(57)【要約】【課題】簡素な構成で高発光効率かつ高輝度な光を発する発光素子搭載用パッケージを提供する。【解決手段】基板２と、その表面に設けられるメタライズ膜５ａ，５ｂと、基板２上に搭載される発光素子６を単数又は複数個収容するための貫通孔４を複数備えたリフレクタ３とを有する発光素子搭載用パッケージ１であって、メタライズ膜５ａ，５ｂの主成分はＡｇであり、リフレクタ３は、貫通孔４の内側面上にＡｇめっき被膜１３を備え、かつ、貫通孔４の内側面と基板２の成す角度は９０°以下でかつ一定であり、貫通孔４内における有効反射面の割合Ｐが０.５以上であることを特徴とする発光素子搭載用パッケージ１による。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、その表面に設けられるメタライズ膜と、前記基板上に搭載される発光素子を単数又は複数個囲繞しながら収容するための貫通孔を複数備えたリフレクタとを有する発光素子搭載用パッケージであって、
前記メタライズ膜の主成分はＡｇであり、
前記リフレクタは、前記貫通孔の内側面上にＡｇめっき被膜を備え、かつ、前記貫通孔の内側面と前記基板の成す角度は９０°以下でかつ一定であり、
前記貫通孔内における有効反射面の割合Ｐ＝（Ｂ−Ｄ）／（Ａ−Ｃ）（ただし、前記貫通孔内において裸出する前記基板の全面積をＡ（ｍｍ２）、前記貫通孔内における前記メタライズ膜の占有面積をＢ（ｍｍ２）、前記発光素子の占有面積をＣ（ｍｍ２）、前記発光素子により隠れる前記メタライズ膜の面積をＤ（ｍｍ２）とする。）が０.５以上であることを特徴とする発光素子搭載用パッケージ。
【請求項２】
前記貫通孔における、内側面の面積Ｓ１と、前記貫通孔内の前記基板の有効反射面の面積Ｓ２（ｍｍ２）＝Ｂ−Ｄとを合計した面積Ｓ１＋２（ｍｍ２）は、前記複数の貫通孔毎に同一であることを特徴とする請求項１に記載の発光素子搭載用パッケージ。
【請求項３】
前記リフレクタの前記貫通孔を含む形状は、前記リフレクタの中心に対して回転対称であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の発光素子搭載用パッケージ。
【請求項４】
隣り合う前記貫通孔の外縁同士の間隔は均一であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発光素子搭載用パッケージ。
【請求項５】
隣り合う前記貫通孔の中心間の距離は１ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の発光素子搭載用パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高発光効率で、かつ、高輝度の光を発する発光素子搭載用パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、発光素子は光束が小さいため、従来の蛍光灯や白熱灯と同程度の明るさを得るためには、多数の発光素子を集積させて発光モジュールを構成する必要があり、この場合、発光素子をリフレクタで囲繞することで発光素子から発せられる光を最大限有効に活用する方法が用いられてきた。
【０００３】
特許文献１には「ＬＥＤ照明装置およびカード型ＬＥＤ照明光源」という名称で、複数のＬＥＤが実装されたカード型ＬＥＤ照明光源を用いるＬＥＤ照明装置と、このＬＥＤ照明装置に好適に用いられるカード型ＬＥＤ照明光源とに関する発明が開示されている。
特許文献１に開示される発明は、文献中に記載される符号をそのまま用いて説明すると、基板の片面にＬＥＤが実装された着脱可能なカード型ＬＥＤ照明光源１０に接続される少なくとも１つのコネクタと、このコネクタを介してカード型ＬＥＤ照明光源１０と電気的に接続される点灯回路とを備えたものである。また、カード型ＬＥＤ照明光源１０は、好ましくは、金属ベース基板と、金属ベース基板の片面に実装された複数のＬＥＤとを備え、金属ベース基板のうちＬＥＤが実装されていない基板裏面が照明装置の一部に熱的に接触する。コネクタで電気的に接続される給電端子は、金属ベース基板のうちＬＥＤが実装されている基板片面に設けられたものである。
上記構成の特許文献１に開示される発明においては、放熱基板１上に搭載されるＬＥＤベアチップ２を囲繞する光学反射板３を設けることで、ＬＥＤベアチップ２から放射される光を効率よく利用することができる。
【０００４】
特許文献２には「発光モジュールとその製造方法」という名称で液晶テレビ等のバックライトを有する表示機器のバックライト等に使われる発光モジュール及びその製造方法に関する発明が開示されている。
特許文献２に開示される発明は、文献中に記載される符号をそのまま用いて説明すると、光反射樹脂１０４からなる壁部１１６で固定されたリードフレーム１００と、放熱用の金属板１１２を、導熱樹脂１０２を介して一体化成型することで、発光素子１０８から発生する熱はリードフレーム１００から導熱樹脂１０２を介して金属板１１２に伝えると共に、発光素子１０８から発せられる光はリードフレーム１００同士の隙間に露出した光反射樹脂１０４や、発光素子１０８の実装後に後付可能な反射リング１１４によって前面に反射させることを特徴とするものである。
上記構成の特許文献２に開示される発明によれば、発光素子１０８から放射される光を反射リング１１４及びリードフレーム１００の表面において反射させることができるので、発光モジュールの発光効率を高めるという効果が期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１２４５２８号公報
【特許文献２】特開２００７−１９４５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の発明おいては、ＬＥＤベアチップ２が搭載される放熱基板１の表面の反射率が低い場合、放熱基板１の表面に到達する光を高効率で反射することができず、ＬＥＤベアチップ２から放射される光の一部を有効に活用にできないという課題があった。
【０００７】
また、特許文献２記載の発明においても、リードフレーム１００が金属で構成されるため、リードフレーム１００の隙間から裸出する導熱樹脂１０２の表面における反射率が低い場合でも、発光素子１０８から放射される光を有効に活用できる可能性があるものの、リードフレーム１００自体が高反射性を有さない場合、やはり、発光素子１０８から放射される光を最大限有効に活用できないという課題があった。
【０００８】
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものでありその目的は、リフレクタの反射面及び、リフレクタの貫通孔内に裸出する基板の表面において高効率で光を反射することのできる発光素子搭載用パッケージを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため請求項１記載の発明である発光素子搭載用パッケージは、基板と、その表面に設けられるメタライズ膜と、基板上に搭載される発光素子を単数又は複数個囲繞しながら収容するための貫通孔を複数備えたリフレクタとを有する発光素子搭載用パッケージであって、メタライズ膜の主成分はＡｇであり、リフレクタは、貫通孔の内側面上にＡｇめっき被膜を備え、かつ、貫通孔の内側面と基板の成す角度は９０°以下でかつ一定であり、貫通孔内における有効反射面の割合Ｐ＝（Ｂ−Ｄ）／（Ａ−Ｃ）（ただし、貫通孔内において裸出する基板の全面積をＡ（ｍｍ２）、貫通孔内におけるメタライズ膜の占有面積をＢ（ｍｍ２）、発光素子の占有面積をＣ（ｍｍ２）、発光素子により隠れるメタライズ膜の面積をＤ（ｍｍ２）とする。）が０.５以上であることを特徴とするものである。
上記構成の発明において、基板は発光素子及びリフレクタを支持するという作用を有する。また、発光素子をリフレクタにより囲繞することで発光素子から放射される光が基板の平面方向に拡散して減衰するのを妨げるという作用を有する。
さらに、基板の表面にＡｇを主成分とするメタライズ膜を設けることで、基板の表面における可視光線の反射率を向上させるという作用を有する。また、リフレクタに形成される貫通孔の内側面上にＡｇめっき被膜を設けることで、貫通孔の内側面における可視光線の反射率を向上させるという作用を有する。
そして、貫通孔の内側面と基板の成す角度を９０°以下にすることで、基板の法線方向への光の拡散を促進するという作用を有する。また、それぞれの貫通孔の内側面の傾斜角度を一定にすることで、それぞれの貫通孔の形状及び大きさが同じ場合に、個々の貫通孔の内側面の面積を同一にするという作用を有する。
また、複数の貫通孔を備えてその内部に発光素子を単数又は複数個収容することにより、個々の発光素子が、又は、発光素子が複数個ずつ、障壁で間仕切られることになるので、１つの発光素子から放射された光が他の発光素子に吸収されて個々の発光素子の発光効率が低下する現象である光吸収現象が起こるのを抑制するという作用を有する。
また、特に、発光素子が紫外光や近紫外光を発する場合で、かつ、それぞれの貫通孔内に波長変換材である蛍光体を１種類のみ収容する場合には、波長変換材により変換された可視光線光が他の波長変換材により再び別の波長の可視光線に変換される現象である可視光線の二次吸収現象を防止するという作用を有する。これにより、発光出力の低下を抑制するという作用を有する。
加えて、貫通孔内における基板の有効反射面の割合を０.５以上とすることで、貫通孔内の基板上における可視光線の拡散反射を促進して、請求項１に係る発光素子搭載用パッケージの発光出力を向上するという作用を有する。なお、本願において「一定」とは、「略一定」を含む概念である。
【００１０】
請求項２記載の発明である発光素子搭載用パッケージは、請求項１に記載の発光素子搭載用パッケージであって、貫通孔における、内側面の面積Ｓ１と、貫通孔内の基板の有効反射面の面積Ｓ２（ｍｍ２）＝Ｂ−Ｄとを合計した面積Ｓ１＋２（ｍｍ２）は、複数の貫通孔毎に同一であることを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１記載の発明と同じ作用に加え、各貫通孔における面積Ｓ１＋２を同一にすることで、それぞれの貫通孔に収容される発光素子の数及び寸法を同一にした場合に、個々の貫通孔から放射される光束を均一にするという作用を有する。これにより、請求項２記載の発光素子搭載用パッケージの出力光に輝度ムラが生じるのを抑制するという作用を有する。
また、それぞれの貫通孔内に波長変換材を一種類のみ収容して、発光素子から発せられる紫外光や近紫外光を単色の可視光線に変換してこれらの可視光線を混合して所望の色の光を得る場合に、その色味の制御を容易にするという作用を有する。なお、本願において「同一」とは、「略同一」を含む概念である。
【００１１】
請求項３記載の発明である発光素子搭載用パッケージは、請求項１又は請求項２に記載の発光素子搭載用パッケージであって、リフレクタの貫通孔を含む形状は、リフレクタの中心に対して回転対称であることを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明と同じ作用に加えて、貫通孔を含むリフレクタの形状をリフレクタの中心に対して回転対称とすることで、リフレクタの平面方向に貫通孔を均等に配置するという作用を有する。この結果、請求項３に記載の発光素子搭載用パッケージの平面方向に輝度ムラが生じるのを一層確実に抑制するという作用を有する。さらにこの時、例えば、紫外光又は近紫外光を発する発光素子を搭載し、それぞれの貫通孔内に蛍光体を１種類のみ収容して、それぞれの貫通孔から放射される単色の可視光線を混合して所望の色の光を構成する場合に、光の色味の制御を一層容易にするという作用を有する。なお、本願において「均等」とは、「略均等」を含む概念である。
【００１２】
請求項４記載の発明である発光素子搭載用パッケージは、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発光素子搭載用パッケージであって、隣り合う貫通孔の外縁同士の間隔は均一であることを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１乃至請求項３に記載のそれぞれの発明と同じ作用に加えて、隣り合う貫通孔の外縁同士の間隔を均一にすることで、請求項３記載の発光素子搭載用パッケージの平面方向における出力光の輝度を一層均一にするという作用を有する。なお、本願において「均一」とは、「略均一」を含む概念である。
【００１３】
請求項５記載の発明である発光素子搭載用パッケージは、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の発光素子搭載用パッケージであって、隣り合う貫通孔の中心間距離は１ｃｍ以下であることを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１乃至請求項４のそれぞれに記載の発明と同じ作用を有する。
また、請求項１乃至請求項４記載のそれぞれの発明に発光素子を搭載して発光装置とし、その発光面と被照射面との間に遮光体を配置した場合に、被照射面には複数の輪郭のずれた遮光体の影ができる。これは、光を発する光源が発光素子搭載用パッケージ中に複数存在するためである。
このとき、請求項１乃至請求項４記載のそれぞれの発明に搭載される複数の発光素子が単色の場合には、境界部の明るさが段階的に変化する遮光体の影が被照射面に形成されるのに対し、複数の発光素子から放射される光が青、赤、緑等のように異なる場合は、遮光体の影の境界部は明るさと色が段階的に変化して（以下、この現象を影の階調化と呼ぶ。）、好ましくない場合がある。
そして、このような影の階調化は、光源同士の距離が離れるほど顕著になる。また、通常、リフレクタに形成される貫通孔の中心点上又は中心線上に発光素子を搭載することから、請求項５記載の発明では、隣り合う貫通孔の中心間距離を１ｃｍ以下にすることで、発光面と被照射面との間に遮光材を置いた際に被照射面に形成される影の輪郭のずれを小さくするという作用を有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の請求項１記載の発明によれば、リフレクタの貫通孔の内側面,及び,基板の表面にＡｇを主成分とするメタライズ膜あるいはめっき被膜を形成することで、貫通孔内の内側面及び基板の表面における可視光線の反射率が高められ、発光素子搭載用パッケージの発光出力を向上させることができる。
また、それぞれの貫通孔の内側面と基板の成す角度を一定にすることで、各貫通孔の形状及び大きさが同じであり、かつ、個々の貫通孔に収容される発光素子の大きさ及び数が同じ場合に、個々の貫通孔から放射される光束の量を一定にすることができる。この結果、個々の貫通孔から放射される光の強さを均一にすることができる。
また、このとき、貫通孔の内側面と基板のなす角θを９０°以下にすることで、基板の法線方向への光の反射が促進されるので、既存の蛍光灯や電球のように光拡散性の高い発光モジュールを提供することができるという効果も有する。
さらに、貫通孔内における基板の有効反射面の割合Ｐを０.５以上にすることで、基板の表面における可視光線の減衰に伴うロスを抑制することができる。この結果、反射率が高くない素材で基板を構成した場合に、その裸出部分における反射効率の低下を最小限度にすることができる。
つまり、請求項１記載の発明によれば、高出力でかつ高輝度の発光モジュールを提供することができるという効果を有する。
【００１５】
本発明の請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明と同じ効果に加えて、個々の貫通孔における面積Ｓ１＋２（ｍｍ２）を同一にすることで、それぞれの貫通孔から単色の可視光線が放射され、これらの単色の可視光線を混合して所望の色の光を得る場合に、光の色味の制御を容易にすることができる。
つまり、製品とした場合に、請求項２に記載の発光素子搭載用パッケージにおける隣り合う貫通孔同士の間での輝度や明度のバラツキをより小さくすることができる。これにより、個々の請求項２に記載の発光素子搭載用パッケージにおいて、複数の単色の可視光線を混合して得られる光の色味のバラツキをより小さくすることができ、高品質な製品を提供することができるという効果を有する。
【００１６】
本発明の請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載のそれぞれの発明と同じ効果に加えて、貫通孔を含むリフレクタの形状をリフレクタの中心に対して回転対称となるよう構成することで、請求項３記載の発明から放射される光の輝度ムラを小さくすることができる。また、それぞれの貫通孔から単色の可視光線が放射され、複数種類の単色の可視光線を混合して所望の色の光を得る場合に、光の色味の制御を一層容易にすることができるという効果を有する。
つまり、請求項３記載の発明を製品化した場合に、個々の請求項３に記載の発光素子搭載用パッケージにおいて、複数の単色の可視光線を混合して得られる光の色味のバラツキを小さくすることができるので、一層高品質な発光モジュールを提供することができるという効果を有する。
【００１７】
本発明の請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３に記載のそれぞれの発明と同じ効果に加えて、隣り合う貫通孔の外縁同士の間隔を均一にすることで、貫通孔の平面方向における出力光の輝度を均一にすることができるという効果を有する。
この場合、輝度ムラがなく均質な光を出光する高品質な発光素子搭載用パッケージを提供することができるという効果を有する。
【００１８】
本発明の請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４記載のそれぞれの発明と同じ作用に加え、請求項５記載の発明に発光素子を搭載して発光装置とし、その発光面と被照射面との間に遮光材を配置した際に、被照射面に形成される遮光材の影の階調化現象を抑制することができるという効果を有する。
この結果、より品質の高い発光素子搭載用パッケージを提供することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）本発明の実施例１に係る発光素子搭載用パッケージの平面図であり、（ｂ）はそのＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【図２】（ａ），（ｂ）はいずれも実施例１に係る発光素子搭載用パッケージの構成を模式化したものの平面図である。
【図３】本発明の実施例１に係る発光素子搭載用パッケージを用いる場合に影の階調化が起こる仕組みを説明する断面図である。
【図４】本発明の実施例２に係る発光素子搭載用パッケージの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の最良の実施の形態に係る発光素子搭載用パッケージについて実施例１及び実施例２を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
実施例１に係る発光素子搭載用パッケージについて図１及び図２を参照しながら詳細に説明する。
図１（ａ）本発明の実施例１に係る発光素子搭載用パッケージの平面図であり、（ｂ）はそのＸ−Ｘ線矢視断面図である。
図１（ａ）,（ｂ）に示すように、実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１は、平板状の基板２の上面側に、複数の貫通孔４を有するリフレクタ３がＡｇを主成分とする接合材８（メタライズ膜５ｂ）により接合され、さらに、それぞれの貫通孔４内に裸出する基板２の表面上に発光素子６を搭載するためのメタライズ膜５ａが別途形成されるものである。
この場合、メタライズ膜５ｂはリフレクタ３の貫通孔４内に裸出する基板２の表面の一部を可能な限り広く被覆しているものの、メタライズ膜５ｂとメタライズ膜５ａとを確実に絶縁するために、メタライズ膜５ｂとメタライズ膜５ａの間には狭い隙間が形成されている。このように、リフレクタ３の貫通孔４内に裸出する基板２の表面の大部分をＡｇを主成分とするメタライズ膜、すなわち、メタライズ膜５ａ，５ｂで被覆することで、リフレクタ３の貫通孔４内に裸出する基板２の表面においても高効率で可視光線を反射させることができる。
また、基板２の内部にはメタライズ膜５ａ上に接合される発光素子６に電気信号を伝送するための導電体１０が収容され、基板２の下面側で導電体１０の露出部分に端子９が形成されることで、外部からの電気信号がこの端子９を通じて実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１に伝送される仕組みになっている。
さらに、リフレクタ３の貫通孔４の内側面上にＡｇ被膜１３を形成しておくことで、反射面１２における可視光線の反射率を大幅に向上させている。
【００２２】
なお、実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１においては、貫通孔４に３個の発光素子６をサブマウント１４を介して接合する場合を例に挙げて説明しているが、それぞれの貫通孔４に収容する発光素子６の数は単数でも複数でもよい。
また、実施例１においてはフリップチップ方式により発光素子６を搭載する場合を例に挙げているが、発光素子６はワイヤボンド方式により搭載される場合もある。
【００２３】
また、図１（ａ）に示すように、実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１は、発光素子６同士、又は、発光素子６群同士が障壁１９により間仕切られた状態で収容されている。
このように、発光素子６同士、又は、発光素子６群同士の間に障壁１９を設けることで、発光素子６同士の間で光吸収現象が生じるのを抑制することができる。これにより、障壁１９を設けない場合に比べて実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１の発光出力の低下を防止することができる。
【００２４】
さらに、実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１においては、個々の貫通孔４における内側面（反射面１２）と基板２の表面のなす角度θは、略一定となっている。
このように、反射面１２と基板２のなす角度θを略一定とすることで、個々の貫通孔４の形状及び大きさが同一の場合、個々の貫通孔４における反射面１２の面積も同一にすることができる。すなわち、個々の貫通孔４に収容される発光素子６の大きさと数が同じである場合に、個々の貫通孔４から放射される光束の量を略一定にすることができる。この結果、個々の貫通孔４から放射される光の強さを均一にすることができる。
また、反射面１２と基板２のなす角度θを９０°以下に設定することで、基板２の法線方向に光を拡散させるように放射することができる。この結果、実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１から放射される光の拡散性を高めることができる。
【００２５】
さらに、図１（ａ）に示す発光素子搭載用パッケージ１ａにおいて、貫通孔４内に裸出する基板２上で、可視光線を高効率で拡散反射させる反射面として作用する領域（有効反射面）の面積Ｓ２は、以下に示す数式１により求めることができる。
なお、以下の数式１では、貫通孔４ａ内におけるメタライズ膜５ａ，５ｂの占有面積をＢ（ｍｍ２）、発光素子６により隠れるメタライズ膜５の面積をＤ（ｍｍ２）としている。本実施の形態においては発光素子６の接合部分の真下にあたる基板２の表面は、反射面として機能しないので有効反射面には含めない。
【００２６】
【数１】
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【００２７】
ここで、有効反射面１３の面積Ｓ２について図２を参照しながら詳細に説明する。
図２（ａ），（ｂ）はいずれも実施例１に係る発光素子搭載用パッケージの構成を模式化したものの平面図である。なお、図１に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図２では、実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１のリフレクタ３を単純化して示している。つまり、図２においては、複数の貫通孔４を有するリフレクタ３が、貫通孔４を１つのみ有するリフレクタ３ａとして示されている。
【００２８】
図２（ａ）には、数式１における（Ｂ−Ｄ）に該当する領域が斜線で示されている。すなわち、数式１における（Ｂ−Ｄ）に該当する領域とは、貫通孔４内に裸出する基板２上においてメタライズ膜５ａ，５ｂが占有する面積（Ｂ）から発光素子６により隠れるメタライズ膜５ａ，５ｂの面積（Ｄ）を差し引いた領域である。
また、貫通孔４内において裸出する基板２の全面積をＡ（ｍｍ２）、発光素子６の占有面積をＣ（ｍｍ２）とすると、貫通孔４内に裸出する基板２の全面積（Ａ）から、発光素子６の占有面積（Ｃ）を差し引いた領域は、（Ａ−Ｃ）として表すことができる。（図２（ｂ）中において斜線で示す領域を参照。）
そして、実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１においては、貫通孔４内に裸出する基板２の表面の大部分がＡｇを主成分とするメタライズ膜（メタライズ膜５ａ，５ｂ）により被覆されるのでこの部分における可視光線の反射率を高めることができる。別の言葉で言い換えると、図２（ｂ）に示す領域に対する図２（ａ）に示す領域の割合が大きくなるほど発光素子搭載用パッケージ１の発光効率は高くなると言える。
【００２９】
このため、実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１においては、図２（ｂ）に示す（Ａ−Ｃ）に該当する領域に対する有効反射面の面積Ｓ２＝（Ｂ−Ｄ）の割合Ｐが０.５以上となるよう構成することで、発光素子搭載用パッケージの発光出力を高めている。
なお、割合Ｐは以下に示す数式２により求めることができる。
【００３０】
【数２】
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【００３１】
さらに、実施例１に記載の発光素子搭載用パッケージ１においては、各貫通孔４における有効反射面の面積Ｓ２と、反射面１２の面積Ｓ１を足し合せた面積Ｓ１+２を複数の貫通孔毎に同一（略同一）にすることで、個々の貫通孔４に収容する発光素子６の寸法及び個数を同一にした場合に、各貫通孔４から放射される光束を均一（略均一）にすることができる。
特に、リフレクタ３に形成されるそれぞれの貫通孔４の形状及び大きさが同じである場合には、個々の貫通孔４において反射面１２と基板２のなす角θは一定であるので、必然的に個々の貫通孔４における面積Ｓ１+２は同一（略同一）となる。
この場合、実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１から放射される光を基板２の平面方向においてより均質なものにすることができるという効果を有する。
【００３２】
再び図１の説明に戻るが、実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１においては、貫通孔４を含むリフレクタ３の形状が、リフレクタ３の中心１１に対して回転対称となるよう構成してもよい。
この場合、リフレクタ３に貫通孔４を均等に配置することができる。従って、実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１から放射される光に輝度ムラが生じるのを抑制することができる。この結果、実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１の品質を向上することができる。
【００３３】
また、実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１において、貫通孔４と貫通孔４ａの間に形成される隙間は、発光素子６同士あるいは、発光素子６群同士を仕切る障壁１９であり、このブロア１９がある基板２上には発光素子６を搭載することができなので、障壁１９の厚みが大きいと、すなわち、貫通孔４同士の隙間が広いと発光素子搭載用パッケージ１ａから放射される光に輝度ムラが生じる原因となってしまう。
このため、図１（ａ）に示すように、貫通孔４同士の隙間を略均一にした場合には、すなわち障壁１９の厚みを略均一にした場合には、実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１から放射される光に輝度ムラが生じるのを抑制することができる。
【００３４】
なお、実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１において、基板２の表面及びリフレクタ３の内側面にＡｇを主成分とするメタライズ膜やＡｇめっきを形成することで、これらの表面における可視光線の反射率を９０％以上にすることができる。この結果、発光効率が高く高輝度で、かつ、高品質な発光モジュールを提供することができるという効果を有する。
この場合、基板２自体の反射性が低い場合でも、メタライズ膜５ａ，５ｂによりその表面における可視光線の反射率を高くすることができるので、基板２自体の反射性が優れていないものでも問題なく使用することができる。すなわち、基板２に放熱性の優れたものを使用したり、透光生を有する合成樹脂製のものを使用することが可能になり、基板２の機能性を高めることができる。
なお、リフレクタ３を構成する材質は、Ａｇ被膜１３を形成することができるものであればどのような材質でもよく、たとえば、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等が適している。
【００３５】
ここで、実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１の他の技術的特徴について図３を参照しながら詳細に説明する。
図３は、本発明の実施例１に係る発光素子搭載用パッケージを用いる場合に影の階調化が起こる仕組みを説明する断面図である。なお、図１又は図２に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図３に示すように、実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１の発光面側に、その光を受ける被照射面２０を形成し、さらに、発光素子搭載用パッケージ１と被照射面２０との間に遮光材２１を配置した場合、実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１には複数の発光素子６が搭載されるために、被照射面２０に投影される遮光材２１の影の境界は曖昧なものになる。
より具体的には、図３において紙面左側に配置される発光素子６から放射される光は被照射面２０上に境界２２ａを、また、紙面中央に配置される発光素子６から放射される光は被照射面２０上に境界２２ｂを、さらに、紙面右側に配置される発光素子６から放射される光は被照射面２０上に境界２２ｃをそれぞれ形成するので、この結果、被照射面２０に投影される遮光材２１の影の輪郭は、互いに輪郭のずれた複数の境界２２ａ〜２２ｃが同時形成されることになり、影の境界が不明瞭になるのである。
そして、実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１に搭載される複数の発光素子６から放射される光が単色の場合には、図３中に示す遮光材２１の影の境界部Ｆの明るさは段階的に変化する。また、実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１に搭載される複数の発光素子６から放射される光が赤、青、緑等のように異なる場合には、境界部Ｆの明るさ及び色が変化する。一般に、このような現象を影の階調化と呼んでいる。
このように、影の階調化が起こると、被照射物の演色性が損なわれる等の不具合が生じる場合もあり、好ましくないこともあった。
【００３６】
また、上述のような影の階調化は、貫通孔４に収容される発光素子６同士の距離が大きくなるにつれて顕著になる傾向にある。
そこで、実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１では、通常、リフレクタ３に形成される貫通孔４の中心点上又は中心線上に発光素子６を搭載することから、隣合う貫通孔の中心２３同士の距離Ｅ（図３を参照。）をより小さく設定することで、影の階調化が起こるのを抑制している。
より具体的には、リフレクタ３に形成される複数の貫通孔４において、隣り合う貫通孔４の中心２３の距離を１ｃｍ以下に設定することで、発光素子搭載用パッケージ１の発光面と被照射面２０の間に遮光材２１を配置した際の、遮光材２１の影の階調化を好適に抑制することができる。
この場合、実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１の品質を一層高めることができるという効果を有する。
【実施例２】
【００３７】
本発明の実施例２に係る発光素子搭載用パッケージについて図４を参照しながら詳細に説明する。
図４は本発明の実施例２に係る発光素子搭載用パッケージの断面図である。なお、図１乃至図３に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。また、実施例２に係る発光素子搭載用パッケージは実施例１に係る発光素子搭載用パッケージと同じ構成を備えるものであるため、ここでは実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１を用いた場合を説明している。
実施例２に係る発光素子搭載用パッケージ１５は、実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１と同じ構成に加え、紫外光又は近紫外光を発する発光素子６を搭載した貫通孔４内に、波長変換材１７を分散混合した封止用樹脂１６を封入し、その上に、例えば合成樹脂製のレンズ１８を覆設したものである。
なお、図４においては、波長変換材１７を封止用樹脂１６に分散混合した場合を例に挙げて説明しているが、波長変換材１７はレンズ１８に分散混合してもよい。あるいは、塗布材中に波長変換材１７を分散混合して発光素子６の表面に塗布してもよい。
【００３８】
このような実施例２に係る発光素子搭載用パッケージ１５においては、発光素子６から放射される紫外光又は近紫外光が波長変換材１７により可視光線に変換され、この可視光線がリフレクタ３の反射面１２や、基板２上を被覆するメタライズ膜５ａ，５ｂにおいて反射されて基板２の法線方向に放射される。
そして、各貫通孔４に収容される波長変換材１７を一種類のみとすることで、貫通孔４に複数種類の波長変換材１７を収容する場合に起こる二次吸収現象、すなわち、ある波長変換材１７から放射された可視光線が、他の波長に変換する別の波長変換材１７に再び吸収される現象を防止することができる。この結果、実施例２に係る発光素子搭載用パッケージ１５の発光出力の低下を抑制することができるという効果を有する。
【００３９】
また、実施例２に係る発光素子搭載用パッケージ１５において、各貫通孔４から放射される可視光線の光束の多少は、貫通孔４中に収容される波長変換材１７の量を増減させることで制御することができる。
このため、実施例１に係る発光素子搭載用パッケージ１を用いて実施例２に係る発光素子搭載用パッケージ１５を構成する場合、個々の貫通孔４から放射される単色の可視光線を混合して所望の色の光を得る際に、その色味の制御を容易にすることができるという効果を有する。
つまり、個々の実施例２に係る発光素子搭載用パッケージ１５から放射される光の色味のバラツキを少なくすることができるという効果を有する。
この結果、高品質の発光モジュールを提供することができるという効果を有する。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上説明したように、本発明は簡素な構成で高発光効率かつ高輝度な光を発する発光素子搭載用パッケージであり、照明装置や発光装置に関する分野において利用可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１…発光素子搭載用パッケージ  ２…基板  ３…リフレクタ  ３ａ…リフレクタ  ４…貫通孔  ５ａ，５ｂ…メタライズ膜  ６…発光素子  ７…絶縁体  ８…接合材  ９…端子  １０…導電体  １１…中心  １２…反射面  １３…Ａｇ被膜  １４…サブマウント  １５…発光素子搭載用パッケージ  １６…封止用樹脂  １７…波長変換材  １８…レンズ  １９…障壁  ２０…被照射面  ２１…遮光材  ２２ａ〜２２ｃ…境界  ２３…貫通孔中心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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