(57)【要約】【課題】混色性が良好で色むらが少なく発光効率に優れ、且つ、特性が均一で高性能なＬＥＤ光源装置の製造方法を提供する。【解決手段】基板上にＬＥＤ素子を実装する工程（Ｍ２）と、第１の蛍光体を含む第１の樹脂部材をＬＥＤ素子を被覆して塗布する工程（Ｍ３）と、ＬＥＤ素子を自発光させることによりＬＥＤ素子周りの第１の樹脂部材を部分的に硬化させる工程（Ｍ４）と、第１の樹脂部材の内の未硬化部分を除去することで第１の蛍光体層を形成する工程（Ｍ５）とを有し、この蛍光体層を形成する工程を繰り返すことで、ＬＥＤ素子を被覆する複数の異なる蛍光体層を任意の厚みで積層できる製造方法とした。【選択図】図１
2011142255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ素子を被覆する樹脂部材を硬化して形成するＬＥＤ光源装置の製造方法において、
第１の蛍光体を含む第１の樹脂部材を、前記ＬＥＤ素子を被覆して塗布する工程と、
前記ＬＥＤ素子を自発光させることにより、前記ＬＥＤ素子周りの前記第１の樹脂部材を、部分的に硬化させて第１の蛍光体層を形成する工程と、
前記第１の蛍光体よりも比重の大きい第２の蛍光体を含む第２の樹脂部材を、前記第１の樹脂部材の表面に塗布する工程と、
前記第２の蛍光体が沈降した後に、前記ＬＥＤ素子を自発光させることにより、第１の蛍光体層周りの前記第２の樹脂部材を、部分的に硬化させて第２の蛍光体層を形成する工程と、
前記第１および第２の樹脂部材の内の未硬化部分を除去する工程と、を有する
ことを特徴とするＬＥＤ光源装置の製造方法。
【請求項２】
前記第２の蛍光体層を形成した後に、
前記第１、第２の蛍光体よりも比重の大きい第３の蛍光体を含む第３の樹脂部材を、前記第２の樹脂部材の表面に塗布する工程と、
前記第３の蛍光体が沈降した後に、前記ＬＥＤ素子を自発光させることにより、第２の蛍光体層周りの前記第３の樹脂部材を、部分的に硬化させて第３の蛍光体層を形成する工程を行い、
前記未硬化部分を除去する工程は、前記第１と第２の樹脂部材の内の未硬化部分と共に、前記第３の樹脂部材の内の未硬化部分を除去する工程である
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ光源装置の製造方法。
【請求項３】
前記ＬＥＤ素子が、ｎ−ＵＶ発光ダイオードであり、
前記第１の蛍光体が、前記ＬＥＤ素子からの発光色を赤色に変換する蛍光体であり、
前記第２の蛍光体が、前記ＬＥＤ素子からの発光色を緑色に変換する蛍光体であり、
前記第３の蛍光体が、前記ＬＥＤ素子からの発光色を青色に変換する蛍光体である
ことを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ光源装置の製造方法。
【請求項４】
前記ＬＥＤ素子が、青色発光ダイオードであり、
前記第１の蛍光体が、前記ＬＥＤ素子からの発光色を赤色に変換する蛍光体であり、
前記第２の蛍光体が、前記ＬＥＤ素子からの発光色を緑色に変換する蛍光体である
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ光源装置の製造方法。
【請求項５】
透明樹脂を、前記ＬＥＤ素子を被覆して塗布する工程と、
前記ＬＥＤ素子を自発光させることにより、前記ＬＥＤ素子周りの前記透明樹脂を部分的に硬化させる工程とを、
前記第１の樹脂部材を塗布する工程の前に行う
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のＬＥＤ光源装置の製造方法。
【請求項６】
基板に設けた電極部と前記ＬＥＤ素子とを電気的に接続したワイヤボンディングを介して前記ＬＥＤ素子に電流を供給することで、前記ＬＥＤ素子を自発光させる
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のＬＥＤ光源装置の製造方法。
【請求項７】
前記第１と第２の樹脂部材は、紫外線硬化型樹脂であり、
各蛍光体層の厚みは、前記ＬＥＤ素子の発光強度分布により決定した膜厚である
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のＬＥＤ光源装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１と第２の樹脂部材は、熱硬化型樹脂であり、
各蛍光体層の厚みは、前記ＬＥＤ素子を自発光させたときの熱量により決定した膜厚である
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のＬＥＤ光源装置の製造方法。
【請求項９】
前記蛍光体層を形成する工程は、集合基板に複数個並べられた前記ＬＥＤ素子の多数個を同時に自発光させることにより行う
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のＬＥＤ光源装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子から発せられる光を受けて励起されることにより波長変換光を発する蛍光体を含有した樹脂層を備えたＬＥＤ光源装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、化合物半導体である発光ダイオード（以下、ＬＥＤと略す）は、長寿命や小型化の特徴を生かして光源装置として幅広く利用されている。また、窒化ガリウム系化合物半導体（以下、ＧａＮ系半導体と略す）等による青色を発光するＬＥＤが開発され製品化されたことにより、ＬＥＤ素子を封止する樹脂に黄色光を発する蛍光体を含有させ、青色光と黄色光との混合により疑似白色光を得るＬＥＤ光源装置が実用化されている。また、ＧａＮ系半導体により紫外光〜近紫外光（例えば３５０〜４１０ｎｍ）にピーク波長を有するＬＥＤが開発され、この紫外光〜近紫外光を受けて励起されることにより、赤色光、緑色光、青色光を発する三種類の蛍光体を用いて白色光を得るＬＥＤ光源装置も開示されている。
【０００３】
このようなＬＥＤ光源装置において、蛍光体を含有する光硬化性樹脂組成物をＬＥＤ素子に塗布した後、ＬＥＤ素子を発光させてこの光硬化性樹脂組成物を硬化させる製造方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。このＬＥＤ光源装置の製造方法は、ＬＥＤ素子の表面に、蛍光体を含有する光硬化性樹脂組成物層を塗布する工程と、ＬＥＤ素子を発光させて光硬化性樹脂組成物を硬化して硬化領域を形成する工程と、この硬化工程の後に上記硬化領域を残す様に、樹脂未硬化物を除去して蛍光体層を形成する工程とを備えている。
【０００４】
そして、光硬化性樹脂組成物に含有される蛍光体粒子の混合にむらが生じても、蛍光体粒子が多く存在する光路では、組成物の硬化が進まないので硬化領域が薄くなり、蛍光体粒子が少ない光路では、組成物の硬化が進むので硬化領域を厚くすることができる。これにより、ＬＥＤ素子周りに配置される蛍光体層に含まれる蛍光体からの変換光が、より均一に調整されて、色むらや発光むらを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８―１５９７５６号公報（第４頁、第１０頁）
【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の白色発光ダイオードの製造方法では、ＬＥＤ素子を被覆する組成物の中に、青色蛍光体、赤色蛍光体、緑色蛍光体の３種類の蛍光体粒子が混合されるが、それぞれの蛍光体粒子は、比重が異なると共に粒径も異なるので、組成物中に混合するときに均一に分散することはできない。つまり、この従来のやり方で蛍光体層を形成すると、蛍光体層の中で蛍光体に偏りが発生し、ＬＥＤ光源装置の混色性が悪化するとともに色むらが発生する。ここで、一般的な青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体の特性について図面を用いて説明する。図２０は、青色、緑色、赤色のそれぞれの蛍光体の発光Ｅｍと励起Ｅｘの特性を示しており、Ｘ軸は光の波長であり、Ｙ軸は強度を表している。
【０００７】
図２０（ａ）は、一般的な青色蛍光体の特性を示しており、この青色蛍光体は、図示する様に波長４５０ｎｍ付近に発光Ｅｍのピークがあり、励起Ｅｘは、４３０ｎｍ位より短波長、すなわち、紫外光から近紫外光の波長によって励起するので、可視光は殆ど吸収さ
れず透過する。
【０００８】
また、図２０（ｂ）は、一般的な緑色蛍光体の特性を示しており、この緑色蛍光体は、図示する様に波長５３０ｎｍ付近に発光Ｅｍのピークがあり、励起Ｅｘは、５００ｎｍ位より短波長によって励起する。この特性により、緑色蛍光体は５００ｎｍ位より短波長の光を吸収する。
【０００９】
また、図２０（ｃ）は、一般的な赤色蛍光体の特性を示しており、この赤色蛍光体は、図示する様に波長６５０ｎｍ付近に発光Ｅｍのピークがあり、励起Ｅｘは、６００ｎｍ位より短波長によって励起する。この特性により、赤色蛍光体は６００ｎｍ位より短波長の光を吸収する。
【００１０】
この様に、各色のそれぞれの蛍光体は、励起される波長が異なるという特性を有する。このため、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体が、特許文献１で示される様に一つの組成物中に混合されて蛍光体層を形成すると、各蛍光体が発光する波長変換光が混ざり合うことになり、青色蛍光体からの４５０ｎｍの蛍光は、緑色蛍光体と赤色蛍光体に吸収され、また、緑色蛍光体からの５３０ｎｍの蛍光は、赤色蛍光体によって吸収される。すなわち、波長変換光が異なる蛍光体が組成物の中に混合されることで、蛍光体の２次励起が発生し、この結果、青色の波長変換光と緑色の波長変換光が吸収されて弱められるので、ＬＥＤ光源装置の発光効率が悪化して輝度低下が生じ、また、蛍光体の混合状態によって個々のＬＥＤ光源装置に輝度ばらつきや色むらが生じてしまう。
【００１１】
本発明の目的は上記課題を解決し、混色性が良好で色むらが少なく発光効率に優れ、且つ、特性が均一で高性能なＬＥＤ光源装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明のＬＥＤ光源装置の製造方法は、下記記載の製造方法を採用する。
【００１３】
本発明のＬＥＤ光源装置の製造方法は、ＬＥＤ素子を被覆する樹脂部材を硬化して形成するＬＥＤ光源装置の製造方法において、第１の蛍光体を含む第１の樹脂部材を、ＬＥＤ素子を被覆して塗布する工程と、ＬＥＤ素子を自発光させることにより、ＬＥＤ素子周りの前記第１の樹脂部材を、部分的に硬化させて第１の蛍光体層を形成する工程と、第１の蛍光体よりも比重の大きい第２の蛍光体を含む第２の樹脂部材を、第１の樹脂部材の表面に塗布する工程と、第２の蛍光体が沈降した後に、ＬＥＤ素子を自発光させることにより、第１の蛍光体層周りの第２の樹脂部材を、部分的に硬化させて第２の蛍光体層を形成する工程と、第１および第２の樹脂部材の内の未硬化部分を除去する工程と、を有することを特徴とするものである。
【００１４】
また、上記工程における第２の蛍光体層を形成した後に、第１、第２の蛍光体よりも比重の大きい第３の蛍光体を含む第３の樹脂部材を、第２の樹脂部材の表面に塗布する工程と、第３の蛍光体が沈降した後に、ＬＥＤ素子を自発光させることにより、第２の蛍光体層周りの第３の樹脂部材を、部分的に硬化させて第３の蛍光体層を形成する工程を行い、未硬化部分を除去する工程は、第１と第２の樹脂部材の内の未硬化部分と共に、第３の樹脂部材の内の未硬化部分を除去する工程としても良い。
【００１５】
また、本発明のＬＥＤ光源装置の製造方法により、第１と第２の樹脂部材は、紫外線硬化型樹脂であり、各蛍光体層の厚みは、ＬＥＤ素子の発光強度分布により決定した膜厚に調整することを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明のＬＥＤ光源装置の製造方法は、ＬＥＤ光源装置を、集合基板に複数個並べて、多数個同時に自発光させることにより、個々のＬＥＤ素子の周りに、決定した膜厚の蛍光体層を形成することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のＬＥＤ光源装置の製造方法によれば、ＬＥＤ素子周りに、蛍光体が均一に分散した第１、第２、第３の蛍光体層が積層して形成されるので、ＬＥＤ素子からの近紫外光が均一に各層の蛍光体粒子に照射して波長変換が行われ、混色性が良好で色むらの少ないＬＥＤ光源装置を製造することが出来る。また、ＬＥＤ素子の直近に最も長波長の赤色蛍光体を配置し、次に緑色蛍光体を配置し、最も外側に短波長の青色蛍光体を配置する場合には、各蛍光体による波長変換光の相互作用の影響を抑制出来るので、蛍光体の２次励起が抑制されて光源装置の発光効率が向上し、高輝度で輝度ばらつきの少ないＬＥＤ光源装置を製造することが出来る。
【００１８】
また、ＬＥＤ素子の自発光によって光硬化型樹脂、または熱硬化型樹脂を硬化させることで、ＬＥＤ素子と基板を電気的に接続するワイヤに影響されずに、蛍光体層を薄い膜状に変形が無く形成できる。つまり、本発明は、特にワイヤボンディングによる実装構成に適した製造方法である。
【００１９】
また、光硬化型樹脂または熱硬化型樹脂を硬化させるためのＬＥＤ素子の自発光時間やＬＥＤ素子に供給する電流値を変えることで、透明樹脂層及び各蛍光体層の膜厚をそれぞれ任意に制御できるので、発光の色味調整を容易に実現でき、色バランスが最適な白色ＬＥＤ光源装置を製造することが出来る。
【００２０】
また、ＬＥＤ素子を直接被覆する透明樹脂層をＬＥＤ素子の自発光によって形成することで、透明樹脂層は、ＬＥＤ素子の発光強度分布に応じて略半円球状に形成され、この透明樹脂層の表面に膜厚が均一の蛍光体層を形成することが出来る。この結果、ＬＥＤ素子から出射される出射光が蛍光体層のどの場所を通過しても経路長が等しいので、どの発光角度に対しても色むらの少ないＬＥＤ光源装置を製造することが出来る。
【００２１】
また、ＬＥＤ素子を集合基板上に複数個実装し、多数個同時に自発光させることにより、個々のＬＥＤ素子の周りに、所定の膜厚の蛍光体層を均一に形成することが出来るので、色むらや輝度ばらつき等が少なく特性が安定したＬＥＤ光源装置を一括して大量に製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例１に係わるＬＥＤ光源装置の製造方法の工程を示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施例１に係わる集合基板の製造工程を説明する平面図および断面図である。
【図３】本発明の実施例１に係わるＬＥＤ素子の実装工程を説明する平面図および拡大側面図である。
【図４】本発明の実施例１に係わる実装工程によって形成されるＬＥＤ素子の接続を説明する回路図である。
【図５】本発明の実施例１に係わる第１の樹脂部材を塗布するポッティング工程を説明する拡大側面図である。
【図６】本発明の実施例１に係わる第１の樹脂部材の硬化工程を説明する平面図および拡大側面図である。
【図７】本発明の実施例１に係わる第２の樹脂部材を塗布するポッティング工程を説明する拡大側面図である。
【図８−１】本発明の実施例１に係わる第２の樹脂部材の沈降工程を説明する拡大側面図である。
【図８−２】本発明の実施例１に係わる第２の樹脂部材の硬化工程を説明する拡大側面図である。
【図９】本発明の実施例１に係わる第３の樹脂部材を塗布するポッティング工程を説明する拡大側面図である。
【図１０−１】本発明の実施例１に係わる第３の樹脂部材の沈降工程を説明する拡大側面図である。
【図１０−２】本発明の実施例１に係わる第３の樹脂部材の硬化工程を説明する拡大側面図である。
【図１１】本発明の実施例１に係わる第１、第２、第３の樹脂部材の洗浄工程を説明する模式的な側面図である。
【図１２】本発明の実施例１に係わる乾燥工程を説明する拡大側面図である。
【図１３】本発明の実施例１に係わる集合基板上に形成された３層の蛍光体層を説明する斜視図および拡大側面図である。
【図１４】本発明の実施例１に係わる集合基板上のＬＥＤ素子と蛍光体層を封止する封止工程を説明する斜視図である。
【図１５】本発明の実施例１に係わる集合基板上に完成した多数のＬＥＤ光源装置を分離する切断工程と、切断工程によって完成した単個のＬＥＤ光源装置とを示す斜視図である。
【図１６】本発明の実施例１に係わる３層の蛍光体層を有するＬＥＤ光源装置の構成と動作を説明する側面図である。
【図１７】本発明の実施例２に係わる２層の蛍光体層を有するＬＥＤ光源装置の構成と動作を説明する側面図である。
【図１８】本発明の実施例３に係わる透明樹脂層上に３層の蛍光体層を有するＬＥＤ光源装置の構成と動作を説明する側面図である。
【図１９】本発明の実施例４に係わる透明樹脂層上に２層の蛍光体層を有するＬＥＤ光源装置の構成と動作を説明する側面図である。
【図２０】一般的な青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体の特性の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下図面に基づいて、本発明のＬＥＤ光源装置の製造方法の具体的な実施の形態、及びその変形例を詳述する。
【実施例１】
【００２４】
［実施例１のＬＥＤ光源装置の製造方法の製造工程の概略説明：図１］
まず、本発明の実施例１の製造工程の概略を図１によって説明する。尚、実施例１の特徴はＬＥＤ素子が近紫外発光のＬＥＤ素子であり、第１、第２、第３の蛍光体を含有する三つの蛍光体層を積層して白色光を発光するＬＥＤ光源装置を製造することである。図１は、本発明の実施例１の製造工程の全体概略を示すフローチャートである。尚、各製造工程の詳細は後述する。
【００２５】
図１に示す様に、まず、複数のＬＥＤ素子を実装するための集合基板を製造する集合の基板製造工程を実施する（工程Ｍ１）。
【００２６】
次に、完成した集合基板上に複数のＬＥＤ素子を固着し、各ＬＥＤ素子をワイヤボンディングによって集合基板の電極部と電気的に接続する、ＬＥＤ素子実装工程を実施する（工程Ｍ２）。
【００２７】
次に、第１の蛍光体を含有する第１の樹脂部材を集合基板上に実装した複数のＬＥＤ素子に被覆する、ポッティング工程を実施する（工程Ｍ３）。尚、第１の樹脂部材は紫外線硬化型樹脂である。
【００２８】
次に、実装したＬＥＤ素子のそれぞれに、所定の電流を流してＬＥＤ素子を自発光させ、ＬＥＤ素子周辺の第１の樹脂部材を部分的に硬化させる、樹脂硬化工程を実施する（工程Ｍ４）。
【００２９】
次に、第２の蛍光体を含有する第２の樹脂部材を、工程Ｍ４後の第１の蛍光体を含有する第１の樹脂部材上に塗布する、ポッティング工程を実施する（工程Ｍ５）。
【００３０】
次に、工程Ｍ４で部分硬化した第１の蛍光体層上に、第２の蛍光体を沈降させる、沈降工程を実施する（工程Ｍ６）。
【００３１】
次に、実装したＬＥＤ素子のそれぞれに、所定の電流を流してＬＥＤ素子を自発光させ、ＬＥＤ素子周辺の第２の樹脂部材を部分的に硬化させる、樹脂硬化工程を実施する（工程Ｍ７）。これにより、第１の蛍光体層を被覆する第２の蛍光体層が形成される。尚、第２の樹脂部材も、第１の樹脂部材と同様、紫外線硬化型樹脂である。
【００３２】
次に、ループＬ１によって工程Ｍ７からポッティング工程（工程Ｍ５）に戻り、第３の蛍光体を含有する第３の樹脂部材を、工程Ｍ７後の第２の蛍光体を含有する第２の樹脂部材上に塗布する、ポッティング工程を実施し、その後、沈降工程（工程Ｍ６）から樹脂硬化工程（工程Ｍ７）までを実施する。これにより、第２の蛍光体層を被覆する第３の蛍光体層が形成される。尚、第３の樹脂部材も、第１と第２の樹脂部材と同様、紫外線硬化型樹脂である。
【００３３】
次に、第１、第２、第３の樹脂部材によって被覆された集合基板を有機溶剤に浸して、未硬化部分の第１、第２、第３の樹脂部材を除去する、洗浄工程を実施する（工程Ｍ８）。
【００３４】
次に、洗浄した集合基板を加熱等によって乾燥させる、乾燥工程を実施する（工程Ｍ９）。これにより、複数のＬＥＤ素子の周辺に第１、第２、第３の蛍光体層が形成される。
【００３５】
次に、集合基板上の最表面に形成された第３の蛍光体層に透明性の封止部材を充填し封止する、封止工程を実施する（工程Ｍ１０）。
【００３６】
次に、封止部材によって封止された集合基板を所定の切断位置で切断し、複数個のＬＥＤ光源装置を同時に完成させる（工程Ｍ１１）。
【００３７】
［実施例１の集合基板製造工程（工程Ｍ１）の説明：図２］
次に、本発明の実施例１の集合基板の製造工程の詳細を、図２によって説明する。図２は、本発明によって製造されるＬＥＤ光源装置の集合基板を示し、図２（ａ）は集合基板の平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の切断線Ａ−Ａ’で切断した集合基板の断面図である。
【００３８】
図２（ａ）（ｂ）に示す様に、１はＬＥＤ光源装置を複数個並べて集合する集合基板であり、エポキシ材等の絶縁性基板で形成される。２ａ〜２ｅは、集合基板１の表面と裏面に同一形状で形成される略長方形状の電極であり、導電性の銅箔等によって成る。図示する様に、電極２ａは、集合基板１上に所定の間隔で図面上縦に形成され、電極２ｂは、電極２ａに隣接し、電極２ａと同様に集合基板１上に所定の間隔で図面上縦に形成される。
また、電極２ｃ〜２ｅも同様に、集合基板１上に所定の間隔で図面上縦に形成される。
【００３９】
これにより、電極２ａ〜２ｅは、集合基板１の表面と裏面にマトリクス状に形成され、図２においては、図面上横方向で５列、図面上縦方向で６行、合計３０個の電極２ａ〜２ｅが形成されるが、電極２ａ〜２ｅは、この個数に限定されるものではなく、集合基板１の大きさや電極形状等によって任意の数に形成して良い。尚、集合基板１の裏面においても、表面の電極２ａ〜２ｅと同一位置に同一形状の電極２ａ〜２ｅが形成される。
【００４０】
また、３ａ〜３ｅは、集合基板１の表面と裏面の電極２ａ〜２ｅの領域内に形成されるスルホールである。ここでスルホール３ａは、電極２ａの領域内で図面上左側に寄った位置に形成され、集合基板１の表面の電極２ａと裏面の電極２ａを電気的に接続する。また、スルホール３ｂは、電極２ｂの領域内で図面上左側に寄った位置に形成され、集合基板１の表面の電極２ｂと裏面の電極２ｂを電気的に接続する。同様に、スルホール３ｃ〜３ｅは、電極２ｃ〜２ｅのそれぞれの領域内で図面上左側に寄った位置に形成され、集合基板１の表面の電極２ｃ〜２ｅと裏面の電極２ｃ〜２ｅをそれぞれ電気的に接続する。
【００４１】
また、４と５は電極端子であり、集合基板１の図面上左右の端部に電極２ａと電極２ｅにそれぞれ接してライン状に形成される。ここで、電極端子４は電極２ａの端部に接して形成されるので、全ての電極２ａは電極端子４によって電気的に接続する。また、電極端子５は電極２ｅの端部にそれぞれ接して形成されるので、全ての電極２ｅは電極端子５によって電気的に接続する。この電極端子４、５は、集合基板１に実装されるＬＥＤ素子に電流を供給する端子として用いられるが、詳細は後述する。尚、図２に示す集合基板１の電極パターンは一例を示すものであり、電極パターンの構成は限定されるものではない。
【００４２】
［実施例１のＬＥＤ素子の実装工程（工程Ｍ２）の説明：図３、図４］
次に、本発明の実施例１のＬＥＤ素子の実装工程の詳細を、図３及び図４によって説明する。図３は、本発明の実施例１のＬＥＤ素子の実装工程を示し、図３（ａ）はＬＥＤ素子が実装された集合基板の平面図であり、図３（ｂ）はＬＥＤ素子が実装された集合基板の拡大側面図である。
【００４３】
図３（ａ）（ｂ）に示す様に、まず、ＬＥＤ素子の実装工程として、集合基板１の表面の電極２ａ〜２ｄの図面上略右半分の領域（すなわち、スルホール３ａ〜３ｄ以外の領域）に、ＬＥＤ素子８０を導電性接着剤等（図示せず）によって固着して実装する。このとき、電極２ａ〜２ｄは図示する様にそれぞれ縦に６個ずつ形成されているので、縦６行、横４列の合計２４個のＬＥＤ素子８０が１枚の集合基板１の表面に実装される。尚、図面上右端の電極２ｅには、実装されない。ここで、ＬＥＤ素子８０は実施例１においては、発光波長が一例として４０５ｎｍ程度の近紫外発光ダイオード（ｎ−ＵＶ発光ダイオード）である。
【００４４】
次に、実装されたＬＥＤ素子８０を、ワイヤボンダ（図示せず）によってワイヤボンディングし、接続部材としての金細線によって成るワイヤ１１と１２で、電極２ａ〜２ｅに電気的に接続する。このとき、図示する様に、電極２ａに実装されたＬＥＤ素子８０のアノード（図示せず）は、ワイヤ１１によって電極２ａと電気的に接続され、ＬＥＤ素子８０のカソード（図示せず）はワイヤ１２によって横隣りの電極２ｂと電気的に接続される。
【００４５】
また同様に、電極２ｂに実装されたＬＥＤ素子８０のアノード（図示せず）を、ワイヤ１１によって電極２ｂと電気的に接続し、ＬＥＤ素子８０のカソード（図示せず）はワイヤ１２によって横隣りの電極２ｃと電気的に接続する。また同様に、電極２ｃに実装されたＬＥＤ素子８０と、電極２ｄに実装されたＬＥＤ素子８０も、ワイヤ１１、１２によっ
てそれぞれの電極と電気的に接続する。
【００４６】
これにより、図面上横４列のＬＥＤ素子８０が、電極２ａ〜２ｅを介して電極端子４と５の間で直列に接続されることになる。また同様に、ＬＥＤ素子８０は図面上縦方向の６行に実装されているので、６行全てのＬＥＤ素子８０もワイヤ１１、１２で電極２ａ〜２ｅに接続される。この結果、電極端子４と５の間にある４個のＬＥＤ素子８０が直列接続された６つの並列接続のグループによって成る合計２４個のＬＥＤ素子８０による回路が形成される。
【００４７】
図４は、集合基板１上に実装されるＬＥＤ素子８０の接続回路を示している。ここで前述した様に、４個のＬＥＤ素子８０が一つのグループとして直列接続されており、更にこの６つのグループが並列に接続されているので、電極端子４に所定のプラス電圧を印加し、電極端子５にゼロ電圧を印加すれば、全てのＬＥＤ素子８０のアノードからカソードに駆動電流が流れて、全てのＬＥＤ素子８０を点灯させることが出来る。
【００４８】
尚、ＬＥＤ素子８０の接続は、この実施例１に限定されず、電極端子４と５の接続パターンを工夫して、全てのＬＥＤ素子８０を直列接続にすることも出来る。ここで、全てのＬＥＤ素子８０を直列接続するならば、全てのＬＥＤ素子８０に流れる電流値を同一に出来るので、後述する樹脂の硬化工程において、個々のＬＥＤ素子８０に対する樹脂の硬化条件を合わせることが出来るが、実施例１のような直列−並列接続であっても、ＬＥＤ素子８０の特性がグループ内で平均化されるので、ほぼ同一の硬化条件に合わせることが出来る。
【００４９】
［実施例１の第１の樹脂部材のポッティング工程（工程Ｍ３）の説明：図５］
次に、本発明の実施例１のポッティング工程の詳細を、図５によって説明する。図５は、本発明の実施例１のポッティング工程を説明する拡大側面図であり、集合基板１の一部を示している。
図５に示す様に、集合基板１の表面に実装された全てのＬＥＤ素子８０を被覆する封止樹脂として、第１の蛍光体７を含有する第１の樹脂部材２７をディスペンサ１３によって塗布する。尚、第１の蛍光体７は模式的に図示しており、実際には微小な粒子である。
【００５０】
ここで、第１の蛍光体７は、ＬＥＤ素子８０からの発光色を長波長の赤色に波長変換する赤色蛍光体であり、第１の樹脂部材２７は、ＬＥＤ素子８０を自発光させ、紫外線または近紫外線によって硬化する、紫外線硬化型のシリコーン樹脂を用いた。尚、第１の樹脂部材２７が集合基板１の表面の全面に塗布され、全てのＬＥＤ素子８０を被覆する様に、図示しないが、ディスペンサ１３を集合基板１に対して移動させながら、樹脂を吐出すると良い。これにより、集合基板１上の全てのＬＥＤ素子８０とワイヤ１１、１２を、第１の樹脂部材２７で被覆することが出来る。
【００５１】
［実施例１の第１の樹脂部材の樹脂硬化工程（工程Ｍ４）の説明：図６］
次に、本発明の実施例１の樹脂硬化工程の詳細を、図６によって説明する。図６は、本発明の実施例１の樹脂硬化工程を示し、図６（ａ）は第１の樹脂部材が塗布された集合基板に直流電源を接続することを示す平面図であり、図６（ｂ）は集合基板上のＬＥＤ素子が自発光して第１の樹脂部材を硬化させることを模式的に示す拡大側面図である。
【００５２】
図６（ａ）に示す様に、第１の樹脂部材２７が全面に塗布された集合基板１の電極端子４と５に、所定の電圧を出力する直流電源６を接続する。すなわち、電極２ａを介してＬＥＤ素子８０のアノードに接続する電極端子４に、直流電源６のプラスライン６ａがスイッチＳＷを介して接続され、電極２ｅを介してＬＥＤ素子８０のカソードに接続する電極端子５に、直流電源６のマイナスライン６ｂが接続される。尚、スイッチＳＷは直流電源
６からの電流をＯＮ／ＯＦＦする機能を有し、ＬＥＤ素子８０に所定の時間だけ駆動電流を供給する様に制御する。
【００５３】
次に、図６（ｂ）において、前述のスイッチＳＷが所定の時間だけＯＮすると、集合基板１上の全てのＬＥＤ素子８０に、ワイヤ１１、１２を介して駆動電流が供給されて、ＬＥＤ素子８０は自発光を行い、近紫外の出射光１５を発光する。これにより、ＬＥＤ素子８０を被覆する第１の樹脂部材２７は、この出射光１５に照射され、第１の樹脂部材２１は、前述した様に紫外線硬化型樹脂であるので、ＬＥＤ素子８０近傍の第１の樹脂部材２７の領域が部分的に硬化を開始して、ＬＥＤ素子８０周りに第１の硬化領域７aが形成される。
【００５４】
この第１の硬化領域７aの厚さは、ＬＥＤ素子８０からの出射光１５の発光強度に依存し、ＬＥＤ素子８０に供給される駆動電流の大きさと供給時間によって第１の硬化領域７aの膜厚を制御することが出来る。すなわち、第１の硬化領域７aの膜厚を厚く形成するには、ＬＥＤ素子８０に供給される駆動電流の値を大きくするか、駆動電流の供給時間を長くするか、または、その両方を実施すれば良く、また反対に、第１の硬化領域７aの膜厚を薄く形成するには、ＬＥＤ素子８０に供給される駆動電流の値を小さくするか、駆動電流の供給時間を短くするか、または、その両方を実施すれば良い。
【００５５】
ここで、前述した様に、ここでは図示しない、第１の樹脂部材２７には赤色蛍光体である第１の蛍光体７が含有されているので、赤色の波長変換光の光量を増加したい場合は、第１の硬化領域７aの膜厚を厚くして第１の蛍光体７の粒量を多くすれば良く、反対に、赤色の波長変換光の光量を減らしたい場合は、第１の硬化領域７aの膜厚を薄くして第１の蛍光体７の粒量を少なくすれば良い。この様に、第１の硬化領域７aを形成するための駆動電流の値、または供給時間を制御することによって、赤色の波長変換光の光量を任意に調整することが出来る。
【００５６】
［実施例１の第２の樹脂部材のポッティング工程（工程Ｍ５）の説明：図７］
次に、本発明の実施例１の第２の樹脂部材のポッティング工程の詳細を、図７によって説明する。図７は、本発明の実施例１のポッティング工程を説明する拡大側面図であり、集合基板１の一部を示している。
図７に示す様に、工程Ｍ４により集合基板１の表面に実装された全てのＬＥＤ素子８０周りに、第１の硬化領域７aを被覆する封止樹脂として、第２の蛍光体８を含有する第２の樹脂部材２８をディスペンサ１３によって塗布する。尚、第２の蛍光体８は模式的に図示しており、実際には微小な粒子である。
【００５７】
ここで、第２の蛍光体８は、ＬＥＤ素子８０からの発光色を、第１の蛍光体７よりも短波長の緑色に波長変換する緑色蛍光体であり、第２の樹脂部材２８は、ＬＥＤ素子８０を自発光させ、紫外線または近紫外線によって硬化する、第１の樹脂部材と同じ材料である紫外線硬化型のシリコーン樹脂を用いた。尚、第２の樹脂部材２８が集合基板１の表面の全面に塗布され、第１の硬化領域７aが形成された全てのＬＥＤ素子８０を被覆する様に、図示しないが、ディスペンサ１３を集合基板１に対して移動させながら、樹脂を吐出すると良い。これにより、集合基板１上の第１の硬化領域７aが形成された全てのＬＥＤ素子８０を被覆することが出来る。
【００５８】
［実施例１の第２の樹脂部材の沈降工程（工程Ｍ６）の説明：図８−１］
次に、本発明の実施例１の第２の樹脂部材の沈降工程の詳細を、図８−１によって説明する。図８−１は、本発明の実施例１の沈降工程を説明する拡大側面図であり、集合基板１の一部を示している。
図８−１（ａ）に示す様に、工程Ｍ５により塗布された第２の蛍光体８は、第１の蛍光
体７よりも比重が大きい為、工程４の未硬化部に残存した蛍光体７と入れ替わり、ＬＥＤ素子８０側（矢印２２の方向）へ移動する。
【００５９】
その後、図８−１（ｂ）に示す様に、第１の蛍光体７と入れ替わった第２の蛍光体８は、第１の硬化領域７ａ上に沈降、若しくは第１の硬化領域７ａ付近に層状に存在する状態となる。これにより、集合基板１上の第１の硬化領域７ａの全てを、第２の蛍光体８を含む第２の樹脂部材で被覆することが出来る。
【００６０】
ここで、第１の蛍光体７には、比重が３〜４のものを用いる。また、第２の蛍光体８には、比重が３．５〜４.５のものを用いる。これにより、未硬化状態の樹脂部材中で、第１の蛍光体７と第２の蛍光体８が混ざり合うと、第１の蛍光体７と第２の蛍光体８の位置を入れ替えることが出来るのである。
【００６１】
［実施例１の第２の樹脂部材の硬化工程（工程Ｍ７）の説明：図８−２］
次に、本発明の実施例１の第２の樹脂部材の硬化工程の詳細を、図８−２によって説明する。図８−２は、本発明の実施例１の樹脂部材の硬化工程を説明する拡大側面図であり、集合基板１の一部を示している。尚、ＬＥＤ素子８０を自発光させるため集合基板１の電極端子４と５に、直流電源６とスイッチＳＷを接続する構成は、前述の図６（ａ）と同様であるので、ここでの接続の説明は省略する。
【００６２】
図８−２に示す様に、集合基板１の全面に第２の樹脂部材２８が塗布された状態で、各ＬＥＤ素子８０に再び駆動電流（図示せず）が供給されると、ＬＥＤ素子８０は自発光を行い、近紫外の出射光１５を発光する。ここで、出射光１５は第１の硬化領域７ａを通過して、その一部の光は第１の蛍光体７に吸収されて波長変換されるが、残りの近紫外の出射光１５は第２の樹脂部材２８を照射する。これにより、ＬＥＤ素子８０に近く、第１の硬化領域７ａに隣接する領域から硬化を開始して、第２の硬化領域８ａが形成される。
【００６３】
この第２の硬化領域８ａの膜厚は、第１の硬化領域７ａの膜厚調整と同様に、ＬＥＤ素子８０からの出射光１５の発光強度に依存するので、ＬＥＤ素子８０に供給される駆動電流の大きさと駆動電流の供給時間によって膜厚を制御することが出来る。すなわち、第２の硬化領域８ａの膜厚を厚く形成するには、ＬＥＤ素子８０に供給される駆動電流の値を大きくするか、供給時間を長くするか、または、その両方を実施すれば良く、また反対に、第２の硬化領域８ａの膜厚を薄く形成するには、ＬＥＤ素子８０に供給される駆動電流の値を小さくするか、供給時間を短くするか、または、その両方を実施すれば良い。
【００６４】
ここで、前述した様に、第２の樹脂部材２８は、緑色蛍光体である第２の蛍光体８が含有されているので、緑色の波長変換光の光量を増加したい場合は、第２の硬化領域８ａの膜厚を厚くして第２の蛍光体８の粒量を多くすれば良く、反対に、緑色の波長変換光の光量を減らしたい場合は、第２の硬化領域８ａの膜厚を薄くして第２の蛍光体８の粒量を少なくすれば良い。この様に、第２の硬化領域８ａを形成するための駆動電流の値、または供給時間を制御することによって、緑色の波長変換光の光量を任意に調整することが出来る。
【００６５】
［実施例１の第３の樹脂部材のポッティング工程（工程Ｍ５）の説明：図９］
次に、本発明の実施例１の第３の樹脂部材のポッティング工程の詳細を、図９によって説明する。図９は、本発明の実施例１のポッティング工程を説明する拡大側面図であり、集合基板１の一部を示している。
図９に示す様に、工程Ｍ４により集合基板１の表面に実装された全てのＬＥＤ素子８０周りに、第１の硬化領域７aと第２の硬化領域８ａを被覆する封止樹脂として、第３の蛍光体９を含有する第３の樹脂部材２９を、ディスペンサ１３によって塗布する。尚、第３
の蛍光体９は模式的に図示しており、実際には微小な粒子である。
【００６６】
ここで、第３の蛍光体９は、ＬＥＤ素子８０からの発光色を第２の蛍光体８よりも短波長の青色に波長変換する青色蛍光体であり、第３の樹脂部材２９は、ＬＥＤ素子８０を自発光させ、紫外線または近紫外線によって硬化する紫外線硬化型のシリコーン樹脂を用いた。尚、第３の樹脂部材２９が集合基板１の表面の全面に塗布され、第１の硬化領域７aと第２の硬化領域８ａが形成された全てのＬＥＤ素子８０を被覆する様に、図示しないが、ディスペンサ１３を集合基板１に対して移動させながら、樹脂を吐出すると良い。これにより、集合基板１上に第２の硬化領域８ａが形成された全てのＬＥＤ素子８０の表面を、第３の樹脂部材で被覆することが出来る。
【００６７】
［実施例１の第３の樹脂部材の沈降工程（工程Ｍ６）の説明：図１０−１］
次に、本発明の実施例１の第３の樹脂部材の沈降工程の詳細を、図１０−１（ａ）（ｂ）によって説明する。図１０−１は、本発明の実施例１の沈降工程を説明する拡大側面図であり、集合基板１の一部を示している。
図１０−１（ａ）（ｂ）に示す様に、工程Ｍ５により塗布された第３の蛍光体９は、第１の蛍光体７、第２の蛍光体８よりも比重が大きい為、工程４の未硬化部に残存した第３の樹脂部材中に含まれる蛍光体７、蛍光体８と入れ替わり、ＬＥＤ素子８０側（矢印２２の方向）へ移動する。
【００６８】
そして、図１０（ｂ）に示す、第１の蛍光体７、第２の蛍光体８と入れ替わった第３の蛍光体９は、第２の硬化領域８ａ上に沈降、若しくは第２の硬化領域８ａ付近に層状に存在する状態となる。これにより、集合基板１上の第２の硬化領域８ａの全てを、第３の蛍光体９を含む第３の樹脂部材で被覆することが出来る。
【００６９】
ここで、第１の蛍光体７の比重は、先に示した様に、３〜４であり、第２の蛍光体８の比重は、３．５〜４.５である。ここで、第３の蛍光体９の比重を、４〜４．５の材料を用いる。これら第１の蛍光体７と第２の蛍光体８と第３の蛍光体の比重差により、未硬化状態の樹脂部材の中で、第１の蛍光体７と第２の蛍光体８と第３の蛍光体９の位置を入れ替えることが出来る。
【００７０】
［実施例１の第３の樹脂部材の硬化工程（工程Ｍ７）の説明：図１０−２］
次に、本発明の実施例１の第３の樹脂部材の硬化工程の詳細を図１０−２によって説明する。図１０−２は、本発明の実施例１の樹脂部材の硬化工程を説明する拡大側面図であり、集合基板１の一部を示している。尚、ＬＥＤ素子８０を自発光させるため集合基板１の電極端子４と５に直流電源６とスイッチＳＷを接続する構成は、前述の図６（ａ）と同様であるので、接続の説明は省略する。
【００７１】
図１０−２に示す、集合基板１の全面に第３の樹脂部材２９が塗布された状態で、各ＬＥＤ素子８０に再び駆動電流（図示せず）が供給されると、ＬＥＤ素子８０は自発光を行い、近紫外の出射光１７を発光する。ここで、出射光１７は第１の硬化領域７ａ、第２の硬化領域８ａを通過して、その一部の光は第１の蛍光体７又は第２の蛍光体８に吸収されて波長変換されるが、残りの近紫外の出射光１５は、第３の樹脂部材２９を照射する。これにより、ＬＥＤ素子８０に近く、第２の硬化領域８ａに隣接する領域から硬化を開始して、第３の硬化領域９ａが形成される。
【００７２】
そして、この第２の硬化領域９ａの膜厚調整の制御も、図８−２における第２の硬化領域８ａのときと同様にして行う。
【００７３】
ここで、前述した、第３の樹脂部材２９は青色蛍光体である第３の蛍光体９が含有され
ているので、青色の波長変換光の光量を増加したい場合は、第３の硬化領域９ａの膜厚を厚くして第３の蛍光体９の粒量を多くすれば良く、反対に、青色の波長変換光の光量を減らしたい場合は、第３の硬化領域９ａの膜厚を薄くして第３の蛍光体９の粒量を少なくすれば良い。この、第３の硬化領域９ａを形成するための駆動電流の値、または供給時間を制御することによって、青色の波長変換光の光量を任意に調整することが出来る。
【００７４】
［実施例１の第１、第２、第３の樹脂部材の洗浄工程（工程Ｍ８）の説明：図１１］
次に、本発明の実施例１の洗浄工程の詳細を、図１１によって説明する。図１１は、本発明の実施例１の洗浄工程を示す模式的な側面図である。
図１１に示す、第１、第２、第３の樹脂部材内の未硬化部２１内に、積層硬化領域１０が形成された集合基板１（図面上では集合基板１の一部のみを記載）を有機溶剤５１に浸して、第１、第２、第３の樹脂部材内の未硬化部２１を除去する。尚、未硬化部２１とは、第１の樹脂部材２７内で第１の硬化領域７ａ、第２の樹脂部材２８内で第１の硬化領域８ａ、第３の樹脂部材２９内で第１の硬化領域９ａ以外の領域である。また、有機溶剤５１としては、アセトン、トルエン、キシレン等が好ましく、超音波洗浄等によって洗浄することにより、未硬化部分を短時間で確実に除去することが出来る。
【００７５】
［実施例１の第１の樹脂部材の乾燥工程（工程Ｍ９）の説明：図１２］
次に、本発明の実施例１の乾燥工程の詳細を、図１２によって説明する。図１２は、本発明の実施例１の乾燥工程を示す拡大側面図である。
図１２に示す、有機溶剤によって第１、第２、第３の樹脂部材内の未硬化部２１（図１１参照）が除去された集合基板１（図面上では集合基板１の一部のみを記載）を、加熱炉等（図示せず）に入れて、図示する熱５２またはエアー等によって乾燥させる。
【００７６】
これにより、ＬＥＤ素子８０の周辺には、積層硬化領域１０のみが残ることになる。ここで、第１の硬化領域７ａは、前述した第１の樹脂部材２７が硬化した領域であり、この第１の樹脂部材２７は、赤色蛍光体である第１の蛍光体７を含有する第１の蛍光体層７ｂとなる。また、第２の硬化領域８ａは、前述した第２の樹脂部材２８が硬化した領域であり、この第２の樹脂部材２８は緑色蛍光体である第２の蛍光体８を含有する第２の蛍光体層８ｂとなる。さらに、第３の硬化領域９ａは、前述した第３の樹脂部材２９が硬化した領域であり、この第３の樹脂部材２９は青色蛍光体である第３の蛍光体９を含有する第３の蛍光体層９ｂとなる。
【００７７】
この積層形成された第１〜第３の蛍光体層７ｂ〜９ｂは、ＬＥＤ素子８０の直近に形成されてＬＥＤ素子８０を直接被覆し、ＬＥＤ素子８０からの出射光１５（図６（ｂ）参照）の発光強度分布に応じて、図示するＬＥＤ素子８０の周囲を覆う略半円形状に形成されるので、ＬＥＤ素子８０からの出射光１５を、ほぼ均一に波長変換することが出来る。
【００７８】
この、ＬＥＤ素子８０を被覆する三つの第１〜第３の蛍光体層７ｂ〜９ｂは、ＬＥＤ素子８０が３回繰り返して自発光することによって硬化して形成される。ここで、ＬＥＤ素子８０の自発光時間は、一例として、駆動電流を所定の値で一定とすると、第１の蛍光体層７ｂを形成するための自発光時間は１秒であり、第２の蛍光体層８ｂを形成するための自発光時間は５秒であり、第３の蛍光体層９ｂを形成するための自発光時間は２０秒である。なお、各層によって自発光時間が大きく異なるのは、各蛍光体層とＬＥＤ素子８０の距離が異なることと、蛍光体による光の吸収の影響で外側の層になるほど、光強度が減少するからである。
【００７９】
［実施例１の蛍光体層の積層構造の説明：図１３］
次に、本発明の実施例１のＬＥＤ光源装置の製造方法によって形成された蛍光体層の積層構造を、図１３によって説明する。図１３は、本発明の実施例１によって形成されたＬ
ＥＤ光源装置の３層の蛍光体層を示し、図１３（ａ）は集合基板上のＬＥＤ素子を被覆する蛍光体層を示す斜視図であり、図１３（ｂ）は蛍光体層の積層構造を示す集合基板の拡大側面図であり、集合基板１の側面の一部、すなわち、ＬＥＤ素子８０の周辺部を示している。
【００８０】
図１３（ａ）（ｂ）に示す、本発明の実施例１のＬＥＤ光源装置の製造方法は、集合基板製造工程（工程Ｍ１）から乾燥工程（工程Ｍ９）によって、集合基板１が製造され、この集合基板１の表面上に複数個のＬＥＤ素子８０が実装され、更に個々のＬＥＤ素子８０を被覆する第１の蛍光体層７ｂと、その上に第２の蛍光体層８ｂと、その上に第３の蛍光体層９ｂが積層して形成される。すなわち、ＬＥＤ素子８０を直接被覆する層は、赤色蛍光体である第１の蛍光体７を含有する第１の蛍光体層７ｂで形成され、その外側の層は緑色蛍光体である第２の蛍光体８を含有する第２の蛍光体層８ｂで形成され、蛍光体層の最表面は青色蛍光体である第３の蛍光体９を含有する第３の蛍光体層９ｂによって形成される。
【００８１】
この、本発明のＬＥＤ光源装置の製造方法は、集合基板１上に多数のＬＥＤ素子８０を実装し、これらのＬＥＤ素子８０を同時に自発光させることで、多数のＬＥＤ素子８０を被覆する蛍光体層を一括して形成することが出来るので、大量生産に好適な製造方法である。また、本実施例の製造方法を適用すれば、同じ集合基板１上に配列した、個々のＬＥＤ素子８０の発光強度が異なっていた場合であっても、個々のＬＥＤ素子８０の発光強度に応じた膜厚の第１〜第３の蛍光体層７ｂ〜９ｂを、容易に形成できる。
【００８２】
［実施例１の封止工程（工程Ｍ７）の説明：図１４］
次に、本発明の実施例１の封止工程の詳細を、図１４によって説明する。図１４は、本発明の実施例１の封止工程を説明する斜視図である。
図１４に示す、集合基板１の最表面に第３の蛍光体層９ｂが形成された後、透明性の封止部材６１を充填し硬化させる封止工程を実施する。尚、封止部材６１は熱硬化性樹脂、または光硬化性樹脂のどちらかが好ましい。
【００８３】
この工程により、ＬＥＤ素子８０とワイヤ１１、１２と第１、第２、第３の蛍光体層７ｂ〜９ｂ、及び集合基板１の表面全体が封止され、電気的機械的に保護されて、耐環境性に優れたＬＥＤ光源装置を製造することが出来る。
【００８４】
［実施例１の切断工程（工程Ｍ８）の説明：図１５］
次に、本発明の実施例１の切断工程を、図１５によって説明する。図１５は、本発明の実施例１の切断工程を示し、図１５（ａ）は集合基板上に完成した多数のＬＥＤ光源装置を分離する切断工程を説明する集合基板の一部を示す斜視図であり、図１５（ｂ）は切断工程によって完成した単個のＬＥＤ光源装置の一例を示す斜視図である。
【００８５】
図１５（ａ）に示す、ここでは図示しない封止部材６１によって封止された集合基板１を、所定の切断線Ｘ、Ｙに沿ってダイシング装置（図示せず）等によって切断分離し、複数個のＬＥＤ光源装置が完成する。尚、本図中の切断線Ｘは、集合基板１上の各電極２ａ〜２ｅの間に設定され、切断線Ｙは、集合基板１上の各スルホール３ａ〜３ｅの中心を通る設定される。
【００８６】
また、図１５（ｂ）に示す、完成したＬＥＤ光源装置３０は、集合基板１から切断分離された基板１’に電極２ａ、２ｂが形成されている。この電極２ａ、２ｂは、中心部で切断されたスルホール３ａ、３ｂを備え、このスルホール３ａ、３ｂによって、基板１’の裏面の電極２ａ、２ｂ（図示せず）が電気的に接続される。また、電極２ａの表面には、ＬＥＤ素子８０が実装され、このＬＥＤ素子８０は、前述した様に、２本のワイヤ１１、
１２によって電極２ａ、２ｂと電気的に接続される。
【００８７】
この接続により、外部から裏面の電極２ａ、２ｂに駆動電圧が供給されると、ＬＥＤ素子８０にワイヤ１１、１２を介して駆動電流が流れて、ＬＥＤ素子８０が発光する。また、ＬＥＤ素子８０は、前述の３層の蛍光体層によって被覆され、最表面の第３の蛍光体層９ｂは、透明性の封止部材６１で封止される。
【００８８】
尚、完成したＬＥＤ光源装置３０は、集合基板１から分離された位置によって、電極２ａ、２ｂは、電極２ｂ、２ｃ、電極２ｃ、２ｄ、または電極２ｄ、２ｅとなる。また、スルホール３ａ、３ｂは、同様に集合基板１から分離された位置によって、スルホール３ｂ、３ｃ、スルホール３ｃ、３ｄ、またはスルホール３ｄ、３ｅとなるが、集合基板１のどの位置で切断分離されたとしても、同一のＬＥＤ光源装置３０であることはもちろんである。この様に本発明は、多数のＬＥＤ光源装置を一括して製造することが出来る。
【００８９】
［実施例１によって製造されるＬＥＤ光源装置の構成と動作の説明：図１６］
次に、本発明の実施例１のＬＥＤ光源装置の製造方法で製造されたＬＥＤ光源装置の構成と動作の概略を、図１６によって説明する。図１６は、本発明の実施例１のＬＥＤ光源装置の製造方法で製造された、３層の蛍光体層に透明の封止部材で封止されたＬＥＤ光源装置の構成と動作を説明する側面図である。
【００９０】
図１６に示す、ＬＥＤ光源装置３０は、基板１’にＬＥＤ素子８０が実装され、このＬＥＤ素子８０を被覆して３層から成る第１〜第３の蛍光体層７ｂ〜９ｂが形成され、その蛍光体層を透明性の封止部材６１で封止した構造となっている。そして、蛍光体層はＬＥＤ素子８０の直近から、第１の蛍光体層７ｂ（赤色蛍光体）、第２の蛍光体層８ｂ（緑色蛍光体）、第３の蛍光体層９ｂ（青色蛍光体）の順で積層されている。
【００９１】
このＬＥＤ光源装置３０を駆動する場合は、一例として、ＬＥＤ光源装置３０の裏面の電極２ａ、２ｂを半田（図示せず）等によってプリント基板（図示せず）に実装し、プリント基板から裏面の電極２ａ、２ｂに駆動電圧を印加する。これにより、スルホール３ａ、３ｂを介して表面の電極２ａ、２ｂに駆動電圧が伝達し、ＬＥＤ素子８０にワイヤ１１、１２を介して駆動電流が供給されて、ＬＥＤ素子８０は近紫外光である出射光を発光する。
【００９２】
この出射光は、ＬＥＤ素子８０の正面を中心として放射状に拡散し、まず、第１の蛍光体層７ｂに含有される赤色蛍光体である第１の蛍光体７に入射すると、第１の蛍光体７は出射光を吸収して励起し、波長変換光である赤色光４０Ｒを発光して、第２の蛍光体層８ｂと第３の蛍光体層９ｂ、及び透明な封止部材６１を通過し外部に出射する。
【００９３】
また、第１の蛍光体７に入射せず第１の蛍光体層７ｂを通過した出射光１５が、第２の蛍光体層８ｂに含有される緑色蛍光体である第２の蛍光体８に入射すると、第２の蛍光体８は出射光を吸収して励起し、波長変換光である緑色光４０Ｇを発光して、第３の蛍光体層９ｂ、及び透明な封止部材６１を通過し外部に出射する。
【００９４】
また、第２の蛍光体８に入射せず第２の蛍光体層８ｂを通過した出射光が、第３の蛍光体層９ｂに含有される青色蛍光体である第３の蛍光体９に入射すると、第３の蛍光体９は出射光を吸収して励起し、波長変換光である青色光４０Ｂを発光して、透明な封止部材６１を通過し外部に出射する。これにより、ＬＥＤ光源装置３０からは、青色光４０Ｂと緑色光４０Ｇと赤色光４０Ｒが発光し、それぞれの光が混合して白色光４０Ｗとして出射される。
【００９５】
ここで、各蛍光体の励起特性を前述の図２１で示した、最表面に積層される第３の蛍光体層９ｂに含有する第３の蛍光体９（青色蛍光体）は、約４３０ｎｍ以下の短波長によって励起される。これにより、最表面の第３の蛍光体層９ｂに、波長５３０ｎｍ位の緑色光４０Ｇや、波長６５０ｎｍ位の赤色光４０Ｒが入射しても、それらの波長変換光が第３の蛍光体９に殆ど吸収されることがないので、緑色光４０Ｇと赤色光４０Ｒは、非常に少ない損失で第３の蛍光体層９ｂを通過することが出来る。
【００９６】
また、第２の蛍光体層８ｂに含有する第２の蛍光体８（緑色蛍光体）は、約５００ｎｍ以下の短波長によって励起される。これにより、第２の蛍光体層８ｂに内側の第１の蛍光体層７ｂからの波長６５０ｎｍ位の赤色光４０Ｒが入射しても、その赤色光４０Ｒが第２の蛍光体８に殆ど吸収されることがないので、赤色光４０Ｒは非常に少ない損失で、第２の蛍光体層８ｂを通過することが出来る。
【００９７】
この様に、ＬＥＤ素子８０に最も近い第１の蛍光体層７ｂに長波長を発光する赤色蛍光体を含有し、その外側の第２の蛍光体層８ｂに中間波長を発光する緑色蛍光体を含有し、最表面の第３の蛍光体層９ｂに短波長を発光する青色蛍光体を含有することによって、各蛍光体による波長変換光の相互作用の影響を抑制出来るので、蛍光体の２次励起を抑えてＬＥＤ素子８０の発光効率を向上させることが出来る。これにより、輝度ばらつきが少なく高輝度高出力のＬＥＤ光源装置を製造することが出来る。
【００９８】
また、ＲＧＢを発光するそれぞれの第１から第３の蛍光体７〜９が、異なる蛍光体層毎に分離して含有されているので、それぞれの蛍光体層に含有する同一の蛍光体粒子が各層内で均一に分散される。すなわち、各蛍光体層には、比重や粒径が等しい同一の蛍光体粒子が含有されることとなるので、蛍光体粒子が層内で偏ったりせず均一に分散される。これにより、蛍光体粒子が均一に分散した第１から第３の蛍光体層７ｂ〜９ｂが積層されるので、ＬＥＤ素子８０からの出射光が均一に各層の蛍光体粒子に照射して波長変換が行われ、この結果、混色性が良好で色むらの少ない白色光を発光するＬＥＤ光源装置３０を製造することが出来る。
【００９９】
また、ＬＥＤ素子８０を被覆する第１、第２、第３の蛍光体層７ｂ〜９ｂのそれぞれの膜厚は、ＬＥＤ素子８０の発光強度分布に応じて決定されるので、各蛍光体層の膜厚を容易に制御でき、この結果、発光の色味調整が簡単で、色バランスが最適な白色のＬＥＤ光源装置３０を製造することが出来る。また、蛍光体層はＬＥＤ素子８０に近い比較的狭い領域に形成されるので、ＬＥＤ光源装置３０の小型薄型化を容易に実現できる製造方法である。
【０１００】
また、光硬化型樹脂を塗布してＬＥＤ素子８０の自発光によって樹脂を硬化させることにより、ＬＥＤ素子８０と基板の電極２ａ、２ｂを電気的に接続するワイヤ１１、１２に影響されずに、ワイヤ１１、１２と基板１’の隙間にまでも、膜厚が薄い複数の蛍光体層を形状ひずみ等が生じること無く高精度に形成出来るので、出射する白色光４０Ｗの指向性や混色性に悪影響を及ぼすことがない。これにより、本発明はワイヤボンディング実装のＬＥＤ光源装置に好適である。
【０１０１】
また本発明によれば、ＬＥＤ素子８０を集合基板１上に多数実装し、多数個同時に自発光させることにより、個々のＬＥＤ素子の周りに所定の膜厚の蛍光体層を一括して形成することが出来るので、色むら等の特性ばらつきが少ない複数のＬＥＤ光源装置３０を一括して大量に製造することが出来る。
【０１０２】
なお、本実施例の製造方法では、赤色蛍光体である第１の蛍光体７を含む第１の蛍光体層７ｂ、緑色蛍光体である第２の蛍光体８を含む第２の蛍光体層８ｂ、青色蛍光体である
第３の蛍光体９を含む第３の蛍光体層９ｂを順次積層した例を示したが、これら第１から第３の蛍光体層７ｂ〜９ｂの積層順を代えた形態としても良い。その場合は、上段で説明した、波長変換光の相互作用が若干悪化することになるが、本発明特有の機能を、十分に発揮する。
【実施例２】
【０１０３】
［実施例２のＬＥＤ光源装置の製造方法の製造工程の概略説明：図１］
次に、本発明の実施例２の製造工程の概略を説明する。尚、実施例２の特徴は、ＬＥＤ素子が青色ＬＥＤ素子であり、第１、第２の蛍光体を含有する二つの蛍光体層によって白色光を発光するＬＥＤ光源装置を製造することである。この実施例２の製造方法は、基本的に実施例１と同様であるので、前述の実施例１の工程を説明する図１を用いて、実施例１と異なる製造工程だけを説明する。
【０１０４】
図１において、集合基板製造工程（工程Ｍ１）から樹脂部分硬化工程（工程Ｍ４）までは、実施例１と同様であるので、説明は省略する。尚、集合基板に実装されるＬＥＤ素子は、実施例２においては、発光波長が４５０ｎｍ位の青色ＬＥＤ素子を用いた。
【０１０５】
次に、ポッティング工程（工程Ｍ５）から樹脂部分硬化工程（工程Ｍ７）（ループＬ１）を１回繰り返し、これにより、ＬＥＤ素子の周辺に、第１と第２の蛍光体層を積層して形成する。以後の工程は、実施例１と同じである。
【０１０６】
［実施例２によって製造されるＬＥＤ光源装置の構成と動作の説明：図１７］
次に、実施例２のＬＥＤ光源装置の製造方法で製造されるＬＥＤ光源装置の構成と動作の概略を、図１７によって説明する。なお、実施例２の各製造工程は実施例１と基本的に同一であるので、ここでの詳細な説明は省略する。図１７は、本発明の実施例２で製造される２層の蛍光体層を有するＬＥＤ光源装置の構成と動作を説明する側面図である。尚、実施例２によって製造されるＬＥＤ光源装置は、実施例１によって製造されるＬＥＤ光源装置と基本構造は似ているので、同一要素には同一番号を付し、重複する説明は一部省略する。
【０１０７】
図１７に示す様に、５０は実施例２によって製造されるＬＥＤ光源装置であり、このＬＥＤ光源装置５０は、基板１’に一例として発光波長が４５０ｎｍ位の青色光を発光する青色ＬＥＤ素子９０が実装された形態となっている。またこの青色ＬＥＤ素子９０の周りには、２層から成る第１の蛍光体層７ｂと第２に蛍光体層８ｂが被覆して形成されており、こられの蛍光体層を透明性の封止部材６１で封止した構造となっている。そして、青色ＬＥＤ素子９０を直接被覆する第１の蛍光体層７ｂは、赤色蛍光体である第１の蛍光体７を含有し、その外側の第２の蛍光体層８ｂは、緑色蛍光体である第２の蛍光体８を含有する。
【０１０８】
このＬＥＤ光源装置５０を駆動する場合は、図１７に示す様に、実施例１と同様に外部のプリント基板（図示せず）等に実装し、プリント基板から裏面の電極２ａ、２ｂに駆動電圧を印加する。これにより、スルホール３ａ、３ｂを介して表面の電極２ａ、２ｂに駆動電圧が伝達し、青色ＬＥＤ素子９０にワイヤ１１、１２を介して駆動電流が供給されて、青色ＬＥＤ素子９０は青色光５０Ｂを発光する。
【０１０９】
この青色光５０Ｂは、青色ＬＥＤ素子９０の正面を中心として放射状に拡散し、まず、第１の蛍光体層７ｂに含有される赤色蛍光体である第１の蛍光体７に入射すると、第１の蛍光体７は青色光５０Ｂを吸収して励起し、波長変換光である赤色光５０Ｒを発光して、第２の蛍光体層８ｂと封止部材６１を通過し外部に出射する。
【０１１０】
また、第１の蛍光体７に入射せず第１の蛍光体層７ｂを通過した青色光５０Ｂが、第２の蛍光体層８ｂに含有される緑色蛍光体である第２の蛍光体８に入射すると、第２の蛍光体８は青色光５０Ｂを吸収して励起し、波長変換光である緑色光５０Ｇを発光して、封止部材６１を通過し外部に出射する。
【０１１１】
また、第１の蛍光体７と第２の蛍光体８に入射せずに二つの蛍光体層を通過した残りの青色光５０Ｂは、波長変換されずに透明な封止部材６１通過して外部に出射する。これにより、ＬＥＤ光源装置５０からは、青色光５０Ｂと緑色光５０Ｇと赤色光５０Ｒが発光し、それぞれの光が混合して白色光５０Ｗとして出射される。
【０１１２】
この様に、実施例２によって製造されるＬＥＤ光源装置５０は、青色ＬＥＤ素子９０に最も近い第１の蛍光体層７ｂに長波長を発光する赤色蛍光体を含有し、その外側の第２の蛍光体層８ｂに中間波長を発光する緑色蛍光体を含有することによって、二つの蛍光体による波長変換光の相互作用の影響を抑制出来る様になり、蛍光体の２次励起を抑えてＬＥＤの発光効率を向上させることが出来る。
【０１１３】
また、青色ＬＥＤ素子９０は青色光５０Ｂを発光するので、青色蛍光体を含有する蛍光体層を必要とせず、実施例１の製造方法と比較して１層分の樹脂塗布や硬化工程等を削減でき、製造工程を簡略化することが出来る。
【０１１４】
また、第１、第２の蛍光体層７ｂ、８ｂは、青色ＬＥＤ素子９０からの自発光によって硬化して形成されるので、それぞれの蛍光体層の膜厚は、青色ＬＥＤ素子９０の発光強度分布に応じて決定される。これにより、各蛍光体層の膜厚を容易に制御でき、発光の色味調整が簡単で色バランスが最適な白色のＬＥＤ光源装置５０を製造することが出来る。
【０１１５】
また、実施例２による製造方法、及びこの実施例２によって製造されるＬＥＤ光源装置５０の基本構造は、前述の実施例１による製造方法、及びこの実施例１によって製造されるＬＥＤ光源装置４０と同様であるので、実施例２においても、実施例１と同様に多くの優れた効果や特徴を備えている。
【実施例３】
【０１１６】
［実施例３のＬＥＤ光源装置の製造方法の製造工程の概略説明：図１］
次に、本発明の実施例３の製造工程の概略を説明する。尚、実施例３の特徴はＬＥＤ素子が近紫外発光のＬＥＤ素子であり、ＬＥＤ素子周りを透明樹脂により直接被覆した上で、その上層に第１、第２、第３の蛍光体を含有する三つの蛍光体層を有し、封止部材によって封止して白色光を発光するＬＥＤ光源装置を製造することである。この実施例３の製造方法は、基本的に実施例１と同様であるので、前述の実施例１の製造工程を説明する図１を用いて、実施例１と異なる製造工程だけを説明する。
【０１１７】
図１において、集合基板製造工程（工程Ｍ１）から樹脂部分硬化工程（工程Ｍ４）までを、実施例１と同様に行う。
【０１１８】
次に、ポッティング工程（工程Ｍ５）から樹脂部分硬化工程（工程Ｍ７）（ループＬ１）を３回繰り返し、ＬＥＤ素子の周辺に、透明樹脂層、第１、第２、第３の蛍光体層を積層して形成する。以後の工程は、実施例１と同じである。
【０１１９】
［実施例３によって製造されるＬＥＤ光源装置の構成と動作の説明：図１８］
次に、実施例３のＬＥＤ光源装置の製造方法で製造されるＬＥＤ光源装置の構成と動作の概略を、図１８によって説明する。なお、実施例３の各製造工程は、実施例１と基本的に同一であるので、ここでの詳細な説明は省略する。図１８は、本発明の実施例３で製造
される透明樹脂層、及び３層の蛍光体層で形成されたＬＥＤ光源装置の構成と動作を説明する側面図である。尚、実施例３によって製造されるＬＥＤ光源装置は、実施例１によって製造されるＬＥＤ光源装置と基本構造は似ているので、同一要素には同一番号を付し、重複する説明は一部省略する。
【０１２０】
図１８に示す様に、６０は実施例３によって製造されるＬＥＤ光源装置であり、このＬＥＤ光源装置６０は、基板１’にＬＥＤ素子８０が実装され、このＬＥＤ素子８０を被覆して透明樹脂層２６ａと、その外周部に３層から成る第１の蛍光体層７ｂと第２の蛍光体層８ｂと第３の蛍光体層９ｂとが積層して形成され、これらの蛍光体層を封止部材６１で封止した構造となっている。そして、実施例１と同様に、第１の蛍光体層７ｂは赤色蛍光体である第１の蛍光体７を含有し、第２の蛍光体層８ｂは緑色蛍光体である第２の蛍光体８を含有し、第３の蛍光体層９ｂは赤色蛍光体である第３の蛍光体９を含有する。
【０１２１】
この様に、実施例３によって製造されるＬＥＤ光源装置６０の蛍光体層は、実施例１のＬＥＤ光源装置４０と同様に、ＬＥＤ素子８０を直接被覆する透明樹脂層２６ａの直近から、第１の蛍光体層７ｂ（赤色蛍光体）、第２の蛍光体層８ｂ（緑色蛍光体）、第３の蛍光体層９ｂ（緑色蛍光体）の順で積層されている。
【０１２２】
このＬＥＤ光源装置６０を駆動することで発光する出射光は、ＬＥＤ素子８０の正面を中心として放射状に拡散し、まず、透明樹脂層２６ａを通過することにより、出射光の経路長が均一化され、第１の蛍光体層７ｂに含有される赤色蛍光体である第１の蛍光体７に入射すると、第１の蛍光体７は出射光１５を吸収して励起し、波長変換光である赤色光６０Ｒを発光して第２の蛍光体層８ｂ、第３の蛍光体層９ｂ及び封止部材６１を通過し外部に出射する。
【０１２３】
また、第１の蛍光体７に入射せず第１の蛍光体層７ｂを通過した出射光が、第２の蛍光体層８ｂに含有される緑色蛍光体である第２の蛍光体８に入射すると、第２の蛍光体８は出射光１５を吸収して励起し、波長変換光である緑色光６０Ｇを発光して、第３の蛍光体層９ｂ及び封止部材６１を通過し外部に出射する。
【０１２４】
また、第１の蛍光体７、第２の蛍光体８に入射せず第１の蛍光体層７ｂ、第２の蛍光体層８ｂを通過した出射光が、第３の蛍光体層９ｂに含有される青色蛍光体である第３の蛍光体９に入射すると、第３の蛍光体９は出射光を吸収して励起し、波長変換光である青色光６０Ｂを発光して、封止部材６１を通過し外部に出射する。これにより、ＬＥＤ光源装置６０からは、青色光６０Ｂと緑色光６０Ｇと赤色光６０Ｒが発光し、それぞれの光が混合して白色光６０Ｗとして出射される。
【０１２５】
この様に、実施例３によって製造されるＬＥＤ光源装置６０は、実施例１と同様に、ＬＥＤ素子８０に最も近い第１の蛍光体層７ｂに長波長を発光する赤色蛍光体７を含有し、その外側の第２の蛍光体層８ｂに中間波長を発光する緑色蛍光体８を含有する。さらに、その外側に第３の蛍光体層９ｂに短波長を発光する青蛍光体９を含有する。これによって、各蛍光体による波長変換光の相互作用の影響を抑制出来るので、蛍光体の２次励起を抑えてＬＥＤの発光効率を向上させることが出来る。この結果、輝度ばらつきが少なく高輝度高出力なＬＥＤ光源装置を製造することが出来る。
【０１２６】
また、実施例３は、ＬＥＤ素子を透明樹脂により直接被覆している為、実施例１の効果と比較して出射光の経路長をほぼ等しく出来、蛍光体層を通過する経路長を均一化出来る。これにより、蛍光体層のどの場所を通過しても経路長がほぼ等しいので、夫々の蛍光体層に含有する蛍光体が均一に分散しているとすれば、どの方向に出射された出射光でも、夫々の蛍光体によって波長変換される割合は、ほぼ等しくすることが可能となる。
【０１２７】
また、透明樹脂層２６ａ、及び第１、第２、第３の蛍光体層７ｂ〜９ｂはＬＥＤ素子８０の自発光によって硬化して形成されるので、それぞれの蛍光体層の膜厚は、ＬＥＤ素子８０の発光強度分布に応じて決定される。これにより、各蛍光体層の膜厚を容易に制御でき、発光の色味調整が簡単で色バランスが最適な白色のＬＥＤ光源装置を製造することが出来る。
【０１２８】
また、実施例３による製造方法、及びこの実施例３によって製造されるＬＥＤ光源装置６０の基本構造は、前述の実施例１による製造方法、及びこの実施例１によって製造されるＬＥＤ光源装置４０と同様であるので、実施例３においても、実施例１と同様に多くの優れた効果や特徴を備えている。
【実施例４】
【０１２９】
［実施例４のＬＥＤ光源装置の製造方法の製造工程の概略説明：図１］
次に、本発明の実施例４の製造工程の概略を説明する。実施例４の特徴はＬＥＤ素子が青色発光のＬＥＤ素子であり、ＬＥＤ素子周りを透明樹脂により直接被覆し、その透明樹脂を被覆する、第１、第２の蛍光体を含有する二つの蛍光体層を有し、さらに封止部材によってこれら蛍光体層を封止して白色光を発光するＬＥＤ光源装置を製造することである。この実施例４の製造方法は、基本的に実施例１と同様であるので、前述の実施例１の製造工程を説明する図１を用いて、実施例１と異なる製造工程だけを説明する。
【０１３０】
まず、図１に示す様に、集合基板製造工程（工程Ｍ１）から樹脂部分硬化工程（工程Ｍ４）までを、実施例１と同様に行う。
【０１３１】
続けて、ポッティング工程（工程Ｍ５）から樹脂部分硬化工程（工程Ｍ７）（ループＬ１）を２回繰り返し、ＬＥＤ素子の周辺に、透明樹脂層、第１、第２の蛍光体層を積層して形成する。以後の工程は、実施例１と同じである。
【０１３２】
［実施例４によって製造されるＬＥＤ光源装置の構成と動作の説明：図１９］
次に、実施例４のＬＥＤ光源装置の製造方法で製造されるＬＥＤ光源装置の構成と動作の概略を、図１９によって説明する。なお、実施例４の各製造工程は、実施例１と基本的に同一であるので、ここでの詳細な説明は省略する。図１９は、本発明の実施例４で製造される透明樹脂層、及び２層の蛍光体層で形成されたＬＥＤ光源装置の構成と動作を説明する側面図である。尚、実施例４によって製造されるＬＥＤ光源装置は、実施例１によって製造されるＬＥＤ光源装置と基本構造は似ているので、同一要素には同一番号を付し、重複する説明は一部省略する。
【０１３３】
図１９に示す様に、７０は実施例４によって製造されるＬＥＤ光源装置であり、このＬＥＤ光源装置７０は、基板１’にＬＥＤ素子９０が実装され、このＬＥＤ素子９０を被覆して透明樹脂層２６ａと２層から成る第１の蛍光体層７ｂと第２の蛍光体層８ｂが形成され、これらの蛍光体層を封止部材６１で封止した構造となっている。なお、実施例１と同様に、第１の蛍光体層７ｂは赤色蛍光体である第１の蛍光体７を含有し、第２の蛍光体層８ｂは、緑色蛍光体である第２の蛍光体８を含有する。
【０１３４】
この様に、実施例４によって製造されるＬＥＤ光源装置７０の蛍光体層は、実施例１のＬＥＤ光源装置４０と同様に、ＬＥＤ素子９０を直接被覆する透明樹脂層２６ａの直近から、第１の蛍光体層７ｂ（赤色蛍光体）、第２の蛍光体層８ｂ（緑色蛍光体）の順で積層されている。
【０１３５】
このＬＥＤ光源装置７０を駆動する場合の出射光７０Ｂは、ＬＥＤ素子９０の正面を中
心として放射状に拡散し、まず、透明樹脂層２６ａを通過することにより、出射光７０Ｂの経路長を均一化され、第１の蛍光体層７ｂに含有される赤色蛍光体である第１の蛍光体７に入射すると、第１の蛍光体７は出射光７０Ｂを吸収して励起し、波長変換光である赤色光７０Ｒを発光して第２の蛍光体層８ｂ及び封止部材６１を通過し外部に出射する。
【０１３６】
また、第１の蛍光体７に入射せず第１の蛍光体層７ｂを通過した出射光７０Ｂが、第２の蛍光体層８ｂに含有される緑色蛍光体である第２の蛍光体８に入射すると、第２の蛍光体８は出射光７０Ｂを吸収して励起し、波長変換光である緑色光７０Ｇを発光して、封止部材６１を通過し外部に出射する。
【０１３７】
これにより、ＬＥＤ光源装置７０からは、青色光７０Ｂと緑色光７０Ｇと赤色光７０Ｒが発光し、それぞれの光が混合して白色光７０Ｗとして出射される。
【０１３８】
この様に、実施例４によって製造されるＬＥＤ光源装置７０は、実施例１と同様に、ＬＥＤ素子９０に最も近い第１の蛍光体層７ｂに長波長を発光する赤色蛍光体７を含有し、その外側の第２の蛍光体層８ｂに中間波長を発光する緑色蛍光体８を含有する。これによって、各蛍光体による波長変換光の相互作用の影響を抑制出来るので、蛍光体の２次励起を抑えてＬＥＤの発光効率を向上させることが出来る。この結果、輝度ばらつきが少なく高輝度高出力なＬＥＤ光源装置７０を製造することが出来る。
【０１３９】
また、実施例４は、ＬＥＤ素子９０を透明樹脂２６ａにより直接被覆している為、実施例１の効果と比較して出射光の経路長をほぼ等しく出来、蛍光体層を通過する経路長を均一化出来る。これにより、蛍光体層のどの場所を通過しても経路長がほぼ等しいので、夫々の蛍光体層に含有する蛍光体が均一に分散しているとすれば、どの方向に出射された出射光でも、夫々の蛍光体によって波長変換される割合は、ほぼ等しくすることが可能となる。
【０１４０】
また、ＬＥＤ素子９０は青色光７０Ｂを発光するので、実施例１、３に示した様に、青色蛍光体を含有する蛍光体層を必要とせず、実施例３の製造方法と比較して１層分の樹脂塗布や硬化工程等を削減でき、製造工程を簡略化することが出来る。
【０１４１】
また、透明樹脂層２６ａ、及び第１、第２の蛍光体層７ｂ、８ｂは、ＬＥＤ素子９０の自発光によって硬化して形成されるので、それぞれの蛍光体層の膜厚は、ＬＥＤ素子９０の発光強度分布に応じて決定される。これにより、各蛍光体層の膜厚を容易に制御でき、発光の色味調整が簡単で色バランスが最適な白色のＬＥＤ光源装置７０を製造することが出来る。
【０１４２】
また、実施例４による製造方法、及びこの実施例４によって製造されるＬＥＤ光源装置７０の基本構造は、前述の実施例１による製造方法、及びこの実施例１によって製造されるＬＥＤ光源装置４０と同様であるので、実施例４においても、実施例１と同様に多くの優れた効果や特徴を備えている。
【０１４３】
尚、実施例１〜実施例４に記載の第１の樹脂部材２６、２７、２８、２９は、紫外線または近紫外線によって硬化する紫外線硬化型樹脂として示したが、これに限定されず、熱によって硬化する熱硬化型樹脂であっても良い。この場合、先に実施例１で示した製造工程と同じ様に、ＬＥＤ素子を自発光させることで、ＬＥＤ素子周りの、第１の蛍光体を含む熱硬化型樹脂を部分的に硬化させた後に、この熱硬化型樹脂の内の未硬化部分を除去する。そして、この工程で熱硬化型樹脂によって形成される蛍光体層の厚みは、ＬＥＤ素子８０、又は青色ＬＥＤ素子９０を自発光させたときに発生する熱量により決定される膜厚となる。続けて、蛍光体層の形成工程を繰り返すことで、実施例１の工程と同様に、複数
層の蛍光体層を積層したＬＥＤ発光装置を容易に製造することができる。
【０１４４】
なお、この樹脂部材に熱硬化型樹脂を適用した場合は、課題の欄で説明した波長変換光の相互作用による問題が生じる虞があるが、熱硬化型樹脂を適用した製造方法によれば、実施例１−４に比べ、各蛍光体層の膜厚の制御がより精度よくできるという利点を有する。
【０１４５】
また、本発明によって製造されるＬＥＤ光源装置は、実施例において白色光を発光することを前提に説明したが、本発明の製造方法によるＬＥＤ光源装置の出射光は白色光に限定されるものではなく、他の色の光を発光するＬＥＤ光源装置であっても良い。また、本発明によって製造されるＬＥＤ光源装置は、ワイヤーボンディングによる実装に限定されず、例えば、フリップチップ実装等によるＬＥＤ光源装置にも適用される。尚、本発明の実施例で示したフローチャートや正面図、側面図等は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を満たすものであれば、任意に変更してよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
本発明のＬＥＤ光源装置の製造方法は、混色性が良好で色むらが少なく発光効率に優れた高性能な白色ＬＥＤ光源装置を提供出来るため、液晶カラーテレビや携帯型電子機器等のバックライト用白色光源装置や、照明用の白色光源装置の製造方法として好適である。
【符号の説明】
【０１４７】
１  集合基板
１’  基板
２ａ〜２ｅ  電極
３ａ〜３ｅ  スルホール
４、５  電極端子
６  直流電源
７  第１の蛍光体
７ａ  第１の硬化領域
７ｂ  第１の蛍光体層
８  第２の蛍光体
８ａ  第２の硬化領域
７ｂ  第２の蛍光体層
９  第３の蛍光体
９ａ  第３の硬化領域
９ｂ  第３の蛍光体層
１１、１２  ワイヤ
１３  ディスペンサ
１５  出射光
２１  未硬化部
２２  方向
２６  透明樹脂部材
２６ａ  透明樹脂層
２７  第１の樹脂部材
２８  第２の樹脂部材
２９  第３の樹脂部材
４０Ｒ、５０Ｒ、６０Ｒ、７０Ｒ  赤色光
４０Ｇ、５０Ｇ、６０Ｇ、７０Ｇ  緑色光
４０Ｂ、５０Ｂ、６０Ｂ、７０Ｂ  青色光
４０Ｗ、５０Ｗ、６０Ｗ、７０Ｗ  白色光
５１  有機溶剤
５２  熱
３０、５０、６０、７０  ＬＥＤ光源装置
６１  封止部材
８０  近紫外ＬＥＤ素子
９０  青色ＬＥＤ素子
ＳＷ  スイッチ
Ｘ、Ｙ  切断線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８−１】
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【図８−２】
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【図９】
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【図１０−１】
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【図１０−２】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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