(57)【要約】【課題】輝度むらや色むらが少なく、さらに色再現性や演色性のよいコンパクト化可能な細型線状光源、及び面状光源を得る。【解決手段】ＬＥＤパッケージ４は、ＬＥＤパッケージ基板１にキャビティ１５を形成し、そこに光を発射するＬＥＤチップ２を収納し、透明部材の封止部３でキャビティ１５を封止して構成する。また、内側表面または内側近傍にＬＥＤチップ２からの照射光により励起されて別の色の光に変換する波長変換部６を設けた反射部材５でＬＥＤパッケージ４を空間を介して覆い、その一部に導光板９と接続するための開口部を形成する。そして、ＬＥＤチップ２を、ＬＥＤパッケージ４の照射光の光軸が導光板９の入光端面と交わることなく且つ波長変換部６の面と交わるようにキャビティ１５の底面の中心から外れた位置に配置する。【選択図】図１
2011082590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤチップと、このＬＥＤチップを収納するキャビティが形成されたパッケージ基板と、透明部材で構成され前記ＬＥＤチップを前記パッケージ基板のキャビティ内に封止する封止部と、を有するＬＥＤパッケージと、
該ＬＥＤパッケージを空間を介して覆うように設けられ、かつ一部に外部の導光板と接続するための開口面が形成され、前記ＬＥＤチップからの照射光を反射する反射部材と、
該反射部材の内側表面または内側近傍に設けられ、前記ＬＥＤチップからの照射光により励起されて前記照射光とは別の色の光に変換する波長変換部と、を備え、
前記ＬＥＤチップを、前記ＬＥＤパッケージからの照射光の光軸が、前記外部の導光板の入光端面と交わることなく且つ前記波長変換部の面と交わるようにし、
前記ＬＥＤパッケージの、導光板入光面垂線に並行となる方向のパッケージ幅が、前記反射部材の波長変換部表面と前記導光板設置位置との間の距離より小さく、かつ同方向のＬＥＤパッケージの中心設置位置が、導光板設置位置よりも反射部材の波長変換部側に近いことを特徴とする光源モジュール。
【請求項２】
前記封止部の形状は、前記キャビティ内のＬＥＤチップの上部で最高点を持つようなドーム型であることを特徴とする請求項１に記載の光源モジュール。
【請求項３】
前記ＬＥＤパッケージは、前記キャビティの側面に前記ＬＥＤチップから放射される光に対して鏡面反射特性を有するリフレクタを備え、
前記ＬＥＤチップを前記キャビティの底面中心より前記反射部材の開口部側のキャビティ領域内に配置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源モジュール。
【請求項４】
前記ＬＥＤパッケージは、前記キャビティの側面に前記ＬＥＤチップから放射される光に対して高反射率の拡散または乱反射特性を有するリフレクタを備え、
前記ＬＥＤチップを前記キャビティの底面中心より前記反射部材の開口部側のキャビティ領域内に配置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源モジュール。
【請求項５】
前記ＬＥＤパッケージは、パッケージ長手方向に向かって細長い少なくとも一つのキャビティを有し、
上面形状が長方状のＬＥＤチップを、チップ長手方向がキャビティ長手方向に沿うように実装したことを特徴とする請求項１〜４に記載の光源モジュール。
【請求項６】
前記ＬＥＤパッケージ基板の表面の高さが、外部導光板の下面の高さ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光源モジュール。
【請求項７】
前記反射部材の形状が前記の外部導光板の厚みを半径とする曲面を有し、外部導光板設置面から反射部材までの距離がおよそ導光板の厚みと等しいことを特徴とする請求項１に記載の光源モジュール。
【請求項８】
前記反射部材の形状が前記の外部導光板の厚みを半径とする曲面を有し、外部導光板設置面から反射部材までの距離が導光板厚み以上であることを特徴とする請求項１に記載の光源モジュール。
【請求項９】
前記反射部材表面以外の部位に前記反射部材の内面に用いたものと同じ波長変換材料を設けたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光源モジュール。
【請求項１０】
前記光源モジュール内表面のうち、前記ＬＥＤパッケージの封止部を除く、およそ内表面全てに前記波長変換部の波長変換材料を有することを特徴とする請求項９に記載の光源モジュール。
【請求項１１】
前記ＬＥＤパッケージ封止部のうち導光板側封止部の近傍または表面に、ＬＥＤ照射光の波長変換を行う波長変換材料を有することを特徴とする請求項９または１０に記載の光源モジュール。  
【請求項１２】
前記ＬＥＤパッケージ封止部のうち導光板側封止部の近傍または表面に、ＬＥＤ照射光を反射する高反射材料を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の光源モジュール。
【請求項１３】
前記ＬＥＤパッケージ封止部のうち導光板側封止部の近傍または表面に設けた、前記高反射材料が鏡面反射特性を有することを特徴とする請求項１２に記載の光源モジュール。
【請求項１４】
前記ＬＥＤパッケージ封止部のうち導光板側封止部の近傍または表面に設けた、前記波長変換材料または高反射材料が樹脂材料であることを特徴とする請求項１１、１２、１３のいずれかに記載の光源モジュール。
【請求項１５】
前記ＬＥＤパッケージのリフレクタ立ち上がり角度が、該リフレクタの斜面に沿って引いた直線が前記導光材料と交わることなく、且つ、前記波長変換部の面と交わる角度であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の光源モジュール。
【請求項１６】
前記ＬＥＤパッケージの導光板入光端面側リフレクタの高さが、反射部材側のリフレクタの高さ以上であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の光源モジュール。
【請求項１７】
前記ＬＥＤパッケージの前記反射部材の開口部側リフレクタの傾斜が、反射部材側リフレクタの傾斜よりも急峻であることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の光源モジュール。
【請求項１８】
前記ＬＥＤパッケージ基板のキャビティの底面の少なくとも一部が反射部材側に向けて傾斜を有することを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の光源モジュール。
【請求項１９】
前記ＬＥＤパッケージのキャビティが、反射部材側に傾斜して設置されたことを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載の光源モジュール。
【請求項２０】
前記ＬＥＤパッケージの開口表面近傍に、配光制御部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光源モジュール。
【請求項２１】
前記配光制御部材は、導光板側に向かって鋭角を有するプリズム状を呈することを特徴とする請求項２０に記載の光源モジュール。
【請求項２２】
前記ＬＥＤパッケージの開口表面が、封止樹脂、あるいは配光制御部材により導光板側に向かって鋭角を有する平坦面としたことを特徴とする請求項１に記載の光源モジュール。
【請求項２３】
前記ＬＥＤパッケージの複数キャビティのうち、少なくとも両端キャビティのリフレクタのパッケージ外側に向くリフレクタ部分の傾斜が、パッケージ内側に向くリフレクタの傾斜より緩やかであることを特徴とする請求項１〜２２のいずれかに記載の光源モジュール。
【請求項２４】
前記ＬＥＤパッケージが備えもつ複数キャビティのキャビティ間隔と、互いに隣接する２つのＬＥＤパッケージにおいて、パッケージ間を挟んで隣り合うキャビティ間隔と、が等しいことを特徴とする請求項１〜２３のいずれかに記載の光源モジュール。
【請求項２５】
前記ＬＥＤパッケージは、その発光方向が設置面垂線方向に対しおよそ垂直方向であることを特徴とする請求項１に記載の光源モジュール。
【請求項２６】
前記ＬＥＤパッケージは、本光源モジュールに接続される導光板の下側に位置し、かつ、その光軸が前記反射部材の波長変換面と交わることを特徴とする請求項１に記載の光源モジュール。
【請求項２７】
前記ＬＥＤパッケージの発光方向前面に前記導光板の下側に位置する光学制御部材を有することを特徴とする請求項２６に記載の光源モジュール。
【請求項２８】
前記反射部材は、その表面が高反射特性を有する金属または樹脂などの材料であり、前記波長変換部材はその反射部材表面に形成される蛍光物質を透光性材料でバインドした蛍光バインド材料であることを特徴とする請求項１〜２７に記載の光源モジュール。
【請求項２９】
前記反射部材の前記波長変換部が設けられた部分の表面形状が、曲面に沿って形成された微細な複数楔形凸状であり、且つ、前記反射部材上側と反射部材下側においてその楔形凸部の鋭角方向が、互いに前記反射部材の中央に向かうように構成したことを特徴とする請求項１〜２８のいずれかに記載の光源モジュール。
【請求項３０】
前記反射部材は、その表面が高反射特性を有する材料であり、前記波長変換部材はその反射部材表面に離散的空間配置パタンで形成したことを特徴とする請求項１〜２８のいずれかに記載の光源モジュール。
【請求項３１】
前記反射部材内側表面のＬＥＤパッケージ間に対向する領域に、前記波長変換部に設けたものと同じ波長変換材料、または高反射材料で形成される凸部を設けたことを特徴とする請求項１〜３０のいずれかに記載の光源モジュール。
【請求項３２】
前記反射部材のＬＥＤパッケージ照射面部分に前記波長変換部に設けたものと同じ波長変換材料、または高反射材料で形成される凸部を付加したことを特徴とする請求項１〜３１のいずれかに記載の光源モジュール。
【請求項３３】
前記ＬＥＤチップの発光色が、青紫または青色光、あるいは可視領域外の紫外光であることを特徴とする請求項１〜３２のいずれかに記載の光源モジュール。
【請求項３４】
前記ＬＥＤパッケージは、青色領域と青紫領域に発光ピークを有する単一種、あるいは複数種のＬＥＤを具備し、
前記波長変換材料は、前記ＬＥＤチップからの青紫光または青色の光により励起する緑色発光材料と、青紫光により励起する赤色発光材料とを含むことを特徴とする請求項１〜３２のいずれかに記載の光源モジュール。
【請求項３５】
前記ＬＥＤパッケージは、青色領域と青紫領域及び緑領域に発光ピークを有する複数種のＬＥＤを具備し、
前記波長変換部は前記ＬＥＤチップからの青紫光により励起し赤色に発光する材料を含むことを特徴とする請求項１〜３２のいずれかに記載の光源モジュール。
【請求項３６】
前記ＬＥＤパッケージは、青色領域と緑色領域に発光ピークを有する単一種、あるいは複数種のＬＥＤを具備し、前記波長変換材料は、前記ＬＥＤチップからの青色の光により励起する赤色発光材料を含むことを特徴とする請求項１〜３２のいずれかに記載の光源モジュール。  
【請求項３７】
前記波長変換部は、第1の波長変換材料で構成され、前記ＬＥＤパッケージの内部、あるいは外側近傍は第２の波長変換材料で構成され、前記第１の波長変換材料の粒子径は、前記第２の波長変換材料の粒子径よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３６のいずれかに記載の光源モジュール。
【請求項３８】
前記ＬＥＤチップが紫外または青紫色の光を照射するＬＥＤであり、かつ該光源モジュール内の前記反射部材の開口部と接続する導光板の導光板入光面に、ＬＥＤ発光波長を選択的に吸収、または反射する材料を備えることを特徴とする請求項３３〜３５のいずれかに記載の光源モジュール。
【請求項３９】
請求項１〜３８のいずれかに記載の光源モジュールと、
該光源モジュール内の前記反射部材の開口部と接続する導光板と、を備えたことを特徴とする発光装置。
【請求項４０】
前記導光板は、ＬＥＤパッケージ設置側の反対面側が発光面であることを特徴とする請求項３９に記載の発光装置。
【請求項４１】
前記導光板の入光面形状が、パッケージ設置側が鋭角となるような斜め形状であることを特徴とする請求項４０に記載の発光装置。
【請求項４２】
前記導光板は、ＬＥＤパッケージ設置側が発光面であることを特徴とする請求項３９に記載の発光装置。
【請求項４３】
前記導光板の発光表面側端部の反射部材に沿った方向に、光吸収材料を設けたことを特徴とする請求項３９〜４２のいずれかに記載の発光装置。
【請求項４４】
前記導光板の発光表面側端部の反射部材に沿った方向に、高反射性材料を設けたことを特徴とする請求項３９〜４２のいずれかに記載の発光装置。
【請求項４５】
前記導光板の接続により閉じられた前期光源モジュール内の空間を、透光性樹脂材料で充填したことを特徴とする請求項３９〜４４のいずれかに記載の発光装置。
【請求項４６】
前記ＬＥＤパッケージ封止部の封止材料の屈折率n1、前記導光板の屈折率n2、及び前記導光板の接続により閉じられた前期光源モジュール内の空間を充填する透光性樹脂材料の屈折率n3が、n3>=n1、かつ、n3>=n2であることを特徴とする請求項４５に記載の発光装置。
【請求項４７】
前記導光板を接続する光源モジュール開口部において、接続開口部の反射部材上波長変換部の反射部材に沿った延長線が導光板入光端面と交わることを特徴とする請求項４０または請求項４２に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光ダイオード（ＬＥＤ；Lighting Emitting Diode）を用いた、照明装置、映像表示装置、広告灯、サイン灯などに適用可能な光源モジュール及びこの光源モジュールを備えた発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
これまでＬＥＤを用いた導光板表示装置の発明は数多くあり、例えば面実装タイプの白色ＬＥＤを導光板入光端面に複数配置し、その直射光を導光板内で拡散させ面発光化するものが知られている。その際、平坦な導光板入光面に複数ＬＥＤの発光面を合わせ配置しただけでは、とくに導光板入光面近傍の輝度均一性が確保できず、入光面付近に明暗のコントラスト（輝度むら、あるいは、ダークスポット）が確認されることが多かった。そこで、そのような輝度むらを改善するために、特許文献１に示すような提案がなされている。
【０００３】
本文献の内容によると、導光板入光面の面上に光源配置に合わせ複数の凸部を設けることで、輝度むら低減が実現されるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−８７４０８号公報（段落００２１〜００２５、図６〜図８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１に記載された従来の手法では輝度分布が導光板内部光の存在しない無効領域を少なくできその改善効果は認められるものの、ＬＥＤ発光面位置からの導光板凸部分（台形張出し部）と無効領域部分の導光板長手方向距離は必ずしも短くなっているとはいえず、結局はランプホルダやランプケースでその広いダークスポット部分を覆う必要があった。すなわち、ＬＥＤ発光面位置に対する導光板上の輝度分布を見たときに、ＬＥＤ発光面近傍では輝度均一性が十分に確保できず、かならずしも輝度均斉度が高いといえず、また、凸部に入光した光のうち凸部側面から抜け出るものも多く、それらは凸部間の導光板平坦面で全反射され結局は光損失となり、見かけの均斉度が向上した反面、面光源としての発光効率が低下するという問題を生じていた。また、導光板入光面側に凸部や凹部を付加すること自体、導光板に複雑な加工を必要としており、金型費用の高額化を招くことが十分考えられる。
【０００６】
本発明は上記のような問題点を解決するために為されたものであり、輝度むらや色むらが少なく、さらに色再現性や演色性のよいコンパクト化可能な細型線状光源、及び面状光源の光源モジュール及び発光装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る光源モジュールは、照射光を発するＬＥＤチップと、ＬＥＤチップを収納するキャビティが形成されたＬＥＤパッケージ基板と、透明部材で構成されＬＥＤチップをＬＥＤパッケージ基板のキャビティ内に封止する封止部と、を有するＬＥＤパッケージと、ＬＥＤパッケージを空間を介して覆うように設けられ、且つ一部に外部の導光板と接続するための開口面が形成され、ＬＥＤチップからの照射光を反射する反射部材と、反射部材の内側表面または内側近傍に設けられ、ＬＥＤチップからの照射光により励起されて照射光とは別の色の光に変換する波長変換部と、を備え、ＬＥＤチップを、ＬＥＤパッケージからの照射光の光軸が、外部の導光板の入光端面と交わることなく且つ波長変換部の面と交わるようにし、ＬＥＤパッケージの、導光板入光面垂線に並行となる方向のパッケージ幅が、反射部材の波長変換部表面と導光板設置位置との間の距離より小さく、かつ同方向のＬＥＤパッケージの中心設置位置が、導光板設置位置よりも反射部材の波長変換部側に近いものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、透明部材で構成された封止部によってＬＥＤチップをＬＥＤパッケージ基板のキャビティ内に封止して構成したＬＥＤパッケージの照射光軸が、外部の導光板の入光端面と交わることなく、且つ、波長変換部の面と交わるように構成したので、輝度むらや色むらが減少し、さらに色再現性や演色性が改善され、コンパクト化が可能になる。
また、ＬＥＤパッケージの、導光板入光面垂線に並行となる方向のパッケージ幅が、反射部材の波長変換部表面と導光板設置位置との間の距離より小さく、かつ同方向のＬＥＤパッケージの中心設置位置が、導光板設置位置よりも反射部材の波長変換部側に近いので、波長変換部を効率よく照射できるとともに、導光板側に直接入射するＬＥＤ光を少なく抑えることができる。したがって波長変換効率が高く発光効率のよい、さらに導光板から直接抜け出るＬＥＤ発光光量を抑えることができ色むらを少なく抑えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の光源モジュール及び発光装置の側断面図である。
【図２】図１のＣ−Ｃ断面図（上面図)である。
【図３】本発明のＬＥＤパッケージ基板のフレキシブル基板実装例である。
【図４】本発明のＬＥＤパッケージ構成例である。
【図５】本発明の他のＬＥＤパッケージ構成例である。
【図６】本発明の励起ＬＥＤスペクトルと、波長変換材料を構成する蛍光材料の発光スペクトル例である。
【図７】本発明の励起ＬＥＤスペクトルと、波長変換材料を構成する蛍光材料の発光スペクトル例である。
【図８】本発明の他の光源モジュール及び発光装置の構成例である。
【図９】本発明の他の光源モジュール及び発光装置の構成例である。
【図１０】本発明のパッケージ配光強度計算に用いたモデル構成例である。
【図１１】本発明のＬＥＤ配置位置による配光強度計算結果例である。
【図１２】本発明の導光板直接入射強度の計算に用いたモデル構成例である。
【図１３】本発明の装置の、導光板とＬＥＤ間距離によるＬＥＤ一次光の導光板入射割合の計算結果例である。
【図１４】本発明の実施の形態２における他の光源モジュール及び発光装置の構成例である。
【図１５】本発明の他のＬＥＤパッケージ構成例である。
【図１６】本発明の他のＬＥＤパッケージ構成例である。
【図１７】本発明の他のＬＥＤパッケージ構成例である。
【図１８】本発明の他のＬＥＤパッケージ構成例である。
【図１９】本発明の他の光源モジュール構成例である。
【図２０】本発明の他の光源モジュール構成例である。
【図２１】図２０の構成の光源モジュールのＬＥＤパッケージ基板上面図である。
【図２２】本発明の他の光源モジュール構成例である。
【図２３】本発明の他のＬＥＤパッケージ基板構成例である。
【図２４】本発明の他の反射部材構成例である。
【図２５】本発明の他の反射部材構成例（例えば図１点線Ｃの断面）である。
【図２６】本発明の他の反射部材構成例（例えば図１点線Ｃの断面）である。
【図２７】本発明の他の発光方式の一例である。
【図２８】本発明の他の発光方式の一例である。
【図２９】本発明の他の発光方式の一例である。
【図３０】本発明の波長変換材料の他の配置構成例である。
【図３１】本発明の波長変換材料の他の配置構成例である。
【図３２】本発明の発光方式の発光スペクトル例を示した図である。
【図３３】本発明の他のＬＥＤパッケージ構成例である。
【図３４】本発明の他の光源モジュール構成例である。
【図３５】本発明の他の光源モジュール構成例である。
【図３６】本発明の他の光源モジュール構成例である。
【図３７】本発明の他の光源モジュール構成例である。
【図３８】本発明の他の光源モジュール構成例である。
【図３９】本発明の他の光源モジュール構成例である。
【図４０】本発明の他の光源モジュール構成例である。
【図４１】本発明の他の光源モジュール構成例である。
【図４２】本発明の他の光源モジュール構成例である。
【図４３】本発明の反射部上の他の波長変換材料構成例である。
【図４４】本発明の反射部上の他の波長変換材料構成例（離散ストライプ）である。
【図４５】本発明の反射部上の他の波長変換材料構成例（離散四角形）である。
【図４６】本発明の発光装置の外部導光板入光面の構成例である。
【図４７】本発明の発光装置の外部導光板の接続構成例である。
【図４８】本発明の発光装置の外部導光板入光面の形状例である。
【図４９】本発明の発光装置の他の外部導光板の接続構成例である。
【図５０】本発明の発光装置の他の構成例である。
【図５１】本発明の発光装置の外部導光板の他の接続構成例である。
【図５２】本発明の発光装置の外部導光板の他の接続構成例である。
【図５３】本発明の他の光源モジュールの構成例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下、本発明の一実施の形態を図とともに説明する。図１に示した光源モジュールはＬＥＤパッケージ４、反射部材５、およびＬＥＤパッケージ４を、熱伝導性材料7を介して取りつけた放熱性ベース基板８、および電極としてのフレキシブル基板１０で構成される。ＬＥＤパッケージ４は、フェースアップタイプ（ワイヤボンドタイプ）のＬＥＤチップ２と、それを実装する放熱性のよいＬＥＤパッケージ基板1、またそれを封止するシリコーン材料、エポキシ材料などからなる封止部３で構成される。また反射部材５の内側にはＬＥＤチップ２の発光光を励起光として、他の光色を発光する波長変換部６が形成される。さらに上記反射部材開口部（点線B）にはアクリルなどの透光性材料を基材とした導光板９が設置される構成となっている。またこれら構成部材を光源部ケース１３で覆うように構成した。上記光源モジュールと導光板９と光源部ケース１３とを総称して発光装置と呼ぶ。ここでＬＥＤパッケージ基板１はＬＥＤチップ２への投入電力が大きくなる場合でもＬＥＤチップ２の極端な発光効率低下や波長シフトがないように熱伝導性がよく、且つ表面反射率の高いセラミック基材としているが、その他同様の効果を有するものとしてアルミや銅などの金属を構成材料として含む基材、あるいは耐熱性を考慮した樹脂基材のものを用いて構成してもよい。なお、ここではＬＥＤパッケージ基板１と表現した部材は、一般の砲弾型ＬＥＤに用いるような金属性ステムでもよく、これを樹脂封止あるいはガラスで表面封止した構成のものをＬＥＤパッケージ４として複数個配置する構成でも実現可能である。また、ＬＥＤチップ２はフリップチップタイプでも同様に構成可能である。
【００１１】
図２は、図1のＣ−Ｃ断面図（上面図)であり、ＬＥＤパッケージ４が複数個のＬＥＤキャビティを持つ場合の構成例を示す図である。また、図３はＬＥＤパッケージ基板１の上面図であるが、導電パタン１１を設けたフレキシブル基板１０上に、複数のＬＥＤパッケージ４を実装するように構成している。また、ＬＥＤパッケージ４の周囲には、反射性を高めた拡散白色塗装フレキシブル基板１０を配置し、本フレキシブル基板１０の背面に熱伝導性材料７を介してアルミなどの放熱性薄板金属のベース基板８と一体となった形で形成している。この際フレキシブル基板１０のＬＥＤパッケージ４の背面部に相当する部分は開口しており、ＬＥＤパッケージ基板１の背面が熱伝導性材料７を介して直接ベース基板８と密着する構成とし、ＬＥＤチップ２からの熱の放熱路を確保している。また、あらかじめフレキシブル基板１０の電極とベース基板８の電極が接合され外部からの電力投入が可能なように構成した。
なお、図１は、図２のＤ−Ｄ断面図になっている。
【００１２】
また図４は個々のＬＥＤパッケージ４の構成例を示したものであり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＥ−Ｅ断面図である。図において、ＬＥＤパッケージ４は、ＬＥＤパッケージ基板１、ＬＥＤパッケージ基板１の上に搭載されたＬＥＤチップ２、ＬＥＤチップ２に電力を供給するワイヤ１４、ＬＥＤチップ２を収容するキャビティ１５、キャビティ１５上で陽極、陰極を分ける電極分離線１６、キャビティ材料１５と同じく短波長でも鏡面反射性が高い銀材料で形成したリフレクタ１７から構成される。図５も個々のＬＥＤパッケージ４の構成例を示したものであり、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）におけるＥ−Ｅ断面図である。図において、図４と同符号は同一又は相当部分を示す。図４のＬＥＤパッケージ基板１は円形キャビティであり、その封止部３の封止形状をおよそドーム型としその封止高さを高くすることで狭配光のものを実現することが可能である。また図５のような形態ではとくに左右方向の配光をやや広めにとることが可能である。また、図５のいずれのキャビティ１５にもＬＥＤチップ２を複数個実装するような構成として、大出力形の光源モジュール及び発光装置を実現することが可能である。なお、本ＬＥＤパッケージ基板ではＬＥＤチップを複数実装する構成のものを示したが、単数個実装した構成のものでもよく、その一例として市販されているようなセラミックス材料を用いた小型表面実装ＬＥＤパッケージを複数個、線上に配列させ実現してもよい。
【００１３】
反射部材５は金属、樹脂、ガラス材のような硬質のものでなくてもよく、シート上に形成したものを湾曲、あるいは折り曲げて配置してもよい。ここでは反射部材５を薄手の透過がない高反射率シートとし、図１に示したような硬質の光源部ケース１３を設け、その内部に納めるようにし外部接触があっても形状変化のないように構成した。上記高反射率シートは本実施例では鏡面性のものとしたが、拡散性のものでも発光効率向上に対してはほぼ同様の効果を奏する。なお、反射部材５の表面の波長変換部６はＬＥＤチップ２の発光光により励起され、波長変換された光を発するμｍオーダサイズの複数蛍光体（ここでは無機蛍光体としたが有機発光材料でも同様の波長変換効果を得ることが可能である）をシリコーン樹脂などの透光性材料でバインドし、反射部材５の表面へ形成するように構成したものである。なお、反射部材５と波長変換部６の構成方法は、例えばより安価で形状変化がない装置として実現するため、基本反射部材を金属（金属板を曲げ加工したものでよい）、樹脂、ガラスなどで成形、その表面を銀、アルミなどでメッキあるいは蒸着するなどし、その上に波長変換材料を塗布や噴射により形成する方法でもよい。さらに、金属、樹脂、ガラスをあらかじめ反射面形状に加工しておき、その反射面側に上記波長変換部６を設けた高反射率シートを接着、押さえ込み固定する方法としてもよい。
このように反射部材５の波長変換部６側表面を高反射性を有する表面とすることで、透光性バインド材料中を出入りする光の損失を抑えることができ、本光源モジュールの発光効率を高めることができる。
【００１４】
ＬＥＤチップ２の発光光（励起光）は発光ピーク波長が３６０〜４８０ｎｍ程度の青色、青紫色、紫外光などの波長変換効率のよい短波長のものを適用する。ここでは波長変換部６の発光光とＬＥＤチップ２の発光光の合成光として白色となるように構成した。また、波長変換部６は励起光源を変えず、蛍光体の種類や混合比を変えることで広い領域の白色や、あるいは単色カラー発光も実現することが可能である。このような構成により白色照明装置、あるいは表示装置の光源として使用することができる。
【００１５】
白色発光を得るためのＬＥＤチップ２からの光の色及び波長変換部６の材料としては、例えば図６のように、ＬＥＤチップ２の発光色を青紫色とし、波長変換部６として上記青紫色の光に励起され青、緑、赤色発光する材料を適当な混合比で混合して構成する。この場合、例えば青色蛍光材料としてBaMgAl10O17:Eu、緑色蛍光材料としてZnS:Cu,Al、赤色蛍光材料として、LiEu0.96Sm0.04W2O8などの蛍光材料を用い実現する。また、ＬＥＤチップ２の光源に青色ＬＥＤを用いる場合には、例えばＹＡＧ、シリケート組成の黄色発光するような蛍光材料を適用する。また、図７のように、ＬＥＤチップ２の発光色を青色として、波長変換部６を青色のＬＥＤ光に励起され緑、赤色発光する材料を適当な混合比にて構成、あるいはさらに上記黄色蛍光体を混合するように構成する。なおシリケート組成のものは、その組成により紫外〜青色光に広く励起する様々な可視光色への変換が可能であるため、およそ励起波長によらず本材料の混合比率を高める構成として実現することができる。
【００１６】
このような構成において発光効率を高めるために、ＬＥＤパッケージ４からの発光光の配光が反射部材側に効率よく照射されることが必要になる。例えば図１のようにＬＥＤ封止部３の封止形状が、丁度キャビティ内のＬＥＤチップ２の上部で最高点を持つようなドーム型として形成することで、ＬＥＤパッケージ４の照射光軸（点線A）が前記導光板９の入光端面と交わることなく、且つ、前記波長変換部６の面と交わるように(図中φが最大でも９０度となるように)構成している。このような構成にしたことで、ＬＥＤチップ２からの１次光（以下、ＬＥＤ１次光と呼ぶ）が波長変換部６を効率よく励起し発光効率を高めることができ、また、LED１次光が直接導光板９に入射することによって生じる色むらを抑えることができる。
【００１７】
また、波長変換部６を反射部材内側の全面に設けているので、空間的に波長変換むらが少なく波長変換され、結果、広い面での面発光源として作用する。ここで発光色を白色とし、本光源モジュールの発光長を長くすることで均斉度の高い白色ライン発光源を得ることができ、図２、図３に示したＬＥＤパッケージ４の間隔を小さくすることでさらに輝度均斉度を高めることが可能である。したがって直射型ＬＥＤを用いた場合に比較して、導光板入光部付近でのダークスポットを生じにくく、先行技術にあるような導光板入光部の成形加工などを行わなくても、導光板入光部付近での輝度むらが少ない光を得ることが可能となる。また、このような構成の反射的波長変換においては波長変換部６の反射材料の厚みを厚くする（その内部の蛍光体含有量や密度を高める）ことができるため、さらに波長変換効率を高めることができ、結果的に発光効率のよい光源モジュールとして得ることができる。
【００１８】
実施の形態２．
さらに、前記光源モジュールにおいて、図８（ａ）に示すように前記ＬＥＤパッケージ４は、ＬＥＤチップ２の発光波長に対して鏡面反射特性を有するリフレクタ１７を有する複数キャビティ１５を備え、ＬＥＤチップ２がキャビティ１５中心よりモジュール開口面側のキャビティ領域内に実装されるように構成した（図８（ａ）のＬＥＤパッケージ４の中央垂線Ｇ０よりも導光板９側に実装（白四角がリフレクタ端部側に実装のＬＥＤチップ２を示している。なお、比較対照のため図中に示した黒四角は中央実装の場合のＬＥＤである））。このような構成によりＬＥＤチップ２からの励起光のうち導光板９側に向かって発光するものは近接するリフレクタ１７の面でほぼ正反射され、非導光板側（波長変換部側）へ向かう光線強度を高めることが可能となる。なお図中、発光装置筐体部１９のうち少なくとも本光源モジュール内側表面に位置する部分は、高い発光効率を得るように鏡面性/拡散性によらず高反射率材料で構成するのがよい。
【００１９】
リフレクタ１７側へのキャビティ１５内実装位置限界はパッケージ条件（キャビティ深さ、リフレクタ角度）と実装用キャピラリなどの条件により決定されるが、ほぼ垂直に立ち上がる高さ０．５ｍｍ程度のリフレクタ１７であれば、一般のワイヤボンダやフリップチップ実装装置でリフレクタ１７の最下部からＬＥＤチップ２まで０．５ｍｍ程度の距離を確保して実装することは可能である。以下にそのような効果のシミュレーション検証例を示す。図１０は円形のキャビティ１５内のＬＥＤチップ２の位置を変えた場合、左右受光面へ到達する光強度（配光特性）を試算するために用いたモデルの概略構成図である。
キャビティ１５は表面直径を１．７５ｍｍ、深さを０．５ｍｍ、リフレクタは鏡面性とし立ち上がり角度１５度（図９のθ1に相当）、ＬＥＤチップ２はレギュラーサイズ（約０．３５×０．３５×０．１０ｍｍ３）の体積光源、それにドーム状のシリコーン封止を行ったモデルである。そして左右に平面レシーバＲＥＣ１、ＲＥＣ２を設定し、シリコーン封止高さｄを最大０．７５ｍｍのパラメータとして、チップ位置（図中Ｃはキャビティ中心、Ｅは中心より０．５５ｍｍ左へ移動させたもの）による、全ＬＥＤパッケージ４からの光出力強度Ｐ０に対する各レシーバ上の受光強度Ｐ１（ＲＥＣ１到達光）、Ｐ２（ＲＥＣ２到達光）の割合を計算した。
【００２０】
その結果を図１１に示す。ＬＥＤチップ２の位置を端部に移動したことで、封止高さｄが小さい条件においてもＬＥＤチップ２の端部と反対側（ＲＥＣ２の方向）への配光量を大きく、またＲＥＣ１側への配光量を小さく抑えることができ、すなわち、ＬＥＤパッケージ４の照射光軸が、ＲＥＣ２方向へ回転(例えば発光中心が図８（ａ）中Ｇ０→Ｇ１、導光板９の入光端面でもＬＥＤパッケージ４の広角配光成分がＧ０'→Ｇ１')していることを示すものである。したがってこのようなＬＥＤチップ２の配置構成をとることで、ＬＥＤ1次光の導光板直接入射光を低減することができ、さらに反射部材上の蛍光変換材料への照射効率を高め、導光板内表面でのＬＥＤ直接入射光により色むらを抑え、発光効率を高めることができる。
なお、Ｇ０、Ｇ１、Ｇ０'、Ｇ１'についての説明は、図８（ｂ）に示されている。
【００２１】
また、図１２は、図１０のモデルと同じＬＥＤパッケージ４を光源モジュールに組み込み、導光板９の表面とＬＥＤチップ２との間の距離ｆによる導光板９への直接入射光(受光面ＲＥＣ５到達光)の計算に用いたモデル例である。ここでは計算した結果の精度をより高めるために、反射部材５に到達した光を全吸収させるため反射材表面の反射率を０．０に設定した。このような条件の下で導光板９を厚み６ｍｍのアクリル板として、また、２つの封止部３の封止高さ条件でｆを１．５〜６ｍｍの間で変えて計算を実施した。結果の一例を図１３に示すが、例えばｆを３mmにとればｄ＝０．２５mmの封止でも導光板９への直接入射光は１０％程度にまで抑えることができることを示している。またｄを大きくすれば、導光板９とＬＥＤチップ２との間の距離を小さくしても導光板９への直接入射光を相当低くできることを示しており、またそれは一般的にはＬＥＤパッケージ４の発光総量増加の方向へ作用するため、本光源モジュールの高効率コンパクト化に有効となる。
【００２２】
さらに、図１２で波長変換部６の波長変換材料に光材料特性を与え、一例としてｂ＝３．０ｍｍとし、ＬＥＤパッケージ４の間隔ｄｐ(mm)(図２参照)を２〜５mmとした場合の、導光板９の入光端面ＲＥＣ５上のコントラストＣを下記の式により算出した。
Ｃ＝（Ｅｍａｘ−Ｅｍｉｎ）／（Ｅｍａｘ＋Ｅｍｉｎ）
但し、Ｅｍａｘ：最大照度、Ｅｍｉｎ：最小照度
その結果、ｆ＝３．０ｍｍの場合、ｄｐ＝５ｍｍで０．４０、ｄｐ＝２ｍｍで０．２７であり、ｆ＝４．５ｍｍの場合、ｄｐ＝５ｍｍで０．２９、ｄｐ＝２ｍｍで０．２０となった。例えば先行文献１に示した従来例の場合では導光板９の表面で光線の存在しない無効領域があるため、コントラストＣが1に近い値になるのに対し、この実施例では、Ｃが１よりもかなり小さい値となっており、この一例からも導光板入端面での輝度分布均一性がかなり良好である結果を得た。
【００２３】
本実施の形態ではＬＥＤパッケージ４のリフレクタ１７がＬＥＤチップ２の発光波長に対して鏡面反射特性を有する構成としたことで、それが高反射率であるほどパッケージキャビティ内での光損失を抑えることができ、ＬＥＤパッケージ４の光取出し量が増加し結果本光源モジュールの発光効率が向上する。ただし、高反射率性を備えていればリフレクタ表面を鏡面ではなく拡散性、あるいは乱反射性とした場合にも、ＬＥＤチップ２の位置をリフレクタ側に設置していることで、上記鏡面ほどではないが光軸を波長変換部材側へ傾ける配光制御効果（光軸の傾き度合い）を有する。したがって、例えばＬＥＤパッケージ基板１の材料として拡散性で比較的反射率の高いアルミナセラミックを用い、その素地を拡散反射リフレクタ面として構成することでもＬＥＤ照射方向を波長変換部材方向へ向けることができ、発光効率の高い光源モジュールを得ることができる。また他の構成としてＬＥＤパッケージ基板１をシート状のセラミック基板とし、リフレクタ部を拡散性で高い反射率を有する樹脂ベースダム材料を積層するなどしてもよい。あるいは表面蒸着やメッキ処理により微視的には鏡面であるが、その表面に微小凹凸を設けた乱反射性リフレクタ面として構成しても同様の効果を得ることができる。
【００２４】
また図５のＬＥＤパッケージ４のように、パッケージ長手方向に向かって細長い少なくとも一つのキャビティを有する形態のパッケージに、図３３に示すように上表面形状が長方状のＬＥＤチップを用い、チップ長手方向がキャビティ長手方向に沿うように実装することで、さらに配光制御面での効果を得ることができる。現行ＬＥＤチップにおいては、その構造上、全放射束に対するチップ側方に放射する成分比率が高いチップ、すなわちリフレクタ直接照射確率の高いチップも多く存在する。また放射量が等しいチップでは各方位への放射量は、およそそのチップ寸法にしたがうため、図５の正方形状チップの近傍リフレクタ側放射量に対し図３３の長方状チップのそれは大きい傾向にある。したがって図４０のように長方状チップをリフレクタ付近に、かつそれに沿って実装することで、正方形状チップに比較して多くの光をリフレクタで反射させ、図８のＧ１方向（波長変換材料）に放射させることが可能となる。したがって高い発光効率の光源モジュールを得ることができる。
【００２５】
また図８ではＬＥＤパッケージ４の表面と導光板９の下面位置（発光装置筐体部１９の表面位置）が同一面上になるように構成している。このような構成により波長変換光材料６によって波長変換された導光板９への入射光が、ＬＥＤパッケージ４自体が波長変換された光の導光板９への入射の妨げとなって入射損失となることを避けることができる。したがって、発光効率が高い発光均斉度の高い光源モジュールを得ることができる。なお、ＬＥＤパッケージ４の配光が狭角の場合には、さらにＬＥＤパッケージ４の位置を低くし、例えば封止部３の頂点と筐体部１９の表面とが同一面上に位置するように構成してかまわない。
【００２６】
また、図３４では前記ＬＥＤパッケージ４の導光板９の入光面垂線に並行となる方向のパッケージ幅ｐｗが、前記反射部材５上の波長変換部６表面と前記導光板９設置位置との間の距離ｄ１より小さくなる寸法とし、さらに同方向のＬＥＤパッケージ４の中心設置位置Ｃが、導光板９設置位置よりも反射部材の波長変換部６側に近くなるような構成とした。このような構成によりＬＥＤパッケージ発光部をより波長変換部６に近づけることができ、結果波長変換部を効率よく照射できるとともに、導光板９側に直接入射するＬＥＤ光を少なく抑えることができる。したがって波長変換効率が高く発光効率のよい、さらに導光板から直接抜け出るＬＥＤ発光光量を抑えることができ色むらを少なく抑えることが可能である。実際にＬＥＤチップ２に総電気入力６Ｗ程度の青色ＬＥＤを用い１２インチ程度の導光板９を接続させた本構成の試作を実施した。その輝度特性評価の一例を示すと、導光板９の厚さｄ２＝６ｍｍ、Ｒ＝ｄ１＝ｄ２とした場合、ＬＥＤパッケージ４の位置を導光板９側に寄せた場合と図３５のように反射部材５側に寄せた場合での導光板９の中央輝度が、波長変換部６の構成条件（およそ黄色に変換する蛍光材料条件）を変えた複数条件で、後者が前者より平均４％ほど高い結果となった。さらに前者に対し後者では導光板９表面の入光部付近から直接抜けるＬＥＤの青色光を抑える効果があるため、導光板入光部付近の入光部から中央部へ向かう領域でのxy色度のばらつき（ＬＥＤ青色と波長変換部で変換される黄色との色コントラスト）が低減し、見た目にも色むらが大きく改善する傾向を示した。
【００２７】
また反射部材５の形状について図３４では外部導光板９の厚みｄ２を半径Ｒとする曲面を有し、外部導光板設置面から反射部材５までの距離ｄ１がおよそ導光板９の厚みｄ２と等しいように構成した例を示している。本構成にすることにより光源モジュール内での多重反射を引き起こしやすい広い平坦面や鋭角部分を少なくすることができ、光源モジュール内での光反射損失を少なくすることができるため発光効率を高く維持することが可能である。実測結果一例を示すと導光板厚さをｄ２としたとき、ｄ１＝ｄ２の条件で、Ｒ＝ｄ２の場合とＲ＝（３/４）×ｄ２の場合(反射部材上方と立ち上がり部分に平坦面を有することになる)の実測相対比は複数条件の平均で３％ほど後者が向上する結果が得られた。このようなことからもＲ＝ｄ１＝ｄ２の条件は発光効率を高めるような良好な条件といえる。
【００２８】
また、図３５では前記反射部材５の形状が前記の外部導光板９の厚みｄ２を半径とする曲面を有し、外部導光板設置面から反射部材５までの距離ｄ１が導光板厚みｄ２以上であるように構成した。この構成は反射部材５の立ち上がり部分から上述した反射作用に都合のよい図４１の凹部形状を保ったまま、ＬＥＤパッケージ４の光源位置を導光板９から遠ざける方向に配置させた構成となる。したがって若干反射部材５の上部に平坦部が生じるものの高い発光効率水準を維持しながら、導光板９の入光面とＬＥＤパッケージ４との間隔を大きめに確保することで導光板９から直接抜け出ようとするＬＥＤ発光量のうち相当量を抑え込む効果を得ることができる。したがって色むらの少ない発光効率の良好な光源モジュールを実現することが可能である。
【００２９】
また、図９のように光源モジュール内部の反射部材５の表面以外にも、背面が高反射率材料で構成されるように波長変換部６に用いたものと同様の波長変換材料を設けた。このことにより反射部材５の表面の波長変換部６で波長変換されないで反射した励起光がその部分に入射した場合に、反射部材５の表面と同様の波長変換が行われ、図のように光源モジュールの筐体１９の表面に波長変換部を設けた場合には、そこで波長変換が行われるため、結果、この光源モジュール内の表面のほぼ全域が面発光する。したがって、さらに入光部付近での輝度むらが抑えられるとともに、発光効率向上に寄与する。
【００３０】
また、図３６に示すように本光源モジュール内表面のうち、前記ＬＥＤパッケージ４の封止部３を除き、およそ内表面全てに前記波長変換部６に用いたものと同様の波長変換材料を有するように構成する。一般に波長変換部６でのＬＥＤ光の波長変換エネルギー効率は100%ではないため、変換されない光は波長変換部６の表面またはその背面の反射部材５の表面で反射され、再度光源モジュール内に向かって進むこととなる。そのとき、本構成では光源モジュール内全表面が波長変換機能を有することになるため、波長変換部６付近での反射ＬＥＤ光のうち導光板９に入射しない光が再度波長変換材料へ入射する確率が大きくなる。したがって光源モジュール内でのＬＥＤ光と波長変換光の混合も空間内で平均的に行われるため、色むらや輝度むらのない光を得ることができる。
【００３１】
また、図３７のように前記ＬＥＤパッケージ４の封止部３のうち導光板９側の近傍または表面に、ＬＥＤ照射光を直接波長変換する波長変換材料４０を備え持つように構成する。本ＬＥＤパッケージ４においてはＬＥＤ放射光のうち、封止部３とキャビティ１５の界面付近から抜け出て直接導光板９側へ向かう光も存在するが、例えば青色発光ＬＥＤの場合にはその光が直接導光板９に入射し、導光板９表面での色むらの要因となる場合がある。そこで、図３７のような構成で導光板９側に放射されるＬＥＤ発光光を直接波長変換する機能を設けることで、導光板９に入射する青色光の比率をかなり低減することができる。したがって本構成にすることで導光板９発光面上の色むらを低減する効果を得ることができる。なお、本波長変換材料の形態は図３７の４０の他、図３８の４１のように封止部３の形状に添うように湾曲させた構成としてもよい。これら波長変換材料は波長変換部６に用いたものと同じ材料のものでもよく、例えば蛍光材料をシリコーン樹脂にバインドしたシート状のもので封止部３を被覆、あるいは封止部３に接着させるなどして位置固定を行う。
【００３２】
またＬＥＤパッケージ４の封止部３の導光板９側近傍または表面に、ＬＥＤ照射光を反射する高反射材料を備え持つような構成としても上記同様に導光板９に直接入射するＬＥＤ光を低減させることができる。本高反射材料は例えば図３７の４０、あるいは図３８の４１と同じような形態で、両面高反射フィルムを成形、あるいは薄手の両面高反射率金属板を成形するなどして構成する。このような手段においても導光板９発光面上の色むらを低減する効果を得ることができる。また、本高反射材料表面を鏡面反射特性のもので構成することで、ＬＥＤチップ２の発光光の本高反射材料表面での反射光を拡散させずに反射部材５表面の波長変換部６の方向に反射させることができる。したがって拡散性表面の場合に比較して、導光板９発光面での色むらを抑えつつ、反射部材５表面の波長変換部６の変換効率の高い光源モジュールを得ることができる。
【００３３】
また、本構成のＬＥＤパッケージ４の封止部３の導光板９側に設置する波長変換または高反射材料をシリコーン樹脂などを主材とする材料とし、図３９のように封止部３の表面へ密着するように盛上げ形成、あるいは封止部３近傍に盛上げ形成するように構成してもよい。例えば波長変換材料としては蛍光体をシリコーンに混入させたもの、高反射材料としては微細拡散性フィラーを混入した白色シリコーンなどを用い、樹脂封止後のＬＥＤパッケージ４に塗布し熱硬化させる方法などで構成する。本構成による方法でも導光板９発光面での色むらを抑えつつ、反射部材５表面の波長変換部６の変換効率の高い光源モジュールを得ることができる。
【００３４】
また、反射部材５の形状であるが、本実施例のようにほぼ垂直に立ち上げ湾曲を持たせた構成としたが、図１４に示したように反射部材５の導光板９と対向する側の表面が湾曲する凹部となるような構成としても同様の効果を得ることができる。また、図示しないが内側に角を有するような四角形形状のものでも、若干角の部分での多重反射により発光効率ロスが生じるが同様の波長変換効果を得ることができる。また、これまでの実施例では導光板９の入光面端に、反射部材５の波長変換部６が覆い被さるように構成されているが、反射部材５の内側が高反射率特性を有していれば、図１２の構成のように導光板９の表面部分には波長変換部６が触れないように構成してもよく、このような構成で高い均一性と発光効率を保つことができる。
【００３５】
さらに、図９のように前記ＬＥＤパッケージ４のリフレクタ１７立ち上がり角度θ1が、開口部の上端面とＬＥＤパッケージ４の開口部側リフレクタ端面とを結ぶ角度θ0以下であるように構成した。すなわち、リフレクタ１７の斜面に沿って引いた直線が前記導光板９と交わることなく、且つ、前記波長変換部６の面と交わる角度となるように構成した。この構成によりＬＥＤチップ２の発光のうちリフレクタ１７に沿う発光角を反射部材５側に制御できるため、発光効率が高く発光均斉度の高い光源モジュールを得ることができる。また、本条件を適用することで、ＬＥＤパッケージ４の位置を封止部３の頂点が内部筐体１９の表面以下に位置するように構成した場合でも、封止部３の高さを大きくすることで、高効率で波長蛍光面を照射可能とすることができるため発光効率が高い発光均斉度の高い光源モジュールを得ることができる。
【００３６】
実施の形態３．
また、ＬＥＤパッケージ４の形態に特徴を持たせる構成でも反射部材５側へ光線制御を行うことができる。図１５は、ＬＥＤパッケージ４のキャビティ１５のリフレクタ１７の内、反射部材５の開口部側のリフレクタ１７の高さが、反射部材５側のリフレクタ１７の高さ以上であるように構成したものである。このような構成にすることで、ＬＥＤチップ２から波長変換部６側へ照射された光はキャビティリフレクタ１７の高さが低いことにより、キャビティ表面による導光板９側への戻り光強度を抑えることができる。したがって、ＬＥＤパッケージ４から導光板９側へ向けて発光する光よりも、広い照射角度で波長変換部６側に照射することが可能であり、高い発光効率を実現することが可能である。
【００３７】
また、図１６のようにＬＥＤパッケージ基板１のキャビティ１５の底面が反射部材５側に向けて傾斜を有するように構成した。このような構成により、とくにＬＥＤ一次光のうち反射部材５側に発光した光の、そのような傾斜を持つキャビティ（リフレクタ）への入射角を小さくすることが可能である。その入射光はキャビティ表面を鏡面性材料としているため入射面上では正反射し、高い割合で反射部材５側に反射させることができ、結果、波長変換部６の面への照射効率をあげ発光効率を向上させることができる。
【００３８】
また、図１７のようにＬＥＤパッケージ４のキャビティ１５自体に、導光板９とは反対側に向くように傾斜させた（図１７では時計方向に回転させた）。このような構成においては、ＬＥＤチップ２の発光中心軸を、およそ傾斜角度分だけ波長変換部６側に回転させるような効果を持つことになり、結果、波長変換部６への照射効率を高めることができ、発光効率を向上させることができる。また、同様な効果を与える構成として、図１８に示すように前記ＬＥＤパッケージ４を、反射部材５側に傾斜して設置するように構成した。このような構成においても、ＬＥＤパッケージ４の発光中心光軸を波長変換部６側に傾けることが可能となり、結果、波長変換部６への照射割合を高めることが可能となる。したがって発光効率を高めることが可能となる。なお、これまで説明した図８（ａ）に示したような傾きを持たないＬＥＤパッケージ４に対しても、本光源モジュールにおいてライン光源状に配置したＬＥＤパッケージ４が、ライン光源の長手方向に沿ったパッケージ中心軸（例えば上面図としては図３３の点線Ｆに沿った軸）の回りに、それを回動可能とする調整機構を有するように構成することで同様の効果を得ることができる。
【００３９】
また、図１９に示したように、ＬＥＤパッケージ４の開口表面近傍に、導光板９側に向かって鋭角を有するプリズム状の配光制御部材２１（以下、プリズムシートと呼ぶ）を備えるように構成した。このような構成によりＬＥＤチップ２から発光し、プリズムシートへ入射した光の照射角度を変えることができ、波長変換部６に対する照射効率を高めることが可能である。ここではＬＥＤ封止部３の形状表面を平坦に形成し、その上にプリズムシートを配置する構成としているが、同様の形状で例えば封止部３を薄膜コーティングするような方法をとっても同様の効果を得ることが可能である。
また、図５３には本構成に係わる一形態として封止開口表面を波長変換部６へ向け平坦とし、またおよそＬＥＤチップ２の上部で最大高さを有するように封止部３を成形した例を示す。本構成はとくに封止部材以外の配光制御部材を設けずトランスファ成形などにより封止部材のみで実現することができる。図５３中に一光線例を示しているが、本構成のようにＬＥＤチップ２のおよそ最上部で封止高さを高めたこと（封止部３に導光板９側のＬＥＤチップ２最上部とキャビティ１５開口端部を結ぶ斜面ができたこと）で、とくにＬＥＤパッケージ４から導光板９側へ放射される光のうち封止部３斜面で波長変換部６側に反射される光の割合が多少なりとも多くなるため、結果として波長変換部６への配光量が増加する効果を有する。
【００４０】
さらに、図２０に示すように前記ＬＥＤパッケージ４の開口表面が、封止部３、あるいは配光制御部材２２により導光板９側に向かって鋭角を有する平坦面となるように構成した。図２１はＬＥＤパッケージ４全体で見た場合の構成図である((b)図は導光板側から見た図)。このような構成においても、光軸を波長変換部６側に傾けることが可能となり、結果、波長変換部６への照射割合を高めることが可能となり、発光効率を高めることが可能となる。また、図２２に示したように内側が円筒形状の中空であり、表面が傾斜し、且つレンズ機能を付加した配光制御部材２３とした構成でも同様に波長変換部６に対する照射効率を上げる構成とすることができる。なお図１７、図１８においては発光部頂点が導光板９下面に位置するような構成で示しているが、波長変換部６側への光線方向制御という点ではその設置高さによらず効果を有するものである。
【００４１】
また、複数のＬＥＤパッケージ４間の配光の谷間に応じた輝度むら低減化を前提として、ＬＥＤパッケージ４のリフレクタ１７の改善による対策を行った。具体的には、図２３に示したようにＬＥＤパッケージ４の複数キャビティのうち、少なくとも両サイドのキャビティの外側リフレクタの傾斜がＬＥＤパッケージ４の波長変換面に沿った方向に外側に向け広がるように構成した。このような構成によりＬＥＤパッケージ４間位置に対応して位置する波長変換部６への照射面積を増やす（到達光を増やす）ことが可能となるため、ＬＥＤパッケージ４間に生じる輝度むらを改善することができる。また図２３ではＬＥＤパッケージ４の両端のキャビティ１５のリフレクタ１７についてのみ広角化した構成を示したが、それ以外のキャビティ１５の部分についてもＬＥＤパッケージ４端部の方へ向け広角化することでも同様の効果を得ることが可能である。
また、例えば図２のように複数キャビティを持つ複数のＬＥＤパッケージ４を配置する構成において、ＬＥＤパッケージ４内キャビティ間隔と、互いに隣接する２つのＬＥＤパッケージ４において、ＬＥＤパッケージ４間を挟んで隣り合うキャビティ間隔と、が等しいようにＬＥＤパッケージ４の寸法条件とＬＥＤパッケージ４配置間隔ｄｐを設定する。このことにより反射部材５に設けた波長変換部６上のＬＥＤ照射強度分布を一定の強弱変化で与えることができ、波長変換部６上で局所的に見た平均照射量の空間均斉度も高めることができる。したがってダークスポット視認に至る輝度むらや色むらを極力抑えた発光装置を得ることができる。
【００４２】
また、図４０のようにＬＥＤパッケージ４を、その発光方向（光軸方向）がパッケージ設置面垂線方向に対しおよそ垂直方向である形態のもので構成する。すなわち、図４０の構成のＬＥＤパッケージ４はその背面の電極４５の向きと光軸の方向が垂直となるようなサイドビュータイプの表面が高反射性のものとしている。このようなＬＥＤパッケージ４を用いることでその発光光が直接導光板９に入射することなく、効率よく波長変換部６を照射するため、導光板９表面での色むらの少ない発光効率の高い光源モジュールを得ることが可能である。なお、本ＬＥＤパッケージ４の最大配光成分が直接導光板９の入光面方向と交わらない範囲においては、発光効率向上や輝度むら色むら低減度合いに応じて、本ＬＥＤパッケージ４の発光軸を回転させるようにＬＥＤパッケージ４に傾きを持たせて構成するようにしてもよく、あるいは本ＬＥＤパッケージ４を回動調整可能とする機能を備えるように構成してもよい。
【００４３】
また、図４１のようにＬＥＤパッケージ４を、本光源モジュールに接続される導光板９の下側に位置し、かつ、その光軸が波長変換部６の面と交わるように配置する。ここで、導光板９とＬＥＤパッケージ４との境界は例えば拡散性の高反射率性のフィルムで仕切り、ＬＥＤパッケージ４の上表面が導光板９内での光の振る舞いに影響しない構成とする。このときＬＥＤパッケージ４から照射された光はほぼ100%波長変換部６を照射し、効率よく波長変換された光が導光板９に入射する。したがってこのような構成にすることで、導光板９表面での色むらの少ない発光効率の高い光源モジュールを得ることが可能となる。
【００４４】
また、図４１の構成をベースとして図４２のようにＬＥＤパッケージ４の発光方向前面に前記導光板９の下側に位置する光学制御部材４９を有するように構成する。ここで光学制御部材４９は空間的強度ばらつきのある複数ＬＥＤパッケージ４の発光の空間的発光強度分布を平均化するような、例えば導光板９と同様の入光面の磨かれたアクリル材料や表面微細凹凸が少ないシリコーン材料の導光体とすることで、波長変換部６における表面照度をほぼ均斉化することができる。したがって導光板９の表面発光の輝度むらや色むらを大幅に低減させることができる。また本光学制御部材４９としてレンズ機能を有するもので構成すれば、波長変換部６の中心付近を集中的に照射することが可能であり、波長変換部６での変換効率が高く、さらに変換光の導光板入射効率の高い光源モジュールを得ることができる。
【００４５】
実施の形態４．
図２４に示すように前記反射部材５の内面に設けられた波長変換部６の表面形状が、曲面に沿って形成された微細な複数楔形凸状であり、且つ、反射部材上側と反射部材下側においてその楔形凸部の鋭角(β)方向が、互いに反射部材中央に向かうように構成した。ここでは丁度ＬＥＤパッケージ４の配光角と楔形表面が垂直となる位置を境目に鋭角方向の向きを変えている。一般に蛍光体をシート状に樹脂バインドした波長変換材料の場合、樹脂特性により表面に正反射成分を多く持つ場合がある。したがって図２４のように波長変換部６の表面を例えばプリズム状の光制御形状とする波長変換凸部２７を設けた構成にすることで、とくにバインダ表面で反射する多くのＬＥＤ1次光の方向を反射部材５側に制御することが可能となる。したがって、このような構成にすることにより波長変換部６での複数の楔形を呈する波長変換凸部２７での波長変換比率を高めることができ、発光効率を向上することが可能となる。
【００４６】
ここで図２４と同じ楔型でなくても、表面に複数の微細凹凸を付加することで、励起光の正反射成分を抑え、微細凹凸表面内での多重反射による波長変換効果を得ることが可能であるため、微細凹凸付加だけでも高い発光効率と均斉度を得ることができる。
【００４７】
また、図４３のように前記反射部材５をその表面が高反射特性を有する材料とし、前記波長変換部６をその反射部材５表面に離散的空間配置パタンとして形成した。このような構成により、波長変換材料間の高反射面で反射した光が効果的に波長変換材料（パタン）の表面及び側面を照射する機会を得るため、光源モジュールの目標光色となるように蛍光体とバインダの混合比、またパタン面積やパタン厚みを調整しながら、波長変換部６使用材料の量的削減を行い本装置のコスト低減化あるいは製品低価格化を進めることが可能である。なお、図４４、図４５にはＬＥＤパッケージ４に対応するそのような波長変換部６構成例の展開図である。図４４の波長変換部６はＬＥＤパッケージ４に沿ったストライプ状に、また図４５は波長変換部６の中心領域で波長変換材料の設置面積が大きくなるように、空間的に面積の異なる正方パタンを施した構成例である。本構成のような離散的パタンにより低コスト化を実現しつつ効率的な波長変換効果を得ることができる。
【００４８】
また、図２５に示したように反射部材５の内側表面のＬＥＤパッケージ４間、あるいはＬＥＤパッケージ４間に位置する部分に反射部材５の表面に設置した波長変換部６と同様の波長変換材料で形成されるパッケージ間対応凸部３０を設けるように構成した。このような構成によりＬＥＤパッケージ４間の谷間に対向する位置に配置された波長変換部６においてもパッケージ間対応凸部３０へ入射する励起光の比率が高くなり、結果発光効率の改善とともに谷間に応じた輝度むらを防ぐことが可能となる。
【００４９】
また、図２５、図２６に示したようにＬＥＤパッケージ４に対向する位置に配置された波長変換部６に同じ材料のパッケージ部対応凸部２９を設けることにより、波長変換部６を構成する波長変換材料主材の量が増え、また、波長変換部６の表面積が増加し、波長変換効率が改善するため高い発光効率を有することができる。なお、ここで凸部を微細化していくと前述した効果を得ることができる。
【００５０】
実施の形態５．
この実施の形態５では、発光色について説明する。
図２７のようにＬＥＤパッケージ４からの発光光を、近紫外および青色にピークを持つＬＥＤからのそれぞれ２つのピークを持つ励起光となるように構成する。具体的には基板に青紫色を発光するＬＥＤチップ２と、青色を発光するＬＥＤチップの２種ＬＥＤチップを実装し、波長変換部６には青紫光または青色により励起する緑色発光材料と、青紫光により励起する赤色発光材料とを含むように構成する。一般的に、緑色蛍光体や赤色蛍光体においては青色励起のもの（窒化物蛍光体で半値幅約１００ｎｍ)に対し、近紫外励起のもので発光半値幅が１０〜１５ｎｍと狭い材料が存在する。また、近紫外励起の青色蛍光材料の発光強度は、その発光半値幅は広めであるにもかかわらず、青色ＬＥＤそのものの発光強度に比較して必ずしも高いとは言い難い。したがって、本構成にすることで半値幅の狭い緑、赤に加え、半値幅の小さく発光強度の良好な青色ＬＥＤ光を得ることができ、前述した励起光と蛍光材料との組合せに対して、とくに色再現性の良好な光色を得ることが可能である。
【００５１】
また、ここで青色ＬＥＤ、青紫ＬＥＤとも同じ構成材料、例えばＩｎＧａＮ系のものでそれぞれ特性の異なるＬＥＤチップ２がチップメーカで製造されているが、ほぼ同じ定格順電圧、順電流のものを使用することで、電圧補償などの駆動回路系の負担を大きくすることなく（構成を複雑にすることなく）、構成することが可能となる。なお、ここで、ＬＥＤチップ２として赤色ＬＥＤを用いた場合には、例えばその順電圧が近紫外ＬＥＤや青色ＬＥＤのものに対して相当低く、また電流や周囲温度による発光強度特性が大きく変わるため、光色安定化のためには複雑な回路構成が不可欠となるため、この点からも赤色発光のみ波長変換材料で構成することの有効性を言うことができる。このような構成で、赤色蛍光体に半値幅の小さいものを選び色温度１００００Ｋの白色を作製したものを図３２に示す（ＲＧＢ蛍光体は段落〔００１４〕で述べたものと等しく、青BaMgAl10O17:Eu、緑ZnS:Cu、Al、赤LiEu0.96Sm0.04W2O8で構成した例）。近紫外ＬＥＤ＋ＲＧＢ蛍光体方式での白色発光スペクトル(３)に対して、近紫外ＬＥＤ＋青ＬＥＤ＋ＲＧ蛍光体タイプでは(１)、とくに青色発光領域と緑色発光領域との山谷のコントラストを高め、青色と緑色領域での色分離を高める傾向を持たせることができる。
【００５２】
したがって、その色再現性への効果は適用するカラーフィルタ特性にもよるが、赤色の再現域を広く確保しながら緑色再現域と青色再現域を互いに拡大することが可能であり、発光装置としての色域拡大に寄与する効果を得ることができる。さらに近年の青色発光ＬＥＤはピーク波長で４５０〜４７０ｎｍ程度の領域をカバーできるので、カラーフィルタ特性に合わせその波長特性を設定する。色域拡大を優先する場合には４５０ｎｍ程度の短波長のもの、発光効率を優先する場合には標準比視感度とのクロス領域が高まるように４７０ｎｍ程度の長波長側を選定する。なお赤色や緑色を半値幅の狭いもので設定することで画像表示用向けのバックライト光源などとして色再現性の良好な特性を示すが、逆に半値幅が広いもので構成することで演色性の高い照明用発光装置を得ることも可能である。
【００５３】
また図２８のように、前記ＬＥＤ１基板に青紫色を発光するＬＥＤチップ２と、青色を発光するＬＥＤチップ２、および緑色を発光するＬＥＤチップ２の３種ＬＥＤチップとを実装し、波長変換部６の波長変換材料には青紫光により励起し赤色に発光する材料が含まれるように構成する。これは上述したのと同じ理由で、青色ＬＥＤと近紫外励起の赤色蛍光体を用いて構成し、緑色発光の蛍光材料ではなく緑色ＬＥＤの発光色を適用するように構成したものである。
【００５４】
緑色ＬＥＤも多種チップメーカのものがあるが、これも近紫外、青色ＬＥＤとほぼ同じ順電圧、順電流のものを選定することにより、駆動系側への負担を少なく、あるいは負担なく構成することが可能である。このような場合の１００００K白色の発光強度分布を図３２の（２）に示すが、近紫外ＬＥＤ＋ＲＧＢ蛍光体（３）、近紫外ＬＥＤ＋青色ＬＥＤ＋ＲＧ蛍光体（１）に対して、さらに青色領域と緑領域との分離性をあげることができる。このような構成により実現する発光装置の色域は青色および緑色が単色軌跡に近い点をとることから広い色度領域をカバーすることが可能である。近年の緑色ＬＥＤでは発光ピークを５２０〜５５０程度のものは選定できることから、カバーしたい緑領域によりそのピークを選定し用いる。なお青色と緑色の発光においては、図３０のようにそれをＩｎＧａＮ系の１チップで２波長発光を行う２波長型チップ（青色と緑色の２波長ピーク）を用いて構成しても同様の効果が得られ、さらに２波長を１チップで実現できるため少数部品での実現を可能にする。
【００５５】
また、ＬＥＤパッケージ４を，青色領域と緑色領域に発光ピークを有する単一種、あるいは複数種から成るＬＥＤチップを含むように構成し、波長変換部６の波長変換材料に本ＬＥＤチップ２からの青色の光により励起する赤色発光材料を含むように構成してもよい。この青色に励起する赤色蛍光体は、前述の近紫外線に励起して発光する赤色蛍光体に比較して半値幅が広い傾向にあるが、本構成では青紫色発光ＬＥＤを用いずとも光源モジュールの発光色に赤みを加えることができるので色再現性や演色性のよい光を作り出すことが可能である。
【００５６】
また、図３０、図３１のように、反射部材５の内表面に第１の波長変換材料、また、前記ＬＥＤパッケージ４の内部あるいはＬＥＤパッケージ４の外側近傍にそれ以外の第２の波長変換材料を具備し、且つ第１の波長変換材料の粒子径が、第２の波長変換材料の粒子径よりも大であるように構成する。図３０はＬＥＤパッケージ４の内部に単一蛍光体を混入した場合であるが、封止部３に混ぜ入れる方法やチップ上にコーティングする方式で形成する。さらに反射部材５の内側に設けられた波長変換部６の面には他の単一蛍光体を混入した波長変換材料を具備するように構成する。
【００５７】
通常一つの波長変換部６の面に複数蛍光体を混入する場合、その粒径により攪拌が不均一になり、結果、色むらが生じることがあった。本構成のように波長変換部６の配置位置を変えることにより、ＬＥＤパッケージ４内での単色と波長変換部６の面での単色との混色になるため均一性の高い発光色を得ることが可能となる。さらにＬＥＤチップ２からの励起光で変換されないものはＬＥＤパッケージ４から出射して、波長変換部６の面へ入射し波長変換がなされ、結果的に光源モジュール内部で第一の波長変換光と第二の波長変換光が混光され導光板９へ入射する。
【００５８】
この際、波長変換部６の面側では反射的な波長変換とするため、第二蛍光材料に直径の大きい粒径のものを用いることでその変換効率を高めることが可能となる。一方で、ＬＥＤパッケージ４やシートを混入させて透過的に波長変換させるものは、大粒径にすると変換光の透過性が低下する傾向にある。したがって、ある程度意図的に制御した粒径の蛍光材料を用い、以上のように構成することで、混色性のよい発光源を得ることが可能である。
【００５９】
図３１に示すようにＬＥＤパッケージ４側の第一の波長変換材料は単一蛍光材料３５およびバインド材３６からなる透光性膜として形成され、ＬＥＤパッケージ４の表面に装着、または近傍配置される。このような構成においても同様の効果を得ることができる。とくに薄膜シートに形成して設置する方法ではパッケージ別部品として管理可能な長所を有している。以上のように波長変換部６の配置位置を変えることにより、ＬＥＤパッケージ４付近の第一変換光と、波長変換部６の面での第二変換光との混色として輝度及び色的に均一性の高い発光色を得ることが可能となる。
【００６０】
また、ＬＥＤチップ２に紫外光または青紫色の短波長光を発するＬＥＤを適用する場合、図４６のように光源モジュール内の前記反射部材の開口部と接続する導光板９の入光面に、ＬＥＤ発光波長を選択的に吸収、または反射する短波長制御材料５０を備えるように構成する。例えば導光板９の入光面に短波長吸収フィルタ（紫外線吸収の場合には紫外線吸収フィルタ）を装着することで、導光板へ入射する光のうち短波長光を選択的に吸収させ導光板９への入光を防ぐことができる。したがって本構成では導光板材料の短波長光による黄変防止による長寿命化や、本発光装置使用者の短波長に対する目や皮膚への安全性を確保することができる。また本フィルタの他に多層薄膜を適用することで、薄膜に入射する光のうち短波長成分を選択的に反射させるような構成とすれば、その反射光を波長変換に再利用することができ、吸収フィルタの例と同様に導光板材料の長寿命化や安全性を保ちつつ、発光効率の高い光源モジュールを得ることが可能となる。
【００６１】
実施の形態６．
本実施の形態では、これまで説明した光源モジュールと、本光源モジュール内の反射部材開口部と接続する導光板９を備えた発光装置の形態について説明する。一形態として図４７のように導光板９の表面のうち、ＬＥＤパッケージ４設置側の反対面側が発光面となるように本発光装置を構成した。ここで、導光板９の背面は凹凸加工、あるいはシルク印刷加工などによる拡散パタン５８、さらにその背面には光を有効に利用するための高反射シート５９などを有している。このような構成にしたことで、ＬＥＤチップ２が発する熱の放熱路（スペース）を光源部ケース１３や導光板９下側のスペースにある金属体などを通して確保しやすい構成にできるため、本光源モジュールを熱的に安定した状態で駆動することができる。これまで説明に用いた図１、８、９、１２、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２２、２４、３０、３１、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４６の構成の光源モジュールも導光板９出光面が本構成と同様になるよう図示化したものであり、実際のような発光の向きになるように外部導光板を接続することが可能である。本構成や以下に示す構成のように導光板９を備え持たせた発光装置は、本光源モジュール構造の線光源から面光源への変換を可能とするものであり、例えば液晶ディスプレイのバックライトや、空間照明用の面発光光源として用いることができる。
【００６２】
また、図４８のように導光板９の入光面形状が、ＬＥＤパッケージ４設置側が鋭角となるような斜め形状（実線）となるように本発光装置を構成した。導光板９の界面を通り導光板９内を進む光の方向はスネルの法則(空気屈折率、導光板９の屈折率ｎ、界面への光線入射角度β１によって決められる)に従った方向(β２)に進むが、このような構成とすることで導光板９端面が垂直な場合（図４８内に導光板９入光面を点線として示したように、入射角α１で導光板９入射角がα２）に対して導光板９界面で屈折する光の方向を導光板９出向面に対して浅い角度(α２からβ２へ)で入射させることができる。したがって導光板表面で全反射が生じる機会が高まるため、反射部材５近傍における、直接導光板９から抜け出るＬＥＤ光を抑えることができ、色むらの少ない発光装置を得ることができる。また、このとき導光板９の屈折率と導光板９の入射角β１の範囲に応じて、導光板９表面で全反射効果を生じやすい斜め形状（導光板鋭角η）設定とすることで、さらに導光板９への直接入射ＬＥＤ光の導光板９内伝搬効率をあげることができる。
【００６３】
また、図４９のように導光板９のＬＥＤパッケージ４設置側が発光面となるように本発光装置を構成した。ここで、導光板９の背面は凹凸加工、あるいはシルク印刷加工などによる拡散パタン５８、さらにその背面には光を有効に利用するための高反射シート５９などを有している。このような構成にすることで、直接導光板９に入射するＬＥＤ光は図４９の導光板９下方領域にてその比率が多くなる。さらに、その導光板９の入射光は導光板９内を広がりを持って進行するため、導光板９の上入光部付近に直接射出する励起光量をかなり抑えることができ、色むらの少ない発光装置を得ることができる。本構成の発光装置においてＬＥＤチップ２の発生熱の放熱が必要な場合、例えばＬＥＤパッケージ４の設置背面に直接放熱フィンを設ける構造などとることができるが、さらに薄型化が必要な場合には、例えばＬＥＤパッケージ４の裏面側から薄手のグラファイトシートのようなフレキシブル性を有する熱搬送材料を用い遠隔位置まで熱を移動させるような構成を適用することができる。
【００６４】
また、図４７のように導光板９の発光表面側端部の反射部材５に沿った方向に、光吸収材料５１を設けた構成の発光装置とした。本光吸収材料５１により波長変換部６から漏れ出る変換光や、直接光吸収材料領域に入射する励起光を吸収することができ、色むらの少ない発光装置を得ることができる。
【００６５】
また、図４７のように導光板９の発光表面側端部の反射部材５に沿った方向に、高反射性材料５１を設けた構成の発光装置とした。本高反射性材料５１により波長変換部６から漏れ出る変換光や、直接高反射性材料領域に入射する励起光を導光板側へ効率よく反射することができ、色むらの少ない発光装置を得ることができる。
【００６６】
また、図５０のように導光板９の接続により閉じられた前記光源モジュール内の空間を、透光性樹脂５３で充填する構成とした。充填前の構成ではＬＥＤパッケージ４の封止部３(屈折率ｎ１)と空気層(屈折率約１．０)との間の大きな屈折率差により、封止部３からの光取出し量が抑えられていたが、本構成のように樹脂充填することで封止部３と充填された透光性樹脂５３ (屈折率ｎ３)との屈折率差を小さくすることができ、結果光取り出し量を大きくすることが可能である。さらに導光板９(屈折率ｎ２)と充填された透光性樹脂５３の屈折率差も小さくできるため、導光板９界面での屈折角の変化を小さくすることができる。したがって擬似的に光源モジュール内側空間も導光板９に連続して導光材料で形成したような構成となり、導光板９の入射効率を高めることができ、したがって発光効率の高い発光装置を得ることができる。
【００６７】
また図５０の構成において、ＬＥＤパッケージ４の封止部３の封止材料の屈折率ｎ１、前記導光板９の屈折率ｎ２、及び前記導光板９の接続により閉じられた前記光源モジュール内の空間を充填する透光性樹脂５３の屈折率ｎ３を、ｎ３＞＝ｎ１、かつ、ｎ３＞＝ｎ２であるように構成する。以上の構成によりＬＥＤパッケージ４の封止部３から充填部へ向け屈折率を高くし光取り出し効率を高めることができる。さらに充填層から導光板層へ入射する光は、その界面屈折率が大から小へと変化するので、図５０矢印のように界面に浅い角度で入射する光に対しては全反射条件が成立する。したがってＬＥＤパッケージ４から導光板９上面へ向かって放射された光のうち、直接導光板９を通して発光表面に出る光は少なく充填層内でＬＥＤ光と波長変換部６で波長変換された光との効率的な混色が行われる。本構成は例えば封止部３の封止材料をｎ１＝１．４５程度のシリコーン材料、導光板９の材料を一般的なｎ２＝１．５程度のアクリル材料、樹脂充填部はｎ＝１．５５程度のシリコーン材料を用いて構成することができる。このような構成により導光板９表面、とくに入光部付近での輝度むらや色むらを抑えた発光効率の良好な発光装置を得ることができる。
【００６８】
また図５１あるいは図５２のように前記導光板９を接続する光源モジュール開口部において、接続開口部の波長変換部６の反射部材５に沿った延長線が導光板入光端面と交わるように導光板９を接続するような構成としてもよい。一般に蛍光体を樹脂バインドしたような波長変換部の構造においては、その端部から漏れ出る波長変換光が存在する。したがって例えば図５０のように波長変換部６が導光板９表面に存在するような場合には、波長変換光が波長変換部６端部を抜け直接発光面に広がるなどして、とくに導光板入光表面近傍で色むらが生じる場合がある。そこで図５１のように導光板９発光表面より光源パッケージ側に波長変換部６端部が位置するような構造にすることによって、波長変換部６から抜け出る光は導光板９に入射させ、導光板９内へと拡散、伝搬をさせることができる。また図５２の構成の場合には導光板９手前の光源モジュール開口空間内で拡散することになるため導光板９入光近傍での色むらや輝度むらを少なくすることができる。なお、図５２のように反射部材５の下面へ光吸収材料または光反射材料５１を設ける構成としてもよく、さらに色むらや輝度むらを緩和させる効果を有する。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
この発明は以上説明したように、輝度むら及び色むらの少ない線状、あるいは面状光源として用いることができ、屋内外設置に係わりなく照明装置、映像表示装置、広告灯、サイン灯向けなどの発光源として用いることができる。
【符号の説明】
【００７０】
１  ＬＥＤパッケージ基板、２  ＬＥＤチップ、３  封止部、４  ＬＥＤパッケージ、５  反射部材、６  波長変換部、７  熱伝導性材料、８  ベース基板、９  導光板、１０  フレキシブル基板、１１  導電パタン、１２  電極部、１３  光源部ケース、１４  ワイヤ、１５  キャビティ、１６  電極部分離線、１７  リフレクタ、１９   発光装置筐体部、２１  配光制御部材（プリズムシート）、２２  配光制御部材（平面レンズ）、２３  配光制御部材（凸レンズ）、２６  広角リフレクタ、２７  波長変換凸部、２９  パッケージ部対応凸部、３０  パッケージ間対応凸部、３１  励起ＬＥＤ光、３２  波長変換光、３５  蛍光材料、３６  バインド材料、４０、４１、４２  高反射率材料または波長変換材料、４５  電極、４９  光制御部材、５０  短波長制御材料、５１  光吸収材料または高反射材料、５３  透光性樹脂、５８  拡散パタン、５９  高反射シート。
【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】
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【図９】
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【図１０】
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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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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