(57)【要約】      （修正有）【課題】発光ダイオード（ＬＥＤ）パッケージ構造体を提供する。【解決手段】ＬＥＤパッケージ構造体１００は基板１１０と、第１ＬＥＤ１２０と、第２ＬＥＤ１３０と、樹脂材１４０とを備える。透明な材料でできた１つ以上の囲い１１１が該基板の表面上に形成され、該囲いは該基板上の１つ以上の領域を囲み形成している。該第１ＬＥＤと第２ＬＥＤは該領域内に互いに近接して配置され、該樹脂材は該領域内に配置され該第１ＬＥＤと第２ＬＥＤとを覆っている。本ＬＥＤパッケージ構造体は該第１ＬＥＤと第２ＬＥＤとがそれぞれ発する光を混合することで所望の照明光を得る。【選択図】図１Ａ
2011249751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な材料でできた囲いが表面上に配置された基板であって、該囲いは該基板上の１つの領域を囲み形成している基板と、
該領域内に配置され第１波長の第１光を発するための第１ＬＥＤと、
該領域内に該第１ＬＥＤに近接して配置され第２波長の第２光を発するための第２ＬＥＤと、
該領域内に配置され該第１ＬＥＤと該第２ＬＥＤとを覆うための樹脂材と、を備え、
該第２光を該第１光と混合することで照明光を得る発光ダイオード（ＬＥＤ）パッケージ構造体。
【請求項２】
前記基板は凹状の溝を更に有し、前記囲いは該溝内に配置されている請求項１に記載のＬＥＤパッケージ構造体。
【請求項３】
前記樹脂材は蛍光材料を含む請求項１に記載のＬＥＤパッケージ構造体。
【請求項４】
前記蛍光材料は、Sr1-x-yBaxCaySiO4:Eu2+F、(Sr1-x-yEuxMny)P2+zO7:Eu2+F、(Ba,Sr,Ca)Al2O4:Eu、((Ba,Sr,Ca)(Mg,Zn))Si2O7:Eu、SrGa2S4:Eu、((Ba,Sr,Ca)1-xEux)(Mg,Zn)1-xMnx))Al10O17、Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu,Mn、((Ba,Sr,Ca,Mg)1-xEux)2SiO4、Ca2MgSi2O7:Cl、SrSi3O8・2SrCl2:Eu、BAM:Eu、アルミン酸ストロンチウム:Eu、チオガレート:Eu、クロロけい酸塩:Eu、ボレート:Ce,Tb、Sr4Al14O25:Eu、YBO3:Ce,Tb、BaMgAl10O17:Eu,Mn、(Sr,Ca,Ba)(Al,Ga)2S4:Eu、Ca2MgSi2O7:Cl,Eu,Mn、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6Cl2:Eu、ZnS:Cu,Al、(Y,Gd,Tb,Lu,Yb)(AlyGa1-y)5O12:Ce、(Sr1-x-y-zBaxCayEuz)2SiO4、(Sr1-a-bCabBac)SixNyOz:Eua、Sr5(PO4)3Cl:Eua、及びこれらの任意の組合せからなるグループから選択される請求項３に記載のＬＥＤパッケージ構造体。
【請求項５】
前記第１波長の波長範囲は前記第２波長の波長範囲と同一である請求項１に記載のＬＥＤパッケージ構造体。
【請求項６】
前記第１波長の波長範囲は前記第２波長の波長範囲と異なる請求項１に記載のＬＥＤパッケージ構造体。
【請求項７】
前記基板の材料は、金属材料、セラミック材料、ダイアモンド材料、ダイアモンド状炭素材料、及びプリント回路基板からなるグループから選択される請求項１に記載のＬＥＤパッケージ構造体。
【請求項８】
前記樹脂材の材料は、エポキシ樹脂又はシリコーンである請求項１に記載のＬＥＤパッケージ構造体。
【請求項９】
透明な材料でできた囲いと分割壁とが表面上に配置された基板であって、該分割壁は該囲い内に配置され該基板上の２つの領域を囲み形成している基板と、
該領域の一方の中に配置され第１波長の第１光を発するための１つ以上の第１ＬＥＤと、
該領域の他方の中に配置され第２波長の第２光を発するための１つ以上の第２ＬＥＤと、
該２つの領域内に配置され該第１ＬＥＤと該第２ＬＥＤとを覆うための樹脂材と、を備え、
該第２光を該第１光と混合することで照明光を得る発光ダイオード（ＬＥＤ）パッケージ構造体。
【請求項１０】
前記基板は凹状の溝を更に有し、前記囲いは該溝内に配置されている請求項９に記載のＬＥＤパッケージ構造体。
【請求項１１】
前記樹脂材は蛍光材料を含む請求項９に記載のＬＥＤパッケージ構造体。
【請求項１２】
前記蛍光材料は、Sr1-x-yBaxCaySiO4:Eu2+F、(Sr1-x-yEuxMny)P2+zO7:Eu2+F、(Ba,Sr,Ca)Al2O4:Eu、((Ba,Sr,Ca)(Mg,Zn))Si2O7:Eu、SrGa2S4:Eu、((Ba,Sr,Ca)1-xEux)(Mg,Zn)1-xMnx))Al10O17、Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu,Mn、((Ba,Sr,Ca,Mg)1-xEux)2SiO4、Ca2MgSi2O7:Cl、SrSi3O8・2SrCl2:Eu、BAM:Eu、アルミン酸ストロンチウム:Eu、チオガレート:Eu、クロロけい酸塩:Eu、ボレート:Ce,Tb、Sr4Al14O25:Eu、YBO3:Ce,Tb、BaMgAl10O17:Eu,Mn、(Sr,Ca,Ba)(Al,Ga)2S4:Eu、Ca2MgSi2O7:Cl,Eu,Mn、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6Cl2:Eu、ZnS:Cu,Al、(Y,Gd,Tb,Lu,Yb)(AlyGa1-y)5O12:Ce、(Sr1-x-y-zBaxCayEuz)2SiO4、(Sr1-a-bCabBac)SixNyOz:Eua、Sr5(PO4)3Cl:Eua、及びこれらの任意の組合せからなるグループから選択される請求項１１に記載のＬＥＤパッケージ構造体。
【請求項１３】
前記第１波長の波長範囲は前記第２波長の波長範囲と同一である請求項９に記載のＬＥＤパッケージ構造体。
【請求項１４】
前記第１波長の波長範囲は前記第２波長の波長範囲と異なる請求項９に記載のＬＥＤパッケージ構造体。
【請求項１５】
前記基板の材料は、金属材料、セラミック材料、ダイアモンド材料、ダイアモンド状炭素材料、及びプリント回路基板からなるグループから選択される請求項９に記載のＬＥＤパッケージ構造体。
【請求項１６】
前記樹脂材の材料は、エポキシ樹脂又はシリコーンである請求項９に記載のＬＥＤパッケージ構造体。
【請求項１７】
透明な材料でできた隣り合う２つの囲いが表面上に配置された基板であって、該２つの囲いは該基板上の２つの領域を囲み形成している基板と、
該領域の一方の中に配置され第１波長の第１光を発するための１つ以上の第１ＬＥＤと、
該領域の他方の中に配置され第２波長の第２光を発するための１つ以上の第２ＬＥＤと、
該２つの領域内に配置され該第１ＬＥＤと該第２ＬＥＤとを覆うための樹脂材と
を備え、
該第２光を該第１光と混合することで照明光を得る発光ダイオード（ＬＥＤ）パッケージ構造体。
【請求項１８】
前記基板は凹状の溝を更に有し、前記囲いは該溝内に配置されている請求項１７に記載のＬＥＤパッケージ構造体。
【請求項１９】
前記樹脂材は蛍光材料を含む請求項１７に記載のＬＥＤパッケージ構造体。
【請求項２０】
前記蛍光材料は、Sr1-x-yBaxCaySiO4:Eu2+F、(Sr1-x-yEuxMny)P2+zO7:Eu2+F、(Ba,Sr,Ca)Al2O4:Eu、((Ba,Sr,Ca)(Mg,Zn))Si2O7:Eu、SrGa2S4:Eu、((Ba,Sr,Ca)1-xEux)(Mg,Zn)1-xMnx))Al10O17、Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu,Mn、((Ba,Sr,Ca,Mg)1-xEux)2SiO4、Ca2MgSi2O7:Cl、SrSi3O8・2SrCl2:Eu、BAM:Eu、アルミン酸ストロンチウム:Eu、チオガレート:Eu、クロロけい酸塩:Eu、ボレート:Ce,Tb、Sr4Al14O25:Eu、YBO3:Ce,Tb、BaMgAl10O17:Eu,Mn、(Sr,Ca,Ba)(Al,Ga)2S4:Eu、Ca2MgSi2O7:Cl,Eu,Mn、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6Cl2:Eu、ZnS:Cu,Al、(Y,Gd,Tb,Lu,Yb)(AlyGa1-y)5O12:Ce、(Sr1-x-y-zBaxCayEuz)2SiO4、(Sr1-a-bCabBac)SixNyOz:Eua、Sr5(PO4)3Cl:Eua、及びこれらの任意の組合せからなるグループから選択される請求項１９に記載のＬＥＤパッケージ構造体。
【請求項２１】
前記第１波長の波長範囲は前記第２波長の波長範囲と同一である請求項１７に記載のＬＥＤパッケージ構造体。
【請求項２２】
前記第１波長の波長範囲は前記第２波長の波長範囲と異なる請求項１７に記載のＬＥＤパッケージ構造体。
【請求項２３】
前記基板の材料は、金属材料、セラミック材料、ダイアモンド材料、ダイアモンド状炭素材料、及びプリント回路基板からなるグループから選択される請求項１７に記載のＬＥＤパッケージ構造体。
【請求項２４】
前記樹脂材の材料は、エポキシ樹脂又はシリコーンである請求項１７に記載のＬＥＤパッケージ構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージ構造体、特に、ＬＥＤが囲いの中に配置された発光ダイオード（ＬＥＤ）パッケージ構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
その低消費電力、高効率、長寿命の利点により、ＬＥＤが様々な分野、例えばノート型パソコン、監視カメラ、携帯電話、テレビ受像機、及び液晶表示装置で使用されるバックライトモジュールの光源として広く使用されている。また、益々多くの研究者がＬＥＤの研究及び開発に携わっており、ＬＥＤの光度は照度要求を満たすようになった。
【０００３】
現在、一般に使用されている白色ＬＥＤを例にとると、例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３、及び特許文献４に開示されているように、白色ＬＥＤは３原色の光の組合せに基づいている。特に、赤、緑、青の光を発する３種類のＬＥＤチップをアレイ状に組み合せパッケージして、３つの異なる色のＬＥＤが発する光を混合することで、白色光を発することが出来る多チップＬＥＤパッケージ素子が得られる。
【０００４】
しかし、従来の白色ＬＥＤパッケージ素子は均一な光度及び色調を有する光源を提供できず、照明品質が大きく影響される。従来の白色ＬＥＤパッケージ素子を照明用光源として使用する場合、白色ＬＥＤの相関色温度（ＣＣＴ）を調整するための技術的手段は提供されていない。
【０００５】
従来の白色ＬＥＤの基本発光ユニットは３つのチップの組合せであるので、このユニットの製造コストはかなり高く、また３つのチップが同時に動作し、その結果、高消費電力及び高発熱となる。また、上記のＬＥＤパッケージ構造体構成の３つのチップの光量をそれぞれ制御するために、３つの回路が必要であり、ＬＥＤ駆動回路は複雑な構成を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】台湾特許第１２９１２５１号明細書
【特許文献２】台湾特許第２００９０５８５４号明細書
【特許文献３】台湾特許第１２３７４０６号明細書
【特許文献４】台湾特許第１２５３１９２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の問題に鑑みて、本発明は、従来のＬＥＤパッケージ素子は不均一な色温度を有し、そのＬＥＤ駆動回路は複雑な構成を有するという問題を解決するために適用できるＬＥＤパッケージ構造体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のＬＥＤパッケージ構造体は基板と、第１ＬＥＤと、第２ＬＥＤと、樹脂材とを備える。囲いが該基板の表面上に配置され、該囲いは該基板上の１つの領域を囲み形成している。該囲いは透明な材料でできている。該第１ＬＥＤと第２ＬＥＤは該領域内に互いに近接して配置されている。該第１ＬＥＤは第１波長の第１光を発する。該第２ＬＥＤは第２波長の第２光を発する。該第２光を該第１光と混合することで照明光を得る。該樹脂材は該領域内に配置され該第１ＬＥＤと該第２ＬＥＤとを覆っている。
【０００９】
本発明の別のＬＥＤパッケージ構造体は基板と、１つ以上の第１ＬＥＤと、１つ以上の第２ＬＥＤと、樹脂材とを備える。該基板はその表面上に囲いと分割壁とが配置されている。該分割壁は該囲い内に配置され該基板上の２つの領域を囲み形成している。該囲いは透明な材料でできている。該第１ＬＥＤは該領域の一方の中に配置され第１波長の第１光を発する。該第２ＬＥＤは該領域の他方の中に配置され第２波長の第２光を発する。該第２光を該第１光と混合することで照明光を得る。該樹脂材は該２つの領域内に配置され該第１ＬＥＤと該第２ＬＥＤとを覆っている。
【００１０】
本発明の更に別のＬＥＤパッケージ構造体は基板と、１つ以上の第１ＬＥＤと、１つ以上の第２ＬＥＤと、樹脂材とを備える。該基板はその表面上に隣り合う２つの囲いが配置されている。該２つの囲いは該基板上の２つの領域を囲み形成している。該２つの囲いは透明な材料でできている。該第１ＬＥＤは該領域の一方の中に配置され第１波長の第１光を発する。該第２ＬＥＤは該領域の他方の中に配置され第２波長の第２光を発する。該第２光を該第１光と混合することで照明光を得る。該樹脂材は該２つの領域内に配置され該第１ＬＥＤと該第２ＬＥＤとを覆っている。
【００１１】
本発明の効果は、該囲いにより形成された該領域内に配置された該第１ＬＥＤと第２ＬＥＤが発する２つの光を混合することで所望の色の照明光が得られることである。また、本発明では、光透過性の囲いを使用して該ＬＥＤを囲むことで、ＬＥＤパッケージ構造体は非常に簡単な構造になり、製造工程が大きく簡単化され、製造コストは大きく低減され、一方、本ＬＥＤパッケージ構造体の総合発光効率を向上させることが出来る。
本発明は下記の詳細な説明からより完全に理解されるであろう。下記の説明は例示だけのためであり、本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態の側断面図である。
【図１Ｂ】本発明の第１実施形態の別の態様の側断面図である。
【図１Ｃ】本発明の第１実施形態の別の態様の側断面図である。
【図１Ｄ】本発明の第１実施形態の別の態様の側断面図である。
【図１Ｅ】本発明の第１実施形態の別の態様の側断面図である。
【図２Ａ】本発明の第２実施形態の側断面図である。
【図２Ｂ】本発明の第２実施形態の別の態様の側断面図である。
【図２Ｃ】本発明の第２実施形態の別の態様の側断面図である。
【図２Ｄ】本発明の第２実施形態の別の態様の側断面図である。
【図２Ｅ】本発明の第２実施形態の別の態様の側断面図である。
【図３Ａ】本発明の第３実施形態の側断面図である。
【図３Ｂ】本発明の第３実施形態の別の態様の側断面図である。
【図３Ｃ】本発明の第３実施形態の別の態様の側断面図である。
【図３Ｄ】本発明の第３実施形態の別の態様の側断面図である。
【図３Ｅ】本発明の第３実施形態の別の態様の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１Ａは本発明の第１実施形態の側断面図である。図１Ａに示すように、本発明の第１実施形態に係るＬＥＤパッケージ構造体１００は、基板１１０と、第１ＬＥＤ１２０と、第２ＬＥＤ１３０と、樹脂材１４０とを備える。基板１１０の材料は、これらに限定されないが金属材料、セラミック材料、ダイアモンド材料、ダイアモンド状炭素材料、及びプリント回路基板からなるグループから選択される。囲い１１１は基板１１０の上面上に形成され、基板１１０の上面上の領域１１２を囲み形成している。
【００１４】
なお、本発明の囲い１１１の材料は透明な材料で、本実施形態の囲い１１１が形成する領域１１２は円形、矩形、又は楕円形である。しかし、当業者は実際の用途の要件に応じて、領域１１２を様々な幾何形状に設計してもよい。
【００１５】
また、図１Ａに示す第１実施形態の囲い１１１は矩形の板状構造を有し、基板１１０に垂直である。しかし、本発明の囲い１１１は光反射を最適化するために、図１Ｄに示すようにある傾斜角で基板１１０上に配置されるよう設計されても、又は図１Ｅに示すように台形状構造に設計されてもよい。従って、当業者は実際の用途の要件に応じて、本発明の囲い１１１の幾何形状と配置角度を様々に設計してもよく、本実施形態の態様に限定されない。
【００１６】
図１Ａをなお参照すると、第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０は両方とも領域１１２内に配置されている。即ち、２つのＬＥＤ１２０及び１３０は囲い１１１内に位置する。第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０はそれぞれ電圧に電気的に接続され、該電圧により駆動され、第１波長の第１光と第２波長の第２光を発する。
【００１７】
なお、第１ＬＥＤ１２０の第１波長の波長範囲は第２ＬＥＤ１３０の第２波長の波長範囲と同一であってもよい。即ち、第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０とが発する光は同じ色である。従って、第１光を第２光と混合することで得られる照明光は第１光及び第２光と同じ色である。例えば、冷白色光、暖白色光、太陽光白色光等の様々な色の光が得られる。この照明光は高い演色性を有する。ＬＥＤ１２０とＬＥＤ１３０とが発する光は波長範囲３６０ｎｍ〜５５０ｎｍの短波長光であっても、又は波長範囲５８０ｎｍ〜６４０ｎｍの長波長光であってもよい。或いは、第１ＬＥＤ１２０の第１波長の波長範囲は第２ＬＥＤ１３０の第２波長の波長範囲と異なってもよい。即ち、第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０とが発する光は異なる色である。従って、第１光を第２光と混合することで得られる照明光は第１光の色と第２光の色とに対応する色である。例えば、冷白色光、暖白色光、太陽光白色光等の様々な色の光が得られる。この照明光は高い演色性を有する。ＬＥＤ１２０とＬＥＤ１３０とのうち一方が発する光は波長範囲３６０ｎｍ〜５５０ｎｍの短波長光であってもよく、ＬＥＤ１２０とＬＥＤ１３０とのうち他方が発する光は波長範囲５８０ｎｍ〜６４０ｎｍの長波長光であってもよい。本発明の照明光は、囲い１１１を使用することで垂直反射と水平反射との全反射効果を有し、これにより屈折過程における照明光の過度に高い光損失を防ぐ。
【００１８】
本発明の樹脂材１４０の材料は、これらに限定されないがエポキシ樹脂又はシリコーン等の重合体材料であってよい。樹脂材１４０が領域１１２内に充填され、第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０とを完全に覆うことで、完成したＬＥＤパッケージ構造体１００を形成する。
【００１９】
図１Ｂは本発明の第１実施形態の別の態様の側断面図である。図１Ｂに示すように、ＬＥＤパッケージ構造体１００は基板１１０と、第１ＬＥＤ１２０と、第２ＬＥＤ１３０と、樹脂材１４０とを備える。基板１１０は凹状の溝１１３を有する。透明な材料でできた囲い１１１が溝１１３内に配置されている。第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０は囲い１１１内に配置され、従って、第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０は溝１１３内にも配置されている。樹脂材１４０が領域１１２内に充填され、第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０とを完全に覆うことで、完成したＬＥＤパッケージ構造体１００を形成する。照明光が溝１１３の壁表面に当たる時、溝１１３は好ましい光反射効果を提供する。
【００２０】
図１Ｃは本発明の第１実施形態の更に別の態様の側断面図である。図１Ｃに示すように、ＬＥＤパッケージ構造体１００は基板１１０と、第１ＬＥＤ１２０と、第２ＬＥＤ１３０と、樹脂材１４０とを備える。囲い１１１が基板１１０の上面上に形成され、基板１１０の上面上の領域１１２を囲み形成している。囲い１１１は透明な材料でできている。第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０は両方とも領域１１２内に配置されている。即ち、２つのＬＥＤ１２０及び１３０は囲い１１１内に位置する。第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０は電圧により駆動され、それぞれ第１波長の第１光と第２波長の第２光を発する。
【００２１】
樹脂材１４０が領域１１２内に充填され、第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０とを完全に覆うことで、完成したＬＥＤパッケージ構造体１００を形成する。樹脂材１４０は蛍光材１４１を粉末の形態で含んでもよい。蛍光材１４１はSr1-x-yBaxCaySiO4:Eu2+F、(Sr1-x-yEuxMny)P2+zO7:Eu2+F、(Ba,Sr,Ca)Al2O4:Eu、((Ba,Sr,Ca)(Mg,Zn))Si2O7:Eu、SrGa2S4:Eu、((Ba,Sr,Ca)1-xEux)(Mg,Zn)1-xMnx))Al10O17、Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu,Mn、((Ba,Sr,Ca,Mg)1-xEux)2SiO4、Ca2MgSi2O7:Cl、SrSi3O8？2SrCl2:Eu、BAM:Eu、アルミン酸ストロンチウム:Eu、チオガレート:Eu、クロロけい酸塩:Eu、ボレート:Ce,Tb、Sr4Al14O25:Eu、YBO3:Ce,Tb、BaMgAl10O17:Eu,Mn、(Sr,Ca,Ba)(Al,Ga)2S4:Eu、Ca2MgSi2O7:Cl,Eu,Mn、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6Cl2:Eu、ZnS:Cu,Al、(Y,Gd,Tb,Lu,Yb)(AlyGa1-y)5O12:Ce、(Sr1-x-y-zBaxCayEuz)2SiO4、(Sr1-a-bCabBac)SixNyOz:Eua、Sr5(PO4)3Cl:Eua、及びこれらの任意の組合せからなるグループから選択される。しかし、蛍光材１４１は上記の材料に限定されず、また、蛍光材１４１の形態は本実施形態の粉末形態に限定されない。当業者は蛍光材１４１を実際の製造の要件に応じて様々な形態で樹脂材１４０に加えてもよい。例えば、蛍光材１４１をコロイドの形態で樹脂材１４０の上面に付着させてもよい。照明光が樹脂材１４０を通過する時、樹脂材１４０に混合された蛍光材１４１は好ましい反射効果を照明光に提供する。
【００２２】
図２Ａは本発明の第２実施形態の側断面図である。図２Ａに示すように、本発明の第２実施形態に係るＬＥＤパッケージ構造体１００は、基板１１０と、１つ以上の第１ＬＥＤ１２０と、１つ以上の第２ＬＥＤ１３０と、樹脂材１４０とを備える。基板１１０の材料は、これらに限定されないが金属材料、セラミック材料、ダイアモンド材料、ダイアモンド状炭素材料、及びプリント回路基板からなるグループから選択される。基板１１０の上面上に囲い１１１と分割壁１１４とが形成されている。囲い１１１は基板１１０の上面上の１つの領域を囲み形成している。分割壁１１４と囲い１１１とはほぼ同じ高さを有している。分割壁１１４は囲い１１１内に配置され該領域を２つの隣接する領域１１２に更に分割する。本発明の囲い１１１の材料は透明な材料であり、分割壁１１４の材料は透明な材料又は不透明な材料であってよい。当業者は実際の用途の要件に応じて、領域１１２を様々な幾何形状に設計してもよい。
【００２３】
また、図２Ａに示す第２実施形態の囲い１１１は矩形の板状構造を有し、基板１１０に垂直である。しかし、本発明の囲い１１１は光反射を最適化するために、図２Ｄに示すようにある傾斜角で基板１１０上に配置されるよう設計されても、又は図２Ｅに示すように台形状構造に設計されてもよい。従って、当業者は実際の用途の要件に応じて、本発明の囲い１１１の幾何形状と配置角度を様々に設計してもよく、本実施形態の態様に限定されない。
【００２４】
図２Ａをなお参照すると、第１ＬＥＤ１２０は領域１１２の１つの中に配置され、第２ＬＥＤ１３０は他方の領域１１２の中に配置されている。即ち、２つのＬＥＤ１２０及び１３０は囲い１１１内に配置されている。第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０はそれぞれ電圧に電気的に接続され、該電圧により駆動され、それぞれ第１波長の第１光と第２波長の第２光を発する。
【００２５】
なお、第１ＬＥＤ１２０の第１波長の波長範囲は第２ＬＥＤ１３０の第２波長の波長範囲と同一であってもよい。即ち、第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０とが発する光は同じ色である。従って、第１光を第２光と混合することで得られる照明光は第１光及び第２光と同じ色である。例えば、冷白色光、暖白色光、太陽光白色光等の様々な色の光が得られる。この照明光は高い演色性を有する。ＬＥＤ１２０とＬＥＤ１３０とが発する光は波長範囲３６０ｎｍ〜５５０ｎｍの短波長光であっても、又は波長範囲５８０ｎｍ〜６４０ｎｍの長波長光であってもよい。或いは、第１ＬＥＤ１２０の第１波長の波長範囲は第２ＬＥＤ１３０の第２波長の波長範囲と異なってもよい。即ち、第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０とが発する光は異なる色である。従って、第１光を第２光と混合することで得られる照明光は第１光の色と第２光の色とに対応する色である。例えば、冷白色光、暖白色光、太陽光白色光等の様々な色の光が得られる。この照明光は高い演色性を有する。ＬＥＤ１２０とＬＥＤ１３０とのうち一方が発する光は波長範囲３６０ｎｍ〜５５０ｎｍの短波長光であってもよく、ＬＥＤ１２０とＬＥＤ１３０とのうち他方が発する光は波長範囲５８０ｎｍ〜６４０ｎｍの長波長光であってもよい。本発明の照明光は、囲い１１１を使用することで垂直反射と水平反射との全反射効果を有し、これにより屈折過程における照明光の過度に高い光損失を防ぐ。
【００２６】
本実施形態において配置される第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０との数は、同じ領域１１２内のＬＥＤが同じ波長範囲を有している限り、実際の用途の要件に応じて増減されてよい。
【００２７】
本発明の樹脂材１４０の材料は、これらに限定されないがエポキシ樹脂又はシリコーン等の重合体材料であってよい。樹脂材１４０が２つの領域１１２内に充填され、第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０とを完全に覆うことで、完成したＬＥＤパッケージ構造体１００を形成する。
【００２８】
図２Ｂは本発明の第２実施形態の別の態様の側断面図である。図２Ｂに示すように、ＬＥＤパッケージ構造体１００は基板１１０と、１つ以上の第１ＬＥＤ１２０と、１つ以上の第２ＬＥＤ１３０と、樹脂材１４０とを備える。基板１１０は凹状の溝１１３を有する。囲い１１１と分割壁１１４とが溝１１３内に配置されている。第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０は囲い１１１内に配置され、従って、第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０は溝１１３内にも配置されている。樹脂材１４０が２つの領域１１２内に充填され、第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０とを完全に覆うことで、完成したＬＥＤパッケージ構造体１００を形成する。照明光が溝１１３の壁表面に当たる時、溝１１３は好ましい光反射効果を提供する。
【００２９】
図２Ｃは本発明の第２実施形態の更に別の態様の側断面図である。図２Ｃに示すように、ＬＥＤパッケージ構造体１００は基板１１０と、１つ以上の第１ＬＥＤ１２０と、１つ以上の第２ＬＥＤ１３０と、樹脂材１４０とを備える。囲い１１１と分割壁１１４とが基板１１０の上面上に形成され、基板１１０の上面上の２つの領域１１２を囲み形成している。囲い１１１は透明な材料でできている。第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０はそれぞれ別の領域１１２内に配置されている。即ち、２つのＬＥＤ１２０及び１３０は囲い１１１内に位置する。第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０は電圧により駆動され、それぞれ第１波長の第１光と第２波長の第２光を発する。
【００３０】
樹脂材１４０が２つの領域１１２内に充填され、第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０とを完全に覆うことで、完成したＬＥＤパッケージ構造体１００を形成する。樹脂材１４０は蛍光材１４１を粉末の形態で含んでもよい。蛍光材１４１はSr1-x-yBaxCaySiO4:Eu2+F、(Sr1-x-yEuxMny)P2+zO7:Eu2+F、(Ba,Sr,Ca)Al2O4:Eu、((Ba,Sr,Ca)(Mg,Zn))Si2O7:Eu、SrGa2S4:Eu、((Ba,Sr,Ca)1-xEux)(Mg,Zn)1-xMnx))Al10O17、Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu,Mn、((Ba,Sr,Ca,Mg)1-xEux)2SiO4、Ca2MgSi2O7:Cl、SrSi3O8？2SrCl2:Eu、BAM:Eu、アルミン酸ストロンチウム:Eu、チオガレート:Eu、クロロけい酸塩:Eu、ボレート:Ce,Tb、Sr4Al14O25:Eu、YBO3:Ce,Tb、BaMgAl10O17:Eu,Mn、(Sr,Ca,Ba)(Al,Ga)2S4:Eu、Ca2MgSi2O7:Cl,Eu,Mn、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6Cl2:Eu、ZnS:Cu,Al、(Y,Gd,Tb,Lu,Yb)(AlyGa1-y)5O12:Ce、(Sr1-x-y-zBaxCayEuz)2SiO4、(Sr1-a-bCabBac)SixNyOz:Eua、Sr5(PO4)3Cl:Eua、及びこれらの任意の組合せからなるグループから選択される。しかし、蛍光材１４１は上記の材料に限定されず、また、蛍光材１４１の形態は本実施形態の粉末形態に限定されない。当業者は蛍光材１４１を実際の製造の要件に応じて様々な形態で樹脂材１４０に加えてもよい。例えば、蛍光材１４１をコロイドの形態で樹脂材１４０の上面に付着させてもよい。照明光が樹脂材１４０を通過する時、樹脂材１４０に混合された蛍光材１４１は好ましい反射効果を照明光に提供する。
【００３１】
図３Ａは本発明の第３実施形態の側断面図である。図３Ａに示すように、本発明の第３実施形態に係るＬＥＤパッケージ構造体１００は、基板１１０と、１つ以上の第１ＬＥＤ１２０と、１つ以上の第２ＬＥＤ１３０と、樹脂材１４０とを備える。基板１１０の材料は、これらに限定されないが金属材料、セラミック材料、ダイアモンド材料、ダイアモンド状炭素材料、及びプリント回路基板からなるグループから選択される。隣り合う２つの囲い１１１が基板１１０の上面上に形成され、基板１１０の上面上の２つの離れた領域１１２を囲み形成している。本発明の囲い１１１の材料は透明な材料であり、当業者は実際の用途の要件に応じて、領域１１２を様々な幾何形状に設計してもよい。
【００３２】
また、図３Ａに示す第３実施形態の囲い１１１は矩形の板状構造を有し、基板１１０に垂直である。しかし、本発明の囲い１１１は光反射を最適化するために、図３Ｄに示すようにある傾斜角で基板１１０上に配置されるよう設計されても、又は図３Ｅに示すように台形状構造に設計されてもよい。従って、当業者は実際の用途の要件に応じて、本発明の囲い１１１の幾何形状と配置角度を様々に設計してもよく、本実施形態の態様に限定されない。
【００３３】
図３Ａをなお参照すると、第１ＬＥＤ１２０は領域１１２の１つの中に配置され、第２ＬＥＤ１３０は他方の領域１１２の中に配置されている。即ち、２つのＬＥＤ１２０及び１３０は囲い１１１内に配置されている。第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０はそれぞれ電圧に電気的に接続され、該電圧により駆動され、それぞれ第１波長の第１光と第２波長の第２光を発する。
【００３４】
なお、第１ＬＥＤ１２０の第１波長の波長範囲は第２ＬＥＤ１３０の第２波長の波長範囲と同一であってもよい。即ち、第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０とが発する光は同じ色である。従って、第１光を第２光と混合することで得られる照明光は第１光及び第２光と同じ色である。例えば、冷白色光、暖白色光、太陽光白色光等の様々な色の光が得られる。この照明光は高い演色性を有する。ＬＥＤ１２０とＬＥＤ１３０とが発する光は波長範囲３６０ｎｍ〜５５０ｎｍの短波長光であっても、又は波長範囲５８０ｎｍ〜６４０ｎｍの長波長光であってもよい。或いは、第１ＬＥＤ１２０の第１波長の波長範囲は第２ＬＥＤ１３０の第２波長の波長範囲と異なってもよい。即ち、第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０とが発する光は異なる色である。従って、第１光を第２光と混合することで得られる照明光は第１光の色と第２光の色とに対応する色である。例えば、冷白色光、暖白色光、太陽光白色光等の様々な色の光が得られる。この照明光は高い演色性を有する。ＬＥＤ１２０とＬＥＤ１３０とのうち一方が発する光は波長範囲３６０ｎｍ〜５５０ｎｍの短波長光であってもよく、ＬＥＤ１２０とＬＥＤ１３０とのうち他方が発する光は波長範囲５８０ｎｍ〜６４０ｎｍの長波長光であってもよい。本発明の照明光は、囲い１１１を使用することで垂直反射と水平反射との全反射効果を有し、これにより屈折過程における照明光の過度に高い光損失を防ぐ。
【００３５】
本実施形態において配置される第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０との数は、同じ領域１１２内のＬＥＤが同じ波長範囲を有している限り、実際の用途の要件に応じて増減されてよい。
【００３６】
本発明の樹脂材１４０の材料は、これらに限定されないがエポキシ樹脂又はシリコーン等の重合体材料であってよい。樹脂材１４０が２つの領域１１２内に充填され、第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０とを完全に覆うことで、完成したＬＥＤパッケージ構造体１００を形成する。
【００３７】
図３Ｂは本発明の第３実施形態の別の態様の側断面図である。図３Ｂに示すように、ＬＥＤパッケージ構造体１００は基板１１０と、１つ以上の第１ＬＥＤ１２０と、１つ以上の第２ＬＥＤ１３０と、樹脂材１４０とを備える。基板１１０は凹状の溝１１３を有する。２つの囲い１１１が溝１１３内に配置されている。第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０は囲い１１１内に配置され、従って、第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０は溝１１３内にも配置されている。樹脂材１４０が２つの領域１１２内に充填され、第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０とを完全に覆うことで、完成したＬＥＤパッケージ構造体１００を形成する。照明光が溝１１３の壁表面に当たる時、溝１１３は好ましい光反射効果を提供する。
【００３８】
図３Ｃは本発明の第３実施形態の更に別の態様の側断面図である。図３Ｃに示すように、ＬＥＤパッケージ構造体１００は基板１１０と、１つ以上の第１ＬＥＤ１２０と、１つ以上の第２ＬＥＤ１３０と、樹脂材１４０とを備える。隣り合う２つの囲い１１１が基板１１０の上面上に形成され、基板１１０の上面上の２つの離れた領域１１２を囲み形成している。囲い１１１は透明な材料でできている。第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０はそれぞれ別の領域１１２内に配置されている。即ち、２つのＬＥＤ１２０及び１３０は囲い１１１内に位置する。第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０は電圧により駆動され、それぞれ第１波長の第１光と第２波長の第２光を発する。
【００３９】
樹脂材１４０が２つの領域１１２内に充填され、第１ＬＥＤ１２０と第２ＬＥＤ１３０とを完全に覆うことで、完成したＬＥＤパッケージ構造体１００を形成する。樹脂材１４０は蛍光材１４１を粉末の形態で含んでもよい。蛍光材１４１はSr1-x-yBaxCaySiO4:Eu2+F、(Sr1-x-yEuxMny)P2+zO7:Eu2+F、(Ba,Sr,Ca)Al2O4:Eu、((Ba,Sr,Ca)(Mg,Zn))Si2O7:Eu、SrGa2S4:Eu、((Ba,Sr,Ca)1-xEux)(Mg,Zn)1-xMnx))Al10O17、Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu,Mn、((Ba,Sr,Ca,Mg)1-xEux)2SiO4、Ca2MgSi2O7:Cl、SrSi3O8・2SrCl2:Eu、BAM:Eu、アルミン酸ストロンチウム:Eu、チオガレート:Eu、クロロけい酸塩:Eu、ボレート:Ce,Tb、Sr4Al14O25:Eu、YBO3:Ce,Tb、BaMgAl10O17:Eu,Mn、(Sr,Ca,Ba)(Al,Ga)2S4:Eu、Ca2MgSi2O7:Cl,Eu,Mn、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6Cl2:Eu、ZnS:Cu,Al、(Y,Gd,Tb,Lu,Yb)(AlyGa1-y)5O12:Ce、(Sr1-x-y-zBaxCayEuz)2SiO4、(Sr1-a-bCabBac)SixNyOz:Eua、Sr5(PO4)3Cl:Eua、及びこれらの任意の組合せからなるグループから選択される。しかし、蛍光材１４１は上記の材料に限定されず、また、蛍光材１４１の形態は本実施形態の粉末形態に限定されない。当業者は蛍光材１４１を実際の製造の要件に応じて様々な形態で樹脂材１４０に加えてもよい。例えば、蛍光材１４１をコロイドの形態で樹脂材１４０の上面に付着させてもよい。照明光が樹脂材１４０を通過する時、樹脂材１４０に混合された蛍光材１４１は好ましい反射効果を照明光に提供する。
【００４０】
本発明において、１つ以上の領域が該囲いを使用して基板上に形成され、２つ以上のＬＥＤ（即ち、第１ＬＥＤと第２ＬＥＤ）が該領域内に配置され、該ＬＥＤが発する光を混合することで、所望の色の照明光、例えば、冷白色光、暖白色光、太陽光白色光、及び様々な他の色の光を得ることが出来る。
【００４１】
また、本発明は光透過性の囲いを使用してＬＥＤを囲う技術手段を採用することで、本発明のＬＥＤパッケージ構造体は非常に簡単な構造になり、製造工程が大きく簡単化され、製造コストは大きく低減され、一方、本ＬＥＤパッケージ構造体の発光効率は向上する。
【符号の説明】
【００４２】
１００  ＬＥＤパッケージ構造体
１１０  基板
１１１  囲い
１１２  領域
１１３  溝
１１４  分割壁
１２０  第１ＬＥＤ
１３０  第２ＬＥＤ
１４０  樹脂材
【図１Ａ】
2011249751.tif 000003
【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
2011249751.tif 000005
【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
2011249751.tif 000007
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
2011249751.tif 000009
【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
2011249751.tif 000012
【図３Ａ】
2011249751.tif 000013
【図３Ｂ】
2011249751.tif 000014
【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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