(57)【要約】【課題】歩留まりを低下させることなく製造でき、ＬＥＤ素子からの光を波長変換する蛍光体が発した熱が実装基板を通じて放出され易く、かつ出射光の色度の角度指向性が生じにくい発光装置を提供する。【解決手段】発光装置は、実装基板と、実装基板上に実装されたＬＥＤ素子と、ＬＥＤ素子からの出射光により励起される第１および第２の蛍光体、および平均粒径が１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であるナノフィラーを含有し、実装基板上に充填されてＬＥＤ素子を封止する透光性の封止樹脂とを有し、第１の蛍光体の粒子の比重は第２の蛍光体の粒子の比重よりも小さく、封止樹脂は、ＬＥＤ素子の側方および斜め上方を覆う第１の蛍光体の粒子の分散層、ならびに実装基板およびＬＥＤ素子の上面上に形成された第２の蛍光体の粒子の沈降層を有し、分散層では、ナノフィラーの粒子が形成する凝集体の間に第１の蛍光体の粒子が分散している。【選択図】図１
2019036676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装基板と、
前記実装基板上に実装されたＬＥＤ素子と、
前記ＬＥＤ素子からの出射光により励起される第１および第２の蛍光体、および平均粒径が１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であるナノフィラーを含有し、前記実装基板上に充填されて前記ＬＥＤ素子を封止する透光性の封止樹脂と、を有し、
前記第１の蛍光体の粒子の比重は前記第２の蛍光体の粒子の比重よりも小さく、
前記封止樹脂は、前記ＬＥＤ素子の側方および斜め上方を覆う前記第１の蛍光体の粒子の分散層、ならびに前記実装基板および前記ＬＥＤ素子の上面上に形成された前記第２の蛍光体の粒子の沈降層を有し、
前記分散層では、前記ナノフィラーの粒子が形成する凝集体の間に前記第１の蛍光体の粒子が分散している、
ことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記第１の蛍光体の粒子の粒度分布の中央値は、前記第２の蛍光体の粒子の粒度分布の中央値よりも小さい、請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤ素子は前記出射光として青色光を生成し、
前記第１の蛍光体は前記出射光により励起されて赤色光を生成し、
前記第２の蛍光体は前記出射光により励起されて緑色光を生成する、請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤ素子は前記出射光として青色光を生成し、
前記第１の蛍光体は前記出射光により励起されて赤色光を生成し、
前記第２の蛍光体は前記出射光により励起されて黄色光を生成する、請求項１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、発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上にＬＥＤ（発光ダイオード）素子が実装され、蛍光体を含有する透光性の樹脂によりそのＬＥＤ素子が封止された発光装置（ＬＥＤパッケージ）が知られている。こうした発光装置では、ＬＥＤ素子からの光と、ＬＥＤ素子からの光により蛍光体を励起させて得られる光とを混合させることにより、用途に応じて白色光などが得られる。
【０００３】
特許文献１には、発光素子と、その発光素子を配置する凹部を有するパッケージと、蛍光体とフィラーが含有された樹脂とを備える発光装置が記載されている。この発光装置では、比重の大小関係が（蛍光体）＞（フィラー）＞（樹脂）であり、凹部の底面側および発光素子の上面を覆う蛍光体堆積層の上にフィラー堆積層が配置され、凹部の底面側に配置された蛍光体堆積層は発光素子の発光層の高さよりも低く、凹部の底面側に配置された蛍光体堆積層の上に配置されたフィラー堆積層が発光層の側面を被覆している。
【０００４】
特許文献２には、基体と、基体の上面にマウント部を介して実装された発光素子と、発光素子を封止する封止樹脂とを含む発光装置であって、封止樹脂は、マウント部上で発光素子を覆う蛍光体含有第１層と、マウント部の周りの基体上面に形成された蛍光体含有第２層と、マウント部の周りの蛍光体含有第２層上に形成されたフィラー含有層とを有する発光装置が記載されている。
【０００５】
また、特許文献３には、蛍光体粒子を分散して含有するガラスからなる光変換部材であって、蛍光体粒子の表面に５０％粒径が５０ｎｍ以下のナノフィラーが吸着されており、ガラス中にさらに５０％粒径Ｄ５０が５〜３０μｍである耐熱フィラーを分散して含有する光変換部材が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−０２６４０４号公報
【特許文献２】国際公開第２０１２／０２９６９５号
【特許文献３】特開２０１５−０４６５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
封止樹脂内の蛍光体はＬＥＤ素子からの光によって励起されることで発熱するため、封止樹脂内に蛍光体を分散させると、発光時に封止樹脂の温度が上昇し、封止樹脂の寿命およびＬＥＤ素子の発光効率の低下につながる。このため、製造時に封止樹脂内で蛍光体を自然沈降させてから封止樹脂を硬化させることで、蛍光体をＬＥＤ素子の実装基板に近い側に配置して、蛍光体からの熱を実装基板側に放出し易くすることが望ましい。
【０００８】
しかしながら、封止樹脂内で蛍光体を完全に沈降させると、実装基板の上面およびＬＥＤ素子の上面には蛍光体が堆積するが、ＬＥＤ素子の側方および上面の外周部（斜め上方）には蛍光体層が形成されにくい。この場合、ＬＥＤ素子の斜め上方への出射光に対する蛍光体による波長変換が不十分になるため、その方向ではＬＥＤ素子の発光波長に対応する色が強くなり、発光装置の発光面に色ムラが生じる（すなわち、出射光の色度に角度指向性が生じる）。例えば、特許文献１の発光装置では、発光素子の側面のうちでフィラー堆積層により覆われている部分から、発光素子の光が蛍光体により波長変換されずに出て行くので、その部分で発光素子の発光色が目立ち、色ムラが発生する。
【０００９】
封止樹脂の過熱と発光面の色ムラの両方を防止するためには、封止樹脂内で蛍光体が分散した状態と沈降した状態との中間状態を実現できるとよい。蛍光体の沈降状態は、発光装置の製造時に、封止樹脂を未硬化の状態に保ったまま例えば数時間放置することで得られるため、原理的には、沈降途中に封止樹脂を硬化させればその中間状態になると考えられる。しかしながら、沈降時間を短くして中間状態を実現しようとすると、製品ごとのバラつきが大きくなり、安定した生産ができないため、こうした方法をとることは、現実的には難しい。
【００１０】
そこで、本発明は、歩留まりを低下させることなく製造でき、ＬＥＤ素子からの光を波長変換する蛍光体が発した熱が実装基板を通じて放出され易く、かつ出射光の色度の角度指向性が生じにくい発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
実装基板と、実装基板上に実装されたＬＥＤ素子と、ＬＥＤ素子からの出射光により励起される第１および第２の蛍光体、および平均粒径が１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であるナノフィラーを含有し、実装基板上に充填されてＬＥＤ素子を封止する透光性の封止樹脂とを有し、第１の蛍光体の粒子の比重は第２の蛍光体の粒子の比重よりも小さく、封止樹脂は、ＬＥＤ素子の側方および斜め上方を覆う第１の蛍光体の粒子の分散層、ならびに実装基板およびＬＥＤ素子の上面上に形成された第２の蛍光体の粒子の沈降層を有し、分散層では、ナノフィラーの粒子が形成する凝集体の間に第１の蛍光体の粒子が分散していることを特徴とする発光装置が提供される。
【００１２】
上記の発光装置では、第１の蛍光体の粒子の粒度分布の中央値は、第２の蛍光体の粒子の粒度分布の中央値よりも小さいことが好ましい。
【００１３】
上記の発光装置では、ＬＥＤ素子は出射光として青色光を生成し、第１の蛍光体は出射光により励起されて赤色光を生成し、第２の蛍光体は出射光により励起されて緑色光または黄色光を生成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
上記の発光装置は、歩留まりを低下させることなく製造でき、ＬＥＤ素子からの光を波長変換する蛍光体が発した熱が実装基板を通じて放出され易く、かつ出射光の色度の角度指向性が生じにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】発光装置１の断面図および上面図である。
【図２】発光装置１の封止樹脂３０内の一部を示す拡大写真である。
【図３】発光装置１と比較例の発光装置１００，２００の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、発光装置について説明する。ただし、本発明は図面または以下に記載される実施形態には限定されないことを理解されたい。
【００１７】
図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、それぞれ発光装置１の断面図および上面図である。図１（Ａ）では、図１（Ｂ）のＩＡ−ＩＡ線に沿った発光装置１の断面を示している。発光装置１は、発光素子としてＬＥＤ素子を含み、蛍光体による波長変換を利用して白色光を出射する発光装置（ＬＥＤパッケージ）であり、例えば各種の照明装置、投光器、またはイルミネーションなどのＬＥＤ光源として利用される。発光装置１は、主要な構成要素として、実装基板１０、ＬＥＤ素子２０および封止樹脂３０を有する。なお、ＬＥＤ素子２０の個数は１個に限らず、発光装置１は、共通の実装基板１０上に複数のＬＥＤ素子２０が実装されたＣＯＢ（Chip On Board）の発光装置であってもよい。
【００１８】
実装基板１０は、ＬＥＤ素子２０を外部電源に接続するための図示しない２つの接続電極を有し、上面にＬＥＤ素子２０が実装される基板である。例えば、実装基板１０は、セラミック基板であってもよいし、耐熱性および放熱性に優れたアルミニウムまたは銅などの金属基板と、ＬＥＤ素子２０の配線パターンおよび接続電極が形成された絶縁性の回路基板とを貼り合わせたものであってもよい。あるいは、実装基板１０は、ＬＥＤ素子２０が実装され封止樹脂３０が充填される凹部を有し、ＬＥＤ素子２０を外部電源に接続するための２つのリード電極が設けられたＬＥＤパッケージの基体であってもよい。
【００１９】
ＬＥＤ素子２０は、例えば、紫外域から青色領域にわたる波長の光を出射する窒化ガリウム系化合物半導体などで構成された発光素子である。ＬＥＤ素子２０は、例えば、出射光として発光波長帯域が４５０〜４６０ｎｍ程度の青色光を出射する青色ＬＥＤ素子であるが、他の波長の光を出射する素子であってもよい。ＬＥＤ素子２０は実装基板１０の上面にダイボンディングによって実装され、ＬＥＤ素子２０の正負の電極は、２本のボンディングワイヤ２１（以下、単にワイヤ２１という）により、実装基板１０上の接続電極に電気的に接続されている。発光装置が複数のＬＥＤ素子２０を有しそれらが直列接続される場合には、ＬＥＤ素子２０同士もワイヤ２１によって電気的に接続される。なお、ＬＥＤ素子２０の実装方法は、ワイヤボンディングに限らず、フリップチップであってもよい。
【００２０】
封止樹脂３０は、エポキシ樹脂またはシリコーン樹脂などの透光性の樹脂であり、実装基板１０上のＬＥＤ素子２０の周囲に充填されて、ＬＥＤ素子２０およびワイヤ２１を一体的に封止する。また、封止樹脂３０は、赤色蛍光体、黄色蛍光体、フィラーおよびナノフィラーを含有する。このうち、図１（Ａ）では、赤色蛍光体の粒子５１と黄色蛍光体の粒子５２のみを示しており、フィラーとナノフィラーの図示は省略している（フィラーとナノフィラーについては、後述する図２（Ａ）〜図２（Ｃ）を参照）。発光装置１は、封止樹脂３０の流れ出しを防止するダム材である樹脂製の枠体を有してもよく、その場合、その枠体で囲まれた内側領域に封止樹脂３０を充填してＬＥＤ素子２０およびワイヤ２１を封止してもよい。
【００２１】
赤色蛍光体は、第１の蛍光体の一例であり、例えばＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋で構成され、ＬＥＤ素子２０からの青色光を吸収して赤色光に波長変換する。黄色蛍光体は、第２の蛍光体の一例であり、例えばＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）で構成され、ＬＥＤ素子２０からの青色光を吸収して黄色光に波長変換する。発光装置１は、ＬＥＤ素子２０からの青色光と、黄色蛍光体および赤色蛍光体からの黄色光および赤色光とを混合させることで得られる白色光を出射する。
【００２２】
例えば、赤色蛍光体の粒子５１の比重は２〜４ｇ／ｃｍ３程度、黄色蛍光体の粒子５２の比重は５〜７ｇ／ｃｍ３程度であり、赤色蛍光体の粒子５１の比重は黄色蛍光体の粒子５２の比重よりも小さい。メジアン径Ｄ５０（粒度分布の中央値）については、赤色蛍光体の粒子５１が５〜１５μｍ程度、黄色蛍光体の粒子５２が１８〜３０μｍ程度であり、赤色蛍光体の粒子５１のメジアン径Ｄ５０は黄色蛍光体の粒子５２のものよりも小さい。
【００２３】
封止樹脂３０が含有する蛍光体は、上記の組合せに限らず、例えば赤色蛍光体と緑色蛍光体であってもよい。緑色蛍光体は、第２の蛍光体の一例であり、例えば（ＢａＳｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋で構成され、ＬＥＤ素子２０からの青色光により励起されて緑色光を生成する。この場合も、発光装置１は、ＬＥＤ素子２０からの青色光と、緑色蛍光体および赤色蛍光体からの緑色光および赤色光とを混合させることで得られる白色光を出射する。あるいは、封止樹脂３０は、赤色蛍光体、黄色蛍光体および緑色蛍光体といった３種類以上の蛍光体を含有してもよい。緑色蛍光体の比重およびメジアン径Ｄ５０は黄色蛍光体のものと同程度であり、封止樹脂３０が黄色蛍光体に代えて（あるいは黄色蛍光体に加えて）緑色蛍光体を含有する場合でも、赤色蛍光体の粒子の方が、緑色蛍光体よりも比重およびメジアン径Ｄ５０は小さい。
【００２４】
封止樹脂３０が含有するフィラーは、平均粒径が１μｍ〜１００μｍの範囲内であるミクロンサイズの粒子状の無機材料である。フィラーは、封止樹脂３０内で光を拡散させて、ＬＥＤ素子２０および封止樹脂３０で構成される発光装置１の発光領域全体を一様に発光させる散乱材として機能する。フィラーとしては、例えば、二酸化ケイ素（シリカ）、アルミナ、チタニア、ジルコニアまたはマグネシアなどを使用してもよい。
【００２５】
封止樹脂３０が含有するナノフィラーは、平均粒径（凝集していない状態における個々の１次粒子の粒径）が１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であるナノサイズの粒子状の無機材料である。ナノフィラーは、比重の軽い蛍光体粒子の封止樹脂３０における沈降を抑制する働きをする。フィラーとナノフィラーは、粒径が３桁程度異なるが、同じ物質であってもよい。ナノフィラーとしては、例えば、二酸化ケイ素（シリカ）、アルミナ、チタニア、ジルコニアまたはマグネシアなどを使用してもよい。なお、ナノフィラーは、耐熱性を有し、蛍光体粒子に吸着し易いものであることが好ましい。
【００２６】
図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、発光装置１の封止樹脂３０内の一部を示す拡大写真である。図２（Ａ）〜図２（Ｃ）の写真は、それぞれ、２千倍、３千倍、２万倍の倍率で撮影されたものであり、各写真の下端に示す白色の線の長さが、それぞれ、１０μｍ、１μｍ、１μｍに相当する。図２（Ｂ）は図２（Ａ）の一部を、図２（Ｃ）は図２（Ｂ）の一部を、それぞれ拡大したものに相当する。
【００２７】
図２（Ａ）における符号５１〜５３は、それぞれ、赤色蛍光体、黄色蛍光体およびフィラーの粒子であり、図２（Ａ）では、封止樹脂３０内に混入しているミクロンサイズの粒子が見られる。一方、ナノフィラーについては、蛍光体やフィラーよりも粒径が３桁程度小さいため、図２（Ａ）では粒子そのものは見えないが、多数の粒子が集まって凝集体を形成しており、符号５４で示す縞模様がその凝集体に相当する。図２（Ｃ）に符号５５で示したものがナノフィラーの粒子である。ナノフィラーの濃度がある程度高ければ、その凝集体によって、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）に示すように、封止樹脂３０内で網目のように入り組んだ層構造（網目構造）が形成される。このため、比重が軽い赤色蛍光体の粒子５１は、その網目構造によって封止樹脂３０内に保持されるので、未硬化の封止樹脂３０が充填されたときに、時間が経過しても下方に沈降しにくくなると考えられる。
【００２８】
図１（Ａ）に示すように、封止樹脂３０は、ＬＥＤ素子２０の側方および上面上において、実装基板１０から遠い側から順に、赤色蛍光体の粒子５１の分散層３１と、黄色蛍光体の粒子５２の沈降層３２とを有する。すなわち、封止樹脂３０内では、赤色蛍光体の粒子５１は分散し、黄色蛍光体の粒子５２は実装基板１０およびＬＥＤ素子２０の上面に沈降している。
【００２９】
分散層３１は、沈降層３２よりも上側に配置され、フィラーおよびナノフィラーの粒子とともに、赤色蛍光体の粒子５１がほぼ一様な濃度で分散している。上記の通り、封止樹脂３０内ではナノフィラーの粒子５５が凝集体５４を形成しており、赤色蛍光体の粒子５１は、比較的比重が小さいため、その凝集体同士の間に保持されて、下方に沈降せずに分散した状態になっている。図１（Ｂ）に示すように、分散層３１は、ＬＥＤ素子２０の前後左右のどの方向にも一様に広がり、ＬＥＤ素子２０の発光層２２の側方および斜め上方（上面の４方の周囲）を等方的に覆っている。発光装置１では、ＬＥＤ素子２０の発光層２２は赤色蛍光体の粒子５１により取り囲まれている。分散層３１内では、場所によって赤色蛍光体の粒子５１の濃度差があってもよいが、特に厚さ方向の濃度差は実質的に無視できるほど小さい。
【００３０】
沈降層３２は、実装基板１０の上面におけるＬＥＤ素子２０の周辺およびＬＥＤ素子２０の上面に配置され、黄色蛍光体の粒子５２を分散層３１よりも高い濃度で含有する。言い換えると、封止樹脂３０内における黄色蛍光体の粒子５２の濃度は、下方に行くにつれて急激に高くなる。封止樹脂３０では、主として、赤色蛍光体の粒子５１は分散層３１に含まれ、黄色蛍光体の粒子５２は沈降層３２に含まれている。赤色蛍光体の粒子５１の一部は沈降層３２に、黄色蛍光体の粒子５２の一部は分散層３１に、それぞれ含まれていてもよいが、それらの濃度は無視できるほど小さい。
【００３１】
発光装置１の製造時には、まず、ＬＥＤ素子２０が実装基板１０の上面にダイボンディングにより固定され、ＬＥＤ素子２０の正負の電極が実装基板１０上の接続電極にワイヤボンディングにより接続される。続いて、ＬＥＤ素子２０の周囲に、赤色蛍光体、黄色蛍光体、フィラーおよびナノフィラーを含有する透光性の封止樹脂３０が充填されて、ＬＥＤ素子２０およびワイヤ２１が封止される。
【００３２】
そして、封止樹脂３０を未硬化の状態に保って数時間経過すると、比重が小さい赤色蛍光体の粒子５１は封止樹脂３０内に分散したままである一方で、比重が大きい黄色蛍光体の粒子５２は実装基板１０およびＬＥＤ素子２０の上面に自然沈降する。こうして、封止樹脂３０内に赤色蛍光体の分散層３１と黄色蛍光体の沈降層３２が形成されたら、例えば加熱により封止樹脂３０を硬化させる。これにより、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示す発光装置１が完成し、その後は、赤色蛍光体の分散状態と黄色蛍光体の沈降状態は不変に保たれる。
【００３３】
図３（Ａ）は、封止樹脂へのナノフィラーの添加量が０．３ｗｔ％以下である比較例の発光装置１００の断面図である。図３（Ｂ）は、その添加量が０．５〜１．０ｗｔ％である発光装置１の断面図であり、図１（Ａ）に示したものと同じである。図３（Ｃ）は、その添加量が１．０ｗｔ％よりも多い比較例の発光装置２００の断面図である。発光装置１００，２００は、封止樹脂（シリコーン樹脂）へのナノフィラーの添加量、ならびにその添加量に応じた黄色蛍光体および赤色蛍光体の沈降状態のみが発光装置１とは異なり、その他の点では発光装置１と同じ構成を有する。なお、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）では、簡単のため、ボンディングワイヤの図示を省略している。
【００３４】
図３（Ａ）の発光装置１００では、赤色蛍光体の粒子５１と黄色蛍光体の粒子５２は両方とも封止樹脂１３０内で実装基板１０およびＬＥＤ素子２０の上面に沈降しており（完全沈降）、蛍光体の分散層がない。発光装置１００の封止樹脂１３０内では、実装基板１０およびＬＥＤ素子２０の上面に黄色蛍光体および赤色蛍光体の沈降層１３２が形成され、その上側は、蛍光体粒子を実質的に含有しない樹脂層１３１になっている。発光装置１００では、図３（Ａ）に破線１３４で示したＬＥＤ素子２０の上面の外周部（ＬＥＤ素子２０の発光層２２の側方）には、蛍光体の沈降層１３２が形成されていない。このため、発光装置１００では、上記の通り、ＬＥＤ素子２０の斜め上方への出射光に対する蛍光体による波長変換が不十分になり、色ムラが目立つという不具合がある。
【００３５】
図３（Ｃ）の発光装置２００では、赤色蛍光体の粒子５１と黄色蛍光体の粒子５２は両方とも封止樹脂２３０内で一様に分散しており（完全分散）、蛍光体の沈降層がない。発光装置２００の封止樹脂２３０の状態は、発光装置１の製造時における充填直後の未硬化の封止樹脂３０のものと同じである。発光装置２００では、すべての蛍光体が封止樹脂内に分散したままであるため、放熱性が悪く、上記の通り、発光時に封止樹脂の温度が上がり過ぎるおそれがある。
【００３６】
図３（Ｂ）の発光装置１では、上記の通り、封止樹脂３０内において、赤色蛍光体の粒子５１は分散し、黄色蛍光体の粒子５２は沈降しており、発光装置１００の完全沈降と発光装置２００の完全分散の中間状態が実現されている。ナノフィラーの添加量を適切に調整すると、このように、比重が大きい黄色蛍光体だけが沈降し、比重が小さい赤色蛍光体の分散状態が維持される。このため、発光装置１では、時間が経過しても完全沈降にはならず、比重差のある複数種類の蛍光体が封止樹脂３０内で分離され、ＬＥＤ素子２０の斜め上方にも薄い蛍光体層が形成される。一般に、赤色蛍光体よりも黄色蛍光体と緑色蛍光体の方が比重が大きいため、黄色蛍光体に代えて（あるいは、赤色蛍光体と黄色蛍光体に加えて）緑色蛍光体を使用しても、赤色蛍光体を分散させたまま、緑色蛍光体を黄色蛍光体と同様に沈降させることができる。
【００３７】
発光装置１では、蛍光体が完全沈降せず、ＬＥＤ素子２０の斜め上方も含めて赤色蛍光体の分散層３１が形成されるので、ＬＥＤ素子２０の斜め上方への出射光も、他の方向への出射光と同様に封止樹脂３０内の赤色蛍光体によって波長変換される。したがって、発光装置１では、出射光の色度に角度指向性が生じにくくなるので、発光面の色ムラが生じにくい。また、発光装置１では、黄色蛍光体の粒子５２の沈降層３２が実装基板１０に接するように形成されているため、黄色蛍光体からの熱は実装基板１０側に放出され易く、封止樹脂３０の過熱も生じにくい。
【００３８】
また、封止樹脂３０内のナノフィラーの濃度を同じにすれば、未硬化の封止樹脂３０を充填したときに、最終的には同じ沈降状態が得られ、その状態は時間が経過しても変化しない。このため、発光装置１では、製造時に図３（Ｂ）に示す定常状態になってから封止樹脂３０を硬化させることで、ナノフィラーを用いずに沈降途中で封止樹脂を硬化させる場合と比べて、製品ごとの色度のバラつきは小さくなり、歩留まりも向上する。さらに、発光装置１には、赤色蛍光体を分散させることで赤色光が他の蛍光体に吸収されにくくなるため、出射光の色味が設計したものからずれにくくなるという利点もある。
【００３９】
封止樹脂３０内がナノフィラーを含有しても、その濃度が０．３ｗｔ％以下であると、図３（Ａ）に示した発光装置１００と同じ沈降状態（完全沈降）になる。また、封止樹脂３０内のナノフィラーの濃度が１．０ｗｔ％を超えると、十分長い時間が経過しても、いずれの蛍光体も十分に沈降せず、図３（Ｃ）に示した分散状態（完全分散）が維持される。封止樹脂３０内のナノフィラーの濃度が高いほど、蛍光体は沈降しにくくなる。
【００４０】
封止樹脂３０としてシリコーン樹脂を、ナノフィラーとして二酸化ケイ素を、赤色蛍光体として比重が２〜４ｇ／ｃｍ３のものを、黄色蛍光体として比重は５〜７ｇ／ｃｍ３のものを使用する場合には、ナノフィラーの添加量が０．５〜１．０ｗｔ％であれば、封止樹脂３０を未硬化に保ったまま数時間が経過すると、図３（Ｂ）に示した状態になる。したがって、出射光の色ムラの程度および封止樹脂３０の耐熱温度の観点から、ナノフィラーの添加量は、０．５〜１．０ｗｔ％の範囲内であることが好ましい。この最適な範囲は、封止樹脂、蛍光体およびナノフィラーの材質によって決まる値である。
【００４１】
なお、ナノフィラーを一定量含有すれば、フィラーの種類や濃度を変えても、図３（Ｂ）に示した状態が得られる。上記の通り、フィラーは主に散乱材として機能するものであるため、蛍光体粒子の沈降状態を制御するためには、封止樹脂３０は必ずしもフィラーを含有しなくてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１    発光装置
１０    実装基板
２０    ＬＥＤ素子
３０    封止樹脂
３１    分散層
３２    沈降層
５１，５２    蛍光体の粒子
５５    ナノフィラーの粒子
【図１】
2019036676.tif 000003
【図２】
2019036676.tif 000004
【図３】
2019036676.tif 000005