(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、例えばプリント回路基板、または基台、例えば表面実装部品用の基台（５）と、前記基板または前記基台（５）に載置されている支持体上に配置されている、少なくとも１つのＬＥＤチップ（４）とを備えるＬＥＤモジュールにおいて、
前記ＬＥＤチップ（４）の上面に光学素子（６、７）が配置されており、
前記ＬＥＤモジュールは、さらに、
前記素子（６、７）が配置されている基板または基台（５）の表面、つまり前記ＬＥＤチップ（４）を囲んでいる前記基板または前記基台の領域を被覆し、かつ、前記支持体の側壁の少なくとも１つに接触している、白色光を反射する反射材料の層（１）を備え、
前記ＬＥＤモジュールを側方から視たとき、前記支持体の幅寸法は、前記ＬＥＤチップ（４）の幅寸法より小さい
ことを特徴とするＬＥＤモジュール。
【請求項２】
白色光を反射する前記反射材料の層（１）はまた、前記素子（６、７）を一部被覆する
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項３】
前記反射材料の層（１）の厚さは、５μｍ〜２５０μｍである
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項４】
前記基板または前記基台上の前記ＬＥＤチップを備える前記ＬＥＤモジュールを側方から視たとき、前記反射材料の層（１）は、その上面が前記ＬＥＤチップの上面よりも低い層である
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項５】
前記反射材料の層（１）は、前記ＬＥＤチップの厚さの７５％〜９０％の厚さとなる層である
ことを特徴とする請求項１または請求項４に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項６】
さらに、前記ＬＥＤチップの側壁は、前記ＬＥＤチップに入射する光を反射するように配置されている材料で被覆されている
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項７】
前記素子（６、７）の内部、および／または前記ＬＥＤチップの上面に、色変換材料を備える
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項８】
前記反射材料の層（１）は、少なくとも、前記ＬＥＤチップから発光するスペクトルを反射し、
もし前記素子（６、７）内に前記色変換材料が存在すれば、前記反射材料の層は、少なくとも、前記ＬＥＤチップおよび前記色変換材料から発光するスペクトルを反射する
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項９】
前記ＬＥＤモジュールは、前記ＬＥＤチップからのスペクトルと、前記色変換材料の発光スペクトルとの混光となる、実質的には白色光を発光する
ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１０】
前記反射材料の層（１）は、非導電性材料である
ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１１】
前記複数のＬＥＤチップは、同一の前記素子（６、７）の下に配置されている
ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１２】
少なくとも１つのＬＥＤチップは、例えば青色光となるスペクトルを発光し、前記スペクトルの一部は、蛍光体によって低周波数変換されることになり、
少なくとも１つの他のＬＥＤチップは、例えば赤色光となるスペクトルを発光し、前記スペクトルは、蛍光体によって実質的に影響を受けない
ことを特徴とする請求項１１に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１３】
前記素子は、予め形成されている、または球形被覆部（６）として分注されている
ことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１４】
前記ＬＥＤチップおよび／または前記素子（６、７）を囲む枠部（１０）に、白色光を反射する前記反射材料（１）を塗布する
ことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載のＬＥＤモジュール。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載のＬＥＤモジュールを少なくとも一つ備えるＬＥＤランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤランプに用いるＬＥＤモジュールの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
チップオンボード（ＣＯＢ：Chip-On-Board）技術におけるパッケージＬＥＤの光出力は、周囲のパッケージ材料の光学的特性によって、特に、蛍光体およびＬＥＤチップの反射率および位置によって影響を受ける。パッケージ材料は、
ａ）高反射率
ｂ）高光安定性
ｃ）高熱安定性
を備えることが重要である。
【０００３】
ＬＥＤチップの発光表面上を蛍光体で被覆した蛍光体型白色ＬＥＤから発光した光の典型的な光路を図１に示す。ＬＥＤの一つの構成は、半球の中心に発光体を配置するものであり、これにより、反射損失を最小限にして、ＬＥＤパッケージから光を出力することができる。ごく僅かな光がチップおよびプリント回路基板（ＰＣＢ：Print Curcuit Board）または表面実装部品（ＳＭＤ：Surface Mount Device）用パッケージの周辺領域に向かって反射して戻り、そこで光が吸収されたり、または反射したりする。半球状の球形被覆部が十分大きければ、半球状の材料の屈折率にもよるが、光のおよそ３％〜５％が反射して、外部へ放射されることになる。蛍光体は、全方向に発光するので、光のおよそ半分がＬＥＤ自身によって反射されるにちがいなく、さらに幾分かの損失が生じる。高反射率もまた、ＬＥＤチップ自身が備えるべき特性であるが、その主な役割は、効率良く発光することである。ただそのことは、自身の反射率が低下することを意味する。
【０００４】
高光密度を要求しないのであれば、さらに、蛍光体を半球状の球形被覆部の内部に分散させることができる。このことが光の出力および光の経路に関して利益をもたらすものではないことは明らかであるが、色安定性および色再現性はより容易に制御することができる。そして、光の密度が高くなりすぎないため、グレアを無くすことに関してそれほど多くの労力を注ぐ必要性は無いといえる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許第２０２００７００８２５８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発光した光は、非常に多くの割合でプリント回路基板または表面実装部品用パッケージに戻るので、プリント回路基板または表面実装部品用パッケージの反射率が、最終的な光の出力に対して大変大きな影響力を持っている。場合によっては、これらの表面は、金線と接合することでチップに接続していなければならないので、これらの間隔は、回路設計の配線パターンに関する複数の規則に従って空けておくことで、ソルダーレジストマスクの無い表面を確保しておかなければならない。その結果、プリント回路基板または表面実装部品用パッケージの全体的な反射率には限界があり、またはより不安定な材料しか用いることができない。
【０００７】
本発明の目的は、いわゆる球形被覆部のような、ＬＥＤチップ上に配置される素子を備えるＬＥＤモジュールの光出力を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、特許請求の範囲に記載した独立項の発明特定事項によって実現される。特許請求の範囲に記載した従属項は、本発明の中心となる考え方をさらに発展させる。
【０００９】
本発明によれば、例えば、チップオンボード技術を駆使して製造した、または表面実装部品用パッケージの基台上で製造したＬＥＤモジュールは、（チップオンボード技術で用いる）基板または前記基台に載置されている少なくとも１つのＬＥＤチップを備える。（単数または複数の）ＬＥＤチップのワイヤ・ボンディング工程の後、好ましくは白色光を反射するホワイトコーティング部（単に、「コーティング部」という場合もある）を前記基板または前記基台に塗布し、球形被覆部または半球状のレンズなどの素子が配設されることになる領域全体を少なくとも被覆する。また、ホワイトコーティング部は、例えば、ＬＥＤチップ自身の側壁の一部を被覆してよい。ＬＥＤチップが側方に光を放射しない場合、コーティング部は、チップの厚さの７５％〜９０％の厚さとするのが好ましく、そうでない場合（側方に光を放射する場合）、ＬＥＤチップの反射率向上の効果を最大にするため、ホワイトコーティング部の厚さを最小限にとどめるべきである。光の反射効果の最適条件を満たすため、ホワイトコーティング部は、チップの一部と接触するのが好ましく、覆いかぶさってもよい。実質的に透明な球形被覆部は、ＬＥＤチップの上面に、およびＬＥＤチップの周辺領域にある基板または基台に分注することができる。球形被覆部が分注されている基板または基台の表面は、白色光の反射材料で被覆されている。透明な球形被覆部を用いることで、光出力は一応増大する。しかし、ＢＯＳＥ（ユーロピウム付活珪酸塩蛍光材、（Ｂａ・Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ）、ＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）、または窒化物で作り出した蛍光体のような色変換材料で充填することで、球形被覆部は、光を散乱することができるようになり、光出力の増大効果がより大きくなるであろう。このことは、蛍光体の光が全方向に発光するという事実によるものである。
【００１０】
本発明によれば、色変換素子の底部と密着して形成している、反射率の高い高反射材料を用いることができる。この高反射材料の総量を調整して、所望の光の波長および／または色温度を実現することができる。さらに、シリコンマトリックス内にある反射粒子などでできた反射材料はまた、体積濃度をより小さくして総量を増やして形成することで、反射材料を投与するときの誤差を解消することができる。この反射材料は、基部と密着し、蛍光体粒子を含まないので、熱劣化のおそれが無くシリコンを用いることができる。
【００１１】
一般的に、ＬＥＤに対して投与する蛍光体は、蛍光体型ＬＥＤの技術分野に携わる当業者には公知である。
【００１２】
また、光を乱反射する材料を、球形被覆部内、または（予め形成した）半球状のレンズ内に含有させることができる。
【００１３】
球形被覆部として投与する塗布材は、ＬＥＤパッケージの技術分野に携わる当業者には公知であることに留意されたい。
【００１４】
側方発光を行わないチップの場合、反射材料は、５μｍ〜２５０μｍの厚さとなる層であり、２０μｍ〜２００μｍとなるのが好ましく、１００μｍ〜１５０μｍとなるのがより好ましい。
【００１５】
前記基板または前記基台上の前記ＬＥＤチップを備える前記ＬＥＤモジュールを側方から視たとき、前記反射材料は、その上面が前記ＬＥＤチップの上面よりも低い層であるとよい。
【００１６】
チップの厚さは時間とともに変化することもあるので、反射材料は、ＬＥＤチップの厚さの７５％〜９０％の厚さとなる層であるとよい。
【００１７】
また、ＬＥＤチップの１以上の側壁、好ましくは垂直の側壁は、前記ＬＥＤチップに向かう光を反射するように配置されている材料で被覆されているとよい。
【００１８】
球形被覆部の内部、および／またはＬＥＤチップの上面に、色変換材料を備えるとよい。
【００１９】
反射材料は、少なくとも、ＬＥＤチップから発光するスペクトルを反射し、もし色変換材料が存在すれば、反射材料は、少なくとも、ＬＥＤチップおよび色変換材料から発光するスペクトルを反射するように設計するとよい。
【００２０】
ＬＥＤモジュールは、ＬＥＤチップからのスペクトルと、色変換材料の発光スペクトルとの混光となる、実質的には白色光を発光するとよい。加えて、または他の方法として、ＬＥＤモジュールは、可視光領域外の光を発光することもできる。波長に依存する光の反射特性は、適宜設定されるであろう。
【００２１】
特にチップオンボード技術において、反射率をより良好な制御可能値へと安定化することによって、本発明はまた、プリント回路基板または表面実装部品用の基台を備えるＬＥＤモジュールの、色度座標上の公差を向上させる方法を提案する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
添付した図面に記された図形と併せて検討すれば、本発明の他の効果、特徴、および目的は、本発明の一実施形態に関する以下の詳細な説明を読む当業者にとって今後明らかになるであろう。
【００２３】
【図１】従来技術の、蛍光体層を備えるチップパッケージを示す。
【図２】従来技術の、分散蛍光体を備えるチップパッケージを示す。
【図３】本発明の好適な一実施形態によるホワイトコーティング部を備えるチップパッケージを示す。
【図４】ホワイトコーティング部の外側の形状を画定する堰堤部をさらに備えるＬＥＤチップパッケージを示す。
【図５】側方発光を行うＬＥＤチップを備えるＬＥＤチップパッケージに塗布されたホワイトコーティング部を示す。
【図６】側方発光を行うＬＥＤチップを備える表面実装部品用パッケージに塗布されたホワイトコーティング部を示す。
【図７】特許文献１により公知であり、本発明を用いることができる、改良ＬＥＤモジュールを示す。
【図８】図５および図６に示す実施形態をさらに発展させたものである。
【図９】本発明の他の実施形態による、球形被覆部の一部に、コーティング部を塗布したＬＥＤチップパッケージを示す。
【図１０】ＬＥＤチップの上方に配置した、予め形成した素子の一部に、コーティング部を塗布したＬＥＤチップパッケージを示す。
【図１１】ＬＥＤチップの上方に配置した、予め形成した素子の一部に、コーティング部をさらに塗布したＬＥＤチップパッケージを示す。
【図１２】ＬＥＤチップの側部に、およびＬＥＤチップの上方に配置した、予め形成した素子の一部に、コーティング部を塗布したＬＥＤチップパッケージを示す。
【図１３】ＬＥＤチップと、ＬＥＤチップの上方に配置した、予め形成した素子とを囲む枠部の側部に、コーティング部を塗布したＬＥＤチップパッケージを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図２に示したいくつかの問題点を解消するために、ＬＥＤチップが載置される（表面実装部品用の）基台または（プリント回路）基板のうち、ＬＥＤチップの周辺となる領域に反射コーティング部を塗布することができる。反射コーティング部は、反射能力に限界があるすべての部品、そして特に、球形被覆部に被覆される部品を被覆してよい。
【００２５】
複数のＬＥＤチップを、同一の球形被覆部の下に配置してよい（この場合、球形被覆部は、蛍光体を含有し、複数のＬＥＤチップの上方に配置されている素子の一例でしかない）。したがって、「球形被覆部」は、単に、１つまたは複数のＬＥＤチップ上に配置されている素子を表している。
【００２６】
これらの１つまたは複数のＬＥＤは、青色スペクトルの光を発してよく、その青色スペクトルの光の一部は、蛍光体によって低周波数変換されることになる。
【００２７】
また、１つまたは複数のＬＥＤが、蛍光体によって実質的に低周波数変換されることのないスペクトルを発光してよい。このような事例としては、例えば、赤色光を発光し、青色光を低周波数変換するように設計した蛍光体により被覆した少なくとも１つのＬＥＤチップが挙げられる。
【００２８】
本発明の一実施形態は、光学素子の下に配置されている１つまたは複数のＬＥＤチップを備える。前記光学素子は、１つまたは複数の蛍光体を含み、少なくとも１つのＬＥＤチップから発光されるスペクトルを変換することができる。その結果、ＬＥＤモジュールは、混光したスペクトル、例えば、白色光、特に、温白色光を発光する。
【００２９】
このような装置は、改良ＬＥＤモジュール、つまり白熱電球やハロゲンランプと同等の電気的な接続部を備えるＬＥＤモジュールに用いることができる。この改良ＬＥＤモジュールは、特許文献１に開示されており、この開示内容は、参照することによって本願に含まれる。特に、特許文献１の図１を参照しており、この図面は、本明細書の図７として添付されている。（特許文献１の）図７に示す基板４および複数のＬＥＤ７もまた、本発明によるそれらとなる。
【００３０】
球形被覆部は、分注された球形被覆部であってよいし、または、予め形成した、実質的には半球状のレンズ素子であってもよい。
【００３１】
また、ＬＥＤチップの側壁は、被覆するとよい。なぜなら、ＬＥＤチップの側壁は一般的に、反射率が小さいことで知られる半導体であるシリコンを主原料として作成されるからである。このような設計によって、光の反射に関するあらゆる制限を最小限に抑え、最適な光出力を実現することができる。
【００３２】
また、図１に図示したパッケージによれば、色度座標上の公差をより小さく抑えることができるという効果を奏する。
【００３３】
標準的に使用される、プリント基板上のソルダーレジストの層は、一般的には９０％未満の反射率を示すが、たったの６０％にしかならないこともある。また、製造の加熱工程中に反射率が変化する種類もある。金被覆部の反射率は、青色光の吸収が顕著であるため、さらに小さい。このことは、例えば、銀被覆部を用いるという手法によって回避することができる。しかし、銀のマイグレーション速度は、金のそれよりもずっと大きいので、このような手法は、製品の信頼性を損ねることになる。光の出力を最大にするためには、反射率を高めることを目標にすべきであり、このことは、反射コーティング部を用いることによって実現することができる。
【００３４】
反射材料でできた層（ホワイトコーティング部）は、標準的な分注技術を用いて塗布することができる。そして、前記層は、５μｍ〜２５０μｍの厚さを有するのがよく、２０μｍ〜２００μｍとなるのが好ましく、１００μｍ〜１５０μｍとなるのがより好ましい。
【００３５】
ＬＥＤチップは、接着促進剤または接着剤を用いて、その基台構造物に接着するとよい。これらの材料は、ＬＥＤチップの側壁を伝って這い上がってくる、という望ましくない性質を有している。そこで、本発明のホワイトコーティング部を十分に厚くすることで、接着促進剤または接着剤の這い上がり位置がどれほど高くなったとしても、ホワイトコーティング部がその位置よりも上方の位置で、ＬＥＤチップと実際に接触できることを確実にするのが好ましい。このような事情を踏まえ、ホワイトコーティング部の厚さは、予想される這い上がり位置の高さよりも高くなるように選択される。
【００３６】
基板または基台の表面から測定して、ホワイトコーティング部の厚さは、ＬＥＤチップの厚さの約７５％〜９０％であることが好ましい。したがって、反射材料の層の上面は、ＬＥＤチップの上面（発光面）よりも低い位置にあるが、実質的に平行である。例えば、昼白色光を発する白色ＬＥＤの光出力は、可視光領域の範囲内で約１５％向上した。
【００３７】
反射材料の樹脂マトリックス内に用いられる色素などの典型的な色素は、非導電性材料であって、例えば、ＴｉＯ２、ＢａＳＯ３、ＺｒＯ２、ＢａＴｉＯ３である。また、例えば、ホワイトコーティング部の層を含むＬＥＤの製造方法が開示されている。
【００３８】
図３に見られるように、反射材料の層は、傾斜した側壁、つまり垂直でない側壁を備えてよい。
【００３９】
球形被覆部は、半球形状であってよい。
【００４０】
色変換材料は、例えば、球形被覆部のシリコンマトリックス内に、および／またはＬＥＤチップ上に備えてよい（図１参照）。
【００４１】
図４は、堰堤部をさらに備えるＬＥＤチップパッケージを示すものであり、堰堤部は、ホワイトコーティング部の外側の形状を画定する。堰堤部は、ホワイトコーティング部を塗布する前に形成するのが好ましい。堰堤部は、例えば、シリコンを主原料とした材料で、したがってホワイトコーティング部の材料とは同一でない材料で作成するのが好ましい。
【００４２】
図５は、側方発光（サファイアまたはＳｉＣなどの透明基板が用いられたときの発光チップの側壁からの発光）を行うＬＥＤチップを用いるチップオンボードパッケージに関する実施形態を示す。この場合、ホワイトコーティング部の厚さは、ＬＥＤチップの高さの５０％よりも低いことが好ましく、２５％よりも低いことがより好ましく、１０％よりも低いことが最も好ましい。
【００４３】
図５に示す実施形態はさらに発展することができ、そのように発展させたものを図８に示す。図８では、上方から視たとき、少なくとも一方向の寸法に関してはＬＥＤチップの輪郭と同じかそれよりも短い輪郭を有する基台上にＬＥＤチップを載置するという方法が用いられる。したがって、ホワイトコーティング部を選択的に流して、ＬＥＤチップの底面の下方に塗設することができる。この基台は、ホワイトコーティング部の厚さよりも厚くするとよい。
【００４４】
もう一つの方法として、ＬＥＤチップの周辺領域となる基台の表面を、例えばエッチングによって切り欠くことができる。たとえ、ホワイトコーティング部が基台の側壁と接触していても、ホワイトコーティング部は、横方向の光を発するＬＥＤチップの表面を実質的には被覆しないことを、これらの２つの特徴（方法）は保証する。
【００４５】
図６は、側方発光を行うＬＥＤチップを備える表面実装部品用パッケージの例を示す。図５のときと同様、ホワイトコーティング部の厚さは、ＬＥＤチップの高さの５０％未満であることが好ましく、２５％未満であることがより好ましく、１０％未満であることが最も好ましい。
【００４６】
図６のＬＥＤチップは、例えばプリント基板にはんだ付けされているＬＥＤパッケージの基台に搭載されている。
【００４７】
図９から図１３に示す、本発明の他の実施形態によれば、光を反射する、好ましくは白色光を反射する反射材料でできた層を、少なくとも１つのＬＥＤチップの上面に配置されている（光学的な）素子の表面に塗布することができる。
【００４８】
第１の実施形態、または図９に示したように、ＬＥＤチップの上面に配置された前記素子は、半球状の球形被覆部６であることが好ましい。球形被覆部は、例えば、樹脂でできており、基部５の上面に付着、形成し、ＬＥＤチップ４およびそれに接合するボンディングワイヤ（図示せず）を被覆している。代わって、図１０から図１３に示す他の実施形態によれば、ＬＥＤチップの上面に配置されている素子は、予め形成した、または予め組み立てられた光学的な素子７であるとよく、この素子７は、ＬＥＤチップ、および好ましくはそのボンディングワイヤを被覆するように配置されている。予め形成した素子７は、レンズであることが好ましく、例えば、半球状（図示せず）、または多角形状とすることができる。図１２には、ＬＥＤチップ４の上面に配置されている平行６面体の形状をした素子７が示されている。
【００４９】
すでに説明したとおり、ＬＥＤチップの上面に配置されている素子は、ＬＥＤチップ４から発光した光のスペクトルを変更、好ましくは低周波数変換する蛍光体のような色変換材料または波長変換材料を含有するのが好ましい。したがって、本来は青色光を発光する青色ＬＥＤチップを備えるＬＥＤモジュールは、色変換によって白色光を発光することができる。
【００５０】
少なくとも１つのＬＥＤチップの上面に配置されている光学的な素子の表面に反射材料の層を塗布することで、ＬＥＤモジュールの反射率を向上できるという効果を奏する。
【００５１】
さらに、これらの実施形態によれば、ＬＥＤモジュールから最終的に外部へ放射される光のスペクトルを制御できるという効果を奏する。
【００５２】
さらに、個々の（白色）ＬＥＤモジュール、またはそのＬＥＤモジュールを備えるランプが集まって実現される色温度の再現性を向上することができる。
【００５３】
図９は、図３から図８までに示した実施形態をさらに発展させたものを示す。反射材料８からなる層は、基部５と球形被覆部６との間に配設されている。反射材料１からなる別の層は、球形被覆部６を一部被覆する。したがって、球形被覆部６の対応部分３は、反射材料１からなる別の層で被覆されており、球形被覆部６の対応部分９は、前記した反射材料１からなる別の層によって被覆されていない。
【００５４】
ＬＥＤチップ４から発光され、前記した反射材料１からなる別の層によって反射し、球形被覆部６の対応部分３内を通る光は、蛍光体による低周波数変換がより一層行われるであろう。光の反射によって、青色光は色変換素子内に戻り、そこでその青色光の少なくとも一部は、波長のより長い光、例えば黄色光に変換される。したがって、全体的な色温度は減少する。
【００５５】
図１０は、ＬＥＤチップ４の上面に配置した、予め形成した素子７を備える他の実施形態を示す。ＬＥＤモジュールは、基部５に載置されている青色ＬＥＤダイ４と、ＬＥＤチップ（ダイ）４の上方に配置されている色変換素子７とを備える。高反射率であることが好ましい（高）反射材料１は、基部５に配置されており、また色変換素子７を一部被覆している。
【００５６】
図１０および図１１は、ＬＥＤモジュールからの光の波長をどのようにして制御することができるか、そして個々のＬＥＤモジュール、またはそのＬＥＤモジュールを備えるランプが集まって実現される色温度の再現性をどのようにして向上することができるか、ということについて説明している。
【００５７】
反射層１（反射材料１）の量および／または高さを調整することで、所望の光の波長および／または色温度に調整することができる。また、光の波長を変更したり、または色温度を、できれば所望するより少し高くしたりする色変換素子７を用いて、上記したとおり、青色ＬＥＤ４の上方にその色変換素子７を配置することで、このような調整を実現できる。
【００５８】
第１の任意的な工程は、ＬＥＤモジュールから出力した光の波長、および／または色温度を測定することである。それから、反射率の高いのが好ましい反射材料１、例えばシリコンや他の透明なマトリックス内に反射粒子を含有するものは、図１０に示すとおり、色変換素子７の周辺に形成することができる。
【００５９】
光の波長、および／または全体的な色温度を測定した後、光の波長をさらに低周波数化すべきか否か判定する。波長、または色温度が所望する範囲内に無いうちは、図１１に示すとおり、追加分となる反射材料１０を、色変換素子の、まだ反射材料で被覆されていない部分の周辺に、少しずつ追加することができる。
【００６０】
全体的な光の波長、および／または色温度の測定を数回繰り返し、追加分の反射材料を少しずつ追加することで、所望の値または範囲を実現することができる。
【００６１】
反射材料は、熱的効果によって劣化し易いシリコンマトリックスに埋め込まれている、反射率の高い反射粒子でできている。好ましい実施形態としては、反射粒子の粒子体積分率を非常に小さくすることで、反射材料を少量だけ形成するときに生じる誤差を解消することができる。
【００６２】
反射材料１、１０は、分注、射出、またはインクジェット印刷によって、色変換素子７の周辺に形成されている。他の方法としては、反射率の高い反射材料は、分注または射出によって形成するのではなく、予め組み立てた高反射素子として構成し、例えば、反射体の上面に配置し、その反射体と一体化する、という方法がある。分注または射出した粒子を備える実施形態では、発光した光の波長の変更は、１通りのやり方でしか行うことができない、つまり、波長を長くするか短くするかしかできない。しかし、前記した、予め組み立てた素子を用いれば、反射材料を取り替えたり、動かしたりして、ほぼ色変換素子全体を被覆することができる、という利点がある。したがって、所望する波長または色温度を長く（小さく）するか短く（大きく）することができ、その結果、調整方法をより容易に実行することができる。
【００６３】
前記した調整方法を用いて、長時間の使用時における個々のＬＥＤの色再現性を向上したり、色温度を制御したりすることができる。実際、色変換素子７内に充填することができる蛍光体は、ＬＥＤを長時間使用することにより、徐々に劣化する傾向にある。したがって、例えば、検出器（図示せず）によって、ＬＥＤランプから発光した光の波長、および／または色温度を測定して、その後、所望の値、または所望の範囲に調整することができる。このような方法により、長時間に亘って、所望の光の波長、および／または色温度に安定化することを保証することができる。前記した方法は、例えば、ＬＥＤアレイの寿命が尽きるまでの間、配列されたＬＥＤランプ（アレイ）のうちの１つを交換しなければならないときにも用いることができる。本発明の方法を応用することにより、アレイに設置することになる交換用の新たなＬＥＤランプは、要望どおりに、例えば、交換するＬＥＤランプ、またはその周辺のＬＥＤランプの光の波長、および／または色温度に合わせることを確実にすることができる。このことは、すでに説明した調整方法によって実行される。
【００６４】
図１２に示す実施形態によれば、ＬＥＤモジュールは、基部５に載置したＬＥＤダイ４と、ＬＥＤダイ４の上面に配置した色変換素子７とを備える。発光した光の一部は、ＬＥＤダイ４から発光した光の進行方向に対向して配置された色変換素子７、例えばシート状の色変換材料によって変換される。発光装置の実際の色温度を測定し、十分な量の反射材料１を、色変換素子７の底部に付着することで、所望の光の波長、および／色温度を実現することができる。
【００６５】
この実施形態では、基部５と同様、ＬＥＤダイ４の側壁および色変換素子７の下部も、反射材料１により被覆されている。特に、ＬＥＤダイ４を被覆していない、色変換素子７の底面１４が被覆されている。さらに、または代わりに、色変換材料７の下方側部１５もまた、反射材料１により被覆されている。
【００６６】
図１３に示す他の実施形態では、ＬＥＤモジュールは、第１の波長領域の光を発光するＬＥＤダイ４を囲む枠部１０の内部に形成した色変換材料７を備える。枠部１０は、シリコンまたはガラスのような透明な材料でできている。再度、発光装置の色温度を測定する。十分な量の反射材料１を、枠部１０の外側に付着し、枠部１０の底部を被覆する。
【符号の説明】
【００６７】
１      （高）反射材料
４      ＬＥＤチップ（ダイ）
５      基部（プリント回路基板または表面実装部品用の基台）
６      球形被覆部（光学的な素子）
７      色変換材料（光学的な素子）
【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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