(57)【要約】  発光装置は、内部配線を有する基板上に配置された半導体発光素子と、半導体発光素子の周囲に設置されたリフレクタと、リフレクタ内に充填され、半導体発光素子からの光により励起されて可視光を発光する蛍光体を含有する発光部とを具備する。半導体発光素子への導通は基板の内部配線とリフレクタとを介して行われている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部配線を有する基板と、
前記基板上に配置された半導体発光素子と、
前記半導体発光素子の周囲に設置されたリフレクタと、
前記リフレクタ内に充填され、前記半導体発光素子からの光により励起されて可視光を発光する蛍光体を含有する発光部とを具備し、
前記半導体発光素子への導通が前記基板の内部配線と前記リフレクタとを介して行われていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
請求項１記載の発光装置において、
前記リフレクタは導電性金属材料からなることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１記載の発光装置において、
前記リフレクタはその表面に形成された導電性金属材料からなる被膜を有することを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項４】
請求項１記載の発光装置において、
前記半導体発光素子の一方の電極は前記基板の内部配線と電気的に接続されており、他方の電極は前記リフレクタと導電性ワイヤを介して電気的に接続されていることを特徴とする発光装置。
【請求項５】
請求項４記載の発光装置において、
前記導電性ワイヤは前記リフレクタに対して１箇所でボンディングされていることを特徴とする発光装置。
【請求項６】
請求項１記載の発光装置において、
前記半導体発光素子と前記リフレクタとの距離が１ｍｍ以下であることを特徴とする発光装置。
【請求項７】
請求項１記載の発光装置において、
前記リフレクタの反射面は前記基板の表面に対して２５°以上７０°以下の範囲で傾斜していることを特徴とする発光装置。
【請求項８】
請求項１記載の発光装置において、
前記発光部は白色光を発光することを特徴とする発光装置。
【請求項９】
請求項１記載の発光装置において、
前記発光部は、前記蛍光体として青色発光蛍光体と緑色発光蛍光体と赤色発光蛍光体との混合物と、前記蛍光体の混合物を含有する透明樹脂とを具備することを特徴とする発光装置。
【請求項１０】
請求項１記載の発光装置において、
前記半導体発光素子は発光ダイオードまたはレーザダイオードを備えることを特徴とする発光装置。
【請求項１１】
実装基板と、
前記実装基板上に実装され、請求項１記載の発光装置を備える光源と
を具備することを特徴とするバックライト。
【請求項１２】
請求項１１記載のバックライトにおいて、
前記光源は前記実装基板上に直線状またはマトリクス状に配列された複数の前記発光装置を備えることを特徴とするバックライト。
【請求項１３】
請求項１２記載のバックライトと、
前記バックライトの発光面側に配置された液晶表示部と
を具備することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の液晶表示装置において、
前記バックライトは、マトリクス状に配列された前記複数の発光装置を具備し、かつ前記液晶表示部の直下に配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１５】
請求項１３記載の液晶表示装置において、
前記液晶表示部は導光板上に配置されており、かつ前記バックライトは直線状に配列された前記複数の発光装置を具備すると共に、前記導光板の一方の端部に設置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光装置とそれを用いたバックライトおよび液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）は、電気エネルギーを紫外光や可視光等の光に変換して放射する半導体素子であり、長寿命でかつ信頼性が高く、光源として用いた場合に交換作業が軽減されるというような利点を有する。ＬＥＤ素子を例えば透明樹脂で封止した発光装置（ＬＥＤランプ）は、携帯型通信機器、ＰＣ周辺機器、ＯＡ機器、家庭用電気機器、信号装置、各種スイッチ類、バックライト型表示板等の各種表示装置の構成部品として広く利用されている。【０００３】
ＬＥＤ素子を用いた発光装置は、例えば基板上にＬＥＤ素子を固定すると共に、ＬＥＤ素子の各電極を基板上の各端子に導電性ワイヤを介して電気的に接続した構造を有している。さらに、ＬＥＤ素子の周囲にはＬＥＤ素子から放射された光を反射させるリフレクタが設置されている。リフレクタの内部には、例えば蛍光体粒子を分散させた発光層が充填される（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
発光装置から発光される光の色調はＬＥＤ素子の発光波長に限られるものではなく、例えば発光層中に分散させた蛍光体によって、青色から赤色まで使用用途に応じた可視光を得ることができる。特に、白色発光型の発光装置は携帯型通信機器やＰＣの液晶表示装置におけるバックライトとして有用である（例えば、特許文献２参照）。【０００５】
従来の基板上にＬＥＤ素子やリフレクタを設置した発光装置は、発光輝度が低下しやすいという難点を有する。すなわち、ＬＥＤ素子の電極から延びる導電性ワイヤを基板上の端子に接続しているため、リフレクタをＬＥＤ素子の周囲に十分近づけることができない。このため、リフレクタとＬＥＤ素子との間には、導電性ワイヤの設置スペースの分だけ間隔があいている。ＬＥＤ素子から放射された光はリフレクタに到達する前に発光層内で不必要に拡散され、リフレクタに十分に照射されないために発光輝度が低くなる。【０００６】
このような発光輝度の低下に対しては、例えばＬＥＤ素子から延びる導電性ワイヤをリフレクタの外側に位置する基板上の端子に接続し、ＬＥＤ素子とリフレクタとの間隔を狭める方法が考えられる。しかし、このような方法ではリフレクタの外部に導電性ワイヤの接続部が形成されるため、この部分を他の用途に有効利用することができなくなる。さらに、このような方法ではリフレクタの上部を超えて導電性ワイヤを配置しなければならないため、導電性ワイヤの長さが長くなり、発光装置の製造性や信頼性が低下する。【０００７】
一方、ＬＥＤ素子とリフレクタとの距離はそのままにして、発光層内での不必要な光の拡散を抑制する方法として、発光層に含有させる蛍光体の量を減らすことが考えられる。しかしながら、このような方法では蛍光体の含有量を減らしたことにより、かえって発光輝度が低下してしまう。
【特許文献１】特開２００２−１９８５７３公報
【特許文献２】特開２００３−１６０７８５公報
【発明の開示】
【０００８】
本発明の目的は、製造性や信頼性を低下させることなく、発光輝度を向上させることを可能にした発光装置、さらにはそのような発光装置を用いたバックライトと液晶表示装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の一態様に係る発光装置は、内部配線を有する基板と、前記基板上に配置された半導体発光素子と、前記半導体発光素子の周囲に設置されたリフレクタと、前記リフレクタ内に充填され、前記半導体発光素子からの光により励起されて可視光を発光する蛍光体を含有する発光部とを具備し、前記半導体発光素子への導通が前記基板の内部配線と前記リフレクタとを介して行われていることを特徴としている。
【００１０】
本発明の他の態様に係るバックライトは、実装基板と、前記実装基板上に実装され、本発明の態様に係る発光装置を備える光源とを具備することを特徴としている。本発明の態様に係るバックライトにおいて、光源は例えば実装基板上に直線状またはマトリクス状に配列された複数の発光装置を備えている。本発明のさらに他の態様に係る液晶表示装置は、本発明の態様に係るバックライトと、前記バックライトの発光面側に配置された液晶表示部とを具備することを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態による発光装置の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す発光装置の一変形例を示す断面図である。
【図３】図１に示す発光装置の他の変形例を示す断面図である。
【図４】図１に示す発光装置のさらに他の変形例を示す断面図である。
【図５】図１に示す発光装置のさらに他の変形例を示す断面図である。
【図６】図５に示す発光装置の平面構造の一例を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態による液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図８】比較例としての発光装置の構成を示す断面図である。
【符合の説明】
【００１２】
１…発光装置、２…内部配線（ＬＥＤ用内部配線）、３…基板、４…半導体発光素子（ＬＥＤ素子）、５…リフレクタ、６…導電性ワイヤ、７…発光部、９…反射面、１０…発光面、１１…段部、１２…内部配線（リフレクタ用内部配線）、２０…液晶表示装置、２２…バックライト。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。図１は本発明の一実施形態による発光装置の構成を示す断面図である。同図に示す発光装置１は内部配線２を有する基板３上に配置された半導体発光素子４を具備している。半導体発光素子４としては、ＬＥＤ素子やレーザダイオード等を適用することができる。ここでは、半導体発光素子４としてＬＥＤ素子を用いている。ＬＥＤ素子４の周囲には、例えば発光方向に向けて傾斜させた内壁面を有する筒状のリフレクタ５が設置されている。
【００１４】
ＬＥＤ素子４の一方の電極（下部電極／図示せず）は、基板３の内部配線２と電気的に接続されている。ＬＥＤ素子４の他方の電極（上部電極／図示せず）は、ワイヤボンディングした導電性ワイヤ６を介してリフレクタ５と電気的に接続されている。リフレクタ５は後述するように、その少なくとも一部に導電性が付与されている。リフレクタ５内にはＬＥＤ素子４を封止するように、蛍光体を含有する発光部７が充填されている。
【００１５】
この実施形態の発光装置１においては、ＬＥＤ素子４への給電のための導通を基板３の内部配線２とリフレクタ５とを介して実施している。従来の発光装置のようにＬＥＤ素子から延びる導電性ワイヤを基板上の端子に接続する必要がなくなるため、ＬＥＤ素子４とリフレクタ５との距離（Ｌ）を狭めることができる。ＬＥＤ素子４とリフレクタ５との距離（Ｌ）は、図１に示すように、ＬＥＤ素子４の外周部分８とリフレクタ５の反射面９の最も内側となる部分との距離を指すものとする。
【００１６】
ＬＥＤ素子４とリフレクタ５との距離（Ｌ）を狭めることによって、ＬＥＤ素子４から放射された光を発光部７内で不必要に拡散させることなく、リフレクタ５に照射することができる。従って、発光装置１の発光輝度を高めることが可能となる。また、ＬＥＤ素子４への導通に基板３の内部配線２とリフレクタ５とを用いることで、ワイヤボンディングする箇所をＬＥＤ素子４とリフレクタ５との間の１箇所のみとすることができる。複数箇所でワイヤボンディングする必要がなくなるだけでなく、例えばリフレクタ５の外部に接続する場合に比べてワイヤボンディングの距離を短くすることができる。従って、発光装置１の製造性や信頼性を高めることが可能となる。
【００１７】
さらに、ＬＥＤ素子４から延びる導電性ワイヤ６をリフレクタ５に接続することによって、リフレクタ５の外部に導電性ワイヤ６の接続部分を形成する必要がなく、実質的に発光装置１をリフレクタ５の大きさと同等の大きさとすることができる。リフレクタ５の外部に導電性ワイヤ６の接続部分を形成する必要がないことから、その部分を他の用途に有効利用することができる。例えば、発光装置１を用いてバックライトを作製した場合、その部分に反射シートを配置することができる。反射シートは、発光装置１から発光された光が光学シート等で反射された場合、この光を光学シート側に再反射させる機能を有する。これによって、バックライトの発光輝度を高めることができる。
【００１８】
この実施形態の発光装置１において、ＬＥＤ素子４とリフレクタ５との距離（Ｌ）は１ｍｍ以下とすることが好ましい。ＬＥＤ素子４とリフレクタ５との距離（Ｌ）が１ｍｍを超えると、ＬＥＤ素子４から放射された光が発光部７内で不必要に拡散され、リフレクタ５に十分に照射することができないおそれがある。これによって、発光輝度が低下する。ＬＥＤ素子４とリフレクタ５との間のワイヤボンディング距離も延びるため、製造性や信頼性が低下するおそれがある。ＬＥＤ素子４とリフレクタ５との距離（Ｌ）は、発光輝度や製造性の向上等の観点から、０．８ｍｍ以下とすることがより好ましい。
【００１９】
リフレクタ５は例えば図１に示したように、内壁部分に反射面９を設けた筒状の形状を有している。リフレクタ５の反射面９は、ＬＥＤ素子４から放射された光を発光面１０へと導くために、基板３の表面に対して傾斜していることが好ましい。反射面９の傾斜角θは２５°以上７０°以下とすることが好ましい。反射面９の傾斜角θが２５°未満であると、ＬＥＤ素子４から放射された光の反射効果が小さく、発光装置１の発光輝度を十分に高めることができないおそれがある。
【００２０】
一方、反射面９の傾斜角θが７０°を超えると、反射効果が大きくなりすぎて光が集中し、例えば発光装置１をバックライトの光源として用いた場合に、バックライトの発光面に輝度ムラが生じるおそれがある。リフレクタ５の反射面９の傾斜角θは、発光輝度の向上やバックライトに適用した場合の輝度ムラの抑制等の観点から、３０°以上６０°以下とすることがより好ましく、さらに好ましくは３５°以上４５°以下である。
【００２１】
図１に示すリフレクタ５の上部は一様に水平とされている。リフレクタ５の形状はこれに限られるものではない。例えば図２に示すように、リフレクタ５は上部の内側部分に一段低い段部１１が設けられたものであってもよい。リフレクタ５の上部に段部１１が設けられている場合、導電性ワイヤ６の一端部は段部１１に接続することが好ましい。このようにすることで、導電性ワイヤ６全体を発光部７内に埋設することができる。
【００２２】
リフレクタ５はＬＥＤ素子４との導通を確保する必要から、少なくとも一部が導電性材料で形成されている。図１および図２に示したリフレクタ５は全体が導電性材料で構成されている。リフレクタ５の構成材料には、導電性や光の反射性等の観点から金属材料を用いることが好ましい。具体的には、ニッケル、銀、銅、アルミニウム等の金属やそれらの合金でリフレクタ５を構成することが好ましい。
【００２３】
リフレクタ５は図３に示すように、主たる部分であるリフレクタ本体５ａを絶縁材料で形成し、その表面に導電性材料からなる被膜５ｂを設けたものであってもよい。被膜５ｂは導電性や光の反射性等の観点から金属材料で形成することが好ましい。被膜５ｂの形成材料としては、ニッケル、銀、銅、アルミニウム等の金属やそれらの合金が挙げられる。金属材料からなる被膜５ｂは、例えばメッキ、蒸着、スパッタ等の公知の膜形成方法を用いて形成される。リフレクタ５は図４に示すように、リフレクタ本体５ａを絶縁材料で形成し、その内部に導電性材料からなる内部配線５ｃを設けたものであってもよい。
【００２４】
ＬＥＤ素子４が配置される基板３は、図１および図２に示したように、ＬＥＤ素子４に導通するための少なくとも１つの内部配線２を有している。基板３は図５に示すように、ＬＥＤ素子４への導通のための内部配線（ＬＥＤ用内部配線）２の他に、リフレクタ５と導通される内部配線（リフレクタ用内部配線）１２を有していてもよい。この場合、リフレクタ５の下部と基板３の表面上に露出した内部配線１２とが電気的に接続される。
【００２５】
基板３内に２本の内部配線２、１２を設ける場合、内部配線２、１２の両端部のうちＬＥＤ素子４やリフレクタ５と接続されていない方の端部は、例えば図６に示すように基板３の一端部側に引き出され、基板３の表面に形成された外部接続用端子１３、１４にそれぞれ接続される。外部接続用端子１３、１４は基板３の裏面側に形成してもよい。なお、リフレクタ５への導通は基板３上に形成された導体パターンを利用してもよい。
【００２６】
基板３は、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）等のセラミックス材料や樹脂等の有機材料から主としてなるものである。これらの中でも、熱伝導率に優れる窒化アルミニウムから主としてなる基板３が好ましく用いられる。特に、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の窒化アルミニウムから主としてなる基板３を使用することが好ましい。
【００２７】
ＬＥＤ素子４とリフレクタ５とを電気的に接続する導電性ワイヤ６には、例えば金、白金、銅、アルミニウム等の金属やそれらの合金からなる金属ワイヤが用いられる。特に、金やその合金からなるワイヤを使用することが好ましい。導電性ワイヤ６として金属ワイヤを用いることによって、ＬＥＤ素子４とリフレクタ５とを容易に接続することができる。ＬＥＤ素子４の電極やリフレクタ５に対する導電性ワイヤ６の接続（ボンディング）は、合金化しやすい材料を使用している場合には直接行うことができる。合金化しにくい材料を用いている場合には、合金化する材料を介してボンディングする。
【００２８】
ＬＥＤ素子４には、例えば波長が３６０ｎｍ〜４４０ｎｍの範囲の紫外光や紫色光を発光するものが好適に用いられる。このようなＬＥＤ素子４としては、例えば発光層として窒化物系化合物半導体層を有するものが挙げられる。紫外光や紫色光を発光するＬＥＤ素子４を用いた場合、発光部７は青色、緑色、赤色の各蛍光体を混合した三色蛍光体を透明樹脂に含有させて構成することが好ましい。透明樹脂としては、例えばアクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂が用いられる。
【００２９】
蛍光体はＬＥＤ素子４から放射された光（例えば紫外光や紫色光）により励起されて可視光を発光する。紫外光や紫色光を発光するＬＥＤ素子４と三色蛍光体を含む発光部７とを組合せて使用した場合、三色蛍光体がＬＥＤ素子４から放射された紫外光や紫色光により励起されて白色光を発光する。蛍光体はＬＥＤ素子４から放射される波長が３６０ｎｍ〜４４０ｎｍの範囲の紫外光や紫色光を効率よく吸収するものが好ましい。このようにして、白色発光型の発光装置１を構成することができる。この実施形態の発光装置１は白色発光型であることが好ましい。
【００３０】
青色発光蛍光体としては、紫外線や紫色光の吸収効率に優れるＥｕ付活ハロ燐酸塩蛍光体、Ｅｕ付活アルミン酸塩蛍光体等が例示される。緑色発光蛍光体としては、ＣｕおよびＡｌ付活硫化亜鉛蛍光体、ＥｕおよびＭｎ付活アルミン酸塩蛍光体等が例示される。赤色発光蛍光体としては、Ｅｕ付活酸硫化イットリウム蛍光体、ＥｕおよびＳｍ付活酸硫化ランタン蛍光体、ＣｕおよびＭｎ付活硫化亜鉛蛍光体等が例示される。これらは演色性、発光の均一性、輝度特性を考慮して適宜選択して用いられる。
【００３１】
発光部７における蛍光体の含有量は２０重量％以上とすることが好ましい。前述したように、従来の発光装置においては、例えばＬＥＤ素子から放射される光を発光部中で不必要に拡散させることなくリフレクタに照射させるために、蛍光体の含有量を低く抑えている。しかし、蛍光体の含有量を低くすると本質的な発光輝度が低下する。この実施形態では発光部７の蛍光体含有量を２０重量％以上としても、ＬＥＤ素子４とリフレクタ５との距離を狭めているため、ＬＥＤ素子４から放射された光を発光部７内で不必要に拡散させることなく、リフレクタ５に照射させることができる。従って、発光装置１の製造性や信頼性を低下させることなく、発光装置１の発光輝度を向上させることが可能となる。
【００３２】
この実施形態の発光装置１は、例えば以下のようにして製造される。以下、図１に示した発光装置１の製造を例に挙げて説明する。まず、内部配線２を有する基板３を用意する。この基板３の内部配線２が露出した部分、すなわちＬＥＤ素子４を接合しようとする表面部分に、ＬＥＤ素子４を接合するための接合材として、例えばＡｕ−Ｓｎ共晶合金層を形成する。この表面部分にＬＥＤ素子４の一方の電極を位置合せして配置した後、加熱処理することによって、ＬＥＤ素子４を基板３に固定すると共に、ＬＥＤ素子４の一方の電極を基板３の内部配線２と電気的に接続する。
【００３３】
接合材としては、Ａｕ−Ｓｎ共晶合金の他に、Ａｕ−Ｓｉ共晶合金、ＳｎＰｂはんだ等を用いることができる。このような低融点合金に代えて、導電性ペーストを用いてもよい。導電性ペーストとしては、銀、銅、カーボン等の導電性粉末をエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂に分散させたものが挙げられる。
【００３４】
次いで、ＬＥＤ素子４が固定された基板３上に、ＬＥＤ素子４の周囲を囲むようにして筒状のリフレクタ５を接合する。基板３上へのリフレクタ５の接合は、ＬＥＤ素子４の接合と同様にして行う。続いて、ワイヤボンディング工程を実施して、ＬＥＤ素子４の他方の電極とリフレクタ５とを導電性ワイヤ６で電気的に接続する。この後、リフレクタ５内に蛍光体を含有する透明樹脂を滴下し、透明樹脂を硬化させることによって、発光部７を形成する。このようにして、目的とする発光装置１を作製する。
【００３５】
上述した発光装置１の製造方法は一例であり、発光装置１の製造方法はこれに限られるものではない。発光装置１の製造方法は本発明の趣旨に反しない限り、適宜に変更することができる。例えば、基板３上にリフレクタ５を接合してからＬＥＤ素子４を接合するようにしてもよい。基板３としては、既に説明したようなリフレクタ５への導通のための内部配線（リフレクタ用内部配線）１２や導電パターンを有するものを用いてもよい。
【００３６】
この実施形態の発光装置１は、例えば照明装置として各種の用途に使用することができる。発光装置１の代表的な使用例としては、液晶表示装置に代表される各種表示装置のバックライトの光源が挙げられる。光源として発光装置１を用いることによって、バックライトの発光輝度を向上させることができる。バックライトは、光源として複数の発光装置１を適用し、これらを直線状またはマトリクス状に配列することにより構成される。なお、１個の発光装置１のみを使用したバックライトを除外するものではない。
【００３７】
バックライトを構成するにあたって、光源としての複数の発光装置１は実装基板上に直線状またはマトリクス状に配列されて実装される。モジュール構造は以下の通りである。複数の発光装置１を直線状に配列したバックライトは、サイドライト型のバックライト等として使用される。複数の発光装置１をマトリクス状に配列したバックライトは、直下型のバックライト等として使用される。発光装置１を適用したバックライトの構造は特に限定されるものではなく、直下型であってもサイドライト型であってもよい。
【００３８】
上述した実施形態のバックライトは、液晶表示装置のバックライトとして好適に用いられる。図７は発光装置１を適用したバックライトを有する液晶表示装置２０の構成例を示す断面図である。液晶表示装置２０は、例えば平面表示手段としての平板状の液晶パネル２１と、この液晶パネル２１を背面から照明するバックライト２２とを具備している。バックライト２２は液晶パネル２１の直下に配置されている。
【００３９】
液晶パネル２１は、例えば２枚の偏光板の間に、それぞれ透明電極を形成したガラス板であるアレイ基板とカラーフィルタ基板とが対向して配置されている。これらアレイ基板とカラーフィルタ基板との間には液晶が注入されており、これらにより液晶層が構成されている。カラーフィルタ基板には、各画素に対応して赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタが形成されている。
【００４０】
バックライト２２は、実装基板（母基板）２３と、この実装基板２３上にマトリックス状に配列されて実装された複数の発光装置１とを具備している。具体的なモジュール構造は以下の通りである。複数の発光装置１はそれぞれバックライト２２の光源を構成している。発光装置１はその非発光面が実装基板２３側となるように配置されている。発光装置１の発光面１０側には拡散板やプリズムシート等の光学シート２４が配置されている。そして、バックライト２２は光学シート２４が液晶パネル２１側となるように、液晶パネル２１の直下に配置されている。
【００４１】
なお、本発明の液晶表示装置は直下型のバックライトを用いたものに限らず、サイドライト型のバックライトを適用したものであってもよい。サイドライト型のバックライトは、例えば複数の発光装置１を直線状に配列させた光源と導光板とを有している。光源は導光板の一方の端面に設けられた光入射部に設置される。光入射部から入射した光は、導光板内で屈折や反射を繰り返すことによって、導光板の上面からその法線方向に照射される。液晶表示部は導光板の上面（発光面）側に配置される。
【００４２】
次に、本発明の具体的な実施例およびその評価結果について述べる。
【００４３】
（実施例１〜５）
実施例１〜５では図１に示した白色発光型の発光装置１を作製した。まず、図１に示したような内部配線２を有する窒化アルミニウム基板３（縦５ｍｍ×横５ｍｍ×厚さ０．５ｍｍ）を用意した。窒化アルミニウム基板３の表面のうち、紫外線ＬＥＤ素子４を接合しようとする部分（内部配線の露出部分を含む）に金メッキを施し、この表面部分に紫外光を発光する発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ素子）４（縦０．３ｍｍ×横０．３ｍｍ×高さ０．３ｍｍ）を接合した。
【００４４】
さらに、窒化アルミニウム基板３上に、ＵＶ−ＬＥＤ素子４の周囲を囲むように、銀メッキを施した無酸素銅からなるリフレクタ５（高さ１ｍｍ、反射面角度（θ）４５°）を接合した。なお、リフレクタ５はＵＶ−ＬＥＤ素子４との距離（Ｌ）が０．６〜１．４ｍｍ（実施例１〜５）となるように複数種類を用いた。ＵＶ−ＬＥＤ素子４とリフレクタ５とを導電性ワイヤ６で電気的に接続した後、リフレクタ５内に紫外線で励起される赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光体の混合物を透明樹脂中に分散させた蛍光体ペーストを充填し、これを加熱して硬化させることによって、白色発光装置１を作製した。
【００４５】
（比較例１）
従来の白色発光装置として、図８に示すような白色発光装置３０を作製した。まず、図８に示すような端子金具３１が表面に設けられた窒化アルミニウム基板３２（縦５ｍｍ×横５ｍｍ×厚さ０．５ｍｍ）を用意した。この窒化アルミニウム基板３２の所定の部分にＵＶ−ＬＥＤ素子３３を接合すると共に、反射面３４に銀メッキを施した無酸素銅からなるリフレクタ３５（高さ１ｍｍ、反射面角度（θ）４５°）を接合した。この後、ＵＶ−ＬＥＤ素子３３の各電極と各端子金具３１とを導電性ワイヤ３６で電気的に接続した。
【００４６】
この後、リフレクタ３５内に紫外線で励起される赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光体の混合物を透明樹脂中に分散させた蛍光体ペーストを充填し、これを加熱して硬化させることによって、白色発光装置３０を作製した。なお、白色発光装置３０においては、導電性ワイヤ３６と端子金具３１との接続部分を確保するために、ＵＶ−ＬＥＤ素子３３とリフレクタ３５との距離（Ｌ）は１．８ｍｍとした。
【００４７】
次に、上述した実施例１〜５の白色発光装置１と比較例１の白色発光装置３０について、それぞれ全光束（単位：ルーメン（ｌｍ））を測定した。測定結果を表１に示す。
【００４８】
【表１】
2007023807.tif 000002
【００４９】
表１から明らかなように、ＵＶ−ＬＥＤ素子３３とリフレクタ３５との間の窒化アルミニウム基板３２上に導電性ワイヤ３６を配置した比較例１の白色発光装置３０では、導電性ワイヤ３６と端子金具３１との接続部分を確保する必要があるために、ＵＶ−ＬＥＤ素子３３とリフレクタ３５との距離（Ｌ）が大きくなる。従って、ＵＶ−ＬＥＤ素子３３から発光された光がリフレクタ３５の反射面３４に到達するまでに発光部３７中の蛍光体により拡散されやすく、このために全光束は小さくなることが認められた。
【００５０】
これに対して、ＵＶ−ＬＥＤ素子４への導通として窒化アルミニウム基板３の内部配線２とリフレクタ５とを用いた実施例１〜５の発光装置１においては、ＵＶ−ＬＥＤ素子４とリフレクタ５との距離（Ｌ）を狭めることができる。従って、ＵＶ−ＬＥＤ素子４から発光された光がリフレクタ５の反射面９に到達するまでに発光部７内の蛍光体で不必要に拡散されることが抑制される。このため、全光束が向上することが確認された。特に、ＵＶ−ＬＥＤ素子４とリフレクタ５との距離（Ｌ）を１ｍｍ以下とすることによって、全光束が大幅に向上することが認められた。
【００５１】
（実施例６〜１０）
実施例２の白色発光装置１（ＵＶ−ＬＥＤ素子４とリフレクタ５との距離（Ｌ）＝０．８ｍｍ）において、リフレクタ５の反射面９の角度（θ）を表２に示すように１０°〜７０°の範囲で変化させたものを、それぞれ１００個ずつ用いて直下型バックライトを作製した。これら直下型バックライトの輝度ムラの有無と発光輝度をそれぞれ評価した。それらの結果を表２に示す。なお、直下型バックライトは各１００個の白色発光装置を１０×１０のマトリクス状に均等配置して作製したものである。
【００５２】
輝度ムラについては、目視により直下型バックライトの発光面を観察し、白色発光装置１の光が点状となって見える度合いにより評価した。表２において、「Ａ」は点状として見える部分がなかったもの、「Ｂ」は点状として見える部分が若干あったもの、「Ｃ」は点状として見える部分が多く見られたものである。発光輝度については、目視により直下型バックライトの発光面を観察し、直下型バックライトの発光輝度が十分であったものを「Ａ」で示し、発光輝度がやや足りないものを「Ｂ」で示した。
【００５３】
【表２】
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【００５４】
表２から明らかなように、リフレクタ５の反射面９の角度（θ）を３５°以上４５°以下とすることによって、直下型バックライトの輝度ムラを抑制することができ、かつ発光輝度も十分なものとすることができる。直下型バックライトに用いられる白色発光装置１において、輝度ムラの抑制や発光輝度の向上の観点から、リフレクタ５の反射面９の角度（θ）を３５°以上４５°以下とすることが好ましいことが分かる。
【００５５】
（実施例１１〜１５）
実施例２の白色発光装置１（ＵＶ−ＬＥＤ素子４とリフレクタ５との距離（Ｌ）＝０．８ｍｍ）において、リフレクタ５の反射面９の角度（θ）を表３に示すように１０°〜７０°の範囲で変化させたものを、それぞれ１０個ずつ用いてサイドライト型バックライトを作製した。これらサイドライト型バックライトの輝度ムラの有無と発光輝度をそれぞれ評価した。その結果を表３に示す。輝度ムラおよび発光輝度の評価方法は、実施例６〜１０と同様とした。なお、サイドライト型バックライトは各１０個の白色発光装置を等間隔で均等配置して作製したものである。
【００５６】
【表３】
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【００５７】
表３から明らかなように、サイドライト型バックライトにおいては、白色発光装置１のリフレクタ５の反射面９の角度（θ）にかかわらず、輝度ムラの発生は認められなかった。サイドライト型バックライトは導光板を用いているため、白色発光装置１のリフレクタ５の反射面９の角度（θ）にかかわらず輝度ムラの発生が抑制される。発光輝度については、リフレクタ５の反射面９の角度（θ）を３５°未満とした場合に発光輝度が低下することが認められた。サイドライト型バックライトに用いられる白色発光装置１では、リフレクタ５の反射面９の角度（θ）を３５°以上とすることが好ましいことが分かる。
【００５８】
上述した実施例６〜１０および実施例１１〜１５の結果から、直下型バックライトおよびサイドライト型バックライトのいずれに用いた場合においても、輝度ムラの抑制と発光輝度の向上を図ることが可能な白色発光装置１、すなわち汎用性に優れた白色発光装置１を実現するためには、リフレクタ５の反射面９の角度（θ）を３０°以上６０°以下、さらには３５°以上４５°以下とすることが好ましいことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の態様に係る発光装置は、半導体発光素子から放射された光を発光部内で不必要に拡散させることなく、リフレクタに照射することができるため、優れた発光輝度が得られる。さらに、ワイヤボンディングの距離や本数を減らすことで、発光装置の製造性や信頼性を高めることができる。このような発光装置はバックライトを始めとする各種照明用途に有効に利用されるものである。
【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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【国際調査報告】
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