(57)【要約】【課題】発光ダイオード素子用拡散板において、発光ダイオード素子からの発光による劣化を防止して寿命を著しく長くするのと共に、全光線透過率も高くし、発光効率も向上できるようにする。【解決手段】発光ダイオード素子５からの発光を拡散させ、拡散光を発光させるための拡散板１を提供する。拡散板１は、実質的に均質な緻密質多結晶セラミックからなる。【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオード素子からの発光を拡散させ、拡散光を発光させるための拡散板であって、実質的に均質な緻密質多結晶セラミックからなることを特徴とする、発光ダイオード素子用拡散板。
【請求項２】
可視光域における平均直線透過率が１０％〜６５％であることを特徴とする、請求項１記載の発光ダイオード素子用拡散板。
【請求項３】
少なくとも一方の主面に凹凸加工が施されていることを特徴とする、請求項１または２記載の発光ダイオード素子用拡散板。
【請求項４】
外周部にフランジ部が設けられていることを特徴とする、請求項１または２記載の発光ダイオード素子用拡散板。
【請求項５】
発光ダイオード素子、および請求項１〜４のいずれか一つの請求項に記載の発光ダイオード素子用拡散板を備えていることを特徴とする、発光ダイオード装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか一つの請求項に記載の発光ダイオード素子用拡散板、およびこの拡散板の少なくとも一方の主面上に形成されており、発光ダイオード素子から発光された光の波長を変換する機能を有する蛍光体層を備えていることを特徴とする、発光ダイオード素子用拡散板構造。
【請求項７】
発光ダイオード素子、および請求項６記載の発光ダイオード素子用拡散板構造を備えていることを特徴とする、発光ダイオード装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード素子用拡散板、発光ダイオード素子用拡散板構造および発光ダイオード装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
白色発光ダイオードは、発光効率の改善が進んでおり、一般照明用のみならず、中小型液晶バックライトや自動車用ヘッドライトへの採用が提案されている。その一方で、高出力型では大電流化の影響で性能が劣化し、発光効率低下が課題となっている。この封止樹脂は、一般に、エポキシ樹脂が適用されているが、数100時間で透過率が約50%低下する。耐熱性に優れるシリコーン樹脂を使用した場合でも、1000時間で数%低下するとされている。一般の照明部品が10000時間オーダーでの光束維持を求めているのに対して、あまりにも短寿命である。このように、樹脂部品は、発光ダイオードからの放射光や熱により変質するので、発光ダイオードの寿命に限界がある。
【０００３】
発光ダイオードは点光源に近く、指向性が要求される照明器具を設計する際のメリットともなっているが、直視性の観点からは逆に短所となる。照明器具として適用する際には、半透明樹脂などのカバーが設けられている。しかし、光を拡散させる外付け樹脂カバーの寿命は、上述した樹脂封止材と同様に比較的に短く、発光ダイオードの効率や寿命を低下させる。このため、高効率・長寿命で直視性のよい発光ダイオードが求められている。この傾向は高出力化するほど著しくなるため、高輝度発光ダイオードにおける光拡散板のニーズは高まっていくと考えられる。
【０００４】
特許文献１においては、青色発光ダイオード素子用の拡散板として、放熱性の改善を目的として、透光性アルミナ、サファイア、透光性AlN、ガラスからなる基板を使用することが開示されている。この拡散板内には、イットリア等の蛍光材を分散させ、こによって青色発光ダイオードから放射された光を拡散すると共に白色光に変換し、発光ダイオード装置外へと発光させる。
【特許文献１】特開2002-289925
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、セラミック基板内部に蛍光体粒子を分散させることは、これまで知られておらず、実質的な開示ではない。なぜなら、セラミック粒子、例えば透光性アルミナの粒子にイットリア粒子を分散し、成形し、焼結すると、イットリアは通常セラミックスの焼結助剤であるので、アルミナ粒子内に固溶し、あるいはイットリア−アルミナ複合酸化物として粒界層に析出することになる。従ってイットリア粒子を例えばアルミナ焼結体の内部に均一に分散させたセラミックスは得られていない。
【０００６】
また、多孔質アルミナを作製し、多孔質アルミナの細孔内部にイットリア粒子のスラリーを含浸、充填させ、焼き付けることも考えられる。この場合、充填性を考慮すれば、必要とする多孔性はアルキメデス法による密度測定において、相対密度が少なくとも約90%以下、充填性を考慮すれば80%以下程度でないと、充填等による物理的分散は不可能である。しかし、相対密度が80%の多孔質セラミックス材料では、光の散乱が大きくなりすぎ、全光線透過率が著しく低下する。蛍光材自体には透光性がないため、蛍光材を分散させると、全光線透過率は一層低下する。この結果、基板が発熱してしまい、照明器具として極めて低効率なものとなってしまう。なお、特許文献１の図面においても、イットリア粒子は基板材料の少なくとも１０体積％程度以上を占めるように描かれている。
【０００７】
このように、特許文献１には、実際に蛍光体を分散したセラミックス材料やガラス材料の実施を可能とする記載がなく、従って当業者に対する技術的開示ではなかった。また、蛍光体粒子をセラミックス等の中に分散したものが存在していたとしたら、全光線透過率は著しく低いはずであり、このため内部での発熱量はきわめて高く、発光量は著しく少なく、使用に耐えないはずである。
【０００８】
本発明の課題は、発光ダイオード素子用拡散板において、発光ダイオード素子からの発光による劣化を防止して寿命を著しく長くするのと共に、全光線透過率も高くし、発光効率も向上できるようにすることである。
【０００９】
また、本発明の課題は、青色レーザー発光ダイオード素子のような光源からの光を白色光に変換して発光させる拡散板において、発光ダイオード素子からの発光による劣化を防止して寿命を著しく長くするのと共に、全光線透過率も高くし、発光効率も向上できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、発光ダイオード素子からの発光を拡散させ、拡散光を発光させるための拡散板であって、実質的に均質な緻密質多結晶セラミックからなることを特徴とする、発光ダイオード素子用拡散板に係るものである。
【００１１】
また、本発明は、発光ダイオード素子、および前記拡散板を備えていることを特徴とする、発光ダイオード装置に係るものである。
【００１２】
また、本発明は、前記拡散板、およびこの拡散板の少なくとも一方の主面上に形成されており、発光ダイオード素子から発光された光の波長を変換する機能を有する蛍光体層を備えていることを特徴とする、発光ダイオード素子用拡散板構造に係るものである。
【００１３】
また、本発明は、発光ダイオード素子、および前記発光ダイオード素子用拡散板構造を備えていることを特徴とする、発光ダイオード装置に係るものである。
【発明の効果】
【００１４】
透光性セラミック、特に透光性アルミナは、HID用発光管として長い実績があり、発光ダイオード素子からの放射光や熱による劣化は事実上無い。またこのような透光性セラミックスは硬度も非常に高く、接触、磨耗等により傷つく心配も殆どない。セラミックは輻射性にも優れるため、高熱伝導性と相まって発光ダイオード素子の過昇温を防ぐ。従って、本発明の拡散板を使用することで、発光ダイオード素子の寿命を飛躍的に延長することが可能であり、産業上の効果は著しく大きい。
【００１５】
特許文献１では透光性アルミナ内部にイットリア粒子を分散したものが開示されているが、前述したように未だ製造されていない材料であり、当業者が実施できるものではない。また、特許文献１は、蛍光物質を拡散板内部に分散する必要があるとの技術的偏見に基づくものである。本発明は、このような技術的偏見を克服することによってなされたものである。
【００１６】
更に、本発明の拡散板構造によれば、前述した特許文献１による技術的偏見を克服し、透光性のセラミックスからなる拡散板の少なくとも一方の主面に蛍光体層を儲けることによって、発光ダイオード素子からの発光を波長変換し、白色光を効率よく発光させることに成功した。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明において、適用すべき発光ダイオード素子の種類や材質は特に限定されない。また発光ダイオード素子の発光波長は、青色光、赤色光など、可視光全般や紫外光であってよい。蛍光体を用いて波長変換を行う場合には、青色発光ダイオード素子を使用することが特に好ましい。
【００１８】
本発明の拡散板は、実質的に均質な緻密質多結晶セラミックからなる。このようなセラミックスの種類は特に限定されず、透光性アルミナ、あるいはAlN、酸窒化アルミニウム、MgO、スピネル、ＹＡＧの焼結体を例示できる。
【００１９】
拡散板の厚さは0.05ｍｍ以上、2mm以下であることが好ましい。拡散板が薄すぎると、衝撃で割れやすくなり、あるいは直線透過光の比率が高くなりすぎ、光の拡散が不足する。拡散板が厚すぎると、全光線透過率が低くなり、放熱性も低下する。
【００２０】
拡散板の可視光域の直線透過率は、光の拡散のため、６５％以下とすることが好ましく、１０％以下とすることが更に好ましい。
また、拡散板の全光線透過率は、発光効率の観点から９０％以上が好ましい。
【００２１】
拡散板を構成するセラミックスの結晶粒径は特に限定されないが、適度の透光性を得るという観点からは、０．１μｍ以上とすることが好ましく、１μｍ以上とすることが更に好ましい。また、このセラミックスの結晶粒径は、１００μｍ以下とすることが好ましく、４０μｍ以下とすることが更に好ましい。
【００２２】
また、拡散板を構成するセラミックスの相対密度は、透光性を確保するという観点からは、９８％以上とすることが好ましく、９９％以上とすることが更に好ましい。セラミックス内の気孔は、入射する光を散乱させ、全光線透過率を著しく低下させる。
【００２３】
焼結方法や焼結助剤の最適化により、結晶粒径や、粒界、残留ポア形状を制御することにより直線透過性に波長依存性を付与することが可能である。このような効果はセラミック中にポアは若干残存しているが総容積を低くすることにより発現する。理論密度に対する相対密度として約98%以上まで緻密化する必要がある。この結果、高い全光線透過率を確保しつつ光拡散を制御でき、拡散板としての形状自由度が高まる。
【００２４】
拡散板の中心線平均表面粗さＲａは、透光性向上という観点からは、１０μｍ以下とすることが好ましく、１μｍ以下とすることが更に好ましい。また、拡散板の中心線表面粗さＲａは、実際上は通常０．１μｍ以上であってよい。
【００２５】
拡散板を構成する多結晶セラミックスは、蛍光体粒子が分散されておらず、実質的に均質なセラミック材料である。
【００２６】
拡散板の成形方法は特に限定されず、ドクターブレード法、押し出し法、ゲルキャスト法など任意の方法であってよい。特に好ましくは、拡散板をゲルキャスト法を用いて製造する。好適な実施形態においては、セラミック粉末、分散媒およびゲル化剤を含むスラリーを注型し、このスラリーをゲル化させることによって成形体を得、この成形体を焼結させる（特開２００１−３３５３７１号公報）。
【００２７】
特に好ましくは、純度９９．９％以上（好ましくは９９．９５％以上）の高純度アルミナ粉末に対して、１５０〜１０００ｐｐｍの助剤を添加した原料を用いる。このような高純度アルミナ粉末としては、大明化学工業株式会社製の高純度アルミナ粉体を例示できる。
【００２８】
前述した助剤としては、酸化マグネシウムが好ましいが、ZrO2, Y2O3,La2O3,
Sc2O3も例示できる。
【００２９】
セラミック原料粉末の平均粒径は特に限定されないが、低温焼結での緻密化および透光性向上という観点からは、０．５μｍ以下が好ましく、０．４μｍ以下が更に好ましい。一層好ましくは、セラミックスの原料粉末の平均粒子径は０．３μｍ以下（一次粒子径）である。この平均粒径の下限は特に限定されない。原料粉末の平均粒子径は、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）による原料粉末の直接観察によって決定できる。
なお、ここでいう平均粒子径とはＳＥＭ写真(倍率：Ｘ３００００。任意の２視野)上における２次凝集粒子を除く１次粒子の（最長軸長＋最短軸長）／２の値のｎ＝５００平均値のことである。
【００３０】
ゲルキャスト法は、以下の方法を例示できる。
（１）  無機物粉体とともに、ゲル化剤となるポリビニルアルコール、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等のプレポリマーを、分散剤と共に分散媒中に分散してスラリーを調製し、注型後、架橋剤により三次元的に架橋してゲル化させることにより、スラリーを固化させる。
（２）  反応性官能基を有する有機分散媒とゲル化剤とを化学結合させることにより、スラリーを固化させる。この方法は、本出願人の特開２００１−３３５３７１号公報に記載されている方法である。
【００３１】
拡散板の具体的形状は特に限定されない。例えば，図１（ａ）に示すように、平板形状の拡散板１を使用できる。１ａ、１ｂはほぼ平坦面をなしている。また、図１（ｂ）に示す拡散板１１は、一方の主面１１ｂは略平坦であるが、他方の主面１１ａには、複数の突起１１ｃが形成されている。このように主面、特に発光面側に突起ないし凹凸を設けることによって、散乱性を高め、また放熱性を高めることができる。このような突起の形状は特に限定されず、図１（ｂ）に示すような台形ないし矩形の他、半円形、局面状、三角形等であってよい。
【００３２】
また、図１（ｃ）に示す拡散板２１の外周縁部にはフランジ状突起２１ｃが形成されている。主面２１ａ、２１ｂは平坦とすることができ、あるいは図１（ｂ）に示すように突起を形成することができる。
【００３３】
また、拡散板の一方の主面または双方の主面に蛍光体層を設けることによって、波長変換機能を付与することができる。特許文献１では、樹脂製の波長変換機能付きの拡散板と同様に、蛍光体をガラスやセラミックス組織中に分散することを前提としている。
【００３４】
例えば、図２（ａ）の構造３においては、拡散板１の主面１ｂ側に蛍光体層２が形成されている。図２（ｂ）の構造１３においては、拡散板１１の主面１１ｂに蛍光体層２が形成されている。図２（ｃ）の構造２２においては、拡散板２１の平板状部の主面２１ｂに蛍光体層２が形成されている。
【００３５】
こうした蛍光体の材質は特に限定されず、イットリア、ＹＡＧ蛍光体等のイットリア化合物、黄色蛍光体、さらにはＲＧＢ蛍光体を例示できる。
【００３６】
また、蛍光体層を設ける方法は特に限定されず、ディッピング、印刷の他、蒸着、イオンプレーティング、スパッタリングのPVD、あるいはCVD等の手法により設けて良い。蛍光層は不連続層でも良く、発光スペクトルに対応して設計すれば良い。
【００３７】
セラミック拡散板の外表面には、保護材としてポリカーボネート樹脂やメタクリル樹脂、あるいはシリコーン樹脂をコーティングしても良い。セラミックは充分な硬さを有するため、表面の保護コートは無くともよい。
【００３８】
また、発光ダイオード素子は、拡散板に取り付けることもできるが、拡散板とは別体の基板に取り付けることが好ましい。基板の材質は特に限定されないが、拡散板と熱膨張係数が近い材質が好ましい。更に好ましくは、基板の材質の熱膨張係数差は５×１０−６／℃以下であることが好ましい。基板には、透光性は不要であり、従って、アルミナ（純度９２％以上）、窒化アルミニウム、窒化珪素等のセラミックス、ガラス、エポキシ樹脂を例示できる。
【００３９】
好適な実施形態においては、拡散板を透光性アルミナによって形成した場合には、基板を純度９０%以上の白色アルミナで形成することができる。基板には、必要に応じて、金属膜等の反射性物質をコーティングすることによって、拡散板へと向かって集光することができる。また、基板上に形成される配線パターンを、光反射性物質によって形成することもできる。配線は、スクリーン印刷による厚膜パターン形成であってもよく、線材による配線でも良い。
【００４０】
好適な実施形態においては、一つあるいは複数の発光ダイオード素子を、一対の拡散板、基板に設けても良い。例えば、赤色、緑色、青色の３種の発光素子を拡散板及び基板に設けても良い。電極は基板の水平面方向から取り出しても良いし、基板に貫通穴を形成し下側から取り出しても良い。
【００４１】
発行ダイオード装置のユニット側部は樹脂封止しても良い。装置の側部は、放射光によるダメージが比較的少ないので、封止樹脂を用いても、発光ダイオードユニットとしての寿命への影響は軽微である。
【００４２】
図３は、本発明の一実施形態に係る発光ダイオード装置４を概略的に示す断面図である。
基板１０上には、接着剤樹脂８を介して発光ダイオード素子５が実装されており、また配線付きのエッジ基板９が搭載されている。基板１０と対向するように拡散板１（あるいは拡散板構造３）が実装されており、基板１０と拡散板１（拡散板構造３）との間に空間が形成されている。側面の封止は接着剤樹脂７によって行う。
【００４３】
発光ダイオード素子５は、例えば、窒化ガリウム系化合物半導体からなる青色発光素子であり、サファイヤ基板の上面にｎ型半導体及びｐ型半導体を成長させた構造である。エッジ基板９からボンディングワイヤー６を通して発光ダイオード素子５に対して配線がなされている。配線の形状は、例えば図５（ｂ）に示すようになっている。素子５からの発光は、直接拡散板１（拡散板構造３）へと放射され、また基板１０によって反射されて拡散板１（拡散対構造３）へと入射する。ここで、拡散板に蛍光体を設けた場合には、この蛍光体を励起し、波長変換される。例えば、蛍光体によって青色光を、黄色味のある波長に変換した発光を行い、混色により最終的には白色に近い発光を得ることができる。
【００４４】
図４は、本発明の他の実施形態に係る発光ダイオード装置１４を概略的に示す断面図である。
基板１０上には、接着剤樹脂８を介して発光ダイオード素子５が実装されており、また配線付きのエッジ基板９が搭載されている。基板１０と対向するように拡散板２１（あるいは拡散板構造２３）が実装されており、基板１０と拡散板２１（拡散板構造２３）との間に空間が形成されている。本例では、拡散板２１のエッジにフランジ部２１ｃが形成されており、フランジ部２１ｃが装置の側面の大半を被覆している。フランジ部２１ｃと基板１０との感覚は非常に小さい。そして、フランジ部２１ｃの端面周辺とエッジ基板９とが接着剤１７によって封止されている。
【００４５】
エッジ基板９からボンディングワイヤー６を通して発光ダイオード素子５に対して配線がなされている。配線の形状は、例えば図５（ｂ）に示すようになっている。素子５からの発光は、直接拡散板２１（拡散板構造２３）へと放射され、また基板１０によって反射されて拡散板２１（拡散対構造２３）へと入射する。ここで、拡散板に蛍光体を設けた場合には、この蛍光体を励起し、波長変換される。例えば、蛍光体によって青色光を、黄色味のある波長に変換した発光を行い、混色により最終的には白色に近い発光を得ることができる。
【００４６】
図５（ａ）に示すように、突起のある拡散板１１を使用する場合には、この拡散板１１のエッジを、図５（ｂ）に示す基板１０上の点線領域に接合し、封止することによって、本発明の発光ダイオード装置を得る。
【実施例】
【００４７】
（実施例１）
特開２００１−３３５３７１号公報記載のゲルキャスト製法にてシート成形を行い、純度９９．９８％、アルキメデス法による相対密度９９．５％以上、平均結晶粒径１μｍ、厚さ0.3mm、幅40mmの平板状アルミナ焼結体を得た。
【００４８】
具体的には、純度９９．９９％以上、ＢＥＴ表面積９〜１５ｍ２／ｇ、タップ密度０．９〜１．０ｇ／ｃｍ３の高純度アルミナ粉末に対して、５００ｐｐｍの酸化マグネシウム粉末を添加した。この原料粉末をゲルキャスト法によって成形した。この粉末１００重量部、分散媒（マロン酸ジメチル）４０重量部、ゲル化剤（４，４‘−ジフェニルメタンジイソシアナート変成物）８重量部、反応触媒（トリエチルアミン）０．１〜０．３重量部、ノニオン系分散剤を混合した。
【００４９】
２０℃で、分散媒に前記原料粉末および分散剤を添加して分散し、次いでゲル化剤を添加して分散し、最後に反応触媒を添加することによりスラリーを作製した。このスラリーを型内に注入し、２時間放置してゲル化させた。ゲル化した成形体を型から取り出し、６０〜１００℃で乾燥した。次いで成形体を１１００℃で２時間脱脂した。焼成は、１００％Ｄｒｙ水素中にて、各条件下で焼結体の嵩密度が９９．８％となるような最高温度条件で実施した。次いで、アニールを大気中、１２００℃で５時間実施した。
【００５０】
このようにして得られたアルミナ焼結体を、約10mm×10mmの正方形形状となるよう切断し、角部をＣ＝1mmで面取りし、表面をポリッシュ加工にて平滑化し、拡散板1を得た。拡散板の直線透過率を測定した。測定結果を図６に示す。全光線透過率は、原料、焼成方法を同じにした外径φ8.2mm、内径φ7.6mmの円筒状試験片により測定したところ，97%であった。
【００５１】
このように、実施例１では、短波長側の直線透過率を特に低減した緻密質アルミナ拡散板を例示している。実施例１では色焼け等に有害な短波長光の拡散性を特に高められる利点がある。
【００５２】
（実施例２）
実施例１において、原料および焼成条件を若干変え、緻密質透光性アルミナ焼結体の平均結晶粒径を約２５μｍとした。拡散板としての形状は、厚さを0.5mmとした以外、形状は実施例１と同じにし、表面はポリッシュ加工にて平滑化した。実施例１と同様に直線透過率を測定し、結果を図７に示す。実施例１と同様に円筒状焼結体を作製し、全光線透過率を測定したところ、９４％であった。円筒形状は外径8.6mm、内径7.6mmである。
【００５３】
（実施例３）
純度９９．９９％以上、BET表面積９〜１５ｍ２／gの高純度アルミナ粉末に、５００ｐｐｍの酸化マグネシウム粉末を添加した。添加粉末１００重量部に対して、分散媒（グルタル酸ジメチル：トリアセチン＝９０：１０重量比）を４０重量部、ゲル化剤（４，４‘−ジフェニルメタンジイソシアナート変成物）を４〜５重量部、分散剤(ポリマレイン酸共重合体)を３重量部、反応触媒（トリエチルアミン）を０．１〜０．３重量部混合した。具体的には、２０℃で、分散媒に前記原料粉末を添加して分散し、次いでゲル化剤を添加して分散し、最後に反応触媒を添加することによりスラリーを作製した。このスラリーの粘度は３００ｃｐｓである。
このスラリーをシート状に成形し、１時間放置してゲル化させた。このように平板シートを成形した後、凸凹形状を加工したロールで平板シートを圧延し、一方の表面に凸凹加工を転写した。更に６０〜１００℃で乾燥した。このシート状成形体を１，１００℃ｘ２時間で大気中で脱脂し、その後水素雰囲気中で焼成した。焼成温度は、１，５００℃とし、保持時間を１．5時間とした。
【００５４】
突起１１ｃのパターンは図１（ｂ）、図５（ａ）に示す。凸部断面は、高さ0.1mmの台形形状で、下底長が焼結後で約1mm×1mm、上底長が約0.8mm×0.8mmの正方形形状とした。角部はR=0.1〜0.3mmの範囲で丸めた。凸部の無い部分の厚さは0.2mmである。
【００５５】
全光線透過率は、突起の面積率に応じて次式のように求めた。突起の面積は上底と下底の平均値を基準とした。非凸部の全光線透過率は、外径8.0mm、内径7.6mmの円筒焼結体を作製して実施例１と同様の方法にて、98%を得た。実施例３では表面のポリッシュ加工は実施していない。
拡散板全体の面積＝（10mm×10mm）−（4ヶ所×0.5mm2／個数）≒ 98mm2
凸部の面積＝（0.9×0.9mm−0.2×0.2mm×π）×16箇所≒13mm2
平均全光線透過率＝凸部面積率×凸部の全光線透過率＋非凸部面積率×非凸部の全光線透過率＝13mm2
/ 98mm2×97%＋(98mm2-13mm2)/98mm2×98%＝97.8%
【００５６】
（実施例４：発光装置）
図３、図４または図５を参照しつつ説明したような発光ダイオード装置を作製した。
具体的には、白色アルミナ基板１０の一方の表面に、スクリーン印刷にて銀系の厚膜電極をパターニングした。白色アルミナ基板の厚さは０．８ｍｍであり、純度は９８％である。この上に赤色もしくは緑色発光ダイオード素子５を接着し、配線した。次に、素子周囲にシール用接着剤７、１７を塗布し、上方から、実施例１〜３の各拡散板１、１１、２１を押付けて接着した。比較のため、セラミック拡散板の代わりに、無色透明樹脂板を接着したものを作製した。
【００５７】
実施例１〜３のいずれの拡散板１、１１、２１を用いた発光ユニットも、光が拡散され、外側からダイオード素子が認識できなかった。また、連続して７００時間発光した後にも発光状態に変化はなかった。比較例では、連続して７００時間発光した後に、発光光量が３０％低下した。
【００５８】
（実施例５：波長変換発光ユニット）
実施例１〜３の各拡散板の内側表面に、スクリーン印刷、もしくはPVD法により蛍光層２を形成した。発光ダイオード素子５を青色発光ダイオードに変えた以外は実施例４と同じである。また、実施例１〜３の各拡散板に、図２のように蛍光層２を設けることにより、いずれの場合も波長が変換され、ダイオードからの青色光と混合されていることを確認した。また、本例においても、ダイオード素子が外部から視認できなかった。
【００５９】
（実施例６：両面発光用発光ダイオード装置）
実施例１の平板形状の最外周域に1.5mm幅で高さ1mmの肉厚枠部を設け、断面がコの字形状とした拡散板２１を準備した（図１（ｃ））。拡散板の材質は、実施例１の拡散板と同様とした。そして拡散板２１をゲルキャスト製法で一体成形し、実施例１と同じ条件で焼結させた。本例では、基板１０も拡散板とする。すなわち、実施例１と同じ製法，材質で15mm×15mm、0.8mm厚の焼結体を準備し、これを基板１０とした。電極はMoペーストによりスクリーン印刷してパターニングした。基板１０に接着剤で発光ダイオード素子を接着し、配線し、次いで拡散板２１のフランジ部２１ｃに接着剤を塗布し、上方から押付けて接着した。上下両面から拡散光が出光することを確認した。実施例６においても、外部からダイオード素子は視認できなかった。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ、拡散板１、１１、２１の断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ、蛍光体層２を備えた拡散板構造３、１３および２３を示す断面図である。
【図３】発光ダイオード装置４を概略的に示す断面図である。
【図４】発光ダイオード装置１４を概略的に示す断面図である。
【図５】（ａ）は、拡散板１１の上面図であり、（ｂ）は、拡散板、基板１０および発光ダイオード素子５の平面的位置関係を示す平面図である。
【図６】実施例１の拡散板の直線透過率と波長との関係を示すグラフである。
【図７】実施例２の拡散板の直線透過率と波長との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６１】
１、１１、２１  拡散板            １ａ、１１ａ、２１ａ  発光面            １ｂ、１１ｂ、２１ｂ  内側面            ２  蛍光体層            ３、１３、２３  拡散板構造                ４、１４  発光ダイオード装置            ５  発光ダイオード素子            ６  ボンディングワイヤ            ７、１７  樹脂封止材            １０  基板            １１ｃ  突起            ２１ｃ  フランジ部            
【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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