(57)【要約】【課題】  設計が容易な発光装置を提供する。【解決手段】  透光材料からなり発光ダイオードチップ２を封止する第１の透光体３と、第１の透光体３から出射した光を屈折させて配光を制御する第２の透光体４と、発光ダイオードチップ２の光を変換する蛍光物質を含む透光材料からなる第３の透光体５とを備える。封止材の機能を有する第１の透光体３と、レンズの機能を有する第２の透光体４と、蛍光体の機能を有する第３の透光体５とに、個別に適切な材料及び形状を選択することができるから、１個の透光体を封止材とレンズと蛍光体との複数に兼用する場合に比べて設計が容易となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードチップと、透光材料からなり発光ダイオードチップを封止する第１の透光体と、透光材料からなり第１の透光体から出射した発光ダイオードチップの光を屈折させて配光を制御する第２の透光体と、発光ダイオードチップの光の波長を変換する蛍光物質を含む透光材料からなり第２の透光体から出射した発光ダイオードチップの光が入射する第３の透光体とを備えることを特徴とする発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードチップを光源とする発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、青色光を放射する発光ダイオードチップを、青色光を黄色光に変換する蛍光物質を含む透光材料からなる蛍光体で覆い、黄色光と青色光との混色によって白色光を得るようにした発光装置が提供されている。透光材料としてはエポキシ樹脂などが用いられ、蛍光体は発光ダイオードチップを封止する封止材を兼ねていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特表２０００−５１２８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、発光ダイオードチップの光は広い立体角に放射され、且つ光の強さは方向によって均一ではない。従って、上記従来の発光装置において蛍光体における蛍光物質の密度が均一だと、光が強い方向では光の色が青色に近くなり、光が弱い方向では光の色が黄色に近くなるといったように、色むらが発生してしまう。
【０００４】
一方、赤色発光ダイオード等においては、発光ダイオードチップを封止する封止材に、光を屈折させて配光を制御するレンズとしての機能を持たせたものが提供されている。そこで、蛍光体を封止材とは別途に用意し、蛍光体に入射する発光ダイオードチップの光の配光を、発光ダイオードチップを封止する封止材によって制御すれば、色むらを低減するような蛍光体の設計が容易となる。
【０００５】
しかし、封止材とレンズとでは、封止材には発光ダイオードチップの放射する光や熱に対して強いことが要求され、レンズには小型化のために高い屈折率が要求されるというように、それぞれ要求される性能が異なる。従って、封止材をレンズに兼用すると、耐久性の向上と小型化との両立が難しい。
【０００６】
以上より、従来は、色むらの低減と、耐久性の向上と、小型化との全てを実現するような設計が難しかった。
【０００７】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、設計が容易な発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、発光ダイオードチップと、透光材料からなり発光ダイオードチップを封止する第１の透光体と、透光材料からなり第１の透光体から出射した発光ダイオードチップの光を屈折させて配光を制御する第２の透光体と、発光ダイオードチップの光の波長を変換する蛍光物質を含む透光材料からなり第２の透光体から出射した発光ダイオードチップの光が入射する第３の透光体とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、封止材の機能と、レンズの機能と、蛍光体の機能とを別個の透光体に持たせたので、各透光体について個別に適切な材料及び形状を選択することができるから、１個の透光体を封止材とレンズと蛍光体との複数に兼用する場合に比べて設計が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図１を参照しながら説明する。
【００１１】
本実施形態は、上面に収納凹部１０が設けられた絶縁材料からなるパッケージ１と、パッケージ１の収納凹部１０の底面に実装された発光ダイオードチップ２とを備える。パッケージ１には、発光ダイオードチップ２のアノード及びカソードをそれぞれ収納凹部１０の外側に設けられた端子（図示せず）と電気的に接続する導電パターンが設けられている。発光ダイオードチップ２は、例えばＧａＮ系の半導体材料からなり、通電されて青色光を放射する。
【００１２】
また、発光ダイオードチップ２は、例えば透明エポキシ樹脂のような透光材料からなる第１の透光体３で封止されている。
【００１３】
第１の透光体３上であって発光ダイオードチップ２の光が出射する位置には、例えばガラスのような透光材料からなる凸レンズである第２の透光体４が接合されている。第２の透光体４は、発光ダイオードチップ２から放射され第１の透光体３から出射した光を平行光に変換する。
【００１４】
第１の透光体３及び第２の透光体４はそれぞれ収納凹部１０に収納されており、収納凹部１０の開口は第３の透光体５によって閉塞されている。
【００１５】
第３の透光体５は、発光ダイオードチップ２の青色光によって励起されて黄色光を放射する（つまり、青色光を黄色光に変換する）蛍光物質の粒子が混合されたシリコーン樹脂のような透光材料を成形したものである。すなわち、本実施形態においては、発光ダイオードチップ２の青色光と蛍光物質での変換により生じた黄色光との混色により白色光が得られる。なお、白色光が得られるような発光ダイオードチップ２と蛍光物質との組み合わせは上記に限られず、赤色光を生じる蛍光物質と緑色光を生じる蛍光物質とを組み合わせて用いてもよいし、発光ダイオードチップ２として紫外光を放射するものを用いるとともに青色光を生じる蛍光物質と緑色光を生じる蛍光物質と赤色光を生じる蛍光物質とを組み合わせて用いてもよい。
【００１６】
第３の透光体５に入射する発光ダイオードチップ２の光は第２の透光体４により平行光となっているから、第３の透光体５に放射光が入射する場合に比べ、色むらを低減するような第３の透光体５の設計が容易となっている。ここで、第３の透光体５における不要な反射を抑えるためには、第３の透光体５を構成する透光材料としてはできるだけ屈折率の低い材料を用いることが望ましい。
【００１７】
上記構成によれば、封止材の機能を有する第１の透光体３と、レンズの機能を有する第２の透光体４と、蛍光体の機能を有する第３の透光体５とに、個別に適切な材料及び形状を選択することができるから、１個の透光体を封止材とレンズと蛍光体との複数に兼用する場合に比べて設計が容易となる。
【００１８】
なお、各透光体３〜５を構成する透光材料としては、上に挙げたエポキシ樹脂やガラスやシリコーン樹脂のほか、アクリル樹脂や、有機材料と無機材料とを複合化した材料など、適宜の材料を選択することができる。
【００１９】
また、パッケージ１を絶縁材料で構成する代わりに、金属の表面にグリーンシートのような絶縁体の層を形成したものをパッケージ１として用いてもよい。
【００２０】
さらに、第２の透光体４を出射する光は平行光でなくとも、配光が制御されることにより第３の透光体５の設計が容易となるという効果は得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
２  発光ダイオードチップ
３  第１の透光体
４  第２の透光体
５  第３の透光体
【図１】
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