專利名稱：Led照明光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過包含熒光物質(zhì)的樹脂部，覆蓋LED元件的LED照明光源及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年，為了代替白色燈泡，積極進行著白色LED照明光源的研究。在白色LED照明光源中，例如有在使用氮化鎵的(GaN)材料的藍色LED元件的封裝中涂敷了YAG類熒光物質(zhì)的。在本例子的LED照明光源中，從藍色LED元件產(chǎn)生波長450nm的發(fā)光，接收了該光的熒光物質(zhì)發(fā)出黃色(峰值波長約550nm)的熒光。通過把這些光混合，提供白色的光。
也開發(fā)了把發(fā)出紫外光的LED元件和發(fā)出紅(R)、綠(G)、藍(B)光的熒光材料組合使用的白色LED照明光源。在這樣的LED照明光源中，從LED元件發(fā)射的紫外光激勵熒光材料，產(chǎn)生紅、藍和綠的發(fā)光，能取得白色光。
在以往的LED照明光源中，廣泛采用炮彈型的封裝。下面，參照圖1，說明炮彈型LED照明光源的以往例。
圖1表示專利文獻1等中描述的以往的LED照明光源截面結(jié)構(gòu)例。圖示的LED照明光源20具有LED元件21、覆蓋LED元件21的炮彈型的透明容器、用于向LED元件21供給電流的引線框22a、22b。在引線框22b的安裝部上設(shè)置有把LED元件21的發(fā)光向箭頭D的方向反射的杯型反射板23，杯型反射板23的內(nèi)壁面(光反射面)以傾斜的狀態(tài)包圍LED元件21的側(cè)面部。搭載在安裝部上的LED元件21由第一樹脂部24密封，第一樹脂部24由第二樹脂部25覆蓋。
第一樹脂部24把LED元件21搭載在杯型反射板23內(nèi)，通過引線電連接引線框22a、22b和LED元件21的陰極以及陽極后，填充在杯型反射板23內(nèi)，使其固化。在第一樹脂部24的內(nèi)部分散有熒光物質(zhì)26，通過從LED元件21發(fā)出的光A，激勵第一樹脂部24內(nèi)的熒光物質(zhì)26。從激勵的熒光物質(zhì)26產(chǎn)生比光A的波長還長的波長的熒光(光B)。當從LED元件21發(fā)射的光A是紅色時，從熒光物質(zhì)26發(fā)出的光B變?yōu)辄S色的光。光A的一部分透過包含熒光物質(zhì)26的第一樹脂部24，所以把混合光A和光B的光C作為照明光利用。
可是，在圖1所示的以往的LED照明光源中，存在顏色不均勻的問題。
在所述LED照明光源中，因為把光A和光B混合而成的光C作為照明光利用，所以根據(jù)在包含熒光物質(zhì)26的第一樹脂部24的形狀，在光C中容易產(chǎn)生顏色不均勻。
以往，第一樹脂部24由于是填充在杯型反射板23內(nèi)，把LED元件21密封，進行固化的，所以該樹脂形狀取決于杯型反射板23的內(nèi)表面形狀。圖1所示的LED照明光源，因為杯型反射板23的光反射面傾斜為具有錐形形狀，所以最終取得的第一樹脂部24的形狀具有上表面比底面寬的形狀，側(cè)面緊貼在杯型反射板23的光反射面上。即第一樹脂部24充滿杯型反射板23的內(nèi)部，使第一樹脂部24和杯型反射板23之間沒有間隙。
在把樹脂液體填充在杯內(nèi)，通過固化而形成的第一樹脂部24的上表面上容易形成圖1所示的凹凸。此外，作為其結(jié)果，因為樹脂部24具有反錐形形狀，所以樹脂上表面的面積相對增大，上表面的凹凸導致的影響變得顯著。如果在第一樹脂部24的上表面形成這樣的凹凸，則在含有熒光物質(zhì)的樹脂厚度上產(chǎn)生不均勻，所以在光A透射樹脂部24的路線上存在的熒光物質(zhì)的量不一致，引起光C的顏色不均勻。
此外，因第一樹脂部24的形狀是接觸杯型反射板23的光反射面，所以位于LED元件21的側(cè)面部外側(cè)的樹脂的厚度不一樣。因此，從LED元件21的側(cè)面部發(fā)射的光透射第一樹脂部24內(nèi)，由光反射面反射時，被第一樹脂部24內(nèi)的熒光物質(zhì)吸收的比例按照光路變化。圖2模式地表示從LED元件21的側(cè)面部發(fā)射的光的光路E和光路F。從圖2可知，當采用光路E時，光A通過第一樹脂部24的距離相對短，當采用光路F時，光A通過第一樹脂部24的距離相對變長。當從LED元件21發(fā)射的光A激勵熒光物質(zhì)，使光B發(fā)射到熒光物質(zhì)上時，被熒光物質(zhì)吸收。因此，如果從LED元件21發(fā)射的光A通過第一樹脂部24內(nèi)的距離不同，則光A和光B的混色比率變化，所以在作為照明光使用的光C中發(fā)生顏色不均勻。這樣的光路差如圖2所示，當?shù)谝粯渲?4的側(cè)面形狀反映杯型反射板23的內(nèi)表面形狀傾斜時容易發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于所述課題而提出的，其目的在于提供降低顏色不均勻的LED照明光源。
本發(fā)明的LED照明光源包括襯底、用倒裝法安裝在所述襯底上的LED元件、覆蓋所述LED元件并且具有把從所述LED元件發(fā)射的光變換為包含比所述光的波長還長的波長的光的至少一種熒光物質(zhì)的樹脂部，其中所述樹脂部具有從能反射從所述樹脂部出射的光的面分開的側(cè)面，所述側(cè)面由包圍所述LED元件的側(cè)面部的曲面構(gòu)成。
所述側(cè)面由包圍所述LED元件的側(cè)面部的面構(gòu)成，所述面的至少一部分包含曲面。
在優(yōu)選實施例中，所述LED元件具有至少3個平面狀的側(cè)面，相鄰的2個側(cè)面在角部連接。
在優(yōu)選實施例中，所述樹脂部的所述曲面至少存在于與所述LED元件的所述角部相對的位置。
在優(yōu)選實施例中，所述樹脂部的所述曲面對于所述樹脂部的中心形成的角度設(shè)定為比把所述LED元件搭載在所述襯底上時產(chǎn)生的對于所述LED元件中心的旋轉(zhuǎn)角度還大。
在優(yōu)選實施例中，所述樹脂部具有軸對稱形狀。
在優(yōu)選實施例中，所述樹脂部的形狀是具有比所述LED元件的對角線長度還長的直徑的圓柱狀。
在優(yōu)選實施例中，當包含所述熒光物質(zhì)的樹脂部的上表面和所述LED元件的上表面的距離為h，包含所述熒光物質(zhì)的樹脂部的側(cè)面和所述LED元件側(cè)面的距離為x時，滿足0.02≤h≤0.1mm和0.15≤x≤0.5mm。
在優(yōu)選實施例中，所述熒光物質(zhì)為非YAG類；當包含所述熒光物質(zhì)的樹脂部的上表面和所述LED元件的上表面的距離為h，包含所述熒光物質(zhì)的樹脂部的側(cè)面和所述LED元件側(cè)面的距離為x時，h超越0.1mm時，滿足0.47≤h/x≤1.82的關(guān)系。
在優(yōu)選實施例中，包含所述熒光物質(zhì)的樹脂部從硅酮樹脂形成；所述熒光物質(zhì)的平均粒徑為3μm以上15μm以下，并且具有比硅酮的比重大的比重；當包含所述熒光物質(zhì)的樹脂部的上表面和所述LED元件的上表面的距離為h，包含所述熒光物質(zhì)的樹脂部的側(cè)面和所述LED元件側(cè)面的距離為x時，滿足1/5≤h/x≤1/2的關(guān)系。
在優(yōu)選實施例中，包含所述熒光物質(zhì)的樹脂部具有平均粒徑比1μm還小的觸變劑的粒子。
在優(yōu)選實施例中，安裝在所述襯底上的所述LED元件的數(shù)量為多個，所述多個LED元件分別由所述樹脂部個別覆蓋。
在優(yōu)選實施例中，還包含具有把從所述多個LED元件各自的所述樹脂部發(fā)射的光向遠離所述襯底的方向反射而傾斜的反射面的光反射構(gòu)件；所述反射面傾斜為包圍各LED元件。
在優(yōu)選實施例中，所述光反射構(gòu)件具有包含分別包圍各LED元件的多個開口部的板狀形狀，并且配置在所述襯底上；所述光反射構(gòu)件的厚度為所述樹脂部的高度的20倍以下。
在優(yōu)選實施例中，所述光反射構(gòu)件的厚度為5mm以下。
在優(yōu)選實施例中，安裝在所述襯底上的所述LED元件的數(shù)量為多個，所述多個LED元件由單一的樹脂部覆蓋。
在優(yōu)選實施例中，還包含具有把從所述樹脂部發(fā)射的光向遠離所述襯底的方向反射而傾斜的反射面的光反射構(gòu)件。
在優(yōu)選實施例中，所述光反射構(gòu)件由配置在所述襯底上的板形成；所述反射面由形成在所述板上的開口部的內(nèi)壁面構(gòu)成，包圍包含所述熒光物質(zhì)的樹脂部的側(cè)面。
在優(yōu)選實施例中，還具有覆蓋所述樹脂部的第二樹脂部。
在優(yōu)選實施例中，還具有填充包含所述熒光物質(zhì)的樹脂部的側(cè)面和所述光反射構(gòu)件之間的第二樹脂部。
在優(yōu)選實施例中，所述第二樹脂部具有透鏡功能。
在優(yōu)選實施例中，包含所述熒光物質(zhì)的樹脂部的中心軸和所述LED元件的中心軸大致一致。
本發(fā)明的LED照明光源的制造方法，包含以下步驟準備用倒裝法安裝了至少一個LED元件的襯底的步驟(a)；在所述襯底上形成覆蓋所述LED元件，并且包含把從所述LED元件發(fā)射的光變換為具有比所述光的波長還長的波長的光的熒光物質(zhì)的樹脂部的步驟(b)；其中所述步驟(b)包含使樹脂成型，制作側(cè)面露出的所述樹脂部的步驟。該步驟(b)也可以包含使用具有規(guī)定所述樹脂部的側(cè)面形狀的面的構(gòu)件來形成樹脂，制作所述樹脂部的步驟(b1)；和把所述構(gòu)件從所述樹脂部的側(cè)面分開的步驟(b2)。
在優(yōu)選實施例中，在所述步驟(a)中，當準備了用倒裝法安裝了多個LED元件的襯底時，在步驟(b)中，用各所述樹脂部覆蓋各LED元件。
在優(yōu)選實施例中，在所述步驟(b)中，把所述樹脂部形成圓柱狀。
在優(yōu)選實施例中，還包括在形成包含所述熒光物質(zhì)的樹脂部后，在所述襯底上配置具有對從所述樹脂部發(fā)射的光進行反射的反射面的光反射構(gòu)件的步驟(c)。
在優(yōu)選實施例中，在所述步驟(a)中，當準備了用倒裝法安裝了多個LED元件的襯底時，所述光反射構(gòu)件具有包圍各LED元件的多個反射面。
在優(yōu)選實施例中，所述步驟(c)之后，還包括形成第二樹脂部，以便覆蓋包含有所述熒光物質(zhì)的樹脂的步驟(d)。
在優(yōu)選實施例中，在所述步驟(d)中，把所述第二樹脂部形成透鏡形狀。
根據(jù)本發(fā)明的LED照明光源，含有熒光物質(zhì)的樹脂部的側(cè)面從能反射由樹脂部出射的光的面分開，并且由包圍LED元件的側(cè)面部的面形成，所以從LED元件的側(cè)面部發(fā)出的光透射樹脂部時的透射距離不會由于方位不同而大幅度不同，減少了顏色不均勻。當把樹脂部形成圓筒狀時，顏色不均勻的降低效果提高，即使在安裝時LED元件的方位不一致，顏色不均勻的方位依存性也減小。


下面簡要說明附圖。
圖1是表示以往的LED照明光源的剖視圖。
圖2是放大表示圖1的LED照明光源的部分的剖視圖。
圖3(a)是表示本發(fā)明的LED照明光源的實施例1的剖視圖，(b)是其平面圖。
圖4是表示形成圖3所示的樹脂部的方法一例的立體圖。
圖5(a)～(c)分別是表示形成圖3所示的樹脂部的其它方法的圖。
圖6(a)表示LED照明光源(本實施例)的主要部分截面，(b)是它的平面圖，(c)是表示光指向特性的曲線圖。
圖7(a)表示LED照明光源(比較例)主要部分截面，(b)是它的平面圖，(c)是表示光指向特性的曲線圖。
圖8(a)是表示本發(fā)明的LED照明光源的實施例2的剖視圖，(b)是它的平面圖。
圖9(a)是表示本發(fā)明的LED照明光源的實施例3的剖視圖，(b)是它的平面圖。
圖10是表示本發(fā)明的LED照明光源的實施例4的平面圖。
圖11是表示本發(fā)明的LED照明光源的實施例5的剖視圖。
圖12是表示用倒裝法安裝的藍色LED元件的光指向特性的曲線圖。
圖13是表示本發(fā)明的LED照明光源的實施例6的剖視圖。
圖14是表示實施例6的色度差的x依存性的曲線圖。
圖15是表示本發(fā)明的LED照明光源的實施例7的立體圖。
圖16是表示卡型LED照明光源的分解立體圖。
圖17是圖16的卡型LED照明光源中的設(shè)置了LED元件的區(qū)域的剖視圖。
圖18(a)是表示本發(fā)明的LED照明光源的實施例8的剖視圖，(b)是其平面圖。
圖19(a)是表示本發(fā)明的LED照明光源的樹脂部的一例的平面圖，(b)是表示比較例的圖。
圖20是表示本發(fā)明的LED照明光源中的各種尺寸參數(shù)的圖。
圖21(a)和(b)是表示測定相關(guān)色溫度的指向依存性的圖。
圖22(a)是關(guān)于本發(fā)明的LED照明光源，表示關(guān)于峰值波長464nm的光的色溫度的指向依存性的曲線圖，(b)是表示關(guān)于峰值波長458nm的光的同樣數(shù)據(jù)的曲線圖。
圖23是表示關(guān)于本發(fā)明的LED照明光源的中心部和周圍部之間產(chǎn)生的相關(guān)色溫度差的曲線圖。
圖24(a)是具有錐度的第一樹脂部的剖視圖，(b)是它的平面圖。
圖25是表示作為透鏡陣列起作用的第二樹脂部的剖視圖。
圖26是模式表示形成第二樹脂部時產(chǎn)生的樹脂流的剖視圖。
圖中11—襯底；12—LED元件；13—含有熒光物質(zhì)的樹脂部；21—LED元件；22a—引線；22b—引線；23—杯型反射板；24—第一樹脂部(含有熒光物質(zhì)的樹脂部)；25—第二樹脂部；26—熒光物質(zhì)；41—襯底；42—版；43—橡皮刮板；44—LED元件；45—模具；46—感光性樹脂層；47—遮光圖案；48—光掩模；51—反射板；52—發(fā)射光；61—第二樹脂部；62—發(fā)射光；101—熒光物質(zhì)層；102—樹脂層；103—發(fā)射光；104—發(fā)射光；121—LED照明光源；122—引導部；123—連接器；131—線；132—點亮裝置；141—LED元件；142—LED元件。
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明實施例。在各附圖中，為了簡化說明，用同一參照符號表示實質(zhì)上具有同一功能的構(gòu)成要素。
(實施例1)首先，參照圖3(a)和(b)。圖3(a)和(b)所示的LED照明光源具有襯底11、安裝在襯底11上的LED元件12、含有熒光物質(zhì)的(熒光體)的樹脂部13。在本實施例中，在襯底11上形成未圖示的布線，與安裝的LED元件12上的電極電連接。在LED元件12上通過襯底11的布線，從點亮電路(未圖示)供給發(fā)光所必要的電流或電壓。
分散在樹脂部13的內(nèi)部的熒光物質(zhì)吸收從LED元件12發(fā)射的光，被激勵后，發(fā)出熒光。從熒光物質(zhì)發(fā)出的光的波長比從LED元件12發(fā)射光的波長還長。例如，作為LED元件12，當使用發(fā)出藍色的LED芯片時，作為熒光物質(zhì)，適合使用(Y·Sm)3(Al·Ga)5O12Ce、(Y0.39Gd0.57、Ce0.03Sm0.01)3Al5O12等。通過使用這樣的熒光物質(zhì)，把從LED元件12發(fā)出的藍色光的一部分變換為黃色光，作為全體，能取得接近白色的照明光。
在樹脂部13的內(nèi)部，除了熒光物質(zhì)，最好添加平均粒徑比1μm還小的觸變劑的粒子。觸變劑例如是硅石、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鎂等的微粒。微粒的平均粒徑為納米級，比熒光物質(zhì)的平均粒徑小兩個數(shù)量級。觸變劑有助于保持樹脂部13的形狀。
本實施例的樹脂部13具有從能反射由樹脂部發(fā)出的光的面(未圖示)分開的側(cè)面。具體而言，樹脂部13是具有比LED元件12的對角線長度還長的直徑、比LED元件12的高度還大的高度的圓柱狀，樹脂部13的側(cè)面如圖3(a)和(b)所示，由包圍LED元件12的側(cè)面部的曲面構(gòu)成。這里，所謂“能反射從樹脂部13發(fā)出的光的面”是指，在典型上包含為了反射而有意配置的光反射構(gòu)件的光反射面，但是也可以是其它構(gòu)件的表面。
這樣，本實施例的樹脂部13特征在于其側(cè)面形狀不受光反射構(gòu)件的光反射面等的形狀限制，由自由設(shè)計的曲面構(gòu)成。據(jù)此，能發(fā)揮減少顏色不均勻的效果。
下面，參照圖4，說明形成圓柱狀的樹脂部13的方法一例。
首先，準備安裝了LED元件44的襯底41。在本實施例中，通過倒裝法安裝把LED元件44搭載在襯底41上。接著，使形成圓柱形狀的孔(開口部)的版42與襯底41緊貼，然后，把包含熒光物質(zhì)的樹脂液體注入圓柱形狀的孔中。版42的厚度為0.02～1.1mm左右，孔的直徑設(shè)定為比LED元件44的對角線長度(例如，0.3～1.0mm)還大的值(例如，0.8mm)。
把樹脂液體注入版42的孔中后，用橡皮刮板43使超過版42的上表面的樹脂液體平滑化，使樹脂液體熱固化。然后，從襯底41上去除版42，取得覆蓋LED元件44全體的圓柱狀的樹脂部。
在圖4中，表示了在襯底41上安裝一個LED元件44的例子，在版42上形成的孔的數(shù)量也是一個?？墒牵斣谝r底41上安裝了多個LED元件44時，能使用在與各LED元件44對應(yīng)的位置具有孔的版，同時形成多個圓柱狀樹脂部。
根據(jù)圖4所示的方法，在把光反射構(gòu)件(反射板)粘貼在襯底41上之前的階段中，能形成覆蓋LED元件44的樹脂部，所以能不拘束于光反射構(gòu)件的反射面形狀，設(shè)計樹脂部的形狀。更具體而言，因為在版42上形成的孔的形狀規(guī)定樹脂部的側(cè)面形狀，所以通過控制該孔的形狀，能形成具有圓柱以外的形狀的樹脂部。例如，如果在版42上形成三角棱柱或長方體的孔，也能形成具有與該孔的形狀對應(yīng)的形狀的樹脂部。
須指出的是，在本說明書中，把由垂直于襯底主面的法線的平面切取樹脂部的截面形狀稱作“樹脂部的截面形狀”。如果根據(jù)該定義，則圓柱狀樹脂部的截面形狀為“圓”?？墒牵緦嵤├臉渲康慕孛嫘螤顩]必要在嚴格意義是“真的圓”。如果樹脂部的截面形狀象三角形或四方形那樣，是頂角比較少的多邊形，會產(chǎn)生后面說明的問題，但是，如果是頂角為6個以上的多邊形，則實質(zhì)上具有充分的軸對稱性，所以能視為與“圓”相同。因此，在“圓柱狀樹脂部”中包含樹脂部的截面形狀為具有6個以上頂角的多邊形的情況。
此外，本說明書中使用的“樹脂”的用語包含熱可塑性樹脂、熱固化性樹脂、通過紫外線等的輻射而固化的樹脂、無機高分子、玻璃，并且也可以在它們中添加光穩(wěn)定劑等添加劑。
此外，本實施例中使用的樹脂部的側(cè)面由曲面構(gòu)成，但是本發(fā)明的效果并不局限于這樣的情形。下面，參照圖19，說明本點。
圖19(a)是表示樹脂部13和由樹脂部13包圍的LED元件12的配置關(guān)系的平面圖。在圖19(a)中，由虛線表示的矩形部分是沒有旋轉(zhuǎn)引起的位置偏移的狀態(tài)的LED元件12，用實線表示的矩形部分產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)引起的位置偏移的狀態(tài)的LED元件12。旋轉(zhuǎn)引起的位置偏移的角度設(shè)為αo以下。圖19(a)所示的樹脂部13在四角分別具有曲面13a。各曲面13a對于樹脂部13的中心形成的角度設(shè)為2×αo。這時，從圖19(a)可知，如果旋轉(zhuǎn)引起的位置偏移比αo小，則LED元件12的上面的對角線與樹脂部13的側(cè)面交叉的位置，在樹脂部13的側(cè)面中不是在平面部分中，而是包含在曲面13a中。沒有位置偏移時的LED元件12的所述對角線用“G1”表示，位置偏移的角度等于αo時的對角線用“G2”表示。這時，著眼于從LED元件12的側(cè)面發(fā)出的光中沿著對角線G1或G2發(fā)射的光。沿著對角線G1發(fā)射的光從LED元件12的側(cè)面出射，在到達樹脂部13的側(cè)面之前的距離，與沿著對角線G2發(fā)射的光從LED元件12的側(cè)面出射，在到達樹脂部13的側(cè)面之前的距離，沒有大的不同。這是因為樹脂部13的側(cè)面在圖19(a)所示的位置具有曲面。
而圖19(b)所示的樹脂部13的側(cè)面不包含曲面。因此，沿著對角線G1發(fā)射的光從LED元件12的側(cè)面出射，在到達樹脂部13的側(cè)面之前的距離，與沿著對角線G2發(fā)射的光從LED元件12的側(cè)面出射，在到達樹脂部13的側(cè)面之前的距離，大不相同。這些距離大不相同意味著容易發(fā)生因LED元件12的旋轉(zhuǎn)引起的顏色不均勻。
從以上的說明可知，樹脂部13的側(cè)面全體沒必要由包圍LED元件的側(cè)面部的曲面構(gòu)成。也就是說，只要使樹脂部的曲面至少存在于與LED元件的角部相對的位置即可。更具體而言，只要將樹脂部13的曲面對于樹脂部13的中心形成的角度(＝2α)設(shè)定為比把LED元件12搭載在襯底上時能產(chǎn)生的相對于LED元件12中心的旋轉(zhuǎn)角度更大即可。
如果在樹脂部的側(cè)面存在這樣的曲面，則樹脂部的橫向(與襯底主面平行的方向)的厚度變得不一樣。當在LED元件的表面涂敷或堆積熒光體的薄層，該熒光體層的厚度在LED元件的表面上變得大致一樣。在這點上，本發(fā)明中使用的樹脂部可以說具有與所述熒光體層不同的特殊形狀。
下面，說明用垂直于襯底11的面切取樹脂部13的截面形狀。該截面的外形沒必要垂直于襯底11。依據(jù)圖4所示的方法，也可以形成使側(cè)面具有少許錐度的傾斜的形狀的樹脂部。圖24(a)表示具有錐度的樹脂部的截面形狀的一例，圖24(b)表示它的平面形狀。圖24所示的直徑L2對于直徑L1的比率(L2/L1)希望為1/2以上。這是因為無間隙地把樹脂液體注入版的孔中時，孔的內(nèi)壁希望為對于襯底主面為大致垂直的形狀。此外，如果L2過小，則由于LED元件的位置偏移，顏色不均勻的影響增大，所以希望L2/L1具有接近1的大小。
在所述樹脂形成方法中，通過橡皮刮板43使樹脂部的上表面平滑化，因此，在樹脂部的上表面不會形成大的凹凸，取得大致平坦的上表面。在樹脂液體固化的過程中，雖然樹脂上表面的平坦性下降，但是不會成成為顏色不均勻的原因的大的凹凸。此外，因為樹脂部為圓柱狀，所以樹脂部上表面的面積比較小，即使樹脂部的上表面的平坦性大幅度下降，也幾乎觀察不到由此引起的顏色不均勻。須指出的是，在象以往例那樣在杯型反射板中填充樹脂液體，使其固化的方法中，無法形成本實施例中采用的圓柱狀樹脂部。
下面，參照圖5(a)～(c)說明形成所述樹脂部的其它方法。
首先，參照圖5(a)。在本例子中，準備規(guī)定樹脂部13的形狀的模具45，在該模具45中填充樹脂液體。然后，通過熱源或提高粘性的添加劑，使樹脂液體為稍微固化的狀態(tài)后，把模具45放在襯底11上，把樹脂部復制到襯底41上。接著，從襯底41去掉模具45，對于復制到襯底41上的狀態(tài)的樹脂部，進行進一步的固化。
作為其它方法，如圖5(b)所示，從模具取出在模具45上稍稍固化的樹脂部13，把該樹脂部13按在襯底41的安裝著LED元件44的位置后，進行進一步的固化。
此外，如圖5(c)所示，也可以采用不使用所述模具45的方法。在圖5(c)所示的例子中，首先，用感光性樹脂層46覆蓋LED元件44的安裝襯底41的表面。通過在襯底41上涂敷包含熒光物質(zhì)的光致抗蝕劑，形成感光性樹脂層46。接著，使用形成規(guī)定樹脂部的形狀的遮光圖案47的光掩模48，通過只對感光性樹脂層46的選擇的區(qū)域曝光、顯影，形成樹脂部。須指出的是，如果適當選擇光掩模48的遮光圖案47的形狀，則感光性樹脂層46可以是負片型，也可以正片型。
如上所述，在本實施例中，通過倒裝法安裝，把LED元件固定在襯底上。當進行這樣的倒裝法安裝時，首先，用夾頭等器具吸引LED元件，在襯底的適當?shù)奈恢门渲肔ED元件。然后，為了把LED元件固定在襯底上，存在各種方法，但是適合使用超聲波倒裝法安裝。當基于超聲波倒裝法安裝法時，一邊把LED元件上的金屬電極按在襯底上的金屬電極上，一邊對LED元件提供超聲波振動，據(jù)此，壓接兩個金屬電極。超聲波倒裝法安裝在連接中不需要焊錫，此外是比較低溫的工藝，所以適合于LED元件的高密度安裝。可是，當基于超聲波倒裝法安裝法時，在壓接接合結(jié)束前，由于超聲波振動，會造成LED元件轉(zhuǎn)動，其結(jié)果，會在各LED元件中，產(chǎn)生方位偏移的問題。
因此，如果把含有熒光物質(zhì)的樹脂部設(shè)定為四方形，則從LED元件發(fā)出的光透射樹脂部之前的距離根據(jù)方位而大幅度不同。結(jié)果，根據(jù)LED元件和樹脂部相對的方位，顏色不均勻的顯現(xiàn)方式會有變化。
下面，參照圖6和圖7，說明LED元件的光指向特性受到樹脂部的截面形狀的影響。
圖6(a)表示本實施例的LED照明光源的主要部分截面，圖6(b)是它的平面圖。而圖7(a)是含有熒光物質(zhì)的樹脂部為四角棱柱的比較例的主要部分截面，圖7(b)是它的平面圖。
在圖6(b)中記載著垂直于襯底的兩個面(L1面和S1面)，在圖7(b)中也同樣記載著垂直于襯底的兩個面(L2面和S2面)。此外，圖6(c)分別用參照符號“L1”和“S1”的曲線表示L1面中的光指向特性和S1面中的光指向特性。圖7(c)分別用參照符號“L2”和“S2”的曲線表示L2面中的光指向特性和S2面中的光指向特性。這里，光指向特性是指，以LED照明光源的正上方(襯底主面的法線方向)為方位0o，用計算機仿真相對于法線從-90o～90o的范圍(180o)的方向的照度。
從圖6(c)可知，當樹脂部13的截面為圓時，在L1面中，在S1面中都發(fā)揮同樣的光指向特性。而當樹脂部13的截面為矩形時，從圖7(c)可知，在L2面和S2面之間，在光指向特性上發(fā)生大的差異。
這樣，當樹脂部13的截面為四方形時，光指向特性隨方位而變化，從而發(fā)生顏色不均勻。因此，只要不適當控制對于樹脂部13的LED元件12的方位，就無法減少顏色不均勻?？墒?，如上所述，根據(jù)超聲波倒裝法安裝，無法控制LED元件12的方位。
而如果象本實施例那樣，樹脂部13的截面為圓，光指向特性的方位依存性大幅度緩和，解決了因方位引起的顏色不均勻的問題。須指出的是，減少這樣的因方位引起的顏色不均勻的效果不僅在樹脂部13的截面為圓時，當為橢圓等形狀時，也能在某種程度上取得。但最好使含有熒光物質(zhì)的樹脂部的中心軸和LED元件的中心軸大致一致。
(實施例2)下面，參照圖8說明本發(fā)明的LED照明光源的實施例2。圖8(a)是本實施例的LED照明光源的剖視圖，圖8(b)是它的俯視圖。
本實施例的LED照明光源具有襯底11、安裝在襯底11上的LED元件12、含有熒光物質(zhì)的樹脂部13、粘貼在襯底11上的反射板51。反射板51以外的構(gòu)成要素與實施例1的構(gòu)成要素相同，所以這里不重復說明。
反射板51具有由傾斜為圓錐狀的面構(gòu)成的反射面，該反射面對于LED元件12的中心為軸對稱。該反射面適合的是，由金屬形成的反射板51的開口部側(cè)面。該開口部的直徑(最接近襯底的一部分的直徑)比樹脂部13的直徑還長。因此，反射板51的形狀也可以是拋物面形狀。
反射板51的反射面如圖8(a)所示，接收從LED元件12的側(cè)面放射的光52，向大致垂直于襯底主面的方向照射。因此，大致垂直于襯底主面的方向的光輸出與不設(shè)置反射板51時相比會增加。
根據(jù)本實施例的LED照明光源，在反射面和樹脂部13的側(cè)面(外周面)之間存在間隙(約0.1mm以上)，由反射面反射的光不易返回樹脂部13。因此，不易發(fā)生參照圖2說明的依存于光路差的顏色不均勻。
(實施例3)下面，參照圖9，說明本發(fā)明的LED照明光源的實施例3。圖9(a)是本實施例的LED照明光源的剖視圖，圖9(b)是它俯視圖。
在本實施例中，在襯底11上設(shè)置覆蓋圓筒狀樹脂部13的第二樹脂部61，該第二樹脂部61的形狀形成為發(fā)揮透鏡的功能。從LED元件12的上表面部或側(cè)面部發(fā)射的光62由于第二樹脂部61變?yōu)榇笾缕叫械墓猓源笾麓怪庇谝r底主面的方向的光輸出會增加。
本實施例的第二樹脂部61例如由環(huán)氧樹脂等形成，不含有熒光物質(zhì)。在本實施例中，第二樹脂部61覆蓋第一樹脂部13的全體，填充為掩埋反射板51的光反射面和第一樹脂部13之間的間隙。第二樹脂部61保護第一樹脂部13，發(fā)揮提高可靠性的功能。承擔這樣的任務(wù)的第二樹脂部61與光反射面緊貼，但是不含有熒光物質(zhì)，所以幾乎不發(fā)生參照圖2而說明的顏色不均勻的問題。
須指出的是，第二樹脂部61的形狀并不限定于透鏡型。為了發(fā)揮所需的光學作用，能使其為各種形狀。
此外，圖8和圖9分別表示單一的LED元件，但是希望在單一的襯底上排列多個LED元件。當在單一的襯底上排列著多個LED元件時，反射板51具有分別包圍各LED元件的多個開口部。設(shè)置在反射板51上的各開口部的側(cè)面傾斜，作為反射面起作用。
反射板51的厚度設(shè)計為包含熒光物質(zhì)的樹脂部13的高度的20倍以下。從薄型化的觀點出發(fā)，希望反射板51的厚度設(shè)定為5mm以下。
在本實施例中，反射面具有包圍各LED元件的形狀和大小，所以能使反射板51薄，容易使LED照明光源的全體小型化。
須指出的是，當在單一襯底上排列著多個LED元件時，把具有包圍各LED元件的多個反射面的反射板配置在襯底上后，如圖25所示，希望形成起透鏡陣列作用的第二樹脂部。該第二樹脂部沒必要與各LED元件對應(yīng)分離，如圖25所示，可以連續(xù)。當彼此連接排列為陣列狀的透鏡的接合部分存在時，該接合部分能作為導光部起作用。因此，使從各LED元件和第一樹脂部發(fā)出的光通過第二樹脂部彼此混色，據(jù)此，能進一步降低顏色不均勻。
因襯底11和反射板51原來就是獨立的構(gòu)件，所以如圖26所示，也能在襯底11和反射板51之間有意識地設(shè)置空間(間隙)101。當在設(shè)置了這樣的空間101而形成第二樹脂部時，第二樹脂部的一部分流過由圖26的箭頭102所示的路線，流入空間101內(nèi)。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，在反射板51上設(shè)置第二樹脂時的氣泡與第二樹脂一起流入空間101內(nèi)。結(jié)果，能從第二樹脂部中的覆蓋LED元件的部分中去除氣泡的大部分。
當為所述實施例時，能從各LED元件高效取出光，但如果是采用由一個反射面包圍多個LED元件的結(jié)構(gòu)時，從某個LED元件放射的光會被相鄰的LED元件吸收，所以會產(chǎn)生無法高效取出發(fā)射光的問題。此外，當采用這樣的結(jié)構(gòu)時，因為LED元件和反射面的距離變長，所以有必要把反射面形成得很高。這成為使LED照明光源小型化上的障礙。
(實施例4)下面，參照圖10說明本發(fā)明的LED照明光源的實施例4。圖10是本實施例的LED照明光源的俯視圖。
在本實施例中，多個LED元件12安裝在一個襯底11上。在本實施例中，進行所述的超聲波倒裝法安裝，所以在安裝時，LED元件12會旋轉(zhuǎn)，LED元件12會朝著各種方位。須指出的是，在圖10中，因各LED元件12的旋轉(zhuǎn)而引起的方位的偏移角度表示得比實際大。
在本實施例中，如圖10所示，即使各LED元件12的方位不同，樹脂部13為圓柱狀，所以能減少顏色不均勻的影響。
(實施例5)下面，參照圖11，說明本發(fā)明的LED照明光源的實施例5。圖11是本實施例的LED照明光源的剖視圖。
在本實施例中，當含有熒光物質(zhì)的樹脂部13的上表面與LED元件12的上表面的距離為h，樹脂部13的側(cè)面與LED元件12的側(cè)面的距離為x時，滿足1/5≤h/x≤1/2的關(guān)系。
圖12表示倒裝法安裝的藍色LED元件的光指向特性。圖12的曲線81表示LED元件的光指向特性，曲線82表示一般光源中觀察到的依據(jù)余弦法則的光指向特性。從圖12可知，當?shù)寡b法安裝了LED元件時，從LED元件的上表面部發(fā)射的光量比一般的光源低20％左右。這是因為從LED元件的上表面部發(fā)射的光量比從LED元件側(cè)面部發(fā)射的光量低20％左右的緣故。因此，在含有熒光物質(zhì)的樹脂部中，從LED元件的側(cè)面部發(fā)出的光所通過的部分的厚度、與從LED元件的上表面部發(fā)出的光所通過的部分的厚度相等時，無法改善光指向特性。
在本實施例中，為了補償從LED元件12的上表面部和側(cè)面部發(fā)出的光量的不同，將存在于LED元件12的上表面部的樹脂部13形成得相對較薄(在圖11中，為了容易觀察，把第一樹脂部13的厚度描繪得過度大)。
根據(jù)本申請發(fā)明者的研究，當樹脂部13的熒光物質(zhì)混合條件在LED元件的上表面部和側(cè)面部一致時，當滿足1/5≤h/x≤1/2的關(guān)系時，改善了光指向特性。如果為了滿足這樣的關(guān)系而規(guī)定樹脂部13的形狀，則能取得接近圖12的曲線82的光指向特性。
須指出的是，本實施例的樹脂部13為圓柱狀，LED元件12為長方體，所以覆蓋LED元件12側(cè)面的樹脂部13的厚度(橫向尺寸)依存于方位而變化。因此，“樹脂部13的側(cè)面與LED元件12的側(cè)面的距離x”意味著“LED元件12的側(cè)面的中心部分和從該中心部分開始向垂直于側(cè)面的方向延伸的直線與樹脂部13側(cè)面交叉的部分之間的距離”。
(實施例6)下面，參照圖13，說明本發(fā)明的LED照明光源的實施例6。圖13是本實施例的LED照明光源的剖視圖。
在本實施例中，圓柱狀的樹脂部13中包含的熒光物質(zhì)的分散狀態(tài)不均勻，在LED元件12的上表面部和側(cè)面部之間，當熒光物質(zhì)的分布狀態(tài)不同時，能抑制從熒光物質(zhì)分布狀態(tài)不同產(chǎn)生的光指向特性的惡化。
含有熒光物質(zhì)的樹脂部13適合由環(huán)氧樹脂或硅酮樹脂形成。這些樹脂的粘度在熱固化時暫時極度降低。因此，當熒光物質(zhì)的平均粒形為3μm～15μm時，如果熒光物質(zhì)的比重比樹脂比重大，則在熱固化時熒光物質(zhì)發(fā)生沉降的現(xiàn)象。圖13模式地記載了該現(xiàn)象發(fā)生的狀態(tài)。在圖13所示的極端的例子中，沉降的熒光物質(zhì)的層101形成在樹脂層102的底部，但是通常，如圖13所示，熒光物質(zhì)與樹脂不會完全分離。此外，通過觸變劑的添加，能在某種程度上抑制熱固化時的熒光物質(zhì)的沉降。
硅酮樹脂比環(huán)氧樹脂在熱固化時的粘度下降小，柔軟，在緩和應(yīng)力上優(yōu)異。因此，作為樹脂部13的材料，硅酮樹脂比環(huán)氧樹脂優(yōu)異。因此，求出了當使用硅酮樹脂時，使從樹脂部13的上表面部發(fā)射的光103、與從第一樹脂部13的側(cè)面部發(fā)射的光104的光色一致所必要的條件。
在本實施例中，也將含有熒光物質(zhì)的樹脂部13的上表面與LED元件12的上表面的距離設(shè)為h，將樹脂部13的側(cè)面與LED元件12的側(cè)面的距離設(shè)為x。LED元件12的大小為0.3mm的四方形、厚度0.09mm、h為0.03mm和0.1mm兩種，當h為0.02時，x為0.1mm～0.35mm等6種，h為0.1時，為0.1mm～0.55mm等5種。熒光物質(zhì)使用了在575nm具有峰值波長的寬帶分光分布的物質(zhì)。熒光物質(zhì)和硅酮樹脂的混合重量為70∶30?；旌虾兔撆菔褂脵C械充分進行。
使輸入到LED元件12的電流為40mA，計測從樹脂部13的上表面部和側(cè)面部發(fā)射的光的分光發(fā)射照度。從該計測結(jié)果求出照明光的色度，求出從上表面部發(fā)射的光和從側(cè)面部發(fā)射的光之間的色度差Cu’v’。
圖14的曲線圖表示色度差Cu’v’隨x的變化。符號“▲”表示h為0.02mm時的數(shù)據(jù)，符號“●”表示h為0.1mm時的數(shù)據(jù)。
從圖14的曲線圖可知，當h為0.02mm時，色度差減小的拐點存在于x＝0.15的位置。此外，當h為0.1mm時，色度差減小的拐點存在于x＝0.2的位置。因此，當LED元件12的上表面和樹脂部13的上表面的距離h為0.02mm以上0.1mm以下時，如果LED元件側(cè)面和第一樹脂部的圓柱形狀側(cè)面的距離x設(shè)定為0.15mm以上0.5mm以下，就能減少顏色不均勻。
所述數(shù)據(jù)是h為0.03mm和0.1mm時取得的。如果減少樹脂部中包含的熒光物質(zhì)的重量比率，則能相對厚地形成樹脂部。當熒光物質(zhì)的重量比率大時，即使樹脂部薄時，也充分吸收從LED元件發(fā)出的光，能變換為長波長的光。作為熒光物質(zhì)，評價把非YAG類的熒光物質(zhì)(YAG類以外的熒光物質(zhì))加入硅酮樹脂中而形成的比較厚的樹脂部(h超過0.1mm時)的特性。
下面，參照附圖，詳細說明所述評價結(jié)果。
首先，熒光物質(zhì)和硅酮樹脂的混合重量比率設(shè)定為70∶30。使用的LED元件大致具有長方體的形狀，是高度0.1mm、平面尺寸0.32×0.30mm的正方形。使用峰值波長458nm和峰值波長464nm的2種LED元件。
圖20記載了覆蓋單一的LED元件而形成的圓柱狀樹脂部的尺寸參數(shù)。這里，把樹脂部的直徑記載為Φ，高度記載為H。
如圖21(a)和圖21(b)所示，評價了分光光指向特性。更具體而言，如圖21(a)所示，沿著垂直于襯底的主面的兩個平面，求出兩種發(fā)光光譜的角度依存性。在測定中使用了大塚電子制造的商品名MCPD1000的分光配光測定裝置。此外，在測定時，使40mA的電流流向LED元件。
圖22(a)表示關(guān)于峰值波長為464nm的光的數(shù)據(jù)。表示樹脂部的直徑Φ為0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm和1.0mm時的光指向依存性。H設(shè)定為0.34mm。圖22(b)表示關(guān)于峰值波長為458nm的光的同樣數(shù)據(jù)。圖22(a)和圖22(b)的曲線圖的縱軸是相關(guān)色溫度，橫軸是角度。如圖21(b)所示，該角度是連接LED元件的中心與受光器的受光部中心的直線、與垂直于襯底的方位之間所形成的角度。
從圖22(a)和圖22(b)可知，如果樹脂部的直徑Φ變?yōu)?.7mm以上，則表示相關(guān)色溫度的角度依存性減小，顏色不均勻減小。
圖22(a)和(b)的各曲線圖中表示的數(shù)據(jù)，是從14種不同方位測定LED元件發(fā)出的光而取得的。接著，根據(jù)上述數(shù)據(jù)，求出垂直于襯底的方位(角度為0)的數(shù)據(jù)(中心數(shù)據(jù))與從垂直于襯底的方位傾斜的方位(角度不是0)的數(shù)據(jù)(周圍數(shù)據(jù))的差。圖23是用縱軸表示該差、用橫軸表示樹脂部的直徑Φ的曲線圖。在該曲線中，●是關(guān)于波長464nm的光的數(shù)據(jù)，▲是關(guān)于波長458nm的光的數(shù)據(jù)。
由圖23可以看出，不僅樹脂部的直徑為0.6mm以下時、即使是1.0mm時相關(guān)色溫度的差(中心數(shù)據(jù)與周圍數(shù)據(jù)之間的差)也有增加的傾向。由此可以看出，樹脂部的直徑Φ太大也會降低作為照明光源的性能。
從本發(fā)明者的各種實驗可知，當圓柱狀的樹脂部高度H為0.25mm以上0.40mm以下時，樹脂部的直徑Φ為0.65mm以上0.95以下的范圍時，就能抑制顏色不均勻。
如果LED元件的大小從本實驗中使用的尺寸變化，則上述值變化。因此，作為更實際的參數(shù)，如果使用圖11所示的“h”和“x”，規(guī)定希望的范圍，則希望h/x在0.47以上、1.82以下的范圍內(nèi)。更希望h/x的大小為0.60以上1.68以下，進一步希望h/x的大小為0.76以上1.46以下。此外，最希望的h/x的大小為0.9以上1.26以下。
如圖19所示，即使LED元件旋轉(zhuǎn)，也必須用樹脂充分覆蓋LED元件的側(cè)面，所以x的大小至少應(yīng)具有0.02mm以上的大小。一旦確定了x的大小，則只要設(shè)定h的大小，以使上述的h/x進入希望的大小范圍內(nèi)即可。
當用直徑Φ的圓柱狀樹脂部完全覆蓋上表面為正方形的LED元件時，直徑Φ的大小有必要設(shè)定為比所述正方形對角線長。當直徑Φ與對角線相等時，因為x的大小等于(Φ-Φ/√2)/2，所以希望x＞(Φ-Φ/√2)/2的關(guān)系成立。
(實施例7)下面，參照圖15，說明本發(fā)明的LED照明光源的實施例7。圖15是表示本實施例的卡型LED照明光源、可裝卸地插入該LED照明光源的連接器123、經(jīng)過連接器123與LED照明光源電連接的點亮裝置132的立體圖。
圖示的卡型LED照明光源121插入形成有一對引導部122的連接器123內(nèi)。引導部122在把LED照明光源121向連接器123插拔時，具有使LED照明光源121的襯底邊緣向給定方向滑動的功能。在連接器123中設(shè)置有與卡型LED照明光源121的供電電極(未圖示)，通過線131連接在點亮裝置132上。
LED照明光源121希望是具有安裝在矩形襯底上的多個LED元件，各LED元件由所述的圓柱形狀樹脂部覆蓋。LED照明光源121的襯底也可以具有連接各LED元件與供電電極的多層布線。此外，具有與LED元件對應(yīng)的開口部的金屬性反射板也可以粘貼在襯底表面上。
這樣，本實施例的LED照明光源121具有與存儲卡等類似的卡型形狀，所以對于具有連接器的各種儀器的插拔(裝卸)是自由的。因此，當照明裝置中使用的LED照明光源121的壽命用盡時，通過把該LED照明光源121與同樣形狀的新的LED照明光源交換，能繼續(xù)使用照明裝置。此外，如果從具有不同特性的多種LED照明光源121中適當選擇適當?shù)?，安裝到照明裝置上，就能在使用同一照明裝置的情況下，提供多樣的照明光。
下面，參照圖16和圖17，進一步詳細說明本實施例的卡型LED照明光源121的結(jié)構(gòu)。圖16是卡型LED照明光源121的分解立體圖，圖17是卡型LED照明光源121中的設(shè)置了LED元件的區(qū)域的剖視圖。
首先，參照圖16。本實施例的LED照明光源121具有在襯底11上排列為矩陣狀的多個圓筒樹脂部213。在圖16中，未畫出LED元件，但是LED元件被圓筒樹脂部213覆蓋。如上所述，在圓筒樹脂部213中分散熒光物質(zhì)，把從LED元件發(fā)出的光變換為長波長的光。
在襯底11的表面(安裝面)上粘貼具有包圍各圓筒狀樹脂部213的多個開口部的光反射板152。光反射板152的內(nèi)周面傾斜為圓錐形，起到對從圓筒狀樹脂部213發(fā)出的光進行反射的光反射面的作用。
下面，參照圖17。各實施例的各LED元件153與粘貼在構(gòu)成襯底11的金屬板150上的多層布線襯底151的布線圖案159通過倒裝法安裝連接。LED元件153由含有熒光物質(zhì)的樹脂部213覆蓋，該樹脂部(第一樹脂部)213由具有透鏡功能的第二樹脂部162覆蓋。
在本實施例的多層布線襯底151上形成有2層的布線圖案159，不同層中的布線圖案159通過通路孔163連接。最上層的布線圖形159，經(jīng)Au凸臺161與LED元件153的電極連接。布線圖案159例如由銅、鎳、鋁、或以這些金屬為主成分的合金形成的布線圖案構(gòu)成。
具有這樣的結(jié)構(gòu)的多層布線襯底151的上表面的大部分，由光反射板152覆蓋，但一部分露出。在多層布線襯底151的露出區(qū)域中形成多個供電電極(未圖示)。該供電電極通過卡型LED照明光源插入的連接器電連接在照明裝置的點亮電路上。
須指出的是，在圖17所示的例子中，在光反射板152和多層布線襯底151之間設(shè)置有未充滿層(應(yīng)力緩和層)160。通過該未充滿層160，緩和在金屬制的光反射板152和多層布線襯底151之間存在的熱膨脹差引起的應(yīng)力，并且也確保光反射板152和多層布線襯底51上的上層布線之間的電絕緣。
(實施例8)下面，參照圖18，說明本發(fā)明的LED照明光源的實施例8。圖18(a)是本實施例的LED照明光源的剖視圖，圖18(b)是它的俯視圖。
在本實施例中，在一個襯底11上安裝LED元件141和LED元件142，這些LED元件141和142由含有熒光物質(zhì)的一個圓柱狀樹脂部13覆蓋。
從LED元件141和LED元件142發(fā)射的光的一部分由圓柱狀樹脂部13變換為波長長的光。即使用一個圓柱狀樹脂部覆蓋多個LED元件，也能減少顏色不均勻。
須指出的是，從LED元件141和LED元件142發(fā)射的光的波長沒必要一致。
本發(fā)明適用于置換到利用放電的已經(jīng)存在的照明光源中的各種照明光源。
權(quán)利要求
1.一種LED照明光源，包括襯底、用倒裝法安裝在所述襯底上的LED元件、覆蓋所述LED元件并且具有把從所述LED元件發(fā)射的光變換為包含比所述光的波長還長的波長的光的至少一種熒光物質(zhì)的樹脂部，其中所述樹脂部具有與能反射從所述樹脂部出射的光的面分開的側(cè)面，所述側(cè)面由包圍所述LED元件的側(cè)面部的面構(gòu)成，所述面的至少一部分包含曲面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明光源，其中所述LED元件具有至少3個平面狀的側(cè)面，相鄰的2個側(cè)面在角部連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED照明光源，其中所述樹脂部的所述曲面至少存在于所述LED元件的與所述角部對向的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED照明光源，其中所述樹脂部的所述曲面對于所述樹脂部的中心所形成的角度，設(shè)定為比把所述LED元件搭載在所述襯底上時產(chǎn)生的相對于所述LED元件中心的旋轉(zhuǎn)角度還大。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項所述的LED照明光源，其中所述樹脂部具有軸對稱形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED照明光源，其中所述樹脂部的形狀是具有比所述LED元件的對角線長度還長的直徑的圓柱狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED照明光源，其中當包含所述熒光物質(zhì)的樹脂部的上表面與所述LED元件的上表面的距離為h，包含所述熒光物質(zhì)的樹脂部的側(cè)面與所述LED元件側(cè)面的距離為x時，滿足0.02≤h≤0.1mm和0.15≤x≤0.5mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED照明光源，其中所述熒光物質(zhì)為非YAG類；當包含所述熒光物質(zhì)的樹脂部的上表面與所述LED元件的上表面的距離為h，包含所述熒光物質(zhì)的樹脂部的側(cè)面與所述LED元件側(cè)面的距離為x時，h超越0.1mm時，滿足0.47≤h/x≤1.82的關(guān)系。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED照明光源，其中包含所述熒光物質(zhì)的樹脂部由硅酮樹脂形成；所述熒光物質(zhì)的平均粒徑為3μm以上15μm以下，并且具有比硅酮的比重大的比重；當包含所述熒光物質(zhì)的樹脂部的上表面與所述LED元件的上表面的距離為h，包含所述熒光物質(zhì)的樹脂部的側(cè)面與所述LED元件側(cè)面的距離為x時，滿足1/5≤h/x≤1/2的關(guān)系。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的LED照明光源，其中包含所述熒光物質(zhì)的樹脂部含有平均粒徑比1μm還小的觸變劑的粒子。
11.根據(jù)權(quán)利要求1～10中任一項所述的LED照明光源，其中安裝在所述襯底上的所述LED元件的數(shù)量為多個，所述多個LED元件的每一個分別由所述樹脂部個別覆蓋。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的LED照明光源，其中還包括具有把從所述多個LED元件各自的所述樹脂部發(fā)射的光向遠離所述襯底的方向反射而傾斜的反射面的光反射構(gòu)件；傾斜的所述反射面包圍各LED元件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的LED照明光源，其中所述光反射構(gòu)件，是具有分別包圍各LED元件的多個開口部的板狀形狀，并且配置在所述襯底上；所述光反射構(gòu)件的厚度為所述樹脂部的高度的20倍以下。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的LED照明光源，其中所述光反射構(gòu)件的厚度為5mm以下。
15.根據(jù)權(quán)利要求1～10中的任意一項所述的LED照明光源，其中安裝在所述襯底上的所述LED元件的數(shù)量為多個，所述多個LED元件由單一的樹脂部覆蓋。
16.根據(jù)權(quán)利要求1～10中的任意一項所述的LED照明光源，其中還包括具有把從所述樹脂部發(fā)射的光向遠離所述襯底的方向反射而傾斜的反射面的光反射構(gòu)件。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的LED照明光源，其中所述光反射構(gòu)件由配置在所述襯底上的板形成；所述反射面，由形成在所述板上的開口部的內(nèi)壁面構(gòu)成，并包圍包含所述熒光物質(zhì)的樹脂部的側(cè)面。
18.根據(jù)權(quán)利要求1～17中的任意一項所述的LED照明光源，其中還具有覆蓋所述樹脂部的第二樹脂部。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的LED照明光源，其中還具有填充包含所述熒光物質(zhì)的樹脂部的側(cè)面與所述光反射構(gòu)件之間的第二樹脂部。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的LED照明光源，其中所述第二樹脂部具有透鏡功能。
21.根據(jù)權(quán)利要求1～20中的任意一項所述的LED照明光源，其中包含所述熒光物質(zhì)的樹脂部的中心軸和所述LED元件的中心軸大致一致。
22.一種LED照明光源的制造方法，是包含準備用倒裝法安裝了至少一個LED元件的襯底的步驟(a)；在所述襯底上形成覆蓋所述LED元件，并且包含把從所述LED元件發(fā)射的光變換為具有比所述光的波長還長的波長的光的熒光物質(zhì)的樹脂部的步驟(b)，的LED照明光源的制造方法，其中步驟(b)包含使樹脂成型，制作側(cè)面露出的所述樹脂部的步驟。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的LED照明光源的制造方法，其中在所述步驟(a)中，當準備了用倒裝法安裝了多個LED元件的襯底時，在步驟(b)中，用各所述樹脂部覆蓋各LED元件。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的LED照明光源的制造方法，其中在所述步驟(b)中，把所述樹脂部形成圓柱狀。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的LED照明光源的制造方法，其中在形成包含所述熒光物質(zhì)的樹脂部后，還包括在所述襯底上配置具有對從所述樹脂部發(fā)射的光進行反射的反射面的光反射構(gòu)件的步驟(c)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的LED照明光源的制造方法，其中在所述步驟(a)中，當準備了用倒裝法安裝了多個LED元件的襯底時，所述光反射構(gòu)件具有包圍各LED元件的多個反射面。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的LED照明光源的制造方法，其中所述步驟(c)之后，還包括形成第二樹脂部，以便覆蓋包含有所述熒光物質(zhì)的樹脂的步驟(d)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的LED照明光源的制造方法，其中在所述步驟(d)中，把所述第二樹脂部形成透鏡形狀。
全文摘要
一種LED照明光源，具有襯底(11)、用倒裝法安裝在襯底(11)上的LED元件(12)、覆蓋LED元件(12)并且含有把從LED元件(12)發(fā)射的光變換為具有比該光波長還長的波長光的熒光物質(zhì)的樹脂部(13)。樹脂部(13)具有從能反射由樹脂部(13)發(fā)射的光的面分開的側(cè)面，該側(cè)面由包圍LED元件(12)的側(cè)面部的面構(gòu)成，所述面的至少一部分包含曲面。提供減少顏色不均勻的LED照明光源。
文檔編號H01L33/60GK1508888SQ200310114839
公開日2004年6月30日 申請日期2003年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月7日
發(fā)明者矢野正, 清水正則, 松井伸幸, 瀨戶本龍海, 田村哲志, 則, 幸, 志, 龍海 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社