(57)【要約】      （修正有）【課題】発光素子から放出された光を高効率で波長変換体に入射させることで波長変換効率を向上させ、高輝度な発光装置を提供する。【解決手段】基板２１及び基板上に形成された半導体発光層２２を含む発光素子と、半導体発光層の上面及び側面を覆うように基板の上面上に形成され、透光性を有する接着層３０と、接着層を介して発光素子の半導体発光層に接着されかつ半導体発光層から放出された光に対して波長変換を行う波長変換体４０であって、半導体発光層よりも大きくかつ接着層に接する光入射面４０Ｐと、光入射面とは反対側に面しかつ光入射面よりも小さな光出射面４０Ｑと、を有する波長変換体と、を有し、接着層は、基板の上面から波長変換体の光入射面に向かって外側に傾斜する側面３０Ａを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板及び前記基板上に形成された半導体発光層を含む発光素子と、
前記半導体発光層の上面及び側面を覆うように前記基板の上面上に形成され、透光性を有する接着層と、
前記接着層を介して前記発光素子の前記半導体発光層に接着されかつ前記半導体発光層から放出された光に対して波長変換を行う波長変換体であって、前記半導体発光層よりも大きくかつ前記接着層に接する光入射面と、前記光入射面とは反対側に面しかつ前記光入射面よりも小さな光出射面と、を有する波長変換体と、を有し、
前記接着層は、前記基板の前記上面から前記波長変換体の前記光入射面に向かって外側に傾斜する側面を有することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記接着層は、前記波長変換体の前記光入射面の全体を覆うように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記波長変換体は、
前記光入射面をなす底面を有しかつ柱形状を有する第１の柱状部と、
前記第１の柱状部の上面に一致する底面を有しかつ錐台形状を有する錐台状部と、
前記錐台状部の上面に一致する底面及び前記光出射面をなす上面を有しかつ柱形状を有する第２の柱状部と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記発光素子は、前記基板上に設けられ、前記半導体発光層に電気的に接続されたパッド電極を有し、
前記波長変換体の側面は、前記パッド電極の側面に接していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項５】
前記波長変換体の側面を覆いかつ前記発光素子及び前記波長変換体によって生成された光に対して反射性を有する光反射体を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば発光ダイオードなどの発光素子を含む発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光装置は、例えば、端子や配線などが設けられた基板と、当該基板上に実装された少なくとも１つの発光素子とを含む。例えば、特許文献１には、発光素子と、当該発光素子から出射された光を透過させつつ外部に放出する透光性部材と、を有する発光装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2010-272847号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発光装置に要求される特性としては、例えば、高輝度であること、波長特性や配光特性などの光学特性が安定していること、及び高品質であることなどが挙げられる。また、発光装置に要求される光学特性としては、例えば、所望の波長（発光色）の光が取り出されること、またその取り出される光の波長にムラがないこと、及び取り出される光が所望の強度特性を有すること（例えば配光領域内で所望の強度分布を有すること）などが挙げられる。
【０００５】
例えば、所定の波長の光を放出する発光素子及び当該発光素子から放出された光の波長を変換する波長変換体を組み合わせて発光装置を構成し、当該波長変換体から光を出射させることで、当該発光装置から所望の波長の光を取り出すことができる。
【０００６】
この場合、高い波長変換効率及び光取り出し効率を得ることを考慮すると、発光素子から放出された光は、その全てが波長変換体に入射することが好ましい。
【０００７】
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、発光素子から放出された光を高効率で波長変換体に入射させることで波長変換効率を向上させ、高輝度な発光装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による発光装置は、基板及び基板上に形成された半導体発光層を含む発光素子と、半導体発光層の上面及び側面を覆うように基板の上面上に形成され、透光性を有する接着層と、接着層を介して発光素子の半導体発光層に接着されかつ半導体発光層から放出された光に対して波長変換を行う波長変換体であって、半導体発光層よりも大きくかつ接着層に接する光入射面と、光入射面とは反対側に面しかつ光入射面よりも小さな光出射面と、を有する波長変換体と、を有し、接着層は、基板の上面から波長変換体の光入射面に向かって外側に傾斜する側面を有することを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１に係る発光装置の斜視図である。
【図２】実施例１に係る発光装置の上面図である。
【図３】実施例１に係る発光装置の断面図である。
【図４】実施例１に係る発光装置の断面図である。
【図５】実施例２に係る発光装置の断面図である。
【図６】実施例３に係る発光装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、実施例１に係る発光装置１０の模式的な斜視図である。また、図２は、発光装置１０の上面図である。図１及び図２を用いて、発光装置１０の概略的な構成について説明する。発光装置１０は、実装用基板（第１の基板、以下、単に基板と称する）１１と、基板１１上に実装された発光素子２０と、を有する。
【００１２】
基板１１は、例えば、絶縁性を有する基材１１Ａ及び基材１１Ａ上に形成された配線電極１１Ｂを有する。基板１１は、発光素子２０を実装する実装面を有する。本実施例においては、基材１１Ａは、平板形状を有し、その主面の一方である上面を当該実装面として有する。例えば、基材１１Ａは、高い熱伝導性を有する材料、例えばＡｌＮからなる。配線電極１１Ｂは、例えばパターニングされて基材１１Ａ上に形成された銅膜からなる。
【００１３】
発光素子２０は、例えば、発光ダイオードなどの半導体発光素子である。発光素子２０は、例えば、支持基板（第２の基板、以下、単に基板と称する）２１と、基板２１に支持された半導体発光層（以下、単に半導体層と称する）２２と、を含む。例えば、基板２１は、平板形状を有し、Ｓｉからなる。また、半導体層２２は、例えば、窒化物半導体からなる。
【００１４】
また、発光素子２０は、基板２１上における半導体層２２の側方に設けられたパッド電極２３と、基板２１における半導体層２２とは反対側（基板１１側）の面上に設けられた裏面電極２４と、を有する。例えば、半導体層２２は、ｎ型半導体層（図示せず）及びｐ型半導体層（図示せず）を有する。例えば、パッド電極２３は、半導体層２２のｐ型半導体層に接続されている。また、裏面電極２４は、半導体層２２のｎ型半導体層に接続されている。
【００１５】
また、本実施例においては、パッド電極２３は、ボンディングワイヤを介して基板１１の配線電極１１Ｂに接続されている。また、基板１１の基材１１Ａは、その主面間を貫通するビア（図示せず）を有する。裏面電極２４は、当該ビアを介して、基材１１Ａの配線電極１１Ｂとは反対側の面上に設けられた配線電極（図示せず）に接続されている。
【００１６】
本実施例においては、発光素子２０は、矩形の上面形状を有する。具体的には、本実施例においては、基板２１及び半導体層２２の各々は、矩形の上面形状を有する。例えば、半導体層２２の上面は、一辺が約１ｍｍの正方形の形状を有する。
【００１７】
なお、本実施例においては、発光装置１０が１つの発光素子２０を有する場合について説明するが、発光素子２０の構成はこれに限定されない。例えば、発光装置１０が複数の発光素子２０を有していてもよい。また、発光素子２０の上面形状は、矩形に限定されず、例えば多角形状又は円形状を有していてもよい。
【００１８】
発光装置１０は、発光素子２０上に形成され、接着層３０を介して発光素子２０に接着された波長変換体４０を有する。接着層３０は、例えば発光素子２０の基板２１上において半導体層２２の上面及び側面を覆うように層状に形成されている。また、接着層３０は、発光層２０から放出される光及び波長変換体４０から出射される光に対して透光性を有する。例えば、接着層３０は、透明な樹脂層からなる。
【００１９】
本実施例においては、波長変換体４０は、発光素子２０における半導体層２２の上面全体を覆っている。また、波長変換体４０は、半導体層２２の上面よりも大きなサイズの底面を有する。波長変換体４０は、例えば、ＹＡＧ蛍光体及びアルミナを焼結して形成された蛍光体プレートからなる。
【００２０】
発光装置１０は、基板１１上に形成され、発光素子２０を封止し、かつ波長変換体４０の側面を覆う光反射体５０を有する。図１においては、発光装置１０の光反射体５０の内側の構造を図示するため、光反射体５０の外縁のみを破線で示し、その図示を省略している。
【００２１】
光反射体５０は、発光素子２０から放出される光及び波長変換体４０から出射される光に対して反射性を有する。例えば、光反射体５０は、光散乱性の粒子（例えば酸化チタン粒子）を含有する樹脂体からなる。光反射体５０は、波長変換体４０の上面を露出させるように、基板１１上に形成されている。本実施例においては、波長変換体４０における光反射体５０から露出した表面は、発光装置１０における光取り出し面を形成する。
【００２２】
図３は、発光装置１０の断面図であり、図２における３−３線に沿った断面図である。また、図４は、図２における４−４線に沿った断面図である。図３及び図４を用いて、発光装置１０における波長変換体４０及び光反射体５０の詳細な構造について説明する。
【００２３】
まず、波長変換体４０は、接着層３０を介して発光素子２０（半導体層２２）に対向し、基板１１に沿って延びる面を発光素子２０から放出された光が入射する光入射面４０Ｐとして有し、光入射面４０Ｐから入射した光に対して波長変換を行う。また、波長変換体４０は、光反射体５０に覆われていない面を波長変換体４０内の光が出射する光出射面４０Ｑとして有する。本実施例においては、光出射面４０Ｑは、発光装置１０における光取り出し面である。
【００２４】
また、本実施例においては、波長変換体４０の光出射面４０Ｑは、光入射面４０Ｐよりも小さな平面サイズを有する。また、波長変換体４０は、全体として、光入射面４０Ｐから光出射面４０Ｑに向かって（発光素子２０から離れるに従って）徐々に側面間の距離が小さくなるような先細り形状を有する。
【００２５】
本実施例においては、波長変換体４０は、基板１１から垂直に延びる側面４１Ａと、光入射面４０Ｐとして機能する底面４１Ｂと、を有し、柱形状を有する柱状部（第１の柱状部）４１を有する。
【００２６】
本実施例においては、柱状部４１の底面４１Ｂは、その全体が接着層３０に接しており、かつ半導体層２２（基板１１）に沿って延びている。また、本実施例においては、柱状部４１の底面４１Ｂ及び底面４１Ｂとは反対側の上面の各々は、矩形の平面形状を有する。すなわち、本実施例においては、柱状部４１は、四角柱の形状を有する。
【００２７】
また、柱状部４１の底面４１Ｂ、すなわち本実施例における波長変換体４０の光入射面４０Ｐは、半導体層２２よりも大きな平面サイズを有する。また、本実施例においては、図３に示すように、波長変換体４０の光入射面４０Ｐは、部分的に基板２１よりも大きな幅（又は長さ）を有する。
【００２８】
また、本実施例においては、接着層３０は、半導体層２２の側面を覆うように基板２１上に形成されている。また、本実施例においては、接着層３０は、光入射面４０Ｐの端部及び基板２１の端部に接し、波長変換層４０から基板２１に向かってテーパ形状を有する側面３０Ａを有する。
【００２９】
また、本実施例においては、図４に示すように、発光素子２０は、基板２１上にパッド電極２３を有する。接着層３０は、パッド電極２３に接する側面３０Ｂを有する。本実施例においては、パッド電極２３は、接着層３０を越える高さを有する。また、本実施例においては、柱状部４１の側面４１Ａは、部分的にパッド電極２３の側面に突き当たっている。
【００３０】
また、波長変換体４０は、柱状部４１に一致する底面を有するように柱状部４１上において柱状部４１に一体的に形成され、かつ錐台形状を有する錐台状部４２を有する。本実施例においては、錐台状部４２は、底面に対して内側に傾斜する側面４２Ａを有する。
【００３１】
本実施例においては、錐台状部４２は、四角錐台の形状を有する。また、本実施例においては、錐台状部４２の４つの全ての側面は、側面４２Ａとして構成されている。従って、本実施例においては、錐台状部４２は、上面を頂面とし、頂面に向かって全ての側面が傾斜する先細り形状を有する。
【００３２】
また、本実施例においては、波長変換体４０は、錐台状部４２の上面に一致する底面を有するように錐台状部４２上において錐台状部４２に一体的に形成され、かつ柱形状を有する柱状部（第２の柱状部）４３を有する。柱状部４３は、底面に対して垂直に延びる側面４３Ａを有する。また、本実施例においては、柱状部４３は、柱状部４１の底面４１Ｂよりも小さな上面４３Ｂを有する。また、柱状部４３は、四角柱の形状を有する。
【００３３】
また、本実施例においては、柱状部４３の上面４３Ｂは、光反射体５０から露出している。本実施例においては、柱状部４３の上面４３Ｂは、波長変換体４０の光出射面４０Ｑとして機能する。
【００３４】
本実施例においては、波長変換体４０は、一方の主面を光入射面４０Ｐとし、他方の主面を光出射面４０Ｑとする全体として板状の形状を有する。また、柱状部４１の側面４１Ａ、錐台状部４２の側面４２Ａ及び柱状部４３の側面４３Ａの全体は、波長変換体４０の側面を構成する。例えば、波長変換体４０における光入射面４０Ｐから光出射面４０Ｑまでの距離、すなわち波長変換体４０の厚さは、約５０〜５００μｍである。
【００３５】
また、本実施例においては、柱状部４１の側面４１Ａ、錐台状部４２の側面４２Ａ及び柱状部４３の側面４３Ａは、連続して一体的に形成されている。すなわち、各部分の側面は、その端部において隣接する他の部分の側面に接している。
【００３６】
波長変換体４０は、例えば、柱状部４１の底面４１Ｂ及び柱状部４３の上面４３Ｂとなる主面を有する蛍光体プレートを以下の２つのステップで切削することによって形成することができる。
【００３７】
例えば、第１のステップにおいては、柱状部４３の側面４３Ａと同一形状の平坦部、及び錐台状部４２の側面４２Ａと同一形状の傾斜部を有するブレード面のダイシングブレード（第１のブレード）を用いて、蛍光体プレートを切削して当該蛍光体プレートの主面に溝を形成する。これによって、蛍光体プレートには、側面４３Ａ及び４２Ａとなる部分が形成される。
【００３８】
次に、第２のステップにおいては、当該蛍光体プレートの当該主面に垂直なブレード面を有するブレード（第２のブレード）を用いて、当該蛍光体プレートにおける第１のステップで形成した溝の底部に凹部又は貫通孔を形成する。これによって、蛍光体プレートには、側面４１Ａとなる部分が形成される。なお、例えば、この他の当該蛍光体プレートの主面を研削することで、柱状部４１の底面４１Ｂ及び柱状部４３の上面４３Ｂの面形状及び面品質を安定させることができる。
【００３９】
例えばこのようにして、波長変換体４０を作製することができる。なお、波長変換体４０の形成方法はこれに限定されない。例えば、波長変換体４０は、成型加工によって形成されることもできる。
【００４０】
次に、光反射体５０は、基板１１上において、発光素子２０（基板２１、半導体層２２、パッド電極２３及び裏面電極２４）及び基板１１上の各配線電極を封止する。これによって、発光素子２０を電気的に保護する。また、光反射体５０は、波長変換体４０の側面を覆う。これによって、波長変換体４０から出射される光の方向が制限される。
【００４１】
本実施例においては、波長変換体４０は、接着層３０を介して発光素子２０に接着され、柱状部４１、錐台状部４２及び柱状部４３がそれぞれの上面及び底面を共有するように順に積層された構造を有する。また、波長変換体４０の光入射面４０Ｐは、半導体層２２よりも大きな平面サイズを有する。
【００４２】
また、接着層３０は、半導体層２２の側面を覆うように基板２１上に形成され、また、基板２１から波長変換体４０の光入射面４０Ｐに向かって外側に傾斜する側面３０Ａを有する。これによって、発光素子２０から放出された光を高効率で波長変換体４０に入射させることができる。従って、波長変換体４０内での波長変換効率が向上する。
【００４３】
より具体的には、まず、波長変換体４０の光入射面４０Ｐは、半導体層２２よりも大きなサイズを有することで、半導体層２２から放出される光の多くを光入射面４０Ｐで受けることができる。これによって、発光素子２０から波長変換体４０に入射する光の量が増加し、波長変換体４０の波長変換効率が向上する。
【００４４】
一方、その場合、光入射面４０Ｐは、半導体層２２よりも大きなサイズを有するため、例えば、光入射面４０Ｐの外周部には、波長変換体４０の入射面４０Ｐと半導体層２２とが対向しない部分が存在する。従って、この光入射面４０Ｐの外周部には、半導体層２２から放出された光が入射しにくい。
【００４５】
本願の発明者らは、この光入射面４０Ｐにおける半導体層２２に対向しない部分においても光が十分に入射させることで、波長変換体４０の波長変換効率が大幅に向上することを見出した。これに対し、接着層３０は、半導体層２２から放出された光を当該光入射面４０Ｐの外周部を介して波長変換体４０Ｐに高効率で入射するように、及び、その後半導体層２２に再度光が入射しにくいように、構成されている。
【００４６】
本実施例においては、接着層３０は、半導体層２２の側面の外側にも設けられている。また、接着層３０は、光入射面４０Ｐに向かって外側に傾斜する側面３０Ａを有する。従って、光入射面４０Ｐの外周部においては、半導体層２２の側面から放出された光、及び波長変換体４０から接着層３０に戻って来た光の両方が、半導体層２２に入射することなく、接着層３０内を伝搬して波長変換体４０に入射する可能性が高い。
【００４７】
換言すれば、半導体層２２の外周部において、半導体層２２から放出された光のうち、半導体層２２に再度入射することで吸収される光が少なくなる。従って、半導体層２２の中央部分と、半導体層２２の側面近傍との間で、波長変換体４０に入射する光の光量の差が低減される。
【００４８】
従って、波長変換体４０における光入射面４０Ｐの全体に高効率で光を入射させることができる。従って、波長変換体４０の全体で高効率な波長変換を行うことができる。従って、強度ムラ及び色ムラが低減された高輝度な光を波長変換体４０から出射させることができる。
【００４９】
また、本実施例においては、接着層３０は、光入射面４０Ｐの全体を覆い、また基板２１の上面の端部に達するように形成されている。換言すれば、側面３０Ａは、光入射面４０Ｐの端部と、基板２１の上面の端部とに接するように形成され、半導体層２２の側面から離間している。これによって、半導体層２２の側面と波長変換体４０の光入射面４０Ｐとの間における接着層３０内の光の伝搬空間が十分に設けられる。従って、波長変換体４０への光の入射量及び波長変換体４０の波長変換効率は大幅に向上する。
【００５０】
なお、仮に接着層３０が傾斜する側面３０Ａを有さず、また、例えば半導体層２２の側面を覆っていない場合、半導体層２２から波長変換体４０の柱状部４１の外周部に入射する光が非常に少なくなる。従って、波長変換体４０の周辺部の領域は、十分な光量の光が生成及び出射されない領域となる可能性が高い。従って、波長変換体４０の光出射面４０Ｑから出射される光に強度ムラ及び色ムラが生じやすい。接着層３０が上記したように構成されることで、これらの課題が大幅に改善される。
【００５１】
また、接着層３０は、接着層３０となる硬化性樹脂材料を基板２１上に塗布する際に、その塗布量を調節することで、容易に形成されることができる。具体的には、基板２１上において半導体層２２の上面及び側面の全体を覆うように当該樹脂材料を塗布し、この上に波長変換体４０を配置した後、当該樹脂材料を硬化させればよい。
【００５２】
あらかじめ半導体層２２の側面を覆うように樹脂材料を塗布しておけば、波長変換体４０を配置した際に、波長変換体４０の底面である光入射面４０Ｐの全体に樹脂材料が容易に濡れ広がる。また、波長変換体４０の底面を半導体層２２よりも大きいサイズで形成しておくことで、樹脂材料は、基板２１の端部と波長変換体４０の底面の端部とを接続するように、自然と傾斜して形成される。接着層３０は、例えばこのようにして容易に形成することができる。
【００５３】
また、波長変換体４０が最も近接して発光素子２０側に柱状部４１を有することで、発光素子２０から放出された光が波長変換体４０内に留まりやすくなる。従って、発光素子２０から放出された光に対する高い波長変換効率を維持することができる。
【００５４】
また、一様な厚みの柱状部４１に光が入射することで、柱状部４１の面内での波長変換ムラが抑制される。従って、柱状部４１から錐台状部４２に向かう光における柱状部４１の面内での強度ムラ、及び色ムラを抑制することができる。
【００５５】
また、波長変換体４０が錐台状部４２を有することで、錐台状部４２から光出射面４０Ｑに向かう光を集光することができる。従って、例えば、十分な光量の光が放出されるようなサイズの発光素子２０（半導体層２２）を構成した上で、この発光素子２０からの放出光を発光領域よりも小さな領域に集めることができる。これによって、例えば、波長変換体４０の光出射面４０Ｑからは、高輝度な光を出射させることができる。
【００５６】
また、波長変換体４０が錐台状部４２上に柱状部４３を有することで、錐台状部４２によって集光された光の光量を柱状部４３の面内で均一化することができる。従って、柱状部４３の面内での強度ムラ、及び色ムラを抑制することができる。
【００５７】
また、本実施例においては、波長変換体４０は、矩形の上面形状を有する。これによって、種々の用途に容易に適用可能な形状の配光特性を得ることができる。例えば、発光装置１０は、照明用途、例えば車両用灯具として用いる場合に好適な構成を有する。例えば、波長変換体４０が矩形の上面形状を有することで、ヘッドランプに求められる特性、例えば中央領域が高輝度であり、周辺領域が低輝度であるような配光特性の光を容易に形成することができるからである。
【００５８】
また、図４に示すように、発光素子２０は、基板２１上に形成されたパッド電極２３を有し、波長変換体４０は、その側面においてパッド電極２３に突き当たるように配置されている。これによって、発光素子２０（半導体層２２）と波長変換値４０との配置関係が確実に定まる。
【００５９】
これは、接着層３０を塗布して波長変換体４０を発光素子２０上に接着する際に、パッド電極２３に突き当てておくことで、波長変換体４０が位置ずれを起こしにくいからである。すなわち、波長変換体４０と発光素子２０との間の位置関係の接着時のバラつきが生じにくい。従って、安定して所望の光学特性を得ることができる。
【００６０】
なお、上記した波長変換体４０の構成は、一例に過ぎない。例えば、本実施例においては、波長変換体４０は、一体的に形成された柱状部４１、錐台状部４２及び柱状部４３を有する場合について説明した。また、上下に隣接する各部分の上面及び底面の形状が一致する場合について説明した。しかし、波長変換体４０は、例えば互いに分離可能なように形成された柱状部４１、錐台状部４２及び柱状部４３を有していてもよい。また、上下に隣接する各部分の上面及び底面は互いに光学的に結合していればよく、その形状は一致しなくてもよく、また、互いに離間していてもよい。
【００６１】
また、本実施例においては、発光素子２０が基板２１上にパッド電極２３を有し、波長変換体４０がこのパッド電極２３に接するように配置されている場合について説明した。しかし、発光素子２０及び波長変換体４０の構成は、これに限定されない。例えば、発光素子２０は、パッド電極２３を有さず、またボンディングワイヤを介さずに基板１１上に実装されていてもよい。この場合、例えば、波長変換体４０の光入射面４０Ｐは、その全体において基板２１の上面よりも大きな平面サイズを有していてもよい。また、この場合、接着層３０は、基板２１の上面の外周部の全周に亘ってその上面の端部に接していてもよい。
【００６２】
また、本実施例においては、基板１１上に波長変換体４０の側面を覆う光反射体５０が形成されている場合について説明した。しかし、光反射体５０は、設けられていなくてもよい。
【００６３】
例えば、波長変換体４０の側面は、光学的に露出されている場合でも、ある程度の反射機能を有する。これは、例えば、波長変換体４０の内部から側面に入射する光は、例えば全反射によって波長変換体４０内に留まるからである。また、本実施例のように波長変換体４０を板状に形成するなど、波長変換体４０の側面に対して底面又は上面を比較的大きくすることで、大部分の光は光出射面４０Ｑから出射する。従って、光反射体５０が設けられていなくても、波長変換体４０から出射される光の輝度特性や配光特性を維持することができる。
【００６４】
また、本実施例においては、波長変換体４０は、一体的に形成された蛍光体プレートからなり、その全体において波長変換機能を有する場合について説明した。しかし、波長変換体４０の構成はこれに限定されない。
【００６５】
例えば、波長変換体４０は、柱状部４１の一部をなす蛍光体プレートと、当該蛍光体プレート上に形成され、波長変換体４０の他の部分をなす透光プレートと、からなっていてもよい。すなわち、波長変換体４０は、複数の部材を組み合わせた構造を有していてもよいし、またその一部のみに波長変換機能をなす部材を有していてもよい。
【００６６】
また、発光素子２０の構成や、発光装置１０の用途によっては、波長変換体４０の全体が波長変換機能を有していなくてもよい。例えば、単色（単一波長）の光のみを用いて通信や分析などを行う用途に用いられる場合、発光素子２０から放出された光がその波長特性を維持したまま取り出されればよい場合がある。この場合、波長変換体４０は、波長変換機能を有する必要はなく、例えば、単純な透光体として機能すればよい。この場合でも、当該透光体と接着剤３０とが例えば上記したような構成を有することで、発光素子２０から放出された光を高効率で当該透光体に入射させることができ、高輝度な発光装置１０を提供することができる。
【００６７】
このように、本実施例においては、発光装置１０は、基板２１及び基板２１上に形成された半導体層２２を含む発光素子２０と、接着層３０を介して半導体層２２に接着された波長変換体４０と、波長変換体４０の側面を覆う光反射体５０と、を有する。
【００６８】
また、本実施例においては、波長変換体４０は、発光素子２０から放出された光が入射する光入射面４０Ｐをなしかつ半導体層２２よりも大きな平面サイズを有する底面４１Ｂを有する柱状部４１と、柱状部４１上に形成されかつ柱状部４１の上面に光学的に結合する底面を有する錐台状部４２と、錐台状部４２上に形成されかつ錐台状部４２の上面に光学的に結合する底面及び光が外部に出射される光出射面４０Ｑをなす上面４３Ｂを有する柱状部４３と、を有する。従って、発光素子２０から放出された光を高効率で波長変換体４０に入射させることで波長変換効率を向上させ、高輝度な発光装置１０を提供することができる。
【実施例２】
【００６９】
図５は、実施例２に係る発光装置１０Ａの断面図である。発光装置１０Ａは、接着層６０の構成を除いては、発光装置１０と同様の構成を有する。接着層６０は、半導体層２２の下端部から波長変換体４０に向かって外側に傾斜する側面６０Ａを有する点を除いては、接着層３０と同様の構成を有する。
【００７０】
本実施例においては、接着層６０の側面６０Ａは、基板２１の上面の端部と波長変換体４０の光入射面４０Ｐの端部とを接続するのではなく、半導体層２２の下端部と光入射面４０Ｐの端部よりも内側の部分とを接続するように、形成されている。
【００７１】
本実施例においては、基板２１の上面の外周部と、波長変換体４０における光入射面４０Ｐの外周部には、接着層３０が接しない領域が形成されている。接着層６０は、例えばこのように側面６０Ａが配置されるように、構成されていてもよい。接着層６０が傾斜する側面６０Ａを有していれば、波長変換体４０への光の入射量は向上するからである。
【００７２】
また、本実施例においては、波長変換体４０の光入射面４０Ｐにおける接着層６０に接着しない外周部の領域は、光反射体５０に覆われている。これによって、当該光反射体５０に覆われた光入射面４０Ｐの領域は、波長変換体４０内に存在する光を光出射面４０Ｑに向けて反射させる光反射領域として機能する。従って、光取り出し効率が向上する。
【００７３】
このように、本実施例においては、接着層６０は、半導体層２２の側面を覆っていればよく、また、光入射面４０Ｐに向かって外側に広がるように傾斜する側面６０Ａを有してればよい。これによって、発光素子２０から放出された光を高効率で波長変換体４０に入射させることで波長変換効率を向上させ、高輝度な発光装置１０Ａを提供することができる。
【実施例３】
【００７４】
図６は、実施例３に係る発光装置１０Ｂの断面図である。発光装置１０Ｂは、波長変換体４０Ａの構成を除いては、発光装置１０と同様の構成を有する。錐台状部４２のみからなる点を除いては、波長変換体４０と同様の構成を有する。本実施例においては、波長変換体４０Ａは、波長変換体４０から柱状部４１及び４３を除いた場合に相当する構成を有する。
【００７５】
本実施例においては、錐台状部４２の底面４２Ｂは、接着層３０に接している。また、錐台状部４２の底面４２Ｂは、波長変換体４０Ｂにおける光入射面４０Ｐとして機能する。また、錐台状部４２の上面４２Ｃは、光反射体５０から露出している。錐台状部４２の上面４２Ｃは、波長変換体４０Ａの光出射面４０Ｑとして機能する。
【００７６】
本実施例のように、波長変換体４０Ａは、少なくとも錐台状部４２を有していればよい。これによって、波長変換体４０Ａ内において光を集光することができ、発光装置１０Ｂの高輝度化を図ることができる。
【００７７】
また、本実施例においては、錐台状部４２の底面４２Ｂが半導体層２２よりも大きな平面サイズを有していればよい。この錐台状部４２の底面４２Ｂを接着層３０によって発光素子２０に接着することで、発光素子２０から放出された光を高効率で波長変換体４０Ａに入射させることができる。従って、波長変換効率を向上させることができる。
【００７８】
なお、本実施例及び他の実施例においては、波長変換体４０及び４０Ａにおいて、錐台状部４２が光を集光する部分として機能する場合について説明した。しかし、波長変換体４０又は４０Ａは、半導体層２２よりも大きな平面サイズの光入射面４０Ｐと、光入射面４０Ｐよりも小さな光出射面４０Ｑとを有していればよい。
【００７９】
換言すれば、波長変換体４０又は４０Ａは、光入射面４０Ｐ及び光出射面４０Ｑを有する種々の形状を有してればよい。例えば、波長変換体４０Ａは、光入射面４０Ｐから光入射面４０Ｑに向かって段階的に平面サイズが小さくなるように、階段状の側面を有していてもよい。また、波長変換体４０Ａは、湾曲した側面を有していてもよい。また、波長変換体４０Ａは、光入射面４０Ｐから光出射面４０に至る間に平面サイズが大きくなる部分を有していてもよい。
【００８０】
このように、本実施例においては、発光装置１０Ｂは、基板２１及び基板２１上に形成された半導体層２２を含む発光素子２０と、半導体層２２の上面及び側面を覆うように基板２１の上面上に形成され、透光性を有する接着層３０と、接着層３０を介して発光素子２０の半導体層２２に接着されかつ半導体層２２から放出された光に対して波長変換を行う波長変換体４０であって、半導体層２２よりも大きくかつ接着層３０に接する光入射面４０Ｐと、光入射面４０Ｐとは反対側に面しかつ光入射面４０Ｐよりも小さな光出射面４０Ｑと、を有する波長変換体４０と、を有する。
【００８１】
また接着層３０は、基板２１の上面から波長変換体４０の光入射面４０Ｐに向かって外側に傾斜する側面３０Ａを有する。従って、発光素子２０から放出された光を高効率で波長変換体４０Ａに入射させることで波長変換効率を向上させ、高輝度な発光装置１０Ａを提供することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１０、１０Ａ、１０Ｂ  発光装置
２０  発光素子
３０、８０  接着層
４０、４０Ａ  波長変換体
【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】
2020188182.tif 000007
【図６】
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