(57)【要約】【課題】  発光装置において、発光素子と蛍光体が発光した際に生じる熱を放熱するための放熱経路を確保すること。放熱を効率的に行えるようにして、蛍光体の発光効率の低下を防ぐことである。【解決手段】  第１面１ａと、第１面１ａの反対側の第２面１ｂと、第１面１ａの周縁と第２面１ｂの周縁の間の周側面１ｃと、を有する発光素子１で、発光素子１の第２面１ｂが、第１素子電極２ａと第２素子電極２ｂを含む、発光素子１と、  凸形状３ａと、凸形状３ａの底面である平坦面３ｂと、を有するガラスのレンズ３と、  蛍光体粒子４ａを含み、発光素子１の第１面１ａとガラスのレンズ３の平坦面３ｂとの間に位置する蛍光体層４で、発光素子１の第１面１ａとガラスのレンズ３の平坦面３ｂとに接着する蛍光体層４と、を有する。【選択図】  図１Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面と、第１面の反対側の第２面と、第１面の周縁と第２面の周縁の間の周側面と、を有する発光素子で、発光素子の第２面が、第１素子電極と第２素子電極を含む、発光素子と、
凸形状と、凸形状の底面である平坦面と、を有するガラスのレンズと、
蛍光体粒子を含み、発光素子の第１面とガラスのレンズの平坦面との間に位置する蛍光体層で、発光素子の第１面とガラスのレンズの平坦面とに接着する蛍光体層と、を有する、発光装置。
【請求項２】
第１電極と第２電極を有する基板と、
第１面と、第１面の反対側の第２面と、第１面の周縁と第２面の周縁の間の周側面と、を有する発光素子で、発光素子の第２面は、基板の第１電極と第２電極上に電気的に実装される、発光素子と、
蛍光体粒子を含み、発光素子の少なくとも第１面上に位置する蛍光体層と、
発光素子の第１面上に位置する蛍光体層に接触して配置されるガラスのレンズと、を有し、
蛍光体層の蛍光体粒子は、発光素子とガラスのレンズを熱的に連結する、発光装置。
【請求項３】
それぞれが、第１面と、第１面の反対側の第２面と、第１面の周縁と第２面の周縁の間の周側面と、を有する発光素子で、発光素子の第２面が、第１素子電極と第２素子電極を含む、複数の発光素子と、
凸形状と、凸形状の底面である平坦面と、を有するガラスのレンズと、
蛍光体粒子を含み、それぞれの発光素子の第１面とガラスのレンズの平坦面の間に位置する蛍光体層で、それぞれの発光素子の第１面とガラスのレンズの平坦面を接着する蛍光体層と、を有する、発光装置。
【請求項４】
ガラスのレンズはガラスの凸レンズである、請求項２に記載の発光装置。
【請求項５】
蛍光体層の蛍光体粒子は、発光素子の第１面とガラスのレンズに接触する蛍光体の塊を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の発光装置。
【請求項６】
ガラスのレンズは凸形状と、凸形状の底面である平坦面と、を有し、
ガラスのレンズの平坦面は蛍光体層と接触している、請求項２の発光装置。
【請求項７】
蛍光体層は第１面と、第１面の反対側の第２面と、を有し、
蛍光体層の第１面はガラスのレンズの平坦面と接触し、蛍光体層の第２面は発光素子の第１面に接触する、請求項１〜３のいずれかに記載の発光装置。
【請求項８】
ガラスのレンズの平坦面は、蛍光体層の第１面よりも面積が広く、ガラスのレンズの平坦面は、空気にさらされている部分を有する、請求項１〜３のいずれかに記載の発光装置。
【請求項９】
発光素子は、二つ以上の発光素子を含む、請求項１又は２の発光装置。 
【請求項１０】
蛍光体層は、樹脂の中に蛍光体粒子を分散させた蛍光体含有樹脂からなる請求項１〜３のいずれかに記載の発光装置。    
【請求項１１】
蛍光体層の樹脂は光を通過するシリコーン樹脂である、請求項１０に記載の発光装置。
【請求項１２】
樹脂と蛍光体粒子の重量比率は、１対０．５以上である、請求項１１又は１２に記載の発光装置。
【請求項１３】
蛍光体層は、蛍光体粒子と、蛍光体粒子を接着するバインダと、を有する圧縮蛍光体フィルムからなる請求項１〜３のいずれかに記載の発光装置。
【請求項１４】
蛍光体層は、焼結蛍光体粒子と、蛍光体粒子を接着するバインダと、を有する焼結蛍光体プレートからなる請求項１〜３のいずれかに記載の発光装置。
【請求項１５】
バインダは、蛍光体粒子の重量の０．１−５．０重量％の範囲にある請求項１３又は１４に記載の発光装置。
【請求項１６】
さらに、熱伝導フィラを有する請求項１３又は１４に記載の発光装置。
【請求項１７】
熱伝導フィラは、ガラス粒子及びアルミナ粒子の少なくとも一方を含む請求項１６に記載の発光装置。
【請求項１８】
バインダは、蛍光体粒子と熱伝導フィラの合計重量の０．１−５．０重量％の範囲にある請求項１６又は１７に記載の発光装置。
【請求項１９】
蛍光体層は、蛍光体粒子の単結晶蛍光体からなる請求項１〜３のいずれかに記載の発光装置。
【請求項２０】
蛍光体粒子を含む液状の樹脂を発光素子の第１面に垂らすこと、
発光素子の第１面に垂らされた蛍光体粒子を含む液状の樹脂上にガラスのレンズを置いて、ガラスのレンズの重みで蛍光体粒子を含む液状の樹脂を発光素子の少なくとも第１面に延ばすこと、
を含む、発光装置の製造方法。
【請求項２１】
蛍光体粒子を含む樹脂の溶融粘度は、３０００[mPa・s] 以上である、請求項２０の製造方法。
【請求項２２】
投影レンズと、
投影レンズの下方に配置された、請求項１−１９のいずれかに記載の少なくとも一つの発光装置と、を有するプロジェクタ。
【請求項２３】
投影レンズの下方に配置された少なくとも一つの発光装置は、赤色の光を出射する第１発光装置と、緑色の光を出射する第２発光装置と、青色の光を出射する第３発光装置を含み、
第１発光装置から出射される赤色の光と、第２発光装置から出射される緑色の光と、第３発光装置から出射される青色の光は、投影レンズを通過してプロジェクタの外に出射される、請求項２２に記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光素子を有する発光装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子として発光ダイオード（ＬＥＤ）素子を有する発光装置は、例えば、スマートフォンなどの携帯端末に使用されている。発光素子としてＬＥＤ素子を有する発光装置は、例えば、撮影用のフラッシュ発光装置として利用されている。また、カラー表示装置のバックライト用の発光装置として、様々な表示装置に使用されている。さらに、ＬＥＤ素子を有する発光装置は、屋内照明器具や屋外照明器具にも実装されている。また、近年では、ＬＥＤ素子を有する発光装置は、高輝度が求められる車載用のランプやプロジェクタなどの照明器具にも使用されている。
【０００３】
特許文献１の発光装置は、凹部を有するパッケージと、凹部の底に実装されたＬＥＤチップと、ＬＥＤチップとは離れてパッケージの上面に設置された蛍光体含有樹脂膜と、蛍光体樹脂膜の上面に配置されたレンズとを備え、ＬＥＤチップと蛍光体含有樹脂膜との間に空気層を設けた構造である。この発光装置は、蛍光体の劣化現象を抑えることを目的としている。
【０００４】
特許文献２の発光装置は、基板と、その上面に実装されたＬＥＤ素子と、空気層を介してＬＥＤ素子の発光面の上方に配置される蛍光体レンズシートとを備え、蛍光体レンズシートが金属製の支持部材に取付けられた構造となっている。蛍光体レンズシートは、透明樹脂からなるシート部に蛍光体粒子を分散させたものである。蛍光体粒子の発光によって生じる熱は、金属製の支持部材を通じて放熱される。
【０００５】
特許文献３の発光装置は、ＬＥＤチップと、ＬＥＤチップが固定されたマウント部材と、集光レンズと、集光レンズに設けられた蛍光体領域とを備えている。蛍光体の劣化を抑制して光の取り出し効率を高めている。
【０００６】
特許文献４の発光装置は、ＬＥＤ素子の上面に配置される蛍光体層と、蛍光体層の上面に配置される平板状のガラスとを備えている。この発光装置は、水蒸気などのガスの影響による蛍光体層の劣化を防ぐために、ＬＥＤチップを平板状のガラスと白色反射部材で封止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−８８４７２号公報(図２)
【特許文献２】特開２０１４−２２４５１号公報（図６）
【特許文献３】ＷＯ２０１１/０１６２９５Ａ１（図１）
【特許文献４】特開２０１２−１３８４５４号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１−３の発光装置では、ＬＥＤ素子と蛍光体との間に空気層が設けられている。空気層が介在するため、発光素子や蛍光体の発光によって生じた熱が効率的に外部に放熱されにくく、樹脂でできたレンズ又は蛍光体レンズシートで遮られる傾向にある。また、特許文献４の発光装置では、ＬＥＤ素子の上方を平板状のガラスで封止しているが、平板状であるためにガラスの体積の大きさが限られる。また、発光素子の周側面は白色反射部材である樹脂である程度の厚みをもって封止されているため、発光素子の周側面からの熱は内側に閉じ込められる構造である。その結果、発光素子や蛍光体層で生じた熱を平板状のガラスを通じては十分に放熱できなかった。
【０００９】
本発明は、発光素子及び蛍光体が発光した際に生じる熱を放熱するための放熱経路を確保することを目的の一つとする。放熱経路が確保できれば、蛍光体の発光効率の低下を防ぐことができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る発光装置は、第１面と、第１面の反対側の第２面と、第１面の周縁と第２面の周縁の間の周側面と、を有する発光素子で、発光素子の第２面が、第１素子電極と第２素子電極を含む、発光素子と、凸形状と、凸形状の底面である平坦面と、を有するガラスのレンズと、蛍光体粒子を含み、発光素子の第１面とガラスのレンズの平坦面との間に位置する蛍光体層で、発光素子の第１面とガラスのレンズの平坦面とに接着する蛍光体層と、を有する。
【００１１】
また、本発明の他の実施形態に係る発光装置は、第１電極と第２電極を有する基板と、第１面と、第１面の反対側の第２面と、第１面の周縁と第２面の周縁の間の周側面と、を有する発光素子で、発光素子の第２面は、基板の第１電極と第２電極上に電気的に実装される発光素子と、蛍光体粒子を含み、発光素子の少なくとも第１面上に位置する蛍光体層と、発光素子の第１面上に位置する蛍光体層に接触して配置されるガラスのレンズと、を有し、光体層の蛍光体粒子は、発光素子とガラスのレンズを熱的に連結する。
【００１２】
また、本発明の他の実施形態に係る発光装置は、それぞれが、第１面と、第１面の反対側の第２面と、第１面の周縁と第２面の周縁の間の周側面と、を有する発光素子で、発光素子の第２面が、第１素子電極と第２素子電極を含む、複数の発光素子と、凸形状と、凸形状の底面である平坦面と、を有するガラスのレンズと、蛍光体粒子を含み、それぞれの発光素子の第１面とガラスのレンズの平坦面の間に位置する蛍光体層で、それぞれの発光素子の第１面とガラスのレンズの平坦面を接着する蛍光体層と、を有する。
【００１３】
本発明に係る発光装置では、蛍光体層の蛍光体粒子は、発光素子の第１面とガラスの凸レンズに接触する蛍光体の塊を含むことが提案される。
【００１４】
また、本発明に係る発光装置では、蛍光体層は第１面と、第１面の反対側の第２面と、を有し、蛍光体層の第１面はガラスのレンズの平坦面と接触し、蛍光体層の第２面は、発光素子の第１面に接触することが提案される。
【００１５】
また、本発明に係る発光装置では、樹脂の中に蛍光体粒子を分散させた蛍光体層が提案される。
【００１６】
また、本発明に係る発光装置では、蛍光体層は、蛍光体粒子と、蛍光体粒子を接着するバインダと、を含み、圧縮させた蛍光体層である、圧縮蛍光体フィルムが提案される。
【００１７】
また、本発明に係る発光装置では、蛍光体層は、１０００℃以上の高温で焼結された蛍光体粒子と、焼結された蛍光体粒子を接着するバインダと、を有する焼結蛍光体プレートが提案される。
【００１８】
また、本発明に係る発光装置では、蛍光体層は、蛍光体粒子の単結晶蛍光体が提案される。
【００１９】
また、本発明に係る発光装置では、ガラスのレンズの平坦面は、蛍光体層の第１面よりも面積が広く、ガラスのレンズの平坦面は、空気にさらされている部分を有することが提案される。さらに、本発明に係る発光装置では、ガラスのレンズは凸形状を有している。ガラスは樹脂に比べて熱伝導率が高い。ガラスのレンズが凸形状を有することで、熱伝導率の高いガラスの体積も増えるため、効率的な放熱効果が期待できる。
【００２０】
本発明に係る発光装置の一つの製造方法は、蛍光体粒子を含む液状の樹脂を発光素子の第１面に垂らすこと、発光素子の第１面に垂らされた蛍光体粒子を含む液状の樹脂上にガラスのレンズを置いて、ガラスのレンズの重みで蛍光体粒子を含む液状の樹脂を発光素子の少なくとも第１面に延ばすこと、を含む方法である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る発光装置によれば、蛍光体層の発光によって生じる熱が蛍光体層と接触する発光素子と蛍光体層と接触するガラスのレンズの両方を通じて放熱され、蛍光体層の両方の面に放熱経路が確保される。また、体積の大きいガラスのレンズを通して放熱されるので、放熱効率が良く、蛍光体層の発光効率の低下を防ぐことが可能となる。また、発光素子が実装される基板を発光装置が有する場合には、発光素子を介して基板にも放熱経路が確保されることになるので、放熱効率がより一層良くなる。
【００２２】
本発明に係る発光装置の製造方法によれば、発光素子とガラスのレンズとの間に蛍光体層を簡易な手段で形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態に係る発光装置の平面図である。
【図１Ｂ】図１Ａで示す平面図のIB−IB断面図である。
【図１Ｃ】図１Ｂの円で囲んだ部分の拡大図である。
【図２Ａ】本発明の第２実施形態に係る発光装置の平面図である。
【図２Ｂ】図２Ａで示す平面図のIIB−IIB断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｂの円で囲んだ部分の拡大図である。
【図３Ａ】本発明の第３実施形態に係る発光装置の図２Ｂと同様の断面図である。
【図３Ｂ】図３Ａの円で囲んだ部分の拡大図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る発光装置において、蛍光体層が熱伝導フィラを有する圧縮蛍光体フィルムからなる場合の図３Ｂと同様の拡大図である。
【図５】本発明の発光装置を用いたプロジェクタの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る発光装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面は、本発明の発光装置を模式的に表したものである。これらの実物の寸法および寸法比は、図面上の寸法および寸法比と必ずしも一致していない。また、重複説明は適宜省略させることがあり、同一部材には同一符号を付与することがある。さらに、本発明の技術的範囲は以下で説明する各実施の形態には限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
【００２５】
（第１実施形態）
図１Ａ〜図１Ｃには、本発明の第１実施形態に係る発光装置１００が示されている。この発光装置１００は、第１面１ａと、第１面１ａの反対側の第２面１ｂと、第１面１ａの周縁と第２面１ｂの周縁の間の周側面１ｃと、を有する発光素子１を含む。発光素子１の第２面１ｂには、第１素子電極２ａと第２素子電極２ｂが設けられる。また、発光装置１００は、凸形状３ａと、凸形状３ａの底面である平坦面３ｂと、を有するガラスのレンズ３を含む。さらに、発光装置１００は、発光素子１の第１面１ａとガラスのレンズ３の平坦面３ｂとの間に位置する蛍光体層４を含む。蛍光体層４は蛍光体粒子４ａを含有している。
【００２６】
蛍光体層４は、第１面４ｃと、第１面４ｃの反対側の第２面４ｄと、を有する。蛍光体層４の第１面４ｃがガラスのレンズ３の平坦面３ｂと接触する。蛍光体層４の第２面４ｄが発光素子１の第１面１ａに接触する。蛍光体層４は、蛍光体粒子４ａを樹脂４ｂの中に均一に分散させた蛍光体含有樹脂であってもよい。蛍光体層４の樹脂４ｂは、光を通過するシリコーン樹脂であってもよい。また、樹脂４ｂと蛍光体粒子４ａの重量比率は、１対０．５以上であってもよい。蛍光体層４は、製造過程において、第２面４ｄが発光素子１の第１面１ａに接着され、第１面４ｃがガラスのレンズ３の平坦面３ｂに接着される。発光素子１の第１面１ａとガラスのレンズ３の平坦面３ｂとの間に位置する蛍光体層４は、蛍光体粒子４ａが発光素子１の第１面１ａとガラスのレンズ３の平坦面３ｂにそれぞれ接触する蛍光体の塊を含んでいてもよい。なお、蛍光体層４は発光素子１の周側面１ｃの少なくとも一部を被覆する側面部４ｇを有していても良い。
【００２７】
ガラスのレンズ３は、レンズの上方全体に凸形状３ａを有する凸レンズからなる。また、ガラスのレンズ３の平坦面３ｂは、蛍光体層４の第１面４ｃよりも面積が広く、蛍光体層４の第１面４ｃとは接触しない部分、すなわち空気にさらされている部分３ｃを有する。この実施形態ではガラスのレンズ３の平坦面３ｂは円形状であり、その中心部に蛍光体層４の第１面４ｃが接触している。この蛍光体層４の第１面４ｃが接触している平坦面３ｂの中心部分を除いた周囲の平坦面３ｂが空気にさらされている部分３ｃとなる。
【００２８】
この実施形態に係る発光装置１００は、蛍光体層４の第１面４ｃがガラスのレンズ３の平坦面３ｂと接触し、蛍光体層４の第２面４ｄが発光素子１の第１面１ａに接触している。そのため、蛍光体層４の第１面４ｃと第２面４ｄの両面から放熱経路が確保されることになり、発光素子１及び蛍光体層４の発光によって生じる熱が効率的に発光装置１００の外に放熱されることになる。また、この実施形態に係る発光装置１００では、蛍光体層４の第１面４ｃが、樹脂レンズよりも熱伝導率の高いガラスに接触している。さらに、ガラスのレンズ３の体積は、蛍光体層４の体積より大きく形成されている。レンズ全体が凸形状３ａを有しているので、ガラスのレンズ３の凸形状３ａの体積及び表面積を確保できるため、放熱効果が期待できる。さらに、ガラスのレンズ３の平坦面３ｂに空気にさらされている部分３ｃを有しているので、樹脂で封止される構造と比較して、放熱効率がより一層良くなる。さらにこの実施形態に係る発光装置１００では、蛍光体層４は、蛍光体粒子４ａが発光素子１の第１面１ａとガラスのレンズ３の平坦面３ｂにそれぞれ接触する蛍光体の塊を含んでいる。蛍光体層４の蛍光体粒子４ａの塊が発光素子１とガラスのレンズ３両方に熱的に連結される。放熱経路が、ガラスのレンズ３を介して上方向へと、発光素子１の第１素子電極２ａ及び第２素子電極２ｂを介して下方向へと、より確実に形成されることになる。
【００２９】
（第２実施形態）
図２Ａ〜図２Ｃには、本発明の第２実施形態に係る発光装置２００が示されている。この発光装置２００は、方形状に配列された４個の発光素子１と、発光素子１が実装される基板５とを備える。複数の発光素子１のそれぞれは、第１実施形態の発光装置１００の発光素子１と同様に、第１面１ａと、第１面１ａの反対側の第２面１ｂと、第１面１ａの周縁と第２面１ｂの周縁の間の周側面１ｃと、を有する。各発光素子１の第２面１ｂには、第１素子電極２ａと第２素子電極２ｂが設けられる。
【００３０】
基板５は、発光素子１の第２面１ｂが実装される第１面５ａを有する。第１面５ａ上には配線回路５ｂが形成され、この配線回路５ｂに第１電極６ａ及び第２電極６ｂが設けられる。発光素子１の第１素子電極２ａは、バンプや半田などを介して基板５の第１電極６ａに電気的に接続される。発光素子１の第２素子電極２ｂは、バンプや半田などを介して基板５の第２電極６ｂに電気的に接続される。なお、基板５は平面視で方形状をしていてもよい。
【００３１】
発光装置２００は、第１実施形態と同様、凸形状３ａ’と、凸形状３ａ’の底面である平坦面３ｂ’と、を有するガラスのレンズ３’を含む。さらに、発光装置２００は、蛍光体粒子４ａを含み、発光素子１の第１面１ａとガラスのレンズ３’の平坦面３ｂ’との間に位置する蛍光体層４’を含む。
【００３２】
蛍光体層４’は、第１面４ｃ’と、第１面４ｃ’の反対側の第２面４ｄ’と、を有する。蛍光体層４’の第１面４ｃ’がガラスのレンズ３’の平坦面３ｂ’と接触する。また、蛍光体層４’の第２面４ｄ’が基板５上に方形状に配列された４個の発光素子１の第１面１ａに接触する。この実施形態においても、蛍光体層４’は発光素子１の周側面１ｃの少なくとも一部を被覆する側面部４ｇ’を有していても良い。なお、蛍光体層４’は、第１実施形態と同様、蛍光体粒子４ａを樹脂４ｂの中に均一に分散させた蛍光体含有樹脂であるので、詳細な説明を省略する。
【００３３】
ガラスのレンズ３’は、レンズの上方全体に凸形状３ａ’を有する凸レンズからなる。また、ガラスのレンズ３’の平坦面３ｂ’は、蛍光体層４’の第１面４ｃ’よりも面積が広く、空気にさらされている部分３ｃ’を有する。ガラスのレンズ３’の平坦面３ｂ’は円形状であり、その中心部に蛍光体層４’の第１面４ｃ’が接触している。この蛍光体層４’の第１面４ｃ’が接触している部分を除いた周囲の平坦面３ｂ’が空気にさらされている部分３ｃ’となる。このガラスのレンズ３’の平坦面３ｂは、基板５上に方形状に配列された４個の発光素子１の全体をカバーする大きさである。
【００３４】
この実施形態に係る発光装置２００では、第１実施形態に係る発光装置１００と同様の効果が得られる他、発光素子１が実装される基板５を有しているので、発光素子１の発光や蛍光体層４’の発光によって生じた熱は、発光素子１を介して基板５側にも放熱されることになり、放熱効率がより一層良くなる。
【００３５】
（第３実施形態）
図３Ａ及び図３Ｂには、本発明の第３実施形態に係る発光装置３００が示されている。この発光装置３００は、第２実施形態に係る発光装置２００とは、発光素子１の第１面１ａとガラスのレンズ３’の平坦面３ｂ’との間に位置する蛍光体層４’’の構造が異なる以外は同一の構造を有していても良い。そのため、図面には同一の符号を用いることで、詳細な説明を省略する。
【００３６】
蛍光体層４’’は、第１面４ｃ’’と、第１面４ｃ’’の反対側の第２面４ｄ’’と、を有する。蛍光体層４’’の第１面４ｃ’’は、ガラスのレンズ３’の平坦面３ｂ’と接触する。蛍光体層４’’の第２面４ｄ’’は、基板５上に方形状に配列された４個の発光素子１の第１面１ａに接触する。蛍光体層４’’は、蛍光体粒子４ａと、蛍光体粒子４ａ同士を接着するためのバインダ４ｅとを有する。この蛍光体層４’’は、蛍光体粒子４ａとバインダ４ｅとを混ぜ合わせ、これに圧力を加えることで圧縮された蛍光体粒子４ａ同士が互いに接着された圧縮蛍光体フィルムであってもよい。蛍光体層４’’は、蛍光体粒子４ａに対するバインダ４ｅの比率を、蛍光体粒子４ａの重量の０．１−５．０重量％の範囲とすることができる。このように、蛍光体粒子４ａに対するバインダ４ｅの比率を少なめにすることで、樹脂の中に蛍光体を分散させた樹脂の比率がより高い蛍光体層に比べて、蛍光体層４’’内部の熱伝導が高められる。その結果、発光素子１の第１面１ａとガラスのレンズ３’の平坦面３ｂ’とが熱的に連結され、放熱効率を高めることができる。また、本実施形態の圧縮蛍光体フィルムは焼結された蛍光体を含まない。通常、１０００℃以上の高温で焼結される焼結蛍光体は、焼結の際の高温により劣化すると考えられる。本実施形態の圧縮蛍光体フィルムを使用する場合、焼結による蛍光体劣化を考慮する必要がない。
【００３７】
圧縮蛍光体フィルムからなる蛍光体層４’’は、図３Ｂに示したように、発光素子１の第１面１ａ及びガラスのレンズ３’の平坦面３ｂ’に接着剤７によって接合されていても良い。接着剤７としては、例えば透明のシリコーン樹脂を用いることができる。接着剤７を発光素子１の第１面１ａ及びガラスのレンズ３’の平坦面３ｂ’に塗布し、発光素子１の第１面１ａに蛍光体層４’’を被せ、その上にガラスのレンズ３’を載せてから、ガラスのレンズ３’の上から圧力を加えることで、蛍光体層４’’を挟んだ状態で発光素子１とガラスのレンズ３’を接合することができる。
【００３８】
（第４実施形態）
図４には、本発明の第４実施形態に係る発光装置４００が示されている。この発光装置４００は、第３実施形態に係る発光装置３００とは、蛍光体層４’’’の構造が異なる以外は同一の構造からなる。したがって、蛍光体層４’’’に関してのみ説明し、他の構成については詳細な説明を省略する。
【００３９】
蛍光体層４’’’は、第３実施形態の蛍光体層４’’とは異なり、蛍光体粒子４ａと、蛍光体粒子４ａ同士を接着させるためのバインダ４ｅとに加えて、熱伝導性フィラ４ｆを有する。熱伝導性フィラ４fとしては、ガラス粒子やアルミナ粒子などを含ませることができる。蛍光体層４’’’の中に熱伝導性フィラ４fを含有させることで、蛍光体層４’’’の熱伝導性をさらに高めることができる。蛍光体層４’’’は、蛍光体粒子４ａとバインダ４ｅと熱伝導性フィラ４ｆとを混ぜ合わせ、これに圧力を加えることで蛍光体粒子４ａ同士が互いに接着された圧縮蛍光体フィルムとすることができる。蛍光体層４’’’は、蛍光体粒子４ａ及び熱伝導フィラ４ｆに対するバインダ４ｅの比率を、蛍光体粒子４ａ及び熱伝導性フィラ４ｆの合計重量の０．１−５．０重量％の範囲とすることができる。第３実施形態と同様、バインダ４ｅの比率を少なめにすることで、蛍光体層４’’’内部の熱伝導を高めることができる。その結果、発光素子１の第１面１ａとガラスのレンズ３’の平坦面３ｂ’とが熱的に連結され、放熱効率を高めることができる。
【００４０】
第３実施形態における蛍光体層４’’及び第４実施形態における蛍光体層４’’’は、蛍光体粒子４ａとバインダ４ｅとを混ぜ合わせて圧力を加えた圧縮蛍光体フィルム、又は蛍光体粒子４ａとバインダ４ｅと熱伝導性フィラ４ｆとを混ぜ合わせて圧力を加えた圧縮蛍光体フィルムによって形成されている。本発明における蛍光体層は、上記圧縮蛍光体フィルムに加えて、蛍光体粒子４ａとバインダ４ｅ、又はこれに熱伝導性フィラ４ｆを加えて混ぜ合わせ、これを１０００℃以上の高温で焼結した焼結蛍光体プレートとして形成することもできる。
【００４１】
また、本発明における蛍光体層として、上記圧縮蛍光体フィルムを用いても良い。また、本発明における蛍光体層として、焼結蛍光体プレートを用いても良い。さらに、本発明における蛍光体層として、蛍光体粒子の単結晶蛍光体を用いても良い。単結晶蛍光体は、例えばＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）にバインダを加えることなく単結晶として成長させたものである。この単結晶蛍光体は、樹脂などのバインダを使ってないことから熱伝導率が良い。高い発光輝度が求められる車のヘッドランプの光源や図５に示したプロジェクタ８の光源となる発光装置の蛍光体層として利用価値が高いものと考えられる。
【００４２】
次に、本発明に係る発光装置の一製造方法について説明する。先ず、発光素子が実装された基板を用意する。次いで、蛍光体粒子を均一に分散させた液状の樹脂を発光素子の第１面に垂らす。次いで、発光素子の第１面に垂らされた蛍光体粒子を含む液状の樹脂上にガラスのレンズを置いて、ガラスのレンズの重みで蛍光体粒子を含む液状の樹脂を発光素子の第１面とガラスのレンズの平坦面とに均一に伸ばす。液状の樹脂は、溶融粘度が３０００[mPa・s] 以上のものを選択することで、適度に硬化して発光素子の第１面とガラスのレンズの平坦面とに接着する。また、蛍光体粒子を含む液状の樹脂は、発光素子の第１面とガラスのレンズの平坦面とに間で、適度の厚みを有する蛍光体層を形成する。
【００４３】
なお、蛍光体粒子を均一に分散させた液状の樹脂を発光素子の第１面に垂らした際に、スキージなどで発光素子の第１面に均一に伸ばしてもよい。また、蛍光体粒子を分散させる樹脂としては、透明のシリコーン樹脂を用いることができる。
【００４４】
（第５実施形態）
図５には、本発明の第５実施形態に係るプロジェクタ８が示される。プロジェクタ８は、投影レンズ８０と、投影レンズ８０の下方に配置された本発明の実施形態にかかる、少なくとも一つの発光装置を含む。詳細には、発光装置は、赤色の光を出射する第１発光装置と、緑色の光を出射する第２発光装置と、青色の光を出射する第３発光装置を含んでいても良い。ＲＧＢの光がオーバーラップするように第１発光装置と、第２発光装置と、第３発光装置を配置することで光の輝度を高めることが出来る。第１発光装置から出射される赤色の光と、第２発光装置から出射される緑色の光と、第３発光装置から出射される青色の光は、投影レンズを通過してプロジェクタ８の外に出射される。なお、投影レンズ８０と発光装置の間には、レンズやリフレクターなどの光学部材が配置されていても良い。また、第１発光装置、第２発光装置及び第３発光装置には、上記の実施形態で説明した本発明の発光装置１００，２００，３００，４００の中から選択しても良い。
【００４５】
蛍光体層の蛍光体については、様々な種類の蛍光体が利用可能である。上記の実施形態でＹＡＧ蛍光体を一例として挙げた。例えば、緑色に発光する蛍光体として、セリウム付活ルテチウム・アルミニウム・ガーネット蛍光体が知られている。また、赤色に発光する蛍光体として、例えば、CaAlSiN3:Euを基本組成とする蛍光体が知られている。これらは一例であって、本発明の実施形態における蛍光体層に含まれる蛍光体として、様々な種類の蛍光体が利用可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１  発光素子
１ａ  発光素子の第１面
１ｂ  発光素子の第２面
１ｃ  発光素子の周側面
２ａ  第１素子電極
２ｂ  第２素子電極
３，３’  ガラスのレンズ
３ａ，３ａ’  ガラスのレンズの凸形状
３ｂ，３ｂ’  ガラスのレンズの平坦面
３ｃ，３ｃ’  平坦面の空気にさらされている部分
４，４’，４’’，４’’’  蛍光体層
４ａ  蛍光体粒子
４ｂ  樹脂
４ｃ，４ｃ’，４ｃ’’  蛍光体層の第１面
４ｄ，４ｄ’，４ｄ’’  蛍光体層の第２面
４ｅ  バインダ
４ｆ  熱伝導フィラ
４ｇ，４ｇ’  発光体層の側面部
５  基板
５ａ  基板の第１面
５ｂ  基板の配線回路
６ａ  基板の配線回路に設けられた第１電極
６ｂ  基板の配線回路に設けられた第２電極
７  接着剤
８  プロジェクタ
８０  投影レンズ
１００，２００，３００，４００  発光装置
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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