(57)【要約】【課題】小粒径の蛍光体を発光素子の光放射面の近傍に均一かつ高密度に分散させることが可能な発光装置を提供する。【解決手段】発光装置１０は、各ＬＥＤチップ１２と、各ＬＥＤチップ１２の上面および側面を被覆する発光色変換層２０とを備える。発光色変換層２０は、蛍光体と分散結合材とが凝集した結合体粒子を、透光性を有する合成樹脂材料に混合して形成される。分散結合材は、透光性と、蛍光体に対する結合性とを有する材料である。そして、各ＬＥＤチップ１２から放射された励起光である一次光と、その一次光の一部が発光色変換層２０に含有される蛍光体で励起されることにより発光色変換された二次光とが混色されて混色光が生成され、その混色光が発光色変換層２０から発光装置１０の外部へ放射される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を放射する発光素子と、
前記発光素子の光放射面を被覆する発光色変換層と
を備えた発光装置であって、
前記発光色変換層は、蛍光体と分散結合材とを混合して結合させた結合体粒子を、透光性を有する合成樹脂材料に混合して形成され、
前記分散結合材は、透光性と、前記蛍光体に対する結合性とを有する材料であり、
前記発光素子から放射された励起光である一次光と、その一次光の一部が前記発光色変換層に含有される蛍光体で励起されることにより発光色変換された二次光とが混色されて混色光が生成され、その混色光が前記発光色変換層から外部へ放射される発光装置。
【請求項２】
前記結合体粒子を分散させるための分散材粉末が前記合成樹脂材料に混合されている、
請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記蛍光体はガーネット系蛍光体であり、前記分散結合材はアルミナである、
請求項１または請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記蛍光体の粒径と、前記分散結合材の粒径とが略同一であり、その粒径の範囲が１〜７μｍである、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記結合体粒子の粒径の範囲が１０μｍ以上である、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記発光色変換層中にて、前記発光素子の光放射面に近い部分に前記結合体粒子が分布する、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記発光色変換層の膜厚の範囲は、前記結合体粒子の粒径の３倍以下である、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光装置に係り、詳しくは、発光素子の放射光の色を変換するための発光色変換層を備えた発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、硬化していないポリマー樹脂に複数の蛍光体粒子を混合した懸濁物を形成するステップと、ＬＥＤチップに隣接する位置に懸濁物を配置するステップと、懸濁物の温度を上昇させて樹脂の粘度を減少させ、樹脂内でＬＥＤチップに対する所望の位置に蛍光体粒子を沈降させるステップと、懸濁物の温度を更に上昇させて樹脂を硬化させるステップとを備え、蛍光体を望ましい状態に分散してＬＥＤランプを形成する方法が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、発光素子と、蛍光物質が含有されたバインダーからなるコーティング層とを備え、バインダーは拡散材の微粒子を含有する透光性樹脂である発光装置が開示されている。
また、特許文献２には、発光素子をコーティング層により被覆する際に、コーティング層となる塗布液をスプレーコーティングによって発光素子に付着させた後に乾燥させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１０３６８８号公報
【特許文献２】特開２００３−２４３７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術において、蛍光体の隙間を埋めるため蛍光体層を厚くすると、ＬＥＤチップに近い側で発光色変換された光が、その上に堆積している蛍光体に再入射してしまい、光が吸収・遮蔽される。
また、蛍光体の粒径が大きいと、蛍光体同士の隙間が広くなり、蛍光体に入射しない光が増える。
そのため、特許文献１の技術において、発光装置（ＬＥＤランプ）の発光色の均一性を向上させて均一な色度分布を得ると共に、蛍光体による光遮蔽（内部散乱）によって光量が低下するのを防止するには、小粒径の蛍光体を発光素子（ＬＥＤチップ）の光放射面（上面および側面）の近傍に均一かつ高密度に分散させる必要がある。
【０００６】
しかし、小粒径の蛍光体は会合・凝集し易いため、発光素子の光放射面の近傍に均一かつ高密度に分散させることは困難である。
そこで、特許文献１には記載されていないが、蛍光体を分散させるための分散材（拡散材）の粉末（分散材粒子）を蛍光体に混合することが考えられる。
しかし、蛍光体をより均一に分散させるために、合成樹脂材料（ポリマー樹脂）中における分散材粉末の濃度を高くすると、合成樹脂材料中で蛍光体が沈降し難くなる。
すなわち、分散材を用いたとしても、蛍光体を発光素子の光放射面の近傍に均一かつ高密度に分散させることは困難であった。
【０００７】
特許文献２の技術では、透光性樹脂内で蛍光体を沈降させるのではなく、蛍光物質が含有されたバインダーからなるコーティング層をスプレーコーティングによって形成するため、蛍光体の沈降に伴う問題は起こらない。
しかし、特許文献２の技術では、有機溶剤中で蛍光体同士が凝集したり、スプレーコーティングの直後に蛍光体同士が凝集してしまうため、小粒径の蛍光体の会合・凝集を防止するには不十分であり、蛍光体を均一に分散させることは困難であった。
【０００８】
本発明は前記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、小粒径の蛍光体を発光素子の光放射面の近傍に均一かつ高密度に分散させることが可能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】
【０００９】
本発明者らは前記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、下記のように本発明の各局面に想到した。
【００１０】
＜第１の局面＞
第１の局面は、
光を放射する発光素子と、
発光素子の光放射面を被覆する発光色変換層と
を備えた発光装置であって、
発光色変換層は、蛍光体と分散結合材とを混合して結合させた結合体粒子を、透光性を有する合成樹脂材料に混合して形成され、
分散結合材は、透光性と、蛍光体に対する結合性とを有する材料であり、
発光素子から放射された励起光である一次光と、その一次光の一部が発光色変換層に含有される蛍光体で励起されることにより発光色変換された二次光とが混色されて混色光が生成され、その混色光が発光色変換層から外部へ放射される。
【００１１】
第１の局面において、結合体粒子では、分散結合材により蛍光体が分散された状態で結合されている。換言すれば、分散結合材は、蛍光体を結合する機能と、蛍光体を分散させる機能とを有する。
そのため、第１の局面では、蛍光体の粒径を小さくしても、結合体粒子の粒径を十分に大きくすることにより、結合体粒子を会合・凝集させることなく液状の合成樹脂材料中に均一に分散させることができる。
【００１２】
第１の局面において、発光色変換層により発光素子の光放射面を被覆する際には、液状の発光色変換層を発光素子の光放射面に塗布した後に、発光色変換層を硬化させることにより、多数個の結合体粒子が発光素子の光放射面を均一かつ高密度に覆った状態を保持させることが可能になり、小粒径の蛍光体を発光素子の光放射面の近傍に均一かつ高密度に分散させることができる。
【００１３】
また、第１の局面では、蛍光体の粒径を小さくすれば、発光素子の光放射面を被覆する発光色変換層の厚さ方向に複数の蛍光体が重なるように分布する状態を作製することが可能になるため、発光色変換層中にて蛍光体または分散結合材の少なくともいずれか一方による光の散乱が生じることから均一な色度分布が得られる。
尚、結合体粒子は、蛍光体の粒子と分散結合材の粒子とを会合・凝集させた粒子、または、蛍光体と分散結合材との焼結体の粒子のいずれでもよい。
【００１４】
＜第２の局面＞
第２の局面は、第１の局面において、結合体粒子を分散させるための分散材粉末が合成樹脂材料に混合されている
第２の局面では、分散材粉末により、液状の合成樹脂材料中に結合体粒子をより均一に分散させることが可能になり、第１の局面の前記作用・効果を確実に得られる。
【００１５】
＜第３の局面＞
第３の局面は、第１の局面または第２の局面において、蛍光体はガーネット系蛍光体であり、分散結合材はアルミナである。
第３の局面によれば、第１の局面の前記作用・効果を確実に得ることが可能な発光色変換層を容易に形成できる。
また、第３の局面によれば、ガーネット系蛍光体はアルミニウム酸化物を含むため、蛍光体と分散結合材の構成元素が共通になることから、蛍光体と分散結合材の結合性を高めることができる上に、蛍光体と分散結合材の屈折率差が小さくなるため光損失を低減できる。
【００１６】
＜第４の局面＞
第４の局面は、第１〜第３の局面において、蛍光体の粒径と、分散結合材の粒径とが略同一であり、その粒径の範囲が１〜７μｍである。
蛍光体の粒径がこの範囲より大きくなると、発光色変換層を薄く成形した際に、発光色変換層中にて蛍光体が存在しない部分が大きくなるため、均一な色度分布が得られなくなる。
蛍光体の粒径がこの範囲より小さくなると、蛍光体の励起による発光色変換の効率が低下するため、所望の発光色が得られなくなる。
また、蛍光体の粒径と分散結合材の粒径とを略同一にすることにより、蛍光体と分散結合材とを均一に混合して結合させることができる。
【００１７】
＜第５の局面＞
第５の局面は、第１〜第４の局面において、結合体粒子の粒径の範囲が１０μｍ以上である。
結合体粒子の粒径がこの範囲より小さくなると、液状の合成樹脂材料中において結合体粒子が会合・凝集し易くなり、液状の合成樹脂材料中に結合体粒子を均一に分散させることが困難になる。
【００１８】
＜第６の局面＞
第６の局面は、第１〜第５の局面において、発光色変換層中にて、発光素子の光放射面に近い部分に結合体粒子が分布する。
第６の局面において、発光色変換層により発光素子の光放射面を被覆する際には、液状の発光色変換層を発光素子の光放射面に塗布し、結合体粒子が重力により合成樹脂材料中を沈降するまで待った後に、合成樹脂材料を硬化させる。
これにより、多数個の結合体粒子が発光素子の光放射面を均一かつ高密度に覆った状態を保持させることが可能になり、小粒径の蛍光体を発光素子の光放射面の近傍に均一かつ高密度に分散させることができる。
【００１９】
＜第７の局面＞
第７の局面は、第１〜第５の局面において、発光色変換層の膜厚の範囲は、結合体粒子の粒径の３倍以下である。
発光色変換層の膜厚がこの範囲より厚くなると、発光色変換層を薄く形成することによる後述の作用・効果が得られなくなる。
発光色変換層の膜厚がこの範囲より薄くなると、発光色変換層中にて蛍光体が存在しない部分が生じるおそれがあり、均一な色度分布が得られなくなる。
【００２０】
第７の局面では、蛍光体の粒径を小さくすることにより、発光色変換層を薄く形成しても、発光色変換層中にて蛍光体が存在しない部分が極小さくなるため、均一な色度分布が得られる。
また、蛍光体の粒径を小さくすることにより、発光色変換層を薄く形成しても、発光色変換層の厚さ方向に複数の蛍光体が重なるように分布する状態を作製することが可能になり、発光色変換層中にて蛍光体または分散結合材の少なくともいずれか一方による光の散乱が生じることから更に均一な色度分布が得られる。
【００２１】
ところで、発光色変換時に変換されなかった光エネルギーが熱エネルギーになって発光色変換層中の蛍光体が発熱するため、蛍光体の温度が上昇して発光色変換の効率が低下すると共に、その発熱により発光装置の構成部材が劣化することから、蛍光体の発熱を効率的に放熱する必要がある。
そこで、発光色変換層を薄く成形すれば、発光色変換層の中に熱がこもるのを防ぎ、発光色変換層の発熱を発光色変換層に隣接した発光素子を介して効率的に放熱させ、発光色変換層の温度上昇を抑制して発光色変換（波長変換）の効率低下を防止すると共に、発光装置の構成部材が発光色変換層の発熱によって劣化するのを防止し、発光装置の高出力化を図ることができる。
従って、薄く形成された発光色変換層を備えた第７の局面の発光装置によれば、高出力化と均一な色度分布との両方を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明を具体化した第１実施形態の発光装置１０の概略構成を示す縦断面図。
【図２】第１実施形態の発光色変換層２０の製造方法を説明するための模式図。
【図３】本発明を具体化した第２実施形態の発光装置３０の概略構成を示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を具体化した各実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、各実施形態において、同一の構成部材および構成要素については符号を等しくすると共に、同一内容の箇所については重複説明を省略する。
また、各図面では、説明を分かり易くするために、各実施形態の構成部材の寸法形状および配置箇所を誇張して模式的に図示してあり、各構成部材の寸法形状および配置箇所が実物とは必ずしも一致しないことがある。
【００２４】
＜第１実施形態＞
図１に示すように、第１実施形態の発光装置１０は、絶縁基板１１、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）チップ１２、枠体１３、反射層１４、発光色変換層２０などを備える。
絶縁基板（実装基板）１１は、例えば、絶縁材料（例えば、窒化アルミニウムなどのセラミックス材料、合成樹脂材料など）のバルク材から成る基板や、金属材料（例えば、アルミニウム合金、純銅、銅系合金など）の表面に絶縁層が設けられた基板などによって形成されている。
【００２５】
複数個（図示例では３個）のＬＥＤチップ１２は、略直方体状の青色ＬＥＤであり、間隙Ｓを空けて一列に配列されている。
各ＬＥＤチップ１２の下面側は、絶縁基板１１の表面上に形成されている配線層（図示略）に対して、各種接合方法（例えば、ハンダ付け、スタッドバンプ接合、金属微粒子接合、表面活性化接合など）を用い、電気的に接続されると共に取付固定されている。
尚、ＬＥＤチップ１２は、どのような半導体発光素子（例えば、ＥＬ（Electro Luminescence）素子など）に置き換えてもよい。
発光色変換層（波長変換層、蛍光体層）２０は、各ＬＥＤチップ１２の上面および側面を被覆するように絶縁基板１１の表面上に形成されている。
【００２６】
枠体１３は、平面視略矩形枠状（額縁状）であり、発光色変換層２０に被覆された各ＬＥＤチップ１２を囲繞するように、絶縁基板１１の表面上に配置形成されている。
尚、枠体１３は、光反射性の高い材料（例えば、酸化チタン、酸化アルミニウムなど）の微粒子を含有する白色の合成樹脂材料（例えば、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂など）、光反射性のセラミックス材料（例えば、酸化アルミニウムなど）、光反射性の金属材料（例えば、アルミニウム合金など）などによって形成されており、リフレクタとしても機能する。
【００２７】
反射層１４は、発光色変換層２０に被覆された各ＬＥＤチップ１２と、発光色変換層２０から表出した絶縁基板１１の表面と、枠体１３の内周壁面とに囲繞された空間内に充填され、各ＬＥＤチップ１２および発光色変換層２０を封止するように枠体１３の内部に注入されている。
尚、反射層１４は、光反射性の高い材料（例えば、酸化チタン、酸化アルミニウムなど）の微粒子を含有する白色の合成樹脂材料（例えば、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂など）によって形成されている。
【００２８】
［発光色変換層２０］
図２（Ａ）に示すように、蛍光体２１と分散結合材２２とを混合し、蛍光体２１と分散結合材２２とを会合・凝集させることにより結合体粒子（発光色変換粒子）２３を作製する。
蛍光体２１には、ガーネット系蛍光体（例えば、ＹＡＧ蛍光体、ＬｕＡＧ蛍光体、ＴＡＧ蛍光体など）、ＳｉＡｌＯＮ蛍光体、ＣＡＳＮ蛍光体、フッ化物系蛍光体、ＢＯＳ蛍光体のいずれを用いてもよいが、熱的な安定性が高いガーネット系蛍光体が好適である。
【００２９】
分散結合材（バインダ材）２２には、透光性と、蛍光体２１に対する結合性とを有する材料であれば、どのような材料（例えば、アルミナなど）を用いてもよいが、蛍光体２１と構成元素が共通の材料を用いれば、蛍光体２１との結合性を高めることができる上に、蛍光体２１との屈折率差が小さくなるため光損失を低減できる。
蛍光体２１にガーネット系蛍光体を用いる場合、ガーネット系蛍光体はアルミニウム酸化物を含むため、分散結合材２２にはアルミナを用いることが望ましい。
また、蛍光体２１と分散結合材２２とを会合・凝集させるには、どのような方法（例えば、蛍光体２１と分散結合材２２とを単純に混合する方法、蛍光体２１および分散結合材２２を適宜な溶液に混合してスラリーを形成した後に溶液を除去する方法、蛍光体２１と分散結合材２２とを凝集させた後に焼結する方法など）を用いてもよい。
【００３０】
蛍光体２１の粒径の範囲は、ＹＡＧの場合には、１〜７μｍが適当であり、望ましくは２〜５μｍである。
蛍光体２１の粒径がこの範囲より大きくなると、発光色変換層２０を薄く形成した際に、発光色変換層２０中にて蛍光体２１が存在しない部分が大きくなるため、均一な色度分布が得られなくなる。
蛍光体２１の粒径がこの範囲より小さくなると、蛍光体の励起による発光色変換の効率が低下するため、所望の発光色が得られなくなる。
また、分散結合材２２の粒径と、蛍光体２１の粒径とを略同一にすることにより、蛍光体２１と分散結合材２２とを均一に混合させて会合・凝集させることができる。
【００３１】
図２（Ｂ）に示すように、結合体粒子２３および分散材粉末２４を、透光性を有する合成樹脂材料（例えば、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂、アクリル系樹脂、ナイロン系樹脂など）２５に混合し、液状の合成樹脂材料２５中に結合体粒子２３および分散材粉末２４が均一に分散された液状の発光色変換層２０を作製する。
【００３２】
結合体粒子２３の粒径の範囲は、１０μｍ以上が適当であり、望ましくは２０μｍ以上である。
結合体粒子２３の粒径がこの範囲より小さくなると、液状の合成樹脂材料２５中において結合体粒子２３が会合・凝集し易くなり、液状の合成樹脂材料２５中に結合体粒子２３を均一に分散させることが困難になる。
【００３３】
分散材粉末（分散材粒子、拡散材粉末）２４には、液状の合成樹脂材料２５中に結合体粒子２３を均一に分散させることが可能であれば、どのような材料（例えば、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化シリコンなど）を用いてもよい。
【００３４】
図１に示すように、各ＬＥＤチップ１２の上面および側面を被覆するように発光色変換層２０を形成するには、まず、適宜な塗布装置（例えば、ディスペンサ、静電塗布装置、スクリーン印刷装置、スプレーコーティング装置など）を用い、各ＬＥＤチップ１２の上面および側面に液状の発光色変換層２０を塗布する。
ここで、分散材粉末２４が合成樹脂材料２５に混合されているため、塗布装置の内部（例えば、シリンジ内など）において、合成樹脂材料２５中の結合体粒子２３が会合・凝集するのを防止できる。
【００３５】
次に、結合体粒子２３が重力により合成樹脂材料２５中を沈降し、多数個の結合体粒子２３がＬＥＤチップ１２の上面および側面を均一かつ高密度に覆うように、合成樹脂材料２５の温度を最適化した状態を十分な時間維持する。
その後、多数個の結合体粒子２３がＬＥＤチップ１２の上面および側面を均一かつ高密度に覆った状態が保持されるように、合成樹脂材料２５を硬化させる。
尚、合成樹脂材料２５の硬化方法は、合成樹脂材料２５の硬化性（例えば、熱硬化性、光硬化性、反応硬化性、溶剤揮発硬化性など）に合わせた適宜な方法を用いればよい。
【００３６】
［第１実施形態の作用・効果］
第１実施形態の発光装置１０では、ＬＥＤチップ（発光素子）１２から放射された励起光である一次光（青色光）と、その一次光の一部が発光色変換層２０に含有される蛍光体２１で励起されることにより発光色変換された二次光（黄色光）とが混色されて混色光（白色光）が生成され、その混色光が発光色変換層２０を介して発光装置１０から外部へ放射される。
【００３７】
液状の発光色変換層２０では、液状の合成樹脂材料２５中に結合体粒子２３および分散材粉末２４が均一に分散されている。
結合体粒子２３では、分散結合材２２により蛍光体２１が分散された状態で結合されている。換言すれば、分散結合材２２は、蛍光体２１を結合する機能と、蛍光体２１を分散させる機能とを有する。
そのため、蛍光体２１の粒径を小さくしても、結合体粒子２３の粒径を十分に大きくすることにより、結合体粒子２３を会合・凝集させることなく液状の合成樹脂材料２５中に均一に分散させることができる。
【００３８】
加えて、合成樹脂材料２５中に分散材粉末２４が混合されているため、液状の合成樹脂材料２５中に結合体粒子２３をより均一に分散させることができる。
尚、結合体粒子２３の粒径を十分に大きくすれば、合成樹脂材料２５中において会合・凝集し難くなるため、分散材粉末２４を省いてもよい。
【００３９】
そして、第１実施形態では、各ＬＥＤチップ１２の上面および側面（光放射面）に液状の発光色変換層２０を塗布し、結合体粒子２３が重力により合成樹脂材料２５中を沈降するまで待った後に、合成樹脂材料２５を硬化させる。
すると、合成樹脂材料２５中を沈降した結合体粒子２３により、発光色変換層２０中にて、各ＬＥＤチップ１２の上面および側面に近い部分に結合体粒子２３が分布した状態になる。
換言すれば、発光色変換層２０中にて各ＬＥＤチップ１２の上面および側面に近い部分に結合体粒子２３が分布した状態であれば、その結合体粒子２３は液状の合成樹脂材料２５中を沈降したものであるといえる。
これにより、多数個の結合体粒子２３がＬＥＤチップ１２の上面および側面を均一かつ高密度に覆った状態を保持させることが可能になり、小粒径の蛍光体２１を各ＬＥＤチップ１２の上面および側面の近傍に均一かつ高密度に分散させることができる。
【００４０】
ここで、合成樹脂材料２５中における分散材粉末２４の濃度を高くすると、合成樹脂材料２５中で結合体粒子２３が沈降し難くなる。
しかし、第１実施形態では、液状の合成樹脂材料２５中に結合体粒子２３を均一に分散させることが可能であるため、合成樹脂材料２５中における分散材粉末２４の濃度を高くする必要がないことから、結合体粒子２３の沈降が妨げられることはない。
【００４１】
また、蛍光体２１の粒径を小さくすれば、ＬＥＤチップ１２の上面および側面を被覆する発光色変換層２０の厚さ方向に複数の蛍光体２１が重なるように分布する状態を作製することが可能になるため、発光色変換層２０中にて蛍光体２１または分散結合材２２の少なくともいずれか一方による光の散乱が生じることから均一な色度分布が得られる。
それに対して、結合体粒子２３を用いず、大粒径（例えば、１５μｍ以上）の蛍光体２１を合成樹脂材料２５に混合した場合には、ＬＥＤチップ１２の上面および側面を被覆する発光色変換層２０の厚さ方向に位置する蛍光体２１が１個または２個程度となってしまい、発光色変換層２０の厚さ方向に複数の蛍光体２１が重なるように分布する状態を作製できないため、蛍光体２１の間をＬＥＤチップ１２の放射光が直接通過することから、均一な色度分布が得られなくなる。
【００４２】
＜第２実施形態＞
図３に示すように、第２実施形態の発光装置３０は、絶縁基板１１、ＬＥＤチップ１２、枠体１３、反射層１４、発光色変換層２０などを備える。
第２実施形態の発光装置３０において、第２実施形態の発光装置１０と異なるのは、発光色変換層２０の膜厚が薄く形成されている点である。
【００４３】
第２実施形態では、各ＬＥＤチップ１２の上面および側面に液状の発光色変換層２０を塗布する際に、発光色変換層２０の塗布量を減らすことにより、薄い膜厚（例えば、１５〜４０μm程度）の発光色変換層２０を形成する。
発光色変換層２０の膜厚を薄くすると、合成樹脂材料２５中を結合体粒子２３が沈降しなくなるので、発光色変換層２０を塗布したら、すぐに合成樹脂材料２５を硬化させればよい。
【００４４】
［第２実施形態の作用・効果］
第２実施形態の発光装置３０では、蛍光体２１の粒径を小さくすることにより、発光色変換層２０を薄く形成しても、発光色変換層２０中にて蛍光体２１が存在しない部分が極小さくなるため、均一な色度分布が得られる。
また、蛍光体２１の粒径を小さくすることにより、発光色変換層２０を薄く形成しても、発光色変換層２０の厚さ方向に複数の蛍光体２１が重なるように分布する状態を作製することが可能になり、発光色変換層２０中にて蛍光体２１または分散結合材２２の少なくともいずれか一方による光の散乱が生じることから更に均一な色度分布が得られる。
【００４５】
ところで、発光色変換時に変換されなかった光エネルギーが熱エネルギーになって発光色変換層２０中の蛍光体が発熱するため、蛍光体の温度が上昇して発光色変換の効率が低下すると共に、その発熱により発光装置３０の構成部材（絶縁基板１１、ＬＥＤチップ１２、枠体１３、反射層１４など）が劣化することから、蛍光体の発熱を効率的に放熱する必要がある。
【００４６】
そこで、発光色変換層２０を薄く形成すれば、発光色変換層２０の中に熱がこもるのを防ぎ、発光色変換層２０の発熱を発光色変換層２０に隣接したＬＥＤチップ１２を介して効率的に放熱させ、発光色変換層２０の温度上昇を抑制して発光色変換の効率低下を防止すると共に、発光装置３０の構成部材が発光色変換層２０の発熱によって劣化するのを防止し、発光装置３０の高出力化を図ることができる。
従って、薄く形成された発光色変換層２０を備えた発光装置３０によれば、高出力化と均一な色度分布との両方を容易に実現することができる。
【００４７】
尚、発光色変換層２０の膜厚の範囲は、結合体粒子２３の粒径の３倍以下が適当であり、望ましくは結合体粒子２３の粒径の２倍以下である。
発光色変換層２０の膜厚がこの範囲より厚くなると、発光色変換層２０を薄く形成することによる前記作用・効果が得られなくなる。
発光色変換層２０の膜厚がこの範囲より薄くなると、発光色変換層２０中にて蛍光体２１が存在しない部分が生じるおそれがあり、均一な色度分布が得られなくなる。
【００４８】
また、第２実施形態の発光装置３０では、結合体粒子２３を合成樹脂材料２５に混合することにより、発光色変換層２０の粘度を高めることが可能になるため、各LEDチップ１２の側面を発光色変換層２０により確実に被覆できることに加え、発光色変換層２０が絶縁基板１１の表面へ不要に広がったり、発光色変換層２０が絶縁基板１１の表面から枠体１３の内周壁面へ這い上がるのを防止することができる。
尚、第２実施形態の発光装置３０では、枠体１３および反射層１４を省いてもよい。
【００４９】
ところで、前記実施形態では、蛍光体２１の粒子と分散結合材２２の粒子とを会合・凝集させることにより、結合体粒子２３を作製している。
しかし、会合・凝集状態を制御するのは難しいため、結合体粒子２３の粒径を制御するのは困難である。
そこで、蛍光体と分散結合材のそれぞれの原材料を混合した後に焼成することにより、粒子状の蛍光体と粒子状の分散結合材とが混ざり合った結合体を作製し、その結合体を粉末化することで結合体粒子２３を作製する方法を用いてもよい。
この方法であれば、結合体粒子２３を粉末化する既存技術を適用することが可能であり、生産性を向上できるため好ましい。
すなわち、結合体粒子（発光色変換粒子）２３は、蛍光体の粒子と分散結合材の粒子とを会合・凝集させた粒子、または、蛍光体と分散結合材との焼結体の粒子のいずれでもよい。
【００５０】
本発明は、前記各局面および前記各実施形態の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様も本発明に含まれる。本明細書の中で明示した公報などの内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。
【符号の説明】
【００５１】
１０，３０…発光装置
１２…ＬＥＤチップ（発光素子）
２０…発光色変換層
２１…蛍光体
２２…分散結合材
２３…結合体粒子
２４…分散材粉末
２５…合成樹脂材料
【図１】
2015192096.tif 000003
【図２】
2015192096.tif 000004
【図３】
2015192096.tif 000005