(57)【要約】      （修正有）【課題】出射角度による色度の違いを軽減することができる照明装置を提供する。【解決手段】照明装置は、基板と、発光素子２と、封止部材３とを有する。封止部材は、発光素子から発せられた光の波長を変換する材料を含有する。封止部材３は、発光素子２の中心を通り基板の主面に垂直な少なくとも一つの断面において、湾曲した凸状の輪郭を有する。観察角θobsを変化させたときの出射角θoutの変化を示す曲線が原点を通る二次関数又は三角関数で近似される。【選択図】図３
2015097260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面を有する基板と、
前記基板の前記主面上に配された発光素子と、
前記基板の前記主面上に配され、前記発光素子を被覆し、前記発光素子から発せられた光の波長を変換する材料を含有する封止部材と、を備え、
前記封止部材は、前記発光素子の中心を通り前記基板の前記主面に垂直な少なくとも一つの断面において、湾曲した凸状の輪郭を有し、
前記発光素子の前記中心を通り前記基板の前記主面に垂直な線を基準線とし、
前記基準線と前記基板の前記主面との交点を基準点とし、
前記封止部材の前記輪郭上の任意の点と前記基準点とを通る直線を任意直線とし、
前記封止部材の前記輪郭上の前記任意の点における前記輪郭の法線を任意法線とし、
前記基準線と前記任意直線との成す角度を観察角とし、
前記任意法線と前記任意直線との成す角度を出射角としたとき、
前記出射角は原点を通る前記観察角の二次関数又は三角関数による近似式で示される、
照明装置。
【請求項２】
前記近似式における前記出射角をθout、前記観察角をθobsとし、θout（９０°）を前記観察角が９０°の場合の出射角としたとき、
前記観察角と前記出射角の関係が、θout／θout（９０°）＝−ｃｏｓθobs＋１である、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記観察角と前記出射角の前記関係の９５％信頼区間の下限は、θout／θout（９０°）＝−１．０３ｃｏｓθobs＋０．９７、
であり、
前記観察角と前記出射角の前記関係の９５％信頼区間の上限は、
θout／θout（９０°）＝−０．９７ｃｏｓθobs＋１．０３、である
請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
さらに、
前記基準線をｙ軸とし、前記基準点を通り前記基板の前記主面に沿う線をｘ軸としたとき、
前記封止部材の前記輪郭を前記ｘ軸と前記ｙ軸によるｘｙ平面に投影して得られる曲線が三角関数を含む関数で近似される、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項５】
前記ｘ軸がゼロにおける前記輪郭の前記ｙ軸を１として規格化したとき、
前記封止部材の前記輪郭をｘｙ平面に投影して得られる曲線を近似する前記三角関数を含む関数の９５％信頼区間の下限は、
ｙ＝１．２０ｃｏｓｘ−０．２８、であり、
前記三角関数を含む関数の９５％信頼区間の上限は、
ｙ＝１．３１ｃｏｓｘ−０．２０、である、
請求項４に記載の照明装置。
【請求項６】
主面を有する基板と、
前記基板の前記主面上に配された発光素子と、
前記基板の前記主面上に配され、前記発光素子を被覆し、前記発光素子から出射された光の波長を変換する材料を含有する封止部材と、を備え、
前記封止部材は、前記発光素子の中心を通り前記基板の前記主面に垂直な少なくとも一つの断面において、湾曲した凸状の輪郭を有し、
前記発光素子の前記中心を通り前記基板の前記主面に垂直な線をｙ軸とし、
前記ｙ軸と前記基板の前記主面との交点を基準点とし、
前記基準点を通り前記基板の前記主面に沿う線をｘ軸としたとき、
前記封止部材の前記輪郭を前記ｘ軸と前記ｙ軸によるｘｙ平面に投影して得られる曲線が三角関数を含む関数で近似される、
照明装置。
【請求項７】
前記ｘ軸がゼロにおける前記輪郭の前記ｙ軸の値を１として規格化したとき、
前記封止部材の前記輪郭を前記ｘｙ平面に投影して得られる曲線を近似する前記三角関数を含む関数の９５％信頼区間の下限は、
ｙ＝１．２０ｃｏｓｘ−０．２８であり、
前記三角関数を含む関数の９５％信頼区間の上限は、
ｙ＝１．３１ｃｏｓｘ−０．２０である、
請求項６に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ＬＥＤ (Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ)等の発光素子を利用した照明装置に関し、特に、ＬＥＤを封止する封止部材の形状に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤを用いた照明装置が普及している。図１５は、特表２００８−５４４５６８号公報（特許文献１）に開示された照明装置の断面図である。照明装置５００は、基板５０１、ＬＥＤ５０２、封止部材５０３、リード５０４および封止部材５０５を有する。ＬＥＤ５０２は、基板５０１の主面上に配されている。封止部材５０３は、ＬＥＤ５０２を被覆しており、透光性樹脂５０３ａおよび蛍光体５０３ｂを含む。ＬＥＤ５０２から出射された光の一部は、蛍光体５０３ｂにより波長が変換されて外部に取り出される。そのため、照明装置５００から出射される光は、ＬＥＤ５０２の出射光の波長成分と、蛍光体５０３ｂの出射光の波長成分とを含む。例えば、青色ＬＥＤと黄色蛍光体を用いると、青色光の波長成分と黄色光の波長成分とを含む白色光を作り出すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５４４５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の照明装置では、出射された光の角度により色度が異なる場合がある。出射角度による色度の違いが照射光の色むら（色度差）の原因となる。例えば、青色ＬＥＤと黄色蛍光体を用いた場合、基板５０１の主面に垂直な方向（角度０°）に出射された光は白色であるものの、基板５０１の主面に沿う方向（角度９０°）に出射された光は黄色成分を多く含む白色となることがある。
【０００５】
本発明は、出射角度による色度の違いを軽減することができる照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発光装置は、主面を有する基板と、基板の主面上に配された発光素子と、基板の主面上に配され、発光素子を被覆する封止部材を有する。封止部材は、発光素子から発せられた光の波長を変換する材料を含有する。封止部材は、発光素子の中心を通り基板の主面に垂直な少なくとも一つの断面において、湾曲した凸状の輪郭を有する。発光素子の中心を通り基板の主面に垂直な線を基準線とする。基準線と基板の主面との交点を基準点とする。封止部材の輪郭上の任意の点と基準点とを通る直線を任意直線とする。封止部材の輪郭上の任意の点における輪郭の法線を任意法線とする。基準線と任意直線との成す角度を観察角とする。任意法線と任意直線との成す角度を出射角とする。出射角は原点を通る観察角の二次関数又は三角関数による近似式で示される。
【発明の効果】
【０００７】
発明者の実験により、上記構成によれば、出射角度による色度の違いを軽減することができることが判明した。実験の条件および結果は、後に詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係る照明装置の構成を示す斜視図
【図２】図１の照明装置における発光素子の列方向に垂直な面で切断した断面図
【図３】（ａ）は、図２の断面に封止部材の形状を説明するための補助線を追加した図、（ｂ）は、図３（ａ）の一部の拡大図
【図４】（ａ）は、サンプル１の発光素子を含む断面形状を示す図であり、（ｂ）は、サンプル２の発光素子を含む断面形状を示す図であり、（ｃ）は、サンプル３の発光素子を含む断面形状を示す図であり、（ｄ）は、サンプル４の発光素子を含む断面形状を示す図であり、（ｅ）は、サンプル５の発光素子を含む断面形状を示す図
【図５】図４（ａ）から図４（ｅ）に示す各サンプルにおける観察角毎の光路長比、入射角、出射角、及び色度差判定を示す図
【図６】図４（ａ）から図４（ｅ）に示す各サンプルの観察角０°における光の色度と観察角９０°における光の色度を示す色度図
【図７】（ａ）は、サンプル２の色度差が発生する原因を考察するための図であり、（ｂ）は、サンプル４の色度差が発生する原因を考察するための図
【図８】発光素子の光の出射方向と強度との関係を示す図
【図９】図５の観察角と入射角との関係をプロットしたグラフ
【図１０】図５の観察角と出射角との関係をプロットしたグラフ
【図１１】図５のサンプル１の観察角と出射角の関係を規格化したグラフ
【図１２】（ａ）から（ｄ）は、それぞれ、図４（ａ）から図４（ｄ）の封止部材の断面の輪郭をｘｙ平面にプロットしたグラフ
【図１３】照明装置の変形例の構成を示す斜視図
【図１４】照明装置の他の変形例の構成を示す斜視図
【図１５】従来の照明装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、ステップ（工程）及びステップの順序などは一例である。
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１０】
本開示を実施するための形態を、図面を参照して詳細に説明する。
＜全体構成＞
図１は、本実施形態に係る照明装置１００の構成を示す斜視図である。
照明装置１００は、基板１、発光素子２、封止部材３および給電パッド４を有する。基板１の上面視形状は、矩形状である。基板１としては、例えば、セラミックス基板、ガラスエポキシ基板、あるいは、絶縁性の被膜付きの金属基板を用いることができる。
【００１１】
発光素子２は、基板１の主面１ａ上に配されている。本実施形態では、１０個の発光素子２が一列に配列され、この列が４列平行に並べられている。発光素子２としては、例えば、紫外線または可視光の波長域の光を出射するＬＥＤを用いることができる。本実施の形態では、発光素子２としてＧａＮ系の青色ＬＥＤを用いて説明する。図２に、照明装置１００における発光素子２の列方向に垂直な断面を示す。同図では、一列分のみ表されている。発光素子２は、基板２ａおよび発光層２ｂを有する。青色ＬＥＤの場合、基板２ａはサファイア基板であり、発光層２ｂは陽極、半導体層および陰極を含む多層構造である。半導体層の材料として、ＧａＮが用いられる。
【００１２】
封止部材３は、基板１の主面１ａ上に配され、発光素子２を列単位で共通に被覆している。図２に示すように、封止部材３は、透光性材料３ａと波長変換材料３ｂとを含有している。波長変換材料３ｂは、発光素子２から出射された光の波長を変換する材料であり、封止部材３内に均一に分散されている。
透光性材料３ａとしては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、ユリア樹脂、シリコーンとエポキシのハイブリッド樹脂を用いることができる。波長変換材料３ｂとしては、例えば、蛍光体を用いることができる。本実施形態では、波長変換材料３ｂとして黄色蛍光体を用いて説明する。黄色蛍光体としては、例えば、（Ｙ，Ｇｄ）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ3+、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ3+，Ｐｒ3+、（Ｔｂ，Ｇｄ）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ3+、（Ｓｒ，Ｂａ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+、（Ｓｒ，Ｃａ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+、ＣａＳｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕ2+、Ｃａ−α−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ2+、Ｙ2Ｓｉ4Ｎ6Ｃ：Ｃｅ3+、ＣａＧａ2Ｓ4：Ｅｕ2+を用いることができる。
【００１３】
照明装置１００では、発光素子２として青色ＬＥＤを用い、波長変換材料３ｂとして黄色蛍光体を用いている。これにより、発光素子２から出射された光の一部は、波長変換材料３ｂにより波長が変換されて外部に出射される。そのため、照明装置１００から出射される光は、発光素子２の出射光の青色の波長成分と、波長変換材料３ｂの出射光の黄色の波長成分とを含む白色光となる。
【００１４】
また、封止部材３は、例えば、ディスペンス法または樹脂成型法を用いて形成することができる。ディスペンス法によれば、基板１の上方を走査するノズルを用いて未硬化の封止材料を基板１上にライン状に塗布し、その後、塗布された封止材料を硬化させる。また、樹脂成型法によれば、基板１に金型を被せ、金型と基板１との間に形成された中空部に未硬化の封止材料を注入し、その後、注入された封止材料を硬化させる。図２に示すように、封止部材３の表面３ｃは、湾曲した凸状の輪郭を有する。表面３ｃの形状は、ディスペンス法の場合、未硬化の封止材料の粘度により調整できる。また、樹脂成型法の場合、金型の形状により調整できる。
【００１５】
なお、照明装置１００では、波長変換材料３ｂとして黄色蛍光体を用いているが、これに限る必要はない。例えば、波長変換材料３ｂとして、緑色蛍光体と赤色蛍光体の混合物、黄色蛍光体と赤色蛍光体の混合物を用いてもよい。また、封止部材３は、さらに、光を散乱させるための光散乱材を含有していてもよい。
給電パッド４は、基板１の主面１ａ上に配され、パターン配線（図示せず）により発光素子２に電気的に接続されている。発光素子２は、給電パッド４を介して外部から電力の供給を受けることができる。
【００１６】
＜封止部材の形状＞
次に、照明装置１００の封止部材３の形状について詳細に説明する。
図３（ａ）は、図２の断面に封止部材の形状を説明するための補助線を追加した図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の一部の拡大図である。
ここでは、発光素子２の中心Ｃを通り主面１ａに垂直な直線Ｌ０を基準線とする。また、基準線と主面１ａとの交点を基準点Ｏとする。
【００１７】
直線Ｌ0からＬ90は、基準点Ｏを通り直線Ｌ0とのなす角度（以下、「観察角」と呼ぶ）がそれぞれ０°から９０°の直線である。例えば、直線Ｌ80は、観察角が８０°の直線である。直線Ｌ80は、封止部材３から外部に観察角８０°の方向に出射される光を意味する。
点Ｐ0からＰ90は、封止部材３の表面３ｃの輪郭上の点であり、それぞれ直線Ｌ0からＬ90と封止部材３の表面３ｃの輪郭線との交点である。例えば、点Ｐ80は、直線Ｌ80と封止部材３の表面３ｃの輪郭線との交点である。点Ｐ80は、封止部材３の表面３ｃにおける、観察角８０°の方向に出射される光の出射位置を意味する。
【００１８】
直線Ｎ80は、点Ｐ80における封止部材３の表面３ｃの輪郭の法線である。直線Ｎ50からＮ70も同様に、それぞれ点Ｐ50からＰ70における封止部材３の表面の輪郭の法線である。図３（ａ）において直線Ｎ50からＮ80しか表記されていないが、点Ｐ0からＰ40のそれぞれにおいても同様に法線が存在する。
破線Ｉ80は、点Ｐ80から直線Ｌ80に沿って光が出射された場合に、その光が封止部材３内を通過してきたと仮定される光路を示す。破線Ｉ10からＩ70についても同様である。法線Ｎ80と直線Ｌ80とのなす角度が出射角θout80である。また、法線Ｎ80と破線Ｉ80とのなす角度が入射角θi80である。図３（ｂ）に示す出射角θout80と出射角θoutの間には、スネルの法則が成り立つ。従って、出射角θout80から入射角θi80を求めることができる。他の出射角θoutと出射角θoutにおいても同様である。
【００１９】
本実施形態では、封止部材３の表面３ｃの形状において観察角が大きくなるほど出射角が大きくなるよう形成されている。詳細には、以下の（１）および（２）の少なくとも一方を満たすように規定されている。これにより、出射された光の角度による色度差を軽減することができる。
（１）出射角は観察角の二次関数で近似される。例えば、封止部材３の表面３ｃの点Ｐ0からＰ90の各々について、観察角と出射角の組が求められる。ここで、観察角をｘ軸、出射角をｙ軸にとり、観察角と出射角の組をｘｙ平面にプロットすることができる。この各点Ｐ0からＰ90のプロットを結ぶ曲線が、二次関数で近似することができる。二次関数は、三角関数による展開式に変換することができる。
【００２０】
（２）発光素子２の中心Ｃを通り基板の主面に垂直な線（直線Ｌ0）をｙ軸とし、基準点Ｏを通り基板の主面に沿う線（直線Ｌ90）をｘ軸としたとき、封止部材３の表面３ｃの輪郭をｘｙ平面に投影して得られる曲線が三角関数を含む関数で近似される。
＜評価＞
封止部材３の形状を異ならせたサンプル１から５を用いて、各サンプルの主面１ａに垂直な方向に出射される光（以下、「観察角０°の光」という）の色度と、主面１ａに沿う方向に出射される光（以下、「観察角９０°の光」という）の色度とを測定する。これらの測定値を用いて、観察角０°の光の色度と観察角９０°の光の色度との差分（以下、単に「色度差」という）をサンプル毎に求める。そして、基準品の色度差を基準として、それよりも色度差が小さいか否かを評価する。基準品よりも色度差が小さければ、出射された光の角度による色度差を従来よりも軽減することができる。
【００２１】
図４（ａ）から（ｅ）に５種類のサンプルの発光素子２を含む断面形状を示す。図５に各サンプルの各種測定結果を示す。サンプル１〜４は試作品であり、サンプル５は市販品である。
サンプル１の封止部材３は、図２に示す封止部材３と同じ形状である。サンプル２が基準品であり、色度差の判定の基準となる。
【００２２】
サンプル３、４の封止部材３は、観察角の大きな範囲（例えば、７０°から８０°）の光路長比がサンプル２よりも小さい形状を有している。光路長比とは、各観察角における封止部材３内を通過したと仮定される光路の長さを、観察角０°の場合に封止部材３内を通過したと仮定される光路（図３のＯＰＬ）の長さで規格化した値である。通常、封止部材３内での光路長が長いほど、封止部材３内で波長が変換される確率が高くなる。そのため、青色ＬＥＤと黄色蛍光体の組み合わせの場合、封止部材３内の光路長が長いほど封止部材３から出射される光の色における黄色成分が増えてくると考えられる。サンプル３、４の光路長比は、観察角の大きな範囲において、サンプル２（基準品）の光路長比よりも小さい。
【００２３】
サンプル５の封止部材３の断面形状は、湾曲した凸状ではなく、厚みを均一とした形状である。波長変換部材を含む封止部材３は、発光素子２の表面のみに被覆されている。サンプル５において、発光素子２及び封止部材３は、波長変換部材を含まない封止部材５で更に被覆されている。サンプル５の光路長比は、封止部材３内の光路のみから求めている。封止部材５内の光路は考慮していない。
【００２４】
図６は、５種類のサンプルの観察角０°の光の色度と観察角９０°の光の色度を示す色度図である。色度図上における両者の距離が近いほど色度差が小さい。すなわち、観察角により色度差が小さいことを示している。サンプル２として、相関色温度が３０００Ｋと４０００Ｋの２種類を用いている。
４０００Ｋ付近に着目すると、サンプル１の色度差は、サンプル２の色度差に比べて小さい。サンプル１はサンプル２に比べて、出射角による色度差を軽減することができる。なお、サンプル１の色度差は、４−ｓｔｅｐ のＭａｃＡｄａｍ楕円に収まる。一方、サンプル４、５の色度差は、サンプル２（基準品）の色度差に比べて大きい。また、３０００Ｋ付近に着目すると、サンプル３の色度差は、サンプル２（基準品）の色度差に比べて大きい。  サンプル３、４の光路長比は、サンプル２（基準品）の光路長比より小さいので、サンプル３、４の色度差は、サンプル２の色度差に比べて小さくなると予想される。しかしながら、サンプル３、４の色度差はサンプル２の色度差よりも大きい。この結果から、観察角の大きな範囲で光の色における黄色成分の増加は、単純に光路長比のみに起因するものではないと考える。図５の最下欄に、サンプル２と比較した他のサンプルにおける色度差の判定結果を示す。サンプル１のみがサンプル２（基準品）よりも色度差を軽減できる。
【００２５】
＜考察＞
図７（ａ）及び（ｂ）は、色度差が発生する原因を考察するための図である。
図７（ａ）に示すサンプル２において、封止部材３の高さは幅よりも小さい。例えば、光Ａ（基板１に垂直な方向から１２０°の光）は、基板１の主面１ａで反射し、封止部材３の側面（観察角の大きな範囲）から出射される。この場合、光路長が長くなる。また、光Ｂ（基板１に垂直な方向から９０°の光）は、封止部材３と空気との界面および基板１の主面１ａで反射し、封止部材３の側面から出射される。この場合、光Ｂは、封止部材３内で多重反射しているので、特に光路長が長くなる。このように封止部材３と空気の界面および基板１の主面で反射した光が封止部材３の側面から出射されると、出射光に含まれる黄色成分が増えると考えられる。
【００２６】
図７（ｂ）に示すサンプル４において、封止部材３の高さは幅よりも大きい。例えば、光Ｃ（基板に垂直な方向から６０°の光）は、封止部材３と空気との界面で反射し、封止部材３の側面から出射される。この場合も光路長が長くなる。図８は、発光素子２の出射方向と発光強度の関係を示す。図８は、発光素子２からの発光強度分布はランバーシアンであることを示している。そのため、光Ｃの強度は、基板１に垂直な方向の光の強度の約１／２となるので比較的強い。このように光Ｃの光路長が長くしかも強度が強いので、黄色成分が目立ちやすくなる。これが、サンプル３、４の色度差がサンプル１よりも小さくならない理由の一つであると考える。
【００２７】
以上より、色度差を小さくするには、強度の比較的強い光が封止部材３と空気との界面で反射するのを極力抑制することが重要であると考える。
図９及び図１０は、図５に示すサンプル１から５の観察角と入射角の関係及び観察角と出射角の関係のグラフである。入射角はスネルの法則を用いて、出射角から求めている。入射角の導出において、封止部材３の材料であるジメチル系のシリコーン樹脂における屈折率１．４１を用いている。
【００２８】
サンプル１の封止部材３では、観察角が大きいほど入射角および出射角が大きい。具体的には、観察角と入射角の関係を示す曲線Ｄ、および、観察角と出射角の関係を示す曲線Ｅにおいて、出射角は、原点を通る観察角の二次関数（１）式、（２）式でそれぞれ近似される。
θin＝０．００２１θobs2＋０．０３０７θobs（１）式
θout＝０．００３２θobs2＋０．０３８７θobs（２）式
（１）式と（２）式の相関係数は、それぞれ０．９８３４と０．９８１１である。単位はいずれも度である。なお、いずれの式も、テイラー展開により、三角関数による近似も可能である。
【００２９】
これに対し、サンプル２〜４は、そのような関係性が存在しない。
図１１は、図１０における近似線Ｅを観察角９０°のときの出射角θout（９０°）で規格化したグラフである。出射角をθout、観察角をθobsとしたとき、近似線Ｆは、三角関数（３）式で表される。
θout／θout（９０°）＝−ｃｏｓθobs＋１  （３）式
（３）式の近似の範囲を９５％信頼区間に設定すると、下限は
θout＝−１．０３ｃｏｓθobs＋０．９７  （４Ａ）式
であり、上限は、
θout＝−０．９７ｃｏｓθobs＋１．０３  （４Ｂ）式
である。
【００３０】
このように、サンプル１の封止部材３は、観察角が大きいほど入射角および出射角が大きい。言い換えると、出射光の強度が比較的強い範囲である観察角が小さい範囲において、入射角および出射角が小さい。従って、強度の比較的強い光が封止部材３と空気との界面で反射するのを極力抑制することができる。これにより、出射された光の角度による色度差を軽減することができる。
【００３１】
図１２（ａ）から（ｄ）は、各サンプル１〜４の封止部材３の断面の輪郭をｘｙ平面にプロットしたグラフである。これらの図において、封止部材３の断面の輪郭上の各点の高さは、封止部材３の頂点の高さで規格化されている。すなわち、ｘ軸がゼロにおける封止部材３の断面の輪郭のｙ軸の値が１となるように規格化している。図１２（ａ）に示すように、サンプル１の封止部材３の輪郭は、三角関数を含む関数で近似される。
【００３２】
ｙ＝１．２６ｃｏｓｘ−０．２４  （５）式
これに対し、サンプル２〜４の封止部材の輪郭は、三角関数を含む関数での近似はできない。
（５）式の近似の範囲は、９５％信頼区間に設定するものとすると、下限は、
ｙ＝１．２０ｃｏｓｘ−０．２８  （６Ａ）式
であり、
上限は、
ｙ＝１．３１ｃｏｓｘ−０．２０  （６Ｂ）式
である。
【００３３】
このように、サンプル１の封止部材３の輪郭が三角関数を含む関数で近似されるので、輪郭の接線の傾きも三角関数を含む関数で表される。そして、サンプル１では、光の強度が比較的強い範囲である観察角が小さい範囲では、接線の傾きが小さい。そのため、光の入射角が小さい。従って、強度の比較的強い光が封止部材と空気の界面で反射するのを極力抑制することができる。これにより、出射された光の角度による色度差を軽減することができる。
【００３４】
＜結論＞
以上のように、本実施形態の照明装置は、基板１と、発光素子２と、封止部材３とを有する。基板１は、主面１ａを有する。発光素子２は、基板１の主面１ａ上に配され、第１の波長域の光を出射する。封止部材３は、基板１の主面１ａ上に配され、発光素子２を被覆し、第１の波長域の光を第１の波長域とは異なる第２の波長域の光に変換する波長変換材料３ｂを含有する。封止部材３は、発光素子２の中心Ｃを通り基板１の主面１ａに垂直な少なくとも一つの断面において、湾曲した凸状の輪郭を有する。このとき、観察角を変化させたときの出射角の変化を示す曲線が三角関数を含む関数で近似される。これにより、出射された光の角度による色度差を軽減することができる。
【００３５】
ここで、発光素子２の中心Ｃを通り基板１の主面１ａに垂直な線を基準線とする。基準線と基板１の主面１ａとの交点を基準点Ｏとする。封止部材３の輪郭上の任意の点と基準点Ｏとを通る直線を任意直線Ｌ0〜Ｌ90とする。封止部材３の輪郭上の任意の点Ｐ0〜Ｐ90における輪郭の法線を任意法線Ｎ0〜Ｎ90とする。基準線と任意直線との成す角度を観察角とする。任意法線と任意直線との成す角度を出射角とする。
【００３６】
また、封止部材３の輪郭をｘｙ平面に投影して得られる曲線が三角関数を含む関数で近似される。これでも、出射された光の角度による色度差を軽減することができる。
ここで、発光素子２の中心Ｃを通り基板１の主面１ａに垂直な線をｙ軸とする。ｙ軸と基板の主面との交点を基準点Ｏとする。基準点Ｏを通り基板１の主面１ａに沿う線をｘ軸とする。
【００３７】
＜変形例＞
本発明に係る照明装置について、実施形態に基づき説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、以下に示す変形例でも構わない。
図１３、図１４は、照明装置１の変形例の構成を示す斜視図である。図１３に示された照明装置２００では、封止部材３Ａが、発光素子２を個別に封止している。封止部材３Ａは、発光素子２の中心Ｃを通り基板１の主面１ａに垂直な線（基準線）を中心軸とする回転対称体である。すなわち、封止部材３Ａにおける中心軸を通る断面形状は、図３Ａに示す封止部材３の断面形状と同じである。これ以外の構成については、照明装置１と同様である。封止部材３Ａを、基準線を中心軸とする回転対称体とすることにより、基準線を中心軸とする色度差の回転角依存性を軽減することができる。また、図１４に示された照明装置３００は、ＳＭＤ（Surface Mounted Device）型の照明装置である。基板１の主面上に配された発光素子２の個数が１つである。封止部材３Ｂの形状は、封止部材３Ａの形状と同じである。
【符号の説明】
【００３８】
１    基板
２    発光素子
２ａ  基板
２ｂ  発光層
３    封止部材
３ａ  透光性材料
３ｂ  波長変換材料
４    給電パッド
５    封止部材
１００、２００、３００    照明装置
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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