(57)【要約】【課題】発光部材よる発光効率を向上させること。【解決手段】基体１１、発光素子１２および発光部材１３を有している。発光素子１２は、半導体材料からなり、基体１１上に実装されている。発光素子１２は、第１の光を発生する。発光部材１３は、第１の光によって励起されて第２の光を放出する蛍光材料１７を含んでいる。発光部材１３は、発光素子１２に対向しており起伏のある表面性状の第１の表面１３ｂを有している。【選択図】図３
2008053702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、
半導体材料からなり、前記基体上に実装されており、第１の光を発生する発光素子と、
前記第１の光によって励起されて第２の光を放出する蛍光材料を含んでいるとともに、前記発光素子に対向しており起伏のある表面性状の第１の表面を有する発光部材と、
を備えた発光装置。
【請求項２】
前記発光部材は第２の表面をさらに有しており、前記第１の表面は前記第２の表面より粗いことを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記発光部材は、前記発光素子から離間されていることを特徴とする請求項２記載の発光装置。
【請求項４】
前記発光部材は、前記蛍光材料を含有する樹脂からなることを特徴とする請求項３記載の発光装置。
【請求項５】
前記樹脂は、０．９から１．１までの範囲に含まれる比重を有するシリコーンであることを特徴とする請求項４記載の発光装置。
【請求項６】
前記蛍光材料は、３．８から５．１までの範囲に含まれる比重を有することを特徴とする請求項５記載の発光装置。
【請求項７】
前記発光素子を囲んでおり、前記発光部材によって反射された前記第１の光を散乱させる光反射面をさらに備えていることを特徴とする請求項３記載の発光装置。
【請求項８】
前記光反射面が、前記第２の光を散乱させることを特徴とする請求項７記載の発光装置。
【請求項９】
前記発光部材がドーム形状を有していることを特徴とする請求項３記載の発光装置。
【請求項１０】
前記蛍光材料は、前記発光部材の前記内側表面側に偏って分布していることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項１１】
前記発光素子を封入しており、前記発光部材の前記第１の面から離間して設けられた透光性材料層をさらに備えていることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項１２】
前記第１の表面が、最も内側に位置する蛍光材料の形状に沿った外部形状を有していることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項１３】
前記発光部材は、最も内側に位置する前記蛍光材料より内側において段差構造を有していることを特徴とする請求項１２記載の発光装置。
【請求項１４】
最も内側に位置する蛍光材料が、６２５ｎｍから７４０ｎｍまでの波長範囲の少なくとも一部を放射することを特徴とする請求項１３記載の発光装置。
【請求項１５】
導体パターンを有する基板と、
半導体材料からなり、前記導体パターンに電気的に接続された発光素子と、
蛍光材料を含んでいるとともに、前記発光素子に対向しており起伏のある表面性状の第１の表面を有しており、前記発光素子を覆っている発光部材と、
を備えた照明装置。
【請求項１６】
前記発光部材から放射された光が届く位置に設けられた光反射部材をさらに備えていることを特徴とする請求項１５記載の照明装置。
【請求項１７】
前記発光部材を覆っているレンズをさらに備えていることを特徴とする請求項１５記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光材料を含んでいる発光部材を有する発光装置および照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば発光ダイオードなどの発光素子を備えた発光装置および照明装置の開発が進められている。これら発光装置および照明装置の中には、発光素子によって発生された光によって励起される蛍光材料を含んだ発光部材を備えているものがある。発光装置および照明装置は、発光部材から放射された光を含む混合光を出力する。
【特許文献１】特開２００４−３１９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
発光素子を備えた発光装置および照明装置においては、発光効率の向上が求められており、特に、発光部材を備えた発光装置および照明装置においては、発光部材よる発光効率の向上が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の発光装置は、基体、発光素子および発光部材を有している。発光素子は、半導体材料からなり、基体上に実装されている。発光素子は、第１の光を発生する。発光部材は、第１の光によって励起されて第２の光を放出する蛍光材料を含んでいる。発光部材は、発光素子に対向しており起伏のある表面性状の第１の表面を有している。
【０００５】
本発明の照明装置は、基板、発光素子および発光部材を有している。基板は、導体パターンを有している。発光素子は、半導体材料からなり、導体パターンに電気的に接続されている。発光部材は、蛍光材料を含んでおり、発光素子に対向しており起伏のある表面性状の第１の表面を有している。発光部材は、発光素子を覆っている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、発光素子に対向しており起伏のある表面性状の第１の表面を有する発光部材を備えていることにより、発光部材による発光効率が向上されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１に示された本発明の照明装置１００の実施の形態について説明する。図１において、照明装置１００の内部の構成を示すために、一部の構成については図示が省略されている。照明装置１００は、基板１と、基板１上に実装された複数の発光装置２と、光反射部材３とを備えている。光反射部材３は、複数の発光装置２によって発生された光の少なくとも一部が届く位置に設けられている。図１において、光反射部材３は、複数の発光装置２の側方に設けられている。複数の発光装置２は、配列されており、基板１に形成された導電パターン１ａに電気的に接続されている。複数の発光装置２は、導電パターン１ａによって供給された駆動電力によって発光する。複数の発光装置２は、例えば白色などの可視光を放射する。複数の発光装置２によって放射された光は、光反射部材３によって集光されて、光出射方向Ｌ（図１において下方）へ進む。
【０００８】
図２を参照して、発光装置２の構成についてさらに具体的に説明する。発光装置２は、仮想のxyz空間におけるxy平面に実装された形態で示されている。発光装置２は、基体１１と、基体１１上に実装された発光素子（光源）１２と、発光素子１２を覆っている発光部材（波長変換部材）１３とを備えている。本実施の形態において、発光素子１２を覆っているとは、波長変換部材１３が、発光素子１２によって発生された光の少なくとも一部が届く位置に設けられていることをいう。図２において、波長変換部材１３は、発光素子１２の上方（仮想のｚ軸の正方向）に設けられている。発光装置２は、発光素子１２を封入する透光性材料層１４をさらに備えている。
【０００９】
発光素子１２は、半導体材料からなる発光ダイオードであり、駆動電力によって第１の光を発生する。発光ダイオードの例としては、基板上に形成されたｐ型のＧａＮ層、ＧａＮ活性層およびｎ型のＧａＮ層を有するものがある。発光ダイオード素子の他の例としては、ＡｌＮからなるものがある。本実施の形態において、第１の光は、３７０ｎｍから４００ｎｍ（紫外）の波長範囲の少なくとも一部、または、４２０ｎｍから４４０ｎｍ（青色）の波長範囲の少なくとも一部を有するものである。以下、本実施の形態において、発光素子１２は紫外光を発生する発光ダイオードとして説明する。発光素子１２は基体１１上に実装されている。基体１１は、発光ダイオード１２を支持するものである。図３に示すように、基体１１は、発光素子１２に電気的に接続された導電パターン１５を有している。導電パターン１５は、基体１１の実装面Ｍに設けられたリード端子１６に電気的に接続されている。リード端子１６は、基板１の導体パターン１ａに電気的に接続されている。基体の他の例としては、樹脂または金属からなるものがある。金属製の基体の例として、導電パターンの機能を兼ねるものがある。照明装置１００において、発光素子１２は、基板１の導体パターン１ａに電気的に接続されている。
【００１０】
波長変換部材１３は、発光素子１２によって発生された第１の光に励起されて第２の光を放出する蛍光材料１７を含んでいる。第２の光は、第１の光の波長より長い波長を有している。波長変換部材１３は、外側表面（第２の表面）１３ａと、内側表面(第１の表面)１３ｂとを有している。内側表面１３ｂは、外側表面１３ａより粗い。外側表面１３ａは、発光装置２において、蛍光材料１７から放出された光が出射される面である。すなわち、外側表面１３ａとは、発光装置２における発光面のことである。図３において、外側表面１３ａは、波長変換部材１３の上面である。内側表面１３ｂとは、発光素子１１から放射された第１の光が入射される面のことをいう。図３において、内側表面１３ｂは、波長変換部材１３の下面である。内側表面１３ｂは、発光素子１２に対向している。
【００１１】
波長変換部材１３は、蛍光材料１７を含有する樹脂からなる。その樹脂は、透光性を有している。樹脂の透光性とは、発光素子１２によって発生された第１の光の少なくとも一部の波長が透過できることをいう。透光性樹脂は、発光素子１２によって発生される光による劣化や波長変換部材１３の製法などを考慮して、ゲル状のシリコーン樹脂を用いて作製されるとよい。なお、シリコーン樹脂には、ゲル状シリコーン樹脂とゴム状シリコーン樹脂とがあるが、本実施の形態の発光装置２においては、ゲル状のシリコーン樹脂を用いるとよい。本実施の形態において、ゲル状のシリコーン樹脂とは、ＪＩＳ規格の硬度であるＪＩＳ−Ａ硬度値において３０から４０のシリコーン樹脂のことをいう。また、ゴム状のシリコーン樹脂とは、ＪＩＳ−Ａ硬度値において５０から９０のシリコーン樹脂のことをいう。本実施の形態における波長変換部材１３のゲル状のシリコーン樹脂は、０．９から１．１までの範囲に含まれる比重を有するものである。
【００１２】
図４に示すように、蛍光材料１７は、波長変換部材１３の内側表面１３ｂ側に偏在している。波長変換部材１３において、蛍光材料層１７Ｌの内側表面１３ｂ側に位置する透光性樹脂層１３ｔの厚みは、蛍光材料層１７Ｌの外側表面１３ａ側に位置する透光性樹脂層１３ｕの厚みより小さい。波長変換部材１３の樹脂は、最も外側の蛍光材料１７より外側に位置する第１の厚み１３−１と、最も内側の蛍光材料１７より内側に位置する第２の厚み１３−２とを有している。第２の厚み１３−２は、第１の厚み１３−１より小さい。波長変換部材１３の内側表面１３ｂの表面性状（表面粗さ）は、０．１μｍから１００μｍまで範囲に含まれる粒径を有する粒子状の蛍光材料１７に起因する。すなわち、波長変換部材１３の内側表面１３ｂは、蛍光材料１７が偏在していることにより粗面化されている。図５を参照して、波長変換部材１３の内側表面１３ｂの表面性状について説明する。波長変換部材１３は、起伏のある内側表面１３ｂを有している。内側表面１３ｂは、最も内側に位置する蛍光材料１７の形状に沿った外部形状を有している。波長変換部材１３は、最も内側に位置する蛍光材料１７の下端位置ＢＬより下側において段差構造を有している。すなわち、波長変換部材１３は、蛍光材料層１７Ｌの内側表面１３ｂ側に位置する透光性樹脂層１３ｔにおいて段差構造を有している。内側表面１３ｂにおける起伏の底部ＢＰは、最も内側に位置する蛍光材料１７の下端位置ＢＬより内側にある。
【００１３】
表面粗さ（表面性状）の定義は、ISO 4287：1997（JIS B 0601：2001）によるものである。ここで定義されている算術平均粗さＲａは、次の式で表される。
【００１４】
2008053702.tif 000003
但し、ｌｒは基準長さであり、Ｚ（ｘ）は縦座標値で粗さ曲線の位置ｘにおける高さである。本発明では、粗さの定義を算術平均粗さＲａにて規定する。粗さの測定方法には、波長変換部材１３の表面を接触針で直接的に測定する方法と、波長変換部材１３の表面には非接触で間接的に測定する方法とがある。本実施の形態においては、波長変換部材１３の材料の性質などを考慮して非接触で測定する方法を採用する。
【００１５】
波長変換部材１３は、発光素子１２から離間されている。本実施の形態において、発光素子１２から離間されているとは、波長変換部材１３が発光素子１２と間隔をあけて配置されていることをいい、波長変換部材１３と発光素子１２との間に他の部材が介在する構造と、波長変換部材１３と発光素子１２との間に他の部材が介在しない構造とがある。図２において、波長変換部材１３は、発光素子１２との間に透光性材料層１４を介在させて発光素子１２と間隔をあけて配置されている。波長変換部材１３が発光素子１２から離間されていることにより、発光装置２における発光強度分布のむらが低減されている。
【００１６】
ここでは、発光素子１２として紫外光を発生する発光ダイオードを用いた構成において、蛍光材料１７について説明する。例えば発光装置２から白色の混合光を出射させるために、紫外光の波長との関係および波長変換部材１３の製法などを考慮して、蛍光材料１７は、下記の３．８〜５．１の比重を有するものがよい。具体的には、次に示した（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）の群の各々から選択されるＲＧＢの蛍光材料の組み合わせがよい。
【００１７】
赤色（Ｒ）の蛍光材料としては次のものがあげられる。
【００１８】
Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ
Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ
ＹＶＯ４：Ｅｕ
ＳｒＣａＳ：Ｅｕ
緑色（Ｇ）の蛍光材料としては次のものがあげられる。
【００１９】
ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ
Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｔｂ
Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｔｂ
Ｙ２ＳｉＯ５：Ｔｂ
Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ
ＺｎＳ：Ｃｕ
（Ｓｒ，Ｅｕ）Ａｌ２Ｏ４
青色（Ｂ）の蛍光材料としては次のものがあげられる。
【００２０】
ＺｎＳ：Ａｇ
ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ
ＺｎＳ：Ｃｕ
ＺｎＳ：Ｃｌ
（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７
（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｅｕ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ１０Ｏ１７
波長変換部材１３は、ベース材料である透光性樹脂に蛍光材料１７を含有させた混合物を例えばガラス材料からなるシート状の型に流し込み、その混合物を固めたものを所定形状に打ち抜くことにより成形される。透光性樹脂と蛍光材料１７との混合物が硬化する前に、混合物内における蛍光材料１７を沈殿させて、上面より粗い下面を有するシートを得る。シートの下面は、蛍光材料１７が沈殿していることにより、上面に比べて表面状態が粗いものとなっている。図３に示した発光装置２においては、混合物のシートの下面が発光素子１２に近い側に位置し、混合物のシートの上面が発光素子１２から遠い側に位置するように配置されている。すなわち、混合物のシートの下面が波長変換部材１３の内側表面１３ｂに該当し、混合物のシートの上面が波長変換部材１３の外側表面１３ａに該当する。波長変換部材１３の最も内側に位置する蛍光材料１７は、６２５ｎｍから７４０ｎｍまでの波長範囲（赤色）の少なくとも一部を放射する。
【００２１】
図６を参照して、蛍光材料１７と透光性樹脂２０との混合物からなるシートの下面（波長変換部材１３の内側表面１３ｂ）における表面性状についてさらに詳細に説明する。混合物からなるシートは、溶融状態の透光性樹脂２０と蛍光材料１７の混合物に、例えば、１５０℃における加熱処理が２−３分間施されることにより得られる。その加熱処理において、透光性樹脂２０は、半硬化状態（Ｂステージ状態）となる。透光性樹脂２０は、硬化するときに、沈殿している蛍光材料１７との関係によって、図６に矢印Ｓで示す方向に応力が生じている。半硬化した混合物からなるシートを型から剥がすと、シートの下面は、型による拘束から開放されて、矢印Ｓの方向に変形する。このようにして、図５に示すような起伏のある下面を有する混合物シートが得られる。
【００２２】
発光装置２は、発光素子１２の側面に接している透光性材料層１４をさらに備えている。本実施の形態において、層１４の透光性とは、発光素子１２によって発生された光の少なくとも一部の波長が透過できることをいう。図２に示した構成において、透光性材料層１４は発光素子１２の上端および側面に付着している。透光性材料層１４は、基体１１および反射部材２２からなるパッケージの開口部Ａに充填されて固められたものである。透光性材料層１４は、シリコーン樹脂などの樹脂からなる。透光性材料層１４の上面は波長変換部材１３から離間されている。蛍光材料１７から下方へ放射された光は、波長変換部材１３と空気層との界面において上方に反射されやすくなっている。
【００２３】
図７を参照して、本実施の形態の発光装置２における光の進み方について説明する。発光装置２は、波長変換部材１３と透光性材料層１５との間に空間を有する。この空間には、波長変換部材１３のベース材料の屈折率より小さい物質（例えば、光の屈折率が１である空気）が存在する。本実施の形態の発光装置２において、波長変換部材１３のベース材料は、光の屈折率が約１．４程度のシリコーン樹脂からなる。発光素子１２によって発生された第１の光Ｌ１は、透光性材料層１４を透過して波長変換部材１３の方向（図７において上方）に進む。第１の光Ｌ１は、波長変換部材１３の内側表面１３ｂを通過する。第１の光Ｌ１は、空気からシリコーン樹脂（すなわち、屈折率が小さいものから屈折率が大きいもの）に入射される。第１の光Ｌ１は、蛍光材料１７によって波長変換される。蛍光材料１７から放射された第２の光Ｌ２は、波長変換部材１３の外側表面１３ａを通過して、シリコーン樹脂から空気（すなわち、屈折率が大きいものから屈折率が小さいもの）へ出射される。一般的に、屈折率が異なる物質間を光が通過するときに、屈折率が小さいものから屈折率が大きいものへ光が通過する場合に比べて、屈折率が大きいものから屈折率が小さいものへ光が通過する場合の方が、光の全反射が起こりやすい。第１の光Ｌ１は、内側表面１３ｂを通過するときには全反射が比較的起こりにくい。その内側表面１３ｂは、起伏のある表面性状により比較的大きな表面積を有している。発光装置２は、このような構成により、内側表面１３ｂを通過する第１の光の量が増大されている。内側表面１３ｂが起伏のある表面性状を有していることにより、発光装置２は、内側表面１３ｂの特定の領域における光の全反射が低減されている。
【００２４】
図８Ａ、図８Ｂに示すように、波長変換部材１３の内側表面１３ｂの表面状態は、外側表面１３ａの表面状態より粗くなっている。内側表面１３ｂの表面積は、外側表面１３ａの表面積より大きい。このように、光の全反射が比較的起こりにくい波長変換部材１３の内側表面１３ｂの表面積が、光の全反射が比較的起こりやすい波長変換部材１３の外側表面１３ａの表面積より大きくなるように形成されている。すなわち、光の進入率が比較的高い境界の面積が光の進入率が比較的低い境界の面積より大きい。具体的には、図９に示すように、発光素子１２によって発生されて透光性材料層１４から放射された第１の光Ｌ１（紫外光ＵＶ）は、光の全反射が比較的起こりにくく表面積が比較的大きく形成されている波長変換部材１３の内側表面１３ｂを通って蛍光材料に到達する。第１の光Ｌ１に励起されることによって蛍光材料から放射された第２の光Ｌ２（赤色光Ｒ，緑色光Ｇ，青色光Ｂ）は、光の全反射が比較的起こりやすく表面積が比較的小さく形成されている波長変換部材１３の外側表面１３ａを通って発光装置２の外側（方向Ｄ）に出射される。発光装置２は、波長変換部材１３の内側表面１３ｂが波長変換部材１３の外側表面１３ａより粗いことにより、光出力が増大されている。
【００２５】
図１０−１１を参照して、発光装置２の他の実施の形態について説明する。図１０に示した発光装置において、図２に示した発光装置２の構成と異なる点は、透光性材料層１４に接するレンズ１８をさらに備えていることである。本実施の形態の発光装置において、図２に示した発光装置２と同様の構成には同一の符号を付している。透光性材料層１４は、発光素子１２の側面および上端に付着している。透光性材料層１４は、発光素子１２を封入している。レンズ１８は、透光性材料層１４の上面に付着されている。レンズ１８は、透光性材料からなり、予め成形されたものである。本実施の形態において、レンズ１８の透光性とは、発光素子１２によって発生された光の少なくとも一部の波長が透過できることをいう。レンズ１８は、ガラスまたは樹脂材料からなる。レンズ１８は、発光素子１２によって発生された光を拡散させて波長変換部材１７へ放射する。
【００２６】
図１２を参照して本実施の形態の発光装置における光の進み方について説明する。発光素子１２によって発生された第１の光Ｌ１は、透光性材料層１４を透過してレンズ１８に入射される。第１の光Ｌ１は、レンズ１８によって拡散されて波長変換部材１３へ放射される。波長変換部材１３へ放射された第１の光Ｌ１は、粗面化された波長変換部材１３の内側表面１３ｂを通過して蛍光材料１７に届く。本実施の形態の発光装置は、レンズ１８を備えていることにより、発光素子１２によって発生された第１の光Ｌ１が拡散されて波長変換部材１３に届いて、波長変換部材１３における波長変換効率が向上されている。
【００２７】
図１３を参照して、発光装置２の他の実施の形態について説明する。図１３に示した発光装置において、図１０に示した発光装置の構成と異なる点は、レンズ１８が発光素子１２に接していることである。本実施の形態の発光装置において、図１０に示した発光装置と同様の構成には同一の符号を付している。透光性材料層１４は、発光素子１２の側面に付着している。透光性材料層１４は、発光素子１２を封入している。レンズ１８は、透光性材料層１４の上面に付着されている。
【００２８】
図１４−１５を参照して、発光装置２の他の実施の形態について説明する。本実施の形態の発光装置において、図２に示した発光装置２の構成と異なる点は、波長変換部材１３が透光性材料層１４に接していることである。波長変換部材１３の粗面化された内側表面１３ｂは、発光素子１２を封入している透光性材料層１４の上面に付着されている。本実施の形態の発光装置において、図２に示した発光装置２と同様の構成には同一の符号を付している。本実施の形態において、透光性材料層１４の屈折率は、波長変換部材１３のベース材料である透光性樹脂の屈折率より小さい。図１６を参照して本実施の形態の発光装置における光の進み方について説明する。発光素子１２によって発生された第１の光Ｌ１は、透光性材料層１４を透過して、粗面化された波長変換部材１３の内側表面１３ｂを通過して蛍光材料１７に届く。本発明の発光装置は、波長変換部材１３の内側表面１３ｂが粗面化されていることにより、発光素子１２によって発生された第１の光Ｌ１が波長変換部材１３に入射される確率が高められている。本発明の発光装置は、このような構成により、発光素子１２によって発生された光の波長変換の効率が向上されている。
【００２９】
図１７−１８を参照して、発光装置２の他の実施の形態について説明する。図１７において、発光装置の内部の構成を示すために、波長変換部材１３を透過した形態で点線にて示している。波長変換部材１３は、発光素子１２に接しており、発光素子１２を覆っている。すなわち、波長変換部材１３の粗面化された内側表面１３ｂが発光素子１２の上端に接している。波長変換部材１３は、基体１１上に実装された複数の発光素子１２を覆っている。
【００３０】
図１９を参照して、発光装置２の他の実施の形態について説明する。本実施の形態の発光装置において、図２に示した発光装置２の構成と異なる点は、起伏のある表面性状を有しており発光素子１２を囲でいる光反射面２１をさらに備えていることである。本実施の形態において、発光素子１２を囲むとは、発光素子１２によって発生された光の少なくとも一部の波長が届く位置に設けられていることをいう。光反射面２１は粗面化されている。図２０を参照して、図１９に示した発光装置における光の進み方について説明する。発光素子１２は、図２０において上方および側方へ第１の光を放射する。光反射面２１は、発光素子１２によって発生されて直接届いた第１の光Ｌ１ａを散乱させて反射する。光反射面２１は、発光素子１２によって発生されて波長変換部材１３によって反射されて下方（内側）に進んだ第１の光Ｌ１ｂを散乱させて反射する。波長変換部材１３における第１の光の反射とは、第１の光が波長変換部材１３の内側表面１３ｂにおいて反射されることと、第１の光が波長変換部材１３の蛍光材料１７の表面において反射されることとを含む。光反射面２１は、第１の光によって励起されて蛍光材料１７から下方（内側）に放射された第２の光Ｌ２を散乱させて反射する。本実施の形態の発光装置は、起伏のある表面性状を有する光反射面２１をさらに備えていることにより、蛍光材料１７における波長変換効率が向上されているとともに、さらに発光色が改善されている。本実施の形態の発光装置は、蛍光材料１７によって放射された第２の光Ｌ２が通過しやすい波長変換部材１３の内側表面１３ｂを有している。波長変換部材１３の内側表面１３ｂを通過した第２の光Ｌ２は、光反射面２１によって散乱される。散乱された第２の光Ｌ２（例えば、赤色光、緑色光および青色光）は、波長変換部材１３および光反射面２１によって囲まれた空間において混ざり合う。その空間において混ざり合った光（例えば、白色光）は、波長変換部材１３を透過して発光装置の外部へ放射される。
【００３１】
図２１Ａ，２１Ｂを参照して波長変換部材１３の他の例について説明する。図２１Ａは、円形の波長変換部材１３の他の例を示す。この例における波長変換部材１３の内側表面１３ｂの中央領域Ｃは、内側表面１３ｂの周囲領域Ｐより粗い表面状態を有している。図２１Ｂは、四角形の波長変換部材１３の他の例を示す。この例における波長変換部材１３の内側表面１３ｂの中央領域Ｃは、内側表面１３ｂの周囲領域Ｐより粗い表面状態を有している。図２１Ａ，２１Ｂに示された波長変換部材１３を有する発光装置は、発光素子１２の直上における波長変換の効率が向上されている。
【００３２】
図２２−２３を参照して本発明の照明装置の他の実施の形態について説明する。本実施の形態の照明装置２００は、基板４と、基板４上に実装された複数の発光装置５と、複数の発光装置５を覆っている複数のレンズ６とを備えている。本実施の形態において、複数の発光装置５を覆っているとは、複数のレンズ６が、複数の発光装置５によって発生された光の少なくとも一部が届く位置に設けられていることをいう。複数のレンズ６の各々は、複数の発光装置５の各々に対応して設けられている。レンズ６は、発光装置５の直上に設けられている。複数の発光装置５は、平面的に配置されており、基板４に形成された導電パターン４ａに電気的に接続されている。本実施の形態において、平面的に配置されているとは、複数の発光装置５が二次元に配置されていることをいう。複数の発光装置５は、基板４上にマトリクスに配置されている。複数の発光装置５は、導電パターンに４ａよって供給された駆動電力に応じて発光する。複数の発光装置５によって発生された光は、複数のレンズ６によって拡散されて、光出射方向Ｌ（図１８において下方）へと進む。
【００３３】
図２４−２５を参照して、発光装置５の構成についてさらに具体的に説明する。図２４において、発光装置５は、仮想のxyz空間におけるxy平面に実装された形態で示されている。発光装置５は、基体１１と、基体１１上に実装された発光素子１２と、発光素子１２を覆っている波長変換部材１９とを備えている。本実施の形態において、発光素子１２を覆っているとは、波長変換部材１９が、発光素子１２によって発生された光の少なくとも一部が届く位置に設けられていることをいう。波長変換部材１９は、発光素子１２の側面および上端を覆っている。発光装置５は、発光素子１２を封入する透光性材料層１４をさらに備えている。本実施の形態において、発光素子１２を封入するとは、透光性材料層１４が、発光素子１２の表面の少なくとも一部分に付着していることをいう。透光性材料層１４は、発光素子１２の側面および上端に付着している。透光性材料層１４は、発光素子１２に光学的に結合されている。
【００３４】
発光素子１２は、半導体材料からなり、第１の光を発生する。半導体素子１２は、基体１１上にフリップチップ実装されており、基体１１に形成された導体パターン１５に電気的に接続されている。波長変換部材１９は、第１の光によって励起されて第２の光を放出する蛍光材料１７を含んでいる。波長変換部材１７の内側表面１９ｂは、外側表面１９ａより粗い。波長変換部材１９は、蛍光材料を含有した透光性樹脂を型に流し込んで、透光性樹脂を固めることにより成形されている。波長変換部材１９の内側表面１９ｂは、型の表面性状に起因して粗面化されている。波長変換部材１９は、発光素子１２から離間されている。本実施の形態において、発光素子１２から離間されているとは、波長変換部材１９が発光素子１２と間隔をあけて配置されていることをいい、波長変換部材１９と発光素子１２との間に他の部材が介在する構造と、波長変換部材１９と発光素子１２との間に他の部材が介在しない構造とがある。図２５に示した構成において、波長変換部材１９は、発光素子１２との間に透光性材料層１４を介在させて発光素子１２と間隔をあけて配置されている。発光装置５は、波長変換部材１９が発光素子１２から離間されていることにより、発光強度分布のむらが低減されている。波長変換部材１９は、蛍光材料１７を含有する透光性樹脂からなる。波長変換部材１９は、予め成形されたものであり、ドーム形状を有している。波長変換部材１９の内側表面１９ｂは、透光性材料層１４の表面から離間されている。すなわち、波長変換部材１９と透光性材料層１４との間は空間である。
【００３５】
図２６を参照して、本実施の形態の発光装置５における光の進み方について説明する。発光素子１２によって発生された第１の光Ｌ１は、透光性材料層１４を透過して波長変換部材１９へ放射される。波長変換部材１９へ放射された第１の光Ｌ１は、波長変換部材１９の粗面化された内側表面１９ｂを通過して蛍光材料１７に届く。波長変換部材１９の内側表面１９ｂが粗面化されていることにより、第１の光Ｌ１が内側表面１９ｂを通過する確率が高められている。蛍光材料１７は、第１の光Ｌ１に励起されて、第１の光Ｌ１の波長とは異なる波長を有する第２の光Ｌ２を放射する。
【００３６】
図２７を参照して、波長変換部材１９の他の例について説明する。図２７は、ドーム形状の波長変換部材１９の内側表面１９ｂの表面状態を示すものである。この例における波長変換部材１９の内側表面１９ｂの底部Ｂは、内側表面１９ｂの縁部Ｅより粗い表面状態を有している。内側表面１９ｂの底部Ｂは、図２７に示した状態の波長変換部材１９の内側表面１９ｂの下部のことをいう。内側表面１９ｂの縁部Ｅとは、図２７に示した状態の波長変換部材１９の内側表面１９ｂの上部のことをいう。この波長変換部材１９を有する発光装置は、発光素子１２の直上における波長変換の効率が向上されている。
【００３７】
図２８−３０を参照して、本発明の照明装置の他の実施の形態について説明する。本実施の形態の照明装置３００は、導体パターン７ａを有する基板７と、導体パターン７ａに電気的に接続された発光素子１２と、発光素子１２を覆っている波長変換部材８とを備えている。照明装置３００は、基板７上に実装された複数の発光素子１２を備えている。発光素子１２は、半導体材料からなり、第１の光を発生する。波長変換部材８は、複数の発光素子１２を覆っている。本実施の形態において、複数の発光素子１２を覆っているとは、波長変換部材８が、複数の発光素子１２の各々によって発生された光の少なくとも一部分ずつが届く位置に設けられていることをいう。波長変換部材８は、第１の光に励起されて第２の光を放出する蛍光材料９を含んでおり、外側表面８ａおよび内側表面８ｂを有している。波長変換部材８の内側表面８ｂは、起伏のある表面性状を有している。内側表面８ｂは、外側表面８ａより粗い。照明装置３００は、発光素子１２を封入している透光性材料層１０を備えている。本実施の形態において、層１０の透光性とは、発光素子１２によって発生された第１の光の少なくとも一部の波長が透過できることをいう。透光性材料層１０は、シリコーン樹脂からなり、発光素子１２の側面および上端に付着している。複数の透光性材料層１０は、基板７上に実装された複数の発光素子１２の各々に対応して設けられている。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の照明装置の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の発光装置の実施の形態を示す斜視図である。
【図３】図２に示した発光装置の断面図である。
【図４】波長変換部材の模式図である。
【図５】波長変換部材１３の内側表面１３ｂの構造を示す図である。
【図６】波長変換部材１３の製造方法について示す図である。
【図７】図３に示した発光装置における光の進行を示す模式図である。
【図８Ａ】波長変換部材の外側表面を示す図である。
【図８Ｂ】波長変換部材の内側表面を示す図である。
【図９】波長変換部材における波長変換の様子を示す模式図である。
【図１０】本発明の発光装置の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示した発光装置の断面図である。
【図１２】図１１に示した発光装置における光の進行を示す模式図である。
【図１３】本発明の発光装置の他の実施の形態を示す断面図である。
【図１４】本発明の発光装置の他の実施の形態を示す断面図である。
【図１５】図１４に示した発光装置の断面図である。
【図１６】図１５に示した発光装置における光の進行を示す模式図である。
【図１７】本発明の発光装置の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図１８】図１７に示した発光装置の断面図である。
【図１９】本発明の発光装置の他の実施の形態を示す断面図である。
【図２０】図１９に示した発光装置における光の進行を示す模式図である。
【図２１Ａ】波長変換部材の他の例を示す図である。
【図２１Ｂ】波長変換部材の他の例を示す図である。
【図２２】本発明の照明装置の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図２３】図２２に示した照明装置の分解図である。
【図２４】本発明の発光装置の斜視図である。
【図２５】図２４に示した発光装置の断面図である。
【図２６】図２５に示した発光装置における光の進行を示す模式図である。
【図２７】波長変換部材の他の例を示す図である。
【図２８】本発明の照明装置の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図２９】図２８に示した照明装置の分解図である。
【図３０】図２９に示した照明装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  基板
２  発光装置
３  光反射部材
１１  基体
１２  発光素子
１３  発光部材（波長変換部材）
１３ａ  第２の表面（外側表面）
１３ｂ  第１の表面（内側表面）
１４  透光性材料層
１６  リード端子
１７  蛍光材料
１００  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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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