(57)【要約】【課題】発光装置の上面および外側面の全面が均一な色で発光する発光装置および照明装置を提供すること。【解決手段】発光装置は、光透過性材料から成る側壁部１ｂによって上側主面１ｆに発光素子２が収容される凹部１ｃが形成された基体１と、凹部１ｃに搭載された発光素子２と、発光素子２の上方に配置された蛍光体を含有する第一の透光性部材５と、基体１の側壁部１ｂの外側面１ｇに配置された蛍光体を含有する第二の透光性部材９とを具備していることから、発光装置の上面および外側面の全面が均一な色で発光しているように見える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性材料から成る環状の側壁部を有する基体と、前記側壁部で囲まれた領域内に収容された発光素子と、該発光素子の上方に配置された蛍光体を含有する第一の透光性部材と、前記基体の側壁部の外側面に配置され、蛍光体を含有する第二の透光性部材とを具備したことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記基体の側壁部がセラミックスから成ることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記第二の透光性部材は、前記蛍光体を含有する樹脂成形品を前記側壁部の外側面に接合することによって設けられることを特徴とする請求項１または請求項２記載の発光装置。
【請求項４】
前記第二の透光性部材中に含まれる前記蛍光体の密度が、前記第一の透光性部材中に含まれる前記蛍光体の密度よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発光装置。
【請求項５】
前記領域内に、前記発光素子を覆うように第三の透光性部材が配されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の発光装置。
【請求項６】
前記側壁部上面と前記側壁部内側面との間に、前記側壁部内側面が外側に向けて拡がるように段差部が設けられ、該段差部に前記第一の透光性部材が載置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の発光装置。
【請求項７】
前記第一の透光性部材の外周側面と、前記段差部の内側面との間に空隙が設けられていることを特徴とする請求項６記載の発光装置。
【請求項８】
前記第一の透光性部材が前記基体の上側主面から上方に突出するように設置されるとともに、平面視において、前記第一の透光性部材の外形が前記基体の上側主面の外形よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の発光装置。
【請求項９】
前記第一の透光性部材の外周側面と前記基体の上側主面との間に第四の透光性部材が配置されていることを特徴とする請求項８記載の発光装置。
【請求項１０】
前記第一の透光性部材の前記基体の上側主面からの突出寸法が、前記第一の透光性部材の外周側面から前記基体の上側主面の外周端までの幅寸法の０．７５倍以上であることを特徴とする請求項８または請求項９記載の発光装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の発光装置と、前記発光装置が搭載され、前記発光装置を駆動する電気配線を有する駆動部と、前記発光装置から出射される光を反射する光反射手段とを含む照明装置。
【請求項１２】
前記第二の透光性部材を透過して出射される光が、前記光反射手段に投射されることを特徴とする請求項１１記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子から発光される光を蛍光体で波長変換し外部に放射する効率的な発光装置および照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の半導体発光素子を用いた発光装置を照明用として利用する動きがある。
【０００３】
従来の発光ダイオード等の発光素子が発する光を蛍光体を用いて波長変換し、外部に放射する発光装置を図３に示す。図３において、発光装置は、上面に発光素子１０２の搭載部１０１ａを有する絶縁体から成る基体１０１と、基体１０１の上面外周部に搭載部１０１ａを取り囲むように接合されるとともに、内周面１０３ｂが発光素子１０２から発光される光を反射する反射面とされている枠状の反射部材１０３と、樹脂または金属から成り、反射部材１０３の外側面を取り囲む反射枠体１０９と、発光素子１０２の上方に位置し、蛍光体を内部に含有する透光性部材１０５と、搭載部１０１ａに載置固定された発光素子１０２とから構成されている。
【０００４】
枠状の反射部材１０３は、白色系のセラミックス等から成り、中央部に上側開口が下側開口より大きい貫通孔が設けられることによって、貫通孔の内周面１０３ｂは、上方に向かって外側に広がる傾斜面とされ、発光素子１０２から発光される光を上方に反射する反射面とされている。
【０００５】
以上により、発光素子１０２から発光される光を反射部材１０３の内周面１０３ｂで反射させるとともに、透光性部材１０５内に導き、透光性部材１０５に含まれる蛍光体によって変換した所望の波長の光を外部に放射させ得る高輝度な発光装置が構成されている（例えば、下記の特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２３７６４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、透光性部材１０５において発光素子１０２から発光される光が蛍光体で波長変換され外部に放射されたとしても、発光素子１０２が紫外領域において発光する光が、透光性の反射部材１０３を透過して、その光が反射部材１０３の外側面より漏れ出してしまい、蛍光体で波長変換された光の他に発光素子１０２からの直接光が見えてしまうので、均一な色に発光しているように見えないという問題点があった。
【０００７】
そのために、反射枠体１０９をアルミニウム等の金属製とし、反射部材１０３の外側面から漏出する光を遮光しているが、この場合、発光素子１０２から発行される光の一部が反射枠体１０９によって吸収されてしまうという問題もある。
【０００８】
従って、本発明は上記従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、発光装置の上面および外側面の全面が均一な色で発光する発光装置および照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の発光装置は、光透過性材料から成る環状の側壁部を有する基体と、前記側壁部で囲まれた領域内に収容された発光素子と、該発光素子の上方に配置された蛍光体を含有する第一の透光性部材と、前記基体の側壁部の外側面に配置され、蛍光体を含有する第二の透光性部材とを具備したことを特徴とする。
【００１０】
本発明の発光装置は、好ましくは、前記基体の側壁部がセラミックスから成ることを特徴とする。
【００１１】
本発明の発光装置は、好ましくは、前記第二の透光性部材は、前記蛍光体を含有する樹脂成形品を前記側壁部の外側面に接合することによって設けられることを特徴とする。
【００１２】
本発明の発光装置は、好ましくは、前記第二の透光性部材中に含まれる前記蛍光体の密度が、前記第一の透光性部材中に含まれる前記蛍光体の密度よりも小さいことを特徴とする。
【００１３】
本発明の発光装置は、好ましくは、前記領域内に、前記発光素子を覆うように第三の透光性部材が配されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の発光装置は、好ましくは、前記側壁部上面と前記側壁部内側面との間に、前記側壁部内側面が外側に向けて拡がるように段差部が設けられ、該段差部に前記第一の透光性部材が載置されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の発光装置は、好ましくは、前記第一の透光性部材の外周側面と、前記段差部の内側面との間に空隙が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の発光装置は、好ましくは、前記第一の透光性部材が前記基体の上側主面から上方に突出するように設置されるとともに、平面視において、前記第一の透光性部材の外形が前記基体の上側主面の外形よりも小さいことを特徴とする。
【００１７】
本発明の発光装置は、好ましくは、前記第一の透光性部材の外周側面と前記基体の上側主面との間に第四の透光性部材が配置されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の発光装置は、好ましくは、前記第一の透光性部材の前記基体の上側主面からの突出寸法が、前記第一の透光性部材の外周側面から前記基体の上側主面の外周端までの幅寸法の０．７５倍以上であることを特徴とする。
【００１９】
本発明の照明装置は、上記構成の発光装置と、前記発光装置が搭載され、前記発光装置を駆動する電気配線を有する駆動部と、前記発光装置から出射される光を反射する光反射手段とを含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明の発光装置は、好ましくは、前記第二の透光性部材を透過して出射される光が、前記光反射手段に投射されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の発光装置は、光透過性材料から成る環状の側壁部を有する基体と、側壁部で囲まれた領域内に収容された発光素子と、発光素子の上方に配置された蛍光体を含有する第一の透光性部材と、基体の側壁部の外側面に配置され、蛍光体を含有する第二の透光性部材とを具備したことから、基体の側壁部を透過した光が蛍光体を含有する第二の透光性部材によって波長変換されて第二の透光性部材の外側面から放射される。その放射される光を第一の透光性部材から放出される蛍光体によって波長変換された光と同じ波長の光とすることができ、発光装置の上面および外側面の全面を均一な色で発光させることができる。
【００２２】
本発明の発光装置は、基体の側壁部がセラミックスから成る場合、発光素子として紫外領域において発光するものを用いた場合においても、側壁部が紫外光によって劣化しにくいものとなり、発光出力を長期間にわたり維持できる。
【００２３】
本発明の発光装置は、第二の透光性部材は、蛍光体を含有する樹脂成形品を側壁部の外側面に接合することによって設けられる場合、第二の透光性部材内に含まれる蛍光体の種類や密度を調整しやすく、第二の透光性部材から放射される光に色むらが生じるのを防止することができる。また、第二の透光性部材の取り付けが容易である。
【００２４】
本発明の発光装置は、第二の透光性部材中に含まれる蛍光体の密度が、第一の透光性部材中に含まれる蛍光体の密度よりも小さい場合、発光素子からの光が直接照射される第一の透光性部材に対して、発光素子からの光が基体の側壁部を透過して第二の透光性部材に照射されるが、光の照射量の少ない第二の透光性部材の方が蛍光体の密度が小さいので、蛍光体によって過度に減衰されることなく光の強度に応じた色の調整ができるようになる。その結果、第一の透光性部材から放射される光と、第二の透光性部材から放射される光との間に色むらが生じるのを防止することができる。
【００２５】
本発明の発光装置は、領域内に、発光素子を覆うように第三の透光性部材が配されている場合、第三の透光性部材は、発光素子の屈折率と空気の屈折率との間の屈折率を持つので、発光素子の発する光を発光素子の外部へ導き出し易くできる。
【００２６】
本発明の発光装置は、側壁部上面と側壁部内側面との間に、側壁部内側面が外側に向けて拡がるように段差部が設けられ、この段差部に第一の透光性部材が載置されている場合、蛍光体を含有するシート状の第一の透光性部材を段差部の内底面に載置することによって第一の透光性部材を所定位置に保持できるとともに、段差部の内側面によって第一の透光性部材を位置合わせし易くなる。
【００２７】
本発明の発光装置は、第一の透光性部材の外周側面と、段差部の内側面との間に空隙が設けられている場合、発光素子の作動時に発光素子から発生する熱で基体と第一の透光性部材との間に熱膨張差が発生しても、この熱膨張差を空隙で吸収させることによって、第一の透光性部材に反り変形が生じたり、第一の透光性部材が基体から剥離したりするのを防止できる。したがって、発光装置から放射される光に強度むらが生じるのを防止することができる。
【００２８】
本発明の発光装置は、第一の透光性部材が基体の上側主面から上方に突出するように設置されるとともに、平面視において、第一の透光性部材の外形が基体の上側主面の外形よりも小さい場合、第一の透光性部材の外周側面から放出される光が、外周側面に面する基体の上側主面に照射されて上側に反射されるので、第一の透光性部材の周囲に影が生じず、発光装置の上面全体が発光しているように見える。
【００２９】
本発明の発光装置は、第一の透光性部材の外周側面と基体の上側主面との間に第四の透光性部材が配置されている場合、第一の透光性部材を基体に固定できるとともに、第一の透光性部材の外周側面から発する光を凹部の周囲の基体の上側主面に導き易くできる。
【００３０】
本発明の発光装置は、第一の透光性部材の基体の上側主面からの突出寸法が、第一の透光性部材の外周側面から基体の上側主面の外周端までの幅寸法の０．７５倍以上である場合、基体の上側主面の照度分布が適度なものとなり、上方から発光装置を見たときに、発光装置の上面全面で均一に発光しているように見える。
【００３１】
本発明の照明装置は、上記構成の発光装置と、発光装置が搭載され、発光装置を駆動する電気配線を有する駆動部と、発光装置から出射される光を反射する光反射手段とを含む照明装置としたことから、発光装置から出射される光を効率的に集光させることができ、単位面積あたりの光量の多い照明装置とすることができる。
【００３２】
本発明の照明装置は、第二の透光性部材を透過して出射される光が、光反射手段に投射される場合、発光装置の上面および外側面から放射される光を集光させ、発光装置の外側面から放射される光も用いた光量の多い色むらのない照明装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明の発光装置および照明装置について以下に詳細に説明する。図１は本発明の発光装置および照明装置の実施の形態の一例を示す断面図であり、図２は本発明の発光装置および照明装置の実施の形態の他の例を示す断面図である。
【００３４】
これらの図において、１は基体、１ａは基体１の底部、１ｂは基体１の側壁部、１ｃは基体１の凹部、１ｄは側壁部１ｂの内周面、１ｅは凹部１ｃに設けられた発光素子２が載置される発光素子２の搭載部、１ｆは基体１（側壁部１ｂ）の上側主面、１ｇは側壁部１ｂの外側面、３は段差部、３ａは段差部３の内底面、３ｂは段差部３の内側面、５は蛍光体を含有するシート状または平板状の第一の透光性部材、５ａは第一の透光性部材５の外周側面、６は第三の透光性部材、７は第四の透光性部材、８は空隙、９は蛍光体を含有する筒状の第二の透光性部材、１０は第二の透光性部材を固定する第五の透光性部材、１１は電気配線を有する駆動部、１２は発光装置から出射される光を反射する光反射手段である。主として基体１，発光素子２，第一の透光性部材５および第二の透光性部材９で発光素子２から発せられる光が外部に放射される本発明の発光装置が構成される。
【００３５】
本発明の発光装置は、図１，２に示すように、光透過性材料から成る環状の側壁部１ｂが、発光素子２を取り囲むように基体１の底部１ａ外周部に配置されることによって、上側主面に発光素子２が収容される側壁部１ｂで囲まれた領域、すなわち凹部１ｃが形成された基体１と、凹部１ｃに搭載された発光素子２と、発光素子２の上方に配置された蛍光体を含有する第一の透光性部材５と、基体１の側壁部１ｂの外側面に配置された蛍光体を含有する第二の透光性部材９とを具備しているものである。
【００３６】
本発明における基体１は、底部１ａは酸化アルミニウム質焼結体（アルミナセラミックス）や窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，ガラスセラミックス等のセラミックス、エポキシ樹脂等の樹脂、または金属等から成り、側壁部１ｂは酸化アルミニウム質焼結体等のセラミックス、液晶ポリマー樹脂，ポリフタルアミド樹脂等の樹脂、ガラス、サファイア等の光透過性材料から成る。また、基体１は凹部１ｃ内の凹部１ｃの底面に発光素子２を載置する搭載部１ｅを有しており、搭載部１ｅには発光素子２の電極が電気的に接続されるタングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ）−マンガン（Ｍｎ）等から成る金属を主成分とする導体層による接続パッド１ｈや、銅（Ｃｕ），鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等から成るリード端子が樹脂と一体にモールド成型された接続パッド１ｈが導出されている。
【００３７】
接続パッド１ｈの上面には発光素子２の電極が半田等の電気接続手段を介して電気的に接続される。接続パッド１ｈは、基体１内部に形成された配線導体（図示せず）を介して発光装置の外表面に導出され、さらに外部電気回路基板に接続されることにより、発光素子２と外部電気回路とが電気的に接続されることとなる。
【００３８】
発光素子２には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode），レーザーダイオード（ＬＤ），エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子，その他の固体発光素子等が用いられる。
【００３９】
発光素子２を接続パッド１ｈに接続する方法としては、ボンディングワイヤを介して接続する方法、または、発光素子２の下面で金属ボール、半田バンプ等の電気接続手段により接続するフリップチップボンディング方式を用いた方法等が用いられる。好ましくは、図１，図２に示すように、フリップチップボンディング方式により接続するのがよい。これにより、接続パッド１ｈを発光素子２の直下に設けることができるため、発光素子２の周辺の基体１の上面に接続パッド１ｈを設けるためのスペースを設ける必要がなくなる。よって、発光素子２から発光された光がこの基体１の接続パッド１ｈで吸収されて軸上光度が低下するのを抑制することができる。
【００４０】
この接続パッド１ｈとなる導体層は、例えば、Ｗ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ａｇ等の金属粉末のメタライズ層を基体１の表面および内部に形成することによって、または、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等のリード端子を基体１に埋設し一端を搭載部１ｅに露出させることによって、または、導体層が形成された絶縁体から成る入出力端子を金属等から成る基体１に設けた貫通孔に嵌着接合させることによって設けられる。
【００４１】
なお、接続パッド１ｈの露出する表面には、Ｎｉや金（Ａｕ）等の耐食性に優れる金属を１〜20μｍ程度の厚さで被着させておくのが良く、接続パッド１ｈの酸化腐食を有効に防止し得るともに、発光素子２と接続パッド１ｈとの接続を強固にし得る。従って、接続パッド１ｈの露出表面には、例えば、厚さ１〜10μｍ程度のＮｉメッキ層と厚さ0.1〜３μｍ程度のＡｕメッキ層とが電解メッキ法や無電解メッキ法により順次被着されているのがより好ましい。
【００４２】
また、基体１は、底部１ａおよび側壁部１ｂとが一体として作製されていてもよいし、底部１ａおよび側壁部１ｂを別体として作製し、これらを接合したものとして形成されてもよい。底部１ａおよび側壁部１ｂを別体として作製する場合、酸化アルミニウム質焼結体や窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，ガラスセラミックス等のセラミックス、エポキシ樹脂等の樹脂、または金属等から成る平板状の底部１ａの上面には、酸化アルミニウム質焼結体等のセラミックス、液晶ポリマー樹脂，ポリフタルアミド樹脂等の樹脂、ガラス、サファイア等の光透過性材料から成る側壁部１ｂがエポキシ樹脂、アクリル樹脂等の接合材４、または、金属ロウ材等の接合材４により取着される。好ましくは、接合材４が樹脂接着剤から成るのがよく、接合材４が弾力性のある樹脂接着剤から成ることにより、接合材４が底部１ａと側壁部１ｂとの熱膨張の差を吸収緩和し、底部１ａまたは側壁部１ｂにクラック等の破損が発生することを防止できる。
【００４３】
側壁部１ｂは、中央部に貫通孔が上方の外側に向かって傾斜面となるように形成されているとともに、貫通孔の内周面１ｄが発光素子２の発する光を反射する反射面とされている。そして、内周面１ｄが発光素子２を取り囲むように底部１ａ上面に取着される。これにより、側壁部１ｂは発光素子２から発する光を上方へ導く作用をなす。
【００４４】
側壁部１ｂは、セラミックスや樹脂，ガラス，サファイア等の光透過性材料から成り、金型成形や切削加工等を行なうことにより形成される。好ましくは、側壁部１ｂはセラミックスから成るのがよく、この構成により、発光素子２として紫外領域において発光するものを用いた場合においても、側壁部１ｂが紫外光により劣化されにくいものとなり、発光装置の発光出力を長期間にわたり維持できる。なお、平面視における貫通孔の形状は、多角形，円形，楕円形のいずれでもよい。また、側壁部１ｂには、セラミックスの内でも青色光から紫外光の波長帯を吸収しにくい酸化アルミニウム質焼結体（アルミナセラミックス）等を用いるのが好ましい。
【００４５】
反射面となる内周面１ｄは、例えば、断面形状が、上側に向かうにともなって外側に広がった図１，図２に示すような直線状の傾斜面、上側に向かうにともなって外側に広がった曲面状の傾斜面、例えば、発光素子２位置が焦点位置となる放物面、あるいは途中で傾斜角度の変化する直線状の傾斜面等の形状が挙げられる。
【００４６】
図１，２に示すように、基体１の上側主面１ｆには蛍光体を含有するシート状の第一の透光性部材５が凹部１ｃの開口を覆うように載置され、さらに、基体１の側壁部１ｂの外側面１ｇに蛍光体を含有する筒状の第二の透光性部材９が配置される。これによって、基体１の側壁部１ｇを透過した光が蛍光体を含有する第二の透光性部材９によって波長変換されて第二の透光性部材９の外側面９ａから外側へ放出される。すなわち、第一の透光性部材５から放出される蛍光体によって波長変換された光と同じ波長の光とすることができ、発光装置の上面および外側面の全面を同じ色で発光させることができる。
【００４７】
第一の透光性部材５は、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透明樹脂に発光素子２が発する光により励起されて長波長の蛍光に変換する蛍光体を含有させたものである。第一の透光性部材５は、金型によるモールド成型で、平面視における基体１の上側主面１ｆの外周形状と相似形のシート状に成形する、または、第一の透光性部材５となるシート状の透明樹脂をあらかじめ準備し、打ち抜き金型を用い打ち抜き加工を施すことによって第一の透光性部材５を基体の段差部３の外周形状と相似形に形成する。そして、このシート状の第一の透光性部材５を基体１の上側に載置して固定することにより枠状の側壁部１ｂの上側主面１ｆに設置する。第一の透光性部材５は図１，図２に示すように、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透明樹脂から成る第四の透光性部材７を介して、基体１の上側主面１ｆに固定されるのがよい。第一の透光性部材５の平面視形状を側壁部１ｂの上側主面１ｆの平面視形状と相似形とすることにより、発光装置の周囲に生じる影を少なくすることができる。
【００４８】
ここで、第一の透光性部材５は一定厚みにされるとともに粒状の蛍光体が均一に分散されているのが望ましい。これにより、発光素子２が発する光を蛍光体により長波長側に効率よく波長変換し、所望の波長スペクトルを有する光とすることができる。また、蛍光体は、発光素子２が発する光の一部を隣接する蛍光体に散乱するので、第一の透光性部材５から均一な蛍光を放射させることができる。そして、蛍光体によって波長変換された光は、蛍光体から四方八方に放射され、第一の透光性部材５の外周側面５ａからも全方位に向けて放射される。
【００４９】
第二の透光性部材９は、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透明樹脂に発光素子２が発する光により励起されて長波長の蛍光に変換する蛍光体を含有させたものである。第二の透光性部材９は、金型によるモールド成型で、平面視における基体１の側壁部１ｂの外側面１ｇに嵌合可能な筒状に成形する、または、第二の透光性部材９となる蛍光体を含有させたシート状の透明樹脂をあらかじめ準備し、蛍光体を含有させたシート状の透明樹脂の幅を側壁部１ｂの外側面１ｇの高さと合わせて切っておき、外側面１ｇに巻き付ける。そして、第二の透光性部材９をペースト状の第五の透光性樹脂１０を介して、基体１の側壁部１ｂの外側面１ｇに接合する。または、第二の透光性部材９と成る蛍光体を含有させたペースト状の透明樹脂をディスペンサー等を用いて基体１の側壁部１ｂの外側面１ｇに塗布し硬化させる。以上のようにして、基体１の側壁部１ｂの外側面１ｇに第二の透光性部材９を筒状に設けることができる。
【００５０】
ここで、第二の透光性部材９は一定厚みにされるとともに粒状の蛍光体が均一に分散されているのが望ましい。これにより、発光素子２が発する光を蛍光体により長波長側に効率よく波長変換し、所望の波長スペクトルを有する光とすることができる。また、蛍光体は、発光素子２が発する光の一部を隣接する蛍光体に散乱するので、第二の透光性部材９から均一な蛍光を放射させることができる。そして、蛍光体によって波長変換された光は、蛍光体から四方八方に放射され、第二の透光性部材９の外側面９ａから全方位に向けて放射される。
【００５１】
好ましくは、第二の透光性部材９は蛍光体を含有するモールド成型やシート状成型等による樹脂成形品を側壁部１ｂの外側面１ｇに第五の透光性樹脂１０で接合することによって設けられるのがよい。この構成により、第五の透光性樹脂１０が側壁部１ｂの外側面１ｇと第二の透光性部材９との間の隙間を埋めることになり、隙間の空気層との屈折率の差により発生する光の損失を少なくすることができ、側壁部１ｂの外側面１ｇから透過した光を均一に第二の透光性部材９に照射できる。これによって、第二の透光性部材９から放射される光に色むらが生じるのを防止することができる。また、第二の透光性部材９は、第五の透光性部材１０によって接合固定されることが望ましく、基体１からの脱落を防ぐことになる。また、第五の透光性部材１０はエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透明樹脂から成り、ディスペンサー等を用いて基体１の側壁部１ｂの外側面１ｇに塗布され、次いで第二の透光性部材９を取り付けた後、硬化されることが望ましい。
【００５２】
なお、第五の透光性部材１０には、蛍光体を含有させないのが好ましい。これは、第５の透光性部材１０に蛍光体を含有させると、第５の透光性部材１０を基体１の側壁部１ｂの外側面１ｇに塗布する際に、蛍光体が沈殿してしまう等によって蛍光体の分布が不均一になってしまい、色調バラツキが起き易くなってしまうからである。また、色調バラツキを抑えるために、沈殿が安定するまで時間を置いてから硬化させる方法もあるが、この方法では未硬化の第五の透光性部材１０が基体の側壁部の外側面１ｇから流れてしまい、結果として色調バラツキが生じてしまうこともある。
【００５３】
好ましくは、第二の透光性部材９中に含まれる蛍光体の密度が、第一の透光性部材５中に含まれる蛍光体の密度よりも小さいほうが良い。発光素子２からの光が直接照射される第一の透光性部材５に対して、第二の透光性部材９の方は、発光素子２からの光が基体１の側壁部１ｂ内部を散乱されつつ透過して間接的に照射量の少ない光として第二の透光性部材９に照射される。そして、第二の透光性部材９の方が蛍光体の密度が小さいことにより、透光性部材に照射される光の強度に応じた色の調整ができるようになる。その結果、第一の透光性部材５から放射される光と、第二の透光性部材９から放射される光との間に色むらが生じるのを防止することができる。すなわち、基体１の側壁部１ｂの外側面１ｇを透過し第二の透光性部材９を透過する発光素子２からの光量よりも第一の透光性部材５を透過する発光素子２からの光量が少ないため、発光強度に応じた色の調整ができることになる。
【００５４】
また好ましくは、図１，図２に示すように、基体１の底部１ａの上面と側壁部１ｂの外側面１ｇとの間に段差部が形成されるように底部１ａが側壁部１ｂの外側面１ｇよりも外側に張り出すように大きいものとし、この段差部に第二の透光性部材９を当接させて取り付けるのがよい。この構成により、第二の透光性部材９を位置ずれさせることなく側壁部１ｂの外側面１ｇの所定位置に取り付けることができる。
【００５５】
また好ましくは、第一の透光性部材５が基体１の上側主面１ｆから上方に突出するように設置されるとともに、平面視において、第一の透光性部材５の外形が基体１の上側主面１ｆの外形よりも小さいことにより、第一の透光性部材５の外周側面５ａから放射された光が凹部１ｃの周囲の上側主面１ｆに照射されるようにするのがよい。この構成により、第一の透光性部材５の外周側面５ａから放出される光が、外周側面５ａに面する基体１の上側主面１ｆに照射されて上側に反射されるので、第一の透光性部材５の周囲に影が生じず、発光装置の上面全体が発光しているように見えるようになる。
【００５６】
なお、このような目的から、基体１の少なくとも上側主面１ｆは白色とするのが好ましい。すなわち、上側主面１ｆは、第一の透光性部材５が発する蛍光を吸収せずにできるだけ効率的に反射する面とする。また、発光装置から発せられる光は、発光素子２の直射光を殆ど含まないように第一の透光性部材５で確実に波長変換させるのがよい。すなわち、発光装置から発せられる光は、第一の透光性部材５に含まれる蛍光体により発せられる蛍光であるのが好ましく、例えば、白色発光装置の場合は、第一の透光性部材５に赤，青，緑等の光の３原色を発する蛍光体をそれぞれ含ませる。そして、紫外光を発する発光素子２を用いて、蛍光体により長波長側に波長変換させる。
【００５７】
そして、好ましくは、図２に示すように、第一の透光性部材５の周囲に露出される基体１の上側主面１ｆの幅寸法Ｂは、全周にわたって均等になるようにするのがよい。これによって、第一の透光性部材５の周囲に枠状に配置される上側主面１ｆの輝度を、上側主面１ｆの周方向において、均一なものとできる。なお、幅寸法Ｂが全周にわたって均等とは、輝度の差が目立たない程度に一定の幅寸法にすればよいということである。
【００５８】
さらに好ましくは、図２において、第一の透光性部材５の上側主面１ｆからの突出寸法Ａを、第一の透光性部材５の周囲に全周にわたって露出した上側主面１ｆの幅寸法Ｂの０．７５倍以上とするのがよい。
【００５９】
これによって、図２に示すように、蛍光体を含有するシート状の第一の透光性部材５の外周側面５ａから放射された光が、第一の透光性部材５の周囲に第一の透光性部材５を取り囲むように枠状に配置された上側主面１ｆで全方向に向けて反射され、上方から発光装置を見たときに、発光装置の周囲に影が生じることなく発光装置の上面全面で均一に発光しているように見える発光装置とできる。
【００６０】
また、図２に示すように、基体１の上側主面１ｆと内周面１ｄとの間に段差部３を形成するのがよい。蛍光体を含有するシート状の第一の透光性部材５を発光素子２の発光面（上面）と平行な段差部３ｃの内底面３ａに載置するようにすると、第一の透光性部材５の下面と発光素子２との距離が発光素子２の発光軸に関して対称になり、さらに、第一の透光性部材５を段差部３の内側面３ｂによって位置合わせしやすくなる。蛍光体を含有するシート状の第一の透光性部材５を基体1の上側主面１ｆに設置した際に、第一の透光性部材５が面方向に位置ズレすると、第一の透光性部材５を透過して第一の透光性部材５の上方に漏れ出す発光素子２からの直接光の分布が不均等になり、色調異常を発生させる場合がある。
【００６１】
この段差部３は、内底面３ａが基体１の上側主面１ｆと平行に形成されるとともに、内側面３ｂが内底面３ａに対して垂直に形成される。すなわち、段差部３が内周面３ｂを直角に切り欠くようにして形成されることによって、シート状の第一の透光性部材５の外周側面５ａを段差部３の内側面３ｂに沿うようにして落とし込めば、第一の透光性部材５を段差部３の内側面３ｂによって正確に位置合わせ可能で、内底面３ａ上に載置される。
【００６２】
また、このような段差部３が形成されていることによって、基体１の凹部１ｃに第三の透光性部材６を注入する場合、第三の透光性部材６は段差部３の内底面３ａを目印にして、内底面３ａを越えないように凹部１ｃの内側に注入することができ、ディスペンサー等を用いて第三の透光性部材６を注入する際の作業効率を改善できるとともに、第三の透光性部材６をほぼ正確に所定の量だけ注入することが可能となる。
【００６３】
また、内周面１ｄの上側に段差部３が形成されることにより、内周面１ｄ上を這い上がるように濡れ広がろうとする第三の透光性部材６を内底面３ａで阻止することができ、凹部１ｃの内側に注入される第３の透光性部材６の上面の表面形状を安定させることができる。その結果、発光素子２から発光される光の第３の透光性部材６の上面から放射される光の放射角度を一定にすることができるとともに、第３の透光性部材６の上面から放射される光の出力がばらつくことなく光の放射強度を一定にできる。
【００６４】
また、平面視において、内側面３ｂは第一の透光性部材５の外形よりも少し大きく形成される。内側面３ｂの隅は、互いに隣接する内側面３ｂの面の間に角ができないように円弧状や直線状等の面取り形状で結ぶ。そして、第一の透光性部材５を段差部３に載置した場合に、第一の透光性部材５の外周側面５ａと段差部３の内側面３ｂとの間に空隙８が設けられ、第一の透光性部材５の角部において、段差部３の面取り形状に設けた隅と軽く接触させるようにするのがよい。空隙８は、動作温度範囲において熱膨張差によって第一の透光性部材５の外周側面５ａと内側面３ｂとが接触しない大きさとし、例えば、第一の透光性部材５の差し渡し外形寸法4.6ｍｍに対し、0.05ｍｍ〜0.1ｍｍ程度とすればよい。
【００６５】
これによって、第一の透光性部材５を段差部３の上面から挿入すれば、第一の透光性部材５を容易に位置合わせすることができるとともに、発光素子２の作動時に発光素子２から発生する熱で基体１と第一の透光性部材５との間に熱膨張差が発生しても、この熱膨張差を空隙８で吸収させることができ、シート状の第一の透光性部材５に反り変形が生じたり、第一の透光性部材５が基体１から剥離したりするのを防止できる。また、第一の透光性部材５が圧縮されるように変形することもなく、内部に含まれる蛍光体密度が不均一になることもない。したがって、発光装置から放射される光に強度むらが生じるのを有効に防止することができる。
【００６６】
段差部３および内底面３ａは、基体１または基体１の側壁部１ｂと一体に設けられ、基体１または基体１の側壁部１ｂを作製する際に切削加工や金型成形等を行なうことにより形成される。または、側壁部１ｂを、段差部３を境に上下別体として作製し、これらを重ねて接合することによって形成される。
【００６７】
好ましくは、図１，図２に示すように、凹部１ｃ内に発光素子２を覆うように第三の透光性部材６を配するのがよい。第三の透光性部材６は、未硬化の液状のものをディスペンサー等の注入機で発光素子２の上面に注いだ後に硬化させることにより形成する。第三の透光性部材６が設けられることにより、発光素子２を保護することができるとともに、発光素子２から発する光を外部へ導き出し易くすることができる。
【００６８】
すなわち、第三の透光性部材６が充填されていない場合、発光素子２から凹部１ｃ内の空気中に光が放射されることとなり、発光素子２の屈折率と空気の屈折率との違いが大きく、発光素子２から発する光が発光素子２内部に戻ってしまう場合がある。第三の透光性部材６が充填されている場合、第三の透光性部材６は、発光素子２の屈折率と空気の屈折率との間の屈折率を持つので、発光素子２の発する光を発光素子２の外部へ導き出し易くできる。
【００６９】
第三の透光性部材６にはエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透明樹脂、ゾルゲルガラス等から成る透明部材が用いられる。第一の透光性部材５と同じ材質であっても異なる種類の材質であってもよい。なお、第一の透光性部材５の上面から放射される光と、第一の透光性部材５の外周側面５ａから放射される光とが同じ強度の同じ色であるようにするのが好ましいので、蛍光体は、第一の透光性部材５にのみ含ませるのが好ましく、第二の透光性部材６は透明な樹脂やガラスである方がよい。
【００７０】
ここで、好ましくは、第三の透光性部材６の厚みは発光素子２の厚みの２倍以上であるのがよい。これにより、発光素子２の表面に確実に第三の透光性部材６が設けられ、発光素子２の発する光を発光素子２の外部へ導き出し易くできる。第三の透光性部材６の厚みが発光素子２の厚みの２倍未満である場合、ディスペンサー等の注入機で発光素子２の上面に注ぐ際に生じる量のばらつきにより、発光素子２の表面に第三の透光性部材６が設けられないという問題が生じるおそれがある。
【００７１】
第一の透光性部材５の基体１への設置形態として、好ましくは、図１に示すように、第一の透光性部材５が第一の透光性部材５の厚み以上の高さを有する段差部３に設置され、第一の透光性部材５の外周部の上面と基体１の上側主面１ｆとの間に第四の透光性部材７が配置されることで第一の透光性部材５と基体１とが固定されているのがよい。シート状の第一の透光性部材５を段差部３の内側面３ｂに沿うようにして落とし込めば、第一の透光性部材５を段差部３の内側面３ｂによって位置合わせされた状態で設置できるようになる。また、第四の透光性部材７が配置されることで第一の透光性部材５が段差部３に確実かつ強固に接合されるようになる。
【００７２】
第一の透光性部材５の基体１への設置形態として、さらに好ましくは、図２に示すように、蛍光体を含有するシート状の第一の透光性部材５が外周側面５ａにおいて基体１の上側主面１ｆに、第四の透光性部材７により固定されているのがよい。第一の透光性部材５が基体１の上側主面１ｆに、第四の透光性部材７によって強固に固定されるとともに、第四の透光性部材７が、蛍光体を含有するシート状の第一の透光性部材５の外周側面５ａから発する光を第一の透光性部材５の周囲の全周にわたって配される上側主面１ｆに導く作用を為す。したがって、上側主面１ｆに照射される光量が増し、上側主面１ｆを明るく見せることができる。
【００７３】
また、第一の透光性部材５の突出寸法Ａと上側主面１ｆの幅寸法Ｂとを同程度の寸法とした場合は、第四の透光性部材７の表面は、第一の透光性部材５の外周側面５ａ上端から上側主面１ｆの外周端にかけて、平均45°の傾斜面となり、第一の透光性部材５の外周側面５ａから発する光を上側主面１ｆに導光する効果を高めることができる。
【００７４】
なお、第四の透光性部材７には、蛍光体を含有させないのが好ましい。これは、第四の透光性部材７に蛍光体を含有させると、第四の透光性部材７を基体１の上側主面１ｆに注ぐ際に、沈殿等の色調変化をおこし、色調バラツキが起き易くなってしまうからである。また、色調バラツキを抑えるために、沈殿が安定するまで時間を置いてから硬化させる方法もあるが、この方法では、未硬化の第四の透光性部材７が基体１の外周部に流れてしまい、結果として色調バラツキが生じてしまうこともある。
【００７５】
本発明の発光装置は、図１，２に示すように、発光装置が搭載され、発光装置を駆動する電気配線を有する駆動部１１と、発光装置から出射される光を反射する光反射手段１２とを含む照明装置としたことから、発光装置から出射される光を効率的に集光させることができ、単位面積あたりの光量の多い照明装置とすることができる。また、発光装置および発光装置の周囲で発光装置から出射される光を反射する光反射手段１２を複数個並べることにより、さらに光量を増やすことができる。
【００７６】
反射面となる光反射手段１２は、例えば、断面形状が、上側に向かうにともなって外側に広がった図１，図２に示すような直線状の傾斜面、上側に向かうにともなって外側に広がった曲面状の傾斜面、例えば、発光装置が焦点位置となる放物面、あるいは途中で傾斜角度の変化する直線状の傾斜面等の形状が挙げられる。
【００７７】
好ましくは、第二の透光性部材９を透過して出射される光が、光反射手段に投射されることから、発光装置の上面および外側面から放射される光を集光させ、発光装置の外側面から放射される光も用いた光量の多い照明装置を提供することができる。
【００７８】
このような照明装置としては、例えば、室内や室外で用いられる、一般照明用器具、シャンデリア用照明器具、住宅用照明器具、オフィス用照明器具、店装，展示用照明器具、街路灯用照明器具、誘導灯器具および信号装置、舞台およびスタジオ用の照明器具、広告灯、照明用ポール、水中照明用ライト、ストロボ用ライト、スポットライト、電柱等に埋め込む防犯用照明、非常用照明器具、懐中電灯、電光掲示板等や、調光器、自動点滅器、ディスプレイ等のバックライト、動画装置、装飾品、照光式スイッチ、光センサ、医療用ライト、車載ライト等が挙げられる。
【００７９】
なお、本発明は以上の実施の形態の例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更を行なうことは何等支障ない。例えば、放射強度の向上のために基体１に発光素子２が複数個載置されても良い。また内周面１ｄの角度を任意に調整することも可能であり、これによって補色域を設けることによりさらに良好な演色性を得ることができる。
【００８０】
また、上記実施の形態の説明において上下左右という用語は、単に図面上の位置関係を説明するために用いたものであり、実際の使用時における位置関係を意味するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の発光装置および照明装置の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の発光装置および照明装置の実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図３】従来の発光装置の実施の形態の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１：基体
１ａ：底部
１ｂ：側壁部
１ｃ：凹部
１ｄ：内周面
１ｅ：搭載部
１ｆ：上側主面
１ｇ：（基体の側壁部の）外側面
２：発光素子
３：段差部
３ａ：（段差部の）内底面
３ｂ：（段差部の）内側面
５：第一の透光性部材
５ａ：（第一の透光性部材の）外周側面
６：第三の透光性部材
７：第四の透光性部材
８：空隙
９：第二の透光性部材
９ａ：（第二の透光性部材の）外側面
１０：第五の透光性部材
１１：駆動部
１２：光反射手段
【図１】
2008210960.tif 000003
【図２】
2008210960.tif 000004
【図３】
2008210960.tif 000005