(57)【要約】【課題】  光の取り出し効率が高い発光装置とその製造方法を提供することにより、その発光装置を用いた高い光出力を有する照明モジュールと照明装置を提供する。【解決手段】  発光素子２、発光素子２を覆う透光性材料３とを備え、透光性材料３が外界と接する表面４から光を出力する発光装置１であって、透光性材料３が外界と接する表面４が、略角錐状および略円錐状から選ばれる少なくとも一つの形状を含む凹凸を備えている発光装置１とする。また、単結晶基板の表面に凹凸を形成する工程と、前記凹凸を形成した単結晶基板の表面を金型として用いて、透光性材料を成形することにより、前記透光性材料の表面に凹凸を形成する工程とを含む発光装置の製造方法とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、前記発光素子を覆う透光性材料とを備え、前記透光性材料が外界と接する表面から光を出力する発光装置であって、
前記透光性材料が外界と接する表面が、略角錐状および略円錐状から選ばれる少なくとも一つの形状を含む凹凸を備えていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記凹凸の間隔が、１μｍ以上１００μｍ以下である請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記透光性材料が、透光性樹脂およびガラスから選ばれるいずれか一つの材料である請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記発光素子が、半導体発光素子である請求項１〜３のいずれかに記載の発光装置。
【請求項５】
発光素子と、前記発光素子を覆う透光性材料とを備え、前記透光性材料が外界と接する表面が凹凸を備えた発光装置の製造方法であって、
単結晶基板の表面に凹凸を形成する工程と、
前記凹凸を形成した単結晶基板の表面を金型として用いて、透光性材料を成形することにより、前記透光性材料の表面に凹凸を形成する工程と、
を含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項６】
発光素子と、前記発光素子を覆う透光性材料とを備え、前記透光性材料が外界と接する表面が凹凸を備えた発光装置の製造方法であって、
単結晶基板の表面に凹凸を形成する工程と、
前記単結晶基板の表面の凹凸を金属基板に転写する工程と、
前記凹凸を転写した金属基板の表面を金型として用いて、透光性材料を成形することにより、前記透光性材料の表面に凹凸を形成する工程と、
を含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項７】
前記単結晶基板の表面に凹凸を形成する工程が、異方性エッチング法およびプラズマＣＶＤ法から選ばれるいずれか一つの方法により行われる請求項５または６に記載の発光装置の製造方法。
【請求項８】
前記単結晶基板がシリコン単結晶からなり、前記単結晶基板の表面が前記シリコン単結晶の（１００）面で形成され、前記単結晶基板の凹凸の形成が異方性エッチング法により行われ、前記単結晶基板の凹凸が前記シリコン単結晶の（１１１）面から形成される請求項５または６に記載の発光装置の製造方法。
【請求項９】
前記異方性エッチング法が、格子状マスクを用いて行われる請求項７または８に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１０】
前記透光性材料の表面の凹凸が、略角錐状および略円錐状から選ばれる少なくとも一つの形状を含む請求項５または６に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１１】
前記透光性材料の表面の凹凸の間隔が、１μｍ以上１００μｍ以下である請求項５〜１０のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
【請求項１２】
前記透光性材料が、透光性樹脂およびガラスから選ばれるいずれか一つの材料である請求項５〜１１のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項１〜４のいずれかに記載の発光装置を複数用いたことを特徴とする照明モジュール。
【請求項１４】
請求項１３に記載の照明モジュールを用いたことを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置およびその製造方法、並びにその発光装置を用いた照明モジュールと照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、発光ダイオード等の発光素子は、各種電子機器においてディスプレイ等に使用されている。また、最近では、発光ダイオードと蛍光体とを組み合わせて白色光を得るいわゆる白色発光ダイオード（白色ＬＥＤ）が注目されている。このような白色ＬＥＤは、発光装置として用いることが可能であり、その発光装置を複数用いることにより照明モジュールや照明装置をも提供することができる。
【０００３】
発光素子を用いた従来の発光装置は、外部接続電極が形成されたセラミック等からなる基板の上に発光素子が設けられ、この発光素子の発光面側に透光性樹脂が配置され、この透光性樹脂が外界と接する表面から光を出力する構造となっていた。この従来の発光装置では、透光性樹脂の表面は平面でかつ平滑面に形成されていた。
【０００４】
しかし、従来の発光装置では、図５に示すように、発光素子５１から放射された光が透光性樹脂５２の表面５３に臨界角以上の角βで入射すると、表面５３で全反射されるため、光の取り出し効率が悪かった。例えば、屈折率１．５の透光性樹脂を用い、外界を屈折率１の空気とした場合には、臨界角θは４８°となり、立体角から計算すると放射された光のうち最大で１７％しか外界に出力されないことになる。この問題を解決するために、上記透光性樹脂の表面を粗面化することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。透光性樹脂の表面を粗面化することにより、光の入射角にかかわらず光が取り出せることになる。
【特許文献１】特開平１１−２０４８４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のように透光性樹脂の表面を粗面化することにより、光の入射角にかかわらずある程度光が取り出せることになる。しかし、透光性樹脂の表面を単に粗面化するだけでは光が散乱され、必ずしも十分な光の取り出し効率を得ることができない。この取り出し効率の低下は、複数の発光装置をモジュール化して照明装置を製造する場合には、さらに大きな問題となる。即ち、従来の発光ダイオード等を発光素子として用いて照明装置を製造すると、光の取り出し効率が低いために照明装置として必要な光出力を得ることは困難であった。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、光の取り出し効率が高い発光装置とその製造方法を提供することにより、その発光装置を用いた高い光出力を有する照明モジュールと照明装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、発光素子と、前記発光素子を覆う透光性材料とを備え、前記透光性材料が外界と接する表面から光を出力する発光装置であって、前記透光性材料が外界と接する表面が、略角錐状および略円錐状から選ばれる少なくとも一つの形状を含む凹凸を備えていることを特徴とする発光装置を提供する。
【０００８】
また、本発明は、発光素子と、前記発光素子を覆う透光性材料とを備え、前記透光性材料が外界と接する表面が凹凸を備えた発光装置の製造方法であって、単結晶基板の表面に凹凸を形成する工程と、前記単結晶基板の表面を金型として用いて、透光性材料を成形することにより、前記透光性材料の表面に凹凸を形成する工程とを含むことを特徴とする発光装置の製造方法を提供する。
【０００９】
また、本発明は、発光素子と、前記発光素子を覆う透光性材料とを備え、前記透光性材料が外界と接する表面が凹凸を備えた発光装置の製造方法であって、単結晶基板の表面に凹凸を形成する工程と、前記単結晶基板の表面の凹凸を金属基板に転写する工程と、前記凹凸を転写した金属基板の表面を金型として用いて、透光性材料を成形することにより、前記透光性材料の表面に凹凸を形成する工程とを含むことを特徴とする発光装置の製造方法を提供する。
【００１０】
また、本発明は、上記発光装置を複数用いたことを特徴とする照明モジュールを提供する。
【００１１】
また、本発明は、上記照明モジュールを用いたことを特徴とする照明装置を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の発光装置は、光取出し面への光の入射角にかかわらず光が取り出せるとともに、光の散乱を防止して、光の取り出し効率を向上できる。また、本発明の発光装置の製造方法は、発光装置の光取出し面に光の散乱を生じさせない凹凸を容易に形成できる。さらに、本発明の照明モジュールと照明装置は、光の取り出し効率の高い発光装置を用いているので、高い光出力を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
先ず、本発明の発光装置の実施の形態について説明する。本発明の発光装置の一例は、発光素子と、上記発光素子を覆う透光性材料とを備え、上記透光性材料が外界と接する表面から光を出力する発光装置であって、上記透光性材料が外界と接する表面が、略角錐状および略円錐状から選ばれる少なくとも一つの形状を含む凹凸を備えていることを特徴とする。
【００１５】
透光性材料が外界と接する表面に、略角錐状および略円錐状から選ばれる少なくとも一つの形状を含む凹凸を形成することにより、図４に示すように、発光素子から放射された光が透光性材料４１の表面４２ａに臨界角以上の角βで入射して全反射されても、次の表面４２ｂには臨界角以下の角αで入射することになり、結局ほぼ全ての光が透光性材料４１の表面から外部に出力されることになり、光の取り出し効率が著しく向上する。
【００１６】
上記凹凸の間隔は、１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましい。本明細書における凹凸の間隔とは、凹凸の凸部の頂点と、その凸部に隣接する他の凸部の頂点との間隔（図４のＬ）を意味する。この間隔が１μｍを下回ると、光の干渉が生じる可能性があり、またこの間隔が１μｍを下回る略角錐状または略円錐状の凹凸を製造することは困難だからである。また、この間隔が１００μｍを超えると凹凸の深さが大きくなりすぎて、製造が困難だからである。
【００１７】
上記発光素子は、電気エネルギーを光に換える光電変換素子であり、例えば、発光ダイオード、レーザーダイオード、面発光レーザーダイオード、無機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子などが該当する。特に、光源の高出力化の観点からは、発光ダイオード、レーザーダイオード、面発光レーザーダイオードなどの半導体発光素子が好ましい。また、半導体発光素子と蛍光体とを組み合わせることにより、白色ＬＥＤを構成することもできる。
【００１８】
次に、本発明の発光装置の製造方法の実施の形態について説明する。本発明の発光装置の製造方法の一例は、発光素子と、上記発光素子を覆う透光性材料とを備え、上記透光性材料が外界と接する表面が凹凸を備えた発光装置の製造方法であって、単結晶基板の表面に凹凸を形成する工程と、上記凹凸を形成した単結晶基板の表面を金型として用いて、透光性材料を成形することにより、上記透光性材料の表面に凹凸を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００１９】
従来の切削加工により表面に数μｍ間隔の凹凸を有する金型を作製することは困難であったが、単結晶基板の表面に凹凸を形成することにより、表面に１μｍ〜１００μｍの間隔の凹凸を有する金型を作製することが容易となる。また、この凹凸を有する金型を用いて容易に透光性材料の表面に凹凸を形成することができる。
【００２０】
また、本発明の発光装置の製造方法の他の一例は、発光素子と、上記発光素子を覆う透光性材料とを備え、上記透光性材料が外界と接する表面が凹凸を備えた発光装置の製造方法であって、単結晶基板の表面に凹凸を形成する工程と、上記単結晶基板の表面の凹凸を金属基板に転写する工程と、上記凹凸を転写した金属基板の表面を金型として用いて、透光性材料を成形することにより、上記透光性材料の表面に凹凸を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００２１】
単結晶基板の表面の凹凸を金属基板に転写して金型とすることにより、金型の耐久性を向上できる。
【００２２】
単結晶基板の表面に凹凸を形成する方法としては、異方性エッチング法またはプラズマＣＶＤ法が好ましい。異方性エッチング法では略角錐状の凹凸を形成でき、またプラズマＣＶＤ法では略円錐状の凹凸を形成できるからである。
【００２３】
上記単結晶基板としては、Ｓｉ基板、ＧａＮ系基板、ＧａＡｓ系基板などのｎ型半導体基板を用いることができる。
【００２４】
次に、本発明の照明モジュールの実施の形態について説明する。本発明の照明モジュールの一例は、上記で説明した発光装置を複数用いたことを特徴とする。光の取り出し効率の高い発光装置を複数組み合わせることにより、高い光出力を有する照明モジュールを提供できる。
【００２５】
次に、本発明の照明装置の実施の形態について説明する。本発明の照明装置の一例は、上記で説明した照明モジュールを用いたことを特徴とする。光の取り出し効率の高い発光装置を複数組み合わせた照明モジュールを用いることにより、高い光出力を有する照明装置を提供できる。
【００２６】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２７】
（実施形態１）
図１は、本発明の発光装置の一例を示す断面図である。本実施形態の発光装置１は、発光素子２と、発光素子２を覆う透光性材料３とを備え、透光性材料３が外界と接する表面４から光を出力する構造となっている。発光素子２は例えば半導体発光素子であり、シリコン等からなるサブマウント５の上に導通搭載されているともに、蛍光体６を内在した母材７（例えば、透光性樹脂または低融点ガラス）で封止されている。アルミニウム等からなる基板８の上には、アルミナ等の無機材料と樹脂等の有機材料からなる複合材料層９を介して接続電極１０ａ、１０ｂが設けられ、接続電極１０ａとサブマウント５とはワイヤ１１により接続され、接続電極１０ｂとサブマウント５とは直接接続されている。
【００２８】
また、図２は透光性材料３が外界と接する表面４の拡大斜視図であり、図３は透光性材料３が外界と接する表面４の拡大平面図である。図２、図３に示すように、表面４には１〜１００μｍの間隔、より好ましくは１〜１０μｍの間隔で略角錐状の凹凸１２が形成されている。
【００２９】
発光素子２は、例えば発光ダイオードであり、蛍光体６と組み合わせて白色光を得ることができる。発光素子２が放つ光の波長については特に限定されるものではなく、蛍光体６を励起し得る波長範囲内であれば良い。蛍光体６は、駆動によって上記発光素子２が放つ光の一部または全部を吸収して、発光素子２が放つ光のピーク波長よりも波長の長い可視光（青、緑、黄、橙、または赤の光）に変換する光変換材料であるので、発光素子２により蛍光体６が励起され、発光素子２の全体として蛍光体６が放つ発光成分を含む光を放つようになる。したがって、例えば、以下のような組み合わせ構造の発光装置にすると、発光素子２が放つ光と蛍光体６が放つ光との混色などによって、白色系光が得られ、需要の多い白色系光を放つ光源とすることができる。
【００３０】
（１）近紫外光を放つ発光素子と、青色蛍光体と、緑色蛍光体と、赤色蛍光体とを組み合わせてなる構造。
【００３１】
（２）近紫外光を放つ発光素子と、青色蛍光体と、緑色蛍光体と、黄色蛍光体と、赤色蛍光体とを組み合わせてなる構造。
【００３２】
（３）近紫外光を放つ発光素子と、青色蛍光体と、黄色蛍光体と、赤色蛍光体とを組み合わせてなる構造。
【００３３】
（４）青色光を放つ発光素子と、緑色蛍光体と、黄色蛍光体と、赤色蛍光体とを組み合わせてなる構造。
【００３４】
（５）青色光を放つ発光素子と、黄色蛍光体と、赤色蛍光体とを組み合わせてなる構造。
【００３５】
（６）青色光を放つ発光素子と、緑色蛍光体と、赤色蛍光体とを組み合わせてなる構造。
【００３６】
（７）青緑色光を放つ発光素子と、赤色蛍光体とを組み合わせてなる構造。
【００３７】
また、発光素子２の周囲には鏡面処理された反射面１３ａを備えた反射板１３が設けられている。さらに、接続電極１０ａ、１０ｂと反射板１３との間には、複合材料層９が配置されている。
【００３８】
上記透光性材料３としては、エポキシ樹脂やシリコン樹脂などの透光性樹脂、または低融点ガラスなどを用いることができる。
【００３９】
（実施形態２）
図６は、本発明の発光装置の製造方法の一部である単結晶基板の表面に凹凸を形成する一例を示す工程断面図である。本実施形態では、面方位が（１００）であるシリコン基板に異方性エッチングを行うことにより、シリコン基板の表面に略角錐状の凹凸を形成し、その凹凸を形成したシリコン基板の表面を金型として用いることにより、発光装置の光取出し面の表面に略角錐状の凹凸を形成するものである。
【００４０】
先ず、図６（ａ）に示すように、表面６１が（１００）面からなるシリコン基板６２を準備し、図６（ｂ）に示すように、シリコン基板６２の上に格子状のマスク６３を形成する。マスク６３の材料としては、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム等を用いることができる。
【００４１】
なお、マスク６３の形成は、半導体製造プロセスで通常用いられている方法を採用することができる。例えば、酸化シリコンのマスク６３を形成するには、シリコン基板６２の表面を熱酸化した後、フォトレジストを塗布してフォトリソグラフィによりフォトレジストをマスク６３の形状にパタニングする。次に、酸化シリコンをエッチングして、最後にフォトレジストを除去すればよい。このエッチングは、弗化水素系のエッチング液を用いることにより容易に実現可能である。
【００４２】
次に、図６（ｃ）に示すように、シリコン基板６２に異方性エッチングを行う。異方性エッチング液としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、ピロカテコール、エチレンジアミンなどを用いることができる。
【００４３】
異方性エッチングにより、図６（ｄ）に示すように、シリコン基板６２の表面６１には、（１１１）面からなる略角錐状の凹凸６４が形成される。凹凸６４の間隔の制御は、異方性エッチング液のエッチングレートに応じたエッチング時間の制御により行うことができる。また、異方性エッチング液のエッチングレートの調整は、異方性エッチング液の温度と濃度を調整することにより容易に行うことができる。さらに、エッチング面に光を照射したり、エッチング面とエッチング液との間に電流を流すことで、エッチング速度を調整することもできる。凹凸６４の間隔は、１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。なお、マスク６３を用いて異方性エッチングを行うことにより、凹凸６４の深さを一定にすることができる。
【００４４】
最後に、図６（ｅ）に示すように、マスク６３を除去することにより、シリコン基板６２の表面６１に略角錐状の凹凸６４が形成される。なお、マスク６３の除去には、マスク材料に応じたエッチング液（例えば、マスク材料が酸化シリコンの場合は、弗化水素系エッチング液）を用いたエッチングにより行うことができる。
【００４５】
続いて、通常行われる方法により発光装置の光取出し面を製造するに際し、上記で形成したシリコン基板６２の凹凸６４を金型として用いて、透光性材料を成形することにより、発光素子の光取出し面の表面に略角錐状の凹凸を形成することができる。その他は、通常行われる方法により、発光装置を製造することができる。
【００４６】
上記透光性材料としては、シリコン基板の融点より低い融点を有する透光性材料であれば特に限定なしに使用でき、例えばエポキシ樹脂やシリコーン樹脂などの透光性樹脂、または低融点ガラスなどを用いることができる。
【００４７】
なお、本実施形態では、マスクを用いた異方性エッチング法を説明したが、マスクを用いなくても略角錐状の凹凸の形成は可能であり、その場合は、凹凸の深さや間隔に若干のバラツキが生じる。しかし、発光装置の光取出し面の凹凸の深さが一定でなくても、光の取り出し効率の観点からは大きな問題はない。また、凹凸の深さや間隔にバラツキがあると光の干渉が生じないので、凹凸の間隔を可視光波長程度まで狭くすることもできる。
【００４８】
（実施形態３）
図７は、本発明の発光装置の製造方法の一部である金属基板の表面に凹凸を形成する一例を示す工程断面図である。本実施形態では、実施形態２で作製したシリコン基板の表面を用いて金属基板の表面に略角錐状の凹凸を形成し、その凹凸を形成した金属基板の表面を金型として用いることにより、発光装置の光取出し面の表面に略角錐状の凹凸を形成するものである。
【００４９】
先ず、図７（ａ）に示すように、実施形態２で作製した略角錐状の凹凸７１が形成されたシリコン基板７２の表面に、硬質金属層７３を蒸着する。さらに、硬質金属層７３の上に軟質金属層７４ａを蒸着する。硬質金属としては例えば白金（Ｐｔ）を用いることができ、軟質金属としては例えば金（Ａｕ）を用いることができる。
【００５０】
次に、図７（ｂ）に示すように、ステンレス鋼等からなる基材金属７５の表面にＡｕ等からなる軟質金属層７４ｂを蒸着した支持体７６を準備し、軟質金属層７４ａと７４ｂとを対面させて圧着し、図７（ｃ）に示すように、金属基板前駆体７７を形成する。
【００５１】
最後に、図７（ｄ）に示すように、シリコン基板７２を除去することにより、表面に略角錐状の凹凸７８を転写した金属基板７９を得る。
【００５２】
続いて、通常行われる方法により発光装置の光取出し面を製造するに際し、上記で形成した金属基板の凹凸を金型として用いて、透光性材料を成形することにより、発光素子の光取出し面の表面に略角錐状の凹凸を形成することができる。その他は、通常行われる方法により、発光装置を製造することができる。
【００５３】
（実施形態４）
実施形態２では、異方性エッチング法を用いてシリコン基板の表面に略角錐状の凹凸を形成した一例を説明したが、プラズマＣＶＤ法を用いることにより、シリコン基板の表面に略円錐状の凹凸を形成することができる。
【００５４】
即ち、シリコン基板にアルゴン（Ａｒ）雰囲気で直流放電により鉄微粒子を付着させて陰極を形成し、続いてＣＨ4（８０％）／Ｈ2（２０％）ガスを用いて、シリコン基板を陰極として直流・マイクロ波重畳放電を行うことにより、シリコン基板の表面にナノサイズの略円錐状の凹凸を形成することができる。
【００５５】
その後は、実施形態２と同様にして、発光装置を製造することができる。
【００５６】
（実施形態５）
実施形態４で作製したシリコン基板の表面を用いて金属基板の表面に略円錐状の凹凸を転写し、その凹凸を形成した金属基板の表面を金型として用いることにより、発光装置の光取出し面の表面に略円錐状の凹凸を形成することができる。その他は、通常行われる方法により、発光装置を製造することができる。
【００５７】
（実施形態６）
図８は、本発明の照明モジュールの一例を示す斜視図である。図９は、図８に示した照明モジュールの平面図（ａ）、平面図（ａ）のＡ−Ａ断面図（ｂ）、およびＡ−Ａ断面図（ｂ）の要部拡大図（ｃ）である。本実施形態の照明モジュール８１は、多層基板８２の上に、取出し電極８３と、実施形態１で説明した発光装置１と同様の発光装置８４とを備えている。なお、８２ａは多層基板８２の切欠部である。各発光装置８４は、例えば、その３１個を直列接続してユニットを形成し、そのユニットを７個並列接続することにより、２１７個の発光装置８４を相互に電気的に接続することができる。照明モジュール８１の駆動電圧は例えば１００Ｖであり、駆動電流は例えば３５０ｍＡである。本実施形態の照明モジュールは、実施形態１の発光装置と同様の発光装置を複数備えているので、光の取り出し効率が高く、高い光出力を有する。なお、本実施形態の発光装置８４は、実施形態１で説明した図１の発光装置１と同様の構造であるため、図９（ｃ）では図１と同様の符号を付し、その説明を省略する。
【００５８】
また、図１０は、図９の多層基板８２から発電装置８４を取り除いた状態の平面図（ａ）、および平面図（ａ）のＢ部拡大図である。多層基板８２の上には、接続電極８５ａ、８５ｂが設けられ、接続電極８５ａ、８５ｂには、リード８６が接続されている。この接続電極８５ａ、８５ｂの上に発光装置８４を実装することにより、各発光装置８４を相互に接続することができる。
【００５９】
（実施形態７）
図１１は、本発明の照明装置の一例を示す斜視図（ａ）、およびその底面図（ｂ）である。本実施形態の照明装置１１１は、器具１１２と、実施形態６で説明した照明モジュール１１３とを備えている。照明装置１１１は、実施形態６の照明モジュール１１３を備えているので、光の取り出し効率が高く、高い光出力を有する。
【００６０】
また、図１２は、図１１の照明装置の照明モジュールのソケット部の斜視図である。照明モジュール１１３は、切欠部１１４と取出し電極１１５とを備え、ソケット部１１６は、モジュール装着面１１７、フレキシブル端子１１８、ガイド凸部１１９を備えている。照明モジュール１１３は、ガイド凸部１１９に嵌合することによりモジュール装着面１１７に装着される。これにより、取出し電極１１５とフレキシブル端子１１８とは電気的に接続される。その後、照明モジュール１１３は、Ｏリング１２１を介してリングネジ１２２により固定される。この構造により、照明モジュール１１３の脱着が容易となる。
【実施例】
【００６１】
次に、本発明を実施例に基づき説明する。但し、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００６２】
（実施例１）
発光素子１として青色発光のＧａＮ発光ダイオード、蛍光体６として（Ｓｒ，Ｂａ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+、透光性材料３としてエポキシ樹脂を用いて、図１と同様の構造の発光装置を実施形態２と同様の方法で作製した。この発光装置１を直列に５０個接続し、この５０個を７個並列に接続して図８と同様の構造の照明モジュールを作製した。透光性材料３が外界と接する表面４には、５μｍの間隔の略角錐状の凹凸を形成した。本実施例では、シリコン基板の異方性エッチング液として水酸化カリウムを用い、エッチング時間は５分とした。
【００６３】
本実施例の照明モジュールに電圧１００Ｖで３５０ｍＡの電流を流して光出力させたところ、９７７ルーメン（ｌｍ）の光出力を得た。
【００６４】
図１３に本実施例の照明モジュールの発光スペクトルを示す。本実施例の発光スペクトルは、ＧａＮ発光ダイオードによる４６０ｎｍに発光ピークを有する励起スペクトルと、（Ｓｒ，Ｂａ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+蛍光体による５６５ｎｍに発光ピークを有する蛍光スペクトルからなる。また、色温度は５４００Ｋ、平均演色評価数は７０であった。
【００６５】
なお、本実施例における透光性材料が外界と接する表面の二乗平均平方根粗さＲｑ（ＲＭＳ）を、Ｔｅｎｃｏｒ社製の表面粗さ計“ＡＬＰＨＡ  ＳＴＥＰ  ５００”で測定したことろ、２．０μｍであった。
【００６６】
（比較例１）
透光性材料が外界と接する表面に凹凸を形成しなかった以外は、実施例１と同様にして照明モジュールを作製し、実施例１と同様にして光出力させたところ、６５１ルーメン（ｌｍ）の光出力を得た。
【００６７】
（比較例２）
透光性材料が外界と接する表面に略角錐状の凹凸を形成する代わりに、透光性材料が外界と接する表面をサンドブラストにより粗面化し、表面の二乗平均平方根粗さＲｑ（ＲＭＳ）が２．０μｍとなるようにした以外は、実施例１と同様にして照明モジュールを作製し、実施例１と同様にして光出力させたところ、６００ルーメン（ｌｍ）の光出力を得た。
【００６８】
実施例１では、光取出し面に５μｍの間隔の略角錐状の凹凸を形成したので、光の取り出し効率が向上し、高い光出力を得ることができた。一方、比較例１では、光取出し面に凹凸を形成していないので、光の取り出し効率が低下し、低い光出力しか得られなかった。また、比較例２では、光取出し面を単に粗面化したのみであるため、光が散乱されて光の取り出し効率が低下し、さらに低い光出力しか得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
以上のように、本発明は、光取出し面への入射光の角度にかかわらず光が取り出せるとともに、光の散乱を防止して、光の取り出し効率を向上した発光装置を提供できる。また、本発明は、発光装置の光取出し面に略角錐状または略円錐状の凹凸を容易に形成できる発光装置の製造方法を提供できる。さらに、本発明は、光の取り出し効率の高い発光装置を用いた高い光出力を有する照明モジュールおよび照明装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の発光装置の一例を示す断面図である。
【図２】図１の透光性材料３が外界と接する表面４の拡大斜視図である。
【図３】図１の透光性材料３が外界と接する表面４の拡大平面図である。
【図４】本発明の光の取り出し状態の一例を示す断面図である。
【図５】光の入射角と光の反射との関係を示す図である。
【図６】本発明の発光装置の製造方法の一部である単結晶基板の表面に凹凸を形成する一例を示す工程断面図である。
【図７】本発明の発光装置の製造方法の一部である金属基板の表面に凹凸を形成する一例を示す工程断面図である。
【図８】本発明の照明モジュールの一例を示す斜視図である。
【図９】図８に示した照明モジュールの平面図（ａ）、平面図（ａ）のＡ−Ａ断面図（ｂ）、およびＡ−Ａ断面図（ｂ）の要部拡大図（ｃ）である。
【図１０】図９の多層基板８２から発電装置８４を取り除いた状態の平面図（ａ）、および平面図（ａ）のＢ部拡大図である。
【図１１】本発明の照明装置の一例を示す斜視図（ａ）、およびその底面図（ｂ）である。
【図１２】図１１の照明装置の照明モジュールのソケット部の斜視図である。
【図１３】実施例１の照明モジュールの発光スペクトルを示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  発光装置
２  発光素子
３  透光性材料
４  表面
５  サブマウント
６  蛍光体
７  母材
８  基板
９  複合材料層
１０ａ、１０ｂ  接続電極
１１  ワイヤ
１２  凹凸
１３  反射板
１３ａ  反射面
４１  透光性材料
４２ａ、４２ｂ  表面
５１  発光素子
５２  透光性樹脂
５３  表面
６１  表面
６２  シリコン基板
６３  マスク
６４  凹凸
７１  凹凸
７２  シリコン基板
７３  硬質金属層
７４ａ、７４ｂ  軟質金属層
７５  基材金属
７６  支持体
７７  金属基板前駆体
７８  凹凸
７９  金属基板
８１  照明モジュール
８２  多層基板
８２ａ  切欠部
８３  取出し電極
８４  発光装置
８５ａ、８５ｂ  接続電極
８６  リード
１１１  照明装置
１１２  器具
１１３  照明モジュール
１１４  切欠部
１１５  取出し電極
１１６  ソケット部
１１７  モジュール装着面
１１８  フレキシブル端子
１１９  ガイド凸部
１２１  Ｏリング
１２２  リングネジ
【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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