(57)【要約】【課題】光取出し効率に優れると共に、製造が容易で、信頼性に優れた発光装置を提供すること。【解決手段】凹部を有する基材と；前記基材の凹部内に配設された発光素子と；前記凹部内の露出部上の少なくとも一部に形成され、前記凹部を形成する部材の反射率よりも高い反射率を有する粒子からなる粒子層と；前記凹部内に形成され、蛍光体を含有する蛍光体層と；を具備することを特徴とする発光装置。【選択図】図１
2007173408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部を有する基材と；
前記基材の凹部内に配設された発光素子と；
前記凹部内の露出部上の少なくとも一部に形成され、前記凹部を形成する部材の反射率よりも高い反射率を有する粒子からなる粒子層と；
前記凹部内に形成され、蛍光体を含有する蛍光体層と；
を具備することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記基材は基板上に絶縁層、一対の対向する電極層および凹部形成部材が順に形成されてなるものであって、前記粒子層は前記絶縁層上であってかつ前記一対の対向する電極層の対向部分に形成され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３】
前記粒子は硫酸バリウムであることを特徴とする請求項１または２記載の発光装置。
【請求項４】
前記粒子層は前記凹部内の底面部側角部上に形成され、その表面形状が曲面状となっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の発光装置。
【請求項５】
前記粒子層は前記凹部の側面部上に形成され、その厚さが開口部側から底面部側にかけて増加していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば青色光や紫外光を発光する発光素子を備えた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオードチップ等の発光素子を用いた発光装置は、液晶ディスプレイ、携帯電話、情報端末等のバックライト、屋内外広告等、多方面への展開が飛躍的に進んでいる。さらに、このような発光装置は長寿命で信頼性が高く、また低消費電力、耐衝撃性、高純度表示色、軽薄短小化の実現等の特徴を有することから、産業用のみならず一般照明用途への適用も試みられている。このような発光装置を種々の用途に適用する場合、白色光を得ることが重要となる。
【０００３】
このような発光装置で白色光を実現する代表的な方式としては、（１）赤、緑および青の各色に発光する３つの発光ダイオードチップを使用する方式、（２）青色光を発する発光ダイオードチップと黄色光等を発する蛍光体とを組み合わせる方式、（３）紫外線を発する発光ダイオードチップと赤色、緑色および青色の三色混合蛍光体とを組み合わせる方式の３つの方式が挙げられる。これらのうち、一般的には輝度特性の観点から、（２）の青色光を発する発光ダイオードチップと黄色光等を発する蛍光体とを組み合わせる方式が広く実用化されている。
【０００４】
上記した（２）および（３）の方式を適用した発光装置の構造としては、基材の凹部内に発光ダイオードチップを配設すると共に、所望の色を発する蛍光体を混合した透明樹脂を流し込み、これを固化させて蛍光体層とした構造が一般的である（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このような発光装置においては、光取出し効率を向上させるために様々な方法が試みられている。光取出し効率を向上させる方法としては、例えば凹部を形成する部材を反射率の高い材料からなるものとする方法や、凹部内の表面にメッキや蒸着等によりアルミニウム、銀、金、白金、チタン、クロムおよび銅等の高い反射率を有する金属薄膜を形成する方法等が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−１４８５１６号
【特許文献２】特開２００５−２７７３３１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したように、発光ダイオードチップ等の発光素子を用いた発光装置については、光取出し効率を向上させるために、凹部を形成する部材を反射率の高い材料からなるものとすることや、凹部内の表面に高い反射率を有する金属薄膜を形成することが行われている。
【０００７】
しかしながら、凹部を形成する部材については高い反射率の他に耐熱性や耐候性が求められるが、このようなものを樹脂材料からなるものとする場合、両者の特性を同時に満たすものがないことから、いずれか一方の特性を重視したものとしなければならない。すなわち、反射率を重視した場合には、耐熱性や耐候性が低下し、逆に耐熱性や耐候性を重視した場合には、反射率が低下し、光取出し効率が低くなる。従って、凹部を形成する部材を樹脂材料からなるものとする場合については、単純に反射率の高い樹脂材料からなるものとすることは困難となっている。
【０００８】
また、凹部内の表面に高い反射率を有する金属薄膜を形成する場合、光取出し効率を向上させる観点からは金属薄膜を反射率に優れる銀からなるものとすることが好ましいが、銀は酸化による変色等があるため、安定性の観点からはその使用を控えることが好ましい。このような銀の酸化による変色等に対しては、その表面上に酸化防止層としてＮｉメッキ層やＡｕメッキ層等を薄く形成することで変色等を抑制することが知られているが、製造が煩雑となるため必ずしも好ましくない。また、凹部内の表面に金属薄膜を形成した場合、使用中に金属薄膜が凹部の表面から剥離することがあるため必ずしも好ましくない。
【０００９】
本発明は上記したような課題を解決するためになされたものであって、光取出し効率に優れると共に、製造が容易で、信頼性に優れた発光装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、凹部を有する基材と；前記基材の凹部内に配設された発光素子と；前記凹部内の露出部上の少なくとも一部に形成され、前記凹部を形成する部材の反射率よりも高い反射率を有する粒子からなる粒子層と；前記凹部内に形成され、蛍光体を含有する蛍光体層と；を具備することを特徴とする発光装置である。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発光装置であって、前記基材が基板上に絶縁層、一対の対向する電極層および凹部形成部材が順に形成されてなるものであって、前記粒子層が前記絶縁層上であってかつ前記一対の対向する電極層の対向部分に形成されていることを特徴とする発光装置である。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発光装置であって、前記粒子が硫酸バリウムであることを特徴とする発光装置である。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の発光装置であって、前記粒子層が前記凹部内の底面部側角部上に形成され、その表面形状が曲面状となっていることを特徴とする発光装置である。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の発光装置であって、前記粒子層が前記凹部の側面部上に形成され、その厚さが開口部側から底面部側にかけて増加していることを特徴とする発光装置である。
【００１５】
なお、上記した請求項に記載された発明において、凹部内の露出部とは、凹部内に露出している全ての部分を指し、凹部の側面部や底面部の他、凹部内に配設された発光素子の上面部や側面部等の各表面も含むものであるが、主として凹部の底面部を意味するものである。また、凹部は、基材を構成する基板等を変形させて形成されるものであってもよいし、あるいは、基板等の表面上に別部材を設けることにより形成されるものであってもよい。さらに、凹部を形成する部材の反射率よりも高い反射率を有する粒子とは、少なくとも凹部を形成する部材のうち最も反射率の低いものより高い反射率を有する粒子を意味するものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の発明によれば、発光素子が配設される凹部内の露出部上の少なくとも一部に、この凹部を形成する部材の反射率よりも高い反射率を有する粒子からなる粒子層を形成することで、光取出し効率に優れると共に、製造が容易で、信頼性にも優れた発光装置とすることが可能となる。
【００１７】
請求項２記載の発明によれば、基材が基板上に絶縁層、一対の対向する電極層および凹部形成部材が順に形成されてなる場合において、特に反射率が低下しやすい部分である絶縁層上であってかつ一対の対向する電極層の対向部分に粒子層を形成することで、発光装置の光取出し効率をより向上させることが可能となる。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、粒子層を形成する粒子を特に反射率に優れた硫酸バリウムからなるものとすることで、発光装置の光取出し効率をさらに向上させることが可能となる。
【００１９】
請求項４記載の発明によれば、粒子層を凹部内の底面部側角部上に形成し、その表面形状を曲面状にすることで、粒子層を形成した後に蛍光体層を形成する場合、この凹部内の底面部側角部上に気泡が発生することを抑制し、また気泡が発生した場合でも気泡を抜けやすくすることが可能となる。
【００２０】
請求項５記載の発明によれば、粒子層を凹部の側面部上に形成し、その厚さを開口部側から底面部側にかけて増加するようにすることで、例えば発光素子の側面部から放出された光を反射させると共に効果的に拡散させ、発光装置の光取出し効率を向上させると共に角度色差を低減させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。図１は本発明の発光装置の一例であるＬＥＤランプ１を模式的に示した断面図である。
【００２２】
図１に示すように、ＬＥＤランプ１は、凹部２が形成された基材３を有するものである。基材３は、例えば基板４、絶縁層５、一対の対向する電極層６（６ａ、６ｂ）および凹部形成部材７が順に積層されたものである。
【００２３】
凹部２は、その底面部２ｄが絶縁層５あるいは一対の対向する電極層６（６ａ、６ｂ）から構成されており、その側面部２ｓが凹部形成部材７から構成されている。そして、凹部２の側面部２ｓは底面部２ｄから開口部２ｕにかけて凹部２の外側へ向かうように傾斜されており、これにより凹部２は底面部２ｄから開口部２ｕにかけて漸次拡開する円錐台状となるように構成されている。
【００２４】
発光素子８はこのような基材３の凹部２内に配設されている。具体的には、発光素子８は凹部２内に露出している一対の対向する電極層６の一方の電極層６ａ上に銀ペーストのような導電性接着剤で接着（ダイボンド）され、その下部電極が電極層６ａに電気的に接続されている。また、発光素子８の上部電極は、金線等のボンディングワイヤ９により他方の電極層６ｂに電気的に接続されている。
【００２５】
本発明における粒子層１０は、主に反射層として機能するものであり、このような凹部２内における露出部上の少なくとも一部に形成されるものである。なお、図１では、凹部２内の露出部上の略全面に粒子層１０が設けられている。ここで、凹部２内の露出部とは、凹部２内に露出している全ての部分を指すものであり、例えば凹部２の側面部２ｓや底面部２ｄの他、溝部２ｇ（絶縁層５上であってかつ一対の対向する電極層６（６ａ、６ｂ）の対向部分）、発光素子８の上面部８ｕや側面部８ｓ等が挙げられる。
【００２６】
そして、蛍光体層１１は、このように発光素子８が配設され、粒子層１０が形成された基材３の凹部２内に形成されている。
【００２７】
このようなＬＥＤランプ１における基板４は、例えばアルミニウム（Ａｌ）やニッケル（Ｎｉ）等の金属あるいはガラスエポキシ樹脂のような放熱性と剛性を有する材料からなるものである。また、凹部形成部材７は、必ずしも限定されるものではないが、製造の容易性等から樹脂材料からなるものが好ましい。
【００２８】
このような樹脂材料としては、必ずしも反射率は高くなくてもよく、むしろ耐熱性に優れたものを用いることが好ましい。すなわち、本発明においては凹部形成部材７の凹部２内に反射層として機能する粒子層１０を形成することができるため、凹部形成部材７は必ずしも高い反射率を有する必要はなく、むしろ耐熱性に優れたものであることが好ましいためである。凹部形成部材７を構成する樹脂材料としては、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ガラスエポキシ樹脂等の樹脂材料が挙げられ、これらの中でも耐熱性に優れるＰＰＡ（ポリフタルアミド）等を用いることが好ましい。
【００２９】
粒子層１０は、凹部２を形成する部材よりも高い反射率を有する粒子１０ｐからなるものである。なお、この粒子１０ｐは少なくとも凹部２を形成する部材のうち最も反射率の低いものよりも高い反射率を有するものであればよい。ここで、図１に示されるＬＥＤランプ１においては、凹部２を形成する部材に絶縁層５、電極層６および凹部形成部材７が含まれることから、粒子１０ｐとしては少なくともこれらのもののうち最も反射率の低いものより反射率が高いものであればよい。
【００３０】
本発明では、このような高い反射率を有する粒子１０ｐからなる粒子層１０を凹部２内の露出部上に形成することで、発光素子８から放出された光を反射させ、あるいは、発光素子８から放出された光が蛍光体層１１によって反射されて戻ってきた光を再び反射させることができ、ＬＥＤランプ１における光取出し効率を向上させることができる。
【００３１】
また、このような高い反射率を有する粒子１０ｐを用いることで、従来のようなメッキや蒸着等により金属薄膜を形成するものに比べ容易に製造することができ、金属薄膜の剥離等も抑制されたものとすることができる。
【００３２】
粒子層１０は、ＬＥＤランプ１における光取出し効率を向上させるため、凹部２内の露出部上の略全面に形成されていることが好ましいが、少なくとも溝部２ｇに形成されていることで、ＬＥＤランプ１における光取出し効率を効果的に向上させることができる。
【００３３】
すなわち、図２に示すように、溝部２ｇは一対の対向する電極層６（６ａ、６ｂ）の対向部分であって絶縁層５が露出した部分であり、この絶縁層５の反射率が低いことから、ＬＥＤランプ１における光取出し効率の低下の一つの要因となっている。このため、溝部２ｇに粒子層１０を形成することで、ＬＥＤランプ１における光取出し効率を向上させることができる。ここで、図２は図１に示すＬＥＤランプ１を開口部２ｕ側から見た平面図であり、反射層１０や蛍光体層１１については説明の都合上、図示を省略している。なお、粒子層１０は、このような溝部２ｇを含めた底面部２ｄ全体に形成されていればさらに光取出し効率を効果的に向上させることができるため好ましい。
【００３４】
また、粒子層１０は凹部２の側面部２ｓ上にも形成されていることが好ましいが、このような凹部２の側面部２ｓ上に形成される粒子層１０については、例えば図３に示すように、その厚さ１０ｔが開口部２ｕ側から底面部２ｄ側にかけて増加していることが好ましい。さらに、凹部２の底面部側角部２ｒ上や底面部２ｄ上にも粒子層１０が形成されていることが好ましいが、凹部２の底面部側角部２ｒ上に形成される粒子層１０については、その表面形状１０ｓが曲面状となっていることが好ましい。
【００３５】
すなわち、粒子層１０の厚さ１０ｔが開口部２ｕ側から底面部２ｄ側にかけて増加していることで、発光素子８の側面部８ｓから放出される水平方向の光が入射する部分が最も厚くなる。このため、発光素子８の側面部８ｓから放出された水平方向の光がこの比較的厚い粒子層１０によって反射されると同時に有効に拡散され、凹部２の開口部２ｕの周辺部にも光を多く入射させることができる。
【００３６】
このため、例えば発光素子８として青色発光タイプのＬＥＤチップを用いた場合、発光素子８の側面部８ｓから放出された水平方向の青色光が結果的に凹部２の開口部２ｕの周辺部に多く入射することとなり、ＬＥＤランプ１における観察角度による色の違いである角度色差（Δｕｖ）を有効に低減することができる。
【００３７】
なお、角度色差（Δｕｖ）とは、観察角度をＸ度とした場合、次式（１）により求められるものである。なお、観察角度とは、図４に示すように、開口部２ｕ（蛍光体層１１の表面）の中心を通り、かつ、開口部２ｕに対して垂直な線を軸線ＡＸ（０度）とし、この開口部２ｕの中心と観察点Ｄとを結んだものを直線Ｌとした場合において、軸線ＡＸと直線Ｌとのなす角度のことである。
【００３８】
Δｕｖ＝｛（ｕｘ−ｕｏ）２＋（ｖｘ−ｖｏ）２｝１／２  …（１）
上記式（１）中、ｕｘ、ｖｘは観察角度をＸ度として波長３８０〜７８０ｎｍの発光スペクトルを測定したときのｕ値、ｖ値であり、ｕｏ、ｖｏは観察角度を０度として波長３８０〜７８０ｎｍの発光スペクトルを測定したときのｕ値、ｖ値である。このような発光スペクトルの測定は、観察角度がＸ度、０度のいずれの場合についても、開口部２ｕの中心から一定の距離、例えば３００ｍｍ程度離れた箇所において瞬間分光光度計等を用いて測定されるものである。
【００３９】
また、図３に示すように、凹部２内の底面部側角部２ｒ上に形成される粒子層１０の表面形状１０ｓが曲面状となるようにすることで、蛍光体層１１を形成した場合に凹部２内の底面部側角部２ｒ付近に気泡が残存することを抑制することができる。
【００４０】
すなわち、凹部２内の底面部側角部２ｒにおいては、その形状の故に蛍光体層１１を形成する際に気泡が発生しやすく、一旦発生してしまうと除去することが困難となる。このため、このような部分に形成される粒子層１０の表面形状１０ｓを曲面状、すなわち開口部２ｕ側から底面部２ｄ側にかけて底面部側角部２ｒに緩やかに沿うような形状とすることで、気泡を発生しにくくし、仮に気泡が発生しても抜けやすくすることができる。
【００４１】
また、粒子層１０は、発光素子８の側面部８ｓのうち上面部８ｕ側の部分が覆われないようにすることが好ましい。このようにすることで、発光素子８の側面部８ｓから放出される光は、このような粒子層１０によって覆われていない部分から主として放出され、その斜め上方である凹部２の開口部２ｕの周辺部分に光を多く入射させることができる。
【００４２】
このため、例えば発光素子８として青色発光タイプのＬＥＤチップを用いた場合、発光素子８の側面部８ｓのうち上面部８ｕ側から放出された青色光が凹部２の開口部２ｕの周辺部分に入射することとなり、ＬＥＤランプ１における観察角度による色の違いである角度色差（Δｕｖ）を有効に低減させることが可能となる。
【００４３】
粒子層１０は、発光素子８の上面部８ｕ上に形成されていてもよい。発光素子８の上面部８ｕ上に粒子層１０が形成されている場合、発光素子８の上面部８ｕから放出される光がこの粒子層１０を通る際に拡散される。このため、例えば発光素子８として青色発光タイプのＬＥＤチップを用いた場合、凹部２の開口部２ｕの中心部分に入射する青色光が少なくなり、その代わりに周辺部に入射する青色光が多くなり、ＬＥＤランプ１における角度色差（Δｕｖ）を有効に低減させることが可能となる。
【００４４】
このような粒子層１０は、各部における厚さ１０ｔが１μｍ以上、５０μｍ以下の範囲内となっていることが好ましい。粒子層１０の厚さ１０ｔが１μｍ未満であると、必ずしも十分に反射が行われないおそれがある。また、粒子層１０の厚さ１０ｔは５０μｍ程度あれば十分に反射を行うことができ、例えば発光素子８の上面部８ｕ上に５０μｍを超えて設けた場合には、発光素子８の上面部８ｕから放出された光がこの粒子層１０を十分に通過しなくなるおそれ等がある。なお、底面部２ｄ上の粒子層１０の厚さ１０ｔについては、底面部側角部２ｒと発光素子８と間の略中間部分における厚さ１０ｔが上記したような範囲内となっていることが好ましい。
【００４５】
このような粒子層１０を形成する粒子１０ｐは、上記したように少なくとも凹部２を形成する部材のうち最も反射率の低いものよりも高い反射率を有するものであればよいが、凹部形成部材７の反射率よりも高い反射率を有するものであればより好ましい。例えば凹部形成部材７がＰＰＡ（ポリフタルアミド）からなる場合、粒子１０ｐはこのＰＰＡの反射率よりも高い反射率を有するものであれば好ましい。また、粒子層１０を形成する粒子１０ｐは、底面部２ｄを形成する絶縁層５や一対の対向する電極層６の反射率よりも高い反射率を有するものであればさらに好ましい。
【００４６】
このような粒子１０ｐとしては、白色であるものがより好ましい。また、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）の反射率を基準である１００とした場合、粒子１０ｐは反射率が９０以上であることが好ましく、９５以上であればより好ましい。なお、反射率の基準となる硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）としては、イーストマン・コダック社製の標準ＢａＳＯ４（Ｎｏ．６０９１）が挙げられる。また、反射率の測定は分光光度計を用いて行うことができ、例えば分光光度計（積分球付）ＵＶ−２４００ＰＣ（商品名、島津製作所製）を用いて行うことができる。
【００４７】
このような粒子１０ｐとしては、例えば白色の金属酸化物を用いることができ、具体的には酸化アルミニウム、酸化チタン、硫酸バリウム等が挙げられる。これらの中でも、特に硫酸バリウムは白色であり、反射率が高いため好適に用いられる。
【００４８】
粒子１０ｐの粒径は必ずしも制限されるものではないが、ＬＥＤランプ１等とした場合の光取出し効率の向上や、角度色差の低減等の観点から、平均粒径（Ｄ５０）で１μｍ以上、１０μｍ以下であることが好ましい。なお、平均粒径（Ｄ５０）はレーザー回折法で測定されるものであり、低粒子径から積算し全体の蛍光体量の５０容量％に至る粒子の大きさを示すものである。
【００４９】
本発明に用いられる発光素子８はその放出した光で蛍光体を励起して可視光を発光させられるものであればよく、例えば青色発光タイプのＬＥＤチップや紫外発光タイプのＬＥＤチップが例示される。なお、発光素子８は必ずしもこのようなものに限定されず、ＬＥＤランプ１の用途や目的とする発光色等に応じて種々のものを使用することができる。
【００５０】
また、本発明における蛍光体層１１は、蛍光体（粒子）を含有するものであり、蛍光体としては例えば発光素子８から放出された光により励起されて可視光を発光し、この可視光と発光素子８から放射される光との混色によって白色光等の所望の発光色を得るもの、また例えば発光素子８から放出された光により励起されて可視光を発し、この可視光自体の混色によって白色光等の所望の発光色を得るものが挙げられる。
【００５１】
具体的には、青色発光タイプの発光素子８を使用して白色発光を得る場合には、この発光素子８からの青色光により励起され黄色光等を発光する黄色系蛍光体粒子が主として用いられる。また、演色性等の向上を図るために、黄色系蛍光体粒子に加えて赤色蛍光体粒子を使用してもよい。黄色系蛍光体粒子としては、例えばＲＥ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ蛍光体（ＲＥはＹ、ＧｄおよびＬａから選ばれる少なくとも１種を示す。以下同じ）等のＹＡＧ蛍光体、ＡＥ２ＳｉＯ４：Ｅｕ蛍光体（ＡＥはＳｒ、Ｂａ、Ｃａ等のアルカリ土類元素である。以下同じ）等の珪酸塩蛍光体からなるものが用いられる。
【００５２】
また、紫外発光タイプの発光素子８を使用して白色発光を得る場合には、ＲＧＢ蛍光体粒子が主として用いられる。青色蛍光体粒子としては、例えばＡＥ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ１２：Ｅｕ蛍光体のようなハロ燐酸塩蛍光体や（Ｂａ，Ｍｇ）Ａｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ蛍光体のようなアルミン酸塩蛍光体等からなるものが用いられる。緑色蛍光体粒子としては、（Ｂａ，Ｍｇ）Ａｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ，Ｍｎ蛍光体のようなアルミン酸塩蛍光体等からなるものが用いられる。赤色蛍光体粒子としては、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ蛍光体のような酸硫化物蛍光体等からなるものが用いられる。
【００５３】
さらに、上記したような蛍光体粒子に加えて、組成に応じて種々の発光色が得られる窒化物系蛍光体（例えばＡＥ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ）、酸窒化物系蛍光体（例えばＹ２Ｓｉ３Ｏ３Ｎ４：Ｃｅ）、サイアロン系蛍光体（例えばＡＥｘ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｎ，Ｏ）１６：Ｅｕ）等からなる蛍光体粒子を適用してもよい。
【００５４】
このようなＬＥＤランプ１は粒子層１０の形成を除き、従来のＬＥＤランプ１の製造方法と同様にして製造することができる。このため、以下では主として粒子層１０の形成について説明する。
【００５５】
まず、粒子層１０が形成されるものとして、図１に示すような凹部２に発光素子８が配設された基材３を用意する。この発光素子８は、上部電極がボンディングワイヤ９を介して電極層６ｂに電気的に接続されている。
【００５６】
一方、粒子層１０を形成するために用いる粒子分散溶液を調製する。粒子分散溶液は分散媒に粒子１０ｐを添加し、混合することにより調製することができる。粒子１０ｐとしては、上記したように少なくとも凹部２を形成する部材のうち最も反射率の低いものよりも高い反射率を有するものであればよいが、例えば凹部形成部材７の反射率よりも高い反射率を有するものであるものが好ましい。特に、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）の反射率を基準である１００とした場合に、反射率が９０以上であるものが好ましく、９５以上であるものがより好ましく、例えば酸化アルミニウム、酸化チタン、硫酸バリウム等が用いられる。
【００５７】
また、分散媒としては、水やアルコール等の有機溶媒のように容易に蒸発させることが可能なものの他、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂類も低粘度にして用いることができる。
【００５８】
そして、このようにして調製した粒子分散溶液を基材３の凹部２内に滴下する。この際、粒子分散溶液中の粒子１０ｐが沈降することにより粒子層１０が形成される。粒子層１０の全体的な厚さは、粒子分散溶液中に分散させる粒子１０ｐの量によって調整することができる。
【００５９】
また、このような方法により、凹部２の側面部２ｓ上に形成される粒子層１０の厚さ１０ｔを開口部２ｕ側から底面部２ｄ側にかけて増加させることができ、また凹部２内の底面部側角部２ｒ上に形成される粒子層１０の表面形状１０ｓを曲面状とすることができる。
【００６０】
すなわち、粒子層１０の厚さ１０ｔはその部分における鉛直方向の粒子分散溶液の厚さ（深さ）にほぼ比例し、また凹部２の側面部２ｓは開口部２ｕ側から底面部２ｄ側へ行くにしたがって深くなっているため、粒子分散溶液中を滴下しその中の粒子１０ｐを沈降させることで粒子層１０の厚さ１０ｔは開口部２ｕ側から底面部２ｄ側にかけて増加する。
【００６１】
また、凹部２の側面部２ｓが傾斜していることから、側面部２ｓの開口部２ｕ側に沈降した粒子１０ｐは底面部２ｄ側へと滑り落ち、底面部側角部２ｒ付近に溜まることとなる。このため、凹部２の底面部側角部２ｒ上に形成される粒子層１０の表面形状１０ｓは曲面状となる。
【００６２】
このようにして粒子１０ｐを十分に沈降させて粒子層１０を形成した後は、粒子分散溶液の分散媒を蒸発させて除去する。この際、分散媒として水、アルコール等の有機溶媒のように容易に蒸発させることが可能なものを用いた場合には、凹部２の側面部２ｓ等に粒子１０ｐが単に付着した状態となり、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂類を含むものを用いた場合には、これらの硬化物によって粒子１０ｐが凹部２の側面部２ｓ等に接着された状態となる。本発明では、凹部２の側面部２ｓ等に対する粒子１０ｐの接着力の強弱は必ずしも問題にはならないため、いずれの状態であってもよい。
【００６３】
なお、粒子層１０の形成方法は上記したようなものに限られず、例えば粒子分散溶液を薄く塗布するようにしてもよい。例えば、溝部２ｇのみに粒子分散溶液を薄く塗布することで、溝部２ｇのみに粒子層１０を形成することができる。
【００６４】
上記したような方法により粒子層１０を形成した凹部２には、従来と同様に、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂のような透明樹脂に蛍光体を添加、混合したものを滴下し、硬化させることにより蛍光体層１１を形成する。
【００６５】
以上、本発明の発光装置についてＬＥＤランプ１を例に挙げて説明したが、本発明の発光装置としては、例えば図４、５に示すように、このようなＬＥＤランプ１を複数個用いたＬＥＤモジュール１００であってよい。なお、図４はＬＥＤモジュール１００の平面図であり、図５は図４に示すＬＥＤモジュール１００のＡ−Ａ’断面の断面図である。
【実施例】
【００６６】
以下、本発明について実施例を参照して説明する。
【００６７】
（実施例１）
まず、粒子層１０を形成するものとして、図１に示すような、凹部２に発光素子８が配設された基材３を用意した。なお、発光素子８は青色発光タイプのＬＥＤチップとした。また、凹部形成部材７は、硫酸バリウム（Ｎｏ．６０９１、イーストマン・コダック社製）の反射率を基準である１００として、反射率が約８５％であるＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）からなるものとした。絶縁層５は、上記した基準で反射率が約６０％であるエポキシ樹脂からなるものとした。
【００６８】
別途、分散媒である水１００重量部に、粒子１０ｐとして硫酸バリウム約５重量部を添加し、均一に混合して粒子分散溶液を調製した。
【００６９】
そして、基材３の凹部２内のうち絶縁層１１が露出している溝部２ｇのみに粒子分散溶液を塗布し、分散媒である水を蒸発させ粒子層１０を形成した。なお、粒子層１０の厚さは、約５０μｍであった。
【００７０】
さらに、粒子層１０を形成した基材３に、（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ組成のＹＡＧ蛍光体を含有するシリコーン樹脂を滴下し、硬化させることにより蛍光体層１１を形成し、図１において溝部２ｇのみに粒子層１０が形成されたＬＥＤランプ１を製造した。
【００７１】
（実施例２）
基材３の凹部２内に粒子分散溶液を滴下し、凹部２内の露出部の略全面に粒子層１０を形成したこと以外は実施例１と同様にして行い、図１に示すような凹部２内の略全面に粒子層１０が形成されたＬＥＤランプ１を製造した。なお、粒子層１０の厚さ１０ｔは、側面部２ｓにおける開口部２ｕと底面部２ｄとの略中間部分における厚さ１０ｔが約２０μｍであり、底面部２ｄにおける底面部側角部２ｒと発光素子８との略中間部分における厚さが約４０μｍであった。
【００７２】
（比較例１）
粒子層１０を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にして行い、ＬＥＤランプ１を製造した。
【００７３】
次に、実施例１、２、比較例１のＬＥＤランプ１を用いて、光取り出し効率および角度色差（Δｕｖ）の測定を行った。結果を表１に示す。なお、表１中、光取り出し効率は比較例１の光取り出し効率を基準である１００％として示した。また、角度色差（Δｕｖ）は観察角度を７０度とし、開口部２ｕの中心から３００ｍｍ離れた箇所において瞬間分光光度計等を用いて測定することにより行った。
【００７４】
【表１】
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【００７５】
表１から明らかなように、凹部２の溝部２ｇに粒子層１０を形成することで、光取り出し効率を大幅に向上させられることが認められた。また、凹部２内の露出部のほぼ全面に粒子層１０を形成することで、より一層光取り出し効率を向上させられることが認められた。さらに、凹部２内の露出部のほぼ全面に粒子層１０を形成することで、角度色差（Δｕｖ）も低減させられることが認められた。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の発光装置の一例であるＬＥＤランプを示した断面図。
【図２】図１に示すＬＥＤランプの平面図。
【図３】図１に示すＬＥＤランプの一部を拡大して示した断面図。
【図４】角度色差（Δｕｖ）の観察角度（Ｘ度）を説明するための図。
【図５】本発明の発光装置の一例であるＬＥＤモジュールを示した平面図。
【図６】図５に示すＬＥＤモジュールのＡ−Ａ’断面図。
【符号の説明】
【００７７】
１…ＬＥＤランプ、２…凹部（２ｕ…開口部、２ｄ…底面部、２ｓ…側面部、２ｒ…底面部側角部、２ｇ…溝部）、３…基材、４…基板、５…絶縁層、６…電極層（６ａ、６ｂ）、７…凹部形成部材、８…発光素子（８ｕ…上面部、８ｓ…側面部）、９…ボンディングワイヤ、１０…粒子層（１０ｐ…粒子）、１１…蛍光体層、１００…ＬＥＤモジュール
【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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