(57)【要約】【課題】発光装置の発光効率を向上させること。【解決手段】サブマウント基板１２は、上面と基体１１に対向する下面とを有しており、上面に開口された第１の光反射面１２ｒと第１の光反射面１２ｒによって囲まれた第１の透光性材料層１２ｔとを含んでいる。発光素子１３は、サブマウント基板１２の第１の面上に実装されている。発光部材１４は、蛍光材料を含んでおり、発光素子１３の上方に配置されている。第２の光反射面１５は、サブマウント基板１２および発光部材１４の間の空間Ｓを囲んでいる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、
上面と前記基体に対向する下面とを有しているとともに、前記上面に開口された第１の光反射面と前記第１の光反射面によって囲まれた第１の透光性材料層とを含んでおり、前記基体上に配置されたサブマウント基板と、
前記サブマウント基板の前記第１の面上に実装された発光素子と、
蛍光材料を含んでおり、前記発光素子の上方に配置された発光部材と、
前記サブマウント基板および前記発光部材の間の空間を囲んでいる第２の光反射面と、
を備えた発光装置。
【請求項２】
前記第１の透光性材料層が結晶構造材料からなることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記発光素子および前記サブマウント基板の前記上面を封入する第２の透光性材料層をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項４】
前記第２の透光性材料層が、前記第１の透光性材料層の屈折率より小さな屈折率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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードなどの発光素子を有する発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、照明分野などにおいて、発光ダイオードなどの発光素子を有する発光装置の開発が進められている。この発光装置は、発光素子によって発生された光の波長を変換する発光部材を有している。今後、発光装置において、発光効率のさらなる向上が求められている。
【特許文献１】特開２００５−２２８９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
発光装置における発光効率を向上させるためには、発光素子によって発生された光の波長変換の効率を向上させる必要がある。一般的に、発光素子によって発生された光の一部は、発光素子の周辺に設けられた部材が影響して、波長変換が行われる発光部材にまで到達しないことがある。発光部材におけるは波長変換の効率を向上させるためには、発光素子によって発生された光の損失を低減させる必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一つの態様によれば、発光装置は、基体、サブマウント基板および発光素子を備えている。サブマウント基板は、上面と基体に対向する下面とを有しており、上面に開口された第１の光反射面と第１の光反射面によって囲まれた第１の透光性材料層とを含んでいる。サブマウント基板は、基体上に配置されている。発光素子は、サブマウント基板の第１の面上に実装されている。発光装置は、発光部材および第２の光反射面を備えている。発光部材は、蛍光材料を含んでおり、発光素子の上方に配置されている。第２の光反射面は、サブマウント基板および発光部材の間の空間を囲んでいる。
【発明の効果】
【０００５】
本実施の形態の発光装置は、上面に開口された第１の光反射面と第１の光反射面によって囲まれた第１の透光性材料層とを含でいることにより、発光素子の下方に放射された光の損失が低減されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態の発光装置１が図１−３を参照して詳細に説明されている。本実施の形態の発光装置１は、基体１１、サブマウント１２および発光素子１３を有している。発光装置１は、発光部材１４および第２の光反射部材１５を有している。発光装置１は、仮想のＸＹＺ空間のＸＹ平面に実装されている。
【０００７】
サブマウント１２は、基体１１上に配置されている。サブマウント１２は、上面１２ｕおよび基体１１に対向する下面１２ｂを有している。図５に示されたように、サブマウント１２は、上面１２ｕに開口された第１の光反射面１２ｒを有している。サブマウント１２は、第１の光反射面１２ｒに囲まれた第１の透光性材料層１２ｔを有している。層１２の“透光性”とは、発光素子１３によって発生された光の波長の少なくとも一部が透過できることをいう。第１の透光性材料層１２ｔは、結晶構造材料からなる。結晶構造材料の例は、サファイアである。結晶構造材料の他の例は、水晶である。結晶構造材料の他の例は、人工ダイアモンドである。サブマウント１２は、導体パターン１２ｃを有している。導体パターン１２ｃは、透光性材料からなる。透光性材料は、ＩＴＯである。透光性材料の他の例は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）である。導体パターン１２ｃの他の例は、光反射性を有する金属材料からなる。金属材料は、金（Ａｕ），銀（Ａｇ），アルミニウム（Ａｌ），白金（Ｐｔ），チタン（Ｔｉ）およびクロム（Ｃｒ）からなる群から選択される。第１の透光性材料層１２ｔは、平坦な形状の上面と、曲面形状の下面とを有している。第１の透光性材料層１２ｔの他の例は、石英ガラスである。
【０００８】
第１の光反射面１２ｒは、第１の光反射面１２ｒは、金属材料からなる。金属材料は、アルミニウム（Ａｌ）である。第１の光反射面１２ｒは、曲面形状を有している。図６に示されたように、発光素子１３から下方に放射された光Ｌ１ｂは、第１の光反射面１２ｒによって発光部材１４の方向へ反射される。本実施の形態の発光装置１は、発光部材１３による波長変換において、発光素子１３から下方へ放射された光Ｌ１ｂを補足的に利用していることにより、発光効率が向上されている。本実施の形態の発光装置１は、発光素子１３から下方へ放射された光が第１の光反射面１２ｒによって、発光部材１４の周囲領域に補足的に到達する。本実施の形態の発光装置１は、発光部材１４における光強度のむらが低減されている。
【０００９】
発光素子１３は、半導体材料からなる発光ダイオードである。発光素子１３は、サブマウント基板１２の上面１２ｕ上に実装されており、導体パターン１２ｃに電気的に接続されている。発光素子１３は、フリップチップ接続によって上面１２ｕ上に実装されている。発光素子１０は、基板上に積層された第１導電型半導体層（ｎ型層）、半導体活性層および第２導電型半導体層（ｐ型層）を有している。基板は、透光性材料からなる。第１の電極パッド（ｎ側電極パッド）が、ｎ型層上に形成されている。ｎ側電極パッドは、金（Ａｕ）からなる。透光性電極がｐ型層上に形成されている。透光性電極は、ＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２）からなる。第２の電極パッド（ｐ側電極パッド）が透光性電極上に形成されている。ｐ側電極パッドは、金（Ａｕ）からなる。発光素子１３は、ｎ側電極パッドおよびｐ側電極パッドを含む実装面を有している。発光素子１３は、半田を介してサブマウント基板１２上に実装されている。半田は、金−スズ（Ａｕ−Ｓｎ）合金からなる。半田が付着される電極が、導体パターン１２ｃ上に形成されている。電極は、金（Ａｕ）からなる。
【００１０】
発光部材１４は、発光素子１３の上方に配置されている。“上方”とは、仮想のＸＹＺ空間におけるＺ軸の正方向である。発光部材１４は、発光素子１３によって発生された光によって励起されて、第２の光を放射する蛍光材料を含んでいる。発光部材１４は、シート形状を有している。
【００１１】
第２の光反射面１５は、サブマウント基板１２および発光部材１４の間の空間Ｓを囲んでいる。発光素子１０から上方へ放射された光は、第２の光反射面１５によって発光部材１４の方向へ反射される。
【００１２】
図３に示されたように、発光装置１は、第２の透光性材料層１６をさらに有している。層１６の“透光性”とは、発光素子１０によって発生された光の波長の少なくとも一部が透過できることをいう。第２の透光性材料層１６は、サブマウント基板１２の上面１２ｕおよび発光素子１３を封入している。第２の透光性材料層は、樹脂からなる。樹脂は、シリコーン，エポキシまたはアクリルである。第２の透光性材料層１６の他の例は、低融点ガラスからなる。第２の透光性材料層１６は、第１の透光性材料層の屈折率より小さな屈折率を有している。発光装置１は、枠体１７を有している。第２の光反射面１５は、枠体１７の内側表面に位置する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態の発光装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示された発光装置の分解図である。
【図３】図１に示された発光装置の断面図である。
【図４】サブマウント１２を説明する斜視図である。
【図５】サブマウント１２を説明する断面図である。
【図６】サブマウント１２を説明する図である。
【符号の説明】
【００１４】
１  発光装置
１１  基体
１２  サブマウント
１２ｒ  第１の光反射面
１２ｔ  第１の透光性材料層
１３  発光素子
１４  発光部材
１５  第２の光反射面
１６  第２の透光性材料層
【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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