(57)【要約】【課題】発光素子から発光される光を効率よく利用し、均質な光を四方に放射することができる照明用光源を提供すること。【解決手段】  照明用光源は、一方面が平面２ａであるとともに他方面が凸曲面２ｂとされ、平面２ａに配線導体３が形成された第1透光性部材２と、電極２ｂが配線導体３に接続されて表裏両面から光を放射する発光素子１と、平面２ａの少なくとも一部および発光素子１を被覆するように形成され、平面２ａに接する側と反対側の表面が凸曲面４ｂとされた第２透光性部材４と、第１透光性部材２および第２透光性部材４の外側表面を覆うように形成された波長変換部材５とを具備する。発光素子１から四方に発光された光を効率よく外部に照射し、照明用光源のあらゆる方向に光を放射することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方面が平面であるとともに該一方面に相対する他方面が前記一方面から遠ざかる方向に凸の曲面とされた形状を有し、前記平面に配線導体が形成された第１透光性部材と、前記配線導体に電気的に接続されて表裏両面から光を放射する発光素子と、前記第１透光性部材の前記平面の少なくとも一部および前記発光素子を被覆するように配され、前記平面に接するとともに該接触面と反対側表面が前記接触面から遠ざかる方向に凸の曲面とされた形状を有する第２透光性部材と、前記第１透光性部材および前記第２透光性部材の前記曲面をそれぞれ覆うように配された波長変換部材とを具備することを特徴とする照明用光源。
【請求項２】
前記第１透光性部材の前記他方面および前記第２透光性部材の前記反対側表面が、前記発光素子から放射される光に対して略直交する凸曲面とされていることを特徴とする請求項１記載の照明用光源。
【請求項３】
前記第１透光性部材の前記他方面および前記第２透光性部材の前記反対側表面の一部は、球面であることを特徴とする請求項２記載の照明用光源。
【請求項４】
前記球面の中心に前記発光素子が設置されていることを特徴とする請求項３記載の照明用光源。
【請求項５】
前記発光素子は表面側に前記電極を有し、前記配線導体にフリップチップボンディングされていることを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の照明用光源。
【請求項６】
複数の前記発光素子を備え、少なくとも一つの前記発光素子が、前記配線導体よりも前記第１透光性部材側に配設されるとともに、少なくとも一つの前記発光素子が、前記配線導体よりも前記第２透光性部材側に配設されることを特徴とする請求項１乃至５記載の照明用光源。
【請求項７】
前記配線導体は、透明であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の照明用光源。
【請求項８】
前記第１透光性部材は、サファイアまたはガラスから成ることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の照明用光源。
【請求項９】
前記第２透光性部材は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂またはガラスから成ることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の照明用光源。
【請求項１０】
前記波長変換部材は、蛍光体を含有するシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂またはガラスから成ることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の照明用光源。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の照明用光源と、該照明用光源を取り囲むように配され、前記照明用光源から放射される光を拡散する拡散部材とを備える照明装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の照明用光源を複数備え、隣り合う前記照明用光源における前記第１透光性部材及び前記波長変換部材が接合されるとともに隣り合う前記照明用光源における前記第２透光性部材が空隙を介して離隔し、前記第１透光性部材の平面に対して垂直な断面における隣り合う前記第２透光性部材の間隔が前記第１透光性部材の平面から離隔するにしたがって小さくなる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、発光素子から発光される光を四方に放射する効率的な照明用光源に関する。
【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】
従来の発光装置は、図６に示すように、上側主面の中央部に発光素子１５を載置するための搭載部１１ａを有し、絶縁体からなる基体１１と、基体１１の上側主面に接着固定され、上側開口が下側開口より大きい貫通孔１２ａが形成されているとともに、この貫通孔１２ａ内周面が発光素子１５から放射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１２とから主に構成され、発光素子の電極が形成されている表面と対向する裏面から発する光を枠体の内周面で反射させ、上面側に集光させて放射する発光装置とされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
発光素子の発光層からは四方に光が放射されるのであるが、図６の発光装置においては発光素子の裏面側から放射される光を主に利用し、発光装置の上面側に放射させている。また、発光素子の表面側から放射される光も極力利用するために、発光素子の表面側には電極とともに金属反射膜等が形成されている。
【０００５】
また、発光素子１５の表面側から放射される光を利用する従来の発光装置として、図７に示すように、発光素子１５の発光面（表面）側の周辺に第１電極１７を形成したものを、回路導体層１８を形成した透明基板１９の表面に実装し、裏面側に設けた第２電極２０を回路導体層１８の所定の位置に金属線２１で接続したものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
さらに、発光装置の表裏両面から光が放射されるようにした発光装置としては、例えば、図８に示すように、ガラス基板２２ｂ上にＩＴＯまたはＩＴＯ表面にＮｉ・ＰおよびＡｕをメッキした所定パターンのメタライズ膜２３を形成し、導電性接着材を介して発光素子１５を実装した上から別のメタライズ膜２３を形成したガラス基板２２ａを被せ、両側ガラス基板２２ａ，２２ｂから表裏両面に光が放射されるようにしたものがある（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００５−１８３７２７号公報
【特許文献２】特開平３−２３３９７８号公報
【特許文献３】特開平３−２９０９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に示される従来の発光装置において、発光素子１５から発光される光は、発光素子１５の裏面側から直接上方に照射されるものと、発光素子１５の金属反射膜、反射部材１２や基体１１に反射されたものが上方に照射されるものとがあり、金属反射膜や反射部材１２、基体１１に反射された光の一部は吸収されてしまうため発光効率が悪くなるという問題点があった。
【０００８】
特許文献２に示される従来の発光装置においても、裏面側の第２電極で一部の光が吸収され、発光効率が悪くなるという問題点があった。
【０００９】
特許文献３に示される従来の発光装置においては、光は表裏両面から四方に光が放射されるものの、発光素子の表裏両面においては、導電性接着剤やメタライズ膜２３により、光が減衰するという問題点があった。また、発光装置の全周に均質な光を放射するには不十分な構造である。
【００１０】
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、発光素子から四方に発光される光エネルギーの損失を極小にしつつ効率的に利用し、光を四方に放射させて均質な光を放射することのできる照明用光源を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の照明用光源は、一方面が平面であるとともに該一方面に相対する他方面が前記一方面から遠ざかる方向に凸の曲面とされた形状を有し、前記平面に配線導体が形成された第１透光性部材と、前記配線導体に電気的に接続されて表裏両面から光を放射する発光素子と、前記第１透光性部材の前記平面の少なくとも一部および前記発光素子を被覆するように配され、前記平面に接するとともに該接触面と反対側表面が前記接触面から遠ざかる方向に凸の曲面とされた形状を有する第２透光性部材と、前記第１透光性部材および前記第２透光性部材の前記曲面をそれぞれ覆うように配された波長変換部材とを具備することを特徴とする。
【００１２】
好ましくは、本発明の照明用光源は、上記構成において、前記第１透光性部材の前記他方面および前記第２透光性部材の前記反対側表面が、前記発光素子から放射される光に対して略直交する凸曲面とされていることを特徴とする。
【００１３】
好ましくは、本発明の照明用光源は、上記構成において、前記第１透光性部材の前記他方面および前記第２透光性部材の前記反対側表面の一部は、球面であることを特徴とする。
【００１４】
好ましくは、本発明の照明用光源は、上記構成において、前記球面の中心に前記発光素子が設置されていることを特徴とする。
【００１５】
好ましくは、本発明の照明用光源は、上記構成において、前記発光素子は表面側に前記電極を有し、前記配線導体にフリップチップボンディングされていることを特徴とする。
【００１６】
好ましくは、本発明の照明用光源は、上記構成において、複数の前記発光素子を備え、少なくとも一つの前記発光素子が、前記配線導体よりも前記第１透光性部材側に配設されるとともに、少なくとも一つの前記発光素子が、前記配線導体よりも前記第２透光性部材側に配設されることを特徴とする。
【００１７】
好ましくは、本発明の照明用光源は、上記構成において、前記配線導体は、透明であることを特徴とする。
【００１８】
好ましくは、本発明の照明用光源は、上記構成において、前記第１透光性部材は、サファイアまたはガラスから成ることを特徴とする。
【００１９】
好ましくは、本発明の照明用光源は、上記構成において、前記第２透光性部材は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂またはガラスから成ることを特徴とする。
【００２０】
好ましくは、本発明の照明用光源は、上記構成において、前記波長変換部材は、蛍光体を含有するシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂またはガラスから成ることを特徴とする。
【００２１】
本発明の第１の照明装置は、上記本発明の照明用光源と、該照明用光源を取り囲むように配され、前記照明用光源から放射される光を拡散する拡散部材とを備えている。
【００２２】
本発明の第２の照明装置は、上記本発明の照明用光源を複数備え、隣り合う前記照明用光源における前記第１透光性部材及び前記波長変換部材が接合されるとともに隣り合う前記照明用光源における前記第２透光性部材が空隙を介して離隔し、前記第１透光性部材の平面に対して垂直な断面における隣り合う前記第２透光性部材の間隔が前記第１透光性部材の平面から離隔するにしたがって小さくなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の照明用光源は、一方面が平面であるとともにこの一方面に相対する他方面が一方面から遠ざかる方向に凸の曲面とされた形状を有し、平面に配線導体が形成された第１透光性部材と、配線導体に電気的に接続されて表裏両面から光を放射する発光素子と、第１透光性部材の平面の少なくとも一部および発光素子を被覆するように配され、平面に接するとともにこの接触面と反対側表面が接触面から遠ざかる方向に凸の曲面とされた形状を有する第２透光性部材と、第１透光性部材および第２透光性部材の曲面をそれぞれ覆うように配された波長変換部材とを具備することから、発光素子の表裏両面から放射される光を第１透光性部材および第２透光性部材を透過させて用いることができるので、四方に光を照射する照明用光源とすることができる。
【００２４】
本発明の照明用光源において、第１透光性部材の他方面および第２透光性部材の反対側表面が、発光素子から放射される光に対して略直交する凸曲面とされている場合、第１透光性部材および第２透光性部材の表面で全反射される発光素子からの放射光が少なくなり、光が第１透光性部材および第２透光性部材の表面を透過して外側へ放射され易くなる。
【００２５】
本発明の照明用光源において、第１透光性部材の他方面および第２透光性部材の反対側表面の一部は、球面である場合、球面の表面から四方に光を照射しやすくできる。
【００２６】
本発明の照明用光源において、球面の中心に発光素子が設置されている場合、発光素子の放射光と球面とが直交するようになり、放射光が外部へ放射され易くなる。
【００２７】
本発明の照明用光源において、発光素子は表面側に電極を有し、配線導体にフリップチップボンディングされている場合、ボンディングワイヤ等の接続線を用いた場合に生じる光の影の発生を防ぐことができる。
【００２８】
本発明の照明用光源は、複数の発光素子を備え、少なくとも一つの発光素子が、配線導体よりも第１透光性部材側に配設されるとともに、少なくとも一つの発光素子が、配線導体よりも第２透光性部材側に配設される場合、第１透光性部材側と第２透光性部材側との間での輝度のばらつきを小さくすることができる。
【００２９】
本発明の照明用光源は、配線導体が透明である場合、発光素子から放射される光が遮られることなく配線導体を透過して外部へ放射される。
【００３０】
本発明の照明用光源において、第１透光性部材は、サファイアまたはガラスから成る場合、熱伝導性がよく外部への放熱性を高くすることができる。
【００３１】
本発明の照明用光源において、第２透光性部材は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂またはガラスから成る場合、発光素子の封止作業が容易である。
【００３２】
本発明の照明用光源において、波長変換部材は、蛍光体を含有するシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂またはガラスから成る場合、第１透光性部材および第２透光性部材の外側表面に一定厚みで波長変換部材を形成し易い。
【００３３】
本発明の第１の照明装置は、上記本発明の照明用光源と、この照明用光源を取り囲むように配され、照明用光源から放射される光を拡散する拡散部材とを備えていることから、周囲を照明することができる照明装置となる。
【００３４】
本発明の第２の照明装置は、上記本発明の照明用光源を複数備えている。また、隣り合う照明用光源における第１透光性部材及び波長変換部材が接合されるとともに隣り合う照明用光源における第２透光性部材が空隙を介して離隔している。さらに、第１透光性部材の平面に対して垂直な断面における隣り合う第２透光性部材の間隔が第１透光性部材の平面から離隔するにしたがって小さくなっている。これにより、発光素子から放射された光を第２透光性部材の側面で反射させて外部に放射させることができる。そのため、第１透光性部材の平面に対して平行に近い方向に放射される光であっても、第２透光性部材中を長い距離進ませることなく外部に取り出すことができるようになる。結果として、第２透光性部材による放射光の減衰が抑制され、照明装置の発光効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明の照明用光源および発光装置を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の照明用光源の実施の形態の一例を示し、中央面で上下分割して示す分解斜視図、図２は外観斜視図、図３は図２の断面図、図４は、本発明の照明用光源の実施形態における他の一例の一部分を示す分解斜視図である。また、図５は、本発明の照明用光源の実施形態におけるさらに他の一例を示す下半分の分解斜視図である。
【００３６】
これらの図において、１は透明電極１ａおよび発光層１ｂを有する発光素子、２は一方面が平面２ａであり、他方面が平面２ａに対して凸の曲面２ｂとされた略半球形状の第１透光性部材、３は第１透光性部材２の平面２ａ部に形成された配線導体、４は第１透光性部材２の平面２ａの少なくとも一部と発光素子１とを被覆するように形成され、平面２ａに接する側の接触面４ａと反対側表面４ｂが平面２ａおよび接触面４ａに対してこれらから遠ざかる方向に凸の曲面４ｂとされた略半球形状の第２透光性部材、５は第１透光性部材２の曲面２ｂおよび第２透光性部材４の外側表面に形成された波長変換部材、７は配線部材３に電気的に接続されたリード部材である。照明用光源は、発光素子１、第１透光性部材２、配線導体３、第２透光性部材４、波長変換部材５を具備している。なお、これら図において、発光素子１の縮尺を他の部分に比して大きくして示しているが、実際上は、発光素子１はほとんど点状の小さなものである。
【００３７】
発光素子１は、光を発する発光層１ｂ等の各半導体層が形成されるとともに、発光層１ｂと平行な表面または裏面の正，負電極部にＩＴＯ等の透明電極１ａが形成されてなるＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）が好ましい。そして、発光素子１の発光層１ｂから発せられた光は、透明電極１ａを透過して、発光素子１の表裏両面および側面から発光素子１の外側に向けて四方八方の全周方向に放射される。発光素子１としては、ＬＥＤの他、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でもよい。
【００３８】
また、発光素子１は、同一面側に透明電極１ａを有することが好ましい。それに伴い、フリップチップボンディング方式を採用することができる。フリップチップボンディング方式によれば、ワイヤボンディング方式に比べ発光素子１からの光がボンディングワイヤにより遮られることがなく周囲に放射される放射光強度のむらの発生を防止できる。
【００３９】
第１透光性部材２は、発光素子１を載置するための載置部材として機能するとともに、発光素子１から発する光を透過させ、発光素子１から発する熱を外側へ伝える部材として機能する。また、発光素子１をフリップチップボンディング方式にて実装する場合には、発光素子１の正，負電極が電気的に絶縁されていなければならないため、第１透光性部材２は高い絶縁性を有する必要がある。さらに、第１透光性部材２は、樹脂等の柔軟な部材に比べ硬い特性を有したほうが良く、発光素子１を載置する際に発光素子１が第１透光性部材２側へ沈んだり、位置ズレが発生したりするのを防止でき作業性が良い。これらの理由により、第１透光性部材２は、単結晶サファイア、ダイヤモンドまたはガラスを用いるのが好ましい。なお、製造容易な点からガラスが最も好ましいが、発光素子１の発光時に発生する熱量が非常に大きい場合には、熱伝導率が４０Ｗ／ｍ・Ｋ程度と高い単結晶サファイアやさらに熱伝導率の大きいダイヤモンドを用いることにより、外部に効率良く放散させることができる。
【００４０】
また、図４に示すように、複数の発光素子１を備える場合には、少なくとも一つの発光素子１が、配線導体よりも第１透光性部材２側に配設されるとともに、少なくとも一つの発光素子１が、配線導体３よりも第２透光性部材４側に配設されることが好ましい。これにより、第１透光性部材２側と第２透光性部材４側との間での輝度のばらつきを小さくすることができるからである。特に、３つ以上の発光素子１を備える場合には、互い違いとなるように、配線導体３よりも第１透光性部材２側及び配線導体３よりも第２透光性部材４側に複数の発光素子１が配設されることがより好ましい。これにより、第１透光性部材２側と第２透光性部材４側との間での輝度のばらつきをさらに小さくすることができるからである。
【００４１】
また、第１透光性部材２は、発光素子１が載置固定される部位が平面２ａ、他の面が外側に凸の曲面２ｂとなる形状を有している。そして、曲面２ｂは、発光素子１から放射される光と、この光が曲面２ｂを横切る位置の曲面２ｂの接平面とがほぼ直交するような曲面２ｂとされている。例えば、略半球状のものとされている。また、平面２ａ部表面には発光素子１の透明電極１ａが電気的に接続されるための配線部材３が形成されるとともに、曲面２ｂ部表面には波長変換部材５が形成される。
【００４２】
曲面２ｂが発光素子１を中心とする球を２分割した半球の外側面形状を有する場合、第１透光性部材２内の光路長Ｌが一定になるとともに、第１透光性部材２の曲面２ｂが発光素子１から放射される光に対してほぼ直交する曲面となるので、発光素子１からの光は第１透光性部材２の曲面２ｂで第１透光性部材２と外気との屈折率差によって全反射されることなく、また屈折によって進路が大きく曲がることなく第１透光性部材２の外側へ向けて照射される。すなわち、発光素子１からの光が第１透光性部材２の曲面２ｂと交わる角度が、第１透光性部材２の曲面２ｂで全反射されてしまわない範囲の角度であって、凸レンズのような集光効果を必要としない曲面２ｂが第１透光性部材２の曲面２ｂとして設けられる。
【００４３】
配線部材３は、発光素子１からの光を反射するようなメタライズ配線に比べ、第１透光性部材２へ透過する部材が良い。配線部材３が光を遮断したり反射したりすることによる色むらの発生や光強度の低下を少なくする。特に配線部材３の形成される面積が大きくなるほど、光透過性の機能が有効となる。光透過性の部材としては、例えば、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、ＦＴＯ／ＩＴＯ（フッ素ドープ酸化スズ：ＩＴＯ表面にＦＴＯを連続的に成膜したもの）が挙げられ、蒸着やスパッタリングにより形成される。
【００４４】
第２透光性部材４は、第１透光性部材２の平面２ａの少なくとも一部に密着して発光素子１を封止する封止部材として機能するとともに、発光素子１から発する光を透過させる部材として機能する。そのため、発光素子１と第２透光性部材４との間に気泡等の空気層が発生しないように、すなわち、空気層との光屈折率差による光反射が気泡部で発生しないようにして、発光素子１からの光に第２透光性部材４内を進入させる必要がある。また、発光素子１のワイヤボンディング実装方式、フリップチップボンディング実装方式にかかわらず、配線部材３の正，負極側が電気的に絶縁されていなければならないため、第２透光性部材４は高い絶縁性を有する必要がある。これらのことから、第２透光性部材４は、封止時にはゾル状態、封止後にはゲル状態に変性する物質で且つ透明で、さらには絶縁性の高いものであるのが好ましく、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂またはガラスが良い。
【００４５】
第２透光性部材４が、樹脂からなる場合は、シリコーン樹脂は紫外線に強く、エポキシ樹脂は単結晶サファイアのようなセラミックスやガラスに対する密着性が高く、アクリル樹脂は紫外光に強いが、光の透過率の点では不利といった性質から、発光素子１が青色発光するのか、あるいは近紫外線発光するのかに応じて適宜選定すれば良い。具体的には、発光素子１が光の波長が３６０ｎｍ〜４９５ｎｍ程度の青色発光のものである場合はエポキシ樹脂が好ましく、波長が１ｎｍ〜４００ｎｍ程度の近紫外線発光するものである場合は、シリコーン樹脂が好ましい。
【００４６】
また、第２透光性部材４が、ガラスからなる場合は、第１透光性部材２の熱膨張係数と同程度の熱膨張係数を有する低融点ガラスを用いれば良く、ゾル状態の低融点ガラスを金型を用いて真空雰囲気中でホットプレスすることにより形成される。これにより、第２透光性部材４と第１透光性部材２との密着性が良好となるとともに、第２透光性部材４に気泡を発生させることがないため、発光素子１からの光に第２透光性部材４内を散乱させることなく進入させることができる。
【００４７】
また、第２透光性部材４は、その第１透光性部材２の表面２ａと接する側の接触面４ａの反対側となる外側表面が外側に凸の曲面４ｂとなる形状を有している。そして、曲面４ｂは、発光素子１から放射される光と、この光が曲面４ｂを横切る位置の曲面４ｂの接平面とがほぼ直交するような曲面４ｂとされている。例えば、第１透光性部材２と同じような略半球状のものとされている。また、曲面４ｂ部表面には波長変換部材５が形成される。これによって、第２透光性部材４の外側表面（曲面４ｂ）からは、発光素子１の光が第１透光性部材２と同様に外側に向けて放射される。
【００４８】
波長変換部材５は、第１透光性部材２の外側曲面２ｂおよび第２透光性部材４の外側曲面４ｂの表面を覆うようにして、一定厚さで形成される。一定厚さとすることによって、第１透光性部材２および第２透光性部材４の外側表面２ｂ，４ｂに対して垂直に放射される発光素子１の発する光の光路長が略同じとなるように形成される。これにより、発光素子１の発する青色光または近紫外光を波長変換部材５にて効率良く波長変換することができ、色むらが無く光強度の強い鮮やかな白色光に変換することができる。
【００４９】
なお、図５に示すように、複数の発光素子１を載置固定する場合には、第１透光性部材２の平面２ａの略中央部に載置固定するとともに波長変換部材５までの光路長Ｌを長くしておくことにより、すなわち、第１透光性部材２を大きくすることにより、それぞれの発光素子１からの光路長Ｌが大きく異ならないようにしておけば、光路長Ｌ差をわずかなものとすることができ、第１透光性部材２中の光の減衰量をそろえることができる。これによって、ほぼ均一に鮮やかな白色として視認される光に変換することができる。ところで、図５において、第２透光性部材４の図示は省略している。
【００５０】
また、波長変換部材５は、蛍光体を含有するシリコーン樹脂またはエポキシ樹脂等の樹脂である他、蛍光体を含有するガラスで形成される。本発明の照明用光源においては、発光素子１から放射される光は第１透光性部材２または第２透光性部材４の外側表面２ｂ，４ｂとほぼ直交するように放射されて波長変換部材５に入射されるため、第１透光性部材２または第２透光性部材４と波長変換部材５とが接触する界面での屈折率差による全反射が生じ、これに伴う光の損失を考慮する必要がない。したがって、第１透光性部材２または第２透光性部材４が、１．４程度の光屈折率を有する樹脂からなる場合も、光屈折率が１．７程度で光透過率が８０〜９０％程度の単結晶サファイアやガラス等からなる場合も、波長変換部材５には樹脂またはガラスを用いることができる。つまり、低屈折率の樹脂の表面にガラスを用いた波長変換部材５の層を設けることができ、封止性も向上させることができる。
【００５１】
なお、波長変換部材５が、蛍光体を含有するガラス層の場合は、例えば、低融点ガラスからなるフィラーを蛍光体とともに溶剤に混ぜた溶液とし、これをガラスからなる第１透光性部材２および第２透光性部材４の外側表面２ｂ，４ｂに印刷または塗布し、金型を用いて真空雰囲気中でホットプレスすることにより形成される。これにより、第１透光性部材２および第２透光性部材４と波長変換部材５との密着性が良好となるとともに、波長変換部材５に気泡を発生させることがなく、さらには、低融点ガラス中に蛍光体を均一に分散させることができる。また、波長変換部材５がガラスの場合は樹脂と異なり水分の透過を防止できるため、発光素子１の劣化を長期にわたって防止でき信頼性の高いものとなる。
【００５２】
また、波長変換部材５が、蛍光体含有の樹脂層である場合は、シリコーン樹脂は紫外線に強く、エポキシ樹脂はガラスに対する密着性が高く、アクリル樹脂は紫外光に強いが、光の透過率の点では不利といった性質から、発光素子１が青色発光するのか、あるいは近紫外線発光するのかに応じて適宜選定すれば良い。
【００５３】
なお、波長変換部材５の形成は、第１透光性部材２の外側表面２ｂおよび第２透光性部材４の外側表面４ｂにそれぞれ別々に形成した後、第１透光性部材２および第２透光性部材４を接合することによってもよい。この場合、第１透光性部材２の外側表面２ｂに低融点ガラスを用いた波長変換部材５を形成し、第２透光性部材４の外側表面４ｂには樹脂を用いた波長変換部材５を形成するというように、波長変換部材５がそれぞれ別の部材から成るものとしてもよい。
【００５４】
以上のような、発光素子１、第１透光性部材２、配線導体３、波長変換部材５、第２透光性部材４、波長変換部材５を具備した本発明の照明用光源において、配線導体３の表面に、リード部材７を電気的接続させるとともに第１透光性部材２および波長変換部材５の外部に延出させるように設ける。
【００５５】
リード部材７は、照明用光源を支持するとともに、外部電源に電気的に接続されることにより発光素子１に電気を供給する機能を有する。リード部材３は、銅や鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属から成り、第1透光性部材２の平面２ａ上の発光素子１から放射される光を邪魔しない位置まで引き回された配線導体３の端部に電気的に接続される。
【００５６】
例えば、上記の実施形態における照明用光源６は、図９〜１１に示すような照明装置において用いることができる。これらの照明装置において、８は光を拡散させるシェード様の拡散部材であり、本発明の照明用光源６を取り囲むように設けられる。拡散部材８は内面に紫外線カットフィルタを形成しておいてもよく、光が放射されなくてもよい面（図９においては上部面）の内面には光の反射面９が形成されていてもよい。そして、拡散部材８の外側まで延出されたリード部材７の端部をコンセント等に接続して電気を供給すれば、照明装置の側方および下方を照明する照明装置となる。
【００５７】
また、上記実施形態の照明用光源６を複数備える場合には、図１０、１１に示すように、隣り合う照明用光源６における第１透光性部材２及び波長変換部材５が接合されるとともに隣り合う照明用光源６における第２透光性部材４が空隙１０を介して離隔し、第１透光性部材２の平面に対して垂直な断面における隣り合う第２透光性部材４の間隔が、第１透光性部材２の平面から離隔するにしたがって小さくなっている本実施形態の形状が有効となる。これにより、第１透光性部材２の平面に対して平行に近い方向に放射される光であっても、第２透光性部材４中を長い距離進ませることなく外部に取り出すことができるようになる。結果として、第２透光性部材４による放射光の減衰が抑制され、照明装置の発光効率を向上させることができる。
【００５８】
また、隣り合う照明用光源６における波長変換部材５が接合されるとともに隣り合う照明用光源６における第１透光性部材２及び第２透光性部材４がそれぞれ空隙１０を介して離隔し、第１透光性部材２の平面に対して垂直な断面における隣り合う第１透光性部材２及び第２透光性部材４の間隔が、第１透光性部材２の平面から離隔するにしたがってそれぞれ小さくなっている形状も有効である。
【００５９】
第１透光性部材２および第２透光性部材４の厚みに比して発光素子１の実装間隔をある程度広く取れる場合においても、図１０、１１に示す実施形態の照明装置が有効となる。このとき、第１透光性部材２および第２透光性部材４を、各発光素子１を中心にし、光路長Ｌを有する球または発光素子１からの光の光路と略直交する曲面を持つドームが複数連結された形状のものとしてもよい。それぞれ隣接する球またはドームの間には溝状の切り込みが形成され、これら球またはドームを形成することによる第１透光性部材２および第２透光性部材４の広い外側表面２ｂ，４ｂから多くの光を全周方向に取り出すことができるからである。
【００６０】
かくして、上記の実施形態に代表される本発明の照明用光源を用いた発光装置は、発光素子１の発する光を効率良く白色に波長変換するとともに、波長変換された光を四方八方に均質に放射するものとなる。
【００６１】
なお、本発明は以上の実施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うことは何等支障ない。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】
【００６２】
【図１】本発明の照明用光源の実施形態における一例を示す分解斜視図である。
【図２】図１の外観斜視図である。
【図３】図２の断面図である。
【図４】本発明の照明用光源の実施形態における他の一例の一部分を示す分解斜視図である。
【図５】本発明の照明用光源の実施形態におけるさらに他の一例を示す分解斜視図である。
【図６】従来の発光装置の例を示す断面図である。
【図７】従来の発光装置の例を示す断面図である。
【図８】従来の発光装置の例を示す断面図である。
【図９】本発明の第１の照明装置の実施形態における一例を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第２の照明装置の実施形態における一例を示す斜視図である。
【図１１】図１０の断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１：発光素子
１ａ：電極
１ｂ：発光層
２：第１透光性部材
２ａ：平面（一方面）
２ｂ：曲面（外側表面）
３：配線導体
４：第２透光性部材
４ａ：接触面
４ｂ：曲面（外側表面）
５：波長変換部材
６：照明用光源
７：リード部材
８：光拡散手段
１０：空隙
【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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