JP2020188184A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高品質かつ高輝度な発光装置を提供する。【解決手段】基板１１と、基板上に配置された発光素子と、発光素子上に配置されて発光素子から放出された光に対して波長変換を行う波長変換体４０であって、基板に沿って延びる底面４１Ｂ及び曲面形状の側面を有する第１の部分４２と、第１の部分の上面上に底面が配置され柱形状を有する第２の部分４３と、を有する波長変換体と、を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、例えば発光ダイオードなどの発光素子を含む発光装置に関する。

発光装置は、例えば、端子や配線などが設けられた基板と、当該基板上に実装された少なくとも１つの発光素子とを含む。例えば、特許文献１には、発光素子と、当該発光素子から出射された光を透過させつつ外部に放出する透光性部材と、を有する発光装置が開示されている。

特開2010-272847号公報

発光装置に要求される特性としては、例えば、高輝度であること、波長特性や配光特性などの光学特性が安定していること、及び高品質であることなどが挙げられる。また、発光装置に要求される光学特性としては、例えば、所望の波長（発光色）の光が取り出されること、またその取り出される光の波長にムラがないこと、及び取り出される光が所望の強度特性を有すること（例えば配光領域内で所望の強度分布を有すること）などが挙げられる。

本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、高品質かつ高輝度な発光装置を提供することを目的としている。

本発明による発光装置は、基板と、基板上に配置された発光素子と、発光素子上に配置されて発光素子から放出された光に対して波長変換を行う波長変換体であって、基板に沿って延びる底面及び曲面形状の側面を有する第１の部分と、第１の部分の上面上に底面が配置され柱形状を有する第２の部分と、を有する波長変換体と、を有することを特徴としている。

実施例１に係る発光装置の斜視図である。 実施例１に係る発光装置の上面図である。 実施例１に係る発光装置の断面図である。 実施例２に係る発光装置の断面図である。 実施例３に係る発光装置の断面図である。 実施例４に係る発光装置の断面図である。 実施例５に係る発光装置の断面図である。

以下、本発明の実施例について詳細に説明する。

図１は、実施例１に係る発光装置１０の模式的な斜視図である。図１を用いて、発光装置１０の概略的な構成について説明する。発光装置１０は、実装用基板（第１の基板、以下、単に基板と称する）１１と、基板１１上に実装された発光素子２０と、を有する。本実施例においては、発光装置１０は、基板１１上に並置された２つの発光素子２０を有する。

基板１１は、例えば、絶縁性を有する基材１１Ａ及び基材１１Ａ上に形成された配線電極１１Ｂを有する。基板１１は、発光素子２０の各々を実装する実装面を有する。本実施例においては、基材１１Ａは、平板形状を有し、その主面の一方である上面を当該実装面として有する。例えば、基材１１Ａは、高い熱伝導性を有する材料、例えばＡｌＮからなる。配線電極１１Ｂは、例えばパターニングされて基材１１Ａ上に形成された銅膜からなる。

発光素子２０は、例えば、発光ダイオードなどの半導体発光素子である。発光素子２０は、例えば、支持基板（第２の基板、以下、単に基板と称する）２１と、基板２１に支持された半導体発光層（以下、単に半導体層と称する）２２と、を含む。例えば、基板２１は、平板形状を有し、Ｓｉからなる。また、半導体層２２は、例えば、窒化物半導体からなる。

また、発光素子２０は、基板２１上における半導体層２２の側方に設けられたパッド電極２３と、基板２１における半導体層２２とは反対側（基板１１側）の面上に設けられた裏面電極２４と、を有する。例えば、半導体層２２は、ｎ型半導体層（図示せず）及びｐ型半導体層（図示せず）を有する。例えば、パッド電極２３は、半導体層２２のｐ型半導体層に接続されている。また、裏面電極２４は、半導体層２２のｎ型半導体層に接続されている。

また、本実施例においては、パッド電極２３は、ボンディングワイヤを介して基板１１の配線電極１１Ｂに接続されている。また、基板１１の基材１１Ａは、その主面間を貫通するビア（図示せず）を有する。裏面電極２４は、当該ビアを介して、基材１１Ａの配線電極１１Ｂとは反対側の面上に設けられた配線電極（図示せず）に接続されている。

本実施例においては、発光素子２０は、矩形の上面形状を有する。具体的には、本実施例においては、基板２１及び半導体層２２の各々は、矩形の上面形状を有する。例えば、半導体層２２の上面は、一辺が約１ｍｍの正方形の形状を有する。また、発光素子２０の各々は、基板１１上においてそれぞれの基板２１の１つの側面が互いに対向するように、全体として整列して配置されている。

なお、本実施例においては、発光装置１０が２つの発光素子２０を有する場合について説明するが、発光素子２０の構成はこれに限定されない。例えば、発光装置１０が１つの発光素子２０のみを有していてもよいし、３つ以上の発光素子２０を有していてもよい。また、発光装置２０が複数の発光素子２０を有する場合でも、その配置構成は上記した場合に限定されない。また、発光素子２０の上面形状は、矩形に限定されず、例えば多角形状又は円形状を有していてもよい。

発光装置１０は、発光素子２０上に形成され、接着層３０を介して発光素子２０に接着された波長変換体４０を有する。接着層３０は、例えば発光素子２０の基板２１上において半導体層２２を埋設するように層状に形成されている。また、接着層３０は、発光層２０から放出される光及び波長変換体４０から出射される光に対して透光性を有する。例えば、接着層３０は、透明な樹脂層からなる。

本実施例においては、波長変換体４０は、２つの発光素子２０間に跨って形成されている。例えば、本実施例においては、波長変換体４０は、発光素子２０の各々における半導体層２２の上面全体を覆い、基板１１における隣接する半導体層２２の間に跨って一体的に形成されている。波長変換体４０は、例えば、ＹＡＧ蛍光体及びアルミナを焼結して形成された蛍光体プレートからなる。

発光装置１０は、基板１１上に形成され、発光素子２０を封止し、かつ波長変換体４０の一部を覆う光反射体５０を有する。図１においては、発光装置１０の光反射体５０の内側の構造を図示するため、光反射体５０の外縁のみを破線で示し、その図示を省略している。

光反射体５０は、発光素子２０から放出される光及び波長変換体４０から出射される光に対して反射性を有する。例えば、光反射体５０は、光散乱性の粒子（例えば酸化チタン粒子）を含有する樹脂体からなる。

図２は、発光装置１０の上面図である。また、図３は、発光装置１０の断面図であり、図２における３−３線に沿った断面図である。図２及び図３を用いて、発光装置１０における波長変換体４０及び光反射体５０の詳細な構造について説明する。

まず、光反射体５０は、波長変換体４０の一部を露出させつつ波長変換体４０を覆うように、基板１１上に形成されている。本実施例においては、光反射体５０は、波長変換体４０の上面を露出させつつ波長変換体４０の側面を覆うように、基板１１上に形成されている。

また、波長変換体４０は、接着層３０を介して発光素子２０（半導体層２２）に対向し、基板１１に沿って延びる面を発光素子２０から放出された光が入射する光入射面４０Ｐとして有し、光入射面４０Ｐから入射した光に対して波長変換を行う。また、波長変換体４０は、光反射体５０に覆われていない面を波長変換体４０内の光が出射する光出射面４０Ｑとして有する。本実施例においては、光出射面４０Ｑは、発光装置１０における光取り出し面である。

また、本実施例においては、波長変換体４０の光出射面４０Ｑは、光入射面４０Ｐよりも小さな平面サイズを有する。また、波長変換体４０は、全体として、光入射面４０Ｐから光出射面４０Ｑに向かって（発光素子２０から離れるに従って）徐々に側面間の距離が小さくなるような先細り形状を有する。

本実施例においては、波長変換体４０は、基板１１から垂直に延びる側面４１Ａと、光入射面４０Ｐとして機能する底面４１Ｂと、を有し、柱形状を有する柱状部（第３の部分）４１を有する。

本実施例においては、柱状部４１の底面４１Ｂは、その全体が接着層３０に接しており、かつ半導体層２２（基板１１）に沿って延びている。また、本実施例においては、柱状部４１の底面４１Ｂ及び底面４１Ｂとは反対側の上面の各々は、矩形の平面形状を有する。すなわち、本実施例においては、柱状部４１は、四角柱の形状を有する。

また、波長変換体４０は、柱状部４１の上面が底面となるように柱状部４１上において柱状部４１に一体的に形成され、かつ曲面状に先細る側面４２Ａを有するラウンド形状部（第１の部分）４２を有する。本実施例においては、側面４２Ａは、底面から垂直に延びかつ外側が凸となるような曲面形状を有する。

また、本実施例においては、ラウンド形状部４２は、平坦な上面を有する。本実施例においては、ラウンド形状部４２の底面及び上面は矩形の形状を有し、その全ての側面（本実施例においては４つの側面）が曲面形状を有する側面４２Ａである。

また、波長変換体４０は、ラウンド形状部４２の上面が底面となるようにラウンド形状部４２上においてラウンド形状部４２に一体的に形成され、かつ柱形状を有する柱状部（第２の部分）４３を有する。柱状部４３は、底面に対して垂直に延びる側面４３Ａを有する。本実施例においては、柱状部４３は、柱状部４１の底面４１Ｂよりも小さな底面及び上面を有する四角柱の形状を有する。

本実施例においては、柱状部４３は、平坦な上面４３Ｂを有する。また、柱状部４３の上面４３Ｂは、光反射体５０から露出している。本実施例においては、柱状部４３の上面４３Ｂは、波長変換体４０の光出射面４０Ｑとして機能する。

本実施例においては、波長変換体４０は、一方の主面を光入射面４０Ｐとし、他方の主面を光出射面４０Ｑとする全体として板状の形状を有する。また、柱状部４１の側面４１Ａ、ラウンド形状部４２の側面４２Ａ及び柱状部４３の側面４３Ａの全体は、波長変換体４０の側面を構成する。

例えば、波長変換体４０の光入射面４０Ｐは、約１ｍｍの短辺及び約２ｍｍの長辺を有する長方形の形状を有する。波長変換体４０の光出射面４０Ｑは、約０．６〜０．９ｍｍの短辺及び約１．２〜１．８ｍｍの長辺を有する長方形の形状を有する。また、波長変換体４０における光入射面４０Ｐから光出射面４０Ｑまでの距離、すなわち波長変換体４０の厚さは、約５０〜５００μｍである。

また、本実施例においては、柱状部４１の側面４１Ａ、ラウンド形状部４２の側面４２Ａ及び柱状部４３の側面４３Ａは、連続して一体的に形成されている。すなわち、各部分の側面は、その端部において隣接する他の部分の側面に接している。

波長変換体４０は、例えば、柱状部４１の底面４１Ｂ及び柱状部４３の上面４３Ｂとなる主面を有する蛍光体プレートを以下の２つのステップで切削することによって形成することができる。

例えば、第１のステップにおいては、柱状部４３の側面４３Ａと同一形状の平坦部、及びラウンド形状部４２の側面４２Ａと同一形状の曲面部を有するブレード面のダイシングブレード（第１のブレード）を用いて、蛍光体プレートを切削して当該蛍光体プレートの主面に溝を形成する。これによって、蛍光体プレートには、側面４３Ａ及び４２Ａとなる部分が形成される。

次に、第２のステップにおいては、当該蛍光体プレートの当該主面に垂直なブレード面を有するブレード（第２のブレード）を用いて、当該蛍光体プレートにおける第１のステップで形成した溝の底部に凹部又は貫通孔を形成する。これによって、蛍光体プレートには、側面４１Ａとなる部分が形成される。なお、例えば、この他の当該蛍光体プレートの主面を研削することで、柱状部４１の底面４１Ｂ及び柱状部４３の上面４３Ｂの面形状及び面品質を安定させることができる。

例えばこのようにして、波長変換体４０を作製することができる。なお、波長変換体４０の形成方法はこれに限定されない。例えば、波長変換体４０は、成型加工によって形成されることもできる。

また、光反射体５０は、基板１１上において、発光素子２０（基板２１、半導体層２２、パッド電極２３及び裏面電極２４）及び基板１１上の各配線電極を封止する。これによって、発光素子２０を電気的に保護する。

本実施例においては、波長変換体４０は、発光素子２０上に配置され、柱状部４１、ラウンド形状部４２及び柱状部４３がそれぞれの上面及び底面を共有するように順に積層された構造を有する。これによって、波長変換体４０からは、高輝度で強度ムラ及び色ムラが抑制された光が出射される。

より具体的には、波長変換体４０がラウンド形状部４２よりも基板１１側に柱状部４１（第３の部分）を有することで、発光素子２０から放出された光が高効率で波長変換体４０内に入射することとなる。従って、発光素子２０から放出された光に対する高い波長変換効率を維持することができる。

また、一様な厚みの柱状部４１に光が入射することで、柱状部４１の面内での波長変換ムラが抑制される。従って、柱状部４１からラウンド形状部４２に向かう光における柱状部４１の面内での強度ムラ、及び色ムラを抑制することができる。

また、波長変換体４０がラウンド形状部４２（第１の部分）を有することで、ラウンド形状部４２から光出射面４０Ｑに向かう光を集光することができる。従って、例えば、十分な光量の光が放出されるようなサイズの発光素子２０（半導体層２２）を構成した上で、この発光素子２０からの放出光を発光領域よりも小さな領域に集めることができる。これによって、例えば、波長変換体４０の光出射面４０Ｑからは、高輝度な光を出射させることができる。

また、ラウンド形状部４２の側面４２Ａ、すなわち波長変換体４０における湾曲した側面部分が設けられていることで、ラウンド形状部４２内において安定して光を集光することができる。

具体的には、まず、ラウンド形状部４２の側面４２Ａに入射した光は、高確率でラウンド形状部４２の上面、すなわち光出射面４０Ｑに向かって反射される。また、側面４２Ａに入射する光は、その入射位置がわずかに異なるだけでも、異なる方向に向けて反射される。従って、光出射面４０Ｑの全体にムラなく光が達し、均一な強度及び色の光が光出射面４０Ｑから出射される。

波長変換体４０は、このような光学効果を有するラウンド形状部４２を有することで、光出射面４０Ｑから高くかつ均一な輝度の光を出射する。また、ラウンド形状部４２は、例えば側面４２の形状（曲率や長さなど）を調節することで、種々の光学特性（例えば輝度特性）を有する光を生成することができる。従って、発光装置１０は、高輝度かつ高品質な光を出射することができる。

また、本実施例においては、波長変換体４０は、矩形の上面形状を有する。これによって、種々の用途に容易に適用可能な形状の配光特性を得ることができる。例えば、発光装置１０は、照明用途、例えば車両用灯具として用いる場合に好適な構成を有する。例えば、波長変換体４０が矩形の上面形状を有することで、ヘッドランプに求められる特性、例えば中央領域が高輝度であり、周辺領域が低輝度であるような配光特性の光を容易に形成することができるからである。

なお、上記した波長変換体４０の構成は、一例に過ぎない。例えば、本実施例においては、波長変換体４０は、一体的に形成された柱状部４１、ラウンド形状部４２及び柱状部４３を有する場合について説明した。また、上下に隣接する各部分の上面及び底面の形状が一致する場合について説明した。しかし、波長変換体４０は、例えば互いに分離可能なように形成された柱状部４１、ラウンド形状部４２及び柱状部４３を有していてもよい。また、上下に隣接する各部分の上面及び底面は互いに光学的に結合していればよく、その形状は一致しなくてもよく、また、互いに離間していてもよい。

また、本実施例においては、ラウンド形状部４２の全ての側面（本実施例においては４つの側面）が曲面形状を有する側面４２Ａである場合について説明した。しかし、ラウンド形状部４２の側面形状はこれに限定されない。ラウンド形状部４２は、側面の少なくとも一部に曲面形状の側面４２Ａとなる部分を有していればよい。例えば、ラウンド形状部４２の４つの側面のうち、１つのみの側面が曲面形状を有していてもよい。

また、本実施例においては、波長変換体４０は、一体的に形成された蛍光体プレートからなり、その全体において波長変換機能を有する場合について説明した。しかし、波長変換体４０の構成はこれに限定されない。

例えば、波長変換体４０は、柱状部４１の一部をなす蛍光体プレートと、当該蛍光体プレート上に形成され、波長変換体４０の他の部分をなす透光プレートと、からなっていてもよい。すなわち、波長変換体４０は、複数の部材を組み合わせた構造を有していてもよいし、またその一部のみに波長変換機能をなす部材を有していてもよい。

また、発光素子２０の構成や、発光装置１０の用途によっては、波長変換体４０の全体が波長変換機能を有していなくてもよい。例えば、単色（単一波長）の光のみを用いて通信や分析などを行う用途に用いられる場合、発光素子２０から放出された光がその波長特性を維持したまま取り出されればよい場合がある。この場合、波長変換体４０は、波長変換機能を有する必要はなく、例えば、単純な透光体として機能すればよい。この場合でも、当該透光体が例えば上記したような構成を有することで、光反射体５０の当該透光体からの剥離を防止でき、高品質かつ高輝度な発光装置１０を提供することができる。

また、本実施例においては、基板１１上に波長変換体４０の側面を覆う光反射体５０が形成されている場合について説明した。しかし、光反射体５０は、設けられていなくてもよい。

例えば、波長変換体４０の側面は、光学的に露出されている場合でも、ある程度の反射機能を有する。これは、例えば、波長変換体４０の内部から側面に入射する光は、例えば全反射によって波長変換体４０内に留まるからである。また、本実施例のように波長変換体４０を板状に形成するなど、波長変換体４０の側面に対して底面又は上面を比較的大きくすることで、大部分の光は光出射面４０Ｑから出射する。従って、光反射体５０が設けられていなくても、波長変換体４０から出射される光の輝度特性や配光特性を維持することができる。

このように、本実施例においては、発光装置１０は、基板１１と、基板１１上に形成された発光素子２０と、発光素子２０上に形成された波長変換体４０と、波長変換体４０の側面を覆う光反射体５０と、を有する。

また、本実施例においては、波長変換体４０は、発光素子２０から放出された光が入射する光入射面４０Ｐをなす底面４１Ｂを有する柱状部４１と、柱状部４１上に形成されかつ柱状部４１の上面に光学的に結合する底面を有しかつ曲面形状の側面４２Ａを有するラウンド形状部４２と、ラウンド形状部４２上に形成されかつラウンド形状部４２の上面に光学的に結合する底面を有する柱状部４３と、を有する。従って、高品質かつ高輝度な発光装置１０を提供することができる。

図４は、実施例２に係る発光装置１０Ａの断面図である。発光装置１０Ａは、波長変換体４０Ａの構成を除いては、発光装置１０と同様の構成を有する。波長変換体４０Ａは、ラウンド形状部４２及び柱状部４３のみからなる点を除いては、波長変換体４０と同様の構成を有する。

本実施例においては、波長変換体４０Ａは、波長変換体４０から柱状部４１を除いた場合に相当する構成を有する。本実施例においては、ラウンド形状部４２の底面４２Ｂは、接着層３０に接している。また、ラウンド形状部４２の底面４２Ｂは、波長変換体４０Ａにおける光入射面４０Ｐとして機能する。また、本実施例においては、光反射体５０は、ラウンド形状部４２の側面４２Ａ及び柱状部４３の側面４３Ａを覆うように基板１１上に形成されている。

本実施例のように、波長変換体４０Ａは、発光素子２０側に柱状の部分を有していなくてもよい。この場合でも、ラウンド形状部４２及び柱状部４３によって高輝度化を図ることができる。

このように、本実施例においては、発光装置１０Ａは、基板１１と、基板１１上に配置された発光素子２０と、発光素子２０上に配置されて発光素子２０から放出された光に対して波長変換を行う波長変換体４０Ａであって、発光素子２０上に底面が配置されかつ曲面形状の側面４２Ａを有するラウンド形状部４２（第１の部分）と、ラウンド形状部４２の上面上に底面が配置されかつ柱形状を有する柱状部（第２の部分）４３と、を有する波長変換体４０Ａと、を有する。従って、高品質かつ高輝度な発光装置１０Ａを提供することができる。

図５は、実施例３の係る発光装置１０Ｂの断面図である。発光装置１０Ｂは、波長変換体４０Ｂの構成を除いては、発光装置１０Ａと同様の構成を有する。本実施例においては、波長変換体４０Ｂは、ラウンド形状部４２と柱状部４３との間にラウンド形状部４２とは反対側に窪んだ曲面形状の側面４４Ａを有するラウンド形状部（第３の部分）４４を有する。

換言すれば、本実施例においては、波長変換体４０Ｂは、ラウンド形状部４２と柱状部４３との境界が連続的に屈曲するように形成された側面を有する。従って、本実施例においては、ラウンド形状部４２と柱状部４３との間の変曲点が明確に存在しない。

波長変換体４０Ｂは、例えばこのような波状に形状が変化する部分によってラウンド形状部４２と柱状部４３とが接続されるような構成を有していてもよい。この場合でも、ラウンド形状部４２となる部分及び柱状部４３となる部分が十分に存在していれば、高輝度化を図ることができる。

また、この場合、波長変換体４０Ｂの形成時に、ラウンド形状部４２と柱状部４３との間の明確な変曲点を形成する必要がない。従って、当該側面形状の制約が緩和され、歩留まり向上を図ることができる。

このように、本実施例においては、波長変換体４０Ｂは、ラウンド形状部４２と柱状部４３との間に、ラウンド形状部４２の側面４２Ａと柱状部４３の側面４３Ａとを曲面状に接続する側面４４Ａを有する接続部（第３の部分であり、例えばラウンド形状部４４）を有する。これによって、高品質かつ高輝度な発光装置１０Ｂを提供することができる。

図６は、実施例４に係る発光装置１０Ｃの断面図である。発光装置１０Ｃは、波長変換体４０Ｃの構成を除いては、発光装置１０と同様の構成を有する。本実施例においては、波長変換体４０Ｃは、ラウンド形状部４５及び柱状部４６の構成を除いては、波長変換体４０と同様の構成を有する。

本実施例においては、波長変換体４０Ｃは、柱状部４１上に形成され、互いに反対側を向くように設けられ、曲面形状を有しかつ曲率が異なる側面４５Ａ及び４５Ｂを有するラウンド形状部４５を有する。また、波長変換体４０Ｃは、ラウンド形状部４５の上面上に底面が配置されかつ柱形状を有する柱状部４６を有する。

柱状部４６は、ラウンド形状部４５の側面４５Ａ及び４５Ｂのうち、曲率が小さな側面４５Ａ上に形成されかつ底面から垂直に延びる側面４６Ａと、曲率が大きな側面４５Ｂ上に形成されかつ底面から垂直に延びる側面４６Ｂと、を有する。また、柱状部４６は、波長変換体４０Ｃの光出射面４０Ｑをなす上面４６Ｃを有する。

本実施例においては、柱状部４６は、ラウンド形状部４５上において、柱状部４１及びラウンド形状部４５から偏心した（偏った）位置に設けられている。このように柱状部４６が配置されることで、光出射面４０Ｑから出射される光に輝度傾斜を設けることができる。

具体的には、柱状部４６の側面４６Ａは、側面４６Ｂよりも、光出射面４０Ｑに垂直な方向から見たときに光入射面４０Ｐの端部に近い位置に配置されている。これによって、側面４６Ａの近傍の領域は、側面４６Ｂの近傍の領域よりも輝度が低い部分となる。従って、光出射面４０Ｑからは、側面４６Ａから側面４６Ｂに向けて徐々に輝度が大きくなるような特性の光が出射される。

なお、本実施例においては、ラウンド形状部４５の側面４５Ａ及び４５Ｂが互いに異なる曲率の曲面形状を有する場合について説明した。しかし、ラウンド形状部４５の構成はこれに限定されない。例えば、ラウンド形状部４５は、同一の曲率の側面を有していてもよい。

すなわち、波長変換体４０Ｃは、波長変換体４０におけるラウンド形状部４２と、ラウンド形状部４２上においてラウンド形状部４２の上面から偏心した位置又は上面の一部上に設けられた柱状部４６と、から構成されていてもよい。この場合でも、輝度傾斜を有する光を出射する波長変換体４０Ｃを構成することができる。

このように、本実施例においては、波長変換体４０Ｃの柱状部４６は、ラウンド形状部４５上においてラウンド形状部４５の上面から偏心した位置に形成されている。従って
輝度傾斜を有しかつ高輝度な光を出射する波長変換体４０Ｃを有する発光装置１０Ｃを提供することができる。

図７は、実施例５に係る発光装置１０Ｄの断面図である。発光装置１０Ｄは、波長変換体４０Ｄの構成を除いては、発光装置１０と同様の構成を有する。また、波長変換体４０Ｄは、ラウンド形状部４７及び柱状部４８の構成を除いては、波長変換体４０と同様の構成を有する。

本実施例においては、波長変換体４０Ｄのラウンド形状部４７は、底面から垂直に延びかつ凹状の曲面形状を有する側面（第１の側面）４７Ａと、側面４７Ａとは反対側に配置され、底面から垂直に延びかつ外側に凸となる曲面形状を有する側面（第２の側面）４７Ｂと、を有する。

また、本実施例においては、柱状部４８は、ラウンド形状部４７の側面４７Ａの端部から底面に対して垂直に延びる側面４８Ａと、ラウンド形状部４７の側面４７Ｂの端部から底面に対して垂直に延びる側面４８Ｂと、を有する。また、柱状部４８は、光出射面４０Ｑをなす上面４８Ｃを有する。

このように、本実施例においては、ラウンド形状部４７を形成することで、光出射面４０Ｑ内における輝度傾斜を大きくすることができる。より具体的には、光出射面４０Ｑに垂直な方向から見たとき、側面４７Ａ及び４８Ａの近傍の領域は、光入射面４０Ｐに重ならない領域である。従って、光入射面４０Ｐから入射した光は、側面４７Ａ及び４８Ａの近傍の領域には到達しにくいか、又は波長変換体４０内において何回か反射されるなど比較的長い光路を進んだ上で到達する。従って、側面４７Ａ及び４８Ａの近傍の領域は、光出射面４０Ｑ内において比較的輝度の低い領域となる。

さらに、柱状部４８における側面４８Ａの近傍の領域は、光反射体５０に食い込むように設けられている。従って、柱状部４８における側面４８Ａの近傍の領域の下部には、光反射体５０が存在する。

これによって、柱状部４８の側面４８Ａの近傍の領域は、波長変換体４０Ｄ内において他の領域よりも放熱性能が低い領域となる。従って、発光素子２０を駆動した場合、柱状部４８の側面４８Ａの近傍の領域は、他の領域よりも温度が高い領域（熱が逃げにくい領域）となる。従って、柱状部４８の側面４８Ａの近傍の領域における波長変換体４０Ｄの波長変換効率はより低くなる。これによって、柱状部４８の側面４８Ａの近傍の領域は、光出射面４０Ｑ内において比較的輝度が低い領域となる。

一方、柱状部４８の側面４８Ｂの近傍の領域は、光出射面４０Ｑに垂直な方向から見たときに光入射面４０Ｐに重なる領域である。従って、光入射面４０Ｐから入射した光の多くは柱状部４８の側面４８Ｂの近傍の領域に達することとなる。また、側面４８Ｂの位置を調節することで、側面４８Ｂを光入射面４０Ｐの中央領域の上部に配置されることができる。これによって、柱状部４８の側面４８Ｂの近傍の領域は、光入射面４０Ｑ内において最も輝度が高い領域となる。

さらに、柱状部４８の側面４８Ｂの近傍の領域の下部には波長変換体４０Ｄの他の部分であるラウンド形状部４７が設けられている。従って、柱状部４８の側面４８Ｂの近傍の領域において発生した熱は、容易に波長変換体４０Ｄ内を伝搬する。従って、柱状部４８の側面４８Ｂの近傍の領域は、他の領域よりも放熱性能が高い領域であり、他の領域よりも波長変換効率が高い領域となる。これによって、柱状部４８の側面４８Ｂの近傍の領域は、他の領域よりもさらに輝度が高い領域となる。

このように、本実施例においては、波長変換体４０Ｄのラウンド形状部４７は、底面に対して外側に屈曲する曲面形状の側面４７Ａ及び内側に屈曲する曲面形状の側面４７Ｂを有する。従って、光出射面４０Ｑから大きな輝度傾斜（輝度変化）を持った光が出射するような波長変換体４０Ｄとなる。

また、本実施例においても、光入射面４０Ｐよりも光入射面４０Ｑの方が小さくなるように波長変換体４０Ｄを構成することで、光入射面４０Ｐから入射した光を集光しつつ光出射面４０Ｑから出射することができる。従って、大きな輝度傾斜を有しかつ高輝度な光を出射する波長変換体４０Ｄを有する発光装置１０Ｄを提供することができる。

なお、波長変換体４０Ｄの光出射面４０Ｑに輝度傾斜を設けることを考慮すると、波長変換体４０Ｄは上記した形状を有する必要はない。例えば、波長変換体４０Ｄの光出射面４０Ｑが、光出射面４０Ｑに垂直な方向から見たときに、光入射面４０Ｐの外側に延在する領域を有していればよい。これによって、当該光入射面４０Ｐの外側にずれた光出射面４０Ｑの領域は輝度が低い領域となり、全体としては輝度傾斜を設けることができる。

換言すれば、例えば、波長変換体４０Ｄにおける柱状部４８の上面４８Ｃは、上面４８Ｃに垂直な方向から見たとき、波長変換体４０Ｄにおける発光素子２０から放出された光が入射する光入射面４０Ｐの外側に延在する領域を有していればよい。従って、光出射面４０Ｑから輝度の差を有する光を出射する波長変換体４０Ｄを有し、高輝度な発光装置１０Ｄを提供することができる。

１０、１０Ａ〜１０Ｄ 発光装置
２０ 発光素子
４０、４０Ａ〜４０Ｄ 波長変換体

Claims (8)

1. 基板と、
   前記基板上に配置された発光素子と、
   前記発光素子上に配置されて前記発光素子から放出された光に対して波長変換を行う波長変換体であって、前記基板に沿って延びる底面及び曲面形状の側面を有する第１の部分と、前記第１の部分の上面に底面が配置され柱形状を有する第２の部分と、を有する波長変換体と、を有することを特徴とする発光装置。
2. 前記第１の部分の互いに反対側に配置された側面は、前記底面から垂直に延びかつ外側に凸となる曲面形状を有することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
3. 前記第１の部分は、前記底面から垂直に延びかつ凹状の曲面形状を有する第１の側面と、前記第１の側面とは反対側に配置され、前記底面から垂直に延びかつ外側に凸となる曲面形状を有する第２の側面と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
4. 前記第２の部分の上面の中心は、前記第１の部分の前記底面の中心に対して偏心した位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の発光装置。
5. 前記第２の部分の上面は、前記第２の部分の前記上面に垂直な方向から見たときに、前記波長変換体における前記発光素子から放出された光が入射する光入射面の外側に延在する領域を有することを特徴とする請求項３又は４に記載の発光装置。
6. 前記波長変換体は、前記第１の部分よりも前記発光素子側に設けられ、柱形状を有する第３の部分を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の発光装置。
7. 前記波長変換体の側面を覆い、前記発光素子及び前記波長変換体によって生成された光に対して反射性を有する光反射体を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の発光装置。
8. 前記波長変換体は、前記第１の部分と前記第２の部分の間に、前記第１の部分とは反対側に窪んだ曲面形状の側面を有する第３の部分を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の発光装置。

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