JP5047162B2 - 発光装置 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば発光ダイオード素子などの光源を用いた発光装置に関するものである。
近年、例えば照明器具などの発光装置として発光ダイオードランプなどを用いたものが開発されている。この発光ダイオードランプを用いた発光装置は、発光ダイオード素子などによって発生された光を蛍光材料などによって波長の異なる光に変換して、白色光などの出力光をつくり出すものである。このような発光ダイオード素子などを用いた照明器具などにおいては、低消費電力化および長寿命化が期待されている。
特開２００４−３４９７２６号公報
上述の発光ダイオード素子などの光源を用いた発光装置は、さらなる普及が期待されている中において、発光輝度を向上させることが重要となっている。この発光輝度の向上に関しては、光源によって発生された光の取出し効率を向上させることが重要である。
本発明は、このような課題に鑑みて案出されたものであり、発光装置の発光輝度を向上させることを目的とするものである。
本発明の発光装置は、透光性電極が形成された下面を有し、基体上に実装された発光素子と、第１の屈折率を有する第１の透光性材料からなり、基体上に配置された第１の層と、第１の屈折率より大きい第２の屈折率を有する第２の透光性材料からなり、発光素子および第１の層を覆う第２の層とを有し、第１の層がフッ素樹脂からなり、第２の層がシリコン樹脂からなる。
本発明は、基体上に配置された第１の層と、第１の層より屈折率が大きい第２の層とを有することにより、発光素子により発生された光を発光装置の外部へ高効率に出射でき、発光装置の輝度を高めることが可能となる。
本発明の発光装置の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態について図１〜４を用いて説明する。図１は、第１の実施の形態の発光装置１を示す斜視図である。図１において、発光装置１の一部の構成については、発光装置１の内部の構成を示すために図示を省略している。図２は、図１に示した発光装置１の断面図である。
本実施の形態の発光装置１は、基体２と、透光性電極３４が形成された第１の面３Ａを有し、基体２上に実装された発光素子３と、発光素子３の透光性電極３４を覆って基体２上に設けられた第１の層４と、発光素子３および第１の層４を覆う第２の層５とを備えている。ここで、発光素子３の透光性電極３４を覆うとは、第１の層４が、発光素子３の透光性電極３４の表面３４ａの少なくとも一部に接していることをいう。また、第１の層４を覆うとは、第２の層５が、第１の層４の表面ｓの少なくとも一部に接していることをいう。
本実施の形態において、第１の層４は、第１の屈折率Ｎ１を有する第１の透光性材料からなり、第２の層５は、第２の屈折率Ｎ２を有する第２の透光性材料からなる。第１の屈折率Ｎ１は、発光素子３の透光性電極３４の屈折率Ｎ０より小さく、第２の屈折率Ｎ２は、第１の屈折率Ｎ１より大きい。なお、発光素子３に形成された透光性電極３４、第１の透光性材料３および第２の透光性材料４の透光性とは、発光素子３の発光層３２から放射された光の少なくとも一部が透過できることをいう。
本実施の形態の発光装置１は、第２の層５を覆う波長変換部材（波長変換手段）６と、発光素子３を囲む枠体９とをさらに備えている。ここで、第２の層５を覆うとは、波長変換部材６が、第２の層５から放射された光が届く位置に設けられていることをいう。
本実施の形態において、基体２は、発光素子３が実装される第１の面２ａと、外部基板に実装される第２の面２ｂとを有している。また、基体２の第１の面２ａには、発光素子３を囲む反射面９ａを有する枠体９が配置されている。ここで、枠体９の反射面９ａは、発光素子３によって発生された光の少なくとも一部の波長の光を光出射方向Ｄへ反射するものである。光出射方向Ｄとは、発光装置１から出力される光の進行方向のことであり、図１において上方（仮想のｘｙｚ座標においてｚ軸の正方向）である。図１において、発光装置１は、仮想のｘｙｚ座標におけるｘｙ平面に実装された状態で表されている。基体２の第１の面２ａには、発光素子３に形成された複数の電極に対応しており、この複数の電極に電気的に接続されており、基体２の第２の面２ｂに導出された第１の配線パターン７Ａおよび第２の配線パターン７Ｂが設けられている。
発光素子３は、図３に示すように、透光性電極３４が形成されており基体２に対向する第１の面３Ａと、光出射方向Ｄに配置された第２の面３Ｂ（図３における上面）とを有する発光ダイオードである。透光性電極３４は、発光素子３の発光層３２より放射された光を透過させ、電流を発光素子３全体に拡散させる機能を有する。図１に示した構成において、発光素子３は、基体２上にフリップチップ実装されており、２１０ｎｍ〜４７０ｎｍの少なくとも一部の波長を有する光を発生する。
本実施の形態の発光素子３は、図３に示すように、ベース３０と、ｎ型半導体層３１、発光層３２およびｐ型半導体層３３とを備えた発光ダイオードである。発光素子３のｎ型半導体層３１には、ｎ型電極（第１導電型の電極）３５が設けられており、発光素子３のｐ型半導体層３３には、屈折率Ｎ０の透光性電極３４と、透光性電極３４上に配置されたｐ型電極（第２導電型の電極）３６とが設けられている。このようなｎ型電極３５は、例えば、Ｔｉ/Ａｌなどからなり、ｐ型電極３６は、例えばＡｕなどからなり、透光性電極３４上に部分的に設けられている。
図４に示すように、本実施の形態における発光素子３の第１導電型の電極３５は、第１の導電性接合剤１０Ａを介して、第１の配線パターン７Ａに接続されている。また、発光素子３の第２導電型の電極３６は、第２の導電性接合剤１０Ｂを介して、第２の配線パターン７Ｂと接続されている。発光素子３は、電圧が印加されることにより、発光層３２より光を放射する。発光層３２より放射された光のうち一部の光は、発光素子３の第１の面（図４における下方）３Ａ側へ進行し、また一部の光は発光素子３の側方へと進行する。ここで、図４における発光素子３の第１の面３Ａ側とは、仮想の座標におけるｚ軸の負の方向であり、発光素子３の側方とは、仮想の座標におけるｘ軸方向およびｙ軸方向などである。
この発光素子３の透光性の電極３４は、例えば、透光性の導電膜からなる。透光性の導電膜としては、例えば、屈折率Ｎ０が約２．０のＩＴＯやＺｎＯなどが挙げられる。透光性の電極３４として酸化物が用いられることにより、Ａｕ−Ｓｎ等からなる第１、第２の導電性接合剤１０Ａ，１０Ｂによる電極の侵食が低減される。また、発光素子３の透光性の電極３４として、透光性を有する程度に薄膜化された金属が用いられる場合、このような薄膜化された金属としては、例えば、アルミニウムなどが挙げられる。
本実施の形態において、発光素子３は、第１の層４と第２の層５とに覆われる。本実施の形態の第１の層４は、発光素子３の透光性電極３４を覆っており、基体２上に設けられている。また、第２の層５は、発光素子３および第１の層４を覆う。図１に示した構成において、第１の層４は、発光素子３の透光性電極３４の表面３４ａを覆い、基体２の第１の面２ａに設けられている。また、第２の層５は、発光素子３の第２の面（図２における上面）３Ｂを覆い、第１の層４に接する下面ｓを有する。
図４において、第２の層５の下面ｓ（第１の層４と第２の層５との界面）は、発光素子３の発光層３３よりも上方に設けられている。このような構成により、発光素子３より高効率に光を出射することができる。
第１の層４は、第１の屈折率Ｎ１を有する第１の透光性材料からなる。第１の屈折率Ｎ１と発光素子３の透光性電極３４の屈折率Ｎ０とは、Ｎ１＜Ｎ０の関係を有している。このような第１の層４は、発光素子３の透光性電極３４の表面３４ａに接しており、透光性電極３４と第１の層４との界面(第１の光反射手段）は、透光性電極３４から発光素子３の基体２側の空間へ進む光を全反射によって光出射方向Ｄへ導く機能を有する。
第２の層（透光性層）５は、第２の屈折率Ｎ２を有する第２の透光性材料からなる。第２の屈折率Ｎ２と第１の屈折率Ｎ１とは、Ｎ１＜Ｎ２の関係を有している。このような第２の層５は、第１の層４の上面ｓに接しており、第１の層４と第２の層５との界面（第２の光反射手段）は、第２の層５から基体２側へ進もうとする光を全反射によって光出射方向Ｄへ導く機能を有する。
この第１の透光性材料は、例えば、第１の屈折率Ｎ１が約１．３のフッ素樹脂などからなり、第２の透光性材料は、例えば、第２の屈折率Ｎ２が約１．４のシリコン樹脂などからなる。これらの樹脂を用いることにより、発光素子３からの放射光及び熱に対する物理的・化学的安定性が得られる。特に、第１の透光性材料がフッ素樹脂からなる場合、基体２の第１の層４が設けられた領域の第１の面２ａに粗面化処理が施されることで、第１の層４が基体２から剥離しにくくなる。粗面化を施す方法としては、例えば、微粒子ブラスト材によるブラスト法やスパッタ法が挙げられる。
本実施の形態における発光装置１において、発光素子３の透光性電極３４は、透光性電極３４の屈折率Ｎ０より小さい第１の屈折率Ｎ１を有する第１の層４に接しており、第１の層４は、第１の層４の第１の屈折率Ｎ１より小さい第２の屈折率Ｎ２を有する第２の層５に接している。本実施の形態における発光装置１は、このような構成により、発光素子３から放射されて光出射方向Ｄへと進む光のエネルギー損失を低減でき、発光装置１の発光強度を向上させることが可能となる。
ここで、発光素子３の発光層３３により発生された光の光路について説明する。図４に示すように、発光素子３の発光層３３により発生された光のうち、透光性電極３４側（図４に示す仮想の座標におけるｚ軸の負方向）に放射された光Ｌ１は、透光性電極３４と第１の層４との界面（透光性電極３４の表面３４ａ）で反射されて、発光素子３の第２の面３Ｂ側に進む。その後、発光素子３の内部を進んだ光Ｌ１は、発光素子３から第２の層５へと放射され、光出射方向Ｄ（図４に示す仮想の座標におけるｚ軸の正方向）へと向かう。発光素子３から第２の樹脂５へ放射された光のうち、枠体９の反射面９ａ等によって反射され基体２側へと進む光Ｌ２は、図４に示すように、第１の層４と第２の層５との界面ｓで反射されて、光出射方向Ｄへと進む。
従来の発光装置の構成において、発光素子３の発光層３３により発生されて基体２側に進み、基体２の第１の面２ａ、第１，第２の導電型の電極３５，３６、および第１，第２の導電性接合剤１０Ａ，１０Ｂによって吸収されていた光が、本実施の形態においては、上述のように透光性電極３４と第１の層４との界面３４ａや、第１の層４と第２の層５との界面ｓにおいて反射される。よって、本実施の形態における発光装置１は、光出力が高められている。
また、本実施の形態において、発光素子３の透光性電極３４の屈折率Ｎ０は、第２の層５の第２の屈折率Ｎ２よりも大きく、透光性電極３４の屈折率Ｎ０、第１の屈折率Ｎ１、および第２の屈折率Ｎ２は、Ｎ１＜Ｎ２＜Ｎ０の関係を有している。このような関係を有することにより、発光装置１外部の大気の屈折率を考慮した場合においても、発光装置１の輝度を向上することができる。すなわち、発光素子３よりも発光装置１の外部側（光出射方向Ｄ側）に位置する第２の層５の屈折率Ｎ２が、第１の層の屈折率Ｎ１よりも大きく、かつ、透光性電極３４の屈折率Ｎ０よりも小さく調整されていることにより、第２の層５の屈折率Ｎ２が、発光装置１外部の大気の屈折率に対して極端に大きくなりすぎない。このため、第２の層５から発光装置１の外部へと進む光エネルギーの損失を低減できる。
特に、発光素子３の透光性電極３４がＩＴＯ（屈折率Ｎ０約２．０）からなり、第１の透光性材料がフッ素樹脂（屈折率Ｎ１約１．３）からなり、第２の層５がシリコン樹脂（屈折率Ｎ２約１．４）からなる場合、発光素子３により発生された光が高効率に光出射方向Ｄへ向かうため、発光装置１の発光強度が向上する。
本実施の形態において、波長変換部材６は、第２の層５を覆い発光素子３上に配置されている。波長変換部材６は、樹脂に蛍光物質が混入されたものであり、発光素子３から放射された第１の光を、第１の光の波長範囲と異なる第２の波長範囲にピーク波長を有する第２の光に変換して出力する機能を有する。図１に示した構成において、波長変換部材６は、枠体９の開口を塞いでおり、シート形状を有している。
発光素子３により発生される第１の光が、４４０ｎｍ〜４７０ｎｍ（青色）の少なくとも一部の波長を有する場合、蛍光物質としては、発光素子２の発光色と補色の関係を有する５６５ｎｍ〜５９０ｎｍ（黄色）の少なくとも一部の波長を有する第２の光を放射するものが用いられる。このような発光装置１は、発光素子３によって発生されて波長変換部材６を透過した青色光と波長変換部材６から放射された黄色光との混合光である白色光を光出射方向Ｄに出射する。
発光素子３と蛍光物質との他の組合せとして、発光素子３が４４０ｎｍ〜４７０ｎｍ（青色）の少なくとも一部の波長を有する第１の光を発生する場合、蛍光物質としては、５２０ｎｍ〜５６５ｎｍ（緑色）の少なくとも一部の波長を有する第２の光と、６２５ｎｍ〜７４０ｎｍ（赤色）の少なくとも一部の波長を有する第３の光とを放射するものが用いられる。この発光素子３と蛍光物質の組合せの場合、発光装置１は、発光素子３によって発生されて波長変換部材６を透過した青色光と波長変換部材６から放射された緑色光および赤色光との混合光である白色光を光出射方向Ｄに出射する。
発光素子３と蛍光物質との他の組合せとしては、発光素子３が２１０ｎｍ〜４００ｎｍ（紫外光）の少なくとも一部の波長を有する第１の光を発生する場合、蛍光物質としては、４４０ｎｍ〜４７０ｎｍ（青色）の少なくとも一部の波長を有する第２の光と、５２０ｎｍ〜５６５ｎｍ（緑色）の少なくとも一部の波長を有する第３の光と、６２５ｎｍ〜７４０ｎｍ（赤色）の少なくとも一部の波長を有する第４の光とを放射するものが用いられる。この発光素子３と蛍光物質の組合せの場合、発光装置１は、波長変換部材６から放射された青色，緑色光および赤色光との混合光である白色光を光出射方向Ｄに出射する。
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態について図５〜図７を用いて説明する。図５は、第２の実施の形態の発光装置１２の構成を示す断面図である。図６は、本実施の形態における発光素子２３の構成を示す斜視図である。
本実施の形態の発光装置１２は、基体２と、基体２上に実装された発光素子２３と、発光素子２３の透光性電極２３４を覆って基体２上に設けられた第１の層４と、発光素子２３および第１の層４を覆う第２の層５とを備えている。
発光素子２３は、図６に示すように、透光性電極２３４が形成されており基体２に対向する第１の面２３Ａ（図６における下面）と、光出射方向Ｄに配置された第２の面２３Ｂ（図６における上面）とを有する発光ダイオードである。透光性電極２３４は、発光素子２３の発光層２３２より放射された光を透過させ、電流を発光素子２３全体に拡散させる機能を有する。
本実施の形態の発光素子２３は、ベース２３０、ｎ型半導体層２３１、発光層２３２およびｐ型半導体層２３３とを備えた発光ダイオードである。発光素子２３のｎ型半導体層２３１には、ｎ型電極（第１導電型の電極）２３５が設けられており、発光素子２３のｐ型半導体層２３３上には、屈折率Ｎ０の透光性電極２３４と、透光性電極２３４上に配置されたｐ型電極（第２導電型の電極）２３６とが設けられている。このようなｎ型電極２３５は、例えば、Ｔｉ/Ａｌなどからなり、ｐ型電極２３６は、例えばＡｕなどからなり、透光性電極２３４上に部分的に設けられている。
図７に示すように、本実施の形態における発光素子２３の第１導電型の電極２３５は、金線などのワイヤ１１により第１の配線パターン７Ａと電気的に接続されている。また、発光素子２３の第２導電型の電極２３６は、導電性接着剤１０Ｃを介して、第２の配線パターン７Ｂと電気的に接続されている。
図７に示した構成において、第１の層４は、透光性電極２３４の表面２３４ａを覆い、基体２の第１の面２ａに設けられている。また、第２の層５は、発光素子２３の第２の面２３Ｂを覆い、第１の層４上に設けられている。
本実施の形態において、第１の屈折率Ｎ１と発光素子２３の透光性電極２３４の屈折率Ｎ０とは、Ｎ１＜Ｎ０の関係を有している。このような第１の層４は、発光素子２３の透光性電極２３４の表面２３４Ａに接している。
発光素子２３は、電圧が印加されることにより、発光層２３２より光を放射する。ここで、発光素子２３の発光層２３３により発生された光の光路について説明する。図７に示すように、発光素子２３の発光層２３３により発生された光のうち、透光性電極２３４側（図７に示す仮想の座標におけるｚ軸の負方向）に放射された光Ｌ１は、透光性電極２３４と第１の層４との界面（透光性電極２３４の表面２３４ａ）で反射されて、発光素子２３の第２の面２３Ｂ側に進む。その後、発光素子２３の内部を進んだ光Ｌ１は、発光素子２３から第２の層５へと進入し、光出射方向Ｄへと向かう。発光素子２３から第２の樹脂５へ進入した光のうち、基体２側へと進む光Ｌ２は、図７に示すように、第１の層４と第２の層５との界面ｓで反射されて、光出射方向Ｄへと進む。
このように、本実施の形態の発光装置１２は、発光素子２３の透光性電極２３４と第１の層４との屈折率差と、第１の層４と第２の層５との屈折率差によって起こる光の全反射により、発光素子２３によって発生された光を光出射方向Ｄへ導くことにより、発光輝度が高められている。
（第３の実施の形態）
本発明の発光装置の第３の実施の形態について、図８〜図９を用いて説明する。図８〜図９は、第３の実施の形態の発光装置１３の複数の構成例を示す断面図である。図８に示す発光装置１３の発光素子３は、基体２上の第１、第２の配線パターン７Ａ，７Ｂにフリップチップ接続されており、図９に示す発光装置１３の発光素子２３は、基体２上の第１の配線パターン７Ａにボンディングワイヤ１１を介して電気的に接続されている。
本実施形態における発光装置１３は、発光素子３（２３）が第１の層４に接している側面３ｓ（２３ｓ）を有している。このような構成において、第１の層４の発光素子３の側面３ｓ（２３ｓ）の近傍４ｎの厚みが、第１の層４の他の部分４ｏよりも厚い。ここで、第１の層４の厚みとは、基体２の第１の面２Ａから第１の層４の上面ｓまでの長さをいい、図８〜９における仮想の座標におけるｚ軸方向のスカラーをいう。また、第１の層４の近傍４ｎの厚みが、第１の層４の他の部分４ｏよりも厚いとは、図８〜９において拡大図で示すように、第１の層４の発光素子３の側面３ｓ（２３ｓ）に付着した部分の厚み４ｘが、第１の層４の他の部位の厚み４ｙよりも厚いことをいう。このような構成により、本実施の形態の発光装置１３は、発光素子３を第１の層４によって基体２に強固に固定することができる。
図８〜９において、第1の層４は、発光素子３の側面３ｓから枠体９の内周面９ａにかけて厚みが薄くなっている。すなわち、図８〜図９において、第１の層４の上面ｓは、発光素子３の端部から枠体９の内周面９ａに向かい低くなる構成を有しており、第１の層４の厚みは、発光素子３の側面３ｓ（２３ｓ）と接する位置において最も厚い。
また、図８〜９において第１の層４は基体２上に部分的に配置されている。すなわち、第１の層４は、発光素子３（２３）の透光性電極３４（２３４）を覆い、枠体９の内周面９ａと離間して配置されている。このような構成により、図８〜９に示す発光装置１３は、枠体９の内周面９ａにおける発光素子３（２３）の光の吸収を低減することができる。
図９において、発光素子２３の第１導電型の電極２３５と第１の配線パターン７Ａとを接続するボンディングワイヤ１１は、第１の層４により被覆されていない。すなわち、ボンディングワイヤ１１は、第２の透光性材料からなる第２の層５のみに覆われている。このような構成により、第１の透光性材料と第２の透光性材料との熱膨張係数差に起因する応力が、ボンディングワイヤ１１に付加され難いため、発光装置１３の信頼性が向上する。
また、図８〜図９において、波長変換層６は、基体２上にスペーサ３０を介して固定されており、曲面部を有する。波長変換層６を曲面部で構成することにより、均一な照度の光を出射できる。
（第４の実施の形態）
本発明の発光装置の第４の実施の形態について図１０〜図１３を用いて説明する。図１０〜図１３は、第４の実施の形態の発光装置の複数の構成例を示す要部拡大図である。
本実施形態において、透光性電極２３（２３４）が空気層４４によって覆われるように基体２上に設けられた第２の層５を有する。すなわち、本実施の形態の発光装置は、第１、第２の実施の形態の発光装置において、第１の層４４が空気層とされた構造を有する。このような第２の層５は透光性材料からなり、例えばシリコン樹脂からなる。
図１０〜図１３に示す構造において、発光素子３（２３）の透光性電極３４（２３４）の表面３４ａ（２３４ａ）には、透光性電極３４よりも屈折率が小さい空隙４４が配置されている。このため、透光性電極３４（２３４）から発光素子３（２３）の第１の面３Ａ（２３Ａ）側へ進む光が、透光性電極３４（２３４）と空気層４４との界面で反射され、発光素子３の発光層３２から放射された光を、発光素子３から効率良く光を取り出すことができる。このような空気層４４は、図１２および図１３に示すように複数の気泡から形成されてもよい。
また、図１１および図１３において、発光素子３の第１導電型の電極３５と第１の配線パターン７Ａとを接続するボンディングワイヤ１１は、空気層４４の内部を通らず、第２の層５のみに覆われている。このような構成により、ボンディングワイヤ１１に付加される応力が低減されるため、第１の配線パターン７Ａおよび第１の導電型電極３５とボンディングワイヤ１１との接続信頼性が向上する。
（第５の実施の形態）
本発明の発光装置の第５の実施の形態について説明する。図１４（ａ）および図１５（ａ）は、本実施形態における発光装置１５を示す断面図であり、図１４（ｂ）、図１５（ｂ）は、図１４（ａ）、図１５（ａ）に示す要部拡大図である。図１４において、発光素子３の第１導電型の電極３６と第２導電型の電極３５とは、基体５２の搭載部５６にフリップチップ接続されている。また、図１５において、発光素子３の第２導電型の電極３５は、基板２上に形成された第１の配線パターン７Ａにワイヤボンディングされている。
本実施の形態において、発光装置１５は、光出射方向Ｄに突出された搭載部５６を有する基体５２を備えている。本実施の形態における発光素子３の搭載部５６は、発光素子３の透光性電極３４より小さい発光素子３の実装面５６Ａと、実装面５６Ａに対して角度θ１で傾斜する第１の傾斜面５６Ｂとを有する。
本実施の形態の発光素子３（２３）は、搭載部５６の実装面５６Ａに対向する第１の面３Ａ（２３Ａ）と、第２の面３Ｂ（２３Ｂ）とを有しており、搭載部５６の実装面５６Ａに搭載される。このような構成を有することにより、発光素子３（２３）により発生された光のうち、発光素子３（２３）の透光性電極３４（２３４）から基体２側（発光素子の下方）に放射された光が、発光素子３（２３）と発光素子３の実装面５６Ａとの間の領域に閉じ込められることを低減できる。従って、発光装置１の発光強度を向上することができる。
また、図１４、図１５における搭載部５６は、実装面５６Ａに対して角度θ２で傾斜する第２の傾斜面５６Ｃを有する。図１４、１５において、搭載部５６は、実装面５６ａに近づくに従って、平面視で寸法が小さくなる構造を有しており、傾斜角度θ１とθ２が等しい。このような構成により、搭載部５６の剛性を小さくすることができ、仮に、発光素子３の動作時の熱による応力が搭載部５６に加わっても、搭載部５６全体で応力を効率よく緩和できる。このため、搭載部５６から発光素子３に対して生じる応力も低減することができ、発光装置１の特性を向上することができる。
このような搭載部５６は、例えば、ＴｉＯ２を含む樹脂で形成され、白色とされる。白色とされる場合、発光素子３により放射された光を効率よく反射することができ、発光装置１５の発光強度をさらに向上することができる。
搭載部５６は、図１６および図１７に示すように、基体５２を貫通して設けられていても良い。図１６および図１７において、搭載部５６の基体５２に固定される部分の側面５６ｓは、複数の段差形状を有する。このような構成により、搭載部５６と基体５２とを強固に固定できる。
また、図１８、図１９に示すように、搭載部５６と基体５２とを一体的に形成してもよい。搭載部５６と基体５２とを熱膨張係数が等しい同一の材料から形成することで、応力を緩和することができ、発光装置１５の照度ムラを低減できる。
（第６の実施の形態）
本発明の発光装置の第６の実施の形態について説明する。本実施の形態における発光装置は、発光素子３が搭載された基体２の第１の面２ａに、粗面化された領域６２を有する。図２０〜図２２において、第１の層４は基体２の粗面化された領域６２上に配置されている。
図２０（ａ）に示す構成において、発光素子３は、基体２の第１の面２ａにフリップチップ接続されている。また、図２０（ｂ）に示す構成において、発光素子２３の第２導電型の電極２３５は、ボンディングワイヤ１１が接続されている。
本実施の形態において、基体２は、発光素子３（２３）の透光性電極３４（２３４）と対向する領域６２が粗面化されている。このように基体２が凹凸状の粗い表面を有することにより、発光素子３から発光素子３の下方に放射された光が反射されやすくなり、発光装置１の発光強度が向上される。
図２０（ａ）、（ｂ）において、基体２は発光素子３（２３）の透光性電極３４（２３４）の直下領域が粗面化されている。このような構成により、特に発光素子３（３３）の内部より出射された光が照射されやすい領域の基体２の表面において、光の反射効率を向上することができる。
本実施の形態の発光装置の他の例を図２１（ａ）、（ｂ）に示す。図２１（ａ）、（ｂ）に示す発光装置は、発光素子３（２３）と対向する位置の基体２の表面６２と、第２の配線パターン７Ｂの表面６７Ｂとが、粗面化されている。このような発光装置は、発光素子３（２３）の発光層３３（２３３）より発生し、透光性電極３４（２３４）を透過して基体２側に進んだ光を効率よく反射することができるため、発光装置の輝度が向上する。
本実施の形態の発光装置の他の例を図２２（ａ）、（ｂ）に示す。図２２（ａ）、（ｂ）において、発光素子３（２３）の透光性電極３４（２３４）の表面には、空気層４４が配置されている。また、発光素子３の透光性電極３４と対向する位置の基体２の表面６２と、第２の配線パターン７Ｂの表面６７Ｂとは粗面化されている。このような構造により、発光素子３（２３）より発生された光のうち、透光性電極と空気層４４との界面で反射せずに基体２側に進む光がある場合でも、基体２の粗面化された領域６２および第２の配線パターン７Ｂの粗面化された領域６７Ｂにおいて効率よく光を反射することができる。
本実施の形態において、粗面化を施す方法としては、例えば、微粒子ブラスト材のブラストやスパッタ法による。
また、基体２および第１、第２の配線パターンの７Ａ，７Ｂの発光素子３が実装された領域の表面６２、６７Ｂを部分的に粗面化する方法として、基体２および第２の配線パターン７Ｂの表面にセラミック粒子からなるフィルムを形成してもよい。このようなフィルムは、発光素子３（２３）により放射された光を拡散する機能を有する。特に、発光素子３（２３）が青色光を発生する発光ダイオードである場合、フィルムの材料として酸化チタンを用いる。これにより、基体２の表面や第２の配線パターン７Ｂの表面における光の吸収が低減され、発光装置の発光強度が向上する。また、発光素子３（２３）が紫外光を発生する発光ダイオードである場合、フィルムの材料として紫外光を吸収しにくい酸化ジルコニウムを用いる。これにより、発光装置の発光強度を向上することができる。
（第７の実施の形態）
本発明の発光装置の第７の実施の形態について説明する。図２３〜図２９はそれぞれ本実施形態の発光装置１７の各種例を示す断面図である。発光装置１７は、基体２上に搭載された発光素子７３と、発光素子７３を覆って基体２上に設けられた第１の層７４と、発光素子７３の表面を覆い第１の層７４上に設けられた第２の層７５とを備えている。
本実施の形態において、基体２の第１の面２ａには、配線パターンに対して電気的に短絡しないように、アルミニウム（Ａｌ），銀（Ａｇ），金（Ａｕ），白金（Ｐｔ），またはＣｕ等の金属からなる反射層が、蒸着法やメッキ法により設けられている。これにより、発光素子７３により発生された第１の光が基体２内部へ透過することを低減でき、また、発光素子７３により発生された第１の光は、基体２の上方へ効率良く反射される。
本実施形態の発光装置１７は、第２の層７５より屈折率の小さい第１の層７４を、第２の層７５と基体２との間に有する。このような構成により、発光素子７３により発生された第１の光のうち、発光素子７３より下方に発せられた一部の光Ｌ１は、第１の層７４と第２の層７５との界面で全反射される。また、発光素子７３により発生された第１の光のうち、発光素子７３より下方に発せられ、第１の層７４と第２の層７５との界面で全反射されない光Ｌ３は、第１の層７４の内部に入射する。図２３（ｃ）に示すように、第１の層７４の内部に入射した光Ｌ３は、第２の層７５から第１の層７４へ入射する入射角α１より大きな屈折角α２で屈折され、基体２上面で反射された後に第２の層７５に再び入射する。
ここで、第２の層７５の光が入射された位置ｉと、第２の層７５の光が出射された位置ｏとの間の距離を、第２の層７５のみからなる第１の構造７１（図２３（ｂ））と、第１の構造７１と同じ厚みを有し、第１の層７４と第２の層７５とからなる第２の構造７２（図２３（ｃ））とで比較する。図２３（ｃ）に示す第１の層７４を有する第２の構造７２における第２の層７５の光が入射された位置ｉと出射された位置ｏとの間の距離Ｙは、図２３（ｂ）に示す第１の構造７１における第２の層７５の光が入射された位置ｉと出射された位置ｏとの間の距離Ｘよりも大きい。従って、図２３（ｃ）に示すように、第１の層７４を有する構造に入射された光の方が、入射位置ｉから、より離れた位置ｏに出射される。
すなわち、発光素子７３により発生されて、第１の層７４中に進む第１の光のうち、第１の層７４と第２の層７５との界面の垂線に対して、臨界角より大きな角度で入射する光は、スネルの法則によって界面で全反射される。また、界面の垂線に対して、臨界角より小さな角度で入射する光の一部は、界面を透過して第１の層７４中に入射する。そして、第１の層７４中に入射した光は、入射角より大きな屈折角で屈折される。すなわち、第１の層７４中に入射した光は、第１の層７４表面に対して浅い角度で進行し、基体２上面で反射されて、再び第２の層７５に入射し、第２の層７５の表面から出射される。そして、第２の層７５表面の光の入射位置ｉと出射位置ｏとの距離は、第１の層７４を介さない図２３（ｂ）の場合よりも大きくなり、光が拡散されて第２の層７５の外部に放射されることになる。
その結果、発光素子７３により発生された第１の光のうち、発光素子７３よりも下方に発せられた光は、第１の層７４と第２の層７５との界面で低損失に全反射され、第２の層７５中を伝搬して第２の層７５の外部に放出される。また、発光素子７３により発生された第１の光のうち、第１の層７４中に入射した光は、第１の層７４と第２の層７５との屈折率差によって、より拡散される。そして、これらの光が上方に伝搬して発光装置の外部に放出されるので、発光装置の光の放射強度（点放射源からある方向の微小立体角内に出る放射束をその立体角で割った値）および放射照度（ある面に入射する放射束をその面の面積で割った値）が向上するとともに、被照射面における放射強度のむら（不均一性）が抑制される。
また、図２４（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１の層７４の、発光素子３からの光が入射する面が、凹凸面７４ａとして形成されることがより好ましい。これによって、発光素子３からの光が第１の層７４の表面で乱反射されるとともに、発光素子３から側方に放射される光が凹凸面７４ａの凸部７４ｂ側面に照射されるので、凸部７４ｂ側面に立てた垂線と入射光とが成す入射角を小さくすることができる。これによって、発光素子３から放射される光が全反射することなく第１の層７４に入射しやすくなる。その結果、発光素子３から第１の層７４に入射する光の放射束が増加することになり、第１の層７４と第１の層７４との屈折率差を利用して光の入射位置と出射位置との距離を大きくすることができる。
凹凸面７４ａは、図２４（ａ）に示すように、第１の層７４の表面に半球状の凸部７４ｂが形成されることによってもよいし、図２４（ｂ）に示すように、三角形状の凸部７４ｂが形成されることによってもよいし、図２４（ｃ）に示すように、各々独立した半球状の凸部７４ｂが基体２の表面に配列されるように形成されてもよい。
また、図２４（ｂ）に示すように、三角形状の凸部７４ｂである場合、二等辺三角形である必要はなく、例えば、凸部７４ｂの発光素子７３に対向する側の面は、発光素子７３からの光が基体２の上面２ｂに対して垂直方向に反射されるように、あるいは、さらに枠体（反射部材）９を介して反射される光が基体２の上面２ｂに対して垂直方向に反射されるように等の所望角度に全反射されるような傾斜面として形成され、他の面は、発光素子７３からの光と平行な傾斜面となるように形成されてもよい。また、このような凸部７４ｂが平面視において発光素子７３を取り巻くように環状に形成されていてもよい。
さらに、第１の層７４は、図２４（ｃ）に示すように、凸部７４ｂと隣接する凸部７４ｂとの間に基体２の上面が露出するように設けられており、第２の層７５と基体２の上面２ｂとがこの露出部において接着されるように形成されていることがより好ましい。これによって、それぞれ分割された第１の層７４の体積は小さくなり、発光装置を作動させる際の作動環境や発光素子３からの熱による、第１の層７４の熱膨張や熱収縮が小さくなるとともに、基体２と第２の層７５との接着強度が増加する。その結果、発光装置を作動させる際の第１の層７４の熱膨張や熱収縮によって生じる基体２と第２の層７５との剥がれが低減され、発光装置を長期間にわたって正常に作動させることができる。
さらにまた、第１の層７４は、発光素子３の発光部（発光素子３の活性層）より下側に配置されるように形成されることがより好ましい。第１の層７４が発光部より上側にある場合、発光部より下方に発せられる光は、第１の層７４の上面で反射されない。よって、第１の層７４は、発光部より下側に配置されることがより好ましい。たとえば、第１の層７４は、搭載部２ａを取り囲むように形成された基体２上面の切り欠き部に、未硬化の第１の層７４が充填されるとともに硬化されることによって形成されてもよく、または基体２の上面から凸状に突出させた搭載部２ａの周囲に未硬化の第１の層７４が塗布されるとともに硬化されることによって形成されてもよい。なお、第１の層７４の下面は、基体２上面に設けられた複数の切り欠き部に未硬化の第１の層７４が充填されるとともに硬化されることにより、凹凸状に形成されてもよい。
第１の層７４を構成する第１の透光性材料は、光の屈折率が第２の層７５を構成する第２の透光性材料の屈折率よりも小さいものから選ばれ、例えば、屈折率が１．５〜１．６１のエポキシ樹脂、屈折率が１．４〜１．５２のシリコン樹脂、屈折率が１．３程度のフッ素系樹脂、または屈折率が１．５程度のゾル−ゲルガラス等の透光性の材料から選ばれ、第２の層７５との屈折率差によって適宜選定される。特に第１の透光性材料がフッ素樹脂からなり、第２の層７５がシリコン樹脂からなる場合、第１の層７４と第２の層７５との界面で発光素子により発生された光を高効率に反射できる。また、第１の層７４が、第２の層７５中に気体を含ませた気泡である場合、例えば空気は屈折率がほぼ１なので、第２の層７５との屈折率差を大きくできる点で好適である。
例えば、図２３に示す第１の層７４は、未硬化の樹脂製第１の層７４を、基体２の上面２ｂにおける発光素子７３の発光部より下側に塗布するとともに、加熱等によって硬化させて形成されたり、気泡状に気体を含ませた第１の層７４を基体２の上面２ｂに塗布して硬化させたりすればよい。そして、その上から未硬化の第２の層７５を、第１の層７４および発光素子７３を被覆するように塗布し、これを加熱等によって硬化させれば、第２の層７５と基体２との間に第２の層７５より屈折率の小さい第１の層７４が形成される。
または、第１の層７４は、板状に形成された第１の層７４が接着剤で基体２の上面２ｂに接着されることによって形成されてもよい。その後、第１の層７４および発光素子７３を被覆するように、基体２の上面２ｂに未硬化の第１の層７４が塗布されたり、発光素子７３が収納される凹部が形成された第２の層７５が第１の層７４に接着固定されたりし、第１の層７４が形成される。
さらに、第１の層７４に凹凸面７４ａが形成されている場合は、金型成形や切削成形等の成形加工によって所望の凸部７４ｂが形成された板状の第１の層７４を基体２の上面２ｂに接着固定し、この第１の層７４および発光素子７３を被覆するように未硬化の第２の層７５が塗布されて硬化されることによって、または、発光素子７３が収納される凹部が形成された第２の層７５がこの第１の層７４に第２の層７５と同程度の屈折率を有する樹脂接着剤によって接着されることによって形成される。
また、第１の層７４は、図２５に示すように、基体２の上面２ｂと第２の層７５との一部が接着され、残部が空隙または空洞として形成された空隙部または空洞部であってもよい。この場合、発光装置の作動環境における外部からの熱が、第１の層７４によって、外部基板から基体２を介して第２の層７５に伝達され難くなる。これらにより、発光装置１７は、発光素子７３から第２の層７５を介して所望の配光分布で光を放出することができるとともに、基体２と第２の層７５との接着界面に集中する応力が減少し、第２の層７５が基体２から剥離し難くなる。
また、第１の層７４は、次の方法によって形成してもよい。すなわち、図２６に示すように、基体２の上面２ｂの算術平均粗さＲａが0.１〜１μｍである凹凸面２ｄを形成しておき、基体２を第１の層７４の熱硬化温度以上に加熱した後に、基体２の上面２ｂに未硬化の第２の層７５をディスペンサー等の塗布装置によって基体２の上面２ｂおよび発光素子７３を被覆するように塗布する。これにより、基体２の上面２ｂの凹凸部２ｄに残留した気体の熱膨張によって形成された気泡から成る第１の層７４が形成される。
第２の層７５は、図２７（ｂ）に示すように、枠体９の内周面９ａの上端部より下側に注入されることがより好ましい。これにより、第２の層７５より出射された光が、さらに上方に延在する内周面９ａで上方に反射されることになり、指向性の高い光を放出できる発光装置とできるとともに、発光装置の光の放射強度が向上する。
第２の層７５は、シリコーン樹脂，エポキシ樹脂，ユリア樹脂等の透明樹脂や、低融点ガラス，ゾル−ゲルガラス等の透明ガラス等から成る。なお、第２の層７５は透光性を有しており、少なくとも発光素子７３の光を透過することができる。
第２の層７５は、発光素子７３表面に密着させて配置することにより、発光素子７３と第２の層７５との屈折率差によって発光素子７３の内部から効率よく光を取り出すことができるとともに、発光素子７３内部における光の反射損失が発生するのを有効に抑制することができる。
図２８（ａ）に、第２の層７５に、発光素子７３の発する光を波長変換する波長変換粒子６ａを内部に含有させた図を示す。波長変換粒子６ａによって波長変換された所望の波長スペクトルを有する光、または発光素子７３からの光と波長変換粒子６ａによって波長変換された光とが混合された所望の波長スペクトルを有する光が発光装置より放出される。さらに、第１の層７４で低損失に乱反射された光は、第２の層７５中に均一に分散された波長変換粒子６ａに万遍なく照射される。その結果、発光素子７３からの光によって照射される波長変換粒子６ａが増加し、発光装置の光の放射束が向上するとともに、波長変換粒子６ａが第１の層７４で乱反射された光によって均一に照射されることにより、発光装置より放出される光の色ムラや色バラツキを抑制できる。このような第２の層７５は、基体２の上面２ｂに第１の層７４が形成された後、波長変換粒子６ａが含有された未硬化の第１の層７４をディスペンサー等の注入器により、第１の層７４の上面に発光素子７３を被覆するように塗布し、熱硬化させるなどの方法によって形成される。
波長変換部材６は、第１の層７４との屈折率差が小さく、紫外光領域から可視光領域の光に対して透過率の高いシリコーン樹脂，エポキシ樹脂，ユリア樹脂等の透明樹脂や、低融点ガラス，ゾル−ゲルガラス等の透明ガラス等から成り、波長変換粒子６ａが含有されている。
図２８（ｂ）、図２９（ａ）に、第２の層７５の表面に、発光素子７３の発する光を波長変換する波長変換部材６が配置されている図を示す。このような構成により、第１の層７４で低損失に乱反射された光は、第２の層７５を伝搬しながら、より広範囲に拡散され、波長変換部材６へ入射する。その結果、波長変換部材６に含有されたそれぞれの波長変換粒子６ａに照射される発光素子７３からの光が増加し、発光装置の光の放射束が増加する。さらに、第１の層７４によって乱反射された光が波長変換部材６全体を万遍なく照射することにより、波長変換部材６に入射する光の放射強度のバラツキが少なくなり、発光装置より放出される光の色バラツキや色ムラが抑制される。このような波長変換部材６は、波長変換粒子６ａが含有された未硬化の液状樹脂や液状ガラスをディスペンサー等の注入器により、第２の層７５を被覆するように塗布し、熱硬化させるなどの方法によって形成されたり、波長変換粒子６ａが含有された板状の波長変換部材６が第２の層７５を被覆するように配置されたりすることによって、第２の層７５の表面に配置される。
そして、この波長変換粒子６ａを第２の層７５および波長変換部材６の少なくとも一方、すなわち、第２の層７５に、または波長変換部材６に、または第２の層７５および波長変換部材６の両方に含有させればよい。
また、図２９（ｂ）に示す構成においては、第２の層７５の表面から離間して、発光素子７３の発する光を波長変換する波長変換部材６が配置されている。
本実施形態の発光素子７３は、少なくとも紫外領域から青色領域に含まれる光を発する。すなわち、発光素子７３からの光を波長変換する波長変換粒子６ａとして、第２の層７５および波長変換部材６の少なくとも一方に、発光素子７３の光によって励起され蛍光を発生する蛍光体を含有させた場合、少なくとも紫外領域から青色領域の短波長でエネルギーの高い発光素子７３の光によって、発光素子７３の光より長波長でエネルギーの低い蛍光に変換する波長変換効率の良好な蛍光体の選択肢が増え、発光装置の光の放射束を増加させることができる。
また、発光素子７３は、発光装置から白色光や種々の色の光を視感性よく放出させるという観点から、２00乃至500ｎｍの紫外光から近紫外光または青色光で発光する素子であるのがよい。例えば、サファイア基板上にガリウム（Ｇａ）−窒素（Ｎ），Ａｌ−Ｇａ−Ｎ，インジウム（Ｉｎ）−ＧａＮ等から構成されるバッファ層，Ｎ型層，発光層（活性層），Ｐ型層を順次積層した窒化ガリウム系化合物半導体やシリコンカーバイド（ＳｉＣ）系化合物半導体，酸化亜鉛系化合物半導体，セレン化亜鉛系化合物半導体，ダイヤモンド系化合物半導体または窒化ホウ素系化合物半導体等が用いられる。
また、発光素子７３は、その電極がＡｕ−Ｓｎ，Ｓｎ−Ａｇ，Ｓｎ−Ａｇ−ＣｕまたはＳｎ−Ｐｂ等のロウ材や半田を用いた金属バンプ、またはＡｕやＡｇ等の金属を用いた金属バンプ、エポキシ樹脂等の樹脂にＡｇ等の金属粉末を含有して成る導電性樹脂から成る導電性部材１０を介してフリップチップ実装によって配線パターンに電気的に接続される。例えば、配線パターン上にペースト状のＡｕ−ＳｎやＰｂ−Ｓｎ等の半田材やＡｇペースト等からなる導電性部材１０がディスペンサー等を用いて載置され、発光素子７３の電極と導電性部材１０とが接触するように発光素子７３が搭載され、その後、全体が加熱されることにより、発光素子７３の電極と配線パターンとが導電性部材１０によって電気的に接続された発光装置を作製する方法や、配線パターン上にペースト状のＡｕ−ＳｎやＰｂ−Ｓｎ等の半田材から成る導電性部材１０がディスペンサー等を用いて載置されるとともに、全体が加熱され、その後、発光素子７３の電極と導電性部材１０とが接触するように発光素子７３が搭載され、発光素子７３の電極と配線パターンとが導電性部材１０によって電気的に接続された発光装置を作製する方法等がある。なお、配線パターンおよび発光素子７３の電極を、例えば、ボンディングワイヤ等の導電性部材１０で電気的に接続する方法を用いてもよく、フリップチップ実装しか用いることができないものではない。
そして、発光素子７３は、搭載部２ａに搭載されるとともに配線パターンに導電性部材１０を介して電気的に接続された後に、基体２の上面２ｂや枠体９の内側に発光素子７３を被覆するように第２の層７５が配置されるとともに、基体２の上面２ｂと第２の層７５との接合部において第１の層７４が配置される。
（第８の実施の形態）
次に、本発明の照明装置について説明する。本発明の照明装置は、上述の発光装置を光源として所定の配置となるように設置したことにより、または本発明の複数個の発光装置から成る発光装置群を、例えば、格子状や千鳥状，放射状，円状や多角形状の同心状に複数群配置したもの等の所定の配置となるようにしたものである。これにより、従来の照明装置よりも強度ムラの抑制されたものとすることができる。
また、本発明の発光装置を光源として所定の配置に設置するとともに、これらの発光装置の周囲に任意の形状に光学設計した反射板や光学レンズ、光拡散板等の光反射手段１０３を設置することにより、任意の配光分布の光を放射できる照明装置とすることができる。
例えば、図３０，図３１に示す平面図，断面図のように複数個の発光装置１０１が発光装置駆動回路基板等の発光装置を駆動する電気配線を有する駆動部１０２に複数列に配置され、発光装置１０１の周囲に任意の形状に光学設計した光反射手段１０３が設置されて成る照明装置の場合、隣接する一列上に配置された複数個の発光装置１０１において、隣り合う発光装置１０１との間隔が最短に成らないような配置、いわゆる千鳥状とすることが好ましい。即ち、発光装置１０１が格子状に配置される際には、光源となる発光装置１０１が直線上に配列されることによりグレアが強くなり、このような照明装置が人の視覚に入ってくることにより、不快感を起こしやすくなるのに対し、千鳥状とすることにより、グレアが抑制され人間の目に対する不快感を低減することができる。さらに、隣り合う発光装置１０１間の距離が長くなることにより、隣接する発光装置１０１間の熱的な干渉が抑制され、発光装置１０１が実装された駆動部１０２内における熱のこもりが抑制され、発光装置１０１の外部に効率よく熱が放散される。その結果、人の目に対しても不快感が少なく、長期間にわたって光学特性の安定した長寿命の照明装置を作製することができる。
また、照明装置が、図３２，図３３に示す平面図，断面図のような駆動部１０２上に複数の発光装置１０１から成る円状や多角形状の発光装置１０１群を、同心状に複数群形成した照明装置の場合、１つの円状や多角形状の発光装置１０１群における発光装置１０１の配置数を照明装置の中央側より外周側ほど多くすることが好ましい。これにより、発光装置１０１同士の間隔を適度に保ちながら発光装置１０１をより多く配置することができ、照明装置の光の放射照度をより向上させることができる。また、照明装置の中央部の発光装置１０１の密度を低くして駆動部１０２の中央部における熱のこもりを抑制することができる。よって、駆動部１０２内における温度分布が一様となり、照明装置を設置した外部電気回路基板やヒートシンクに効率よく熱が伝達され、発光装置１０１の温度上昇を抑制することができる。その結果、発光装置１０１は長期間にわたり安定して動作することができるとともに長寿命の照明装置を作製することができる。
このような照明装置としては、例えば、室内や室外で用いられる、一般照明用器具、シャンデリア用照明器具、住宅用照明器具、オフィス用照明器具、店装，展示用照明器具、街路灯用照明器具、誘導灯器具および信号装置、舞台およびスタジオ用の照明器具、広告灯、照明用ポール、水中照明用ライト、ストロボ用ライト、スポットライト、電柱等に埋め込む防犯用照明、非常用照明器具、懐中電灯、電光掲示板等や、調光器、自動点滅器、ディスプレイ等のバックライト、動画装置、装飾品、照光式スイッチ、光センサー、医療用ライト、車載ライト等が挙げられる。
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。
本発明の第１実施形態による発光装置の斜視図である。 本発明の第１実施形態による発光装置の断面図である。 本発明の第１実施形態に用いられる発光素子の構造を示す断面図である。 本発明の第１実施形態による発光装置の光学的機能を示す概念図である。 本発明の第２実施形態による発光装置を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に用いられる発光素子の構造を示す断面図である。 本発明の第２実施形態による発光装置の光路を示す概念図である。 本発明の第３実施形態による発光装置を示す断面図である。 本発明の第３実施形態による発光装置の他の例を示す断面図である。 本発明の第４実施形態による発光装置の要部拡大断面図である。 本発明の第４実施形態による発光装置の他の例を示す要部拡大断面図である。 本発明の第４実施形態による発光装置の他の例を示す要部拡大断面図である。 本発明の第４実施形態による発光装置の他の例を示す要部拡大断面図である。 （ａ）は、本発明の第５実施形態による発光装置を示す断面図である。（ｂ）は、（ａ）の要部拡大断面図である。 （ａ）は、本発明の第５実施形態による発光装置の他の例を示す断面図である。（ｂ）は、（ａ）の要部拡大断面図である。 本発明の第５実施形態による発光装置の他の例を示す断面図である。 本発明の第５実施形態による発光装置の他の例を示す断面図である。 本発明の第５実施形態による発光装置の他の例を示す断面図である。 本発明の第５実施形態による発光装置の他の例を示す断面図である。 本発明の第６実施形態による発光装置を示す断面図である。 （ａ）は、本発明の第７実施形態による発光装置の一例を示す断面図である。（ｂ）および（ｃ）は、第７実施形態による発光装置の光学的機能を示す図である。 本発明の発光装置の第７実施形態の他の例を示す断面図である。 本発明の発光装置の第７実施形態の他の例を示す断面図である。 本発明の発光装置の第７実施形態の他の例を示す断面図である。 本発明の発光装置の第７実施形態の他の例を示す断面図である。 本発明の発光装置の第７実施形態の他の例を示す断面図である。 本発明の発光装置の第７実施形態の他の例を示す断面図である。 本発明の発光装置の第７実施形態の他の例を示す断面図である。 （ａ）（ｂ）本発明の第７実施形態による発光装置を示す断面図である。 本発明の照明装置の実施の形態の一例を示す平面図である。 図３０の照明装置の断面図である。 本発明の照明装置の実施の形態の他の例を示す平面図である。 図３２の照明装置の断面図である。
符号の説明
１：発光装置
２：基体
３：発光素子
３４：透光性電極
３Ａ：第１の面
３Ｂ：第２の面
４：第１の層
５：第２の層

Claims (13)

  1. 基体と、
    透光性電極が形成された下面を有し、前記基体上に実装された発光素子と、
    前記透光性電極の屈折率より小さい第１の屈折率を有し、前記発光素子の前記透光性電極を覆って前記基体上に設けられた第１の層と、
    前記第１の屈折率より大きい第２の屈折率を有し、前記発光素子および前記第１の層を覆う透光性の第２の層と、を備え、
    前記第１の層がフッ素樹脂からなり、前記第２の層がシリコン樹脂からなることを特徴とする発光装置。
  2. 前記基体の前記第１の層が設けられた領域の表面が粗面であることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
  3. 前記発光素子が前記第１の層に接している側面を有することを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
  4. 前記第１の層の前記発光素子の前記側面の近傍が、前記第1の層の他の部分よりも厚い
    ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
  5. 前記発光素子は光を発生する発光層を有し、前記発光層により発生された前記光は、前記発光層から前記透光性電極内に進み、前記第２の層に放射されることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
  6. 前記発光素子の前記透光性電極内を進む光は、前記第１の層によって光出射方向へ進むことを特徴とする請求項５に記載の発光装置。
  7. 前記第２の層が、前記発光素子の上面を覆うことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
  8. 前記第２の層が、前記第１の層に接する下面を有することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
  9. 前記第２の層の前記下面が、前記発光素子の前記発光層よりも上方に設けられていることを特徴とする請求項８に記載の発光装置。
  10. 前記第２の層に放射された光は、前記第１の層によって光出射方向へ進むことを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
  11. 前記基体の前記発光素子が実装された領域の表面に、前記発光素子の光を拡散するフィルムが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
  12. 前記発光素子が青色光を発生する発光ダイオードであり、前記フィルムが酸化チタンからなることを特徴とする請求項１１に記載の発光装置。
  13. 前記発光素子が紫外光を発生する発光ダイオードであり、前記フィルムが酸化ジルコニウムからなることを特徴とする請求項１１に記載の発光装置。
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