JP7267836B2 - 発光装置 - Google Patents

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。

例えば、所定の波長の光を放出する発光素子及び当該発光素子から放出された光の波長を変換する波長変換体を組み合わせて発光装置を構成し、当該波長変換体から光を出射させることで、当該発光装置から所望の波長の光を取り出すことができる。この場合、波長変換体は、所望の輝度特性で光を出射するように構成されることで、要求される種々の光学特性の光を発光装置から取り出すことができる。

ここで、用途によっては、配光領域内において意図的に強度分布を持たせることが要求される場合がある。この場合、波長変換体は、例えば、光が出射される領域内で輝度が高い部分と低い部分とが形成されるように構成されていることが好ましい。

本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、光出射面から輝度の差を有する光を出射する波長変換体を有し、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、基板上に形成された発光素子と、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、底面から外側に傾斜する第１の側面及び底面から内側に傾斜する第２の側面を有する傾斜部を有する波長変換体と、を有することを特徴としている。

また、本発明による発光装置は、基板と、基板上の上面上に形成された発光素子と、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い、基板に沿って延びる光入射面及び光入射面とは反対側に面する光出射面と、を有する波長変換体と、を有し、波長変換体の光出射面は、光出射面に垂直な方向から見たとき、光入射面の外側に延在する領域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１に係る発光装置における波長変換体の拡大断面図である。 実施例１に係る発光装置の波長変換体から出射される光の輝度特性を示す図である。 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。

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。本実施例においては、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２つの発光素子２０と、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の各々は、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。

次に、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に覆われていない表面、本実施例においては上面を波長変換体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。

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及び４１Ｂと、光入射面４０Ｐとして機能する底面４１Ｃと、を有し、柱形状を有する柱状部（第１の柱状部）４１を有する。

本実施例においては、柱状部４１の底面４１Ｃ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４１Ｃ及び底面４１Ｃ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、柱状部４１の底面４１Ｃ、すなわち本実施例における波長変換体４０の光入射面４０Ｐは、半導体層２２よりも大きな平面サイズを有する。また、本実施例においては、接着層３０は、半導体層２２の側面を覆うように基板２１上に形成されている。

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、かつ底面に対して傾斜する側面４２Ａ及び４２Ｂを有する傾斜部４２を有する。本実施例においては、傾斜部４２は、底面から上面に向かって外側に傾斜する側面（第１の側面）４２Ａと、底面から上面に向かって内側に傾斜する側面（第２の側面）４２Ｂと、を有する。

本実施例においては、傾斜部４２の側面４２Ａ及び４２Ｂは、それぞれ、矩形の底面及び上面間に形成された４つの側面のうち、互いに対向する側面の一方及び他方である。すなわち、傾斜部４２は、底面に対して鈍角をなして傾斜する側面４２Ａと、底面に対して鋭角をなして傾斜しかつ側面４２Ａとは反対側の側面４２Ｂと、を有する。

また、本実施例においては、傾斜部４２の側面４２Ａ及び４２Ｂは、傾斜部４２の矩形の底面における互いに平行な２つの辺から底面に対して傾斜して延びる表面部分である。傾斜部４２の側面４２Ａ及び４２Ｂは、それぞれ、柱状部４１の側面４１Ａ及び４１Ｂの端部から延びる波長変換体４０の側面部分である。

なお、本実施例においては、傾斜部４２における他の２つの側面の各々は、底面に対して垂直に延びている（傾斜していない）。しかし、傾斜部４２の側面の構成はこれに限定されない。例えば、傾斜部４２の全ての側面が傾斜していてもよい。

また、本実施例においては、傾斜部４２の上面は、傾斜部４２の底面に平行に延びている。傾斜部４２の上面及び底面は、柱状部４１の底面４１Ｃである波長変換体４０の光入射面４０Ｐに沿って延びている。

また、波長変換体４０は、傾斜部４２の上面が底面となるように傾斜部４２上において傾斜部４２に一体的に形成され、かつ柱形状を有する柱状部（第２の柱状部）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及び４２Ｂを有する。本実施例においては、柱状部４３の側面４３Ａ及び４３Ｂは、それぞれ、傾斜部４２の側面４２Ａ及び４２Ｂの端部から延びる波長変換体４０の側面部分である。

また、本実施例においては、柱状部４３の上面４３Ｃ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４３Ｃは、波長変換体４０の光出射面４０Ｑとして機能する。また、本実施例においては、柱状部４３の上面４３Ｃは、柱状部４１の底面４１Ｃよりも小さい。すなわち、波長変換体４０は、光入射面４０Ｐよりも小さな光出射面４０Ｑを有する。

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及び４１Ｂ、傾斜部４２の側面４２Ａ及び４２Ｂ並びに柱状部４３の側面４３Ａ及び４３Ｂ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、傾斜部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。また、柱状部４１の側面４１Ｂ、傾斜部４２の側面４２Ｂ及び柱状部４３の側面４３Ｂ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４１Ｃ及び柱状部４３の上面４３Ｃとなる主面を有する蛍光体プレートを以下の４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４１の側面４１Ａと同一形状の平坦部、及び傾斜部４２の側面４２Ａと同一形状の傾斜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の一方（光入射面４０Ｐ側の主面）に溝を形成する。これによって、蛍光体プレートには、側面４１Ａ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、蛍光体プレートの他方の主面側（光出射面４０Ｑ側）から、柱状部４３の側面４３Ｂと同一形状の平坦部、及び傾斜部４２の側面４２Ｂと同一形状の傾斜部を有するブレード面のダイシングブレード（第２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他方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４３Ｂ及び４２Ｂとなる部分が形成される。

次に、第３のステップにおいては、当該蛍光体プレートの当該他方の主面に垂直なブレード面を有するブレード（第３のブレード）を用いて、当該蛍光体プレートにおける第２３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４１Ｂとなる部分が形成される。

次に、第４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３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４３Ａ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４１Ｃ及び柱状部４３の上面４３Ｃ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。

次に、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。また、光反射体５０は、波長変換体４０の側面を覆う。これによって、波長変換体４０から出射される光の方向が制限される。

本実施例においては、波長変換体４０は、接着層３０を介して発光素子２０に接着され、柱状部４１、傾斜部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。また、波長変換体４０の光入射面４０Ｐは、半導体層２２よりも大きな平面サイズを有する。また、接着層３０は、半導体層２２の側面を覆うように基板２１上に形成されている。

図４は、波長変換体４０の拡大断面図である。図４は、図３の２点鎖線で囲まれた部分を拡大して示す断面図である。図４を用いて、本実施例における波長変換体４０の構成について説明する。

まず、図４に示すように、傾斜部４２の側面４２Ａは、傾斜部４２の底面に対して９０°よりも大きな傾斜角θ１をなして傾斜している。一方、傾斜部４２の側面４２Ｂは、傾斜部４２の底面に対して９０°未満の傾斜角θ２をなして傾斜している。また、本実施例においては、傾斜角θ１及びθ２は、（θ１＋θ２）＜１８０°の関係を満たすように構成されている。

具体的には、傾斜部４２における側面４２Ａと底面とがなす角度のうち傾斜部４２の内側の角度を傾斜角θ１とし、側面４２Ｂと底面とがなす角度のうち傾斜部４２の内側の角度を傾斜角θ２とした場合、傾斜角θ１及びθ２は、θ１＞９０°、θ２＜９０°、及び（θ１＋θ２）＜１８０°の関係を満たす。

また、本実施例においては、柱状部４３の側面４３Ａは、傾斜部４２の側面４２Ａの上端部から柱状部４３の上面に垂直に延びている。また、柱状部４３の側面４３Ｂは、傾斜部４２の側面４３Ｂの上端部から柱状部４３の上面に垂直に延びている。

図５は、光出射面４０Ｑ内における光の強度特性を示す図である。図４及び図５を用いて、波長変換体４０から出射される光の輝度特性について説明する。

図４のように形成された波長変換部４０の光出射面４０Ｑにおいて、柱状部４３の側面４３Ａの上端部に対応する第１の端部領域Ｐ１は、最も輝度が小さい領域となる。一方、光出射面４０Ｑにおける柱状部４３の側面４３Ｂの上端部に対応する第２の端部領域Ｐ２は、最も輝度が大きい領域となる。また、波長変換部４０は、光出射面４０Ｑ内において第１の端部領域Ｐ１から第２の端部領域Ｐ２に向かって徐々に輝度が大きくなるような特性を有する光を出射する。

より具体的には、光出射面４０Ｑに垂直な方向から見たとき、第１の端部領域Ｐ１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、第１の端部領域Ｐ１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第１の端部領域Ｐ１に到達する。従って、第１の端部領域Ｐ１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４３における側面４３Ａ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４３における側面４３Ａ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４３の側面４３Ａの近傍の領域は、波長変換体４０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４３の側面４３Ａ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、第１の端部領域Ｐ１における波長変換体４０の波長変換効率はより低くなる。これによって、第１の端部領域Ｐ１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、第２の端部領域Ｐ２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第２の端部領域Ｐ２に達することとなる。また、傾斜角θ２などを調節することで、第２の端部領域Ｐ２は、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、第２の端部領域Ｐ２は、光出射面４０Ｑ内において最も輝度が高い領域となる。

さらに、柱状部４３の側面４３Ｂの近傍の領域の下部には波長変換体４０の他の部分である傾斜部４２が設けられている。従って、柱状部４３の側面４３Ｂの近傍の領域において発生した熱は、容易に波長変換体４０内を伝搬する。従って、柱状部４３の側面４３Ｂ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、第２の端部領域Ｐ２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、波長変換谷４０は、底面から外側に傾斜する側面４２Ａ及び内側に傾斜する側面４２Ｂを有する傾斜部４２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４０となる。また、例えば傾斜角θ１及びθ２などを調節することで、高い自由度で安定した輝度特性の光を出射する波長変換体４０を構成することができる。

また、本実施例においては、傾斜部４２は、傾斜角θ１及びθ２が（θ１＋θ２）＜１８０°の関係を満たすように構成されている。これによって、傾斜部４２の上面が傾斜部４２の底面よりも小さくなる。従って、光入射面４０Ｐよりも光出射面４０Ｑの方が小さくなるように波長変換体４０を構成することができる。

これによって、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、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、波長変換体４０が最も発光素子２０側に柱状部４１を有することで、発光素子２０から放出された光が波長変換体４０内に留まりやすくなる。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から傾斜部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が傾斜部４２上に柱状部４３を有することで、傾斜部４２内で波長が変換された光または傾斜部４２を伝搬した光の光量を柱状部４３の面内で安定させることができる。従って、傾斜部４２内で形成した輝度分布が光出射面４０Ｑにおいても維持されることができる。

なお、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、車両用灯具を構成することができる。具体的には、車両用灯具は、照射領域内で輝度の高い領域と低い領域とを形成することが求められる灯具である。従って、波長変換体４０を用いることで、容易にこのような配光特性を得ることができる。例えば、波長変換体４０が矩形の上面形状を有することで、例えばこのような用途など、すなわち照明用途に好適な構成となる。

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、傾斜部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、傾斜部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、波長変換体４０の傾斜部４２において傾斜する側面４２Ａ及び４２Ｂが互いに向かい合うように配置される場合について説明した。しかし、傾斜部４０の側面形状はこれに限定されない。例えば、傾斜部４２は、矩形の互いに直交する２つ側面の一方を側面４２Ａとして有し、他の側面を側面４２Ｂとして有していてもよい。すなわち、傾斜部４２は、隣接して傾斜する側面４２Ａ及び４２Ｂを有していてもよい。

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４１Ｃを有する柱状部４１と、柱状部４１上に形成されかつ傾斜する側面４２Ａ及び側面４２Ｂを有する傾斜部４２と、傾斜部４２上に形成されかつ光が外部に出射される光出射面４０Ｑをなす上面４３Ｃを有する柱状部４３と、を有する。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４０を有し、高輝度な発光装置１０を提供することができる。

図６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、傾斜部４２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及び４３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、傾斜部４２の底面４２Ｃは、接着層３０に接している。また、傾斜部４２の底面４２Ｃは、波長変換体４０Ｂにおける光入射面４０Ｐとして機能する。また、傾斜部４２の上面４２Ｄは、光反射体５０から露出している。傾斜部４２の上面４２Ｄは、波長変換体４０Ａの光出射面４０Ｑとして機能する。

本実施例のように、波長変換体４０Ａは、少なくとも傾斜部４２を有していればよい。波長変換体４０Ａが傾斜部４２を有することで、光出射面４０Ｑの面内において輝度の傾斜を形成することができる。

換言すれば、本実施例においては、発光装置１０Ａ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４０であって、基板１１に沿って延びる底面、当該底面に対して鈍角をなして傾斜する側面４２Ａ及び当該底面に対して鋭角をなして傾斜する側面４２Ｂを有する傾斜部４２を有する波長変換体４０と、を有する。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４０Ａを有し、高輝度な発光装置１０Ａを提供することができる。

図７は、実施例３に係る発光装置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１０と同様の構成を有する。波長変換体４０Ｂは、波長変換板４４と、波長変換板４４上に設けられかつ透光性を有する柱状部４１Ｔ、傾斜部４２Ｔ及び柱状部４３Ｔと、を有する。

本実施例においては、波長変換体４０Ｂは、基板１１に垂直に延びる側面４４Ａ及び４４Ｂと、光入射面４０Ｐをなす底面４４Ｃとを有し、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部４４を有する。また、波長変換体４０Ｂは、波長変換部４４の他の部分においては、透光機能のみを有する。

具体的には、上記した実施例１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、蛍光体プレートと、当該蛍光体プレート上に形成された透光プレートと、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。

本実施例においては、波長変換体４０Ｂは、波長変換体４０における柱状部４１の最も基板１１側の部分のみを波長変換部として構成し、その他の部分を透光部として構成した場合に対応する構成を有する。

本実施例のように、波長変換体４０Ｂは、少なくともその一部のみに波長変換機能を有していてもよい。この場合でも、所望の波長の光を所望の輝度分布を設けた上で出射することが可能な波長変換体４０Ｂを形成することができる。

なお、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種々の実施例のような構成を有することで、所望の輝度差を設けた光を出射することができる。

このように、本実施例においては、例えば、波長変換体４０Ｂは、光入射面４０Ｐをなす底面を有する柱形状の波長変換部４４を有する。また、波長変換体４０Ｂの柱状部４１Ｔ、傾斜部４２Ｔ及び柱状部４３Ｔは、発光素子２０及び波長変換部４４によって生成された光に対して透光性を有する。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４０Ｂを有し、高輝度な発光装置１０Ｂを提供することができる。

なお、波長変換体４０Ｂ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４０Ｂは上記した形状を有する必要はない。例えば、図２に示すように、波長変換体４０Ｂ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、発光装置１０Ｂは、基板１１と、基板１１上の上面上に形成された発光素子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い、基板１１に沿って延びる光入射面４０Ｐ及び光入射面４０Ｐとは反対側に面する光出射面４０Ｑと、を有する波長変換体４０Ｂと、を有し、波長変換体４０の光出射面４０Ｑは、光出射面４０Ｑに垂直な方向から見たとき、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４０Ｂを有し、高輝度な発光装置１０Ｂを提供することができる。

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

Claims (5)

1. 基板と、
   前記基板上に形成された発光素子と、
   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、前記底面から外側に傾斜する第１の側面及び前記底面から内側に傾斜する第２の側面を有する傾斜部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. 前記傾斜部における前記第１の側面と前記底面とがなす角度のうち前記傾斜部の内側の角度を傾斜角θ１とし、前記第２の側面と前記底面とがなす角度のうち前記傾斜部の内側の角度を傾斜角θ２とした場合、前記傾斜角θ１及びθ２は、（θ１＋θ２）＜１８０°の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
3. 前記波長変換体は、前記発光素子から放出された光が入射する光入射面をなす底面及び前記傾斜部の前記底面に一致する上面を有しかつ柱形状を有する第１の柱状部と、前記傾斜部の上面に一致する底面及び当該波長が変換された光が外部に出射される光出射面をなす上面を有しかつ柱形状を有する第２の柱状部と、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. 前記波長変換体は、前記発光素子から放出された光が入射する光入射面をなす底面を有し、柱形状を有し、かつ前記波長変換を行う波長変換部を有し、
   前記傾斜部は、前記発光素子及び前記波長変換部によって生成された光に対して透光性を有す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. 前記波長変換体の側面を覆いかつ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４のいずれか１つに記載の発光装置。

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