WO2007123239A1

WO2007123239A1 - 発光装置

Info

Publication number: WO2007123239A1
Application number: PCT/JP2007/058862
Authority: WO
Inventors: Nobuhiro Nakamura; Syuji Matsumoto
Original assignee: Asahi Glass Company, Limited
Priority date: 2006-04-24
Filing date: 2007-04-24
Publication date: 2007-11-01
Also published as: JPWO2007123239A1; EP2017899A4; KR20080113051A; CN101427388A; EP2017899A1; CN101427388B; US20090059591A1

Abstract

　キャビティなしに高い指向性を実現できる発光装置であって、断線、電極部の変形および気泡の発生を最小限にした発光装置を提供する。　発光装置は、配線基板と、配線基板に電気的に接続するＬＥＤと、ＬＥＤを被覆するガラスとを有する。ガラスは全体が略球状であり、ＬＥＤは、ガラスの一部に嵌め込まれている。そして、ガラスの曲面が、ＬＥＤの側面に接していることが好ましく、ＬＥＤは、正面視で回転中心を有する多角形の半導体チップであることが好ましい。

Description

発光装置

技術分野

[0001] 本発明は、発光装置に関し、より詳しくは、発光素子がガラスで被覆されている発光装置に関する。

背景技術

[0002] 現在、白色の発光ダイオード（Light Emitting Diode,以下、 LEDと言う。）を発光素子として用いた照明機器が実用化されつつある。白色 LEDを照明に使用した場合の利点としては、 1)白熱灯や蛍光灯に比べて消費電力が小さくランニングコストが安い、 2)寿命が長いために交換の手間が省ける、 3)小型化できる、 4)蛍光灯における水銀のような有害物質を使用しない、などが挙げられる。

一般的な白色 LEDは、榭脂によって LEDが封止された構造を有する。例えば、典型的な 1チップ型白色 LEDでは、 GaNに Inが添加された InGaNを発光層とする LE Dが、 YAG蛍光体を含有する榭脂によって封止されている。この LEDに電流を流すと、 LED力青色光が放出される。次いで、青色光の一部によって YAG蛍光体が励起されて、この蛍光体から黄色光が放出される。青色光と黄色光は補色の関係にあるので、これらが入り混じると人間の目には白色光として認識される。

[0003] しかし、榭脂封止された LEDでは、長時間の使用により榭脂中に水分が浸入して、 LEDの動作が阻害されたり、 LED力放出される光によって榭脂が変色し、榭脂の光透過率が低下したりするなどの問題があった。

また、 LEDは、実装基板力も発光部までの熱抵抗が小さくて耐熱温度が高いほど、高い周囲温度および大入力で使用することが可能となる。したがって、熱抵抗および耐熱性は、 LEDを高出力化するためのキーポイントである。しかし、 LEDの封止に榭脂を用いた場合には、榭脂の耐熱性が低いために、高出力での使用に適さないという問題があった。例えば、エポキシ榭脂の場合、 130°C以上の温度で黄変してしまう

[0004] こうした問題に対して、低融点ガラスで封止した LED (例えば、特許文献 1および 2 参照。）が開示されている。

特許文献 1では、反射皿の凹部中央底面にダイボンディングされた LED素子を、ヮィャボンディング部を介してリード部に接続した後、加熱金型等を使用してこれらを低融点ガラスで封止した LEDランプが開示されて、る。

また、特許文献 2には、型押し法と電気炉を用いて、 GaNをガラスで封止する技術が記載されている。図 18に、その実施例の 1つである発光装置の断面図を示す。サブマウント 202に搭載された発光ダイオードチップ 201は、リード 203に配置されている。また、発光ダイオードチップ 201は、ボンディングワイヤ 205によってリード 204と接続している。そして、発光ダイオードチップ 201は、ボンディングワイヤ 205とともに、封止部材 206によって封止されている。封止部材 206は低融点ガラスであり、加熱により低融点ガラスを軟ィ匕させることによって、発光ダイオードチップ 201、ボンディングワイヤ 205および周辺の回路を封止している。

[0005] LEDを低融点ガラスで封止することにより、封止材を通しての吸湿性や、封止材の変色による光透過率の低下を低減できるとともに、耐熱性を向上させることが可能となる。

尚、ここで、「低融点ガラス」とは、典型的なガラスと比較して、屈服点の低いガラス材料を言う。一般に、ガラス材料の膨張は、ガラス材料が一軸方向に膨張し、測定装置の検出部を押すことによって検出部が移動した距離で評価される。屈服点は、ガラス材料が軟ィ匕してしまい検出部を押すことができなくなる温度のことである。

[0006] 特許文献 1 :特開平 8— 102553号公報

特許文献 2：国際公開第 2004Z082036号パンフレット

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] し力しながら、特許文献 1および 2では、 LEDだけでなく、ワイヤボンディング部もガラスで封止されている。例えば、図 18に示すように、特許文献 2では、発光ダイオードチップ 201およびボンディングワイヤ 205など力全てガラスで被覆されている。このため、デバイスを製造する際に、ボンディングワイヤに断線が発生することが懸念される。また、特許文献 1および 2のように、金型を用いてガラス封止する方法では、成型時の圧力によって、 LEDの電極部に変形が起こるおそれがあった。

また、 LEDをガラスで封止する際には、ガラスに空気が巻き込まれることによって、ガラス中に気泡が生じやすい。このため、 LED力放出される光の取り出し効率が減少してしまうという問題もあった。

[0008] さらに、図 18では、封止部材 206は扁平な形状となっている。これは、低融点ガラスカ温度によって粘度が急激に変化する性質を有することによると思われる。封止部材 206がこのような形状を有すると、発光ダイオードチップ 201から出射される光の指向性は低下する。一方、光ファイバ一やプロジェクタに用いられる光源などの用途では、高、指向性を有する LEDに対する要求が高、。

[0009] 光の指向性を高めるには、 LEDをキヤビティ内に載置し、 LEDからの光をキヤビティで反射させて、前方に光が取り出されるようにした構造が考えられる。この場合、キャビティには、一般に、アルミナなどのセラミクス材料が用いられる。しかし、こうしたキャビティを設けることは、発光装置全体のコストアップを招く。また、セラミクスは、ある程度の透光性を有するので、 LEDから出射された光の一部は反射されずに透過されてしまう。

本発明はこうした問題点に鑑みてなされたものである。即ち、本発明の目的は、キヤビティなしに高い指向性を実現できる発光装置であって、断線、電極部の変形および気泡の発生を最小限にした発光装置を提供することにある。

本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明ら力となるであろう。課題を解決するための手段

[0010] 本発明の第 1の態様は、配線基板と、前記配線基板に電気的に接続する発光素子と、

前記発光素子を被覆するガラスとを有する発光装置において、前記ガラスは、全体が略球状の形状であり、前記発光素子は前記ガラスの一部に嵌め込まれていて、前記ガラスの曲面が前記発光素子の側面に接していることを特徴とするものである。本発明の第 2の態様は、配線基板と、前記配線基板に電気的に接続する発光素子と、前記発光素子を被覆するガラスとを有する発光装置において、前記ガラスは、表面形状に曲面である部分と平坦である部分とを含み、前記発光素子の前記配線基板に対向する面は、前記平坦である部分と略同一面上にあって、前記対向する面の中心から端部までの長さを aとし、該端部力も前記平坦である部分の外周までの長さを b とすると、

0< (b/a)≤0. 2

の関係が成立することを特徴とするものである。

[0011] 本発明の第 2の態様において、前記ガラスの屈折率が 1. 6以下である場合には、 0< (b/a)≤0. 1

の関係が成立することが好ましい。

また、本発明の第 2の態様において、前記曲面は球面の一部であることが好ましい本発明の第 1および第 2の態様において、前記発光素子は、正面視で回転中心を有する多角形の半導体チップとすることができる。

本発明の第 1および第 2の態様において、前記発光素子は、 LEDおよび半導体レ一ザの、ずれか一方とすることができる。

本発明の第 1および第 2の態様において、前記ガラスは、 TeO

2、 B Oおよび ZnO 2 3

を主成分として含むことが好ま、。

発明の効果

[0012] 本発明の第 1の態様によれば、全体が略球状のガラスの一部に発光素子が嵌め込まれていて、発光素子の側面にガラスの曲面が接しているので、キヤビティなしに高い指向性を実現することができる。また、断線、電極部の変形および気泡の発生を最小限にした発光装置とすることもできる。

本発明の第 2の態様によれば、発光素子の配線基板に対向する面が、ガラスの平坦である部分と略同一面上にあり、上記対向する面の中心力端部までの長さを aとし、この端部力もガラスの平坦である部分の外周までの長さを bとすると、

0< (b/a)≤0. 2

の関係が成立するので、キヤビティなしに高い指向性を実現することができる。また、断線、電極部の変形および気泡の発生を最小限にした発光装置とすることもできる。図面の簡単な説明

[0013] [図 1]球面力も出射される光の特性の説明図である。

[図 2]本実施の形態における発光装置の断面図の一例である。

[図 3]図 2の発光装置を 45度ずらして見た図である。

[図 4]本実施の形態における発光装置の部分断面図である。

[図 5]図 4を LEDの側から見た平面図である。

[図 6]本実施の形態において、（bZa)と角度 0 ' との関係を示す図である。

[図 7]本実施の形態にぉ、て、出射光の角度依存性を評価した結果である。

[図 8]本実施の形態において、 LEDを封止するガラスの主軸に沿う断面図である。

[図 9]ガラスの屈折率と焦点距離との関係を示す図である。

[図 10]本実施の形態における発光装置の製造方法を説明する図である。

[図 11]本実施の形態における発光装置の製造方法を説明する図である。

[図 12]本実施の形態における発光装置の製造方法を説明する図である。

[図 13]本実施の形態における発光装置の製造方法を説明する図である。

[図 14]本実施の形態に適用可能な LEDの平面図の一例である。

[図 15]図 14の A— 線に沿う断面図である。

[図 16]本実施の形態に適用可能な LEDの断面図の他の例である。

[図 17]赤外線による加熱と電気炉による加熱の各温度プロファイルである。

[図 18]従来例における発光装置の断面図である。

符号の説明

[0014] 1 発光装置

2, 12, 15 LED

3, 11, 13, 16' ガラス

4, 17 配線基板

5, 18 配線

6, 19 ノンプ 16 ガラス部材

20 封止榭脂

発明を実施するための最良の形態

[0015] まず、球面から出射される光の特性について説明する。

図 1では、屈折率 nの媒体に、球面を有する屈折率の媒体が接している。本実施の形態では、屈折率 nの媒体は空気に対応し、屈折率の媒体はガラスに対応する。

屈折率の媒体において、球面を形成している部分を球体の一部と考えて、この球体の半径を rとする。また、屈折率の媒体をレンズと考え、光はこの媒体を通つて、球面から屈折率 nの媒体中に出射されるとする。このとき、屈折率側の焦点距離をとし、屈折率 n側の焦点距離を fとする。屈折率 η' の媒体中で球面から距離 S' の位置に置かれた物体 M' Q' の像 MQ力屈折率 ηの媒体中で球面から距離 Sの位置に形成されるとすると、式（1)の関係が成立する。

(nZS) + ( /S' ) = (n^/ -n) /r (1)

式（1)において、 n= lとし、 η' = 2とすると、式（2)の関係が成立する。

(l/S) + (2/S^/ ) = l/r (2)

[0016] また、式（2)において、 S' = 2rとすると、 S =∞となる。これは、球状媒体の面上に配置された点光源力の光が、媒体中を通過して球面力出射された後は平行光となることを意味している。

図 2は、本実施の形態における発光装置 1の断面図の一例である。また、図 3は、図 2の発光装置 1を 45度ずらして見た断面図である。これらの図に示すように、 LED 2は、正面視で矩形状の半導体チップであり、配線基板 4上の配線 5とバンプ 6を介して電気的に接続している。また、発光装置 1は、全体が略球状のガラス 3の一部に LE D2が嵌め込まれた構造を有している。そして、ガラス 3の曲面力LED2の側面に接している。

[0017] 図 2および図 3の発光装置 1では、 LED2の配線基板 4に対向する面、すなわち、電極面は矩形状である。そして、図 2は、電極面の対角線に沿う断面図であり、図 3 は、電極面の中心を通り、且つ、この対角線に対して 45度の角度をなす直線に沿う断面図である。電極面は、矩形の各頂点がガラス 3の曲面に接する構成となっている。このため、図 3では、ガラス 3の下方部分が図 2よりも若干扁平な形状となっている。

[0018] LED2には、電極面と平行に発光層（図示せず）が設けられており、主として電極面に対向する面力光が取り出される。

LED2からの光 7は、図 2で模式的に示すように、ガラス 3を透過して空気中に出射される。上述したように、球状媒体の面上に配置された点光源からの光は、媒体中を通過して球面から出射された後は平行光となる。ここで、 LED2の発光層の位置は、電極面の位置に略等しいと考えられる。また、図 2では、ガラス 3の形状は略球状とみなせるので、 LED2とガラス 3が接する点、すなわち、電極面の頂点付近から出射された光を、球状媒体の面上に配置された点光源からの光と考えれば、この光は、ガラス 3を透過した後に平行光となると考えられる。また、このとき、出射角 Θは、電極面の頂点付近から出射されてガラス 3の中心 8を通る光がなす角度 Θ ' の 1Z2に略等しいと考えられる。

[0019] 次に、ガラスの曲面が LEDの側面に接しない場合、換言すると、 LEDの電極面の各頂点がガラスの曲面に接しな、場合にっ、て考える。

図 4は、発光装置の部分断面図であり、 LEDがガラスによって被覆された様子を示している。また、図 5は、図 4を LEDの側から見た平面図である。尚、理解を容易にするために、図 5では、後述するガラス 11の平坦である部分 l ibついてのみ表しており、球面である部分 11aについては省略している。

図 4および図 5に示すように、ガラス 11は、球面である部分 11aと平坦である部分 1 lbとを有する。そして、 LED12は、平坦である部分 l ibに位置しており、さらに、電極面 12aの各頂点は、ガラス 11の球面より内側に位置している。本例において、平坦である部分 l ibの外形は円形とみなすことができるので、この部分の半径を Rとし、電極面 12aの対角線の長さを Lとすると、電極面 12aの頂点力もガラス 11の球面までの距離は、（R—LZ2)によって表される。そこで、本明細書においては、（LZ2) =a とし、 (R-L/2) =bとして、電極面 12aからガラス 11がはみ出している割合を (bZa )によって表すこととする。（bZa)がゼロである場合には、平坦である部分 libがなくなるので、図 2および図 3の例に対応する構造となる。すなわち、ガラスは、全体が略球状の形状となって、その一部に LEDが埋め込まれており、さらに、ガラスの球面である部分が LEDの側面に接する構造となる。

[0020] 図 6は、（bZa)と、電極面 12aの頂点付近から出射されてガラス 11の中心を通る光がなす角度 θ ' ( = 2 Θ )との関係を計算により求めた結果を表したものである。尚、角度 0 ' の値は、具体的には、次のようにして求めることができる。

上述したように、 Lは、 LEDの電極面における対角線の長さであるので、この値は、実測により求めることができる。また、 LEDを封止するガラスについて、球面である部分を球体の一部と考えて、この球体の半径を！^ とすると、この値も実測によって求めることができる。そこで、まず、（LZ2)に適当な (bZa)の値を乗じた後、さらに (L Z2)をカ卩えることによって、ガラスの平坦である部分の半径 Rを求める。次いで、ガラスの中心から電極面までの距離を、半径 Rと半径カゝら求める。得られた距離と半径 R' と力ら /2)の値を求めることができるので、この値を 2倍することによって角度 0 ' を得ることができる。尚、この例では、電極面は、一辺が 320 μ mの正方形であって、 L/2 = 226 μ mであるとした。また、半径は、 R' =0. 5mmである場合と、 =0. 75mmである場合とについて考えた。

[0021] (b/a)がゼロでない場合には、電極面の頂点は球面上にないので、頂点付近から出射される光は、球面を透過した後において、厳密には平行光とはならない。したがつて、（bZa)がゼロに等しい場合には、図 2の構造から、角度 Θ ' の 1Z2が出射角 Θに略等しいとみなせるものの、（bZa)が大きくなるにしたがって、これらの間のずれは大きくなつていく。し力しながら、角度 Θ ' が大きいほど出射角 Θも大きくなるので、（bZa)の値と角度 0 ' との関係を調べることによって、（bZa)の値と出射角 Θとの関係を推測することができる。

[0022] 図 6では、（bZa)の値が大きいほど、角度 Θ ' も大きくなつている。これは、図 5で、電極面 12aの頂点力もガラス 11の球面までの距離 bが大きくなるにしたがって、ガラス 11の中心 8 (図 2参照）から LED12までの距離が短くなるからである。したがって、（ bZa)の値が大きくなるほど、出射角 0も大きくなつて、 LED12から出射される光の指向性は低下すると考えられる。 [0023] また、図 6では、（bZa)がゼロであるときの角度 0 ' は、半径 R' の値が小さい方が大きい。したがって、 LED12を封止するガラス 11が小さいほど、出射角 Θは大きくなると考えられる。一方、半径の値が大きい方力 (b/a)に対する角度 2 Θの変化が小さい。このこと力、電極面 12aの頂点力ガラス 11の球面までの距離 bが大きくなることによる指向性の低下量は、 LED12を封止するガラス 11が大きくなるほど小さくなると考えられる。

[0024] 図 7は、実際に発光装置を作成して、出射光の角度依存性を評価した結果である。

尚、使用した LEDは、 L/2 = 226 μ mであり、主発光ピーク波長は 460nmであった。また、この LEDを封止するガラスの半径 Rは 0. 23mmであり、半径は 0. 5mm であり、波長え =460nmにおける屈折率は 1. 98であった。さらに、この発光装置にお!、て、（bZa)の値はゼロであった。

[0025] 出射角 Θは、最も高い強度を示す角度、一般的には 0度近傍の出射光成分に比ベて、相対的な強度が 1Z2となる角度であるので、図 7から約 24度と見積もられる。一方、図 6において、半径！^ が 0. 5mmであるときの角度 Θ ' は約 53度であり、この値力も導き出せる出射角 Θは 26. 5度である。したがって、実測によって得られた値と大きな違いはな、ことが分力つた。

実施例

[0026] 図 7の発光装置は、次のようにして作成した。但し、これは一例であり、本実施の形態における発光装置の製造方法を限定するものではない。

[0027] く配線基板の形成〉

基板として、純度 99. 6%、厚さ lmmのアルミナ基板を用いた。次いで、配線形成用の金ペーストを調合した。具体的には、金 (80重量％)、第 1のガラス成分 (2重量 %)および有機質ワニス（18重量％)を混合し、磁気乳鉢中で 1時間混練した後、三本ロールを用いて 3回分散を行って金ペーストとした。

金としては、平均粒径 2 /z mの球状の微粉末を用いた。また、第 1のガラス成分としては、 SiO (44. 65mol%)、 B O (13. 13mol%)、 ZnO (18. 44mol%)、 Li 0 (

2 2 3 2

6. 58mol%)、 Na 0 (7. 06mol%)、 K O (0. 71mol%)、TiO (3. 15mol%)、B

2 2 2

i O (5. 28mol%)および CeO (1. Omol%)からなり、平均粒径が 1 mであるフレーク状のガラス粉末を用いた。尚、この第 1のガラス成分の軟ィ匕点は 550°Cであった。また、有機質ワニスとしては、重合度 7のェチルセルロース榭脂をひ一テレビネオ一ルに濃度が 20重量％となるように溶解したものを用いた。

次に、アルミナ基板の表面に金ペーストをスクリーン印刷して配線パターンを形成した。その後、 120°Cで 10分間の加熱処理を行った後に、 800°Cで 30分間焼成することによって、アルミナ基板の上に金配線を形成した。

[0028] <LED>

豊田合成株式会社製の E1C60— OB011— 03 (商品名）を用いた。この LEDの電極面は、一辺が 320 μ mの正方形であり、 L/2 = 226 μ mであった。

<ボンディング >

まず、 LEDの電極上にバンプを全部で 2個形成した。具体的には、ウェストボンド社製のマニュアルワイヤボンダ（製品名 7700D)を用いて、直径 25 μ mの金ワイヤ（住友金属鉱山株式会社製の SGH— 25 (商品名））によって金バンプを形成した。形成された金バンプの直径は 100 μ m、高さは 25 μ mであった。

次に、金バンプを介して、 LEDに設けられた電極と金配線をボンディングした。このとき、基板に対して LEDが平行となるように、所定の圧力をかけて実装した。具体的には、ハイソル社製のフリップチップボンダ（製品名 MOA— 500)を用いて、 LEDをアルミナ基板上にフリップチップ実装した。実装後の金バンプの直径は 100 m程度であり、高さは 15 μ m〜20 μ m程度であった。

[0029] <ガラス封止 >

ガラス部材として、 TeO (45. 0mol%)、TiO (1. 0mol%)、GeO (5. 0mol%)

2 2 2

、 B O (18. 0mol%)、 Ga O (6. 0mol%)、 Bi O (3. 0mol%)、 ZnO (15mol%

2 3 2 3 2 3

)、 Y O (0. 5mol%)、 La O (0. 5mol%)、 Gd O (3. 0mol%)および Ta O (3.

2 3 2 3 2 3 2 5

0mol%)からなるものを用いた。

次いで、上記ガラス部材を適当な大きさのブロック状に加工した後、フリップチップ実装された LEDの上に載せて加熱処理を行った。

[0030] 加熱装置としては、株式会社サーモ理工の赤外線加熱装置 IVF298W (商品名）を用いた。この装置の赤外線ランプは、輻射波長帯が 600ηπ！〜 1, lOOnmであり、 9 OOnm付近に最大輻射強度を有するものであった。尚、本出願人による特願 2006— 111089にお、て、ガラス封止発光素子の構造および製造方法につ!、て提案した。また、特願 2006— 072612においては、赤外線集光加熱器を用いたガラス溶融方法を提案した。本発明は、いずれに記載の加熱方法であっても適用することが可能である。

上記の加熱装置のチャンバ内に、赤外線吸収部材として、直径 20mmの旭硝子セラミックス株式会社製のチタン酸アルミニウム (Al O -TiO ) (商品名：ローテック TM

2 3 2

)を置き、この上に、上記の LEDが実装された配線基板を載置し、さらに、 LEDの上に上記のガラス部材を載せた。尚、温度は、セラミタスに熱電対を接触させることによつて柳』定した。

[0031] 上記の赤外線吸収部材の側から、出力 2kWで赤外線を照射した。温度プロフアイルは、室温から 630°Cまで 15分間かけて昇温し、 630°Cで 30秒〜 1分 50秒程度の時間を置、た後、 5分間かけて室温まで降温するようにした。

上記で得られた発光装置を評価すると、次のようになる。

LEDから出射される光の指向性は、出射角 Θによって評価される。そして、出射角 Θは、 LEDの電極面の頂点付近から出射されてガラスの中心を通る光がなす角度 Θ ' に相関する。ここで、電極面力もガラスがはみ出している割合を (bZa)によって表すと、（bZa)の値が大きいほど角度 0 ' も大きくなる。つまり、（bZa)の値を変化させることによって、角度 0 ' を変えることができ、結果として、出射角 Θを変えることができるようになる。このことは、（bZa)の値によって、指向性をコントロールできることを意味している。例えば、（bZa)の値を大きくすると、出射角 0も大きくなるので、 L EDから出射される光の指向性は低下する。したがって、（bZa)の値を変えるだけで、要求される出射角 Θを有する発光装置を提供することが可能となる。この場合、 (b Za)の値がゼロ、すなわち、ガラスの曲面力LEDの側面に接する構造のときに、特に高い指向性を実現することができる。さらに、 (b/a)≤0. 2であれば、指向性の変化を小さくすることができるので、十分な製造マージンを確保することもできる。

[0032] 光の指向性を高くする点からは、（bZa)の値が小さい方が好ましぐこの値がゼロである場合が最も好ましい。一方、図 6より、（bZa)の値が大きくなるほど角度 Θの変化の割合も大きくなることが分かる。 (b/a)≤0. 2であれば、 = 0. 5mmおよび R' = 0. 75mmのいずれの場合においても角度 Θの変化は 3度以下の範囲に抑えることができる。したがって、光の指向性を高くする点からは、（bZa)≤0. 2とすることが好ましく、（bZa) = 0とすることが最も好ましい。

[0033] 尚、上記例では、電極面の一辺が 320 μ mの正方形であって、 L/2 = 226 μ mである LEDを用いたが、本実施の形態はこれに限られるものではない。他の大きさの電極面を有する LEDであっても、光の指向性を高くする点からは、（bZa)≤0. 2とすることが好ましぐ (b/a) = 0とすることが最も好ましい。

[0034] さらに、上記例では、電極面の形状を矩形としたが、本実施の形態はこれに限られるものではない。すなわち、全体が略球状のガラスの一部に LEDが嵌め込まれていて、ガラスの曲面力 SLEDの側面に接する構造であれば、本発明の効果を得ることができる。また、ガラスが、その表面形状に曲面である部分と平坦である部分とを含み、 LEDの電極面力ガラスの平坦である部分と略同一面上にある構造であって、電極面の中心力端部までの長さを、前述の aに対応させ、この端部からガラスの平坦である部分の外周までの長さを、前述の bに対応させれば、

0< (b/a)≤0. 2

の関係が成立することによつても、本発明の効果を得ることができる。この場合、（bZ a)がゼロである場合は、上記した、全体が略球状のガラスの一部に LEDが嵌め込まれて、て、ガラスの曲面力 SLEDの側面に接する構造に対応する。

[0035] 但し、指向性を高くする点からは、 LEDの光軸とガラスの回転軸が一致していることが好ましい。このため、 LEDの電極面は、正面視で回転中心を有する多角形であることが好ましい。例えば、電極面の形状として、正方形、長方形、平行四辺形または菱形などを挙げることができる。

[0036] 例えば、電極面の形状が円形である場合には、次のように考えることができる。すなわち、ガラスの平坦である部分の半径を Rとし、電極面の直径を Lとすれば、上記と同様に、（bZa)の値によって光の指向性を議論することができる。この場合、 (b/a) = 0となるのは、電極面の外周全体がガラスの球面に接する場合である。

ところで、出射光の指向性は、ガラスが球形に近い形状であるほど高くなる。そこで、次に、ガラスの形状について述べる。

[0037] 図 8は、 LEDを封止するガラス 13の主軸に沿う断面図である。図において、ガラス 1 3の表面形状は、曲面である部分 13aと、平坦である部分 13bとで構成される。また、ガラス 13の形状は、曲面である部分 13aの水平方向の主軸に沿った寸法 Aと、その鉛直方向の主軸に沿った寸法 Bと、平坦である部分 13bの寸法 Cとの 3種類のパラメータで規定される。ここで、寸法 A, B, Cの間には

A>B>C

の関係が成立する。

[0038] 尚、本実施の形態における発光装置では、平坦である部分 13bに LEDの電極面が位置することになるので、上記の水平方向とは、電極面に対して水平方向を言う。また、 LEDは、電極面を下方にして配線基板上に設けられるので、「電極面に対して水平方向」は、「配線基板に対して水平方向」と言い換えることもできる。鉛直方向についても同様である。

指向性を高くする点からは、曲面である部分は、球面または楕円体面の一部であることが好ましぐ特に、球面の一部であることが好ましい。換言すると、ガラス 12が球形に近いほど好ましい。

[0039] 表 1は、寸法 A, B, Cと、ガラスの扁平率 (BZr)との関係を示したものである。

尚、 rは、曲面である部分 13aを球体の一部と考えたときの球体の半径である。表 1の例において、各ガラスは、次のようにして形成した。まず、ガラス部材として、 T eO (45. 0mol%)、TiO (1. Omol%)、 GeO (5. Omol%)、 B O (18. Omol%)

2 2 2 2 3

、 Ga O (6. Omol%)、 Bi O (3. Omol%)、 ZnO (15mol%)、 Y O (0. 5mol%)

2 3 2 3 2 3

、 La O (0. 5mol%)、 Gd O (3. Omol%)および Ta O (3. Omol%)からなるもの

2 3 2 3 2 5

を準備した。次いで、窒化ホウ素またはカーボンなどの離型材層が形成された平板の上に、ガラス部材を載せた。その後、加熱してガラス部材を溶融した後に冷却することにより、表面形状が曲面である部分と平坦である部分とを含むガラスが形成された。ここで、「平坦である部分」は、ガラス部材と離型材層とが接触している部分に形成されるので、平坦である部分の形状は略円形であり、その表面は概ね離型材層の表面形状にしたがうものであった。 [0040] [表 1]

[0041] 表 1からは、寸法 Aが小さくなるほど、扁平率 (BZr)が 1に近づくことが分かる。

つまり、用いるガラス部材の容積が小さいほど真球に近い形状となるので、上記の式 (1)および式（2)に適合する球面を備えるガラスを形成することができる。すなわち、発光装置としての光学設計を容易にすることができる。具体的には、 A≤l. 5mmであることが好ましぐ A≤l. Ommであることがより好ましい。

[0042] また、指向性を高くする点力もは、焦点距離を短くすることが好ましい。図 9は、ガラスの屈折率と焦点距離との関係を示したものである。縦軸は、焦点距離に半径を乗じた値である。尚、は、ガラスの曲面である部分を球体の一部と考えたときの球体の半径である。また、焦点距離は、図 1のに対応する。

[0043] 図 9から分力るように、ガラスの屈折率が高くなると焦点距離は短くなつていく。したがって、指向性を高くする点力もは、ガラスの屈折率を高くすることが好ましい。一方、屈折率が低いガラスでは、電極面力もガラスがはみ出している割合を示す (bZa) の値をより小さくすることが好ましい。具体的には、屈折率が 1. 6以下であるガラスの場合には、（bZa)≤0. 1とすることが好ましい。

このように、（bZa)の値を小さくすることによって、 LEDから出射される光の指向性を高くすることができる。また、同じ大きさのガラスであれば、その形状が球に近くなるほど指向性は向上する。一方、ガラスの大きさが小さくなるほど球に近くなるので、上記の式（1)および式（2)に適合する球面を備えたガラスとすることができる。すなわち、発光装置としての光学設計を容易にすることができる。そして、図 2に示すような本実施の形態による発光装置によれば、キヤビティなしに高い指向性を実現することができる。したがって、例えば、光ファイバ一やプロジェクタに用いられる光源などの用途に適した発光装置とすることができる。

[0044] また、図 2の発光装置 1では、 LED2と配線 5とがバンプ 6を介して電気的に接続している。すなわち、特許文献 1や 2のように、ワイヤボンディング部がガラスで封止された構造ではない。したがって、デバイスを製造する際に断線が発生するおそれを回避することができる。

[0045] さらに、図 2の発光装置 1では、ガラス 3に発生する気泡を最小限にすることもできる。この点について、以下に詳述する。

配線基板に実装された LEDをガラスで被覆する際には、まず、加熱によってガラス部材を軟ィ匕させることが必要となる。軟ィ匕したガラスは、重力によって下方に垂れ下がるが、このとき、配線基板にガラス部材が接触してしまうと、配線基板とガラス部材の間に空気が閉じ込められる。そして、この状態でガラス部材が冷却されると、ガラスの内部に気泡が生じる結果となる。これが、 LEDをガラスで被覆する際に、ガラスに空気が巻き込まれることによって、ガラスに気泡が生じるメカニズムである。

[0046] これに対して、図 2の発光装置 1では、ガラス 3と配線基板 4とが接触していない。したがって、この間に空気が閉じ込められることがないので、ガラス 3に気泡が発生するのを抑制することができる。

尚、図 2の発光装置 1では、 LED2がガラス 3の一部に嵌め込まれていて、ガラス 3 の曲面が発光素子 2の側面に接しているが、本発明の効果は、これ以外の構造によつても得られる。すなわち、ガラスが、その表面形状に曲面である部分と平坦である部分とを含み、 LEDの電極面力ガラスの平坦である部分と略同一面上にある構造であって、電極面の中心力も端部までの長さを aとし、この端部からガラスの平坦である部分の外周までの長さを bとした場合に、

0< (b/a)≤0. 2

の関係が成立すれば、図 2の構造における角度 θ ' とのずれを小さくすることができる。但し、この場合、ガラスの屈折率が 1. 6以下であるときには、 0く（bZa)≤0. 1とすることが好ましい。

[0047] 図 2において、ガラス 3の曲面は LED2の側面に接しており、 LED2の電極面には接していない。しかし、高い指向性は、（bZa)がゼロ、すなわち、電極面を形成する矩形の各頂点がガラス 3の曲面に接することによって得られるので、この要件を満足しさえすれば、ガラス 3が電極面まで回り込んだ構造となっていても差し支えはない。電極面が矩形以外の他の形状を有する場合も同様である。

[0048] さらに、本実施の形態による発光装置は、金型を用いることなしに LEDをガラスで被覆することができる。したがって、成型時の圧力によって、 LEDの電極部に変形が起こるなどの不良を回避することもできる。

図 10〜図 13を用いて、本実施の形態における発光装置の製造方法について述べる。

まず、 LED15を被覆するためのガラス部材 16を準備する。

ガラス部材 16としては、軟化点が 500°C以下、好ましくは 490°C以下であり、温度 5 0°C〜300°Cにおける平均線膨張係数が 65 X 10^_7/°C〜95 X 10^_7/°Cであり、波長 405nmの光に対する厚さ lmmでの内部透過率が 80%以上、好ましくは 85% 以上、より好ましくは 90%以上、さらに好ましくは 93%以上であり、この光に対する屈折率が 1. 7以上、好ましくは 1. 9以上、より好ましくは 2. 0以上であるものが用いられる。特に、軟ィ匕点が 500°C以下、温度 50°C〜300°Cにおける平均線膨張係数が 65 X 10^_7Z°C〜95 X 10^_7Z°C、波長 405nmの光に対する厚さ lmmでの内部透過率が 80%以上であって、この光に対する屈折率が 1. 8以上であるものが好適である。このようなガラスであれば、 LED15との熱膨張係数の差が小さいので、残留応力を小さくして、封止後にガラスにクラックが生じるのを防ぐことができる。また、透過率が高ぐ屈折率も大きいので、 LED15から放出される光の取り出し効率を損なうことなく LED 15を被覆することができる。

[0049] 本実施の形態におけるガラス部材 16としては、 TeO、 B Oおよび ZnOを含むもの

2 2 3

が好ましく用いられ、この内で TeOを 10mol%以上、望ましくは 40mol%〜54mol

2

%含むものが特に好ましく用いられる。 TeOの含有量を多くすることによって、屈折率を高くすることができるからである。

[0050] 具体的には、 TeOおよび GeOの含有量の合計が 42mol%〜58mol%であり、 B

2 2

O、 Ga Oおよび Bi Oの含有量の合計が 15mol%〜35mol%であり、 ZnOの含

2 3 2 3 2 3

有量が 3mol%〜20mol%であり、 Y O、 La O、 Gd Oおよび Ta Oの含有量の

2 3 2 3 2 3 2 5

合計が lmol%〜15mol%であって、 TeOおよび B Oの含有量の合計が 75mol%

2 2 3

以下であるものを用いることができる。

[0051] この内で特に、 TeOの含有量が 40mol%〜53mol%であり、 GeOの含有量が 0

2 2

mol%〜： L0mol%であり、 B Oの含有量が 5mol%〜30mol%であり、 Ga Oの含

2 3 2 3 有量が Omol%〜： L0mol%であり、 Bi Oの含有量が Omol%〜： L0mol%であり、 Zn

2 3

Oの含有量が 3mol%〜20mol%であり、 Y Oの含有量が 0mol%〜3mol%であり

2 3

、 La Oの含有量が 0mol%〜3mol%であり、 Gd Oの含有量が 0mol%〜7mol%

2 3 2 3

であり、 Ta Oの含有量が 0mol%〜5mol%であるものが好ましく用いられる。

2 5

[0052] 例えば、ガラス部材 16として、 TeO (45. 0mol%)、TiO (1. 0mol%)、GeO (5

2 2 2

. Omol%)、 B O (18. Omol%)、 Ga O (6. Omol%)、 Bi O (3. Omol%)、 ZnO

2 3 2 3 2 3

(15mol%)、 Y O (0. 5mol%)、 La O (0. 5mol%)、 Gd O (3. Omol%)および

2 3 2 3 2 3

Ta O (3. Omol%)からなるものを用いることができる。この組成は、アルカリ金属を

2 5

含まない上に、比較的低温で軟ィ匕し (例えば、軟ィ匕点 490°C程度）、平均線膨張係数は 86 X 10^_7Z°C程度である。したがって、 LEDで一般に使用されるサファイア基板の平均線膨張係数 (C軸に平行で 68 X 10^_7Z°C、 C軸に垂直で 52 X 10^_7Z°C) に近い。また、波長 405nmでの屈折率が 2. 01と高いので、 LED15からの発光光の取り出し効率を高くするとともに、光の指向性を良好なものとすることができる。

[0053] ガラス部材 16には、蛍光体が含有されていてもよい。例えば、黄色光を放出する蛍光体をガラス部材に添加すると、 LED15から放出された青色光と、この青色光の一部によって蛍光体が励起されて放出された黄色光とが混ざり合うことによって、白色光を得ることができる。

ガラス部材 16は、環境問題の点から鉛を実質的に含まな、ものであることが好ましい。さらに、 LED15の電気的特性が低下するのを防ぐ点から、アルカリを実質的に含まな、ものであることが好まし!/、。 [0054] 次に、ガラス部材 16を、 LED15の上に載置可能な形状にする。例えば、ブロック状またはフレーク状に加工することが好ましい。また、大きなガラスの塊を粉砕して得られた破片としてもよい。尚、溶融した際に発生する泡を抑制する点からは、ガラス部材の表面を鏡面としておくことが好ましい。例えば、適当な大きさに切り出したガラス片の表面と裏面に光学研磨を施した後、さらに、所望の大きさに精密切断して、得られたブロック状のガラスをガラス部材とすることができる。

LED15を被覆するのに必要なガラス部材 16の量は、少なくとも、可視光の波長の数倍以上、具体的には 2 m以上の厚さで、 LED15の光が取り出される部分、すなわち電極面以外の部分を被覆できる量とする。

[0055] 次に、ガラス部材 16で被覆される LED15を準備する。ここで、 LED15は、配線基板 17に実装されているものとする。

尚、本実施の形態においては、実装前の LEDをガラスで被覆してから、配線基板に実装してもよい。但し、この場合には、 LEDをガラスで被覆する際に、 LEDがガラス中にめり込むことによって、電極面とガラスの平坦である部分とが同一面上になくなるおそれがある。具体的には、バンプの高さ分だけ、電極面の方が高くなつてしまう。し力し、バンプの高さは、通常 20 μ m〜50 μ m程度であるので、光の指向性については、配線基板に実装された LEDをガラスで被覆する場合と同様に考えることができる。

[0056] LED 15としては、ガラス部材 16で封止する際の熱処理で劣化しないものが用いられる。一般に、バンドギャップの大きいものほど耐熱性が高くなるので、発光光が青色である LEDが好ましく用いられる。例えば、主発光ピーク波長が 500nm以下である L ED、より詳しくは、 GaNおよび InGaNなどの窒化物半導体、または、 ZnOおよび Zn Sなどの Π— VI族化合物半導体などを用いた LEDを用いることができる。

[0057] 図 14は、本実施の形態に適用可能な LEDの平面図の一例である。また、図 15は、図 14の線に沿う断面図である。これらの図において、 LED21は、基板 22 の上に順に形成された n層 23と、発光層としての i層 24と、 p層 25と、 p型電極 26とを有する。また、基板の 22上には、 n層 27と n型電極 28がこの順に形成されている。この場合、 n型電極 28の下には i層 24が形成されていないので、この部分からの光は観測できない。尚、図 2に LED21を適用した場合には、図 2は、図 14の B— 線に沿う断面図と考えることができる。

[0058] また、図 16は、本実施の形態に適用可能な LEDの断面図の他の例である。図 16 において、 LED31は、 p型電極 32と n型電極 33との間に、 p層、 i層および n層からなる半導体層 34と、導電性の SiC基板 35とが挟まれた構造を有している。この構造によれば、光を基板の全面から取り出すことができるので、図 14および図 15の例のような非発光部が形成されることはなヽ。

[0059] 尚、本発明の発光装置は、発光素子を LEDに代えて半導体レーザとした場合にも適用できる。半導体レーザとしては、 LEDと同様に、ガラスで封止する際の熱処理で劣化しないものを用いる。すなわち、主発光ピーク波長が 500nm以下である半導体レーザ、より詳しくは、 GaNおよび InGaNなどの窒化物半導体、または、 ZnOおよび ZnSなどの II VI族化合物半導体などを用いた半導体レーザなどを用いることができる。

[0060] 配線基板 17には、耐熱性の基板を用いることが好ましい。これは、 LED15をガラス部材 16で封止する際に、ガラス部材 16の溶融温度まで加熱する必要があるからである。それ故、エポキシ榭脂など力もなる榭脂基板では熱劣化を起こすことが予想され好ましくない。本実施の形態に適用可能な耐熱性基板としては、例えば、アルミナ基板、窒化アルミニウム基板および炭化ケィ素基板などのセラミクス基板、ガラスセラミクス基板、または、表面にシリコン酸ィ匕膜が形成されたシリコン基板 (シリカコートシリコン基板)などを用いることができる。

[0061] LED15の電極（図示せず）および配線 18を形成する材料としては、例えば、金 (A u)、白金（Pt)、銀 (Ag)またはアルミニウム (A1)などを用いることができる。この内、融点が高くて酸ィ匕等を受け難い点から、金を用いることが好ましい。尚、 LED等の半導体デバイスにおいて、例えば、特開 2002— 151737号公報、特開平 10— 30340 7号公報および特開 2005— 136415号公報などに開示されている、特定材料を備えることによって耐熱性を向上させた層構造を有する電極を適用することもできる。 L ED15をガラス部材 16で被覆する際には、大気中において高温下で熱処理されるため、熱で電極や配線 18が変形したり、酸ィ匕したりするのを回避する必要があるからである。同様の理由から、バンプ 19を形成する材料としても金が好ましく用いられる。尚、高温高湿下で通電した場合、電極、バンプ 19および配線 18が全て金である場合には問題ないが、異種の金属を用いた場合には腐蝕が起こるおそれがある。

[0062] 次に、図 10に示すように、 LED15の上にガラス部材 16を載せ、加熱によってガラス部材 16を溶融させる。加熱温度は、ガラス部材 16を溶融させる温度以上でなければならない。この温度は、ガラス部材 16の組成によって決まる。例えば、ガラス部材 1 6として、 TeO (45. 0mol%)、TiO (1. 0mol%)、GeO (5. Omol%)、B O (18

2 2 2 2 3

. Omol%)、 Ga O (6. Omol%)、 Bi O (3. Omol%)、 ZnO (15mol%)、 Y O (0

2 3 2 3 2 3

. 5mol%)、 La O (0. 5mol%)、 Gd O (3. Omol%)および Ta O (3. Omol%)

2 3 2 3 2 5

力もなるものを用いた場合には、 500°C以上の温度、好ましくは 570°C以上の温度とする。

[0063] また、加熱温度は、 LED15の動作機能に支障をきたす温度以下とする必要がある具体的には、 700°C以下とすることが好ましぐ 630°C以下とすることがより好ましい。温度が 700°C以上になると、 LED15の発光機能が損なわれるおそれがあるからである。

[0064] 本実施の形態においては、赤外線を用いて加熱処理を行ってもよいし、電気炉を用いて加熱処理を行ってもよい。赤外線による場合には、電気炉を用いた場合に比較して、処理時間を短縮することができるので、発光装置の生産性を向上させることができる。一方、電気炉による場合には、ガラス部材と発光素子を均一に昇温させることができる。

図 17は、両者の温度プロファイルを比較した一例である。尚、この例では、大和科学株式会社製の電気炉 (製品名 FP41)または株式会社サーモ理工の赤外線加熱装置 IVF298W (商品名）を用いた。

[0065] 電気炉による場合には、図 17で破線で示すように、室温から 610°Cまで 60分間かけて昇温し、 610°Cで 15分間保持した後に、 4時間以上かけて室温まで降温している。一方、赤外線による場合には、図 17で実線で示すように、室温から 630°Cまで 15 分間かけて昇温し、 630°Cで 1分間保持してから、室温まで 5分間かけて降温している。このように、赤外線を用いることにより、電気炉を用いた場合に比べて、昇温時間および降温時間をともに短縮することができる。

[0066] 加熱処理によってガラス部材 16を溶融させると、図 11に示すように、ガラス部材 16 は、ある温度において、その表面エネルギーと LED15の濡れ性によって定まる形状 (球形状）になろうとする。但し、実際には、これに自重による変形が加わることによつて、図 12に示すような最終的な形状、すなわち平衡状態で得られる形状が決定される。この場合、ガラス部材 16の重量が小さいほど、その表面形状は球面に近くなる一方で、ガラス部材 16の重量が大きくなると、扁平に近い表面形状となる。

[0067] 図 10から図 12に至る過程で、 LED15はガラス部材 16によって被覆される。この過程では、金型等の使用は必要とされない。

図 12においては、ガラス 16' の曲面力LED15の側面に接しており、電極面からガラスがはみ出している割合である（bZa)は、実質的にゼロとなる。さらに、ガラス W の回転軸は、 LED15の回転軸に一致する。このような形状は、溶融したガラス部材 1 6からセルファライン的に形成される。以下、このセルファラインプロセスについて、さらに詳しく述べる。

[0068] LEDの上でガラス部材が軟ィヒすると、ガラス部材は、 LEDの上面から下方に向かつて溢れ出るような挙動を示す。以下に、溶融した後のガラス部材の変化の一例を示す。例えば、ガラス部材は、必ずしも等方的に溢れ出るわけではなぐガラス部材の形状や、ガラス部材を載せた位置によって偏りが生じ易い。そして、最初に、 LEDの一辺からガラス部材が溢れ始めた場合、溢れ出たガラス部材は、 LEDの側壁部に沿つて下方に流れ出した後、側壁部の下端で停止する。遅れて、他の辺から溢れ出したガラス部材も、同様に側壁部の下端で停止する。このとき、各辺によって、溢れ出すガラス部材の量に差があると、全体に均等となるようにガラス部材が移動する。そして、ガラス部材の回転軸と LEDの回転軸とがー致したところで、ガラス部材は安定した形状となる。これにより、加熱前にガラス部材と LEDとの位置合わせをせずとも、図 12の形状がセルファライン的に得られることになる。その後、温度を下げていけば、この形状を固定することができる。

[0069] 尚、ガラス部材の粘性は温度によって変化するので、時間とともに温度が変化する状況では、時間によってガラス部材の粘性が変化する。したがって、ある温度における保持時間が、ガラス部材の変形に要する時間よりも短い場合には、平衡状態で得られる形状に到達する前にガラスの形状が決定されてしまう。このため、セルファラインプロセスによって上記形状を得るには、溶融したガラス部材を適当な粘度の状態で保持することが望ましい。具体的には、ガラス材料をガラス転移点（100°C〜220°C、好ましくは 120°C〜200°C)で保持するのがよい。

[0070] また、セルファラインプロセスによって図 12の形状を得るには、同一サイズの LED に対して、ガラスの大きさは小さい方が好ましい。一例として、電極面の一辺が 320 /z mの正方形であって、 L/2 = 226 μ mである LEDを用いた場合において、ガラスの直径力 0. 35mm, 0. 64mm, 0. 74mmおよび 1. 04mmである場合に ίま、、ずれも図 12と同様の形状のガラスで LEDを被覆することができた。しかし、ガラスの直径を 1. 4mmとした場合には、軟ィ匕したガラスが LEDの側壁部下端で停止せずに、配線基板に接触してしまい、図 12の形状を得ることができな力つた。

以上の工程によって、本実施の形態による発光装置を得ることができる。

[0071] 尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなぐ本発明の趣旨を逸脱しな、範囲内にお、て、種々変形して実施することができる。

例えば、本実施の形態においては、図 13に示すように、ガラス W および LED15 と、配線基板 17との間に封止榭脂 20を設けることが好ましい。これにより、外部からこれらの隙間を通じて水分が浸入するのを防ぐことができる。また、封止榭脂 20によつてガラス W が支えられるので、ガラス W をより安定的に保持することができる。このため、封止榭脂 20としては、吸湿性が低くて且つ機械的強度をある程度以上有するものを用いることが好ましい。尚、封止榭脂 20は、紫外線硬化型および熱硬化型のいずれの榭脂（例えば、アクリル榭脂またはエポキシ榭脂など。）であってもよいが、硬化速度が速いことや、周辺部材への影響が小さいことから紫外線硬化型の榭脂を用いることが好ましい。

産業上の利用可能性

[0072] 本発明の発光装置は、 LEDディスプレイ、ノックライト光源、車載用光源、信号機、光センサー、インジケータ、集魚ランプ並びに自動車用のヘッドランプ、方向指示ランプおよび警告ランプなどに用いられる発光ダイオードまたは光ピックアップ等の各種の用途に用いられる。なお、 2006年 4月 24曰に出願された曰本特許出願 2006— 119668号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

Claims

請求の範囲

[1] 配線基板と、

前記配線基板に電気的に接続する発光素子と、

前記発光素子を被覆するガラスとを有する発光装置において、

前記ガラスは、全体が略球状の形状であり、

前記発光素子は前記ガラスの一部に嵌め込まれていて、

前記ガラスの曲面が前記発光素子の側面に接していることを特徴とする発光装置。

[2] 配線基板と、

前記配線基板に電気的に接続する発光素子と、

前記ガラスは、表面形状に曲面である部分と平坦である部分とを含み、前記発光素子の前記配線基板に対向する面は、前記平坦である部分と略同一面上にあって、

前記対向する面の中心から端部までの長さを aとし、該端部から前記平坦である部分の外周までの長さを bとすると、

0< (b/a)≤0. 2

の関係が成立することを特徴とする発光装置。

[3] 前記ガラスの屈折率が 1. 6以下である場合には、

0< (b/a)≤0. 1

の関係が成立することを特徴とする請求項 2に記載の発光装置。

[4] 前記曲面は球面の一部であることを特徴とする請求項 2または 3に記載の発光装置

[5] 前記ガラスは、全体が略球状の形状であり、該略球状の水平方向の主軸に沿った寸法が 1. 5mm以下である請求項 1〜4のいずれか 1項に記載の発光装置。

[6] 前記発光素子は、正面視で回転中心を有する多角形の半導体チップであることを特徴とする請求項 1〜5のいずれか 1項に記載の発光装置。

[7] 前記発光素子は、 LEDおよび半導体レーザのいずれか一方であることを特徴とする請求項 1〜6のいずれ力 1項に記載の発光装置。前記ガラスは、 TeO、 B Oおよび ZnOを主成分として含むことを特徴とする請求

2 2 3

1〜7のいずれか 1項に記載の発光装置。