JP7695828B2 - 発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光素子を用いた発光装置に関する。

発光素子から出射された光を蛍光体に通して発光色を制御する発光装置がある。例えば、特許文献１には、半導体ダイオードと、当該半導体ダイオード上に設けられ、光反射構造を有するリフレクタによって上面が複数の出力セクションに分割されている蛍光体と、当該複数の出力セクションの各々の上に複数の抽出ドームの各々がそれぞれ設けられた発光装置が開示されている。

特表２０１１－５１５８４６号公報

例えば、特許文献１のような発光装置を車両用灯具の光源として用いる場合、発光装置から出射される光は、後段の光学系に応じて狭角化されるのが好ましい。また、当該発光装置の出射光を投影した際に暗線が生じないことが好ましい。

本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、出射光の狭角化を達成しつつ当該出射光による暗線の発生を低減可能な発光装置を提供することを目的とする。

本発明による発光装置は、基板と、前記基板の上面に配された発光素子と、前記発光素子上に配され、前記発光素子の上面を覆う底部及び前記底部から上方に伸長している複数の突出部を有し、前記発光素子から出射される光の波長を変換する波長変換部材と、前記波長変換部材上に亘って連続して延在している基部及び前記基部の上面の前記複数の突出部の直上の領域に複数のレンズ部を有する光学部材と、を有し、前記複数の突出部は、上方に向かって窄んだ形状を有する窄み部分を含むことを特徴とする。

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に係る発光装置の断面の拡大図である。 比較例１に係る発光装置の断面図である。 比較例２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出射光の指向特性を示す図である。 比較例１に係る発光装置における出射光の指向特性を示す図である。 比較例２に係る発光装置における出射光の指向特性を示す図である。 比較例１に係る発光装置における光出射面の輝度分布を示す図である。 比較例２に係る発光装置における光出射面の輝度分布を示す図である。 実施例１に係る発光装置における出射光の指向特性を示す図である。 実施例１に係る発光装置における出射光の指向特性を示す図である。 実施例１に係る発光装置における光出射面の輝度分布を示す図である。 実施例１に係る発光装置における光出射面の輝度分布を示す図である。 実施例１に係る発光装置における出射光の指向特性の半値角を示す図である。 実施例１に係る発光装置における出射光の指向特性の±３０°以内の光束割合を示す図である。 実施例１に係る発光装置における出射光の色度を示す図である。 実施例１に係る発光装置における出射光の出力を示す図である。 変形例１に係る発光装置の断面図である。 変形例２に係る発光装置の断面図である。 変形例３に係る発光装置の断面図である。 変形例４に係る発光装置の上面図である。 変形例５に係る発光装置の斜視図である。

以下、本発明の実施例について図面を参照して具体的に説明する。なお、図面において同一の構成要素については同一の符号を付け、重複する構成要素の説明は省略する。

本発明の実施例１の発光装置１０は、支持体１１上に搭載された発光素子１５と、発光素子１５上に接着層３４を介して接合された波長変換体１７と、波長変換体１７上に搭載された光学部材２３とを備える。

図１～３を用いて実施例１に係る発光装置１０の構成について説明する。図１は、発光装置１０の斜視図である。図１において、図示の煩雑化を避けるために周壁部１３及び第２の反射部材２７を仮想線として一点鎖線で示している。

支持体１１は、上面形状が矩形の平板状の基板１２と、当該基板１２の上面の外縁に沿って設けられた開口１３Ｏを有する周壁部１３とから構成される絶縁性部材である。言い換えれば、支持体１１は、周壁部１３に囲まれた凹部を有する部材である。

基板１２は、上面形状が矩形で、上面に発光素子１５を実装する部材である。本実施例において、基板１２は、窒化アルミ（ＡｌＮ）や酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）等の絶縁性基板と、当該基板上に形成された、発光素子１５へ給電する配線パターン（図示せず）から構成されている。

発光素子１５は、基板１２上に配されており、上面に光の出射領域を有し、上面形状が矩形の発光素子である。本実施例において、発光素子１５は、波長範囲が約４５０ｎｍの青色光を出射する発光ダイオード(ＬＥＤ)である。

波長変換体１７は、発光素子１５上に配されており、発光素子１５から出射された光の波長変換を行う蛍光体を含有した波長変換部材である。本実施例において、波長変換体１７は、イットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）蛍光体及びＡｌ_２Ｏ_３を高温焼成することにより形成されるセラミックプレート（セラミック焼結体）からなる。波長変換体１７としては、セラミック焼結体に限らず、蛍光体粒子を分散した樹脂成形体を用いることもできる。

波長変換体１７は、平板状の第１の部分１８と当該第１の部分１８から上方に向かって柱状に伸長している複数の第２の部分１９とから構成される。言い換えれば、波長変換体１７は、上面に上方に向かって伸長している複数の突出部を有する。波長変換体１７は、第１の部分１８と第２の部分１９とが連続して形成され、一連一体に構成されている。

第１の反射部材２１は、波長変換体１７の第１の部分１８上において、複数の第２の部分１９の各々の間に充填されている反射部材である。第１の反射部材２１は、光散乱粒子を分散した透光性部材から構成される。本実施例において、第１の反射部材２１は、シリコーン樹脂に酸化チタン（ＴｉＯ_２）粒子を含有させた樹脂材からなる。第１の反射部材２１が設けられていることにより、波長変換体１７から第１の反射部材２１へ入射した光は、波長変換体１７と第１の反射部材２１との界面および界面近傍にて全反射および散乱反射する。その結果、第１の反射部材２１が設けられていることにより、波長変換体１７から出射される光は、第２の部分１９の各々の上面に確定される。

光学部材２３は、波長変換体１７上に配されている光透過性を有する部材から構成され、波長変換体１７からの出射光を入射して配光を制御する部材である。光学部材２３は、例えばシリコーン樹脂などの樹脂、ガラスなどの光透過性材料から構成することができる。光学部材２３は、波長変換体１７上に配されている平板状の基部２４と当該基部２４から上方に突出しているドーム形状を有する複数のレンズ部２５とから構成される。

レンズ部２５は、発光素子１５から出射されて当該波長変換体１７によって波長変換された光と、発光素子１５から出射されて波長変換体１７をそのまま通過した光との混合光を導光および屈折させて、当該レンズ部２５の外方へ透光させる。言い換えれば、光学部材２３の上面が発光装置１０の光出射面となっている。

複数のレンズ部２５の各々は、波長変換体１７の複数の第２の部分１９の各々に対応してそれぞれ配置されている。本実施例において、複数のレンズ部２５の各々の中心と、これらに対応する複数の第２の部分１９の各々の中心は、図中上下方向に重なるように配置されている。

レンズ部２５は、例えば、平凸球面レンズ、平凸非球面レンズ、シリンドリカルレンズなどを用いることができる。本実施例においては、レンズ部２５は、半球状の凸レンズからなり、波長変換体１７から入射した光をレンズ部２５の各々の光軸に向けて屈折させて出射する。

第２の反射部材２７は、基板１２上において、上記した発光素子１５と第１の反射部材２１と波長変換体１７と光学部材２３との各々の外側面を覆うように連続的に延在している反射部材である。第２の反射部材２７は、第１の反射部材２１と同様に、光散乱性粒子を含有した透光性部材から構成することができる。本実施例において、第２の反射部材２７は、シリコーン樹脂に酸化チタン（ＴｉＯ_２）粒子を含有させた樹脂材からなる。

図２は、発光装置１０の上面図である。波長変換体１７は、支持体１１の周壁部１３の開口１３Ｏの略中央に配され、上面形状が矩形の第１の部分１８と当該第１の部分１８上に設けられている上面形状が矩形の複数の第２の部分１９とを有する。

本実施例において、第２の部分１９は、第１の部分１８上に複数列にて配置されている。具体的には、第２の部分１９は、図２に示すように３×３列で配置されている。本実施例において、第２の部分１９は、図中上下方向及び左右方向に隣り合う第２の部分１９が互いに等しい間隔となるように配置されている。

光学部材２３は、上面形状が矩形の基部２４と当該基部２４上に配置されている複数のレンズ部２５とを有する。本実施例において、波長変換体１７の第１の部分１８と光学部材２３の基部２４とは、形状及び大きさが略同一である。

本実施例において、レンズ部２５は、上記した第２の部分１９と同様に、基部２４上に複数列にて配置されている。具体的には、レンズ部２５は、図２に示すように３×３列で配置されている。本実施例において、レンズ部２５は、図中上下方向及び左右方向に隣り合うレンズ部２５が互いに等しい間隔となるように配置されている。

複数のレンズ部２５の各々は、上面視において、波長変換体１７の第２の部分１９の各々の位置と同じ位置に配置されており、第２の部分１９の各々の上面１９Ｔを囲むようにそれぞれ配されている。

第２の反射部材２７は、上面外形形状が矩形の枠形状をしており、開口１３Ｏ内において、第１の部分１８及び基部２４を囲むように当該第１の部分１８の外縁及び基部２４の外縁に沿って連続的に延在している。言い換えれば、第２の反射部材２７は、当該第２の反射部材２７の外縁に沿って支持体１１の周壁部１３によって囲まれている。第２の反射部材２７は、周壁部１３と発光素子１５との間、及び周壁部１３と波長変換体１７との間に充填されている。

図３は、図２における発光装置１０の上面図の３－３線に沿った断面図である。上記したように、支持体１１は、平板状の基板１２と当該基板１２の上面の外縁に沿って連続的に配されている周壁部１３とから構成される。基板１２は、上面にＬＥＤ等の発光素子を実装させることが可能な実装面を備えている。

本実施例において、基板１２及び周壁部１３は、一体的に形成されている。例えば、支持体１１は、基板１２となる平板状のセラミックグリーンシート上に、周壁部１３となる枠状のセラミックグリーンシートを積層して焼成することによって形成され得る。

発光素子１５は、基板１２の上面中央に実装されており、支持基板３１及び当該支持基板３１上に配された半導体層３２を含んで構成される。

支持基板３１は、基板１２の上面に配された上面形状が矩形の平板状の基板である。支持基板３１は、例えば、シリコン（Ｓｉ）、またはシリコンカーバイド（ＳｉＣ）等の半導体材料からなる。

半導体層３２は、支持基板３１の上面に形成された上面形状が矩形の平板状の半導体層である。半導体層３２は、例えば、窒化ガリウム(ＧａＮ)等の窒化物系半導体からなり、支持基板３１上にp型半導体層、発光層（活性層）及びｎ型半導体層がこの順で積層されている。本実施例において、半導体層３２の発光層から約４５０ｎｍの波長を有する青色光が出射される。

半導体層３２は、例えば、導電性金属からなる接合層（図示せず）を介して支持基板３１に貼り合わせられており、上面が光出射面となっている。すなわち、発光素子１５は、上面に光出射面を有する発光素子である。なお、発光素子１５は、支持基板３１上に直接エピタキシャル成長した半導体層３２を備えた構成とすることもできる。

本実施例において、半導体層３２は、支持基板３１の外縁にまで達しないように形成されている。従って、支持基板３１の上面は、半導体層３２の上面より一回り大きく形成されている。言い換えれば、上方から見た際に、支持基板３１の上面が半導体層３２の外縁を囲むように露出している。

発光素子１５には、例えば、ｎ型半導体層又はｐ型半導体層にそれぞれ電気的に接続された金（Ａｕ）等の導電性金属からなる複数の素子電極（図示せず）が形成されており、当該素子電極は、基板１２上に形成された導電性金属からなる配線（図示せず）に電気的に接続されている。

また、当該基板１２上の配線は、例えば、基板１２を上下方向に貫通する導電性の貫通ビア等を介して、外部電源の端子（図示せず）に接続されている。すなわち、発光装置１０は、発光素子１５に対して発光装置１０の外部から電源が供給可能に構成されている。

接着層３４は、半導体層３２の上面及び側面を覆い、且つ半導体層３２の外側において露出している支持基板３１の上面を覆うように形成されている樹脂接着層である。本実施例において、接着層３４は、発光素子１５から出射された光に対して透光性を有する透明なシリコーン樹脂からなる。

波長変換体１７は、接着層３４を介して発光素子１５上に接合されている平板状の底部である第１の部分１８と、当該第１の部分１８から上方に伸長している複数の第２の部分１９とを有している。本実施例において、第１の部分１８及び第２の部分１９は、一体的に形成されている。

第１の部分１８は、発光素子１５の半導体層３２と対向し、当該半導体層３２の上面全体を覆っている底面１８Ｂを有する。すなわち、第１の部分１８の底面１８Ｂは、発光素子１５の上面の光出射面と対向しており、当該発光素子１５から出射された光が入射する光入射面となっている。本実施例において、底面１８Ｂと支持基板３１の上面とは、形状および大きさが略同一である。

第２の部分１９は、第１の部分１８の上面１８Ｔから上方に伸長している突出部である。第２の部分１９は、当該第２の部分１９の下端から上方に向かって窄んだ形状を有する四角錐台状の窄み部分３５を有する。言い換えれば、第２の部分１９は、上方に向かって内方に傾いている側面３５Ｓを有する。

このように、第２の部分１９は窄み部分３５を有することが好ましい。これは、第２の部分１９が窄み部分３５を有すること、すなわち傾斜側面を備えることにより、当該第２の部分１９が傾斜側面を有していない場合と比較して、発光素子１５からの入射光を第２の部分１９の上面１９Ｔへ効率よく導光させることができるためである。第２の部分１９の側面３５Ｓは、平面でも曲面でもよいが、曲面である場合は、第２の部分１９の各々の内方に凸の傾斜曲面であることが好ましい。

第２の部分１９は、窄み部分３５の上面に対して垂直かつ上方に伸長する四角柱形状の柱状部３６を有する。言い換えれば、第２の部分１９は、窄み部分３５の上面に対して垂直な側面３６Ｓを有する。柱状部３６の底面は、窄み部分３５の上面と形状及び大きさが略同一である。

波長変換体１７のうちの第１の部分１８は、発光素子１５から出射された光をその底面より入射して、第２の部分１９へ導光する。第２の部分１９へ導光した光は、第２の部分１９の上面まで導光され、第２の部分１９の上面から出射する。このとき、第２の部分１９の側面３５Ｓに進行した光は、側面３５Ｓにおいて内方かつ上方へ反射される。具体的には、例えば、側面３５Ｓに進行した光は、当該側面３５Ｓで反射されて第２の部分１９の上面１９Ｔに向けて進行する。

本実施例において、第２の部分１９の上面１９Ｔは、第１の部分１８の底面１８Ｂから入射した光が出射される光出射面となっている。第２の部分１９の上面１９Ｔから出射された光は、第２の部分１９上に配されている光学部材２３に入射される。すなわち、発光素子１５から出射された光は、波長変換体１７の複数の第２の部分１９の各々の上面１９Ｔを経由して光学部材２３へと入射される。

上記したように、本実施例において、波長変換体１７にはＹＡＧ蛍光体が含まれており、発光素子１５から出射された青色光によって当該ＹＡＧ蛍光体が励起されることで黄色蛍光が生じる。発光素子１５から出射されて波長変換体１７に入射した青色光は、一部がＹＡＧ蛍光体を励起し、一部がＹＡＧ蛍光体を励起せずに上方へと進行する。

第２の部分１９の上面１９Ｔからは、波長変換体１７を通過した青色光と、ＹＡＧ蛍光体が励起されることで生じた黄色蛍光が出射される。すなわち、上面１９Ｔからは、青色光と黄色蛍光とが混合された白色光が出射される。

本実施例において、第２の部分１９の側面３５Ｓ及び３６Ｓと第１の部分１８の上面１８Ｔとは、第２の部分１９の上面１９Ｔに比べて平滑である。言い換えれば、第２の部分１９の上面１９Ｔは、側面３５Ｓ及び３６Ｓと第１の部分１８の上面１８Ｔとに比べて大きい表面粗さを有する。

具体的には、第２の部分１９の上面１９Ｔは、セラミック焼結体の焼成後のままの表面粗さを有し、例えば高さ約１～３μｍ程度の凹凸を有しており、断面積（対象面が凹凸の無い面であるとしたときの面積）に対する表面積の比が１．２～１．３である。これに対し、第２の部分１９の側面３５Ｓ及び３６Ｓと第１の部分１８の上面１８Ｔとは、断面積に対する表面積の比が１．０～１．１であり、第２の部分１９の上面１９Ｔと比較して小さい値となっている。

上記した平滑化は、例えば、第２の部分１９の側面３５Ｓ及び３６Ｓと第１の部分１８の上面１８Ｔとに対して鏡面加工装置を用いて鏡面加工処理を施すことで成される。すなわち、本実施例において、側面３５Ｓ及び３６Ｓと上面１８Ｔとは、鏡面に近い状態に加工されている。

本実施例において、第２の部分１９の側面３５Ｓ及び３６Ｓと第１の部分１８の上面１８Ｔとは、平滑であることによって、側面３５Ｓ、３６Ｓ及び上面１８Ｔの各々と第１の反射部材２１との界面において光の全反射成分を増加させることができる。これは、側面３５Ｓ、３６Ｓ及び上面１８Ｔの各々と、第１の反射部材２１を構成する透光性部材との間で界面が形成されるためである。

特に、第２の部分１９において窄み部分３５を有する場合、その傾斜した側面３５Ｓにより、当該側面が傾斜していない場合と比較して、第１の反射部材２１との界面における光の全反射成分を多く上面１９Ｔへ向かわせることができる。

例えば、波長変換体１７に入射されて第２の部分１９の側面３５Ｓに進行した光の一部は、当該側面３５Ｓと第１の反射部材２１を構成する透光性部材との界面で全反射され、第２の部分１９の上面１９Ｔに向けて進行する。そのため、当該界面における光の全反射成分の増加により、上面１９Ｔへ向かう光を増加させることができる。

第２の部分１９の上面１９Ｔは、上記したように、側面３５Ｓ及び３６Ｓと第１の部分１８の上面１８Ｔとに比べて大きい表面粗さを有する。上面１９Ｔは、表面粗さが大きいことにより、その表面において全反射が起こりにくくなっている。そのため、上面１９Ｔに進行した光は、当該上面１９Ｔで発光素子１５側へ反射されにくくなり、上面１９Ｔ上に接合されている光学部材２３に入射される。

本実施例において、第２の部分１９の下端の角部Ｃは、丸みを帯びた形状を有している。言い換えれば、第１の部分１８の上面１８Ｔから第２の部分１９が立ち上がる部分は、丸みを帯びていてもよい。

例えば、角部Ｃが直角に構成されている場合、発光装置１０が外力等を受けた際に波長変換体１７内に応力が発生することによって、当該角部Ｃに応力が集中してクラックや割れが生じ得る。本実施例によれば、角部Ｃが丸みを帯びた形状を有することにより、当該角部Ｃに応力が集中しにくくなり、クラックや割れの発生を防ぐことができる。

第１の反射部材２１は、上記したように、波長変換体１７の複数の第２の部分１９の各々の間に充填されている。すなわち、第１の反射部材２１の底面は、波長変換体１７の第１の部分１８の上面１８Ｔに接している。

第１の反射部材２１は、その上面が第２の部分１９の上面１９Ｔと一致している。また、第１の反射部材２１は、その外縁が第１の部分１８の外縁と一致している。すなわち、第１の反射部材２１が充填されている波長変換体１７は、断面が長方形である。

第１の反射部材２１は、発光素子１５から出射されて波長変換体１７に入射した光のうち、例えば、第２の部分１９の側面３５Ｓ及び３６Ｓに進行した光を、当該側面３５Ｓ及び３６Ｓと第１の反射部材２１との界面において内方かつ上方へ反射させる。すなわち、第１の反射部材２１は、波長変換体１７から自身に向かう光を入射させずに当該波長変換体１７に向けて反射させる。

光学部材２３は、上記したように、波長変換体１７上に配されている平板状の基部２４と当該基部２４から上方に突出している半球状の複数のレンズ部２５とを有する。

基部２４は、透光性を有する光学部材用接着層（図示せず）を介して波長変換体１７の第２の部分１９の上面１９Ｔ及び第１の反射部材２１の上面に亘って連続して延在している底面２４Ｂを有する。言い換えれば、基部２４は、第２の部分１９の上面１９Ｔ及び第１の反射部材２１の上面に亘って連続して延在している連続部である。

基部２４は、第２の部分１９の上面１９Ｔから出射された光を伝播させる。具体的には、基部２４は、第２の部分１９の上面１９Ｔから出射された光を図中左右方向へと伝播させ、隣り合うレンズ部２５の各々の間、すなわち基部２４の上面２４Ｔまで広げつつ、当該光をレンズ部２５へと集光させる。

レンズ部２５は、その各々が第２の部分１９の上面１９Ｔの各々の直上に配されており、第２の部分１９の上面１９Ｔから出射されて基部２４を経てレンズ部２５へ進行した光を外方へと透光させる。すなわち、レンズ部２５の表面は、発光装置１０の光取り出し面である。本実施例において、発光装置１０からは上記した白色光が取り出される。

第２の反射部材２７は、上記したように、支持体１１の基板１２上において周壁部１３に囲まれた部分に充填されている。具体的には、第２の反射部材２７の内側面は、接着層３４を含む発光素子１５の側面と、第１の反射部材２１を含む波長変換体１７の側面と、光学部材２３の基部２４の側面とを被覆しながら、基板１２から上方に向かって延在している。

第２の反射部材２７の基板１２の上面から上面２７Ｔまでの高さ（以下、上面２７Ｔの高さと称する）は、光学部材２３の基部２４の底面２４Ｂよりも高く形成されている。本実施例において、上面２７Ｔの高さは、光学部材２３の基部２４の高さ、すなわち、レンズ部２５の底面の高さと略同一に形成されている。

例えば、第２の反射部材２７の上面２７Ｔの高さが基部２４の底面２４Ｂの高さと同一である場合、発光素子１５から光が出射された際に、当該基部２４の下端から漏れ光が発生してしまう恐れがある。そのため、上面２７Ｔの高さは、基部２４の底面２４Ｂよりも高いことが好ましい。

第２の反射部材２７は、発光素子１５から出射されて波長変換体１７に入射した光のうち、例えば、第１の部分１８の側面１８Ｓに進行した光を、当該側面１８Ｓと第２の反射部材２７との界面において内方かつ上方へと反射させる。

また、第２の反射部材２７は、例えば、波長変換体１７を介して第１の反射部材２１へ入射した後に波長変換体１７へ入射せずに第２の反射部材２７の内側面へ進行した光を、第１の反射部材２１と第２の反射部材２７との界面において内方かつ上方へ反射させる。

本実施例の発光装置１０において、発光素子１５、波長変換体１７及び光学部材２３の各々は、上面寸法が約１ｍｍ角である。波長変換体１７は、第１の部分１８の厚みが０．０５ｍｍ、第２の部分の厚みが０．１７ｍｍ、第２の部分の各々の上面寸法が０．１８ｍｍ角である。光学部材２３は、基部２４の厚みが０．１６５ｍｍ、レンズ部２５の高さが０．３３ｍｍ、レンズ部２５の直径が０．３３ｍｍである。

［発光装置からの出射光の狭角化］
ここで、図４を用いて発光装置１０における出射光の狭角化について説明する。図４は、図３における発光装置１０の断面の拡大図である。図４において、矢印で示している光ＥＬは、発光素子１５から出射されて波長変換体１７に入射された光である。

本実施例において、波長変換体１７の第２の部分１９は、上記したように、四角錐台状の窄み部分３５を有している。言い換えれば、波長変換体１７の第２の部分１９は、内方へと傾く側面３５Ｓを有している。本実施例によれば、第２の部分１９に光ＥＬが入射された際に、当該光ＥＬが側面３５Ｓで上方に反射されることで、上面１９Ｔに光が集められる。

すなわち、本実施例によれば、発光素子１５から出射されて波長変換体１７に入射した光は、出射範囲が絞られた状態で波長変換体１７から出射されて光学部材２３の基部２４に入射される。言い換えれば、光学部材２３の基部２４には、波長変換体１７の上面の一部の領域から出射された光のみが入射される。

また、本実施例において、波長変換体１７の第２の部分１９の側面３５Ｓ及び３６Ｓと第１の部分１８の上面１８Ｔとは、上記したように、上面１９Ｔよりも平滑である。これにより、第２の部分１９の側面３５Ｓ及び３６Ｓと第１の部分１８の上面１８Ｔとに入射した光は、波長変換体１７の外方へ出射される成分が減り、第１の部分１８又は第２の部分１９へと反射される成分が増える。

特に、第２の部分１９の側面３５Ｓで反射された光は、上面１９Ｔに向かって進行する。すなわち、第２の部分１９に光ＥＬが入射された際に、当該光ＥＬが側面３５Ｓで上方に反射されることで、上面１９Ｔに光が集められる。よって、発光素子１５から出射されて波長変換体１７に入射した光は、出射範囲が絞られた状態で波長変換体１７から出射されて光学部材２３の基部２４に入射される。

このように、本実施例によれば、波長変換体１７の第２の部分１９が窄み部分３５を有することによって、又は第２の部分１９の側面３５Ｓ及び３６Ｓが上面１９Ｔに比べて平滑化されていることによって、発光素子１５から出射された光を上面１９Ｔに集光させて光学部材２３に入射させることができる。

例えば、第２の部分１９を有する波長変換体１７の代わりに単なる平板状の波長変換体を用いた比較例の発光装置の場合、当該比較例の発光装置から取り出される光は、後述の図８に示すように、広い配光角度を有していた。具体的には、上記の場合に出射される光はランバーシアン配光に近い特性を示すことを確認した。

これに対し、本実施例によれば、波長変換体１７が上記した構成を有することにより、後述の図７に示すように、発光装置１０からランバーシアン配光よりも狭角化された光を取り出すことができることを確認した。言い換えれば、発光装置１０から出射される光の配光角度を制御することができる。

なお、波長変換体１７の第２の部分１９の図中上下方向における厚みは、波長変換体１７の全体の厚みに対して２０％以上かつ７０％以下であることが好ましい。これは、第２の部分１９の厚みが波長変換体１７の全体の厚みに対して２０％未満である場合、十分な出射光の狭角性能を得ることができなくなり、また、７０％を超える場合、第１の部分１８の厚みが極めて小さくなることで第１の部分１８から第２の部分１９へ光を十分に伝播させることができなくなるためである。

なお、図４において、第２の部分１９の上面１９Ｔの幅Ｗ１は、レンズ部２５の底面の幅Ｗ２に対して８０％以下であることが好ましく、特に、５０％～６０％であることが好ましい。これは、上面１９Ｔの幅Ｗ１がレンズ部２５の底面の幅Ｗ２に対して８０％を超えた場合、十分な出射光の狭角性能を得ることができなくなり、また、５０％未満の場合、光の出射範囲が必要以上に絞られることで光取り出し効率が低下するためである。

なお、第１の反射部材２１及び第２の反射部材２７に含有されているＴｉＯ_２粒子の濃度は、十分な光散乱を成すために２５ｗｔ％以上であることが好ましく、特に、高い光散乱を成すためには６０ｗｔ％以上であることが好ましい。

［出射光の投影時における暗線解消］
次に、発光装置１０からの出射光の投影時における暗線解消について説明する。図４において、第２の部分１９の上面１９Ｔの中心とレンズ部２５の底面の両端とによってなされる角度を角度θとする。角度θは、基部２４の図中上下方向における厚みが大きいほど小さくなる。

発光装置１０からの出射光の投影時において、角度θが小さくなるほど、すなわち基部２４の厚みが大きくなるほど基部２４全体に光が広がり、出射光の投影時における暗線が解消される。しかしながら、角度θが小さくなると基部２４内を伝播する光が必要以上に増加し、第２の部分１９の上面１９Ｔに向かって進行する光が増加する。

基部２４側から上面１９Ｔに向かって進行する光が必要以上に増加した場合、当該光によって波長変換体１７内のＹＡＧ蛍光体が励起され、黄色味を帯びた光が多く出射されてしまう恐れがある。すなわち、角度θが小さくなると出射光の色温度が低下してしまう恐れがある。また、角度θが小さくなると基部２４の端面方向へ伝播する光が増加し、当該基部２４の端部からの漏れ光発生の要因となり得る。

そのため、角度θは、発光装置１０からの出射光の投影時における暗線の発生を低減しつつ、色温度にも影響を与えない範囲として、８０°～１３０°の範囲であることが好ましく、特に９０°～１２０°の範囲であることが好ましい。

本実施例によれば、波長変換体１７及び光学部材２３を上記した構成とすることにより、発光装置１０からの出射光の狭角化を達成しつつ、当該出射光の投影時における暗線を低減することができる。

なお、本実施例において、波長変換体１７の第２の部分１９は、第１の部分１８から上方に向かって窄む窄み部分３５を有するとしたが、当該窄み部分３５の形成位置はこれに限られない。例えば、柱状部３６上に窄み部分３５が形成されている構成としてもよい。

本実施例において、第２の部分１９の側面３５Ｓ及び３６Ｓと第１の部分１８の上面とは、第２の部分１９の上面１９Ｔよりも平滑であるとしたが、当該上面１９Ｔに対して粗さが大きくなる処理を施してもよい。例えば、上面１９Ｔに機械処理や化学処理を施すことで、当該上面１９Ｔから光出射がされやすくなる構造としてもよい。

また、本実施例において、第２の部分１９の下端の角部Ｃは、丸みを帯びた形状であるとしたが、必ずしも当該角部Ｃには丸みが付与されていなくてもよい。

本実施例において、波長変換体１７は、上記した構成によって第２の部分１９の上面１９Ｔに光を集めることが可能であればよく、第２の部分１９の各々の間には第１の反射部材２１が充填されていなくてもよい。例えば、第２の部分１９の各々の間には第１の反射部材２１の代わりに大気などの気体が充填された構成とすることもできる。また、例えば、第１の反射部材２１の代わりに、ＴｉＯ_２を含んでいない透光性充填部材を配置することもできる。

本実施例において、光学部材２３の複数のレンズ部２５の各々は、基部２４の上面２４Ｔによって互いに離隔している構成としたが、これに限られない。すなわち、レンズ部２５は、基部２４上において互いに接するように配されていてもよい。

本変形例において、波長変換体１７の第２の部分１９及び光学部材２３のレンズ部２５は、３×３列の態様で配置されているとしたが、当該配置の態様はこれに限られない。例えば、第２の部分１９及びレンズ部２５は、隣り合う列同士で千鳥状に配置されていてもよい。また、例えば、第２の部分１９及びレンズ部２５は、１列のみの態様で配置されていてもよい。

なお、発光装置１０の各寸法は、上記した狭角効果及び暗線解消等の効果のいずれかが得られるのであれば上記寸法に限定されるものではない。

［検証実験］
以下に、本発明の発光装置１０に対して行った種々の検証実験について、比較例としての発光装置との比較や構成部材のパラメータを変化させた際の検証結果等を交えて詳細に説明する。

［出射光の指向特性について］
本発明の発光装置１０からの出射光の指向特性について、実施例１の発光装置１０と比較例としての発光装置とを比較しつつ以下に説明する。

図５は、発光装置１０の比較例としての発光装置５０（比較例１）の断面図である。発光装置５０は、光学部材２３を有していない点において発光装置１０と異なっており、それ以外の点で発光装置１０と同様の構成を有する。

図６は、発光装置１０の比較例としての発光装置６０（比較例２）の断面図である。発光装置６０は、波長変換体１７の代わりに単なる平板状の波長変換体３８を用いた点において発光装置１０と異なっており、それ以外の点で発光装置１０と同様の構成を有する。

図７は、本発明の発光装置１０から出射された光のｘ方向（図３中の左右方向）及びｙ方向（図３中の奥行き方向）における指向特性（以下、単に指向特性と称する）を示す図である。図７より、発光装置１０から出射された光は、半値角（中心軸０°の光束を１００％とした場合に対して当該光束が相対的に５０％となる角度）が８２°を示し、±３０°以内の光束割合が約３６％であった。

図８は、比較例１の発光装置５０から出射された光の指向特性を示す図である。図８より、発光装置５０から出射された光は、半値角が約１２０°のランバーシアン配光に近い特性を示した。また、発光装置５０から出射された光の±３０°以内の光束割合は、約２６％であった。

図９は、比較例２の発光装置６０から出射された光の指向特性を示す図である。図８より、発光装置６０から出射された光は、発光装置５０と同様に、半値角が約１２０°のランバーシアン配光に近い特性を示した。また、発光装置６０から出射された光の±３０°以内の光束割合は、発光装置５０と同様に、約２６％であった。

上記実験結果より、本発明の発光装置１０からの出射光は、比較例１の発光装置５０及び比較例２の発光装置６０において確認されたランバーシアン配光に近い配光ではなく、より高い指向性を有することがわかった。また、本発明の発光装置１０によれば、比較例１の発光装置５０及び比較例２の発光装置６０に比べて、出射光において、中心軸０°に対して光束が相対的に５０％となる角度範囲を狭くすることができる。言い換えれば、出射光の狭角化を達成することができる。

［光出射面の輝度分布について］
次に、本発明の発光装置１０からの出射光の光出射面となる光学部材２３の表面の輝度分布について、上記した比較例１の発光装置５０及び比較例２の発光装置６０と比較をしつつ以下に説明する。

ここでは、上面視における発光装置１０、発光装置５０及び発光装置６０の各々の中心、又は光出射面の中心における輝度を原点、すなわち最高輝度（１００％）とした場合において、当該原点から水平方向（図３中の左右方向）に移動した際の輝度を測定した。具体的には、原点は、光出射面の中央におけるレンズ部２５の上面の中心とした。

図１４及び図１５は、本発明の発光装置１０から出射された光の輝度分布を示す図である。図１４及び図１５において、輝度が落ち込んでいる領域（図中破線）は、光学部材２３の基部２４の上面２４Ｔに対応する領域、すなわちレンズ部２５の各々の間の領域（以下、レンズ間領域と称する）である。発光装置１０から出射された光のレンズ間領域における輝度は、最高輝度に対して２０％以上を得ることができた。

図１０は、比較例１の発光装置５０から出射された光の輝度分布を示す図である。図１０より、発光装置５０から出射された光の隣接する上面１９Ｔの間の領域における輝度は、最高輝度に対して約５％であった。

図１１は、比較例２の発光装置６０から出射された光の輝度分布を示す図である。図１１より、発光装置６０から出射された光のレンズ間領域における輝度は、最高輝度に対しして約１８％であった。

上記実験結果より、本発明の発光装置１０の光出射面は、比較例１の発光装置５０及び比較例２の発光装置６０における輝度分布よりもレンズ間領域において高い輝度分布を有することがわかった。すなわち、発光装置１０は、出射光の投影時における暗線の発生を低減させることができる。

また、光学部材２３の周囲の非発光部分、すなわち第２の反射部材２７から放出される漏れ光（以下、グレアと称する）についても評価した。

その結果、図１０及び図１１に示すように、比較例１の発光装置５０及び比較例２の発光装置６０においては、所定のグレア評価位置における輝度は、最高輝度に対して、１％以上確認されていた。これに対し、図１４及び図１５に示すように、本発明の発光装置１０によれば、所定のグレア評価位置における輝度は、最高輝度に対して、０．５％以下とすることができた。

すなわち、本発明の発光装置１０によれば、比較例１の発光装置５０及び比較例２の発光装置６０と比較して、第２の反射部材への迷光を抑制できることが確認できた。

［光学部材の基部の厚みを変えた際の出射光の指向特性について］
光学部材２３の基部２４の厚みを変えた際において、本発明の発光装置１０からの出射光の指向特性について以下に説明する。

本検証において、厚みが８０μｍの基部２４を有する光学部材２３と、厚みが１６０μｍの基部２４を有する光学部材２３とを用いた。なお、本検証で用いる光学部材２３の基部２４の厚みを上記した角度θ（図４参照）で表すと、基部２４の厚みが８０μｍのとき、角度θは１２８．３°であり、基部２４の厚みが１６０μｍのとき、角度θは９１．８°である。

図１２は、基部２４の厚みが８０μｍのときの発光装置１０から出射された光の指向特性を示す図である。図１２より、発光装置１０から出射される光は、半値角が約７０°を示した。

図１３は、基部２４の厚みが１６０μｍのときの発光装置１０から出射された光の指向特性を示す図である。図１３より、発光装置１０から出射される光は、半値角が約５０°を示した。

上記実験結果より、本発明の発光装置１０によれば、基部２４の厚みが１６０μｍであるときの方が、基部２４の厚みが８０μｍであるときに比べて、出射光において、中心軸０°に対して光束が相対的に５０％となる角度範囲を狭くすることができた。すなわち、発光装置１０は、基部２４の厚みが１６０μｍであるときに出射光の狭角化をより達成することができる。

［光学部材の基部の厚みを変えた際の光出射面の輝度分布について］
次に、光学部材２３の基部２４の厚みを変えた際において、本発明の発光装置１０からの出射光の光出射面となる光学部材２３の表面の輝度分布について説明する。

本実験においても、上面視における発光装置１０及び発光装置５０の各々の中心、又は光出射面の中心における輝度を原点、すなわち最高輝度とした場合において、当該原点から水平方向に移動した際の輝度を測定した。

図１４は、基部２４の厚みが８０μｍのときの発光装置１０から出射された光の輝度分布を示す図である。図１４より、発光装置１０から出射された光のレンズ間領域における輝度は、最高輝度に対して約２０％であった。

図１５は、基部２４の厚みが１６０μｍのときの発光装置１０から出射された光の輝度分布を示す図である。図１５より、発光装置１０から出射された光のレンズ間領域における輝度は、最高輝度に対して約２７％であった。

上記実験結果より、本発明の発光装置１０の光出射面は、基部２４の厚みが１６０μｍであるときの方が、基部２４の厚みが８０μｍであるときに比べて、レンズ間領域において高い輝度分布を有することがわかった。すなわち、発光装置１０は、基部２４の厚みが１６０μｍであるときに出射光の投影時における暗線の発生をより低減させることができる。言い換えれば、上記した角度θが小さくなるほど、レンズ間領域における光の輝度が高められることがわかった。

［角度θを変えた際の出射光の指向特性における半値角について］
光学部材２３の基部２４の厚みを上記した角度θ（図４参照）で表した場合に、当該角度θを変えた際の発光装置１０からの出射光の指向特性における半値角について説明する。

図１６は、角度θと発光装置１０からの出射光の指向特性における半値角との相関を示すグラフである。当該グラフより、半値角は、例えば、角度θが約１８０°のときに約１２０°を示し、角度θが約８０°のときに約６０°を示した。

上記結果より、発光装置１０において、半値角は、角度θが小さくなるほど小さい値を示し、狭角性能が高くなることがわかった。また、出射光の指向特性は、当該角度θが大きくなるほど、ランバーシアン配光に近い特性を示すことがわかった。

［角度θを変えた際の出射光の指向特性における光束割合について］
続いて、光学部材２３の基部２４の厚みを上記した角度θで表した場合に、当該角度θを変えた際の発光装置１０からの出射光の指向特性における±３０°以内の光束割合について説明する。

図１７は、角度θと発光装置１０からの出射光の指向特性における±３０°以内の光束割合との相関を示すグラフである。当該グラフより、±３０°以内の光束割合は、角度θが約１８０°のときに約２６％を示し、角度θが約８０°から１５０°の範囲にあるときに３３～３７％を示した。

上記結果より、発光装置１０において、角度θが約８０°から１５０°の範囲における±３０°以内の光束割合は、角度θが約１８０°のときの±３０°以内の光束割合よりも高くなることがわかった。

［角度θを変えた際の出射光の色度について］
続いて、光学部材２３の基部２４の厚みを上記した角度θで表した場合に、当該角度θを変えた際の出射光の色度について説明する。

図１８は、角度θと出射光の色度との相関を示すグラフである。当該グラフにおいて、色度値Ｃｘ及び色度値Ｃｙが共に０．３３（図中破線）に近いほど、出射光が白色であることを示している。

図１８より、色度値Ｃｘ及び色度値Ｃｙは、角度θが約１８０°であるときにそれぞれ約０．３を示した。また、色度値Ｃｘは、角度θが約８０°から１２０°の範囲にあるときに約０．３１～０．３３５を示した。また、色度値Ｃｙは、角度θが約８０°から１２０°の範囲にあるときに約０．３１～０．３２５を示した。

上記結果より、発光装置１０において、角度θが約８０°から１２０°の範囲における色度は、角度θが約１８０°であるときの色度よりも高くなることがわかった。すなわち、発光装置１０において、角度θが約８０°から１２０°の範囲における出射光は、角度θが約１８０°であるときの出射光よりも白色に近いことがわかった。

［波長変換体の表面粗さを変えた際の出射光の出力について］
波長変換体１７の第２の部分１９の側面３５Ｓ及び３６Ｓと第１の部分１８の上面１８Ｔとにおいて表面粗さを変えた際の、発光装置１０からの出射光の出力について説明する。

図１９は、波長変換体１７の第２の部分１９の側面３５Ｓ及び３６Ｓと第１の部分１８の上面１８Ｔとにおいて、断面積に対する表面積の比を変化させた際の発光装置１０から出射光の出力（白色光の最大輝度の出力／発光素子からの青色光の出力）を示すグラフである。

当該グラフより、出射光の出力は、断面積に対する表面積の比が約１．１０である場合に、当該比が約１．１８である場合と比較して約２．６％向上した。また、出射光の出力は、断面積に対する表面積の比が約１．０７である場合に、当該比が約１．１８である場合と比較して約４．０％向上した。

上記結果より、発光装置１０において、出射光の出力は、上記した断面積に対する表面積の比が小さくなるほど大きくなることがわかった。すなわち、発光装置１０からの出射光の出力は、第２の部分１９の側面３５Ｓ及び３６Ｓと第１の部分１８の上面１８Ｔとにおける表面粗さを小さくすることによって向上させることができる。

［発光装置の作製方法］
以下に、本実施例における発光装置１０の作製方法について説明する。

まず、ＹＡＧ蛍光体及びＡｌ_２Ｏ_３を高温焼成して形成されるセラミックプレート（波長変換体１７に相当）に対してダイシング加工を行い、上記した第１の部分１８上に複数の第２の部分１９を形成させる（工程１）。このとき、窄み形状及び柱形状を有するダイシングブレードを用いることで、窄み部分３５と柱状部３６とを有する第２の部分１９を形成することができる。

次に、第２の部分１９の側面３５Ｓ及び３６Ｓと第１の部分１８の上面とに対して平滑化処理を実施する（工程２）。具体的には、例えば、第２の部分１９の側面３５Ｓ及び３６Ｓと第１の部分１８の上面とに対して鏡面加工装置を用いて研磨材を吹き付けることで、当該面を滑らかな鏡面に加工する。

次に、ディスペンサー等を用いて、シリコーン樹脂にＴｉＯ_２を分散させた樹脂材（第１の反射部材２１に相当）を複数の第２の部分１９の間の領域に充填して硬化させる（工程３）。このとき、樹脂材の上面と第２の部分１９の上面とが一致するように当該樹脂材を平坦化させる。樹脂材を硬化させた後に、ダイシングブレードによって個片化することで、第１の反射部材２１が充填された波長変換体１７を得ることができる。

次に、支持体１１の基板１２上に金錫（ＡｕＳｎ）ペーストを介して実装された発光素子１５を準備する。そして、発光素子１５の上面に工程３で作製した第１の反射部材２１が充填された波長変換体１７をシリコーン樹脂等の接着材を用いて接合する（工程４）。

次に、第１の反射部材２１が充填された波長変換体１７上に光学部材２３をシリコーン樹脂等の接着材を用いて接合する（工程５）。具体的には、光学部材２３のレンズ部２５の各々が、波長変換体１７の第２の部分１９の各々の直上に位置するように光学部材２３を接合する。

最後に、シリコーン樹脂にＴｉＯ_２を分散させた樹脂材（第２の反射部材２７に相当）を発光素子１５の下端から上方に充填していく（工程６）。具体的には、樹脂材の高さが光学部材２３の基部２４の上面と一致するまで当該樹脂材を充填し、硬化させる。

以上の工程により、上記した発光素子１５と、波長変換体１７と、第１の反射部材２１と、光学部材２３と、第２の反射部材２７とを備える発光装置１０を作製することができる。

［実施例１の変形例１］
以下に、図２０～２４を用いて実施例１の変形例について説明する。

図２０は、変形例１に係る発光装置１１０の断面図である。発光装置１１０は、波長変換体の形状が発光装置１０と異なっており、それ以外の点で発光装置１０と同様の構成を有する。

発光装置１１０は、上記した発光装置１０と同様に、支持体１１の周壁部１３によって形成された開口１３Ｏの略中央に配された発光素子１５と、当該発光素子１５に接合されている波長変換体４１と、当該波長変換体４１上に配されている光学部材２３とを含む構成となっている。

本変形例において、波長変換体４１は、第１の部分１８と当該第１の部分１８から上方に伸長している複数の第２の部分４２とを有する。第２の部分４２は、上方に向かって窄んだ形状を有する四角錐台状の部分である。すなわち、第２の部分４２は、内方へと傾く側面４２Ｓを有している。

第２の部分４２は、実施例１の発光装置１０における第２の部分１９の窄み部分３５に相当する部分である。すなわち、波長変換体４１は、発光素子１５から入射されて波長変換体４１内を進行する光を第２の部分４２の側面４２Ｓで反射させることで、当該第２の部分４２の上面４２Ｔへ集光させることができる。

本変形例において、第２の部分４２は、内方へと傾く側面４２Ｓのみを有する。すなわち、実施例１における第２の部分１９は側面が全て内方へと傾いているため、発光装置１０と比べて、より光を反射させやすい構成となり、第２の部分４２の上面４２Ｔに光を集めることができる。

このように、波長変換体４１の第２の部分４２の形状を変化させた場合においても、発光装置１１０からの出射光の狭角化及び当該出射光の投影時による暗線の発生を低減することができる。

［第２の部分の傾斜角度を変えた際の出射光の出力について］
ここで、図２０を用いて、波長変換体４１の第２の部分４２の傾斜角度に対する出射光の光出力について説明する。図２０において、第１の部分１８の上面１８Ｔに対する第２の部分４２の傾斜角度を角度αとして示す。

発光装置１０からの出射光の出力は、上記した角度αが小さくなるほど高くなることが確認できた。具体的には、角度αが９０°、すなわち第２の部分４２が上面１８Ｔに対して垂直に形成されている発光装置と比較して、角度αが７５°の場合は光出力が約０．９％向上し、角度αが６０°の場合は光出力が約１．４％向上し、角度αが４５°の場合は光出力が約１．９％向上した。

なお、角度αを有する第２の部分を形成する構成は、実施例１においても適用可能である。すなわち、実施例１において、第１の部分１８の上面１８Ｔに対する発光装置１０の第２の部分１９の傾斜角度を小さくすることにより、出射光の出力の向上効果を得ることができる。

［実施例１の変形例２］
図２１は、変形例２に係る発光装置１２０の断面図である。発光装置１２０は、波長変換体の形状が発光装置１０と異なっており、それ以外の点で発光装置１０と同様の構成を有する。

発光装置１２０は、上記した発光装置１０と同様に、支持体１１の周壁部１３によって形成された開口１３Ｏの略中央に配された発光素子１５と、当該発光素子１５に接合されている波長変換体４４と、当該波長変換体４４上に配されている光学部材２３とを含む構成となっている。

本変形例において、波長変換体４４は、第１の部分１８と当該第１の部分１８から上方に伸長している複数の第２の部分４５とを有する。第２の部分４５は、上方に向かって窄んだ形状を有する窄み部分４６及び当該窄み部分４６の上面に対して垂直かつ上方に伸長する四角柱形状の柱状部４７を有する。

本変形例において、第２の部分４５の窄み部分４６は、下端から上端にかけて曲面を有する。すなわち、第２の部分４５は、断面が曲面の側面４６Ｓを有する。本変形例において、隣り合う第２の部分４５は、互いの側面４６Ｓが対向することで断面がＵ字を描くように構成される。

本変形例によれば、側面４６Ｓが曲面を有することにより、上面１８Ｔが平坦な形状を有する場合に比べて、波長変換体４４に入射した光を上方へ反射させやすくなっている。すなわち、波長変換体４４は、発光素子１５から入射されて波長変換体４４内を進行する光を第２の部分４５の側面４６Ｓで反射させることで、実施例１に比べて当該第２の部分４５の上面４５Ｔへより集光させることができる。

また、発光装置１２０は、第２の部分４５の側面４６Ｓが曲面形状を有することにより、実施例１に示した角部Ｃの形状による効果と同様の効果を得ることができる。すなわち、本変形例によれば、発光装置１２０が外力等を受けた際に、第１の部分１８の上面１８Ｔから第２の部分４５が立ち上がる部分に応力が集中してクラックや割れが生じることを防ぐことができる。

このように、波長変換体４４の第２の部分４５の形状を変化させた場合においても、発光装置１２０からの出射光の狭角化及び当該出射光の投影時による暗線の発生を低減することができる。

［実施例１の変形例３］
図２２は、変形例３に係る発光装置１３０の断面図である。発光装置１３０は、波長変換体の形状が発光装置１０と異なっており、それ以外の点で発光装置１０と同様の構成を有する。

発光装置１３０は、上記した発光装置１０と同様に、支持体１１の周壁部１３によって形成された開口１３Ｏの略中央に配された発光素子１５と、当該発光素子１５に接合されている波長変換体４８と、当該波長変換体４８上に配されている光学部材２３とを含む構成となっている。

本変形例において、波長変換体４８は、第１の部分１８と当該第１の部分１８から上方に伸長している複数の第２の部分４９とを有する。第２の部分４９は、第１の部分１８に垂直に伸長している柱状の部分である。すなわち、第２の部分４２は、第１の部分１８に垂直な側面４９Ｓを有している。

本変形例において、第２の部分４９の下端の角部Ｃは、実施例１と同様に、丸みを帯びた形状を有している。言い換えれば、第１の部分１８の上面１８Ｔから第２の部分４９が立ち上がる部分は、曲面形状を有している。当該構成により、例えば、実施例１と同様に、発光装置１０が外力等を受けた際に角部Ｃに応力が集中してクラックや割れが生じることを防ぐことができる。

本変形例においても、波長変換体４８は、発光素子１５から入射されて波長変換体４８内を進行する光を第２の部分４９の側面４９Ｓで反射させることで、当該第２の部分４９の上面４９Ｔへ集光させることができる。

このように、波長変換体４８の第２の部分４９の形状を変化させた場合においても、発光装置１３０からの出射光の狭角化及び当該出射光の投影時による暗線の発生を低減することができる。

［実施例１の変形例４］
図２３は、変形例４に係る発光装置１４０の上面図である。発光装置１４０は、当該発光装置１４０を構成する部材の形状が発光装置１０と異なっており、それ以外の点で発光装置１０と同様の構成を有する。

具体的には、発光装置１４０の波長変換体１７は、図２３に示すように、上面形状が長方形の第１の部分１８及び当該第１の部分上に配されている上面形状が長方形の複数の第２の部分１９を有する。また、発光装置１４０の光学部材２３は、波長変換体１７上において上面形状が長方形の基部２４及び当該基部上に配されている上面形状が長円状のレンズ部２５を有する。

このように、発光装置１４０を構成する部材の形状を変化させた場合においても、発光装置１４０からの出射光の狭角化及び当該出射光の投影時による暗線の発生を低減することができる。すなわち、本変形例によれば、発光装置の形状に左右されずに出射光の狭角化を達成しつつ当該出射光による暗線の発生を低減することができる。

［実施例１の変形例５］
図２４は、変形例５に係る発光装置１５０の斜視図である。発光装置１５０は、光学部材の形状が発光装置１０と異なっており、それ以外の点で発光装置１０と同様の構成を有する。図２４において、実施例１と同様に、図示の煩雑化を避けるために周壁部１３及び第２の反射部材２７を仮想線として一点鎖線で示している。

発光装置１５０は、支持体１１の周壁部１３によって形成された開口１３Ｏの略中央に配された発光素子１５と、当該発光素子１５に接合されている波長変換体１７と、当該波長変換体１７上に配されている光学部材５１とを含む構成となっている。

本変形例において、光学部材５１は、基部５２及び当該基部５２上において上方に突出し、且つ３つの列の各々の列に沿ってそれぞれ延在している複数のレンズ部５３を有している。言い換えれば、複数のレンズ部５３は、その各々が蒲鉾形状を有している。

このように、光学部材５１のレンズ部５３の構成を変化させた場合においても、実施例１と同様に、発光装置１５０からの出射光の狭角化を達成しつつ、当該出射光の投影時における暗線を低減することができる。

また、本変形例によれば、光学部材５１は、蒲鉾形状を有する複数のレンズ部５３を有することにより、実施例１における光学部材２３と比べて、波長変換体１７上に当該光学部材５１を接合する際の位置合わせが容易となる。

本発明に係る発光装置における各部分の形状又は寸法は、上述した実施例及び変形例に限られるものではなく、用途等に応じて適宜変更可能である。

１０、５０、６０、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０ 発光装置
１１ 支持体
１２ 基板
１３ 周壁部
１５ 発光素子
１７、３８、４１、４４、４８ 波長変換体
１８ 第１の部分
１９、４２、４５、４９ 第２の部分
２１ 第１の反射部材
２３、５１ 光学部材
２４、５２ 基部
２５、５３ レンズ部
２７ 第２の反射部材
３１ 支持基板
３２ 半導体層
３４ 接着層
３５、４６ 窄み部分
３６、４７ 柱状部

Claims (9)

1. 基板と、
   前記基板の上面に配された１の発光素子と、
   前記１の発光素子の上面に接合され、前記１の発光素子の上面を覆う底部及び前記底部から上方に伸長している複数の突出部を有し、前記１の発光素子から出射される光の波長を変換する波長変換部材と、
   前記波長変換部材上に亘って連続して延在している基部及び前記基部の上面の前記複数の突出部の直上の領域に複数のレンズ部を有する光学部材と、を有し、
   前記複数の突出部は、上方に向かって窄んだ形状を有する窄み部分を含み、
   前記複数の突出部の各々は、前記１の発光素子を上から見た上面視において前記１の発光素子と重なる位置に設けられ、
   前記複数の突出部の間の領域において、前記１の発光素子から出射された光を反射する第１の反射部材が充填されていることを特徴とする発光装置。
2. 基板と、
   前記基板の上面に配された１の発光素子と、
   前記１の発光素子の上面に接合され、前記１の発光素子の上面を覆う底部及び前記底部から上方に伸長している複数の突出部を有し、前記１の発光素子から出射される光の波長を変換する波長変換部材と、
   前記波長変換部材上に亘って連続して延在している基部及び前記基部の上面の前記複数の突出部の直上の領域に複数のレンズ部を有する光学部材と、を有し、
   前記複数の突出部は、上方に向かって窄んだ形状を有する窄み部分を含み、
   前記複数の突出部の各々は、前記１の発光素子を上から見た上面視において前記１の発光素子と重なる位置に設けられ、
   前記複数の突出部の側面は、前記複数の突出部の上面よりも平滑であることを特徴とする発光装置。
3. 前記複数の突出部の底面から側面にかけて曲面が形成されてい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. 前記窄み部分は、錐台形状であ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. 前記基板上において前記１の発光素子の側面から前記波長変換部材の側面を経て前記光学部材の側面までを覆う第２の反射部材を有し、
   前記第２の反射部材の上面は、前記光学部材の底面よりも高いことを特徴とする、請求項１に記載の発光装置。
6. 前記第１の反射部材及び前記第２の反射部材は、光散乱粒子を含む透光性部材から構成されることを特徴とする、請求項５に記載の発光装置。
7. 前記複数のレンズ部の各々は、前記基部の上面の前記複数の突出部の各々の直上の領域にそれぞれ設けられてい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. 前記波長変換部材は、蛍光体を含有したセラミック焼結体から構成され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。
9. 前記波長変換部材における前記底部の厚みは、前記波長変換部材の全体の厚みの２０～７０％であることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１つに記載の発光装置。

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