CN101447543B

CN101447543B - 发光装置以及照明装置

Info

Publication number: CN101447543B
Application number: CN2008101797631A
Authority: CN
Inventors: 田渊智也; 三宅彻; 作本大辅
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2004-12-24
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2025-07-27
Also published as: CN101124683A; CN101447543A; JP2006185967A; JP3872490B2; CN101124683B

Abstract

本发明公开一种发光装置，其中备有：基体，其从上表面向下表面或侧面延伸而形成配线导体；发光元件，其载置于所述基体的上表面，并与所述配线导体电连接；第1透光性部，其对所述发光元件进行包覆；第2透光性部，其以覆盖所述第1透光性部的方式设于该第1透光性部的上方，并通过在透光性材料中含有对所述发光元件所发光的光进行波长变换的荧光体而构成；第3透光性部，其设于所述第1透光性部和所述第2透光性部之间，将所述第1透光性部的折射率设为n1，将第2透光性部的折射率设为n2，将第3透光性部的折射率设为n3时，满足n3<n1和n3<n2的关系。通过这样的结构，能够实现高光取出效率、发射光强度、轴上光度和亮度。

Description

发光装置以及照明装置

本申请是申请人于2005年07月27日提出的申请号为200580048431.4(国际申请号PCT/JP2005/013749)的、发明名称为发光装置以及照明装置的国际申请的分案申请，该申请进入国家阶段的日期为2007年08月17日。

技术领域

本发明涉及一种利用荧光体对由发光元件发出的光进行变换并发射到外部的发光装置以及使用此的照明装置。

背景技术

图18示出了以往的用于收置发光二极管(LED)等发光元件214的发光装置211。如图18所示那样，发光装置具有在上表面的中央部载置发光元件214的载置部212a，并主要由如下器件构成：即基体212，其由形成有配线导体(未图示)的绝缘体构成，所述配线导体由将载置部212a及从其周边到发光装置的内外进行电导通连接的引线端子或金属化配线等构成；以及壳体213，其粘接固定在基体212的上表面，并在中央部形成有用于收置发光元件214的贯通孔，且由金属、数脂或陶瓷等构成。

基体212，其由氧化铝质烧结体(氧化铝陶瓷)或氮化铝质烧结体、莫来石(ムライト)质烧结体、玻璃陶瓷等陶瓷、或环氧树脂等树脂构成。在基体212由陶瓷构成的情况下，在其上表面通过高温烧制由钨(W)、钼(Mo)-锰(Mn)等构成的金属糊料而形成金属化配线层。并且，在基体212由树脂构成的情况下，在对基体212进行模铸(モ—ルド)成型时，由铜(Cu)或铁(Fe)-镍(Ni)合金构成的引线端子以一端部凸出的方式固定于基体212的内部。

另外，壳体213由铝(Al)或Fe-Ni-Co合金等金属、氧化铝质烧结体等陶瓷或环氧树脂等树脂构成，并通过切削加工或模具成型、压出成型等形成。并且，在壳体213的中央部形成：伴随着面向上方而向外侧扩展的贯通孔，在使得贯通孔的内周面的光的反射率提高的情况下，在该内周面通过蒸发法或镀法覆布Al等金属。并且，通过焊锡、银焊剂等焊剂材料或树脂粘接剂等将壳体213结合于基体212的上表面。

并且，通过连接线(bonding wire)将基体212表面形成的配线导体(未图示)和发光元件214的电极电连接，然后，在发光元件214的表面形成荧光体层217后，通过在壳体213的内侧填充透明树脂215而热硬化，能够构成如下那样的发光装置：即通过荧光体层217对来自发光元件214的光进行波长变换，而将具有所望波长谱的光取出。另外，作为发光元件214，选择发光波长包含300～400nm的紫外区域的材料，并通过调整荧光体层217中包含的红、蓝、绿这三原色的荧光体粒子的混合比率而对色调自由地进行设计。

另外，通常荧光体粒子是粉体，很难由荧光体单独形成荧光体层217，因此通常在树脂或玻璃等透明构件中混入荧光体粒子并涂布到发光元件214的表面，形成荧光体层217。

专利文献1：特许第3065263号公报

专利文献2：特开2003—110146号公报

可是对于以往的发光装置211的情况，存在如下问题点：即由荧光体层217进行波长变换后向荧光体层217的下侧发出的光、和从发光元件发光后由荧光体层217的上表面向下侧发射的光，在壳体213的内侧反复进行反射而衰减，并且被基体212或发光元件214所吸收，结果，光损失显著增加。

另外，存在如下问题点：即从发光元件214向斜上方向发出的光，并不由壳体213所反射，而在发光装置211的外侧以较大的发射角度发射，因此发射角度较大并且轴上光度较低。

因此，本发明鉴于上述以往技术的问题点而完成，其目的为提供一种提高光取出效率，并且发射光强度、轴上光强度和亮度高的发光装置以及照明装置。

发明内容

本发明所涉及发光装置，具有：基体；发光元件，其安装在上述基体上；反射面，其围绕上述发光元件，且设置在上述基体上；第1透光性部，其包覆上述发光元件，且设置在上述反射面的内侧；第2透光性部，其设置在上述第1透光性部的上方，将上述发光元件所放射出的光的波长进行变换；和气体层，其设置在上述第1透光性部和上述第2透光性部之间，上述第2透光性部的下表面具有沿着上述第1透光性部的上表面的面形状，在上述第1透光性部的整个上述上表面上，上述第1透光性部的上述上表面和上述第2透光性部的上述下表面之间的距离全部是相同的。

本发明所涉及发光装置，备有：

基体，其从上表面向下表面或侧面延伸而形成配线导体；

发光元件，其载置于所述基体的上表面，并与所述配线导体电连接；

第1透光性部，其对所述发光元件进行包覆；

第2透光性部，其以覆盖所述第1透光性部的方式设于该第1透光性部的上方，并通过在透光性材料中含有对所述发光元件所发光的光进行波长变换的荧光体而构成；

第3透光性部，其设于所述第1透光性部和所述第2透光性部之间，并且，将所述第1透光性部的折射率设为n1，将第2透光性部的折射率设为n2，将第3透光性部的折射率设为n3时，满足n3<n1和n3<n2的关系。

另外，在发明中，优选为，所述第3透光性部由气体层构成。

另外，在发明中，优选为，以与所述第2透光性部的下表面相接连的方式形成具有折射率n4的第4透光性部，并且折射率n2、n4满足n2>n4的关系。

另外，在发明中，优选为，第1透光性部由硅树脂构成。

另外，在发明中，优选为，第2透光性部由含有荧光体的硅树脂构成。

另外，在发明中，优选为，在所述基体的上表面外周部，备有：以包绕所述发光元件的方式而接合的反射构件，该反射构件具有光反射性的内周面。

另外，在发明中，优选为，所述第1透光性部的上表面的形状是凹面状。

另外，在发明中，优选为，所述第1透光性部的上表面的形状是凸面状。

另外，在发明中，优选为，仅在所述发光元件的上表面和侧面形成第1透光性部。

另外，在发明中，优选为，所述发光元件，发出在近紫外区域或紫外区域具有主发光峰的光。

另外，在发明中，将上述任一项发明所记载的发光装置作为光源。

按照本发明，含有荧光体的第2透过性部，与折射率比第2透过性部低的第3透光性部相接连，因此，在利用第2透光性部中含有的荧光体进行波长变换后，从荧光体向下侧方向发出的光和由第2透光性部的上表面向下侧方向反射的光由第2透光性部的下表面全反射，并使光向着上方而行进。因此，发射光强度提高。

另外，从外部向发光装置内部入射的光，由第2透光性部和第3透光性部的界面所全反射，因此能够抑制由外部光引起的构件的劣化，例如第1透光性部的强度或透过率、粘接强度的劣化。

另外，因为以覆盖第1透光性部全体的方式设置含有荧光体的第2透光性部，因此从发光元件射出的光不漏散地入射到第2透光性部而被波长变换，因此发光效率提高。另外，进而，由于不仅利用第2透光性部的一部分对光进行波长变换，而且从第2透光性部的全面发射波长变换后的光，因此能够在发光面中抑制色不均。

此外，作为第3透光性部，优选为由折射率为1.0左右的气体层构成，与填充折射率为1.5左右的树脂等的情况相比，由第2透光性部中含有的荧光体进行波长变换后，从荧光体向下侧方向发出的光以及由第2透光性部的上表面向下侧方向反射的光，能够更多地被第2透光性部的下表面所全反射，并能够使光向上方行进。

另外，通过在从外部环境到发光元件之间设置气体层，能够得到绝热效果。为此，能够抑制来自外部环境的热传递到发光元件。结果，抑制了由发光元件的温度变动引起的波长变动，从而能够抑制从发光装置发出的光的色变动。

此外，通过以接连含有荧光体的第2透光性部的下表面的方式形成具有折射率n4的第4透光性部，即使在第2透光性部的下表面露出荧光体粒子，该露出的荧光体粒子也被第4透光性部所覆盖。因此，从荧光体发出的光，被第4透光性部和第3透光性部的界面所良好地反射，能够防止光损失。

另外，由于第2透光性部的折射率n2比第4透光性部的折射率n4大，因而在第2透光性部和第4透光性部的界面处向上方行进的光的反射损失变少，光的取出效率提高。

另外，通过将折射率比第2透光性部小，折射率比第3透光性部大的第4透光性部设置于第2透光性部的下表面，能够使得在由第2透光性部进行波长变换后向下方行进的光的一部分，不由含有荧光体的第2透光性部和第4透光性部的界面所反射地，向第4透光性部行进。因此能够缓和封闭在第2透光性部中的光的漫反射。

为此，漫反射后的光不集中于第2透光性部，抑制了第2透光性部的光劣化(耐湿性和透过率、粘接强度等的劣化)。并且，从第2透光性部入射到第4透光性部的波长变换光，在与气体层的界面处被效率更高地反射，因此，例如通过在第2透光性部和第4透光性部的周边配置反射构件，能够更有效地将波长变换光取出到发光装置外部。

此外，优选为，第1透光性部由硅树脂等形成。由于硅树脂相对于紫外线难于劣化，因此密封可靠性提高，从而能够抑制发光效率随着时间流逝而劣化。

此外，优选为，第2透光性部由含有荧光体的硅树脂构成。由于硅树脂对于紫外线难于劣化，因此密封可靠性提高，从而能够抑制发光效率随着时间流逝而劣化。

此外，优选为，在基板的上表面外周部，备有以围绕所述发光元件的方式接合的反射构件，并优选为该反射构件具有光反射性的内周面。由此，从发光元件发出的光被光反射面所反射，并向发光装置上方行进，因此发光的指向性提高。

另外，优选为，反射构件由热传导的材料所形成，由此基体的发热面积增加，从而使得发光装置的散热性提高。

此外，优选为，第1透光性部的上表面形状是凹面形状。由此，第1透光性部和第3透光性部的界面，作为对光进行扩散的凹透镜而发挥功能。为此，来自发光元件的光均等地对第2透光性部全体进行照射，发光装置的发光分布被均一化。

此外，优选为，第1透光性部的上表面形状是凸面状。由此，第1透光性部和第3透光性部的界面作为对光进行聚焦的凸透镜而发挥功能。为此，来自发光元件的光效率更高地入射到第2透光性部，发光装置的发光强度提高。

此外，优选为，仅在所述发光元件的上表面和侧面设置第1透光性部。由于来自发光元件的光的大部分从发光元件的上表面和侧面发出，因此能够抑制上表面和侧面的反射，光的取出效率提高。

此外，优选为，所述发光元件在近紫外区域或紫外区域具有主发光峰。由此，发出到外部的可见光，全部来自被第2透光性部中所含有的荧光体进行了波长变换后的光。结果，在设计光的混色比例时，来自发光元件的光的影响变小，仅仅通过荧光体的成份调整即可。

另外，由于本发明所涉及的照明装置将上述发光装置作为光源而使用，因此提供了一种光取出效率升高，且发射光强度、轴上光度和亮度高的照明装置。

附图说明

图1A是表示本发明的第1实施方式的剖面图。

图1B是表示本发明的第1实施方式的剖面图。

图2是表示本发明的第2实施方式的剖面图。

图3A是表示本发明的第3实施方式的剖面图。

图3B是表示本发明的第3实施方式的剖面图。

图4是表示本发明的第4实施方式的剖面图。

图5是表示第1透光性部为半球状的例子的剖面图。

图6是表示对透镜状的盖体进行载置的例子的剖面图。

图7是表示第3透光性部较薄的例子的剖面图。

图8是表示本发明的第5实施方式的剖面图。

图9是表示透光性构件为半球状的例子的剖面图。

图10是表示透光性构件为曲面形状的例子的剖面图。

图11是表示本发明的第6实施方式的剖面图。

图12是对图11所示的发光装置的各透光性部省略的剖切立体图。

图13是表示在基体下表面设置L字型的引线端子的例子的剖面图。

图14是表示以阵列状排列本发明所涉及的发光装置的照明装置的一例的俯视图。

图15是图14所述的照明装置的剖视图。

图16表示以圆形状排列本发明所涉及的发光装置的照明装置的其他例子的俯视图。

图17是图16所示的照明装置的剖面图。

图18是表示以往的发光装置的一例的剖面图。

图中：1—发光装置，2—基体，3—壳体，3a—反射面，3b—切槽部，4—发光元件，5—第1透光性部，6—第4透光性部，7—第2透光性部，G—第3透光性部，9—反射工具，10—发光装置驱动电路基板，14—弹性构件，17—导电性连接构件，18—导电路径，21—引线端子。

实施方式

(第1实施方式)

图1A和图1B是表示本发明第1实施方式的剖面图。首先，如图1A所示的那样，发光装置1由基体2、发光元件4、第1透光性部5、第2透光性部7、第3透光性部G等构成。

在基体2上，从上表面向下表面或侧面延伸地形成用于向发光元件4供给电流的配线导体。

发光元件4，按照与基体2的配线导体电连接的方式，载置于基体2的上表面。

第1透光性部5，由透光性材料所形成，并对发光元件4进行覆盖。

第2透光性部7，由含有对发光元件4所发光的光进行波长变换的荧光体的透光性材料所形成，并以覆盖第1透光性部5的方式设置于第1透光性部5的上方。

在第1透光性部5和第2透光性部7之间设置第3透光性部G。

第1透光性部5、第2透光性部7和第3透光性部G，形成以发光元件4为中心的曲面状。

在本实施方式中，将第1透光性部5的折射率设为n1，将第2透光性部7的折射率设为n2，将第3透光性部G的折射率设为n3时，以满足n3<n1以及n3<n2的关系的方式选定第1透光性部5、第2透光性部7和第3透光性部G的材质。

具体来说，作为第1透光性部5，可以使用硅树脂(折射率：1.41～1.52)、环氧树脂(折射率：1.55～1.61)、丙烯酸树脂(折射率：约1.48)、氟树脂(折射率：约1.31)、聚碳酸酯树脂(折射率：约1.59)、聚(酰)亚胺树脂(折射率：约1.68)等。

另外，作为第2透光性部7，可以使用硅树脂(折射率：1.41～1.52)、环氧树脂(折射率：1.55～1.61)、丙烯酸树脂(折射率：约1.48)、氟树脂(折射率：约1.31)、聚碳酸酯树脂(折射率：约1.59)等，并且作为第2透光性部7中所含有的荧光体，可以使用：La₂O₂S:Eu、LiEuW₂O₈、ZnS:Ag、SrAl₂O₄:Eu、ZnS:Cu，Al、ZnCdS:Ag、ZnS:Cu、(BaMgAl)₁₀O₁₂:Eu、SrCaS:Eu、(Sr，Ca，Ba，Mg)₁₀(PO₄)₆Cl₂:Eu等。

另外，作为第3透光性部G，可以使用硅树脂或环氧树脂、氟树脂等，或者由空气等构成的气体层等所构成。在任何情况下，以满足n3<n1和n3<n2的关系的方式选定材料。例如，在从发光元件发出的光从紫外区域到近紫外区域具有主发光峰的情况下，可以使用从紫外区域到近紫外区域透过率较高且不易发生黄变或强度劣化的硅树脂，此时作为第1和第2透光性部5、7，可以使用折射率为1.52的硅树脂，作为第3透光性部，使用折射率为1.41的硅树脂。由此，能够构成本发明的发光装置。

通过这种结构，含有荧光体的第2透光性部7，接连于折射率比第2透光性部7更低的第3透光性部G，由此利用第2透光性部7中含有的荧光体进行波长变换后从荧光体向下侧方向发出的光和由第2透光性部7的上表面向下侧方向反射的光的大部分，借助于全反射等而由第2透光性部7的下表面所反射，并使光向着上方前进。

另外，从外部向发光装置内部入射的光的大部分，借助于全反射而由第2透光性部7和第3透光性部G的界面所反射，因此能够抑制由外部光引起的构件的劣化，例如，第1透光性部5的强度、透过率、粘接强度的劣化。

另外，由于以覆盖第1透光性部5整体的方式而设置含有荧光体的第2透光性部7，因此从发光元件4发出的光不漏散地入射到第2透光性部7而进行波长变换，因此发光效率提高。

另外，作为第3透光性部G，优选为由折射率为1.0左右的气体层构成，与填充折射率为1.5左右的树脂等的情况相比，在被第2透光性部7中含有的荧光体波长变换后，从荧光体向下侧方向发出的光和由第2透光性部7的上表面向下侧方向反射的光的大部分更多地被第2透光性部7的下表面所反射，而能够使光向上方行进。

另外，通过在从外部环境到发光元件4之间作为第3透光性部G设置气体层，而能够得到绝热效果。为此，能够抑制来自外部环境的热传递到发光元件4。结果，由发光元件4的温度变动引起的波长变动被抑制，从而抑制从发光装置发出的光的色变动。

此外，在本实施方式中，优选为第3透光性部G的厚度大致固定。第3透光性部G的厚度，相当于第1透光性部5的上表面和第2透光性部7的下表面之间的距离，优选为，作为整体处于±5％的误差。

假设在第3透光性部G的上表面或下表面存在凹凸等，并假设厚度不大致固定，则在上下表面产生折射，并存在光强度分布变动的可能性。为此，通过使第3透光性部G的厚度为大致固定，由于从第1透光性部5入射到第2透光性部7的光的强度分布不变动，因此在第2透光性部7中被波长变换的光量分布也大致均一，能够抑制发光面中的色离散或色不均。

接下来，在图1B中，对基体2的形状下功夫，载置发光元件4的基体2的上表面是平坦的，且从载置发光元件4的基板1的上表面向周边形成向上方倾斜的圆锥面。通过设置这样倾斜面，而使得从发光元件4发射出的光指向上方，因此光的利用效率提高。

(第2实施方式)

图2是表示本发明的第2实施方式的剖面图。发光装置1，由基体2、壳体3、发光元件4、第1透光性部5、第2透光性部7、第3透光性部G等构成。

在基体2上从上表面到下表面或到侧面配置有用于向发光元件4供给电流的配线导体。

发光元件4，以与基体2的配线导体电连接的方式，载置于基体2的上表面。

壳体3，被固定于基体2之上，并具有以环绕发光元件4的方式向上倾斜的内面。关于壳体3的内面，从光利用效率的观点出发，优选为，具有光反射性。

第1透光性部5，由透光性材料形成，并对发光元件4进行包覆。

第2透光性部7，由含有对发光元件4所发光的光进行波长变换的荧光体的透光性材料所形成，并在第1透光性部5的上方，以覆盖第1透光性部5的方式设置。

第3透光性部G，设于第1透光性部5和第2透光性部7之间。

第1透光性部5、第2透光性部7和第3透光性部G，以能够得到与基体2的上表面大致平行的多层结构的方式，具有水平的界面。

在本实施方式中，将第1透光性部5的折射率设为n1，将第2透光性部7的折射率设为n2，将第3透光性部G的折射率设为n3时，以满足n3<n1和n3<n2的关系的方式，选择第1透光性部5、第2透光性部7和第3透光性部G的材质。具体的材质，可以使用上述的实施方式所列举的，通过对这些材质进行适当组合，能够满足n3<n1和n3<n2的关系。

通过这种构成，含有荧光体的第2透光性部7，与折射率比第2透光性部7的折射率低的第3透光性部G相接连，因此在被第2透光性部7中含有的荧光体进行波长变换后从荧光体向下侧方向发射出的光和由第2透光性部7的上表面向下侧方向反射的光的大部分，借助于全反射，向着上方而使光行进。

另外，从外部向发光装置内部入射的光的大部分，借助于全反射等而由第2透光性部7和第3透光性部的界面所放射，因此能够抑制由外部光引起的构件的劣化，例如能够抑制第1透光性部5的强度或折射率、粘接强度的劣化。

另外，由于以覆盖第1透光性部5整体的方式而设置第2透光性部7，因此从发光元件4发出的光不漏散地入射到第2透光性部7并被波长变换，因此发光效率提高。

此外，作为第3透光性部G，优选为由折射率为1.0左右的气体层构成，与填充折射率为1.5左右的树脂等的情况相比，在由第2透光性部7中含有的荧光体进行波长变换后，能够由第2透光性部7的下表面，对从荧光体向下侧方向发出的光和由第2透光性部7的上表面向下侧方向反射的光的大部分较多地进行反射，从而使光向上方行进。

另外，通过在从外部环境到发光元件4之间作为第3透光性部设置气体层，能够得到绝热效果。为此能够抑制来自外部环境的热传递到发光元件4。结果，能够抑制由发光元件4的温度变动引起的波长变动，从而能够抑制从发光装置发出的光的色变动。

另外，在本实施方式中，优选为，第3透光性部G的厚度为大致固定。优选为，第3透光性部G的厚度，相当于第1透光性部5的上表面和第2透光性部7的下表面之间的距离，整体处于±5％的误差范围。

假设，第3透光性部G的上表面或下表面存在凹凸等，而厚度并不大致固定，则有可能会因为上下表面产生折射而使光强度分布变动。为此，通过使第3透光性部G的厚度为大致固定，从第1透光性部5入射到第2透光性部7的光强度分布不变动，因此由第2透光性部7所波长变换后的光量分布大致均一，从而能够抑制发光面中的色离散或色不均。

(第3实施方式)

图3A和图3B，是表示本发明的第3实施方式的剖面图。首先，如图3A所示那样，发光装置1由基体2、壳体3、发光元件4、第1透光性部5、第2透光性部7、第3透光性部G等构成。

在基体2上，从上表面向下表面延伸地形成用于向发光元件供给电流的配线导体。

壳体3，被固定于基体2之上，并具有以围绕发光元件4的方式向上倾斜的内面。关于壳体3的内面，从光利用效率的观点出发，优选为，具有光反射性。

第3透光性部G，设于第1透光性部5和第2透光性部7之间。

在本实施方式中，将第1透光性部5的折射率设为n1，将第2透光性部7的折射率设为n2，将第3透光性部G的折射率设为n3时，以满足n3<n1和n3<n2的关系的方式，选择第1透光性部5、第2透光性部7和第3透光性部G的材质。具体的材质，可以使用上述的实施方式所列举的材料，通过对这些材质进行适当组合，能够满足n3<n1和n3<n2的关系。

此外，如图3A所示那样，第1透光性部5的下表面、第2透光性部7的上表面、第2透光性部7和第3透光性部G的界面，具有与基体2的上表面大致平行的界面，第1透光性部5的上表面形状，优选为是凹面状。由此，第1透光性部5和第3透光性部G之间的界面，作为对光进行扩散的凹透镜而发挥功能。为此，来自发光元件4的光，对第2透光性部7整体均等地进行照射，发光装置1的发光分布变得均一化。

作为该替代，优选为，如图3B所示那样，第1透光性部5的上表面形状是凸面状。由此第1透光性部5和第3透光性部G的界面，作为对光进行聚焦的凸透镜而发挥功能。为此，来自发光元件4的光，有效地入射到第2透光性部7，发光装置1的发光强度提高。

以下，针对具体的实施例进行说明。

(实施例11)

准备从载置有发光元件的基体的上表面向基体的外表面延伸地形成有配线导体的宽度15mm×纵深15mm×厚度1mm的板状的氧化铝陶瓷基板。

另外，载置有发光元件的基体，在上表面上具有与发光元件的电极连接的一对圆形焊盘，并借助于通过设置Mo—Mn粉末而得到的金属化层而成型。

另外，在该一对的圆形焊盘的表面，通过电解镀法形成厚度3μm的Ni镀层和厚度3μm的Au镀层。

并且，在上述基板的上表面，以围绕发光元件的方式，通过由丙烯酸树脂形成的粘接材，粘着由将15mm×15mm×厚度5mm的表面进行化学研磨后的Al(铝)构成的壳状的反射构件。另外，该反射构件，具有如下那样的贯通孔：即下端部的内周径φ₁为5mm，上端部的内周径φ₂为10mm，并且内周面形成为随着向上端部而展宽的直线状的倾斜面。

接下来，在上述的圆形焊盘上利用银糊料而固定如下那样的一对发光元件的电极：即发出对405nm的波长具有峰值的近紫外光，尺寸为0.35mm×0.35mm×厚度0.1mm，并由氮化物系化合物半导体构成。

其后，使用涂布机(dispenser)将由硅树脂构成的折射率n1＝1.41的第1透光性部5滴下，从而以覆盖发光元件的方式在反射构件的内侧达到厚度2.5mm。

另一方面，形成：在环氧树脂中含有La₂O₂S:E_U(红色荧光体)、ZnS:Cu，Al(绿色荧光体)、(BaMgAl)₁₀O₁₂:Eu(蓝色荧光体)的折射率n2＝1.55，厚度为0.5mm的板状的第2透光性部7。并以覆盖第1透光性部5整体的方式将该第2透光性部配置于第1透光性部5的上方，并通过与反射构件粘接而形成发光装置。此时，第1透光性部5和第2透光性部7，以空出2mm的间隙的方式而设置，该间隙作为折射率n3＝1的第3透光性部G而发挥功能。在以下的实施例中也是同样。

(实施例12)

除了将厚度为0.5mm的、形成于由硅树脂构成的折射率n＝1.41的板状的第4透光性部6，紧贴于第2透光性部7的下表面以外，与实施例11同样，形成发光装置。这里，第4透光性部6的折射率n4与第2透光性部7的折射率相比较小，但是与实施例11不同。

(比较例11)

除了在反射构件的内周面和第2透光性部7所围成的发光装置的内部填充第1透光性部5，而不设置第3透光性部G和第4透光性部6之外，与实施例12同样地形成发光装置。

对各实施例11、12和比较例11的全光束量进行测量时，实施例11的全光束量，相对于比较例11大约多3％程度，实施例12的全光束量，相对于比较例11，大约多7％程度。因此，可以确认实施例11和实施例12与比较例11相比，发光效率良好。

(第4实施方式)

图4是表示本发明第4实施方式的剖面图。发光装置1，由基体2、壳体3、发光元件4、第1透光性部5、第2透光性部7、第3透光性部G和第4透光性部6等构成。

基体2，由氧化铝陶瓷、氮化铝质烧结体、莫来石(ムライト)质烧结体、玻璃陶瓷等陶瓷、环氧树脂等树脂、或金属构成，并作为对发光元件4进行支撑的支撑构件而发挥功能。

基体2是陶瓷的情况下，用于电连接发光元件4的配线导体(未图示)在基体2的上表面或其周边形成。该配线导体导出到基体2的外表面而连接于外部电路基板4，由此发光元件4和外部电路基板实现电连接。

作为将发光元件4与配线导体连接的方法，可以使用借助于导线连接(未图示)而连接的方法或在发光元件4的下表面通过焊锡焊盘(未图示)而连接的倒装芯片方式的方法。优选为，可以通过倒装芯片(flip chip)连接方式而连接。由此，由于能够在发光元件4的正下设置配线导体，因此不必要在发光元件4的周边的基体2的上表面设置用于配设配线导体的空间。因此，能够有效地抑制从发光元件4发出的光被基体2的配线导体用空间所吸收而使得发光强度的降低，并能够使发光装置1小型化。

该配线导体，在基体2由陶瓷形成的情况下，例如由W、Mo、Cu、银(Ag)等的金属粉末的金属化层而形成。或者，通过将形成有配线导体的由绝缘体构成的输入输出端子，嵌入连接于在基体2上设置的贯通孔，而设置。另外，在基体2由树脂构成的情况下，通过埋设Fe-Ni—Co合金等引线端子而形成。

另外，也可以在配线导体露出的表面上，覆布1～20μm厚的Ni或金(Au)等耐蚀性优良的金属，而有效地防止配线导体的氧化腐蚀，同时强固地得到发光元件4和配线导体的连接。因此，在配线导体的露出表面，通过电解镀法或非电解镀法顺次覆布厚度大约1～10μm的Ni镀层和厚度大约0.1～3μm的Au镀层。

另外，壳体3，由Al或Fe—Ni—Co合金等金属、氧化铝陶瓷等陶瓷或环氧树脂等树脂形成，并通过切削加工、模具成型、压出成型等而形成。

另外，优选为，在壳体3的内周面的表面，其表面的算数平均粗糙度Ra为0.1μm以下。由此能够将发光元件4的光良好地反射到发光装置1的上侧。在Ra超过0.1μm的情况下，难于用发光元件4的壳体3的内周面将光反射到上侧，并且容易由发光装置1的内部所反射。结果，发光装置1的内部的光的传输损失容易变大，并且难于将光以所望的发射角度出射到发光装置1的外部。

另外，通过在环氧树脂、硅树脂、丙烯酸树脂或玻璃等透光性部中混入例如红、兰、绿这三原色的荧光体，而在第2透光性部的上表面通过涂布或载置而形成第2透光性部7。作为荧光体，可以使用各种各样的材料，例如，红色的可以使用La₂O₂S:Eu(掺Eu的La₂O₂S)的荧光体，绿色的可以使用ZnS:Cu，Al荧光体，蓝色的使用(BaMgAl)₁₀O₁₂:Eu的荧光体等颗粒状的物质。此外，这种荧光体不限于一种，可以以任意的比例配合多个，由此能够输出具有所望的发光波谱和颜色的光。

另外，优选为第2透光性部7的厚度为0.1～1mm。由此，能够对从发光元件4发出的光高效率地进行波长变换。若荧光体层7的厚度不足0.1mm，则从发光元件4发出的光中，不经由荧光体层7波长变换地而透过荧光体层7的比例变高，波长变换效率容易降低。另外，若超过 1mm，则由荧光体层7进行波长变换后的光容易被荧光体层7所吸收，发射光强度容易降低。

另外，第1透光性部5以覆盖发光元件4的方式而形成。第1透光性部5，可以由与发光元件4的折射率差较小、且对于从紫外线区域到可见光区域的光透过率较高的材料构成，例如，第1透光性部5，由硅树脂、环氧树脂等透明树脂，或低熔点玻璃、溶胶—凝胶(ゾル—ゲル)玻璃等构成。由此，能够抑制因发光元件4和第1透光性部5的折射率差而引起光的反射损失的发生。

优选为，第1透光性部5由硅树脂构成。硅树脂，相对于从发光元件4发出的紫外光等光难于劣化，因此能够提供一种密封可靠性高的发光装置。

另外，优选为，如图5所示那样，第1透光性部5为半球状。由此，从发光元件4发出的光的行进方向能够垂直地形成与第1透光性部5的上表面之间的角度，因此能够不被第1透光性部5的上表面全反射地，高效率地取出光，并能够作为发射光强度高的发光装置1。

另外，作为第3透光性部G，能够使用硅树脂或环氧树脂、氟树脂等，或者能够利用由空气等组成的气体层而构成。在任何情况下，均按照满足n3<n1和n3<n2的关系的方式选定材料。例如，在从发光元件发出的光在外区域具有主发光峰的情况下，可以使用在从紫外区域到近紫外区域中透过率较高，且不易产生黄变或强度劣化的硅树脂。在这种情况下，作为第1和第2透光性部5、7，使用折射率为1.52的硅树脂，作为第3透光性部，使用折射率为1.41的硅树脂。由此，能够构成本发明的发光装置。

优选为，在第2透光性部7的下表面形成第4透光性部6。由此，即使荧光体露出到第2透光性部7下表面，通过用第4透光性部6覆盖该露出的荧光体，能够利用第4透光性部6的下表面对从荧光体发出的光良好地进行全反射，而使光向上侧行进。因此，能够成为如下那样的发光装置1：即光从荧光体直接地由间隙发出从而能够防止光被基体2和发光元件4所吸收，并进一步提高光取出效率。

这种第4透光性部6，也可以，按照与第1透光性部5之间隔着间隙而覆盖第1透光性部5的方式而设置，并由相对于从紫外区域到可见光区域的光透过率高的材料构成。这样，由于第4透光性部6以与第1透光性部之间隔着间隙而覆盖第1透光性部的方式而设置，因此，使从第1透光性部5的上表面以较广范围出射的光入射到第4透光性部6的下表面时，能够向相对于基体2直角的上侧方向行进。因此，在第2透光性部7整体中使透过第2透光性部7中的光路长度接近，从而能够有效地防止由波长变换效率的差产生的色不均，通过使发光装置1轴上指向性良好地发射光，能够提高发射光强度、轴上光度和亮度。

此外，由于第4透光性部6的下表面与由折射率更低的空气层等构成的第3透光性部G相接连，因此能够利用第4透光性部6的下表面对由第2透光性部7的上表面向下侧方向反射的光的较多部分进行全反射，能够有效地抑制光被壳体3的内侧反复反射而衰减或由基体2或发光元件4所吸收，从而能够有效地抑制光取出效率降低。

另外，第3透光性部G即第1透光性部5和第2透光性部7之间的间隙或第1透光性部5和第4透光性部6之间的间隙，只要比第1透光性部5或第4透光性部6、或构成荧光体层的第2透光性部7的折射率更小即可，并不一定必须是空气层。例如，也可以是其他气体层，也可以是低折射率的透光性部的层。

第4透光性部6，可以由与第2透光性部7的折射率差较小且相对于从紫外线区域到可见光区域的光的透过率较高的材料构成，例如，第4透光性部6，由硅树脂、环氧树脂等透明树脂、低熔点玻璃、溶胶—凝胶玻璃等构成。优选为，第4透光性部6，是与构成荧光体层的第2透光性部7相同的材料。由此，能够在第2透光性部7和第4透光性部6的界面良好地使光透过而进一步减小光损失，并且能够有效地防止：因第2透光性部7和第4透光性部6之间的热膨胀系数差引起的应力而导致它们的剥离。

另外，优选为，使第1透光性部5为硅树脂。由于硅树脂相对于从发光元件4发出的紫外光等光难于劣化，因此能够提供一种密封可靠性高的发光装置。

另外，关于第1透光性部5的厚度、或第1透光性部5和第2透光性部7之间的间隔(间隙的宽度)、第1透光性部5和第4透光性部6的间隔(间隙的宽度)、第4透光性部6的厚度，可以通过考虑基于第1透光性部5和第2透光性部7的界面或第1透光性部5和第4透光性部6的界面的反射效率而适当地进行选择。

另外，在假定发光装置的厚度相同的情况下，优选为，如图7所示那样，第3透光性部G的厚度即第1透光性部5的上表面和第2透光性部7的间隔(间隙的宽度)，或第1透光性部5的上表面和第4透光性部6的间隔(间隙的宽度)，也可以比第1透光性部5的厚度小。由此，通过缩小间隙的热膨胀系数并由第1透光性部5充分地吸收由隙间的热膨胀引起的应力，而能够良好地防止因发光元件4中产生应力而引起的发光元件4的发光特性变化。

另一方面，从降低光损失的观点出发，在假定发光装置的厚度相同的情况下，也可以是，第1透光性部5和第2透光性部6的厚度的合计(没有第2透光性部6的情况下是第1透光性部5的厚度)，比隙间的宽度(第1透光性部5和第2透光性部6的间隔或第1透光性部5和第2透光性部7之间的间隔)小。由此，在从发光元件4发光出的光发出到外部前而通过的路径中，能够增大透过率高的空气层的比例，并能够抑制被封闭到发光装置内或因反复进行漫反射而产生的光的传输损失。

另外，也可以如图6所示那样在壳体3的上表面，载置并固定由玻璃、蓝宝石、石英或环氧树脂、硅树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸树脂、聚(酰)亚胺树脂等树脂(塑料)等透明部件构成的盖体8。此时，能够对载置于壳体3内侧的发光元件4、配线导体、连接导线、第1透光性部5、第4透光性部6进行保护，并能够对发光装置1内部进行气密封，能够使发光元件4长期而稳定地工作。另外，通过将盖体形成为透镜状而附加光学透镜的功能，能够通过对光进行聚焦或发散而使光以所望的发射角、强度分布取出到发光装置1的外部。

另外，本实施方式的发光装置1，通过使1个器件成为规定的配置的方式进行设置而使用，或者将多数个以例如格子状或锯齿(stagger)状、放射状配置，或者以成为如下那样的规定的配置的方式进行设置并作为光源而使用：即以同心状多数组地形成由多个发光装置构成的圆状或多边形状的发光装置组，由此能够成为本发明的照明装置。由此，能够提供一种提高了光取出效率，且发射光强度、轴上光度和亮度高的照明装置。

另外，由于利用由半导体构成的发光元件4的电子的再耦合而引起的发光，因此能够使得与以往的使用放电的照明装置相比低消耗功率且长寿命，并能够成为发热小的小型的照明装置。结果，能够抑制从发光元件4发生的光的中心波长的变动，并能够将光横跨长期间地以稳定的发射光强度和发射光角度(配光分布)照射，并且能够成为抑制了照射面的色不均或照度分布的偏离的照明装置。

另外，本发明的照明装置，不仅以成为规定的配置的方式设置多个发光装置1，也可以以成为规定的配置的方式设置1个发光装置1。

以下说明具体的实施例。

(实施例21)

首先，准备成为基体2的氧化铝陶瓷基板。基板2，为宽8mm×纵深8mm×厚度0.5mm的长方体。

另外，从载置有发光元件4的基体2的上表面延伸到基体2的外表面地形成配线导体。载置有发光元件4的基体2的上表面的配线导体，由Mo-Mn粉末构成的金属化层而成型为直径0.1mm的圆形焊盘(pad)，在其表面覆布厚度3μm的Ni镀层。另外，基体2的内部的配线导体，通过由贯通导体形成的电连接部即所谓的通孔而形成。关于该通孔，也由Mo-Mn粉末形成的金属化导体而形成。

此外，通过粘接剂连接基体2和壳体3，然后以覆盖发光元件4的方式，并以在壳体3的内部成为半径为0.4mm的半球状的方式，载置由折射率为1.61的环氧系树脂构成的第1透光性部5，并且，从该半球形状的天顶部向高度方向设置1.1mm的间隙，并在其上方以覆盖第1透光性部5的方式在壳体3的内侧粘接由折射率为1.41的硅树脂构成的、厚度为0.1mm的板状的第4透光性部6。并且，在第4透光性部6的上表面，被覆第1透光性部7而构成本发明的发光装置1，所述第2透光性部7通过在由硅树脂构成的透光性构件中含有红色为La₂O₂S:Eu、绿色为ZnS:Cu，Al、蓝色为(BaMgAl)₁₀O₁₂:Eu构成的荧光体而形成。

(比较例21)

另一方面，作为比较例21，除了在壳体3的内部，以厚度1.5mm填充第1透光性部5而构成外，构成与实施例21相同透镜的器件。

对于如此而制作的实施例21和比较例21，测定各全光束量，实施例21的全光束量，相对于比较例21变得大约多10％的程度，可知实施例21的方法较为优良。

(第5实施方式)

图8～图10，是表示本发明的第5实施方式的剖面图。发光装置1由基体2、发光元件4、第1透光性部5、第2透光性部7和第3透光性部G构成。

基体2，由氧化铝陶瓷、氮化铝质烧结体、莫来石(ムライト)质烧结体、玻璃陶瓷等陶瓷、环氧树脂等树脂、或金属构成，并作为支撑发光元件4的支撑构件而发挥功能。

在基体2是陶瓷的情况下，在基体2的上表面及其周边形成用于电连接发光元件的配线导体(图中未示出)。该配线导体被导出到基体2的外表面而与外部电路基板连接，从而实现发光元件4和外部电路基板的电连接。

第1透光性部5，由透光性材料形成，并对发光元件4的上表面进行覆盖。

第2透光性部7，由含有对发光元件4所发光的光进行波长变换的荧光体的透光性材料所形成，并以覆盖第1透光性部5的方式设置在第1透光性部5的上方。

第3透光性部G，设于第1透光性部5和第2透光性部7之间。

在本实施方式中，将第1透光性部5的折射率设为n1，将第2透光性部7的折射率设为n2，将第3透光性部G的折射率设为n3时，以满足n3<n1和n3<n2的关系的方式选定第1透光性部5、第2透光性部7和第3透光性部G的材质。具体的材质，可以使用上述的实施方式所列举的材质，并通过将这些材质适当地进行组合，而能够满足n3<n1和 n3<n2的关系。通过满足如此设定的关系，能够如上述那样，提高光利用效率。

另外，在图8～图10中，在基体2的表面和内部，形成用于使发光装置1的内外电导通连接的、使用W、Mo、Mn等金属粉末的金属化等的导电路径18，在该导电路径18的、在基体2的上表面露出的部位，电连接发光元件4的电极。另外，该导电路径18在基体2的下表面等的外部露出的部位，通过Cu、Fe-Ni合金等金属构成的引线端子而与外部电路连接。由此，发光元件4通过导电路径18而与外部电路电连接。

另外，关于导电路径18，也可以在其露出的表面覆布大约1～20μm厚的Ni或金(Au)等耐蚀性优良的金属等，而能够有效地防止导电路径18氧化腐蚀，并能够强固导电路径18和发光元件4之间的电连接以及导电路径18和导电性粘接构件17之间的连接。因此，优选为，在导电路径18的露出表面，通过电解镀法或非电解镀法顺次覆布厚度大约1～10μm的Ni镀层或厚度大约0.1～3μm的Au镀层。

壳体3，由铝(Al)或Fe-Ni-钴(Co)合金等金属、氧化铝质烧结体等陶瓷或环氧树脂等树脂构成，并通过切削加工或模具成型、压出成型等成型技术而形成为壳状。另外，壳体3的中央部，形成为随着朝向上方而向外侧扩大的贯通孔，贯通孔的内周面作为光反射面。

关于这种光反射面，通过切削加工或模具成型、压出成型等成型技术而将内周面平滑化，并通过利用蒸发法或电镀法而在内周面覆布Al等金属而形成。并且，壳体3，通过焊锡、银焊料等焊料材料或树脂粘接剂，而连接在基体2的上侧主面。

本发明的发光元件4，如图8～图10所示的那样借助于Au-Sn共晶焊锡等导电性连接构件17通过倒装芯片连接，并借助于与形成于基体2的上表面的导电路径18连接而载置于基体2。或者，在基体2的上表面通过焊锡或溶胶-凝胶玻璃、低熔点玻璃等无机粘接剂或环氧树脂等有机粘接剂而安装，发光元件4的电极通过连接导线而与电路路径18电连接。

并且，在如图8～图10所示的那样，将发光元件4倒装芯片安装于导电路径18的情况下，也可以，在发光元件4的下表面侧不存在第1透光性部5，而形成具有比第1透光性部5更小的折射率、由硅树脂构成的第3透光性部G。由此，从发光元件4发出的光，与折射率差较大的从发光元件4的下表面向第3透光性部G行进相比，折射率差较小的从发光元件4的上表面或侧面向第1透光性部5行进，向第3透光性部G行进较为容易。结果，能够有效地防止如下情况：即从发光元件4发出的光，由连接位于发光元件下方的电极和导电路径18的、例如Au-Sn合金那样的含有Au的焊锡材等导电性连接构件17所吸收而使得发光效率降低。

另外，图8中，在发光元件4的上表面设置第1透光性部5，在该第1透光性部的上方以覆盖第1透光性部整体的方式设置第2透光性部。由此，能够使从发光元件4发出的光向发光元件4的上方良好地行进，从而能够对导电性连接构件17的吸收进行抑制，并通过满足n3<n1和n3<n2的关系，能够效率更高地将来自发光元件4的光发出。

另外，在图9和图10中，发光元件4的上表面和侧面被第1透光性构件5所覆盖。由此，能够使从发光元件4发出的光良好地行进到发光元件4的上方和侧方，因此能够对导电性连接构件17的吸收进行抑制，并通过满足n3<n1和n3<n2的关系，能够效率更高地将来自发光元件4的光发出。

另外，在上述的图8～图10中，优选为，使第3透光性部G为气体层。也就是说，与在发光元件4的下侧作为第3透光性部G而配置由树脂等构成的透明材料的情况相比，不存在因发光元件4所产生的热而使得在发光元件4的下方形成的第3透光性部G产生热膨胀，由此，能够抑制由第3透光性部G的热膨胀所产生的应力而使得发光元件4从导电路径18剥离，从而使得电导通良好，并能够使发光装置正常工作。

第2透光性部7，以覆盖第1透光性部5整体的方式而形成，作为其设置方法，可以利用如下那样的方法等而进行：将通过在透明材料中含有荧光体而构成的第2透光性部7预先成型为所望的形状后，隔着间隙而载置于第1透光性部5之上，或者在第1透光性部5之上将成为第3透光性部G的硅树脂等涂布到所望的厚度并能够顺次进行热硬化，此后，将荧光体和透明材料混炼后，以液状的波长变换构件前驱体的状态，使用涂布机而形成第2透光性部7，并通过烤炉使之硬化。

另外，在将发光元件4连接于基体2前将第1透光性部5覆布于发光元件4，能够较为简易地形成，因此更为优选。例如，在蓝宝石等透明基板的圆片(ウエハ)上分子束外延(エピ)生长用于形成n型氮化镓和p型氮化镓等发光层的半导体，此后，能够形成电极而得到发光元件4的圆片。接着，以在紫外线硬化膜等支撑构件上贴附蓝宝石圆片的状态中利用旋涂法或喷涂法而涂布成为第1透光性部5的液状的透光性构件前驱体，而能够一度在大量的发光元件4上覆布第1透光性部5。其后，通过圆片锯而将蓝宝石圆片切断为单个的片，并设置于基体2，由此能够容易、低成本地且再现性良好地得到在上表面形成了第1透光性部5的发光元件4。

或者，在将上述发光元件4的圆片切断并以互相隔着间隔地而分离为单个的发光元件4的状态中，将第1透光性部5一度设于每个发光元件4，由此能够容易、低成本且再现性良好地以第1透光性部5环绕发光元件4的上表面或者上表面和侧面。

如此在将发光元件4结合于基体2之前将第1透光性部5覆布于发光元件4，由此能够防止如下情况：如在将单个的发光元件4载置于发光元件收置用封装后而形成第1透光性部5时那样，第1透光性部5的厚度没有成为所望的厚度而成为不良品，不仅发光元件4甚至发光元件收置用封装也成为白费。由此能够提高制造成品率。

另外，在本实施方式中，第1透光性部5，优选为，如图9所示那样，包含发光元件4上的区域的表面的至少一部分是曲面状。更优选为，第1透光性部5的整体形状是以发光元件4的发光部的重心为中心的半球状。由此，能够使从发光元件4发出到第1透光性部5的光的行进方向与第1透光性部5和第3透光性部G的界面所成的角度近似于90度，从而能够大幅度降低该界面对光反射的概率。

这种半球状的第1透光性部5，从发光元件4的上表面向侧面延伸地覆盖液状的透光性材料前驱体，并通过利用作用于发光元件4的角部的表面张力，能够容易地实现以发光元件4为中心的半球状，并通过对此硬化而能够成为第1透光性部5。另外，第1透光性部5的形状尽可能近似于发光元件4的立方体形状即可，这里所谓的半球状也包含图10所示那样的将半球歪斜的曲面形状。

另外，本发明的发光装置1，通过使1个器件成为规定的配置的方式进行设置，并将本发明的发光装置1作为光源而使用，或者将多数个以例如格子状或锯齿状、放射状配置，或者以成为如下那样的规定的配置的方式进行设置并将本发明的发光装置1作为光源而使用：即以同心状多数组地形成由多个发光装置构成的圆状或多边形状的发光装置组，由此能够成为本发明的照明装置。藉此，由于利用了由半导体构成的发光元件4的电子的再耦合引起的发光，因此能够使得比以往的使用放电的照明装置更低消耗电力且更长寿命，并能够得到发热小的小型的照明装置。结果，能够成为如下那样的照明装置，即能够抑制从发光元件4产生的光的中心波长的变动，并能够以横跨长期而稳定的发射光强度以及发射光角度(配光分布)照射光，并能够抑制照射面的色不均或照度分布的偏离。

(第6实施方式)

图11是表示本发明的第6实施方式的剖面图。发光装置1，由基体2、壳体3、发光元件4、第1透光性部5、第2透光性部7、第3透光性部G以及弹性构件14等构成，作为整体构成发光元件收置封装。

壳体3安装于基体2的上表面，具有围绕发光元件4的反射面3a。在壳体3的外周面和下表面之间，形成切槽部3b。

弹性构件14，是具有倒L字状的剖面的环状构件，弹性构件14的上部埋入在切槽部3b，并且弹性构件14的下部配置于基体2的侧方。

第1透光性部5，由透光性材料形成，并对发光构件4进行覆盖。

第2透光性构件7，由含有对发光元件4所发光的光进行波长变换的荧光体的透光性材料所形成，并且在第1透光性部5的上方，以覆盖第1透光性部5的方式设置。

第3透光性部G，被设于第1透光性部5和第2透光性部7之间。

在本实施方式中，将第1透光性部5的折射率设为n1，将第2透光性部7的折射率设为n2，将第3透光性部G的折射率设为n3时，以满足n3<n1和n3<n2的关系的方式，选择第1透光性部5、第2透光性部7和第3透光性部G的材质。具体的材质，可以使用上述的实施方式中所列举的物质，并通过对这些材质进行适当组合，能够满足n3<n1和n3<n2的关系。通过满足这样的关系，如上述那样，光的利用效率有所提高。

基体2，作为用于支撑并搭载发光元件4的支撑构件和用于使发光元件4的热放热的放热构件而发挥功能。在基体2的上表面，通过树脂粘接剂或锡(Sn)-铅(Pb)焊锡、Au-Sn等低熔点的焊料材等而设置发光元件4。并且，发光元件4的热，通过树脂粘接剂或低熔点焊料材而传递到基体2，并通过向外部高效地散放，能够良好地维持发光元件4的工作性。另外，从发光元件4出射的光，由反射面3a所反射而发射到外部。

另外，基体2由氧化铝质烧结体(氧化铝陶瓷)、氮化铝质烧结体、玻璃陶瓷等陶瓷构成。另外，形成有从载置发光元件2的基体2的上表面的近旁，延伸到发光元件元件收置封装的外侧而导出的配线导体。

另外，关于形成于基体2的配线导体，由例如W、Mo、Mn、Cu等金属化层形成，例如将在W等的粉末中添加混合有机溶剂、溶媒而得到的金属糊料，印刷涂布成规定的图案并烧成，由此在基体2上形成。优选为，在该配线导体的表面，为了强固地连接用于氧化防止的连接导线(未图示)而通过镀法覆布厚度0.5～9μm的Ni层和厚度0.5～5μm的Au层等金属层。

另外，壳体3，以在基体2的上表面围绕发光元件4的方式而形成，并且在壳体3的下表面和外周面之间，形成切槽部3b。并且，壳体3由Al、不锈钢(SUS)、Ag、铁(Fe)-Ni-钴(Co)合金、Fe-Ni合金等金属或树脂、陶瓷等构成，在壳体3由金属构成的情况下，利用研磨等方法对内周面进行镜面化，因此可以使内周面成为能够将从发光元件4发出的可见光良好地反射的反射面3a。

另外，在壳体3由树脂或陶瓷构成的情况下，通过镀或蒸发等在内周面形成金属层，由此能够使内周面成为可以将从发光元件4发出的可见光良好地反射的反射面3a。从能够更简单地制造来自发光元件4的可见光的反射效率高的反射面3a的观点，以及能够防止由氧化等引起的腐蚀等的观点出发，优选为，壳体3由Al或SUS构成。

另外，在这种壳体3由金属构成的情况下，通过对该材料的坯锭(ingot)施加切削加工、压延加工、拔拉加工等以往周知的金属加工，能够形成为上述规定的形状。

本发明的弹性构件14，由其纵弹性率比壳体3的纵弹性率小的材料构成。优选为，弹性构件14的纵弹性率为壳体3的纵弹性率的1/5倍以下较好。通过具有比壳体3更小的纵弹性率，即使在基体2和壳体3上反复施加发光元件4工作时产生的热或外部环境的温度变化等而使基体2和壳体3膨胀或收缩，也能够利用弹性构件14有效地缓和由变形产生的应力，从而能够大幅度地降低对壳体3所施加的影响。

另外，关于弹性构件14，通过将上部埋入壳体3的切槽部3b，并将下部配置于基体2的侧方，而安装于壳体3，并由例如环氧树脂或液晶聚合物(LCP)等高耐热性的热硬化树脂或热可塑性树脂构成，弹性构件14的纵弹性率可以保持10[MPa]～20[MPa]的值。这是因为如下缘故：即通过保持入上述那样的纵弹性率的值，弹性构件14成为缓冲材，即使发光元件4工作时的产生的热或外部环境的温度变化等重复施加于基体2，也能够抑制产生较大的热应力，因此能够抑制基体2上产生裂纹，并能够抑制基体2和壳体3剥离。

结果，能够抑制在配线导体等产生断线等电连接不良现象，从发光元件4发出并由壳体3所反射的光束(光beam)的图案一定，能够实现光的发射角度一定，且能够使单一光束或由它们的集合体所表达的光强度分布成为所望的值和图案(pattern)。

另外，若弹性构件14的纵弹性率是比70[MPa]大的值，则难于缓和发光元件4发热时基体2和壳体3中所产生的应力，从而具有变得不合适的倾向。另外，若弹性构件14的纵弹性率为比5[MPa]小的值，则存在弹性构件14对壳体3支撑效果变小、不能够将壳体3稳定地固定于基体2上的倾向。因此，弹性构件14的纵弹性率，优选为5[MPa]～70[MPa]，更优选为10[MPa]～20[MPa]的值。

另外，优选为，如图11所述那样，在将弹性构件14粘结于基体2的上表面并使用热传导率比壳体3低的弹性构件14的情况下，能够利用热传导率较低的弹性构件抑制从基体2向壳体3的热传导。例如，即使由于发光元件4的热而使得基体2变形，也能够通过将基体2和壳体3连接的弹性构件14缓和由变形产生的应力，能够将对壳体3所产生的影响大幅度地降低。因此，能够在从发光元件收置封装发出的光的强度分布或照射面中的照度分布中不产生不均的情况下，输出稳定的光，并能够横跨长期间地高可靠性且稳定地使发光装置工作。

另外，在将发光元件收置封装与外部连接基板连接时，在基体2的下表面，以从一端观察从基体2向外方凸出的方式设置外部连接端子而进行连接，或者在基体2的下表面形成的连接焊盘上直接设置导电性连接材而进行连接的情况较多。这其中是因为如下缘故：即对于例如如图13所示那样，作为外部连接端子而在基体2和弹性构件14的下表面设置L字型引线端子21的情况下，即使例如因发光元件4的发热时产生的应力而使得L字型的引线端子21与基体2碰触，L字型的引线端子21与形成于基体2的侧方的弹性构件14接触而能够防止与基体2的接触，或者即使碰触，其应力也能够由弹性构件14所缓冲，因此能够有效防止由L字型的引线端子21和基体2的接触所引起的基体的缺口、裂纹和开裂。结果，能够气密地对发光元件4进行收容，并能够长时间地正常且稳定地使发光元件4工作。

另外，在如此将L字型的引线端子21设于基体2的下表面的情况下，优选为，如图13所示那样，从基体2的中央部，以引线端子21的连接部位于上方的方式设置台阶部，并在该台阶部连接L字型的引线端子21。通过在台阶部设置L字型的引线端子21，能够抑制外部连接基板和L字型的引线端子21的短路。

另外，在基体2的下表面形成的连接焊盘上直接设置导电性接合材而安装发光元件收置封装和外部连接基板的情况下，即使将导电性接合材熔融时，从例如外部连接基板和发光元件收置封装之间挤出导电性接合材，并沿基体2向上攀升，由于在以往中是壳体3的部分在本发明中存在弹性构件14，因此壳体3和导电性接合材难于接触。因此，即使壳体3由金属等构成，由于壳体3和导电性接合材不容易接触，因此能够有效地防止电短路。

在基体2由陶瓷等构成的情况下，通过将弹性构件14的下部配置于基体2的侧方并安装于壳体3，借助于位于侧方的弹性构件14的下部，从陶瓷基体2的侧面向外部漏散的光的行进被妨碍，能够防止向外部漏出。结果，即使将本发明的发光装置作为显示装置而使用，光也不会变得模糊，而能够得到良好的视认性。

另外，优选为在弹性构件14的下部和基体2的侧方之间设置间隙，并且由于能够使从发光元件4产生的热传递到基体2，并将热从基体2和弹性构件14的间隙放出，因此较好。另外，通过提高放热性能够防止发光元件4的劣化，因此也能够进一步有效地防止由热引起的发光元件收置封装的变形，因此较为优选。

另外，更优选的是，壳体3的切槽部3b，也可以沿着壳体3的外周面而环状地周设。由此，在基体2和壳体3之间，在环状地周设切槽部3b之前存在容量大的外气层，能够防止在发光元件4工作时产生的热从基体2传递到壳体3。结果，能够抑制从壳体3向基体2传递的弯曲力矩(曲げモ—メント)，能够有效地防止基体2产生开裂和裂纹。

另外，进而，能够将壳体3的体积减小，并能够将基体2和壳体3相接连的面积减小，从而抑制：因使发光装置工作时因发光元件4所产生的热，而在基体2和壳体3的接合部所集中的应力。结果，能够进一步抑制基体2，或基体2与壳体3的接合部的开裂和剥离。

另外，若沿着壳体3的外周面环状地周设弹性构件14，则在基体2的下表面以一端面俯视地从基体2凸出的方式设置外部连接端子，而对发光元件收置封装进行外部连接基板接合的情况下，即使因例如发光元件4的发热时产生的应力等而使得外部连接端子从哪一个位置错位，弹性构件14碰触基体2而产生的应力，借助于形成为环状的弹性构件14而被缓冲，从而更为优选。结果，能够更有效地防止在基体2或基体2的外周部产生的缺口和裂纹，开裂等的发生，并通过对发光元件4进行气密性地收置，能够使发光元件长时间正常而稳定地工作。

另外，关于壳体3，优选为，仅仅切槽部3b的上表面与弹性构件14接合。由此，壳体3容易适度地变形，并能够适度地对基于弹性构件12的拘束进行开放。结果，即使弹性构件14或基体2歪斜，也能够有效地抑制因该歪斜而使壳体3也歪斜。另外，也可以，在位于壳体3的下表面的比弹性构件14更靠近内侧的部位和基体2的上表面之间，形成间隙。由此能够使热难于从基体2向反射面3a传递，因此较为优选。

另外，优选为，反射面3a相对于基体2的上表面以35～70的角度倾斜。由此，能够利用倾斜的反射面3a将载置于基体2的上表面的发光元件4的光良好地反射，并能够以发射角度45度以内的范围将光良好地发射到外部，并能够极度地提高使用本发明的发光元件收置封装的发光装置的发光效率、亮度和光度。另外，所谓光的发射角度，是通过发光元件4的中心并垂直于基体2的平面上的光的扩展角度，若壳体3的横剖面中的开口形状是圆形状，则发射角度横跨反射面3a的全周而固定。另外，在壳体3的横剖面中的开口形状存在椭圆形状等的偏离的情况下，发射角度是其最大值。

另外，若反射面3a与基体2的上表面所成的角度不足35度，则反射角度超过45度而展宽，分散的光的量变多，光的亮度和光度容易变低。另一方面，若角度超过70度，发光元件4的光不被良好地发射到发光元件收置封装的外部，而容易在发光元件收置封装内进行漫反射。

另外，在反射面3a的形状为倒圆锥状的情况下，优选为横跨全周地使反射面3a和基体2的上表面所成的角度为35～70度。另外，在反射面3a的形状为四棱锥状的情况下，优选为，至少一对的相面对的内面相对于基体2的上表面以35～70度倾斜。借助于内面的全面相对于基体2的上表面以35～70度倾斜，能够大幅度地提高发光效率。

另外，优选为，反射面3a的算术平均粗糙度Ra为0.004～4μm。即在反射面3a的算术平均粗糙度Ra超过4μm的情况下，难于通过使收置于发光元件收置封装中的发光元件4的光正反射而出射到发光元件收置封装的上方，光强度衰减，并容易产生偏离。另外，在反射面3a的算出平均粗糙度不足0.004μm的情况下，难于稳定且高效地形成这种面，制品成本容易变高。另外，为了将反射面3a的Ra置于上述范围，能够利用以往周知的电解研磨加工、化学研磨加工或切削加工而形成。另外，也可以采用：借助于利用模具的面精度的转印加工而形成的方法。

此外，壳体3和弹性构件14的接合、或壳体3和基体2的接合，可以通过硅系或环氧系等树脂粘接剂、Ag-Cu焊料等金属焊料材或Pb-Au-Sn-Au-Sn-硅(Si)、Sn-Ag—Cu等焊锡等而进行。另外，这种粘结剂或焊锡等的粘结材，只要通过考虑基体2和弹性构件14以及壳体3的材质和热膨胀系数等而适宜地选定即可，不作特别的限定。另外，在需要基体2和弹性构件14以及弹性构件14和壳体3的接合的高可靠性的情况下，优选为，通过金属焊料材和焊锡接合较好。

另外，在重视发光装置的特性的情况下，为了防止由结合材引起的壳体3和弹性构件14错位，由此也可以通过铆接(かしめ)方法接合。在铆接方法中，能够根本地进行壳体3的位置确定，并能够抑制发光元件收置封装的制造工艺中的壳体3的位置错位或倾斜，并能够使弹性构件14和壳体3的中心轴高精度地一致而接合。结果，在发光元件收置封装制造工艺中能够高精度地使发光元件4的光轴和反射光的壳体3的中心轴高精度地一致。因此，能够制造得到了所望的光强度分布、照度分布、发光色的发光装置。

另外，关于弹性构件14和壳体3的热膨胀系数的关系式，在将弹性构件14的热膨胀系数设为α1，将壳体3的热膨胀系数设为α2时，可以是α1<α2。由此，能够通过利用弹性构件14缓和壳体3与基体2的热膨胀系数差，而有效地抑制在基体2、和壳体3和弹性构件14之间产生由热膨胀差引起的应力。因此，能够缓和发光元件收置封装的制造工艺以及由使发光装置工作时的热膨胀、热吸收所产生的应力，并能够抑制壳体3的倾斜和变形。

这样，本发明的发光元件收置封装，在基体2的上表面载置发光元件4，并通过Au或Al等连接导线和配线导体使发光元件4与发光元件收置封装的外部的外部电路电导通。并且，通过在壳体3的内侧填充透明树脂等透光性材料并使之硬化，而以覆盖发光元件4的侧面和上表面，或发光元件4全体的方式形成第1透光性部5。并且，与第1透光性部5空出间隙地形成第2透光性部7，并根据必要在壳体3的上表面利用焊锡或树脂粘接剂接合透光性的盖体(未图示)，从而形成本发明的发光装置。或者，在形成第1透光性部5后，形成由硅树脂等构成的第3透光性部G，并在其上表面，以覆盖第1透光性部5整体的方式形成第2透光性部7，并根据必要，在壳体3的上表面上利用焊锡或树脂粘接剂等接合透光性的盖体，从而成为能够利用荧光体对发光元件4的光进行波长变换，而取出具有所望的波长谱的光的发光装置。

另外，本发明的发光装置，通过使1个器件成为规定的配置的方式进行设置，或者将多数个以例如格子状或锯齿状、放射状配置，或者以成为如下那样的规定的配置的方式进行设置：即以同心状多数组地形成由多个发光装置构成的圆状或多边形状的发光装置组，由此能够成为照明装置。藉此，与以往的照明装置相比，能够抑制强度不均。

另外，将本发明的发光装置作为光源而以规定的配置进行设置，并在这些发光装置的周围以任意的形状设置光学设计的反射工具或光学透镜、光扩散板等，由此能够成为发射任意的配光分布的光的照明装置。

另外，本发明不限于上述的实施方式，在不脱离本发明要旨的范围内作种种变更也无任何障碍。例如，通过用焊锡或树脂粘接剂等接合用于将从发光装置出射的光进行任意地聚焦并扩散的光学透镜或平板状的透光性盖体，能够以所望的发射角度将光取出，并能够提高长期可靠性。另外，为了抑制基于连接导线的光损失，也可以是如下那样的的发光装置：即在基体1上形成金属化配线，并在该金属化配线上通过焊锡实施电连接发光元件3的倒装芯片安装。

上述各实施方式所涉及的发光装置1，作为光源以规定的配置进行设置，但是通过在这些发光装置1的周围以任意的形状设置光学设计的反射工具或光学透镜、光扩散板等，能够成为可以发射任意的配光分布的光的照明装置。

例如，如图14所示的平面图和图15所示的剖面图那样，对于在发光装置驱动电路基板10上多数列地配置多个发光装置1，并在发光装置1的周围以任意的形状设置光学设计的反射工具9而构成照明装置的情况，优选为，在邻接的一列上配置的多个发光装置1中，成为与相邻的发光装置1的间隔不是最短那样的配置，即所谓的锯齿状。

即，在以格子状配置发光装置1时，通过成为光源的发光装置1以直线状排列，眩光性(グレア)变强，这种照明装置进入到人的视觉容易引起不适，与此相对，通过成为锯齿状，炫目性被抑制，即使对人眼也能够降低不适感。

此外，通过将相邻的发光装置1间的距离加长，能够有效抑制相邻接的发光装置1间的热的干涉，并能够抑制安装有发光装置1的发光装置驱动电路基板10内的热的闷闭(こもる)，能够将热高效地放散到发光装置1的外部。结果，能够制作如下那样的照明装置：即在不对人眼产生不快感的情况下，光学特性长时间稳定而长寿命的照明装置。

另外，对于照明装置如图16所示的俯视图和图17所示的剖面图那样，在发光装置驱动电路基板10上以同心状多数组地形成由多个发光装置1构成的圆状或多边形状的发光装置1的组的照明装置的情况，优选为，使一个圆状或多边形状的发光装置组中的发光装置1的配置数，在照明装置的外周侧比中央侧多。由此，能够能够在对发光装置1彼此的间隔适度地进行保持的同时更多地配置发光装置1，并能够进一步提高照明装置的照度。

另外，通过降低照明装置的中央部的发光装置1的密度能够抑制发光装置驱动电路基板10的中央部中的热的闷闭(こもる)。因此，发光装置驱动电路基板10内的温度分布变得同样，能够将热效率更高地传递到用于设置照明装置的外部电路基板或热沉(heat sink)上。结果，发光装置1能够横跨长期间地稳定地进行工作，并能够制作长寿命的照明装置。

作为这种照明装置，可以例如在室内或室外使用的一般照明用器具、枝形吊灯(シヤンデリア)照明用器具、住宅用照明器具、办公室用照明器具、店铺、展示用照明器具、街道用照明器具、导向灯器具和信号装置、舞台以及摄影棚(studio)用的照明器具、广告灯、照明用灯杆(pole)、水中照明用灯、闪光(ストロボ)灯、现场(スポツト)灯、电线杆等中埋入的防止犯罪用照明、非常用照明器具、怀中电灯、电光公告板、或调光器、自动闪光器、显示器等的背光灯、动画装置、装饰品、照光式开关、光传感器、医疗用灯、车载灯等。

另外，本发明不限于上述的实施方式的例子和实施例，若处于不脱离本发明主旨的范围，则作种种的变更也没有任何障碍。

按照本发明，能够提供一种具有高的光取出效率、发射光强度、轴上光度和亮度的发光装置以及照明装置。

Claims

1.一种发光装置，其特征在于，具有：

基体；

发光元件，其安装在上述基体上；

反射面，其围绕上述发光元件，且设置在上述基体上；

第1透光性部，其包覆上述发光元件，且设置在上述反射面的内侧；

第2透光性部，其设置在上述第1透光性部的上方，将上述发光元件所放射出的光的波长进行变换；和

气体层，其设置在上述第1透光性部和上述第2透光性部之间，

上述第2透光性部的下表面具有沿着上述第1透光性部的上表面的面形状，

在上述第1透光性部的整个上述上表面上，上述第1透光性部的上述上表面和上述第2透光性部的上述下表面之间的距离全部是相同的。

2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，

上述第1透光性部的上述上表面是凸曲面，上述第2透光性部的上述下表面是凹曲面。

3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，

上述第1透光性部的上述上表面是平坦的面，上述第2透光性部的上述下表面是平坦的面。

4.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，

上述反射面在上述气体层的下侧且在比上述发光元件的安装位置更靠上侧具有倾斜区域。

5.根据权利要求4所述的发光装置，其特征在于，

上述第1透光性部在上述反射面的内侧全体范围具有平坦的上表面。

6.一种照明装置，用权利要求1～5中任一项所述的发光装置作光源。