JP5085851B2

JP5085851B2 - 発光装置および照明装置

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Publication number: JP5085851B2
Application number: JP2005081462A
Authority: JP
Inventors: 真吾松浦
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2005-03-22
Filing date: 2005-03-22
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2025-03-22
Also published as: JP2006269487A

Description

本発明は、発光素子を収納して成る発光装置およびそれを用いた照明装置に関する。

発光ダイオード（ＬＥＤ）や半導体レーザ（ＬＤ）等の発光素子を用いた発光装置は、今後さらなる低消費電力化や長寿命化がすすむものと予測されていることから注目されており、近年、各種インジケーター、光センサー、ディスプレイ、ホトカプラ、バックライト、光プリンタヘッド等の種々の分野で使用され始めている。従来の、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子から発光される近紫外光や青色光等の光を赤色，緑色，青色，黄色等の可視領域波長の光に変換する蛍光体により任意の色を発光する発光装置を図１３に示す。図１３において、１２は基体、１３は枠体、１３ａは枠体１３の内周面、１４は発光素子を示す。

従来の発光装置１１は、上面に発光素子１４を載置するための載置部１２ａを有し、載置部１２ａおよびその周辺から発光装置１１の内外を電気的に導通接続する配線導体１２ｂが形成された絶縁体からなる基体１２と、基体１２の上側主面の外周部に接着固定され、上側開口が下側開口より大きい貫通孔が形成されているとともに、内周面１３ａが発光素子１４から発光される光を反射する光反射面とされている枠体１３と、載置部１２ａに載置固定された発光素子１４とから主に構成されている。

この発光装置は、外部電気回路から供給される駆動電流によって発光素子１３を発光させることで可視光を放出することができる。近年、この発光装置を照明用として利用するようになってきており、高輝度、放熱性、視認性の点でより高特性のものが要求されている。
特開２００３-２９８１１６号公報

ところで、発光素子１４の発光強度の分布は、発光素子１４上方の同一平面で比較した場合、発光素子１４の直上をピークとして、その周囲で発光強度が一般的に弱くなる。

このため、上記従来の発光装置の構成において発光装置の発光面となる透光性部材１５の上面は、発光素子１４の直上に位置する部位で発光強度をピークとして、発光素子１４直上の位置から遠ざかるに従い発光強度が弱くなり、発光強度が均一にならないという問題点を有していた。

従って、本発明は上記従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、高い放射光強度および高輝度を有し、極端に発光強度が強い点のない発光装置を提供することである。

本発明の発光装置は、上面に発光素子が載置される載置部を有した基体と、該基体の上面に前記載置部を取り囲むように取着された、内周面を光反射面とされた枠体と、前記載置部に載置された前記発光素子と、前記発光素子の上方を覆うように配置されるとともに、上面であって前記発光素子の直上に位置する部位に傾斜面を有する穴部が部分的に設けられた第１の透光性部材と、前記穴部に充填された第２の透光性部材とを含んでなる発光装置において、前記第１の透光性部材の上面が凹曲面形状に窪んで傾斜しており、前記穴部の傾斜角が前記第１の透光性部材の上面の傾斜角よりも大きく、前記第１の透光性部材は前記発光素子よりも屈折率が小さく、かつ、前記第２の透光性部材は前記第１の透光性
部材よりも屈折率が小さいことを特徴とする。

本発明の発光装置は、透光性部材の上面の、発光素子の直上に位置する部位に傾斜面を有する穴部が部分的に設けられることにより、発光素子から発光された光の強度を均一な分布で放射することができる。発光装置外方から発光面を見た場合、発光強度を均一なものとすることができるとともに、視野の中で極端に発光強度が強い点などが形成され難い発光装置とすることができる。
さらに、第１の透光性部材の屈折率が発光素子の屈折率よりも小さいことから、発光素子から出た光を屈折率差が小さい経路を通って発光装置の外部へ放出しやすくしつつ、第２の透光性部材の屈折率が第１の透光性部材の屈折率よりも小さいことから、穴部の内面での光の屈折を大きくして、光を上側のより広範囲に広げることができる。そのため、発光素子から出た光を屈折率差が小さい経路を介して効率よく外部に放出しつつも発光強度にむらが生じることを有効に抑制することができる。

本発明の発光装置について以下に詳細に説明する。図１は本発明の発光装置について実施の形態の一例を示す断面図で、図２は図１の発光装置の分解図である。図１と図２において、２は基体、２ｂは配線導体、３は枠体、４は発光素子、５は透光性部材、６は穴部であり、これらで発光素子４を収容した発光装置１が主に構成されている。

本発明の発光装置１は、上面に発光素子４が載置される載置部２ａを有した基体２と、基体２の上面に載置部２ａを取り囲むように取着された、内周面３ａが光反射面とされた枠体３と、載置部２ａに載置された発光素子４と、発光素子４の上方を覆うように配置された透光性部材５とを具備しており、透光性部材５の上面の、発光素子４の直上に位置する部位に傾斜面を有する穴部６が設けられている。

本発明の基体２は、例えば酸化アルミニウム質焼結体（アルミナセラミックス）、窒化アルミニウム質焼結体、ガラスセラミックス等のセラミックス等から成り、発光素子４を支持し載置するための支持部材および発光素子４の熱を放熱させるための放熱部材として機能する。

また、基体２には発光素子４の載置部２ａが設けられおり、この載置部２ａには、発光素子４が樹脂接着剤や錫（Ｓｎ）−鉛（Ｐｂ）半田、金（Ａｕ）−Ｓｎ等の低融点ロウ材等を介して取着される。

また、基体２の載置部２ａの近傍からは、発光装置１の外側にかけて導出する配線導体２ｂが形成されている。

配線導体２ｂは、例えば、タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ），銅（Ｃｕ）等のメタライズ層で形成されており、Ｗ等の粉末に有機溶剤、溶媒を添加混合して得た金属ペーストを、所定パターンに印刷塗布等することによって基体２に形成する。

また、配線導体２ｂの表面には、酸化防止の目的、あるいは発光素子４と電気的に接続する際に半田等を強固に接続する目的のために、厚さ０.５〜９μｍのＮｉ層や厚さ０.５〜５μｍのＡｕ層等の金属層をメッキ法により被着させておくと良い。

枠体３は、アルミニウム（Ａｌ），ステンレス（ＳＵＳ）,銀（Ａｇ），鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金，Ｆｅ−Ｎｉ合金等の金属や樹脂、セラミックス等から成る。なお、枠体３が金属からなる場合、内周面３ａを研磨等の方法で鏡面化することにより、内周面３ａを発光素子４から発せられる光を良好に反射できる反射面とすることができ、その製造方法は、上記のような材料のインゴットに切削加工、圧延加工や打ち抜き加工等の従来周知の金属加工を施すことによって、所定形状に形成されることによる。なお、発光素子４から発せられる光を高効率で反射する内周面３ａを、より簡単に製造することができ、さらに酸化等により腐食することを防止できるため、枠体３はＡｌやＳＵＳから成ることが好ましい。

また、枠体３が樹脂やセラミックスからなる場合、内周面３ａにメッキや蒸着等で金属層を形成することにより、内周面３ａを発光素子４から発せられる光を良好に反射できる反射面とすることができる。

そして、枠体３は、基体２にシリコーン系やエポキシ系等の樹脂接着剤や、Ａｇ−Ｃｕロウ等の金属ロウ材やＰｂ−Ａｕ−Ｓｎ，Ａｕ−Ｓｎ−ケイ素（Ｓｉ）,Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ等の半田等で接合される。なお、このような接着剤や半田等の接合材は、基体２や枠体３の材質や熱膨張係数等を考慮して適宜選定すればよく、特に限定されるものではない。また、基体２と枠体３との接合の高信頼性が必要とされる場合、好ましくは金属ロウ材や半田により接合するのがよい。

発光素子４は、放射するエネルギーのピーク波長が紫外線域から赤外線域までのいずれのものでもよいが、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３００乃至５００ｎｍの近紫外系から青色系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，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ト系化合物半導体が用いられる。

透光性部材５は、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、枠体３の内側に発光素子４を被覆するように充填される。透光性部材５を充填することにより、発光素子４の内側と外側との屈折率差が小さくなり、発光素子４から透光性部材５に効率よく光を取り出すことができるとともに、発光素子４の保護部材として機能させることができる。

また、透光性部材５の上面の、発光素子４の直上に位置する部位に傾斜面を有する穴部６が設けられている。ここで発光強度が特に強い発光素子上面の法線方向に放射された光が発光装置外部に放出されるまでの経路について着目すると、従来の発光装置では図１３に示すように、上面が平らな透光性部材１５から直接発光装置１１の外部に放出されるため、発光装置の外方から発光面を見ると、発光素子１４の直上に位置する部位で発光強度をピークとして、発光素子１４直上の位置から遠ざかるに従い発光強度が弱くなって、発光強度が均一にならない。しかしながら、本発明の発光装置１の構成では、透光性部材５の上面の発光素子４の直上に位置する部位に傾斜面を有する穴部６を設けるため、発光素子４から発光素子４上面の法線方向に出た光は、発光装置１の外部に放出される際に、一部の光はそのまま穴部６を透過して発光装置１の外部へ進むが、残りの光は穴部６の傾斜面で反射して発光装置１の内部に再び戻ることができる。そして、発光装置１の外部に放出されずに発光装置１の内部に反射され戻った光は、その後、枠体３の内周面３ａに形成された光反射面でさらに反射されることによって、穴部６の周囲に位置する透光性部材５の上面から、発光装置１の外方へ放出される。これにより、透光性部材５の上面の中央部から放出される光の強度を低減することができるとともに、穴部６および光反射面で反射され、穴部６の周囲から放出された光と、発光素子４から発せられて、直接穴部６の周囲から放出される光とがあわさることによって、透光性部材５の上面の外周部から放出される光の強度を増加させることができる。その結果、発光装置１の外方から発光面を見た場合、発光強度を均一なものとすることができるとともに、視野の中で極端に発光強度が強い点などが形成され難い発光装置１とできる。

また、穴部６の傾斜面の接線と発光素子４の上面の法線とのなす角をθとすると、正弦値は０．５≦ｓｉｎθ≦０．８とするのが好ましい。正弦値が０．８より大きいと、穴部６の傾斜面が、発光素子４の上面に対して平行に近づき、発光素子４の上面から法線方向に出た光を十分に発光装置内部に反射できず、ほとんどの光が発光装置外部へ直接穴部６から放出されるため、光の強度ムラを抑制し難い。また、穴部６の傾斜面の接線と発光素子４の上面の法線とのなす角θが９０度より小さく正弦値が０．５未満の場合は、発光素子４から出た光のほとんどが傾斜面で全反射するため発光面で発光強度ムラが生じやすくなる。

また、図８のような穴部６の形状の場合、穴部６の傾斜面の接線と発光素子４の上面の法線とのなす角θが９０度より大きくなる場合が考えられるが、この場合も正弦値を０．５以上とするのがよい。正弦値が０．５未満の場合は、穴部６で反射して発光装置内に戻った光が内周面３ａから発光装置外部へ出る際にさらに全反射が生じやすくなり、発光装置内に多くの光が閉じ込められて発光強度が小さくなりやすいためである。

また、穴部６の最大内径は、透光性部材５の最大外径の１０％以上７０％以下とするのが好ましい。７０％より大きいと、穴部６の開口径が大きくなりすぎて、発光素子４の直上の周囲に位置する穴部６から発光装置外部へ放出される強度の強い光が減少し、発光面での強度ムラが生じやすくなる。また、１０％より小さいと、発光素子４の上面の法線方向に出射された強度の強い光が十分に穴部６に入射せずに直接、穴部６の周囲に位置する発光素子４の上面に対して平行に近い透光性部材５の上面に入射し、発光装置外部へ放出される。よって発光素子４の上面の法線方向に出射された光の強度を弱めることができず、発光面での強度ムラを有効に抑制し難い。

また、穴部６の深さは、穴部６と発光素子４との距離の１０％以上９０％以下とするのがよい。

またさらに、枠体３の内側に発光素子４を覆うようにして充填した透光性部材５は、発光素子４から出た光が、屈折率差が小さい経路を通って発光装置外部へ放出されるように、発光素子４，透光性部材５の順に屈折率を順次小さくするのが好ましい。

また、穴部６の内周面は凹状であっても図３に示すように凸状であってもよく、図６に示すようにその内部はシリコーン樹脂やフッ素系樹脂などの透光性部材５より屈折率の小さい部材８で充填されていてもよい。部材８で穴部６を充填することにより、発光素子４の作動時に生じた熱で透光性部材５が歪もうとしても部材８が歪みを有効に抑制し、さらに、透光性部材５よりも屈折率の小さい部材８を用いることで、透光性部材５から穴部６へ光が出射する際、穴部６の内面での光の屈折を大きくして、光を上側の広範囲に広げ、発光素子４直上に位置する透光性部材５の上面の発光強度が周囲に比べて強くなることを抑制し、発光強度にむらが生じるのを有効に防止できる。

また、発光素子４から出た光と蛍光体層で波長変換された光とを混色する場合には、所望の比率で光を混色するために、蛍光体層の大きさを調整する場合がある。特に穴部６の径よりも大きさが小さい蛍光体層を発光装置の上方に設ける場合には、上記のように穴部６を部材８で充填して配置することで、均一な発光強度を有するとともに、所望の比率で光を混色できる発光装置とすることができる。このような部材８は、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るのがよい。

また、穴部６の製造方法は、例えば、穴部６の形状に成形された型に、熱硬化性の液状の透明部材を充填し、その後加熱硬化して得る。また穴部６を製造する別の方法としては、透光性部材を枠体の内側に充填し、半硬化状態のうちに穴部６を形成する位置に穴部６の成形型を押し当て、透光性部材５を硬化後、型を引き剥がすことにより、所望の形状の穴部６を形成する等の方法がある。

また、穴部６の上方に蛍光体層７ｂを設けても良い。穴部６の上方に蛍光体層７ｂを設けることで、発光素子４から出た光が穴部６の傾斜面から出射する際、穴部６の上方は屈折率のより低い空気層であるため、穴部６の上面での光の屈折を大きくして、光を上側の広範囲に広げることができ、蛍光体層７ｂに光をまんべんなく均一に照射させることができる。さらに、蛍光体層７ｂの下面は、より屈折率の低い空気層と接しているので、透光性部材５の上面から広範囲に出射した光を蛍光体層７ｂの下面に入射する際屈折によって発光素子４の上面の法線方向に進行させることができる。よって、蛍光体層７ｂを透過する行路長を蛍光体層７ｂ全体において近似させて波長変換効率の差によって色むらが生じるのを有効に防止できる発光装置１とすることができる。

ここで蛍光体層７ｂは、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の透明部材に、発光素子４の光で励起され電子の再結合により青色，赤色，緑色等に発光する、例えば、アルカリ土類アルミン酸塩蛍光体や、希土類元素から選択された少なくとも一種の元素で付活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体等の蛍光体や顔料等の蛍光体が含有されている。そして、蛍光体や顔料を任意の割合で配合することにより、所望の発光スペクトルと色を有する光を出力する。

またさらに、枠体３の光反射面とされた内周面３ａに蛍光体層７ａを設けても良い。内周面３ａに蛍光体層７ａを設けることで、穴部６で反射されて発光装置１内部へ戻った光および発光素子４から直接内周面３ａに進んで発光装置１の外部へと放出される光のいずれも内周面３ａに形成された蛍光体層７ａで効率よく波長変換できるため、色ムラの少ない発光面を有する発光装置１とすることができる。

また、特に、図４と図４の分解図である図５に示すように穴部６の上方と内周面３ａとの両方に蛍光体層７ａ，７ｂが設けられるのが好ましい。なぜなら、穴部６を透過した光を穴部６の上方に設けた蛍光体層７ｂで波長変換し、また、穴部６で反射されて発光装置１の内部へ戻った光および発光素子４から直接内周面３ａに進んで発光装置１の外部へと放出される光のいずれも内周面３ａに形成された蛍光体層７ａで効率よく波長変換できるため、均一な強度の発光面を有する発光装置１とすることができるためである。これは、一般的に入射光に対して蛍光体層で波長変換できる光の割合には限界があるためであり、仮に強度が強すぎる光が蛍光体層７ｂに入射すると、入射光に対して波長変換できる光の量が飽和し波長変換効率が悪くなる。しかしながら、本発明のように透光性部材５の上面の発光素子４の直上に位置する部位に傾斜面を有する穴部６が設けられることで、法線方向に出た強度の強い光の一部を穴部６の傾斜面で発光装置１の内部へ反射させて蛍光体層７ｂに入射する光の量を調節できるため、蛍光体層７ｂでは光を効率よく波長変換することができる。そして、前述のように穴部６で反射された光および発光素子４から直接内周面３ａに進んだ光も蛍光体層７ａで波長変換できるため、発光素子４から出た光を所望の色に効率よく波長変換できる、極端に発光強度の強い点を有しない発光装置１とすることができる。

また、図７（ａ）に示すように、透光性部材５の上面全体を窪ませて、発光素子４の直上に位置する部位に傾斜面を有する穴部６を設けてもよい。なぜなら、発光素子４の上面の法線方向に出た強度の強い光は、透光性部材５の上方は屈折率のより低い空気層であるため、穴部６の内周面で光の屈折を大きくして、光を上側の広範囲に広げることができ、さらに穴部６の周囲に進んだ光も透光性部材５の上面全体に設けられた窪みによって、広範囲に広げることができる。よって、発光装置の発光強度が一点で極端に強くなることをさらに有効に抑制できるとともにさらに広範囲に光を放出できる発光装置とすることができる。

また、図７（ｂ）に示すように透光性部材５の上方に蛍光体層７ｃを設ける場合、発光素子４から出た光は、穴部６の傾斜面および透光性部材５の上面に設けられた窪みから出射する際に広範囲に広げられているため、蛍光体層７ｃにまんべんなく照射される。さらに、蛍光体層７ｃの下面は、より屈折率の低い空気層と接しているので、穴部６の傾斜面および透光性部材５の上面に設けられた窪みから広範囲に出射した光は、蛍光体層７ｃの下面に入射する際屈折によって発光素子４の上面の法線方向に進行させることができる。よって、蛍光体層７ｃ全体にまんべんなく光を入射させるとともに透過する光の行路長を蛍光体層７ｃ全体において近似させて波長変換効率の差によって色むらが生じるのを有効に防止できる発光装置１とすることができる。

また、発光素子４から出た光を反射して外部に放射できる枠体３の内周面３ａは、基体２の上面に対して３５〜７０度の角度で傾斜しているのが好ましい。なぜなら、３５度未満であると、発光素子４から蛍光体層６への入射角度が４５度を超え、透光性部材５と蛍光体層６との界面で全反射される光の量が多くなるからである。一方、内周面３ａは、基体２の上面となす角度が７０度を超えると、透光性部材５と蛍光体層６との界面で全反射される光の量が多くなる。これらの結果、上記のような範囲に枠体３の内周面３ａを傾斜させると、透光性部材５から蛍光体層６への透過率が増加するとともに、蛍光体層６に発光素子４の光が良好に入射されやすくなるため好ましい。

また、枠体３の内周面３ａの形状が四角錐状である場合は、少なくとも一対の対向する内面が基体２の上面に対して３５〜７０度で傾斜しているのがよい。好ましくは、枠体３の内周面３ａの全面が基体２の上面に対して３５〜７０度で傾斜しているのがよい。これにより、発光装置１は、発光効率をきわめて高いものとすることができる。

次に、本発光装置の製造方法例を示す。まず、基体２と枠体３との接着面に接着剤を塗布し、基体２の上面に枠体３を載置した後、接着剤を完全に硬化させることで基体２および枠体３とを強固に接着し、発光素子収納パッケージを作製する。

その後、基体２の上面の発光素子の載置部２ａに発光素子４を載置し、発光素子４と配線導体２ｂとをロウ材や半田、または金属等を用いた導電性部材を介して電気的に接続し、熱硬化性の透光性部材５を発光素子４を被覆するように枠体３に流し込んだ後、液状で未硬化の透光性部材５の上に、穴部６の形状に成形された型を載置し、その後透光性部材５を加熱し、完全に硬化させた後、型を引き剥がすことによって所望の形状の穴部６を有する、本発明の発光装置となる。

また、本発明の発光装置は、１個のもの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、または複数個を、例えば、格子状や千鳥状，放射状，複数の発光装置から成る、円状や多角形状の発光装置群を同心状に複数群形成したもの等の所定の配置となるように設置したことにより、照明装置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治具や光学レンズ、光拡散板等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。

そして、複数の発光装置１を所定の配置に設置したことにより、発光面を外方から見た場合に、発光強度を均一なものとでき、視野の中で極端に発光強度の高い点を有し難い照明装置とすることができる。その結果、本発明の照明装置は、安定した放射光強度かつ放射光角度で光を照射することができるとともに、照射面における色むらや照度分布の偏りが抑制された光源と成り得る。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。

例えば、図９，図１０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体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反射治具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、不快感や目の障害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や目に及ぼす障害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間の熱的な干渉が有効に抑制され、発光装置１０１が実装された発光装置駆動回路基体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、人の目に対しても障害の小さく、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１１，図１２に示す平面図，断面図のような発光装置駆動回路基体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の密度を低くして発光装置駆動回路基体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、発光装置駆動回路基体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体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、医療用ライト、車載ライト等が挙げられる。

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を行うことは何等支障ない。例えば、枠体３の上面に発光素子４より出射される光を任意に集光し、また拡散させる光学レンズや平板状の透光性の蓋体を半田や樹脂接着剤等で接合することにより、所望する放射角度で光を取り出すことができるとともに発光装置１の内部への耐浸水性が改善され長期信頼性が向上する。また、枠体３の内周面３ａは、その断面形状が平坦（直線状）であってもよく、また、円弧状（曲線状）であってもよい。円弧状とする場合、発光素子４の光を万遍なく反射させて指向性の高い光を外部に均一に放射することができる。

本発明の発光装置の実施の形態の一例を示す断面図である。図１の発光装置の分解図である。本発明の発光装置の実施の形態の他の例を示す断面図である。本発明の発光装置の実施の形態の他の例を示す断面図である。図４の発光装置の分解図である。本発明の発光装置の実施の形態の他の例を示す断面図である。（ａ）（ｂ）はそれぞれ本発明の発光装置の実施の形態の他の各種例を示す断面図である。本発明の発光装置の実施の形態の他の例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９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１１の照明装置の断面図である。（ａ）は従来の発光装置の断面図であり、（ｂ）は従来の発光装置を縦に分割したものの斜視図である。

符号の説明

１：発光装置
２：基体
３：枠体
４：発光素子
５：透光性部材
６：穴部
７ａ，７ｂ，７ｃ：蛍光体層

Claims

上面に発光素子が載置される載置部を有した基体と、該基体の上面に前記載置部を取り囲むように取着された、内周面を光反射面とされた枠体と、前記載置部に載置された前記発光素子と、前記発光素子の上方を覆うように配置されるとともに、上面であって前記発光素子の直上に位置する部位に傾斜面を有する穴部が部分的に設けられた第１の透光性部材と、前記穴部に充填された第２の透光性部材とを含んでなる発光装置において、前記第１の透光性部材の上面が凹曲面形状に窪んで傾斜しており、前記穴部の傾斜角が前記第１の透光性部材の上面の傾斜角よりも大きく、前記第１の透光性部材は前記発光素子よりも屈折率が小さく、かつ、前記第２の透光性部材は前記第１の透光性部材よりも屈折率が小さいことを特徴とする発光装置。
前記穴部の上方であって間に空気層を介して、前記発光素子からの光を波長変換する第１の蛍光体層を形成したことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
前記光反射面に、前記発光素子からの光を波長変換する第２の蛍光体層を形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光装置。
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発光装置を光源として用いたことを特徴とする照明装置。