專利名稱:發(fā)光裝置以及照明裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種利用熒光體對由發(fā)光元件發(fā)出的光進行變換并發(fā)射到外部 的發(fā)光裝置以及使用此的照明裝置。
背景技術:
圖18示出了以往的用于收置發(fā)光二極管(LED)等發(fā)光元件214的發(fā)光裝 置2U。如圖18所示那樣,發(fā)光裝置具有在上表面的中央部載置發(fā)光元件214 的載置部212a,并主要由如下器件構成即基體212,其由形成有配線導體(未圖示)的絕緣體構成,所述配線導體由將載置部212a及從其周邊到發(fā)光 裝置的內外進行電導通連接的引線端子或金屬化配線等構成;以及殼體213, 其粘接固定在基體212的上表面,并在中央部形成有用于收置發(fā)光元件214的 貫通孔,且由金屬、數脂或陶瓷等構成。基體212,其由氧化鋁質燒結體(氧化鋁陶瓷)或氮化鋁質燒結體、莫來 石(厶,—卜)質燒結體、玻璃陶瓷等陶瓷、或環(huán)氧樹脂等樹脂構成。在基體 212由陶瓷構成的情況下,在其上表面通過高溫燒制由鎢(W)、鉬(Mo) -錳(Mn)等構成的金屬糊料而形成金屬化配線層。并且,在基體212由樹脂構成 的情況下,在對基體212進行模鑄(千一》K)成型時,由銅(Cu)或鐵(Fe)-鎳(Ni)合金構成的引線端子以一端部凸出的方式固定于基體212的 內部。另外,殼體213由鋁(Al)或Fe-Ni-Co合金等金屬、氧化鋁質燒結體等 陶瓷或環(huán)氧樹脂等樹脂構成,并通過切削加工或模具成型、壓出成型等形成。 并且,在殼體213的中央部形成伴隨著面向上方而向外側擴展的貫通孔,在 使得貫通孔的內周面的光的反射率提高的情況下,在該內周面通過蒸發(fā)法或鍍 法覆布Al等金屬。并且,通過焊錫、銀焊劑等焊劑材料或樹脂粘接劑等將殼 體213結合于基體212的上表面。并且,通過連接線(bonding wire)將基體212表面形成的配線導體(未 圖示)和發(fā)光元件214的電極電連接,然后,在發(fā)光元件214的表面形成熒光體層217后,通過在殼體213的內側填充透明樹脂215而熱硬化,能夠構成如 下那樣的發(fā)光裝置即通過熒光體層217對來自發(fā)光元件214的光進行波長變 換,而將具有所望波長譜的光取出。另外,作為發(fā)光元件214,選擇發(fā)光波長 包含300 400nm的紫外區(qū)域的材料,并通過調整熒光體層217中包含的紅、 藍、綠這三原色的熒光體粒子的混合比率而對色調自由地進行設計。另外,通常熒光體粒子是粉體,很難由熒光體單獨形成熒光體層217,因 此通常在樹脂或玻璃等透明構件中混入熒光體粒子并涂布到發(fā)光元件214的表 面,形成熒光體層217。專利文獻l:特許第3065263號公報專利文獻2:特開2003 — 110146號公報可是對于以往的發(fā)光裝置211的情況,存在如下問題點即由熒光體層 217進行波長變換后向熒光體層217的下側發(fā)出的光、和從發(fā)光元件發(fā)光后由 熒光體層27的上表面向下側發(fā)射的光,在殼體213的內側反復進行反射而衰 減,并且被基體212或發(fā)光元件214所吸收,結果,光損失顯著增加。另外,存在如下問題點即從發(fā)光元件214向斜上方向發(fā)出的光,并不由 殼體213所反射,而在發(fā)光裝置211的外側以較大的發(fā)射角度發(fā)射,因此發(fā)射 角度較大并且軸上光度較低。因此,本發(fā)明鑒于上述以往技術的問題點而完成,其目的為提供一種提高 光取出效率,并且發(fā)射光強度、軸上光強度和亮度高的發(fā)光裝置以及照明裝 置。發(fā)明內容本發(fā)明所涉及發(fā)光裝置,備有基體,其從上表面向下表面或側面延伸而形成配線導體; 發(fā)光元件,其載置于所述基體的上表面,并與所述配線導體電連接; 第1透光性部,其對所述發(fā)光元件進行包覆;第2透光性部,其以覆蓋所述第l透光性部的方式設于該第l透光性部的上 方,并通過在透光性材料中含有對所述發(fā)光元件所發(fā)光的光進行波長變換的熒 光體而構成;第3透光性部,其設于所述第1透光性部和所述第2透光性部之間,并且, 將所述第l透光性部的折射率設為nl,將第2透光性部的折射率設為n2,將第3
透光性部的折射率設為n3時,滿足n3〈nl和n3〈n2的關系。另外,在發(fā)明中,優(yōu)選為,所述第3透光性部由氣體層構成。另外,在發(fā)明中,優(yōu)選為,以與所述第2透光性部的下表面相接連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滿足n2〉n4的關系。 另外,在發(fā)明中,優(yōu)選為,第l透光性部由硅樹脂構成。 另外,在發(fā)明中,優(yōu)選為,第2透光性部由含有熒光體的硅樹脂構成。 另外,在發(fā)明中,優(yōu)選為,在所述基體的上表面外周部,備有以包繞所述發(fā)光元件的方式而接合的反射構件,該反射構件具有光反射性的內周面。 另外,在發(fā)明中,優(yōu)選為,所述第l透光性部的上表面的形狀是凹面狀。 另外,在發(fā)明中,優(yōu)選為,所述第l透光性部的上表面的形狀是凸面狀。 另外,在發(fā)明中,優(yōu)選為,僅在所述發(fā)光元件的上表面和側面形成第l透光性部。另外,在發(fā)明中,優(yōu)選為,所述發(fā)光元件,發(fā)出在近紫外區(qū)域或紫外區(qū)域 具有主發(fā)光峰的光。另外,在發(fā)明中,將上述任一項發(fā)明所記載的發(fā)光裝置作為光源。 按照本發(fā)明,含有熒光體的第2透過性部,與折射率比第2透過性部低的 第3透光性部相接連,因此,在利用第2透光性部中含有的熒光體進行波長變 換后,從熒光體向下側方向發(fā)出的光和由第2透光性部的上表面向下側方向反 射的光由第2透光性部的下表面全反射,并使光向著上方而行進。因此,發(fā)射 光強度提高。另外,從外部向發(fā)光裝置內部入射的光,由第2透光性部和第3透光性部 的界面所全反射,因此能夠抑制由外部光引起的構件的劣化,例如第1透光性 部的強度或透過率、粘接強度的劣化。另外,因為以覆蓋第1透光性部全體的方式設置含有熒光體的第2透光性 部,因此從發(fā)光元件射出的光不漏散地入射到第2透光性部而被波長變換,因 此發(fā)光效率提高。另外,進而,由于不僅利用第2透光性部的一部分對光進行 波長變換,而且從第2透光性部的全面發(fā)射波長變換后的光,因此能夠在發(fā)光 面中抑制色不均。此外,作為第3透光性部,優(yōu)選為由折射率為l.O左右的氣體層構成,與 填充折射率為1. 5左右的樹脂等的情況相比,由第2透光性部中含有的熒光體 進行波長變換后,從熒光體向下側方向發(fā)出的光以及由第2透光性部的上表面
向下側方向反射的光,能夠更多地被第2透光性部的下表面所全反射,并能夠 使光向上方行進。另外,通過在從外部環(huán)境到發(fā)光元件之間設置氣體層,能夠得到絕熱效 果。為此,能夠抑制來自外部環(huán)境的熱傳遞到發(fā)光元件。結果,抑制了由發(fā)光 元件的溫度變動引起的波長變動,從而能夠抑制從發(fā)光裝置發(fā)出的光的色變動。此外,通過以接連含有熒光體的第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熒光體粒子,該 露出的熒光體粒子也被第4透光性部所覆蓋。因此,從熒光體發(fā)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,能夠防止光損失。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透光性部的界面處向上方行進的光的反射損失變少, 光的取出效率提高。另外,通過將折射率比第2透光性部小,折射率比第3透光性部大的第4 透光性部設置于第2透光性部的下表面,能夠使得在由第2透光性部進行波長 變換后向下方行進的光的一部分,不由含有熒光體的第2透光性部和第4透光 性部的界面所反射地,向第4透光性部行進。因此能夠緩和封閉在第2透光性 部中的光的漫反射。為此,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(耐濕性和透過率、粘接強度等的劣化)。并且,從第2透光性部入射到第 4透光性部的波長變換光,在與氣體層的界面處被效率更高地反射,因此,例 如通過在第2透光性部和第4透光性部的周邊配置反射構件,能夠更有效地將 波長變換光取出到發(fā)光裝置外部。此外,優(yōu)選為,第1透光性部由硅樹脂等形成。由于硅樹脂相對于紫外線 難于劣化,因此密封可靠性提高,從而能夠抑制發(fā)光效率隨著時間流逝而劣 化。此外,優(yōu)選為,第2透光性部由含有熒光體的硅樹脂構成。由于硅樹脂對 于紫外線難于劣化,因此密封可靠性提高,從而能夠抑制發(fā)光效率隨著時間流 逝而劣化。此外,優(yōu)選為,在基板的上表面外周部,備有以圍繞所述發(fā)光元件的方式 接合的反射構件,并優(yōu)選為該反射構件具有光反射性的內周面。由此,從發(fā)光
元件發(fā)出的光被光反射面所反射,并向發(fā)光裝置上方行進,因此發(fā)光的指向性 提高。另外,優(yōu)選為,反射構件由熱傳導的材料所形成,由此基體的發(fā)熱面積增 加,從而使得發(fā)光裝置的散熱性提高。此外,優(yōu)選為,第1透光性部的上表面形狀是凹面形狀。由此,第1透光性部和第3透光性部的界面,作為對光進行擴散的凹透鏡而發(fā)揮功能。為此, 來自發(fā)光元件的光均等地對第2透光性部全體進行照射,發(fā)光裝置的發(fā)光分布 被均一化。此外,優(yōu)選為,第1透光性部的上表面形狀是凸面狀。由此,第1透光性 部和第3透光性部的界面作為對光進行聚焦的凸透鏡而發(fā)揮功能。為此,來自 發(fā)光元件的光效率更高地入射到第2透光性部,發(fā)光裝置的發(fā)光強度提高。此外,優(yōu)選為,僅在所述發(fā)光元件的上表面和側面設置第1透光性部。由 于來自發(fā)光元件的光的大部分從發(fā)光元件的上表面和側面發(fā)出,因此能夠抑制 上表面和側面的反射,光的取出效率提高。此外,優(yōu)選為,所述發(fā)光元件在近紫外區(qū)域或紫外區(qū)域具有主發(fā)光峰。由 此,發(fā)出到外部的可見光,全部來自被第2透光性部中所含有的熒光體進行了 波長變換后的光。結果,在設計光的混色比例時,來自發(fā)光元件的光的影響變 小,僅僅通過熒光體的成份調整即可。另外,由于本發(fā)明所涉及的照明裝置將上述發(fā)光裝置作為光源而使用,因 此提供了一種光取出效率升高,且發(fā)射光強度、軸上光度和亮度高的照明裝 置。
圖1A是表示本發(fā)明的第1實施方式的剖面圖。圖1B是表示本發(fā)明的第1實施方式的剖面圖。圖2是表示本發(fā)明的第2實施方式的剖面圖。圖3A是表示本發(fā)明的第3實施方式的剖面圖。圖3B是表示本發(fā)明的第3實施方式的剖面圖。圖4是表示本發(fā)明的第4實施方式的剖面圖。圖5是表示第1透光性部為半球狀的例子的剖面圖。圖6是表示對透鏡狀的蓋體進行載置的例子的剖面圖。
圖7是表示第3透光性部較薄的例子的剖面圖。
圖8是表示本發(fā)明的第5實施方式的剖面圖。 圖9是表示透光性構件為半球狀的例子的剖面圖。 圖IO是表示透光性構件為曲面形狀的例子的剖面圖。 圖11是表示本發(fā)明的第6實施方式的剖面圖。 圖12是對圖11所示的發(fā)光裝置的各透光性部省略的剖切立體圖。 圖13是表示在基體下表面設置L字型的引線端子的例子的剖面圖。 圖14是表示以陣列狀排列本發(fā)明所涉及的發(fā)光裝置的照明裝置的一例的 俯視圖。
圖15是圖14所述的照明裝置的剖視圖。
圖16表示以圓形狀排列本發(fā)明所涉及的發(fā)光裝置的照明裝置的其他例子 的俯視圖。
圖17是圖16所示的照明裝置的剖面圖。
圖18是表示以往的發(fā)光裝置的一例的剖面圖。
圖中l(wèi)一發(fā)光裝置,2 —基體,3 —殼體,3a—反射面,3b —切槽部,4一 發(fā)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,9一反射工具,IO —發(fā)光裝置驅動電路基板,14一彈性構件,17 — 導電性連接構件,18 —導電路徑,21 —引線端子。
實施方式(第1實施方式)
圖1A和圖1B是表示本發(fā)明第1實施方式的剖面圖。首先,如圖1A所示 的那樣,發(fā)光裝置1由基體2、發(fā)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等構成。在基體2上,從上表面向下表面或側面延伸地形成用于向發(fā)光元件4供給 電流的配線導體。
發(fā)光元件4,按照與基體2的配線導體電連接的方式,載置于基體2的上 表面。
第1透光性部5,由透光性材料所形成,并對發(fā)光元件4進行覆蓋。
第2透光性部7,由含有對發(fā)光元件4所發(fā)光的光進行波長變換的熒光體的透光性材料所形成,并以覆蓋第1透光性部5的方式設置于第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之間設置第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,形成以發(fā)光元件4 為中心的曲面狀。在本實施方式中,將第1透光性部5的折射率設為nl,將第2透光性部7 的折射率設為n2,將第3透光性部G的折射率設為n3時,以滿足n3〈 nl以及 n3〈n2的關系的方式選定第1透光性部5、第2透光性部7和第3透光性部G 的材質。具體來說,作為第1透光性部5,可以使用硅樹脂(折射率1.41 1.52)、環(huán)氧樹脂(折射率1.55 1.61)、丙烯酸樹脂(折射率約 1.48)、氟樹脂(折射率約1.31)、聚碳酸酯樹脂(折射率約1.59)、聚(酰)亞胺樹脂(折射率約1.6S)等。另外,作為第2透光性部7,可以使用硅樹脂(折射率1.41 1.52)、 環(huán)氧樹脂(折射率1.55 1.61)、丙烯酸樹脂(折射率約1.48)、氟樹脂 (折射率約1.31)、聚碳酸酯樹脂(折射率約1.59)等,并且作為第2透光性部7中所含有的熒光體,可以使用La202S: Eu、 LiEuW 208、 ZnS: Ag、 SrAl204: Eu、 ZnS: Cu, Al、 ZnC dS: Ag、 ZnS: Cu、 (BaMgAl)10O12: Eu、 SrCa S: Eu、 (Sr, Ca, Ba,Mg)10 (P04)SC12: Eu等。另外,作為第3透光性部G,可以使用硅樹脂或環(huán)氧樹脂、氟樹脂等,或 者由空氣等構成的氣體層等所構成。在任何情況下,以滿足n3〈nl和n3〈ri2的 關系的方式選定材料。例如,在從發(fā)光元件發(fā)出的光從紫外區(qū)域到近紫外區(qū)域 具有主發(fā)光峰的情況下,可以使用從紫外區(qū)域到近紫外區(qū)域透過率較高且不易 發(fā)生黃變或強度劣化的硅樹脂,此時作為第l和第2透光性部5、 7,可以使用 折射率為1.52的硅樹脂,作為第3透光性部,使用折射率為1.41的硅樹脂。 由此,能夠構成本發(fā)明的發(fā)光裝置。通過這種結構,含有熒光體的第2透光性部7,接連于折射率比第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中含有的熒光體進行 波長變換后從熒光體向下側方向發(fā)出的光和由第2透光性部7的上表面向下側 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,并使光向著上方前進。另外,從外部向發(fā)光裝置內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,因此能夠抑制由外部光引起的構 件的劣化,例如,第1透光性部5的強度、透過率、粘接強度的劣化。另外,由于以覆蓋第1透光性部5整體的方式而設置含有熒光體的第2透 光性部7,因此從發(fā)光元件4發(fā)出的光不漏散地入射到第2透光性部7而進行 波長變換,因此發(fā)光效率提高。另外,作為第3透光性部G,優(yōu)選為由折射率為1.0左右的氣體層構成, 與填充折射率為1. 5左右的樹脂等的情況相比,在被第2透光性部7中含有的 熒光體波長變換后,從熒光體向下側方向發(fā)出的光和由第2透光性部7的上表 面向下側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 能夠使光向上方行進。另外,通過在從外部環(huán)境到發(fā)光元件4之間作為第3透光性部G設置氣體 層,而能夠得到絕熱效果。為此,能夠抑制來自外部環(huán)境的熱傳遞到發(fā)光元件 4。結果,由發(fā)光元件4的溫度變動引起的波長變動被抑制,從而抑制從發(fā)光 裝置發(fā)出的光的色變動。此外,在本實施方式中,優(yōu)選為第3透光性部G的厚度大致固定。第3透 光性部G的厚度,相當于第1透光性部5的上表面和第2透光性部7的下表面 之間的距離,優(yōu)選為,作為整體處于±5%的誤差。假設在第3透光性部G的上表面或下表面存在凹凸等,并假設厚度不大致 固定,則在上下表面產生折射,并存在光強度分布變動的可能性。為此,通過 使第3透光性部G的厚度為大致固定,由于從第1透光性部5入射到第2透光 性部7的光的強度分布不變動,因此在第2透光性部7中被波長變換的光量分 布也大致均一,能夠抑制發(fā)光面中的色離散或色不均。接下來,在圖1B中,對基體2的形狀下功夫,載置發(fā)光元件4的基體2 的上表面是平坦的,且從載置發(fā)光元件4的基板1的上表面向周邊形成向上方 傾斜的圓錐面。通過設置這樣傾斜面,而使得從發(fā)光元件4發(fā)射出的光指向上 方,因此光的利用效率提高。 (第2實施方式) 圖2是表示本發(fā)明的第2實施方式的剖面圖。發(fā)光裝置1,由基體2、殼 體3、發(fā)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等構 成。在基體2上從上表面到下表面或到側面配置有用于向發(fā)光元件4供給電流 的配線導體。發(fā)光元件4,以與基體2的配線導體電連接的方式,載置于基體2的上表面。殼體3,被固定于基體2之上,并具有以環(huán)繞發(fā)光元件4的方式向上傾斜 的內面。關于殼體3的內面,從光利用效率的觀點出發(fā),優(yōu)選為,具有光反射 性。第1透光性部5,由透光性材料形成,并對發(fā)光元件4進行包覆。第2透光性部7,由含有對發(fā)光元件4所發(fā)光的光進行波長變換的熒光體的透光性材料所形成,并在第1透光性部5的上方,以覆蓋第1透光性部5的方式設置。第3透光性部G,設于第1透光性部5和第2透光性部7之間。第1透光性部5、第2透光性部7和第3透光性部G,以能夠得到與基體2 的上表面大致平行的多層結構的方式,具有水平的界面。在本實施方式中,將第1透光性部5的折射率設為nl,將第2透光性部7 的折射率設為n2,將第3透光性部G的折射率設為n3時,以滿足n3〈nl和 n3〈n2的關系的方式,選擇第1透光性部5、第2透光性部7和第3透光性部G 的材質。具體的材質,可以使用上述的實施方式所列舉的,通過對這些材質進 行適當組合,能夠滿足n3〈nl和n3〈n2的關系。通過這種構成,含有熒光體的第2透光性部7,與折射率比第2透光性部 7的折射率低的第3透光性部G相接連,因此在被第2透光性部7中含有的熒 光體進行波長變換后從熒光體向下側方向發(fā)射出的光和由第2透光性部7的上 表面向下側方向反射的光的大部分,借助于全反射,向著上方而使光行進。另外,從外部向發(fā)光裝置內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,因此能夠抑制由外部光引起的構 件的劣化,例如能夠抑制第1透光性部5的強度或折射率、粘接強度的劣化。
另外,由于以覆蓋第1透光性部5整體的方式而設置第2透光性部7,因 此從發(fā)光元件4發(fā)出的光不漏散地入射到第2透光性部7并被波長變換,因此 發(fā)光效率提高。此外,作為第3透光性部G,優(yōu)選為由折射率為1.0左右的氣體層構成, 與填充折射率為1. 5左右的樹脂等的情況相比,在由第2透光性部7中含有的 熒光體進行波長變換后,能夠由第2透光性部7的下表面,對從熒光體向下側 方向發(fā)出的光和由第2透光性部7的上表面向下側方向反射的光的大部分較多 地進行反射,從而使光向上方行進。另外,通過在從外部環(huán)境到發(fā)光元件4之間作為第3透光性部設置氣體 層,能夠得到絕熱效果。為此能夠抑制來自外部環(huán)境的熱傳遞到發(fā)光元件4。 結果,能夠抑制由發(fā)光元件4的溫度變動引起的波長變動,從而能夠抑制從發(fā) 光裝置發(fā)出的光的色變動。另外,在本實施方式中,優(yōu)選為,第3透光性部G的厚度為大致固定。優(yōu) 選為,第3透光性部G的厚度,相當于第1透光性部5的上表面和第2透光性 部7的下表面之間的距離,整體處于±5%的誤差范圍。假設,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,則有可能會因為上下表面產生折射而使光強度分布變動。為此,通過使第 3透光性部G的厚度為大致固定,從第1透光性部5入射到第2透光性部7的 光強度分布不變動,因此由第2透光性部7所波長變換后的光量分布大致均 一,從而能夠抑制發(fā)光面中的色離散或色不均。 (第3實施方式)圖3A和圖3B,是表示本發(fā)明的第3實施方式的剖面圖。首先,如圖3A所 示那樣,發(fā)光裝置1由基體2、殼體3、發(fā)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等構成。在基體2上,從上表面向下表面延伸地形成用于向發(fā)光元件供給電流的配 線導體。發(fā)光元件4,以與基體2的配線導體電連接的方式,載置于基體2的上表面。殼體3,被固定于基體2之上,并具有以圍繞發(fā)光元件4的方式向上傾斜 的內面。關于殼體3的內面,從光利用效率的觀點出發(fā),優(yōu)選為,具有光反射 性。
第1透光性部5,由透光性材料形成,并對發(fā)光元件4進行包覆。第2透光性部7,由含有對發(fā)光元件4所發(fā)光的光進行波長變換的熒光體 的透光性材料所形成,并在第1透光性部5的上方,以覆蓋第1透光性部5的 方式設置。第3透光性部G,設于第1透光性部5和第2透光性部7之間。在本實施方式中,將第1透光性部5的折射率設為nl,將第2透光性部7 的折射率設為n2,將第3透光性部G的折射率設為n3時,以滿足n3〈nl和 n3〈n2的關系的方式,選擇第1透光性部5、第2透光性部7和第3透光性部G 的材質。具體的材質,可以使用上述的實施方式所列舉的材料,通過對這些材 質進行適當組合,能夠滿足n3〈nl和n3〈n2的關系。此外,如圖3A所示那樣,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,具有與基體2的上表面大 致平行的界面,第1透光性部5的上表面形狀,優(yōu)選為是凹面狀。由此,第1 透光性部5和第3透光性部G之間的界面,作為對光進行擴散的凹透鏡而發(fā)揮 功能。為此,來自發(fā)光元件4的光,對第2透光性部7整體均等地進行照射, 發(fā)光裝置1的發(fā)光分布變得均一化。作為該替代,優(yōu)選為,如圖3B所示那樣,第1透光性部5的上表面形狀 是凸面狀。由此第1透光性部5和第3透光性部G的界面,作為對光進行聚焦 的凸透鏡而發(fā)揮功能。為此,來自發(fā)光元件4的光,有效地入射到第2透光性 部7,發(fā)光裝置1的發(fā)光強度提高。以下,針對具體的實施例進行說明。 (實施例11)準備從載置有發(fā)光元件的基體的上表面向基體的外表面延伸地形成有配線 導體的寬度15ramX縱深15mmX厚度lmm的板狀的氧化鋁陶瓷基板。另外,載置有發(fā)光元件的基體,在上表面上具有與發(fā)光元件的電極連接的 一對圓形焊盤,并借助于通過設置Mo—Mn粉末而得到的金屬化層而成型。另外,在該一對的圓形焊盤的表面,通過電解鍍法形成厚度3um的Ni鍍 層和厚度3ym的Au鍍層。并且,在上述基板的上表面,以圍繞發(fā)光元件的方式,通過由丙烯酸樹脂 形成的粘接材,粘著由將15ramX15mmX厚度5mra的表面進行化學研磨后的Al (鋁)構成的殼狀的反射構件。另外,該反射構件,具有如下那樣的貫通孔
即下端部的內周徑4M為5mm,上端部的內周徑小2為10mm,并且內周面形成為 隨著向上端部而展寬的直線狀的傾斜面。接下來,在上述的圓形焊盤上利用銀糊料而固定如下那樣的一對發(fā)光元件 的電極即發(fā)出對405nm的波長具有峰值的近紫外光,尺寸為0.35mmX 0.35mmX厚度0. lmm,并由氮化物系化合物半導體構成。其后,使用涂布機(dispenser)將由硅樹脂構成的折射率nl = 1.41的第 1透光性部5滴下,從而以覆蓋發(fā)光元件的方式在反射構件的內側達到厚度 2. 5mm。
另一方面,形成在環(huán)氧樹脂中含有La202S:Eu(紅色熒光體)、ZnS:Cu,Al (綠色熒光體)、(BaMgAl)。012:Eu (藍色熒光體)的折射率n2 = l. 55,厚度為 0. 5mm的板狀的第2透光性部7。并以覆蓋第1透光性部5整體的方式將該第2 透光性部配置于第1透光性部5的上方,并通過與反射構件粘接而形成發(fā)光裝 置。此時,第1透光性部5和第2透光性部7,以空出2mm的間隙的方式而設 置,該間隙作為折射率n3二l的第3透光性部G而發(fā)揮功能。在以下的實施例 中也是同樣。
(實施例12)除了將厚度為0.5鵬的、形成于由硅樹脂構成的折射率n=1.41的板狀的 第4透光性部6,緊貼于第2透光性部7的下表面以外,與實施例ii同樣,形 成發(fā)光裝置。這里,第4透光性部6的折射率n4與第2透光性部7的折射率 相比較小,但是與實施例ll不同。 (比較例11)除了在反射構件的內周面和第2透光性部7所圍成的發(fā)光裝置的內部填充 第1透光性部5,而不設置第3透光性部G和第4透光性部6之外,與實施例 12同樣地形成發(fā)光裝置。對各實施例11、 12和比較例11的全光束量進行測量時,實施例11的全 光束量,相對于比較例11大約多3%程度,實施例12的全光束量,相對于比 較例ll,大約多7%程度。因此,可以確認實施例11和實施例12與比較例11 相比,發(fā)光效率良好。 (第4實施方式)
圖4是表示本發(fā)明第4實施方式的剖面圖。發(fā)光裝置1,由基體2、殼體3、發(fā)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等構成。基體2,由氧化鋁陶瓷、氮化鋁質燒結體、莫來石(厶,J卜)質燒結體、 玻璃陶瓷等陶瓷、環(huán)氧樹脂等樹脂、或金屬構成,并作為對發(fā)光元件4進行支 撐的支撐構件而發(fā)揮功能?;w2是陶瓷的情況下,用于電連接發(fā)光元件4的配線導體(未圖示)在 基體2的上表面或其周邊形成。該配線導體導出到基體2的外表面而連接于外 部電路基板4,由此發(fā)光元件4和外部電路基板實現電連接。作為將發(fā)光元件4與配線導體連接的方法,可以使用借助于導線連接(未 圖示)而連接的方法或在發(fā)光元件4的下表面通過焊錫焊盤(未圖示)而連接 的倒裝芯片方式的方法。優(yōu)選為,可以通過倒裝芯片(flip chip)連接方式 而連接。由此,由于能夠在發(fā)光元件4的正下設置配線導體,因此不必要在發(fā) 光元件4的周邊的基體2的上表面設置用于配設配線導體的空間。因此,能夠 有效地抑制從發(fā)光元件4發(fā)出的光被基體2的配線導體用空間所吸收而使得發(fā) 光強度的降低,并能夠使發(fā)光裝置l小型化。該配線導體,在基體2由陶瓷形成的情況下,例如由W、 Mo、 Cu、銀 (Ag)等的金屬粉末的金屬化層而形成?;蛘?,通過將形成有配線導體的由絕 緣體構成的輸入輸出端子,嵌入連接于在基體2上設置的貫通孔,而設置。另 外,在基體2由樹脂構成的情況下,通過埋設Fe-Ni—Co合金等引線端子而形 成。另外,也可以在配線導體露出的表面上,覆布1 20iim厚的Ni或金 (Au)等耐蝕性優(yōu)良的金屬,而有效地防止配線導體的氧化腐蝕,同時強固地 得到發(fā)光元件4和配線導體的連接。因此,在配線導體的露出表面,通過電解 鍍法或非電解鍍法順次覆布厚度大約1 10nm的Ni鍍層和厚度大約0. 1 3y ra的Au鍍層。另外,殼體3,由Al或Fe—Ni—Co合金等金屬、氧化鋁陶瓷等陶瓷或環(huán) 氧樹脂等樹脂形成,并通過切削加工、模具成型、壓出成型等而形成。另外,優(yōu)選為,在殼體3的內周面的表面,其表面的算數平均粗糙度Ra 為O.lnm以下。由此能夠將發(fā)光元件4的光良好地反射到發(fā)光裝置1的上 側。在Ra超過O. lixm的情況下,難于用發(fā)光元件4的殼體3的內周面將光反
射到上側,并且容易由發(fā)光裝置1的內部所反射。結果,發(fā)光裝置1的內部的 光的傳輸損失容易變大,并且難于將光以所望的發(fā)射角度出射到發(fā)光裝置1的 外部。另外,通過在環(huán)氧樹脂、硅樹脂、丙烯酸樹脂或玻璃等透光性部中混入例 如紅、蘭、綠這三原色的熒光體,而在第2透光性部的上表面通過涂布或載置而形成第2透光性部7。作為熒光體,可以使用各種各樣的材料,例如,紅色 的可以使用LaAS:Eu (摻Eu的La202S)的熒光體,綠色的可以使用ZnS: Cu,Al熒光體,藍色的使用(BaMgAl) 1()012: Eu的熒光體等顆粒狀的物質。此 外,這種熒光體不限于一種,可以以任意的比例配合多個,由此能夠輸出具有 所望的發(fā)光波譜和顏色的光。另外,優(yōu)選為第2透光性部7的厚度為0.1 lmm。由此,能夠對從發(fā)光元 件4發(fā)出的光高效率地進行波長變換。若熒光體層7的厚度不足0. lmm,則從 發(fā)光元件4發(fā)出的光中,不經由熒光體層7波長變換地而透過熒光體層7的比 例變高,波長變換效率容易降低。另外,若超過lmm,則由熒光體層7進行波 長變換后的光容易被熒光體層7所吸收,發(fā)射光強度容易降低。另外,第1透光性部5以覆蓋發(fā)光元件4的方式而形成。第1透光性部5, 可以由與發(fā)光元件4的折射率差較小、且對于從紫外線區(qū)域到可見光區(qū)域的光 透過率較高的材料構成,例如,第1透光性部5,由硅樹脂、環(huán)氧樹脂等透明 樹脂,或低熔點玻璃、溶膠一凝膠(、/》一歹*)玻璃等構成。由此,能夠抑 制因發(fā)光元件4和第1透光性部5的折射率差而引起光的反射損失的發(fā)生。優(yōu)選為,第1透光性部5由硅樹脂構成。硅樹脂,相對于從發(fā)光元件4發(fā) 出的紫外光等光難于劣化,因此能夠提供一種密封可靠性高的發(fā)光裝置。另外,優(yōu)選為,如圖5所示那樣,第1透光性部5為半球狀。由此,從發(fā) 光元件4發(fā)出的光的行進方向能夠垂直地形成與第1透光性部5的上表面之間 的角度,因此能夠不被第1透光性部5的上表面全反射地,高效率地取出光, 并能夠作為發(fā)射光強度高的發(fā)光裝置1。另外,作為第3透光性部G,能夠使用硅樹脂或環(huán)氧樹脂、氟樹脂等,或 者能夠利用由空氣等組成的氣體層而構成。在任何情況下,均按照滿足n3〈nl 和n3〈n2的關系的方式選定材料。例如,在從發(fā)光元件發(fā)出的光在外區(qū)域具有 主發(fā)光峰的情況下,可以使用在從紫外區(qū)域到近紫外區(qū)域中透過率較高,且不 易產生黃變或強度劣化的硅樹脂。在這種情況下,作為第1和第2透光性部5、 7,使用折射率為1.52的硅樹脂,作為第3透光性部,使用折射率為1.41 的硅樹脂。由此,能夠構成本發(fā)明的發(fā)光裝置。優(yōu)選為,在第2透光性部7的下表面形成第4透光性部6。由此,即使熒 光體露出到第2透光性部7下表面,通過用第4透光性部6覆蓋該露出的熒光 體,能夠利用第4透光性部6的下表面對從熒光體發(fā)出的光良好地進行全反 射,而使光向上側行進。因此,能夠成為如下那樣的發(fā)光裝置h即光從熒光 體直接地由間隙發(fā)出從而能夠防止光被基體2和發(fā)光元件4所吸收,并進一步 提高光取出效率。這種第4透光性部6,也可以,按照與第1透光性部5之間隔著間隙而覆 蓋第1透光性部5的方式而設置,并由相對于從紫外區(qū)域到可見光區(qū)域的光透 過率高的材料構成。這樣,由于第4透光性部6以與第1透光性部之間隔著間 隙而覆蓋第1透光性部的方式而設置,因此,使從第1透光性部5的上表面以 較廣范圍出射的光入射到第4透光性部6的下表面時,能夠向相對于基體2直 角的上側方向行進。因此,在第2透光性部7整體中使透過第2透光性部7屮 的光路長度接近,從而能夠有效地防止由波長變換效率的差產生的色不均,通 過使發(fā)光裝置1軸上指向性良好地發(fā)射光,能夠提高發(fā)射光強度、軸上光度和 亮度。此外,由于第4透光性部6的下表面與由折射率更低的空氣層等構成的第 3透光性部G相接連,因此能夠利用第4透光性部6的下表面對由第2透光性 部7的上表面向下側方向反射的光的較多部分進行全反射,能夠有效地抑制光 被殼體3的內側反復反射而衰減或由基體2或發(fā)光元件4所吸收,從而能夠有 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之間的間隙或 第1透光性部5和第4透光性部6之間的間隙,只要比第1透光性部5或第4 透光性部6、或構成熒光體層的第2透光性部7的折射率更小即可,并不一定 必須是空氣層。例如,也可以是其他氣體層,也可以是低折射率的透光性部的 層。第4透光性部6,可以由與第2透光性部7的折射率差較小且相對于從紫 外線區(qū)域到可見光區(qū)域的光的透過率較高的材料構成,例如,第4透光性部 6,由硅樹脂、環(huán)氧樹脂等透明樹脂、低熔點玻璃、溶膠一凝膠玻璃等構成。 優(yōu)選為,第4透光性部6,是與構成熒光體層的第2透光性部7相同的材料。 由此,能夠在第2透光性部7和第4透光性部6的界面良好地使光透過而進一步減小光損失,并且能夠有效地防止因第2透光性部7和第4透光性部6之間的熱膨脹系數差引起的應力而導致它們的剝離。另外,優(yōu)選為,使第1透光性部5為硅樹脂。由于硅樹脂相對于從發(fā)光元 件4發(fā)出的紫外光等光難于劣化,因此能夠提供一種密封可靠性高的發(fā)光裝置。另外,關于第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 之間的間隔(間隙的寬度)、第1透光性部5和第4透光性部6的間隔(間隙 的寬度)、第4透光性部6的厚度,可以通過考慮基于第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適 當地進行選擇。另外,在假定發(fā)光裝置的厚度相同的情況下,優(yōu)選為,如圖7所示那樣, 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的間隔 (間隙的寬度),或第1透光性部5的上表面和第4透光性部6的間隔(間隙 的寬度),也可以比第1透光性部5的厚度小。由此,通過縮小間隙的熱膨脹 系數并由第1透光性部5充分地吸收由隙間的熱膨脹引起的應力,而能夠良好 地防止因發(fā)光元件4中產生應力而引起的發(fā)光元件4的發(fā)光特性變化。另一方面,從降低光損失的觀點出發(fā),在假定發(fā)光裝置的厚度相同的情況 下,也可以是,第1透光性部5和第2透光性部6的厚度的合計(沒有第2透 光性部6的情況下是第1透光性部5的厚度),比隙間的寬度(第1透光性部 5和第2透光性部6的間隔或第1透光性部5和第2透光性部7之間的間隔) 小。由此,在從發(fā)光元件4發(fā)光出的光發(fā)出到外部前而通過的路徑中,能夠增 大透過率高的空氣層的比例,并能夠抑制被封閉到發(fā)光裝置內或因反復進行漫 反射而產生的光的傳輸損失。另外,也可以如圖6所示那樣在殼體3的上表面,載置并固定由玻璃、藍 寶石、石英或環(huán)氧樹脂、硅樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸樹脂、聚(酰)亞胺樹 脂等樹脂(塑料)等透明部件構成的蓋體8。此時,能夠對載置于殼體3內側 的發(fā)光元件4、配線導體、連接導線、第1透光性部5、第4透光性部6進行 保護,并能夠對發(fā)光裝置1內部進行氣密封,能夠使發(fā)光元件4長期而穩(wěn)定地 工作。另外,通過將蓋體形成為透鏡狀而附加光學透鏡的功能,能夠通過對光 迸行聚焦或發(fā)散而使光以所望的發(fā)射角、強度分布取出到發(fā)光裝置1的外部。
另外,本實施方式的發(fā)光裝置1,通過使1個器件成為規(guī)定的配置的方式進行設置而使用,或者將多數個以例如格子狀或鋸齒(stagger)狀、放射狀 配置,或者以成為如下那樣的規(guī)定的配置的方式進行設置并作為光源而使用即以同心狀多數組地形成由多個發(fā)光裝置構成的圓狀或多邊形狀的發(fā)光裝置 組,由此能夠成為本發(fā)明的照明裝置。由此,能夠提供一種提高了光取出效 率,且發(fā)射光強度、軸上光度和亮度高的照明裝置。另外,由于利用由半導體構成的發(fā)光元件4的電子的再耦合而引起的發(fā)光,因此能夠使得與以往的使用放電的照明裝置相比低消耗功率且長壽命,并能夠成為發(fā)熱小的小型的照明裝置。結果,能夠抑制從發(fā)光元件4發(fā)生的光的 中心波長的變動,并能夠將光橫跨長期間地以穩(wěn)定的發(fā)射光強度和發(fā)射光角度 (配光分布)照射,并且能夠成為抑制了照射面的色不均或照度分布的偏離的 照明裝置。另外,本發(fā)明的照明裝置,不僅以成為規(guī)定的配置的方式設置多個發(fā)光裝 置l,也可以以成為規(guī)定的配置的方式設置l個發(fā)光裝置l。 以下說明具體的實施例。 (實施例21)首先,準備成為基體2的氧化鋁陶瓷基板。基板2,為寬8mmX縱深8mmX 厚度0. 5mm的長方體。另外,從載置有發(fā)光元件4的基體2的上表面延伸到基體2的外表面地形 成配線導體。載置有發(fā)光元件4的基體2的上表面的配線導體,由Mo-Mn粉末 構成的金屬化層而成型為直徑0.1誦的圓形焊盤(pad),在其表面覆布厚度3 ym的Ni鍍層。另外,基體2的內部的配線導體,通過由貫通導體形成的電連 接部即所謂的通孔而形成。關于該通孔,也由Mo-Mn粉末形成的金屬化導體而 形成。此外,通過粘接劑連接基體2和殼體3,然后以覆蓋發(fā)光元件4的方式, 并以在殼體3的內部成為半徑為0. 4mm的半球狀的方式,載置由折射率為1. 61 的環(huán)氧系樹脂構成的第1透光性部5,并且,從該半球形狀的天頂部向高度方 向設置1. lmm的間隙,并在其上方以覆蓋第1透光性部5的方式在殼體3的內 側粘接由折射率為1.41的硅樹脂構成的、厚度為O.lram的板狀的第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而構成本發(fā)明 的發(fā)光裝置1,所述第2透光性部7通過在由硅樹脂構成的透光性構件中含有
紅色為LaAS:Eu、綠色為ZnS: Cu,Al、藍色為(BaMgAl) 10012:Eu構成的熒光 體而形成。(比較例21)另一方面,作為比較例21,除了在殼體3的內部,以厚度1.5mm填充第1 透光性部5而構成外,構成與實施例21相同透鏡的器件。對于如此而制作的實施例21和比較例21,測定各全光束量,實施例21的 全光束量,相對于比較例21變得大約多10%的程度,可知實施例21的方法較 為優(yōu)良。(第5實施方式)圖8 圖10,是表示本發(fā)明的第5實施方式的剖面圖。發(fā)光裝置1由基體 2、發(fā)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構成?;w2,由氧化鋁陶瓷、氮化鋁質燒結體、莫來石(厶,一 卜)質燒結體、 玻璃陶瓷等陶瓷、環(huán)氧樹脂等樹脂、或金屬構成,并作為支撐發(fā)光元件4的支 撐構件而發(fā)揮功能。在基體2是陶瓷的情況下,在基體2的上表面及其周邊形成用于電連接發(fā) 光元件的配線導體(圖中未示出)。該配線導體被導出到基體2的外表面而與 外部電路基板連接,從而實現發(fā)光元件4和外部電路基板的電連接。第1透光性部5,由透光性材料形成,并對發(fā)光元件4的上表面進行覆芏第2透光性部7,由含有對發(fā)光元件4所發(fā)光的光進行波長變換的熒光體 的透光性材料所形成,并以覆蓋第1透光性部5的方式設置在第1透光性部5 的上方。第3透光性部G,設于第1透光性部5和第2透光性部7之間。 在本實施方式中,將第l透光性部5的折射率設為nl,將第2透光性部7 的折射率設為n2,將第3透光性部G的折射率設為n3時,以滿足n3〈nl和 n3〈n2的關系的方式選定第1透光性部5、第2透光性部7和第3透光性部G 的材質。具體的材質,可以使用上述的實施方式所列舉的材質,并通過將這些 材質適當地進行組合,而能夠滿足n3〈nl和n3〈n2的關系。通過滿足如此設定 的關系,能夠如上述那樣,提高光利用效率。另外,在圖8 圖10中,在基體2的表面和內部,形成用于使發(fā)光裝置l 的內外電導通連接的、使用W、 Mo、 Mn等金屬粉末的金屬化等的導電路徑18, 在該導電路徑18的、在基體2的上表面露出的部位,電連接發(fā)光元件4的電 極。另外,該導電路徑18在基體2的下表面等的外部露出的部位,通過Cu、 Fe-M合金等金屬構成的引線端子而與外部電路連接。由此,發(fā)光元件4通過 導電路徑18而與外部電路電連接。另外,關于導電路徑18,也可以在其露出的表面覆布大約1 20um厚的 Ni或金(Au)等耐蝕性優(yōu)良的金屬等,而能夠有效地防止導電路徑18氧化腐 蝕,并能夠強固導電路徑18和發(fā)光元件4之間的電連接以及導電路徑18和導 電性粘接構件17之間的連接。因此,優(yōu)選為,在導電路徑18的露出表面,通 過電解鍍法或非電解鍍法順次覆布厚度大約1 10 u m的Ni鍍層或厚度大約 0. 1 3um的Au鍍層。殼體3,由鋁(Al)或Fe-Ni-鈷(Co)合金等金屬、氧化鋁質燒結體等陶 瓷或環(huán)氧樹脂等樹脂構成,并通過切削加工或模具成型、壓出成型等成型技術 而形成為殼狀。另外,殼體3的中央部,形成為隨著朝向上方而向外側擴大的 貫通孔,貫通孔的內周面作為光反射面。關于這種光反射面,通過切削加工或模具成型、壓出成型等成型技術而將 內周面平滑化,并通過利用蒸發(fā)法或電鍍法而在內周面覆布Al等金屬而形 成。并且,殼體3,通過焊錫、銀焊料等焊料材料或樹脂粘接劑,而連接在基 體2的上側主面。本發(fā)明的發(fā)光元件4,如圖8 圖10所示的那樣借助于Au-Sn共晶焊錫等 導電性連接構件17通過倒裝芯片連接,并借助于與形成于基體2的上表面的 導電路徑18連接而載置于基體2。或者,在基體2的上表面通過焊錫或溶膠-凝膠玻璃、低熔點玻璃等無機粘接劑或環(huán)氧樹脂等有機粘接劑而安裝,發(fā)光元 件4的電極通過連接導線而與電路路徑18電連接。并且,在如圖8 圖10所示的那樣,將發(fā)光元件4倒裝芯片安裝于導電路 徑18的情況下,也可以,在發(fā)光元件4的下表面?zhèn)炔淮嬖诘?透光性部5,而 形成具有比第1透光性部5更小的折射率、由硅樹脂構成的第3透光性部G。 由此,從發(fā)光元件4發(fā)出的光,與折射率差較大的從發(fā)光元件4的下表面向第 3透光性部G行進相比,折射率差較小的從發(fā)光元件4的上表面或側面向第1 透光性部5行進,向第3透光性部G行進較為容易。結果,能夠有效地防止如 下情況即從發(fā)光元件4發(fā)出的光,由連接位于發(fā)光元件下方的電極和導電路
徑18的、例如Au-Sn合金那樣的含有Au的焊錫材等導電性連接構件17所吸 收而使得發(fā)光效率降低。另外,圖8中,在發(fā)光元件4的上表面設置第1透光性部5,在該第l透 光性部的上方以覆蓋第1透光性部整體的方式設置第2透光性部。由此,能夠 使從發(fā)光元件4發(fā)出的光向發(fā)光元件4的上方良好地行進,從而能夠對導電性 連接構件17的吸收進行抑制,并通過滿足n3〈nl和n3〈n2的關系,能夠效率 更高地將來自發(fā)光元件4的光發(fā)出。另外,在圖9和圖10中,發(fā)光元件4的上表面和側面被第1透光性構件5 所覆蓋。由此,能夠使從發(fā)光元件4發(fā)出的光良好地行進到發(fā)光元件4的上方 和側方,因此能夠對導電性連接構件17的吸收進行抑制,并通過滿足n3〈nl 和n3〈n2的關系,能夠效率更高地將來自發(fā)光元件4的光發(fā)出。另外,在上述的圖8 圖10中,優(yōu)選為,使第3透光性部G為氣體層。也 就是說,與在發(fā)光元件4的下側作為第3透光性部G而配置由樹脂等構成的透 明材料的情況相比,不存在因發(fā)光元件4所產生的熱而使得在發(fā)光元件4的下 方形成的第3透光性部G產生熱膨脹,由此,能夠抑制由第3透光性部G的熱 膨脹所產生的應力而使得發(fā)光元件4從導電路徑18剝離,從而使得電導通良 好,并能夠使發(fā)光裝置正常工作。第2透光性部7,以覆蓋第1透光性部5整體的方式而形成,作為其設置 方法,可以利用如下那樣的方法等而進行將通過在透明材料中含有熒光體而 構成的第2透光性部7預先成型為所望的形狀后,隔著間隙而載置于第1透光 性部5之上,或者在第1透光性部5之上將成為第3透光性部G的硅樹脂等涂 布到所望的厚度并能夠順次進行熱硬化,此后,將熒光體和透明材料混煉后, 以液狀的波長變換構件前驅體的狀態(tài),使用涂布機而形成第2透光性部7,并 通過烤爐使之硬化。另外,在將發(fā)光元件4連接于基體2前將第1透光性部5覆布于發(fā)光元件 4,能夠較為簡易地形成,因此更為優(yōu)選。例如,在藍寶石等透明基板的圓片(々二 ")上分子束外延(二 t')生長用于形成n型氮化鎵和p型氮化鎵等發(fā) 光層的半導體,此后,能夠形成電極而得到發(fā)光元件4的圓片。接著,以在紫 外線硬化膜等支撐構件上貼附藍寶石圓片的狀態(tài)中利用旋涂法或噴涂法而涂布 成為第1透光性部5的液狀的透光性構件前驅體,而能夠一度在大量的發(fā)光元 件4上覆布第1透光性部5。其后,通過圓片鋸而將藍寶石圓片切斷為單個的片,并設置于基體2,由此能夠容易、低成本地且再現性良好地得到在上表面形成了第1透光性部5的發(fā)光元件4?;蛘撸趯⑸鲜霭l(fā)光元件4的圓片切斷并以互相隔著間隔地而分離為單個 的發(fā)光元件4的狀態(tài)中,將第1透光性部5—度設于每個發(fā)光元件4,由此能 夠容易、低成本且再現性良好地以第1透光性部5環(huán)繞發(fā)光元件4的上表面或 者上表面和側面。如此在將發(fā)光元件4結合于基體2之前將第1透光性部5覆布于發(fā)光元件 4,由此能夠防止如下情況如在將單個的發(fā)光元件4載置于發(fā)光元件收置用 封裝后而形成第1透光性部5時那樣,第1透光性部5的厚度沒有成為所望的 厚度而成為不良品,不僅發(fā)光元件4甚至發(fā)光元件收置用封裝也成為白費。由 此能夠提高制造成品率。另外,在本實施方式中,第1透光性部5,優(yōu)選為,如圖9^f示那樣,包 含發(fā)光元件4上的區(qū)域的表面的至少一部分是曲面狀。更優(yōu)選為,第l透光性 部5的整體形狀是以發(fā)光元件4的發(fā)光部的重心為中心的半球狀。由此,能夠 使從發(fā)光元件4發(fā)出到第1透光性部5的光的行進方向與第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,從而能夠大幅度降低該界面對光 反射的概率。這種半球狀的第1透光性部5,從發(fā)光元件4的上表面向側面延伸地覆蓋 液狀的透光性材料前驅體,并通過利用作用于發(fā)光元件4的角部的表面張力, 能夠容易地實現以發(fā)光元件4為中心的半球狀,并通過對此硬化而能夠成為第 1透光性部5。另外,第1透光性部5的形狀盡可能近似于發(fā)光元件4的立方 體形狀即可,這里所謂的半球狀也包含圖IO所示那樣的將半球歪斜的曲面形 狀。另外,本發(fā)明的發(fā)光裝置l,通過使1個器件成為規(guī)定的配置的方式進行 設置,并將本發(fā)明的發(fā)光裝置l作為光源而使用,或者將多數個以例如格子狀 或鋸齒狀、放射狀配置,或者以成為如下那樣的規(guī)定的配置的方式進行設置并 將本發(fā)明的發(fā)光裝置1作為光源而使用即以同心狀多數組地形成由多個發(fā)光 裝置構成的圓狀或多邊形狀的發(fā)光裝置組,由此能夠成為本發(fā)明的照明裝置。 藉此,由于利用了由半導體構成的發(fā)光元件4的電子的再耦合引起的發(fā)光,因此能夠使得比以往的使用放電的照明裝置更低消耗電力且更長壽命,并能夠得 到發(fā)熱小的小型的照明裝置。結果,能夠成為如下那樣的照明裝置,即能夠抑
制從發(fā)光元件4產生的光的中心波長的變動,并能夠以橫跨長期而穩(wěn)定的發(fā)射 光強度以及發(fā)射光角度(配光分布)照射光,并能夠抑制照射面的色不均或照 度分布的偏離。(第6實施方式)圖11是表示本發(fā)明的第6實施方式的剖面圖。發(fā)光裝置l,由基體2、殼 體3、發(fā)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以及彈 性構件14等構成,作為整體構成發(fā)光元件收置封裝。殼體3安裝于基體2的上表面,具有圍繞發(fā)光元件4的反射面3a。在殼體 3的外周面和下表面之間,形成切槽部3b。彈性構件14,是具有倒L字狀的剖面的環(huán)狀構件,彈性構件14的上部埋 入在切槽部3b,并且彈性構件14的下部配置于基體2的側方。第1透光性部5,由透光性材料形成,并對發(fā)光構件4進行覆蓋。第2透光性構件7,由含有對發(fā)光元件4所發(fā)光的光進行波長變換的熒光 體的透光性材料所形成,并且在第1透光性部5的上方,以覆蓋第l透光性部 5的方式設置。第3透光性部G,被設于第1透光性部5和第2透光性部7之間。在本實施方式中,將第l透光性部5的折射率設為nl,將第2透光性部7 的折射率設為n2,將第3透光性部G的折射率設為n3時,以滿足n3〈nl和 n3〈n2的關系的方式,選擇第1透光性部5、第2透光性部7和第3透光性部G 的材質。具體的材質,可以使用上述的實施方式中所列舉的物質,并通過對這 些材質進行適當組合,能夠滿足n3〈nl和n3〈n2的關系。通過滿足這樣的關 系,如上述那樣,光的利用效率有所提高?;w2,作為用于支撐并搭載發(fā)光元件4的支撐構件和用于使發(fā)光元件4 的熱放熱的放熱構件而發(fā)揮功能。在基體2的上表面,通過樹脂粘接劑或錫 (Sn)-鉛(Pb)焊錫、Au-Sn等低熔點的焊料材等而設置發(fā)光元件4。并且, 發(fā)光元件4的熱,通過樹脂粘接劑或低熔點焊料材而傳遞到基體2,并通過向 外部高效地散放,能夠良好地維持發(fā)光元件4的工作性。另外,從發(fā)光元件4 出射的光,由反射面3a所反射而發(fā)射到外部。另外,基體2由氧化鋁質燒結體(氧化鋁陶瓷)、氮化鋁質燒結體、玻璃 陶瓷等陶瓷構成。另外,形成有從載置發(fā)光元件2的基體2的上表面的近旁, 延伸到發(fā)光元件元件收置封裝的外側而導出的配線導體。
另外,關于形成于基體2的配線導體,由例如W、 Mo、 Mn、 Cu等金屬化層 形成,例如將在W等的粉末中添加混合有機溶劑、溶媒而得到的金屬糊料,印 刷涂布成規(guī)定的圖案并燒成,由此在基體2上形成。優(yōu)選為,在該配線導體的 表面,為了強固地連接用于氧化防止的連接導線(未圖示)而通過鍍法覆布厚 度0. 5 9 li m的Ni層和厚度0. 5 5 y m的Au層等金屬層。另外,殼體3,以在基體2的上表面圍繞發(fā)光元件4的方式而形成,并且 在殼體3的下表面和外周面之間,形成切槽部3b。并且,殼體3由A1、不銹 鋼(SUS) 、 Ag、鐵(Fe) -Ni-鈷(Co)合金、Fe-Ni合金等金屬或樹脂、陶瓷 等構成,在殼體3由金屬構成的情況下,利用研磨等方法對內周面進行鏡面 化,因此可以使內周面成為能夠將從發(fā)光元件4發(fā)出的可見光良好地反射的反 射面3a。另外,在殼體3由樹脂或陶瓷構成的情況下,通過鍍或蒸發(fā)等在內周面形 成金屬層,由此能夠使內周面成為可以將從發(fā)光元件4發(fā)出的可見光良好地反 射的反射面3a。從能夠更簡單地制造來自發(fā)光元件4的可見光的反射效率高的 反射面3a的觀點,以及能夠防止由氧化等引起的腐蝕等的觀點出發(fā),優(yōu)選 為,殼體3由A1或SUS構成。另外,在這種殼體3由金屬構成的情況下,通過對該材料的坯錠 (ingot)施加切削加工、壓延加工、拔拉加工等以往周知的金屬加工,能夠 形成為上述規(guī)定的形狀。本發(fā)明的彈性構件14,由其縱彈性率比殼體3的縱彈性率小的材料構成。 優(yōu)選為,彈性構件14的縱彈性率為殼體3的縱彈性率的1/5倍以下較好。通 過具有比殼體3更小的縱彈性率,即使在基體2和殼體3上反復施加發(fā)光元件 4工作時產生的熱或外部環(huán)境的溫度變化等而使基體2和殼體3膨脹或收縮, 也能夠利用彈性構件14有效地緩和由變形產生的應力,從而能夠大幅度地降 低對殼體3所施加的影響。另外,關于彈性構件14,通過將上部埋入殼體3的切槽部3b,并將下部 配置于基體2的側方,而安裝于殼體3,并由例如環(huán)氧樹脂或液晶聚合物(LCP)等高耐熱性的熱硬化樹脂或熱可塑性樹脂構成,彈性構件14的縱彈性 率可以保持10[MPa] 20[MPa]的值。這是因為如下緣故即通過保持入上述那 樣的縱彈性率的值,彈性構件14成為緩沖材,即使發(fā)光元件4工作時的產生 的熱或外部環(huán)境的溫度變化等重復施加于基體2,也能夠抑制產生較大的熱應力,因此能夠抑制基體2上產生裂紋,并能夠抑制基體2和殼體3剝離。結果,能夠抑制在配線導體等產生斷線等電連接不良現象,從發(fā)光元件4 發(fā)出并由殼體3所反射的光束(光beam)的圖案一定,能夠實現光的發(fā)射角度 一定,且能夠使單一光束或由它們的集合體所表達的光強度分布成為所望的值 和圖案(pattern)。另外,若彈性構件14的縱彈性率是比70[MPa]大的值,則難于緩和發(fā)光元 件4發(fā)熱時基體2和殼體3中所產生的應力,從而具有變得不合適的傾向。另 外,若彈性構件14的縱彈性率為比5[MPa]小的值,則存在彈性構件14對殼體 3支撐效果變小、不能夠將殼體3穩(wěn)定地固定于基體2上的傾向。因此,彈性 構件14的縱彈性率,優(yōu)選為5[MPa] 70[MPa],更優(yōu)選為10[MPa] 20[MPa] 的值。另外,優(yōu)選為,如圖ll所述那樣,在將彈性構件14粘結于基體2的上表 面并使用熱傳導率比殼體3低的彈性構件14的情況下,能夠利用熱傳導率較 低的彈性構件抑制從基體2向殼體3的熱傳導。例如,即使由于發(fā)光元件4的 熱而使得基體2變形,也能夠通過將基體2和殼體3連接的彈性構件14緩和 由變形產生的應力,能夠將對殼體3所產生的影響大幅度地降低。因此,能夠 在從發(fā)光元件收置封裝發(fā)出的光的強度分布或照射面中的照度分布中不產生不 均的情況下,輸出穩(wěn)定的光,并能夠橫跨長期間地高可靠性且穩(wěn)定地使發(fā)光裝 置工作。另外,在將發(fā)光元件收置封裝與外部連接基板連接時,在基體2的下表 面,以從一端觀察從基體2向外方凸出的方式設置外部連接端子而進行連接, 或者在基體2的下表面形成的連接焊盤上直接設置導電性連接材而進行連接的 情況較多。這其中是因為如下緣故即對于例如如圖13所示那樣,作為外部 連接端子而在基體2和彈性構件14的下表面設置L字型引線端子21的情況 下,即使例如因發(fā)光元件4的發(fā)熱時產生的應力而使得L字型的引線端子21 與基體2碰觸,L字型的引線端子21與形成于基體2的側方的彈性構件14接 觸而能夠防止與基體2的接觸,或者即使碰觸,其應力也能夠由彈性構件14 所緩沖,因此能夠有效防止由L字型的引線端子21和基體2的接觸所引起的 基體的缺口、裂紋和開裂。結果,能夠氣密地對發(fā)光元件4進行收容,并能夠 長時間地正常且穩(wěn)定地使發(fā)光元件4工作。 另外,在如此將L字型的引線端子21設于基體2的下表面的情況下,優(yōu) 選為,如圖13所示那樣,從基體2的中央部,以引線端子21的連接部位于上 方的方式設置臺階部,并在該臺階部連接L字型的引線端子21。通過在臺階部 設置L字型的引線端子21,能夠抑制外部連接基板和L字型的引線端子21的 短路。另外,在基體2的下表面形成的連接焊盤上直接設置導電性接合材而安裝 發(fā)光元件收置封裝和外部連接基板的情況下,即使將導電性接合材熔融時,從 例如外部連接基板和發(fā)光元件收置封裝之間擠出導電性接合材,并沿基體2向 上攀升,由于在以往中是殼體3的部分在本發(fā)明中存在彈性構件14,因此殼體 3和導電性接合材難于接觸。因此,即使殼體3由金屬等構成,由于殼體3和 導電性接合材不容易接觸,因此能夠有效地防止電短路。在基體2由陶瓷等構成的情況下,通過將彈性構件14的下部配置于基體2 的側方并安裝于殼體3,借助于位于側方的彈性構件14的下部,從陶瓷基體2 的側面向外部漏散的光的行進被妨礙,能夠防止向外部漏出。結果,即使將本 發(fā)明的發(fā)光裝置作為顯示裝置而使用,光也不會變得模糊,而能夠得到良好的 視認性。另外,優(yōu)選為在彈性構件14的下部和基體2的側方之間設置間隙,并且 由于能夠使從發(fā)光元件4產生的熱傳遞到基體2,并將熱從基體2和彈性構件 14的間隙放出,因此較好。另外,通過提高放熱性能夠防止發(fā)光元件4的劣 化,因此也能夠進一步有效地防止由熱引起的發(fā)光元件收置封裝的變形,因此 較為優(yōu)選。另外,更優(yōu)選的是,殼體3的切槽部3b,也可以沿著殼體3的外周面而環(huán) 狀地周設。由此,在基體2和殼體3之間,在環(huán)狀地周設切槽部3b之前存在 容量大的外氣層,能夠防止在發(fā)光元件4工作時產生的熱從基體2傳遞到殼體3。結果,能夠抑制從殼體3向基體2傳遞的彎曲力矩(曲rf千一^y卜),能夠有效地防止基體2產生開裂和裂紋。另外,進而,能夠將殼體3的體積減小,并能夠將基體2和殼體3相接連 的面積減小,從而抑制因使發(fā)光裝置工作時因發(fā)光元件4所產生的熱,而在 基體2和殼體3的接合部所集中的應力。結果,能夠進一步抑制基體2,或基 體2與殼體3的接合部的開裂和剝離。
另外,若沿著殼體3的外周面環(huán)狀地周設彈性構件14,則在基體2的下表 面以一端面俯視地從基體2凸出的方式設置外部連接端子,而對發(fā)光元件收置 封裝進行外部連接基板接合的情況下,即使因例如發(fā)光元件4的發(fā)熱時產生的 應力等而使得外部連接端子從哪一個位置錯位,彈性構件14碰觸基體2而產 生的應力,借助于形成為環(huán)狀的彈性構件14而被緩沖,從而更為優(yōu)選。結 果,能夠更有效地防止在基體2或基體2的外周部產生的缺口和裂紋,開裂等 的發(fā)生,并通過對發(fā)光元件4進行氣密性地收置,能夠使發(fā)光元件長時間正常 而穩(wěn)定地工作。另外,關于殼體3,優(yōu)選為,僅僅切槽部3b的上表面與彈性構件14接 合。由此,殼體3容易適度地變形,并能夠適度地對基于彈性構件12的拘束 進行開放。結果,即使彈性構件14或基體2歪斜,也能夠有效地抑制因該歪 斜而使殼體3也歪斜。另外,也可以,在位于殼體3的下表面的比彈性構件14 更靠近內側的部位和基體2的上表面之間,形成間隙。由此能夠使熱難于從基 體2向反射面3a傳遞,因此較為優(yōu)選。另外,優(yōu)選為,反射面3a相對于基體2的上表面以35 70的角度傾斜。 由此,能夠利用傾斜的反射面3a將載置于基體2的上表面的發(fā)光元件4的光 良好地反射,并能夠以發(fā)射角度45度以內的范圍將光良好地發(fā)射到外部,并 能夠極度地提高使用本發(fā)明的發(fā)光元件收置封裝的發(fā)光裝置的發(fā)光效率、亮度 和光度。另外,所謂光的發(fā)射角度,是通過發(fā)光元件4的中心并垂直于基體2 的平面上的光的擴展角度,若殼體3的橫剖面中的開口形狀是圓形狀,則發(fā)射 角度橫跨反射面3a的全周而固定。另外,在殼體3的橫剖面中的開口形狀存 在橢圓形狀等的偏離的情況下,發(fā)射角度是其最大值。另外,若反射面3a與基體2的上表面所成的角度不足35度,則反射角度 超過45度而展寬,分散的光的量變多,光的亮度和光度容易變低。另一方 面,若角度超過70度,發(fā)光元件4的光不被良好地發(fā)射到發(fā)光元件收置封裝 的外部,而容易在發(fā)光元件收置封裝內進行漫反射。另外,在反射面3a的形狀為倒圓錐狀的情況下,優(yōu)選為橫跨全周地使反 射面3a和基體2的上表面所成的角度為35 70度。另外,在反射面3a的形 狀為四棱錐狀的情況下,優(yōu)選為,至少一對的相面對的內面相對于基體2的上 表面以35 70度傾斜。借助于內面的全面相對于基體2的上表面以35 70度 傾斜,能夠大幅度地提高發(fā)光效率。
另外,優(yōu)選為,反射面3a的算術平均粗糙度Ra為0.004 4iim。即在反 射面3a的算術平均粗糙度Ra超過4 y m的情況下,難于通過使收置于發(fā)光元 件收置封裝中的發(fā)光元件4的光正反射而出射到發(fā)光元件收置封裝的上方,光 強度衰減,并容易產生偏離。另外,在反射面3a的算出平均粗糙度不足0.004 um的情況下,難于穩(wěn)定且高效地形成這種面,制品成本容易變高。另外,為 了將反射面3a的Ra置于上述范圍,能夠利用以往周知的電解研磨加工、化學 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 轉印加工而形成的方法。此外,殼體3和彈性構件14的接合、或殼體3和基體2的接合,可以通 過硅系或環(huán)氧系等樹脂粘接劑、Ag-Cu焊料等金屬焊料材或Pb-Au-Sn-Au-Sn-硅(Si) 、 Sn-Ag—Cu等焊錫等而進行。另外,這種粘結劑或焊錫等的粘結 材,只要通過考慮基體2和彈性構件14以及殼體3的材質和熱膨脹系數等而 適宜地選定即可,不作特別的限定。另外,在需要基體2和彈性構件14以及 彈性構件14和殼體3的接合的高可靠性的情況下,優(yōu)選為,通過金屬焊料材 和焊錫接合較好。另外,在重視發(fā)光裝置的特性的情況下,為了防止由結合材引起的殼體3 和彈性構件14錯位,由此也可以通過鉚接(力、L力)方法接合。在鉚接方法 中,能夠根本地進行殼體3的位置確定,并能夠抑制發(fā)光元件收置封裝的制造 工藝中的殼體3的位置錯位或傾斜,并能夠使彈性構件14和殼體3的中心軸 高精度地一致而接合。結果,在發(fā)光元件收置封裝制造工藝中能夠高精度地使 發(fā)光元件4的光軸和反射光的殼體3的中心軸高精度地一致。因此,能夠制造 得到了所望的光強度分布、照度分布、發(fā)光色的發(fā)光裝置。另外,關于彈性構件14和殼體3的熱膨脹系數的關系式,在將彈性構件 14的熱膨脹系數設為al,將殼體3的熱膨脹系數設為a2時,可以是al〈a 2。由此,能夠通過利用彈性構件14緩和殼體3與基體2的熱膨脹系數差,而 有效地抑制在基體2、和殼體3和彈性構件14之間產生由熱膨脹差引起的應 力。因此,能夠緩和發(fā)光元件收置封裝的制造工藝以及由使發(fā)光裝置工作時的 熱膨脹、熱吸收所產生的應力,并能夠抑制殼體3的傾斜和變形。這樣,本發(fā)明的發(fā)光元件收置封裝,在基體2的上表面載置發(fā)光元件4, 并通過Au或Al等連接導線和配線導體使發(fā)光元件4與發(fā)光元件收置封裝的外 部的外部電路電導通。并且,通過在殼體3的內側填充透明樹脂等透光性材料
并使之硬化,而以覆蓋發(fā)光元件4的側面和上表面,或發(fā)光元件4全體的方式形成第1透光性部5。并且,與第1透光性部5空出間隙地形成第2透光性部 7,并根據必要在殼體3的上表面利用焊錫或樹脂粘接劑接合透光性的蓋體(未圖示),從而形成本發(fā)明的發(fā)光裝置?;蛘?,在形成第1透光性部5后, 形成由硅樹脂等構成的第3透光性部G,并在其上表面,以覆蓋第l透光性部 5整體的方式形成第2透光性部7,并根據必要,在殼體3的上表面上利用焊 錫或樹脂粘接劑等接合透光性的蓋體,從而成為能夠利用熒光體對發(fā)光元件4 的光進行波長變換,而取出具有所望的波長譜的光的發(fā)光裝置。
另外,本發(fā)明的發(fā)光裝置,通過使1個器件成為規(guī)定的配置的方式進行設 置,或者將多數個以例如格子狀或鋸齒狀、放射狀配置,或者以成為如下那樣 的規(guī)定的配置的方式進行設置即以同心狀多數組地形成由多個發(fā)光裝置構成 的圓狀或多邊形狀的發(fā)光裝置組,由此能夠成為照明裝置。藉此,與以往的照 明裝置相比,能夠抑制強度不均。
另外,將本發(fā)明的發(fā)光裝置作為光源而以規(guī)定的配置進行設置,并在這些 發(fā)光裝置的周圍以任意的形狀設置光學設計的反射工具或光學透鏡、光擴散板 等,由此能夠成為發(fā)射任意的配光分布的光的照明裝置。
另外,本發(fā)明不限于上述的實施方式,在不脫離本發(fā)明要旨的范圍內作種 種變更也無任何障礙。例如,通過用焊錫或樹脂粘接劑等接合用于將從發(fā)光裝 置出射的光進行任意地聚焦并擴散的光學透鏡或平板狀的透光性蓋體,能夠以 所望的發(fā)射角度將光取出,并能夠提高長期可靠性。另外,為了抑制基于連接導線的光損失,也可以是如下那樣的的發(fā)光裝置即在基體l上形成金屬化配線,并在該金屬化配線上通過焊錫實施電連接發(fā)光元件3的倒裝芯片安裝。
上述各實施方式所涉及的發(fā)光裝置1,作為光源以規(guī)定的配置進行設置, 但是通過在這些發(fā)光裝置1的周圍以任意的形狀設置光學設計的反射工具或光 學透鏡、光擴散板等,能夠成為可以發(fā)射任意的配光分布的光的照明裝置。
例如,如圖14所示的平面圖和圖15所示的剖面圖那樣,對于在發(fā)光裝置 驅動電路基板10上多數列地配置多個發(fā)光裝置1,并在發(fā)光裝置1的周圍以任 意的形狀設置光學設計的反射工具9而構成照明裝置的情況,優(yōu)選為,在鄰接 的一列上配置的多個發(fā)光裝置1中,成為與相鄰的發(fā)光裝置1的間隔不是最短 那樣的配置,即所謂的鋸齒狀。
艮口,在以格子狀配置發(fā)光裝置1時,通過成為光源的發(fā)光裝置1以直線狀 排列,眩光性(夕、'l^7)變強,這種照明裝置進入到人的視覺容易引起不適, 與此相對,通過成為鋸齒狀,炫目性被抑制,即使對人眼也能夠降低不適感。此外,通過將相鄰的發(fā)光裝置l間的距離加長,能夠有效抑制相鄰接的發(fā) 光裝置1間的熱的干涉,并能夠抑制安裝有發(fā)光裝置1的發(fā)光裝置驅動電路基 板10內的熱的悶閉(二 fc 3 ),能夠將熱高效地放散到發(fā)光裝置1的外部。 結果,能夠制作如下那樣的照明裝置即在不對人眼產生不快感的情況下,光 學特性長時間穩(wěn)定而長壽命的照明裝置。另外,對于照明裝置如圖16所示的俯視圖和圖17所示的剖面圖那樣,在 發(fā)光裝置驅動電路基板10上以同心狀多數組地形成由多個發(fā)光裝置1構成的 圓狀或多邊形狀的發(fā)光裝置1的組的照明裝置的情況,優(yōu)選為,使一個圓狀或 多邊形狀的發(fā)光裝置組中的發(fā)光裝置l的配置數,在照明裝置的外周側比中央 側多。由此,能夠能夠在對發(fā)光裝置1彼此的間隔適度地進行保持的同時更多 地配置發(fā)光裝置l,并能夠進一步提高照明裝置的照度。另外,通過降低照明裝置的中央部的發(fā)光裝置1的密度能夠抑制發(fā)光裝置驅動電路基板io的中央部中的熱的悶閉(n^ )。因此,發(fā)光裝置驅動電路基板10內的溫度分布變得同樣,能夠將熱效率更高地傳遞到用于設置照明 裝置的外部電路基板或熱沉(heat sink)上。結果,發(fā)光裝置1能夠橫跨長 期間地穩(wěn)定地進行工作,并能夠制作長壽命的照明裝置。作為這種照明裝置,可以例如在室內或室外使用的一般照明用器具、枝形 吊燈(、>卞乂7,7)照明用器具、住宅用照明器具、辦公室用照明器具、店 鋪、展示用照明器具、街道用照明器具、導向燈器具和信號裝置、舞臺以及攝 影棚(studio)用的照明器具、廣告燈、照明用燈桿(pole)、水中照明用燈 閃光(7卜口求)燈、現場(7求、乂卜)燈、電線桿等中埋入的防止犯罪用照 明、非常用照明器具、懷中電燈、電光公告板、或調光器、自動閃光器、顯示 器等的背光燈、動畫裝置、裝飾品、照光式開關、光傳感器、醫(yī)療用燈、車載 燈等。另外,本發(fā)明不限于上述的實施方式的例子和實施例,若處于不脫離本發(fā) 明主旨的范圍,則作種種的變更也沒有任何障礙。按照本發(fā)明,能夠提供一種具有高的光取出效率、發(fā)射光強度、軸上光度 和亮度的發(fā)光裝置以及照明裝置。
權利要求
1、 一種發(fā)光裝置,其特征在于, 備有基體,其從上表面到下表面或側面形成配線導體;發(fā)光元件,其載置于所述基體的上表面,并與所述配線導體電連接;第1透光性部,其對所述發(fā)光元件進行包覆;第2透光性部,其以覆蓋第l透光性部的方式設于該第l透光性部的上方, 并通過在透光性材料中含有熒光體而構成,所述熒光體對所述發(fā)光元件所發(fā)光 的光進行波長變換;第3透光性部,其設于所述第1透光性部和所述第2透光性部之間, 將所述第l透光性部的折射率設為nl,將第2透光性部的折射率設為n2,將 第3透光性部的折射率設為n3時,滿足n3〈nl和n3〈n2的關系。
2、 根據權利要求l所述的發(fā)光裝置,其特征在于, 所述第3透光性部由氣體層構成。
3、 根據權利要求1或2所述的發(fā)光裝置,其特征在于,以與所述第2透光性部的下表面相接連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滿足n2〉n4的關系。
4、 根據權利要求l所述的發(fā)光裝置,其特征在于, 第l透光性部由硅樹脂構成。
5、 根據權利要求l所述的發(fā)光裝置,其特征在于, 第2透光性部由含有熒光體的硅樹脂構成。
6、 根據權利要求l所述的發(fā)光裝置,其特征在于,在所述基體的上表面外周部,備有以包繞所述發(fā)光元件的方式而接合的 反射構件,該反射構件具有光反射性的內周面。
7、 根據權利要求l所述的發(fā)光裝置,其特征在于, 第l透光性部的上表面形狀是凹面狀。
8、 根據權利要求l所述的發(fā)光裝置,其特征在于, 第l透光性部的上表面形狀是凸面狀。
9、 根據權利要求l所述的發(fā)光裝置,其特征在于, 僅在所述發(fā)光元件的上表面和側面形成第l透光性部。
10、 根據權利要求l所述的發(fā)光裝置,其特征在于, 所述發(fā)光元件,發(fā)出在近紫外區(qū)域或紫外區(qū)域具有主發(fā)光峰的光。
11、 一種照明裝置,其特征在于,將權利要求1 10中任一項所記載的發(fā)光裝置作為光源。
全文摘要
本發(fā)明公開一種發(fā)光裝置,其中備有基體,其從上表面向下表面或側面延伸而形成配線導體;發(fā)光元件,其載置于所述基體的上表面,并與所述配線導體電連接;第1透光性部,其對所述發(fā)光元件進行包覆;第2透光性部,其以覆蓋所述第1透光性部的方式設于該第1透光性部的上方,并通過在透光性材料中含有對所述發(fā)光元件所發(fā)光的光進行波長變換的熒光體而構成;第3透光性部,其設于所述第1透光性部和所述第2透光性部之間,將所述第1透光性部的折射率設為n1,將第2透光性部的折射率設為n2,將第3透光性部的折射率設為n3時,滿足n3<n1和n3<n2的關系。通過這樣的結構,能夠實現高光取出效率、發(fā)射光強度、軸上光度和亮度。
文檔編號H01L33/62GK101124683SQ20058004843
公開日2008年2月13日 申請日期2005年7月27日 優(yōu)先權日2004年12月24日
發(fā)明者三宅徹, 作本大輔, 田淵智也 申請人:京瓷株式會社