JP2013026485A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子の出射光が、蛍光体含有領域を通過することなく色変換プレートを通り抜けるのを防止し、所望の色の光を得やすい発光装置を提供する。
【解決手段】色変換プレート５は、発光素子からの光を透過する透光性部材２１と、第１含有する第１蛍光体含有部２２と、第２蛍光体を含有する第２蛍光体含有部２３とを含む。透光性部材２１は、発光素子側の面に複数の突起を、上面に複数の凹部を備え、色変換プレートを上面視した場合、凹部の開口と一致する位置、もしくは、開口よりも内側に突起の下面がそれぞれ位置するように配置されている。第１蛍光体含有部２２は、透明部材２１の発光素子側の面の突起２１ｂを除く領域を覆い、第２蛍光体含有部２３は、透光性部材の複数の凹部にそれぞれ充填されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体発光素子の出射光を波長変換する部材を備えた発光装置に関する。

半導体発光素子の上に、２種類以上の蛍光体層を配置することにより、半導体発光素子の光を２種類以上の波長光に変換し、これらの光が混合された光を出射する発光素子が知られている。

特許文献１には、緑色蛍光体を分散したプレート部材の発光素子側の面に島領域を設け、この島領域に赤色蛍光体を分散させた構造が開示されている。特許文献２には、緑色蛍光体を分散したプレートを厚み方向に貫通する島領域を設け、島領域に赤色蛍光体を分散させた構造が開示されている。これにより、発光素子からの光が、緑色蛍光体にも赤色蛍光体にも直接入射できるとともに、緑色蛍光が赤色蛍光体によって吸収されるのを低減し、蛍光への変換効率を高めている。

特許文献３は、透明部材に所定パターンの緑色蛍光体を部分的に配置したプレートと、透明部材に所定パターンの赤色蛍光体を部分的に配置したプレートを重ねて、青色発光素子の上に配置し、２枚のプレートの重なり具合により大幅な色調整を可能にした照明装置を開示している。

特開２０１０−１９２７６１号公報 特開２０１０−１９２７６２号公報 特開２００８−１８６７７７号公報

特許文献１，２の構成は、プレート自体に緑色蛍光体が分散されているため、緑色蛍光体の量を調整するためには、プレートに分散する緑色蛍光体濃度を調整する必要がある。プレートは、基材に緑色蛍光体を分散させた後、プレート状に成形し、島領域となる部分に凹部や貫通孔を転写成形等により設けるという製造工程になる。このため、緑色蛍光体の濃度調整は、これらの成形が可能な範囲に限られ、色調整の自由度が小さい。

また、特許文献３に記載の構成は、２枚のプレートを重ね合わせて、蛍光体領域の重なり具合によって色度調整を行うため、プレート２枚のほかに位置調整部材が必要であり、複雑な構成となる。また、蛍光体領域のサイズが大きい場合、重なり領域と重なっていない領域とで色むらを生じる。一方、蛍光体領域のサイズが微小である場合、色むらは生じにくいが、重なり具合の調整が困難になる。また、プレートの透明部分同士が重なりあった領域が生じた場合、発光素子の光が直接透明部分を通りぬけて出射されるため、色度の調整が困難になり、白色光を得にくくなる。

本発明の目的は、発光素子の出射光が、蛍光体領域を通過することなく色変換プレートを通り抜けるのを防止し、所望の色の光を得やすい発光装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様の発光装置は、発光素子と、発光素子の上に搭載された色変換プレートとを有し、色変換プレートは、発光素子からの光を透過する透光性部材と、第１蛍光体を含有する第１蛍光体含有部と、第２蛍光体を含有する第２蛍光体含有部とを含む。透光性部材は、発光素子側の面に複数の突起を、上面に複数の凹部を備え、色変換プレートを上面視した場合、凹部の開口と一致する位置、もしくは、開口よりも内側に突起の下面がそれぞれ位置するように配置されている。第１蛍光体含有部は、透明部材の発光素子側の面の突起を除く領域を覆い、第２蛍光体含有部は、透光性部材の複数の凹部にそれぞれ充填されている。

また、本発明の第２の態様の発光装置は、発光素子と、発光素子の上に搭載された色変換プレートとを有し、色変換プレートは、発光素子からの光を透過する透光性部材と、第１蛍光体を含有する第１蛍光体含有部と、第２蛍光体を含有する第２蛍光体含有部とを含む。第２蛍光体含有部は、透光性部材の上面の所定の複数の領域のみに配置されている。第１蛍光体含有部は、透光性部材の発光素子側の面に配置され、色変換プレートを上面視した場合に、第１蛍光体含有部は、第２蛍光体含有部が配置されていない領域を覆い、第２蛍光体含有部が配置されている領域の少なくとも一部を覆わないように配置されている。

本発明によれば、発光素子からの光が、第１蛍光体および第２蛍光体のいずれかを通って上面から出射されるため、発光素子からの光が直接出射されるのを防止でき、色制御が容易になる。また、第１蛍光体から発せられた光を、第２蛍光体含有部と第２蛍光体含有部の間から出射させることができるため、第１蛍光体の蛍光の取り出し効率も高い。

実施形態１の発光装置の（ａ）断面図、（ｂ）上面図。 図１の発光装置の色変換プレート５の作用を示す説明図。 実施形態１の色変換プレート５の（ａ）上面図、（ｂ）下面図、（ｃ）Ａ−Ａ’断面図、（ｄ）Ｂ−Ｂ’断面図。 実施形態１の透明部材２１の（ａ）上面図、（ｂ）下面図、（ｃ）Ａ−Ａ’断面図、（ｄ）Ｂ−Ｂ’断面図。 実施形態１の色変換プレート５の上面図。 比較例の色変換プレートの上面図。 実施形態１の緑色蛍光体領域２３の上面を四角形にした色変換プレートの上面図。 実施形態１の緑色蛍光体領域２３の上面を三角形にした色変換プレートの上面図。 実施形態１の緑色蛍光体領域２３の上面を四角形にし、柱状突起２１ｂを四角形にした色変換プレートの上面図。 図７の緑色蛍光体領域の配列を格子状にした場合の上面図。 （ａ）〜（ｄ）実施例１の色変換プレートの製造工程を示す説明図。 （ａ）実施形態１の図１１（ａ）の工程で製造したプレート（凹部２１ａを上に向けた状態）の断面を斜視した写真、（ｂ）実施形態１の図１１（ａ）の工程で製造したプレート（柱状突起２１ｂを上に向けた状態）の断面を斜視した写真。 本発明の緑色蛍光体領域２３と赤色蛍光体領域２２の好ましい位置関係を示す断面図。 実施形態２の色変換プレートの（ａ）上面図、（ｂ）下面図、（ｃ）Ｃ−Ｃ’断面図。

本発明の一実施の形態の発光装置について図面を用いて説明する。
＜実施形態１＞
実施形態１の発光装置は、青色発光のフリップチップ素子の出射する青色光の一部を、色変換プレートによって赤色光と緑色光に変換し、青、赤、緑色光が混色された白色光を発光する装置である。

図１（ａ），（ｂ）に実施形態１の発光装置の断面図および上面図を示す。なお、図１（ｂ）は上面図であるが、理解を容易にするために緑色蛍光体領域２３の上面にもハッチングを付している。予め電極や配線が形成された基板１上には、図１（ａ）に示すようにＡｕバンプ２によりフリップチップ型の半導体発光素子３が実装され、その上に、透明接着層４を介して色変換プレート５が搭載されている。半導体発光素子３および色変換プレート５の側面は、光反射枠部６によって包囲されている。

フリップチップ型半導体発光素子３は、図示していないが、青色光に対して透明な素子基板と、その上に積層された発光層とを有し、発光層を基板１側に、素子基板を色変換プレート５側に向けて配置されている。発光素子３は、青色光を発する。

色変換プレート５は、可視光域で透明な透明部材２１と、透明部材２１の上面（出射面側）に設けられた緑色蛍光体領域（第２蛍光体部）２３と、透明部材２１の下面（半導体発光素子３側の面）に設けられた赤色蛍光体領域（第１蛍光体部）２２とを有して構成される。図２のように、この色変換プレート５は、発光素子３からの青色光の一部を赤色蛍光体領域２２により赤色光１０２に変換し、緑色蛍光体領域２３により緑色光１０３に変換する。これにより、色変換プレート５を透過した青色光１０４を緑色光１０３および赤色光１０２と混合し、白色光を出射する。

図３（ａ），（ｂ），（ｃ）および（ｄ）に色変換プレート５の上面図、下面図、Ａ−Ａ’断面図およびＢ−Ｂ’断面図をそれぞれ示す。図４（ａ），（ｂ），（ｃ）および（ｄ）に透明部材２１の上面図、下面図、Ａ−Ａ’断面図およびＢ−Ｂ’断面図をそれぞれ示す。なお、図３（ａ）、（ｂ）は上面図および下面図であるが、理解を容易にするために緑色蛍光体領域２３の上面および赤色蛍光体領域２４の下面にハッチングを付している。

図４（ａ）、（ｃ）、（ｄ）のように、透明部材２１の上面には、所定形状の凹部２１ａが配列して設けられている。図３（ａ），（ｃ），（ｄ）のように凹部２１ａには緑色蛍光体が分散された樹脂等の透明材料が充填され、この部分が緑色蛍光体領域２３となる。ここでは、凹部２１ａの開口の形状を六角形とし、所定の間隔ｔで最密構造に配列している。

一方、透明部材２１の下面には、図４（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のように透明部材２１自体を加工することにより形成した複数の柱状突起２１ｂが配置されている。柱状突起２１ｂの断面（透明部材２１の主平面に平行な断面）は、略円形である。
柱状突起２１ｂの配列およびピッチｐ２は、上面の六角形の凹部２１ａの配列およびピッチｐ１と同一である。また、柱状突起２１ｂの下面の大きさは、凹部２１ａの開口の大きさと同等以下になるように定められている。すなわち、図５に示すように、色変換プレート５を上面視した場合に、上面の凹部２１ａの開口と一致する位置か、それよりも内側に柱状突起２１ｂの下面が収まるように設計されている。これにより、青色光が、赤色蛍光体領域２２および緑色蛍光体領域２３を通らずに透明部材２１のみを通って厚み方向に通り抜けるのを防止している。具体的には、柱状突起の下面の半径ｒ２を凹部２１ａの開口形状の内接円の半径ｒ１以下に定めている。

透明部材２１の下面の柱状突起２１ｂの周囲は、柱状突起２１ｂの高さと同じ厚さで、赤色蛍光体を分散した樹脂等の透明材料で充填されている。これにより、柱状突起２１ｂを除く領域が赤色蛍光体領域２２となる。赤色蛍光体領域は、柱状突起２１ｂの外周面に接している。

赤色蛍光体領域２２には、青色光を励起光として赤色の蛍光を発する蛍光体が分散されている。例えばCaAlSiN₃:Eu、(Ca,Sr)₂Si₅N₈:Eu、(Ca,Sr)S:Euを用いることができる。緑色蛍光体領域２３には、青色光を励起光として緑色の蛍光を発する蛍光体が分散されている。例えば(Ba,Sr)₂SiO₄:Eu、CaSc₂O₄:Ce、(Ca,Sr)Ga₂S₄:Eu、Ca₈MgSi₄O₁₆Cl₂:Eu、(Si,Al)₆(O,N)₈:Euを用いることができる。赤色蛍光体領域２２および緑色蛍光体領域２３を分散させる透明材料は、印刷手法によって成型可能な材料であることが望ましく、例えば、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。

透明部材２１の材料としては、赤、緑および青色光に対して透明な材料であって、凹部２１ａおよび柱状突起２１ｂの加工が可能な材料であることが望ましく、例えばガラス、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。

透明接着層４は、半導体発光素子３に色変換プレート５を接着する接着剤の層であり、少なくとも青色光に透明な材質からなる。光反射枠部６は、樹脂に屈折率の異なるフィラーを分散した材料によって構成されている。フィラーとしては、例えば酸化チタン、酸化アルミニウム、硫酸バリウムなどから適宜選択して用いる。

色変換プレート５は、上面視すると、赤色蛍光体領域２２が設けられていない領域（柱状突起２１ｂ）を覆うように、緑色蛍光体領域２３が配置されているため、透明部材２１のみを青色光が通って出射するのを防ぐ構成となっている。これにより、色変換プレート５の一部から強い青色光が出射される現象（青抜け）を防止できる。白色光の構成に必要な青色光は、赤色蛍光体２２および緑色蛍光体２３を透過した青色光の光量で十分であるので、赤色蛍光体領域２２および緑色蛍光体領域２３の蛍光体濃度を調節することにより、所望の色度の白色光を得ることができる。これを図２を用いてさらに説明する。

発光素子３から出射された青色光１００は、透明接着層４を通過し、色変換プレート５の下面（発光素子３側の面）に入射する。図２および図３（ｂ）に示すように、色変換プレート５の下面には、透明部材２１の柱状突起２１ｂを取り囲むように赤色蛍光体領域２２が広がっているため、青色光の一部１０１は、柱状突起２１ｂに入射し、透明部材２１を通って緑色蛍光体領域２３に到達し、残りの青色光は、赤色蛍光体領域２２に入射する。赤色蛍光体領域２２は、入射した青色光の一部で励起されて赤色光１０２を発する。赤色光１０２は、隣り合う緑色蛍光体領域２３の間の幅ｔの隙間の透明部材２１の領域を直接通り抜け、もしくは、緑色蛍光体領域２３を透過して、色変換プレート５の上面から出射される。緑色蛍光体領域２３は、柱状突起２１ｂに入射した青色光１０１の一部で励起されて緑色光１０３を発し、上面から出射される。赤色蛍光体領域２２および緑色蛍光体領域２３をそれぞれ透過した青色光１０４は、色変換プレート５の上面から出射される。赤色光１０２、緑色光１０３および青色光１０４は混合されて白色光１０５となる。

このように、色変換プレート５の入射面（発光素子３側の面）において、柱状突起２１ｂの先端面２１ｃ（発光素子３側の面）が、色変換プレート５の出射面側の凹部２１ａの内側に位置するように設計しているため、赤色蛍光体領域２２および緑色蛍光体領域２３を通らずに青色光が直接上面に抜けてしまう青抜けを防止できる。よって、赤色および緑色への変換効率を高めることができる。また、赤色蛍光体領域２２および緑色蛍光体領域２３の蛍光体濃度を調節することにより、所望の色度の白色光を得ることができるため、色度の調整が容易である。さらに、赤色光、緑色光、青色光の３色の混合しやすく、色むらが生じにくい。

また、緑色蛍光体領域２３の形状を六角形にしたことにより、図３のように、出射面においてわずかな間隔ｔをあけて緑色蛍光体領域２３を最密配置にすることができるため、緑色蛍光体が配置される面積を稼ぐことができる。しかも、緑色蛍光体領域２３の間の領域からは、赤色蛍光体領域２２の発した赤色光を直接出射できるため、赤色光の強度も稼ぐことができる。

凹部２１ａの径ｘおよび深さＤは、凹部２１ａに充填される緑色蛍光体の量が所望の色度の白色光を得るために必要な量を確保できるように、緑色蛍光体領域２３の蛍光体濃度を考慮して定める。また、柱状突起２１ｂの半径ｒ２および高さＨは、周囲に配置される赤色蛍光体の量が、所望の色度の白色光を得るために必要な量を確保できるように、赤色蛍光体領域２２の蛍光体濃度を考慮して定める。また、柱状突起２１ｂの径は、緑色蛍光体領域２３の励起に必要な青色光が、赤色蛍光体領域２２を通らずに到達でき、かつ、青抜けが生じないように緑色蛍光体領域２３よりも小さい径に定める。凹部２１ａの間隔ｔは、赤色蛍光体領域２２が発した赤色光１０２が直接上方に抜けて必要な量の赤色光が得られるように設計する。

具体的には、凹部２１ａの径ｘは、例えば１００μｍ以上５００μｍ以下とする。凹部２１ａの深さＤは、例えば４０μｍ以上１２０μｍ以下とする。凹部２１ａの間隔ｔは、例えば４０μｍ以上６０μｍ以下とする。柱状突起２１ｂの径は、例えば４０μｍ以上２４０μｍ以下とする。柱状突起２１ｂの高さＨは、例えば４０μｍ以上１２０μｍ以下とする。透明部材２１の全体の厚さは、例えば１００μｍ以上３００μｍ以下とする。凹部２１ａの間隔ｔは、例えば４０μｍ以上６０μｍ以下とする。

また、発光素子３と色変換プレート５の側面は、光反射枠部６により包囲されているため、発光素子３の透明性基板の側面から出射した光を効率よく反射して色変換プレート５に入射させることができる。これにより、色変換プレート５の色変換効率および出射効率を高めることができる。

図６に、比較例として、柱状突起２１ｂが、緑色蛍光体領域２３よりも外側にはみ出している色変換プレートの上面図を示す。図６では一例として、凹部２１ａと柱状突起２１ｂの両方を六角形としている。図６は上面図であるが、理解を容易にするため、柱状突起２１ｂと緑色蛍光体領域２３の非形成領域とが重なる領域６１にハッチングを付している。領域６１は、青色光が蛍光体領域を通過せずに直接上方に抜ける青抜け領域である。このように柱状突起２１ｂの一部が緑色蛍光体領域２３の内側にない場合には、広範囲で青抜けが生じ、青色の強度が強くなりすぎるため、色度の調整が困難になる。

なお、実施形態１では、一例として、緑色蛍光体領域２３が六角形、柱状突起２１ｂの断面が円形の場合について図示したが、本実施形態はこれらの形状に限定されるものではなく、上面から見て緑色蛍光体領域２３と同じ形状もしくはそれよりも内側に柱状突起２１ｂの先端面が位置すればどのような形状であってもよい。例えば、図７、図８に示すように、緑色蛍光体領域２３を四角形や三角形にし、その内側に位置するように断面円形の柱状突起２１ｂ（赤色蛍光体領域２２）を配置することができる。また、図９のように、緑色蛍光体領域２３と柱状突起２１ｂの断面をいずれも四角形にし、柱状突起２１ｂを緑色蛍光体領域２３よりも少し小さくして内側に配置してもよい。また、図１０のように緑色蛍光体領域２３と柱状突起２１ｂの配列を、格子状にすることもできる。

なお、本発明では、透明部材２１に、赤色蛍光体および緑色蛍光体以外の蛍光体を分散させることも可能である。

また、実施形態１では、緑色光を吸収する赤色蛍光体領域２２を緑色蛍光体領域２３よりも発光素子３側に配置することにより、緑色光が赤色蛍光体領域２２に吸収されるのを防止することができる。しかしながら、本発明はこの配置に限定されるものではなく、緑色蛍光体領域２３を発光素子３側の柱状突起２１ｂの周囲に配置し、赤色蛍光体領域２２を上面側の凹部２１ａ内に配置することも可能である。

本実施形態の色変換プレート５は一般的な印刷法を利用し、多数枚を連続した１枚の大面積プレートとして製造した後、個々に切り出して多数枚を一度に製造することが可能である。よって、個々の色変換プレート５の色変換機能は、同一ロット（同一大面積プレート）内で一定であり、個々の半導体発光素子に色変換材を塗布形成していた従来技術と比較して製品の色バラツキ歩留まりを大幅に向上させることができる。

以下、本実施形態の色変換プレート５の製造方法および発光装置の製造方法について図１１（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。

まず、図４（ａ）〜（ｄ）の配列の凹部２１ａおよび柱状突起２１ｂが複数の透明部材２１を合わせた形状で形成された大面積プレートを用意する（図１１（ａ））。例えば、溶融ガラス成形プレートや、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、もしくは、その複合樹脂を用いた射出成形プレートなどを用意し、基板の両面をサンドブラスト等で加工するか、金型により凹部を転写成型することにより、凹部２１ａおよび柱状突起２１ｂを形成する。サンドブラスト法により、片面に凹部２１ａを、もう一方の面に柱状突起２１ｂを形成したプレートの断面の斜視図を図１２（ａ）、（ｂ）に示す。図１２（ａ）は、凹部２１ａが形成された面を上に向けた状態のプレートの断面を斜視した写真であり、図１２（ｂ）は、柱状突起２１ｂが形成された面を上に向けた状態のプレートの断面を斜視した写真である。図１２（ａ），（ｂ）により、凹部２１ａの直下に柱状突起２１ａが形成されていることが確認できる。

次に、図１１（ｂ）のように緑色蛍光体を所定濃度で分散させた未硬化樹脂１４２を、スキージ印刷法や滴下法などで大面積プレートの凹部２１ａに充填した後硬化させる。充填された樹脂が緑色蛍光体領域２３となる。

次に、大面積プレートを裏返し、図１１（ｃ）のように赤色蛍光体を所定濃度で分散させた未硬化樹脂４２を、スキージ印刷法などで柱状突起２１ｂの周囲に充填して硬化させる。充填された樹脂が赤色蛍光体領域２２となる。

最後に、図１１（ｄ）のように切削歯４３等で発光素子３のサイズと同等もしくはそれ以上のサイズに分割し、色変換プレート５を製造する。

別途用意しておいた基板１上にＡｕバンプ２により、青色発光の半導体発光素子３をフリップチップ実装する。その上に透明接着層４を形成し、色変換プレート５を赤色蛍光体領域２２が形成されている面を発光素子３側に向けて搭載する。

最後に、熱硬化性樹脂等の樹脂に酸化チタン等のフィラーを分散させたものを発光素子３および色変換プレート５の側面全周にディスペンサー塗布装置等で塗布した後硬化させる。以上により、図１（ａ），（ｂ）の発光装置が完成する。

本実施形態においては赤色蛍光体領域２２と緑色蛍光体領域２３は上面から見た場合に所定量だけ重なり合っている方が望ましい。すなわち、柱状突起２１ｂは、緑色蛍光体領域２３よりも小さい方が望ましい。赤色蛍光体領域２２と緑色蛍光体領域２３が所定量重なりあっている方が、赤色蛍光体領域２２と緑色蛍光体領域２３とを通過することなく色変換プレート５を斜めに通り抜ける青色光（青抜け光）を低減することができるためである。特に、赤色蛍光体領域２２と緑色蛍光体領域２３は、図１３のような関係の大きさやピッチで配置されていることが好ましい。図１３は、色変換プレート５の断面図である。一つの柱状突起２１ｂの両側の赤色蛍光体領域２２の入射面側の端部を下端部ａ、ｂとし、上面側（青色蛍光体領域２３側）の端部を上端部ｃ、ｄとした場合、下端部ａと上端部ｄとを結ぶ直線Ａの延長上、および、下端部ｂと上端部ｃとを結ぶ直線Ｂの延長上に、この柱状突起２１ｂの真上に位置する緑色蛍光体領域２３が存在するように、柱状突起２１ｂおよび緑色蛍光体領域２３の大きさやピッチを形成することが好ましい。本実施形態において、例えば、プレート厚みを０．３ｍｍ、緑色蛍光体領域２３を配置する凹部２１ａの深さを０．１ｍｍ、柱状突起２１ｂの高さを０．１ｍｍとした場合、柱状突起（断面円形）２１ｂの直径を２４０μｍ以下、凹部２１ａの間隔ｔは５０μｍ未満とすることが好ましい。

実施形態１では、図１（ａ），（ｂ）のように発光素子３をフリップチップ実装しているが、本発明はこの構成に限られず、発光素子３の上面電極をワイヤボンディング等により基板１の電極と接続する構成にすることも可能である。この場合、色変換プレート５は、発光素子３の上面電極の部分に切り欠きを設け、ボンディングワイヤが上面電極へ接続されるのを妨げないようにすることが望ましい。

＜実施形態２＞
実施形態２の発光装置について図１４（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ実施形態２の発光装置の上面図、下面図および断面図である。なお、図１４（ａ）、（ｂ）は上面図および下面図であるが、理解を容易にするために緑色蛍光体領域２３の上面および赤色蛍光体領域２４の下面にハッチングを付している。

図１４（ａ）〜（ｃ）のように実施形態２では、凹部２１ａの底面をドーム形状にしている。柱状突起２１ｂの基部は、緩やかにカーブしている。このようなドーム形状の凹部２１ａや、基部がカーブした柱状突起２１ａを用いることにより、実施形態１で図１１（ａ）〜（ｂ）を用いて説明した製造工程において、緑色蛍光体分散樹脂１４２を凹部２１ａの内部に充填する工程、ならびに、赤色蛍光体分散樹脂４２を柱状突起２１ｂの周囲に充填する工程で、凹部２１ａの底面の隅や、柱状突起２１ｂの基部に空気が巻き混まれて樹脂硬化後も残留する現象を抑制でき、凹部２１ａの底面の隅および柱状突起２１ｂの基部まで蛍光体分散樹脂を充填することができる。

凹部２１ａの底面の隅や柱状突起２１ｂの基部に空気が巻き込まれた場合、空気は、透明部材２１や赤色および緑色蛍光体分散樹脂４２，１４２よりも屈折率が低いため、光を散乱し、出射光の明るさを下げる原因になる。よって、実施形態２のように凹部２１ａの底面をドーム上とし、柱状突起２１ｂの基部を緩やかなカーブにすることで、印刷時に樹脂が空気を追い出しながら充填できるため、十分な明るさの出射光を得ることができる。

また、本発明では色変換プレート５の下面側の柱状突起２１ｂの周囲に空間が広がっているため、外側に向かって空気が抜けやすいというメリットもある。

他の構成および効果は、実施形態１と同様であるので説明を省略する。

３…半導体発光素子、５…色変換プレート、６…光反射枠部、２１…透明部材、２２…赤色蛍光体領域２２…緑色蛍光体領域、２１ａ…凹部、２１ｂ…柱状突起

Claims (8)

1. 発光素子と、前記発光素子の上に搭載された色変換プレートとを有し、
   前記色変換プレートは、前記発光素子からの光を透過する透光性部材と、第１蛍光体を含有する第１蛍光体含有部と、第２蛍光体を含有する第２蛍光体含有部とを含み、
   前記透光性部材は、前記発光素子側の面に複数の突起を、上面に複数の凹部をそれぞれ備え、前記色変換プレートを上面視した場合、前記凹部の開口と一致する位置、もしくは、前記開口よりも内側に前記突起の先端面がそれぞれ位置し、
   前記第１蛍光体含有部は、前記透明部材の前記発光素子側の面の前記突起を除く領域を覆い、前記第２蛍光体含有部は、前記透光性部材の前記複数の凹部にそれぞれ充填されていることを特徴とする発光装置。
2. 請求項１に記載の発光装置において、前記複数の凹部の前記透光性部材の上面における配列は、所定の間隙を挟んだ最密配置であることを特徴とする発光装置。
3. 請求項１または２に記載の発光装置において、前記突起は、柱状突起であり、前記第１蛍光体含有部は、前記柱状突起の側面を覆うように、前記柱状突起の周囲空間に充填されていることを特徴とする発光装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発光装置において、前記凹部は、底面がドーム状であることを特徴とする発光装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の発光装置において、前記突起の基部は、曲面形状であることを特徴とする発光装置。
6. 発光素子と、前記発光素子の上に搭載された色変換プレートとを有し、
   前記色変換プレートは、前記発光素子からの光を透過する透光性部材と、第１蛍光体を含有する第１蛍光体含有部と、第２蛍光体を含有する第２蛍光体含有部とを含み、
   前記第２蛍光体含有部は、前記透光性部材の上面の所定の複数の領域のみに配置され、
   前記第１蛍光体含有部は、前記透光性部材の前記発光素子側の面に配置され、前記色変換プレートを上面視した場合に、前記第１蛍光体含有部は、前記第２蛍光体含有部が配置されていない領域を覆い、前記第２蛍光体含有部が配置されている領域の少なくとも一部を覆わないように配置されていることを特徴とする発光装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の発光装置において、前記第１蛍光体の蛍光波長は、前記第２蛍光体の蛍光波長よりも長波長であることを特徴とする発光装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の発光装置において、前記第２蛍光体含有部を上面から見た形状は、六角形、三角形、四角形のいずれかであることを特徴とする発光装置。