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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024116355
(43)【公開日】2024-08-27
(54)【発明の名称】発光装置
(51)【国際特許分類】
H01L 33/58 20100101AFI20240820BHJP
H01L 33/50 20100101ALI20240820BHJP
【ＦＩ】
H01L33/58
H01L33/50
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024096474
(22)【出願日】2024-06-14
(62)【分割の表示】P 2023141496の分割
【原出願日】2023-08-31
(31)【優先権主張番号】P 2023013314
(32)【優先日】2023-01-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000226057
【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100108062
【弁理士】
【氏名又は名称】日向寺 雅彦
(74)【代理人】
【識別番号】100168332
【弁理士】
【氏名又は名称】小崎 純一
(72)【発明者】
【氏名】野網 俊介
(72)【発明者】
【氏名】井上 翔
(57)【要約】
【課題】広い配光特性を持つ発光装置を提供すること。
【解決手段】発光装置は、素子部と、素子部の下面に配置された電極とを有する発光素子と、素子部の上面及び側面に配置された波長変換部材と、波長変換部材の上面に配置された透光性部材と、素子部の下面及び波長変換部材の下面に配置された光反射性部材と、を備える。波長変換部材の側面の全面は、透光性部材から露出する。透光性部材の厚さは、波長変換部材の厚さよりも厚い。
【選択図】図２
【解決手段】発光装置は、素子部と、素子部の下面に配置された電極とを有する発光素子と、素子部の上面及び側面に配置された波長変換部材と、波長変換部材の上面に配置された透光性部材と、素子部の下面及び波長変換部材の下面に配置された光反射性部材と、を備える。波長変換部材の側面の全面は、透光性部材から露出する。透光性部材の厚さは、波長変換部材の厚さよりも厚い。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
素子部と、前記素子部の下面に配置された電極とを有する発光素子と、
前記素子部の上面及び側面に配置された波長変換部材と、
前記波長変換部材の上面に配置された透光性部材と、
前記素子部の前記下面及び前記波長変換部材の下面に配置された光反射性部材と、
を備え、
前記波長変換部材の側面の全面は、前記透光性部材から露出し、
前記透光性部材の厚さは、前記波長変換部材の厚さよりも厚い、発光装置。
前記素子部の上面及び側面に配置された波長変換部材と、
前記波長変換部材の上面に配置された透光性部材と、
前記素子部の前記下面及び前記波長変換部材の下面に配置された光反射性部材と、
を備え、
前記波長変換部材の側面の全面は、前記透光性部材から露出し、
前記透光性部材の厚さは、前記波長変換部材の厚さよりも厚い、発光装置。
【請求項2】
前記透光性部材の厚さをｘ１［μｍ］、前記波長変換部材の厚さをｘ２［μｍ］とすると、
ｙ＝１．０２＋（－０．００００２７０×ｘ１）＋（－１．７３×１０－５×ｘ２）が、０．９９以上１．０１以下を満たす、請求項１に記載の発光装置。
ｙ＝１．０２＋（－０．００００２７０×ｘ１）＋（－１．７３×１０－５×ｘ２）が、０．９９以上１．０１以下を満たす、請求項１に記載の発光装置。
【請求項3】
上面視において正方形の外縁を有し、
前記正方形の外縁の１辺に対する全体の厚さの比が、１．０１以上１．２４以下である、請求項１または２に記載の発光装置。
前記正方形の外縁の１辺に対する全体の厚さの比が、１．０１以上１．２４以下である、請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項4】
配光角が０°から－９０°の範囲に、配光角が０°のときの光度よりも大きい第１の光度ピークを有し、配光角が０°から９０°の範囲に、配光角が０°のときの光度よりも大きい第２の光度ピークを有する配光特性を持つ、請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項5】
前記素子部の前記上面と前記波長変換部材の前記上面との間の距離は、前記素子部の前記側面と前記波長変換部材の前記側面との間の距離よりも長い、請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項6】
素子部と、前記素子部の下面に配置された電極とを有する発光素子と、
前記素子部の上面及び側面に配置された波長変換部材と、
前記波長変換部材の上面に配置され、光拡散材を含む透光性部材と、
を備え、
前記波長変換部材の側面と、前記透光性部材の側面とを含む装置側面を有し、
前記波長変換部材の前記側面の全面は、前記透光性部材から露出し、
前記透光性部材の厚さは、前記波長変換部材の厚さよりも厚く、
配光角が０°から－９０°の範囲に、配光角が０°のときの光度よりも大きい第１の光度ピークを有し、配光角が０°から９０°の範囲に、配光角が０°のときの光度よりも大きい第２の光度ピークを有する配光特性を持つ、発光装置。
前記素子部の上面及び側面に配置された波長変換部材と、
前記波長変換部材の上面に配置され、光拡散材を含む透光性部材と、
を備え、
前記波長変換部材の側面と、前記透光性部材の側面とを含む装置側面を有し、
前記波長変換部材の前記側面の全面は、前記透光性部材から露出し、
前記透光性部材の厚さは、前記波長変換部材の厚さよりも厚く、
配光角が０°から－９０°の範囲に、配光角が０°のときの光度よりも大きい第１の光度ピークを有し、配光角が０°から９０°の範囲に、配光角が０°のときの光度よりも大きい第２の光度ピークを有する配光特性を持つ、発光装置。
【請求項7】
前記透光性部材における前記光拡散材の濃度は、１３ｗｔ％以上４０ｗｔ％以下である、請求項６に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発光装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特許文献１には、バットウイング型の配光特性を持つ発光装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１６－１５４２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、広い配光特性を持つ発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一態様によれば、発光装置は、素子部と、前記素子部の下面に配置された電極とを有する発光素子と、前記素子部の上面及び側面に配置された波長変換部材と、前記波長変換部材の上面に配置された透光性部材と、前記素子部の前記下面及び前記波長変換部材の下面に配置された光反射性部材と、を備え、前記波長変換部材の側面の全面は、前記透光性部材から露出し、前記透光性部材の厚さは、前記波長変換部材の厚さよりも厚い。
本発明の一態様によれば、発光装置は、素子部と、前記素子部の下面に配置された電極とを有する発光素子と、前記素子部の上面及び側面に配置された波長変換部材と、前記波長変換部材の上面に配置され、光拡散材を含む透光性部材と、を備え、前記波長変換部材の側面と、前記透光性部材の側面とを含む装置側面を有し、前記波長変換部材の前記側面の全面は、前記透光性部材から露出し、前記透光性部材の厚さは、前記波長変換部材の厚さよりも厚く、配光角が０°から－９０°の範囲に、配光角が０°のときの光度よりも大きい第１の光度ピークを有し、配光角が０°から９０°の範囲に、配光角が０°のときの光度よりも大きい第２の光度ピークを有する配光特性を持つ。
本発明の一態様によれば、発光装置は、素子部と、前記素子部の下面に配置された電極とを有する発光素子と、前記素子部の上面及び側面に配置された波長変換部材と、前記波長変換部材の上面に配置され、光拡散材を含む透光性部材と、を備え、前記波長変換部材の側面と、前記透光性部材の側面とを含む装置側面を有し、前記波長変換部材の前記側面の全面は、前記透光性部材から露出し、前記透光性部材の厚さは、前記波長変換部材の厚さよりも厚く、配光角が０°から－９０°の範囲に、配光角が０°のときの光度よりも大きい第１の光度ピークを有し、配光角が０°から９０°の範囲に、配光角が０°のときの光度よりも大きい第２の光度ピークを有する配光特性を持つ。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、広い配光特性を持つ発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】実施形態の発光装置の模式上面図である。
【図3】実施形態の発光装置の模式下面図である。
【図4】実施形態の発光装置の配光特性図である。
【図5】重回帰分析における目的変数（むら値）を説明するための模式図である。
【図6】むら値の予測値と実測値との関係を示す表である。
【図7】むら値の予測値と実測値との関係を示す散布図である。
【図8】他の実施形態の発光装置を説明する模式断面図である。
【図9】実施形態の発光装置及び比較例の発光装置の模式上面図である。
【図10】ランバーシャン配光特性図である。
【図11】比較例の発光装置の模式断面図である。
【図12A】実施形態の発光装置の配光特性図である。
【図12B】比較例の発光装置の配光特性図である。
【図13A】実施形態の発光装置のｘ座標における配光色度特性図である。
【図13B】比較例の発光装置のｘ座標における配光色度特性図である。
【図14A】実施形態の発光装置のｙ座標における配光色度特性図である。
【図14B】比較例の発光装置のｙ座標における配光色度特性図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図面を参照し、実施形態の発光装置について説明する。実施形態に記載されている構成部の寸法、材料、形状、相対的配置などは、特定的な記載がない限り、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさ、位置関係などは、説明を明確にするため誇張していることがある。また、以下の説明において、同一の名称、符号については、同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。また、断面図として、切断面のみを示す端面図を示す場合がある。
【0009】
以下の説明において、特定の方向又は位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、及びそれらの用語を含む別の用語）を用いる場合がある。しかしながら、それらの用語は、参照した図面における相対的な方向又は位置を分かり易さのために用いているに過ぎない。参照した図面における「上」、「下」等の用語による相対的な方向又は位置の関係が同一であれば、本開示以外の図面、実際の製品等において、参照した図面と同一の配置でなくてもよい。本明細書において「上（又は下）」と表現する位置関係は、例えば、２つの部材があると仮定した場合に、２つの部材が接している場合と、２つの部材が接しておらず一方の部材が他方の部材の上方（又は下方）に位置している場合を含む。また、特定的な記載がない限り、部材が被覆対象を覆うとは、部材が被覆対象に接して被覆対象を直接覆う場合と、部材が被覆対象に非接触で被覆対象を間接的に覆う場合を含む。
【0010】
【0011】
図１に示すように、発光装置１は、上面視において正方形の外縁１ｅを有する。発光装置１の外縁１ｅの１辺の長さは、例えば、１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である。
【0012】
【0013】
発光素子１０は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。発光素子１０は、素子部１１を有する。図１に示すように、素子部１１は、上面視において正方形の外縁１１ｅを有する。素子部１１の外縁１１ｅの１辺の長さは、例えば、６４０μｍ以上１３００μｍ以下である。上面視において、素子部１１の外縁１１ｅは、発光装置１の外縁１ｅに沿って延びている。素子部１１の厚さｔ１は、例えば、１３０μｍ以上２８０μｍ以下である。素子部１１の厚さｔ１は、素子部１１の上面１１ａと下面１１ｂとの間の最短距離を表す。
【0014】
素子部１１は、半導体構造体を有する。素子部１１は、さらにサファイアなどの基板を有してもよい。半導体構造体は、ｎ型半導体層と、ｐ型半導体層と、これらに挟まれた発光層とを含む。発光層は、ダブルヘテロ接合または単一量子井戸(ＳＱＷ)等の構造を有していてもよいし、多重量子井戸(ＭＱＷ)のようにひとかたまりの活性層群をもつ構造を有していてもよい。半導体構造体は、可視光または紫外光を発する。このような発光層を含む半導体構造体は、例えばＩｎｘＡｌｙＧａ１－ｘ－ｙＮ（０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）を含むことができる。
【0015】
半導体構造体は、ｎ型半導体層とｐ型半導体層との間に１つ以上の発光層を含む構造を有していてもよいし、ｎ型半導体層と発光層とｐ型半導体層とを順に含む構造が複数回繰り返された構造を有していてもよい。半導体構造体が複数の発光層を含む場合、半導体構造体は発光ピーク波長が異なる発光層を含んでいてもよいし、発光ピーク波長が同じ発光層を含んでいてもよい。なお、発光ピーク波長が同じとは、数ｎｍ程度のばらつきがある場合も含む。複数の発光層の間の発光ピーク波長の組み合わせは、適宜選択することができる。例えば半導体構造体が２つの発光層を含む場合、青色光と青色光、緑色光と緑色光、赤色光と赤色光、紫外光と紫外光、青色光と緑色光、青色光と赤色光、または、緑色光と赤色光などの組み合わせで発光層を選択することができる。各発光層は、発光ピーク波長が異なる複数の活性層を含んでいてもよいし、発光ピーク波長が同じ複数の活性層を含んでいてもよい。
【0016】
図２に示すように、発光素子１０は、素子部１１の下面１１ｂに配置された２つの電極１２をさらに有する。２つの電極１２のうちの一方はアノード電極、他方はカソード電極として機能する。電極１２は、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｓｕ等を含むことができる。
【0017】
波長変換部材２０は、素子部１１の上面１１ａ及び側面１１ｃに配置され、素子部１１の上面１１ａ及び側面１１ｃを覆っている。素子部１１の発光層が発する光は、素子部１１の上面１１ａ及び側面１１ｃから波長変換部材２０に入射する。波長変換部材２０は、第１母材と蛍光体とを含む。蛍光体は、発光素子１０が発する光を波長変換する。
【0018】
蛍光体としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｌｕ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、テルビウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｔｂ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、ＣＣＡ系蛍光体（例えば、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ）、ＳＡＥ系蛍光体（例えば、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ）、クロロシリケート系蛍光体（例えば、Ｃａ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｃｌ２：Ｅｕ）、βサイアロン系蛍光体（例えば、（Ｓｉ，Ａｌ）３（Ｏ，Ｎ）４：Ｅｕ）、α系サイアロン蛍光体（例えば、Ｃａ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６：Ｅｕ）、ＳＬＡ系蛍光体（例えば、ＳｒＬｉＡｌ３Ｎ４：Ｅｕ）、ＣＡＳＮ系蛍光体（例えば、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）若しくはＳＣＡＳＮ系蛍光体（例えば、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）等の窒化物系蛍光体、ＫＳＦ系蛍光体（例えば、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ）、ＫＳＡＦ系蛍光体（例えば、Ｋ２（Ｓｉ，Ａｌ）Ｆ６：Ｍｎ）若しくはＭＧＦ系蛍光体（例えば、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ２・ＧｅＯ２：Ｍｎ）等のフッ化物系蛍光体、ペロブスカイト構造を有する蛍光体（例えば、ＣｓＰｂ（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）３）、又は、量子ドット蛍光体（例えば、ＣｄＳｅ、ＩｎＰ、ＡｇＩｎＳ２又はＡｇＩｎＳｅ２）等を用いることができる。
【0019】
波長変換部材２０の第１母材は、発光素子１０が発する光に対する透過性を有する。第１母材は、例えば、耐熱性、耐候性、及び耐光性に優れた樹脂を含む。このような樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂もしくはフッ素樹脂、又は、これらの樹脂の２種以上を含む樹脂が挙げられる。
【0020】
透光性部材３０は、波長変換部材２０の上面２０ａに配置される。波長変換部材２０の側面２０ｃは、透光性部材３０から露出している。波長変換部材２０の側面２０ｃと、透光性部材３０の側面３０ｃとは、同一面内で連続している。
【0021】
発光素子１０が発する光及び蛍光体で波長変換された光が、波長変換部材２０の上面２０ａから透光性部材３０に入射する。透光性部材３０は、波長変換部材２０の上面２０ａから入射した光を拡散させる。透光性部材３０は、第２母材と、光を拡散させる第１添加物とを含む。第１添加物は、光拡散材である。
【0022】
第１添加物（光拡散材）としては、例えば、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム等を用いることができる。透光性部材３０は、これら光拡散材以外に、粘度調整のためのフィラーを含んでもよい。
【0023】
第２母材は、発光素子１０が発する光及び蛍光体で波長変換された光に対する透過性を有する。第２母材の材料は、例えば、波長変換部材２０の第１母材と同じ材料を用いることができる。第１母材の屈折率と第２母材の屈折率とを実質的に同じにすることで、波長変換部材２０と透光性部材３０との界面での屈折及び反射を低減することができる。これにより、発光装置１の配光特性を、蛍光体の濃度及び／又は透光性部材３０に含まれる第１添加物の濃度で容易に調整することができ、所望の配光特性を得やすくできる。第１母材の屈折率と第２母材の屈折率とが実質的に同じとは、第１母材の屈折率と第２母材の屈折率との差が０．３以内であることを言う。
【0024】
波長変換部材２０の第１母材の屈折率が、透光性部材３０の第２母材の屈折率よりも高くてもよい。または、波長変換部材２０の第１母材の屈折率が、透光性部材３０の第２母材の屈折率よりも低くてもよい。第１母材の屈折率が第２母材の屈折率よりも高い場合には、第１母材の屈折率が第２母材の屈折率よりも低い場合に比べて、発光装置１の装置側面から出射する光の光度を高くしやすい。第１母材の屈折率が第２母材の屈折率よりも低い場合には、第１母材の屈折率が第２母材の屈折率よりも高い場合に比べて、第１母材と第２母材との界面での反射を低減して、発光装置１の上面から出射する光の光度を高くしやすい。
【0025】
発光装置１の光出射面は、透光性部材３０の上面３０ａ、透光性部材３０の側面３０ｃ、及び波長変換部材２０の側面２０ｃを含む。発光装置１の装置側面は、波長変換部材２０の側面２０ｃと、透光性部材３０の側面３０ｃとを含む。
【0026】
光反射性部材４０は、素子部１１の下面１１ｂ及び波長変換部材２０の下面２０ｂに配置され、素子部１１の下面１１ｂ及び波長変換部材２０の下面２０ｂを覆っている。光反射性部材４０は、発光素子１０が発する光及び蛍光体で波長変換された光に対する反射性を有する。光反射性部材４０は、発光素子１０及び波長変換部材２０から下方に向かった光を、光反射性部材４０の上方の発光装置１の光出射面（透光性部材３０の上面３０ａ、透光性部材３０の側面３０ｃ、及び波長変換部材２０の側面２０ｃ）に向けて反射させる。これにより、発光装置１の光出射面からの光量を増大できる。発光装置１の装置側面は、光反射性部材４０の側面をさらに含む。
【0027】
光反射性部材４０は、第３母材と第２添加物とを含む。第３母材の材料は、上記第１母材と同じ材料を用いることができる。第２添加物の材料は、上記第１添加物と同じ材料を用いることができる。
【0028】
また、光反射性部材４０は、電極１２の側面を覆って保護できる。電極１２の下面は、光反射性部材４０から露出している。
【0029】
光反射性部材４０の厚さは、波長変換部材の厚さｘ２及び透光性部材３０の厚さｘ１よりも薄くすることができる。光反射性部材４０の厚さは、例えば、０．０１５ｍｍ以上０．０６ｍｍ以下である。
【0030】
発光装置１は、金属膜５０をさらに備えることができる。金属膜５０は、電極１２の下面及び光反射性部材４０の下面４０ｂに連続して配置され、電極１２と電気的に接続されている。アノード側とカソード側の２つの電極１２に対応して、２つの金属膜５０が互いに離隔して配置されている。図３に示すように、金属膜５０の下面５０ｂの面積は、電極１２の下面１２ｂの面積よりも大きい。これにより、発光装置１と外部回路（例えば、配線基板）との接合面積を大きくすることができ、信頼性を向上できる。金属膜５０は、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｓｕ等を含むことができる。
【0031】
透光性部材３０の厚さｘ１は、波長変換部材２０の厚さｘ２よりも厚い。透光性部材３０の厚さｘ１は、透光性部材３０の上面３０ａと下面３０ｂとの間の最短距離を表す。波長変換部材２０の厚さｘ２は、波長変換部材２０の上面２０ａと下面２０ｂとの間の最短距離を表す。透光性部材３０の厚さｘ１は、例えば、０．６３ｍｍ以上１．４６０ｍｍ以下である。波長変換部材２０の厚さｘ２は、例えば、０．３６ｍｍ以上０．９１ｍｍ以下である。波長変換部材２０の厚さｘ２に対する透光性部材３０の厚さｘ１の比（ｘ１／ｘ２）は、例えば、１．１以上２．０以下である。
【0032】
波長変換部材２０の上面２０ａに配置される透光性部材３０の厚さｘ１を、波長変換部材２０の厚さｘ２よりも厚くすることで、発光装置１の配光特性を、図１０に示すランバーシャン配光特性よりも広配光にすることができる。本明細書において、広配光とは、配光角が０°と±９０°との間の範囲に、配光角が０°のときの光度よりも大きい光度ピークを有する配光特性を表す。
【0033】
このような配光特性をもつ発光装置１を、例えば灯具の光源として用いることで、灯具の薄型化に伴って発光装置１から灯具の発光面までの距離が短い場合でも、灯具の発光面における輝度むらを低減できる。また、灯具の発光面を視界に入れた人が発光装置１を点状にまぶしく感じにくくできる。結果として、発光装置１を備えた灯具の薄型化、また灯具の薄型化に伴う軽量化が可能となる。
【0034】
図４は、１つの発光装置１を発光させたときの配光特性の一例を示す図である。図４に示す配光特性は、図９に示す発光装置１の上面視における中心Ｏを通る少なくとも任意の１つの直線、好ましくはどの直線に沿った断面においても満たす。発光装置１は、配光角が０°から－９０°の範囲（０°及び－９０°は含まない）に、配光角が０°のときの光度よりも大きい第１の光度ピークを有し、配光角が０°から９０°の範囲（０°及び９０°は含まない）に、配光角が０°のときの光度よりも大きい第２の光度ピークを有する配光特性（いわゆるバットウイング型の配光特性）を持つ。発光装置１は、配光角が２０°から５０°の範囲に上記第１の光度ピークを有し、配光角が－２０°から－５０°の範囲に上記第２の光度ピークを有することが好ましい。
【0035】
発光装置の配光特性を広配光とするための構成の他の形態として、図８に示すように、発光素子１０と、発光素子１０の上面及び側面を覆う波長変換部材２０と、波長変換部材２０の上面及び側面を覆う透光性部材３０とを備えた発光装置５００が考えられる。実施形態の発光装置１と他の形態の発光装置５００とを比較して、実施形態の発光装置１は、波長変換部材２０の側面２０ｃが透光性部材３０から露出されていることで、配光特性を広配光にしつつ、発光装置１の光束を向上させることができる。また、実施形態の発光装置１と他の形態の発光装置５００とで、外形サイズを同じとした場合、透光性部材３０で波長変換部材２０の側面を覆う他の形態の発光装置５００では、実施形態の発光装置１に比べて、発光素子１０の素子部１１の側面１１ｃと波長変換部材２０の側面２０ｃとの間の距離が短くなるため、波長変換部材２０に対する発光素子１０の位置ずれの余裕度が小さくなる。これに対して、波長変換部材２０の側面２０ｃを透光性部材３０から露出させる実施形態の発光装置１では、他の形態の発光装置５００に比べて、素子部１１の側面１１ｃと波長変換部材２０の側面２０ｃとの間の距離ｄ２を長くでき、波長変換部材２０に対する発光素子１０の位置ずれを低減できる。これにより、実施形態の発光装置１では、発光素子１０の位置ずれによる発光装置１の配光色度のずれを低減できる。
【0036】
ここで配光色度について説明する。一般に広く使われている「配光」および「配光特性」は、光源から各方向への光度分布を表すものと、その特性である。これに対し、「配光色度」および「配光色度特性」は、光源から各方向への色度分布を表すものと、その特性である。近年、照明用途として用いられる発光装置や複数の発光装置を備えた面状光源の特性として、所望の配光特性を有することが求められている。しかしながら、所望の配光特性を有するだけでは、色度むらや色度ずれは考慮されておらず、色度むらや色度ずれが低減される、より高品位の発光装置または面状光源を得るためには、配光色度も考慮する必要がある。
【0037】
透光性部材３０の４つの側面３０ｃ及び波長変換部材２０の４つの側面２０ｃの合計面積は、透光性部材３０の上面３０ａの面積よりも大きくすることができる。これにより、発光装置１の全側面から出射する光量を、上面から出射する光量よりも多くすることができ、発光装置１の配光特性を広配光にしやすくなる。
【0038】
また、ｙ＝１．０２＋（－０．００００２７０×ｘ１）＋（－１．７３×１０－５×ｘ２）…（１）が、０．９９以上１．０１以下を満たすことが好ましい。ｙは、透光性部材３０の厚さｘ１と波長変換部材２０の厚さｘ２を説明変数とした重回帰式における目的変数であり、むら値を表す。
【0039】
むら値は、発光装置１の直上の輝度に対する発光装置間の輝度の比を表す。図５は、基板上に、正方格子の格子点状に複数の発光装置１を配置した面状光源の一部を上方から見た図である。それぞれの発光装置間の輝度は、図５に示すように、互いに直交する第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにおいて等間隔に配置された４つの発光装置１の間の領域の中心Ｃの輝度を表す。発光装置１の直上の輝度と、発光装置間の輝度とが同じ場合に、むら値は１となる。むら値が１に近いほど、発光装置１の直上の輝度と、発光装置間の輝度との差が小さい。むら値は、発光装置１の配光特性と相関する。発光装置１の配光特性が広くなると、発光装置１の直上の輝度と、発光装置間の輝度との差が小さくなりやすい。
【0040】
図６に示す２８個のモデルの説明変数ｘ１、ｘ２及びむら値の実測値から重回帰分析により式（１）を求めた。式（１）の係数は偏回帰係数である。なお、重回帰分析においてｘ１及びｘ２以外にもむら値に影響があると思われる説明変数を用いてむら値に対する影響度を検証した。ステップワイズ法により、説明変数の係数の有意確率を表すｐ値が低い因子を抽出した。その結果、ｐ値が低い順に、透光性部材３０の厚さｘ１と、波長変換部材２０の厚さｘ２とが算出された。すなわち、むら値と高い相関を持つ説明変数としては、透光性部材３０の厚さｘ１と波長変換部材２０の厚さｘ２を用いれば十分であるとの結論に至った。
【0041】
図７は、図６に示すむら値の予測値と実測値とをプロットした散布図である。横軸はむら値の予測値を表し、縦軸はむら値の実測値を表す。むら値の実測値は、シミュレーションにより求めた値である。むら値の予測値は、式（１）により求めた値である。この散布図において、太実線は、むら値の予測値と実測値とが一致する直線を示す。
【0042】
図７の結果は、式（１）から実測値に対して十分な精度でむら値を予測できることを示す。したがって、式（１）が０．９９以上１．０１以下を満たすように透光性部材３０の厚さｘ１と波長変換部材２０の厚さｘ２を調整することで、発光装置１の配光特性を広くして、発光装置１の直上の輝度と、発光装置間の輝度との差を小さくしやすくできる。
【0043】
素子部１１の上面１１ａと波長変換部材２０の上面２０ａとの間の距離ｄ１は、素子部１１の側面１１ｃと波長変換部材２０の側面２０ｃとの間の距離ｄ２よりも長くすることができる。距離ｄ１は、素子部１１の上面１１ａと波長変換部材２０の上面２０ａとの間の最短距離を表す。距離ｄ２は、素子部１１の側面１１ｃと波長変換部材２０の側面２０ｃとの間の最短距離を表す。距離ｄ１は、例えば、２２０μｍ以上６４０μｍ以下である。距離ｄ２は、例えば、１７０μｍ以上３６０μｍ以下である。素子部１１から出射する光は、上面１１ａから出射する直上光成分と、側面１１ｃから出射する側面光成分とを有する。直上光成分は側面光成分よりも多いため、距離ｄ１＞距離ｄ２とすることで、発光装置１の直上と側方とにおける色度配光特性のばらつきを低減しやすくできる。
【0044】
発光装置１の外縁１ｅの１辺に対する全体の厚さの比は、１．０１以上１．２４以下にすることができる。発光装置１の全体の厚さは、透光性部材２０の厚さｘ１と、波長変換部材２０の厚さｘ２と、光反射性部材４０の厚さと、の和である。発光装置１が金属膜５０を備える場合には、発光装置１の全体の厚さは、透光性部材２０の厚さｘ１と、波長変換部材２０の厚さｘ２と、光反射性部材４０の厚さと、金属膜５０の厚さと、の和である。
【0045】
上記距離ｄ１は、素子部１１の厚さｔ１よりも大きくすることができる。また、距離ｄ１は、素子部１１の厚さｔ１以下であってもよい。この場合においても、ｄ１＞ｄ２とすることで、発光装置１の直上と側方とにおける色度配光特性のばらつきを低減することができる。
【0046】
ランバーシャン配光特性よりも広配光を実現可能な発光装置として、図１１に示す比較例の発光装置７００が挙げられる。比較例の発光装置７００は、実施形態の発光装置１と同様の部材（発光素子１０、波長変換部材２０、及び光反射性部材４０）と、波長変換部材２０の上面２０ａに配置された光調整部材６００と、を備える。光調整部材６００は、透光性樹脂と光拡散材とを含み、素子部１１からの上方向への光を実質的に遮光する役割を果たす。光調整部材６００の厚さは、波長変換部材２０の厚さ（光反射性部材４０の上面と波長変換部材２０の上面との間の最短距離）よりも薄い。
【0047】
以下、図１２Ａ～図１４Ｂを参照して、実施形態の発光装置１及び比較例の発光装置７００のそれぞれについて、配光特性と配光色度特性とを測定した結果について説明する。なお、図１２Ａ～図１４Ｂにおいて、実線は、図９に示すＡ－Ａ線に沿った断面における配光特性または配光色度特性を示し、破線は、図９に示すＢ－Ｂ線に沿った断面における配光特性または配光色度特性を示し、１点鎖線は、図９に示すＣ－Ｃ線に沿った断面における配光特性または配光色度特性を示す。
【0048】
図１２Ａは、実施形態の発光装置１の配光特性を示す。図１２Ｂは、比較例の発光装置７００の配光特性を示す。発光装置７００において、バットウィング配光を得るために、素子部１１からの上方向への光を実質的に遮光してしまうように、光調整部材６００に含まれる光拡散材の濃度などを調整した。比較例の発光装置７００における光調整部材６００に含まれる光拡散材の濃度は、実施形態の発光装置１における透光性部材３０に含まれる光拡散材の濃度よりも大幅に高い。このように構成される比較例の発光装置７００においては、発光素子１０が発する光が光調整部材６００で反射して波長変換部材２０内に戻る光（戻り光）Ｌが多くなる。戻り光Ｌは、再び波長変換部材２０内を通過して、波長変換部材２０の側面２０ｃから発光装置７００の外部に取り出され得る。戻り光Ｌが波長変換部材２０内を進む距離が長くなると、発光素子１０が発する光のうち波長変換される光が多くなり、色度むらが生じ得る。
【0049】
図１３Ａ及び図１４Ａは、実施形態の発光装置１の配光色度特性を示す。図１３Ｂ及び図１４Ｂは、比較例の発光装置７００の配光色度特性を示す。図１３Ａ及び図１３Ｂは、ＣＩＥ色度におけるｘ座標の配光色度特性を示す。図１４Ａ及び図１４Ｂは、ＣＩＥ色度におけるｙ座標の配光色度特性を示す。比較例の発光装置７００の配光色度特性（図１３Ｂ及び図１４Ｂ）においては、実施形態の発光装置１の配光色度特性（図１３Ａ及び図１４Ａ）よりも、配光角の違いに対する色度の変化率が大きく、色度むらが大きくなっている。
【0050】
すなわち、比較例の発光装置７００においては、その配光特性（図１２Ｂ）を、バットウィング型の配光特性にしても、前述した戻り光Ｌの影響により、色度むらが実施形態の発光装置１よりも大きくなってしまう。
【0051】
実施形態の発光装置１によれば、輝度むら及び色度むらの両方を低減することができる。
【0052】
透光性部材３０の第２母材の材料としては、シリコーン樹脂として、例えばフェニルシリコーン樹脂が挙げられる。この場合において、透光性部材３０に含まれる光拡散材としては、フェニルシリコーン樹脂との屈折率差が小さい酸化ケイ素などの光拡散材が好ましい。例えば光拡散材として酸化チタンを用いると、屈折率差が大きくなり、戻り光が増加してしまうので、そうならないように一定以下の屈折率差になるようにすることが好ましい。このような光拡散材として、酸化ケイ素または酸化アルミニウムが挙げられる。このうち、フェニルシリコーン樹脂との屈折率差がより小さい酸化ケイ素が好ましい。透光性部材３０における第２母材と光拡散材との屈折率差を小さくすることで、第２母材と光拡散材との界面で反射して波長変換部材２０内に戻る戻り光を低減できる。
【0053】
透光性部材３０における光拡散材の濃度は、１３ｗｔ％以上４０ｗｔ％以下が好ましい。これにより、前述したむら値として１に近い値が得られ、発光装置１の直上の輝度と、発光装置間の輝度との差が小さくなりやすい。
【0054】
本発明の実施形態は、以下の発光装置を含むことができる。
【0055】
［項１］
素子部と、前記素子部の下面に配置された電極とを有する発光素子と、
前記素子部の上面及び側面に配置された波長変換部材と、
前記波長変換部材の上面に配置された透光性部材と、
前記素子部の前記下面及び前記波長変換部材の下面に配置された光反射性部材と、
を備え、
前記波長変換部材の側面は、前記透光性部材から露出し、
前記透光性部材の厚さは、前記波長変換部材の厚さよりも厚い、発光装置。
［項２］
前記素子部の前記上面と前記波長変換部材の前記上面との間の距離は、前記素子部の前記側面と前記波長変換部材の前記側面との間の距離よりも長い、上記項１に記載の発光装置。
［項３］
前記透光性部材の厚さをｘ１、前記波長変換部材の厚さをｘ２とすると、
ｙ＝１．０２＋（－０．００００２７０×ｘ１）＋（－１．７３×１０－５×ｘ２）が、０．９９以上１．０１以下を満たす、上記項１または２に記載の発光装置。
［項４］
上面視において正方形の外縁を有し、
前記正方形の外縁の１辺に対する全体の厚さの比が、１以上２以下である、上記項１～３のいずれか１つに記載の発光装置。
［項５］
配光角が０°から－９０°の範囲に、配光角が０°のときの光度よりも大きい第１の光度ピークを有し、配光角が０°から９０°の範囲に、配光角が０°のときの光度よりも大きい第２の光度ピークを有する配光特性を持つ、上記項１～４のいずれか１つに記載の発光装置。
［項６］
素子部と、前記素子部の下面に配置された電極とを有する発光素子と、
前記素子部の上面及び側面に配置された波長変換部材と、
前記波長変換部材の上面に配置され、光拡散材を含む透光性部材と、
を備え、
前記波長変換部材の側面と、前記透光性部材の側面とを含む装置側面を有し、
前記透光性部材の厚さは、前記波長変換部材の厚さよりも厚く、
配光角が０°から－９０°の範囲に、配光角が０°のときの光度よりも大きい第１の光度ピークを有し、配光角が０°から９０°の範囲に、配光角が０°のときの光度よりも大きい第２の光度ピークを有する配光特性を持つ、発光装置。
［項７］
前記透光性部材における前記光拡散材の濃度は、１３ｗｔ％以上４０ｗｔ％以下である、上記項６に記載の発光装置。
素子部と、前記素子部の下面に配置された電極とを有する発光素子と、
前記素子部の上面及び側面に配置された波長変換部材と、
前記波長変換部材の上面に配置された透光性部材と、
前記素子部の前記下面及び前記波長変換部材の下面に配置された光反射性部材と、
を備え、
前記波長変換部材の側面は、前記透光性部材から露出し、
前記透光性部材の厚さは、前記波長変換部材の厚さよりも厚い、発光装置。
［項２］
前記素子部の前記上面と前記波長変換部材の前記上面との間の距離は、前記素子部の前記側面と前記波長変換部材の前記側面との間の距離よりも長い、上記項１に記載の発光装置。
［項３］
前記透光性部材の厚さをｘ１、前記波長変換部材の厚さをｘ２とすると、
ｙ＝１．０２＋（－０．００００２７０×ｘ１）＋（－１．７３×１０－５×ｘ２）が、０．９９以上１．０１以下を満たす、上記項１または２に記載の発光装置。
［項４］
上面視において正方形の外縁を有し、
前記正方形の外縁の１辺に対する全体の厚さの比が、１以上２以下である、上記項１～３のいずれか１つに記載の発光装置。
［項５］
配光角が０°から－９０°の範囲に、配光角が０°のときの光度よりも大きい第１の光度ピークを有し、配光角が０°から９０°の範囲に、配光角が０°のときの光度よりも大きい第２の光度ピークを有する配光特性を持つ、上記項１～４のいずれか１つに記載の発光装置。
［項６］
素子部と、前記素子部の下面に配置された電極とを有する発光素子と、
前記素子部の上面及び側面に配置された波長変換部材と、
前記波長変換部材の上面に配置され、光拡散材を含む透光性部材と、
を備え、
前記波長変換部材の側面と、前記透光性部材の側面とを含む装置側面を有し、
前記透光性部材の厚さは、前記波長変換部材の厚さよりも厚く、
配光角が０°から－９０°の範囲に、配光角が０°のときの光度よりも大きい第１の光度ピークを有し、配光角が０°から９０°の範囲に、配光角が０°のときの光度よりも大きい第２の光度ピークを有する配光特性を持つ、発光装置。
［項７］
前記透光性部材における前記光拡散材の濃度は、１３ｗｔ％以上４０ｗｔ％以下である、上記項６に記載の発光装置。
【0056】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。本発明の上述した実施形態を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての形態も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものである。
【符号の説明】
【0057】
１…発光装置、１０…発光素子、１１…素子部、１２…電極、２０…波長変換部材、３０…透光性部材、４０…光反射性部材、５０…金属膜
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図13A】
【図13B】
【図14A】
【図14B】