特開 2024-30775 発光装置

(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】P2024030775

(43)【公開日】2024-03-07

(54)【発明の名称】発光装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/58 20100101AFI20240229BHJP

   G02B 3/00 20060101ALI20240229BHJP

   G02B 5/20 20060101ALI20240229BHJP

【ＦＩ】

H01L33/58

G02B3/00 A

G02B5/20

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022133892

(22)【出願日】2022-08-25

(71)【出願人】

【識別番号】000002303

【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001025

【氏名又は名称】弁理士法人レクスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岩本 峻

(72)【発明者】

【氏名】立花 佳織

(72)【発明者】

【氏名】梁 吉鎬

【テーマコード（参考）】

2H148

5F142

【Ｆターム（参考）】

2H148AA01

5F142AA13

5F142AA14

5F142BA32

5F142CA11

5F142CD02

5F142CD18

5F142CE16

5F142CE32

5F142CG05

5F142CG24

5F142CG43

5F142DA02

5F142DA14

5F142DA61

5F142DA73

5F142DB12

5F142DB16

5F142GA29

(57)【要約】

【課題】出射光の狭角化を達成しつつ当該出射光の暗線の発生を低減可能な発光装置を提供する。
【解決手段】
本発明の発光装置は、基板と、前記基板の上面に配された発光素子と、前記発光素子上に配された波長変換部材であって、上方に伸長している複数の突出部を有する前記波長変換部材と、前記複数の突出部の上面を覆うように連続して延在している基部と、前記基部上に前記基部と連続して形成された複数のレンズ部を有する光学部材と、を有し、前記複数の突出部は、マトリクス配列の態様にて配置された複数の第１の突出部及び前記マトリクス配列の行間でありかつ列間の領域にそれぞれ配された複数の第２の突出部を含み、前記複数のレンズ部は、前記複数の第１の突出部の直上の各々の領域にそれぞれ形成された複数の第１のレンズ部及び前記複数の第２の突出部の直上の各々の領域にそれぞれ形成された複数の第２のレンズ部を含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
前記基板の上面に配された発光素子と、
前記発光素子上に配された波長変換部材であって、上方に伸長している複数の突出部を有する前記波長変換部材と、
前記複数の突出部の上面を覆うように連続して延在している基部と、前記基部上に前記基部と連続して形成された複数のレンズ部を有する光学部材と、を有し、
前記複数の突出部は、マトリクス配列の態様にて配置された複数の第１の突出部及び前記マトリクス配列の行間でありかつ列間の領域にそれぞれ配された複数の第２の突出部を含み、
前記複数のレンズ部は、前記複数の第１の突出部の直上の各々の領域にそれぞれ形成された複数の第１のレンズ部及び前記複数の第２の突出部の直上の各々の領域にそれぞれ形成された複数の第２のレンズ部を含むことを特徴とする発光装置。

【請求項2】

前記複数の第１のレンズ部の各々の直径は、前記複数の第２のレンズ部の各々の直径より大きいことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。

【請求項3】

前記複数の第１の突出部は、格子状に配列されており、
前記複数の第２の突出部は、各々の格子の中心点にそれぞれ配されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。

【請求項4】

前記複数の第１の突出部は、前記波長変換部材の上面に正方格子状に配列されていることを特徴とする請求項３に記載の発光装置。

【請求項5】

前記複数の第１のレンズ部及び前記複数の第２のレンズ部の各々は、前記基板の上面に垂直な断面において、半円状の断面形状を有することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。

【請求項6】

前記複数の突出部は上面視において前記波長変換部材の外縁に配列された複数の第３の突出部を有することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。

【請求項7】

前記複数の第３の突出部は、前記マトリクス配列の行間または列間に配されていることを特徴とする請求項６に記載の発光装置。

【請求項8】

前記光学部材の上方から見た上面視において、前記複数の第１のレンズ部及び前記複数の第２のレンズ部のうち、互いに隣接する１の第１のレンズ部及び１の第２のレンズ部同士が接していることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。

【請求項9】

前記波長変換部材の上方から見た上面視において、前記波長変換部材は、前記複数の第１の突出部及び前記複数の第２の突出部のうち、互いに隣接する１の第１の突出部及び１の第２の突出部の上面同士が連結していることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。

【請求項10】

前記波長変換部材は、前記複数の突出部の各々の側面を覆う第１の光反射部材を有することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。

【請求項11】

前記基板上に配されており、前記発光素子の側面から前記波長変換部材の側面を経て前記光学部材の側面までを覆う第２の光反射部材を有することを特徴とする請求項１０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、発光素子を含む発光装置及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）等の発光素子を光源として用いた発光装置が知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、半導体ダイオードと、当該半導体ダイオード上に設けられ、光反射構造を有するリフレクタによって上面が複数の出力セクションに分割されている蛍光体と、当該複数の出力セクションの各々の上に複数の抽出ドームの各々がそれぞれ設けられた発光装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特表２０１１－５１５８４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

例えば、特許文献１のような発光装置を車両用灯具の光源として用いる場合、発光装置から出射される光は、後段の光学系に入射させることに鑑みて狭い角度範囲で出射されるのが好ましい。また、当該発光装置の出射光の投影像に暗線（暗部）が生じないことが好ましい。

【0006】

本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、出射光の狭角化を達成しつつ当該出射光の暗線の発生を低減可能な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】

【0007】

本発明に係る発光装置は、基板と、前記基板の上面に配された発光素子と、前記発光素子上に配された波長変換部材であって、上方に伸長している複数の突出部を有する前記波長変換部材と、前記複数の突出部の上面を覆うように連続して延在している基部と、前記基部上に前記基部と連続して形成された複数のレンズ部を有する光学部材と、を有し、前記複数の突出部は、マトリクス配列の態様にて配置された複数の第１の突出部及び前記マトリクス配列の行間でありかつ列間の領域にそれぞれ配された複数の第２の突出部を含み、前記複数のレンズ部は、前記複数の第１の突出部の直上の各々の領域にそれぞれ形成された複数の第１のレンズ部及び前記複数の第２の突出部の直上の各々の領域にそれぞれ形成された複数の第２のレンズ部を含むことを特徴としている。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施例１に係る発光装置の上面図である。

【図2】本発明の実施例１に係る発光装置の断面図である。

【図3】本発明の実施例１に係る発光装置の断面図である。

【図4A】本発明の実施例１に係る発光装置の第２のレンズの直径による狭角内光束量比を示す図である。

【図4B】本発明の実施例１に係る発光装置の第２のレンズの直径による狭角内光束量比を示す図である。

【図5A】本発明の実施例１に係る発光装置の第１のレンズの直径による狭角内光束量比を示す図である。

【図5B】本発明の実施例１に係る発光装置の第１のレンズの直径による狭角内光束量比を示す図である。

【図6】本発明の実施例１に係る発光装置の第１の突出部の上面サイズによる全光束量比を示す図である。

【図7】本発明の変形例１に係る発光装置の上面図である。

【図8】本発明の変形例２に係る発光装置の上面図である。

【図9】本発明の変形例３に係る発光装置の上面図である。

【図10】本発明の実施例２に係る発光装置の上面図である。

【図11】本発明の実施例２に係る発光装置の断面図である。

【図12】本発明の実施例３に係る発光装置の上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に本発明の実施例１について詳細に説明する。なお、以下の説明及び添付図面においては、実質的に同一又は等価な部分には同一の参照符号を付している。

【実施例0010】

図１及び図２を参照しつつ、実施例１に係る発光装置１００の構成について説明する。図１は、実施例１に係る発光装置１００の上面図である。また、図２は、図１に示した発光装置１００の２－２線に沿った断面図である。また、図３は、図１に示した発光装置１００の３－３線に沿った断面図である。

【0011】

（発光装置）
発光装置１００は、基板１０と、基板１０上に配された発光素子２０と、発光素子２０の上面上に配された波長変換部材３０と、波長変換部材３０上に配された光学部材５０と、を備える。また、発光装置１００は、基板１０上において、発光素子２０の側面から波長変換部材３０の側面を経て光学部材５０の側面まで被覆する第２の光反射部材６０を備える。

【0012】

（基板）
基板１０は、上面形状が矩形の窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミックからなる絶縁性の基板である。基板１０は、上面に当該上面の中央の１の領域に矩形の底面を有しかつ上方に開口された凹部を有している。

【0013】

なお、基板１０は、上方に開口された凹部を有するように一体的に成形されてもよいし、平板及び当該平板の外縁に沿った枠形状を有する枠体を接合するように形成されてもよい。また、基板１０は、セラミック以外の樹脂材等の絶縁性材料を用いてもよい。

【0014】

また、基板１０は、図２に示すように、凹部の底面に基板１０の外部から発光素子２０に給電可能な金属からなる一対の配線電極（図示せず）を備える。例えば、配線電極は、貫通電極等（図示せず）を介して基板１０の外部まで導通するように形成されている。

【0015】

（発光素子）
発光素子２０は、矩形の上面形状を有し、青色の光を出射する窒化ガリウム（ＧａＮ）系の半導体構造層を有する発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）である。発光素子２０は、図２及び図３に示すように、側面が基板１０の凹部の内側面から離隔するように基板１０の凹部の底面に配されている。

【0016】

発光素子２０は、透光性の成長基板（図示せず）の下面に半導体構造層（図示せず）と一対の素子電極（図示せず）を備え、成長基板の上面から光を出射するように構成されたフリップチップ接続態様のＬＥＤ素子である。すなわち、発光素子２０の上面は、光を出射する光出射面である。

【0017】

発光素子２０の上記一対の素子電極は、基板１０の凹部の底面に形成された一対の配線電極にそれぞれ電気的に接続されている。すなわち、発光素子２０は、基板１０にフリップチップの態様で搭載されており、基板１０に形成された配線電極を介して外部から電源供給可能に構成されている通電可能となっている。

【0018】

なお、発光素子２０の半導体構造層の下面及び当該半導体構造層の側面、特に発光層の側面に亘る部分には、光反射層が形成されていてもよい。この光反射層によって、側方または成長基板と反対側の下方に出射する光を反射させ、発光素子２０の光出射面である上面へ向かわせることで、光出射面である成長基板の上面からの光取り出し効率を向上させることとしてもよい。

【0019】

例えば、発光素子２０として約１．０ｍｍ四方の正方形のチップサイズを有する発光素子を用いる。この場合の発光素子２０の光出射面は、約１．０ｍｍ四方の正方形である。

【0020】

発光素子２０には、他の接続形態のＬＥＤ素子も用いることができる。発光素子２０は、例えば、支持基板を備え、当該支持基板の上面上に半導体構造層及び半導体構造層上にワイヤボンディング可能な電極パッドを有し、金（Ａｕ）等の導電性の金属線で一対の配線と電極パッドとが電気的に接続されたワイヤボンディング態様の発光素子であってもよい。

【0021】

また、支持基板の上面上に設けられた半導体構造層と支持基板の上面に形成された一対の電極パッドの間が、半導体構造層と支持基板上に引き回されて形成された金属配線により電気的に接続された発光素子であってもよいし、導電性の支持基板の下面に形成された電極と支持基板上に形成された電極との間で半導体構造層に通電可能な発光素子であってもよい。

【0022】

本実施例１においては、発光素子２０が基板１０の凹部の底面と対向する面と反対の面、すなわち上面から光を出射する素子であればよい。

【0023】

（波長変換部材）
波長変換部材３０は、透光性の接着剤（図示せず）を介して発光素子２０の上面上に配されている。

【0024】

波長変換部材３０は、図２及び図３に示すように、平板状の平板部３１と、各々が平板部３１の上面から上方に伸長する複数の第１の突出部３２及び複数の第２の突出部３３とが一体的に形成されて成っている。

【0025】

平板部３１は、矩形の上面形状をし、かつその底面が発光素子２０の光出射面、すなわち発光素子２０の上面を覆うように形成されている。従って、平板部３１の底面は、波長変換部材３０において、発光素子２０から出射した光が入光する光入射面である。

【0026】

本実施例１においては、波長変換部材３０の平板部３１の底面が、発光素子２０の上面と略一致する形状となるように形成した。すなわち、発光素子２０が上記例示した１．０ｍｍ四方の正方形の上面形状を有するチップの場合、波長変換部材３０の平板部３１は、上面視において１．０ｍｍ四方の正方形である。なお、略一致する形状として、サイズに関し、各辺０．１ｍｍ程度は誤差として許容され、各辺０．９ｍｍ以上１．１ｍｍ以下の範囲であればよく、また、素子形態等に応じて各辺０．８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下としてもよい。さらに、波長変換部材３０の平板部３１の底面形状は、発光素子２０の態様に応じ、例えば、上部にワイヤボンディングにより給電される電極を備える発光素子２０に対し、波長変換部材３０は、ワイヤボンディング用電極パッド部分を覆わない、適宜な形状に形成される。すなわち、波長変換部材３０の平板部３１の底面形状は、発光素子２０の上面における発光面（光放出面）の形状と略一致する形状である。

【0027】

第１の突出部３２は、図１に示すように、平板部３１の上面において、規則的に配列されている。本実施例１においては、第１の突出部３２は、平板部３１の上面の中心点を中心に、平板部３１の側面に沿った方向を夫々行方向、列方向として３行３列の計９個配列されている。すなわち、複数の第１の突出部３２及び複数の第２の突出部３３は、それぞれ３行３列の格子点上に格子配列している。また、本実施例１においては、第１の突出部３２は、平板部３１の側面に沿い、かつ格子の行間および列間のそれぞれが等間隔となる正方格子状となるように配列している。

【0028】

第２の突出部３３は、第１の突出部３２に囲まれた各々の領域にそれぞれ配されている。本実施例１においては、第２の突出部３３は、第１の突出部３２がなす正方格子の各々の中心位置にそれぞれ配されている。

【0029】

第１の突出部３２及び第２の突出部３３の各々は、後述する第１の光反射部材４０により側壁が覆われている。

【0030】

また、第１の突出部３２及び第２の突出部３３の各々は、矩形の上面形状を有するように形成されている。本実施例１においては、第１の突出部３２及び第２の突出部３３の各々の上面は、上面視において第１の突出部３２が配列する正方格子の行方向および列方向に沿った辺を有する正方形形状となるように形成した。第１の突出部３２の上面は１辺が長さＬ１の正方形であり、第２の突出部３３の上面は１辺がＬ１よりも短い長さＬ２の正方形である。従って、第１の突出部３２の上面の面積は、第２の突出部３３の上面の面積よりも大きい。なお、第１の突出部３２および第２の突出部３３の上面形状は、それぞれ矩形に限らず、円形、楕円形、三角形、六角形、菱形、など適宜な形状とすることができる。

【0031】

また、第１の突出部３２及び第２の突出部３３の各々は、図２及び図３に示すように、底面から上方に向かって、から窄むように形成され、側面が傾斜している四角錐台状の下部部分と、下部部分上に形成された四角柱状の上部部分を有する。言い換えれば、第１の突出部３２及び第２の突出部３３の各々は、平板部３１の上面から四角錐台形状と四角柱形状とが一体的に形成された形状を有している。

【0032】

また、第１の突出部３２及び第２の突出部３３の各々の上面は、互いに平板部３１の上面から略同等の高さとなるように形成されている。具体的には、第２の突出部３３の上面高さは、第１の突出部３２の上面の高さの±１０％以内であり、好ましくは±５％以内である。

【0033】

波長変換部材３０の光入射面（平板部３１の底面）から入射した光は、後述の第１の光反射部材４０によって、平板部３１から第１の突出部３２及び第２の突出部３３の各々に導光され、第１の突出部３２及び第２の突出部３３の各々の上面から出射する。すなわち、第１の突出部３２及び第２の突出部３３の各々の上面は、波長変換部材３０の光出射面である。

【0034】

また、第１の突出部３２及び第２の突出部３３の下端の一部を四角錐台形状とすることにより、波長変換部材３０の光入射面から入射した光の第１の突出部３２又は第２の突出部３３への取り込み面を大きくして、第１の突出部３２及び第２の突出部３３の上面により多くの光を集光させることができる。

【0035】

なお、第１の突出部３２及び第２の突出部３３の各々の形状は上記の形状に限定されない。第１の突出部３２及び第２の突出部３３の各々は、単に平板部３１の上面から四角柱形状のみで形成されていてもよいし、四角錐台形状のみで形成されていてもよい。また、各々の突出部の側面と平板部３１の上面との接続部分が、連続した曲面で形成されていてもよい。

【0036】

また、第１の突出部３２の上面の大きさは、第２の突出部３３の上面の大きさより大きく形成されている。

【0037】

また、第１の突出部３２の側面、第２の突出部３３の側面及び平板部３１の上面の各々は、平滑性が高いことが好ましい。第１の突出部３２の側面、第２の突出部３３の側面及び平板部３１の上面の各々を平滑とすることによって、側面における光の全反射成分を増加させかつ光の散乱による光損失を低減することができ、発光装置１００の光取り出し効率を向上させることができる。

【0038】

図２では、隣接する第１の突出部３２との間に平板部３１の上面が露出する構成としているが、隣接する第１の突出部３２との間に平板部３１が露出せず隣接する第１の突出部の傾斜側面が連続して形成される構成としてもよい。

【0039】

第１の突出部３２の側面、第２の突出部３３の側面及び平板部３１の上面の各々は、第１の突出部３２の上面及び第２の突出部３３の上面と比較して高い平滑性を有していることが好ましい。つまり、第１の突出部３２の上面及び第２の突出部３３の上面は、第１の突出部３２の側面、第２の突出部３３の側面及び平板部３１の上面より大きな表面粗さを有する。

【0040】

具体的には、第１の突出部３２の上面及び第２の突出部３３の上面は、セラミック焼結体の焼成後のままの表面粗さを有し、例えば高さ約１～３μｍ程度の凹凸を有しており、対象面が凹凸の無い面であるとしたときの面積に対する表面積の比が１．２～１．３である。これに対し、第１の突出部３２の側面、第２の突出部３３の側面及び平板部３１の上面は、対象面が凹凸の無い面であるとしたときの面積に対する表面積の比が１．０～１．１であり、第１の突出部３２の上面及び第２の突出部３３の上面と比較して小さい値となっている。

【0041】

本実施例１においては、波長変換部材３０として、セリウム（Ｃｅ）を賦活剤としたイットリウムアルミニウムガーネット（Yttrium Aluminum Garnet、ＹＡＧ：Ｃｅ）蛍光体粒子を含有するアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）からなるセラミック材を用いた。波長変換部材３０は、光入射面である平板部３１の底面から入射する発光素子２０からの青色光の一部を黄色光に変換し、光出射面である第１の突出部３２及び第２の突出部３３の各々の上面から白色光を出射する。

【0042】

また、波長変換部材３０は、例えば、上記のＹＡＧ：Ｃｅ粒子を含む平板状のアルミナ焼結体にレーザ加工又はマイクロブラスト加工等を施すことにより、第１の突出部３２及び第２の突出部３３を形成することができる。

【0043】

（第１の光反射部材）
第１の光反射部材４０は、波長変換部材３０の上面上において第１の突出部３２及び第２の突出部３３の各々の側面を被覆しかつ、第１の突出部３２及び第２の突出部３３の各々の上面を露出するように充填された光反射部材である。

【0044】

第１の光反射部材４０は、その上面の高さ位置が波長変換部材３０の第１の突出部３２及び第２の突出部３３の各々の上面と同等高さとなるように形成されている。言い換えれば、第１の光反射部材４０の上面、第１の突出部３２の上面及び第２の突出部３３の上面は、それぞれ略同一平面上に存在する。すなわち、波長変換部材３０と第１の光反射部材４０とで、上面形状が矩形の板状体を成している。

【0045】

第１の光反射部材４０は、波長変換部材３０との界面において、波長変換部材３０の内部を伝搬する光を反射又は散乱させる。すなわち、波長変換部材３０の光入射面から入射した光は、第１の光反射部材４０との界面に至ると反射又は散乱されて波長変換部材３０内に戻される。それ故、波長変換部材３０の光入射面から入射光して上方に抜ける光のほとんどは、第１の突出部３２及び第２の突出部３３の各々の上面から出射される。

【0046】

本実施例１においては、第１の光反射部材４０として、酸化チタン（ＴｉＯ_２）粒子等の光散乱性粒子を含有するシリコーン樹脂等の透光性の樹脂材料を用いた。

【0047】

第１の光反射部材４０は、例えば、波長変換部材３０の第１の突出部３２及び第２の突出部３３の間を充填するように上記の光散乱性粒子を含有するシリコーン樹脂を塗布、滴下または注入して硬化させることによって製造可能である。

【0048】

（光学部材）
光学部材５０は、平板状の基部５１、基部５１の上面に形成された半球状の複数の第１のレンズ部５２及び半球状の複数の第２のレンズ部５３が一体的に形成されている部材である。

【0049】

第１のレンズ部５２および第２のレンズ部５３は、半球状に限定されないが、半球状であることが好ましい。半球より小さな球欠形状とすることにより、狭角外光束量が増えてしまうおそれがあるためである。

【0050】

複数の第１のレンズ部５２及び複数の第２のレンズ部５３の各々は、隣接する第１のレンズ部５２同士の中心、隣接する第２のレンズ部５３同士の中心を通る、基板１０の上面に垂直な断面において、半球状の断面形状を有することが好ましい。

【0051】

第１のレンズ部５２および第２のレンズ部５３は、半球状以外に、レンズ上面形状が楕円面、双曲面などの非球面レンズとすることもでき、角錐、円錐、角錐台、円錐台とすることもできる。

【0052】

光学部材５０は、基部５１の第１のレンズ部５２及び第２のレンズ部５３が形成されている面と反対の面（下面）が波長変換部材３０の第１の突出部３２及び第２の突出部３３の各々の上面と対向する向きで配されている。すなわち、基部５１の下面は、波長変換部材３０の第１の突出部３２及び第２の突出部３３の上面から出射した光が入射する光入射面である。光学部材５０は、波長変換部材３０の上面に接合されている。例えば、光学部材５０は、その下面が波長変換部材３０上面に、任意に設けられる透光性の接着剤（図示せず）等を介して接合されている。光学部材５０は、透光性の接着剤を介さずに、表面活性化接合などの適宜な手法で波長変換部材３０上に接合することができる。

【0053】

基部５１は、矩形状の上面形状を有し、第１の突出部３２の上面、第２の突出部３３の上面及び第１の光反射部材４０の上面に亘って延在している。本実施例１においては、基部５１の上面視における形状は、波長変換部材３０の平板部３１及び発光素子２０の上面形状と略同等の形状としている。すなわち、光学部材５０の基部５１は、上面視において約１．０ｍｍ四方の正方形である。また、上面視において、発光素子２０の上面、波長変換部材３０の平板部３１及び光学部材５０の基部５１の各々の外縁は略一致している。

【0054】

第１のレンズ部５２は、基部５１の上面上において、波長変換部材３０の第１の突出部３２の直上の領域に形成されている。すなわち、第１のレンズ部５２は、基部５１の上面の中心点から対称となる位置に３行３列の計９個で配列している。また、第１のレンズ部５２は、正方格子状となるようにそれぞれ配列している。隣接する第１のレンズ部５２同士間は、隙間を有して配置され、当該隙間において基部５１の上面が現れている。

【0055】

第２のレンズ部５３は、基部５１の上面上において、波長変換部材３０の第２の突出部３３の直上の領域に形成されている。すなわち、第２のレンズ部５３は、第１のレンズ部５２が配列する格子の各々の中心位置にそれぞれ配されている。隣接する第２のレンズ部５３同士間は、隙間を有して配置され、当該隙間において基部５１の上面が現れている。

【0056】

第１のレンズ部５２及び第２のレンズ部５３は、図１に示すように、隣り合う第１のレンズ部５２及び第２のレンズ部５３が接している。本実施例１においては、上面視において隣り合う第１のレンズ部５２及び第２のレンズ部５３が相互に重複するように形成され、一体化している。また、図１に示すように、上面視において隣り合う第１のレンズ部５２と第２のレンズ部５３との境界線は、第１の突出部３２及び第２の突出部３３の直上領域に重ならず、第１の光反射部材４０の直上領域に位置するよう形成されている。

【0057】

第１のレンズ部５２及び第２のレンズ部５３は、図２及び図３に示すように、基部５１の上面から半球状の形状で上方に突出している。従って、第１のレンズ部５２及び第２のレンズ部５３の各々は、各々の中心点を通りかつ基部５１の上面に垂直でありかつ第１のレンズ部５２が配列する格子の行方向又は列方向に沿う断面において、それぞれ直径Ｄ１及びＤ２の直径を有する半球状の形状である。

【0058】

また、第１のレンズ部５２の直径Ｄ１は、第２のレンズ部５３の直径Ｄ２よりも大きい。

【0059】

光学部材５０の光入射面である基部５１の下面から入射した光は、光学部材５０の内部を伝搬し、光学部材５０の上面から発光装置１００の外部に出射する。すなわち、光学部材５０の上面（基部５１の上面、第１のレンズ部５２の表面及び第２のレンズ部５３の表面）は、発光装置１００の光出射面である。また、第２のレンズ部５３の直径Ｄ２を第１のレンズ部５２の直径Ｄ１より小さくすることにより、第１の突出部３２の上面からの出射光が隣接する第２のレンズ部５３へ入射して広角成分として出射されるのを抑制することができる。

【0060】

また、第１のレンズ部５２及び第２のレンズ部５３の表面から発光装置１００の外部に出射する光は、第１のレンズ部５２及び第２のレンズ部５３の表面形状（レンズ形状）により、基部５１の上面に垂直な方向に屈折して第１のレンズ部５２及び第２のレンズ部５３の表面から出射する。

【0061】

すなわち、光学部材５０は、波長変換部材３０の光出射面から出射した光を発光装置１００の光出射方向（基部５１の上面に垂直な方向）に配向制御を行う光学部材である。これにより、発光装置１００の狭角範囲内における出射光を増加させることができる。
つまり、発光素子２０から出射した光は、発光素子２０と略同じ大きさの底面を有する波長変換部材３０の平板部３１より効率よく入射し、平板部３１、第１の突出部３２および第２の突出部３３を導光する。そして、第１の突出部３２の側面、第２の突出部３３の傾斜側面、および第１の光反射部材４０による反射・散乱により、効率よく第１の突出部３２の上面、第２の突出部３３の上面に集光されて出射され、光学部材５０の底面より入射して、光学部材５０の表面から出射する。このとき、各突出部上面からの出射光は、各突出部直上のレンズ部へ主として入射し、該レンズ部表面から主として出射される。

【0062】

なお、本説明において、出射光の狭角範囲とは、発光装置１００の光軸（光出射方向）に対して±３０°の範囲を指す。

【0063】

第１の突出部３２及び第１のレンズ部５２が配列する格子の各々の中心位置に第２の突出部３３及び第２のレンズ部５３を設けることにより、第１の突出部３２間、第１のレンズ部５２の間から出射光を得ると共に狭角化させることができる。従って、発光装置１００から出射する光の全光束のうち、狭角範囲内の光束量を増加させることが可能となる。

【0064】

また、第２の突出部３３及び第２のレンズ部５３によって、発光装置１００から光を出射させた際に、発光装置１００の光出射面において第１のレンズ部５２の間に生じる出射光の暗線の発生を低減することができる。

【0065】

（第２の光反射部材）
第２の光反射部材６０は、基板１０の凹部内において、発光素子２０、波長変換部材３０及び光学部材５０と基板１０の凹部の内壁との間に充填された光反射部材である。本実施例１においては、第２の光反射部材６０として、酸化チタン（ＴｉＯ_２）粒子等の光散乱性粒子を含有するシリコーン樹脂等の透光性の樹脂材料を用いた。

【0066】

第２の光反射部材６０は、図２及び図３に示すように、発光素子２０の側面から波長変換部材３０の平板部３１の側面および第１の光反射部材４０の側面を経て、光学部材５０の基部５１の側面までを連続して被覆している。

【0067】

第２の光反射部材６０は、内方から発光素子２０の側面、波長変換部材３０の平板部３１の側面及び光学部材５０の基部５１の側面に至った光を各々の内方へと戻すように反射又は散乱させる。これにより、第２の光反射部材６０は、発光素子２０、波長変換部材３０及び光学部材５０の各々の側面に至った光がこれらから外に漏出してしまうことを防止し、光出射面から出射する光束量を増加させることができる。すなわち、第２の光反射部材６０を設けることにより、発光装置１００の光取り出し効率を向上させることが可能となる。

【0068】

なお、第２の光反射部材６０は、光学部材５０の基部５１の側面を必要に応じて覆うことができ、光学部材５０の基部５１の側面まで覆わず、波長変換部材３０の側面の上端位置、あるいは、反射部材４０の側面の上端位置まで覆う構成としてもよい。

【0069】

（第２のレンズ部の適切な直径の検討）
まず、上述の発光装置１００において、第２のレンズ部５３の適切なサイズを検討するためにシミュレーションを行った。このシミュレーションは、発光素子２０が、上記例示した１．０ｍｍ四方の正方形のチップサイズを有し、発光素子２０の光出射面が１．０ｍｍ四方の正方形であるとして行った。また、このシミュレーションは、発光装置１００の第１のレンズ部５２の直径Ｄ１が、光学部材５０の基部５１の上面の１の辺の長さに対して３３％であるとして行った。第１のレンズ部５２の直径Ｄ１が、光学部材５０の基部５１の上面の１の辺の長さに対して３３％に設定したのは、第１のレンズ部５２同士が重なることなく配置されることにより、第１のレンズ部５２の表面を発光取り出し面の主として機能させるためである。

【0070】

図４Ａは、第２のレンズ部５３の直径Ｄ２を変化させ、発光装置１００から出射する光の狭角成分の光束量を算出したシミュレーション結果を示す図である。第１のレンズ部５２の直径Ｄ１に対する第１の突出部３２の上面の１辺の長さＬ１の比及び第２のレンズ部５３の直径Ｄ２に対する第２の突出部３３の上面の１辺の長さＬ２の比は、いずれも５０％と設定した。

【0071】

図４Ａの横軸は、光学部材５０の基部５１の上面の１の辺の長さに対する第２のレンズ部５３の直径Ｄ２の比を示している。

【0072】

また、図４Ａの縦軸は、第２のレンズ部５３の直径Ｄ２を変化させた際の狭角範囲（±３０°）内の光束量比を示している。なお、図４Ａの縦軸においては、発光装置１００と同一の光出力であり、かつ理想ランバーシアン配光特性を有する発光装置における狭角範囲内の光束量を１００％としている。

【0073】

なお、図４Ａの横軸において、第２のレンズ部５３の直径Ｄ２の比が０％は、発光装置１００において第２のレンズ部５３が存在しない状態を示している。すなわち、図４の横軸が０％となる位置においては、第１のレンズ部５２のみの狭角化の効果が示されていることになる。

【0074】

また、図４Ａの横軸において、第２のレンズ部５３の直径Ｄ２の比を大きくしていくと、第２のレンズ部５３の直径Ｄ２の比が約１３．５％で第２のレンズ部５３が第１のレンズ部５２と接する。また、第２のレンズ部５３の直径Ｄ２の比を約１３．５％以上とすることで、上面視において第１のレンズ部５２と第２のレンズ部５３の端部が重なり合い、相互に重複することとなる。

【0075】

図４Ａに示されるように、第２のレンズ部５３の直径Ｄ２の比を大きくしていくことに伴い、発光装置１００の狭角範囲内における光束量比は増加していく。

【0076】

図４Ａに示されるように、第２のレンズ部５３を設けることにより、第１のレンズ部５２のみの場合と比較して、狭角内光束を高めることができる。第２のレンズ部５３の直径Ｄ２の比を約２０％以上３３％以下の範囲とすることで、狭角内光束量比を１１０％以上とすることができる。

【0077】

また、図４Ａに示されるように、発光装置１００の狭角範囲内における光束量比が約１１６．４％（基部５１の上面の１の辺の長さに対する第２のレンズ部５３の直径Ｄ２の比：約３０％）で最大値となった。また、基部５１の上面の１の辺の長さに対する第２のレンズ部５３の直径Ｄ２の比が２７％以上３３％以下の範囲において、狭角範囲内の光束量比が、最大値－２％以上となった。

【0078】

従って、本実施例１の発光装置１００において、光取り出し面から取り出される光束を大きくするのに好ましい光学部材５０の基部５１の上面の１の辺の長さに対する第２のレンズ部５３の直径Ｄ２の比は、２０％以上であり、特に２７％以上３３％以下の範囲であることが見出された。

【0079】

なお、図４Ａのシミュレーションは、第１のレンズ部５２が他の格子行列数で配列している場合においても適用可能である。

【0080】

図４Ｂは、第１のレンズ部５２の直径Ｄ１に対する第２のレンズ部５３の直径Ｄ２の比に対する発光装置１００から出射する光の狭角成分の光束量を算出したシミュレーション結果を示す図である。

【0081】

図４Ｂにおいては、第１のレンズ部５２が基部５１の上面上に正方格子配列されかつ、互いに重なり合うことない最大直径を有する場合について示している。

【0082】

具体的には、光学部材５０の基部５１の上面の１の辺の長さを１とした場合、光学部材５０の基部５１の上面の１の辺の長さに対する第１のレンズ部５２の直径Ｄ１は、１００／格子配列数［％］となる。すなわち、第１のレンズ部５２が３行３列で配列している場合は第１のレンズ部５２の直径Ｄ１の比は３３％であり、第１のレンズ部５２が４行４列で配列している場合は第１のレンズ部５２の直径Ｄ１の比は２５％として固定されている。

【0083】

図４Ｂの横軸は、上記の第１のレンズ部５２の直径Ｄ１に対する第２のレンズ部５３の直径Ｄ２の比を示している。すなわち、図４Ａに示される、第１のレンズ部５２が３行３列の格子配列数で配列している場合には、図４Ｂの横軸の１００％の点が第１のレンズ部５２の直径Ｄ１及び第２のレンズ部５３の直径Ｄ２が共に光学部材５０の基部５１の上面の１の辺の長さに対して３３％であることを示している。

【0084】

図４Ｂに示されるように、第１のレンズ部５２の直径Ｄ１に対する第２のレンズ部５３の直径Ｄ２の比を約６２％以上とすることで、狭角内光束量比を１１０％以上とすることができる。

【0085】

第１のレンズ部５２の直径Ｄ１に対する第２のレンズ部５３の直径Ｄ２の比が８０％以上１００％以下の範囲において、狭角範囲内の光束量比が、最大値－２％以上となった。

【0086】

従って、第１のレンズ部５２が他の格子行列数で配列する場合の第１のレンズ部５２の直径Ｄ１に対する第２のレンズ部５３の直径Ｄ２の比は、８０％以上１００％以下であることが好ましい。

【0087】

（第１のレンズ部の適切な直径の検討）
次に、第１のレンズ部５２の適切なサイズを検討するためのシミュレーションを行った。

【0088】

図５Ａは、第１のレンズ部５２の直径Ｄ１を変化させ、発光装置１００から出射する光の狭角成分の光束量比のシミュレーション結果、および、発光装置１００から出射する光の全光束比を示す図である。本シミュレーションにおいて、全光束比とは、光学部材を備えない白色ランバーシアン光源（波長変換部材は、第１の突出部３２及び第２の突出部３３を備えない）の全光束を１００％として算出した。

【0089】

図５Ａにおけるシミュレーションは、図４Ａで示したシミュレーション結果に基づいて、第２のレンズ部５３の直径Ｄ２の比を、光学部材５０の基部５１の上面の１の辺の長さに対して３０％であるとして行った。また、第１のレンズ部５２の直径Ｄ１に対する第１の突出部３２の上面の１辺の長さＬ１の比及び第２のレンズ部５３の直径Ｄ２に対する第２の突出部３３の上面の１辺の長さＬ２の比は、図４のシミュレーションと同様に、いずれも５０％と設定した。

【0090】

図５Ａの横軸は、光学部材５０の基部５１の上面の１の辺の長さに対する第１のレンズ部５２の直径Ｄ１の比を示している。

【0091】

図５Ａの主縦軸（図中左縦軸）は、図４で示した縦軸と同様であり、第１のレンズ部５２の直径Ｄ１を変化させた際の狭角範囲（±３０°）内の光束量比を示している。また、図５の第２縦軸（図中右縦軸）は、上記の光学部材を備えない白色ランバーシアン光源の全光束量に対する発光装置１００の全光束量の比である。

【0092】

図５Ａに示されるように、光学部材５０の基部５１の上面の１の辺の長さに対する第１のレンズ部５２の直径Ｄ１の比が８％以上３３％以下の範囲において、発光装置１００の狭角範囲内における光束量比が１１０％以上となった。また、光学部材５０の基部５１の上面の１の辺の長さに対する第１のレンズ部５２の直径Ｄ１の比が１０％以上３２％以下の範囲において、発光装置１００の狭角範囲内における光束量比が１２０％以上となった。

【0093】

また、図５Ａに示されるように、光学部材５０の基部５１の上面の１の辺の長さに対する第１のレンズ部５２の直径Ｄ１の比が約１４％以上２８％以下の範囲において、発光装置１００の狭角範囲内における光束量比が約１２５％で最大値となった。

【0094】

そして、図５Ａに示す通り、光学部材５０の基部５１の上面の１の辺の長さに対する第１のレンズ部５２の直径Ｄ１の比が２６％以上３３％以下の範囲において、上記の白色ランバーシアン光源の全光束量に対する全光束量比が７０％以上となった。さらに、光学部材５０の基部５１の上面の１の辺の長さに対する第１のレンズ部５２の直径Ｄ１の比が３０％を超える範囲、つまり第２のレンズ部５３の直径Ｄ２より大きい範囲において、高い全光束量が得られることがわかった。

【0095】

また、光学部材５０の基部５１の上面の１の辺の長さに対する第１のレンズ部５２の直径Ｄ１の比が約３０％以上３３％以下の範囲、すなわち第１のレンズ部５２の直径Ｄ１が第２のレンズ部５３の直径Ｄ２よりも大きい場合においては、発光装置１００の狭角範囲内において高い光束量比が得られ、かつ発光装置１００の光出射面における暗線の発生が少なかった。

【0096】

従って、本実施例１の発光装置１００において、光取り出し面から取り出される狭角範囲内の光束比を大きくするために、光学部材５０の基部５１の上面の１の辺の長さに対する第１のレンズ部５２の直径Ｄ１の比は、８％以上３３％以下の範囲であることが好ましいことが見出された。また、同時に、発光装置１００の光出射面から出射する全光束量を高め、かつ暗線の発生の少なくなくするために、第１のレンズ部５２の直径Ｄ１は、第２のレンズ部５３の直径Ｄ２より大きくすることが好ましいことが見出された。

【0097】

以上より、本実施例１の発光装置１００において、狭角範囲内の光束量比を確保しつつ、全光束量を向上させるために、第１のレンズ部５２の直径Ｄ１は、８％以上３３％以下の範囲でありかつ、第２のレンズ部５３の直径Ｄ２よりも大きくすることが好ましいことが見出された。

【0098】

なお、図５Ａのシミュレーションは、図４Ａと同様に、第１のレンズ部５２が他の格子行列数で配列している場合においても適用可能である。

【0099】

図５Ｂは、光学部材基部の一辺の長さに対する第１のレンズ部５２の直径Ｄ１の比に対する発光装置１００から出射する光の狭角成分の光束量、および全光束量を算出したシミュレーション結果を示す図である。

【0100】

図５Ｂの横軸においては、第１のレンズ部５２が基部５１の上面上にａ行ａ列で正方格子配列されかつ、互いに重なり合うことない範囲を示している。

【0101】

具体的には、図５Ｂの横軸は、光学部材５０の基部５１の上面の１の辺の長さを１とした場合、光学部材５０の基部５１の上面の１の辺の長さに対する第１のレンズ部５２の直径Ｄ１の範囲は、０～１／ａ（格子行列数）［％］（１／ａを百分率化した数値とする）となる。すなわち、第１のレンズ部５２が３行３列で配列している場合は第１のレンズ部５２の直径Ｄ１の比の範囲は０％～３３％であり、第１のレンズ部５２が４行４列で配列している場合は第１のレンズ部５２の直径Ｄ１の比の範囲は０％～２５％となる。

【0102】

なお、図５Ｂのシミュレーションにおいては、第１のレンズ部５２の直径Ｄ１と第２のレンズ部５３の直径Ｄ２との関係を図５Ａで示したシミュレーションの条件（第１のレンズ部５２の直径Ｄ１最大値：３３％、第２のレンズ部５３の直径Ｄ２固定値：３０％）と同じくするため、固定パラメータである第２のレンズ部５３の直径Ｄ２を０．９１×（１／ａ（格子行列数））［％］とした。

【0103】

図５Ｂに示すように、光取り出し面から取り出される狭角範囲内の光束比を大きくするために、光学部材５０の基部５１の上面の１の辺の長さに対する第１のレンズ部５２の直径Ｄ１の比は、１／（４ａ）［％］以上１／ａ［％］以下の範囲であることが好ましいことが見出された。また、同時に、発光装置１００の光出射面から出射する全光束量を高め、かつ暗線の発生の少なくなくするために、第１のレンズ部５２の直径Ｄ１は、第２のレンズ部５３の直径Ｄ２より大きくすることが好ましいことが見出された。

【0104】

以上より、従って、第１のレンズ部５２が他の格子行列数で配列する場合の発光装置１００において、狭角範囲内の光束量比を確保しつつ、全光束量を向上させるために、第１のレンズ部５２の直径Ｄ１は、１／（４ａ）［％］以上１／ａ［％］以下の範囲でありかつ、第２のレンズ部５３の直径Ｄ２よりも大きくすることが好ましいことが見出された。

【0105】

（第１及び第２の突出部の上面サイズの検討）
次に、第１の突出部３２及び第２の突出部３３の各々の上面のサイズを検討するためのシミュレーションを行った。

【0106】

ここで、第１の突出部３２及び第２の突出部３３は、発光装置１００の狭角範囲内の光束量を高める観点より、それぞれのレンズ部に対して発光面が略点光源となるような小さなサイズが望まれると同時に、全光束や狭角範囲内光束の確保の観点からは大きな発光面サイズが望まれる。そのため、各レンズ部の直径に対して、第１の突出部３２及び第２の突出部３３の一辺の長さ比は、６０％近傍の値が好ましい。各レンズ部の直径に対する突出部が６０％以上においては、狭角範囲内の光束が、ランバーシアン配光より下回る傾向となる。

【0107】

図６は、第１の突出部３２及び第２の突出部３３の各々の上面の１辺の長さＬ１及びＬ２を変化させ、発光装置１００から出射する光の狭角成分の光束量比のシミュレーション結果を示す図である。このシミュレーションは、図４及び図５と共に説明したシミュレーション結果から、第１のレンズ部５２の直径Ｄ１及び第２のレンズ部５３の直径Ｄ２を好ましいレンズ径の範囲にある値に固定して行った。具体的には、光学部材５０の基部５１の上面の１の辺の長さに対して、第１のレンズ部５２の直径Ｄ１の比を２９％に固定し、第２のレンズ部５３の直径Ｄ２の比を２８％に固定した。

【0108】

図６の横軸は、第１のレンズ部５２の直径Ｄ１に対する第１の突出部３２の上面の１辺の長さＬ１の比を示している。

【0109】

また、図６の縦軸は、理想ランバーシアン配光特性を有する発光装置における全光束量比を１００％とし際の、第２の突出部３３の上面の１辺の長さＬ２を所定の値とした際の発光装置１００の全光束量比を示している。

【0110】

また、図６において、第２のレンズ部５３の直径Ｄ２の長さに対する第２の突出部３３の上面の１辺の長さＬ２の比を３６％としたシミュレーション結果を二点鎖線で示している。また、第２のレンズ部５３の直径Ｄ２の長さに対する第２の突出部３３の上面の１辺の長さＬ２の比を４０％としたシミュレーション結果を一点鎖線、５０％としたシミュレーション結果を破線、６０％としたシミュレーション結果を実線、７０％としたシミュレーション結果を点線で示している。

【0111】

発光装置１００の全光束量比は、理想ランバーシアン配光特性を有する発光装置に対して７０％以上が好ましく、さらに７５％以上が好ましい。よって、本実施例においては、第１のレンズ部５２の直径Ｄ１の長さに対する第１の突出部３２の上面の１辺の長さＬ１比及び第２のレンズ部５３の直径Ｄ２に対する第２の突出部３３の上面の１辺の長さＬ２の各々の範囲は以下の通りとなる。

【0112】

（１）第１、第２の突出部３２、３３の各々の上面の１辺の長さＬ１、Ｌ２の比は、第１のレンズ部５２の直径Ｄ１に対する第１の突出部３２の上面の一辺の長さＬ１比が５０％以上好ましくは５５％以上であり、第２のレンズ部５３の直径Ｄ２に対する第２の突出部３３の上面の一辺の長さＬ２比５０％以下であることが好ましい。

【0113】

（２）又は、第１、第２の突出部３２、３３の各々の上面の１辺の長さＬ１、Ｌ２の比は、第１のレンズ部５２の直径Ｄ１に対する第１の突出部３２の上面の一辺の長さＬ１比が４５％以上６０％以下の範囲でありかつ、第２のレンズ部５３の直径Ｄ２に対する第２の突出部３３の上面の一辺の長さＬ２比が５０％より大きく６５％以下の範囲が好ましい。

【0114】

上記（１）の場合においては、第１のレンズ部５２の直径Ｄ１に対する第１の突出部３２の上面の一辺の長さＬ１比≧第２のレンズ部５３の直径Ｄ２に対する第２の突出部３２の上面の一辺の長さＬ２比となる。上記（１）の場合、光学部材５０の基部５１の上面の１の辺の長さに対して、第１の突出部３２の上面の一辺の長さＬ１の比は１５％より大きく、第２の突出部３３の上面の一辺の長さＬ２の比は、１５％以下である。

【0115】

また、上記（２）の場合においては、第１のレンズ部５２の直径Ｄ１に対する第１の突出部３２の上面の一辺の長さＬ１比＜第２のレンズ部５３の直径Ｄ２に対する第２の突出部３３の上面の一辺の長さＬ２比、あるいは、第１のレンズ部５２の直径Ｄ１に対する第１の突出部３２の上面の一辺の長さＬ１比≧第２のレンズ部５３の直径Ｄ２に対する第２の突出部３３の上面の一辺の長さＬ２比の双方の場合をとり得る。言い換えれば、第１の突出部３２の上面のサイズと第２の突出部３３の上面のサイズの大小関係は、第１の突出部３２≧第２の突出部３３、及び第１の突出部３２＜第２の突出部３３のいずれの場合をもとり得る。上記（２）の場合、光学部材５０の基部５１の上面の１の辺の長さに対して、第１の突出部３２の上面の一辺の長さＬ１の比が１３％以上１７％以下の範囲でありかつ、第２の突出部３３の上面の一辺の長さＬ２の比が１４％以上１８．５％以下の範囲となる。

【0116】

本実施例１においては、第１のレンズ部５２の直径Ｄ１に対する第１の突出部３２の上面の１辺の長さＬ１の比を６０％とし、第１のレンズ部５２の直径Ｄ１に対する第２の突出部３３の上面の１辺の長さＬ２の比を３６％とした。

【0117】

なお、第１のレンズ部５２の直径Ｄ１に対する第１、第２の突出部３２、３３の上面の１辺の長さＬ１、Ｌ２の比を用いたシミュレーションの代わりに、例えば、基部５１の上面の面積に対する第１の突出部３２及び第２の突出部３３の各々の上面の面積の比等に換算してシミュレーションを行って各々の突出部の上面の面積を決めても良い。

【0118】

以上より、図４に示したシミュレーション結果から、本実施例１の発光装置１００においては、第２のレンズ部５３の直径Ｄ２を、光学部材５０の基部５１の上面の１の辺の長さに対して２７％以上３３％以下の範囲とすることが好ましい。

【0119】

また、図５に示したシミュレーション結果から、第１のレンズ部５２の直径Ｄ１を、光学部材５０の基部５１の上面の１の辺の長さに対して３０％以上３３％以下の範囲とし、かつ第１のレンズ部５２の直径Ｄ１は、第２のレンズ部５３の直径Ｄ２よりも大きくすることが好ましい。

【0120】

従って、本実施例１の発光装置１００においては、第１のレンズ部５２の直径Ｄ１、第２のレンズ部５３の直径Ｄ２、第１の突出部３２の上面の１辺の長さＬ１及び第２の突出部３３の上面の１辺の長さＬ２を上記のサイズとすることで、発光装置１００の出射光の全光束量を大きくし、狭角成分を大きくすることができる。

【0121】

以上のようにシミュレーションを行うことにより、本実施例１の発光装置１００における波長変換部材３０の第１の突出部３２の上面並びに第２の突出部３３の上面、及び光学部材５０の第１のレンズ部５２並びに第２のレンズ部５３のそれぞれのサイズを決定することができる。

【0122】

［変形例］
本実施例１においては、第１の突出部３２及び第２の突出部３３の各々の上面が正方形を有し、該正方形の各辺が、第１の突出部３２の配列する格子の行方向及び列方向と平行となる向きに配置された場合について説明した。しかし、第１の突出部３２及び第２の突出部３３の各々の上面は、他の形状であってもよい。また、第１の突出部３２及び第２の突出部３３の各々の上面の配置される方向は、他の方向であってもよい。

【0123】

図７は、変形例１に係る発光装置１００Ａの上面図である。

【0124】

変形例１の発光装置１００Ａは、実施例１の発光装置１００と基本的に同様の構成を有する。変形例１の発光装置１００は、第１の突出部３２Ａ及び第２の突出部３３Ａの各々の上面形状が実施例１の第１の突出部３２及び第２の突出部３３と異なる点で相違する。

【0125】

変形例１の第１の突出部３２Ａ及び第２の突出部３３Ａの各々の上面の辺は、第１の突出部３２Ａの配列する格子の行方向および列方向に対して、それぞれ４５°傾いている。すなわち、変形例１の第１の突出部３２Ａ及び第２の突出部３３Ａの各々は、上面視において実施例１の第１の突出部３２及び第２の突出部３３をそれぞれ４５°傾けて形成されている。

【0126】

変形例１の発光装置１００Ａのように第１の突出部３２Ａ及び第２の突出部３３Ａを上面視において傾けて形成することにより、互いに隣り合う第１の突出部３２Ａと第２の突出部３３Ａとが離間する距離を大きくすることができる。

【0127】

これにより、波長変換部材３０Ａの形成時に、第１の突出部３２Ａ及び第２の突出部３３Ａの各々の高さ（波長変換部材３０へ第１の突出部３２及び第２の突出部３３を形成する際の凹部加工深さ）を実施例１の発光装置１００と比較して高くすることができ、かつ第１の突出部３２Ａ及び第２の突出部３３Ａの各々の側面の傾斜部分の形状を担保することが可能となる。すなわち、第１の突出部３２Ａ及び第２の突出部３３Ａの各々の四角錐台状の下部部分を十分な高さで形成することができる。

【0128】

よって、変形例１の発光装置１００Ａにおける波長変換部材３０Ａは、光入射面からの入射した光をより効率的に光出射面から出射することが可能となる。

【0129】

図８は、変形例２に係る発光装置１００Ｂの上面図である。

【0130】

変形例２の発光装置１００Ｂにおいては、第１の突出部３２Ｂ及び第２の突出部３３Ｂの各々の上面形状が六角形形状である点で実施例１と相違する。すなわち、変形例２における波長変換部材３０Ｂの第１の突出部３２Ｂ及び第２の突出部３３Ｂは、底面から上方に向かって六角錐台状の下部部分と当該下部部分状に形成された六角柱状上部部分とが一体的に形成された形状を有している。

【0131】

変形例２の発光装置１００Ｂにおいては、第１の突出部３２Ｂ及び第２の突出部３３Ｂの各々の上面形状が、上面視における第１のレンズ部５２及び第２のレンズ部５３の各々の底面の形状、すなわち半球の底面である円形形状に近しい形状である。

【0132】

また、図９は、変形例３に係る発光装置１００Ｃの上面図である。

【0133】

変形例３の発光装置１００Ｃにおいては、第１の突出部３２Ｃ及び第２の突出部３３Ｃの各々の上面形状が円形形状である点で実施例１と相違する。すなわち、変形例３における波長変換部材３０Ｃの第１の突出部３２Ｃ及び第２の突出部３３Ｃは、底面から上方に向かって円錐台状の下部部分と当該下部部分状に形成された円柱形状とが一体的に形成された形状を有している。

【0134】

変形例３の発光装置１００Ｃにおいては、第１の突出部３２Ｃ及び第２の突出部３３Ｃの各々の上面の形状が、上面視における第１のレンズ部５２及び第２のレンズ部５３の各々の底面の形状、すなわち半球の底面である円形形状と相似な形状である。

【0135】

変形例２及び変形例３のように、各々の突出部の上面形状を円形形状に近似させていくことにより、上面視における波長変換部材の光出光面の各々と対応するレンズ部の外縁（半球の底面である円形形状）との距離を均一にすることができる。よって、波長変換部材の光出光面の各々から出光する光を、対応するレンズ部の各々に効率的に入射させることができる。これにより、発光装置から出射する光をより狭角化することが可能となる。

【0136】

また、各々の突出部の上面形状を円形形状（上面視における各々のレンズ部形状）に近似させていくことにより、各々のレンズ間の二次光を軽減しかつ全光束の高い発光装置とすることが可能となる。

【0137】

なお、変形例１乃至変形例３の第１の突出部３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ及び第２の突出部３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃの各々の上面のサイズは、図６に示したシミュレーションと同様のシミュレーションを行うことにより決定することができる。例えば、基部５１の上面の面積に対する各々の突出部の上面の面積の比をパラメータとして、各々の発光装置から出射する光の狭角成分の光束量比のシミュレーションを行うことができる。

【実施例0138】

図１０は、実施例２に係る発光装置２００の上面図である。また、図１１は、実施例２に係る発光装置２００の３－３線に沿った断面図である。

【0139】

実施例２の発光装置２００は、実施例１の発光装置１００と基本的に同様の構成を有する。実施例２の発光装置２００は、波長変換部材７０の上面の外縁に複数の第３の突出部７４を備える点で実施例１と相違する。

【0140】

第３の突出部７４は、平板部７１の上面の外縁にそれぞれ配列している。本実施例２においては、第３の突出部７４は、平板部７１の上面の外縁において、隣接する第１の突出部７２の中央の領域にそれぞれ配されている。

【0141】

第３の突出部７４は、図１０に示すように、光学部材５０の基部５１の上面の外縁において、基部５１の上面の外縁と第１のレンズ部５２との間に生じる間隙（基部５１の上面の露出部分）に対応する領域に形成されている。

【0142】

本実施例２においては、第３の突出部７４の上面形状は、基部５１の上面の外縁と第１のレンズ部５２との間に生じる間隙に対応する領域に、第１のレンズ部５２の外縁に沿うような三角形の上面形状で形成した。

【0143】

また、第３の突出部７４は、図１１に示すように、平板部７１の上面の内方にある側面の下方端部の領域において、平板部３１の上面から窄むように形成された傾斜部分を有する。また、第３の突出部７４の平板部７１の上面の外縁に沿った側面は、平板部７１の側面に沿って上方に伸長している。なお、傾斜部分は、各部大きさの制約に応じ任意に設けられる。例えば、第３の突出部の側面は、傾斜を設けずに垂直な側面とすることができ、この場合に、第１の突出部または第２の突出部の傾斜を大きくすることができる。

【0144】

第３の突出部７４を設けることにより、発光装置２００から光を出射方向から見た際に、発光装置２００の光出射面の外縁における隣り合う第１のレンズ部５２の間に生じる間隙領域、すなわち基部５１の上面の発光輝度を向上させることができる。すなわち、発光装置２００から光を出射させた際に、発光装置２００の光出射面において、第１のレンズ部５２及び第２のレンズ部５３を除く領域における暗線の発生を低減することが可能となる。