(実施形態1)
 本実施形態の発光装置を添付の図面ととも� ��説明する。なお、X方向は、発光装置の上方 を示し、Y方向は、発光装置の左方を示す。� �実施形態の発光装置は、図1に示すように、� ��光面11を有するLEDチップ10と、当該LEDチップ 10が実装される実装面を有する実装基板20と� �LEDチップ10から放射される光によって励起さ れてLEDチップ10が放出する光よりも長波長の� ��を放射する第1の蛍光体を含有する第1の透� �性材料により形成されLEDチップ10の発光面11� ��直接積層されたシート状の第1の色変換部材 (第1の波長変換部)61と、ドーム状に形成され� ��第2の色変換部材(第2の波長変換部)62とを備� ��る。第2の色変換部材62は、LEDチップ10から� �射される光によって励起されてLEDチップ10が 放出する光よりも長波長の光を放射する第2� �蛍光体を含有する第2の透光性材料により形� ��されている。第2の色変換部材62は、周縁62c� ��備える。第2の色変換部材は、第1の色変換� �材61及びLEDチップを覆うように、その周縁62c で実装基板20に取り付けられる。これにより� ��第1の色変換部材61及びLEDチップ10は、第2の� ��変換部材62と実装基板20との間に位置する。 したがって、LEDチップ10の発光面11から放出� �れた光は、第1の色変換部材61及び第2の色変� ��部材62を介して、照明装置の外部に放出さ� �る。

 本実施形態の発光装置は、第2の色変換部 材62が実装基板20におけるLEDチップ10の実装面 側において実装基板20との間に第1の色変換部 材61およびLEDチップ10を覆うように配置され� �いる。第2の色変換部材62は、実装基板との� �に、封止層を備える。この封止層は、キャ� �プ40と透光性封止材50とからなる。キャップ4 0は、周縁20aを有しており、実装基板20と協働 して、第1の色変換部材61及びLEDチップを収納 するように、その周縁20aで実装基板20に取り� ��けられる。透光性封止材50は、キャップ40と 実装基板20とにより囲まれた空間を充填する� ��うに配置される。第2の色変換部材62の光入� ��面62aとキャップ40の光出射面40bとの間に、� �面にわたって空隙80が形成されている。この 空隙80は、気体で充填されている。すなわち� ��第2の色変換部材62は、キャップ40の外表面� �べてにわたって、気体層が形成されるよう� �実装基板20に取り付けられる。

 本実施形態の発光装置では、LEDチップ10� �して、青色光を放射する青色LEDチップを用� �、第1の色変換部材61の第1の蛍光体として、L EDチップから放出される光に励起されて緑色� ��を放射する緑色蛍光体を用い、第2の色変換 部材62の第2の蛍光体として、LEDチップ10から� ��出される光に励起されて赤色光を放射する� ��色蛍光体を用いており、青色光と緑色光と� ��色光との混色光からなる白色光を得ること� ��できるので、演色性の高い白色光を得るこ� ��ができる。

 LEDチップ10は、厚み方向の一表面側(図1に おける上面側)にアノード電極(図示せず)が形 成されるとともに、厚み方向の他表面側(図1� ��おける下面側)にカソード電極(図示せず)が� ��成されており、上記一表面側を発光面11側� �している。この発光面11は、第1の面積を有� �ている。また、アノード電極およびカソー� �電極は、下層側のNi膜と上層側のAu膜との積� ��膜により構成されている。

 実装基板20は、第1の熱伝導性材料(例えば 、AlNなど)により形成されLEDチップ10が一表面 側に搭載される矩形板状のサブマウント基板 30と、第2の熱伝導性材料(例えば、Cu、Alなど) により形成されサブマウント基板30が一面側� ��中央部に固着される矩形板状の伝熱板21と� �伝熱板21の一面側(図1における上面側)に例え ばポリオレフィン系の固着シート(図示せず)� ��介して固着される矩形板状のフレキシブル� ��リント配線板により形成され中央部にサブ� ��ウント基板30を露出させる矩形状の窓孔24を 有する配線基板22とで構成されている。した� ��って、LEDチップ10で発生した熱が配線基板22 を介さずにサブマウント基板30および伝熱板2 1に伝熱されるようになっている。

 一方、配線基板22は、ポリイミドフィル� �からなる絶縁性基材22aの一表面側に、LEDチ� �プ10への給電用の一対の配線パターン23,23が� ��けられるとともに、各配線パターン23,23お� �び絶縁性基材22aにおいて配線パターン23,23が 形成されていない部位を覆う白色系の樹脂か らなるレジスト層26が積層されている。ここ� ��おいて、LEDチップ10は、上記カソード電極� �ボンディングワイヤ14を介して一方の配線パ ターン23と電気的に接続され、上記アノード� ��極がサブマウント基板30の電極パターン31お よびボンディングワイヤ14を介して他方の配� ��パターン23と電気的に接続されている。な� �、各配線パターン23,23は、絶縁性基材22aの外 周形状の半分よりもやや小さな外周形状に形 成されている。また、絶縁性基材22aの材料と しては、FR4、FR5、紙フェノールなどを採用し てもよい。

 レジスト層26は、配線基板22の窓孔24の近� ��において各配線パターン23,23の2箇所の端部� ��露出し、配線基板22の周部において各配線� �ターン23,23の1箇所の端部が露出するように� �ターニングされており、各配線パターン23,23 は、配線基板22の窓孔24近傍における露出さ� �た端部が、ボンディングワイヤ14が接続され る端子部23aを構成し、配線基板22の周部にお� ��て露出した円形状の部位が外部接続用の電� ��部23bを構成している。なお、配線基板22の� �線パターン23,23は、Cu膜とNi膜とAu膜との積層 膜により構成され、最上層がAu膜となってい� ��。

 また、サブマウント基板30は、第1の熱伝� ��性材料として熱伝導率が比較的高く且つ電� ��絶縁性を有するAlNを採用し、平面サイズをL EDチップ10のチップサイズよりも大きく設定� �てあり、伝熱板21とLEDチップ10との線膨張率� ��に起因してLEDチップ10に働く応力を緩和す� �応力緩和機能と、LEDチップ10で発生した熱を 伝熱板21においてLEDチップ10のチップサイズ� �りも広い範囲に伝熱させる熱伝導機能とを� �している。したがって、本実施形態の発光� �置では、LEDチップ10と伝熱板21との線膨張率� ��に起因してLEDチップ10に働く応力を緩和す� �ことができるとともに、LEDチップ10で発生し た熱をサブマウント基板30および伝熱板21を� �して効率良く放熱させることができる。

 本実施形態では、サブマウント基板30の� �1の熱伝導性材料としてAlNを採用しているが� ��第1の熱伝導性材料はAlNに限らず、例えば、 複合SiC、Siなどを採用してもよい。また、サ� ��マウント基板30の一表面側には、LEDチップ10 におけるサブマウント基板30側の電極である� ��記アノード電極と接合される上述の電極パ� ��ーン31が形成され、当該電極パターン31の周 囲に可視光を反射する反射膜32が形成されて� ��る。したがって、LEDチップ10から放射され� �可視光がサブマウント基板30に吸収されるの を防止することができ、外部へ光が効率よく 放出される。ここにおいて、電極パターン31� ��、Auを主成分とするAuとSnとの合金(例えば、 80Au-20Sn、70Au-30Snなど)により形成されている� �また、反射膜32は、Alにより形成されている� ��、Alに限らず、Ag,Ni,Auなどにより形成しても よい。

 また、本実施形態の発光装置において、� ��ブマウント基板30は、レジスト層26の厚さよ りも大きい厚みを有するように形成されてい る。これにより、サブマウント基板30の上面� ��、レジスト層26の上面よりも上方に位置す� �。これにより、LEDチップ10や赤色蛍光体や緑 色蛍光体から放出された可視光が窓孔24の内� ��面を通して配線基板22に吸収されることを� �ぐ事ができる。

 上述の透光性封止材50は、半球状の形状� �形成されているが、半球状に限らず、半楕� �球状の形状でもよい。また、上述の透光性� �止材50の材料としては、シリコーン樹脂を用 いているが、シリコーン樹脂に限らず、例え ば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリカー ボネート樹脂、ガラスなどを用いてもよい。

 キャップ40は、第3の透光性材料(例えば、 シリコーン樹脂など)の成形品であってドー� �状に形成されており、実装基板20側の周縁20a を実装基板20に対して、例えば接着剤(例えば 、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂など)を用� �て固着すればよい。また、キャップ40は、光 入射面40aが透光性封止材50の光出射面と密着� ��ており、キャップ40と透光性封止材50とで半 球状のレンズ部を構成している。ここで、本 実施形態では、キャップ40をシリコーン樹脂� ��より形成してあるので、キャップ40と透光� �封止材50との屈折率差および線膨張率差を小 さくすることができる。なお、キャップ40の� ��料である第3の透光性材料は、シリコーン樹 脂に限らず、例えば、エポキシ樹脂、アクリ ル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラスなど を用いてもよい。

 なお、本実施形態において、封止層は、� ��光性封止材50とキャップ40とからなる。しか しながら、キャップ40を備えておらず透光性� ��止材50からなる封止層も、用いることがで� �る。

 第1の色変換部材61は、第1の透光性材料と してシリコーン樹脂を採用するとともに、第 1の蛍光体として上述のように緑色蛍光体を� �用している。ここで、第1の色変換部材61は� �厚みが一様なシート状の形状であり、LEDチ� �プ10の発光面11側に接着剤(例えば、シリコー ン樹脂、エポキシ樹脂など)により固着する� �とで積層されているが、必ずしも接着剤を� �いる必要はなく、例えば、LEDチップ10の発光 面11側にスクリーン印刷法、インクジェット� ��などにより形成してもよい。なお、第1の色 変換部材61は、シート状に限らず、第1の蛍光 体を含有させた第1の透光性材料を塗布した� �ディピングすることで形成してもよく、光� �射面側に1ないし複数の凸曲面が形成されて� ��てもよい。なお、第1の色変換部材61の周部� ��は、LEDチップ10の上記カソード電極とボン� �ィングワイヤ14との接続部位を露出させる切 欠部が形成されている。

 そして、上記のように第1の色変換部材61� ��形成することにより、第1の色変換部材61は� ��発光面に垂直な軸に対して垂直な面61bを有� ��る。言い換えると、第1の色変換部材61は、� ��光面に平行な面61bを有する。さらに言い換� ��ると、第1の色変換部材61は、発光面に垂直� ��軸に対して垂直な面に平行な寸法を有する� ��第1の色変換部材61の面61bは、第2の面積を有 する。第2の面積は、第1の面積よりも小さく� ��成されている。なお、第2の面積は、第1の� �積と等しく形成されていてもよい。また、� �1の色変換部材61は、発光面の外周の範囲内� �形成されている。

 また、第2の色変換部材62は、第2の透光性 材料としてシリコーン樹脂を採用するととも に第2の蛍光体として上述のように赤色蛍光� �を採用している。ここで、第2の色変換部材6 2は、ドーム状の形状であり、実装基板20側の 周縁62cを実装基板20に対して、例えば接着剤( 例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂など )を用いて固着すればよい。ここにおいて、� �2の色変換部材62は、光入射面62aがキャップ40 の光出射面40bに沿うように形成されている。 したがって、キャップ40の光出射面40bの位置� ��よらず法線方向における光出射面40bと第2色 変換部62の光入射面62aとの間の距離が略一定� ��となっている。なお、第2の色変換部材62は� ��位置によらず光出射面62bの法線方向に沿っ� ��肉厚が一様となるように成形されている。

 なお、第1の色変換部材61の第1の透光性材 料および第2の色変換部材62の第2の透光性材� �は、シリコーン樹脂に限らず、例えば、エ� �キシ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネー� �樹脂、ガラス、有機成分と無機成分とがナ� �メーターレベルもしくは分子レベルで混合� �結合した有機・無機ハイブリッド材料など� �採用してもよい。

 ところで、本実施形態の第1の色変換部材 61は、点灯時に第1の発熱量を発するように設 定されている。また、本実施形態の第2の色� �換部材62は、点灯時に第2の発熱量を発する� �うに設定されている。第1の色変換部材61に� �まれる第1の蛍光体の量および第2の色変換部 材62に含まれる第2の蛍光体の量を適宜調整す ることにより、第1の発熱量は、第2の発熱量� ��りも大きく設定されている。ここで、本実� ��形態の発光装置において、LEDチップ10への� �動電流を500mAとしたときにLEDチップ10の温度� ��80℃、色温度が5000Kとなる一例について、LED チップ10への駆動電流を500mA一定とした場合� �発光装置の製造過程における光出力の測定� �果を図2に示す。すなわち、図2における(1)は 、LEDチップ10を封止する前の状態、(2)は、LED� ��ップ10に第1の色変換部材61を積層せずに透� �性封止材50およびキャップ40を設けた状態、( 3)は、LEDチップ10の発光面11側に第1の色変換� �材61を積層してから透光性封止材50およびキ� ��ップ40を設けた状態、(4)は第2の色変換部材6 2をキャップ40との間に空隙が形成される形で 配置した状態、をそれぞれを示している。こ こにおいて、(2)の状態の光出力は、(1)の状態 に対して透光性封止材50およびキャップ40を� �けたことによる光取出し効率の増倍率を1.3� �仮定して、446×1.3=580としてある。また、第1� ��色変換部材61の発熱量P1は、P1=〔(2)の状態の 光出力量〕-〔(3)の状態の光出力量〕で求め� �れると仮定すると、P1=300mWとなり、第2の色� �換部材62の発熱量P2は、P2=〔(3)の状態の光出� ��量〕-〔(4)の状態の光出力量〕で求められる と仮定すると、P2=71mWとなり、P1>P2となって いる。

 また、本実施形態の発光装置にあたって� ��、製造時に、あらかじめ第2の蛍光体の濃度 が異なる複数種類の第2の色変換部材62を用意 してすることが好ましい。これに伴い、第2� �変換部62を実装基板20に配置する前に、キャ� ��プ40を通して出射される混色光の色を検出� �て当該検出結果に応じて適宜濃度の第2の色� ��換部材62を配置するようにすれば、発光装� �ごとの色ばらつきを低減することが可能と� �る。

 以上説明したように、本実施形態の発光� ��置は、ドーム状の第2の色変換部材62は、LED� ��ップ10と、第1の色変換部材61とを覆うよう� �、周縁62cによって実装基板に取り付けられ� �いる。したがって、発する光が色むらを持� �ことを防ぐように構成された照明装置を得� �ことができる。加えて、所望の色を発する� �うに容易に調整できるように構成された照� �装置を得ることができる。しかも、LEDチッ� �10から放射される光によって励起されてLEDチ ップ10よりも長波長の可視光を放射する第1の 蛍光体を含有する第1の透光性材料により形� �された第1の色変換部材61がLEDチップ10の発光 面11側に積層されており、第1の色変換部材61� ��発熱量が第2の色変換部材62の発熱量よりも� ��きいので、第2の色変換部材62の第2の蛍光体 の温度上昇を抑制できるとともに、第1の色� �換部材61の第1の蛍光体で発生した熱をLEDチ� �プ10を通して実装基板20側へ効率良く逃がす� ��とができ、第1の蛍光体および第2の蛍光体� �れぞれの温度上昇に起因した温度消光を抑� �できる。

 また、発光面11は、第1の面積を有する。� ��して、第1の色変換部材61は、第2の面積を有 する。そして、この第2の面積は、第1の面積� ��りも等しいか、それ以下に形成されている� ��さらに、第1の色変換部材61は、発光面11の� �周の範囲内に位置するように、発光面11上に 配置されている。したがって、第1の色変換� �材61で発生した熱は、LEDチップ11を介して実� ��基板20に逃がされる。したがって、第1の蛍� ��体および第2の蛍光体それぞれの温度上昇に 起因した温度消光を抑制できる。

 また、キャップ40及び透光性封止材50は、 蛍光体を含まない樹脂またはガラスでできて いる。したがって、キャップ40及び透光性封� ��材50は、LEDチップ10が放出する光によって励 起されて、熱を発することがない。したがっ て、第2の色変換部材62は、透光性封止材50か� ��の熱の影響を受けることがない。

 また、本実施形態の発光装置では、第2の 色変換部材62の光入射面62aとキャップ40の光� �射面40bとの間に空隙80が形成されており、キ ャップ40の光出射面40bと第2の色変換部材62と� ��間の媒質が気体(例えば、空気、不活性ガス など)となっているので、第2の蛍光体から放� ��された光がキャップ40側へ戻るのを抑制で� �、外部への光取出し効率を高めることがで� �るとともに、第1の蛍光体および第2の蛍光体 の材料の選択肢が多くなる。

 加えて、第1の色変換部材61は、透光性封� ��材50及びキャップ40に覆われている。そして 、第2の色変換部材62は、キャップ40との間に� ��体層を有するように配置されている。した� ��って、第1の色変換部材で発生した熱が透光 性封止材50及びキャップ40に移動した場合、� �光性封止材50及びキャップ40の熱は、実装基� ��20に逃がされる。即ち、透光性封止材50及び キャップ40の熱は、気体層により、第2の色変 換部材に移動することが妨げられる。

 なお、本実施形態の発光装置では、所望� ��混色光が白色光である場合、第2の蛍光体は 、赤色蛍光体に限らず、例えば、青色~赤色� �蛍光体を複数種類用いてもよく、例えば、� �色蛍光体と緑色蛍光体の2種類や、黄緑色蛍� ��体と黄色蛍光体と橙色蛍光体との3種類を用 いることにより、色合わせが容易になる。ま た、第1の蛍光体および第2の蛍光体の発光色� ��適宜設定すれば、LEDチップ10として紫外LED� �ップや紫色LEDチップを用いても白色光を得� �ことができる。

 (実施形態2)
 本実施形態の発光装置の基本構成は実施形� ��1と同じであり、図1における第1の色変換部� ��61の第1の蛍光体として赤色蛍光体を採用し� ��第2の色変換部材62の第2の蛍光体として緑色 蛍光体を採用している点が相違するだけであ り、実施形態1と同様に、点灯時に、第1の色� ��換部材61の発熱量が第2の色変換部材62の発� �量よりも大きくなるように第1の色変換部材6 1の第1の蛍光体の量および第2の色変換部材62� ��第2の蛍光体の量を設定してある。ここで、 本実施形態の発光装置において、LEDチップ10� ��の駆動電流を500mAとしたときにLEDチップ10の 温度が80℃、色温度が3800Kとなる一例につい� �、LEDチップ10への駆動電流を500mA一定とした� ��合の発光装置の製造過程における光出力の� ��定結果を図3に示す。図3の見方は、上述の� �2と同じであり、第1の色変換部材61の発熱量P 1は、P1=190mWとなり、第2の色変換部材62の発熱 量P2は、P2=115mWとなり、P1>P2となっている。

 したがって、本実施形態の発光装置は、� ��1の色変換部材61及びLEDチップ10を収納する� �うに、周縁によって実装基板20に取り付けら れるドーム状の第2の色変換部材62を有する。 したがって、LEDチップ10から放出された光は� ��第1の色変換部材61及び第2の色変換部材62を� ��して、発光装置の外部に放出される。した� ��って、発光装置が発する光が照射された面� ��色むらが発生することを防ぐことができる� ��また、第2の色変換部材62を適宜選択するこ� ��により、容易に、所望の色を持つ光を発す� ��ように構成された照明装置が得られる。し� ��も、LEDチップ10から放射される光によって� �起されてLEDチップ10よりも長波長の可視光を 放射する第1の蛍光体を含有する第1の透光性� ��料により形成された第1の色変換部材61がLED� ��ップ10の発光面11側に積層されており、第1� �色変換部材61の発熱量が第2の色変換部材62の 発熱量よりも大きいので、第2の色変換部材62 の第2の蛍光体の温度上昇を抑制できるとと� �に、第1の色変換部材61の第1の蛍光体で発生� ��た熱をLEDチップ10を通して実装基板20側へ効 率良く放熱させることができ、第1の蛍光体� �よび第2の蛍光体それぞれの温度上昇に起因� ��た温度消光を抑制できる。なお、本実施形� ��の発光装置では、所望の混色光が白色光で� ��る場合、第2の蛍光体は、緑色蛍光体に限ら ず、例えば、青色~赤色の蛍光体を複数種類� �いてもよく、例えば、赤色蛍光体と緑色蛍� �体の2種類や、黄緑色蛍光体と黄色蛍光体と� ��色蛍光体との3種類を用いることにより、色 合わせが容易になる。また、第1の蛍光体お� �び第2の蛍光体の発光色を適宜設定すれば、L EDチップ10として紫外LEDチップや紫色LEDチッ� �を用いても白色光を得ることができる。

 ところで、実施形態1の発光装置では、第 1の色変換部材61の第1の蛍光体として緑色蛍� �体を採用し第2の色変換部材62の第2の蛍光体� ��して赤色蛍光体を採用しているので、赤色� ��光体と緑色蛍光体との2種類の蛍光体のうち 低波長側に発光ピーク波長を有する緑色蛍光 体から放射された緑色光が長波長側に発光ピ ーク波長を有する赤色蛍光体に二次吸収され てしまう。

 これに対して、本実施形態の発光装置で� ��、第1の色変換部材61の第1の蛍光体として赤 色蛍光体を採用し第2の色変換部材62の第2の� �光体として緑色蛍光体を採用しているので� �赤色蛍光体と緑色蛍光体との2種類の蛍光体� ��うち低波長側に発光ピーク波長を有する緑� ��蛍光体から放射された緑色光が長波長側に� ��光ピーク波長を有する赤色蛍光体に二次吸� ��されるのを抑制することが可能となる。

 (実施形態3)
 本実施形態の発光装置の基本構成は実施形� ��1と同じであり、第1の色変換部材61の第1の� �光体として赤色蛍光体および緑色蛍光体を� �用し、第2の色変換部材62の第2の蛍光体とし� ��赤色蛍光体および緑色蛍光体を採用してい� ��点が相違するだけである。

 しかして、本実施形態の発光装置では、� ��2の色変換部材62を色合わせ層として用いる� ��で、第2の色変換部材62の発熱量を第1の色変 換部材61の発熱量に比べてより小さくするこ� ��ができ、第2の色変換部材62の第2の蛍光体の 温度上昇をより抑制できる。

 (実施形態4)
 図4は、本実施形態の発光装置を示している 。本実施形態の発光装置の基本構成は実施形 態1と略同じである。図4に示すように、第1の 色変換部材61は、放出面61bを有する。第1の色 変換部材61は、LEDチップ10から放出された光� �びLEDチップ10から放出された光によって励起 された蛍光体から放出された光を、放出面61b を介して放出する。そして、当該放出面61bは 、凹凸を持つように形成されている。この凹 凸を持つように形成された放出面61bは、LEDチ ップから放出された光及びLEDチップ10から放� ��された光によって励起された蛍光体から放� ��されたが、全反射するのを防ぐために設け� ��れている。なお、実施形態1と同様の構成要 素には同一の符合を付して説明を省略する。

 この構成により、LEDチップ10から放射さ� �第1の色変換部材61を透過した光や第1の蛍光� ��から放射された光を、効率よく第1の色変換 部材61から放出することができる。また、第1 の色変換部材61の温度上昇を抑制することが� ��きる。なお、他の実施形態において第1の色 変換部材61に全反射抑制用の凹凸を形成して� ��よい。

 (実施形態5)
 本実施形態の発光装置の基本構成は実施形� ��1と略同じであり、図5に示すように、第2の� ��変換部材62に、当該第2の色変換部材62の第2� ��透光性材料とは屈折率の異なる球状の光拡� ��材63を分散させてある点が相違する。なお� �実施形態1と同様の構成要素には同一の符号� ��付して説明を省略する。

 光拡散材63の材料としては、例えば、SiO ₂ (ガラス)、TiO ₂ 、Al ₂ O ₃ などの透明な無機材料や、第2の透光性材料� �は屈折率の異なる有機材料(例えば、シリコ� ��ン樹脂など)を採用すればよい。なお、光拡 散材73の屈折率が高くなるほど拡散効果が大� ��くなる。

 また、第2の色変換部材62の母材である第2 の透光性材料は、シリコーン樹脂に限らず、 ガラスでもよく、ガラスを採用すれば、母材 がシリコーン樹脂などの有機材料である場合 に比べて、第2の色変換部材62の温度上昇を抑 制することができる。第2の色変換部材62の母 材を高融点ガラス、拡散材63を低融点ガラス� ��してもよい。

 また、光拡散材63は、球状のガラスに限� �ず、ガラス繊維や、メッシュ状のガラス、� �属ナノ粒子などにより構成してもよい。こ� �で、光拡散材63としてガラス繊維を採用すれ ば、光拡散材63が球状のガラスである場合に� ��べて、第2の色変換部材62の第2の蛍光体で発 生した熱を効率的に放熱させることが可能と なり、第2の色変換部材62の局所的な発熱を抑 制することが可能となる。また、光拡散材63� ��して金属ナノ粒子(例えば、金や銀などの貴 金属のナノ粒子)を採用すれば、LEDチップ10か らの光によって光拡散材63において表面プラ� ��モンポラリトンが励起され、LEDチップ10か� �の光が増強されるので、外部への光取り出� �効率を高めることが可能となる。

 以上説明した本実施形態の発光装置では� ��第2の色変換部材62に光拡散材63が分散され� �いる。したがって、照明装置から放出され� �光が照射された面に、色むらが発生するこ� �を防ぐことができる。加えて、第1の色変換� ��材61及び第2の色変換部材62の放熱性を高め� �ことができる。なお、他の実施形態におい� �第2の色変換部材62に光拡散材63を分散させて もよい。

 (実施形態6)
 本実施形態の発光装置の基本構成は実施形� ��1と略同じであり、図6に示すように、ドー� �状の第2の色変換部材62が、LEDチップ10から放 射され第1の色変換部材61を透過した光および 第1の色変換部材61の第1の蛍光体から放射さ� �た光の配光を制御するフレネルレンズを構� �するように第2の色変換部材62の光出射面62b� �凹凸を形成して第2の色変換部材62の肉厚を� �化させてある点が相違する。なお、実施形� �1と同様の構成要素には同一の符号を付して� ��明を省略する。

 しかして、本実施形態の発光装置では、� ��2の色変換部材62によって、LEDチップ10から� �射され第1の色変換部材61を透過した光およ� �第1の色変換部材61の第1の蛍光体から放射さ� ��た光の配光を制御することができる。なお� ��他の実施形態において第2の色変換部材62の� ��状を本実施形態と同様の形状としてもよい� ��

 (実施形態7)
 本実施形態の発光装置の基本構成は実施形� ��1と略同じであり、図7に示すように、第2の� ��変換部材62の光出射面62b側にドーム状のフ� �ネルレンズ90が配置されている点が相違する 。なお、実施形態1と同様の構成要素には同� �の符号を付して説明を省略する。

 しかして、本実施形態の発光装置では、� ��レネルレンズ90によって、LEDチップ10から放 射され第1の色変換部材61を透過した光および 第1の色変換部材61の第1の蛍光体から放射さ� �た光の配光を制御することができる。なお� �実施形態1~5において第2の色変換部材62の光� �射面62b側にフレネルレンズ90を配置してもよ い。

 (実施形態8)
 本実施形態の発光装置は、図8に示すように 、第1の熱伝導性材料(例えば、Cuなど)からな� ��伝熱板102と、伝熱板102の一表面側に突設さ� ��た第2の熱伝導性材料(例えば、AlNなど)から� ��るサブマウント基板103と、絶縁性基材141の� ��表面側に配線パターン142,142が形成されると ともにサブマウント基板103が内側に離間して 配置される窓孔143が厚み方向に沿って形成さ れており伝熱板102の上記一表面側に配置され た配線基板104と、LEDチップ10を収納したパッ� ��ージ112に設けられた外部接続用電極113,113が 配線基板104の上記一表面側の配線パターン142 ,142に第1の接合材料(例えば、半田など)から� �る第1の接合部106,106を介して接合されるとと もにパッケージ112の裏面側に設けられた放熱 用導体部115がサブマウント基板103に第2の接� �材料(例えば、半田など)からなる第2の接合� �107を介して接合された表面実装型LED1とを備� ��、伝熱板102と配線基板104との間に介在して� ��者を接合し、且つ、伝熱板102と配線基板104� ��よびパッケージ112それぞれとの線膨張率差� ��起因して各接合部106,106,107それぞれに働く� �力を緩和する熱可塑性樹脂からなる応力緩� �部108を設けてある。なお、本実施形態では� �パッケージ112が、LEDチップ10が実装された実 装基板を構成している。また、実施形態1と� �様の構成要素には同一の符号を付して説明� �適宜省略する。

 本実施形態の発光装置を例えば照明器具� ��光源として用いる場合には、シリカやアル� ��ナなどのフィラーからなる充填材を含有し� ��つ加熱時に低粘度化し当該加熱時の流動性� ��高いエポキシ樹脂シート(例えば、溶融シリ カを高充填したエポキシ樹脂シートのような 有機グリーンシート)110により、Alなどの熱伝 導率の高い金属からなる金属製部材(例えば� �金属板、金属製の器具本体など)100と伝熱板1 02とを接合させ且つ熱結合させればよい。こ� ��において、上述の有機グリーンシート110は� ��電気絶縁性を有するとともに熱伝導率が高� ��加熱時の流動性が高く凹凸面への密着性が� ��いので、伝熱板102を金属製部材100に有機グ� ��ーンシート110を介して接合する(伝熱板2と� �属製部材100との間に有機グリーンシート110� �介在させた後で有機グリーンシート110を加� �することで伝熱板102と金属製部材100とを接� �する)際に有機グリーンシート110と伝熱板102� ��よび金属製部材100との間に空隙が発生する� ��を防止することができて、密着不足による� ��抵抗の増大やばらつきの発生を防止するこ� ��ができ、従来のように表面実装型LEDを金属� ��ースプリント配線板に実装して金属ベース� ��リント配線板と金属製部材との間にゴムシ� ��ト状の放熱シートなどを挟む場合に比べて� ��LEDチップ10から金属製部材100までの熱抵抗� �小さくすることができて放熱性が向上する� �ともに熱抵抗のばらつきが小さくなり、LED� �ップ10のジャンクション温度の温度上昇を抑 制できるから、入力電力を大きくでき、光出 力の高出力化を図れる。なお、実施形態1~7の 発光装置を照明器具の光源として用いる場合 には、上述の金属製部材100と実装基板20(図1,4 ~7参照)における伝熱板21とを有機グリーンシ� ��ト110により接合させ且つ熱結合させればよ� ��。

 本実施形態の発光装置は、表面実装型LED1 が上述のLEDチップ10とパッケージ112とLEDチッ� ��10の発光面11に積層された第1の色変換部材61 とを備えており、第2の色変換部材62が配線基 板104との間に表面実装型LED1を囲む形で配置� �れている。

 本実施形態におけるLEDチップ10は、一表� �側(図8おける上面側)に各電極(図示せず)が形 成されており、パッケージ112は、LEDチップ10� ��収納する収納凹所112aが一表面に設けられた セラミックス基板であり、LEDチップ10の各電� ��それぞれとボンディングワイヤ117,117を介し て電気的に接続される2つの導体パターン114,1 14が形成されており、各導体パターン114,114が パッケージ112の側面と他表面(裏面)とに跨っ� ��形成されている外部接続用電極113,113まで延 設され電気的に接続されている。なお、パッ ケージ112は、平面視における外周形状が矩形 状である。

 また、パッケージ112は、上記他表面側に� ��電性材料(例えば、Cuなど)からなる放熱用導 体部115が設けられているが、放熱用導体部115 は、LEDチップ10がマウントされるマウント部1 15bが中央部から連続一体に突設されている。 ここで、LEDチップ10は、放熱用導体部115のマ� ��ント部115bに対して半田(例えば、AuSn半田な� ��)などにより接合されている。また、放熱用 導体部115は、パッケージ112の上記他表面を含 む平面から、外部接続用電極113,113よりも突� �している。

 また、表面実装型LED1は、投影視における 放熱用導体部115の外周線がLEDチップ10の外周� ��の外側に位置している。要するに、放熱用� ��体部115の投影領域内にLEDチップ10が配置さ� �ている。したがって、LEDチップ10で発生した 熱がLEDチップ10よりも広い放熱用導体部115へ� ��熱されて放熱されるので、LEDチップ10の温� �上昇が抑制され、光出力の向上を図れると� �もに、寿命および信頼性の向上を図れる。� �お、LEDチップ10は、LEDチップ10と放熱用導体� ��115との線膨張率差に起因してLEDチップ10に� �く応力を緩和する機能およびLEDチップ10で発 生した熱をマウント部115bにおいてLEDチップ10 のチップサイズよりも広い範囲に伝熱させる 熱伝導機能を有するサブマウント基板を介し てマウント部115bに搭載するようにしてもよ� �。

 上述のパッケージ112の材料はアルミナな� ��のセラミックに限らず、絶縁性の高いガラ� ��エポキシ樹脂や液晶ポリマーなどの耐熱性� ��脂でもよい。また、放熱用導体部115の材料� ��、Cuに限らず、例えば、CuWなどでもよい。� �た、放熱用導体部115は、必ずしもマウント� �115bを備えている必要はなく、パッケージ112� ��収納凹所112aの内底面にLEDチップ10をダイボ� ��ディングするダイパッド部を設けてもよい� ��

 また、パッケージ112における収納凹所112a は、円形状に開口され且つ内底面から離れる につれて開口面積が徐々に大きくなっており 、収納凹所112aの開口面付近に段部112bが形成� ��れている。ここで、表面実装型LED1は、平面 視における外周形状が円形状であるシート状 の透光性部材(カバー)116の周部を段部112bに対 して接着剤を用いて封着することによって、 パッケージ112の収納凹所112aが透光性部材116� �より閉塞されている。なお、パッケージ112� �透光性部材116とで囲まれた空間には、LEDチ� �プ10、第1の色変換部材61およびボンディング ワイヤ117,117を封止した透光性封止材(例えば� ��シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル� ��脂、ポリカーボネート樹脂、ガラスなど)(� �示せず)が充填されているが、上記空間を空� ��雰囲気や不活性ガス雰囲気や真空雰囲気と� ��てもよいし、LEDチップ10からの光の配向を� �御したり光取り出し効率を高める適宜のキ� �ップを収納してもよい。また、透光性部材11 6は、シート状に限らず、例えば、ドーム状� �形状としてキャップを構成するようにして� �よい。

 上述の第1の熱伝導性材料からなる伝熱板 102は、矩形板状に形成されており、上記一表 面側に熱可塑性樹脂からなる応力緩和部108を 介して配線基板104が接合されている。ここで 、熱可塑性樹脂としては、例えば、APAS(住友� ��リーエム株式会社の商品名)を用いればよい 。なお、本実施形態では、第1の熱伝導性材� �としてCuを採用しているが、Cuに限らず、例� ��ば、Alなどを採用してもよい。

 配線基板104は、伝熱板102と同様に矩形板� ��に形成されており、上述のサブマウント基� ��103が内側に離間して配置される長方形状の� ��孔143が中央部に形成されている。

 上述の配線基板104は、ポリイミドフィル� ��からなる絶縁性基材141の一表面側に、表面� ��装型LED1への給電用の一対の配線パターン142 ,142が設けられるとともに、各配線パターン14 2,142および絶縁性基材141において配線パター� ��142,142が形成されていない部位を覆う白色系 のレジスト(樹脂)からなる保護層144が積層さ� ��ている。ここにおいて、配線基板104の配線� ��ターン142,142は、Cuにより形成されている。� ��お、絶縁性基材141の材料としては、FR4、FR5� ��紙フェノールなどを採用してもよい。

 サブマウント基板103の材料である第2の熱 伝導性材料としては、電気絶縁性を有するAlN を採用しており、表面実装型LED1の放熱用導� �部115とサブマウント基板103とは、AuSnを用い� ��接合しており、サブマウント基板103および� ��熱用導体部115それぞれにおける接合表面に� ��らかじめAuからなる金属層131,119が形成され� ��いる。なお、放熱用導体部115とサブマウン� ��基板103とを接合する材料はAuSnに限らず、例 えば、AuSn、SnPb、SnAgCuなどの半田や、銀ペー� ��トなどを用いて接合すればよい。

 また、サブマウント基板103と伝熱板102と� ��、AuSnからなる第4の接合部134を介して接合� �ており、サブマウント基板103および伝熱板10 2それぞれにおける接合表面にあらかじめAuか らなる金属層132,122が形成されている。なお� �サブマウント基板103と伝熱板102とを接合す� �材料はAuSnに限らず、例えば、AuSn、SnPb、SnAgC uなどの半田や、銀ペーストなどを用いて接� �すればよい。

 上述のサブマウント基板103は、表面実装� ��LED1のLEDチップ10などで発生した熱を伝導さ� ��る熱伝導機能を有しており、サブマウント� ��板103における放熱用導体部115側の表面の面� ��は放熱用導体部115におけるサブマウント基� ��103側の表面の面積よりも大きくなっている� ��すなわち、サブマウント基板103は、表面実� ��型LED1の放熱用導体部115の平面サイズよりも 大きなサイズの長方形状に形成されており、 サブマウント基板103における放熱用導体部115 側の金属層131は、サブマウント基板103の平面 サイズよりもやや小さな平面サイズに形成さ れている。ここにおいて、本実施形態の発光 装置では、サブマウント基板103が、平面視に おいて表面実装型LED1のパッケージ112を横切� �形で形成されており、パッケージ112の上記� �表面側に設けられた放熱用導体部115とサブ� �ウント基板103との第2の接合部107の一部を平� ��視においてパッケージ112の外周線の外側ま� ��形成することが可能となり、第2の接合部107 の半田フィレットの形成の有無を目視で確認 することができるので、第2の接合部107の接� �状況を目視で容易に確認することが可能と� �る。なお、外部接続用電極113,113と配線パタ� ��ン142,142との第1の接合部106,106については、� ��部接続用電極113,113がパッケージ112の上記他 表面(裏面)と側面とに跨って形成されており� ��半田フィレットの形成の有無を目視で確認� ��ることができるので、第1の接合部106,106の� �合状況を目視で容易に確認することができ� �。

 なお、サブマウント基板103の材料である� ��2の熱伝導性材料はAlNに限らず、伝熱板102の 材料である第1の熱伝導性材料(例えば、Cuな� �)と同一材料でもよく、この場合には、サブ� ��ウント基板103を伝熱板102から連続一体に突� ��させることにより、部品点数を削減でき、� ��造が容易になるとともに低コスト化を図れ� ��。ただし、この場合は、伝熱板102と金属製� ��材100とを電気的に絶縁するために有機グリ� ��ンシート110を設けることがより望ましい。

 以上説明したように、本実施形態の発光� ��置において、ドーム状の第2の色変換部材62� ��、第1の色変換部材61及びLEDチップ10を収納� �るように、周縁で実装基板に取り付けられ� �いる。これにより、LEDチップ10から放出され た光は、第1の色変換部材61及び第2の色変換� �材を介して、照明装置の外部に放出される� �したがって、照明装置から放出された光が� �射された面に色むらが発生することを防ぐ� �とができる。しかも、LEDチップ10から放射さ れる光によって励起されてLEDチップ10よりも� ��波長の可視光を放射する第1の蛍光体を含有 する第1の透光性材料により形成された第1の� ��変換部材61がLEDチップ10の発光面11側に積層� ��れており、第1の色変換部材61の発熱量が第2 の色変換部材62の発熱量よりも大きいので、� ��2の色変換部材62の第2の蛍光体の温度上昇を 抑制できるとともに、第1の色変換部材61の第 1の蛍光体で発生した熱をLEDチップ10を通して 実装基板20側へ効率良く放熱させることがで� ��、第1の蛍光体および第2の蛍光体それぞれ� �温度上昇に起因した温度消光を抑制できる� �なお、本実施形態では、第1の蛍光体として� ��色蛍光体を採用し、第2の蛍光体として、赤 色蛍光体および緑色蛍光体を採用しているが 、第1の蛍光体および第2の蛍光体の種類は特� ��限定するものではなく、他の実施形態と同� ��の組み合わせでもよい。

 また、本実施形態の発光装置では、第1の 熱伝導性材料からなる伝熱板102の上記一表面 側に突設された第2の熱伝導性材料からなる� �ブマウント基板103と、絶縁性基材141の上記� �表面側に配線パターン142,142が形成されると� ��もにサブマウント基板103が内側に離間して� ��置される窓孔143が厚み方向に貫設されてな� ��伝熱板102の上記一表面側に配置された配線� ��板104とを備え、表面実装型LED1においてLEDチ ップ10を収納したパッケージ112に設けられた� ��部接続用電極113,113が配線基板104の上記一表 面側の配線パターン142,142に第1の接合材料(半 田など)からなる第1の接合部106,106を介して接 合されて電気的に接続されるとともにパッケ ージ112の上記他表面側(裏面側)に設けられた� ��熱用導体部115がサブマウント基板103に第2の 接合材料(半田など)からなる第2の接合部107を 介して接合されているので、LEDチップ10で発� ��した熱がパッケージ112の裏面側に設けられ� ��放熱用導体部115からサブマウント基板103お� ��び伝熱板102を通して放熱されることとなり� ��放熱経路に絶縁樹脂層が介在している場合� ��比べて、放熱経路の熱抵抗を小さくできる� ��ら、LEDチップ10の温度上昇が抑制されるこ� �となり、光出力の向上を図れる。なお、第1� ��接合材料と第2の接合材料とは同じ材料を用 いることが好ましい。

 また、本実施形態の発光装置は、配線基� ��104に形成された窓孔143の内周面とサブマウ� ��ト基板103とが離間しており、伝熱板102と配� ��基板104との間に、両者を接合し、且つ、伝� ��板102と配線基板104およびパッケージ112それ� ��れとの線膨張率差に起因して各接合部106,106 ,107それぞれに働く応力を緩和する熱可塑性� �脂からなる応力緩和部108が介在しているの� �、伝熱板102と配線基板104とが熱硬化性樹脂� �より接合されている場合に比べて、温度サ� �クルに起因して各接合部106,106,107にかかる応 力を緩和することができ、温度サイクルに対 する信頼性を高めることができる。

 また、本実施形態の発光装置では、サブ� ��ウント基板103が熱伝導性および電気絶縁性� ��有する材料により形成されているので、表� ��実装型LED1と伝熱板102とをサブマウント基板 103により熱的に結合する一方で電気的に絶縁 することができ、例えば、伝熱板102の上記他 表面側に金属製部材100を配置するような場合 に伝熱板102と金属製部材100との間に電気絶縁 性を有する部材を必ずしも配置しなくてもよ くなり、また、例えば、上述のように、伝熱 板102と伝熱板102の上記他表面側に配置する金 属製部材100との間に熱伝導性が高く且つ電気 絶縁性を有する有機グリーンシート110を介在 させるような場合でも、当該有機グリーンシ ート110の電気絶縁性を低くできて安価なもの を用いることが可能となる。

 (実施形態9)
 本実施形態の発光装置の基本構成は実施形� ��8と略同じであって、図9に示すように、表� �実装型LED1が、金属板(例えば、Al板)201上に絶 縁層202を介して配線パターン203,203が形成さ� �た金属基板(金属ベースプリント配線板)200に 半田リフローにより実装され、第2の色変換� �材62が、表面実装型LED1のパッケージ112に固� �されている点などが相違する。なお、実施� �態8と同様の構成要素には同一の符号を付し� ��説明を適宜省略する。

 また、本実施形態における表面実装型LED1 は、実施形態8にて説明した放熱用導体部115� �備えておらず、LEDチップ10を収納したパッケ ージ112に設けられた外部接続用電極113,113が� �属基板200の上記一表面側の配線パターン203,2 03に接合材料(例えば、半田など)からなる接� �部106,106を介して接合されている。なお、金� ��基板200は、各配線パターン203,203および絶縁 層203において配線パターン203,203が形成され� �いない部位を覆う白色系のレジスト(樹脂)か らなる保護層204が積層されている。

 以上説明したように、本実施形態の発光� ��置は、実施形態8と同様に、ドーム状の第2� �色変換部材62は、第1の色変換部材61及びLEDチ ップ10を収納するように、周縁で実装基板に� ��り付けられている。これにより、LEDチップ1 0から放出された光は、第1の色変換部材61及� �第2の色変換部材62を介して、発光装置の外� �に放出される。したがって、発光装置から� �出された光が照射された面で色むらが発生� �ることを防ぐことができる。また、第2の色� ��換部材62を適宜変更することにより、所望� �色に調節することが容易である。しかも、LE Dチップ10から放射される光によって励起され てLEDチップ10よりも長波長の可視光を放射す� ��第1の蛍光体を含有する第1の透光性材料に� �り形成された第1の色変換部材61がLEDチップ10 の発光面11側に積層されており、第1の色変換 部材61の発熱量が第2の色変換部材62の発熱量� ��りも大きいので、第2の色変換部材62の第2の 蛍光体の温度上昇を抑制できるとともに、第 1の色変換部材61の第1の蛍光体で発生した熱� �LEDチップ10を通して金属基板200側へ効率良く 放熱させることができ、第1の蛍光体および� �2の蛍光体それぞれの温度上昇に起因した温� ��消光を抑制できる。

 なお、本実施形態の発光装置では、第2の 色変換部材62を表面実装型LED1に固着してある が、第2の色変換部材62の平面サイズを大きく して第2の色変換部材62が金属基板200との間に 表面実装型LED1を囲む形で配置されるように� �てもよい。また、透光性部材116の形状は、� �ート状に限らず、例えば、ドーム状の形状� �してキャップを構成するようにしてもよい� �、光出射面側に凹凸を形成したキャップを� �成するようにしてもよい。

 なお、上記の実施形態で示された個別の� ��徴は、任意に組み合わせることが可能であ� ��。