专利名称：照明装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种以发光二极管(LED)等半导体发光元件为光源而获得白色光的照明装置。
背景技术：
先前，已知在如蓝宝石(sapphire)的透光性基板的背面叠层有半导体发光层，并自透光性基板的表面取出从上述发光层所发出的光的LED芯片(半导体发光元件)(例如，参照日本专利特开2003-347589号公报)。
该LED芯片是将半导体发光层所具有的p侧与n侧电极设置在半导体发光层的与透光性基板相反面侧，因此被称为双线(double wire)式半导体发光元件。此种LED芯片由于上述两个电极未配置在光的取出路径中，故而不存在由电极导致的光损耗而具有优异性。
而且，从日本专利特开2003-347589号公报所揭示的LED芯片的半导体发光层，除了向透光性基板所位于的半导体发光层的表侧方向发出光之外，还向半导体发光层的背侧方向发出光。在这两种光中，关于利用后者的技术，在日本专利特开2003-347589号公报中有所揭示，对位于半导体发光层最外侧的绝缘膜的外表面蒸镀金属膜，通过该金属膜而使上述后者所述的光反射。
在日本专利特开2003-347589号公报中，关于以LED芯片为光源的照明装置并未揭示。在构成照明装置时，必须设置多个LED芯片以确保照明所必需的光量。此时，作为利用预定的图案在设有引线的安装用基板上分别安装各LED芯片的技术，可考虑如下技术，即，例如将球状焊锡凸块(bump)分别安装在双线式LED芯片的两电极上，并且通过加热处理而将该焊锡凸块与安装用基板的引线连接。但是，球状焊锡凸块的形成需要高成本，因此正在寻求无需上述球状焊锡凸块的其他方法。
并且，以多个LED芯片作为光源的照明装置中，各个LED芯片的透光性基板(元件基板)是各自发光的。因此，在照明装置的光出射面上，可看出点状LED芯片的一个个独立的光点，从而造成颗粒感，因此期望不会造成颗粒感的照明器具。
而且，日本专利特开2003-347589号公报的LED芯片并非将其半导体发光层所发出的光进行波长转换而取出不同波长的光，而是以发光色原样地进行照明。因此，在使用具备LED芯片的照明装置作为利用白色光进行照明的照明器具的光源装置时，必需新的改良。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可高效地取出白色光，并且可减轻光源的颗粒感的照明装置。
为了实现上述目的，权利要求1的发明的特征在于包括半导体发光元件，该半导体发光元件是在透光性元件基板的背面叠层有包含p型半导体层及n型半导体层的半导体发光层，并且设在上述p型半导体层的p侧电极以及设在上述n型半导体层的n侧电极是配置在上述半导体发光层的与上述元件基板的相反面侧，且从上述元件基板取出从上述半导体发光层所发出的光；透光性基板，设置有连接上述p侧电极及n侧电极的导电部；透光性黏接层，将多个上述半导体发光元件的元件基板的表面黏接在该透光性基板的背面；透光性密封构件，密封上述半导体发光元件而设置在上述透光性基板的背侧；反射构件，覆盖上述密封构件而设置着；以及荧光体层，包含荧光体并以覆盖上述透光性基板表面的方式而设置着，上述荧光体将上述半导体发光层所发出的一次光进行波长转换而发出不同波长的二次光。
而且，为了实现上述目的，权利要求2的发明的特征在于包括半导体发光元件，该半导体发光元件是在透光性元件基板的背面叠层有包含p型半导体层及n型半导体层的半导体发光层，并且设在上述p型半导体层的p侧电极以及设在上述n型半导体层的n侧电极是配置在上述半导体发光层的与上述元件基板的相反面侧，且从上述元件基板取出从上述半导体发光层所发出的光；透光性基板，设置有连接上述p侧电极及n侧电极的导电部；透光性黏接层，包含荧光体并将多个上述元件基板的表面黏接在上述透光性基板的背面，上述荧光体将上述半导体发光层所发出的一次光进行波长转换而发出不同波长的二次光；透光性密封构件，包含荧光体并密封上述半导体发光元件而设在上述透光性基板的背侧，上述荧光体将上述半导体发光层所发出的一次光进行波长转换而发出不同波长的二次光；以及反射构件，覆盖该密封构件而设置着。
在上述各权利要求的发明中，对于半导体发光元件，优选使用所谓双线式半导体发光元件，尤其是除了可适当地使用同型的氮化物半导体之外，还能够使用同型III-V族化合物半导体、同型II-IV族化合物半导体、同型IV-VI族化合物半导体等作为半导体发光元件。而且，对于半导体发光元件的透光性元件基板而言，可使用例如蓝宝石、石英、SiC、GaIN等结晶基板，尤其是使用蓝宝石基板时，可将从波长不足400nm的透过率高的半导体发光层所发出的光几乎不吸收地取出到蓝宝石基板的外部，因此较好。
在上述两个发明中，对于透光性基板可适当地使用透光性材料例如透明玻璃，除此之外，也能够使用与元件基板种类相同的透光性材料，并且，只要该透光性基板的透光率大于等于40％，则越接近100％越好。在上述两个发明中，对于黏接层，可适当地使用例如透明硅系芯片焊接(die bond)材料，并且，对于密封构件，可使用透光性密封树脂，例如硅树脂或环氧树脂等。尤其是硅树脂，对从紫外线到可见光的几乎所有波长范围的光都具有高透光率，即使长时间地照射较短波长的光，也难以产生变色等劣化，因此可较好地用于密封构件等。而且，在上述两个发明中，导电部也可无透光性，但是有透光性较好，可使用引线或电线等作为导电部。
而且，在上述两个发明中，反射构件可利用由涂敷在密封构件表面的涂料层所构成的反射层而形成，除此之外，也可利用在内面具有同样反射层的合成树脂等的成形体而形成，或者利用由自身具有反射性能的材料所构成的成形体而形成。只要该反射构件的光反射率大于等于50％，则越接近100％越好。并且，利用反射构件而覆盖透光性基板的端面时可较好地抑制从该端面无效地发出光。
而且，在权利要求1的发明中，荧光体层能够通过例如印刷等而涂敷并粘附在透光性基板的表面，并且也能够使荧光体层形成为片状，将其粘附地设在透光性基板的表面。进一步，荧光体层是被粘附在透光性基板的整个表面或者部分表面上的荧光体层。
在上述两个发明中，荧光体是吸收从半导体发光层所发出的一次光后发出二次光，以此来对一次光进行波长转换而发出不同波长的二次光的荧光体，可使用各种无机荧光体或有机色素体，而且可根据半导体发光元件所发出的光的颜色(光源色)而使用红色系、绿色系、蓝色系、以及黄色系的荧光体。荧光体最好是大致均匀地分散在包含荧光体的黏接层、或荧光体层、或者密封构件中。
由上述两个发明的照明装置所获得的白色光，将通过具有补色关系的2色光的混合或者R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)光的3原色的混合来实现。因补色而产生的白色发光例如在半导体发光层发出蓝色光时，可通过对荧光体使用黄色的荧光体来实现。而且，在半导体发光层发出紫外线时，可通过对荧光体使用将R(红色)荧光体、G(绿色)荧光体及B(蓝色)荧光体混合而成的荧光体来实现。
权利要求1的发明中，使用了作为光源的多个半导体发光元件，因此可由上述多个半导体发光元件所发出的光来使光量增加而进行照明。进一步，不仅从各半导体发光元件通过黏接层而向照明装置的投光方向发出的光，而且向各半导体发光元件的背侧方向(反投光方向)发出并通过密封构件的光，也可由反射构件反射而向上述投光方向发出，因此可高效地取出光。在上述光取出时，从各半导体发光元件所发出的一次光，即，上述两者的光均透过荧光体层而发出。此时，一次光照射到分散在荧光体层内的荧光体，从而使荧光体进行波长转换而发出的不同波长的二次光、以及未照射到荧光体而透过荧光体层的一次光，都朝向被照射对象进行照射。因此，通过具有补色关系的2色光的混合或者三原色的混合而可实现白色发光。并且，在上述两者的光均透过透光性基板时，由于部分光在透光性基板内由界面(基板表面与基板背面)折射，从而可使透光性基板整体明亮地发光，因此可减轻因形成点状的多个光源所造成的颗粒感。
权利要求2的发明中，使用了作为光源的多个半导体发光元件，因此可由上述多个半导体发光元件所发出的光来使光量增加而进行照明。进一步，不仅从各半导体发光元件通过黏接层而向照明装置的投光方向发出的光，而且向各半导体发光元件的背侧方向(反投光方向)发出并通过密封构件的光，也可由反射构件反射而向上述投光方向发出，因此可高效地取出光。在上述光取出时，从各半导体发光元件所发出的一次光，即，上述两者的光在透过包含荧光体的黏接层或者包含荧光体的密封构件后，通过透光性基板而发出。此时，因一次光照射到分别分散在黏接层内及密封构件内的荧光体而使荧光体进行波长转换所发出的不同波长的二次光、以及未照射到荧光体而透过黏接层或密封构件的一次光，朝向被照射对象进行照射。因此，通过具有补色关系的2色光的混合或者三原色的混合而可实现白色发光。并且，在以此而获得的白色光透过透光性基板时，由于部分光在透光性基板内由界面(基板表面与基板背面)折射，从而可使透光性基板整体明亮地发光，因此可减轻因形成点状的多个光源所造成的颗粒感。
而且，权利要求3的发明的特征在于，使上述黏接层作为硅树脂制黏接层，并且利用折射率大于等于1.41并小于1.51的玻璃而形成上述透光性基板。作为本发明中所使用的玻璃而言，对于B-Si系玻璃可列举例如硼硅酸玻璃，对于Si系玻璃可列举例如硅酸玻璃及石英玻璃。而且，在形成透光性基板的玻璃含有微量铅时，铅的含量越增加，则透光性基板的折射率会越大，因此，为了满足所述条件，可将铅的含量设为小于等于100ppm。
权利要求3的发明中，相比于透光性基板使用廉价的苏打(soda)石英玻璃的情况，可使黏接层与透光性基板的折射率之差减小到0.1或0.1以下。从而，一次光在黏接层与透光性基板的界面上的折射受到抑制，且透过透光性基板的光量增加，因此可提高光的取出效率。
而且，权利要求4的发明的特征在于，使上述黏接层作为硅树脂制黏接层，并且利用热膨胀率小于等于80×10-7/℃的材料而形成上述透光性基板。作为本发明中所使用的玻璃而言，对于B-Si系玻璃可列举例如硼硅酸玻璃，对于Si系玻璃可列举例如硅酸玻璃以及石英玻璃。
权利要求4的发明中，黏接层与透光性基板的热膨胀率之差较小，因此与制造过程中随着用以结线的回流焊处理而引起的温度变化或随着点灯、灭灯而引起的电极的温度变化等无关，可抑制透光性基板上黏接了半导体发光元件的黏接层从透光性基板上剥离。
而且，权利要求5的发明的特征在于，使上述黏接层作为硅树脂制黏接层，并且利用折射率大于等于1.41并小于1.15且热膨胀率小于等于80×10-7/℃的玻璃而形成上述透光性基板。
该权利要求5的发明中，根据权利要求3、4的发明中所说明的理由，可提高光的取出效率，并且可抑制黏接层从透光性基板上剥离。
而且，权利要求6的发明的特征在于，使上述透光性基板的表面为粗糙面，并且覆盖该表面的上述荧光体层由涂膜所构成。
该权利要求6的发明中，使从透光性基板的表面所出射的光在该表面散射，从而可减轻因形成点状的多个光源而造成的颗粒感。进一步，由于增加了由涂膜所构成的荧光体层与透光性基板表面的黏接面积，因此可提高荧光体层对透光性基板表面的粘附强度。
而且，权利要求7的发明的特征在于，将二次光反射层设置在上述荧光体层与上述透光性基板之间，上述二次光反射层使上述一次光透过，并且在上述荧光体层内反射由上述荧光体向上述透光性基板方向所放射的上述二次光。
该权利要求7的发明中，二次光反射层是通过使二次光在该反射层的入射面上的反射光、及二次光反射层与毗连于二次光反射层的由其他物质构成的层的界面上所反射的上述二次光的反射光进行干涉，而使从半导体发光元件所发出的一次光透过，另一方面，二次光反射层是作为预定波长的光(即，从荧光体所放射的二次光)的反射特性得到提高的波长选择性光干涉膜而发挥功能的。作为构成允许透过蓝色光而反射黄色光的二次光反射层的物质，可列举例如ZnS-MgF2(硫化锌-氟化镁)等。二次光反射层由多层膜所形成。对于该二次光反射层，通过适当规定其构成物质的种类及膜厚(层数)等而获得所期望的光干涉性能，并且可一边使上述一次光透过，一边提高对上述二次光的反射性能。
而且，权利要求7的发明的照明装置所获得的白色光，将通过具有补色关系的2色光的混合或者R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)光的3原色的混合来实现。因补色而产生的白色发光例如在半导体发光层发出蓝色光时，可通过对荧光体使用黄色的荧光体来实现，在实现该白色发光时，对于二次光反射层，可使用通过蓝色光且反射黄色光的光干涉膜。而且，在半导体发光层发出紫外线时，可对荧光体使用将R(红色)荧光体、G(绿色)荧光体及B(蓝色)荧光体混合而成的荧光体来实现上述白色发光，在实现该白色发光时，对于二次光反射层，可使用允许透过紫外线(一次光)而分别反射荧光体所发出的红色、绿色、蓝色光(二次光)的光干涉膜。
权利要求7的发明中，在照明时的光取出时，从各半导体发光元件所发出并透过透光性基板的一次光，在透过二次光反射层之后，透过荧光体层而朝向被照射对象进行照射。此时，一次光照射到分散在荧光体层内的荧光体，从而使荧光体进行波长转换而发出的不同波长的二次光、以及未照射到荧光体而透过荧光体层的一次光，朝向被照射对象进行照射。因此，通过具有补色关系的2色光的混合或者三原色的混合而可在荧光体层中实现白色发光。并且，由荧光体所发出的二次光的一部分朝向与被照射对象方向不同的方向而发出，而该二次光是由遮挡其行进方向的二次光反射层向被照射对象方向反射而取出的，因此可提高光的取出效率。
而且，权利要求8的发明的特征在于，使上述黏接层为透光玻璃制黏接层。
该权利要求8的发明中，对于形成黏接层的透光性玻璃，为了将在照明装置的制造过程中给予半导体发光元件等的温度限制得较低，可较好地使用低熔点玻璃。低熔点玻璃优选比熔点为692℃的苏打石灰玻璃或熔点为620℃的铅玻璃的熔点温度低的玻璃，例如可使用焊料玻璃或硼酸盐玻璃等，除此之外，还可使用被称为所谓“水玻璃”的烧结玻璃(frit glass)等。上述多种玻璃材料可考虑使低熔点玻璃与由该低熔点玻璃所黏接的构件的热膨胀系数相差不大、或低熔点玻璃的温度低于该构件的耐热温度等条件而适当选择。玻璃制黏接层并非限于透明者，也可在内部混入荧光体而具有特定的颜色。
权利要求8的发明中，形成配置在光取出路径中并将半导体发光元件安装在透光性基板上的黏接层的玻璃，即使长时间曝露在从半导体发光层所发出的一次光下，也不会变色，因此，不会因该黏接层而导致光的取出效率降低。另外，与此相对，合成树脂系黏接剂对从半导体发光层所发出的一次光的耐光性不充分，由于会常年使用而产生从黄色到茶褐色进一步到黑色的变色，因此在照明装置的耐用期限内，当黏接剂的层变色时，会使通过黏接剂的光根据该变色程度而衰减，并且随着光取出效率的降低，所取出的光的明亮度会降低。
而且，权利要求9的发明的特征在于，使上述透光性基板为透光玻璃制基板，使上述反射构件为实质上未具有不透气性的材料制构件，并且，将上述反射构件与上述透光性基板黏接而形成外围器，在该外围器内封入了上述半导体发光元件、导电部以及密封构件。
该权利要求9的发明中，所谓“气”，是包含水蒸气的概念，指封入半导体发光元件、导电部、以及密封构件而相互黏接的由透光性基板及反射构件构成的外围器的外部气体。进一步，在权利要求9的发明中，所谓“实质上未具有不透气性的材料”，是指与一般可用作密封构件的硅树脂的气体畅通性相比，具有1000倍或1000倍以上的气体阻断性能的材料。可使用例如PPA(Polyphthalamide，聚邻苯二甲酰胺)、PBT(Poly(butyleneterephthalate)，聚对苯二酸丁二酯)等热可塑性树脂以及环氧树脂等作为上述材料，并且，为了发挥反射性能，上述材料优选白色系的树脂材料。在权利要求9的发明中，反射构件与透光性基板周部的黏接，除了使用可确保气密水密的黏接剂而黏接之外，也能够将安装有半导体发光元件、导电部以及密封构件的透光性基板装入使反射构件成型的成形模具内，并随着嵌入(insert)成形而黏接。
权利要求9的发明的照明装置可在曝露于含有大量如硫化气体的有害气体或水蒸气等的外部气体的使用环境下使用，因而较好。该照明装置可利用透光性基板及反射构件的气体阻断性能，来阻断外部气体透过透光性基板与反射构件所形成的外围器而不能进入外围器内。由此，可使因含有硫化气体等的外部气体而导致的导电部等金属的腐蚀或劣化、以及因外围器内零件间的界面上的水分冷凝而导致的不良现象不会产生。
而且，权利要求10的发明的特征在于，使上述黏接层折射率等同于上述密封构件的折射率。在该发明中，所谓“使折射率等同”，是指黏接层及密封构件的折射率之差的值在0.1以内。该范围中包含折射率相同的情况，不仅如此，也包含因黏接层及密封构件在制造上的偏差而产生的误差范围。而且，为了使“折射率等同”，优选使黏接层与密封构件为同种材料，例如为透明硅树脂制的黏接层。并且，当为同种材料时，在半导体发光元件发光时黏接层与密封构件的热膨胀之差并不存在，因此也具有不会在黏接层与密封构件的界面上产生剥离现象的优点。
该权利要求10的发明可抑制从黏接层直接入射至密封构件的光，因黏接层与密封构件的折射率之差，而由黏接层与毗连于黏接层的密封构件的界面所反射。
根据权利要求1、2的发明，可提供一种能够高效地取出白色光，并且能够减轻光源的颗粒感的照明装置。
根据权利要求3的发明，上述照明装置在进一步提高光的取出效率方面有效。
根据权利要求4的发明，上述照明装置可抑制半导体发光元件从透光性基板上剥离。
根据权利要求5的发明，上述照明装置在进一步提高光的取出效率方面有效，并且可抑制半导体发光元件从透光性基板上剥离。
根据权利要求6的发明，上述照明装置在进一步减轻因形成点状的多个光源而造成的颗粒感方面有效，并且可提高荧光体层对透光性基板表面的粘附强度。
根据权利要求7的发明，上述照明装置在利用二次光反射层来进一步提高光的取出效率方面有效。
根据权利要求8的发明，上述照明装置可使因黏接层的变色而导致的光取出效率下降的现象消失。
根据权利要求9的发明，上述照明装置没有产生因外部气体的侵入而导致的导电部等金属的腐蚀、以及因外围器内的界面上的水分冷凝而导致的不良现象的顾虑，从而可提高曝露在如硫化气体的有害气体或水蒸气等外部气体的使用环境下的耐久性。
根据权利要求10的发明，上述照明装置在抑制由黏接层与毗连于黏接层的密封构件的界面反射，以进一步提高光的取出效率方面有效。
图1是表示本发明第1实施形态的照明装置的剖面图。
图2是将图1的照明装置所具备的半导体发光元件周围进行放大后所示的剖面图。
图3是放大表示图1中F3部分的剖面图。
图4是表示本发明第2实施形态的照明装置的剖面图。
图5是表示本发明第3实施形态的照明装置的剖面图。
图6是将图5的照明装置所具备的半导体发光元件周围进行放大后所示的剖面图。
图7是表示本发明第4实施形态的照明装置的剖面图。
1照明装置 2半导体发光装置3透光性基板 3a透光性基板的表面3c透光性基板的周部 4黏接层4a界面 5反射构件5a反射构件的周壁5b支撑面5c反射构件的周部5d覆盖部5e收纳部6密封构件7荧光体层 8二次光反射层9外围器 11元件基板12半导体发光层 13缓冲层14n型半导体层 15发光层
16p型镀层17p型半导体层18n侧电极19p侧电极19a焊盘 20保护膜21引线(导电部) 22导线具体实施方式
参照图1～图3说明本发明的第1实施形态。
图1中，符号1表示形成LED封装的照明装置。照明装置1包括多个半导体发光元件2、透光性基板3、黏接层4、反射构件5、密封构件6及荧光体层7。
半导体发光元件2例如是使用氮化物半导体所形成的双线式LED芯片，是将半导体发光层12叠层在具有透光性的电气绝缘性元件基板11的背面所形成的。元件基板11例如是利用蓝宝石基板所制作的。
如图2所示，半导体发光层12是在元件基板11的背面上依次叠层有缓冲层13、n型半导体层14、发光层15、p型镀层(clad layer)16及p型半导体层17而形成。发光层15形成将阻挡层(barrier layer)与阱层(well layer)交替叠层而成的量子阱结构(quantum well structure)。在部分n型半导体层14上设有n侧电极18，并且在p型半导体层17上设有p侧电极19。p侧电极19的一部分上具有焊盘(bonding pad)19a。进一步，半导体发光层12的表面利用由SiO2所构成的绝缘性保护膜20来覆盖。n侧电极18与p侧电极19的焊盘19a的任一个均位于半导体发光层12的元件基板11的相反侧，并从保护膜20突出。半导体发光层12中不具有粘附在保护膜20上的反射膜，也可将光向背面侧放射。
透光性基板3由透明材料即玻璃板所形成。对于形成该透光性基板3的玻璃，优选使用所具有的光折射率与形成黏接层4的材料的下述光折射率相近的玻璃材料，进一步，最好是使用热膨胀率α小于等于80×10-7/℃的玻璃材料。此种玻璃材料，有B-Si系的硼硅酸玻璃、Si系的96％硅酸玻璃、以及Si系的石英玻璃，尤其在确保进一步提高光的取出效率以及进一步提高半导体发光元件2的黏接可靠性方面，使用Si系的96％硅酸玻璃及石英玻璃较好。
透光性基板3的形成光出射侧的面的表面3a(图2中为上侧的面)为平坦面也无妨，但本实施形态中优选如图3所概略性例示的形成为粗糙面。为了使透光性基板3的表面3a为粗糙面，例如可利用通过压缩空气等喷上砂等研磨剂的喷砂(blast)处理而实现。表面3a的粗糙面的程度可均匀，也可不均匀。
透光性基板3的大小是具有足以在其背面安装必要数量的半导体发光元件2的足够面积的大小。另外，半导体发光元件2的数量在图1中为了方便说明而仅描绘了两个，实际上所使用的半导体发光元件2多于两个。如图1所示，在透光性基板3上，例如形成预定电路图案的引线21安装在透光性基板3的背面(图1中下面)作为导电部。引线21具有透光性。
各半导体发光元件2配置在邻接的引线21之间，并使用黏接层4而安装在透光性基板3的背面(back)。此时，半导体发光元件2以使其元件基板11的表面3a与透光性基板3的背面相对的方式黏接于透光性基板3上。黏接层4具有透光性。该黏接层4使用的是例如透明的硅系芯片焊接材料。成为芯片焊接材料的硅树脂的光折射率为1.41。
安装在透光性基板3上的半导体发光元件2与邻接于半导体发光元件2的引线21通过导线(wire)22而连接。导线22是利用制造成本上廉价的丝焊(wire bonding)技术而设置的。因此，无需制造成本昂贵的球状焊锡凸块而进行电性连接，因此可降低成本而较好。另外，连接于引线21的未图示的导电线，通过设置在反射构件5的周壁等上的未图示的通孔而导出到反射构件5的外部。引线21电性连接于配置在照明装置1的外部的未图示的电力供给部。因此，当通过引线21而将电力供给至各半导体发光元件2时，会使半导体发光元件2发光，从而可使照明装置1成为发光状态(点灯状态)。
反射构件5是由例如其自身的光反射率大于等于50％的合成树脂等光反射性材料所形成。另外，反射构件5也可以通过由反射性能低的构件而成形，并对其内部蒸镀金属反射层而设置着。该反射构件5例如兼作照明装置1的外廓，成形为一面开口的容器状。反射构件5的包围开口的周部具有在周方向上连续的周壁5a、以及在该周壁5a的内周面上以直角状连续的支撑面5b。优选的是，支撑面5b在上述周壁的周方向上连续，但也可从支撑面5b起使图1中的下侧部分形成为肋状物(rib)，并且设置多个上述肋状物，以此而能够沿着上述周壁的内周方向间隔地设置支撑面5b。
如上所述在背面安装了半导体发光元件2的透光性基板3嵌入反射构件5的开口内，并且在透光性基板3的周部贴在支撑面5b上的状态下受到支撑。以此，关闭上述开口而将透光性基板3安装在反射构件5上。在该透光性基板3的周方向上连续的端面3c由周壁5a所覆盖。该状态通过未图示的黏接剂而固定着。
密封构件6填充在反射构件5的内面与透光性基板3的背面之间，在填埋了各半导体发光元件2及导线22等的状态下进行密封。密封构件6使用的是具有透光性的材料，例如透明的硅树脂。
因此，密封构件6及黏接层4使用的是同种透光性材料例如硅树脂。以此，密封构件6的折射率等同于作为芯片焊接材料的黏接层4的折射率，且二者的热膨胀率也等同。根据上述组合，由黏接层4引导且从该黏接层4向侧方发出而直接入射至密封构件6的光，在图2中符号4a所示的密封构件6与黏接层4的界面上，因密封构件6与黏接层4的折射率之差而反射的情况会受到抑制，因此在提高光的取出效率方面较好。此种优点并不限于同种材料，即使密封构件6与黏接层4为异种材料，只要二者的折射率之差在0.1以内，换言之，只要密封构件6的折射率等同于黏接层4的折射率，则能够实现该优点。并且，使密封构件6与黏接层4为同种材料所制成时，可使二者的热膨胀之差消失，因此可使随着半导体发光元件2的发光而引起的热膨胀之差所产生的应力，不会作用于密封构件6与黏接层4的界面4a。从而，可防止在上述界面4a上由于密封构件6与黏接层4剥离而导致的剥离面上的光反射，因此在维持光的取出效率方面较好。
荧光体层7覆盖透光性基板3的整个表面3a而设置。荧光体层7例如是由在遍及荧光体层7整个区域优选大致均匀地分散了荧光体(未图示)的涂膜所构成。通过涂敷而粘附在表面3a上的荧光体层7与上述表面3a的接触部分，如图3所示，填埋有由粗糙面构成的表面3a的微小凸凹。以此，荧光体层7与透光性基板3的表面3a的黏接面积增加，因此荧光体层7对透光性基板3的粘附强度得到提高，从而可使荧光体层7难以剥离。另外，当透光性基板3的表面3a并非粗糙面而是平坦面时，荧光体层7可使用例如与透光性基板3相同大小的透光性树脂薄板，也可将该荧光体层7叠层在透光性基板3的表面3a上而设置着。而且，在荧光体层7的周方向上连续的端面，由反射构件5的周壁5a所覆盖。
荧光体层7内所含有的荧光体，用以将半导体发光层12所发出的一次光进行波长转换而发出不同波长的二次光，通过上述波长转换，使荧光体层7进行从白色灯泡色至白色荧光灯色为止的任意色调的白色发光。因此，使用例如与蓝色光具有补色关系的黄色荧光体，从而荧光体层7呈黄色。
上述照明装置1是使其荧光体层7朝向被照射对象方向而使用的。照明装置1通过对其所具备的多个半导体发光元件2供给电力而发出例如蓝色光。此时，半导体发光元件2的发光层15发光，由此使光向半导体发光元件2的表侧方向发出，即，向被照射对象方向发出，也向半导体发光元件2的背侧方向发出。
向表侧方向发出并透过元件基板11的蓝色一次光，首先透过透明的黏接层4及同样透明的透光性基板3，之后进一步透过荧光体层7，向被照射对象方向取出。另一方面，向背侧方向发出的蓝色一次光，首先透过透明的密封构件6而由反射构件5朝向透光性基板3反射。经反射的一次光再次透过密封构件6，进一步通过透明的引线21而入射至透光性基板3，或者不通过透明的引线21而入射至透光性基板3，透过该透光性基板3之后，再透过荧光体层7而向被照射对象方向取出。
因此，可使用作为光源的多个半导体发光元件2，并与之相应而增加光量，除此之外，如上所述，不仅从各半导体发光元件2通过黏接层4而向照明装置1的投光方向(被照射对象方向)发出的光，而且向各半导体发光元件2的背侧方向所发出的光，也可由反射构件5反射而向上述投光方向发出，因此可高效率地取出光。
进一步，如上所述，由于使黏接层4为硅树脂制黏接层，并且使玻璃制透光性基板3的折射率大于等于1.41并小于1.51，因此相比于透光性基板3使用廉价的苏打石英玻璃的情况，可使黏接层4与透光性基板3的折射率之差减小至0.1或0.1以下。以此，黏接层4与透光性基板3的界面上一次光的折射受到抑制，透光性基板3的透过光量增加。因此，也可提高光的取出效率。
另外，以下将各种玻璃材料及其系列、折射率、热膨胀率、光取出效率、及评价的关系示于表1。再者，将苏打石英玻璃时的光取出效率规定为100％。而且，所谓评价，是指对于半导体发光元件2对透光性基板3的黏接可靠性的评价。
表1
根据表1，B-Si系及Si系玻璃对光的折射率与Pb-K-Na-Si系玻璃对光的折射率相比，更接近形成黏接层4的硅树脂对光的折射率1.41。由此可知，在透光性基板3中使用了B-Si系及Si系玻璃的照明装置1的光取出效率，大于在透光性基板3中使用了Na-Si系苏打石英玻璃的照明装置1的光取出效率。与此相反，可知Pb-K-Na-Si系玻璃的光取出效率，小于在透光性基板3中使用了Na-Si系苏打石英玻璃的照明装置1的光取出效率。而且，如果透光性基板3的折射率小于苏打石英玻璃的折射率，则光的取出效率变大，因此可将透光性基板3的折射率的上限规定为1.51。与此相反，透光性基板3的折射率越小于硅的折射率1.41，则二者折射率之差越会增加，从而界面上的反射越会增加，因此可将透光性基板3的折射率的下限规定为1.41。
而且，由于反射构件5覆盖了透光性基板3及荧光体层7各自的端面，因此可防止在透光性基板3内向平行于其板面方向而行进的光，从该透光性基板3的端面无效地发出，并且也可防止在荧光体层7内向平行于其层面方向而行进的光，从该荧光体层7的端面发出。从而，可进一步提高光的取出方向(被照射对象方向)上的光取出效率。
接着，在光取出时，从各半导体发光元件2发出并经过所述两条路径的蓝色一次光，如上所述均透过荧光体层7而发出。此时，蓝色一次光的一部分并未照射到分散在荧光体层7内的荧光体，而是透过荧光体层7，但剩余的一次光则照射到荧光体。以此，荧光体吸收蓝色光而发出黄色二次光，故作为黄色光而透过荧光体层7。如上所述，半导体发光元件2的发光色即蓝色的一次光，与由荧光体对该一次光进行波长转换而形成与一次光具有补色关系的黄色的二次光，透过荧光体层7，因此可通过上述2色的混合而制作白色光。换言之，可实现白色发光。
并且，当经过所述两条路径的光均透过透光性基板3时，由于部分光在透光性基板3内由界面(基板表面与基板背面)折射，因而整个透光性基板3明亮地发光而成为面状发光的状态。除此之外，由于透光性基板3的表面3a为粗糙面，因此在该表面3a上，从透光性基板3出射的光会散射，使整个透光性基板3明亮地发光而成为面状发光的状态。
因此，在以多个半导体发光元件2为光源的照明装置1中，与各个半导体发光元件2的元件基板11分别发光无关，在照明装置1的整个光出射面的视觉印象中，可减轻将各半导体发光元件2的一个个独立的光点看成“颗粒”的感觉。
如上所述，根据上述照明装置1及以该照明装置1为光源装置而组装的照明器具，可高效率地取出白色光，并且可减轻将各半导体发光元件2的发光看成“颗粒”的感觉。
而且，根据上述表1，可提高光的取出效率的硼硅酸玻璃、98％硅酸玻璃、以及石英玻璃的热膨胀率α的任一个均小于苏打石灰玻璃及铅钠玻璃的热膨胀率α。因此，当利用硼硅酸玻璃、98％硅酸玻璃、以及石英玻璃而形成透光性基板3时，硅树脂制黏接层4与透光性基板3的热膨胀率之差变小。因此，与照明装置1的制造过程中随着用以结线的回流焊处理而引起的温度变化以及随着照明装置1的点灯、灭灯而引起的电极18、19的温度变化等无关，可抑制黏接层4从透光性基板3的背面剥离(也称为产生裂纹(crack))。因此，可确保半导体发光元件2对透光性基板3的粘附可靠性，在照明装置1的耐用期限内可使半导体发光元件2不会脱落。与此相对，本发明者的实验结果可确认，在利用苏打石灰玻璃及铅钠玻璃形成透光性基板3时，无法确保半导体发光元件2对透光性基板3的粘附可靠性，而且，本发明者的实验的结果可确认，为了在实用上获得充分的粘附可靠性，只要使形成透光性基板3的玻璃的热膨胀率小于等于80×10-7，则越小越有效。
而且，为了提高上述照明装置1的光取出效率，并非如上所述使各半导体发光元件2自身，而是使向其背侧方向发出的光由反射构件5反射，从而高效率地取出光。因此，可省略对于每一半导体发光元件2利用蒸镀来设置反射层的制造上的麻烦作业。即，无需在极小的LED芯片的部分区域实施蒸镀来制作光反射用金属膜的困难情况下制造性极差的技术。而且，例如即便是蒸镀金属膜，也可容易实现使形状远远大于半导体发光元件2的反射构件5具有反射性。因此，容易制造而较好。
参照图3来说明本发明的第2实施形态。在以下第2实施形态的说明中，对于与第1实施形态相同的结构，标注相同的符号，省略其说明。在第2实施形态中，省略第1实施形态中所使用的荧光体层，取而代之使黏接层4与密封构件6具有荧光体层的功能。
即，在具有透光性的黏接层4中，大致均匀地分散着与半导体发光元件2所发出的例如蓝色光具有补色关系的黄色荧光体(未图示)。同样，在具有透光性的密封构件6中，分散着与半导体发光元件2所发出的蓝色光具有补色关系的黄色荧光体(未图示)。而且，第2实施形态中，使透光性基板3的表面3a为平坦面，但为了减轻光源的颗粒感，也可如第1实施形态所说明的使透光性基板3的表面3a为粗糙面。除以上所说明的事项之外，与第1实施形态相同。
第2实施形态的照明装置1是使其透光性基板3朝向被照射对象方向而使用的。照明装置1通过对其所具备的多个半导体发光元件2供给电力而发出蓝色光。此时，半导体发光元件2的发光层15发光，由此使光向半导体发光元件2的表侧方向发出，即，向被照射对象方向发出，也向半导体发光元件2的背侧方向发出。
向表侧方向发出并透过元件基板11的蓝色一次光，首先透过黄色的黏接层4及透明的透光性基板3，向被照射对象方向取出。另一方面，向背侧方向发出的蓝色一次光，首先透过黄色的密封构件6而由反射构件5朝向透光性基板3反射。经反射的一次光再次透过密封构件6，进一步通过透明的引线(导电部)21而入射至透光性基板3，或者不通过透明的引线(导电部)21而入射至透光性基板3，透过透光性基板3后，向被照射对象方向取出。
因此，可使用作为光源的多个半导体发光元件2，并与此相应而增加光量，除此之外，如上所述，不仅从各半导体发光元件2通过黏接层4而向照明装置1的投光方向发出的光，而且向各半导体发光元件2的背侧方向所发出的光，也可由反射构件5反射而向上述投光方向发出，因此可高效率地取出光。
并且，由于反射构件5的周壁5a覆盖了透光性基板3的端面3c，因此可防止在透光性基板3内向平行于其板面方向而行进的光，从该透光性基板3的端面无效地发出。从而，可进一步提高向光的取出方向(被照射对象方向)上的光取出效率。
接着，在光取出时，从各半导体发光元件2发出并经过所述两条路径的蓝色一次光，如上所述均透过黄色的黏接层4或黄色的密封构件6而发出。此时，蓝色一次光的一部分并未照射到分散在黏接层4及密封构件6内的荧光体，而是透过黏接层4及密封构件6，但剩余的一次光则照射到荧光体。以此，荧光体吸收蓝色光而发出黄色二次光，故作为黄色光而透过黏接层4及密封构件6。如上所述，半导体发光元件2的发光色即蓝色的一次光，与由荧光体对该一次光进行波长转换而形成与一次光具有补色关系的黄色的二次光，都透过黏接层4及密封构件6，因此可通过上述2色的混合而制作白色光。换言之，可实现白色发光。
并且，当经过所述两条路径的光均透过透光性基板3时，由于部分光在透光性基板3内由界面(基板表面与基板背面)折射，因而整个透光性基板3明亮地发光而成为面状发光的状态，故可减轻多个点状光源的颗粒感。
如上所述，根据第2实施形态的照明装置1及以该照明装置1为光源装置而组装的照明器具，可高效率地取出白色光，并且可减轻将各半导体发光元件2的发光看成“颗粒”的感觉。进一步，在第2实施形态中，由于可省略如上所述在第1实施形态中所使用的荧光体层，因此可形成简单的结构而较好。
与第1实施形态相同，使通过蓝宝石制元件基板11的一次光在半导体发光元件2的n侧电极18及p侧电极19上无损耗，除此之外，也可利用如上所述向背侧方向发出的光来进行发光，因此，在该第2实施形态的结构且在将例如反射构件5的光反射率变更为91％的条件下，可实现20mA点灯时的发光效率为130l/W、光束为9.8lm的高发光效率。与此相对，将双线式LED芯片以使其蓝宝石制元件基板的光出射面(表面)朝向与光投射方向相反方向的方式而安装在安装基板上，并利用加入了荧光体的透光性树脂将该LED芯片从安装基板的表侧及背侧密封而形成的照明装置，在20mA点灯时的发光效率为80l/W，光束为4.8lm。该结果是由于，在比较对象的照明装置中，使通过蓝宝石制元件基板的一次光在半导体发光元件的n侧电极及p侧电极上有损耗，并且无法利用通过元件基板而向与光投射方向相反的背侧方向发出的光。
而且，为了提高第2实施形态的照明装置1的光取出效率，并非如上所述使各半导体发光元件2自身，而是使向其背侧方向发出的光由反射构件5反射，从而高效率地取出光。因此，可省略对于每一半导体发光元件2利用蒸镀来设置反射层的制造上的麻烦作业。并且，例如即便蒸镀金属膜，也可容易实现使形状远远大于半导体发光元件2的反射构件5具有反射性。因此，容易制造而较好。
参照图5及图6来说明本发明的第3实施形态。在以下第3实施形态的说明中，对于与第1实施形态相同的结构，标注相同的符号，省略其说明。在第3实施形态中，如图5所示，将二次光反射层8设置在荧光体层7与透光性基板3之间，例如叠层于其上。
二次光反射层8是通过使二次光在该反射层8的入射面上的反射光、及二次光反射层8与毗连于二次光反射层8的由其他物质构成的层的界面上所反射的上述二次光的反射光进行干涉，而使从半导体发光元件2所发出的一次光透过，另一方面，二次光反射层8是作为预定波长的光(即，从荧光体所放射的二次光)的反射特性得到提高的波长选择性光干涉膜而发挥功能的。二次光反射层8由多层膜所形成。对于该二次光反射层8，通过适当规定其构成物质的种类及膜厚(层数)等而获得所期望的光干涉性能，并且可一边使上述一次光透过，一边提高对上述二次光的反射性能。
作为构成允许透过蓝色光而反射与该蓝色光具有补色关系的黄色光的二次光反射层8的物质，可列举例如ZnS-MgF2(硫化锌-氟化镁)等。由该物质构成的二次光反射层8的半导体发光元件2的波长域内的透光率为95％，而且，二次光反射层8的荧光体的波长域内的透光率为10％，光反射率为85％。除以上所说明的事项之外，与第1实施形态相同。
当第3实施形态的照明装置1的半导体发光元件2发光时，向表侧方向发出并透过元件基板11的蓝色一次光，首先透过透明的黏接层4及同样透明的透光性基板3，之后透过二次光反射层8，进一步透过荧光体层7，向被照射对象方向取出。另一方面，向背侧方向发出的蓝色一次光，首先透过透明的密封构件6而由反射构件5朝向透光性基板3反射。经反射的一次光再次透过密封构件6，进一步通过透明的引线21而入射至透光性基板3，或者不通过透明的引线21而从密封构件6入射至透光性基板3，在透过该透光性基板3之后，再透过二次光反射层8，进一步透过荧光体层7而向被照射对象方向取出。
在该光取出时，由荧光体所发出的黄色二次光的一部分朝向与被照射对象方向相反侧发出。但是，该二次光(图6中以虚线箭头D所代表)由遮挡其行进方向的二次光反射层8向被照射对象方向反射，并透过荧光体层7而取出。因此，可提高光的取出效率。
即，假设无二次光反射层8，则从荧光体向与被照射对象方向相反侧所发出的黄色二次光通过透光性基板3及密封构件6等后，由反射构件5反射，再次通过密封构件6及透光性基板3后，透过荧光体层7，因此，至取出为止的光路径较长。光衰减的大小，可通过光路径长度的平方值与上述路径中的物质衰减率相乘而求出。因而，从荧光体向与被照射对象方向相反方向所发出的黄色光经较大的衰减后被取出。
与此相对，在第3实施形态中，在远远地更接近于从荧光体层7至反射构件5的距离的位置处，黄色光由二次光反射层8向被照射对象方向反射，因此从荧光体向与被照射对象方向相反侧所发出的黄色光的衰减受到抑制。从而，可提高荧光体在半导体发光元件2发出的一次光的基础上所放射的二次光的取出效率。本发明者的比较实验的结果是，无二次光反射层8的照明装置1中的发光效率为50l/W，与此相对，具备二次光反射层8的本实施形态的照明装置1的发光效率为80l/W。
进一步，当经过所述两条路径的光均透过透光性基板3时，由于部分光在透光性基板3内由界面(基板表面与基板背面)折射，因而整个透光性基板3明亮地发光而成为面状发光的状态。因此，在以多个半导体发光元件2为光源的照明装置1中，与各个半导体发光元件2的元件基板11分别发光无关，在照明装置1的整个光出射面的视觉印象中，可减轻将各半导体发光元件2的一个个独立的光点看成“颗粒”的感觉。
参照图7来说明本发明的第4实施形态。在以下第4实施形态的说明中，对于与第1实施形态同样的结构，标注相同的符号，省略其说明。
第4实施形态中，透光性基板3与反射构件5相互黏接而形成外围器9。因此，反射构件5的周部5c黏接于透光性基板3的周部。周部5c至少覆盖并黏接于透光性基板3的周方向上连续的端面(周面)3c即可。但是，本实施形态中，作为更好的实施例是，周部5c具有周壁5a、以及在支撑面5b及周壁5a上一体成形的覆盖部5d。覆盖部5d覆盖并黏接于透光性基板3的周部的光出射面侧的表面3a。以此，透光性基板3的周部被包在黏接于此的反射构件5的周部5c内。
因此，将内置装配(assembly)封入外围器9内，以使其不接触外围器9外的环境气体。该内置装配包括通过黏接层4而黏接于透光性基板3的背面的半导体发光元件2；设置在透光性基板3的背面的引线21；连接上述半导体发光元件2与引线21的导线22；以及埋设有半导体发光元件2与导线22等的透明硅树脂制密封构件6。
反射构件5的周部5c与透光性基板3的周部的黏接可通过以下方式来实现将内置于外围器9内的上述内置装配，装入使反射构件5成形的成形模具内，实施嵌入成形，由此使所成形的反射构件5的周部5c直接黏接于透光性基板3的周部。因此，黏接的可靠性高于使用黏接剂的情况。
外围器9与透明硅树脂制密封构件6相比，是由实质上具有不透气性的材料所构成。因此，具体而言，透光性基板3由可通过芯片焊接来安装半导体发光元件2的透明玻璃所形成，反射构件5例如由白色系的环氧树脂所成形。而且，如上所述反射构件5的周部5c与透光性基板3的周部的黏接，不仅在透光性基板3的周方向上连续的端面3c黏接，而且也在覆盖部5d黏接，因此黏接面积较大，随此，考虑到外部气体通过透光性基板3与反射构件5的贴合面而到达外围器9内的可能性，可使其路径在弯曲的状态下较长地形成，因此能够可靠地防止外部气体通过上述路径而进入外围器9内。
利用上述外围器9的结构，例如在温泉地等硫化气体浓度高的环境下使用照明装置1时，外部环境中的硫化气体不会透过外围器9，而与上述内置装配所包含的金属零件，即，引线21、导线22、以及半导体发光元件2的电极18和19发生反应。由此，本实施形态的照明装置1不会产生上述金属零件因硫化气体等而腐蚀并劣化的可能，在如上所述的环境下也可较好地使用。
而且，例如当照明装置1在室外使用时等情况下，利用上述结构的外围器9可阻止外部气体中所含的水或水蒸气透过外围器9而进入其内部，也不会产生在外围器9内的各零件之间的界面上冷凝的可能。因此，不会产生因上述内部冷凝而导致的不良现象。
即，可认为假设透过外围器9内的水分在上述金属零件之间的界面上冷凝，则可能会因此而导致金属零件的腐蚀。进一步，可认为如果侵入外围器9内的水分的冷凝部位例如是靠近半导体发光元件2的部位，则可能会导致绝缘耐压不足。而且，无论冷凝部位在何处，由于每当半导体发光元件2发光时，冷凝水会伴随该半导体发光元件2的温度上升而蒸发，因而考虑到可能会导致以积存有该蒸气压下的冷凝水的界面为起点而进行剥离，因此，会产生照明装置1无法维持预定的装配状态的可能性，除此之外，预料到冷凝面积会进一步增大而促使金属零件的腐蚀及绝缘耐压的降低等。
另外，透明硅树脂的气体透过性远远高于外围器9的构成材料。具体而言，在温度为25℃的条件下，当使形成外围器9的反射构件5的环氧树脂的透氧性为100.0时，硅树脂(硅橡胶)的透氧性为7218897.6，约为环氧树脂的7000倍。而且，作为比较，PMMA(Poly(methyl methacrylate)，聚甲基丙烯酸甲酯)的透氧性为1503.9，约为环氧树脂的1000倍。因此，在实质上未提供外围器9不透气性的结构中，由于硫化气体或水蒸气等透过该外围器9而进入内部，因此无法避免硫化气体或水蒸气等与上述内置装配中的金属发生反应的可能性。
而且，如上所述，由于外围器9的反射构件5是实质上具有不透气性的热硬化型合成树脂制反射构件，因此容易成形为预定形状而较好。利用该成形性，在本实施形态中，反射构件5对应于每个半导体发光元件2而具有凹状例如剖面呈大致半圆形状的收纳部5e。在上述收纳部5e内，以填充的状态收纳有密封构件6。本实施形态中的密封构件6，是使用装入透光性基板3的成形模具而在透光性基板3的背面成形的，该透光性基板3上安装了半导体发光元件2。在该密封构件6的表面，使反射构件5在如上所述嵌入了内置装配的状态下成形，由此，在收纳部5e成形的同时，将该收纳部5e的内面与密封构件6的外面黏接。
与第1实施形态相比，通过形成上述结构的反射构件5，可减少密封构件6的使用量。进一步，使向半导体发光元件2的背面方向出射的光反射的收纳部5e的凹陷形状，能够根据照明装置1要求的所期望的配光特性，利用上述成形性而成形为如上所述例如大致半圆形等任意形状。
而且，本实施形态中，荧光体层7并非设置在形成透光性基板3的光出射面的表面3a的整个区域，而是设置在其部分区域，具体而言，是设置在从收纳部5e反射的光所透过的区域。上述荧光体层7只要具有至少大于等于收纳部5e的开口径的大小即可，在其中央部，从背面向正面方向观察照明装置1时，投影有半导体发光元件2。通过上述并未在透光性基板3的整个表面3a而是在部分表面上设置荧光体层7，与第1实施形态相比，可减少混入了荧光体的荧光体层7的使用量。
除以上所说明的事项之外，与第1实施形态相同。因此，在该第4实施形态中，根据与第1实施形态中已说明的相同理由，也可提供解决本发明的问题的照明装置1，该照明装置1可高效率地取出白色光，并且还会减轻光源的颗粒感。另外，第4实施形态中所采用的外围器的结构等也能够适用于第2、第3实施形态。
本发明并非限于上述各实施形态。例如，在上述各实施形态中，黏接层4可为透光玻璃制。
对于形成该黏接层4的透光性玻璃，为了将在照明装置1的制造过程中给予半导体发光元件等的温度限制得较低，可较好地使用低熔点玻璃。低熔点玻璃优选比熔点为692℃的苏打石灰玻璃或熔点为620℃的铅玻璃的熔点温度低的玻璃，例如可使用焊料玻璃或硼酸盐玻璃等，除此之外，还可使用被称为所谓的“水玻璃”的烧结玻璃等。上述多种玻璃材料可考虑使低熔点玻璃与由该低熔点玻璃所黏接的构件的热膨胀系数相差不大、以及低熔点玻璃的温度低于该构件的耐热温度等条件而适当地选择。由于黏接层4中使用低熔点玻璃将半导体发光元件2在玻璃制透光性基板3上进行的黏接是同种材料间的黏接，因此可极大地提高半导体发光元件2与基板3之间无剥离的可靠性，因而较好。玻璃制黏接层并非限于透明，也可在内部混入荧光体而具有特定的颜色。
如上所述，对于并非硅等透光性合成树脂制而是玻璃制的黏接层4，即使长时间曝露在从半导体发光层12所发出的一次光下，也不会变色。因此，不会因黏接层4的变色而导致光的取出效率降低，从而可长时间高效率地取出光。
具体而言，例如在图1所示的第1实施形态的照明装置1中，当安装了放射蓝色光的半导体发光元件2的透光性基板3用的玻璃使用热膨胀率为100×10-7/℃的软质玻璃，且形成黏接层4的玻璃使用热膨胀率为80×10-7/℃的低熔点玻璃时，连续1万小时点灯时的明亮度降低率为10％。另外，可认为该降低并非由于形成黏接层4的玻璃的劣化(变色)所导致，而是由于荧光体层7中的树脂的变色。而且，作为比较例时，除了黏接层4使用环氧树脂以外，须形成与上述相同条件的照明装置，使该照明装置连续1万小时点灯时的明亮度降低率为20％。
权利要求
1.一种照明装置，其特征在于包括半导体发光元件，该半导体发光元件是在透光性元件基板的背面叠层有包含p型半导体层及n型半导体层的半导体发光层，并且设在上述p型半导体层的p侧电极以及设在上述n型半导体层的n侧电极是配置在上述半导体发光层的与上述元件基板相反面侧，且从上述元件基板取出从上述半导体发光层所发出的光；透光性基板，设置有连接上述p侧电极及n侧电极的导电部；透光性黏接层，将多个上述半导体发光元件的元件基板的表面黏接在该透光性基板的背面；透光性密封构件，密封上述半导体发光元件而设置在上述透光性基板的背侧；反射构件，覆盖上述密封构件而设置着；以及荧光体层，包含荧光体并以覆盖上述透光性基板表面的方式而设置着，上述荧光体将上述半导体发光层所发出的一次光进行波长转换而发出不同波长的二次光。
2.一种照明装置，其特征在于包括半导体发光元件，该半导体发光元件是在透光性元件基板的背面叠层有包含p型半导体层及n型半导体层的半导体发光层，并且设在上述p型半导体层的p侧电极以及设在上述n型半导体层的n侧电极是配置在上述半导体发光层的与上述元件基板相反面侧，且从上述元件基板取出从上述半导体发光层所发出的光；透光性基板，设置有连接上述p侧电极及n侧电极的导电部；透光性黏接层，包含荧光体并将多个上述元件基板的表面黏接在上述透光性基板的背面，上述荧光体将上述半导体发光层所发出的一次光进行波长转换而发出不同波长的二次光；透光性密封构件，包含荧光体并密封上述半导体发光元件而设在上述透光性基板的背侧，上述荧光体将上述半导体发光层所发出的一次光进行波长转换而发出不同波长的二次光；以及反射构件，覆盖该密封构件而设置着。
3.如权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，使上述黏接层为硅树脂制黏接层，并且利用折射率大于等于1.41并小于1.51的玻璃而形成上述透光性基板。
4.如权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，使上述黏接层为硅树脂制黏接层，并且利用热膨胀率小于等于80×10-7/℃的材料而形成上述透光性基板。
5.如权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，使上述黏接层为硅树脂制黏接层，并且利用折射率大于等于1.41并小于1.15且热膨胀率小于等于80×10-7/℃的玻璃而形成上述透光性基板。
6.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，使上述透光性基板的表面为粗糙面，并且覆盖该表面的上述荧光体层由涂膜所构成。
7.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，将二次光反射层设置在上述荧光体层与上述透光性基板之间，上述二次光反射层使上述一次光透过，并且在上述荧光体层内反射由上述荧光体向上述透光性基板方向所放射的上述二次光。
8.如权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，使上述黏接层为透光玻璃制黏接层。
9.如权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，使上述透光性基板为透光玻璃制基板，使上述反射构件为实质上未具有不透气性的材料制构件，并且，将上述反射构件与上述透光性基板黏接而形成外围器，在该外围器内封入了上述半导体发光元件、导电部、以及密封构件。
10.如权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，使上述黏接层的折射率等同于上述密封构件的折射率。
全文摘要
本发明提供一种可高效地取出白色光并且可减轻光源的颗粒感的照明装置。本发明的照明装置包括多个半导体发光元件、透光性基板、透光性黏接层、反射构件、透光性密封构件、以及荧光体层。发光元件所使用的是在透光性元件基板的背面叠层有半导体发光层，并从元件基板取出从该发光层所发出的光的发光元件。在透光性基板所具有的引线(导电部)上，连接有发光元件的p侧电极及n侧电极。在透光性基板的背面，通过黏接层而与各发光元件的元件基板的表面黏接。将密封构件设置在透光性基板的背侧，以密封发光元件。利用反射构件而覆盖该密封构件。利用荧光体层而覆盖透光性基板的表面。荧光体层包括将半导体发光层所发出的一次光进行波长转换而发出不同波长的二次光的荧光体。
文档编号H01L25/075GK101034728SQ20071008732
公开日2007年9月12日 申请日期2007年3月9日 优先权日2006年3月10日
发明者三瓶友広, 川岛净子, 齐藤明子, 泉昌裕, 田村畅宏, 岩本正己, 塩崎满, 野木新治 申请人:东芝照明技术株式会社