特開 2019-212931 発光装置及びその製造方法

(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】特開2019-212931(P2019-212931A)

(43)【公開日】2019年12月12日

(54)【発明の名称】発光装置及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/58 20100101AFI20191115BHJP

   H01L 33/50 20100101ALI20191115BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/58

   H01L33/50

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2019-171146(P2019-171146)

(22)【出願日】2019年9月20日

(62)【分割の表示】特願2017-10533(P2017-10533)の分割

【原出願日】2017年1月24日

(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

(72)【発明者】

【氏名】林 宏丞

【テーマコード（参考）】

5F142

【Ｆターム（参考）】

5F142AA26

5F142AA42

5F142AA62

5F142AA75

5F142BA32

5F142CA11

5F142CB15

5F142CB16

5F142CD17

5F142CG03

5F142CG04

5F142CG05

5F142CG24

5F142DA14

5F142DA66

5F142DA73

5F142DB16

5F142DB18

5F142FA24

5F142FA28

5F142FA42

5F142FA46

5F142FA48

5F142GA01

5F142GA06

5F142GA11

5F142GA21

(57)【要約】

【課題】蛍光物質から熱を引きやすく且つ発光色度分布にむらの少ない発光装置を提供する。また、そのような発光装置の生産性良好な製造方法を提供する。
【解決手段】一実施の形態に係る発光装置(100)は、発光素子(10)と、発光素子(10)の上方に配置され、発光素子(10)の上面の直上に位置する第１領域(20a)と第１領域(20a)より側方に位置する第２領域(20b)と、からなる透光性部材(20)と、発光素子(10)の側面と透光性部材の第２領域(20b)の下面とを被覆する導光部材(30)と、導光部材(30)の外面を被覆する光反射性部材(40)とを備え、透光性部材(20)は、蛍光物質(25)と、蛍光物質ではない光散乱材(28)とを含有しており、蛍光物質(25)の濃度は、第２領域(20b)より第１領域(20a)において高く、光散乱材(28)の濃度は、第１領域(20a)より第２領域(20b)において高い。
【選択図】図１Ｂ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光素子と、
前記発光素子の上方に配置され、前記発光素子の上面の直上に位置する第１領域と、前記第１領域より側方に位置する第２領域と、からなる透光性部材と、
前記発光素子の側面と前記透光性部材の第２領域の下面とを被覆する導光部材と、
前記導光部材の外面を被覆する光反射性部材と、を備え、
前記透光性部材は、蛍光物質と、蛍光物質ではない光散乱材と、を含有しており、
前記蛍光物質の濃度は、前記第２領域より前記第１領域において高く、
前記光散乱材の濃度は、前記第１領域より前記第２領域において高い発光装置。

【請求項2】

前記光散乱材の平均粒径は、前記発光素子の発光ピーク波長より小さい請求項１に記載の発光装置。

【請求項3】

前記蛍光物質の濃度は、前記第２領域の側端部において最も低く、前記第１領域の中心部において最も高くなっている請求項１又は２に記載の発光装置。

【請求項4】

前記光散乱材の濃度は、前記第１領域の中心部において最も低く、前記第２領域の側端部において最も高くなっている請求項３に記載の発光装置。

【請求項5】

前記第２領域は、蛍光物質含有領域と、前記蛍光物質含有領域より側方に位置する蛍光物質非含有領域とを有する請求項１から４のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項6】

前記蛍光物質は、前記第２領域に含有されていない請求項１から４のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項7】

前記導光部材は、蛍光物質を含有していない請求項１から６のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項8】

前記導光部材は、蛍光物質を含有しており、
前記導光部材中の前記蛍光物質の濃度は、上方側より下方側において高い請求項１から６のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項9】

前記発光素子は、透光性の基板と、半導体積層体とを有し、
前記発光素子の上面は、前記基板の面である請求項１から８のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項10】

前記発光素子の下面には、電極が設けられており、
前記電極は、当該発光装置の下面の一部を構成している請求項１から９のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項11】

前記透光性部材の側面は、前記光反射性部材に被覆されている請求項１から１０のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項12】

発光素子の上方に、前記発光素子の上面の直上に位置する第１領域と、前記第１領域より側方に位置する第２領域と、を含む透光性部材を、前記発光素子の側面と前記透光性部材の第２領域の下面とを導光部材で被覆して設ける工程と、
前記導光部材の外面を光反射性部材で被覆する工程と、を備え、
前記透光性部材は、蛍光物質と、蛍光物質ではない光散乱材と、を含有しており、
前記蛍光物質の濃度は、前記第２領域より前記第１領域において高く、
前記光散乱材の濃度は、前記第１領域より前記第２領域において高い発光装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、発光装置及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１には、−電極と＋電極が下面に形成された青色ＬＥＤ素子と、トータルな白色光を発するようにＬＥＤ素子の上面に形成された蛍光体層と、ＬＥＤ素子の側面に形成された、蛍光体層を底面とする逆四角錐形状の透明樹脂部と、ＬＥＤ素子の下面と蛍光体層の上面以外の露出面を被覆する反射壁と、を備えた発光装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−１１５４８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に記載の発光装置において、透明樹脂部の直上に位置する蛍光体層の領域は、ＬＥＤ素子の直上に位置する蛍光体層の領域に比べて、放熱性が低く、劣化しやすい。しかし、この領域の蛍光体を単に無くせば、発光装置の斜め上方に、ＬＥＤ素子の光が蛍光体の光と混ざらずに出射して、発光色度分布に大きなむらが生じるおそれがある。

【0005】

そこで、本発明の一実施の形態は、蛍光物質から熱を引きやすく且つ発光色度分布にむらの少ない発光装置を提供することを目的とする。また、本発明の別の一実施の形態は、そのような発光装置の生産性良好な製造方法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】

【0006】

本発明の一実施の形態の発光装置は、発光素子と、前記発光素子の上方に配置され、前記発光素子の上面の直上に位置する第１領域と、前記第１領域より側方に位置する第２領域と、からなる透光性部材と、前記発光素子の側面と前記透光性部材の第２領域の下面とを被覆する導光部材と、前記導光部材の外面を被覆する光反射性部材と、を備え、前記透光性部材は、蛍光物質と、蛍光物質ではない光散乱材と、を含有しており、前記蛍光物質の濃度は、前記第２領域より前記第１領域において高く、前記光散乱材の濃度は、前記第１領域より前記第２領域において高いことを特徴とする。

【0007】

本発明の一実施の形態の発光装置の製造方法は、発光素子の上方に、前記発光素子の上面の直上に位置する第１領域と、前記第１領域より側方に位置する第２領域と、を含む透光性部材を、前記発光素子の側面と前記透光性部材の第２領域の下面とを導光部材で被覆して設ける工程と、前記導光部材の外面を光反射性部材で被覆する工程と、を備え、前記透光性部材は、蛍光物質と、蛍光物質ではない光散乱材と、を含有しており、前記蛍光物質の濃度は、前記第２領域より前記第１領域において高く、前記光散乱材の濃度は、前記第１領域より前記第２領域において高いことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一実施の形態によれば、蛍光物質から熱を引きやすく且つ発光色度分布にむらの少ない発光装置が得られる。また、本発明の別の一実施の形態によれば、そのような発光装置を生産性良く製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1A】本発明の一実施の形態に係る発光装置の概略上面図である。

【図1B】図１Ａに示す発光装置のＡ−Ａ断面における概略断面図である。

【図1C】図１Ａに示す発光装置のＢ−Ｂ断面における概略断面図である。

【図2A】本発明の一実施の形態に係る発光装置の製造方法における一段階を示す概略断面図である。

【図2B】本発明の一実施の形態に係る発光装置の製造方法における一段階を示す概略断面図である。

【図2C】本発明の一実施の形態に係る発光装置の製造方法における一段階を示す概略断面図である。

【図2D】本発明の一実施の形態に係る発光装置の製造方法における一段階を示す概略断面図である。

【図3A】本発明の別の一実施の形態に係る発光装置の概略上面図である。

【図3B】図３Ａに示す発光装置のＣ−Ｃ断面における概略断面図である。

【図3C】図３Ａに示す発光装置のＤ−Ｄ断面における概略断面図である。

【図4A】本発明の別の一実施の形態に係る発光装置の製造方法における一段階を示す概略断面図である。

【図4B】本発明の別の一実施の形態に係る発光装置の製造方法における一段階を示す概略断面図である。

【図4C】本発明の別の一実施の形態に係る発光装置の製造方法における一段階を示す概略断面図である。

【図4D】本発明の別の一実施の形態に係る発光装置の製造方法における一段階を示す概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、発明の実施の形態について適宜図面を参照して説明する。但し、以下に説明する発光装置及びその製造方法は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。また、一の実施の形態において説明する内容は、他の実施の形態にも適用可能である。また、図面が示す部材の大きさ及び位置関係などは、説明を明確にするため、誇張していることがある。

【0011】

なお、各図中、発光装置における、幅方向をＸ方向、奥行き方向をＹ方向、上下（厚さ）方向をＺ方向として示す。このＸ、Ｙ、Ｚ方向（軸）は其々、他の２方向（軸）と垂直な方向（軸）である。より詳細には、右方向をＸ＋方向、左方向をＸ−方向、奥方向をＹ＋方向、手前方向をＹ−方向、上方向をＺ＋方向、下方向をＺ−方向としている。発光装置の主発光方向は上方向である。側方とは、例えば、幅方向と奥行き方向を含む面すなわちＸＹ平面に平行な方向である。

【0012】

また、可視波長域は波長が３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲とし、青色域は波長が４２０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の範囲、緑色域は波長が５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の範囲、黄色域は波長が５６０ｎｍより長く５９０ｎｍ以下の範囲、赤色域は波長が６１０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の範囲とする。

【0013】

また、本明細書における「透光性」とは、発光素子の発光ピーク波長における光透過率が、６０％以上であることを言い、７０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましい。本明細書における「光反射性」とは、発光素子の発光ピーク波長における光反射率が、６０％以上であることを言い、７０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましい。

【0014】

＜実施の形態１＞
図１Ａは、実施の形態１に係る発光装置１００の概略上面図である。図１Ｂは、図１Ａに示す発光装置１００のＡ−Ａ断面における概略断面図である。図１Ｃは、図１Ａに示す発光装置１００のＢ−Ｂ断面における概略断面図である。

【0015】

図１Ａ〜１Ｃに示すように、実施の形態１の発光装置１００は、発光素子１０と、透光性部材２０と、導光部材３０と、光反射性部材４０と、を備えている。透光性部材２０は、発光素子１０の上方に配置されている。透光性部材２０は、発光素子１０の上面の直上に位置する第１領域２０ａと、第１領域２０ａより側方に位置する第２領域２０ｂと、からなっている。導光部材３０は、発光素子１０の側面と透光性部材の第２領域２０ｂの下面とを被覆している。光反射性部材４０は、導光部材３０の外面を被覆している。透光性部材２０は、蛍光物質２５と、蛍光物質ではない光散乱材２８と、を含有している。そして、蛍光物質２５の濃度は、第２領域２０ｂより第１領域２０ａにおいて高くなっている。また、光散乱材２８の濃度は、第１領域２０ａより第２領域２０ｂにおいて高くなっている。

【0016】

このような構成を有する発光装置１００は、透光性部材２０内の蛍光物質２５の濃度が第２領域２０ｂより第１領域２０ａにおいて高くなっていることにより、蛍光物質２５が発する熱を熱伝導性の比較的高い発光素子１０を介して引きやすく、第２領域２０ｂにおける発熱と熱の停滞を抑えることができる。これにより、熱による第２領域２０ｂの劣化を抑制することができる。また、ひいては、第２領域２０ｂに隣接する導光部材３０の劣化を抑制することができる。よって、発光装置１００の信頼性を高めることができる。また、発光装置１００は、透光性部材２０内の光散乱材２８の濃度が第１領域２０ａより第２領域２０ｂにおいて高くなっていることにより、発光素子１０の光が第２領域２０ｂ内において散乱されやすくなり、発光装置１００の斜め上方向への発光素子１０の光の指向性が弱められ、発光色度分布のむらを抑えることができる。また、光散乱材２８による光散乱は発光素子１０の光の蛍光物質２５への入射機会を増大させるため、光散乱材２８の濃度の高い第２領域２０ｂにおいて波長変換率が相対的に高くなることも、発光色度分布のむらの抑制に寄与する。さらに、光散乱材２８によって、第２領域２０ｂの熱伝導性が高められる場合もある。なお、光散乱材２８は、蛍光物質ではないため、発熱が少なく、高濃度であっても熱による第２領域２０ｂの劣化の原因になりにくい。以上のようなことから、発光装置１００は、蛍光物質２５から熱を引きやすく且つ発光色度分布にむらの少ない発光装置とすることができる。

【0017】

なお、蛍光物質２５及び光散乱材２８の濃度は、その作用の観点において、体積濃度であることが好ましい。後述の第２の蛍光物質２６の濃度についても同様である。

【0018】

また、図１Ａに示すように、本実施の形態１において、透光性部材２０の上面視形状は矩形状であり、導光部材３０の上面視形状は円形状である。このため、第２領域２０ｂは、導光部材３０の直上に位置する領域と、それより側方で且つ光反射性部材４０の直上に位置する領域と、を有している。この導光部材３０の直上に位置する領域は、高放射束の発光素子１０の光が導光部材３０から入射して蛍光物質２５が発光しやすい。また、一般的に、光反射性部材４０は、光反射性を付与するための顔料などを多量に含有しており、高い透光性を要する導光部材３０よりも熱伝導性が高い。このようなことから、第２領域２０ｂの中でも特に、導光部材３０の直上に位置する領域は、高温になりやすく劣化しやすい領域となる。したがって、第２領域２０ｂ内において高温になりやすい領域は、第２領域２０ｂの下面の導光部材３０による被覆範囲に依存する。

【0019】

また、放熱及び発光色度分布の均一性の観点において、上面視における発光素子１０の中心と透光性部材２０の中心とは、略一致していることが好ましい。上面視における発光素子１０の中心と透光性部材２０の中心が離間している場合、その離間距離は、両中心が一致しているときの第２領域２０ｂの最小幅の１／２以下であることが好ましく、１／４以下であることがより好ましい。なお、１つの透光性部材に複数の発光素子が接続される場合の発光素子の中心は、上面視における最も外側に位置する複数の発光素子の外側の輪郭を結んで形成される仮想の形状の中心で考えるものとする。

【0020】

以下、発光装置１００の好ましい形態について詳述する。

【0021】

光散乱材２８は、短波長光の散乱強度が飛躍的に高まるレイリー散乱を発現可能であることにより、第２領域２０ｂにおける発光素子１０の光の散乱を効果的に得られ、発光装置１００の発光色度分布のむらを少なくしやすい。したがって、光散乱材２８の平均粒径は、発光素子１０の発光ピーク波長より小さいことが好ましく、発光素子１０の発光ピーク波長の１／５以下であることがより好ましく、発光素子１０の発光ピーク波長の１／１０以下であることがよりいっそう好ましい。具体的な数値では、光散乱材２８の平均粒径は、５００ｎｍより小さいことが好ましく、１００ｎｍより小さいことがより好ましく、５０ｎｍより小さいことがよりいっそう好ましい。光散乱材２８の平均粒径の下限は、例えば１ｎｍである。なお、この平均粒径は、１次粒子径であることが好ましいが、現実的には粒子の凝集を無視できず、２次粒子径を含むものとする。平均粒径は、Ｄ５０で定義することができる。また、平均粒径は、画像解析法（走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ））、レーザ回折・散乱法、動的光散乱法、Ｘ線小角散乱法などにより測定することができる。なかでも、部材中に存在している粒子の粒径を測定することを考慮すると、画像解析法が好ましい。画像解析法は、例えば、ＪＩＳ Ｚ ８８２７−１：２００８に準ずる。

【0022】

図１Ｂ，１Ｃに示すように、実施の形態１の発光装置１００では、蛍光物質２５の濃度は、第２領域２０ｂの側端部において最も低く、第１領域２０ａの中心部において最も高くなっている。透光性部材２０は、その側端すなわち側面に近づくにつれて、発光素子１０からの光路長が長くなって、発光素子１０の光の蛍光物質２５による波長変換率が高くなりやすく、また発光素子１０からの距離が大きくなるため、放熱性が低くなりやすい。したがって、蛍光物質２５が、第２領域２０ｂの側端部において低濃度に、第１領域２０ａの中心部において高濃度に分布していることにより、発光色度分布のむらを抑えやすく、蛍光物質２５から熱を引きやすくなる。特に、図１Ｂ，１Ｃに示す例では、蛍光物質２５は、第１領域２０ａの中心部から第２領域２０ｂの側端部にわたって含有されている。より詳細には、蛍光物質２５は、第１領域２０ａの中心部から第２領域２０ｂの側端部まで連続的に含有されている。そして、蛍光物質２５の濃度は、第２領域２０ｂの側端から第１領域２０ａの中心に近づくにつれて徐々に高くなっている。なお、第１領域２０ａの「中心部」とは、第１領域２０ａの中心から透光性部材２０の最大幅（上面視矩形状であれば対角線の幅）の５％以内の範囲を含むものとする。また、第２領域２０ｂの「側端部」とは、第２領域２０ｂの側端から透光性部材２０の最大幅（上面視矩形状であれば対角線の幅）の５％以内の範囲を含むものとする。

【0023】

図１Ｂ，１Ｃに示すように、実施の形態１の発光装置１００では、光散乱材２８の濃度は、第１領域２０ａの中心部において最も低く、第２領域２０ｂの側端部において最も高くなっている。このように、光散乱材２８が蛍光物質２５と逆の濃度関係で透光性部材２０内に分布することにより、透光性部材２０内における発光素子１０の光の散乱及び／若しくは波長変換率の均一性を高めることができ、発光色度分布のむらを抑えやすい。特に、図１Ｂ，１Ｃに示す例では、光散乱材２８は、第１領域２０ａの中心部及び第２領域２０ｂの側端部に含有されている。より詳細には、光散乱材２８は、第１領域２０ａの中心部から第２領域２０ｂの側端部まで連続的に含有されている。そして、光散乱材２８の濃度は、第１領域２０ａの中心から第２領域２０ｂの側端に近づくにつれて徐々に高くなっている。

【0024】

図１Ｂ，１Ｃに示すように、実施の形態１の発光装置１００では、導光部材３０は、蛍光物質を含有していない。これにより、導光部材３０内での発熱が抑えられる。したがって、蛍光物質２５が発する熱、特に第２領域２０ｂの熱を導光部材３０を介して引きやすくすることができる。また、導光部材３０の劣化の抑制も期待できる。

【0025】

図１Ｂ，１Ｃに示すように、発光素子１０は、透光性の基板１１と、半導体積層体１５と、を有している。そして、発光素子１０の上面は、基板１１の面である。半導体積層体１５は、発光素子１０の光源と熱源であり、数μｍ程度と比較的薄い。このため、基板１１が半導体積層体１５と透光性部材２０の間に介在することにより、半導体積層体１５の光が基板１１内を伝搬して側方へ適度に拡がり、第２領域２０ｂを有する透光性部材２０に対して好適な配光となって、発光色度分布のむらを抑えやすくなる。また、透光性部材２０が半導体積層体１５から遠ざかることにより、半導体積層体１５が発する強い光と熱による影響が緩和され、透光性部材２０の劣化を抑えることができる。

【0026】

図１Ｂ，１Ｃに示すように、発光素子１０の下面には、電極５０が設けられている。そして、電極５０は、当該発光装置１００の下面の一部を構成している。このような発光装置１００は、例えばチップ・サイズ・パッケージ（ＣＳＰ；Chip Size Package）タイプと呼ばれ、ＰＬＣＣ（Plastic Leaded Chip Carrier）タイプに比べて小型に形成することができる。電極５０は、金属材料で構成され、発光素子１０への給電用の端子であると共に、発光装置１００の放熱経路の観点においても重要な要素である。発光装置１００が小型であれば、発熱部から電極５０までの距離が小さくなりやすく、電極５０を介した放熱性を高めることができる。

【0027】

（発光装置１００の製造方法）
実施の形態１の発光装置１００の製造方法は、発光素子１０の上方に、発光素子１０の上面の直上に位置する第１領域２０ａと、第１領域２０ａより側方に位置する第２領域２０ｂと、を含む透光性部材２０を、発光素子１０の側面と透光性部材の第２領域２０ｂの下面とを導光部材３０で被覆して設ける工程（第１工程）と、導光部材３０の外面を光反射性部材４０で被覆する工程（第２工程）と、を備える。ここで、透光性部材２０は、蛍光物質２５と、蛍光物質ではない光散乱材２８と、を含有しており、蛍光物質２５の濃度は、第２領域２０ｂより第１領域２０ａにおいて高く、光散乱材２８の濃度は、第１領域２０ａより第２領域２０ｂにおいて高い。

【0028】

このような構成を有する発光装置１００の製造方法は、蛍光物質２５と光散乱材２８の分布を好適な形態に制御して透光性部材２０を準備し、その透光性部材２０と発光素子１０及び導光部材３０とを好適な関係に接続することができる。したがって、蛍光物質２５から熱を引きやすく且つ発光色度分布にむらの少ない発光装置１００を生産性良く製造することができる。

【0029】

図２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄは其々、実施の形態１に係る発光装置１００の製造方法における第１段階、第２段階、第３段階、第４段階を示す概略断面図である。ここでは、第１工程は第１段階と第２段階を含み、第２工程は第３段階を含む。実施の形態１の発光装置１００は、以下のように、発光装置の複合体１５０を作製し、その発光装置の複合体１５０を分割することにより、より生産性良く製造することができる。

【0030】

図２Ａに示すように、第１段階は、透光性部材２０を準備する段階である。具体的には、透光性部材２０は、例えば、蛍光物質２５と光散乱材２８を含有するシート部材２０９を作製し、そのシート部材２０９を分割することで得られる。つまり、このシート部材２０９は、透光性部材２０の複合体である。本実施の形態１の第１段階では、透光性部材２０は、シート部材２０９の一部として準備される。シート部材２０９を作製するには、蛍光物質２５を含有する第１要素シートと、光散乱材２８を含有する第２要素シートと、の一方若しくは両方を予め作製することが好ましい。これにより、シート部材２０９内ひいては透光性部材２０内の蛍光物質２５と光散乱材２８の分布を好適な形態に制御しやすく、透光性部材２０を生産性良く準備しやすくなる。特に、要素シートは金型を用いて成形することが好ましい。これにより、シート部材２０９内ひいては透光性部材２０内の蛍光物質２５と光散乱材２８の分布を好適な形態により制御しやすく、透光性部材２０をより生産性良く準備しやすくなる。また、２つの要素シートを接合する場合、２つの要素シートの少なくとも一方（好ましくは両方）の主材は完全に硬化若しくは固化していない状態であることが、要素シートの接合強度及び／若しくはシート部材２０９内の歪み抑制の観点において好ましい。また、シート部材２０９における接合された２つの要素シートの境界すなわち界面は、観察されることもあるが、同観点において観察されないことが好ましい。なお、「完全に硬化若しくは固化していない状態」とは、硬化若しくは固化が途中まで進行している状態であって、例えば、半硬化、Ｂステージ、ゲル状、半固化などと呼ばれる状態である。また、第１及び第２要素シートは、図２Ａに示すように、起伏のある形状に限られず、接合後に蛍光物質２５と光散乱材２８の所定の分布が得られれば形状は適宜選択できる。

【0031】

図２Ｂに示すように、第２段階は、透光性部材２０を発光素子１０の上方に導光部材３０を介して設ける段階である。具体的には、まず、導光部材の液状材料３０１を、発光素子１０と透光性部材２０（本実施の形態１ではシート部材２０９）の一方若しくは両方に塗布する。そして、発光素子１０と透光性部材２０を導光部材の液状材料３０１を介して接続させた後、導光部材の液状材料３０１を硬化若しくは固化させる。導光部材の液状材料３０１を透光性部材２０に塗布する場合には、第１領域２０ａとなる透光性部材２０の蛍光物質２５を高濃度に含有する領域上に導光部材の液状材料３０１を塗布した後、その導光部材の液状材料３０１に発光素子１０の主発光面（のちに上面となる面）を接続させる。導光部材の液状材料３０１を発光素子１０に塗布する場合には、発光素子１０の主発光面（のちに上面となる面）に導光部材の液状材料３０１を塗布した後、その導光部材の液状材料３０１に第１領域２０ａとなる透光性部材２０の蛍光物質２５を高濃度に含有する領域を接続させる。なお、このとき、導光部材の液状材料３０１を、第２領域２０ｂ上に至らせ、且つ発光素子１０の側面に這い上がらせるようにする。導光部材の液状材料３０１の塗布方法は、ディスペンス方式、転写方式、ディッピング方式などを用いることができる。また、透光性部材２０（本実施の形態１ではシート部材２０９）における２つの主面（図２Ｂ中の上面／下面）のうち発光素子１０を接続させる面は、いずれでもよいが、蛍光物質２５の濃度が高い側の面とすることが好ましい。これにより、蛍光物質２５が発する熱を発光素子１０を介して引きやすくすることができる。また、蛍光物質２５を外部環境から遠ざけて保護しやすく、例えば水分などに弱い蛍光物質２５を用いた場合にも信頼性の高い発光装置とでき好ましい。

【0032】

図２Ｃに示すように、第３段階は、導光部材３０の外面を光反射性部材４０で被覆する段階である。具体的には、光反射性部材の液状材料４０１を導光部材３０の外面に塗布して硬化若しくは固化させる。なお、本実施の形態１では、複数の発光素子１０の導光部材３０の外面を連続して被覆することにより、光反射性部材の複合体４０９として形成する。このとき、光反射性部材の液状材料４０１を発光素子１０の主発光面とは反対側の面（のちに発光装置の下面となる面であって、正負電極は除く部分）上まで至らせることが好ましい。光反射性部材４０が導光部材３０の外面から発光素子１０の主発光面とは反対側の面（のちに下面となる面であって、正負電極は除く部分）まで連続して被覆することにより、主発光方向への光の取り出し効率を高めることができる。光反射性部材４０は、圧縮成形、トランスファ成形、射出成形、ポッティングなどにより形成することができる。電極５０を光反射性部材４０から露出させるには、光反射性部材４０の量を少なめに調節したり、光反射性部材４０を多めに形成した後に研削したり、電極５０の表面をマスクした状態で光反射性部材４０を形成したりする。

【0033】

図２Ｄに示すように、第４段階は、発光装置の複合体１５０を分割する段階である。具体的には、発光装置の複合体１５０の所定位置すなわち発光素子１０間のシート部材２０９と光反射性部材の複合体４０９の積層領域を線状若しくは格子状に切断して、発光装置１００を個片化する。発光装置の複合体１５０の切断には、例えばダイサー、超音波カッター、トムソン刃などを用いることができる。なお、発光装置１００を１つずつ別個に製造する場合には、本第４段階は省略することができる。

【0034】

＜実施の形態２＞
図３Ａは、実施の形態２に係る発光装置２００の概略上面図である。図３Ｂは、図３Ａに示す発光装置２００のＣ−Ｃ断面における概略断面図である。図３Ｃは、図３Ａに示す発光装置２００のＤ−Ｄ断面における概略断面図である。以下、この発光装置２００における、実施の形態１の発光装置１００と異なる点について詳述し、実施の形態１の発光装置１００と実質的に同様の点については適宜説明を省略する。

【0035】

図３Ｂ，３Ｃに示すように、実施の形態２の発光装置２００では、第２領域２２ｂは、蛍光物質含有領域２２ｃと、蛍光物質含有領域２２ｃより側方に位置する蛍光物質非含有領域２２ｄとを有している。すなわち、これは、第２領域２２ｂ内における蛍光物質２５の分布範囲が発光素子１０側に片寄っている状態である。これにより、第２領域２２ｂ内において、蛍光物質２５による発熱領域と、非発熱領域とを側方に明確に区分することができ、発熱領域から非発熱領域への熱引きの促進が期待できる。蛍光物質含有領域２２ｃと蛍光物質非含有領域２２ｄとの境界は、透光性部材２２の厚さ方向すなわちＺ方向に平行であることが最も好ましいが、製造上の加工精度などにより、内側又は外側への１０°以下の傾きは含まれるものとする。なお、蛍光物質含有領域２２ｃは、第１領域２２ａ内に連続している。特に、図３Ｂ，３Ｃに示す例では、蛍光物質含有領域２２ｃは、第１領域２２ａの全域に及んでいる。また、図３Ｂ，３Ｃに示す例では、蛍光物質含有領域２２ｃ中の蛍光物質２５の濃度は、全域において均一であるが、場所によって変わっていてもよい。例えば、第１領域２２ａ内における蛍光物質含有領域２２ｃ中の蛍光物質２５の濃度が、第２領域２２ｂ内における蛍光物質含有領域２２ｃ中の蛍光物質２５の濃度より高い場合が挙げられる。

【0036】

また、蛍光物質２５は、第２領域２２ｂに含有されていなくてもよい。これにより、第２領域２２ｂにおける発熱が最も抑えられやすく、熱による第２領域２２ｂの劣化をよりいっそう抑制することができる。

【0037】

図３Ｂ，３Ｃに示すように、実施の形態２の発光装置２００では、導光部材３２は、第２の蛍光物質２６を含有している。これにより、第２領域２２ｂにおける蛍光物質２５の不足分を補って、発光色度分布のむらを抑えやすい。特に、第２領域２２ｂが蛍光物質非含有領域２２ｄを有する場合に好適である。そして、図３Ｂ，３Ｃに示す例では、導光部材３２中の第２の蛍光物質２６の濃度は、上方側より下方側において高くなっている。これにより、導光部材３２の上部すなわち第２領域２２ｂ側における発熱が抑えられ、蛍光物質２５が発する熱、特に第２領域２２ｂの熱を導光部材３２へ引きやすくすることができる。また、上述のように発光素子１０の上面が基板１１の面である場合には、第２の蛍光物質２６が発する熱を下面側、半導体積層体１５側へ引きやすくすることができる。

【0038】

図３Ａ〜３Ｃに示すように、実施の形態２の発光装置２００では、透光性部材２２の側面は、光反射性部材４２に被覆されている。これにより、透光性部材２２から側方への光の漏れを抑制でき、発光色度分布のむらを抑えやすい。また、第２領域２２ｂから光反射性部材４２への熱引きが期待できる。この観点において、光反射性部材４２は、透光性部材２２の厚さ方向に、透光性部材２２の側面の面積の１／２以上を被覆することが好ましく、透光性部材２２の側面の面積の３／４以上を被覆することがより好ましく、透光性部材２２の側面の全域を被覆することがよりいっそう好ましい。なお、実施の形態１の発光装置１００のように、透光性部材２０の側面の全域が、光反射性部材４０から露出されている、言い換えれば発光装置１００の側面の一部を構成していてもよい。その場合は、光の取り出し効率を高めやすい。

【0039】

（発光装置２００の製造方法）
図４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄは其々、実施の形態２に係る発光装置２００の製造方法における第１段階、第２段階、第３段階、第４段階を示す概略断面図である。以下、この発光装置２００の製造方法における、実施の形態１の発光装置１００の製造方法と異なる点について詳述し、実施の形態１の発光装置１００の製造方法と実質的に同様の点については適宜説明を省略する。

【0040】

図４Ａに示すように、第１段階は、透光性部材２２を準備する段階である。具体的には、透光性部材２２は、例えば、蛍光物質２５と光散乱材２８を含有するシート部材２２９を作製し、そのシート部材２２９を分割することで得られる。つまり、このシート部材２２９は、透光性部材２２の複合体である。そして、本実施の形態２の第１段階では、透光性部材２２は、シート部材２２９を発光素子１０と接続する前にブロック状に分割することで準備される。シート部材２２９を作製するには、蛍光物質２５を含有する複数のブロックと、光散乱材２８を含有する複数の開口付きシート（例えば格子状シート）と、のいずれか一方を予め作製することが好ましい。これにより、シート部材２２９内の蛍光物質２５と光散乱材２８の分布を好適な形態に制御しやすく、ひいては透光性部材２２を生産性良く準備しやすくなる。蛍光物質２５含有ブロックを作製した場合には、粘着シートなどの上に、複数の蛍光物質２５含有ブロックを互いに離間させて並置し、その離間領域内に光散乱材２８を含有する液状材料を充填して硬化若しくは固化させることにより、シート部材２２９を作製することができる。光散乱材２８含有開口付きシートを作製した場合には、粘着シートなどの上に、光散乱材２８含有開口付きシートを置き、各開口内に蛍光物質２５を含有する液状材料を充填して硬化若しくは固化させることにより、シート部材２２９を作製することができる。シート部材２２９の切断には、例えばダイサー、超音波カッター、トムソン刃などを用いることができる。

【0041】

図４Ｂに示すように、第２段階は、透光性部材２２を発光素子１０の上方に導光部材３２を介して設ける段階である。具体的には、まず、導光部材の液状材料３２１を、発光素子１０と透光性部材２２の一方若しくは両方に塗布する。そして、発光素子１０と透光性部材２２を導光部材の液状材料３２１を介して接続させた後、導光部材の液状材料３２１を硬化若しくは固化させる。導光部材の液状材料３２１を透光性部材２２に塗布する場合には、第１領域２２ａとなる透光性部材２２の蛍光物質２５を高濃度に含有する領域上に導光部材の液状材料３２１を塗布した後、その導光部材の液状材料３２１に発光素子１０の上面を接続させる。導光部材の液状材料３２１を発光素子１０に塗布する場合には、発光素子１０の上面に導光部材の液状材料３２１を塗布した後、その導光部材の液状材料３２１に第１領域２２ａとなる透光性部材２２の蛍光物質２５を高濃度に含有する領域を接続させる。なお、このとき、導光部材の液状材料３２１を、第２領域２２ｂ上に至らせ、且つ発光素子１０の側面に這い上がらせるようにする。また、導光部材の液状材料３２１を完全に硬化若しくは固化させるまでに、重力若しくは遠心力によって第２の蛍光物質２６を沈降させ、第２の蛍光物質２６を所望の方向に偏在させることができる。

【0042】

図４Ｃに示すように、第３段階は、導光部材３２の外面を光反射性部材４２で被覆する段階である。具体的には、光反射性部材の液状材料４２１を導光部材３２の外面に塗布して硬化若しくは固化させる。なお、本実施の形態２では、複数の発光素子１０の導光部材３２の外面を連続して被覆することにより、光反射性部材の複合体４２９として形成する。このとき、光反射性部材の液状材料４２１を各透光性部材２２の側面上まで至らせる。透光性部材２２の主発光面を光反射性部材４２から露出させるには、光反射性部材４２の量を少なめに調節したり、光反射性部材４２を多めに形成した後に研削したり、透光性部材２２の主発光面をマスクした状態で光反射性部材４２を形成したりする。

【0043】

図４Ｄに示すように、第４段階は、発光装置の複合体２５０を分割する段階である。具体的には、発光装置の複合体２５０の所定位置すなわち透光性部材２２間の光反射性部材の複合体４２９で構成される領域を線状若しくは格子状に切断して、発光装置２００を個片化する。

【0044】

以下、本発明の一実施の形態に係る発光装置の各構成要素について説明する。

【0045】

（発光素子１０）
発光素子は、半導体発光素子が好ましいが、有機ＥＬ素子でもよい。半導体発光素子としては、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）チップが挙げられる。半導体発光素子は、少なくとも発光素子構造を構成する半導体積層体を有し、さらに基板を有していてもよい。発光素子の上面視形状は、矩形状、特に正方形状若しくは一方向に長い長方形状であることが好ましい。発光素子若しくはその基板の側面は、上面に対して、垂直であってもよいし、内側又は外側に傾斜していてもよい。発光素子は、同一面側に正負（ｐ，ｎ）電極を有することが好ましい。発光素子がフリップチップ（フェイスダウン）実装タイプの場合、主発光面は電極形成面とは反対側の面である。１つの発光装置に搭載される発光素子の個数は１つでも複数でもよい。複数の発光素子は、直列又は並列に接続することができる。なお、１つの透光性部材に複数の発光素子が接続される場合には、透光性部材における各発光素子の上面の直上に位置する領域をそれぞれ第１領域とし、第１領域より側方に位置する領域つまり第１領域以外の領域を第２領域として考えることができる。

【0046】

（基板１１）
基板は、半導体の結晶を成長可能な結晶成長用基板が簡便で好ましいが、結晶成長用基板から分離した半導体積層体に別途接合させる接合用基板であってもよい。基板が透光性を有することにより、フリップチップ実装を採用しやすく、また光の取り出し効率を高めやすい。基板としては、サファイア、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、シリコン、炭化珪素、ガリウム砒素、ガリウム燐、インジウム燐、硫化亜鉛、セレン化亜鉛、ガラスのうちの１つを用いることができる。なかでも、サファイアは、透光性に優れ、窒化物半導体の結晶成長用基板として比較的安価に入手しやすい点で好ましい。また、窒化ガリウムは、窒化物半導体の結晶成長用基板として好適であり、熱伝導性が比較的高い点で好ましい。基板の厚さは、適宜選択できるが、光の取り出し効率、機械的強度などの観点において、５０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、８０μｍ以上３００μｍ以下であることがより好ましい。

【0047】

（半導体積層体１５）
半導体積層体は、少なくともｎ型半導体層とｐ型半導体層を含み、活性層をその間に介することが好ましい。半導体材料としては、蛍光物質を励起しやすい短波長光を効率良く発光可能な窒化物半導体を用いることが好ましい。窒化物半導体は、主として一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）で表される。このほか、硫化亜鉛、セレン化亜鉛、炭化珪素などを用いることもできる。発光素子の発光ピーク波長は、発光効率、並びに蛍光物質の励起及びその発光との混色関係などの観点において、青色域にあることが好ましく、４５０ｎｍ以上４７５ｎｍ以下の範囲がより好ましい。半導体積層体の厚さは、適宜選択できるが、発光効率、結晶性などの観点において、１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、３μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましい。

【0048】

（透光性部材２０，２２）
透光性部材は、導光部材及び光反射性部材と共に発光素子を外気及び外力などから保護しながら、発光素子の光を装置外部に透過させる機能を有する。透光性部材は、少なくとも透光性の主材を有し、さらにその主材中に蛍光物質を含有する。透光性部材の上面視形状は、発光素子より大きい、発光素子の上面視形状と数学的相似の形状であることが、光度分布、色度分布などの点で好ましい。透光性部材の上面及び／若しくは下面は、平面であれば生産性が良く、凹凸を有する面若しくは湾曲面であれば光の取り出し効率を高めることができる。透光性部材は、その厚さ方向に、単層で構成されてもよいし、複数の層の積層体で構成されてもよい。透光性部材が積層体で構成される場合、各層に異なる種類の主材を用いてもよいし、各層に異なる種類の蛍光物質を含有させてもよい。また、最外層が蛍光物質を含有しない層であることにより、外気などによる蛍光物質の劣化を抑制することができる。透光性部材の厚さは、適宜選択できるが、光の取り出し効率、蛍光物質の含有量などの観点において、５０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、８０μｍ以上３００μｍ以下であることがより好ましい。

【0049】

（透光性部材の主材）
透光性部材の主材は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、及びこれらの変性樹脂、並びにガラスのうちの少なくとも１つを用いることができる。なかでも、シリコーン樹脂若しくはその変性樹脂は、耐熱性及び耐光性に優れる点で好ましい。具体的なシリコーン樹脂としては、ジメチルシリコーン樹脂、フェニル−メチルシリコーン樹脂、ジフェニルシリコーン樹脂が挙げられる。特に、フェニル基を含むことにより、耐熱性及びガスバリア性が強化される。シリコーン樹脂若しくはその変性樹脂中のケイ素原子に結合した全有機基のうちフェニル基の含有率は、１０ｍｏｌ％以上７０ｍｏｌ％以下であることが好ましく、２０ｍｏｌ％以上６０ｍｏｌ％以下であることがより好ましい。なお、本明細書における「変性樹脂」は、ハイブリッド樹脂を含むものとする。

【0050】

（蛍光物質２５，２６）
蛍光物質は、発光素子から出射される光（一次光）の少なくとも一部を吸収して、一次光とは異なる波長の光（二次光）を発する。これにより、例えば白色光など、可視波長の一次光と二次光の混色光を発する発光装置とすることができる。なお、白色発光の発光装置の場合、発光色度範囲は、ＡＮＳＩ Ｃ７８．３７７規格に準拠することが好ましい。透光性部材中の蛍光物質の含有量は、所望する発光色度に応じて適宜選択できるが、例えば、４０重量部以上２５０重量部以下であることが好ましく、７０重量部以上１５０重量部以下であることがより好ましい。なお、「重量部」とは、主材の重量１００ｇに対して配合される当該粒子の重量（ｇ）を表すものである。緑色発光する蛍光物質の発光ピーク波長は、発光効率、他の光源の光との混色関係などの観点において、５２０ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の範囲が好ましい。具体的には、緑色発光する蛍光物質としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えばＹ_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ）、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えばＬｕ_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ）、テルビウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えばＴｂ_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ）系蛍光体、シリケート系蛍光体（例えば（Ｂａ，Ｓｒ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ）、クロロシリケート系蛍光体（例えばＣａ_８Ｍｇ（ＳｉＯ_４）_４Ｃ_ｌ２：Ｅｕ）、βサイアロン系蛍光体（例えばＳｉ_６−ZＡｌ_ZＯ_ZＮ_８−Z：Ｅｕ（０＜ｚ＜４．２））、ＳＧＳ系蛍光体（例えばＳｒＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕ）などが挙げられる。黄色発光する蛍光物質としては、αサイアロン系蛍光体（例えばＭｚ（Ｓｉ，Ａｌ）_１２（Ｏ，Ｎ）_１６（但し、０＜ｚ≦２であり、ＭはＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙ、及びＬａとＣｅを除くランタニド元素）などが挙げられる。このほか、上記緑色発光する蛍光物質の中には黄色発光する蛍光物質もある。また例えば、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体は、Ｙの一部をＧｄで置換することにより、発光ピーク波長を長波長側にシフトさせることができ、黄色発光が可能である。また、これらの中には、橙色発光が可能な蛍光物質もある。赤色発光する蛍光物質の発光ピーク波長は、発光効率、他の光源の光との混色関係などの観点において、６２０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下の範囲が好ましい。具体的には、赤色発光する蛍光物質としては、窒素含有アルミノ珪酸カルシウム（ＣＡＳＮ又はＳＣＡＳＮ）系蛍光体（例えば（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ）などが挙げられる。このほか、マンガン賦活フッ化物系蛍光体（一般式（Ｉ）Ａ_２［Ｍ_１−ａＭｎ_ａＦ_６］で表される蛍光体である（但し、上記一般式（Ｉ）中、Ａは、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｒｂ、Ｃｓ及びＮＨ_４からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、Ｍは、第４族元素及び第１４族元素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素であり、ａは０＜ａ＜０．２を満たす））が挙げられる。このマンガン賦活フッ化物系蛍光体の代表例としては、マンガン賦活フッ化珪酸カリウムの蛍光体（例えばＫ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎ）がある。蛍光物質は、以上の具体例のうちの１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。例えば、蛍光物質は、緑色光乃至黄色発光する蛍光体と、赤色発光する蛍光体と、により構成されてもよい。このような構成により、色再現性又は演色性に優れる発光が可能となる。しかし、その反面、蛍光物質の使用量が多くなり、それに伴って発熱が増大するため、本実施の形態の発光装置の構成が効果を奏しやすくなる。また、特に、赤色発光する蛍光体は、マンガン賦活フッ化物系蛍光体であることが好ましい。マンガン賦活フッ化物系蛍光体は、赤色域においてスペクトル半値幅の狭い発光が可能であるが、発光効率が比較的低いので使用量が多くなりやすく、それに伴って発熱が増大しやすいため、本実施の形態の発光装置の構成が更に効果を奏しやすくなる。

【0051】

（光散乱材２８）
光散乱材は、有機物でもよいが、耐熱性及び耐光性に優れる無機物が好ましい。また、無機物であれば、透光性部材の熱伝導率、熱膨張率などを調整するフィラーとしても機能させやすい。具体的な無機物としては、酸化珪素、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウムのうちの少なくとも１つが好ましい。なかでも、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウムは、熱伝導性の点で好ましい。また、酸化珪素、酸化チタン、酸化ジルコニウムは、比較的安価で入手しやすい点で好ましい。有機物であれば、共重合などによって光学特性を調整できる利点がある。具体的な有機物としては、ポリメタクリル酸エステルとその共重合物、ポリアクリル酸エステルとその共重合物、架橋ポリメタクリル酸エステル、架橋ポリアクリル酸エステル、ポリスチレンとその共重合物、架橋ポリスチレン、シリコーン樹脂、及びこれらの変性樹脂が好ましい。光散乱材は、これらのうちの１種を単独で、又はこれらのうちの２種以上を組み合わせて用いることができる。透光性部材中の光散乱材の含有量は、適宜選択できるが、１重量部以上１００重量部以下であることが好ましく、５重量部以上５０重量部以下であることがより好ましい。光散乱材の形状は、適宜選択でき、破砕状（不定形）でもよいが、球状が充填性、凝集抑制などの点で好ましい。

【0052】

（導光部材３０，３２）
導光部材は、透光性を有し、発光素子の光を透光性部材に導光するほか、発光素子と透光性部材を接着させることができる。導光部材の外面すなわち光反射性部材との界面は、光の取り出し効率の観点において、発光素子の側面及び透光性部材の下面に対して傾斜又は湾曲していることが好ましい。導光部材の主材は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、及びこれらの変性樹脂、並びにガラスのうちの少なくとも１つを用いることができる。なかでも、シリコーン樹脂若しくはその変性樹脂は、耐熱性及び耐光性に優れる点で好ましい。具体的なシリコーン樹脂としては、ジメチルシリコーン樹脂、フェニル−メチルシリコーン樹脂、ジフェニルシリコーン樹脂が挙げられる。特に、フェニル基を含むことにより、耐熱性及びガスバリア性が強化される。シリコーン樹脂若しくはその変性樹脂中のケイ素原子に結合した全有機基のうちフェニル基の含有率は、１０ｍｏｌ％以上７０ｍｏｌ％以下であることが好ましく、２０ｍｏｌ％以上６０ｍｏｌ％以下であることがより好ましい。なお、導光部材は、熱伝導率、熱膨張率などの調整のため、主材中に各種のフィラーを含有してもよい。そのフィラーとしては、上記無機物の光散乱材と同じものを用いることができる。

【0053】

（光反射性部材４０，４２）
光反射性部材は、光取り出し効率の観点において、白色であることが好ましい。よって、光反射性部材は、主材中に白色顔料を含有してなることが好ましい。光反射性部材の主材は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、及びこれらの変性樹脂、並びにガラスのうちの少なくとも１つを用いることができる。なかでも、シリコーン樹脂若しくはその変性樹脂は、耐熱性及び耐光性に優れる点で好ましい。具体的なシリコーン樹脂としては、ジメチルシリコーン樹脂、フェニル−メチルシリコーン樹脂、ジフェニルシリコーン樹脂が挙げられる。特に、フェニル基を含むことにより、耐熱性及びガスバリア性が強化される。シリコーン樹脂若しくはその変性樹脂中のケイ素原子に結合した全有機基のうちフェニル基の含有率は、１０ｍｏｌ％以上７０ｍｏｌ％以下であることが好ましく、２０ｍｏｌ％以上６０ｍｏｌ％以下であることがより好ましい。白色顔料は、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、チタン酸バリウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムのうちの１種を単独で、又はこれらのうちの２種以上を組み合わせて用いることができる。なかでも、酸化チタンが光反射性に優れ比較的安価に入手しやすい点で好ましい。光反射性部材中の白色顔料の含有量は、適宜選択できるが、光反射性及び液状材料時の粘度などの観点において、２０重量部以上３００重量部以下であることが好ましく、５０重量部以上２００重量部以下であることがより好ましい。

【0054】

（電極５０）
電極は、発光素子の正負電極そのものでもよいし、発光素子の正負電極に接続して別途設けられてもよい。別途設けられる電極としては、バンプ、ピラー、リード電極（個片化されたリードフレーム）などが挙げられる。電極は、金属又は合金の小片で構成することができる。具体的には、金、銀、銅、鉄、錫、白金、亜鉛、ロジウム、チタン、ニッケル、パラジウム、アルミニウム、タングステン、クロム、モリブデン及びこれらの合金のうちの少なくとも１つを用いることができる。なかでも、銅は、熱伝導性に優れ、比較的安価であるため、銅又は銅合金が特に好ましい。また、金は、また化学的に安定であり表面酸化が少なく接合しやすい性質を有するため、金又は金合金も好ましい。電極は、半田接合性の観点において、表面に金又は銀の被膜を有してもよい。

【0055】

以上、実施の形態１，２の発光装置は、上面発光（トップビュー）型を例としたが、主発光方向に対する電極（端子）の配置関係によって、側面発光（サイドビュー）型にすることもできる。上面発光型の発光装置の実装方向は、主発光方向と略平行で、逆方向である。例えば、実施の形態１，２の発光装置の実装方向は下方向である。一方、側面発光型の発光装置の実装方向は、主発光方向に対して略垂直である。また、実施の形態１，２の発光装置は、発光素子が実装される実装基板を備えていない発光装置を例としたが、これに限られず、発光素子が実装基板に実装されて構成された発光装置であってもよい。その場合、第２段階（図２Ｂ，図４Ｂ）において実装基板の配線上に半田などで接合させた発光素子を用い、第３段階（図２Ｃ，図４Ｃ）において実装基板上に光反射性部材を形成する。その後、実装基板が複合体の形態であれば、第４段階（図２Ｄ，図４Ｄ）において、シート部材及び光反射性部材などと共に実装基板も切断すればよい。

【実施例】

【0056】

以下、本発明に係る実施例について詳述する。なお、本発明は以下に示す実施例のみに限定されないことは言うまでもない。

【0057】

＜実施例１＞
実施例１の発光装置は、図１Ａ〜１Ｃに示す例の発光装置１００の構造を有する、幅１．７ｍｍ、奥行き１．７ｍｍ、厚さ０．２８ｍｍの直方体状の上面発光・ＣＳＰタイプのＬＥＤ装置である。発光素子１０は、発光ピーク波長４５５ｎｍで青色発光可能な、幅１ｍｍ、奥行き１ｍｍ、厚さ０．１５５ｍｍの上面視正方形状のＬＥＤチップである。発光素子１０は、サファイアの基板１１と、その基板１１の下面に接して窒化物半導体のｎ型半導体層、活性層、ｐ型半導体層が順次積層された半導体積層体１５と、を有している。透光性部材２０は、発光素子１０の上方に導光部材３０を介して接続している。透光性部材２０は、幅１．７ｍｍ、奥行き１．７ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの上面視正方形状の蛍光体含有樹脂シートの小片である。上面視における発光素子１０と透光性部材２０の中心及び向きは、一致している（但し、製造上の誤差は含む）とする。透光性部材２０は、以下のような上層と下層の２層により構成されている。但し、上層と下層の境界は観察されない。下層は、蛍光物質２５としてβサイアロン系蛍光体とマンガン賦活フッ化物系蛍光体を含有するフェニル−メチルシリコーン樹脂の硬化物である。上層は、光散乱材２８として平均粒径２０〜２５ｎｍの酸化アルミニウムの球状粒子を含有するフェニル−メチルシリコーン樹脂の硬化物である。下層は、第２領域２０ｂの側端から第１領域２０ａの中心に近づくにつれて徐々に厚くなっている。そして、蛍光物質２５は、下層の全域に同等の濃度（体積濃度２５％）で分布している。よって、透光性部材２０内の蛍光物質２５の濃度は、第２領域２０ｂの側端部において最も低く、第１領域２０ａの中心部において最も高くなっている。一方、上層は、第１領域２０ａの中心から第２領域２０ｂの側端に近づくにつれて徐々に厚くなっている。そして、光散乱材２８は、上層の全域に同等な濃度（体積濃度４．５％）で分布している。よって、透光性部材２０内の光散乱材２８の濃度は、第１領域２０ａの中心部において最も低く、第２領域２０ｂの側端部において最も高くなっている。導光部材３０は、発光素子１０の上面と透光性部材の第１領域２０ａの下面、並びに発光素子１０の４つの側面と透光性部材の第２領域２０ｂの下面を被覆している。導光部材３０の外面は、発光素子１０の側面及び透光性部材の第２領域２０ｂの下面に対して傾斜乃至湾曲している。導光部材３０は、蛍光物質を含有していないフェニル−メチルシリコーン樹脂の硬化物である。光反射性部材４０は、発光素子１０の側方においては導光部材３０の外面を被覆し、発光素子１０の下方においては発光素子１０の下面の正負電極を除く領域を被覆している。なお、導光部材３０が発光素子１０の側面の一部（下部）を被覆していなければ、光反射性部材４０がその発光素子１０の側面の一部（下部）を被覆している。光反射性部材４０は、１５０重量部の酸化チタンを含有するフェニル−メチルシリコーン樹脂の硬化物である。発光素子の半導体積層体１５の下面に形成された正負電極には其々、電極５０が接続している。電極５０は、ニッケル／金の被膜付きの厚さ０．０２５ｍｍの銅の小片である。一対の電極５０の下面すなわち金の被膜の表面は、光反射性部材４０から露出されている。より詳細には、本発光装置の下面は、光反射性部材４０の下面と一対の電極５０の下面で構成されている。

【0058】

本実施例１の発光装置は、以下のように、発光装置の複合体１５０を作製し、その発光装置の複合体１５０をダイシング装置で分割することで製造される。まず、上記下層の蛍光物質２５と厚さの分布に近似する分布を縦横に周期的に含む半硬化状態の第１要素シートと、上記上層の光散乱材２８と厚さの分布に近似する分布を縦横に周期的に含む半硬化状態の第２要素シートと、を圧着して完全硬化させることにより、シート部材２０９を作製する。次に、そのシート部材２０９の蛍光物質２５を高濃度に含有する領域上に各々、導光部材の液状材料３０１をピン転写で塗布する。次に、正負電極に銅の小片を各々接続した発光素子１０の基板１１側を、シート部材２０９に塗布した各導光部材の液状材料３０１の上に載置する。このとき、発光素子１０の押し込み量を調節して、導光部材の液状材料３０１を、シート部材２０９上で濡れ広がらせると共に、発光素子１０の４つの側面に這い上がらせる。そして、導光部材の液状材料３０１をオーブンで硬化させる。次に、光反射性部材の液状材料４０１を、全ての発光素子１０を埋め込むように圧縮成形法で充填し硬化させる。そして、得られた光反射性部材の複合体４０９を研削して銅の小片を露出させる。その後、各銅の小片の露出面の上にニッケル／金の被膜をスパッタ装置で成膜して電極５０とする。最後に、以上により得られた発光装置の複合体１５０を格子状に切断する。

【0059】

以上のように構成された実施例１の発光装置は、実施の形態１の発光装置１００と同様の効果を奏することができる。

【産業上の利用可能性】

【0060】

本発明の一実施の形態に係る発光装置は、液晶ディスプレイのバックライト装置、各種照明器具、大型ディスプレイ、広告や行き先案内などの各種表示装置、プロジェクタ装置、さらには、デジタルビデオカメラ、ファクシミリ、コピー機、スキャナなどにおける画像読取装置に利用することができる。

【符号の説明】

【0061】

１０ 発光素子
１１ 基板
１５ 半導体積層体
２０，２２ 透光性部材
２０ａ，２２ａ 第１領域
２０ｂ，２２ｂ 第２領域
２２ｃ 蛍光物質含有領域
２２ｄ 蛍光物質非含有領域
２５，２６ 蛍光物質
２８ 光散乱材
３０，３２ 導光部材
４０，４２ 光反射性部材
５０ 電極
１００，２００ 発光装置
２０９，２２９ シート部材
３０１，３２１ 導光部材の液状材料
４０１，４２１ 光反射性部材の液状材料
４０９，４２９ 光反射性部材の複合体
１５０，２５０ 発光装置の複合体

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【手続補正書】

【提出日】2019年9月20日

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光素子の上方に、前記発光素子の上面の直上に位置する第１領域と、前記第１領域より側方に位置する第２領域と、を含む透光性部材を、前記発光素子の側面と前記透光性部材の第２領域の下面の内側を導光部材で被覆するように、設ける第１工程と、
前記導光部材の外面を光反射性部材で被覆する第２工程と、を備え、
前記透光性部材は、蛍光物質と、蛍光物質ではない光散乱材と、を含有しており、
前記蛍光物質の濃度は、前記第２領域より前記第１領域において高く、
前記光散乱材の濃度は、前記第１領域より前記第２領域において高い発光装置の製造方法。

【請求項2】

前記第１工程は、前記透光性部材を準備する工程と、前記透光性部材を前記発光素子上に前記導光部材を介して設ける工程と、を含む請求項１に記載の発光装置の製造方法。

【請求項3】

前記透光性部材を準備する工程は、事前に成形された、蛍光物質を含有する第１要素シートと、光拡散材を含有する第２要素シートとを接合する工程を含む請求項２に記載の発光装置の製造方法。

【請求項4】

前記第１要素シートと前記第２要素シートは、それぞれ接合される面に起伏のある形状を有する請求項３に記載の発光装置の製造方法。

【請求項5】

前記第１要素シートと前記第２要素シートの少なくとも一方は、金型を用いて成形される請求項４に記載の発光装置の製造方法。

【請求項6】

前記透光性部材を準備する工程は、蛍光物質を含有する複数のブロックを準備し、前記複数のブロックを互いに離間させて配置し、離間した領域内に光散乱材を含有する液状材料を充填する工程を含む請求項２に記載の発光装置の製造方法。

【請求項7】

前記透光性部材を準備する工程は、光散乱材を含有し、かつ開口部が設けられたシートを準備し、前記開口部内に蛍光物質を含有する液状材料を充填する工程を含む請求項２に記載の発光装置の製造方法。

【請求項8】

前記蛍光物質は、前記第２領域に含有されていない請求項１乃至７に記載の発光装置の製造方法。

【請求項9】

前記導光部材は、蛍光物質を含有していない請求項１乃至８に記載の発光装置の製造方法。

【請求項10】

前記透光性部材の側面の全域が、前記発光装置の側面の一部を構成している請求項１乃至９に記載の発光装置の製造方法。