特許 5972571 光半導体装置および照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5972571

(24)【登録日】2016年7月22日

(45)【発行日】2016年8月17日

(54)【発明の名称】光半導体装置および照明装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/50 20100101AFI20160804BHJP

   H01L 33/52 20100101ALI20160804BHJP

   F21V 9/16 20060101ALI20160804BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/50

   H01L33/52

   F21V9/16 100

【請求項の数】5

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2011-288201(P2011-288201)

(22)【出願日】2011年12月28日

(65)【公開番号】特開2013-138106(P2013-138106A)

(43)【公開日】2013年7月11日

【審査請求日】2014年9月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003964

【氏名又は名称】日東電工株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000000309

【氏名又は名称】ＩＤＥＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103517

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 寛之

(74)【代理人】

【識別番号】100149607

【弁理士】

【氏名又は名称】宇田 新一

(72)【発明者】

【氏名】河野 広希

(72)【発明者】

【氏名】近藤 隆

(72)【発明者】

【氏名】新堀 悠紀

(72)【発明者】

【氏名】脇家 慎介

【審査官】 村井 友和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２３１７８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１２３８０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２５８６７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２３５８２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１５９４１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／００−３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光半導体素子と、
蛍光体を含有し、前記光半導体素子に対して間隔を隔てて対向配置される第１蛍光層と、
蛍光体を含有し、前記光半導体素子と前記第１蛍光層との間に介在され、前記光半導体素子を封止する第２蛍光層と
を備え、
前記光半導体素子は、複数、設けられ、前記光半導体素子と前記第１蛍光層との対向方向と直交する方向において並んでおり、
前記第１蛍光層中の前記蛍光体の体積と、前記第２蛍光層中の前記蛍光体の体積との比率が、８７：１３〜６１：３９であり、
前記対向方向における前記第１蛍光層の表面と、前記光半導体素子との距離は、前記対向方向と直交する方向における前記第２蛍光層の表面と、前記対向方向と直交する方向において前記第２蛍光層の表面に最も近接して配置される前記光半導体素子との距離よりも短いことを特徴とする、光半導体装置。

【請求項2】

前記第１蛍光層および前記第２蛍光層は、シリコーン樹脂を含有することを特徴とする、請求項１に記載の光半導体装置。

【請求項3】

前記第１蛍光層に含有される前記蛍光体、および、前記第２蛍光層に含有される前記蛍光体は、（Ｓｒ，Ｂａ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕであることを特徴とする、請求項１または２に記載の光半導体装置。

【請求項4】

前記第１蛍光体層に含有される前記蛍光体と、前記第２蛍光体層に含有される前記蛍光体との総量は、全光束測定におけるＣＩＥ−ｙが０．３２〜０．３７となるように調整されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光半導体装置。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか一項に記載の光半導体装置を備えることを特徴とする、照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光半導体装置および照明装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光半導体素子を、樹脂で封止することが知られている。

【0003】

例えば、蛍光体を含有する第１樹脂層と、光半導体素子を封止する第２樹脂層とを備える光半導体封止用シートを用いて、光半導体素子を封止し、光半導体装置を得ることが提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。

【0004】

この光半導体装置において、例えば、蛍光体をＹＡＧ系蛍光体から構成し、光半導体素子を青色発光ダイオードから構成すれば、青色発光ダイオードからの青色光と、ＹＡＧ系蛍光体からの黄色光とを混色させて白色光を得ることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０−１２３８０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかるに、上記した特許文献１に記載の光半導体封止用シートでは、第１樹脂層と第２樹脂層との積層方向に沿って進む青色光は、ＹＡＧ系蛍光体からの黄色光と適切に混色されて白色光となる一方、積層方向と異なる方向に進む青色光は、ＹＡＧ系蛍光体からの黄色光との混色バランスが崩れて白色光とならない場合がある。

【0007】

例えば、第２樹脂層に蛍光体が含有されない場合には、青色発光ダイオードからの青色光が、第１樹脂層を通過せずに、第２樹脂層の側面（積層方向と直交する方向の側面）から漏れる場合がある。

【0008】

つまり、この場合には、光半導体装置を積層方向と直交する方向から視認すると、光半導体装置が青色に発光しているように見える。

【0009】

また、第２樹脂層に少量の蛍光体が含有されていると、光半導体装置を積層方向と直交する方向から視認したときに、ＹＡＧ系蛍光体からの黄色光よりも青色発光ダイオードからの青色光が強くなり、光半導体装置が青色発光しているように見える。

【0010】

また、第２樹脂層中に多量の蛍光体が含有されていると、半導体装置を積層方向と直交する方向から視認したときに、青色発光ダイオードからの青色光よりもＹＡＧ系蛍光体からの黄色光が強くなり、光半導体装置が黄色に発光しているように見える。

【0011】

このように、光半導体装置を視認する角度（視野角）によって、光半導体装置からの光の色度が変動する。

【0012】

そこで、本発明の目的は、光半導体装置からの光の色度が視野角に応じて変動することを低減できる光半導体装置および照明装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0018】

本発明の光半導体装置は、光半導体素子と、蛍光体を含有し、前記光半導体素子に対して間隔を隔てて対向配置される第１蛍光層と、蛍光体を含有し、前記光半導体素子と前記第１蛍光層との間に介在され、前記光半導体素子を封止する第２蛍光層とを備え、前記光半導体素子は、複数、設けられ、前記光半導体素子と前記第１蛍光層との対向方向と直交する方向において並んでおり、前記第１蛍光層中の前記蛍光体の体積と、前記第２蛍光層中の前記蛍光体の体積との比率が、８７：１３〜６１：３９であり、前記対向方向における前記第１蛍光層の表面と、前記光半導体素子との距離は、前記対向方向と直交する方向における前記第２蛍光層の表面と、前記対向方向と直交する方向において前記第２蛍光層の表面に最も近接して配置される前記光半導体素子との距離よりも短いことを特徴としている。

【0019】

また、本発明の光半導体装置では、前記第１蛍光層および前記第２蛍光層が、シリコーン樹脂を含有することが好適である。

【0021】

また、本発明の光半導体装置では、前記第１蛍光層に含有される前記蛍光体、および、前記第２蛍光層に含有される前記蛍光体は、（Ｓｒ，Ｂａ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕであることが好適である。

【0022】

また、本発明の光半導体装置では、前記第１蛍光層に含有される前記蛍光体と、前記第２蛍光層に含有される前記蛍光体との総量が、全光束測定におけるＣＩＥ−ｙが０．３２〜０．３７となるように調整されていることが好適である。

【0023】

また、本発明の照明装置は、上記の光半導体装置を備えることを特徴としている。

【発明の効果】

【0025】

本発明の光半導体装置によれば、第１蛍光層中の蛍光体の体積と、第２蛍光層中の蛍光体の体積との比率を、容易に、９０：１０〜５５：４５に調整することができる。

【0026】

その結果、光半導体装置や照明装置からの光の色度が視野角に応じて変動することを、容易に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】図１は、封止シートの断面図である。

【図2】図２は、図１に示す封止シートの製造方法を説明する説明図であって、（ａ）は、剥離フィルムの上に蛍光体層を形成する工程を示し、（ｂ）は、蛍光体層の上に封止樹脂層を形成する工程を示す。

【図3】図３は、本発明の光半導体装置の製造方法を説明する説明図であって、（ａ）は、封止シートを光半導体素子と対向させる工程を示し、（ｂ）は、光半導体素子を封止する工程を示す。

【図4】図４は、本発明の光半導体装置の一実施形態を示す概略構成図である。

【図5】図５は、各実施例および各比較例の光半導体装置において、視野角度による色度変化を示すグラフである。

【図6】図６は、本発明の照明装置の平面図である。

【図7】図７は、図６に示す照明装置のＡ−Ａ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

図１は、封止シートの断面図である。図２は、図１に示す封止シートの製造方法を説明する説明図である。

【0029】

封止シート１は、図１に示すように、長尺な平帯形状の剥離フィルム２と、剥離フィルム２の上に積層される第１層としての蛍光体層３と、蛍光体層３の上に積層される第２層としての封止樹脂層４とを備えている。封止シート１は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光半導体素子を封止するために用いられる。本実施形態では、光半導体素子として、青色発光ダイオードを封止する場合を説明する。

【0030】

封止シート１を製造するには、図２（ａ）に示すように、まず、剥離フィルム２の上に蛍光体層３を形成する。

【0031】

剥離フィルム２は、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、アクリルフィルム、シリコーン樹脂フィルム、スチレン樹脂フィルム、フッ素樹脂フィルムなどの樹脂フィルムから形成されている。なお、剥離フィルム２の表面は、離型処理が施されていてもよい。

【0032】

剥離フィルム２の厚みは、例えば、２０〜１００μｍ、好ましくは、３０〜５０μｍである。剥離フィルム２の厚みが上記の範囲内であれば、コストの増大を抑制しながら、良好なハンドリング性（剥離フィルム２を封止シート１から剥離させるときのハンドリング性）を実現することができる。

【0033】

蛍光体層３は、必須成分として、蛍光体と成形樹脂とを含有している。

【0034】

蛍光体としては、例えば、青色光を黄色光に変換することができる黄色蛍光体や、青色光を赤色光に変換することができる赤色蛍光体などが挙げられる。

【0035】

黄色蛍光体としては、例えば、（Ｓｒ，Ｂａ）_２ＳｉＯ_４:Ｅｕ（バリウムオルソシリケート（ＢＯＳ））などのシリケート蛍光体、例えば、Ｃａ−α−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕなどのα−サイアロン蛍光体、例えば、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２:Ｃｅ（ＹＡＧ：Ｃｅ）、Ｔｂ_３Ａｌ_３Ｏ_１２:Ｃｅ（ＴＡＧ：Ｃｅ）などのガーネット型蛍光体が挙げられる。

【0036】

赤色蛍光体としては、例えば、ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕなどの窒化物蛍光体が挙げられる。

【0037】

蛍光体としては、好ましくは、黄色蛍光体、より好ましくは、シリケート蛍光体、より一層好ましくは、（Ｓｒ，Ｂａ）_２ＳｉＯ_４:Ｅｕ（バリウムオルソシリケート（ＢＯＳ））が挙げられる。蛍光体が（Ｓｒ，Ｂａ）_２ＳｉＯ_４:Ｅｕ（バリウムオルソシリケート（ＢＯＳ））であると、種々の発光波長を有する蛍光体を容易に得ることができ、ひいては、光半導体装置１０（後述）において、青色光を黄色光に変換する発光波長バリエーションを豊富に実現できるという効果がある。

【0038】

蛍光体は、例えば、粒子状であり、レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定して得られる体積基準粒度分布において、小粒径側からの通過分積算５０％の粒子径（いわゆるメジアン径（Ｄ５０））は、例えば、０．１〜１００μｍ、好ましくは、１〜３０μｍである。

【0039】

成形樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂などの光を透過する樹脂が挙げられ、好ましくは、シリコーン樹脂が挙げられる。これらの成形樹脂は、単独（１種類のみ）で用いることもでき、２種以上併用することもできる。成形樹脂がシリコーン樹脂を含有すると、物理特性と電気的特性とから、幅広い温度・湿度条件や過酷な環境に耐えることができるという効果がある。

【0040】

また、成形樹脂は、シリコーン樹脂を、好ましくは、７０質量％、より好ましくは、９０質量％、より一層好ましくは、１００質量％（すなわち、シリコーン樹脂のみ）含有する。

【0041】

シリコーン樹脂は、市販されており、例えば、ＥＲＡＳＴＯＳＩＬ ＬＲ７６６５などのＥＲＡＳＴＯＳＩＬシリーズ（旭化成ワッカーシリコーン製）などのシリコーンエラストマーが挙げられる。

【0042】

なお、成形樹脂中にシリコーン樹脂を含有している場合には、シリコーン樹脂の架橋密度を調整することにより、蛍光体層３の弾性を、外力や封止時の圧力によっても一定の厚みを維持可能な弾性に調整することができる。

【0043】

また、蛍光体層３には、任意成分として、硬化剤、硬化促進剤、老化防止剤、変性剤、界面活性剤、染料、顔料、変色防止剤、紫外線吸収剤などの添加剤を配合することができる。

【0044】

また、蛍光体層３には、任意成分として、例えば、シリコーン樹脂微粒子などの有機粒子、例えば、シリカ微粒子、硫酸バリウム、炭酸バリウム、チタン酸バリウムなどの無機粒子を配合することができる。これらの有機粒子および無機粒子は、単独（１種類のみ）で用いることもでき、２種以上併用することもできる。

【0045】

蛍光体層３を形成するには、まず、成形樹脂、もしくは、成形樹脂の溶液に、蛍光体を配合して、混合し、成形樹脂組成物を調製する。

【0046】

成形樹脂組成物中の蛍光体の質量基準の含有割合（固形分換算、以下、質量割合とする。）は、目的とする蛍光体層３に含まれる蛍光体の体積基準の含有割合（以下、体積割合とする。）から、逆算して設定すればよい。

【0047】

なお、成形樹脂組成物中の蛍光体の体積割合は、下記式（１）により算定することができる。

【0048】

式（１）：
蛍光体の体積割合＝（蛍光体の質量割合／蛍光体の比重）÷{（蛍光体の質量割合／蛍光体の比重）＋（成形樹脂の質量割合／成形樹脂の比重）}
次いで、得られた成形樹脂組成物を、剥離フィルム２の上に塗布し、乾燥して、蛍光体層３を得る。

【0049】

成形樹脂組成物を剥離フィルム２上に塗布する方法としては、例えば、キャスティング、スピンコーティング、ロールコーティングなどの方法が挙げられる。

【0050】

また、剥離フィルム２上に塗布された成形樹脂組成物は、特に限定されないが、例えば、８０〜１５０℃、好ましくは、９０〜１５０℃で、例えば、５〜６０分加熱されることにより、乾燥される。

【0051】

得られた蛍光体層３の厚みは、例えば、３０〜１０００μｍ、好ましくは、１００〜７００μｍ、さらに好ましくは、３００〜６００μｍである。

【0052】

また、得られた蛍光体層３中の蛍光体の体積割合は、蛍光体の種類にもよるが、蛍光体が（Ｓｒ，Ｂａ）_２ＳｉＯ_４:Ｅｕである場合には、例えば、０．１〜９９．９体積％、好ましくは、１〜９９体積％、さらに好ましくは、２〜１５体積％である。

【0053】

次いで、封止シート１を製造するには、図２（ｂ）に示すように、蛍光体層３の上に封止樹脂層４を形成する。

【0054】

封止樹脂層４は、必須成分として、蛍光体と封止樹脂とを含有している。

【0055】

蛍光体としては、例えば、上記した蛍光体層３で例示される蛍光体と同様の蛍光体が挙げられる。

【0056】

封止樹脂としては、上記した蛍光体層３で例示される成形樹脂と同様の樹脂が挙げられ、好ましくは、シリコーン樹脂が挙げられる。これらの封止樹脂は、単独（１種類のみ）で用いることもでき、２種以上併用することもできる。封止樹脂がシリコーン樹脂を含有すると、物理特性と電気的特性とから、幅広い温度・湿度条件や過酷な環境に耐えることができるという効果がある。

【0057】

シリコーン樹脂としては、好ましくは、２つの反応系（硬化反応における反応系）を有するシリコーン樹脂、および、変性シリコーン樹脂が挙げられる。

【0058】

２つの反応系を有するシリコーン樹脂としては、例えば、シラノール縮合とヒドロシリル化反応との２つの反応系を有するシリコーン樹脂（例えば、後述する実施例において調製される封止樹脂など）が挙げられる。

【0059】

変性シリコーン樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂のシロキサン骨格中の一部のＳｉ原子が置換されたヘテロシロキサン骨格（例えば、Ｓｉ原子がＢ原子に置換されたボロシロキサン、Ｓｉ原子がＡｌ原子に置換されたアルミノシロキサン、Ｓｉ原子がＰ原子に置換されたホスファーシロキサン、Ｓｉ原子がＴｉ原子に置換されたチタナーシロキサンなど）を有するシリコーン樹脂が挙げられる。

【0060】

また、封止樹脂層４には、任意成分として、例えば、シリコーン樹脂微粒子などの有機粒子、例えば、シリカ微粒子、硫酸バリウム、炭酸バリウム、チタン酸バリウムなどの無機粒子を配合することができる。これらの有機粒子および無機粒子は、単独（１種類のみ）で用いることもでき、２種以上併用することもできる。

【0061】

封止樹脂層４を形成するには、まず、封止樹脂、もしくは、封止樹脂の溶液に、蛍光体を配合して、混合し、封止樹脂組成物を調製する。

【0062】

封止樹脂組成物中の蛍光体の質量割合（固形分換算）は、上記した成形樹脂組成物中の蛍光体の質量割合と同様に、目的とする封止樹脂層４に含まれる蛍光体の体積割合から、逆算して設定すればよい。

【0063】

なお、封止樹脂組成物中の蛍光体の体積割合は、下記式（２）により算定することができる。

【0064】

式（２）：
蛍光体の体積割合＝（蛍光体の質量割合／蛍光体の比重）÷{（蛍光体の質量割合／蛍光体の比重）＋（封止樹脂の質量割合／封止樹脂の比重）}
次いで、得られた封止樹脂組成物を、蛍光体層３の上に塗布し、乾燥して、封止樹脂層４を得る。

【0065】

封止樹脂組成物を蛍光体層３の上に塗布する方法としては、例えば、上記した成形樹脂組成物を剥離フィルム２の上に塗布する方法と同様の方法を用いることができる。

【0066】

また、蛍光体層３上に塗布された封止樹脂組成物は、例えば、５０〜１６０℃、好ましくは、８０〜１５０℃で、例えば、５〜３００分加熱されることにより、乾燥される。

【0067】

得られた封止樹脂層４の厚みは、光半導体素子の封止性や作業性、光半導体素子の白色化の観点から、例えば、３０〜２０００μｍ、好ましくは、２００〜１０００μｍ、さらに好ましくは、４００〜８００μｍである。

【0068】

また、封止樹脂層４の厚みと、蛍光体層３の厚みとの比率は、例えば、５：５〜９：１、好ましくは、５．５：４．５〜７：３である。

【0069】

また、得られた封止樹脂層４中の蛍光体の体積割合は、蛍光体の種類にもよるが、蛍光体が（Ｓｒ，Ｂａ）_２ＳｉＯ_４:Ｅｕである場合には、例えば、０．１〜９９．９体積％、好ましくは、０．１〜４体積％である。

【0070】

また、蛍光体層３中の蛍光体の含有割合と、封止樹脂層４中の蛍光体の含有割合とは、封止した発光ダイオード１１（後述）を発光させたときに白色光となるように、全光束測定におけるＣＩＥ−ｙが０．３２〜０．３７となるように調整されていることが好ましい。全光束測定におけるＣＩＥ−ｙは、例えば、瞬間マルチ測光システム（ＭＣＰＤ−９８００、大塚電子社製）などを用いて、積分球方式で測定される。

【0071】

なお、封止樹脂層４は、単一層として形成することもでき、また、複数の層を積層することにより、上記の厚みに形成することもできる。

【0072】

これにより、封止シート１を得る。なお、封止シート１の形状およびサイズは、封止対象（発光ダイオード１１）の形状およびサイズに応じて適宜調節可能である。

【0073】

得られた封止シート１において、蛍光体層３中の蛍光体の体積と、封止樹脂層４中の蛍光体の体積との比率は、例えば、９０：１０〜５５：４５、好ましくは、８０：２０〜６０：４０に調整されている。

【0074】

図３は、本発明の光半導体装置の製造方法を説明する説明図である。図４は、本発明の光半導体装置の一実施形態を示す概略構成図である。

【0075】

次に、得られた封止シート１を用いて発光ダイオード１１を封止して、光半導体装置を製造する方法について説明する。

【0076】

図３（ａ）に示すように、発光ダイオード１１を封止するには、まず、互いに間隔を隔てて配置される複数の発光ダイオード１１が実装されている基板１２を、略平板形状のプレス装置のベース板１３上に載置し、基板１２の上方に、封止樹脂層４と発光ダイオード１１とが上下方向に対向されるように、封止シート１を配置する。

【0077】

次いで、ベース板１３との間で封止シート１を挟むように、プレス板１４をベース板１３に向かって近接させて、封止シート１を基板１２に向かって押圧し、その後、プレス板１４を加熱する。

【0078】

プレス板１４の温度は、例えば、１２０〜２００℃、好ましくは、１４０〜１８０℃である。

【0079】

プレス板１４の封止シート１に対する押圧力は、例えば、０．０１〜１０ＭＰａ、好ましくは、０．１〜４ＭＰａである。

【0080】

すると、図３（ｂ）に示すように、発光ダイオード１１が、封止樹脂層４内に埋没される。

【0081】

そして、引き続き蛍光体層３および封止樹脂層４を加熱することにより、蛍光体層３を硬化させて第１蛍光層としての蛍光層１５を形成するとともに、封止樹脂層４を硬化させて第２蛍光層としての封止層１６を形成する。

【0082】

最後に、剥離フィルム２を剥離して、図４に示すように、光半導体装置１０を得る。

【0083】

得られた光半導体装置１０では、発光ダイオード１１と蛍光層１５との対向方向（図４における紙面上下方向）における蛍光層１５の表面と、発光ダイオード１１との距離Ｘは、例えば、５００〜２０００μｍ、好ましくは、６００〜１０００μｍである。

【0084】

また、対向方向と直交する方向（図４における紙面左右方向）における封止層１６の表面と、発光ダイオード１１（封止層１６の表面に最も近接する発光ダイオード１１）との距離Ｙは、例えば、５００〜５０００μｍ、好ましくは、１０００〜３０００μｍである。

【0085】

また、距離Ｘと距離Ｙとの比率は、例えば、１：１０〜４：１、好ましくは、１：５〜２：１である。

【0086】

上記の封止シート１によれば、蛍光体層３中の蛍光体の体積と、封止樹脂層４中の蛍光体の体積との比率が、９０：１０〜５５：４５に調整されている。

【0087】

そのため、この光半導体装置１０によれば、蛍光層１５中の蛍光体の体積と、封止層１６中の蛍光体の体積との比率が、９０：１０〜５５：４５に調整されている。

【0088】

その結果、光半導体装置１０からの光の色度が視野角に応じて変動することを低減することができる。

【0089】

なお、蛍光体層３中の蛍光体の含有割合が上記範囲（９０）を超過すると、光半導体装置１０を視認する角度（視野角）によって、光半導体装置１０からの光の色度が大きく変動するという不具合がある。また、封止樹脂層４中の蛍光体の含有割合が上記範囲（４５）を超過すると、光半導体装置１０を視認する角度（視野角）によって、光半導体装置１０からの光の色度が大きく変動するという不具合がある。

【0090】

また、この光半導体装置１０によれば、図４に示すように、封止層１６の側面と、発光ダイオード１１との距離Ｙは、蛍光層１５の表面と、発光ダイオード１１との距離Ｘよりも長い。

【0091】

そのため、蛍光層１５を通過せずに封止層１６の側面を通過する光を、封止層中１６の蛍光体により白色化することができる。

【0092】

図６は、本発明の照明装置の平面図である。図７は、図６に示す照明装置のＡ−Ａ断面図である。

【0093】

この光半導体装置１０は、例えば、照明装置２０に実装される。

【0094】

図６および図７に示すように、照明装置２０は、光半導体装置１０を収容する筐体２１を備えている。

【0095】

筐体２１は、所定方向に長手の略ボックス形状に形成され、ベースフレーム２３と、蓋部材２４と、電源ケーブル２５とを備えている。

【0096】

ベースフレーム２３は、筐体２１の長手方向に延び、上側（所定方向と直交する方向の一方側、以下同じ。）に向かって開放される平面視略矩形枠形状に形成されている。ベースフレーム２３は、筐体２１の下側（所定方向と直交する方向の一方側、以下同じ。）半分を構成する。

【0097】

蓋部材２４は、ベースフレーム２３を上側から被覆するように、筐体２１の長手方向に延びる略コの字形状に形成されている。蓋部材２４には、長手方向に延びる窓部２７が貫通形成されている。窓部２７内には、ガラス板２６が嵌合されている。

【0098】

電源ケーブル２５は、ベースフレーム２３の長手方向一端部において、ベースフレーム２３の内外を連絡するように支持されている。電源ケーブル２５は、ベースフレーム２３内において、光半導体装置１０の基板１２に電気的に接続されている。

【0099】

光半導体装置１０は、筐体２１の長手方向に延びる平面視略矩形の平板形状に形成されている。なお、この光半導体装置１０には、１つの基板１２の上に長手方向に間隔を隔てて複数の発光ダイオード１１が並列配置されている。また、光半導体装置１０は、複数のレンズ２２を備えている。

【0100】

複数のレンズ２２のそれぞれは、複数の発光ダイオード１１に対してそれぞれ設けられている。レンズ２２は、凸レンズ形状に形成され、光半導体装置１０の蛍光層１５の上に設けられている。レンズ２２は、発光ダイオード１１から出射された光を配向する。

【0101】

この照明装置２０によれば、上記した光半導体装置１０を備えているため、照明装置２０からの光の色度が視野角に応じて変動することを、容易に低減することができる。

【0102】

なお、上記した実施形態では、剥離フィルム２の上に蛍光体層３および封止樹脂層４を順次積層したが、例えば、蛍光体層３と封止樹脂層４とを、それぞれ別のフィルムに形成し、その後、蛍光体層３と封止樹脂層４とを熱圧着などの方法により貼り合わせてもよい。

【0103】

また、上記した実施形態では、発光ダイオード１１を封止シート１で封止した後に剥離フィルム２を剥離したが、封止シート１から剥離フィルム２を剥離した後に、発光ダイオード１１を封止してもよい。

【0104】

また、上記した実施形態では、略平板形状のプレス板１４で、封止シート１を基板１２に対して加圧したが、プレス板１４に代えて、所定形状の成形金型を用いて加圧することもできる。

【実施例】

【0105】

以下、本発明を各実施例および各比較例に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施例等により何ら限定されるものではない。
１．成形樹脂の調製
ＥＲＡＳＴＯＳＩＬ ＬＲ７６６５（旭化成ワッカー社製、ジメチルシロキサン骨格誘導体）のＡ液とＢ液とを１：１の比率で混合して、成形樹脂を調製した。得られた成形樹脂の比重は、１．０ｇ／ｃｍ^３であった。
２．封止樹脂の調製
４０℃に加温したシラノール基両末端ポリシロキサン（下記式（１）中、Ｒ_１がすべてメチル、ｎの平均が１５５、数平均分子量１１，５００、シラノール基当量０．１７４ｍｍｏｌ／ｇ）２０３１ｇ（０．１７７モル）に対して、ビニルトリメトキシシラン１５．７６ｇ（０．１０６モル）、および、（３−グリシドキシプロピル）トリメトキシシラン２．８０ｇ（０．０１１８モル）とを配合して、撹拌混合した。

【0106】

なお、ビニルトリメトキシシランおよび（３−グリシドキシプロピル）トリメトキシシランのメトキシシリル基（ＳｉＯＣＨ_３）に対する、シラノール基両末端ポリジメチルシロキサンのシラノール基（ＳｉＯＨ）のモル比（シラノール基のモル数／メトキシシリル基の総モル数）は、１／１であった。

【0107】

撹拌混合後、水酸化テトラメチルアンモニウムのメタノール溶液（縮合触媒、濃度１０質量％）０．９７ｍＬ（触媒含量：０．８８ミリモル、シラノール基両末端ポリジメチルシロキサン１００モルに対して０．５０モルに相当）を加え、４０℃で１時間撹拌した。得られた混合物（オイル）を４０℃の減圧下（１０ｍｍＨｇ）で、１時間撹拌しながら、揮発分（メタノールなど）を除去した。

【0108】

その後、系を常圧に戻した後、反応物に、オルガノハイドロジェンシロキサン（信越化学工業社製、数平均分子量２，０００、ヒドロシリル基当量７．１４ｍｍｏｌ／ｇ）４４．５ｇ（０．０２２モル）を加え、４０℃で１時間撹拌した。

【0109】

なお、オルガノハイドロジェンシロキサンのヒドロシリル基（ＳｉＨ基）に対する、ビニルトリメトキシシランのビニル基（ＣＨ_２＝ＣＨ−）のモル比（ＣＨ_２＝ＣＨ−／ＳｉＨ）は、１／３であった。

【0110】

その後、系に、白金−カルボニル錯体のシロキサン溶液（付加触媒、白金濃度２質量％）０．１３ｍＬ（白金として、オルガノハイドロジェンシロキサン１００質量部に対して５．８×１０^−３質量部に相当）を加えて、４０℃で１０分間攪拌して、封止樹脂を得た。

【0111】

得られた封止樹脂の比重は、１．０ｇ／ｃｍ^３であった。

【0112】

【化1】

【0113】

３．各実施例および各比較例
実施例１
（封止シートの作成）
成形樹脂８５ｇに蛍光体（（Ｓｒ，Ｂａ）_２ＳｉＯ_４:Ｅｕ（バリウムオルソシリケート）比重：４．８ｇ／ｃｍ^３）１５ｇを配合し、１時間、撹拌混合して、蛍光体を１５質量％含有した成形樹脂組成物を調製した。

【0114】

得られた成形樹脂組成物を剥離フィルム（ポリエステルフィルム：ＳＳ４Ｃ、ニッパ社製、厚み５０μｍ）上に４００μｍの厚みで塗工し、１００℃で１０分間乾燥して、剥離フィルム上に積層された蛍光体層を形成した（図２（ａ）参照）。

【0115】

次いで、封止樹脂９３ｇに蛍光体（（Ｓｒ，Ｂａ）_２ＳｉＯ_４:Ｅｕ（バリウムオルソシリケート））７ｇを配合し、混合して、蛍光体を７質量％含有した封止樹脂組成物を調製した。

【0116】

得られた封止樹脂組成物を蛍光体層の上に６００μｍの厚みで塗工し、１３５℃で５分乾燥した。これにより、封止樹脂組成物を半硬化させて、封止樹脂層を形成した（図２（ｂ）参照）。

【0117】

これにより、封止シートを得た。

【0118】

蛍光体層に含まれる蛍光体の体積と、封止樹脂層に含まれる蛍光体の体積との比率を、表１に示す。
（半導体装置の作成）
ＬＥＤアレイ基板（外寸２２ｍｍ×１５ｍｍのメタル基板に、１２ｍｍφ、深さ１５０μｍの凹部が形成され、凹部内に３ｍｍ間隔で、９つ（３つ（縦）×３つ（横））の青色発光ダイオードチップが搭載されたＬＥＤアレイ基板）に対して、封止シートを、封止樹脂層が青色発光ダイオードチップに対向されるように配置した（図３（ａ）参照）。

【0119】

金属製のプレス板を用いて、封止シートを、１６０℃で加熱しながら、青色発光ダイオードチップに向かって０．１ＭＰａの圧力で５分間押圧し、青色発光ダイオードチップを封止した。

【0120】

最後に、剥離フィルムを剥離して、光半導体装置を得た。

【0121】

実施例２
（封止シートの作成）
成形樹脂組成物に蛍光体を１６．５質量％含有させ、封止樹脂組成物に蛍光体を６質量％含有させた以外は、上記した実施例１と同様にして、封止シートを得た。

【0122】

蛍光体層に含まれる蛍光体の体積と、封止樹脂層に含まれる蛍光体の体積との比率を、表１に示す。
（光半導体装置の作成）
上記した実施例１と同様にして、得られた封止シートを用いて青色発光ダイオードチップを封止し、光半導体装置を得た。

【0123】

実施例３
（封止シートの作成）
成形樹脂８３ｇに蛍光体（（Ｓｒ，Ｂａ）_２ＳｉＯ_４:Ｅｕ（バリウムオルソシリケート））１７ｇを配合し、１時間、撹拌混合して、蛍光体を１７質量％含有した成形樹脂組成物を調製した。

【0124】

得られた成形樹脂組成物を剥離フィルム（ポリエステルフィルム：ＳＳ４Ｃ、ニッパ社製、厚み５０μｍ）上に５００μｍの厚みで塗工し、１００℃で１０分間乾燥して、剥離フィルム上に積層された蛍光体層を形成した（図２（ａ）参照）。

【0125】

次いで、封止樹脂９５ｇに蛍光体（（Ｓｒ，Ｂａ）_２ＳｉＯ_４:Ｅｕ（バリウムオルソシリケート））５ｇを配合し、混合して、蛍光体を５質量％含有した封止樹脂組成物を調製した。

【0126】

得られた封止樹脂組成物を蛍光体層の上に６００μｍの厚みで塗工し、１３５℃で５分乾燥した。これにより、封止樹脂組成物を半硬化させて、封止樹脂層を形成した（図２（ｂ）参照）。

【0127】

これにより、封止シートを得た。

【0128】

蛍光体層に含まれる蛍光体の体積と、封止樹脂層に含まれる蛍光体の体積との比率を、表１に示す。

【0129】

実施例４
（封止シートの作成）
成形樹脂組成物に蛍光体を２０質量％含有させ、封止樹脂組成物に蛍光体を３質量％含有させた以外は、上記した実施例３と同様にして、封止シートを得た。

【0130】

蛍光体層に含まれる蛍光体の体積と、封止樹脂層に含まれる蛍光体の体積との比率を、表１に示す。
（光半導体装置の作成）
上記した実施例１と同様にして、得られた封止シートを用いて青色発光ダイオードチップを封止し、光半導体装置を得た。

【0131】

比較例１
（封止シートの作成）
成形樹脂組成物に蛍光体を２３質量％含有させ、封止樹脂組成物に蛍光体を１質量％含有させた以外は、上記した実施例３と同様にして、封止シートを得た。

【0132】

蛍光体層に含まれる蛍光体の体積と、封止樹脂層に含まれる蛍光体の体積との比率を、表１に示す。
（光半導体装置の作成）
上記した実施例１と同様にして、得られた封止シートを用いて青色発光ダイオードチップを封止し、光半導体装置を得た。

【0133】

比較例２
（封止シートの作成）
成形樹脂組成物に蛍光体を６３質量％含有させ、封止樹脂組成物に蛍光体を含有させなかった以外は、上記した実施例１と同様にして、封止シートを得た。

【0134】

蛍光体層に含まれる蛍光体の体積と、封止樹脂層に含まれる蛍光体の体積との比率を、表１に示す。
（光半導体装置の作成）
上記した実施例１と同様にして、得られた封止シートを用いて青色発光ダイオードチップを封止し、光半導体装置を得た。

【0135】

比較例３
（封止シートの作成）
封止樹脂組成物に蛍光体を１３．５質量％含有させ、蛍光体層を形成せずに剥離シートの上に封止樹脂層を形成した以外は、上記した実施例１と同様にして、封止シートを得た。

【0136】

蛍光体層に含まれる蛍光体の体積と、封止樹脂層に含まれる蛍光体の体積との比率を、表１に示す。
（光半導体装置の作成）
上記した実施例１と同様にして、得られた封止シートを用いて青色発光ダイオードチップを封止し、光半導体装置を得た。
４．光半導体装置の発光測定評価
（１）配光特性評価
各実施例および各比較例で得られた光半導体装置を２７０ｍＡで点灯し、ＬＥＤ配光測定システム（ＧＰ−１０００、大塚電子社製）により、０°（蛍光層と発光ダイオードとの対向方向）から８５°（対向方向と直交する方向）の範囲で、視野角度を変更しながら色度（ＣＩＥ−ｙ）を測定した。結果を図５に示す。

【0137】

また、測定された最大色度と最小色度との差（最大色度差）を表１に示す。最大色度差が小さいほど視野角度による色度変化が小さく、配光特性が優れている。

【0138】

また、光半導体装置の側面（対向方向と直交する方向の面）から出射される光の色を目視により、下記の基準に従って評価した。結果を表１に示す。
（目視評価の評価基準）
○：光が白色に見える。
×：光が青色または黄色に見える。
（２）全光束測定
各実施例および各比較例で得られた光半導体装置を２７０ｍＡで点灯し、瞬間マルチ測光システム（ＭＣＰＤ−９８００、大塚電子社製）により、積分球方式で色度（ＣＩＥ−ｙ）を測定した。結果を表１に示す。

【0139】

【表1】

【符号の説明】

【0140】

１ 封止シート
３ 蛍光体層
４ 封止樹脂層
１０ 光半導体装置
１１ 発光ダイオード
１５ 蛍光層
１６ 封止層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】