特許 6244857 発光装置

(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】6244857

(24)【登録日】2017年11月24日

(45)【発行日】2017年12月13日

(54)【発明の名称】発光装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/60 20100101AFI20171204BHJP

   C09K 11/64 20060101ALI20171204BHJP

   H01L 33/50 20100101ALI20171204BHJP

   C09K 11/80 20060101ALI20171204BHJP

   C09K 11/81 20060101ALI20171204BHJP

   C09K 11/71 20060101ALI20171204BHJP

   C09K 11/73 20060101ALI20171204BHJP

   C09K 11/78 20060101ALI20171204BHJP

   C09K 11/56 20060101ALI20171204BHJP

   C09K 11/08 20060101ALI20171204BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/60

   C09K11/64CPM

   H01L33/50

   C09K11/80CPC

   C09K11/81CPB

   C09K11/71CPX

   C09K11/73CPW

   C09K11/78

   C09K11/56

   C09K11/08 J

   C09K11/08 G

【請求項の数】11

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-243781(P2013-243781)

(22)【出願日】2013年11月26日

(65)【公開番号】特開2015-103694(P2015-103694A)

(43)【公開日】2015年6月4日

【審査請求日】2016年5月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000226057

【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100158

【弁理士】

【氏名又は名称】鮫島 睦

(74)【代理人】

【識別番号】100138863

【弁理士】

【氏名又は名称】言上 惠一

(74)【代理人】

【識別番号】100131808

【弁理士】

【氏名又は名称】柳橋 泰雄

(74)【代理人】

【識別番号】100145104

【弁理士】

【氏名又は名称】膝舘 祥治

(72)【発明者】

【氏名】貞持 豪

【審査官】 小濱 健太

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／１１８１０８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−１２３５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５１７２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０９９８７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０７５０８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２７３５６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２５２３７２（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】

一対の電極を有する基体と、該基体上に設けられた、前記一対の電極に電気的に接続した紫外光を発する発光素子及び可視光を発する発光素子と、前記基体に接して設けられ、前記発光素子を取り囲むパッケージ部材と、前記発光素子を被覆し前記パッケージ部材と接する被覆部材と、前記被覆部材に含有される波長変換部材と、を有する発光装置であって、
前記パッケージ部材が、波長４４０ｎｍ以上の可視光に対して６０％以上１００％以下の反射率を有し、かつ前記紫外光を発する発光素子からの紫外光を吸収して可視光を発光する反射部材Ａを含み、
前記波長変換部材は、前記可視光を発する発光素子からの可視光と前記反射部材Ａからの可視光とを吸収し発光する、発光装置。

【請求項2】

前記紫外光を発する発光素子は、２００ｎｍ以上３８０ｎｍ未満の紫外光を発する、請求項１に記載の発光装置。

【請求項3】

前記反射部材Ａが、前記紫外光を発する発光素子からの紫外光を吸収して短波長又は中波長の可視光を発光する、請求項１又は２に記載の発光装置。

【請求項4】

前記反射部材Ａがさらに、前記可視光を発する発光素子からの短波長の可視光を吸収して、該可視光よりも波長の長い短波長又は中波長の可視光を発光する、請求項１〜３のいずれかに記載の発光装置。

【請求項5】

前記反射部材Ａが吸収する光の波長が３８０ｎｍ以上４４０ｎｍ未満であり、前記反射部材Ａが発光する光の波長が４００ｎｍ以上６００ｎｍ以下である、請求項４に記載の発光装置。

【請求項6】

前記反射部材Ａが、アルミン酸塩を母体とし、賦活剤として希土類又はＭｎをＭサイトにドープしてなる蛍光体、リン酸塩を母体とする蛍光体、ハロリン酸系蛍光体、Ｙ_２Ｏ_３：Ｅｕ、ＺｎＳ：Ａｇ,Ｃｌからなる群より選ばれる少なくとも一種である、請求項１〜５のいずれかに記載の発光装置。

【請求項7】

前記反射部材Ａが、一般式（Ｂａ，Ｍ）Ａｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ（但しＭはＳｒ，Ｃａ，及びＭｇからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素）で表される２価のユーロピウム付活アルカリ土類アルミン酸塩、
一般式（Ｂａ，Ｍ）Ａｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ，Ｍｎ（但しＭはＳｒ，Ｃａ，及びＭｇからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素）で表される２価のユーロピウム及び２価のマンガン共付活アルカリ土類アルミン酸塩、
一般式Ｃｅ（Ｍｇ，Ｚｎ）_ａＡｌ_１１Ｏ_１９−ａ：Ｍｎ（但し０．４≦ａ≦１．０）で表される３価のセリウム及び２価のマンガン共付活亜鉛マグネシウムアルミン酸塩；、式ＣｅＭｇＡｌ_１１Ｏ_１９：Ｔｂで表される３価のセリウム及び３価のテルビウム共付活マグネシウムアルミン酸塩、
式ＬａＰＯ_４：Ｃｅ，Ｔｂで表される３価のセリウム及び３価のテルビウム共付活ランタンリン酸塩、
一般式Ｍ_２Ｐ_２Ｏ_７：Ｅｕ（但しＭはＳｒ，Ｃａ，Ｂａ，及びＭｇからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素）で表される２価のユーロピウム付活アルカリ土類ピロリン酸塩、及び
ユーロピウム付活アルカリ土類ハロリン酸塩からなる群より選ばれる少なくとも一種である、請求項１〜６のいずれかに記載の発光装置。

【請求項8】

前記パッケージ部材がさらに、発光せず、可視光を反射する反射部材Ｂを含む、請求項１〜７のいずれかに記載の発光装置。

【請求項9】

前記反射部材Ａのレーザ回折・散乱法により測定した平均粒径（Ｄ５０）が０．１μｍ以上５０μｍ以下である、請求項１〜８のいずれかに記載の発光装置。

【請求項10】

前記パッケージ部材が、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を含む、請求項１〜９のいずれかに記載の発光装置。

【請求項11】

前記パッケージ部材中の反射部材Ａの含有量が、０．１重量％以上９５重量％以下である、請求項１〜１０のいずれかに記載の発光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、パッケージ部材中に反射部材を含む発光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

発光装置の代表的な構成として、特許文献１に示された構成が挙げられる。当該構成を図５に示す。この構成の発光装置は、底面と側壁とを持つ凹部を有するパッケージ１０１と、前記パッケージ１０１の凹部の底面に載置される発光素子１０２と、前記パッケージ１０１の凹部内に配置され、前記発光素子１０２が封止される封止部材１０３と、前記底面を構成し、前記発光素子１０２と電気的に接続した一対の電極を有する基体１０４とを備えている。なお、１０５は基体１０４と発光素子１０２とを電気的に接続するボンディングワイヤである。

【0003】

前記パッケージ１０１には光反射性（光取り出し効率）、耐熱性及び耐光性などの各種の特性を有することが求められ、優れた光取り出し効率を達成するため、パッケージを構成する母材樹脂に酸化チタンや酸化亜鉛などの反射部材を含有させるなどの検討が行われている（特許文献１及び２）。

【0004】

さらに、より光取り出し効率を改善するために、前記パッケージの側壁に、蛍光体としてＹＡＧを分散させた蛍光体分散層を設けることが提案されている（特許文献３）。また、パッケージの側壁に蛍光物質であるＹＡＧを分散させ、さらに前記側壁の形状を、発光素子から側方に放射された光をパッケージ底面から離れる方向に反射させる曲面形状とすることも提案されている（特許文献４）。

【0005】

しかしながら、これらのような構成を採用しても、なお光取り出し効率向上の点において改善の余地がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】再公表特許第２００７−０１５４２６号公報

【特許文献2】特開２０１２−１７５０３０号公報

【特許文献3】特開２００８−６０４１１号公報

【特許文献4】特許第４１９３４４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記従来技術に鑑み、本発明は、パッケージ部材を有する、より光取り出し効率に優れた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】

【0008】

本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討した結果、反射部材のうち、自身が紫外光を吸収して可視光を発光できる反射部材、すなわち発光素子からの可視光を反射するだけでなく、紫外光を吸収して可視光を発光することのできる反射部材をパッケージ部材に含有させることで、発光装置の光取り出し効率をさらに高めることができることを見出し、本発明を完成するに至った。

【0009】

すなわち本発明の要旨は、一対の電極を有する基体と、該基体上に設けられ、前記一対の電極に電気的に接続した発光素子と、前記基体に接して設けられ、前記発光素子を取り囲むパッケージ部材と、を有する発光装置であって、前記パッケージ部材が、紫外光を吸収して可視光を発光する白色の反射部材Ａを含む、発光装置である。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、特定の反射部材を採用することで、パッケージ部材を有する、より光取り出し効率に優れた発光装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の発光装置の代表的な実施態様の断面模式図である。

【図2】本発明の発光装置の別の実施態様の断面模式図である。

【図3】ＢＡＭ：Ｅｕ、ＬＡＰ及びＹＯＸの光反射率を示す図である。

【図4】ＢＡＭ：Ｅｕの発光スペクトル及び励起スペクトルを示す図である。

【図5】従来構成の発光装置の断面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の発光装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。必要に応じて具体的な実施例を示すが、それは本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明をそれらに限定するものではない。また、以下に記載する構成部品の材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

【0013】

また、本明細書において基体上などでいう「上」とは、必ずしもその基体などの上面に接触して部材が形成される場合に限られず、離間して上方に形成される場合も含んでおり、部材と部材の間に何らかの別の部材が存在する場合も包含する意味で使用する。

【0014】

また、本明細書において、特に特定的な記載がない限り、紫外光とは波長２００ｎｍ以上３８０ｎｍ未満の光とし、可視光とは波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の光とする。

【0015】

［発光装置］
本発明の発光装置の代表的な実施態様の断面模式図を図１に示す。また、別の実施態様の断面模式図を図２に示す。

【0016】

図１及び図２に示される通り、一実施態様の発光装置１０は、一対の電極を有する基体１２と、基体１２上に設けられ、前記一対の電極に電気的に接続した発光素子１４と、前記基体１２に接して設けられ、発光素子１４を取り囲むパッケージ部材１８と、を有する。また、発光装置１０は通常、少なくとも前記発光素子１４を被覆する被覆部材２２を有する。さらに、前記パッケージ部材１８が、紫外光を吸収して可視光を発光する白色の反射部材Ａ ２０を含む。なお、図１の態様では前記発光素子１４は基体１２に接着剤１６を介して接着され、基体１２における一対の電極とはボンディングワイヤ２４を介して電気的に接続している。また、図２の態様では前記発光素子１４は基体１２における一対の電極と直接接続している。以下、一実施態様の発光装置１０を構成する各部材について説明する。

【0017】

＜基体１２＞
基体１２は前記の通り一対の電極を有しており、任意に三つ以上の電極を備えていてもよい。一対の電極の態様としては従来公知の各種の態様が可能である。例えば図１に示す態様では、基体１２は概略第１のリードフレーム及び第２のリードフレームから構成され、これらが一対の電極である。そして一方のリードフレームがボンディングワイヤ２４の一方を介して発光素子１４のｐ側電極と電気的に接続し、他方のリードフレームがボンディングワイヤ２４の他方を介して発光素子１４のｎ側電極と電気的に接続される。この接続により、例えば前記電極を介して発光素子１４に外部電力が供給される。

【0018】

なお、第１のリードフレーム及び第２のリードフレームは、絶縁体１２ａにより絶縁される。絶縁体１２ａは、下記に説明する基板と同様の材料から形成することができ、また後述するパッケージ部材１８と同様の材料から形成することもできる。特に、パッケージ部材１８を基体１２に一体的に成形する場合、絶縁体１２ａはパッケージ部材１８と一体化されてもよい。

【0019】

また例えば図２に示す態様では、基体１２は概略第１の突起電極（バンプ）及び第２の突起電極（バンプ）から構成され、これらが一対の電極である。そして一方の突起電極が発光素子１４のｐ側電極と直接接続され、他方の突起電極が発光素子１４のｎ側電極と直接接続される。この接続により、例えば前記電極を介して発光素子１４に外部電力が供給される。

【0020】

基体１２の有する一対の電極は、基板上にパッド電極や配線パターンの形態で形成したものであってもよく、あるいは基板上にリードフレームを形成して発光素子１４と電気的に接続し、このリードフレームを基板の発光素子１４が配置される面とは反対側の面に回り込ませ、外部電源等との接続に供してもよい。なお電極が配線パターンである場合、その上面視における形状は特に限定されるものではなく、通常の、発光素子を搭載する基板等における配線パターンと同様又はそれに準じた形状等とすることができる。

【0021】

このような一対の電極を形成する材料としては、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄ、これらを含む金属（合金）やメッキ、又はそれらを積層した材料を用いることが好ましく、発光装置１０の光取り出し効率の向上のため反射率や、基板が存在する場合にはそれとの密着性を考慮して適宜選択される。特に、電極の最表面がＡｇであれば、高い光取り出し効率を得やすいので好ましい。

【0022】

一対の電極の厚みは特に限定されるものではなく、当該分野で通常使用される電極の厚みを適用することができる。例えば、前記電極の厚みは数μｍ〜数ｍｍ程度とすることができる。

【0023】

また、基体１２が基板上にパッド電極が形成されてなる場合などにおける基板は、発光装置１０の支持体となる部材であり、その目的や用途等に応じて、また、発光素子１４の実装、光反射率、他の部材との密着性などを考慮して、適切な公知の各種材料を用いて形成することができる。そのような材料としては、例えば、セラミック、樹脂、ガラス等を用いることができる。

【0024】

前記セラミックとしては、例えば、窒化アルミニウム、アルミナ、ＬＴＣＣ（Low Temperature Co-fired Ceramics）等を用いることができる。

【0025】

また前記樹脂としては、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を用いることができ、具体的には、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂などの変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ変性シリコーン樹脂などの変性シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、変性ポリイミド樹脂、ウレタン樹脂、アクリレート樹脂、変性ウレタン樹脂、テフロン（登録商標）、ＦＲ−４、ＣＥＭ−３などをあげることができる。さらに、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、液晶ポリマー、ナイロン等も用いることができる。さらにこれらの樹脂中には、Ａｌ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＭｇＣＯ_３、ＣａＣＯ_３、Ｍｇ（ＯＨ）_２、Ｃａ（ＯＨ）_２などの微粒子などを含有させてもよい。

【0026】

また、基体１２を形成する材料に、発光素子１４からの下向き（基体１２の方向への）の発光を反射して発光装置１０の光取り出し効率を向上させるため、光反射率の高い材料（例えば、酸化チタン等の白色フィラーなど）を含有させてもよい。

【0027】

以上説明した各種形態を取り得る基体１２の厚みは、当該技術分野で採用されているものであれば特に制限されず、例えば１０μｍ〜数ｍｍ程度の厚みとすることができる。

【0028】

また、一実施態様の発光装置１０の上面視における基体１２の形状は、特に限定されるものではなく、種々の形状とすることができる。例えば、四角形、長方形、多角形、円形、楕円形、及びそれらを組み合わせた形状とすることができる。

【0029】

＜発光素子１４＞
上述の通り発光素子１４が基体１２上に設けられ、その一対の電極と電気的に接続されている。発光素子１４の構成は特に制限されるものではなく、従来公知の発光素子の各種構成が特に制限なく採用可能である。

【0030】

代表的には、発光素子１４はｐ型半導体層、発光を行う活性層、及びｎ型半導体層を有し、ｐ型半導体層及びｎ型半導体層のそれぞれが、基体１２の一対の電極のそれぞれと電気的に接続し、外部電力の供給を受ける。

【0031】

前記半導体層と一対の電極との接続のために、一般にｐ型半導体層及びｎ型半導体層上にそれぞれｐ側電極及びｎ側電極を設ける。図１に示された態様では発光素子１４は、二つのボンディングワイヤ２４の一端がそれぞれｐ側電極及びｎ側電極に接続し、その他端が一対の電極のそれぞれと接続している。そして発光素子１４は、接着剤１６により物理的に電極及び／又は基体１２上のその他の位置に固定される。

【0032】

その他の態様として、ｐ型半導体層、活性層及びｎ型半導体層が積層されてなる半導体層の下部にｐ側電極を設けて、これを介してｐ型半導体層を直接電極に接続し、さらに半導体層上に設けられたｎ側電極を、ボンディングワイヤを介して電極の他方に接続することもできる。

【0033】

発光素子１４における各層の構成としては、従来公知の各種の構成を特に制限なく採用可能である。例えば前記ｎ型半導体層は、ＧａＮのコンタクト層、ＩｎＧａＮ／ＧａＮの多層膜構造、ｐ型半導体層は、ＧａＮのコンタクト層、ＡｌＧａＮ，ＩｎＧａＮ，ＧａＮの単層、多層膜構造等を用いて構成することができる。また、各層の一部に、絶縁性、半絶縁性の領域、層、又は逆導電型の領域、層を設けてもよい。なお、発光素子１４は、サファイアなど半導体層の結晶成長用基板を有してもよいし、結晶成長用基板が除去された後シリコンなど別の接合用基板が接合されてもよいし、基板を有さなくてもよい。

【0034】

また、発光素子１４における活性層は、例えば、Ａｌ_aＩｎ_bＧａ_1-a-bＮ（０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１、ａ＋ｂ≦１）からなる井戸層と、Ａｌ_cＩｎ_dＧａ_1-c-dＮ（０≦ｃ≦１、０≦ｄ≦１、ｃ＋ｄ≦１）からなる障壁層とを含む量子井戸構造を有する。活性層から出射される光の波長は、発光素子１４の目的、用途等に応じて紫外域から可視域まで選択できる。可視光を発光する発光装置の発光効率の観点からは、活性層から可視光が出射されることが好ましい。より詳細には、例えば波長３８０ｎｍ以上６００ｎｍ以下、好ましくは波長４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下、より好ましくは波長４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下である。

【0035】

発光素子１４におけるｎ側電極及びｐ側電極の具体例としては、例えばＮｉ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｗ，Ｌａ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｙ，Ａｌ，Ｓｉ，Ａｕなどの金属またはこれらの酸化物あるいはこれらの窒化物が挙げられる。

【0036】

さらに発光素子１４は、その下面、つまり基体１２と対向する面に、誘電体多層膜やＡｇ、Ａｌ等の光反射率の高い金属膜などからなる反射膜を有していてもよい。これにより発光素子１４の活性層から下向きに出射された光を反射し、発光装置１０の光取り出し効率を高めることができる。

【0037】

＜パッケージ部材１８及び反射部材Ａ ２０＞
例えば図１に示す態様では、パッケージ部材１８は基体１２上に接して設けられ、発光素子１４を略中心にしてそれを取り囲み、凹部（開口部）を形成している。パッケージ部材１８の前記凹部を形成する側面の形状は特に制限されるものではなく、図１に示されるように略直線の斜面形状でもよいし、これに凹凸や段をつけた形状でもよいし、さらに曲面形状であってもよい。また、パッケージ部材１８の凹部形成側面とは反対側の側面及び上部表面の形状も特に制限されるものではない。

【0038】

また例えば図２に示す態様では、パッケージ部材１８は、発光素子１４の上面を露出させて側面と下面を直接被覆している。また、パッケージ部材１８は、一対の突起電極である基体１２の下面を露出させて側面を直接被覆している。この基体１２の露出された下面が外部接続用の端子として機能する。

【0039】

前記パッケージ部材１８の形成材料としては従来公知の各種材料が使用可能で、例えば熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が使用可能である。なお熱硬化性樹脂の場合は、発光装置１０の製造においては、例えば第三級アミン類や芳香族スルホニウム塩、酸無水物などの硬化剤を使用し、パッケージ部材１８の形状に成形したあと前記熱硬化性樹脂を硬化させるので、発光装置１０においては前記熱硬化性樹脂の硬化体として存在する。

【0040】

前記熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、熱硬化性シリコーン樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂などの変性エポキシ樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂、変性ポリイミド樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂及び変性ウレタン樹脂が挙げられる。

【0041】

前記熱可塑性樹脂としては、例えば、熱可塑性シリコーン樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、フッ素樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリシクロヘキサンテレフタレート（ＰＣＴ）、液晶ポリマー及びポリアミド樹脂が挙げられる。

【0042】

従来はパッケージ部材に、光取り出し効率向上のため、酸化チタンなどの反射部材を含有させたり、蛍光体であるＹＡＧを含有させたり、していた。一方本発明では、紫外光を吸収して可視光を発光することのできる反射部材Ａ ２０を含有させる。

【0043】

反射部材Ａ ２０は、従来使用されている反射部材と同様白色で（物体色が白く）、発光素子１４からの可視光を効率良く反射することができる。反射部材Ａ ２０の可視光の反射率は、通常波長４４０ｎｍ未満で０％以上１００％以下かつ波長４４０ｎｍ以上で６０％以上１００％以下であり、好ましくは、波長４４０ｎｍ未満で０％以上１００％以下かつ波長４４０ｎｍ以上で８０％以上１００％以下である。

【0044】

さらに反射部材Ａ ２０は、例えば発光素子１４から発光される紫外光を吸収し、可視光を発光するので、可視光の反射効果だけでなく、自らの（紫外光を吸収しての）発光により、発光装置１０全体としての発光強度（光取り出し効率）を高める。なお、紫外光を吸収するので、反射部材Ａ ２０はパッケージ部材１８の耐光性を高める作用も有している。

【0045】

反射部材Ａ ２０は、好ましくは紫外光を吸収して短波長又は中波長の可視光を発光する。前記短波長の可視光とは波長３８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の光であり、好ましくは波長４００ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の光である。また、前記中波長の可視光とは波長が５００ｎｍより長く６００ｎｍ以下の光である。

【0046】

反射部材Ａ ２０は、更に好ましくは、短波長の可視光を吸収して、該可視光よりも波長の長い短波長又は中波長の可視光を発光する。この反射部材Ａ ２０が吸収する短波長の可視光とは、波長が３８０ｎｍ以上４４０ｎｍ以下の光であり、またこの短波長可視光を吸収して反射部材Ａ ２０が発光する短波長又は中波長の可視光とは、波長が４００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の光であり（なお、発光波長は吸収波長よりも長い）、発光素子１４の発光色に近似する青色や緑色の光を含む。

【0047】

このような反射部材Ａ ２０としては、例えば、アルミン酸塩を母体とし、賦活剤として希土類又はＭｎをＭサイトにドープしてなる蛍光体；リン酸塩を母体とする蛍光体；ハロリン酸系蛍光体；ＹＯＸ（Ｙ_２Ｏ_３：Ｅｕ）；並びに、ＺｎＳ：Ａｇ,Ｃｌが挙げられる。

【0048】

前記アルミン酸塩を母体とし、賦活剤として希土類又はＭｎをＭサイトにドープしてなる蛍光体としては、一般式（Ｂａ，Ｍ）Ａｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ（但しＭはＳｒ，Ｃａ，及びＭｇからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素）で表される２価のユーロピウム付活アルカリ土類アルミン酸塩（例えば、ＢＡＭ：Ｅｕ）、
一般式（Ｂａ，Ｍ）Ａｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ，Ｍｎ（但しＭはＳｒ，Ｃａ，及びＭｇからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素）で表される２価のユーロピウム及び２価のマンガン共付活アルカリ土類アルミン酸塩（例えば、ＢＡＭ：Ｅｕ,Ｍｎ）、
一般式Ｃｅ（Ｍｇ，Ｚｎ）_ａＡｌ_１１Ｏ_１９−ａ：Ｍｎ（但し０．４≦ａ≦１．０）で表される３価のセリウム及び２価のマンガン共付活亜鉛マグネシウムアルミン酸塩（例えば、ＣＭＺ：Ｍｎ）、
式ＣｅＭｇＡｌ_１１Ｏ_１９：Ｔｂで表される３価のセリウム及び３価のテルビウム共付活マグネシウムアルミン酸塩（ＣＡＴ：Ｔｂ）が挙げられる。

【0049】

前記リン酸塩を母体とする蛍光体としては、式ＬａＰＯ_４：Ｃｅ，Ｔｂで表される３価のセリウム及び３価のテルビウム共付活ランタンリン酸塩（ＬＡＰ：Ｃｅ,Ｔｂ）、一般式Ｍ_２Ｐ_２Ｏ_７：Ｅｕ（但しＭはＳｒ，Ｃａ，Ｂａ，及びＭｇからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素）で表される２価のユーロピウム付活アルカリ土類ピロリン酸塩（例えばＳＰＥ：Ｅｕ）が挙げられる。

【0050】

前記ハロリン酸塩蛍光体としては、ユーロピウム付活アルカリ土類ハロリン酸塩（例えば、（Ｓｒ_{１−ｘ−ｙ−ｚ}Ｂａ_ｘＣａ_ｙＥｕ_ｚ）_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ（式中、ｘ、ｙ及びｚは、０≦ｘ＜０．５、０≦ｙ＜０．１、０．００５＜ｚ＜０．１を満たす値である。）、より具体的には、（Ｓｒ,Ｃａ,Ｂａ）_１０（ＰＯ_４）_６Ｃｌ_２：Ｅｕや、（Ｂａ,Ｃａ,Ｍｇ）_１０（ＰＯ_４）_６Ｃｌ_２：Ｅｕ,Ｓｂ,Ｍｎ）等が挙げられる。

【0051】

例えば、図３は後述する表１に示す各種のＢＡＭ：Ｅｕ及びＬＡＰ、ＹＯＸの光反射率を示した図であり（光源として（Ｘｅランプ）を使用、比較として二酸化ケイ素及び酸化チタンの反射率も示す）、図４はＢＡＭ：Ｅｕ（後述する表１におけるＢ）の発光スペクトル及び励起スペクトルである。図３の下側の図は上側の図の反射率９０％以上の部分の拡大図である。

【0052】

図３より、反射部材Ａ ２０は、従来使用されている反射部材である二酸化ケイ素や酸化チタンに比べて、幅広い波長の光に対して同等かそれ以上の反射率を示し、特に波長４５０ｎｍ付近の光の反射率が優れていることがわかる。これは、反射部材Ａ ２０がこの光を反射するだけでなく、図４に示される通り、反射部材Ａ ２０自体がこの光を発光するからである。波長４５０ｎｍの光は青色光として発光装置においては重要な光であり、この部分の反射率（これは発光装置１０の光取り出し効率に結びつく）が優れていることは大きな利点である。

【0053】

その他にも、上述の通り前記反射部材Ａ ２０は好ましくは４００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長の光を発光する。波長５５０ｎｍ付近の緑色の発光をする反射部材Ａ ２０は、緑色は人が最も強く感知する色であるので、人が認識する発光装置１０の光強度を高くすることができる。

【0054】

以上説明した反射部材Ａ ２０の粒径は、レーザ回折・散乱法により測定（測定機器として例えば、（株）島津製作所製 ＳＡＬＤ−３１００）した平均粒径Ｄ５０として、好ましくは０．１μｍ以上５０μｍ以下であり、より好ましくは０．２μｍ以上３０μｍ以下である。参考までに、各種の粒径のＢＡＭ：Ｅｕの粒径のデータを下記表１に示す。Ｂが図４に示した発光スペクトル及び励起スペクトルの測定に用いた試料である。

【0055】

【表1】

【0056】

光散乱により物体色を白くし可視光の反射率を高くする観点からは、Ｄ５０は０．１μｍ以上０．５μｍ以下であることが好ましい。一方反射部材Ａ ２０の存在によりパッケージ部材１８の形成材料の粘度に影響が出て、パッケージ部材を形成するにあたって採用可能な成形方法に制限が出る等、ハンドリング特性を変化させる場合がある。この点や反射部材Ａ ２０の発光効率の観点からは、Ｄ５０が大きいことが望ましい。なお、Ｄ５０が大きくなりすぎると反射部材Ａ ２０同士の空隙が多くなり、隠蔽性が低くなる場合があるので、上記のＤ５０とした。

【0057】

また、パッケージ部材１８（１００重量％）中の反射部材Ａ ２０の含有量は、光取り出し効率の観点から、好ましくは０．１重量％以上９５重量％以下、より好ましくは５重量％以上９０重量％以下である。

【0058】

以上説明した反射部材Ａ ２０をパッケージ部材１８中に含ませるが、反射部材Ａ ２０は、パッケージ部材１８中に均一に分散していても、パッケージ部材１８中において一定の偏りを持って分散していてもよい。

【0059】

＜被覆部材２２＞
一実施態様の発光装置１０においては、透光性樹脂を母材とする被覆部材２２により少なくとも発光素子１４が被覆されている。より具体的には、例えば図１に示す実施態様では、発光装置１０における発光素子１４の積層方向上部の露出面と、基体１２の積層方向上部の露出面のうち、パッケージ部材１８が形成する凹部の内側の露出面とが、被覆部材２２により被覆されている。また例えば図２に示す態様では、発光素子１４の上面とパッケージ部材１８の上面とが、被覆部材２２により被覆されている。なお、被覆部材２２は、発光装置１０の必須の構成ではなく、省略することもできる。

【0060】

樹脂による被覆は発光装置１０の露出部分の物理的・熱的衝撃等からの保護などのために行うが、このような被覆に用いられる透光性樹脂としては、透光性の高いシリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂等を使用することが好ましい。また、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の透光性を有する絶縁樹脂も用いることができる。さらに、ユリア樹脂、フッ素樹脂およびこれらの樹脂を少なくとも二種含むハイブリッド樹脂など、耐候性に優れた樹脂も利用できる。

【0061】

（波長変換部材）
また、被覆部材２２には、発光素子１４からの出射光の少なくとも一部を吸収して可視光を発光する波長変換部材を含有させることができる。この波長変換部材は、代表的には前記出射光によって励起され蛍光を発する蛍光物質である。波長変換部材を有することにより、光源の光を異なる波長の光に変換し、光源からの光と波長変換部材で波長変換された光との混色光を得ることが可能となる。さらに反射部材Ａ ２０が紫外光や短波長の可視光を吸収して、可視光を発光するので、この反射部材Ａ ２０からの光と波長変換部材で波長変換された光との混色光を得ることも可能である。

【0062】

波長変換部材としては、具体的には、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット、ユウロピウム及び／又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム、ユウロピウムで賦活されたサイアロン、ユウロピウムで賦活されたシリケート、マンガンで賦活されたフッ化珪酸カリウムなどを用いることができる。

【0063】

なお、波長変換部材は、透光性樹脂中にほぼ均一の割合で混合することも、部分的に偏在するよう、例えば発光素子１４の周辺において濃度が高くなるよう混合することもできる。

【0064】

また、波長変換部材は、一層からなる透光性樹脂中に一種類或いは二種類以上存在してもよい。これにより所望の波長の光を出射可能な発光装置１０を実現することができる。

【0065】

＜その他の添加部材＞
一実施態様の発光装置１０においては、本発明の効果を損なわない範囲で、パッケージ部材１８中に、反射部材Ａ以外の反射部材Ｂ、強化剤、酸化防止剤、シリコーン系等の低応力剤、ワックス類、ハロゲントラップ剤、硬化促進剤、変性剤、脱泡剤、レベリング剤、離型剤等を含有させてもよい。

【0066】

前記反射部材Ｂとは、自身は発光せず、可視光を反射することのできる部材である。反射部材Ｂとしては従来公知の反射部材、例えば酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素、鉛白、カオリン、炭酸カルシウム、酸化ジルコニウムなどが使用可能である。特に反射部材Ａがアルミン酸塩を母体とし、賦活剤として希土類又はＭｎをＭサイトにドープしてなる蛍光体や、リン酸塩を母体とする蛍光体である場合には、パッケージ部材１８の肉厚によっては、屈折率の関係から、隠蔽性が不十分（透過光大）となる場合があり得るので、反射部材Ｂの併用が望ましい。強化剤としては、珪酸カルシウム、チタン酸カリウム、ガラスなどの繊維状フィラーが使用可能である。

【0067】

また、被覆部材２２には、上記で説明した波長変換部材の他、粘度増量剤、顔料及び光散乱材等、使用用途に応じて適切な部材を含有させることができ、これによって良好な指向特性を有する発光装置１０が得られる。同様に外来光や発光素子１４からの不要な波長の光をカットするフィルター効果を持たせたフィルター材として各種着色剤を含有させることもできる。

【0068】

＜発光装置１０の用途＞
以上説明した一実施態様の発光装置１０は、パッケージ部材１８中に特定の反射部材Ａ ２０を含み、これは発光素子１４からの可視光を反射するだけでなく、紫外光を吸収して可視光を発光することもできる。このため、発光装置１０は従来の発光装置よりも優れた光取り出し効率を達成し得るものであり、照明器具、液晶ディスプレイのバックライト、動画照明補助光源、その他の一般的民生用光源などに利用可能である。

【0069】

＜発光装置１０の製造方法＞
一実施態様の発光装置１０の製造方法は、以上説明した発光装置の構成を実現し得る限り特に制限されるものではないが、例えば、以下のようにして発光装置１０を製造することができる。

【0070】

まず、一対の電極を有する基体１２を用意する。また、上述の通り必要に応じて電極は三つ又はそれ以上存在してもよい。基板上に一対の電極を形成してこれを基体１２とする場合は、電極は、蒸着、スパッタリング、メッキ、フォトレジストを用いたビルドアップ法やサブトラクティブ法、金属箔の貼り付け、並びに導電性ペーストを用いた印刷法などの公知の方法により形成可能である。

【0071】

この基体１２を、例えばトランスファー成形機の金型内に設置して、パッケージ部材１８の母材を構成する樹脂及び反射部材Ａ ２０を含む樹脂組成物を使用して、トランスファー成形により基体１２上にパッケージ部材１８を形成する。なお、必要に応じて前記樹脂の熱硬化も行う。反射部材Ａ ２０は上述の通り好ましくは所定の平均粒径を有しているので、前記樹脂組成物はハンドリング性に優れ、成形を円滑に行うことができる。

【0072】

また、パッケージ部材１８は射出成形や圧縮成形により形成することもできる。さらに、パッケージ部材１８は、滴下（ポッティング）法により、基体１２上に枠状に描画して形成することもできる。なお、基体１２とパッケージ部材１８を一体的に成形することも可能である。

【0073】

続いて基体１２上に発光素子１４を形成し、発光素子１４を電極やボンディングワイヤ２４により、基体１２の一対の電極と電気的に接続させる。

【0074】

さらに、透光性樹脂による被覆を行って被覆部材２２を形成し、発光装置１０が完成する。前記被覆の方法としては従来公知の方法を特に制限なく使用することができる。また透光性樹脂には上記の通り波長変換部材や、その他の添加部材を含有させることもできる。

【0075】

以上、主として図１に示す態様の発光装置の製造方法について説明したが、図２に示す態様の発光装置は、発光素子１４のｎ側電極及びｐ側電極上に其々突起電極である基体１２をメッキなどにより形成した後、上述と同様の方法により、発光素子１４及び基体１２の側方を被覆するようにパッケージ部材１８を成形し、さらに被覆部材２２により発光素子１４及びパッケージ部材１８の上方を被覆すればよい。

【符号の説明】

【0076】

１０ 発光装置
１２ 基体
１２ａ 絶縁体
１４ 発光素子
１６ 接着剤
１８ パッケージ部材
２０ 反射部材Ａ
２２ 被覆部材
２４ ボンディングワイヤ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】