特許 6798535 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】6798535

(24)【登録日】2020年11月24日

(45)【発行日】2020年12月9日

(54)【発明の名称】発光装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/48 20100101AFI20201130BHJP

   H01L 33/60 20100101ALI20201130BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/48

   H01L33/60

【請求項の数】14

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2018-184103(P2018-184103)

(22)【出願日】2018年9月28日

(65)【公開番号】特開2020-53637(P2020-53637A)

(43)【公開日】2020年4月2日

【審査請求日】2019年10月31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】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100138863

【弁理士】

【氏名又は名称】言上 惠一

(72)【発明者】

【氏名】橋本 啓

【審査官】 村井 友和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−０７２３０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−０２９１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０７３９１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１５２４７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１６３００２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／００８６２１１（ＵＳ，Ａ１）

(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】

発光素子と、
前記発光素子の側方に配置され、発光装置の側面の一部を構成する第１光拡散層と、
前記発光素子及び前記第１光拡散層の上方に配置され、発光装置の側面の一部を構成する第２光拡散層と、
前記第１光拡散層と前記第２光拡散層との間に配置され、前記発光素子からの光の一部を反射する光制御部と、
前記第２光拡散層の上に配置される第１光反射層と、
を含む、発光装置。

【請求項2】

前記光制御部は、平面視において、前記発光素子の外周を囲むように配置される、請求項１に記載の発光装置。

【請求項3】

前記第２光拡散層は、前記第１光拡散層から離間している、請求項１または２に記載の発光装置。

【請求項4】

前記第２光拡散層は、前記第１光拡散層と接している、請求項１または２に記載の発光装置。

【請求項5】

前記光制御部の下端は、前記発光素子の下面より上方に位置する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項6】

前記光制御部の下端は、前記発光素子の上面より上方に位置する、請求項５に記載の発光装置。

【請求項7】

前記光制御部は、前記発光装置の側面の一部を構成する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項8】

前記光制御部は、前記発光装置の側面から離間して配置される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項9】

前記光制御部は、白色部材である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項10】

前記光制御部は、空洞部である、請求項８に記載の発光装置。

【請求項11】

前記発光装置は、前記発光素子を被覆する蛍光体層を更に備え、
前記第１光拡散層および前記第２光拡散層は、前記蛍光体層を被覆する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発光装置。

【請求項12】

前記光制御部の上端が、前記蛍光体層の上端より上方に位置する、請求項１１に記載の発光装置。

【請求項13】

前記光制御部の下端が、前記蛍光体層の上端より上方に位置する、請求項１２に記載の発光装置。

【請求項14】

前記発光素子の下方に第２光反射層を更に備える、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の発光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、発光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子を備える発光装置として、広配光の発光装置が提案されている（例えば、特許文献１〜５）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−０１２６３２号公報

【特許文献2】国際公開第２０１４／０８１０４２号

【特許文献3】特開２０１３−１１５０８８号公報

【特許文献4】特開２００７−７３９１２号公報

【特許文献5】特開２０１７−１５２４７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

発光装置の側面方向へ出射される光の方向を制御することが求められている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一の実施形態に係る発光装置は、
発光素子と、
発光素子の側方に配置され、発光装置の側面の一部を構成する第１光拡散層と、
発光素子及び第１光拡散層の上方に配置され、発光装置の側面の一部を構成する第２光拡散層と、
第１光拡散層と第２光拡散層との間に配置され、発光素子からの光の一部を反射する光制御部と、
第２光拡散層の上に配置される第１光反射層と、
を含む。

【発明の効果】

【0006】

本開示に係る発光装置は、発光装置の側面方向へ出射される光の方向を制御し得る。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１実施形態に係る発光装置を示す模式図である。

【図2】第１実施形態に係る発光装置の第１変形例を示す概略断面図である。

【図3】第１実施形態に係る発光装置の第２変形例を示す概略断面図である。

【図4】第１実施形態に係る発光装置の第３変形例を示す概略断面図である。

【図5】第１実施形態に係る発光装置の第４変形例を示す概略断面図である。

【図6】第１実施形態に係る発光装置の第５変形例を示す概略断面図である。

【図7】第１実施形態に係る発光装置の製造方法の工程を示す概略断面図である。

【図8】第１実施形態に係る発光装置の製造方法の工程を示す概略断面図である。

【図9】第１実施形態に係る発光装置の製造方法の工程を示す概略断面図である。

【図10】第２実施形態に係る発光装置を示す模式図である。

【図11】第２実施形態に係る発光装置の製造方法の工程を示す概略断面図である。

【図12】第３実施形態に係る発光装置を示す概略断面図である。

【図13】第４実施形態に係る発光装置を示す概略断面図である。

【図14】第５実施形態に係る発光装置を示す概略断面図である。

【図15】第６実施形態に係る発光装置を示す概略断面図である。

【図16】第７実施形態に係る発光装置を示す概略断面図である。

【図17】第８実施形態に係る発光装置を示す概略断面図である。

【図18】第６〜第８実施形態に係る発光装置の製造方法の工程を示す概略断面図である。

【図19】第６〜第８実施形態に係る発光装置の製造方法の工程を示す概略断面図である。

【図20】本開示に係る発光装置の使用状態の例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本開示の各実施形態に係る発光装置について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下に示す実施形態は例示を目的とするものであり、本開示は以下の実施形態に限定されるものではない。以下に説明する構成要素の寸法、材質、形状、相対的配置等は、特定的な記載がない限りは本開示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。また、各図面が示す構成要素の大きさ、形状、位置関係等は説明を明確にするため誇張していることがある。

【0009】

［第１実施形態］
本開示の第１実施形態に係る発光装置１を図１に示す。図１（ａ）は発光装置１を上側から見た斜視図であり、図１（ｂ）は発光装置１を下側から見た斜視図であり、図１（ｃ）は発光装置１の上面図であり、図１（ｄ）は断面図である。第１実施形態に係る発光装置１は、発光素子２と、発光素子２の側方に配置され、発光装置１の側面（図１（ｄ）において符号１１および１２で示す）の一部を構成する第１光拡散層３と、発光素子２及び第１光拡散層３の上方に配置され、発光装置１の側面の一部を構成する第２光拡散層４と、第１光拡散層３と第２光拡散層４との間に配置され、発光素子２からの光の一部を反射する光制御部５と、第２光拡散層４の上に配置される第１光反射層６と、を含む。

【0010】

（発光素子２）
本実施形態に係る発光装置１に使用可能な発光素子２は特に限定されず、発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）等の半導体発光素子であってよい。発光素子２は同一面側に一対の電極２１および２２を有する。電極２１および２２がＣｕ等の酸化しやすい材料である場合、その表面に金属膜２０１および２０２をそれぞれ備えることが好ましい。

【0011】

（第１光拡散層３）
第１光拡散層３は、発光素子２の側方に配置され、発光装置１の側面（図１（ｄ）において符号１１および１２で示す）の一部を構成する。発光素子２からの光は第１光拡散層３において拡散され、その結果、発光素子２からの光を効率よく側方に出射することができる。

【0012】

第１光拡散層３は、発光素子２からの光を拡散する光拡散性材料を含有する。第１光拡散層３は、光拡散性材料の粒子を分散させた樹脂層であってよい。樹脂は、透光性樹脂であれば特に限定されるものではなく、例えば、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、又はこれらの変性樹脂等であってよい。光拡散性材料として、例えば、平均粒径（体積基準のメジアン径）が０．１μｍ〜３０μｍ程度のシリカ、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化亜鉛、窒化硼素等を用いることができる。第１光拡散層３における光拡散性材料の含有量は、第１光拡散層３の総重量を基準として０．１〜７０重量％であってよい。

【0013】

（第２光拡散層４）
第２光拡散層４は、発光素子２及び第１光拡散層３の上方に配置され、発光装置１の側面の一部を構成する。第２光拡散層４を設けることにより、発光装置１の側面方向における光取り出し効率を向上させることができる。図１（ｄ）に示すように、第２光拡散層４は第１光拡散層３と接して配置することができる。或いは、第２光拡散層４は第１光拡散層３から離間していてもよい。第２光拡散層４は、第１光拡散層３と同様の材料で構成され得る。第１光拡散層３と、第２光拡散層４とは、同一の組成を有してよく、異なる組成を有してもよい。

【0014】

（光制御部５）
光制御部５は、発光素子２からの光の一部を反射可能な層である。第１光拡散層３と第２光拡散層４との間に光制御部５を配置することにより、発光装置１の側面方向へ出射される光の方向を制御することができる。また、第１光拡散層３および第２光拡散層４がそれぞれ、発光装置１の側面の一部を構成することにより、発光装置１の側面方向において高い光取り出し効率とすることができる。さらに、光制御部５の位置（発光装置１の高さ方向の位置）を調整することにより、斜め上方とは異なる方向に出射される光を制御することもできる。

【0015】

光制御部５は、光反射性材料を含有する層であってよく、例えば、光反射性材料の粒子を分散させた樹脂層であってよい。樹脂は、透光性樹脂であれば特に限定されるものではなく、例えば、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、又はこれらの変性樹脂等であってよい。光反射性材料として、例えば、平均粒径（体積基準のメジアン径）が０．１μｍ〜０．５μｍ程度の酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、チタン酸カリウム、窒化硼素等を用いることができる。光制御部５における光反射性材料の含有量は、光制御部５の総重量を基準として３０〜７０重量％であってよい。光制御部５は、後述するように、空洞部とすることもできる。

【0016】

光制御部５は、白色部材であることが好ましい。光制御部５が白色部材であると、発光装置１の側面方向へ出射される光の方向をより一層効果的に制御することができる。

【0017】

光制御部５は、図１（ｃ）に示すように、平面視において発光素子２の外周を囲むように配置することが好ましい。このように光制御部５を配置することにより、発光装置１の全側面において出射される光の方向を制御することができる。例えば、上面視が四角形の発光装置の場合、４つの側面のそれぞれにおいて、出射される光の方向を制御することができる。

【0018】

光制御部５のサイズおよび位置（他の部材との相対的な位置関係）は、所望の特性に応じて適宜調節することができる。例えば、図１（ａ）に示すように、光制御部５の下端は、発光素子２の上面より上方に位置することができる。これにより、第１光拡散層３から出射される光の密度を向上させ、第２光拡散層４から出射される光の密度を低下させることができ、発光装置の水平方向に出射される光の密度を向上させることができる。或いは、光制御部５が発光素子２の側方に位置するように、光制御部５の上端を発光素子２の上面より低く、かつ光制御部５の下端を発光素子２の下面より高く設定してもよい。これにより、第１光拡散層３から出射される光の密度を低下させ、第２光拡散層４から出射される光の密度を向上させることができ、発光装置の斜め上方に出射される光の密度を向上させることができる。

【0019】

また、図１に示すように、光制御部５は、発光装置１の側面（図１（ｄ）において符号１１および１２で示す）の一部を構成してよい。これにより、第１光拡散層３から出射される光はより水平方向に、および第２光拡散層４から出射される光はより斜め上方に操作することができる。図１に示す構成において、光制御部５は発光装置１の側面で露出している。或いは、光制御部５は、後述するように、発光装置１の側面から離間して配置されてもよい。

【0020】

光制御部５は、発光素子２の上面の外縁と、第１光反射層６の下面の外縁と、を結ぶ仮想線と交差する位置に配置されていることが好ましい。これにより、発光素子２から斜め上方に出射される光を制御し易くすることができる。

【0021】

図１（ｄ）に示す構成において、光制御部５の形状は断面視で略矩形である。光制御部の形状はこのような形状に限定されず、断面視において、略三角形、略菱形、略台形および略六角形等の略多角形、略円形、略半円形、略楕円形等の任意の形状であってよい。また、図１に示す構成において、光制御部５の断面は一定形状である。光制御部５の断面は一定形状でなくてよく、連続的または非連続的に変化してもよい。

【0022】

（第１光反射層６）
第１光反射層６は第２光拡散層４の上に配置される。第１光反射層６は光反射性材料を含有する層であってよく、例えば、光反射性材料の粒子を分散させた樹脂層であってよい。樹脂は、透光性樹脂であれば特に限定されるものではなく、例えば、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、又はこれらの変性樹脂等であってよい。光反射性材料として、例えば、平均粒径（体積基準のメジアン径）が０．１μｍ〜０．５μｍ程度の酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、チタン酸カリウム、窒化硼素等を用いることができる。第１光反射層６における光反射性材料の含有量は、光制御部５の総重量を基準として３０〜７０重量％であってよい。

【0023】

第１光反射層６は、上述の樹脂層のほか、光反射性の金属材料を用いることができる。例えば、Ａｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｗ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｄなどの金属またはこれらを含む合金等を用いることができる。或いは、第１光反射層６は、誘電体保護膜を用いてもよい。例えば、ＴｉＯ_２とＳｉＯ_２とを交互に積層させた積層膜等を用いることができる。誘電体保護膜としては、これらの材料のほか、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＺｒＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５等を用いることができる。また、第１光反射層６の下面（第２光拡散層の上面と接する面）は、図１（ｄ）に示すような平面とするほか、傾斜面又は曲面とすることができる。第１光反射層６の下面を傾斜面又は曲面とする場合は、発光素子２の上面の略中心において、第１光反射層６の下面との距離が最も近くなるような下面とすることが好ましい。これにより、発光素子２の上面から上方向に出射された光を、第１光反射層６の下面によって側方に反射し易くすることができる。

【0024】

（第１変形例）
次に、第１実施形態に係る発光装置の第１変形例について、図２を参照して以下に説明する。図２（ａ）は第１変形例の発光装置１を上側から見た斜視図であり、図２（ｂ）は発光装置１を下側から見た斜視図であり、図２（ｃ）は発光装置１の上面図であり、図２（ｄ）は断面図である。第１変形例に係る発光装置１は、蛍光体層８と、発光素子２の下方の第１光反射層６を更に備える点が、図１に示す発光装置と相違する。以下、この相違する構成を主に説明する。その他の点については、第１変形例の発光装置は、図１に示す発光装置と同様の構成を有し、その説明は省略する。また、後述する第２変形例〜第５変形例および第２実施形態〜第８実施形態に係る発光装置についても、図１に示す発光装置と同様の構成については、その説明を省略し、主として相違するについて説明する。

【0025】

第１変形例に係る発光装置１は、発光素子２を被覆する蛍光体層８を備える。第１光拡散層３および第２光拡散層４は、蛍光体層８を被覆する。発光装置１が蛍光体層８を備える場合、発光素子２からの一次光の一部が蛍光体層８に含まれる蛍光体によって波長変換されて二次光となり、波長変換されなかった一次光と二次光とが混合されて混色光とすることができる。蛍光体層８を設けることにより、所望の色調の混色光を得ることができる。尚、蛍光体の量等により、主として波長変換された光である二次光のみを外部に出射することができる。

【0026】

蛍光体層８は、蛍光体を含有する。蛍光体層８は、蛍光体の粒子を分散させた樹脂層であってよい。樹脂は、透光性樹脂であれば特に限定されるものではなく、例えば、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、又はこれらの変性樹脂等であってよい。蛍光体は、例えば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、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット、セリウムで賦活されたテルビウム・アルミニウム・ガーネット、ユウロピウムおよびクロムのうちのいずれか１つまたは２つ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であってよい。蛍光体層８は、１種類の蛍光体を含んでよく、２種類以上の異なる蛍光体を含んでもよい。また、蛍光体層８は、単一の層でもよく、複数の層が積層された積層体であってもよい。

【0027】

また、第１変形例に係る発光装置１は、発光素子２の下方に第２光反射層７を更に備える。第２光反射層７は、第１光拡散層３及び第２光拡散層４の下方にも配置される。第２光反射層７は、発光素子２の電極２１、２２をそれぞれ露出させるようにして配置される。このような構成により、発光装置１の下面は、電極２１、２２と、第２光反射層７と、で構成される。発光装置１の下面に第２光反射層７を配置することにより、発光装置１の側方における光取り出し効率をより一層向上させることができる。第２光反射層７は、第１光反射層６と同様の材料で構成されてよい。ただし、第２光反射層７は、発光素子２の電極２１、２２と接するため、絶縁性の部材を用いることが好ましい。第２光反射層７は、なお、図２に示す発光装置１は、蛍光体層８と、第２光反射層７の両方を備えるが、発光装置１は、蛍光体層８と、第２光反射層７のいずれか一方のみを備えてもよい。

【0028】

図２に示す発光装置１は、第２光拡散層４と第１光拡散層３とが離間している。第２光拡散層４が第１光拡散層３から離間している場合、第１光拡散層３と第２光拡散層４に異なる光拡散性材料を含有させることで、第１光拡散層３から側面に出射される光と第２光拡散層４から出射される光の密度を変更することができる。

【0029】

図２（ｄ）の断面図に示す例では、第２光拡散層４と蛍光体層８との界面は曲線状になっている。詳細には、第２光拡散層４の下面は、下側に凸状であり、蛍光体層８の上面は、凹状になっている。このような形状とすることで、第２光拡散層４と蛍光体層８の屈折率が異なる場合、発光素子２から斜め上方に出射された光が、蛍光体層８と第２光拡散層４の界面で反射し、蛍光体層８を介して第１光拡散層３から出射されることでき、発光装置の水平方向に出射される光の密度を向上させることができる。

【0030】

（第２変形例）
図３に、本実施形態の第２変形例に係る発光装置１の概略断面図を示す。図３に示すように、光制御部５の下端は、発光素子２の上面より下方に位置してよい。光制御部５の下端が発光素子２の上面より下方に位置する場合、第１変形例よりも第１光拡散層３から出射される光の密度が低下させられることができる。また、第２光拡散層４から出射される光の密度を向上させることができる。これにより、第１変形例よりも発光装置の斜め上方に出射される光の密度を向上させることができる。図３に示す構成において、第２光拡散層４は、第１光拡散層３から離間している。

【0031】

また、図３に示す発光装置１では、その側面において、第１光拡散層３の厚みよりも、第２光拡散層４の厚みの方が大きい。これにより、発光素子２から第１光拡散層３を介して発光装置の側面から水平方向に出射される光の密度よりも、発光素子２から第２光拡散層４を介して発光装置から斜め上方に出射される光の密度を高くすることができる。

【0032】

（第３変形例）
図４に、本実施形態の第３変形例に係る発光装置１の概略断面図を示す。第３変形例において、光制御部５の上端は、蛍光体層８の上端と同じ高さに位置する。光制御部５の上端が蛍光体層８の上端と同じ高さに位置する場合、第１変形例よりも第２光拡散層４から出射される光の密度を向上させることができる。これにより第１変形例よりも、発光装置の斜め上方に出射される光の密度を向上させることができる。図４に示す構成において、第２光拡散層４は、第１光拡散層３から離間している。

【0033】

（第４変形例）
図５に、本実施形態の第４変形例に係る発光装置１の概略断面図を示す。第４変形例において、光制御部５の上端は、蛍光体層８の上端より上方に位置する。光制御部５の上端が蛍光体層８の上端より上方に位置する場合、第２変形例よりも、第２光拡散層４から出射される光の密度を低減させることができる。これにより、第２変形例よりも、発光装置の斜め上方に出射される光の密度を低減させることができる。図５に示す構成において、第２光拡散層４は、第１光拡散層３から離間している。

【0034】

（第５変形例）
図６に、本実施形態の第５変形例に係る発光装置１の概略断面図を示す。第５変形例において、光制御部５の下端は、蛍光体層８の上端より上方に位置する。光制御部５の下端が蛍光体層８の上端より上方に位置する場合、第１変形例よりも第１光拡散層３から出射される光の密度を向上させ、第２光拡散層４から出射される光の密度を低下させることができる。これにより、第１変形例よりも発光装置の水平方向に出射される光の密度を向上させることができる。図６に示す構成において、第２光拡散層４は、第１光拡散層３と接している。

【0035】

（発光装置の製造方法）
次に、本実施形態に係る発光装置１の製造方法について、図７〜９を参照して以下に説明する。ただし、本実施形態に係る発光装置１の製造方法は、以下に説明する方法に限定されるものではない。なお、図２に示す発光装置１の製造方法を例として説明するが、図１および図３〜６に示す発光装置１もまた、同様の工程で製造することができる。

【0036】

まず、第１光拡散層３を準備する（図７（ａ））。第１光拡散層３は、所定濃度の光拡散性材料を含有する樹脂を圧縮成形する等により作製することができる。第１光拡散層３の厚み（高さ）は、研削等により調整することができる。尚、このような第１光拡散層３は、上述の工程を経て準備してもよく、あらかじめ成形されたものを購入することで準備してもよい。

【0037】

第１光拡散層３とは別に、光制御部５を準備する（図（ｂ））。光制御部５は、所定濃度の光反射性材料を含有する樹脂を圧縮成形することにより作製することができる。光制御部５の厚みは、研削等により調整することができる。光制御部５についても、上述の工程を経て準備してもよく、あらかじめ成形されたものを購入することで準備してもよい。

【0038】

尚、他の実施形態においても、工程の初期段階において用いられる光反射層や光制御部等は、形成工程を経て準備するほか、購入することで準備することができる。

【0039】

次に、上述の第１光拡散層３と、光制御部５とを貼り合わせる（図７（ｃ））。貼り合わせは、接着剤や接着シートを用いて行ってよい。また、成形された第１光拡散層３の上に光制御部５の材料を印刷、スプレー等により塗布して成してもよい。或いは、成形された光制御部５の上に第１光拡散層３の材料を印刷、スプレー等により塗布して形成してもよい。

【0040】

次に、図７（ｄ）に示すように、第１光拡散層３と光制御部５との積層体に、パンチング等により孔９１を形成する。孔９１は、発光素子２を配置する領域に対応するように設ける。

【0041】

一方、発光素子２の下方に配置する第２光反射層７を準備する（図７（ｅ））。第２光反射層７は、支持テープ等の基材９２の上に、所定濃度の光反射性材料を含有する樹脂ペーストを塗布することにより作製することができる。また、あらかじめ成形された第２光反射層７を基材９２に配置してもよい。

【0042】

図７（ｆ）に示すように、第１光拡散層３と光制御部５との積層体に孔９１を形成した部材を、第２光反射層７の上に載置する。

【0043】

次に、孔９１の内部に発光素子２を配置する（図８（ａ））。次いで、図８（ｂ）に示すように、所定濃度の蛍光体を含有する樹脂ペーストを、発光素子２を被覆するように孔９１の内部にポッティングすることにより、蛍光体層８を形成する。図８（ｂ）に示す例では、蛍光体層８は、第１光拡散層３の上端と同じか、それよりも低い高さとなるように形成している。

【0044】

次に、光制御部５および蛍光体層８の上に、所定濃度の光拡散性材料を含有する樹脂を圧縮成形により第２光拡散層４を形成する（図８（ｃ））。第２光拡散層４の厚みは、研削等により調整することができる（図８（ｄ））。

【0045】

第２光拡散層４の上に、所定濃度の光反射性材料を含有する樹脂を圧縮成形することにより第１光反射層６を形成する（図８（ｅ））。第１光反射層６の厚みは、研削等により調整することができる（図８（ｆ））。

【0046】

次に、第１光反射層６を支持テープ等の基材９２に貼り合わせて転写する（図９（ａ））。次いで、必要に応じて電極２１および２２上の第２光反射層７のバリを除去して発光素子２の電極２１および２２を露出させる（図９（ｂ））。電極２１および２２が、Ｃｕ等の酸化しやすい材料である場合、その表面にスパッタ等により金属膜２０１および２０２を形成することが好ましい。

【0047】

上述の工程で作製した積層体をダイサー等で切断して、互いに連結して形成された発光装置を個片化（ダイシング）する（図９（ｃ））。このようにして、本実施形態に係る発光装置を製造することができる。

【0048】

［第２実施形態］
次に、本開示の第２実施形態に係る発光装置について、図１０を参照して以下に説明する。第２実施形態に係る発光装置１は、光制御部５が発光装置１の側面から離間して配置される点で、第１実施形態の発光装置と相違する。第２実施形態に係る発光装置は、光制御部５が発光装置１の側面から離間して配置されることにより、発光装置の側面全体から光を効率良く出射することができる。また、第２実施形態に係る発光装置は、第１実施形態の発光装置と同様に、第１光拡散層３と第２光拡散層４との間に光制御部５が配置されているので、発光装置の側面方向へ出射される光の方向を制御し得ると同時に、側面方向における光取り出し効率が向上し得る。第２実施形態に係る発光装置１において、光制御部５は、空洞部とすることもできる。光制御部５が空洞部である場合、第１光拡散層３と第２光拡散層４と空洞部との屈折率の差によって、発光素子２から特定の角度に方向に出射された光を反射することができる。これにより、発光装置の側面から出射される光の密度を、より高度に制御することができる。図１０に示す構成において、第２光拡散層４は、第１光拡散層３と接している。

【0049】

次に、第２実施形態に係る発光装置１の製造方法について、図１１を参照して以下に説明する。第２実施形態の発光装置１は、光制御部５を形成する工程以外は、第１実施形態に係る発光装置１の製造方法と同様の工程で製造することができる。そのため、主に光制御部５を形成する工程を以下に説明し、その他の工程の説明は省略する。

【0050】

まず、所定濃度の光拡散性材料を含有する樹脂を圧縮成形等により第１光拡散層３を形成する（図１１（ａ））。このとき、第１光拡散層３の表面において、光制御部５を形成する位置に凹部を設けておく。凹部は、第１光拡散層の成形と同時に形成されてもよく、平板状の第１光拡散層を形成した後に、エッチング等により凹部を形成するなど別工程で形成してもよい。尚、他の実施形態においても、凹部を備える成形体の場合は、その成形体自体の成形時に同時に凹部を形成してもよく、あるいは、成形時とは別工程で凹部を形成してもよい。

【0051】

次に、凹部を設けた第１光拡散層３の表面に、所定濃度の光反射性材料を含有する樹脂を圧縮成形等により光制御部５を形成する（図１１（ｂ））。このとき、第１光拡散層３の表面の凹部内に光制御部５の一部が充填されるように、光制御部５を形成する。尚、図１１（ｂ）では、凹部以外の領域にも光反射性材料を形成している例を示している。つまり、複数の凹部に形成される光制御部が一体的に形成されている例を示している。これに限らず、凹部のみ、又は凹部とその周辺に、それぞれ離間する、又は一部が離間する光制御部を形成してもよい。

【0052】

次いで、光制御部５の表面を研削等することにより、光制御部５の厚みを調整する（図１１（ｃ））。図１１（ｃ）に示すように、厚み調整後において、光制御部５は凹部内にのみ存在する。なお、光制御部が空洞部である場合、上述した光制御部５の形成は行わない。

【0053】

厚み調整した後の部材に、パンチング等により孔９１を形成する（図１１（ｄ））。孔９１は、発光素子２を載置する領域に対応するように設ける。このようにして、第１光拡散層３の上に光制御部５を形成することができる。

【0054】

［第３実施形態］
次に、本開示の第３実施形態に係る発光装置について、図１２を参照して以下に説明する。第３実施形態に係る発光装置１は、光制御部５の形状が第１実施形態の発光装置と相違する。第１実施形態に係る発光装置１において、光制御部５の上面および下面は、発光装置の上面および平面に対して平行な平面である。これに対し、第３実施形態に係る発光装置１においては、光制御部５の上面は、発光装置１の上面および下面に対して平行であるが、光制御部５の下面は２つの傾斜面で構成されており、逆三角形状となっている。第３実施形態に係る発光装置は、光制御部５がこのような形状を有することにより、発光素子２から斜め上方に特定の角度で出射された光を、斜め下方に反射させて進行方向を変更することができる。さらに発光素子２から斜め下方に出射し、第２光反射層７で斜め上方に特定の角度で反射された光を、水平方向に進行するように反射することができる。これにより、発光装置から水平方向に出射される光の密度を向上されることができる。

【0055】

また、第３実施形態に係る発光装置は、第１光拡散層３と第２光拡散層４との間に光制御部５が配置されているので、発光装置の側面方向へ出射される光の方向を制御し得ると同時に、側面方向における光取り出し効率が向上し得る。第３実施形態に係る発光装置１において、光制御部５は、発光装置１の側面から離間して配置される。第３実施形態に係る発光装置１において、光制御部５は、空洞部とすることもできる。また、図１２に示す構成において、第２光拡散層４は、第１光拡散層３と接している。

【0056】

第３実施形態の発光装置は、第２実施形態の発光装置と同様の方法で製造することができる。

【0057】

［第４実施形態］
次に、本開示の第４実施形態に係る発光装置について、図１３を参照して以下に説明する。第４実施形態に係る発光装置１は、光制御部５の形状が第１実施形態の発光装置と相違する。第４実施形態に係る発光装置においては、光制御部５の上面は、発光装置１の上面および下面に対して平行であるが、光制御部５の下面は、発光装置１の内部に向かって下方に傾斜した傾斜面である。第４実施形態に係る発光装置は、光制御部５がこのような形状を有することにより、発光素子２から斜め下方に出射し、第２光反射層７で斜め上方に特定の角度で反射した光を、水平方向に反射することができる。これにより、発光装置から水平方向に出射される光の密度を向上させることができる。

【0058】

また、第４実施形態に係る発光装置は、第１実施形態の発光装置と同様に、第１光拡散層３と第２光拡散層４との間に光制御部５が配置されているので、発光装置の側面方向へ出射される光の方向を制御し得ると同時に、側面方向における光取り出し効率が向上し得る。第４実施形態に係る発光装置１において、光制御部５は、発光装置１の側面から離間して配置される。第４実施形態に係る発光装置１において、光制御部５は、空洞部とすることもできる。また、図１３に示す構成において、第２光拡散層４は、第１光拡散層３と接している。

【0059】

第４実施形態の発光装置は、第２実施形態の発光装置と同様の方法で製造することがでる。

【0060】

［第５実施形態］
次に、本開示の第５実施形態に係る発光装置について、図１４を参照して以下に説明する。第５実施形態に係る発光装置１は、光制御部５の形状が第１実施形態の発光装置と相違する。第５実施形態に係る発光装置においては、光制御部５の上面は、発光装置１の上面および下面に対して平行であるが、光制御部５の下面は、発光装置１の側面に向かって傾斜した傾斜面である。第５実施形態に係る発光装置は、光制御部５がこのような形状を有することにより、発光素子２から斜め上方に特定の角度で出射された光を、斜め下方に反射することができる。これにより、発光装置から水平方向に出射される光の密度を向上させることができる。

【0061】

また、第５実施形態に係る発光装置は、第１実施形態の発光装置と同様に、第１光拡散層３と第２光拡散層４との間に光制御部５が配置されているので、発光装置の側面方向へ出射される光の方向を制御し得ると同時に、側面方向における光取り出し効率が向上し得る。第５実施形態に係る発光装置１において、光制御部５は、発光装置１の側面の一部を構成する。また、図１４に示す構成において、第２光拡散層４は、第１光拡散層３と接している。

【0062】

第５実施形態の発光装置は、第２実施形態の発光装置と同様の方法で製造することができる。

【0063】

［第６実施形態］
次に、本開示の第６実施形態に係る発光装置について、図１５を参照して以下に説明する。第６実施形態に係る発光装置１は、光制御部５の形状が第１実施形態の発光装置と相違する。第６実施形態に係る発光装置においては、光制御部５の下面は、発光装置１の上面および下面に対して平行であるが、光制御部５の上面は２つの傾斜面で構成される。第６実施形態に係る発光装置は、光制御部５がこのような形状を有することにより、発光素子２から斜め上方に出射して第１光反射層６で斜め下方に特定の角度で反射した光を、水平方向に反射することができる。これにより、発光装置から水平方向に出射される光の密度を向上させることができる。

【0064】

また、第６実施形態に係る発光装置は、第１実施形態の発光装置と同様に、第１光拡散層３と第２光拡散層４との間に光制御部５が配置されているので、発光装置の側面方向へ出射される光の方向を制御し得ると同時に、側面方向における光取り出し効率が向上し得る。

【0065】

なお、第６実施形態および後述する第７〜第８実施形態において、第２光拡散層は２つの部材（それぞれ符号４および４１で示す）で構成されているが、第２光拡散層は一つの部材として一体成型されていてもよい。第６実施形態に係る発光装置１において、光制御部５は、発光装置１の側面から離間して配置される。また、第６実施形態に係る発光装置１において、光制御部５は、空洞部とすることもできる。図１５に示す構成において、第２光拡散層４は、第１光拡散層３と接している。

【0066】

第６実施形態の発光装置の製造方法については後述する。

【0067】

［第７実施形態］
次に、本開示の第７実施形態に係る発光装置について、図１６を参照して以下に説明する。第７実施形態に係る発光装置１は、光制御部５の形状が第１実施形態の発光装置と相違する。第７実施形態に係る発光装置においては、光制御部５の上面および下面はそれぞれ、２つの傾斜面で構成され、光制御部５は菱形の断面形状を有する。第７実施形態に係る発光装置は、光制御部５がこのような形状を有することにより、発光素子２から斜め上方に特定の角度で出射された光を、斜め下方に反射することができる。さらに、発光素子２から斜め下方に出射し、第２光反射層７で斜め上方に特定の角度で反射した光を、水平方向に反射させることができる。さらに、発光素子２から斜め上方に出射し、第１光反射層６で斜め下方に反射した光を水平方向に変更できる。これにより、発光装置から水平方向に出射される光の密度を向上されることができる。

【0068】

また、第７実施形態に係る発光装置は、第１実施形態の発光装置と同様に、第１光拡散層３と第２光拡散層４との間に光制御部５が配置されているので、発光装置の側面方向へ出射される光の方向を制御し得ると同時に、側面方向における光取り出し効率が向上し得る。第７実施形態に係る発光装置１において、光制御部５は、発光装置１の側面から離間して配置される。図１６に示す構成において、第２光拡散層４は、第１光拡散層３と接している。

【0069】

第７実施形態の発光装置の製造方法については後述する。

【0070】

［第８実施形態］
次に、本開示の第８実施形態に係る発光装置について、図１７を参照して以下に説明する。第８実施形態に係る発光装置１は、光制御部５の構成が第１実施形態の発光装置と相違する。第８実施形態に係る発光装置においては、光制御部５の上面および下面はそれぞれ、２つの傾斜面で構成され、光制御部５は菱形の断面形状を有する。また、第８実施形態に係る発光装置１において、光制御部５は、空洞部５０である。第８実施形態に係る発光装置は、光制御部５がこのような構成を有することにより、第１光拡散層３と第２光拡散層４と空洞部との屈折率の差によって、発光素子２から特定の角度で出射される光を反射することができる。これにより、発光装置の側面から出射される光の密度を、より高度に制御することができる。

【0071】

また、第８実施形態に係る発光装置は、第１実施形態の発光装置と同様に、側面方向における光取り出し効率が向上し得る。第８実施形態に係る発光装置１において、光制御部５は、発光装置１の側面から離間して配置される。図１７に示す構成において、第２光拡散層４は、第１光拡散層３と接している。

【0072】

次に、第６〜８実施形態に係る発光装置１の製造方法について、図１８および図１９を参照して以下に説明する。第６〜８実施形態の発光装置１は、光制御部５を形成する工程以外は、第１実施形態に係る発光装置１の製造方法と同様の工程で製造することができる。そのため、主として光制御部５を形成する工程を以下に説明し、その他の工程の説明は省略する。なお、第７実施形態の発光装置１（図１６）の製造方法を例として説明するが、第６実施形態および第８実施形態の発光装置１（図１５および図１７）もまた、同様の工程で製造することができる。

【0073】

まず、所定濃度の光拡散性材料を含有する樹脂を圧縮成形等により第１光拡散層３を形成する（図１８（ａ））。第１光拡散層３の表面には、光制御部５を形成する位置に凹部を備える。

【0074】

次に、凹部を有する第１光拡散層３の表面に、所定濃度の光反射性材料を含有する樹脂を圧縮成形等により光制御部５を形成する（図１８（ｂ））。このとき、第１光拡散層３の表面の凹部内に光制御部５の一部が充填されるように、光制御部５を形成する。次いで、光制御部５の表面を研削等することにより、光制御部５の厚みを調整する（図１８（ｃ））。図１８（ｂ）に示すように、厚み調整後において、光制御部５は凹部内にのみ存在する。なお、光制御部が空洞部である場合、上述した光制御部５の形成は行わない。

【0075】

所定濃度の光拡散性材料を含有する樹脂を圧縮成形することにより、第２光拡散層４１を形成する（図１８（ｄ））。第２光拡散層４１の表面は、光制御部５を形成する位置に凹部を有する。

【0076】

次に、凹部を設けた第２光拡散層４１の表面に、所定濃度の光反射性材料を含有する樹脂を圧縮成形等により光制御部５を形成する（図１８（ｅ））。このとき、第２光拡散層４１の表面の凹部内に光制御部５の一部が充填されるように、光制御部５を形成する。次いで、光制御部５の表面を研削等することにより、光制御部５の厚みを調整する（図１８（ｆ））。図１８（ｆ）に示すように、厚み調整後において、光制御部５は凹部内にのみ存在する。なお、光制御部が空洞部である場合、上述した光制御部５の形成は行わない。

【0077】

次に、第１光拡散層３と第２光拡散層４１とを、図１９（ａ）に示すように貼り合わせる。貼り合わせは、接着剤や接着シートを用いて行ってよい。

【0078】

上述したように第１光拡散層３と第２光拡散層４１とを貼り合わせた部材に、パンチング等により孔９１を形成する（図１９（ｂ））。孔９１は、発光素子２を載置する領域に対応するように設ける。このようにして、光制御部５を形成することができる。

【0079】

本開示に係る発光装置は、幅広い用途に用いることができ、例えば、液晶のバックライト用の発光装置として用いることができる。本開示に係る発光装置をバックライトに用いた場合における使用形態の例を、図２０を参照して以下に説明する。図２０（ａ）および（ｂ）は、基板１００の表面に複数の発光装置１を配置したバックライトユニットの上面図である。本開示に係る発光装置は、高い光取り出し効率を有すると共に、側面から出射する光を制御することができるので、基板１００の表面において発光装置１を配置した際に、所望の発光特性を実現することができる。本開示に係る発光装置は、基板１００の表面において任意のパターンで配置することができ、例えば、図２０（ａ）に示すように、基板の長辺と平行な直線と基板の短辺と平行な直線とで構成される格子の各交点に複数の発光装置１を配置してよく、あるいは、図２０（ｂ）に示すように、図２０（ａ）に示す格子を４５°回転させた格子の各交点に複数の発光装置１を配置してもよい。

【0080】

本開示は以下の態様を含むが、これらの態様に限定されるものではない。
（態様１）
発光素子と、
発光素子の側方に配置され、発光装置の側面の一部を構成する第１光拡散層と、
発光素子及び第１光拡散層の上方に配置され、発光装置の側面の一部を構成する第２光拡散層と、
第１光拡散層と第２光拡散層との間に配置され、発光素子からの光の一部を反射する光制御部と、
第２光拡散層の上に配置される第１光反射層と、
を含む、発光装置。
（態様２）
光制御部は、平面視において、発光素子の外周を囲むように配置される、態様１に記載の発光装置。
（態様３）
第２光拡散層は、第１光拡散層から離間している、態様１または２に記載の発光装置。
（態様４）
第２光拡散層は、第１光拡散層と接している、態様１または２に記載の発光装置。
（態様５）
光制御部の下端は、発光素子の下面より上方に位置する、態様１〜４のいずれか１つに記載の発光装置。
（態様６）
光制御部の下端は、発光素子の上面より上方に位置する、態様５に記載の発光装置。
（態様７）
光制御部は、発光装置の側面の一部を構成する、態様１〜６のいずれか１つに記載の発光装置。
（態様８）
光制御部は、発光装置の側面から離間して配置される、態様１〜６のいずれか１つに記載の発光装置。
（態様９）
光制御部は、白色部材である、態様１〜８のいずれか１つに記載の発光装置。
（態様１０）
光制御部は、空洞部である、態様８に記載の発光装置。
（態様１１）
発光装置は、発光素子を被覆する蛍光体層を更に備え、
第１光拡散層および第２光拡散層は、蛍光体層を被覆する、態様１〜１０のいずれか１つに記載の発光装置。
（態様１２）
光制御部の上端が、蛍光体層の上端より上方に位置する、態様１１に記載の発光装置。
（態様１３）
光制御部の下端が、蛍光体層の上端より上方に位置する、態様１２に記載の発光装置。
（態様１４）
発光素子の下方に第２光反射層を更に備える、態様１〜１３のいずれか１つに記載の発光装置。

【産業上の利用可能性】

【0081】

本開示に係る発光装置は、ディスプレイのバックライト等の幅広い用途で用いることができる。

【符号の説明】

【0082】

１ 発光装置
１１、１２ 発光装置の側面
２ 発光素子
２１、２２ 電極
２０１、２０２ 金属膜
３ 第１光拡散層
４、４１ 第２光拡散層
５ 光制御部
５０ 空洞部
６ 第１光反射層
７ 第２光反射層
８ 蛍光体層
９１ 孔
９２ 基材
１００ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】