特開 2024-167636 発光装置

(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】P2024167636

(43)【公開日】2024-12-04

(54)【発明の名称】発光装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/58 20100101AFI20241127BHJP

   G02B 3/00 20060101ALI20241127BHJP

【ＦＩ】

H01L33/58

G02B3/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023083846

(22)【出願日】2023-05-22

(71)【出願人】

【識別番号】000002303

【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001025

【氏名又は名称】弁理士法人レクスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】神原 大蔵

(72)【発明者】

【氏名】下田 陽一

(72)【発明者】

【氏名】田辺 麻衣子

【テーマコード（参考）】

5F142

【Ｆターム（参考）】

5F142AA14

5F142BA02

5F142BA32

5F142CA11

5F142CB03

5F142CD02

5F142CD18

5F142CD44

5F142CD47

5F142CE06

5F142CE16

5F142CG05

5F142CG24

5F142CG43

5F142DA02

5F142DA14

5F142DA73

5F142DB12

5F142DB16

5F142DB18

5F142DB24

5F142FA16

5F142FA46

5F142FA48

5F142HA03

(57)【要約】

【課題】光の損失を低減させかつ出射光の狭角化を達成可能な発光装置を提供する。
【解決手段】
本発明の発光装置は、直方体の形状を有し、下面にカソード並びにアノードからなる一対の素子電極が形成された素子電極面及び前記素子電極面に対向する上面に光出射面を有する発光素子と、前記発光素子の前記光出射面上に配されかつ、前記光出射面と対向する面と反対の面に互いに離隔した複数の光出射領域を有する透光性部材と、各々が上方から見て前記複数の光出射領域の各々と重なるように形成されかつ上方に凸の複数の凸レンズ部を有する光学構造体と、を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

直方体の形状を有し、下面にカソード並びにアノードからなる一対の素子電極が形成された素子電極面及び前記素子電極面に対向する上面に光出射面を有する発光素子と、
前記発光素子の前記光出射面上に配されかつ、前記光出射面と対向する面と反対の面に互いに離隔した複数の光出射領域を有する透光性部材と、
各々が上方から見て前記複数の光出射領域の各々と重なるように形成されかつ上方に凸の複数の凸レンズ部を有する光学構造体と、を有することを特徴とする発光装置。

【請求項2】

前記集光部材は、前記発光素子の前記光出射面を覆う矩形の上面形状を有する基部及び各々が前記基部の上面から上方に延在しかつ上方に向けて窄んでいる形状を有する複数の錐台部を有する光誘導部からなり、前記複数の錐台部の各々の上面が前記光出射領域であることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。

【請求項3】

前記基部の上面の前記光誘導部が形成されている領域を格子状の等分線で等分割した矩形領域が、それぞれ前記複数の錐台部の各々の底面であることを特徴とする請求項２に記載の発光装置。

【請求項4】

前記光学構造体の前記複数のレンズ部は、楕円半球又は放物面半球の形状を有することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。

【請求項5】

前記光学構造体の前記複数のレンズ部の各々の光軸上に前記複数のレンズ部の各々に対応する前記複数の光出射領域の各々の中心が配されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。

【請求項6】

前記発光素子の前記光出射面と前記集光部材の前記光出射面に対向する面との間に波長変換部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。

【請求項7】

前記波長変換部材は、蛍光体を含有したセラミック板又は樹脂層であることを特徴とする請求項６に記載の発光装置。

【請求項8】

前記発光素子の側面、前記複数の錐台部の各々の側面を被覆する光反射性の被覆部材を有することを特徴とする請求項２に記載の発光装置。

【請求項9】

前記複数の錐台部の各々の側面を被覆する光学多層膜を有することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。

【請求項10】

前記発光素子の前記一対の素子電極とそれぞれ電気的に接合する一対の基板電極を有するシリコンからなる装置基板を有し、
前記装置基板の内部において、前記一対の基板電極は、前記発光素子と逆極性になるように形成されたｐ型不純物拡散領域及びｐ型不純物拡散領域を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項１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、発光素子を含む発光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）等の発光素子を光源として用いた発光装置が知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、基板上に実装された発光素子と、基板及び発光素子を覆いかつ発光素子領域に形成されたレンズ部を有する樹脂層と、樹脂層上のレンズ部外周を囲む反射板を有する発光装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２００５／０２９５９７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

例えば、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）等の表示装置の光源としてＬＥＤを光源とした発光装置を用いる場合、ＨＵＤ内においては、当該発光装置から出射した光を偏向させる光学系が内蔵される。この場合、発光装置から出射される光は、後段の光学系を小型化させるために狭い角度範囲で出射されるのが好ましい。

【0006】

しかし、特許文献１のような発光装置を光源として用いる場合、発光素子から出射した光が基板を覆う樹脂層に迷光として入射し、光の損失が大きくなる可能性がある。

【0007】

本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、光の損失を低減させかつ出射光の狭角化を達成可能な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】

本発明に係る発光装置は、直方体の形状を有し、下面にカソード並びにアノードからなる一対の素子電極が形成された素子電極面及び前記素子電極面に対向する上面に光出射面を有する発光素子と、前記発光素子の前記光出射面上に配されかつ、前記光出射面と対向する面と反対の面に互いに離隔した複数の光出射領域を有する透光性部材と、各々が上方から見て前記複数の光出射領域の各々と重なるように形成されかつ上方に凸の複数の凸レンズ部を有する光学構造体と、を有することを特徴としている。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施例に係る発光装置の上面図である。

【図2】本発明の実施例に係る発光装置の断面図である。

【図3】本発明の実施例に係る発光装置の集光部材の上面図である。

【図4】本発明の実施例に係る発光装置の集光部材及び光学構造体の断面拡大図である。

【図5】本発明の比較例に係る発光装置の断面図である。

【図6】本発明の比較例に係る発光装置の出射光の配光特性を示す図である。

【図7】本発明の実施例に係る発光装置の出射光の配光特性を示す図である。

【図8】本発明の変形例１に係る集光部材及び光学構造体の断面拡大図である。

【図9】本発明の変形例２に係る発光装置の断面図である。

【図10】本発明の変形例３に係る発光装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に本発明の実施例について詳細に説明する。なお、以下の説明及び添付図面においては、実質的に同一又は等価な部分には同一の参照符号を付している。

【実施例0011】

図１及び図２を参照しつつ、実施例１に係る発光装置１００の構成について説明する。図１は、実施例１に係る発光装置１の上面図である。また、図２は、図１に示した発光装置１のＡ－Ａ線に沿った断面図である。また、図３は、発光装置１の集光部材７０の上面図である。また、図４は、発光装置１の集光部材７０並びに光学構造体８０の断面拡大図、及び光学構造体８０からの出射光を示す図である。

【0012】

（発光装置）
発光装置１は、キャビティを有する基板１０と、基板１０のキャビティ内に配された発光素子２０と、発光素子２０の上面上に配された波長変換部材５０と、波長変換部材５０上に配された集光部材７０と、集光部材７０上に配された複数のレンズ部８１を有する光学構造体８０と、を有する。また、発光装置１は、基板１０のキャビティ内に充填され、発光素子２０の側面から波長変換部材５０の側面を経て、少なくとも集光部材７０の側面まで被覆する被覆部材９０を備える。

【0013】

（基板）
基板１０は、上面形状が矩形の窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミックからなる絶縁性の基板である。基板１０は、平板部及び平板部上面の外縁に沿って上方に延伸する壁部からなるキャビティが形成されている。

【0014】

なお、基板１０は、上方に開口された凹部を有するように一体的に成形されてもよいし、平板及び当該平板の外縁に沿った枠形状を有する枠体を接合するように形成されてもよい。また、基板１０は、セラミック以外の樹脂材等の絶縁性材料を用いてもよい。

【0015】

また、基板１０は、図２に示すように、キャビティ底面に基板１０の外部から発光素子２０に給電可能な金属からなる一対の基板電極１２、１３を備える。例えば、配線電極は、貫通電極等を介して基板１０の外部まで導通するように形成されている。

【0016】

なお、本実施例においては、基板１０の壁部内面の上端部に段差部ＳＴが設けられている。段差部ＳＴは、被覆部材９０の光学構造体８０の上面への這い上がりを防止する。

【0017】

また、段差部ＳＴより上方に延伸する部分は、光学構造体８０のレンズ部８１の表面を保護するレンズガード部ＬＧである。

【0018】

（発光素子）
発光素子２０は、直方体状の形状を有し、青色の光を出射する窒化ガリウム（ＧａＮ）系の半導体構造層を有する発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）である。発光素子２０は、図２に示すように、側面が基板１０の凹部の内側面から離隔するように基板１０のキャビティの底面に配されている。

【0019】

発光素子２０は、透光性の成長基板２１の下面に半導体構造層（図示せず）とアノード電極２２及びカソード電極２３からなる一対の素子電極を備え、成長基板の上面から光を出射するように構成されたフリップチップ接続態様のＬＥＤ素子である。すなわち、発光素子２０の上面は、光を出射する光出射面である。

【0020】

発光素子２０のアノード電極２２及びカソード電極２３は、それぞれ基板１０のキャビティ底面に形成された基板電極１２、１３に金錫合金（Ａｕ－Ｓｎ）等の素子接合部材３０を介して電気的に接続されている。すなわち、発光素子２０は、基板１０にフリップチップの態様で搭載されており、基板１０に形成された配線電極を介して外部から電源供給可能に構成されている通電可能となっている。

【0021】

（波長変換部材）
波長変換部材５０は、シリコーン樹脂等の透光性の接着剤４０を介して発光素子２０の光出射面を覆うように配されている。

【0022】

本実施例においては、波長変換部材５０として、セリウム（Ｃｅ）を賦活剤としたイットリウムアルミニウムガーネット（Yttrium Aluminum Garnet、ＹＡＧ：Ｃｅ）蛍光体粒子を含有するアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）からなるセラミック材を用いた。波長変換部材５０は、光入射面である底面から入射する発光素子２０からの青色光の一部を黄色光に変換し、上面から白色光を出射する。

【0023】

なお、波長変換部材５０には、ユーロピウム（Ｅｕ）を賦活剤としたβサイアロン（β－ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ）蛍光体粒子を含有するガラス材、又はマンガン（Ｍｎ）を賦活剤としたケイフッ化カリウム（ＫＳＦ、Ｋ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎ）蛍光体粒子を含有するフッ化カルシウム（ＣａＦ_２）材などを用いてもよい。

【0024】

β－ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕは青色光を緑色光に変換し、Ｋ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎは青色光を赤色光に変換する。それぞれの蛍光体の含有量は、用途に応じて発光素子２０の青色光の変換率を任意に設定するように決定すればよい。また、波長変換部材５０を複数枚重ねて配置することもできる。なお、発光素子２０から出射する光のみを用いる場合には、波長変換部材５０を省略することができる。またダミーガラス等を用いることもできる。

【0025】

また、本実施例においては、板状の波長変換部材５０を用いて発光素子２０の出射光の波長変換を行う場合について説明した。しかし、接着材４０、波長変換部材５０及び後述の接着剤６０に代えて、上記蛍光体粒子を含有した樹脂材料を用いてもよい。この場合、当該蛍光体粒子を含有した樹脂材料によって発光素子２０の光出射面と集光部材７０の底面を接着させる。

【0026】

（集光部材）
集光部材７０は、平坦な底面を有する基部７１及び基部７１の上面から上方に延伸する複数の錐台部７２が一体的に形成された透光性部材である。集光部材７０は、下面から入った光を光出射領域７２Ｓに誘導する光誘導部材である。

【0027】

本実施例においては、集光部材７０にシリコーン樹脂を用いた。

【0028】

基部７１の底面は、シリコーン樹脂等の透光性の接着剤６０を介して波長変換部材５０の上面を覆うように配されている。すなわち、基部７１の底面は、集光部材７０の光入射面である。

【0029】

錐台部７２は、基部７１の上面に配列されている。本実施例においては、錐台部７２は、基部７１の上面上に３行３列で配列されている。

【0030】

錐台部７２は、基部７１の光入射面から入射した光を後述する光反射性の被覆部材９０によって導光し、上面である光出射領域７２Ｓから光を出射する。すなわち、集光部材７０において、錐台部７２の各々が光誘導部となっている。

【0031】

また、錐台部７２の側面は、底面の外縁から光出射領域７２Ｓの外縁に至るまで、外方に向けて凹状となる円弧状の断面形状を有している。

【0032】

また、図３に示すように、本実施例において、光出射領域７２Ｓは、円形の上面形状を有している。基部７１の上面には、格子状の等分線で等分割した矩形領域ＡＲが画定されており、当該矩形領域ＡＲ上にそれぞれ錐台部７２が形成されている。また、錐台部７２の各々は、矩形領域ＡＲをそれぞれ底面として形成されている。すなわち、錐台部７２は、矩形の矩形領域ＡＲをそれぞれ底面とし、円形の光出射領域７２Ｓを上面としている。従って、集光部材７０の基部７１の上面上に平坦面は存在しない。

【0033】

また、上面視において、錐台部７２の底面（矩形領域ＡＲ）の中心点と光出射領域７２Ｓの中心点が一致するように形成されている。

【0034】

（光学構造体）
光学構造体８０は、図１及び図２に示すように、集光部材７０の光出射領域７２Ｓの直上に光学的に結合された複数のレンズ部８１及び当該複数のレンズ部８１を支持する支持部８２が一体的に形成されている。本実施例においては、光学構造体８０に射出成型等で形成されたシリコーン樹脂を用いた。また、光学構造体８０は、例えば、シリコーン樹脂等の透光性の接着剤（図示せず）を用いて光出射領域７２Ｓ上に接着されている。

【0035】

図４に示すように、本実施例において、複数のレンズ部８１の各々は、図中上下方向が長軸となる楕円半球の形状の凸レンズとした。また、支持部８２は、複数のレンズ部８１の各々の側面の下端部同士を連結するように形成されている。すなわち、レンズ部８１の中点Ｏは、光学構造体８０の底面に存在する。

【0036】

また、レンズ部８１の中点Ｏ（レンズ部８１の底面の中心点）と集光部材７０の光出射領域７２Ｓの中心点とは、互いに一致する位置に配されている。言い換えれば、光学構造体８０の複数のレンズ部８１の各々の光軸上に対応する複数の光出射領域７２Ｓの各々の中心が配されている。

【0037】

これにより、図４に示すように、レンズ部８１の中点Ｏから入射した光ＬＭ１は、発光装置１に対して略垂直方向に出射される。また、集光部材７０の光出射領域７２Ｓの外端からレンズ部８１に入射した光ＬＭ２は、やや斜方出射となるが、集光作用が得られる。

【0038】

なお、集光部材７０の光出射領域７２Ｓの直径φＴは、レンズ部８１の底面の直径φＬに対して、（１／４）φＬ＜φＴ＜（１／２）φＬとなるように形成されることが好ましい。

【0039】

具体的には、集光部材７０の光出射領域７２Ｓの外端からレンズ部８１に入射した光ＬＭ２の斜方出射角を抑制するために、光出射領域７２Ｓの直径φＴは、レンズ部８１の底面の直径φＬの１／２未満であることが好ましい。

【0040】

また、錐台部７２内での光の損失低減のため、光出射領域７２Ｓの直径φＴは、レンズ部８１の底面の直径φＬの１／４を超過することが好ましい。

【0041】

また、本実施例においては、光学構造体８０の隣り合うレンズ部８１の各々が重なり合わない場合について説明したが、隣り合うレンズ部８１同士が一部重なり合うように形成されていてもよい。この場合、１のレンズ部８１に入射した光が重なり部を介して隣接する他のレンズ部８１内に入射する、又は１のレンズ部８１から出射した光が隣接する他のレンズ部８１内に再入射することのない範囲で重なり部を設けることが好ましい。

【0042】

また、本実施例においては、光学構造体８０のレンズ部８１が楕円半球である場合について説明したが、レンズ部８１は放物面半球形状であってもよい。レンズ部８１の形状は、発光装置１の出射光の配光特性、例えば、半値角等によって任意に設計可能である。

【0043】

なお、本実施例において、集光部材７０及び光学構造体８０には、その他の材料として、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂などの熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を用いることもできる。また、熱可塑性のアモルファス系フッ素樹脂、熱軟化性のガラス系材料等も用いることができる。熱硬化性樹脂は金型を用いた射出成形等で形成でき、熱可塑性樹脂及びガラス系材料は金型を用いたプレス成形等で形成できる。フッ素樹脂を用いた場合には、集光部材７０の表面と光学構造体８０のレンズ部８１及び当該レンズ部８１に続く支持部８２の上面を除く表面とをプラズマ処理して接着剤６０及び被覆部材９０が接着できるように表面改質する。

【0044】

また、光学構造体８０は、例えば、透光性の接着剤（図示せず）を用いて光出射領域７２Ｓ上に接着されている。集光部材７０と光学構造体８０とが同種材料で形成されている場合、集光部材７０と光学構造体８０と同種の樹脂を母材とした接着剤を用いることが好ましい。集光部材７０と光学構造体８０とが異種材料で形成されている場合、集光部材７０と光学構造体８０と屈折率が略同等（又は近しい）の樹脂を母材とした接着剤を用いることが好ましい。

【0045】

また、集光部材７０及び光学構造体８０が双方とも熱可塑性樹脂、又はガラス系材料である場合、摩擦溶融接合、熱圧着接合又はレーザ溶着等の直接接合をすることができる。

【0046】

特に、直接接合を行うことにより、光出射領域７２Ｓと光学構造体８０との間に光学的な界面を消失させることができ、界面による光損失を低減することが可能となる。

【0047】

（被覆部材）
被覆部材９０は、基板１０のキャビティ内に充填された光反射性の被覆部材である。本実施例においては、酸化チタン（ＴｉＯ_２）粒子等の光散乱性粒子を含有するシリコーン樹脂等の透光性の媒質樹脂材料を用いた。光散乱性粒子としては、アルミナ、ジルコニア、シリカの何れか２以上を含む複合セラミック粒子を用いることができる。複合セラミック粒子は粒子自体が高い反射特性を有するので、媒質樹脂材料の屈折率に左右されないので光散乱性粒子として好ましい。

【0048】

被覆部材９０は、発光素子２０の底面の露出面及び側面から集光部材７０の錐台部７２の側面に至る領域を被覆している。これにより、発光素子２０、波長変換部材５０、集光部材７０の側面から出射する光を内方へ反射させる。

【0049】

（比較例）
図５は、本発明の比較例に係る発光装置１Ａの断面を示す図である。

【0050】

比較例の発光装置１Ａは、基板１０、発光素子２０、波長変換部材５０及びそれぞれの接合部材３０、４０に実施例の発光装置１と同一のものを用いている。

【0051】

比較例の発光装置１Ａは、実施例の発光装置１に対して、集光部材７０及び光学構造体８０が設けられていないものである。また、比較例の発光装置１Ａにおいて、基板１０の壁部の高さは波長変換部材５０の上面と略同等の高さとしている。

【0052】

（比較例と本実施例との配光特性の比較）
図６は、比較例に係る発光装置１Ａの出射光の配光特性図を示す。また、図７は、実施例に係る発光装置１の出射光の配光特性図を示す。

【0053】

図６及び図７における垂直線は、発光装置１、１Ａの光軸方向を示している。また、図６及び図７における扇状の範囲は、所定の角度の最大光束量を１００％とした際の、光軸方向に対して－９０°から＋９０°の範囲における光束量比を示している。

【0054】

図６に示す通り、比較例に係る発光装置１Ａの出射光は、ランバシアン配光とほぼ同等の配光特性が得られた。すなわち、比較例に係る発光装置１Ａの出射光は、最大光束量の５０％以上となる角度範囲、すなわち半値角が約１２０°であった。

【0055】

図７に示す通り、実施例に係る発光装置１の出射光は、比較例に係る発光装置１Ａよりも狭い角度範囲内に光が出射されていることがわかる。具体的には、実施例に係る発光装置１の出射光の半値角は、約５４°であった。

【0056】

また、実施例に係る発光装置１の出射光の光軸に対して５４°の範囲内の光束量は、比較例に係る発光装置１Ａの出射光の光軸に対して５４°の範囲内の光束量に対して約１０％増加していた。言い換えれば、実施例に係る発光装置１は、半値角５４°の範囲において、発光素子２０の出射光の損失を抑制させつつ、発光装置１からの出射光を狭角化させることができる。

【0057】

以上より、実施例の発光装置１によれば、錐台部７２によって波長変換部材５０の上面から出射した光を光出射領域７２Ｓに集光する集光部材７０を有し、かつ当該光出射領域７２Ｓから楕円半球形状のレンズ部８１を含む光学構造体８０を介して発光装置１外部へ光を出射させる。これにより、実施例の発光装置１は、発光素子２０から出射した光の損失を低減させつつ、出射光の狭角化が達成可能となる。

【0058】

（変形例１）
図８は、実施例の発光装置１の集光部材７０の変形例１である集光部材７０Ａの断面図である。

【0059】

なお、集光部材７０Ａを除く他の構成は、実施例の発光装置１と同様であるため、説明を割愛する。

【0060】

実施例の発光装置１においては、集光部材７０の側面を光反射性の樹脂材料からなる被覆部材９０で被覆し、光出射領域７２Ｓへ光を導光する場合について説明した。

【0061】

変形例の集光部材７０Ａは、その側面に酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）及び酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）が繰り返し積層された誘電体多層膜ＲＥが形成されている。

【0062】

誘電体多層膜ＲＥは、光散乱性粒子を含有した被覆部材９０に比べ、光の反射率を大きくすることができる。そのため、集光部材７０Ａの底面から入射した光を光出射領域７２Ｓへと導光する際に、光の損失を低減することができる。これにより、光学構造体８０のレンズ部８１から出射する光の光束量を増加させることが可能となる。

【0063】

なお、誘電体多層膜ＲＥは、集光部材７０の底面及び光出射領域７２Ｓをマスクした後、原子層体積法（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＡＬＤ）によって形成可能である。

【0064】

また、側面に誘電体多層膜ＲＥを形成した集光部材７０Ａを用いる場合、被覆部材９０は、基板１０のキャビティ底面から少なくとも波長変換部材５０の側面の上端まで充填されていればよい。また、実施例の発光装置１と同様に、集光部材７０Ａの側面をおおうまで充填されていてもよい。

【0065】

（変形例２）
図９は、実施例の発光装置１の変形例２である発光装置２の断面図である。

【0066】

変形例２の発光装置２においては、基板１０を用いず、発光素子２０のアノード電極２２及びカソード電極２３を直接外部と電気的に接続させる実装電極とする。すなわち、変形例２の発光装置２は、チップサイズパッケージ型の発光装置である。

【0067】

変形例２の発光装置２は、例えば、ダイシング工程を２回行うことで製造可能である。

【0068】

具体的には、発光素子２０がマトリクス状に連続して形成されたウェハ上に、同様に波長変換部材５０及び集光部材７０がマトリクス状に連続して形成された板状部材を順に接着剤４０、６０を介して接着した後、第１のダイシングブレードにて第１のダイシング工程を行う。

【0069】

次に、第１のダイシングを行ったウェハ上に、光学構造体８０Ａがマトリクス状に連続して形成された板状部材を集光部材７０上に接着又は接合する。

【0070】

次に、第１のダイシング工程で形成された間隙及び集光部材７０の錐台部７２間の間隙を充填するように、トランスファーモールド等によって被覆部材９０Ａを形成する。

【0071】

その後、第１のダイシングブレードよりもブレード幅の小さい第２のダイシングブレードを用いて第２のダイシング工程を行うことにより、変形例２の発光装置２を製造可能である。

【0072】

なお、第１のダイシングブレード及び第２のダイシングブレードのブレード幅は、製造後に発光装置２の側面から漏れ光が生じないようなブレード幅を選定する。

【0073】

（変形例３）
図１０は、実施例の発光装置１の変形例３である発光装置３の断面図である。

【0074】

変形例３の発光装置３は、変形例２の発光装置２と同様にチップサイズパッケージ型の発光装置である。変形例３の発光装置３は、平板状の装置基板１０Ａ上に発光素子２０が接合されている点で変形例２と相違する。

【0075】

装置基板１０Ａは、例えば、ノンドープシリコン等の絶縁性半導体基板である。装置基板１０Ａは、外部から発光素子２０に給電可能な金属からなる一対の基板電極１２、１３を備える。また、発光素子２０のアノード電極２２及びカソード電極２３は、それぞれ装置基板１０Ａに形成された基板電極１２Ａ、１３Ａに金錫合金（Ａｕ－Ｓｎ）等の素子接合部材３０を介して電気的に接続されている。

【0076】

装置基板１０Ａ内部の底面の側において、基板電極１２Ａと接するようにｐ型不純物拡散領域１０Ｐが形成されている。また、装置基板１０Ａ内部の上面の側において、基板電極１３Ａと接するようにｎ型不純物拡散領域１０Ｎが形成されている。また、ｐ型不純物拡散領域１０Ｐとｎ型不純物拡散領域１０Ｎとは、装置基板１０Ａ内部で互いに接する（接合する）ように形成されている。

【0077】

すなわち、装置基板１０Ａの内部において、基板電極１２Ａと基板電極１３Ａは、発光素子２０と逆極性に接続されたツェナーダイオードＺＤを介して電気的に接続されている。

【0078】

通常、青色光を出射する窒化ガリウム系の発光素子においては、逆電圧印加保護にためのツェナーダイオードを設けることが好ましい。

【0079】

上記のように、装置基板１０Ａ内部にツェナーダイオードＺＤを形成することにより、チップサイズパッケージ型の発光装置３において、当該発光装置３の外部に別途ツェナーダイオードを設ける必要がなくなる。これにより、例えば、発光装置３の実装密度の向上等の効果が得られる。なお、ツェナーダイオード以外にバリスタ、コンデンサ等を設けることもできる。さらに、発光素子２０の発光制御を行うトランジスタ回路を内蔵することもできる。

【0080】

変形例３の発光装置３の製造方法は、基本的には変形例２の発光装置２と同様である。

【0081】

具体的には、装置基板１０Ａがマトリクス状に連続して形成されたウェハ上に、ダイボンダ等を用いて発光素子２０、波長変換部材５０及び集光部材７０を順にマウントする。

【0082】

次に、光学構造体８０Ａがマトリクス状に連続して形成された板状部材を集光部材７０上に接着又は接合する。

【0083】

次に、装置基板１０Ａの上面と光学構造体８０Ａの板状部材の底面の間の間隙を充填するように、光学構造体８０Ａの一部に設けた孔から硬化前の液状の被覆部材９０Ａを注入し、その後熱硬化する等によって被覆部材９０Ａを形成する。

【0084】

その後、ダイシング工程を行い個片化することにより、変形例３の発光装置３を製造可能である。

【0085】

以上のように、記載の実施例は発明の範囲を限定することは意図していない。記載の実施例は、変形例１乃至３のように様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。例えば、実施例１の発光装置１の光学構造体部８０の周縁部にレンズ体８１の高さの枠を設け、当該枠の高さまで被覆部材９０が充填された構造とすることができる。また、変形例１において被覆部材９０が集光部材７０Ａの基部７１Ａの高さまでを覆った構造とすることもできる。このように発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0086】

１ 発光装置
１０ 基板
２０ 発光素子
３０ 素子接合部材
４０、６０ 接着剤
５０ 波長変換部材
７０ 集光部材
７１ 基部
７２ 錐台部
８０ 光学構造体
８１ レンズ体
８２ 支持部
９０ 被覆部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】