特許 7564923 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】

(24)【登録日】2024-10-01

(45)【発行日】2024-10-09

(54)【発明の名称】発光装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/60 20100101AFI20241002BHJP

   H01L 33/50 20100101ALI20241002BHJP

   H01L 33/62 20100101ALI20241002BHJP

   H01L 33/54 20100101ALI20241002BHJP

【ＦＩ】

H01L33/60

H01L33/50

H01L33/62

H01L33/54

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023148722

(22)【出願日】2023-09-13

(62)【分割の表示】P 2023520519の分割

【原出願日】2022-07-08

(65)【公開番号】P2023169275

(43)【公開日】2023-11-29

【審査請求日】2023-09-13

(31)【優先権主張番号】P 2021113809

(32)【優先日】2021-07-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000131430

【氏名又は名称】シチズン電子株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100114018

【弁理士】

【氏名又は名称】南山 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100180806

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100160716

【弁理士】

【氏名又は名称】遠藤 力

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 清一

(72)【発明者】

【氏名】橘田 芳仁

(72)【発明者】

【氏名】安藤 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】青嶋 克弥

(72)【発明者】

【氏名】松浦 稜

(72)【発明者】

【氏名】上野 洸己

【審査官】佐藤 美紗子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－２０９６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１２０１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１３８１８５（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】

基板と、
前記基板の上面に配置されたＬＥＤと、
前記ＬＥＤを囲むように前記基板の上面に配置され、前記ＬＥＤからの光を反射する枠体と、
前記枠体の内側に配置され、前記ＬＥＤから出射された光の波長を変換した光を出射する蛍光体を含み、且つ、前記ＬＥＤを封止する単一の層である封止材と、を有し、
前記枠体は、前記基板上に配置され、前記ＬＥＤ側に突出した第１内周曲面を有する第１枠部と、前記第１枠部上に配置され、前記ＬＥＤ側に突出した第２内周曲面を有する第２枠部と、を少なくとも有し、
前記枠体は、樹脂及び酸化チタンの微粒子を含む白色樹脂であり、
前記ＬＥＤは、青色ＬＥＤ、紫色ＬＥＤ又は近紫外ＬＥＤであり、
前記基板は、前記ＬＥＤに電気的に接続される第１配線及び第２配線が前記基板の第１方向に沿って配列され、
前記基板の第１方向の両端に配置される前記枠体の幅は、前記基板の前記第１方向に直交する第２方向の両端に配置される前記枠体の幅より広い、
ことを特徴とする発光装置。

【請求項2】

基板と、
前記基板の上面に配置されたＬＥＤと、
前記ＬＥＤを囲むように前記基板の上面に配置され、前記ＬＥＤからの光を反射する枠体と、
前記枠体の内側に配置され、前記ＬＥＤから出射された光の波長を変換した光を出射する蛍光体を含み、且つ、前記ＬＥＤを封止する単一の層である封止材と、を有し、
前記枠体は、前記基板上に配置され、前記ＬＥＤ側に突出した第１内周曲面を有する第１枠部と、前記第１枠部上に配置され、前記ＬＥＤ側に突出した第２内周曲面を有する第２枠部と、を少なくとも有し、
前記枠体は、樹脂及び酸化チタンの微粒子を含む白色樹脂であり、
前記ＬＥＤは、青色ＬＥＤ、紫色ＬＥＤ又は近紫外ＬＥＤであり、
前記基板は、前記ＬＥＤに電気的に接続される第１配線及び第２配線が前記基板の第１方向に沿って配列され、
前記基板の第１方向に配置される前記第１枠部の先端と前記ＬＥＤとの間の離隔距離は、前記第１方向に直交する第２方向に配置される前記第１枠部の先端と前記ＬＥＤとの間の離隔距離よりも長い、
ことを特徴とする発光装置。

【請求項3】

基板と、
前記基板の上面に配置されたＬＥＤと、
前記ＬＥＤを囲むように前記基板の上面に配置され、前記ＬＥＤからの光を反射する枠体と、
前記枠体の内側に配置され、前記ＬＥＤから出射された光の波長を変換した光を出射する蛍光体を含み、且つ、前記ＬＥＤを封止する単一の層である封止材と、を有し、
前記枠体は、前記基板上に配置され、前記ＬＥＤ側に突出した第１内周曲面を有する第１枠部と、前記第１枠部上に配置され、前記ＬＥＤ側に突出した第２内周曲面を有する第２枠部と、を少なくとも有し、
前記枠体は、樹脂及び酸化チタンの微粒子を含む白色樹脂であり、
前記ＬＥＤは、青色ＬＥＤ、紫色ＬＥＤ又は近紫外ＬＥＤであり、
前記基板は、前記ＬＥＤに電気的に接続される第１配線及び第２配線が前記基板の第１方向に沿って配列され、
前記基板の前記第１方向に直交する第２方向において、対向する一対の前記第１枠部の先端と前記基板の端部との間の離隔距離を加算した長さは、対向する一対の前記第１枠部の先端と前記ＬＥＤとの間の離隔距離を加算した長さよりも長い、
ことを特徴とする発光装置。

【請求項4】

基板と、
前記基板の上面に配置されたＬＥＤと、
前記ＬＥＤを囲むように前記基板の上面に配置され、前記ＬＥＤからの光を反射する枠体と、
前記枠体の内側に配置され、前記ＬＥＤから出射された光の波長を変換した光を出射する蛍光体を含み、且つ、前記ＬＥＤを封止する単一の層である封止材と、を有し、
前記枠体は、前記基板上に配置され、前記ＬＥＤ側に突出した第１内周曲面を有する第１枠部と、前記第１枠部上に配置され、前記ＬＥＤ側に突出した第２内周曲面を有する第２枠部と、を少なくとも有し、
前記枠体は、樹脂及び酸化チタンの微粒子を含む白色樹脂であり、
前記ＬＥＤは、青色ＬＥＤ、紫色ＬＥＤ又は近紫外ＬＥＤであり、
前記基板は、前記ＬＥＤに電気的に接続される第１配線及び第２配線が前記基板の第１方向に沿って配列され、
前記第１方向において対向する一対の前記第１枠部のそれぞれの先端、及び前記第１方向に直交する第２方向において対向する一対の前記第１枠部のそれぞれの先端と前記ＬＥＤとの間の離隔距離は、互いに相違する、
ことを特徴とする発光装置。

【請求項5】

前記第１配線は、前記ＬＥＤからの光を反射する導電性材料で形成され、
前記ＬＥＤは、前記第１配線の上面に配置され、
前記第１枠部は、前記第１配線の外周部を被覆する、
請求項１～４の何れか一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】

基板上にＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子と、発光素子に電力を供給するための電極及び配線とを実装し、パッケージ化した発光装置が知られている。このような発光装置において、発光素子からの光の取出し効率を向上させることが求められている。

【0003】

特開２００８－４１２９０号公報には、発光素子を囲むように、発光素子からの光を反射する枠体を基板上に複数段重ねるように配置した発光装置において、発光素子から側方に出射された光が枠体で反射されて、発光装置の外部に取り出されることが記載されている。

【発明の概要】

【0004】

発光装置の発光面からは、できるだけ一様で可能な限り多くの光が出射される事が望ましい。そのために発光装置に枠体を設けた場合、発光素子から出射された光の一部は枠体で反射されるが、枠体が一様な面のみを有する場合、反射方向が制限されて、光の取出し効率が下がる可能性がある。

【0005】

そこで、特開２００８－４１２９０号公報に記載されるように、枠体を複数の曲面で構成することが考えられる。しかしながら、ＬＥＤ等の発光素子から出射される光の多くは、その上面付近から出射される。したがって、発光素子の上面と略同一の高さにおける枠体の反射面が、一様な面のみで構成されると、枠体の反射面が複数の曲面で構成されていても、光の取出し効率を大きく向上させることはできなかった。

【0006】

本開示は、上述した課題を解決するためになされたものであり、枠体を複数の曲面で構成した上で、曲面と曲面との接続部を、発光素子の上面と略同一の高さに配置することで、光の取出し効率を向上させることを可能とする発光装置を提供することを目的とする。

【0007】

本開示に係る発光装置は、基板と、基板の上面に配置された発光素子と、発光素子を囲むように基板の上面に配置され、発光素子からの光を反射する枠体と、枠体の内側に配置され、発光素子から出射された光の波長を変換した光を出射する蛍光体を含み、且つ、発光素子を封止する封止材と、を有し、枠体は、発光素子側に突出した第１内周曲面を有する第１枠部と、第２内周曲面を有する第２枠部と、を有し、第１枠部と第２枠部との接続部は、発光素子の上面と同一の高さとなるように配置されている、ことを特徴とする。

【0008】

また、本開示に係る発光装置において、接続部における第１内周曲面の傾斜角は、接続部における第２内周曲面の傾斜角よりも小さい、ことが好ましい。

【0009】

また、本開示に係る発光装置において、接続部の基板の表面からの高さと発光素子の上面の基板の表面からの高さとの差は、発光素子の上面の基板の表面からの高さの±１０％以下である、ことが好ましい。

【0010】

また、本開示に係る発光装置において、発光素子から接続部までの距離は、３００μｍ以下である、ことが好ましい。

【0011】

また、本開示に係る発光装置において、発光素子から接続部までの距離に対する、第２枠部の高さの比は、０．２以上且つ１．５以下である、ことが好ましい。

【0012】

また、本開示に係る発光装置において、第２枠部は、第１枠部よりも厚く形成され、第１枠部の上部及び外周面を被覆する、ことが好ましい。

【0013】

また、本開示に係る発光装置において、第１枠部及び第２枠部は、樹脂及び酸化チタンを含み、第１枠部及び第２枠部において、樹脂を基準とする酸化チタンの含有量は３０ｐｈｒ以上且つ１３０ｐｈｒ以下である、ことが好ましい。

【0014】

また、本開示に係る発光装置は、基板の上面において枠体に囲まれるように配置され、発光素子からの光を反射する導電性の配線パターンをさらに有し、発光素子は、配線パターンの上面に配置され、枠体は、配線パターンの外周部を被覆する、ことが好ましい。

【0015】

また、本開示に係る発光装置において、基板は、矩形の平面形状を有すると共に、発光素子に電気的に接続される第１配線及び第２配線が基板の長手方向に沿って配列され、基板の長手方向の両端に配置される枠体の幅は、基板の短手方向の両端に配置される枠体の幅より広く、封止材の上面は、正方形状の平面形状を有する、ことが好ましい。

【0016】

また、本開示に係る発光装置において、基板の長手方向に配置される第１枠部の先端と発光素子との間の離隔距離は、基板の短手方向に配置される第１枠部の先端と発光素子との間の離隔距離よりも長い、ことが好ましい。

【0017】

また、本開示に係る発光装置において、基板の短手方向において、対向する一対の第１枠部の先端と基板の端部との間の離隔距離を加算した長さは、対向する一対の第１枠部の先端と発光素子との間の離隔距離を加算した長さよりも長い、ことが好ましい。

【0018】

また、本開示に係る発光装置は、凹部が形成された配線パターンが上面に配置される基板と、基板の上面に配置された発光素子と、発光素子を囲むように基板の上面に配置される枠体と、枠体の内側に配置され、発光素子から出射された光の波長を変換した光を出射する蛍光体を含み、且つ、発光素子を封止する封止材と、を有し、枠体は、発光素子側に突出した第１内周曲面を有する第１枠部と、第２内周曲面を有する第２枠部と、を少なくとも有し、第１枠部と第２枠部との接続部は、発光素子の上面と同一の高さとなるように配置され、基板は、矩形の平面形状を有すると共に、発光素子に電気的に接続される第１配線及び第２配線が基板の長手方向に沿って配列され、基板の長手方向の両端に配置される枠体の幅は、基板の短手方向の両端に配置される枠体の幅より広く、基板の長手方向に配置される一対の第１枠部は、凹部を覆うように配置される。

【0019】

本開示に係る発光装置は、光の取出し効率を向上させることを可能とする。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】第１実施形態に係る発光装置の平面図である。

【図2】図１に示す発光装置の断面図（その１）である。

【図3】図１に示す発光装置の断面図（その２）である。

【図4】図２に示す接続部の高さと発光素子の上面の高さとの関係について説明するための図である。

【図5】図２に示す接続部の高さと図１に示す発光装置の外部に出射される光の強度との関係を示す図である。

【図6】図１に示す発光素子から接続部までの距離について説明するための図である。

【図7】図２に示す第２枠部の高さについて説明するための図である。

【図8】図２に示す第２枠部の高さと図１に示す発光装置の外部に出射される光の強度との関係を示す図である。

【図9】図２に示す接続部における第１内周曲面と第２内周曲面との関係について説明するための図である。

【図10】第１内周曲面と第２内周曲面との関係について説明するための図である。

【図11】（Ａ）は図１に示す発光装置の色度均一性を示す図であり、（Ｂ）は比較例の色度均一性を示す図である。

【図12】図１に示す発光装置の製造方法の流れの例を示すフロー図である。

【図13】図１に示す発光装置の製造方法の各工程について説明するための模式図である。

【図14】図１に示す枠体における酸化チタンの含有量について説明するための図である。

【図15】第２実施形態に係る発光装置の平面図である。

【図16】図１５に示す発光装置の断面図である。

【図17】第３実施形態に係る発光装置の平面図である。

【図18】図１７に示す発光装置の断面図である（その１）。

【図19】図１７に示す発光装置の断面図である（その２）。

【図20】第４実施形態に係る発光装置の断面図である。

【図21】第５実施形態に係る発光装置の平面図である。

【図22】図２１に示す発光装置の断面図である。

【図23】第６実施形態に係る発光装置の平面図である。

【図24】図２３に示す発光装置の断面図である。

【図25】第７実施形態に係る発光装置の平面図（その１）である。

【図26】図２５に示す発光装置の断面図（その２）である。

【図27】第８実施形態に係る発光装置の平面図である。

【図28】図２７に示す発光装置の断面図（その１）である。

【図29】図２７に示す発光装置の断面図（その２）である。

【図30】第９実施形態に係る発光装置の平面図である。

【図31】図３０に示す発光装置の断面図（その１）である。

【図32】図３０に示す発光装置の断面図（その２）である。

【図33】実施形態に係る発光装置における短手方向の好ましい配置を説明するための図である。

【図34】（ａ）は第１枠部の先端と発光素子の端部との間の離隔距離を変化させたときの指向性を示す図（その１）であり、（ｂ）は第１枠部の先端と発光素子の端部との間の離隔距離を変化させたときの指向性を示す図（その２）であり、（ｃ）は第１枠部の先端と発光素子の端部との間の離隔距離を変化させたときの指向性を示す図（その３）であり、（ｄ）は第１枠部の先端と発光素子の端部との間の離隔距離を変化させたときの指向性を示す図（その４）であり、（ｅ）は第１枠部の先端と発光素子の端部との間の離隔距離を変化させたときの指向性を示す図（その５）であり、（ｆ）は第１枠部の先端と発光素子の端部との間の離隔距離を変化させたときの指向性を示す図（その６）であり、（ｇ）は第１枠部の先端と発光素子の端部との間の離隔距離を変化させたときの指向性を示す図（その７）である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照しつつ、本開示の様々な実施形態について説明する。本開示の技術的範囲は、これらの実施形態には限定されず、特許請求の範囲に記載された発明及びその均等物に及ぶ点に留意されたい。

【0022】

図１は第１実施形態に係る発光装置の平面図であり、図２及び図３は発光装置１の断面図である。図２は、図１のII－II線に沿う断面図であり、図３は、図１のIII－III線に沿う断面図である。なお、以降では、図２及び図３における上側を発光装置１の上方と称し、下側を発光装置１の下方と称することがある。

【0023】

発光装置１は、基板１１、配線パターン１２、電極１３、単一の発光素子１４、枠体１５及び封止材１６を有する。

【0024】

基板１１は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂又はポリエステル樹脂等の電気絶縁性の樹脂により矩形の平板状に形成される。基板１１の厚さは、例えば２００μｍである。

【0025】

配線パターン１２は、基板１１の上面に相互に離隔して設けられる平板状の第１配線１２１及び第２配線１２２を有する。第１配線１２１及び第２配線１２２は、矩形の平面形状を有し、銀で形成される。第１配線１２１及び第２配線１２２は、ワイヤボンディング処理によって、発光素子１４との間と電気的な接続可能なボンディングワイヤが配置可能な面積を有する。また、第１配線１２１と第２配線１２２との間の離隔距離は、絶縁距離以上の長さを有する。第１配線１２１及び第２配線１２２がボンディングワイヤが配置可能な面積を確保し且つ第１配線１２１と第２配線１２２との間を絶縁距離以上離隔することで、基板１１は、第１配線１２１及び第２配線１２２の配列方向を長手方向とする矩形の平面形状を有する。図１及に示す例では、第１配線１２１及び第２配線１２２は、基板１１の長手方向に沿って並べて配列されている。第１配線１２１及び第２配線１２２の厚さは、例えば、５０μｍである。なお、配線パターン１２は、金、銅又はアルミニウムを含む、発光素子１４からの光を反射する他の導電性を有する材料で形成されてもよい。

【0026】

電極１３は、基板１１の下面に相互に離隔して設けられる第１電極１３１及び第２電極１３２を有する。第１電極１３１及び第２電極１３２は、金又は銅等の導電体で形成される。第１電極１３１は、基板１１を上下に貫通する貫通孔（図１では破線で図示）を介して第１配線１２１と電気的に接続される。同様に、第２電極１３２は、基板１１を上下に貫通する貫通孔（図１では破線で図示）を介して第２配線１２２と電気的に接続される。第１電極１３１及び第２電極１３２は、図示しない外部電源と接続され、配線パターン１２を介して発光素子１４に電力を供給するために用いられる。

【0027】

発光素子１４は、図１－図３に示すように、第２配線１２２の上面に、銀ペーストやはんだ等のダイボンドにより固着される。発光素子１４は、例えば、４４０－４５５ｎｍの波長の光を発する、ＩｎＧａＮ系化合物半導体からなる青色ＬＥＤである。発光素子１４の上面１４１には一対の素子電極が設けられ、第１の素子電極はボンディングワイヤ１７を介して第１配線１２１と接続され、第２の素子電極はボンディングワイヤ１８を介して第２配線１２２と接続される。

【0028】

発光素子１４は、例えば、縦横の各辺が６５０μｍ、高さが２６０μｍの略直方体形状を有する。発光素子１４は、第１配線１２１と第２配線１２２との間に、外部電源から電流が供給されることに応じて発光する。発光素子１４は、青色ＬＥＤに限らず、例えば紫色ＬＥＤまたは近紫外ＬＥＤであってもよく、その発光波長帯域は、紫外域を含む２００－４４０ｎｍ程度の範囲内であってもよい。

【0029】

枠体１５は、発光素子１４並びに第１配線１２１及び第２配線１２２を囲むように、基板１１の上面に、基板１１の外周に沿って矩形状に配置される。枠体１５は、シリコン樹脂又はエポキシ樹脂等の樹脂に酸化チタン（ＴｉＯ_２）の微粒子を分散させることにより形成される白色樹脂であり、発光素子１４からの光を反射する。

【0030】

枠体１５は、発光素子１４側に突出した第１内周曲面を有する第１枠部１５１と、第１枠部１５１の上部に接続し、発光素子１４側に突出した第２内周曲面を有する第２枠部１５２とを有する。すなわち、枠体１５は、第１枠部１５１の上に第２枠部１５２が積み重ねられた形状を有する。第１枠部１５１と第２枠部１５２との接続部１５３は、発光素子１４の上面１４１と同一の高さとなるように配置されている。接続部１５３の基板１１の表面からの高さが発光素子１４の上面１４１の基板１１の表面からの高さの±１０％以下であるとき、接続部１５３の高さと発光素子１４の上面１４１とは同一であるとされる。図２及び図３に示す例では、第１内周曲面及び第２内周曲面は、それぞれが上方に凸となる断面形状を有している。

【0031】

また、第２枠部１５２の横方向の幅は、第１枠部１５１の横方向の幅よりも小さい。すなわち、第２枠部１５２は、第１枠部１５１よりも薄く形成されている。第２枠部１５２を第１枠部１５１よりも薄く形成することにより、発光装置１の発光面積（封止材１６の上面の面積をいう。）が大きくなり、発光装置１の光の取出し効率が向上する。

【0032】

封止材１６は、エポキシ樹脂又はシリコン樹脂等の透光性の樹脂である。封止材１６は、枠体１５によって囲まれる領域に、少なくとも発光素子１４の上面１４１が露出しない高さまで充填されることにより、発光素子１４を封止する。封止材１６には、発光素子１４からの光の波長を変換する蛍光体が混入されている。封止材１６には、このような蛍光体として、ＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）などの黄色蛍光体が混入される。発光装置１は、青色ＬＥＤである発光素子１４からの青色光と、青色光が黄色蛍光体を励起させて得られる黄色光とが混合されることで得られる白色光を出射する。なお、図１－図３では、封止材１６が透明であるものとして図示されており、以降も同様とする。

【0033】

前述した黄色蛍光体は一例であって、封止材１６は、他の蛍光体を含有してもよい。例えば、封止材１６は、緑色蛍光体と赤色蛍光体の２種類を含有してもよい。この場合、発光装置１は、青色ＬＥＤである発光素子１４からの青色光と、それによって緑色蛍光体および赤色蛍光体を励起させて得られる緑色光および赤色光とを混合させることで得られる白色光を出射する。緑色蛍光体としては、発光素子１４が出射した青色光を吸収して緑色光に波長変換する、（ＢａＳｒ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ^２＋などの粒子状の蛍光体材料を用いることができる。赤色蛍光体としては、発光素子１４が出射した青色光を吸収して赤色光に波長変換する、ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋などの粒子状の蛍光体材料を用いることができる。

【0034】

前述した緑色蛍光体及び赤色蛍光体は一例であって、封止材１６は、前述した黄色蛍光体に少量の緑色蛍光体や少量の赤色蛍光体を添加しても良い。この場合、発光装置１は、青色ＬＥＤである発光素子１４からの青色光と、それによって黄色蛍光体を励起させて得られる黄色光とが混合されることで得られる白色光を基本とし、同じく励起された緑色光や赤色光も混合されることで、前述の組み合わせほどではないが、演色性を高めた白色光を出射することができる。

【0035】

図３に示すように、発光素子１４から上方に出射された光Ｌ１は、封止材１６を透過して発光装置１の外部に出射される。発光素子１４の上面１４１の近傍から側方に出射された光Ｌ２は、枠体１５の接続部１５３の近傍に到達する。接続部１５３において、第１枠部１５１の内周面の傾斜角が小さいため、第１枠部１５１において光Ｌ２は上方に反射され、発光装置１の外部に出射される。仮に、接続部１５３における枠体１５の内周面の傾斜角が大きい場合、発光素子１４から側方に出射された光は上方ではなく対向する枠体１５の方向に反射され、対向する枠体１５の間で複数回の反射を繰り返しながら発光装置１の外部に出射される。この場合、複数回の反射により光が大きく減衰するため、発光装置１としての光の取出し効率が低下する。枠体１５において、接続部１５３における第１枠部１５１の内周面の傾斜角が小さく形成されることにより、発光素子１４から側方に出射された光が一回の反射で発光装置１の外部に出射されるため、光の取出し効率が向上する。

【0036】

また、発光素子１４から側方に出射される光の多くは、発光素子１４の上面１４１の近傍から出射される。枠体１５において、接続部１５３が発光素子１４の上面１４１と同一の高さに位置することにより、発光素子１４から側方に出射される光の多くが一回の反射で発光装置１の外部に出射されるため、光の取出し効率がより向上する。

【0037】

図４は、接続部１５３の高さと発光素子１４の上面１４１の高さとの関係について説明するための図である。図４は、図３と同様の断面における断面図である。接続部１５３の高さとは、図４に示すように、配線パターン１２の上面に対する接続部１５３の高さＨ１をいう。発光素子１４の上面１４１の高さとは、図４に示すように、配線パターン１２の上面に対する発光素子１４の上面１４１の高さＨ２をいう。

【0038】

図５は、接続部１５３の高さと発光装置１の外部に出射される光の強度との関係を示す図である。図５のグラフにおいて、横軸は接続部１５３の配線パターン１２の上面に対する高さＨ１であり、縦軸は発光装置１の外部に出射される光の強度比率Ｒである。強度比率Ｒは、接続部１５３の高さＨ２が０μｍの場合（すなわち、接続部１５３の高さが配線パターン１２の上面の高さと等しい場合）において発光装置１の外部に出射される光の強度を１００％とした場合の強度比率である。なお、図５のグラフに示されるデータは、発光素子１４の上面１４１の高さＨ２を２６０μｍ、枠体１５の高さを４６０μｍとして取得されたものである。また、図５には、発光素子１４の上面１４１の高さＨ２及び枠体１５の高さが一点鎖線により示されている。

【0039】

図５に示すように、高さＨ１が概ね１１０μｍ以上且つ４１０μｍ以下の範囲において、強度比率Ｒが１０２％以上となっている。すなわち、接続部１５３の高さＨ１と発光素子１４の上面１４１の高さＨ２との差が１５０μｍ以下の範囲において、発光装置１の外部に出射される光の強度が２％以上大きくなっており、光の取出し効率が向上している。

【0040】

また、高さＨ１が概ね２３０μｍ以上且つ２９０μｍ以下の範囲において、高さＨ１が概ね１１０μｍ以上且つ４１０μｍ以下の範囲よりも強度比率Ｒが更に向上している。すなわち、接続部１５３の高さＨ１と発光素子１４の上面１４１の高さＨ２との差が接続部１５３の高さＨ１の±１０％の範囲において、発光装置１の外部に出射される光の強度が更に大きくなっており、光の取出し効率が更に向上している。

【0041】

図６は、発光素子１４から接続部１５３までの距離について説明するための図である。図６は、図３と同様の断面における断面図である。発光素子１４から接続部１５３までの距離Ｄとは、図６に示すように、発光素子１４の枠体１５に対向する側面と接続部１５３との間の水平方向における距離をいう。距離Ｄは、３００μｍ以下であることが好ましく、２００μｍ以下であることがより好ましい。発光素子１４から接続部１５３までの距離Ｄが小さいほど、発光素子１４から側方に出射された光が接続部１５３に到達するまでの減衰量が小さくなるため、発光装置１の外部に出射される光の強度が大きくなり、光の取出し効率がより向上する。なお、図１～図３に示す例では、発光素子１４は、枠体１５の中央に配置されているが、このような例に限られない。発光素子１４は、発光素子１４の四つの側面のうち少なくとも一つの側面と、その側面に対向する枠体１５との距離Ｄが３００μｍ以下となるように、枠体１５の内側の任意の位置に配置されてもよい。

【0042】

また、発光素子１４から接続部１５３までの距離Ｄが３００μｍ以下とされることにより、封止材１６が充填される領域が小さくなるため、樹脂及び蛍光体の必要量が低減され、製造コストを抑えることができる。

【0043】

図７は、第２枠部１５２の高さについて説明するための図である。図７は、図３と同様の断面における断面図である。第２枠部１５２の高さとは、接続部１５３の高さに対する第２枠部１５２の頂部の高さＨ３をいう。

【0044】

図８は、第２枠部１５２の高さと発光装置１の外部に出射される光の強度との関係を示す図である。図８のグラフにおいて、横軸は発光素子１４から接続部１５３までの距離Ｄに対する第２枠部１５３の高さの比Ｈ３／Ｄであり、縦軸は発光装置１の外部に出射される光の強度比率Ｒである。図８に示すデータは、発光素子１４から接続までの距離Ｄを１５０μｍから４００μｍの範囲で変化させるとともに、第２枠部１５２の高さを適宜変化させて取得されたものである。強度比率Ｒは、上述の手法で取得されたデータのうち、光の強度が最も大きいものを１００％とした場合の光の強度の比率である。

【0045】

図８に示すように、Ｈ３／Ｄが０．８のときに強度比率Ｒが最大となり、Ｈ３／Ｄが大きくなるに伴い強度比率Ｒが低下する。また、Ｈ３／Ｄが１．５よりも大きい場合、強度比率Ｒは９５％を下回っている。したがって、Ｈ３／Ｄを１．５以下にすることによって、光の取出し効率が向上するまた、第２枠部１５３の高さＨ３が低い場合、発光素子の上面と封止材１６の上面が接近し、封止材１６の蛍光体が十分に励起されず、白色光が得られなくなるおそれがある。したがって、Ｈ３／Ｄを０．２以上とすることが好ましい。

【0046】

図９は、接続部１５３における第１内周曲面と第２内周曲面との関係について説明するための図である。図９に示す傾斜角θ１は、接続部１５３における第１内周曲面の傾斜角、すなわち、接続部１５３において第１枠部１５１の内周曲面に接する接平面と基板１１とがなす角である。また、傾斜角θ２は、接続部１５３における第２内周曲面の傾斜角、すなわち、接続部１５３において第２枠部１５２の内周曲面に接する接平面と基板１１とがなす角である。

【0047】

図９に示すように、傾斜角θ１は、傾斜角θ２よりも小さい。すなわち、接続部１５３の下側は、接続部１５３の上側よりも傾斜が緩やかである。接続部１５３の下側の傾斜を接続部１５３の上側の傾斜よりも緩やかにすることにより、発光素子１４の上面１４１から接続部１５３の下側に向かって出射された光が上方に反射されやすくなり、発光装置１の光の取出し効率がより向上する。

【0048】

図１０は、第１内周曲面と第２内周曲面との関係について説明するための図である。図１０に示す傾斜角θは、第１枠部１５１の内周曲面と第２枠部１５２の内周曲面とに接する接平面の傾斜角、すなわち、第１枠部１５１の内周曲面と接点Ｐ１で接し且つ第２枠部１５２の内周曲面と接点Ｐ２で接する平面と基板１１とがなす角である。第１枠部１５１の内周曲面と第２枠部１５２の内周曲面とに接する接平面の傾斜角θは、４０度以上且つ５０度以下であることが好ましく、４５度であることがより好ましい。接平面の傾斜角θを４０度以上且つ５０度以下にすることにより、発光素子１４から水平方向に出射される光の多くが枠体１５において鉛直上方に反射されるため、発光装置１の光の取出し効率が改善するとともに、発光装置１から外部に出射される光束の広がりが抑えられ、発光装置１の光学特性が改善する。

【0049】

図１１（Ａ）は、発光装置１における色度均一性を示す図であり、図１１（Ｂ）は、比較例における色度均一性を示す図である。比較例は、発光装置１において、枠体１５の内周面を発光素子１４の側に突出した内周曲面に代えて鉛直面としたものである。また、図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示すグラフにおいて、横軸は短手断面（例えば、図１のIII－III線に沿う断面をいう）における光の出射方向の鉛直上方に対する角度であり、縦軸は鉛直上方に出射された光との色度差を示す。色度差は、ＣＩＥ ＸＹＺ色空間における色度ｘの差である。

【0050】

図１１（Ｂ）においては、出射角度が大きくなるにつれて色度差が増加している。すなわち、図１１（Ｂ）は、比較例においてイエローリングが発生していることを示す。これに対し、図１１（Ａ）においては、出射角度が－４０度から＋４０度までの範囲において色度がほぼ一様であり、－８０度又は＋８０度においても色度差は比較例に対して５分の１以下である。すなわち、図１１（Ａ）は、発光装置１においてイエローリングが抑制され、色むらのない光が出射されていることを示す。

【0051】

比較例においては、発光素子１４から斜め方向に出射された光は、鉛直上方に出射された光よりも、封止材１６の内部における光路長が長くなる。したがって、斜め方向に出射された光は封止材１６から出射されるまでにより多くの蛍光体を励起し、鉛直上方に出射された光よりも黄色がかった色となるため、イエローリングが発生する。これに対し、発光装置１においては、発光素子１４から斜め方向に出射された光の一部は、枠体１５の内周曲面において上方に反射される。したがって、黄色がかった光の出射方向が全体として均一化されるため、イエローリングが抑制される。

【0052】

図１２は、発光装置１の製造方法の流れの例を示すフロー図であり、図１３は、発光装置１の製造方法の各工程について説明するための模式図である。以下では、一個の発光装置１を製造するための製造方法が説明されるが、以下に説明される製造方法により複数の発光装置１が同時に製造されてもよい。

【0053】

最初に、基板・配線準備工程において、図１３（Ａ）に示すように、あらかじめ配線パターン１２及び電極１３が配置された基板１１が準備される（ステップＳ１０１）。配線パターン１２及び電極１３は、例えば、無電解銀めっきにより基板１１の上面及び下面の所定の位置にそれぞれ配置され、相互に電気的に接続される。

【0054】

発光素子配置工程において、図１３（Ｂ）に示すように、第２配線１２２の上面に発光素子１４が配置される（ステップＳ１０２）。また、発光素子配置工程において、ボンディングワイヤ１７が発光素子１４の第１の素子電極と第１配線１２１とを接続するように配置され、ボンディングワイヤ１８が発光素子１４の第２の素子電極と第２配線１２２とを接続するように配置される。

【0055】

次に、枠体配置工程において、図１３（Ｃ）に示すように、基板１１の上面に、配線パターン１２及び発光素子１４を囲むように枠体１５が配置される（ステップＳ１０３）。まず、シリコン樹脂等の熱硬化性の樹脂液滴に酸化チタンの微粒子が分散されることにより、酸化チタンが含有される白色の樹脂液滴が準備される。続いて、基板１１の上面に、配線パターン１２を囲むように白色の樹脂液滴が塗布され、塗布された樹脂液滴を加熱して硬化させることにより、第１枠部１５１が形成される。このとき、第１枠部１５１の内周面は、樹脂液滴の表面張力により曲面となる。第１枠部１５１が硬化している間、又は硬化した後に、第１枠部１５１の上面を押圧することにより、第１枠部１５１の上面が平坦に形成される。

【0056】

続いて、平坦に形成された第１枠部１５１の上面に白色の樹脂液滴がさらに塗布され、塗布された樹脂液滴を加熱して硬化させることにより、第２枠部１５２が形成される。このとき、第２枠部１５２の内周面は、樹脂液滴の表面張力により曲面となる。また、第１枠部１５１の上面が平坦に形成されているため、樹脂液滴が第１枠部１５１の側面に沿って流れ落ちることが防止される。第２枠部１５２が硬化している間、又は硬化した後に、第２枠部１５２の上面を押圧することにより、第２枠部１５２の上面が平坦に形成される。このようにして、基板１１の上面に枠体１５が配置される。枠体１５において、接続部１５３を形成するために成形加工や切削加工をする必要がないため、枠体１５は簡易に製造可能である。

【0057】

図１４は、枠体１５における酸化チタンの含有量について説明するための図である。図１４のグラフにおいて、横軸は、枠体１５における樹脂を基準とする酸化チタンの含有量ｍを、樹脂の質量１００に対する酸化チタンの質量として示したものであり、縦軸は、枠体１５の反射率Ｓである。また、図１４には、枠体１５の厚さが４０μｍの場合のデータが実線で、厚さが６０μｍの場合のデータが破線で、厚さが１００μｍの場合のデータが一点鎖線でそれぞれ図示されている。

【0058】

図１４に示すように、何れの厚さの場合も、酸化チタンの含有量ｍが０ｐｈｒ（すなわち、樹脂単体）のときに枠体１５の反射率Ｓは１０％未満となっており、含有量ｍが３０ｐｈｒのときには反射率Ｓは概ね８０％以上となっている。他方で、酸化チタンの含有量を３０ｐｈｒから１３０ｐｈｒまで増加させた場合の反射率Ｓの増加量は１０％未満となっている。また、図示しないが、酸化チタンの含有量ｍを１３０ｐｈｒよりも増加させた場合には、有意な反射率の増加は確認されなかった。したがって、枠体１５の反射率を向上させるため、枠体１５において、樹脂を基準とする酸化チタンの含有量ｍは、３０ｐｈｒ以上且つ１３０ｐｈｒ以下であることが好ましい。

【0059】

なお、上述したように第１枠部１５１及び第２枠部１５２が樹脂液滴を基板１１の上面に塗布することにより形成される場合、各枠部の幅と高さとの比は、樹脂液滴の粘性により定まる。したがって、図１０に示した傾斜角θも概ね樹脂液滴の粘性により定まる。そして、樹脂液滴の粘性は、酸化チタンの含有量に応じて変化する。樹脂としてシリコン樹脂を用いた場合、酸化チタンの含有量を６０ｐｈｒとすると、枠体１５の幅と高さとの比が概ね２：１となり、傾斜角θが４０度以上５０度以下となるためより好ましい。

【0060】

図１２及び図１３に戻り、封止材充填工程において、図１３（Ｄ）に示すように、枠体１５によって囲まれる領域に、発光素子１４の上面１４１が露出しない高さまで封止材１６が充填される（ステップＳ１０４）。

【0061】

最後に、ダイシング工程において、図１３（Ｅ）に示すように、枠体１５に沿って枠体１５及び基板１１が矩形状に切断されることにより、発光装置１が製造される（ステップＳ１０５）。このとき、第２枠部１５２の上面が平坦に形成されているため、切断位置がずれた場合でも、それが切断後の枠体１５の高さに影響することはなく、均一な品質の発光装置１が製造される。

【0062】

以上説明したように、発光装置１は、基板１１の上面に配置された発光素子１４と、発光素子１４を囲むように基板１１の上面に配置され、発光素子１４からの光を反射する枠体１５とを有する。また、枠体１５において、発光素子側に突出する第１内周曲面を有する第１枠部１５１と、第１枠部１５１の上部に接続し、発光素子側に突出する第２内周曲面を有する第２枠部１５２との接続部１５３は発光素子１４の上面１４１と同一の高さに位置する。の接続部１５３の高さを発光素子１４の上面１４１の高さと同一にすることにより、発光装置１は、光の取出し効率を向上させることを可能とする。

【0063】

また、発光装置１において、接続部１５３における第１内周曲面の傾斜角は、接続部１５３における第２内周曲面の傾斜角よりも小さいので、発光装置１は、光の取出し効率をより向上させることを可能とする。

【0064】

また、発光装置１において、接続部１５３の高さと発光素子１４の上面１４１の高さとの差は、１００μｍ以下であることが好ましい。接続部１５３の高さと発光素子１４の上面１４１の高さとの差を１００μｍ以下にすることにより、発光素子１４から側方に出射された光の多くが一回の反射で発光装置１の外部に出射されるため、発光装置１は、光の取出し効率をより向上させることを可能とする。

【0065】

また、発光装置１は、接続部１５３の高さＨ１と発光素子１４の上面１４１の高さＨ２との差を接続部１５３の高さＨ１の±１０％以下とすることで、光の取出し効率を更に向上させることを可能とする。

【0066】

また、発光装置１において、発光素子１４から接続部１５３までの距離は、３００μｍ以下であることが好ましい。発光素子１４から接続部１５３までの距離を３００μｍ以下にすることにより、発光素子１４から側方に出射された光が発光装置１の外部に出射されるまでの光路長が短くなるため、発光装置１は、光の取出し効率をより向上させることを可能とする。

【0067】

また、発光装置１において、第１枠部１５１の内周面と第２枠部１５２の内周面とに接する接平面の傾斜角は、４０度以上５０度以下であることが好ましい。接平面の傾斜角を４０度以上５０度以下にすることにより、発光装置１から側方に出射された光が反射により発光装置１の上方に向かいやすくなるため、発光装置１は、光の取出し効率を向上させるとともに、光学特性を改善することを可能とする。

【0068】

また、発光装置１において、枠体１５は樹脂及び酸化チタンを含み、樹脂に対する酸化チタンの含有量は３０ｐｈｒ以上且つ１３０ｐｈｒ以下である。樹脂に対する酸化チタンの含有量を３０ｐｈｒ以上且つ１３０ｐｈｒ以下にすることにより、枠体１５の反射率が向上するため、発光装置１は、光の取出し効率をより向上させることを可能とする。

【0069】

また、発光装置１において、第２枠部１５２は、第１枠部１５１よりも薄く形成されている。第２枠部１５２を第１枠部１５１よりも薄く形成することにより、発光装置１の発光面積が大きくなるため、発光装置１は、光の取出し効率をより向上させることを可能とする。

【0070】

上述した説明では、枠体１５は第１枠部１５１と第２枠部１５２とを有するものとしたが、さらに第２枠部１５２の上部に接続する第３枠部を有してもよい。この場合、第１枠部１５１と第２枠部１５２との接続部１５３と、第２枠部１５２と第３枠部との接続部との何れか一方が発光素子１４の上面１４１と同一の高さに配置されればよい。また、枠体１５は、四つ以上の枠部が積み重ねられた形状を有してもよい。すなわち、枠体１５は、少なくとも第１枠部１５１と第２枠部１５２とを有していればよい。

【0071】

上述した説明では、発光素子１４は、第２配線１２２の上面に配置されるものとしたが、第１配線１２１の上面に配置されるものとしてもよい。また、発光素子１４は、基板１１の上面に直接に配置されるものとしてもよい。

【0072】

上述した説明では、第２枠部１５２は発光素子１４側に突出する第２内周曲面を有するものとしたが、第２枠部１５２の内周面は平面状に形成されてもよい。すなわち、第１枠部１５１の内周面のみが発光素子１４側に突出する曲面であってもよい。この場合も、発光素子１４の上面１４１から側方に出射された光が第１内周曲面で上方に反射されるため、発光装置１は、光取出し効率を向上させることを可能とする。

【0073】

上述した説明では、枠体１５は矩形状であるものとしたが、このような例に限られず、枠体１５は円形状等の、発光素子１４を囲む任意の形状であってよい。

【0074】

図１５は第２実施形態に係る発光装置２の平面図であり、図１６は発光装置２の断面図である。図１６は、図１５のXVI－XVI線に沿う断面図である。発光装置２は、基板１１に代えて基板２１を有し、枠体１５に代えて枠体２５を有する点で発光装置１と相違する。なお、上述した実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

【0075】

基板２１は、略正方形の平板状に形成される点で基板１１と相違する。枠体２５は、基板２１の上面に、基板２１の外周に沿って配置される。枠体２５を基板２１の外周に沿って配置することにより、枠体２５の内周も略正方形の平面形状を有する。

【0076】

発光素子１４は、枠体２５の中央に位置するように、第２配線１２２の上面に配置される。発光素子１４を枠体２５の中央に位置するように第２配線１２２の上面に配置することにより、発光素子１４の四つの側面と、各側面に対向する枠体２５の接続部１５３との間の距離Ｄ１～Ｄ４は相互に略等しくなる。距離Ｄ１～Ｄ４は、何れも３００μｍ以下であることが好ましく、何れも２００μｍ以下であることがより好ましい。距離Ｄ１～Ｄ４を２００μｍ以下にすることにより、発光素子１４から各方向に出射された光が接続部１５３に到達するまでの減衰量が小さくなるため、発光装置２の外部に出射される光の強度が大きくなり、発光装置２は、光の取出し効率をより向上させることを可能とする。

【0077】

図１７は第３実施形態に係る発光装置３の平面図であり、図１８及び図１９は発光装置３の断面図である。図１８は、図１７のXVIII－XVIII線に沿う断面図であり、図１９は、図１７のXIX－XIX線に沿う断面図である。発光装置３は、枠体１５に代えて枠体３５を有する点で発光装置１と相違する。

【0078】

枠体３５は、内周が第１配線１２１及び第２配線１２２の外周に接するように配置される点で枠体１５と相違する。すなわち、枠体３５は、基板１１の配線パターン１２の外側の領域の全部を被覆する。配線パターン１２の外側の領域とは、第１配線１２１及び第２配線１２２を包含する矩形又は凸形状図形の外側の領域をいう。

【0079】

基板１１は絶縁性の樹脂によって形成されるため、発光素子１４からの光を長時間にわたって照射されることで樹脂が劣化（スス化）し、枠体が基板１１から剥離する場合がある。他方で、枠体３５は、発光素子１４からの光を反射するため、このような劣化を生じにくい。基板１１において、第１配線１２１及び第２配線１２２より外側の領域の全部が枠体３５によって被覆されることにより、基板１１が劣化する範囲を小さくなるため、発光装置１は、枠体３５が基板１１から剥離する可能性を低減することを可能とする。

【0080】

また、枠体３５は、第１配線１２１及び第２配線１２２の外周に接する。枠体３が第１配線１２１及び第２配線１２２の外周に接することにより、枠体３５が発光素子１４から枠体３５の接続部１５３までの距離が小さくなり、発光素子１４から側方に出射された光が接続部１５３に到達するまでの減衰量が小さくなるため、発光装置３は、光の取出し効率をより向上させることを可能とする。

【0081】

図２０は第４実施形態に係る発光装置４の断面図である。図２０は、図１９と同様の断面における断面図である。発光装置４は、枠体１５に代えて枠体４５を有する点で発光装置１と相違する。

【0082】

枠体４５は、第１配線１２１及び第２配線１２２の外周部を被覆するように配置される点で枠体１５と相違する。すなわち、枠体４５は、枠体３５と同様に基板１１の第１配線１２１及び第２配線１２２より外側の領域の全部を被覆するとともに、第１配線１２１及び第２配線１２２の外周部をさらに被覆する。

【0083】

第１配線１２１及び第２配線１２２は銀によって形成され、発光素子１４からの光を反射して発光装置１の外部に出射される。硫化ガスは樹脂を透過する性質があるため、硫化ガスが存在する環境で発光装置が使用される場合、硫化ガスは樹脂である封止材１６を透過して第１配線１２１及び第２配線１２２と反応して、第１配線１２１及び第２配線１２２を劣化させる。第１配線１２１及び第２配線１２２が劣化することにより、発光素子１４からの光の第１配線１２１及び第２配線１２２における反射率が低下し、光の取出し効率が低下する場合がある。

【0084】

発光装置４において、枠体４５が第１配線１２１及び第２配線１２２の外周部を被覆することにより、第１配線１２１及び第２配線１２２の外周部に到達した光は硫化ガスの影響を受けない枠体４５で反射される。第１配線１２１及び第２配線１２２の外周部に到達した光が枠体４５で反射することにより、発光装置４は、硫化ガスの影響による光の取出し効率の低下の度合いを抑えることを可能とする。光の取出し効率が低下する度合いをより抑えるために、枠体４５は、第１配線１２１及び第２配線１２２の外周から１００μｍの範囲を被覆するように形成されることが好ましい。

【0085】

図２１は第５実施形態に係る発光装置５の平面図であり、図２２は発光装置５の断面図である。図２２は、図２１のXXII－XXII線に沿う断面図である。発光装置５は、枠体１５に代えて枠体５５を有する点で発光装置１と相違する。

【0086】

枠体５５は、第１枠部５５１と、第１枠部５５１の上部に接続する第２枠部５５２と、第２枠部５５２の上部に接続する第３枠部５５３とを有する。第１枠部５５１は、発光素子１４側に突出する第１内周曲面を有し、第２枠部５５２は、発光素子１４側に突出する第２内周曲面を有し、第３枠部５５３は、発光素子１４側に突出する第３内周曲面を有する。第３枠部５５３は、第１枠部５５１及び第２枠部５５２よりも厚く形成され、第２枠部５５２の上面を被覆するとともに、第１枠部５５１及び第２枠部５５２の外周面を被覆する。

【0087】

第１枠部５５１と第２枠部５５２との接続部５５４において、第１枠部５５１は上方に凸の断面形状を有し、第２枠部５５２は下方に凸の断面形状を有する。第１枠部５５１は上方に凸の断面形状を有し且つ第２枠部５５２は下方に凸の断面形状を有することにより、発光素子１４から側方に照射された光が接続部５５４において上方に反射されるため、発光装置５は、光の取出し効率を向上させることを可能とする。

【0088】

同様に、第２枠部５５２と第３枠部５５３との接続部５５５において、第２枠部５５２は上方に凸の断面形状を有し、第３枠部５５３は下方に凸の断面形状を有する。第１枠部５５１は上方に凸の断面形状を有し且つ第２枠部５５２は下方に凸の断面形状を有することにより、発光素子１４から側方に照射された光が接続部５５５において上方に反射されるため、発光装置１は、光の取出し効率を向上させることを可能とする。

【0089】

また、第２枠部５５２と第３枠部５５３との接続部５５５は、発光素子１４の上面１４１と同一の高さに位置する。接続部５５５を発光素子１４の上面１４１と同一の高さに位置させることにより、発光素子１４から側方に出射される光の多くが一回の反射で発光装置１の外部に出射されるため、光の取出し効率がより向上する。なお、接続部５５５に代えて、第１枠部５５１と第２枠部５５２との接続部５５４が発光素子１４の上面１４１と同一の高さに配置されてもよい。

【0090】

なお、第１枠部５５１と第２枠部５５２との接続部５５４において、第１枠部５５１及び第２枠部５５２が平面状に形成されてもよい。すなわち、接続部５５４において、Ｖ字形状又は鋸歯状の溝が形成されてもよい。この場合も、発光素子１４から側方に照射された光が接続部５５４において上方に反射されるため、発光装置５は、光の取出し効率を向上させることを可能とする。また、同様に、第２枠部５５２と第３枠部５５３との接続部５５５において、Ｖ字形状又は鋸歯状の溝が形成されてもよい。

【0091】

図２３は第６実施形態に係る発光装置６の平面図であり、図２４は発光装置６の断面図である。図２４は、図２２のXXIV－XXIV線に沿う断面図である。発光装置６は、基板１１に代えて基板６１を有し、枠体１５に代えて枠体６５を有する点で発光装置１と相違する。

【0092】

基板６１は、上面の外周部に複数の凹部６１１（図２３では、破線により図示）を有する点で基板１１と相違する。複数の凹部６１１は、矩形状の基板６１の対向する一対の辺に沿って設けられる。枠体６５は、下面の外周部に複数の凸部６５４を有する点で枠体１５と相違する。複数の凸部６５４は、それぞれ凹部６１１と対応する位置及び形状に設けられる。枠体６５は、凸部６５４が凹部６１１に嵌合することによって基板６１に固定される。枠体６５が基板６１に固定されることにより、上述したように基板６１を形成する樹脂が劣化（スス化）したとしても、枠体６５が基板６１から剥離される可能性が低減される。

【0093】

上述した説明では、凹部６１１は矩形状の基板６１の対向する一対の辺に沿って設けられるものとしたが、このような例に限られず、凹部６１１は基板６１の各辺に沿って設けられてもよく、何れか一つの辺のみに沿って設けられてもよい。また、上述した説明では、複数の凹部６１１が辺に沿って設けられるものとしたが、このような例に限られず、一つの辺の一端から他端に向かって延伸する一つの凹部６１１のみが設けられてもよい。

【0094】

図２５は第７実施形態に係る発光装置７の平面図であり、図２６は発光装置７の断面図である。図２６は、図２５のXXVI－XXVI線に沿う断面図である。発光装置７は、基板１１に代えて基板７１を有し、枠体１５に代えて枠体７５を有する点で発光装置１と相違する。

【0095】

基板７１は、上面に複数の凹部７１１（図２５では、矩形の破線により図示）を有する点で基板１１と相違する。複数の凹部７１１は、矩形状の基板７１の対向する一対の辺に沿って延伸し、且つ、枠体７５の内周に沿って設けられる。枠体７５は、下面の内周部に複数の凸部７５４を有する点で枠体１５と相違する。複数の凸部７５４は、それぞれ凹部７１１と対応する位置及び形状に設けられる。枠体７５は、凸部７５４が凹部７１１に嵌合することによって基板７１に固定される。凸部７５４を凹部７１１に嵌合することによって枠体７５を基板７１に固定することにより、発光装置６と同様に、基板７１を形成する樹脂が劣化（スス化）したとしても、枠体７５が基板７１から剥離される可能性が低減される。また、凸部７５４が枠体７５の内周に沿って設けられることにより、発光素子１４から下方に出射されて基板７１を透過した光が凸部７５４において反射され、発光装置７の側面から外部に漏出することが無くなる。

【0096】

上述した説明では、凹部７１１は矩形状の基板６１の対向する一対の辺に沿って設けられるものとしたが、このような例に限られず、凹部７１１は基板７１の各辺に沿って設けられてもよく、何れか一つの辺のみに沿って設けられてもよい。また、上述した説明では、凹部７１１が辺に沿って延伸して設けられるものとしたが、このような例に限られず、辺に沿って複数の凹部７１１が設けられてもよい。

【0097】

図２７は第８実施形態に係る発光装置８の平面図であり、図２８は発光装置８の断面図であり（その１）、図２９は発光装置８の断面図である（その２）。図２８は図２７のXXVIII－XXVIII線に沿う断面図であり、図２９は図２１のXXIX－XXIX線に沿う断面図である。発光装置８は、枠体１５に代えて枠体８５を有する点で発光装置１と相違する。

【0098】

枠体８５は、発光素子１４側に突出した第１内周曲面を有する第１枠部８５１と、第１枠部８５１の上部に接続し、発光素子１４側に突出した第２内周曲面を有する第２枠部８５２とを有する。枠体８５は、枠体１５と同様に、第１枠部８５１の上に第２枠部８５２が積み重ねられた形状を有する。第１枠部８５１と第２枠部８５２との接続部８５３は、発光素子１４の上面１４１と同一の高さとなるように配置されている。第１内周曲面及び第２内周曲面は、それぞれが上方に凸となる断面形状を有している。

【0099】

第１枠部８５１及び第２枠部８５２は、基板１１の長手方向の両端に配置される部分の幅が基板１１の短手方向の両端に配置される部分の幅よりも広くなるように形成される。第１枠部８５１及び第２枠部８５２は、基板１１の長手方向の両端の幅が基板１１の短手方向の両端の幅よりも広いので、基板１１の長手方向の両端に配置される枠体８５の幅は、基板１１の短手方向の両端に配置される枠体８５の幅より広い。

【0100】

長手方向に配置される第２枠部８５２の対向する第２内周曲面の上端との間の距離ＤＬは、短手方向に配置される第２枠部８５２の対向する第２内周曲面の上端との間の距離ＤＳと同一である。距離ＤＬと距離ＤＳとの差が距離ＤＬの±１０％以下であるとき、距離ＤＬが距離ＤＳと同一であるとされる。距離ＤＬが距離ＤＳと同一なので、第２枠部８５２の第２内周曲面の上端に端部が接するように配置される封止材１６の上面を平面視したときの形状は、正方形である。封止材１６の上面、すなわち発光装置８の発光面の平面形状は、正方形である。

【0101】

発光装置８は、発光面が方形状の平面形状を有するので、長手方向及び短手方向に延伸する辺を有する矩形の基板１１の長手方向及び短手方向に同一の指向性を有する点光源として機能することができる。枠体８５は、第１配線１２１とボンディングワイヤ１７とを接合する接合部、及び第２配線１２２とボンディングワイヤ１８を接合する接合部を覆いことで保護する。また、枠体８５は、貫通孔の上方に配置される第１配線１２１及び第２配線１２２を覆うように配置される。貫通孔の上方に配置される第１配線１２１及び第２配線１２２は、第１配線１２１及び第２配線１２２の他の部分よりも凹む凹部となることがある。発光装置８では、枠体８５が貫通孔の上方に形成される第１配線１２１及び第２配線１２２の凹部を覆うように配置されるので、第１配線１２１及び第２配線１２２に形成される凹部に蛍光体が沈殿することが防止される。発光装置８では、第１配線１２１及び第２配線１２２に形成される凹部に蛍光体が沈殿しないので、凹部に沈殿した蛍光体から黄色光が出射されることにより色ムラが生じることを防止できる。また、発光装置８では、枠体８５が第１配線１２１及び第２配線１２２に形成される凹部を覆うように配置されるので、凹部に気泡が発生した場合でも光学特性が低下するおそれは低い。

【0102】

図３０は第９実施形態に係る発光装置９の平面図であり、図３１は発光装置９の断面図であり（その１）、図３２は発光装置９の断面図である（その２）。図３１は図３０のXXXI－XXXI線に沿う断面図であり、図３２は図３０のXXXII－XXXII線に沿う断面図である。発光装置９は、枠体８５に代えて枠体９５を有する点で発光装置８と相違する。

【0103】

枠体９５は、発光素子１４側に突出した第１内周曲面を有する第１枠部９５１と、第１枠部９５１の上部に接続し、発光素子１４側に突出した第２内周曲面を有する第２枠部９５２とを有する。枠体９５は、枠体８５と同様に、第１枠部９５１の上に第２枠部９５２が積み重ねられた形状を有する。第１枠部９５１と第２枠部９５２との接続部９５３は、発光素子１４の上面１４１と同一の高さとなるように配置されている。第１内周曲面及び第２内周曲面は、それぞれが上方に凸となる断面形状を有している。

【0104】

第１枠部９５１及び第２枠部９５２は、第１枠部８５１及び第２枠部８５２と同様に、基板１１の長手方向の両端に配置される部分の幅が基板１１の短手方向の両端に配置される部分の幅よりも広くなるように形成される。第１枠部９５１及び第２枠部９５２は、基板１１の長手方向の両端の幅が基板１１の短手方向の両端の幅よりも広いので、基板１１の長手方向の両端に配置される枠体９５の幅は、基板１１の短手方向の両端に配置される枠体９５の幅より広い。

【0105】

長手方向に配置される第２枠部９５２の対向する第２内周曲面の上端との間の距離ＤＬは、第１枠部８５１及び第２枠部８５２と同様に、短手方向に配置される第２枠部９５２の対向する第２内周曲面の上端との間の距離ＤＳと同一である。距離ＤＬが距離ＤＳと同一なので、第２枠部９５２の第２内周曲面の上端に端部が接するように配置される封止材１６の上面を平面視したときの形状は、正方形である。封止材１６の上面、すなわち発光装置９の発光面の平面形状は、発光装置８の発光面の平面形状と同様に正方形である。

【0106】

しかしながら、長手方向に配置される第１枠部９５１の先端と発光素子１４との間の離隔距離ＤＬ１は、短手方向に配置される第１枠部９５１の先端と発光素子１４との間の離隔距離ＤＳ１よりも長い。短手方向に配置される第１枠部９５１は、基板１１の端部と発光素子１４の間の距離が比較的近く且つ基板１１の表面が平坦であるため、第１枠部９５１の先端と発光素子１４との間の離隔距離の制御が容易である。一方、長手方向に配置される第１枠部９５１は、基板１１の端部と発光素子１４の間の距離が比較的遠く且つ基板１１の表面に凹凸が形成されるため、第１枠部９５１の先端と発光素子１４との間の離隔距離の制御が容易ではない。

【0107】

発光装置９では、長手方向に配置される第１枠部９５１を短手方向に配置される第１枠部９５１よりも発光素子１４から離隔して配置することで、第１枠部９５１が発光素子１４に接触して発光装置９の発光効率が低下するおそれを低くすることができる。

【0108】

また、発光装置９では、長手方向に配置される第１枠部９５１を短手方向に配置される第１枠部９５１よりも発光素子１４から離隔して配置することで、長手方向の指向性を短手方向の指向性と相違させることができる。

【0109】

発光装置９では、長手方向に配置される第１枠部９５１を短手方向に配置される第１枠部９５１よりも発光素子１４から離隔して配置させるが、実施形態に係る発光装置では、発光素子の四方と第１枠部との間の離隔距離を互いに相違させて配置してもよい。発光素子の四方と第１枠部との間の離隔距離を互いに相違させて配置することで、出射光の指向性のピーク位置を発光素子１４の頂上から変位させることができる。

【0110】

また、実施形態に係る発光装置では、短手方向において、基板の端部と第１枠部の先端との間の離隔距離は、第１枠部の先端と発光素子の端部との間の離隔距離よりも長いことが好ましい。実施形態に係る発光装置では、短手方向において、対向する一対の第１枠部の先端と基板の端部との間の離隔距離を加算した長さは、対向する一対の第１枠部の先端と発光素子の端部との間の離隔距離を加算した長さよりも長いことがさらに好ましい。また、実施形態に係る発光装置では、短手方向において、基板の端部と第１枠部の先端との間の離隔距離は、基板の端部と第２枠部の先端との間の離隔距離の２倍以下であることが好ましい。

【0111】

図３３は、実施形態に係る発光装置における短手方向の好ましい配置を説明するための図である。図３３は、図３に対応する断面図である。

【0112】

実施形態に係る発光装置では、基板１１の端部と第１枠部１５１の先端との間の離隔距離Ｗ１Ｌは、第１枠部１５１の先端と発光素子１４の端部との間の離隔距離（ＷＤ－Ｗ１Ｌ）よりも長いことが好ましい。また、実施形態に係る発光装置では、基板１１の端部と第１枠部１５１の先端との間の離隔距離Ｗ１Ｒは、第１枠部１５１の先端と発光素子１４の端部との間の離隔距離（ＷＤ－Ｗ１Ｒ）よりも長いことが好ましい。

【0113】

実施形態に係る発光装置では、対向する一対の第１枠部１５１の先端と基板１１の端部との間の離隔距離を加算した長さは、対向する一対の第１枠部１５１の先端と発光素子１４の端部との間の離隔距離を加算した長さよりも長いことがさらに好ましい。一対の第１枠部１５１の先端と基板１１の端部との間の離隔距離を加算した長さは（Ｗ１Ｌ＋Ｗ１Ｒ）で示され、一対の第１枠部１５１の先端と発光素子１４の端部との間の離隔距離を加算した長さは（２×ＷＤ－（Ｗ１Ｌ＋Ｗ１Ｒ））で示されるので、
（Ｗ１Ｌ＋Ｗ１Ｒ）≧（２×ＷＤ－（Ｗ１Ｌ＋Ｗ１Ｒ）） （１）
との関係が成り立つ。式（１）の左辺の（２×ＷＤ）は、基板１１の短手方向の長さ（ＷＳ）及び発光素子１４の幅（ＷＥ）から（ＷＳ－ＷＤ）で示されるので、式（１）は、
（Ｗ１Ｌ＋Ｗ１Ｒ）≧（（ＷＳ－ＷＤ）－（Ｗ１Ｌ＋Ｗ１Ｒ）） （２）
となり、基板１１の短手方向の長さ（ＷＳ）、発光素子１４の幅（ＷＥ）、及び一対の第１枠部１５１の先端と基板１１の端部との間の離隔距離を加算した長さ（Ｗ１Ｌ＋Ｗ１Ｒ）は、
２≧（ＷＳ－ＷＤ）／（Ｗ１Ｌ＋Ｗ１Ｒ）
との関係を有する。

【0114】

実施形態に係る発光装置では、短手方向において、基板１１の端部と第１枠部１５１の先端との間の離隔距離Ｗ１Ｌは、基板１１の端部と第２枠部１５２の先端との間の離隔距離Ｗ２Ｌの２倍以下であることが好ましい。また、実施形態に係る発光装置では、短手方向において、基板１１の端部と第１枠部１５１の先端との間の離隔距離Ｗ１Ｒは、基板１１の端部と第２枠部１５２の先端との間の離隔距離Ｗ２Ｒの２倍以下であることが好ましい。例えば、発光素子１４の幅（ＷＥ）が、基板１１の短手方向の長さ（ＷＳ）の２倍以上となる、ＷＳ≦２×ＷＥ、つまり、ＷＤが小さくなるとき、発光素子１４の両端において、発光素子１４から側方に向かう光が、第１枠部１５１から透過することを抑制し、発光装置１の出射光の量を維持することができると共に、光の指向性を狭くすることができる。

【実施例1】

【0115】

図３４（ａ）～３４（ｇ）は、第１枠部１５１の先端と発光素子１４の端部との間の離隔距離を変化させたときの指向性を示す図である。図３４（ａ）～３４（ｇ）において、横軸は角度を示し、縦軸は放射強度を示す。図３４（ａ）～３４（ｇ）に示すシミュレーションは、Ｓｙｎｏｐｓｙｓ社製のＬｉｇｈｔＴｏｏｌｓをシミュレータとして使用して実行された。図３４（ａ）は第１枠部１５１の先端と発光素子１４の端部との間の離隔距離が８０μｍであるときの指向性を示し、図３４（ｂ）は第１枠部１５１の先端と発光素子１４の端部との間の離隔距離が１８０μｍであるときの指向性を示す。図３４（ｃ）は第１枠部１５１の先端と発光素子１４の端部との間の離隔距離が２８０μｍであるときの指向性を示し、図３４（ｄ）は第１枠部１５１の先端と発光素子１４の端部との間の離隔距離が３８０μｍであるときの指向性を示す。図３４（ｅ）は第１枠部１５１の先端と発光素子１４の端部との間の離隔距離が４８０μｍであるときの指向性を示し、図３４（ｆ）は第１枠部１５１の先端と発光素子１４の端部との間の離隔距離が５８０μｍであるときの指向性を示す。図３４（ｇ）は第１枠部１５１の先端と発光素子１４の端部との間の離隔距離が６８０μｍであるときの指向性を示す。

【0116】

図３４（ａ）に示すように、第１枠部１５１の先端と発光素子１４の端部との間の離隔距離が８０μｍであるとき、放射強度は、角度が±２５°のときに０°の放射強度の±１％の範囲であり、最大となる。また、放射強度は、角度が±３５°のときに０°の放射強度の±５％の範囲であり、平坦な光の指向性が得られている。第１枠部１５１の先端と発光素子１４の端部との間の離隔距離が８０μｍであるとき、放射強度の最大値は、０°の放射強度より１％増加する。図３４（ｂ）に示すように、第１枠部１５１の先端と発光素子１４の端部との間の離隔距離が１８０μｍであるとき、放射強度は、角度が±２５°のときに０°の放射強度の±１％の範囲であり、最大となる。また、放射強度は、角度が±３５°のときに０°の放射強度の±５％の範囲であり、平坦な光の指向性が得られている。第１枠部１５１の先端と発光素子１４の端部との間の離隔距離が１８０μｍであるとき、放射強度の最大値は、０°の放射強度より１％増加する。図３４（ｃ）に示すように、第１枠部１５１の先端と発光素子１４の端部との間の離隔距離が８０μｍであるとき、放射強度は±２５°のときに最大となる。また、放射強度は、角度が±４０°のときに０°の放射強度の±５％の範囲であり、平坦な光の指向性が得られている。第１枠部１５１の先端と発光素子１４の端部との間の離隔距離が２８０μｍであるとき、放射強度の最大値は、０°の放射強度より４％増加する。

【0117】

図３４（ｄ）に示すように、第１枠部１５１の先端と発光素子１４の端部との間の離隔距離が３８０μｍであるとき、放射強度は±２５から±３０°のときに最大となる。第１枠部１５１の先端と発光素子１４の端部との間の離隔距離が３８０μｍであるとき、放射強度の最大値は、０°の放射強度より６％増加する。図３４（ｅ）に示すように、第１枠部１５１の先端と発光素子１４の端部との間の離隔距離が４８０μｍであるとき、放射強度は±３０°のときに最大となる。第１枠部１５１の先端と発光素子１４の端部との間の離隔距離が８４０μｍであるとき、放射強度の最大値は、０°の放射強度より１０％増加する。図３４（ｆ）に示すように、第１枠部１５１の先端と発光素子１４の端部との間の離隔距離が５８０μｍであるとき、放射強度は±３５°のときに最大となる。第１枠部１５１の先端と発光素子１４の端部との間の離隔距離が５８０μｍであるとき、放射強度の最大値は、０°の放射強度より１４％増加する。図３４（ｇ）に示すように、第１枠部１５１の先端と発光素子１４の端部との間の離隔距離が６８０μｍであるとき、放射強度は±３５°のときに最大となる。第１枠部１５１の先端と発光素子１４の端部との間の離隔距離が６８０μｍであるとき、放射強度の最大値は、０°の放射強度より１６％増加する。

【0118】

発光装置では、放射強度の最大値が０°の放射強度より５％以上増加すると、光出力としてばらつきを感じられるため、好ましくない。図３４（ａ）～３４（ｃ）に示す実施例では、放射強度の最大値が０°の放射強度より５％未満であり、良好な指向性を有する。一方、図３４（ｄ）～３４（ｇ）に示す比較例では、放射強度の最大値が０°の放射強度より５％以上であり、良好な指向性を有さない。

【0119】

当業者は、本発明の精神および範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。例えば、上述した各部の処理は、本発明の範囲において、適宜に異なる順序で実行されてもよい。また、上述した実施形態及び変形例は、本発明の範囲において、適宜に組み合わせて実施されてもよい。

【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】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】