JP6662322B2

JP6662322B2 - 発光装置

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Publication number: JP6662322B2
Application number: JP2017022042A
Authority: JP
Inventors: 拓也中林; 忠昭池田
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2017-02-09
Filing date: 2017-02-09
Publication date: 2020-03-11
Anticipated expiration: 2037-02-09
Also published as: CN108417685B; JP2018129424A; US20180226549A1; CN108417685A; KR102491241B1; US10446725B2; KR20180092861A

Description

本開示は、発光装置に関する。

例えば特許文献１には、基板の表面上に間隙を空けて配設された複数個の半導体発光素子と、複数個の半導体発光素子に対して個別に設けられた透明な蛍光体板と、半導体発光素子の上面と蛍光体板の下面を接着固定する透明な接着部材と、半導体発光素子および蛍光体板を囲繞し光反射性の微粒子を含有する反射層と、を備える発光装置が記載されている。

特開２０１５−０７９８０５号公報

上記特許文献１に記載の発光装置においては、２つの半導体発光素子に挟まれた反射層に熱応力が籠りやすく、それにより反射層の主要部にひび割れを生じる虞がある。

そこで、本発明の一実施の形態は、複数の発光素子の周囲を被覆する光反射性の被覆部材の主要部のひび割れを低減することができる発光装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施の形態の発光装置は、絶縁性の基体と、基体の上面に配置された第１ランド及び第２ランドと、第１ランドと前記第２ランドの間に配置された中間部と、を上面に含む基板と、第１ランドにフリップチップ実装された第１発光素子と、第２ランドにフリップチップ実装された第２発光素子と、中間部の上方に設けられ、第１発光素子の側面及び第２発光素子の側面を被覆する光反射性の被覆部材と、を備える発光装置であって、中間部の上面は、隣接する第１ランドの上面及び第２ランドの上面よりも下方にあり、中間部の上方に被覆部材に凹部が形成されており、凹部の底が第１発光素子の上面及び前記第２発光素子の上面より下方にあり中間部の上面より上方にあって、凹部の内面が当該発光装置の外表面である発光装置である。

本発明の一実施の形態の発光装置によれば、被覆部材の主要部のひび割れを抑えることができる。

本発明の一実施の形態に係る発光装置の概略斜視図である。図１Ａに示す発光装置の概略上面図である。図１ＢのＡ−Ａ断面における概略断面図である。図１Ａに示す発光装置の概略下面図である。図１Ａに示す発光装置の概略側面図である。図１Ａに示す発光装置の概略側面図である。本発明の一実施の形態に係る別の発光装置の概略斜視図である。

以下、発明の実施の形態について適宜図面を参照して説明する。但し、以下に説明する発光装置は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。また、図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。

なお、可視波長域は波長が３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲とし、青色域は波長が４２０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の範囲、緑色域は波長が５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の範囲、黄色域は波長が５６０ｎｍより長く５９０ｎｍ以下の範囲、赤色域は波長が６１０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の範囲とする。

図１Ａは、実施の形態１に係る発光装置１００の概略斜視図である。図１Ｂは、図１Ａに示す発光装置１００の概略上面図である。図１Ｃは、図１ＢのＡ−Ａ断面における概略断面図である。図１Ｄは、図１Ａに示す発光装置１００の概略下面図である。図１Ｅは、図１Ａに示す発光装置１００の概略側面図である。図１Ｆは、図１Ａに示す発光装置１００の概略側面図である。図２は、実施の形態１に係る別の発光装置２００の概略斜視図である。

なお、図１Ａ〜１Ｆ中、発光装置１００における、横方向をＸ方向、縦方向をＹ方向、前後（奥行き）方向をＺ方向として示す。このＸ、Ｙ、Ｚ方向（軸）は其々、他の２方向（軸）と垂直な方向（軸）である。より詳細には、右方向をＸ_＋方向、左方向をＸ₋方向、上方向をＺ_＋方向、下方向をＺ₋方向、としている。Ｙ₋方向が当該発光装置１００の実装方向である。Ｚ_＋方向が当該発光装置１００の主発光方向である。以下、発光装置１００の各構成要素における、Ｚ_＋方向に面する面を「上面」、Ｚ₋方向に面する面を「下面」とする。

図１Ａ〜１Ｆに示すように、実施の形態１の発光装置１００は、基板１０と、第１発光素子２１と、第２発光素子２２と、被覆部材５０と、を備えている。基板１０は、基体１５を備え、第１ランド１１と、第２ランド１２と、中間部１３と、を上面に含んでいる。中間部１３は、第１ランド１１と第２ランド１２の間に配置されている。第１発光素子２１は、第１ランド１１にフリップチップ実装されている。すなわち、第１発光素子２１の下面に設けられた正負電極が導電性接着部材６０を介して第１ランド１１に接続されている。第２発光素子２２は、第２ランド１２にフリップチップ実装されている。すなわち、第２発光素子２２の下面に設けられた正負電極が導電性接着部材６０を介して第２ランド１２に接続されている。被覆部材５０は、中間部１３上に設けられている。被覆部材５０は、第１発光素子２１の側面及び第２発光素子２２の側面を被覆している。被覆部材５０は、光反射性である。そして、中間部１３上の被覆部材５０には、凹部５０ｓが形成されている。凹部５０ｓの底は、第１発光素子２１の上面及び第２発光素子２２の上面より下方にあり、中間部１３の上面より上方にある。凹部５０ｓの内面は、当該発光装置１００の外表面である。すなわち、凹部５０ｓの内側は空っぽである。

このような構成を有する発光装置１００は、上記深さの凹部５０ｓによって、中間部１３上すなわち第１発光素子２１と第２発光素子２２間の被覆部材５０に伸び代が与えられ、熱応力の籠りを緩和することができ、被覆部材５０の主要部におけるひび割れの発生を低減することができる。また、第１ランド１１及び第２ランド１２の上面より下方の位置にある中間部１３の上面側において凹部５０ｓを設けることで、凹部５０ｓの底面と中間部１３との間にひび割れを集中的に発生させることができ、発光装置１００の主要部（発光素子の近傍）において被覆部材５０のひび割れが発生するおそれを低減することができる。
つまり、被覆部材５０は熱応力によって上方に凸になる形で変形が起こる。この変形の際の負荷によって被覆部材５０にひび割れが発生することを発明者は見出した。そこで、被覆部材５０の最も負荷がかかる部分として、第１発光素子２１、第２発光素子２２、第１ランド１１及び第２ランド１２から離れた位置に、基体の上面のうちで最も下面に近い側にある中間部１３を設けることで、発光装置１００の信頼性に影響が少ない中間部１３の範囲に負荷を集中させることができる。これにより、被覆部材５０のひび割れが発生したとしても、ひび割れが発生する位置を制御することができる。

なお、被覆部材５０の「主要部」とは、第１発光素子２１、第２発光素子２２、並びに後述の第１透光性部材３１、第２透光性部材３２の其々の側面を直接的に被覆する部位である。例えば、凹部５０ｓの底と中間部１３の上面との間にある被覆部材５０の切り残し部は、この「主要部」から除くことができる。また、被覆部材５０の上面は、平坦であってもよいし、硬化前の表面張力による這い上がり及び／若しくは硬化収縮などによりヒケ面すなわち凹面になっていてもよい。但し、凹部５０ｓは、このようなヒケ面とは別に形成されるものである。凹部５０ｓは、回転円盤状のダイシングソーによる切削、引き切り型若しくは押し切り型のカッターによる切り裂き、又は金型による成形などによって形成することができる。

以下、発光装置１００の好ましい形態について詳述する。

図１Ａ〜１Ｃ，１Ｅに示すように、凹部５０ｓは、被覆部材５０のＹ_＋方向及びＹ₋方向に其々面する２つの側面に達している。このように、凹部５０ｓは、上面視において、被覆部材５０における第１ランド１１と第２ランド１２の配列方向に対して垂直な方向に面する２側面の少なくとも一方に達していることが好ましい。このような凹部５０ｓであれば、中間部１３上の被覆部材５０における熱応力の籠りを緩和しやすく、被覆部材５０の主要部におけるひび割れの発生を抑えやすい。なお、このとき、凹部５０ｓは、上面視において、被覆部材５０における第１ランド１１と第２ランド１２の配列方向に対して垂直な方向に面する２側面の一方のみに達していてもよいが、当該２側面の両方に達していることがより好ましい。

中間部１３上の被覆部材５０の熱応力の籠りをより緩和しやすくする観点から、凹部５０ｓの底は、第１発光素子２１の半導体層の上面及び第２発光素子２２の半導体層の上面より下方にあることがより好ましい。更には、同観点から、図１Ａ〜１Ｃ，１Ｅに示すように、凹部５０ｓの底は、第１発光素子２１の下面及び第２発光素子２２の下面より下方にあることがよりいっそう好ましい。なお、第１発光素子２１及び第２発光素子２２が基板（以降、基板１０と区別するため「素子基板」と呼称する）を有する場合、半導体層の上面は素子基板の下面と一致すると見なすことができる。

また、凹部５０ｓは、上面視において、第１発光素子２１と第２発光素子２２の間、若しくは後述の第１透光性部材３１と第２透光性部材３２の間の被覆部材５０の中央部に設けられることが好ましい。凹部５０ｓの上面視形状は、図示している線状のほか、線状に並んだ点状などでもよい。凹部５０ｓの上面視形状が線状である場合、図示している直線状のほか、曲線状、波線状、破線状、折れ線状のいずれでもよい。凹部５０ｓの上面視形状が直線状である場合、図示しているようにＹ方向（軸）に対して平行であることが好ましいが、Ｙ方向（軸）に対して傾斜していてもよい。凹部５０ｓの断面視形状は、図示している矩形状のほか、逆三角形状若しくは逆台形状などでもよく、底が丸みを帯びていてもよい。凹部５０ｓの断面視における中心軸は、図示しているようにＺ方向（軸）に対して平行であることが好ましいが、Ｚ方向（軸）に対して傾斜していてもよい。凹部５０ｓは、図示している１つのみに限られず、複数あってもよい。

また、凹部５０ｓのＸ方向の幅の下限値は、凹部を挟む被覆部材５０が熱膨張によって伸びる量によって適宜選択でき、被覆部材５０が発光装置の使用時、製造工程又は組み込み工程等に加わる熱によって膨張した場合に、凹部５０ｓが残る程度に設定することが好ましい。例えば、０．０１ｍｍ以上であることが好ましく、０．０３ｍｍ以上であることがより好ましく、０．１ｍｍ以上であることがより好ましい。
また、凹部５０ｓのＸ方向の幅の上限値は、適宜選択できるが、第１発光素子２１と第２発光素子２２間の被覆部材５０の肉厚の確保の観点から、０．４ｍｍ以下であることが好ましく、０．３ｍｍ以下であることがより好ましい。

図１Ａ〜１Ｅに示すように、基板１０、第１発光素子２１、第２発光素子２２、及び被覆部材５０は、Ｘ方向に長尺である。このように、被覆部材５０は、第１ランド１１と第２ランド１２の配列方向に長尺であることが好ましい。被覆部材５０の熱膨張量は被覆部材５０の長手方向に大きくなるため、被覆部材５０が第１ランド１１と第２ランド１２の配列方向に長尺であれば、中間部１３上の被覆部材５０に掛かる熱応力が増大しやすくなる。よって、凹部５０ｓにより被覆部材５０の熱応力の籠りを緩和する技術的意義が高くなる。

基板の基体１５の線膨張係数が小さいほど、基板１０に固着された第１発光素子２１と第２発光素子２が動きにくく、両素子に挟まれた被覆部材５０に掛かる熱応力が増大しやすくなる。よって、凹部５０ｓにより被覆部材５０の熱応力の籠りを緩和する技術的意義が高くなる。このため、基板の基体１５の線膨張係数は、適宜選択できるが、１５ｐｐｍ／℃以下であることが好ましく、１０ｐｐｍ／℃以下であることがより好ましく、５ｐｐｍ／℃以下であることがよりいっそう好ましい。基板の基体１５の線膨張係数の下限値については、例えば１ｐｐｍ／℃以上である。

なお、図１Ｆに示すように、被覆部材５０のＹ₋方向に面する側面は、基板１０のＹ₋方向に面する側面に対して発光装置１００の内側に傾斜していることが好ましい。これにより、本発光装置１００の回路基板などへの実装時に当該被覆部材５０の側面と回路基板面との接触が抑えられ、発光装置１００の実装姿勢が安定しやすい。また、被覆部材５０が熱膨張した際、回路基板面との接触による応力を抑えることもできる。被覆部材５０のＹ_＋方向に面する側面もまた、基板１０のＹ_＋方向に面する側面に対して発光装置１００の内側に傾斜していることが好ましい。これにより、当該被覆部材５０の側面と吸着ノズル（コレット）との接触が抑えられ、本発光装置１００の吸着時の被覆部材５０の損傷を抑制することができる。また、本発光装置１００が照明ユニットなどに組み込まれた際、当該被覆部材５０の側面よりも基板１０の側面が優先的に周辺部材と接触することで、被覆部材５０の応力歪みを抑えることもできる。そして、これらのことも、被覆部材５０の主要部のひび割れの抑制に寄与する。このように、上面視における第１ランド１１と第２ランド１２の配列方向に対して垂直な方向に面する被覆部材５０の側面が、同方向に面する基板１０の側面に対して当該発光装置１００の内側に傾斜していることが好ましい。なお、この被覆部材５０の２側面の傾斜角度θは、適宜選択できるが、このような効果の奏しやすさ及び被覆部材５０の肉厚の観点から、０．３°以上３°以下であることが好ましく、０．５°以上２°以下であることがより好ましく、０．７°以上１．５°以下であることがよりいっそう好ましい。

また、図１Ｄ，１Ｅに示すように、基板の基体１５の下面は、凹部５０ｓに対向する位置に窪みを有していることが好ましい。このような窪みと凹部５０ｓの組み合わせによって、被覆部材５０の好ましい応力分散構造を構成することができ、被覆部材５０の主要部におけるひび割れの発生をよりいっそう抑制しやすくできる。

図１Ｃに示すように、発光装置１００は、第１発光素子２１の上面上に接合され、第１発光素子２１の光を吸収して発光する波長変換物質４０を含む第１透光性部材３１と、第２発光素子２２の上面上に接合され、第２発光素子２２の光を吸収して発光する波長変換物質４０を含む第２透光性部材３２と、を備えている。そして、被覆部材５０は、第１透光性部材３１の側面及び第２透光性部材３２の側面を被覆していることが好ましい。このように、第１発光素子２１の上面及び第２発光素子２２の上面上に其々、発熱源となる波長変換物質４０を含む第１透光性部材３１及び第２透光性部材３２が接合されていると、中間部１３上の被覆部材５０に掛かる熱応力が増大しやすくなる。よって、凹部５０ｓにより被覆部材５０の熱応力の籠りを緩和する技術的意義が高くなる。なお、本実施の形態１では、第１透光性部材３１及び第２透光性部材３２は其々、導光部材７０を介して、第１発光素子２１及び第２発光素子２２に接合されている。このほか、第１発光素子２１の上面と第１透光性部材３１の下面、並びに第２発光素子２２の上面と第２透光性部材３２の下面、は直接接合されていてもよい。

波長変換物質４０は、マンガン賦活フッ化物蛍光体を含むことが好ましい。マンガン賦活フッ化物系蛍光体は、スペクトル線幅の比較的狭い発光が得られ色再現性の観点において好ましい反面、水分により劣化しやすい性質を有している。よって、凹部５０ｓにより被覆部材５０の熱応力の籠りを緩和し、被覆部材５０の主要部におけるひび割れの発生を抑え、ひいてはそのひび割れからの水分の浸入を抑制する技術的意義が高くなる。

中間部１３の上面は、隣接する第１ランドの上面及び第２ランドの上面よりも下方にある限り、中間部１３には中間配線が設けられていてもよい。中間配線は、第１発光素子２１及び第２発光素子２２への給電に寄与する配線であることが好ましい。このような場合、中間配線１３の腐食が第１発光素子２１及び第２発光素子２２の動作に影響を及ぼしやすくなる。このため、上記深さの凹部５０ｓとし、中間配線１３の装置外部への露出を抑えて腐食を抑制する技術的意義が高くなる。

以下、本発明の一実施の形態に係る発光装置における各構成要素について説明する。

（発光装置１００）
発光装置は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ；ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）である。上記実施の形態１の発光装置は、側面発光型（「サイドビュー型」とも呼ばれる）であるが、上面発光型（「トップビュー型」とも呼ばれる）にすることも可能である。側面発光型の発光装置は、実装方向と主発光方向が互いに垂直である。上面発光型の発光装置は、実装方向と主発光方向が互いに平行である。発光装置の上面視形状すなわち主発光方向から見た形状は、適宜選択できるが、矩形状が量産性において好ましい。特に、発光装置が側面発光型である場合の上面視形状は、長手方向と短手方向を有する長方形状が好ましい。一方、発光装置が上面発光型である場合の上面視形状は、正方形状が好ましい。また、第１発光素子及び第２発光素子も発光装置と同様の上面視形状とするのが良い。

（基板１０）
基板は、少なくとも、基体と、その基体に保持される配線と、により構成される。
（基体１５）
基体は、樹脂若しくは繊維強化樹脂、セラミックス、ガラス、金属、紙などを用いて構成することができる。樹脂若しくは繊維強化樹脂としては、エポキシ、ガラスエポキシ、ビスマレイミドトリアジン（ＢＴ）、ポリイミドなどが挙げられる。セラミックスとしては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ジルコニウム、窒化ジルコニウム、酸化チタン、窒化チタン、若しくはこれらの混合物などが挙げられる。金属としては、銅、鉄、ニッケル、クロム、アルミニウム、銀、金、チタン、若しくはこれらの合金などが挙げられる。なお、これらの基材のうち、特に第１発光素子及び第２発光素子の線膨張係数に近い物性を有する基材を使用することが好ましい。基体の厚さの下限値は、適宜選択できるが、基板の強度の観点から、０．０５ｍｍ以上であることが好ましく、０．２ｍｍ以上であることがより好ましい。また、基体の厚さの上限値は、発光装置の厚さ（奥行き）の観点から、０．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．４ｍｍ以下であることがより好ましい。

（中間部１３）
中間部１３は、その上面が、中間部１３と隣接する第１ランド１１と第２ランド１２の上面よりも下方に配置されている。つまり、第１ランド１１と第２ランド１２の上面は、中間部１３の上面よりも上方にある。中間部１３は、第１ランド１１と第２ランド１２の間であって、配線が設けられておらず、基体１５が露出している部分であることが好ましい。これにより、基体１５の上面上に第１ランド１１及び第２ランド１２を設けることで中間部１３を形成でき、中間部１３を容易に設けることができる。

（第１ランド１１、第２ランド１２、第１端子配線１６、第２端子配線１７、第３端子配線１８）
配線は、基体の少なくとも上面に形成され、基体の内部及び／若しくは側面及び／若しくは下面にも形成されていてもよい。また、配線は、第１発光素子及び第２発光素子が実装されるランド、外部回路と接続される端子配線、ランドと端子配線間を接続するリード配線などを有することが好ましい。配線は、銅、鉄、ニッケル、タングステン、クロム、アルミニウム、銀、金、チタン、パラジウム、ロジウム、又はこれらの合金で形成することができる。これらの金属又は合金の単層でも多層でもよい。特に、放熱性の観点においては銅又は銅合金が好ましい。また、配線の表層には、導電性接着部材の濡れ性及び／若しくは光反射性などの観点から、銀、白金、アルミニウム、ロジウム、金若しくはこれらの合金などの層が設けられていてもよい。

（絶縁膜１９）
絶縁膜は、各種のソルダーレジスト若しくはカバーレイなどであってよい。

（第１発光素子２１，第２発光素子２２）
第１発光素子及び第２発光素子は、少なくとも半導体素子構造を備え、多くの場合に素子基板をさらに備える。第１発光素子及び第２発光素子としては、例えばＬＥＤチップが挙げられる。発光素子の上面視形状は、矩形、特に正方形状又は一方向に長い長方形状であることが好ましいが、その他の形状であってもよく、例えば六角形状であれば発光効率を高めることもできる。第１発光素子及び第２発光素子又はそれらの素子基板の側面は、上面に対して、垂直であってもよいし、内側又は外側に傾斜していてもよい。第１発光素子及び第２発光素子は、同一面側に正負（ｐ，ｎ）電極を有することが好ましい。１つの発光装置に搭載される発光素子の個数は３つ以上でもよい。透光性部材についても同様である。その場合、図２に示すように、被覆部材の凹部は、隣り合う２つの発光素子間毎に、若しくは隣り合う２つの透光性部材間毎に設けられるのが良い。複数の発光素子は、直列又は並列に接続することができる。半導体素子構造は、半導体層の積層体、即ち少なくともｎ型半導体層とｐ型半導体層を含み、また活性層をその間に介することが好ましい。半導体素子構造は、正負電極及び／若しくは絶縁膜を含んでもよい。正負電極は、金、銀、錫、白金、ロジウム、チタン、アルミニウム、タングステン、パラジウム、ニッケル又はこれらの合金で構成することができる。絶縁膜は、珪素、チタン、ジルコニウム、ニオブ、タンタル、アルミニウムからなる群より選択される少なくとも一種の元素の酸化物又は窒化物で構成することができる。第１発光素子及び第２発光素子の発光ピーク波長は、半導体材料やその混晶比によって、紫外域から赤外域まで選択することができる。半導体材料としては、波長変換物質を効率良く励起できる短波長の光を発光可能な材料である、窒化物半導体を用いることが好ましい。窒化物半導体は、主として一般式Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）で表される。第１発光素子及び第２発光素子の発光ピーク波長は、発光効率、並びに波長変換物質の励起及びその発光との混色関係等の観点から、４００ｎｍ以上５３０ｎｍ以下が好ましく、４２０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下がより好ましく、４５０ｎｍ以上４７５ｎｍ以下がよりいっそう好ましい。このほか、ＩｎＡｌＧａＡｓ系半導体、ＩｎＡｌＧａＰ系半導体、硫化亜鉛、セレン化亜鉛、炭化珪素などを用いることもできる。第１発光素子及び第２発光素子の素子基板は、主として半導体素子構造を構成する半導体の結晶を成長可能な結晶成長用基板であるが、結晶成長用基板から分離した半導体素子構造に接合させる接合用基板であってもよい。素子基板が透光性を有することで、フリップチップ実装を採用しやすく、また光の取り出し効率を高めやすい。素子基板の母材としては、サファイア、スピネル、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、シリコン、炭化珪素、ガリウム砒素、ガリウム燐、インジウム燐、硫化亜鉛、酸化亜鉛、セレン化亜鉛、ダイヤモンドなどが挙げられる。なかでも、サファイアが好ましい。素子基板の厚さは、適宜選択でき、例えば０．０２ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、素子基板の強度及び／若しくは発光装置の厚さの観点において、０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であることが好ましい。

（第１透光性部材３１、第２透光性部材３２）
第１透光性部材及び第２透光性部材は其々、第１発光素子及び第２発光素子上に設けられ、第１発光素子及び第２発光素子から発せられる光を装置外部に透過させる部材である。第１透光性部材及び第２透光性部材は、少なくとも以下のような母材により構成される。また、第１透光性部材及び第２透光性部材は、以下のような波長変換物質を母材中に含有することで、波長変換部材として機能させることができる。但し、波長変換物質の含有は必須ではない。また、第１透光性部材及び第２透光性部材は、波長変換物質と例えばアルミナなどの無機物との焼結体、又は波長変換物質の板状結晶などを用いることもできる。

（透光性部材の母材３５）
第１透光性部材及び第２透光性部材の母材は其々、第１発光素子及び第２発光素子から発せられる光に対して透光性を有するものであればよい。なお、「透光性」とは、第１発光素子及び第２発光素子の発光ピーク波長における光透過率が、好ましくは６０％以上であること、より好ましくは７０％以上であること、よりいっそう好ましくは８０％以上であることを言う。第１透光性部材及び第２透光性部材の母材は、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を用いることができる。ガラスでもよい。なかでも、シリコーン樹脂及び変性シリコーン樹脂は、耐熱性及び耐光性に優れ、好ましい。具体的なシリコーン樹脂としては、ジメチルシリコーン樹脂、フェニル−メチルシリコーン樹脂、ジフェニルシリコーン樹脂が挙げられる。第１透光性部材及び第２透光性部材は、これらの母材のうちの１種を単層で、若しくはこれらの母材のうちの２種以上を積層して構成することができる。なお、本明細書における「変性樹脂」は、ハイブリッド樹脂を含むものとする。

第１透光性部材及び第２透光性部材の母材は、上記樹脂若しくはガラス中に各種のフィラーを含有してもよい。このフィラーとしては、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛などが挙げられる。フィラーは、これらのうちの１種を単独で、又はこれらのうちの２種以上を組み合わせて用いることができる。特に、熱膨張係数の小さい酸化珪素が好ましい。また、フィラーとして、ナノ粒子を用いることで、第１発光素子及び第２発光素子の青色光のレイリー散乱を含む散乱を増大させ、波長変換物質の使用量を低減することもできる。なお、ナノ粒子とは、粒径が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下の粒子とする。また、本明細書における「粒径」は、例えば、Ｄ_５０で定義される。

（波長変換物質４０）
波長変換物質は、第１発光素子及び第２発光素子が発する一次光の少なくとも一部を吸収して、一次光とは異なる波長の二次光を発する。これにより、可視波長の一次光及び二次光の混色光、例えば白色光を発する発光装置とすることができる。波長変換物質は、以下に示す具体例のうちの１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

（第１蛍光体４１、第２蛍光体４２）
第１蛍光体及び第２蛍光体は、以下のような具体例の中から適宜選択することができる。例えば、第１蛍光体は緑色乃至黄色発光する蛍光体とし、第２蛍光体は赤色発光する蛍光体とすることができる。緑色発光する蛍光体としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えばＹ_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ）、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えばＬｕ_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ）、テルビウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えばＴｂ_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ）系蛍光体、シリケート系蛍光体（例えば（Ｂａ，Ｓｒ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ）、クロロシリケート系蛍光体（例えばＣａ_８Ｍｇ（ＳｉＯ_４）_４Ｃｌ_２：Ｅｕ）、βサイアロン系蛍光体（例えばＳｉ_６−ｚＡｌ_ｚＯ_ｚＮ_８−ｚ：Ｅｕ（０＜ｚ＜４．２））、ＳＧＳ系蛍光体（例えばＳｒＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕ）などが挙げられる。黄色発光の蛍光体としては、αサイアロン系蛍光体（例えばＭ_ｚ（Ｓｉ，Ａｌ）_１２（Ｏ，Ｎ）_１６（但し、０＜ｚ≦２であり、ＭはＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙ、及びＬａとＣｅを除くランタニド元素）などが挙げられる。このほか、上記緑色発光する蛍光体の中には黄色発光する蛍光体もある。また例えば、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体は、Ｙの一部をＧｄで置換することで発光ピーク波長を長波長側にシフトさせることができ、黄色発光が可能である。また、これらの中には、橙色発光が可能な蛍光体もある。赤色発光する蛍光体としては、窒素含有アルミノ珪酸カルシウム（ＣＡＳＮ又はＳＣＡＳＮ）系蛍光体（例えば（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ）などが挙げられる。このほか、マンガン賦活フッ化物系蛍光体（一般式（Ｉ）Ａ_２［Ｍ_１−ａＭｎ_ａＦ_６］で表される蛍光体である（但し、上記一般式（Ｉ）中、Ａは、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｒｂ、Ｃｓ及びＮＨ_４からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、Ｍは、第４族元素及び第１４族元素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素であり、ａは０＜ａ＜０．２を満たす））が挙げられる。このマンガン賦活フッ化物系蛍光体の代表例としては、マンガン賦活フッ化珪酸カリウムの蛍光体（例えばＫ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎ）がある。

（被覆部材５０）
光反射性の被覆部材は、上方への光取り出し効率の観点から、第１発光素子及び第２発光素子の発光ピーク波長における光反射率が、７０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることがよりいっそう好ましい。さらに、被覆部材は、白色であることが好ましい。よって、被覆部材は、母材中に白色顔料を含有してなることが好ましい。被覆部材は、硬化前には液状の状態を経る。被覆部材は、トランスファ成形、射出成形、圧縮成形、ポッティングなどにより形成することができる。

（被覆部材の母材）
被覆部材の母材は、樹脂を用いることができ、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が挙げられる。なかでも、シリコーン樹脂及び変性シリコーン樹脂は、耐熱性及び耐光性に優れ、好ましい。具体的なシリコーン樹脂としては、ジメチルシリコーン樹脂、フェニル−メチルシリコーン樹脂、ジフェニルシリコーン樹脂が挙げられる。また、被覆部材の母材は、上述の第１透光性部材及び第２透光性部材の母材と同様のフィラーを含有してもよい。

（白色顔料）
白色顔料は、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、チタン酸バリウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムのうちの１種を単独で、又はこれらのうちの２種以上を組み合わせて用いることができる。白色顔料の形状は、適宜選択でき、不定形若しくは破砕状でもよいが、流動性の観点では球状が好ましい。また、白色顔料の粒径は、例えば０．１μｍ以上０．５μｍ以下程度が挙げられるが、光反射や被覆の効果を高めるためには小さい程好ましい。光反射性の被覆部材中の白色顔料の含有量は、適宜選択できるが、光反射性及び液状時における粘度などの観点から、例えば１０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下が好ましく、２０ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下がより好ましく、３０ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下がよりいっそう好ましい。なお、「ｗｔ％」は、重量パーセントであり、光反射性の被覆部材の全重量に対する当該材料の重量の比率を表す。

（導電性接着部材６０）
導電性接着部材としては、金、銀、銅などのバンプ、銀、金、銅、プラチナ、アルミニウム、パラジウムなどの金属粉末と樹脂バインダを含む金属ペースト、錫−ビスマス系、錫−銅系、錫−銀系、金−錫系などの半田、低融点金属などのろう材のうちのいずれか１つを用いることができる。

（導光部材７０）
導光部材は、発光素子と透光性部材を接着し、発光素子からの光を透光性部材に導光する部材である。導光部材の母材は、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が挙げられる。なかでも、シリコーン樹脂及び変性シリコーン樹脂は、耐熱性及び耐光性に優れ、好ましい。具体的なシリコーン樹脂としては、ジメチルシリコーン樹脂、フェニル−メチルシリコーン樹脂、ジフェニルシリコーン樹脂が挙げられる。また、導光部材の母材は、上述の第１透光性部材及び第２透光性部材の母材と同様のフィラーを含有してもよい。また、導光部材は、省略することができる。

以下、本発明に係る実施例について詳述する。なお、本発明は以下に示す実施例のみに限定されないことは言うまでもない。

＜実施例１＞
実施例１の発光装置は、図１Ａ〜１Ｆに示す発光装置１００の構造を有する、横３．１ｍｍ、縦０．４ｍｍ、奥行き０．７ｍｍの側面発光型のＬＥＤである。

基板１０の大きさは、横３．１ｍｍ、縦０．４ｍｍ、奥行き（厚さ）０．３６ｍｍである。基板の基体１５は、線膨張係数３ｐｐｍ／℃のＢＴ樹脂製（例えば三菱瓦斯化学社製：ＨＬ８３２ＮＳＦｔｙｐｅＬＣＡ）の直方体状の小片である。配線は、基体１５側から銅／ニッケル／金が積層されて成っている。配線は其々、基体１５の上面に、Ｘ方向中央の中間部１３を挟んで、Ｘ₋側に第１ランド１１、Ｘ_＋側に第２ランド１２を含んでいる。第１ランド１１及び第２ランド１２は其々、正極端子と負極端子の対で構成されている。この各端子は、銅層が奥行き０．０４ｍｍ厚の突起を有している。中間部１３は、第１ランド１１の正極端子と第２ランド１２の負極端子の間に配置され、基体１５が露出している。基体１５は４つの貫通ビアを有しており、上面上に形成された配線と、下面上に形成された配線と、は、貫通ビアを介して電気的に接続されている。基体１５の下面上には、第１ランドの負極端子と電気的に接続した第１端子配線１６、第２ランドの正極端子と電気的に接続した第２端子配線１７、第１ランドの正極端子及び第２ランドの負極端子と電気的に接続した第３端子配線１８が形成されている。基体１５の下面のＸ方向中央にはＹ₋側に偏った窪みが形成されており、第３端子配線１８はこの窪みの内面上にも延伸して形成されている。この窪みは、横０．４ｍｍ、縦０．２ｍｍ、奥行き（深さ）０．２ｍｍの半円柱である。下面上の各配線の一部は、ソルダーレジストである絶縁膜１９に被覆されている。

第１ランド１１及び第２ランド１２上には其々、第１発光素子２１及び第２発光素子２２が導電性接着部材６０を介してフリップチップ実装されている。第１発光素子２１及び第２発光素子２２は其々、サファイア基板上に窒化物半導体のｎ型層、活性層、ｐ型層が順次積層された、青色（発光ピーク波長４５２ｎｍ）発光可能な、横１．１ｍｍ、縦０．２ｍｍ、奥行き（厚さ）０．１２ｍｍの直方体状のＬＥＤチップである。導電性接着部材６０は、奥行き（厚さ）０．０１５ｍｍの金−錫系半田（Ａｕ：Ｓｎ＝７９：２１）である。

第１発光素子２１及び第２発光素子２２上には其々、第１透光性部材３１及び第２透光性部材３２が導光部材７０を介して接着されている。第１透光性部材３１及び第２透光性部材３２は其々、フィラーとして酸化珪素のナノ粒子を含有するフェニル−メチルシリコーン樹脂である母材３５中に、波長変換物質４０としてユーロピウム賦活βサイアロンの第１蛍光体４１及びマンガン賦活フッ化珪酸カリウムの第２蛍光体４２と、を含有する、横１．２１ｍｍ、縦０．２４ｍｍ、奥行き（厚さ）０．１６ｍｍの直方体状の小片である。第１透光性部材３１及び第２透光性部材３２は其々、発光素子２１，２２側から、母材３５と第１蛍光体４１からなる層、母材３５と第２蛍光体４２からなる層、母材３５からなる層が積層されて成っている。導光部材７０は、奥行き（厚さ）０．００５ｍｍのジメチルシリコーン樹脂の硬化物である。

基板１０の上面上には、中間部１３上を含め、第１発光素子２１、第２発光素子２２、第１透光性部材３１、及び第２透光性部材３２の側方の全周を包囲するように、光反射性の被覆部材５０が形成されている。被覆部材５０は、フェニル−メチルシリコーン樹脂である母材中に、白色顔料として酸化チタンを６０ｗｔ％含有して成っている。被覆部材５０は、第１発光素子２１、第２発光素子２２、第１透光性部材３１、第２透光性部材３２、導電性接着部材６０、及び導光部材７０の其々の側面を直接被覆している。被覆部材５０の上面は、第１透光性部材３１の上面及び第２透光性部材３２の上面と実質的に同一面を構成している。被覆部材５０の最大外径は最下方部において基板１０の上面の外径に一致しているが、被覆部材５０のＸ_＋方向、Ｘ₋方向、Ｙ_＋方向、及びＹ₋方向に其々面する４つの側面は、基板１０すなわち基体１５のＸ_＋方向、Ｘ₋方向、Ｙ_＋方向、及びＹ₋方向に其々面する４つの側面に対して０．８°内側に傾斜している。そして、中間部１３上の被覆部材５０、より詳細には被覆部材５０の上面におけるＸ方向の中央（第１透光性部材３１と第２透光性部材３２の間の中央でもある）は、Ｙ_＋方向及びＹ₋方向に其々面する２つの側面に達する、横０．０５ｍｍ、深さ（奥行き）０．２４ｍｍの凹部５０ｓが形成されている。

このような実施例１の発光装置は、実施の形態１の発光装置１００と同様の効果を奏することができる。

本発明の一実施の形態に係る発光装置は、液晶ディスプレイのバックライト装置、各種照明器具、大型ディスプレイ、広告や行き先案内等の各種表示装置、プロジェクタ装置、さらには、デジタルビデオカメラ、ファクシミリ、コピー機、スキャナ等における画像読取装置などに利用することができる。

１０基板
１１第１ランド
１２第２ランド
１３中間部
１５基体
１６第１端子配線
１７第２端子配線
１８第３端子配線
１９絶縁膜
２１第１発光素子
２２第２発光素子
３１第１透光性部材
３２第２透光性部材
３５母材
４０波長変換物質
４１第１蛍光体
４２第２蛍光体
５０被覆部材
５０ｓ凹部
６０導電性接着部材
７０導光部材
１００，２００発光装置

Claims

絶縁性の基体と、前記基体の上面にＸ方向に並んで配置された第１ランド及び第２ランドと、前記第１ランドと前記第２ランドの間に配置された中間部と、を含む基板と、
前記第１ランドにフリップチップ実装された第１発光素子と、
前記第２ランドにフリップチップ実装された第２発光素子と、
前記中間部の上方に設けられ、前記第１発光素子の側面及び前記第２発光素子の側面を被覆する光反射性の被覆部材と、を備える発光装置であって、
前記中間部の上面は、隣接する前記第１ランドの上面及び前記第２ランドの上面よりも下方にあり、
前記中間部の上方に前記被覆部材に凹部が形成されており、
前記凹部の底が前記第１発光素子の上面及び前記第２発光素子の上面より下方にあり前記中間部の上面より上方にあって、
前記凹部の内面が当該発光装置の外表面であり、
前記基体は、前記上面と、前記上面の反対側に位置する下面と、前記上面と前記下面との間に位置し、前記Ｘ方向に沿う２つの基体側面と、を有し、
前記基体の下面において、前記Ｘ方向の中央であって、前記発光装置の主発光方向をＺ方向とした場合、前記Ｘ方向と前記Ｚ方向とに直交するＹ方向に偏り、前記２つの基体側面のうちの一方の基体側面にのみ接して配置され、その内面に、前記第１ランド及び第２ランドと接続した配線が配置された窪みを有する、発光装置。
前記中間部が、前記基体が露出した部分である、請求項１に記載の発光装置。
前記凹部が、上面視において、前記被覆部材における前記第１ランドと前記第２ランドの配列方向に対して垂直な方向に面する２側面の少なくとも一方に達している、請求項１または２に記載の発光装置。
前記被覆部材が前記第１ランドと前記第２ランドの配列方向に長尺である、請求項１から３のいずれか１項に記載の発光装置。
前記基体の線膨張係数が１５ｐｐｍ／℃以下である、請求項１から４のいずれか一項に記載の発光装置。
前記基体の下面において、前記凹部に対向する位置に前記窪みが位置する、請求項１から５のいずれか一項に記載の発光装置。
上面視における前記第１ランドと前記第２ランドの配列方向に対して垂直な方向に沿った前記被覆部材の側面が、同方向に面する前記基板の側面に対して当該発光装置の内側に傾斜している、請求項１から６のいずれか一項に記載の発光装置。
前記第１発光素子の上面に接合され、前記第１発光素子の光を吸収して発光する波長変換物質を含む第１透光性部材と、
前記第２発光素子の上面に接合され、前記第２発光素子の光を吸収して発光する波長変換物質を含む第２透光性部材と、を備え、
前記被覆部材が前記第１透光性部材の側面及び前記第２透光性部材の側面を被覆している、請求項１から７のいずれか一項に記載の発光装置。
前記波長変換物質がマンガン賦活フッ化物蛍光体を含む、請求項８に記載の発光装置。