(57)【要約】  量子ドット蛍光体の酸化による発光効率低下を抑制することができる半導体発光素子を提供する。  本発明に係る半導体発光素子（１）は、活性層（１３）を含む半導体層と、半導体層上に形成された第１の金属層（１６）と、第１の金属層（１６）上、半導体層の上面および側面を覆うように形成された第１の絶縁膜（１８）と、第１の絶縁膜（１８）上に形成された半導体微粒子を含む第２の絶縁膜（２０）と、第２の絶縁膜（２０）上に形成された第３の絶縁膜（２１）とを備え、第２の絶縁膜（２０）は、第１の絶縁膜（１８）と第３の絶縁膜（２１）とで覆われている。
2012132236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性層を含む半導体層と、
前記半導体層上に形成された第１の金属層と、
前記第１の金属層上、前記半導体層の上面および側面を覆うように形成された第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に形成された半導体微粒子を含む第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜上に形成された第３の絶縁膜とを備え、
前記第２の絶縁膜は、第１の絶縁膜と第３の絶縁膜とで覆われている
半導体発光素子。
【請求項２】
前記第１の金属層上の前記第１の絶縁膜に開口部が形成されている
請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項３】
前記開口部に前記第１の金属層に接続するように第２の金属層が形成されている
請求項２に記載の半導体発光素子。
【請求項４】
前記第１の金属層は、透明電極であり、
前記透明電極の材料は、錫が添加された酸化インジウム、アンチモンが添加された酸化錫、および酸化亜鉛のうちのいずれかである
請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項５】
前記半導体微粒子は、量子ドット蛍光体であって、前記活性層からの発光を吸収し、前記活性層の発光と異なる光を発する構成である
請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項６】
前記第３の絶縁膜は、少なくとも酸素を透過しない膜、且つ、熱伝導率が高い膜であって、窒化アルミニウム、窒化シリコン、シリコン酸窒素、シリコン酸化物、亜鉛酸化物、アルミニウム酸化物、およびインジウム酸化物のいずれかである
請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項７】
前記第２の絶縁膜と前記第３の絶縁膜との間に第４の絶縁膜を備え、
前記第２の絶縁膜は、前記第４の絶縁膜で覆われ、
前記第４の絶縁膜は、前記第３の絶縁膜で覆われている
請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体発光素子を備える発光装置であって、
凹部を有する樹脂からなるパッケージと、
前記凹部の底面に露出したリードフレームと、
前記凹部内のリードフレームに設置された前記半導体発光素子と、
前記凹部内に前記半導体発光素子上を覆うように形成された樹脂部とを備え、
前記樹脂部は、熱伝導微粒子を含む
発光装置。
【請求項９】
凹部を有する樹脂からなるパッケージと、
前記凹部の底面に露出したリードフレームと、
前記凹部内のリードフレームに設置された半導体発光素子と、
前記凹部内に前記半導体発光素子を覆うように形成された第１の樹脂部とを備え、
前記第１の樹脂部は量子ドット蛍光体および酸素を吸着する第１のゲッター粒子から構成されている
発光装置。
【請求項１０】
前記第１のゲッター粒子の粒径は、１００ｎｍ以下である
請求項９に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記凹部内に露出した前記第１の樹脂部を覆うように形成された第２の樹脂部をさらに備え、
前記第２の樹脂部は、酸素を吸着する第２のゲッター粒子を有している
請求項９に記載の発光装置。
【請求項１２】
前記第１のゲッター粒子の粒径は、１００ｎｍ以下であり、
前記第２のゲッター粒子の粒径は、１００μｍ以下である
請求項１１に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記凹部の表面には、酸素を吸着するあるいは酸素を透過しない層が設けられている
請求項９または１１に記載の発光装置。
【請求項１４】
前記第１および第２のゲッター粒子は、前記半導体発光素子から放射される光の波長および量子ドット蛍光体から放射される光の波長を吸収しない
請求項９または１１に記載の発光装置。
【請求項１５】
前記第２の樹脂部の上部に、ガラス蓋が設けられており、
前記ガラス蓋は、前記パッケージと接着されている
請求項９または１１に記載の発光装置。
【請求項１６】
凹部を有する樹脂からなるパッケージと、
前記凹部の底面に露出したリードフレームと、
少なくとも前記底面に露出したリードフレームを覆うように形成された第１の酸素ゲッター層と、
前記第１の酸素ゲッター層上に形成された量子ドット蛍光体層と、
前記量子ドット蛍光体層を覆うように形成された第２の酸素ゲッター層とを備える
発光装置。
【請求項１７】
前記第２の酸素ゲッター層の上部には、ガラス蓋が設けられている
請求項１６に記載の発光装置。
【請求項１８】
前記凹部の内壁には、酸素を吸着するあるいは酸素を透過しない反射金属層、または、酸素を吸着する多孔質粒子層が設けられている
請求項１６または１７に記載の発光装置。
【請求項１９】
前記第１の酸素ゲッター層および第２の酸素ゲッター層に含まれるゲッター粒子は、チタン酸化物、ニオブ酸化物、ハフニウム酸化物、インジウム酸化物、タングステン酸化物、スズ酸化物、亜鉛酸化物、ジルコニア酸化物、マグネシウム酸化物、アンチモン酸化物、二酸化ケイ素、シリコン酸窒素のいずれかを含む
請求項１６〜１８のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項２０】
前記量子ドット蛍光体層は、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＺｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅ、ＨｇＺｎＴｅ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＺｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＺｎＳＴｅ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＳｂ、ＧａＰＡｓ、ＧａＰＳｂ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＮＳｂ、ＡｌＰＡｓ、ＡｌＰＳｂ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＮＳｂ、ＩｎＰＡｓ、ＩｎＰＳｂ、ＧａＡｌＮＰ、ＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＮＳｂ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＡｌＰＳｂ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＮＳｂ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、ＩｎＡｌＮＳｂ、ＩｎＡｌＰＡｓ、ＩｎＡｌＰＳｂを含む
請求項１６〜１９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】
本発明は、蛍光体層に量子ドット蛍光体を用いた半導体発光素子および発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
照明用光源、液晶ディスプレイバックライト用光源などに用いられる白色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）は、青色光を放射する半導体発光素子と、緑、黄、赤色等の蛍光を発する蛍光体とを組み合わせることで実現されている。蛍光体の種類としては、希土類蛍光体、有機蛍光体、または、半導体から構成される量子ドット蛍光体などがある。【０００３】
現在、一般的な白色ＬＥＤには希土類蛍光体が用いられている。希土類蛍光体は、希土類イオンが付活剤として添加された酸化物や窒化物等である。希土類イオン中の電子が励起され、基底状態に遷移するときに蛍光を発する。【０００４】
一方、量子ドット蛍光体は、バンド端光吸収・発光を直接利用するため、高い量子効率を実現することができる。特に、量子ドット蛍光体は、化合物半導体結晶をナノサイズの粒子にした半導体微粒子であり、量子閉じ込め効果を利用することができる。この半導体微粒子の粒径を変化させることで、蛍光ピーク波長を調整することができるなどの特徴がある。【０００５】
このような蛍光体と半導体発光素子とを組み合わせた白色ＬＥＤは、従来の構成としては、パッケージ上に半導体発光素子を配置し、蛍光体は樹脂等の透明材料中に含有させ、パッケージ内の半導体発光素子を覆うように配置されている。例えば特許文献１には、希土類蛍光体を用いた発光装置の構造が示されている。【０００６】
図２８は、特許文献１に開示された従来の発光装置を示す断面図である。【０００７】
図２８に示すように、従来の発光装置は、半導体発光素子１０１１が容器１０１８内に露出した端子１０１２に配置され、そして、蛍光体１０１６を含む樹脂１０１５が半導体発光素子１０１１を覆うように容器１０１８内に充填された構成である。【０００８】
一方、半導体発光素子上に直接、蛍光体が含まれる蛍光体層を配置することで、より簡単に白色ＬＥＤと同様の白色光を放射する半導体発光素子を構成する方法が提案されている。例えば特許文献２には、希土類蛍光体を用いた従来の半導体発光素子の構造が示されている。【０００９】
図２９は、特許文献２に開示された従来の半導体発光素子を示す断面図である。【００１０】
図２９に示すように、従来の半導体発光素子では、まず、サファイア基板１００１上に、Ｓｉドープｎ型ＧａＮ層１００２、Ｓｉドープｎ型ＡｌＧａＮ層１００３、アンドープＧａＮ活性層１００４、Ｍｇドープｐ型ＡｌＧａＮ層１００５、Ｍｇドープｐ型ＧａＮ層１００６を順に積層した積層部を形成し、その積層部の表面の一部をＳｉドープｎ型ＧａＮ層１００２に到達するまで掘り下げ、Ｓｉドープｎ型ＧａＮ層１００２の上にｎ側電極１００９を形成する。そして、Ｍｇドープｐ型ＧａＮ層１００６上にｐ型電極１００８を形成して、紫外線発光を出力するＧａＮ系半導体発光素子を構成する。【００１１】
さらに、このＧａＮ系半導体発光素子の上に、樹脂内に蛍光体を分散した蛍光体層１００７（例えばＹ２Ｏ３：Ｅｕ３＋が分散された樹脂）を塗布する。これにマスクパターンをかけ、紫外線露光を行って、蛍光体層１００７として残したい部分だけを固化させ、不要な部分を除去する。これにより、Ｍｇドープｐ型ＧａＮ層１００６上部のｐ側電極１００８以外の部分のみに蛍光体層１００７が形成された半導体発光素子が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特表平１１−５００５８４号公報
【特許文献２】特開平１０−０１２９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところが、図２９の半導体発光素子において、半導体発光素子上に蛍光体を分散した蛍光体層を形成する場合、次のような課題が顕在化する。まず、希土類蛍光体を用いてＧａＮ系半導体発光素子の上に蛍光体層を形成する場合、非常に薄い膜に所定の量の希土類蛍光体粒子を含有させる必要がある。この場合、蛍光体層中の希土類蛍光体粒子の濃度が非常に高くなり、実効的な単位体積あたりの希土類イオンの密度が高くなる。この結果、濃度消光によって蛍光体の量子効率の低下が生じる。【００１４】
一方、このような濃度消光を避けるために蛍光体として希土類イオンを用いない蛍光体である量子ドット蛍光体を用いる方法が挙げられる。しかしながら、量子ドット蛍光体を用いてＧａＮ系半導体発光素子上に蛍光体層を形成する場合、次のような課題が発生する。【００１５】
量子ドット蛍光体は、その粒子サイズが非常に小さいため、量子効率が表面構造や表面結晶性などの表面特性に強く依存する。このため、量子効率は、量子ドット蛍光体の表面に形成される欠陥により急激に低下する。【００１６】
この表面に形成される欠陥は、量子ドット蛍光体が分散されている樹脂等を透過して量子ドット蛍光体に到達した酸素が量子ドット蛍光体の表面を酸化することで生じる。さらに、この酸化現象は半導体発光素子から発せられる光により加速される。【００１７】
したがって、量子ドット蛍光体を半導体発光素子の近傍に配置した場合、量子ドット蛍光体に照射される光密度が非常に強くなり、量子ドット蛍光体が激しく酸化される。【００１８】
本発明は、上記課題を解決するため、量子ドット蛍光体（半導体微粒子）の酸化の原因の一つである酸素と蛍光体粒子との接触を抑制することで量子ドット蛍光体の量子効率が低下することを抑制し、長期信頼性を実現することができる半導体発光素子および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】
【００１９】
上記課題を解決するために、本発明に係る半導体発光素子の一態様は、活性層を含む半導体層と、半導体層上に形成された第１の金属層と、第１の金属層上、半導体層の上面および側面を覆うように形成された第１の絶縁膜と、第１の絶縁膜上に形成された半導体微粒子を含む第２の絶縁膜と、第２の絶縁膜上に形成された第３の絶縁膜とを備え、第２の絶縁膜は、第１の絶縁膜と第３の絶縁膜で覆われていることを特徴とする。【００２０】
本態様によれば、半導体微粒子（量子ドット蛍光体）を含んだ第２の絶縁膜が第３の絶縁膜で覆われているため、第２の絶縁膜への酸素の透過を抑制することができる。これにより、酸素と半導体微粒子との接触を抑制することができるので、半導体微粒子（量子ドット蛍光体）の量子効率が低下することを抑制することができる。【００２１】
また、本発明に係る半導体発光素子の一態様において、前記第１の金属層上の前記第１の絶縁膜に開口部が形成されていることが好ましい。【００２２】
また、本発明に係る半導体発光素子の一態様において、開口部に第１の金属層に接続するように第２の金属層が形成されていることが好ましい。【００２３】
また、本発明に係る半導体発光素子の一態様において、第１の金属層は、透明電極であり、透明電極の材料は、錫が添加された酸化インジウム、アンチモンが添加された酸化錫、および酸化亜鉛のうちのいずれかであることが好ましい。【００２４】
また、本発明に係る半導体発光素子の一態様において、半導体微粒子は、量子ドット蛍光体であって、活性層からの発光を吸収し、活性層の発光と異なる光を発する構成であることが好ましい。【００２５】
また、本発明に係る半導体発光素子の一態様において、第３の絶縁膜は、少なくとも酸素を透過しない膜、且つ、熱伝導率が高い膜であって、窒化アルミニウム、窒化シリコン、シリコン酸窒素、シリコン酸化物、亜鉛酸化物、アルミニウム酸化物、インジウム酸化物のいずれかであることが好ましい。【００２６】
また、本発明に係る半導体発光素子の一態様において、第２の絶縁膜と第３の絶縁膜との間に第４の絶縁膜を備え、第２の絶縁膜は第４の絶縁膜で覆われ、第４の絶縁膜は第３の絶縁膜で覆われていることが好ましい。【００２７】
また、本発明に係る発光装置の一態様は、上記の半導体発光素子を備える発光装置であって、凹部を有する樹脂からなるパッケージと、凹部の底面に露出したリードフレームと、凹部内のリードフレームに設置された前記半導体発光素子と、凹部内に前記半導体発光素子上を覆うように形成された樹脂部とを備え、樹脂部は、熱伝導微粒子を含むものである。【００２８】
上記課題を解決するために、本発明に係る第１の発光装置の一態様は、凹部を有する樹脂からなるパッケージと、凹部の底面に露出したリードフレームと、凹部内のリードフレームに設置された半導体発光素子と、凹部内に半導体発光素子上を覆うように形成された第１の樹脂部とを備え、第１の樹脂部は量子ドット蛍光体および酸素を吸着する第１のゲッター粒子から構成されていることを特徴とする。【００２９】
さらに、本発明に係る第１の発光装置の一態様において、第１のゲッター粒子の粒径は、１００ｎｍ以下であることが好ましい。【００３０】
さらに、本発明に係る第１の発光装置の一態様において、凹部内に露出した第１の樹脂部を覆うように形成された第２の樹脂部をさらに備え、第２の樹脂部は酸素を吸着する第２のゲッター粒子を有していることが好ましい。【００３１】
さらに、本発明に係る第１の発光装置の一態様において、第１のゲッター粒子の粒径は、１００ｎｍ以下であり、第２のゲッター粒子の粒径は、１００μｍ以下であることが好ましい。【００３２】
さらに、本発明に係る第１の発光装置の一態様において、凹部の表面には、酸素吸着あるいは酸素透過しない層が設けられていることが好ましい。【００３３】
さらに、本発明に係る第１の発光装置の一態様において、第１および第２のゲッター粒子は、半導体発光素子から放射される光の波長および量子ドット蛍光体から放射される光の波長を吸収しないことが好ましい。【００３４】
さらに、本発明に係る第１の発光装置の一態様において、第２の樹脂部の上部には、ガラス蓋があって、ガラス蓋はパッケージと接着されていることが好ましい。【００３５】
また、本発明に係る第１の発光装置の他の一態様は、パッケージ上に実装された半導体発光素子とパッケージ内に波長変換部とを備えた発光装置であって、波長変換部は樹脂と量子ドット蛍光体と少なくとも酸素を吸着するゲッター粒子とから構成されていることを特徴とする。【００３６】
上記構成は、樹脂に量子ドット蛍光体と少なくとも酸素を吸着するゲッター粒子とを均一に混ぜることにより、樹脂を透過した酸素はゲッター粒子に吸着される。これにより、量子ドット蛍光体の酸化を低減させることができる。その結果、酸化による量子ドット蛍光体の発光効率低下を防ぐことができる。【００３７】
さらに、本発明に係る第１の発光装置の他の一態様において、ゲッター粒子の粒径は、１００ｎｍ以下であることが好ましい。【００３８】
量子ドット蛍光体の粒径は、可視光領域の波長の場合、およそ２０ｎｍ以下である。その為、ゲッター粒子径が数ミクロン、数十ミクロンオーダーの場合、量子ドット蛍光体は均一に分散できずに色むらが発生するためである。【００３９】
さらに、本発明に係る第１の発光装置の他の一態様において、波長変換部は第一の層と第二の層の２層構造であって、第一の層は、樹脂と量子ドット蛍光体と少なくとも酸素を吸着するゲッター粒子が混合すると共に、少なくとも半導体発光素子を覆っており、第二の層は、樹脂と少なくとも酸素を吸着するゲッター粒子が混合しており、第二の層は第一の層の上に形成されていることが好ましい。【００４０】
第一の層上に第二の層にゲッター粒子を分散した層を設けることにより、第二の層へ透過した酸素はゲッター粒子で吸着される。その為、第一の層への酸素透過を大幅に抑制することができる。【００４１】
さらに、本発明に係る第１の発光装置の他の一態様において、第一の層のゲッター粒子の粒径は、１００ｎｍ以下であり、第二の層のゲッター粒子の粒径は、１００μｍ以下であることが好ましい。【００４２】
上記構成にすることで、第一の層は色むらを抑制することができる。第二の層のゲッター粒子の粒径は１００μｍより大きくすると、粒子の自重による沈降で分散性が悪くなってしまうため１００μｍ以下にするのがよい。【００４３】
また、本発明に係る第１の発光装置の他の一態様において、波長変換部とパッケージ側面との間には、酸素吸着あるいは透過しない層が設けられていることが好ましい。パッケージ側面からも酸素が透過するため、量子ドット蛍光体の酸化をより抑制することが可能となる。【００４４】
さらに、本発明に係る第１の発光装置の他の一態様において、ゲッター粒子は、半導体発光素子の波長および量子ドット蛍光体の波長を吸収しないことが好ましい。【００４５】
ゲッター粒子が半導体発光素子や量子ドット蛍光体の波長を吸収してしまうと、発光装置の発光強度が低下する。そのため、半導体発光素子や量子ドット蛍光体からの波長を吸収しないゲッター粒子を用いることが好ましい。【００４６】
さらに、本発明に係る第１の発光装置の他の一態様において、波長変換部の上部には、ガラス蓋があって、ガラス蓋はパッケージと接着することで、波長変換部を封止することが好ましい。【００４７】
ガラスは酸素を透過しないため、量子ドット蛍光体層の上部に設けた酸素ゲッター層の上部をガラスで蓋をすることにより、量子ドット蛍光体層への酸素透過を大幅に抑制させることができる。その結果、より酸化による量子ドット蛍光体の発光効率の低下を防ぎ、長期信頼性を実現することができる。【００４８】
上記課題を解決するために、本発明に係る第２の発光装置の一態様は、凹部を有する樹脂からなるパッケージと、前記凹部の底面に露出したリードフレームと、少なくとも前記底面に露出したリードフレームを覆うように形成された第１の酸素ゲッター層と、前記第１の酸素ゲッター層上に形成された量子ドット蛍光体層と、前記量子ドット蛍光体層を覆うように形成された第２の酸素ゲッター層とを備えるものである。【００４９】
このように、本態様は、パッケージ上に実装された半導体発光素子と、樹脂に量子ドット蛍光体が分散された層（量子ドット蛍光体層）と、樹脂に分散された少なくとも酸素を吸着するゲッター粒子を含んだ層（酸素ゲッター層）とを備え、量子ドット蛍光体層の上部および下部には前記酸素ゲッター層で覆われている。【００５０】
上記構成にすることで、量子ドット蛍光体層の上部および下部に設けた酸素ゲッター層のゲッター粒子が酸素を吸着する。これにより、量子ドット蛍光体層への酸素透過を抑制させることができる。その結果、酸化による量子ドット蛍光体の発光効率の低下を防ぐことができる。【００５１】
さらに、本発明に係る第２の発光装置の一態様において、前記第２の酸素ゲッター層の上部には、ガラス蓋が設けられていることが好ましい。すなわち、量子ドット蛍光体層の上部に形成されている酸素ゲッター層の上部にガラス蓋が設けられていることが好ましい。【００５２】
ガラスは酸素を透過しないため、量子ドット蛍光体層の上部に設けた酸素ゲッター層の上部をガラスで蓋をすることにより、空気層を接している面をガラス蓋で覆うことができるので、量子ドット蛍光体層への酸素透過を大幅に抑制させることができる。その結果、より酸化による量子ドット蛍光体の発光効率の低下を防ぐことができる。【００５３】
さらに、本発明に係る第２の発光装置の一態様において、前記凹部の内壁には、酸素を吸着するあるいは酸素を透過しない反射金属層、または、酸素を吸着する多孔質粒子層が設けられていることが好ましい。すなわち、量子ドット蛍光体層、または、量子ドット蛍光体層の上部あるいは下部を酸素ゲッター層で覆った層とパッケージ側面との間には、酸素吸着や酸素透過しない反射金属膜あるいは酸素を吸着する多孔質粒子膜が設けられているのが好ましい。【００５４】
この構成にすることで、パッケージ側壁から透過する酸素を吸着することができるため、パッケージ側壁と接している量子ドット蛍光体層の量子ドット蛍光体の酸化を更に抑制することができる。【００５５】
さらに、本発明に係る第２の発光装置の一態様において、前記凹部の内壁には、酸素を吸着するあるいは酸素を透過しない反射金属層、または、酸素を吸着する多孔質粒子層が設けられていることが好ましい。【００５６】
さらに、本発明に係る第２の発光装置の一態様において、前記第１の酸素ゲッター層および第２の酸素ゲッター層に含まれるゲッター粒子は、チタン酸化物、ニオブ酸化物、ハフニウム酸化物、インジウム酸化物、タングステン酸化物、スズ酸化物、亜鉛酸化物、ジルコニア酸化物、マグネシウム酸化物、アンチモン酸化物、二酸化ケイ素、シリコン酸窒素のいずれかを含むことが好ましい。【００５７】
さらに、本発明に係る第２の発光装置の一態様において、前記量子ドット蛍光体層は、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＺｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅ、ＨｇＺｎＴｅ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＺｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＺｎＳＴｅ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＳｂ、ＧａＰＡｓ、ＧａＰＳｂ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＮＳｂ、ＡｌＰＡｓ、ＡｌＰＳｂ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＮＳｂ、ＩｎＰＡｓ、ＩｎＰＳｂ、ＧａＡｌＮＰ、ＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＮＳｂ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＡｌＰＳｂ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＮＳｂ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、ＩｎＡｌＮＳｂ、ＩｎＡｌＰＡｓ、ＩｎＡｌＰＳｂを含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００５８】
本発明によれば、酸化による量子ドット蛍光体の発光効率の低下を防ぐことができるので、長期信頼性を有する半導体発光素子及び発光装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る半導体発光素子を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態に係る半導体発光素子におけるＡ領域を拡大した断面図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態に係る半導体発光素子におけるＢ領域を拡大した断面図である。
【図４】図４は、樹脂材料から絶縁膜の酸素透過性を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施形態に用いる酸素バリア膜の酸素透過性を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施形態に係る半導体発光素子の製造方法を示す図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施形態に係る半導体発光素子の変形例を示す断面図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施形態に係る半導体発光素子を示す断面図である。
【図９】図９は、本発明の第２の実施形態に係る半導体発光素子におけるＣ領域を拡大した断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２の実施形態に係る半導体発光素子におけるＤ領域を拡大した断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第２の実施形態に係る半導体発光素子の製造方法を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の第２の実施形態に係る半導体発光素子の変形例を示す断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第３の実施形態に係る発光装置を示す断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の第４の実施形態に係る半導体発光素子を示す断面図である。
【図１５】図１５は、本発明の第４の実施形態に係る半導体発光素子の製造方法を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の第５の実施形態に係る発光装置を示す断面図である。
【図１７】図１７は、本発明の第６の実施形態に係る発光装置を示す断面図である。
【図１８】図１８は、本発明の第７の実施形態に係る発光装置を示す断面図である。
【図１９】図１９は、本発明の第８の実施形態に係る発光装置を示す断面図である。
【図２０】図２０は、本発明の第９の実施形態に係る発光装置を示す断面図である。
【図２１】図２１は、本発明の第１０の実施形態に係る発光装置を示す断面図である。
【図２２】図２２は、本発明の第１１の実施形態に係る発光装置を示す断面図である。
【図２３】図２３は、本発明の第１２の実施形態に係る発光装置を示す断面図である。
【図２４】図２４は、本発明の第１３の実施形態に係る発光装置を示す断面図である。
【図２５】図２５は、本発明の第１４の実施形態に係る発光装置を示す断面図である。
【図２６】図２６は、本発明の第１５の実施形態に係る発光装置を示す断面図である。
【図２７】図２７は、本発明の第１６の実施形態に係る発光装置を示す断面図である。
【図２８】図２８は、従来の発光装置を示す断面図である。
【図２９】図２９は、従来の半導体発光素子を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しながら説明するが、本発明は、請求の範囲の記載に基づいて特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、請求項に記載されていない構成要素は、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。また、各図において同じ構成要素には同じ符号を付している。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。
【００６１】
また、本発明の各実施の形態の半導体発光素子は、３８０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長で発光する活性層を有する半導体発光素子であることが好ましい。そして、量子ドット蛍光体である半導体微粒子は、半導体発光素子の波長３８０ｎｍ〜４８０ｎｍを吸収し、４５０ｎｍ〜７００ｎｍの間で発光することが好ましい。
【００６２】
なお、本実施形態では、上記波長の範囲のうち、例えば、半導体発光素子の活性層から発光する光の波長が４５０ｎｍである場合について説明する。また、本実施形態では、量子ドット蛍光体は、半導体発光素子の波長４５０ｎｍを吸収し、例えばピーク波長が５３０ｎｍである第１の半導体微粒子と蛍光ピーク波長が６２０ｎｍである第２の半導体微粒子の２種類の半導体微粒子で構成される場合について説明する。
【００６３】
（第１の実施形態）
（構成）
本発明の第１の実施形態に係る半導体発光素子１の概略構成について、図１〜図３を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る半導体発光素子の断面図である。また、図２および図３は、本発明の第１の実施形態に係る半導体発光素子におけるＡ領域およびＢ領域の拡大図である。
【００６４】
図１に示すように、第１の実施形態に係る半導体発光素子１は、基板１０（例えばサファイア基板）上に例えばＩｎＧａＮ／ＧａＮ多重量子井戸である活性層１３を含む半導体層積層構造体が形成されたものである。その半導体層積層構造体上に、ｐ電極として第１の金属層１６が形成されている。半導体層積層構造体は、例えばＳｉドープＧａＮ層であるバッファ層１１、例えばＳｉドープＡｌＧａＮ層である第１のクラッド層１２、多重量子井戸構造の活性層１３、例えばＭｇドープＡｌＧａＮ層である第２のクラッド層１４およびＭｇドープＧａＮ層であるコンタクト層１５が順次積層されたものである。
【００６５】
コンタクト層１５上の第１の金属層１６は、活性層１３からの光を透過する透明電極である。この透明電極は、本実施形態では、錫が添加された酸化インジウム（ＩＴＯ）である。
【００６６】
その第１の金属層１６の上部と、半導体層積層構造体の上面および側面とを覆うように、例えばシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）、窒化シリコン膜（Ｓｉ１−ｘＮｘ）、アルミナ膜（Ａｌ２Ｏ３）のように酸素バリア性を有する第１の絶縁膜１８が形成されている。
【００６７】
そして、第１の絶縁膜１８上には、第２の絶縁膜２０が形成されている。この第２の絶縁膜２０は、例えばシリコーン樹脂に、蛍光ピーク波長が５３０ｎｍである第１の半導体微粒子２５ａと蛍光ピーク波長が６２０ｎｍである第２の半導体微粒子２５ｂとの２種類の半導体微粒子から構成される量子ドット蛍光体を分散させた蛍光体層である。
【００６８】
そして、第２の絶縁膜２０の表面を覆うように第３の絶縁膜２１が形成されている。この第３の絶縁膜２１は、例えば、窒化アルミニウム膜、窒化シリコン膜（Ｓｉ１−ｘＮｘ）、アルミナ膜（Ａｌ２Ｏ３）、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）、または酸窒化シリコン膜(ＳｉＯ１−ｘＮ1−ｘ−ｙ)のような酸素バリア性を有する絶縁膜からなる。つまり、第２の絶縁膜２０の表面を第１の絶縁膜１８および第３の絶縁膜２１の酸素バリア膜で覆うことで、第２の絶縁膜２０中に酸素が進入することを抑制することができる。
【００６９】
また、図１中の領域Ａにおいては、第１の金属層１６上部の第１の絶縁膜１８には、開口部が形成され、その開口部に第１の金属層１６に接続するように第２の金属層１９ａが形成されている。
【００７０】
また、領域Ｂにおいては、バッファ層１１上にｎ電極１７が形成され、さらにその上に第２の金属層１９ｂが形成される。
【００７１】
この領域Ａおよび領域Ｂにおける、第１の絶縁膜１８、第２の絶縁膜２０および第３の絶縁膜２１の位置関係を図２および図３に示す。
【００７２】
図２および図３に示すように、第２の絶縁膜２０は、第１の絶縁膜１８よりも内側に形成されている。第３の絶縁膜２１は、第１の絶縁膜１８よりも内側、且つ、第２の絶縁膜２０よりも外側に形成されている。
【００７３】
このように、量子ドット蛍光体を含む第２の絶縁膜２０を、酸素バリア性を有する絶縁膜からなる第１の絶縁膜１８および第３の絶縁膜２１で覆うことにより、第２の絶縁膜２０への酸素の透過を抑制することができる。そのため、半導体微粒子（量子ドット蛍光体）と酸素との接触を抑制することができる。これにより、半導体微粒子の酸化を抑制することができるので、半導体発光素子の発光効率の低下を低減することができる。
【００７４】
続いて、具体的に本実施形態で用いた酸素バリア膜の効果について、図４および図５を用いて説明する。図４は、樹脂材料からなる絶縁膜の酸素透過性を示す図である。図５は、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、電子磁気共鳴（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ：ＥＣＲ）スパッタ法、電子ビーム（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂｅａｍ）蒸着法を用いて成膜した絶縁膜の酸素透過性を示す図である。
【００７５】
図４に示すように、半導体発光素子の蛍光体を含有するときに用いられる樹脂の酸素透過率（樹脂膜厚が０．１ｍｍの場合）については、シリコーンが４６００００ｃｃ／ｍ２・ｄａｙであり、エポキシが５０ｃｃ／ｍ２・ｄａｙであり、アクリルが６５７ｃｃｇ／ｍ２・ｄａｙである。
【００７６】
一方、ＣＶＤ法により成膜した窒化アルミニウム膜（８ｎｍ以上）の酸素透過性は、０．４ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ（温度３３℃、湿度０％）よりも低くなる。また、ＥＣＲスパッタにより成膜した酸化アルミニウム（１７ｎｍ）の酸素透過性は、１．４５ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ（温度３０℃、湿度７０％）と、湿度が高い条件においても酸素透過性を低くすることができる。したがって、これらの膜を第３の絶縁膜２１とすることで量子ドット蛍光体に到達する酸素量を低減することが可能である。また、酸化シリコン膜（＞１５ｎｍ）、酸窒化シリコン膜（２４ｎｍ）でも０．４ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ（温度３３℃、湿度０％、温度４０℃、湿度０％）と低い値が得られており、湿度が高い条件においても酸素透過性を低くすることができる。さらに、電子ビーム蒸着法により成膜する場合は、結晶の緻密さが低くなるため、酸化シリコン膜の場合では少なくとも５０ｎｍより厚膜化することで、また、アルミナ膜の場合では２５ｎｍよりも厚膜化にすることで、酸素透過性を低くすることができる。
【００７７】
なお、本実施形態では、第１の金属層１６に錫が添加された酸化インジウム（ＩＴＯ）を用いたが、アンチモンが添加された酸化錫、または酸化亜鉛などを用いてもよい。
【００７８】
また、第２の絶縁膜２０としてシリコーン樹脂を用いたが、第２の絶縁膜２０としては、第１の半導体微粒子２５ａおよび第２の半導体微粒子２５ｂを容易に混合可能な透明材料であればよく、例えばエポキシ樹脂、フッ化物樹脂、アクリル樹脂などの熱硬化性樹脂、透明なポリイミド系樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリパラキシレン樹脂、ポリパラバン酸樹脂などの熱可塑性樹脂などの有機材料、あるいは、ゾルゲル法により形成した無機ガラスを用いてもよい。
【００７９】
また、第３の絶縁膜２１として、窒化アルミニウムを用いたが、これに限らない。第３の絶縁膜としては、窒化シリコン、シリコン酸窒素、シリコン酸化物、亜鉛酸化物、アルミニウム酸化物またはインジウム酸化物を用いてもよい。
【００８０】
また、第２の絶縁膜２０における量子ドット蛍光体の構成は、コア／シェル型、量子井戸型などが挙げられるが、本実施形態では、いずれの構成でも適用することができる。
【００８１】
また、量子ドット蛍光体を構成しているコアおよびシェルの材料は、例えば、ＩＩ−ＶＩ族化合物の場合として、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＺｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅ、ＨｇＺｎＴｅ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＺｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＺｎＳＴｅなどから選択される少なくとも１つが挙げられる。
【００８２】
また、ＩＩＩ−Ｖ族化合物の例として、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＳｂ、ＧａＰＡｓ、ＧａＰＳｂ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＮＳｂ、ＡｌＰＡｓ、ＡｌＰＳｂ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＮＳｂ、ＩｎＰＡｓ、ＩｎＰＳｂ、ＧａＡｌＮＰ、ＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＮＳｂ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＡｌＰＳｂ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＮＳｂ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、ＩｎＡｌＮＳｂ、ＩｎＡｌＰＡｓ、ＩｎＡｌＰＳｂなどから選択される少なくとも１種が挙げられる。
【００８３】
また、基板１０はサファイア基板を用いたが、ＧａＮ、ＳｉＣ、Ｓｉ、グラファイト、ＺｎＯ、ＡｌＮを用いても良い。また、半導体発光素子１は、基板１０をレーザリフトオフ法などにより除去した構成であっても良い。
【００８４】
（製造方法）
次に、本発明の第１の実施形態に係る半導体発光素子１の製造方法について、図６を用いて、以下に説明する。図６は、本発明の第１の実施形態に係る半導体発光素子の製造方法を示す図である。
【００８５】
図６の（ａ）に示すように、まず初めに、有機金属気相成長法により、基板１０（サファイア基板）上に、例えばＳｉドープしたｎ型ＧａＮからなるバッファ層１１、例えばＳｉドープしたｎ型ＡｌＧａＮからなる第１のクラッド層１２、例えばＩｎＧａＮとＧａＮとの多重量子井戸からなる活性層１３、例えばＭｇドープしたｐ型ＡｌＧａＮからなる第２のクラッド層１４、および、例えばＭｇドープしたｐ型ＧａＮからなるコンタクト層１５を順次成長する。
【００８６】
続いて、コンタクト層１５表面に図示しないレジストパターンを形成し、例えば塩素系ガスを用いたドライエッチングにより、図６の（ｂ）に示すように、バッファ層１１まで到達する開口部３０を形成する。
【００８７】
続いて、図６の（ｃ）に示すように、電子ビーム蒸着法あるいはスパッタ法により、コンタクト層１５の上部に、第１の金属層１６として、例えばＩＴＯからなる透明電極を成膜する。
【００８８】
その後、プラズマＣＶＤ法、好ましくはＥＣＲスパッタ法を用いて、第１の絶縁膜１８として、例えばＳｉＯ２、Ｓｉ２Ｎ３、またはＡｌ２Ｏ３を、バッファ層１１および第１の金属層１６の上面と、バッファ層１１、第１のクラッド層１２、活性層１３、第２のクラッド層１４、コンタクト層１５および第１の金属層１６の各側面とに形成する。
【００８９】
次に、フォトリソグラフィーを用いて、ｎ電極１７と第２の金属層１９ａおよび１９ｂとを形成するための開口部３５および３６に相当する図示しないレジストパターンを形成し、ドライエッチングにより開口した箇所の第１の絶縁膜１８を除去することで、図６の（ｄ）に示すように、開口部３５および３６を形成する。
【００９０】
次に、露出したバッファ層１１の開口部３６に、フォトリソグラフィーおよび電子ビーム蒸着法を用いて、例えばＴｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕからなるｎ電極１７を形成する（図６の（ｄ））。
【００９１】
次に、図６の（ｅ）に示すように、露出した第１の金属層１６およびｎ電極１７の上部に、例えばＣｒ／Ａｕからなる第２の金属層１９ａおよび１９ｂを形成する。具体的には、フォトリソグラフィーを用いて図示しないレジストパターンを形成し、電子ビーム蒸着法を用いてＣｒ／Ａｕを成膜し、リフトオフ法により第２の金属層１９ａおよび１９ｂを形成する。
【００９２】
次に、例えばスピンコート、スプレー法、またはバーコート法により、例えばコア・シェル型量子ドット蛍光体である半導体微粒子を含むシリコーン樹脂からなる第２の絶縁膜２０を全面に塗布する。ここで半導体微粒子は、蛍光ピーク波長が５３０ｎｍである第１の半導体微粒子２５ａと、蛍光ピーク波長が６２０ｎｍである第２の半導体微粒子２５ｂとが混合されたものであり、いずれもコア材料がＣｄＳｅもしくはＩｎＰ、シェル材料がＺｎＳで構成されたコア／シェル型量子ドット蛍光体である半導体微粒子である。このとき、半導体微粒子は、ＳｉＯ２膜で覆われていてもよい。
【００９３】
その後、フォトリソグラフィーを用いてレジストマスクを形成し、図６の（ｆ）に示すように、不要な半導体微粒子を含む第２の絶縁膜２０をアルカリ溶液を用いて除去する。この時、図２および図３に示すように、半導体微粒子を含む第２の絶縁膜２０の端が第１の絶縁膜１８より内側になるように開口する。
【００９４】
次に、例えば電子ビーム蒸着法、プラズマＣＶＤ法、好ましくはＥＣＲスパッタ法により、第３の絶縁膜２１として、例えば窒化シリコン膜を少なくとも５０ｎｍよりも厚い膜厚で成膜する。その後、フォトリソグラフィーを用いてレジストマスクを形成し、図６の（ｇ）に示すように、不要な第３の絶縁膜２１をドライエッチングにより除去する。この時、図２および図３に示すように、第３の絶縁膜２１の端が第１の絶縁膜１８より内側になるように開口する。
【００９５】
なお、その後、ダイシングによって素子分離を行うことで、半導体発光素子１を得ることができる。
【００９６】
以上、本発明の第１の実施形態に係る半導体発光素子１によれば、量子ドット蛍光体を含む第２の絶縁膜２０が酸素バリア性の高い第１の絶縁膜１８および第３の絶縁膜２１で覆われているので、量子ドット蛍光体の酸化を抑制することができる。これにより、量子ドット蛍光体の量子効率が高く、かつ量子ドット蛍光体の量子効率が低下しない半導体発光素子を実現することができる。
【００９７】
（第１の実施形態の変形例）
次に、本発明の第１の実施形態に係る半導体発光素子の変形例について説明する。
【００９８】
（構成）
図７は、本発明の第１の実施形態に係る半導体発光素子の変形例の断面図である。
【００９９】
図７に示すように、本変形例に係る半導体発光素子１０１は、第１の実施形態に係る半導体発光素子１に対して、第２の絶縁膜２０が、蛍光ピーク波長が５３０ｎｍの量子ドット蛍光体である第１の半導体微粒子２５ａが含まれた第２の絶縁膜２０ａと、蛍光ピーク波長が６２０ｎｍの量子ドット蛍光体である第２の半導体微粒子２５ｂが含まれた第２の絶縁膜２０ｂとが交互に形成されることで構成されている。
【０１００】
第２の絶縁膜２０をこのような構造にすることで、２種類の量子ドット蛍光体を混ぜあわせる場合と比較して色むらを抑制することが可能となる。
【０１０１】
（製造方法）
次に、本変形例に係る半導体発光素子１０１の製造方法について、以下に説明する。
【０１０２】
まず、第１の実施形態において説明した製造方法と同様に、図６の（ｅ）までを作製する。
【０１０３】
その後、図６の（ｆ）に示す第２の絶縁膜２０の成膜工程では、図７に示すように、第２の絶縁膜２０ａと第２の絶縁膜２０ｂとを交互に成膜することで第２の絶縁膜２０を形成する。具体的には、凹部を設けたフッ素系樹脂マスク上に、発光波長が５３０ｎｍの第１の半導体微粒子２５ａである量子ドット蛍光体を含有した第２の絶縁膜２０ａを、例えばインクジェット法、スクリーン印刷法などを用いて塗布し、熱硬化する。同様に、発光波長が６２０ｎｍの第２の半導体微粒子２５ｂである量子ドット蛍光体を含有した第２の絶縁膜２０ｂを、例えばインクジェット法を用いて塗布し、熱硬化する。
【０１０４】
その後、図６の（ｇ）と同様に、例えば電子ビーム蒸着法、プラズマＣＶＤ法、好ましくはＥＣＲスパッタ法により、第３の絶縁膜２１として、例えば窒化シリコンを少なくとも８ｎｍよりも厚い膜厚で成膜する。その後、フォトリソグラフィーを用いてレジストマスクを形成し、不要な第３の絶縁膜２１をドライエッチングにより除去する。この時、本変形例においても、図２および図３に示すように、第３の絶縁膜２１の端が第１の絶縁膜１８より内側になるように開口する。その後、ダイシングによって素子分離を行う。
【０１０５】
以上、本変形例に係る半導体発光素子１０１によれば、量子ドット蛍光体を含む第２の絶縁膜２０が酸素バリア性の高い第１の絶縁膜１８および第３の絶縁膜２１で覆われているので、量子ドット蛍光体の酸化を抑制することができる。さらに、本変形例では、第２の絶縁膜２０が第１の半導体微粒子２５ａが含まれた第２の絶縁膜２０ａと第２の半導体微粒子２５ｂが含まれた第２の絶縁膜２０ｂとによって構成されているので、２種類の半導体微粒子を混ぜあわせる場合と比較して色むらを抑制することが可能となる。これにより、量子効率・色再現性に優れ、更には色ムラが抑制された半導体発光素子を実現することができる。
【０１０６】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る半導体発光素子２について説明する。本実施形態に係る半導体発光素子２の構成は、実施の形態１に係る半導体発光素子の構成とほとんど同じであるため、異なる部分についてのみ説明する。
【０１０７】
（構成）
まず、本発明の第２の実施形態に係る半導体発光素子２の概略構成について、図８〜図１０を用いて説明する。図８は、本発明の第２の実施形態に係る半導体発光素子の断面図である。また、図９および図１０は、本発明の第２の実施形態に係る半導体発光素子２のＣ領域およびＤ領域の拡大図である。
【０１０８】
図８〜図１０に示すように、本実施形態に係る半導体発光素子２は、第１の実施形態に係る半導体発光素子１に対して、第２の絶縁膜２０と第３の絶縁膜２１との間に第４の絶縁膜２２を備えるものである。
【０１０９】
そして、第２の絶縁膜２０は第１の絶縁膜１８および第４の絶縁膜２２により完全に覆われている。さらに、第２の絶縁膜２０および第４の絶縁膜２２を第１の絶縁膜１８および第３の絶縁膜２１により完全に覆う構造である。このとき、第４の絶縁膜２２は、樹脂層に対し低ダメージで成膜することができる電子ビーム蒸着で成膜することが好ましく、このような第４の絶縁膜の材料としては、窒化シリコン、酸化シリコン、酸窒化シリコン、アルミナなどを用いることができる。
【０１１０】
このように、量子ドット蛍光体を含む第２の絶縁膜２０が、第１の絶縁膜１８、第３の絶縁膜２１および第４の絶縁膜２２で覆われているので、量子ドット蛍光体の酸化を抑制することができる。これにより、量子効率が良好で、かつ第２の絶縁膜２０へのダメージが無い半導体発光素子を実現することができる。
【０１１１】
（製造方法）
次に、第２の実施形態に係る半導体発光素子の製造方法について、図１１を用いて、以下に説明する。図１１は、本発明の第２の実施形態に係る半導体発光素子の製造方法を示す図である。
【０１１２】
図１１の（ａ）に示すように、まず初めに、有機金属気相成長法により、基板１０（サファイア基板）上に、例えばｎ型ＧａＮからなるバッファ層１１、例えばｎ型ＡｌＧａＮからなる第１のクラッド層１２、例えばＩｎＧａＮとＧａＮとの多重量子井戸からなる活性層１３、例えばｐ型ＡｌＧａＮからなる第２のクラッド層１４、および、ｐ型ＧａＮからなるコンタクト層１５を順次成長する。
【０１１３】
続いて、フォトリソグラフィーを用いて開口部３０の形状に対応した図示しないレジストパターンを形成する。次に、ドライエッチングを用いてバッファ層１１の一部までエッチングして、図１１の（ｂ）に示すように、開口部３０を形成する。その後、図示しないが、電子ビーム蒸着法あるいはスパッタ法により、コンタクト層１５の上部に、第１の金属層１６として、例えばＩＴＯからなる透明電極を成膜する。
【０１１４】
次に、プラズマＣＶＤ法、好ましくはＥＣＲスパッタ法を用いて、第１の絶縁膜１８として、例えばＳｉＯ２、Ｓｉ２Ｎ３、Ａｌ２Ｏ３を、バッファ層１１および第１の金属層１６の上面と、バッファ層１１、第１のクラッド層１２、活性層１３、第２のクラッド層１４、コンタクト層１５および第１の金属層１６の各側面とに形成する。その後、図１１の（ｃ）に示すように、ｎ電極１７と第２の金属層１９ａおよび１９ｂとを形成するために、フォトリソグラフィーを用いて第１の絶縁膜１８に開口部３５および３６を形成する。
【０１１５】
次に、露出したバッファ層１１の開口部３６に、フォトリソグラフィーおよび電子ビーム蒸着法を用いて、例えばＴｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕからなるｎ電極１７を形成する（図１１の（ｃ））。
【０１１６】
次に、図１１の（ｄ）に示すように、露出した第１の金属層１６およびｎ電極１７の上部に、フォトリソグラフィー法と電子ビーム蒸着法を組み合わせたリフトオフにより、Ｃｒ／Ａｕからなる第２の金属層１９ａおよび１９ｂを形成する。
【０１１７】
次に、例えばスピンコートあるいはスプレー法により、例えばコア・シェル型量子ドット蛍光体である半導体微粒子を含むシリコーン樹脂からなる第２の絶縁膜２０を全面に塗布する。ここで半導体微粒子は、蛍光ピーク波長が５３０ｎｍである第１の半導体微粒子２５ａと、蛍光ピーク波長が６２０ｎｍである第２の半導体微粒子２５ｂとが混合されたものであり、いずれもコア材料がＣｄＳｅもしくはＩｎＰ、シェル材料がＺｎＳで構成されたコア・シェル型量子ドット蛍光体である半導体微粒子である。このとき、半導体微粒子はＳｉＯ２膜で覆われていてもよい。
【０１１８】
その後、フォトリソグラフィーを用いてレジストマスクを形成し、図１１の（ｅ）に示すように、不要な半導体微粒子を含む第２の絶縁膜２０を、アルカリ溶液を用いて除去する。この時、図９および図１０に示すように、半導体微粒子を含む第２の絶縁膜２０の端が第１の絶縁膜１８より内側になるように開口する。
【０１１９】
次に、フォトリソグラフィーを用いてレジストマスクを形成し、例えば電子ビーム蒸着法により、図１１の（ｆ）に示すように、第２の絶縁膜２０の全面を覆うように第４の絶縁膜２２として、例えば窒化シリコン膜を少なくとも１０ｎｍよりも厚い膜厚で成膜する。この時、図９および図１０に示すように、第４の絶縁膜２２の端が第１の絶縁膜１８より内側になるように開口する。
【０１２０】
次に、例えばプラズマＣＶＤ法、好ましくはＥＣＲスパッタ法を用いて、第３の絶縁膜２１として、例えば窒化シリコン膜を少なくとも８ｎｍよりも厚い膜厚で成膜する。その後、フォトリソグラフィーを用いてレジストマスクを形成し、図１１の（ｇ）に示すように、不要な第３の絶縁膜２１をドライエッチングにより除去する。この時、図９および図１０に示すように、第３の絶縁膜２１の端が第１の絶縁膜１８より内側になるように開口する。
【０１２１】
なお、その後、ダイシングによって素子分離を行うことで、半導体発光素子２を得ることができる。
【０１２２】
以上、本発明の第２の実施形態に係る半導体発光素子２によれば、第２の絶縁膜２０上に第４の絶縁膜２２を形成することにより、ＥＣＲスパッタ法やＣＶＤ法を用いて緻密な結晶を第３の絶縁膜２１として形成する時に、半導体微粒子（量子ドット蛍光体）を含んだ第２の絶縁膜２０へのダメージを抑制することができる。その結果、量子ドット蛍光体の酸化による量子効率の低下を低減することができるとともに、第３の絶縁膜２１の形成時に受けるダメージによる量子効率の低下を低減することができる。これにより、量子ドット蛍光体の量子効率が高い半導体発光素子を実現することができる。
【０１２３】
なお、量子ドット蛍光体は、第１の実施形態にて記載した材料であれば良い。また、量子ドット蛍光体の構成は、コア／シェル型を用いたが、量子井戸型であってもよい。また、第２の絶縁膜２０は、第１の実施形態にて記載した材料であれば良い。また、第３の絶縁膜２１は、第１の実施形態にて記載した材料であれば良い。
【０１２４】
（第２の実施形態の変形例）
次に、本発明の第２の実施形態に係る半導体発光素子の変形例について説明する。
【０１２５】
（構成）
図１２は、本発明の第２の実施形態に係る半導体発光素子の変形例の断面図である。
【０１２６】
図１２に示すように、本変形例に係る半導体発光素子２０１は、第２の実施形態に係る半導体発光素子２に対して、第２の絶縁膜２０が、蛍光ピーク波長が５３０ｎｍの量子ドット蛍光体である第１の半導体微粒子２５ａが含まれた第２の絶縁膜２０ａと、蛍光ピーク波長が６２０ｎｍの量子ドット蛍光体である第２の半導体微粒子２５ｂが含まれた第２の絶縁膜２０ｂとが交互に形成されることで構成されている。
【０１２７】
第２の絶縁膜２０をこのような構造にすることで、２種類の量子ドット蛍光体を混ぜあわせる場合と比較して色むらを抑制することが可能となる。また、本変形例に係る半導体発光素子は、実施の形態１の変形例と同様の方法によって製造することができる。
【０１２８】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る発光装置について説明する。
【０１２９】
（構成）
図１３は、本発明の第３の実施形態に係る発光装置の断面図である。
【０１３０】
図１３に示すように、本発明の第３の実施形態に係る発光装置３は、凹部を有する樹脂５１と凹部の底面に露出した２本のリードフレーム５２、５３とで構成されるパッケージ５０と、凹部内のリードフレーム５２に設置された半導体発光素子１と、半導体発光素子１と２本のリードフレーム５２、５３とを接続する２本のワイヤー５５、５６と、凹部内に半導体発光素子１上を覆うように形成された樹脂層６０とを備える。本実施形態では、第１の実施形態に係る半導体発光素子１を用いて説明したが、第１の実施形態の変形例、第２の実施形態またはこの変形例に係る半導体発光素子を適用することもできる。
【０１３１】
パッケージ５０は、凹部を有する例えばポリアミドからなる樹脂５１に、パッケージ５０の第１電極および第２電極をなす、例えば表面に銀のメッキがなされた銅からなる２本のリードフレーム５２、５３が埋め込まれた構造である。
【０１３２】
このリードフレーム５２、５３の一部は、樹脂５１の凹部内の底面部に露出し、第１電極および第２電極として、２本のワイヤー５５、５６により半導体発光素子１の第２の金属層１９ａ、１９ｂと電気的に接続されている。
【０１３３】
そして、凹部の底面部に配置された半導体発光素子１および凹部内に露出したリードフレーム５２、５３を覆うように樹脂層６０が形成されている。樹脂層６０内には、高熱伝導微粒子６１として、例えば熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋである窒化アルミニウムからなる微粒子が分散されている。
【０１３４】
本実施形態では、樹脂層６０が熱伝導性の高いリードフレーム５２、５３と接しているため、第２の絶縁膜２０で発生した熱は、第３の絶縁膜２１および高熱伝導微粒子６１が分散された樹脂層６０を介して放熱される。その為、第２の絶縁膜２０の温度上昇を抑えることができる。この構造により、量子ドット蛍光体の酸化を抑制することができることに加えて、発熱による発光効率低下を抑制することができる。
【０１３５】
（製造方法）
次に、第３の実施形態に係る発光装置３の製造方法について、図１３を用いて、以下に説明する。
【０１３６】
まず、第１の実施形態において説明した製造方法により、半導体発光素子１を作製する。
【０１３７】
その後、パッケージ５０にこの半導体発光素子１を実装する。その後、パッケージ５０に、高熱伝導微粒子６１を含有する液状樹脂をポッティングする。その後、樹脂を１６０℃で３０分、熱硬化することにより、樹脂層６０を形成する。
【０１３８】
なお、高熱伝導微粒子６１としては、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋである窒化アルミニウムを用いた。また、本実施形態では、高熱伝導微粒子６１として窒化アルミニウムを用いたが、これに限らない。高熱伝導微粒子６１としては、半導体素子からの発光および量子ドット蛍光体からの発光を吸収しない材料で、且つ、高熱伝導率を有する材料であればよく、窒化シリコン、シリコン酸窒素、シリコン酸化物、亜鉛酸化物、アルミニウム酸化物、インジウム酸化物、シリコンカーバイドまたはダイヤモンドを用いることができる。
【０１３９】
また、本実施形態においてパッケージ５０はリードフレームを樹脂でモールドしたパッケージを用いたがこの限りではなく、より熱伝導率の高いセラミックパッケージを用いても良い。
【０１４０】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態に係る半導体発光素子４について説明する。本実施形態に係る半導体発光素子４の構成は、実施の形態１および２に係る半導体発光素子の構成とほとんど同じであるため、異なる部分を中心に説明する。
【０１４１】
（構成）
まず、本発明の第４の実施形態に係る半導体発光素子４の概略構成について、図１４を用いて説明する。図１４は、本発明の第４の実施形態に係る半導体発光素子の断面図である。
【０１４２】
図１４に示すように、本実施形態に係る半導体発光素子４は、ｎ電極１７が基板１０の裏面、つまり活性層が形成された面とは反対側の面、に形成され、第２の絶縁膜２０が第１の絶縁膜１８と第３の絶縁膜２１との間に封止されていることを特徴とする。
【０１４３】
このとき、第３の絶縁膜２１は、例えばエポキシ樹脂のように、膜厚を数１０μｍから数１００μｍまで容易に膜厚を調整することができ、かつ酸素バリア性の高い樹脂を用いる。
【０１４４】
これにより、後述する製造方法により、半導体微粒子（量子ドット蛍光体）を含んだ第２の絶縁膜２０を、酸素バリア性の高い膜で容易に覆うことができる。
【０１４５】
（製造方法）
次に、第４の実施形態に係る半導体発光素子４の製造方法について、図１５を用いて、以下に説明する。図１５は、本発明の第４の実施形態に係る半導体発光素子４の製造方法を示す図である。
【０１４６】
図１５の（ａ）に示すように、まず初めに、有機金属気相成長法により、導電性基板である例えばｎ型ＧａＮ基板もしくはＳｉＣ基板である基板１０の上に、例えばｎ型ＧａＮからなるバッファ層１１、例えばｎ型ＡｌＧａＮからなる第１のクラッド層１２、例えばＩｎＧａＮとＧａＮとの多重量子井戸からなる活性層１３、例えばｐ型ＡｌＧａＮからなる第２のクラッド層１４、および、例えばｐ型ＧａＮからなるコンタクト層１５を順次成長する。その後、フォトリソグラフィーとドライエッチングにより開口部３０を形成する。続いてコンタクト層１５の上部に、例えばＩＴＯからなる第１の金属層１６を形成する。その後、例えばＳｉＯ２、Ｓｉ２Ｎ３、Ａｌ２Ｏ３の少なくとも一つ以上の膜からなる第１の絶縁膜１８を、例えばプラズマＣＶＤ法、好ましくはＥＣＲスパッタ法を用いて、バッファ層１１および第１の金属層１６の上面と、バッファ層１１、第１のクラッド層１２、活性層１３、第２のクラッド層１４、コンタクト層１５および第１の金属層１６の各側面とに形成する。次に、フォトリソグラフィーを用いて第１の絶縁膜１８に開口部を設けるとともに例えばＣｒ／Ａｕからなる第２の金属層１９を形成する。
【０１４７】
次に、図１５（ｂ）に示すように、例えばスピンコートあるいはスプレー法により、例えばコア・シェル型量子ドット蛍光体である半導体微粒子を含むシリコーン樹脂からなる第２の絶縁膜２０を全面に塗布する。ここで半導体微粒子は、蛍光ピーク波長が５３０ｎｍである第１の半導体微粒子と、蛍光ピーク波長が６２０ｎｍである第２の半導体微粒子とが混合されたものであり、いずれもコア材料がＣｄＳｅもしくはＩｎＰ、シェル材料がＺｎＳで構成されたコア・シェル型量子ドット蛍光体である半導体微粒子である。
【０１４８】
その後、図１５（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィーを用いてレジストマスクを形成し、第２の金属層１９の上部およびその周囲の第２の絶縁膜２０を、アルカリ溶液を用いて除去する。
【０１４９】
次に、図１５（ｄ）に示すように、ダイシングブレード９１を用いて、開口部３０の中央部付近における、第２の絶縁膜２０、第１の絶縁膜１８およびバッファ層１１を切削し、基板１０に達するところまで掘り込んで溝３１を形成する。
【０１５０】
続いて、例えばエポキシ樹脂のような所定の膜厚で酸素バリア性を有する第３の絶縁膜２１を、溝３１および第２の絶縁膜２０を覆うように形成する。続いて、フォトリソグラフィーを用いてレジストマスクを形成し、図１５の（ｅ）に示すように、第２の金属層１９付近を開口するように、開口部３５を形成する。この時、第３の絶縁膜２１の端が第２の絶縁膜２０より内側になるように開口する。
【０１５１】
最後に、図１５の（ｆ）に示すように、基板１０の裏面に例えばＴｉ／Ａｕであるｎ電極１７を形成した後、溝３１の中央付近を例えばレーザーダイシング技術を用いてレーザー光９２を用いて素子分離する。これにより、半導体発光素子４を得ることができる。
【０１５２】
以上、本発明の第４の実施形態に係る半導体発光素子４によれば、量子ドット蛍光体を含む第２の絶縁膜２０が第１の絶縁膜１８および第３の絶縁膜２１で覆われているので、量子ドット蛍光体の酸化を抑制することができる。これにより、量子効率が良好な半導体発光素子を実現することができる。
【０１５３】
なお、量子ドット蛍光体は、第１および第２の実施形態にて記載した材料であれば良い。また、量子ドット蛍光体の構成は、コア／シェル型を用いたが、量子井戸型であってもよい。また、第２の絶縁膜２０は、第１の実施形態にて記載した材料であれば良い。また、第３の絶縁膜２１は、第１の実施形態にて記載した材料であれば良い。
【０１５４】
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態に係る発光装置について説明する。
【０１５５】
（構成）
まず、本発明の第５の実施形態に係る発光装置の概略構成について、図１６を用いて説明する。図１６は、本発明の第５の実施形態に係る発光装置の断面図である。
【０１５６】
図１６に示すように、パッケージ７０は、樹脂からなる凹部を有する構造で、凹部の底面部には、第１電極および第２電極を有する導体からなるリードフレーム７１が埋め込まれている。
【０１５７】
このリードフレーム７１の一部は、パッケージ７０の凹部内の底面部に露出しており、第１電極および第２電極として、例えば４５０ｎｍで発光する半導体発光素子７２と電気的に接続している。そして凹部の底面部に配置された半導体発光素子７２および凹部内に露出したリードフレーム７１を覆うように波長変換部７３が形成されている。
【０１５８】
波長変換部７３（第１の樹脂部）は、樹脂７４ａに、例えば粒径２０ｎｍ以下で５３０ｎｍと６２０ｎｍとのピーク波長を有する量子ドット蛍光体７５と、酸素を吸着するゲッター粒子７７ａ（第１のゲッター粒子）として例えば平均粒径５０ｎｍのチタン酸化物（ＴｉＯｘ：ｘ＞０）とを含有することにより構成される。このように、波長変換部７３内に酸素を吸着するゲッター粒子７７ａを分散することで、量子ドット蛍光体７５の酸化を抑制することができる。
【０１５９】
本実施形態で用いたゲッター粒子７７ａ（チタン酸化物）は、平均粒径が５０ｎｍであって、量子ドット蛍光体７５の粒径に近いサイズであるため、樹脂７４ａ内に量子ドット蛍光体７５とともに均一に分散することができる。これにより、酸化による量子ドット蛍光体７５の発光効率低下を抑制し、高い信頼性の発光装置を実現することができる。
【０１６０】
ここで、樹脂７４ａを透過する酸素量について、検討する。樹脂７４ａを透過する酸素量は、樹脂７４ａが持つ酸素透過係数から算出することができる。例えば樹脂７４ａとしてエポキシ樹脂（１００μｍ）を用いる場合、酸素透過係数は５２ｃｃ／ｍ２・ｄａｙであり、ＬＥＤパッケージの大きさとして例えば縦３．５ｍｍ、横３．５ｍｍの角型パッケージを考えると、空気層からエポキシ樹脂に透過する酸素量は１．９７×１０１１個／ｓである。一般に、ＬＥＤ照明は４万時間とも言われる長い製品寿命を持つことが要求されている。つまり、量子ドット蛍光体７５の酸化を４万時間抑制する必要があり、そのときの酸素透過量は２．８４×１０１９個である。また、リードフレーム７１とパッケージ７０の隙間からも酸素が透過する。その透過量は２．７×１０８個／ｓ（４万時間後には３．９９×１０１６個）である。さらに、パッケージ７０からも酸素が透過する。その透過量は、５．３×１０８個／ｓ（４万時間後には７．７×１０１６個）である。酸素分子１個に対し、ゲッター粒子１個が吸着することを考えた場合、透過した酸素全てを吸着するには、樹脂７４ａに入れるゲッター粒子７７ａの量は少なくとも２．８６×１０１９個以上にする必要がある。
【０１６１】
なお、本実施形態では、樹脂７４ａとしてエポキシ樹脂を用いたが、樹脂７４ａは、シリコーン樹脂、フッ化物樹脂、アクリル樹脂など、半導体発光素子および量子ドット蛍光体からの発光波長に対し高い透過率を有する樹脂であればよい。
【０１６２】
また、本実施形態ではゲッター粒子７７ａとしてチタン酸化物を用いたが、これに限らない。例えばゲッター粒子７７ａの候補として金属酸化物や多孔質材料がある。
【０１６３】
金属酸化物のゲッター粒子７７ａとしては、例えばチタン酸化物（ＴｉＯｘ）、ニオブ酸化物（ＮｂＯｘ）、ハフニウム酸化物（ＨｆＯｘ）、インジウム酸化物（Ｉｎ２Ｏｘ）、タングステン酸化物（ＷＯｘ）、スズ酸化物（ＳｎＯｘ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯｘ）、ジルコニア酸化物（ＺｒＯｘ）、マグネシウム酸化物（ＭｇＯ）、アンチモン酸化物（ＳｂＯｘ）、アルミニウム酸化物（Ａｌ２Ｏｘ）などが挙げられる。多孔質材料のゲッター粒子７７ａとしては、例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、シリコン酸窒素（ＳｉＯＮ）などが挙げられる（但し、Ｘ＞０）。
【０１６４】
量子ドット蛍光体７５の構成は、コア／シェル型、量子井戸型などが挙げられるが、本実施形態では、いずれの構成でも適用することができる。
【０１６５】
また、量子ドット蛍光体７５を構成しているコアおよびシェルの材料は、例えば、ＩＩ−ＶＩ族化合物の場合として、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＺｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅ、ＨｇＺｎＴｅ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＺｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＺｎＳＴｅなどから選択される少なくとも１つが挙げられる。
【０１６６】
また、ＩＩＩ−Ｖ族化合物の例として、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＳｂ、ＧａＰＡｓ、ＧａＰＳｂ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＮＳｂ、ＡｌＰＡｓ、ＡｌＰＳｂ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＮＳｂ、ＩｎＰＡｓ、ＩｎＰＳｂ、ＧａＡｌＮＰ、ＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＮＳｂ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＡｌＰＳｂ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＮＳｂ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、ＩｎＡｌＮＳｂ、ＩｎＡｌＰＡｓ、ＩｎＡｌＰＳｂなどから選択される少なくとも１つが挙げられる。
【０１６７】
（製造方法）
次に、本発明の第５の実施形態に係る発光装置の製造方法について、以下に説明する。
【０１６８】
まず初めに、半導体発光素子７２が実装されたパッケージ７０に、量子ドット蛍光体７５とゲッター粒子７７ａ（ＴｉＯｘ：ｘ＞０）とを分散した樹脂７４ａをポッティングし、波長変換部７３を形成する。この時、波長変換部７３はパッケージ７０の底面およびリードフレーム７１を覆うように形成する。この波長変換部７３は、樹脂７４ａに、量子ドット蛍光体７５とゲッター粒子７７ａとを含有させたものである。量子ドット蛍光体７５は、発光波長が５３０ｎｍと６２０ｎｍとで発光するように、例えばコアにＣｄＳｅ、シェルにＺｎＳを用いた粒径２０ｎｍ以下の微粒子である。ゲッター粒子７７ａは、例えば酸素を吸着し、なお且つ、例えば４５０ｎｍで発光する半導体発光素子７２の発光波長および量子ドット蛍光体７５により変換された波長を吸収しない材料によって構成されている。このようなゲッター粒子７７ａとしては、例えば平均粒径５０ｎｍのチタン酸化物である。その後、一度樹脂７４ａを例えば１６０℃で３０分、熱硬化する。
【０１６９】
以上、本発明の第５の実施形態に係る半導装置によれば、樹脂７４ａ内に透過した酸素の多くはゲッター粒子７７ａにて吸着されるので量子ドット蛍光体７５の酸化を抑制することができる。そのため、量子ドット蛍光体７５の酸化を低減することができる。これにより、発光効率が高く、色再現性の良い発光装置を実現することができる。
【０１７０】
（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態に係る発光装置について説明する。本実施形態に係る発光装置の基本的な構成は、第５の実施形態と同じである。本実施形態が、第５の実施形態と異なるのは、波長変換部とパッケージの凹部内の内壁との間に、酸素を吸着するあるいは酸素を透過しない層を設けている構成である。
【０１７１】
（構成）
以下、本発明の第６の実施形態に係る発光装置の概略構成について、図１７を用いて説明する。図１７は、本発明の第６の実施形態に係る発光装置の断面図である。
【０１７２】
図１７に示すように、パッケージ７０は、樹脂からなる凹部を有する構造で、凹部の底面部には、第１電極および第２電極を有する導体からなるリードフレーム７１が埋め込まれている。
【０１７３】
このリードフレーム７１の一部は、パッケージ７０の凹部内の底面部に露出しており、第１電極および第２電極として、例えば４５０ｎｍで発光する半導体発光素子７２と電気的に接続している。そして、パッケージ７０の凹部内の内壁に、酸素を吸着するあるいは酸素を透過しない層として酸素バリア層７８が形成され、さらに、凹部の底面部に配置された半導体発光素子７２と凹部内に露出したリードフレーム７１と酸素バリア層７８とを覆うように波長変換部７３が形成されている。
【０１７４】
波長変換部７３は、樹脂７４ａに、例えば粒径２０ｎｍ以下で５３０ｎｍと６２０ｎｍとのピーク波長を有する量子ドット蛍光体７５と、酸素を吸着するゲッター粒子７７ａとして例えば平均粒径５０ｎｍのチタン酸化物（ＴｉＯｘ：ｘ＞０）とを含有することにより構成される。
【０１７５】
本実施形態で用いたゲッター粒子７７ａ（チタン酸化物）は、平均粒径が５０ｎｍであって、量子ドット蛍光体７５の粒径に近いサイズであるため、樹脂７４ａ内に量子ドット蛍光体７５とともに均一に分散することができる。
【０１７６】
また、酸素バリア層７８は、例えば膜厚１０ｎｍ以上の銀である。銀は熱伝導性が高く、放熱効果もある。これにより、酸素バリア層７８は、量子ドット蛍光体７５の発熱による酸化反応の促進をも抑制することができる。
【０１７７】
なお、本実施形態では酸素バリア層７８の材料として銀を用いたが、これに限らない。酸素バリア層７８の材料としては、酸素を吸着する材料あるいは酸素を透過しない材料を用いればよく、例えば、金属、金属酸化物、多孔質粒子ならば特に制限はない。金属ならば、例えば金、銀、アルミニウム、チタン、マグネシウム、ニッケルなどが挙げられる。金属酸化物ならば、例えばチタン酸化物、ニオブ酸化物、ハフニウム酸化物、インジウム酸化物、タングステン酸化物、スズ酸化物、亜鉛酸化物、ジルコニア酸化物、マグネシウム酸化物、アンチモン酸化物などが挙げられる。多孔質粒子の場合は、例えば、二酸化ケイ素、シリコン酸窒素、ゼオライトなどが挙げられる。
【０１７８】
この時、パッケージ７０の内壁から透過する酸素量は、５．３×１０８個／ｓ（４万時間後では７．７×１０１６個）である。このため、酸素バリア層７８として例えば銀を用いた場合、膜厚は少なくとも１０ｎｍ以上必要である。また、空気層からの酸素透過量は、例えば樹脂７４ａとしてエポキシ樹脂を用いた場合、２．８４×１０１９個（４万時間後）である。酸素分子１個に対し、ゲッター粒子１個が吸着することを考えた場合、透過した酸素全てを吸着するには、波長変換部７３内に入れるゲッター粒子７７ａの量は２．８５×１０１９個（４万時間の寿命を持たせるのに必要な量）以上にする必要がある。
【０１７９】
以上、本発明の第６の実施形態に係る発光装置によれば、波長変換部７３内に酸素を吸着するゲッター粒子７７ａを分散させるだけでなく、パッケージ７０から透過した酸素が酸素バリア層７８に吸着されるため、波長変換部７３への酸素透過を抑制することができる。また、樹脂７４ａ内に酸素が透過しても、透過した酸素の多くはゲッター粒子７７ａにて吸着されるので量子ドット蛍光体７５の酸化を抑制することができる。そのため、量子ドット蛍光体７５の酸化を低減することができる。これにより、発光効率が高く、色再現性の良い発光装置を実現することができる。
【０１８０】
（製造方法）
次に、本発明の第６の実施形態に係る発光装置の製造方法について、以下に説明する。
【０１８１】
まず初めに、パッケージ７０の凹部の底面および、リードフレーム７１を覆うように例えばレジストマスクを形成する。その後、蒸着あるいは、スパッタなどを用いて酸素バリア層７８として、例えば発光した光を反射し、熱伝導率の高い銀を成膜する。次に、レジストマスクの除去を行う。
【０１８２】
その後、パッケージ７０に半導体発光素子７２を実装する。次に、半導体発光素子７２が実装されたパッケージ７０に、量子ドット蛍光体７５とゲッター粒子７７ａ（ＴｉＯｘ：ｘ＞０）とを分散した樹脂７４ａをポッティングし、波長変換部７３を形成する。この時、波長変換部７３は、パッケージ７０の底面、リードフレーム７１および酸素バリア層７８を覆うように形成する。この波長変換部７３は、樹脂７４ａに、量子ドット蛍光体７５とゲッター粒子７７ａとを含有させたものである。量子ドット蛍光体７５は、発光波長が５３０ｎｍと６２０ｎｍとで発光するように、例えばコアにＣｄＳｅ、シェルにＺｎＳを用いた粒径２０ｎｍ以下の微粒子である。ゲッター粒子７７ａは、例えば酸素を吸着し、なお且つ、例えば、４５０ｎｍで発光する半導体発光素子７２の発光波長および量子ドット蛍光体７５により変換された波長を吸収しない材料によって構成されている。このようなゲッター粒子７７ａとしては、例えば平均粒径５０ｎｍのチタン酸化物である。その後、一度樹脂７４ａを例えば１６０℃で３０分、熱硬化する。
【０１８３】
なお、量子ドット蛍光体７５は、第５の実施形態にて記載した材料であれば良い。また、量子ドット蛍光体７５の構成は、コア／シェル型を用いたが、量子井戸型であってもよい。また、ゲッター粒子７７ａの材料は、第５の実施形態にて記載した材料であれば良い。また、樹脂７４ａの材料は、第５の実施形態に記載した材料であれば良い。
【０１８４】
（第７の実施形態）
次に、本発明の第７の実施形態に係る発光装置について説明する。本実施形態に係る発光装置の基本的な構成は、第５の実施形態と同じである。本実施形態が、第５の実施形態と異なるのは、波長変換部の上部をガラス蓋で覆っている構成である。
【０１８５】
（構成）
以下、本発明の第７の実施形態に係る発光装置の概略構成について、図１８を用いて説明する。図１８は、本発明の第７の実施形態に係る発光装置の断面図である。
【０１８６】
図１８に示すように、パッケージ７０は、樹脂からなる凹部を有する構造で、凹部の底面部には、第１電極および第２電極を有する導体からなるリードフレーム７１が埋め込まれている。
【０１８７】
このリードフレーム７１の一部は、パッケージ７０の凹部内の底面部に露出しており、第１電極および第２電極として、例えば４５０ｎｍで発光する半導体発光素子７２と電気的に接続している。そして凹部の底面部に配置された半導体発光素子７２および凹部内に露出したリードフレーム７１を覆うように波長変換部７３が形成されている。波長変換部７３の上部にはガラス蓋７９が設けられており、これにより波長変換部７３がガラス蓋７９にて気密封止されている。
【０１８８】
波長変換部７３は、樹脂７４ａに、例えば粒径２０ｎｍ以下で５３０ｎｍと６２０ｎｍとのピーク波長を有する量子ドット蛍光体７５と、酸素を吸着するゲッター粒子７７ａとして例えば平均粒径５０ｎｍのチタン酸化物（ＴｉＯｘ：ｘ＞０）とを含有することにより構成される。
【０１８９】
このように、波長変換部７３内に酸素を吸着するゲッター粒子７７ａを入れることと、その波長変換部７３の上部をガラス蓋７９によってパッケージ７０と接着剤８０で接着することとにより、空気層からの酸素透過を劇的に抑制することが可能となる。これにより、酸化による量子ドット蛍光体７５の発光効率低下を劇的に抑制することが可能となる。
【０１９０】
ここで、波長変換部７３へ混ぜるゲッター粒子７７ａの量について検討する。酸素が波長変換部７３へ透過する経路は、パッケージ７０、パッケージ７０とリードフレーム７１との隙間、パッケージ７０とガラス蓋７９とを接着剤８０で接着している箇所である。この３ヵ所から透過する酸素量（４万時間後）は、例えば樹脂７４ａおよび接着剤８０としてエポキシ樹脂を用いた場合、７．８×１０１６個である。酸素分子１個に対し、ゲッター粒子１個が吸着することを考えた場合、透過した酸素全てを吸着するには、波長変換部７３へ入れるゲッター粒子７７ａの量は７．８×１０１６個以上にする必要がある。
【０１９１】
（製造方法）
次に、本発明の第７の実施形態に係る発光装置の製造方法について、以下に説明する。
【０１９２】
まず初めに、半導体発光素子７２が実装されたパッケージ７０に、量子ドット蛍光体７５とゲッター粒子７７ａ（ＴｉＯｘ：ｘ＞０）とを分散した樹脂をポッティングし、波長変換部７３を形成する。この時、波長変換部７３はパッケージの底面およびリードフレーム７１を覆うように形成する。波長変換部７３は、樹脂７４ａに、量子ドット蛍光体７５とゲッター粒子７７ａとを含有させたものである。量子ドット蛍光体７５は、発光波長が５３０ｎｍと６２０ｎｍとで発光するように、例えばコアにＣｄＳｅ、シェルにＺｎＳを用いた粒径２０ｎｍ以下の微粒子である。ゲッター粒子７７ａは、例えば酸素を吸着し、なお且つ、例えば、４５０ｎｍで発光する半導体発光素子７２の発光波長および量子ドット蛍光体７５により変換された波長を吸収しない材料によって構成されている。このようなゲッター粒子７７ａとしては、例えば平均粒径５０ｎｍのチタン酸化物である。このとき、ポッティングした樹脂７４ａを、ヘラを用いてパッケージ７０の凸部と同一平面にし、例えば１６０℃で３０分、熱硬化することで、波長変換部７３を形成する。
【０１９３】
その後、ガラス蓋７９に樹脂７４ａを薄く塗布し、樹脂７４ａが波長変換部７３と接するように、パッケージ７０とガラス蓋７９とを例えばエポキシ接着剤からなる接着剤８０で接着し、気密封止する。これにより、波長変換部７３への酸素透過を劇的に抑制することができる。
【０１９４】
なお、量子ドット蛍光体７５は、第５の施形態にて記載した材料であれば良い。また、量子ドット蛍光体７５の構成は、コア／シェル型を用いたが、量子井戸型であってもよい。また、ゲッター粒子７７ａの材料は、第５の実施形態にて記載した材料であれば良い。また、樹脂７４ａの材料は、第５の実施形態に記載した材料であれば良い。
【０１９５】
また、接着剤８０内にもゲッター粒子７７ａを入れることによって、より波長変換部７３への酸素透過を抑制することができる。
【０１９６】
（第８の実施形態）
次に、本発明の第８の実施形態に係る発光装置について説明する。本実施形態に係る発光装置の基本的な構成は、第１の実施形態と同じである。本実施形態が、第５の実施形態と異なるのは、波長変換部とパッケージの凹部の内壁との間に、酸素を吸着するあるいは酸素を透過しない層として酸素バリア層が設けられており、更に波長変換部および酸素バリア層の上部にガラス蓋が設けられた構成である。
【０１９７】
（構成）
以下、本発明の第８の実施形態に係る発光装置の概略構成について、図１９を用いて説明する。図１９は、本発明の第８の実施形態に係る発光装置の断面図である。
【０１９８】
図１９に示すように、パッケージ７０は、樹脂からなる凹部を有する構造で、凹部の底面部には、第１電極および第２電極を有する導体からなるリードフレーム７１が埋め込まれている。
【０１９９】
このリードフレーム７１の一部は、パッケージ７０の凹部内の底面部に露出しており、第１電極および第２電極として、例えば４５０ｎｍで発光する半導体発光素子７２と電気的に接続している。そして、パッケージ７０の凹部内の内壁に、酸素を吸着するあるいは酸素を透過しない層として酸素バリア層７８が形成され、さらに、凹部の底面部に配置された半導体発光素子７２と凹部内に露出したリードフレーム７１と酸素バリア層７８とを覆うように波長変換部７３が形成されている。
【０２００】
波長変換部７３は、樹脂７４ａに、例えば粒径２０ｎｍ以下で５３０ｎｍと６２０ｎｍとのピーク波長を有する量子ドット蛍光体７５と、酸素を吸着するゲッター粒子７７ａとして例えば平均粒径５０ｎｍのチタン酸化物（ＴｉＯｘ：ｘ＞０）とを含有することにより構成される。
【０２０１】
酸素バリア層７８は、例えば膜厚１０ｎｍ以上の銀である。さらに、波長変換部７３と酸素バリア層７８との上部にはガラス蓋７９が設けられている。ガラス蓋７９とパッケージ７０とは接着剤８０で接着され、これにより波長変換部７３が気密封止されている。
【０２０２】
ここで、波長変換部７３へ混ぜるゲッター粒子７７ａの量について検討する。酸素が波長変換部７３へ透過する経路は、パッケージ７０とリードフレーム７１との隙間、パッケージ７０とガラス蓋７９とを接着剤８０で接着している箇所である。例えば樹脂７４ａおよび接着剤８０としてエポキシ樹脂を用いた場合、２ヵ所から透過する酸素量（４万時間後）は４．１×１０１６個である。酸素分子１個に対し、ゲッター粒子１個が吸着することを考えた場合、透過した酸素全てを吸着するには、波長変換部７３へ入れるゲッター粒子７７ａの量は４．１×１０１６個以上にする必要がある。
【０２０３】
また、酸素バリア層７８として例えば銀を用いた場合、酸素バリア層７８の膜厚は少なくとも１０ｎｍ以上とすることが好ましい。
【０２０４】
以上、本発明の第８の実施形態に係る発光装置によれば、空気層からの酸素透過量を低減することができるとともに、パッケージ７０からの酸素透過を劇的に低減することができる。さらに、銀は熱伝導性が高く、放熱効果もある。したがって、酸素バリア層７８として銀を用いることにより、量子ドット蛍光体７５の発熱による酸化反応の促進をも抑制することができる。
【０２０５】
（製造方法）
次に、本発明の第８の実施形態に係る発光装置の製造方法について、以下に説明する。
【０２０６】
まず初めに、パッケージ７０の凹部の底面および、リードフレーム７１を覆うように例えばレジストマスクを形成する。その後、蒸着あるいは、スパッタなどを用いて酸素バリア層７８として、例えば発光した光を反射し、なお且つ、熱伝導率の高い銀を成膜する。次に、レジストマスクの除去を行う。
【０２０７】
その後、パッケージ７０に半導体発光素子７２を実装する。次に、半導体発光素子７２が実装されたパッケージ７０に、量子ドット蛍光体７５とゲッター粒子７７ａ（ＴｉＯｘ：ｘ＞０）とを分散した樹脂をポッティングし、波長変換部７３を形成する。この時、波長変換部７３は、パッケージ７０の底面、リードフレーム７１および酸素バリア層７８を覆うように形成する。この波長変換部７３は、樹脂７４ａに、量子ドット蛍光体７５とゲッター粒子７７ａとを含有させたものである。量子ドット蛍光体７５は、発光波長が５３０ｎｍと６２０ｎｍとで発光するように、例えばコアにＣｄＳｅ、シェルにＺｎＳを用いた粒径２０ｎｍ以下の微粒子である。ゲッター粒子７７ａは、例えば酸素を吸着し、なお且つ、例えば、４５０ｎｍで発光する半導体発光素子７２の発光波長および量子ドット蛍光体７５により変換された波長を吸収しない材料によって構成されている。このようなゲッター粒子７７ａとしては、例えば平均粒径５０ｎｍのチタン酸化物である。このとき、ポッティングした樹脂７４ａを、ヘラを用いてパッケージ７０の凸部と同一平面にし、例えば１６０℃で３０分、熱硬化することで、波長変換部７３を形成する。
【０２０８】
その後、ガラス蓋７９に樹脂７４ａを薄く塗布し、樹脂７４ａが波長変換部７３と接するように、パッケージ７０とガラス蓋７９とを例えばエポキシ接着剤からなる接着剤８０で接着し、気密封止する。これにより、波長変換部７３への酸素透過を劇的に抑制することができる。
【０２０９】
なお、量子ドット蛍光体７５は、第５の実施形態にて記載した材料であれば良い。また、量子ドット蛍光体７５の構成は、コア／シェル型を用いたが、量子井戸型であってもよい。また、ゲッター粒子７７ａの材料は、第５の実施形態にて記載した材料であれば良い。また、樹脂７４ａの材料は、第５の実施形態に記載した材料であれば良い。
【０２１０】
また、接着剤８０内にもゲッター粒子７７ａを入れることによって、より波長変換部７３への酸素透過を抑制することができる。
【０２１１】
なお、酸素バリア層７８の材料として銀を用いたが、これに限らず、第６の実施形態にて記載した材料であれば良い。
【０２１２】
（第９の実施形態）
次に、本発明の第９の実施形態に係る発光装置について説明する。本実施形態に係る発光装置の基本的な構成は、第５の実施形態と同じである。本実施形態が、第５の実施形態と異なるのは、波長変換部の上部に酸素ゲッター層を形成している構成である。
【０２１３】
（構成）
以下、本発明の第９の実施形態に係る発光装置の概略構成について、図２０を用いて説明する。図２０は、本発明の第９の実施形態に係る発光装置の断面図である。
【０２１４】
図２０に示すように、パッケージ７０は、樹脂からなる凹部を有する構造で、凹部の底面部には、第１電極および第２電極を有する導体からなるリードフレーム７１が埋め込まれている。
【０２１５】
このリードフレーム７１の一部は、パッケージ７０の凹部内の底面部に露出しており、第１電極および第２電極として、例えば４５０ｎｍで発光する半導体発光素子７２と電気的に接続している。そして凹部の底面部に配置された半導体発光素子７２および凹部内に露出したリードフレーム７１を覆うように波長変換部７３が形成されている。
【０２１６】
波長変換部７３は、樹脂７４ａに、例えば粒径２０ｎｍ以下で５３０ｎｍと６２０ｎｍとのピーク波長を有する量子ドット蛍光体７５と、酸素を吸着するゲッター粒子７７ａとして例えば平均粒径５０ｎｍのチタン酸化物（ＴｉＯｘ：ｘ＞０）とを含有することにより構成される。
【０２１７】
また、波長変換部７３を覆うように、酸素ゲッター層７６（第２の樹脂部）が形成されている。酸素ゲッター層７６は、樹脂７４ｂに、例えば粒径１００μｍ以下のゼオライト（アルミノケイ酸塩）からなるゲッター粒子７７ｂ（第２のゲッター粒子）を含有することにより構成される。ゼオライト（アルミノケイ酸塩）は、シリコン（Ｓｉ）およびアルミニウム（Ａｌ）のまわりに４つの酸素（Ｏ）が規則正しく三次元的に連結した結晶構造を持つ規則性多孔体である。
【０２１８】
また、ゼオライトは、４価のＳｉと同じ位置に３価のＡｌが入る構造のため、Ａｌがマイナスに帯電しており、電気的中性を保つように、細孔内に陽イオンが入っている。例えばカリウム（Ｋ）を入れると、細孔径は酸素分子とほぼ同サイズの０．３ｎｍと変化させることができ、細孔内に入った酸素は陽イオンの静電場により吸着される。このときのゼオライトの粒径は、１μｍ〜１００μｍが好ましく、１μｍ〜２０μｍがより好ましい。これは、粒径が大きすぎると、樹脂内にゼオライトが均一分散されず、酸素吸着効果が低減するからである。
【０２１９】
このように、波長変換部７３の上層に酸素ゲッター層７６を形成することで、空気層から波長変換部７３への酸素透過を大幅に抑制することができる。また、酸素ゲッター層７６にて完全に酸素を吸着できずに波長変換部７３に酸素が進入しても、進入した酸素は波長変換部７３内に混ざっているゲッター粒子７７ａによって吸着される。
【０２２０】
また、本実施形態で用いたゲッター粒子７７ａ（チタン酸化物）は、平均粒径が５０ｎｍであって、量子ドット蛍光体７５の粒径に近いサイズである。これにより、樹脂７４ａ内に量子ドット蛍光体７５とともに均一に分散することができる。その結果、量子ドット蛍光体７５の酸化を効果的に抑制することができ、高効率発光・高信頼性が得られる発光装置を提供することができる。
【０２２１】
ここで、波長変換部７３に入れるゲッター粒子７７ａの量は、酸素が波長変換部７３へ透過する経路（パッケージ７０、リードフレーム７１およびパッケージ７０の隙間）から、樹脂７４ａが例えばエポキシ樹脂とすると、エポキシ樹脂に透過する酸素量（４×１０１４個：４万時間後の酸素量）より、４×１０１４個以上にする必要がある。
【０２２２】
また、酸素ゲッター層７６に入れるゲッター粒子７７ｂの量は、酸素分子１個に対し、ゲッター粒子１個が吸着することを考えた場合、透過した酸素全てを吸着するには、空気層から樹脂７４ｂ（例えばエポキシ樹脂）に透過する酸素量（２．８４×１０１９個：４万時間後の酸素透過量）から、２．８５×１０１９個以上にする必要がある。
【０２２３】
また、本実施形態ではゲッター粒子７７ｂとしてゼオライト（アルミノケイ酸塩）を用いたが、これに限らない。例えばゲッター粒子７７ｂの候補として金属酸化物や多孔質材料がある。金属酸化物のゲッター粒子７７ｂとしては、例えばチタン酸化物（ＴｉＯｘ）、ニオブ酸化物（ＮｂＯｘ）、ハフニウム酸化物（ＨｆＯｘ）、インジウム酸化物（Ｉｎ２Ｏｘ）、タングステン酸化物（ＷＯｘ）、スズ酸化物（ＳｎＯｘ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯｘ）、ジルコニア酸化物（ＺｒＯｘ）、マグネシウム酸化物（ＭｇＯ）、アンチモン酸化物（ＳｂＯｘ）、アルミニウム酸化物（Ａｌ２Ｏｘ）などが挙げられる。多孔質材料のゲッター粒子７７ｂとしては、例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、シリコン酸窒素（ＳｉＯＮ）などが挙げられる（但し、Ｘ＞０）。
【０２２４】
また、樹脂７４ｂにエポキシ樹脂を用いたが、シリコーン樹脂、フッ化物樹脂、アクリル樹脂など、半導体発光素子および量子ドット蛍光体からの発光波長に対し高い透過率を有する樹脂であればよい。
【０２２５】
（製造方法）
次に、本発明の第９の実施形態に係る発光装置の製造方法について、以下に説明する。
【０２２６】
まず初めに、半導体発光素子７２が実装されたパッケージ７０に、量子ドット蛍光体７５とゲッター粒子７７ａ（ＴｉＯｘ：ｘ＞０）とを分散した樹脂７４ａをポッティングし、波長変換部７３を形成する。この時、波長変換部７３はパッケージの底面およびリードフレーム７１を覆うように形成する。この波長変換部７３は、樹脂７４ａに、量子ドット蛍光体７５とゲッター粒子７７ａとを含有させたものである。量子ドット蛍光体７５は、発光波長が５３０ｎｍと６２０ｎｍとで発光するように、例えばコアにＣｄＳｅ、シェルにＺｎＳを用いた粒径２０ｎｍ以下の微粒子である。ゲッター粒子７７ａは、例えば酸素を吸着し、なお且つ、例えば、４５０ｎｍで発光する半導体発光素子７２の発光波長と、量子ドット蛍光体７５により変換された波長とを吸収しない材料によって構成されている。このようなゲッター粒子７７ａとしては、例えば平均粒径５０ｎｍのチタン酸化物である。
【０２２７】
その後、一度樹脂７４ａを例えば１６０℃で３０分、熱硬化する。その後、ゲッター粒子７７ｂを分散した樹脂７４ｂをポッティングし、酸素ゲッター層７６を形成する。この時、酸素ゲッター層７６は、波長変換部７３およびパッケージ７０の凹部を覆うように形成する。この酸素ゲッター層７６は、例えばエポキシからなる樹脂７４ｂにゲッター粒子７７ｂを含有させたものである。このゲッター粒子７７ｂは、粒径１００μｍ以下のゼオライト（アルミノケイ酸塩）である。その後、樹脂７４ｂを例えば１６０℃で３０分、熱硬化する。
【０２２８】
以上、本発明の第９の実施形態に係る発光装置によれば、酸素ゲッター層７６を構成している樹脂７４ｂ内に透過した酸素の多くはゲッター粒子７７ｂにて吸着されるので、波長変換部７３への酸素透過を抑制することができる。その結果、量子ドット蛍光体７５の酸化を抑制することができ、発光効率が高く、色再現性の良い発光装置を実現することができる。
【０２２９】
なお、量子ドット蛍光体７５は、第５の実施形態にて記載した材料であれば良い。また、量子ドット蛍光体７５の構成は、コア／シェル型を用いたが、量子井戸型であってもよい。また、ゲッター粒子７７ａの材料は、第５の実施形態にて記載した材料であれば良い。また、樹脂７４ａの材料は、第５の実施形態に記載した材料であれば良い。
【０２３０】
（第１０の実施形態）
次に、本発明の第１０の実施形態に係る発光装置について説明する。本実施形態に係る発光装置の基本的な構成は、第９の実施形態と同じである。本実施形態が、第９の実施形態と異なるのは、波長変換部および酸素ゲッター層とパッケージの凹部の内壁との間に酸素を吸着するあるいは酸素を透過しない層として酸素バリア層を形成している構成である。
【０２３１】
（構成）
以下、本発明の第１０の実施形態に係る発光装置の概略構成について、図２１を用いて説明する。図２１は、本発明の第１０の実施形態に係る発光装置の断面図である。
【０２３２】
図２１に示すように、パッケージ７０は、樹脂からなる凹部を有する構造で、凹部の底面部には、第１電極および第２電極を有する導体からなるリードフレーム７１が埋め込まれている。
【０２３３】
このリードフレーム７１の一部は、パッケージ７０の凹部内の底面部に露出しており、第１電極および第２電極として、例えば４５０ｎｍで発光する半導体発光素子７２と電気的に接続している。そして凹部の底面部に配置された半導体発光素子７２および凹部内に露出したリードフレーム７１を覆うように波長変換部７３が形成されている。
【０２３４】
波長変換部７３は、樹脂７４ａに、例えば粒径２０ｎｍ以下で５３０ｎｍと６２０ｎｍとのピーク波長を有する量子ドット蛍光体７５と、酸素を吸着するゲッター粒子７７ａとして例えば平均粒径５０ｎｍのチタン酸化物（ＴｉＯｘ：ｘ＞０）とを含有している。
【０２３５】
また、波長変換部７３を覆うように、酸素ゲッター層７６が形成されている。酸素ゲッター層７６は、樹脂７４ｂに、例えば粒径１００μｍ以下のゼオライト（アルミノケイ酸塩）を含有することによって構成することができる。
【０２３６】
波長変換部７３とパッケージ７０の凹部の内壁との間、および、酸素ゲッター層７６とパッケージ７０の凹部の内壁との間には、酸素バリア層７８が形成されている。酸素バリア層７８は、例えば銀（Ａｇ）を少なくとも１０ｎｍ以上成膜することによって形成することができる。さらに、銀は熱伝導性が高く、放熱効果もある。これにより、酸素バリア層７８は、量子ドット蛍光体７５の発熱による酸化反応の促進をも抑制することができる。
【０２３７】
ここで、波長変換部７３に入れるゲッター粒子７７ａの量は、酸素が波長変換部７３へ透過する経路（パッケージ７０、リードフレーム７１およびパッケージ７０の隙間）から、樹脂７４ａが例えばエポキシ樹脂とすると、エポキシ樹脂に透過する酸素量（２．８４×１０１９個：４万時間後の酸素量）から、２．８５×１０１９個以上にする必要がある。
【０２３８】
また、酸素ゲッター層７６に入れるゲッター粒子７７ｂの量は、接着剤８０（例えばエポキシ樹脂）から透過する酸素量（２．８４×１０１９個：４万時間後の酸素透過量）より、２．８４×１０１９個以上にする必要がある。
【０２３９】
以上、本発明の第１０の実施形態に係る発光装置によれば、パッケージ７０から透過した酸素が酸素バリア層７８（銀）で吸着されるため、波長変換部７３への酸素透過をより抑えることができる。
【０２４０】
（製造方法）
次に、本発明の第１０の実施形態に係る発光装置の製造方法について、以下に説明する。
【０２４１】
まず初めに、パッケージ７０の凹部の底面および、リードフレーム７１を覆うように例えばレジストマスクを形成する。その後、蒸着あるいは、スパッタなどを用いて酸素バリア層７８として、例えば発光した光を反射し、なお且つ、熱伝導率の高い銀を成膜する。次に、レジストマスクの除去を行う。
【０２４２】
その後、パッケージ７０に半導体発光素子７２を実装する。その後、半導体発光素子７２が実装されたパッケージ７０に、量子ドット蛍光体７５とゲッター粒子７７ａ（ＴｉＯｘ：ｘ＞０）とを分散した樹脂７４ａをポッティングし、波長変換部７３を形成する。この時、波長変換部７３はパッケージ７０の底面およびリードフレーム７１を覆うように形成する。この波長変換部７３は、樹脂７４ａに、量子ドット蛍光体７５とゲッター粒子７７ａとを含有させたものである。量子ドット蛍光体７５は、発光波長が５３０ｎｍと６２０ｎｍとで発光するように、例えばコアにＣｄＳｅ、シェルにＺｎＳを用いた粒径２０ｎｍ以下の微粒子である。ゲッター粒子７７ｂは、例えば酸素を吸着し、なお且つ、例えば４５０ｎｍで発光する半導体発光素子７２の発光波長および量子ドット蛍光体７５により変換された波長を吸収しない材料によって構成されている。このようなゲッター粒子７７ａとしては、例えば平均粒径５０ｎｍのチタン酸化物である。その後、一度樹脂７４ａを例えば１６０℃で３０分、熱硬化する。
【０２４３】
その後、ゲッター粒子７７ｂを分散した樹脂７４ｂをポッティングし、酸素ゲッター層７６を形成する。この時、酸素ゲッター層７６は、波長変換部７３およびパッケージ７０の凹部を覆うように形成する。この酸素ゲッター層７６は、例えばエポキシ樹脂からなる樹脂７４ｂにゲッター粒子７７ｂを含有させたものである。このゲッター粒子７７ｂは、例えば粒径１００μｍ以下のゼオライト（アルミノケイ酸塩）である。その後、樹脂７４ｂを例えば１６０℃で３０分、熱硬化する。
【０２４４】
以上、本発明の第１０の実施形態に係る発光装置によれば、酸素ゲッター層７６を構成している樹脂７４ｂ内に透過した酸素の多くはゲッター粒子７７ｂにて吸着されるので波長変換部７３への酸素透過を抑制することができる。その結果、量子ドット蛍光体７５の酸化を更に抑制することができ、発光効率が高く、色再現性の良い発光装置を実現することができる。
【０２４５】
なお、量子ドット蛍光体７５は、第５の実施形態にて記載した材料であれば良い。また、量子ドット蛍光体７５の構成は、コア／シェル型を用いたが、量子井戸型であってもよい。また、ゲッター粒子７７ａの材料は、第５の実施形態にて記載した材料であれば良い。また、ゲッター粒子７７ｂの材料は、第９の実形態にて記載した材料であれば良い。また、樹脂７４ａの材料は、第５の実施形態に記載した材料であれば良い。また、樹脂７４ｂの材料は、第９の実施形態に記載した材料であれば良い。
【０２４６】
（第１１の実施形態）
次に、本発明の第１１の実施形態に係る発光装置について説明する。本実施形態に係る発光装置の基本的な構成は、第９の実施形態と同じである。本実施形態が、第９の実施形態と異なるのは、波長変換部の上部に酸素ゲッター層を形成している構成である。
【０２４７】
（構成）
以下、本発明の第１１の実施形態に係る発光装置の概略構成について、図２２を用いて説明する。図２２は、本発明の第１１の実施形態に係る発光装置の断面図である。
【０２４８】
図２２に示すように、パッケージ７０は、樹脂からなる凹部を有する構造で、凹部の底面部には、第１電極および第２電極を有する導体からなるリードフレーム７１が埋め込まれている。
【０２４９】
このリードフレーム７１の一部は、パッケージ７０の凹部内の底面部に露出しており、第１電極および第２電極として、例えば４５０ｎｍで発光する半導体発光素子７２と電気的に接続している。そして凹部の底面部に配置された半導体発光素子７２および凹部内に露出したリードフレーム７１を覆うように波長変換部７３が形成されている。
【０２５０】
波長変換部７３は、樹脂７４ａに、例えば粒径２０ｎｍ以下で５３０ｎｍと６２０ｎｍとのピーク波長を有する量子ドット蛍光体７５と、酸素を吸着するゲッター粒子７７ａとして例えば平均粒径５０ｎｍのチタン酸化物（ＴｉＯｘ：ｘ＞０）とを含有することにより構成される。
【０２５１】
また、波長変換部７３を覆うように、酸素ゲッター層７６が形成されている。酸素ゲッター層７６は、樹脂７４ｂに、例えば粒径１００μｍ以下のゼオライト（アルミノケイ酸塩）を含有することによって構成されている。その酸素ゲッター層７６の上部をガラス蓋７９で覆うように、ガラス蓋７９がパッケージ７０と接着剤８０で接着されている。
【０２５２】
ゼオライト（アルミノケイ酸塩）は、シリコン（Ｓｉ）およびアルミニウム（Ａｌ）のまわりに４つの酸素（Ｏ）が規則正しく三次元的に連結した結晶構造を持つ規則性多孔体である。
【０２５３】
また、ゼオライトは、４価のＳｉと同じ位置に３価のＡｌが入る構造のため、Ａｌがマイナスに帯電しており、電気的中性を保つように、細孔内に陽イオンが入っている。例えばカリウム（Ｋ）を入れると、細孔径は酸素分子とほぼ同サイズの０．３ｎｍと変化させることができ、細孔内に入った酸素は陽イオンの静電場により吸着される。このときのゼオライトの粒径は、１μｍ〜１００μｍが好ましく、１μｍ〜２０μｍがより好ましい。これは、粒径が大きすぎると、樹脂内にゼオライトが均一分散されず、酸素吸着効果が低減するからである。
【０２５４】
このように、波長変換部７３の上層に酸素ゲッター層７６を形成することで、空気層から波長変換部７３へ大量の酸素透過を抑制することができる。また、酸素ゲッター層７６にて完全に酸素を吸着できなくとも、波長変換部７３内に混ざっているゲッター粒子７７ａにて吸着される。
【０２５５】
また、本実施形態で用いたゲッター粒子７７ａ（チタン酸化物）は、平均粒径が５０ｎｍであって、量子ドット蛍光体７５の粒径に近いサイズであるため、樹脂７４ａ内に量子ドット蛍光体７５とともに均一に分散することができる。
【０２５６】
さらに、酸素ゲッター層７６をガラス蓋７９で覆うことにより、最も酸素と触れる酸素ゲッター層７６への酸素透過を大幅に低減することが可能となる。
【０２５７】
ここで、波長変換部７３に入れるゲッター粒子７７ａの量は、酸素が波長変換部７３へ透過する経路（パッケージ７０、リードフレーム７１およびパッケージ７０の隙間）から、樹脂７４ａ（例えばエポキシ樹脂）へ透過する酸素量（１．１×１０１７個：４万時間後の酸素量）より、１．２×１０１７個以上にする必要がある。
【０２５８】
また、酸素ゲッター層７６に入れるゲッター粒子７７ｂの量は、接着剤８０（例えばエポキシ樹脂）へ透過する酸素量（７．６×１０１４個：４万時間後の酸素透過量）より、７．７×１０１４個以上にする必要がある。
【０２５９】
このような構成にすることで、量子ドット蛍光体７５の酸化を抑制し、高効率発光・高信頼性が得られる発光装置を提供することができる。
【０２６０】
（製造方法）
次に、本発明の第１１の実施形態に係る発光装置の製造方法について、以下に説明する。
【０２６１】
まず初めに、半導体発光素子７２が実装されたパッケージ７０に、量子ドット蛍光体７５とゲッター粒子７７ａ（ＴｉＯｘ：ｘ＞０）とを分散した樹脂７４ａをポッティングし、波長変換部７３を形成する。この時、波長変換部７３はパッケージ７０の底面およびリードフレーム７１を覆うように形成する。この波長変換部７３は、樹脂７４ａに、量子ドット蛍光体７５とゲッター粒子７７ａとを含有させたものである。量子ドット蛍光体７５は、発光波長が５３０ｎｍと６２０ｎｍとで発光するように、例えばコアにＣｄＳｅ、シェルにＺｎＳを用いた粒径２０ｎｍ以下の微粒子である。ゲッター粒子７７ａは、例えば酸素を吸着し、なお且つ、例えば、４５０ｎｍで発光する半導体発光素子７２の発光波長および量子ドット蛍光体７５により変換された波長を吸収しない材料によって構成されている。このようなゲッター粒子７７ａとしては、例えば平均粒径５０ｎｍのチタン酸化物である。その後、一度樹脂７４ａを例えば１６０℃で３０分、熱硬化する。
【０２６２】
その後、ゲッター粒子７７ｂを分散した樹脂７４ｂをポッティングし、酸素ゲッター層７６を形成する。この時、酸素ゲッター層７６は、波長変換部７３およびパッケージ７０の凹部を覆うように形成する。この酸素ゲッター層７６は、例えばエポキシからなる樹脂７４ｂにゲッター粒子７７ｂを含有させたものである。このようなゲッター粒子７７ｂとしては、例えば粒径１００μｍ以下のゼオライト（アルミノケイ酸塩）である。このとき、ポッティングした樹脂７４ｂをヘラを用いてパッケージ７０の凸部と同一平面にし、例えば１６０℃で３０分、熱硬化することで、酸素ゲッター層７６を形成する。
【０２６３】
その後、ガラス蓋７９に樹脂７４ｂを薄く塗布し、樹脂７４ｂが酸素ゲッター層７６と接するように、パッケージ７０とガラス蓋７９とを例えばエポキシ接着剤からなる接着剤８０で接着し、気密封止する。これにより、波長変換部７３への酸素透過を劇的に抑制することができる。
【０２６４】
以上、本発明の第１１の実施形態に係る発光装置によれば、波長変換部７３へ透過する酸素量を大幅に減らすことができるので、量子ドット蛍光体７５の酸化を大幅に抑制することができる。その結果、発光効率が高く、色再現性の良い発光装置を実現することができる。
【０２６５】
なお、量子ドット蛍光体７５は、第５の実施形態にて記載した材料であれば良い。また、量子ドット蛍光体７５の構成は、コア／シェル型を用いたが、量子井戸型であってもよい。また、ゲッター粒子７７ａの材料は、第５の実施形態にて記載した材料であれば良い。また、ゲッター粒子７７ｂの材料は、第９の実施形態にて記載した材料であれば良い。また、樹脂７４ａの材料は、第５の実施形態に記載した材料であれば良い。また、樹脂７４ｂの材料は、第９の実施形態に記載した材料であれば良い。
【０２６６】
（第１２の実施形態）
次に、本発明の第１２の実施形態に係る発光装置について説明する。本実施形態に係る発光装置の基本的な構成は、第１０の実施形態と同じである。本実施形態が、第１０の実施形態と異なるのは、酸素ゲッター層の上部にガラス蓋を形成している構成である。
【０２６７】
（構成）
以下、本発明の第１２の実施形態に係る発光装置の概略構成について、図２３を用いて説明する。図２３は、本発明の第１２の実施形態における発光装置の断面図である。
【０２６８】
図２３に示すように、パッケージ７０は、樹脂からなる凹部を有する構造で、凹部の底面部には、第１電極および第２電極を有する導体からなるリードフレーム７１が埋め込まれている。
【０２６９】
このリードフレーム７１の一部は、パッケージ７０の凹部内の底面部に露出しており、第１電極および第２電極として、例えば４５０ｎｍで発光する半導体発光素子７２と電気的に接続している。そして凹部の底面部に配置された半導体発光素子７２および凹部内に露出したリードフレーム７１を覆うように波長変換部７３が形成されている。
【０２７０】
波長変換部７３は、樹脂７４ａに、例えば粒径２０ｎｍ以下で５３０ｎｍと６２０ｎｍとのピーク波長を有する量子ドット蛍光体７５と、酸素を吸着するゲッター粒子７７ａとして例えば平均粒径５０ｎｍのチタン酸化物（ＴｉＯｘ：ｘ＞０）とを含有することにより構成される。
【０２７１】
また、波長変換部７３を覆うように、酸素ゲッター層７６が形成されている。酸素ゲッター層７６は、樹脂７４ｂに、例えば粒径１００μｍ以下のゼオライト（アルミノケイ酸塩）を含有することによって構成されている。
【０２７２】
波長変換部７３とパッケージ７０の凹部の内壁との間、および、酸素ゲッター層７６とパッケージ７０の凹部の内壁との間には、酸素バリア層７８が形成されている。酸素バリア層７８は、例えば銀（Ａｇ）を少なくとも１０ｎｍ以上成膜することによって形成することができる。銀は熱伝導性が高く、放熱効果もある。これにより、酸素バリア層７８は、酸素を吸着するあるいは酸素を透過しないだけではなく、量子ドット蛍光体７５の発熱による酸化反応の促進をも抑制することができる。
【０２７３】
その酸素ゲッター層７６と酸素バリア層７８の上部をガラス蓋７９で覆われるように、ガラス蓋７９がパッケージ７０と接着剤８０で接着されている。
【０２７４】
ここで、波長変換部７３に入れるゲッター粒子７７ａの量は、酸素が波長変換部７３へ透過する経路（パッケージ７０、リードフレーム７１およびパッケージ７０の隙間）から、樹脂７４ａが例えばエポキシ樹脂とすると、エポキシ樹脂に透過する酸素量（１．２×１０１７個：４万時間後の酸素量）より、１．３×１０１７個以上にする必要がある。
【０２７５】
また、酸素ゲッター層７６に入れるゲッター粒子７７ｂの量は、接着剤８０（例えばエポキシ樹脂）から透過する酸素量（７．７×１０１４個：４万時間後の酸素透過量）より、７．７×１０１４個以上にする必要がある。
【０２７６】
以上、本発明の第１２の実施形態に係る発光装置によれば、パッケージ７０から透過した酸素が酸素バリア層７８（銀）で吸着されるため、波長変換部７３への酸素透過をより抑えることができる。
【０２７７】
（製造方法）
次に、本発明の第１２の実施形態に係る発光装置の製造方法について、以下に説明する。
【０２７８】
まず初めに、パッケージ７０の凹部の底面および、リードフレーム７１を覆うように例えばレジストマスクを形成する。その後、蒸着あるいは、スパッタなどを用いて酸素バリア層７８として、例えば発光した光を反射し、なお且つ、熱伝導率の高い銀を成膜する。次に、レジストマスクの除去を行う。
【０２７９】
その後、パッケージ７０に半導体発光素子７２を実装する。その後、半導体発光素子７２が実装されたパッケージ７０に、量子ドット蛍光体７５とゲッター粒子７７ａ（ＴｉＯｘ：ｘ＞０）とを分散した樹脂７４ａをポッティングし、波長変換部７３を形成する。この時、波長変換部７３はパッケージ７０の底面およびリードフレーム７１を覆うように形成する。この波長変換部７３は、樹脂７４ａに、量子ドット蛍光体７５とゲッター粒子７７ａとを含有させたものである。量子ドット蛍光体７５は、発光波長が５３０ｎｍと６２０ｎｍとで発光するように、例えばコアにＣｄＳｅ、シェルにＺｎＳを用いた粒径２０ｎｍ以下の微粒子である。ゲッター粒子７７ａは、例えば酸素を吸着し、なお且つ、例えば４５０ｎｍで発光する半導体発光素子７２の発光波長および量子ドット蛍光体７５により変換された波長を吸収しない材料によって構成されている。このようなゲッター粒子７７ａとしては、例えば平均粒径５０ｎｍのチタン酸化物である。その後、一度樹脂７４ａを例えば１６０℃で３０分、熱硬化する。
【０２８０】
その後、ゲッター粒子７７ｂを分散した樹脂７４ｂをポッティングし、酸素ゲッター層７６を形成する。この時、酸素ゲッター層７６は、波長変換部７３およびパッケージ７０の凹部を覆うように形成する。この酸素ゲッター層７６は、例えばエポキシ樹脂からなる樹脂７４ｂにゲッター粒子７７ｂを含有させたものである。このゲッター粒子７７ｂは、例えば粒径１００μｍ以下のゼオライト（アルミノケイ酸塩）である。このとき、ポッティングした樹脂７４ｂをヘラを用いてパッケージ７０の凸部と同一平面にし、例えば１６０℃で３０分、熱硬化することで、第２の酸素ゲッター層を形成する。その後、樹脂７４ｂを例えば１６０℃で３０分、熱硬化する。
【０２８１】
その後、ガラス蓋７９に樹脂７４ｂを薄く塗布し、樹脂７４ｂを酸素ゲッター層７６と接するように、パッケージ７０とガラス蓋７９とを例えばエポキシ接着剤からなる接着剤８０で接着し、気密封止する。これにより、波長変換部７３への酸素透過を劇的に抑制することができる。また、量子ドット蛍光体７５の酸化を劇的に抑制することができる。その結果、発光効率が高く、色再現性の良い発光装置を実現することができる。
【０２８２】
なお、量子ドット蛍光体７５は、第５の実施形態にて記載した材料であれば良い。また、量子ドット蛍光体７５の構成は、コア／シェル型を用いたが、量子井戸型であってもよい。また、ゲッター粒子７７ａの材料は、第５の実施形態にて記載した材料であれば良い。また、ゲッター粒子７７ｂの材料は、第９の実施形態にて記載した材料であれば良い。また、樹脂７４ａの材料は、第５の実施形態に記載した材料であれば良い。また、樹脂７４ｂの材料は、第９の実施形態に記載した材料であれば良い。
【０２８３】
（第１３の実施形態）
次に、本発明の第１３の実施形態に係る発光装置について説明する。
【０２８４】
（構成）
以下、本発明の第１３の実施形態に係る発光装置の概略構成について、図２４を用いて説明する。図２４は、本発明の第１３の実施形態に係る発光装置の断面図である。
【０２８５】
図２４に示すように、本発明の第１３の実施形態に係る発光装置は、凹部を有するパッケージ７０と、凹部の底面に露出したリードフレーム７１と、露出したリードフレームを覆うように形成された第１の酸素ゲッター層７６ａと、第１の酸素ゲッター層７６ａ上に形成された量子ドット蛍光体層７５ａと、量子ドット蛍光体層７５ａを覆うように形成された第２の酸素ゲッター層７６ｂとを備える。
【０２８６】
パッケージ７０は、樹脂からなる凹部を有する構造であり、凹部の底面部には、第１電極および第２電極を有する導体からなるリードフレーム７１が埋め込まれている。
【０２８７】
このリードフレーム７１の一部は、パッケージ７０の凹部内の底面部に露出し、第１電極および第２電極として、例えば４５０ｎｍで発光する半導体発光素子７２と電気的に接続している。
【０２８８】
そして、凹部の底面部に配置された半導体発光素子７２および凹部内に露出したリードフレーム７１を覆うように第１の酸素ゲッター層７６ａが形成されている。第１の酸素ゲッター層７６ａは、樹脂７４ａに、酸素を吸着するゲッター粒子７７として例えばゼオライト（アルミノケイ酸塩）を含有することによって構成されている。
【０２８９】
そして、凹部内の第１の酸素ゲッター層７６ａ上には、樹脂７４ｂに、例えば５３０ｎｍと６２０ｎｍとにピーク波長を有する量子ドット蛍光体７５が分散された量子ドット蛍光体層７５ａが形成されている。この量子ドット蛍光体層７５ａは、パッケージ７０に接しても接しなくてもよい。
【０２９０】
そして、量子ドット蛍光体層７５ａの上には、凹部内に露出した量子ドット蛍光体層７５ａを覆うように第２の酸素ゲッター層７６ｂが形成されている。第２の酸素ゲッター層７６ｂは、樹脂７４ｃに、酸素を吸着するゲッター粒子７７として例えばゼオライト（アルミノケイ酸塩）を含有することによって構成されている。
【０２９１】
このように、量子ドット蛍光体層７５ａが、第１の酸素ゲッター層７６ａ、第２の酸素ゲッター層７６ｂおよびパッケージ７０の樹脂部により覆われていることにより、パッケージ７０の上方および底面部から侵入する酸素によって量子ドット蛍光体７５が酸化することを抑制することができる。
【０２９２】
また、量子ドット蛍光体層７５ａが、第１の酸素ゲッター層７６ａおよび第２の酸素ゲッター層７６ｂなどゲッター粒子７７のような酸素吸着剤を含む樹脂層のみで覆われている場合であっても、パッケージ７０の上方および底面部から侵入する酸素によって量子ドット蛍光体７５が酸化することを抑制することができる。
【０２９３】
ここで、ゲッター粒子７７として用いたゼオライト（アルミノケイ酸塩）は、シリコン（Ｓｉ）およびアルミニウム（Ａｌ）のまわりに４つの酸素（Ｏ）が規則正しく三次元的に連結した結晶構造を持つ規則性多孔体である。
【０２９４】
また、ゼオライトは、４価のＳｉと同じ位置に３価のＡｌが入る構造のため、Ａｌがマイナスに帯電しており、電気的に中性を保つように、細孔内に陽イオンが入っている。例えばカリウム（Ｋ）を入れると、細孔径は酸素分子とほぼ同サイズの０．３ｎｍと変化させることができ、細孔内に入った酸素は陽イオンの静電場により吸着される。このときのゼオライトの粒径は、１μｍ〜１００μｍが好ましく、１μｍ〜２０μｍがより好ましい。これは、粒径が大きすぎると、樹脂内にゼオライトが均一分散されず、酸素吸着効果が低減するからである。
【０２９５】
以上、本発明の第１３の実施形態に係る発光装置によれば、以下の作用効果を奏する。
【０２９６】
量子ドット蛍光体７５の発光効率低下の要因である酸素が浸入する箇所は、パッケージ７０とリードフレーム７１との隙間および上面の空気と接している面である。
【０２９７】
本実施形態では、量子ドット蛍光体層７５ａの上部および下部が、第１の酸素ゲッター層７６ａおよび第２の酸素ゲッター層７６ｂで覆われているため、量子ドット蛍光体層７５ａに酸素が入ってくるのを抑制することができる。これにより、酸化による量子ドット蛍光体７５の発光効率低下を抑制することができるので、高い信頼性の発光装置を実現することができる。
【０２９８】
ここで、樹脂を透過する酸素量について検討する。樹脂を透過する酸素量は、樹脂が持つ酸素透過係数から算出することができる。例えば樹脂７４ａおよび樹脂７４ｃとしてエポキシ樹脂（１００μｍ）を用いる場合、酸素透過係数は５２ｃｃ／ｍ２・ｄａｙであり、空気層からエポキシ樹脂に透過する酸素量は１．９７×１０１１個／ｓである。
【０２９９】
一般に、ＬＥＤ照明は４万時間とも言われる長い製品寿命を持つことが要求されている。つまり、量子ドット蛍光体７５の酸化を４万時間抑制する必要があり、そのときの酸素透過量は２．８４×１０１９個である。酸素分子１個に対し、ゼオライト粒子１個が吸着することを考えた場合、透過した酸素全てを吸着するには、ゼオライトは、２．８５×１０１９個以上を必要とする。また、リードフレーム７１とパッケージ７０との隙間からの酸素透過量は８．１×１０８個／ｓ（４万時間後には１．２×１０１７個）である。そのため、量子ドット蛍光体層７５ａの下部に設けた酸素ゲッター層に入れるゼオライトは、１．３×１０１７個以上にする必要がある。
【０３００】
なお、本実施形態では、樹脂７４ａおよび樹脂７４ｃとしてエポキシ樹脂を用いたが、樹脂７４ａおよび樹脂７４ｃは、シリコーン樹脂、フッ化物樹脂、アクリル樹脂など、半導体発光素子および量子ドット蛍光体からの発光波長に対し高い透過率を有する樹脂であればよい。
【０３０１】
また、本実施形態では、ゲッター粒子７７としてゼオライト（アルミノケイ酸塩）を用いたが、これに限らない。例えばゲッター粒子７７の候補として金属酸化物や多孔質材料がある。
【０３０２】
金属酸化物のゲッター粒子７７としては、例えばチタン酸化物（ＴｉＯｘ）、ニオブ酸化物（ＮｂＯｘ）、ハフニウム酸化物（ＨｆＯｘ）、インジウム酸化物（Ｉｎ２Ｏｘ）、タングステン酸化物（ＷＯｘ）、スズ酸化物（ＳｎＯｘ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯｘ）、ジルコニア酸化物（ＺｒＯｘ）、マグネシウム酸化物（ＭｇＯ）、アンチモン酸化物（ＳｂＯｘ）などが挙げられる。多孔質材料のゲッター粒子７７としては、例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、シリコン酸窒素（ＳｉＯＮ）などが挙げられる（但し、０＜Ｘ）。
【０３０３】
量子ドット蛍光体７５の構成は、コア／シェル型、量子井戸型などが挙げられるが、本実施形態では、いずれの構成でも適用することができる。
【０３０４】
また、量子ドット蛍光体７５を構成しているコア／シェルの材料は、例えば、ＩＩ−ＶＩ族化合物の場合として、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＺｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅ、ＨｇＺｎＴｅ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＺｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＺｎＳＴｅなどから選択される少なくとも１つが挙げられる。
【０３０５】
また、ＩＩＩ−Ｖ族化合物の例として、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＳｂ、ＧａＰＡｓ、ＧａＰＳｂ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＮＳｂ、ＡｌＰＡｓ、ＡｌＰＳｂ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＮＳｂ、ＩｎＰＡｓ、ＩｎＰＳｂ、ＧａＡｌＮＰ、ＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＮＳｂ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＡｌＰＳｂ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＮＳｂ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、ＩｎＡｌＮＳｂ、ＩｎＡｌＰＡｓ、ＩｎＡｌＰＳｂ、などから選択される少なくとも１つが挙げられる。
【０３０６】
（製造方法）
次に、本発明の第１３の実施形態に係る発光装置の製造方法について、以下に説明する。
【０３０７】
まず初めに、半導体発光素子７２が実装されたパッケージ７０に、ゲッター粒子７７（ゼオライト）を分散した樹脂７４ａをポッティングする。この時、樹脂７４ａは、パッケージ７０の底面の少なくとも一部およびリードフレーム７１を覆うように形成する。この樹脂７４ａは、例えば酸素を吸着し、なお且つ、例えば４５０ｎｍで発光する半導体発光素子７２の発光波長および量子ドット蛍光体７５により変換された波長を吸収しないゲッター粒子７７を含有している。このようなゲッター粒子７７としては、酸素分子径０．３ｎｍと同等の細孔径を有する粒径サイズが約５〜２０μｍのゼオライトがある。
【０３０８】
その後、樹脂７４ａを、例えば１６０℃で３０分、熱硬化することで、第１の酸素ゲッター層７６ａを形成する。
【０３０９】
次に、凹部内の第１の酸素ゲッター層７６ａ上に、例えばコアにＣｄＳｅ、シェルにＺｎＳを用いた粒径２０ｎｍ以下の例えば５３０ｎｍと６２０ｎｍとにピーク波長を有する量子ドット蛍光体７５を分散した樹脂７４ｂをポッティングする。そして、樹脂７４ｂを１６０℃で３０分、熱硬化させることで、量子ドット蛍光体層７５ａを形成する。
【０３１０】
そして、量子ドット蛍光体層７５ａの上に、ゲッター粒子７７（ゼオライト）を分散した樹脂７４ｃを、凹部内の量子ドット蛍光体層７５ａの上部を覆うようにポッティングし、例えば１６０℃で３０分、熱硬化することで、第２の酸素ゲッター層７６ｂを形成する。
【０３１１】
（第１４の実施形態）
次に、本発明の第１４の実施形態に係る発光装置について説明する。
【０３１２】
（構成）
以下、本発明の第１４の実施形態に係る発光装置の概略構成について、図２５を用いて説明する。図２５は、本発明の第１４の実施形態に係る発光装置の断面図である。
【０３１３】
図２５に示すように、本発明の第１４の実施形態に係る発光装置は、第１３の実施形態に係る発光装置の上部をガラス蓋７９で覆う構成である。このように、パッケージ７０の上部の最も酸素に触れる箇所をガラス蓋７９で覆うことにより、第２の酸素ゲッター層７６ｂを透過する酸素の量を大幅に抑制することができる。これにより、酸化による量子ドット蛍光体７５の発光効率の低下を防ぐことができる。
【０３１４】
（製造方法）
次に、本発明の第１４の実施形態に係る発光装置の製造方法について説明する。
【０３１５】
まず初めに、半導体発光素子７２が実装されたパッケージ７０に、ゲッター粒子７７（ゼオライト）を分散した樹脂７４ａをポッティングする。この時、樹脂７４ａは、パッケージ７０の底面の少なくとも一部およびリードフレーム７１を覆うように形成する。この樹脂７４ａは、例えば酸素を吸着し、なお且つ、例えば４５０ｎｍで発光する半導体発光素子７２の発光波長および量子ドット蛍光体７５により変換された波長を吸収しないゲッター粒子７７を含有している。このようなゲッター粒子７７としては、酸素分子径０．３ｎｍと同等の細孔径を有する粒径サイズが約５〜２０μｍのゼオライトがある。
【０３１６】
その後、樹脂７４ａを、例えば１６０℃で３０分、熱硬化することで、第１の酸素ゲッター層７６ａを形成する。
【０３１７】
次に、凹部内の第１の酸素ゲッター層７６ａ上に、例えばコアにＣｄＳｅ、シェルにＺｎＳを用いた粒径２０ｎｍ以下の例えば５３０ｎｍと６２０ｎｍとにピーク波長を有する量子ドット蛍光体７５を分散した樹脂７４ｂをポッティングする。そして、樹脂７４ｂを１６０℃で３０分、熱硬化させることで、量子ドット蛍光体層７５ａを形成する。そして、量子ドット蛍光体層７５ａの上に、ゲッター粒子７７（ゼオライト）を分散した樹脂７４ｃを、凹部内の量子ドット蛍光体層７５ａの上部を覆うようにポッティングする。このとき、ポッティングした樹脂７４ｃをヘラを用いてパッケージ７０の凸部と同一平面にし、例えば１６０℃で３０分、熱硬化することで、第２の酸素ゲッター層７６ｂを形成する。
【０３１８】
その後、ガラス蓋７９に樹脂７４ｃを薄く塗布し、樹脂７４ｃが第２の酸素ゲッター層７６ｂと接するように、ガラス蓋７９とパッケージ７０とを有機高分子接着剤（例えばエポキシ樹脂）を用いて接着する。
【０３１９】
以上、本発明の第１４の実施形態に係る発光装置によれば、パッケージ７０の上部の最も酸素に触れる箇所をガラス蓋７９で覆うことにより、第２の酸素ゲッター層７６ｂを透過する酸素の量を大幅に抑制することができる。これにより、酸化による量子ドット蛍光体７５の発光効率の低下を防ぐことができる。
【０３２０】
また、本実施形態において、パッケージ７０とガラス蓋７９との間の有機高分子接着剤から透過する酸素の透過量は、５．４×１０８個／ｓ（４万時間後には７．８×１０１６個）である。量子ドット蛍光体層７５ａの上部に設けた第２の酸素ゲッター層７６ｂへ混ぜるゲッター粒子７７の量は、酸素分子１個に対し、ゼオライト粒子１個が吸着することを考えた場合、透過した酸素全てを吸着するには７．９×１０１６個以上にする必要がある。また、量子ドット蛍光体層７５ａの下部に設けた酸素ゲッター層に入れるゼオライトは、第１３の実施形態の製造方法にて述べた量を入れればよい。
【０３２１】
なお、本実施形態では、ゲッター粒子７７としてゼオライト（アルミノケイ酸塩）を用いたが、これに限らない。ゲッター粒子７７の候補として金属酸化物や多孔質材料があり、その材料は第１３の実施形態に列挙したものであれば良い。また、量子ドット蛍光体７５の構成は、コア／シェル型を用いたが、量子井戸型であってもよい。また、量子ドット蛍光体７５を構成している材料は、第１３の実施形態に列挙したものであれば良い。また、樹脂７４ａ、樹脂７４ｂの材料は、第１３の実施形態に列挙したものであれば良い。
【０３２２】
また、本実施形態では、パッケージ７０とガラス蓋７９との接着に有機高分子接着剤を用いたが、この接着剤の中にもゲッター粒子７７を入れても良い。これにより、接着面からの酸素透過を抑制できる。
【０３２３】
（第１５の実施形態）
次に、本発明の第１５の実施形態に係る発光装置について説明する。
【０３２４】
（構成）
以下、本発明の第１５の実施形態に係る発光装置の概略構成について、図２６を用いて説明する。図２６は、本発明の第１５の実施形態に係る発光装置の断面図である。
【０３２５】
図２６に示すように、本発明の第１５の実施形態に係る発光装置は、第１３の実施形態と同様に、パッケージ７０と、リードフレーム７１と、第１の酸素ゲッター層７６ａと、量子ドット蛍光体層７５ａと、第２の酸素ゲッター層７６ｂとを備える。さらに、本実施形態に係る発光装置は、酸素バリア層７８を備える。
【０３２６】
パッケージ７０は、樹脂からなる凹部を有する構造であり、凹部の底面部には、第１電極および第２電極を有する導体からなるリードフレーム７１が埋め込まれている。
【０３２７】
このリードフレーム７１の一部は、パッケージ７０の凹部内の底面部に露出しており、第１電極および第２電極として、例えば４５０ｎｍで発光する半導体発光素子７２と電気的に接続している。
【０３２８】
そして、凹部の底面部に配置された半導体発光素子７２および凹部内に露出したリードフレーム７１を覆うように第１の酸素ゲッター層７６ａが形成されている。第１の酸素ゲッター層７６ａは、樹脂７４ａに、例えば酸素を吸着するゲッター粒子７７として例えばゼオライト（アルミノケイ酸塩）を含有することによって構成されている。
【０３２９】
そして、凹部内の第１の酸素ゲッター層７６ａ上には、樹脂７４ｂに、例えば５３０ｎｍと６２０ｎｍとにピーク波長を有する量子ドット蛍光体７５を分散した量子ドット蛍光体層７５ａが形成されている。この量子ドット蛍光体層７５ａは、パッケージ７０に接しても接しなくてもよい。
【０３３０】
そして、量子ドット蛍光体層７５ａの上には、凹部内に露出した量子ドット蛍光体層７５ａを覆うように第２の酸素ゲッター層７６ｂが形成されている。第２の酸素ゲッター層７６ｂは、樹脂７４ｃに、酸素を吸着するゲッター粒子７７として、例えばゼオライト（アルミノケイ酸塩）を含有することによって構成されている。
【０３３１】
第１の酸素ゲッター層７６ａ、量子ドット蛍光体層７５ａおよび第２の酸素ゲッター層７６ｂとパッケージ７０の側壁（凹部の内壁）との間には、酸素を吸着するまたは酸素が透過しない層として酸素バリア層７８が形成されている。この酸素バリア層７８として、例えば反射金属膜（例えば銀）あるいは多孔質粒子膜（例えばゼオライト）を用いることが好ましい。
【０３３２】
この構成にすることで、パッケージ７０の側壁を透過する微量の酸素を抑制することができる。これにより、パッケージ７０の側面と接する量子ドット蛍光体７５の酸化を抑制することができ、色ムラ、発光効率の低下を防止することができる。
【０３３３】
（製造方法）
次に、本発明の第１５の実施形態に係る発光装置の製造方法について説明する。なお、本実施形態における製造方法では、第１３の実施形態に対して追加する部分を中心に説明する。
【０３３４】
例えばパッケージ７０の内壁に酸素バリア層７８として、例えば銀（Ａｇ）からなる反射金属膜を蒸着、スパッタ、メッキ、電着法などを用いて成膜する。
【０３３５】
次に、半導体発光素子７２をパッケージに実装する。その後、第１３の実施形態の製造方法と同様に、量子ドット蛍光体層７５ａの上部および下部を酸素ゲッター層で覆うことで発光装置を作製することができる。
【０３３６】
以上、本発明の第１５の実施形態に係る発光装置によれば、第１３の実施形態の作用効果に加えて以下の作用効果を奏する。
【０３３７】
パッケージ７０は樹脂で成型しているため、パッケージ７０からも微量の酸素が透過する。第１３および第１４の実施形態ではパッケージ側面と量子ドット蛍光体層７５ａが接している箇所においては量子ドット蛍光体７５の酸化が起こり発光しなくなるため、色むらが発生する。
【０３３８】
しかし、本実施形態のように、酸素バリア層７８を設けることにより、パッケージ７０からの酸素の透過を抑制することができるので、量子ドット蛍光体層７５ａとパッケージ７０の側面とが接する箇所の量子ドット蛍光体７５の酸化を抑制することができる。その結果、色むらおよび発光効率の低下を抑制することが可能である。
【０３３９】
なお、本実施形態では、酸素バリア層７８の材料として銀を用いたが、これに限らない。酸素バリア層７８の材料としては、酸素を吸着する材料あるいは酸素を透過しない材料を用いればよく、例えば、金属、金属酸化物、多孔質粒子ならば特に制限はない。金属ならば、例えば金、銀、アルミニウム、チタン、マグネシウム、ニッケルなどが挙げられる。金属酸化物ならば、例えばチタン酸化物、ニオブ酸化物、ハフニウム酸化物、インジウム酸化物、タングステン酸化物、スズ酸化物、亜鉛酸化物、ジルコニア酸化物、マグネシウム酸化物、アンチモン酸化物などが挙げられる。多孔質粒子の場合は、例えば、二酸化ケイ素、シリコン酸窒素、ゼオライトなどが挙げられる。
【０３４０】
この時、パッケージ７０の側壁から透過する酸素量は、５．３×１０８個／ｓ（４万時間後では７．７×１０１６個）である。この時、パッケージ７０の側面には、酸素バリア層７８として例えば銀を用いた場合、膜厚は少なくとも１０ｎｍ以上必要である。
【０３４１】
また、量子ドット蛍光体層７５ａの上部および下部に形成した酸素ゲッター層に入れるゼオライト（ゲッター粒子７７）は、第１３の実施形態の製造方法にて述べた量を入れればよい。
【０３４２】
なお、本実施形態では、ゲッター粒子７７としてゼオライト（アルミノケイ酸塩）を用いたが、これに限らない。ゲッター粒子７７の候補として金属酸化物や多孔質材料があり、その材料は第１３の実施形態に列挙したものであれば良い。また、量子ドット蛍光体７５の構成は、コア／シェル型を用いたが、量子井戸型であってもよい。また、量子ドット蛍光体７５を構成している材料は、第１３の実施形態に列挙したものであれば良い。また、樹脂７４ａ、樹脂７４ｂの材料は、第１３の実施形態に列挙したものであれば良い。
【０３４３】
（第１６の実施形態）
次に、本発明の第１６の実施形態に係る発光装置について説明する。
【０３４４】
（構成）
以下、本発明の第１６の実施形態に係る発光装置の概略構成について、図２７を用いて説明する。図２７は、本発明の第１６の実施形態における発光装置の断面図である。
【０３４５】
図２７に示すように、本発明の第１６の実施形態に係る発光装置は、第１５の実施形態に係る発光装置の上部をガラス蓋７９で覆う構成である。このように、パッケージ７０の上部の最も酸素に触れる箇所をガラス蓋７９で覆うことにより、第２の酸素ゲッター層７６ｂを透過する酸素の量を大幅に抑制することができる。これにより、量子ドット蛍光体７５の発光効率の低下を防ぐことができる。
【０３４６】
以上、本発明の第１６の実施形態に係る発光装置によれば、パッケージ７０の側壁を透過する微量の酸素を抑制することができる。これにより、パッケージ７０の側面と接する量子ドット蛍光体７５の酸化を抑制することができ。色ムラ、発光効率の低下を防止することができる。
【０３４７】
（製造方法）
次に、本発明の第１６の実施形態に係る発光装置の製造方法について説明する。
【０３４８】
まず初めに、パッケージ７０の凹部の底面およびリードフレーム７１を覆うように、例えばレジストマスクを形成する。
【０３４９】
その後、蒸着あるいは、スパッタなどを用いて酸素バリア層７８として、例えば発光した光を反射し、なお且つ、熱伝導率の高い銀を、パッケージ７０の凹部の側壁（凹部の内壁）に成膜する。次に、レジストマスクの除去を行う。その後、パッケージ７０に半導体発光素子７２を実装する。
【０３５０】
その後、半導体発光素子７２が実装されたパッケージ７０に、量子ドット蛍光体７５とゲッター粒子７７（ゼオライト）とを分散した樹脂７４ａをポッティングする。この時、樹脂７４ａは、パッケージ７０の底面と少なくとも一部およびリードフレーム７１を覆うように形成する。この樹脂７４ａは、例えば酸素を吸着し、なお且つ、例えば４５０ｎｍで発光する半導体発光素子７２の発光波長および量子ドット蛍光体７５により変換された波長を吸収しないゲッター粒子７７を含有している。このようなゲッター粒子７７としては、酸素分子径０．３ｎｍと同等の細孔径を有する粒径サイズが約５〜２０μｍのゼオライトがある。その後、樹脂７４ａを、例えば１６０℃で３０分、熱硬化することで、第１の酸素ゲッター層７６ａを形成する。
【０３５１】
次に、凹部内の第１の酸素ゲッター層７６ａ上に、例えばコアにＣｄＳｅ、シェルにＺｎＳを用いた粒径２０ｎｍ以下の例えば５３０ｎｍと６２０ｎｍとにピーク波長を有する量子ドット蛍光体７５を分散した樹脂７４ｂをポッティングする。そして、樹脂７４ｂを１６０℃で３０分、熱硬化させることで、量子ドット蛍光体層７５ａを形成する。
【０３５２】
そして、量子ドット蛍光体層７５ａの上に、ゲッター粒子７７（ゼオライト）を分散した樹脂７４ｃを、凹部内の量子ドット蛍光体層７５ａの上部を覆うようにポッティングする。このとき、ポッティングした樹脂７４ｃをヘラを用いてパッケージ７０の凸部と同一平面にし、例えば１６０℃で３０分、熱硬化することで、第２の酸素ゲッター層７６ｂを形成する。
【０３５３】
その後、ガラス蓋７９に樹脂７４ｃを薄く塗布し、樹脂７４ｃが第２の酸素ゲッター層７６ｂと接するように、ガラス蓋７９とパッケージ７０とを接着剤（例えばエポキシ樹脂）を用いて接着する。
【０３５４】
なお、本実施形態において、量子ドット蛍光体７５は、第１３の実施形態にて記載した材料であれば良い。また、量子ドット蛍光体７５の構成は、コア／シェル型を用いたが、量子井戸型であってもよい。また、ゲッター粒子７７の材料は、第１３の実施形態にて記載してある材料であれば良い。また、樹脂７４ａ、樹脂７４ｃの材料は、第１３の実施形態に記載したものであれば良い。
【０３５５】
また、本実施形態では、酸素バリア層７８として、銀を用いたがこれに限らず、酸素を吸着する材料あるいは酸素を透過しない材料、例えば、金属、金属酸化物、多孔質粒子ならば特に制限はなく、第１５の実施形態にて挙げた材料であれば良い。
【０３５６】
また、最も酸素に触れる箇所をガラス蓋７９で覆うことにより、酸素ゲッター層にて吸着できず量子ドット蛍光体層７５ａへ透過する酸素を抑制することができる。これにより、より酸素透過量を減らすことができ、酸化による量子ドット蛍光体７５の発光効率の低下を防ぐことができる。
【０３５７】
また、本実施形態において、有機高分子接着剤（例えばエポキシ）から透過する酸素の透過量は、５．３×１０６個／ｓ（４万時間後には７．７×１０１４個）であり、量子ドット蛍光体層７５ａの下部に設けた第１の酸素ゲッター層７６ａへ混ぜるゲッター粒子７７の量は、酸素分子１個に対し、ゼオライト粒子１個が吸着することを考えた場合、透過した酸素全てを吸着するには、７．８×１０１４個以上必要である。また、量子ドット蛍光体層７５ａの下部に設けた第１の酸素ゲッター層７６ａに入れるゼオライトは、第１３の実施形態の製造方法にて述べた量を入れればよい。また、量子ドット蛍光体層７５ａの上部に設けた第２の酸素ゲッター層７６ｂに入れるゼオライトは、第１３の実施形態の製造方法にて述べた量を入れればよい。また、酸素バリア層７８として銀を用いた場合、膜厚は少なくとも１０ｎｍ以上必要である。
【０３５８】
また、本実施形態では、ゲッター粒子７７としてゼオライト（アルミノケイ酸塩）を用いたが、これに限らない。ゲッター粒子７７の候補として金属酸化物や多孔質材料があり、その材料は第１３の実施形態に列挙したものであれば良い。また、量子ドット蛍光体７５の構成は、コア／シェル型を用いたが、量子井戸型であってもよい。
【０３５９】
また、本実施形態では、パッケージ７０とガラス蓋７９との接着に有機高分子接着剤を用いたが、この接着剤の中にもゲッター粒子７７を入れても良い。これにより、接着面からの酸素透過を抑制できるためである。
【０３６０】
以上、本発明について、実施形態および変形例に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施形態および変形例に限定されるものではない。例えば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当業者が思いつく各種変形を本実施形態に施したものも本発明の範囲内に含まれる。また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、複数の実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０３６１】
本発明は、半導体発光素子上に形成された蛍光体の酸化を抑制し、量子効率の低下を抑制することができるので、量子ドット蛍光体や有機蛍光体を用いた、高い発光効率を有する半導体発光素子および発光装置を実現する技術として有用である。
【符号の説明】
【０３６２】
１、１０１、２、２０１、４  半導体発光素子
３  発光装置
１０  基板
１１  バッファ層
１２  第１のクラッド層
１３  活性層
１４  第２のクラッド層
１５  コンタクト層
１６  第１の金属層
１７  ｎ電極
１８  第１の絶縁膜
１９、１９ａ、１９ｂ  第２の金属層
２０、２０ａ、２０ｂ  第２の絶縁膜
２１  第３の絶縁膜
２２  第４の絶縁膜
２５ａ  第１の半導体微粒子
２５ｂ  第２の半導体微粒子
３０、３５、３６  開口部
３１  溝
５０  パッケージ
５１  樹脂
５２、５３  リードフレーム
５５、５６  ワイヤー
６０  樹脂層
６１  高熱伝導微粒子
７０  パッケージ
７１  リードフレーム
７２  半導体発光素子
７３  波長変換部
７４ａ、７４ｂ、７４ｃ  樹脂
７５  量子ドット蛍光体
７５ａ  量子ドット蛍光体層
７６  酸素ゲッター層
７６ａ  第１の酸素ゲッター層
７６ｂ  第２の酸素ゲッター層
７７、７７ａ、７７ｂ  ゲッター粒子
７８  酸素バリア層
７９  ガラス蓋
８０  接着剤
９１  ダイシングブレード
９２  レーザー光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2012132236.tif 000019
【図１８】
2012132236.tif 000020
【図１９】
2012132236.tif 000021
【図２０】
2012132236.tif 000022
【図２１】
2012132236.tif 000023
【図２２】
2012132236.tif 000024
【図２３】
2012132236.tif 000025
【図２４】
2012132236.tif 000026
【図２５】
2012132236.tif 000027
【図２６】
2012132236.tif 000028
【図２７】
2012132236.tif 000029
【図２８】
2012132236.tif 000030
【図２９】
2012132236.tif 000031
【国際調査報告】
2012132236.tif 000032
2012132236.tif 000033
2012132236.tif 000034
2012132236.tif 000035
2012132236.tif 000036
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