(57)【要約】【課題】光源装置の下地基板から発光素子および発光素子から色変換層を剥がれ難くすることで、高色域の光源装置を提供する。【解決手段】光源装置（１）は、複数の発光素子（１３）、発光素子（１３）からの光の出射側位置に、複数の発光素子（１３）ごとに設けられ、一部が発光素子（１３）と接触する蛍光体層（１５，１６）、蛍光体層（１５，１６）同士の蛍光体層（１５，１６）とは異なる光遮蔽層（１８）、および発光素子（１３）同士の間の補強樹脂層（１４）とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤色画素用、緑色画素用および青色画素用の各発光素子と、
前記赤色画素用の発光素子および前記緑色画素用の発光素子の上のみに設けられ、前記発光素子からの光の出射側位置に、一部が前記発光素子と接触する蛍光体層と、
隣り合う前記蛍光体層同士の間に設けられ、前記蛍光体層とは異なる光遮蔽層と、
隣り合う前記発光素子同士の間に設けられた補強層とを備えていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記蛍光体層は有機もしくは無機の材料から成る蛍光体を１種もしくは複数種含むことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記蛍光体層は１種類もしくは複数種類であることを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記光遮蔽層は、前記蛍光体層間だけでなく、前記蛍光体層上にも形成されていることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記蛍光体層間の前記光遮蔽層と前記蛍光体層上の前記光遮蔽層とは材質が異なることを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
各々の前記発光素子毎に前記蛍光体層をもしくは樹脂層を有していることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
前記蛍光体層上の前記光遮蔽層に重なるように、異なる蛍光体層が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の光源装置。
【請求項８】
前記発光素子がメサ形状を有することを特徴とする請求項７に記載の光源装置。
【請求項９】
請求項１に記載の光源装置を用いていることを特徴とする発光装置。
【請求項１０】
複数の発光素子と、
前記発光素子からの光の出射側位置に、前記発光素子ごとに設けられ蛍光体層と、
前記発光素子と前記蛍光体層との間に設けられ、これら前記発光素子と前記蛍光体層とは異なる下地層と、
隣り合う前記蛍光体層同士の間に設けられ、前記蛍光体層とは異なる光遮蔽層と、
隣り合う前記発光素子同士の間に設けられた補強層とを備えていることを特徴とする光源装置。
【請求項１１】
前記蛍光体層は、有機もしくは無機の材料から成る蛍光体を１種もしくは複数種含むことを特徴とする請求項１０に記載の光源装置。
【請求項１２】
前記蛍光体層は１種類もしくは複数種類であることを特徴とする請求項１０に記載の光源装置。
【請求項１３】
前記光遮蔽層は、前記蛍光体層間だけでなく、前記蛍光体層上にも形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の光源装置。
【請求項１４】
前記蛍光体層間の前記光遮蔽層と前記蛍光体層上の前記光遮蔽層とは材質とが異なることを特徴とする請求項１３に記載の光源装置。
【請求項１５】
各々の前記発光素子毎に前記蛍光体層もしくは樹脂層を有していることを特徴とする請求項１０に記載の光源装置。
【請求項１６】
前記発光素子がメサ形状を有することを特徴とする請求項１０に記載の光源装置。
【請求項１７】
前記蛍光体層上の前記光遮蔽層に重なるように、異なる蛍光体層が形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子および蛍光体層を有する光源装置および発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子および蛍光体層を有する装置としては、例えば特許文献１に開示されているマイクロ半導体発光素子（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ；ＬＥＤ）ディスプレイ装置が知られている。上記ディスプレイ装置は、駆動基板上のドライバ回路（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔｒａｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ；ＣＭＯＳ）セルの上にバンプを介して発光構造物の層が設けられ、その上に成長基板が設けられ、成長基板の上に複数色の色光変換物質の層が設けられている。これら色光変換物質の層は、個々に隔壁によって仕切られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第６３８３０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のディスプレイ装置は、各色の色光変換物質の層ごとに、上記発光構造物の層に代わる発光素子を有するような光源装置の構成に適用することができない。このような光源装置は、例えば、下地基板の上に、それぞれ電極を介して複数の発光素子が設けられ、発光素子の上に蛍光体層が設けられたような構成である。さらにこのような光源装置では、数十〜数ミクロンといったディスプレイ画素サイズの微細化が求められており、それに伴い画素となる発光素子と回路を有する下地基板との接合面積が小さくなるため、製造工程において、下地基板から発光素子が剥がれ易くなる。加えて、上記従来のディスプレイ装置は、ディスプレイとして十分な色再現範囲の実現が難しいという問題点を有する。これは、微細な接合面積で色変換層の厚みを確保するため、すなわち高アスペクト比で色変換層を形成することにより、発光素子上に形成された色変換層が剥がれ易くなるという問題点にも繋がる。
【０００５】
本発明の一態様は、下地基板の上に各色の蛍光体層ごとに発光素子を有する構成の光源装置において、製造工程において下地基板から発光素子が剥がれ難い特徴と、発光素子上に形成された色変換層が剥がれ難い特徴とを有することで、ディスプレイとして十分な色再現範囲を有する光源装置および発光装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る光源装置は、複数の発光素子と、前記発光素子からの光の出射側位置に、前記発光素子ごとに設けられ、一部が前記発光素子と接触する蛍光体層と、隣り合う前記蛍光体層同士の間に設けられ、前記蛍光体層とは異なる光遮蔽層と、隣り合う前記発光素子同士の間に設けられた補強層とを備えている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様によれば、数十〜数ミクロンという微細な画素サイズかつ高色再現範囲のディスプレイを実現することができ、かつ、下地基板から発光素子を剥がれ難くすること、および、発光素子上に形成した色変換層を剥がれ難くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態の光源装置の構成を示す縦断面図である。
【図２】図１に示した光遮蔽層の材料、およびその材料を使用した場合の機能、および効果を示す説明図である。
【図３】本発明の他の実施形態の光源装置の構成を示す縦断面図である。
【図４】図４の（ａ）は、下地層（図３に記載）を有していない光源装置において、隣り合う発光素子に跨る金属製の光遮蔽層によって、それら発光素子同士が短絡する場合の説明図である。図４の（ｂ）は、図３に示した下地層および図４の（ａ）に示した光遮蔽層を有する光源装置において、図４の（ａ）に示した短絡が下地層によって防止される場合の説明図である。
【図５】本発明のさらに他の実施形態の光源装置の構成を示す縦断面図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態の光源装置の構成を示す縦断面図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態の光源装置の構成を示す縦断面図である。
【図８】本発明のさらに他の実施形態の光源装置の構成を示す縦断面図である。
【図９】本発明のさらに他の実施形態の光源装置の構成を示す縦断面図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態の光源装置の構成を示す縦断面図である。
【図１１】図１０に示した光源装置の変形例に係る光源装置の構成を示す縦断面図である。
【図１２】図１０に示した光源装置の他の変形例に係る光源装置の構成を示す縦断面図である。
【図１３】図１０に示した光源装置のさらに他の変形例に係る光源装置の構成を示す縦断面図である。
【図１４】本発明のさらに他の実施形態の光源装置の構成を示す縦断面図である。
【図１５】図１４に示した光源装置の変形例に係る光源装置の構成を示す縦断面図である。
【図１６】本発明のさらに他の実施形態の光源装置の構成を示す縦断面図である。
【図１７】図１６に示した光源装置の変形例に係る光源装置の構成を示す縦断面図である。
【図１８】図１６に示した光源装置の他の変形例に係る光源装置の構成を示す縦断面図である。
【図１９】本発明の実施形態の光源装置の製造方法を示す縦断面図である。
【図２０】本発明の実施形態の光源装置の他の製造方法を示す縦断面図である。
【図２１】本発明の実施形態の光源装置のさらに他の製造方法を示す縦断面図である。
【図２２】本発明の実施形態の光源装置のさらに他の製造方法を示す縦断面図である。
【図２３】本発明の実施形態の光源装置のさらに他の製造方法を示す縦断面図である。
【図２４】本発明の実施形態の光源装置のさらに他の製造方法を示す縦断面図である。
【図２５】本発明の実施形態の光源装置のさらに他の製造方法を示す縦断面図である。
【図２６】本発明の実施形態の光源装置のさらに他の製造方法を示す縦断面図である。
【図２７】図１４に示した光源装置の一実施例に係る光源装置の光遮蔽層の効果を説明する図である。
【図２８】本発明の実施形態の光源装置が備える発光素子の断面構造の一例を示す縦断面図である。
【図２９】本発明の実施形態の光源装置が備える発光素子の断面構造の他の例を示す縦断面図である。
【図３０】図２８に示した発光素子の製造工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
〔実施形態１〕
（光源装置１の構成）
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。図１は、本実施形態の光源装置１の構成を示す縦断面図である。
【００１０】
図１に示すように、光源装置１は、下地基板１１、電極１２、発光素子１３、補強樹脂層（補強層）１４、蛍光体層１５，１６および光遮蔽層１８を備えている。本実施形態において、光源装置１は３つの発光素子１３を有している。
【００１１】
なお、図中では発光素子１３は３つであり、１画素、すなわち、赤色・緑色・青色のそれぞれに対応する３サブ画素のみとなっているが、発光素子１３は、本来はｍ行ｎ列（ｍおよびｎは２以上の整数）のアレイ状の発光素子である。ｍおよびｎは目的に合わせて任意に設定すれば良く、たとえば、７２０行１２８０列×３（赤・緑・青の各色分）の発光素子アレイとすればＨＤ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）のカラー画像や動画を表示できる。また、１０８０行１９２０列×３（赤１・緑１・青１の各色分）の発光素子アレイとすればフルＨＤ（Ｆｕｌｌ  Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）のカラー画像や動画を表示できる。なお、１画素を構成する赤・緑・青のサブ画素数は１つに限らず、例えば、１０８０行１９２０列×４（赤２・緑１・青１の各成分）や１０８０行１９２０列×５（赤２・緑１・青２の各成分）、１０８０行１９２０列×６（赤２・緑２・青２の各成分）などであってもよい。また、アレイの外周側の上下の複数行、および左右の複数列の発光素子は、点灯させないように素子を形成しても、あるいは下地基板に接合しておいても良い。これにより、アレイ中の点灯する発光素子同士の環境を同様とすることができる。また、下地基板と発光素子アレイの接合面積を大きくすることができ、接合強度が大となる。その他、光遮蔽層や蛍光体層の形成の際に、位置合わせの目印として外周の非点灯の素子を用いても良い。これらは実施形態２以降でも同様である。
【００１２】
（下地基板１１）
下地基板１１は、発光素子１３と接続できるように、少なくとも表面に配線が形成されている。下地基板１１には、発光素子１３を駆動する駆動回路が形成されている。下地基板１１の材料は、全体が窒化アルミニウムで構成される窒化アルミニウムの単結晶または多結晶等の結晶性基板、並びに焼結基板が好ましい。また、下地基板１１の材料は、アルミナ等のセラミック、ガラス、もしくはＳｉ等の半金属または金属基板が好ましく、また、それらの表面に窒化アルミニウム薄膜層が形成された基板等の積層体または複合体が使用できる。金属性基板およびセラミック基板は放熱性が高いため、下地基板１１の材料として好ましい。本実施形態において、下地基板１１はＳｉにて形成されている。
【００１３】
例えば、Ｓｉ上に発光素子１３の発光を制御する駆動回路を集積回路形成技術により形成したものを下地基板１１として使用することで、微細な発光素子１３を密集させた高解像度の光源装置１を製造することができる。
【００１４】
（電極１２）
電極１２は、下地基板１１と発光素子１３とを電気的に接続するものであり、下地基板１１側の電極および発光素子１３側の電極を含む。電極１２は、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、およびＴｉのいずれかの金属、並びにこれらの合金またはそれらの組み合わせからなる。組合せの例としては、下地基板１１側の電極および発光素子１３側の電極を金属電極層として構成する場合、下面からＷ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｒｈ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｗ／Ｐｔ／Ａｕ／Ｎｉ、Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｒｈ、またはＴｉＷ／Ａｕの積層構造が考えられる。本実施形態において、電極１２はＡｕにて形成されている。
【００１５】
（発光素子１３）
発光素子１３は、公知のもの、具体的には半導体発光素子（ＬＥＤチップ）を利用できる。例えば、ＧａＡｓ系、ＺｎＯ系、またはＧａＮ系のものである。発光素子１３には、赤色、黄色、緑色、青色、または紫色の光を発光するＬＥＤを用いてもよく、また紫外光を発光するＬＥＤを用いてもよい。中でも、青色から紫色または紫色から紫外光の発光が可能なＧａＮ系半導体を発光素子１３として用いることが好ましい。本実施形態では、発光素子１３は、ＩｎＧａＮからなり、青色の光を発光する。発光素子１３は、図１において、上面が光出射面である。発光素子１３についての上記の点は、後述する他の実施形態においても同様である。
【００１６】
ＧａＮ系半導体は、発光効率が高く、寿命が長く、かつ信頼性が高いといった特徴を有する点から発光素子１３として好ましい。また、発光素子１３の半導体層としては、窒化物半導体が、可視光域の短波長域、近紫外域、またはそれより短波長域である点、その点と波長変換部材（蛍光体）とを組み合わせた半導体モジュール１において好適に用いられる。また、それに限定されずに、ＺｎＳｅ系、ＩｎＧａＡｓ系、ＡｌＩｎＧａＰ系などの半導体でもよい。
【００１７】
半導体層による発光素子構造は、第１導電型（ｎ型）層、第２導電型（ｐ型）層との間に活性層を有する構造が出力効率上好ましいがこれに限定されない。また、各導電型層に、絶縁、半絶縁性、および逆導電型構造が一部に設けられてもよく、またそれらが第１、２導電型層に対し付加的に設けられた構造でもよい。別の回路構造、例えば保護素子構造を付加的に有してもよい。
【００１８】
発光素子１３およびその半導体層の構造としては、ＰＮ接合を有したホモ構造、ヘテロ構造、またはダブルへテロ構成のものが挙げられる。また、各層を超格子構造としたりすることもできるし、活性層である発光層を量子効果が生じる薄膜に形成させた単一量子井戸構造または多重量子井戸構造としたりすることもできる。なお、隣り合う発光素子１３同士の間隔は、０．１μｍ以上２０μｍ以下とすることが好ましい。この場合、発光素子１３同士の間に存在する補強樹脂層１４および補強樹脂層１４上に存在する光遮蔽層１８の厚みは、０．１μｍ以上２０μｍ以下になる。また、発光素子１３と補強樹脂層１４からなる面は略同一の高さの平坦形状であってもよく、蛍光体層１５，１６や光遮蔽層１８の形成を容易にすることがも可能となる。一方で、発光素子１３と補強樹脂層１４からなる面が、粗面や凹凸などの特定の周期的な構造を形成してもよく、蛍光体層１５，１６および光遮蔽層１８と発光素子１３の接触面積が増えるため蛍光体層１５、１６および光遮蔽層１８の剥がれを抑制することが可能である。これらは他の実施形態では記載しないが、本実施形態に限らず他の実施形態でも同様である。
【００１９】
加えて、電極１２を介して下地基板１１に発光素子１３を接合するため、発光素子１３上のＮ電極およびＰ電極は略同一の高さであることが望ましい。この構造を実現するために、Ｎ電極とＰ電極のいずれかもしくは両者にメサ構造を採用することや、Ｎ電極とＰ電極とで共通でのメサ構造を採用することが考えられる。メサ構造を採用した、接合前の発光素子１３の断面構造は、例えば図２８や図２９とすることができる。
【００２０】
なお、図２８および図２９において、２０１はサファイア基板（成長基板）、２０２はＮ−ＧａＮ層（第１導電型層）、２０３はＩｎＧａＮ層（活性層）、２０４はＰ−ＧａＮ層（第２導電型層）、２０５はＰｄ層、２０６はＡｕ層、２１０はＮ電極および２１１はＰ電極である。
【００２１】
図２８のようにＮ電極とＰ電極の両者にメサ構造を採用した場合の発光素子１３の製造工程のフローチャートを図３０に示す。なお、図２８および図２９では、Ｐｄ層２０５とＡｕ層２０６によりＮ電極２１０およびＰ電極２１１を形成しているが、Ｎ電極２１０とＰ電極２１１を略同一の高さにできるのであれば、ＰｄやＡｕに限らずＰｔやＡｌ、Ａｇ、ＩＴＯ透明電極など他の導電性材料によりＮ電極２１０およびＰ電極２１１を形成しても良い。また、図２８および図２９では、成長基板にＰＳＳ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｓａｐｐｈｉｒｅ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）形状を有するサファイア基板２０１を用いている。しかしながら、成長基板は、ＧａＮ基板、Ｓｉ基板など他の材料であっても良いし、ＰＳＳ形状を持たない成長基板であってもよい。
【００２２】
なお、発光素子１３はサブ画素に対応するように個片化した後に下地基板１１に各々接合し、成長基板を剥離しても良いし、成長基板を剥離した後にサブ画素に対応するように個片化した発光素子１３を下地基板１１に各々接合しても良いし、あるいは、成長基板上に発光素子１３を形成し、画像表示に対応する数の発光素子サブ画素を有するアレイ状チップへと分割し、その後アレイを一括で接合したのちに成長基板を剥離してもよい。この場合、紫外線レーザー照射や研削、研磨、薬液処理などにより成長基板を剥離する。このようにアレイとして発光素子１３を一括で接合して成長基板を剥離する場合や個片の発光素子１３を接合した後に成長基板を剥離する場合、下地基板１１からの発光素子１３剥がれを抑制するため、アレイを形成したのちに下地基板１１へ発光素子アレイを接合し、後述のように下地基板１１と発光素子１３との間および発光素子１３同士間に補強樹脂を充てんした後に成長基板の剥離することが好ましい。これは、補強樹脂の存在により、発光素子と下地基板との接合力を高められるためである。その他、成長基板の剥離後に研磨、あるいは薬液や水を用いた洗浄工程により成長基板とＧａＮとの界面に存在した残渣をきれいにすることで光取り出しを高くすることが出来る。この剥離後の処理により、ＰＳＳ形状を有する場合にはそのＰＳＳ形状の残し方やＧａＮ層の厚みをコントロールすることで目的の光取り出しを実現する構造とすることが可能である。
【００２３】
また、本実施形態においてはサブ画素に対応する各発光素子１３のそれぞれがＮ電極とＰ電極の両者を持ち、かつ、空間的に分割されている。しかしながら、サブ画素に対応する発光素子１３は、Ｐ電極のみを持ち、複数の発光素子１３の第１導電型層が繋がっており、複数のサブ画素に対応するＮ電極が別の場所に形成されていてもよい。例えば、１画素、すなわち３つのサブ画素に対応する発光素子１３毎に共通のＮ電極が形成されていてもよいし、より多くのサブ画素に相当する数の発光素子１３に共通のＮ電極であっても良い。加えて、上記共通のＮ電極の形成位置は限定されず、表示画面位置中であっても良いし、表示画面に相当する領域の外周に形成されていてもよい。上記構成は、複数の発光素子１３をつなぐ第１導電型層が厚いと、その中を通る発光素子１３の光の量が多くなる。したがって、各サブ画素点灯時に近隣画素を通じた光透過が存在することで色再現範囲が低下するクロストークが発生する可能性があるため、色再現範囲の観点では不利となるため、サブ画素毎に分割溝を形成したり、研磨や薬液処理等で薄膜化したりする。また、クロストークがあることで各サブ画素の点灯時の実効的なサイズが大きくなるため高精細な画像を得る点でも、各発光素子をつなぐ第１導電層は薄いことが好ましく、具体的には１０μｍ以下の厚みであることが好ましく、より好ましくは５μｍ以下の厚みであり、さらに好ましくは２μｍ以下の厚みである。一方で、第１導電型層を薄くする工程を経なければ、作業時間が減ることのメリットや処理が減ることで、より効率の高い発光素子が得られる可能性がある。
【００２４】
上記は、以降で詳細を記載しないが、実施形態２以降でも同様であり、また、剥がれがなく発光素子１３を下地基板１１に接合できれば、Ｎ電極とＰ電極の構造、相対的な位置関係および数的な対応関係、発光素子１３を構成する材料、発光素子１３および発光素子アレイの作成方法、接合後の成長基板や発光素子に関与する処理方法は上記に限定されない。
【００２５】
（補強樹脂層１４）
補強樹脂層１４は、隣り合う発光素子１３同士の間を補強樹脂で満たすように形成されている。それに加えて、本実施形態においては、補強樹脂層１４は発光素子１３と下地基板１１との間、隣り合う電極１２同士の間を補強樹脂で満たすように形成されている。本実施形態において、隣り合う発光素子１３同士の間の補強樹脂層１４の上面は、発光素子１３の上面と略同一の高さとなっている。補強樹脂層１４は発光素子１３の剥離を抑制するものであって、その上面高さはこれに限定されず、発光素子１３上面よりも低くあるいは高く形成されていてもよい。前述の成長基板の剥離時や剥離残渣の研磨や洗浄時、あるいは後述の光遮蔽層や蛍光体層形成時の外力や光源装置の使用時の振動などにより、発光素子１３が電極１２から、あるいは電極１２ごと下地基板から引きはがされたり、発光素子１３が倒れたりすることで、発光素子１３が剥離される可能性がある。補強樹脂層１４は、製造工程中あるいは光源装置の使用中における下地基板１１からの発光素子１３の剥離を抑制するという効果を有する。また、補強樹脂にブラックカーボンなどの光吸収材料、ＳｉＯ２やＴｉＯ２などの光散乱材料を添加することや、適切な樹脂成分を選択することで、光吸収や光反射などの光遮蔽性を持たせるが可能であり、実施形態の光源装置における各サブ画素間での相互的な光の干渉、すなわちクロストークの影響を小さくすることが可能である。なお、補強樹脂は発光素子１３間に充填する必要があるため、添加材料のサイズは１μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下、より好ましくは０．０５μｍ以下である。
【００２６】
光源装置１では、発光素子１３の側面を補強樹脂層１４が被覆することにより、発光素子１３の剥離抑制のほかに、以下の作用および効果が得られる。第１に、発光素子１３の側面から光が漏れ出すのを回避できる。第２に、発光素子１３の光出射面からの発光と比較して無視できないほどの色味差を有する光が、発光素子１３の側面から外方へ放出されるのを抑制して、光源装置１全体の発光色における色ムラの発生を低減できる。第３に、補強樹脂層１４が光反射機能を有する場合、発光素子１３の側面方向へと進行した光を補強樹脂層１４によって光源装置１の光取り出し方向側へと反射させ、さらに外部への発光領域を制限する。これにより、発光素子１３から放出される光の指向性を高めるとともに、発光素子１３の光出射面における発光輝度を高められる。第４に、発光素子１３から発生する熱を補強樹脂層１４へ伝導させることによって、発光素子１３の放熱性を高めることができる。第５に、補強樹脂層１４を形成することにより、水または酸素などから発光素子１３の発光層を保護することができる。
【００２７】
加えて、補強樹脂層１４は下地基板からの発光素子の剥離を抑制するものであって、その構成は樹脂などの有機材料に限らず、Ｓｉ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮなどの無機材料からなる無機補強層であってよい。また有機材料と無機材料のいずれかもしくは両方の材料系から複数の材料を用いて形成してもよい。なお、無機補強層とする場合には、下地基板１１側に無機補強層を形成した後、もしくは、発光素子１３のサブ画素側面に事前に無機補強層を形成した後に下地基板、発光素子、無機補強層を同時に接合することが考えられる。
【００２８】
（蛍光体層１５，１６）
本実施形態において、蛍光体層１５は赤色の蛍光体からなり、蛍光体層１６は緑色の蛍光体からなる。蛍光体層１５は、光源装置１が含む３つの発光素子１３のうちの真ん中の発光素子１３の上面であって、その発光素子１３の上面の範囲に設けられている。蛍光体層１６は、光源装置１が含む３つの発光素子１３のうちの一端側の発光素子１３の上面であって、その発光素子１３の上面の範囲に設けられている。光源装置１では、このように、発光素子１３の上面に、発光素子１３の発光色とは異なる発光色を示す蛍光体層１５，１６を配置することにより、可視光領域にある様々な発光色を示すことができる。
【００２９】
蛍光体層１５，１６は、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｃａ２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｃａ３（Ｓｃ，Ｍｇ）２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ３＋、β−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋、Ｃａ−α−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋、Ｌａ３Ｓｉ６Ｎ１１：Ｃｅ３＋、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、（Ｂａ,Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、などのセラミクス蛍光体、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＣｄＴｅ、ＩｎＰ、ＩｎＧａＰ、ＧａＰ、ＣｓＰｂＸ３（Ｘ＝Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）、（ＭＡｙＦＡ１−ｙ）ＰｂＸ３（ＭＡ＝ＣＨ３ＮＨ３などのメチルアンモニウム、ＦＡ＝ＣＨ（ＮＨ２）２などのホルムアミジン、Ｘ＝Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）、Ｃｓ３Ｃｕ２Ｉ５などの量子ドット、ＧａＮあるいはＩｎＧａＮ等の蛍光体材料、光吸収材料等の色変換材料、チタニア、シリカまたはアルミナ等の光散乱材料と母材となる樹脂等とからなり、発光素子１３が出射した光の波長を変換する。蛍光体層１５は、発光素子１３が出射した光を赤色の光に変換し、蛍光体層１６は、発光素子１３が出射した光を緑色の光に変換する。
【００３０】
なお、隣り合う蛍光体層１５，１６同士の間隔は、０．１μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。また、蛍光体層１５，１６は、メジアン径が２μｍ以下である蛍光体を有することが好ましく、メジアン径が０．５μｍ以下である蛍光体を有することが好ましく、メジアン径が０．１５μｍ以下である蛍光体を有することが更に好ましい。この場合には、蛍光体層１５，１６のサイズを小さくすることができるので、光源装置１の画素サイズを小さくすることが出来、より高精細な画像を表示することができる。
【００３１】
（光遮蔽層１８）
光遮蔽層１８は、補強樹脂層１４の上に設けられ、蛍光体層１５，１６それぞれの側面の周囲を覆っている。光遮蔽層１８は、一例として液状であり感光性を有する樹脂を塗布・露光・現像・硬化させて形成することが可能である。あるいは、光遮蔽層１８の他の形成方法としては、Ｓｉ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮなどの無機物を発光素子１３および補強樹脂層１４上に形成し、感光性を持つ樹脂を塗布し、露光・現像・露光・硬化を行うことで、発光素子１３の直上の無機物上に樹脂を形成したのち、露出された領域の無機物を湿式または乾式エッチングすることによって形成する。なお、露光する領域は樹脂の感光性に依存し、ネガ型であれば補強樹脂上の領域を主とした露光とし、ポジ型であれば発光素子１３上の領域を主とした露光とする。このように蛍光体層１５、１６の側面に光遮蔽層１８が形成されることで、光源装置１における蛍光体層１５、１６の密着面積が大となるため、蛍光体層１５，１６の剥離が抑制される。
【００３２】
光源装置１では、蛍光体層１５、１６の側面を光遮蔽層１８が被覆することにより、蛍光体層１５、１６の剥離抑制のほかに、以下の作用および効果が得られる。第１に、蛍光体層１５、１６の側面から光が漏れ出すのを回避できる。第２に、蛍光体層１５、１６の光出射面からの発光と比較して無視できないほどの色味差を有する光が、蛍光体層１５、１６の側面から外方へ放出されるのを抑制して、光源装置１全体の発光色における色ムラの発生を低減できる。第３に、光遮蔽層１８が光反射機能を有する場合、蛍光体層１５、１６の側面方向へと進行した光を光遮蔽層１８によって光源装置１の光取り出し方向側へと反射させ、さらに外部への発光領域を制限する。これにより、蛍光体層１５、１６の光出射面における発光輝度を高められる。第４に、蛍光体層１５、１６から発生する熱を光遮蔽層１８へ伝導させることによって、蛍光体層１５、１６の放熱性を高めることができる。第５に、光遮蔽層１８を形成することにより、水または酸素などから蛍光体層１５、１６の発光層を保護することができる。
【００３３】
図２は、光遮蔽層１８の材料、およびその材料を使用した場合の機能、および効果を示す説明図である。図２では、光遮蔽層１８の材料として、ブラックマトリクス、カラーフィルタ、全反射膜（例えばＰｔ）およびダイクロイックミラーの４例について示している。
【００３４】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００３５】
図３は、本実施形態の光源装置２の構成を示す縦断面図である。図３に示すように、光源装置２は、先述の光源装置１の構成に加えて下地層３１を備えている。下地層３１は、３個の発光素子１３および補強樹脂層１４の上面、すなわち３個の発光素子１３および補強樹脂層１４と蛍光体層１５，１６および光遮蔽層１８との間に設けられている。
【００３６】
下地層３１は発光素子１３および蛍光体層１５、１６、光遮蔽層１８との密着力の高い絶縁性材料にて形成されており、これにより蛍光体層や光遮蔽層の剥離を抑制できる。たとえば、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などの有機絶縁材料やＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などの無機絶縁材料である。あるいは複数の有機絶縁材料が積層もしくは混合された構成、複数の無機絶縁材料が積層もしくは混合された構成や、１つないし複数の有機絶縁材料と１つないし複数の無機絶縁材料が積層もしくは混合された構成であってもよいし、有機絶縁材料中に無機絶縁材料が分散された構成であってよい。このように複数の材料から構成されると光散乱性や光遮蔽性を有する下地層３１とすることがより簡単になるし、波長選択的な光散乱性や光遮蔽性を持たせる下地層３１を形成することも可能である。また、下地層３１が発光素子１３、蛍光体層１５，１６、光遮蔽層１８との密着力を高め、剥離を抑制するのであれば、その形状は限定されない。下地層３１が充分な密着力を有するのであれば、蛍光体層１５、１６側で平坦あれば狙った形状で蛍光体層１５、１６や光遮蔽層１８を形成することが容易になる。発光素子１３と補強樹脂層１４から形成される面が平たんでなくとも下地層３１により平たん化し、蛍光体層１５，１６や光遮蔽層１８の形成を容易にすることも可能である。あるいは、粗面や凹凸などの特定の周期的な構造を形成することで、蛍光体層１５，１６および光遮蔽層１８と下地層３１の接触面積が増えるため蛍光体層１５、１６および光遮蔽層１８の剥がれを抑制することが可能である。さらに、前述のような光散乱性や光遮蔽性といった光学特性を持たせること、発光素子１３からの光取り出し効率を高めること、加えて、絶縁性材料に流動性があれば塗布により形成可能であるし、その他、スパッタリングや蒸着などで形成可能である。下地層３１の厚さは薄く、２μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以下、さらに好ましくは０．１μｍ以下である。このように下地層３１の厚みを薄くすることで、下地層３１を形成したことによるクロストークの増大を抑制することができる。
【００３７】
光源装置２は、下地層３１を有することにより、次のような利点を有する。
（１）蛍光体層１５，１６の密着性を高め、剥離を抑制することができる。
（２）発光素子１３の発熱を蛍光体層１５，１６に伝えることを抑制することができる。これにより、温度上昇により発光効率が低下する蛍光体層１５，１６の発光効率の低下を抑制することができる。
（３）光遮蔽層１８としてＳｉ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄなどの金属やそれらの合金などの光反射層を有する場合に、金属製光反射層を介した隣り合う発光素子１３同士の電気的な短絡（ショート）を防止することができる。
【００３８】
上記（３）の利点が得られる理由を、図４の（ａ）（ｂ）に示す。図４の（ａ）は、下地層３１を有していない光源装置３において、隣り合う発光素子１３に跨る金属製の光遮蔽層３２（円で囲んだ光遮蔽層３２）によって、それら発光素子１３同士が短絡する場合の説明図である。図４の（ｂ）は、下地層３１および図４の（ａ）に示した光遮蔽層３２を有する光源装置４において、図４の（ａ）に示した短絡が下地層３１によって防止される場合の説明図である。なお、図４の（ａ）（ｂ）に示した光遮蔽層３２は、透明樹脂層３２ａを金属膜３２ｂにて覆った構成である。光遮蔽層３２は、透明樹脂３２ａの代わりに、Ｓｉ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮなどの無機物を光遮蔽機能を持つ金属膜３２ｂにて覆った構成であってもよく、無機物で光遮蔽層３２を構成する場合には、その形成に例えば湿式エッチングや乾式エッチングを用いる。また、上述のように光遮蔽層３２は異なる材料の複数の層から構成されていてよい。例えば、蛍光体層１５，１６が蛍光体と樹脂材料からなる場合に、光遮蔽層を内側から透明樹脂、金属膜、透明樹脂といった構成にすることで、蛍光体層１５，１６との密着力を高めることと光遮蔽層の高い光反射性能による輝度向上を同時に達成することが出来る。
【００３９】
なお、以下に示す他の実施形態の光源装置では、特に下地層３１について示さないが、光源装置２と同様に下地層３１を有していてもよい。
【００４０】
〔実施形態３〕
本発明のさらに他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００４１】
図５は、本実施形態の光源装置５の構成を示す縦断面図である。図５に示すように、光源装置５は、図１に示した光源装置１の光遮蔽層１８に代えて光遮蔽層３３を有している。光源装置５のその他の構成は光源装置１と同様である。
【００４２】
光源装置５では、光遮蔽層３３は、蛍光体層１５，１６の上面よりも高さが高くなっている。なお、光遮蔽層３３は蛍光体層１５，１６の上面と同じ高さであってもよい。また、光遮蔽層３３は、青色を透過しないカラーフィルタにて形成されている。例えば、カラーフィルタはレジスト樹脂、分散剤、有機顔料から成る。あるいは光遮蔽層３３は、樹脂層を全波長反射膜にて覆った構成であってもよい。
【００４３】
光源装置５は、上記のような光遮蔽層３３を有することにより、補強樹脂層１４の内部、あるいは蛍光体層１５，１６の側面からの光導波を抑制することができる。光源装置５のその他の作用効果は、光源装置１の前述した作用効果と同様である。
【００４４】
〔実施形態４〕
本発明のさらに他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００４５】
図６は、本実施形態の光源装置６の構成を示す縦断面図である。図６に示すように、光源装置６は、図１に示した光源装置１に対し、中央部の発光素子１３の上には緑色の蛍光体層１６に代えて黄色の蛍光体層５１を有している。また、光源装置６は、光源装置１の光遮蔽層１８（第１光遮蔽層）に加えて、蛍光体層１５，５１の上に光遮蔽層３４，３５（第２光遮蔽層）をそれぞれ有している。赤色の蛍光体層１５の上の光遮蔽層３４は赤色光を透過するカラーフィルタからなり、黄色の蛍光体層５１の上の光遮蔽層３５は緑色光を透過するカラーフィルタからなる。光源装置６のその他の構成は光源装置１と同様である。
【００４６】
蛍光体層１５、５１と、発光素子１３や光遮蔽層１８、あるいは実施形態２のような下地層との密着力が弱く、蛍光体層１５，５１が剥がれ易い場合、蛍光体層１５，５１や光遮蔽層１８と密着性の高い材料で光遮蔽層３４，３５を構成し、かつ、蛍光体層とその両脇にある光遮蔽層１８にまたがるように光遮蔽層３４，３５を形成することで蛍光体層１５、５１を剥がれにくくすることが可能である。また、蛍光体層１５，５１および光遮蔽層１８と光遮蔽層３４，３５の間に、別の有機材料と無機材料のいずれかもしくは両者からなり、蛍光体層１５，５１、光遮蔽層１８、光遮蔽層３４，３５への密着性が高い層（挿入層）をさらに形成することも可能である。また、挿入層の光遮蔽層側を粗面化したり凹凸形状をもたせたりするなど適宜制御することで、密着面積を増やして光遮蔽層３４、３５を剥がれにくくすることが可能であるし、蛍光体層１５，５１からの光取り出しを向上させることも可能である。ただし、各サブ画素間のクロストークを抑制するために挿入層の厚みは薄く、２μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以下、さらに好ましくは０．１μｍ以下で形成する。なお、挿入層については他の実施形態に記載していないが、他の実施形態でも同様であり、挿入層はそれに接する構成材料との親和性の高い材料を採用することで、蛍光体層をはじめ各層や構成材料が光源装置から剥がれることを抑制できる。
【００４７】
光源装置６では、目的に応じて、カラーフィルタを選択することで、カラーフィルタの光吸収特性により、光源装置６の色度を制御できる。例えば、蛍光体層１５，５１の光吸収効率が低かったり、蛍光体層１５，５１の厚みが不足したりすると、蛍光体層１５，５１による発光素子１３発光の吸収が充分でなく、発光素子１３の発光成分と蛍光体の発光成分が混ざることとなり、色度が充分でないことが考えられる。この場合、本実施形態のように、色変換層の上に光遮蔽層３４，３５として発光素子１３の発光成分を吸収し、蛍光体の発光成分を透過する特性を持つカラーフィルタを形成することで、光源装置６の色再現範囲を大きくすることができる。また蛍光体の発光成分の一部を吸収するようなカラーフィルタを蛍光体層状に形成することにより各サブ画素からの発光の色純度を向上させ、色再現範囲を更に大きくすることが可能である。例えば、色再現範囲の向上のためには、緑色画素となる蛍光体層５１上には、４２０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の波長範囲の光透過率が１０%以下、且つ、５１０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下の波長範囲の最大の光透過率が５０％以上であるカラーフィルタを形成することが好ましい。また、赤色画素となる蛍光体層１５上には、４２０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の波長範囲の光透過率が１０％以下、且つ、６００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲の最大の光透過率が５０％以上であるカラーフィルタを形成することが好ましい。
【００４８】
なお、色再現範囲を大きくしたい場合には、可視光領域において光透過率が高い波長範囲の狭いカラーフィルタを用いることが適切である。例えば、４２０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の波長範囲の光透過率が１０％以下、且つ、５１０ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の波長範囲の最大の光透過率が５０％以上であるカラーフィルタを緑色画素となる蛍光体層上に形成し、４２０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長範囲の光透過率が１０％以下、且つ、６２０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲の最大の光透過率が５０％以上であるカラーフィルタを赤色画素となる蛍光体層上に形成する。一方で、色再現範囲よりも明るさを優先する場合には、可視光領域において光透過率の高い波長範囲の広いカラーフィルタを用いたり、視感度の高い波長範囲で光透過率が高いカラーフィルタを用いたりする。
【００４９】
〔実施形態５〕
本発明のさらに他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００５０】
図７は、本実施形態の光源装置７の構成を示す縦断面図である。図７に示すように、光源装置７は、図１に示した光源装置１の光遮蔽層１８に代えて、光遮蔽層３６，３７を有している。光遮蔽層３６は、光遮蔽層１８と同様、蛍光体層１５，１６の側面の下端部から途中までを覆っている。また、光遮蔽層３７は、中央部の発光素子１３の上の蛍光体層１６に対し、側面の上記途中から上端部までおよび上面を覆っている。このように蛍光体層１６とその両脇にある光遮蔽層３６にまたがるように光遮蔽層３７を形成することで蛍光体層１６を剥がれにくくすることが可能である。
【００５１】
光遮蔽層３６，３７は、例えば、緑色の光を透過するカラーフィルタにて形成されている。なお、光遮蔽層３７については、蛍光体層１６の上面を覆っているので、全波長反射の光遮蔽層は不可である。本実施形態においては、蛍光体層の全辺をカラーフィルタにより覆っているため、蛍光体層からの発光に含まれる不要な波長成分の放射を抑制することが出来、色再現範囲を大とすることができる。
【００５２】
〔実施形態６〕
本発明のさらに他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００５３】
図８は、本実施形態の光源装置８の構成を示す縦断面図である。図８に示すように、光源装置８は、図１に示した光源装置１の光遮蔽層１８に代えて、光遮蔽層３８，３９を有している。また、光源装置８は、光源装置１の中央部の発光素子１３の上の緑色の蛍光体層１６に代えて、緑色の蛍光体層５２を有している。
【００５４】
蛍光体層５２は、蛍光体層１５よりも高さが高く、上部が蛍光体層１５の上面の一部分まで迫り出した迫出し部５２ａを有する。緑色の蛍光体層５２は、このような形状により、厚膜化および広面積化されている。高面積化することで接着面積が増え、蛍光体層１５および蛍光体層１６は剥がれ難くなる。
【００５５】
光遮蔽層３８，３９は、全波長反射膜にて形成されている。このうち、光遮蔽層３８は、光遮蔽層１８と同様、蛍光体層１５，５２の側面の下端部から途中までを覆っている。ただし、蛍光体層１５，５２の間の光源装置は、蛍光体層１５の側面の下端部から上端部までを覆っている。また、光遮蔽層３９は、蛍光体層５２の迫出し部５２ａの下面、および迫出し部５２ａの下方の部分である、蛍光体層１５の上面の一部を覆っている。なお、全波長反射膜から光遮蔽層３９が蛍光体層１５の上面全体を覆うことは、蛍光体層１５から赤色光を取り出せなくなるので、不可である。蛍光体層の色変換能力は材料の特性と形成厚に依存するため、蛍光体層５２の材料としての色変換特性が低い場合でも、本実施形態では蛍光体層５２を厚く形成することができ、光源装置の色再現範囲を大きくできる。
【００５６】
〔実施形態７〕
本発明のさらに他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００５７】
図９は、本実施形態の光源装置９の構成を示す縦断面図である。図９に示すように、光源装置９は、図１に示した光源装置１の光遮蔽層１８に代えて、光遮蔽層３２を有している。光遮蔽層３２は、透明樹脂層３２ａを金属膜３２ｂにて覆った構成であり、高さが蛍光体層１５，１６の上面とほぼ同じ高さとなっている。光遮蔽層３２と蛍光体層１５、１６をほぼ同じ高さとすることですることで、光遮蔽層３２と蛍光体層１５、１６の接着面積が最大化でき、蛍光体層１５および蛍光体層１６は剥がれ難くなる。また、光遮蔽層３２は、透明樹脂層３２ａを金属膜３２ｂにて覆っているので、光反射機能を有する。光源装置９のその他の構成は、光源装置１と同様である。光遮蔽層３２は透明樹脂３２ａの代わりに、Ｓｉ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮなどの無機物を金属膜３２ｂにて覆った構成であってもよく、無機物で光遮蔽層３２を構成する場合には、その形成に例えば湿式エッチングや乾式エッチングを用いる。光源装置９は、光源装置１の前述した作用効果と同様の作用効果を奏する。例えば、金属のみからなる光遮蔽層を数μｍの厚みで形成することは一般的には難しく、画素のサイズによっては、本実施形態のように樹脂で形成した構造に金属膜を形成する方が容易である。なお、本実施形態の光源装置９の製造方法の例を後述する。
【００５８】
〔実施形態８〕
本発明のさらに他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００５９】
図１０は、本実施形態の光源装置１０の構成を示す縦断面図である。図１０に示すように、光源装置１０は、図１に示した光源装置１の光遮蔽層１８に代えて、光遮蔽層４０を有している。光遮蔽層４０は、例えば、青色を透過しないカラーフィルタにて形成されており、高さが蛍光体層１５，１６の上面と同じ高さとなっている。光遮蔽層４０を構成する樹脂材料と蛍光体層１５を構成する樹脂材料を同一としたり、異なる樹脂材料であっても親和性の高い樹脂材料により形成したりすることで、光遮蔽層４０と蛍光体層１５、１６の密着性を高め、蛍光体層１５および蛍光体層１６は剥がれ難くなる。加えて、光遮蔽層４０と蛍光体層１５、１６をほぼ同じ高さとすることですることで、光遮蔽層４０と蛍光体層１５、１６の接着面積が最大化でき、蛍光体層１５および蛍光体層１６は剥がれ難くなる。
【００６０】
また、光源装置１０は、上面に蛍光体層１５，１６が設けられている発光素子１３以外の発光素子１３の上面に透明層５３が設けられている。透明層５３は、蛍光体を含まない樹脂層からなる。
【００６１】
上記のように、光源装置１０は、３個の発光素子１３のうち、２個の発光素子１３に上には蛍光体層１５，１６が設けられ、残り１個の発光素子１３の上には透明層５３が設けられているので、各色の配向特性を揃えることができる。光源装置１０のその他の作用効果は、光源装置１の前述した作用効果と同様である。
【００６２】
図１１は、図１０に示した光源装置１０の変形例に係る光源装置６６の構成を示す縦断面図である。図１１に示す光源装置６６は、蛍光体層１５，１６、透明層５３および光遮蔽層４０の上にダイクロイックミラー層１０１を有している。蛍光体層１５、１６および光遮蔽層４０にまたがるようにダイクロイックミラー層１０１が形成されることで、蛍光体層１５および蛍光体層１６は剥がれ難くなる。加えて、このような光源装置６６では、赤色サブ画素および緑色サブ画素となる蛍光体層１５，１６のみによっては青色光を吸収しきれない場合であっても、ダイクロイックミラー層１０１が存在することにより、青色光の光路長が長くなり、蛍光体層１５，１６での青色光の吸収が大となる。これにより、色再現範囲を大きくすることができる。加えて、蛍光体には一般的に自己吸収と呼ばれる、自身の発光の一部を吸収する特性があり、蛍光体層１５，１６を厚くしたり、蛍光体層１５，１６における蛍光体の濃度を高めたりすると、発光効率の低下や発光ピーク波長の長波長側へのシフトが見られる。一方で、色再現範囲を大にするためには発光素子１３からの青色光の抜けを抑制することが必要であり、可能な限り蛍光体層１５，１６の厚みを厚くしたり、蛍光体層１５，１６における蛍光体の濃度を高くしたりしたい。つまり、蛍光体層１５，１６のみでは色再現範囲と効率とのトレードオフがある。このため、発光素子１３からの青色光のみを反射するカラーフィルタや発光素子１３からの青色光のみを反射するダイクロイックミラー１０１を形成することで色再現範囲の拡大や蛍光体発光効率の向上を両立できる。
【００６３】
図１２は、図１０に示した光源装置１０の他の変形例に係る光源装置６７の構成を示す縦断面図である。図１２に示す光源装置６７は、ダイクロイックミラー層１０１の上、かつ赤色の蛍光体層１５の上に赤色のカラーフィルタ層１０２を有し、ダイクロイックミラー層１０１の上、かつ緑色の蛍光体層１６の上に緑色のカラーフィルタ層１０３を有している。蛍光体層１５、１６および光遮蔽層４０にまたがるようにダイクロイックミラー層１０１が形成されることで、蛍光体層１５および蛍光体層１６は剥がれ難くなる。加えて、このような光源装置６７では、色再現範囲をさらに大きくすることができる。
【００６４】
図１３は、図１０に示した光源装置１０のさらに他の変形例に係る光源装置６８の構成を示す縦断面図である。図１３に示す光源装置６８は、図１１に示した光源装置６６とは異なり、透明層５３の上にダイクロイックミラー層１０１を有していない構成である。このような光源装置６８の作用効果については、光源装置６６の前述した作用効果と同様である。
【００６５】
〔実施形態９〕
本発明のさらに他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００６６】
図１４は、本実施形態の光源装置６１の構成を示す縦断面図である。図１５は、図１４に示した光源装置６１の変形例に係る光源装置６２の構成を示す縦断面図である。図１４に示すように、光源装置６１は、図１に示した光源装置１の光遮蔽層１８に代えて、光源装置１０と同様、光遮蔽層４０を有している。
【００６７】
光源装置６１は、光源装置１０とは異なり、赤色の蛍光体層１５の上に、赤色光を透過するカラーフィルタ層４１を有し、緑色の蛍光体層１６の上に、緑色光を透過するカラーフィルタ層４２を有している。カラーフィルタ層４１，４２の上面の高さは、光遮蔽層４０の上面とほぼ同じ高さとなっている。したがって、蛍光体層１５，１６の上面の高さは、光遮蔽層４０の上面の高さよりも低くなっている。蛍光体層１５、１６および光遮蔽層４０の両者に接するようにカラーフィルタ層４１，４２が形成されることで、蛍光体層１５および蛍光体層１６は剥がれ難くなる。
【００６８】
なお、光源装置６１は、光遮蔽層４０の高さが蛍光体層１５，１６の上面の高さと同じ高さの構成であってもよい。このような構成の光源装置を図１５に光源装置６２として示す。このように光遮蔽層４０とカラーフィルタ層４１、４２を形成することで、実施形態５と比較して蛍光体層１５、１６を覆うカラーフィルタの厚さは厚くなるため、より色再現範囲を大とすることが容易となる。
【００６９】
なお、カラーフィルタ層４１、４２は、カラーフィルタ材料の代わりに青色の波長を選択的に反射するダイクロイックミラーであっても良い。ダイクロイックミラーとすることで、蛍光体からの発光は全て取り出し、且つ、発光素子からの発光を反射するため、色再現範囲を大にすることと色変換能力を向上することの両者を同時に達成することができる。
【００７０】
（実施例１）
以下に光源装置６１の一実施例について、光遮蔽層４０を備えることの効果とともに説明する。なお、上記効果については図２７にも示した。
【００７１】
上述した光源装置６１の構成で、発光素子１３からの青色光を吸収するカラーフィルタ材料を用いて幅１μｍ、厚さ１μｍの光遮蔽層４０、８μｍ×２４μｍのサイズの発光素子１３を有する光源装置６１を作製した。各色に相当する画素のみを点灯させた際のＣＩＥ１９３１色座標値を測定し、色域面積を計算した。赤色画素のみ点灯時はｘ＝０．６２０／ｙ＝０．３０８、緑色画素のみ点灯時はｘ＝０．２０８／ｙ＝０．６４５、青色画素のみ点灯時はｘ＝０．１４６／ｙ＝０．０４０となった。また色域面積比率は、対ＢＴ２０２０で６３．７％、対ＮＴＳＣで８５．３％、対ｓＲＧＢで１２０．５％となった。
【００７２】
続いて、光遮蔽層４０がないこと以外は光源装置６１と同様の構成の光源装置を作製し、各色に相当する画素のみを点灯させた際のＣＩＥ１９３１色座標値を測定し、色域面積を計算した。赤色画素のみ点灯時はｘ＝０．２５７／ｙ＝０．１６２、緑色画素のみ点灯時はｘ＝０．２１３／ｙ＝０．２５５、青色画素のみ点灯時はｘ＝０．１５８／ｙ＝０．０６３となった。また色域面積比率は、対ＢＴ２０２０で３．２％、対ＮＴＳＣで４．３％、対ｓＲＧＢで６．０％となった。
【００７３】
このように、光遮蔽層４０の形成により、光源装置６１の色再現範囲が大きくなっていることがわかる。
【００７４】
〔実施形態１０〕
本発明のさらに他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００７５】
図１６は、本実施形態の光源装置６３の構成を示す縦断面図である。図１７は、図１６に示した光源装置６３の変形例に係る光源装置６４の構成を示す縦断面図である。図１８は、図１６に示した光源装置６３の他の変形例に係る光源装置６５の構成を示す縦断面図である。
【００７６】
図１６に示すように、光源装置６３は、図１に示した光源装置１の光遮蔽層１８に代えて、光遮蔽層４３を有している。本実施形態において、光遮蔽層４３の高さは蛍光体層１５，１６の上面の高さと同じである。光遮蔽層４３は、補助層４３ａおよび本体層４３ｂからなる。
【００７７】
補助層４３ａは、補強樹脂層１４の上面に設けられ、下面の幅が補強樹脂層１４の上面の幅よりも狭くなっている。補助層４３ａは、例えば赤色蛍光体からなる蛍光体層である。本体層４３ｂは、補助層４３ａの下面を除く、側面および上面を覆うように設けられている。本体層４３ｂは、光遮蔽部材である例えばカラーフィルタにて形成されている。光遮蔽層４３では、補助層４３ａの幅＜本体層４３ｂの幅≒補強樹脂層１４の幅、となっている。
【００７８】
補助層４３ａの補強樹脂層１４に対する密着性は良好である。したがって、光源装置６３は、補強樹脂層１４に対する本体層４３ｂの密着性が低い場合であっても、補強樹脂層１４に対して高い密着性を有する光遮蔽層４３を補強樹脂層１４の上に設けることができる。
【００７９】
なお、補助層４３ａの幅、補強樹脂層１４の幅および本体層４３ｂの幅の関係は、上記の関係に限定されず、補助層４３ａの幅は、補強樹脂層１４の幅よりも小さくても同程度でもよい。ただし、補助層４３ａの幅≦補強樹脂層１４の幅であることが必要である。
【００８０】
例えば、図１７に示す光源装置６４では、補助層４３ａの幅≒補強樹脂層１４の幅＜本体層４３ｂの幅、となっている。また、図１８に示す光源装置６５では、補助層４３ａの上面のみを覆うように本体層４３ｂが設けられており、補助層４３ａの幅≒補強樹脂層１４の幅≒本体層４３ｂの幅、となっている。
【００８１】
〔光源装置の製造方法１〕
本実施形態の光源装置の製造方法について説明する。図１９は、本実施形態の光源装置の製造方法を示す縦断面図である。なお、図１９は、例えば、図１０に示した光源装置１０の製造方法に相当し、また、光源装置１０とは、蛍光体層１５と蛍光体層１６の位置が逆の場合の例を示している。
【００８２】
まず、図１９の（ａ）に示すように、下地基板１１の上に電極１２、発光素子１３および補強樹脂層１４を設けた状態とする。下地基板１１に電極１２を介して、発光素子１３を接合した後、補強樹脂を下地基板と発光素子間に充填することで図１９（ａ）のような状態とすることができる。あるいは補強樹脂の代わりにＳｉ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮなどの無機材料からなる無機補強層を下地基板１１もしくは発光素子１３のサブ画素側面に事前に形成し、下地基板１１と発光素子１３を電極１２を介して接合することで図１９（ａ）のような状態とすることも可能である。この時、発光素子１３はサファイアやＧａＮ、Ｓｉなどの成長基板状にアレイ以上に形成され、下地基板に接合後、レーザー（たとえば紫外線レーザー）照射、あるいは研削や研磨等で成長基板を剥離することも可能である。あるいは、個々の発光素子を順次下地基板に接合することも可能である。加えて、補強樹脂重点後あるいは成長基板剥離後に、研磨や洗浄などにより、平坦な発光素子表面としたり、不要な材料の吸着や残渣の無い発光素子表面とすることができる。
【００８３】
次に、３個の発光素子１３および補強樹脂層１４の上面の全面に、例えば光遮蔽層４０を形成するための光遮蔽層材料を塗布して光遮蔽層形成層８１を形成する。なお、図中では発光素子は赤色・緑色・青色のそれぞれに相当する３サブ画素となっているが、本来はｍ行ｎ列（ｍおよびｎは２以上の整数）のアレイ状の発光素子である。
【００８４】
次に、光遮蔽層形成層８１に対しての、図１９の（ｂ）に示す、フォトマスク８２を使用した露光工程、および図１９の（ｃ）に示す現像工程を経て、光遮蔽層４０を形成する。
【００８５】
次に、図１９の（ｄ）に示すように、３個の発光素子１３の上面に、蛍光体層１５を形成するための赤色の蛍光体層材料を塗布して蛍光体層形成層８３を形成する（蛍光体層材料塗布工程）。
【００８６】
次に、蛍光体層形成層８３に対しての、図１９の（ｅ）に示す、フォトマスク８４を使用した露光工程、および図１９の（ｆ）に示す現像工程を経て、中央部の発光素子１３の上に赤色の蛍光体層１５を形成する。
【００８７】
その後、図１９の（ｄ）から図１９の（ｆ）に示した蛍光体層材料塗布工程、露光工程および現像工程と同様の工程を繰り返すことにより、赤色の蛍光体層１５を形成した発光素子１３の隣の発光素子１３の上面に緑色の蛍光体層１６および透明層５３を形成する。
同様に、図１９の（ｄ）から図１９の（ｆ）に示した塗布工程、露光工程および現像工程と同様の工程を繰り返すことにより、蛍光体上面にカラーフィルタ層を形成することができる。また、露光幅を蛍光体層幅よりも大きくすることで、蛍光体層上面と同時に蛍光体層側面にもカラーフィルタ層を形成することが可能である。あるいは、図１９の（ａ）から図１９の（ｃ）に示した塗布工程、露光工程および現像工程と同様の工程を繰り返すことにより、蛍光体層間に光遮蔽層を同じ個所に重ねて形成し、蛍光体層間により高さのある光遮蔽層とすることができる。
【００８８】
なお、本製造方法の各工程において、必要に応じて、塗布後、露光後、現像後に適切な温度・時間でのベーキングを行う。また、本実施形態には下地層３１を示していないが、実施形態２に記載の通り、下地基板１１上に下地層が形成されていてもよい。
【００８９】
光遮蔽層１８は、図中には示していないが、実施形態１に記載の通り、ほかの形成方法として、Ｓｉ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮなどの無機物を発光素子１３および補強樹脂層１４上に形成し、感光性を持つ樹脂を塗布し、露光・現像・露光・硬化を行うことで、発光素子直上の無機物上に樹脂を形成した後、露出された領域の無機物を湿式又は乾式エッチングすることによって形成することもできる。なお、露光する領域は樹脂の感光性に依存し、ネガ型であれば補強樹脂上の領域を主とした露光とし、ポジ型であれば発光素子上の領域を主とした露光とする。
【００９０】
〔光源装置の製造方法２〕
本実施形態の光源装置の他の製造方法について説明する。図２０は、本実施形態の光源装置の他の製造方法を示す縦断面図である。なお、図２０は、例えば、図１に示した光源装置１の製造方法に相当し、また、光源装置１とは、蛍光体層１５と蛍光体層１６の位置が逆の場合の例を示している。
【００９１】
まず、図２０の（ａ）に示すように、下地基板１１の上に電極１２、発光素子１３および補強樹脂層１４を設けた状態とする。次に、３個の発光素子１３および補強樹脂層１４の上面の全面に、赤色の蛍光体層材料を塗布して蛍光体層形成層８５を形成する（蛍光体層材料塗布工程）。
【００９２】
次に、図２０の（ｂ）に示す、フォトマスク８４を使用した蛍光体層形成層８５に対する露光工程、および図２０の（ｃ）に示す現像工程を経て、中央部の発光素子１３の上に赤色の蛍光体層１５を形成する。
【００９３】
その後、上記の蛍光体層材料塗布工程、露光工程および現像工程により、赤色の蛍光体層１５を形成した発光素子１３の隣の発光素子１３の上面に、緑色の蛍光体層１６を形成する。
【００９４】
次に、図２０の（ｄ）に示すように、３個の発光素子１３の上面および補強樹脂層１４の上面の蛍光体層１５，１６が存在しない領域の全面に、光遮蔽層１８を形成するため光遮蔽層材料を塗布して光遮蔽層形成層８６を形成する（蛍光体層塗布工程）。
【００９５】
次に、光遮蔽層形成層８６に対しての、図２０の（ｅ）に示す、フォトマスク８２を使用した露光工程、および図２０の（ｆ）に示す現像工程を経て、光遮蔽層１８を形成する。
【００９６】
なお、本製造方法の各工程において、必要に応じて、塗布後、露光後、現像後に適切な温度・時間でのベーキングを行う。また、本実施形態には下地層３１を示していないが、実施形態２に記載の通り、下地基板１１上に下地層が形成されていてもよい。
【００９７】
〔光源装置の製造方法３〕
本実施形態の光源装置のさらに他の製造方法について説明する。図２１は、本実施形態の光源装置のさらに他の製造方法を示す縦断面図である。なお、図２１は、例えば、光遮蔽層３２を有する光源装置９（図９参照）の製造方法に相当し、さらに光遮蔽層４３を有する光源装置６３（図１６参照）および光源装置６４（図１７参照）の製造方法にも適用可能である。
【００９８】
まず、図２１の（ａ）に示すように、下地基板１１の上に電極１２、発光素子１３および補強樹脂層１４を設けた状態とする。次に、３個の発光素子１３および補強樹脂層１４の上面の全面に、透明樹脂を塗布して透明樹脂層８７を形成する。
【００９９】
次に、透明樹脂層８７に対しての、図２１の（ｂ）に示す、フォトマスク８２を使用した露光工程、および図２１の（ｃ）に示す現像工程を経て光遮蔽層３２の透明樹脂層３２ａを形成する。なお、ここでは、透明樹脂層３２ａの幅は、補強樹脂層１４の幅と同じになっている。
【０１００】
次に、図２１の（ｄ）に示すように、３個の発光素子１３の上面および各透明樹脂層３２ａの上面に、リフトオフレジストを塗布してリフトオフレジスト層８８を形成する。
【０１０１】
次に、リフトオフレジスト層８８に対しての、図２１の（ｅ）に示す、フォトマスク８２を使用した露光工程、および図２１の（ｆ）に示す現像工程により、補強樹脂層１４の上面のリフトオフレジスト層８８を除去する。
【０１０２】
次に、図２１の（ｇ）に示すように、補強樹脂層１４の上面および側面、並びに発光素子１３上のリフトオフレジスト層８８の上面に金属膜８９を蒸着する。なお、補強樹脂層１４に蒸着した金属膜８９は、光遮蔽層３２の金属膜３２ｂとなる。これにより、透明樹脂層３２ａの側面および上面を金属膜３２ｂにて覆った光遮蔽層３２が形成される。
【０１０３】
次に、図２１の（ｇ）に示すように、発光素子１３上のリフトオフレジスト層８８および金属膜８９を除去する（リフトオフ工程）。
【０１０４】
その後、図１９の（ｄ）から図１９の（ｆ）に示した蛍光体層材料塗布工程、露光工程および現像工程と同様の工程を繰り返すことにより、赤色の蛍光体層１５および緑色の蛍光体層１６を形成する。
【０１０５】
なお、本製造方法の各工程において、必要に応じて、塗布後、露光後、現像後に適切な温度・時間でのベーキングを行う。また、本実施形態には下地層３１を示していないが、実施形態２に記載の通り、下地基板１１上に下地層が形成されていてもよい。
【０１０６】
〔光源装置の製造方法４〕
本実施形態の光源装置のさらに他の製造方法について説明する。図２２は、本実施形態の光源装置のさらに他の製造方法を示す縦断面図である。なお、図２２は、例えば、光遮蔽層３２を有する光源装置９（図９参照）の製造方法に相当し、さらに光遮蔽層４３を有する光源装置６３（図１６参照）および光源装置６４（図１７参照）の製造方法にも適用可能である。
【０１０７】
まず、図２２の（ａ）に示すように、下地基板１１の上に電極１２、発光素子１３および補強樹脂層１４を設けた状態とする。次に、３個の発光素子１３および補強樹脂層１４の上面の全面に、リフトオフレジストを塗布してリフトオフレジスト層９０を形成する。
【０１０８】
次に、リフトオフレジスト層９０に対しての、図２２の（ｂ）に示す、フォトマスク９１を使用した露光工程、および図２２の（ｃ）に示す現像工程を経て、補強樹脂層１４上のリフトオフレジスト層９０を除去する。
【０１０９】
次に、図２２の（ｄ）に示すように、３個の発光素子１３の上面および補強樹脂層１４の上面に、例えばカラーフィルタ材料を塗布すること、または金属膜を蒸着することにより、光遮蔽層形成層９２を形成する。
【０１１０】
次に、図２２の（ｅ）に示すように、発光素子１３上のリフトオフレジスト層９０を除去し（リフトオフ工程）、これにより補強樹脂層１４上の光遮蔽層形成層９２のみを残す。残った光遮蔽層形成層９２は、光遮蔽層９３となる。なお、光遮蔽層形成層９２を金属膜を蒸着にて形成した場合、光遮蔽層９３は反射層となる。
【０１１１】
その後、図１９の（ｄ）から図１９の（ｆ）、あるいは図２０の（ａ）から図２０の（ｃ）に示した蛍光体層材料塗布工程、露光工程および現像工程と同様の工程により、図２２の（ｆ）に示すように、赤色の蛍光体層１５を形成する。さらに、同様にして緑色の蛍光体層１６を形成する。
【０１１２】
なお、本製造方法の各工程において、必要に応じて、塗布後、露光後、現像後に適切な温度・時間でのベーキングを行う。また、本実施形態には下地層３１を示していないが、実施形態２に記載の通り、下地基板１１上に下地層が形成されていてもよい。
【０１１３】
〔光源装置の製造方法５〕
本実施形態の光源装置のさらに他の製造方法について説明する。図２３は、本実施形態の光源装置のさらに他の製造方法を示す縦断面図である。なお、図２３は、例えば、光遮蔽層４０を有する光源装置１０（図１０参照）の製造方法に相当し、さらに光遮蔽層４０を有する光源装置６６，６７，６１（図１１，１２，１３参照）などの製造方法にも適用可能である。
【０１１４】
まず、図２３の（ａ）に示すように、下地基板１１の上に電極１２、発光素子１３および補強樹脂層１４を設けた状態とする。次に、３個の発光素子１３および補強樹脂層１４の上面の全面に、赤色の蛍光体層材料を塗布して蛍光体層形成層８５を形成する（蛍光体層材料塗布工程）。
【０１１５】
次に、図２３の（ｂ）に示す、フォトマスク８４を使用した蛍光体層形成層８５に対する露光工程、および図２３の（ｃ）に示す現像工程を経て、中央部の発光素子１３の上に赤色の蛍光体層１５を形成する。
【０１１６】
その後、図２３の（ｄ）に示すように、上記の蛍光体層材料塗布工程、露光工程および現像工程により、赤色の蛍光体層１５を形成した発光素子１３の隣の発光素子１３の上面に、緑色の蛍光体層１６および透明層５３を形成する。
【０１１７】
次に、図２３の（ｅ）に示すように、蛍光体層１５，１６および透明層５３の上面並びに補強樹脂層１４の上面に、リフトオフレジスト（ポジ型レジスト）を塗布してリフトオフレジスト層８８を形成する。
【０１１８】
次に、リフトオフレジスト層８８に対しての、図２３の（ｆ）に示す、フォトマスク８２を使用した露光工程、および図２３の（ｇ）に示す現像工程により、補強樹脂層１４の上面のリフトオフレジスト層８８を除去する。
【０１１９】
次に、図２３の（ｈ）に示すように、補強樹脂層１４の上面並びに蛍光体層１５，１６および透明層５３の上のリフトオフレジスト層８８の上面に反射膜となる金属膜８９を蒸着する。なお、補強樹脂層１４に蒸着した金属膜８９は光遮蔽層４０となる（図２３の（ｉ）参照）。
【０１２０】
次に、図２３の（ｉ）に示すように、蛍光体層１５，１６および透明層５３の上のリフトオフレジスト層８８および金属膜８９を除去する（リフトオフ工程）。
【０１２１】
なお、本製造方法の各工程において、必要に応じて、塗布後、露光後、現像後に適切な温度・時間でのベーキングを行う。また、本実施形態には下地層３１を示していないが、実施形態２に記載の通り、下地基板１１上に下地層が形成されていてもよい。
【０１２２】
〔光源装置の製造方法６〕
本実施形態の光源装置のさらに他の製造方法について説明する。図２４は、本実施形態の光源装置のさらに他の製造方法を示す縦断面図である。なお、図２４は、例えば、光遮蔽層４０を有する光源装置１０（図１０参照）の製造方法に相当し、さらに光遮蔽層４０を有する光源装置６６，６７，６１（図１１，１２，１３参照）などの製造方法にも適用可能である。
【０１２３】
図２４の（ａ）から図２４の(ｄ)の工程は、図２３の（ａ）から図２３の(ｄ)の工程と同じであるので、説明を省略する。
【０１２４】
図２４の（ｅ）に示すように、蛍光体層１５，１６および透明層５３の上面並びに補強樹脂層１４の上面に、光反射性樹脂（ネガ型レジスト）を塗布して光反射性樹脂層１１１を形成する。
【０１２５】
次に、光反射性樹脂層１１１に対しての、図２４の（ｆ）に示す、フォトマスク８２を使用した露光工程、および図２４の（ｇ）に示す現像工程により、蛍光体層１５，１６および透明層５３の上面の光反射性樹脂層１１１を除去する。これにより、光源装置を得る。
【０１２６】
（製造方法６の変形例１）
また、本製造方法では、図２４の(ｅ)〜（ｇ）に示す工程は、図２４の(ｈ)〜（ｊ）に示す工程に代えてもよい。この場合には、図２４の（ｈ）に示すように、補強樹脂層１４の上面に、光反射性樹脂を塗布して光反射性樹脂層１１３（ネガ型レジスト）を形成する。
【０１２７】
次に、光反射性樹脂層１１３に対しての、図２４の（ｉ）に示す、前記フォトマスク８２を使用しない露光工程、および図２４の（ｊ）に示す現像工程により、蛍光体層１５，１６および透明層５３の上面の光反射性樹脂層１１１を除去する。これにより、光源装置を得る。
【０１２８】
（製造方法６の変形例２）
また、本製造方法では、図２４の(ｅ)〜（ｇ）に示す工程は、図２４の(ｋ)〜（ｌ）に示す工程に代えてもよい。この場合には、図２４の(ｋ)に示すように、補強樹脂層１４の上面に、光反射性樹脂（熱硬化型レジスト）を塗布して光反射性樹脂層１１２を形成する。
【０１２９】
次に、光反射性樹脂層１１２に対しての図２４の（ｌ）に示す熱硬化工程により光反射性樹脂層１１２を硬化させる。これにより、光源装置を得る。このように、光反射性樹脂層１１２の光反射性樹脂が熱硬化型であって、光反射性樹脂層１１２を蛍光体層１５，１６および透明層５３と同じ厚みで各層間（補強樹脂層１４の上面）に塗布できる場合には、光反射性樹脂層１１２を熱処理のみで硬化させても良い。
【０１３０】
なお、本製造方法の各工程において、必要に応じて、塗布後、露光後、現像後に適切な温度・時間でのベーキングを行う。また、本実施形態には下地層３１を示していないが、実施形態２に記載の通り、下地基板１１上に下地層が形成されていてもよい。
【０１３１】
〔光源装置の製造方法７〕
本実施形態の光源装置のさらに他の製造方法について説明する。図２５は、本実施形態の光源装置のさらに他の製造方法を示す縦断面図である。なお、図２５は、例えば、光遮蔽層４０を有する光源装置１０（図１０参照）のうち、すべての発光素子上に黄色蛍光体と赤色・緑色・青色のいずれかのカラーフィルタが形成された変形例となる光源装置の製造方法に相当し、さらに光遮蔽層４０を有する光源装置６６，６７，６１（図１１，１２，１３参照）における同様の変形例などの製造方法にも適用可能である。
【０１３２】
図２５の（ａ）から図２５の(ｄ)の工程は、図２３の（ａ）から図２３の(ｄ)の工程と一部を除いて同じであるので、相違する点のみについて説明する。図２５の（ｂ）では、前記フォトマスク８４に代えて開口幅の広いフォトマスク１２１を使用する。これにより、蛍光体層１５の幅は、蛍光体層１５の両側の補強樹脂層１４の上まで広がる。この点は、蛍光体層１６および透明層５３についても同様である。これにより、図２５の(ｄ)に示すように、蛍光体層１５は、隣り合う蛍光体層１６および透明層５３と接する状態となる。
【０１３３】
次に、図２５の（ｅ）に示すように、蛍光体層１５，１６および透明層５３の上面に、保護用レジスト（ネガ型レジスト）を塗布して保護用レジスト層１２２を形成する。
【０１３４】
次に、保護用レジスト層１２２に対しての、図２５（ｆ）に示す、フォトマスク８２を使用した露光工程、および図２５の（ｇ）に示す現像工程により、補強樹脂層１４の上面に相当する部分の保護用レジスト層１２２を除去する。
【０１３５】
次に、図２５の（ｈ）に示すように、エッチングにより、保護用レジスト層１２２、並びに補強樹脂層１４の上面に相当する部分の蛍光体層１５，１６および透明層５３を除去する。
【０１３６】
次に、図２３の（ｅ）〜（ｉ）に示した、リフトオフレジスト塗布、露光、現像、金属膜蒸着およびリフトオフの各工程により、図２５の（ｉ）に示すように、補強樹脂層１４の上に光遮蔽層４０を形成し、光源装置を得る。
【０１３７】
なお、本製造方法の各工程において、必要に応じて、塗布後、露光後、現像後に適切な温度・時間でのベーキングを行う。また、本実施形態には下地層３１を示していないが、実施形態２に記載の通り、下地基板１１上に下地層が形成されていてもよい。
【０１３８】
〔光源装置の製造方法８〕
本実施形態の光源装置のさらに他の製造方法について説明する。図２６は、本実施形態の光源装置のさらに他の製造方法を示す縦断面図である。なお、図２６は、例えば、光遮蔽層４０を有する光源装置１０（図１０参照）のうち、すべての発光素子上に黄色蛍光体と赤色・緑色・青色のいずれかのカラーフィルタが形成された変形例となる光源装置の製造方法に相当し、さらに光遮蔽層４０を有する光源装置６６，６７，６１（図１１，１２，１３参照）における同様の変形例などの製造方法にも適用可能である。
【０１３９】
まず、図２６の（ａ）に示すように、３個の発光素子１３および補強樹脂層１４の上面の全面に、黄色の蛍光体層材料を塗布して蛍光体層形成層１３１を形成する（蛍光体層材料塗布工程）。
【０１４０】
次に、図２６の（ｂ）に示すように、蛍光体層形成層１３１の上面に、保護用レジスト（ネガ型レジスト）を塗布して保護用レジスト層１２２を形成する。
【０１４１】
次に、保護用レジスト層１２２に対しての、図２６の（ｃ）に示す、フォトマスク８２を使用した露光工程、および図２６の（ｄ）に示す現像工程により、補強樹脂層１４の上面に相当する部分の保護用レジスト層１２２を除去する。
【０１４２】
次に、図２６の（ｅ）に示すように、エッチングにより、保護用レジスト層１２２、並びに補強樹脂層１４の上面に相当する部分の蛍光体層形成層１３１を除去し、各発光素子１３上に独立した蛍光体層１３４を形成する。
【０１４３】
次に、図２３の（ｅ）〜（ｉ）に示した、リフトオフレジスト塗布、露光、現像、金属膜蒸着およびリフトオフの各工程により、図２６の（ｆ）に示すように、補強樹脂層１４の上に光遮蔽層４０を形成する。
【０１４４】
次に、図２６の（ｇ）に示すように、蛍光体層１３４および補強樹脂層１４の上面に、緑色のカラーフィルタ材料（ネガ型レジスト）を塗布してカラーフィルタ形成層１３５を形成する。
【０１４５】
次に、カラーフィルタ形成層１３５に対しての、図２６の（ｈ）に示す、フォトマスク１３６を使用した露光工程、および図２６の（ｉ）に示す現像工程により、一つの蛍光体層１３４の上に緑色のカラーフィルタ層１３７を形成する。
【０１４６】
その後、緑色のカラーフィルタ材料に代えて、赤色のカラーフィルタ材料および青色のカラーフィルタ材料を使用して、図２６の（ｇ）から図２６の（ｉ）の工程を繰り返し、図２６の（ｊ）に示すように、他の一つ蛍光体層１３４の上に赤色のカラーフィルタ層１３８を形成し、さらに他の一つ蛍光体層１３４の上に青色のカラーフィルタ層１３９を形成し、光源装置を得る。
【０１４７】
なお、本製造方法の各工程において、必要に応じて、塗布後、露光後、現像後に適切な温度・時間でのベーキングを行う。また、本実施形態には下地層３１を示していないが、実施形態２に記載の通り、下地基板１１上に下地層が形成されていてもよい。
【０１４８】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る光源装置は、赤色画素用、緑色画素用および青色画素用の各発光素子と、前記赤色画素用の発光素子および前記緑色画素用の発光素子の上のみに設けられ、前記発光素子からの光の出射側位置に、一部が前記発光素子と接触する蛍光体層と、隣り合う前記蛍光体層同士の間に設けられ、前記蛍光体層とは異なる光遮蔽層と、隣り合う前記発光素子同士の間に設けられた補強層とを備えている。
【０１４９】
発光素子は例えばＧａＮ／ＩｎＧａＮからなり、Ｐ電極およびＮ電極のいずれかもしくは両者がメサ構造を有していても良い。補強層により発光素子が下地基板から剥離しにくくなる。なお、補強層は発光素子間および発光素子と電極、下地基板の間に存在し、発光素子の剥離を抑制すれば良く、構成材料は限定されず、無機材料からなる補強層であってもよい。
【０１５０】
本発明の態様２に係る光源装置は、上記態様１において、前記蛍光体層は有機もしくは無機の材料から成る蛍光体を１種もしくは複数種含む構成としてもよい。発光素子あるいは下地層、光遮蔽層との密着性に優れた蛍光体層と色変換能力に優れた蛍光体層を形成することが容易となり、蛍光体層が剥れ抑制と色変換能力の向上を同時に実現できる。さらに複数の蛍光体層を有するため色再現範囲や輝度を制御することができる。
【０１５１】
本発明の態様３に係る光源装置は、上記態様２において、前記蛍光体層は１種類もしくは複数種類である構成としてもよい。
【０１５２】
上記構成とした理由は、発光素子あるいは下地層、光遮蔽層との密着性に優れた蛍光体層と色変換能力に優れた蛍光体層を形成することが容易となり、蛍光体層が剥れ抑制と色変換能力の向上を同時に実現できるからである。赤色と緑色とで蛍光体層が異なってもよいため。また、「黄色蛍光体＋カラーフィルタ」の場合もあれば、「赤色蛍光体＋緑色蛍光体（＋カラーフィルタ）」の場合もあり得る。
【０１５３】
本発明の態様４に係る光源装置は、上記態様３において、前記光遮蔽層は、前記蛍光体層間だけでなく、前記蛍光体層上にも形成されている構成としてもよい。
【０１５４】
蛍光体層間に加えて蛍光体層上にも光遮蔽層が形成されていることで蛍光体層が剥れ難くなる。さらに蛍光体層の側面から射出される光の波長をコントロールする。緑色光で赤色蛍光体が励起されるため、緑色蛍光体から成る蛍光体層の側面からの光を低減することで、クロストーク低減が可能となる。
【０１５５】
本発明の態様５に係る光源装置は、上記態様４において、前記蛍光体層間の前記光遮蔽層と前記蛍光体層上の前記光遮蔽層とは材質が異なる構成としてもよい。
【０１５６】
赤色および緑色発光させたい箇所の蛍光体層は黄色蛍光体としてもよい。実際に、以下のような可能性が考えられる。
【０１５７】
赤発光画素：
（１）赤蛍光体、
（２）赤蛍光体＋赤カラーフィルタ
（３）黄蛍光体＋赤カラーフィルタ
（４）赤蛍光体＋ダイクロイックミラー
（５）赤蛍光体＋ダイクロイックミラー＋赤カラーフィルタ
（６）黄蛍光体＋ダイクロイックミラー＋赤カラーフィルタ
【０１５８】
緑発光画素：
（１）緑蛍光体、
（２）緑蛍光体＋緑カラーフィルタ
（３）黄蛍光体＋緑カラーフィルタ
（４）緑蛍光体＋ダイクロイックミラー
（５）緑蛍光体＋ダイクロイックミラー＋緑カラーフィルタ
（６）黄蛍光体＋ダイクロイックミラー＋緑カラーフィルタ
【０１５９】
この他、蛍光体は１種類に限らず、複数種の蛍光体、例えば、赤発光画素に置いて、「赤蛍光体＋黄蛍光体」など異なる発光色の蛍光体２種類を用いたり、「赤蛍光体１＋赤蛍光体２」など同じ発光色の蛍光体を複数種類用いたりすることができる。
【０１６０】
本発明の態様６に係る光源装置は、上記態様５において、各々の前記発光素子毎に前記蛍光体層をもしくは樹脂層を有している構成としてもよい。
【０１６１】
液晶ディスプレイの場合は白色発光するＬＥＤ（青色ＬＥＤ＋蛍光体）１つに対して複数の変換層がある。一方、各画素に青発光素子、緑色発光素子、赤色発光素子など３種類以上の発光素子を用いるμＬＥＤディスプレイは、変換層がない。
【０１６２】
本発明の態様７に係る光源装置は、上記態様６において、前記蛍光体層上の前記光遮蔽層に重なるように、異なる蛍光体層が形成されている構成としてもよい。
【０１６３】
蛍光体層を厚くすることで、色変換能力を向上させることが可能となる。
【０１６４】
本発明の態様８に係る発光装置は、上記態様７において、前記発光素子がメサ形状を有する構成としてもよい。
【０１６５】
本発明の態様９に係る発光装置は、上記態様１の光源装置を備えている構成としてもよい。
【０１６６】
本発明の態様１０に係る発光装置は、複数の発光素子と、前記発光素子からの光の出射側位置に、前記発光素子ごとに設けられ蛍光体層と、前記発光素子と前記蛍光体層との間に設けられ、これら前記発光素子と前記蛍光体層とは異なる下地層と、隣り合う前記蛍光体層同士の間に設けられ、前記蛍光体層とは異なる光遮蔽層と、隣り合う前記発光素子同士の間に設けられた補強層とを備えている。
【０１６７】
発光素子は例えばＧａＮ／ＩｎＧａＮからなる。補強層により発光素子が下地基板から剥離しにくくなり、また下地層により蛍光体層の密着力が向上することで蛍光体層が剥離しにくくなる。なお、補強層は発光素子間および発光素子と電極、下地基板の間に存在し、発光素子の剥離を抑制すれば良く、構成材料は限定されず、無機材料からなる補強層であってもよい。
【０１６８】
本発明の態様１１に係る発光装置は、上記態様１０において、前記蛍光体層は、有機もしくは無機の材料から成る蛍光体を１種もしくは複数種含む構成としてもよい。このように蛍光体層を複数の層から構成することで、発光素子あるいは下地層、光遮蔽層との密着性に優れた蛍光体層と色変換能力に優れた蛍光体層を形成することが容易となり、蛍光体層が剥れ抑制と色変換能力の向上を同時に実現できる。さらに複数の蛍光体層を有するため色再現範囲や輝度を制御することができる。
【０１６９】
本発明の態様１２に係る発光装置は、上記態様１０において、前記蛍光体層は１種類もしくは複数種類である構成としてもよい。
【０１７０】
上記構成とした理由は、発光素子あるいは下地層、光遮蔽層との密着性に優れた蛍光体層と色変換能力に優れた蛍光体層を同時に用いることで、蛍光体層が剥れ抑制と色変換能力の向上を同時に実現できるからである。さらに各発光色のサブ画素において赤色と緑色とで蛍光体層が異なってもよいからである。また、「黄色蛍光体＋カラーフィルタ」の場合もあれば、「赤色蛍光体＋緑色蛍光体」や「赤色蛍光体＋緑色蛍光体＋カラーフィルタ」、「赤色蛍光体＋黄色蛍光体」、「赤色蛍光体＋黄色蛍光体＋カラーフィルタ」、「緑色蛍光体＋黄色蛍光体」、「緑色蛍光体＋黄色蛍光体＋カラーフィルタ」などの場合もあり得る。このように蛍光体層を複数の層から構成することで、色再現範囲や輝度を制御することができる。
【０１７１】
本発明の態様１３に係る発光装置は、上記態様１０において、前記光遮蔽層は、前記蛍光体層間だけでなく、前記蛍光体層上にも形成されている構成としてもよい。
【０１７２】
蛍光体層間に加えて蛍光体層上にも光遮蔽層が形成されていることで蛍光体層が剥れ難くなる。さらに蛍光体層の側面から射出される光の波長をコントロールする。緑色光で赤色蛍光体が励起されるため、緑色蛍光体から成る蛍光体層の側面からの光を低減することで、クロストーク低減が可能となり、光源装置の色再現範囲を大きくすることができる。
【０１７３】
本発明の態様１４に係る発光装置は、上記態様１３において、前記蛍光体層間の前記光遮蔽層と前記蛍光体層上の前記光遮蔽層とは材質が異なる構成としてもよい。
【０１７４】
緑色発光させたい箇所の蛍光体層は黄色蛍光体としてもよい。実際に、以下のような可能性が考えられる。
【０１７５】
赤発光画素：
（１）赤蛍光体、
（２）赤蛍光体＋赤カラーフィルタ
（３）黄蛍光体＋赤カラーフィルタ
（４）赤蛍光体＋ダイクロイックミラー
（５）赤蛍光体＋ダイクロイックミラー＋赤カラーフィルタ
（６）黄蛍光体＋ダイクロイックミラー＋赤カラーフィルタ
【０１７６】
緑発光画素：
（１）緑蛍光体、
（２）緑蛍光体＋緑カラーフィルタ
（３）黄蛍光体＋緑カラーフィルタ
（４）緑蛍光体＋ダイクロイックミラー
（５）緑蛍光体＋ダイクロイックミラー＋緑カラーフィルタ
（６）黄蛍光体＋ダイクロイックミラー＋緑カラーフィルタ
【０１７７】
この他、蛍光体は１種類に限らず、複数種の蛍光体、例えば、緑発光画素に置いて、「緑蛍光体＋黄蛍光体」など異なる発光色の蛍光体２種類を用いたり、「緑蛍光体１＋緑蛍光体２」など同じ発光色の蛍光体を複数種類用いたりすることができる。
【０１７８】
本発明の態様１５に係る発光装置は、上記態様１０において、各々の前記発光素子毎に前記蛍光体層をもしくは樹脂層を有している構成としてもよい。
【０１７９】
液晶ディスプレイの場合は白色発光するＬＥＤ（青色ＬＥＤ＋蛍光体）１つに対して複数の変換層がある、つまり、一つの白色発光ＬＥＤは複数の画素に対応する。また、各画素に青発光素子、緑色発光素子、赤色発光素子など３種類以上の発光素子を用いるμＬＥＤディスプレイは、変換層がない。一方で、本願の光源装置は各画素に対応する発光素子があり、緑色および赤色に対応する発光素子上には蛍光体層が形成され、加えて、各色画素間には光遮蔽層が形成されている。
【０１８０】
本発明の態様１６に係る発光装置は、上記態様１０において、前記発光素子がメサ形状を有する構成としてもよい。
【０１８１】
本発明の態様１７に係る発光装置は、上記態様１３において、前記蛍光体層上の前記光遮蔽層に重なるように、異なる蛍光体層が形成されている構成としてもよい。
【０１８２】
蛍光体層を厚くすることで、色変換能力を向上させることが可能となる。
【０１８３】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【０１８４】
１〜１０，６１〜６８    光源装置
１１    下地基板
１２    電極
１３    発光素子
１４    補強樹脂層（補強層）
１５，１６，５１，５２    蛍光体層
１８，３２，３３〜４０，４３，９３    光遮蔽層
３１    下地層
３２ａ，１７，８７    透明樹脂層
３２ｂ，８９    金属膜
４１，４２，１０２，１０３，１３７〜１３９    カラーフィルタ層
４３ａ  補助層
４３ｂ  本体層
５３    透明層
８１，８６，９２    光遮蔽層形成層
８２，８４，９１，１２１，１３６    フォトマスク
８３，８５    蛍光体層形成層
８８，９０    リフトオフレジスト層
１０１    ダイクロイックミラー層
２０１    サファイア基板（成長基板）
２０２    Ｎ−ＧａＮ層（第１導電型層）
２０３    ＩｎＧａＮ層（活性層）
２０４    Ｐ−ＧａＮ層（第２導電型層）
２０５    Ｐｄ層
２０６    Ａｕ層
２１０    Ｎ電極
２１１    Ｐ電極
【図１】
2020184617.tif 000003
【図２】
2020184617.tif 000004
【図３】
2020184617.tif 000005
【図４】
2020184617.tif 000006
【図５】
2020184617.tif 000007
【図６】
2020184617.tif 000008
【図７】
2020184617.tif 000009
【図８】
2020184617.tif 000010
【図９】
2020184617.tif 000011
【図１０】
2020184617.tif 000012
【図１１】
2020184617.tif 000013
【図１２】
2020184617.tif 000014
【図１３】
2020184617.tif 000015
【図１４】
2020184617.tif 000016
【図１５】
2020184617.tif 000017
【図１６】
2020184617.tif 000018
【図１７】
2020184617.tif 000019
【図１８】
2020184617.tif 000020
【図１９】
2020184617.tif 000021
【図２０】
2020184617.tif 000022
【図２１】
2020184617.tif 000023
【図２２】
2020184617.tif 000024
【図２３】
2020184617.tif 000025
【図２４】
2020184617.tif 000026
【図２５】
2020184617.tif 000027
【図２６】
2020184617.tif 000028
【図２７】
2020184617.tif 000029
【図２８】
2020184617.tif 000030
【図２９】
2020184617.tif 000031
【図３０】
2020184617.tif 000032