(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の発光素子を有し、高い動作安定性及び光取り出し効率を有する発光装置を提供する。【解決手段】発光装置１０は、発光素子２０と、発光素子上に配され、発光素子の上面と対向する底面を有する柱状の第１の部分３１、第１の部分上に第１の部分と連続的に形成されかつ上方に向かって窄んでいる第２の部分３２、及び第２の部分上に前記第２の部分と連続的に形成された柱状の第３の部分３３を有する透光性部材と、透光性部材の部材の側面を覆う反射部材４０と、を有する。透光性部材の第１の部分の透光性部材の底面に垂直な方向における高さは、透光性部材の底面に垂直な方向における高さの１／６以上である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、
前記発光素子上に配され、前記発光素子の上面と対向する底面を有する柱状の第１の部分、前記第１の部分上に前記第１の部分と連続的に形成されかつ上方に向かって窄んでいる第２の部分、及び前記第２の部分上に前記第２の部分と連続的に形成された柱状の第３の部分を有する透光性部材と、
前記透光性部材の部材の側面を覆う反射部材と、を有し、
前記透光性部材の前記第１の部分の前記透光性部材の前記底面に垂直な方向における高さは、前記透光性部材の前記底面に垂直な方向における高さの１／６以上である、ことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記透光性部材の前記底面に垂直な方向における高さが３０〜３００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記透光性部材は、前記発光素子から出射された光の波長を変換する蛍光体を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記透光性部材と前記発光素子との間に設けられており、前記発光素子から出射される光の波長を変換する波長変換部材を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項５】
前記透光性部材の前記第２の部分は、錘台状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の発光装置。
【請求項６】
前記発光素子の上面は、前記透光性部材の前記第３の部分上面の面積よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の発光装置。
【請求項７】
前記発光素子は、
支持基板と、
前記支持基板上に配された半導体積層体と、を含み、
前記波長変換部の前記底面は、前記半導体積層体の上面に接着されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の発光装置。
【請求項８】
前記波長変換部の前記底面は、前記半導体積層体の上面に透明接着材を介して接着され、
前記透明接着材は、前記半導体積層体の側面及び上面を覆い、かつ前記波長変換部の底面を覆うことを特徴とする請求項７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、例えば発光ダイオードなどの発光素子を含む発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光装置は、例えば、端子や配線などが設けられた基板と、当該基板上に実装された少なくとも１つの発光素子とを含む。また、例えば、照明用途に用いる場合、当該発光装置は、発光素子上に配された蛍光体層などの波長変換体を有する。
【０００３】
このような発光装置としては、上面を光取り出し面とする発光素子と、発光素子上に設けられ、かつ上面と下面を有し、前記発光素子から出射される光を下面から入射して、上面を介して外部に放出する透光性部材と、前記透光性部材の少なくとも一部を被覆する光反射性樹脂と、を備える発光装置が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２７２８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の発光装置は、透光性部材内の側端部の領域に光が閉じ込められ、発光装置の光取出し効率が下がる場合があることが課題の一例として挙げられる。
【０００６】
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、高い光取出し効率を有する発光装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による発光装置は、発光素子と、前記発光素子上に配され、前記発光素子の上面と対向する底面を有する柱状の第１の部分、前記第１の部分上に前記第１の部分と連続的に形成されかつ上方に向かって窄んでいる第２の部分、及び前記第２の部分上に前記第２の部分と連続的に形成された柱状の第３の部分を有する透光性部材と、前記透光性部材の部材の側面を覆う反射部材と、を有し、前記透光性部材の前記第１の部分の前記透光性部材の前記底面に垂直な方向における高さは、前記透光性部材の前記底面に垂直な方向における高さの１／６以上である、ことを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１に係る発光装置の斜視図である。
【図２】実施例１に係る発光装置の上面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った発光装置の断面図である。
【図４】実施例１に係る発光装置の波長変換部の第２の部分の角度に対する光出力比との関係を示す図である。
【図５】実施例１に係る発光装置の波長変換部の第１の部分の高さに対する光出力比との関係を示す図である。
【図６】図１の波長変換部の製造工程を説明する説明図である。
【図７】図１の波長変換部の製造工程を説明する説明図である。
【図８】実施例２に係る発光装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明の実施例１に係る発光装置１０の構成を示す斜視図である。図１に示すように、実装基板１１は、長方形形状の実装面１１ａを有する矩形板状の基板である。実装基板１１には、例えば、ＡｌＮ、アルミナ等の基板が用いられる。
【００１１】
２つのｎ側給電パッド１２ａは、本実施例においては、実装面１１ａ上に互いに離間して設けられた平面形状が矩形の金属の配線電極パターンである。ｎ側給電パッド１２ａは、実装面１１ａの長手方向に沿って配列されている。ｎ側給電パッド１２ａの各々は、１の辺が、実装面１１ａの長辺の伸長方向に沿うように配置されている。ｎ側給電パッド１２ａは、例えば、実装基板１１を上下に貫通するように形成されたスルーホールを介して外部の電源に接続可能になされている。
【００１２】
２つのｐ側給電パッド１３ａは、実装面１１ａ上に互いに離間して設けられた平面形状が矩形の金属の配線電極パターンである。ｐ側給電パッド１３ａの各々は、ｎ側給電パッド１２ａの各々と実装面１１ａの１の長辺の間に設けられている。言い換えれば、実装基板１１の短手方向の一端に配されている。さらに言い換えれば、ｐ側給電パッド１３ａの各々は、実装面１１ａの１の長辺に沿って配列されている。例えば、ｐ側給電パッド１３ａは、例えば外部の電源に接続可能になされている。
【００１３】
２つの発光素子２０は、実装基板１１の実装面１１ａ上に設けられている。より具体的には、発光素子２０の各々は、ｎ側給電パッド１２ａの各々の上に配されている。発光素子２０の各々は、例えば、発光ダイオードなどの半導体発光素子である。
【００１４】
各々の発光素子２０の支持基板２１は、Ｓｉ基板等の導電性を有する矩形板状の基板である。各々の発光素子２０の半導体積層体２２は、支持基板２１の上面に設けられている。半導体積層体２２は、金属の接合層（図示せず）を介して支持基板２１に貼り合わせられている。例えば、当該金属の接合層は、支持基板２１の上面において互いに離間しており、互いに電気的に絶縁されている２つの層からなっている。２つの層の一方は支持基板２１と電気的に接続されており、他方は支持基板２１と、例えば、支持基板２１の上面に形成された絶縁層によって電気的に絶縁されている。半導体積層体２２は、活性層を含む複数の半導体層からなる。
【００１５】
半導体積層体２２の各々は、支持基板２１側から、ｐ型半導体層、活性層及びｎ型半導体層がこの順に積層されて構成されている。ｐ型半導体層は、例えば、ＭｇをドープしたＧａＮ層である。活性層（発光層）は、例えば、ＩｎＧａＮ井戸層とＧａＮ障壁層からなる多重量子井戸構造を有する半導体層である。ｎ型半導体層は、例えばＳｉをドープしたＧａＮ層である。活性層から出射される出射光の波長は、半導体積層体２２の材料及び組成に応じた波長となる。発光素子２０の各々の発光層からは、例えば、青色の光を出射される。半導体積層体２２の上面が主に出射光（以後、単に光ともいう）が出射される光出射面となる。
【００１６】
なお、ｐ型半導体層は、上記した接合層のうち支持基板２１と絶縁されている接合層と電気的に接続されており、ｎ型半導体層は、支持基板２１と電気的に接続されている接合層と電気的に接続されている。
【００１７】
裏面電極２３の各々は、支持基板２１の底面を覆うように形成されている。裏面電極２３の各々は、支持基板２１の下面に形成された金属の電極である。裏面電極２３の各々は、例えば、導電性の接合材（図示せず）を介してｎ側給電パッド１２ａに接合されている。
【００１８】
２つの給電部２４は、金属層上に設けられた金属の電極である。給電部２４の各々は、本実施例において平面形状が矩形である。給電部２４の各々は、支持基板２１の上面のｐ側給電パッド１３ａの近傍にある辺に沿って延在している。
【００１９】
給電部２４の各々は、支持基板２１と、例えば支持基板２１の上面に形成された絶縁層（図示せず）によって絶縁されている。また、給電部２４の各々は、上述した支持基板２１の各々の支持基板２１と絶縁されている方の接合層（図示せず）と電気的に接続されている。従って、給電部２４の各々は、当該金属層を介して、半導体積層体２２のｐ型半導体層に電気的に接続されている。また、当該ｐ型半導体層と給電部２４との間の電流の経路は、当該絶縁層によって支持基板２１から電気的に分離されている。
【００２０】
給電部２４の各々は、ボンディングワイヤ１９を介して実装基板１１の実装面１１ａ上に設けられたｐ側給電パッド１３ａに電気的に接続されている。
【００２１】
このように、発光素子２０は、支持基板２１、半導体積層体２２、裏面電極２３、及び給電部２４を含んで構成されている。発光素子２０は、シンフィルム（Thin-film）型の貼り合わせ構造を有する上面発光タイプの素子である。半導体積層体２２（図示せず）の上面は、発光素子２０の光出射面となる。
【００２２】
尚、シンフィルム型の素子の構造は、成長基板（図示せず）上において半導体積層体２２を成長させる工程、支持基板２１に半導体積層体２２を貼り合わせる工程、成長基板を、例えばレーザーを照射することにより取り除く、いわゆるレーザーリフトオフ工程、を経て形成される。
【００２３】
透光性部材としての波長変換部３０は、２つの発光素子２０の光出射面上に設けられている。波長変換部３０は、発光素子２０から出射される光に対して透過性を有する透光性の部材である。波長変換部３０は、本実施例において、２つの発光素子２０に跨がるように形成されている。言い換えれば、波長変換部３０は、２つ発光素子２０の上に、発光素子２０の配列方向に沿って延在している。
【００２４】
波長変換部３０は、例えば、蛍光材料を焼結したセラミックプレートである。セラミックプレートは、例えば、アルミナと蛍光体を高温焼成して作製される。蛍光体としては、例えば、ＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet：Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２）が挙げられる。
【００２５】
尚、波長変換部３０は蛍光体の粒子を含有する樹脂層であってもよい。この場合、当該樹脂層は、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の樹脂原料に蛍光体を混合した後に、当該樹脂原料を硬化することによって形成される。
【００２６】
波長変換部３０は、発光素子２０の半導体積層体２２からみて近位側に形成されている底面３０ａ、発光素子２０の半導体積層体２２からみて遠位側に形成されている上面３０ｂ、及び底面３０ａから上面３０ｂに亘って形成されている側面３０ｃを有する。
【００２７】
波長変換部３０の底面３０ａ及び上面３０ｂは、例えば、実装基板１１の実装面１１ａと平行になされている。また、例えば、波長変換部３０の底面３０ａ及び上面３０ｂは、支持基板２１の主面と平行になされている。
【００２８】
波長変換部３０は、柱状に形成された第１の角柱部（第１の部分とも称する）３１、第１の角柱部３１の上方において、第１の角柱部３１に続いて錐台状に形成された錐台部（第２の部分とも称する）３２、及び錐台部３２の上方において、錐台部３２に続いて錐台状に形成された第２の角柱部（第３の部分とも称する）３３を有する。第１の角柱部３１、錐台部３２及び第２の角柱部３３は、一体に形成されている。
【００２９】
第１の角柱部３１は、直方体状に形成されている。尚、第１の角柱部３１の形状は、直方体状、すなわち四角柱状に限られず、例えば、四角柱以外の多角柱状に形成されていてもよい。第１の角柱部３１は、底面３０ａに対して垂直に伸びて形成されている側面３１ａを有する。第１の角柱部３１の側面３１ａは、波長変換部３０の底面３０ａに近い部分によって形成される側面である。
【００３０】
錐台部３２は、上方に向かって窄んでいる四角錐台形状を有している。すなわち、錐台部３２の側面３２ａは、底面３０ａに対して、上方に向かって内側に傾斜している。錐台部３２の側面３２ａは、第１の角柱部３１の側面３１ａに続いて形成されている。
【００３１】
第２の角柱部３３は、直方体状に形成されている。尚、第２の角柱部３３の形状は、直方体状、すなわち四角柱状に限られず、例えば、四角柱以外の多角柱状に形成されていてもよい。第２の角柱部３３は、底面３０ａに対して垂直に伸びて形成されている側面３３ａを有する。第２の角柱部３３の側面３３ａは、波長変換部３０の上面３０ｂに近い部分によって形成される側面である。尚、側面３３ａから上面３０ｂに移行する部位は、角張るように形成するとよい。
【００３２】
発光装置１０は、発光素子２０の各々の側面及び波長変換部３０の側面３０ｃを取り囲むように被覆する反射部としての反射樹脂４０を有する。反射樹脂４０は、本図においては波長変換部３０等の形状を明確にするため、破線で示されている。
【００３３】
反射樹脂４０は、例えば、発光素子２０の各々からの放出光、波長変換部３０からの出力光の各々に対して反射性を有する白色の樹脂素材からなる。樹脂素材は、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂内に光散乱材（白色顔料）を分散させた、いわゆる白色樹脂と称される材料からなるものである。光散乱材としては、酸化チタン、酸化亜鉛等を使用することができる。
【００３４】
反射樹脂４０は、発光素子２０の半導体積層体２２の側面及びｐ側給電パッド１３ａ及びボンディングワイヤ１９を埋設している。反射樹脂４０は、発光装置１０の封止材としても機能し得る。
【００３５】
反射樹脂４０は、上面に開口部ＯＰを有する。開口部ＯＰには、波長変換部３０の上面３０ｂが収容されている。波長変換部３０の上面３０ｂの外縁と開口部ＯＰの内縁とが一致していることが好ましい。本実施例において、反射樹脂４０の上面の開口部ＯＰ及び波長変換部３０の上面３０ｂによって、発光装置１０の光取出し面が画定されている。
【００３６】
図２は、実施例１に係る発光装置１０の上面図である。上述したように、実装基板１１は、上面視、すなわち、実装基板１１の実装面１１ａに垂直な方向から見て矩形状に形成されている。
【００３７】
各々の発光素子２０の支持基板２１は、上面視において矩形状に形成されている。各々の支持基板２１は、その短手方向が実装基板１１の長手方向に沿って配列されている。尚、半導体積層体２２は、図中においては一点鎖線で示されている。半導体積層体２２の上面２２ａは、矩形状に形成されている。
【００３８】
波長変換部３０の第１の角柱部３１は、半導体積層体２２の上面２２ａを覆う形状を有する底面、すなわち波長変換部３０の底面３０ａを有する。波長変換部３０の底面３０ａは、半導体積層体２２の上面２２ａと対向して配されている。波長変換部３０の底面３０ａは、矩形状に形成されている。また、底面３０ａは、半導体積層体２２の上面２２ａに沿って形成されている。
【００３９】
波長変換部３０の錐台部３２は、上面視において半導体積層体２２の上面２２ａを覆う形状を有する底面を有する。錐台部３２は、上方に向かって発光素子２０の光出射面に平行な方向における幅が狭まる形状を有する。錐台部３２は、その上面と底面が矩形状に形成されている。尚、錐台部３２の底面は、第１の角柱部３１の上面と大きさ及び形状が一致している。
【００４０】
波長変換部３０の第２の角柱部３３は、上面視において半導体積層体２２の上面２２ａを覆う形状を有する底面を有する。第２の角柱部３３は、上方に向かって側面３３ａが底面３０ａに対して垂直に延びた形状を有する。第２の角柱部３３は、その上面すなわち波長変換部３０の上面３０ｂと底面が矩形状に形成されている。
【００４１】
尚、第２の角柱部３３の底面は、錐台部３２の上面と大きさ及び形状が一致している。また、波長変換部３０の上面３０ｂによって、発光装置１０の光取出し面が画定されている。
【００４２】
第２の角柱部３３の底面は、半導体積層体２２の上面２２ａよりも面積が小さい。また、上面視において、波長変換部３０の第２の角柱部３３の底面の輪郭が、半導体積層体２２の上面２２ａの輪郭に沿って配されている。言い換えれば、第２の角柱部３３の底面は、上面視において上面２２ａを覆っている。
【００４３】
図３は、図２のＡ−Ａ線に沿った発光装置１０の断面を示している。図３に示すように、ｎ側給電パッド１２ａは、実装基板１１の実装面１１ａに設けられた金属の配線電極パターンである。ｎ側裏面配線１２ｂは、実装面１１ａの反対側の面１１ｂに設けられた金属の配線電極パターンである。
【００４４】
ｎ側給電パッド１２ａ及びｎ側裏面配線１２ｂは、実装基板１１を貫通して形成されたスルーホール（図示せず）を介して、互いに電気的に接続されている。
【００４５】
ｐ側給電パッド１３ａは、実装基板１１の実装面１１ａに設けられた金属の配線電極パターンである。ｐ側裏面配線１３ｂは、実装面１１ａの反対側の面１１ｂに設けられた金属の配線電極パターンである。尚、ｐ側裏面配線１３ｂは、ｎ側裏面配線１２ｂから電気的に離間して設けられている。
【００４６】
ｐ側給電パッド１３ａ及びｐ側裏面配線１３ｂは、実装基板１１を貫通して形成されたスルーホール（図示せず）を介して、互いに電気的に接続されている。
【００４７】
波長変換部３０は、透明接着材５０を介して、発光素子２０の半導体積層体２２の各々の上面上に接着されている。図中においては、透明接着材５０と接している波長変換部３０の底面３０ａは、半導体積層体２２の上面２２ａに接着されている。言い換えれば、波長変換部３０の底面３０ａは、半導体積層体２２の上面２２ａに透明接着材５０を介して接着されている。
【００４８】
透明接着材５０は、半導体積層体２２の側面及び上面を覆い、かつ波長変換部３０の底面３０ａを覆っている。
【００４９】
透明接着材５０は、半導体積層体２２から出射される光に対して透過性を有する。透明接着材５０は、例えば、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の樹脂を含有する接着剤を硬化することによって形成される。従って、半導体積層体２２から出射された光は、透明接着材５０を介して、波長変換部３０に入射することが可能である。
【００５０】
錐台部３２は、上方に向かって窄んでおり、その側面３２ａの底面３０ａに対する角度が角度θとなっている。角度θは、錐台部３２の内部に臨む角度、すなわち側面３２ａと底面３０ａとのなす角度のうち、波長変換部３０の内側を向いた角度である。言い換えれば、錐台部３２の側面３２ａは、底面３０ａに対して角度θに傾斜している。
【００５１】
発光素子２０の各々から出射された光は、波長変換部３０に入射し、その少なくとも一部の光の波長が変換された後、外部に取り出される。この波長変換は、例えば、波長変換部３０内の蛍光体が半導体積層体２２から出射された光によって励起され、蛍光体から蛍光が発せられることによってなされる。
【００５２】
発光素子２０の各々から波長変換部３０に入射し、波長変換部３０の側面に至った光は、反射樹脂４０によって反射される。従って、ほとんどの光が波長変換部３０の上面３０ｂから外部に取り出される。例えば、半導体積層体２２から青色光が出射され、波長変換部３０内に黄色蛍光を発する蛍光体が含まれる場合、波長変換部３０の上面３０ｂからは、白色の光が出射される。
【００５３】
図４は、実施例１に係る発光装置の波長変換部の第２の部分の角度に対する光出力比との関係を示している。図４における光出力比は、錐台部３２のみで波長変換部３０を構成し、かつ錐台部３２の角度θを６０度で構成した場合の光出力に対する比を表している。尚、図４においては、波長変換部３０の高さＴが２００μｍ、波長変換部３０の底面３０ａの幅が１０００μｍ、第２の角柱部３３の上面３０ｂの幅が７５０μｍの波長変換部３０を用いて計測した。すなわち、錐台部３２の角度θの変化に応じて、波長変換部３０の高さＴが変わらないように第２の角柱部３３の高さＴｂを変化させている。
【００５４】
図４に示すように、第１の角柱部３１の高さＴａが４０μｍ以上、すなわち、波長変換部３０の高さＴの１／５以上であれば、発光装置１０は、錐台部３２の角度θが０度であっても９５％以上の光出力比を有し、錐台部３２の角度θが０〜６０度の間において、角度の増加に伴って光出力比が増加した。
【００５５】
錐台部３２の角度θは、本例においては、４０〜６０度であるとよい。錐台部３２の角度θを４０〜６０度である場合は、発光装置１０は、９７％以上の光出力比を有している。
【００５６】
図５は、実施例１に係る発光装置の波長変換部の第１の部分の高さに対する光出力比との関係を示している。図５における光出力比は、錐台部３２のみで波長変換部３０を構成し、かつ錐台部３２の角度θを６０度で構成した場合の光出力に対する比を表している。尚、図５においては、波長変換部３０の高さＴを２００μｍとしている。
【００５７】
第１の角柱部３１の高さＴａが３０μｍ以上、すなわち、波長変換部３０の高さＴの１／６であれば、発光装置１０は、錐台部３２の角度θに因らず９５％以上の光出力比を有する。
【００５８】
第１の角柱部３１の高さＴａは、本例においては、光取出し効率及び集光の観点から、好ましくは、３０〜１８０μｍ、より好ましくは、３０〜１２０μｍであるとよい。
【００５９】
第１の角柱部３１の高さＴａは、好ましくは、波長変換部３０の高さＴの１／６〜９／１０であるとよく、より好ましくは、１／６〜３／５であるとよい。
【００６０】
尚、第２の角柱部３１の高さＴｂは、波長変換部３０の高さＴの１／４以下とするとよい。第２の角柱部３１の高さＴｂは、好ましくは、波長変換部３０の高さＴの１／１０〜１／４であるとよく、より好ましくは、１／２０〜１／５であるとよい。
【００６１】
尚、波長変換部３０の底面３０ａに垂直な方向における高さＴが３０〜３００μｍであれば、波長変換部３０は、図４及び図５で説明した光出力比の傾向と同様の光出力比の傾向を示した。
【００６２】
発光素子２０から出射された出射光は、波長変換部３０の底面３０ａに入射される。具体的には、出射光は、第１の角柱部３１を経て、錐台部３２に入射される。出射光は、錐台部３２の側面３２ａにおいて波長変換部３０内方にその進行方向が変化させられつつ、上面３０ｂ、すなわち光取出し面に向かって反射される。その結果、発光素子２０から出射された光が光取出し面に向かって絞られる。
【００６３】
その際に、例えば、第１の角柱部３１の高さＴａが１／６未満である場合、出射光は、第１の角柱部３１の側面３１ａで反射されずに、直接的に錐台部３２の側面３２ａにおいて反射される成分が増加する。
【００６４】
これに対して、第１の角柱部３１の高さＴａが波長変換部３０の高さＴの１／６以上有することにより、出射光は、第１の角柱部３１の側面３１ａで反射された後に、錐台部３２の側面３２ａにおいて反射される成分が増加する。
【００６５】
第１の角柱部３１の高さＴａが高くなるにつれて、半導体積層体２２から出射された出射光の錐台部３２の側面３２ａによる反射によって半導体積層体２２に向かう確率が低減する。従って、出射光は、第１の角柱部３１から錐台部３２に向かう成分が増加する。
【００６６】
その結果、本実施例に係る発光装置１０は、発光素子２０から出射された光を波長変換部３０の上面３０ｂ側に進行させることができるため、高い光取出し効率を有する。特に、第２の角柱部３３の側面３３ａは、角柱状に形成されているため、光取出し効率が低下することを防止することができる。
【００６７】
ここで、光取り出し効率は、例えば、半導体積層体２２から出射された光の光量と、上面３０ｂを介して発光装置１０の外部に出てくる光の光量との比によって規定される効率である。
【００６８】
上述のように、波長変換部３０、錐台部３２上に第２の角柱部３３を有する。したがって、流動性のある樹脂素材を実装基板１１の上方からポッティング等で注入して反射樹脂４０を形成する場合に、波長変換部３０の上面３０ｂに樹脂が這い上がりにくくすることができる。
【００６９】
ここで、透明接着材５０が半導体積層体２２の側面を覆っていないとすると、半導体積層体２２から出射された光は、即座に反射樹脂４０で反射され取り出すことが困難である。これに対して、透明接着材５０が半導体積層体２２の側面を覆うことにより、半導体積層体２２と反射樹脂４０との間に距離が生じる。これによって、半導体積層体２２から出射された光を波長変換部３０に入射させ、取り出すことが可能となる。
【００７０】
反射樹脂４０が白色の樹脂素材であることにより、発光素子２０から出射された光を反射させることができると共に、発光素子２０を封止することができる。
【００７１】
波長変換部３０が、発光素子２０の半導体積層体２２の上面２２ａを覆う形状を有する底面を有する柱状の第１の角柱部３１を有することにより、発光素子２０から第１の角柱部３１の側面３３ａに進行した光は、反射樹脂４０によって反射される。その結果、当該光は、錐台部３２の側面３２ａに向かって進行した後、波長変換部３０の上面３０ｂに向かって進行する。従って、発光装置１０の光取出し効率を高めることができる。
【００７２】
以上で説明した発光装置１０の波長変換部３０は、例えば、図６及び７に示すセラミックプレート３０Ｐを切削加工することによって製造されることができる。図６は、セラミックプレート３０Ｐを加工する第１の加工工程を示している。より具体的には、図６は、ダイシングシート６０、ダイシングシート６０上に配置されたセラミックプレート３０Ｐ、及びセラミックプレート３０Ｐを加工する際に用いられる第１のブレードＢ１の断面を模式的に示している。
【００７３】
第１のブレードＢ１は、断面形状が等脚台形のテーパ部ｂ１及びテーパ部ｂ１に続いて形成され、テーパ部ｂ１の等脚台形の下底側の部分から当該等脚台形の上底に垂直な方向に延びる基部ｂ２を有する。
【００７４】
第１の加工工程においては、ダイシングシート６０上にセラミックプレート３０Ｐを配置する。次いで、第１のブレードＢ１をセラミックプレート３０Ｐの上面に垂直な方向に挿入して溝を形成する。具体的には、第１のブレードＢ１のテーパ部ｂ１がセラミックプレート３０Ｐの内部に至るまで、第１のブレードＢ１をセラミックプレート３０Ｐに挿入する。
【００７５】
これにより、第１のブレードＢ１のテーパ部ｂ１および基部ｂ２によって、セラミックプレート３０Ｐには、錐台部３２となる部分及び第２の角柱部３３となる部分が形成される。第２の角柱部３３の上面、すなわち、波長変換部３０上面３０ｂの寸法及び形状は、互いに隣接する第１のブレードＢ１の配置間隔によって画定される。
【００７６】
図７は、セラミックプレート３０Ｐを加工する第２の加工工程を示している。第２の加工工程においては、図６に示した第１の加工工程がなされたセラミックプレート３０Ｐに対して、第２のブレードＢ２を用いて切断加工する。図７に示すように、第２のブレードＢ２は、互いに平行な一対の側面ｂ３を有する。
【００７７】
第２の加工工程においては、セラミックプレート３０Ｐの第１の加工工程で形成された溝に第２のブレードＢ２をセラミックプレート３０Ｐに垂直な方向に挿入する。これによって、個片化されたセラミックプレート３０Ｐのプレート片は波長変換部３０となる。従って、第２のブレードＢ２によって、セラミックプレート３０Ｐには、第１の角柱部３１となる部分が形成される。
【００７８】
このように、波長変換部３０は、第１のブレードＢ１及び第２のブレードＢ２を用いてセラミックプレート３０Ｐを加工することによって形成することができる。言い換えれば、上記の第１の加工工程及び第２の加工工程を経ることにより、波長変換部３０には、第１の角柱部３１、錐台部３２及び第２の角柱部３３が形成される。
【００７９】
上述のように、第２加工工程において第１の角柱部３１が形成される。波長変換部３０は、第１の角柱部３１を有することにより波長変換部３０の製造工程において材料が欠ける、いわゆるチッピングの発生率を減少させることが可能となる。
【００８０】
具体的には、図４及び図５においては、第１の角柱部３１の高さＴａが３０μｍ以上であれば、いわゆるチッピングの発生率を減少させることができた。したがって、第１の角柱部３１の高さＴａが波長変換部３０の高さの１／６以上であれば、波長変換部３０の歩留まりを改善することができる。
【００８１】
また、図４及び図５において、第１の角柱部３１の高さＴａが３０μｍ以上であれば、配光性に優れ、例えば、発光装置１０を車両用灯具に用いた場合に、いわゆるグレアの問題は生じなかった。
【実施例２】
【００８２】
実施例２に係る発光装置１０Ａについて説明する。実施例２に係る発光装置１０Ａは、波長変換部の形態が実施例１に係る発光装置１０とは異なる。その余の点は、実施例１に係る発光装置１０と構成が同一であるので説明を省略する。
【００８３】
図８は、実施例２に係る発光装置１０Ａの断面を示している。図８に示すように、透光性部材としての透光部７０は、第１の角柱部７１、錐台部７２及び第２の角柱部７３を有する。透光部７０は、例えば、ガラス等の透明な部材によって構成されている。透光部７０は、実施例１で説明した波長変換部３０と同一の形状を有する。
【００８４】
すなわち、透光部７０の第１の角柱部７１は、波長変換部３０の第１の角柱部３１に相当する。透光部７０の錐台部７２は、波長変換部３０の錐台部３２に相当する。透光部７０の第２の角柱部７３は、波長変換部３０の第２の角柱部３３に相当する。また、透光部７０の底面７０ａは、波長変換部３０の底面３０ａに相当する。透光部７０の上面７０ｂは、波長変換部３０の底面３０ａに相当する。このように、透光部７０は、ＹＡＧ等の蛍光体を含まない点で実施例１の波長変換部３０とは異なる。
【００８５】
波長変換部８０は、発光素子２０の半導体積層体２２と透光部７０との間に設けられている。波長変換部８０は、矩形板状に形成されている。波長変換部８０は、半導体積層体２２の上面２２ａを覆う形状を有する底面、すなわち波長変換部８０の底面８０ａを有する。波長変換部８０の底面８０ａは、半導体積層体２２の上面２２ａと対向して配されている。波長変換部８０の底面８０ａは、矩形状に形成されている。また、底面８０ａは、半導体積層体２２の上面２２ａに沿って形成されている。
【００８６】
波長変換部８０は、例えば、ガラス又は樹脂にＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet：Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２）等の蛍光体粒子を混合して形成される。
【００８７】
このように、発光装置１０Ａを構成しても、透光部７０の底面７０ａに垂直な方向における高さが１００〜３００μｍである。また、透光部７０の第１の角柱部７１の高さＴａは、透光部７０の底面７０ａに垂直な方向における高さＴの１／６以上である。
【００８８】
発光素子２０から出射された出射光は、透光部７０の底面７０ａに入射される。具体的には、出射光は、第１の角柱部７１を経て、錐台部７２に入射される。出射光は、錐台部７２の側面において透光部７０の内方にその進行方向が変化させられつつ、上面７０ｂ、すなわち光取出し面に向かって反射される。その結果、発光素子２０から出射された光が光取出し面に向かって絞られる。
【００８９】
その際に、例えば、第１の角柱部７１の高さＴａが１／６未満である場合、出射光は、第１の角柱部７１の側面で反射されずに、直接的に錐台部７２の側面において反射される成分が増加する。
【００９０】
これに対して、第１の角柱部７１の高さＴａが透光部７０の高さＴの１／６以上有することにより、出射光は、第１の角柱部７１の側面で反射された後に、錐台部７２の側面において反射される成分が増加する。
【００９１】
その結果、本実施例に係る発光装置１０は、発光素子２０から出射された光を透光部７０の上面７０ｂ側に進行させることができるため、高い光取出し効率を有する。特に、第２の角柱部７３の側面は、角柱状に形成されているため、光取出し効率が低下することを防止することができる。
【００９２】
また、本実施例による発光装置１０Ａによれば、実施例１の発光装置１０よりも熱伝導性の高い実装基板１１側に波長変換部８０を配置することにより、波長変換部８０から発せられる熱を効率的に実装基板１１側に伝導させることができる。これにより、発光装置１０Ａの熱に対する信頼性を高めることが可能となる。
【００９３】
尚、以上の実施例においては、２つの発光素子２０が実装基板１１に搭載されている例を説明した。しかし、実装基板１１に搭載されている発光素子２０の数は、１又は２以上であってもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１０，１０Ａ  発光装置
１１  実装基板
２０  発光素子
２１  支持基板
２２  半導体積層体
２２ａ  上面
３０  波長変換部
３０ａ  底面
３０ｂ  上面
３１  第１の角柱部（第１の部分）
３２  錐台部（第２の部分）
３３  第２の角柱部（第３の部分）
４０  反射樹脂（反射部）
５０  透明接着剤
７０  透光性部材
８０  波長変換部
θ  角度
【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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