(57)【要約】【課題】発光効率の向上を図れる発光装置を提供する。【解決手段】ＬＥＤチップ１０は、透明導電性基体１１の一面側に、ｐ形窒化物半導体層１６と発光層１５とｎ形窒化物半導体層１４との積層構造を有するＬＥＤ部１２と、ｎ形窒化物半導体層１４に電気的に接続されたカソード電極１８と、ｐ形窒化物半導体層１６の側方に配置され透明導電性基体１１を介してｐ形窒化物半導体層１６に電気的に接続されたアノード電極１７とを有し、ｎ形窒化物半導体層１４における発光層１５側とは反対側への光取り出しも可能となるようにカソード電極１７がｎ形窒化物半導体層１４よりも小さな平面サイズに形成され、透明導電性基体１１よりもＬＥＤ部１２が実装基板２０に近くなる形で実装基板２０に実装されてなり、実装基板２０は、ＬＥＤチップ１０の実装面におけるＬＥＤチップ１０の投影領域が粗面化されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤチップと、当該ＬＥＤチップが実装された実装基板とを備え、ＬＥＤチップは、当該ＬＥＤチップで発光する光に対して透明な透明導電性基体と、透明導電性基体の一面側に配置されたｐ形窒化物半導体層と当該ｐ形窒化物半導体層における透明導電性基体側とは反対側に配置された発光層と当該発光層におけるｐ形窒化物半導体層側とは反対側に配置されたｎ形窒化物半導体層とを有するＬＥＤ部と、ｎ形窒化物半導体層における発光層側とは反対側に配置されｎ形窒化物半導体層に電気的に接続されたカソード電極と、透明導電性基体の前記一面でｐ形窒化物半導体層の側方に配置され透明導電性基体を介してｐ形窒化物半導体層に電気的に接続されたアノード電極とを有し、ｎ形窒化物半導体層における発光層側とは反対側への光取り出しも可能となるようにカソード電極がｎ形窒化物半導体層よりも小さな平面サイズに形成され、透明導電性基体よりもＬＥＤ部が実装基板に近くなる形で実装基板に実装されてなり、実装基板は、ＬＥＤチップの実装面におけるＬＥＤチップの投影領域が粗面化されてなることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
ＬＥＤチップと、当該ＬＥＤチップが実装された実装基板とを備え、ＬＥＤチップは、当該ＬＥＤチップで発光する光に対して透明な透明導電性基体と、透明導電性基体の一面側に配置されたｐ形窒化物半導体層と当該ｐ形窒化物半導体層における透明導電性基体側とは反対側に配置された発光層と当該発光層におけるｐ形窒化物半導体層側とは反対側に配置されたｎ形窒化物半導体層とを有するＬＥＤ部と、ｎ形窒化物半導体層における発光層側とは反対側に配置されｎ形窒化物半導体層に電気的に接続されたカソード電極と、透明導電性基体の前記一面でｐ形窒化物半導体層の側方に配置され透明導電性基体を介してｐ形窒化物半導体層に電気的に接続されたアノード電極とを有し、ｎ形窒化物半導体層における発光層側とは反対側への光取り出しも可能となるようにカソード電極がｎ形窒化物半導体層よりも小さな平面サイズに形成され、透明導電性基体よりもＬＥＤ部が実装基板に近くなる形で実装基板に実装されてなり、実装基板は、ＬＥＤチップの実装面側にアノード電極およびカソード電極が各別に接続されるチップ電極接続部が先端面上に形成された錘台状のメサ部が形成されてなることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
前記透明導電性基体は、前記一面を底面とする六角錘状の形状に形成されてなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の発光装置。
【請求項４】
前記実装基板は、前記実装面側に前記ＬＥＤチップからの光を反射する光反射膜が形成されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記実装基板は、前記実装面側に前記アノード電極および前記カソード電極が各別に接続されるチップ電極接続部が先端面上に形成された突台部が形成されてなることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤチップ（発光ダイオードチップ）が実装基板に実装された発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＧａＮ系の窒化物半導体材料（例えば、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮなど）を発光層の材料として利用したＬＥＤチップを実装基板にフリップチップ実装してなる発光装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
上記特許文献１には、図５に示すように、発光層１５’からの光に対して透明な透明基板１０ａ’の一表面側にｎ形ＧａＮ層からなるｎ形窒化物半導体層１４’と発光層１５’とｐ形ＧａＮ層からなるｐ形窒化物半導体層１６’との積層構造を有するＬＥＤチップ１０’と、当該ＬＥＤチップ１０’がフリップチップ実装された実装基板２０’とを備えた発光装置が記載されている。
【０００４】
ここにおいて、ＬＥＤチップ１０’は、透明基板１０ａ’として結晶成長用基板であるサファイア基板を用いており、透明基板１０ａ’の上記一表面側にバッファ層１０ｂ’および光均一化層１３’を介してｎ形窒化物半導体層１４’が形成され、ｎ形窒化物半導体層１４’における光均一化層１３’側とは反対側に発光層１５’が形成され、発光層１５’におけるｎ形窒化物半導体層１４’側とは反対側にｐ形窒化物半導体層１６’が形成されており、ｐ形窒化物半導体層１６’における発光層１５’側とは反対側にアノード電極１７’が形成され、ｎ形窒化物半導体１４’における発光層１５’側の露出表面にカソード電極１８’が形成されている。
【０００５】
また、実装基板２０’は、例えば、窒化アルミニウム基板からなる平板状の絶縁性基板２０ａ’の一表面側にＬＥＤチップ１０’のアノード電極１７’およびカソード電極１８’それぞれがバンプ３０’，３０’を介して電気的に接続される配線パターン２３’，２３’が形成されている。
【０００６】
なお、上記特許文献１には、結晶成長用基板として、サファイア基板の他に、ＧａＮ基板やＺｎＯ基板などを用いてもよいことが記載されている。
【特許文献１】特開２００７−３２９４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、図５に示した構成の発光装置は、ｎ形窒化物半導体層１４’に比べてｐ形窒化物半導体１６’の電気伝導性が低いので、ｐ形窒化物半導体層１６’とアノード電極１７’との接触面積を大きくしてあり、アノード電極１７’が発光層１５’からの光を反射する反射ミラーを兼ねているので、アノード電極１７’で反射された光の一部が発光層１５’に再吸収されて発光効率が低下してしまう。
【０００８】
これに対して、図５に示した構成の発光装置において、ｎ形窒化物半導体層１４’とｐ形窒化物半導体層１６’の位置を入れ替えてカソード電極１８’の平面サイズをｎ形窒化物半導体層１６’の平面サイズよりも小さくすることも考えられるが、ＬＥＤチップ１０’から実装基板２０’側へ放射された光が実装基板２０’におけるＬＥＤチップ１０’の実装面でＬＥＤチップ１０’側へ反射されてＬＥＤチップ１０’に再入射し、ＬＥＤチップ１０’で吸収されてしまい、発光効率が低下してしまう。また、図５に示した構成の発光装置では、結晶成長時においてｐ形窒化物半導体層１６’を成長させた後でｎ形窒化物半導体層１４’を成長させる時にｐ形窒化物半導体層１６’の結晶性が低下し、それが原因で発光効率が低下してしまう。
【０００９】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、発光効率の向上を図れる発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、ＬＥＤチップと、当該ＬＥＤチップが実装された実装基板とを備え、ＬＥＤチップは、当該ＬＥＤチップで発光する光に対して透明な透明導電性基体と、透明導電性基体の一面側に配置されたｐ形窒化物半導体層と当該ｐ形窒化物半導体層における透明導電性基体側とは反対側に配置された発光層と当該発光層におけるｐ形窒化物半導体層側とは反対側に配置されたｎ形窒化物半導体層とを有するＬＥＤ部と、ｎ形窒化物半導体層における発光層側とは反対側に配置されｎ形窒化物半導体層に電気的に接続されたカソード電極と、透明導電性基体の前記一面でｐ形窒化物半導体層の側方に配置され透明導電性基体を介してｐ形窒化物半導体層に電気的に接続されたアノード電極とを有し、ｎ形窒化物半導体層における発光層側とは反対側への光取り出しも可能となるようにカソード電極がｎ形窒化物半導体層よりも小さな平面サイズに形成され、透明導電性基体よりもＬＥＤ部が実装基板に近くなる形で実装基板に実装されてなり、実装基板は、ＬＥＤチップの実装面におけるＬＥＤチップの投影領域が粗面化されてなることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、ＬＥＤチップは、当該ＬＥＤチップで発光する光に対して透明な透明導電性基体と、透明導電性基体の一面側に配置されたｐ形窒化物半導体層と当該ｐ形窒化物半導体層における透明導電性基体側とは反対側に配置された発光層と当該発光層におけるｐ形窒化物半導体層側とは反対側に配置されたｎ形窒化物半導体層とを有するＬＥＤ部と、ｎ形窒化物半導体層における発光層側とは反対側に配置されｎ形窒化物半導体層に電気的に接続されたカソード電極と、透明導電性基体の前記一面でｐ形窒化物半導体層の側方に配置され透明導電性基体を介してｐ形窒化物半導体層に電気的に接続されたアノード電極とを有し、ｎ形窒化物半導体層における発光層側とは反対側への光取り出しも可能となるようにカソード電極がｎ形窒化物半導体層よりも小さな平面サイズに形成され、透明導電性基体よりもＬＥＤ部が実装基板に近くなる形で実装基板に実装されてなり、実装基板は、ＬＥＤチップの実装面におけるＬＥＤチップの投影領域が粗面化されているので、ＬＥＤチップから実装基板側へ放射された光を実装基板におけるＬＥＤチップの実装面側で散乱させて効率良く取り出すことができて、ＬＥＤチップへの再入射を抑制することができるから、発光効率の向上を図れる。
【００１２】
請求項２の発明は、ＬＥＤチップと、当該ＬＥＤチップが実装された実装基板とを備え、ＬＥＤチップは、当該ＬＥＤチップで発光する光に対して透明な透明導電性基体と、透明導電性基体の一面側に配置されたｐ形窒化物半導体層と当該ｐ形窒化物半導体層における透明導電性基体側とは反対側に配置された発光層と当該発光層におけるｐ形窒化物半導体層側とは反対側に配置されたｎ形窒化物半導体層とを有するＬＥＤ部と、ｎ形窒化物半導体層における発光層側とは反対側に配置されｎ形窒化物半導体層に電気的に接続されたカソード電極と、透明導電性基体の前記一面でｐ形窒化物半導体層の側方に配置され透明導電性基体を介してｐ形窒化物半導体層に電気的に接続されたアノード電極とを有し、ｎ形窒化物半導体層における発光層側とは反対側への光取り出しも可能となるようにカソード電極がｎ形窒化物半導体層よりも小さな平面サイズに形成され、透明導電性基体よりもＬＥＤ部が実装基板に近くなる形で実装基板に実装されてなり、実装基板は、ＬＥＤチップの実装面側にアノード電極およびカソード電極が各別に接続されるチップ電極接続部が先端面上に形成された錘台状のメサ部が形成されてなることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、ＬＥＤチップは、当該ＬＥＤチップで発光する光に対して透明な透明導電性基体と、透明導電性基体の一面側に配置されたｐ形窒化物半導体層と当該ｐ形窒化物半導体層における透明導電性基体側とは反対側に配置された発光層と当該発光層におけるｐ形窒化物半導体層側とは反対側に配置されたｎ形窒化物半導体層とを有するＬＥＤ部と、ｎ形窒化物半導体層における発光層側とは反対側に配置されｎ形窒化物半導体層に電気的に接続されたカソード電極と、透明導電性基体の前記一面でｐ形窒化物半導体層の側方に配置され透明導電性基体を介してｐ形窒化物半導体層に電気的に接続されたアノード電極とを有し、ｎ形窒化物半導体層における発光層側とは反対側への光取り出しも可能となるようにカソード電極がｎ形窒化物半導体層よりも小さな平面サイズに形成され、透明導電性基体よりもＬＥＤ部が実装基板に近くなる形で実装基板に実装されてなり、実装基板は、ＬＥＤチップの実装面側にアノード電極およびカソード電極が各別に接続されるチップ電極接続部が先端面上に形成された錘台状のメサ部が形成されているので、ＬＥＤチップから実装基板側へ放射された光を実装基板におけるＬＥＤチップの実装面側の錘台状のメサ部の側方へ反射させて効率良く取り出すことができて、ＬＥＤチップへの再入射を抑制することができるから、発光効率の向上を図れる。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記透明導電性基体は、前記一面を底面とする六角錘状の形状に形成されてなることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、前記透明導電性基体が平板状に形成されている場合に比べて、反射損失を低減できて発光効率の向上を図れるとともに、前記ＬＥＤチップの出射光の広がり角を大きくすることができる。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３の発明において、前記実装基板は、前記実装面側に前記ＬＥＤチップからの光を反射する光反射膜が形成されてなることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、前記ＬＥＤチップから前記実装基板側へ放射された光を効率良く反射することができ、発光効率のより一層の向上を図れる。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項１の発明において、前記実装基板は、前記実装面側に前記アノード電極および前記カソード電極が各別に接続されるチップ電極接続部が先端面上に形成された突台部が形成されてなることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、前記実装基板には、前記実装面側に前記アノード電極および前記カソード電極が各別に接続されるチップ電極接続部が先端面上に形成された突台部が形成されているので、前記ＬＥＤチップと前記実装基板の前記実装面側におけるチップ電極接続部以外の部位との間隔を大きくすることができ、前記ＬＥＤチップから前記実装基板側へ放射され前記実装基板で反射された光が前記ＬＥＤチップへ再入射しにくくなり、発効効率のより一層の向上を図れる。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明では、ＬＥＤチップから実装基板側へ放射された光を実装基板におけるＬＥＤチップの実装面側で散乱させて効率良く取り出すことができて、ＬＥＤチップへの再入射を抑制することができるので、発光効率の向上を図れるという効果がある。
【００２１】
請求項２の発明では、ＬＥＤチップから実装基板側へ放射された光を実装基板におけるＬＥＤチップの実装面側の錘台状のメサ部の側方へ反射させて効率良く取り出すことができて、ＬＥＤチップへの再入射を抑制することができるから、発光効率の向上を図れるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（実施形態１）
以下、本実施形態の発光装置について図１を参照しながら説明する。
【００２３】
本実施形態の発光装置は、図１に示すように、ＬＥＤチップ１０と、当該ＬＥＤチップ１０が実装された矩形板状の実装基板２０とを備えている。
【００２４】
ＬＥＤチップ１０は、青色光を放射するＧａＮ系の青色ＬＥＤチップであり、当該ＬＥＤチップ１０で発光する光に対して透明な矩形板状のＺｎＯ結晶からなる透明導電性基体１１と、透明導電性基体１１の一面側に配置されたｐ形窒化物半導体層１６と当該ｐ形窒化物半導体層１６における透明導電性基体１１側とは反対側に配置された発光層１５と当該発光層１５におけるｐ形窒化物半導体層１６側とは反対側に配置されたｎ形窒化物半導体層１４とを有するＬＥＤ部１２と、ｎ形窒化物半導体層１４における発光層１５側とは反対側に配置されｎ形窒化物半導体層１４に電気的に接続されたカソード電極１８と、透明導電性基体１１の上記一面でｐ形窒化物半導体層１６の側方に配置され透明導電性基体１１を介してｐ形窒化物半導体層１６に電気的に接続されたアノード電極１７とを有し、ｎ形窒化物半導体層１４における発光層１５側とは反対側への光取り出しも可能となるようにカソード電極１８がｎ形窒化物半導体層１４よりも小さな平面サイズに形成され、透明導電性基体１１よりもＬＥＤ部１２が実装基板２０に近くなる形で実装基板２０に実装されている。要するに、ＬＥＤチップ１０は、アノード電極１７およびカソード電極１８それぞれが金属材料（例えば、Ａｕ、半田など）からなるバンプ３０，３０を介して実装基板２０の配線パターン２３，２３のチップ電極接続部２３ａ，２３ａと接合されている。
【００２５】
ＬＥＤチップ１０のＬＥＤ部１２は、ｎ形窒化物半導体層１４をｎ形ＧａＮ層により構成し、発光層１５をＩｎＧａＮ層により構成し、ｐ形窒化物半導体層１６を発光層１５側のｐ形ＡｌＧａＮ層と当該ｐ形ＡｌＧａＮ層における発光層側とは反対側のｐ形ＧａＮ層とで構成してあるが、ＬＥＤ部１２の積層構造は特に限定するものではなく、発光層１５は単層構造に限らず、多重量子井戸構造ないし単一量子井戸構造でもよい。ここにおいて、ＬＥＤ部１２は、ｎ形窒化物半導体層１４と発光層１５とｐ形窒化物半導体層１６とで平面サイズを同じに設定してある。ここで、ＬＥＤチップ１０のアノード電極１７およびカソード電極１８は、下層側のＴｉ膜と上層側のＡｕ膜との積層膜により構成されている。また、上述の各バンプ３０，３０はＡｕバンプにより構成されているが、各バンプ２０，３０の材料はＡｕに限らず、半田などでもよいが、ＬＥＤチップ１０で発生した熱を効率的に放熱させるには、半田に比べて熱伝導率の高いＡｕを採用することが好ましい。アノード電極１７およびカソード電極１８それぞれと配線パターン２３，２３との間に介在するバンプ３０の数は特に限定するものではないが、バンプ３０の数が多いほどＬＥＤチップ１０と実装基板２０との間の熱抵抗を低減できて放熱性を高めることができる。
【００２６】
上述のＬＥＤチップ１０は、主表面がｃ面のサファイアウェハの主表面側にｎ形窒化物半導体層１４と発光層１５とｐ形窒化物半導体層１６との積層構造を有するＬＥＤ部１２をエピタキシャル成長法（例えば、ＭＯＶＰＥ法など）により成長し、その後、ＬＥＤ部１２を透明導電性基体１１の基礎となる主表面がｃ面のＺｎＯウェハに固着してから、サファイアウェハを除去し、続いて、ダイシングを行うことによりＺｎＯウェハの一部からなる矩形板状の透明導電性基体１１を形成している。したがって、本実施形態におけるＬＥＤチップ１０は、結晶成長時においてｎ形窒化物半導体層１４を成長させた後でｐ形窒化物半導体層１６を成長させているので、ｐ形窒化物半導体層１６の結晶性を向上でき、発光効率の向上を図れる。なお、ＺｎＯウェハとしては、水熱合成法を利用して製造したものを用いている。透明導電性基体１１の高さは、ＺｎＯウェハの厚さで規定することができ、本実施形態では、ＺｎＯウェハとして厚さが５００μｍのものを用いているので、透明導電性基体１１の高さは５００μｍとなっているが、ＺｎＯウェハの厚さは特に限定するものではない。
【００２７】
本実施形態の発光装置では、ＬＥＤ部１２がＺｎＯ結晶からなる透明導電性基体１１よりもＬＥＤ部１２が実装基板２０に近くなる形で実装基板２０に実装されており、ＺｎＯはサファイアに比べて屈折率がＧａＮに近いので、ＬＥＤチップ１０からの光取り出し効率を高めることができる。なお、波長が４５０ｎｍの光に対するＺｎＯの屈折率は２．１、ＧａＮの屈折率は２．４、サファイアの屈折率は１．８である。透明導電性基体１１の材料は、ＺｎＯに限らず、他の酸化物半導体でもよい。
【００２８】
実装基板２０は、電気絶縁性を有し且つ熱伝導率の高い窒化アルミニウム基板からなる絶縁性基板２０ａの一表面側に、ＬＥＤチップ１０が電気的に接続される配線パターン２３，２３、ＬＥＤチップ１０から放射された光を反射する２つの光反射膜２５，２５が形成されている。ここで、各配線パターン２３，２３は、一端側に上述のチップ電極接続部２３ａが形成され、他端側に外部接続用電極部２３ｂが形成されている。なお、絶縁性基板２０ａは、ＬＥＤチップ１０で発生した熱を伝熱させる伝熱板を兼ねたものであり、ガラスエポキシ樹脂基板などの有機系基板に比べて熱伝導率の高いものであればよく（なお、窒化アルミニウムの熱伝導率は、２．５Ｗｃｍ−１Ｋ−１である）、窒化アルミニウム基板に限らず、例えば、アルミナ基板や、ホーロー基板、表面にシリコン酸化膜が形成されたシリコン基板などを採用してもよい。
【００２９】
配線パターン２３，２３は、Ｃｕ膜とＮｉ膜とＡｕ膜との積層膜により構成され、最上層がＡｕ膜となっている。また、各光反射膜２５は、Ｎｉ膜とＡｇ膜との積層膜により構成してあるが、材料や層構造は特に限定するものではなく、絶縁性基板２０ａに比べて可視光に対する反射率の高い材料により形成されていればよく、例えば、Ｎｉ膜とＡｌ膜との積層膜により構成してもよい。ここにおいて、配線パターン２３，２３は、それぞれ光反射膜２５，２５上に形成されており、２つの光反射膜２５，２５間には絶縁用スリット２７が形成されている。
【００３０】
ところで、実装基板２０は、絶縁性基板２０ａの上記一表面（ＬＥＤチップ１０の実装面）を粗面化してある。ここにおいて、実装基板２０は、絶縁性基板２０ａの上記一表面に多数の四角錐状の山部２４ａを２次元アレイ状に形成して上記一表面に凹凸パターン２４を形成することにより粗面化してある。しかして、実装基板２０は、ＬＥＤチップ１０の実装面におけるＬＥＤチップ１０の投影領域およびその周辺領域が粗面化されている。ただし、凹凸パターン２４は、絶縁性基板２０ａの上記一表面における配線パターン２３，２３の形成予定部位を避けて形成してあり（言い換えれば、光反射膜２５，２５における配線パターン２３，２３の形成部位の直下には凹凸パターン２４，２４が形成されておらず）、配線パターン２３，２３の形成予定部位は平坦となっている。したがって、本実施形態の発光装置は、実装基板２０における各配線パターン２３，２３の表面が平坦なので、凹凸パターン２４，２４の影響を受けずに、ＬＥＤチップ１０を実装基板２０に安定して実装することができる。
【００３１】
ここで、各山部２４ａは、底面の各辺の長さを１００μｍ、各側面の傾斜角度を３０°に設定してあるが、これらの数値は一例であり、特に限定するものではない。なお、各山部２４ａの形状は、四角錘状の形状に限らず、例えば、円錐状の形状でもよい。また、本実施形態では、上記一表面側に凹凸パターン２４が形成された絶縁性基板２０ａを、鋳型を用いた焼結法により形成しているが、上記一表面側に凹凸パターン２４を有する絶縁性基板２０ａの形成方法は特に限定するものではない。
【００３２】
以上説明した本実施形態の発光装置によれば、ＬＥＤチップ１０は、当該ＬＥＤチップ１０で発光する光に対して透明な透明導電性基体１１と、透明導電性基体１１の上記一面側に配置されたｐ形窒化物半導体層１６と当該ｐ形窒化物半導体層１６における透明導電性基体１１側とは反対側に配置された発光層１５と当該発光層１５におけるｐ形窒化物半導体層１６側とは反対側に配置されたｎ形窒化物半導体層１４とを有するＬＥＤ部１２と、ｎ形窒化物半導体層１４における発光層１５側とは反対側に配置されｎ形窒化物半導体層１４に電気的に接続されたカソード電極１８と、透明導電性基体１１の上記一面でｐ形窒化物半導体層１６の側方に配置され透明導電性基体１１を介してｐ形窒化物半導体層１６に電気的に接続されたアノード電極１７とを有し、ｎ形窒化物半導体層１４における発光層１５側とは反対側への光取り出しも可能となるようにカソード電極１７がｎ形窒化物半導体層１４よりも小さな平面サイズに形成され、透明導電性基体１１よりもＬＥＤ部１２が実装基板２０に近くなる形で実装基板２０に実装されてなり、実装基板２０は、ＬＥＤチップ１０の実装面におけるＬＥＤチップ１０の投影領域が粗面化されているので、ＬＥＤチップ１０から実装基板２０側へ放射された光を実装基板２０におけるＬＥＤチップ１０の実装面側で側方へ散乱させて効率良く取り出すことができて、ＬＥＤチップ１０への再入射を抑制することができるから、発光効率の向上を図れる。
【００３３】
また、本実施形態の発光装置は、実装基板２０における上記実装面側にＬＥＤチップ１０からの光を反射する光反射膜２５，２５が形成されているので、ＬＥＤチップ１０から実装基板２０側へ放射された光を効率良く反射することができ、発光効率のより一層の向上を図れる。
【００３４】
また、本実施形態の発光装置は、実装基板２０の上記一表面側にＬＥＤチップ１０への給電用の配線パターン２３，２３を有しているので、実装基板２０を回路基板に実装することなく照明器具の器具本体と熱結合させることが可能となり、ＬＥＤチップ１０から器具本体までの熱抵抗を小さくできて放熱性が向上し、ＬＥＤチップ１０のジャンクション温度の温度上昇を抑制できるから、入力電力を大きくでき、光出力の高出力化を図れる。また、本実施形態の発光装置では、発光層１５における実装基板２０側にｎ形窒化物半導体層１４が形成されているので、図５に示した従来構成のように発光層１５’における実装基板２０’側にｐ形窒化物半導体層１６’が形成されている場合に比べて、発光層１５と実装基板２０との間の熱抵抗を小さくすることができ、放熱性が向上する。
【００３５】
（実施形態２）
本実施形態の発光装置の基本構成は実施形態１と略同じであり、図２に示すように、実装基板２０におけるＬＥＤチップ１０の上記実装面側に、アノード電極１７およびカソード電極１８が各別に接続されるチップ電極接続部２３ａ，２３ａが先端面上に形成された錘台状（ここでは、円錐台状）のメサ部２６，２６が形成され、各メサ部２６，２６の側面と周辺領域とに跨って光反射膜２５，２５が形成されている点が相違する。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３６】
各メサ部２６，２６は、高さを２００μｍ、傾斜角度を３０°に設定してあるが、これらの数値は一例であり、特に限定するものではない。なお、本実施形態では、メサ部２６，２６を円錐台状の形状としてあるが、円錐台状に限らず、例えば、角錐台状の形状でもよい。
【００３７】
しかして、本実施形態の発光装置によれば、ＬＥＤチップ１０から実装基板２０側へ放射された光を実装基板２０におけるＬＥＤチップ１０の実装面側の錘台状のメサ部２６，２６の側方へ反射させて効率良く取り出すことができて、ＬＥＤチップ１０への再入射を抑制することができるから、発光効率の向上を図れる。
【００３８】
また、本実施形態の発光装置では、実施形態１に比べて、ＬＥＤチップ１０と実装基板２０の上記実装面側におけるチップ電極接続部２３ａ，２３ａ以外の部位との間隔を大きくすることができ、ＬＥＤチップ１０から実装基板２０側へ放射され実装基板２０で反射された光がＬＥＤチップ１０へ再入射しにくくなり、発効効率のより一層の向上を図れる。
【００３９】
（実施形態３）
本実施形態の発光装置の基本構成は実施形態１と略同じであり、図３に示すように、透明導電性基体１１が六角錐状に形成され、当該六角錘状の透明導電性基体１１の底面（下面）が透明導電性基体１１の上記一面を構成している点が相違する。要するに、本実施形態では、六角錘状の透明導電性基体１１の底面側にＬＥＤ部１２が形成されている。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４０】
本実施形態におけるＬＥＤチップ１０は、主表面がｃ面のサファイアウェハの主表面側にｎ形窒化物半導体層１４と発光層１５とｐ形窒化物半導体層１６との積層構造を有するＬＥＤ部１２をエピタキシャル成長法（例えば、ＭＯＶＰＥ法など）により成長し、その後、ＬＥＤ部１２を透明導電性基体１１の基礎となるＺｎＯウェハに固着してから、サファイアウェハを除去し、続いて、塩酸系のエッチング液を用いてエッチング速度の結晶方位依存性を利用した異方性エッチングを行うことによりＺｎＯウェハの一部からなる六角錘状の透明導電性基体１１を形成している。なお、ＺｎＯウェハとしては、水熱合成法を利用して製造したものを用いている。六角錘状の透明導電性基体１１の高さは、ＺｎＯウェハの厚さで規定することができ、本実施形態では、ＺｎＯウェハとして厚さが５００μｍのものを用いているので、透明導電性基体１１の高さは５００μｍとなっているが、ＺｎＯウェハの厚さは特に限定するものではない。また、六角錐状の透明導電性基体１１の底面に対する各側面それぞれの傾斜角は、ＺｎＯウェハの結晶軸方向で規定され、主表面がｃ面のＺｎＯウェハに対して上述の異方性エッチングを行うことにより六角錐状の透明導電性基体１１を形成しているので、底面に対する各側面それぞれの傾斜角が６０°となっている。
【００４１】
ここにおいて、単位立体角当たりの放射光強度が最大値に対して５０％以上となる角度範囲を光出射角（出射光の広がり角）と定義すると、本実施形態の発光装置では、ＬＥＤチップ１０の光出射角が１２０°以上となる。
【００４２】
以上説明した本実施形態の発光装置では、透明導電性基体１１が上記一面を底面とする六角錘状の形状に形成されているので、透明導電性基体１１が平板状（例えば、矩形板状）に形成されている場合に比べて、反射損失を低減できて発光効率の向上を図れるとともに、ＬＥＤチップ１０の出射光の広がり角を大きくすることができる。なお、実施形態２において透明導電性基体１１を本実施形態と同様に六角錘状の形状としてもよい。
【００４３】
（実施形態４）
本実施形態の発光装置の基本構成は実施形態３と略同じであり、実装基板２０における上記実装面側に、アノード電極１７およびカソード電極１８が各別に接続されるチップ電極接続部２３ａ，２３ａが先端面上に形成された突台部２８，２８が形成され、各突台部２８，２８の周辺領域に光反射膜２５，２５が形成されている点が相違する。なお、実施形態３と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４４】
各突台部２８，２８は、高さを２００μｍに設定してあるが、この数値は一例であり、特に限定するものではない。なお、本実施形態では、突台部２８，２８を円柱状の形状としてあるが、円柱状に限らず、例えば、角柱状の形状でもよい。
【００４５】
しかして、本実施形態の発光装置によれば、実装基板２０における上記実装面側に、アノード電極１７およびカソード電極１８が各別に接続されるチップ電極接続部２３ａ，２３ａが先端面上に形成された突台部２８，２８が形成されているので、ＬＥＤチップ１０と実装基板２０の上記実装面側におけるチップ電極接続部２３，２３ａ以外の部位との間隔を大きくすることができ、ＬＥＤチップ１０から実装基板２０側へ放射され実装基板２０で反射された光がＬＥＤチップ１０へ再入射しにくくなり、発効効率のより一層の向上を図れる。なお、実施形態１において実装基板２０に突台部２８，２８を形成してもよい。
【００４６】
ところで、上述の各実施形態では、ＬＥＤチップ１０の発光色を青色光としてあるが、ＬＥＤチップ１０の発光色は青色光に限らず、例えば、赤色光、緑色光、紫色光、紫外光などでもよい。また、上述の各実施形態において、ＬＥＤチップ１０から放射される光によって励起されてＬＥＤチップ１０よりも長波長の光を放射する蛍光体を含有した透光性材料により形成され実装基板２０との間にＬＥＤチップ１０を囲む形で実装基板２０に固着される色変換部材を設ければ、ＬＥＤチップ１０から放射される光と蛍光体から放射される光との混色光を得ることができ、例えば、ＬＥＤチップ１０として青色ＬＥＤチップを用い、蛍光体として黄色蛍光体を用いれば、白色光を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施形態１の発光装置を示し、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は実装基板の概略平面図である。
【図２】実施形態２の発光装置を示し、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は実装基板の概略平面図である。
【図３】実施形態３の発光装置の概略断面図である。
【図４】実施形態４の発光装置の概略断面図である。
【図５】従来例の発光装置の概略断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  ＬＥＤチップ
１１  透明導電性基体
１２  ＬＥＤ部
１４  ｎ形窒化物半導体層
１５  発光層
１６  ｐ形窒化物半導体層
１７  アノード電極
１８  カソード電極
２０  実装基板
２３ａ  チップ電極接続部
２４  凹凸パターン
２４ａ  山部
２５  光反射膜
２６  メサ部
２８  突台部
【図１】
2010003978.tif 000003
【図２】
2010003978.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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