(57)【要約】本発明の目的は、発光素子の光自己吸収を低減し、優れた光取り出し効率を有する発光装置を提供することである。  本発明の発光装置は、基板、該基板上にサブマウントを介してまたは介さずに設けられた半導体発光素子および該半導体発光素子を封止する封止構造体からなり、該封止構造体は該半導体発光素子の底面に平行な底面を有し、該封止構造体の側面は底面に対して傾斜していることを特徴とする発光装置である。
2008143201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、該基板上にサブマウントを介してまたは介さずに設けられた半導体発光素子、該半導体発光素子を封止する封止構造体からなり、該封止構造体は該半導体発光素子の底面に平行な底面を有し、該封止構造体の側面は底面に対して傾斜していることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
半導体発光素子の底面から封止構造体の底面までの下側距離と半導体発光素子の底面から封止構造体の上面までの上側距離との比（下側距離／上側距離）が１以上である請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
半導体発光素子の底面から封止構造体の底面までの下側距離と半導体発光素子の底面から封止構造体の上面までの上側距離との比（下側距離／上側距離）が１未満である請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
半導体発光素子の底面から封止構造体の上面までの上側距離が半導体発光素子の最長対角線または径の０．５〜３倍である請求項１〜３のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項５】
封止構造体の上面と底面の面積比（上面／底面）が３６／２５以上である請求項１〜４のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項６】
封止構造体の上面と底面の対応する各辺の長さまたは径の比（上面／底面）が６／５以上である請求項１〜４のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項７】
封止構造体の上面と側面のなす角度が８２度以内である請求項１〜４のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項８】
封止構造体の上面と底面の面積比（上面／底面）が１６／２５以下である請求項１〜４のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項９】
封止構造体の上面と底面の対応する各辺の長さまたは径の比（上面／底面）が４／５以下である請求項１〜４のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項１０】
封止構造体の上面と側面のなす角度が１０７度以上である請求項１〜４のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項１１】
半導体発光素子がフリップチップ型である請求項１〜１０のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項１２】
下記の（１）〜（４）の工程を備えたことを特徴とする発光装置の製造方法。
（１）基板上に、サブマウントを介してまたは介さずに半導体発光素子を実装する工程、
（２）上面および底面が請求項５〜１０のいずれか一項に記載された封止構造体の上面および底面の形状を満足する、中央部が中空のリング状テーパー管を形成する工程、
（３）リング状テーパー管を、中央中空部に半導体発光素子および必要に応じてサブマウントが収まるように、基板に実装する工程、および
（４）リング状テーパー管の中央中空部に該リング状テーパー管と同一の屈折率を有する材料を充填する工程。
【請求項１３】
下記の（１）〜（３）の工程を備えたことを特徴とする発光装置の製造方法。
（１）基板上に、サブマウントを介してまたは介さずに半導体発光素子を実装する工程、
（２）上面および底面が請求項５〜１０のいずれか一項に記載された形状を満足し、底面中央部に凹部を有する封止構造体を形成する工程、および
（３）封止構造体を、凹部に半導体発光素子および必要に応じてサブマウントが収まるように、封止構造体と同一の屈折率を有する材料で基板に締結すると同時に該凹部に当該材料を充填する工程。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体発光装置に関し、特に、封止構造体の側面を底面に対して傾斜を持たせ、半導体発光素子と封止構造体の上面および底面との間に特定の距離を設けることで、半導体発光素子の光自己吸収を低減させ、優れた光取り出し効率を有し、かつ光の放射分散性をコントロール可能とした半導体発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体発光素子を使用した発光装置として、例えば、図１に示すようなリードフレームに発光素子をマウントし砲弾型の樹脂封止を行った発光装置、あるいは、図２に示すような基板上にリフレクターを具備し、基板およびリフレクターにより形成された凹部の底面を構成している基板上に発光素子をマウントし、その凹部内あるは凹部全体を樹脂封止した発光装置が知られている。さらに、図３に示すような、量産性を鑑みて基板上に複数の発光素子を実装し、その表面を封止材等により封止し、その後ダイシングなどにより個々に切り分け、側面がほぼ垂直となる形状を呈した発光装置が知られている（例えば、特開平８−７８７３２号公報参照）。なお、図中、２は発光素子、４は基板、５はリフレクター、６は封止剤、７はマウント側リードフレーム、８は給電側リードフレーム、９はボンディングワイヤー、１０はｐ電極および１１はｎ電極を示す。これらの発光装置において、封止材料として屈折率が発光素子と空気の中間あたりの材料を採用することで発光素子内全反射が少なくなるが、これらの図中においてＡで示した光線軌跡に従って発光素子の光自己吸収も起こり、光取り出し効率は概ね無封止時の１．２〜１．５倍程度であり、効率が低い。
また、図１または２にあるような発光素子を使用した発光装置の光り放射強度分布（あるいは光度分布）は、おもにリフレクターまたはレンズを具備することにより、光りを一方向に集中させたものである。さらに図３の形状では、発光素子の点灯により機器の通電確認ができることを主たる目的としており、発光装置の生産性が重視され、光り取り出しの工夫がなされていない。
一般に発光素子の屈折率は２．４〜３．７の値を有し、空気の屈折率は１．０の値を示す。封止樹脂には屈折率がその中間の１．５程度の樹脂が通常用いられている。発光素子から発した光が封止樹脂から空気中に出るためには、封止樹脂と空気との界面に入射する光と該界面との角度（θ）が次式で示される臨界角（θｃ）よりも大きくなければならない。
θｃ＝ｃｏｓ−１（ｎ２／ｎ１）
（ここで、ｎ１は入射側の屈折率であり、ｎ２は出射側の屈折率である。）
上記の封止樹脂の屈折率から臨界角（θｃ）を算出するとおよそ４８°となり、界面（反射面）からその界面の法線方向に測った界面と入射光との角度がこの値よりも小さければ光は封止樹脂の外に出ない。また発光素子を形成するｐ型層、ｎ型層および活性層は、おおむね１×１０〜１×１０４／ｃｍ程度の光吸収率を呈するため、光の粒子が封止樹脂内で多重反射をすると発光素子に吸収され、光取り出しが妨げられる。
発光素子自体においては、活性層に対して上部クラッド層の高さおよび素子側面の角度等の幾何的寸法を調整することにより、従来の略直方体発光素子よりも光取り出し効率を向上させることが知られている（例えば、米国特許第６，２２９，１６０号、第６，３２３，０６３号および第６，５７０，１９０号明細書参照）。しかし、発光素子を搭載した発光装置においては、その幾何的寸法を調整して光取り出し効率を向上させることは知られていない。
【発明の開示】
【０００３】
本発明の目的は、発光素子の光り自己吸収を低減し、優れた光取出し効率を有する発光装置を提供することである。本発明の別の目的は、分散的な光の放射ができる発光装置を提供することである。本発明のさらに別の目的は、正面に集中した光の放射ができる発光装置を提供することである。
本発明は、封止構造体の側面を底面に対して傾斜させることにより、発光素子の光自己吸収を低減し、発光装置の光取り出し効率を向上させるものである。また、本発明は、発光素子と封止構造体の上面および底面との間に特定の距離を設けることで、発光装置の光の放射分散性を向上させたり、光の正面集中性を向上させたものである。即ち、本発明は下記の発明を提供する。
（１）基板、該基板上にサブマウントを介してまたは介さずに設けられた半導体発光素子、該半導体発光素子を封止する封止構造体からなり、該封止構造体は該半導体発光素子の底面に平行な底面を有し、該封止構造体の側面は底面に対して傾斜していることを特徴とする発光装置。
（２）半導体発光素子の底面から封止構造体の底面までの下側距離と半導体発光素子の底面から封止構造体の上面までの上側距離との比（下側距離／上側距離）が１以上である上記１項に記載の発光装置。
（３）半導体発光素子の底面から封止構造体の底面までの下側距離と半導体発光素子の底面から封止構造体の上面までの上側距離との比（下側距離／上側距離）が１未満である上記１項に記載の発光装置。
（４）半導体発光素子の底面から封止構造体の上面までの上側距離が半導体発光素子の最長対角線または径の０．５〜３倍である上記１〜３項のいずれか一項に記載の発光装置。
（５）封止構造体の上面と底面の面積比（上面／底面）が３６／２５以上である上記１〜４項のいずれか一項に記載の発光装置。
（６）封止構造体の上面と底面の対応する各辺の長さまたは径の比（上面／底面）が６／５以上である上記１〜４項のいずれか一項に記載の発光装置。
（７）封止構造体の上面と側面のなす角度が８２度以内である上記１〜４項のいずれか一項に記載の発光装置。
（８）封止構造体の上面と底面の面積比（上面／底面）が１６／２５以下である上記１〜４項のいずれか一項に記載の発光装置。
（９）封止構造体の上面と底面の対応する各辺の長さまたは径の比（上面／底面）が４／５以下である上記１〜４項のいずれか一項に記載の発光装置。
（１０）封止構造体の上面と側面のなす角度が１０７度以上である上記１〜４項のいずれか一項に記載の発光装置。
（１１）半導体発光素子がフリップチップ型である上記１〜１０項のいずれか一項に記載の発光装置。
（１２）下記の（１）〜（４）の工程を備えたことを特徴とする発光装置の製造方法。
（１）基板上に、サブマウントを介してまたは介さずに半導体発光素子を実装する工程、
（２）上面および底面が請求項５〜１０のいずれか一項に記載された封止構造体の上面および底面の形状を満足する、中央部が中空のリング状テーパー管を形成する工程、
（３）リング状テーパー管を、中央中空部に半導体発光素子および必要に応じてサブマウントが収まるように、基板に実装する工程、および
（４）リング状テーパー管の中央中空部に該リング状テーパー管と同一の屈折率を有する材料を充填する工程。
（１３）下記の（１）〜（３）の工程を備えたことを特徴とする発光装置の製造方法。
（１）基板上に、サブマウントを介してまたは介さずに半導体発光素子を実装する工程、
（２）上面および底面が請求項５〜１０のいずれか一項に記載された形状を満足し、底面中央部に凹部を有する封止構造体を形成する工程、および
（３）封止構造体を、凹部に半導体発光素子および必要に応じてサブマウントが収まるように、封止構造体と同一の屈折率を有する材料で基板に締結すると同時に該凹部に当該材料を充填する工程。
本発明の発光装置によれば、封止構造体の側面を底面に対して傾斜させることにより、発光素子の光自己吸収を低減し、発光装置の光取り出し効率を向上させることができる。また、本発明の発光装置によれば、発光素子と封止構造体の上面および底面との間に特定の距離を設けることで、発光装置の光の放射分散性を向上させたり、光の正面集中性を向上させたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
図１は、従来の発光装置の一例を示した図である。
図２は、従来の発光装置の別の一例を示した図である。
図３は、従来の発光装置のさらに別の一例を示した図である。
図４は、本発明における封止構造体の一例の断面図である。
図５は、本発明における封止構造体の別の一例の断面図である。
図６は、本発明における封止構造体の一例の平面図である。
図７は、本発明における封止構造体の別の一例の平面図である。
図８は、図６または図７に示した封止構造体の断面図である。
図９は、本発明における封止構造体の別の一例の平面図である。
図１０は、本発明における封止構造体の別の一例の平面図である。
図１１は、図９または図１０に示した封止構造体の断面図である。
図１２は、本発明発光装置の投入電力に対する発光出力割合および正面光強度を、封止構造体の上面の直径（ａ）と底面の直径（ｂ）の比（ａ／ｂ）に対してプロットした図である。
図１３は、本発明発光装置の投入電力に対する発光出力割合および正面光強度を、封止構造体上面から発光素子底面までの距離に対してプロットした図である。
図１４は、実施例１で作製した発光装置の断面図である。
図１５は、実施例１で作製した発光装置の平面図である。
図１６は、実施例２で作製した発光装置の断面図である。
図１７は、実施例２で作製した発光装置の平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
図１４および図１６は、それぞれ本発明の実施例１および実施例２で作製した発光装置１１１の断面図であり、本発明の発光装置の一例を示したものである。図中、１０１は封止構造体、１０２は半導体発光素子、１０３はサブマウント、１０４は放熱性基板、１２０は外部電源接続用電極である。
図４および図５は、それぞれ図１４および図１６の封止構造体および発光素子部分の断面の模式図である。図中、１は封止構造体および２は発光素子である。これらの図に示したように、本発明に用いられる封止構造体の底面および上面は発光素子の底面および上面と平行であり、その側面は底面に対して傾斜している。傾斜としては、図４の如く、上面面積が底面面積よりも大きい逆テーパー状であってもよいし、図５の如く、上面面積が底面面積よりも小さい順テーパー状であってもよい。要するに、側面が底面に対して垂直でなければよい。
順テーパーの場合、側面が１点に収斂して断面形状として三角形になった場合、即ち上面面積が０の場合も含む。この場合、本明細書においては、半導体発光素子の底面から封止構造体の上面までの上側距離等における封止構造体の上面として、側面が収斂した１点、即ち断面三角形の頂点を指すものとする。
また、封止構造体の平面形状は、正方形や長方形、または三角形や五角形以上の多角形、あるいは円形等どのような形でもよいが、正方形または円形が好ましく、円形が特に好ましい。
以上要するに、逆テーパー状の封止構造体は、頂部を切り取った逆円錐形状また逆角錐形状であり、順テーパー状の封止構造体は、頂部を切り取った円錐形状また角錐形状、あるいは円錐形状また角錐形状である。
封止構造体の側面を底面に対して傾斜させることにより、発光素子からの放射光（Ａ）が封止構造体の上面、即ち封止構造体を構成する樹脂と空気界面で全反射した場合に、図４および図５に示されるように、側面で全反射せずに透過し易くなる。従って、光取り出し効率が向上する。
図１２は、後述の実施例において、半導体発光素子の底面から封止構造体の底面までの下側距離と半導体発光素子の底面から封止構造体の上面までの上側距離との比（下側距離／上側距離）が約３となるようにした発光装置を選び、投入電力に対する発光出力割合（左縦軸）と正面光強度（右縦軸）を、封止構造体の上面の直径（ａ）と底面の直径（ｂ）の比（ａ／ｂ）をパラメータ（横軸）としてプロットしたものである。
図１２中の横軸値が１（すなわちａ／ｂ＝１）にて上面の直径と底面の直径が等しい、即ち封止構造体の側面は底面に対して傾斜しておらず、垂直である。この形状では、投入電力に対する発光出力割合、即ち光取り出し効率は最低である。そして、上面の直径が底面の直径に対して大きくなるにつれ、また、小さくなるにつれ、投入電力に対する発光出力割合、即ち光取り出し効率は増加する。
一方、正面光強度は（ａ／ｂ≒２）にて最低となる。また、（ａ／ｂ≒１．２）以上では、投入電力に対する発光出力割合、即ち光取り出し効率は概ね一定であるから、正面光強度が低下することは、周辺への光強度の増加、即ち光の分散が向上することとなる。
図１３は、後述の実施例において、封止構造体の高さ、即ち底面から上面までの距離が１．３ｍｍであり、上面の直径（ａ）と底面の直径（ｂ）の比（ａ／ｂ）が約２となるようにした発光装置を選び、投入電力に対する発光出力割合（左縦軸）と正面光強度（右縦軸）を、封止構造体の上面から半導体発光素子の底面までの距離をパラメータ（横軸）としてプロットしたものである。
図１３の横軸は、発光素子が封止構造体上面側に位置する場合を表面側とし、封止構造体底面に位置する場合をボトム側とした。投入電力に対する発光出力割合、即ち光取り出し効率の変化は発光素子の位置高さに対して僅かである。一方、正面光強度に関しては、発光素子が封止構造体の表面近傍から中央までの間に位置するとき、発光装置からの正面光強度は小さく、光の分散性に優れていることを意味している。さらに、発光素子の位置が封止構造体の中央からボトム側に近づくに従って、正面光強度が急増し、光の分散性は低下し、光が正面に集中することを示している。
発光素子を封止構造体の表面近傍に配置した場合、即ち距離ｄ≒０では、発光素子からの光は封止構造体の上面で全反射し、側面からの光放射が顕著となる。この傾向は発光素子底面から封止構造体底面までの距離（下側距離）と封止構造体上面から発光素子底面までの距離（上側距離）の比（下側距離／上側距離）が１．０以上において顕著となり、封止構造体からの光り取り出しは分散性が向上する。一方、下側距離／上側距離の比率が１．０未満では、発光素子からの光は封止構造体側面にて全反射し上面からの放射が主となり分散性が低下し、光は正面に集中する。
図４に示した、封止構造体の上面面積が底面面積よりも大きい、即ち上面の辺の長さまたは直径（ａ）が底面の辺の長さまたは直径（ｂ）よりも大きい逆テーパー状の封止構造体の場合、上面の辺の長さまたは直径（ａ）と底面の辺の長さまたは直径（ｂ）との比（ａ／ｂ）は、図１２から明らかな如く、１．１以上であることが高い光取り出し効率を示すので好ましい。更に好ましくは１．２以上（６／５以上）であり、特に好ましくは１．３以上である。面積比で言えば、１．２１以上が好ましく、１．４４以上（３６／２５以上）が更に好ましく、１．６９以上が特に好ましい。
また、光の分散性に優れた発光装置を狙う場合は、正面光強度がａ／ｂ≒２を最低として、ａ／ｂが大きくなるに従って増加するので、ａ／ｂは３以下が好ましい。ａ／ｂを約２とすることが、取り出し効率および光の分散性の両者に優れており、特に好ましい。
光が正面に集中する発光装置を狙う場合は、ａ／ｂはなるべく大きい方が好ましい。
封止構造体の底面の辺の長さまたは直径（ｂ）は、半導体発光素子を封止できれば十分であり、発光素子の辺の長さまたは直径（Ｈ）よりも大きければよい。
また、現在市販されている購入可能な半導体発光素子の形状は１辺が０．３５ｍｍの正方形が一般的であり、ＬＥＤパッケージの光放射部の口径はおよそ４ｍｍ程度である。本封止構造体においても従来の使用範囲に合わせるとすると、封止構造体上面辺長の上限は約４．０ｍｍ程度（発光素子最長辺長または直径の１１倍程度）が適当と考える。さらに、上述のａ／ｂを満足させるためには、製作上の容易性という観点から、ａは発光素子最長辺長または直径の２倍以上とすることが好ましい。即ち、封止構造体の上面の辺の長さまたは直径（ａ）は、１１Ｈ≧ａ≧２Ｈ（Ｈは発光素子の最長辺の長さ）とすることが好ましい。
半導体発光素子の底面から封止構造体の上面までの上側距離（ｄ）は、３Ｈ≧ｄ≧０．５Ｈ（Ｈは発光素子の最長辺の長さまたは直径）であることが好ましい。発光素子から出た光が封止構造体の上面で全反射して再度発光素子に戻ることの少ない距離として、上側距離（ｄ）は発光素子の最長辺の長さまたは直径の０．５倍以上あることが好ましく、１．０倍以上であることがさらに好ましい。また、封止構造体中での光の減衰を考慮して、発光素子の最長辺の長さまたは直径の３倍程度を上限とするのが常識的と考えられる。
光の分散性に優れた発光装置を狙う場合は、半導体発光素子の底面から封止構造体の底面までの下側距離（ｃ）と半導体発光素子の底面から封止構造体の上面までの上側距離（ｄ）の比（ｃ／ｄ）は上述したように１以上とし、さらに好ましくは２以上とする。また、比（ｃ／ｄ）の上限としては、上述したように上側距離（ｄ）が発光素子の最長辺の長さまたは直径の０．５倍以上あることが好ましいので、発光素子および封止構造体の一般的な大きさを考慮すると、６程度であろう。
また、光が正面に集中する発光装置を狙う場合は、比（ｃ／ｄ）は上述したように１未満とし、さらに好ましくは０．３以下とする。この場合、比（ｃ／ｄ）の下限は別になく、サブマウントを介さずに半導体発光素子を基板に直接設けて、比（ｃ／ｄ）を０としてもよい。
図４に示した封止構造体において、上面直径（ａ）＝３．２ｍｍ、上面直径（ａ）／底面直径（ｂ）＝２．０、高さ（ｃ＋ｄ）＝１．３ｍｍとし、封止構造体の上面から発光素子底面までの距離（ｄ）を０．３２ｍｍ、発光素子底面から封止構造体底面までの距離（ｃ）を０．９８ｍｍ、すなわち下側距離／上側距離≒３となるように、０．３５ｍｍ□の発光素子を封止した構造の発光装置の発光素子底面中央を原点として、０．６、０．８倍に相似形で縮小、あるいは１．２、１．４倍に相似形で拡大変化させた封止構造体を備えた発光装置にて、発光出力および正面光強度の変化を調査した。発光出力の変化をみると、封止厚みが薄くなる０．６倍（高さ：０．７８ｍｍ）から封止厚みが厚くなる１．４倍（高さ：１．８２ｍｍ）までほぼ線形的に発光出力が低下した。これは、封止厚みが厚くなり、封止樹脂の光吸収性によるものと考えられる。一方正面光強度の変化は僅かであった。このことより、封止厚みの増加は、発光出力の低下となるが、光の分散性にはあまり影響しない。
図５に示した、封止構造体の上面面積が底面面積よりも小さい、即ち上面の辺の長さまたは直径（ａ）が底面の辺の長さまたは直径（ｂ）よりも小さい順テーパー状の封止構造体の場合、上面の辺の長さまたは直径（ａ）と底面の辺の長さまたは直径（ｂ）との比（ａ／ｂ）は、図１２から明らかな如く、０．８以下（４／５以下）であることが高い光取り出し効率を示すので好ましい。更に好ましくは０．５以下（１／２以下）である。面積比で言えば、０．６４以下（１６／２５以下）が好ましく、０．２５以下（１／４以下）が更に好ましい。
また、光の分散性に優れた発光装置を狙う場合は、正面光強度がａ／ｂ≒０．８を最低として、ａ／ｂが小さくなるに従って増加するので、ａ／ｂは０．５以上が好ましい。
光が正面に集中する発光装置を狙う場合は、ａ／ｂはなるべく小さくした方が光取り出し効率に優れ、光の正面集中性も向上するので好ましい。ａ／ｂは０．５以下が好ましい。
封止構造体の底面の辺の長さまたは直径（ｂ）は、半導体発光素子を封止しなければならないので、当然発光素子の辺の長さまたは直径（Ｈ）よりも大きくなければならない。その上限は、上記逆テーパー状封止構造体の上面の辺の長さまたは直径と同じ理由で、発光素子最長辺長または直径の１１倍程度（約４．０ｍｍ）が適当である。
封止構造体の上面の辺の長さまたは直径（ａ）は、底面の辺の長さまたは直径（ｂ）に対して上述の比（ａ／ｂ）を満足していればよい。順テーパーの場合、側面が１点に収斂して、封止構造体の断面形状が三角形であってもよい。この場合、ａ＝０である。
半導体発光素子の底面から封止構造体の上面までの上側距離（ｄ）の好ましい範囲に関しては、上記逆テーパーの場合と同様である。
図６および図７は、それぞれ本発明における封止構造体（１）の一例の平面図である。図８はそれらの断面図である。上記（５）〜（７）に記載した発明のように、封止構造体の上面と底面の面積比が３６／２５以上、あるいは各辺の長さの比が６／５以上、あるいは封止構造体の上面と側面とのなす角度が８２度以内とすることにより、封止構造体上面と発光素子底面の間隔を発光素子の最長の対角線または径の０．５倍以上とすることと相俟って、図８に見られるように、発光素子から発した光の内封止構造体の上面で全反射した光（Ａ）は側面での入射角が臨界角以上となり外部に取り出され、封止構造体内での光の吸収および発光素子での吸収を防ぎ光の取り出しにおいて効果的である。
しかし、図８中に破線で示したように、封止構造体の上面と底面の面積比が１：１あるいは各辺の長さの比が１：１の場合は、発光素子から発した光の内封止構造体の上面で全反射した光（Ｂ）は側面での入射角が臨界角以下となる部分が多くなり、図中Ｂのルートで示した如く、封止構造体の底面、側面、上面と次々に反射を繰り返し、多重反射による封止構造体内および発光素子での光の吸収が多くなる。
図９および図１０は、それぞれ本発明における封止構造体（１）の別の一例の平面図である。図１１はそれらの断面図である。上記（８）〜（１０）に記載した発明のように、封止構造体の上面と底面の面積比が２０／２５以下、あるいは各辺の長さの比が４／５以下、あるいは封止構造体の上面と側面とのなす角度が１０７度以上とすることにより、封止構造体上面と発光素子底面の間隔を発光素子の最長の対角線または直径の０．５倍以上とすることと相俟って、図１１に見られるように、発光素子から発した光の内封止構造体の側面に向かった光（Ａ）はその入射角が臨界角以上となり外部に取り出され、封止構造体内での光の吸収および発光素子での吸収を防ぎ光の取り出しにおいて効果的である。
しかし、図１１中に破線で示したように、封止構造体の上面と底面の面積比が１：１あるいは各辺の長さの比が１：１の場合は、発光素子から発した同じ方向の光（Ｂ）は封止構造体の上面に臨界角以下の入射角で入射する部分が多くなり、図中Ｂのルートで示した如く、封止構造体の底面、側面、上面と次々に反射を繰り返し、多重反射による封止構造体内および発光素子での光の吸収が多くなる。
以下に本発明の発光装置を構成する各部材について説明する。
サブマウント等を実装する基板には、リードフレーム、プリント基板および放熱性基板などを用いることができる。発光素子に大電流が流れることから放熱性基板が好ましい。
放熱性基板の場合、発光装置として適用するのに合理的と考えられる寸法の放熱性基板の複数個を１枚の板から打ち抜き金型によりプレス加工によって成型される。この放熱性基板の形状は矩形、円形および多角形等どのような形状でもよい。それぞれの形状を完全に独立するようにプレス加工により完全に打ち抜くこともできる。しかし、合い隣る隣接辺同士が容易に切り離すことのできるストリートを施した実装機にロード可能になる複数個がつながる矩形フレーム状とするのが好ましい。打ち抜き方向は、放熱性基板であることから、プレス加工後のエッジ部が跳ね上がることにより接合相手との密着性が不良とならぬようなうち抜き方向が選択される。またエッジ部のダレの少ない精密打ち抜き、対向ダイス打ち抜き、および上下抜きなどが望ましい。
放熱性基板は、従来の電気絶縁または低熱伝導率のプリント回路基板に代わって、熱伝導性の良好な金属性ベース基板例えば鉄、銅またはアルミ板から形成され、その片面に、熱伝導性を良好とする窒化アルミニウムフィラー剤を添加したエポキシ樹脂（以下良熱伝導樹脂層と呼ぶ）を塗布することによって電気絶縁層が形成され、この上に銅製電極回路がエッチングにより形成され、必要に応じて電気絶縁用保護層として良熱伝導樹脂層が再塗布される。
基板は半導体発光素子を搭載する発光素子取付部を有する。放熱性基板の場合、発光素子取付部は、放熱性基板上の熱伝導率を向上させた樹脂部にエッチング技術等を利用して形成される電気回路から構成される。この電気回路からワイヤーボンドにより発光素子へ給電したり、発光素子のｐ、ｎ電極間に絶縁性保護膜を施した後、この電気回路に発光素子のｐ、ｎ電極を半田付けすることにより容易に発光素子へ電気給電できる。
半導体発光素子は基板に直接搭載されてもよいし、サブマウントを介して搭載されてもよい。
サブマウントは電気絶縁性の材料、例えばセラミックス材料、ガラスエポキシ基板または絶縁保護膜付きＳｉ基板等から形成され、表面と裏面に電気回路を有する。放熱性の観点からセラミックス材料が好ましい。
例えば、良熱伝導で電気絶縁部材として知られるセラミックス材料である窒化アルミニウムのグリーンシートを複数層積層し作られる。シート表面には回路パターンを印刷し、各層の回路間にはビアと呼ばれる電気伝導のある円筒金属部材を貫通させ積層方向の電気回路を導通させる。これにより表面と裏面の電気回路の異なるサブマウントを得ることができる。この積層されたシートはトンネル炉などにより焼成するため、割れを防止するため窒化アルミニウムと熱膨張率が近いタングステン材料を回路としてスクリーン印刷する。望ましくは、１枚のグリーンシートから複数のサブマウントを成型するために個々のサブマウント間にストリートを設ける。また回路として使用されるタングステン部はハンダ実装が良好なようにその表面にＮｉまたはＡｕのメッキを施すとよい。
封止構造体は、上述したように側面が底面に対して傾斜している。即ち、頂部を切り取った逆円錐形状または逆角錐形状ないしは頂部を切り取った円錐形状または角錐形状、あるいは円錐形状または角錐形状である。
封止構造体の底面には発光装置への取付用に凹部が形成され、その凹部に発光素子および必要に応じてサブマウントが入るように装着される。封止構造体と発光素子間に生じる隙間は、封止構造体の締結を兼ねて封止剤で封止される。封止剤としては、屈折率の変化を防止するためには封止構造体と同一の材質を使用するのがよいが、発光素子への衝撃を緩和するような封止剤を使用するのがより望ましい。封止構造体を形成する材料は、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂等が挙げられる。これらの中でもエポキシ系樹脂が成形性の観点から好ましい。
封止構造体は上述の材料を用いて以下のプロセスで作られる。
前述した寸法の逆テーパー状あるいは順テーパー状の金型を用意する。金型材質としては、精密量産でき、高鏡面性の性質を有する工具鋼が望ましい。その内表面はラップ仕上げを施してあり鏡面性が製品に転写されるようにしてある。金型はゲート、ランナーおよびスプールを有し、射出成形機に接続され、樹脂を加熱加圧し金型に導入する。射出成形機に原料を送り込むホッパー部にはヒーターが取り付けられ、除湿予備乾燥を行う。金型には冷却機構が設けられ製品の透明具合を金型冷却温度で調整しながら行う。成形された部品は樹脂流路により複数個が連続してつながっており、切断しゲート仕上げを行う。
頂部を切り取った逆円錐形状または逆角錐形状ないしは頂部を切り取った円錐形状または角錐形状の場合は、以下に述べるような方法でも封止構造体を製造することができ、この方法の方が簡単で、製造コストも安い。
即ち、上面および底面が所定の形状を有し、中央部が中空のリング状テーパー管を準備し、そのリング状テーパー管を、中央中空部に発光素子と必要に応じてサブマウントが入るように発光装置基板に装着し、その後中央中空部に封止剤を充填することによって封止構造体を製造することができる。
本発明で用いられる半導体発光素子は、ＡｌＧａＩｎＰ系アンバー発光素子、ＡｌＧａＡｓ系赤色発光素子、ＡｌＧａＩｎＰ系赤色〜黄色発光素子、ＧａＰ系黄緑色発光素子、ＧａＮ系緑色発光素子、ＧａＮ系青色発光素子と広い範囲の発光素子が使用可能である。平面形状は四角形が一般的であるが、五角形以上の多角形でも円形でもよく、何ら限定されない。その電極構成は、素子の下面と上面または同一面にそれぞれ電極を有する。
なお、本発明の発光装置は、半導体発光素子の周りに当業界周知の手段によってリフレクターを設けることができる。発光素子を放物線形状リフレクターの焦点に配置することでリフレクターによる光りの制御性が向上し、正面光度の高い発光装置を提供することが可能となる。
次に、上述の各構成部材から本発明の発光装置を組み立てる手順について説明する。
先ず、基板またはサブマウントへ発光素子を実装する。発光素子を基板またはサブマウントに実装する方法としては、例えばＡｕＳｎ共晶材料を発光素子電極部に蒸着させて基板の発光素子取付部またはサブマウント上にリフローする方法、基板の発光素子取付部またはサブマウントの回路部にＡｕバンプを形成し、そこに発光素子を超音波により加圧加熱圧着する方法などを採用することができる。ここでＡｕ材料を使用することは、基板とサブマウントとをＡｕ系ハンダよりも低融点である鉛フリーハンダを用いて実装する２段実装を意識している。
次に、必要に応じてサブマウントを基板に実装する。手順は例えば以下のとおりである。
放熱性基板のサブマウント実装電極部にスクリーン印刷機などによりハンダペーストを印刷する。印刷はカセットホルダーに複数枚の基板を入れ自動機により行う。その後、発光素子を実装したサブマウントを自動移載機により放熱基板の上にマウントし、リフロー炉により加熱してハンダ剤を溶かし温度降下させ実装する。
最後に、発光素子を囲むように封止構造体を実装する。手順は例えば以下のとおりである。成形された封止構造体を真空あるいは機械チャッキングする機構を使用し、封止構造体底面の凹部を上方として封止構造体と同種の樹脂あるいは封止構造体よりも屈折率の小さい樹脂を流し込み、位置決めを行ったサブマウント、発光素子を実装した放熱性基板の所定部位に封止構造体を装着する。この際、樹脂量は、サブマウントおよび発光素子と封止構造体との間に生じる隙間を満たすために、サブマウントおよび発光素子の体積を差し引いた適量とする。
または、上記リング状テーパー管を、その中央中空部に発光素子と必要に応じてサブマウントが入るように基板に装着し、その後中央中空部に封止剤を充填する。
本発明の発光装置の用途としては、昨今の青色発光素子の開発により、屋内外で使用される大型のカラーディスプレイおよび信号機等に応用が可能である。またさらに白色ＬＥＤを用いた屋内外用照明や自動車用のヘッドランプへの使用も可能であり適用範囲は広範である。
【実施例】
【０００６】
以下に、実施例および比較例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
（実施例１）
以下、図面によって本発明に関する発光装置の第一の実施例を詳細に説明する。図１４は本実施例で製作した発光装置の断面図であり、図１５は、その平面図である。発光装置１１１は、放熱性基板１０４、サブマウント１０３、半導体発光素子１０２および封止構造体１０１から成っている。また、１２０は外部電源接続用電極であり、１２１はヒートシンク取り付け用加工部である。
半導体発光素子１０２は、辺長が０．３５ｍｍ×０．３５ｍｍの正方形で厚みが約９０μの下記のフリップチップ型のＧａＮ系化合物半導体青色発光素子を用いた。この発光素子は、サファイアからなる基板上に、ＡｌＮからなるバッファ層を介して、厚さ８μｍのアンドープＧａＮからなる下地層、厚さ２μｍのＧｅドープｎ型ＧａＮコンタクト層、厚さ０．０３μｍのｎ型Ｉｎ０．１Ｇａ０．９Ｎクラッド層、厚さ１６ｎｍのＳｉドープＧａＮ障壁層および厚さ３ｎｍのＩｎ０．２Ｇａ０．８Ｎ井戸層を５回積層し、最後に障壁層を設けた多重量子井戸構造の発光層、厚さ０．０１μｍのＭｇドープｐ型Ａｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎクラッド層、厚さ０．１５μｍのＭｇドープｐ型ＡｌＧａＮコンタクト層を順に積層した窒化ガリウム系化合物半導体のｐ型ＡｌＧａＮコンタクト層上に正極を、ｎ型ＧａＮコンタクト層上に負極をそれぞれ設けた発光素子である。
サブマウント１０３は窒化アルミニウムから作製し、半導体発光素子の底面から封止構造体の底面までの下側距離と該半導体発光素子の底面から封止構造体の上面までの上側距離との比（下側距離／上側距離）が１以上を確保するため、断面が辺長０．５ｍｍ×０．５ｍｍの正方形で、高さが０．９８ｍｍとした。半導体発光素子１０２と放熱性基板１０４を電気的に結合するように電気回路を設けた。サブマウント上にはＧａＮ系青色発光素子１０２が位置する。
放熱性基板１０４は、直径が２０ｍｍの円形状の熱伝導率の大きい１．５ｍｍ厚みのアルミニウム板に、窒化アルミニウムをフィラー剤として配合して熱伝導を良好にしたエポキシ系樹脂の電気絶縁層を３５μの厚みで設け、その上に当業界周知のエッチング法によりＣｕ製電気回路を作製し、封止構造体取付部位などに前記のエポキシ系樹脂の電気絶縁層を保護層として設けた。
封止構造体１０１を構成する中央部が中空のリング状テーパー管は、エポキシ樹脂にて射出成形により作製した。中央中空部の形状は発光素子およびサブマウントを収納可能なように、直径が０．８ｍｍの円柱状とした。外形は、光り取り出し効率が良好で、かつ光の分散性も良好となる代表形状として、底面の外径１．６ｍｍ×上面の外径３．２ｍｍ×高さ１．３ｍｍの逆円錐形状とした。従って、封止構造体の上面および底面の外径比は（３．２／１．６＝２）、また面積比では（（３．２）２／（１．６）２＝４）となっている。また、封止構造体上面から発光素子底面までの上側距離は０．３２ｍｍであり、発光素子底面から封止構造体底面までの下側距離は０．９８ｍｍであり、従って、下側距離／上側距離は約３であった。
これらの構成部材を用いて、以下の手順で発光装置１１１を組み立てた。
先ず、サブマウント１０３に発光素子１０２を実装した。手順は以下のとおりである。加熱ヒーターによりサブマウント１０３をおよそ２００℃に昇温保持し、バンプボンダーにより金バンプを敷設する。バンプ配置は、直径９０μｍのｎ電極部位に１箇所、Ｕ字状の切り欠きのあるｐ電極部位に２個、合計３個の金バンプを配置した。バンプ径は発光素子圧着時にバンプの変形により、回路が短絡せぬよう直径８０μｍとした。発光素子の取り付けは、真空チャックにより各発光素子を吸引し、前記バンプ付きサブマウント上で３００ｇ重、２００℃、１３８ＫＨｚ、１０ｍＳ保持する超音波圧着で接合した。
次に、発光素子を搭載したサブマウント１０３を放熱性基板１０４に取り付けた。手順は以下のとおりである。放熱性基板にサブマウントをＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系ハンダペーストにて実装する。このためハンダペーストをスクリーン印刷法によって放熱性基板に塗布した。メタルマスク厚みは１００μとした。塗布領域の大きさとしては、サブマウントを実装する面に、直径が０．７ｍｍの円形で中央に幅０．２ｍｍのｐ、ｎ電極を仕切る絶縁部のあるランドがある。ハンダペーストを塗布された放熱性基板には、発光素子を搭載したサブマウントを移載ロボットにより乗せる。
サブマウントを実装した放熱性基板は、コンベアーによりリフロー炉に供給されて半田される。リフロー炉では８０秒間で１７５℃に昇温し、６０秒間保持し、その後３０秒間で２３５℃に昇温し３０秒間保持する２段の加熱を窒素雰囲気中で行った。
次に、リング状テーパー管をエポキシ樹脂で、中央中空部にサブマウントと発光素子が入るように基板に接着し、次いでリング状テーパー管の中央中空部にエポキシ樹脂を充填し、封止構造体を形成した。
このようにして得られた発光装置の通電試験を行なった。投入電流２０ｍＡにおいて、電圧は３．２Ｖであった。発光装置の出力は１８．１１ｍＷであり、投入エネルギーに対する出力割合は２８．３％であった。またこのときの正面光強度は０．００１［Ｗ／ｓｒ］であった。
なお、正面光強度の測定はオプトサイエンス社製光度分布測定器を用いて行なった。この測定器には、電流−光出力測定用全光量ＰＤとして浜松ホトニクス社製Ｓ５１０７が、ファーフィルドプロファイル測定用ＰＤとして同社製Ｓ５８２１−０２が組み込まれている。
また、本実施例の発光装置は、ベアチップの発光素子の光取り出し量に比較して、１．６５倍の光取り出し量であった。
（実施例２）
本実施例では、リング状テーパー管の上面外径を０．８ｍｍとしたことを除いて、実施例１と同様に発光装置を作製した。従って、本実施例の封止構造体の上面および底面の外径比は（０．８／１．６＝０．５）また面積比では、（（０．８）２／（１．６）２＝０．２５）となっている。なお、図１６は本実施例で製作した発光装置の断面図であり、図１７は、その平面図である。
このようにして得られた発光装置の通電試験を行なった。投入電流２０ｍＡにおいて、電圧は３．２Ｖであった。発光装置の出力は１７．９１ｍＷであり、投入エネルギーに対する出力割合は２７．９８％であった。またこのときの正面光強度は０．００４［Ｗ／ｓｒ］であった。また、ベアチップの発光素子の光取り出し量に比較して、本実施例の発光装置は１．６４倍の光取り出し量であった。
（比較例）
本比較例では、リング状テーパー管の上面外径を１．６ｍｍとしたことを除いて、実施例１と同様に発光装置を作製した。従って、本実施例の封止構造体の上面および底面の外径比は（１．６／１．６＝１）また面積比では、（（１．６）２／（１．６）２＝１）となっている。
このようにして得られた発光装置の通電試験を行なった。投入電流２０ｍＡにおいて、電圧は３．２Ｖであった。発光装置の出力は１６．４５ｍＷであり、投入エネルギーに対する出力割合は２５．７０％であった。またこのときの正面光強度は０．００３５［Ｗ／ｓｒ］であった。また、ベアチップの発光素子の光取り出し量に比較して、本比較例の発光装置は１．５２倍の光取り出し量であった。
（実施例３）
本実施例では、リング状テーパー管の上面外径を２．４ｍｍとしたことを除いて、実施例１と同様に発光装置を作製した。従って、本実施例の封止構造体の上面および底面の外径比は（２．４／１．６＝１．５）また面積比では、（（２．４）２／（１．６）２＝２．２５）となっている。
このようにして得られた発光装置の通電試験を行なった。投入電流２０ｍＡにおいて、電圧は３．２Ｖであった。発光装置の出力は１８．１４ｍＷであり、投入エネルギーに対する出力割合は２８．３４％であった。またこのときの正面光強度は０．００１９［Ｗ／ｓｒ］であった。また、ベアチップの発光素子の光取り出し量に比較して、本実施例の発光装置は１．６５倍の光取り出し量であった。
（実施例４）
本実施例では、リング状テーパー管の上面外径を４ｍｍとしたことを除いて、実施例１と同様に発光装置を作製した。従って、本実施例の封止構造体の上面および底面の外径比は（４／１．６＝２．５）また面積比では、（（４）２／（１．６）２＝６．２５）となっている。
このようにして得られた発光装置の通電試験を行なった。投入電流２０ｍＡにおいて、電圧は３．２Ｖであった。発光装置の出力は１８．０８ｍＷであり、投入エネルギーに対する出力割合は２８．２５％であった。またこのときの正面光強度は０．００５［Ｗ／ｓｒ］であった。また、ベアチップの発光素子の光取り出し量に比較して、本実施例の発光装置は１．６５倍の光取り出し量であった。
（実施例５）
本実施例では、リング状テーパー管の上面外径を４．８ｍｍとしたことを除いて、実施例１と同様に発光装置を作製した。従って、本実施例の封止構造体の上面および底面の外径比は（４．８／１．６＝３）また面積比では、（（４．８）２／（１．６）２＝９）となっている。
このようにして得られた発光装置の通電試験を行なった。投入電流２０ｍＡにおいて、電圧は３．２Ｖであった。発光装置の出力は１８．０６ｍＷであり、投入エネルギーに対する出力割合は２８．２％となり、（ａ／ｂ＝２）の封止形状時の出力と同程度であった。またこのときの正面光強度は０．００６［Ｗ／ｓｒ］であった。また、ベアチップの発光素子の光取り出し量に比較して、本実施例の発光装置は１．６５倍の光取り出し量であった。
（実施例６）
本実施例では、リング状テーパー管の上面外径を２．０８ｍｍとしたことを除いて、実施例１と同様に発光装置を作製した。従って、本実施例の封止構造体の上面および底面の外径比は（２．０８／１．６＝１．３）また面積比では、（（２．０８）２／（１．６）２＝１．６９）となっている。
このようにして得られた発光装置の通電試験を行なった。投入電流２０ｍＡにおいて、電圧は３．２Ｖであった。発光装置の出力は１８．１５ｍＷであり、投入エネルギーに対する出力割合は２８．３６％であった。またこのときの正面光強度は０．００２５［Ｗ／ｓｒ］であった。また、ベアチップの発光素子の光取り出し量に比較して、本実施例の発光装置は１．６５倍の光取り出し量であった。
（実施例７）
本実施例では、リング状テーパー管の上面外径を１．７６ｍｍとしたことを除いて、実施例１と同様に発光装置を作製した。従って、本実施例の封止構造体の上面および底面の外径比は（１．７６／１．６＝１．１）また面積比では、（（１．７６）２／（１．６）２＝１．２１）となっている。
このようにして得られた発光装置の通電試験を行なった。投入電流２０ｍＡにおいて、電圧は３．２Ｖであった。発光装置の出力は１７．８ｍＷであり、投入エネルギーに対する出力割合は２７．８２％であった。またこのときの正面光強度は０．００３３［Ｗ／ｓｒ］であった。また、ベアチップの発光素子の光取り出し量に比較して、本実施例の発光装置は１．６３倍の光取り出し量であった。
（実施例８）
本実施例では、リング状テーパー管の上面外径を１．２８ｍｍとしたことを除いて、実施例１と同様に発光装置を作製した。従って、本実施例の封止構造体の上面および底面の外径比は（１．２８／１．６＝０．８）また面積比では、（（１．２８）２／（１．６）２＝０．６４）となっている。
このようにして得られた発光装置の通電試験を行なった。投入電流２０ｍＡにおいて、電圧は３．２Ｖであった。発光装置の出力は１７．４ｍＷであり、投入エネルギーに対する出力割合は２７．１９％であった。またこのときの正面光強度は０．００２２［Ｗ／ｓｒ］であった。また、ベアチップの発光素子の光取り出し量に比較して、本実施例の発光装置は１．６１倍の光取り出し量であった。
（実施例９）
本実施例では、サブマウントの高さを１．０５ｍｍとしたことを除いて、実施例１と同様に発光装置を作製した。従って、本実施例の下側距離／上側距離は（１．０５／０．２５＝４．２）となっている。
このようにして得られた発光装置の通電試験を行なった。投入電流２０ｍＡにおいて、電圧は３．２Ｖであった。発光装置の出力は１８．１１ｍＷであり、投入エネルギーに対する出力割合は２８．３％であった。またこのときの正面光強度は０．００２［Ｗ／ｓｒ］であった。また、ベアチップの発光素子の光取り出し量に比較して、本実施例の発光装置は１．６５倍の光取り出し量であった。
（実施例１０）
本実施例では、サブマウントの高さを０．９０ｍｍとしたことを除いて、実施例１と同様に発光装置を作製した。従って、本実施例の下側距離／上側距離は（０．９０／０．４＝２．２５）となっている。
このようにして得られた発光装置の通電試験を行なった。投入電流２０ｍＡにおいて、電圧は３．２Ｖであった。発光装置の出力は１８．１１ｍＷであり、投入エネルギーに対する出力割合は２８．３％であった。またこのときの正面光強度は０．００１９［Ｗ／ｓｒ］であった。また、ベアチップの発光素子の光取り出し量に比較して、本実施例の発光装置は１．６５倍の光取り出し量であった。
（実施例１１）
本実施例では、サブマウントの高さを０．６０ｍｍとしたことを除いて、実施例１と同様に発光装置を作製した。従って、本実施例の下側距離／上側距離は（０．６０／０．７０＝０．８６）となっている。
このようにして得られた発光装置の通電試験を行なった。投入電流２０ｍＡにおいて、電圧は３．２Ｖであった。発光装置の出力は１８．０７ｍＷであり、投入エネルギーに対する出力割合は２８．２３％であった。またこのときの正面光強度は０．００８［Ｗ／ｓｒ］であった。また、ベアチップの発光素子の光取り出し量に比較して、本実施例の発光装置は１．６５倍の光取り出し量であった。
（実施例１２）
本実施例では、サブマウントの高さを０．３０ｍｍとしたことを除いて、実施例１と同様に発光装置を作製した。従って、本実施例の下側距離／上側距離は（０．３０／１．００＝０．３）となっている。
このようにして得られた発光装置の通電試験を行なった。投入電流２０ｍＡにおいて、電圧は３．２Ｖであった。発光装置の出力は１８．０４ｍＷであり、投入エネルギーに対する出力割合は２８．１９％であった。またこのときの正面光強度は０．０２５［Ｗ／ｓｒ］であった。また、ベアチップの発光素子の光取り出し量に比較して、本実施例の発光装置は１．６５倍の光取り出し量であった。
（実施例１３）
本実施例では、サブマウントの高さを０．０５ｍｍとしたことを除いて、実施例１と同様に発光装置を作製した。従って、本実施例の下側距離／上側距離は（０．０５／１．２５＝０．０４）となっている。
このようにして得られた発光装置の通電試験を行なった。投入電流２０ｍＡにおいて、電圧は３．２Ｖであった。発光装置の出力は１７．９９ｍＷであり、投入エネルギーに対する出力割合は２８．１１％であった。またこのときの正面光強度は０．０２８［Ｗ／ｓｒ］であった。また、ベアチップの発光素子の光取り出し量に比較して、本実施例の発光装置は１．６４倍の光取り出し量であった。
【産業上の利用可能性】
【０００７】
本発明の発光装置は光取り出し効率が改良され、発光出力が高いので、例えば、屋内外用照明や自動車用のヘッドランプとして非常に有効であり、産業上の利用価値は極めて大きい。
【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】
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【国際調査報告】
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