(57)【要約】【課題】複数層の半球状の透光性樹脂を容易に形成し、光取り出し効率、光の指向性が高く、色むらの少ない発光装置を低コストで生産する。【解決手段】発光素子１０が実装される発光面２５と、発光面２５を覆い、発光素子１０を囲むように環状に形成された被膜３３０とを備え、被膜３３０は、発光面２５と当接する被膜裏面３３２と被膜裏面３３２と対向する被膜表面３３１とを有し、被膜３３０は、さらに、発光素子１０を囲むように環状に形成され、被膜表面３３１から被膜裏面３３２に向かって環状の径が小さくなるように形成されるとともに、被膜表面３３１との角度が鋭角になるように形成された被膜Ｃ斜面３０２と、被膜Ｃ斜面３０２の外側に環状に形成され、被膜表面３３１から被膜裏面３３２に向かって環状の径が小さくなるように形成されるとともに、被膜表面３３１との角度が鋭角になるように形成された被膜Ｂ斜面３１２とを備えた。【選択図】図１
2014003151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子が実装される発光面と、
前記発光面を覆う被膜であって、前記発光素子を囲むように環状に形成された被膜と
を備え、
前記被膜は、
前記発光面と当接する被膜裏面と前記被膜裏面と対向する被膜表面とを有し、
前記被膜は、さらに、
前記発光素子を囲むように環状に形成された第１の斜面であって、前記被膜表面から前記被膜裏面に向かって環状の径が小さくなるように形成されるとともに、前記被膜表面との角度が鋭角になるように形成された第１の斜面と、
前記第１の斜面の外側に環状に形成された第２の斜面であって、前記被膜表面から前記被膜裏面に向かって環状の径が小さくなるように形成されるとともに、前記被膜表面との角度が鋭角になるように形成された第２の斜面と
を備えたことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記第２の斜面は、前記表面との角度が、前記表面と前記第１の斜面との角度とは異なる鋭角になるように形成されてい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】
前記発光装置は、さらに、
液体から固体へ変化する第１の透光性樹脂であって、液体の状態で前記発光素子に液滴として滴下され、滴下された液滴の拡がりが前記第１の斜面と前記表面との境界により堰き止められた状態で固化した第１の透光性樹脂と、
液体から固体へ変化する第２の透光性樹脂であって、液体の状態で前記固化した第１の透光性樹脂に液滴として滴下され、滴下された液滴の拡がりが前記第２の斜面と前記表面との境界により堰き止められた状態で固化した第２の透光性樹脂と
を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記被膜は、
前記発光素子を囲むように前記発光面に環状に形成された第２の被膜であって、前記被膜裏面と前記被膜裏面に対向する第２の中間面とを備えた第２の被膜と、
前記第２の中間面の一部に前記発光素子を囲むように環状に形成された第１の被膜であって、前記第２の中間面に当接する第１の中間面と前記第１の中間面に対向する面である前記被膜表面とを備えた第１の被膜とを備え、
前記第２の被膜は、
前記被膜裏面から前記第２の中間面に渡って形成された外周面が前記第２の斜面となるように形成され、
前記第１の被膜は、
前記第１の中間面から前記被膜表面に渡って形成された外周面が前記第１の斜面となるように形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の発光装置。
【請求項５】
前記被膜は、
前記被膜裏面から前記被膜表面に渡って形成された外周面が前記第２の斜面となるように形成され、
前記被膜は、さらに、
前記第２の斜面の内側に環状に設けられた溝であって、内側壁を備える溝を備え、
前記第１の斜面は、前記溝の内側壁に形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の発光装置。
【請求項６】
前記被膜は、
前記発光素子の周囲の前記発光面を覆う第３の被膜であって、前記被膜裏面と前記被膜裏面に対向する第３の中間面とを備えた第３の被膜と、
前記発光素子を囲むように前記第３の中間面に環状に形成された第４の被膜であって、前記第３の中間面に当接する第４の中間面と前記第４の中間面に対向する前記被膜表面とを備えた第４の被膜とを備え、
前記第４の被膜は、
前記第４の中間面から前記被膜表面に渡って形成された外周面が前記第１の斜面となるように形成され、
前記第３の被膜は、さらに、
前記第１の斜面の外側に環状に設けられた溝であって、内側壁を備える溝を備え、
前記第２の斜面は、前記溝の内側壁に形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の発光装置。
【請求項７】
前記第１の透光性樹脂と前記第２の透光性樹脂とは、無機フィラーを含むことを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
【請求項８】
前記第２の透光性樹脂は、色変換色素を含み、
前記第１の透光性樹脂は、色変換色素を含まないことを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
【請求項９】
前記発光面から前記被膜表面までの高さは、前記発光面から前記発光素子までの高さよりも低いことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の発光装置。
【請求項１０】
前記発光面は、前記第１の斜面の内側に前記発光素子を複数実装することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の発光装置。
【請求項１１】
前記第1の斜面と前記第２の斜面とは、楕円形の環状であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に実装された発光素子を有する発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光素子を基板上に実装し、発光素子の出光側に波長を変換する蛍光材料を配置し、発光素子の発光と蛍光材料の発光との合成光として白色光を得る発光装置が開示されている。このような発光装置は蛍光灯や白熱電球などの従来光源に比べ、長寿命であり、近年その発光効率や光束の向上に伴って、一般照明機器の光源として用いられ始めている。
【０００３】
このような発光装置では、蛍光材料を含有する透光性樹脂で発光素子を覆っているが、凹型に形成された高反射樹脂で発光素子を囲み、樹脂形状を制御し、樹脂量を一定にする方法と、基板上に実装された発光素子に透光性樹脂をそのまま形成する方法がある。
【０００４】
凹型に形成された高反射樹脂で発光素子を囲む方法では、高反射樹脂の反射ロスによる光取り出し効率の低下という課題がある。基板に実装された発光素子に透光性樹脂をそのまま形成する方法では、樹脂の形状制御が難しいため、色むらが発生しやすく、取り出した光の指向性が問題となるという課題がある。一方、キャスティングによる成型は、透光性樹脂の形状、充填量の制御が容易であるが、成型用の金型を準備する必要があり、また装置も大掛かりになるため、高コストであるといった課題がある。これらの課題に対し、略垂直のエッジ部分を有する堰止め部で透光性樹脂の流出を防ぐことで、透光性樹脂の形状を制御する発光装置が開示されている（特許文献１）。
【０００５】
また、上述したような発光素子の発光と蛍光材料の発光との合成光として白色光を得る発光装置では、蛍光材料を含有する透光性樹脂で発光素子を覆っている。この透光性樹脂を複数層に分けて発光素子を封止することにより、各層の透光性樹脂の屈折率を変え、光の取り出し効率を向上させている発光装置が開示されている（特許文献２）。
【０００６】
また、各層の透光性樹脂の耐熱温度を変え、発光素子の発熱に対する耐熱性強度を向上させている発光装置が開示されている（特許文献３）。また、蛍光体を複数層に分け積層させることにより、効率よく色変換させる発光装置が開示されている（特許文献４，５，６）。
【０００７】
また、蛍光体層の外側を別の屈折率の樹脂でコーティングさせて、光の取り出し効率を向上させている発光装置が開示されている（特許文献７）。また、ＬＥＤ素子の配光形状に従って、封止樹脂内の蛍光体層の厚みを制御し、光の取出し効率を向上させた白色ＬＥＤ光源が開示されている（特許文献８）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−００３９９４号公報
【特許文献２】特許４６６１０３２号
【特許文献３】特許３６８５０１８号
【特許文献４】ＷＯ２００９／１４４２９９号
【特許文献５】特開２０１０−１５１４１９号公報
【特許文献６】特許４５４６１７５号
【特許文献７】ＷＯ２００９／１４５２９８号
【特許文献８】特許４２５３７６８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
先行技術である特許文献１では、透光性樹脂の形状制御を容易に行い、色むらを低減することを目的としているが、略垂直のエッジであるため、樹脂の流出制御が不十分であり、透光性樹脂を十分に半球状に形成することができないという課題がある。
【００１０】
先行技術である特許文献２〜７では、透光性樹脂を複数層に分けることにより、光の取出し効率を向上させているが、透光性樹脂内部に封止している蛍光体量の分布を制御することができないという課題がある。
【００１１】
先行技術である特許文献８は、蛍光体を封入するために外側に配置される封止樹脂層の内側に、球形ではない形状を成型し、蛍光体を塗布しなければならず、ＬＥＤ実装技術難易度が高いという課題がある。
【００１２】
本発明では、複数層の透光性樹脂に内部に封止される蛍光体量の分布を容易に制御することができ、発光素子からの配光がいびつではなく均一な形状を示す発光装置を低コストで生産することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る発光装置は、発光素子が実装される発光面と、前記発光面を覆う被膜であって、前記発光素子を囲むように環状に形成された被膜とを備え、前記被膜は、前記発光面と当接する裏面と前記裏面と対向する表面とを有し、前記発光素子を囲むように環状に形成された第１の斜面であって、前記表面から前記裏面に向かって環状の径が小さくなるように形成されるとともに、前記表面との角度が鋭角になるように形成された第１の斜面と、前記第１の斜面の外側に環状に形成された第２の斜面であって、前記表面から前記裏面に向かって環状の径が小さくなるように形成されるとともに、前記表面との角度が鋭角になるように形成された第２の斜面とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る発光装置は、発光素子が実装される発光面と、前記発光面を覆う被膜であって、前記発光素子を囲むように環状に形成された被膜とを備え、前記被膜は、前記発光面と当接する裏面と前記裏面と対向する表面とを有し、前記発光素子を囲むように環状に形成された第１の斜面であって、前記表面から前記裏面に向かって環状の径が小さくなるように形成されるとともに、前記表面との角度が鋭角になるように形成された第１の斜面と、前記第１の斜面の外側に環状に形成された第２の斜面であって、前記表面から前記裏面に向かって環状の径が小さくなるように形成されるとともに、前記表面との角度が鋭角になるように形成された第２の斜面とを備えているので、複数層の透光性樹脂に内部に封止される蛍光体量の分布を容易に制御することができ、発光素子からの配光がいびつではなく均一な形状を示す発光装置を低コストで生産することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１に係る発光装置１００の断面図である。
【図２】実施の形態１に係る発光装置１００を上から見た平面図である。
【図３】図１のＡ部拡大図である。
【図４】液滴の平坦部４０１での表面張力、接触角の関係を表す図である。
【図５】実施の形態１に係るエッジ部３０４での表面張力、接触角の関係を表す図である。
【図６】実施の形態１に係る発光装置１００の効果を示す図である。
【図７】実施の形態１に係る発光装置１００の効果を示すための比較例を示す図である。
【図８】実施の形態２に係る発光装置１０１の断面図である。
【図９】実施の形態２に係る発光装置１０１を上から見た平面図である。
【図１０】図１のＢ部拡大図である。
【図１１】実施の形態３に係る発光装置１０２の断面図である。
【図１２】実施の形態３に係る発光装置１０２を上から見た平面図である。
【図１３】図１１のＣ部拡大図である。
【図１４】実施の形態４に係る発光装置１０３の断面図である。
【図１５】実施の形態４に係る発光装置１０３を上から見た平面図である。
【図１６】図１４のＤ部拡大図である。
【図１７】実施の形態５に係る発光装置１０４の断面図である。
【図１８】実施の形態５に係る発光装置１０４を上から見た平面図である。
【図１９】図１７のＥ部拡大図である。
【図２０】実施の形態６に係る発光装置１０５を上から見た図（平面図）である。
【図２１】実施の形態７に係る発光装置１０６を上から見た図（平面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る発光装置１００の断面図である。図２は、実施の形態１に係る発光装置１００を上から見た平面図である。図３は、図１のＡ部拡大図である。なお、図２では描写の都合上、透光性樹脂Ａ４０及び透光性樹脂Ｂ４１の記載を省いている。
【００１７】
発光装置１００は、発光素子１０、基板２００、バンプ２１、接合材２２、ワイヤー２３、回路パターン２４（図２参照）、高反射性の被膜Ａ３２０、高反射性の被膜Ｂ３１０、高反射性の被膜Ｃ３００、透光性樹脂Ａ４０、透光性樹脂Ｂ４１を備える。
【００１８】
発光素子１０は、基板２００の基板表面２０１に実装される。発光素子１０は、基板２００に埋め込まれた銅製のバンプ２１に、樹脂ダイボンド、銀ペースト、もしくは半田等の接合材２２により接合されている。接合材２２は、２０〜６０μｍ程度の厚みを有し、より好ましくは６０μｍとする。発光素子１０は、発光素子１０の表面に形成された電極（図示せず）がワイヤー２３により基板２００の回路パターン２４に電気的に接続される。これにより、発光素子１０に電力が供給される。
【００１９】
基板２００は、基板表面２０１において回路パターン２４が形成されている領域以外の基板表面２０１を高反射性の被膜Ａ３２０が覆っており、発光素子１０からの光を効率良く取り出すようになっている。本実施の形態では、被膜Ａ３２０の表面（被膜Ａ表面３２１）を発光面２５とする。被膜Ａ３２０は、高反射性の樹脂により形成される。被膜Ａ３２０の形成方法としては、塗布、印刷、露光などが挙げられ、好ましくは露光により形成されるフォトレジストとする。
【００２０】
図２に示すように、被膜Ａ３２０の被膜Ａ表面３２１には、発光素子１０を囲むように環状に被膜Ｂ３１０（第２の被膜の一例）が形成されている。被膜Ｂ３１０の環状の幅はＬ１である。被膜Ｂ３１０は、高反射性の樹脂であれば、特に材料の種類は問わないが、より好ましくは被膜Ａ３２０と同一の材料とする。被膜Ｂ３１０の形成方法は、例えば、塗布、印刷、露光などが挙げられ、より好ましくは露光により形成されるフォトレジストとする。
【００２１】
また、さらに、被膜Ｂ３１０の被膜Ｂ表面３１１（第２の中間面の一例）には、発光素子１０を囲むように環状に被膜Ｃ３００（第１の被膜の一例）が形成されている。被膜Ｃ３００の幅はＬ１より短いＬ２である。被膜Ｂ３１０の環状の帯の上に、被膜Ｃ３００の環状の帯が載っている状態である。被膜Ｃ３００の表面を被膜Ｃ表面３０１とし、被膜Ｃ３００の裏面を被膜Ｃ裏面３０１ａ（第１の中間面の一例）とする。被膜Ｃ３００の材質も被膜Ｂ３１０と同様に、高反射性の樹脂であれば、特に材料の種類は問わないが、より好ましくは被膜Ａ３２０、被膜Ｂ３１０と同一の材料とする。被膜Ｃ３００の形成方法は被膜Ｂ３１０と同様に、例えば、塗布、印刷、露光などが挙げられ、より好ましくは露光により形成されるフォトレジストとする。
【００２２】
以下の説明において、被膜Ｂ３１０と被膜Ｃ３００とを合わせて被膜３３０と記載する場合もある。また、被膜Ａ３２０と被膜Ｂ３１０と被膜Ｃ３００とは、上述したように別個に形成されてもよいし、一体成形されるとしてもよい。被膜３３０は、基板２００の発光素子１０が実装される基板表面２０１を覆う被膜Ａ３２０の被膜Ａ表面３２１（発光面２５）と当接し、発光素子１０の周囲の発光面２５を覆う被膜裏面３３２と、被膜裏面３３２と対向する被膜表面３３１とを有する。
【００２３】
被膜Ｂ３１０は、発光素子１０の周囲に環状（ドーナツ状）に突き出した突出部であって被膜Ｂ表面３１１を有する突出部である。また、被膜Ｃ３００は、被膜Ｂ表面３１１から突き出した環状の突出部であって発光素子１０の周囲に環状に突き出した突出部である。被膜Ｃの表面（被膜Ｃ表面３０１）は被膜３３０の被膜表面３３１でもある。
【００２４】
図３に示すように、被膜Ｂ３１０は、発光素子１０を囲むように環状に形成される斜面（被膜Ｂ斜面３１２）であって、被膜Ｂ表面３１１（被膜表面３３１）から発光面２５（被膜裏面３３２）に向かって鋭角（角度θｂが鋭角）に形成されるとともに、被膜Ｂ表面３１１（被膜表面３３１）から発光面２５（被膜裏面３３２）に向かって徐々に環状の径が狭くなるように形成される被膜Ｂ斜面３１２と、被膜Ｂ表面３１１と被膜Ｂ斜面３１２との境界に形成される被膜Ｂエッジ３１３とを有するエッジ部３１４を備える。被膜Ｂ表面３１１と被膜Ｂ斜面３１２との角度θｂをエッジ角と呼ぶものとする。
【００２５】
また、被膜Ｃ３００は、発光素子１０を囲むように環状に形成される斜面（被膜Ｃ斜面３０２）であって、被膜Ｃ表面３０１（被膜表面３３１）から発光面２５（被膜裏面３３２）に向かって鋭角（角度θｃが鋭角）に形成されるとともに、被膜Ｃ表面３０１（被膜表面３３１）から発光面２５（被膜裏面３３２）に向かって徐々に環状の径が狭くなるように形成される被膜Ｃ斜面３０２と、被膜Ｃ表面３０１と被膜Ｃ斜面３０２との境界に形成される被膜Ｃエッジ３０３とを有するエッジ部３０４を備える。被膜Ｃ表面３０１と被膜Ｃ斜面３０２との角度θｃをエッジ角と呼ぶものとする。
【００２６】
被膜Ｂ斜面３１２と被膜Ｃ斜面３０２とは、被膜表面３３１から被膜裏面３３２に向かって徐々に径が狭くなるように形成される。つまり、被膜Ｂ斜面３１２と被膜Ｃ斜面３０２とは、被膜表面３３１から被膜裏面３３２に向かってテーパー状（先細り状）に形成される。
【００２７】
言い換えれば、被膜Ｂ斜面３１２と被膜Ｃ斜面３０２とは、光の発光方向に向かって徐々に径が広がるように形成される。つまり、被膜Ｂ斜面３１２と被膜Ｃ斜面３０２とは、光の発光方向に向かって逆テーパー状（徐々に広がる形状）に形成される。
【００２８】
図２に示すように、被膜Ｂ３１０は、円環状であり、被膜Ｂ斜面３１２と被膜Ｂエッジ３１３とは円形を形成する。被膜Ｃ３００も円環状であり、被膜Ｃ斜面３０２と被膜Ｃエッジ３０３とは、被膜Ｂ斜面３１２と被膜Ｂエッジ３１３とにより形成される円環状の内側（発光素子１０側）に円形を形成する。
【００２９】
被膜Ｂ斜面３１２は、被膜Ｂ表面３１１から被膜Ａ表面３２１に向かって径が徐々に小さくなる円錐形状の外周面の一部をなす形状を形成する。また、被膜Ｃ斜面３０２は、被膜Ｃ表面３０１から被膜Ｂ表面３１１に向かって径が徐々に小さくなる円錐形状の外周面の一部をなす形状を形成する。
【００３０】
つまり、被膜３３０は、発光素子１０を囲むように環状に形成された被膜Ｃ斜面３０２（第１の斜面）であって、被膜表面３３１から被膜裏面３３２に向かって環状の径が小さくなるように形成されるとともに、被膜表面３３１（被膜Ｃ表面３０１）との角度（エッジ角）が鋭角θｃになるように形成された被膜Ｃ斜面３０２を備える。また、被膜３３０は、被膜Ｃ斜面３０２の外側に環状に形成された被膜Ｂ斜面３１２（第２の斜面）であって、被膜表面３３１から被膜裏面３３２に向かって環状の径が小さくなるように形成されるとともに、被膜表面３３１（被膜Ｂ表面３１１）との角度（エッジ角）が鋭角θｂになるように形成された被膜Ｂ斜面３１２を備える。
【００３１】
図２に示す被覆Ｃ３００の幅Ｌ２は、０．２５〜１．０ｍｍ程度の幅である。また、被膜Ｂ３１０の幅Ｌ１は、Ｌ２より大きい幅を有する。例えば、幅Ｌ１は、０．７５〜３．０ｍｍ程度である。幅Ｌ１と幅Ｌ２とは、被膜Ｃエッジ３０３の外側に被膜Ｂエッジ３１３が配置されるように設計される。
【００３２】
図３に示すエッジ部３０４の角度θｃとエッジ部３１４の角度θｂとは、９０°より小さく、より好ましくは８０°以下の逆テーパー状であることとする。また、エッジ部３０４の角度θｃとエッジ部３１４の角度θｂとは、異なっているものとする。あるいは、同じ角度であってもよい。
【００３３】
また、図３に示す被膜Ｃ３００の厚みＬ５、被膜Ｂ３１０の厚みＬ６、被膜Ａ３２０の厚みＬ７は、２０〜３０μｍ程度であり、より好ましくは２０μｍ程度の薄膜であるとする。したがって、被膜Ａ３２０と被膜３３０とを合わせた被膜の厚み（高さＬ４）（図１参照）は、発光素子１０の高さＬ３（図１参照）よりも低く形成することができる。
【００３４】
図１に示すように、透光性樹脂Ａ４０は、発光素子１０を覆うとともにエッジ部３０４の内側を充填する。透光性樹脂Ａ４０は、発光素子１０の上であり被膜Ｃエッジ３０３で囲まれた領域内に半球状に形成される。透光性樹脂Ｂ４１は、半球状の透光性樹脂Ａ４０を覆うとともにエッジ部３１４の内側を充填する。透光性樹脂Ｂ４１は、半球状の透光性樹脂Ａ４０の上であり被膜Ｂエッジ３１３で囲まれた領域内に半球状に形成される。
【００３５】
透光性樹脂Ａ４０（第１の透光性樹脂の一例）は、例えば、液体から固体へ変化する透光性樹脂であって、液体の状態で発光素子１０に液滴として滴下され、滴下された液滴の拡がりが被膜Ｃ斜面３０２と被膜Ｃ表面３０１との境界の被膜Ｃエッジ３０３により堰き止められた状態で半球状に形成されて固化した透光性樹脂である。
【００３６】
透光性樹脂Ｂ４１（第２の透光性樹脂の一例）は、例えば、液体から固体へ変化する透光性樹脂であって、固化した第１の透光性樹脂に液体の状態で液滴として滴下され、滴下された液滴の拡がりが被膜Ｂ斜面３１２と被膜Ｂ表面３１１との境界の被膜Ｂエッジ３１３により堰き止められた状態で半球状に形成されて固化した透光性樹脂である。透光性樹脂Ｂ４１には、色変換色素４２が分散されており、発光素子１０からの発光を所望の色に変換することができる。色変換色素４２の材質は特に問わず、光を吸収し、例えば、より長波長の光を出光する材質であることとする。
【００３７】
発光装置１００では、被膜Ｃ３００の逆エッジ（エッジ部３０４）で、透光性樹脂Ａ４０を半球に形成し、被膜Ｂ３１０の逆エッジ（エッジ部３１４）で透光性樹脂Ｂ４１を半球に形成する。
【００３８】
また、本実施の形態に係る発光装置１００では、透光性樹脂（透光性樹脂Ａ４０、透光性樹脂Ｂ４１）に無機フィラーを含み、粘度を向上させているものとしてもよい。透光性樹脂の粘度を向上することで透光性樹脂をより効率よく半球状に形成することができる。透光性樹脂Ａ４０、透光性樹脂Ｂ４１としては、高い光透過性を有するシリコーン樹脂が好ましく、他にエポキシ樹脂等が挙げられ、低融点ガラス等の無機化合物等も範囲として含む。
【００３９】
図４は、液滴の平坦部４０１での表面張力、接触角の関係を表す図である。図５は、実施の形態１に係るエッジ部３０４での表面張力、接触角の関係を表す図である。図４、図５を用いて、上述したような構成を有する発光装置１００において、透光性樹脂Ａ４０、透光性樹脂Ｂ４１を効率的に、生産性良く半球状に形成する方法について説明する。
【００４０】
まず、液体は、平坦部４０１よりも、エッジ部３０４で接触角が向上することを、図４、図５を用いて説明する。図４は平坦な固体表面における液滴の接触角、表面張力を表す。また、図５はエッジ部３０４を有する固体表面における液滴の接触角、表面張力を表す。図４では、ヤングの式と呼ばれる以下の数式が成り立つ。
γＳＧ＝γＬＳ＋γＬＧｃｏｓθ
ｃｏｓθ＝（γＳＧ−γＬＳ）／γＬＧ                  式（１）
【００４１】
式（１）において、γＬＧは液体の表面張力、γＳＧは固体（基質）の表面張力、γＬＳは液体／基質界面張力である。θは、液滴の接触角を表す。表面張力（界面張力）γＬＧ、γＳＧ、γＬＳは、各々の材料に固有の値であり、定数である。したがって、接触角θは各々の材料により決まった値となる。
【００４２】
一方、エッジ部３０４を有する固体表面における液滴の接触角θについて図５を用いて示す。エッジ部３０４での二面角がαであり、被膜Ｃ表面３０１と被膜Ｃ斜面３０２とのなす角がβであるとすると、α＋β＝πである。このとき、ヤングの式の変形型として以下の式が成立する。
γＳＧｃｏｓα＝γＬＳ＋γＬＧｃｏｓθ
ｃｏｓθ＝（γＳＧｃｏｓα−γＬＳ）／γＬＧ          式（２）
【００４３】
式（２）において、０＜α＜πの場合、−１＜ｃｏｓα＜１である。そのため、平坦部４０１、エッジ部３０４で同一材料を用いた場合、表面張力（界面張力）は同じであるので、（１）式よりも、（２）式においてｃｏｓθが小さい値を取る。すなわち、接触角θは平坦部４０１よりも、エッジ部３０４において大きくなることが分かる。
【００４４】
さらに、本実施の形態１におけるエッジ部３０４の被膜Ｃ斜面３０２は、被膜Ｃ表面３０１と被膜Ｃ斜面３０２とのなす角が鋭角である。このため、被膜Ｃ表面３０１と被膜Ｃ斜面３０２とのなす角が略垂直の場合よりもｃｏｓαは小さい値、すなわち、接触角θがより大きい値を取ることになる。光の発光方向に向かう逆テーパー（徐々に広がる形状）の度合いが大きいほど、つまり角度βの角度が小さいほど接触角θは大きくなる。なお、これらの式は、液体にかかる重力が無視できるほどの微小液滴について成り立ち、液滴が大きくなると重力の影響を考慮するべきである。しかし、ここで重要なことは、式（１）よりも式（２）において接触角θが大きくなることであるため、ここでは重力の影響を無視する。
【００４５】
以上のように、エッジ部３０４の被膜Ｃエッジ３０３において接触角θが大きくなる現象を利用し、被膜Ｃ３００のエッジ部３０４を光の発光方向に向かって逆テーパー状に立たせることで透光性樹脂Ａ４０を効率的に半球状に形成する。被膜Ｂ３１０のエッジ部３１４についても被膜Ｃ３００と同様の効果がある。したがって、エッジ部３１４の被膜Ｂエッジ３１３において接触角θが大きくなる現象を利用し、被膜Ｂ３１０のエッジ部３１４を光の発光方向に向かって逆テーパー状に立たせることで透光性樹脂Ｂ４１を効率的に半球状に形成する。
【００４６】
次に、透光性樹脂Ａ４０、透光性樹脂Ｂ４１を効率的に、生産性良く半球状に形成する方法について説明する。被膜Ｃ３００のエッジ部３０４の角度θｃ（図３参照）と被膜Ｂ３１０のエッジ部３１４の角度θｂとの角度を異ならせることにより、透光性樹脂Ａ４０の接触角θｃ’と透光性樹脂Ｂ４１の接触角θｂ’とを異ならせることができる。
【００４７】
光の発光方向に向かう逆テーパー（徐々に広がる形状）の度合いが大きいほど、つまり角度β（図５参照）の角度が小さいほど接触角θは大きくなる（図５参照）ことを利用して、色変換色素４２を含む透光性樹脂Ｂ４１の厚みを、半球上の位置により異ならせることができるので、結果、透光性樹脂Ｂ４１に含まれる色変換色素４２の含有量を半球上の位置により制御することができる。
【００４８】
より具体的には、例えば、被膜Ｂ３１０が存在しない基板上の被膜Ａ３２０に、透光性樹脂Ａ４０（ここでは、シリコーン樹脂とする）を塗布、硬化した場合、透光性樹脂Ａ４０の接触角θ（基板に接触している角度）は約７°とぬれ拡がる。これに対し、被膜Ｂ３１０で囲まれた領域（エッジ部３１４の内側の領域）内に塗布、硬化した透光性樹脂Ａ４０は、被膜Ｂ３１０のエッジ部３１４でぬれ拡がりが抑止されて、３５°〜４５°程度の接触角θを有するような半球状に成形することができる。
【００４９】
次に、エッジ部３０４、エッジ部３１４の内側に、透光性樹脂Ａ４０、透光性樹脂Ｂ４１を充填する方法について説明する。透光性樹脂Ａ４０の必要な充填量は、被膜Ｃ３００の直径（つまり、被膜Ｃエッジ３０３が形成する円形の直径）と、目的とする接触角θｃ’とから算出する。また、透光性樹脂Ｂ４１の必要な充填量は、被膜Ｂ３１０の直径（つまり、被膜Ｂエッジ３１３が形成する円形の直径）と、目的とする接触角θｂ’とから算出する。
【００５０】
例えば、被膜Ｃ３００の直径（つまり、被膜Ｃエッジ３０３が形成する円形の直径）が４ｍｍ、接触角θｃ’を３６°としたい場合、４．１μＬが「透光性樹脂Ａ４０の必要な充填量」として算出される。４．１μＬの透光性樹脂Ａ４０がエッジ部３１４の内側に充填される。
【００５１】
透光性樹脂Ａ４０の充填方法としては、例えば、ディスペンサーを用いたポッティング方式が好ましい。透光性樹脂Ａ４０の粘度は特に問わないが、吐出精度、レベリング性の観点から好ましくは４０Ｐａｓ以下とする。
【００５２】
基板表面２０１から被膜Ｃ表面３０１までの高さＬ４（図１参照）は、発光素子１０の高さＬ３よりも低いので、発光素子１０からの横方向への光が被膜Ｃ３００に当たらない。したがって、発光素子１０から発せられる光について、反射ロスを低減することができ、光の取り出し効率を向上することができる。
【００５３】
また、透光性樹脂Ａ４０を半球状に形成することで、発光素子１０に対する透光性樹脂Ａ４０の厚みを均一にでき、発光装置１００の色むらを低減することができる。
【００５４】
なお、被膜Ｂ３１０に関しても同様である。例えば、被膜Ｃ３００により、直径４ｍｍ接触角３６°で形成された透光性樹脂Ａ４０の上に、被膜Ｂ３１０により、例えば、直径６ｍｍ接触角３６°として透光性樹脂Ｂ４１を形成したい場合について説明する。この場合は、透光性樹脂Ｂ４１は９．７μＬと算出され、９．７μＬの透光性樹脂Ｂ４１が被膜Ｂ３１０のエッジ部３１４の内側に充填される。ポッティング方式、効果等は、被膜Ｃ３００の場合と同じである。
【００５５】
以上のように、透光性樹脂Ａ４０を半球状に形成した後に、半球状の透光性樹脂Ａ４０の上に、透光性樹脂Ｂ４１を半球状に形成することができる。このとき、図１に示すように、被膜Ｃ３００で透光性樹脂Ａ４０を形成する際は、色変換色素を混入させず、被膜Ｂ３１０で透光性樹脂Ａ４１を形成する際に色変換色素４２を混入する。すると、色変換色素４２が存在する層と色変換色素４２が存在しない層とが形成される。
【００５６】
図３に示すように、被膜Ｃ３００のエッジ角θｃと被膜Ｂ３１０のエッジ角θｂとを異ならせると、透光性樹脂Ａ４０の接触角θｃ’と透光性樹脂Ｂ４１の接触角θｂ’は異なってくる。例えば、透光性樹脂Ａ４０を形成する場合は接触角θｃ’を３６°、透光性樹脂Ｂ４１を形成する場合は接触角θｂ’を３７°としてもよい。
【００５７】
図６は、本実施の形態に係る発光装置１００の効果を示す図である。図７は、本実施の形態に係る発光装置１００の効果を示すための比較例を示す図である。図６及び図７を用いて、本実施の形態に係る発光装置１００の効果について説明する。
【００５８】
まず、透光性樹脂Ｂ４１の接触角θｂ’の大きさにより、透光性樹脂Ｂ４１に含まれる色変換色素４２の含有量を半球上の位置により制御する方法について説明する。実線で記載された透光性樹脂Ｂ４１の形状４１２（接触角θｂ’とする）と、点線で記載された透光性樹脂Ｂ４１の形状４１１（接触角θｂ’１とする）と、一点鎖線で記載された透光性樹脂Ｂ４１の形状４１３（接触角θｂ’３とする）との接触角の関係は、（接触角θｂ’１）＜（接触角θｂ’）＜（接触角θｂ’３）である。このように、接触角を増減させることにより、透光性樹脂Ｂ４１の形状が異なる。
【００５９】
形状４１３では、発光素子１０の鉛直方向（光の発光方向）の透光性樹脂Ｂ４１は厚みが厚くなるので、含まれる色変換色素４２が多くなる。形状４１１では、発光素子１０の鉛直方向（光の発光方向）の透光性樹脂Ｂ４１は厚みが薄くなるので、含まれる色変換色素４２が少なくなる。このように、透光性樹脂Ｂ４１に含まれる色変換色素４２の含有量を、半球上の位置により制御することができる。
【００６０】
図７では、透光性樹脂Ｂ４１を１層のみで実現した場合を示し、鉛直面方向から徐々に水平方向の光路である３つの光路Ｒ４、Ｒ５，Ｒ６を抜き出す。鉛直方向Ｒ４よりも水平方向に向かうにしたがって、光路長が長くなる。つまり光路長は、Ｒ４＜Ｒ５＜Ｒ６の関係である。その差は、鉛直方向のＲ４を１とすると、Ｒ５は１．２倍、Ｒ６は１．８倍の長さとなる。Ｒ４とＲ６とでは、光が通過する色変換色素４２が多くなってしまい、発光装置から発光する光が、方向によって色が変ってしまうことがある。
【００６１】
図６の発光装置１００は、図１に示した発光装置１００と同一である。図６に示すように、形状４１２では、発光素子１０の鉛直方向は、色変換色素４２を多くし、発光素子１０の水平方向になるにしたがって、やや色変換色素４２を少なくするという制御をしているものとする。
【００６２】
図６では、透光性樹脂Ａ４０と透光性樹脂Ｂ４１との２層で実現している。鉛直面方向から徐々に水平方向の光路である３つの光路Ｒ１、Ｒ２，Ｒ３を抜き出すものとする。鉛直方向Ｒ１よりも水平方向に向かうにしたがって、光路長が若干長くなる。鉛直方向のＲ１を１とすると、Ｒ２は１．１倍、Ｒ３は１．２倍の長さとなる。
【００６３】
しかし、発光素子１０から発せられた光は、まず、色変換色素４２のない透光性樹脂Ａ４０を通過するので、その差は、図７に示す場合程大きくはならない。さらに、透光性樹脂Ｂ４１の形状４１２では、発光素子１０の鉛直方向は色変換色素４２を多くし（厚みをやや大きくし）、発光素子１０の水平方向になるにしたがって、やや色変換色素４２を少なくする（厚みをやや少なくする）という制御をしているので、Ｒ１からＲ３になるにしたがって若干長くなる光路長の影響も吸収することができる。
【００６４】
以上のように、発光素子１０からみて、光の方向が鉛直面方向から水平方向に向かっても、光が通過する色変換色素量が変化しにくくなり、発光装置をどの方向から見ても、色ずれがおきにくくなる。なお、前述の接触角の関係を逆転させ、例えば、透光性樹脂Ａ４０を形成する場合は接触角を３７°、透光性樹脂Ｂ４１を形成する場合は接触角を３６°とすれば、前述と逆の制御が可能である。つまり、発光素子１０からみて、光の方向が鉛直面方向の色変換色素４２の含有量を少なくし、水平方向の色変換色素４２の含有量を多くする制御が可能になる。以上、光の取り出し効率、指向性が高く、色むらの少ない発光装置を効率的に、低コストに生産することが可能である。
【００６５】
本実施の形態では、被膜Ｂ３１０及び被膜Ｃ３００を環状の帯状とし、外周面（被膜Ｂ斜面３１２及び被膜Ｃ斜面３０２）が斜面となる形状としたが、このような形状でなくてもよい。本実施の形態では、図１に示すように、被膜Ｂ３１０の被膜Ｂ内周面３１５、被膜Ｃ３００の被膜Ｃ内周面３０５も、外周面（被膜Ｂ斜面３１２、被膜Ｃ３０２）と同様に、被膜Ｂ表面３１１、被膜Ｃ表面３０１との角度が鋭角となっている。これは、ＵＶ露光でフォトレジスト被膜を形成した場合、エッジ部３１４，３０４が光の発光方向に向かって逆テーパー状になる現象を利用して、エッジ部３１４，３０４を形成しているので、被膜Ｂ内周面３１５側、被膜Ｃ内周面３０５側も鋭角となっているものである。しかし、被膜Ｂ３１０、被膜Ｃ３００は、エッジ部３１４，３０４を有していればよく、被膜Ｂ内周面３１５側、被膜Ｃ内周面３０５はどのような形状でもよい。例えば、図１の点線で示した被膜内側部３９９のように、被膜Ｂ内周面３１５側、被膜Ｃ内周面３０５は略直角に立つ形状でも構わない。
【００６６】
以上のように、本実施の形態に係る発光装置１００は、基板２００と、基板２００に実装された発光素子１０と、発光素子１０を覆うように設けられた透光性樹脂で構成されている。被膜は、発光素子１０を囲むように環状に形成され、かつエッジ部（外周面）が逆テーパー状に立つように形成されている。被膜は、階段状に、複数段にわたって設けられ、各段のエッジ角が異なるように形成されている。
【００６７】
以上のように、本実施の形態に係る発光装置１００では、被膜３３０は、発光面２５に発光素子１０を囲むように環状に形成された被膜Ｂ３１０（第２の被膜）であって、被膜裏面３３２（被膜Ｂ裏面３１１ａ）と被膜裏面３３２に対向する被膜Ｂ表面３１１（第２の中間面）とを備えた被膜Ｂ３１０を備える。また、被膜３３０は、被膜Ｂ表面３１１の一部に発光素子１０を囲むように環状に形成された被膜Ｃ３００（第１の被膜）であって、被膜Ｂ表面３１１に当接する被膜Ｃ裏面３０１ａ（第１の中間面）と被膜Ｃ表面３０１（被膜表面３３１）とを備えた被膜Ｃ３００を備える。被膜Ｂ３１０の被膜Ｂ裏面３１１ａから被膜Ｂ表面３１１に渡って形成された外周面が被膜Ｂ斜面３１２（第２の斜面）となる。また、被膜Ｃ３００の被膜Ｃ裏面３０１ａから被膜Ｃ表面３０１（被膜表面３３１）に渡って形成された外周面が被膜Ｃ斜面３０２（第１の斜面）となる。
【００６８】
本実施の形態では、被膜Ｂ３１０の被膜Ｂ表面３１１に被膜Ｃ３００を形成し、２段の被膜とした。さらに、被膜Ｃ表面３０１に環状の被膜を配置してもよい。これにより、３層の透光性樹脂を形成することができる。また、各被膜のエッジ角を異なるものとすることにより、各透光性樹脂の厚みを制御することができる。また、被膜を３段以上としてもよい。
【００６９】
以上のように、本実施の形態に係る発光装置１００によれば、エッジ部では平坦部よりも接触角が向上し、さらに逆テーパー状になっているほど接触角がより大きくなる現象と、フォトレジストで被膜を形成した場合、エッジ部が逆テーパー状になる現象を利用して、透光性樹脂を効率的に半球状に形成することができる。さらに、その効果を利用して、階段状の段によって違う角度のエッジ部を作成する。それにより、発光素子１０から最も近いエッジ部で作成した透光性樹脂の半球と、その外側にあるエッジ部で作成した透光性樹脂の半球とはが、異なる接触角となるように作成することができる。
【００７０】
また、本実施の形態に係る発光装置１００によれば、複数の被膜を用いて、発光素子１０を囲むように複数の透光性樹脂で複数の半球を形成することができるので、複数の被膜のエッジ角を異なる角度とすることにより、接触角の異なる複数の透光性樹脂の半球を作成することができる。
【００７１】
また、本実施の形態に係る発光装置１００によれば、複数の透光性樹脂の半球のうち、発光素子１０に最も近い半球以外の半球に色変換色素４２を含有しているので、発光素子１０に最も近い透光性樹脂の半球上の位置により、色変換色素４２の含有量が違う透光性樹脂の半球を作成することができる。それにより、発光素子１０からみたそれぞれの照射方向に対して、色変換色素含有量を最適な量とすることができる。
【００７２】
また、本実施の形態に係る発光装置１００によれば、発光素子１０を囲むように形成された被膜の高さ（図１のＬ４）が発光素子１０の高さ（図１のＬ３）よりも低いので、発光素子１０からの横方向（水平方向）への光の反射ロスを低減し、光取り出し効率を向上させる。
【００７３】
実施の形態２．
実施の形態２について、図８〜図１０を用いて説明する。実施の形態１で説明した部分（構成）と共通する部分および同一の作用をする部分については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７４】
実施の形態１では、エッジ部３１４，３０４（図１参照）が逆テーパー状に立った被膜Ｂ３１０、被膜Ｃ３００を形成するために、被膜Ａ３２０の上にさらに被膜Ｂ３１０をフォトレジストにて形成し、その被膜Ｂ３１０の上にさらに被膜Ｃ３００をフォトレジストにて形成する方法に関して説明した。
【００７５】
本実施の形態では、被膜Ａ３２０の上に被膜Ｂ３１０のみをフォトレジストにて形成し、被膜Ｂ３１０の一部を、発光素子１０を囲むように環状に除去することによりエッジ部３１４，３５４を形成する場合について説明する。
【００７６】
図８は、本実施の形態に係る発光装置１０１の断面図である。図９は、本実施の形態に係る発光装置１０１を上から見た平面図である。図１０は、図１のＢ部拡大図である。なお、図９では描写の都合上、透光性樹脂Ａ４０、透光性樹脂Ｂ４１を省いている。
【００７７】
本実施の形態に係る発光装置１０１では、被膜Ｂ３１０は、被膜Ｂ裏面３１１ａから被膜Ｂ表面３１１に渡って形成された外周面が被膜Ｂ斜面３１２（第２の斜面の一例））となっている。また、被膜Ｂ３１０は、被膜Ｂ斜面３１２の内側に環状に設けられた円形溝Ａ５００を備える。
【００７８】
円形溝Ａ５００は、発光素子１０側の壁部（内側壁）にエッジ部３５４を備える。図１０に示すように、円形溝Ａ５００の内側壁は、被膜Ｂ内側斜面３５２（第１の斜面の一例）であり、被膜Ｂ内側斜面３５２と被膜Ｂ表面３１１との境界は被膜Ｂ内側エッジ３５３となる。被膜Ｂ表面３１１と内側壁（被膜Ｂ内側斜面３５２）とのなす角度θｂ１が鋭角であり、内側壁（被膜Ｂ内側斜面３５２）はその断面が被膜Ｂ表面３１１から被膜Ｂ裏面３１１ａに向かって徐々に狭くなるように形成される。言い換えると、内側壁（被膜Ｂ内側斜面３５２）はその断面が光の発光方向に向かって逆テーパー状（徐々に広がる形状）に形成されている。したがって内側壁（被膜Ｂ内側斜面３５２）の上端（被膜Ｂ内側エッジ３５３）から内側壁（被膜Ｂ内側斜面３５２）にかけての部分がエッジ部３５４となる。外側壁５０１の形状は、どのような形状でも構わないが、加工のし易さを考慮すると略垂直に立っているのが好ましい。
【００７９】
本実施の形態では、基板２００上に塗布されている高反射性の被膜Ａ３２０の上に被膜Ｂ３１０を塗布し、発光素子１０を囲むように環状に除去している。この除去した部分が円形溝Ａ５００となる。
【００８０】
上述の実施の形態１で説明したように、被膜Ａ３２０と被膜Ｂ３１０とは、２０μｍ程度の厚みを有している。除去された円形溝Ａ５００の内側壁は、実施の形態１で説明した被膜Ｃ斜面３０２に対応する被膜Ｂ内側斜面３５２となり、被膜Ｂ内側斜面３５２の上端部は被膜Ｃエッジ３０３に対応する被膜Ｂ内側エッジ３５３となる。
【００８１】
図９に示すように、円形溝Ａ５００の内側には、環状の被膜Ｂ部分（環状被膜Ｂ３１０ａ）が存在し、円形溝Ａ５００の外側には、環状被膜Ｂ３１０ａよりも大きい径を有する環状の被膜Ｂ部分（環状被膜Ｂ３１０ｂ）が存在し、発光素子１０を二重に囲むように被膜Ｂ３１０を残す。例えば、環状被膜Ｂ３１０ａ，３１０ｂの幅Ｌ２０、Ｌ２１は、０．２５〜１．０ｍｍ程度にする。
【００８２】
円形溝Ａ５００を形成するために被膜Ｂ３１０を除去する方法としては、レーザー光を斜めに照射して被膜Ｂ３１０の一部を除去するレーザー加工、金属工具を用いた切削加工等が挙げられる。しかし、エッジ部３１４，３５４が逆テーパー状に立つように、目的通り加工できればどのような方法でも構わない。
【００８３】
図８に示すように、エッジ部３５４において透光性樹脂Ａ４０の流出を抑制し半球状に形成し、エッジ部３１４により透光性樹脂Ｂ４０の流出を抑制し半球状に形成する。実施の形態１と同様に、内側の被膜Ｂ３１０（３１０ａ）で透光性樹脂Ａ４０を形成する際は、色変換色素４２を混入せず、外側の被膜Ｂ３１０（３１０ｂ）で透光性樹脂Ｂ４１を形成する際に、色変換色素４２を混入する。これにより、図８に示すように、色変換色素４２が存在する層（透光性樹脂Ｂ４１）と色変換色素４２が存在しない層（透光性樹脂Ｂ４１）との２層の透光性樹脂が形成される。この２層の透光性樹脂の効果は、実施の形態１において説明したものと同様である。
【００８４】
本実施の形態に係る発光装置１０１では、被膜Ａ３２０の上に１つの被膜Ｂ３１０を形成するのみで、２種類のエッジ部３１４，３５４を形成することができる。これにより、基板２００から被膜表面３３１までの高さＬ８（図８参照）は、被膜Ａ３２０の上に２つの被膜を形成する場合に比べて低くすることができる。したがって、高さＬ３の発光素子１０からの水平方向の光の取り出し効率をより向上させることができる。
【００８５】
また、本実施の形態に係る発光装置１０１では、被膜Ｂ３１０にひとつの円形溝Ａ５００を形成していたが、円形溝は複数形成されていてもよい。円形溝を複数形成することにより、エッジ角のことなるエッジ部を複数備えることができる。これにより、複数層の透光性樹脂を形成することができ、よりきめ細かい色変換色素量制御をすることができる。
【００８６】
以上のように、本実施の形態に係る発光装置１０１は、基板２００と、基板２００に実装された発光素子１０と、発光素子１０を覆うように設けられた透光性樹脂で構成された発光装置１０１であって、発光素子１０を囲むように形成され、かつエッジ部３５４が逆テーパー状に立った環状被膜Ｂ３１０ａを有する。さらに、環状被膜Ｂ３１０ａの外側に、発光素子１０と環状被膜Ｂ３１０ａとを囲むようにエッジ部３１４が逆テーパー上に立った環状被膜Ｂ３１０ｂであり、環状被膜Ｂ３１０ａのエッジ部３５４のエッジ角とは異なるエッジ角の環状被膜Ｂ３１０ｂを単数、もしくは複数有する。
【００８７】
上述したように、エッジ部では平坦部よりも接触角が向上し、さらに逆テーパー状になっているほど接触角がより大きくなる現象と、フォトレジストで被膜を形成した場合、エッジ部が逆テーパー状になる現象とを利用して、透光性樹脂を効率的に半球状に形成することができる。さらに、その効果を利用して、囲む被膜によって違う角度のエッジ部を作成する。それにより、発光素子から最も近いエッジ部で作成した透光性樹脂の半球と、その外側にあるエッジ部でさらに作成した透光性樹脂の半球とは、違う接触角となるように作成することができる。
【００８８】
実施の形態３．
実施の形態３について、図１１〜１３を用いて説明する。なお、実施の形態１及び２と共通する部分および同一の作用をする部分については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８９】
本実施の形態では、被膜Ａ３２０の上に被膜Ｂ３１０をフォトレジストにて形成し、被膜Ｂ３１０の外側に、被膜Ａ３２０の一部分を発光素子１０を囲むように環状に除去することにより円形溝Ｂ５１０を形成した場合について説明する。
【００９０】
図１１は、本実施の形態に係る発光装置１０２の断面図である。図１２は、本実施の形態に係る発光装置１０２を上から見た平面図である。図１３は、図１１のＣ部拡大図である。なお、図１２では描写の都合上、透光性樹脂Ａ４０、透光性樹脂Ｂ４１を省いている。
【００９１】
図１１〜１２に示すように、基板２００上に塗布されている高反射性の被膜Ａ３２０（第３の被膜の一例）の上の被膜Ｂ３１０（第４の被膜の一例）をフォトレジストにて形成している。本実施の形態では、基板表面２０１を発光面２５とする。被膜Ａ３２０は、被膜Ａ裏面３２１ａ（基板表面２０１（発光面２５）と当接する被膜裏面３３２）と被膜Ａ表面３２１（第３の中間面の一例）とを有する。被膜Ｂ３１０は、被膜Ｂ裏面３１１ａ（第４の中間面の一例）と被膜Ｂ表面３１１（被膜表面３３１）とを有する。そして、被膜Ｂ３１０の外側の被膜Ａ３２０の一部分を、発光素子１０を囲むように除去し、円形溝Ｂ５１０を形成している。
【００９２】
本実施の形態では、図１１〜１３に示すように、フォトレジストで形成した環状の被膜Ｂ３１０の外側に円形溝Ｂ５１０を形成しているが、円形溝Ｂ５１０を形成する位置は被膜Ｂ３１０の内側でも外側でもよい。被膜Ｂ３１０の外周面には、実施の形態１で説明したように、被膜Ｂ斜面３１２（第１の斜面の一例）と被膜Ｂエッジ３１３とからなるエッジ部３１４が形成される。
【００９３】
被膜Ａ３２０は、４０μｍ程度の厚みを有する。円形溝Ｂ５１０は、幅０．２５〜１．０ｍｍ程度、深さは２０μｍ程度で、発光素子１０を囲むように環状の帯状に被膜Ａ３２０を除去することにより形成される。円形溝Ｂ５１０の内側壁５１０ａには、実施の形態２で説明した円形溝Ａ５００と同様に、被膜Ａ斜面３２２（第２の斜面の一例）と被膜Ａエッジ３２３とからなるエッジ部３２４が形成される。
【００９４】
図１３に示すエッジ部３１４のエッジ角θｂとエッジ部３２４のエッジ角θａとは、互いに異なる鋭角であるが、同一の角度でもよい。
【００９５】
円形溝Ｂ５１０を形成するために被膜Ａ３２０を除去する方法としては、実施の形態２で説明した円形溝Ａ５００と同様に、レーザー光を斜めに照射して被膜の一部を除去するレーザー加工、金属工具を用いた切削加工等が挙げられる。しかし、エッジ部３２４が逆テーパー状に立つように、目的通り加工できれば他の方法でも構わない。被膜Ｂ３１０をフォトレジストで形成する条件は、実施の形態１、２と同様である。
【００９６】
本実施の形態に係る発光装置１０２では、被膜Ａ３２０の上に１つの被膜Ｂ３１０を形成するのみで、２種類のエッジ部３１４，３２４を形成することができる。これにより、基板２００から被膜表面３３１までの高さＬ９（図１１参照）は、被膜Ａ３２０の上に２つの被膜を形成する場合に比べて低くすることができる。したがって、高さＬ３の発光素子１０からの水平方向の光の取り出し効率をより向上させることができる。
【００９７】
以上のように、本実施の形態に係る発光装置１０２によれば、被膜Ａ３２０にエッジ部３２４が逆テーパー状に立った凹部（円形溝Ｂ５１０）を形成し、エッジ部３２４で透光性樹脂Ｂ４１の流出を抑制し、透光性樹脂Ｂ４１を半球状に形成することができる。また、フォトレジストで形成した被膜Ｂ３１０のエッジ部３１４で、透光性樹脂Ａ４０の流出を抑制し、透光性樹脂Ａ４０を半球状に形成することができる。このように形成したエッジ部３２４，３１４によって得られる効果は、実施の形態１、２と同様である。
【００９８】
実施の形態４．
実施の形態４について、図１４〜１６を用いて説明する。なお、実施の形態１〜３と共通する部分および同一の作用をする部分については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００９９】
本実施の形態では、被膜Ａ３２０の一部分を、発光素子１０を囲むように二重に除去した場合について説明する。
【０１００】
図１４は、本実施の形態に係る発光装置１０３の断面図である。図１５は、本実施の形態に係る発光装置１０３を上から見た平面図である。図１６は、図１４のＤ部拡大図である。なお、図１５では描写の都合上、透光性樹脂Ａ４０、透光性樹脂Ｂ４１を省いている。
【０１０１】
図１４〜１６に示すように、基板２００上には高反射性の被膜Ａ３２０が塗布されている。そして、被膜Ａ３２０には、発光素子１０を囲むように、２つの環状の溝である円形溝Ｃ５２０、円形溝Ｄ５３０が形成されている。
【０１０２】
円形溝Ｃ５２０の内側に円形溝Ｄ５３０が形成されている。円形溝Ｃ５２０と円形溝Ｄ５３０との間には、除去されていない被膜Ａ３２０である環状被膜Ａ３２０ａが形成される。
【０１０３】
円形溝Ｃ５２０の内側壁５２０ａには、実施の形態２で説明した円形溝Ａ５００と同様に、被膜Ａ斜面３２２と被膜Ａエッジ３２３とからなるエッジ部３２４が形成される。円形溝Ｃ５２０の内側に形成された円形溝Ｄ５３０の内側壁５３０ａにも同様に、被膜Ａ内側斜面３６２と被膜Ａ内側エッジ３６３とからなるエッジ部３６４が形成される。
【０１０４】
エッジ部３２４のエッジ角θａ１とエッジ部３６４のエッジ角θａ２とは、互いに異なる鋭角である。あるいは、同一の鋭角でもよい。
【０１０５】
本実施の形態では、基板２００上に塗布されている高反射性の被膜Ａ３２０の一部分を、発光素子１０を囲むように二重に除去している。被膜Ａ３２０は４０μｍ程度の厚みを有しており、幅０．２５〜１．０ｍｍ程度、深さは２０μｍ程度で、発光素子１０を囲むように除去した溝（円形溝Ｃ５２０、円形溝Ｄ５３０）を形成している。
【０１０６】
被膜Ａ３２０の除去は、発光素子１０を取り囲むように二重で行う。除去する方法としては、レーザー光を斜めに照射して被膜の一部を除去するレーザー加工、金属工具を用いた切削加工等が挙げられるが、エッジ部３２４，３６４が逆テーパー状に立つように、目的とおり加工できれば特に問わない。
【０１０７】
本実施の形態に係る発光装置１０３によれば、基板２００から被膜表面３３１（被膜Ａ表面３２１）までの高さＬ１０（図１４参照）は、発光素子１０の高さＬ３に比べて、より低く形成することができる。したがって、発光素子１０の水平方向の光の取り出し効率をより向上させることができる。
【０１０８】
以上のように、本実施の形態に係る発光装置１０３によれば、被膜Ａ３２０にエッジ部が逆テーパー状に立った凹部（円形溝）を二重に形成し、エッジ部３２４，３６４で透光性樹脂Ａ４０、透光性樹脂Ｂ４１の流出を抑制し、透光性樹脂Ａ４０、透光性樹脂Ｂ４１を半球状に形成することができる。このように形成したエッジ部３２４，３６４によって得られる効果は、実施の形態１〜３と同様である。
【０１０９】
実施の形態５．
実施の形態５について、図１７〜１９を用いて説明する。なお、実施の形態１〜４と共通する部分および同一の作用をする部分については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１１０】
本実施の形態では、被膜Ａ３２０の一部分を、発光素子１０を囲むように２段にわたって除去した場合について説明する。
【０１１１】
図１７は、本実施の形態に係る発光装置１０４の断面図である。図１８は、本実施の形態に係る発光装置１０４を上から見た平面図である。図１９は、図１７のＥ部拡大図である。なお、図１８では描写の都合上、透光性樹脂Ａ４０、透光性樹脂Ｂ４１を省いている。
【０１１２】
図１７〜１９に示すように、基板２００上には高反射性の被膜Ａ３２０が塗布されている。そして、被膜Ａ３２０には、発光素子１０を囲むように、環状の溝である円形溝Ｅ５４０が形成されている。また、円形溝Ｅ５４０の底面部５４１には、さらに、円形溝Ｆ５５０が形成されている。つまり、円形溝Ｅ５４０と、円形溝Ｆ５５０とは２段に形成されている。
【０１１３】
円形溝Ｅ５４０の内側壁５４０ａには、実施の形態２で説明した円形溝Ａ５００と同様に、被膜Ａ斜面３２２と被膜Ａエッジ３２３とからなるエッジ部３２４が形成される。円形溝Ｅ５４０の底面部に環状に形成された円形溝Ｆ５５０の内側壁５５０ａにも同様に、被膜Ａ外側斜面３７２と被膜Ａ外側エッジ３７３とからなるエッジ部３７４が形成される。
【０１１４】
エッジ部３２４のエッジ角θａ２とエッジ部３７４のエッジ角θａ７（図１９参照）とは、互いに異なる鋭角である。あるいは、同一の鋭角でもよい。
【０１１５】
本実施の形態では、基板２００上に塗布されている高反射性の被膜Ａ３２０の一部分を、発光素子１０を囲むように２段の環状に除去している。より詳細には、被膜Ａ３２０の厚みＬ１１（図１７参照）は、６０μｍ程度であり、幅０．５〜４．０ｍｍ程度、深さは２０μｍ程度の環状の帯状に発光素子１０を囲むように除去し、円形溝Ｅ５４０を形成している。
【０１１６】
さらに、その除去した溝の中（底面部５４１）に、円形溝Ｅ５４０より狭い幅である、例えば幅０．２５〜２．０ｍｍ程度、深さは２０μｍ程度の環状の帯状に発光素子１０を取り囲むように被膜Ａ３２０を除去し、円形溝Ｆ５５０を形成している。
【０１１７】
除去する方法としては、レーザー光を斜めに照射して被膜の一部を除去するレーザー加工、金属工具を用いた切削加工等が挙げられるが、エッジ部が逆テーパー状に立つように、目的通り加工できれば特に問わない。
【０１１８】
本実施の形態に係る発光装置１０４によれば、基板２００から被膜表面３３１（被膜Ａ表面３２１）までの高さＬ１１（図１７参照）は、発光素子１０の高さＬ３に比べて、低く形成することができる。したがって、発光素子１０の水平方向の光の取り出し効率を向上させることができる。
【０１１９】
このように被膜Ａ３２０にエッジ部が逆テーパー状に立った凹部を形成し、その中にさらに凹部を形成し、エッジ部で透光性樹脂Ａ４０、透光性樹脂Ｂ４１の流出を抑制し、透光性樹脂Ａ４０、透光性樹脂Ｂ４１を半球状に形成することができる。このように形成したエッジ部３２４，３７４によって得られる効果は、実施の形態１〜４と同様である。
【０１２０】
実施の形態６．
本実施の形態について、図２０を用いて説明する。図２０は、本実施の形態に係る発光装置１０５を上から見た図（平面図）である。実施の形態１で説明した部分（構成）と共通する部分および同一の作用をする部分については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２１】
上述の実施の形態１では、光の発光方向に逆テーパー状に立ったエッジ部３０４，３１４により囲まれる発光素子１０は１つである場合に関して説明した。本実施の形態では、光の発光方向に逆テーパー状に立ったエッジ部３０４，３１４により囲まれる発光素子１０は少なくとも１つ以上である場合について説明する。
【０１２２】
図２０に示すように、発光装置１０５は、エッジ部３０４，３１４の内側の基板２００の領域に、円形に配置された４つの発光素子１０を実装する。エッジ部３０４，３１４は、４つの発光素子１０を囲むように形成される。４つの発光素子１０は、略均等に円形に配置されており、被膜Ｂ３１０と、被膜Ｂ表面３１１に形成された被膜Ｃ３００とは、４つの発光素子１０を囲むように円環状に形成される。
【０１２３】
実施の形態１において説明したように、エッジ部３０４により、透光性樹脂Ａ４０を効率よく半球状に成形し、エッジ部３１４により、透光性樹脂Ｂ４１を効率よく半球状に成形することができる。したがって、本実施の形態の発光装置１０５のように、複数の発光素子１０がエッジ部３０４，３１４内の基板領域に略均等に配置されることにより、より明るく色むらの少ない発光装置１０５を得ることができる。エッジ部３０４，３１４内に存在する発光素子１０は少なくとも１つ以上存在すれば良く、数は特に問わない。
【０１２４】
以上のように、本実施の形態に係る発光装置１０５によれば、複数の発光素子１０を一括して同一の透光性樹脂Ａ４０、透光性樹脂Ｂ４１で覆うことで、生産性良く明るい発光装置１０５を提供することができる。
【０１２５】
実施の形態７．
本実施の形態について、図２１を用いて説明する。図２１は、本実施の形態に係る発光装置１０６を上から見た図（平面図）である。実施の形態１で説明した部分（構成）と共通する部分および同一の作用をする部分については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２６】
本実施の形態では、エッジ部３０４，３１４の発光素子１０を囲む環状の形状は円環状ではなく、楕円形の環状（すなわち、楕円環状）である場合について説明する。
【０１２７】
エッジ部３０４，３１４により囲まれた領域内の発光素子１０の配置が、図２１に示すように１列並びで長手方向に長い場合、あるいは、短手方向よりも長手方向が複数の発光素子１０が配置されている場合など、発光素子１０の配置に応じて、エッジ部３０４，３１４により形成される形状は任意に変更することができる。
【０１２８】
本実施の形態において、基板２００上に発光素子１０が一列の直線状に複数個（３つ）実装されている。このような場合、発光素子１０を囲むエッジ部３０４，３１４が楕円状になるように被膜Ｂ３１０、被膜Ｃ３００を形成することで、発光素子１０からの光の取り出し効率、指向性を高くすることができる。
【０１２９】
以上のように、発光素子１０を囲むエッジ部３０４，３１４が逆テーパー状に立った被膜Ｂ３１０、被膜Ｃ３００は、円形だけでなく、発光素子１０の配置に応じ、楕円形状、角部を丸く形成した多角形形状などの任意の形状を取ることができる。
【０１３０】
本実施の形態にかかる発光装置１０６は、発光素子１０を囲むように形成された被膜Ｂ３１０（エッジ部３１４）、被膜Ｃ３００（エッジ部３０４）の形状が、円形である場合だけでなく、楕円状など発光素子１０の配置に応じて、様々に形状を変更することができる。発光素子１０の配置、個数に応じてエッジ部３０４，３１４（ダム被膜）の形状を変更することで、各々の発光素子１０の配置に応じ、高い光取り出し効率、指向性を得ることができる。
【０１３１】
実施の形態１〜７に係る発光装置１００，１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６では、光の発光方向に向かって逆テーパー状に立ったエッジ部が、発光素子１０を囲むように環状に連続的に形成される態様について説明した。しかし、エッジ部が透光性樹脂Ａ４０、透光性樹脂Ｂ４１の流出を抑制し、透光性樹脂Ａ４０、透光性樹脂Ｂ４１を半球状に形成することができれば、不連続でもよい。
【０１３２】
実施の形態１〜７においては、透光性樹脂Ａ４０、透光性樹脂Ｂ４１にはフィラー（粘度を高めるための鉱質微粒子粉末）を含んでいてもよいし、含まなくてもよい。
【０１３３】
透光性樹脂Ａ４０、透光性樹脂Ｂ４１に無機フィラーを含める場合には、無機フィラーとして、好ましくは一次粒子径が数ｎｍのナノシリカを用いる。数ｎｍの微粒子を用い、分散性を適切に保ち、凝集を抑制することで透過ロスを抑止することができる。無機フィラーを分散させ、粘度を向上することで、ぬれ拡がりに要する時間を長期化し、より効率、精度良く透光性樹脂Ａ４０、透光性樹脂Ｂ４１を半球状に形成することができる。無機フィラーにナノシリカ（平均一次粒子径７ｎｍ）を用いた場合、濃度範囲は１〜６ｗｔ％程度であり、より好ましくは２ｗｔ％程度とし、粘度は１０〜４０Ｐａｓ程度が好ましい。これよりも高濃度にナノシリカを充填した場合、粘度が高すぎるため、ポッティングによる塗布精度の低下が懸念される。また、これよりも低濃度である場合は、エッジ部で止めきれず、透光性樹脂Ａ４０、透光性樹脂Ｂ４１が流出してしまう恐れがある。このように、透光性樹脂に無機フィラーを分散し、粘度を向上することで、より効率、精度良く透光性樹脂を半球状に形成することができる。
【０１３４】
以上のように、実施の形態１〜７に係る発光装置によれば、複数の半球状の透光性樹脂を容易に形成することができ、光取り出し効率、光の指向性が高く、色むらの少ない発光装置を低コストで生産することができる。
【０１３５】
また、実施の形態１〜７に係る発光装置によれば、複数層の透光性樹脂のそれぞれについて、透光性樹脂内部に封止している蛍光体量の分布を容易に制御することができるので、色むらの少ない発光装置を低コストで生産することができる。
【０１３６】
また、実施の形態１〜７に係る発光装置によれば、複数層の透光性樹脂のそれぞれについて、透光性樹脂内部に封止している蛍光体量の厚みを容易に制御することができるので、例えば、球形ではない形状を成型し蛍光体を塗布するようなＬＥＤ実装技術難易度が高い技術を用いる必要がなく、ＬＥＤ素子からの配光がいびつではなく、均一な形状を示す際に、配光形状に合わせて、蛍光体層の厚さを制御し、色むらを抑えた発光装置を低コストで生産することができる。
【０１３７】
以上、実施の形態１〜７について説明したが、これらの７つの実施の形態を部分的に組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらのうちの１つの実施の形態を部分的に実施しても構わない。あるいは、これらのうちの２つ以上の実施の形態を部分的に組み合わせて実施しても構わない。そのほか、これらの７つの実施の形態をどのように組み合わせて実施しても構わない。
【符号の説明】
【０１３８】
１０  発光素子、２１  バンプ、２２  接合材、２３  ワイヤー、２４  回路パターン、２５  発光面、４０  透光性樹脂Ａ、４１  透光性樹脂Ｂ、４２  色変換色素、１００，１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６  発光装置、２００  基板、２０１  基板表面、２０２  基板裏面、３００  被膜Ｃ、３０１  被膜Ｃ表面、３０１ａ  被膜Ｃ裏面、３０２  被膜Ｃ斜面、３０３  被膜Ｃエッジ、３０４  エッジ部、３０５  被膜Ｃ内周面、３１０  被膜Ｂ、３１０ａ，３１０ｂ  環状被膜Ｂ、３１１  被膜Ｂ表面、３１１ａ  被膜Ｂ裏面、３１２  被膜Ｂ斜面、３１３  被膜Ｂエッジ、３１４  エッジ部、３１５  被膜Ｂ内周面、３２０  被膜Ａ、３２０ａ  環状被膜Ａ、３２１  被膜Ａ表面、３２１ａ  被膜Ａ裏面、３３０  被膜、３３１  被膜表面、３３２  被膜裏面、３５２  被膜Ｂ内側斜面、３５３  被膜Ｂ内側エッジ、３５４  エッジ部、３６２  被膜Ａ内側斜面、３６３  被膜Ａ内側エッジ、３６４  エッジ部、３７２  被膜Ａ外側斜面、３７３  被膜Ａ外側エッジ、３７４  エッジ部、３９９  被膜内側部、４０１  平坦部、４１１，４１２，４１３  形状、５００  円形溝Ａ、５１０  円形溝Ｂ、５２０  円形溝Ｃ、５３０  円形溝Ｄ、５４０  円形溝Ｅ、５４１  底面部、５５０  円形溝Ｆ。
【図１】
2014003151.tif 000003
【図２】
2014003151.tif 000004
【図３】
2014003151.tif 000005
【図４】
2014003151.tif 000006
【図５】
2014003151.tif 000007
【図６】
2014003151.tif 000008
【図７】
2014003151.tif 000009
【図８】
2014003151.tif 000010
【図９】
2014003151.tif 000011
【図１０】
2014003151.tif 000012
【図１１】
2014003151.tif 000013
【図１２】
2014003151.tif 000014
【図１３】
2014003151.tif 000015
【図１４】
2014003151.tif 000016
【図１５】
2014003151.tif 000017
【図１６】
2014003151.tif 000018
【図１７】
2014003151.tif 000019
【図１８】
2014003151.tif 000020
【図１９】
2014003151.tif 000021
【図２０】
2014003151.tif 000022
【図２１】
2014003151.tif 000023