(57)【要約】【課題】高効率且つ信頼性が高い発光装置および発光モジュールを提供することを目的とする。【解決手段】発光装置１０は、通電により発光する発光素子（ＬＥＤ）１５と、発光素子（ＬＥＤ）１５から出力される光に対する透過性を有し且つ発光素子（ＬＥＤ）１５に給電する透明電極１４を備え、発光素子（ＬＥＤ）１５から出力される光に対する透過性を有するとともに、発光素子（ＬＥＤ）１５が積載される透明基板１１と、発光素子（ＬＥＤ）１５から出力される光に対する透過性を有し、透明基板１１の発光素子（ＬＥＤ）１５が積載される側に設けられる導光部材１２とを備えることを特徴とする。【選択図】図２
2014033113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により発光する発光素子と、
前記発光素子から出力される光に対する透過性を有し且つ当該発光素子に給電する透光性電極を備え、当該発光素子から出力される光に対する透過性を有するとともに、当該発光素子が積載される透光性基板と、
前記発光素子から出力される光に対する透過性を有し、前記透光性基板の当該発光素子が積載される側に設けられる透光性部材と
を備えることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記透光性基板が、アリルエステル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂よりなる群から選択される少なくとも１種の樹脂成分を含むことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記透光性部材が、アリルエステル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂よりなる群から選択される少なくとも１種の樹脂成分を含む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】
前記透光性電極が、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＧＯ、酸化亜鉛、酸化錫、銀ナノワイヤーよりなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記発光素子は、アクリルウレタン樹脂、フッ素樹脂、アクリルシリコーン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ビニルブチラール樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂及びアリルエステル樹脂から選択される少なくとも一種の樹脂成分を含む封止材で封止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１項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記封止材中に蛍光体を含むことを特徴とする請求項５に記載の発光装置。
【請求項７】
前記透光性基板と前記透光性部材とが、同一の材料から構成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１項に記載の発光装置。
【請求項８】
前記透光性基板の厚みが５０μｍ〜１ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項９】
前記透光性部材の厚みが１００μｍ〜１ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記透光性基板は、前記透光性電極上に積載される金属電極をさらに備え、
前記発光素子は、金属から構成される金属バンプを介して前記金属電極に接続されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の発光装置の外部に、当該発光装置から出力された光を反射制御する為の反射膜を備えたことを特徴とする発光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子を用いた発光装置および発光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機の液晶ディスプレイのバックライトや一般照明に白色ＬＥＤ（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が採用されたことにより、白色ＬＥＤおよびこれを備えた白色ＬＥＤパッケージの生産量が飛躍的に拡大している。白色ＬＥＤパッケージとは、白色光を発するように構成された、半導体発光素子（ＬＥＤ）を備えた発光装置のことであって、例えば反射面を構成する凹部を有する樹脂ケースの凹部内側にリードフレームを露出させるように配置し、凹部の内側に露出するリードフレームに半導体発光素子を取り付けるとともにこれらを電気的に接続し、半導体発光素子を覆うように、凹部に蛍光体を含有させた封止樹脂を形成してなるものである。省エネルギーの社会的ニーズの高まりにより、今後、ますます、白色ＬＥＤの高効率化が望まれる。
【０００３】
従来のパッケージでは、ＬＥＤ素子を搭載する基板材料には、ＢＴレジン、セラミック、または金属と樹脂の複合材等が使われている。耐熱性に優れた基板材料を使用することで、信頼性を高めることが可能となる。しかしながら、これらの材料よりなる基板を照明に使用した場合、従来のパッケージでは反射面においてＬＥＤの発光吸収があると同時に、照射したい方向に効率よく光を照射する照明を形成することは難しい。
【０００４】
特許文献１には、可視光発光ダイオードチップと、可視光発光ダイオードチップが実装される透明基板と、透明基板に設けられ可視光発光ダイオードチップへ給電する透明電極と、透明基板の実装面側に対向配置され可視光発光ダイオードチップの光を反射する光反射板とを備えて成ることを特徴とする光源装置が開示されており、透明基板上に透明導電材料で電極を形成した光源装置は公知である。しかしながら、面光源装置としての面内発光分布に改善の余地がある。また、具体的な実施の形態、例えば部材の材質等については記載されておらず、コスト的にも、信頼性、発光効率など品質上実用に耐えられる信頼性の高い光源を実現する為には、より詳細な検討が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１６２２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、高効率且つ信頼性が高い発光装置および発光モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的のもと、本発明の発光装置は、通電により発光する発光素子と、前記発光素子から出力される光に対する透過性を有し且つ当該発光素子に給電する透光性電極を備え、当該発光素子から出力される光に対する透過性を有するとともに、当該発光素子が積載される透光性基板と、前記発光素子から出力される光に対する透過性を有し、前記透光性基板の当該発光素子が積載される側に設けられる透光性部材とを備えることを特徴とする。
【０００８】
ここで、前記透光性基板が、アリルエステル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂よりなる群から選択される少なくとも１種の樹脂成分を含むことを特徴とすることができる。
また、前記透光性部材が、アリルエステル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂よりなる群から選択される少なくとも１種の樹脂成分を含むことを特徴とすることができる。
さらに、前記透光性電極が、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＧＯ、酸化亜鉛、酸化錫、銀ナノワイヤーよりなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とすることができる。
さらにまた、前記発光素子は、アクリルウレタン樹脂、フッ素樹脂、アクリルシリコーン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ビニルブチラール樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂及びアリルエステル樹脂から選択される少なくとも一種の樹脂成分を含む封止材で封止されていることを特徴とすることができる。
また、前記封止材中に蛍光体を含むことを特徴とすることができる。
さらに、前記透光性基板と前記透光性部材とが、同一の材料から構成されていることを特徴とすることができる。
さらにまた、前記透光性基板の厚みが５０μｍ〜１ｍｍの範囲であることを特徴とすることができる。
また、前記透光性部材の厚みが１００μｍ〜１ｍｍの範囲であることを特徴とすることができる。
さらに、前記透光性基板は、前記透光性電極上に積載される金属電極をさらに備え、前記発光素子は、金属から構成される金属バンプを介して前記金属電極に接続されることを特徴とすることができる。
【０００９】
また、本発明を発光モジュールとして捉えると、本発明の発光モジュールは、上述の発光装置の外部に、当該発光装置から出力された光を反射制御する為の反射膜を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高効率且つ信頼性が高い発光装置および発光モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第一の実施形態が適用される発光装置を示す概略平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図であり、第一の実施形態の発光装置の概略断面図である。
【図３】第一の実施形態が適用される発光素子（ＬＥＤ）の概略断面図である。
【図４】第一の実施形態の発光装置を適用した発光モジュールの一例を示す図である。
【図５】第二の実施形態が適用される発光装置を示す概略平面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ断面図であり、第二の実施形態の発光装置の概略断面図である。
【図７】第二の実施形態が適用される発光素子（ＬＥＤ）の概略断面図である。
【図８】従来（比較例）の発光装置の概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
＜第一の実施形態＞
図１は、本発明の第一の実施形態が適用される発光装置１０を示す概略平面図である。また、図２は図１におけるＩＩ−ＩＩ断面図であり、第一の実施形態が適用される発光装置１０の概略断面図である。
図１および図２に示すように、第一の実施の形態の発光装置１０は、通電により発光する発光素子（light emitting diode；ＬＥＤ）１５と、発光素子（ＬＥＤ）１５が積載される透光性基板の一例としての透明基板１１と、透明基板１１における発光素子（ＬＥＤ）１５が積載される側において発光素子（ＬＥＤ）１５の外周を囲んで設けられる透光性部材の一例としての導光部材１２とを備えている。透光性部材は発光素子からの発光を透過することができる部材であり、以下に説明する導光部材や封止材を含む。
【００１３】
また、発光装置１０は、透明基板１１と導光部材１２との間に設けられ発光素子（ＬＥＤ）１５へ給電する透光性電極の一例としての透明リード１４と、透明リード１４上に積層され透明リード１４より低抵抗率である金属電極の一例としての低抵抗リード１３と、透明基板１１上に積載され発光素子（ＬＥＤ）１５を封止する封止材の一例としての封止樹脂１６とを備えている。
【００１４】
なお、本実施の形態の発光装置１０では、２つの発光素子（ＬＥＤ）１５が低抵抗リード１３および透明リード１４により直列に接続された２つの発光回路１７ａ、１７ｂが、透明基板１１上に平行に並んでいる。
これにより、本実施の形態の発光装置１０は、透明基板１１上に４つの発光素子（ＬＥＤ）１５が形成されている。
【００１５】
続いて、発光装置１０の各構成部材について、順に説明する。
［透明基板１１］
透明基板１１は、板状の部材から構成され、複数（この例では４つ）の発光素子（ＬＥＤ）１５が積載される表面と、表面と対向する裏面とを有している。そして、透明基板１１は、図２に示すように、表面または裏面と垂直な方向から見た場合に矩形状の形状を有している。
また、前述したように透明基板１１の表面側には、導光部材１２、透明リード１４および低抵抗リード１３が設けられている。
【００１６】
透明基板１１は、発光素子（ＬＥＤ）１５から出力される光に対する透過性を有する部材から構成される。特に、透明基板１１は、可視光に対する透過性を有することが好ましい。この場合、透明基板１１における可視光の透過率は、８０％以上であることが好ましく、８５％以上であることがより好ましく、９０％以上であることがさらに好ましい。
【００１７】
本実施の形態の透明基板１１は、厚さが５００μｍの樹脂フィルムから構成されている。透明基板１１としては、ロール  to  ロール方式で生産できる長尺の樹脂フィルムを用いることが、生産性の観点で好ましい。
また、透明基板１１の厚さは、５０μｍ〜１ｍｍの範囲であることが好ましい。透明基板１１の厚さが５０μｍよりも過度に薄い場合には剛性が不足し、厚さが１ｍｍよりも過度に厚い場合には、柔軟性が不足するため、透明基板１１の取り扱いが困難になる場合がある。透明基板１１のより好ましい厚さは、１００μｍ〜８００μｍの範囲である。
なお、透明基板１１をこのような厚さとすることで、発光装置１０を厚さ方向に湾曲させて使用することが可能になる。
【００１８】
なお、透明基板１１の表面において、発光素子（ＬＥＤ）１５を搭載する領域には、表面から裏面側に向けて凹んだ凹部を形成してもよい。
透明基板１１の表面にこのような凹部を形成する場合、凹部は例えば金型を用いた成形で形成することもできるが、ルーターにより、くり貫き加工することもできる。ルーター加工により凹部を形成した場合には、凹部表面に微細な凹凸を形成でき、凹凸により発光素子（ＬＥＤ）１５から出力された光を散乱させることが可能になる。これにより、本構成を採用しない場合と比較して、発光装置１０において光の取り出し効率を向上させることが可能になる。さらに、凹凸によるアンカー効果のため、後述する貫通凹部１２ａに注入される封止樹脂１６と透明基板１１との密着性も改善される。
【００１９】
［導光部材１２］
導光部材１２は、透明基板１１と同様に、板状の部材から構成され、図１および図２に示すように、透明基板１１の表面側に設けられる。なお、以下の説明において導光部材１２のうち透明基板１１と対向する側の面を裏面とよび、裏面とは反対側の面を表面とよぶ。本実施の形態では、導光部材１２は、透明基板１１の表面に対して高透明性接着剤転写テープ［ＯＣＡテープ］（Optical Clear Adhesive Tape）もしくは紫外線硬化型接着剤等を介して接合されている。
図１に示すように、導光部材１２は、表面または裏面と垂直な方向から見た場合に、矩形状の形状を有している。なお、本実施の形態では、導光部材１２の表面側から見た場合に、導光部材１２の面積は透明基板１１の面積よりも小さく、透明基板１１の周縁は外部に露出している。
【００２０】
導光部材１２の厚みは、発光素子（ＬＥＤ）１５の実装を考慮して設定される。すなわち、本実施の形態の発光装置１０では、図２に示すように、透明基板１１の表面上に積載された発光素子（ＬＥＤ）１５は、導光部材１２の表面から突出しないように設けられる。したがって、導光部材１２の厚みは、発光素子（ＬＥＤ）１５の高さよりも厚いことが好ましく、例えば１００μｍ〜１ｍｍの範囲とすることが好ましい。
【００２１】
また、導光部材１２は、図１および図２に示すように、表面から裏面に向かって貫通する複数（この例では４つ）の貫通凹部１２ａを有している。貫通凹部１２ａは、導光部材１２の表面側から裏面側に向けて径が徐々に小さくなるテーパー状の壁面を有している。
そして、本実施の形態の発光装置１０では、透明基板１１の表面に積載された複数の発光素子（ＬＥＤ）１５が、それぞれ、導光部材１２に設けられた貫通凹部１２ａの内側に位置するように設けられている。
【００２２】
貫通凹部１２ａは、レーザー加工もしくはＮＣ（Numerical Control）ルーター（砥石による研削）加工により形成できる。ＮＣルーター加工にて貫通凹部１２ａを形成する場合、貫通凹部１２ａの内周面に形成される微細な凹凸により、貫通凹部１２ａの内側に配置した発光素子（ＬＥＤ）１５から出力された光が散乱され、発光装置１０において光の外部取り出し効果をより向上させることができる。また、貫通凹部１２ａの内周面に凹凸を形成することで、凹凸によるアンカー効果のため、貫通凹部１２ａに注入される封止樹脂１６と導光部材１２との密着性を向上させることもできる。凹凸のＲｚ（最大表面粗度）は、導光部材１２の厚さや貫通凹部１２ａの径等によっても異なるが、例えば１μｍから１００μｍの範囲が好適であり、５μｍから３０μｍの範囲がより好適である。
【００２３】
導光部材１２は、透明基板１１と同様に、発光素子（ＬＥＤ）１５から出力される光に対する透過性を有する部材から構成される。透明基板１１と同様に、導光部材１２は、可視光に対する透過性を有することが好ましい。この場合、導光部材１２における可視光の透過率は、８０％以上であることが好ましく、８５％以上であることがより好ましく、９０％以上であることがさらに好ましい。
さらに、導光部材１２は、耐熱性の高い材料から構成されることが好ましい。具体的には、２５０℃以上のプロセスに、１０分以上耐えられるものが好ましい。また、導光部材１２の線膨張係数としては、透明基板１１に対し、±２０％以内、好ましくは±１０％以内であることが好ましい。
【００２４】
［透明基板１１および導光部材１２の材質］
上記透明基板１１および導光部材１２を構成する材料としては、上述したように、発光素子（ＬＥＤ）１５から出力される光に対する透過性を有するものが用いられる。信頼特性の観点から、４００ｎｍ以下の短波長領域の光の吸収が少ない樹脂を用いることが好ましい。
また、発光装置１０の製造工程では、発光素子（ＬＥＤ）１５を透明基板１１へ実装する際に、加熱が必要である。具体的には、発光素子（ＬＥＤ）１５を透明基板１１に対して金属バンプを介して接続する場合には３００℃程度、銀ペーストを介して接続する場合には１５０℃から２００℃程度の加熱が必要である。さらに、発光装置１０の製造工程において、上述の発光素子（ＬＥＤ）１５の実装工程の他に、半田リフローなどの高温の条件下で行う工程を複数行う場合がある。
以上より、透明基板１１および導光部材１２に使用する材料としては、１５０℃以上、好ましくは２００℃以上、さらに２５０℃程度の高温に耐えられる樹脂を用いることが好適である。
【００２５】
この透明基板１１および導光部材１２として用いる樹脂としては、例えば、シクロオレフィン[ゼオノア、ゼオネックス（日本ゼオン株式会社製）、アートン（ＪＳＲ株式会社製）、アダマンテート（出光興産株式会社製）等]（ＣＯＰ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、アリルエステル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂等が挙げられる。
【００２６】
これらの中でも特にアリルエステル樹脂、エポキシ樹脂は全光線透過率が高く、効率の良い発光装置１０を製造出来る点で好ましい。
耐熱性の観点では、アリルエステル樹脂を用いることが好ましい。耐熱性の高い樹脂フィルムを使用することで、発光装置１０において高効率と同時に高い信頼性も実現可能となる。
【００２７】
また、透明基板１１および導光部材１２を上述したような柔軟性を有する樹脂で構成することで、発光装置１０を透明基板１１および導光部材１２の厚さ方向に変形させて（湾曲させて）使用することが可能になる。
さらに、透明基板１１および導光部材１２として、材質が同一の樹脂を使用することが好ましい。これにより、透明基板１１および導光部材１２において反り等の発生が抑制でき、より信頼性が高い発光装置１０が得られる。
【００２８】
透明基板１１と導光部材１２とは、高透明性接着剤転写テープ[ＯＣＡテープ]（Optical Clear Adhesive Tape）もしくは紫外線硬化型接着剤等で接合される。特に、導光部材１２と透明基板１１との接合には、ＯＣＡテープを使用することが好ましい。
また、透明基板１１と導光部材１２とを同一の材料から形成する場合、透明基板１１と導光部材１２とを一体的に構成してもよい。透明基板１１と導光部材１２とを一体的に構成することで、透明基板１１と導光部材１２との界面における光の屈折等を抑制でき、本構成を採用しない場合と比較して、発光装置１０において光の取り出し効率の低下を抑制することができる。
【００２９】
［透明リード１４］
透明リード１４は、上述したように、透明基板１１の表面と導光部材１２の裏面との間に設けられる。
上述したように、本実施の形態の発光装置１０は、透明基板１１上に並ぶ２つの発光回路１７ａ、１７ｂを有している。そして、これらの発光回路１７ａ、１７ｂは、それぞれ、２つの発光素子（ＬＥＤ）１５が透明リード１４および低抵抗リード１３により直列に接続された構造を有している。すなわち、発光回路１７ａ、１７ｂは、互いに同様の構成を有している。したがって、以下の説明では、発光回路１７ａを例に挙げて、透明リード１４の構成について説明する。
【００３０】
発光回路１７ａにおいて、透明リード１４は、図１および図２に示すように、透明基板１１の表面上に複数設けられている。
具体的には、透明リード１４は、図２に示すように、透明基板１１の一方（図２における右側）の端部から発光回路１７ａにおける一方（図２における右側）の発光素子（ＬＥＤ）１５におけるＮ型ボンディング電極２６（後述の図３参照）の下方まで延びる第１リード部１４ａと、一方の発光素子（ＬＥＤ）１５におけるＰ型ボンディング電極２７（後述の図３参照）の下方から透明基板１１の中央部まで延びる第２リード部１４ｂと、透明基板１１の中央部から発光回路１７ａにおける他方（図２における左側）の発光素子（ＬＥＤ）１５におけるＮ型ボンディング電極２６の下方まで延びる第３リード部１４ｃと、他方の発光素子（ＬＥＤ）１５におけるＰ型ボンディング電極２７の下方から透明基板１１の他方（図２における左側）の端部まで延びる第４リード部１４ｄを有している。
本実施の形態の発光装置１０では、第１リード部１４ａ〜第４リード部１４ｄは、互いに分離して設けられている。
【００３１】
透明リード１４は、導電性を有する材料から構成される。透明リード１４の抵抗率は、１０−４Ω・ｃｍ以上、１０−３Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。
また、透明リード１４は、発光素子（ＬＥＤ）１５から出力される光に対する透過性を有する材料から構成される。透明リード１４は、特に可視光に対する透過性を有することが好ましく、この場合、透明リード１４における可視光の透過率は、８０％以上であることが好ましい。
このような透明リード１４の材質としては、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＺｎＯ、ＩＧＯ（Indium Gallium Oxide）など金属酸化物系の導電膜が使用可能である。それ以外でも、銀フィラー、銀ナノワイヤーも使用できる。
なお、透明リード１４のパターンは、スパッタリング法、真空蒸着法等とパターンエッチング、あるいは導電性インクのスクリーン印刷と焼成の組み合わせ等、公知の様々な手法により製造できる。
【００３２】
［低抵抗リード１３］
上述したように、低抵抗リード１３は、透明リード１４上に設けられ、透明リード１４とともに発光素子（ＬＥＤ）１５に対して給電を行う。上述した透明リード１４の説明と同様に、ここでは発光回路１７ａにおける低抵抗リード１３の構成について説明する。
【００３３】
発光回路１７ａにおいて、低抵抗リード１３は、図１および図２に示すように、透明リード１４上において複数設けられている。
具体的には、低抵抗リード１３は、透明リード１４の第１リード部１４ａ上であって透明基板１１の一方（図２における右側）の端部に設けられ、一部が導光部材１２の外周から外部に露出する第１外部接続部１３ａと、第４リード部１４ｄ上であって透明基板１１の他方（図２における左側）の端部に設けられ、一部が導光部材１２の外周から外部に露出する第２外部接続部１３ｂとを有している。
また、低抵抗リード１３は、透明リード１４の第１リード部１４ａ上に設けられ、一方（図２における右側）の発光素子（ＬＥＤ）１５のＮ型ボンディング電極２６（図３参照）が接続される第１アノード用接続部１３ｃと、第２リード部１４ｂ上に設けられ、一方の発光素子（ＬＥＤ）１５のＰ型ボンディング電極２７（図３参照）が接続される第１カソード用接続部１３ｄと、第３リード部１４ｃ上に設けられ、他方（図２における左側）の発光素子（ＬＥＤ）１５のＮ型ボンディング電極２６が接続される第２アノード用接続部１３ｅと、第４リード部１４ｄ上に設けられ、他方の発光素子（ＬＥＤ）１５のＰ型ボンディング電極２７が接続される第２カソード用接続部１３ｆとを有している。
さらに、低抵抗リード１３は、透明リード１４の第２リード部１４ｂ上および第３リード部１４ｃ上に跨って設けられ、第２リード部１４ｂと第３リード部１４ｃとを電気的に接続するリード接続部１３ｇを有している。
【００３４】
低抵抗リード１３の第１外部接続部１３ａおよび第２外部接続部１３ｂは、それぞれの一部が透明基板１１と導光部材１２とに挟まれて保持されるとともに、一部が導光部材１２の外周から外部に露出している。そして、第１外部接続部１３ａおよび第２外部接続部１３ｂは、発光装置１０の外部から電力を受け取るための端子となっている。
低抵抗リード１３の第１アノード用接続部１３ｃ、第１カソード用接続部１３ｄ、第２アノード用接続部１３ｅおよび第２カソード用接続部１３ｆは、それぞれの一部が透明基板１１と導光部材１２とに挟まれて保持されるとともに、一部が貫通凹部１２ａを介して露出され、それぞれが発光素子（ＬＥＤ）１５に給電するための端子となっている。
低抵抗リード１３のリード接続部１３ｇは、透明基板１１、第２リード部１４ｂおよび第３リード部１４ｃと導光部材１２とに挟まれて保持される。リード接続部１３ｇは、一方の発光素子（ＬＥＤ）１５側から他方の発光素子（ＬＥＤ）１５側へ電流が流れる際の電気抵抗を低下させるために設けられる。
【００３５】
低抵抗リード１３は、０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の厚みをもつ金属シートであり、一例として銅合金等の金属導体をベースとし、その表面には銀メッキが施されることによって銀メッキ層が形成されている。したがって、封止樹脂１６を注入する前の状態で、導光部材１２の貫通凹部１２ａから露出する透明基板１１の表面には、金属導体である第１アノード用接続部１３ｃ、第１カソード用接続部１３ｄ、第２アノード用接続部１３ｅおよび第２カソード用接続部１３ｆの銀メッキ層が一部露出していることになる。但し、第１アノード用接続部１３ｃ、第１カソード用接続部１３ｄ、第２アノード用接続部１３ｅおよび第２カソード用接続部１３ｆの一部は、導光部材１２で覆われることとなり、金属表面が露出することによる腐食に起因した低抵抗リード１３の劣化が防止できる。
なお、金属導体上に銀メッキを施した金属シートからなる低抵抗リード１３は、公知な手法で形成することができる。
【００３６】
低抵抗リード１３は、上述した金属シートの他に、例えば金属フィラー（粒子、繊維、ワイヤー等）を分散した導電性インクを、設計された電極、配線パターンに印刷することにより形成してもよい。この場合、導電性インクとしては熱硬化型または紫外線硬化型のものを用いることが好適である。熱硬化型の導電性インクを使用する場合、透明基板１１は耐熱温度が高いものを使用することが好ましい。また、紫外線硬化型のものを用いる場合は、紫外光に対する透過率の高い樹脂フィルムを使用することで、硬化が進行し品質の良い低抵抗金属膜を形成することが出来る。この場合も紫外光照射面は高温になる為、１５０℃以上、好ましくは２００℃以上、さらに２５０℃以上の耐熱性を有する透明基板１１を用いることが好ましい。ここでいう「耐熱性を有する」とは、１５０℃の温度で１時間熱処理した場合の寸法変化率が０．５％以下であり、且つ、２５０℃の空気下で２０分熱処理した場合の光透過率の低下が２％以下であることをいう。この特性があれば、半田リフローを用いた実装が可能となり、ＬＥＤの発光装置として要求される光学的特性の劣化も抑えられる。
【００３７】
また、低抵抗リード１３は上述した方法以外にも、例えば鍍金法、金属箔の貼り合せ法、スパッタリング法、真空蒸着法等とパターンエッチングの組み合わせ、あるいは予めパターン形成されたリードフレームの接合等により形成できる。
【００３８】
なお、低抵抗リード１３は、上述したように金属シート等から構成されるため、透明リード１４等と比較して、発光素子（ＬＥＤ）１５から出力される光の透過率が低い（光を透過しにくい）。したがって、発光装置１０における光の取り出し効率の低下を抑制するためには、低抵抗リード１３を形成する面積は小さい方が好ましい。
【００３９】
［発光素子１５］
図３は、本実施の形態が適用される発光素子であるＬＥＤ１５の概略断面図である。
本実施の形態の発光素子（ＬＥＤ）１５は、化合物半導体にて構成されている。なお、発光素子（ＬＥＤ）１５を構成する化合物半導体としては特に限定されるものではない。また、発光素子１５として、有機ＥＬ素子を用いてもよい。
本実施の形態の発光装置１０では、蛍光体と組み合わせて白色発光させる場合には、発光素子（ＬＥＤ）１５として、３５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長領域に主発光ピークを有し青色光を発する構造を採用することが好ましい。
なお、発光装置１０において単色光を発光させる場合には、発光素子（ＬＥＤ）１５は青色光を発するものに限られず、発光素子（ＬＥＤ）１５として紫外から赤外までのいずれかの波長領域に主発光ピークを有する公知な構造を使用可能である。
本実施の形態の発光装置１０では、ＩＩＩ族窒化物半導体を有する発光素子（ＬＥＤ）１５を用いている。なお、本実施の形態の発光素子（ＬＥＤ）１５は、青色光を出力する。
【００４０】
本実施の形態の発光素子（ＬＥＤ）１５は、基板２０と、基板２０上に積層されるＮ型層２１と、Ｎ型層２１上に積層される発光層２２と、発光層２２上に積層されるＰ型層２３と、Ｎ型層２１に接続されるＮ型オーミック電極２４と、Ｐ型層２３上に積層されるＰ型透明電極２５と、Ｎ型オーミック電極２４に接続されるＮ型ボンディング電極２６と、Ｐ型透明電極２５に接続されるＰ型ボンディング電極２７とを備えている。なお、以下の説明においてＮ型層２１、発光層２２およびＰ型層２３をまとめて積層半導体層と呼ぶことがある。
また、発光素子（ＬＥＤ）１５は、発光装置１０に搭載される際には、Ｎ型ボンディング電極２６およびＰ型ボンディング電極２７上に設けられるバンプ２８が形成される。そして、発光素子（ＬＥＤ）１５は、透明リード１４上に設けられ導光部材１２の貫通凹部１２ａを介して露出する低抵抗リード１３上に、バンプ２８を介して接続され、透明基板１１に搭載されている（図１、図２も参照）。
【００４１】
基板２０は、発光層２２から発光する光に対し、透過性を有する部材から構成され、例えばサファイア基板、ガラスなどの透明体、ＧａＰ、ＧａＡｓなどの化合物半導体が使用できる。
基板２０上に積層される積層半導体層（Ｎ型層２１、発光層２２、Ｐ型層２３）としては、例えばＧａＮを主体とするＩＩＩ族窒化物半導体からなる層を用いることができる。積層半導体層は、基板２０上に、気相法または液相法を用いたエピタキシャル成長により形成することができる。
なお、基板２０とＮ型層２１との間には、例えばＡｌＮからなるシード層や、シード層上に形成されＧａＮからなる下地層を設けてもよい。
【００４２】
Ｐ型透明電極２５およびＮ型オーミック電極２４は、発光素子（ＬＥＤ）１５の積層半導体層に対して効率よく電流を注入するために設けられる。
Ｐ型透明電極２５は、発光層２２から出力される光に対する透過性を有する材料から構成される。Ｐ型透明電極２５を透明電極とすることで、光の取り出し効率を上げることが可能となる。Ｐ型透明電極２５を構成する材料としては、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＧＯなどの酸化物半導体が好適である。
また、Ｎ型オーミック電極２４としては、Ｎ型層２１との接触抵抗が低い金属を用いることが好ましく、例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｖ等の単体、または、その合金を用いることができる。
【００４３】
Ｎ型ボンディング電極２６およびＰ型ボンディング電極２７は、発光素子（ＬＥＤ）１５に対する電気配線が容易になるように、それぞれＮ型オーミック電極２４上およびＰ型透明電極２５上に形成される。Ｎ型ボンディング電極２６およびＰ型ボンディング電極２７としては、例えば、金、もしくはアルミニウムが用いられる。
【００４４】
バンプ２８は、発光素子（ＬＥＤ）１５を透明基板１１上に搭載するに際し、Ｎ型ボンディング電極２６と低抵抗リード１３の第１アノード用接続部１３ｃまたは第２アノード用接続部１３ｅとを接続し、Ｐ型ボンディング電極２７と第１カソード用接続部１３ｄまたは第２カソード用接続部１３ｆとを接続するために用いられる。
バンプ２８の高さは、透明基板１１と発光素子（ＬＥＤ）１５との熱膨張差に起因して発生する応力を緩和することができる適切な範囲とする。バンプ２８の高さは、好ましくは、１０μｍ以上、より好ましくは２０μｍ以上である。なお、バンプ２８の高さは高ければ高いほど応力緩和の点では有利であるが、バンプ２８の高さが過度に大きいと発光素子（ＬＥＤ）１５の実装の際、安定性に問題が出る為、５０μｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは３０μｍ以下である。すなわち、バンプ２８の高さは１０μｍ〜５０μｍの範囲が好ましく、２０μｍ〜３０μｍの範囲がより好ましい。
【００４５】
また、バンプ２８の材質としては、抵抗率が低く化学的に安定であるためＡｕが好ましい。しかしバンプ２８の材質はＡｕに限られず、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ等の低抵抗率の金属を用いることもできる。また、バンプ２８を、低融点のＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐｄを含む半田で形成することも可能である。さらに、バンプ２８上に、より低融点の共晶電極を形成することも可能である。
【００４６】
本実施の形態の発光素子（ＬＥＤ）１５は、バンプ２８を介して透明基板１１上に設けられた低抵抗リード１３にフリップチップ（フェイスダウン）実装されている。これにより、例えば発光素子（ＬＥＤ）１５を低抵抗リード１３に対してワイヤーボンディング接続した場合と比較して、光の取り出しがよくなり、発光効率が向上する。なお、発光素子（ＬＥＤ）１５を低抵抗リード１３等に対してワイヤーボンディング接続する場合には、透明基板１１等の熱収縮によるストレスから、断線が発生する可能性がある。したがって、本実施の形態のように発光素子（ＬＥＤ）１５をフリップチップ実装することで、発光素子（ＬＥＤ）１５をワイヤーボンディング接続した場合と比較して、発光装置１０の信頼性が低下するのを抑制することが可能になる。
発光素子（ＬＥＤ）１５をバンプ２８を介して低抵抗リード１３上に実装する方法としては、例えばスタッドバンプ法、鍍金バンプ法等を用いることができる。
【００４７】
発光素子（ＬＥＤ）１５をフリップチップ実装する場合、Ｐ型電極としては、光反射率の高いアルミニウム、銀、もしくはアルミニウム合金もしくは銀合金を用いた反射型電極を用いる場合が一般的である。しかし本実施の形態の発光素子（ＬＥＤ）１５のように、反射型電極を用いずに透明電極であるＰ型透明電極２５を有する構造を用いることで、発光素子（ＬＥＤ）１５の下面方向（基板２０とは反対側）にも光を有効に取り出すことが出来る。
なお、本発明において発光素子（ＬＥＤ）をワイヤーボンディング実装する場合を排除するものではない。ワイヤーボンディング実装した場合にも発光効率の向上効果は得られる。
【００４８】
［封止樹脂１６］
封止樹脂１６は、図２に示すように、透明基板１１上に積載された発光素子（ＬＥＤ）１５を封止するために、導光部材１２に形成された貫通凹部１２ａを埋めるように設けられる。
発光素子（ＬＥＤ）１５と蛍光体とを組み合わせて発光装置１０を白色発光させる場合、封止樹脂１６は発光素子（ＬＥＤ）１５が発する光を吸収してより長波長の光を発する二種類以上の蛍光体（以下、蛍光体粉体ともいう）を均一に分散させた透明樹脂から構成される。
一例として、封止樹脂１６が、発光素子（ＬＥＤ）１５が発する青色光を吸収して緑色光を発する緑色蛍光体と、発光素子（ＬＥＤ）１５が発する青色光を吸収して赤色光を発する赤色蛍光体とを含む場合が挙げられる。なお、赤色蛍光体は、緑色蛍光体が発する光でも励起されるので、緑および赤の蛍光体の比率により、発光装置１０から放射される光の色度は変化する。色度の調節には、発光素子（ＬＥＤ）１５の発光波長と、緑および赤の蛍光体の比率と、封止樹脂１６中の蛍光体の濃度と、封止樹脂１６が埋設された上面すなわち光が出射される出射面の形状等が関係する。
【００４９】
この発光装置１０においては、発光素子（ＬＥＤ）１５が発する青色光と、蛍光体粉体に含まれる緑色蛍光体が発する緑色光と、同じく蛍光体粉体に含まれる赤色蛍光体が発する赤色光とによって、青、緑、赤の３原色が揃う。このため、封止樹脂１６の出射面からは、３原色が混色した白色光が出射される。
【００５０】
上述した蛍光体粉体に好適に用いられる緑色蛍光体は、シリケート系蛍光体（ＢａＳｉＯ４：Ｅｕ２＋）が好ましく、また、赤色蛍光体は窒化物蛍光体（ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋）が好ましい。これらの緑色蛍光体および赤色蛍光体は、真密度が３．５〜４．７ｇ／ｃｍ３と比較的低く、平均粒径も質量平均で１０μｍ程度の粉体の作製が可能であるため、封止樹脂に対し分散性が良く発光効率の高いＬＥＤが製造可能である。
【００５１】
ここで、緑色蛍光体（ＢａＳｉＯ４：Ｅｕ２＋）は、励起波長が３８０〜４４０ｎｍ、発光波長が５０８ｎｍであるので、本実施の形態で用いる青色光を緑色光に変換するための要求特性に対しては、励起波長も発光波長も短すぎる。ただし、Ｂａの一部をＳｒ、Ｃａ、Ｍｇなどの他のアルカリ土類元素で置き換えることで、励起波長及び発光波長を長波長側に移動させることができる。一例として（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋を用いることにより励起波長を４５５ｎｍに、発光波長５２８ｎｍにそれぞれ調節することができる。
【００５２】
また、赤色蛍光体（ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋）は、励起波長が４００〜５００ｎｍ、発光波長が６４０ｎｍである。
発光素子（ＬＥＤ）１５から出力される光、緑色蛍光体から出力される光および赤色蛍光体から出力される光のピーク波長の半値幅は使用目的によって異なる。照明用ではできるだけピーク波長の波形がブロードなものが良いが、液晶表示装置のバックライト用途では、できるだけ波形がシャープなものを用いることが好ましい。照明用で演色性（太陽光の下で見た色と同じに見える度合い）を高めるためには、できるだけ太陽光の波長分布に揃えることが好ましく、すべての波長を同程度含んでいることが要求される。これに対して、液晶表示装置のバックライトに使用する場合の色再現範囲は青、緑、赤の色度座標上の３点で囲まれる領域が広いことが好ましい。すなわち色純度ができるだけ高いことが重要である。そのためには３原色の波長分布をできるだけシャープにすることが好ましい。
【００５３】
発光素子（ＬＥＤ）１５に蛍光体を併用する場合について上述したが、青、緑、赤のそれぞれの光を出力する発光素子（ＬＥＤ）１５を、蛍光体を含まない透明樹脂で封止する構成とすることもできる。発光装置１０は、透明基板１１上に単数もしくは複数の発光素子を備えることが可能である。この場合青、緑、赤の光を出力するそれぞれの発光素子（ＬＥＤ）１５を個別に封止したものを適宜組み合わせて用いて白色を発光させることもできるし、青、緑、赤の発光素子（ＬＥＤ）１５を近接した状態で透明基板１１上に実装し、これらの発光素子（ＬＥＤ）１５をまとめて透明樹脂で封止する構成とすることもできる。
【００５４】
封止樹脂１６を構成する透明樹脂としては、発光素子（ＬＥＤ）１５を封止するための性能を有するものであれば可視領域において透明な各種樹脂を適用できる。透明樹脂としては、主剤となる硬化性樹脂と硬化剤を含み、さらに必要に応じて硬化反応促進剤、酸化防止剤、変色防止剤、光劣化防止剤、反応性希釈剤、無機充填材、難燃剤、有機溶剤等を含むものを用いることが好ましい。
硬化性樹脂としては、主剤及び硬化剤と、主剤と硬化剤との硬化反応を促進する硬化反応促進剤を含む１液型または２液型硬化性樹脂が挙げられる。具体的には、例えば、硬化性シリコーン樹脂、硬化性エポキシ樹脂、硬化性エポキシシリコーン混成樹脂、硬化性アクリル樹脂等が挙げられる。これらの中でも、硬化性シリコーン樹脂、硬化性エポキシ樹脂が好ましい。
【００５５】
（硬化性シリコーン樹脂）
硬化性シリコーン樹脂としては、一般に、分子中にケイ素原子およびアルケニル基を有する化合物（主剤）と、分子中にケイ素原子に結合する水素原子を有する化合物（硬化剤）と、ヒドロシリル化反応触媒（硬化反応促進剤）とを含有してなる液状硬化性シリコーン樹脂が好ましい。主剤としては、１分子中に、好ましくは２個〜６個のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサンが挙げられる。ケイ素原子の結合したアルケニル基は、オルガノポリシロキサン分子中、分子鎖末端にあっても、分子鎖非末端にあっても、あるいはその両方にあってもよい。また、オルガノポリシロキサンの構造は、特に限定されるものではなく、例えば、直鎖状、分岐鎖状、三次元網状、環状等のいずれであってもよいが、好ましくは三次元網状である。
【００５６】
硬化剤としては、ケイ素原子に結合した水素原子を１分子中に少なくとも２個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンが挙げられる。ケイ素原子に結合した水素原子は、オルガノハイドロジェンポリシロキサン分子中、分子鎖末端にあっても、分子鎖非末端にあっても、あるいはその両方にあってもよい。また、オルガノハイドロジェンポリシロキサンの構造は、特に限定されるものではなく、例えば、直鎖状、分岐鎖状、三次元網状、環状等のいずれであってもよいが、好ましくは直鎖状または環状である。
【００５７】
硬化反応促進剤としては、主剤であるオルガノポリシロキサン中のケイ素原子に結合したアルケニル基と、硬化剤であるオルガノハイドロジェンポリシロキサン中のケイ素原子と水素原子との結合すなわちＳｉ−Ｈ結合とのヒドロシリル化反応を促進するヒドロシリル化反応触媒が挙げられる。ヒドロシリル化反応触媒としては、特に限定されず、従来公知のものが全て使用できる。例えば、白金黒、塩化第二白金、塩化白金酸、塩化白金酸と一価アルコールとの反応生成物、塩化白金酸とオレフィン類との錯体、白金ビスアセトアセテート等の白金系触媒；パラジウム系触媒、ロジウム系触媒等の白金族金属系触媒等が挙げられる。
【００５８】
（硬化性エポキシ樹脂）
硬化性エポキシ樹脂の主剤としては、１分子中に２個以上のエポキシ基を有し、室温（例えば、２５℃）で液状のものが好ましい。具体的には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ等のビスフェノール型エポキシ樹脂；フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリフェノールプロパン型エポキシ樹脂等のトリフェノールアルカン型エポキシ樹脂；フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、シクロペンタジエン型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの硬化性エポキシ樹脂は１種単独で又は２種以上混合して用いることができる。
【００５９】
硬化性エポキシ樹脂の硬化剤としては、例えば、ジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）等の脂肪族ポリアミン；ジアミノジフェニルメタン（ＤＤＭ）、ｍ−フェニレンジアミン（ＭＰＤＡ）、ジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）、メタキシレリレンジアミン（ＭＸＤＡ）等の芳香族ポリアミン；ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）、有機酸ジヒドララジド等を含むポリアミン化合物；ヘキサヒドロ無水フタル酸（ＨＨＰＡ）、メチルテトラヒドロ無水フタル酸（ＭＴＨＰＡ）等の脂環族酸無水物；無水トリメリット酸（ＴＭＡ）、無水ピロメリット酸（ＰＭＤＡ）、ベンゾフェノンテトラカルボン酸（ＢＴＤＡ）等の芳香族酸無水物等を含む酸無水物；ノボラック型フェノール樹脂、フェノールポリマー等のポリフェノール化合物；ポリサルファイド、チオエステル、チオエーテル等のポリメルカプタン化合物；イソシアネートプレポリマー、ブロック化イソシアネート等のイソシアネート化合物；カルボン酸含有ポリエステル樹脂等の有機酸類等の重付加型の硬化剤；ベンジルジメチルアミン（ＢＤＭＡ）、２，４，６−トリスジメチルアミノメチルフェノール（ＤＭＰ−３０）等の３級アミン化合物；２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール（ＥＭＩ２４）等のイミダゾール化合物；ＢＦ３錯体等のルイス酸等の触媒型の硬化剤；レゾール型フェノール樹脂等のフェノール樹脂；メチロール基含有尿素樹脂のような尿素樹脂；メチロール基含有メラミン樹脂のようなメラミン樹脂等の縮合型の硬化剤が挙げられる。これらの硬化剤は単独あるいは２種類以上組み合わせて使用することができる。硬化剤の含有量は、特に限定されないが、通常、液状硬化性樹脂組成物全体の０．１質量％〜３０質量％、好ましくは、５質量％〜１５質量％の範囲で適宜選択される。
【００６０】
硬化性エポキシ樹脂の硬化反応促進剤としては、例えば、イミダゾール化合物、アミン化合物、トリフェニルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン等の有機ホスフィン類；テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラ安息香酸ボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラナフトイックアシッドボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラナフトイルオキシボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラナフチルオキシボレート等のテトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレート；ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物等が挙げられる。これらの中でも、イミダゾール化合物と、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物とが好ましい。
【００６１】
また、封止樹脂１６を導光部材１２の貫通凹部１２ａに充填した表面には、発光素子（ＬＥＤ）１５から出力された光を出射させる出射面が形成されている。この発光装置１０においては、図示していないが、好ましくは出射面の中央部が導光部材１２の上面よりも凹んでいるか、もしくは凸形状を有する構成とすることが好ましい。その変位量ｄが上面から−１００μｍ〜＋１００μｍの範囲に設定されているのが特に好ましい。変位量ｄは、樹脂埋設部の端部、すなわち導光部材１２の表面の高さと、出射面の最低高さもしくは最高高さとの差になる。なお、ここでは、導光部材１２の表面の高さを基準（０）としたとき、発光素子（ＬＥＤ）１５に近づく側をマイナス（−）、遠い側をプラス（＋）としている。
【００６２】
したがって、変位量ｄが上面から−１００μｍ〜＋１００μｍの範囲とは、導光部材１２の表面の高さを０μｍとしたときに、出射面が凹んでいる場合には凹みが導光部材１２の表面から１００μｍ以下であり、出射面が突出している場合には突出高さが１００μｍ以下である範囲を意味する。この変位量ｄは、レーザー変位計（たとえばオムロン製  ＺＳＨＬＤ２）で計測することができる。
【００６３】
［発光動作］
次に、図１に示す発光装置１０の発光動作について説明する。
低抵抗リード１３の第２外部接続部１３ｂを正極とし、第１外部接続部１３ａを負極として、低抵抗リード１３および透明リード１４を介してそれぞれの発光素子（ＬＥＤ）１５に電流を流すと、発光素子（ＬＥＤ）１５は青色光を出射する。発光素子（ＬＥＤ）１５から出射された青色光は、封止樹脂１６内を進行し、直接あるいは透明基板１１の表面や導光部材１２における貫通凹部１２ａの壁面で反射した後に出射面から外部に出射される。また、貫通凹部１２ａの壁面で反射せずに透過した光は、導光部材１２内を進行した後、導光部材１２の外部へと放出される。
また、発光素子（ＬＥＤ）１５から出力され透明基板１１方向に向かった光は、直接もしくは、透明リード１４を介して光が外部に放射される。
【００６４】
すなわち、本実施の形態の発光装置１０では、発光素子（ＬＥＤ）１５から出力された光を、低抵抗リード１３以外の部分（透明基板１１、導光部材１２、封止樹脂１６）から取り出すことが可能となる。これにより、本実施の形態の発光装置１０は、本構成を採用しない場合と比較して、極めて効率的に光を取り出すことが可能となる。
この構成であれば、発光装置１０の使用条件に合わせて、電極の抵抗値をコントロールすることが可能である。特に、１００ｍＡ以下の低電流領域で使用する場合は、それほど電極の抵抗値を低下させる必要がなく、透明リード１４の透過率を保持した上で、発光（光取り出し）効率の高い発光装置１０が得られる。
【００６５】
［発光装置の製造方法］
続いて、図１を参照しながら、発光装置１０の製造方法について説明する。
まず、透明基板１１となる透明フィルム上に、透明リード１４のパターンを形成する。透明リード１４の材料としては、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、ＩＧＯなど金属酸化物系の導電膜が使用可能である。それ以外でも、銀フィラー、銀ナノワイヤーも使用できる。透明リード１４のパターン形成には、スクリーン印刷法、フォトリソグラフィー法が好適である。
続いて、このような方法で形成された透明リード１４上の対応する領域に、低抵抗リード１３を形成する。低抵抗リード１３は、金属のスパッタリング、真空蒸着後金属膜のパターンエッチング、金属フィラー（粒子、ワイヤー）を含む導電性インク組成物のスクリーン印刷後焼成等で形成することが可能である。
【００６６】
次いで、低抵抗リード１３の第１アノード用接続部１３ｃと第１カソード用接続部１３ｄとの上、および、第２アノード用接続部１３ｅと第２カソード用接続部１３ｆとの上に、図３に示す発光素子（ＬＥＤ）１５を実装する。発光素子（ＬＥＤ）１５の実装には、フリップチップボンダーを用いることができる。具体的には、超音波による振動を加えながら、加熱圧着し、透明基板１１の第１アノード用接続部１３ｃ（第２アノード用接続部１３ｅ）と発光素子（ＬＥＤ）１５のＮ型ボンディング電極２６上に設けられたバンプ２８とを接続し、第１カソード用接続部１３ｄ（第２カソード用接続部１３ｆ）と、発光素子（ＬＥＤ）１５のＰ型ボンディング電極２７上に設けられたバンプ２８とを接続する。
【００６７】
発光素子（ＬＥＤ）１５を実装した後、発光素子（ＬＥＤ）１５と透明基板１１との接続を安定化するため、両者の間隙にアンダーフィル剤を注入してもよい。本実施の形態では、アンダーフィル剤としては、発光素子（ＬＥＤ）１５から出力され、透明基板１１側へ向かう光を透過させるため、透明なシリコーン樹脂、エポキシ樹脂を用いることが好ましい。
【００６８】
次に、透明基板１１に実装した発光素子（ＬＥＤ）１５と等しい数の貫通凹部１２ａを形成した導光部材１２を、発光素子（ＬＥＤ）１５が貫通凹部１２ａの内周側に位置するように、透明基板１１上に貼り付ける。
なお、上述したように、導光部材１２に設ける貫通凹部１２ａはＮＣルーター加工により形成することが好ましいが、打ち抜き加工により形成してもよい。また、導光部材１２を金型を用いてキャスティング法で形成することで、導光部材１２に貫通凹部１２ａを設けてもよい。
導光部材１２と透明基板１１との接合には、高透明性接着剤転写テープ[ＯＣＡテープ]（Optical Clear Adhesive Tape）を使用することが好ましいが、紫外線硬化用接着剤で接合することも可能である。
【００６９】
次いで、透明基板１１上に接合された導光部材１２の貫通凹部１２ａ内に封止樹脂１６を充填する。貫通凹部１２ａに対する封止樹脂１６の充填は、ポッディング法で行うことが好ましい。ポッディングには液状樹脂（封止樹脂１６）を吐出する吐出ノズルと、制御部とを具備した吐出装置を用いることができる。このとき、封止樹脂１６の注入量は注入圧力によって制御される。
注入する封止樹脂１６は、真密度が３ｇ／ｃｍ３以上４．７ｇ／ｃｍ３以下の範囲であるとともに質量平均粒径が７μｍ以上１５μｍ以下の範囲である蛍光体粉体が、未硬化状態の透明液状樹脂に混合されてなるものであり、未硬化状態において２５℃での粘度が４０００〜１５０００ｍＰａ・ｓの範囲に調整されてなるものであることが好ましい。
また、注入した封止樹脂１６の液面の高さは、上述したレーザー変位計（たとえばオムロン製  ＺＳＨＬＤ２）で行うことができる。注入後の硬化熱処理をする前に液面の高さを測定し、その位置が貫通凹部１２ａの端部同士を結んだ中点から−１００μｍ〜＋１００μｍに入るように注入圧力を制御すればよい。
【００７０】
次に、貫通凹部１２ａに注入した封止樹脂１６を硬化させる。硬化処理は、例えば、封止樹脂として熱硬化性樹脂用いた場合、加熱等の処理を行えばよい。
その後、透明基板１１を所望の大きさに切断することで、図１および図２に示した発光装置１０が得られる。
【００７１】
［発光モジュール］
図４は、本実施の形態の発光装置１０を適用した発光モジュール１の一例を示す図である。図４（ａ）は、発光モジュール１を被照射側からみた概略平面図であり、図４（ｂ）は、発光モジュール１の概略側面図である。
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、発光モジュール１は、図１および図２に示した発光装置１０と、発光装置１０が積載される反射膜の一例としての反射板２とを備えている。なお、発光モジュール１には、必要に応じて、発光装置１０から出力される光を均一にするための拡散レンズ等を設けてもよい。
【００７２】
図４（ｂ）に示すように、反射板２は、凹字状の断面形状を有し、凹部内側の底部に発光装置１０が取り付けられるように構成されている。反射板２は、発光装置１０から出力された光を反射させる機能を有する。
反射板２は、例えば、金属板等から構成される。また、反射板２のうち発光装置１０が取り付けられる凹部内側の面は、例えば白色の塗装膜等にて塗装されていてもよい。
【００７３】
＜第二の実施形態＞
続いて、本発明の第二の実施形態について説明する。なお、第一の実施形態と同様の構成については、ここでは説明を省略する。
図５は、本発明の第二の実施形態が適用される発光装置３０示す概略平面図である。また、図６は図５におけるＶＩ−ＶＩ断面図であり、第二の実施形態が適用される発光装置３０の概略断面図である。
【００７４】
本実施の形態の発光装置３０は、図５および図６に示すように、透光性基板の他の一例としての透明基板３１と、透光性部材の他の一例としての導光部材３２と、金属電極の他の一例としての低抵抗リード３３と、透光性電極の他の一例としての透明リード３４と、発光素子（ＬＥＤ）３５と、封止材の他の一例としての封止樹脂３６とを備えている。本実施の形態の発光装置３０の基本構成は、発光素子（ＬＥＤ）３５を除いて、第一の実施形態の発光装置１０（図１参照）と略同様である。すなわち、透明基板３１、導光部材３２、低抵抗リード３３、透明リード３４および封止樹脂３６は、それぞれ第一の実施形態の透明基板１１、導光部材１２、低抵抗リード１３、透明リード１４および封止樹脂１６と同様な構成を有している。なお、導光部材３２には、導光部材１２と同様に複数（この例では４つ）の貫通凹部３２ａが設けられている。
【００７５】
続いて、第二の実施形態の発光素子（ＬＥＤ）３５の構成について説明する。
図７は、第二の実施形態が適用される発光素子（ＬＥＤ）３５の概略断面図である。
本実施の形態の発光素子（ＬＥＤ）３５は、基板４０と、基板４０上に積層されるＮ型層４１と、Ｎ型層４１上に積層される発光層４２と、発光層４２上に積層されるＰ型層４３と、Ｎ型層４１に接続されるＮ型電極４４と、Ｐ型層４３上に積層されるＰ型透明電極４５と、Ｐ型透明電極４５上に積層されるＰ型反射電極４６と、露出するＮ型層４１、発光層４２、Ｐ型層４３、Ｎ型電極４４およびＰ型反射電極４６を覆って保護するパッシベーション膜４８とを備えている。
また、発光素子（ＬＥＤ）３５は、発光装置３０に搭載される際には、Ｎ型電極４４およびＰ型反射電極４６上に設けられるバンプ４７が形成される。そして、発光素子（ＬＥＤ）３５は、透明リード３４もしくは低抵抗リード３３上にバンプ４７を介して接続され、透明基板３１に積載されている（図５、図６も参照）。
【００７６】
発光素子（ＬＥＤ）３５の基板４０、Ｎ型層４１、発光層４２、Ｐ型層４３、Ｐ型透明電極４５等は、図３に示した第一の実施形態の発光素子（ＬＥＤ）１５における基板２０、Ｎ型層２１、発光層２２、Ｐ型層２３、Ｐ型透明電極２５等と同様の構成を採用することができる。また、Ｎ型電極４４は、第一の実施形態における発光素子（ＬＥＤ）１５の、Ｎ型オーミック電極２４とＮ型ボンディング電極２６との積層構造とすることができる。
【００７７】
Ｐ型反射電極４６は、例えば、光反射率の高いアルミニウム、銀、もしくはアルミニウム合金もしくは銀合金を用いることができる。
また、パッシベーション膜４８としては、例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＡｌＮ等を用いることができる。
【００７８】
上述したように、本実施の形態の発光素子（ＬＥＤ）３５は、第一の実施形態と異なり、Ｐ型透明電極４５上にＰ型反射電極４６が形成されている。そして、本実施の形態の発光素子（ＬＥＤ）３５では、発光層４２から出力されＰ型反射電極４６側に進行した光は、Ｐ型反射電極４６により反射されて基板４０側に進行することになる。すなわち、発光素子（ＬＥＤ）３５から出射される光の放射方向は、主に発光素子（ＬＥＤ）３５の上面側（基板４０側）１８０°の範囲となる。
したがって、本実施の形態においては、発光素子（ＬＥＤ）３５の下方に設けられる電極（低抵抗リード３３、透明リード３４）は、必ずしも透過性を有する必要はない。しかしながら、素子より離れた領域では、発光素子（ＬＥＤ）３５から出射される光は発光素子（ＬＥＤ）３５の下面側にも放射されている。したがって、本実施の形態のように、発光素子（ＬＥＤ）３５から出力される光に対する透過性を有する透明基板３１と透明リード３４とを設けることにより、本構成を採用しない場合と比較して発光装置３０における発光効率は上がる。
【００７９】
また、上述したように本実施の形態の発光装置３０では、発光素子（ＬＥＤ）３５の発光層４２から出力された光は、主に発光素子（ＬＥＤ）３５の基板４０側から出射されるため、発光素子（ＬＥＤ）３５の下方に設ける低抵抗リード３３の面積を大きくする場合であっても、発光装置３０の発光効率の低下を抑制することができる。そして、低抵抗リード３３の面積を大きくした場合には、本構成を採用しない場合と比較して、順方向電圧を下げることが可能になり、また、電極を介した放熱特性を向上させることが可能になる。
なお、低抵抗リード１３の表面を銀鍍金仕上げにすることで、発光素子（ＬＥＤ）３５から出力され低抵抗リード１３に到達した光を反射させることが可能になり、発光装置３０においてより高い光の取り出し効果を得ることが可能になる。
【００８０】
本実施の形態の発光装置３０は、第一の実施形態の発光装置１０（図１参照）と同様の方法で製造することができる。
なお、発光素子（ＬＥＤ）３５を透明基板３１に実装後、アンダーフィル剤を使用する場合、アンダーフィル剤は、透明である必要はない。すなわち、アンダーフィル剤として、発光素子（ＬＥＤ）１５や透明基板３１等との密着性がより良く、より熱伝導性の良い材料を選択可能である。
【００８１】
以上説明したように、第一の実施形態および第二の実施形態では、発光素子１５、３５が搭載される透明基板１１、３１と、透明基板１１、３１における発光素子１５、３５が搭載される表面側に設けられる導光部材１２、３２とを、発光素子１５、３５から出力される光に対する透過性を有する部材により構成した。さらに、発光素子１５、３５に対して給電を行う透明リード１４、３４についても、発光素子１５、３５から出力される光に対する透過性を有する部材により構成した。
このような構成を有することで、発光装置１０、３０において、発光素子１５、３５から出力された光を、透明基板１１、３１、導光部材１２、３２および透明リード１４、３４を透過させて発光装置１０の外部に出射させることが可能になる。これにより、本構成を採用しない場合と比較して、発光素子１５、３５から出力された光が他の部材により吸収されるのを抑制でき、発光装置１０、３０における発光効率を向上させることが可能になる。
【００８２】
なお、第一の実施形態および第二の実施形態では、発光装置１０、発光装置３０を例に、発光装置の構成を説明したが、発光装置の構成はこれに限られるものではない。発光装置１０、３０にて説明した以外の発光素子構造を採用することも可能である。
例えば、第一の実施形態において、ワイヤーボンディング型の発光素子（ＬＥＤ）１５を使うことも可能である。第二の実施形態に於いては、発光素子（ＬＥＤ）３５の裏面に反射板を組み合わせることによって、ワイヤーボンディング型の素子を実装することも可能である。その場合は、金ボンディングワイヤーを用いて実装することが好ましい。
【００８３】
また、第一の実施形態および第二の実施形態の発光装置１０、３０では、導光部材１２、３２に貫通凹部１２ａ、３２ａを設け、貫通凹部１２ａ、３２ａの内側に発光素子（ＬＥＤ）１５、３５を配置する構成とした。しかし、導光部材１２、３２には、必ずしも貫通凹部１２ａ、３２ａを設ける必要はなく、例えば板状の透明基板１１、３１と板状の導光部材１２、３２とで、発光素子（ＬＥＤ）１５、３５を挟む構成としてもよい。
このような構成とした場合であっても、発光素子（ＬＥＤ）１５、３５から出力された光を、透明基板１１、３１および導光部材１２、３２を介して発光装置１０、３０の外部に出射させることが可能になり、発光装置１０、３０における発光効率を向上させることが可能になる。
【００８４】
また、上述した発光装置１０、３０は、図４に示した発光モジュールに加えて、例えば一般照明、信号機、スキャナの光源装置、プリンタの露光装置、車載用の照明機器、光触媒用光源、ＬＥＤのドットマトリクスを用いたＬＥＤディスプレイ装置等にも適用することができる。
【００８５】
さらに、第一の実施形態および第二の実施形態では、青色光を出力する発光素子（ＬＥＤ）１５、３５と、青色光を緑色光に変換する蛍光体および青色光を赤色光に変換する蛍光体とを用いて白色光を出力する例について説明を行ったが、これに限られるものではない。すなわち、発光素子（ＬＥＤ）１５、３５の発光色（発光波長）については適宜選定して差し支えなく、また、蛍光体についても適宜選定して差し支えない。そして、本発明においては、発光装置１０、３０が必ずしも蛍光体を含んでいる必要はなく、発光素子（ＬＥＤ）１５、３５からの発光光をそのまま出力するものであってもよい。
【実施例】
【００８６】
以下に本発明の実施例について説明を行うが、本発明は本実施例に制限を受けるものではない。
実施例１として第一の実施形態の発光装置１０を製造し、実施例２として第二の実施形態の発光装置３０を製造した。それぞれの発光装置１０、３０の製造方法は、前述の実施形態における説明に準じ行った。
まず、透明基板１１（透明基板３１）としての基材は、０．５ｍｍ厚の昭和電工製アリルエステル樹脂シートを使用した。導光部材１２（導光部材３２）も同様に０．３ｍｍ厚の昭和電工製アリルエステル樹脂シートを使用した。透明リード１４（透明リード３４）としては、ＩＴＯを、スパッタリング法により、０．３μｍ厚で製膜した。低抵抗リード１３（低抵抗リード３３）は、透明リード１４（透明リード３４）上に、金を電解鍍金法により形成した。その時の厚みは１５μｍとした。電極パターンは、フォトリソグラフ法を適用した。導光部材１２（導光部材３２）への穴あけ加工は、ＮＣルーターを用いた。発光素子（ＬＥＤ）１５（発光素子（ＬＥＤ）３５）は、発光波長が４５０ｎｍであるＩｎＧａＮ素子（サイズ  ３５０μｍ□、厚さ１２０μｍ）を使用した。バンプ２８（バンプ４７）は金を用い、その表面に金錫の共晶電極を鍍金法で製膜した。実装は、フリップチップボンダーを用い、３００℃、１分の条件で接合した。封止樹脂１６（封止樹脂３６）は、信越化学製ＫＥＲ２６００を用いた。本実施例に於いては、蛍光体を用いず、発光素子（ＬＥＤ）１５（発光素子（ＬＥＤ）３５）から出力された青色光の光出力で特性の優位性を比較した。
透明基板１１（透明基板３１）と導光部材１２（導光部材１２）とは、５０μｍ厚のシート状ＯＣＡテープ  住友３Ｍ８１７２ＣＬを用いて接合した。
その後、２×２のピッチでＣＯ２レーザー加工機により、透明基板１１（透明基板３１）を１０ｍｍ□サイズに個片化し、発光装置１０（発光装置３０）を完成させた。
【００８７】
続いて、比較例として図８に示す発光装置５０を製造した。比較例の発光装置５０には、同じ性能を有する発光素子（ＬＥＤ）５５を同数搭載した、全体として白色を呈する樹脂筐体５１を使用した。プラスチックパッケージは、銅リードフレーム（５３ａ、５３ｂ）上に銀鍍金し、樹脂筐体５１は、ガラス繊維と酸化チタンフィラー入りのナイロン９Ｔ（クラレ製ジェネスタ（商品名））を使用し、射出成型法で製造したものを使用した。発光装置５０において、発光素子（ＬＥＤ）５５は、第一の実施形態で説明した、透明電極型の発光素子（ＬＥＤ）１５と同様の構造を有するものを使用し、ワイヤーボンディング法で実装した。そして、実装した発光素子（ＬＥＤ）５５を、封止樹脂５６（信越化学製ＫＥＲ２６００）にて封止した。
【００８８】
次に、得られた各発光装置１０、３０、５０に対し、定格通電電流４０ｍＡを流して、それぞれの発光装置１０、３０、５０における発光出力および順方向電圧を測定した。
表１に、実施例１、２および比較例における各発光装置１０、３０、５０の発光出力および順方向電圧の測定結果を示す。
【００８９】
【表１】
2014033113.tif 000003
【００９０】
表１に示すように、実施例１、２において、発光装置１０、３０の発光出力は８８ｍＷ〜１００ｍＷの範囲を示した。これに対し、比較例の発光装置５０の発光出力は８０ｍＷであった。したがって、実施例１、２では、比較例と比較して発光装置１０（発光装置３０）の発光出力が向上することが分かった。また、実施例１と実施例２とを比較すると、実施例１の発光装置１０では、実施例２の発光装置３０と比較して発光出力が高く、好ましいことが分かった。
また、表１に示すように、実施例１、２において、発光装置１０、３０の順方向電圧は６．０Ｖ〜６．５Ｖであった。これに対し、比較例の発光装置５０の順方向電圧は、６．２Ｖであった。したがって、実施例１、２では、比較例と比較して発光装置１０（発光装置３０）の順方向電圧が遜色ないことが分かった。特に、実施例２では、比較例と比較して順方向電圧が低く、好ましいことが分かった。
以上説明したように、本発明の何れの実施形態の場合も、発光効率は、比較例の形態に対し改善されており、本発明の優位性が確認された。
【符号の説明】
【００９１】
１０…発光装置、１１…透明基板、１２…導光部材、１２ａ…貫通凹部、１３…低抵抗リード、１４…透明リード、１５…発光素子（ＬＥＤ）、１６…封止樹脂、２０…基板、２１…Ｎ型層、２２…発光層、２３…Ｐ型層、２４…Ｎ型電極、２５…Ｐ型透明電極、２６…Ｎ側ボンディング電極、２７…Ｐ型ボンディング電極、２８…バンプ、３０…発光装置、３１…透明基板、３２…導光部材、３２ａ…貫通凹部、３３…低抵抗リード、３４…透明リード、３５…発光素子（ＬＥＤ）、３６…封止樹脂、４０…基板、４１…Ｎ型層、４２…発光層、４３…Ｐ型層、４４…Ｎ型電極、４５…Ｐ型透明電極、４６…Ｐ型反射電極、４７…バンプ、４８…パッシベーション膜、５０…発光装置、５１…樹脂筐体、５３ａ…リードフレーム（アノード側）、５３ｂ…リードフレーム（カソード側）、５５…発光素子（ＬＥＤ）、５６…封止樹脂
【図１】
2014033113.tif 000004
【図２】
2014033113.tif 000005
【図３】
2014033113.tif 000006
【図４】
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【図５】
2014033113.tif 000008
【図６】
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【図７】
2014033113.tif 000010
【図８】
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