(57)【要約】【課題】発光した際の光の色ムラを改善した発光装置及びその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】上記課題を解決するために、本発明の発光装置は、半導体発光素子と、前記半導体発光素子を覆い、蛍光体と樹脂と光透過性の粒体とを含む蛍光部材と、を備え、前記粒体は、９０％以上が粒径１μｍ以上４８μｍ以下となっている。  この構成により、蛍光部材における蛍光体の分散性が向上する。また、光透過性の粒体の分量だけ、蛍光部材に含まれる樹脂の分量が減少する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子と、
前記半導体発光素子を覆い、蛍光体と樹脂と光透過性の粒体とを含む蛍光部材と、を備え、
前記粒体は、９０％以上が粒径１μｍ以上４８μｍ以下である発光装置。
【請求項２】
前記粒体の６８％以上は、粒径３μｍ以上である請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記粒体の最大粒径は、１５０μｍ以下である請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記粒体の平均粒径は、１μｍ以上１６μｍ以下である請求項１に記載の発光装置。
【請求項５】
前記粒体は、前記蛍光部材に１２cm3%以上５９cm3%以下含まれている請求項１に記載の発光装置。
【請求項６】
前記蛍光体と粒体とは、前記蛍光部材に、前記蛍光体と前記粒体とをあわせて３４cm3%以上７０cm3%以下含まれている請求項１に記載の発光装置。
【請求項７】
前記蛍光体と粒体とは、前記蛍光部材に、前記蛍光体と前記粒体とをあわせて４８cm3%以上７０cm3%以下含まれている請求項６に記載の発光装置。
【請求項８】
前記蛍光部材のアスペクト比（蛍光部材の側面の面積を蛍光部材の底面の面積で割った値をいう、以下、他の請求項にて同じ）は、１．０以上２．３以下である請求項１に記載の発光装置。
【請求項９】
前記アスペクト比が、１．３以上１．８以下である請求項８に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記蛍光部材の側面を囲む反射部材をさらに備え、前記蛍光部材と前記反射部材とは離間して配置されている請求項１に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記蛍光部材は、上面が略平面の軸対称形状である請求項１０に記載の発光装置。
【請求項１２】
前記蛍光部材は、底面から上面までの高さが１５０μｍ以上５５０μｍ以下である請求項１１に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記粒体は、二酸化珪素である請求項１に記載の発光装置。
【請求項１４】
前記粒体は、前記蛍光体と略相似形である請求項１に記載の発光装置。
【請求項１５】
前記樹脂は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂及びフッ素樹脂から選択される一種かまたは２種以上の組合せかである請求項１に記載の発光装置。
【請求項１６】
前記蛍光体は、黄色蛍光体（前記半導体発光素子から発した光の一部を吸収して５４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲にピークを持つ光を発する蛍光体をいう、以下他の請求項にて同じ）である請求項１に記載の発光装置。
【請求項１７】
前記半導体発光素子は、窒化ガリウム系化合物からなる半導体発光素子である請求項１に記載の発光装置。
【請求項１８】
配線パターンを有する基板と、
前記基板上に、前記配線パターンと電気的に接続して配置されている窒化ガリウム系化合物からなる半導体発光素子と、
前記窒化ガリウム系化合物からなる半導体発光素子を覆い、底面において前記基板に接する蛍光部材と、
前記蛍光部材の側面を離間して囲こむ反射部材と、
前記蛍光部材の少なくとも上面を覆う光透過性部材と、を備え、
前記蛍光部材は、黄色蛍光体と、少なくともシリコーンを含む樹脂と、９０％以上が粒径１μｍ以上４８μｍ以下である光透過性の粒体と、を含む発光装置。
【請求項１９】
半導体発光素子が配置されている基板に、貫通孔を有する成形型を、前記貫通孔が前記半導体発光素子を取り囲むように配置する工程と、
蛍光体と樹脂と９０％以上が粒径１μｍ以上４８μｍ以下である光透過性の粒体とを含むペーストを、前記貫通孔を介して、前記基板上に供給する工程と、
前記成形型を前記基板から離間する工程と、を有する発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子とその半導体発光素子を覆う蛍光体部材により所望の光を得る発光装置及び発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光素子を用いた従来の発光装置としては、例えば特許文献1に示すような蛍光剤入りＬＥＤランプがある。図２１は、特許文献１に記載された従来の発光装置を示すものである。図２１において、２１１は蛍光剤入りＬＥＤランプ、２１２はリードフレーム、２１３はＬＥＤチップ、２１４は蛍光剤、２１５は樹脂ケース、２１６は拡散剤である。このＬＥＤランプは、ＬＥＤチップ２１３を覆う樹脂ケース２１５に蛍光剤２１４と共に拡散剤２１６を混入するものである。この拡散剤２１６は、例えば酸化マグネシウムなどの白色の微粉体（粒径≒１．６μｍ）であり、樹脂ケース２１５に５〜２０ｗｔ％の混入されている。
【特許文献１】特許第３０６５５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、図２１に示すような従来の構成の発光装置では、発光した際に光の色ムラが大きいという課題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、発光した際の光の色ムラを改善した発光装置及びその製造方法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】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の発光装置は、半導体発光素子と、前記半導体発光素子を覆い、蛍光体と樹脂と光透過性の粒体とを含む蛍光部材と、を備え、前記粒体は、９０％以上が粒径１μｍ以上４８μｍ以下となっている。
【０００６】
この構成により、蛍光部材における蛍光体の分散性が向上する。また、光透過性の粒体の分量だけ、蛍光部材に含まれる樹脂の分量が減少する。
【０００７】
また、本発明の製造方法は、半導体発光素子が配置されている基板に、貫通孔を有する成形型を、前記貫通孔が前記半導体発光素子を取り囲むように配置する工程と、蛍光体と樹脂と９０％以上が粒径１μｍ以上４８μｍ以下である光透過性の粒体とを含むペーストを、前記貫通孔を介して、前記基板上に供給する工程と、前記成形型を前記基板から離間する工程と、を有している。
【０００８】
この構成により、ペーストのチキソ性が向上し、成形型を基板から離間する工程におけるペーストの流動が抑制される。また、ペーストに含まれる蛍光体が好適に分散される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、発光した際の光の色ムラを改善した発光装置及び発光装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明の以下に示す実施の形態及び各図面は例示を目的とし、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、各図面においては、説明の便宜のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示すこととする。
【００１１】
（実施の形態１）
１．（全体の構成）図１（ａ）、（ｂ）は、それぞれ実施の形態１に係る発光装置１の横断面（発光装置１を主発光面に垂直な面で切った面）及び上断面（発光装置１を主発光面で切った断面）を示す概略図である。発光装置１の各部の詳細な説明に先立ち、この発光装置１の概要を示す。
【００１２】
発光装置１は、基板１０と、基板１０上に実装された半導体発光素子１１と、この半導体発光素子を覆う蛍光部材１２と、基板１０上に蛍光部材１２を囲むように配置された反射部材１３と、蛍光部材１２の上面を覆うように配置された光透過性部材１４とを備えている。
【００１３】
この構成により、半導体発光素子１１から放出された光の一部は、蛍光部材１２を通過する際に蛍光体１２０により波長変換される。この波長変換された光と、波長変換されずに蛍光部材１２を通過した光との混色により所望の色の光が得られる。この光は、反射部材１３と光透過性部材１４とにより所望の方向に集光または分光される（例えば、図１においては矢印１Ａの方向）。
【００１４】
ここで、蛍光部材１２は、蛍光体１２０と、樹脂１２１と、９０％以上が粒径１μｍ以上４８μｍ以下の光透過性の粒体１２２とを含んでいる。
【００１５】
この構成により、蛍光体１２０は、蛍光部材１２中に光透過性の粒体１２２と共に均一に分散される。樹脂１２１中に蛍光体１２０を均一に分散させるためだけなら、蛍光体の分量を単純に増加させることも考えられる。しかし所望の光を得るためには、蛍光体１２０の分量を規定する必要があり、蛍光体１２０を単純に増加させることはできない。そこで、本実施の形態に係る発光装置１においては、上記粒度の光透過性の粒体１２２を蛍光部材１２に含ませることで、蛍光体１２０の分量を変化させることなく、蛍光部材１２全体に含まれる粒体の総量を増加させている。蛍光部材１２に含まれる粒体の総量が増加することで、一つ一つの蛍光体１２０に働く斥力が増加し、蛍光体１２０は、蛍光部材１２中に均一に分散される。
【００１６】
また、粒体１２２は、光透過性であるため蛍光部材１２から放出される光に実質的に影響を与えない。より具体的には、反射性の粒体であれば半導体発光素子１１から遠ざかるに従って光の反射回数が増えて粒体の表面物質に起因する所定の色が減衰して色ムラの原因になってしまうところ、本構成の粒体１２２は、光透過性であるためこのような光の反射回数の増加に起因する光の減衰による色ムラは抑制できる。
【００１７】
以上のように、蛍光部材１２を通過する光に実質的に影響を与えずに、蛍光体１２０の分散性を向上させることで、本実施の形態の発光装置１は、所望の光を得つつも色ムラを抑制することができる。
【００１８】
また、粒体１２２を含む本実施の形態においては、粒体１２２を含まない場合に比べて、樹脂１２１の分量は実質的に減少することになる。熱による経時劣化の影響を受けやすい樹脂１２１の分量が減少することで、本実施の形態の発光装置１は、所望の光を得つつも、蛍光部材１２ひいては装置全体の耐熱性及び寿命を向上させることができる。
【００１９】
２．（各部の構成）ここでは、以下、半導体発光素子１１の一形態としての青色ＬＥＤ（波長４１０ｎｍ以上から波長４６０ｎｍ以下の範囲にピーク光を持つ青色光を発するＬＥＤをいう、以下本明細書にて同じ）と、蛍光体１２０の一形態としての黄色蛍光体（半導体発光素子１１から発した光の一部を吸収して５４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲にピークを持つ黄色光を発する蛍光体をいう、以下本明細書にて同じ）とを用いて白色光を得る構成を例にとり、発光装置１の各構成についてより具体的に説明する。
【００２０】
２．１（基板）  図２は、発光装置１の要部断面図であり、基板１０と半導体発光素子１１との実装状態を示している。ここでは、半導体発光素子１１は、基板１０に直接実装されている。尚、説明の便宜のため、図１に示した発光装置１の他の構成は、ここでは省略している。
【００２１】
基板１０は、いわゆる、金属ベース基板であって、２層の絶縁層１００ａ及び１００ｂ（全体で絶縁層１００という）と、絶縁層１００ａの裏面に貼着された金属ベース１０１と樹脂膜１０２とを備えている。絶縁層１００ａ及び１００ｂの表面には、半導体発光素子１１に給電するための配線パターン１５ａ及び１５ｂ（全体で配線パタ−ン１５という）がそれぞれ形成されている。配線パターン１５ａ及び１５ｂは、絶縁層１００ｂを挟んで、例えばビアホール等（図示せず。）によって電気的に接続されている。
【００２２】
配線パターン１５は、例えば、銅、ニッケル、アルミニウム、または、これらの金属を主成分とする合金から形成されている。
【００２３】
絶縁層１００の材質は、電気的に絶縁を保つ材料であれば特に限定されず、例えば、セラミック材料、ガラスエポキシ材料及び熱硬化性樹脂等を用いることができる。また、無機フィラーをさらに含んでいてもよい。この熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂等が使用でき、この無機フィラーとしては、例えば、熱伝導性の高いシリカフィラーやアルミナフィラー等が使用できる。
【００２４】
金属ベース１０１は、絶縁層１００を補強すると共に、半導体発光素子１１の発光時に生じる熱を放出する機能を有している。金属ベース１０１は、金属であれば特に限定はなく、例えばＡｌ等を好適に用いることが出来る。
【００２５】
樹脂膜１０２は、配線パターン１５ｂの保護と、配線パターン１５ｂと反射部１３（図示せず）との絶縁を確保している。樹脂膜１０２の材質は、電気的に絶縁を保つ材料であれば特に限定されず、例えば、一般的に使用されている白色のエポキシ樹脂から構成されるレジスト等を用いることができる。ここで、樹脂膜１０２を白色にしている理由は、半導体発光素子１１から発せられた光を効率良く外部へと取り出すためである。また、樹脂膜１０２は、半導体発光素子１１の位置に対応する部分に孔（窓開け）が形成されている。この孔は、例えば、一度絶縁層１００ｂ全体の表面上に樹脂膜を形成した後、該当部分の樹脂膜を取り除くことによって形成される。
【００２６】
半導体発光素子１１は、バンプ１６により配線パターン１５と電気的に接続され、基板１０上に直接実装されている。バンプ１６の材料は、例えばＡｕを公的に用いることが出来るが、導電性の材料であればよい。バンプ１６を用いて接続する方法は、発光光源の照射方向に光出力を遮るものがないので好ましいが、基板１０と半導体発光素子１１との接続は他の方法を用いても良い。すなわち、半導体発光素子１１に含まれる電極と、基板１０上に配置された配線パターン１５とを電気的に接続する方法であって、半導体発光素子１１と基板１０との間に空隙ができる一般的な接続方法を用いればよい。
【００２７】
なお、本実施の形態における基板１０は、半導体発光素子１１をより高密度に実装するために２層の絶縁層１０１ａ、１０１ｂを用いた多層構造を有している。しかし、多層構造にする必要が無ければ、１層の絶縁層を用いた単層構造であってもよいし、３層以上の多層構造でもよい。
【００２８】
２．２（半導体発光素子）  図３は、発光装置１の半導体発光素子１１の要部断面図である。ここでは、説明の便宜のため、図１、図２に示した発光装置１の他の構成は、特に図示しているものを除き省略している。
【００２９】
半導体発光素子１１は、窒化ガリウム系化合物からなる半導体を利用した青色ＬＥＤである。この半導体発光素子１１は、図３に示すように、例えば、ＧａＮを素材とした素子基板１１０の一方の面上に、ＧａＮのｎ型層１１１、ＩｎＧａＮの活性層１１２及びＧａＮのｐ型層１１３をこの順で積層したものである。そして、ｐ型層１１３の一部を、例えばエッチングによりｎ型層１１１を露出させ、この露出したｎ型層１１１の表面にｎ型電極１１４を形成している。ｐ型層１１３の表面にはｐ型電極１１５が形成されている。この半導体発光素子１１は、ｐ型電極とｎ型電極の双方を一方の面に有する、いわゆる、片面電極タイプである。そして、これらのｎ型電極１１４及びｐ型電極１１５は、それぞれバンプ１６を介し配線パターン１５ｂに電気的に接続されている。これにより、素子基板１１０は、主発光面側となり、半導体発光素子１１は、基板１０に対してフリップチップ接続される。このように構成された半導体発光素子１１全体と、基板１０上の配線パターン１５ｂの一部を蛍光部材１２が覆っている。
【００３０】
なお、青色ＬＥＤの構成としては、ここで挙げた例に限定されるものではない。例えば、素子基板１１０としては、ＳｉＣを用いても良いし、絶縁性のサファイアを用いても良い。また例えば、ｎ型層１１１やｐ型層１１３としては、ＡｌＧａＮやＩｎＧａＮを用いてもよいし、ｎ型層１１１と、素子基板１１０との間に、ＧａＮやＩｎＧａＮで構成したバッファ層を用いることも可能である。また、例えば、活性層１１２は、ＩｎＧａＮとＧａＮが交互に積層した多層構造（量子井戸構造）としてもよい。
【００３１】
また、半導体発光素子１１は、矩形状であり、例えば縦０．３ｍｍ×横０．３ｍｍのサイズを有する。もちろん、半導体発光素子１１は、このようなサイズに限定はされない。通常の半導体発光素子１１の一辺は、０．３ｍｍから２ｍｍ程度の範囲内にあるが、このようなサイズの範囲から外れているＬＥＤチップであっても問題はなく、本実施の形態で使用可能な半導体発光素子１１の大きさや種類に特に制限は無い。
【００３２】
２．３（蛍光部材）  図１に戻り、蛍光部材１２について詳述する。蛍光部材１２は、上述した青色ＬＥＤから発した青色光の一部を、内部に含む黄色蛍光体１２０により、黄色光（５４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲にピークを持つ光）に変換している。青色光と黄色光との混色により、発光装置１全体としては、白色光を得ている。
【００３３】
ここで、本明細書においては、基板１０主面の法線に垂直な平面によって蛍光部材１２を切り取った断面の形状を「蛍光部材の断面形状」とする。そして、蛍光部材１２の基板１０主面の法線に略垂直な２つの面のうち、基板１０の主面に近接する面を「蛍光部材の底面」とし、他方の面を「蛍光部材の上面」とする。そして、蛍光部材１２の外周面（半導体発光素子１１に接しない面）のうち、上記蛍光部材１２の下面と上面とを除いた面を、「蛍光部材の側面」とする。また、蛍光部材１２の側面の面積を、蛍光部材１２の底面の面積で割った値をアスペクト比とする。ここで、「底面の面積」とは、蛍光部材１２の底面の輪郭により規定される仮想的な面積を示している。より具体的には、「底面の面積」とは、蛍光部材１２が基板の主面に実際に接している部分の面積ではなく、底面の輪郭により囲まれる部分の面積を示している。尚、蛍光部材１２のうち、光透過性の粒体１２２のみが染出して広がることがあるが、このような部分は「底面の輪郭」には含めないものとする。
【００３４】
（蛍光部材の形状）  はじめに、蛍光部材１２の形状について述べる。蛍光部材１２は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように略円柱形状をしている。具体的には、蛍光部材１２は、半導体発光素子１１の対角線長よりも長い直径を持ち、半導体発光素子１１の高さよりも大きな高さを有し、上面が略平坦の略円柱形状である。そして、蛍光部材１２の中心軸と、半導体発光素子１１の中心軸は略一致している。蛍光部材１２は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、半導体発光素子１１の側面を取り囲んで構成されている。蛍光部材１２の側面は、反射部１３から離間している。すなわち蛍光部材１２は、反射部１３とは接触していない。従って、蛍光部材１２は、その側面形状が反射部１３の反射面などの形状によって拘束されない。これにより、この側面を自由に設計することができる。
【００３５】
蛍光部材１２のアスペクト比は、発光装置１の色ムラ防止の観点から次のようにすることが好ましい。本実施の形態の発光装置１は、上述のように青色ＬＥＤから発した青色光と、黄色蛍光体からの黄色光とのバランスにより白色を実現している。このバランスが崩れると色ムラが発生する。そして、このバランスを決定する一要因として、蛍光部材１２の上方向の厚み（図３におけるＡ３の範囲）と横方向の厚み（図３におけるＢ３の範囲）があり。色ムラを低減するためには、この上方向の厚みと横方向の厚みは、均一であることが好ましい。すなわち、両方向の厚みを均一にするように、蛍光部材１２のアスペクト比を決定することが好ましい。例えば、蛍光部材１２の直径が、０．６ｍｍから１．４ｍｍである場合は、上方向の厚みと横方向の厚みを１００μｍの公差で許容すると、アスペクト比は、１．０以上２．３以下が好ましい。より色ムラを防止するためには、蛍光部材１２の直径が０．６ｍｍから１．４ｍｍである場合、上方向の厚みと横方向の厚みを５０μｍの公差で許容するとし、アスペクト比を、１．３以上１．８以下とすることが好ましい。さらには、蛍光部材１２の直径が、０．６ｍｍから１．４ｍｍである場合は、蛍光部材１２の上面から底面までの高さは、０．１５ｍｍから０．５５ｍｍとすると、上記両方向の厚みを決定する際に、半導体発光素子１１の大きさの影響を受けづらいのでより好ましい。
【００３６】
なお、蛍光部材１２の形状は、上述した「自由設計された曲面」を有している限り特に限定されない。ただし、色ムラを防止する観点からは、基板１０の主面の法線を軸とする軸対称形状であることが好ましい。また、蛍光部材１２の中心軸と、半導体発光素子１１の中心軸は略一致していることが好ましい。また、三角柱、四角柱などの多角柱の場合は、特に、頂点が６個以上の多角柱が好ましい。これは、６個以上の多角柱は、三角柱や四角柱のものと比較して、半導体発光素子１１を基板１０にフリップチップ実装させるときに好適に用いられる超音波フリップチップ実装を用いた際に、半導体発光素子１１が超音波振動で回動してしまっても、半導体発光素子１１の配光特性に影響が出にくいからである。
【００３７】
アスペクト比に関しては、上述したように、蛍光部材１２の両方向の厚みを均一にするように決定することが好ましいが、四角柱の場合であっても、一辺が０．６ｍｍから１．４ｍｍでの場合は、上方向の厚みと横方向の厚みを１００μｍの公差で許容すると、アスペクト比は、１．０以上２．３以下が好ましく、５０μｍの公差で許容すると、アスペクト比を、１．３以上１．８以下とすることが好ましい。
【００３８】
次に、蛍光部材１２に含まれる各構成部材について蛍光体１２０、樹脂１２１、光透過性の粒体１２２、粘度材（図示せず）の順に詳述する。
【００３９】
（蛍光体）  蛍光体１２０は、蛍光部材１２の内部に分散して配置されている。蛍光体の平均粒形は、例えば、３μｍから１５μｍであり、略球状である。この蛍光体１２０は、半導体発光素子１１から放射された青色光を吸収し、励起された後、黄色光を発する黄色蛍光体である。このような黄色蛍光体としては（Ｙ・Ｓｍ）3（Ａｌ・Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅ、（Ｙ0.39Ｇｄ0.57Ｃｅ0.03Ｓｍ0.01）3Ａｌ5Ｏ12やアルカリ土類金属オルト珪酸塩等を好適に用いることができる。
【００４０】
蛍光体１２０は、好適な白色光を得るためには、蛍光部材１２中に１１cm3%以上２８cm3%以下含ませることが好ましい（ここで、たとえば密度が５．１g/cm3の蛍光体を用いた場合は、蛍光部材１２中に２６g%以上６０g%以下含ませることが好ましい）。
【００４１】
（樹脂）  樹脂１２１は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂及びフッ素樹脂から選択される一種かまたは２種以上の組合せかで構成されている。特にシリコーン樹脂は、弾性が大きく、発光素子を外力から保護でき、また耐熱性及び耐光性に優れるので、より好ましい。また製造時においても、シリコーン樹脂は、熱硬化時の粘度低下が小さく、熱硬化時に蛍光体１２０が沈降を防止するために好ましい。従って、２種以上の樹脂を組み合わせる場合でもシリコーン樹脂を主成分として選択することが好ましい。
【００４２】
この樹脂１２１は、蛍光部材１２としての好適な粘度を得るためには、蛍光部材１２中に３０cm3%以上含ませることが好ましい。ただし、樹脂１２１は、他の構成部材（蛍光体１２０、光透過性粒体１２２）に比べれば耐熱性は低いため、蛍光部材１２中の分量は、上限を設定することがより好ましい。具体的には、蛍光部材１２中に、５２cm3%以下含ませることが好ましい。
【００４３】
以上より、樹脂は、蛍光部材１２に３０cm3%以上５２cm3%以下含ませることが好ましい（ここで、たとえば密度が、１．０１g/cm3のシリコーン樹脂を用いた場合は、蛍光部材１２中に１４g%以上２２g%以下含ませることが好ましい）これにより、蛍光部材１２の耐熱性が向上し、ひいては発光装置１全体の高寿命化を図ることができる。
【００４４】
尚、樹脂１２１としては、光硬化性または熱硬化性を有し、さらに光透過性を有すれば特に限定されない。熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線などの輻射によって硬化する樹脂、無機高分子、およびガラスを含むものでもよいし、これらに光安定剤などの添加剤が添加されていてもよい。なお、樹脂１２１としては、半導体発光素子１１の発光ピーク波長における分光透過率が７０％以上であればより好ましい。
【００４５】
（光透過性粒体）  光透過性の粒体１２２は、二酸化珪素を主成分とする粒子を用いることが出来る。例えば、９９．５％以上を非晶質の二酸化珪素とし、Ｎａイオン、Ｃｌイオン、Ｆｅイオン等を含むシリカフィラーを用いることができる。ここで、「光透過性」とは、粒体１２２の主成分の素材の光（ここでは、可視光、すなわち０．３８μｍ以上０．７８μｍ以下の波長の光を示す）の透過率が５０％/ｍｍ以上のものを示している。つまり、上記の例で言えば、９９．５％以上が非晶質の二酸化珪素である１ｍｍの板に対する上記光の透過率が５０％以上であることを意味する。  具体的には、この光透過性の粒体１２２の９０％以上が粒径１μｍ以上４８μｍ以下の粒度分布を有している。粒径が１μｍより小さい粒子が増加すると、蛍光部材のチキソ性が高くなり、蛍光部材１２の立体形成ができなくなる。この立体形成の観点からすると、より好ましくは、粒体の６８％以上は粒径３μｍ以上であることが好ましい。また、粒径が４８μｍ以上の粒子が増加すると、蛍光部材１２中において光透過性の粒体１２２自身が分散しにくくなり、偏りが生じる。また蛍光部材自体の大きさを考慮すると、最大粒径は、１５０μｍ以下であることが好ましい。
【００４６】
このような光透過性の粒体１２２について、一例を図４に示す。図４において、「粒体名」は、粒体１２２の略称である。「平均粒径」は、粒体１２２の平均粒径の範囲を示している。例えば、「試料Ａ」の平均粒径は、７．６μｍ以上１１μｍ以下の範囲にある。「粒度上限」及び「粒度上限％」は、併せて光透過性の粒体１２２の粒度分布の上限を示している。例えば、「試料Ａ」の場合は、９５．０％以上が粒径４８μｍ以下であることを示している。「粒度下限」及び「粒度下限％」は、併せて光透過性の粒体１２２の粒度分布の下限を示している。例えば、「試料Ａ」の場合は、４１．９％以下が粒径６μｍ以下であることを示している。「最大粒径」は、光透過性の粒体１２２のうち、最も大きい粒体の粒径を示している。「試料Ａ」の場合は、１５０μｍが最大の粒径である。
【００４７】
このような粒度分布の光透過性の粒体１２２を用いることで（すなわち、蛍光体１２０が有する光変換機能（青色光を黄色光に波長変換）を有さず、かつ蛍光体１２０と同等のスケールの粒体を選択することで）、蛍光体１２０の分量を変化させることなく（すなわち、白色光を得るための蛍光体１２０の分量のバランスを保ちつつ）、蛍光部材１２全体に含まれる粒体の総量を増加させることができる。そして、蛍光部材１２に含まれる粒体の総量が増加することで、一つ一つの蛍光体１２０に働く斥力が増加し、蛍光体１２０は、蛍光部材１２中に均一に分散される。蛍光体１２０の分散性が向上することで、本実施の形態の発光装置１は、白色光を得るための蛍光体１２０の分量のバランスを保ちつつ、色ムラを抑制している。
【００４８】
また、上記粒度の光透過性の粒体１２２を蛍光部材１２に含ませることで、蛍光部材１２から放出される光に実質的な影響を与えずに、樹脂の分量を調整することができる。樹脂１２１の分量を樹脂１２１の物性に合わせて調整することで、樹脂１２１を蛍光体１２０が分散しやすい好適な粘度とすること、また蛍光部材１２の硬度を調整することが可能になる。また、そもそもこの光透過性の粒体１２２を蛍光部材１２に含ませることで、この光透過性の粒体１２２を含ませない場合に比べ、熱による経時劣化の影響を受けやすい樹脂１２１の分量は減少することになる。従って、本実施の形態の発光装置１は、所望の光を得つつも、蛍光部材１２ひいては装置全体の耐熱性及び寿命を向上させることが可能になる。
【００４９】
上記、蛍光体１２０の分散性の向上、蛍光部材１２の粘度・硬度の調整、蛍光部材１２の耐熱性の向上という点を考慮した場合、光透過性の粒体１２２は、蛍光部材１２中に、１２cm3%以上５９cm3%以下含ませることが好ましい（ここで、たとえば密度が２．２g/cm3の光透過性の粒体を用いた場合は、蛍光部材１２中に１８g%以上６０g%以下含ませることが好ましい）。
【００５０】
また、蛍光体１２０と光透過性の粒体１２２とを合わせた場合の好適値は、好適な白色光を得つつ、蛍光部材１２の粘度・硬度の調整、蛍光部材１２の耐熱性を向上させるという観点から選定される。具体的には、蛍光体１２０と粒体１２２とをあわせて蛍光部材１２中に、３４cm3%以上７０cm3%以下含まれていることが好ましく、樹脂１２１の量をより減少させるためには、４８cm3%以上７０cm3%以下含まれていることがより好ましい。
【００５１】
尚、ここでは、粒度分布として光透過性の粒体１２２の好適値を述べたが、平均粒径とすれば、平均粒径は、少なくとも１μｍ以上５０μｍ以下、より好ましくは４．２μｍ以上１６μｍ以下が望ましい。下限値は、立体形成の観点から決定され、上限値は、蛍光部材１２中の光透過性の粒体１２２の分散性の観点から決定されている。
【００５２】
また、光透過性の粒体１２２は、蛍光部材１２において蛍光体１２０との分散性を向上させるという観点からは、蛍光体１２０と略相似形であることが好ましく、また大きさも蛍光体１２０と同等であることが好ましい。
【００５３】
また、蛍光部材１２の形状が、上述した「自由設計された曲面」を有している場合に、特に、本実施の形態における光透過性の粒体１２２を混入する効果がある。「自由設計された曲面」を有している場合は、蛍光部材１２を単に反射部材の形状に合わせて充填する場合には問題にならなかった製造上の課題があるからである。すなわち、「自由設計された曲面」を有している場合、その曲面を精度よく製造することが重要になる。換言すれば、製造時における蛍光部材１２を形成するための材料の粘性、硬度、チキソ性等による形状保持性、加工の容易性等が要求されることになる。このとき、上記構成の光透過性の粒体１２２を用いることで、上記課題を解決している。この点については、本実施の形態の発光装置１の製造方法を述べる際に詳述する。
【００５４】
（粘度材）  蛍光部材１２は、さらに粘度材（図示せず）を含んでいても良い。ここで、「粘度材」とは、ナノオーダー（好適には５０ｎｍ以下）の無機フィラーを示す。この無機フィラーは、充填剤として用いられる。例えば、二酸化珪素、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、酸化チタン及び酸化マグネシウム等を用いることができる。特に、二酸化珪素は分光透過率が高く、増粘効果を有するので、より好ましい。この無機フィラーは、１種類であってもよいし、複数であってもよい。
【００５５】
２．４（反射部材）  図１（ａ）、（ｂ）に示すように、反射部材１３は、蛍光部材１２を離間して囲んでいる。すなわち、蛍光部材１２と反射部材１３は、接していない。より詳細には、図１（ｂ）に示すように、反射部材１３と蛍光部材１２は、中心軸は半導体発光素子１１と一致し、かつ反射部材１３の最小径は、蛍光部材１２の最大径よりも大きい。
【００５６】
この反射部材１３としては、例えば、アルミニウム等の金属板、白色の樹脂、セラミック及び表面がメッキされた樹脂等を用いることができる。反射部材１３にアルミニウムの金属板を用いた場合に、例えば、アルマイト処理して酸化膜を形成すると、反射率を向上させることができると共に、電気的な絶縁性も確保できるのでより好ましい。
【００５７】
尚、反射部材は、「蛍光部材１２から出た光を反射しうる面」であればよく、典型的には、反射のために意図的に配置された部材の光反射面であるが、他の部材の表面であってもよい。
【００５８】
２．５（光透過性部材）  図１（ａ）、（ｂ）に示すように、光透過性部材１４は、蛍光部材１２の上面を覆い、また蛍光部材１２と反射部材１３との間の空間を充填するように配置されている。この光透過性部材１４は、半導体発光素子１１の実装位置に対応して半球状に突出した凸レンズを備えている。これにより、レンズとしての機能を有する。蛍光部材１２の上面や側面から放射された光が、光透過性部材１４によって略平行な光（矢印１Ａの方向）となるため、基板１０の主面に略垂直な方向における光出力が増加する。また、光透過性部材１４は、蛍光部材１２をモールドする役割も兼ねている。
【００５９】
この光透過性部材１４には、透光性を有する材料、例えば、エポキシ樹脂、ガラス、シリコーン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、非結晶ポリエステル、非結晶ポリオレフィン、アクリル樹脂、シクロオレフィン樹脂及びフッ素樹脂等を用いることができる。光の取り出し効率を向上させるためには、光透過性部材１２の屈折率は、蛍光部材１２の屈折率より大きいほうが好ましい。
【００６０】
３．（使用状況）  以上のように構成した本実施の形態に係る発光装置１の使用状態を説明する。はじめに、基板１０上に設けられた配線パターン１５に電力を供給する。すると、配線パターン１５ａ、１５ｂからバンプ１６を介して、ｎ型電極とｐ型電極間が導通し、活性層１１２より青色光が放射される。この青色光は、特に素子基板１１０面を主発光面として外部に放出される。この青色光の一部は、蛍光部材１２中の蛍光体１２０により黄色光に変換される。このとき、蛍光部材１２中の光透過性粒体１２２は、光を透過する機能を有している。従って、青色光の波長を実質的に変化させることはないし、また、光の光路を妨げることもない。そして、蛍光部材１２から外部に出た光（主として青色光と黄色光）は、光透過性部材１４を通過し、特に蛍光部材１２の側面から出た光はさらに反射部材１３で上面に反射され、基板１０の主面に略垂直な方向（１ａの方向）に照射される。光は、青色光と黄色光との混色により、白色光として認知される。
【００６１】
上述したように、蛍光部材１２中の蛍光体１２０の分散性が向上しているため、発光装置１全体として色ムラが抑制される。また、上述したように蛍光部材１２の耐熱性が向上しているため、長時間駆動時においても蛍光部材１２の変形による色ムラの発生等が抑制される。
【００６２】
（実施例１）  ここで、図５に、本実施の形態の光透過性粒体１２２を混入した場合と、混入しない従来の場合との色ムラ発生の違いを示す一例を挙げる。図５は、基板１０に垂直な任意の２つの面（Ｓ面、Ｌ面）の基板１０の主面の法線方向の方位を０°としてこの法線方向に対して−８５°以上から８５°以下までの範囲における色温度（Ｋ）を示したものである。図６に、このＳ面及びＬ面と基板１０及び蛍光部材１２との具体的な対応関係を示す。
【００６３】
図５において、菱形（◆）は、本実施の形態の実施例としての光透過性粒体１２２を蛍光部材１２に混入した場合を示している。四角（■）及び三角（▲）は、比較例１及び比較例２として、光透過性粒体１２２を混入しない場合を示している。より具体的には、実施例は、蛍光部材１２中に、蛍光体１２０を２４cm3%、樹脂１２１を５６cm3%、平均粒径が７μｍの光透過性粒体１２２を２０cm3%、平均粒径が０．０１４μｍの粘度材を１cm3%含んでいる。比較例１は、蛍光部材中に、蛍光体を６５cm3%、樹脂を３０cm3%、平均粒径が０．０１４μｍの粘度材を５cm3%含んでいる。比較例２は、蛍光部材中に、蛍光体を５６cm3%、樹脂１２１を３７cm3%、平均粒径が０．０１４μｍの粘度材を７cm3%含んでいる。
【００６４】
測定条件は、瞬時分光測定装置を、半導体発光素子１１と基板１０との接合面中央から距離を３０ｃｍとして、接合面中央を中心として、図６のＬ面、Ｓ面について、左右８５度の計１４点について分光を測定し、色温度を算出したものである。
【００６５】
この図５における比較例１においては、Ｌ面で極端に高い色温度をもつ部分が現れている。比較例２においてはＬ面、Ｓ面両面で極端に高い色温度を持つ部分が現れている。すなわち、比較例１及び比較例２ともに色にバラツキが生じている。これに対して、図５における実施例の配向特性は、Ｓ面でもＬ面でも−８５°以上から８５°以下までの範囲で均一な色温度となっている。すなわち色のバラツキが生じていない。これは、実施例１においては、光透過性の粒体１２２を有することで、比較例１及び比較例２と比べて、蛍光部材１２０が均一に分散しているためと考えられる。
【００６６】
４．（製造方法）  次に、上述した発光装置１の製造方法について述べる。
【００６７】
（基板）  最初に、基板１０を次のように作製する。まず、例えばアルミニウム板等から構成される金属ベース１０１に、無機フィラーを含むエポキシ樹脂、銅箔等とを重ね、加熱圧着することによって絶縁層１００ａを形成する。その後、銅箔等をエッチングして、所望の配線パターン１５ａを形成する。これらの上に、さらに無機フィラーを含むエポキシ樹脂、銅箔等を重ね、加熱圧着することによって絶縁層１００ｂを形成する。次に、銅箔をエッチングして、所望の配線パターン１５ｂを形成し、配線パターン１００ａと配線パターン１００ｂとをビアホールを通じて電気的に接続する。最後に、白色のエポキシ樹脂等を塗布した後半導体発光素子１１を実装する位置に窓明けをして樹脂膜１０２を形成し、基板１０を形成する。
【００６８】
（半導体発光素子）  次に、半導体発光素子１１である青色ＬＥＤを基板１０に接続する。具体的には、半導体発光素子１１を、バンプ１６を介して基板１０上の配線パターン１５ｂに載置する。このバンプ１６を、超音波を印加することによって溶融させ、半導体発光素子１１と配線パターン１５ｂとを接続する。
【００６９】
（蛍光部材）  次に、図７（ａ）から（ｃ）までを参照しながら、半導体発光素子１１を覆う蛍光部材１２の形成方法を説明する。
【００７０】
まず、図７（ａ）に示すメタルマスク２０を用意し、図７（ｂ）に示すように、基板１０の表面にメタルマスク２０の裏面を近接させる。このとき、メタルマスク２の貫通孔２０が半導体発光素子１１を内部に含み、かつ、メタルマスク２の裏面における突出部２１の切欠き（図示せず）が基板１０上に形成された配線パターン１５ｂを跨ぐように、アライメントが行なわれる。図７（ｂ）に示す状態では、突出部の先端が基板１０の表面に当接している。突出部２１の高さ（Ｈ）および切り欠きの深さ（Ｄ）が配線パターン１５ｂの厚さ（Ｔ）に一致する場合、配線パターン１５ｂの上面はメタルマスク２０の裏面に当接する。
【００７１】
ここで、基板１０は、印刷ステージ上に配置されている。この様子を、図８を用いてより詳細に説明する。図８は、図７に示す印刷工程を行なう印刷装置の構成例を示す図である。図示されている印刷装置３は、基板１０を支持固定する印刷ステージ３０と、印刷ステージ３０を上下させるステージ駆動部３１と、ペーストをメタルマスク２に塗布するスキージ３２と、このスキージを駆動するスキージ駆動部３３とを備えている。ステージ駆動部３１およびスキージ駆動部３３の動作は、不図示の制御部によって制御される。メタルマスク２はメタルマスク固定部３４によって固定される。印刷ステージ３０はメタルマスク２に対する平行性を保つために、堅固な金属（例えばステンレス鋼）から形成されていることが好ましい。基板１０の位置ずれを低減するために、印刷ステージ３０には基板１０の背面側に小さなバキューム穴（直径：１〜２ｍｍ程度）が設けられており、真空吸着によって基板１０を固定することができる。
【００７２】
図７に戻って説明を続ける。図７（ｂ）の工程の後、図７（ｃ）に示すように、メタルマスク２の貫通孔２０を介してペーストを基板１０上に供給し、蛍光体を含有するペーストパターン１２３を形成する。このペーストパターン１２３の材料としては、蛍光体と樹脂と９０％以上が粒径１μｍ以上４８μｍ以下である光透過性の粒体とを含むペーストを用いることが出来る。ここで、蛍光体、樹脂、光透過性の粒体の材料、組成、形状については、２．２における蛍光部材１２を構成する蛍光体１２０、樹脂１２１、光透過性の粒体１２２と同様の材料、組成、形状であり、ここでは説明を省略する。
【００７３】
図７（ｃ）に示す段階で、メタルマスク２を基板１０から離すことにより、基板１０上にペーストパターン１２３を形成することができる。ペーストパターン１２３の形状は、メタルマスク２に形成した貫通孔２０の形状によって規定される。本実施形態における貫通孔２０の形状は、円柱状であるため、基板１０上に形成されるペーストパターン１２３の形状も円柱状である。例えば、直方体のペーストパターン１２３を形成する場合は、貫通孔２０の形状を直方体にすればよい。この後、ペーストパターン１２３を硬化させると、蛍光部材１２が得られる。
【００７４】
（反射板、光透過性部材）  次に、基板１０上に、蛍光部材１２と離間する形で反射部材１３を載置する。この蛍光部材１２と反射部材１３との空間部を充填するように光透過性部材１４を形成すると、図１等に示す構造が得られる。ここで光透過性部材１４は、メタルマスク２およびペーストを所望のものに変更することにより印刷方式を用いて形成することができる。
【００７５】
ここで、本実施の形態の発光装置１の製造方法で特に特徴的なことは、上述した光透過性の粒体１２２をペーストに含ませていることである。この光透過性の粒体１２２をペーストに含有させることによる特有の効果について、以下図９、図１０を用いて、従来の製造方法との比較をしながら説明する。
【００７６】
図９は、従来のペーストを用いた場合の蛍光部材の従来の製造工程を表す概略図である。図９（ａ）は、スキージ３２により従来のペーストを塗布する工程である。基板１０’上に実装された半導体発光素子１１’に、蛍光体１２０’と樹脂１２１’と微粒子１２４とからなる従来のペーストを、スキージ３２により矢印９Ａの方向に塗布している。ここで、微粒子１２４は、ナノオーダーの大きさの粒子（例えば、５０ｎｍ）で、ペーストの粘度を高めるために混入されていた。
【００７７】
図９（ｂ）は、図９（ａ）の後に続く工程で、メタルマスク２を基板から矢印９Ｂの方向に離間した後の従来のペーストパターンの状態を示している。
【００７８】
これに対し、図１０は、本実施の形態におけるペーストを用いた場合の蛍光部材１２の従来の製造工程を表す概略図である。図１０（ａ）は、スキージ３２によりペースト材料を塗布する工程である。基板１０上に実装された半導体発光素子１１に、蛍光体１２０と樹脂１２１と光透過性の粒体１２２とからなるペーストを、スキージ３２により矢印１０Ａの方向に塗布している。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の後に続く工程で、メタルマスク２を基板１０から矢印１０Ｂの方向に離間した後の本実施の形態におけるペーストパターン１２３の状態を示している。
【００７９】
図９（ｂ）と図１０（ｂ）との比較から、次の点が明らかである。すなわち、従来のペーストを用いた場合、図９（ｂ）に示すように、メタルマスク２を基板１０’から離間する際に、メタルマスクの開口部にペーストが付着して、矢印９Ｂの方向に引かれることにより、ペーストパターンが型崩れを起こしてしまう。この実際の例を、図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）にそれぞれ示す。図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）いずれの場合においても、主発光面側に大きな凹凸が現れ、形状は非対称に先細りしている。この場合、発光装置には大きな色ムラが発生する。
【００８０】
これに対して、本実施の形態のペーストを用いた場合は、図１０（ｂ）に示すように、メタルマスク２を基板１０から離間しても、メタルマスク２に形成した貫通孔２０の形状によって規定される円柱形状は保持されている。この実際の例を図１２に示す。図１２に示すように、上面は、略平坦でありかつ側面は基板に対して略垂直に維持されている。この場合、図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の場合と比べて、発光装置の色ムラの発生が抑制される。
【００８１】
従来のペーストと本実施の形態のペーストの違いは、主として、従来のペーストは、チキソ性が大きいが、本実施の形態のペーストは、光透過性の粒体１２２を上述した分量で混入することで、チキソ性が低く抑えられていることにあると考えられる（ここで、チキソ性とは、物体にあるせん断応力をあるせん断速度で加えたときのその物体の流動性を示す値で、大きければ大きいほど流動性が大きいことになる）。この違いを例えば、図１３に示す。
【００８２】
図１３は、蛍光部材１２中に平均粒径６．５μｍの光透過性部材１２２を混入した場合（図１３に実線で示す。チキソ比はこの場合０．３１９）と、光透過性部材１２２の代わりに平均粒径０．０１４μｍの粘度材を混入した場合（図１３に破線で示す。チキソ比はこの場合０．７４５）の、メタルマスク２を基板１０（または基板１０’）から離間するせん断速度に比例する回転数(ｒｐｍ）と蛍光部材１２の粘度（Ｐａ・ｓ）との関係を表している。図１３から明らかなように、回転数が増大しても（すなわちせん断速度が増加しても）、光透過性部材１２２を混入する場合は、蛍光部材１２の粘度の低下は抑えられている。これに対して、光透過性の変わりに粘度材のみを混入した場合は、回転数が増大するとともに（すなわちせん断速度が増加するとともに）蛍光部材１２の粘度が極端に低下してしまっている。
【００８３】
一般に、基板に蛍光部材が直接実装されている、いわゆる直接実装式の発光装置の製造方法においては、ペーストパターンを上記のように形成した後、蛍光部材に研磨やダイシング等を行うことは困難である。例えば図１１のようにペーストパターンが型崩れを起こしてしまった後に、研磨やダイシングで形を整えることは困難である。従って、蛍光部材１２が「自由に設計された曲面」を有する本実施の形態の発光装置１を製造する場合に、ペーストパターンの形状が保持される上記方法を用いることは特に有効である。しかし、蛍光部材１２及び光透過性樹脂１４の製造方法として、その他、凹版印刷方式や転写方式（平版方式）等を適宜用いることも可能である。凹版印刷方式は、貫通していない開口部を有する印刷版を用いるものである。転写方式（平版方式）は、版の上に感光性樹脂膜を設けた後、レジストを用いて、所定形状の開口部を作製し、その開口部を利用するものである。
【００８４】
（実施例２）  ここで、図１４及び図１５に、発光装置１の製造過程において、上記ペーストの各構成部材（蛍光体、樹脂、微粒子、光透過性粒体）の分量を適宜変化させたときの蛍光部材１２の立体形成状態を表す実施例を挙げる。試料番号１から番号１１が光透過性粒体を含まない比較例である。試料番号１２から試料番号２１までが光透過性粒体を含む本実施の形態の実施例である。ここで、図１４は、蛍光体、樹脂、粘度材、光透過性の粒体の単位はcm3%である。図１５は、同一の試料番号のペーストについて、単位をg%としてあらわしたものである（蛍光体、樹脂、粘度材、光透過性の粒体の密度をそれぞれ、５．１g/cm3、１．０１g/cm3、２．２g/cm3、２．２g/cm3として算出した）。尚、粘度材の平均粒径は、０．０１４μｍである。
【００８５】
ここで、立体形成評価とは、メタルマスク２を基板１０から離間した際に、メタルマスク２に形成した貫通孔２０の形状によって規定されるペーストパターンの形状が、好適に保持されているか否かを評価したものである。具体的には、蛍光部材１２の上面の凹凸により評価し、表面の凹部から凸部までの距離が５０μｍ以下のものが「形状が保持されている」（図１４及び図１５に「○」で示す）、５０μｍより大きいものが「形状が保持されていない」（図１４及び図１５に「×」で示す）とした。
【００８６】
図１４及び図１５から分かるように、光透過性の粒体１２２を混入した実施例（試料番号１２から２１）の立体形成評価は、いずれも「形状が保持されている」であった。これに対して、光透過性の粒体を含まない比較例（試料番号１から１１）の立体形成評価は、いずれも「形状が保持されていない」であった。
【００８７】
５．（変形例）  以上、本発明を好適な実施形態により説明したが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。以下、本実施の形態にかかる発光装置１の変形例について述べる。
【００８８】
（サブマウント実装）  図１６は、それぞれ実施の形態１の変形例１に係る発光装置１’を示す概略図である。発光装置１’は、基板に対して半導体発光素子がサブマウント接続されている点で、基板に対して半導体発光素子が直接実装されている発光装置１とは異なる。この点以外は、発光装置１’は、図１に示した発光装置１と同様の構成であり、同様の効果を有する（図１６において、発光装置１と同様の構成には同一の符号を付して、説明は省略する）。以下、発光装置１と異なる部分について詳述する。
【００８９】
図１６に示すように、この発光装置１’は、表面にサブ基板配線パターン１７が配置され、例えばシリコーンから構成されるサブ基板１８と、ワイヤー１９とを備える。半導体発光素子１１は、バンプ１６を介してサブ基板配線パターン１７の上に配置され、サブ基板配線パターン１７に電気的に接続されている。蛍光部材１２は、半導体発光素子１１とサブ基板配線パターン１７の一部とを覆うように配置され、さらに蛍光部材１２は、半導体素子１１とサブ基板１８との間にも充填されている。サブ基板１８は、基板１０上の配線パターン１５ｂの上に、一般的な方法で、例えば導電性ペーストを用いる方法等でダイボンドされている。また、サブ基板配線パターン１７は、ワイヤー１９によって配線パターン１５ｂに接続されている。これにより、半導体発光素子１１は基板１０に電気的に接続されることとなる。ワイヤー１９は、一般的にワイヤーボンディングに用いられるものであれば特に限定されないが、例えば、金線等を用いることができる。
【００９０】
本変形例１にかかる発光装置１’は、上述した発光装置１の色ムラを抑制する効果に加えて、以下のような効果がある。  
【００９１】
まず、サブ基板１８は、例えばシリコーンにより形成され、半導体発光素子１１とは逆極性の電極同士を並列に接続し、ツェナーダイオードを形成している。従って、発光装置１’は、サブ基板１８に形成されたツェナーダイオードにより、静電気破壊から半導体発光素子１１が保護され、耐ノイズ性の高い。
【００９２】
また、蛍光部材１２を製造する場合に、ペーストパターンが型崩れを起こしにくいので、研磨やダイシングで形を整える必要がない。さらには、半導体発光素子１１がサブ基板１８に予め接続できるため、サブ基板１８に実装されている半導体発光素子１１が正常に点灯するか等の検査を基板１０に接続する前に行うことができる。予め検査することによって、例えば、発光装置１’としての製造歩留まりを向上させることができる等の効果が得られる。また、出力光の光色が均一になりにくい場合、より要望に見合った光色を出力するものを選別して使用できる等の効果もある。
【００９３】
（半導体発光素子と蛍光体との組合せ）  本実施形態においては、半導体発光素子１１の一形態としての青色ＬＥＤと、蛍光体１２０の一形態としての黄色蛍光体との組み合わせによって、白色光を得る構成について説明したが、他にも近紫外光（例えば、４０５ｎｍ）を発する近紫外の半導体発光素子１１と、この近紫外の半導体発光素子１１からの光で励起して、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の光を発する蛍光体との組み合わせによって白色光を得る構成としても良い。近紫外の半導体発光素子１１を用いる場合、あるいは他の場合でも、半導体発光素子１１と蛍光体１２０とを組み合わせて白色を得るならば、蛍光体１２０の分散性、蛍光部材１２の形状による色ムラの現象が基本的に生じるので、上記実施形態の技術は好適に適用可能である。なお、近紫外の半導体発光素子１１は、３８０ｎｍ〜４１０ｎｍの光を発し、その際、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の光を発する蛍光体１２０は、波長３８０ｎｍから７８０ｎｍの可視領域の範囲内にピーク波長（すなわち、波長４５０ｎｍ、波長５４０ｎｍ、波長６１０ｎｍのピーク波長）を持っている。
【００９４】
さらには、本実施形態においては、青色発光の発光素子を白色発光に変える例としたが、紫外線や赤及び緑の発光素子のそれぞれの発光を蛍光体の特性によって様々な発光色に変える構成の場合でも、上記実施形態の技術は好適に適用可能である。
【００９５】
（半導体発光素子の配置）  本実施形態では、１つの蛍光部材１２内に１つの半導体発光素子１１を配置したが、必ずしも１つの半導体発光素子１１に限らず、１つの蛍光部材１２内に２つ又はそれ以上の半導体発光素子１１を配置してもよい。複数の半導体発光素子は、同一波長領域の光を発する半導体発光素子であってもよいし、異なる波長領域の光を発する半導体発光素子であってもよい。例えば、一つの蛍光部材１２内に２つの半導体発光素子１１Ａ、１１Ｂを設け、半導体発光素子１１Ａを青色ＬＥＤとし、半導体発光素子１１Ｂを赤色ＬＥＤとすることも可能である。１つの蛍光部材１２内に複数の半導体発光素子を配置する構成の場合、蛍光部材１２の形状、蛍光体１２０の分散性に起因する色ムラは、単一の半導体発光素子１１を用いた場合より大きくなるので、その意味においても本実施の形態の構成のメリットは大きい。なお、青色ＬＥＤおよび赤色ＬＥＤの両方のＬＥＤを用いた場合には、赤に対する演色性に優れた白色ＬＥＤ照明光源を構築することができる。さらに説明すると、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体との組み合わせのときには、白色を生成することができるものの、赤成分が足りない白色となってしまい、赤に対する演色性が劣る白色光源となってしまう。そこで、青色ＬＥＤに赤色ＬＥＤを加えると、赤に対する演色性にも優れたものになり、一般照明用として更に適した照明光源を実現することができる。  
【００９６】
（半導体発光素子の他の形態）  上記実施の形態では、半導体発光素子として、主にＬＥＤを用いて説明をしたが、半導体発光素子１１は、電気エネルギーを光に換える光電変換素子であれば、材料や構造等によって特に限定されず、例えば、レーザーダイオード（ＬＤ）、面発光ＬＤ、無機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子、有機ＥＬ素子等も用いることができる。
【００９７】
６．（照明装置）  本実施の形態の発光装置１（もちろん変形例の発光装置でもよい）に示した構造を一つのユニットとして二次元的に、例えば、行列状に配列させてなる照明装置４を構築することができる。発光装置１一つ一つが、色ムラが抑制され、耐熱性も向上しているので、照明装置４も全体として、色ムラが抑制され耐熱性が向上している。そのような一例を図１７に示す。図１７は、複数個の発光装置１を含むカード型の照明装置４の構成を示している。照明装置４の表面には、配線パターン４０に電気的に接続され、発光装置電力を供給するための給電端子４１が設けられている。
【００９８】
この照明装置４の具体的な使用形態としては、例えば、図１８、図１９および図２０に示すような形態を採用することができる。図１８は、卓上スタンドの構成の一例を示している。また、図１９は、直管蛍光灯と置き換えできる構成の一例を示しており、図２０は、丸管蛍光灯と置き換えできる構成の一例を示している。
【００９９】
図１８に示した構成の場合、カード型の照明装置４は、本体部５に設けられた受容部５０に差し込まれてセットされ、点灯可能な状態となる。図１９および図２０に示した構成では、カード型の照明装置４は、本体部５に設けられたスロット５１を通じてセットされ、点灯可能な状態となる。本体部５は、商用電源が接続されており、点灯回路も内蔵されている。照明装置４は、色ムラが抑制されかつ耐熱性の高い光源となっているので、図１８、図１９および図２０に示した形態でも、色ムラが抑制されまた耐熱性に優れた光源を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明は、半導体発光素子とその半導体発光素子を覆う蛍光体部材により所望の光を得る発光装置及び発光装置の製造方法に用いることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態に係る発光装置を模式的に示す横断面図（ｂ）同実施の形態に係る発光装置を模式的に示す上断面図
【図２】同実施の形態に係る発光装置の要部を模式的に示す断面図
【図３】同実施の形態に係る発光装置の要部を模式的に示す断面図
【図４】同実施の形態に係る光透過性粒体の例を示す図
【図５】本発明の実施例１と比較例に係る発光装置の色ムラを示す図
【図６】同実施例１に係るＳ面及びＬ面と基板及び蛍光部材との対応関係を模式的に示す図
【図７】本発明の実施の形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す図
【図８】同実施の形態に係る印刷装置の構成例を模式的に示す図
【図９】従来の発光装置の製造工程を表す概略図
【図１０】本発明の実施の形態に係る発光装置の製造工程を表す概略図
【図１１】従来の製造方法によるペーストパターンを示す図
【図１２】本発明の実施の形態にかかる製造方法によるペーストパターンを示す図
【図１３】光透過性部材を混入した場合としない場合の回転数と粘度との関係を示す図
【図１４】本発明の実施例２と比較例に係る立体形成評価を示す図
【図１５】同実施例２と比較例に係る立体形成評価を示す図
【図１６】本発明の実施の形態に係る発光装置の変形例を模式的に示す図
【図１７】同実施の形態に係るカード型の照明装置の構成を模式的に示す図
【図１８】同実施の形態に係るカード型の照明装置の使用形態を模式的に示す図
【図１９】同実施の形態に係るカード型の照明装置の使用形態を模式的に示す図
【図２０】同実施の形態に係るカード型の照明装置の使用形態を模式的に示す図
【図２１】特許文献１に開示されたＬＥＤの構成を模式的に示す断面図
【符号の説明】
【０１０２】
１、１’発光装置
１０    基板
１００  絶縁層
１０１  金属ベース
１０２  樹脂膜
１１、１１Ａ、１１Ｂ  半導体発光素子
１１０  素子基板
１１１  ｎ型窒化物半導体層
１１２  活性層
１１３  ｐ型窒化物半導体層
１１４  ｎ型電極
１１５  ｐ型電極
１２    蛍光部材
１２０  蛍光体
１２１  樹脂
１２２  光透過性の粒体
１２３  ペーストパターン
１３    反射部材
１４    光透過性部材
１５    配線パターン
１６    バンプ
１７    サブ基板配線パターン
１８    サブ基板
１９    ワイヤー
２      メタルマスク
２０    貫通孔
２１    突出部
３      印刷装置
３０    印刷ステージ
３１    ステージ駆動部
３２    スキージ
３３    スキージ駆動部
３４    メタルマスク駆動部
４      照明装置
４０    配線パターン
４１    給電素子
５      本体部
５０    受容部
５１    スロット
２１０  従来の発光装置
２１１  蛍光剤入りＬＥＤランプ
２１２  リードフレーム
２１３  ＬＥＤチップ
２１４  蛍光剤
２１５  樹脂ケース
２１６  拡散剤
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図１３】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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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１４】
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【図１５】
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【図１６】
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