(57)【要約】【課題】薄型の照明装置等の光源に使用されたときに輝度ムラを小さくすることはできる発光装置を提供する。【解決手段】第１の光を発光する発光素子と、発光素子を被覆する導光部材と、上面と下面とを有し、該下面が導光部材の上面に対向するように設けられた板状の透光性部材と、透光性部材の上面又は下面に設けられ、第１の光の少なくとも一部を反射する反射膜と、を有し、透光性部材の母材は無機材料であることを特徴とする。【選択図】図１
2019135756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光を発光する発光素子と、
前記発光素子を被覆する導光部材と、
上面と下面とを有し、該下面が前記導光部材の上面に対向するように設けられた板状の透光性部材と、
前記透光性部材の上面又は下面に設けられ、前記第１の光の少なくとも一部を反射する反射膜と、
を有し、
前記透光性部材の母材は無機材料であることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記透光性部材の母材はガラスである請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記反射膜は、誘電体多層膜である請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記導光部材は、前記第１の光によって励起されて前記第１の光より長波長の第２の光を発光する蛍光体が含有されており、
前記反射膜は、前記第２の光の少なくとも一部を反射する請求項１〜３のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項５】
前記反射膜は、波長が５００ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲の光に対する入射角０°のときの透過率が５０％以下である請求項１〜４のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項６】
前記反射膜は、波長が５００ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲の光に対する入射角０°のときの透過率が２５％以下である請求項１〜４のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項７】
前記透光性部材の側面と前記導光部材の側面が略面一である請求項１〜６のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項８】
前記発光装置は、バットウイング型の配光特性を有する請求項１〜７のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項９】
無機材料からなる透光性基板を準備する工程と、
前記準備した透光性基板の一方の面に、反射膜層を形成する工程と、
前記反射膜層が形成された透光性基板を切断して、それぞれ板状の透光性部材と反射膜とを含む複数の第１複合体に分離する工程と、
それぞれ正の配線と負の配線を含む複数の単位領域を有する集合基板を準備する工程と、
前記準備した集合基板の単位領域にそれぞれ発光素子を実装する工程と、
前記発光素子が実装された集合基板上に、隣接する発光素子間を埋めかつ複数の発光素子を一括して覆う導光部材層を形成する工程と、
前記導光部材層を硬化させて、その硬化した導光部材層を隣接する発光素子間で切断して、それぞれ基板と発光素子と前記基板上で発光素子を覆う導光部材とを含む第２複合体に分離する工程と、
前記第１複合体と前記第２複合体とを、前記反射膜又は前記透光性基板の前記反射膜が形成された面とは反対側の面と前記導光部材とが対向するように接合する工程と、
を含む発光装置の製造方法。
【請求項１０】
無機材料からなる透光性基板を準備する工程と、
前記準備した透光性基板の一方の面に反射膜層を形成して、第１複合体基板を作製する工程と、
それぞれ正の配線と負の配線を含む複数の単位領域を有する集合基板を準備する工程と、
前記準備した集合基板の単位領域にそれぞれ発光素子を実装する工程と、
前記発光素子が実装された集合基板上に隣接する発光素子間を埋めかつ複数の発光素子を一括して覆う導光部材層を形成して、第２複合体基板を作製する工程と、
前記第１複合体基板と前記第２複合体基板とを、前記反射膜層又は前記透光性基板の前記反射膜層が形成された面とは反対側の面と前記導光部材層とが対向するように接合する工程と、
前記第２複合体基板を、それぞれ前記単位領域を含むように前記第１複合体基板とともに分割する工程と、
を含む発光装置の製造方法。
【請求項１１】
無機材料からなる透光性基板を準備する工程と、
前記準備した透光性基板の一方の面に反射膜層を形成して、第１複合体基板を作製する工程と、
それぞれ正の配線と負の配線を含む複数の単位領域を有する集合基板を準備する工程と、
前記準備した集合基板の単位領域にそれぞれ発光素子を実装する工程と、
前記発光素子が実装された集合基板上に、隣接する発光素子間を埋めかつ複数の発光素子を一括して覆う導光部材層を形成する工程と、
前記導光部材層を硬化させて、その硬化した導光部材層を隣接する発光素子間で切断して、それぞれ基板と発光素子と前記基板上で発光素子を覆う導光部材とを含む第２複合体に分離する工程と、
前記第１複合体基板上に、前記第２複合体をそれぞれ前記反射膜層又は前記透光性基板の前記反射膜層が形成された面とは反対側の面と前記導光部材とが対向するように接合する工程と、
前記第１複合体基板を、それぞれ前記第２複合体ごとに切断する工程と、
を含む発光装置の製造方法。
【請求項１２】
無機材料からなる透光性基板を準備する工程と、
前記準備した透光性基板の一方の面に、反射膜層を形成する工程と、
前記反射膜層が形成された透光性基板を切断して、それぞれ板状の透光性部材と反射膜とを含む複数の第１複合体に分離する工程と、
それぞれ正の配線と負の配線を含む複数の単位領域を有する集合基板を準備する工程と、
前記準備した集合基板の単位領域にそれぞれ発光素子を実装する工程と、
前記発光素子が実装された集合基板上に隣接する発光素子間を埋めかつ複数の発光素子を一括して覆う導光部材層を形成して、第２複合体基板を作製する工程と、
前記第２複合体基板の前記導光部材上に、前記発光素子とそれぞれ対向するように第１複合体を位置あわせして接合する工程と、
前記第２複合体基板をそれぞれ前記単位領域を含むように切断する工程と、
を含む発光装置の製造方法。
【請求項１３】
前記透光性基板は、ガラスである請求項９〜１２のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
【請求項１４】
前記反射膜層を、互いに屈折率が異なる第１誘電体層と第２誘電体層を交互に積層することにより形成する工程を含む請求項９〜１３のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
【請求項１５】
前記反射膜層を形成する前に、透光性基板の一方の面を表面粗さＲａが２０ｎｍ以下になるように研磨する工程を含む請求項１４に記載の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、発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液晶ディスプレイのバックライト用に発光ダイオード等の半導体発光素子が用いられている。例えば、特許文献１には、その従来技術として、複数の発光ダイオードを備えた照明装置において、発光ダイオードとは別に設けた発光パネルに発光ダイオードにそれぞれ対応して光遮蔽部を形成することにより照明装置全体してのとしての輝度むらを改善した照明装置が開示されている。また、特許文献１には、その従来の照明装置では、製造コストが高くなることから、個々の発光ダイオードにそれぞれ光遮蔽膜を形成することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２５７３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された正面の輝度を抑えた発光ダイオード等の従来の発光装置は、例えば、薄型の照明装置等の光源に使用されたときに輝度ムラを十分小さくすることはできなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、例えば、薄型の照明装置等の光源に使用されたときに輝度ムラを小さくすることができる発光装置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】
【０００６】
以上の目的を達成するために、本発明に係る一実施形態の発光装置は、第１の光を発光する発光素子と、前記発光素子を被覆する導光部材と、上面と下面とを有し、該下面が前記導光部材の上面に対向するように設けられた板状の透光性部材と、前記透光性部材の上面又は下面に設けられ、前記第１の光の少なくとも一部を反射する反射膜と、を有し、前記透光性部材の母材は無機材料であることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る一実施形態の発光装置の製造方法は、
無機材料からなる透光性基板を準備する工程と、
前記準備した透光性基板の一方の面に、反射膜層を形成する工程と、
前記反射膜層が形成された透光性基板を切断して、それぞれ板状の透光性部材と反射膜とを含む複数の第１複合体に分離する工程と、
それぞれ正の配線と負の配線を含む複数の単位領域を有する集合基板を準備する工程と、
前記準備した集合基板の単位領域にそれぞれ発光素子を実装する工程と、
前記発光素子が実装された集合基板上に、隣接する発光素子間を埋めかつ複数の発光素子を一括して覆う導光部材層を形成する工程と、
前記導光部材層を硬化させて、その硬化した導光部材層を隣接する発光素子間で切断して、それぞれ基板と発光素子と前記基板上で発光素子を覆う導光部材とを含む第２複合体に分離する工程と、
前記第１複合体と前記第２複合体とを、前記反射膜又は前記透光性基板の前記反射膜が形成された面とは反対側の面と前記導光部材とが対向するように接合する工程と、
を含む。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように構成された一実施形態の発光装置によれば、例えば、薄型の照明装置等の光源に使用されたときに輝度ムラを小さくすることができる発光装置を提供することができる。
また、以上のように構成された一実施形態の発光装置の製造方法によれば、例えば、薄型の照明装置等の光源に使用されたときに輝度ムラを小さくすることはできる発光装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る実施形態の発光装置の断面図である。
【図２Ａ】実施形態の発光装置の製造方法において、準備した透光性基板の断面図である。
【図２Ｂ】実施形態の発光装置の製造方法において、準備した透光性基板の一方の面に反射膜層を形成したときの断面図である。
【図２Ｃ】実施形態の発光装置の製造方法において、一方の面に反射膜層が形成された透光性基板を切断して、第１複合体に形成したときの断面図である。
【図３Ａ】実施形態の発光装置の製造方法において、準備した集合基板の断面図である。
【図３Ｂ】実施形態の発光装置の製造方法において、集合基板の各単位領域にそれぞれ発光素子を実装したときの断面図である。
【図３Ｃ】実施形態の発光装置の製造方法において、隣接する発光素子２間を埋めかつ複数の発光素子２を一括して覆う導光部材層を形成したときの断面図である。
【図３Ｄ】実施形態の発光装置の製造方法において、硬化した導光部材層を隣接する発光素子２間で基板ごと切断して、第２複合体に分離したときの断面図である。
【図４】実施形態の発光装置の製造方法において、第１複合体と第２複合体５２とを、反射膜と導光部材とが対向するように接合したときの断面図である。
【図５】実施例に使用した反射膜の波長に対する透過率を示すグラフである。
【図６】実施例の発光装置の配光特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明に係る実施形態の発光装置について説明する。
図１は、本発明に係る実施形態の発光装置の断面図である。
実施形態の発光装置は、基板１０上に設けられた発光素子２と、基板１０上で発光素子２を覆う導光部材３と、導光部材３上に設けられた反射膜１と、反射膜１上に設けられた透光性部材４と、を含む。尚、ここでは、図１を参照しながら、導光部材３と透光性部材４との間に反射膜１を設けた構成を例に説明するが、本実施形態では、導光部材３の上に透光性部材４を設け、その透光性部材４の上に反射膜１を設けるようにしてもよい。
【００１１】
発光素子２は、基板１０上に導電接合部材７を介して設けられ、基板１０上に形成された配線を介して電圧が印加されて発光する。以下、発光素子２が発光する光を第１の光という。
【００１２】
導光部材３は、基板１０上で発光素子２の上面及び側面を覆うように設けられる。
反射膜１は、導光部材３上に設けられ、発光素子２が発光する第１の光を反射する。反射膜１は、例えば、互いに屈折率が異なる第１誘電体層１ａと第２誘電体層１ｂとが交互に積層された誘電体多層膜により構成することができる。誘電体多層膜は、発光素子２が発光する第１の光の発光スペクトル（中心波長及び波長に対する強度分布）、第１誘電体層１ａの第１屈折率及び第２誘電体層１ｂの第２屈折率に基づいて第１誘電体層１ａの膜厚及び第２誘電体層１ｂの膜厚を設定することにより、発光素子２が発光する第１の光を反射するように構成することができる。
【００１３】
透光性部材４は、例えば、反射膜１上に接して設けられる。この透光性部材４は、例えば、反射膜１が接する面が平坦な透明なガラスなどの無機材料からなる板状の部材である。
ここで、本明細書において、例えば、「発光素子２の発光面上に設けられ」のように、単に、「Ａ部材上に設けられ」というときには、Ａ部材に接して設けられている場合と、Ａ部材の上に他の層を介して設けられている場合とを含む。実施形態の発光装置では、反射膜１は、導光部材３の上面に、例えば、透光性の接着層を介して設けられる。
また、実施形態の発光装置は、発光素子２を過大な電圧の印加による破壊から防ぐための保護素子等の半導体素子を含んでいてもよい。
【００１４】
以上のように構成された実施形態の発光装置は、発光素子２が発光する第１の光を反射する反射膜１が導光部材３の上面に設けられているので、発光素子２が発光する第１の光は、主として導光部材３の側面から出射され、バットウイング型の配光等の広配光特性を実現することができる。
したがって、実施形態の発光装置によれば、配光特性を広配光にできるので、例えば、薄型の照明装置等の光源に使用されたときに、輝度ムラを小さくすることが可能な発光装置を提供することができる。
【００１５】
また、実施形態の発光装置において、反射膜１を、互いに屈折率が異なる第１誘電体層１ａと第２誘電体層１ｂとが交互に積層された誘電体多層膜により構成すると、広配光にできることに加え、所望の配光特性を実現することが可能になる。
【００１６】
すなわち、誘電体多層膜の反射率は、入射面に対して直交する方向から入射される光（入射角が０°の入射光）に対する反射率が高く、入射角が大きくなるにしたがって反射率が低くなる入射角依存性を有している。この誘電体多層膜の反射率の入射角依存性は、第１誘電体層１ａの第１屈折率、第２誘電体層１ｂの第２屈折率、第１誘電体層１ａの膜厚及び第２誘電体層１ｂの膜厚を適宜設定することにより所望の入射角依存性を実現することができる。したがって、発光装置において所望の配光特性を実現するために、入射角依存性を調整することが可能になる。
【００１７】
また、誘電体多層膜の波長に対する反射率（透過率）は、第１誘電体層１ａの材料及びその第１屈折率、第２誘電体層１ｂの材料及びその第２屈折率、第１誘電体層１ａの膜厚及び第２誘電体層１ｂの膜厚を適宜設定することにより調整することができる。したがって、入射角依存性に加え又は入射角依存性に替えて、誘電体多層膜の波長に対する反射率（透過率）を調整することにより、発光装置において所望の配光特性を実現することができる。このように、実施形態の発光装置によれば、適用される照明装置の要求に合わせて配光特性を調整することが可能になり、照明装置の輝度ムラをより小さくすることが可能になる。
【００１８】
また、導光部材３は、発光素子２の第１の光によって励起されて第１の光より長波長の光（第２の光）を発光する蛍光体等の波長変換部材を含んでいても良い。導光部材３が波長変換部材を含む場合には、発光装置の発光色は、導光部材３から出射される光が実質的に第２の光のみであると第２の光による発光色となり、導光部材３から出射される光が第１の光と第２の光であると第１の光と第２の光とが混ざり合った光の発光色となる。このように導光部材３が波長変換部材を含む場合には、導光部材３から出射される光の発光スペクトルと発光装置に求められる配光特性を考慮して、反射膜１の反射特性、誘電体多層膜を反射膜として用いる場合には、誘電体多層膜の入射角依存性、誘電体多層膜の波長に対する反射率（透過率）を適宜調整すればよい。
【００１９】
以下、実施形態の発光装置の各構成部材について詳細に説明する。
（基板）
基板１０は、絶縁性を有し、光を透過しにくいことが好ましい。基板１０の材料としては、例えば、アルミナや窒化アルミニウム等のセラミックス、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＴレジン、ポリフタルアミド等の樹脂を挙げることができる。なかでも、セラミックスは放熱効果が高いため好ましい。なお、樹脂を用いる場合には、必要に応じて、ガラス繊維、酸化ケイ素、酸化チタン、アルミナ等の無機フィラーを樹脂に混合してもよい。これにより、機械的強度の向上や熱膨張率の低減、光反射率の向上を図ることができる。ただし、実施形態の発光装置は基板１０を有していなくてもよい。この場合は発光素子の電極または発光素子の電極と電気的に接続された導電部材が、発光装置の下面から露出されて発光装置の外部電極とされることが好ましい。
【００２０】
（発光素子）
発光素子２としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）チップ又はレーザダイオード（ＬＤ）チップを用いることができ、なかでもＬＥＤチップを用いることが好ましい。発光素子２を発光ダイオードチップとすることにより、発光素子２からの光が広がりやすくなる。導光部材３が波長変換部材を含む場合には、発光素子２からの光が広がりやすいと、蛍光体を効率良く励起できる。発光素子２として、例えば、窒化物半導体を含む発光ダイオードチップを用いることができる。導光部材３が波長変換部材を含む場合には、発光素子２として、例えば、窒化物半導体を含む青色発光の発光ダイオードチップを用いられる。ここで、青色発光の発光ダイオードチップとは、４３５ｎｍ〜４８０ｎｍの範囲に発光ピーク波長を有するものを指す。
【００２１】
ここでいう窒化物半導体は、一般式：ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）表される半導体であり、半導体層の組成やその混晶度によって発光波長を種々選択することができる。窒化物半導体を用いた発光素子２は、例えば、窒化物半導体の成長が可能な、サファイア等の成長基板２ｂと該成長基板２ｂの上に設けられた半導体積層体２ａとを含む。
【００２２】
発光素子２において、半導体積層体２ａにはｐ電極及びｎ電極が設けられている。発光素子２は、図１に示すように、ｐ電極及びｎ電極が発光素子２の同じ側の面に形成されており、基板１０にフリップチップ実装されていることが好ましい。これにより、発光素子２の上面（発光面）が平坦な面となり、発光素子２の上方に導光部材３を近接して配置することができる。なお、図１では、発光素子２は成長基板２ｂを有するが、成長基板２ｂは実装時又は実装後に除去されていてもよい。
【００２３】
（導光部材）
導光部材３は、良好な透光性を有する材料、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、等によって形成されることが好ましい。熱硬化性樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、シリコーンハイブリッド樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ変性樹脂、ユリア樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂又はこれらの樹脂を１種類以上含むハイブリッド樹脂、等が挙げられる。特に、シリコーン樹脂又はその変性樹脂若しくはハイブリッド樹脂は、耐熱性及び耐光性に優れるため好ましい。導光部材３の屈折率は１．４〜１．５程度であることが好ましい。導光部材３は、透過率が５０％以上であればよく、好ましくは７０％以上、より好ましくは８５％以上である。
導光部材３は、必要に応じて拡散剤を含んでいても良い。また、導光部材３は、例えば、３０〜１５０μｍの厚さに形成され、好ましくは５０〜１２０μｍの厚さに形成される。
【００２４】
（導光部材に波長変換部材として蛍光体を含有させる場合）
蛍光体を含有する導光部材３は、発光素子２からの第１の光の一部又は全部を吸収して異なる波長の光を発生する。
本実施形態において、蛍光体を含有する導光部材３は、例えば、蛍光体粒子を含む透光性樹脂を用いて形成する。導光部材３は、１又は２以上の層により構成してもよい。導光部材３は、必要に応じて拡散剤を含んでいても良い。
【００２５】
樹脂に含有させる蛍光体粒子の平均粒径は２μｍ〜４０μｍであることが好ましく、より好ましくは、１０μｍ〜４０μｍ、さらに好ましくは、１５μｍ〜４０μｍである。
樹脂中に含有される蛍光体粒子全体の体積が同じである場合、粒径が小さくなると粒子表面積が増え、蛍光体粒子が発光した光が他の蛍光体粒子によって散乱されやすくなり、光取り出し効率が低下する。一方、粒径が大きくなると散乱は少なくなって光の取り出し効率は高くなるが、粒子表面積が小さくなり、蛍光体が発光する光の量が少なくなって波長変換されない光の量が増える。本実施形態では、波長変換されずに反射膜１に到達した光は反射膜１によって再度導光部材側へ戻されるため、蛍光体粒子の粒径を大きくすることによって、粒子表面での散乱を抑制しつつ発光素子の光を効率よく波長変換を行うことができる。したがって、実施形態の発光装置では、蛍光体粒子の粒径を大きくすることによって、発光素子の光を効率よく波長変換を行うことができ、かつ光取り出し効率を向上させることができる。
なお、本明細書でいう蛍光体粒子の平均粒径は、一次粒子が凝集して形成された二次粒子の平均粒径のことをいうものとする。二次粒子の平均粒径（メジアン径）は、例えばレーザー回折式粒度分布測定装置（MALVERN（マルバーン）社製、製品名：MASTER SIZER（マスターサイザー）3000）により測定することができる。
【００２６】
蛍光体粒子としては、当該分野で公知の材料を使用することができる。例えば、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）系蛍光体、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット（ＬＡＧ）系蛍光体、ユウロピウム及び／又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム（ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２）系蛍光体、ユウロピウムで賦活されたシリケート（（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４）系蛍光体、βサイアロン蛍光体、ＫＳＦ系蛍光体（Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ）、ＣＡＳＮ、もしくはＳ−ＣＡＳＮ、ＳＡＥ系蛍光体（Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ）などが挙げられる。これにより、可視波長の一次光及び二次光の混色光（例えば白色系）を出射する発光装置とすることができる。
【００２７】
また、蛍光体粒子は、例えば、いわゆるナノクリスタル、量子ドットと称される発光物質でもよい。これらの材料としては、半導体材料、例えば、ＩＩ−ＶＩ族、ＩＩＩ−Ｖ族、ＩＶ−ＶＩ族半導体、具体的には、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＩｎＡｇＳ２、ＩｎＣｕＳ２、コアシェル型のＣｄＳｘＳｅ１−ｘ／ＺｎＳ、ＧａＰ等のナノサイズの高分散粒子が挙げられる。ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＡｓＰ、ＩｎＧａＰ、ＺｎＴｅ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳｎＰ、ＺｎＳｎＰ２であってもよい。
【００２８】
また、発光装置の発光色は、白色とすることが好ましい。また、白色以外の発光色でも
よく、発光素子の出射波長、蛍光体粒子の種類を選択することにより、例えば、赤色、青
色、緑色など、任意の色とすることができる。
【００２９】
（反射膜）
反射膜としては、入射角に対する反射率が調整可能な誘電体多層膜を用いることが好ましい。また、誘電体多層膜は、選択性を高くすることもできる。ここで、選択性が高いとは、反射波長帯域における反射率が高く、透過波長帯域における透過率が高く、かつ反射波長帯域と透過波長帯域間において反射率又は透過率の変化が急峻であることをいう。
【００３０】
誘電体多層膜
誘電体多層膜は、屈折率の異なる２つの第１誘電体層１ａと第２誘電体層１ｂとを、それぞれλ／４の膜厚で交互に周期的に形成した反射膜である。ここで、λは、反射させたい波長領域のピーク波長であり、各誘電体材料における媒質内波長である。この誘電体多層膜は、理論的には、２つの第１誘電体層１ａと第２誘電体層１ｂの屈折率差が大きいほど、また、交互に形成する周期数が多いほど高い反射率が得られることが知られている。しかしながら、２つの第１誘電体層１ａと第２誘電体層１ｂの屈折率差が大き過ぎたり、周期数が大き過ぎると、反射ピーク波長λの両側で反射率が急激に減少したり（波長依存性が急峻になる）、反射率の波長依存性が大きくなったりして、所望の波長範囲で所望の反射率を安定して得ることが難しくなる。そこで、誘電体多層膜では、屈折率の高い誘電体材料からなる第１誘電体層１ａと屈折率の低い誘電体材料からなる第２誘電体層１ｂの各屈折率及び屈折率差、交互に形成する周期数は、所望の波長範囲で所望の反射率が安定して得られるように、適宜設定される。
【００３１】
具体的には、屈折率の高い第１誘電体層１ａの屈折率（第１屈折率）は、例えば、１．５〜３．０の範囲に設定され、好ましくは、２．０〜２．６の範囲に設定される。また、屈折率の低い第２誘電体層１ｂの屈折率（第２屈折率）は、例えば、１．０〜１．８の範囲に設定され、好ましくは、１．２〜１．６の範囲に設定される。さらに、第１誘電体層１ａと第２誘電体層１ｂとを交互に形成する周期数は、例えば、１〜２０の範囲に設定され、好ましくは、１〜５の範囲に設定される。
【００３２】
第１誘電体層１ａを構成する誘電体材料は、例えば、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５及びＺｒ２Ｏ５から選択することができる。第２誘電体層１ｂを構成する誘電体材料は、例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３及びＳｉＯＮから選択された材料により構成することができる。
【００３３】
（透光性部材）
透光性部材４の一方の面には反射膜１が設けられる。透光性部材４としては、ガラス等の無機材料からなる板状の透光性材料が用いられる。ガラス材料としては、例えば、ホウ珪酸ガラスや石英ガラスを用いることができる。
透光性部材４の厚さは、製造工程における機械的強度が低下せず、導光部材３に十分な機械強度を付与することができる厚さであればよい。また、透光性部材４には、拡散剤を含有させてもよい。導光部材３の上に透光性部材４を設け、その透光性部材４の上に反射膜１を設けるようにした発光装置において、透光性部材４に拡散剤を含有させると、反射膜１に入射する光を平均化できる。拡散剤には、酸化チタン、チタン酸バリウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等を用いることができる。また、導光部材３と透光性部材４との間に反射膜１を設ける場合には、発光面となる透光性部材４の上面（反射膜１と導光部材３とが設けられた面の反対の面）は、平坦な面に限定されず、微細な凹凸を有していてもよい。発光面に凹凸を有していると、発光面からの出射光が散乱されて輝度むらや色むらを抑制することが可能となる。
【００３４】
（導電接合部材）
導電接合部材７としては、バンプを用いることができ、バンプの材料としては、Ａｕあるいはその合金、他の導電接合部材として、共晶ハンダ（Ａｕ−Ｓｎ）、Ｐｂ−Ｓｎ、鉛フリーハンダ等を用いることができる。なお、図１では、導電接合部材７にバンプを用いた例を示しているが、導電接合部材７はバンプに限定されず、例えば導電ペーストや、めっきであってもよい。
【００３５】
以下、実施形態に係る発光装置の製造方法について説明する。
実施形態に係る発光装置の製造方法は、
（１）それぞれ１つの発光装置に対応して個片化された、板状の透光性部材４と透光性部材４の一方の面に形成された反射膜１を含む第１複合体を作製する第１複合体作製工程と、
（２）それぞれ１つの発光装置に対応して個片化された、基板１０と、基板１０の上に実装された発光素子２と、を含む第２複合体を作製する第２複合体作製工程と、
（３）第１複合体と第２複合体とを接合する接合工程と、
を含む。
以下、図面を参照しながら、第１複合体作製工程、第２複合体作製工程及び接合工程について説明する。
【００３６】
１．第１複合体作製工程
１−１．透光性基板準備
ここではまず、図２Ａに示すように、透光性基板１０４を準備する。
ここで、透光性基板１０４は無機材料からなる。また、透光性基板１０４の一方の面は、２０ｎｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以下、より好ましくは３ｎｍ以下の表面粗さＲａに研磨されていることが好ましい。また、透光性基板１０４の他方の面は光を散乱させるための凹凸が形成されていてもよい。
【００３７】
１−２．反射膜形成
次に、図２Ｂに示すように、透光性基板１０４の一方の面の上に、反射膜層１０１を形成する。
例えば、互いに屈折率が異なる第１誘電体層と第２誘電体層とを交互に積層して誘電体多層膜からなる反射膜層１０１を形成する。
【００３８】
この誘電体多層膜からなる反射膜層１０１は、原子層堆積法（ＡＬＤ）、スパッタ、蒸着法等により第１誘電体層と第２誘電体層とを交互に成膜することにより形成することができる。上記形成方法のうち、原子層堆積法（ＡＬＤ）により反射膜層１０１を成膜すると、第１誘電体層と第１誘電体層とをそれぞれ均一な膜厚で成膜することができ、所望の反射特性を有する反射膜を精度良く形成することができる。
【００３９】
また、反射膜を、表面粗さＲａが２０ｎｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以下、より好ましくは３ｎｍ以下の平滑な透光性基板の表面に形成すると、例えば、３０ｎｍ〜１００ｎｍの薄い膜厚の第１誘電体層と第２誘電体層とを極めて平坦でかつ膜厚のバラツキを少なく形成することができ、所望の反射率特性を精度良く実現することができる。
【００４０】
１−３．個片化
次に、図２Ｃに示すように、それぞれ１つの発光装置に対応する第１複合体に個片化する。
具体的には、例えば、ダイサーにより、反射膜層１０１が形成された透光性基板１０４を、透光性基板１０４の一方の面に垂直に切断する。
以上のようにして、それぞれ１つの発光装置に対応し、板状の透光性部材４とその一方の面に形成された反射膜１とを含む第１複合体５１を作製する。
【００４１】
２．第２複合体作製工程
２−１．集合基板準備工程
ここではまず、図３Ａに示すように、集合基板１１０を準備する。ここで、本明細書において、集合基板とは、分割後に、個々の発光装置に対応する基板１０となる単位領域を複数含む基板のことをいい、その複数の単位領域は、例えば、集合基板１１０において複数の行と複数の列をなしてマトリクス状に配置されている。尚、図３Ａ、以下の図３Ｂ〜図３Ｄ及び図４には図示していないが、集合基板１１０において、各単位領域には、正の配線導体と負の配線導体が形成されている。
【００４２】
２−２．発光素子実装工程
次に、図３Ｂに示すように、集合基板１１０の各単位領域にそれぞれ発光素子２を実装する。発光素子２は、図３Ｂに示すように、例えば、集合基板１１０上にフリップチップ実装される。具体的には、発光素子として、ｐ電極およびｎ電極（不図示）が、同一面側、すなわち、発光素子２において成長基板２ｂとは反対側の半導体積層体２ａの表面に形成された発光素子２を準備する。そして、集合基板１１０の各単位領域の正の配線導体と負の配線導体の上にそれぞれ導電接合部材を配置し、発光素子２のｐ電極とｎ電極をそれぞれ正の配線導体と負の配線導体とに対向させて、導電接合部材７と発光素子２と、基板上の導電パターンとを接合する。尚、実装に際し、導電接合部材は集合基板１１０上に設けた場合を例に説明したが、導電接合部材を発光素子２側に設けて接合してもよい。
【００４３】
２−３．導光部材形成工程
ここでは、図３Ｃに示すように、隣接する発光素子２間を埋めかつ複数の発光素子２を一括して覆うように導光部材層１０３を形成する。導光部材層１０３は、透光性を有する、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、およびポリイミド樹脂等の樹脂を塗布することにより形成することができ、当該樹脂には、必要に応じて、蛍光体等を含有させる。そして、塗布した導光部材を硬化させる。
【００４４】
２−４．個片化
次に、図３Ｄに示すように、それぞれ１つの発光装置に対応する第２複合体５２に個片化する。
具体的には、例えば、ダイサーにより、硬化された導光部材層１０３を隣接する発光素子２間で集合基板１１０ごと切断して、それぞれ基板１０、発光素子２及び基板１０上で発光素子２を覆う導光部材３を含む第２複合体５２に分離する。
【００４５】
３．接合工程
以上のようにして準備した第１複合体５１と第２複合体５２とを、図４に示すように、反射膜１と導光部材３とが対向するように接合する。ここでは、例えば、第１複合体上に耐熱、耐光性の高いシリコーン樹脂を接着剤として塗り、第２複合体と一体化後に硬化することで接合する。接着剤としてシリコーン樹脂を用いる場合には、ジメチル系のシリコーン樹脂を用いることが好ましい。透光性部材４を含む第１複合体５１の側面と、導光部材３を含む第２複合体５２の側面は略面一とされていてもよいし、段差を有していてもよい。段差を有する場合には、第１複合体５１の下面よりも第２複合体の上面が大きく形成されていてもよいし、第１複合体５１の下面よりも第２複合体の上面が小さく形成されていてもよい。
【００４６】
以上説明した実施形態の発光装置の製造方法では、それぞれ個片化された第１複合体と第２複合体とを作製した後、個片化された第１複合体と第２複合体とを接合するようにした。
しかしながら、実施形態の発光装置の製造方法では、以下の変形例に示すように、第１複合体と第２複合体の双方又は一方を個片化前に接合するようにして、接合後に分割（個片化）するようにしても良い。尚、以下の説明において、第１複合体の個片化前の状態のものを第１複合体基板と呼び、第２複合体の個片化前の状態のものを第２複合体基板と呼ぶ。
【００４７】
変形例１．
変形例１の発光装置の製造方法では、上述した、１．第１複合体作製工程における、１−１．透光性基板準備工程と、１−２．反射膜形成工程を経て、図２Ｂに示すような、透光性基板１０４の一方の面の上に反射膜層１０１が形成された第１複合体基板を作製する。
【００４８】
次に、上述した、２．第２複合体作製工程における、２−１．集合基板準備工程と、２−２．発光素子実装工程と、２−３．導光部材形成工程とを経て、図３Ｃに示す、集合基板１１０上に複数の発光素子２が実装され、隣接する発光素子２間を埋めかつ複数の発光素子２を一括して覆う導光部材層１０３が形成された第２複合体基板を作製する。
【００４９】
次いで、第１複合体基板と第２複合体基板とを接合した後、個々の発光装置ごとに個片化する。
以上のような変形例１の発光装置の製造方法によれば、第１複合体基板と第２複合体基板とを一括して個片化でき、かつ第１複合体と第２複合体とを個々に接合することなく、一括して接合することができるので、製造コストを低減することができる。
【００５０】
変形例２．
変形例２の発光装置の製造方法では、上述した、１．第１複合体作製工程における、１−１．透光性基板準備工程と、１−２．反射膜形成工程を経て、図２Ｂに示すような、透光性基板１０４の一方の面の上に反射膜層１０１が形成された第１複合体基板を作製する。
【００５１】
次に、上述した、２．第２複合体作製工程における、２−１．集合基板準備工程と、２−２．発光素子実装工程と、２−３．導光部材形成工程と、２−４．個片化工程を経て、図３Ｄに示す、第２複合体を作製する。
【００５２】
次いで、例えば、第１複合体基板の反射膜層１０１上に、所定の間隔で第２複合体を接合する。
その後、第１複合体基板を切断して、個々の発光装置ごとに個片化する。
【００５３】
変形例３．
変形例３の発光装置の製造方法では、上述した、１．第１複合体作製工程における、１−１．透光性基板準備工程と、１−２．反射膜形成工程と、１−３．個片化工程を経て、図２Ｃに示す、第１複合体を作製する。
【００５４】
次に、上述した、２．第２複合体作製工程における、２−１．集合基板準備工程と、２−２．発光素子実装工程と、２−３．導光部材形成工程とを経て、図３Ｃに示す、第２複合体基板を作製する。
【００５５】
次いで、例えば、第２複合体基板の導光部材層１０３上に、導光部材層１０３を介して発光素子２とそれぞれ対向するように第１複合体を位置あわせして接合する。
その後、第２複合体基板を切断して、個々の発光装置ごとに個片化する。
【００５６】
以上のように、実施形態の発光装置の製造方法は、種々の変形が可能である。
【実施例】
【００５７】
以下、本発明に係る実施例について説明する。
実施例１〜３の発光装置及び比較例の発光装置を以下のように構成してそれぞれ配光特性を評価した。
【００５８】
実施例１．
実施例１の発光装置として、２つの発光素子を含む発光装置を作製した。基板、発光素子、導光部材、反射膜及び透光性部材はそれぞれ以下のように構成した。
基板として、リードフレームが熱硬化性樹脂により支持された基板を用いた。
発光素子として、発光ピーク波長が４５５ｎｍで、一辺が６５０μｍの矩形の発光ダイオードを２つ用いた。
導光部材は、２つの発光素子を一括して覆うように形成した。
導光部材には、蛍光体として、イットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）系蛍光体、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット（ＬＡＧ）系蛍光体、Ｓ−ＣＡＳＮ系蛍光体（（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋）及びＳＡＥ系蛍光体（Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ）を含有させた。
また、導光部材は、発光素子の上面及び側面を被覆するように形成した。
反射膜１として、図５において、Ｔ２５で示す、可視光の領域において透過率を約２５％になるようにした誘電体多層膜を用いた。
当該誘電体多層膜は、Ｎｂ２Ｏ５からなる第１誘電体層とＳｉＯ２からなる第２誘電体層を、透光性部材４の上に第２誘電体層、第１誘電体層、第２誘電体層、第１誘電体層の順に交互に、スパッタ法により、６．５周期（合計１３層）積層することにより形成した。
尚、誘電体多層膜の各層の厚さは、図５のＴ２５に示す透過率特性を満足するように設定した。
透光性部材として、ＳｉＯ２からなり、厚さが約１ｍｍのガラス板を用いた。
導光部材と反射膜とは、シリコーン樹脂により接合した。
【００５９】
実施例２．
実施例１の発光装置において、反射膜１として、図５においてＴ５０で示す、可視光の領域において透過率を約５０％になるようにした誘電体多層膜を用いた以外は実施例１の発光装置と同様にして、実施例２の発光装置を作製した。
実施例２の誘電体多層膜は、Ｎｂ２Ｏ５からなる第１誘電体層とＳｉＯ２からなる第２誘電体層を、透光性部材の上に第２誘電体層、第１誘電体層、第２誘電体層、第１誘電体層の順に交互に、スパッタ法により、６周期（合計１２層）積層することにより形成した。
尚、誘電体多層膜の各層の厚さは、図５のＴ５０に示す透過率特性を満足するように設定した。
【００６０】
実施例３．
実施例１の発光装置において、反射膜１として、図５においてＴ７５で示す、可視光の領域において透過率を約７５％になるようにした誘電体多層膜を用いた以外は実施例１の発光装置と同様にして、実施例３の発光装置を作製した。
実施例３の誘電体多層膜は、Ｎｂ２Ｏ５からなる第１誘電体層とＳｉＯ２からなる第２誘電体層を、透光性部材の上に第２誘電体層、第１誘電体層、第２誘電体層、第１誘電体層の順に交互に、スパッタ法により、３．５周期（合計７層）積層することにより形成した。
尚、誘電体多層膜の各層の厚さは、図５のＴ７５に示す透過率特性を満足するように設定した。
【００６１】
比較例
実施例１の発光装置において、透光性部材と反射膜とを除いて構成した以外は実施例１の発光装置と同様にして、比較例の発光装置を作製した。
【００６２】
以上のようにして作製した実施例１〜３の発光装置及び比較例の発光装置についてそれぞれ配光特性を測定した。その結果を図６に示す。図６に示すように、反射膜１を備えた実施例１〜３の発光装置の配光特性は、いずれも反射膜１を備えていない比較例の発光装置より広くなることが確認された。また、実施例１〜３の発光装置の配光特性からわかるように、反射膜１の透過率を変化させることにより発光装置の配光特性を調整できることが確認された。
【符号の説明】
【００６３】
１  反射膜
２  発光素子
３  導光部材
４  透光性部材
７  導電接合部材
５１  第１複合体
５２  第２複合体
１０１  反射膜層
１０３  導光部材層
１０４  透光性基板
１１０  集合基板
【図１】
2019135756.tif 000003
【図２Ａ】
2019135756.tif 000004
【図２Ｂ】
2019135756.tif 000005
【図２Ｃ】
2019135756.tif 000006
【図３Ａ】
2019135756.tif 000007
【図３Ｂ】
2019135756.tif 000008
【図３Ｃ】
2019135756.tif 000009
【図３Ｄ】
2019135756.tif 000010
【図４】
2019135756.tif 000011
【図５】
2019135756.tif 000012
【図６】
2019135756.tif 000013