(57)【要約】      （修正有）【課題】発光素子と基板とが確実に接合され、高い動作安定性を有する発光装置を提供する。【解決手段】発光装置１０は、基板１１と、接合層１２を介して基板上に配された発光素子２０と、発光素子の側面を環状に覆い、基板に面しかつ発光素子の側面から離れるに従って基板との距離が大きくなる曲面形状又は平面形状の底面Ｓ２２を有する樹脂体４０と、を有する。【選択図】図１Ａ
2019121703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
接合層を介して前記基板上に配された発光素子と、
前記発光素子の側面を環状に覆い、前記基板に面しかつ前記発光素子の前記側面から離れるに従って前記基板との距離が大きくなる曲面形状又は平面形状の底面を有する樹脂体と、を有することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記樹脂体の外周側面には、反射膜が設けら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】
前記樹脂体の前記底面上の少なくとも一部には、反射膜が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記接合層は、前記発光素子へのカソード電極をなす第１の金属層及び前記発光素子へのアノード電極をなす第２の金属層を有し、
前記反射膜は、金属膜からなり、前記樹脂体の外周側面及び前記底面上に設けられ、
前記反射膜は、前記基板と前記発光素子との間において前記第１の金属層に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記樹脂体は、前記発光素子からの放出光に対して反射性を有する樹脂材料からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項６】
前記発光素子上に配され、蛍光体を有する透光板を有し、
前記樹脂体は、前記透光板の側面を覆っていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば発光ダイオードなどの発光素子を含む発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光装置は、例えば、端子や配線などが設けられた基板と、当該基板上に実装された少なくとも１つの発光素子とを含む。また、当該発光素子は、例えば、接合材を介して当該基板に接合され、樹脂などで封止されている。例えば、特許文献１には、基板上に半導体層を有する発光素子と、蛍光物質を有しかつ当該発光素子の表面を包囲する透光性モールド部材とを有する発光装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2002-118293号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発光装置は、例えば車両用灯具に用いられる場合などを考慮すると、種々の過酷な環境下でも安定して動作することが好ましい。例えば、発光素子と実装用の基板とが確実に接合されることで装置全体として十分な機械的強度が確保されていることが好ましい。また、例えば、発光素子と当該基板上の配線とが確実に電気的に接続され、端子間の短絡や導通不良などが確実に防止されていることが好ましい。また、例えば、発光装置は、所望の領域に適切かつ十分な光を供給することを考慮すると、高い光取り出し効率及び配光性を有することが好ましい。
【０００５】
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、発光素子と基板とが確実に接合され、高い動作安定性を有する発光装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による発光装置は、基板と、接合層を介して基板上に配された発光素子と、発光素子の側面を環状に覆い、基板に面しかつ発光素子の側面から離れるに従って基板との距離が大きくなる曲面形状又は平面形状の底面を有する樹脂体と、を有することを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】実施例１に係る発光装置の断面図である。
【図１Ｂ】実施例１に係る発光装置の上面図である。
【図２Ａ】実施例１に係る発光装置の製造方法を示す図である。
【図２Ｂ】実施例１に係る発光装置の製造方法を示す図である。
【図２Ｃ】実施例１に係る発光装置の製造方法を示す図である。
【図２Ｄ】実施例１に係る発光装置の製造方法を示す図である。
【図３Ａ】比較例に係る発光装置の製造方法を示す図である。
【図３Ｂ】比較例に係る発光装置の製造方法を示す図である。
【図４】実施例１の変形例１に係る発光装置の断面図である。
【図５】実施例１の変形例２に係る発光装置の上面図である。
【図６】実施例１の変形例３に係る発光装置の断面図である。
【図７】実施例１の変形例４に係る発光装置の断面図である。
【図８Ａ】実施例２に係る発光装置の断面図である。
【図８Ｂ】実施例２に係る発光装置の上面図である。
【図９Ａ】実施例２の変形例に係る発光装置の断面図である。
【図９Ｂ】実施例２の変形例に係る発光装置の上面図である。
【図１０Ａ】実施例３に係る発光装置の部分断面図である。
【図１０Ｂ】実施例３に係る発光装置の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１Ａは、実施例１に係る発光装置１０の断面図である。また、図１Ｂは、発光装置１０の模式的な上面図である。なお、図１Ａは、図１ＢのＶ−Ｖ線に沿った断面図である。図１Ａ及び図１Ｂを用いて、発光装置１０の構成について説明する。まず、発光装置１０は、実装基板（基板又は第１の基板）１１と、実装基板１１上に実装された発光素子２０と、発光素子２０上に配置された透光板３０と、を有する。
【００１０】
実装基板１１は、例えば、発光素子２０への給電用の金属配線（図示せず）が設けられたほぼ平坦な実装面を有する。発光素子２０は、実装基板１１の当該実装面上に固定されている。また、本実施例においては、発光装置１０は、実装基板１１と発光素子２０との間に設けられて、実装基板１１と発光素子２０とを互いに接合する接合層１２を有する。すなわち、発光素子２０は、接合層１２を介して実装基板１１上に配されている。
【００１１】
発光素子２０は、例えば、発光ダイオードなどの半導体発光素子である。発光素子２０は、例えば、支持基板（第２の基板）２１及び支持基板２１上に支持された光半導体層２２を含む。図示していないが、光半導体層２２は、例えば、ｎ型半導体層（第１の半導体層）と、活性層（発光層）と、ｐ型半導体層（第２の半導体層）とが積層された構造を有する。
【００１２】
本実施例においては、発光素子２０は、光半導体層２２側から実装基板１１に接合されている。すなわち、発光素子２０は、フリップチップ実装によって実装基板１１に実装されている。従って、本実施例においては、実装基板１１上に光半導体層２２が形成され、光半導体層２２上に支持基板２１が形成されている。支持基板２１は、光半導体層２２から放出された光に対して透光性を有する。例えば、支持基板２１は、光半導体層２２の結晶成長に用いられる基板、例えばサファイア基板からなる。
【００１３】
透光板３０は、接着層（図示せず）を介して発光素子２０（本実施例においては支持基板２１における光半導体層２２とは反対側の表面）に接着されている。また、透光板３０は、光半導体層２２から放出された光に対して透光性を有する。透光板３０は、例えば平板形状のガラスプレートからなる。従って、本実施例においては、光半導体層２２から放出された光は、支持基板２１及び透光板３０を介して外部に取り出される。すなわち、発光装置１０においては、透光板３０の上面が光取り出し面として機能する。
【００１４】
また、図１Ｂに示すように、本実施例においては、発光素子２０の支持基板２１及び光半導体層２２は、矩形の上面形状を有する。また、本実施例においては、透光板３０は、発光素子２０の支持基板２１とほぼ同一の矩形の上面形状を有する。
【００１５】
なお、透光板３０は、蛍光体を含んでいてもよい。例えば、透光板３０は、蛍光体粒子を含有する樹脂板であってもよいし、単結晶の蛍光体プレートであってもよい。例えば、本実施例においては、発光素子２０は青色領域にピーク波長を有する窒化物系半導体からなる光半導体層２２を有し、透光板３０は、ＹＡＧ蛍光体を有する蛍光体プレートである。従って、本実施例においては、発光装置１０は、白色光を外部に出射する。
【００１６】
また、本実施例においては、接合層１２は、金属層からなる。具体的には、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、接合層１２は、金属材料からなる第１の金属層１２Ａと、金属材料からなりかつ第１の金属層１２Ａから絶縁された第２の金属層１２Ｂとを含む。例えば、第１及び第２の金属層１２Ａ及び１２Ｂは、実装基板１１と発光素子２０の光半導体層２２との間において間隙をおいて互いに離間する金属層からなる。例えば、第１及び第２の金属層１２Ａ及び１２Ｂの各々は、Ａｕ層又はＡｕＳｎ層からなる。
【００１７】
また、本実施例においては、第１の金属層１２Ａは、発光素子２０における光半導体層２２のｎ型半導体層に接続されたカソード電極（第１の電極層）として機能する。また、第２の金属層１２Ｂは、光半導体層２２のｐ型半導体層に接続されたアノード電極（第２の電極層）として機能する。また、接合層１２の第１及び第２の金属層１２Ａ及び１２Ｂは、それぞれ実装基板１１上のカソード端子及びアノード端子（それぞれ図示せず）に接続されている。
【００１８】
次に、発光装置１０は、発光素子２０及び透光板３０の側面を環状に覆う樹脂体４０を有する。本実施例においては、樹脂体４０は、発光素子２０からの放出光に対して反射性を有する樹脂、例えば白色樹脂からなる。従って、発光素子２０からの放出光は、樹脂体４０によって、その大部分が透光板３０に向かって反射される。従って、樹脂体４０を有することで発光装置１０の光取り出し効率が向上する。
【００１９】
また、本実施例においては、樹脂体４０は、発光素子２０及び透光板３０の側面を完全に覆い、閉じた環状体（帯状体）を形成する樹脂膜である。また、樹脂体４０は、発光素子２０の側面及び透光板３０の側面に密着して接触している。また、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、本実施例においては、樹脂体４０は、発光素子２０及び透光板３０に接触する素子接触面Ｓ１と、外部（例えば外部雰囲気中）に露出する外部露出面Ｓ２とを有する。
【００２０】
また、図１Ａに示すように、本実施例においては、樹脂体４０の素子接触面Ｓ１は、樹脂体４０の内周側面をなす。また、本実施例においては、樹脂体４０は発光素子２０及び透光板３０の側面のみを覆い、素子接触面Ｓ１は発光素子２０及び透光板３０の側面のみに接触している。
【００２１】
また、本実施例においては、樹脂体４０の外部露出面Ｓ２は、樹脂体４０の外周側面をなす側面Ｓ２１と、実装基板１１に面して樹脂体４０の底部端面（実装基板１１側の外周端面）をなす底面Ｓ２２と、樹脂体４０の上部端面（底部端面とは反対側の外周端面）をなす上面Ｓ２３とからなる。また、外部露出面Ｓ２の底面Ｓ２２は、素子接触面Ｓ１（すなわち発光素子２０の側面）から離れるに従って実装基板１１との距離が大きくなる凹面形状を有する。本実施例においては、底面Ｓ２２の全体が凹面として形成されている。
【００２２】
次に、図２Ａ〜図２Ｄを用いて、発光装置１０の製造方法について説明する。図２Ａは、透光板３０及び接合層１２が形成された発光素子２０が並置された仮基板１９の断面図である。図２Ｂは、熱硬化性樹脂４０Ｌが塗布された仮基板１９の断面図である。図２Ｃは、隣接する発光素子２０間で切断された仮基板１９の断面図である。また、図２Ｄは、実装基板１１に接合された発光素子２０の断面図である。
【００２３】
まず、支持基板２１となるサファイア基板上に光半導体層２２となる半導体膜をエピタキシャル成長させる。次に、当該半導体膜上に接合層１２となる金属膜を形成し、当該サファイア基板及び半導体膜を切断し、複数の発光素子２０を作製する。そして、仮基板１９上に複数の透光板３０を互いに離間して並置した後、透光板３０上に支持基板２１側から発光素子２０を接着する（図２Ａ）。
【００２４】
次に、仮基板１９の発光素子２０から露出した表面上に熱硬化性樹脂４０Ｌを塗布する。この時、熱硬化性樹脂４０Ｌが発光素子２０の上面及び接合層１２に達しないように、また、表面張力によってのみ発光素子２０の側面全体が覆われるように、熱硬化性樹脂４０Ｌの塗布量を調節する。続いて、仮基板１９を加熱し、熱硬化性樹脂４０Ｌを硬化させる、これによって、隣接する発光素子２０間に凹部（凹面）が形成された状態で熱硬化性樹脂４０Ｌが硬化する（図２Ｂ）。
【００２５】
続いて、発光素子２０を囲むように所定の領域で仮基板１９を切断する。これによって、切断後に残存した熱硬化性樹脂４０Ｌが樹脂体４０となる（図２Ｃ）。続いて、仮基板１９とは別に、実装基板１１を用意する。そして、発光素子２０を接合層１２側から実装基板１１上に配置する。そして、実装基板１１を加熱することで、接合層１２を溶融させ、発光素子２０を実装基板１１に接合する（図２Ｄ）。例えばこのようにして、発光装置１０を作製することができる。
【００２６】
ここで、樹脂体４０及びその底面Ｓ２２（凹面）について説明する。上記したように、発光素子２０の実装基板１１への接合時には、実装基板１１及び発光素子２０のみならず、樹脂体４０も加熱される。また、樹脂体４０は、発光素子２０（支持基板２１及び光半導体層２２）よりも高い熱膨張率を有する。従って、樹脂体４０は、当該加熱時には発光素子２０よりも大きな体積増加を行う。特に、樹脂体４０は、外部に開放された外部露出面Ｓ２が広がるように大きく形状変化（膨張）を行う。
【００２７】
本願の発明者らは、この樹脂体４０の熱膨張が発光素子２０の実装基板１１への接合不良をもたらす可能性があること、及び樹脂体４０の実装基板１１側に露出した底面Ｓ２２が凹面形状を有することでこの接合不良が防止できることを見出した。図３Ａ及び図３Ｂを用いて、樹脂体が実装基板１１との距離が均一な底面を有する場合に起こり得る接合時の不良について説明する。
【００２８】
図３Ａは、比較例として、発光素子２０の実装基板１１側の表面と同一高さを有する平面形状の底面を有する樹脂体１１０が形成された発光素子２０と、この発光素子２０が接合される前の実装基板１１とを示す断面図である。また、図３Ｂは、比較例に係る発光装置１００の断面図である。
【００２９】
まず、図３Ａに示すように、例えば光取り出し効率及び配光性を高める目的で発光素子２０の側面に樹脂体１１０を形成する場合、樹脂体１１０は発光素子２０の側面上に形成されていればよく、樹脂体１１０の全体形状については考慮する必要性は低い。従って、例えば樹脂体１１０のように、一定の厚みを持って発光素子２０の側面を環状に取り囲む形状となることが想定される。この場合、樹脂体１１０の底面は、図３Ａに示すような平坦な形状となるか、又は実装基板１１との距離が小さくなる凸形状となる。
【００３０】
しかし、このような形状の樹脂体１１０は、実装基板１１に接合される際の加熱工程において膨張する。そして、樹脂体１１０の実装基板１１側に露出した底面は、実装基板１１に向かう方向に膨張する。また、一般に、樹脂体１１０に用いられる樹脂材料は、接合層１２に用いられる金属材料及び発光素子２０に用いられる半導体材料よりも熱膨張率が高い。従って、図３Ｂに示すように、樹脂体１１０は、加熱前には実装基板１１から離間していても、加熱時には実装基板１１に当たる場合がある。
【００３１】
この場合、膨張した樹脂体１１０が接合層１２を実装基板１１から浮き上がらせる可能性がある。従って、接合層１２が実装基板１１に十分に密着せず、発光素子２０と実装基板１１とが十分な強度で接合されない場合がある。
【００３２】
本願の発明者らは、この不具合の可能性に着目した。そして、本願の発明者らは、この不具合を予防するために、例えば図２Ｃ又は図２Ｄに示すように、加熱時に樹脂体４０と実装基板１１とが接触する可能性がある部分である底面Ｓ２２に逃げを形成することを検討した。すなわち、本願の発明者らは、開放された膨張部である樹脂体４０の底面Ｓ２２と実装基板１１との間の距離を大きく確保することで上記した不具合が防止されることを見出した。
【００３３】
これによって、加熱時に樹脂体４０が膨張した場合でも樹脂体４０と実装基板１１とが接触することが抑制され、発光素子２０が確実に実装基板１１に接合される。従って、このような樹脂体４０を有する発光装置１０は、発光素子２０と実装基板１１とが確実に接合され、また、確実に発光素子２０が実装基板１１に電気的に接続される。従って、発光素子２０と実装基板１１とが確実に接合され、高い動作安定性及び光取り出し効率を有する発光装置１０を提供することができる。
【００３４】
なお、本実施例においては、樹脂体４０が白色樹脂からなる場合について説明したが、樹脂体４０は他の樹脂材料から構成されていてもよい。例えば、樹脂体４０は、発光素子２０からの放出光に対して透光性を有する樹脂材料から構成されていてもよい。樹脂体４０は、発光素子２０の側面を覆うことで、発光素子２０、例えば発光素子２０の光半導体層２２を保護することができる。従って、樹脂体４０は、光反射性の樹脂材料のみならず、光透過性の樹脂材料から構成されていてもよい。
【００３５】
また、本実施例においては、樹脂体４０が白色樹脂からなり、発光素子２０及び透光板３０の側面を完全に覆う場合について説明した。これによって、発光装置１０は、例えば、発光部と非発光部との境界での明暗の差が明確となることが要求されるような用途に好適な構成となる。しかし、樹脂体４０は、例えば発光装置１０の用途や目的に応じて、発光素子２０及び透光板３０の側面の適切な範囲を覆うように構成されることができる。
【００３６】
また、本実施例においては、樹脂体４０の外部露出面Ｓ２が、側面Ｓ２１、底面Ｓ２２及び上面Ｓ２３を有する場合について説明したが、樹脂体４０の構成はこれに限定されない。樹脂体４０は、凹面形状の底面Ｓ２２を有していればよい。例えば、側面Ｓ２１及び上面Ｓ２３は、凹面形状を有していてもよいし、凸面形状を有していてもよいし、凹凸面を有していてもよい。また、側面Ｓ２２及び上面Ｓ２３が区別されず、側面Ｓ２２から上面Ｓ２が連続的に形成されていてもよい。
【００３７】
また、本実施例においては、樹脂体４０が凹面形状の底面Ｓ２２を有する場合について説明した。しかし、底面Ｓ２２は、素子接触面Ｓ１（発光素子２０の側面）から離れるに従って実装基板１１との距離が大きくなるような表面形状を有していればよい。
【００３８】
図４は、実施例１の変形例１に係る発光装置１０Ａの断面図である。発光装置１０Ａは、樹脂体４０Ａの構成を除いては、発光装置１０と同様の構成を有する。発光装置１０Ａにおいては、樹脂体４０Ａは、発光素子２０及び透光板３０の側面に接触する素子接触面Ｓ１と、外部に露出する外部露出面Ｓ２Ａとを有する。
【００３９】
また、樹脂体４０Ａの外部露出面Ｓ２Ａは、樹脂体４０の外部露出面Ｓ２と同様の側面Ｓ２１及び上面Ｓ２３を有する。一方、樹脂体４０Ａの外側表面Ｓ２Ａは、樹脂体４０の底面Ｓ２１に代えて、平面形状の底面Ｓ２４を有する。本変形例においては、樹脂体４０Ａの底面Ｓ２４は、実装基板１１に向かって先細りとなるテーパ面からなる。
【００４０】
本変形例においても、樹脂体４０Ａは、実装基板１１に面し、かつ発光素子２０の側面から離れるに従って実装基板１１との距離が大きくなる底面Ｓ２４を有する。従って、発光素子２０と実装基板１１とが確実に接合され、高い動作安定性を有する発光装置１０Ａを提供することができる。
【００４１】
また、本実施例においては、発光装置１０が透光板３０を有する場合について説明した。しかし、発光装置１０は、透光板３０を有していなくてもよい。透光板３０は、発光装置１０の用途や目的に応じて任意に設けられ、また任意の態様を有することができる。例えば、透光板３０は、蛍光体を含んでいなくてもよい。また、透光板３０は、湿度による素子劣化を抑制する保護膜としての機能を有していてもよい。
【００４２】
また、透光板３０は、例えば、光散乱材を含んでいてもよい。これによって、発光素子２０に形成される電極パターンを外部から視認されにくくすることができる。また、透光板３０は、例えば、曲面形状の上面を有していてもよい。これによって、透光板３０にレンズ機能を持たせることができる。
【００４３】
また、樹脂体４０の底面Ｓ２２は他の表面形状を有していてもよい。図５は、実施例１の変形例２に係る発光装置１０Ｂの断面図である。発光装置１０Ｂは、透光板３０を有していない点、及び樹脂体４０Ｂの構成を除いては、発光装置１０と同様の構成を有する。
【００４４】
本変形例においては、発光素子２０における支持基板２１の上面が光取り出し面として機能する。また、樹脂体４０Ｂは、発光素子２０のみを環状に覆い、発光素子２０の側面のみに接触する素子接触面Ｓ１Ａを有する。
【００４５】
また、樹脂体４０Ｂは、外部に露出する外部露出面Ｓ２Ｂを有し、外部露出面Ｓ２が凸面形状の底面Ｓ２２を有する。本変形例においては、樹脂体４０Ｂは、実装基板１１に面し、発光素子２０の側面から離れるに従って実装基板１１との距離が大きくなる凸面形状の底面Ｓ２５を有する。樹脂体４０Ｂが凸面形状の底面Ｓ２５を有する場合でも、素子接触面Ｓ１Ａから外側に向かって樹脂体４０Ｂが実装基板１１から離れていればよい。
【００４６】
すなわち、樹脂体４０、４０Ａ及び４０Ｂに示すように、発光素子２０の側面から離れるに従って実装基板１１との距離が大きくなる曲面形状又は平面形状の底面Ｓ２２、Ｓ２４又はＳ２５が設けられていればよい。これによって、発光素子２０と実装基板１１とが確実に接合され、高い動作安定性を有する発光装置１０、１０Ａ及び１０Ｂを提供することができる。
【００４７】
また、本実施例においては、接合層１２が金属層からなり、接合層１２が発光素子２０への給電を行う電極として機能する場合について説明した。しかし、接合層１２の構成はこれに限定されない。図６は、実施例１の変形例３に係る発光装置１０Ｃの断面図である。発光装置１０Ｃは、接合層１３、発光素子２０Ａ及び透光板３０Ａの構成を除いては、発光装置１０と同様の構成を有する。
【００４８】
本変形例においては、接合層１３は、樹脂材料からなる樹脂層である。また、発光素子２０Ａは、接合層１３上に形成された支持基板２１Ａ及び支持基板２１Ａ上に形成された光半導体層２２Ａを有する。すなわち、発光素子２０Ａは、支持基板２１Ａ側から実装基板１１に接合された構造を有する。
【００４９】
また、本変形例においては、発光素子２０Ａは、光半導体層２２Ａ上に形成され、光半導体層２２Ａのｎ型半導体層に接続されたｎ側電極（カソード電極）２３及びｐ型半導体層に接続されたｐ側電極（アノード電極）２４を有する。また、発光素子２０は、光半導体層２２Ａの上面及びｎ側電極２３及びｐ側電極２４の側面を覆い、光半導体層２２Ａの一部の上面上に開口部を有する絶縁層２５を有する。また、透光板３０は、発光素子２０Ａにおける絶縁層２５の開口部に形成されている。
【００５０】
本変形例においては、ｎ側電極２３及びｐ側電極２４は、絶縁層２５から露出しており、例えばボンディングワイヤを介して実装基板１１の配線に接続されている。すなわち、本変形例においては、接合層１３が発光素子２０Ａへの電極を兼ねず、発光素子２０Ａが接合層１３を経由せずに給電される場合に相当する。
【００５１】
本変形例においても、発光装置１０Ｃは、発光素子２０Ａの側面を環状に覆う樹脂体４０を有する。また、樹脂体４０は、実装基板１１に面する凹面形状の底面Ｓ２２を有する。従って、発光素子２０Ａと実装基板１１とが確実に接合され、高い動作安定性を有する発光装置１０Ｃを提供することができる。
【００５２】
また、図７は、実施例１の変形例４に係る発光装置１０Ｄの断面図である。発光装置１０Ｄは、発光素子２０Ｂの構成を除いては、発光装置１０Ｃと同様の構成を有する。発光装置１０Ｄにおいては、発光素子２０Ｂは、接合層１３上に形成された支持基板２１Ｂと、支持基板２１Ｂ上に形成されたｎ側電極２３Ａ、ｐ側電極２４Ａ及び絶縁層２５Ａとを有する。また、発光素子２０Ｂは、ｎ側電極２３Ａ、ｐ側電極２４Ａ及び絶縁層２５Ａ上に形成された光半導体層２２Ｂを有する。
【００５３】
本変形例においては、支持基板２１Ｂと光半導体層２２Ｂとの間にｎ側電極２３Ａ及びｐ側電極２４Ａが形成されている。本変形例においては、支持基板２１Ｂは、光半導体層２２Ｂの結晶成長に用いられる基板とは別の基板からなる。発光素子２０Ｂは、当該結晶成長用の基板上に光半導体層２２Ｂ及び電極を形成した後、支持基板２１Ｂとなる別の基板に光半導体層２２Ｂを貼り替えることで作製することができる。
【００５４】
また、本変形例においては、透光板３０Ｂは、発光素子２０Ｂの光半導体層２２Ｂの全面上に形成されている。なお、本実施例においても、発光装置１０Ｄは、発光素子２０Ｂ及び透光板３０Ｂの側面を環状に覆い、凹面形状の底面Ｓ２２を有する樹脂体４０を有する。
【００５５】
発光装置１０Ｄのように発光素子２０Ｂ及び透光板３０Ｂが構成されている場合でも、樹脂体４０を有することで、例えば発光装置２０Ｃと同様に、接合不良を抑制して高い動作安定性を得ることができる。
【００５６】
このように、本実施例及びその変形例においては、例えば、発光装置１０、１０Ａ又は１０Ｂは、実装基板（基板）１１と、接合層１２又は１３を介して実装基板１１に配された発光素子２０と、発光素子２０の側面を環状に覆い、実装基板１１に面して発光素子２０の側面から離れるに従って実装基板１１との距離が大きくなる曲面形状又は平面形状の底面Ｓ２２、Ｓ２４又はＳ２５を有する樹脂体４０、４０Ａ又は４０Ｂを有する。従って、発光素子２０と実装基板１１とが確実に接合され、高い動作安定性を有する発光装置を提供することができる。
【実施例２】
【００５７】
図８Ａは、実施例２に係る発光装置５０の断面図であり、図８Ｂは、発光装置５０の上面図である。図８Ａは、図８ＢのＷ−Ｗ線に沿った断面図である。図８Ａ及び８Ｂを用いて、発光装置５０について説明する。
【００５８】
発光装置５０は、樹脂体４０の外部露出面Ｓ２上に設けられた反射膜５１を有する点を除いては、発光装置１０と同様の構成を有する。反射膜５１は、発光素子２０からの放出光に対して反射性を有する材料、例えば金属材料からなる。
【００５９】
本実施例においては、反射膜５１は、樹脂体４０の側面（外周側面）Ｓ２１及び底面Ｓ２２上に形成されている。一方、反射膜５１は樹脂体４０の上面Ｓ２３には形成されておらず、樹脂体４０の上面Ｓ２３は外部に露出している。従って、発光素子２０の側面は、樹脂体４０及び反射膜５１に取り囲まれている。
【００６０】
本実施例においては、発光素子２０からの放出光を確実に透光板３０から外部に取り出すことを考慮した場合に好適な構成となる。例えば、樹脂体４０としての光反射性樹脂の反射率は、金属材料に比べれば低い場合が多い。従って、発光素子２０からの放出光が樹脂体４０を透過して透光板３０に入射しない場合がある。また、樹脂体４０として光透過性樹脂を形成した場合、さらに多くの光が樹脂体４０の側方に出射されることとなる。
【００６１】
ここで、例えば車両用灯具など、所定の領域にのみ光が照射されることが求められるような用途の場合、樹脂体４０のみでは所望の配光性を得ることができず、他の光学系が複雑化することが想定される。従って、高い配光性を得ることを考慮すると、ほとんどの光が透光板３０の上面から取り出されることが好ましい。
【００６２】
これに対し、本実施例においては、発光装置５０は、樹脂体４０の側面Ｓ２１及び底面Ｓ２２上に反射膜５１を有する。従って、発光素子２０から放出された光、樹脂体４０を透過した光、及び発光素子２０と透光板３０との界面で反射された光は、反射膜５１によって透光板３０に向けて反射されることとなる。従って、大部分の光が透光板３０上から取り出され、高い配光性及び光取り出し効率を得ることができる。
【００６３】
また、反射膜５１は、樹脂体４０の底面Ｓ２２、すなわち凹面形状の部分にも設けられている。従って、当該底面Ｓ２２上の反射膜５１によって反射された光は、透光板３０に向かって進む可能性が高い。従って、例えば複数回反射されることによる光の減衰が抑制され、強度を保った光が確実に透光板３０に進み、外部に取り出される可能性が高い。
【００６４】
なお、本実施例においては、反射膜５１が樹脂体４０の底面Ｓ２２上に設けられる場合について説明したが、反射膜５１の構成はこれに限定されない。樹脂体４０の底面Ｓ２２上においては、反射膜５１は任意に設けられることができる。すなわち、反射膜５１は、樹脂体４０の底面Ｓ２２上の一部又は全部に設けられることができ、また、底面Ｓ２２上には設けられていなくてもよい。
【００６５】
例えば、接合層１２が電極を兼ねる導電性材料からなり、反射膜５１が導電性材料からなる場合、樹脂体４０の底面Ｓ２２上に反射膜５１が設けられないことによって、接合層１２と反射膜５１とが離間する。これによって、接合層１２と反射膜５１とが近接又は接触することによる電極間の短絡を未然に防止することができる。
【００６６】
また、例えば、反射膜５１は、樹脂体４０の底面Ｓ２２における側面Ｓ２１側の領域のみに形成されていてもよい。この場合、反射膜５１は、樹脂体４０の側面Ｓ２１から底面Ｓ２２の一部の領域に亘って形成される。この場合においては、底面Ｓ２２での反射率を向上させつつ、接合層１２と反射膜５１とが近接又は接触することによる電極間の短絡を未然に防止することができる。
【００６７】
また、樹脂体４０の側面Ｓ２１上についても、用途及び目的に応じて、任意の領域に反射膜５１が設けられることができる。例えば、樹脂体４０の層厚、例えば素子接触面Ｓ１から側面Ｓ２１までの長さが大きい場合、反射膜５１は側面Ｓ２１上に設けられず、底面Ｓ２２上にのみ設けられている場合でも、十分な反射特性及び光取り出し効率を得ることができる場合がある。
【００６８】
換言すれば、反射膜５１は、樹脂体４０の側面（外周側面）Ｓ２１上の少なくとも一部に設けられるか、又は、底面Ｓ２２上の少なくとも一部に設けられるか、又はその両方に設けられることができる。これによって、例えば、種々の用途に応じた光学特性を得ることができる。
【００６９】
また、本実施例においては、反射膜５１は、樹脂体４０の上面Ｓ２３上には形成されていない。これによって、樹脂体４０に入射した光は、樹脂体４０の上面Ｓ２３からも取り出されることとなる。従って、例えば、反射膜５１の内側全体が光取り出し面となり、高い光取り出し効率及び配光性に加え、広い光取り出し面を得ることができる。
【００７０】
なお、反射膜５１は、金属材料からなる場合に限らず、発光素子２０からの放出光に対して反射性を有する材料から構成されていればよい。例えば、反射膜５１は、光反射性を重視した樹脂材料及び／又はその多層膜から構成されていてもよい。
【００７１】
また、反射膜５１は、例えば透光板３０が蛍光体を有する場合においてその混色性を優先する場合には、樹脂体４０の上面Ｓ２３上に形成されていてもよい。これによって、透光板３０を介してのみ光が取り出されることとなり、確実に透光板３０内の蛍光体によって混色された光が取り出される。従って、高い色均一性を有する光を取り出すことができる。
【００７２】
このように、本実施例においては、樹脂体４０の側面Ｓ２１上、又は底面Ｓ２２上の少なくとも一部には、光反射膜５１が設けられている。従って、発光素子２０と実装基板１１とが確実に接合され、高い動作安定性及び光取出し効率及び配光性を有する発光装置５０を提供することができる。
【００７３】
図９Ａは、実施例２の変形例に係る発光装置５０Ａの断面図であり、図９Ｂは、発光装置５０Ａの上面図である。図９Ａは、図９ＢのＸ−Ｘ線に沿った断面図である。図９Ａ及び図９Ｂを用いて、発光装置５０Ａについて説明する。
【００７４】
発光装置５０Ａは、光反射膜５２の構成を除いては、発光装置５０と同様の構成を有する。本変形例においては、光反射膜５２は、接合層１２の第１の金属層１２Ａ、すなわち発光素子２０のカソード電極に接続されている。
【００７５】
本変形例においては、光反射膜５２は、発光素子２０と実装基板１１との間において第１の金属層１２Ａに接続されている。より具体的には、光反射膜５２は、樹脂体４０の底面Ｓ２２上から接合層１２の第１の金属層１２Ａまで発光素子２０上を伸長して第１の金属層１２Ａに接続された接続部５２Ａを有する。例えば、光反射膜５２は、光反射膜５１に接続部５２Ａが追加された場合に相当する構成を有する。
【００７６】
ここで、発光装置５０Ａは、接合層１２が発光素子２０への電極を兼ねており、反射膜５２が金属膜からなる場合に好適な構成例となる。本変形例においては、接合層１２が発光素子２０への電極として機能する第１及び第２の金属層１２Ｂからなり、金属材料からなる反射膜５２がカソード側電極として機能する第１の金属層１２Ａに接続されている。
【００７７】
そのため、金属からなる反射膜５２は、発光素子２０に電圧が印加された場合には、陰圧がかかることより陽イオン化されにくくなる。その結果、反射膜５２は、酸化されにくくなる（陽イオン化した金属に酸素が結合することを抑制することができる）。すなわち、反射率の高い状態を維持することができる。
【００７８】
このように、本変形例においては、反射膜５２がカソード電極として機能する第１の金属層１２Ａに接続されている。従って、本変形例においては、反射膜５２に低電位側の電位（例えば接地電位）が印加される。従って、上記した反射膜５２の酸化が抑制され、種々の環境下でも安定して動作する発光装置５０Ａとなる。
【００７９】
換言すれば、発光装置５０Ａは、発光素子２０と実装基板１１との間において発光素子２０と実装基板１１とを互いに接合する接合層１２を有する。また、接合層１２は、発光素子２０へのカソード電極をなす第１の金属層１２Ａ及び発光素子２０へのアノード電極をなす第２の金属層１２Ｂを有する。
【００８０】
また、反射膜５２は、金属膜からなり、また、樹脂体４０の側面Ｓ２１及び底面Ｓ２２上に設けられている。また、反射膜５２は、発光素子２０と実装基板１１との間において第１の金属層１２Ａに接続されている。従って、発光素子２０と実装基板１１とが確実に接合され、高い動作安定性、高い光取出し効率及び配光性を有する発光装置５０Ａを提供することができる。
【実施例３】
【００８１】
図１０Ａは、実施例３に係る発光装置６０の部分断面図であり、図１０Ｂは、発光装置６０の上面図である。図１０Ａは、図１０ＢにおけるＹ−Ｙ線に沿った断面図である。図１０Ａ及び図１０Ｂを用いて、発光装置６０について説明する。
【００８２】
発光装置６０は、実装基板６１上に並置された複数の発光素子２０及び当該発光素子２０の各々に設けられた樹脂体４０及び反射膜５１を有する点を除いては、実施例２に係る発光素子５０と同様の構成を有する。本実施例においては、発光装置６０は、実装基板６１と、実装基板６１上に１列に整列して配置された３つの発光素子２０とを有する。また、本実施例においては、発光装置６０は、発光素子２０の各々上に配された透光板３０を有する。
【００８３】
また、発光装置６０は、各々が、発光素子２０の各々の側面を環状に覆い、実装基板６１に面して発光素子２０の各々の側面から離れるに従って実装基板６１との距離が大きくなる凹面形状の底面Ｓ２２を有する複数（３つ）の樹脂体４０を有する。
【００８４】
また、本実施例においては、樹脂体４０の各々は、発光素子２０に接触する素子接触面Ｓ１及び外部に露出する外部露出面Ｓ２を有する。また、樹脂体４０の外周側面をなす側面Ｓ２１、実装基板１１に面する底面Ｓ２２及び底面Ｓ２２とは反対側の上面Ｓ２３を有する。また、樹脂体４０の各々の側面Ｓ２１及び底面Ｓ２２上には反射膜５１が設けられている。
【００８５】
本実施例においては、発光装置６０が複数の発光素子２０を有する。例えば、発光装置６０は、複数の発光素子２０の各々が互いに異なる照射範囲（配光範囲）に光を出射する構成を有し、例えば車両用灯具に用いられる構成を有する。また、本実施例においては、複数の発光素子２０はそれぞれ独立して点消灯するように構成されている。従って、発光装置６０によって照射される照射範囲は、発光素子２０の各々の点消灯の組み合わせに応じて変化する。
【００８６】
発光装置６０においては、消灯中（非導通状態）の発光素子２０に対応する照射範囲が点灯中（導通状態）の発光素子２０からの光によって照射されること、いわゆる光のクロストークが生ずることは好ましくない。
【００８７】
これに対し、本実施例においては、複数の発光素子２０の側面が樹脂体４０及び反射膜５１によって覆われている。従って、クロストークの発生を抑制し、かつ高い光取出し効率及び配光性を有する発光装置６０となる。
【００８８】
なお、透光板３０は蛍光体を有していてもよい。発光装置６０が発光素子２０の各々上に配され、蛍光体を有する透光板３０を有することで、例えば白色光を出射する発光装置となる。この場合も、樹脂体４０が発光素子２０及び透光板３０の側面を覆うことで、良好な接合性に加え、高い光取り出し効率を得ることができる。しかし、発光装置６０は透光板３０を有していなくてもよい。
【００８９】
また、反射膜５１に代えて反射膜５２が設けられていてもよい。また、透光板３０及び反射膜５１は設けられなくてもよい。また、発光素子２０の各々に代えて、発光素子２０Ａ又は２０Ｂが設けられていてもよい。また、接合層１２は発光素子２０への電極として機能しなくてもよい。また、樹脂体４０は、凹面形状の底面Ｓ２２に代えて、平面形状の底面Ｓ２４又は凸面形状の底面Ｓ２５を有していてもよい。
【００９０】
上記したように、本実施例においては、発光装置６０は、実装基板（基板）６１及び実装基板６１上に接合層１２を介して配された複数の発光素子２０と、の複数の発光素子２０の各々の側面を環状に覆う樹脂体４０と、を有する。また、樹脂体４０の各々は、実装基板６１に面して発光素子２０の各々の側面から離れる方向に従って実装基板６１との距離が大きくなる曲面形状又は平面形状の底面Ｓ２２、Ｓ２４又はＳ２５を有する。従って、発光素子２０と実装基板６１とが確実に接合され、高い動作安定性、高い光取出し効率及び配光性を有する発光装置６０を提供することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、５０、５０Ａ、６０  発光装置
１１、６１  実装基板（基板）
２０、２０Ａ、２０Ｂ  発光素子
４０、４０Ａ、４０Ｂ  樹脂体
Ｓ２２、Ｓ２４、Ｓ２５  底面
５１、５２  反射膜
【図１Ａ】
2019121703.tif 000003
【図１Ｂ】
2019121703.tif 000004
【図２Ａ】
2019121703.tif 000005
【図２Ｂ】
2019121703.tif 000006
【図２Ｃ】
2019121703.tif 000007
【図２Ｄ】
2019121703.tif 000008
【図３Ａ】
2019121703.tif 000009
【図３Ｂ】
2019121703.tif 000010
【図４】
2019121703.tif 000011
【図５】
2019121703.tif 000012
【図６】
2019121703.tif 000013
【図７】
2019121703.tif 000014
【図８Ａ】
2019121703.tif 000015
【図８Ｂ】
2019121703.tif 000016
【図９Ａ】
2019121703.tif 000017
【図９Ｂ】
2019121703.tif 000018
【図１０Ａ】
2019121703.tif 000019
【図１０Ｂ】
2019121703.tif 000020