(57)【要約】【課題】電極パターンにかかわらず、特定の立体形状の特定配光特性を有する発光素子が等ピッチで複数行列状に配列された発光素子を備える発光装置において、連続した輝度ムラが視認されない又はされにくい装置を提供する。【解決手段】配線基板１１と、下面に対して傾斜した一対の第１側面２１ａと、下面に対して垂直な一対の第２側面２１ｂとを有するサファイア基板２１と、半導体積層体２２とを有し、配線基板１１の上面に行列状に実装された複数の発光素子１２と、光反射膜と、光拡散部材とを備え、複数の発光素子１２のうち所定の領域内に配置された複数の発光素子は、行方向又は列方向に互いに近接する発光素子１２の第１側面２１ａと第２側面２１ｂとが向かい合って配置されている発光装置。【選択図】図１Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線を有し、光反射性を有する配線基板と、
下面に対して傾斜した一対の第１側面と、前記下面に対して垂直な一対の第２側面とを有するサファイア基板と、前記サファイア基板の下面に設けられた半導体積層体とを有し、前記配線基板の上面に行列状に実装された複数の発光素子と、
該発光素子の上面に配置された光反射膜と、
前記複数の発光素子の上方に配置された光拡散部材とを備え、
前記複数の発光素子のうち所定の領域内に配置された複数の発光素子は、行方向および列方向のうち少なくとも一方の方向に互いに近接する発光素子の前記第１側面と前記第２側面とが向かい合って配置されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
行方向および列方向のそれぞれの方向に互いに近接する発光素子の前記第１側面と前記第２側面とが向かい合って配置されている請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記サファイア基板の下面と前記一対の第１側面とを通る一断面において、前記一対の第１側面の一方は前記下面と鋭角をなし、前記一対の第１側面の他方は前記下面と鈍角をなす請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記所定の領域は、前記複数の発光素子のすべてを含む領域である請求項１〜３のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項５】
前記上面に光反射膜を備えた発光素子は、それぞれ、バットウイング配光特性を有する請求項１〜４のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項６】
前記発光素子は、前記半導体積層体の下面側に正負の電極を有し、前記配線基板に対してフリップチップ実装されている請求項１〜５のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項７】
直下型のバックライト光源用に用いられる請求項１〜５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、発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤアレイパネルにおいて、同じ構造のＬＥＤ素子が規則的に配置された場合、パネルに搭載されているＬＥＤ素子から出射される光の強度分布に一定のパターンがあると、集光した際に一定のパターンがそろったまま重ね合わされ、照度ムラが生じ、さらに、スクリーンに照度ムラを持った映像が投影されることがある。
これに対して、光照射面における光の強度分布を均一にするために、発光素子をその光軸の回りに９０°異なる角度で配置し、個々の発光素子から出力される一定のパターンの強度分布をもつ光を重ね合わせて平均化する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３７４００４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、直下型バックライト光源では、発光素子が等ピッチで多数行列状に配列されていることから、１つの発光素子の周辺で輝度ムラが発生すると、それが行又は列状に連続して続くため、バックライト光源の光出射面においてその輝度ムラが視認されることがあった。このバックライト光源の光出射面に視認される輝度ムラは、液晶パネルなどの光照射面に引き継がれる傾向にある。
本願発明は、特定の立体形状を有し、特定の配光特性を有する発光素子が等ピッチで複数行列状に配列された発光装置において、連続した輝度ムラが視認されない又は視認されにくい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】
【０００５】
本願は以下の発明を含む。
配線を有し、光反射性を有する配線基板と、
下面に対して傾斜した一対の第１側面と、前記下面に対して垂直な一対の第２側面とを有するサファイア基板と、前記サファイア基板の下面に設けられた半導体積層体とを有し、前記配線基板の上面に行列状に実装された複数の発光素子と、
該発光素子の上面に配置された光反射膜と、
前記複数の発光素子の上方に配置された光拡散部材とを備え、
前記複数の発光素子のうち所定の領域内に配置された複数の発光素子は、行方向および列方向のうち少なくとも一方の方向に互いに近接する発光素子の前記第１側面と前記第２側面とが向かい合って配置されている発光装置。
【発明の効果】
【０００６】
本願発明の発光装置によれば、発光素子における電極パターンにかかわらず、特定の立体形状を有する特定の配光特性を有する発光素子が等ピッチで複数行列状に配列された発光装置において、連続した輝度ムラの視認を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】一実施形態の発光装置を示す概略平面図である。
【図１Ｂ】一実施形態の発光装置の領域Ｍにおける発光素子の配列を説明するための概略平面図である。
【図１Ｃ】一実施形態の発光装置の図１ＢのＡ−Ａ'線に相当する位置での発光素子の概略断面図である。
【図２Ａ】光反射膜の光透過特性を示すグラフである。
【図２Ｂ】図１ＢのＸ方向における発光素子１２Ｔの配光特性を示すグラフである。
【図２Ｃ】図１ＢのＸ方向に直交する方向における発光素子１２Ｔの配光特性を示すグラフである。
【図３】別の実施形態の発光装置の領域Ｍにおける発光素子の配列を説明するための概略平面図である。
【図４】さらに別の実施形態の発光装置の領域Ｍにおける発光素子の配列を説明するための概略平面図である。
【図５】さらに別の実施形態の発光装置の領域Ｍにおける発光素子の配列を説明するための概略平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明を以下に限定するものではない。また、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするために誇張していることがある。さらに、同一の名称、符号については、原則として同一もしくは同質の部材を示しており、重複した説明は適宜省略する。
【０００９】
〔発光装置〕
本願における一実施形態の発光装置１０は、図１Ａに示すように、複数の発光素子１２が配線基板１１の上面に行列状に配置されて構成される。この発光装置１０では、図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、配線基板１１は、基板１１ｂ上に配線１１ａを有し、光反射性を有する。発光素子１２の上面には、光反射膜１３が配置されており、複数の発光素子１２の上方に光拡散部材１４が配置されている。発光素子１２は、サファイア基板２１と、半導体積層体２２とを有し、サファイア基板２１は、その下面２１ｃに対して傾斜した一対の第１側面２１ａと、下面２１ｃに対して垂直な一対の第２側面２１ｂとを有する。そして、複数の発光素子１２のうち所定の領域内、例えば、図１における領域Ｍに配置された複数の発光素子１２は、行方向および列方向のうち少なくとも一方の方向に互いに近接する発光素子１２のサファイア基板２１の第１側面２１ａと第２側面２１ｂとが向かい合って配置されている。ここで、向かい合ってとは、側面が互いに実質的に平行に対面する状態でもよいし、一方の側面が他方の側面に対して傾斜して対向していてもよい（例えば、図４等参照）ことを含む。
このような構成を有することにより、サファイア基板の劈開面に起因する傾斜する一対の第１側面によって影響を受ける発光素子の出射光の光の向きを、行又は列方向に隣接する発光素子において異ならせることができる。これによって、上方から見て相対的に明るい又は暗い辺を有する１つの発光素子を、複数規則正しく並べる場合に表れる、発光装置の光出射面における連続する明るい又は暗いパターンを効果的に回避することができる。その結果、発光装置において、光出射面における光の強度分布を均一とすることができ、輝度ムラの視認をなくすことができる。このような効果は、特に発光素子の上面に光反射膜を有することで、その上面に対して垂直方向にはほとんど光を通さない発光素子を大量に配置する用途、特に直下型のバックライト光源として用いる場合に顕著である。
【００１０】
（配線基板１１）
配線基板１１は、少なくともその一面（例えば、上面）に配線１１ａを有する。配線１１ａは、発光素子の正負電極に対応した一対のパターンを複数含む。これらの正負電極に対応したパターンは、それぞれ、配線基板１１の一面、内部及び／又は一面とは反対側の他面（例えば、下面）において、それぞれ電気的に接続され、外部からの電流（電力）を供給することができる。
【００１１】
（配線１１ａ）
配線１１ａは、基板１１ｂとして用いられる材料、その製造方法等によって適宜選択することができる。例えば、基板１１ｂの材料としてセラミックスを用いる場合は、配線１１ａは、セラミックスシートの焼成温度に耐え得る高融点を有する材料が好ましく、例えば、タングステン、モリブデンのような高融点の金属が挙げられる。また、その上に鍍金、スパッタリング、蒸着などにより、ニッケル、金、銀など他の金属材料が被覆されたものでもよい。
【００１２】
基板１１ｂの材料としてガラスエポキシ樹脂等の樹脂を用いる場合は、配線１１ａは、加工し易い材料が好ましい。配線１１ａは、基板の一面又は両面に、蒸着、スパッタ、めっき等の方法によって形成することができる。プレスにより金属箔を貼着してもよいし、印刷法又はフォトリソグラフィー等を用いてマスキングし、エッチング工程によって、所定の形状にパターニングしてもよい。例えば、銅、銀、金、ニッケル等の金属又は合金等が挙げられる。
【００１３】
（基板１１ｂ）
基板１１ｂは、例えば、セラミックス、ガラスエポキシ樹脂、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（ＰＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂、金属等によって形成することができる。
基板１１ｂの厚さは適宜選択することができる。
【００１４】
セラミックスとしては、例えば、アルミナ、ムライト、フォルステライト、ガラスセラミックス、窒化物系（例えば、ＡｌＮ）、炭化物系（例えば、ＳｉＣ）、ＬＴＣＣ等が挙げられる。
樹脂を用いる場合は、ガラス繊維、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3等の無機フィラーを樹脂に混合し、機械的強度の向上、熱膨張率の低減、光反射率の向上等を図ることもできる。
金属としては、銅、鉄、ニッケル、クロム、アルミニウム、銀、金、チタン又はこれらの合金等が挙げられる。
【００１５】
（被覆層１１ｃ）
配線基板１１は、光反射性を有するが、この光反射性は、配線基板１１に形成された配線１１ａによって付与されるものであってもよいし、基板１１ｂ自体を構成する材料が光反射性を有するものであってもよいし、発光素子と電気的に接続される配線以外の配線基板１１の上面における領域が、光反射性の被覆層１１ｃによって被覆されたものであってもよい。なかでも、光反射性の被覆層１１ｃによって被覆されたものが好ましい。
【００１６】
配線基板１１を被覆する被覆層１１ｃの材料としては、上述した樹脂に、光反射材が含まれたもの、絶縁性を有するレジスト等を用いることが好ましい。光反射材としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、チタン酸バリウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム等の白色顔料が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。樹脂における光反射材の含有量は、光反射性及び流動状態における粘度などの観点から、１０〜７０ｗｔ％が好ましく、３０〜６０ｗｔ％がより好ましい。
【００１７】
（発光素子１２及び光反射膜１３）
発光素子１２は、図１Ｃに示すように、サファイア基板２１と、その下面２１ｃに積層された半導体積層体２２とを有する。半導体積層体２２の下面には、一対の正負の電極２３、２４が形成されている。また、サファイア基板２１の下面２１ｃとは反対側の面に光反射膜１３が配置されている。
発光素子１２は、平面視、四角形又はこの四角形の角が丸みを帯びるなどの四角形に近似した形状であるものが挙げられるが、その他の種々の平面形状とすることができる。
【００１８】
（サファイア基板２１）
サファイア基板２１は、その下面２１ｃに対して傾斜した一対の第１側面２１ａと、下面２１ｃに対して垂直な一対の第２側面２１ｂとを有する。つまり、下面２１ａと一対の第１側面２１ａとを通る断面において、一対の第１側面２１ａの一方は下面２１ａと鋭角をなし、他方は下面２１ａと鈍角をなす。これらの側面を有する限り、例えば、六方晶のＡｌ2Ｏ3からなる基板、つまり、Ｃ面、Ａ面、Ｒ面、Ｍ面のいずれか又はこれらの面から±５°でオフ角を有する面を主面とするサファイアによる基板を用いることができる。例えば、下面２１ｃは、Ｃ面（０００１）又はＣ面に対して±５°のオフ角を有する面であるものが挙げられる。なお、サファイアは完全には六方晶ではないが、近似的に六方晶（六方晶系）として理解されている。
【００１９】
下面２１ｃをＣ面（０００１）とする場合、第１側面２１ａは、例えば、（１−１００）面、（０１−１０）面、（−１０１０）面等とすることができ、［０００１］方向のＣ面側からみて、それぞれ［−１１００］方向、［−１１００］方向、［０−１１０］方向に傾斜したものが挙げられる。第１側面２１ａの傾斜は、例えば、１〜２０°であるものが挙げられ、２〜１０°であるものが好ましい。図１Ｃにおいては、第１側面２１ａは、例えば、下面２１ｃに対して９０±７°傾斜しており、一対の第１側面２１ａは、互いに略平行である。つまり、一方の第１側面２１ａは、下面２１ｃに対して鋭角（例えば、８３°）で交わり、他方の第１側面２１ａは、下面２１ｃに対して鈍角（例えば、９７°）で交わっている。
【００２０】
（半導体積層体２２）
半導体積層体２２は、任意の波長のものを選択することができる。例えば、青色、緑色の発光素子としては、窒化物系半導体（ＩｎxＡｌyＧａ1-x-yＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）を用いることができる。用いる発光素子の大きさ、個数などは目的に応じて適宜選択することができる。
【００２１】
一対の電極２３、２４はアノード及びカソードに対応するものであり、それぞれ１つのみでもよいし、複数配置されていてもよい。図１Ｂにおいては、１つの発光素子１２において、アノード及びカソードに対応する電極２３、２４がそれぞれ１つずつ配置されている。
電極２３、２４は、導電材料によって任意の形状で形成することができる。
一対の電極２３、２４は、図１Ｃに示すように、接合部材を介して配線基板１１の上面の配線１１ａに接続されている。つまり、発光素子１２が、一対の配線１１ａに跨るようにフリップチップ実装されている。
接合部材としては、金、銀、銅などのバンプ、これらの金属粉末と樹脂バインダを含む金属ペースト、錫−ビスマス系、錫−銅系等の半田、低融点金属等のろう材等を用いることができる。
【００２２】
（光反射膜１３）
光反射膜１３は、発光素子１２において、サファイア基板２１の下面２１ｃとは反対側の上面に形成されている。光反射膜１３は、発光素子１２から出射される光に対して、光透過率が入射角依存性を有する膜であることが好ましい。この光反射膜１３の光透過率の入射角依存特性は、図２Ａに示すように、発光素子１２の上面に対して垂直方向には殆ど光を通さないが、垂直方向から傾斜した光は、その透過率が増加する。例えば、光の入射角が、−３０°〜３０°の範囲内では透過率が１０％程度であるのに対して、光の入射角が−３０°より小さくなると徐々に透過率が大きくなり、−５０°より小さくなると急激に透過率が大きくなる。同様に、光の入射角が３０°より大きくなると徐々に透過率が大きくなり、５０°より大きくなると急激に透過率が大きくなる。つまり、光反射膜１３の発光素子１２からの光に対する光透過率は、入射角の絶対値が大きくなるにしたがって高くなる。従って、光反射膜１３を備える発光素子１２のサファイア基板２１の第２側面２１ｂに実質的に平行な方向（図１Ｃの発光素子１２Ｔの紙面に実質的に平行な方向）においては、図２Ｂに示すようなバットウイング配光特性を有し、第２側面２１ｂに垂直な方向（図１Ｃの発光素子１２Ｑの紙面に実質的に平行な方向）においては、図２Ｃに示すような、バットウイング配光特性を有する。
【００２３】
図２Ｂでは、サファイア基板２１の第１側面２１ａの傾斜に伴い、視野角０°の左右において、非対称な配光特性が得られる。一方、図２Ｃでは、サファイア基板２１の第２側面２１ｂが垂直であるために、視野角０°の左右において、対称な配光特性が得られる。
なお、バットウイング配光特性とは、配光角が９０°以下の第１領域に配光角が９０°のときの強度より大きい強度の第１ピークを有し、配光角が９０°以上の第２領域に配光角が９０°のときの強度より大きい強度の第２ピークを有するような配光特性を指す。
このようなバットウイング配光特性の光を採用することにより、発光装置における発光素子の行列方向のピッチを大きくすることができ、用いる発光素子数を低減等することができる。
【００２４】
光反射膜１３は、少なくとも発光素子１２から出射される光を反射する材料であればよく、例えば、金属、白色フィラー含有樹脂、誘電体多層膜等によって形成することができる。
誘電体多層膜を用いる場合には、吸収の少ない反射膜を得ることができ、膜の設計で反射率を任意に調整することが容易となる。また、光の入射角度により反射率を精度よく制御することができる。特に、光取り出し面に垂直方向（光軸方向ともいう）の反射率を上げ、光軸に対して角度が大きくなるところで反射率を下げる、すなわち透過率を上げることにより、上述したバットウイング配光特性を制御よく得ることができる。
【００２５】
この実施形態における発光素子１２は、上述したようにサファイア基板２１に第１側面２１ａ及び第２側面２１ｂを有する。つまり、サファイア基板２１の劈開面に起因する傾斜した一対の第１側面２１ａによって出射光の配光特性が影響を受け、これによって、上方から見て相対的に明るい辺と暗い辺とを有することとなる。
このような発光素子１２は、図１Ａに示すように、配線基板１１の上面に、複数行及び／又は列状に実装されているが、複数の発光素子１２のうち所定の領域内（例えば、領域Ｍ内）に配置された複数の発光素子１２は、行方向および列方向のうち少なくとも一方の方向に互いに近接する発光素子１２のサファイア基板２１の第１側面２１ａと第２側面２１ｂとが向かい合って配置されている。特に、行方向および列方向の双方向に互いに近接する発光素子のサファイア基板の第１側面２１ａと第２側面２１ｂとが向かい合って配置されていることが好ましい。
【００２６】
例えば、図１Ｂ及び１Ｃに示すように、複数の発光素子１２が行列方向に規則的に配置されており、そのうちの所定の領域Ｍ内において、例えば、発光素子１２Ｔのサファイア基板２１の第１側面２１ａは、それに対して行方向（図１ＢのＸ方向）に隣接する発光素子１２Ｑのサファイア基板２１の第２側面２１ｂと向かい合って配置されている。また、発光素子１２Ｑのサファイア基板２１の第２側面２１ｂは、それに対して行方向に隣接する発光素子１２Ｗのサファイア基板２１の第１側面２１ａと向かい合って配置されている。ただし、発光素子１２Ｔと発光素子１２Ｗとは、サファイア基板２１の一対の第１側面２１ａが同じ方向に傾斜するのではなく、反対の方向に傾斜している（図１Ｃ参照）。言い換えると、行方向に隣接する発光素子１２は、一対の第１側面２１ａのうち一方の側面に着目すると、例えば、右回りに９０°ずつ回転するように配置されている。
【００２７】
同様に、発光素子１２Ｐのサファイア基板２１の第１側面２１ａは、それに対して列方向に隣接する発光素子１２Ｒのサファイア基板２１の第２側面２１ｂと向かい合って配置されている。また、発光素子１２Ｒサファイア基板２１の第２側面２１ｂは、それに対して列方向に隣接する発光素子１２Ｓのサファイア基板の第１側面２１ａと向かい合って配置されている。発光素子１２Ｓのサファイア基板２１の第１側面２１ａは、それに対して列方向に隣接する発光素子１２Ｔのサファイア基板２１の第２側面２１ｂと向かい合って配置されている。ただし、発光素子１２Ｐと発光素子１２Ｓとは、サファイア基板の第１側面２１ａが同じ方向に傾斜するのではなく、反対の方向に傾斜している。言い換えると、列方向に隣接する発光素子１２は、一対の第１側面２１ａのうち一方の側面に着目すると、例えば、左回りに９０°ずつ回転するように配置されている。
【００２８】
このような配置によって、上述したような、上方から見て相対的に明るい辺及び暗い辺を有する１つの発光素子を複数規則正しく並べる場合に表れる、発光装置の光出射面における連続する明るい又は暗いパターンを効果的に回避することができる。その結果、光出射面における光の強度分布を均一とすることができ、輝度ムラの視認をなくすことができる。
特に、特定の領域内の発光素子のみでなく、配線基板１１上に配置される全領域の発光素子が上述したような配置により、より顕著に、光出射面における光の強度分布を均一とすることができ、輝度ムラの視認をなくすことが可能となる。
【００２９】
なお、複数の発光素子１２の配置は、図３に示すように、行方向に隣接する発光素子１２は、第１側面２１ａの一方に着目すると、例えば、左回りに９０°ずつ回転するように配置され、列方向に隣接する発光素子１２は、第１側面２１ａの一方に着目すると、例えば、右回りに９０°ずつ回転するように配置されていてもよい。
【００３０】
また、複数の発光素子１２の配置は、図４に示すように、行方向に隣接する発光素子１２は、一対の第１側面２１ａのうち一方の側面に着目すると、例えば、右回りに４５°ずつ回転するように配置され、列方向に隣接する発光素子１２は、一対の第１側面２１ａのうち一方の側面に着目すると、例えば、左回りに４５°ずつ回転するように配置されていてもよい。同様に列方向が右回り、行方向が左回りでもよい。
【００３１】
さらに、複数の発光素子１２の配置は、図５に示すように、行方向に隣接する発光素子１２は、一対の第１側面２１ａのうち一方の側面に着目すると、例えば、右回りに４５°ずつ回転するように配置され、列方向に隣接する発光素子１２は、一対の第１側面２１ａのうち一方の側面に着目すると、例えば、左回り又は右回りに１８０°ずつ回転するように配置されていてもよい。この場合、行方向にのみ、隣接する発光素子の第１側面２１ａと第２側面２１ｂとが向かい合って配置される。
【００３２】
図４及び５には図示しないが、このような発光素子１２の配列に応じて、配線基板１１における配線１１ａを配線基板の上面、内部及び／又は下面において任意に配置すればよい。
また、４５°、９０°、１８０°等の発光素子の回転に限らず、任意の角度で回転させて規則的に又はランダムに配置してもよい。
【００３３】
これらの配置によっても、連続する明るい又は暗いパターンを効果的に回避することができ、光出射面における光の強度分布を均一とすることができ、輝度ムラの視認をなくすことができる。
【００３４】
（アンダーフィル材料１５）
配線基板１１の上面に実装された発光素子１２は、その周辺及び／又は発光素子１２と配線基板１１との間に、アンダーフィル材料１５が形成されていることが好ましい。アンダーフィル材料１５は、熱膨張率を発光素子に近づけることと、発光素子１２からの光が配線基板１１で散乱反射することを防止すること、発光素子１２からの光を配線基板１１とは反対側に効率的に取り出すことを目的として、フィラー、色素、光反射材等が含有されていてもよい。
アンダーフィル材料１５は、発光素子からの光による劣化が少ない材料であればよい。例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、オキセタン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリイミド樹脂等を用いることができる。フィラー及び色素としては、発光波長の光を吸収するものであれば光がより反射されにくくなり、光の散乱を防ぐことができる。また、光による劣化を防ぐため、光吸収材料には無機化合物を用いるのが好ましい。
【００３５】
（封止部材１６）
配線基板１１の上面に実装された発光素子１２は、封止部材１６によって封止されていることが好ましい。
封止部材１６は、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂又はそれらを混合させた樹脂、ガラスなどの透光性材料を用いて形成することができる。なかでも、耐光性及び成形のしやすさを考慮して、シリコーン樹脂を用いることが好ましい。
【００３６】
封止部材１６の形状は、ドーム型又は椀型等でもよいし、これらの形状において、発光素子１２の中心部分が凹んだ形状としてもよい。いわゆるバットウイング配向特性を有するレンズの形状としてもよい。また、その配線基板１１上における形状は円形であってもよいし、六角形又は八角形等であってもよい。
封止部材１６は、発光素子１２を被覆するように圧縮成型、射出成型等によって形成することができる。また、封止部材１６の材料の粘度を最適化して、発光素子１２の上に滴下又は描画するなどして、材料自体の表面張力によって、形状を制御することもできる。
【００３７】
（光拡散部材１４）
複数の発光素子１２の上方には、光拡散部材１４が配置されている。光拡散部材１４は、例えば、複数の発光素子１２群ごとに複数配置されてもよいし、発光装置を構成する全ての発光素子１２の上方に１つのみ配置されていてもよい。光拡散部材１４は、発光素子１２の上面と略平行に配置することが好ましい。このような光拡散部材により、複数の発光素子１２から出射された光を、より拡散させながら透過させ、輝度ムラを低減することができる。
特に、上述した第１側面２１ａを有するサファイア基板を備えた発光素子１２を用いた場合には、光拡散部材１４を用いると、発光素子を上方から見て相対的に明るい辺と暗い辺とのコントラストが強調される傾向があるが、この実施形態では、行列状の発光素子の配置を、隣接する発光素子において、第１側面２１ａと第２側面２１ｂとが向かい合うように配置されることにより、発光装置の光出射面における連続する明るい又は暗いパターンを均一として、効果的に回避することができる。
光拡散部材１４は、例えば、ポリカーボネイト樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂等、可視光に対して光吸収の少ない材料であればよい。光を拡散させる方法としては、光拡散部材１４中に屈折率の異なる材料を含有させる方法、表面の形状を加工して光を散乱させる方法等を採用することができる。
【００３８】
この実施形態における発光装置では、発光素子１２から出射される光に対して、光拡散部材１４の前又は後に、波長変換部材が配置されていてもよい。波長変換部材は、例えば、公知の蛍光体の何れかが含有された透光性の樹脂によって形成されたものでもよいし、蛍光体が焼結されたもの等でもよい。
【００３９】
このように、サファイア基板２１の下面２１ｃに対して傾斜した一対の第１側面２１ａと、垂直な一対の第２側面２１ｂとを有する発光素子を、光反射性を有する基板上に行列方向に配置し、反射膜１３及び光拡散部材１４とを組み合わせて用いた場合においても、一般に、強調される連続する明るい又は暗いパターンを、発光素子の行列方向の配置を変更するという簡便な方法によって、効果的に回避することができる。その結果、光出射面における光の強度分布を均一とすることができ、輝度ムラの視認をなくすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の発光装置は、各種表示装置、照明器具、ディスプレイ、液晶ディスプレイのバックライト光源、さらには、コピー機、スキャナ等における画像読取装置、プロジェクタ装置、レーザディスプレイ、内視鏡、車載用ヘッドライト、バーコードスキャナ等に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１０      発光装置
１１      配線基板
１１ａ    配線
１１ｂ    基板
１１ｃ    被覆層
１２、１２Ｐ、１２Ｑ、１２Ｒ、１２Ｓ、１２Ｔ、１２Ｗ、１２Ｖ    発光素子
１３      光反射膜
１４      光拡散部材
１５      アンダーフィル材料
１６      封止部材
２１      サファイア基板
２１ａ    第１側面
２１ｂ    第２側面
２１ｃ    下面
２２      半導体積層体
２３、２４      電極
Ｍ        領域
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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