(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に形成された窪み部と、
対向する少なくとも一対の側面と、
裏面に形成され、前記対向する一対の側面のいずれか一方の側面に至る凹部と、
前記窪み部内から前記裏面の凹部内に貫通するスルーホールとを備える基材及び
前記窪み部に載置された半導体発光素子を含む発光装置であって、
前記基材の一対の側面は、裏面側に垂直部及び上面側にテーパー部を備えており、
前記垂直部は、上端が前記窪み部の底面より上面側に配置され、
前記垂直部の高さＨｓ及び前記凹部の深さＤｏが、Ｈｓ−Ｄｏ＞Ｄｏを満たすことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記基材が、長手方向及び短手方向にそれぞれ延長して対向する２対の側面を備えており、かつ前記基材の一対の側面は短手方向に延長して対向する側面である請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記凹部は、裏面側の幅ｗｏが前記垂直部の裏面側の幅Ｗよりも小さい請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
前記凹部が、基材裏面において、短手方向の二方向及び長手方向の一方向に包囲され、短手方向の側面に開放されて配置されてなる請求項２に記載の発光装置。
【請求項５】
前記凹部の深さＤｏは、前記窪み部の深さＤｋの１／５以下である請求項１に記載の発光装置。
【請求項６】
前記垂直部の高さＨｓは、前記凹部の深さＤｏの４倍以上である請求項１に記載の発光装置。
【請求項７】
前記垂直部の高さＨｓは、基材の高さＨの１／２以上である請求項１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、発光装置に関し、より詳細には、高密度配列を可能とする形状の安定した発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のＬＥＤの発達により、白色ＬＥＤが、白熱電球及びハロゲンランプに比べて長寿命化及び小型化等を図ることが可能であるため、用途がますます広がり、その用途に応じてさらなる長寿命化及び小型化等が必要とされている。
【０００３】
そのために、白色ＬＥＤを単独で又は高密度に配列してモジュール化し、所望の明度となるように種々の工夫がなされているが、高出力及び高輝度のＬＥＤは発熱が著しいために、より放熱性を高める必要がある。また、ＬＥＤを高密度配列したモジュールではより一層の小型化が求められている。
【０００４】
そこで、基板表面にＬＥＤチップを搭載し、この基板裏面に絶縁性が確保された凸部を設け、ＬＥＤの電極に接続された端子が、凸部以外の基板裏面に配置されてなる発光装置が提案されている（特許文献１）。このような発光装置では、その端子を実装基板上の電極パッドに接続する際に、発光装置の基板裏面の凸部を実装基板表面に密着させることにより、実装基板への放熱路を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−５２３５７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、さらなる小型化が求められている状況下、発光装置自体、特に基板及びその裏面に形成された凸部自体がより小型化するために、実装基板への実装の際に、基板裏面の凸部のみを実装基板に接触させると、発光装置が安定せず、実装の不具合が発生するなど新たな問題が生じる。
【０００７】
また、通常、発光装置を実装基板に実装する際には、発光装置をジグによって把持して適所に配置することが必要であるが、より小型化され、特に基板裏面端部に凹みが配置する場合には、ジグにより安定して発光装置を把持することが困難となり、実装精度を低減させるなどの問題が生じることがある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、より小型化された発光装置を、安定的にかつ確実に実装基板に実装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】
【０００９】
本願は以下の発明を含む。
【００１０】
（１）上面に形成された窪み部と、
対向する少なくとも一対の側面と、
裏面に形成され、前記対向する一対の側面のいずれか一方の側面に至る凹部と、
前記窪み部内から前記裏面の凹部内に貫通するスルーホールとを備える基材及び
前記窪み部に載置された半導体発光素子を含む発光装置であって、
前記基材の一対の側面は、裏面側に垂直部及び上面側にテーパー部を備えており、
前記垂直部は、上端が前記窪み部の底面より上面側に配置され、
前記垂直部の高さＨｓ及び前記凹部の深さＤｏが、Ｈｓ−Ｄｏ＞Ｄｏを満たす発光装置。
【００１１】
（２）前記基材が、長手方向及び短手方向にそれぞれ延長して対向する２対の側面を備えており、かつ前記基材の一対の側面は短手方向に延長して対向する側面である上記の発光装置。
【００１２】
（３）前記凹部は、裏面側の幅ｗｏが前記垂直部の裏面側の幅Ｗよりも小さい上記の発光装置。
【００１３】
（４）前記凹部が、基材裏面において、短手方向の二方向及び長手方向の一方向に包囲され、短手方向の側面に開放されて配置されてなる上記の発光装置。
【００１４】
（５）前記凹部の深さＤｏは、前記窪み部の深さＤｋの１／５以下である上記の発光装置。
【００１５】
（６）前記垂直部の高さＨｓは、前記凹部の深さＤｏの４倍以上である上記の発光装置。
【００１６】
（７）前記垂直部の高さＨｓは、基材の高さＨの１／２以上である上記の発光装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、より小型化された発光装置を、安定的にかつ確実に実装基板に実装することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の発光装置の形状を示すための断面図（ａ）及び裏面図（ｂ）である。ただし、図１（ａ）においては、導電部材の断面は省略している。
【図２】本発明の発光装置を示す短手方向の左側面図（ａ）、平面図（ｂ）、短手方向の右側面図（ｃ）、長手方向の側面図（ｄ）、裏面図（ｅ）及びｆ−ｆ’線断面図（ｆ）である。
【図３】本発明の発光装置をジグにより把持した状態を説明するための平面図（ａ）、長手方向からの側面図（ｂ）及び短手方向からの側面図（ｃ）である。
【図４】本発明の別の発光装置を示す短手方向の左側面図（ａ）、平面図（ｂ）、短手方向の右側面図（ｃ）、長手方向のｄ−ｄ’線断面図（ｄ）及び裏面図（ｅ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の発光装置は、少なくとも、半導体発光素子（以下、「発光素子」と称する）と、この発光素子を支持する基材とを備える。
【００２０】
［半導体発光素子］
発光素子は、いわゆる発光ダイオードと称される素子であればどのようなものでもよい。例えば、基板上に、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＡｌＮ等の窒化物半導体、III−Ｖ族化合物半導体、II−VI族化合物半導体等、種々の半導体によって、発光層を含む積層構造が形成されたものが挙げられる。
【００２１】
基板としては、Ｃ面、Ａ面、Ｒ面のいずれかを主面とするサファイアやスピネル（ＭｇＡ１2Ｏ4）のような絶縁性基板；炭化珪素（６Ｈ、４Ｈ、３Ｃ）、シリコン、ＺｎＳ、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、ダイヤモンド；ニオブ酸リチウム、ガリウム酸ネオジウム等の酸化物基板、窒化物半導体基板（ＧａＮ、ＡｌＮ等）等が挙げられる。
【００２２】
半導体の構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合、ＰＮ接合などのホモ構造、ヘテロ結合あるいはダブルヘテロ結合のものが挙げられる。
【００２３】
発光素子を構成する各半導体層には、Ｓｉ、Ｇｅ等のドナー不純物及び／又はＺｎ、Ｍｇ等のアクセプター不純物がドープされていてもよい。
【００２４】
発光層は、量子効果が生ずる薄膜に形成した単一量子井戸構造、多重量子井戸構造としてもよい。
【００２５】
発光素子の発光波長は、半導体の材料、混晶比、発光層のＩｎＧａＮのＩｎ含有量、発光層にドープする不純物の種類を変化させるなどによって、紫外領域から赤色まで変化させることができる。
【００２６】
このような発光素子は、フリップチップ実装（フェイスダウン）、フェイスアップ実装のいずれに対応し得る積層構造を有していてもよい。例えば、発光素子の表面側に、一対の電極が配置しているものであってもよいし、発光素子の表裏面に、一対の電極がそれぞれ配置しているものであってもよい。
【００２７】
発光素子は、その大きさ及び形状等が特に限定されるものではなく、用いる材料、目的とする発光波長、出力及び特性等によって適宜調整することができる。例えば、１５０μｍ×１５０μｍ〜５ｍｍ×５ｍｍ程度の平面形状であって、厚みが５０μｍ〜５００μｍ程度の小型の発光素子が挙げられる。
【００２８】
発光素子は、後述する基材（例えば、第１又は第２導電部材）上に支持されている。支持のためには、通常、接合部材が用いられる。例えば、青及び緑発光を有し、絶縁基板上に窒化物半導体を成長させた発光素子の場合には、エポキシ樹脂、シリコーン等を用いることができる。また、発光素子からの光や熱による劣化を考慮して、発光素子裏面にＡｌメッキをあらかじめ施し、樹脂を使用せずに、Ａｕ−Ｓｎ共晶などの半田、低融点金属等のろう材等を用いることもできる。さらに、ＧａＡｓ等からなり、赤色発光を有する発光素子のように、両面に電極が形成された発光素子の場合には、銀、金、パラジウムなどの導電性ペースト等によって支持されていてもよい。
【００２９】
なお、本発明の発光装置では、発光素子は１つのみ搭載されていることが好ましいが、２つ以上搭載されていてもよい。
【００３０】
［基材］
基材は、上述した発光素子を支持するものであり、発光素子をその中央又は中央付近で支持することが好ましい（例えば、図１（ｂ）の発光素子２参照）。
【００３１】
基材を構成する材料は、特に限定されず、発光素子から発生する熱を効果的に放熱させることができる材料であることが好ましい。
【００３２】
例えば、熱伝導率が１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが適しており、２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが好ましく、１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることがより好ましく、２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることがさらに好ましい。
【００３３】
このような材料としては、例えば、Ｓｉ、ＳｉＣ等の半導体材料、Ａｌ2Ｏ3、ＡｌＮ等のセラミック材料、樹脂（例えば、無機フィラー等を含有してもよい）、金属板等が挙げられる。なかでも、熱伝導率の高さ、加工性等を考慮すると、ＡｌＮ、Ｓｉ等が好ましい。なお、基材の構成材料として、導電性又は半導体等の特性を有する材料を用いる場合は、基材外表面又はその内部の一部において、絶縁性を確保するために、酸化シリコン、窒化シリコン等の絶縁材料を使用してもよい。
【００３４】
基材の形状は、特に限定されるものではなく、種々の形状とすることができる。例えば、平面視（発光素子の支持面及び上面）において、円又は楕円、三角形、四角形、六角形等の多角形、これら多角形に近似する形状（角が丸められた形状など、以下同じ）などが挙げられる。特に、長方形又はこれに近似する形状が好ましい（図２（ｂ）参照）。その大きさは、近年の発光装置の小型化を考慮すると、例えば、１．０ｍｍ〜８．０ｍｍ×１．５ｍｍ〜５０ｍｍ程度が挙げられる。平面視が長方形の場合には、その長さを、縦：横＝１：１．２〜１０程度とすることが適している。
【００３５】
基材の立体形状は、基本的には（上下面及び側面側からの投影形状として）、上述した平面視形状の柱状のものが適しており、直方体のものが好ましい。その厚み（高さ、図１（ａ）のＨ）は、例えば、発光素子の３倍〜１０倍程度が適しており、具体的には、０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度の小型のものが挙げられる。
【００３６】
基材は、その上面において発光素子を支持するための窪み部を有している（図１（ａ）の１３参照）。この窪み部の大きさは、発光素子よりも大きく、基材よりも小さければよい。窪み部の深さ（図１（ａ）のＤｋ）は、特に限定されるものではないが、発光素子の高さよりも大きいことが必要である。これにより、発光素子を基材表面に搭載した場合に、発光装置の平坦性を確保することができる。また、発光素子からの光を上面に配向することができる。窪み部の深さは、具体的には、０．３〜３．０程度が適しており、０．５〜２程度が好ましい。
【００３７】
なお、窪み部においては、発光素子が配置される部位の両側において、その窪み面よりも高さが高い凸部（図２（ｆ）の１４参照）が配置されていてもよい。これにより、平坦性を確保しながら、薄膜状の基材を補強することができるとともに、より発光素子からの光の配向に寄与させることができる。さらに、基材に後述するスルーホールが形成される場合には、スルーホールと発光素子との間に凸部を配置することにより、光学的な遮蔽性を確保することができ、発光素子からの光が直接スルーホールに当たることを回避できる。
【００３８】
基材は、対向する一対の側面を有している。特に、長手方向及び短手方向にそれぞれ延長して対向する２対の側面を備えていることが好ましい。ここで、長手方向に延長して対向する一対の側面（以下、「長手方向の側面」と記載することがある）は、例えば、図１（ｂ）における側面１ｄと側面１ｆを指し、短手方向に延長して対向する一対の側面（以下、「短手方向の側面」と記載することがある）は、例えば、図１（ｂ）における側面１ｃと側面１ｅを指す。
【００３９】
基材の側面は、その一部が基材の上面及び裏面に対して垂直となっており（以下、「垂直部」と記載する。例えば、図１（ａ）の側面１ｃ及び側面１ｅにおける１ｃｓ及び１ｅｓ参照）、また、別の一部において、内側に傾斜するテーパー形状を有している（以下、「テーパー部」と記載する。例えば、図１（ａ）の側面１ｃ及び側面１ｅにおける１ｃｔ及び１ｅｔ参照）。なお、これら側面における垂直部及びテーパー部の表面は若干の凹凸等が形成されていてもよい。
【００４０】
垂直部は、裏面側が、基材の上裏面に対して垂直となっており、テーパー部は、上側面が内側に傾斜している。このような形状とすることにより、基材を金型によって形成する場合にはその取り出しを容易にすることができる。また、発光装置を実装基板に搭載する際に、側面方向からの発光装置のジグによる把持を確実に行うことができる。
【００４１】
基材側面における垂直部及びテーパー部の高さ（図１（ａ）のＨｓ及びＨｔ）は、基材の全高さ（図１（ａ）のＨ）、上述した窪み部の深さ（図１（ａ）のＤｋ）、後述する基材裏面に形成された凹部の深さ（図１（ａ）のＤｏ）等によって適宜調整することができる。
【００４２】
特に、基材の垂直部は、その上端が、窪み部の底面より上面側に配置されていることが適している（図１（ａ）参照）。これにより、ジグによる発光装置の把持に対する側面側からの応力に対して、基材自体の適切な強度を保持することができる。
【００４３】
垂直部の高さＨｓは、基材の高さＨの１／２程度以上であることが適しており、基材高さの６０％程度以上、６５％程度以上であることが好ましい。具体的には、０．５ｍｍ以上、さらに０．５〜３．５程度が適しており、０．６〜２．０程度が好ましい。これにより、ジグの大きさ及び種類にかかわらず、発光装置を確実に把持することができる。
【００４４】
テーパー部の高さＨｔは、例えば、０．３〜３．０程度が適しており、０．５〜２．０程度が好ましい。これにより、発光素子の基材を金型等によって形成する場合に、金型から容易に取り出すことができる。
【００４５】
基材の裏面（発光素子が支持された面、上面の反対面）から、基材の全側面のうちの一側面、好ましくは、対向する少なくとも一対の側面、さらに好ましくは、短手方向の側面のいずれかにのみに至る凹部を少なくとも１つ備えている（図１（ｂ）の凹部１６参照）。いいかえると、基材の裏面であって、一側面側（好ましくは、短手方向の一側面）の中央部分において、凹部を有する。さらに言い換えると、基材の裏面であって、基材の角部を含まない側面に開放された（基材の角部以外の側面に至る）凹部を有する。この凹部の形状は、特に限定されず、基本的に、球又は卵形の一部を欠いた形状、立方体又は直方体等の多角形柱又はこれに近似する形状などが挙げられる。なかでも、立方体又は直方体が好ましい。従って、この凹部は、基材の裏面から見て、好ましくは三方において基材裏面が配置し、一方において開放するように配置されている。好ましくは、凹部は、短手方向の二方向及び長手方向の一方向に包囲され、短手方向の側面に開放されて配置されている。
【００４６】
凹部の大きさは特に限定されるものではなく、基材自体の大きさによって、適宜調整することができる。例えば、その三方において基材裏面が配置されることから、基材の一辺よりも短かければよい。また、基材が後述するスルーホールを有する場合を考慮すると、スルーホールの直径よりも長ければよい。具体的には、基材の一辺の２０〜８０％程度の長さの範囲で調整することが好ましい。特に、凹部は、裏面側の幅が、垂直部の裏面側の幅よりも小さいことが適している。なかでも、裏面側の短手方向の幅（図１（ａ）のｗｏ）が、垂直部の裏面側の短手方向の幅（図１（ａ）のＷ）よりも小さいことが好ましい。
【００４７】
凹部の深さ（図１（ａ）のＤｏ）は、特に限定されるものではないが、基材の強度等を考慮して、基材の厚さの５０％程度以下であることが適しており、４０％程度以下が好ましく、５％以上であればよく、１０％以上であることが好ましい。別の観点から、凹部の深さ（図１（ａ）のＤｏ）は、上述した窪み部の深さＤｋの１／５以下であることが適しており、１／６以下であることが好ましい。言い換えると、凹部は、その上端が、窪み部の底面より裏面側に配置されていることが好ましい。また別の観点から、凹部の深さ（図１（ａ）のＤｏ）は、垂直部の高さＨｓとの間で、Ｈｓ−Ｄｏ＞Ｄｏを満たすことが好ましく、具体的には、垂直部の高さＨｓの１／４以下、好ましくは１／５以下、つまり、垂直部の高さＨｓが、凹部の深さＤｏの４倍以上、５倍以上であることが好ましい。
【００４８】
なお、この凹部を構成する基材の壁はテーパー又は逆テーパーを有していてもよいし、若干の凹凸又は段差があってもよい。また、凹部は、裏面において対向する辺に対して２つ以上配置されていてもよい。
【００４９】
このように、発光装置の基材において、窪み部、凹部、側面等が種々の形状に設計される場合であっても、窪み部、凹部、側面の垂直部及びテーパー部の高さ又は深さの関係が、上述した関係の１以上を満たすことにより、より一層小型化された場合においても、適切な強度、ジグによる発光装置の容易かつ確実な把持及び実装精度等を確保することができ、高品質の発光装置を提供することができる。
【００５０】
基材には、後述する第１又は第２導電部材を、その表面から裏面に通すためのスルーホールを１以上有している（図１（ａ）の１５参照）。スルーホールは、上述した基材の窪み部内から裏面の凹部内に貫通していればよい。スルーホールを通して導電部材等が埋設されるなどの場合に、その埋設物による裏面側への突出の影響を回避し、実装基板と接する基材裏面を平坦に維持することができるからである。なお、凹部が２つ以上配置されている場合は、少なくとも１つの凹部内にスルーホールが配置されていればよい。
【００５１】
基材には、後述する第１及び第２導電部材以外に、発光素子を載置するため、発光素子からの光を効果的に反射させるため、発光素子の放熱性を確保するためなどの種々の目的のために、第１及び第２導電部材と同様の材料によって形成された導電部材を、その外表面又は内部に、１以上備えていてもよい（例えば、図１（ｂ）の１７参照）。この場合の形状及び位置は特に限定されないが、特に、放熱性を確保するためには、発光素子の直下を含む領域に形成することが好ましい。
【００５２】
基材は、後述する第１及び第２導電部材等とともに、モールディング、導電部材及びセラミック材料等が積層されたグリーンシートの焼結等の公知の方法によって形成することができる。
【００５３】
（第１及び第２導電部材）
基材は、その表面から内部に至る第１及び第２導電部材を備える。第１及び第２導電部材は、それぞれ、発光素子の一対の電極とそれぞれ電気的に接続されている。
【００５４】
第１及び第２導電部材を構成する材料は、特に限定されず、電極又は端子として機能し得る導電性を有しているものであればよく、発光素子から発生する熱を効果的に放熱させることができるものであることが好ましい。
【００５５】
このような材料としては、例えば、Ｎｉ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｒｈ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｉｒ、Ｇａ、Ｎｄ及びＲｅ等の金属；鉄−ニッケル合金、燐青銅、鉄入り銅等の合金；これらの金属又は合金の表面に、銀、アルミニウム、銅、金等の金属メッキ膜が施こされたもの等が挙げられる。さらに、タングステン、モリブデン等の高融点金属を樹脂バインダーに含有させたペースト状の導電性材料であってもよい。これらの膜は、単層であってもよいし、材料等の異なる積層膜であってもよい。なかでも、薄膜状に製造しやすいめっき膜とするために、例えば、基材側から順に銅−Ｎｉ−Ａｕ、銅−Ｎｉ−銀等の積層膜とすることが好ましい。第１及び第２導電部材の厚みは、基材外表面に配置されている部位においては、例えば、１〜１００μｍ程度が挙げられる。
【００５６】
この第１及び第２導電部材は、発光素子の電極と電気的な接続を図る観点から、発光素子を支持する基材表面に露出していることが必要であり、さらに発光装置を実装基板に実装するために、基材裏面にまで至っていることが好ましい。この場合、第１及び第２導電部材のいずれか一方又は双方が、基材の表面から側面を通って裏面に及んでいてもよいし（例えば、図２（ｃ）の第２導電部材１２参照）、基材の表面から裏面に貫通するスルーホールを通して、基材の表面から裏面に及んでいてもよい（例えば、図２（ｆ）の第１導電部材１１参照）。なお、基材にスルーホールが形成され、そのスルーホール内を導電部材が通る場合には、通常、スルーホール内を通る導電部材は、発光素子のアノード電極とカソード電極のいずれでもよい。
【００５７】
第１及び第２導電部材は、基材裏面においては、少なくともその一部が、上述した基材裏面に形成された凹部以外の裏面に配置されていることが適しており、特に、基材の一側面側に配置された凹部の両側に、第１及び第２導電部材がそれぞれ配置していることが好ましい。
【００５８】
また、基材の発光素子支持面において窪みを有し、かつ、窪み内に凸部が形成されている場合には、凸部表面にも、第１及び第２導電部材が配置していることが好ましい。これにより、凸部表面において、発光素子との電気的な接続を容易に行うことができる。
【００５９】
［透光性部材］
本発明の発光装置は、発光素子、任意にワイヤ等を保護するために透光性部材が発光素子等を被覆していることが好ましい。例えば、基材が窪んだ形状の発光素子載置部を有する場合には、窪んだ形状の部位に、さらに基材表面から盛り上がるように、透光性部材を配置してもよい（図１（ｆ）の透光性部材５０参照）。
【００６０】
透光性部材は、外力、水分等から発光素子を保護し、発光素子と導電部材との接続を確保するワイヤ等を保護し得る材料によって形成することが好ましい。
【００６１】
透光性部材としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ユリア樹脂脂、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ＡＢＳ樹脂、フェノール樹脂、ＰＢＴ樹脂等の樹脂又はこれらの組み合わせ等の耐候性に優れた透明樹脂又は硝子等が挙げられる。特に、透明樹脂は、工程中あるいは保管中に透光性被覆部材内に水分が含まれた場合でも、１００℃程度で１４時間程度以上のベーキングを行うことによって、樹脂内に含有された水分を外気へ逃がすことができる。従って、水蒸気爆発、発光素子と後述する封止部材との剥がれを防止することができる。
【００６２】
ここで、透光性とは、発光素子から出射された光を７０％程度以上、８０％程度以上、９０％程度以上、９５％程度以上透過させる性質を意味する。
【００６３】
透光性部材には、拡散剤又は蛍光物質を含有させてもよい。拡散剤は、光を拡散させるものであり、発光素子からの指向性を緩和させ、視野角を増大させることができる。蛍光物質は、発光素子からの光を変換させるものであり、発光素子から外部へ出射される光の波長を変換することができる。発光素子からの光がエネルギーの高い短波長の可視光の場合、有機蛍光物質であるペリレン系誘導体、ＺｎＣｄＳ：Ｃｕ、ＹＡＧ：Ｃｅ、Ｅｕ及び／又はＣｒで賦活された窒素含有ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2などの無機蛍光物質等の公知のものが種々用いられる。本発明において、白色光を得る場合、特にＹＡＧ：Ｃｅ蛍光物質を利用すると、その含有量によって青色発光素子からの光と、その光を一部吸収して補色となる黄色系が発光可能となり白色系が比較的簡単に信頼性よく形成できる。同様に、Ｅｕ及び／又はＣｒで賦活された窒素含有ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2蛍光物質を利用した場合は、その含有量によって青色発光素子からの光と、その光を一部吸収して補色となる赤色系が発光可能であり白色系が比較的簡単に信頼性よく形成できる。
【００６４】
［保護素子］
本発明の発光装置には、さらに保護素子が搭載されていてもよい（例えば、図１（ｂ）の保護素子１８参照）。保護素子の種類は、特に限定されるものではなく、発光装置に搭載される公知のもののいずれでもよい。例えば、発光素子に印加される逆方向の電圧を短絡したり、発光素子の動作電圧より高い所定の電圧以上の順方向電圧を短絡したりさせることができる素子、つまり、過熱、過電圧、過電流、保護回路、静電保護素子等が挙げられる。具体的には、ツェナーダイオード、トランジスタのダイオード等が利用できる。
【００６５】
本発明の発光装置では、保護素子は、発光素子から出射される光の照射範囲外に載置されていることが好ましい。これにより、保護素子における光吸収を抑制できる。保護素子は、通常、１つのみが搭載されていているが、２つ以上搭載されていてもよい。
【００６６】
以下、本発明の発光装置を図面に基づいて詳細に説明する。
【００６７】
実施の形態１
この発光装置１０は、図１（ａ）及び（ｂ）並びに図２（ａ）〜（ｆ）に示すように、基材１と、発光素子２とを備える。なお、図１（ａ）においては、特に厚み方向のサイズをわかりやすく説明するために誇張して表しており、その実際の厚みとは必ずしも一致しない。
【００６８】
基材１は、窒化アルミナによって形成されており、長手方向の外形の幅が５ｍｍ程度、短手方向の外形の幅Ｗが３ｍｍ程度の大きさ、その厚みが１．１ｍｍ程度の、基本外形が直方体形状として形成されている。
【００６９】
基材１の表面１ａの中央付近には、発光素子２を載置する窪み部１３を備える。窪み部１３の外形の大きさは、１．３×１．５ｍｍ程度であり、その深さＤｋは、０．６ｍｍ程度である。
【００７０】
その窪み部１３の中央付近を挟むように、短手方向に平行に、２本の凸部１４が形成されている。この凸部１４の高さは、窪み部１３の深さよりも若干低く、幅は０．２２ｍｍ程度である。この窪み部１３内であって、一方の凸部１４に、スルーホール１５が１つ形成されている。
【００７１】
基材１は、長手方向及び短手方向にそれぞれ延長して対向する２対の側面１ｄ、１ｆ及び１ｃ、１ｅを備えている。短手方向の側面１ｃ、１ｅは、それぞれ、裏面側に垂直部１ｃｓ、１ｅｓ及び上面側にテーパー部１ｃｔ、１ｅｔを備えている。なお、長手方向の側面１ｄ及び１ｆは、この実施形態では垂直部及びテーパー部を備えていないが、備えていてもよい。垂直部１ｃｓ、１ｅｓは、裏面側から基材全厚みの４０％程度の高さＨｓ、例えば、０．５ｍｍ程度を有しており、基材１の表裏面に対して略垂直である。テーパー部１ｃｔ、１ｅｔは、上側面から基材全厚みの６０％程度の高さＨｔ、例えば、０．６ｍｍ程度を有しており、裏面の法線方向から５°程度内側に傾斜したテーパー形状となっている。これによって、発光装置を実装基板に搭載する際に、側面方向からのジグによる把持を確実に行うことができる。
【００７２】
基材１の裏面１ｂには、凹部１６が形成されている。凹部１６は、基材１の全側面のうちの、例えば、１つの短手方向の側面１ｃにのみに至っており、基材１の角部以外の領域に配置されている。基材１の裏面１ｂにおいて、凹部１６の短手方向の両側は、基材１の他の裏面１ｂとほぼ面一となっている。なお、凹部１６は、短手方向の側面の略中央に配置されており、その内部には、スルーホール１５（直径＝０．５ｍｍ）が配置されている。
【００７３】
凹部１６の大きさは、例えば、側面から１．５ｍｍ程度の長さ、幅ｗｏが１．５ｍｍ程度であり、その深さＤｏは、０．１ｍｍ程度である。
【００７４】
基材１の表面１ａであって、窪み部１３内に、第１導電部材１１としてカソード電極が配置されている。第１導電部材１１は、窪み部１３内の発光素子２載置部位以外の領域に延長しており、２つの凸部１４の上面、スルーホール１５近傍及びその内部に至る。
【００７５】
第１導電部材１１は、スルーホール１５を通って、基材１の裏面１ｂ側に貫通しており、スルーホール１５から、その両側に向かって、基材１の短手方向に略平行に、基材１の裏面１ｂに至るように引き回されている。スルーホール１５から延長したこの第１導電部材１１の一方は、基材１の裏面１ｂにおいて分岐して、基材１の長手方向の側面１ｄ側に、他方は基材１の短手方向の側面１ｃに至っている。
【００７６】
また、基材１の表面１ａであって、窪み部１３内の発光素子２載置部位から、窪み部１３を取り囲む領域に、第２導電部材１２としてアノード電極が、第１導電部材１１と互いに電気的に絶縁されて配置されている。
【００７７】
第２導電部材１２は、基板１の窪み部１３の外周の表面１ａを取り囲むように配置され、さらに短手方向の側面１ｅの中央部分を高さ方向に引き回され、裏面１ｂに至っている。また、他の短手方向の側面１ｃでは、その端部近傍を高さ方向に引き回され、裏面１ｂに至っている。
【００７８】
基材１の裏面１ｂには、凹部１６と短手方向の側面１ｅ側の第２導電部材１２との間であって、発光素子２の直下に相当する部分に、これらの第１及び第２導電部材１１、１２と短絡しないように、短手方向の長さよりも若干短い大きさで、第３導電部材１７が形成されている。この第３導電部材１７は、放熱部材として有効に機能する。
【００７９】
例えば、第１〜第３導電部材１１、１２、１７は、基材側から銅（７μｍ）−Ｎｉ（６μｍ）−Ａｕ（０．３μｍ）の積層順序で、めっきによる積層膜として形成されている。
【００８０】
発光素子２は、ＩｎＧａＡｌＮ系の窒化物半導体層の積層体によって形成され、発光波長が３８５ｎｍであり、１ｍｍ×１ｍｍのチップサイズ、３００μｍ（単位）のチップ高さを有する。一対の電極は、発光素子の上下面にそれぞれ形成されており、フェイスアップで基材１に搭載されている。
【００８１】
発光素子２は、第２導電部材１２上に、例えば、銀、金、パラジウムなどの導電性ペースト等によってダイボンドされており、発光素子２の裏面側の電極と電気的に接続されている。また、第１導電部材１１とは、窪み部１３内の凸部１４上面において、発光素子の表面側に形成された２つのパッド電極によって金線１９によるワイヤボンドにより電気的に接続されている。
【００８２】
第２導電部材１２は、発光素子２を載置する部位以外に、窪み部１３内に延長されており、その上に保護素子１８が搭載され、保護素子１８と電気的に接続されている。なお、この保護素子１８は、表面側の電極が第１導電部材１１と電気的に接続されている。
【００８３】
基材１の窪み部１３内は中空で、基材の最表面がガラス板又はガラスレンズ（図示せず）で覆われている。あるいは、例えば、エポキシ樹脂等からなる透光性部材５０で覆われていてもよい。
【００８４】
このような発光装置１０は、非常に小型化されているために、挟持する応力を緩和させ、確実に発光装置を把持するために、対向するに側面のみならず、通常、図３（ａ）及び（ｂ）に示すようなジグ５０によって、その基材１の対角線状の２つの角をそれぞれ構成する２つの側面を把持する。
【００８５】
よって、このような側面のジグ５０による把持によっても、短手方向の側面１ｃ、１ｅにおいて、テーパー部１ｃｔ、１ｅｔを有していても、裏面側の垂直部１ｃｓ、１ｅｃによって、確実に把持することができる。特に、短手方向の側面において、凹部１６があっても、その凹部１６の両側には、基材１の裏面が配置しているため（図３（ｃ）の丸部参照）、ジグ５０による短手方向の押さえを確保することができ、適切な応力で把持することが可能となる。
【００８６】
実施の形態２
この発光装置２０は、図４（ａ）〜（ｅ）に示すように、基材２９と、発光素子２とを備える。
【００８７】
基材２９は、窒化アルミナによって形成されており、外形は、実施の形態１とほぼ同様である。
【００８８】
基材２９の短手方向の側面２９ｃ、２９ｅには、それぞれ、裏面側に垂直部２９ｃｓ、２９ｅｓ及び上面側にテーパー部２９ｃｔ、２９ｅｔを備えている。垂直部２９ｃｓ、２９ｅｓは、裏面側から、例えば、０．５ｍｍ程度の高さＨｓを有しており、基材２９の表裏面に対して略垂直である。テーパー部２９ｃｔ、２９ｅｔは、上側面から、例えば、０．６ｍｍ程度の高さＨｔを有しており、裏面の法線方向から６°程度内側に傾斜したテーパー形状となっている。
【００８９】
基材２９の表面２９ａには、発光素子２を載置するための窪み部２３（深さＤｋ＝０．６ｍｍ）を備える。この窪み部２３内であって、発光素子２から長手方向に偏った両側に１つづつ、合計２つのスルーホール２５（直径＝０．５ｍｍ）が形成されている。また、窪み部２３内には、発光素子２が載置されている位置よりも上面側に高くなる凸部２４を備えており、凸部２４上に保護素子１８が載置されている。
【００９０】
また、基材２９の裏面２９ｂには、２つの凹部２６が形成されている。凹部２６は、基材２９の全側面のうちの一側面２９ｃ又は２９ｅにのみに、それぞれ至っており、凹部２６の短手方向の両側は、基材２９の他の裏面２９ｂとほぼ面一となっている。なお、凹部２６の内部には、それぞれスルーホール２５が配置されている。凹部２６の長さは、凹部２６の長さは、１．５ｍｍ、幅ｗｏは１．５ｍｍ、深さＤｏは０．１ｍｍである。
【００９１】
基材２９の表面２９ａであって、窪み部２３内に、第１導電部材２１としてカソード電極が配置されており、スルーホール２５近傍及びその内部を通り、凹部２６から裏面２９ｂの角部に至っている。同様に、窪み部２３内には、第２導電部材２２としてアノード電極が配置されており、スルーホール２５近傍及びその内部を通り、凹部２６から裏面２９ｂの角部（長手方向の側面２９ｄと短手方向の側面２９ｃ又は側面２９ｅ、長手方向の側面２９ｆと短手方向の側面２９ｃ又は側面２９ｅ）に至っている。
【００９２】
基材２９の裏面２９ｂには、凹部２６間であって、発光素子２の直下に相当する部分に、第１及び第２導電部材２１、２２と短絡しないように、短手方向と略同様の長さの第３導電部材２７が形成されている。
【００９３】
また、発光素子２は、一方の電極が裏面側に形成されているタイプであって、発光素子２の上面の電極の２箇所から第１導電部材２１にワイヤ１９が接続され、発光素子２の下面の電極が、第２導電部材２２と張り合わせ接続されている。
【００９４】
これ以外の構成は、実質的に実施の形態１と同様である。
【００９５】
このような発光装置においても、実施の形態１の発光装置と同様に、ジグによる把持を適度な応力で確実に把持することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明の発光装置は、照明用光源、各種インジケーター用光源、車載用光源、ディスプレイ用光源、液晶のバックライト用光源、信号機、車載部品、看板用チャンネルレターなど、種々の光源に利用することができるとともに、特に、超小型化、超高密度に配置して、より明度が要求される光源に使用することが可能である。
【符号の説明】
【００９７】
１、２９  基材
１ａ、２９ａ  表面
１ｂ、２９ｂ  裏面
１ｃ、１ｅ、２９ｃ、２９ｅ  短手方向の側面
１ｄ、１ｆ、２９ｄ、２９ｆ  長手方向の側面
１ｃｓ、１ｅｓ、２９ｃｓ、２９ｅｓ  垂直部
１ｃｔ、１ｅｔ、２９ｃｔ、２９ｅｔ  テーパー部
２  発光素子
１０、２０  発光装置
１１、２１  第１導電部材
１２、２２  第２導電部材
１３、２３  窪み部
１４、２４  凸部
１５、２５  スルーホール
１６、２６  凹部
１７、２７  第３導電部材
１８  保護素子
１９  金線
５０  透光性部材
６０  ジグ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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