(57)【要約】【課題】  発光素子からの光を支持体や他の部材によって吸収されるのを抑制し、光の取り出し効率の優れた発光装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本考案の発光装置は、底面と側面とを有する凹部が設けられた支持体と、底面に設けられた金属部材上に載置される発光素子と、発光素子を被覆する封止部材と、を有する発光装置であって、凹部は、発光素子が載置される第１の凹部と、第１の凹部内であって第１の凹部の底面よりも低い位置に底面を有する第２の凹部とを有し、第１の凹部は、側面が金属部材で被覆され、第２の凹部は、側面が光反射樹脂で被覆されていることを特徴とする。【選択図】  図１Ｂ
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
底面と側面とを有する凹部が設けられた支持体と、
前記底面に設けられた金属部材上に載置される発光素子と、
該発光素子を被覆する封止部材と、
を有する発光装置であって、
前記凹部は、前記発光素子が載置される第１の凹部と、該第１の凹部内であって前記第１の凹部の底面よりも低い位置に底面を有する第２の凹部とを有し、
前記第１の凹部は、側面が前記金属部材で被覆され、
前記第２の凹部は、側面が光反射樹脂で被覆されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記金属部材は、前記第１の底面のほぼ全面に設けられている請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記第２の凹部は、底面に保護素子が載置され、前記光反射樹脂は前記保護素子を埋設するよう設けられる請求項１又は請求項２記載の発光装置。
【請求項４】
前記光反射樹脂は、前記金属部材の少なくとも一部を被覆するよう設けられる請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記第２の凹部は、前記第１の凹部内に複数設けられており、前記光反射樹脂は、複数の第２の凹部の間において繋がるように設けられる請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の発光装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、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などに利用可能な発光装置及びその製造方法に関し、特に、光の取り出し効率に優れるとともに、信頼性の高い発光装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高出力の半導体発光素子（以下、単に発光素子とも言う）を用いた発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオード（ＬＤ）などの発光装置が種々開発されている。
【０００３】
通常このような発光装置は、発光素子が載置可能な凹部を有する支持体と、この凹部の底面にから支持体裏面にまで連続するよう設けられる導体配線とを有しており、この導体配線と発光素子の電極とを導電性ワイヤ等を介して電気的に接続されている。
【０００４】
発光素子の高出力化に伴い、支持体としては耐熱性や耐光性に優れたセラミックスを主な材料とするものが好適に利用されている。しかしながらセラミックスは発光素子からの光を通しやすいため、凹部側面に金属めっき層を被着させることで光を反射し易くしている（例えば特許文献１）。
【０００５】
また、発光素子だけでなく、ツェナーダイオードやサブマウントなどの電子部品を搭載した発光装置も開発されており、これにより信頼性が高く長寿命な発光装置とすることができる。しかしながら、これら電子部品は発光素子からの光を吸収し易いため、それらを被覆するような反射層を底面に設けることで、光の損失を少なくしている（例えば特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２２８５４９号公報
【特許文献２】特開２００５−２６４０１号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のような金属めっき層は、凹部の底面に設けられる正負電極間に露出している支持体（絶縁性）までを覆うことはできない。また、金属めっき層ではなく特許文献２のような反射層で覆うことは可能であるが、サブマウントを用いずに発光素子を搭載する場合、発光素子自体の高さが低いため、反射層に埋もれてしまう可能性がある。発光素子が埋もれないように反射層を薄く形成すると、ツェナーダイオード等の光吸収部材まで露出してしまうため、光が損失する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の目的を達成するため、 本考案の発光装置は、底面と側面とを有する凹部が設けられた支持体と、底面に設けられた金属部材上に載置される発光素子と、発光素子を被覆する封止部材と、を有する発光装置であって、凹部は、発光素子が載置される第１の凹部と、第１の凹部内であって第１の凹部の底面よりも低い位置に底面を有する第２の凹部とを有し、第１の凹部は、側面が金属部材で被覆され、第２の凹部は、側面が光反射樹脂で被覆されていることを特徴とする。これにより、発光素子からの光が支持体から漏れるのを抑制し、光取り出し効率の高い発光装置とすることができる。
【０００９】
本考案の請求項２に記載の発光装置は、金属部材は、第１の底面のほぼ全面に設けられていることを特徴とする。これにより、底面側から光が漏れるのを抑制することができる。
【００１０】
本考案の請求項３に記載の発光装置は、第２の凹部は、底面に保護素子が載置され、光反射樹脂は保護素子を埋設するよう設けられることを特徴とする。これにより、発光素子からの光が吸収されるのを抑制することができる。
【００１１】
本考案の請求項４に記載の発光装置は、光反射樹脂は、金属部材の少なくとも一部を被覆するよう設けられることを特徴とする。これにより、光反射樹脂との濡れ性を増し、密着性よく設けることができる。
【００１２】
本考案の請求項５に記載の発光装置は、第２の凹部は、第１の凹部内に複数設けられており、光反射樹脂は、複数の第２の凹部の間において繋がるように設けられることを特徴とする。このようにすることで、支持体の強度を維持しつつ、光反射樹脂を発光素子の周囲に効率よく設けることができ、この傾斜をもった光反射樹脂によって発光素子からの光を正面方向へ反射し易くなり、より光取り出し効率を向上させることが出来る。
【考案の効果】
【００１３】
本考案により、発光素子からの光が支持体から漏れ出すのを防ぎ、かつ、効率よく光を反射する光反射樹脂を発光素子の近傍に設けることができるため、光の取り出し効率が向上された発光装置が得られる。また、導電性ワイヤや保護素子などと用いる場合、それらによる光の吸収を抑制することができ、光の損失が少ない発光装置を容易に得ることができる。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
本考案を実施するための形態を、以下に図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す形態は、 本考案の技術思想を具体化するための発光装置及びその製造方法を例示するものであって、以下に限定するものではない。
【００１５】
また、本明細書は、実用新案登録請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限りは、 本考案の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。尚、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誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。
【００１６】
＜実施の形態１＞
本実施の形態の発光装置１００を、図１Ａ〜図１Ｅに示す。図１Ａは発光装置１００の斜視図、図１Ｂは図１Ａに示す発光装置１００の封止部材１０６を設ける前の状態の内部を示す斜視図、図１Ｃは図１Ｂに示す発光装置１００の、光反射樹脂１０２を設ける前の状態の内部を示す斜視図、図１Ｄは図１Ｃに示す発光装置１００の上面図、図１Ｅは図１Ｂに示す発光装置１００のＸ−Ｘ‘断面における断面図を示す。
【００１７】
本実施の形態において、発光装置１００は、図１〜図１Ｅに示すように、底面と側面とを有する凹部が設けられた支持体１０１と、凹部底面に設けられた金属部材１０３の上に載置される複数の発光素子１０４と、金属部材１０３と発光素子１０４とを電気的に接続させるための導電性ワイヤ１０５と、発光素子１０４及び導電性ワイヤ等を被覆する封止部材１０６とを有する。凹部は、発光素子１０４が載置される第１の凹部１０８と、この第１の凹部１０８内であって第１の凹部の底面よりも低い位置に底面を有する第２の凹部１０９と、を有しており、第１の凹部１０８は、側面が金属部材１０３で被覆され、第２の凹部１０９は、側面が光反射樹脂１０２で被覆されていることを特徴とする。
【００１８】
（凹部）
本実施の形態の発光装置１００において、凹部は、発光素子が載置される第１の凹部１０８と、この第１の凹部内であって第１の凹部の底面よりも低い位置に底面を有する第２の凹部１０９を有している。以下、それぞれの凹部について詳説する。
【００１９】
（第１の凹部）
第１の凹部は、底面に金属部材が設けられており、この上に発光素子が載置される。そして、第１の凹部の底面より低い位置に底面を有する第２の凹部を有している。言い換えれば、本形態の凹部は、２段階の凹部が形成されていることになり、開口径の大きい第１の凹部の中に、それよりも開口径の小さい第２の凹部が形成された形状を有している。
【００２０】
第１の凹部の底面は、第２の凹部以外の領域に発光素子を載置させるのに必要な面積を確保できる広さを有していればよく、かつ、発光素子が第２の凹部と重ならないよう（第２の凹部の開口部を塞がないよう）、発光素子の底面積以上の面積を有するような連続する領域を有していればよい。例えば図１Ｂなどに示すように、発光装置１００は、発光素子１０４を６個搭載しており、これらの発光素子１０４全てが載置可能なだけの面積を有する底面としている。このように複数個の発光素子を載置する場合は、連続する金属部材上に全ての発光素子を載置させるのが好ましい。また、サブマウントなど別部材上に発光素子を載置させる場合は、そのサブマウントが載置可能な面積を有するような領域を有していればよい。尚、第１の凹部は複数設けられてもよく、例えば、２つの第１の凹部にそれぞれ発光素子が載置されるとともに、それぞれ第２の凹部を有するようにしてもよい。
【００２１】
第１の凹部の底面に設けられる金属部材は、発光素子に給電させるためのリード電極として用いることができる。また、通電させずに、光の反射率を向上させたり、放熱性を向上させたりする機能を有する部材として用いてもよい。
【００２２】
特に、支持体としてセラミックスを用いる場合は、金属部材は、第１の凹部の底面の全面（第２の凹部を除く全面）に設けるのが好ましい。これにより、支持体が露出しないようにすることができ、光の漏れを低減させることができる。例えば、図１Ｂなどに示すように、金属部材１０３は、第１の凹部１０８の底面のほぼ全面に設けられている。そして、導電性ワイヤ１０５が接続されており、ここでは金蔵部材１０３は電極（導電部材）として用いている。
【００２３】
第１の凹部の底面の形状は、図１Ｄなどに示すような略四角形だけに限らず、円形、楕円形など、任意の形状とすることができ、同様に凹部の上部である開口部についても、任意の形状とすることができる。更に、ここでは第１の凹部の底面の形状と開口部の形状とは、相似形状としているが、必ずしもこれに限らず、例えば略四角形の底面として開口部の形状を略円形にするなど、異なる形状とすることもできる。
【００２４】
また、第１の凹部１０８の側面は、金属部材１０３で被覆されている。この金属部材は、第１の凹部の底面に設けられる金属部材１０３と同一の金属を用いるのが好ましく、１種類の金属又は、２以上の金属の合金又は積層させた膜として形成させることができる。
ただし、これに限るものではなく、凹部の底面と側面とで異なる金属を用いてもよく、例えば、一部の組成が共通するような合金や多層膜、或いはそれぞれが全く異なる金属からなる合金や多層膜を用いてもよい。いずれの材料を用いる場合においても、発光素子からの光を反射し易い材料を用いるのが好ましく、また、その光が通過しないような厚さで形成するのが好ましい。
【００２５】
第１の側面に設けられる金属部材１０３は、側面のほぼ全面を覆うように設けるのが好ましく、凹部の底面に設けられる金属部材から連続して設けるようにするのが好ましい。
また、図１Ｅに示すように、積層された支持体（セラミックス）の最上層は支持体が露出するようにしてもよい。特に、第１の凹部の底面の金属部材１０３を電極として用い、かつ、その金属部材と連続するように凹部の側面にも金属部材を設ける場合は、凹部の側面の上面にまで達するように金属部材を設けてしまうと、漏電等の問題を起こす可能性もあり、多少の光の漏れを考慮しても、安全性、信頼性を確保するためには、このような領域に設けるのが好ましい。
【００２６】
第１の凹部の側面は、底面に対して垂直あるいは傾斜した面とすることができ、第２の凹部の側面の一部と連続するように設けることもできる。例えば、図１Ｅに示すように第２の凹部が第１の凹部の側面に接する位置に設けられる場合は、その接している領域では第１の凹部の側面と第２の凹部の側面とが、同一面となるようにすることができる。このとき、それぞれの傾斜する角度が異なる側面とすることもできる。また、第１の凹部の側面は、また、段差を有していてもよい。
【００２７】
（第２の凹部）
第２の凹部は、第１の凹部の中にさらに設けられる凹部であり、第１の凹部の底面よりも低い位置に底面を有している。そして、本形態においては、第２の凹部の側面は、光反射樹脂で被覆されていることを特徴とする。光反射樹脂については後述において詳説する。
【００２８】
第２の凹部は、底面に金属部材を設け、これを発光素子等への給電のための電極として用いるのが好ましい。この場合、１つの第２の凹部内に、又は複数の第２の凹部内にそれぞれ、正負一対の電極として金属部材を設けてもよいし、正負いずれかの電極としての金属部材を設けてもよい。また、正負いずれかの電極として第２の凹部内に金属部材を設ける場合は、もう一方の電極としては、第１の凹部の底面に設けた金属部材か、或いは他の第２の凹部の底面に設けた金属部材とすることができる。例えば図１Ｄなどに示すように、発光素子１０４からの導電性ワイヤ１０５を、一方は第１の凹部の底面に設けられた金属部材（正極）１０３と、第２の凹部１０９内に設けられた金属部材（負極）１０３とに接続させることで、導通を図っている。
【００２９】
第２の凹部は、第１の凹部の底面に、１つ又は２つ以上設けることができ、その開口部の大きさは、発光素子の載置を妨げないような大きさ（開口径）とする。設ける位置については、任意に選択することができ、例えば図１Ｄなどに示すように、略四角形の第１の凹部１０９の底面の四隅に略三角形の開口部形状の第２の凹部１０９をそれぞれ１つ、計４つの第２の凹部１０９を設けることができる。ここでは、４つの第２の凹部は全て同じ形状としているが、これに限らず、異なる開口部の面積、異なる大きさ等の第２の凹部としてもよい。また、いずれの第２の凹部１０９においても、同じように金属部材１０３が設けられているが、これら全てを導通のために使用しなくてもよい。
【００３０】
また、図１Ｄなどに示すようの第２の凹部１０９内に保護素子１０７を載置する場合は、保護素１１０の底面積よりも広い底面積とする必要があり、導電性ワイヤ１０５を接合させる場合などは、ワイヤーボンダ装置が凹部内に浸入可能な開口部の広さとする必要がある。
【００３１】
（金属部材）
本形態において、金属部材は第１の凹部の底面及び側面に設けられる。特に、第１の凹部の底面のほぼ全面に設けるのが好ましく、これによって光が支持体に入射するのを防ぎ光の損失を低減させることができる。このように第１の凹部の底面の全面に設け、かつ、電極として機能させる場合は、載置させる発光素子の電極のいずれか一方と電気的に接続させる。例えば、図１Ｂなどに示すように、発光素子１０４の正極と導電性ワイヤ１０５を用いて接続させる。そして、発光素子１０４のもう一方の電極、例えば負極は、第２の凹部１０９の底面に設けられる金属部材１０３と導電性ワイヤ１０５を介して電気的に接続させる。通常、支持体に設けられる電極としては、例えば凹部の底面の同一平面上で絶縁部材を介して設けられるのが一般的であるが、このように第１の凹部の底面と、第２の凹部の底面とに金属部材（電極）を設ける、すなわち、上下方向において絶縁部材（支持体）を介して一対の電極とすることで、その間に必ず露出する絶縁部材（例えばセラミック）を、凹部の底面ではなく側面（第２の凹部の側面）として露出させることができる。
そして、本形態においては、このようにして露出した支持体である第２の凹部の側面を光反射樹脂で被覆することで、光の損失を効率よく低減させることができる。
【００３２】
また、第２の凹部を複数設けておき、その第２の凹部の底面に設けられる金属部材を一対の電極として用いてもよい。このような場合は、第１の凹部の底面に設けられる金属部材は、電極として機能させる必要はなく、単なる高反射率部材として、或いは、高放熱部材として機能させる部材として用いることができる。
【００３３】
金属部材は、発光素子からの光を反射可能な材料が好ましく、具体的な材料としては、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル等の金属又は鉄−ニッケル合金、りん青銅、鉄入り銅、モリブデン等が挙げられる。支持体としてセラミックを用いる場合は、タングステンを主な材料とするのが好ましく、これにより耐熱性の高い金属部材とすることができ、更にこのタングステンの表面に銀又は金などの反射率の高い材料を設けた積層構造とすることで、耐熱性と高反射率とを備えた金属部材とすることができる。特に銀を用いるのがより好ましく、これにより、光取り出し効率の高い金属部材とすることができる。
【００３４】
（光反射部材）
光反射樹脂は、第２の凹部の側面を被覆するように設けられるものであり、これにより、セラミックスなどの支持体から光が通り抜けるのを抑制することができる。特に、電極として用いられる金属部材は、必ず絶縁部材（例えば支持体）を介在させて少なくとも一対設ける必要があり、この部分を光反射樹脂で被覆することで光の損失を低減することができる。
【００３５】
光反射樹脂は、第２の凹部の側面のほぼ全面を覆うように設けるのが好ましい。このとき、第２の凹部の側面における光反射樹脂の膜厚は、発光素子からの光を反射可能な膜厚とすればよく、光反射樹脂自体の透過率等に応じて、最低の膜厚を規定することができる。また、第２の凹部の側面の全体の全体に亘って同じ膜厚でなくてもよく、例えば第２の凹部の上方に向かって徐々に膜厚が薄くなるような膜厚としてもよい。
【００３６】
また、光反射樹脂は、第２の凹部の側面だけでなく、第２の凹部の底面も被覆するように設けるのが好ましい。特に、第２の凹部の底面に、部分的に支持体が露出しているように金属部材が設けられている場合は、その露出した支持体を被覆するように光反射樹脂を設けるのが好ましい。
【００３７】
光反射樹脂はまた、図１Ｅなどに示すように、第２の凹部１０９全体を埋めるように設けることもできる。特に、第２の凹部１０９内に保護素子１０７を載置する場合や、第２の凹部の底面に設けられる金属部材に導電性ワイヤを接続させる場合などは、それら電子部品の一部或いは全部が埋まるように光反射樹脂１０２を設けることで、発光素子からの光を吸収するのを防ぐことができる。
【００３８】
光反射樹脂を構成する具体的な材料としては絶縁性部材が好ましく、また、発光素子からの光や、外光などが透過や吸収しにくい部材が好ましい。熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができ、より具体的には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ＢＴレジンや、ＰＰＡやシリコーン樹脂などが挙げられる。これら母体となる樹脂に、発光素子からの光を吸収しにくくかつ母体となる樹脂に対して屈折率差の大きい反射部材（例えばＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＭｇＯ）などの粉末を分散することで、効率よく光を反射させることができる。
【００３９】
（支持体）
支持体は、上面に凹部の開口部を有するものであり、導体配線としての金属部材を配するとともに、発光素子や保護素子などが載置可能な絶縁性の略板状部材である。具体的な材料としては、セラミックス、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などをあげることができる。特に、セラミックスを主な材料として用いることで、耐候性、耐熱性に優れた支持体とすることができる。
【００４０】
セラミックスは、アルミナ、窒化アルミニウム、ムライト、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを用いることができる。これらを主成分として製造する場合、例えば、アルミナの場合は、原料粉末としてアルミナを９０〜９６重量％程度用い、これに焼結助剤として粘土、タルク、マグネシア、カルシア、シリカ等を４〜１０％程度添加したものを１５００℃〜１７００℃程度の温度範囲で焼結させたセラミックスを用いることができる。或いは、原料粉末として４０〜６０重量％程度のアルミナと、焼結助剤として６０〜４０重量％程度の硼珪酸ガラス、コージュライト、フォルステライト、ムライト等を添加したものを８００℃〜１２００℃程度の温度範囲で焼結させたセラミックス等を用いることができる。
【００４１】
また、セラミックスの粉体と、バインダー樹脂を混合して得られる材料をシート状に成型して得られるセラミックスグリーンシートを積層させて焼成することにより、所望の形状の支持体とすることもできる。或いは、セラミックスグリーンシートに種々の大きさのスルーホールを形成して積層させることにより、凹部を有する支持体とすることができる。このような支持体に配される金属部材は、未焼成のセラミックスグリーンシートの段階で、タングステン、モリブデンのような高融点金属の微粒子を含む導体ペーストを所定のパターンに塗布したものを焼成することにより得ることができる。更に、セラミックスグリーンシートを焼成した後、あらかじめ形成させておいた金属部材にニッケル、金、銀などをメッキすることもできる。
【００４２】
尚、セラミックスを材料とする支持体は、上述のように金属部材（導体配線）と絶縁部材（セラミックス）とを一体的に形成する他、あらかじめ焼成されたセラミックスの板材に、金属部材を形成することもできる。
【００４３】
基板として、ガラスエポキシ樹脂を用いる場合は、硝子クロス入りエポキシ樹脂やエポキシ樹脂を半硬化させたプリプレグに銅板を張り付けて熱硬化させる。その後フォトリソグラフィー法を用いて銅を所望の形状にパターニングする事により形成することができる。
【００４４】
（封止部材）
封止部材は、第１の凹部内に充填されるものであり、発光素子や保護素子、導電性ワイヤなどの電子部品を、塵芥、水分や外力などから保護する部材である。また、発光素子からの光を透過可能な透光性を有し、且つ、それらによって劣化のしにくい耐光性を有するものが好ましい。具体的な材料としては、シリコーン樹脂組成物、変性シリコーン樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物、変性エポキシ樹脂組成物、アクリル樹脂組成物等発光素子からの光を透過可能な透光性を有する絶縁樹脂組成物を挙げることができる。更に、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂及びこれらの樹脂を少なくとも１種以上含むハイブリッド樹脂等も用いることができる。さらにまた、これらの有機物に限られず、ガラス、シリカゲル等の無機物も用いることができる。このような材料に加え、所望に応じて着色剤、光拡散剤、フィラー、波長変換部材（蛍光部材）などを含有させることもできる。封止部材の充填量は、上記電子部品が被覆される量であればよい。
【００４５】
また、封止樹脂の表面の形状については配光特性などに応じて種々選択することができる。例えば、凸状レンズ形状、凹状レンズ形状、フレネルレンズ形状などとすることで、指向特性を調整することができる。また、封止部材とは別に、レンズ部材を設けてもよい。
【００４６】
（ダイボンド部材）
ダイボンド部材は、支持体や金属部材上に発光素子や保護素子などを載置させるための接合部材であり、載置する素子の基板によって導電性ダイボンド部材又は縁性ダイボンド部材のいずれかを選択することができる。例えば、絶縁性基板であるサファイア上に窒化物半導体層を積層させた半導体発光素子の場合、ダイボンド部材は絶縁性でも導電性でも用いることができ、ＳｉＣ基板などの導電性基板を用いる場合は、導電性ダイボンド部材を用いることで導通を図ることができる。絶縁性ダイボンド部材としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。これらの樹脂を用いる場合は、半導体発光素子からの光や熱による劣化を考慮して、半導体発光素子裏面にＡｌ膜などの反射率の高い金属層を設けることができる。この場合、蒸着やスパッタあるいは薄膜を接合させるなどの方法を用いることができる。また、導電性ダイボンド部材としては、銀、金、パラジウムなどの導電性ペーストや、Ａｕ−Ｓｎ共晶などの半田、低融点金属等のろう材を用いることができる。さらに、これらダイボンド部材のうち、特に透光性のダイボンド部材を用いる場合は、その中に半導体発光素子からの光を吸収して異なる波長の光を発光する蛍光部材を含有させることもできる。
【００４７】
（導電性ワイヤ）
発光素子の電極と、支持体に設けられる金属部材（導電部材）とを接続する導電性ワイヤは、金、銅、白金、アルミニウム等の金属及びそれらの合金を用いた導電性ワイヤが挙げられる。特に、熱抵抗などに優れた金を用いるのが好ましい。尚、図１Ｂなどに示すように、導電性ワイヤ１０５を、発光素子１０４間において連続するように設けることもできるし、各発光素子ごとに支持体の導電部材と接続するように設けることもできる。
【００４８】
（波長変換部材）
上記封止部材／レンズ部材中に、波長変換部材として半導体発光素子からの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長を有する光を発する蛍光部材を含有させることもできる。
【００４９】
蛍光部材としては、半導体発光素子からの光を、より長波長に変換させるものの方が効率がよい。蛍光部材は、１種の蛍光物質等を単層で形成してもよいし、２種以上の蛍光物質等が混合された単層を形成してもよいし、１種の蛍光物質等を含有する単層を２層以上積層させてもよいし、２種以上の蛍光物質等がそれぞれ混合された単層を２層以上積層させてもよい。
【００５０】
蛍光部材としては、例えば、窒化物系半導体を発光層とする半導体発光素子からの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。例えば、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体、Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に賦活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、または、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩またはＥｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか１以上であることが好ましい。好ましくは、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体である、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３（Ａｌ０．８Ｇａ０．２）５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２の組成式で表されるＹＡＧ系蛍光体である。また、Ｙの一部もしくは全部をＴｂ、Ｌｕ等で置換したＴｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅなどもある。さらに、上記蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、作用、効果を有する蛍光体も使用することができる。
【００５１】
（半導体発光素子）
本考案においては、半導体発光素子として発光ダイオードを用いるのが好ましい。
【００５２】
半導体発光素子は、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、ＺｎＳｅや窒化物系半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）、ＧａＰを用いたものを用いることができる。また、赤色の発光素子としては、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰなどを用いることができる。さらに、これ以外の材料からなる半導体発光素子を用いることもできる。用いる発光素子の組成や発光色、大きさや、個数などは目的に応じて適宜選択することができる。
【００５３】
蛍光物質を有する発光装置とする場合には、その蛍光物質を効率良く励起できる短波長が発光可能な窒化物半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）が好適に挙げられる。半導体層の材料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。
【００５４】
また、可視光領域の光だけでなく、紫外線や赤外線を出力する発光素子とすることができる。さらには、半導体発光素子とともに、受光素子などを搭載することができる。
【００５５】
＜実施の形態２＞
実施の形態２の発光装置２００を、図２Ａ〜図２Ｃに示す。図２Ａは、図１Ａに示すような発光装置における封止部材を設ける前の状態の内部を示す発光装置２００の斜視図であり、実施の形態１とは、光反射樹脂が設けられる領域が異なるものである。図２Ｂは、図２Ａに示す発光装置２００の上面図、図２Ｃは、図２Ａに示す発光装置２００のＹ−Ｙ‘断面における断面図を示す。
【００５６】
実施の形態２においては、光反射樹脂２０２が設けられる領域が実施の形態１と異なるものであり、具体的には、光反射樹脂２０２が、第１の凹部２０８の底面や側面に設けられる金属部材２０３を被覆するように設けられている。光反射樹脂２０２は、第１の凹部２０８に設けられている発光素子２０４が完全に埋設されないように設ければよく、例えば第１の凹部内に設けられている金属部材の全てを被覆してもよいし、図２Ａなどに示すように、第１の凹部２０８の側面に沿うように設けてもよい。
【００５７】
金属部材２０３が設けられている領域は、そもそも光が透過しないようになっているため、その上に更に光反射樹脂を設けなくても光の損失は低減できる。しかしながら、特に第１の凹部の側面からの光の漏れを抑制するには、光反射樹脂のみでは不十分な場合がある。例えば、光反射樹脂は流動性のある樹脂を滴下（注入）することで、開口部の非常に小さい第２の凹部内に容易に設けることができる。このような流動性のある樹脂は、支持体の素材や凹部側面の傾斜角度等によって、側面を這い上がる傾向がある。そして、支持体として特にセラミックスを用いる場合、光反射樹脂と濡れ性が悪いため、側面を這い上がりにくい。その結果第１の凹部の側面の被覆範囲が狭くなる場合があり、特に上部まで被覆しにくく、支持体が露出することがある。そのため、第1の凹部の側面に金属部材を設けておくことで、光反射樹脂の滴下量がやや少ない場合であっても、光の漏れを防ぐことができる。このように、製造工程内において光反射樹脂の滴下量の微少な違いによる光損失のばらつきを低減し、安定して製造することができる。
【００５８】
図２Ｃに示す発光装置２００では、金属部材２０３は、第１の凹部の上面まで達するように設けられており、光反射樹脂２０２も同様に第１の凹部の上面まで達するように設けられている。このようにすることで、第１の凹部２０８内において、支持体２０１が露出する領域がほぼなくなるようにすることができるため、発光素子からの光の漏れを低減することができる。
【００５９】
また、図１Ｄなどに示すように複数の第２の凹部がそれぞれ離間している場合であっても、光反射樹脂の滴下量によって図２Ａなどに示すように、複数の第２の凹部間を繋がるように光反射樹脂２０２を設けることができる。これは、第１の凹部の底面と側面との接する位置（角）における毛細管現象を利用したものであり、このようにすることで傾斜を持った光反射樹脂を設けることができるため、発光素子からの光を上面方向へ反射し易くなり、光の取り出し効率をより向上させることができる。また、第２の凹部の容量を小さくしても、光反射樹脂を発光素子の周囲に効率よく設けることができることで、支持体２０１の強度の低下を抑制することができる。しつつ、。また、保護素子２０７や導電性ワイヤ２０５が埋設される部分が多くなることで、光の吸収を低減することができる。
【００６０】
＜実施の形態３＞
実施の形態３の発光装置３００を、図３Ａ〜図３Ｃに示す。図３Ａは、図２Ａと同様に、図１Ａに示すような発光装置における封止部材を設ける前の状態の内部を示す発光装置３００の上面図であり、実施の形態１とは、第２の凹部の形状等が異なるものである。図３Ｂは、図３Ａに示す発光装置３００の光反射樹脂３０２を設ける前の状態を示す上面図、図３Ｃは、図３Ａに示す発光装置３００のＺ−Ｚ‘断面における断面図を示す。
【００６１】
実施の形態３においては、支持体３０１に設けられる第１の凹部３０８は実施の形態１と同様に略四角形であるが、第２の凹部３０９の形状等が実施の形態１と異なるものであり、具体的には、上面視トラック形状の第２の凹部３０９が第１の凹部３０８内に２つ設けられており、その各第２の凹部の底面に、一対の正負電極としての金属部材３０３が露出するように設けられている。このように、第２の凹部２０９の大きさ（開口部の広さ）を比較的大きく設けることで、光反射樹脂３０８を滴下などによって設ける際に、滴下量を制御しやすくなる。特に、図３Ａなどに示すように９個の発光素子３０４を設けるなど、多数の発光素子を搭載し、導電性ワイヤ３０５が複数用いられる場合などは、同じ第２の凹部内に複数の導電性ワイヤを接続可能なような面積を有する第２の凹部とすることで製造時の歩留まり等を下げにくくすることができる。
【００６２】
また、図３Ｃに示すように、比較的大きな第２の凹部３０９とすることで、光反射樹脂３０２の上面が、第１の凹部３０８の底面よりも低くなるよう凹んだ形状となる場合がある。このような場合であっても、第２の凹部３０９の側面の支持体が光反射樹脂３０２で被覆されていれば、且つ、保護素子３０７が埋設されるような高さに設けられるのであれば、光の損失は低減される。
【００６３】
更に、図３Ａなどに示す第２の凹部３０９のように、各第２の凹部の間の距離が比較的大きい場合は、第１の凹部３０８の側面に這い上がりにくい場合がある。すなわち、図３Ｃに示すように、第１の凹部３０８の側面の上部において金属部材３０３が露出するようになる。このように部分的に光反射樹脂３０２の這い上がり量が少ない領域がある場合も、金属部材３０３によって光が漏れ出すのを抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本考案に係る発光装置は、発光素子からの光が支持体から漏れにくい構造を有するものであり、これにより光の損失を低減し、高出力化が可能な発光装置を得ることができる。
これらの発光装置は、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、ファクシミリ、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、などにも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１Ａ】図１Ａは、 本考案に係る発光装置を示す斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａに係る発光装置の内部を示す斜視図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、図１Ｂに係る発光装置の内部を示す斜視図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、図１Ｃに係る発光装置を示す上面図である。
【図１Ｅ】図１Ｅは、図１Ｂに係る発光装置のＸ−Ｘ‘断面における断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、 本考案に係る発光装置の内部を示す斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａに係る発光装置を示す上面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図２Ａに係る発光装置のＹ−Ｙ‘断面における断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、 本考案に係る発光装置の内部を示す上面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａに係る発光装置の内部を示す上面図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、図３Ａに係る発光装置のＺ−Ｚ‘断面における断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１００、２００、３００・・・発光装置
１０１、２０１、３０１・・・支持体
１０２、２０２、３０２・・・光反射樹脂
１０３、２０３、３０３・・・金属部材
１０４、２０４、３０４・・・発光素子
１０５、２０５、３０５・・・導電ワイヤ
１０６・・・封止部材
１０７、２０７、３０７・・・保護素子
１０８、２０８、３０８・・・第１の凹部
１０９、２０９、３０９・・・第２の凹部
【図１Ａ】
0003169827.tif 000003
【図１Ｂ】
0003169827.tif 000004
【図１Ｃ】
0003169827.tif 000005
【図１Ｄ】
0003169827.tif 000006
【図１Ｅ】
0003169827.tif 000007
【図２Ａ】
0003169827.tif 000008
【図２Ｂ】
0003169827.tif 000009
【図２Ｃ】
0003169827.tif 000010
【図３Ａ】
0003169827.tif 000011
【図３Ｂ】
0003169827.tif 000012
【図３Ｃ】
0003169827.tif 000013