(57)【要約】【課題】小型化を図りつつ、発光色の異なる複数種のＬＥＤチップそれぞれから放射された光を各別に且つ同時に精度良く検出することができ、しかも、低コスト化が可能な発光装置を提供する。【解決手段】実装基板２は、壁部２ｂの先端部から内方へ張り出した張出部２ｃを有するとともに、当該張出部２ｃに各発光色のＬＥＤチップ１ａ〜１ｄそれぞれから放射された光を各別に検出する複数の光検出素子４が設けられている。また、実装基板２は、ベース基板部たるＬＥＤ搭載用基板２０と壁部２ｂとで囲まれた内部空間を各発光色のＬＥＤチップ１ａ〜１ｄそれぞれの収納空間に区画し各ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄそれぞれから放射された光が２つ以上の光検出素子４の受光面へ入射するのを阻止する遮光部３９が設けられている。【選択図】図１
2008034487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光色が互いに異なる複数種のＬＥＤチップと、各ＬＥＤチップが搭載されるベース基板部および各ＬＥＤチップを囲む形でベース基板部から突設された壁部を有する実装基板とを備え、実装基板は、壁部の先端部から内方へ張り出した張出部を有するとともに、当該張出部に各発光色のＬＥＤチップそれぞれから放射された光を各別に検出する複数の光検出素子が設けられ、ベース基板部と壁部とで囲まれた内部空間を各発光色のＬＥＤチップそれぞれの収納空間に区画し各ＬＥＤチップそれぞれから放射された光が２つ以上の光検出素子の受光面へ入射するのを阻止する遮光部が設けられてなることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記遮光部は、前記ベース基板部から突設され前記内部空間を前記各収納空間に区画する仕切壁からなることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光色の異なる複数種のＬＥＤチップおよび各発光色のＬＥＤチップから放射される光を各別に検出する複数の光検出素子を備えた発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、発光色の異なる複数種のＬＥＤチップ（例えば、赤色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップ、青色ＬＥＤチップ）と、各ＬＥＤチップへ各別に駆動電流を供給する複数の駆動回路と、各ＬＥＤチップから放射される光の一部を光電変換する光電変換素子からなる光検出素子（光センサ）と、光検出素子の出力が基準値に保たれるように各駆動回路から各ＬＥＤチップへ供給する駆動電流をフィードバック制御する制御回路とを備え、各発光色ごとのＬＥＤチップの温度特性や寿命特性の違いによらず所望の光色や色温度の混色光（例えば、白色光）が得られるようにした表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここにおいて、上記特許文献１には、図６に示すように、互いに発光色の異なる複数個のＬＥＤチップ１００と、当該複数個のＬＥＤチップ１００が一表面側に搭載されるベース基板部であるベース基板２２１と、ベース基板２２１の上記一表面側において各ＬＥＤチップ１００を囲む壁部を構成し各ＬＥＤチップ１００から側方へ放射された光をベース基板２２１に対向配置された光拡散板２３０側へ反射させる反射枠２２２とを備え、反射枠２２２の内側面にフォトダイオードからなる光検出素子４００を配設した発光装置が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−４９０７４号公報（段落〔００２５〕および図１１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、図６に示した構成の発光装置は、光検出素子４００をベース基板２２１の上記一表面上においてＬＥＤチップ１００と並設した構成に比べて小型化でき、回路基板などへの実装面積を小さくすることができるが、光検出素子４００の受光面に各ＬＥＤチップ１００から放射された光が入射するので、各発光色のＬＥＤチップ１００それぞれから放射された光を各別に且つ同時に精度良く検出することができなかった。なお、光検出素子４００の受光面側に各ＬＥＤチップ１００の発光色を選択的に透過させるフィルタを設けることも考えられるが、各ＬＥＤチップ１００の発光色に応じてフィルタを形成ないし用意する必要があり、製造コストや管理コストなどのコストが高くなってしまい、特に、ＬＥＤチップ１００の発光色の組み合わせが異なる複数品種の発光装置を製造するような場合に、各品種の発光装置のコストアップの原因となってしまう。
【０００５】
また、図６に示した構成の発光装置は、光検出素子４００の受光面へ光拡散板２３０を通して外乱光が入射してしまい、Ｓ／Ｎ比が低くなってしまう。
【０００６】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、小型化を図りつつ、発光色の異なる複数種のＬＥＤチップそれぞれから放射された光を各別に且つ同時に精度良く検出することができ、しかも、低コスト化が可能な発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、発光色が互いに異なる複数種のＬＥＤチップと、各ＬＥＤチップが搭載されるベース基板部および各ＬＥＤチップを囲む形でベース基板部から突設された壁部を有する実装基板とを備え、実装基板は、壁部の先端部から内方へ張り出した張出部を有するとともに、当該張出部に各発光色のＬＥＤチップそれぞれから放射された光を各別に検出する複数の光検出素子が設けられ、ベース基板部と壁部とで囲まれた内部空間を各発光色のＬＥＤチップそれぞれの収納空間に区画し各ＬＥＤチップそれぞれから放射された光が２つ以上の光検出素子の受光面へ入射するのを阻止する遮光部が設けられてなることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、実装基板が壁部の先端部から内方へ張り出した張出部を有するとともに、当該張出部に各発光色のＬＥＤチップそれぞれから放射された光を各別に検出する複数の光検出素子が設けられているので、複数種のＬＥＤチップと複数の光検出素子とを同一平面上に配置する場合に比べて小型化を図れ、また、ベース基板部と壁部とで囲まれた内部空間を各発光色のＬＥＤチップそれぞれの収納空間に区画し各ＬＥＤチップそれぞれから放射された光が２つ以上の光検出素子の受光面へ入射するのを阻止する遮光部が設けられているので、各発光色のＬＥＤチップと各光検出素子とを１対１で対応させることができ、各発光色のＬＥＤチップから放射された光を対応する光検出素子で精度良く検出することができ、しかも、各光検出素子それぞれに透過特性の異なるフィルタを設ける必要がないから、低コスト化が可能となる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記遮光部は、前記ベース基板部から突設され前記内部空間を前記各収納空間に区画する仕切壁からなることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、前記各ＬＥＤチップそれぞれから放射される光の放射範囲を遮光部により制限することができる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明では、小型化を図りつつ、発光色の異なる複数種のＬＥＤチップそれぞれから放射された光を各別に且つ同時に精度良く検出することができ、しかも、低コスト化が可能となるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（実施形態１）
以下、本実施形態の発光装置について図１〜図３に基づいて説明する。
【００１３】
本実施形態の発光装置は、発光色が互いに異なる複数種のＬＥＤチップ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと、各ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄを収納する収納凹所２ａが一表面に形成され収納凹所２ａの内底面に各ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄが実装された実装基板２と、実装基板２の上記一表面側において収納凹所２ａを閉塞する形で実装基板２に固着された透光性部材３と、実装基板２に設けられ各発光色のＬＥＤチップ１ａ〜１ｄそれぞれから放射された光を各別に検出する複数（ここでは、４つ）の光検出素子４と、実装基板２の収納凹所２ａに充填された透光性の封止樹脂（例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂など）からなり各ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄおよび各ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄそれぞれに接続されたボンディングワイヤ１４を封止した封止部５と備えている。ここで、実装基板２は、上記一表面側において収納凹所２ａの周部から内方へ突出した庇状の張出部２ｃを有しており、当該張出部２ｃに各光検出素子４が設けられている。なお、本実施形態では、実装基板２と透光性部材３とでパッケージを構成しているが、透光性部材３は、必ずしも設けなくてもよく、必要に応じて適宜設ければよい。
【００１４】
ここにおいて、本実施形態では、ＬＥＤチップ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄとして、それぞれ、赤色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップ、青色ＬＥＤチップ、黄色ＬＥＤチップを採用しており、赤色光と緑色光と青色光と黄色光の混色光として白色光を得ることができる。ただし、各ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄの発光色は特に限定するものではなく、所望の混色光に応じて適宜選択すればよい。
【００１５】
実装基板２は、各ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄが一表面側に搭載される矩形板状のＬＥＤ搭載用基板２０と、ＬＥＤ搭載用基板２０の上記一表面側に対向配置され円形状の光取出窓４１が形成されるとともに各光検出素子４が形成された光検出素子形成基板４０と、ＬＥＤ搭載用基板２０と光検出素子形成基板４０との間に介在し光取出窓４１に連通する矩形状の開口窓３１が形成された中間層基板３０とで構成されており、ＬＥＤ搭載用基板２０と中間層基板３０と光検出素子形成基板４０とで囲まれた空間が上記収納凹所２ａを構成している。ここにおいて、ＬＥＤ搭載用基板２０および中間層基板３０および光検出素子形成基板４０の外周形状は矩形状であり、中間層基板３０および光検出素子形成基板４０はＬＥＤ搭載用基板２０と同じ外形寸法に形成されている。また、光検出素子形成基板４０の厚み寸法はＬＥＤ搭載用基板２０および中間層基板３０の厚み寸法に比べて小さく設定されている。なお、本実施形態では、ＬＥＤ実装用基板２０が、各ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄが搭載されるベース基板部を構成し、中間層基板３０と光検出素子形成基板４０とで、各ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄを囲む形でベース基板部から突設された壁部２ｂを構成し、光検出素子形成基板４０において中間層基板３０の開口窓３１上に張り出した部位が、壁部２ｂの先端部から内方へ突出する張出部２ｃを構成している。
【００１６】
上述のＬＥＤ搭載用基板２０、中間層基板３０、光検出素子形成基板４０は、それぞれ、導電形がｎ形で主表面が（１００）面のシリコン基板２０ａ，３０ａ，４０ａを用いて形成してあり、中間層基板３０の内側面が、アルカリ系溶液（例えば、ＴＭＡＨ溶液、ＫＯＨ溶液など）を用いた異方性エッチングにより形成された（１１１）面により構成されており（つまり、中間層基板３０は、開口窓３１の開口面積がＬＥＤ搭載用基板２０から離れるにつれて徐々に大きくなっており）、ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄから側方（壁部２ｂ側）へ放射された光を前方（張出部２ｃ側）へ反射するミラー２ｄを構成している。要するに、本実施形態では、中間層基板３０が各ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄから側方へ放射された光を前方へ反射させる枠状のリフレクタを兼ねている。
【００１７】
ＬＥＤ搭載用基板２０は、シリコン基板２０ａの一表面側（図１（ａ）における上面側）に、ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄの両電極それぞれと電気的に接続される２つ１組の導体パターン２５ａ，２５ａが４組形成されるとともに、中間層基板３０に形成された２つの貫通孔配線３４，３４を介して光検出素子４と電気的に接続される２つ１組の導体パターン２５ｂ，２５ｂが４組形成されており、各導体パターン２５ａ，２５ａ，２５ｂ，２５ｂとシリコン基板２０ａの他表面側（図１（ａ）における下面側）に形成された各外部接続用電極２７ａ，２７ａ，２７ｂ，２７ｂとがそれぞれ貫通孔配線２４を介して電気的に接続されている。また、ＬＥＤ搭載用基板２０は、シリコン基板２０ａの上記一表面側に、中間層基板３０と接合するための接合用金属層２９も形成されている。
【００１８】
本実施形態におけるＬＥＤチップ１ａ〜１ｄは、結晶成長用基板として導電性基板を用い厚み方向の両面に電極（図示せず）が形成された可視光ＬＥＤチップである。そこで、ＬＥＤ搭載用基板２０は、各ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄが電気的に接続される２つの導体パターン２５ａ，２５ａのうちの一方の導体パターン２５ａを、ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄがダイボンディングされる矩形状のダイパッド部２５ａａと、ダイパッド部２５ａａに連続一体に形成され貫通孔配線２４との接続部位となる引き出し配線部２５ａｂとで構成してある。要するに、ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄは、上記一方の導体パターン２５ａのダイパッド部２５ａａにダイボンディングされており、ダイパッド部２５ａａ側の電極がダイパッド部２５ａａに接合されて電気的に接続され、光取り出し面側の電極がボンディングワイヤ１４を介して他方の導体パターン２５ａと電気的に接続されている。
【００１９】
また、ＬＥＤ搭載用基板２０は、シリコン基板２０ａの上記他表面側における各ダイパッド部２５ａａそれぞれの投影領域に、シリコン基板２０ａよりも熱伝導率の高い金属材料からなる矩形状の放熱用パッド部２８が形成されており、シリコン基板２０ａの厚み方向において重なるダイパッド部２５ａａと放熱用パッド部２８とがシリコン基板２０ａよりも熱伝導率の高い金属材料（例えば、Ｃｕなど）からなる複数の円柱状のサーマルビア２６を介して熱的に結合されており、ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄで発生した熱が各サーマルビア２６および放熱用パッド部２８を介して放熱されるようになっている。
【００２０】
ところで、ＬＥＤ搭載用基板２０は、シリコン基板２０ａに、上述の各貫通孔配線２４それぞれが内側に形成される複数の貫通孔２２ａと、上述の各サーマルビア２６それぞれが内側に形成される複数の貫通孔２２ｂとが厚み方向に貫設され、シリコン基板２０ａの上記一表面および上記他表面と各貫通孔２２ａ，２２ｂの内面とに跨って熱酸化膜（シリコン酸化膜）からなる絶縁膜２３が形成されており、各導体パターン２５ａ，２５ａ，２５ｂ，２５ｂ、接合用金属層２９、各外部接続用電極２７ａ，２７ａ，２７ｂ，２７ｂ、各放熱用パッド部２８、各貫通孔配線２４および各サーマルビア２６がシリコン基板２０ａと電気的に絶縁されている。
【００２１】
ここにおいて、各導体パターン２５ａ，２５ａ，２５ｂ，２５ｂ、接合用金属層２９、各外部接続用電極２７ａ，２７ａ，２７ｂ，２７ｂ、各放熱用パッド部２８は、絶縁膜２３上に形成されたＴｉ膜と当該Ｔｉ膜上に形成されたＡｕ膜との積層膜により構成されており、同時に形成してある。なお、本実施形態では、絶縁膜２３上のＴｉ膜の膜厚を１５〜５０ｎｍ、Ｔｉ膜上のＡｕ膜の膜厚を５００ｎｍに設定してあるが、これらの数値は一例であって特に限定するものではない。また、各Ａｕ膜の材料は、純金に限らず不純物を添加したものでもよい。また、各Ａｕ膜と絶縁膜２３との間に密着性改善用の密着層としてＴｉ膜を介在させてあるが、密着層の材料はＴｉに限らず、例えば、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｚｒ、ＴｉＮ、ＴａＮなどでもよい。また、貫通孔配線２４およびサーマルビア２６の材料としては、Ｃｕを採用しているが、Ｃｕに限らず、例えば、Ｎｉなどを採用してもよい。
【００２２】
中間層基板３０は、シリコン基板３０ａの一表面側（図１（ａ）における下面側）に、ＬＥＤ搭載用基板２０の２つの導体パターン２５ｂ，２５ｂと接合されて電気的に接続される２つ１組の導体パターン（図示せず）が４組形成されるとともに、ＬＥＤ搭載用基板２０の接合用金属層２９と接合される接合用金属層３６が形成されている。また、中間層基板３０は、シリコン基板３０ａの他表面側（図１（ａ）における上面側）に、貫通孔配線３４，３４を介して上記一表面側の２つ１組の導体パターンと電気的に接続される２つ１組の導体パターン３７，３７が４組形成されるとともに、光検出素子形成基板４０と接合するための接合用金属層３８が形成されている。
【００２３】
また、中間層基板３０は、上述の複数の貫通孔配線３４それぞれが内側に形成される複数の貫通孔３２がシリコン基板３０ａの厚み方向に貫設され、シリコン基板３０ａの上記一表面および上記他表面と各貫通孔３２の内面とに跨って熱酸化膜（シリコン酸化膜）からなる絶縁膜３３が形成されており、上記一表面側の各導体パターンおよび上記他表面側の各導体パターン３７，３７および各接合用金属層３６，３８がシリコン基板３０ａと電気的に絶縁されている。ここにおいて、上記一表面側の各導体パターンおよび上記他表面側の各導体パターン３７，３７および各接合用金属層３６，３８は、絶縁膜３３上に形成されたＴｉ膜と当該Ｔｉ膜上に形成されたＡｕ膜との積層膜により構成されており、同時に形成してある。なお、本実施形態では、絶縁膜３３上のＴｉ膜の膜厚を１５〜５０ｎｍ、Ｔｉ膜上のＡｕ膜の膜厚を５００ｎｍに設定してあるが、これらの数値は一例であって特に限定するものではない。ここにおいて、各Ａｕ膜の材料は、純金に限らず不純物を添加したものでもよい。また、各Ａｕ膜と絶縁膜３３との間に密着性改善用の密着層としてＴｉ膜を介在させてあるが、密着層の材料はＴｉに限らず、例えば、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｚｒ、ＴｉＮ、ＴａＮなどでもよい。また、貫通孔配線３４の材料としては、Ｃｕを採用しているが、Ｃｕに限らず、例えば、Ｎｉなどを採用してもよい。
【００２４】
光検出素子形成基板４０は、シリコン基板４０ａの一表面側（図１（ａ）における下面側）に、中間層基板３０の２つの導体パターン３７，３７と接合されて電気的に接続される２つ１組の導体パターン４７ａ，４７ｂ（図３参照）が４組形成されるとともに、中間層基板３０の接合用金属層３８と接合される接合用金属層４８が形成されている。ここにおいて、各光検出素子４は、フォトダイオードにより構成されており、光検出素子形成基板４０に形成された２つ１組の導体パターン４７ａ，４７ｂの一方の導体パターン４７ａは、光検出素子４を構成するフォトダイオードのｐ形領域４ａに電気的に接続され、他方の導体パターン４７ｂは、上記フォトダイオードのｎ形領域４ｂを構成するシリコン基板４０ａに電気的に接続されている。
【００２５】
また、光検出素子形成基板４０は、シリコン基板４０ａの上記一表面側にシリコン酸化膜からなる絶縁膜４３が形成されており、当該絶縁膜４３がフォトダイオードの反射防止膜を兼ねている。また、光検出素子形成基板４０は、上記一方の導体パターン４７ａが、絶縁膜４３に形成した第１のコンタクトホール（図示せず）を通してｐ形領域４３ａと電気的に接続され、上記他方の導体パターン４７ｂが絶縁膜４３に形成した第２のコンタクトホール（図示せず）を通してｎ形領域４ｂと電気的に接続されている。ここにおいて、各導体パターン４７ａ，４７ｂおよび接合用金属層４８は、絶縁膜４３上に形成されたＴｉ膜と当該Ｔｉ膜上に形成されたＡｕ膜との積層膜により構成されており、同時に形成してある。なお、本実施形態では、絶縁膜４３上のＴｉ膜の膜厚を１５〜５０ｎｍ、Ｔｉ膜上のＡｕ膜の膜厚を５００ｎｍに設定してあるが、これらの数値は一例であって特に限定するものではない。ここにおいて、各Ａｕ膜の材料は、純金に限らず不純物を添加したものでもよい。また、各Ａｕ膜と絶縁膜４３との間に密着性改善用の密着層としてＴｉ膜を介在させてあるが、密着層の材料はＴｉに限らず、例えば、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｚｒ、ＴｉＮ、ＴａＮなどでもよい。
【００２６】
上述の実装基板２の形成にあたっては、各光検出素子４、絶縁膜４３、各導体パターン４７ａ，４７ｂ、および接合用金属層４８が形成されたシリコン基板４０ａと中間層基板３０とを低温での直接接合が可能な常温接合法などにより接合する第１の接合工程を行った後、シリコン基板４０ａを所望の厚みまで研磨する研磨工程を行い、その後、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）型のドライエッチング装置などを用いてシリコン基板４０ａに光取出窓４１を形成する光取出窓形成工程を行うことで光検出素子形成基板４０を完成させてから、ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄが実装され各ボンディングワイヤ１４の結線が行われたＬＥＤ搭載用基板２０と中間層基板３０とを常温接合法などにより接合する第２の接合工程を行うようにすればよい。なお、常温接合法では、接合前に互いの接合表面へアルゴンのプラズマ若しくはイオンビーム若しくは原子ビームを真空中で照射して各接合表面の清浄化・活性化を行ってから、接合表面同士を接触させ、常温下で直接接合する。
【００２７】
上述の第１の接合工程では、シリコン基板４０ａの接合用金属層４８と中間層基板３０の接合用金属層３８とが接合されるとともに、シリコン基板４０ａの導体パターン４７ａ，４７ｂと中間層基板３０の導体パターン３７，３７とが接合され電気的に接続される。ここで、導体パターン４７ａ，４７ｂと導体パターン３７，３７との接合部位は、貫通孔配線３４に重なる領域からずらしてあるので、導体パターン４７ａ，４７ｂと導体パターン３７，３７との互いの接合面の平坦度を高めることができ、接合歩留まりを高めることができるとともに接合信頼性を高めることができる。また、第２の接合工程では、ＬＥＤ搭載用基板２０の接合用金属層２９と中間層基板３０の接合用金属層３６とが接合されるとともに、ＬＥＤ搭載用基板２０の導体パターン２５ｂ，２５ｂと中間層基板３０の導体パターン３５，３５とが接合され電気的に接続される。ここで、導体パターン２５ｂ，２５ｂと導体パターン３５，３５との接合部位は、貫通孔配線２４に重なる領域および貫通孔配線３４に重なる領域からずらしてあるので、導体パターン２５ｂ，２５ｂと導体パターン３５，３５との互いの接合面の平坦度を高めることができ、接合歩留まりを高めることができるとともに接合信頼性を高めることができる。
【００２８】
また、上述の透光性部材３は、透光性材料（例えば、シリコーン、アクリル樹脂、ガラスなど）からなる透光性基板を用いて形成してある。ここで、透光性部材３は、実装基板２と同じ外周形状の矩形板状に形成されており、実装基板２側とは反対の光取り出し面に、ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄから放射された光の全反射を抑制する微細凹凸構造が形成されている。ここにおいて、透光性部材３の光取り出し面に形成する微細凹凸構造は、多数の微細な凹部が２次元周期構造を有するように形成されている。なお、上述の微細凹凸構造は、例えば、レーザ加工技術やエッチング技術やインプリントリソグラフィ技術などを利用して形成すればよい。
【００２９】
本実施形態の発光装置の製造にあたっては、上述の各シリコン基板２０ａ，３０ａ，４０ａとして、それぞれＬＥＤ搭載用基板２０、中間層基板３０、光検出素子形成基板４０を多数形成可能なシリコンウェハを用いるとともに、上述の透光性基板として透光性部材３を多数形成可能なウェハ状のもの（透光性ウェハ）を用い、上述の第１の接合工程、研磨工程、第２の接合工程、光取出窓形成工程、第２の接合工程、実装基板２の収納凹所２ａに封止樹脂を充填して封止部５を形成する封止部形成工程、封止部形成工程の後で実装基板２と透光性部材３とを接合する第３の接合工程などの各工程をウェハレベルで行うことでウェハレベルパッケージ構造体を形成してから、ダイシング工程により実装基板２のサイズに分割されている。したがって、ＬＥＤ搭載用基板２０と中間層基板３０と光検出素子形成基板４０と透光性部材３とが同じ外形サイズとなり、小型のパッケージを実現できるとともに、製造が容易になる。また、中間層基板３０におけるミラー２ｄと光検出素子形成基板４０における光検出素子４との相対的な位置精度を高めることができ、ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄから側方へ放射された光がミラー２ｄにより反射されて各ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄに対応する光検出素子４へ導かれる。
【００３０】
ところで、本実施形態の発光装置は、上述のように、光検出素子形成基板４０に各発光色のＬＥＤチップ１ａ〜１ｄそれぞれから放射された光を各別に検出する４つの光検出素子４が設けられており、４つの光検出素子４と互いに発光色の異なる４つのＬＥＤチップ１ａ〜１ｄとを１対１で対応させるために、ベース基板部であるＬＥＤ搭載用基板２０と壁部２ｂとで囲まれた内部空間（つまり、実装基板２における収納凹所２ａの内部空間）を各発光色のＬＥＤチップ１ａ〜１ｄそれぞれの収納空間に区画し各ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄそれぞれから放射された光が２つ以上の光検出素子４の受光面へ入射するのを阻止する十字状の遮光部３９が、中間層基板３０に連続一体に形成されている。見方を変えれば、本実施形態の発光装置では、遮光部３９が、ベース基板部であるＬＥＤ搭載用基板２０から突設され上記内部空間を上記各収納空間に区画する十字状の仕切壁により構成されている。ここで、本実施形態の発光装置では、中間層基板３０の開口窓３１が遮光部３９によって４つの小空間３１ａに区画されており、各ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄそれぞれから放射される光の放射範囲が遮光部３９により制限される。ここにおいて、本実施形態では、中間層基板３０における遮光部３９がアルカリ系溶液を用いた異方性エッチングにより開口窓３１と同時に形成されており、遮光部３９の各側面が開口窓３１の内側面と同様に（１１１）面となっているので、遮光部３９の各側面がＬＥＤチップ１ａ〜１ｄから放射された光を前方へ反射するミラーとして機能する。なお、本実施形態の発光装置では、ベース基板部たるＬＥＤ搭載用基板２０からの遮光部３９の突出高さが壁部２ｂの突出高さよりも低くなっており、遮光部３９の先端面と透光性部材３とが離間しているので、遮光部３９に起因して影（暗部）が生じるのを防止することができる。
【００３１】
以上説明した本実施形態の発光装置では、実装基板２が壁部２ｂの先端部から内方へ張り出した張出部２ｃを有するとともに、当該張出部２ｃに互いに発光色の異なる４つのＬＥＤチップ１ａ〜１ｄそれぞれから放射された光を各別に検出する４つ光検出素子４が設けられているので、４つのＬＥＤチップ１ａ〜１ｄと４つの光検出素子４とを同一平面上に配置する場合に比べて小型化を図れる。また、本実施形態の発光装置では、張出部２ｃにおけるＬＥＤ搭載用基板２０側に各光検出素子４の受光面があるので、各光検出素子４の受光面へ外乱光が入射するのを防止することができ、各光検出素子４の出力のＳ／Ｎ比をより高めることが可能になる。
【００３２】
さらに、本実施形態の発光装置では、ベース基板部たるＬＥＤ搭載用基板２０と壁部２ｂとで囲まれた内部空間を各発光色のＬＥＤチップ１ａ〜１ｄそれぞれの収納空間に区画し各ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄそれぞれから放射された光が２つ以上の光検出素子４の受光面へ入射するのを阻止する遮光部３９が設けられているので、各発光色のＬＥＤチップ１ａ〜１ｄと各光検出素子４とを１対１で対応させることができ、各光検出素子４において対応するＬＥＤチップ１ａ〜１ｄから放射された光のみを選択的に検出可能となり、各発光色のＬＥＤチップ１ａ〜１ｄから放射された光を対応する光検出素子４で精度良く検出することができ、しかも、各光検出素子４それぞれに透過特性の異なるフィルタを設ける必要がないから、低コスト化が可能となる。また、本実施形態では、実装基板２を複数のシリコン基板２０ａ，３０ａ，４０ａを用いて形成しているので、フォトダイオードのような光電変換素子からなる光検出素子４を一般的な半導体製造プロセスによって実装基板２中に容易に形成することが可能となり、低コスト化を図れる。また、本実施形態では、実装基板２の形成にあたって上述の各接合工程において、低温での直接接合が可能な常温接合法を採用しているので、各接合工程でＬＥＤチップ１ａ〜１ｄのジャンクション温度が最大ジャンクション温度を超えるのを防止することができる。
【００３３】
また、本実施形態の発光装置では、実装基板２のＬＥＤ搭載用基板２０においてＬＥＤチップ１ａ〜１ｄがダイボンディングされるダイパッド部２５ａａごとに複数のサーマルビア２６を設けてあるので、ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄで発生した熱を効率よく外部へ逃がすことができ、ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄのジャンクション温度の温度上昇を抑制できるから、各ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄへの入力電力を大きくでき、光出力の高出力化を図れる。
【００３４】
また、本実施形態の発光装置では、ＬＥＤ搭載用基板２０の上記一表面側に搭載されたＬＥＤチップ１ａ〜１ｄが、ＬＥＤ搭載用基板２０の厚み方向に貫設された貫通孔配線２４を介して、上記他表面側に形成された外部接続用電極２７ａと電気的に接続され、光検出素子形成基板４０に形成された各光検出素子４が、中間層基板３０の厚み方向に貫設された貫通孔配線３４およびＬＥＤ搭載用基板２０の厚み方向に貫設された貫通孔配線２４を介して、ＬＥＤ搭載用基板２０の上記他表面側に形成された外部接続用電極２７ｂと電気的に接続されているので、プリント基板などの回路基板へ表面実装することができ、しかも、実装基板２の一表面側においてＬＥＤチップ１ａ〜１ｄや各光検出素子４それぞれと電気的に接続される配線を引き回す場合に比べて、実装基板２の小型化を図れる。
【００３５】
また、本実施形態の発光装置を例えば回路基板などに実装して照明装置を構成する場合、当該回路基板に各ＬＥＤチップ１ａ〜１ｄを駆動する駆動回路部と、各光検出素子４により検出される光強度がそれぞれの目標値に保たれるように駆動回路部から各発光色のＬＥＤチップ１ａ〜１ｄに流れる電流をフィードバック制御する制御回路部などを設けておくことにより、各光検出素子４それぞれの出力に基づいて各発光色のＬＥＤチップ１ａ〜１ｄの光出力を各別に制御することができ、各発光色ごとのＬＥＤチップ１ａ〜１ｄの光出力の経時変化の違いなどによらず混色光（ここでは、白色光）の光色や色温度の精度を向上することができる。要するに、所望の混色光を安定して得ることができる。
【００３６】
（実施形態２）
以下、本実施形態の発光装置について図４および図５に基づいて説明する。
【００３７】
本実施形態の発光装置の基本構成は実施形態１と略同じであり、遮光部３９が中間層基板３０のシリコン基板３０ａとは別材料により形成されている点などが相違する。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３８】
本実施形態における遮光部３９は、感光性樹脂（例えば、ＳＵ８など）からなる感光性樹脂層を中間層基板３０の開口窓３１内に形成した後で、当該感光性樹脂層をフォトリソグラフィ技術によりパターニングし、当該パターニングされた感光性樹脂層の露出表面を覆う金属膜を例えばスパッタ法などにより被着することにより形成されている。
【００３９】
しかして、本実施形態の発光装置においても、実施形態１と同様に、小型化を図りつつ、発光色の異なる複数種のＬＥＤチップ１ａ〜１ｄそれぞれから放射された光を各別に且つ同時に精度良く検出することができ、しかも、低コスト化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施形態１の発光装置を示し、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は要部概略平面図である。
【図２】同上の発光装置の概略分解斜視図である。
【図３】同上における光検出素子形成基板の概略下面図である。
【図４】実施形態２の発光装置の概略断面図である。
【図５】同上の発光装置の要部概略平面図である。
【図６】従来例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ａ〜１ｄ  ＬＥＤチップ
２  実装基板
２ｂ  壁部
２ｃ  張出部
４  光検出素子
２０  ＬＥＤ搭載用基板（ベース基板部）
３９  遮光部（仕切壁）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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