(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、その発光素子の光と異なる波長を発光する蛍光物質と、を備えた発光装置の形成方法であって、
発光素子を導電部材にて被覆する第一の工程と、
前記導電部材を媒質中に配置させる第二の工程と、
前記導電部材に電圧を印加することにより、帯電された蛍光物質を、前記媒質中にて泳動させて前記導電部材に堆積させる第三の工程と、
前記導電部材を、前記発光素子の光に対して透光性化する第四の工程と、を有することを特徴とする発光装置の形成方法。
【請求項２】
前記媒質は、前記導電部材を溶解させる材料を含む請求項１に記載の発光装置の形成方法。
【請求項３】
前記第四の工程は、前記導電部材を加熱する工程を含む請求項１または２に記載の発光装置の形成方法。
【請求項４】
前記媒質は、Ａｌ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｔｉ、ＹあるいはＰｂから選択される元素を含む金属アルコキシドを含む溶液である請求項１から３のいずれか一項に記載の発光装置の形成方法。
【請求項５】
発光素子と、その発光素子と異なる波長を発光する蛍光物質を含有する波長変換部材と、を備えた発光装置であって、
前記波長変換部材には、前記蛍光物質とは別に、Ａｌ、ＴｉあるいはＷから選択された少なくとも一種が含有されており、その含有濃度が前記発光素子の側から波長変換部材の厚み方向へ徐々に小さくなることを特徴とする発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子と、その発光素子からの光によって励起されて発光する蛍光物質と、を備えた発光装置およびその形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、窒化ガリウム系化合物半導体を用いて構成された発光素子チップと蛍光物質とを組み合わせることにより、白色系の混色光を発光する発光装置が開発されている。この発光装置は、発光素子から出力される青色系の光の一部を蛍光物質により波長変換して、その波長変換された黄色系の光と発光素子チップからの青色系の光との混色により、白色系の光を発光させるものである。
【０００３】
このような発光装置において、蛍光物質は、発光素子からの光により効率よく励起されるようにするため、発光素子を被覆するように配置される。また、発光装置からの混色光が各方位において均一な色度にて観測されるようにするため、蛍光物質は、発光素子の発光面の各方位にできるだけ同じ量だけ配置される必要がある。
【０００４】
そこで、下記特許文献に開示される発光装置は、支持体にフリップチップ実装された発光素子の透光性基板の側に、蛍光物質が含有された蛍光体層を有する。この蛍光体層は、電気泳動沈着により、発光素子の表面に蛍光物質および該蛍光物質を固着させる結着材を堆積させることにより形成される。以下、本特許文献に開示される蛍光体層の形成方法の概略を説明する。
【０００５】
まず、支持体にフリップチップ実装された発光素子を被覆する導電膜を形成する。次に、予め帯電された蛍光物質および結着材（例えば、樹脂）を含む電解液に、導電膜にて被覆された発光素子を浸漬させる。さらに、上記蛍光物質の帯電と異なる極性の電圧を導電膜に印加する。これにより、蛍光物質および結着材は、導電膜の方向に電気泳動して、導電膜の上に堆積する。最後に、発光素子に堆積した蛍光物質および結着材を乾燥させて蛍光体層とする。
【０００６】
このような電気泳動沈着による蛍光体層の形成方法において、発光素子を被覆する導電膜は、例えば、発光素子からの光に対して高い透光性を有するＩＴＯ（インジウムと錫の複合酸化物）や、発光素子を形成する半導体との接触抵抗が良好な金属（例えば、窒化物系化合物半導体に対してアルミニウムなど）が選択される。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−６９０８６号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、電気泳動沈着を利用した発光装置の形成方法において、発光素子を被覆する導電膜の材料の選択によっては、形成された発光装置の光学特性に悪影響を及ぼすことがある。例えば、上述のＩＴＯは、印加される電圧の極性によっては着色することがある。このように着色したＩＴＯが発光素子の上に残存すると、発光素子からの光が吸収され、発光装置の光取り出しが低下してしまう。また、窒化物系化合物半導体に対して接触抵抗が良好なアルミニウムは、電気泳動沈着のための十分な導電性を確保しつつ、発光素子からの光が透過するような膜厚にて発光素子に成膜することができない。
【０００９】
そこで、本発明は、発光装置の光取り出し効率を低下させることなく、電気泳動沈着により発光装置を形成するための方法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】
【００１０】
以上の目的を達成するために本発明に係る発光装置の形成方法は、発光素子と、その発光素子の光と異なる波長を発光する蛍光物質と、を備えた発光装置の形成方法であって、発光素子を導電部材にて被覆する第一の工程と、上記導電部材を媒質中に配置させる第二の工程と、上記導電部材に電圧を印加することにより、帯電された蛍光物質を上記媒質中にて泳動させて、上記導電部材に堆積させる第三の工程と、上記導電部材を上記発光素子の光に対して透光性化する第四の工程と、を有することを特徴とする。
【００１１】
上記媒質は、上記導電部材を溶解させる材料を含むことが好ましい。上記導電部材を、上記発光素子の光に対して透光性を有する部材に変換させる工程は、上記導電部材を加熱する工程を含むことが好ましい。上記媒質は、Ａｌ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｔｉ、ＹあるいはＰｂから選択される元素を含む金属アルコキシドを含む溶液であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る発光装置は、発光素子と、その発光素子と異なる波長を発光する蛍光物質を含有する波長変換部材と、を備えた発光装置であって、上記波長変換部材には、上記蛍光物質とは別に、Ａｌ、ＴｉあるいはＷから選択された少なくとも一種が含有されており、その含有濃度が発光素子の側から波長変換部材の厚み方向へ徐々に小さくなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、導電膜による光取り出し効率の低下が抑制された発光装置を電気泳動沈着により形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を実施するための最良の形態を、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、本発明の技術思想を具体化するための発光装置の形成方法を例示するものであって、本発明は発光装置の形成方法を以下に限定するものではない。
【００１５】
また、本明細書は特許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に特定的な記載がない限りは、本発明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。なお、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。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
【００１６】
発光素子と、その発光素子と異なる波長を発光する蛍光物質を含有する波長変換部材と、を備えた発光装置について、発光装置の光取り出し効率を向上させた発光装置とするため、本発明者らは種々の検討を行った。そして、上記波長変換部材には、Ａｌ、ＴｉあるいはＷから選択された少なくとも一種が発光素子の側から波長変換部材の厚み方向へ徐々に濃度が小さくなるように含有されていることを特徴とすることにより上述の課題を解決するに至った。すなわち、本発明の波長変換部材は、波長変換部材に含有される蛍光物質や、それとともに含有されることがある光拡散材あるいはフィラーとは別に、Ａｌ、ＴｉあるいはＷから選択された少なくとも一種を含有しており、その含有濃度が変化する濃度変化領域を有する。その濃度変化領域において、その含有濃度は、波長変換部材の厚み方向に発光素子から遠ざかるに従って小さくなっている。これにより、発光素子からの光取り出し効率を向上させることができる。
【００１７】
また、発光素子と、その発光素子の光と異なる波長を発光する蛍光物質と、を備えた発光装置の形成方法において、上述の課題を解決するため、本発明者らは種々の検討を行った。そして、本発明に係る発光装置の形成方法は、発光素子を導電部材にて被覆する第一の工程と、上記導電部材を媒質中に配置させる第二の工程と、上記導電部材に電圧を印加することにより、帯電された蛍光物質を上記媒質中にて電気泳動させて、上記導電部材に堆積させる第三の工程と、上記導電部材を、上記発光素子の光に対して透光性を有する部材に変換させる第四の工程と、を有することを特徴とする。
【００１８】
すなわち、本発明は、発光素子の側に導電性を付与するための導電部材を、その導電部材が被覆する発光素子の光や、蛍光物質の光を透過させる部材に変換させる工程を有することを特に重要な構成とする。この透光性を有する部材に変換させる工程は、例えば、電気泳動沈着の電解液に導電部材の材料を溶解させる材料を含有させることにより、導電部材を溶解させてイオン化させたり、導電部材を加熱することにより、発光素子の光に対して透光性を有する酸化物にしたりする工程を有する。
【００１９】
なお、本発明における「媒質」とは気体あるいは液体の状態であって、その中を帯電された蛍光物質が静電気力を受けて移動することができる状態にあるものをいう。また、導電部材の上に堆積される蛍光物質は、発光素子からの光が照射される配置にあるものをいい、導電部材の表面に直に接して配置されるものだけでなく、導電部材あるいは発光素子と蛍光物質との間に透光性の他の部材などを介して配置されるものを含むものとする。また、蛍光物質は、電圧が印加される工程までに帯電されていれば足りる。さらに、導電部材は、上記工程４のときに発光素子や蛍光物質の光に対して透光性を有する部材に変換される必要はない。すなわち、導電部材の透光性部材への変換は、主に上記工程４にて行われることが好ましいが、上記工程２から工程３にかけて、それらの工程に並行して行われてもよい。
【００２０】
本発明により、発光素子を被覆する導電部材による光取り出し効率の低下が抑制された発光装置を形成することができる。また、電気泳動沈着の工程の後、導電部材は、その導電性が著しく低下しているため、発光素子を駆動させたときに、電流が漏出することなく、信頼性の高い発光装置とすることができる。
【００２１】
図１は、本形態における発光装置の模式的な断面図である。図２から図５は、本形態の発光装置の製造方法における各工程を示す模式的な断面図である。以下、図面を参照しながら本形態における発光装置の製造方法を説明する。本形態の発光装置の製造方法は、少なくとも以下の工程１から工程４を有することを特徴とする。本形態のような電気泳動沈着を利用すると、発光素子の周囲に蛍光体の分布状態が良好な波長変換部材を形成することができる。さらに、本形態における発光装置の形成方法により、光取り出し効率を低下させることのない発光装置を容易に形成させることができる。
【００２２】
工程１．まず、有機金属材料のゾル溶液に蛍光物質を含有させた電解液を調整する。これにより、蛍光物質を帯電させる。また、有機金属材料のゾルは、電気泳動沈着の後、乾燥させてゲル化させることにより蛍光物質の結着材ともなる。したがって、別工程にて蛍光物質を帯電させる必要はなく、結着材の材料自体で蛍光物質を容易に帯電させることができるため、作業性よく発光装置を製造することができる。
【００２３】
本形態の電解液は、後述する導電部材を溶解させる物質を含む。なお、別の形態にあっては、有機金属を材料とするゾルの溶液そのものが導電部材を溶解させるものであってもよい。本形態の電解液は、例えば、導電部材をアルミニウムとするとき、有機金属を材料とするゾルは、アルミニウムアルコレートを材料とするアルミナゾルとしたり、電解液にアルミニウムを溶解させる酸やアルカリ、例えば、塩酸や硝酸を含有させたりすることができる。
【００２４】
本形態において好適に利用される金属アルコキシドは、Ａｌ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｙ、Ｐｂあるいはアルカリ土類金属から選択される元素を構成元素として含む有機金属材料である。このような金属アルコキシドを電解液に含むことにより、電解液に水分を含む従来の形成方法と比較して、水素ガスなどの気泡を発生させることなく、光学特性を劣化させることのない良好な形状の蛍光体層を形成させることができる。また、このような金属アルコキシドは、加水分解などにより、ゾル溶液となったり、最終的にゲル化したりし易い。そのため、上記金属の群から選択される１種以上の元素を含む酸化物あるいは水酸化物からなる結着材により蛍光体が固着されてなる波長変換部材を形成させることが容易にできる。
【００２５】
以下、電解液に含まれる具体的材料として、アルミニウムアルコレートを例にとり説明する。アルミニウムアルコレート、あるいはアルミニウムアルコキサイドと有機溶剤とを所定の割合で混合してなるアルミナゾル中に蛍光体を分散させた混合液を電解液とする。さらに、電解液は、例えば、イソプロピルアルコールを母液とする溶液に、有機溶剤としてアセトン、アルミナゾルおよび蛍光物質を含有させて混合溶液とすることが好ましい。
【００２６】
アルミニウムアルコレート（あるいはアルミニウムアルコキサイド）の一種であるアルミニウムイソプロポキサイド、アルミニウムエトキサイドあるいはアルミニウムブトキサイドは、常温で無色透明の液体であり、水酸化アルミニウムを生成し、その後、乾燥させると酸化アルミニウムを生成する。
【００２７】
アルミニウムイソプロポキサイドを含むゾル溶液に、蛍光体を含有させて電解液とし、その電解液中で蛍光体を帯電させることができる。さらに、その電解液中で電気泳動沈着させた後、ゲル化により生成するアルミニウムの酸化物や水酸化物を結着材として蛍光体を発光素子に固着させることができる。このゲル化は、加熱および乾燥により促進させることができる。
【００２８】
次に、発光素子を所定の厚みにて被覆する導電部材を形成する。ここで、導電部材は、帯電された蛍光物質を発光素子の側に電気泳動させるために設けられるものである。したがって、発光素子を導電部材で被覆する形態は、導電部材が発光素子に直に接して配置される形態に限定されることなく、導電部材と発光素子との間に、他の部材（例えば、透光性の樹脂やガラスなど）を介して導電部材が発光素子に配置される形態を含むものとする。
【００２９】
導電部材の厚みは、電気泳動沈着の開始から終了まで導電性を有し、且つ電気泳動沈着の工程後は、透光性を有する部材に変換されるように、電解液に含有されて導電部材を溶解させる物質の量、電気泳動沈着の工程における電圧、その電圧の印加時間などを考慮して決定される。
【００３０】
図２に示されるように、本形態における発光素子は、予め、その基板１１２側が発光観測面となるように、支持体１１３に対してフリップチップ実装されている。すなわち、発光素子は、その電極を、バンプなどの金属材料を介して支持体に設けられた導体配線に対向させ、荷重、超音波および熱を加えることにより溶着させてある。
【００３１】
発光素子を支持体に配置させた後、図３に示されるように、支持体の導体配線など、必要に応じて、発光素子周辺の各部位を絶縁性部材にてマスクする。絶縁性部材の材料は、例えば、二酸化ケイ素からなる無機材料や、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂のような樹脂材料とすることが好ましい。
【００３２】
マスクの後、図４に示されるように、発光素子の外郭面を導電部材にて被覆する。すなわち、発光素子を被覆する導電部材は、蛍光物質を配置する所定の部位が露出されるようなマスクを施した後に配置される。本形態における導電部材の配置方法として、例えば、蒸着法、スパッタリング、スクリーン印刷、インクジェット塗布、スプレー塗布あるいはそれらを組み合わせた方法を挙げることができる。
【００３３】
導電部材の材料は、電解液に可溶な金属であり、且つ発光素子を形成している半導体の材料と接触抵抗が良好な金属、または発光素子を形成する半導体基板と密着性が良好な金属とすることが好ましい。このような導電部材の材料として、例えば、Ａｌ（アルミニウム）、Ｔｉ（チタン）あるいはＷ（タングステン）から選択された少なくとも一種を含む金属材料が挙げられる。このように、発光素子からの光に対して透光性を有するものに変換することができる材料とすることにより、発光素子からの光が損失することなく、光取り出し効率の高い発光装置とすることができる。
【００３４】
工程２．導電部材を媒質中に配置させる。ここで、媒質中に配置させる部材は、少なくとも導電部材で十分であるが、導電部材に加え、発光素子およびその発光素子を搭載させた支持体を媒質中に配置させてもよい。本形態においては、図５に示されるように、導電部材、発光素子およびその発光素子を搭載させた支持体を電解液に浸漬させる。なお、導電部材は、外部の電源と電気的に接続させてある。
【００３５】
工程３．蛍光物質の帯電と異なる極性の電圧を導電部材に印加する。これにより、蛍光体は、電解液の中を電気泳動して、発光素子の上に堆積される。また、導電部材は、電解液に導電部材を溶解させる成分が含有されているとき、その成分により徐々に溶解されていく。なお、導電部材に印加される電圧は、蛍光体が堆積されて形成される蛍光体層が所定の膜厚となるまで印加される。
【００３６】
具体的には、図５に示されるように、蛍光物質を含有させた電解液１１３中に、導電部材１０８により被覆された発光素子１０７を浸漬させた後、導電部材１０８に所定の電圧を印加する。ここで、支持体に施された導体配線を介して、それに電気的に接続された導電部材１０８に電圧を印加することが好ましい。これにより、導電部材１０８に電圧を印加することが容易にでき、帯電された蛍光物質は、導電部材１０８の方向に電気泳動する。そして、蛍光物質は、導電部材１０８の表面に、金属アルコキシドのゾルと共に堆積する。
【００３７】
なお、導電部材１０８の上方に、その導電部材１０８に印加された電圧と異なる極性（すなわち、蛍光物質の帯電と同じ極性）の電極１１４を、電解液１１３中に設ける。これにより、帯電された蛍光物質を電気泳動させることができる。
【００３８】
工程４．さらに、電解液から導電部材および発光素子を取り出した後、導電部材あるいはその導電部材への堆積物を自然乾燥あるいは加熱する。これにより、電気泳動沈着後も残存している導電部材の透光性部材への変換を促進させることができる。また、堆積物に含まれる余分な溶媒を除去し、ゾル溶液のゲル化を促進させることにより蛍光体が結着され、発光素子に蛍光体層を形成することができる。なお、本工程後、導電部材は、少なくとも発光素子の光を透過させれば、そのような分布状態あるいは膜厚で、ある程度残存していてもよい。
【００３９】
そして、その蛍光体層の厚み方向に、導電部材が透光性化された物質の濃度変化領域１１１が形成される。例えば、電解液に塩酸を含有させ、導電部材の材料をアルミニウムとすると、アルミニウムが塩酸により溶解された成分（例えば、アルミニウムイオン）の濃度変化領域が形成される。
【００４０】
このように、導電部材が透光性化された部材が含有された濃度変化領域１１１は、発光素子の側で濃度が高く、発光素子から遠ざかるに従って徐々に濃度が低下する濃度分布となっている。なお、濃度変化領域における濃度分布の分析方法として、ＧＤＳ（グロー放電発光分光分析）やＳＩＭＳ（二次イオン質量分析）などを採用することができる。以下、本形態の各構成について詳述する。
【００４１】
（発光素子）
本形態における発光素子として、ＬＥＤチップについて説明する。ＬＥＤチップを構成する発光素子としては、ＺｎＳｅやＧａＮなど種々の半導体により形成された半導体発光素子を挙げることができるが、蛍光物質を使用する場合には、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。半導体発光素子の構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やｐｎ接合などを有するホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構成のものが挙げられる。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。また、半導体活性層を量子効果が生ずる薄膜に形成させた単一量子井戸構造や多重量子井戸構造とすることもできる。
【００４２】
窒化物半導体を積層させるための基板の材料として、例えば、サファイア、スピネルなどの絶縁性基板や、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＺｎＯなどの導電性基板が好適に用いられる。窒化物半導体を積層させるための絶縁性基板として、サファイア基板が好適に利用される。サファイア基板は、窒化物半導体を結晶性良く積層させることができるからである。本形態にかかる形成方法は、特に、このようなサファイアの基板を有する発光素子に対して好適に利用される。さらに、本形態にかかる導電部材として、サファイア基板に対して密着性がよい金属材料、例えば、アルミニウムが選択される。本形態にかかる導電部材をサファイア基板に配することにより、導電部材を剥離させることなく発光素子に配することができる。
【００４３】
発光素子の基板の側面は、発光素子の光取り出し効率を考慮して傾斜面とされることがある。電気泳動沈着による形成方法により、ポッティングや印刷など他の形成方法と比較して、このような傾斜面にも均一な膜厚で蛍光体層を形成することができる。このような傾斜面を有する発光素子について、本形態における発光素子は、支持体に対して、傾斜面が上に向くように、即ち支持体の発光素子搭載面の反対側に向くように、配置されることが好ましい。これにより、傾斜面に配置される導電部材が上記電極１１４の方向に向けられるため、側面が傾斜されていない発光素子と比較して、発光素子の側面方向への蛍光物質の電気泳動が効率よく行われる。
【００４４】
（支持体）
本形態における支持体１０３（以下、「サブマウント」と呼ぶ。）とは、少なくとも発光素子の電極と対面する側の面に導体配線１０４が施されており、フリップチップ実装された発光素子１０７を保持するための部材である。
【００４５】
支持体の材料は、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＢＮ、Ｃ（ダイヤモンド）などが好ましい。より好ましくは、発光素子１０７と熱膨張係数がほぼ等しいもの、例えば、窒化物系半導体を材料とする発光素子に対して窒化アルミニウム（ＡｌＮ）が選択される。これにより、支持体と発光素子との間に発生する熱応力の影響を緩和することができる。
【００４６】
発光素子１０７は、サブマウント１０３に対してフリップチップ実装される。すなわち、サブマウント１０３の導体配線１０４にバンプ１０６を配置した後、発光素子１０７の正負一対の電極１０９、１１０がバンプ１０６を介して導体配線１０４に対向される。次に、超音波、熱および荷重を加えることにより、発光素子１０７とサブマウント１０３とが電気的および機械的に接続される。
【００４７】
（波長変換部材）
本形態における波長変換部材１０２は、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物質１０１を含有する部材である。波長変換部材は、レンズのような光学素子に配置させたり、光ファイバの先端に配置させたりすることもできる。このような波長変換部材１０２は、蛍光物質と、その蛍光物質を固着させるための結着材と、から形成されている。特に、本形態における結着材は、金属アルコキシドのゾル溶液のゲル化生成物とすることができる。また、波長変換部材の発光素子への固定を強化させるため、電気泳動沈着により形成された蛍光体層に、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂などの透光性樹脂やガラスなどの、他の結着材を含浸させることが好ましい。
【００４８】
本形態の蛍光物質は、発光素子の光を変換させるものであり、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。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、アルミニウム酸化物系蛍光体の一種であるセリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＹＡＧ：Ｃｅ）が好適に用いられる。特に、ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体は、その含有量によってＬＥＤチップからの青色系の光を一部吸収して補色となる黄色系の光を発するため、白色系の混色光を発する高出力な発光ダイオードを、比較的簡単に形成することができる。
【００４９】
本形態の形成方法における蛍光体は、媒質中を電気泳動しやすい形状および大きさとされていることが好ましい。特に、電解液中での電気泳動について、蛍光体の形状は、ほぼ球形の粒子状とされていることが好ましい。さらに、粒子状の蛍光体の粒径は、電気泳動されやすい粒径に調整されている。本形態における粒子状蛍光体の中心粒径は、７μｍから８μｍが好ましく、平均粒径は、６μｍ程度とすることが好ましい。
【００５０】
なお、本明細書中における蛍光体の粒径とは、体積基準粒度分布曲線により得られる値であり、体積基準粒度分布曲線は、レーザ回折・散乱法により蛍光体の粒度分布を測定し得られるものである。具体的には、気温２５℃、湿度７０％の環境下において、濃度が０．０５％であるヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液に蛍光体を分散させ、レーザ回折式粒度分布測定装置（ＳＡＬＤ−２０００Ａ）により、粒径範囲０．０３μｍ〜７００μｍにて測定し得られたものである。
【００５１】
以下、本発明に係る実施例について詳述する。なお、本発明は以下に示す実施例のみに限定されないことは言うまでもない。
【実施例１】
【００５２】
以下、本発明に係る実施例について詳述する。なお、本発明は以下に示す実施例のみに限定されないことは言うまでもない。
【００５３】
本実施例は、窒化ガリウム系半導体により形成された発光素子に、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体を電気泳動沈着により蛍光体層を形成させる。これにより、発光素子からの光と、その光の少なくとも一部を吸収して蛍光体により波長変換された光との混色光を発する発光装置とすることができる。
【００５４】
本実施例の発光素子は、絶縁性のサファイア基板に窒化ガリウム系半導体を積層させて形成されたものである。また、本実施例の電解液は、アルミニウムアルコレートを材料とするゾル溶液に硝酸を含有させたものである。このアルミナゾルは、蛍光体層において蛍光体を発光素子に固定する結着材とすることができる。したがって、支持体にフリップチップ実装された発光素子のサファイア基板の側に、導電部材としてアルミニウムの薄膜をスパッタリングにより、数百Åの膜厚で形成させておく。このアルミニウムは、電気泳動沈着の電解液に含有させた硝酸に可溶である。また、電解液のｐＨは、アルミニウムが溶解する程度に調整されている。これにより、アルミニウムは、電気泳動沈着させているとき、蛍光体層が所定の膜厚に達するまで徐々に溶解していき、電気泳動終了後は、殆ど溶解してアルミニウムイオンとなっている。このアルミニウムイオンの濃度は、蛍光体層の膜厚方向のＧＤＳによる測定により、発光素子に向かって濃度が徐々に高くなっている。なお、電気泳動沈着後に残存しているアルミニウムは、蛍光体層を乾燥、焼成する際に酸化させることもできる。
【００５５】
本実施例により、導電部材による光取り出し効率の低下を招くことなく、電気泳動沈着を利用して発光装置を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明に係る発光装置は、信号、照明、ディスプレイ、インジケータ、携帯電話のバックライトなどの各種光源として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は、本発明の一実施例にかかる発光装置の模式的な断面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施例にかかる発光装置の製造方法を説明する模式的な断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施例にかかる発光装置の製造方法を説明する模式的な断面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施例にかかる発光装置の製造方法を説明する模式的な断面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施例にかかる発光装置の製造方法を説明する模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１００・・・発光装置
１０１・・・蛍光物質
１０２・・・波長変換部材
１０３・・・支持体
１０４・・・導体配線
１０５・・・絶縁部材
１０６・・・バンプ
１０７・・・発光素子
１０８・・・導電部材
１０９・・・正電極
１１０・・・負電極
１１１・・・濃度変化領域
１１２・・・基板
１１３・・・電解液
１１４・・・電極
【図１】
0004810977.tif 000002
【図２】
0004810977.tif 000003
【図３】
0004810977.tif 000004
【図４】
0004810977.tif 000005
【図５】
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