(57)【要約】【課題】単色又は白色で発光する光源は単調で装飾性に乏しい。そこで光源として装飾性を向上させられるＬＥＤ装置及びそのＬＥＤ装置を用いた照明装置を提供する。【解決手段】ＬＥＤ装置１０は、ＬＥＤダイ２０を被覆する透光性部材の上に反射部材１１を備えている。この透光性部材は蛍光体層１３に透明層１２が積層したものである。このようにして透光性部材に含まれる蛍光体の濃度分布を上下方向に不均一とすると、ＬＥＤ装置１０の側面から出射する光の色が上下方向で変化し装飾性を向上させることができる。【選択図】図２
2013118244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子を被覆する透光性部材の上に反射部材を備える半導体発光装置において、
前記透光性部材に含まれる蛍光体の濃度分布が前記反射部材から下方向に向かって不均一であることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
前記透光性部材が蛍光体層と透明層の積層物であることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記透光性部における蛍光体の濃度分布が連続的に変化することを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
光を出射させない側面に側部反射部材を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
底部に底部反射部材を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体発光装置。
【請求項６】
半導体発光素子を被覆する透光性部材の上に反射部材を有し、前記透光性部材に含まれる蛍光体の濃度分布が前記反射部材から下方向に向かって不均一である半導体発光装置の側面に隣接して、前記側面から出射してくる光を前記半導体発光装置の上方に向ける光学部材を備えていることを特徴とする照明装置。
【請求項７】
前記光学部材が反射板であることを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
【請求項８】
前記光学部材が導光板であることを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
【請求項９】
前記半導体発光装置が光を出射する側面と光を出射しない側面を備え、前記光を出射しない側面が隣接するように複数の前記半導体発光素子を配列し、前記光を出射する側面に前記光学部材を配置することを特徴とする請求項６から８のいずれか一項に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子を透光性部材により被覆し、その上部に反射部材を備えた半導体発光装置及びそれを用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェハーから切り出された半導体発光素子（以後とくに断らない限りＬＥＤダイと呼ぶ）を回路基板に実装し、樹脂やガラス等の透光性部材で被覆してパッケージ化した半導体発光装置（以後とくに断らない限りＬＥＤ装置と呼ぶ）が普及している。このＬＥＤ装置をマザー基板に配列し平面型の照明装置を構成する場合、ＬＥＤ装置が照明装置の前方に向かって強い指向性を持つため、レンズを使ってＬＥＤ装置の放射光を広げようとすることがある。しかしながらＬＥＤ装置とレンズを積層すると照明装置が厚くなってしまう。
【０００３】
これに対し照明装置の側方にだけ光を放射するＬＥＤ装置をマザー基板に実装し、このＬＥＤ装置と隣接するように反射板や導光板などの光学部材を配置し照明装置を薄型化することがある。この照明装置は、ＬＥＤ装置内において照明装置の前方に向かおうとする光線をＬＥＤ装置の上部に配置した反射部材により照明装置の側方側に向かわせ、ＬＥＤ装置の側方から出射する光を光学部材により照明装置の前方に向けるものである。このようにすると広い面積で均一な発光面を確保できるとともに、光学部材とＬＥＤ装置とが積層していないため薄型化が達成できる。またレンズを使用しないことにより部材費用を抑えることができる。
【０００４】
この照明装置に使用されるＬＥＤ装置は例えば特許文献１の図１に示されている。特許文献１の図１を図１２に転記する。なお部材を示す番号を一部変えている。図１２は従来例として示した発光ダイオード１０ａ（ＬＥＤ装置）の断面図である。図１２において発光ダイオード１０ａは、絶縁基板１（回路基板）上にＬＥＤチップ２（ＬＥＤダイ）を固定し、そのＬＥＤチップ２を透光性樹脂層３（透光性部材）により封止している。さらに透光性樹脂層３の上部には遮光層７（反射部材）を備えている。この遮光層７は特許文献１の段落００４６に記載されているように高い反射率が要請されている。
【０００５】
なお絶縁基板１はリードフレーム４からなる電極パターン４ａ，４ｂを有し、図中、表面１ａ、裏面１ｃ、端部１ｂが示されている。ＬＥＤチップ２は、電極パターン電極４ａにダイボンディングされ、電極部６から延びるワイア５により電極パターン４ｂと接続し、発光面２ａから光を出射している。この光の一部は透光性樹脂層３の上面３ａにおいて遮光層７により反射し発光ダイオード１０ａの側部から外部に出射している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２５７３８１号公報  （図１、段落００４６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１２に示したＬＥＤ装置（発光ダイオード１０ａ）はＬＥＤダイ（ＬＥＤチップ２）の発光がそのまま側面から出射するので白色光が得られない。白色光を得るためには多くのＬＥＤ装置と同様にＬＥＤダイを青色又は近紫外光で発光させ、蛍光体を含有した透光性部材でＬＥＤダイを被覆すれば良い。図１２に示したＬＥＤ装置（発光ダイオード１０ａ）の場合なら、ＬＥＤダイ（ＬＥＤチップ２）を被覆している透光性部材（透光性樹脂３）に蛍光体を含有させることになる。しかしながら、このようにして側面から放射する
光が白色化され通常の光源として適切な形態になったとしても、光源としては単調になり装飾性を重視する用途においては変化に乏しいものとなる。
【０００８】
そこで本発明は、この課題を解決するため、上部に反射部材を備え側面から光を放射する半導体発光装置において、装飾性を向上できる半導体発光装置及びそれを用いた照明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】
上記課題を解決するため本発明の半導体発光装置は、半導体発光素子を被覆する透光性部材の上に反射部材を備える半導体発光装置において、
前記透光性部材に含まれる蛍光体の濃度分布が前記反射部材から下方向に向かって不均一であることを特徴とする。
【００１０】
半導体発光素子から出射する光線は、透光性部材を抜け、一部は反射部材で反射しながら、半導体発光装置の側面から外部に出射する。この光線は透光性部材に含まれる蛍光体により波長変換され強度が弱くなるが、強度減少の度合は光線が通過する経路に依存する。反射部材を上部とした場合、透光性部材に含まれる蛍光体の濃度分布が上下に不均一であるため、半導体発光装置の側面において光線の強度は蛍光体濃度の濃い部位で弱く、薄い部位で強くなる。反対に蛍光体が発する光は、半導体発光装置の側面から出射するとき、蛍光体濃度の濃い部位で強く、薄い部位で弱くなる。以上のようにして半導体発光装置の側面では、上下方向で半導体発光素子の発する光と蛍光体の発する光の強度比が分布し発光色の変化が現れる。この結果、装飾性を向上できる光源が得られる。
【００１１】
前記透光性部材が蛍光体層と透明層の積層物であっても良い。
【００１２】
前記透光性部材における蛍光体の濃度分布が連続的に変化しても良い。
【００１３】
光を出射させない側面に側部反射部材を備えていても良い。
【００１４】
底部に底部反射部材を備えていても良い。
【００１５】
上記課題を解決するため本発明の半導体発光装置を備えた照明装置は、半導体発光素子を被覆する透光性部材の上に反射部材を備え、前記透光性部材に含まれる蛍光体の濃度分布が前記反射部材から下方向に向かって不均一である半導体発光装置の側面に隣接して、前記側面から出射してくる光を前記半導体発光装置の上方に向ける光学部材を備えていることを特徴とする。
【００１６】
前述のように半導体発光素子を被覆する透光性部材の上に反射部材を備え、前記透光性部材に含まれる蛍光体の濃度分布が反射部材から下方向に向かって不均一である半導体発光装置は、側面から光を出射する際、側面の上部から下部に沿って発光色が変化する。本発明の照明装置は、この発光を半導体発光装置の側面に隣接させた光学部材により上方に向けながら平面的に広げている。このようにして平面的に発光色の変化する照明装置が得られ、装飾性が向上する。
【００１７】
前記光学部材が反射板であっても良い。
【００１８】
前記光学部材が導光板であっても良い。
【００１９】
前記半導体発光装置が光を出射する側面と光を出射しない側面を有し、前記光を出射しない側面が隣接するように複数の前記半導体発光素子を配列し、前記光を出射する側面に
前記光学部材を配置しても良い。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように本発明の半導体発光装置は側面から出射する光の色が高さ方向で変化するため装飾性を向上させられる。同様に本発明の半導体発光装置を備えた照明装置は、側面から出射する光の色が高さ方向で変化する半導体発光装置を光源としているので装飾性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態におけるＬＥＤ装置の外形図。
【図２】図１に示したＬＥＤ装置の断面図。
【図３】図１に示したＬＥＤ装置の出射光の説明図。
【図４】図１に示したＬＥＤ装置を用いた照明装置の説明図。
【図５】本発明の第２実施形態におけるＬＥＤ装置の外形図。
【図６】図５に示したＬＥＤ装置の断面図。
【図７】図５に示したＬＥＤ装置を用いた照明装置の説明図。
【図８】本発明の第３実施形態におけるＬＥＤ装置の外形図。
【図９】図８に示したＬＥＤ装置の左側面図。
【図１０】図８に示したＬＥＤ装置の断面図。
【図１１】図８に示したＬＥＤ装置を用いた照明装置の説明図。
【図１２】従来のＬＥＤ装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図１〜１１を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また説明のため部材の縮尺は適宜変更している。さらに特許請求の範囲に記載した発明特定事項との関係をカッコ内に記載している。
（第１実施形態）
【００２３】
図１〜４により本発明の第１実施形態を説明する。図１により本発明の第１実施形態におけるＬＥＤ装置１０（半導体発光装置）の外形を説明する。図１はＬＥＤ装置１０の外形図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が底面図である。ＬＥＤ装置１０を上部から眺めると長方形の反射部材１１のみが見える（ａ）。ＬＥＤ装置１０を正面から眺めると、反射部材１１から下に向かって、透明層１２（透光性部材）、蛍光体層１３（透光性部材）、回路基板１４、及び外部接続電極１５，１６が見える（ｂ）。ＬＥＤ装置１０を底面側から眺めると、回路基板１４が占める領域の内側に外部接続電極１５，１６が見える（ｃ）。
【００２４】
図２においてＬＥＤ装置１０内部構造を説明する。図２は、図１（ｃ）のＡＡ線に沿って描いたＬＥＤ装置１０の断面図である。回路基板１４上にＬＥＤダイ２０がフリップチップ実装され、ＬＥＤダイ２０を蛍光体層１３が被覆し、蛍光体層１３に透明層１２と反射部材１１が積層している。
【００２５】
ＬＥＤダイ２０は、サファイア基板２１、ｎ型半導体層２２、ｐ型半導体層２３、絶縁膜２４、並びにｐ側電極２５及びｎ側電極２６からなる。サファイア基板２１の下にはｎ型半導体層２２が形成され、さらにｎ型半導体層２２の下にｐ型半導体層２３が形成されている。絶縁膜２４は、二つの開口部を除きｎ型半導体層２２及びｐ型半導体層２３を被覆しており、それぞれの開口部でｐ型半導体層２３とｐ側電極２５並びにｎ型半導体層２２とｎ側電極２６が接続している。
【００２６】
回路基板１４は上面に内部接続電極１５ａ，１６ａが形成されており、内部接続電極１５ａ，１６ａはスルーホール電極１５ｂ，１６ｂを介して外部接続電極１５，１６と接続している。ＬＥＤダイ２０のｐ側及びｎ側の電極２５，２６はそれぞれ内部接続電極１５ａ，１６ａと接続している。
【００２７】
サファイア基板２１は透明絶縁基板であり厚さが８０〜１２０μｍである。ｎ型半導体層２２はＧａＮバッファ層とｎ型ＧａＮ層からなり厚さが５μｍ程度である。ｐ型半導体層２３は、反射層や原子拡散防止層などを含む金属多層膜とｐ型ＧａＮ層からなり厚みが１μｍ程度である。図示していないが発光層はｐ型半導体層２３とｎ型半導体層２２の境界部にあり、平面形状はｐ型半導体層２３とほぼ等しい。絶縁膜２４はＳｉＯ２やポリイミドからなり厚さが数１００ｎｍ〜１μｍ程度である。ｐ側電極２５並びにｎ側電極２６はＡｕ又はＣｕをコアとするバンプであり、電解メッキ法で形成し厚さが１０〜３０μｍ程度である。
【００２８】
回路基板１４は、厚さが数１０μｍから数１００μｍであり、その材料は熱伝導率や反射率等を考慮し、樹脂、セラミック、金属などから選ぶ。外部接続電極１５，１６および内部接続電極１５ａ，１６ａは、厚さが数μｍから数１０μｍであり、Ｎｉ及びＡｕメッキした銅箔である。スルーホール電極１５ｂ，１６ｂは直径が１００〜３００μｍ程度で内部に金属を充填している。ｐ側及びｎ側の電極２５，２６と内部接続電極１５ａ，１６ａは、ＬＥＤ装置１０をマザー基板に実装する際の半田リフローで融解しないようにするためＡｕ−Ｓｎ共晶で接続する。
【００２９】
蛍光体層１３はシリコーン樹脂に蛍光粒子を混練した蛍光樹脂を硬化させたものである。透明層１２はシリコーン樹脂であり、回路基板１４から透明層１２の上部まで４００μｍから６００μｍ程度にすることが多い。反射部材１１はシリコーン樹脂に酸化チタン等の反射性微粒子を混練し硬化させたもので厚さが５０〜１００μｍ程度である。また反射部材１１は金属膜であっても良い。
【００３０】
次に図３によりＬＥＤ装置１０の出射光について説明する。図３はＬＥＤ装置１０の出射光の説明図であり、図２の断面図に光線Ｌ１〜Ｌ４を書き加えたものである。まずＬ１及びＬ２により側面から出射する光の色を定性的に説明する。なおｎ型半導体層２２とｐ型半導体層２３の境界部にある発光層（図示していない）では青色発光し、蛍光体層１３はこの青色光の一部を黄色に波長変換する蛍光体を含有しているものとする。光線Ｌ１は、発光層から発し、サファイア基板２１及び蛍光体層１３を抜け、透明層１２を通り反射部材１１で反射しＬＥＤ装置１０の側面から外部に出射する。光線Ｌ２は、発光層から発し、サファイア基板２１及び蛍光体層１３を抜けＬＥＤ装置１０の側面から外部に出射する。光線Ｌ２は、光線Ｌ１に比べ蛍光体層１３を抜けるのに長い距離を進んでいため、光線Ｌ１に比べ光線Ｌ２は波長変換を多く受け、黄色の成分が多くなる。
【００３１】
光線Ｌ１，Ｌ２による説明では光線Ｌ１，Ｌ２が変色するものとしていたが、実際は光線Ｌ１，Ｌ２の強度が低下し、蛍光体による発光との強度バランスがＬＥＤ装置１０の側面において図の上下方向で異なるようになる。そこで光線Ｌ３，Ｌ４により拡散的な反射及び等方的な蛍光体の発光を含む過程について説明する。光線Ｌ３は発光層から発し、サファイア基板２１と抜け、蛍光体層１３で波長変換されなかった青色光である。光線Ｌ３は反射部材１１の下面で拡散的に反射し、ＬＥＤ装置１０の右側面から出射する。光線Ｌ４は発光層から発し、サファイア基板２１と抜け、蛍光体層１３で波長変換され黄色光となる。蛍光体層１３に含有される蛍光体は等方的に発光するが、図ではこれらの光のうちＬＥＤ装置１０の右側面から出射する成分を描いている。波長変換を受けなかった光線Ｌ３の影響で図の右側面の上部は青成分が多くなる。いっぽう波長変換された発光である光線Ｌ４の影響で右側面の下部は黄色の成分が強くなる。
【００３２】
以上のようにＬＥＤダイ２０を被覆する透光性部材として蛍光体層１３と透明層１２の積層物を採用し、上下方向に蛍光体濃度の不均一な状態を形成することにより、上部側である反射部材１１寄りの側面の発光は青が強く、下部側である回路基板１４寄りの側面の発光色は黄色が強くなり、中間部は中間色が現れる。また、透明層１２と蛍光体層１３の厚さの比を変えることで色合い及びその分布を調整できる。
【００３３】
図４によりＬＥＤ装置１０を備えた本発明の第１実施形態における照明装置４０を説明する。図４は照明装置４０の説明図であり、（ａ）が断面図、（ｂ）が平面図である。（ａ）の断面図は（ｂ）のＢＢ線に沿って描いたものである。照明装置４０はマザー基板４２を備え、マザー基板４２上に反射板４１を配置している。反射板４１は、マザー基板４２に実装されたＬＥＤ装置１０の側部に配置され、ＬＥＤ装置１０に近い側が低くなっている。ＬＥＤ装置１０の側面から出射した光線Ｌ５，Ｌ６は反射板４１の斜面で拡散反射する。（ｂ）に示すように照明装置４０を上方から眺めるとＬＥＤ装置１０の四方を反射板４１がとり囲んでいる。中央に配置されたＬＥＤ装置１０は上部の反射部材１１が見え、ＬＥＤ装置１０と反射板４１の間にはマザー基板４２の表面が見える。この照明装置４０を多数準備し、これらを平面的に配列させればさらに大型の照明装置を構成できる。
（第２実施形態）
【００３４】
図１〜３で示した第１実施形態のＬＥＤ装置１０は、透光部材が上下方向に２層に分離していた。このようにすると側面の上側と下側ではっきりとした色の差を出しやすいが、透明層１２と蛍光体層１３の境界付近で色度の変化量が大きくなる。また第１実施形態の照明装置４０ではＬＥＤ装置１０の側部に隣接させた光学部材が反射板であったが、横方向に広がる光の方向を変える光学部材としては反射板に限られない。そこで図５〜７により本発明の第２実施形態として透光性部材中の蛍光体濃度分布が徐々に変化するＬＥＤ装置５０並びにこのＬＥＤ装置５０の側部に導光板を備えた照明装置７０を説明する。
【００３５】
図５により本発明の第２実施形態におけるＬＥＤ装置５０（半導体発光装置）の外形を説明する。図５はＬＥＤ装置５０の正面図である。なおＬＥＤ装置５０の平面図及び底面図は、図１（ａ）及び（ｃ）で示したＬＥＤ装置１０の平面図及び底面図と等しいので図示していない。図５においてＬＥＤ装置５０を正面から眺めると反射部材５１の下に蛍光体層５２（透光性部材）、回路基板１４、及び外部接続電極１５，１６が見える。蛍光体層５２は、蛍光体を含有する透光性部材であり、蛍光体の濃度が図の上から下に向かって徐々（連続的）に濃くなっている。ＬＥＤ装置５０に含まれる回路基板１４及び外部接続電極１５，１６は第１実施形態におけるＬＥＤ装置１０の回路基板１４及び外部接続電極１５，１６と同じものである。
【００３６】
図６によりＬＥＤ装置５０内部構造を説明する。図６は、図１（ｃ）のＡＡ線に相当する切断線に沿って描いたＬＥＤ装置５０の断面図である。ＬＥＤダイ２０及び回路基板１４の内部接続電極１５ａ，１６ａ、スルーホール電極１５ｂ，１６ｂも、図２に示したＬＥＤ装置１０のＬＥＤダイ２０及び回路基板１４の内部接続電極１５ａ，１６ａ、スルーホール電極１５ｂ，１６ｂと同じものである。図６においてＬＥＤ装置５０の内部でも反射部材５１の下に配置した蛍光体層５２は蛍光体の濃度が図の上から下に向かって徐々に濃くなっている。なおこの濃度分布は、硬化前のシリコーン樹脂に蛍光体を均一分散させ、このシリコーン樹脂でＬＥＤダイ２０を被覆してから蛍光体を沈降させ、その途中でシリコーン樹脂を硬化させることにより得られる。
【００３７】
図６によりＬＥＤ装置５０の発光状況を説明する。発光層から図の上部に向かう光は蛍光体の濃度が薄いため波長変換を受ける確率が低くなるため、側面の上部から出射する光は青みがかっている。これに対し発光層から図の下部に向かう光は蛍光体の濃度が濃いた
め波長変換される確率が高くなり、側面の下部から出射する光は黄色みがかっている。側面の中間部から出射する光は上部と下部の中間の色合いになる。
【００３８】
図７によりＬＥＤ装置５０を備えた本発明の第２実施形態における照明装置７０を説明する。図７は照明装置７０の断面図であり、図４（ｂ）のＢＢ線に相当する切断線に沿って描いたものである。照明装置７０はマザー基板７２を備え、マザー基板７２上に導光板７１を配置している。導光板７１は、透明樹脂からなり下部にプリズム７１ａを備え、ＬＥＤ装置５０の側部に配置されている。ＬＥＤ装置５０の側面から出射した光線Ｌ７はプリズム７１ａの斜面で反射し図の上方に向かい、光線Ｌ８はいったん導光板７１の上面で反射し、その後プリズム７１ａの斜面で反射し上方に向かう。
【００３９】
本実施形態では導光板７１中を伝播する光を曲げ出射させる手段としてプリズム７１ａを使ったが、プリズム７１ａの代わりに拡散面と反射層を使うこともある。プリズム７１ａはＬＥＤ装置５０から離れる方向に対し規則的な溝を形成していた。すなわち図７において紙面の表裏方向と左右方向に異方性があった。これに対しプリズム７１ａの代わりに拡散面を使用することがある。拡散面は、例えば半球状の微小な凹凸を形成し、この凹凸により反射させるものである。導光板の底面を拡散面とした場合、微小な凹凸は拡散面上で等方的に分布する。そこでこの導光板に穴を開け、そこにＬＥＤ装置５０を配置すれば照明装置７０と類似した照明装置が得られる。このとき一枚の導光板に複数の穴を開け、各穴にＬＥＤ装置５０を配置すれば、簡単に大型の照明装置を得ることができる。
（第３実施形態）
【００４０】
第１及び第２実施形態におけるＬＥＤ装置１０，５０は４つの側面から光を出射させていたが、一部の側面からだけ光を出射させても良い。またこのＬＥＤ装置を光源として照明装置を構成する場合、光を出射させる側面にだけ光学部材を配置すれば良い。さらに第１及び第２実施形態におけるＬＥＤ装置１０，５０は回路基板１４を備えていたが、回路基板１４の代わりに樹脂層とすることもできる。そこで図８〜１１により本発明の第３実施形態として一部の側部からだけ光が出射し、回路基板の代わりに樹脂層を備えるＬＥＤ装置８０並びにこのＬＥＤ装置８０の側部に反射板を備えた照明装置９０を説明する。
【００４１】
図８は本発明の第３実施形態におけるＬＥＤ装置８０（半導体発光装置）の外形を説明するための外形図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が底面図である。ＬＥＤ装置８０を上部から眺めると長方形の反射部材８１のみが見える（ａ）。ＬＥＤ装置８０を正面から眺めると反射部材８１の下部（底部）に底部反射部材８４（樹脂層）及び外部接続電極８５，８６が見える（ｂ）。ＬＥＤ装置８０を底面側から眺めると底部反射部材８４が占める領域の内側に外部接続電極８５，８６が見える（ｃ）。
【００４２】
図９においてＬＥＤ装置８０の光出射面を説明する。図９はＬＥＤ装置８０の左側面図である。反射部材８１は、上部反射部材８１ａと側部反射部材８１ｂからなる。反射部材８１と底部反射部材８４で囲まれる領域に蛍光体層８３（透光性部材）と透明層８２（透光性部材）が積層している。底部反射部材８４の下には外部接続電極８５が見える。
【００４３】
次に図１０によりＬＥＤ装置８０内部構造を説明する。図１０は、図８（ｃ）のＣＣ線に沿って描いたＬＥＤ装置８０の断面図である。底部反射部材８４には貫通孔があり、この貫通孔にＬＥＤダイ２０ａのｐ側電極２５ａとｎ側電極２６ａがはまり込んでいる。ｐ側電極２５ａとｎ側電極２６ａと接続する外部電極８５，８６が底部反射部材８４の下面に形成されている。蛍光体層８３（透光性部材）がＬＥＤダイ２０ａを被覆し、蛍光体層８３上に透明層８２（透光性部材）と上部反射部材８１ａが積層している。
【００４４】
ＬＥＤダイ２０ａはサファイア基板２１ａ、ｎ型半導体層２２ａ、ｐ型半導体層２３ａ
、絶縁膜２４ａ、並びにｐ側及びｎ側の電極２５ａ，２６ａを備えている。ＬＥＤダイ２０ａと図２で示したＬＥＤダイ２０の主な違いは、ＬＥＤダイ２０ａにおけるｐ側及びｎ側の電極２５ａ，２６ａである。ＬＥＤ装置８０は、インターポーザとして機能する回路基板がなく、ｐ側及びｎ側の電極２５ａ，２６ａが直接的に外部電極８５，８６と接続しているため、予めｐ側及びｎ側の電極２５ａ，２６ａの位置を調整しておく必要がある。そのためＬＥＤダイ２０に比べＬＥＤダイ２０ａではｐ側電極２５ａを小型化し、ｎ側電極２６ａをｐ型半導体層２３ａに乗り上げるようにして大型化している。なおｐ側及びｎ側の電極２５ａ，２６ａの厚さを除いてＬＥＤダイ２０ａの各部材の材料及び厚さはＬＥＤダイ２０と等しい。ｐ側及びｎ側の電極２５ａ，２６ａの厚さは、底部反射部材８４の反射率を高くするため５０μｍ程度にする。
【００４５】
反射部材８１及び底部反射部材８４は酸化チタン等の反射性微粒子を混練して硬化させたシリコーン樹脂であり、透明層８２及び蛍光体層８３は図２で示した透明層１２及び蛍光体層１３と等しい。このＬＥＤ装置８０は側部反射部材８１ｂがあるので、図１０の左右方向にしか光を出射しない。このとき第１実施形態のＬＥＤ装置１０と同様にＬＥＤ装置８０は、光を出射する側面において上部から下部にかけて発光色が変化する。
【００４６】
ＬＥＤ装置８０の作り方を説明する。まず複数のＬＥＤダイ２０ａを準備し、ｐ側及びｎ側の電極２５ａ，２６ａを粘着層に沈み込ませるようにしてＬＥＤダイ２０ａを粘着シート上に配列する。次に蛍光体層８３と透明層８２を粘着シート全体に亘って形成したら、側部反射部材８１ｂを形成する部分をハーフダイシングし、このハーフダイシングで形成した溝及び透明層８２を覆うように反射部材８１を塗布し硬化させる。続いて粘着シートを剥がす。このときＬＥＤダイ２０ａの底面は露出している。続いてＬＥＤダイ２０ａの電極面側に底部反射部材８４を塗布し硬化させ、研磨等でｐ側及びｎ側の電極２５ａ，２６ａの表面を露出させたらメッキ法で外部接続電極８５，８６を形成する。最後に切断してＬＥＤ装置８０を得る。
【００４７】
図１１によりＬＥＤ装置８０を備えた本発明の第３実施形態における照明装置９０を説明する。図１１は照明装置９０の平面図である。照明装置９０はマザー基板９２上に２枚の反射板９１を配置したもので、２枚の反射板９１の間に複数のＬＥＤ装置８０がそれぞれの側部反射部材８１ｂ（図９参照）を隣接させるようにして一列に並んでいる。ＬＥＤ装置８０は図の左右方向に光を出射し、反射板９１は紙面の手前側に光を向ける。ＬＥＤ装置８０は紙面の表裏方向に発光色の分布があるため、照明装置９０には平面的な発光色の分布ができる。
【００４８】
第１及び第３実施形態におけるＬＥＤ装置１０，８０は蛍光体層１３，８３と透明層１２，８２を積層して、透光性部材における蛍光体の濃度分布を不均一にしていたが、積層する層をさらに増やしても良い。例えば最下層を赤発光する蛍光体層、中間を緑発光する蛍光体層、最上層を透明層としても良い。また積層する順番を変えても良い。
【００４９】
第２実施形態におけるＬＥＤ装置５０では蛍光体の沈降を途中で止めることにより蛍光体層５２の蛍光体濃度を徐々に変化させていたが、蛍光体濃度の異なる層を積層しても良い。この方法であれば回路基板側１４の蛍光体濃度を薄くし反射部材５１側の蛍光体濃度を濃くできる。
【符号の説明】
【００５０】
１０，５０，８０…ＬＥＤ装置（半導体発光装置）、
１１，５１，８１…反射部材、
１２，８２…透明層（透光性部材）、
１３，５２，８３…蛍光体層（透光性部材）、
１４…回路基板、
１５，１６，８５，８６…外部接続電極、
１５ａ，１６ａ…内部接続電極、
１５ｂ，１６ｂ…スルーホール電極、
２０，２０ａ…ＬＥＤダイ（半導体発光素子）、
２１，２１ａ…サファイア基板、
２２，２２ａ…ｎ型半導体層、
２３，２３ａ…ｐ型半導体層、
２４，２４ａ…絶縁膜、
２５，２５ａ…ｐ側電極、
２６，２６ａ…ｎ側電極、
４０，７０，９０…照明装置、
４１，９１…反射板（光学部材）、
７１…導光板（光学部材）、
７１ａ…プリズム、
４２，７２，９２…マザー基板、
８１ａ…上部反射部材、
８１ｂ…側部反射部材、
８４…底部反射部材、
Ｌ１〜Ｌ８…光線。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１１】
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