(57)【要約】【課題】光取り出し面に凹部が形成された半導体発光素子を用いた発光装置において、発光素子の上に形成される蛍光体層の厚みを均一にし、色バラツキを防止する。【解決手段】光取り出し面に比較的大きな凹部２１が形成され半導体発光素子２を有し、その上に蛍光体層３を形成した半導体発光装置１０であり、切り込み部には、複数のスペーサ粒子４が配置されており、蛍光体層の上に透明板５が配置される。スペーサ粒子は、樹脂層の厚みを一定にするためのものであり、切り込み部に配置したときに、素子の上面から一定高さ突出する高さを有している。スペーサ粒子は、少なくとも３個が直線上の３点ではない位置に配置され、蛍光体層を介して透明板を載せたときに、透明板を傾かせることなく３点支持し、発光素子上面と透明板との間の間隔を一定にする。これにより厚みが一定な蛍光体層３が形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、前記発光素子の光取り出し側に配置される光学部材と、前記発光素子と前記光学部材との間に形成され、波長変換材料を含む樹脂層とを備え、前記発光素子の光取り出し側に凹部が形成された半導体発光装置において、
前記発光素子の凹部に配置される３個以上のスペーサ粒子を備え、前記３個以上のスペーサ粒子は前記凹部に配置したときに、前記発光素子の光取り出し側の端面から突出する高さを有し、前記光学部材に接しており、前記３個以上のスペーサ粒子のうち少なくとも１個のスペーサ粒子は他の２個のスペーサ粒子をつなぐ直線上から離れた位置に配置されていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体発光装置において、
前記発光素子の凹部は、互いに交差する２本のＶ溝を含み、前記スペーサ粒子は、少なくとも３個が前記Ｖ溝の交差部分を除く凹部に配置されていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の半導体発光装置において
前記スペーサ粒子は、球状粒子であることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項４】
請求項１に記載の半導体発光装置において、単一の前記発光素子を備え、前記スペーサ粒子は当該発光素子の凹部に３個以上配置されることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項５】
請求項１に記載の半導体発光装置において、複数の前記発光素子を備え、前記スペーサ粒子は前記複数の発光素子のうち２以上の発光素子の凹部に配置されていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の半導体発光装置において、前記発光素子の周囲を囲む壁材を有することを特徴とする半導体発光装置。
【請求項７】
基板上に発光素子、波長変換材料を含む樹脂層及び光学部材が配置された半導体発光装置の製造方法であって、
前記基板に接する第一の面と反対側の第二の面に凹部を有する発光素子を前記基板に搭載するステップと、
前記凹部に複数のスペーサ粒子を配置するステップと、
波長変換材料を含む樹脂組成物で前記発光素子を覆うステップと、
前記樹脂組成物の上に光学部材を載せて、前記光学部材が前記スペーサ粒子に当接するまで押しつけるステップと、
前記樹脂組成物を硬化するステップと、を含み、
前記複数のスペーサ粒子は、前記凹部に配置したときに前記発光素子の第二の面から突出する高さを有し、前記凹部の少なくとも３か所であって単一の直線上ではない３か所に配置されることを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子とその上に形成される蛍光体層とを備えた半導体発光装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光装置では、半導体の保護として、半導体発光素子をエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透明な樹脂で覆ったものが多用されている。この場合、発光素子からの光は保護樹脂層を介して空気層に出射されるが、一般的な半導体材料の屈折率（２．２〜３．８）に対し保護樹脂層の屈折率は１．４〜１．６程度であって低いため、発光素子から出た光が全反射により保護樹脂へ脱出できる割合が低くなり、ひいては空気層に出る光も少なくなる。
【０００３】
このような全反射を低減するために、半導体発光素子の光取り出し面にテクスチャ形状を設けたり切り込みを入れることが提案されている（例えば、特許文献１、２）。これにより半導体発光装置の光取り出し効率を向上させている。
【０００４】
また半導体発光装置では、所望の発光色を得るために、半導体発光素子からの光を変換する蛍光体等の波長変換材料を発光素子と組み合わせて用いることがあり、蛍光体を保護樹脂層に含有させたものが多用されている。発光装置の色度を均一にするためには、この蛍光体を含む樹脂層（蛍光体層）の厚さを均一にすることが重要である。本出願人は、蛍光体層の厚みを均一にするために、スペーサと板状の光学部材を用いた手法を提案している。この方法は、蛍光体層中に一定の大きさを持つスペーサを添加し、発光素子を覆うように形成した蛍光体層を、その硬化前に、上から板状の光学部材で押えることによって、発光素子上面と光学部材との間隔、即ち蛍光体層の厚みをスペーサのサイズで決まる一定の厚みに制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−４２０９号公報
【特許文献２】特表２００８−５０５５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記手法を、光取り出し面のテクスチャや切り込み（以下、切り込み等という）が形成された発光素子に適用する場合にも、切り込み等が蛍光体層の厚みやスペーサのサイズに対し十分小さく、光取り出し面にスペーサが載る十分な面積が確保される場合には非常に有効である。しかし、発光素子に形成された切り込み等がスペーサに対し大きく、光取り出し面の面積が小さい場合には、スペーサの一部又は全部が切り込み内に入り込み、スペーサとして機能することができない。これにより蛍光体層のスペーサによる厚みのコントロールができず、厚みの不均一に起因する発光装置の発光色のバラツキを生じる可能性がある。
【０００７】
そこで本発明は、光取り出し面に切り込み等の凹部が形成された発光素子を用いた半導体発光装置において、蛍光体層の厚みを容易且つ確実に制御し、これにより色バラツキを抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、半導体発光素子の光取り出し面に形成された凹部に、光取り出し面から突出する大きさのスペーサを配置するとともに、スペーサの配置を、蛍光体層の上に配置される光学部材を少なくとも３点で支持する構造とすることにより、上記課題を解決するものである。
【０００９】
即ち、本発明の半導体発光装置は、光取り出し側に凹部が形成された発光素子と、前記発光素子の光取り出し側に配置される光学部材と、前記発光素子と前記光学部材との間に形成され、波長変換材料を含む樹脂層とを備え、前記発光素子の凹部には３個以上のスペーサ粒子が配置されている。３個以上のスペーサ粒子は凹部に配置したときに、発光素子の光取り出し側の端面から突出する高さを有し、前記光学部材に接している。３個以上のスペーサ粒子のうち少なくとも１個のスペーサ粒子は他の２個のスペーサ粒子をつなぐ直線上から離れた位置に配置されている。
本発明の半導体発光装置において、発光素子は単一でも複数でもよく、スペーサ粒子は１又は複数の発光素子の凹部全体に対し３個以上あればよい。
【００１０】
また本発明の発光装置の製造方法は、光取り出し側に凹部を有する発光素子を基板に搭載するステップと、凹部に複数のスペーサ粒子を配置するステップと、波長変換材料を含む樹脂組成物で前記発光素子を覆うステップと、前記樹脂組成物の上に光学部材を載せて、前記光学部材が前記スペーサ粒子に当接するまで押しつけるステップと、前記樹脂組成物を硬化するステップと、を含む。複数のスペーサ粒子は、切り込み部に配置したときに前記発光素子の光取り出し側の面から突出する高さを有し、前記凹部の少なくとも３か所であって単一の直線上にない３か所に配置される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、発光素子の凹部に、発光素子上面から所定の高さで突出するスペーサを３個以上配置し、樹脂層の上に載せる光学部材をこれらスペーサ粒子で３点支持する構造とすることにより、発光素子上面から透明板までの距離すなわち発光素子上の樹脂層の厚みを所定の厚みに制御することができる。これにより樹脂層の厚みの不均一に起因する輝度むらや色むらを解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第一実施形態の発光装置を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、切り込み部を有する半導体発光素子の一例を示す上面図及び側面図。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、切り込み部を有する半導体発光素子の他の例を示す上面図及び側面図。
【図４】スペーサ粒子のサイズを説明する図。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、第一実施形態の発光装置におけるスペーサ粒子の配置例を示す上面図。
【図６】第一実施形態の発光装置の製造方法を示す図で、（ａ）〜（ｅ）は各ステップを示している。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、単一素子の発光装置におけるスペーサ粒子の配置例を示す図。
【図８】第二実施形態の発光装置を示す断面図。
【図９】第二実施形態の発光装置の製造方法を示す図で、（ｅ）〜（ｇ）は図６の（ｅ）以降のステップを示している。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
＜第一実施形態＞
図１に本実施形態の発光装置を示す。（ａ）は発光装置を上面から見た図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
本実施形態の発光装置１０は、図１に示すように、複数（図では４個）の発光素子を一列に配置した発光装置であり、基板１と、基板１に搭載された発光素子２と、発光素子２を覆う蛍光体層（樹脂層）３と、蛍光体層３の上に配置された透明板（光学部材）５とを備えている。発光素子２は、その上面に切り込み部（凹部）２１が形成され、この切り込み部２１にスペーサ粒子４が配置されている。
【００１５】
基板１は、エポキシ樹脂等の絶縁性のある樹脂を含浸したものや、アルミナ、窒化アルミニウムなどのセラミックスの基板上に、導電体で配線パターンを形成したものであり、発光素子２が搭載される面に発光素子２の各端子が接続される電極（不図示）が形成されている。
【００１６】
発光素子２は、アルミニムガリウムヒ素、ガリウムヒ素リン、窒化ガリウム、アルミニウム窒化ガリウム等の公知の半導体発光素子（ＬＥＤ）からなり、金バンプ等の導電性の接着剤により或いは絶縁性接着剤とリード線により、基板１に固定されると共に基板１に形成された電極に電気的に接続されている。発光素子２の、基板に固定された面と反対側の面、即ち上面には、発光素子２からの光取り出し量を増加させるために切り込み部２１が形成されている。切り込み部２１は、一定の深さを有する１ないし複数の溝や凹部から形成することができ、その断面形状は矩形、半円形、Ｖ字状などを取りえる。本実施形態では、２本のＶ溝を交差させたＸ形状を有している。切り込み部２１の深さ及び幅は、限定されるものではないが、深さは発光素子２の厚み（底面から上面までの高さ）の約２０％〜７０％、幅は発光素子の上面のサイズ（縦又は横の長さ）の約２０％〜４０％とする。
【００１７】
図２及び図３に、サイズの異なる発光素子に設けた切り込み部２１の例を示す。両図において、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。図２に示す発光素子２は、厚みが０．３５ｍｍで、底面のサイズが１ｍｍ×１ｍｍの発光素子であり、側面２４は底面に近い一部から上が内側に傾斜し、上面２３のサイズは０．６１ｍｍ×０．６１ｍｍである。切り込み部２１は、この上面の中央で交差するＸ形状のＶ溝であり、溝の幅は０．２２ｍｍ、上面からの深さは０．１７ｍｍ（発光素子の厚みの約半分）である。図３に示す発光素子２は、厚みが０．３５ｍｍで、底面のサイズが０．７０ｍｍ×０．７０ｍｍの発光素子であり、側面２４は底面に近い一部から上が内側に傾斜し、上面２３のサイズは０．３４ｍｍ×０．３４ｍｍである。切り込み部２１は、図２の発光素子と同様に、この上面の中央で交差するＸ形状のＶ溝からなり、溝の幅は０．１０ｍｍ、上面からの深さは０．０７５ｍｍ（発光素子の厚みの約２１％）である。
【００１８】
このように上面２３に比較的大きな切り込み部２１を設けた発光素子２は、上面２３の平らな部分の面積が小さいため、この部分にスペーサを配置して透明板５との距離を一定に保つことは困難である。そこで本実施形態では、切り込み部２１の溝内に、発光素子上面と透明板５との距離を一定に保つためのスペーサ粒子４を配置する。スペーサ粒子４の配置については後述する。
【００１９】
樹脂層３は、主として、発光素子２が発する光を吸収し、異なる波長の光を発生する波長変換材料３１とバインダ樹脂３２とから構成される。波長変換材料３１としては、通常、ＹＡＧ蛍光体、サイアロン系蛍光体、窒化物や酸窒化物を母体とした蛍光体等が用いられる。発光素子と蛍光体との組合せによって、所望の光に発光する発光装置を得ることができる。限定されるものではないが、典型的な発光素子と蛍光体との組合せは、青色発光のＬＥＤと青色又は紫外光を吸収して、それより長波長の光を発生する蛍光体の組合せである。
【００２０】
発光素子と蛍光体とを組み合わせた発光装置においては、発光素子から発した光は蛍光体を含む樹脂層を通過する際に蛍光体に吸収されて、異なる波長の光として蛍光体から発せられる。発光装置からは発光素子からの光と蛍光体からの光とを混合した光が出射される。従って、発光装置から出射される光の均一性を高めるためには、樹脂層に蛍光体が均一に分散されていること、発光素子の上にある樹脂層の厚みが均一であることが重要となる。
【００２１】
樹脂層３中の蛍光体３１の含有量は、通常、１３重量％〜９０重量％である。また樹脂層３の厚みは、発光素子２の大きさや出力によっても異なるが、３０μｍ〜２００μｍである。
【００２２】
透明板５は、ガラス等の光を透過する材料からなる光学部材で、樹脂層３を保護するとともに発光装置１０の光取り出し面として機能する。透明板５の大きさは、発光素子又はその配列の上面を覆う面積とする。厚みは、特に限定されないが、０．０３ｍｍ〜１．０ｍｍ程度である。また透明板５の樹脂層３に接する面（下面）は、光学素子上面との距離が樹脂層３の厚みを規定するので、実質的に平坦な面とする。実質的に平坦とは、樹脂層３の厚みやスペーサ粒子４の大きさに対し十分小さい凹凸等が形成されている場合をも含んでもよいことを意味する。また透明板５の上面には、必要に応じて、凹凸形状を作成したり、反射防止層等の機能層を積層してもよい。
【００２３】
スペーサ粒子４は、耐熱性があり、且つ発光素子２からの光を遮らないために透明な材料からなることが好ましい。このような材料として、具体的には耐熱性及び透明性の高い樹脂やシリカ、ガラスなどの透明なセラミックスなどが挙げられる。特に高い寸法精度が得られる点で透明なセラミックスが好適である。またスペーサ粒子は、内部に蛍光体を分散させることも可能である。
【００２４】
スペーサ粒子４は、切り込み部２１に配置したときに、発光素子２の上面から一定量が突出する高さを持つものであれば、形状は特に限定されず、球、楕円球、円柱、角柱などとすることができる。但し、スペーサ粒子４を切り込み部２１に配置したときに、切り込み部２１壁面との接触面が少ないため周囲により多くの蛍光体粒子を配置することができ、色むらを防ぎやすいという点で球や楕円球が好適である。また切り込み部２１が傾斜した側面を持つＶ溝の場合、球は切り込み部２１にどのように配置しても一定の突出量とすることができるので特に好適である。
【００２５】
スペーサ粒子４が発光素子２上面から突出する高さは、発光素子２上面と透明板５とで挟まれた樹脂層３の厚みと同じであり、樹脂層３が設計厚みとなるように突出量を決める。所定の突出量となるスペーサ粒子４のサイズは、切り込み部２１が平坦な底面を持つ円柱状や角柱状の凹部である場合には、単純に凹部の深さと樹脂層３の厚みの合計がスペーサ粒子４の高さとなるようにすればよい。一方、切り込み部２１が図１に示すようなＶ溝などの場合には、その形状及び切り込み部２１の形状及び深さに依存するので、一概に特定することはできないが、一例としてスペーサ粒子が球である場合を説明する。
【００２６】
図４に示すように、側面と側面とがなす角度が２θ度のＶ溝２１に球状のスペーサ粒子４を配置した状態を仮定する。この場合、球の中心ＣからＶ溝の底Ｂまでの深さｈ0は、球の半径をｒとすると、
ｒ＝ｈ0×sinθ          （１）
であり、Ｖ溝の底Ｂから球の最も高い位置Ａまでの距離ｈmaxは、
ｈmax＝ｈ0+ｒ            （２）
である。所望の樹脂層の厚みをｄとしたとき、Ｖ溝の深さｈが
ｈ＝ｈmax−ｄ            （３）
を満たすときに、スペーサ粒子４が発光素子２の上面から突出量する量は樹脂層の厚みｄと同じになる。従って、角度９０度で深さｈのＶ溝に配置されるスペーサ粒子の半径ｒは、式（１）〜（３）より、式（４）で算出することができる。
ｒ＝ｈ0×sinθ＝(ｈmax−ｒ)×sinθ＝(ｈ＋ｄ−ｒ)×sinθ
よって、ｒ＝｛（ｈ+ｄ）× sinθ｝÷（１＋sinθ）    （４）
【００２７】
つまりＶ溝の角度（２θ）と深さ（ｈ）及び達成しようとする樹脂層の厚み（ｄ）が決まれば、スペーサ粒子のサイズを決めることができる。
【００２８】
但し、上記計算は、樹脂層の厚みｄを正確に設計する場合であり、実際には、好適な樹脂層の厚みには幅があるので、溝の角度等を正確に確定することなく、所定の幅及び深さの溝に対し、所望の範囲の突出量となる粒子のサイズを決めればよい。
【００２９】
図２及び図３に示した素子サイズが異なる２つ発光素子について、その切り込み部の溝幅及び深さに対し好適なスペーサ粒子のサイズの一例を表１に示す。素子サイズが１ｍｍ×１ｍｍの場合、スペーサ粒子のサイズを溝の幅に対し６〜７割程度、溝の深さに対して８〜９割にすることにより、また素子サイズが０．７ｍｍ×０．７ｍｍ場合、スペーサ粒子のサイズを溝の幅に対し８〜９割程度、溝の深さに対して９〜１．１割にすることにより、各発光素子に好適な樹脂層の厚みを実現することができる。
【表１】
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【００３０】
次にスペーサ粒子の配置について説明する。スペーサ粒子は、複数の発光素子全体を覆う透明体５を３点支持する配置とする。３点支持構造とするために、スペーサ粒子は複数の発光素子の切り込み部２１全体に対し、少なくとも３個配置する必要がある。また複数のスペーサ粒子は、素子配列の中央部或いはその片側に偏って配置されないことが好ましく、複数の発光素子に分散して配置することが好ましい。
【００３１】
図５にスペーサ粒子の配置例と示す。図５（ａ）に示す発光装置は、４つの発光素子のうち両端に位置する発光素子だけにスペーサ粒子を配置している。この配置例では、スペーサ粒子の数は少ないが、長手方向及びそれと直交する方向のいずれにも均等な配置となっているため透明板の傾斜が生じにくい。図５（ｂ）に示す発光装置は、４つの発光素子にそれぞれ1個のスペーサ粒子のみを配置しているが、長手方向と直交する方向の中心に対しスペーサ粒子を交互に配置することにより、透明板に傾斜が生じないようにしている。図５（ｃ）に示す発光装置は、４つの発光素子の全てにスペーサ粒子を１個ないし３個配置しているが、いずれも各発光素子の中央部にスペーサ粒子が集中している。このような場合には、発光装置の長手方向と直交する方向に透明板の傾斜が生じやすく、樹脂層３の厚みが不均一になりやすい。従って、図５（ａ）、（ｂ）の方が好適である。なお図５（ａ）、（ｂ）の発光装置で、さらにスペーサ粒子の数を増やしてもよい。
【００３２】
図１に示す実施形態では、４つの発光素子が配列した発光装置において、各発光素子にそれぞれ２個ないし３個のスペーサ粒子を配置するとともに、発光素子の配列方向に沿った中心線の両側で同数のスペーサ粒子を配置し、また配列方向と直交する中心線の両側でも同数のスペーサ粒子を配置している。このようにスペーサ粒子をほぼ均等に配置することにより、透明板５を樹脂層３の上に押圧して配置する際に、透明板５とスペーサ粒子との接点に応力が集中することなく、透明板５を均一な力で樹脂層に押圧することができる。
【００３３】
但し、図１及び図５に示すスペーサ粒子の配置は一例であって、透明板５を３点支持できる配置であって、発光装置全体として分散された位置であれば、スペーサ粒子の数や位置は任意に変更することができる。
【００３４】
次に上述した発光装置の製造方法を説明する。図６に製造工程を示す。なお図６では説明を容易にするために、一つの発光素子のみを示しているが、発光素子が複数配列したものでも同様である。
まず基板１の上に、切り込み部２１が形成された発光素子２を搭載する。発光素子２が下側に端子部を有する場合には、例えば金バンプ等の導電性材料で端子部と基板１上に形成された電極とを電気的に接続すると同時に発光素子２を基板１上に固定する（ステップａ）。
【００３５】
次に発光素子２の切り込み部２１に、所定のサイズのスペーサ粒子４を配置する（ステップｂ）。配置方法は、図１（ａ）や図５に例示したように、スペーサ粒子４でその後に配置される透明基板５を３点支持できる配置とする。この場合、スペーサ粒子４を配置すべき位置に固定するために、固定用の樹脂４１をポッティング等で滴下し、その上にスペーサ粒子４を置くことが好ましい。固定用の樹脂としては、樹脂層３を形成する樹脂と同種の樹脂、エポキシ樹脂又はシリコーン樹脂など、を用いることが好ましい。固定用の樹脂はチクソ性がなくてもよいが、その場合にはスペーサ粒子配置後にすぐ硬化させてスペーサ粒子を固定する。また粘度が低く流れやすい樹脂の場合には、チクソ性を付与しておくことが好ましく、その場合にはただちに硬化させなくてもよい。
【００３６】
スペーサ粒子４を所定の位置に固定した後、蛍光体層を形成する樹脂組成物を発光素子２の上にポッティング等により滴下する（ステップｃ）。滴下の代わりに塗布してもよい。スペーサ粒子４が球又は楕円の場合には、ほぼ２点のみで切り込み部２１の側面と接しているので、滴下された蛍光体含有樹脂組成物は、スペーサ粒子４と切り込み部との間にも入り込み、表面張力によって発光素子２を覆う半球状の形状となる。この状態で、上から透明板５を載せ、透明板５をスペーサ粒子４に当接させる（ステップｄ）。次いで固定用樹脂４１及び蛍光体含有樹脂組成物を硬化させて、発光素子２上面と透明板５の間に一定の厚みｄを持つ樹脂層３を形成し、図１に示すような発光装置１０を得る（ステップｅ）。
【００３７】
この半導体発光装置の製造方法によれば、蛍光体含有樹脂を滴下するのに先だって、発光素子２の切り込み部２１に、所定の大きさを持つスペーサ粒子を所定の配置で配置する工程を加えることにより、蛍光体含有樹脂層３の厚みを一定にすることができ、色バラツキの低減された発光装置を製造することができる。
【００３８】
以上、本発明の第一実施形態として、複数の発光素子が配列した発光装置とその製造方法を説明したが、発光素子の数は図示する４個に限らないし、また配列も一方向の配列ではなく、二次元配列であっても同様に適用することができる。
【００３９】
また発光素子の数が１個である発光装置についても、同様に適用することができる。発光素子の数が１個の発光装置におけるスペーサ粒子の配置例を図７（ａ）、（ｂ）に示す。図示する例でも、発光素子２に形成した切り込み部２１は、Ｘ形状のＶ溝である。発光素子が1個の場合にも、スペーサ粒子を透明板を３点支持できる位置に配置すること、好ましくは全体に分散して配置することは複数の発光素子からなる発光装置と同様である。図７（ａ）に示す例では、スペーサ粒子４は、切り込み部２１の中央部（Ｖ溝の交差部）を除く３か所に配置されている。図７（ｂ）の配置は、３個スペーサ粒子のうち１個を中央部に配置し、他の２個を中央部以外にＶ溝に配置した例であり、この場合でも３点支持構造は得られるが、中央部に配置したスペーサ粒子は、他のスペーサ粒子と同サイズの場合、他のＶ溝よりもＶの角度が広い中央部では素子上面からの突出量がわずかではあるが少ないこと、及び、（ａ）の配置に比べ粒子が片側に偏在していること、などの点で（ａ）の配置のほうが優れている。
【００４０】
発光素子の数が1個である発光装置の製造方法は、図６に示した複数素子の場合と同様であるので省略する。
【００４１】
本実施形態によれば、発光素子の上面に形成された切り込み部に、切り込み部から一定量が突出する高さを持つ少なくとも３個のスペーサ粒子を、少なくとも１個が他の２個を結ぶ直線から外れるように配置したことにより、発光素子と透明板との間に形成される樹脂層の厚みを均一にすることができ、樹脂層の厚みムラに起因する発光装置の色バラツキをなくすことができる。
【００４２】
＜第二実施形態＞
本実施形態の発光装置でも、切り込み部（凹部）を持つ発光素子を用い、その切り込み部に特定のサイズのスペーサ粒子を３個以上配置することは第一実施形態と同じである。以下、図８及び図９を参照して、異なる点を中心に説明する。図８は、本実施形態の発光装置１００の側断面を示す図である。図９は製造方法の各工程を示している。いずれの図でも、一つの発光素子のみを示しているが、複数の発光素子が配列したものでも個々の発光素子の構成は図示する発光素子と同様である。また図中、第一実施形態と同じ要素は同じ符号で示している。
【００４３】
本実施形態の発光装置は、図８に示すように、切り込み部２１を有する発光素子２を取り囲むように、壁材６が基板１に固定された構造を有し、壁材６の内側には発光素子からの光を反射する反射層７が形成されている。
【００４４】
壁材６及び反射層７は、発光素子２からの光が側面から漏れることを防止し、より多くの光が光取り出し側から出射されるようにする。壁材６の材料は、特に限定されないが、セラミックス等の耐熱性があり加工性のよい材料が好適である。反射層７は、ＴｉＯ2等の白色顔料を含む樹脂からなる。樹脂は樹脂層３と同様の樹脂を用いることができる。
【００４５】
本実施形態の発光装置は、発光素子２の周囲に反射層７が配置されているため、発光素子２の側面側から出射する光を効率よく利用し、発光量を増加させることができる。
【００４６】
本実施形態の発光装置の製造工程のステップａ〜ｄは、図６に示す第一実施形態の製造方法のステップａ〜ｄと同じであるので省略している。本実施形態では、ステップｅで樹脂層３を硬化させた後、発光素子２を囲むようにリング状（円筒状或いは柱状）のセラミックリング（壁材）６を基板１に接着する（ステップｆ）。次にセラミックリング６の内側の空間、すなわち発光素子２を覆う樹脂層３の側面とセラミックリング６と間に、反射層７を構成する反射材含有樹脂を塗布或いはポッティング等で滴下し、樹脂を硬化させる（ステップｇ）。これにより図８に示す発光装置１００を製造することできる。
【実施例】
【００４７】
＜実施例１＞
図２に示すような、厚さ０．３ｍｍで１ｍｍ角の発光素子が実装されたサブマウント基板を用意し、この発光素子のＸ型の切り込み部（溝幅：約０．２２ｍｍ、深さ：約０．１７ｍｍ）にチクソ性を付与したシリコーン樹脂を滴下し、その上に直径約１５０μｍのシリカビーズ３個を図７（ａ）に示すように配置した。次いで、ＹＡＧ蛍光体が添加されたシリコーン樹脂ペースト（蛍光体濃度：６０％）を塗布し、その上面から厚み０．１ｍｍで１．２ｍｍ角の板ガラスを載せ、下面がシリカビーズに当たるまで押しつけた。次いで、１５０℃で４時間加熱し、スペーサ固定用にシリコーン樹脂と蛍光体層用の樹脂ペーストを硬化させて、単一素子の発光装置を得た。
【００４８】
＜実施例２＞
実施例１と同じ発光素子を用いて、実施例１と同様に板ガラスを載せた発光装置とした後、サブマウント基板上に、発光素子を囲むようにセラミックリングを固定した。固定にはシリコーン樹脂を用い、１５０℃で４時間硬化した。その後、セラミックリングの内側に、二酸化チタンをフィラーとするシリコーン樹脂（フィラー含有量：１０％）を塗布し、１５０℃で４時間硬化し反射層を形成した。
【００４９】
＜比較例＞
実施例１と同じ発光素子を用いると共に、蛍光体用シリコーン樹脂ペースト内に実施例１と同じシリカビーズ２個を添加した後、発光素子上に塗布した。その上に実施例１と同じ板ガラスを載せ、下面がシリカビーズに当たるまで押しつけた。次いで、１５０℃で４時間加熱し、スペーサ固定用にシリコーン樹脂と蛍光体層用の樹脂ペーストを硬化させて、単一素子の発光装置を得た。
【００５０】
＜評価＞
実施例１及び比較例で製造した発光装置について、発光した状態の色味を視認により評価した。比較例の発光装置ではわずかではあるが部分的に黄色みがかった部分と青みがかった部分が見られたのに対し、実施例１では発光面全体が白色に発光し色むらが改善された。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明によれば、表面が平坦ではない発光素子を用いた発光装置であっても、発光素子の上に形成される樹脂層の厚みを簡単且つ正確に均一にすることができ、色バラツキのない発光装置が提供される。
【符号の説明】
【００５２】
１・・・基板、２・・・発光素子、２１・・・切り込み部（凹部）、３・・・蛍光体層（波長変換層）、３１・・・蛍光体粒子、３２・・・バインダ樹脂、４・・・スペーサ粒子、５・・・透明板（光学部材）、６・・・壁材、７・・・反射層、１０、１００・・・発光装置。
【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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