(57)【要約】【課題】上面に反射層を備えていても、白色化にあたり色度管理が容易で作り易い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】上面に上面反射部材１１を備えるＬＥＤ装置１０は、回路基板１４に実装されたＬＥＤダイ２０が透明樹脂１３で被覆され、４つの側面若しくは２つの側面に側面蛍光部材１２を備える。個片化すると回路基板１４が得られる集合基板の状態で、側面蛍光部材１２は透明樹脂１３に彫った溝への充填により形成する。この溝の幅を調整することでＬＥＤ装置１０の発光色を調整できる。【選択図】図２
2013143430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子の上部に上面反射部材を備える半導体発光装置において、
前記半導体発光素子が透明樹脂で被覆され、
４つの側面に側面蛍光部材を備えるか、
又は対向する２つの側面に側面蛍光部材を備え、他の対向する２つの側面に側面反射部材を備えることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
前記上面反射部材が前記側面蛍光部材の上部を覆ってい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】
前記側面蛍光部材が前記上面反射部材の側部を覆ってい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】
前記上面反射部材と前記側面反射部材が一体的に形成されてい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５】
底部に底面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明樹脂の上部に上面反射部材を備え、４つの側面又は対向する２つの側面に側面蛍光部材を備えた半導体発光装置に隣接して、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又は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８】
前記半導体発光装置が光を出射しない対向する２つの側面を有し、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装置を配列し、光を出射する側面に前記光学部材を配置していることを特徴とする請求項６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１１に転記する。なお部材を示す番号を一部変えている。図１１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１１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から延びるワイヤ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１１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１１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。ＬＥＤ装置の発光の色度はＬＥＤの発光波長や蛍
光体の量の影響を強く受ける。つまりＬＥＤダイの発光波長が変動するたびに透光性樹脂の蛍光体濃度を調整しなおさなければならい。以上のように、上部に反射部材を備えるＬＥＤ装置において透光性樹脂に蛍光体を含有させ白色発光させる手法は、色度管理が難しくなるうえ製造しにくいものとなる。
【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、白色化にあたり色度管理が容易で作り易いＬＥＤ装置及びそのＬＥＤ装置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、半導体発光素子の上部に上面反射部材を備える半導体発光装置において、
前記半導体発光素子が透明樹脂で被覆され、
４つの側面に側面蛍光部材を備えるか、
又は対向する２つの側面に側面蛍光部材を備え、他の対向する２つの側面に側面反射部材を備える
ことを特徴とする。
【００１０】
本発明の半導体発光装置において半導体発光素子から出射する光線は、透明樹脂を通り、一部は反射しながら、側面に形成した側面蛍光部材に達する。半導体発光素子の発光が青色であるとき、側面蛍光部材に達した光線の一部はそのまま透過し、残りは側面蛍光部材で波長変換され、これらの合成色が白色となる。半導体発光素子の発光が紫外線であるとき、側面蛍光部材に達した光線は蛍光体で波長変換され白色となる。本発明の半導体発光装置において半導体発光素子の発光波長が変動した場合、側面蛍光部材の厚さを調整することで所望の色度範囲に入るよう簡単に調整できる。側面蛍光部材は透明樹脂に溝を掘り蛍光体を含有した蛍光樹脂を充填して形成すれば良いので、この厚さの調整は溝の幅を変えることに相当し容易に製造できる。
【００１１】
前記上面反射部材が前記側面蛍光部材の上部を覆っていても良い。
【００１２】
前記側面蛍光部材が前記上面反射部材の側部を覆っていても良い。
【００１３】
前記上面反射部材と前記側面反射部材が一体的に形成されていても良い。
【００１４】
底部に底面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明樹脂の上部に上面反射部材を備え、４つの側面又は対向する２つの側面に側面蛍光部材を備えた半導体発光装置に隣接して、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】
本発明の照明装置の光源となる半導体発光装置は、半導体発光素子を被覆する透明樹脂の上部に上面反射部材を備えているので側面方向に強い放射光が現れる。本発明の照明装置は、この半導体発光装置の側部に隣接させた光学部材により、この放射光を側方に広げながら上方に向かわせている。このとき半導体発光装置は、４つ又は対向する２つの側面に側面蛍光部材を備えているので、半導体発光素子の発光波長が変動しても側面蛍光部材の厚さを調整すれば所望の色度範囲に入れることができる。この側面蛍光部材の厚み調整は透明樹脂に形成する溝の幅を変えるだけで良い。つまり本発明の照明装置は、この半導体発光装置を使用するため色度管理が容易で製造し易くなる。
【００１７】
前記光学部材が反射板又は導光板であっても良い。
【００１８】
前記半導体発光装置が光を出射しない対向する２つの側面を有し、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装置を配列し、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】
【００１９】
以上のように本発明の半導体発光装置及びこ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明樹脂の上部に上面反射部材を備えたとき、４つ又は対向する２つの側面に側面蛍部材を設けているため色度管理が容易で製造し易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【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装置を用いた照明装置の説明図。
【図４】本発明の第２実施形態におけるＬＥＤ装置の外形図。
【図５】図４に示したＬＥＤ装置の断面図。
【図６】図４に示したＬＥＤ装置を用いた照明装置の説明図。
【図７】本発明の第３実施形態におけるＬＥＤ装置の外形図。
【図８】図７に示したＬＥＤ装置の断面図。
【図９】図７に示したＬＥＤ装置を用いた照明装置の説明図。
【図１０】本発明の第４実施形態におけるＬＥＤ装置の断面図。
【図１１】従来のＬＥＤ装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図１〜１０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）
【００２２】
図１〜３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で枠状の側面蛍光部材１２と、その内側の上面反射部材１１とが見える（ａ）。ＬＥＤ装置１０を正面から眺めると、側面蛍光部材１２と、その下部にある回路基板１４と、回路基板１４の下部にある外部接続電極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と、回路基板１４が占める領域の内側にある外部接続電極１５，１６が見える（ｃ）。
【００２３】
図２においてＬＥＤ装置１０の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を透明樹脂１３が被覆し、透明樹脂１３の上部に上面反射部材１１が積層している。透明樹脂１３及び上面反射部材１１の側部には側面蛍光部材１２がある。側面蛍光部材１２の底部は回路基板１４の凹部に勘合している。
【００２４】
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の下には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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。またｐ側電極２５並びにｎ側電極２６は印刷法と加熱処理により形成する半田バンプであっても良い。
【００２７】
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。ｐ側及びｎ側の電極２５，２６が半田バンプである場合は融点の高い半田を使用する。
【００２８】
上面反射部材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。また上面反射部材１１は金属膜であっても良い。側面蛍光部材１２はシリコーン樹脂に蛍光体を混練し硬化させたものであり、厚さは１００μｍ程度にする。透明樹脂１３はシリコーン樹脂である。ＬＥＤダイ２０と側面蛍光部材１２は透明樹脂３３を挟んで分離している。このため側面蛍光部材１２はＬＥＤダイ２０の発熱の影響を受けにくくなるので、高温に弱い蛍光体を使えるようになる。また回路基板１４の底部から上面反射部材１１の上部まで６００μｍから８００μｍ程度にすることが多い。
【００２９】
次に図２に基づいてＬＥＤ装置１０の出射光について説明する。ｎ型半導体層２２とｐ型半導体層２３の境界部から出射する光は、一部がサファイア基板２１の側面を通り直接的に側面蛍光部材１２に達し、残りが、上面反射部材１１、ｐ型半導体層２３に内在する反射層、回路基板１４の表面などで反射し側面蛍光部材１２に達する。なおさまざまな損失は無視する（以下同様）。ＬＥＤダイ２０が青色発光ダイオードである場合は、側面蛍光部材１２に達した光のうち一部がそのまま側面蛍光部材１２を通過し、残りが側面蛍光部材１２の蛍光体により波長変換される。波長変換された光は等方的に放射されるが、ＬＥＤ装置１０の内部に戻る波長変換光波は反射を繰り返すことにより側面から出射する。このため前述の側面蛍光部材１２を通過する青色光と波長変換光を合成した白色光の配光分布は側方が強くなる。ＬＥＤダイ２０が近紫外線を発光する場合は、側面蛍光部材１２に達した光の全てが白色光に変換され、ＬＥＤ装置１０の内部に戻る波長変換光は反射を繰り返すことにより側面から出射するため白色光の配光分布は側方が強くなる。
【００３０】
次にＬＥＤ装置１０の製造方法を説明する。まず個片化すると複数の回路基板１４が得
られる集合基板を準備する。次に集合基板に複数のＬＥＤダイ２０をフリップチップ実装し、集合基板の表面と共にＬＥＤダイ２０を透明樹脂１３で被覆する。このときＬＥＤダイ２０の発光ピークの波長範囲は±１ｎｍ以内であることが望ましい。続いて上面反射部材１１を積層してから、回路基板１４の周辺部となる領域に、発光ピーク波長に応じた所定の幅で上面反射部材１１と透明樹脂１３を削り、これで形成した溝に側面蛍光部材１２を充填する。溝の幅の調整は、ブレードの厚さを選択しても良いし、ブレードの位置を調整しても良い。最後に上面反射部材１１及び側面蛍光部材１２ごと集合基板を切断し、個片化したＬＥＤ装置１０を得る。透明樹脂１３による被覆、上面反射部材１１の積層、及び側面蛍光部材１２の充填はスキージで良い。上面反射部材１１、側面蛍光部材１２及び透明樹脂１３は、それぞれの部材を配置するたびに硬化若しくは半硬化させるための熱処理を行う。上面反射部材１１を積層するときにシート状の上面反射部材１１を貼り付けても良い。また溝を形成するときに回路基板１４の表面を多少削っても良い。
【００３１】
図３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３０を説明する。図３は照明装置３０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３０はマザー基板３２を備え、マザー基板３２上に反射板３１を配置している。反射板３１は、マザー基板３２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Ｌ１，Ｌ２は反射板３１の斜面で拡散反射する。（ｂ）に示すように照明装置３０を上方から眺めるとＬＥＤ装置１０の四方を反射板３１がとり囲んでいる。中央に配置されたＬＥＤ装置１０は上部の側面蛍光部材１２と上面反射部材１１が見え、ＬＥＤ装置１０と反射板３１の間にはマザー基板３２の表面が見える。この照明装置３０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）
【００３２】
図１，２で示した第１実施形態のＬＥＤ装置１０は、側面蛍光部材１２が上面反射部材１１と透明樹脂１３の側部を覆っていた。これは集合基板の状態で透明樹脂１３に上面反射部材１１を積層してから、透明樹脂１３と上面反射部材１１の積層体に溝を形成し、この溝に側面蛍光部材１２を充填していたからであった。製造工程の順番を変更し、ＬＥＤダイを透明樹脂で被覆した後、透明樹脂に溝を形成し、この溝に側面蛍光部材を充填してから上面反射部材を積層しても、色度管理が容易で製造が簡単な側面放射型のＬＥＤ装置が得られる。また図３で示した第１実施形態の照明装置３０はＬＥＤ装置１０の側部に光学部材として反射板３１を備えていたが、光学部材は反射板に限られず、例えば導光板であっても良い。そこで図４〜６により本発明の第２実施形態として、前述の工程で製造されるＬＥＤ装置４０と、ＬＥＤ装置４０の側部に導光板６１を備えた照明装置６０を説明する。
【００３３】
図４により本発明の第２実施形態におけるＬＥＤ装置４０（半導体発光装置）の外形を説明する。図４はＬＥＤ装置４０の外形図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図である。なおＬＥＤ装置４０の回路基板１４は、図１で示したＬＥＤ装置１０の回路基板１４と等しいので、ＬＥＤ装置４０の底面図は図１（ｃ）と等しくなる。ＬＥＤ装置４０を上部から眺めると長方形の上面反射部材４１が見える（ａ）。ＬＥＤ装置４０を正面から眺めると、上部に上面反射部材４１があり、その下に側面蛍光部材４２と、その下部にある回路基板１４と、さらに回路基板１４の下部にある外部接続電極１５，１６が見える（ｂ）。
【００３４】
図５においてＬＥＤ装置４０の内部構造を説明する。図５は、図４（ａ）のＣＣ線に沿って描いたＬＥＤ装置４０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を透明樹脂４３が被覆し、透明樹脂４３の側部に側面蛍光部材４２がある。さらに透明樹脂４３と側面蛍光部材４２の上部に上面反射部材４１が積層している。側面蛍光部材４２は、図２で示したＬＥＤ装置１０と同様に枠状であり、その底部が回路基板１４の凹部に勘合している。回路基板１４と同様にＬＥＤダイ２０もＬＥＤ装置１０のＬＥＤダイ２０と同じものである。また上面反射部材４１、側面蛍光部材４２、透明樹脂４３は、ＬＥＤ装置１０の上面反射部材１１、側面蛍光部材１２、透明樹脂１３と同じ材料である。なお上面反射部材４１及び側面蛍光部材４２は、ＬＥＤ装置１０の上面反射部材１１及び側面蛍光部材１２と形状が異なっている。
【００３５】
次に図５に基づいてＬＥＤ装置４０の出射光について説明する。ＬＥＤ装置４０も図１，２に示した第１実施形態のＬＥＤ装置１０と同様に配光分布が側方に強くなる。本実施形態のＬＥＤ装置４０とＬＥＤ装置１０との違いは、ＬＥＤ装置４０において上面反射部材４１が側面蛍光部材４２の上部を覆っているため、側面蛍光部材４２から上方に向かう出射光がないことである。ＬＥＤダイ２０が青色発光ダイオードである場合、ＬＥＤ装置１０では側面蛍光部材１２から上方向に向かう光に青成分がないので、白色光源としては上方向に色むらが生じる。これに対しＬＥＤ装置４０は側面蛍光部材４２から上方向に向かう光がないので色むらが少くなる。
【００３６】
次にＬＥＤ装置４０の製造方法を説明する。第１実施形態のＬＥＤ装置１０と同様に、まず個片化すると複数の回路基板１４が得られる集合基板を準備し、この集合基板にＬＥＤダイ２０をフリップチップ実装したら、集合基板の表面と共にＬＥＤダイ２０を透明樹脂４３（ＬＥＤ装置１０では透明樹脂１３）で被覆する。続いて回路基板１４の周辺部となる領域に所定の幅で透明樹脂４３を削り、これで形成した溝に側面蛍光部材４２を充填する。最後に上面反射部材４１を積層したら、上面反射部材４１、側面蛍光部材４２ごと集合基板を切断し個片化したＬＥＤ装置４０を得る。透明樹脂４３による被覆、側面蛍光部材４２の充填、及び上面反射部材４１の積層はスキージで良い。なお透明樹脂４３、側面蛍光部材４２及び上面反射部材４１は、それぞれの部材を配置するたびに硬化若しくは半硬化させるための熱処理を行う。側面蛍光部材４２を充填したあと透明樹脂４３の表面を露出させるため研磨しても良い。上面反射部材４１を積層するときに、スキージの代わりにシート状の上面反射部材４１を貼り付けても良い。また溝を形成するときに回路基板１４の表面を多少削っても良い。
【００３７】
図６によりＬＥＤ装置４０を備えた本発明の第２実施形態における照明装置６０を説明する。図６は照明装置６０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ＤＤ線に沿って描いたものである。照明装置６０はマザー基板６５を備え、マザー基板６５上に導光板６１を配置している。導光板６１は、マザー基板６５に実装されたＬＥＤ装置４０の側部に配置されている。また導光板６１は、上部の透明な導光層６２と底部の反射層６４からなり、導光層６２には拡散粒子６３が分散されている。ＬＥＤ装置４０の側面から出射し導光層６２に入射した光線Ｌ３は拡散粒子６３で拡散され上方向に向かう成分が現れる。同様に光線Ｌ４は導光層６２の上面で反射し、拡散粒子６３で下方向に向かい反射層６４で反射し上方向に向かって出射する成分が現れる。光線Ｌ３，Ｌ４は上方に向かう光の一例であり、導光層６２に入射した光は拡散と反射を繰り返し上方向に出射する。
【００３８】
次に照明装置６０の平面図（ｂ）を説明する。照明装置６０を上方から眺めるとＬＥＤ装置４０の周囲を導光板６１がとり囲んでいる。言い換えると、導光板６１に開けられた穴にＬＥＤ装置４０が配置されている。ＬＥＤ装置４０は上面反射部材４１が見え、ＬＥＤ装置４０と導光板６１の間にはマザー基板６５の表面が見える。大面積の導光板に複数の穴を開け、各穴にＬＥＤ装置４０を配置すればさらに大型の照明装置を構成できる。
（第３実施形態）
【００３９】
第１及び第２実施形態におけるＬＥＤ装置１０，４０は４つの側面から光を出射させていたが、対向する二つの側面から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、光を出射しない面が隣接するように複数のＬＥＤ装置を配列し、光を出射させる側面にだけ光学部材を配置すると良い。そこで図７〜９により本発明の第３実施形態として対向する二つの側面から光が出射するＬＥＤ装置７０並びにＬＥＤ装置７０を複数準備し線状に配列させた照明装置９０を説明する。
【００４０】
図７により本発明の第３実施形態におけるＬＥＤ装置７０（半導体発光装置）の外形を説明する。図７はＬＥＤ装置７０の外形図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が右側面図である。なおＬＥＤ装置７０の回路基板１４は、図１，４で示したＬＥＤ装置１０，４０の回路基板１４と同じものなので、ＬＥＤ装置７０の底面図は図１（ｃ）と等しくなる。ＬＥＤ装置７０を上部から眺めると左右の辺部に側面蛍光部材７２が見え、側面蛍光部材７２に挟まれるように上面反射部材７１が見える（ａ）。ＬＥＤ装置７０を正面から眺めると回路基板１４の上部では、左右に側面蛍光部材７２が見え、側面蛍光部材７２の間に側面反射部材７１ａが見え、回路基板１４の下部（底部）には外部接続電極１５，１６が見える（ｂ）。なお後述するように上面反射部材７１と側面反射部材７１ａは一体的に形成するので、側面反射部材７１ａの上部は上面反射部材７１でもある。ＬＥＤ装置７０を右側面から眺めると回路基板１４の上部には側面蛍光部材７２が見え、回路基板１４の下部には外部接続電極１６が見える（ｃ）。
【００４１】
図８においてＬＥＤ装置７０の内部構造を説明する。図８はＬＥＤ装置７０の断面図であり、（ａ）が図７（ａ）のＥＥ線に沿って描いた断面図、（ｂ）が図７（ａ）のＦＦ線に沿って描いた断面図である。回路基板１４と同様に図８におけるＬＥＤダイ２０も図２，５で示したＬＥＤダイ２０と同じものである。また上面反射部材７１、側面反射部材７１ａは、図２，５で示した上面反射部材１１，４１と同じ材料であり、形状，配置位置が異なっている。側面蛍光部材７２及び透明樹脂７３も図２，５で示した側面蛍光部材１２，４２及び透明樹脂１３，４３と同じ材料であり、側面蛍光部材７２の形状が異なっている。
【００４２】
図８に示すように、ＬＥＤ装置７０でも図２，５で示したＬＥＤ装置１０，４０と同様に回路基板１４上にＬＥＤダイ２０がフリップチップ実装され、ＬＥＤダイ２０を透明樹脂７３（図２，５では透明樹脂１３，４３）が被覆している。図２に示したＬＥＤ装置１０との違いは、ＬＥＤ装置７０において、（ａ）の左右の側面にのみ側面蛍光部材７２があり、（ｂ）の左右の側面を側面反射部材７１ａが占めていることである。
【００４３】
次に図７及び図８に基づいてＬＥＤ装置７０の出射光について説明する。ＬＥＤ装置７０でも図２に示したＬＥＤ装置１０と同様に側面方向の配光分布が強くなる。なお図２，５で示したＬＥＤ装置１０，４０との違いは、ＬＥＤ装置１０，４０が４つの側面から光を出射させていたのに対し、ＬＥＤ装置７０が側面蛍光部材７２を備える二つの面からだけ光を出射させることである。
【００４４】
次にＬＥＤ装置７０の製造方法を説明する。第１実施形態のＬＥＤ装置１０と同様に、まず個片化すると複数の回路基板１４が得られる集合基板を準備し、この集合基板にＬＥＤダイ２０をフリップチップ実装したら、集合基板の表面と共にＬＥＤダイ２０を透明樹脂７３（ＬＥＤ装置１０では透明樹脂１３）で被覆する。続いて側面反射部材７１ａが配置される回路基板１４の辺部となる領域に所定の幅で透明樹脂７３を削り、これで形成した溝に側面反射部材７１ａを充填し、同時に上面反射部材７１を積層する。次に側面蛍光部材７２が配置される回路基板１４の辺部となる領域に所定の幅で上面反射部材７１、側面反射部材７１ａ及び透明樹脂７３を削り、これで形成した溝に側面蛍光部材７２を充填する。最後に上面反射部材７１、側面反射部材７１ａ及び側面蛍光部材７２ごと集合基板
を切断し個片化したＬＥＤ装置７０を得る。透明樹脂７３による被覆、側面反射部材７１ａの充填、上面反射部材７１の積層、及び側面蛍光部材７２の充填はスキージで良い。なお透明樹脂７３、側面蛍光部材７２、側面反射部材７１ａ、及び上面反射部材７１は、それぞれの部材を配置するたびに硬化若しくは半硬化させるための熱処理を行う。
【００４５】
ＬＥＤ装置７０は上面反射部材７１と側面反射部材７１ａを一体的に形成していた。上面反射部材７１と側面反射部材７１ａを別体とし、集合基板状態で側面反射部材７１ａを形成したら上面反射部材７１を積層しても良い。このときシート状の反射部材を準備し、上面反射部材４１としてこの反射部材を貼り付けても良い。また上面反射部材を金属層としても良い。また二つの側面からだけ光を出射させるＬＥＤ装置においても第２実施形態のＬＥＤ装置４０のように側面蛍光部材の上部を上面反射部材で覆っても良い。この場合は、集合基板状態で先に側面蛍光部材を配置してから、側面反射部材及び上面反射部材を配置すれば良い。
【００４６】
次に図９により複数のＬＥＤ装置７０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９は照明装置９０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ＧＧ線に沿って描いたものである。（ａ）で示すように照明装置９０はマザー基板９２を備え、マザー基板９２上に導光板９１を配置している。導光板９１は、マザー基板９２に実装されたＬＥＤ装置７０の側部に配置されている。また導光板９１は、下部にプリズム９１ａを備えている。ＬＥＤ装置７０の側面から出射し導光板９１に入射した光線Ｌ５はプリズム９１ａで反射し上方向に向かう。同様に光線Ｌ６は導光板９１の上面で反射し、その後プリズム９１ａで反射し上方向に向かう。光線Ｌ５，Ｌ６は一例であり、導光板９１に入射した光はプリズム９１ａによる反射で上方向に出射する。
【００４７】
次に照明装置９０の平面図（ｂ）を説明する。照明装置９０を上方から眺めると複数のＬＥＤ装置７０が一列に並んでいる。このとき各ＬＥＤ装置７０は側面反射部材７１ａ（図７参照）同士が隣接している。図中、ＬＥＤ装置７０の左右に導光板９１が配置されている。ＬＥＤ装置７０の間、及びＬＥＤ装置７０と導光板９１の間にはマザー基板９２の表面が見える。
（第４実施形態）
【００４８】
第１〜３実施形態におけるＬＥＤ装置１０，４０，７０は回路基板１４を備えていたが、本発明のＬＥＤ装置は回路基板を備えていなくても良い。そこで図１０により本発明の第４実施形態として回路基板を備えていないＬＥＤ装置１００を説明する。図１０はＬＥＤ装置１００（半導体発光装置）の断面図である。なおＬＥＤダイ２０ａは、図２，５，８で示したＬＥＤダイ２０に対し、ＬＥＤ装置１００において絶縁膜２４ａの開口並びにｐ側電極２５ａ、ｎ側電極２６ａの形状が異なっている。ＬＥＤ装置１００が回路基板を備えないことに呼応して、ｎ側電極２６ａは絶縁膜２４ａを介してｐ型半導体層２３積層させることにより平面サイズを大きくしている。このためｐ側電極２５ａは小型化している。底面反射部材１０４はシリコーン樹脂にＴｉＯ２等の反射性微粒子を混練し硬化させたものである。上面反射部材１０１、側面蛍光部材１０２、及び透明樹脂１０３は、図２のＬＥＤ装置１０における上面反射部材１１、側面蛍光部材１２、及び透明樹脂１３と同じ材料である。
【００４９】
ＬＥＤ装置１００の底部には底面反射部材１０４が配置されている。底面反射部材１０４の底面はｐ側及びｎ側の電極２５ａ，２６ａの底面と高さが等しい。さらに底面反射部材１０４の底面には外部接続電極１０５，１０６が形成され、外部接続電極１０５，１０６はｐ側及びｎ側の電極２５ａ，２６ａと接続している。ＬＥＤダイ２０ａは透明樹脂１０３で被覆され、透明樹脂１０３に上面反射部材１０１が積層している。底面反射部材１
０４の周辺部には側面蛍光部材１０２があり、側面蛍光部材１０２は透明樹脂１０３及び上面反射部材１０１の側部を覆っている。ＬＥＤ装置１００の発光特性は、第１実施形態のＬＥＤ装置１０（図１，２参照）とほぼ等しい。
【００５０】
次にＬＥＤ装置１００の製造方法を説明する。まず粘着シートを準備し、個片化するとＬＥＤ装置１００が得られるピッチで粘着シート上に複数のＬＥＤダイ２０ａを配置する。このとき粘着シートの粘着層にｐ側及びｎ側の電極２５ａ，２６ａを沈み込ませておく。次に粘着シートの表面と共にＬＥＤダイ２０ａを透明樹脂１０３で被覆し、上面反射部材１０１を積層せたら、側面蛍光部材１０２が配置される領域に所定の幅で上面反射部材１０１と透明樹脂１０３を削り、これで形成した溝に側面蛍光部材１０２を充填する。次に粘着シートを剥がし、ＬＥＤダイ２０ａ、上面反射部材１０１、側面蛍光部材１０２、及び透明樹脂１０３からなるウェハーを上下反転し、底面反射部材１０４を塗布する。その後、ｐ側及びｎ側の電極２５ａ，２６ａの底面が露出するように底面反射部材１０４を研磨し、メッキ法で外部接続電極１０５，１０６を形成する。最後にこのウェハーを個片化しＬＥＤ装置１００を得る。
【００５１】
ＬＥＤ装置１００は図１，２で示したＬＥＤ装置１０の回路基板１４を底面反射部材１０４で置き換えたものに相当する。同様にして第２，３実施形態におけるＬＥＤ装置４０，７０の回路基板１４を底面反射部材１０４で置き換えても良い。
【００５２】
第１，２，３実施形態のＬＥＤ装置１０，４０，７０はＬＥＤダイ２０を回路基板１４にフリップ実装していた。しかしながら回路基板にＬＥＤダイを実装する方法はフリップチップ実装に限られない。例えば回路基板にＬＥＤダイをダイボンディングし、ＬＥＤダイの電極と回路基板の電極をワイヤで接続しても良い。また回路基板はリードフレームであっても良い。
【符号の説明】
【００５３】
１０，４０，７０，１００…ＬＥＤ装置（半導体発光装置）、
１１，４１，７１，１０１…上面反射部材、
１２，４２，７２，１０２…側面蛍光部材、
１３，４３，７３，１０３…透明樹脂、
１４…回路基板、
１５，１６，１０５，１０６…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…サファイア基板、
２２…ｎ型半導体層、
２３…ｐ型半導体層、
２４，２４ａ…絶縁膜、
２５，２５ａ…ｐ側電極、
２６，２６ａ…ｎ側電極、
３０，６０，９０…照明装置、
３１…反射板（光学部材）、
３２，６５，９２…マザー基板、
６１，９１…導光板（光学部材）、
６２…導光層、
６３…拡散粒子、
６４…反射層、
７１ａ…側面反射部材、
９１ａ…プリズム、  
１０４…底面反射部材、
Ｌ１〜Ｌ６…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１１】
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