JP6575282B2

JP6575282B2 - 発光装置

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Publication number: JP6575282B2
Application number: JP2015199891A
Authority: JP
Inventors: 田村　和也; 和也田村
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2015-10-08
Filing date: 2015-10-08
Publication date: 2019-09-18
Anticipated expiration: 2035-10-08
Also published as: JP2017073477A; US20170103971A1; US10147708B2

Description

本開示は、発光装置に関する。

半導体発光素子を用いたＬＥＤ（発光ダイオード）などの発光装置として、複数の発光素子を用いた発光装置が知られている。

例えば、円形の枠体内に、発光素子を複数個配置した発光装置が知られている（特許文献１、２）。

特開２０１２−７９８５５号公報特表２００８−５２４８３１号公報

点光源を得るには、上面視形状が円形の発光部が好ましい。しかしながら、四角形の発光素子を複数配置すると、円形の枠体の側面と発光素子の間の距離が均一でないため、色むらが発生し易い。また、六角形の発光素子を複数個配置すると、円形の枠体の側面と発光素子の間の距離は、四角形の発光素子に比べると均一になりやすいため色むらは発生しにくいが、近接させた発光素子に光が吸収されて光取り出し効率が低下し易い。

上面視形状が円形の凹部を備えたパッケージと、上面視形状が正六角形である少なくとも７個の発光素子と、を備え、前記発光素子は、前記凹部の底面の中心に配置された第１発光素子と、該第１発光素子の６つの各辺と対向するように配置された６個の第２発光素子と、
前記第１発光素子及び前記第２発光素子との間に配置される光反射樹脂と、を備え、
前記第１発光素子及び前記第２発光素子は、下面にｐ電極及びｎ電極を備え、前記パッケージの導電部材と、導電部材を介して接続されてなり、
前記ｎ電極は、前記第２発光素子の下面において中心に配置されてなる、発光装置。

本開示の実施形態に係る発光装置によれば、色むらが少なく、光取り出し効率のよい発光装置とすることができる。

図１は、第１実施形態に係る発光装置を示す模式的斜視図である。図２（ａ）は、第１実施形態に係る発光装置を示す模式的上面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線における模式的断面図であり、図２（ｃ）は図２（ｂ）の変形例である。図３（ａ）、一実施形態に係る発光素子の模式的上面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ線における模式的断面図である。図４は、一実施形態に係るパッケージの模式的上面図である。図５は、一実施形態に係る発光装置の模式的上面図である。

以下、本実施形態に係る発光装置について説明する。
なお、以下の説明において参照する図面は、実施形態を概略的に示したものであるため、各部材のスケールや間隔、位置関係などが誇張、あるいは、部材の一部の図示が省略されている場合がある。また、例えば上面図とその断面図において、各部材のスケールや間隔が一致しない場合もある。また、以下の説明では、同一の名称及び符号については原則として同一又は同質の部材を示しており、詳細な説明を適宜省略することとする。

また、実施形態に係る発光装置及びその製造方法において、「上」、「下」、「左」及び「右」などは、状況に応じて入れ替わるものである。本明細書において、「上」、「下」などは、説明のために参照する図面において構成要素間の相対的な位置を示すものであって、特に断らない限り絶対的な位置を示すことを意図したものではない。

＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る発光装置の構成について、図面を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る発光装置１００を示す模式的斜視図である。図２（ａ）は、図１に示す発光装置１００の模式的上面図、図２（ｂ）は図２（ａ）Ａ−Ａ線における断面図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）の変形例である。図３（ａ）は、発光装置１００のパッケージ内に載置されている発光素子の概略上面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線における概略断面図である。図４は、発光装置１００に用いられるパッケージ２の概略上面図である。

第１実施形態に係る発光装置１００は、上面視形状が円形の凹部２３を備えたパッケージ２と、上面視形状が正六角形である少なくとも７個の発光素子１と、を備える。発光素子１は、凹部２３の底面の中心に配置された第１発光素子１１と、第１発光素子の６つの各辺が対向するように配置された６個の第２発光素子１２とを備える。さらに、第１発光素子１１及び第２発光素子１２の間に配置される光反射樹脂５と、を備える。

第１発光素子１１及び第２発光素子１２は、パッケージ２の凹部２３の底面内にフリップチップ実装されている。詳細には、発光素子の電極は、凹部２３の底面の一部を構成し正負一対の電極として機能する導電部材２２と、導電性接合部材を介して電気的に接続されている。更に、凹部２３内には透光性を有する封止樹脂４が設けられ、発光素子１が封止されている。第１発光素子１１及び第２発光素子１２の上面から発せられる光は、封止樹脂４を介して凹部２３の開口から上面方向に出射される。

上面視が六角形の発光素子１を円形の凹部２３に配置させることで、パッケージ２の実装領域（凹部の底面）において、発光素子１が占める面積を大きくすることができる。このため、外寸及び凹部の大きさが同じパッケージ２を用いた場合、上面視が四角形の発光素子を用いる場合に比して、発光装置１００の出力を向上させることができる。

また、発光素子の側面同士を対向して配置させたとしても、対向する発光素子の側面を光反射樹脂で覆う（発光素子間を埋める）ことで、出射された光の干渉を低減することができ、これにより発光素子の上面から外部へ効率よく取り出すことができる。

本実施形態では、上面視形状が正六角形である発光素子を７個用い、１つの発光素子（第１発光素子１１）を中心に配置し、その周りに、６個の発光素子（第２発光素子１２）を、その中心が正六角形の６つの頂点となるように配置させている。このように配置させることで、円形の凹部２３内において、発光素子の側面と凹部の側壁との距離の差を、四角形の発光素子を配置する場合に比して、小さくすることができる。これにより、発光装置の色むらを低減することができる。

第１発光素子１１及び第２発光素子１２は、ぞれぞれ、上面視形状が正六角形であり、パッケージ２の凹部２３の底面上において、配置される位置が異なる。すなわち、第１発光素子１１は、その中心が、凹部２３の底面の中心に位置するように配置され、第２発光素子１２は、第１発光素子１１の周辺に配置される。第１発光素子１１と第２発光素子１２とは、対向する辺が略平行になるように配置されることが好ましい。これにより、色むらをさらに低減することができる。また、第１発光素子と、６つの第２発光素子の対向する辺との距離が、それぞれ略等しいことが好ましい。このように配置することで、第１発光素子を中心として全方位において色むらの少ない発光部とすることができる。尚、発光素子の側面同士が「平行」とは、平行からの傾斜角が１０°以内である場合を含むものとする。

また、上面視において、第１発光素子１１と第２発光素子１２の間隔、及び第２発光素子１２同士の間隔は、５μｍ〜３００μｍとすることができる。

第１発光素子１１及び第２発光素子１２は、上面視形状及び大きさは実質的に同じである。また、組成、色調については、実質的に同じものを用いることができる。ただし、組成、色調が異なるものを用いてもよい。尚、特に説明がない場合、第１発光素子と第２発光素子とをまとめて、単に「発光素子」として説明する場合がある。

１つの凹部２３内に、上記のような位置に、７つの発光素子を位置精度よく配置することで、色むらを少なくすることができる。位置精度よく配置するには、発光素子の電極形状と、パッケージの配線の形状とを、特定の形状として組み合わせることが好ましい。

発光素子の電極形状として、例えば、六角形の中央と、六角形の１つの角とを結ぶ線に沿って延伸する形状のｎ電極とすることができる。又は、六角形の中心と、六角形の１つ辺の中央とを結ぶ線に沿って延伸する形状のｎ電極とすることができる。ｐ電極は、ｎ電極と離間するとともに、ｎ電極よりも大きい面積で半導体層と接するように設けられる。例えば、図３に示すように、六角形の中心と六角形の１つの角とを結ぶ線に沿って延伸するｎ電極１ｆと、５つの角を含みｎ電極１ｆを取り囲むように形成されるｐ電極１ｇと、を備えた発光素子とすることができる。ｎ電極１ｆは略同じ幅の直線状に形成されており、このような直線部分が発光素子の中心に設けられていることで、発光素子の実装時にセルフアライメントし易くすることができる。

本実施形態において、同一面側にｐ電極とｎ電極とを備える発光素子を用いる。このような発光素子の場合、ｎ電極は、ｐ層と発光層とを除去してｎ層を露出させている部分に形成される。すなわち、ｎ電極の直下の半導体層中には発光層を有していないため、発光しない部分である。つまり、上記のように六角形の１つの角又は辺（の中心）に延伸するｎ電極を備えた発光素子の場合、そのｎ電極が形成された１つの角が、他の角に比して暗くなる。上記のような発光素子を近接して配置させる場合、ｎ電極が形成された角を一部に集中して配置してしまうと、輝度むらにつながる可能性がある。そのため、ｎ電極を、分散させて、暗部を集中させないように配置することでより輝度むらを低減することができる。

図３（ａ）は発光素子１の模式的上面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線における模式的断面図を示す。発光素子１は透光性基板１ａを有する。透光性基板１ａの下部に、ｎ層１ｂと発光層１ｃとｐ層１ｄとを備える。さらに、ｎ層１ｂとｐ層１ｄには、それぞれ電極１ｆ、ｆｇ、が備えられる。ｎ電極は、ｐ層１ｄと発光層１ｃの一部が除去されて露出されたｎ層１ｂに備えられている。つまり、同一面側にｐ電極１ｆとｎ電極１ｇとが備えられている。

またｎ電極は、その露出面積（実装時にパッケージの配線と接合される部分の面積）の拡張のために、ｐ電極上の一部を覆うように絶縁膜１ｅを設け、その絶縁膜を介してｐ電極上にｎ電極を配置する構造とすることができる。またｎ電極１ｆ及びｎ電極１ｇの間には絶縁層が設けられておりショートを防ぐような構造を備える。

図３（ａ）に示すような形状の電極を備えた発光素子を配置させるパッケージの一例を図４に示す。パッケージ２の凹部２３の底面には、導電部材２２（ｐ側導電部材２２ｐと、ｎ側導電部材２２ｎ）が配置されている。図中の破線（六角形）は、発光素子が載置される位置をそれぞれ示している。そして、この破線で囲まれた部分を「配置部」とし、例えば、第１発光素子が配置される部分であって中央に位置する一対の導電部材を第１配置部Ｍ１とする。すなわち、破線で囲まれた領域のｐ側導電部材とｎ側導電部材とを、まとめて配置部と称する。同様に、６つの第２発光素子が配置される一対の導電部材を、それぞれ第２配置部Ｍ２〜第７配置部Ｍ７とする。

第１配置部Ｍ１では、ｎ側導電部材は、第１配置部Ｍ１の中央を通り直線状に上方向に位置する六角形の１つの角部まで延伸する直線形状である。また、ｐ側導電部材は、ｎ側導電部材以外の５つの角に渡って連続した形状である。すなわち、ｎ側導電部材を間に挟んで左右に設けられ、それらがｎ側導電部材の下方でつながった形状を備える。

第２〜第７配置部は、第１配置部Ｍ１の右斜め上に配置される第２配置部Ｍ２から時計回りに配置される。第２配置部Ｍ２のｎ側導電部材は、第２配線部Ｍ２の中央を通り、右斜め上の角にまで延伸している。第３配置部Ｍ３のｎ側導電部材は、第３配置部Ｍ３の中央を通り、右斜め下の角にまで延伸している。第４配置部Ｍ４のｎ側導電部材は、第４配置部Ｍ４の中央を通り、下方の角にまで延伸している。第５配置部Ｍ５のｎ側導電部材は、第５配置部Ｍ５の中央を通り、左斜め下の角にまで延伸している。第６配置部Ｍ６のｎ側導電部材は、第６配置部Ｍ６の中央を通り、左斜め上の角にまで延伸している。第７配置部Ｍ７のｎ側導電部材は、第７配置部Ｍ７の中央を通り、上方の角にまで延伸している。

このように、６つの第２発光素子１２が載置される第２〜第７配置部において、ｎ側導電部材が配置される角が、第１発光素子１１が配置される第１配置部Ｍ１に隣接しないよう、離れて配置されている。さらに、第２〜第７配置部は、それぞれ隣接する第２〜第７配置部のｎ側導電部材と隣接しないよう、離れて配置されている。すなわち、第２〜第７配置部のｎ側導電部材は、パッケージの凹部の内面２３ａと対向する位置に配置されている。

このように、ｎ電極が配置される角が、近接して配置されないようにすることで、輝度むらを低減することができる。

尚、図４では、第１〜第７配置部は、全て直列となるように配置されている。すなわち、第１配置部Ｍ１のｎ側導電部材は、第２配置部Ｍ２のｐ側導電部材と連続している。第２配置部Ｍ２のｎ側導電部材は、第３配置部Ｍ３のｐ側導電部材と連続している。第３配置部Ｍ３のｎ側導電部材は、第４配置部Ｍ４のｐ側導電部材と連続している。第４配置部Ｍ４のｎ側導電部材は、第５配置部Ｍ５のｐ側導電部材と連続している。第５配置部Ｍ５のｎ側導電部材は、第６配置部Ｍ６のｐ側導電部材と連続している。第６配置部Ｍ６のｎ側導電部材は、第７配置部Ｍ７のｐ側導電部材と連続している。そして、第１配置部Ｍ１のｐ側導電部材と、第７配置部Ｍ７のｎ側導電部材とは、ビア２２ｂを備えており、ビア２２ｂを介してパッケージ２の下面の導電部材２２と繋がっている。

光反射樹脂の量または配置について説明する。光反射樹脂５は、発光素子１の側面において、発光層１ｃを少なくとも被覆するように形成することが好ましい。さらに、発光素子１の発光面となる透光性基板１ａの上面を覆わないようにするのが好ましい。すなわち、透光性基板１ａの側面を被覆してもよい。また、光反射樹脂５の形成方法は、特に限定しないが、例えば、毛細管現象を利用した塗布による方法があげられる。

光反射樹脂５は、第２発光素子１２と第２発光素子１２の間にも設けられることが好ましい。これにより、隣接する第２発光素子１２の間においても、光が吸収されるのを抑制し、光取り出し効率の低下を抑制することができる。

更に、図２（ｃ）に示すように、第２発光素子１２の外周部、すなわち、凹部の側面２３ａと第２発光素子１２との間に光反射樹脂５を形成してもよい。このような場合は、凹部の側面２３ａと対向する各第２発光素子１２の側面において、その発光層１ｃを覆うと共に、凹部２３の側面の上端までを覆うように設けることが好ましい。この場合、光反射樹脂５の上面は図２（ｃ）に示すような傾斜面となる。

また、光反射樹脂５は、第１発光素子１１及び第２発光素子１２の下に設けてもよい。すなわち、発光素子のｐ電極とｎ電極の高さ分の隙間（発光素子の下面とパッケージの上面との間の空間）が、発光素子の下方には形成されている。この隙間に、光反射樹脂５を充填する場合、第１発光素子１１と第２発光素子１２との間に形成される光反射樹脂と、発光素子の下方に形成される光反射樹脂とを、一体的に形成してもよく、また、別々に形成してもよい。特に、発光層を被覆するように形成される光反射樹脂よりも、発光素子の下方に設ける光反射樹脂の方が熱膨張係数に小さい樹脂を用いることが好ましい。これにより、発光素子の下方の光反射樹脂が熱膨張などで膨張して発光素子を浮かし、導電部材２２と発光素子の電極とを分離させてしまうことを抑制することができる。そのような場合は、あらかじめ熱膨張収縮の低い樹脂を発光素子１の下部の、電極の間の端子非接触部に設置することが好ましい。

＜第２実施形態＞
図５は、第２実施形態に係る発光装置２００の模式的上面図を示す。第２実施形態では、用いる発光素子１は、六角形の中央に配置される円形のｎ電極１ｆと、そのｎ電極１ｆを囲むように配置され、外周形状が六角形のｐ電極１ｇと、を備える。このように回転対称形の電極形状とすることで、発光素子１を載置する際に、その向きを任意に選択することができる。さらに、セルフアラメントによって発光素子を正位置に配置させる場合、例えば、回転方向にずれて発光素子１が載置された場合、右回転又は左回転のどちらの方向に回転しても、正位置となるように配置させることができる。
以下、各実施形態に用いられる構成部材について詳説する。

（パッケージ）
パッケージ２は、発光素子に給電するための導電部材２２と、絶縁性の基部２１とで構成されている。パッケージ２は、発光素子を搭載する凹部２３の底面に導電部材２２が配置されている。凹部２３は、上面視形状が円形であり、円形の開口から光が出射される。

凹部２３の内面２３ａは、凹部の底面に対して垂直又は傾斜している。凹部２３の内面２３ａは、発光素子から出射された光を、光取り出し方向である上方に反射させるように、上方向に傾斜していることが好ましい。

基部２１としては、発光素子からの光を反射する部材が好ましい。例えば、基部２１は、樹脂又はセラミックを主成分とするが好ましく、これらに光反射性の粒子を含有することで、光反射樹脂とすることができる。基部２１に用いられる樹脂材料としては、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を用いることができる。例えば、熱硬化性樹脂では、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、シリコーンハイブリッド樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ変性樹脂、ユリア樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂又はこれらの樹脂を１種類以上含むハイブリッド樹脂などが挙げられる。また、熱可塑性樹脂では、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリノルボルネン樹脂、ポリフタルアミド樹脂、ポリエステル樹脂、液晶樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、芳香族ポリアミド樹脂又はこれらの樹脂を１種類以上含むハイブリッド樹脂などが挙げられる。なかでも、耐熱性、耐光性の優れるＰＣＴ（ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート）といったポリエステル樹脂、芳香族系ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンハイブリッド樹脂が好ましい。

また、基部２１に用いられるセラミック材料としては、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム等が好ましい。

基部２１に含有させる光反射性部材としては、前記した樹脂材料との屈折率差が大きく、良好な光反射性を有する材料の粒子を用いることが好ましい。このような光反射性部材としては、屈折率が、例えば１．８以上であって、光を効率的に散乱し高い光取り出し効率を得るためには、２．０以上であることが好ましく、２．５以上であることがより好ましい。樹脂材料との屈折率差は、例えば０．４以上であって、光を効率的に散乱し高い光取り出し効率を得るためには、０．７以上であることが好ましく、０．９以上であることがより好ましい。また、光反射性部材の粒子の平均粒径は、高い効率で光散乱効果を得られるように、０．０８μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以上５μｍ以下であることがより好ましい。

基部２１に含有させる光反射性部材としては、例えば、具体的にはＴｉＯ_２（酸化チタン）、ＺｒＯ_２（酸化ジルコニウム）、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）、ＭｇＣＯ_３（炭酸マグネシウム）、Ｍｇ（ＯＨ）_２（水酸化マグネシウム）、ＣａＣＯ_３（炭酸カルシウム）、Ｃａ（ＯＨ）_２（水酸化カルシウム）、ＣａＳｉＯ_３（珪酸カルシウム）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＢａＴｉＯ_３（チタン酸バリウム）、Ａｌ_２Ｏ_３（酸化アルミニウム）、ＢＮ（窒化ホウ素）、ダイヤモンドなどの白色顔料の粒子を用いることができる。

なお、本明細書において、光反射性部材や波長変換部材などの粒子の平均粒径の値は、電子顕微鏡を用いた観察によるものとする。粒子は一定軸方向の長さについて測定する定方向径を使用し、電子顕微鏡（ＳＥＭ，ＴＥＭ）で粒子の大きさを測定する個数基準（個数分布）を用いる。

パッケージの導電部材２２は、発光素子が実装されると共に、発光素子に給電するための正負一対の電極として機能する部材である。導電部材２２は、発光素子同士を、直列または並列に接続されるように、凹部の底面に配置される。さらに、発光装置１００の下面又は、上面側において発光装置の外部に露出されており、外部電源と接続される外部端子として機能する。

発光装置の上面側に外部端子となる導電部材を備える場合は、凹部の側壁よりも外側に配置することができる。また、発光素子の下面に外部端子となる導電部材を備える場合は、凹部の底面から連続し、発光素子の側面に配された導電部材を介して発光素子の下面にまで連続する導電部材とすることができる。あるいは、内層配線及びビアなど、基部の内部に配置された内部配線を備え、凹部の底面と発光素子の下面とを連続する導電部材とすることができる。

導電部材２２の厚みは均一であってもよいし、部分的に厚く又は薄くなってもよい。導電部材２２を構成する材料は特に限定されないが、熱伝導率の比較的大きな材料で形成することが好ましい。このような材料で形成することにより、発光素子で発生する熱を効率的に、導電部材２２を介して外部に放熱することができる。導電部材２２を構成する材料は、例えば、２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度以上の熱伝導率を有しているもの、比較的大きい機械的強度を有するもの、具体的には、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル等の金属又は鉄−ニッケル合金、燐青銅等の合金等が挙げられる。また発光装置の下面すなわち導電部材２２との接触面周辺を覆うように放熱部材を配置してもよい。またこの放熱部材は絶縁体かつ熱伝導性または屈折率の高いものがよい。具体的には酸化チタン、アルミナ、窒化ホウ素等、ダイヤモンドのような部材が好ましい。

（光反射樹脂）
光反射樹脂５は樹脂材料と反射材料にて構成される。樹脂材料中の反射材料の含有率は、例えば、２０ｗｔ％程度から６０ｗｔ％程度が好ましい。６０ｗｔ％よりも多く含有させると光反射樹脂の粘性が高まってしまい取扱がしにくい場合があるためである。ただし、樹脂材料の粘度・チクソ等や反射材料の比表面積・粒径等にもよるため、この範囲に限られない場合がある。

樹脂材料としては、シリコーン樹脂などが好ましい。

また、反射材料としては、絶縁体であり、熱伝導性、屈折率の高いものが好ましい。具体的にはＴｉＯ_２（酸化チタン）、ＺｒＯ_２（酸化ジルコニウム）、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）、ＭｇＣＯ_３（炭酸マグネシウム）、Ｍｇ（ＯＨ）_２（水酸化マグネシウム）、ＣａＣＯ_３（炭酸カルシウム）、Ｃａ（ＯＨ）_２（水酸化カルシウム）、ＣａＳｉＯ_３（珪酸カルシウム）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＢａＴｉＯ_３（チタン酸バリウム）、Ａｌ_２Ｏ_３（酸化アルミニウム）、ＢＮ（窒化ホウ素）、ダイヤモンドなどの白色顔料の粒子を用いることができる。なかでも、ＴｉＯ_２は、水分などに対して比較的安定でかつ高屈折率であり、また熱伝導性にも優れるため好ましい。また、より良好な反射性を得るために、発光素子１が発する光が可視光の場合には、光反射性部材としてＴｉＯ_２を用いることが好ましく、紫外光の場合には、光反射性部材としてＡｌ_２Ｏ_３を用いることが好ましい。

（封止樹脂）
封止樹脂４は、透光性を有する樹脂材料を主成分とし、パッケージ２の凹部２３に充填するように設けられ、底面の導電部材２２上に搭載される発光素子を封止する部材である。また、封止樹脂４は、発光素子１が発する光を異なる波長の光に変換する波長変換部材（蛍光体）を含有するようにしてもよい。例えば、発光素子１が青色光を発し、波長変換部材が青色光の一部を黄色光に変換するように構成することで、これらの光が混色した白色光を発光装置１００から出射させることができる。なお、封止樹脂４に含有させる波長変換部材は複数種類でもよく、波長変換部材に代えて、又は加えて、光拡散性部材や粘性またはチクソを増加させる部材、その両方を含有させてもよい。

封止樹脂４としては、発光素子１が発する光の波長及び前記した波長変換部材が発する光の波長に対して良好な透光性を有し、封止部材として耐候性、耐光性及び耐熱性の良好な材料が好ましい。このような材料としては、前記した基部２１と同様の樹脂材料やガラスなどを用いることができる。封止樹脂４の材料としては、例えば、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、シリコーンハイブリッド樹脂、フッ素樹脂、フッ素変性樹脂、アダマンタン樹脂などが挙げられる。特に、耐熱性、耐光性に優れているため、シリコーン樹脂、フッ素樹脂が好ましい。シリコーン樹脂は、屈折率が１．４〜１．６のものが好ましく、特に屈折率が１．４１〜１．５５のものが、耐熱性、耐光性、光取り出し性、ガスバリア性が高く耐硫化性が優れているため、より好ましい。

また、波長変換部材（蛍光体）としては、当該分野で公知のものを使用することができる。例えば、緑〜黄色に発光するセリウムで賦活されたＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体、緑色に発光するセリウムで賦活されたＬＡＧ（ルテチウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体、緑〜赤色に発光するユーロピウム及び／又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム（ＣａＯ−Ａｌ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２）系蛍光体、青〜赤色に発光するユーロピウムで賦活されたシリケート（（Ｓｒ，Ｂａ）_２ＳｉＯ_４）系蛍光体、緑色に発光するβサイアロン蛍光体、ＳｒＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕで表される硫化物蛍光体、赤色に発光するＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕで表されるＣＡＳＮ系又は（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕで表されるＳＣＡＳＮ系蛍光体などの窒化物系蛍光体、赤色に発光するＫＳＦ（Ｋ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎ）、赤色に発光するＳＬＡＮ（ＳｒＬｉＡｌ_３Ｎ_４：Ｅｕ）系蛍光体などまたは緑系〜赤系色の量子ドットがあげられる。また、光拡散性部材としては、前記した光反射性部材と同様の材料を用いることができる。

また、封止樹脂４に含有させる光拡散性部材としては、具体的には、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＭｇＯ、ＭｇＣＯ_３、Ｍｇ（ＯＨ）_２、ＣａＣＯ_３、Ｃａ（ＯＨ）_２、ＣａＳｉＯ_３、ＺｎＯ、ＢａＴｉＯ_３、Ａｌ_２Ｏ_３などの白色の粒子を用いることができる。

封止樹脂４に含有される光拡散性部材の粒子の平均粒径は、０．００１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、これによって高い効率の光散乱性を得ることができる。特に、封止樹脂４における光拡散性部材の粒子の平均粒径は、０．００１μｍ〜０．０５μｍがより好ましい。これによって、高い光散乱効果、つまり、レイリー散乱効果や波長変換部材の分散状態を均一にする効果が得られ、発光装置１００としての光取り出し効率をより高くすることができる。

また、平均粒径が、好ましくは０．００１μｍ〜０．０５μｍの光拡散性部材の粒子と、前記した波長変換部材、特に、ＣＡＳＮ系、ＳＣＡＳＮ系のような窒化物系蛍光体、ＫＳＦ系のようなフッ化物系蛍光体、硫化物系蛍光体とを合わせて用いることにより、光取り出し効率を向上することができる。波長変換部材を均一に分散できるようになることで、また、光取り出し効率が向上する分、波長変換部材の使用量を低減することで、波長変換部材の発熱による温度上昇が抑制できる。これにより、波長変換部材の劣化が低減され、発光装置１００の信頼性を向上させることができる。

また、発光素子のほかに、発光素子１を静電放電から保護するための保護素子を備えていてもよい。保護素子としては、ツェナーダイオードを発光素子と並列に、かつ、逆極性に接続して用いることができる。また、保護素子として、バリスタ、抵抗、キャパシタなどを用いることもできる。

（導電性接合部材）
発光素子１は、導電性接合部材を用いて、パッケージの導電部材に接合される。導電性接合部材の材料としては、セルフアライメントさせるため、加熱により溶融する材料が好ましい。例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｎなどがあげられる。

以上、本発明に係る発光装置について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変などしたものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。

本開示の実施形態に係る発光装置は、液晶ディスプレイのバックライト光源、各種照明器具、大型ディスプレイ、広告や行き先案内などの各種表示装置、更には、デジタルビデオカメラ、ファクシミリ、コピー機、スキャナなどにおける画像読取装置、プロジェクタ装置など、種々の光源に利用することができる。

１００発光装置
１発光素子（半導体発光素子）
１１第１発光素子
１２第２発光素子
１ａ透光性基板
１ｂｎ層
１ｃ発光層（活性層）
１ｄｐ層
１ｅ絶縁膜
１ｆｎ電極
１ｇｐ電極
２パッケージ
２１基部
２２導電部材
２２ｂビア
２２ｐｐ側導電部材
２２ｎｎ側導電部材
Ｍ１第１配置部
Ｍ２第２配置部
Ｍ３第３配置部
Ｍ４第４配置部
Ｍ５第５配置部
Ｍ６第６配置部
Ｍ７第７配置部
２３凹部
２３ａ凹部の内面
４封止樹脂
５光反射樹脂

Claims

上面視形状が円形の凹部を備えたパッケージと、上面視形状が正六角形である少なくとも７個の発光素子と、を備え、前記発光素子は、前記凹部の底面の中心に配置された第１発光素子と、該第１発光素子の６つの各辺と対向するように配置された６個の第２発光素子と、
前記第１発光素子及び前記第２発光素子との間に配置される光反射樹脂と、を備え、
前記第１発光素子及び前記第２発光素子は、下面にｐ電極及びｎ電極を備え、前記パッケージの導電部材と、導電部材を介して接続されてなり、
前記ｎ電極は、前記第２発光素子の下面において中心に配置されてなる、発光装置。
上面視形状が円形の凹部を備えたパッケージと、上面視形状が正六角形である少なくとも７個の発光素子と、を備え、前記発光素子は、前記凹部の底面の中心に配置された第１発光素子と、該第１発光素子の６つの各辺と対向するように配置された６個の第２発光素子と、
前記第１発光素子及び前記第２発光素子との間に配置される光反射樹脂と、を備え、
前記第１発光素子及び前記第２発光素子は、下面にｐ電極及びｎ電極を備え、前記パッケージの導電部材と、導電部材を介して接続されてなり、
前記ｐ電極と前記ｎ電極は、前記第１発光素子及び前記第２発光素子の下面において対向する辺の中心に配置されてなる、発光装置。
上面視形状が円形の凹部を備えたパッケージと、上面視形状が正六角形である少なくとも７個の発光素子と、を備え、前記発光素子は、前記凹部の底面の中心に配置された第１発光素子と、該第１発光素子の６つの各辺と対向するように配置された６個の第２発光素子と、
前記第１発光素子及び前記第２発光素子との間に配置される光反射樹脂と、を備え、
前記第１発光素子及び前記第２発光素子は、下面にｐ電極及びｎ電極を備え、前記パッケージの導電部材と、導電部材を介して接続されてなり、
前記ｐ電極と前記ｎ電極は、前記第１発光素子及び前記第２発光素子の下面において対向する角に配置されてなる、発光装置。
前記ｎ電極は、前記第２発光素子の下面において中心に配置されてなる、請求項２に記載の発光装置。
前記ｎ電極は、前記第２発光素子の下面において中心に配置されてなる、請求項３に記載の発光装置。
前記ｐ電極と前記ｎ電極は、前記第１発光素子及び前記第２発光素子の下面において対向する辺の中心に配置されてなる、請求項５に記載の発光装置。
前記ｎ電極は、前記発光素子の下面の中心と、角とを結ぶ線に沿って延伸されている請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の発光装置。
前記第１発光素子と前記第２発光素子との距離は、１〜３００μｍである、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の発光装置。