半導体発光装置
【課題】面発光型半導体素子から発せられた光の利用効率を向上できる半導体発光装置を提供する。
【解決手段】面発光型半導体素子１６と、面発光型半導体素子１６を実装する基板１２と、面発光型半導体素子１６と基板１２との間に充填され、面発光型半導体素子１６から発せられる光を長波長の光に波長変換する第１の波長変換材料を含有するアンダーフィル樹脂１８と、を備える。
【解決手段】面発光型半導体素子１６と、面発光型半導体素子１６を実装する基板１２と、面発光型半導体素子１６と基板１２との間に充填され、面発光型半導体素子１６から発せられる光を長波長の光に波長変換する第１の波長変換材料を含有するアンダーフィル樹脂１８と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面発光型半導体素子を用いる半導体発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、面発光型の発光ダイオード（Light Emitting Diode：以下、ＬＥＤと略記する）を用いた半導体発光装置を照明用として利用する動きが増加しており、より高照度、高効率の半導体発光装置が要求されている。
【０００３】
この種の半導体発光装置は、一般に、紫外から青領域に発光ピークを有するＬＥＤと、その光を吸収して長波長の光を発する１種または複数種の蛍光体とを組み合わせて混色によって白色光を得るように構成されている。例えば、青色光を発するＬＥＤと、その光によって励起されて黄色光を発する蛍光体とを組み合わせて、白色光を得る半導体発光装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、波長λが300nm≦λ≦370nmの波長領域に発光ピークを有するＬＥＤと、430nm≦λ≦490nmの波長領域に発光ピークを有する青色蛍光体と、520nm≦λ≦570nmの波長領域に発光ピークを有する緑色蛍光体と、590nm≦λ≦630ｎｍの波長領域に発光ピークを有する赤色蛍光体とを組み合わせてなる半導体発光装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
このような半導体発光装置におけるＬＥＤの実装法としては、回路基板上にＬＥＤをフェースアップで実装して、ワイヤボンディングにより回路基板上の電気配線と電気的に接続するフェースアップ実装法や、ＬＥＤを回路基板上にフェースダウンで実装して、金属バンプを介して電気配線と電気的に接続するフリップチップ実装法が知られている。フリップチップ実装法は、フェースアップ実装法と比較して、小型化、高密度集積化が容易であり、また、実装生産性が高い、ワイヤが無いため断線や光の遮蔽が無い、ワイヤよりも太く短いバンプによって高い放熱性が得られる、などの利点がある。さらに、フリップチップ実装法では、半導体素子と基板との間にアンダーフィル樹脂を充填して信頼性の向上が図られている。
【０００５】
また、近年の半導体発光装置は、ＬＥＤの高出力化に伴う電流、発熱増加に対応するために、ＬＥＤを実装する回路基板として、セラミック基板が用いられることが多くなっている。
【０００６】
また、面発光型のＬＥＤは、発光面から放射状に光を発生する。そのため、例えば、所望の領域を照明する照明用として面発光型のＬＥＤを用いる場合は、所望の領域に向かない光の存在によって、光の利用効率が低下し、高輝度の照明光が得られにくくなる。このような不要な方向に放射される光を有効利用して高輝度の出力光を得る発光装置として、例えば、ＬＥＤの周辺にリフレクタを形成して、ＬＥＤからの放射光を所望の方向に出射させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
図４は、かかるリフレクタを有する従来の半導体発光装置の構成を示す図である。この半導体発光装置１００は、特許文献３に開示されたものである。面発光型のＬＥＤ１０２は、セラミック基板１０４の一方の表面に形成された配線層１０６ａ，１０６ｂにバンプ１０８ａ，１０８ｂを介してフリップチップ実装されている。また、セラミック基板１０４の一方の表面上で、ＬＥＤ１０２の周囲には、リフレクタ１１０が配置されており、このリフレクタ１１０とセラミック基板１０４とで形成される凹部には、ＬＥＤ１０２を覆うように、蛍光体を含有した封止部材１１２が充填されている。なお、配線層１０６ａ，１０６ｂは、それぞれスルーホール１１４ａ，１１４ｂを介して、セラミック基板１０４の他方の表面に形成された配線層１１６ａ，１１６ｂに電気的に接続されている。
【０００８】
図４に示した半導体発光装置によると、ＬＥＤ１０２のセラミック基板１０４とは反対側のチップ裏面１０２ａから放射された光のうち、リフレクタ１１０とセラミック基板１０４とで形成された凹部の射出開口に向かわない光は、リフレクタ１１０で反射されて射出開口から放出される。したがって、ＬＥＤ１０２のチップ裏面１０２ａから放射された光の利用効率を向上でき、高輝度の出力光を得ることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３９９３８５４号公報
【特許文献２】特表２０００−５０９９１２号公報
【特許文献３】特開２００５−１６６９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、本発明者による種々の実験検討によると、従来提案されている半導体発光装置には、さらに改良すべき点があることが判明した。すなわち、面発光型のＬＥＤは、チップ両面から光を放射する。このため、例えば、図５に側面図を示すように、面発光型のＬＥＤ１２０を、バンプ１２２を介して回路基板１２４の配線層１２６にフリップチップ実装すると、ＬＥＤ１２０の回路基板１２４とは反対側のチップ裏面１２０ａと、回路基板１２４側のチップ表面１２０ｂとから光が放射されることになる。
【００１１】
ところが、ＬＥＤ１２０のチップ表面１２０ｂから放射された光は、チップ表面１２０ｂと回路基板１２４との間で多重反射される。その結果、一部の光は、ＬＥＤ１２０のチップ裏面１２０ａ側の出射方向に向かうが、大部分の光は、回路基板１２４、配線層１２６、ＬＥＤ１２０等に吸収されて減衰されてしまう。特に、バンプ１２２や配線層１２６等を構成する金属や、回路基板１２４を構成するセラミック材料は、図６に示すような反射スペクトルを有する。そのため、特に、ＬＥＤ１２０が紫外や紫等の短波長の光を発する場合は、チップ表面１２０ｂから放射された光の殆どが吸収されて利用できないことになる。
【００１２】
したがって、かかる観点に鑑みてなされた本発明の目的は、面発光型半導体素子から発せられた光の利用効率を向上できる半導体発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成する第１の観点に係る半導体発光装置の発明は、
面発光型半導体素子と、
該面発光型半導体素子を実装する基板と、
前記面発光型半導体素子と前記基板との間に充填され、前記面発光型半導体素子から発せられる光を長波長の光に波長変換する第１の波長変換材料を含有するアンダーフィル樹脂と、
を備えることを特徴とするものである。
【００１４】
第２の観点に係る発明は、第１の観点に係る半導体発光装置において、
前記面発光型半導体素子の前記基板への取り付け面とは反対面の少なくとも一部を被覆し、前記面発光型半導体素子から発せられる光を長波長の光に波長変換する第２の波長変換材料を含有する第１の被覆樹脂を、さらに備えることを特徴とするものである。
【００１５】
第３の観点に係る発明は、第２の観点に係る半導体発光装置において、
前記第２の波長変換材料は、前記面発光型半導体素子から発せられる光を、前記第１の波長変換材料が波長変換する光よりも短波長の光に波長変換することを特徴とするものである。
【００１６】
第４の観点に係る発明は、第２または３の観点に係る半導体発光装置において、
前記第１の被覆樹脂は、前記面発光型半導体素子の周辺部を被覆し、
さらに、前記面発光型半導体素子の周囲に配置された反射体と、
前記面発光型半導体素子の前記基板への取り付け面とは反対面の中央部と前記第１の被覆樹脂の一部を被覆し、前記面発光型半導体素子から発せられる光を長波長の光に波長変換する第３の波長変換材料を含有する第２の被覆樹脂と、
を備えることを特徴とするものである。
【００１７】
第５の観点に係る発明は、第４の観点に係る半導体発光装置において、
前記第３の波長変換材料は、前記面発光型半導体素子から発せられる光を、前記第２の波長変換材料が波長変換する光よりも短波長の光に波長変換することを特徴とするものである。
【００１８】
第６の観点に係る発明は、第１乃至５のいずれか一の観点に係る半導体発光装置において、
前記面発光型半導体素子は、青色光の波長以下の短波長の光を発することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る半導体発光装置によれば、面発光型半導体素子から発せられた光の利用効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る半導体発光装置の要部の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施の形態に係る半導体発光装置の要部の概略構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第３実施の形態に係る半導体発光装置の要部の概略構成を示す断面図である。
【図４】従来の半導体発光装置の構成を示す図である。
【図５】本発明が解決しようとする課題を説明するための図である。
【図６】金属およびセラミック材料の反射スペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
【００２２】
（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態に係る半導体発光装置の要部の概略構成を示す断面図である。この半導体発光装置１０は、回路基板１２と、回路基板１２上にバンプ１４を介してフリップチップ実装された面発光型半導体素子１６と、回路基板１２と面発光型半導体素子１６との間に充填されたアンダーフィル樹脂１８とを備える。アンダーフィル樹脂１８は、面発光型半導体素子１６から発せられる光を長波長の光に波長変換する第１の波長変換材料を含有する。
【００２３】
回路基板１２は、例えば、アルミナや窒化アルミ、ムライト、ガラスなどの焼結体からなるセラミック基板が用いられる。この回路基板１２の表面には、W、Mo、Cu、Ag、Au等からなる配線層２０が形成される。配線層２０は、W、Mo、Cu、Ag、Au等を含んだ金属ペーストをスクリーン印刷法等により回路基板１２上に配線状に塗布し、その後、加熱焼成して形成される。あるいは、電鋳法や金属蒸着法等の金属成膜手法と、アディティブ法やサブトラクト法によるパターン加工手法を用いて形成される。
【００２４】
面発光型半導体素子１６は、ZnSeやGaN、InGaN、InAlGaN、AlGaNなどの種々の半導体を用いた青色光の波長以下の短波長の光である紫外から青領域の光を発する面発光型のＬＥＤを用いる。面発光型半導体素子１６は、バンプ１４を介して回路基板上の配線層２０に搭載固定されて電気的に接続される。バンプ１４は、Au、AuSn等で形成される。
【００２５】
アンダーフィル樹脂１８に含有させる第１の波長変換材料は、周知の蛍光体を用いることができる。また、第１の波長変換材料は、波長変換作用のある顔料、染料、半導体材料を用いることができる。
【００２６】
例えば、蛍光体としては、430nmから490nm付近の波長の光、すなわち青色の発光が得られるものとして、Sr5(PO4)3Cl:Eu、Re10(PO4)6Q2:Eu（ReはSr、Ca、Ba、Mg、Zn。QはF、Cl、Br、I）、BaMg2Al16O27:Eu、BaMgAl10O17:Eu、ZnS:Ag、ZnS:Ag,Al、ZnS:Ag,Cu,Ga,Cl、ZnS:Ag+In2O3、BaMg2Al16O25:Eu等が挙げられる。
【００２７】
また、500nmから560nm付近の波長の光、すなわち緑色の発光が得られるものとして、(SrEu)O・Al2O3、ZnS:Cu、ZnS:Cu,Al、ZnS:Cu,Au,Al、Y3Al5O12:Tb、Y3(Al,Ga)5O12:Tb、Y2SiO5:Tb、Y2O2S:Tb、Cd2O2S:Tb、Zn2SiO4:Mn、ZnS:Cu、（Zn,Cd)S:Cu、3(Ba,Mg,Eu,Mn)O・8Al2O3、CeMgAl11O19:Tb、LaPO4:Ce,Tb,BaAl12O19:Mn、BaMgAl10O17Eu,Mn等が挙げられる。
【００２８】
また、590nmから700nm付近の波長の光、すなわち赤色の発光が得られるものとして、Y2O2S:Eu、Y2O3:Eu、3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn、Mg6As2O11:Mn、Gd2O2:Eu、LaO2S:Eu、 LaO2S:Eu,Sm、YVO4:Eu、YNbO4:Eu、YTaO4:Eu、Zn3(PO4)2:Mn、(Zn,Cd)S:Ag+In2O3、(Y,Gd,Eu)BO3、(Y,Gd,Eu)2O3等が挙げられる。
【００２９】
また、黄色の発光が得られるものとして、YAlO3：Ce、Y3Al5O12:Ce、Y4Al12O9:Ce等が挙げられる。
【００３０】
第１の波長変換材料は、上記のような波長変換材料の中から、面発光型半導体素子１６から発せられた光の波長を、回路基板１２、バンプ１４、面発光型半導体素子１６、配線層２０に対して高い反射率が得られる長波長の光に変換できる波長変換材料を用いる。例えば、図６に示した反射スペクトルから明らかなように、回路基板１２は、アルミナからなる場合、波長420nm程度より短い波長の光に対する反射率が極端に低くなる。また、バンプ１４は、AuやAuSn等からなる場合、波長550nm程度より短い波長の光に対して著しく反射率が低くなる。また、配線層２０は、CuやAu、Ag等からなる場合、紫外から可視領域に吸収端があり、吸収端よりも短波長で反射率が極端に低くなる。
【００３１】
以上のことを考慮し、面発光型半導体素子１６が紫外から青領域の光を発する面発光型のＬＥＤからなる場合は、アンダーフィル樹脂１８に含有させる第１の波長変換材料として、例えば、上記の赤色の発光が得られる蛍光体の中から任意の蛍光体を選択する。
【００３２】
アンダーフィル樹脂１８は、上記の選択された蛍光体等の第１の波長変換材料を、加熱や紫外線照射によって硬化する液状の透明樹脂に混合し、これをディスペンサーなどで所望の位置に塗布し、加熱または紫外線により硬化させて形成される。これらの透明樹脂としては、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂などが用いられる。
【００３３】
ここで、アンダーフィル樹脂１８に含有させる上記の第１の波長変換材料は、その粒子径を従来から用いられている１μｍ程度以上とすることができるが、好ましくはnmサイズ、より好ましくは平均粒子径が10nm以下とする。このように、第１の波長変換材料を平均粒子径10nm以下のナノ粒子とすれば、そのサイズを変えることで、赤（長波長）から青（短波長）まで様々な色（波長）で発光させることが可能となる。また、励起光がバンドギャップより高エネルギーであれば、励起波長に制限がなく、発光寿命が希土類の10万倍程度と短く、吸収と発光のサイクルを素早く繰り返すことができる。しかも、飽和レベルが高いために、非常に高い輝度を実現することができる。また、粒子サイズを小さくすることで、アンダーフィル樹脂１８を形成する際の液状樹脂中での分散性が良く、沈降による濃度ばらつきを小さくできるので、第１の波長変換材料が均一に含有されたアンダーフィル樹脂１８を得ることができる。
【００３４】
このように、本実施の形態に係る半導体発光装置１０は、回路基板１２上にバンプ１４を介して紫外から青領域の光を発する面発光型のＬＥＤからなる面発光型半導体素子１６がフリップチップ実装されている。そして、この面発光型半導体素子１６と回路基板１２との間に、面発光型半導体素子１６から発せられる光を、回路基板１２、バンプ１４、面発光型半導体素子１６、配線層２０に対して高い反射率が得られる長波長の光に波長変換する第１の波長変換材料を含有するアンダーフィル樹脂１８が充填されている。したがって、面発光型半導体素子１６の回路基板１２側のチップ表面から発した光は、第１の波長変換材料により吸収されて長波長の光に変換され、回路基板１２と面発光型半導体素子１６との間で殆ど減衰されることなく高反射率で多重反射されて外部に放出されることになる。これにより、面発光型半導体素子から発せられた光の利用効率を向上した半導体発光装置が得られる。
【００３５】
（第２実施の形態）
図２は、本発明の第２実施の形態に係る半導体発光装置の要部の概略構成を示す断面図である。この半導体発光装置３０は、図１に示した半導体発光装置１０において、面発光型半導体素子１６およびアンダーフィル樹脂１８の露出部分を、面発光型半導体素子１６から発せられる光を吸収して長波長の光に波長変換する第２の波長変換材料を含有する第１の被覆樹脂３２で被覆したものである。
【００３６】
第２の波長変換材料は、例えば第１実施の形態で説明した周知の蛍光体、波長変換作用のある顔料、染料、半導体材料から、アンダーフィル樹脂１８が含有する第１の波長変換材料と異なる材料を選択する。また、第１の被覆樹脂３２は、アンダーフィル樹脂１８と同様に、第２の波長変換材料を、加熱や紫外線照射によって硬化する液状の透明樹脂に混合し、これをディスペンサーなどで面発光型半導体素子１６およびアンダーフィル樹脂１８の露出部分全体に塗布し、加熱または紫外線により硬化させて形成される。透明樹脂は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂などが用いられる。
【００３７】
本実施の形態に係る半導体発光装置３０によれば、第１の波長変換材料で波長変換された光と、第２の波長変換材料で波長変換された光との混色によって、所望の色の光を得ることが可能となる。例えば、面発光型半導体素子１６から青領域の光、第１の波長変換材料によって赤領域の光、第２の波長変換材料によって緑領域の光を放出させるようにすれば、それらの光の混色によって白色光を得ることが可能となる。また、第１の波長変換材料および第２の波長変換材料の量や濃度を調整することにより、それぞれ波長変換する光の強度を調整して、所望の色を得ることが可能となる。
【００３８】
また、このように第２の波長変換材料により波長変換される光の波長を、第１の波長変換材料により波長変換される光よりも短波長の光とすれば、第１の波長変換材料と第２の波長変換材料との間での光の吸収、再放出などの複雑な相互作用を抑えることができる。これにより、面発光型半導体素子１６から発する光、第１の波長変換材料で波長変換される光、第２の波長変換材料で波長変換される光のそれぞれの強度調整が容易となる。
【００３９】
（第３実施の形態）
図３は、本発明の第３実施の形態に係る半導体発光装置の要部の概略構成を示す断面図である。この半導体発光装置４０は、図１に示した半導体発光装置１０と同様に、回路基板１２上にバンプ１４を介してフリップチップ実装された面発光型半導体素子１６を備える。また、回路基板１２上には、面発光型半導体素子１６を取り囲むように配置された反射体４２を備える。
【００４０】
反射体４２は、アルミナや窒化アルミ、ムライト、ガラスなどの焼結体からなるセラミックや、その他、樹脂、金属を用いて、所望の配光が得られる形状に形成されている。また、必要に応じて、反射体４２の反射面には、Ag、Auなどの反射率の高い金属材料や、高反射率の誘電体積層膜が形成される。反射体４２は、回路基板１２上に樹脂接着材や半田で所望の位置に固定される。
【００４１】
反射体４２で囲まれた凹部には、回路基板１２と面発光型半導体素子１６との間を充填するように、第１実施の形態で説明した第１の波長変換材料を含有したアンダーフィル樹脂１８が設けられている。また、面発光型半導体素子１６のチップ裏面の中央部を除く周辺部からアンダーフィル樹脂１８の一部にオーバーラップして、第２実施の形態で説明した第２の波長変換材料を含有した第１の被覆樹脂３２が設けられている。さらに、面発光型半導体素子１６のチップ裏面の中央部を覆うように、面発光型半導体素子１６から発せられる光を吸収して長波長の光に波長変換する第３の波長変換材料を含有した第２の被覆樹脂４４が設けられている。
【００４２】
第３の波長変換材料は、例えば第１実施の形態で説明した周知の蛍光体、波長変換作用のある顔料、染料、半導体材料から、第１の被覆樹脂３２が含有する第２の波長変換材料と異なる材料を選択する。また、第２の被覆樹脂４４は、第１の被覆樹脂３２と同様に形成される。
【００４３】
本実施の形態に係る半導体発光装置４０によれば、面発光型半導体素子１６の周囲に反射体４２を設けたので、面発光型半導体素子１６から放射されて第１の波長変換材料、第２の波長変換材料、第３の波長変換材料でそれぞれ波長変換された光、および、面発光型半導体素子１６から放射されて波長変換されることなく、アンダーフィル樹脂１８、第１の被覆樹脂３２、第２の被覆樹脂４４を透過した光を、所望の方向に放出することができる。また、反射体４２の形状を調整することにより、所望の配光とすることができる。
【００４４】
また、面発光型半導体素子１６のチップ裏面の周辺部を第２の波長変換材料を含む第１の被覆樹脂３２で被覆し、チップ裏面の残りの中央部を第３の波長変換材料を含む第２の被覆樹脂４４で被覆するので、第１の被覆樹脂３２と第２の被覆樹脂４４とのオーバーラップを小さくすることができる。これにより、第１の被覆樹脂３２からの光放出領域と第２の被覆樹脂４４からの光放出領域とを概ね分離することができる。したがって、それぞれの波長変換材料間での光の吸収や再放出などの複雑な相互作用を抑制することができ、それぞれの光の強度調整が容易となる。つまり、所望の色や、スペクトル分布の調整が容易となる。
【００４５】
また、第３の波長変換材料により波長変換する光の波長を、第２の波長変換材料により波長変換する光よりも短波長の光とすることで、第１の波長変換材料および第２の波長変換材料で波長変換されて反射体４２で反射される光の波長を長くでき、反射体４２での反射率を高くできる。これにより、所望の方向に効率よく光を放出することができる。例えば、面発光型半導体素子１６から青領域の光を発生させる場合は、アンダーフィル樹脂１８に含有させる第１の波長変換材料によって赤領域の光を放出させ、第１の被覆樹脂３２に含有される第２の波長変換材料によって緑領域の光を放出させる場合、第２の被覆樹脂４４に含有される第３の波長変換材料は、青領域の光を放出させるように構成する。
【００４６】
なお、第１の波長変換材料、第２の波長変換材料および第３の波長変換材料は、それぞれの波長変換材料から発せられた光の混色により所望の色の光となるように、それぞれの波長変換材料の混合量、波長変換材料を含む樹脂の塗布量を調整する。また、それぞれの波長変換材料の混合量は、面発光型半導体素子１６の発光強度、照射エリア、波長変換材料を含む樹脂の膜厚を考慮して決定する。例えば、各波長変換材料は、当該波長変換材料を含有させる樹脂の総量に対して、１０質量％〜５０質量％添加することが好ましい。また、各波長変換材料を含有する樹脂の厚みは、０．０１mmから３mm程度とするのが望ましい。これにより、各樹脂層における波長変換効率を高くでき、かつ、各樹脂層からの光を充分に透過させることができる。
【００４７】
本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、図１において、アンダーフィル樹脂１８は、面発光型半導体素子１６の周囲全体を被覆するように設けてもよい。また、図２において、第２の波長変換材料を含有する第１の被覆樹脂３２は、面発光型半導体素子１６のチップ裏面の一部を被覆するように設けてもよい。また、面発光型半導体素子１６は、ＬＥＤに限らず、例えば複数の半導体レーザを内蔵して両面から発光するように構成された面発光型半導体素子を用いることも可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１０，３０，４０ 半導体発光装置
１２ 回路基板
１４ バンプ
１６ 面発光型半導体素子
１８ 第１の波長変換材料を含有するアンダーフィル樹脂
２０ 配線層
３２ 第２の波長変換材料を含有する第１の被覆樹脂
４２ 反射体
４４ 第３の波長変換材料を含有する第２の被覆樹脂
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面発光型半導体素子を用いる半導体発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、面発光型の発光ダイオード（Light Emitting Diode：以下、ＬＥＤと略記する）を用いた半導体発光装置を照明用として利用する動きが増加しており、より高照度、高効率の半導体発光装置が要求されている。
【０００３】
この種の半導体発光装置は、一般に、紫外から青領域に発光ピークを有するＬＥＤと、その光を吸収して長波長の光を発する１種または複数種の蛍光体とを組み合わせて混色によって白色光を得るように構成されている。例えば、青色光を発するＬＥＤと、その光によって励起されて黄色光を発する蛍光体とを組み合わせて、白色光を得る半導体発光装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、波長λが300nm≦λ≦370nmの波長領域に発光ピークを有するＬＥＤと、430nm≦λ≦490nmの波長領域に発光ピークを有する青色蛍光体と、520nm≦λ≦570nmの波長領域に発光ピークを有する緑色蛍光体と、590nm≦λ≦630ｎｍの波長領域に発光ピークを有する赤色蛍光体とを組み合わせてなる半導体発光装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
このような半導体発光装置におけるＬＥＤの実装法としては、回路基板上にＬＥＤをフェースアップで実装して、ワイヤボンディングにより回路基板上の電気配線と電気的に接続するフェースアップ実装法や、ＬＥＤを回路基板上にフェースダウンで実装して、金属バンプを介して電気配線と電気的に接続するフリップチップ実装法が知られている。フリップチップ実装法は、フェースアップ実装法と比較して、小型化、高密度集積化が容易であり、また、実装生産性が高い、ワイヤが無いため断線や光の遮蔽が無い、ワイヤよりも太く短いバンプによって高い放熱性が得られる、などの利点がある。さらに、フリップチップ実装法では、半導体素子と基板との間にアンダーフィル樹脂を充填して信頼性の向上が図られている。
【０００５】
また、近年の半導体発光装置は、ＬＥＤの高出力化に伴う電流、発熱増加に対応するために、ＬＥＤを実装する回路基板として、セラミック基板が用いられることが多くなっている。
【０００６】
また、面発光型のＬＥＤは、発光面から放射状に光を発生する。そのため、例えば、所望の領域を照明する照明用として面発光型のＬＥＤを用いる場合は、所望の領域に向かない光の存在によって、光の利用効率が低下し、高輝度の照明光が得られにくくなる。このような不要な方向に放射される光を有効利用して高輝度の出力光を得る発光装置として、例えば、ＬＥＤの周辺にリフレクタを形成して、ＬＥＤからの放射光を所望の方向に出射させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
図４は、かかるリフレクタを有する従来の半導体発光装置の構成を示す図である。この半導体発光装置１００は、特許文献３に開示されたものである。面発光型のＬＥＤ１０２は、セラミック基板１０４の一方の表面に形成された配線層１０６ａ，１０６ｂにバンプ１０８ａ，１０８ｂを介してフリップチップ実装されている。また、セラミック基板１０４の一方の表面上で、ＬＥＤ１０２の周囲には、リフレクタ１１０が配置されており、このリフレクタ１１０とセラミック基板１０４とで形成される凹部には、ＬＥＤ１０２を覆うように、蛍光体を含有した封止部材１１２が充填されている。なお、配線層１０６ａ，１０６ｂは、それぞれスルーホール１１４ａ，１１４ｂを介して、セラミック基板１０４の他方の表面に形成された配線層１１６ａ，１１６ｂに電気的に接続されている。
【０００８】
図４に示した半導体発光装置によると、ＬＥＤ１０２のセラミック基板１０４とは反対側のチップ裏面１０２ａから放射された光のうち、リフレクタ１１０とセラミック基板１０４とで形成された凹部の射出開口に向かわない光は、リフレクタ１１０で反射されて射出開口から放出される。したがって、ＬＥＤ１０２のチップ裏面１０２ａから放射された光の利用効率を向上でき、高輝度の出力光を得ることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３９９３８５４号公報
【特許文献２】特表２０００−５０９９１２号公報
【特許文献３】特開２００５−１６６９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、本発明者による種々の実験検討によると、従来提案されている半導体発光装置には、さらに改良すべき点があることが判明した。すなわち、面発光型のＬＥＤは、チップ両面から光を放射する。このため、例えば、図５に側面図を示すように、面発光型のＬＥＤ１２０を、バンプ１２２を介して回路基板１２４の配線層１２６にフリップチップ実装すると、ＬＥＤ１２０の回路基板１２４とは反対側のチップ裏面１２０ａと、回路基板１２４側のチップ表面１２０ｂとから光が放射されることになる。
【００１１】
ところが、ＬＥＤ１２０のチップ表面１２０ｂから放射された光は、チップ表面１２０ｂと回路基板１２４との間で多重反射される。その結果、一部の光は、ＬＥＤ１２０のチップ裏面１２０ａ側の出射方向に向かうが、大部分の光は、回路基板１２４、配線層１２６、ＬＥＤ１２０等に吸収されて減衰されてしまう。特に、バンプ１２２や配線層１２６等を構成する金属や、回路基板１２４を構成するセラミック材料は、図６に示すような反射スペクトルを有する。そのため、特に、ＬＥＤ１２０が紫外や紫等の短波長の光を発する場合は、チップ表面１２０ｂから放射された光の殆どが吸収されて利用できないことになる。
【００１２】
したがって、かかる観点に鑑みてなされた本発明の目的は、面発光型半導体素子から発せられた光の利用効率を向上できる半導体発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成する第１の観点に係る半導体発光装置の発明は、
面発光型半導体素子と、
該面発光型半導体素子を実装する基板と、
前記面発光型半導体素子と前記基板との間に充填され、前記面発光型半導体素子から発せられる光を長波長の光に波長変換する第１の波長変換材料を含有するアンダーフィル樹脂と、
を備えることを特徴とするものである。
【００１４】
第２の観点に係る発明は、第１の観点に係る半導体発光装置において、
前記面発光型半導体素子の前記基板への取り付け面とは反対面の少なくとも一部を被覆し、前記面発光型半導体素子から発せられる光を長波長の光に波長変換する第２の波長変換材料を含有する第１の被覆樹脂を、さらに備えることを特徴とするものである。
【００１５】
第３の観点に係る発明は、第２の観点に係る半導体発光装置において、
前記第２の波長変換材料は、前記面発光型半導体素子から発せられる光を、前記第１の波長変換材料が波長変換する光よりも短波長の光に波長変換することを特徴とするものである。
【００１６】
第４の観点に係る発明は、第２または３の観点に係る半導体発光装置において、
前記第１の被覆樹脂は、前記面発光型半導体素子の周辺部を被覆し、
さらに、前記面発光型半導体素子の周囲に配置された反射体と、
前記面発光型半導体素子の前記基板への取り付け面とは反対面の中央部と前記第１の被覆樹脂の一部を被覆し、前記面発光型半導体素子から発せられる光を長波長の光に波長変換する第３の波長変換材料を含有する第２の被覆樹脂と、
を備えることを特徴とするものである。
【００１７】
第５の観点に係る発明は、第４の観点に係る半導体発光装置において、
前記第３の波長変換材料は、前記面発光型半導体素子から発せられる光を、前記第２の波長変換材料が波長変換する光よりも短波長の光に波長変換することを特徴とするものである。
【００１８】
第６の観点に係る発明は、第１乃至５のいずれか一の観点に係る半導体発光装置において、
前記面発光型半導体素子は、青色光の波長以下の短波長の光を発することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る半導体発光装置によれば、面発光型半導体素子から発せられた光の利用効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る半導体発光装置の要部の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施の形態に係る半導体発光装置の要部の概略構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第３実施の形態に係る半導体発光装置の要部の概略構成を示す断面図である。
【図４】従来の半導体発光装置の構成を示す図である。
【図５】本発明が解決しようとする課題を説明するための図である。
【図６】金属およびセラミック材料の反射スペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
【００２２】
（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態に係る半導体発光装置の要部の概略構成を示す断面図である。この半導体発光装置１０は、回路基板１２と、回路基板１２上にバンプ１４を介してフリップチップ実装された面発光型半導体素子１６と、回路基板１２と面発光型半導体素子１６との間に充填されたアンダーフィル樹脂１８とを備える。アンダーフィル樹脂１８は、面発光型半導体素子１６から発せられる光を長波長の光に波長変換する第１の波長変換材料を含有する。
【００２３】
回路基板１２は、例えば、アルミナや窒化アルミ、ムライト、ガラスなどの焼結体からなるセラミック基板が用いられる。この回路基板１２の表面には、W、Mo、Cu、Ag、Au等からなる配線層２０が形成される。配線層２０は、W、Mo、Cu、Ag、Au等を含んだ金属ペーストをスクリーン印刷法等により回路基板１２上に配線状に塗布し、その後、加熱焼成して形成される。あるいは、電鋳法や金属蒸着法等の金属成膜手法と、アディティブ法やサブトラクト法によるパターン加工手法を用いて形成される。
【００２４】
面発光型半導体素子１６は、ZnSeやGaN、InGaN、InAlGaN、AlGaNなどの種々の半導体を用いた青色光の波長以下の短波長の光である紫外から青領域の光を発する面発光型のＬＥＤを用いる。面発光型半導体素子１６は、バンプ１４を介して回路基板上の配線層２０に搭載固定されて電気的に接続される。バンプ１４は、Au、AuSn等で形成される。
【００２５】
アンダーフィル樹脂１８に含有させる第１の波長変換材料は、周知の蛍光体を用いることができる。また、第１の波長変換材料は、波長変換作用のある顔料、染料、半導体材料を用いることができる。
【００２６】
例えば、蛍光体としては、430nmから490nm付近の波長の光、すなわち青色の発光が得られるものとして、Sr5(PO4)3Cl:Eu、Re10(PO4)6Q2:Eu（ReはSr、Ca、Ba、Mg、Zn。QはF、Cl、Br、I）、BaMg2Al16O27:Eu、BaMgAl10O17:Eu、ZnS:Ag、ZnS:Ag,Al、ZnS:Ag,Cu,Ga,Cl、ZnS:Ag+In2O3、BaMg2Al16O25:Eu等が挙げられる。
【００２７】
また、500nmから560nm付近の波長の光、すなわち緑色の発光が得られるものとして、(SrEu)O・Al2O3、ZnS:Cu、ZnS:Cu,Al、ZnS:Cu,Au,Al、Y3Al5O12:Tb、Y3(Al,Ga)5O12:Tb、Y2SiO5:Tb、Y2O2S:Tb、Cd2O2S:Tb、Zn2SiO4:Mn、ZnS:Cu、（Zn,Cd)S:Cu、3(Ba,Mg,Eu,Mn)O・8Al2O3、CeMgAl11O19:Tb、LaPO4:Ce,Tb,BaAl12O19:Mn、BaMgAl10O17Eu,Mn等が挙げられる。
【００２８】
また、590nmから700nm付近の波長の光、すなわち赤色の発光が得られるものとして、Y2O2S:Eu、Y2O3:Eu、3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn、Mg6As2O11:Mn、Gd2O2:Eu、LaO2S:Eu、 LaO2S:Eu,Sm、YVO4:Eu、YNbO4:Eu、YTaO4:Eu、Zn3(PO4)2:Mn、(Zn,Cd)S:Ag+In2O3、(Y,Gd,Eu)BO3、(Y,Gd,Eu)2O3等が挙げられる。
【００２９】
また、黄色の発光が得られるものとして、YAlO3：Ce、Y3Al5O12:Ce、Y4Al12O9:Ce等が挙げられる。
【００３０】
第１の波長変換材料は、上記のような波長変換材料の中から、面発光型半導体素子１６から発せられた光の波長を、回路基板１２、バンプ１４、面発光型半導体素子１６、配線層２０に対して高い反射率が得られる長波長の光に変換できる波長変換材料を用いる。例えば、図６に示した反射スペクトルから明らかなように、回路基板１２は、アルミナからなる場合、波長420nm程度より短い波長の光に対する反射率が極端に低くなる。また、バンプ１４は、AuやAuSn等からなる場合、波長550nm程度より短い波長の光に対して著しく反射率が低くなる。また、配線層２０は、CuやAu、Ag等からなる場合、紫外から可視領域に吸収端があり、吸収端よりも短波長で反射率が極端に低くなる。
【００３１】
以上のことを考慮し、面発光型半導体素子１６が紫外から青領域の光を発する面発光型のＬＥＤからなる場合は、アンダーフィル樹脂１８に含有させる第１の波長変換材料として、例えば、上記の赤色の発光が得られる蛍光体の中から任意の蛍光体を選択する。
【００３２】
アンダーフィル樹脂１８は、上記の選択された蛍光体等の第１の波長変換材料を、加熱や紫外線照射によって硬化する液状の透明樹脂に混合し、これをディスペンサーなどで所望の位置に塗布し、加熱または紫外線により硬化させて形成される。これらの透明樹脂としては、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂などが用いられる。
【００３３】
ここで、アンダーフィル樹脂１８に含有させる上記の第１の波長変換材料は、その粒子径を従来から用いられている１μｍ程度以上とすることができるが、好ましくはnmサイズ、より好ましくは平均粒子径が10nm以下とする。このように、第１の波長変換材料を平均粒子径10nm以下のナノ粒子とすれば、そのサイズを変えることで、赤（長波長）から青（短波長）まで様々な色（波長）で発光させることが可能となる。また、励起光がバンドギャップより高エネルギーであれば、励起波長に制限がなく、発光寿命が希土類の10万倍程度と短く、吸収と発光のサイクルを素早く繰り返すことができる。しかも、飽和レベルが高いために、非常に高い輝度を実現することができる。また、粒子サイズを小さくすることで、アンダーフィル樹脂１８を形成する際の液状樹脂中での分散性が良く、沈降による濃度ばらつきを小さくできるので、第１の波長変換材料が均一に含有されたアンダーフィル樹脂１８を得ることができる。
【００３４】
このように、本実施の形態に係る半導体発光装置１０は、回路基板１２上にバンプ１４を介して紫外から青領域の光を発する面発光型のＬＥＤからなる面発光型半導体素子１６がフリップチップ実装されている。そして、この面発光型半導体素子１６と回路基板１２との間に、面発光型半導体素子１６から発せられる光を、回路基板１２、バンプ１４、面発光型半導体素子１６、配線層２０に対して高い反射率が得られる長波長の光に波長変換する第１の波長変換材料を含有するアンダーフィル樹脂１８が充填されている。したがって、面発光型半導体素子１６の回路基板１２側のチップ表面から発した光は、第１の波長変換材料により吸収されて長波長の光に変換され、回路基板１２と面発光型半導体素子１６との間で殆ど減衰されることなく高反射率で多重反射されて外部に放出されることになる。これにより、面発光型半導体素子から発せられた光の利用効率を向上した半導体発光装置が得られる。
【００３５】
（第２実施の形態）
図２は、本発明の第２実施の形態に係る半導体発光装置の要部の概略構成を示す断面図である。この半導体発光装置３０は、図１に示した半導体発光装置１０において、面発光型半導体素子１６およびアンダーフィル樹脂１８の露出部分を、面発光型半導体素子１６から発せられる光を吸収して長波長の光に波長変換する第２の波長変換材料を含有する第１の被覆樹脂３２で被覆したものである。
【００３６】
第２の波長変換材料は、例えば第１実施の形態で説明した周知の蛍光体、波長変換作用のある顔料、染料、半導体材料から、アンダーフィル樹脂１８が含有する第１の波長変換材料と異なる材料を選択する。また、第１の被覆樹脂３２は、アンダーフィル樹脂１８と同様に、第２の波長変換材料を、加熱や紫外線照射によって硬化する液状の透明樹脂に混合し、これをディスペンサーなどで面発光型半導体素子１６およびアンダーフィル樹脂１８の露出部分全体に塗布し、加熱または紫外線により硬化させて形成される。透明樹脂は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂などが用いられる。
【００３７】
本実施の形態に係る半導体発光装置３０によれば、第１の波長変換材料で波長変換された光と、第２の波長変換材料で波長変換された光との混色によって、所望の色の光を得ることが可能となる。例えば、面発光型半導体素子１６から青領域の光、第１の波長変換材料によって赤領域の光、第２の波長変換材料によって緑領域の光を放出させるようにすれば、それらの光の混色によって白色光を得ることが可能となる。また、第１の波長変換材料および第２の波長変換材料の量や濃度を調整することにより、それぞれ波長変換する光の強度を調整して、所望の色を得ることが可能となる。
【００３８】
また、このように第２の波長変換材料により波長変換される光の波長を、第１の波長変換材料により波長変換される光よりも短波長の光とすれば、第１の波長変換材料と第２の波長変換材料との間での光の吸収、再放出などの複雑な相互作用を抑えることができる。これにより、面発光型半導体素子１６から発する光、第１の波長変換材料で波長変換される光、第２の波長変換材料で波長変換される光のそれぞれの強度調整が容易となる。
【００３９】
（第３実施の形態）
図３は、本発明の第３実施の形態に係る半導体発光装置の要部の概略構成を示す断面図である。この半導体発光装置４０は、図１に示した半導体発光装置１０と同様に、回路基板１２上にバンプ１４を介してフリップチップ実装された面発光型半導体素子１６を備える。また、回路基板１２上には、面発光型半導体素子１６を取り囲むように配置された反射体４２を備える。
【００４０】
反射体４２は、アルミナや窒化アルミ、ムライト、ガラスなどの焼結体からなるセラミックや、その他、樹脂、金属を用いて、所望の配光が得られる形状に形成されている。また、必要に応じて、反射体４２の反射面には、Ag、Auなどの反射率の高い金属材料や、高反射率の誘電体積層膜が形成される。反射体４２は、回路基板１２上に樹脂接着材や半田で所望の位置に固定される。
【００４１】
反射体４２で囲まれた凹部には、回路基板１２と面発光型半導体素子１６との間を充填するように、第１実施の形態で説明した第１の波長変換材料を含有したアンダーフィル樹脂１８が設けられている。また、面発光型半導体素子１６のチップ裏面の中央部を除く周辺部からアンダーフィル樹脂１８の一部にオーバーラップして、第２実施の形態で説明した第２の波長変換材料を含有した第１の被覆樹脂３２が設けられている。さらに、面発光型半導体素子１６のチップ裏面の中央部を覆うように、面発光型半導体素子１６から発せられる光を吸収して長波長の光に波長変換する第３の波長変換材料を含有した第２の被覆樹脂４４が設けられている。
【００４２】
第３の波長変換材料は、例えば第１実施の形態で説明した周知の蛍光体、波長変換作用のある顔料、染料、半導体材料から、第１の被覆樹脂３２が含有する第２の波長変換材料と異なる材料を選択する。また、第２の被覆樹脂４４は、第１の被覆樹脂３２と同様に形成される。
【００４３】
本実施の形態に係る半導体発光装置４０によれば、面発光型半導体素子１６の周囲に反射体４２を設けたので、面発光型半導体素子１６から放射されて第１の波長変換材料、第２の波長変換材料、第３の波長変換材料でそれぞれ波長変換された光、および、面発光型半導体素子１６から放射されて波長変換されることなく、アンダーフィル樹脂１８、第１の被覆樹脂３２、第２の被覆樹脂４４を透過した光を、所望の方向に放出することができる。また、反射体４２の形状を調整することにより、所望の配光とすることができる。
【００４４】
また、面発光型半導体素子１６のチップ裏面の周辺部を第２の波長変換材料を含む第１の被覆樹脂３２で被覆し、チップ裏面の残りの中央部を第３の波長変換材料を含む第２の被覆樹脂４４で被覆するので、第１の被覆樹脂３２と第２の被覆樹脂４４とのオーバーラップを小さくすることができる。これにより、第１の被覆樹脂３２からの光放出領域と第２の被覆樹脂４４からの光放出領域とを概ね分離することができる。したがって、それぞれの波長変換材料間での光の吸収や再放出などの複雑な相互作用を抑制することができ、それぞれの光の強度調整が容易となる。つまり、所望の色や、スペクトル分布の調整が容易となる。
【００４５】
また、第３の波長変換材料により波長変換する光の波長を、第２の波長変換材料により波長変換する光よりも短波長の光とすることで、第１の波長変換材料および第２の波長変換材料で波長変換されて反射体４２で反射される光の波長を長くでき、反射体４２での反射率を高くできる。これにより、所望の方向に効率よく光を放出することができる。例えば、面発光型半導体素子１６から青領域の光を発生させる場合は、アンダーフィル樹脂１８に含有させる第１の波長変換材料によって赤領域の光を放出させ、第１の被覆樹脂３２に含有される第２の波長変換材料によって緑領域の光を放出させる場合、第２の被覆樹脂４４に含有される第３の波長変換材料は、青領域の光を放出させるように構成する。
【００４６】
なお、第１の波長変換材料、第２の波長変換材料および第３の波長変換材料は、それぞれの波長変換材料から発せられた光の混色により所望の色の光となるように、それぞれの波長変換材料の混合量、波長変換材料を含む樹脂の塗布量を調整する。また、それぞれの波長変換材料の混合量は、面発光型半導体素子１６の発光強度、照射エリア、波長変換材料を含む樹脂の膜厚を考慮して決定する。例えば、各波長変換材料は、当該波長変換材料を含有させる樹脂の総量に対して、１０質量％〜５０質量％添加することが好ましい。また、各波長変換材料を含有する樹脂の厚みは、０．０１mmから３mm程度とするのが望ましい。これにより、各樹脂層における波長変換効率を高くでき、かつ、各樹脂層からの光を充分に透過させることができる。
【００４７】
本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、図１において、アンダーフィル樹脂１８は、面発光型半導体素子１６の周囲全体を被覆するように設けてもよい。また、図２において、第２の波長変換材料を含有する第１の被覆樹脂３２は、面発光型半導体素子１６のチップ裏面の一部を被覆するように設けてもよい。また、面発光型半導体素子１６は、ＬＥＤに限らず、例えば複数の半導体レーザを内蔵して両面から発光するように構成された面発光型半導体素子を用いることも可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１０，３０，４０ 半導体発光装置
１２ 回路基板
１４ バンプ
１６ 面発光型半導体素子
１８ 第１の波長変換材料を含有するアンダーフィル樹脂
２０ 配線層
３２ 第２の波長変換材料を含有する第１の被覆樹脂
４２ 反射体
４４ 第３の波長変換材料を含有する第２の被覆樹脂
【特許請求の範囲】
【請求項１】
面発光型半導体素子と、
該面発光型半導体素子を実装する基板と、
前記面発光型半導体素子と前記基板との間に充填され、前記面発光型半導体素子から発せられる光を長波長の光に波長変換する第１の波長変換材料を含有するアンダーフィル樹脂と、
を備える半導体発光装置。
【請求項２】
前記面発光型半導体素子の前記基板への取り付け面とは反対面の少なくとも一部を被覆し、前記面発光型半導体素子から発せられる光を長波長の光に波長変換する第２の波長変換材料を含有する第１の被覆樹脂を、さらに備える請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記第２の波長変換材料は、前記面発光型半導体素子から発せられる光を、前記第１の波長変換材料が波長変換する光よりも短波長の光に波長変換する請求項２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記第１の被覆樹脂は、前記面発光型半導体素子の周辺部を被覆し、
さらに、前記面発光型半導体素子の周囲に配置された反射体と、
前記面発光型半導体素子の前記基板への取り付け面とは反対面の中央部と前記第１の被覆樹脂の一部を被覆し、前記面発光型半導体素子から発せられる光を長波長の光に波長変換する第３の波長変換材料を含有する第２の被覆樹脂と、
を備える請求項２または３に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記第３の波長変換材料は、前記面発光型半導体素子から発せられる光を、前記第２の波長変換材料が波長変換する光よりも短波長の光に波長変換する請求項４に記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記面発光型半導体素子は、青色光の波長以下の短波長の光を発する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の半導体発光装置。
【請求項１】
面発光型半導体素子と、
該面発光型半導体素子を実装する基板と、
前記面発光型半導体素子と前記基板との間に充填され、前記面発光型半導体素子から発せられる光を長波長の光に波長変換する第１の波長変換材料を含有するアンダーフィル樹脂と、
を備える半導体発光装置。
【請求項２】
前記面発光型半導体素子の前記基板への取り付け面とは反対面の少なくとも一部を被覆し、前記面発光型半導体素子から発せられる光を長波長の光に波長変換する第２の波長変換材料を含有する第１の被覆樹脂を、さらに備える請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記第２の波長変換材料は、前記面発光型半導体素子から発せられる光を、前記第１の波長変換材料が波長変換する光よりも短波長の光に波長変換する請求項２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記第１の被覆樹脂は、前記面発光型半導体素子の周辺部を被覆し、
さらに、前記面発光型半導体素子の周囲に配置された反射体と、
前記面発光型半導体素子の前記基板への取り付け面とは反対面の中央部と前記第１の被覆樹脂の一部を被覆し、前記面発光型半導体素子から発せられる光を長波長の光に波長変換する第３の波長変換材料を含有する第２の被覆樹脂と、
を備える請求項２または３に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記第３の波長変換材料は、前記面発光型半導体素子から発せられる光を、前記第２の波長変換材料が波長変換する光よりも短波長の光に波長変換する請求項４に記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記面発光型半導体素子は、青色光の波長以下の短波長の光を発する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の半導体発光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２４９４７６（Ｐ２０１１−２４９４７６Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１９６１０（Ｐ２０１０−１１９６１０）
【出願日】平成２２年５月２５日（２０１０．５．２５）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２５日（２０１０．５．２５）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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