発光装置および発光装置の製造方法
【課題】光の出射方向の違いによる配光色度のバラツキが小さい発光装置および発光装置の製造方法を提供する。
【解決手段】基材１と、基材１上に載置された発光素子１０と、発光素子１０を被覆する封止部材３と、を備える発光装置１００であって、封止部材３は、蛍光体４と、複数の透明部材５とを含有し、透明部材５は、発光素子１０上に設けられ、各透明部材５の最大高さおよび最大幅のそれぞれが、蛍光体４の粒径の１倍を超え３倍未満であり、透明部材５の含有量が、封止部材３に対して１０〜７８体積％であり、透明部材５と蛍光体４との体積比率（透明部材量／蛍光体量）が０．２〜１０であり、蛍光体４は、発光素子１０からの発光経路の少なくとも一部に隙間を設けて配置されていることを特徴とする。
【解決手段】基材１と、基材１上に載置された発光素子１０と、発光素子１０を被覆する封止部材３と、を備える発光装置１００であって、封止部材３は、蛍光体４と、複数の透明部材５とを含有し、透明部材５は、発光素子１０上に設けられ、各透明部材５の最大高さおよび最大幅のそれぞれが、蛍光体４の粒径の１倍を超え３倍未満であり、透明部材５の含有量が、封止部材３に対して１０〜７８体積％であり、透明部材５と蛍光体４との体積比率（透明部材量／蛍光体量）が０．２〜１０であり、蛍光体４は、発光素子１０からの発光経路の少なくとも一部に隙間を設けて配置されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、照明器具、ディスプレイ、液晶ディスプレイのバックライト光源等に利用可能な窒化ガリウム系の半導体を用いた発光装置およびその製造方法に係り、特に蛍光体の発光と組み合わせて白色光を出力する発光装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
照明やディスプレイのバックライト等に用いられている白色発光ダイオードは、半導体のバンドギャップにより決定されるＥＬ（エレクトロルミネッセンス）による発光と、ＥＬ光により励起される蛍光体からの発光との組み合わせにより白色光を得ている。半導体発光素子（ダイス）と蛍光体との組み合わせ方法としては、ダイス周囲にカップ（壁）を設けて蛍光体を含む樹脂を充填するもの、蛍光体を含んだ樹脂を印刷によりダイス周囲に塗布するもの、電着等により蛍光体層を形成するもの等、使用用途、ダイス構造に合わせて種々の方法がある。
【０００３】
ダイス構造の中でもＬＬＯ（レーザーリフトオフ）技術を用いた垂直構造型の発光ダイオードでは、Ａｕ等からなるスタッドを形成したウェハ表面に蛍光体層を形成した後、個片化する手法が良く用いられている（例えば、特許文献１〜３参照）。
また、発光装置や発光素子の構成として、封止材に蛍光体の他、充填体を分布させた発光ダイオードや、半導体層上に蛍光体を含む波長変換用薄膜パターンを形成した発光素子が開示されている（例えば、特許文献４、５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３５８９１８７号公報
【特許文献２】特表２０１０−５１７２８９号公報
【特許文献３】特表２０１０−５１７２９０号公報
【特許文献４】特開２００９−１１７８３１号公報
【特許文献５】特開２００７−２７３９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術においては、以下に述べる問題がある。
Ａｕ等からなるスタッドを形成したウェハ表面に蛍光体層を形成した後、個片化する手法で作成した白色発光ダイオードでは、光の出射方向の違いにより、ＥＬ光の透過量が異なってくる。具体的には、上方向よりも斜め方向におけるＥＬ光の透過量が少なく、上方向と斜め方向のＥＬ光が所望の透過量となりにくい。そのため、配光色度のバラツキが大きく、リフレクタやレンズ等の光学系と組み合わせた時の色むらが大きいという問題がある。
【０００６】
また、特許文献４の発光装置は、複数の充填体を互いに接触させ、この充填体の間に蛍光体を分布さることで、色度を均一にし、光純度の高い発光装置としたものである。特許文献５の発光素子は、波長変換用薄膜パターンを使用することで、カラーバランスの調節を容易にし、均一な発光特性を得ることができる発光装置とするためのものである。このように、特許文献４、５は、斜め方向におけるＥＬ光の透過量が少ないことで、光の出射方向の違いにより、ＥＬ光の透過量が異なることを考慮したものではない。そのため、やはり、配光色度のバラツキが大きく、リフレクタやレンズ等の光学系と組み合わせた時の色むらが大きいという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、光の出射方向の違いによる配光色度のバラツキが小さい発光装置および発光装置の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明に係る発光装置は、基材と、前記基材上に載置された発光素子と、前記発光素子を被覆する封止部材と、を備える発光装置であって、前記封止部材は、蛍光体と、複数の透明部材とを含有し、前記透明部材は、前記発光素子上に設けられ、前記各透明部材の最大高さおよび最大幅のそれぞれが、前記蛍光体の粒径の１倍を超え３倍未満であり、前記透明部材の含有量が、前記封止部材に対して１０〜７８体積％であり、前記透明部材と前記蛍光体との体積比率（透明部材量／蛍光体量）が０．２〜１０であり、前記蛍光体は、前記発光素子からの発光経路の少なくとも一部に隙間を設けて配置されていることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、蛍光体に対する透明部材の大きさや、透明部材の含有量、および、透明部材と蛍光体との体積比率を規定することで、蛍光体が、発光素子からの発光経路の少なくとも一部に隙間を設けて配置される。具体的には、発光素子からの発光における、斜め方向の発光経路の少なくとも一部に隙間を形成して配置される。これにより、発光素子からの発光において、斜め方向におけるＥＬ光の透過量が大きくなる。そのため、光の出射方向の違いによるＥＬ光透過量の差が少なくなり、配光色度のバラツキが小さくなる。
【００１０】
前記発光装置は、前記蛍光体の粒径が、１〜２０μｍであることが好ましい。
このような構成によれば、蛍光体は、波長変換部材としての効果をより発揮しやすくなる。
【００１１】
前記発光装置は、前記透明部材の屈折率が、前記封止部材の屈折率と同等であることが好ましい。
このような構成によれば、発光素子の光の出射の途中で光が屈折することがなく、光はほぼ直進するため、発光効率の低下を抑制することができる。
【００１２】
前記発光装置は、前記発光素子の電極と前記基材とが、バンプを介して電気的に接続されていることが好ましい。
このような構成によれば、バンプを用いることで、発光素子と基材とを電気的に接続しやすくなる。
【００１３】
本発明に係る発光装置の製造方法は、前記記載の発光装置の製造方法であって、基材上に、発光素子を載置するダイボンディング工程と、前記載置した発光素子を封止部材で被覆する封止部材形成工程と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
このような発光装置の製造方法によれば、上述した作用を奏する発光装置を提供することができる。
【００１５】
また、前記ダイボンディング工程の前に、前記発光素子上に、パターニングにより透明部材を形成する透明部材形成工程を行なってもよい。
このような発光装置の製造方法によれば、透明部材の形状を規定しやすく、また透明部材の配置を制御しやすくなる。
【００１６】
本発明に係る発光装置の製造方法は、前記記載の発光装置の製造方法であって、発光素子を封止部材で被覆する封止部材形成工程と、前記封止部材で被覆した発光素子を基材上に載置するダイボンディング工程と、前記基材と前記載置した発光素子の電極とをワイヤにより電気的に接続するワイヤボンディング工程と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
このような発光装置の製造方法によれば、上述した作用を奏する発光装置を提供することができる。
【００１８】
また、前記封止部材形成工程の前に、前記発光素子上に、パターニングにより透明部材を形成する透明部材形成工程を行なってもよい。
このような発光装置の製造方法によれば、透明部材の形状を規定しやすく、また透明部材の配置を制御しやすくなる。
【００１９】
さらに、パターニングにより透明部材を形成する場合は、透明部材をインプリントにより形成してもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る発光装置によれば、光の出射方向の違いによるＥＬ光透過量の差が少なくなり、配光色度のバラツキが低減される。その結果、リフレクタやレンズ等の光学系と組み合わせた場合でも、色むらの少ない照明として優れた光源を得ることができる。
本発明に係る発光装置の製造方法によれば、配光色度のバラツキが低減され、リフレクタやレンズ等の光学系と組み合わせた場合でも、色むらの少ない照明として優れた光源を得ることができる発光装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る発光装置の一例を示す概略模式図であり、（ａ）は発光面側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）に示す発光装置のＸ−Ｘ断面矢視図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、蛍光体と透明部材との関係、および透明部材の形状を説明するための模式図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る発光装置の製造方法の一例を示す工程フローである。
【図４】本発明の第２実施形態に係る発光装置の一例を示す概略模式図であり、（ａ）は発光面側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）に示す発光装置のＹ−Ｙ断面矢視図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る発光装置の製造方法の一例を示す工程フローである。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る発光装置における、発光素子の変形例の一例を示す概略模式図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る発光装置における、発光素子の変形例の一例を示す概略模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る発光装置およびその製造方法の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については、原則として同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。
【００２３】
［第１実施形態］
第１実施形態では、フェースダウン素子（ＦＤ素子）を用いた発光装置について説明する。
【００２４】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、発光装置１００は、基材１と、基材１上に設けられた導電部材６ａ，６ｂと、導電部材６ａ，６ｂ上に載置された発光素子１０と、発光素子１０を被覆する封止部材３と、を主に備える。さらに、ここでは、バンプ１９を備えている。そして、封止部材３は、蛍光体４と、透明部材５とを含有している。
以下、各構成について説明する。
【００２５】
［基材］
基材１は、発光素子１０等の電子部品を配置するためのものである。基材１は、図１（ａ）に示すように、矩形平板状に形成することができる。なお、基材１のサイズや形状は特に限定されず、発光素子１０の数や配列間隔等、目的および用途に応じて適宜選択することができる。
【００２６】
基材１の材料としては、絶縁性材料を用いることが好ましく、かつ、発光素子１０から放出される光や外光等が透過しにくい材料を用いることが好ましい。また、ある程度の強度を有する材料を用いることが好ましい。具体的には、セラミックス（Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ等）、あるいはフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＴレジン（bismaleimide triazine resin）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）等の樹脂が挙げられる。また、金属板の表面に絶縁層を設けた部材を基材１の材料として用いることもできる。
【００２７】
［導電部材］
導電部材６ａ，６ｂは、外部と、発光素子１０等の電子部品とを電気的に接続し、これら電子部品に、外部からの電流（電力）を供給するための部材である。すなわち、外部から通電させるための電極またはその一部としての役割を担うものである。
【００２８】
また、ここでは、導電部材６ａ，６ｂが、正の電極と、負の電極と、を有しており、これらの電極が基材１上で離間して設けられている。すなわち、導電部材６ａ，６ｂは、正の電極（アノード）としての導電部材６ａと、負の電極（カソード）としての導電部材６ｂとに、基材１上に水平に（横方向に）分別されて設けられている。これにより、電極間（導電部材６ａ，６ｂ間）に、導電部スリット（溝部）Ｇが形成されている。そして、この導電部材６ａ，６ｂに跨がるように、発光素子１０が載置されている。
【００２９】
導電部材６ａ，６ｂの材料は、基材１として用いられる材料や、発光装置１００の製造方法等によって適宜選択することができる。例えば、基材１の材料としてセラミックを用いる場合は、導電部材６ａ，６ｂの材料は、セラミックスシートの焼成温度にも耐え得る高融点を有する材料が好ましく、例えば、タングステン、モリブデンのような高融点の金属を用いるのが好ましい。
【００３０】
また、基材１の材料としてガラスエポキシ樹脂等を用いる場合は、導電部材６ａ，６ｂの材料は、加工し易い材料が好ましく、また、基材１の材料として射出成型されたエポキシ樹脂を用いる場合は、導電部材６ａ，６ｂの材料は、打ち抜き加工、エッチング加工、屈曲加工等の加工がし易く、かつ、比較的大きい機械的強度を有する部材が好ましい。具体例としては、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル等の金属、または、鉄−ニッケル合金、りん青銅、鉄入り銅、モリブデン等が挙げられる。
【００３１】
導電部材６ａ，６ｂの表面には、導電部材６ａ，６ｂにおける光反射の効率を向上させる金属部材を被覆してもよい。この金属部材は反射率の高い部材とする必要はなく、導電部材６ａ，６ｂと一体化させたものとしてもよい。金属部材の材料としては、鍍金ができるものであれば特に限定されないが、例えば、銀のみ、あるいは、銀と、銅、金、アルミニウム、ロジウム等の高反射率の金属との合金、または、これら、銀や各合金を用いた多層膜等を用いることができる。好ましくは、熱伝導率等に優れた金を単体で用いることである。また、金属部材の膜厚は、０．０５〜５０μｍ程度の金属箔であることが好ましく、多層膜とする場合は、層全体の厚さをこの範囲内とするのが好ましい。また、金属部材の形成方法は、めっき法の他にスパッタ法や蒸着法等を用いることができる。
【００３２】
［発光素子］
発光素子１０は、裏面にパターニングされた電極を有するＦＤ素子であり、導電部材６ａ，６ｂと接続されて基材１上に載置されている。なお、裏面とは、基材１に載置したときに、基材１と対向する側の面である。
【００３３】
発光素子１０は、図１（ｂ）に示すように、基板（支持基板）１１と、支持基板１１の上（図面上では実装後のため下）に積層された半導体層１２を有する。この半導体層１２はｎ型半導体層１２ａ、活性層１２ｂ、ｐ型半導体層１２ｃが順に積層されており、ｎ型半導体層１２ａにｎ側電極１３が形成されている。また、ｐ型半導体層１２ｃには、反射電極１５、カバー電極１６を介してｐ側電極１４が形成されている。また、発光素子１０の半導体層１２（およびカバー電極１６）は、絶縁性の保護膜１７で被覆されている。そして、ｐ側電極１４は、正極である導電部材６ａと接続され、ｎ側電極１３は、バンプ１９を介して負極である導電部材６ｂと接続されている。
【００３４】
発光素子１０としては、発光ダイオードを用いるのが好ましく、任意の波長のものを選択することができる。例えば、青色（波長４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの光）、緑色（波長４９０ｎｍ〜５７０ｎｍの光）の発光素子１０としては、ＺｎＳｅ、窒化物系半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）、ＧａＰ等を用いることができる。また、赤色（波長６２０ｎｍ〜７５０ｎｍの光）の発光素子１０としては、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰ等を用いることができる。なお、本発明のように、蛍光物質を用いた発光装置１００とする場合には、その蛍光物質を効率良く励起できる短波長の発光が可能な窒化物半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）が好適に用いられる。そして、活性層１２ｂの材料やその混晶を調整することによって、発光波長を種々選択することができる。さらに、これら以外の材料からなる発光素子１０を用いることもできる。なお、用いる発光素子１０の成分組成や発光色、大きさ、個数等は、目的に応じて適宜選択することができる。
また、可視光領域の光だけでなく、紫外線や赤外線を出力する発光素子１０とすることもできる。
【００３５】
［封止部材］
封止部材３は、基材１に載置された発光素子１０を、塵芥、水分、外力等から保護する部材である。図１（ｂ）に示すように、発光素子１０の上面（支持基板１１の上面）は、封止部材３により、被覆されている。ここで、発光素子１０の上面とは、基材１上に載置した状態における発光素子１０の上方向の面をいう。そして、封止部材３は、蛍光体４と、発光素子１０の上面に配置された複数の透明部材５とを含有する。言い換えれば、封止部材３は、蛍光体４を含有するとともに、発光素子１０の上面に配置された透明部材５を被覆している。
【００３６】
なお、発光素子１０が「被覆されている」とは、ここでは図１（ｂ）に示すように、封止部材３が発光素子１０の上面に積層して形成されている状態をいう。しかしながら、発光装置の形態によっては、発光素子１０全体が封止部材３に埋没するように設けられている場合も含むものである。
【００３７】
封止部材３の材質は、発光素子１０からの光を透過可能な透光性を有するものが好ましい。具体的な材料としては、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂等を挙げることができる。これらの有機材料の他、酸化物等の無機材料でも良い。このような材料に加え、蛍光体４や透明部材５の他、所望に応じて着色剤、光拡散剤、フィラー等を含有させることもできる。なお、封止部材３は単一の部材で形成することもできるし、あるいは、２層以上の複数の層として形成することもできる。また、封止部材３の塗布量（充填量）は、基材１に載置される発光素子１０が被覆され、かつ、蛍光体４や透明部材５が露出しない量であればよい。なお、封止部材３にレンズ機能をもたせる場合には、封止部材３の表面を盛り上がらせて砲弾型形状や凸レンズ形状としてもよい。
【００３８】
［蛍光体］
蛍光体４は、波長変換部材として発光素子１０からの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長を有する光を発する蛍光部材である。
蛍光体４の材料としては、例えばイットリウム、アルミニウムおよびガーネットを混合したＹＡＧ系蛍光体や、Ｅｕ，Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される、窒化物系蛍光体、酸窒化物系蛍光体等を用いることができる。例えば、青色発光素子においては、緑色乃至黄色を発光するＹＡＧ系蛍光体、ＬｕＡＧ系蛍光体、Ｍ２ＳｉＯ４：Ｅｕ（ＭはＳｒ，Ｃａ，Ｂａ等）のシリケート蛍光体との組み合わせや、更に演色性を高めるために、赤色を発光する蛍光体として、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：ＥｕのようなＳＣＡＳＮ系蛍光体、ＣａＡｌＳｉＮ３：ＥｕのようなＣＡＳＮ系蛍光体や、ＳｒＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ等が所望の色調に適した組み合わせや配合比で用いられる。
【００３９】
蛍光体４は、発光素子１０からの発光経路の少なくとも一部に隙間を設けて配置されている。具体的には、発光素子１０からの発光における斜め方向の発光経路に、ＥＬ光が蛍光体４に当たらないように蛍光体４が隙間を形成して設けられている。
これにより、斜め方向にＥＬ光の透過量が大きくなるような領域を透明部材５の周囲に形成することができる。すなわち、蛍光体４は、透明部材５の周囲において、斜め方向にＥＬ光を透過させ、ＥＬ光が直接出てくる領域ができるように隙間を形成して配置されている。斜め方向におけるＥＬ光の透過量が大きくなることで、光の出射方向の違いによるＥＬ光の透過量の差が少なくなる。これにより、配光色度のバラツキを小さくすることができる。
【００４０】
ここで、「斜め方向」とは、基材１の水平方向に対する角度で示すことができ、一例としては、基材１の水平方向を０度とすると、５〜６０度の方向である。なお、発光素子１０の上方向（ＥＬ光が基材１の水平方向に対して垂直に進む方向）は９０度の方向（垂直方向）である。
また、「少なくとも一部」とは、斜め方向のＥＬ光が蛍光体４に当たらないような隙間が少なくとも一部に形成されていればよく、斜め方向のＥＬ光が蛍光体４に当たる領域があってもよいことを意味する。また「一部」は、光の出射方向の違いによるＥＬ光の透過量の差が、所望の程度に少なくなる程度であればよい。なお、斜め方向のＥＬ光の透過量は、ＥＬ光全体の透過量に対して、例えば、８０〜９０％である。
また、「隙間を設けて配置」とは、蛍光体４同士が接触している箇所があってもよいが、所定の領域においては、ＥＬ光が蛍光体４に当たらないように、発光経路において離間した箇所を有するということである。この隙間は、ＥＬ光が通過できる幅でよいが、一例としては、０．５〜５０μｍである。
【００４１】
蛍光体４の粒径は、１〜２０μｍであることが好ましい。この範囲でれば、波長変換部材としての効果をより発揮しやすくなる。なお、ここでの粒径とは、平均粒径ではなく、各粒径の大きさを意味する。
蛍光体４の粒径の測定方法は、光学顕微鏡や電子顕微鏡による観察や、光散乱法等で測定することが出来る。
【００４２】
［透明部材］
透明部材５は、発光素子１０からの光を透過させる部材である。また、蛍光体４を、発光素子１０からの発光経路の少なくとも一部に隙間を設けて配置させるための部材である。そして、透明部材５は発光素子１０上に設けられている。
なお、ここでの「発光素子１０上」とは、透明部材５が発光素子１０の上面に直接配置されている場合（図２（ａ）、（ｂ）参照）の他、発光素子１０の上面に他の部材が設けられている場合には、この他の部材の上面に配置されている場合も含むものである（図２（ｃ）参照）。
【００４３】
透明部材５の形状は、図２（ａ）に示すように、球状（粒子状）であってもよく、図２（ｂ）に示すように、柱状（円柱状または四角柱状）であってもよい。また、図２（ｃ）に示すように、支持基板１１上の透明部材層５ａと一体となった構造のものでもよい。さらには、その他の形状であってもよい。
なお、透明部材層５ａは、透明部材５と同一の材質であり、後記するように、インプリントにより透明部材５を形成する場合に、透明部材５を発光素子１０の表面が露出するまでエッチングをせずに残存した樹脂である。
【００４４】
図２に示すように、各透明部材５の最大高さＨおよび最大幅Ｗのそれぞれは、蛍光体４の粒径の１倍を超え３倍未満とする。最大高さＨおよび最大幅Ｗのそれぞれが１倍以下では、透明部材５の周囲に分散した蛍光体４同士が接触しやすくなり、斜め方向の発光経路に隙間が形成されない。一方、３倍以上では、蛍光体４の粒径によっては透明部材５が大きすぎ、斜め方向におけるＥＬ光３０の透過量が大きくなりにくい。好ましくは１．１〜２．５倍、より好ましくは１．６〜２．０倍である。
【００４５】
なお、ここでの「最大高さ」とは、発光素子１０に積層された封止部材３の底面からの垂直方向における最大の長さ、すなわち、透明部材５の発光素子１０側における最下方の位置から、垂直方向における最大の長さである。図２（ａ）、（ｂ）では、支持基板１１の上面からの最大長さ、図２（ｃ）では、透明部材層５ａの上面からの最大長さである。また、「最大幅」とは、封止部材３の底面（支持基板１１の上面または透明部材層５ａの上面）と平行な方向における最大の長さである。
なお、後記する垂直構造型の素子においては、支持基板１１は上面にはないため、発光素子２０の上面を基準とする（図４（ｂ）参照）。
【００４６】
また、「蛍光体４の粒径の１倍を超え３倍未満」とは、封止部材３が含有する全ての蛍光体４について「粒径の１倍を超え３倍未満」という意味であるが、蛍光体４の粒径は、同種の蛍光体４であればほぼ同様である。
【００４７】
また、透明部材５の含有量は、封止部材３に対して１０〜７８体積％とする。透明部材５の含有量は、前記範囲において、発光素子１０の配光に合わせて調整すればよい。ここで、正面方向（上方向）への配光が強い発光素子ほど透明部材５は多く必要だが、正面方向の配光が弱いものであれば、１０体積％で効果を発揮する。一方、７８体積％を超えると、封止部材３中に占める透明部材５が多くなるため、透明部材５の周囲に分散した蛍光体４同士が接触しやすくなり、斜め方向の発光経路に隙間が形成されない。また、透明部材５はダイス面内でほぼ均一に形成することが好ましく、互いに接触しないほうが好ましいが、後記する塗布方法においてはそこまで制御するのは難しい。しかしながら、透明部材５の含有量が７８体積％以下であれば、均一に塗布すれば透明部材５が互いに接触しにくい。したがって、透明部材５の含有量は、１０〜７８体積％とする。好ましくは２０〜６５体積％、より好ましくは３０〜５５体積％である。
【００４８】
なお、ここでの「封止部材３に対しての含有量」とは、１つの発光素子１０に被覆されている封止部材３（発光素子の側部は含まない）についての含有量であり、発光素子１０の上面に積層された封止部材３に対してのものである。例えば、封止部材３が発光素子１０全体を覆うように形成されている場合であっても、発光素子１０の上面に対して垂直方向に形成されている封止部材を対象とする。
【００４９】
また、透明部材５と蛍光体４との体積比率（透明部材量／蛍光体量）を０．２〜１０とする。斜め方向におけるＥＬ光の透過量が大きくなるように、蛍光体４を斜め方向の発光経路に隙間を設けて配置するためには、透明部材５と蛍光体４との含有量の体積比率を規定する必要がある。透明部材５と蛍光体４との体積比率（透明部材量／蛍光体量）が、０．２未満の場合、透明部材５の周囲に分散した蛍光体４が接触しやすくなり、斜め方向の発光経路に隙間が形成されない。また体積比率（透明部材量／蛍光体量）が１０を超えると、発光経路の隙間が大きくなりすぎ、局所的な色むらが顕著になってくる。好ましくは０．５〜８、より好ましくは２〜５である。
【００５０】
なお、これらの体積比率は、１つの発光素子１０に被覆されている封止部材３（発光素子の側部は含まない）中の蛍光体４および透明部材５についてのものである。例えば、封止部材３が発光素子１０全体を覆うように形成されている場合であっても、発光素子１０の上面に対して垂直方向に形成されている封止部材３を対象とする。
【００５１】
透明部材５は、発光素子１０の上面における平面方向（すなわち、同一平面上）に、例えば封止部材３中にフィラーを分散させた場合のように不規則に配列されていてもよいし、規則的に配列されていてもよい。後記するパターニングにより透明部材５を形成する方法を用いれば、例えば、市松模様やハニカム模様等を形成するように、透明部材５を均一に配置することができる。また、配置平面方向で角度により配光色度を制御する等の特殊な用途の場合は、ライン状や長方形等の設計も可能である。
【００５２】
透明部材５の材質は、発光素子１０からの光を透過可能な透光性を有するものとする。具体的な材料としては、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂等を挙げることができる。これらの有機材料の他、酸化物等の無機材料でも良い。ここで、透明部材５は、封止部材３と同一の材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。封止部材３と透明部材５が同一の材質であれば、後記するように透明部材５と封止部材３の屈折率を同等にすることができる。また、異なる材質であっても、透明部材５と封止部材３の屈折率が同等程度であれば、特に問題はない。なお、透明部材５の方が蛍光体４よりも比重が大きい。
【００５３】
透明部材５の屈折率は、封止部材３の屈折率と同等であることが好ましい。透明部材５の屈折率と封止部材３の屈折率に差がある場合は、光を散乱させる効果は強い。しかし、入射および出射時における、封止部材３と透明部材５との界面での全反射による、光の閉じこめ効果による光のロスが発生し、発光効率が低下する。同等の屈折率であれば、光はほぼ直進するため、吸収の少ない部材を用いれば発光効率の低下を起こすことがない。屈折率が同等であれば、同一の材質はもちろん、封止部材３と透明部材５とで、異なる材質を用いても同様の効果を得ることが出来る。
なお、「同等」とは、屈折率が同一ということであるが、本発明の発光装置１００において、その影響がほとんど差異のない程度のも、例えば、誤差の範囲内も含むものである。
【００５４】
後記するように、透明部材５の形成方法としては、塗布により、フィラーとして封止部材３中に混入する方法が挙げられる。詳細は後記するが、先に透明部材５を樹脂に混ぜて均一に塗布した後、更に蛍光体４を含む樹脂を塗布する方法では、蛍光体４と透明部材５との大きさの関係、透明部材の含有量、および、蛍光体４と透明部材５との体積比率を制御することにより、斜め方向の発光経路における蛍光体４の隙間の形成を制御することが可能となる。また、蛍光体４と透明部材５を同時に樹脂に混ぜてから塗布する方法では、透明部材５の比重を蛍光体４の比重より大きくして透明部材５を先に沈降させることにより、発光素子１０と蛍光体４との間に透明部材５を配置することが可能となる。また、前記と同様に、蛍光体４と透明部材５との大きさの関係、透明部材の含有量、および、蛍光体４と透明部材５との体積比率を制御することにより、斜め方向の発光経路における蛍光体４の隙間の形成を制御することが可能となる。
【００５５】
また、後記するように、透明部材５はパターニングにより形成することも可能である。この方法には、感光性の材料を用いた露光による方法の他、レジストパターンを形成した隙間に樹脂等で透明部材５を形成する方法や、ガラス等で透明膜を形成した後、マスキング処理を行い、エッチング処理等で形成する方法等がある。パターニングで形成する場合は、形状、配置等の精度が良く、より本発明の効果を出しやすい。
【００５６】
パターニングにより透明部材を形成するときに、透明部材５をインプリントにより形成してもよい。ナノインプリント等のインプリントにより透明部材５を形成することで、透明部材５を発光素子１０の表面が露出するまでエッチングしなくてもよく、図２（ｃ）に示すように、透明部材層５ａを備えた構成とすることができる。
【００５７】
［バンプ］
バンプ１９は、発光素子１０の電極と基材１とを電気的に接続する部材である。
ここでは、発光素子１０の電極の一部であるｎ側電極１３と基材１とが導電部材６ｂを介してバンプ１９により接続されている。
バンプとしては、従来公知のものを用いればよく、例えば、スタッドバンプやめっきバンプが挙げられる。スタッドバンプの材質としてはＡｕまたはその合金がよく用いられる。めっきバンプの材質としてはＡｕのみ、若しくはＣｕ、またはＮｉをベースに表面をＡｕとした積層構造が用いられる。また積層構造の場合はバリア層として、Ｐｄ等が用いられる。更にリフロー実装等に対応するために、表面にＡｕ−Ｓｎ等の共晶材料を形成する場合もある。
【００５８】
以上説明した本発明の発光装置１００によれば、発光装置１００を駆動したときに、発光素子１０からあらゆる方向に進む光のうち、上方へ進む光は、発光装置１００の上方の外部に取り出される。また、下方や横方向等に進む光は、基材１の表面、あるいは導電部材６ａ，６ｂ（金属部材）で反射して、発光装置１００の上方の外部に取り出されることになる。このとき、封止部材３中に、透明部材５と蛍光体４とが所定の関係で設けられているため、斜め方向のＥＬ光透過量が大きくなり、配光色度のバラツキが小さくなる。
【００５９】
≪発光装置の製方法≫
次に、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の製造方法について、図３を参照するとともに、適宜、図１、２を参照しながら説明する。
ここでは、透明部材を塗布により形成する方法と、透明部材をパターニングにより形成する方法について説明する。
【００６０】
（塗布により形成する方法）
図３（ａ）に示すように、本発明に係る発光装置１００の製造方法は、ダイボンディング工程Ｓ１４と、封止部材形成工程Ｓ１５と、を含む。また、ここでは、ダイボンディング工程Ｓ１４の前に、発光素子製造工程Ｓ１１、導電部材形成工程Ｓ１２、金属部材形成工程Ｓ１３を含む。以下、各工程について説明する。なお、発光装置１００の構成については前記説明したとおりであるので、ここでは適宜、説明を省略する。
【００６１】
＜発光素子製造工程＞
発光素子製造工程Ｓ１１は、基材１に載置する発光素子１０を製造する工程である。この工程により、図１に示す構造の発光素子１０を製造する。
【００６２】
この発光素子１０の製造は、従来公知の方法で行えばよい。例えば、サファイア（Ｃ面）からなる支持基板１１上に、ＭＯＶＰＥ（Metal-Organic Vapor Phase Epitaxy）反応装置にて、ｎ型半導体層１２ａ、活性層１２ｂ、ｐ型半導体層１２ｃを構成するそれぞれの窒化物半導体を順次成長させる（窒化物半導体の各層を成長させた基板を、ウェハという）。次に、レジストマスクを形成してエッチングを行い、レジストを除去し、その後、反射電極１５、カバー電極１６を構成する膜をスパッタリングにて成膜する。さらに、レジストマスクを形成してエッチングを行い、レジストを除去し、その後、ｐ側電極１４およびｎ側電極１３をスパッタリングにて設ける。そして、保護膜１７をスパッタリングにて成膜し、レジストマスクを形成してエッチングを行い、レジストを除去する。さらにエッチングによりｐ側電極１４およびｎ側電極１３を露出させる。
【００６３】
そして、レーザスクライブ＆ブレイク装置により、ウェハを個片化する。なお、透明部材５をパターニングにより形成する方法では、後記するように、透明部材５を形成した後にウェハを個片化する。すなわち、パターニングにより形成する方法では、「発光素子の製造」とは発光素子１０が集合体となっている状態までのことをいう。
また、発光素子製造工程Ｓ１１は、導電部材形成工程Ｓ１２あるいは金属部材形成工程Ｓ１３の前に行なってもよく、後に行なってもよく、同時に行なってもよい。
【００６４】
＜導電部材形成工程＞
導電部材形成工程Ｓ１２は、基材１上に導電部材６ａ，６ｂを形成する工程である。
【００６５】
導電部材６ａ，６ｂは、例えば、セラミックからなる基材１を用いる場合、未焼成のセラミックスグリーンシートの段階で、タングステン、モリブデンのような高融点金属の微粒子を含む導体ペーストを所定のパターンに塗布したものを焼成することにより得ることができる。あるいは、あらかじめ焼成されたセラミックスの板材に、導電部材６ａ，６ｂを形成することもできる。
【００６６】
また、ガラスエポキシ樹脂からなる基材１を用いる場合は、硝子クロス入りエポキシ樹脂やエポキシ樹脂を半硬化させたプリプレグに銅板を貼り付けて熱硬化させ、その後、フォトリソグラフィ法を用いて銅等の金属部材を所定の形状にパターニングすることにより、導電部材６ａ，６ｂを形成することができる。
【００６７】
＜金属部材形成工程＞
金属部材形成工程Ｓ１３は、基材１上の導電部材６ａ，６ｂ上に、ボンディング可能な金属部材を形成する工程である。
【００６８】
金属部材を設ける方法としては、めっき法、スパッタ法、蒸着法、薄膜を接合させる方法等を用いることができる。めっき法を用いる場合、電解めっき、無電解めっきのいずれの方法でも用いることができる。例えば、導電部材６ａ，６ｂ上の該当部位を電気的に接続した上で、電解めっき法を用いるのが最も簡便である。また、無電解めっき法やスパッタ法、蒸着法を用いる場合は、フォトリソグラフィ法により、導電部材６ａ，６ｂ上のみに設けることができる。なお、パターン形成されていない導電部材６ａ，６ｂ上に金属部材を設けた後、導電部材６ａ，６ｂと金属部材を所定の形状にパターニングしてもよい。
【００６９】
＜ダイボンディング工程＞
ダイボンディング工程Ｓ１４は、金属部材を形成した後の基材１上（導電部材６ａ，６ｂ上）に、発光素子１０を載置して接合する工程である。
【００７０】
発光素子１０は、例えば樹脂や半田ペースト等の接合部材により、基材１上の金属部材と接合する。なお、発光素子１０の裏面には、予め、フラックスを塗布しておいてもよい。ここで、接合部材は、金属部材と発光素子１０との間に介在するように設ければよいため、金属部材のうち、発光素子１０を載置する領域に設けてもよく、発光素子１０側に設けてもよい。あるいは、その両方に設けてもよい。
【００７１】
液状またはペースト状の接合部材を金属部材上に設ける場合、粘度等に応じてポッティング法、印刷法、転写法等の方法から適宜選択することができる。そして、接合部材を設けた箇所に発光素子１０を載置する。なお、固体状の接合部材を用いる場合も、固体状の接合部材を載置した後、液状またはペースト状の接合部材を用いる場合と同じ要領で、金属部材上に発光素子１０を載置することができる。そして発光素子１０を載置した後に、接合部材を加熱し、発光素子１０を基材１上（金属部材上）に接合する。
【００７２】
なお、ここでは、バンプ１９を介してｎ側電極１３と導電部材６ｂとを接続する。バンプ１９は、超音波接合によりｎ側電極１３と導電部材６ｂとを接着する。バンプ１９は、予め、ｎ側電極１３に接着させていてもよいし、導電部材６ｂに接着させておいてもよい。またｐ側電極１４とｎ側電極１３の両方にバンプを形成したり、更には形成後に切削やプレス等の平坦化の処理を行ったりしてもよい。
【００７３】
＜封止部材形成工程＞
封止部材形成工程Ｓ１５は、前記載置した発光素子１０を封止部材３で被覆する工程である。すなわち、発光素子１０を被覆する封止部材３を発光素子１０上に塗布する。その後、加熱や光照射等によってこの部材を硬化することで、発光素子１０を被覆する透光性の封止部材３を形成する。なお、封止部材３にレンズ機能をもたせる場合には、封止部材形成工程Ｓ１５において、封止部材３の表面を盛り上がらせて砲弾型形状や凸レンズ形状とするレンズ形成工程を行なう。
【００７４】
封止部材形成工程Ｓ１５は、透明部材５を含有した封止部材３と、蛍光体４を含有した封止部材３を別々に塗布するする方法と、透明部材５と蛍光体４とを含有した封止部材３を塗布する方法がある。
【００７５】
［別々に塗布する方法］
まず、透明部材５を所定の濃度で樹脂に混ぜ、均一になるよう十分に攪拌する。この樹脂を、スピンコーターあるいはディスペンサーにより、要求した密度が得られるように一定の厚み（量）で発光素子１０の支持基板１１上に塗布する。そして、透明部材５が完全に沈降するまで所定時間保持する。次に、未硬化の状態で蛍光体４を含有した樹脂を塗布し、蛍光体４が沈降して所望の隙間を設けて配置されるまで一定時間保持する。ここで色調を調整する場合は濃度および厚み（塗布量）を管理する。次に、オーブン等で樹脂を硬化させる。
【００７６】
［同時に塗布する方法］
まず、透明部材５および蛍光体４を所定の濃度で樹脂に混ぜ、均一になるよう十分に攪拌する。この樹脂を、スピンコーターあるいはディスペンサーにより、要求した密度が得られるように所定の厚み（量）で発光素子の支持基板１１上に塗布する。そして、透明部材５が完全に沈降するまで、さらに蛍光体４が沈降して所望の隙間を設けて配置されるまで一定時間保持する。このとき透明部材５の方が蛍光体４よりも比重が大きく沈みやすいので先に沈降する。次に、オーブン等で樹脂を硬化させる。
そして、封止部材形成工程Ｓ１５の後、ダイサーでダイシングを行い、基材１を個片化する。
【００７７】
（パターニングにより形成する方法）
図３（ｂ）に示すように、パターニングにより形成する方法では、ダイボンディング工程Ｓ１４の前に、透明部材を形成する透明部材形成工程Ｓ９１を行なう。そして、封止部材形成工程Ｓ１５においては、蛍光体４を含有した樹脂を塗布する。その他については、塗布により形成する方法と同様である。
【００７８】
＜透明部材形成工程＞
透明部材形成工程Ｓ９１は、レジストパターンを形成した後、透明部材用の樹脂を塗布する選択塗布方法と、透明部材用の樹脂を塗布した後、レジストパターンを形成するエッチング方法がある。
【００７９】
［選択塗布方法］
発光素子１０の裏面（支持基板１１の裏面）を研削研磨し、支持基板１１にレジストでパターンを形成する。次に、スピンコーターあるいはディスペンサーにより、透明部材用の樹脂を塗布する。次に、オーブン等で樹脂を硬化させる。そして、樹脂層が所望の厚みとなるように、レジストと一緒に切削する。その後、剥離液によりレジストを剥離する。そして、レーザスクライブ＆ブレイク装置により、ウェハを個片化する。その後、ダイボンディング工程Ｓ１４に移行する。
【００８０】
［エッチング方法］
発光素子１０の裏面（支持基板１１の裏面）を研削研磨し、スピンコーターあるいはディスペンサーにより、支持基板１１に透明部材用の樹脂を所望の厚みで塗布する。次に、レジストを塗布あるいは貼付し、マスクを用いて露光した後、現像することで、樹脂上にレジストパターンを形成する。そして、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）等で樹脂層をエッチングする。その後、剥離液によりレジストを剥離する。そして、レーザスクライブ＆ブレイク装置により、ウェハを個片化する。その後、ダイボンディング工程Ｓ１４に移行する。
【００８１】
なお、パターニングにより透明部材５を形成する場合、透明部材５をナノインプリント等のインプリントにより形成してもよい。具体的には、支持基板１１に透明部材用の樹脂を所望の厚みで塗布した後、透明部材５の型を有する原版を、所定の膜厚だけ樹脂が残存するように押し付け、ＵＶ光を照射する。そして、原版を外した後、樹脂をエッチングして成形する。これにより、これにより、図２（ｃ）に示すように、透明部材層５ａを備えた構成とすることができる。
【００８２】
＜封止部材形成工程＞
封止部材形成工程Ｓ１５では、発光素子１０の支持基板１１に蛍光体４を含有した樹脂を塗布し、蛍光体４が沈降して所望の隙間を設けて配置されるまで一定時間保持する。ここで色調を調整する場合は濃度および厚み（塗布量）を管理する。次に、オーブン等で樹脂を硬化させる。
そして、封止部材形成工程Ｓ１５の後、ダイサーでダイシングを行い、基材１を個片化する。
【００８３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができる。
すなわち、前記に示す発光装置の形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置を例示するものであって、本発明は、発光装置を前記の形態に限定するものではない。また、特許請求の範囲に示される部材等を、実施の形態の部材に特定するものではない。特に、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００８４】
例えば、前記記載では、主にＦＤ素子を用いた発光装置について説明したが、本発明は、垂直構造型の素子を用いた発光装置としてもよい。以下、代表的な変形例として、垂直構造型の素子を用いた発光装置およびその製造方法について、第２実施形態として説明する。
【００８５】
［第２実施形態］
第２実施形態では、垂直構造型の素子を用いた発光装置について説明する。なお、ここでは、前記した発光装置１００の実施形態と主に異なる事項について説明する。
【００８６】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、発光装置２００は、基材１と、基材１上に設けられた導電部材６ａ，６ｂと、導電部材６ａ，６ｂ上に載置された発光素子２０と、導電部材６ａ，６ｂの電極となる部位と発光素子２０の電極端子とを電気的に接続するワイヤ７，７と、発光素子２０を被覆する封止部材３と、を主に備える。さらに、ここでは、バンプ１９，１９を備えている。そして、封止部材３は、蛍光体４と、透明部材５とを含有している。
以下、各構成について説明する。ただし、基材１、導電部材６ａ，６ｂ、封止部材３、蛍光体４、透明部材５、バンプ１９については、前記第１実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００８７】
［発光素子］
発光素子２０は、上面にパターニングされたｎ側電極１３を有し、裏面にｐ側電極１４を有する垂直構造型の素子であり、導電部材６ａ，６ｂと接続されて基材１上に載置されている。
【００８８】
発光素子２０は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、支持基板１１と、支持基板１１の上に、ウェハ貼り合わせ層（Ａｕ−Ａｕ接合層）２１を介して積層された半導体層１２を有する。この半導体層１２はｐ型半導体層１２ｃ、活性層１２ｂ、ｎ型半導体層１２ａが順に積層されており、ｎ型半導体層１２ａにｎ側電極１３が形成されている。また、ｐ型半導体層１２ｃの裏面には、反射電極（Ａｇ）１５、および、電流狭窄（誘電体）１８が所定の間隔で設けられている。そして、支持基板１１の裏面には、ｐ側電極１４が形成されている。また、発光素子２０の半導体層１２は、絶縁性の保護膜１７で被覆されている。
そして、ｐ側電極１４は、正極である導電部材６ａと接続され、２つのｎ側電極１３は、バンプ１９を介して、それぞれ、負極である導電部材６ｂと接続されている。
【００８９】
［ワイヤ］
ワイヤ７は、垂直構造型の素子における電極端子と、基材１上に配される導電部材６ｂの電極となる部位とを電気的に接続するものである。ここでは、ワイヤ７は、バンプ１９を介して、それぞれ、２つのｎ側電極１３の電極端子に接続されている。ワイヤ７の材料は、金、銅、白金、アルミニウム等の金属、および、それらの合金を用いたものが挙げられるが、特に、熱伝導率等に優れた金を用いるのが好ましい。
【００９０】
≪発光装置の製造方法≫
次に、本発明の第２の実施形態に係る発光装置の製造方法について、図５を参照するとともに、適宜、図２、４を参照しながら説明する。
ここでは、透明部材を塗布により形成する方法と、透明部材をパターニングにより形成する方法について説明する。
【００９１】
（塗布により形成する方法）
本発明に係る発光装置２００の製造方法は、封止部材形成工程Ｓ２４と、ダイボンディング工程Ｓ２５と、を含む。また、第２実施形態では、垂直構造型の素子を用いるため、ワイヤボンディング工程Ｓ２６を含む。また、ここでは、封止部材形成工程Ｓ２４の前に、発光素子製造工程Ｓ２１、導電部材形成工程Ｓ２２、金属部材形成工程Ｓ２３を含む。以下、各工程について説明する。なお、発光装置２００の構成については前記説明したとおりであるので、ここでは適宜、説明を省略する。
【００９２】
＜発光素子製造工程＞
発光素子製造工程Ｓ２１は、基材１に載置する発光素子２０を製造する工程である。この工程により、図４に示す構造の発光素子２０を製造する。
【００９３】
この発光素子２０の製造は、従来公知の方法で行えばよい。例えば、サファイア（Ｃ面）からなる基板（不図示）上に、ＭＯＶＰＥ反応装置にて、ｎ型半導体層１２ａ、活性層１２ｂ、ｐ型半導体層１２ｃを構成するそれぞれの窒化物半導体を順次成長させる（窒化物半導体の各層を成長させた基板を、ウェハという）。続いて、反射電極（Ａｇ）１５、および、電流狭窄（誘電体）１８をスパッタリングにて設ける。その後、ウェハ貼り合わせ層２１をスパッタリングにて成膜し、Ｓｉ等の導電性を持った支持基板１１に、熱圧着等の方法で貼り合わせる。次にサファイア側からレーザーを当てるレーザーリフトオフ（ＬＬＯ）法によりサファイア基板を剥離する。引き続いて、レジストマスクを形成して半導体層のパターニングを行い、レジストを除去し、その後、スパッタリングにてｎ側電極１３を設ける。そして、保護膜１７をスパッタリングにて成膜し、レジストマスクを形成してエッチングを行い、レジストを除去し、ｎ側電極１３を露出させる。一方、支持基板１１の裏面には、ｐ側電極１４をスパッタリングにて設ける。
【００９４】
なお、ここでの「発光素子の製造」とは発光素子２０が集合体となっている状態までのことをいう。また、発光素子製造工程Ｓ２１は、導電部材形成工程Ｓ２２あるいは金属部材形成工程Ｓ１３の前に行なってもよく、後に行なってもよく、同時に行なってもよい。
【００９５】
＜導電部材形成工程＞
導電部材形成工程Ｓ２２は、基材１上に導電部材６ａ，６ｂを形成する工程である。この工程については、前記した第１実施形態と同様である。
【００９６】
＜金属部材形成工程＞
金属部材形成工程Ｓ２３は、基材１上の導電部材６ａ，６ｂ上に、ボンディング可能な金属部材を形成する工程である。この工程については、前記した第１実施形態と同様である。
【００９７】
＜封止部材形成工程＞
封止部材形成工程Ｓ２４は、発光素子２０を封止部材３で被覆する工程である。すなわち、発光素子２０を被覆する封止部材３を発光素子２０上に塗布する。その後、加熱や光照射等によってこの部材を硬化することで、発光素子２０を被覆する透光性の封止部材３を形成する。
【００９８】
封止部材形成工程Ｓ２４は、透明部材５を含有した封止部材３と、蛍光体４を含有した封止部材３を別々に塗布するする方法と、透明部材５と蛍光体４とを含有した封止部材３を塗布する方法がある。
【００９９】
［別々に塗布する方法］
まず、第１実施形態で述べたバンプ１９の形成方法（Ａｕスタッドバンプの形成方法）により、ｎ側電極１３上にバンプ１９を設ける。次に、透明部材５を所定の濃度で樹脂に混ぜ、均一になるよう十分に攪拌する。この樹脂を、スピンコーターあるいはディスペンサーにより、要求した密度が得られるように所定の厚み（量）で発光素子２０上に塗布する。そして、透明部材５が完全に沈降するまで一定時間保持する。次に、未硬化の状態で蛍光体４を含有した樹脂を塗布し、蛍光体４が沈降して所望の隙間を設けて配置されるまで一定時間保持する。ここで色調を調整する場合は濃度および厚み（塗布量）を管理する。次に、オーブン等で樹脂を硬化させる。さらに、ワイヤボンディングエリアの形成のために、バンプ１９の頭出しが出来るところまで、樹脂層を切削あるいは研磨する。なお、ここで色調調整をする場合は切削量を調整する。そして、レーザスクライブ＆ブレイク装置により、ウェハを個片化する。
【０１００】
［同時に塗布する方法］
まず、Ａｕスタッドの形成方法により、ｎ側電極１３上にバンプ１９を設ける。次に、透明部材５および蛍光体４を所定の濃度で樹脂に混ぜ、均一になるよう十分に攪拌する。この樹脂を、スピンコーターあるいはディスペンサーにより、要求した密度が得られるように所定の厚み（量）で発光素子２０上に塗布する。そして、透明部材５が完全に沈降するまで、さらに蛍光体４が沈降して所望の隙間を設けて配置されるまで一定時間保持する。このとき透明部材５の方が蛍光体４よりも比重が大きく沈みやすいので先に沈降する。次に、オーブン等で樹脂を硬化させる。さらに、ワイヤボンディングエリアの形成のために、バンプ１９の頭出しが出来るところまで、樹脂層を切削あるいは研磨する。なお、ここで色調調整をする場合は切削量を調整する。そして、レーザスクライブ＆ブレイク装置により、ウェハを個片化する。
【０１０１】
＜ダイボンディング工程＞
ダイボンディング工程Ｓ２５は、金属部材を形成した後の基材１上（導電部材６ａ上）に、封止部材３で被覆した発光素子２０を載置して接合する工程である。その他については、前記した第１実施形態と同様である。
【０１０２】
＜ワイヤボンディング工程＞
ワイヤボンディング工程Ｓ２６は、基材１と前記載置した発光素子２０の電極とをワイヤ７により電気的に接続する工程である。すなわち、導電部材６ｂの電極となる部位と、発光素子２０上部にあるｎ側電極１３の電極端子とを、ワイヤ７で電気的に接続する工程である。ここでは、バンプ１９を介してｎ側電極１３と接続する。ワイヤ７の接続方法は、特に限定されるものではなく、通常用いられる方法で行えばよい。なお、封止部材３にレンズ機能をもたせる場合には、このワイヤボンディング工程Ｓ２６の後に、封止部材３の表面を盛り上がらせて砲弾型形状や凸レンズ形状とするレンズ形成工程を行なう。
そして、ワイヤボンディング工程Ｓ２６の後、ダイサーでダイシングを行い、基材１を個片化する。
【０１０３】
（パターニングにより形成する方法）
パターニングにより形成する方法では、封止部材形成工程Ｓ２４の前に、透明部材を形成する透明部材形成工程Ｓ９２を行なう。そして、封止部材形成工程Ｓ２４においては、蛍光体４を含有した樹脂を塗布する。その他については、塗布により形成する方法と同様である。
【０１０４】
＜透明部材形成工程＞
透明部材形成工程Ｓ９２は、レジストパターンを形成した後、透明部材用の樹脂を塗布する選択塗布方法と、透明部材用の樹脂を塗布した後、レジストパターンを形成するエッチング方法がある。
【０１０５】
［選択塗布方法］
レジスト塗布あるいは貼付し、マスクを用いて露光した後、現像することで、発光素子２０の上面にレジストでパターンを形成する。次に、スピンコーターあるいはディスペンサーにより、透明部材用の樹脂を塗布する。次に、オーブン等で樹脂を硬化させる。そして、樹脂層が所望の厚みとなるように、レジストと一緒に切削する。その後、剥離液によりレジストを剥離する。さらに、発光素子２０上のワイヤボンディングエリアにバンプ１９，１９を形成する。
【０１０６】
［エッチング方法］
スピンコーターあるいはディスペンサーにより、発光素子２０の上面に透明部材用の樹脂を所望の厚みで塗布する。次に、レジスト塗布あるいは貼付し、マスクを用いて露光した後、現像することで、樹脂上にレジストパターン形成する。そして、ＲＩＥ等で樹脂層をエッチングする。その後、剥離液によりレジストを剥離する。さらに、発光素子２０上のワイヤボンディングエリアにバンプ１９を形成する。
なお、前記のとおり、パターニングにより透明部材を形成する場合、透明部材５をナノインプリント等のインプリントにより形成してもよい。
【０１０７】
＜封止部材形成工程＞
封止部材形成工程Ｓ２４では、発光素子２０上に蛍光体４を含有した樹脂を塗布し、蛍光体４が沈降するまで一定時間保持する。ここで色調を調整する場合は濃度および厚み（塗布量）を管理する。次に、オーブン等で樹脂を硬化させる。さらに、ワイヤボンディングエリアの形成のために、バンプ１９の頭出しが出来るところまで、樹脂層を切削あるいは研磨する。なお、ここで色調調整をする場合は切削量を調整する。
【０１０８】
≪その他の変形例≫
その他の変形例として、例えば、発光素子１０の他の形態として、図６（ａ）、（ｂ）に示すような構造の発光素子１０Ａ，１０Ｂとしてもよい。また、発光素子２０の他の形態として、例えば、図７（ａ）、（ｂ）に示すような構造の発光装置２０Ａ，２０Ｂとしてもよい。
【０１０９】
基材については、第１実施形態、第２実施形態では、板状の基材について説明したが、凹部を有する基材を用いてもよい。また、第１実施形態、第２実施形態ともに、ツェナーダイオード等の保護素子等を設けてもよい。さらに、前記第１実施形態および第２実施形態では、それぞれ、１つの発光素子１０，２０を備える構成としたが、発光素子は、それぞれ、２つ以上設けられていてもよい。また、発光装置に搭載される発光素子が２以上の複数個である場合には、各発光素子の発光波長は異なるものであってもよい。例えば、ＲＧＢの３原色を発光する３つの発光素子を搭載する発光装置である。
【０１１０】
また、前記実施形態に係る発光装置１００，２００は、可視光領域の光を出力する発光素子１０、２０を備えるものとしたが、紫外線や赤外線を出力する発光素子を備える構成とすることもできる。さらに、発光素子は、フェースアップ素子（ＦＵ素子）であってもよい。また、導電部材は、基材１と別の構成として説明したが、例えば、基材１と一体して形成し、導電部材を含めて基材としてもよい。
その他、透明部材５は、発光素子１０、２０の上面に一段に配置されている場合の他、透明部材５が積層しているように、２段以上で配置されていてもよい。
【０１１１】
発光装置の製造方法においては、本発明を行うにあたり、前記各工程に悪影響を与えない範囲において、前記各工程の間あるいは前後に、前記した工程以外の工程を含めてもよい。例えば、基材１を洗浄する基材洗浄工程や、ごみ等の不要物を除去する不要物除去工程や、発光素子１０，２０の載置位置を調整する載置位置調整工程等、他の工程を含めてもよい。
【符号の説明】
【０１１２】
１ 基材
３ 封止部材
４ 蛍光体
５ 透明部材
６ａ，６ｂ 導電部材
７ ワイヤ
１０，１０Ａ，１０Ｂ，２０，２０Ａ，２０Ｂ 発光素子
１１ 基板（支持基板）
１２ 半導体層
１３ ｎ側電極
１４ ｐ側電極
１５ 反射電極
１６ カバー電極
１７ 保護膜
１８ 電流狭窄（誘電体）
１９ バンプ
２１ ウェハ貼り合わせ層
３０ ＥＬ光
１００，２００ 発光装置
Ｇ 溝部
Ｈ 最大高さ
Ｗ 最大幅
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、照明器具、ディスプレイ、液晶ディスプレイのバックライト光源等に利用可能な窒化ガリウム系の半導体を用いた発光装置およびその製造方法に係り、特に蛍光体の発光と組み合わせて白色光を出力する発光装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
照明やディスプレイのバックライト等に用いられている白色発光ダイオードは、半導体のバンドギャップにより決定されるＥＬ（エレクトロルミネッセンス）による発光と、ＥＬ光により励起される蛍光体からの発光との組み合わせにより白色光を得ている。半導体発光素子（ダイス）と蛍光体との組み合わせ方法としては、ダイス周囲にカップ（壁）を設けて蛍光体を含む樹脂を充填するもの、蛍光体を含んだ樹脂を印刷によりダイス周囲に塗布するもの、電着等により蛍光体層を形成するもの等、使用用途、ダイス構造に合わせて種々の方法がある。
【０００３】
ダイス構造の中でもＬＬＯ（レーザーリフトオフ）技術を用いた垂直構造型の発光ダイオードでは、Ａｕ等からなるスタッドを形成したウェハ表面に蛍光体層を形成した後、個片化する手法が良く用いられている（例えば、特許文献１〜３参照）。
また、発光装置や発光素子の構成として、封止材に蛍光体の他、充填体を分布させた発光ダイオードや、半導体層上に蛍光体を含む波長変換用薄膜パターンを形成した発光素子が開示されている（例えば、特許文献４、５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３５８９１８７号公報
【特許文献２】特表２０１０−５１７２８９号公報
【特許文献３】特表２０１０−５１７２９０号公報
【特許文献４】特開２００９−１１７８３１号公報
【特許文献５】特開２００７−２７３９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術においては、以下に述べる問題がある。
Ａｕ等からなるスタッドを形成したウェハ表面に蛍光体層を形成した後、個片化する手法で作成した白色発光ダイオードでは、光の出射方向の違いにより、ＥＬ光の透過量が異なってくる。具体的には、上方向よりも斜め方向におけるＥＬ光の透過量が少なく、上方向と斜め方向のＥＬ光が所望の透過量となりにくい。そのため、配光色度のバラツキが大きく、リフレクタやレンズ等の光学系と組み合わせた時の色むらが大きいという問題がある。
【０００６】
また、特許文献４の発光装置は、複数の充填体を互いに接触させ、この充填体の間に蛍光体を分布さることで、色度を均一にし、光純度の高い発光装置としたものである。特許文献５の発光素子は、波長変換用薄膜パターンを使用することで、カラーバランスの調節を容易にし、均一な発光特性を得ることができる発光装置とするためのものである。このように、特許文献４、５は、斜め方向におけるＥＬ光の透過量が少ないことで、光の出射方向の違いにより、ＥＬ光の透過量が異なることを考慮したものではない。そのため、やはり、配光色度のバラツキが大きく、リフレクタやレンズ等の光学系と組み合わせた時の色むらが大きいという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、光の出射方向の違いによる配光色度のバラツキが小さい発光装置および発光装置の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明に係る発光装置は、基材と、前記基材上に載置された発光素子と、前記発光素子を被覆する封止部材と、を備える発光装置であって、前記封止部材は、蛍光体と、複数の透明部材とを含有し、前記透明部材は、前記発光素子上に設けられ、前記各透明部材の最大高さおよび最大幅のそれぞれが、前記蛍光体の粒径の１倍を超え３倍未満であり、前記透明部材の含有量が、前記封止部材に対して１０〜７８体積％であり、前記透明部材と前記蛍光体との体積比率（透明部材量／蛍光体量）が０．２〜１０であり、前記蛍光体は、前記発光素子からの発光経路の少なくとも一部に隙間を設けて配置されていることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、蛍光体に対する透明部材の大きさや、透明部材の含有量、および、透明部材と蛍光体との体積比率を規定することで、蛍光体が、発光素子からの発光経路の少なくとも一部に隙間を設けて配置される。具体的には、発光素子からの発光における、斜め方向の発光経路の少なくとも一部に隙間を形成して配置される。これにより、発光素子からの発光において、斜め方向におけるＥＬ光の透過量が大きくなる。そのため、光の出射方向の違いによるＥＬ光透過量の差が少なくなり、配光色度のバラツキが小さくなる。
【００１０】
前記発光装置は、前記蛍光体の粒径が、１〜２０μｍであることが好ましい。
このような構成によれば、蛍光体は、波長変換部材としての効果をより発揮しやすくなる。
【００１１】
前記発光装置は、前記透明部材の屈折率が、前記封止部材の屈折率と同等であることが好ましい。
このような構成によれば、発光素子の光の出射の途中で光が屈折することがなく、光はほぼ直進するため、発光効率の低下を抑制することができる。
【００１２】
前記発光装置は、前記発光素子の電極と前記基材とが、バンプを介して電気的に接続されていることが好ましい。
このような構成によれば、バンプを用いることで、発光素子と基材とを電気的に接続しやすくなる。
【００１３】
本発明に係る発光装置の製造方法は、前記記載の発光装置の製造方法であって、基材上に、発光素子を載置するダイボンディング工程と、前記載置した発光素子を封止部材で被覆する封止部材形成工程と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
このような発光装置の製造方法によれば、上述した作用を奏する発光装置を提供することができる。
【００１５】
また、前記ダイボンディング工程の前に、前記発光素子上に、パターニングにより透明部材を形成する透明部材形成工程を行なってもよい。
このような発光装置の製造方法によれば、透明部材の形状を規定しやすく、また透明部材の配置を制御しやすくなる。
【００１６】
本発明に係る発光装置の製造方法は、前記記載の発光装置の製造方法であって、発光素子を封止部材で被覆する封止部材形成工程と、前記封止部材で被覆した発光素子を基材上に載置するダイボンディング工程と、前記基材と前記載置した発光素子の電極とをワイヤにより電気的に接続するワイヤボンディング工程と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
このような発光装置の製造方法によれば、上述した作用を奏する発光装置を提供することができる。
【００１８】
また、前記封止部材形成工程の前に、前記発光素子上に、パターニングにより透明部材を形成する透明部材形成工程を行なってもよい。
このような発光装置の製造方法によれば、透明部材の形状を規定しやすく、また透明部材の配置を制御しやすくなる。
【００１９】
さらに、パターニングにより透明部材を形成する場合は、透明部材をインプリントにより形成してもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る発光装置によれば、光の出射方向の違いによるＥＬ光透過量の差が少なくなり、配光色度のバラツキが低減される。その結果、リフレクタやレンズ等の光学系と組み合わせた場合でも、色むらの少ない照明として優れた光源を得ることができる。
本発明に係る発光装置の製造方法によれば、配光色度のバラツキが低減され、リフレクタやレンズ等の光学系と組み合わせた場合でも、色むらの少ない照明として優れた光源を得ることができる発光装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る発光装置の一例を示す概略模式図であり、（ａ）は発光面側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）に示す発光装置のＸ−Ｘ断面矢視図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、蛍光体と透明部材との関係、および透明部材の形状を説明するための模式図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る発光装置の製造方法の一例を示す工程フローである。
【図４】本発明の第２実施形態に係る発光装置の一例を示す概略模式図であり、（ａ）は発光面側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）に示す発光装置のＹ−Ｙ断面矢視図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る発光装置の製造方法の一例を示す工程フローである。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る発光装置における、発光素子の変形例の一例を示す概略模式図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る発光装置における、発光素子の変形例の一例を示す概略模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る発光装置およびその製造方法の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については、原則として同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。
【００２３】
［第１実施形態］
第１実施形態では、フェースダウン素子（ＦＤ素子）を用いた発光装置について説明する。
【００２４】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、発光装置１００は、基材１と、基材１上に設けられた導電部材６ａ，６ｂと、導電部材６ａ，６ｂ上に載置された発光素子１０と、発光素子１０を被覆する封止部材３と、を主に備える。さらに、ここでは、バンプ１９を備えている。そして、封止部材３は、蛍光体４と、透明部材５とを含有している。
以下、各構成について説明する。
【００２５】
［基材］
基材１は、発光素子１０等の電子部品を配置するためのものである。基材１は、図１（ａ）に示すように、矩形平板状に形成することができる。なお、基材１のサイズや形状は特に限定されず、発光素子１０の数や配列間隔等、目的および用途に応じて適宜選択することができる。
【００２６】
基材１の材料としては、絶縁性材料を用いることが好ましく、かつ、発光素子１０から放出される光や外光等が透過しにくい材料を用いることが好ましい。また、ある程度の強度を有する材料を用いることが好ましい。具体的には、セラミックス（Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ等）、あるいはフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＴレジン（bismaleimide triazine resin）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）等の樹脂が挙げられる。また、金属板の表面に絶縁層を設けた部材を基材１の材料として用いることもできる。
【００２７】
［導電部材］
導電部材６ａ，６ｂは、外部と、発光素子１０等の電子部品とを電気的に接続し、これら電子部品に、外部からの電流（電力）を供給するための部材である。すなわち、外部から通電させるための電極またはその一部としての役割を担うものである。
【００２８】
また、ここでは、導電部材６ａ，６ｂが、正の電極と、負の電極と、を有しており、これらの電極が基材１上で離間して設けられている。すなわち、導電部材６ａ，６ｂは、正の電極（アノード）としての導電部材６ａと、負の電極（カソード）としての導電部材６ｂとに、基材１上に水平に（横方向に）分別されて設けられている。これにより、電極間（導電部材６ａ，６ｂ間）に、導電部スリット（溝部）Ｇが形成されている。そして、この導電部材６ａ，６ｂに跨がるように、発光素子１０が載置されている。
【００２９】
導電部材６ａ，６ｂの材料は、基材１として用いられる材料や、発光装置１００の製造方法等によって適宜選択することができる。例えば、基材１の材料としてセラミックを用いる場合は、導電部材６ａ，６ｂの材料は、セラミックスシートの焼成温度にも耐え得る高融点を有する材料が好ましく、例えば、タングステン、モリブデンのような高融点の金属を用いるのが好ましい。
【００３０】
また、基材１の材料としてガラスエポキシ樹脂等を用いる場合は、導電部材６ａ，６ｂの材料は、加工し易い材料が好ましく、また、基材１の材料として射出成型されたエポキシ樹脂を用いる場合は、導電部材６ａ，６ｂの材料は、打ち抜き加工、エッチング加工、屈曲加工等の加工がし易く、かつ、比較的大きい機械的強度を有する部材が好ましい。具体例としては、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル等の金属、または、鉄−ニッケル合金、りん青銅、鉄入り銅、モリブデン等が挙げられる。
【００３１】
導電部材６ａ，６ｂの表面には、導電部材６ａ，６ｂにおける光反射の効率を向上させる金属部材を被覆してもよい。この金属部材は反射率の高い部材とする必要はなく、導電部材６ａ，６ｂと一体化させたものとしてもよい。金属部材の材料としては、鍍金ができるものであれば特に限定されないが、例えば、銀のみ、あるいは、銀と、銅、金、アルミニウム、ロジウム等の高反射率の金属との合金、または、これら、銀や各合金を用いた多層膜等を用いることができる。好ましくは、熱伝導率等に優れた金を単体で用いることである。また、金属部材の膜厚は、０．０５〜５０μｍ程度の金属箔であることが好ましく、多層膜とする場合は、層全体の厚さをこの範囲内とするのが好ましい。また、金属部材の形成方法は、めっき法の他にスパッタ法や蒸着法等を用いることができる。
【００３２】
［発光素子］
発光素子１０は、裏面にパターニングされた電極を有するＦＤ素子であり、導電部材６ａ，６ｂと接続されて基材１上に載置されている。なお、裏面とは、基材１に載置したときに、基材１と対向する側の面である。
【００３３】
発光素子１０は、図１（ｂ）に示すように、基板（支持基板）１１と、支持基板１１の上（図面上では実装後のため下）に積層された半導体層１２を有する。この半導体層１２はｎ型半導体層１２ａ、活性層１２ｂ、ｐ型半導体層１２ｃが順に積層されており、ｎ型半導体層１２ａにｎ側電極１３が形成されている。また、ｐ型半導体層１２ｃには、反射電極１５、カバー電極１６を介してｐ側電極１４が形成されている。また、発光素子１０の半導体層１２（およびカバー電極１６）は、絶縁性の保護膜１７で被覆されている。そして、ｐ側電極１４は、正極である導電部材６ａと接続され、ｎ側電極１３は、バンプ１９を介して負極である導電部材６ｂと接続されている。
【００３４】
発光素子１０としては、発光ダイオードを用いるのが好ましく、任意の波長のものを選択することができる。例えば、青色（波長４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの光）、緑色（波長４９０ｎｍ〜５７０ｎｍの光）の発光素子１０としては、ＺｎＳｅ、窒化物系半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）、ＧａＰ等を用いることができる。また、赤色（波長６２０ｎｍ〜７５０ｎｍの光）の発光素子１０としては、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰ等を用いることができる。なお、本発明のように、蛍光物質を用いた発光装置１００とする場合には、その蛍光物質を効率良く励起できる短波長の発光が可能な窒化物半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）が好適に用いられる。そして、活性層１２ｂの材料やその混晶を調整することによって、発光波長を種々選択することができる。さらに、これら以外の材料からなる発光素子１０を用いることもできる。なお、用いる発光素子１０の成分組成や発光色、大きさ、個数等は、目的に応じて適宜選択することができる。
また、可視光領域の光だけでなく、紫外線や赤外線を出力する発光素子１０とすることもできる。
【００３５】
［封止部材］
封止部材３は、基材１に載置された発光素子１０を、塵芥、水分、外力等から保護する部材である。図１（ｂ）に示すように、発光素子１０の上面（支持基板１１の上面）は、封止部材３により、被覆されている。ここで、発光素子１０の上面とは、基材１上に載置した状態における発光素子１０の上方向の面をいう。そして、封止部材３は、蛍光体４と、発光素子１０の上面に配置された複数の透明部材５とを含有する。言い換えれば、封止部材３は、蛍光体４を含有するとともに、発光素子１０の上面に配置された透明部材５を被覆している。
【００３６】
なお、発光素子１０が「被覆されている」とは、ここでは図１（ｂ）に示すように、封止部材３が発光素子１０の上面に積層して形成されている状態をいう。しかしながら、発光装置の形態によっては、発光素子１０全体が封止部材３に埋没するように設けられている場合も含むものである。
【００３７】
封止部材３の材質は、発光素子１０からの光を透過可能な透光性を有するものが好ましい。具体的な材料としては、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂等を挙げることができる。これらの有機材料の他、酸化物等の無機材料でも良い。このような材料に加え、蛍光体４や透明部材５の他、所望に応じて着色剤、光拡散剤、フィラー等を含有させることもできる。なお、封止部材３は単一の部材で形成することもできるし、あるいは、２層以上の複数の層として形成することもできる。また、封止部材３の塗布量（充填量）は、基材１に載置される発光素子１０が被覆され、かつ、蛍光体４や透明部材５が露出しない量であればよい。なお、封止部材３にレンズ機能をもたせる場合には、封止部材３の表面を盛り上がらせて砲弾型形状や凸レンズ形状としてもよい。
【００３８】
［蛍光体］
蛍光体４は、波長変換部材として発光素子１０からの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長を有する光を発する蛍光部材である。
蛍光体４の材料としては、例えばイットリウム、アルミニウムおよびガーネットを混合したＹＡＧ系蛍光体や、Ｅｕ，Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される、窒化物系蛍光体、酸窒化物系蛍光体等を用いることができる。例えば、青色発光素子においては、緑色乃至黄色を発光するＹＡＧ系蛍光体、ＬｕＡＧ系蛍光体、Ｍ２ＳｉＯ４：Ｅｕ（ＭはＳｒ，Ｃａ，Ｂａ等）のシリケート蛍光体との組み合わせや、更に演色性を高めるために、赤色を発光する蛍光体として、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：ＥｕのようなＳＣＡＳＮ系蛍光体、ＣａＡｌＳｉＮ３：ＥｕのようなＣＡＳＮ系蛍光体や、ＳｒＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ等が所望の色調に適した組み合わせや配合比で用いられる。
【００３９】
蛍光体４は、発光素子１０からの発光経路の少なくとも一部に隙間を設けて配置されている。具体的には、発光素子１０からの発光における斜め方向の発光経路に、ＥＬ光が蛍光体４に当たらないように蛍光体４が隙間を形成して設けられている。
これにより、斜め方向にＥＬ光の透過量が大きくなるような領域を透明部材５の周囲に形成することができる。すなわち、蛍光体４は、透明部材５の周囲において、斜め方向にＥＬ光を透過させ、ＥＬ光が直接出てくる領域ができるように隙間を形成して配置されている。斜め方向におけるＥＬ光の透過量が大きくなることで、光の出射方向の違いによるＥＬ光の透過量の差が少なくなる。これにより、配光色度のバラツキを小さくすることができる。
【００４０】
ここで、「斜め方向」とは、基材１の水平方向に対する角度で示すことができ、一例としては、基材１の水平方向を０度とすると、５〜６０度の方向である。なお、発光素子１０の上方向（ＥＬ光が基材１の水平方向に対して垂直に進む方向）は９０度の方向（垂直方向）である。
また、「少なくとも一部」とは、斜め方向のＥＬ光が蛍光体４に当たらないような隙間が少なくとも一部に形成されていればよく、斜め方向のＥＬ光が蛍光体４に当たる領域があってもよいことを意味する。また「一部」は、光の出射方向の違いによるＥＬ光の透過量の差が、所望の程度に少なくなる程度であればよい。なお、斜め方向のＥＬ光の透過量は、ＥＬ光全体の透過量に対して、例えば、８０〜９０％である。
また、「隙間を設けて配置」とは、蛍光体４同士が接触している箇所があってもよいが、所定の領域においては、ＥＬ光が蛍光体４に当たらないように、発光経路において離間した箇所を有するということである。この隙間は、ＥＬ光が通過できる幅でよいが、一例としては、０．５〜５０μｍである。
【００４１】
蛍光体４の粒径は、１〜２０μｍであることが好ましい。この範囲でれば、波長変換部材としての効果をより発揮しやすくなる。なお、ここでの粒径とは、平均粒径ではなく、各粒径の大きさを意味する。
蛍光体４の粒径の測定方法は、光学顕微鏡や電子顕微鏡による観察や、光散乱法等で測定することが出来る。
【００４２】
［透明部材］
透明部材５は、発光素子１０からの光を透過させる部材である。また、蛍光体４を、発光素子１０からの発光経路の少なくとも一部に隙間を設けて配置させるための部材である。そして、透明部材５は発光素子１０上に設けられている。
なお、ここでの「発光素子１０上」とは、透明部材５が発光素子１０の上面に直接配置されている場合（図２（ａ）、（ｂ）参照）の他、発光素子１０の上面に他の部材が設けられている場合には、この他の部材の上面に配置されている場合も含むものである（図２（ｃ）参照）。
【００４３】
透明部材５の形状は、図２（ａ）に示すように、球状（粒子状）であってもよく、図２（ｂ）に示すように、柱状（円柱状または四角柱状）であってもよい。また、図２（ｃ）に示すように、支持基板１１上の透明部材層５ａと一体となった構造のものでもよい。さらには、その他の形状であってもよい。
なお、透明部材層５ａは、透明部材５と同一の材質であり、後記するように、インプリントにより透明部材５を形成する場合に、透明部材５を発光素子１０の表面が露出するまでエッチングをせずに残存した樹脂である。
【００４４】
図２に示すように、各透明部材５の最大高さＨおよび最大幅Ｗのそれぞれは、蛍光体４の粒径の１倍を超え３倍未満とする。最大高さＨおよび最大幅Ｗのそれぞれが１倍以下では、透明部材５の周囲に分散した蛍光体４同士が接触しやすくなり、斜め方向の発光経路に隙間が形成されない。一方、３倍以上では、蛍光体４の粒径によっては透明部材５が大きすぎ、斜め方向におけるＥＬ光３０の透過量が大きくなりにくい。好ましくは１．１〜２．５倍、より好ましくは１．６〜２．０倍である。
【００４５】
なお、ここでの「最大高さ」とは、発光素子１０に積層された封止部材３の底面からの垂直方向における最大の長さ、すなわち、透明部材５の発光素子１０側における最下方の位置から、垂直方向における最大の長さである。図２（ａ）、（ｂ）では、支持基板１１の上面からの最大長さ、図２（ｃ）では、透明部材層５ａの上面からの最大長さである。また、「最大幅」とは、封止部材３の底面（支持基板１１の上面または透明部材層５ａの上面）と平行な方向における最大の長さである。
なお、後記する垂直構造型の素子においては、支持基板１１は上面にはないため、発光素子２０の上面を基準とする（図４（ｂ）参照）。
【００４６】
また、「蛍光体４の粒径の１倍を超え３倍未満」とは、封止部材３が含有する全ての蛍光体４について「粒径の１倍を超え３倍未満」という意味であるが、蛍光体４の粒径は、同種の蛍光体４であればほぼ同様である。
【００４７】
また、透明部材５の含有量は、封止部材３に対して１０〜７８体積％とする。透明部材５の含有量は、前記範囲において、発光素子１０の配光に合わせて調整すればよい。ここで、正面方向（上方向）への配光が強い発光素子ほど透明部材５は多く必要だが、正面方向の配光が弱いものであれば、１０体積％で効果を発揮する。一方、７８体積％を超えると、封止部材３中に占める透明部材５が多くなるため、透明部材５の周囲に分散した蛍光体４同士が接触しやすくなり、斜め方向の発光経路に隙間が形成されない。また、透明部材５はダイス面内でほぼ均一に形成することが好ましく、互いに接触しないほうが好ましいが、後記する塗布方法においてはそこまで制御するのは難しい。しかしながら、透明部材５の含有量が７８体積％以下であれば、均一に塗布すれば透明部材５が互いに接触しにくい。したがって、透明部材５の含有量は、１０〜７８体積％とする。好ましくは２０〜６５体積％、より好ましくは３０〜５５体積％である。
【００４８】
なお、ここでの「封止部材３に対しての含有量」とは、１つの発光素子１０に被覆されている封止部材３（発光素子の側部は含まない）についての含有量であり、発光素子１０の上面に積層された封止部材３に対してのものである。例えば、封止部材３が発光素子１０全体を覆うように形成されている場合であっても、発光素子１０の上面に対して垂直方向に形成されている封止部材を対象とする。
【００４９】
また、透明部材５と蛍光体４との体積比率（透明部材量／蛍光体量）を０．２〜１０とする。斜め方向におけるＥＬ光の透過量が大きくなるように、蛍光体４を斜め方向の発光経路に隙間を設けて配置するためには、透明部材５と蛍光体４との含有量の体積比率を規定する必要がある。透明部材５と蛍光体４との体積比率（透明部材量／蛍光体量）が、０．２未満の場合、透明部材５の周囲に分散した蛍光体４が接触しやすくなり、斜め方向の発光経路に隙間が形成されない。また体積比率（透明部材量／蛍光体量）が１０を超えると、発光経路の隙間が大きくなりすぎ、局所的な色むらが顕著になってくる。好ましくは０．５〜８、より好ましくは２〜５である。
【００５０】
なお、これらの体積比率は、１つの発光素子１０に被覆されている封止部材３（発光素子の側部は含まない）中の蛍光体４および透明部材５についてのものである。例えば、封止部材３が発光素子１０全体を覆うように形成されている場合であっても、発光素子１０の上面に対して垂直方向に形成されている封止部材３を対象とする。
【００５１】
透明部材５は、発光素子１０の上面における平面方向（すなわち、同一平面上）に、例えば封止部材３中にフィラーを分散させた場合のように不規則に配列されていてもよいし、規則的に配列されていてもよい。後記するパターニングにより透明部材５を形成する方法を用いれば、例えば、市松模様やハニカム模様等を形成するように、透明部材５を均一に配置することができる。また、配置平面方向で角度により配光色度を制御する等の特殊な用途の場合は、ライン状や長方形等の設計も可能である。
【００５２】
透明部材５の材質は、発光素子１０からの光を透過可能な透光性を有するものとする。具体的な材料としては、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂等を挙げることができる。これらの有機材料の他、酸化物等の無機材料でも良い。ここで、透明部材５は、封止部材３と同一の材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。封止部材３と透明部材５が同一の材質であれば、後記するように透明部材５と封止部材３の屈折率を同等にすることができる。また、異なる材質であっても、透明部材５と封止部材３の屈折率が同等程度であれば、特に問題はない。なお、透明部材５の方が蛍光体４よりも比重が大きい。
【００５３】
透明部材５の屈折率は、封止部材３の屈折率と同等であることが好ましい。透明部材５の屈折率と封止部材３の屈折率に差がある場合は、光を散乱させる効果は強い。しかし、入射および出射時における、封止部材３と透明部材５との界面での全反射による、光の閉じこめ効果による光のロスが発生し、発光効率が低下する。同等の屈折率であれば、光はほぼ直進するため、吸収の少ない部材を用いれば発光効率の低下を起こすことがない。屈折率が同等であれば、同一の材質はもちろん、封止部材３と透明部材５とで、異なる材質を用いても同様の効果を得ることが出来る。
なお、「同等」とは、屈折率が同一ということであるが、本発明の発光装置１００において、その影響がほとんど差異のない程度のも、例えば、誤差の範囲内も含むものである。
【００５４】
後記するように、透明部材５の形成方法としては、塗布により、フィラーとして封止部材３中に混入する方法が挙げられる。詳細は後記するが、先に透明部材５を樹脂に混ぜて均一に塗布した後、更に蛍光体４を含む樹脂を塗布する方法では、蛍光体４と透明部材５との大きさの関係、透明部材の含有量、および、蛍光体４と透明部材５との体積比率を制御することにより、斜め方向の発光経路における蛍光体４の隙間の形成を制御することが可能となる。また、蛍光体４と透明部材５を同時に樹脂に混ぜてから塗布する方法では、透明部材５の比重を蛍光体４の比重より大きくして透明部材５を先に沈降させることにより、発光素子１０と蛍光体４との間に透明部材５を配置することが可能となる。また、前記と同様に、蛍光体４と透明部材５との大きさの関係、透明部材の含有量、および、蛍光体４と透明部材５との体積比率を制御することにより、斜め方向の発光経路における蛍光体４の隙間の形成を制御することが可能となる。
【００５５】
また、後記するように、透明部材５はパターニングにより形成することも可能である。この方法には、感光性の材料を用いた露光による方法の他、レジストパターンを形成した隙間に樹脂等で透明部材５を形成する方法や、ガラス等で透明膜を形成した後、マスキング処理を行い、エッチング処理等で形成する方法等がある。パターニングで形成する場合は、形状、配置等の精度が良く、より本発明の効果を出しやすい。
【００５６】
パターニングにより透明部材を形成するときに、透明部材５をインプリントにより形成してもよい。ナノインプリント等のインプリントにより透明部材５を形成することで、透明部材５を発光素子１０の表面が露出するまでエッチングしなくてもよく、図２（ｃ）に示すように、透明部材層５ａを備えた構成とすることができる。
【００５７】
［バンプ］
バンプ１９は、発光素子１０の電極と基材１とを電気的に接続する部材である。
ここでは、発光素子１０の電極の一部であるｎ側電極１３と基材１とが導電部材６ｂを介してバンプ１９により接続されている。
バンプとしては、従来公知のものを用いればよく、例えば、スタッドバンプやめっきバンプが挙げられる。スタッドバンプの材質としてはＡｕまたはその合金がよく用いられる。めっきバンプの材質としてはＡｕのみ、若しくはＣｕ、またはＮｉをベースに表面をＡｕとした積層構造が用いられる。また積層構造の場合はバリア層として、Ｐｄ等が用いられる。更にリフロー実装等に対応するために、表面にＡｕ−Ｓｎ等の共晶材料を形成する場合もある。
【００５８】
以上説明した本発明の発光装置１００によれば、発光装置１００を駆動したときに、発光素子１０からあらゆる方向に進む光のうち、上方へ進む光は、発光装置１００の上方の外部に取り出される。また、下方や横方向等に進む光は、基材１の表面、あるいは導電部材６ａ，６ｂ（金属部材）で反射して、発光装置１００の上方の外部に取り出されることになる。このとき、封止部材３中に、透明部材５と蛍光体４とが所定の関係で設けられているため、斜め方向のＥＬ光透過量が大きくなり、配光色度のバラツキが小さくなる。
【００５９】
≪発光装置の製方法≫
次に、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の製造方法について、図３を参照するとともに、適宜、図１、２を参照しながら説明する。
ここでは、透明部材を塗布により形成する方法と、透明部材をパターニングにより形成する方法について説明する。
【００６０】
（塗布により形成する方法）
図３（ａ）に示すように、本発明に係る発光装置１００の製造方法は、ダイボンディング工程Ｓ１４と、封止部材形成工程Ｓ１５と、を含む。また、ここでは、ダイボンディング工程Ｓ１４の前に、発光素子製造工程Ｓ１１、導電部材形成工程Ｓ１２、金属部材形成工程Ｓ１３を含む。以下、各工程について説明する。なお、発光装置１００の構成については前記説明したとおりであるので、ここでは適宜、説明を省略する。
【００６１】
＜発光素子製造工程＞
発光素子製造工程Ｓ１１は、基材１に載置する発光素子１０を製造する工程である。この工程により、図１に示す構造の発光素子１０を製造する。
【００６２】
この発光素子１０の製造は、従来公知の方法で行えばよい。例えば、サファイア（Ｃ面）からなる支持基板１１上に、ＭＯＶＰＥ（Metal-Organic Vapor Phase Epitaxy）反応装置にて、ｎ型半導体層１２ａ、活性層１２ｂ、ｐ型半導体層１２ｃを構成するそれぞれの窒化物半導体を順次成長させる（窒化物半導体の各層を成長させた基板を、ウェハという）。次に、レジストマスクを形成してエッチングを行い、レジストを除去し、その後、反射電極１５、カバー電極１６を構成する膜をスパッタリングにて成膜する。さらに、レジストマスクを形成してエッチングを行い、レジストを除去し、その後、ｐ側電極１４およびｎ側電極１３をスパッタリングにて設ける。そして、保護膜１７をスパッタリングにて成膜し、レジストマスクを形成してエッチングを行い、レジストを除去する。さらにエッチングによりｐ側電極１４およびｎ側電極１３を露出させる。
【００６３】
そして、レーザスクライブ＆ブレイク装置により、ウェハを個片化する。なお、透明部材５をパターニングにより形成する方法では、後記するように、透明部材５を形成した後にウェハを個片化する。すなわち、パターニングにより形成する方法では、「発光素子の製造」とは発光素子１０が集合体となっている状態までのことをいう。
また、発光素子製造工程Ｓ１１は、導電部材形成工程Ｓ１２あるいは金属部材形成工程Ｓ１３の前に行なってもよく、後に行なってもよく、同時に行なってもよい。
【００６４】
＜導電部材形成工程＞
導電部材形成工程Ｓ１２は、基材１上に導電部材６ａ，６ｂを形成する工程である。
【００６５】
導電部材６ａ，６ｂは、例えば、セラミックからなる基材１を用いる場合、未焼成のセラミックスグリーンシートの段階で、タングステン、モリブデンのような高融点金属の微粒子を含む導体ペーストを所定のパターンに塗布したものを焼成することにより得ることができる。あるいは、あらかじめ焼成されたセラミックスの板材に、導電部材６ａ，６ｂを形成することもできる。
【００６６】
また、ガラスエポキシ樹脂からなる基材１を用いる場合は、硝子クロス入りエポキシ樹脂やエポキシ樹脂を半硬化させたプリプレグに銅板を貼り付けて熱硬化させ、その後、フォトリソグラフィ法を用いて銅等の金属部材を所定の形状にパターニングすることにより、導電部材６ａ，６ｂを形成することができる。
【００６７】
＜金属部材形成工程＞
金属部材形成工程Ｓ１３は、基材１上の導電部材６ａ，６ｂ上に、ボンディング可能な金属部材を形成する工程である。
【００６８】
金属部材を設ける方法としては、めっき法、スパッタ法、蒸着法、薄膜を接合させる方法等を用いることができる。めっき法を用いる場合、電解めっき、無電解めっきのいずれの方法でも用いることができる。例えば、導電部材６ａ，６ｂ上の該当部位を電気的に接続した上で、電解めっき法を用いるのが最も簡便である。また、無電解めっき法やスパッタ法、蒸着法を用いる場合は、フォトリソグラフィ法により、導電部材６ａ，６ｂ上のみに設けることができる。なお、パターン形成されていない導電部材６ａ，６ｂ上に金属部材を設けた後、導電部材６ａ，６ｂと金属部材を所定の形状にパターニングしてもよい。
【００６９】
＜ダイボンディング工程＞
ダイボンディング工程Ｓ１４は、金属部材を形成した後の基材１上（導電部材６ａ，６ｂ上）に、発光素子１０を載置して接合する工程である。
【００７０】
発光素子１０は、例えば樹脂や半田ペースト等の接合部材により、基材１上の金属部材と接合する。なお、発光素子１０の裏面には、予め、フラックスを塗布しておいてもよい。ここで、接合部材は、金属部材と発光素子１０との間に介在するように設ければよいため、金属部材のうち、発光素子１０を載置する領域に設けてもよく、発光素子１０側に設けてもよい。あるいは、その両方に設けてもよい。
【００７１】
液状またはペースト状の接合部材を金属部材上に設ける場合、粘度等に応じてポッティング法、印刷法、転写法等の方法から適宜選択することができる。そして、接合部材を設けた箇所に発光素子１０を載置する。なお、固体状の接合部材を用いる場合も、固体状の接合部材を載置した後、液状またはペースト状の接合部材を用いる場合と同じ要領で、金属部材上に発光素子１０を載置することができる。そして発光素子１０を載置した後に、接合部材を加熱し、発光素子１０を基材１上（金属部材上）に接合する。
【００７２】
なお、ここでは、バンプ１９を介してｎ側電極１３と導電部材６ｂとを接続する。バンプ１９は、超音波接合によりｎ側電極１３と導電部材６ｂとを接着する。バンプ１９は、予め、ｎ側電極１３に接着させていてもよいし、導電部材６ｂに接着させておいてもよい。またｐ側電極１４とｎ側電極１３の両方にバンプを形成したり、更には形成後に切削やプレス等の平坦化の処理を行ったりしてもよい。
【００７３】
＜封止部材形成工程＞
封止部材形成工程Ｓ１５は、前記載置した発光素子１０を封止部材３で被覆する工程である。すなわち、発光素子１０を被覆する封止部材３を発光素子１０上に塗布する。その後、加熱や光照射等によってこの部材を硬化することで、発光素子１０を被覆する透光性の封止部材３を形成する。なお、封止部材３にレンズ機能をもたせる場合には、封止部材形成工程Ｓ１５において、封止部材３の表面を盛り上がらせて砲弾型形状や凸レンズ形状とするレンズ形成工程を行なう。
【００７４】
封止部材形成工程Ｓ１５は、透明部材５を含有した封止部材３と、蛍光体４を含有した封止部材３を別々に塗布するする方法と、透明部材５と蛍光体４とを含有した封止部材３を塗布する方法がある。
【００７５】
［別々に塗布する方法］
まず、透明部材５を所定の濃度で樹脂に混ぜ、均一になるよう十分に攪拌する。この樹脂を、スピンコーターあるいはディスペンサーにより、要求した密度が得られるように一定の厚み（量）で発光素子１０の支持基板１１上に塗布する。そして、透明部材５が完全に沈降するまで所定時間保持する。次に、未硬化の状態で蛍光体４を含有した樹脂を塗布し、蛍光体４が沈降して所望の隙間を設けて配置されるまで一定時間保持する。ここで色調を調整する場合は濃度および厚み（塗布量）を管理する。次に、オーブン等で樹脂を硬化させる。
【００７６】
［同時に塗布する方法］
まず、透明部材５および蛍光体４を所定の濃度で樹脂に混ぜ、均一になるよう十分に攪拌する。この樹脂を、スピンコーターあるいはディスペンサーにより、要求した密度が得られるように所定の厚み（量）で発光素子の支持基板１１上に塗布する。そして、透明部材５が完全に沈降するまで、さらに蛍光体４が沈降して所望の隙間を設けて配置されるまで一定時間保持する。このとき透明部材５の方が蛍光体４よりも比重が大きく沈みやすいので先に沈降する。次に、オーブン等で樹脂を硬化させる。
そして、封止部材形成工程Ｓ１５の後、ダイサーでダイシングを行い、基材１を個片化する。
【００７７】
（パターニングにより形成する方法）
図３（ｂ）に示すように、パターニングにより形成する方法では、ダイボンディング工程Ｓ１４の前に、透明部材を形成する透明部材形成工程Ｓ９１を行なう。そして、封止部材形成工程Ｓ１５においては、蛍光体４を含有した樹脂を塗布する。その他については、塗布により形成する方法と同様である。
【００７８】
＜透明部材形成工程＞
透明部材形成工程Ｓ９１は、レジストパターンを形成した後、透明部材用の樹脂を塗布する選択塗布方法と、透明部材用の樹脂を塗布した後、レジストパターンを形成するエッチング方法がある。
【００７９】
［選択塗布方法］
発光素子１０の裏面（支持基板１１の裏面）を研削研磨し、支持基板１１にレジストでパターンを形成する。次に、スピンコーターあるいはディスペンサーにより、透明部材用の樹脂を塗布する。次に、オーブン等で樹脂を硬化させる。そして、樹脂層が所望の厚みとなるように、レジストと一緒に切削する。その後、剥離液によりレジストを剥離する。そして、レーザスクライブ＆ブレイク装置により、ウェハを個片化する。その後、ダイボンディング工程Ｓ１４に移行する。
【００８０】
［エッチング方法］
発光素子１０の裏面（支持基板１１の裏面）を研削研磨し、スピンコーターあるいはディスペンサーにより、支持基板１１に透明部材用の樹脂を所望の厚みで塗布する。次に、レジストを塗布あるいは貼付し、マスクを用いて露光した後、現像することで、樹脂上にレジストパターンを形成する。そして、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）等で樹脂層をエッチングする。その後、剥離液によりレジストを剥離する。そして、レーザスクライブ＆ブレイク装置により、ウェハを個片化する。その後、ダイボンディング工程Ｓ１４に移行する。
【００８１】
なお、パターニングにより透明部材５を形成する場合、透明部材５をナノインプリント等のインプリントにより形成してもよい。具体的には、支持基板１１に透明部材用の樹脂を所望の厚みで塗布した後、透明部材５の型を有する原版を、所定の膜厚だけ樹脂が残存するように押し付け、ＵＶ光を照射する。そして、原版を外した後、樹脂をエッチングして成形する。これにより、これにより、図２（ｃ）に示すように、透明部材層５ａを備えた構成とすることができる。
【００８２】
＜封止部材形成工程＞
封止部材形成工程Ｓ１５では、発光素子１０の支持基板１１に蛍光体４を含有した樹脂を塗布し、蛍光体４が沈降して所望の隙間を設けて配置されるまで一定時間保持する。ここで色調を調整する場合は濃度および厚み（塗布量）を管理する。次に、オーブン等で樹脂を硬化させる。
そして、封止部材形成工程Ｓ１５の後、ダイサーでダイシングを行い、基材１を個片化する。
【００８３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができる。
すなわち、前記に示す発光装置の形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置を例示するものであって、本発明は、発光装置を前記の形態に限定するものではない。また、特許請求の範囲に示される部材等を、実施の形態の部材に特定するものではない。特に、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００８４】
例えば、前記記載では、主にＦＤ素子を用いた発光装置について説明したが、本発明は、垂直構造型の素子を用いた発光装置としてもよい。以下、代表的な変形例として、垂直構造型の素子を用いた発光装置およびその製造方法について、第２実施形態として説明する。
【００８５】
［第２実施形態］
第２実施形態では、垂直構造型の素子を用いた発光装置について説明する。なお、ここでは、前記した発光装置１００の実施形態と主に異なる事項について説明する。
【００８６】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、発光装置２００は、基材１と、基材１上に設けられた導電部材６ａ，６ｂと、導電部材６ａ，６ｂ上に載置された発光素子２０と、導電部材６ａ，６ｂの電極となる部位と発光素子２０の電極端子とを電気的に接続するワイヤ７，７と、発光素子２０を被覆する封止部材３と、を主に備える。さらに、ここでは、バンプ１９，１９を備えている。そして、封止部材３は、蛍光体４と、透明部材５とを含有している。
以下、各構成について説明する。ただし、基材１、導電部材６ａ，６ｂ、封止部材３、蛍光体４、透明部材５、バンプ１９については、前記第１実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００８７】
［発光素子］
発光素子２０は、上面にパターニングされたｎ側電極１３を有し、裏面にｐ側電極１４を有する垂直構造型の素子であり、導電部材６ａ，６ｂと接続されて基材１上に載置されている。
【００８８】
発光素子２０は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、支持基板１１と、支持基板１１の上に、ウェハ貼り合わせ層（Ａｕ−Ａｕ接合層）２１を介して積層された半導体層１２を有する。この半導体層１２はｐ型半導体層１２ｃ、活性層１２ｂ、ｎ型半導体層１２ａが順に積層されており、ｎ型半導体層１２ａにｎ側電極１３が形成されている。また、ｐ型半導体層１２ｃの裏面には、反射電極（Ａｇ）１５、および、電流狭窄（誘電体）１８が所定の間隔で設けられている。そして、支持基板１１の裏面には、ｐ側電極１４が形成されている。また、発光素子２０の半導体層１２は、絶縁性の保護膜１７で被覆されている。
そして、ｐ側電極１４は、正極である導電部材６ａと接続され、２つのｎ側電極１３は、バンプ１９を介して、それぞれ、負極である導電部材６ｂと接続されている。
【００８９】
［ワイヤ］
ワイヤ７は、垂直構造型の素子における電極端子と、基材１上に配される導電部材６ｂの電極となる部位とを電気的に接続するものである。ここでは、ワイヤ７は、バンプ１９を介して、それぞれ、２つのｎ側電極１３の電極端子に接続されている。ワイヤ７の材料は、金、銅、白金、アルミニウム等の金属、および、それらの合金を用いたものが挙げられるが、特に、熱伝導率等に優れた金を用いるのが好ましい。
【００９０】
≪発光装置の製造方法≫
次に、本発明の第２の実施形態に係る発光装置の製造方法について、図５を参照するとともに、適宜、図２、４を参照しながら説明する。
ここでは、透明部材を塗布により形成する方法と、透明部材をパターニングにより形成する方法について説明する。
【００９１】
（塗布により形成する方法）
本発明に係る発光装置２００の製造方法は、封止部材形成工程Ｓ２４と、ダイボンディング工程Ｓ２５と、を含む。また、第２実施形態では、垂直構造型の素子を用いるため、ワイヤボンディング工程Ｓ２６を含む。また、ここでは、封止部材形成工程Ｓ２４の前に、発光素子製造工程Ｓ２１、導電部材形成工程Ｓ２２、金属部材形成工程Ｓ２３を含む。以下、各工程について説明する。なお、発光装置２００の構成については前記説明したとおりであるので、ここでは適宜、説明を省略する。
【００９２】
＜発光素子製造工程＞
発光素子製造工程Ｓ２１は、基材１に載置する発光素子２０を製造する工程である。この工程により、図４に示す構造の発光素子２０を製造する。
【００９３】
この発光素子２０の製造は、従来公知の方法で行えばよい。例えば、サファイア（Ｃ面）からなる基板（不図示）上に、ＭＯＶＰＥ反応装置にて、ｎ型半導体層１２ａ、活性層１２ｂ、ｐ型半導体層１２ｃを構成するそれぞれの窒化物半導体を順次成長させる（窒化物半導体の各層を成長させた基板を、ウェハという）。続いて、反射電極（Ａｇ）１５、および、電流狭窄（誘電体）１８をスパッタリングにて設ける。その後、ウェハ貼り合わせ層２１をスパッタリングにて成膜し、Ｓｉ等の導電性を持った支持基板１１に、熱圧着等の方法で貼り合わせる。次にサファイア側からレーザーを当てるレーザーリフトオフ（ＬＬＯ）法によりサファイア基板を剥離する。引き続いて、レジストマスクを形成して半導体層のパターニングを行い、レジストを除去し、その後、スパッタリングにてｎ側電極１３を設ける。そして、保護膜１７をスパッタリングにて成膜し、レジストマスクを形成してエッチングを行い、レジストを除去し、ｎ側電極１３を露出させる。一方、支持基板１１の裏面には、ｐ側電極１４をスパッタリングにて設ける。
【００９４】
なお、ここでの「発光素子の製造」とは発光素子２０が集合体となっている状態までのことをいう。また、発光素子製造工程Ｓ２１は、導電部材形成工程Ｓ２２あるいは金属部材形成工程Ｓ１３の前に行なってもよく、後に行なってもよく、同時に行なってもよい。
【００９５】
＜導電部材形成工程＞
導電部材形成工程Ｓ２２は、基材１上に導電部材６ａ，６ｂを形成する工程である。この工程については、前記した第１実施形態と同様である。
【００９６】
＜金属部材形成工程＞
金属部材形成工程Ｓ２３は、基材１上の導電部材６ａ，６ｂ上に、ボンディング可能な金属部材を形成する工程である。この工程については、前記した第１実施形態と同様である。
【００９７】
＜封止部材形成工程＞
封止部材形成工程Ｓ２４は、発光素子２０を封止部材３で被覆する工程である。すなわち、発光素子２０を被覆する封止部材３を発光素子２０上に塗布する。その後、加熱や光照射等によってこの部材を硬化することで、発光素子２０を被覆する透光性の封止部材３を形成する。
【００９８】
封止部材形成工程Ｓ２４は、透明部材５を含有した封止部材３と、蛍光体４を含有した封止部材３を別々に塗布するする方法と、透明部材５と蛍光体４とを含有した封止部材３を塗布する方法がある。
【００９９】
［別々に塗布する方法］
まず、第１実施形態で述べたバンプ１９の形成方法（Ａｕスタッドバンプの形成方法）により、ｎ側電極１３上にバンプ１９を設ける。次に、透明部材５を所定の濃度で樹脂に混ぜ、均一になるよう十分に攪拌する。この樹脂を、スピンコーターあるいはディスペンサーにより、要求した密度が得られるように所定の厚み（量）で発光素子２０上に塗布する。そして、透明部材５が完全に沈降するまで一定時間保持する。次に、未硬化の状態で蛍光体４を含有した樹脂を塗布し、蛍光体４が沈降して所望の隙間を設けて配置されるまで一定時間保持する。ここで色調を調整する場合は濃度および厚み（塗布量）を管理する。次に、オーブン等で樹脂を硬化させる。さらに、ワイヤボンディングエリアの形成のために、バンプ１９の頭出しが出来るところまで、樹脂層を切削あるいは研磨する。なお、ここで色調調整をする場合は切削量を調整する。そして、レーザスクライブ＆ブレイク装置により、ウェハを個片化する。
【０１００】
［同時に塗布する方法］
まず、Ａｕスタッドの形成方法により、ｎ側電極１３上にバンプ１９を設ける。次に、透明部材５および蛍光体４を所定の濃度で樹脂に混ぜ、均一になるよう十分に攪拌する。この樹脂を、スピンコーターあるいはディスペンサーにより、要求した密度が得られるように所定の厚み（量）で発光素子２０上に塗布する。そして、透明部材５が完全に沈降するまで、さらに蛍光体４が沈降して所望の隙間を設けて配置されるまで一定時間保持する。このとき透明部材５の方が蛍光体４よりも比重が大きく沈みやすいので先に沈降する。次に、オーブン等で樹脂を硬化させる。さらに、ワイヤボンディングエリアの形成のために、バンプ１９の頭出しが出来るところまで、樹脂層を切削あるいは研磨する。なお、ここで色調調整をする場合は切削量を調整する。そして、レーザスクライブ＆ブレイク装置により、ウェハを個片化する。
【０１０１】
＜ダイボンディング工程＞
ダイボンディング工程Ｓ２５は、金属部材を形成した後の基材１上（導電部材６ａ上）に、封止部材３で被覆した発光素子２０を載置して接合する工程である。その他については、前記した第１実施形態と同様である。
【０１０２】
＜ワイヤボンディング工程＞
ワイヤボンディング工程Ｓ２６は、基材１と前記載置した発光素子２０の電極とをワイヤ７により電気的に接続する工程である。すなわち、導電部材６ｂの電極となる部位と、発光素子２０上部にあるｎ側電極１３の電極端子とを、ワイヤ７で電気的に接続する工程である。ここでは、バンプ１９を介してｎ側電極１３と接続する。ワイヤ７の接続方法は、特に限定されるものではなく、通常用いられる方法で行えばよい。なお、封止部材３にレンズ機能をもたせる場合には、このワイヤボンディング工程Ｓ２６の後に、封止部材３の表面を盛り上がらせて砲弾型形状や凸レンズ形状とするレンズ形成工程を行なう。
そして、ワイヤボンディング工程Ｓ２６の後、ダイサーでダイシングを行い、基材１を個片化する。
【０１０３】
（パターニングにより形成する方法）
パターニングにより形成する方法では、封止部材形成工程Ｓ２４の前に、透明部材を形成する透明部材形成工程Ｓ９２を行なう。そして、封止部材形成工程Ｓ２４においては、蛍光体４を含有した樹脂を塗布する。その他については、塗布により形成する方法と同様である。
【０１０４】
＜透明部材形成工程＞
透明部材形成工程Ｓ９２は、レジストパターンを形成した後、透明部材用の樹脂を塗布する選択塗布方法と、透明部材用の樹脂を塗布した後、レジストパターンを形成するエッチング方法がある。
【０１０５】
［選択塗布方法］
レジスト塗布あるいは貼付し、マスクを用いて露光した後、現像することで、発光素子２０の上面にレジストでパターンを形成する。次に、スピンコーターあるいはディスペンサーにより、透明部材用の樹脂を塗布する。次に、オーブン等で樹脂を硬化させる。そして、樹脂層が所望の厚みとなるように、レジストと一緒に切削する。その後、剥離液によりレジストを剥離する。さらに、発光素子２０上のワイヤボンディングエリアにバンプ１９，１９を形成する。
【０１０６】
［エッチング方法］
スピンコーターあるいはディスペンサーにより、発光素子２０の上面に透明部材用の樹脂を所望の厚みで塗布する。次に、レジスト塗布あるいは貼付し、マスクを用いて露光した後、現像することで、樹脂上にレジストパターン形成する。そして、ＲＩＥ等で樹脂層をエッチングする。その後、剥離液によりレジストを剥離する。さらに、発光素子２０上のワイヤボンディングエリアにバンプ１９を形成する。
なお、前記のとおり、パターニングにより透明部材を形成する場合、透明部材５をナノインプリント等のインプリントにより形成してもよい。
【０１０７】
＜封止部材形成工程＞
封止部材形成工程Ｓ２４では、発光素子２０上に蛍光体４を含有した樹脂を塗布し、蛍光体４が沈降するまで一定時間保持する。ここで色調を調整する場合は濃度および厚み（塗布量）を管理する。次に、オーブン等で樹脂を硬化させる。さらに、ワイヤボンディングエリアの形成のために、バンプ１９の頭出しが出来るところまで、樹脂層を切削あるいは研磨する。なお、ここで色調調整をする場合は切削量を調整する。
【０１０８】
≪その他の変形例≫
その他の変形例として、例えば、発光素子１０の他の形態として、図６（ａ）、（ｂ）に示すような構造の発光素子１０Ａ，１０Ｂとしてもよい。また、発光素子２０の他の形態として、例えば、図７（ａ）、（ｂ）に示すような構造の発光装置２０Ａ，２０Ｂとしてもよい。
【０１０９】
基材については、第１実施形態、第２実施形態では、板状の基材について説明したが、凹部を有する基材を用いてもよい。また、第１実施形態、第２実施形態ともに、ツェナーダイオード等の保護素子等を設けてもよい。さらに、前記第１実施形態および第２実施形態では、それぞれ、１つの発光素子１０，２０を備える構成としたが、発光素子は、それぞれ、２つ以上設けられていてもよい。また、発光装置に搭載される発光素子が２以上の複数個である場合には、各発光素子の発光波長は異なるものであってもよい。例えば、ＲＧＢの３原色を発光する３つの発光素子を搭載する発光装置である。
【０１１０】
また、前記実施形態に係る発光装置１００，２００は、可視光領域の光を出力する発光素子１０、２０を備えるものとしたが、紫外線や赤外線を出力する発光素子を備える構成とすることもできる。さらに、発光素子は、フェースアップ素子（ＦＵ素子）であってもよい。また、導電部材は、基材１と別の構成として説明したが、例えば、基材１と一体して形成し、導電部材を含めて基材としてもよい。
その他、透明部材５は、発光素子１０、２０の上面に一段に配置されている場合の他、透明部材５が積層しているように、２段以上で配置されていてもよい。
【０１１１】
発光装置の製造方法においては、本発明を行うにあたり、前記各工程に悪影響を与えない範囲において、前記各工程の間あるいは前後に、前記した工程以外の工程を含めてもよい。例えば、基材１を洗浄する基材洗浄工程や、ごみ等の不要物を除去する不要物除去工程や、発光素子１０，２０の載置位置を調整する載置位置調整工程等、他の工程を含めてもよい。
【符号の説明】
【０１１２】
１ 基材
３ 封止部材
４ 蛍光体
５ 透明部材
６ａ，６ｂ 導電部材
７ ワイヤ
１０，１０Ａ，１０Ｂ，２０，２０Ａ，２０Ｂ 発光素子
１１ 基板（支持基板）
１２ 半導体層
１３ ｎ側電極
１４ ｐ側電極
１５ 反射電極
１６ カバー電極
１７ 保護膜
１８ 電流狭窄（誘電体）
１９ バンプ
２１ ウェハ貼り合わせ層
３０ ＥＬ光
１００，２００ 発光装置
Ｇ 溝部
Ｈ 最大高さ
Ｗ 最大幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、前記基材上に載置された発光素子と、前記発光素子を被覆する封止部材と、を備える発光装置であって、
前記封止部材は、蛍光体と、複数の透明部材とを含有し、
前記透明部材は、前記発光素子上に設けられ、
前記各透明部材の最大高さおよび最大幅のそれぞれが、前記蛍光体の粒径の１倍を超え３倍未満であり、
前記透明部材の含有量が、前記封止部材に対して１０〜７８体積％であり、
前記透明部材と前記蛍光体との体積比率（透明部材量／蛍光体量）が０．２〜１０であり、
前記蛍光体は、前記発光素子からの発光経路の少なくとも一部に隙間を設けて配置されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記蛍光体の粒径が、１〜２０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記透明部材の屈折率が、前記封止部材の屈折率と同等であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記発光素子の電極と前記基材とが、バンプを介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法であって、
基材上に、発光素子を載置するダイボンディング工程と、
前記載置した発光素子を封止部材で被覆する封止部材形成工程と、を含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記ダイボンディング工程の前に、前記発光素子上に、パターニングにより透明部材を形成する透明部材形成工程を行なうことを特徴とする請求項５に記載の発光装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法であって、
発光素子を封止部材で被覆する封止部材形成工程と、
前記封止部材で被覆した発光素子を基材上に載置するダイボンディング工程と、
前記基材と前記載置した発光素子の電極とをワイヤにより電気的に接続するワイヤボンディング工程と、を含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項８】
前記封止部材形成工程の前に、前記発光素子上に、パターニングにより透明部材を形成する透明部材形成工程を行なうことを特徴とする請求項７に記載の発光装置の製造方法。
【請求項９】
前記透明部材をインプリントにより形成することを特徴とする請求項６または請求項８に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１】
基材と、前記基材上に載置された発光素子と、前記発光素子を被覆する封止部材と、を備える発光装置であって、
前記封止部材は、蛍光体と、複数の透明部材とを含有し、
前記透明部材は、前記発光素子上に設けられ、
前記各透明部材の最大高さおよび最大幅のそれぞれが、前記蛍光体の粒径の１倍を超え３倍未満であり、
前記透明部材の含有量が、前記封止部材に対して１０〜７８体積％であり、
前記透明部材と前記蛍光体との体積比率（透明部材量／蛍光体量）が０．２〜１０であり、
前記蛍光体は、前記発光素子からの発光経路の少なくとも一部に隙間を設けて配置されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記蛍光体の粒径が、１〜２０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記透明部材の屈折率が、前記封止部材の屈折率と同等であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記発光素子の電極と前記基材とが、バンプを介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法であって、
基材上に、発光素子を載置するダイボンディング工程と、
前記載置した発光素子を封止部材で被覆する封止部材形成工程と、を含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記ダイボンディング工程の前に、前記発光素子上に、パターニングにより透明部材を形成する透明部材形成工程を行なうことを特徴とする請求項５に記載の発光装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法であって、
発光素子を封止部材で被覆する封止部材形成工程と、
前記封止部材で被覆した発光素子を基材上に載置するダイボンディング工程と、
前記基材と前記載置した発光素子の電極とをワイヤにより電気的に接続するワイヤボンディング工程と、を含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項８】
前記封止部材形成工程の前に、前記発光素子上に、パターニングにより透明部材を形成する透明部材形成工程を行なうことを特徴とする請求項７に記載の発光装置の製造方法。
【請求項９】
前記透明部材をインプリントにより形成することを特徴とする請求項６または請求項８に記載の発光装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１１０２２７（Ｐ２０１３−１１０２２７Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５３２１９（Ｐ２０１１−２５３２１９）
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（０００２２６０５７）日亜化学工業株式会社 (993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（０００２２６０５７）日亜化学工業株式会社 (993)
【Ｆターム（参考）】
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