JP2013229393A - 発光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型化、又は薄型化しても高い光取出効率を保つことのできる発光装置を提供する。
【解決手段】本発明の一態様に係る発光装置は、基板２及び基板２上の側壁３を有するケース１と、基板２上の側壁３に囲まれた領域に搭載され、基板１１１、及び発光層を含む結晶層１１２を有する、基板２に対して垂直な方向から見た平面形状が長方形の発光素子１１と、発光素子１１と側壁３との間に位置する、基板１１１よりも屈折率の小さい低屈折率層４と、を有し、基板１１１の長手方向の側面１１１ａは、基板２側にテーパーを有する。
【選択図】図１
【解決手段】本発明の一態様に係る発光装置は、基板２及び基板２上の側壁３を有するケース１と、基板２上の側壁３に囲まれた領域に搭載され、基板１１１、及び発光層を含む結晶層１１２を有する、基板２に対して垂直な方向から見た平面形状が長方形の発光素子１１と、発光素子１１と側壁３との間に位置する、基板１１１よりも屈折率の小さい低屈折率層４と、を有し、基板１１１の長手方向の側面１１１ａは、基板２側にテーパーを有する。
【選択図】図１
Description
本発明は、発光装置に関する。
従来の発光装置として、サブマウント上に搭載された発光素子と、発光素子上に光抽出のために形成されたセラミック層と、発光素子の側方に形成された、セラミック層をサブマウントに接続するための層と、を有する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。発光素子とセラミック層をサブマウントに接続するための層との間には、空間が存在する。
また、従来の発光素子として、底面側の発光層に光の反射効率を上げるための反射溝を設けたフェイスダウン型の発光素子が知られている（例えば、特許文献２参照）。
本発明の目的の一つは、小型化、又は薄型化しても高い光取出効率を保つことのできる発光装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の一態様は、第１の基板及び前記第１の基板上の側壁を有するケースと、前記第１の基板上の前記側壁に囲まれた領域に搭載され、第２の基板、及び発光層を含む結晶層を有する、前記第１の基板に対して垂直な方向から見た平面形状が長方形の発光素子と、前記発光素子と前記側壁との間に位置する、前記第２の基板よりも屈折率の小さい低屈折率層と、を有し、前記第２の基板の長手方向の側面は、前記第１の基板側にテーパーを有する、発光装置を提供する。
上記発光装置において、前記第２の基板の長手方向の側面の前記テーパーのない部分は、前記第２の基板の短手方向の側面よりも平滑度が高いことが好ましい。
上記発光装置において、前記第２の基板は、主面がｃ面であるＧａＮ基板であり、前記第２の基板の前記長手方向の側面の前記テーパーのない部分はｍ面であり、前記第２の基板の前記短手方向の側面はａ面であってもよい。
上記発光装置において、前記低屈折率層は、空気又は真空の層であることが好ましい。
上記発光装置において、前記ケースは、前記側壁上に形成されたガラス層により密閉されてもよい。
上記発光装置は、複数の前記発光素子を有し、前記低屈折率層は、各々の前記発光素子と前記側壁との間、及び前記複数の発光素子の間に位置してもよい。
本発明によれば、小型化、又は薄型化しても高い光取出効率を保つことのできる発光装置を提供することができる。
〔第１の実施の形態〕
図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る発光装置の垂直断面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の線分Ａ−Ａにおいて切断された発光装置の垂直断面図である。
図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る発光装置の垂直断面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の線分Ａ−Ａにおいて切断された発光装置の垂直断面図である。
発光装置１０は、基板２及び側壁３から構成されるケース１と、基板２上の側壁３に囲まれた領域に搭載される発光素子１１と、発光素子１１と側壁３との間に位置する低屈折率層４と、発光素子１１上の蛍光体層５を有する。
基板２は、例えば、アルミナ、ＡｌＮ、金属材料等からなる。側壁３は、例えば、樹脂、アルミナ等からなる。
発光素子１１は、基板２に対して垂直な方向から見た平面形状が長方形のフェイスダウン型のＬＥＤチップであり、基板１１１及び結晶層１１２を有する。基板１１１は、例えば、ＧａＮ基板である。結晶層１１２は、基板１１１上にエピタキシャル結晶成長により形成されたＧａＮ系（Ａｌ１−Ｘ−ＹＩｎＸＧａＹＮ、０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、０≦Ｘ＋Ｙ≦１）半導体層であり、ｎ型半導体層とｐ型半導体層に挟まれた発光層を有する。基板１１１と結晶層１１２を同系の材料で形成することにより、基板１１１と結晶層１１２の界面における光の反射を抑えることができる。
基板１１１の長手方向の側面１１１ａは、基板２側にテーパーを有する。また、基板１１１の短手方向の側面１１１ｂも、基板２側にテーパーを有してよい。基板１１１内を外部に向かって進む光と基板１１１のテーパー部分の表面との角度が小さくなるため、光が上方に向かって反射しやすくなり、発光装置１０の光取出効率が向上する。また、基板１１１から出る光が基板２や側壁３に吸収され、これらを劣化させることを抑制できる。
図１（ｂ）中の点線は、テーパーにより全反射して発光装置１０の上方に向かうような光の軌跡の一例を模式的に表している。この様な角度で基板１１１と低屈折率層４の界面へ進む光は、テーパーがなければ全反射しないため、効率的に発光装置１０から取り出すことができない。
基板１１１の側面１１１ａ、１１１ｂのテーパーは、レジストを用いたドライエッチング又はウェットエッチングにより形成される。また、ダイシングによりテーパー加工を施した後、ドライエッチング又はウェットエッチングにより加工部のダメージを除去することにより形成されてもよい。さらに、エッチング条件を制御することにより、テーパー面を曲面に加工してもよい。テーパーの角度と深さは、基板１１１と低屈折率層４との屈折率から決定される臨界角の大きさに基づいて決定することができる。
基板１１１の長手方向の側面１１１ａのテーパーのない部分は、基板１１１の短手方向の側面１１１ｂよりも平滑度が高い。例えば、基板１１１が主面がｃ面であるＧａＮ基板である場合は、長手方向の側面１１１ａのテーパーのない部分はｍ面であり、短手方向の側面１１１ｂのテーパーのない部分はａ面である。平滑度が高い面では、光の散乱が少なく、効率的に光を反射することができる。そのため、面積が大きい長手方向の側面１１１ａの平滑度を短手方向の側面１１１ｂの平滑度よりも大きくすることにより、発光装置１０の光取出効率を向上させることができる。
また、発光素子１１は、結晶層１１２のｎ型半導体層とｐ型半導体層のいずれか一方に接続される電極１１３と、他方に接続される電極１１４を有する。電極１１３、１１４は、それぞれバンプ１２、１３を介してケース１の外側まで延びるケース１付属の電極１４、１５に接続される。バンプ１２、１３は、例えば、Ａｕスタッドバンプ、又ははんだバンプである。また、バンプ１２、１３の代わりに、金属微粒子を用いた接合や、拡散接合等の他の手段により、電極１１３、１１４を電極１４、１５に接続してもよい。
低屈折率層４は、基板１１１よりも屈折率の小さい層であり、基板１１１内を進んで、基板１１１と低屈折率層４の界面に臨界角以上の角度で到達した光は、全反射する。低屈折率層４は、例えば、屈折率の低い樹脂からなる層や、空気又は真空の層である。特に、屈折率の低い空気の層又は真空の層であることが好ましい。なお、樹脂から低屈折率層４を形成する場合は、例えば、発光素子１１を基板２上に搭載した後、側壁３内に液状の樹脂をポッティングすることにより低屈折率層４を形成することができる。この場合、樹脂中に反射性粒子を含有させてもよい。反射性粒子としては、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛等が挙げられる。
側壁３は、反射率の高い材料からなる場合、発光素子１１から発せられる光を反射するリフレクターとしての機能を有するが、発光装置１０が小型の装置や、サイドビュー型ＬＥＤパッケージ等の薄型の装置である場合、発光素子１１と側壁３との距離が短く、また、側壁３が薄く、内壁の角度が垂直に近い。そのため、側壁３に入射する光が吸収されたり透過したりしやすく、側壁３のリフレクターとしての機能は弱くなる。このような場合であっても、基板１１１と低屈折率層４の界面で光を全反射させることにより、効率よく光を取り出すことができる。すなわち、発光装置１０は、小型化、又は薄型化しても、高い光取出効率を保つことができる。
蛍光体層５は、蛍光体を含有する熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、ガラス等からなる層である。低屈折率層４として空気の層又は真空の層を用いる場合は、パッケージ内を密閉するために、蛍光体層５の材料としてガラスを用いることが好ましい。蛍光体層５の材料としてガラスを用いる場合は、側壁３の材料として、ガラスの接着温度に耐えることのできる、セラミックス等の耐熱性に優れた材料を用いる。
蛍光体層５に含まれる蛍光体は、発光素子１１から発せられた光のエネルギーを吸収し、蛍光を発する。発光素子１１から発せられて蛍光体層５を透過して外部へ射出される光の色と、蛍光体から発せられる蛍光の色との混色が発光装置１０の発光色となる。例えば、発光素子１１の発光色が青色であり、蛍光体の発光色が黄色である場合は、発光装置１０の発光色は白色になる。なお、基板１１１の上面に、スクリーン印刷、スピンコート、又は、スプレーコート等により蛍光体を含むコーティング層を形成する場合は、蛍光体層５の代わりに蛍光体を含まない樹脂やガラスからなる層を用いてもよい。
基板１１１の側面１１１ａ、１１１ｂがテーパーを有することにより、蛍光体層５へ照射される光の分布の均一性が向上し、発光装置１０の色度の角度依存性が低減される。
図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ発光装置１０の変形例の垂直断面図である。図２（ａ）に示される発光装置１０は、蛍光体層５上にコーティング層１６を有し、図２（ｂ）に示される発光装置１０は、発光素子１１の基板１１１と蛍光体層５の間にコーティング層１７を有する。
コーティング層１６は、蛍光体層５よりも屈折率の低い材料からなり、波長の１／４程度の厚さを有する。例えば、蛍光体層５が蛍光体を有する屈折率が１．４の樹脂からなる場合は、コーティング層１６には屈折率が１．４未満の屈折率を有する材料を用いる。また、コーティング層１６は多層膜であってもよい。コーティング層１６は、蛍光体層５内を進む光が蛍光体層５と外側の空気との界面で反射することを防ぐための反射防止層として機能し、発光装置１０の光取出効率を向上させることができる。
コーティング層１７は、蛍光体層５よりも屈折率が高く、且つ、基板１１１よりも屈折率が低い材料からなる。例えば、蛍光体層５が蛍光体を有する屈折率が１．４の樹脂からなり、基板１１１の屈折率が２．４である場合は、コーティング層１６には屈折率が１．４より大きく、２．４より小さい屈折率を有する材料を用いる。蛍光体層５は、発光装置１０から外部への光取り出しの観点からは低い屈折率を有することが好ましいが、発光素子１１の基板１１１から蛍光体層５への光取り出しの観点からは、基板１１１や蛍光体に近い、高い屈折率を有することが好ましい。そのため、屈折率の高いコーティング層１７を設けることにより基板１１１から蛍光体層５への光取出効率を向上させ、蛍光体層５の屈折率を低くすることにより、発光装置１０から外部への光取出効率を向上させることができる。コーティング層１７は、発光素子１１を基板２上に実装した後に塗布により形成されてもよいが、実装前に形成されている方が好ましい。
また、コーティング層１７を基板１１１と蛍光体層５の間に形成することにより、発光素子１１から蛍光体層５への熱の伝達を抑制し、熱に起因する蛍光体の発光効率の低下を抑えることができる。
なお、発光装置１０を、樹脂やガラスからなるレンズで覆ってもよい。
〔第２の実施の形態〕
第２の実施の形態は、発光素子の構造において、第１の実施の形態と異なる。第１の実施の形態と同様の点については、説明を省略又は簡略化する。
第２の実施の形態は、発光素子の構造において、第１の実施の形態と異なる。第１の実施の形態と同様の点については、説明を省略又は簡略化する。
図３（ａ）は、第２の実施の形態に係る発光装置の垂直断面図である。発光装置２０は、基板２及び側壁３から構成されるケース１と、基板２上の側壁３に囲まれた領域に搭載される発光素子２１と、発光素子２１と側壁３との間に位置する低屈折率層４と、発光素子２１の上方に位置する蛍光体層５を有する。
発光素子２１は、基板２に対して垂直な方向から見た平面形状が長方形のフェイスダウン型のＬＥＤチップであり、基板２１１及び結晶層２１２を有する。基板２１１は、例えば、ＧａＮ基板である。結晶層２１２は、基板２１１上にエピタキシャル結晶成長により形成されたＧａＮ系半導体層であり、ｎ型半導体層とｐ型半導体層に挟まれた発光層を有する。
基板２１１の長手方向の側面２１１ａは、基板２側にテーパーを有する。また、基板２１１の短手方向の側面２１１ｂも、基板２側にテーパーを有してよい。基板２１１内を外部に向かって進む光と基板２１１のテーパー部分の表面との角度が小さくなるため、光が上方に向かって反射しやすくなり、発光装置２０の光取出効率が向上する。また、基板２１１から出る光が基板２や側壁３に吸収され、これらを劣化させることを抑制できる。
基板２１１の長手方向の側面２１１ａのテーパーのない部分は、基板２１１の短手方向の側面２１１ｂよりも平滑度が高い。例えば、基板２１１が主面がｃ面であるＧａＮ基板である場合は、長手方向の側面２１１ａのテーパーのない部分はｍ面であり、短手方向の側面２１１ｂのテーパーのない部分はａ面である。
また、発光素子２１は、基板２１１上に形成される透明電極２１５と、透明電極２１５に接続される電極２１３と、結晶層２１２に接続される電極２１４を有する。電極２１３、２１４は、それぞれワイヤー２２、バンプ２３を介してケース１の外側まで延びるケース１付属の電極２４、２５に接続される。
低屈折率層４は、基板２１１よりも屈折率の小さい層であり、基板２１１内を進んで、基板２１１と低屈折率層４の界面に臨界角以上の角度で到達した光は、全反射する。なお、低屈折率層４が樹脂等からなる場合には、その中に反射性粒子を含有させてもよい。
また、図３（ｂ）に示されるように、基板２１１の上面（図３の上側の面）の一部にエッチングにより凹部２１１ｃを設けた後、凹部２１１ｃ内に電極２１３を形成してもよい。この場合、例えば、発光素子２１の電極２１３とケース１に付属の電極２４をウェッジボンディングする。ウェッジボンディングでは、ボールボンディング等と比べて、ワイヤー２２の高さを低くできるため、発光素子２１の上面よりも低くワイヤー２２を形成することができる。そのため、透明電極２１５を設けずに蛍光体層５を基板２１１の上面と接するように配置しても、ワイヤー２２に緩衝しない。蛍光体層５を基板２１１の上面と接するように配置することにより、蛍光体層５を基板２１１の間に空気の層等の他の層が介在することによる光取出効率の低下を防ぐことができる。
〔第３の実施の形態〕
第３の実施の形態は、発光素子の構造において、第１の実施の形態と異なる。第１の実施の形態と同様の点については、説明を省略又は簡略化する。
第３の実施の形態は、発光素子の構造において、第１の実施の形態と異なる。第１の実施の形態と同様の点については、説明を省略又は簡略化する。
図４は、第３の実施の形態に係る発光装置の垂直断面図である。発光装置３０は、基板２及び側壁３から構成されるケース１と、基板２上の側壁３に囲まれた領域に搭載される発光素子３１と、発光素子３１と側壁３との間に位置する低屈折率層４と、発光素子３１上の蛍光体層５を有する。
発光素子３１は、基板２に対して垂直な方向から見た平面形状が長方形のフェイスダウン型のＬＥＤチップであり、基板３１１及び結晶層３１２を有する。基板３１１は、例えば、ＧａＮ基板である。結晶層３１２は、基板３１１上にエピタキシャル結晶成長により形成されたＧａＮ系半導体層であり、ｎ型半導体層とｐ型半導体層に挟まれた発光層を有する。発光素子３１は、第１の実施の形態の発光素子１１を長手方向に３つ連結した構造を有する。発光装置３０は、ライン光の粒状感の少ないライン状光源として用いることができる。
基板３１１の長手方向の側面３１１ａは、基板２側にテーパーを有する。また、基板３１１の短手方向の側面３１１ｂも、基板２側にテーパーを有してよい。基板３１１内を外部に向かって進む光と基板３１１のテーパー部分の表面との角度が小さくなるため、光が上方に向かって反射しやすくなり、発光装置３０の光取出効率が向上する。また、基板３１１から出る光が基板２や側壁３に吸収され、これらを劣化させることを抑制できる。
基板３１１の長手方向の側面３１１ａのテーパーのない部分は、基板３１１の短手方向の側面３１１ｂよりも平滑度が高い。例えば、基板３１１が主面がｃ面であるＧａＮ基板である場合は、長手方向の側面３１１ａのテーパーのない部分はｍ面であり、短手方向の側面３１１ｂのテーパーのない部分はａ面である。
また、発光素子３１は、結晶層３１２のｎ型半導体層とｐ型半導体層のいずれか一方に接続される電極３１３ａ、３１３ｂ、３１３ｃと、他方に接続される電極３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃを有する。電極３１３ａ、３１３ｂ、３１３ｃ、３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃは、それぞれバンプ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３３ａ、３３ｂ、３３ｃを介してケース１の外側まで延びるケース１付属の電極３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３５ａ、３５ｂ、３５ｃに接続される。
低屈折率層４は、基板３１１よりも屈折率の小さい層であり、基板３１１内を進んで、基板３１１と低屈折率層４の界面に臨界角以上の角度で到達した光は、全反射する。
〔第４の実施の形態〕
第４の実施の形態は、発光素子の構造において、第１の実施の形態と異なる。第１の実施の形態と同様の点については、説明を省略又は簡略化する。
第４の実施の形態は、発光素子の構造において、第１の実施の形態と異なる。第１の実施の形態と同様の点については、説明を省略又は簡略化する。
図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ第４の実施の形態に係る発光装置の垂直断面図及び上面図である。図５（ｃ）は、図５（ａ）の線分Ｂ−Ｂにおいて切断された発光装置の断面図である。なお、図５（ｂ）においては蛍光体層５の図示を省略する。
発光装置４０は、基板２及び側壁３から構成されるケース１と、基板２上の側壁３に囲まれた領域に搭載される発光素子４１と、発光素子４１と側壁３との間に位置する低屈折率層４と、発光素子４１上の蛍光体層５を有する。
発光素子４１は、基板４１１及び結晶層４１２を有し、結晶層４１２の面方向が基板２の面方向と略垂直になるように、すなわち、第１の実施の形態の発光装置１０と９０°異なる角度で設置される。基板４１１は、例えば、ＧａＮ基板である。結晶層４１２は、基板４１１上にエピタキシャル結晶成長により形成されたＧａＮ系半導体層であり、ｎ型半導体層とｐ型半導体層に挟まれた発光層を有する。
基板４１１の長手方向の側面４１１ａは、基板２側にテーパーを有する。また、基板４１１の短手方向の側面４１１ｂも、基板２側にテーパーを有してよい。基板４１１内を外部に向かって進む光と基板４１１のテーパー部分の表面との角度が小さくなるため、光が上方に向かって反射しやすくなり、発光装置４０の光取出効率が向上する。また、基板４１１から出る光が基板２や側壁３に吸収され、これらを劣化させることを抑制できる。
基板４１１の長手方向の側面４１１ａのテーパーのない部分は、基板４１１の短手方向の側面４１１ｂよりも平滑度が高い。例えば、基板４１１が主面がｃ面であるＧａＮ基板である場合は、長手方向の側面４１１ａのテーパーのない部分はｍ面であり、短手方向の側面４１１ｂのテーパーのない部分はａ面である。
側面４１１ｂがａ面である場合、発光素子４１の底面（基板２に平行な面）が、光が散乱しやすいａ面になるため、発光素子４１の光取出効率が向上する。また、ａ面の平滑度は、スクライブ条件等を調節することにより制御できる。
また、発光素子４１は、結晶層４１２のｎ型半導体層とｐ型半導体層のいずれか一方に接続される電極４１３と、他方に電極４１６を介して接続される電極４１４とを有する。電極４１３、４１４は、それぞれバンプ４２、１３を介してケース１付属の電極４６、４５に接続される。電極４５は、ケース１の内側から外側まで延びる電極であり、電極４６は、ケース１の外側の電極４４に電気的に接続されたケース１の内側の電極である。
低屈折率層４は、基板４１１よりも屈折率の小さい層であり、基板４１１内を進んで、基板４１１と低屈折率層４の界面に臨界角以上の角度で到達した光は、全反射する。
〔第５の実施の形態〕
第５の実施の形態は、発光素子の構造において、第１の実施の形態と異なる。第１の実施の形態と同様の点については、説明を省略又は簡略化する。
第５の実施の形態は、発光素子の構造において、第１の実施の形態と異なる。第１の実施の形態と同様の点については、説明を省略又は簡略化する。
図６（ａ）は、第５の実施の形態に係る発光装置の垂直断面図である。発光装置５０は、基板２及び側壁３から構成されるケース１と、基板２上の側壁３に囲まれた領域に搭載される２つの発光素子５１と、各々の発光素子５１と側壁３との間、及び２つの発光素子間に位置する低屈折率層４と、発光素子５１上の蛍光体層５を有する。
発光素子５１は、基板２に対して垂直な方向から見た平面形状が長方形のフェイスダウン型のＬＥＤチップであり、基板５１１及び結晶層５１２を有する。基板５１１は、例えば、ＧａＮ基板である。結晶層５１２は、基板５１１上にエピタキシャル結晶成長により形成されたＧａＮ系半導体層であり、ｎ型半導体層とｐ型半導体層に挟まれた発光層を有する。発光素子５１は、第１の実施の形態の発光素子１１と同様の構造を有する。
基板５１１の長手方向の側面５１１ａは、基板２側にテーパーを有する。また、基板５１１の短手方向の側面５１１ｂも、基板２側にテーパーを有してよい。基板５１１内を外部に向かって進む光と基板５１１のテーパー部分の表面との角度が小さくなるため、光が上方に向かって反射しやすくなり、発光装置５０の光取出効率が向上する。また、基板５１１から出る光が基板２や側壁３に吸収され、これらを劣化させることを抑制できる。
基板５１１の長手方向の側面５１１ａのテーパーのない部分は、基板５１１の短手方向の側面５１１ｂよりも平滑度が高い。例えば、基板５１１が主面がｃ面であるＧａＮ基板である場合は、長手方向の側面５１１ａのテーパーのない部分はｍ面であり、短手方向の側面５１１ｂのテーパーのない部分はａ面である。
また、発光素子５１は、結晶層５１２のｎ型半導体層とｐ型半導体層のいずれか一方に接続される電極５１３と、他方に接続される電極５１４を有する。電極５１３、５１４は、それぞれバンプ５２、５３を介してケース１の外側まで延びるケース１付属の電極５４、５５に接続される。
低屈折率層４は、基板５１１よりも屈折率の小さい層であり、基板５１１内を進んで、基板５１１と低屈折率層４の界面に臨界角以上の角度で到達した光は、全反射する。
図６（ｂ）は、発光装置５０の変形例の垂直断面図である。図６（ｂ）に示される発光装置５０においては、２つの発光素子５１の向かい合う側面５１１ｂはテーパーを有さない。このため、例えば、一方の発光素子５１から発せられ、他方の発光素子５１の基板５１１に入射した光を、その基板５１１のテーパーにより全反射することができる。
図６（ａ）、（ｂ）中の点線は、それぞれの発光装置５０における光の軌跡の例を模式的に表している。なお、図６（ｂ）には、光の軌跡を図示しやすくするために、電極５１３を含まない断面を示している。
（実施の形態の効果）
上記の実施の形態によれば、発光素子１１、２１、３１、４１、５１と側壁３との間に低屈折率層４を設けること、基板１１１、２１１、３１１、４１１、５１１の少なくとも長手方向の側面１１１ａ、２１１ａ、３１１ａ、４１１ａ、５１１ａの基板２側にテーパーを設けること、短手方向の平面１１１ｂ、２１１ｂ、３１１ｂ、４１１ｂ、５１１ｂの面よりも平滑度の高い面を長手方向の側面１１１ａ、２１１ａ、３１１ａ、４１１ａ、５１１ａに用いること、等により、発光装置１０、２０、３０、４０、５０の光取出効率を高めることができ、さらに、発光装置１０、２０、３０、４０、５０は、小型化、又は薄型化しても、高い光取出効率を保つことができる。
上記の実施の形態によれば、発光素子１１、２１、３１、４１、５１と側壁３との間に低屈折率層４を設けること、基板１１１、２１１、３１１、４１１、５１１の少なくとも長手方向の側面１１１ａ、２１１ａ、３１１ａ、４１１ａ、５１１ａの基板２側にテーパーを設けること、短手方向の平面１１１ｂ、２１１ｂ、３１１ｂ、４１１ｂ、５１１ｂの面よりも平滑度の高い面を長手方向の側面１１１ａ、２１１ａ、３１１ａ、４１１ａ、５１１ａに用いること、等により、発光装置１０、２０、３０、４０、５０の光取出効率を高めることができ、さらに、発光装置１０、２０、３０、４０、５０は、小型化、又は薄型化しても、高い光取出効率を保つことができる。
本発明は、上記の実施の形態に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。例えば、上記の実施の形態では、蛍光体層と直接的又は間接的に接する発光素子の光取り出し面を平面状としたが、ウェットエッチングにより粗面化処理を行ってもよい。粗面化することにより、光取り出し効率が向上する。その際、蛍光体層を発光素子と直接密着させることにより、発光素子の光取り出し面と密着する領域を発光素子の光取り出し面と同様の粗面状としてもよいし、蛍光体層を発光素子とコーティング層を介して間接的に密着させることにより、発光素子側の面を平面状のままとしてもよい。
また、発明の主旨を逸脱しない範囲内において上記の実施の形態の構成要素を任意に組み合わせることができる。
また、上記の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
１０、２０、３０、４０、５０ 発光装置
１ ケース
２ 基板
３ 側壁
４ 低屈折率層
５ 蛍光体層
１１、２１、３１、４１、５１ 発光素子
１１１、２１１、３１１、４１１、５１１ 基板
１１１ａ、２１１ａ、３１１ａ、４１１ａ、５１１ａ 側面
１１１ｂ、２１１ｂ、３１１ｂ、４１１ｂ、５１１ｂ 側面
１１２、２１２、３１２、４１２、５１２ 結晶層
１ ケース
２ 基板
３ 側壁
４ 低屈折率層
５ 蛍光体層
１１、２１、３１、４１、５１ 発光素子
１１１、２１１、３１１、４１１、５１１ 基板
１１１ａ、２１１ａ、３１１ａ、４１１ａ、５１１ａ 側面
１１１ｂ、２１１ｂ、３１１ｂ、４１１ｂ、５１１ｂ 側面
１１２、２１２、３１２、４１２、５１２ 結晶層
Claims (6)
- 第１の基板及び前記第１の基板上の側壁を有するケースと、
前記第１の基板上の前記側壁に囲まれた領域に搭載され、第２の基板、及び発光層を含む結晶層を有する、前記第１の基板に対して垂直な方向から見た平面形状が長方形の発光素子と、
前記発光素子と前記側壁との間に位置する、前記第２の基板よりも屈折率の小さい低屈折率層と、
を有し、
前記第２の基板の長手方向の側面は、前記第１の基板側にテーパーを有する、発光装置。 - 前記第２の基板の長手方向の側面の前記テーパーのない部分は、前記第２の基板の短手方向の側面よりも平滑度が高い、
請求項１に記載の発光装置。 - 前記第２の基板は、主面がｃ面であるＧａＮ基板であり、
前記第２の基板の前記長手方向の側面の前記テーパーのない部分はｍ面であり、
前記第２の基板の前記短手方向の側面はａ面である、
請求項２に記載の発光装置。 - 前記低屈折率層は、空気又は真空の層である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。 - 前記ケースは、前記側壁上に形成されたガラス層により密閉される、
請求項４に記載の発光装置。 - 複数の前記発光素子を有し、
前記低屈折率層は、各々の前記発光素子と前記側壁との間、及び前記複数の発光素子の間に位置する、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光装置。
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