JP2022012079A - 発光モジュール、液晶表示装置 - Google Patents

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Abstract

Figure 2022012079000001
【課題】側面を被覆する被覆樹脂の配置位置の制御が容易な構造の発光モジュールを提供する。
【解決手段】本発光モジュールは、基板と、半導体積層体と前記半導体積層体の下面に電極を有する発光素子と、前記半導体積層体の少なくとも側面及び下面を被覆する光反射部と、前記光反射部上に位置して前記半導体積層体の上面側を被覆する光透過部と、を含み、前記光反射部の下面に凹部を有する発光装置と、前記基板と前記発光装置の前記電極とを接合する導電性の接合部材と、前記光透過部から離隔し、少なくとも前記凹部内と前記発光装置の周囲に配置される光反射性の被覆樹脂と、を有する。
【選択図】図２

Description

本開示は、発光モジュール、液晶表示装置に関する。
発光ダイオード等の発光素子を用いた発光モジュールは、液晶表示装置のバックライトや照明等の各種光源に広く利用されている。これらの発光モジュールには、発光効率の更なる向上が求められている。
発光モジュールの発光効率を向上させる方法としては、例えば、基板上に白色樹脂等の光反射性の被覆樹脂を設ける方法がある。一例として、白色のソルダーレジストの開口部に発光素子を実装した発光モジュールが挙げられる。この発光モジュールでは、プリント配線板の配線や発光装置の側面から導出された端子を白色樹脂で被覆しており、白色樹脂は発光装置の側面に位置している。
特開２０１０－１１４１４４号公報
本開示は、側面を被覆する被覆樹脂の配置位置の制御が容易な構造の発光モジュールの提供を目的とする。
本開示の一実施形態に係る発光モジュールは、基板と、半導体積層体と前記半導体積層体の下面に電極を有する発光素子と、前記半導体積層体の少なくとも側面及び下面を被覆する光反射部と、前記光反射部上に位置して前記半導体積層体の上面側を被覆する光透過部と、を含み、前記光反射部の下面に凹部を有する発光装置と、前記基板と前記発光装置の前記電極とを接合する導電性の接合部材と、前記光透過部から離隔し、少なくとも前記凹部内と前記発光装置の周囲に配置される光反射性の被覆樹脂と、を有する。
本開示の一実施形態によれば、側面を被覆する被覆樹脂の配置位置の制御が容易な構造の発光モジュールを提供できる。
第１実施形態に係る発光モジュールを例示する模式平面図である。 第１実施形態に係る発光モジュールを例示する模式断面図である。 凹部の他の形状例について説明する模式断面図（その１）である。 凹部の他の形状例について説明する模式断面図（その２）である。 凹部の他の形状例について説明する模式断面図（その３）である。 被覆樹脂の他の形状例について説明する模式断面図（その１）である。 被覆樹脂の他の形状例について説明する模式断面図（その２）である。 第１実施形態の変形例１に係る発光モジュールを例示する模式断面図である。 第１実施形態の変形例２に係る発光モジュールを例示する模式断面図である。 第１実施形態の変形例３に係る発光モジュールを例示する模式平面図（その１）である。 第１実施形態の変形例３に係る発光モジュールを例示する模式平面図（その２）である。 基板上にマトリクス状に配列された複数の発光装置を有する発光モジュールの具体例を示す模式平面図である。 図９のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う部分断面図である。 第２実施形態に係る液晶ディスプレイ装置を例示する構成図である。
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、及びそれらの用語を含む別の用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が制限されるものではない。又、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一もしくは同等の部分又は部材を示す。
更に、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光モジュールを例示するものであって、本発明を以下に限定するものではない。又、以下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、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。又、一の実施形態において説明する内容は、他の実施形態や変形例にも適用可能である。又、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、誇張している場合がある。
〈第１実施形態〉
（発光モジュール１）
図１は、第１実施形態に係る発光モジュールを例示する模式平面図である。図２は、第１実施形態に係る発光モジュールを例示する模式断面図であり、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面を示している。
図１及び図２に示すように、発光モジュール１は、配線基板１０と、発光装置２０と、接合部材３０と、被覆樹脂５０とを有している。発光モジュール１は、必要に応じ、発光装置２０の上面側を被覆し、かつ光透過部２５と接する光調整部材４０を有してもよい。光調整部材４０を設けることで、発光装置２０から出射して光透過部２５を導光した光の上方への出射光量を減らし、側方への出射光量を増やすことができる。なお、光調整部材４０を有する場合に、光調整部材４０は、発光装置２０の一部とすることができる。
配線基板１０は、基板１１と、基板１１上に設けられた配線１２とを有しており、必要に応じて配線１２の一部を被覆する光反射性の絶縁性樹脂１３を有してもよい。
発光装置２０は、発光素子２１と、蛍光体層２２と、透光性部材２３と、光反射部２４と、光透過部２５とを含んでいる。但し、蛍光体層２２と透光性部材２３は、必要に応じて設けることができる。発光装置２０は、外観形状が略立方体又は略直方体である。発光装置２０の上面及び下面の形状は正方形又は長方形等の四角形である。又、発光装置２０の側面の形状も略四角形である。但し、発光装置２０は上記形状に限らず、平面視（上面視）で六角形等としてもよい。
発光素子２１は、半導体積層体２１１と、半導体積層体２１１の下面に設けられた一対の電極２１２ｐ及び２１２ｎとを有しており、電極２１２ｐ及び２１２ｎは、導電性の接合部材３０を介して、基板１１上の配線１２と接合されている。半導体積層体２１１の発光面２１１ｂを被覆する蛍光体層２２を設けてもよい。又、半導体積層体２１１の側面２１１ｃを被覆する透光性部材２３を設けてもよい。
光反射部２４は、発光素子２１の半導体積層体２１１の少なくとも側面２１１ｃ（ここでは４つの側面があるが、その各側面）及び電極形成面２１１ａを被覆している。光反射部２４は、他の部材を介して、半導体積層体２１１の側面２１１ｃを間接的に被覆してもよい。光反射部２４の下面２４ａには、凹部２４１が設けられている。図１の例では、凹部２４１は光反射部２４の下面２４ａの外縁に設けられており、発光装置２０の外側に行くほど基板１１から離れる方向に傾斜する傾斜面を有する。
光透過部２５は、光反射部２４上に位置し、発光素子２１の半導体積層体２１１の発光面２１１ｂ側を被覆している。発光装置２０が蛍光体層２２を含む場合、光透過部２５は蛍光体層２２の上面を被覆することが好ましい。
被覆樹脂５０は、光透過部２５から離隔し、少なくとも凹部２４１内と発光装置２０の周囲に配置されている光反射性の部材である。発光装置２０の周囲に光反射性の被覆樹脂５０を配置することで、発光装置２０から出射される光を上方や側方に散乱反射させることができるため、横方向に広く、強い光を出射する発光モジュール１を実現できる。また、任意の配光特性を有する発光モジュール１を歩留まりよく得ることができる。
つまり、側面方向へ光を取り出す構造の発光装置を用いた発光モジュールにおいて、発光装置の側面を光反射性の被覆樹脂で被覆する場合、被覆樹脂の配置位置を制御する必要がある。しかしながら、被覆樹脂の配置位置の制御は容易ではないため、制御がうまくいかないと、被覆樹脂が出射面を被覆して遮光してしまうおそれがある。これに対し、本開示の発光モジュールは、側面を被覆する被覆樹脂の配置位置の制御が容易な構造の発光モジュールとすることができる。
配線基板１０が光反射性の絶縁性樹脂１３を有している場合、発光装置２０は絶縁性樹脂１３の開口部１３１に実装される。開口部１３１は、平面視で、発光装置２０よりも大きく形成され、開口部１３１内において、発光装置２０の周辺に例えば配線１２や接合部材３０等の光を吸収する部材が配置される。
被覆樹脂５０は、開口部１３１内に配置される配線１２や接合部材３０等の光を吸収する部材を被覆することが好ましい。開口部１３１内に光を吸収する部材が配置されていたとしても、光反射性の被覆樹脂５０により被覆することで、発光装置２０からの光の吸収を効率的に防止でき、光取り出し効率を上げることが可能となる。
又、一般に、被覆樹脂５０の形成時には、硬化前の樹脂が光反射部２４の外側面２４ｃを這い上がるが、樹脂の塗布位置のばらつきや塗布量のばらつきにより、光反射部２４の外側面２４ｃを被覆する樹脂の配置位置（這い上がる高さ）の制御は困難である。発光モジュール１では、光反射部２４の少なくとも下面２４ａに凹部２４１を設けることにより、被覆樹脂５０の一部が凹部２４１内に収容されるため、光反射部２４の外側面２４ｃを被覆する被覆樹脂の配置位置の制御が容易である。
すなわち、発光モジュール１では、光反射部２４の少なくとも下面２４ａに凹部２４１を設けることにより、被覆樹脂５０が光反射部２４の外側面２４ｃに這い上がって光透過部２５の側面２５ｃに達することを抑制できる。その結果、光透過部２５の側面２５ｃが被覆樹脂５０から露出し、被覆樹脂５０が光透過部２５の側面２５ｃから出射する光を遮ることがなくなるため、発光モジュール１の明るさの低下を抑制でき、任意の配光特性を有する発光モジュール１を歩留まりよく得ることができる。
以下、発光モジュール１を構成する各要素について詳説する。
（配線基板１０）
基板１１は、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＴレジン、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂、セラミックス等によって形成できる。基板１１の材料として樹脂を用いると、低コストや成型容易性の点で有利である。基板１１の材料として樹脂を用いる場合は、ガラス繊維、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の無機フィラーを樹脂に混合し、機械的強度の向上、熱膨張率の低減、光反射率の向上等を図ってもよい。
又、基板１１の材料としてセラミックスを用いると、発光モジュール１の耐熱性及び耐光性を向上できる点で有利である。セラミックスとしては、例えば、アルミナ、ムライト、フォルステライト、ガラスセラミックス、窒化物系（例えば、ＡｌＮ）、炭化物系（例えば、ＳｉＣ）等が挙げられる。中でも、アルミナからなる又はアルミナを主成分とするセラミックスが好ましい。又、基板１１は、樹脂やセラミックス以外に、金属部材に絶縁部分を形成したものであってもよい。
配線１２は、接合部材３０を介して発光素子２１の電極２１２ｐ及び２１２ｎと電気的に接続され、発光素子２１に外部から電流（電力）を供給する部材であり、正と負の少なくとも２つ以上に離隔したパターンを有する。配線１２は、発光装置２０の載置面となる、基板１１の少なくとも上面に形成される。
配線１２の材料は、基板１１の材料等によって適宜選択できる。例えば、基板１１の材料として樹脂を用いる場合は、配線１２の材料は、加工し易い材料が挙げられる。又、基板１１が射出成型された樹脂によって形成される場合には、配線１２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材料が挙げられる。このような材料としては、例えば、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル、鉄－ニッケル合金、りん青銅、鉄入り銅、モリブデン等の金属板、リードフレーム等が挙げられる。これらの材料の表面を、更に金属材料で被覆してもよい。この金属材料としては、例えば、銀、又は銀と、銅、金、アルミニウム、ロジウム等との合金の単層又は多層構造が挙げられる。金属材料の被覆は、めっき法、スパッタ法、蒸着法等を利用できる。
又、基板１１の材料としてセラミックスを用いる場合は、配線１２の材料として、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挙げられる。このような材料としては、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ことが好ましい。更に、これらの材料の上にめっき、スパッタリング、蒸着等により、ニッケル、金、銀等の金属材料を被覆してもよい。
絶縁性樹脂１３は、配線１２と他材料と電気的に接続する部分以外を被覆することが好ましい。絶縁性樹脂１３は、発光素子２１からの光の吸収が少ない光反射性の材料によって形成できる。光反射性の材料としては、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、オキセタン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。絶縁性樹脂１３は、配線１２の絶縁を行う目的だけでなく、白色系のフィラーを含有させることにより、光の漏れ及び吸収を防いで、反射により、光取り出し効率を上げることもできる。
（発光素子２１）
発光素子２１の半導体積層体２１１は、電極形成面２１１ａ（下面）と、電極形成面２１１ａの反対側の発光面２１１ｂ（上面）と、側面２１１ｃとを備える。半導体積層体２１１の発光面２１１ｂは、発光素子２１の発光面でもある。
半導体積層体２１１は、発光層を含む半導体層を有し、更に、サファイア等の透光性基板を備えてもよい。半導体積層体２１１の一例としては、第１導電型半導体層（例えばｎ型半導体層）、発光層（活性層）、及び第２導電型半導体層（例えばｐ型半導体層）の３種の半導体層をそれぞれ単数か複数含む構成が挙げられる。
半導体積層体２１１は、例えば、紫外光及び青色光から緑色光の可視光を発光可能な半導体層を有する。半導体積層体２１１は、赤色を発光可能な半導体層を有してもよい。紫外光や、青色光から緑色光の可視光を発光可能な半導体層は、例えば、ＩＩＩ－Ｖ族化合物半導体等の半導体材料から形成できる。具体的には、ＩｎＸＡｌＹＧａ１－Ｘ－ＹＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）等の窒化物系の半導体材料を用いることができる。赤色を発光可能な半導体層は、例えば、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ等の半導体材料から形成できる。半導体積層体２１１の厚みは、例えば、３μｍ～５００μｍとすることができる。
電極２１２ｐ及び２１２ｎは、当該分野で公知の材料及び単層や複数層などの構成で、任意の厚みで形成できる。又、電極２１２ｐ及び２１２ｎとしては、電気良導体を用いることができ、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ等が使用できる。電極２１２ｐ及び２１２ｎとして、ＡｕＳｎやＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＰｂはんだを複数層の一部として使用してもよい。
電極２１２ｐ及び２１２ｎは、これらの金属又ははんだの単層若しくは複数を積層して構成できるが、材料価格の安いＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｆｅ材料で主要部を構成し、その主要部の最表面を安定な金属であるＡｕ、Ａｇ、Ｐｔで覆う構成とすることが好ましい。このように安価な金属からなる主要部と、その最表面を覆う安定な金属膜で構成することにより、電極２１２ｐ及び２１２ｎを安価にできることに加えて酸化によるはんだ濡れ性の悪化を抑制できる。
又、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔからなる表面層とＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｆｅからなる主要部との間に、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｐｔ等の密着層を形成しても良い。これらの密着層は、表面層の下地として主要部との密着力を向上させると共に、はんだの拡散を制御してはんだ接合時のボイドを低減し、長期間にわたり安定した強度を維持できる。
電極２１２ｐ及び２１２ｎは、例えば、１μｍ～３００μｍの厚さに形成できるが、好ましくは５μｍ～１００μｍの範囲、より好ましくは１０μｍ～５０μｍの範囲の厚さに形成する。表面層を形成する場合には、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ等を０．００１μｍ～１μｍの厚さ、好ましくは０．０１～０．１μｍの厚さに形成する。このような厚さの範囲で表面層を形成することにより、コスト上昇を抑えつつ、電極表面の酸化が防止でき、はんだ濡れ性の悪化を抑制できる。表面層と主要部との間に形成するＴｉ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｐｔ等の密着層は、例えば、０．００１～１μｍの範囲の厚さ、好ましくは０．００１～０．０５μｍの厚さに形成する。
電極２１２ｐ及び２１２ｎの平面形状としては、目的や用途等に応じて、種々の形状を選択できる。図１の例では、電極２１２ｐ及び２１２ｎは同じ形状であり、長方形である。電極２１２ｐ及び２１２ｎは、極性を示すために、異なる形状としてもよい。例えば、長方形の何れかの辺又は角部を切欠いた形状とすることができる。電極２１２ｐ及び２１２ｎの下面は光反射部２４から露出しており、外部接続端子として機能できる。なお、ここでは電極２１２ｐ及び２１２ｎの下面のみが光反射部２４から露出している例を示しているが、電極２１２ｐ及び２１２ｎの側面の一部又は全部が、光反射部２４から露出してもよい。
（蛍光体層２２、透光性部材２３）
蛍光体層２２は、発光素子２１からの光を吸収し、異なる波長の光に変換する部材（波長変換部材）であり、蛍光体を含む。蛍光体層２２は、発光素子２１の半導体積層体２１１の発光面２１１ｂの上に配置される。又、蛍光体層２２は、光透過部２５の下に配置される。蛍光体層２２を配置することにより、光透過部２５に、発光素子２１からの光と、蛍光体層２２からの光とを入射させることができる。
蛍光体層２２は、発光素子２１の半導体積層体２１１の発光面２１１ｂの全面を被覆することが好ましい。蛍光体層２２は、平面視において、側面が、半導体積層体２１１の側面２１１ｃより外側に配置されていることが好ましい。蛍光体層２２の平面形状は、四角形又は六角形等の多角形、円形、楕円形等とすることができる。蛍光体層２２の平面積は、例えば、発光素子２１の半導体積層体２１１の発光面２１１ｂの平面積の１００％より大きく、２００％以下であることが好ましく、１１０％～１６０％の範囲であることがより好ましい。
蛍光体層２２は、その中心（又は重心）を、発光素子２１の半導体積層体２１１の発光面２１１ｂの中心（又は重心）と重ね合わせて配置することが好ましい。これにより、発光面２１１ｂの外側に位置する蛍光体層２２の外周部の幅を略一定にでき、色むらの発生を抑制できる。蛍光体層２２は、その上下面が互いに平行な板状であることが好ましい。蛍光体層２２の側面は、垂直な面、傾斜した面、曲面等の何れであってもよい。
蛍光体層２２の厚みは、用いる蛍光体の種類、量、目的とする色度等に応じて適宜選択できる。例えば、蛍光体層２２の厚みは、２０μｍ～２００μｍの範囲とすることができ、１００μｍ～１８０μｍの範囲が好ましい。
蛍光体層２２は、透光性の樹脂材料、ガラス等の母材と、波長変換材料として蛍光体とを含んでいてもよいし、蛍光体を含むセラミックス又は蛍光体の単結晶からなるものであってもよい。母材としては、例えば、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリカーボネイト樹脂、アクリル樹脂、メチルペンテン樹脂、ポリノルボルネン樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。特に、耐光性、耐熱性に優れるシリコーン樹脂が好適である。セラミックスとしては、酸化アルミニウム等の透光性材料の焼結させたものが挙げられる。
蛍光体は、当該分野で公知の蛍光体の何れを用いてもよい。例えば、青色発光素子又は紫外線発光素子で励起可能な蛍光体としては、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＹＡＧ：Ｃｅ）；セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＬＡＧ：Ｃｅ）；ユウロピウム及び／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系蛍光体（ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２）；ユウロピウムで賦活されたシリケート系蛍光体（（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４）；βサイアロン蛍光体、ＣＡＳＮ系蛍光体、ＳＣＡＳＮ系蛍光体等の窒化物系蛍光体；ＫＳＦ系蛍光体（Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ）；硫化物系蛍光体、量子ドット蛍光体等が挙げられる。
これらの蛍光体と、紫外光及び青色光から緑色光の可視光を発光可能な発光素子とを組み合わせることにより、様々な色の発光装置（例えば、白色系の発光装置）を製造できる。これら蛍光体は、１種類又は複数用いることができる。複数用いる場合は、混合して単一層としてもよいし、各蛍光体を含有する層を積層してもよい。又、蛍光体層２２には、粘度を調整する等の目的で、各種のフィラー等を含有させてもよい。
蛍光体層２２は、直接又は何かの部材を介して、発光素子２１の半導体積層体２１１の発光面２１１ｂ上に配置できる。直接的に配置する、つまり、蛍光体層２２を発光素子２１の半導体積層体２１１の発光面２１１ｂに接触させる場合は、例えば、常温で接合する直接接合法等を利用して配置できる。
何かの部材を介して配置する場合は、透光性の接着剤を用いることができる。このような透光性の接着剤は、例えば、蛍光体層２２と発光素子２１との間に加え、透光性部材２３として、蛍光体層２２の下面の全面と、発光素子２１の半導体積層体２１１の側面２１１ｃの一部又は全部を被覆してもよい。
このように、透光性部材２３で発光素子２１の半導体積層体２１１の側面２１１ｃを被覆することにより、発光素子２１の半導体積層体２１１の側面２１１ｃから出射される光を効率的に蛍光体層２２、更には光透過部２５に導光させることができる。なお、蛍光体層２２は、半導体積層体２１１の側面２１１ｃを被覆してもよい。
透光性部材２３が半導体積層体２１１の側面２１１ｃを被覆する場合は、透光性部材２３は、半導体積層体２１１側において最も厚く、半導体積層体２１１から離れるにつれて薄く配置されることが好ましい。そのような厚みの傾斜は、直線的でもよいし、内側に凹む曲線等とすることができる。例えば、透光性部材２３の半導体積層体２１１側の厚みは、蛍光体層２２の下面の外縁から発光素子２１の発光面２１１ｂの外縁までの長さに相当するものとすることができる。
これにより、発光素子２１の半導体積層体２１１の側面２１１ｃから出射された光は、透光性部材２３内に入射した後、透光性部材２３の外側面によって上方向（発光面２１１ｂの方向）に反射され、光透過部２５内に入射される。このような透光性部材２３を備えることで、発光素子２１からの光を、効率よく光透過部２５に入射させることができる。
透光性部材２３は、透光性の樹脂材料を用いて形成できる。透光性の樹脂材料としては、例えば、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を主成分とする樹脂材料が好ましい。透光性部材２３は、発光素子２１からの光に対する透過率が７０％以上であることが挙げられ、８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。
透光性部材２３は、特に、発光素子２１の半導体積層体２１１の側面２１１ｃ（ここでは４つの側面があるが、その各側面）の５０％以上を被覆することが好ましい。
透光性部材２３は、図１に示すように、発光面側の外形を平面視で略円形とすることが好ましい。このような形状とすることにより、発光素子２１の半導体積層体２１１の側面２１１ｃから出射する光を効率的に蛍光体層２２に導くことができる。また、透光性部材２３は、発光素子と蛍光体層とを接着する接着剤として機能してもよく、発光素子と蛍光体層との間に薄い層として存在してもよい。このような形状の透光性部材２３は、平板状の光透過部２５の上に、透光性部材２３の液状材料をポッティング等することにより形成できる。
（光反射部２４）
光反射部２４は、下面２４ａと、上面２４ｂと、外側面２４ｃと、内側面２４ｄとを備えている。光反射部２４は、半導体積層体２１１の側面２１１ｃを直接的又は間接的に被覆する。すなわち、光反射部２４の内側面２４ｄは、半導体積層体２１１の側面２１１ｃと接するか又は対向する。図２に示す発光モジュール１では、一例として、光反射部２４は、発光素子２１の半導体積層体２１１の側面２１１ｃの一部を直接被覆している。
光反射部２４は、更に、電極２１２ｐ及び２１２ｎの各々の少なくとも一部が露出するように、半導体積層体２１１の電極形成面２１１ａを被覆している。詳細には、光反射部２４は、電極２１２ｐの下面と電極２１２ｎの下面とを露出し、電極２１２ｐの側面と電極２１２ｎの側面とを被覆している。光反射部２４の下面２４ａは、発光装置２０の下面の一部を構成する。
半導体積層体２１１の電極形成面２１１ａを被覆する光反射部２４の厚さは、例えば、５～１００μｍの範囲、好ましくは１０～５０μｍである。この範囲の厚さの光反射部２４により半導体積層体２１１の電極形成面２１１ａを被覆すると、半導体積層体２１１の電極形成面２１１ａから出射される光を少なくできる（光抜けを抑制できる）。
なお、半導体積層体２１１の電極形成面２１１ａを被覆する光反射部２４の厚さは、例えば、光反射部２４に含有させるＴｉＯ２の濃度を考慮して適宜設定できる。光反射部２４の下面２４ａは電極２１２ｐ及び２１２ｎの下面と同一面上に位置してもよいし、光反射部２４の下面２４ａと電極２１２ｐ及び２１２ｎの下面との間には段差があってもよい。その場合、電極２１２ｐ及び２１２ｎの下面は光反射部２４の下面２４ａより下に位置してもよいし、上に位置してもよい。なお、電極２１２ｐ及び２１２ｎの下面が光反射部２４の下面２４ａより下に位置しているだけで、光反射部２４が凹部を有していることを意味するものではない。光反射部に設けられる凹部は、光反射部の下面を基準に凹となっているところのことをいう。
光反射部２４の下面２４ａと電極２１２ｐ及び２１２ｎの下面と間の段差は、接続強度が高く、接続抵抗が低い安定した接続を確保するために、例えば、０．１～３０μｍ、好ましくは０．５～２０μｍ、より好ましくは０．５～１０μｍの範囲とする。例えば、光反射部２４の下面２４ａより電極２１２ｐ及び２１２ｎの下面が下に位置するように形成すると、その光反射部の下面に対して凸となる部分の電極の側面にもはんだを接合できることから、接合強度を高くできる。又、電極２１２ｐ及び２１２ｎの下面を光反射部２４の下面２４ａより上に位置するように形成する、つまり電極２１２ｐ及び２１２ｎの下面を光反射部の下面から窪ませて形成すると、実装時における発光装置２０の傾きを抑制でき、実装後の発光装置２０の光軸のばらつきに由来する配向のばらつきを小さくできる。
光反射部２４の外側面２４ｃは、光透過部２５の側面２５ｃと共に、発光装置２０の側面を構成する。光反射部２４の外側面２４ｃと光透過部２５の側面２５ｃとは、同一面とすることが好ましい。光反射部２４の上面２４ｂは、光透過部２５の下面２５ａと接している。図２に示す発光装置２０では、一例として、光反射部２４の上面２４ｂと発光素子２１の発光面２１１ｂとは同一面に位置している。なお、同一面とは、完全な同一面に限定されるものではなく、表面粗さや凹凸の度合いが異なる２つの面でも、連続しているような一つの面と見えるものであればこれを排除するものではない。
光反射部２４は、発光素子２１からの光を反射可能な部材であり、例えば、光散乱剤を含有した樹脂材料によって形成できる。光反射部２４は、発光素子２１からの光に対する反射率が７０％以上であることが好ましく、更に、８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。
光反射部２４は、例えば、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を主成分とする樹脂材料を母材とすることが好ましい。樹脂材料中に含有させる光散乱剤（フィラーと称することがある）としては、例えば、白色物質を用いることができる。具体的には、例えば、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライト等が光散乱剤として好適である。光散乱剤は、例えば、粒状、繊維状、薄板片状等である。
前述のように、発光装置２０は、光反射部２４の下面２４ａに凹部を有し、図２の例では、凹部２４１は光反射部２４の下面２４ａの外縁に設けられており、発光装置２０の外側に行くほど基板１１から離れる方向に傾斜する傾斜面である。傾斜面の角度としては、基板に水平な面とのなす角（基板が水平面に置かれているときは仰角）が、２０～８０度、好ましくは３５～７５度、より好ましくは４５～７０度である。
凹部２４１は、被覆樹脂５０が光反射部２４の外側面２４ｃに這い上がることを抑制する観点から、光反射部２４の下面２４ａの電極２１２ｐ及び２１２ｎの形成領域よりも外側に環状に設けることが好ましいが、環状ではなく一部に設けてもよい。例えば、発光装置２０が立方体や直方体である場合、凹部２４１は立方体や直方体の４つの側面の全てに設けなくてもよく、少なくとも１つの側面に設ければよい。
又、凹部２４１の形状は、発光装置２０の外側に行くほど基板１１から離れる方向に傾斜する傾斜面には限定されず、例えば、図３Ａ～図３Ｃに例示する形状であってもよい。図３Ａに示す凹部２４１ａは、光反射部２４の下面２４ａと外側面２４ｃとの接続部近傍に設けられている。図２の凹部２４１が断面視において傾斜した直線状であるのに対し、凹部２４１ａは断面視において凹型の曲線状である。又、図３Ｂに示す凹部２４１ｂは、光反射部２４の下面２４ａの外縁よりもやや内側に設けられている。凹部２４１ｂは、下面２４ａに開口する溝であり、例えば、断面視において逆Ｕ字型である。又、図３Ｃに示す凹部２４１ｃは、光反射部２４の下面２４ａの外縁に設けられ、下面２４ａに開口する溝であるが、凹部２４１ｂよりも幅広で浅く設けられている。また、凹部２４１は、上面視において、発光素子２１と重ならない位置に設けられていてもよく、さらには、蛍光体層２２と重ならない位置に設けられていてもよい。
このように、凹部は光反射部２４の少なくとも下面２４ａに電極から離隔して設けられていればよく、外側面２４ｃに達してもよい。このような凹部を設けることにより、被覆樹脂５０の一部が凹部内に収容されるため、被覆樹脂５０が光反射部２４の外側面２４ｃに這い上がって光透過部２５の側面２５ｃに達することを抑制できる。その結果、光透過部２５の側面２５ｃが被覆樹脂５０から完全に露出し、被覆樹脂５０が光透過部２５の側面２５ｃから出射する光を遮ることがなくなるため、発光モジュール１の明るさの低下を抑制できる。また、任意の配光特性を有する発光モジュール１を歩留まりよく得ることができる。
但し、被覆樹脂５０が光透過部２５の側面２５ｃの下側の一部を覆ってもよい。断面視において、光透過部２５の側面２５ｃの上側の半分以上が露出していれば、光透過部２５の側面２５ｃの上側から光が出射できるため、発光モジュール１の明るさの低下を抑制できる。
又、凹部２４１のような傾斜面の場合、基板１１の発光装置２０側の面を基準として、傾斜面の最上部の基板１１の法線方向の高さＨ（図２参照）が略一定であることが好ましい。これにより、被覆樹脂５０は、傾斜面で生じる表面張力により這い上がりを抑制され、発光装置２０の周囲において、おおよそ一定の高さまで均等に這い上がる。発光装置２０の周囲において、被覆樹脂５０の高さが揃うことで、光透過部２５を導光して側方から下方に出射した光が発光装置２０の周囲の全方向に均一に反射しやすくなるため、輝度ムラを低減できる。又、凹部２４１のような傾斜面でなく、例えば図３Ａに示す凹部２４１ａのように、凹部が外側面２４ｃに達する場合も同様である。
又、被覆樹脂５０が光反射部２４の高い位置まで這い上がった場合、光透過部２５からの出射光が比較的高い位置で反射されるため、発光装置２０の上方の輝度が高くなるが、凹部により被覆樹脂５０の這い上がりを抑制することで、比較的高い位置での反射を低減でき、発光装置２０の側方に出射される光量を増やすことができる。すなわち、基板１１の発光装置２０側の面を基準とした被覆樹脂５０の最大高さが低い程、被覆樹脂５０による比較的高い位置での反射を低減でき、発光装置２０の側方に出射される光量を増やすことができる。
（光透過部２５）
光透過部２５は、発光素子２１の上に配置される部材であり、光調整部材４０とともに、発光モジュール１の配光特性を制御するために用いられる。光透過部２５は、特に、発光素子２１の発光面２１１ｂから出射された光を横方向に伝播させることができる。
光透過部２５は、発光素子２１の上面に、直接又は何かの部材を介して載置できる。直接的に配置する、つまり、光透過部２５を発光素子２１の上面に接触させる場合は、例えば、常温で接合する直接接合法等を利用して配置できる。
間接的に配置する場合は、透光性の接着剤を用いることができる。透光性の接着剤は、発光素子と光透過部２５との間に設けてもよく、発光素子の上面に蛍光体層を介して、蛍光体層と光透過部２５との間に設けてもよい。またこの透光性の接着剤が透光性部材２３と同じであってもよい。透光性の接着剤としては、透光性部材２３についても同じことが言えるが、例えば、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を主成分とする樹脂材料が好ましい。透光性の接着剤は、例えば、発光素子２１からの光に対する透過率が７０％以上であり、８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。
光透過部２５の厚みは、例えば、発光装置２０の大きさ等によって適宜調整できる。例えば、光透過部２５は、発光素子２１の発光面２１１ｂの最大幅の１５０％～５５０％の厚みとすることができる。光透過部２５の厚みは、具体的には、２００μｍ～２０００μｍが挙げられ、３００μｍ～１０００μｍが好ましく、３５０μｍ～６００μｍがより好ましい。別の観点から、光透過部２５の厚みは、発光装置２０の厚みの２０％～８０％程度とすることができる。
光透過部２５をこのような厚みに設定することにより、発光装置２０の側方に出射される光をより遠くまで出射させることができる。光透過部２５の側面２５ｃから出射される光は、直接光と間接光とに分けられる。直接光は、主に発光素子２１の発光面２１１ｂから光透過部２５の側面２５ｃに直接向かう光である。間接光は、光調整部材４０に当たって反射や散乱をした光や、発光装置２０の側方に位置する被覆樹脂５０の上面で反射や散乱をした光が光透過部２５の側面２５ｃに当たって出射する光である。このうち直接光の成分が、より光を発光装置の側方（横方向）に取りだすことができるとともに、上方にも向けても取り出すことができる。つまり発光装置を断面で見たときの斜め上に向けて取り出すことができる。
これにより、バットウィング型の配光特性を容易に得られるとともに、透光性部材の厚みを発光面２１１ｂの最大幅に対して調整すれば、直接光と間接光との割合が変わるので、種々のバットウィング型の配光特性を容易に得ることも可能となる。ここで、バットウィング型の配光特性とは、発光装置２０の光軸を０°として、０°よりも配光角の絶対値が大きい角度において０°よりも発光強度が強い発光強度分布を有するものと定義される。発光装置２０の光軸とは、発光素子２１の中心を通り、基板１１の上面と垂直に交わる線で定義されるものとする。なお、本実施形態でいう横方向とは、主として真横（水平）方向を意味するが、真横（水平）方向のみを言うものではなく、斜め下方向、斜め上方向も含むものである。
光透過部２５は、発光素子２１からの光に対する透過率が７０％以上であることが挙げられ、８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。光透過部２５は、透光性の樹脂材料、ガラス等を用いて形成できる。透光性の樹脂材料としては、例えば、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリカーボネイト樹脂、アクリル樹脂、メチルペンテン樹脂、ポリノルボルネン樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。中でも、耐光性、耐熱性に優れるシリコーン樹脂が好ましい。
光透過部２５は、蛍光体を実質的に含まないことが好ましい。又、光透過部２５は、拡散材等は含まないことが好ましいが、含んでいてもよい。光透過部２５が樹脂材料又はガラスのみからなる場合には、光透過部２５の内部で光が散乱することを抑制し、光調整部材４０の下面及び被覆樹脂５０の上面によって反射された光を、効率よく光透過部２５の側面２５ｃから外部に出射できる。
（光調整部材４０）
光調整部材４０は、光透過部２５の上面２５ｂの全面を被覆していることが好ましい。光調整部材４０は、発光装置２０からの光を、発光面である光透過部２５の側面２５ｃに向けて反射させることができる。
光調整部材４０は、発光装置２０から出射する光の一部を反射し、発光装置２０から出射する光の他の一部を透過する。光調整部材４０は、発光装置２０からの光に対する反射率が５０％以上であることが挙げられ、７０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。光調整部材４０は、発光装置２０からの光の透過率が５０％以下、４０％以下又は３０％以下になる厚みとすることが好ましい。又、光調整部材４０は、発光装置２０からの光の透過率が０％より大きいことが好ましく、１０％以上又は１５％以上であることがより好ましい。これにより、光透過部２５から出射する光と、光反射部２４から一部透過した光を混在させることで、発光装置２０の上方から面で見た場合の輝度均一性を向上させることができる。
光調整部材４０は、例えば、光反射性材料を含む樹脂を用いて形成できる。具体的には、光調整部材４０として、光反射性材料として酸化チタンを含むシリコーン又はエポキシ等の樹脂を用いることができる。光調整部材４０として、光反射性材料を含む樹脂材料等を用いる場合は、光反射性材料の組成及び含有量等によって光の透過率が変化する。そのため、用いる材料に応じて、厚み等を適宜調整することが好ましい。例えば、光調整部材４０が、光反射性材料を含む樹脂で構成され、均一な厚みを有する場合、その厚みは、１００μｍ～５００μｍの範囲が挙げられ、１００μｍ～３００μｍの範囲であることが好ましい。
（被覆樹脂５０）
被覆樹脂５０としては、例えば、白色系のフィラーを含有させた樹脂材料を用いることができる。樹脂材料は、発光装置２０からの光の吸収が少ない材料であれば、特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、オキセタン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリイミド樹脂等を用いることができる。これらは単独で使用してもよく、組み合わせて使用してもよい。
樹脂材料に含有するフィラーとしては、白色系のフィラーであれば、光がより反射され易くなり、光の取り出し効率の向上を図ることができる。又、フィラーとしては、無機化合物を用いるのが好ましい。ここでの白色とは、フィラー自体が透明であった場合でもフィラーの周りの材料と屈折率差がある場合に散乱で白色に見えるものも含む。
フィラーの反射率は、発光波長の光に対して５０％以上であることが好ましく、７０％以上であることがより好ましい。このようにすれば、発光装置２０の光の取り出し効率を向上させることができる。又、フィラーの粒径は、１ｎｍ以上１０μｍ以下が好ましい。フィラーの粒径をこの範囲とすることで、アンダーフィル材料としての樹脂流動性が良くなり、凹部の形状を問わず凹部内を問題なく被覆できる。なお、フィラーの粒径は、好ましくは、１００ｎｍ以上５μｍ以下、さらに好ましくは２００ｎｍ以上２μｍ以下である。又、フィラーの形状は、球形でも鱗片形状でもよい。
フィラー材料としては、具体的には、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ａｌ（ＯＨ）３、ＭｇＣＯ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、Ｎｂ２Ｏ５、ＭｇＯ、Ｍｇ（ＯＨ）２、ＳｒＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＴａＯ２、ＨｆＯ、ＳｅＯ、Ｙ２Ｏ３等の酸化物、ＳｉＮ、ＡｌＮ、ＡｌＯＮ等の窒化物、ＭｇＦ２等のフッ化物が挙げられる。これらは、単独で用いてもよいし、混合して用いてもよい。
被覆樹脂５０は、基板１１、配線１２、接合部材３０等の何れの上面や側面を被覆するように配置されていてもよく、これらの全てを被覆するように配置されていることが好ましい。又、発光素子２１の直下の基板１１上にも配置されていることが好ましい。
被覆樹脂５０は、基板１１上において、均一な厚みであってもよいし、異なる厚みでもよい。図２に示すように、被覆樹脂５０は、凹部２４１を被覆して基板１１上に延伸し、発光装置２０から離れるにつれて末広がりとなる形状であってもよい。すなわち、被覆樹脂５０は、発光装置２０の近傍において最も厚膜であり、直線状に漸減し、発光装置２０から最も遠い部分で最も薄膜となる形状であってもよい。このような傾斜によって、発光装置２０から出射される光をより上方かつより側方に反射させることができる。これにより、横方向に広く、強い光を出射する発光モジュールを実現できる。また、任意の配光特性を有する発光モジュール１を歩留まりよく得ることができる。
但し、被覆樹脂５０は、発光装置２０から離れるにしたがって厚さが直線状に漸減する形状には限定されない。図４Ａに示すように、被覆樹脂５０は、例えば、凹型の曲線状に漸減する形状であってもよい。或いは、図４Ｂに示すように、被覆樹脂５０は、例えば、凸型の曲線状に漸減する形状であってもよい。図４Ａに示すような被覆樹脂５０とすることで、図２に示すような被覆樹脂５０とする場合と比べて、被覆樹脂５０の量を少なくすることができ、安価な発光モジュールを得ることができ、一方で、図４Ｂに示すような被覆樹脂５０とすることで、図２に示すような被覆樹脂５０とする場合と比べて、基板と発光装置との接着強度を上げることができ、信頼性の高い発光モジュールを得ることができる。
発光装置を得る方法としては、半導体積層体と半導体積層体の下面に電極を有する発光素子と、半導体積層体の少なくとも側面及び下面を被覆する光反射部と、光反射部上に位置して半導体積層体の上面側を被覆する光透過部と、を含む発光装置前駆体を準備し、発光装置前駆体の、光反射部の下面に、ダイシングにより凹部を設けて発光装置を得ることができる。
また発光装置を得る他の方法としては、あとで除去する仮基板上に、半導体積層体と半導体積層体の下面に電極を有する発光素子が複数並べられ、それぞれの半導体積層体の少なくとも側面及び下面を被覆するように、光反射部前駆体と、光反射部前駆体上に位置してそれぞれの半導体積層体の上面側を被覆する光透過部前駆体と、を含む発光装置前駆体を準備し、光反射部前駆体と光透過部前駆体を切断して、個片化された発光装置を得る。その光反射部前駆体と光透過部前駆体とを切断する前に、切断予定線に沿って、先細り状のダイシングソーで光反射部前駆体をダイシングする。そのあとで個片化することで、光反射部の下面の外縁に設けられた凹部を備える発光装置を得ることができる。
さらに発光装置を得る他の方法としては、あとで除去する仮基板上に、半導体積層体と半導体積層体の下面に電極を有する発光素子が複数並べられ、それぞれの半導体積層体の少なくとも側面及び下面を被覆するように、光反射部前駆体と、光反射部前駆体上に位置してそれぞれの半導体積層体の上面側を被覆する光透過部前駆体と、を含む発光装置前駆体を準備し、光反射部前駆体と光透過部前駆体を切断して、個片化された発光装置を得る。この光反射部前駆体を圧縮成形で形成し、圧縮成形に用いる金型にあらかじめ凹部に対応するような突起を設けておくことで、凹部が形成される。そのあとで、光反射部前駆体と光透過部前駆体を切断して、個片化された発光装置を得ることができる。
いずれかの方法によって得られた発光装置の電極を導電性の接合部材を用いて基板に接合し、そのあと凹部内と発光装置の周囲に配置される光反射性の被覆樹脂をポッティングなどの方法により形成することで、発光モジュールを得ることができる。
〈第１実施形態の変形例１〉
第１実施形態の変形例１では、発光素子の電極と接続する金属層を設ける例を示す。なお、第１実施形態の変形例１において、既に説明した実施形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
図５は、第１実施形態の変形例１に係る発光モジュールを例示する模式断面図である。図５に示す発光モジュール１Ａは、発光素子２１の電極２１２ｐ及び２１２ｎの下面に外部接続端子として機能する金属層２１３ｐ及び２１３ｎが形成された点が、発光モジュール１（図２等参照）と相違する。
発光モジュール１Ａにおいて、金属層２１３ｐ及び２１３ｎは、導電性の接合部材３０を介して、配線１２と接合されている。金属層２１３ｐ及び２１３ｎは、電極２１２ｐ及び２１２ｎよりも耐腐食性及び耐酸化性に優れた材料から形成することが好ましい。金属層２１３ｐ及び２１３ｎは、例えば、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｔａ等の高融点金属によって形成できる。金属層２１３ｐ及び２１３ｎの厚みは、例えば、１０ｎｍ～５０μｍとすることができる。
金属層２１３ｐ及び２１３ｎは、例えば、光反射部２４の下面２４ａの一部又は全部を被覆するように配置できる。金属層２１３ｐ及び２１３ｎの一部又は全部は、凹部２４１内に入り込んでもよい。
このように、光反射部２４の下面２４ａに、発光素子２１の電極２１２ｐ及び２１２ｎよりも大面積の金属層２１３ｐ及び２１３ｎを外部接続端子として設けてもよい。これにより、配線基板１０に、はんだ等の接合部材３０を用いて発光素子２１を実装する際に、位置精度よく実装できる。又、配線１２と発光素子２１との接合強度を向上できる。
被覆樹脂５０は、金属層２１３ｐ及び２１３ｎを全て覆うように形成することが好ましい。光反射性の被覆樹脂５０が、光を吸収する材料からなる金属層２１３ｐ及び２１３ｎを全て覆うことで、発光装置２０からの光の吸収を効率的に防止でき、発光モジュール１の明るさの低下を抑制できる。また、任意の配光特性を有する発光モジュール１Ａを歩留まりよく得ることができる。
〈第１実施形態の変形例２〉
第１実施形態の変形例２では、蛍光体層が光透過部を兼ねる例を示す。なお、第１実施形態の変形例２において、既に説明した実施形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
図６は、第１実施形態の変形例２に係る発光モジュールを例示する模式断面図である。図６に示す発光モジュール１Ｂは、発光装置２０が発光装置２０Ｂに置換された点が、発光モジュール１（図２等参照）と相違する。
発光モジュール１Ｂにおいて、光反射部２４は、下面を除く電極２１２ｐ及び２１２ｎを被覆すると共に、発光素子２１の半導体積層体２１１の電極形成面２１１ａを被覆している。但し、光反射部２４は、半導体積層体２１１の側面２１１ｃの一部を被覆してもよい。なお、電極２１２ｐ及び２１２ｎは、例えば、銅ポスト等の比較的高さの高い柱状の電極である。
光反射部２４の上面２４ｂには、光透過部を兼ねる蛍光体層２２が、発光素子２１の半導体積層体２１１の発光面２１１ｂ及び側面２１１ｃを被覆するように設けられている。光反射部２４の外側面２４ｃは、蛍光体層２２の側面２２ｃと共に、発光装置２０Ｂの側面を構成する。光反射部２４の外側面２４ｃと蛍光体層２２の側面２２ｃとは、同一面とすることが好ましい。光反射部２４の上面２４ｂは、蛍光体層２２の下面２２ａと接している。図６に示す発光装置２０Ｂでは、蛍光体層２２の下面２２ａと発光素子２１の半導体積層体２１１の電極形成面２１１ａとは同一面に位置している。
蛍光体層２２の上面２２ｂには、光調整部材４０が設けられている。光調整部材４０は、蛍光体層２２の上面２２ｂの全面を被覆していることが好ましい。
発光モジュール１Ｂの場合も、被覆樹脂５０の一部が凹部２４１内に収容されるため、被覆樹脂５０が光反射部２４の外側面２４ｃに這い上がって蛍光体層２２の側面２２ｃに達することを抑制できる。その結果、蛍光体層２２の側面２２ｃが被覆樹脂５０から完全に露出し、被覆樹脂５０が蛍光体層２２の側面２２ｃから出射する光を遮ることがなくなるため、発光モジュール１Ｂの明るさの低下を抑制できる。また、任意の配光特性を有する発光モジュール１Ｂを歩留まりよく得ることができる。
但し、被覆樹脂５０が蛍光体層２２の側面２２ｃの下側の一部を覆ってもよい。断面視において、蛍光体層２２の側面２２ｃの上側の半分以上が露出していれば、蛍光体層２２の側面２２ｃの上側から光が出射できるため、発光モジュール１Ｂの明るさの低下を抑制できる。
〈第１実施形態の変形例３〉
第１実施形態の変形例３では、基板上に複数の発光装置が配置された発光モジュールの例を示す。なお、第１実施形態の変形例３において、既に説明した実施形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
図７は、第１実施形態の変形例３に係る発光モジュールを例示する模式平面図（その１）である。図８は、第１実施形態の変形例３に係る発光モジュールを例示する模式平面図（その２）である。図７に示す発光モジュール１Ｃは、配線基板１０上に一列に配列された複数の発光装置２０を有している。図８に示す発光モジュール１Ｄは、配線基板１０上にマトリクス状に配列された複数の発光装置２０を有している。
発光モジュール１Ｃ及び１Ｄにおいて、複数の発光装置２０のピッチは、同じであることが好ましいが、異なっていてもよい。発光装置２０のピッチは、発光装置の大きさ、輝度等によって適宜調整できる。発光装置２０のピッチ（図７のＰ）は、例えば、５ｍｍ～１００ｍｍの範囲が挙げられ、１５ｍｍ～５０ｍｍの範囲が好ましい。
図９は、基板上にマトリクス状に配列された複数の発光装置を有する発光モジュールの具体例を示す模式平面図である。図１０は、図９のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う部分断面図である。図９及び図１０に示す発光モジュール１Ｅは、それぞれが図１及び図２に示す構造と同様の構造を有する１６個の単位の発光装置２０の配列を含んでおり、これらの単位は４行４列の行列状に配置されている。
発光モジュール１Ｅは、区画部材６０を有している。区画部材６０は、配線基板１０の発光装置２０と同一側に配置されている。区画部材６０は、平面視において格子状に配置された頂部６０ａと、平面視において発光装置２０の各々を取り囲む壁部６０ｂと、壁部６０ｂの下端と繋がる底部６０ｃとを含み、発光装置２０を取り囲んだ領域を複数有する。区画部材６０の壁部６０ｂは、例えば、頂部６０ａから配線基板１０側に延伸し、断面視において、対向する壁部６０ｂで囲まれた領域の幅は配線基板１０側ほど狭くなる。発光装置２０は、底部６０ｃの略中央設けられた貫通孔６０ｄ内に配置されている。区画部材６０は反射性を有する部材であることが好ましい。
壁部６０ｂで囲まれた範囲（つまり、領域及び空間）は、１つの区画Ｃとして規定され、区画部材６０は、区画Ｃを複数備える。本実施形態では、１つの区画Ｃに１つの発光装置２０が配置されている。但し、１つの区画Ｃに、２つ以上の発光装置２０が配置されてもよい。この場合、例えば、１つの区画Ｃに赤色、緑色、及び青色の３つの発光装置２０が配置されてもよい。或いは、１つの区画Ｃに白昼色と電球色の２つの発光装置２０が配置されてもよい。
このように、配線基板１０上に発光装置２０の各々を取り囲む壁部６０ｂ及び底部６０ｃを有する区画部材６０を配置することにより、発光装置２０からの光を壁部６０ｂ及び底部６０ｃで反射させること可能となり、光の取り出し効率を向上できる。又、各区画Ｃにおける輝度ムラ、更には、区画Ｃの群の単位での輝度ムラを抑制できる。
発光モジュール１Ｅは、区画部材６０上に、光拡散板、プリズムシート、及び偏光シートからなる群から選択される少なくとも一種を有してもよい。発光モジュール１Ｅがこれらの光学部材の一種以上を有することで、光の均一性を更に向上できる。
具体的には、図１０に示すように、区画部材６０の頂部６０ａと接するように、光拡散板７１、プリズムシート（第１プリズムシート７２及び第２プリズムシート７３）、偏光シート７４等の光学部材７０を配置し、更にその上に液晶パネルを配置し、直下型バックライト用光源として用いる面発光型の発光装置とすることができる。光学部材７０における各部材の積層の順序は任意に設定できる。なお、図９では、光拡散板、プリズムシート、及び偏光シートの図示は省略されている。なお、光学部材７０は、区画部材６０の頂部６０ａと接していなくてもよい。
（光拡散板７１）
光拡散板７１は、区画部材６０の頂部６０ａに接して、発光装置２０の上方に配置されている。光拡散板７１は、平坦な板状部材であることが好ましいが、その表面に凹凸が配置されてもよい。光拡散板７１は、実質的に基板１１に対して平行に配置されることが好ましい。
光拡散板７１は、例えば、ポリカーボネイト樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂等、可視光に対して光吸収の少ない材料から構成できる。入射した光を拡散させるために、光拡散板７１は、その表面に凹凸を設けてもよいし、光拡散板７１中に屈折率の異なる材料を分散させてもよい。凹凸は、例えば、０．０１ｍｍ～０．１ｍｍの大きさとすることができる。屈折率の異なる材料としては、例えば、ポリカーボネイト樹脂、アクリル樹脂等から選択して用いることができる。
光拡散板７１の厚み、光拡散の程度は、適宜設定することができ、光拡散シート、ディフューザーフィルム等として市販されている部材を利用できる。例えば、光拡散板７１の厚みは、１ｍｍ～２ｍｍとすることができる。
（第１プリズムシート７２及び第２プリズムシート７３）
第１プリズムシート７２及び第２プリズムシート７３はその表面に、所定の方向に延びる複数のプリズムが配列された形状を有する。例えば、第１プリズムシート７２は、シートの平面をＸ方向とＸ方向に直角のＹ方向との２次元に見て、Ｙ方向に延びる複数のプリズムを有し、第２プリズムシート７３は、Ｘ方向に延びる複数のプリズムを有することができる。第１プリズムシート７２及び第２プリズムシート７３は、種々の方向から入射する光を、発光モジュール１Ｅに対向する表示パネルへ向かう方向に屈折させることができる。これにより、発光モジュール１Ｅの発光面から出射する光を、主として上面に垂直な方向に出射させ、発光モジュール１Ｅを正面から見た場合の輝度を高めることができる。
（偏光シート７４）
偏光シート７４は、例えば、液晶表示パネル等の表示パネルのバックライト側に配置された偏光板の偏光方向に一致する偏光方向の光を選択的に透過させ、その偏光方向に垂直な方向の偏光を第１プリズムシート７２及び第２プリズムシート７３側へ反射させることができる。偏光シート７４から戻る偏光の一部は、第１プリズムシート７２、第２プリズムシート７３、及び光拡散板７１で再度反射される。このとき、偏光方向が変化し、例えば、液晶表示パネルの偏光板の偏光方向を有する偏光に変換され、再び偏光シート７４に入射し、表示パネルへ出射する。これにより、発光モジュール１Ｅから出射する光の偏光方向を揃え、表示パネルの輝度向上に有効な偏光方向の光を高効率で出射させることができる。偏光シート７４、第１プリズムシート７２、第２プリズムシート７３等は、バックライト用の光学部材として市販されているものを用いることができる。
〈第２実施形態〉
第２実施形態では、発光モジュール１Ｅをバックライト光源に用いた液晶ディスプレイ装置（液晶表示装置）の例を示す。なお、第２実施形態において、既に説明した実施形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
図１１は、第２実施形態に係る液晶ディスプレイ装置を例示する構成図である。図１１に示すように、液晶ディスプレイ装置１０００は、上側から順に、液晶パネル１２０と、光学シート１１０と、発光モジュール１Ｅとを備える。なお、発光モジュール１Ｅにおいて、光学部材７０に加えるか一部を変えて、ＤＢＥＦ（反射型偏光シート）やＢＥＦ（輝度上昇シート）、カラーフィルタ等を備えることができる。
液晶ディスプレイ装置１０００は、液晶パネル１２０の下方に発光モジュール１Ｅを積層する、いわゆる直下型の液晶ディスプレイ装置である。液晶ディスプレイ装置１０００は、発光モジュール１Ｅから照射される光を、液晶パネル１２０に照射する。
一般的に、直下型の液晶ディスプレイ装置では、液晶パネルと発光モジュールとの距離が近いため、発光モジュールの色ムラや輝度ムラが液晶ディスプレイ装置の色ムラや輝度ムラに影響を及ぼすおそれがある。そのため、直下型の液晶ディスプレイ装置の発光モジュールとして、色ムラや輝度ムラの少ない発光モジュールが望まれている。液晶ディスプレイ装置１０００に発光モジュール１Ｅを用いることで、発光モジュール１Ｅの厚みを５ｍｍ以下、３ｍｍ以下、１ｍｍ以下等と薄くしながら、輝度ムラや色ムラを少なくできる。
なお、１つの発光モジュール１Ｅが１つの液晶ディスプレイ装置１０００のバックライトとして用いられる場合には限定されず、複数の発光モジュール１Ｅが並べられて１つの液晶ディスプレイ装置１０００のバックライトとして用いられてもよい。例えば、小さい発光モジュール１Ｅを複数作製し、それぞれ検査等を行うことで、実装される発光装置２０の数が多い大きな１つの発光モジュール１Ｅを作製する場合と比べて、歩留まりを向上させることができる。
このように、発光モジュール１Ｅは、光学部材７０から均一な光が放射されるため、液晶ディスプレイ装置１０００のバックライトとして用いると好適である。
但し、これには限定されず、発光モジュール１Ｅは、テレビやタブレット、スマートフォン、スマートウォッチ、ヘッドアップディスプレイ、デジタルサイネージ、掲示板等のバックライトとしても好適に利用できる。又、発光モジュール１Ｅは、照明用の光源としても利用でき、非常灯やライン照明、或いは、各種のイルミネーションや車載用のインストール等にも利用できる。
以上、好ましい実施形態等について詳説したが、前述した実施形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、前述した実施形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ 発光モジュール
１０ 配線基板
１１ 基板
１２ 配線
１３ 絶縁性樹脂
２０、２０Ｂ 発光装置
２１ 発光素子
２２ 蛍光体層
２３ 透光性部材
２４ 光反射部
２５ 光透過部
３０ 接合部材
４０ 光調整部材
５０ 被覆樹脂
６０ 区画部材
６０ａ 頂部
６０ｂ 壁部
６０ｃ 底部
７０ 光学部材
７１ 光拡散板
７２ 第１プリズムシート
７３ 第２プリズムシート
７４ 偏光シート
１１０ 光学シート
１２０ 液晶パネル
１３１ 開口部
２１１ 半導体積層体
２１２ｐ、２１２ｎ 電極
２１３ｐ、２１３ｎ 金属層
２４１、２４１ａ、２４１ｂ、２４１ｃ 凹部
１０００ 液晶ディスプレイ装置

Claims (13)

  1. 基板と、
    半導体積層体と前記半導体積層体の下面に電極を有する発光素子と、前記半導体積層体の少なくとも側面及び下面を被覆する光反射部と、前記光反射部上に位置して前記半導体積層体の上面側を被覆する光透過部と、を含み、前記光反射部の下面に凹部を有する発光装置と、
    前記基板と前記発光装置の前記電極とを接合する導電性の接合部材と、
    前記光透過部から離隔し、少なくとも前記凹部内と前記発光装置の周囲に配置される光反射性の被覆樹脂と、を有する発光モジュール。
  2. 前記凹部は、前記光反射部の下面の外縁に設けられている請求項１に記載の発光モジュール。
  3. 前記凹部は、前記発光装置の外側に行くほど前記基板から離れる方向に傾斜する傾斜面を有する請求項２に記載の発光モジュール。
  4. 前記被覆樹脂は、前記傾斜面を被覆して前記基板上に延伸し、前記発光装置から離れるにつれて末広がりとなる請求項３に記載の発光モジュール。
  5. 前記基板の前記発光装置側の面を基準として、前記傾斜面の最上部の前記基板の法線方向の高さが略一定である請求項３又は４に記載の発光モジュール。
  6. 前記凹部は、前記光反射部の下面の前記電極の形成領域よりも外側に環状に設けられている請求項１乃至５の何れか一項に記載の発光モジュール。
  7. 前記発光装置は、前記基板上に形成された光反射性の絶縁性樹脂の開口部に実装され、
    前記被覆樹脂は、前記開口部を被覆している請求項１乃至６の何れか一項に記載の発光モジュール。
  8. 前記発光装置の上面側を被覆し、かつ前記光透過部と接する光調整部材を有する請求項１乃至７の何れか一項に記載の発光モジュール。
  9. 前記発光素子の上面を被覆する蛍光体層を有する請求項１乃至８の何れか一項に記載の発光モジュール。
  10. 前記光透過部は、前記蛍光体層の上面を被覆する請求項９に記載の発光モジュール。
  11. 前記光反射部は、光散乱剤を含有した樹脂材料によって形成されている請求項１乃至１０の何れか一項に記載の発光モジュール。
  12. 前記基板上に、複数の前記発光装置が配置された請求項１乃至１１の何れか一項に記載の発光モジュール。
  13. 請求項１乃至１２の何れか一項に記載の発光モジュールをバックライト光源に用いた液晶表示装置。
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