JP6492587B2 - 発光装置 - Google Patents
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Description
発光装置に関する。
種々の用途に利用することができるマークを基板表面に備える発光装置が知られている（特許文献１参照）。マークとは、基板表面において発光素子から離れて形成される目印のことであり、例えば、発光素子の位置ずれや発光素子を封止するレンズ状の封止部の位置ずれを検査する際や複数の発光モジュールからなる集合基板をモジュール単位に分割する際などにおいて使用される。しかるところ、従来、このようなマークを備える発光装置の一つとして、マークを給電パターン（配線）と一体に形成する発光モジュールが提案された（特許文献２参照）。
しかしながら、特許文献２の発光モジュールでは、マークが給電パターン（配線）と同部材から構成されるため、放熱性や硫化対策などには優れるが反射率の差は小さくなる基体と給電パターン（配線）の組み合わせを選定した場合に、基体とマークの反射率の差が小さくなり、視認や画像認識などでマークを認識できなくなるという問題があった。
上記課題は、例えば、次の手段により解決することができる。
支持体と、支持体上に形成された配線と、配線上に載置された発光素子と、支持体上に導電材料により形成された認識対象部と、発光素子から出射された光を反射する絶縁層と、発光素子を覆うレンズ部と前記レンズ部の周縁に設けられ認識対象部を覆う鍔部とを有する透光部と、を備え、絶縁層は認識対象部の少なくとも外縁を覆い、支持体と絶縁層との反射率の差は支持体と認識対象部との反射率の差よりも大きい発光装置。
上記手段によれば、支持体と絶縁層との反射率の差が支持体と認識対象部との反射率の差よりも大きいものとされるため、認識対象部が存在する領域と支持体とのコントラスト比が大きくなり、支持体と配線の反射率の差とは無関係に認識対象部の位置を特定できるようになる。したがって、放熱性や硫化対策などには優れるが反射率の差は小さくなる支持体と配線の組み合わせを選定した場合においても、認識対象部を覆う絶縁層を利用して検査、実装、分割などの視認や画像認識を伴う各種の処理を円滑に行うことが可能となる。
［実施形態１に係る発光装置１００］
図１は実施形態１に係る発光装置の模式的平面図であり、図２は図１中のＡ−Ａ断面を示す図である。図１、図２に示すように、実施形態１に係る発光装置１００は、支持体１１と、支持体１１上に形成された配線１２と、配線１２上に載置された発光素子１４と、支持体１１上に導電材料により形成された認識対象部１９と、発光素子１４から出射された光を反射する絶縁層１５と、発光素子１４を覆うレンズ部１８とレンズ部１８の周縁に設けられ認識対象部１９を覆う鍔部２０とを有する透光部と、を備え、絶縁層１５は認識対象部１９の少なくとも外縁を覆い、支持体１１と絶縁層１５との反射率（視認や画像認識などを行う際に支持体１１及び絶縁層１５に照射される光のピーク波長における反射率をいう。以下、特に断わらない限り同じ。）の差は支持体１１と認識対象部１９との反射率の差よりも大きい発光装置である。以下、詳細に説明する。
図１は実施形態１に係る発光装置の模式的平面図であり、図２は図１中のＡ−Ａ断面を示す図である。図１、図２に示すように、実施形態１に係る発光装置１００は、支持体１１と、支持体１１上に形成された配線１２と、配線１２上に載置された発光素子１４と、支持体１１上に導電材料により形成された認識対象部１９と、発光素子１４から出射された光を反射する絶縁層１５と、発光素子１４を覆うレンズ部１８とレンズ部１８の周縁に設けられ認識対象部１９を覆う鍔部２０とを有する透光部と、を備え、絶縁層１５は認識対象部１９の少なくとも外縁を覆い、支持体１１と絶縁層１５との反射率（視認や画像認識などを行う際に支持体１１及び絶縁層１５に照射される光のピーク波長における反射率をいう。以下、特に断わらない限り同じ。）の差は支持体１１と認識対象部１９との反射率の差よりも大きい発光装置である。以下、詳細に説明する。
（支持体１１）
支持体１１は、発光素子１４や保護素子１７（後述する図３を参照）などの電子部品を配置するための部材である。支持体１１は、特に限定されないが、例えば矩形平板状などのような上面が平坦な形状を有していることが好ましい。支持体１１は、絶縁性の部材であり、ガラスエポキシ樹脂や熱可塑性樹脂などのほか、好ましくはアルミナや窒化アルミニウムなどのセラミックスを用いて構成される。本実施形態によれば、支持体１１と配線１２の反射率の差とは無関係に、認識対象部１９の位置を特定できるようになるため、放熱性や硫化対策などには優れるが配線１２との反射率の差は小さくなる材料を用いて支持体１１を構成することができる。
支持体１１は、発光素子１４や保護素子１７（後述する図３を参照）などの電子部品を配置するための部材である。支持体１１は、特に限定されないが、例えば矩形平板状などのような上面が平坦な形状を有していることが好ましい。支持体１１は、絶縁性の部材であり、ガラスエポキシ樹脂や熱可塑性樹脂などのほか、好ましくはアルミナや窒化アルミニウムなどのセラミックスを用いて構成される。本実施形態によれば、支持体１１と配線１２の反射率の差とは無関係に、認識対象部１９の位置を特定できるようになるため、放熱性や硫化対策などには優れるが配線１２との反射率の差は小さくなる材料を用いて支持体１１を構成することができる。
（配線１２）
配線１２は、支持体１１上に形成された部材であり、支持体１１に配置された発光素子１４と外部電源とを電気的に接続し、発光素子１４に対して外部電源からの電圧を印加するために用いられる。
配線１２は、支持体１１上に形成された部材であり、支持体１１に配置された発光素子１４と外部電源とを電気的に接続し、発光素子１４に対して外部電源からの電圧を印加するために用いられる。
発光素子１４は配線１２上に載置されている。配線１２は、発光素子１４で生じた熱が配線１２を伝って効率的に放熱されるよう、発光素子１４の周囲において広い範囲に形成されることが好ましい。なお、発光素子１４の周囲に設けられる配線１２の表面には、例えば、電着法などによって蛍光体層１６（後述する図３、図４を参照）や絶縁層１５などを形成してもよい。
配線１２は、導電性を有する材料で構成されていればよいが、物理的、化学的に安定な材料であって、放熱性に優れた高い導電性を有する材料から構成されていることが好ましく、具体的には、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、アルミニウム、タングステン、鉄、ニッケルなどの金属又は鉄−ニッケル合金、燐青銅等の合金等によって形成することができる。また、配線１２は、その表面がＡｇ（銀）又はＡｕ（金）などの反射率（発光素子１４から出射される光のピーク波長に対する反射率）の高い材料で覆われているのが好ましい。本実施形態によれば、支持体１１と配線１２の反射率の差とは無関係に、認識対象部１９の位置を特定できるようになるため、放熱性や硫化対策などには優れるが支持体１１との反射率の差は小さくなる材料を用いて配線１２を構成することができる。
配線１２の厚みは、特に限定されるものではないが、薄いよりは厚い方が放熱性を高めることができるため好ましく、具体的には５μｍ〜８０μｍ程度の厚みであることが好ましい。
図１に示すように、配線１２と認識対象部１９は離間されて形成されてもよい。このようにすれば、認識対象部１９のみを絶縁層１５で覆うことが容易になる。なお、離間される距離は、特に限定されるものではないが、０．０５ｍｍ以上であることが好ましい。ただし、配線１２と認識対象部１９が離間されて形成される場合において、後述する電着法によって絶縁層１５を形成する場合は、支持体１１の内部または支持体１１の裏面で配線１２と認識対象部１９が繋がっているものとする。
（発光素子１４）
発光素子１４は、支持体１１に形成された配線１２上に載置される。発光素子１４としては発光ダイオードを用いるのが好ましい。発光ダイオードとしては、例えば、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＡｌＮ等の窒化物半導体、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、あるいはＩＩ−ＶＩ族化合物半導体などの種々の半導体を用いて成長用基板上に発光層を含む積層構造が形成されたものを用いることが好ましい。成長用基板としては、サファイアなどの絶縁性基板やＳｉＣ、ＧａＮ、ＧａＡｓなどの導電性基板などを用いることができる。なお、発光素子１４は、発光素子１４の外縁よりも内側となる位置に電極を有している。発光素子１４の電極の形状は特に限定されず、電極は略矩形や円形などの種々の形状に形成することができる。発光素子１４の電極の材質は特に限定されるものではない。配線１２上に載置される発光素子１４の数は、特に限定されず、１つであってもよいし複数であってもよい。
発光素子１４は、支持体１１に形成された配線１２上に載置される。発光素子１４としては発光ダイオードを用いるのが好ましい。発光ダイオードとしては、例えば、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＡｌＮ等の窒化物半導体、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、あるいはＩＩ−ＶＩ族化合物半導体などの種々の半導体を用いて成長用基板上に発光層を含む積層構造が形成されたものを用いることが好ましい。成長用基板としては、サファイアなどの絶縁性基板やＳｉＣ、ＧａＮ、ＧａＡｓなどの導電性基板などを用いることができる。なお、発光素子１４は、発光素子１４の外縁よりも内側となる位置に電極を有している。発光素子１４の電極の形状は特に限定されず、電極は略矩形や円形などの種々の形状に形成することができる。発光素子１４の電極の材質は特に限定されるものではない。配線１２上に載置される発光素子１４の数は、特に限定されず、１つであってもよいし複数であってもよい。
（接合部材１３）
接合部材１３は、支持体１１上に形成された配線１２に発光素子１４を接合させるための部材である。接合部材１３は、少なくとも発光素子１４の電極と配線１２との間に介在するように配置される。接合部材１３としては、発光素子１４と配線１２とを導通させることができる材料を用いる。例えば、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ、Ａｕ−Ｓｎなどのハンダ材料や、Ａｕなどの金属バンプ、異方性導電ペーストなどは接合部材１３の一例である。
接合部材１３は、支持体１１上に形成された配線１２に発光素子１４を接合させるための部材である。接合部材１３は、少なくとも発光素子１４の電極と配線１２との間に介在するように配置される。接合部材１３としては、発光素子１４と配線１２とを導通させることができる材料を用いる。例えば、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ、Ａｕ−Ｓｎなどのハンダ材料や、Ａｕなどの金属バンプ、異方性導電ペーストなどは接合部材１３の一例である。
（認識対象部１９）
認識対象部１９は支持体１１上に導電材料により形成される。導電材料で形成されるため、認識対象部１９は、電着によって絶縁層１５で容易に覆うことができる。なお、認識対象部１９は、絶縁層１５で完全に覆われていることが好ましいが、一部が絶縁層１５から露出していてもよい。
認識対象部１９は支持体１１上に導電材料により形成される。導電材料で形成されるため、認識対象部１９は、電着によって絶縁層１５で容易に覆うことができる。なお、認識対象部１９は、絶縁層１５で完全に覆われていることが好ましいが、一部が絶縁層１５から露出していてもよい。
認識対象部１９は、配線１２の一部であること、すなわち、配線１２と一体に形成されることが好ましい。これにより配線１２と同時に認識対象部１９を形成することができる。
認識対象部１９の数は特に限定されるものではなく、認識対象部１９はこれを認識する目的に応じて１つまたは複数配置することができる。また、認識対象部１９の形状は、例えば、円型、三角型、Ｌ字型、Ｔ字型などの形状を有するが、認識対象部１９の形状は視認や画像認識可能である限り特に限定されるものではない。なお、認識対象部１９の形状が複雑であるほど認識性は高まるが、認識対象部１９の形状が複雑に過ぎると認識対象部１９の形成が容易でなくなる。したがって、認識対象部１９の形状は、形成の容易性を高める場合には必要最小限の複雑性を有する形状であることが好ましく、認識性を高める場合には形成が困難になり過ぎない程度に高い複雑性を有する形状であることが好ましい。なお、特に限定されるわけではないが、認識対象部１９を８辺以上の辺を有する形状に形成すれば、認識対象部１９が高い認識性を有するものとなる。
認識対象部１９は、特に限定されるわけではないが、例えば、発光素子１４や透光性の位置ずれを検査する際や、複数の発光モジュールからなる集合基板をモジュール単位に分割する際や、電極の極性を区別する際などにおいて利用することができる。
認識対象部１９の位置は、特に限定されるわけではないが、支持体１１の角部（角を含む角の近傍領域）に設けられていることが好ましい。このようにすれば、認識対象部１９をカソードマークとしても利用するにあたり、発光装置１００の極性を支持体１１の向きで認識することが容易である。カソードマークとは、発光装置１００の上面視において負極の電極端子２２を正極の電極端子２１から区別するための目印のことである（なお、区別することができればよいため、必ずしも負極の電極端子２２よりに形成されている必要はない。）。また、矩形状の部材が支持体１１として用いられる場合、レンズ部１８は支持体１１の中央部に形成されることが多いので、支持体１１の角部に認識対象部１９を設けるためのスペースを確保しやすい。
認識対象部１９は、特に限定されるわけではないが、支持体１１の中心を中心として非点対称となるように設けられていることが好ましい。このようにすれば、発光装置１００を上面視した際における認識対象部１９の形状が発光装置１００を例えば１８０度回転させることにより変化するため、認識対象部１９をカソードマークとして利用するにあたり、発光装置１００（支持体１１）の向きによって発光装置１００の極性を認識することができる。支持体１１の中心を中心として非点対称になる場合とは、発光装置１００（支持体１１）を例えば１８０度回転させた場合に回転前の形状が水平反転且つ垂直反転した形状になる場合をいい、好ましくは、例えば図１に示すように認識対象部１９が支持体１１の４つの角部の内の１つに配置される場合をいう。
（絶縁層１５）
絶縁層１５は、支持体１１と絶縁層１５との反射率の差が支持体１１と認識対象部１９との反射率の差よりも大きいものとなる部材からなる。具体的には、支持体１１がアルミナ、窒化アルミニウム、ムライト、ガラスエポキシ、エポキシ系樹脂の少なくとも１種からなるとともに、認識対象部１９が配線１２と同部材のＡｕ（金）、Ｃｕ（銅）からなる場合、絶縁層１５は、例えば、二酸化チタン、二酸化ケイ素、ジルコニア、チタン酸カリウム、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライト、酸化ニオブ、酸化亜鉛、硫酸バリウム、各種希土類酸化物の少なくとも１種からなることが好ましい。なお、絶縁層１５としては、視認や画像認識などを行う際に支持体１１及び絶縁層１５に照射される光のピーク波長において、支持体１１と絶縁層１５との反射率の差が３０％以上になる部材を用いることが好ましく、支持体１１と絶縁層１５との反射率の差が４０％以上になる部材を用いることがさらに好ましい。このようにすれば、支持体１１の反射率と絶縁層１５の反射率との差が視認や画像認識などを行う際の環境の違いなどによりばらつく場合（例：支持体１１の反射率１０〜３０％であり、絶縁層１５の反射率は４０〜７０％である場合）であっても、支持体１１の反射率と絶縁層１５の反射率の差を十分に確保することができるため（上記の例の場合は、最低でも１０％の反射率の差が確保される。）、視認や画像認識などを行う際の環境などに影響を受けることなく、認識対象部１９の位置を容易に特定することができる。
絶縁層１５は、支持体１１と絶縁層１５との反射率の差が支持体１１と認識対象部１９との反射率の差よりも大きいものとなる部材からなる。具体的には、支持体１１がアルミナ、窒化アルミニウム、ムライト、ガラスエポキシ、エポキシ系樹脂の少なくとも１種からなるとともに、認識対象部１９が配線１２と同部材のＡｕ（金）、Ｃｕ（銅）からなる場合、絶縁層１５は、例えば、二酸化チタン、二酸化ケイ素、ジルコニア、チタン酸カリウム、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライト、酸化ニオブ、酸化亜鉛、硫酸バリウム、各種希土類酸化物の少なくとも１種からなることが好ましい。なお、絶縁層１５としては、視認や画像認識などを行う際に支持体１１及び絶縁層１５に照射される光のピーク波長において、支持体１１と絶縁層１５との反射率の差が３０％以上になる部材を用いることが好ましく、支持体１１と絶縁層１５との反射率の差が４０％以上になる部材を用いることがさらに好ましい。このようにすれば、支持体１１の反射率と絶縁層１５の反射率との差が視認や画像認識などを行う際の環境の違いなどによりばらつく場合（例：支持体１１の反射率１０〜３０％であり、絶縁層１５の反射率は４０〜７０％である場合）であっても、支持体１１の反射率と絶縁層１５の反射率の差を十分に確保することができるため（上記の例の場合は、最低でも１０％の反射率の差が確保される。）、視認や画像認識などを行う際の環境などに影響を受けることなく、認識対象部１９の位置を容易に特定することができる。
絶縁層１５は、発光素子１４から出射された光を反射し、具体的には、発光素子１４から出射された光をそのピーク波長において励起することなく５０％以上反射する。５０％未満では絶縁層１５における光の吸収が大きくなるからである。なお、特に限定されるわけではないが、発光装置１００の出力をより向上させるべく、絶縁層１５の反射率（発光素子１４から出射される光のピーク波長に対する反射率）は認識対象部１９の反射率（発光素子１４から出射される光のピーク波長に対する反射率）より大きいことが好ましい。なお、後述する図３、図４に記載のように、認識対象部１９及び発光素子１４の周囲における配線１２を蛍光体層１６で覆う場合、当該蛍光体層１６は、蛍光体層１６により色ムラが引き起こされることを防止すべく、絶縁層１５で覆われていることが好ましい。
絶縁層１５は、認識対象部１９の少なくとも外縁を覆い、好ましくは、認識対象部１９の全領域を覆う。このように、認識対象部１９の外縁（あるいは全領域）が絶縁層１５によって覆われることにより、認識対象部１９の位置を特定することが可能となる。
（透光部）
透光部は、発光素子１４を覆うレンズ部１８と、レンズ部１８の周縁に設けられ認識対象部１９を覆う鍔部２０とを有している。発光素子１４をレンズ部１８で覆うことにより発光素子１４が外部環境から保護される。また、認識対象部１９を鍔部２０で覆うことで認識対象部１９が外部環境から保護される。レンズ部１８は発光素子１４から出射した光を集光する曲面を有している。他方、鍔部２０は、視認や画像認識などを行う際の環境の違いなどによる認識対象部１９を覆う絶縁層１５の見え方の変化をできるだけ抑制すべく、平坦状に形成される。鍔部２０が曲面や凹凸を有していると、認識対象部１９を覆う絶縁層１５の見え方が視認や画像認識などを行う際の環境の違いなどにより変化し易いからである。なお、レンズ部１８は、認識対象部１９の一部を覆っていてもよいし、覆っていなくてもよい。
透光部は、発光素子１４を覆うレンズ部１８と、レンズ部１８の周縁に設けられ認識対象部１９を覆う鍔部２０とを有している。発光素子１４をレンズ部１８で覆うことにより発光素子１４が外部環境から保護される。また、認識対象部１９を鍔部２０で覆うことで認識対象部１９が外部環境から保護される。レンズ部１８は発光素子１４から出射した光を集光する曲面を有している。他方、鍔部２０は、視認や画像認識などを行う際の環境の違いなどによる認識対象部１９を覆う絶縁層１５の見え方の変化をできるだけ抑制すべく、平坦状に形成される。鍔部２０が曲面や凹凸を有していると、認識対象部１９を覆う絶縁層１５の見え方が視認や画像認識などを行う際の環境の違いなどにより変化し易いからである。なお、レンズ部１８は、認識対象部１９の一部を覆っていてもよいし、覆っていなくてもよい。
透光部は発光素子１４から出射される光を透過させる部材を用いて形成され、具体的には、発光素子１４から出射される光の６０％以上を透過させる部材を用いて形成され、好ましく７０％以上を透過させる部材、より好ましく８０％以上を透過させる部材、さらに好ましくは９０％以上を透過する部材を用いて形成される。このような透光性が高い部材としては、例えば、シリコーン樹脂、シリコーン変成樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、トリメチルペンテン樹脂、ポリノルボルネン樹脂又はこれらの樹脂を１種以上含むハイブリッド樹脂等の樹脂を一例として挙げることができる。
以上のとおり、実施形態１に係る発光装置１００によれば、支持体１１と絶縁層１５との反射率の差が支持体１１と認識対象部１９との反射率の差よりも大きいものとされるため、認識対象部１９が存在する領域と支持体１１とのコントラスト比が大きくなり、支持体１１と配線１２の反射率の差とは無関係に認識対象部１９の位置を特定できるようになる。したがって、実施形態１に係る発光装置１００によれば、放熱性や硫化対策などには優れるが反射率の差は小さくなる支持体１１と配線１２の組み合わせを選定した場合においても、認識対象部１９を覆う絶縁層１５を利用して検査、実装、分割などの視認や画像認識を伴う各種の処理を円滑に行うことが可能となる。
なお、特に限定されるわけではないが、実施形態１に係る発光装置１００は、画像認識の入力がモノクロである場合に特に適している。この場合は、色味による認識ができないため、認識対象部１９が存在する領域と支持体１１との反射率の差（認識対象部１９が存在する領域と支持体１１とのコントラスト比）が重要になるからである。
［実施形態２に係る発光装置２００］
図３は実施形態２に係る発光装置２００の模式的平面図であり、図４は図３中のＢ−Ｂ断面を示す図である。図３、４に示すように、実施形態２に係る発光装置２００は、蛍光体層１６と保護素子１７を備える点で、実施形態１に係る発光装置２００と相違する。以下、実施形態１と相違する点を中心に説明を行う。
図３は実施形態２に係る発光装置２００の模式的平面図であり、図４は図３中のＢ−Ｂ断面を示す図である。図３、４に示すように、実施形態２に係る発光装置２００は、蛍光体層１６と保護素子１７を備える点で、実施形態１に係る発光装置２００と相違する。以下、実施形態１と相違する点を中心に説明を行う。
認識対象部１９と配線１２は、実施形態１の発光装置１００のように離間されて形成されていてもよいが、実施形態２の発光装置２００のように一体で形成されていてもよい。また図３に示すように４つの角部に配線１２が延伸されている場合は、延伸された配線１２の内の１つをレンズ部１８から鍔部２０の方向にさらに大きく延伸させることでこの大きく延伸した部分を認識対象部１９とすることができる。認識対象部１９としてレンズ部１８から鍔部２０の方向に配線１２を大きく延伸させる距離は、特に限定されるものではないが、視認が容易な０．３ｍｍ以上であることが好ましい。
（蛍光体層１６）
蛍光体層１６は、発光素子１４から出射された光により励起されて発光素子１４から出射された光とは異なる波長の光を発する蛍光物質を含んでおり、発光素子１４からの光を異なる波長に変換する。蛍光体層１６は、発光素子１４からの光をより短波長に変換させるものでもよいが、光取り出し効率の観点からはより長波長に変換させるものであることが好ましい。
蛍光体層１６は、発光素子１４から出射された光により励起されて発光素子１４から出射された光とは異なる波長の光を発する蛍光物質を含んでおり、発光素子１４からの光を異なる波長に変換する。蛍光体層１６は、発光素子１４からの光をより短波長に変換させるものでもよいが、光取り出し効率の観点からはより長波長に変換させるものであることが好ましい。
蛍光体層１６は、少なくとも発光素子１４の上方及び側方を覆うように設けられる。これにより、発光素子１４の周囲にある透光部よりも蛍光体層１６の屈折率を大きくすることで、発光素子１４の上面及び側面における光の全反射を抑制することができる。したがって、全反射により光が発光素子１４内に閉じ込められてしまうことを抑制して、発光素子１４内における光の吸収を低減することができる。なお、蛍光体層１６は、さらに発光素子１４の周囲における配線１２や認識対象部１９を覆うように設けられてもよい。ただし、蛍光体層１６が色ムラの原因になることを防止すべく、発光素子１４の周囲における配線１２や認識対象部１９を覆う蛍光体層１６は絶縁層１５により覆われることが好ましい。
蛍光体層１６は、均一な厚み（ほぼ均一な厚みを含む。）で形成されていることが好ましい。蛍光体層１６の厚みが均一に形成される場合には、蛍光体層１６により色ムラが引き起こされることを抑制することができる。なお、蛍光体層１６の具体的な厚みは、特に限定されるものではないが、０．１μｍ〜１００μｍ程度であることが好ましい。
蛍光体層１６に含まれる蛍光物質としては、例えば、次の（１）から（４）のいずれか一種あるいは二種以上を組み合わせたものを用いることができる。
（１）Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される次の物質：窒化物系蛍光体、酸窒化物系蛍光体、サイアロン系蛍光体
（２）Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎなどの遷移金属系の元素により主に付活される次の物質：アルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩蛍光体、アルカリ土類硫化物蛍光体、アルカリ土類チオガレート蛍光体、アルカリ土類窒化ケイ素蛍光体、ゲルマン酸塩蛍光体
（３）Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される次の物質：希土類アルミン酸塩蛍光体、希土類ケイ酸塩蛍光体
（４）Ｅｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機蛍光体又は有機錯体等の蛍光体
なお、蛍光体の形状は、特に限定されないが、例えば、球形又はこれに類似する形状であることが好ましく、具体的には０．１〜１００μｍの平均粒径、特に１〜１０μｍの平均粒径を有する形状であることがより好ましい。
（１）Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される次の物質：窒化物系蛍光体、酸窒化物系蛍光体、サイアロン系蛍光体
（２）Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎなどの遷移金属系の元素により主に付活される次の物質：アルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩蛍光体、アルカリ土類硫化物蛍光体、アルカリ土類チオガレート蛍光体、アルカリ土類窒化ケイ素蛍光体、ゲルマン酸塩蛍光体
（３）Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される次の物質：希土類アルミン酸塩蛍光体、希土類ケイ酸塩蛍光体
（４）Ｅｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機蛍光体又は有機錯体等の蛍光体
なお、蛍光体の形状は、特に限定されないが、例えば、球形又はこれに類似する形状であることが好ましく、具体的には０．１〜１００μｍの平均粒径、特に１〜１０μｍの平均粒径を有する形状であることがより好ましい。
（保護素子１７）
保護素子１７は配線１２上に載置される。保護素子１７としては例えばツェナーダイオードなどを用いることができる。発光素子１４の光が保護素子１７によって吸収されないよう、保護素子１７は絶縁層１５により覆われていることが好ましい。
保護素子１７は配線１２上に載置される。保護素子１７としては例えばツェナーダイオードなどを用いることができる。発光素子１４の光が保護素子１７によって吸収されないよう、保護素子１７は絶縁層１５により覆われていることが好ましい。
［実施形態１に係る発光装置２００の製造方法］
次に、実施形態１に係る発光装置２００の製造方法について説明する。
次に、実施形態１に係る発光装置２００の製造方法について説明する。
（第１工程）
まず、配線１２を有する支持体１１を準備する。認識対象部１９が配線１２の一部でない場合には、配線１２と認識対象部１９とを有する支持体１１を準備する。
まず、配線１２を有する支持体１１を準備する。認識対象部１９が配線１２の一部でない場合には、配線１２と認識対象部１９とを有する支持体１１を準備する。
（第２工程）
次に、配線１２の上に発光素子１４を載置するとともに、発光素子１４を配線１２に接合部材１３を用いて接合する。接合の態様は、接合部材１３の種類に応じて適宜選択することができる。例えば、超音波、熱、荷重、光、フラックス等などは接合の一例である。なお、発光素子１４の周囲には、発光素子１４に接合されずに露出したままの配線１２が存在するが、これらの露出する配線１２は、接合部材１３としてハンダ材料を用いる場合において、発光素子１４との接合に用いられない余分なハンダ材料を逃がす効果（つまり、余分なハンダ材料が、発光素子１４の下方から露出する配線１２側へ移動し、露出する配線１２に接合される。）がある。したがって、これらの露出する配線１２を十分に設けておけば、発光素子１４を配線１２に対して適量のハンダで接合することができるとともに、ハンダ量の過多から生じる発光素子１４と配線１２の接合不良を低減させることができる。
次に、配線１２の上に発光素子１４を載置するとともに、発光素子１４を配線１２に接合部材１３を用いて接合する。接合の態様は、接合部材１３の種類に応じて適宜選択することができる。例えば、超音波、熱、荷重、光、フラックス等などは接合の一例である。なお、発光素子１４の周囲には、発光素子１４に接合されずに露出したままの配線１２が存在するが、これらの露出する配線１２は、接合部材１３としてハンダ材料を用いる場合において、発光素子１４との接合に用いられない余分なハンダ材料を逃がす効果（つまり、余分なハンダ材料が、発光素子１４の下方から露出する配線１２側へ移動し、露出する配線１２に接合される。）がある。したがって、これらの露出する配線１２を十分に設けておけば、発光素子１４を配線１２に対して適量のハンダで接合することができるとともに、ハンダ量の過多から生じる発光素子１４と配線１２の接合不良を低減させることができる。
（第３工程）
次に、認識対象部１９の少なくとも外縁を覆うよう支持体１１上に絶縁層１５を形成する。絶縁層１５を形成する方法としては、（Ａ）スパッタリング法、（Ｂ）蒸着法、（Ｃ）沈降法、（Ｄ）ポッティング法、（Ｅ）印刷法、（Ｆ）電着法、（Ｇ）静電塗装法などを一例として挙げることができる。なお、（Ａ）及び（Ｂ）の方法によれば、発光素子１４及び支持体１１全体に絶縁層１５をバインダを用いずに付着させることができる。また、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）の方法によれば、絶縁性物質を分散させた樹脂を用いることで、支持体１１上において選択的に絶縁層１５を形成することが可能である。また、（Ｆ）及び（Ｇ）の方法によれば、絶縁性物質を付着させたい部位に導電性を持った素材を用いることで、支持体１１上において選択的に絶縁層１５を形成することができる。なお、（Ａ）から（Ｇ）の方法の中では、（Ｆ）及び（Ｇ）の方法が好ましい。（Ｆ）及び（Ｇ）の方法によれば、より均一な厚みの絶縁層１５を形成することができるからであり、絶縁層１５の厚みによる位置ずれを抑制して認識対象部１９の位置を特定する精度を向上させることができるからである。なお、（Ｆ）電着法による場合は、例えば、絶縁性粒子を含む溶液（電着用の浴液）中に、発光素子１４を載置した支持体１１を配置し、溶液中における電気泳動により、絶縁性粒子を支持体１１の認識対象部１９を含む配線１２に堆積させることにより、絶縁層１５を形成してもよい。ただし、発光素子１４の表面に絶縁層１５が形成されてしまうと、光を取り出せなくなるので、発光素子１４の表面が導電性の材料からなる場合には、発光素子１４の表面にあらかじめ絶縁性の部材（絶縁層１５を構成する絶縁性物質とは異なる部材）を被膜しておくことで、絶縁層１５を構成する絶縁性物質を発光素子１４の表面に付着させないようにする。なお、絶縁層１５の厚みは、絶縁性粒子の堆積条件や時間により適宜調整することができる。
次に、認識対象部１９の少なくとも外縁を覆うよう支持体１１上に絶縁層１５を形成する。絶縁層１５を形成する方法としては、（Ａ）スパッタリング法、（Ｂ）蒸着法、（Ｃ）沈降法、（Ｄ）ポッティング法、（Ｅ）印刷法、（Ｆ）電着法、（Ｇ）静電塗装法などを一例として挙げることができる。なお、（Ａ）及び（Ｂ）の方法によれば、発光素子１４及び支持体１１全体に絶縁層１５をバインダを用いずに付着させることができる。また、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）の方法によれば、絶縁性物質を分散させた樹脂を用いることで、支持体１１上において選択的に絶縁層１５を形成することが可能である。また、（Ｆ）及び（Ｇ）の方法によれば、絶縁性物質を付着させたい部位に導電性を持った素材を用いることで、支持体１１上において選択的に絶縁層１５を形成することができる。なお、（Ａ）から（Ｇ）の方法の中では、（Ｆ）及び（Ｇ）の方法が好ましい。（Ｆ）及び（Ｇ）の方法によれば、より均一な厚みの絶縁層１５を形成することができるからであり、絶縁層１５の厚みによる位置ずれを抑制して認識対象部１９の位置を特定する精度を向上させることができるからである。なお、（Ｆ）電着法による場合は、例えば、絶縁性粒子を含む溶液（電着用の浴液）中に、発光素子１４を載置した支持体１１を配置し、溶液中における電気泳動により、絶縁性粒子を支持体１１の認識対象部１９を含む配線１２に堆積させることにより、絶縁層１５を形成してもよい。ただし、発光素子１４の表面に絶縁層１５が形成されてしまうと、光を取り出せなくなるので、発光素子１４の表面が導電性の材料からなる場合には、発光素子１４の表面にあらかじめ絶縁性の部材（絶縁層１５を構成する絶縁性物質とは異なる部材）を被膜しておくことで、絶縁層１５を構成する絶縁性物質を発光素子１４の表面に付着させないようにする。なお、絶縁層１５の厚みは、絶縁性粒子の堆積条件や時間により適宜調整することができる。
（第４工程）
次に、発光素子１４を覆うレンズ部１８とレンズ部１８の周縁に設けられ認識対象部１９を覆う鍔部２０とを有する透光部を形成する。レンズ部１８の形成には公知の方法が用いられる。例えば透光部が樹脂からなる場合には圧縮成形によりレンズ部１８を形成することができる。
次に、発光素子１４を覆うレンズ部１８とレンズ部１８の周縁に設けられ認識対象部１９を覆う鍔部２０とを有する透光部を形成する。レンズ部１８の形成には公知の方法が用いられる。例えば透光部が樹脂からなる場合には圧縮成形によりレンズ部１８を形成することができる。
［実施形態２に係る発光装置２００の製造方法］
次に、本発明の実施形態２に係る発光装置２００の製造方法について説明する。
次に、本発明の実施形態２に係る発光装置２００の製造方法について説明する。
（第１工程）
まず、配線１２を有する支持体１１を準備する。実施形態１に係る製造方法の場合と同様に、認識対象部１９が配線１２の一部でない場合には、配線１２と認識対象部１９とを有する支持体１１を準備する。
まず、配線１２を有する支持体１１を準備する。実施形態１に係る製造方法の場合と同様に、認識対象部１９が配線１２の一部でない場合には、配線１２と認識対象部１９とを有する支持体１１を準備する。
（第２工程）
次に、配線１２の上に発光素子１４を載置するとともに、発光素子１４を配線１２に接合部材１３を用いて接合する。接合の態様については、実施形態１に係る製造方法の場合と同様であるので、説明を省略する。
次に、配線１２の上に発光素子１４を載置するとともに、発光素子１４を配線１２に接合部材１３を用いて接合する。接合の態様については、実施形態１に係る製造方法の場合と同様であるので、説明を省略する。
（第３工程）
次に、支持体１１の上に、発光素子１４を覆うように蛍光体層１６を形成する。蛍光体層１６は、発光素子１４の表面と発光素子１４の周囲において露出している配線１２とを含めた部位に形成する。蛍光体層１６を形成する方法としては、実施形態１に係る製造方法において説明した絶縁層１５を形成する場合と同様の方法を用いることができる。絶縁層１５を形成する場合と同様に、（Ｆ）及び（Ｇ）の方法が好ましい方法となる。
次に、支持体１１の上に、発光素子１４を覆うように蛍光体層１６を形成する。蛍光体層１６は、発光素子１４の表面と発光素子１４の周囲において露出している配線１２とを含めた部位に形成する。蛍光体層１６を形成する方法としては、実施形態１に係る製造方法において説明した絶縁層１５を形成する場合と同様の方法を用いることができる。絶縁層１５を形成する場合と同様に、（Ｆ）及び（Ｇ）の方法が好ましい方法となる。
ただし、（Ｆ）電着法により蛍光体層１６を形成する場合は、（Ｆ）電着法により絶縁層１５を形成する場合とは異なり、蛍光体粒子を支持体１１の配線１２及び発光素子１４の表面に堆積させる。発光素子１４の表面に対する蛍光体粒子の堆積は、発光素子１４の表面が導電性の材料からなる場合には、例えば、発光素子１４自体に電圧を印加することにより、帯電された蛍光体粒子を電気泳動させて発光素子１４の表面に堆積させることができる。
他方、サファイアなどの絶縁性基板を成長用基板として有する発光素子１４を用いる場合などにおいては、発光素子１４の表面が非導電性の部位（成長用基板などの部分）を有することになり、発光素子１４自体に電圧を印加しても当該部位に蛍光体粒子を堆積させることはできない。したがって、この場合は、例えば、当該非導電性の部位に導電性を有する被覆層を設けた後、その被覆層に電圧を印加することにより、当該非導電性の部位に蛍光体粒子を堆積させることができる。なお、非導電性の部位に設けた導電性を有する被覆層は、発光素子１４の表面に絶縁層１５が形成されないようにするために、除去もしくは絶縁性に改質させる。除去もしくは改質する方法の一例としては、例えば次の（１）から（３）の方法を挙げることができる。
（１）蛍光体層１６を形成した後に電着用の浴液に被覆層の材料を選択的に溶解させる材料を投入することにより、電着用の浴液を、塩酸や硫酸等の酸性浴液あるいは水酸化ナトリウムやアンモニアなどのアルカリ浴液として、被覆層を溶解し除去する。
（２）蛍光体層１６を形成した後に、電着用の浴液から取り出したうえ、塩酸や硫酸等の酸性浴液あるいは水酸化ナトリウムやアンモニアなどのアルカリ浴液などの溶解液に被覆層を浸漬させて被覆層を溶解し除去する。
（３）蛍光体層１６を形成した後に酸化処理等によって絶縁性に改質する。
（１）蛍光体層１６を形成した後に電着用の浴液に被覆層の材料を選択的に溶解させる材料を投入することにより、電着用の浴液を、塩酸や硫酸等の酸性浴液あるいは水酸化ナトリウムやアンモニアなどのアルカリ浴液として、被覆層を溶解し除去する。
（２）蛍光体層１６を形成した後に、電着用の浴液から取り出したうえ、塩酸や硫酸等の酸性浴液あるいは水酸化ナトリウムやアンモニアなどのアルカリ浴液などの溶解液に被覆層を浸漬させて被覆層を溶解し除去する。
（３）蛍光体層１６を形成した後に酸化処理等によって絶縁性に改質する。
ここで、上記（１）及び（２）の場合には、Ａｌ、Ｚｎなどからなる被覆層を用いることが好ましい。また、上記（３）の場合は、絶縁性への改質に加えて、透光性（特に高い透光性）を有する部材に改質させることが好ましいが、この場合は、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｐｂなどからなる被覆層を用いることが好ましい。なお、被覆層の厚みは、上記の処理が可能な厚みであればよく、例えば１００Å〜１００００Åとすることができる。
発光素子１４の成長用基板が導電性である場合、蛍光体層１６を形成した後に絶縁性の被覆層を形成すれば、絶縁層１５が発光素子１４上に形成されることを防止することができる。この場合の被覆層の材料としては、例えばＡｌｘＯｙ（１＜ｘ、１＜ｙ）、ＳｉＯｘ（１＜ｘ）等の酸化物、ポリメタクリル酸メチルやポリイミドやシリコーン樹脂のような有機物等を一例として挙げることができる。
（第４工程）
次に、認識対象部１９及び発光素子１４の周囲に絶縁層１５を形成する。絶縁層１５を形成する方法は、実施形態１に係る製造方法の場合と同様であるので、説明を省略する。
次に、認識対象部１９及び発光素子１４の周囲に絶縁層１５を形成する。絶縁層１５を形成する方法は、実施形態１に係る製造方法の場合と同様であるので、説明を省略する。
（第５工程）
次に、発光素子１４を覆うレンズ部１８とレンズ部１８の周縁に設けられ認識対象部１９を覆う鍔部２０とを有する透光部を形成する。透光部を形成する方法は、実施形態１に係る製造方法の場合と同様であるので、説明を省略する。
次に、発光素子１４を覆うレンズ部１８とレンズ部１８の周縁に設けられ認識対象部１９を覆う鍔部２０とを有する透光部を形成する。透光部を形成する方法は、実施形態１に係る製造方法の場合と同様であるので、説明を省略する。
次に、実施例１に係る発光装置について検討する。実施例１に係る発光装置は、実施形態１に係る発光装置１００の一例であり、支持体１１に窒化アルミニウム、認識対象部１９にＡｕ（金）、絶縁層１５に酸化チタンを用いる。実施例１に係る発光装置において、視認や画像認識などを行う際の支持体１１及び絶縁層１５に照射される光のピーク波長が４５０ｎｍであるとすると、このピーク波長における窒化アルミニウムの反射率は１０〜４０％であり、Ａｕの反射率は３０〜６０％であり、酸化チタンの反射率は８０〜９８％となる。したがって、実施例１に係る発光装置においては、認識対象部１９の反射率が支持体１１の反射率より低くなることがあり、認識対象部１９それ自体を認識することは必ずしも容易ではない。しかしながら、絶縁層１５の反射率は支持体１１の反射率よりも常に大きいため、絶縁層１５の位置を認識することによって認識対象部１９の位置を認識することができる。よって、実施例１に係る発光装置によれば、放熱性や硫化対策などには優れるが反射率の差は小さくなる支持体１１と配線１２の組み合わせを選定しているが、認識対象部１９を覆う絶縁層１５を利用して検査、実装、分割などの視認や画像認識を伴う各種の処理を円滑に行うことが可能となる。なお、酸化チタンはＡｕより反射率（発光素子１４から出射される光のピーク波長に対する反射率。ここでは、視認や画像認識などを行う際に支持体１１及び絶縁層１５に照射される光のピーク波長の場合と同様に４５０ｎｍとする。）が高いので、実施例１に係る発光装置では、絶縁層１５の方が認識対象部１９よりも反射率が高い。
以上、実施形態及び実施例について説明したが、これらの説明は一例に関するものであり、特許請求の範囲に記載された構成を何ら限定するものではない。
１００ 発光装置
２００ 発光装置
１１ 支持体
１２ 配線
１３ 接合部材
１４ 発光素子
１５ 絶縁層
１６ 蛍光体層
１７ 保護素子
１８ レンズ部
１９ 認識対象部
２０ 鍔部
２１ 正極の電極端子
２２ 負極の電極端子
２００ 発光装置
１１ 支持体
１２ 配線
１３ 接合部材
１４ 発光素子
１５ 絶縁層
１６ 蛍光体層
１７ 保護素子
１８ レンズ部
１９ 認識対象部
２０ 鍔部
２１ 正極の電極端子
２２ 負極の電極端子
Claims (11)
- 支持体と、
前記支持体上に形成された配線と、
前記配線上に載置された発光素子と、
前記支持体上に導電材料により形成された認識対象部と、
前記発光素子から出射された光を反射する絶縁層と、
前記発光素子を覆うレンズ部と前記レンズ部の周縁に設けられ前記認識対象部を覆う鍔部とを有する透光部と、を備え、
前記認識対象部の全領域が均一な厚みの前記絶縁層で覆われるとともに、前記認識対象部の外縁の周囲において前記支持体が前記絶縁層から露出し、
視認または画像認識を行う際に前記支持体及び前記絶縁層に照射される光のピーク波長において、前記支持体と前記絶縁層との反射率の差は前記支持体と前記認識対象部との反射率の差よりも大きい発光装置。 - 前記認識対象部は前記配線の一部である請求項１に記載の発光装置。
- 前記発光素子を覆う蛍光体層を備える請求項１または２に記載の発光装置。
- 前記蛍光体層は、さらに、前記認識対象部と前記発光素子の周囲における配線を覆う請求項３に記載の発光装置。
- 前記蛍光体層のうち前記認識対象部と前記発光素子の周囲における配線とを覆う部分は前記絶縁層で覆われている請求項４に記載の発光装置。
- 前記絶縁層は、二酸化チタン、二酸化ケイ素、ジルコニア、チタン酸カリウム、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライト、酸化ニオブ、酸化亜鉛、硫酸バリウム、各種希土類酸化物の少なくとも１種からなる請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光装置。
- 前記支持体は、アルミナ、窒化アルミニウム、ムライト、ガラスエポキシ、エポキシ系樹脂の少なくとも１種からなる請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光装置。
- 前記支持体は、前記絶縁層とは異なる材料であって、アルミナ、窒化アルミニウム、ムライト、ガラスエポキシ、エポキシ系樹脂の少なくとも１種からなる請求項６に記載の発光装置。
- 前記配線上に載置された保護素子を備え、
前記保護素子は前記絶縁層により覆われている請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光装置。 - 前記支持体は、矩形状であり、
前記認識対象部は前記支持体の角部に設けられている請求項１〜９のいずれか１項に記載の発光装置。 - 前記支持体は、矩形状であり、
前記認識対象部は、前記支持体の中心を中心として非点対称となるように設けられている請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発光装置。
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