JP6643755B2 - Deep ultraviolet light emitting module - Google Patents

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Description

本発明は、深紫外光を放射する半導体発光素子を備える発光モジュールに関する。   The present invention relates to a light emitting module including a semiconductor light emitting element that emits deep ultraviolet light.

従来、赤外光や青色光を放射する半導体発光素子が、硬化された樹脂で封止された発光モジュールが知られている(特許文献1を参照)。また、深紫外光を放射する半導体発光素子も知られている(特許文献2を参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a light emitting module in which a semiconductor light emitting element that emits infrared light or blue light is sealed with a cured resin is known (see Patent Document 1). Also, a semiconductor light emitting device that emits deep ultraviolet light is known (see Patent Document 2).

特開2002−217459号公報JP-A-2002-217459 国際公開第2015/016150号WO 2015/016150

しかし、赤外光や青色光に対して高い透過率を有する樹脂によって、深紫外光を放射する半導体発光素子を封止すると、発光モジュールから出力される深紫外光の強度が発光時間の経過とともに急速に低下する。そのため、深紫外光を放射する半導体発光素子を備える発光モジュールの信頼性が著しく低い、という課題があった。この発光モジュールの信頼性の著しい低下は、半導体発光素子が放射する光が深紫外光であることに伴う特有の課題である。   However, when a semiconductor light emitting element that emits deep ultraviolet light is sealed with a resin having a high transmittance for infrared light and blue light, the intensity of the deep ultraviolet light output from the light emitting module increases with the elapse of the light emission time. Declines rapidly. Therefore, there has been a problem that the reliability of a light emitting module including a semiconductor light emitting element that emits deep ultraviolet light is extremely low. This remarkable decrease in the reliability of the light emitting module is a particular problem associated with the fact that the light emitted from the semiconductor light emitting device is deep ultraviolet light.

本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、深紫外光を放射する半導体発光素子を備える、信頼性の高い発光モジュールを提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a highly reliable light emitting module including a semiconductor light emitting element that emits deep ultraviolet light.

本発明の深紫外発光モジュールは、深紫外光を放射する半導体発光素子と、半導体発光素子を封止する液体と、半導体発光素子と液体とを収容するパッケージとを備える。液体は、半導体発光素子から放射される深紫外光に対して透明である。パッケージは、半導体発光素子から放射される深紫外光に対して透明な透明部材を有する。   The deep ultraviolet light emitting module of the present invention includes a semiconductor light emitting device that emits deep ultraviolet light, a liquid that seals the semiconductor light emitting device, and a package that contains the semiconductor light emitting device and the liquid. The liquid is transparent to deep ultraviolet light emitted from the semiconductor light emitting device. The package has a transparent member transparent to deep ultraviolet light emitted from the semiconductor light emitting device.

本発明の発光モジュールによれば、深紫外光を放射する半導体発光素子を備える、信頼性の高い発光モジュールを提供することができる。   According to the light emitting module of the present invention, a highly reliable light emitting module including a semiconductor light emitting element that emits deep ultraviolet light can be provided.

実施の形態1に係る発光モジュールの概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the light emitting module according to Embodiment 1. (A)は、実施の形態1に係る発光モジュールの製造方法のフローチャートを示す図である。(B)は、実施の形態1に係る発光モジュールが備える半導体発光素子を準備する工程のフローチャートを示す図である。(A) is a figure which shows the flowchart of the manufacturing method of the light emitting module which concerns on Embodiment 1. FIG. 2B is a view illustrating a flowchart of a step of preparing a semiconductor light-emitting element included in the light-emitting module according to Embodiment 1. (A)は、実施の形態1に係る発光モジュールの製造方法におけるある工程を示す概略部分断面図である。(B)は、実施の形態1に係る発光モジュールの製造方法における、(A)の次の工程を示す概略部分断面図である。(C)は、実施の形態1に係る発光モジュールの製造方法における、(B)の次の工程を示す概略部分断面図である。FIG. 2A is a schematic partial cross-sectional view showing a step in a method for manufacturing the light-emitting module according to Embodiment 1. FIG. 2B is a schematic partial cross-sectional view showing a step subsequent to FIG. 1A in the method for manufacturing the light emitting module according to Embodiment 1. (C) is a schematic fragmentary sectional view showing a step following (B) in the method for manufacturing a light emitting module according to Embodiment 1. (A)は、実施の形態1に係る発光モジュール及び比較例の発光モジュールの、動作時間に対する光出力の変化率を示す図である。(B)は、実施の形態1に係る発光モジュール及び比較例の発光モジュールの、供給電流の大きさに対する光出力の変化を示す図である。(A) is a diagram showing a change rate of the light output with respect to the operation time of the light emitting module according to Embodiment 1 and the light emitting module of the comparative example. (B) is a diagram showing a change in light output with respect to the magnitude of the supply current of the light emitting module according to Embodiment 1 and the light emitting module of the comparative example. 実施の形態2に係る発光モジュールの概略断面図である。FIG. 9 is a schematic sectional view of a light emitting module according to Embodiment 2. (A)は、実施の形態2に係る発光モジュールが備える半導体発光素子の製造方法のフローチャートを示す図である。(B)は、実施の形態2に係る発光モジュールが備える半導体発光素子に凹凸構造を形成する工程のフローチャートを示す図である。(A) is a figure which shows the flowchart of the manufacturing method of the semiconductor light emitting element with which the light emitting module which concerns on Embodiment 2 is provided. (B) is a diagram showing a flowchart of a step of forming a concave-convex structure on a semiconductor light-emitting element included in the light-emitting module according to Embodiment 2. (A)は、実施の形態2に係る発光モジュールが備える凹凸構造の断面SEM像を示す図である。(B)は、実施の形態2に係る発光モジュールが備える凹凸構造の断面SEM像の部分拡大図である。(C)は、実施の形態2に係る発光モジュールが備える凹凸構造の断面SEM像の別の部分拡大図である。(A) is a figure showing the section SEM image of the concavo-convex structure with which the light emitting module concerning Embodiment 2 is provided. (B) is a partially enlarged view of a cross-sectional SEM image of the concave-convex structure provided in the light-emitting module according to Embodiment 2. (C) is another partial enlarged view of the cross-sectional SEM image of the concavo-convex structure provided in the light emitting module according to Embodiment 2. 実施の形態3に係る発光モジュールの概略断面図である。FIG. 9 is a schematic sectional view of a light emitting module according to Embodiment 3. 実施の形態4に係る発光モジュールの概略断面図である。FIG. 14 is a schematic sectional view of a light emitting module according to Embodiment 4. 実施の形態5に係る発光モジュールの概略断面図である。FIG. 14 is a schematic sectional view of a light emitting module according to Embodiment 5. 実施の形態6に係る発光モジュールの概略断面図である。FIG. 14 is a schematic sectional view of a light emitting module according to Embodiment 6. 実施の形態7に係る発光モジュールの概略断面図である。FIG. 14 is a schematic sectional view of a light emitting module according to Embodiment 7. 実施の形態8に係る発光モジュールの概略断面図である。FIG. 15 is a schematic sectional view of a light emitting module according to Embodiment 8.

以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。特に説明しない限り、同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Unless otherwise described, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.

(実施の形態1)
図1を参照して、実施の形態1に係る発光モジュール1は、主に、深紫外光18を放射する半導体発光素子10と、半導体発光素子10を封止する液体50と、半導体発光素子10と液体50とを収容するパッケージ(30、40)とを備える。
(Embodiment 1)
With reference to FIG. 1, a light emitting module 1 according to Embodiment 1 mainly includes a semiconductor light emitting device 10 that emits deep ultraviolet light 18, a liquid 50 that seals semiconductor light emitting device 10, and a semiconductor light emitting device 10. And a package (30, 40) accommodating the liquid and the liquid 50.

パッケージ(30、40)は、半導体発光素子10と液体50とを収容する。パッケージは、基台30と、透明部材40とを主に含む。   The packages (30, 40) contain the semiconductor light emitting device 10 and the liquid 50. The package mainly includes a base 30 and a transparent member 40.

基台30は、半導体発光素子10を載置する。本実施の形態では、半導体発光素子10は、サブマウント20を介して、基台30の上に載置される。基台30に用いられる材料として、金属、樹脂、セラミックを例示することができる。本明細書において、金属からなる基台30を含むパッケージ(30、40)をメタルパッケージと呼び、樹脂からなる基台30を含むパッケージ(30、40)を樹脂パッケージと呼び、セラミックからなる基台30を含むパッケージ(30、40)をセラミックパッケージと呼ぶ。本実施の形態のパッケージ(30、40)は、メタルパッケージ、樹脂パッケージ、セラミックパッケージのいずれかであってもよい。基台30は、高い熱伝導性を有する材料から構成され、ヒートシンクとして機能してもよい。   The base 30 places the semiconductor light emitting element 10 thereon. In the present embodiment, the semiconductor light emitting device 10 is mounted on the base 30 via the submount 20. Examples of the material used for the base 30 include metal, resin, and ceramic. In this specification, a package (30, 40) including a base 30 made of metal is called a metal package, a package (30, 40) including a base 30 made of resin is called a resin package, and a base made of ceramic is used. The package (30, 40) including 30 is called a ceramic package. The package (30, 40) of the present embodiment may be any one of a metal package, a resin package, and a ceramic package. The base 30 is made of a material having high thermal conductivity, and may function as a heat sink.

パッケージは、サブマウント20をさらに含んでもよい。サブマウント20は、半導体発光素子10を載置する。サブマウント20の材料として、窒化アルミニウム(AlN)、アルミナ(Al23)、炭化珪素(SiC)、ダイヤモンド、珪素(Si)を例示することができる。サブマウント20は、高い熱伝導性を有する材料から構成されることが好ましい。そのため、サブマウント20は、好ましくは、160〜250W/(m・K)の熱伝導率を有する窒化アルミニウム(AlN)から構成されてもよい。半導体発光素子10が載置されるサブマウントの表面は、平らな面であってもよいし、曲面であってもよい。半導体発光素子10が載置されるサブマウントの表面に、半導体発光素子10からの深紫外光18を反射するために、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)、金(Au)、または銀(Ag)などからなる反射層が設けられてもよい。 The package may further include a submount 20. The sub-mount 20 mounts the semiconductor light emitting element 10. Examples of the material of the submount 20 include aluminum nitride (AlN), alumina (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC), diamond, and silicon (Si). The submount 20 is preferably made of a material having high thermal conductivity. Therefore, the submount 20 may be preferably made of aluminum nitride (AlN) having a thermal conductivity of 160 to 250 W / (m · K). The surface of the submount on which the semiconductor light emitting element 10 is mounted may be a flat surface or a curved surface. Aluminum (Al), titanium (Ti), nickel (Ni), gold (Au) is applied to the surface of the submount on which the semiconductor light emitting device 10 is mounted in order to reflect the deep ultraviolet light 18 from the semiconductor light emitting device 10. Or a reflective layer made of silver (Ag) or the like.

半導体発光素子10が載置されるサブマウントの表面に、第1の導電パッド21と第2の導電パッド22とが設けられてもよい。導電性を有する接合部材25を用いて、半導体発光素子10のn型電極15とサブマウント20の第1の導電パッド21とが電気的及び機械的に接続され、半導体発光素子10のp型電極16とサブマウント20の第2の導電パッド22とが電気的及び機械的に接続される。接合部材25として、金−すず(AuSn)、銀−すず(AgSn)などからなる半田、金(Au)や銅(Cu)などからなる金属バンプ、銀ペーストなどの導電性ペーストを例示することができる。   A first conductive pad 21 and a second conductive pad 22 may be provided on the surface of the submount on which the semiconductor light emitting element 10 is mounted. The n-type electrode 15 of the semiconductor light-emitting device 10 and the first conductive pad 21 of the submount 20 are electrically and mechanically connected by using the conductive bonding member 25, and the p-type electrode of the semiconductor light-emitting device 10 is connected. 16 and the second conductive pad 22 of the submount 20 are electrically and mechanically connected. Examples of the bonding member 25 include a solder made of gold-tin (AuSn) and silver-tin (AgSn), a metal bump made of gold (Au) or copper (Cu), and a conductive paste such as a silver paste. it can.

本実施の形態では、半導体発光素子10はサブマウント20の上にフリップチップボンディングされてもよい。すなわち、半導体発光素子10の基板11側の面をサブマウント20及び基台30の反対側に向けるとともに、半導体発光素子10の半導体層(n型半導体層12、活性層13、p型半導体層14)側の面をサブマウント20及び基台30の側に向けて、半導体発光素子10をサブマウント20の上に載置してもよい。半導体発光素子10がサブマウント20の上にフリップチップボンディングされると、活性層13から放射される深紫外光18がp型半導体層14で吸収されることを抑制しながら、活性層13から放射される深紫外光18を半導体発光素子10の外部に取り出すことができる。   In the present embodiment, the semiconductor light emitting device 10 may be flip-chip bonded on the submount 20. That is, the surface of the semiconductor light emitting device 10 on the substrate 11 side is directed to the opposite side of the submount 20 and the base 30, and the semiconductor layers (the n-type semiconductor layer 12, the active layer 13, the p-type semiconductor layer 14 The semiconductor light emitting element 10 may be mounted on the submount 20 with the surface of the semiconductor light emitting element 10 facing the submount 20 and the base 30. When the semiconductor light emitting device 10 is flip-chip bonded onto the submount 20, the deep ultraviolet light 18 radiated from the active layer 13 is radiated from the active layer 13 while being suppressed from being absorbed by the p-type semiconductor layer 14. The resulting deep ultraviolet light 18 can be extracted outside the semiconductor light emitting device 10.

サブマウント20は、金−すず(AuSn)などからなる共晶半田、銀ペーストなどの導電性ペースト、または接着剤を用いて、基台30に固着される。半導体発光素子10から放射される深紫外光18を効率的にパッケージ(30、40)の外部に取り出すために、半導体発光素子10は、基台30の主面30aの中央付近に載置されることが好ましい。   The submount 20 is fixed to the base 30 using a eutectic solder made of gold-tin (AuSn), a conductive paste such as a silver paste, or an adhesive. In order to efficiently extract the deep ultraviolet light 18 emitted from the semiconductor light emitting device 10 to the outside of the package (30, 40), the semiconductor light emitting device 10 is mounted near the center of the main surface 30a of the base 30. Is preferred.

本実施の形態のパッケージは、さらに、リードピン31と、導電ワイヤ33とを含んでもよい。リードピン31は基台30に固定されてもよい。導電ワイヤ33は、リードピン31と、第1の導電パッド21及び第2の導電パッド22とを電気的に接続する。導電ワイヤ33として、金(Au)ワイヤを例示することができる。リードピン31、第1の導電パッド21、第2の導電パッド22、接合部材25を介して、図示されない外部の電源から、半導体発光素子10に電流が供給され、半導体発光素子10は深紫外光18を放射する。   The package of the present embodiment may further include a lead pin 31 and a conductive wire 33. The lead pins 31 may be fixed to the base 30. The conductive wire 33 electrically connects the lead pin 31 to the first conductive pad 21 and the second conductive pad 22. As the conductive wire 33, a gold (Au) wire can be exemplified. A current is supplied to the semiconductor light emitting device 10 from an external power supply (not shown) via the lead pin 31, the first conductive pad 21, the second conductive pad 22, and the joining member 25, and the semiconductor light emitting device 10 Radiate.

透明部材40は、半導体発光素子10を覆うように、基台30の上に設けられてもよい。基台30と透明部材40とは、接着剤42等によって接合されてもよい。   The transparent member 40 may be provided on the base 30 so as to cover the semiconductor light emitting device 10. The base 30 and the transparent member 40 may be joined by an adhesive 42 or the like.

透明部材40は、半導体発光素子10から放射される深紫外光18に対して透明である。本明細書において、透明部材40は、半導体発光素子10から放射される深紫外光18に対して透明であるとは、透明部材40は、半導体発光素子10から放射される深紫外光18の波長において、60%以上の透過率を有することを意味する。透明部材40は、半導体発光素子10から放射される深紫外光18の波長において、好ましくは75%以上、さらに好ましくは90%以上の透過率を有してもよい。ここで、透明部材40の透過率は、単位長さ当たりの透明部材40の透過率が高いほど高くなり、透明部材40が厚いほど低くなる。透明部材40は、190nm以上350nm以下、好ましくは200nm以上320nm以下、さらに好ましくは220nm以上300nm以下の波長を有する深紫外光18に対して低い光吸収率と高い光透過率を有してもよい。透明部材40は、半導体発光素子10から放射される深紫外光18の波長において、100μmの経路長当たり80%以上、好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上の透過率を有する材料から構成されてもよい。   The transparent member 40 is transparent to the deep ultraviolet light 18 emitted from the semiconductor light emitting device 10. In this specification, the transparent member 40 is transparent to the deep ultraviolet light 18 radiated from the semiconductor light emitting element 10, and the transparent member 40 is defined as a wavelength of the deep ultraviolet light 18 radiated from the semiconductor light emitting element 10. , Means having a transmittance of 60% or more. The transparent member 40 may have a transmittance of preferably 75% or more, more preferably 90% or more, at the wavelength of the deep ultraviolet light 18 emitted from the semiconductor light emitting device 10. Here, the transmittance of the transparent member 40 increases as the transmittance of the transparent member 40 per unit length increases, and decreases as the thickness of the transparent member 40 increases. The transparent member 40 may have a low light absorption rate and a high light transmittance for the deep ultraviolet light 18 having a wavelength of 190 nm to 350 nm, preferably 200 nm to 320 nm, and more preferably 220 nm to 300 nm. . The transparent member 40 is made of a material having a transmittance of 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more per 100 μm path length at the wavelength of the deep ultraviolet light 18 emitted from the semiconductor light emitting device 10. May be done.

透明部材40は、一方に開口を有し、内部に空間を有する凹の形状を有してもよい。透明部材40は、キャップであってもよい。本明細書において、キャップとは、一方に開口を有し、内部に空間を有する殻の形状を有するものをいう。本実施の形態では、キャップである透明部材40は、一方に開口を有し、内部に空間を有する半球殻の形状を有してもよい。透明部材40を半球殻の形状を有するキャップで構成することによって、半導体発光素子10から放射される深紫外光18の透明部材40への入射角を垂直に近づけることができる。   The transparent member 40 may have a concave shape having an opening on one side and a space inside. The transparent member 40 may be a cap. In this specification, the cap has a shape of a shell having an opening on one side and a space inside. In the present embodiment, the transparent member 40 as a cap may have a hemispherical shell shape having an opening on one side and a space inside. By forming the transparent member 40 with a cap having a hemispherical shell shape, the angle of incidence of the deep ultraviolet light 18 radiated from the semiconductor light emitting element 10 on the transparent member 40 can be made closer to vertical.

透明部材40は、合成石英、石英ガラス、無アルカリガラス、サファイア、蛍石(CaF)などの無機化合物、および樹脂のいずれかから構成されてもよい。表1に、透明部材40に用いることができる材料の一部について、265nmの波長における、100μmの経路長(厚さ)当たりの透過率の一例を示す。   The transparent member 40 may be made of any of synthetic quartz, quartz glass, alkali-free glass, sapphire, an inorganic compound such as fluorite (CaF), and resin. Table 1 shows an example of the transmittance per 100 μm path length (thickness) at a wavelength of 265 nm for some of the materials that can be used for the transparent member 40.

透明部材40に用いることができる樹脂として、芳香族環を有しないシリコーン樹脂、非晶質のフッ素含有樹脂、ポリイミド、エポキシ樹脂、ポリオレフィン、ポリメタクリル酸メチルなどのアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリスルホン系樹脂、ポリシラン、ポリビニルエーテル、無機化合物が添加された樹脂を例示することができる。   Examples of the resin that can be used for the transparent member 40 include a silicone resin having no aromatic ring, an amorphous fluorine-containing resin, polyimide, an epoxy resin, a polyolefin, an acrylic resin such as polymethyl methacrylate, polycarbonate, polyester, polyurethane, Examples thereof include a resin to which a polysulfone-based resin, polysilane, polyvinyl ether, and an inorganic compound are added.

芳香環を有しないシリコーン樹脂として、ポリジメチルシロキサンであるJCR6122(東レ・ダウコーニング製)、JCR6140(東レ・ダウコーニング製)、HE59(日本山村硝子製)、HE60(日本山村硝子製)、HE61(日本山村硝子製)、KER2910(信越化学工業製)、含フッ素系オルガノポリシロキサンであるFER7061(信越化学工業製)を例示することができる。   As a silicone resin having no aromatic ring, polydimethylsiloxane JCR6122 (manufactured by Dow Corning Toray), JCR6140 (manufactured by Dow Corning Toray), HE59 (manufactured by Nihon Yamamura Glass), HE60 (manufactured by Nihon Yamamura Glass), HE61 ( Nihon Yamamura Glass), KER2910 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and FER7061 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), which is a fluorine-containing organopolysiloxane, can be exemplified.

非晶質のフッ素含有樹脂として、ペルフルオロ(4−ビニルオキシ−1−ブテン)重合体(サイトップ(登録商標)、旭硝子製)、2,2−ビストリフルオロメチル−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソール重合体(テフロン(登録商標)AF、DuPont製)を例示することができる。   As the amorphous fluorine-containing resin, perfluoro (4-vinyloxy-1-butene) polymer (Cytop (registered trademark), manufactured by Asahi Glass), 2,2-bistrifluoromethyl-4,5-difluoro-1,3 -A dioxol polymer (Teflon (registered trademark) AF, manufactured by DuPont).

ポリイミドとして、芳香族化合物が脂環式化合物に置換されたポリイミドが好ましい。脂環式ポリイミドとして、脂環式酸二無水物と脂環式ジアミンの反応物を例示することができる。脂環式酸二無水物として、ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−endo,3−endo,5−exo,6−exo−テトラカルボン酸−2,3:5,6−二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−exo,3−exo,5−exo,6−exo−テトラカルボン酸−2,3:5,6−二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタ−2−endo,3−endo,5−exo,6−exo−テトラカルボン酸2,3:5,6−二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタ−2−exo,3−exo,5−exo,6−exo−テトラカルボン酸2,3:5,6−二無水物、(4arH,8acH)−デカヒドロ−1t,4t:5c,8c−ジメタノナフタレン2c,3c,6c,7c−テトラカルボン酸−2,3:6,7−二無水物を例示することができる。脂環式ジアミンとして、ビス(アミノメチルビシクロ[2.2.1]ヘプタンを例示することができる。   As the polyimide, a polyimide in which an aromatic compound is substituted with an alicyclic compound is preferable. As the alicyclic polyimide, a reaction product of an alicyclic dianhydride and an alicyclic diamine can be exemplified. Bicyclo [2.2.1] hepta-2-endo, 3-endo, 5-exo, 6-exo-tetracarboxylic acid-2,3: 5,6-dianhydride as alicyclic acid dianhydride , Bicyclo [2.2.1] hepta-2-exo, 3-exo, 5-exo, 6-exo-tetracarboxylic acid-2,3: 5,6-dianhydride, bicyclo [2.2.2]. ] Oct-2-endo, 3-endo, 5-exo, 6-exo-tetracarboxylic acid 2,3: 5,6-dianhydride, bicyclo [2.2.2] oct-2-exo, 3- exo, 5-exo, 6-exo-tetracarboxylic acid 2,3: 5,6-dianhydride, (4arH, 8acH) -decahydro-1t, 4t: 5c, 8c-dimetanonaphthalene 2c, 3c, 6c, 7c-tetracarboxylic acid-2,3: 6,7-dianhydride can be exemplified. Bis (aminomethylbicyclo [2.2.1] heptane can be exemplified as the alicyclic diamine.

エポキシ樹脂として、芳香環が脂環式化合物に変更されたエポキシ樹脂が好ましい。芳香環が脂環式化合物に変更されたエポキシ樹脂としては、3’,4’−エポキシシクロヘキシルメチル 3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(セロキサイド2021P,ダイセル製)、ε−カプロラクトン変性 3’,4’−エポキシシクロヘキシルメチル 3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(セロキサイド2081,ダイセル製)、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサン(セロキサイド2000,ダイセル製)を例示することができる。   As the epoxy resin, an epoxy resin in which an aromatic ring is changed to an alicyclic compound is preferable. Examples of the epoxy resin in which the aromatic ring has been changed to an alicyclic compound include 3 ′, 4′-epoxycyclohexylmethyl 3,4-epoxycyclohexanecarboxylate (Celloxide 2021P, manufactured by Daicel), and ε-caprolactone-modified 3 ′, 4 ′ -Epoxycyclohexylmethyl 3,4-epoxycyclohexanecarboxylate (Celloxide 2081, manufactured by Daicel) and 1,2-epoxy-4-vinylcyclohexane (Celloxide 2000, manufactured by Daicel) can be exemplified.

ポリオレフィンとして、ポリエチレン、ポリプロピレン、メチルペンテンなどの鎖状オレフィンの重合体、ノルボルネンなどの環状オレフィンの重合体、TPX(三井化学製)、APEL(三井化学製)、ARTON(JSR製)、ZEONOR(日本ゼオン製)、ZEONEX(日本ゼオン製)、TOPAS(ポリプラスチックス製)を例示することができる。   Polyolefins include polymers of chain olefins such as polyethylene, polypropylene and methylpentene, polymers of cyclic olefins such as norbornene, TPX (Mitsui Chemicals), APEL (Mitsui Chemicals), ARTON (JSR), ZEONOR (Japan Zeon), ZEONEX (Japan Zeon) and TOPAS (polyplastics).

無機化合物が添加された樹脂として、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化ホフニウム、α-酸化アルミニウム、γ-酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、フッ化カルシウム、ルテチウムアルミニウムガーネット、二酸化ケイ素、マグネシウムアルミネート、サファイア、ダイヤモンドなどの無機化合物を、上記の樹脂に添加したものを例示することができる。   Magnesium oxide, zirconium oxide, hofium oxide, α-aluminum oxide, γ-aluminum oxide, aluminum nitride, calcium fluoride, lutetium aluminum garnet, silicon dioxide, magnesium aluminate, sapphire, diamond, etc. The above-mentioned resin may be added to the above-mentioned inorganic compound.

液体50は、パッケージ(30、40)の内部空間に充填され、半導体発光素子10を封止する。具体的には、液体50は、基台30と透明部材40との間の空間に充填され、半導体発光素子10を封止する。液体50は、少なくとも半導体発光素子10の出射面(基板11の第2の面11b)を封止してもよい。   The liquid 50 fills the internal space of the package (30, 40) and seals the semiconductor light emitting device 10. Specifically, the liquid 50 is filled in the space between the base 30 and the transparent member 40, and seals the semiconductor light emitting device 10. The liquid 50 may seal at least the emission surface of the semiconductor light emitting element 10 (the second surface 11b of the substrate 11).

液体50は、半導体発光素子10から放射される深紫外光18に対して透明である。本明細書において、液体50は、半導体発光素子10から放射される深紫外光18に対して透明であるとは、液体50が、半導体発光素子10から放射される深紫外光18の波長において、60%以上の透過率を有することを意味する。液体50は、半導体発光素子10から放射される深紫外光18の波長において、好ましくは75%以上、さらに好ましくは90%以上の透過率を有してもよい。ここで、液体50の透過率は、単位長さ当たりの液体50の透過率が高いほど高くなり、液体50が厚いほど低くなる。液体50は、190nm以上350nm以下、好ましくは200nm以上320nm以下、さらに好ましくは220nm以上300nm以下の波長を有する深紫外光18に対して低い光吸収率と高い光透過率を有する。液体50は、半導体発光素子10から放射される深紫外光18の波長において、100μmの経路長(厚さ)当たり80%以上、好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上の透過率を有する材料から構成されてもよい。   The liquid 50 is transparent to the deep ultraviolet light 18 emitted from the semiconductor light emitting device 10. In the present specification, the liquid 50 is transparent to the deep ultraviolet light 18 radiated from the semiconductor light emitting device 10, in which the liquid 50 has a wavelength of the deep ultraviolet light 18 radiated from the semiconductor light emitting device 10. It means having a transmittance of 60% or more. The liquid 50 may have a transmittance of preferably 75% or more, more preferably 90% or more, at the wavelength of the deep ultraviolet light 18 emitted from the semiconductor light emitting device 10. Here, the transmittance of the liquid 50 increases as the transmittance of the liquid 50 per unit length increases, and decreases as the thickness of the liquid 50 increases. The liquid 50 has a low light absorption rate and a high light transmittance for the deep ultraviolet light 18 having a wavelength of 190 nm to 350 nm, preferably 200 nm to 320 nm, more preferably 220 nm to 300 nm. The liquid 50 has a transmittance of 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more per 100 μm path length (thickness) at the wavelength of the deep ultraviolet light 18 emitted from the semiconductor light emitting device 10. It may be composed of a material.

液体50は、純水、液体有機化合物、塩溶液、及び微粒子分散液のいずれかから構成されてもよい。表2から表10に、液体50に用いることができる材料の一部について、193nm、248nm、265nmまたは300nmの波長における、100μmの経路長(厚さ)当たりの透過率の一例と、193nm、248nm、265nmまたは300nmの波長における屈折率の一例を示す。   The liquid 50 may be composed of any of pure water, a liquid organic compound, a salt solution, and a fine particle dispersion. Tables 2 to 10 show examples of the transmittance per 100 μm path length (thickness) at a wavelength of 193 nm, 248 nm, 265 nm, or 300 nm, and 193 nm and 248 nm for some of the materials that can be used for the liquid 50. 1 shows an example of the refractive index at a wavelength of 265 nm or 300 nm.

表2に、純水の、193nm、248nm、及び265nmの波長における、100μmの経路長(厚さ)当たりの透過率と、193nm、248nm、及び265nmの波長における屈折率とを示す。   Table 2 shows the transmittance per 100 μm path length (thickness) of pure water at wavelengths of 193 nm, 248 nm, and 265 nm, and the refractive index at wavelengths of 193 nm, 248 nm, and 265 nm.

液体有機化合物は、飽和炭化水素化合物、芳香環を有しない有機溶媒、有機ハロゲン化物、シリコーン樹脂、シリコーンオイルのいずれかから構成されてもよい。表3から表6に、液体50に用いることができる液体有機化合物材料の一部について、193nm、248nm、または265nmの波長における、100μmの経路長(厚さ)当たりの透過率の一例と、193nm、248nm、または265nmの波長における屈折率の一例を示す。   The liquid organic compound may be composed of any of a saturated hydrocarbon compound, an organic solvent having no aromatic ring, an organic halide, a silicone resin, and a silicone oil. Tables 3 to 6 show examples of the transmittance per 100 μm path length (thickness) at a wavelength of 193 nm, 248 nm, or 265 nm and 193 nm for some of the liquid organic compound materials that can be used for the liquid 50. 4 shows an example of the refractive index at a wavelength of 248 nm or 265 nm.

表3に、液体50に用いることができる飽和炭化水素化合物の一部について、193nmまたは265nmの波長における、100μmの経路長(厚さ)当たりの透過率と、193nmまたは265nmの波長における屈折率とを示す。   Table 3 shows the transmittance per 100 μm path length (thickness) at a wavelength of 193 nm or 265 nm and the refractive index at a wavelength of 193 nm or 265 nm for some of the saturated hydrocarbon compounds that can be used for the liquid 50. Is shown.

飽和炭化水素化合物として、鎖式飽和炭化水素化合物と、環式飽和炭化水素化合物とを例示することができる。鎖式飽和炭化水素化合物として、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン、n−ウンデカン、n−ドデカン、n−トリデカン、n−テトラデカン、n−ペンタデカン、n−ヘキサデカン、n−ヘプタデカン、n−オクタデカン、2,2−ジメチルブタン、2−メチルペンタンを例示することができる。環式飽和炭化水素化合物ととして、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロノナン、シクロデカン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、プロピルシクロヘキサン、ブチルシクロヘキサン、メチルキュバン、メチルジノルボルネン、オクタヒドロインデン、2−エチルノルボルネン、1,1’−ビシクロヘキシル、trans−デカヒドロナフタレン、cis−デカヒドロナフタレン、exo−テトラヒドロジシクロペンタジエン、トリシクロ[6.2.1.02,7]ウンデカン、ペルヒドロフルオレン、3−メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカン、1,3−ジメチルアダマンタン、ペルヒドロフェナントレン、ペルヒドロピレンを例示することができる。飽和炭化水素化合物として、IF131(DuPont製)、IF132(DuPont製)、IF138(DuPont製)、IF169(DuPont製)、HIL-001(JSR製)、HIL-002(JSR製)、HIL-203(JSR製)、HIL-204(JSR製)、Delphi(三井化学製)、Babylon(三井化学製)をさらに例示することができる。 Examples of the saturated hydrocarbon compound include a chain saturated hydrocarbon compound and a cyclic saturated hydrocarbon compound. As the chain type saturated hydrocarbon compound, n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane, n-decane, n-undecane, n-dodecane, n-tridecane, n-tetradecane, n- Examples thereof include pentadecane, n-hexadecane, n-heptadecane, n-octadecane, 2,2-dimethylbutane, and 2-methylpentane. As the cyclic saturated hydrocarbon compound, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, cyclononane, cyclodecane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane, propylcyclohexane, butylcyclohexane, methylcuban, methyldinorbornene, octahydroindene, 2-ethyl Norbornene, 1,1′-bicyclohexyl, trans-decahydronaphthalene, cis-decahydronaphthalene, exo-tetrahydrodicyclopentadiene, tricyclo [6.2.1.0 2,7 ] undecane, perhydrofluorene, 3-methyltetracyclo [ 4.4.0.1 2,5 .1 7,10] dodecane, 1,3-dimethyl adamantane, perhydro-phenanthrene, can be exemplified perhydro pyrene. As the saturated hydrocarbon compounds, IF131 (manufactured by DuPont), IF132 (manufactured by DuPont), IF138 (manufactured by DuPont), IF169 (manufactured by DuPont), HIL-001 (manufactured by JSR), HIL-002 (manufactured by JSR), HIL-203 (manufactured by JSR) Further examples include HIL-204 (manufactured by JSR), Delphi (manufactured by Mitsui Chemicals), and Babylon (manufactured by Mitsui Chemicals).

表4に、液体50に用いることができる芳香環を有しない有機溶媒の一部について、193nm、248nm、または265nmの波長における、100μmの経路長(厚さ)当たりの透過率と、193nm、248nm、または265nmの波長における屈折率とを示す。   Table 4 shows the transmittance per 100 μm path length (thickness) at a wavelength of 193 nm, 248 nm, or 265 nm and 193 nm, 248 nm for some of the organic solvents having no aromatic ring that can be used for the liquid 50. , Or the refractive index at a wavelength of 265 nm.

芳香環を有しない有機溶媒として、ヒドロキシル基を有する化合物と、カルボニル基を有する化合物と、スルフィニル基を有する化合物と、エーテル結合を有する化合物、ニトリル基を有する化合物、アミノ基を有する化合物、及び含硫黄化合物を例示することができる。ヒドロキシル基を有する化合物として、イソプロパノール、イソブタノール、グリセロール、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールを例示することができる。カルボニル基を有する化合物として、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メタクリル酸メチル、アクリル酸メチル、n−アクリル酸ブチルを例示することができる。スルフィニル基を有する化合物として、ジメチルスルホキシドを例示することができる。エーテル結合を有する化合物として、テトラヒドロフラン、1,8−シネオールを例示することができる。ニトリル基を有する化合物として、アセトニトリルを例示することができる。アミノ基を有する化合物として、トリエチルアミン、ホルムアミドを例示することができる。含硫黄化合物として、二硫化炭素を例示することができる。   Examples of the organic solvent having no aromatic ring include a compound having a hydroxyl group, a compound having a carbonyl group, a compound having a sulfinyl group, a compound having an ether bond, a compound having a nitrile group, a compound having an amino group, and a compound having an amino group. Sulfur compounds can be exemplified. Examples of the compound having a hydroxyl group include isopropanol, isobutanol, glycerol, methanol, ethanol, propanol, and butanol. Examples of the compound having a carbonyl group include N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, methyl methacrylate, methyl acrylate, and n-butyl acrylate. it can. Dimethyl sulfoxide can be exemplified as the compound having a sulfinyl group. Examples of the compound having an ether bond include tetrahydrofuran and 1,8-cineole. Acetonitrile can be illustrated as a compound having a nitrile group. Examples of the compound having an amino group include triethylamine and formamide. Examples of the sulfur-containing compound include carbon disulfide.

表5に、液体50に用いることができる有機ハロゲン化物の一部について、265nmの波長における、100μmの経路長(厚さ)当たりの透過率と、265nmの波長における屈折率とを示す。   Table 5 shows the transmittance per 100 μm path length (thickness) at a wavelength of 265 nm and the refractive index at a wavelength of 265 nm for some of the organic halides that can be used for the liquid 50.

有機ハロゲン化物として、フッ素化合物、塩素化合物、臭素化合物、及びヨウ素化合物を例示することができる。フッ素化合物として、ペルフルオロ(4−ビニルオキシ−1−ブテン)重合体(サイトップ)(登録商標)、2,2−ビストリフルオロメチル−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソール重合体(テフロン(登録商標)AF、DuPont製)を例示することができる。塩素化合物として、ジクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、ペンタクロロエタン、クロロプロパン、ジクロロプロパン、トリクロロプロパン、テトラクロロプロパン、ペンタクロロプロパン、ヘキサクロロプロパン、クロロヘキサノール、トリクロロアセチルクロリド、四塩化炭素、クロロアセトン、1−クロロブタン、クロロシクロヘキサン、クロロホルム、クロロエタノール、クロロヘキサン、クロロヘキサノン、エピクロロヒドリンを例示することができる。臭素化合物として、ブロモエタン、ブロモエタノール、ジブロモメタン、ジブロモエタン、ジブロモプロパン、ブロモホルム、トリブロモエタン、トリブロモプロパン、テトラブロモエタン、1−ブロモプロパンを例示することができる。ヨウ素化合物として、ヨウ化メチル、ヨウ化エチル、ヨウ化プロピル、ジヨードメタン、ジヨードプロパンなどのヨウ素化合物を例示することができる。   Examples of the organic halide include a fluorine compound, a chlorine compound, a bromine compound, and an iodine compound. As a fluorine compound, a perfluoro (4-vinyloxy-1-butene) polymer (Cytop) (registered trademark), a 2,2-bistrifluoromethyl-4,5-difluoro-1,3-dioxole polymer (Teflon (registered trademark) (Trademark) AF, manufactured by DuPont). As chlorine compounds, dichloromethane, dichloroethane, trichloroethane, tetrachloroethane, pentachloroethane, chloropropane, dichloropropane, trichloropropane, tetrachloropropane, pentachloropropane, hexachloropropane, chlorohexanol, trichloroacetyl chloride, carbon tetrachloride, chloroacetone, 1-chlorobutane Chlorocyclohexane, chloroform, chloroethanol, chlorohexane, chlorohexanone and epichlorohydrin. Examples of the bromine compound include bromoethane, bromoethanol, dibromomethane, dibromoethane, dibromopropane, bromoform, tribromoethane, tribromopropane, tetrabromoethane, and 1-bromopropane. Examples of the iodine compound include iodine compounds such as methyl iodide, ethyl iodide, propyl iodide, diiodomethane, and diiodopropane.

表6に、液体50に用いることができるシリコーン樹脂またはシリコーンオイルの一部について、265nmの波長における、100μmの経路長(厚さ)当たりの透過率と、265nmの波長における屈折率とを示す。   Table 6 shows the transmittance per 100 μm path length (thickness) at a wavelength of 265 nm and the refractive index at a wavelength of 265 nm for a part of the silicone resin or silicone oil that can be used for the liquid 50.

シリコーン樹脂またはシリコーンオイルは、オルガノポリシロキサンを主鎖とし、Si原子に有機基が結合している。有機基として、炭素原子を含む官能基、フッ素原子を含む官能基、塩素原子を含む官能基、臭素原子を含む官能基、ヨウ素原子を含む官能基、窒素原子を含む官能基、酸素原子を含む官能基、硫黄原子を含む官能基のいずれか1つ以上を含む官能基を例示することができる。炭素原子を含む官能基として、メチル基、エチル基、プロピル基を例示することができる。フッ素原子を含む官能基として、トリフルオロメチル基、トリフルオロエチル基、トリフルオロプロピル基を例示することができる。塩素原子を含む官能基として、トリクロロメチル基、トリクロロエチル基、トリクロロプロピル基を例示することができる。臭素原子を含む官能基として、トリブロモメチル基、トリブロモエチル基、トリブロモプロピル基を例示することができる。ヨウ素原子を含む官能基として、トリヨードメチル基、トリヨードエチル基、トリヨードプロピル基を例示することができる。窒素原子を含む官能基として、アミノ基、ニトリル基、イソシアネート基、ウレイド基を例示することができる。酸素原子を含む官能基として、エポキシ基、メタクリル基、エーテル基を例示することができる。硫黄原子を含む官能基として、メルカプト基、スルフィニル基を例示することができる。シリコーン樹脂、またはシリコーンオイルとして、JCR6122(東レ・ダウコーニング製)、JCR6140(東レ・ダウコーニング製)、HE59(日本山村硝子製)、HE60(日本山村硝子製)、HE61(日本山村硝子製)、KER2910(信越化学工業製)、FER7061(信越化学工業製)をさらに例示することができる。これらの材料の中には、深紫外光以外の光を照射したり加熱したりすることによって硬化し得る材料が含まれるが、本実施の形態では、これらの材料を硬化処理しないで液体の状態のものを、液体50として利用する。   Silicone resin or silicone oil has an organopolysiloxane as a main chain and an organic group bonded to a Si atom. Organic groups include carbon-containing functional groups, fluorine-containing functional groups, chlorine-containing functional groups, bromine-containing functional groups, iodine-containing functional groups, nitrogen-containing functional groups, and oxygen atoms. A functional group containing at least one of a functional group and a functional group containing a sulfur atom can be exemplified. Examples of the functional group containing a carbon atom include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. Examples of the functional group containing a fluorine atom include a trifluoromethyl group, a trifluoroethyl group, and a trifluoropropyl group. Examples of the functional group containing a chlorine atom include a trichloromethyl group, a trichloroethyl group, and a trichloropropyl group. Examples of the functional group containing a bromine atom include a tribromomethyl group, a tribromoethyl group, and a tribromopropyl group. Examples of the functional group containing an iodine atom include a triiodomethyl group, a triiodoethyl group, and a triiodopropyl group. Examples of the functional group containing a nitrogen atom include an amino group, a nitrile group, an isocyanate group, and a ureido group. Examples of the functional group containing an oxygen atom include an epoxy group, a methacryl group, and an ether group. Examples of the functional group containing a sulfur atom include a mercapto group and a sulfinyl group. As silicone resin or silicone oil, JCR6122 (manufactured by Dow Corning Toray), JCR6140 (manufactured by Dow Corning Toray), HE59 (manufactured by Japan Yamamura Glass), HE60 (manufactured by Japan Yamamura Glass), HE61 (manufactured by Japan Yamamura Glass), KER2910 (made by Shin-Etsu Chemical) and FER7061 (made by Shin-Etsu Chemical) can be further exemplified. These materials include materials that can be cured by irradiating or heating light other than deep ultraviolet light, but in this embodiment, these materials are in a liquid state without curing treatment. Is used as the liquid 50.

塩溶液は、酸溶液、無機塩溶液、有機塩溶液のいずれかから構成されてもよい。表7から表9に、液体50に用いることができる塩溶液の一部について、193nm、または248nmの波長における、100μmの経路長(厚さ)当たりの透過率の一例と、193nm、または248nmの波長における屈折率の一例を示す。   The salt solution may be composed of any of an acid solution, an inorganic salt solution, and an organic salt solution. Tables 7 to 9 show an example of the transmittance per 100 μm path length (thickness) at a wavelength of 193 nm or 248 nm for a part of the salt solution that can be used for the liquid 50, and the values of 193 nm or 248 nm. An example of the refractive index at a wavelength is shown.

表7に、液体50に用いることができる酸溶液の一部について、193nm、または248nmの波長における、100μmの経路長(厚さ)当たりの透過率と、193nm、または248nmの波長における屈折率とを示す。   Table 7 shows the transmittance per 100 μm path length (thickness) at a wavelength of 193 nm or 248 nm and the refractive index at a wavelength of 193 nm or 248 nm for some of the acid solutions that can be used for the liquid 50. Is shown.

酸として、リン酸、硫酸、塩酸、臭化水素酸、硝酸、クエン酸、メタンスルホン酸、メタクリル酸、酪酸、イソ酪酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸を例示することができる。   Acids include phosphoric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, hydrobromic acid, nitric acid, citric acid, methanesulfonic acid, methacrylic acid, butyric acid, isobutyric acid, caproic acid, caprylic acid, lauric acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid Examples can be given.

表8に、液体50に用いることができる無機塩溶液の一部について、193nmの波長における、100μmの経路長(厚さ)当たりの透過率と、193nmの波長における屈折率とを示す。   Table 8 shows the transmittance per 100 μm path length (thickness) at a wavelength of 193 nm and the refractive index at a wavelength of 193 nm for a part of the inorganic salt solution that can be used for the liquid 50.

無機塩として、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化セシウム、塩化アンモニウム、塩化カルシウム、塩化リチウム、塩化ルビジウム、塩化テトラメチルアンモニウム、塩化アルミニウム6水和物、臭化ナトリウム、臭化亜鉛、臭化リチウム、臭化カリウム、臭化ルビジウム、臭化セシウム、臭化アンモニウム、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸ルビジウム、硫酸セシウム、硫酸マグネシウム、硫酸ガドリニウム、硫酸亜鉛、ミョウバン、アンモニウムミョウバン、硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、リン酸水素ナトリウム、リン酸2水素ナトリウム、リン酸2水素カリウム、過塩素酸ナトリウム、チオシアン酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウムを例示することができる。   As inorganic salts, sodium chloride, potassium chloride, cesium chloride, ammonium chloride, calcium chloride, lithium chloride, rubidium chloride, tetramethylammonium chloride, aluminum chloride hexahydrate, sodium bromide, zinc bromide, lithium bromide, odor Potassium bromide, rubidium bromide, cesium bromide, ammonium bromide, lithium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, rubidium sulfate, cesium sulfate, magnesium sulfate, gadolinium sulfate, zinc sulfate, alum, ammonium alum, sodium hydrogen sulfate, hydrogen sulfite Examples thereof include sodium, sodium hydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, sodium perchlorate, sodium thiocyanate, sodium thiosulfate, and sodium sulfite.

表9に、液体50に用いることができる有機塩溶液の一部について、193nm波長における、100μmの経路長(厚さ)当たりの透過率と、193nmの波長における屈折率とを示す。   Table 9 shows the transmittance per 100 μm path length (thickness) at a wavelength of 193 nm and the refractive index at a wavelength of 193 nm for a part of the organic salt solution that can be used for the liquid 50.

有機塩として、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸ルビジウム、酢酸セシウム、酢酸テトラメチルアンモニウム、酢酸テトラエチルアンモニウム、酢酸テトラプロピルアンモニウム、酢酸トリエチルアンモニウム、酢酸ジエチルジメチルアンモニウム、酢酸テトラブチルアンモニウム、塩化テトラメチルアンモニウム、臭化テトラメチルアンモニウム、メタンスルホン酸バリウム、メタンスルホン酸ランタン、メタンスルホン酸セシウム、メタンスルホン酸シクロヘキシルトリメチルアンモニウム、シクロヘキサンスルホン酸ナトリウム、シクロヘキシルメタンスルホン酸ナトリウム、デカヒドロナフタレン−2−スルホン酸ナトリウム、1−アダマンタンメタンスルホン酸カリウム、1−アダマンタンスルホン酸カリウム、メタンスルホン酸デシルトリメチルアンモニウム、メタンスルホン酸ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、メタンスルホン酸アダマンチルトリメチルアンモニウム、メタンスルホン酸シクロヘキシルトリメチルアンモニウム、メタンスルホン酸1,1’−ジメチルピペリジニウム、メタンスルホン酸1−メチルキヌクリジニウム、メタンスルホン酸1,1−ジメチルデカヒドロキノリニウム、メタンスルホン酸1,1,4,4−テトラメチルピペラジン−1,4−ジイウム、1,4−ジメチル1,4−ジアゾニアビシクロ[2.2.2]オクタンを例示することができる。   As organic salts, lithium acetate, sodium acetate, potassium acetate, rubidium acetate, cesium acetate, tetramethylammonium acetate, tetraethylammonium acetate, tetrapropylammonium acetate, triethylammonium acetate, diethyldimethylammonium acetate, tetrabutylammonium acetate, tetramethylammonium chloride Ammonium, tetramethylammonium bromide, barium methanesulfonate, lanthanum methanesulfonate, cesium methanesulfonate, cyclohexyltrimethylammonium methanesulfonate, sodium cyclohexanesulfonate, sodium cyclohexylmethanesulfonate, sodium decahydronaphthalene-2-sulfonate , 1-adamantane potassium methanesulfonate, 1-adamantane potassium sulfonate Decyltrimethylammonium methanesulfonate, hexadecyltrimethylammonium methanesulfonate, adamantyltrimethylammonium methanesulfonate, cyclohexyltrimethylammonium methanesulfonate, 1,1'-dimethylpiperidinium methanesulfonate, 1-methylquinucuri methanesulfonate Dinium, 1,1-dimethyldecahydroquinolinium methanesulfonate, 1,1,4,4-tetramethylpiperazine-1,4-diium methanesulfonate, 1,4-dimethyl-1,4-diazoniabicyclo [ 2.2.2] Octane can be exemplified.

塩溶液に用いる溶媒として、水、有機溶媒、及びシリコーン樹脂またはシリコーンオイルに溶解した溶液を例示することができるが、これらに限られない。有機溶媒として、シクロヘキサン、デカン、デカヒドロナフタレンなどの飽和炭化水素化合物溶液、n−アクリル酸ブチル、n−アクリル酸メチル、テトラヒドロフラン、クロロホルム、メチルエチルケトン、メタクリル酸メチル、ジクロロメタン、ジメチルシリコーンオイルを例示することができる。   Examples of the solvent used for the salt solution include, but are not limited to, water, an organic solvent, and a solution dissolved in a silicone resin or silicone oil. Examples of the organic solvent include cyclohexane, decane, saturated hydrocarbon compound solutions such as decahydronaphthalene, n-butyl acrylate, n-methyl acrylate, tetrahydrofuran, chloroform, methyl ethyl ketone, methyl methacrylate, dichloromethane, and dimethyl silicone oil. Can be.

表10に、液体50に用いることができる微粒子分散液の一部について、248nm、または300nmの波長における、100μmの経路長(厚さ)当たりの透過率と、193nm、248nm、または300nmの波長における屈折率とを示す。   Table 10 shows the transmittance per 100 μm path length (thickness) at a wavelength of 248 nm or 300 nm and the transmittance at a wavelength of 193 nm, 248 nm, or 300 nm for a part of the fine particle dispersion liquid that can be used for the liquid 50. And the refractive index.

微粒子分散液の微粒子として、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、α-酸化アルミニウム、γ-酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、フッ化カルシウム、ルテチウムアルミニウムガーネット、二酸化ケイ素(シリカ)、マグネシウムアルミネート、サファイア、ダイヤモンドなどの無機化合物を例示することができる。微粒子は、表面修飾ジルコニアのように、その表面が他の材料で修飾されてもよい。   As fine particles of the fine particle dispersion, magnesium oxide, zirconium oxide, hafnium oxide, α-aluminum oxide, γ-aluminum oxide, aluminum nitride, calcium fluoride, lutetium aluminum garnet, silicon dioxide (silica), magnesium aluminate, sapphire, diamond And other inorganic compounds. The surface of the fine particles may be modified with another material, such as surface-modified zirconia.

微粒子を分散させる溶媒として、水、有機溶媒、及びシリコーン樹脂またはシリコーンオイルに溶解した溶液を例示することができるが、これらに限られない。有機溶媒として、シクロヘキサン、デカン、デカヒドロナフタレンなどの飽和炭化水素化合物溶液、n−アクリル酸ブチル、n−アクリル酸メチル、テトラヒドロフラン、クロロホルム、メチルエチルケトン、メタクリル酸メチル、ジクロロメタン、ジメチルシリコーンオイルを例示することができる。   Examples of the solvent for dispersing the fine particles include, but are not limited to, water, an organic solvent, and a solution dissolved in a silicone resin or silicone oil. Examples of the organic solvent include cyclohexane, decane, saturated hydrocarbon compound solutions such as decahydronaphthalene, n-butyl acrylate, n-methyl acrylate, tetrahydrofuran, chloroform, methyl ethyl ketone, methyl methacrylate, dichloromethane, and dimethyl silicone oil. Can be.

液体50は、半導体発光素子10から放射される深紫外光18の波長において、1.32以上、好ましくは1.40以上、さらに好ましくは1.45以上の屈折率を有してもよい。液体50は、好ましくは、1.50以上、さらに好ましくは1.55以上の屈折率をさらに有してもよい。液体50は、半導体発光素子10から放射される深紫外光18の波長において、1.32以上の屈折率を有するので、半導体発光素子10から放射される深紫外光18の波長における液体50の屈折率を、深紫外光18の波長における半導体発光素子10の出射面(第2の面11b)の屈折率(基板11の屈折率)により一層近づけることができる。   The liquid 50 may have a refractive index of 1.32 or more, preferably 1.40 or more, and more preferably 1.45 or more at the wavelength of the deep ultraviolet light 18 emitted from the semiconductor light emitting device 10. The liquid 50 may further preferably have a refractive index of 1.50 or more, more preferably 1.55 or more. Since the liquid 50 has a refractive index of 1.32 or more at the wavelength of the deep ultraviolet light 18 radiated from the semiconductor light emitting element 10, the liquid 50 is refracted at the wavelength of the deep ultraviolet light 18 radiated from the semiconductor light emitting element 10. The refractive index can be made closer to the refractive index (the refractive index of the substrate 11) of the emission surface (second surface 11b) of the semiconductor light emitting device 10 at the wavelength of the deep ultraviolet light 18.

液体50は、半導体発光素子10から放射される深紫外光18の波長において、半導体発光素子10の出射面(第2の面11b)よりも小さな屈折率を有し、かつ、透明部材40よりも大きな屈折率を有してもよい。そのため、半導体発光素子10の出射面(第2の面11b)と液体50との界面における反射率と、液体50と透明部材40との界面における反射率とを低下させることができる。   The liquid 50 has a smaller refractive index than the emission surface (the second surface 11b) of the semiconductor light emitting device 10 at the wavelength of the deep ultraviolet light 18 radiated from the semiconductor light emitting device 10, and has a smaller refractive index than the transparent member 40. It may have a large refractive index. Therefore, the reflectance at the interface between the liquid 50 and the exit surface (second surface 11 b) of the semiconductor light emitting element 10 and the reflectance at the interface between the liquid 50 and the transparent member 40 can be reduced.

液体50は、絶縁性を有することが好ましい。本実施の形態では、液体50は、n型電極15と、p型電極16と、第1の導電パッド21と、第2の導電パッド22と、接合部材25と、リードピン31と、導電ワイヤ33とに接触している。液体50が絶縁性を有すると、n型電極15とp型電極16とが短絡することを防ぐことができる。液体50が導電性を有する場合には、半導体発光素子10の表面と、第1の導電パッド21の表面と、第2の導電パッド22の表面と、接合部材25の表面と、リードピン31の表面と、導電ワイヤ33の表面とに薄い絶縁膜を設けてもよい。   The liquid 50 preferably has an insulating property. In the present embodiment, the liquid 50 contains the n-type electrode 15, the p-type electrode 16, the first conductive pad 21, the second conductive pad 22, the joining member 25, the lead pin 31, and the conductive wire 33. And is in contact with. When the liquid 50 has an insulating property, a short circuit between the n-type electrode 15 and the p-type electrode 16 can be prevented. When the liquid 50 has conductivity, the surface of the semiconductor light emitting element 10, the surface of the first conductive pad 21, the surface of the second conductive pad 22, the surface of the bonding member 25, and the surface of the lead pin 31 And a thin insulating film on the surface of the conductive wire 33.

半導体発光素子10は、基板11と、n型半導体層12と、活性層13と、p型半導体層14と、n型電極15と、p型電極16とを含む。   The semiconductor light emitting device 10 includes a substrate 11, an n-type semiconductor layer 12, an active layer 13, a p-type semiconductor layer 14, an n-type electrode 15, and a p-type electrode 16.

基板11は、第1の面11aと、第1の面11aと反対側の第2の面11bとを有する。第2の面11bは、出射面であってもよい。基板11は、半導体発光素子10が発する深紫外光18の波長に対して、例えば50%以上のような、高い透過率を有することが好ましい。基板11の材料として、窒化アルミニウム(AlN)、炭化珪素(SiC)、サファイア、窒化ガリウム(GaN)、酸化ガリウム(Ga23)、シリコン(Si)を例示することができる。基板11として、窒化アルミニウム(AlN)や窒化アルミニウムガリウム(AlGaN)などから構成される下地層がサファイアやSiCなどから構成される基板上に形成されたテンプレート基板を用いてもよい。 The substrate 11 has a first surface 11a and a second surface 11b opposite to the first surface 11a. The second surface 11b may be an emission surface. The substrate 11 preferably has a high transmittance, for example, 50% or more with respect to the wavelength of the deep ultraviolet light 18 emitted from the semiconductor light emitting element 10. Examples of the material of the substrate 11 include aluminum nitride (AlN), silicon carbide (SiC), sapphire, gallium nitride (GaN), gallium oxide (Ga 2 O 3 ), and silicon (Si). As the substrate 11, a template substrate in which a base layer made of aluminum nitride (AlN), aluminum gallium nitride (AlGaN), or the like is formed on a substrate made of sapphire, SiC, or the like may be used.

基板11の第1の面11aの上に、n型半導体層12が設けられる。n型半導体層12は、AlInGaNからなる窒化物半導体から構成されてもよい。より特定的には、n型半導体層12は、Alx1Iny1Gaz1N(x1、y1、z1は、0≦x1≦1.0、0≦y1≦0.1、0≦z1≦1.0を満たす有理数とし、x1+y1+z1=1.0である)から構成されてもよい。n型半導体層12は、珪素(Si)、ゲルマニウム(Ge)、スズ(Sn)、酸素(O)、炭素(C)のようなn型不純物を含むことが好ましい。n型半導体層12におけるn型不純物の濃度は、1.0×1017cm-3以上1.0×1020cm-3以下、好ましくは、1.0×1018cm-3以上1.0×1019cm-3以下であってもよい。n型半導体層12は、100〜10000nm、好ましくは500〜3000nmの膜厚を有してもよい。 On the first surface 11a of the substrate 11, an n-type semiconductor layer 12 is provided. The n-type semiconductor layer 12 may be made of a nitride semiconductor made of AlInGaN. More specifically, n-type semiconductor layer 12, Al x1 In y1 Ga z1 N (x 1, y 1, z 1 is, 0 ≦ x 1 ≦ 1.0,0 ≦ y 1 ≦ 0.1,0 ≦ z 1 ≦ 1.0 and x 1 + y 1 + z 1 = 1.0). The n-type semiconductor layer 12 preferably contains n-type impurities such as silicon (Si), germanium (Ge), tin (Sn), oxygen (O), and carbon (C). The concentration of the n-type impurity in the n-type semiconductor layer 12 is 1.0 × 10 17 cm −3 to 1.0 × 10 20 cm −3 , preferably 1.0 × 10 18 cm −3 to 1.0 It may be less than × 10 19 cm -3 . The n-type semiconductor layer 12 may have a thickness of 100 to 10000 nm, preferably 500 to 3000 nm.

n型半導体層12によって活性層13に電子及び正孔を閉じ込めるとともに、活性層13から放射される深紫外光18が第1のp型半導体層14aによって吸収されることを抑制するために、n型半導体層12は、活性層13から放射される深紫外光18のエネルギーよりも大きなバンドギャップエネルギーを有することが好ましい。n型半導体層12は、活性層13よりも低い屈折率を有し、クラッド層として機能してもよい。n型半導体層12は、単層から構成されてもよいし、Al組成、In組成、もしくはGa組成が互いに異なる複数層から構成されてもよい。Al組成、In組成、もしくはGa組成が互いに異なる複数層は、超格子構造、または、その組成が徐々に変化する傾斜組成構造を有してもよい。   In order to confine electrons and holes in the active layer 13 by the n-type semiconductor layer 12, and to prevent the deep ultraviolet light 18 emitted from the active layer 13 from being absorbed by the first p-type semiconductor layer 14a, n The type semiconductor layer 12 preferably has a band gap energy larger than the energy of the deep ultraviolet light 18 radiated from the active layer 13. The n-type semiconductor layer 12 has a lower refractive index than the active layer 13 and may function as a cladding layer. The n-type semiconductor layer 12 may be composed of a single layer, or may be composed of a plurality of layers having different Al composition, In composition, or Ga composition. The plurality of layers different in Al composition, In composition, or Ga composition may have a superlattice structure or a gradient composition structure in which the composition changes gradually.

n型半導体層12の上に、活性層13が設けられる。活性層13から、190〜350nm、好ましくは200〜320nm、より好ましくは220〜300nmの波長を有する深紫外光18が放射されるように、活性層13は構成される。半導体発光素子10から放射される深紫外光18は、190〜350nm、好ましくは200〜320nm、より好ましくは220〜300nmの波長を有する。   An active layer 13 is provided on the n-type semiconductor layer 12. The active layer 13 is configured such that deep ultraviolet light 18 having a wavelength of 190 to 350 nm, preferably 200 to 320 nm, more preferably 220 to 300 nm is emitted from the active layer 13. The deep ultraviolet light 18 emitted from the semiconductor light emitting device 10 has a wavelength of 190 to 350 nm, preferably 200 to 320 nm, more preferably 220 to 300 nm.

活性層13は、AlInGaNからなる窒化物半導体から構成されてもよい。より特定的には、活性層13は、Alx2Iny2Gaz2N(x2、y2、z2は、0≦x2≦1.0、0≦y2≦0.1、0≦z2≦1.0を満たす有理数とし、x2+y2+z2=1.0である)から構成される井戸層と、当該井戸層よりもバンドギャップエネルギーが大きいAlx3Iny3Gaz3N(x3、y3、z3は、0≦x3≦1.0、0≦y3≦0.1、0≦z3≦1.0を満たす有理数とし、x3+y3+z3=1.0である)から構成される障壁層とを含む多重量子井戸(MQW)構造を有してもよい。n型半導体層12及びp型半導体層14によって活性層13に電子及び正孔を閉じ込めるために、活性層13は、n型半導体層12及びp型半導体層14よりも小さなバンドギャップエネルギーを有することが好ましい。活性層13は、n型半導体層12及びp型半導体層14よりも高い屈折率を有してもよい。 The active layer 13 may be made of a nitride semiconductor made of AlInGaN. More specifically, the active layer 13, Al x2 In y2 Ga z2 N (x 2, y 2, z 2 is, 0 ≦ x 2 ≦ 1.0,0 ≦ y 2 ≦ 0.1,0 ≦ z (A rational number satisfying 2 ≦ 1.0, x 2 + y 2 + z 2 = 1.0), and Al x3 In y3 Gaz3 N (x 3 , y 3 and z 3 are rational numbers satisfying 0 ≦ x 3 ≦ 1.0, 0 ≦ y 3 ≦ 0.1 and 0 ≦ z 3 ≦ 1.0, and x 3 + y 3 + z 3 = 1.0 And a barrier layer composed of: a multi quantum well (MQW) structure. The active layer 13 has a smaller band gap energy than the n-type semiconductor layer 12 and the p-type semiconductor layer 14 in order to confine electrons and holes in the active layer 13 by the n-type semiconductor layer 12 and the p-type semiconductor layer 14. Is preferred. The active layer 13 may have a higher refractive index than the n-type semiconductor layer 12 and the p-type semiconductor layer 14.

活性層13の上に、p型半導体層14が設けられる。p型半導体層は、活性層13側に位置する第1のp型半導体層14aと、活性層13と反対側に位置する第2のp型半導体層14bとから構成されてもよい。   On the active layer 13, a p-type semiconductor layer 14 is provided. The p-type semiconductor layer may be composed of a first p-type semiconductor layer 14a located on the active layer 13 side and a second p-type semiconductor layer 14b located on the opposite side of the active layer 13.

第1のp型半導体層14aは、AlInGaNからなる窒化物半導体から構成されてもよい。より特定的には、第1のp型半導体層14aは、Alx4Iny4Gaz4N(x4、y4、z4は、0≦x4≦1.0、0≦y4≦0.1、0≦z4≦1.0を満たす有理数とし、x4+y4+z4=1.0である)から構成されてもよい。第1のp型半導体層14aは、マグネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)、ベリリウム(Be)のようなp型不純物を含むことが好ましい。第1のp型半導体層14aにおけるp型不純物の濃度は、1.0×1017cm-3以上、好ましくは、1.0×1018cm-3以上であってもよい。第1のp型半導体層14aは、5〜1000nm、好ましくは10〜500nm以下の膜厚を有してもよい。 The first p-type semiconductor layer 14a may be made of a nitride semiconductor made of AlInGaN. More specifically, the first p-type semiconductor layer 14a is, Al x4 In y4 Ga z4 N (x 4, y 4, z 4 is, 0 ≦ x 4 ≦ 1.0,0 ≦ y 4 ≦ 0. 1, x is a rational number satisfying 0 ≦ z 4 ≦ 1.0, and x 4 + y 4 + z 4 = 1.0). The first p-type semiconductor layer 14a preferably contains a p-type impurity such as magnesium (Mg), zinc (Zn), and beryllium (Be). The concentration of the p-type impurity in the first p-type semiconductor layer 14a may be 1.0 × 10 17 cm −3 or more, preferably 1.0 × 10 18 cm −3 or more. The first p-type semiconductor layer 14a may have a thickness of 5 to 1000 nm, preferably 10 to 500 nm or less.

第1のp型半導体層14aによって活性層13に電子及び正孔を閉じ込めるとともに、活性層13から放射される深紫外光18が第1のp型半導体層14aによって吸収されることを抑制するために、第1のp型半導体層14aは、活性層13から放射される深紫外光18のエネルギーよりも大きなバンドギャップエネルギーを有してもよい。第1のp型半導体層14aから活性層13により均一に正孔を注入するために、第1のp型半導体層14aは小さなAl組成比を有してもよい。第1のp型半導体層14aは、活性層13よりも低い屈折率を有し、クラッド層として機能してもよい。第1のp型半導体層14aは、単層から構成されてもよいし、Al組成、In組成、もしくはGa組成が互いに異なる複数層から構成されてもよい。Al組成、In組成、もしくはGa組成が互いに異なる複数層は、超格子構造、または、その組成が徐々に変化する傾斜組成構造を有してもよい。   To confine electrons and holes in the active layer 13 by the first p-type semiconductor layer 14a, and to suppress absorption of the deep ultraviolet light 18 emitted from the active layer 13 by the first p-type semiconductor layer 14a. In addition, the first p-type semiconductor layer 14a may have a band gap energy larger than the energy of the deep ultraviolet light 18 emitted from the active layer 13. In order to more uniformly inject holes from the first p-type semiconductor layer 14a into the active layer 13, the first p-type semiconductor layer 14a may have a small Al composition ratio. The first p-type semiconductor layer 14a has a lower refractive index than the active layer 13, and may function as a cladding layer. The first p-type semiconductor layer 14a may be composed of a single layer, or may be composed of a plurality of layers having different Al composition, In composition, or Ga composition. The plurality of layers different in Al composition, In composition, or Ga composition may have a superlattice structure or a gradient composition structure in which the composition changes gradually.

第2のp型半導体層14bは、AlInGaNからなる窒化物半導体から構成されてもよい。より特定的には、第2のp型半導体層14bは、Alx5Iny5Gaz5N(x5、y5、z5は、0≦x5≦1.0、0≦y5≦0.1、0≦z5≦1.0を満たす有理数とし、x5+y5+z5=1.0である)から構成されてもよい。第2のp型半導体層14bは、マグネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)、ベリリウム(Be)のようなp型不純物を含むことが好ましい。第2のp型半導体層14bは、第1のp型半導体層14aよりも高いp型伝導度を有し、p型コンタクト層として機能してもよい。第2のp型半導体層14bにおけるp型不純物の濃度は、1.0×1017cm-3以上、好ましくは、1.0×1018cm-3以上であってもよい。活性層13から放射される深紫外光18が第2のp型半導体層14bによって吸収されることを抑制するためと、第2のp型半導体層14bにおいて良好なp型コンタクトを得るために、第2のp型半導体層14bは、1〜500nmの膜厚を有してもよい。 The second p-type semiconductor layer 14b may be made of a nitride semiconductor made of AlInGaN. More specifically, the second p-type semiconductor layer 14b is, Al x5 In y5 Ga z5 N (x 5, y 5, z 5 is, 0 ≦ x 5 ≦ 1.0,0 ≦ y 5 ≦ 0. 1, a rational number satisfying 0 ≦ z 5 ≦ 1.0, and x 5 + y 5 + z 5 = 1.0). The second p-type semiconductor layer 14b preferably contains a p-type impurity such as magnesium (Mg), zinc (Zn), and beryllium (Be). The second p-type semiconductor layer 14b has a higher p-type conductivity than the first p-type semiconductor layer 14a, and may function as a p-type contact layer. The concentration of the p-type impurity in the second p-type semiconductor layer 14b may be 1.0 × 10 17 cm −3 or more, preferably 1.0 × 10 18 cm −3 or more. In order to prevent the deep ultraviolet light 18 radiated from the active layer 13 from being absorbed by the second p-type semiconductor layer 14b, and to obtain a good p-type contact in the second p-type semiconductor layer 14b, The second p-type semiconductor layer 14b may have a thickness of 1 to 500 nm.

第1のp型半導体層14aと第2のp型半導体層14bとが窒化物半導体から構成される場合には、窒化物半導体のAl組成が小さくバンドギャップが小さいほど、第2のp型半導体層14bから活性層13により均一に正孔を注入することができ、良好なp型コンタクト特性を得ることができる。そのため、第2のp型半導体層14bは、小さなAl組成比を有してもよい。活性層13から放射される深紫外光18が第2のp型半導体層14bによって吸収されることを抑制するために、第2のp型半導体層14bは、活性層13から放射される深紫外光18のエネルギーよりも大きなバンドギャップエネルギーを有してもよい。   When the first p-type semiconductor layer 14a and the second p-type semiconductor layer 14b are made of a nitride semiconductor, the smaller the Al composition of the nitride semiconductor and the smaller the band gap, the more the second p-type semiconductor Holes can be more uniformly injected into the active layer 13 from the layer 14b, and good p-type contact characteristics can be obtained. Therefore, the second p-type semiconductor layer 14b may have a small Al composition ratio. The second p-type semiconductor layer 14b is provided with a deep ultraviolet light radiated from the active layer 13 in order to suppress absorption of the deep ultraviolet light 18 radiated from the active layer 13 by the second p-type semiconductor layer 14b. It may have a band gap energy larger than the energy of the light 18.

n型電極15は、n型半導体層12の露出面に設けられる。n型半導体層12の露出面は、基板11の上に、n型半導体層12、活性層13、及びp型半導体層14を積層した後、n型半導体層12の一部と、活性層13と、p型半導体層14を部分的に除去することによって、n型半導体層12が露出した面を意味する。p型電極16は、p型半導体層14の表面、より特定的には、p型コンタクト層として機能してもよい第2のp型半導体層14bの表面に設けられる。   The n-type electrode 15 is provided on an exposed surface of the n-type semiconductor layer 12. The exposed surface of the n-type semiconductor layer 12 is formed by stacking the n-type semiconductor layer 12, the active layer 13, and the p-type semiconductor layer 14 on the substrate 11, Means that the n-type semiconductor layer 12 is exposed by partially removing the p-type semiconductor layer 14. The p-type electrode 16 is provided on the surface of the p-type semiconductor layer 14, more specifically, on the surface of the second p-type semiconductor layer 14 b that may function as a p-type contact layer.

図2(A)から図3(C)を参照して、本実施の形態に係る発光モジュール1の製造方法を説明する。本実施の形態に係る発光モジュール1の製造方法の一例は、以下の工程を備えてもよい。   With reference to FIGS. 2A to 3C, a method for manufacturing the light emitting module 1 according to the present embodiment will be described. An example of the method for manufacturing the light emitting module 1 according to the present embodiment may include the following steps.

半導体発光素子10を準備する(S10)。半導体発光素子10を基台30の上に載置する(S20)。図3(A)を参照して、ノズル52から液体50を吐出することによって、透明部材40の内部に液体50を充填する(S30)。図3(B)を参照して、半導体発光素子10が載置された基台30を、液体50が充填された透明部材40の開口部に被せる(S40)。その結果、液体50が充填された透明部材40の内部に半導体発光素子10は挿入されるとともに、基台30は透明部材40に当接される。図3(C)を参照して、透明部材40と基台30とを接着剤42によって接着する(S50)。   The semiconductor light emitting device 10 is prepared (S10). The semiconductor light emitting device 10 is mounted on the base 30 (S20). Referring to FIG. 3A, the liquid 50 is filled in the transparent member 40 by discharging the liquid 50 from the nozzle 52 (S30). Referring to FIG. 3B, the base 30 on which the semiconductor light emitting element 10 is mounted is put on the opening of the transparent member 40 filled with the liquid 50 (S40). As a result, the semiconductor light emitting device 10 is inserted into the transparent member 40 filled with the liquid 50, and the base 30 contacts the transparent member 40. Referring to FIG. 3 (C), the transparent member 40 and the base 30 are bonded with an adhesive 42 (S50).

半導体発光素子10を準備する工程は、以下の工程を備えてもよい。
ウエハの第1の面の上に、n型半導体層12、活性層13、及びp型半導体層14を含む半導体層を、有機金属化学気相成長法(MOCVD法)、有機金属気相成長法(MOVPE法)、分子線エピタキシー法(MBE法)、ハイドライド気相成長法(HVPE法)等の方法で、積層する(S12)。ウエハは、後のダイシング工程の後に、基板11となり、ウエハの第1の面は、後のダイシング工程の後に、基板11の第1の面11aとなる。n型半導体層12、活性層13、及びp型半導体層14を含む半導体層の一部を、エッチング等により部分的に除去し、メサ構造を形成する(S13)。このエッチングにより形成されたn型半導体層12の露出面に、真空蒸着法などの方法によって、n型電極15を形成する(S14)。n型半導体層12とn型電極15との間の電気的コンタクトを向上させるため、300℃以上1100℃以下の温度で、30秒以上3分間以下の時間、アニールすることが好ましい。それから、p型半導体層14の上に、真空蒸着法などの方法によって、p型電極16を形成する(S16)。p型半導体層14とp型電極16との間の電気的コンタクトを向上させるため、200℃以上800℃以下の温度で、30秒以上3分間以下の時間、アニールすることが好ましい。それから、ウエハをダイシングして(S18)、個片化された半導体発光素子10が得られる。
The step of preparing the semiconductor light emitting device 10 may include the following steps.
A semiconductor layer including an n-type semiconductor layer 12, an active layer 13, and a p-type semiconductor layer 14 is formed on a first surface of a wafer by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) or metal organic chemical vapor deposition. (MOVPE), molecular beam epitaxy (MBE), hydride vapor phase epitaxy (HVPE) and the like (S12). The wafer becomes the substrate 11 after a later dicing process, and the first surface of the wafer becomes the first surface 11a of the substrate 11 after the later dicing process. A part of the semiconductor layer including the n-type semiconductor layer 12, the active layer 13, and the p-type semiconductor layer 14 is partially removed by etching or the like to form a mesa structure (S13). An n-type electrode 15 is formed on the exposed surface of the n-type semiconductor layer 12 formed by the etching by a method such as a vacuum evaporation method (S14). In order to improve the electrical contact between the n-type semiconductor layer 12 and the n-type electrode 15, it is preferable to perform annealing at a temperature of 300 ° C. or more and 1100 ° C. or less for a time of 30 seconds or more and 3 minutes or less. Then, a p-type electrode 16 is formed on the p-type semiconductor layer 14 by a method such as a vacuum evaporation method (S16). In order to improve the electrical contact between the p-type semiconductor layer 14 and the p-type electrode 16, it is preferable to anneal at a temperature of 200 ° C to 800 ° C for 30 seconds to 3 minutes. Then, the wafer is diced (S18), and the individualized semiconductor light emitting devices 10 are obtained.

本実施の形態に係る発光モジュール1の作用及び効果を説明する。
本実施の形態に係る発光モジュール1は、深紫外光18を放射する半導体発光素子10と、半導体発光素子10を封止する液体50と、半導体発光素子10と液体50とを収容するパッケージ(30、40)とを備える。液体50は、半導体発光素子10から放射される深紫外光18に対して透明である。パッケージ(30、40)は、半導体発光素子10から放射される深紫外光18に対して透明な透明部材40を有する。
The operation and effect of the light emitting module 1 according to the present embodiment will be described.
The light emitting module 1 according to the present embodiment includes a semiconductor light emitting element 10 that emits deep ultraviolet light 18, a liquid 50 that seals the semiconductor light emitting element 10, and a package (30) that contains the semiconductor light emitting element 10 and the liquid 50. , 40). The liquid 50 is transparent to the deep ultraviolet light 18 emitted from the semiconductor light emitting device 10. The package (30, 40) has a transparent member 40 that is transparent to the deep ultraviolet light 18 emitted from the semiconductor light emitting device 10.

透明部材40及び液体50は、半導体発光素子10から放射される深紫外光18に対して透明であるので、透明部材40及び液体50は、深紫外光18の波長において、低い光吸収率を有する。そのため、半導体発光素子10から放射される深紫外光18をパッケージ(30、40)の外部へ効率よく取り出すことができる。また、透明部材40及び液体50は、深紫外光18の波長において、透明であるとともに低い光吸収率を有するので、透明部材40及び液体50が深紫外光18に長時間さらされても、深紫外光18の波長における透明部材40及び液体50の光透過率が低下することを防ぐことができる。その結果、本実施の形態の発光モジュール1によれば、深紫外光18を放射する半導体発光素子10を備える、信頼性の高い発光モジュールを提供することができる。   Since the transparent member 40 and the liquid 50 are transparent to the deep ultraviolet light 18 emitted from the semiconductor light emitting element 10, the transparent member 40 and the liquid 50 have a low light absorption at the wavelength of the deep ultraviolet light 18. . Therefore, the deep ultraviolet light 18 emitted from the semiconductor light emitting element 10 can be efficiently extracted to the outside of the package (30, 40). Further, since the transparent member 40 and the liquid 50 are transparent and have a low light absorption at the wavelength of the deep ultraviolet light 18, even if the transparent member 40 and the liquid 50 are exposed to the deep ultraviolet light 18 for a long time, The light transmittance of the transparent member 40 and the liquid 50 at the wavelength of the ultraviolet light 18 can be prevented from lowering. As a result, according to the light emitting module 1 of the present embodiment, a highly reliable light emitting module including the semiconductor light emitting element 10 that emits the deep ultraviolet light 18 can be provided.

液体50は流動性を有するので、半導体発光素子10で生じた熱によって、液体50は、パッケージ(30、40)の内部空間を対流する。液体50は、パッケージ(30、40)の内部空間を対流するので、液体50の特定の一部分が、深紫外光18の光密度が高い半導体発光素子10の近傍に存在し続けることがない。そのため、液体50の特定の一部分だけが、半導体発光素子10から放射された高い光密度の深紫外光18に照射され続けて、液体50が劣化すること及び深紫外光18の波長における液体50の光透過率が低下することを防ぐことができる。また、透明部材40と深紫外光18を放射する半導体発光素子10との間に液体50が位置するので、透明部材40における深紫外光18の光密度は、半導体発光素子10の近傍における深紫外光18の光密度よりも十分小さい。そのため、固体である透明部材40が、液体50よりも、深紫外光18に対して高い光吸収率を有していても、深紫外光18が照射されることによって透明部材40が劣化することを十分に抑制することができる。その結果、本実施の形態の発光モジュール1によれば、深紫外光18を放射する半導体発光素子10を備える、信頼性の高い発光モジュールを提供することができる。   Since the liquid 50 has fluidity, the heat generated in the semiconductor light emitting element 10 causes the liquid 50 to convect in the internal space of the package (30, 40). Since the liquid 50 convects the internal space of the package (30, 40), a specific portion of the liquid 50 does not continue to exist near the semiconductor light emitting device 10 where the light density of the deep ultraviolet light 18 is high. Therefore, only a specific part of the liquid 50 continues to be irradiated with the high-density deep ultraviolet light 18 radiated from the semiconductor light emitting element 10, and the liquid 50 is deteriorated and the liquid 50 at the wavelength of the deep ultraviolet light 18 is deteriorated. The light transmittance can be prevented from lowering. In addition, since the liquid 50 is located between the transparent member 40 and the semiconductor light emitting device 10 that emits the deep ultraviolet light 18, the light density of the deep ultraviolet light 18 in the transparent member 40 is limited to the deep ultraviolet light near the semiconductor light emitting device 10. It is sufficiently smaller than the light density of the light 18. Therefore, even if the solid transparent member 40 has a higher light absorptivity for the deep ultraviolet light 18 than the liquid 50, the transparent member 40 is deteriorated by the irradiation of the deep ultraviolet light 18. Can be sufficiently suppressed. As a result, according to the light emitting module 1 of the present embodiment, a highly reliable light emitting module including the semiconductor light emitting element 10 that emits the deep ultraviolet light 18 can be provided.

これに対し、深紫外光18を放射する半導体発光素子10を硬化された樹脂によって封止する比較例では、硬化された樹脂は、液体50と異なり、流動しない。そのため、半導体発光素子10の近傍に位置する硬化された樹脂は、高い光密度の深紫外光18に照射され続け、急速に劣化する。深紫外光18の波長領域において、硬化された樹脂は、液体50よりも、深紫外光18に対して高い光吸収率を有することも、半導体発光素子10の近傍に位置する硬化された樹脂の劣化をさらに促進する。そのため、深紫外光18を放射する半導体発光素子10を硬化された樹脂によって封止する比較例では、信頼性の高い発光モジュールを提供することができない。以上述べたことは、以下の実験例によっても裏付けられる。   On the other hand, in the comparative example in which the semiconductor light emitting element 10 that emits the deep ultraviolet light 18 is sealed with the cured resin, the cured resin does not flow unlike the liquid 50. Therefore, the cured resin located in the vicinity of the semiconductor light emitting element 10 continues to be irradiated with the deep ultraviolet light 18 having a high light density and rapidly deteriorates. In the wavelength region of the deep ultraviolet light 18, the cured resin has a higher light absorptivity for the deep ultraviolet light 18 than the liquid 50, or the cured resin located near the semiconductor light emitting element 10. Further accelerates deterioration. Therefore, in the comparative example in which the semiconductor light emitting element 10 that emits the deep ultraviolet light 18 is sealed with the cured resin, a highly reliable light emitting module cannot be provided. The above description is supported by the following experimental examples.

図4(A)を参照して、実線は、本実施の形態の実験例の発光モジュール1の動作時間に対する光出力の変化率を示す。点線は、液体50を備えない第1の比較例の発光モジュールの動作時間に対する光出力の変化率を示す。第1の比較例では、半導体発光素子は空気で覆われている。一点鎖線は、液体50に代えて、硬化されたフルオロ系シリコーン樹脂FER7061(信越化学工業製)によって、深紫外光18を放射する半導体発光素子10を封止した第2の比較例の発光モジュールの動作時間に対する光出力の変化率を示す。発光モジュールの動作時間に対する光出力の変化率は、ある時間経過後の発光モジュールからの光出力を、動作直後における発光モジュールからの光出力で規格化した値で定義される。本実施の形態の実験例の発光モジュール1では、透明部材40は、合成石英から構成されるとともに、厚さ1.5mmの半球殻の形状を有するキャップである。本実施の形態の実験例の発光モジュール1では、液体50は、1,1’−ビシクロヘキシルである。本実施の形態の実験例の発光モジュール1では、半導体発光素子10は、265nmの発光波長を有するように構成されている。   Referring to FIG. 4A, a solid line indicates a rate of change in light output with respect to an operation time of light emitting module 1 of an experimental example of the present embodiment. The dotted line indicates the rate of change of the light output with respect to the operation time of the light emitting module of the first comparative example without the liquid 50. In the first comparative example, the semiconductor light emitting device is covered with air. The alternate long and short dash line indicates the light emitting module of the second comparative example in which the semiconductor light emitting element 10 that emits the deep ultraviolet light 18 is sealed with a cured fluorosilicone resin FER7061 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) instead of the liquid 50. The change rate of the light output with respect to the operation time is shown. The rate of change of the light output with respect to the operation time of the light emitting module is defined by a value obtained by normalizing the light output from the light emitting module after a certain time has elapsed with the light output from the light emitting module immediately after the operation. In the light emitting module 1 of the experimental example of the present embodiment, the transparent member 40 is a cap made of synthetic quartz and having a hemispherical shell shape with a thickness of 1.5 mm. In the light emitting module 1 of the experimental example of the present embodiment, the liquid 50 is 1,1'-bicyclohexyl. In the light emitting module 1 of the experimental example of the present embodiment, the semiconductor light emitting element 10 is configured to have an emission wavelength of 265 nm.

半導体発光素子10が液体50によって封止された本実施の形態の発光モジュール1は、半導体発光素子が空気で覆われた第1の比較例と同様の、動作時間に対する光出力の変化率を有する。そのため、発光モジュール1の動作時間が長くても、液体50は、空気と同様に、劣化せず、透過率も低下しないことが分かる。なお、本実施の形態の発光モジュール1の、動作時間に対する光出力の変化は、半導体発光素子10自体の光出力の変化によるものであると考えられる。   The light emitting module 1 of the present embodiment in which the semiconductor light emitting element 10 is sealed with the liquid 50 has the same change rate of the light output with respect to the operation time as in the first comparative example in which the semiconductor light emitting element is covered with air. . Therefore, even if the operation time of the light emitting module 1 is long, the liquid 50 does not deteriorate and the transmittance does not decrease similarly to the air. It is considered that the change of the light output with respect to the operation time of the light emitting module 1 of the present embodiment is due to the change of the light output of the semiconductor light emitting element 10 itself.

これに対し、半導体発光素子10が硬化された樹脂によって封止された第2の比較例の発光モジュールの光出力は、動作時間が長くなるにつれて、本実施の形態の発光モジュール1の光出力よりも大きく低下している。第2の比較例の発光モジュールの光出力がこのように大きく低下した理由は、半導体発光素子10を封止する硬化された樹脂が半導体発光素子10から放射される深紫外光18によって劣化し、半導体発光素子10から放射される深紫外光18の波長における硬化された樹脂の透過率が急速に低下したためであると考えられる。本実施の形態の発光モジュール1によれば、深紫外光18を放射する半導体発光素子10を備える、信頼性の高い発光モジュールを提供することができるのに対し、半導体発光素子10が硬化された樹脂によって封止された第2の比較例の発光モジュールでは、信頼性の高い発光モジュールを提供することができない。   On the other hand, the light output of the light emitting module of the second comparative example in which the semiconductor light emitting element 10 is sealed with the cured resin is smaller than the light output of the light emitting module 1 of the present embodiment as the operation time becomes longer. Has also dropped significantly. The reason why the light output of the light emitting module of the second comparative example is greatly reduced is that the cured resin for sealing the semiconductor light emitting element 10 is deteriorated by the deep ultraviolet light 18 radiated from the semiconductor light emitting element 10, This is probably because the transmittance of the cured resin at the wavelength of the deep ultraviolet light 18 radiated from the semiconductor light emitting element 10 rapidly decreased. According to the light emitting module 1 of the present embodiment, a highly reliable light emitting module including the semiconductor light emitting element 10 that emits the deep ultraviolet light 18 can be provided, but the semiconductor light emitting element 10 is hardened. The light emitting module of the second comparative example sealed with resin cannot provide a highly reliable light emitting module.

図4(B)を参照して、実線は、本実施の形態の実験例の発光モジュール1に供給する電流に対する、本実施の形態の発光モジュール1の光出力の変化を示す。点線は、液体50を備えない第1の比較例の発光モジュールに供給する電流に対する、第1の比較例の発光モジュール1の光出力の変化を示す。本実施の形態の発光モジュール1は、第1の比較例の発光モジュール1よりも、2倍より大きな光出力を有する。   Referring to FIG. 4B, a solid line indicates a change in light output of light emitting module 1 of the present embodiment with respect to a current supplied to light emitting module 1 of the experimental example of the present embodiment. The dotted line shows the change in the light output of the light emitting module 1 of the first comparative example with respect to the current supplied to the light emitting module of the first comparative example without the liquid 50. The light emitting module 1 of the present embodiment has a light output that is twice as large as that of the light emitting module 1 of the first comparative example.

液体50を備える本実施の形態の発光モジュール1では、半導体発光素子10は液体50によって封止される。一般に、液体50の屈折率は、空気の屈折率よりも大きい。深紫外光18の波長における、液体50の屈折率と、半導体発光素子10の出射面(第2の面11b)の屈折率(基板11の屈折率)との差を、深紫外光18の波長における、空気の屈折率と半導体発光素子10の出射面(第2の面11b)の屈折率(基板11の屈折率)との差よりも小さくできる。そのため、本実施の形態の発光モジュール1によれば、半導体発光素子10の活性層13から放射される深紫外光18が半導体発光素子10の出射面(第2の面11b)で全反射されることを低減し、半導体発光素子10の活性層13から放射される深紫外光18を、半導体発光素子10の出射面(第2の面11b)の外部に効率的に取り出すことができる。その結果、本実施の形態の発光モジュール1によれば、高い光出力を有する発光モジュールを提供することができる。   In the light emitting module 1 of the present embodiment including the liquid 50, the semiconductor light emitting element 10 is sealed with the liquid 50. Generally, the refractive index of the liquid 50 is larger than the refractive index of air. The difference between the refractive index of the liquid 50 and the refractive index of the emission surface (second surface 11b) of the semiconductor light emitting element 10 (the refractive index of the substrate 11) at the wavelength of the deep ultraviolet light 18 is expressed by the wavelength of the deep ultraviolet light 18. Can be made smaller than the difference between the refractive index of air and the refractive index of the emission surface (second surface 11b) of the semiconductor light emitting element 10 (the refractive index of the substrate 11). Therefore, according to the light emitting module 1 of the present embodiment, the deep ultraviolet light 18 radiated from the active layer 13 of the semiconductor light emitting device 10 is totally reflected on the emission surface (the second surface 11b) of the semiconductor light emitting device 10. It is possible to efficiently extract the deep ultraviolet light 18 emitted from the active layer 13 of the semiconductor light emitting device 10 to the outside of the emission surface (second surface 11b) of the semiconductor light emitting device 10. As a result, according to the light emitting module 1 of the present embodiment, a light emitting module having a high light output can be provided.

これに対し、半導体発光素子10が空気で覆われた第1の比較例の発光モジュールでは、深紫外光18の波長における、空気の屈折率と、半導体発光素子10の出射面(第2の面11b)の屈折率(基板11の屈折率)との差は大きい。そのため、第1の比較例の発光モジュールでは、半導体発光素子10の活性層13から放射される深紫外光18の多くは、半導体発光素子10の出射面(第2の面11b)で全反射されてしまい、半導体発光素子10の活性層13から放射される深紫外光18を半導体発光素子10の外部に取り出すことが難しい。   On the other hand, in the light emitting module of the first comparative example in which the semiconductor light emitting device 10 is covered with air, the refractive index of air at the wavelength of the deep ultraviolet light 18 and the emission surface of the semiconductor light emitting device 10 (the second surface) The difference from the refractive index of 11b) (the refractive index of the substrate 11) is large. Therefore, in the light emitting module of the first comparative example, most of the deep ultraviolet light 18 radiated from the active layer 13 of the semiconductor light emitting device 10 is totally reflected on the emission surface (second surface 11b) of the semiconductor light emitting device 10. As a result, it is difficult to extract the deep ultraviolet light 18 emitted from the active layer 13 of the semiconductor light emitting device 10 to the outside of the semiconductor light emitting device 10.

さらに、深紫外光18の波長領域において、液体50は、深紫外光18の波長に対して比較的高い透過率を有する硬化された樹脂よりも、高い屈折率を有する。そのため、深紫外光18の波長における、液体50の屈折率と、半導体発光素子10の出射面(第2の面11b)の屈折率(基板11の屈折率)との差を、深紫外光18の波長における、硬化された樹脂の屈折率と、半導体発光素子10の出射面(第2の面11b)の屈折率(基板11の屈折率)との差よりも小さくできる。そのため、半導体発光素子10が液体50によって封止された本実施の形態の発光モジュール1によれば、半導体発光素子10が硬化された樹脂によって封止された第2の比較例の発光モジュールよりも、半導体発光素子10の活性層13から放射される深紫外光18が半導体発光素子10の出射面(第2の面11b)で全反射されることを低減し、半導体発光素子10の活性層13から放射される深紫外光18を、半導体発光素子10の出射面(第2の面11b)の外部に効率的に取り出すことができる。その結果、本実施の形態の発光モジュール1によれば、第2の比較例の発光モジュールよりも、高い光出力を有する発光モジュールを提供することができる。   Further, in the wavelength region of the deep ultraviolet light 18, the liquid 50 has a higher refractive index than a cured resin having a relatively high transmittance for the wavelength of the deep ultraviolet light 18. Therefore, the difference between the refractive index of the liquid 50 and the refractive index of the emission surface (second surface 11b) of the semiconductor light emitting element 10 (the refractive index of the substrate 11) at the wavelength of the deep ultraviolet light 18 The difference between the refractive index of the cured resin and the refractive index of the emission surface (second surface 11b) of the semiconductor light emitting element 10 (the refractive index of the substrate 11) at the wavelength of. Therefore, according to the light emitting module 1 of the present embodiment in which the semiconductor light emitting element 10 is sealed with the liquid 50, the semiconductor light emitting element 10 is more sealed than the light emitting module of the second comparative example in which the semiconductor light emitting element 10 is sealed with the cured resin. In addition, it is possible to reduce the total reflection of the deep ultraviolet light 18 radiated from the active layer 13 of the semiconductor light emitting device 10 on the emission surface (the second surface 11b) of the semiconductor light emitting device 10, and Of the semiconductor light emitting device 10 can be efficiently extracted to the outside of the emission surface (second surface 11b) of the semiconductor light emitting device 10. As a result, according to the light emitting module 1 of the present embodiment, it is possible to provide a light emitting module having a higher light output than the light emitting module of the second comparative example.

本実施の形態の発光モジュール1では、透明部材40は液体50を収容しており、透明部材40は液体50と接している。液体50の屈折率は、一般に、空気の屈折率よりも大きい。深紫外光18の波長における、液体50の屈折率と透明部材40の屈折率との差を、第1の比較例における、深紫外光18の波長における、空気の屈折率と透明部材40の屈折率との差よりも小さくできる。そのため、本実施の形態の発光モジュール1によれば、半導体発光素子10から放射される深紫外光18が透明部材40で反射されることを低減し、半導体発光素子10から放射される深紫外光18を、発光モジュール1の外部に効率的に取り出すことができる。その結果、本実施の形態の発光モジュール1によれば、高い光出力を有する発光モジュールを提供することができる。   In light emitting module 1 of the present embodiment, transparent member 40 contains liquid 50, and transparent member 40 is in contact with liquid 50. The refractive index of the liquid 50 is generally higher than the refractive index of air. The difference between the refractive index of the liquid 50 and the refractive index of the transparent member 40 at the wavelength of the deep ultraviolet light 18 is determined by comparing the refractive index of air and the refractive index of the transparent member 40 at the wavelength of the deep ultraviolet light 18 in the first comparative example. It can be smaller than the difference from the rate. Therefore, according to the light emitting module 1 of the present embodiment, the reflection of the deep ultraviolet light 18 radiated from the semiconductor light emitting element 10 on the transparent member 40 is reduced, and the deep ultraviolet light radiated from the semiconductor light emitting element 10 is reduced. 18 can be efficiently taken out of the light emitting module 1. As a result, according to the light emitting module 1 of the present embodiment, a light emitting module having a high light output can be provided.

以上述べたように、本実施の形態の発光モジュール1では、半導体発光素子10から放射される深紫外光18を発光モジュール1の外部に高い効率で取り出すことができる。半導体発光素子10から放射される深紫外光18が発光モジュール1内で熱に変換されることを減少させることができる。そのため、本実施の形態の発光モジュール1によれば、深紫外光18を放射する半導体発光素子10の寿命を延ばすことができるとともに、深紫外光18を放射する半導体発光素子10を備える、信頼性の高い発光モジュールを提供することができる。   As described above, in the light emitting module 1 of the present embodiment, the deep ultraviolet light 18 radiated from the semiconductor light emitting element 10 can be extracted outside the light emitting module 1 with high efficiency. The conversion of the deep ultraviolet light 18 radiated from the semiconductor light emitting element 10 into heat in the light emitting module 1 can be reduced. Therefore, according to the light emitting module 1 of the present embodiment, the life of the semiconductor light emitting element 10 that emits the deep ultraviolet light 18 can be extended, and the reliability of the light emitting module 1 including the semiconductor light emitting element 10 that emits the deep ultraviolet light 18 can be improved. A light emitting module having a high density can be provided.

液体50は流動性を有するので、パッケージ(30、40)の内部空間に液体50を注入するだけで、深紫外光18を放射する半導体発光素子10を封止することができる。そのため、本実施の形態に係る発光モジュール1によれば、信頼性が高くかつ高い光出力を有する発光モジュールを低コストで提供することができる。   Since the liquid 50 has fluidity, the semiconductor light emitting device 10 that emits the deep ultraviolet light 18 can be sealed only by injecting the liquid 50 into the internal space of the package (30, 40). Therefore, according to the light emitting module 1 according to the present embodiment, a light emitting module having high reliability and high light output can be provided at low cost.

液体50は流動性を有するので、パッケージ(30、40)の内部空間の形状に応じて、液体50の形状は変化する。そのため、本実施の形態に係る発光モジュール1によれば、様々な内部空間の形状を有するパッケージ(30、40)を備える様々なタイプの発光モジュールが備える半導体発光素子10を、容易かつ安価に封止することができる。   Since the liquid 50 has fluidity, the shape of the liquid 50 changes according to the shape of the internal space of the package (30, 40). Therefore, according to the light emitting module 1 according to the present embodiment, the semiconductor light emitting element 10 included in various types of light emitting modules including packages (30, 40) having various internal space shapes can be easily and inexpensively sealed. Can be stopped.

本実施の形態に係る発光モジュール1では、液体50は、純水、液体有機化合物、塩溶液、及び微粒子分散液のいずれかから構成されてもよい。そのため、本実施の形態の発光モジュール1によれば、深紫外光18を放射する半導体発光素子10を備える、信頼性が高くかつ高い光出力を有する発光モジュールを提供することができる。   In the light emitting module 1 according to the present embodiment, the liquid 50 may be composed of any of pure water, a liquid organic compound, a salt solution, and a fine particle dispersion. Therefore, according to the light emitting module 1 of the present embodiment, it is possible to provide a light emitting module having the semiconductor light emitting element 10 that emits the deep ultraviolet light 18 and having high reliability and high light output.

本実施の形態に係る発光モジュール1では、液体有機化合物は、飽和炭化水素化合物、芳香環を有しない有機溶媒、有機ハロゲン化物、シリコーン樹脂、シリコーンオイルのいずれかから構成されてもよい。そのため、本実施の形態の発光モジュール1によれば、深紫外光18を放射する半導体発光素子10を備える、信頼性が高くかつ高い光出力を有する発光モジュールを提供することができる。   In the light emitting module 1 according to the present embodiment, the liquid organic compound may be composed of any of a saturated hydrocarbon compound, an organic solvent having no aromatic ring, an organic halide, a silicone resin, and a silicone oil. Therefore, according to the light emitting module 1 of the present embodiment, it is possible to provide a light emitting module having the semiconductor light emitting element 10 that emits the deep ultraviolet light 18 and having high reliability and high light output.

本実施の形態に係る発光モジュール1では、塩溶液は、酸溶液、無機塩溶液、有機塩溶液のいずれかから構成されてもよい。そのため、本実施の形態の発光モジュール1によれば、深紫外光18を放射する半導体発光素子10を備える、信頼性が高くかつ高い光出力を有する発光モジュールを提供することができる。   In the light emitting module 1 according to the present embodiment, the salt solution may be composed of any of an acid solution, an inorganic salt solution, and an organic salt solution. Therefore, according to the light emitting module 1 of the present embodiment, it is possible to provide a light emitting module having the semiconductor light emitting element 10 that emits the deep ultraviolet light 18 and having high reliability and high light output.

本実施の形態に係る発光モジュール1では、液体50は、半導体発光素子10から放射される深紫外光18の波長において、1.32以上、好ましくは1.40以上、さらに好ましくは1.45以上の屈折率を有してもよい。そのため、半導体発光素子10から放射される深紫外光18の波長における液体50の屈折率を、深紫外光18の波長における半導体発光素子10の出射面(第2の面11b)の屈折率(基板11の屈折率)にさらに近づけることができる。そのため、半導体発光素子10の活性層13から放射される深紫外光18が半導体発光素子10の出射面(第2の面11b)で全反射されることをさらに低減し、半導体発光素子10の活性層13から放射される深紫外光18を、半導体発光素子10の出射面(第2の面11b)の外部により一層効率的に取り出すことができる。その結果、本実施の形態の発光モジュール1によれば、より高い光出力を有する発光モジュールを提供することができる。   In the light emitting module 1 according to the present embodiment, the liquid 50 has a wavelength of the deep ultraviolet light 18 radiated from the semiconductor light emitting element 10 of 1.32 or more, preferably 1.40 or more, and more preferably 1.45 or more. May be provided. Therefore, the refractive index of the liquid 50 at the wavelength of the deep ultraviolet light 18 radiated from the semiconductor light emitting element 10 is changed to the refractive index of the emission surface (second surface 11b) of the semiconductor light emitting element 10 at the wavelength of the deep ultraviolet light 18 (substrate). 11 refractive index). Therefore, it is further reduced that the deep ultraviolet light 18 radiated from the active layer 13 of the semiconductor light emitting device 10 is totally reflected on the emission surface (the second surface 11b) of the semiconductor light emitting device 10, and the activity of the semiconductor light emitting device 10 is reduced. The deep ultraviolet light 18 radiated from the layer 13 can be more efficiently extracted outside the emission surface (the second surface 11b) of the semiconductor light emitting device 10. As a result, according to the light emitting module 1 of the present embodiment, a light emitting module having a higher light output can be provided.

本実施の形態に係る発光モジュール1では、液体50は、半導体発光素子10から放射される深紫外光18の波長において、半導体発光素子10の出射面(第2の面11b)よりも小さな屈折率を有し、かつ、透明部材40よりも大きな屈折率を有してもよい。本実施の形態の発光モジュール1によれば、半導体発光素子10の出射面(第2の面11b)と液体50との界面における反射率と、液体50と透明部材40との界面における反射率とを低下させることができる。そのため、本実施の形態の発光モジュール1によれば、半導体発光素子10から放射される深紫外光18をパッケージ(30,40)の外部に効率的に取り出すことができ、より高い光出力を有する発光モジュールを提供することができる。   In the light emitting module 1 according to the present embodiment, the liquid 50 has a smaller refractive index than the emission surface (second surface 11b) of the semiconductor light emitting device 10 at the wavelength of the deep ultraviolet light 18 emitted from the semiconductor light emitting device 10. And may have a larger refractive index than the transparent member 40. According to the light emitting module 1 of the present embodiment, the reflectance at the interface between the liquid 50 and the emission surface (second surface 11b) of the semiconductor light emitting element 10 and the reflectance at the interface between the liquid 50 and the transparent member 40 are determined. Can be reduced. Therefore, according to the light emitting module 1 of the present embodiment, the deep ultraviolet light 18 radiated from the semiconductor light emitting device 10 can be efficiently extracted to the outside of the package (30, 40), and has a higher light output. A light emitting module can be provided.

本実施の形態に係る発光モジュール1では、液体50は、半導体発光素子10から放射される深紫外光18の波長において、100μmの経路長当たり80%以上の透過率を有する材料から構成されてもよい。そのため、本実施の形態の発光モジュール1によれば、深紫外光18を放射する半導体発光素子10を備える、信頼性が高くかつ高い光出力を有する発光モジュールを提供することができる。   In the light emitting module 1 according to the present embodiment, the liquid 50 may be made of a material having a transmittance of 80% or more per 100 μm path length at the wavelength of the deep ultraviolet light 18 emitted from the semiconductor light emitting device 10. Good. Therefore, according to the light emitting module 1 of the present embodiment, it is possible to provide a highly reliable and high light output light emitting module including the semiconductor light emitting element 10 that emits the deep ultraviolet light 18.

本実施の形態に係る発光モジュール1では、液体50は、半導体発光素子10から放射される深紫外光18の波長において、60%以上、好ましくは75%、さらに好ましくは90%以上の透過率を有してもよい。そのため、本実施の形態の発光モジュール1によれば、深紫外光18を放射する半導体発光素子10を備える、信頼性が高くかつ高い光出力を有する発光モジュールを提供することができる。   In the light emitting module 1 according to the present embodiment, the liquid 50 has a transmittance of 60% or more, preferably 75%, more preferably 90% or more at the wavelength of the deep ultraviolet light 18 emitted from the semiconductor light emitting element 10. May have. Therefore, according to the light emitting module 1 of the present embodiment, it is possible to provide a light emitting module having the semiconductor light emitting element 10 that emits the deep ultraviolet light 18 and having high reliability and high light output.

本実施の形態に係る発光モジュール1では、透明部材40は、キャップであってもよい。キャップは、一方に開口を有し、内部に空間を有する殻の形状を有するものであり、板と比べて十分薄い厚さを有する。本実施の形態の発光モジュール1における、キャップである透明部材40の厚さは、第2の比較例の発光モジュールにおける、半導体発光素子10を封止する硬化された樹脂の厚さよりも十分薄い。本実施の形態の発光モジュール1では、キャップである透明部材40における深紫外光18の吸収を、第2の比較例の発光モジュールにおける硬化された樹脂における深紫外光18の吸収よりも小さくすることができる。そのため、本実施の形態の発光モジュール1によれば、パッケージ(30、40)からの深紫外光18の取り出し効率を向上させることができる。   In the light emitting module 1 according to the present embodiment, the transparent member 40 may be a cap. The cap has a shape of a shell having an opening on one side and a space inside, and has a sufficiently thin thickness as compared with a plate. In the light emitting module 1 of the present embodiment, the thickness of the transparent member 40 as a cap is sufficiently smaller than the thickness of the cured resin for sealing the semiconductor light emitting element 10 in the light emitting module of the second comparative example. In the light emitting module 1 of the present embodiment, the absorption of the deep ultraviolet light 18 in the transparent member 40 as the cap is made smaller than the absorption of the deep ultraviolet light 18 in the cured resin in the light emitting module of the second comparative example. Can be. Therefore, according to the light emitting module 1 of the present embodiment, it is possible to improve the extraction efficiency of the deep ultraviolet light 18 from the package (30, 40).

これに対し、第2の比較例の発光モジュールにおける、半導体発光素子10を封止する硬化された樹脂の厚さは、本実施の形態の発光モジュール1における、キャップである透明部材40の厚さよりも十分厚い。第2の比較例の発光モジュールの硬化された樹脂における深紫外光18の吸収は、本実施の形態の発光モジュール1のキャップである透明部材40における深紫外光18の吸収よりも大きい。そのため、第2の比較例の発光モジュールからの深紫外光18の取り出し効率を向上させることは難しい。   On the other hand, in the light emitting module of the second comparative example, the thickness of the cured resin that seals the semiconductor light emitting element 10 is larger than the thickness of the transparent member 40 that is the cap in the light emitting module 1 of the present embodiment. Is also thick enough. The absorption of the deep ultraviolet light 18 in the cured resin of the light emitting module of the second comparative example is larger than the absorption of the deep ultraviolet light 18 in the transparent member 40 which is the cap of the light emitting module 1 of the present embodiment. Therefore, it is difficult to improve the extraction efficiency of the deep ultraviolet light 18 from the light emitting module of the second comparative example.

また、キャップである透明部材40の厚さは薄い。そのため、キャップである透明部材40の形状を容易かつ低コストで変化させることができる。さらに、パッケージ(30、40)の内部空間の形状に応じて、液体50の形状は自由に変化する。そのため、本実施の形態に係る発光モジュール1によれば、キャップである透明部材40と液体50とを用いることにより、様々な内部空間の形状を有するパッケージ(30、40)を備える様々なタイプの発光モジュールを容易かつ安価に製造することができる。   The thickness of the transparent member 40 as a cap is small. Therefore, the shape of the transparent member 40 as a cap can be changed easily and at low cost. Furthermore, the shape of the liquid 50 changes freely according to the shape of the internal space of the package (30, 40). Therefore, according to the light emitting module 1 according to the present embodiment, by using the transparent member 40 as the cap and the liquid 50, various types of packages (30, 40) having various internal space shapes are provided. The light emitting module can be manufactured easily and inexpensively.

これに対し、半導体発光素子10が硬化された樹脂によって封止された第2の比較例の発光モジュールでは、半導体発光素子10を封止する硬化された樹脂は、半導体発光素子10に樹脂をポッティングした後、樹脂を硬化させることによって製造される。そのため、硬化された樹脂の外表面の形状を任意の形状に成形することが難しい。また、半導体発光素子10が硬化された樹脂によって封止された第2の比較例の発光モジュールでは、半導体発光素子10を封止する硬化された樹脂は、樹脂を金型に流し込んだうえで硬化させることによって製造されてもよい。しかし、様々な内部空間の形状を有するパッケージ(30、40)を備える様々なタイプの発光モジュールに対応して、様々な形状を有する金型を準備しなければならない。その結果、半導体発光素子10が硬化された樹脂によって封止された第2の比較例の発光モジュールでは、様々な内部空間の形状を有するパッケージを備える様々なタイプの発光モジュールを容易かつ安価に製造することは難しい。   On the other hand, in the light emitting module of the second comparative example in which the semiconductor light emitting element 10 is sealed with the cured resin, the cured resin sealing the semiconductor light emitting element 10 is formed by potting the resin to the semiconductor light emitting element 10. After that, it is manufactured by curing the resin. Therefore, it is difficult to form the outer surface of the cured resin into an arbitrary shape. In the light-emitting module of the second comparative example in which the semiconductor light-emitting element 10 is sealed with the cured resin, the cured resin that seals the semiconductor light-emitting element 10 is cured by pouring the resin into a mold. It may be produced by causing However, it is necessary to prepare molds having various shapes corresponding to various types of light emitting modules having packages (30, 40) having various internal space shapes. As a result, in the light emitting module of the second comparative example in which the semiconductor light emitting element 10 is sealed with the cured resin, various types of light emitting modules including packages having various internal space shapes can be easily and inexpensively manufactured. Difficult to do.

本実施の形態に係る発光モジュール1では、透明部材40は、半球殻の形状を有してもよい。半球殻の形状を有する透明部材40によって、半導体発光素子10から放射される深紫外光18の透明部材40への入射角を垂直に近づけることができる。そのため、半導体発光素子10から放射される深紫外光18が透明部材40で反射されることを抑制することができ、パッケージ(30、40)からの深紫外光18の取り出し効率を向上させることができる。 In light emitting module 1 according to the present embodiment, transparent member 40 may have a hemispherical shell shape . With the transparent member 40 having a hemispherical shell shape , the incident angle of the deep ultraviolet light 18 radiated from the semiconductor light emitting element 10 to the transparent member 40 can be made close to vertical. Therefore, the reflection of the deep ultraviolet light 18 radiated from the semiconductor light emitting element 10 on the transparent member 40 can be suppressed, and the efficiency of extracting the deep ultraviolet light 18 from the package (30, 40) can be improved. it can.

これに対し、半導体発光素子10が硬化された樹脂によって封止された第2の比較例の発光モジュールでは、半導体発光素子10に樹脂をポッティングした後、樹脂を硬化させるため、硬化された樹脂の外表面の形状を半球状に成形することが難しい。そのため、半導体発光素子10が硬化された樹脂によって封止された第2の比較例の発光モジュールでは、半導体発光素子10から放射される深紫外光18が硬化された樹脂の外表面で反射されることを効果的に抑制することが困難である。   On the other hand, in the light-emitting module of the second comparative example in which the semiconductor light-emitting element 10 is sealed with the cured resin, the potting of the resin to the semiconductor light-emitting element 10 is followed by curing of the resin. It is difficult to shape the outer surface into a hemisphere. Therefore, in the light emitting module of the second comparative example in which the semiconductor light emitting element 10 is sealed with the cured resin, the deep ultraviolet light 18 radiated from the semiconductor light emitting element 10 is reflected on the outer surface of the cured resin. It is difficult to suppress this effectively.

本実施の形態に係る発光モジュール1では、透明部材40は、合成石英、石英ガラス、無アルカリガラス、サファイア、蛍石、及び樹脂のいずれかから構成されてもよい。合成石英、石英ガラス、無アルカリガラス、サファイア、蛍石、及び樹脂は、いずれも、190nm以上350nm以下、好ましくは200nm以上320nm以下、さらに好ましくは220nm以上300nm以下の波長を有する深紫外光18に対して、低い光吸収率と高い光透過率を有する。そのため、本実施の形態の発光モジュール1によれば、深紫外光18を放射する半導体発光素子10を備える、信頼性が高くかつ高い光出力を有する発光モジュールを提供することができる。   In the light emitting module 1 according to the present embodiment, the transparent member 40 may be made of any of synthetic quartz, quartz glass, non-alkali glass, sapphire, fluorite, and resin. Synthetic quartz, quartz glass, non-alkali glass, sapphire, fluorite, and resin are all 190 nm to 350 nm, preferably 200 nm to 320 nm, more preferably 220 nm to 300 nm, On the other hand, it has low light absorption and high light transmittance. Therefore, according to the light emitting module 1 of the present embodiment, it is possible to provide a light emitting module having the semiconductor light emitting element 10 that emits the deep ultraviolet light 18 and having high reliability and high light output.

本実施の形態に係る発光モジュール1では、透明部材40は、半導体発光素子10から放射される深紫外光18の波長において、100μmの経路長当たり80%以上の透過率を有する材料から構成されてもよい。そのため、本実施の形態の発光モジュール1によれば、深紫外光18を放射する半導体発光素子10を備える、信頼性が高くかつ高い光出力を有する発光モジュールを提供することができる。   In the light emitting module 1 according to the present embodiment, the transparent member 40 is made of a material having a transmittance of 80% or more per 100 μm path length at the wavelength of the deep ultraviolet light 18 emitted from the semiconductor light emitting element 10. Is also good. Therefore, according to the light emitting module 1 of the present embodiment, it is possible to provide a light emitting module having the semiconductor light emitting element 10 that emits the deep ultraviolet light 18 and having high reliability and high light output.

本実施の形態に係る発光モジュール1では、透明部材40は、半導体発光素子10から放射される深紫外光18の波長において、60%以上、好ましくは75%、さらに好ましくは90%以上の透過率を有してもよい。そのため、本実施の形態の発光モジュール1によれば、深紫外光18を放射する半導体発光素子10を備える、信頼性が高くかつ高い光出力を有する発光モジュールを提供することができる。   In the light emitting module 1 according to the present embodiment, the transparent member 40 has a transmittance of 60% or more, preferably 75%, more preferably 90% or more at the wavelength of the deep ultraviolet light 18 radiated from the semiconductor light emitting element 10. May be provided. Therefore, according to the light emitting module 1 of the present embodiment, it is possible to provide a light emitting module having the semiconductor light emitting element 10 that emits the deep ultraviolet light 18 and having high reliability and high light output.

(実施の形態2)
図5を参照して、実施の形態2に係る発光モジュール1aを説明する。本実施の形態の発光モジュール1aは、基本的には、図1に示す実施の形態1の発光モジュール1と同様の構成を備え、同様の効果を得ることができるが、主に以下の点で異なる。
(Embodiment 2)
The light emitting module 1a according to the second embodiment will be described with reference to FIG. The light emitting module 1a of the present embodiment basically has the same configuration as the light emitting module 1 of the first embodiment shown in FIG. 1 and can obtain the same effect, but mainly in the following points. different.

本実施の形態の発光モジュール1aでは、半導体発光素子10aは、半導体発光素子10aの活性層13から放射される深紫外光18を半導体発光素子10aの外部に取り出す効率を向上させる凹凸構造17を含む。より具体的には、深紫外光18を半導体発光素子10aの外部に取り出す効率を向上させる凹凸構造17は、半導体発光素子10aの出射面(第2の面11b)に含まれてもよい。凹凸構造17は、半導体発光素子10aの出射面(第2の面11b)において、半導体発光素子10aの活性層13から放射される深紫外光18が全反射されることを低減することができる。そのため、半導体発光素子10aに凹凸構造17を設けることによって、半導体発光素子10aの外部に深紫外光18を取り出す効率を向上させることができる。本実施の形態の発光モジュール1aによれば、深紫外光18を放射する半導体発光素子10aを備える、信頼性が高くかつより高い光出力を有する発光モジュールを提供することができる。   In the light emitting module 1a of the present embodiment, the semiconductor light emitting device 10a includes the uneven structure 17 for improving the efficiency of extracting the deep ultraviolet light 18 radiated from the active layer 13 of the semiconductor light emitting device 10a to the outside of the semiconductor light emitting device 10a. . More specifically, the concavo-convex structure 17 for improving the efficiency of extracting the deep ultraviolet light 18 to the outside of the semiconductor light emitting device 10a may be included in the emission surface (second surface 11b) of the semiconductor light emitting device 10a. The uneven structure 17 can reduce the total reflection of the deep ultraviolet light 18 radiated from the active layer 13 of the semiconductor light emitting device 10a on the emission surface (second surface 11b) of the semiconductor light emitting device 10a. Therefore, by providing the concavo-convex structure 17 on the semiconductor light emitting device 10a, the efficiency of extracting the deep ultraviolet light 18 outside the semiconductor light emitting device 10a can be improved. According to the light emitting module 1a of the present embodiment, it is possible to provide a light emitting module including the semiconductor light emitting element 10a that emits the deep ultraviolet light 18 and having high reliability and higher light output.

凹凸構造17は、凹部と凸部とがランダムに配列されてもよい。凹凸構造17は、凹部と凸部とが周期的に配列されてもよい。凹凸構造17は、三角格子、正方格子、または六方格子で配列されてもよい。凹凸構造17は、フィリングファクターが最大となる三角格子で配列されることが好ましい。凹凸構造17の凹部または凸部の形状は、角柱、円柱、円錐、角錐、球または半楕円球の形状を有してもよい。   In the concavo-convex structure 17, concave portions and convex portions may be randomly arranged. The concave-convex structure 17 may be configured such that concave portions and convex portions are periodically arranged. The uneven structure 17 may be arranged in a triangular lattice, a square lattice, or a hexagonal lattice. The uneven structures 17 are preferably arranged in a triangular lattice with a maximum filling factor. The shape of the concave portion or the convex portion of the concave-convex structure 17 may have the shape of a prism, a cylinder, a cone, a pyramid, a sphere, or a semi-elliptical sphere.

図6(A)を参照して、本実施の形態に係る発光モジュール1aの半導体発光素子10aの製造方法を説明する。本実施の形態に係る発光モジュール1aの半導体発光素子10aの製造方法の一例は、図2(B)に示される製造方法と基本的に同じであるが、p型電極16を形成した(S16)後に、ウエハの第1の面と反対側の第2の面に凹凸構造17を形成する工程(S17)を含む点が異なる。ウエハの第2の面は、後のダイシング工程の後に、基板11の第2の面11bとなる。   With reference to FIG. 6A, a method for manufacturing the semiconductor light emitting element 10a of the light emitting module 1a according to the present embodiment will be described. An example of a method for manufacturing the semiconductor light emitting element 10a of the light emitting module 1a according to the present embodiment is basically the same as the manufacturing method shown in FIG. 2B, except that the p-type electrode 16 is formed (S16). The difference is that a step (S17) of forming the concavo-convex structure 17 on the second surface opposite to the first surface of the wafer later is included. The second surface of the wafer becomes the second surface 11b of the substrate 11 after a later dicing step.

図6(B)を参照して、ウエハの第2の面に凹凸構造17を形成する工程(S17)は、以下の工程を備えてもよい。n型半導体層12、活性層13、及びp型半導体層14を含む半導体層が形成された第1の面と反対側のウエハの第2の面の上に、パターニングされたエッチングマスクを形成する(S171)。パターニングされたエッチングマスクを用いて、ウエハの第2の面をエッチングする(S172)。最後に、エッチングマスクを除去する(S173)。   Referring to FIG. 6B, the step (S17) of forming uneven structure 17 on the second surface of the wafer may include the following steps. forming a patterned etching mask on a second surface of the wafer opposite to the first surface on which the semiconductor layer including the n-type semiconductor layer 12, the active layer 13, and the p-type semiconductor layer 14 is formed; (S171). The second surface of the wafer is etched using the patterned etching mask (S172). Finally, the etching mask is removed (S173).

パターニングされたエッチングマスクを形成すること(S171)は、電子線描画、フォトリソグラフィ、ナノインプリントなどによって行ってもよい。パターニングされたエッチングマスクを用いて、基板11の第2の面11bをエッチングすること(S172)は、誘導結合プラズマ(ICP)エッチング、もしくは反応性イオンエッチング(RIE)等のドライエッチング、または酸性溶液、もしくはアルカリ性溶液をエッチング液として用いるウェットエッチングなどによって行ってもよい。   The formation of the patterned etching mask (S171) may be performed by electron beam drawing, photolithography, nanoimprint, or the like. Etching the second surface 11b of the substrate 11 using the patterned etching mask (S172) includes dry etching such as inductively coupled plasma (ICP) etching or reactive ion etching (RIE), or an acidic solution. Alternatively, the etching may be performed by wet etching using an alkaline solution as an etching solution.

本実施の形態の発光モジュール1aは、実施の形態1の発光モジュール1が有する作用及び効果に加えて、以下の作用及び効果をする。 The light emitting module 1a of the present embodiment, in addition to the operation and effect with the light emitting module 1 of the first embodiment will be have the following functions and effects.

本実施の形態に係る発光モジュール1aでは、半導体発光素子10aは、半導体発光素子10aの活性層13から放射される深紫外光18を半導体発光素子10aの外部に取り出す効率を向上させる凹凸構造17を含んでもよい。凹凸構造17は、半導体発光素子10aの出射面(第2の面11b)において、半導体発光素子10aの活性層13から放射される深紫外光18が全反射されることを低減することができる。そのため、半導体発光素子10aに凹凸構造17を設けることによって、半導体発光素子10aの外部に深紫外光18を取り出す効率を向上させることができる。本実施の形態の発光モジュール1aによれば、深紫外光18を放射する半導体発光素子10aを備える、信頼性が高くかつより高い光出力を有する発光モジュールを提供することができる。   In the light emitting module 1a according to the present embodiment, the semiconductor light emitting element 10a has the uneven structure 17 that improves the efficiency of extracting the deep ultraviolet light 18 emitted from the active layer 13 of the semiconductor light emitting element 10a to the outside of the semiconductor light emitting element 10a. May be included. The uneven structure 17 can reduce the total reflection of the deep ultraviolet light 18 radiated from the active layer 13 of the semiconductor light emitting device 10a on the emission surface (second surface 11b) of the semiconductor light emitting device 10a. Therefore, by providing the concavo-convex structure 17 on the semiconductor light emitting device 10a, the efficiency of extracting the deep ultraviolet light 18 outside the semiconductor light emitting device 10a can be improved. According to the light emitting module 1a of the present embodiment, it is possible to provide a light emitting module including the semiconductor light emitting element 10a that emits the deep ultraviolet light 18 and having high reliability and higher light output.

本実施の形態に係る発光モジュール1aは、半導体発光素子10aと、半導体発光素子10aを封止する液体50とを備え、半導体発光素子10aは、半導体発光素子10aの活性層13から放射される深紫外光18を半導体発光素子10aの外部に取り出す効率を向上させる凹凸構造17を含んでもよい。液体50は、硬化された樹脂よりも高い流動性を有するため、液体50は、凹凸構造17の凹部に隙間なく充填され得る。一般に、液体50の屈折率は、空気の屈折率よりも大きい。そのため、深紫外光18の波長における液体50の屈折率と、深紫外光18の波長における半導体発光素子10aの凹凸構造17が形成された面の屈折率との差を、小さくできる。本実施の形態の発光モジュール1aによれば、半導体発光素子10aの活性層13から放射される深紫外光18が半導体発光素子10のの出射面(第2の面11b)で全反射されることを凹凸構造17と液体50とによって低減し、半導体発光素子10aの活性層13から放射される深紫外光18を、半導体発光素子10の外部に効率的に取り出すことができる。その結果、本実施の形態の発光モジュール1aによれば、信頼性が高くかつ高い光出力を有する発光モジュールを提供することができる。   The light emitting module 1a according to the present embodiment includes a semiconductor light emitting element 10a and a liquid 50 for sealing the semiconductor light emitting element 10a, and the semiconductor light emitting element 10a has a depth radiated from the active layer 13 of the semiconductor light emitting element 10a. An uneven structure 17 for improving the efficiency of extracting ultraviolet light 18 to the outside of the semiconductor light emitting element 10a may be included. Since the liquid 50 has higher fluidity than the cured resin, the liquid 50 can fill the concave portions of the uneven structure 17 without gaps. Generally, the refractive index of the liquid 50 is higher than the refractive index of air. Therefore, the difference between the refractive index of the liquid 50 at the wavelength of the deep ultraviolet light 18 and the refractive index of the surface of the semiconductor light emitting element 10a on which the uneven structure 17 is formed at the wavelength of the deep ultraviolet light 18 can be reduced. According to the light emitting module 1a of the present embodiment, the deep ultraviolet light 18 radiated from the active layer 13 of the semiconductor light emitting device 10a is totally reflected on the emission surface (second surface 11b) of the semiconductor light emitting device 10. Is reduced by the uneven structure 17 and the liquid 50, and the deep ultraviolet light 18 radiated from the active layer 13 of the semiconductor light emitting device 10 a can be efficiently extracted to the outside of the semiconductor light emitting device 10. As a result, according to the light emitting module 1a of the present embodiment, a light emitting module having high reliability and high light output can be provided.

これに対して、図7(A)から図7(C)を参照して、凹凸構造17が形成された半導体発光素子10aを硬化された樹脂で封止すると、硬化された樹脂は凹凸構造17の凹部の一部に空隙が生じる。この空隙は、硬化前の樹脂が凹凸構造17の凹部の一部に入り込まなかったこと、または樹脂を硬化する際に樹脂が熱収縮したことのために生じたと考えられる。凹凸構造17における空隙において、半導体発光素子10aは、低い屈折率を有する空気、ガスまたは真空と接する。そのため、この空隙と接する半導体発光素子10の出射面から半導体発光素子10aの外部に、半導体発光素子10aの活性層13から放射された深紫外光18を高い効率で取り出すことは難しい。その結果、凹凸構造17が形成された半導体発光素子10aを硬化された樹脂で封止すると、この空隙のために、半導体発光素子10aに凹凸構造17を導入しても、深紫外光18を半導体発光素子10aの外部に取り出す効率を限定的にしか向上させることができない。   On the other hand, referring to FIGS. 7A to 7C, when the semiconductor light emitting element 10a on which the uneven structure 17 is formed is sealed with a cured resin, the cured resin becomes uneven. A void is generated in a part of the concave portion. It is considered that this void was generated because the resin before curing did not enter a part of the concave portion of the uneven structure 17 or because the resin was thermally shrunk when the resin was cured. In the gap in the uneven structure 17, the semiconductor light emitting element 10a comes into contact with air, gas, or vacuum having a low refractive index. Therefore, it is difficult to extract the deep ultraviolet light 18 radiated from the active layer 13 of the semiconductor light emitting device 10a to the outside of the semiconductor light emitting device 10a from the emission surface of the semiconductor light emitting device 10 in contact with the gap with high efficiency. As a result, when the semiconductor light emitting device 10a on which the uneven structure 17 is formed is sealed with a cured resin, even if the uneven structure 17 is introduced into the semiconductor light emitting device 10a, the deep ultraviolet light 18 will The efficiency of extracting light to the outside of the light emitting element 10a can be improved only in a limited manner.

(実施の形態3)
図8を参照して、実施の形態3に係る発光モジュール1bを説明する。本実施の形態の発光モジュール1bは、基本的には、図5に示す実施の形態2の発光モジュール1aと同様の構成を備え、同様の効果を得ることができるが、主に以下の点で異なる。
(Embodiment 3)
With reference to FIG. 8, a light emitting module 1b according to Embodiment 3 will be described. The light emitting module 1b of the present embodiment basically has the same configuration as the light emitting module 1a of the second embodiment shown in FIG. 5 and can obtain the same effects, but mainly in the following points. different.

本実施の形態の発光モジュール1bは、基台60と透明部材40とを含むパッケージ(40、60)を備える。本実施の形態のパッケージ(40、60)は、実施の形態1の基台30に代えて、基台60を含む。基台60に用いられる材料として、金属、樹脂、セラミックを例示することができる。本明細書において、金属からなる基台60を含むパッケージ(40、60)をメタルパッケージと呼び、樹脂からなる基台60を含むパッケージ(40、60)を樹脂パッケージと呼び、セラミックからなる基台60を含むパッケージ(40、60)をセラミックパッケージと呼ぶ。本実施の形態のパッケージ(40、60)は、メタルパッケージ、樹脂パッケージ、セラミックパッケージのいずれかであってもよい。基台60は、高い熱伝導性を有する材料から構成され、ヒートシンクとして機能してもよい。本実施の形態では、基台60の材料として、窒化アルミニウム(AlN)を用いてもよい。   The light emitting module 1b of the present embodiment includes a package (40, 60) including the base 60 and the transparent member 40. The packages (40, 60) of the present embodiment include a base 60 instead of the base 30 of the first embodiment. Examples of the material used for the base 60 include metals, resins, and ceramics. In this specification, a package (40, 60) including a base 60 made of metal is called a metal package, a package (40, 60) including a base 60 made of resin is called a resin package, and a base made of ceramic is used. The package (40, 60) including 60 is called a ceramic package. The package (40, 60) of the present embodiment may be any one of a metal package, a resin package, and a ceramic package. The base 60 is made of a material having high thermal conductivity, and may function as a heat sink. In the present embodiment, aluminum nitride (AlN) may be used as the material of base 60.

基台60は、その周囲に側壁61が設けられている。側壁61の内部には、半導体発光素子10aを収容する凹部62が形成されている。側壁61は、凹部62に面する側面63を有する。基台60の凹部62の底面に、第1の導電パッド65と第2の導電パッド66とが設けられる。基台60は、凹部62と反対側の表面67を有する。基台60の表面67の上に、第3の導電パッド68と第4の導電パッド69とが設けられている。本実施の形態の発光モジュール1bからの深紫外光18の取り出し効率を向上させるために、基台60の凹部62の底面と側面63とに反射膜を設けてもよい。   The base 60 has a side wall 61 provided therearound. A recess 62 for accommodating the semiconductor light emitting element 10a is formed inside the side wall 61. The side wall 61 has a side surface 63 facing the concave portion 62. A first conductive pad 65 and a second conductive pad 66 are provided on the bottom surface of the concave portion 62 of the base 60. The base 60 has a surface 67 opposite to the recess 62. On the surface 67 of the base 60, a third conductive pad 68 and a fourth conductive pad 69 are provided. In order to improve the extraction efficiency of the deep ultraviolet light 18 from the light emitting module 1b of the present embodiment, a reflective film may be provided on the bottom surface and the side surface 63 of the concave portion 62 of the base 60.

基台60には、第1の貫通孔71と第2の貫通孔72とが設けられている。第1の貫通孔71と第2の貫通孔72とは、凹部62と表面67とを接続する。第1の貫通孔71と第2の貫通孔72とに、導電部材74が設けられている。導電部材74は、凹部62と表面67とを接続する。   The base 60 has a first through-hole 71 and a second through-hole 72. The first through hole 71 and the second through hole 72 connect the concave portion 62 and the surface 67. A conductive member 74 is provided in the first through hole 71 and the second through hole 72. The conductive member 74 connects the recess 62 and the surface 67.

半導体発光素子10aは、基台60の上に載置されてもよい。導電性を有する接合部材25を用いて、半導体発光素子10aのn型電極15と基台60の第1の導電パッド65とが電気的及び機械的に接続され、半導体発光素子10aのp型電極16と基台60の第2の導電パッド66とが電気的及び機械的に接続される。本実施の形態では、接合部材25、第1の導電パッド65、第2の導電パッド66、導電部材74、第3の導電パッド68、及び第4の導電パッド69を介して、図示されない外部の電源から、半導体発光素子10aに電流が供給され、半導体発光素子10aは深紫外光18を放射する。   The semiconductor light emitting device 10a may be mounted on the base 60. The n-type electrode 15 of the semiconductor light emitting element 10a and the first conductive pad 65 of the base 60 are electrically and mechanically connected by using the conductive bonding member 25, and the p-type electrode of the semiconductor light emitting element 10a is electrically connected. 16 and the second conductive pad 66 of the base 60 are electrically and mechanically connected. In the present embodiment, an external (not shown) through the bonding member 25, the first conductive pad 65, the second conductive pad 66, the conductive member 74, the third conductive pad 68, and the fourth conductive pad 69. A current is supplied from a power supply to the semiconductor light emitting element 10a, and the semiconductor light emitting element 10a emits deep ultraviolet light 18.

本実施の形態の発光モジュール1bは、実施の形態2の発光モジュール1aが有する作用及び効果に加えて、以下の作用及び効果をする。 Emitting module 1b of the present embodiment, in addition to the operation and effect with the light emitting module 1a of the second embodiment, which have the following functions and effects.

本実施の形態の発光モジュール1bでは、外部の電源から半導体発光素子10aに電流を供給するための導電ワイヤを用いていないので、ワイヤボンディング工程を省略することができる。そのため、本実施の形態の発光モジュール1bによれば、発光モジュールの生産性を向上させ、生産コストを低下させることができる。   In the light emitting module 1b of the present embodiment, since a conductive wire for supplying a current from the external power supply to the semiconductor light emitting element 10a is not used, the wire bonding step can be omitted. Therefore, according to the light emitting module 1b of the present embodiment, the productivity of the light emitting module can be improved, and the production cost can be reduced.

液体50は流動性を有するので、パッケージ(40、60)の内部空間の形状に応じて、液体50の形状は変化する。そのため、実施の形態1のパッケージ(30、40)と異なる内部空間の形状を有する本実施の形態のパッケージ(40、60)であっても、液体50によって、半導体発光素子10aを、容易かつ安価に封止することができる。   Since the liquid 50 has fluidity, the shape of the liquid 50 changes according to the shape of the internal space of the package (40, 60). Therefore, even in the package (40, 60) of the present embodiment having an internal space shape different from that of the package (30, 40) of the first embodiment, the semiconductor light emitting element 10a can be easily and inexpensively formed by the liquid 50. Can be sealed.

(実施の形態4)
図9を参照して、実施の形態4に係る発光モジュール1cを説明する。本実施の形態の発光モジュール1cは、基本的には、図8に示す実施の形態3の発光モジュール1bと同様の構成を備え、同様の効果を得ることができるが、主に以下の点で異なる。
(Embodiment 4)
With reference to FIG. 9, a light emitting module 1c according to Embodiment 4 will be described. The light emitting module 1c of the present embodiment basically has the same configuration as the light emitting module 1b of the third embodiment shown in FIG. 8 and can obtain the same effects, but mainly in the following points. different.

本実施の形態の発光モジュール1cは、基台60と透明部材40cとを含むパッケージ(40c、60)を備える。透明部材40cは、半楕円球殻、及び砲弾の形状を有する殻のいずれかの形状を有するキャップであってもよい。キャップである透明部材40cによって、半導体発光素子10aから放射された深紫外光18は、屈折され得る。そのため、キャップである透明部材40cが、半楕円球殻、及び砲弾の形状を有する殻のいずれかの形状を有することによって、半導体発光素子10aから放射された深紫外光18の配光特性を多様に変化させることができる。   The light emitting module 1c of the present embodiment includes a package (40c, 60) including the base 60 and the transparent member 40c. The transparent member 40c may be a cap having any of a semi-elliptical spherical shell and a shell having a shell shape. The deep ultraviolet light 18 emitted from the semiconductor light emitting device 10a can be refracted by the transparent member 40c as a cap. Therefore, when the transparent member 40c as a cap has one of a semi-elliptical spherical shell and a shell having a shell shape, the light distribution characteristics of the deep ultraviolet light 18 emitted from the semiconductor light emitting element 10a can be varied. Can be changed to

液体50は流動性を有するので、パッケージ(40c、60)の内部空間の形状に応じて、液体50の形状は変化する。そのため、実施の形態3のパッケージ(40、60)と異なる内部空間の形状を有する本実施の形態のパッケージ(40c、60)であっても、液体50によって、半導体発光素子10aを、容易かつ安価に封止することができる。   Since the liquid 50 has fluidity, the shape of the liquid 50 changes according to the shape of the internal space of the package (40c, 60). Therefore, even with the package (40c, 60) of the present embodiment having a different shape of the internal space from the package (40, 60) of the third embodiment, the semiconductor light emitting element 10a can be easily and inexpensively manufactured by the liquid 50. Can be sealed.

(実施の形態5)
図10を参照して、実施の形態5に係る発光モジュール1dを説明する。本実施の形態の発光モジュール1dは、基本的には、図5に示す実施の形態2の発光モジュール1aと同様の構成を備え、同様の効果を得ることができるが、主に以下の点で異なる。
(Embodiment 5)
The light emitting module 1d according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. The light emitting module 1d of the present embodiment basically has the same configuration as the light emitting module 1a of the second embodiment shown in FIG. 5 and can obtain the same effects, but mainly in the following points. different.

本実施の形態の発光モジュール1dは、基台30と透明部材40dとキャップ44とを含むパッケージ(40d、44、0)を備える。本実施の形態では、透明部材40dは、平板である。キャップ44は、透明部材40dを機械的に支持する。キャップ44に用いられる材料として、金属または樹脂を例示することができる。キャップ44は、接着剤42または溶接等によって、基台30に固定されてもよい。 The light emitting module 1d of the present embodiment includes a package (40d, 44, 30 ) including the base 30, the transparent member 40d, and the cap 44. In the present embodiment, the transparent member 40d is a flat plate. The cap 44 mechanically supports the transparent member 40d. As a material used for the cap 44, metal or resin can be exemplified. The cap 44 may be fixed to the base 30 by an adhesive 42 or welding.

透明部材40dは、実施の形態1の透明部材40と同様に、合成石英、石英ガラス、無アルカリガラス、サファイア、蛍石、及び樹脂のいずれかから構成されてもよい。   The transparent member 40d may be made of any of synthetic quartz, quartz glass, non-alkali glass, sapphire, fluorite, and resin, similarly to the transparent member 40 of the first embodiment.

液体50は流動性を有するので、パッケージ(40d、44、30)の内部の空間の形状に応じて、液体50の形状は変化する。そのため、実施の形態1のパッケージ(30、40)と異なる内部空間の形状を有する本実施の形態のパッケージ(40d、44、30)であっても、液体50によって、半導体発光素子10aを、容易かつ安価に封止することができる。   Since the liquid 50 has fluidity, the shape of the liquid 50 changes according to the shape of the space inside the package (40d, 44, 30). Therefore, even in the package (40d, 44, 30) of the present embodiment having a different internal space shape from the package (30, 40) of the first embodiment, the semiconductor light emitting element 10a can be easily formed by the liquid 50. In addition, sealing can be performed at low cost.

(実施の形態6)
図11を参照して、実施の形態6に係る発光モジュール1eを説明する。本実施の形態の発光モジュール1eは、基本的には、図10に示す実施の形態5の発光モジュール1dと同様の構成を備え、同様の効果を得ることができるが、主に以下の点で異なる。
(Embodiment 6)
With reference to FIG. 11, a light emitting module 1e according to Embodiment 6 will be described. The light emitting module 1e of the present embodiment basically has the same configuration as the light emitting module 1d of the fifth embodiment shown in FIG. 10 and can obtain the same effects, but mainly in the following points. different.

本実施の形態の発光モジュール1eは、基台30と透明部材40eとキャップ44とを含むパッケージ(40e、44、0)を備える。本実施の形態の発光モジュール1eでは、パッケージ(40e、44、30)は、実施の形態5の透明部材40dに代えて、透明部材40eを含む。透明部材40eは、レンズである。 The light emitting module 1e of the present embodiment includes a package (40e, 44, 30 ) including the base 30, the transparent member 40e, and the cap 44. In the light emitting module 1e of the present embodiment, the package (40e, 44, 30) includes a transparent member 40e instead of the transparent member 40d of the fifth embodiment. The transparent member 40e is a lens.

本実施の形態の発光モジュール1eでは、透明部材40eは、レンズである。レンズである透明部材40dによって、半導体発光素子10aから放射された深紫外光18は、屈折され得る。そのため、レンズである透明部材40eによって、半導体発光素子10aから放射された深紫外光18の配光特性を変化させることができる。   In the light emitting module 1e of the present embodiment, the transparent member 40e is a lens. The deep ultraviolet light 18 emitted from the semiconductor light emitting element 10a can be refracted by the transparent member 40d as a lens. Therefore, the light distribution characteristic of the deep ultraviolet light 18 emitted from the semiconductor light emitting element 10a can be changed by the transparent member 40e as a lens.

(実施の形態7)
図12を参照して、実施の形態7に係る発光モジュール1fを説明する。本実施の形態の発光モジュール1fは、基本的には、図10に示す実施の形態5の発光モジュール1dと同様の構成を備え、同様の効果を得ることができるが、主に以下の点で異なる。
(Embodiment 7)
With reference to FIG. 12, a light emitting module 1f according to the seventh embodiment will be described. The light emitting module 1f of the present embodiment basically has the same configuration as the light emitting module 1d of the fifth embodiment shown in FIG. 10 and can obtain the same effects, but mainly in the following points. different.

本実施の形態の発光モジュール1fは、基台60と透明部材40dとを含むパッケージ(40d、60)を備える。本実施の形態の発光モジュール1fでは、パッケージ(40d、60)は、実施の形態5の基台30に代えて、実施の形態3の基台60を含む。透明部材40dの周縁部は、基台60の側壁61の頂部に載置され、透明部材40dは、基台60の側壁61によって、機械的に支持される。透明部材40dの周縁部は、接着剤42などを用いて、基台60の側壁61の上に固定される。   The light emitting module 1f of the present embodiment includes a package (40d, 60) including a base 60 and a transparent member 40d. In the light emitting module 1f of the present embodiment, the package (40d, 60) includes the base 60 of the third embodiment instead of the base 30 of the fifth embodiment. The periphery of the transparent member 40d is placed on the top of the side wall 61 of the base 60, and the transparent member 40d is mechanically supported by the side wall 61 of the base 60. The peripheral portion of the transparent member 40d is fixed on the side wall 61 of the base 60 using an adhesive 42 or the like.

本実施の形態に係る発光モジュール1fの製造方法の一例は、以下の製造方法を備えてもよい。半導体発光素子10aを準備する。半導体発光素子10aを基台60の凹部62の底面上に載置する。ノズルから液体を吐出することによって、基台60の凹部62の内部に液体50を充填する。平板である透明部材40dを、液体50が充填された基台60の凹部62の開口部に被せる。透明部材40dの周縁部は、接着剤42などを用いて、基台60の側壁61の上に固定される。   An example of a method for manufacturing the light emitting module 1f according to the present embodiment may include the following manufacturing method. The semiconductor light emitting device 10a is prepared. The semiconductor light emitting device 10a is placed on the bottom surface of the concave portion 62 of the base 60. By discharging the liquid from the nozzle, the inside of the concave portion 62 of the base 60 is filled with the liquid 50. The transparent member 40d, which is a flat plate, is placed over the opening of the concave portion 62 of the base 60 filled with the liquid 50. The peripheral portion of the transparent member 40d is fixed on the side wall 61 of the base 60 using an adhesive 42 or the like.

本実施の形態の発光モジュール1fは、実施の形態5の発光モジュール1fが有する作用及び効果に加えて、実施の形態3の基台60の作用及び効果も有する。   The light emitting module 1f of the present embodiment has the function and effect of the base 60 of the third embodiment in addition to the function and effect of the light emitting module 1f of the fifth embodiment.

(実施の形態8)
図13を参照して、実施の形態8に係る発光モジュール1gを説明する。本実施の形態の発光モジュール1gは、基本的には、図12に示す実施の形態7の発光モジュール1fと同様の構成を備え、同様の効果を得ることができるが、主に以下の点で異なる。
(Embodiment 8)
The light emitting module 1g according to Embodiment 8 will be described with reference to FIG. The light emitting module 1g of the present embodiment basically has the same configuration as the light emitting module 1f of the seventh embodiment shown in FIG. 12 and can obtain the same effects, but mainly in the following points. different.

本実施の形態の発光モジュール1gは、基台60と透明部材40gとを含むパッケージ(40g、60)を備える。本実施の形態の発光モジュール1gでは、パッケージ(40g、60)は、実施の形態8の透明部材40dに代えて、透明部材40gを含む。透明部材40gは、表面にレンズが形成された透明板である。透明部材40gの周縁部は、基台60の側壁61の頂部に載置され、透明部材40gは、基台60の側壁61によって、機械的に支持される。透明部材40gは、接着剤42などを用いて、基台60の側壁61の上に固定される。   The light emitting module 1g of the present embodiment includes a package (40g, 60) including a base 60 and a transparent member 40g. In the light emitting module 1g of the present embodiment, the package (40g, 60) includes a transparent member 40g instead of the transparent member 40d of the eighth embodiment. The transparent member 40g is a transparent plate having a lens formed on the surface. The periphery of the transparent member 40g is placed on the top of the side wall 61 of the base 60, and the transparent member 40g is mechanically supported by the side wall 61 of the base 60. The transparent member 40g is fixed on the side wall 61 of the base 60 using an adhesive 42 or the like.

本実施の形態の発光モジュール1gでは、透明部材40gは、表面にレンズが形成された透明板である。透明部材40gのレンズによって、半導体発光素子10aから放射された深紫外光18は、屈折され得る。そのため、透明部材40gによって、半導体発光素子10aから放射された深紫外光18の配光特性を変化させることができる。   In the light emitting module 1g of the present embodiment, the transparent member 40g is a transparent plate having a lens formed on the surface. The deep ultraviolet light 18 emitted from the semiconductor light emitting element 10a can be refracted by the lens of the transparent member 40g. Therefore, the light distribution characteristics of the deep ultraviolet light 18 emitted from the semiconductor light emitting element 10a can be changed by the transparent member 40g.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。   The embodiments disclosed this time are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1,1a,1b,1c,1d,1e,1f,1g 発光モジュール、4,40,40d,40e,40g 透明部材、10,10a 半導体発光素子、11 基板、11a 第1の面、11b 第2の面、12 n型半導体層、13 活性層、14 p型半導体層、14a 第1のp型半導体層、14b 第2のp型半導体層、15 n型電極、16 p型電極、17 凹凸構造、18 紫外光、20 サブマウント、21 第1の導電パッド、22 第2の導電パッド、25 接合部材、30 基台、30a 主面、31 リードピン、33 導電ワイヤ、42 接着剤、44 キャップ、50 液体、52 ノズル、60 基台、61 側壁、62 凹部、63 側面、65 第1の導電パッド、66 第2の導電パッド、67 表面、68 第3の導電パッド、69 第4の導電パッド、71 第1の貫通孔、72 第2の貫通孔、74 導電部材。   1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g Light-emitting module, 4, 40, 40d, 40e, 40g Transparent member, 10, 10a Semiconductor light-emitting element, 11 substrate, 11a first surface, 11b second Surface, 12 n-type semiconductor layer, 13 active layer, 14 p-type semiconductor layer, 14 a first p-type semiconductor layer, 14 b second p-type semiconductor layer, 15 n-type electrode, 16 p-type electrode, 17 uneven structure, Reference Signs List 18 ultraviolet light, 20 submount, 21 first conductive pad, 22 second conductive pad, 25 joining member, 30 base, 30a main surface, 31 lead pin, 33 conductive wire, 42 adhesive, 44 cap, 50 liquid , 52 nozzle, 60 base, 61 side wall, 62 recess, 63 side surface, 65 first conductive pad, 66 second conductive pad, 67 surface, 68 third conductive pad, 69 fourth conductive pad, 71 first through hole, 72 second through hole, 74 conductive member.

Claims (20)

深紫外光を放射する深紫外発光モジュールであって、
前記深紫外光を放射する半導体発光素子と、
前記半導体発光素子を封止する液体とを備え、前記液体は、前記半導体発光素子から放射される前記深紫外光に対して透明であり、さらに、
前記半導体発光素子と前記液体とを収容するパッケージとを備え、前記パッケージは前記半導体発光素子から放射される前記深紫外光に対して透明な透明部材を有し、
前記深紫外光は、190〜350nmの間の波長を有し、
前記半導体発光素子は、前記半導体発光素子の活性層から放射される前記深紫外光を前記半導体発光素子の外部に取り出す周期凹凸構造を含み、
前記周期凹凸構造の凹凸の周期は、1μm以下であり、
前記液体は、前記周期凹凸構造の凹部に隙間なく充填されるものである、深紫外発光モジュール。
A deep ultraviolet light emitting module that emits deep ultraviolet light,
A semiconductor light emitting device that emits the deep ultraviolet light,
And a liquid for sealing the semiconductor light emitting element, wherein the liquid is transparent to the deep ultraviolet light emitted from the semiconductor light emitting element,
A package containing the semiconductor light emitting element and the liquid, the package having a transparent member transparent to the deep ultraviolet light emitted from the semiconductor light emitting element,
The deep ultraviolet light has a wavelength between 190 and 350 nm,
The semiconductor light-saw including a externally taken out to periodic uneven structure of the deep ultraviolet light of the semiconductor light emitting element to be emitted from the active layer of the semiconductor light emitting element,
The period of the unevenness of the periodic uneven structure is 1 μm or less,
The deep ultraviolet light emitting module , wherein the liquid fills the concave portions of the periodic uneven structure without gaps .
前記凹凸の周期は、前記波長以上である、請求項1に記載の深紫外発光モジュール。The deep ultraviolet light emitting module according to claim 1, wherein a period of the irregularities is equal to or longer than the wavelength. 前記液体は、硬化された樹脂よりも高い流動性を有するものである、請求項1もしくは請求項2に記載の深紫外発光モジュール。The deep ultraviolet light emitting module according to claim 1, wherein the liquid has higher fluidity than a cured resin. 前記液体は、純水、液体有機化合物、塩溶液、及び微粒子分散液のいずれかから構成される、請求項に記載の深紫外発光モジュール。 The deep ultraviolet light emitting module according to claim 3 , wherein the liquid is composed of any of pure water, a liquid organic compound, a salt solution, and a fine particle dispersion. 前記液体有機化合物は、飽和炭化水素化合物、芳香環を有しない有機溶媒、有機ハロゲン化物、シリコーン樹脂、シリコーンオイルのいずれかから構成される、請求項に記載の深紫外発光モジュール。 The deep ultraviolet light emitting module according to claim 4 , wherein the liquid organic compound is composed of any of a saturated hydrocarbon compound, an organic solvent having no aromatic ring, an organic halide, a silicone resin, and a silicone oil. 前記塩溶液は、酸溶液、無機塩溶液、有機塩溶液のいずれかから構成される、請求項に記載の深紫外発光モジュール。 The deep ultraviolet light emitting module according to claim 4 , wherein the salt solution is formed of any one of an acid solution, an inorganic salt solution, and an organic salt solution. 前記液体は、前記半導体発光素子から放射される前記深紫外光の波長において、1.32以上の屈折率を有する、請求項1から請求項のいずれか一項に記載の深紫外発光モジュール。 The deep ultraviolet light emitting module according to any one of claims 1 to 6 , wherein the liquid has a refractive index of 1.32 or more at a wavelength of the deep ultraviolet light emitted from the semiconductor light emitting element. 前記液体は、前記半導体発光素子から放射される前記深紫外光の波長において、1.40以上の屈折率を有する、請求項1から請求項のいずれか一項に記載の深紫外発光モジュール。 The deep ultraviolet light emitting module according to any one of claims 1 to 6 , wherein the liquid has a refractive index of 1.40 or more at a wavelength of the deep ultraviolet light emitted from the semiconductor light emitting element. 前記液体は、前記半導体発光素子から放射される前記深紫外光の波長において、前記半導体発光素子の出射面よりも小さな屈折率を有し、かつ、前記透明部材よりも大きな屈折率を有する、請求項1から請求項のいずれか一項に記載の深紫外発光モジュール。 The liquid, at the wavelength of the deep ultraviolet light emitted from the semiconductor light emitting device, has a smaller refractive index than the emission surface of the semiconductor light emitting device, and has a larger refractive index than the transparent member, deep ultraviolet light emitting module according to any one of claims 8 to claim 1. 前記液体は、前記半導体発光素子から放射される前記深紫外光の波長において、100μmの経路長当たり80%以上の透過率を有する材料から構成される、請求項1から請求項のいずれか一項に記載の深紫外発光モジュール。 Said liquid, said at a wavelength of the deep ultraviolet light emitted from the semiconductor light emitting element comprises a material having a path length transmittance of 80% or more per 100 [mu] m, any one of claims 1 to 9 A deep ultraviolet light emitting module according to the item. 前記液体は、前記半導体発光素子から放射される前記深紫外光の波長において、60%以上の透過率を有する、請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の深紫外発光モジュール。 The deep ultraviolet light emitting module according to any one of claims 1 to 10 , wherein the liquid has a transmittance of 60% or more at a wavelength of the deep ultraviolet light emitted from the semiconductor light emitting element. 前記液体は、前記半導体発光素子から放射される前記深紫外光の波長において、75%以上の透過率を有する、請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の深紫外発光モジュール。 The deep ultraviolet light emitting module according to any one of claims 1 to 10 , wherein the liquid has a transmittance of 75% or more at a wavelength of the deep ultraviolet light emitted from the semiconductor light emitting element. 前記透明部材は、キャップである、請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の深紫外発光モジュール。 The transparent member is a cap, deep ultraviolet light emitting module according to any one of claims 1 to 12. 前記透明部材は、半球殻、半楕円球殻、及び砲弾の形状を有する殻のいずれかの形状を有する、請求項1から請求項13のいずれか一項に記載の深紫外発光モジュール。 The transparent member is hemispherical shells, having any of the shapes of the shells with semi-elliptical spherical shell, and the shape of the shells, deep ultraviolet light emitting module according to any one of claims 13 claim 1. 前記透明部材は、平板、レンズまたは表面にレンズが形成された透明板である、請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の深紫外発光モジュール。 The transparent member is flat, is a transparent plate lens is formed on the lens surface or deep ultraviolet light emitting module according to any one of claims 1 to 12. 前記透明部材は、合成石英、石英ガラス、無アルカリガラス、サファイア、蛍石、及び樹脂のいずれかからなる、請求項1から請求項15のいずれか一項に記載の深紫外発光モジュール。 The deep ultraviolet light emitting module according to any one of claims 1 to 15 , wherein the transparent member is made of any one of synthetic quartz, quartz glass, alkali-free glass, sapphire, fluorite, and resin. 前記透明部材は、前記半導体発光素子から放射される前記深紫外光の波長において、100μmの経路長当たり80%以上の透過率を有する材料から構成される、請求項1から請求項1のいずれか一項に記載の深紫外発光モジュール。 The transparent member, the at the wavelength of the deep ultraviolet light emitted from the semiconductor light emitting element comprises a material having a transmittance of 80% or more per path length of 100 [mu] m, any of claims 1 to 1 6 12. The deep ultraviolet light emitting module according to claim 1. 前記透明部材は、前記半導体発光素子から放射される前記深紫外光の波長において、60%以上の透過率を有する、請求項1から請求項17のいずれか一項に記載の深紫外発光モジュール。 The deep ultraviolet light emitting module according to any one of claims 1 to 17 , wherein the transparent member has a transmittance of 60% or more at a wavelength of the deep ultraviolet light emitted from the semiconductor light emitting element. 前記パッケージは、メタルパッケージ、樹脂パッケージ、セラミックパッケージのいずれかである、請求項1から請求項18のいずれか一項に記載の深紫外発光モジュール。 The package, metal packaging, the resin package, either the ceramic package, deep ultraviolet light emitting module according to any one of claims 1 to 18. 前記半導体発光素子から放射される前記深紫外光は、200〜320nmの間の波長を有する、請求項1から請求項19のいずれか一項に記載の深紫外発光モジュール。 The semiconductor the deep ultraviolet light emitted from the light emitting element has a wavelength between 200~320Nm, deep ultraviolet light emitting module according to any one of claims 19 claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018181044A1 (en) * 2017-03-27 2018-10-04 Dowaエレクトロニクス株式会社 Group iii nitride semiconductor light emitting element and method for producing same
JP7050270B2 (en) * 2017-03-31 2022-04-08 国立研究開発法人情報通信研究機構 Semiconductor light emitting element and light emitting module
US10969652B2 (en) 2018-01-10 2021-04-06 Apple Inc. Camera with folded optics having moveable lens
JP7178761B2 (en) * 2019-02-04 2022-11-28 日機装株式会社 Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof
JP7071648B2 (en) * 2019-05-16 2022-05-19 日亜化学工業株式会社 Light emitting device and manufacturing method of light emitting device
JP7452446B2 (en) * 2021-01-13 2024-03-19 豊田合成株式会社 ultraviolet light emitting device
JP2022109528A (en) * 2021-01-15 2022-07-28 豊田合成株式会社 Ultraviolet light emitting device
JP2024070035A (en) * 2022-11-10 2024-05-22 国立研究開発法人情報通信研究機構 Semiconductor light emitting element, method for manufacturing semiconductor light emitting element, light emitting module, and method for manufacturing light emitting module
JP2024070034A (en) * 2022-11-10 2024-05-22 国立研究開発法人情報通信研究機構 Semiconductor light emitting device and light emitting module

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000219694A (en) * 1999-01-28 2000-08-08 Dow Corning Toray Silicone Co Ltd High refractive index silicone oil for optical use and its production
JP2003347601A (en) * 2002-05-28 2003-12-05 Matsushita Electric Works Ltd Light emitting diode illuminator
US7255469B2 (en) * 2004-06-30 2007-08-14 3M Innovative Properties Company Phosphor based illumination system having a light guide and an interference reflector
JP2007311707A (en) * 2006-05-22 2007-11-29 Ushio Inc Ultraviolet ray emitting element package
JP2010010474A (en) * 2008-06-27 2010-01-14 Kyocera Corp Light emitting device
JP2014146689A (en) * 2013-01-29 2014-08-14 Panasonic Corp Ultraviolet ray generator
WO2015016150A1 (en) * 2013-07-30 2015-02-05 独立行政法人情報通信研究機構 Semiconductor light emitting element and method for manufacturing same
JP2016127156A (en) * 2015-01-05 2016-07-11 パナソニックIpマネジメント株式会社 Light emission device

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