WO2013021518A1 - 発光装置 - Google Patents

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Abstract

　本発明に係る発光装置（１）は、発光層（１２）を含む窒化物半導体層が形成された基板（１０）と、基板（１０）の上方に配置され、発光層（１２）側に凹部が形成されたカバー部材（３１）と、カバー部材（３１）の凹部に配置された蛍光体含有部材（４０）とを備え、蛍光体含有部材（４０）と発光層（１２）との間に所定の間隙が設けられている。

Description

発光装置
　本発明は、半導体発光素子と蛍光体とを組み合わせた発光装置に関し、特に、照明用の光源に用いられる発光装置または薄型テレビやプロジェクタなどのディスプレイの光源に用いられる発光装置に関するものである。
　近年、青色発光ダイオードなどの半導体発光素子と黄色蛍光を放射する黄色蛍光体とを組み合わせた白色発光ダイオードなどの発光装置を用いた光源が急速に既存の白熱電球や蛍光灯、高圧水銀ランプから置き換えられている。これらの発光装置は、電力光変換効率が１００ｌｍ／Ｗを超えるような高効率化が進んだことや、従来の真空技術を用いた光源と比較して非常に小さくて光源のデザインがより自由にできることが、急速な普及へとつながっている。
　一方で、これら白色発光ダイオードなどを用いた光源は、既存の白熱電球や蛍光灯と比較して、現在まだ非常に高価であるという課題を有する。
　以下、特許文献１および特許文献２に開示される発光装置を用いて従来の発光装置の構造と課題について説明する。
　図７は、特許文献１に開示される発光装置の構成を示す図である。図７に示す発光装置１０２１は、パッケージに青色発光ダイオード素子と蛍光体と樹脂とが実装されたものである。パッケージは、２本のリードワイヤ１０２２，１０２３が固定されたアルミナセラミックス基板１０２９と、アルミナセラミックス基板１０２９に固定され、中央部に凹部を有する壁面部材１０３０とによって構成される。２本のリードワイヤのうちリードワイヤ１０２２の片端には、基板中央部に位置するように青色発光ダイオード素子１０２４が載置され固定されている。青色発光ダイオード素子１０２４の下部電極とその下方のリードワイヤ１０２２とは導電性ペーストによって電気的に接続されており、青色発光ダイオード素子１０２４の上部電極ともう１本のリードワイヤ１０２３とが金細線１０２５によって電気的に接続されている。青色発光ダイオード素子１０２４は、蛍光体１０２７が分散された第一の樹脂１０２６で被覆されている。青色発光ダイオード素子１０２４と、蛍光体１０２７が分散された第一の樹脂１０２６とは、透明樹脂からなる第二の樹脂１０２８によって封止されている。
　このように構成された発光装置１０２１において、青色発光ダイオード素子１０２４から出射された青色光の一部は蛍光体１０２７によって緑色から赤色の光に変換され、これらの光が混ざり合って生成された白色光が発光装置１０２１から出射される。
　このような発光装置１０２１は、青色発光ダイオード素子１０２４と蛍光体１０２７のほかにパッケージが必要となるため、発光装置１０２１を低コスト化する際に、パッケージのコストが大きな阻害要因となる。
　そこで、例えば特許文献２には、青色発光ダイオード素子に蛍光体層を直接実装する構成が開示されている。以下、図８を用いて特許文献２に開示された発光装置１０００の構成を説明する。
　図８に示すように、発光装置１０００は、基板１００１上に積層された窒化物半導体層と電極と蛍光体物質が含有された透光性モールド部材１００９とにより構成される。具体的には、基板１００１上にｎ型窒化物半導体層１００２とｐ型窒化物半導体層１００３とが積層され、ｐ型窒化物半導体層１００３の一部がｎ型窒化物半導体層１００２に到達するまで掘り込まれる。ｐ型窒化物半導体層１００３の表面には第一正電極１００４が形成され、第一正電極１００４の表面の一部に第二正電極１００５が形成され、ｎ型窒化物半導体層１００２の一部に負電極１００６が形成される。窒化物半導体層の表面は、第二正電極１００５と負電極１００６の一部とが開口されるように絶縁膜１００７が形成され、絶縁膜１００７の開口部にはバンプ１００８が形成される。バンプ１００８は所定の高さになるように形成され、蛍光体物質を含有する透光性モールド部材１００９が窒化物半導体層表面を覆うように形成されたのち、研磨によりバンプ１００８が表面に出るように加工される。
　このように、図８に示す発光装置１０００は、蛍光体が窒化物半導体層上に直接形成されるので、発光装置においてパッケージを不要にすることが可能となる。
特開２００５－２３５９３４号公報 特開２００２－１１８２９３号公報
　しかしながら、図８に示す発光装置１０００では、以下のような問題がある。まず、発光装置の発熱の影響である。図８に示す発光装置において、発熱する部分は、窒化物半導体層の発光部と蛍光体物質を含有する透光性モールド部材の中の蛍光物質（蛍光体）との２箇所となる。具体的には、窒化物半導体層に投入された電力は発光部で光に変換されるが、そのときに光に変換されないエネルギーはジュール熱となり、発光部の温度上昇となる。また、透光性モールド部材（蛍光体含有部材）の蛍光体においては、発光部から発せられる光が吸収されて波長の異なる光に変換されるが、その際、変換ロスやストークスロスにより熱が発生し、その結果、蛍光体含有部材の温度が上昇する。さらに、図８に示す発光装置１０００においては、窒化物半導体層の発光部と蛍光体とが隣接しているため、発光部と蛍光体とにおいて発生した熱が互いの温度を上昇させ、これにより、発光部の電力変換効率が低下するとともに蛍光体の変換効率も低下して、長時間寿命の低下を導く原因となっている。
　なお、図７に示すような構成の発光装置においても、青色発光ダイオード素子は蛍光体が分散された第一の樹脂によって被覆されているので、同様の問題が生じる。
　本発明は、このような問題を鑑みてなされたものであり、蛍光体および発光部の温度上昇を抑制し、蛍光体の発光効率および発光部の電力変換効率を向上させることのできる発光装置を提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するため、本発明に係る発光装置の一態様は、発光部を含む窒化物半導体層が形成された第一の基板と、第一の基板の上方に形成され、前記発光部側に凹部が形成された第二の基板と、前記凹部に配置された蛍光体含有部材とを備え、前記蛍光体含有部材と前記発光部との間に所定の間隙が設けられていることを特徴とする。
　本構成により、所定の間隙によって蛍光体含有部材と発光部とが熱的に分離されるので、蛍光体含有部材の蛍光体で発生する熱を発光部に伝達させることなく、また、発光部で発生する熱を蛍光体に伝達させることなく、それぞれ外部に排熱させることができる。これにより、蛍光体と発光層とが互いの熱の影響によって温度上昇することを抑制できるので、蛍光体の発光効率および発光部の電力変換効率を向上させることができる。
　また、本発明に係る発光装置の一態様において、前記間隙は、空間領域であることが好ましい。
　本構成により、空間領域によって熱抵抗を構成することができるので、蛍光体含有部材と発光部とを効果的に断熱することができる。
　また、本発明に係る発光装置の一態様において、前記第一の基板および前記第二の基板のいずれか一方もしくは両方は、前記発光部および前記蛍光体含有部材から出射される光の波長に対して透明である透明部材からなる構成としてもよい。
　本構成により、発光部と蛍光体含有部材とを熱的に分離することに加えて、発光部および蛍光体含有部材から発せられた光を容易に発光装置の外部へ取り出すことが可能となる。
　また、本発明に係る発光装置の一態様において、前記第一の基板と前記第二の基板とが直接もしくは前記窒化物半導体層を介して前記蛍光体含有部材を覆うように接合されることで、前記蛍光体含有部材が外部から気密封止される構成としてもよい。
　本構成により、蛍光体含有部材を発光部から熱的に分離できることに加えて、蛍光体が外部環境から気密封止されるので、蛍光体が外部環境と熱とに対して劣化しやすい材料であったとしも、蛍光体が劣化することを抑制することができる。
　また、本発明に係る発光装置の一態様において、前記第二の基板は、熱伝導部材からなる構成としてもよい。
　本構成により、蛍光体において発生した熱を容易に発光装置の外部へ排熱させることができる。
　また、本発明に係る発光装置の一態様において、前記第一の基板と前記窒化物半導体層との間に、前記発光部および前記蛍光体含有部材から出射される光の波長の光を反射する反射膜が形成されている構成としてもよい。
　本構成により、発光部と蛍光体から放射された光を容易にかつ効率よく第二の基板側から発光装置の外部へ取り出すことができる。
　また、本発明に係る発光装置の一態様において、前記第二の基板と前記蛍光体含有部材との間に、前記発光部および前記蛍光体含有部材から出射される光の波長の光を反射する反射膜が形成されている構成としてもよい。
　本構成により、発光部と蛍光体から放射された光を容易にかつ効率よく第一の基板側から発光装置の外部へ取り出すことができる。
　また、本発明に係る発光装置の一態様において、前記蛍光体含有部材に量子ドット蛍光体が含有される構成としてもよい。
　本構成により、蛍光体として量子ドット蛍光体を用いているので、発光装置から出射される光の波長を自由に設計することができるとともに、量子ドット蛍光体が熱や外部環境によって劣化することを低減させることができる。
　また、本発明に係る発光装置の一態様において、前記蛍光体含有部材の表面および前記第二の基板と蛍光体含有部材との間の少なくともいずれか一方に、反射膜が形成されている構成としてもよい。
　本構成により、発光部と蛍光体から放射された光を容易にかつ効率よく第一の基板側から発光装置の外部へ取り出すことができる。
　また、本発明に係る発光装置の一態様において、前記発光部は、誘電体多層膜で挟まれている構成としてもよい。
　本構成より、発光装置の発光部における電力変換効率を向上させることができ、発光装置の発光効率を改善させることができる。
　本発明によれば、蛍光体含有部材における蛍光体および窒化物半導体層における発光部の温度上昇を抑制することができるので、蛍光体の発光効率および発光層の電力変換効率を向上させることができる。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の構成を示す図である。 図２Ａは、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の製造方法において、窒化物半導体発光素子における窒化物半導体層を形成する工程を示す断面図である。 図２Ｂは、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の製造方法において、窒化物半導体発光素子における窒化物半導体層をエッチングする工程（発光部を形成する工程）を示す断面図である。 図２Ｃは、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の製造方法において、窒化物半導体発光素子における透明電極を形成する工程を示す断面図である。 図２Ｄは、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の製造方法において、窒化物半導体発光素子における絶縁膜を形成する工程を示す断面図である。 図２Ｅは、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の製造方法において、窒化物半導体発光素子における絶縁膜の一部を除去する工程（開口部を形成する工程）を示す断面図である。 図２Ｆは、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の製造方法において、窒化物半導体発光素子におけるビアを形成する工程を示す断面図である。 図２Ｇは、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の製造方法において、窒化物半導体発光素子におけるビア配線およびｎ型／ｐ型電極を形成する工程（メッキ工程）を示す断面図である。 図２Ｈは、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の製造方法において、カバー部材における凹部を形成する工程を示す断面図である。 図２Ｉは、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の製造方法において、カバー部材における蛍光体含有部材および保護膜を形成する工程を示す断面図である。 図２Ｊは、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の製造方法において、カバー部材に接着層を形成する工程を示す断面図である。 図２Ｋは、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の製造方法において、第一の基板と第二の基板とを接合する工程（基板を貼り合わせる工程）を示す断面図である。 図２Ｌは、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の製造方法において、第一の基板の裏面を研磨する工程を示す断面図である。 図２Ｍは、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の製造方法において、基板裏面に配線をパターニングする工程を示す断面図である。 図２Ｎは、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の製造方法において、チップを分離する工程を示す断面図である。 図３は、本発明の第１の実施形態の変形例１に係る発光装置の構成を示す断面図である。 図４は、本発明の第１の実施形態の変形例２に係る発光装置の構成を示す断面図である。 図５は、本発明の第２の実施形態に係る発光装置の構成について示す図である。 図６Ａは、本発明の第２の実施形態に係る発光装置の製造方法において、窒化物半導体発光素子を形成する工程（発光部を形成する工程）を示す断面図である。 図６Ｂは、本発明の第２の実施形態に係る発光装置の製造方法において、支持基板を加工する工程を示す断面図である。 図６Ｃは、本発明の第２の実施形態に係る発光装置の製造方法において、支持基板に電極およびバンプを形成する工程を示す断面図である。 図６Ｄは、本発明の第２の実施形態に係る発光装置の製造方法において、支持基板と基板との位置合わせを行う工程を示す断面図である。 図６Ｅは、本発明の第２の実施形態に係る発光装置の製造方法において、支持基板と窒化物半導体層とを貼り合わせる工程を示す断面図である。 図６Ｆは、本発明の第２の実施形態に係る発光装置の製造方法において、基板を除去する工程（レーザーリフトオフ工程）を示す断面図である。 図６Ｇは、本発明の第２の実施形態に係る発光装置の製造方法において、支持基板の裏面を研磨する工程を示す断面図である。 図６Ｈは、本発明の第２の実施形態に係る発光装置の製造方法において、支持基板裏面に配線をパターニングする工程を示す断面図である。 図７は、特許文献１に開示される従来の発光装置の構成を示す図である。 図８は、特許文献２に開示される従来の発光装置の構成を示す図である。
　以下に、本発明の実施形態に係る発光装置について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものであり、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、請求の範囲の記載に基づいて特定される。よって、以下の実施形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。なお、各図において、同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付しており、その詳しい説明は省略または簡略化する。
　（第１の実施形態）
　以下に、本発明の第１の実施形態に係る発光装置１について、図１および図２Ａ～図２Ｎを参照しながら説明する。
　まず、本発明の第１の実施形態に係る発光装置１の構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の構成を示す図である。
　図１に示すように、本実施形態に係る発光装置１は、基板１０に形成された窒化物半導体発光素子５と、主に蛍光体等により構成された蛍光体光学素子３０とによって構成される。
　基板１０は、窒化物半導体発光素子５が形成される第一の基板であり、例えば、サファイア基板、シリコン（Ｓｉ）基板、炭化珪素（ＳｉＣ）、または、窒化ガリウム（ＧａＮ）基板を用いることができる。
　窒化物半導体発光素子５は、主に窒化物半導体などにより構成されており、基板１０上に、図示しないバッファ層を介して、例えばＳｉがドープされたＧａＮ層であるｎ型窒化物半導体層１１、例えばＩｎＧａＮ層とＧａＮ層とが交互に積層された発光層（発光部）１２、および、例えばマグネシウム（Ｍｇ）がドープされたＧａＮ層であるｐ型窒化物半導体層１３が順次積層された窒化物半導体層（窒化物半導体積層体）を備える。また、窒化物半導体発光素子５は、窒化物半導体層の表面に形成された、透明電極１４、絶縁膜１５、ｐ型電極１６およびｎ型電極１７を備える。
　基板１０上の窒化物半導体層は、その一部が基板１０の表面が露出するところまで掘り込まれ、他の一部がｎ型窒化物半導体層１１が露出するところまで掘り込まれた構成である。窒化物半導体層において、ｐ型窒化物半導体層１３の表面には、例えば、インジウム・チタン・オキサイド（ＩＴＯ）等の透明導電性材料からなる透明電極１４が形成されており、さらに、窒化物半導体層と透明電極１４とを覆うように絶縁膜１５が形成される。絶縁膜１５には、透明電極１４の表面の一部とｎ型窒化物半導体層１１の表面の一部とを露出するように開口部が形成されており、当該開口部を介して、例えばＣｒ，Ｔｉ，Ｗ，ＰｔまたはＡｕ等の金属の少なくとも２つ以上の多層膜で構成されたｐ型電極１６およびｎ型電極１７が、透明電極１４およびｎ型窒化物半導体層１１と電気的に接続されている。さらに、基板１０上に形成された絶縁膜１５の一部にも開口部が形成されており、その開口部に対応するようにして、基板１０には当該基板１０を貫通するように円錐状の貫通孔である第一のビア１８および第二のビア１９が形成される。
　第一のビア１８および第二のビア１９のそれぞれには、ｐ型電極１６およびｎ型電極１７と同一もしくは同一の構造の金属を含む金属多層膜で構成された第一のビア配線２０および第二のビア配線２１が形成される。ｐ型電極１６は、第一のビア１８に形成された第一のビア配線２０を介して基板１０の裏面に形成された第一の裏面電極２５に電気的に接続される。一方、ｎ型電極１７も同様に、第二のビア１９に形成された第二のビア配線２１を介して基板１０の裏面に形成された第二の裏面電極２６に電気的に接続される。
　蛍光体光学素子３０は、基板１０の表面に対向して設けられており、凹部を有する第二の基板であるカバー部材３１と、カバー部材３１の凹部に配置された蛍光体含有部材４０と、カバー部材３１の凹部を被覆する保護膜３２とによって構成されている。
　カバー部材３１は、基板１０の表面側に向かって、すなわち窒化物半導体発光素子５に向かって凹部が形成されており、例えばガラスによって構成されている。また、カバー部材３１は、凹部を取り囲むように形成された壁面部３１ａを有する。
　蛍光体含有部材４０は、第一の蛍光体含有部材４１と第二の蛍光体含有部材４２との積層構造である。第一の蛍光体含有部材４１は、カバー部材３１の凹部底部上に形成されており、例えば波長６２０ｎｍ付近の蛍光を発する量子ドット蛍光体を例えばシリコーン樹脂に含有することによって構成されている。第二の蛍光体含有部材４２は、第一の蛍光体含有部材４１と積層されており、例えば５５０ｎｍ付近の蛍光を発するセリウム付活イットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ：Ｃｅ３＋）である黄緑色蛍光体を例えばエポキシ樹脂に含有することによって構成されている。
　保護膜３２は、蛍光体含有部材４０を保護するために、蛍光体含有部材４０を覆うように凹部内に形成されている。本実施形態において、保護膜３２は、第二の蛍光体含有部材４２を覆うように第二の蛍光体含有部材４２の表面に形成されており、例えばＳｉＮ膜などの無機膜によって構成されている。
　そして、蛍光体含有部材４０と発光層１２とは、蛍光体含有部材４０（第一の蛍光体含有部材４１および第二の蛍光体含有部材４２）が窒化物半導体層の発光層１２（発光部）と熱的に分離されるように、所定の間隙を介して配置される。すなわち、蛍光体含有部材４０と発光層１２との間には所定の間隙として空間領域が設けられている。本実施形態において、基板１０とカバー部材３１とは気密封止されており、蛍光体光学素子３０におけるカバー部材３１を構成する部材と窒化物半導体発光素子５における窒化物半導体層を構成する部材との間には、空間領域として気密部６が形成されている。空間領域からなる気密部６は蛍光体含有部材４０と発光層１２との間の熱抵抗として機能するので、蛍光体含有部材４０と発光層１２とは効果的に断熱されて熱的に分離される。
　ここで、本実施の形態では、基板１０とカバー部材３１とが蛍光体含有部材４０を覆うように接合されることにより、蛍光体含有部材４０は外部から気密封止される。具体的に、カバー部材３１の凹部を取り囲むように形成された壁面部３１ａと基板１０とが、基板１０の表面の絶縁膜１５の表面に形成された例えばＡｕＳｎである接着層３３によって接合されている。これにより、発光装置１の外部から気密封止された気密部６を構成することができる。蛍光体含有部材４０と発光層１２との間の間隙を気密部６とすることにより、蛍光体含有部材４０の蛍光体が熱に対してだけではなく外部環境に対しても劣化しやすい材料であったとしても、当該蛍光体が劣化することを抑制することができる。なお、気密部６内は、例えば窒素など、酸素が入っていない気体によって構成されることが好ましい。
　次に、図２Ａ～図２Ｎを用いて、本実施形態に係る発光装置１の製造方法について説明する。図２Ａ～図２Ｎは、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の製造方法における各工程の様子を示す断面図である。
　本実施形態における発光装置１は、主に窒化物半導体などにより構成された窒化物半導体発光素子５と、主に蛍光体等により構成された蛍光体光学素子３０とが、ウエハの状態において全て集積化されるように製造され、最後に個々の発光装置に分離される。また、本実施形態では、図２Ａ～図２Ｎに示すように、３つの発光装置が一体となって製造されるがこの限りではなく、通常は２～３インチ程度の基板１０上にチップサイズ１５０μｍ～２ｍｍ程度の発光装置が複数製造される。なお、基板１０は、例えばサファイア基板、シリコン（Ｓｉ）基板、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）基板のような表面に窒化物半導体層がエピタキシャル成長可能な基板であり、本実施形態における基板１０はサファイア基板であるとして説明する。
　まず、図２Ａに示すように、有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法を用いて、基板１０上に、ｎ型窒化物半導体層１１、発光層１２およびｐ型窒化物半導体層１３を含む窒化物半導体層をエピタキシャル成長させる。窒化物半導体層は、例えば、図示しないバッファ層（低温ＧａＮ成長膜）を介して、例えばＳｉがドープされたＧａＮ層であるｎ型窒化物半導体層１１を成長させ、続いて、例えばＩｎＧａＮ層とＧａＮ層が交互に積層された発光層１２を成長させ、その後、例えばＭｇがドープされたＧａＮ層であるｐ型窒化物半導体層１３を連続してエピタキシャル成長させた層である。
　続いて、図２Ｂに示すように、窒化物半導体層の表面に例えばＳｉＯ２であるマスクパターン（図示せず）を形成して、例えば塩素（Ｃｌ）系ガスによりドライエッチングすることにより所定の位置の窒化物半導体層をエッチングする。なお、図２Ｂにおいては、基板１０が露出するように窒化物半導体層を基板１０表面までエッチングした部分と、ｎ型窒化物半導体層１１が露出するように窒化物半導体層のｎ型窒化物半導体層１１の一部までエッチングした部分とが形成されている。続いて、図２Ｃに示すように、ｐ型窒化物半導体層１３の表面に、例えば、ＩＴＯである透明電極１４を形成する。
　続いて、図２Ｄに示すように、例えばＳｉＯ２である絶縁膜１５を、基板１０上方の表面全面に形成する。その後、図２Ｅに示すように、透明電極１４（ｐ型窒化物半導体層１３）の上部と上記のｎ型窒化物半導体層１１を露出させた部分の上部とにおける絶縁膜１５のそれぞれに、ｐ型電極１６およびｎ型電極１７のコンタクト部分となる開口部を形成する。また、これと同時に、基板１０を露出させた部分の一部の上部にも、ビア電極形成のために絶縁膜１５を除去する。
　続いて、図２Ｆに示すように、例えば波長３５５ｎｍのＹＡＧレーザーを用いて、基板１０のビア電極形成部に相当する部分にレーザーアブレーションを施すことにより、第一のビア１８および第二のビア１９を形成する。このとき、第一のビア１８および第二のビア１９を、基板１０の表面から裏面にかけて開口径が小さくなるように形成することで、後述するビア配線を容易に形成することができる。
　続いて、図２Ｇに示すように、例えばＣｒ／Ｐｔ／Ａｕからなる金属膜を形成して、リフトオフもしくは蒸着・エッチングにより当該金属膜をパターニングすることにより、ｎ型電極１７およびｐ型電極１６と、第一のビア配線２０および第二のビア配線２１とを形成する。このときパターニングされた金属膜を形成する際に、例えばＡｕメッキなどを組み合わせて、所定の厚みの金属配線としてもよい。また、ｎ型電極１７およびｐ型電極１６は、同一の構成の金属膜である必要はなく、例えば一方をＴｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる金属膜としてもよい。
　これにより、基板１０上に窒化物半導体発光素子５を形成することができる。次に、図２Ｈおよび図２Ｉを用いて蛍光体光学素子３０の製造方法を説明する。なお、以下に示す蛍光体光学素子３０の製造方法は、窒素雰囲気中等の酸素がない雰囲気中で行うことが好ましい。
　まず、図２Ｈに示すように、例えばガラス基板もしくはサファイア基板からなるカバー部材３１を準備し、カバー部材３１に対してレジストパターニングとエッチングとを施すことにより、カバー部材３１の表面に複数の凹部を形成する。なお、本実施形態において、カバー部材３１の凹部は、蛍光体含有部材４０を形成するための第一の凹部と、気密部６を構成するための第二の凹部とからなる。
　続いて、図２Ｉに示すように、例えばシリコーン等の樹脂に例えばＩｎＰ／ＺｎＳ量子ドット蛍光体などの蛍光体が含有された第一の蛍光体含有部材４１を、ディスペンサー等により複数あるカバー部材３１の凹部（第一の凹部）の底面にそれぞれ塗布する。続いて同様に、例えばシリコーン等の樹脂に例えばＹＡＧ：Ｃｅ３＋もしくはβサイアロン：Ｅｕなどからなる蛍光体が含有された第二の蛍光体含有部材４２を、ディスペンサー等によりカバー部材３１の凹部（第一の凹部）において第一の蛍光体含有部材４１上に塗布する。なお、第一の蛍光体含有部材４１および第二の蛍光体含有部材４２は均一な厚さで塗布される。その後、例えばＳｉＮもしくはＳｉＯ２などの無機膜を、例えば蒸着またはスパッタ等により凹部の開口部方向から積層させることで、第二の蛍光体含有部材４２の上に保護膜３２を形成する。
　これにより、蛍光体光学素子３０を得ることができる。次に、窒化物半導体発光素子５が形成された基板１０と蛍光体光学素子３０とを接合させる方法について、図２Ｊおよび図２Ｋを用いて説明する。
　まず、図２Ｊに示すように、カバー部材３１の壁面部３１ａの上面に、例えばＴｉ／Ｐｔ／ＡｕＳｎなどの金属膜からなる接着層３３を形成する。
　続いて、図２Ｋに示すように、窒化物半導体発光素子５が形成された基板１０と蛍光体光学素子３０とをウエハ状態のまま接合させる。具体的には、窒化物半導体発光素子５がカバー部材３１の凹部によって覆われるように、基板１０と蛍光体光学素子３０との所定の位置合わせを行い、例えば真空中もしくは窒素雰囲気中など酸素が含まれていない気体の雰囲気の中で、基板１０（絶縁膜１５）とカバー部材３１の壁面部３１ａとを接着層３３を介して接触させたあと、所定の圧力を印加しつつ、例えば３５０℃程度に加熱する。これにより、接着層３３によって、窒化物半導体などにより構成された部材（基板１０）と主に蛍光体等により構成された部材（蛍光体光学素子３０）とが接合され、蛍光体含有部材４０（第一の蛍光体含有部材４１および第二の蛍光体含有部材４２）は、酸素が含有されていない雰囲気中（気密部６）に気密された状態となる。
　続いて、図２Ｌに示すように、基板１０における、蛍光体光学素子３０との接合面とは反対の面（基板１０の裏面）を研磨し、基板１０の厚みを例えば１００μｍ程度まで薄くする。これにより、第一のビア１８および第二のビア１９が基板１０の裏面側まで貫通することになるので、第一のビア１８に形成された第一のビア配線２０と、第二のビア１９に形成された第二のビア配線２１とが、研磨面から露出する。すなわち、本工程では、第一のビア配線２０および第二のビア配線２１が露出するまで基板１０の裏面を研磨する。これにより、カバー部材３１により密閉されている窒化物半導体層と電気的な接続を行うことができるようになる。
　続いて、図２Ｍに示すように、基板１０の研磨面に、例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕなどからなる金属多層膜を形成してパターニングすることにより、第一の裏面電極２５および第二の裏面電極２６を形成する。これにより、第一のビア配線２０と第一の裏面電極２５とを電気的に接続するとともに、第二のビア配線２１と第二の裏面電極２６とを電気的に接続することができる。以上により、ウエハ上に複数の発光装置１を形成することができる。
　最後に、図２Ｎに示すように、例えばレーザダイシング等の技術を用いて、ウエハ上の発光装置１を個々のチップに分離することで、本実施形態における１つの発光装置１を製造することができる。
　なお、各発光装置１は、例えばアルミ合金基板上に配線が形成されたプリント基板において、例えばＰｂフリー半田等により第一の裏面電極２５および第二の裏面電極２６とプリント基板の配線とが電気的に接続されるように実装される。さらに、必要に応じて、発光装置１の放熱性を向上させるために、プリント基板上に実装された発光装置１の一部もしくは全てを、例えば透明なシリコーン樹脂等の樹脂によって覆ってもよい。
　なお、本実施形態において、基板１０と蛍光体光学素子３０とを接合させる方法として、接着層としてＡｕＳｎを用いて３５０℃程度で加熱する方法を示したが、この限りではない。例えば、Ｓｎ、Ｂｉ、Ａｇなどの共晶材料を用いて加熱温度を２００℃程度に下げて接合することも可能であるし、例えば、接合させる基板の表面をプラズマ活性化させることで同様に加熱温度を２００℃程度に下げて接合することも可能である。
　次に、本発明の第１の実施形態に係る発光装置１の機能について、図１を参照して説明する。
　図１に示す発光装置１において、発光層１２から例えば波長４５０ｎｍの青色光（図示せず）が全方位で出射され、その一部は、絶縁膜１５および保護膜３２を通過し、第二の蛍光体含有部材４２に入射する。第二の蛍光体含有部材４２に入射した青色光の一部は、第二の蛍光体含有部材４２の蛍光体にて吸収され、例えば５５０ｎｍの第一の波長の蛍光（図示せず）となり全方位に出射される。一方、第二の蛍光体含有部材４２に入射した青色光のうち第二の蛍光体含有部材４２の蛍光体にて吸収されなかった青色光は、第一の蛍光体含有部材４１側もしくは発光層１２側のいずれかに進行するように反射される。第一の蛍光体含有部材４１の方向に進んだ青色光および第一の波長の蛍光は、第一の蛍光体含有部材４１に入射し、第一の蛍光体含有部材４１の蛍光体において、一部は吸収されて第二の波長の蛍光（図示せず）となって発光装置１の外部へと出射される。また、第一の蛍光体含有部材４１において吸収されなかった第一の波長の蛍光と青色光の一部は、そのまま発光装置１から出射される。また、発光層１２から基板１０の表面方向に出射された青色光、第二の蛍光体含有部材４２もしくは第一の蛍光体含有部材４１から基板１０の表面方向に出射された光は、窒化物半導体層における層界面または基板１０と窒化物半導体層との界面において反射され、再び第一の蛍光体含有部材４１および第二の蛍光体含有部材４２の方向へと向かう。このようにして、発光装置１からは、青色光、第一の波長の蛍光および第二の波長の蛍光が放射される。
　そして、蛍光体含有部材４０（第一の蛍光体含有部材４１および第二の蛍光体含有部材４２）の蛍光体で吸収された光のエネルギーの一部は結晶欠陥吸収もしくはストークスロスにより熱に変化するが、本実施形態に係る発光装置１では、蛍光体含有部材４０と窒化物半導体層とが間隙（気密部６）によって熱的に分離されているので、蛍光体で発生する熱は、窒化物半導体層を伝わらずに、蛍光体含有部材４０（第一の蛍光体含有部材４１および第二の蛍光体含有部材４２）から、カバー部材３１を介してカバー部材３１の周辺部の壁面部３１ａへと伝達し、基板１０を伝わって例えばプリント基板等の外部へと効率的に放熱される。このように、蛍光体含有部材４０の蛍光体において発生した熱は、窒化物半導体層の発光層１２の特性に悪影響を与えることなく、発光装置１の外部に排熱される。これにより、発光層１２が蛍光体で発生した熱によって温度上昇してしまうことを抑制することができるので、発光層１２の電力変換効率を向上させることができる。したがって、窒化物半導体発光素子５の寿命が短くなることを防止することができ、信頼性の高い発光装置を実現することができる。
　また、蛍光体含有部材４０と窒化物半導体層とは間隙（気密部６）によって熱的に分離されているので、発光層１２で発生した熱は、蛍光体含有部材４０を伝わらずに、ｎ型窒化物半導体層１１や基板１０等を伝わって発光装置１の外部に排熱される。このように発光層１２で発生した熱は、気密部６によって蛍光体含有部材４０に伝わりにくくなっているので、蛍光体含有部材４０の蛍光体に影響を与えることなく、発光装置１の外部に排熱される。これにより、蛍光体含有部材４０の蛍光体は、発光層１２の熱によって劣化することを抑制することができるので、蛍光体の発光効率を向上させることができる。
　以上、本実施形態に係る発光装置１によれば、窒化物半導体発光素子が形成されたウエハ上に蛍光体含有部材を一体形成することで得られる発光装置において、所定の間隙によって蛍光体含有部材４０と発光層１２とが熱的に分離されるので、蛍光体含有部材４０の蛍光体で発生する熱を発光層１２に伝達させることなく、かつ、発光層１２で発生する熱を蛍光体含有部材４０に伝達させることなく、発光装置１の外部に排熱させることができる。これにより、蛍光体含有部材４０の蛍光体と窒化物半導体層の発光層１２とが互いの熱の影響によって温度上昇してしまうことを抑制できるので、蛍光体の発光効率および発光層の電力変換効率を向上させることができる。
　さらに、本実施形態では、第一の蛍光体含有部材４１の蛍光体としてガスや水分に弱い量子ドット蛍光体を用いているが、蛍光体含有部材４０は、カバー部材３１と基板１０とによって第一の蛍光体含有部材４１を劣化させるガスや水分を完全に除去した雰囲気中に気密封止されているため、第一の蛍光体含有部材４１の蛍光体（量子ドット蛍光体）が熱や外部環境によって劣化することを抑制することができる。また、蛍光体として量子ドット蛍光体を用いることで、発光装置１から出射される光の波長を自由に設計することができる。
　なお、本実施形態において、発光層１２は、波長４５０ｎｍの青色光を放射する構造としたが、波長３５０ｎｍ～３９０ｎｍの紫外光、波長３９０ｎｍ～４２０ｎｍの近紫外光、または、波長４２０ｎｍ～５２０ｎｍの青色から緑色の可視光が出射する構造としてもよい。
　また、本実施形態において、第二の蛍光体含有部材４２の蛍光体材料としては、ＹＡＧ：Ｃｅ３＋等の希土類蛍光体を用いたが、ＣＡＳＮ系蛍光体またはシリケート系蛍光体を用いても良い。また、有機蛍光体である希土類錯体（ＥＵ（ＩＩＩ）錯体（赤色）またはテルビウム（Ｔｂ）（ＩＩＩ）錯体（緑色）など）を用いて、蛍光体含有部材４０を構成してもよい。
　（第１の実施形態の変形例１）
　以下、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の変形例１について、図３を参照しながら説明する。図３は、本発明の第１の実施形態の変形例１に係る発光装置の構成を示す断面図である。
　図３に示す本変形例に係る発光装置１００は、発光領域（発光部）がＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ｃａｖｉｔｙ　Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　ＬＡＳＥＲ（垂直共振器面発光レーザ））である点で、図１に示す第１の実施形態に係る発光装置１と異なる。以下、上記の第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
　本変形例に係る発光装置１００においては、基板１０とｎ型窒化物半導体層１１との間に、例えばＴｉＯ２とＳｉＯ２との誘電体多層膜からなるＤＢＲ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｂｒａｇｇ　Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）ミラー１２０が埋め込まれている。ＤＢＲミラー１２０によって、発光層１２および蛍光体含有部材４０から基板１０側に出射される光を反射させて蛍光体含有部材４０側へと進行させることができる。
　さらに、本変形例に係る発光装置１００では、ｐ型窒化物半導体層１３上に、透明電極１４を介して、例えばＴｉＯ２とＳｉＯ２との誘電体多層膜からなるＤＢＲミラー１３０が形成されている。ＤＢＲミラー１３０によって、蛍光体含有部材４０から基板１０側に出射される光を反射させて蛍光体含有部材４０側へと進行させることができる。
　本変形例に係る発光装置１００によれば、発光層１２から例えば波長４５０ｎｍの青色光が蛍光体含有部材４０（第一の蛍光体含有部材４１および第二の蛍光体含有部材４２）に向かって高い指向性で出射されるので、蛍光体含有部材４０に効率よく青色光を入射させることができ、発光装置１００から出射する白色光の効率を向上させることができる。さらに、発光層１２と蛍光体含有部材４０から放射された光を容易にかつ効率よくカバー部材３１側から発光装置１００の外部へ取り出すことができる。
　（第１の実施形態の変形例２）
　以下、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の変形例２について、図４を参照しながら説明する。図４は、本発明の第１の実施形態の変形例２に係る発光装置の構成を示す断面図である。
　図４に示す本変形例に係る発光装置２００と図１に示す発光装置１とは、発光装置の実装方法、カバー部材の材料、および第一／第二の裏面電極の構造が異なるだけであるので、以下、異なる部分を中心に説明する。
　本変形例に係る発光装置２００は、カバー部材３１側を実装する。カバー部材３１は、例えばシリコン（Ｓｉ）などの熱伝導率が高く低価格で利用できる基板を用いている。本変形例において、カバー部材３１の壁面部３１ａで囲まれた凹部の底面には、例えばＺｒＯ２およびＳｉＯ２などからなる誘電体多層膜もしくはＡｇなどの金属によって形成された反射膜３５が形成されている。この反射膜３５によって、発光層１２および蛍光体含有部材４０からカバー部材３１側に出射される光を反射させて基板１０側へと進行させることができる。これにより、発光層１２と蛍光体含有部材４０から放射された光を容易にかつ効率よく基板１０側から発光装置２００の外部へ取り出すことができる。
　また、本変形例において、発光層１２および蛍光体含有部材４０（第一の蛍光体含有部材４１および第二の蛍光体含有部材４２）は、カバー部材３１および基板１０によって構成される気密部６によって気密封止されている。これにより、第１の実施形態と同様に、発光層１２および蛍光体含有部材４０のそれぞれの場所で発生した熱は、互いを伝達しないで発光装置２００の外部へと放熱される。
　なお、本変形例において、第一の裏面電極２５および第二の裏面電極２６には、金配線４５，４６がワイヤボンディングされている。
　以上、本変形例に係る発光装置２００によれば、発光層１２から出射された例えば波長４５０ｎｍの青色光の一部は直接外部へ放射され、残りの光は、蛍光体含有部材４０の方へと向かう。そして、蛍光体含有部材４０に入射した発光層１２の光は、第一の蛍光体含有部材４１および第二の蛍光体含有部材４２にて一部が波長の異なる蛍光となり、反射膜３５によって反射され、窒化物半導体発光素子５からの青色光と混合されて白色光となり、基板１０側から発光装置２００の外部に放射される。このように、本変形例では、第１の実施の形態の機能に加えて、発光層１２と蛍光体含有部材４０から放射された光を容易にかつ効率よく基板１０側から発光装置２００の外部へ取り出すことができる。
　なお、本変形例において、反射膜３５は、カバー部材３１と蛍光体含有部材４０との間に形成したが、蛍光体含有部材４０の表面に形成してもよい。
　（第２の実施形態）
　次に、本発明の第２の実施形態に係る発光装置２について、図５および図６Ａ～図６Ｈを参照しながら説明する。なお、本実施形態においても、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
　まず、本発明の第２の実施形態に係る発光装置２の構成について、図５を参照しながら説明する。図５は、本発明の第２の実施形態に係る発光装置の構成を示す図である。
　図５に示すように、本実施形態に係る発光装置２は、支持基板５０に形成され、複数の発光層１２を有する窒化物半導体などにより構成された窒化物半導体発光素子５と、主に蛍光体等により構成された蛍光体光学素子３０とによって構成される。
　窒化物半導体発光素子５は、例えばシリコン（Ｓｉ）基板やゲルマニウム（Ｇｅ）基板からなる支持基板５０上に、例えばＡｕＳｎなどで構成されたバンプ５６，５７を介して形成された、ｎ型窒化物半導体層１１、発光層１２およびｐ型窒化物半導体層１３からなる窒化物半導体層を備える。また、支持基板５０内に埋め込み形成されたビア電極５３と支持基板５０に接続された第一の裏面電極６５および第二の裏面電極６６とが接続されており、これにより、外部から発光層１２に電力が供給されるようになっている。
　具体的に、支持基板５０のビア電極５３は、例えばＣｕによって構成されており、支持基板５０の所定の位置に形成されたビア５１内において、当該ビア５１の側面に形成された例えばＳｉＯ２膜からなる保護膜５２および第一の電極５４を介して形成される。
　第一の電極５４は、ビア５１内および支持基板５０の発光層１２側の主面に形成されており、Ｔｉ，Ｃｒなどからなるコンタクト金属、Ｐｔなどのバリア金属およびＡｕなどによって構成されている。第一の電極５４は、バンプ５６を介してｐ型電極１６と電気的に接続されている。
　第二の電極５５は、支持基板５０の発光層１２側の主面に形成されており、第一の電極５４と同様に、Ｔｉ，Ｃｒなどからなるコンタクト金属、Ｐｔなどのバリア金属およびＡｕなどによって構成されている。第二の電極５５は、バンプ５７を介してｎ型電極１７と電気的に接続されている。
　支持基板５０の裏面側の主面には、例えばＳｉＯ２からなる絶縁膜５８が形成されている。さらに、支持基板５０の裏面側には、第一の裏面電極６５および第二の裏面電極６６が形成されている。第一の裏面電極６５は、ビア電極５３を介して第一の電極５４と電気的に接続されており、第一の裏面電極６５によってｐ型電極１６に対して所定の電圧が印加される。第二の裏面電極６６は、図示しないビア電極を介して第二の電極５５と電気的に接続されており、第二の裏面電極６６によってｎ型電極１７に対して所定の電圧が印加される。これにより、発光層１２が発光する。
　窒化物半導体発光素子５の窒化物半導体層は、例えばＳｉがドープされたＧａＮ層であるｎ型窒化物半導体層１１、例えばＩｎＧａＮ層とＧａＮ層とが交互に積層された発光層１２、および、例えばマグネシウム（Ｍｇ）がドープされたＧａＮ層であるｐ型窒化物半導体層１３が積層された構造である。ｐ型窒化物半導体層１３の表面には、例えばＡｇ膜である反射電極からなるｐ型電極１６が形成されており、このｐ型電極１６とｎ型電極１７とが、絶縁膜１５とバンプ５６，５７とにより支持基板５０に接続される。また、窒化物半導体層の一部は、支持基板５０側の層からｎ型窒化物半導体層１１が露出するところまで掘り込まれており、その露出された表面には、例えばＣｒ，ＰｔまたはＡｕで構成されたｎ型電極１７が形成される。
　蛍光体光学素子３０は、支持基板５０の表面側に設けられており、第１の実施形態と同様に、凹部を有する第二の基板であるカバー部材３１と、カバー部材３１の凹部に配置された蛍光体含有部材４０と、カバー部材３１の凹部を被覆する保護膜３２とによって構成されている。
　カバー部材３１は、支持基板５０の表面側に向かって、すなわち窒化物半導体発光素子５のｎ型窒化物半導体層１１に向かって凹部が形成されており、例えばガラスによって構成されている。
　蛍光体含有部材４０は、カバー部材３１の凹部底部上に形成されるとともに例えば波長６２０ｎｍ付近の蛍光を発する量子ドット蛍光体が例えばシリコーン樹脂に含有された部材で構成された第一の蛍光体含有部材４１と、第一の蛍光体含有部材４１に積層されるとともに例えば５５０ｎｍ付近の蛍光を発するセリウム付活イットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ：Ｃｅ３＋）である黄緑色蛍光体がエポキシ樹脂に含有された部材で構成された第二の蛍光体含有部材４２とからなる。さらに、第二の蛍光体含有部材４２の表面には、例えばＳｉＮ膜などの無機膜である保護膜３２が、第二の蛍光体含有部材４２を覆うように形成される。
　そして、本実施形態においても、蛍光体含有部材４０（第一の蛍光体含有部材４１および第二の蛍光体含有部材４２）が窒化物半導体層の発光層１２（発光部）と熱的に分離されるように、蛍光体含有部材４０と発光層１２とは所定の間隙を介して配置される。本実施形態において、蛍光体含有部材４０と発光層１２との間に所定の間隙として形成された気密部６は、蛍光体含有部材４０（保護膜３２）と窒化物半導体発光素子５のｎ型窒化物半導体層１１との間の空間領域である。このように、本実施の形態においても第１の実施形態と同様に、蛍光体含有部材４０と発光層１２との間には所定の間隙として空間領域が設けられている。
　また、気密部６は、窒化物半導体発光素子５とカバー部材３１とが接合されることにより形成される。具体的には、カバー部材３１の凹部を取り囲むように形成された壁面部３１ａと、窒化物半導体発光素子５のｎ型窒化物半導体層１１とが、例えばＴｉ／Ｐｔ／ＡｕＳｎである接着層３３によって接合されている。これにより、気密部６が発光装置２の外部から気密封止されるので、蛍光体含有部材４０の蛍光体が熱に対してだけではなく外部環境に対しても劣化しやすい材料であったとしても、蛍光体が劣化することを抑制することができる。なお、気密部６内は、例えば窒素など、酸素が入っていない気体によって構成されることが好ましい。
　次に、図６Ａ～図６Ｈを用いて、本実施形態に係る発光装置２の製造方法について説明する。図６Ａ～図６Ｈは、本発明の第２の実施形態に係る発光装置の製造方法の各工程の様子を示す断面図である。
　本実施形態における発光装置２の製造方法において、第１の実施形態と異なる点は、窒化物半導体発光素子５に関する部材の製造方法である。したがって、以下、異なる点を中心に説明する。なお、後述する基板１０は、第１の実施形態と同様に、例えばサファイア基板、シリコン（Ｓｉ）基板、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）基板のような表面に窒化物半導体層がエピタキシャル成長可能な基板であり、本実施形態でも基板１０はサファイア基板とした。
　まず、図６Ａに示すように、第１の実施形態における図２Ａ～図２Ｅと同様の製造方法を用いて、基板１０上に、ｎ型窒化物半導体層１１、発光層１２、ｐ型窒化物半導体層１３、ｐ型電極１６、絶縁膜１５およびｎ型電極１７を形成する。例えば、ＭＯＣＶＤ法を用いて、基板１０上に、ｎ型窒化物半導体層１１、発光層１２およびｐ型窒化物半導体層１３を成長させ、続いてドライエッチングによりｎ型窒化物半導体層１１の一部を露出させる。続いてｐ型窒化物半導体層１３の表面に、例えば、Ａｇによって構成される反射電極からなるｐ型電極１６を形成する。続いて、例えばＳｉＯ２からなる絶縁膜１５を、基板１０上方の表面全面に形成し、その後、ｐ型電極１６の上部およびｎ型窒化物半導体層１１の露出部分の上部における絶縁膜１５に開口部を形成する。続いて、ｎ型窒化物半導体層１１の上部の開口部に、例えばＣｒ，Ａｕ等で構成されたｎ型電極１７を形成する。
　次に、図６Ｂに示すように、支持基板５０を加工する。例えば、ＳｉもしくはＧｅである支持基板５０に、ドライエッチングもしくはＫＯＨ等のウエットエッチングにより、所定の深さ、例えば１５０μｍ程度の深さのビア５１を形成したのち、支持基板５０全面をアニール炉で１１００℃程度で加熱することにより表面に熱酸化膜（ＳｉＯ２）を形成する。その後、所定の位置の熱酸化膜を除去することで、所定形状にパターニングされた保護膜５２を形成する。
　続いて、図６Ｃに示すように、支持基板５０のビア５１が形成された側の面に、例えばＣｒ，Ａｕからなる金属膜を全面に蒸着し、所定の部分をレジストでカバーし、例えばＣｕもしくはＡｕによりメッキ処理を行うことにより、ビア電極５３を形成する。その後、例えば表面を再びレジストによりパターニングを行い、例えばメッキにより５μｍ程度の厚みのＡｕＳｎ膜からなるバンプ５６，５７を形成する。その後、金属膜をパターニングすることにより、第一の電極５４と第二の電極５５とを形成する。
　続いて、図６Ｄに示すように、基板１０に形成された窒化物半導体発光素子５と支持基板５０に形成されたバンプ５６，５７との位置合わせを行う。その後、図６Ｅに示すように、バンプ５６，５７を介して、支持基板５０と窒化物半導体層が形成されたと基板１０とを接合させる。
　続いて、図６Ｆに示すように、レーザーリフトオフなどによって基板１０を除去してｎ型窒化物半導体層１１の裏面全面を露出させる。
　続いて、図６Ｇに示すように、支持基板５０の裏面を研磨し、支持基板５０の厚みを薄くする。具体的には、ビア電極５３が露出するまで支持基板５０の裏面を研磨する。
　続いて、図６Ｈに示すように、支持基板５０の研磨面に、金属膜を形成してパターニングすることにより、第一の裏面電極６５および第二の裏面電極６６を形成する。
　この後、図示しないが、窒化物半導体発光素子５におけるｎ型窒化物半導体層１１の表面に例えばＡｕＳｎからなる接着層３３を形成し、第１の実施形態と同様に、窒化物半導体発光素子５（ｎ型窒化物半導体層１１）と蛍光体光学素子３０（カバー部材３１）とをウエハ状態のまま接合して気密部６を形成し、その後、レーザダイシング等によりウエハ上の発光装置２を個々のチップに分離する。
　なお、上記製造方法において、図６Ｇ以降の製造工程は、蛍光体光学素子３０と接合したのちに実施しても良い。
　なお、各発光装置２は、例えばアルミ合金基板上に配線が形成されたプリント基板において、例えばＰｂフリー半田等により第一の裏面電極６５および第二の裏面電極６６とプリント基板の配線とが電気的に接続されるように実装される。さらに、場合に応じて、発光装置２の放熱性を向上させるために、プリント基板上に実装された発光装置２の一部もしくは全てを、例えば透明なシリコーン樹脂等の樹脂によって覆ってもよい。
　次に、本発明の第２の実施形態に係る発光装置２の機能について、図５を参照して説明する。
　図５に示す発光装置２において、発光層１２から例えば波長４５０ｎｍの青色光（図示せず）が全方位で出射されるが、支持基板５０側に向かった光は反射電極であるｐ型電極１６により透明基板からなるカバー部材３１側に反射される。このため、発光層１２からの光を効率よく蛍光体含有部材４０（第一の蛍光体含有部材４１および第二の蛍光体含有部材４２）に入射させることができる。
　この場合、蛍光体含有部材４０（第一の蛍光体含有部材４１および第二の蛍光体含有部材４２）で発生した熱は、カバー部材３１からカバー部材３１の周辺部の壁面部３１ａへと伝達し、ｎ型窒化物半導体層１１、バンプ５７、支持基板５０へと伝わって、例えばプリント基板等の外部へ放熱される。このとき、蛍光体含有部材４０と発光層１２とは間隙（気密部６）によって熱的に分離されているので、蛍光体含有部材４０において発生した熱は、発光層１２を伝わらずに外部に排熱される。これにより、発光層１２は、蛍光体で発生した熱によって温度上昇してしまうことを抑制することができるので、発光層１２の電力変換効率を向上させることができる。
　また、蛍光体含有部材４０と発光層１２とが間隙（気密部６）によって熱的に分離されていることで、発光層１２で発生した熱も、蛍光体含有部材４０を伝わることなく、ｐ型窒化物半導体層１３と支持基板５０等を伝わって外部に排熱される。このように、発光層１２で発生した熱は、気密部６によって蛍光体含有部材４０に伝わりにくくなっているので、蛍光体含有部材４０の蛍光体が発光層１２の熱によって劣化することを抑制することができる。従って、蛍光体の発光効率を向上させることができる。
　以上、本実施形態に係る発光装置２では、第１の実施形態と同様に、蛍光体含有部材４０の蛍光体と窒化物半導体層の発光層１２とが互いの熱の影響によって温度上昇することを抑制できるので、蛍光体の発光効率および発光層の電力変換効率を向上させることができる。
　さらに、本実施形態でも、第一の蛍光体含有部材４１の蛍光体としてガスや水分に弱い量子ドット蛍光体を用いているが、蛍光体含有部材４０は、カバー部材３１とｎ型窒化物半導体層１１とにより気密封止されているため、第一の蛍光体含有部材４１の蛍光体（量子ドット蛍光体）が熱や外部環境によって劣化することを抑制することができる。また、蛍光体として量子ドット蛍光体を用いることで、発光装置２から出射される光の波長を自由に設計することができる。
　なお、本実施形態において、発光層１２は、波長４５０ｎｍの青色光を放射する構造としたが、波長３５０ｎｍ～３９０ｎｍの紫外光、波長３９０ｎｍ～４２０ｎｍの近紫外光、または、波長４２０ｎｍ～５２０ｎｍの青色から緑色の可視光が出射する構造としてもよい。
　また、本実施形態において、第二の蛍光体含有部材４２の蛍光体材料としては、ＹＡＧ：Ｃｅ３＋等の希土類蛍光体を用いたが、ＣＡＳＮ系蛍光体またはシリケート系蛍光体を用いても良い。また、有機蛍光体である希土類錯体（ＥＵ（ＩＩＩ）錯体（赤色）またはテルビウム（Ｔｂ）（ＩＩＩ）錯体（緑色）など）を用いて、蛍光体含有部材４０を構成してもよい。
　以上、本発明に係る発光装置について、実施形態および変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施形態および変形例に限定されるものではない。
　例えば、上記の実施形態において、第一の基板（基板１０、支持基板５０）およびカバー部材３１のいずれか一方もしくは両方は、発光層１２および蛍光体含有部材４０から出射される光の波長に対して透明である透明部材によって構成されることが好ましい。これにより、発光層１２および蛍光体含有部材４０から発せられた光を容易に発光装置の外部へ取り出すことが可能となる。
　また、上記の実施形態において、カバー部材３１は、シリコン（Ｓｉ）やサファイアなどの熱伝導率が高い熱伝導部材によって構成されることが好ましい。これにより、蛍光体で発生した熱を容易に発光装置の外部へ排熱させることができる。
　また、上記の実施形態において、発光層１２が誘電体多層膜によって挟まれるように構成することが好ましい。これにより、発光装置の発光層における電力変換効率を向上させることができ、発光装置の発光効率を改善させることができる。
　その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当業者が思いつく各種変形を施したものも本発明の範囲内に含まれる。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、複数の実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
　本発明によれば、信頼性の高い発光装置を実現することができるため、本発明は、例えば、家庭用照明器具だけでなく、オフィス照明などの業務用照明器具や道路用照明などの産業用照明器具等に用いられる発光装置として広く利用することができる。
　１，２，１００，２００　発光装置
　５　窒化物半導体発光素子
　６　気密部
　１０　基板
　１１　ｎ型窒化物半導体層
　１２　発光層
　１３　ｐ型窒化物半導体層
　１４　透明電極
　１５，５８　絶縁膜
　１６　ｐ型電極
　１７　ｎ型電極
　１８　第一のビア
　１９　第二のビア
　２０　第一のビア配線
　２１　第二のビア配線
　２５，６５　第一の裏面電極
　２６，６６　第二の裏面電極
　３０　蛍光体光学素子
　３１　カバー部材
　３１ａ　壁面部
　３２，５２　保護膜
　３３　接着層
　３５　反射膜
　４０　蛍光体含有部材
　４１　第一の蛍光体含有部材
　４２　第二の蛍光体含有部材
　４５，４６　金配線
　５０　支持基板
　５１　ビア
　５３　ビア電極
　５６，５７　バンプ
　１２０，１３０　ＤＢＲミラー

Claims (10)

  1. 　発光部を含む窒化物半導体層が形成された第一の基板と、
    　前記第一の基板の上方に配置され、前記発光部側に凹部が形成された第二の基板と、
    　前記凹部に配置された蛍光体含有部材とを備え、
    　前記蛍光体含有部材と前記発光部との間に所定の間隙が設けられている
    　発光装置。
  2. 　前記間隙は、空間領域である
    　請求項１に記載の発光装置。
  3. 　前記第一の基板および前記第二の基板のいずれか一方もしくは両方は、前記発光部および前記蛍光体含有部材から出射される光の波長に対して透明である透明部材からなる
    　請求項１または２に記載の発光装置。
  4. 　前記第一の基板と前記第二の基板とが直接もしくは前記窒化物半導体層を介して前記蛍光体含有部材を覆うように接合されることで、前記蛍光体含有部材が外部から気密封止される
    　請求項１～３のいずれか１項に記載の発光装置。
  5. 　前記第二の基板は、熱伝導部材からなる
    　請求項１～４のいずれか１項に記載の発光装置。
  6. 　前記第一の基板と前記窒化物半導体層との間に、前記発光部および前記蛍光体含有部材から出射される光の波長の光を反射する反射膜が形成されている
    　請求項１～５のいずれか１項に記載の発光装置。
  7. 　前記第二の基板と前記蛍光体含有部材との間に、前記発光部および前記蛍光体含有部材から出射される光の波長の光を反射する反射膜が形成されている
    　請求項１～５のいずれか１項に記載の発光装置。
  8. 　前記蛍光体含有部材に量子ドット蛍光体が含有される
    　請求項１～７のいずれか１項に記載の発光装置。
  9. 　前記蛍光体含有部材の表面および前記第二の基板と前記蛍光体含有部材との間の少なくともいずれか一方に、反射膜が形成されている
    　請求項１～８のいずれか１項に記載の発光装置。
  10. 　前記発光部は、誘電体多層膜で挟まれている
    　請求項１～９のいずれか１項に記載の発光装置。
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