JP7633536B2 - 発光装置及びその製造方法 - Google Patents

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Description

実施形態は、発光装置及びその製造方法に関する。
従来から、基板と、基板上に設けられた発光素子と、発光素子上に設けられた波長変換層と、波長変換層を囲む光反射性材料を含む壁と、を備える発光装置が知られている。このような発光装置において、壁の中に光が伝搬し、壁の中に伝搬した光が壁の上面から漏れることを抑制したいという要望がある。
特開２０１８－１９５７５８号公報
実施形態は、壁の上面からの光漏れを抑制できる発光装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
実施形態に係る発光装置は、基板と、前記基板上に設けられ、第１光を出射する発光素子と、前記発光素子上に設けられ、前記第１光の一部を波長変換して第２光を出射する複数の波長変換粒子を含む波長変換層と、前記波長変換層の上方に設けられた透光板と、前記波長変換層及び前記透光板を囲み、内面が前記透光板の側面に接し、光反射性材料を含む壁と、を備え、前記波長変換層の上部は、前記波長変換粒子による凹凸を有し、前記波長変換層と前記透光板の間には空気層が設けられている。
実施形態に係る発光装置の製造方法は、基板上に第１光を出射する発光素子を載置する工程と、前記発光素子上に、前記第１光の一部を波長変換して第２光を出射する複数の波長変換粒子を有する波長変換層を、上部が前記波長変換粒子による凹凸を有するように配置する工程と、前記波長変換層との間に空気層を有するように、前記波長変換層の上方に透光板を配置する工程と、未硬化の光反射材を、前記波長変換層及び前記透光板を囲むように設ける工程と、前記光反射材を硬化させた壁を形成する工程と、を備える。
実施形態によれば、壁の上面からの光漏れを抑制できる発光装置及びその製造方法を提供できる。
第１の実施形態に係る発光装置を示す上面図である。 図１のII－II線における端面の一の例を示す図である。 図１のII－II線における端面の他の例を示す図である。 図２Ａにおける発光素子の一部、波長変換層の一部、及び透光板の一部を拡大して示す端面図である。 図１のII－II線における端面において、光の経路を例示する端面図である。 図２Ａにおける発光素子の一部、波長変換層の一部、及び透光板の一部を拡大して示す端面において、光の経路を例示する図である。 第１の実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 第１の実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 第１の実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 第１の実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 第１の実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 参考例に係る発光装置の製造方法を示す図である。 参考例に係る発光装置の製造方法を示す図である。 第２の実施形態に係る発光装置を示す端面図である。 第２の実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 第３の実施形態に係る発光装置を示す端面図である。 第４の実施形態に係る発光装置を示す端面図である。 第４の実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 第４の実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 第５の実施形態に係る発光装置を示す端面図である。 第５の実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 第５の実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 第５の実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 第６の実施形態に係る発光装置を示す端面図である。
実施形態に係る発光装置は、基板と、前記基板上に設けられ、第１光を出射する発光素子と、前記発光素子上に設けられ、前記第１光の一部を波長変換して第２光を出射する複数の波長変換粒子を含む波長変換層と、前記波長変換層の上方に設けられた透光板と、前記波長変換層及び前記透光板を囲み、内面が前記透光板の側面に接し、光反射性材料を含む壁と、を備え、前記波長変換層の上部は、前記波長変換粒子による凹凸を有し、前記波長変換層と前記透光板の間には空気層が設けられている。
実施形態に係る発光装置の製造方法は、基板上に第１光を出射する発光素子を載置する工程と、前記発光素子上に、前記第１光の一部を波長変換して第２光を出射する複数の波長変換粒子を有する波長変換層を、上部が前記波長変換粒子による凹凸を有するように配置する工程と、前記波長変換層との間に空気層を有するように、前記波長変換層の上方に透光板を配置する工程と、未硬化の光反射材を、前記波長変換層及び前記透光板を囲むように設ける工程と、前記光反射材を硬化させた壁を形成する工程と、を備える。
以下、各実施形態に係る発光装置の具体的な構成について説明する。以下、説明の便宜上、本明細書においては、ＸＹＺ直交座標系を採用する。図１及び図２Ａに示すように、基板１１０から発光素子１２０に向かう方向を「Ｚ方向」という。また、Ｚ方向を「上方向」ともいう。また、Ｚ方向の反対方向を「下方向」ともいう。Ｚ方向と直交する一の方向を「Ｘ方向」という。また、Ｚ方向及びＸ方向と直交する方向を「Ｙ方向」という。また、Ｘ方向及びＹ方向等のＺ方向と直交する方向を「横方向」ともいう。
＜第１の実施形態＞
先ず、第１の実施形態に係る発光装置１００について説明する。
図１は、本実施形態に係る発光装置を示す上面図である。
図２Ａは、図１のII－II線における端面の一の例を示す図である。
図２Ｂは、図１のII－II線における端面の他の例を示す図である。
図１及び図２Ａに示すように、発光装置１００は、基板１１０と、発光素子１２０と、波長変換層１３０と、透光板１４０と、壁１５０と、を備える。
図２Ａに示すように、発光素子１２０は、基板１１０上に設けられ、第１光Ｌ１を出射する。波長変換層１３０は、発光素子１２０上に設けられている。波長変換層１３０は、第１光Ｌ１の一部を波長変換して第２光Ｌ２を出射する複数の波長変換粒子１３１を含む。透光板１４０は、波長変換層１３０の上方に設けられている。壁１５０は、波長変換層１３０及び透光板１４０を囲んでいる。壁１５０の内面１５０ｂは、透光板１４０の側面１４０ｃに接している。壁１５０は、光反射性材料を含む。
波長変換層１３０の上部は、波長変換粒子１３１による凹凸を有している。波長変換層１３０と透光板１４０の間には空気層１３０ｋが設けられている。以下、発光装置１００の各部について詳述する。
基板１１０は、例えば、樹脂材料からなる母材中に、発光素子１２０に接続される配線が設けられた配線基板である。ただし、基板１１０の母材はこれに限定されず、セラミックス等を用いてもよい。
基板１１０の表面は、図２Ａに示すように、上面１１０ａと、下面１１０ｂと、を含む。上面１１０ａ及び下面１１０ｂは、平坦面であり、Ｘ方向及びＹ方向に略平行である。図１に示すように、上面視における基板１１０の形状は、四角形である。ただし、上面視における基板１１０の形状は、これに限定されない。
基板１１０の上面１１０ａには、３つの発光素子１２０が載置されている。３つの発光素子１２０は、Ｘ方向に沿って配列している。ただし、基板１１０に設ける発光素子１２０の数は、１以上であれば特に限定されない。また、発光装置１００に複数の発光素子１２０が設けられている場合、複数の発光素子１２０は、Ｘ方向だけでなく、Ｙ方向にも配列されていてもよい。上面視における各発光素子１２０の形状は、四角形である。ただし、発光素子１２０の形状はこれに限定されない。
図２Ａに示すように、発光素子１２０は、本実施形態では、発光素子１２０の成長基板上に積層した半導体層の表面側が基板１１０に実装（ＦＤ（Face Down）実装）されたＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）である。各発光素子１２０と基板１１０との間には、導電性の接合部材１６０が設けられている。各発光素子１２０は、接合部材１６０により基板１１０に接合されている。
発光素子１２０は、第１光Ｌ１として青色光を出射する。ただし、第１光Ｌ１の色は、青色に限定されない。
各発光素子１２０と基板１１０との間には、遮光層１７０が設けられている。遮光層１７０は、樹脂材料からなる母材と、母材中に分散された複数のフィラーと、を含む。樹脂材料としては、シリコーン樹脂又はエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。フィラーとしては、チタン酸化物（ＴｉＯ２）等の光反射性材料を用いることができる。ただし、各発光素子１２０と基板１１０との間には、遮光層１７０が設けられていなくてもよい。
図３は、図２Ａにおける発光素子の一部、波長変換層の一部、及び透光板の一部を拡大して示す端面図である。
各発光素子１２０の上面には、波長変換層１３０が設けられている。波長変換層１３０は、複数の波長変換粒子１３１を有する。波長変換層１３０の上部は、複数の波長変換粒子１３１による凹凸を有する。
波長変換粒子１３１としては、青色の第１光Ｌ１を吸収して黄色の第２光Ｌ２を出射する黄色蛍光体を用いることができる。波長変換層１３０は、第２光Ｌ２を出射するとともに、第１光Ｌ１の一部を透過する。そのため、発光装置１００は、第１光Ｌ１と第２光Ｌ２とが混色した白色光を出射する。
ただし、波長変換粒子１３１は、黄色蛍光体でなくてもよい。波長変換粒子１３１として、第１光Ｌ１を波長変換して赤色の光を出射する赤色蛍光体及び第１光Ｌ１を波長変換して緑色の光を出射する緑色蛍光体等を用いてもよい。この場合、赤色蛍光体が出射する光の赤色と、緑色蛍光体が出射する光の緑色と、第１光Ｌ１の青色との混色により、発光装置１００は白色の光を出射できる。また、発光装置１００は、白以外の単色を出射するようにしてもよい。
波長変換粒子１３１は、ガラス層１３２によって被覆されている。ガラス層１３２はシリカ（ＳｉＯ２）からなる。ガラス層１３２は、波長変換粒子１３１同士、発光素子１２０と波長変換粒子１３１を結合させて、波長変換粒子１３１を波長変換層１３０内に保持している。また、ガラス層１３２は、波長変換粒子１３１を空気中の水分等から保護する。波長変換粒子１３１と透光板１４０との間、波長変換粒子１３１間、及び、発光素子１２０と波長変換粒子１３１との間には、空気層１３０ｋ（空隙）が形成されている。
以下、各部の寸法の一例を示す。
波長変換層１３０の厚さは、例えば、２０～２００μｍである。波長変換粒子１３１の直径は、例えば、２～２３μｍであり、例えば、５～１５μｍである。ガラス層１３２の厚さは、例えば、１～５μｍである。
波長変換層１３０の構成は、少なくとも上部が波長変換粒子１３１による凹凸を有する限り、上記に限定されない。例えば、波長変換粒子１３１は、ガラス層１３２によって被覆されていなくてもよい。この場合、シリコーン樹脂等の樹脂材料からなるバインダにより、波長変換粒子１３１同士、発光素子１２０と波長変換粒子１３１を結合させて、波長変換粒子１３１を波長変換層１３０内に保持してもよい。また、例えば、バインダを用いずに静電気付着により、波長変換粒子１３１同士、発光素子１２０と波長変換粒子１３１を付着させて、波長変換粒子１３１を波長変換層１３０内に保持してもよい。
図２Ａに示すように、波長変換層１３０の上方には、透光板１４０が設けられている。透光板１４０は、波長変換層１３０を粉塵や空気中の水分等から保護する。透光板１４０は、波長変換層１３０から出射する第２光Ｌ２に対する透光性を有する。「透光性」とは第２光Ｌ２の４０％以上、好ましくは６０％以上、さらに好ましくは８０％以上を透過することをいう。透光板１４０を構成する材料としては、ガラスやサファイア、シリコーン成形体等の透光性材料を用いることができる。
透光板１４０の形状は、直方体である。透光板１４０の表面は、上面１４０ａと、下面１４０ｂと、側面１４０ｃと、を含む。上面１４０ａは、平坦面である。上面１４０ａは、基板１１０の上面１１０ａに平行である。「平行」とは、厳密に平行であることを意味するのではなく、製造工程におけるばらつきを含むものであり、実質的に平行であればよい。
下面１４０ｂは、上面１４０ａの反対側に位置し、波長変換層１３０に対向する面である。下面１４０ｂは、平坦面であり、基板１１０の上面１１０ａに平行である。側面１４０ｃは、上面１４０ａと下面１４０ｂの間に位置し、上面１４０ａと下面１４０ｂに接している。下面１４０ｂは、本実施形態では波長変換層１３０から離れている。ただし、図２Ｂに示すように、下面１４０ｂの一部は、波長変換層１３０に接していてもよい。
側面１４０ｃは、上面１４０ａに垂直である。「垂直」とは、厳密に垂直であることを意味するのではなく、製造工程におけるばらつきを含むものであり、実質的に垂直であればよい。
図１及び図２Ａに示すように、本実施形態では、発光素子１２０、波長変換層１３０、及び透光板１４０は、壁１５０によって囲まれている。壁１５０の形状は、筒状である。
壁１５０は、樹脂材料からなる母材と、光反射性材料からなる複数のフィラーと、を含む。壁１５０の樹脂材料としては、シリコーン樹脂又はエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。壁１５０の光反射性材料としては、シリコン酸化物（ＳｉＯ２）、チタン酸化物（ＴｉＯ２）、アルミニウム（Ａｌ）又は銀（Ａｇ）等を用いることができる。
壁１５０の表面は、上面１５０ａと、内面１５０ｂと、外面１５０ｃと、下面１５０ｄと、を含む。
上面１５０ａは、平坦面であり、基板１１０の上面１１０ａに平行である。上面１５０ａは内面１５０ｂ及び外面１５０ｃに接している。上面１５０ａは、透光板１４０の上面１４０ａと面一である。
内面１５０ｂは、本実施形態では、発光素子１２０、波長変換層１３０、及び透光板１４０を囲んでいる。内面１５０ｂは、発光素子１２０の側面、波長変換層１３０の横方向の端部、及び透光板１４０の側面１４０ｃに接している。内面１５０ｂにおいて少なくとも最も上方に位置する上端１５０ｔを含む領域は、透光板１４０の側面１４０ｃに接しているため、基板１１０の上面１１０ａに垂直である。
外面１５０ｃは、上面１５０ａの周囲に設けられている。外面１５０ｃは、基板１１０の上面１１０ａに垂直である。ただし、外面１５０ｃの形状は、特に限定されない。例えば外面１５０ｃは、Ｚ軸に対して傾斜していてもよい。
下面１５０ｄは、上面１５０ａの反対側に位置する。下面１５０ｄは、本実施形態では、基板１１０の上面１１０ａに接している。
壁１５０は波長変換層１３０の上方に設けられた透光板１４０を囲んでいる。したがって上面１５０ａは、波長変換層１３０の上面１３０ａよりも上方に位置する。波長変換層１３０の上面１３０ａと、壁１５０の上面１５０ａとの距離は、５０μｍ以上２０００μｍ以下であることが好ましい。「波長変換層１３０の上面１３０ａと、壁１５０の上面１５０ａとの距離」とは、波長変換層１３０の上面１３０ａと、壁１５０の上面１５０ａとのＺ方向における最短距離を意味する。
本実施形態では、上面１５０ａは、基板１１０の上面１１０ａに平行であり、内面１５０ｂのうち上端１５０ｔを含む領域は、基板１１０の上面１１０ａに垂直である。そのため、上面１５０ａと内面１５０ｂとの間の角部ｃの角度θは、９０度である。ただし、角部ｃの角度θは、これに限定されない。
次に、本実施形態に係る発光装置１００の動作について説明する。
図４Ａは、図１のII－II線における端面において、光の経路を例示する図である。
壁１５０は、発光素子１２０及び波長変換層１３０の周囲に設けられている。そのため、発光素子１２０を点灯させた場合、発光素子１２０から出射する第１光Ｌ１の一部及び波長変換層１３０から出射する第２光Ｌ２の一部が、壁１５０によって反射される。
特に、壁１５０の内面１５０ｂにおいて波長変換層１３０に隣接する領域ほど、入射する第２光Ｌ２の輝度が高くなる。そのため、壁１５０の内面１５０ｂのうち波長変換層１３０に隣接する領域から壁１５０の中に第２光Ｌ２が伝搬し易い。本実施形態では、壁１５０は、波長変換層１３０の上方に設けられた透光板１４０を、透光板１４０の上面１４０ａと壁１５０の上面１５０ａとが面一となるように囲んでおり、波長変換層１３０の上面１３０ａよりも上方に位置している。そのため、壁１５０の内面１５０ｂのうち波長変換層１３０に隣接する領域から壁１５０の中に第２光Ｌ２が伝搬したとしても、伝搬した第２光Ｌ２を壁１５０の中で減衰させ、第２光Ｌ２が壁１５０の上面１５０ａから出射することを抑制できる。その結果、壁１５０の中に伝搬した第２光Ｌ２が、壁１５０の上面１５０ａから漏れることを抑制できる。
更に、本実施形態では、角部ｃの角度θは、９０度である。そのため、角部ｃの角度θが９０度未満である場合と比較して、角部ｃの肉厚ｔ（角部ｃの近傍の上面１４０ａと内面１５０ｂとの距離）を厚くできる。その結果、壁１５０の内面１５０ｂのうち角部ｃの近辺の領域から壁１５０の中に第２光Ｌ２が伝搬したとしても、伝搬した第２光Ｌ２を壁１５０の中で減衰させ、第２光Ｌ２が上面１５０ａから漏れ出ることを抑制できる。
このように壁１５０の上面１５０ａからの光漏れを抑制することで、発光素子１２０及び波長変換層１３０の直上の領域Ｓ１を囲む周辺領域Ｓ２が明るくなることを抑制できる。これにより、発光素子１２０及び波長変換層１３０の直上の領域Ｓ１と周辺領域Ｓ２のコントラストを高くできる。
更に、本実施形態では、壁１５０の内面１５０ｂにおいて上端１５０ｔを含む領域は、基板１１０の上面１１０ａに垂直である。これにより、配光角を狭角にできるため、発光装置１００の輝度を向上できる。
図４Ｂは、図２Ａにおける発光素子の一部、波長変換層の一部、及び透光板の一部を拡大して示す端面において、光の経路を例示する図である。
本実施形態では、波長変換粒子１３１はガラス層１３２によって被覆されている。そのため、波長変換層１３０内において、発光素子１２０から出射した第１光Ｌ１及び波長変換層１３０から出射した第２光Ｌ２が空気層１３０ｋからガラス層１３２に入射しようとすると、これらの光が空気層１３０ｋとガラス層１３２との界面で反射される確率が高い。このため、波長変換層１３０内における第１光Ｌ１及び第２光Ｌ２の横方向への伝播が阻害され、発光素子１２０及び波長変換層１３０の直上の領域から出射する。これにより、発光素子１２０及び波長変換層１３０の直上の領域Ｓ１と周辺領域Ｓ２のコントラストを高くできる。
次に、本実施形態に係る発光装置１００の製造方法について説明する。
図５Ａ～５Ｅは、本実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。
先ず、図５Ａに示すように、基板１１０上に発光素子１２０を載置する。本実施形態では、発光素子１２０を導電性の接合部材１６０により基板１１０に接合する。また、本実施形態では、発光素子１２０と基板１１０の間に遮光層１７０を設ける。
次に、図５Ｂに示すように、発光素子１２０上に波長変換層１３０を配置する。波長変換層１３０は、複数の波長変換粒子１３１を含むスラリー材をスプレーすることによって配置される。
具体的には、発光素子１２０の周囲にマスク材を設け、発光素子１２０上にスラリー材をスプレーし、マスク材を除去する。スラリー材は、ポリシラザン、複数の波長変換粒子１３１、及び有機溶媒を含む。有機溶媒には、例えば、ヘプタン又はジブチルエーテルを使用する。なお、有機溶媒は含有させなくてもよい。スラリー材には、樹脂材料は含有されていない。次に、スラリー材がスプレーされた基体を加熱又は常温放置することにより、ポリシラザンをシリカに転化させて、波長変換粒子１３１をシリカを含むガラス層１３２で被覆すると共に、波長変換粒子１３１間に空気層１３０ｋを形成する。これにより、波長変換層１３０が発光素子１２０上に形成される。
なお、波長変換層を配置する方法は、上記に限定されない。例えば、スプレーするスラリー材は、ポリシラザンを含まず、シリコーン樹脂等の樹脂材料からなるバインダを含んでいてもよい。また、波長変換層は、波長変換粒子同士及び波長変換粒子と発光素子を静電気付着させることによって配置されてもよい。
次に、図５Ｃに示すように、波長変換層１３０上に透光板１４０を配置する。透光板１４０は、保持具１４１に保持されており、波長変換層１３０に接着剤等で接着されていない。すなわち、透光板１４０は波長変換層１３０との間に空気層１３０ｋを介在させた状態で配置される。
透光板１４０は、上面１４０ａ及び下面１４０ｂが、基板１１０の上面１１０ａに平行となるように配置される。また、透光板１４０は、波長変換層１３０及び３つの発光素子１２０と上面視で重なる位置に配置される。透光板１４０を波長変換層１３０上に配置した状態で、透光板１４０の上方から発光素子１２０及び波長変換層１３０を視認することができる。そのため、透光板１４０を発光素子１２０及び波長変換層１３０に対して容易に位置決めできる。
次に、図５Ｄに示すように、未硬化の光反射材１５０Ｆを、波長変換層１３０及び透光板１４０を囲むように設ける。
未硬化の光反射材１５０Ｆは、未硬化の樹脂材料からなる母材と、光反射性材料からなるフィラーと、を含む。光反射材１５０Ｆの樹脂材料としては、シリコーン樹脂又はエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。光反射材１５０Ｆの光反射性材料としては、シリコン酸化物（ＳｉＯ２）、チタン酸化物（ＴｉＯ２）、アルミニウム（Ａｌ）又は銀（Ａｇ）等を用いることができる。光反射材１５０Ｆは、増粘剤を更に含んでもよい。「未硬化」とは、少なくとも完全には硬化しておらず、光反射材１５０Ｆが透光板１４０の形状に合わせて変形できる程度に柔軟であることを意味する。「硬化後の光反射材１５０Ｆ」とは、光反射材１５０Ｆが完全に硬化したものを意味し、壁１５０に相当する。
光反射材１５０Ｆを設ける際は、透光板１４０及び波長変換層１３０離れた位置に、透光板１４０及び波長変換層１３０を囲む枠部材１８０を設け、透光板１４０及び波長変換層１３０と枠部材１８０との間に光反射材１５０Ｆを設けてもよい。
未硬化の光反射材１５０Ｆの内面１５０Ｆｂの上端が、透光板１４０の側面１４０ｃの上端よりも下方に位置する場合、未硬化の光反射材１５０Ｆが側面１４０ｃの上方に濡れ広がり、未硬化の光反射材１５０Ｆの上面１５０Ｆａが基板１１０に近づく方向に凹む。この場合、硬化後の光反射材１５０Ｆ（すなわち壁１５０）の角部ｃの角度θが９０度より小さくなる。そこで、本実施形態では、未硬化の光反射材１５０Ｆは、未硬化の光反射材１５０Ｆの内面１５０Ｆｂの上端が透光板１４０の上面１４０ａの上端と上下方向において同じ位置となるように設けられる。これにより、角部ｃの角度θが９０度未満になることを抑制できる。
更に、本実施形態では、未硬化の光反射材１５０Ｆの上面１５０Ｆａは、透光板１４０の上面１５０ａ及び枠部材１８０の上面１８０ａと面一である。これにより、硬化後の光反射材１５０Ｆ（すなわち壁１５０）の上面１５０ａを、基板１１０の上面１１０ａに平行にできる。なお、硬化した光反射材１５０Ｆの上面１５０ａが、未硬化の光反射材１５０Ｆの上面１５０Ｆａよりも基板１１０に近づく方向に引けることが見込まれる場合、未硬化の光反射材１５０Ｆの上面１５０Ｆａが基板１１０から離れる方向に凸となるように未硬化の光反射材１５０Ｆを設けてもよい。この場合、光反射材１５０Ｆの硬化後に研磨等を実施し、上面１５０Ｆａを平坦化してもよい。
次に、光反射材１５０Ｆを硬化させる。光反射材１５０Ｆを構成する母材が熱硬化性樹脂である場合、光反射材１５０Ｆは加熱されることにより硬化する。加熱温度は、例えば１５０℃以上２００℃以下である。ただし、硬化方法は光反射材１５０Ｆを構成する材料に応じて適宜選択できる。例えば、光反射材１５０Ｆにおける樹脂を紫外線硬化性樹脂により構成し、紫外線により硬化させてもよい。
次に、図５Ｅに示すように、保持具１４１及び枠部材１８０を基板１１０上から除去する。これにより、波長変換層１３０の上部が波長変換粒子１３１による凹凸を有し、波長変換層１３０と透光板１４０との間に空気層１３０ｋが介在する発光装置１００が形成される。
図６Ａ及び図６Ｂは、参考例に係る発光装置の製造方法を示す図である。
図６Ａに示すように、参考例に係る発光装置の製造方法では、波長変換層１３０上に接着剤１９０が配置された状態で、透光板１４０が波長変換層１３０上に配置される。そのため、接着剤１９０により、透光板１４０が波長変換層１３０に接着される。しかしながら、透光板１４０を波長変換層１３０に接着するために透光板１４０を波長変換層１３０に押し付けることにより、接着剤１９０が押しつぶされ、接着剤１９０とともに複数の波長変換粒子１３１が透光板１４０と発光素子１２０との間からはみ出す場合がある。
そのため、光反射材１５０Ｆを設けた場合、図６Ｂに示すように、接着剤１９０とともに複数の波長変換粒子１３１が透光板１４０と発光素子１２０との間からはみ出した部分により、光反射材１５０Ｆの内面１５０Ｆｂに窪み１５０Ｆｋが生じる。このような窪み１５０Ｆｋは、光反射材１５０Ｆの硬化後も残存する。このように、接着剤１９０を設けた場合、発光素子１２０上に配置した複数の波長変換粒子１３１うちの一部が、発光素子１２０の直上の領域から外れた位置に移動してしまう。そのため、発光素子１２０上に配置した波長変換粒子１３１の数が低減し、光の取出し効率が低下する。また、このような窪み１５０Ｆｋが壁に設けられている場合、窪み１５０Ｆｋ内に位置する波長変換粒子１３１から出射した第２光Ｌ２が壁の中に伝搬し、伝搬した第２光Ｌ２が壁の上面から出射する可能性がある。
これに対して本実施形態では、製造時に接着剤１９０が透光板１４０と波長変換層１３０の間に配置されていない。そのため、透光板１４０を配置することにより、発光素子１２０上に配置した複数の波長変換粒子１３１うちの一部が、発光素子１２０の直上の領域から外れた位置に移動することを抑制できる。その結果、光の取出し効率を向上させることができる。このように製造時に接着剤１９０が透光板１４０と波長変換層１３０の間に配置されていないため、形成された発光装置１００においては、波長変換層１３０と透光板１４０との間に空気層１３０ｋが介在している。
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態に係る発光装置１００においては、壁１５０は、波長変換層１３０及び透光板１４０を囲んでいる。そのため、壁１５０の上面１５０ａは、波長変換層１３０の上面１３０ａよりも高い位置に設けられている。これにより、壁１５０の上面１５０ａからの光漏れを抑制できる発光装置１００を提供できる。またこれにより、発光素子１２０及び波長変換層１３０の直上の領域Ｓ１と周辺領域Ｓ２のコントラストを高くできる。
また、本実施形態では、波長変換層１３０の上部は、波長変換粒子１３１による凹凸を有しており、波長変換層１３０と透光板１４０の間には、空気層１３０ｋが設けられている。そのため、波長変換層１３０の上部の波長変換粒子１３１による凹凸と空気層１３０ｋとの界面で、第１光Ｌ１及び第２光Ｌ２が反射される確率が高い。このため、波長変換層１３０内における第１光Ｌ１及び第２光Ｌ２の横方向への伝播が阻害され、発光素子１２０及び波長変換層１３０の直上の領域から出射する。これにより、発光素子１２０及び波長変換層１３０の直上の領域Ｓ１と周辺領域Ｓ２のコントラストを高くできる。また、波長変換層１３０と透光板１４０との間には、接着剤１９０が設けられていない。そのため、製造時に、透光板１４０を波長変換層１３０上に配置する際に、波長変換粒子１３１が透光板１４０と発光素子１２０との間からはみ出すことを抑制できる。これにより、光の取出し効率を向上させることができる。また、波長変換層１３０と透光板１４０の間に空気層１３０ｋが設けられていることにより、透光板１４０の上面または／および下面に凸形状や凹形状、凹凸形状等の表面加工を施すことができる。表面加工を施すことができる面が上面と下面の２面あることで、光学制御を容易にできる。
また、透光板１４０の側面１４０ｃは、基板１１０の上面１１０ａに対して垂直である。これにより、発光素子１２０及び波長変換層１３０の直上の領域Ｓ１と周辺領域Ｓ２のコントラストをより一層高くできる。
また、壁１５０の上面１５０ａは、基板１１０の上面１１０ａに平行である。そのため、壁１５０の上面１５０ａが基板１１０の上面１１０ａに近づく方向に凹である場合と比較して、角部ｃの肉厚ｔを厚くできる。これにより、壁１５０の上面１５０ａからの光漏れを抑制できる。
また、波長変換層１３０は、波長変換粒子１３１の表面を被覆するガラス層１３２を有する。波長変換粒子１３１同士はガラス層１３２を介して結合しており、波長変換粒子１３１間には空気層１３０ｋが形成されている。これにより、発光素子１２０及び波長変換層１３０の直上の領域Ｓ１と周辺領域Ｓ２のコントラストをより一層高くできる。
また、本実施形態に係る発光装置１００の製造方法においては、先ず、基板上に第１光を出射する発光素子１２０を載置する。次に、発光素子１２０上に、第１光Ｌ１の一部を波長変換して第２光Ｌ２を出射する複数の波長変換粒子１３１を有する波長変換層１３０を、上部が波長変換粒子１３１による凹凸を有するように配置する。次に、波長変換層１３０との間に空気層１３０ｋを有するように、波長変換層１３０の上方に透光板１４０を配置する。次に、未硬化の光反射材１５０Ｆを、波長変換層１３０及び透光板１４０を囲むように設ける。次に、光反射材１５０Ｆを硬化させた壁１５０を形成する。これにより、壁１５０の上面１５０ａからの光漏れを抑制しつつ、光の取出し効率を向上させた発光装置１００を実現できる。
また、本実施形態に係る発光装置１００の製造方法においては、光反射材１５０Ｆを設ける工程において、光反射材１５０Ｆは、内面１５０Ｆｂの上端が透光板１４０の側面１４０ｃの上端と上下方向において同じ位置となるように設けられる。そのため、硬化後の光反射材１５０Ｆ（壁１５０）の上面１５０ａと内面１５０ｂとの間の角部ｃの角度θを９０度以上にできる。
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態について説明する。
図７は、本実施形態に係る発光装置を示す端面図である。
本実施形態に係る発光装置２００は、壁２５０の上面２５０ａが基板１１０の上面１１０ａに平行でない点において、第１の実施形態に係る発光装置１００と相違する。なお、以下の説明においては、原則として、第１の実施形態との相違点のみを説明する。以下に説明する事項以外は、第１の実施形態と同様である。
壁２５０の構成は、上面２５０ａの形状を除き、第１の実施形態における壁１５０の構成と同様である。壁２５０の上面２５０ａは、基板１１０から離れる方向に向かって凸状の湾曲面である。この場合、壁２５０の上面２５０ａと内面２５０ｂとの間の角部ｃの角度θは、９０度より大きく１８０未満である。ここで、角度θは、内面２５０ｂと、内面２５０ｂの上端２５０ｔを通る上面２５０ａの接線Ｌと、のなす角度である。このように、角度θは、９０度より大きくてもよい。このような場合、角部ｃの肉厚ｔをより一層厚くすることができる。そのため、壁２５０の内面２５０ｂのうち角部ｃの近辺の領域から壁２５０の中に第２光Ｌ２が伝搬したとしても、伝搬した第２光Ｌ２を減衰させ、第２光Ｌ２が上面２５０ａから漏れ出ることを抑制できる。
次に、本実施形態に係る発光装置２００の製造方法について説明する。
図８は、本実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。
本実施形態に係る発光装置２００の製造方法では、光反射材２５０Ｆを設ける工程が、第１の実施形態に係る発光装置１００の製造方法と相違する。
図５Ｃに示すように透光板１４０を設けた後、図８に示すように、未硬化の光反射材２５０Ｆを、硬化後の上面２５０ａが基板１１０の上面１１０ａから離れる方向に凸となるように設ける。未硬化の光反射材２５０Ｆは、第１の実施形態における光反射材１５０Ｆと同様に、未硬化の樹脂材料からなる母材と、光反射性材料からなるフィラーと、を含む。具体的には、未硬化の光反射材２５０Ｆは、未硬化の光反射材２５０Ｆの上面２５０Ｆａが表面張力により基板１１０の上面１１０ａから離れる方向に凸となるように設けられる。これにより、硬化後の光反射材２５０Ｆの上面２５０ａが、基板１１０の上面１１０ａから離れる方向に凸となる。以降の手順は、第１の実施形態と同様である。
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態では、壁２５０の上面２５０ａは、基板１１０から離れる方向に向かって凸である。そのため、角部ｃの肉厚ｔをより一層厚くすることができる。その結果、壁２５０の内面２５０ｂのうち角部ｃの近辺の領域から壁２５０の中に第２光Ｌ２が伝搬したとしても、伝搬した第２光Ｌ２を減衰させ、第２光Ｌ２が上面２５０ａから漏れ出ることを抑制できる。
＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態について説明する。
図９は、本実施形態に係る発光装置を示す端面図である。
本実施形態に係る発光装置３００は、壁３５０の構成において、第１の実施形態に係る発光装置１００と相違する。
壁３５０は、本体部３５１と、充填部３５２と、を有する。
本体部３５１は、樹脂材料からなる母材と、光反射性材料からなるフィラーと、を含む。樹脂材料としては、シリコーン樹脂又はエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。フィラーとしては、シリコン酸化物（ＳｉＯ２）、チタン酸化物（ＴｉＯ２）、アルミニウム（Ａｌ）又は銀（Ａｇ）等の光反射性材料を用いることができる。本体部３５１は、発光素子１２０、波長変換層１３０、及び透光板１４０を囲んでいる。
本体部３５１の表面は、上面３５１ａと、内面３５１ｂと、外面３５１ｃと、下面３５１ｄと、を含む。
上面３５１ａは、基板１１０の上面１１０ａに近づく方向に凹の湾曲面である。
内面３５１ｂは、本実施形態では、発光素子１２０、波長変換層１３０、及び透光板１４０を囲んでいる。内面３５１ｂは、発光素子１２０の側面、波長変換層１３０の横方向の端部、及び透光板１４０の側面１４０ｃに接している。内面３５１ｂにおいて少なくとも最も上方に位置する上端３５１ｔを含む領域は、透光板１４０の側面１４０ｃに接しているため、基板１１０の上面１１０ａに垂直である。
外面３５１ｃは、上面３５１ａの周囲に設けられている。外面３５１ｃは、基板１１０の上面１１０ａに垂直である。ただし、外面３５１ｃの形状は、特に限定されない。例えば外面３５１ｃは、Ｚ軸に対して傾斜していてもよい。
下面３５１ｄは、上面３５１ａの反対側に位置する。下面３５１ｄは、本実施形態では、基板１１０の上面１１０ａに接している。
充填部３５２は、本体部３５１の上面３５１ａの凹みに充填されている。充填部３５２は、樹脂材料からなる母材と、母材中に分散されたフィラーと、を含む。樹脂材料としては、シリコーン樹脂又はエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。フィラーとしては、シリコン酸化物（ＳｉＯ２）、チタン酸化物（ＴｉＯ２）、アルミニウム（Ａｌ）又は銀（Ａｇ）等の光反射性材料、又は、炭素粉からなるカーボン粒子等の光吸収性材料を用いることができる。
充填部３５２の上面３５２ａは、基板１１０の上面１１０ａに平行である。ただし、充填部３５２は、基板１１０から離れる方向に凸であってもよい。このような構成によっても、壁３５０の上面３５２ａと内面３５１ｂとの間の角部ｃの角度θを９０度以上１８０度未満とできる。
充填部３５２におけるフィラーが光反射性材料である場合、充填部３５２に含まれるフィラーの密度は、本体部３５１に含まれるフィラーの密度よりも高いことが好ましい。これにより、壁３５０の中に伝搬した第２光Ｌ２が上面３５２ａから漏れ出ることをより一層抑制できる。
また、充填部３５２におけるフィラーが光吸収性材料である場合、充填部３５２におけるフィラーは、壁３５０の中に伝搬した第２光Ｌ２を吸収できる。これにより、壁３５０の中に伝搬した第２光Ｌ２が上面３５２ａから漏れ出ることをより一層抑制できる。
＜第４の実施形態＞
次に、第４の実施形態について説明する。
図１０は、本実施形態に係る発光装置を示す端面図である。
本実施形態に係る発光装置４００は、壁４５０の構成において、第１の実施形態に係る発光装置１００と相違する。
波長変換層１３０は、壁４５０によって囲まれている。壁４５０の形状は、筒状である。壁４５０は、第１部分４５１と、第２部分４５２と、を有する。第１部分４５１及び第２部分４５２のそれぞれは、樹脂材料からなる母材と、光反射性材料からなる複数のフィラーと、を含む。壁４５０の樹脂材料としては、シリコーン樹脂又はエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。壁４５０の光反射性材料としては、シリコン酸化物（ＳｉＯ２）、チタン酸化物（ＴｉＯ２）、アルミニウム（Ａｌ）又は銀（Ａｇ）等を用いることができる。
第１部分４５１におけるフィラーの密度と、第２部分４５２におけるフィラーの密度は相互に異なる。「フィラーの密度」とは、各部分４５１、４５２の単位体積あたりに含まれるフィラーの質量を意味する。
第１部分４５１は、本実施形態では、発光素子１２０及び波長変換層１３０の両方を囲んでいる。第１部分４５１の表面は、内面４５１ａと、外面４５１ｂと、下面４５１ｃと、を含む。
内面４５１ａは、発光素子１２０、波長変換層１３０、及び透光板１４０の側面１４０ｃの下側領域を囲み、発光素子１２０の側面、波長変換層１３０の横方向における端部、及び透光板１４０の側面１４０ｃの下側領域に接している。そのため、内面４５１ａのうち最も上方に位置する上端４５１ｔは、波長変換層１３０の上面１３０ａと透光板１４０の上面１４０ａとの間に位置する。
外面４５１ｂは、内面４５１ａの周囲に設けられており、内面４５１ａ及び下面４５１ｃに接している。外面４５１ｂは、下方向に向かうほど、内面４５１ａから離れる。ただし、内面４５１ａと外面４５１ｂとの間には、上面が位置していてもよい。また、この場合、外面４５１ｂは、基板１１０の上面１１０ａに垂直であってもよい。下面４５１ｃは、基板１１０の上面１１０ａに接している。
第２部分４５２は、第１部分４５１上及び第１部分４５１の周囲に設けられている。第１部分４５１に含まれるフィラーの密度は、第２部分４５２に含まれるフィラーの密度よりも高い。そのため、第１部分４５１の光の反射率は、第２部分４５２の光の反射率よりも高い。
第２部分４５２の表面は、上面４５２ａと、内面４５２ｂと、外面４５２ｃと、下面４５２ｄと、を含む。上面４５２ａは、本実施形態では、基板１１０の上面１１０ａに平行な平坦面である。上面４５２ａは、透光板１４０の上面１４０ａと面一である。ただし、上面４５２ａは、基板１１０から離れる方向に凸であってもよい。
内面４５２ｂは、上面４５２ａと上端４５１ｔとの間に位置する第１領域４５２ｓ１と、上端４５１ｔと下面４５２ｄとの間に位置する第２領域４５２ｓ２と、を含む。第１領域４５２ｓ１は、透光板１４０を囲んでいる。第１領域４５２ｓ１は、透光板１４０の側面１４０ｃに接しているため、基板１１０の上面１１０ａに対して垂直である。第２領域４５２ｓ２は、第１部分４５１の外面４５１ｂに接している。
外面４５２ｃは、上面４５２ａの周囲に設けられており、上面４５２ａ及び下面４５２ｄに接している。外面４５２ｃは、基板１１０の上面１１０ａに垂直である。ただし、外面４５２ｃは、Ｚ軸に対して傾斜していてもよい。下面４５２ｄは、基板１１０の上面１１０ａに接している。
このように、壁４５０全体の上面４５０ａは、第２部分４５２の上面４５２ａからなる。壁４５０全体の内面４５０ｂは、第１部分４５１の内面４５１ａ及び第２部分４５２の第１領域４５２ｓ１からなる。壁４５０全体の外面４５０ｃは、第２部分４５２の外面４５２ｃからなる。壁４５０全体の下面４５０ｄは、第１部分４５１の下面４５１ｃ及び第２部分４５２の下面４５２ｄからなる。
本実施形態では、上面４５０ａは、基板１１０の上面１１０ａに平行であり、内面４５０ｂのうち上端４５２ｔを含む領域（第１領域４５２ｓ１）は、基板１１０の上面１１０ａに垂直である。そのため、上面４５０ａと内面４５０ｂとの間の角部ｃの角度θは、９０度である。ただし、上面４５０ａは、基板１１０から離れる方向に凸の湾曲面であってもよい。すなわち、角度θは、９０度より大きくかつ１８０度未満であってもよい。
次に、本実施形態に係る発光装置４００の動作について説明する。
壁４５０の内面４５０ｂにおいて波長変換層１３０に隣接する領域ほど、入射する第２光Ｌ２の輝度が高くなる。そのため、壁４５０において波長変換層１３０に隣接する部分の中には、第２光Ｌ２が伝搬し易い。本実施形態では、波長変換層１３０に隣接する第１部分４５１の反射率は、第２部分４５２の反射率よりも高い。そのため、波長変換層１３０に隣接する第１部分４５１の中に第２光Ｌ２が伝搬することを抑制できる。
次に、本実施形態に係る発光装置４００の製造方法について説明する。
図１１Ａ及び図１１Ｂは、本実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。
先ず、図５Ｃに示すように、波長変換層１３０上方に透光板１４０を配置した後、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、未硬化の光反射材４５０Ｆを、波長変換層１３０及び透光板１４０を囲むように設ける。
未硬化の光反射材４５０Ｆは、第１部材４５１Ｆと、第２部材４５２Ｆと、を含む。第１部材４５１Ｆ及び第２部材４５２Ｆのそれぞれは、未硬化の樹脂材料からなる母材と、光反射性材料からなるフィラーと、を含む。第１部材４５１Ｆと第２部材４５２Ｆは、フィラーの濃度が相互に異なる。なお、第１部材４５１Ｆは、硬化すると壁４５０の第１部分４５１となる部分である。また、第２部材４５２Ｆは、硬化すると壁４５０の第２部分４５２となる部分である。
先ず、図１１Ａに示すように、波長変換層１３０及び透光板１４０の側面１４０ｃの下側領域を囲み、透光板１４０の側面１４０ｃの下側領域に接触するように第１部材４５１Ｆを設ける。未硬化の第１部材４５１Ｆの粘度は、波長変換層１３０及び透光板１４０の周囲に設けられた後に波長変換層１３０に流入しない程度であることが好ましい。未硬化の第１部材４５１Ｆの粘度は、例えば、４５０Ｐａ・ｓ以上１０００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。これにより、未硬化の第１部材４５１Ｆの内面４５１Ｆｂを透光板１４０の側面１４０ｃの下側領域に接触させつつ、第１部材４５１Ｆが波長変換層１３０に流入することを抑制できる。
次に、第１部材４５１Ｆを半硬化させる。なお、第１部材４５１Ｆは半硬化させなくてもよい。
次に、図１１Ｂに示すように、第１部材４５１Ｆ上及び第１部材４５１Ｆの周囲に第２部材４５２Ｆを設ける。未硬化の第２部材４５２Ｆの粘度は、未硬化の第１部材４５１Ｆの粘度よりも低い。第２部材４５２Ｆの粘度を第１部材４５１Ｆの粘度よりも低くする方法は特に限定されないが、例えば、第２部材４５２Ｆに含まれるフィラーの濃度を第１部材４５１Ｆに含まれるフィラーの濃度より低くする方法、第２部材４５２Ｆに添加する増粘剤の添加量を第１部材４５１Ｆへの増粘剤の添加量よりも少なくする方法等が挙げられる。
未硬化の第２部材４５２Ｆの粘度は、第２部材４５２Ｆが透光板１４０の側面１４０ｃに合わせて流動可能な程度であることが好ましい。第２部材４５２Ｆの粘度は、例えば、５Ｐａ・ｓ以上２５０Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。なお、第２部材４５２Ｆを設ける際は、透光板１４０及び第１部材４５１Ｆから離れた位置に、透光板１４０及び第１部材４５１Ｆを囲む枠部材１８０を設け、透光板１４０と枠部材１８０との間に第２部材４５２Ｆを設けてもよい。
本実施形態では、第２部材４５２Ｆは、硬化後の上面４５０ａが基板１１０の上面１１０ａに平行となるように設けられる。具体的には、未硬化の第２部材４５２Ｆは、未硬化の第２部材４５２Ｆの内面４５２Ｆｂの上端が、透光板１４０の側面１４０ｃの上端と上下方向において同じ位置になるように設けられる。
前述したように、第１部材４５１Ｆが透光板１４０の側面１４０ｃの下側領域に接し、波長変換層１３０を囲んでいる。そのため、第１部材４５１Ｆにより第２部材４５２Ｆの波長変換層１３０への流入を抑制しつつ、第２部材４５２Ｆを透光板１４０の側面１４０ｃに合わせて流動させることができる。
次に、光反射材４５０Ｆ（第１部材４５１Ｆ及び第２部材４５２Ｆ）を硬化させる。
次に、保持具１４１及び枠部材１８０を基板１１０上から除去する。これにより、壁４５０に第１部分４５１及び第２部分４５２が設けられた発光装置４００が形成される。
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態に係る発光装置４００において、壁４５０は、樹脂材料からなる母材と、母材内に分散し、光反射性材料からなるフィラーと、を含む。壁４５０は、波長変換層１３０を囲む第１部分４５１と、第１部分４５１上及び第１部分４５１の周囲に設けられた第２部分４５２と、を有する。第１部分４５１に含まれるフィラーの密度は、第２部分４５２に含まれるフィラーの密度よりも高い。そのため、第１部分４５１の反射率を第２部分４５２の反射率よりも高くできる。その結果、波長変換層１３０に隣接する第１部分４５１の中に、第２光Ｌ２が伝搬することを抑制できる。
また、本実施形態に係る発光装置４００の製造方法において、光反射材４５０Ｆは、波長変換層１３０を囲むように設けられる第１部材４５１Ｆと、第１部材４５１Ｆ上及び第１部材４５１Ｆの周囲に設けられる第２部材４５２Ｆと、を有する。そして、第１部材４５１Ｆの粘度は、第２部材４５２Ｆの粘度よりも高い。そのため、第１部材４５１Ｆにより第２部材４５２Ｆの波長変換層１３０への流入を抑制しつつ、第２部材４５２Ｆを透光板１４０の側面１４０ｃの形状に合わせて容易に流動させることができる。
＜第５の実施形態＞
次に、第５の実施形態について説明する。
図１２は、本実施形態に係る発光装置を示す端面図である。
本実施形態に係る発光装置５００は、壁５５０の構成において、第４の実施形態に係る発光装置４００と相違する。なお、以下の説明においては、原則として、第４の実施形態との相違点のみを説明する。以下に説明する事項以外は、第４の実施形態と同様である。
壁５５０は、第１部分５５１と、第２部分５５２と、第３部分５５３と、を有する。第１部分５５１は、発光素子１２０及び波長変換層１３０の両方を囲んでいる。第２部分５５２は、第１部分５５１上及び第１部分５５１の周囲に設けられている。第３部分５５３は、第２部分５５２上及び第２部分５５２の周囲に設けられている。
第１部分５５１、第２部分５５２、及び第３部分５５３のそれぞれは、樹脂材料からなる母材と、光反射性材料からなるフィラーと、を含む。第１部分５５１に含まれるフィラーの密度は、第２部分５５２に含まれるフィラーの密度よりも高い。第２部分５５２に含まれるフィラーの密度は、第３部分５５３に含まれるフィラーの密度よりも高い。そのため、第１部分５５１の光の反射率が第２部分５５２の光の反射率より高く、第２部分５５２の光の反射率が第３部分５５３の光の反射率よりも高い。
第１部分５５１の表面は、内面５５１ａと、外面５５１ｂと、下面５５１ｃと、を含む。内面５５１ａは、発光素子１２０、波長変換層１３０、及び透光板１４０の側面１４０ｃの下側領域を囲み、発光素子１２０の側面、波長変換層１３０の横方向における端部、及び透光板１４０の側面１４０ｃの下側領域に接している。そのため、内面５５１ａのうち最も上方に位置する上端５５１ｔは、波長変換層１３０の上面１３０ａと透光板１４０の上面１４０ａとの間に位置する。
外面５５１ｂは、内面５５１ａの周囲に設けられており、内面５５１ａ及び下面５５１ｃに接している。外面５５１ｂは、下方向に向かうほど、内面５５１ａから離れる。ただし、内面５５１ａと外面５５１ｂとの間には、上面が位置していてもよい。また、この場合、外面５５１ｂは、基板１１０の上面１１０ａに垂直であってもよい。下面５５１ｃは、基板１１０の上面１１０ａに接している。
第２部分５５２の表面は、内面５５２ａと、外面５５２ｂと、下面５５２ｃと、を含む。
内面５５２ａは、透光板１４０及び第１部分５５１を囲んでいる。内面５５２ａのうち最も上方に位置する上端５５２ｔは、第１部分５５１の上端５５１ｔよりも上方に位置する。内面５５２ａは、上端５５２ｔと第１部分５５１の上端５５１ｔとの間に位置する第１領域５５２ｓ１と、上端５５１ｔと下面５５２ｃとの間に位置する第２領域５５２ｓ２と、を有する。第１領域５５２ｓ１は、透光板１４０の側面１４０ｃに接している。第２領域５５２ｓ２は、第１部分５５１の外面５５１ｂに接している。
外面５５２ｂは、内面５５２ａの周囲に設けられており、内面５５２ａ及び下面５５２ｃに接している。なお、内面５５２ａと外面５５２ｂとの間に上面が位置していてもよい。下面５５２ｃは、基板１１０の上面１１０ａに接している。
第３部分５５３は、第２部分５５２上及び第２部分５５２の周囲に設けられている。第３部分５５３の表面は、上面５５３ａと、内面５５３ｂと、外面５５３ｃと、下面５５３ｄと、を含む。上面５５３ａは、基板１１０の上面１１０ａに平行である。ただし、上面５５３ａは、基板１１０から離れる方向に凸であってもよい。
内面５５３ｂのうち最も上方に位置する上端５５３ｔは、第２部分の５５２の上端５５２ｔよりも上方に位置する。内面５５３ｂは、上端５５３ｔと上端５５２ｔとの間に位置する第３領域５５３ｓ１と、上端５５２ｔと下面５５３ｄとの間に位置する第４領域５５３ｓ２と、を含む。第３領域５５３ｓ１は、透光板１４０を囲んでおり、透光板１４０の側面１４０ｃに接している。第４領域５５３ｓ２は、第２部分５５２の外面５５２ｂに接している。
外面５５３ｃは、上面５５３ａの周囲に設けられており、上面５５３ａ及び下面５５３ｄに接している。外面５５３ｃは、基板１１０の上面１１０ａに垂直である。ただし、外面５５３ｃは、Ｚ軸に対して傾斜していてもよい。下面５５３ｄは、基板１１０の上面１１０ａに接している。
このように、壁５５０全体の上面５５０ａは、第３部分５５３の上面５５３ａからなる。壁５５０全体の内面５５０ｂは、第１部分５５１の内面５５１ａ、第２部分５５２の第１領域５５２ｓ１、及び第３部分５５３の第３領域５５３ｓ１からなる。壁５５０全体の外面５５０ｃは、第３部分５５３の外面５５３ｃからなる。壁５５０全体の下面５５０ｄは、第１部分５５１の下面５５１ｃ、第２部分５５２の下面５５２ｃ、及び第３部分５５３の外面５５３ｃからなる。
本実施形態では、上面５５０ａは基板１１０の上面１１０ａに対して平行であり、内面５５０ｂのうち上端５５３ｔを含む領域（第３領域５５３ｓ１）は基板１１０の上面１１０ａに対して垂直である。そのため、上面５５０ａと内面５５０ｂとの間の角部ｃの角度θは、９０度である。ただし、上面５５０ａは、基板１１０から離れる方向に凸の湾曲面であってもよい。すなわち、角度θは、９０度より大きくかつ１８０度未満であってもよい。
次に、本実施形態に係る発光装置５００の製造方法について説明する。
図１３Ａ～図１３Ｃは、本実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。
本実施形態に係る製造方法では、光反射材５５０Ｆを設ける工程が、第４の実施形態に係る発光装置４００の製造方法と相違する。
光反射材５５０Ｆは、第１部材５５１Ｆと、第２部材５５２Ｆと、第３部材５５３Ｆと、を有する。第１部材５５１Ｆ、第２部材５５２Ｆ、及び第３部材５５３Ｆのそれぞれは、未硬化の樹脂材料からなる母材と、光反射性材料からなるフィラーと、を含む。第１部材５５１Ｆ、第２部材５５２Ｆ、及び第３部材５５３Ｆは、フィラーの濃度が相互に異なる。第１部材５５１Ｆは、硬化すると壁５５０の第１部分５５１となる部分である。また、第２部材５５２Ｆは、硬化すると壁５５０の第２部分５５２となる部分である。また、第３部材５５３Ｆは、硬化すると壁５５０の第３部分５５３となる部分である。以下、光反射材５５０Ｆを設ける方法について詳述する。
先ず、図１３Ａに示すように、第４の実施形態と同様に、波長変換層１３０及び透光板１４０の側面１４０ｃの下側領域を囲み、透光板１４０の側面１４０ｃの下側領域に接するように第１部材５５１Ｆを設ける。
次に、第１部材５５１Ｆを半硬化させる。なお、第１部材５５１Ｆは、半硬化させなくてもよい。
次に、図１３Ｂに示すように、第１部材５５１Ｆ上及び第１部材５５１Ｆの周囲に第２部材５５２Ｆを設ける。未硬化の第２部材５５２Ｆの粘度は、未硬化の第１部材５５１Ｆの粘度よりも低い。そのため、第１部材５５１Ｆにより第２部材５５２Ｆの波長変換層１３０への流入を抑制しつつ、第２部材５５２Ｆを透光板１４０の側面１４０ｃに十分に接触させることができる。
次に、第２部材５５２Ｆを半硬化させる。なお、第２部材５５２Ｆは、半硬化させなくてもよい。
次に、図１３Ｃに示すように、第２部材５５２Ｆ上及び第２部材５５２Ｆの周囲に第３部材５５３Ｆを設ける。この際、第３部材５５３Ｆは、硬化後の上面５５０ａが基板１１０の上面１１０ａに平行となるように設ける。なお、第３部材５５３Ｆは、硬化後の上面５５０ａが基板１１０の上面１１０ａから離れる方向に凸となるように設けてもよい。未硬化の第３部材５５３Ｆの粘度は、未硬化の第２部材５５２Ｆの粘度よりも低い。そのため、第３部材５５３Ｆは、透光板１４０の側面１４０ｃの形状に合わせて流動する。
前述したように、第３部材５５３Ｆを設ける前に、第１部材５５１Ｆ及び第２部材５５２Ｆが透光板１４０の側面１４０ｃに接触するとともに波長変換層１３０を覆っている。そのため、第１部材５５１Ｆ及び第２部材５５２Ｆの両方により、第３部材５５３Ｆの波長変換層１３０への流入を抑制しつつ、第３部材５５３Ｆを透光板１４０の側面１４０ｃに合わせて変形させることができる。
次に、第１部材５５１Ｆ、第２部材５５２Ｆ及び第３部材５５３Ｆを硬化させる。以降の手順は、第４の実施形態と同様である。
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態に係る発光装置５００においては、壁５５０は、第２部分５５２上及び第２部分５５２の周囲に設けられた第３部分５５３を更に有する。第３部分５５３に含まれるフィラーの密度は、第２部分５５２に含まれるフィラーの密度よりも低い。そのため、波長変換層１３０に近い位置に位置する第２部分５５２の反射率を第３部分５５３の反射率よりも高くできる。そのため、壁５５０中に第２光Ｌ２が伝搬することをより一層抑制できる。
また、製造時の未硬化の第２部材５５２Ｆの粘度は、未硬化の第３部材５５３Ｆの粘度よりも高い。そのため、第１部材５５１Ｆ及び第２部材５５２Ｆの両方により、第３部材５５３Ｆの波長変換層１３０への流入を抑制しつつ、第３部材５５３Ｆを透光板１４０の側面１４０ｃに合わせて変形させることができる。
なお、上記実施形態では、壁５５０がフィラーの密度が相互に異なる３つの部分５５１、５５２、５５３を有する例を説明したが、壁５５０は、フィラーの密度が相互に異なる４以上の部分を有していてもよい。
＜第６の実施形態＞
次に、第６の実施形態について説明する。
図１４は、本実施形態に係る発光装置を示す端面図である。
本実施形態に係る発光装置６００は、発光素子６２０が、発光素子６２０の成長基板側が基板１１０に実装（ＦＵ（Face-up）実装）されたＬＥＤである点で、第１の実施形態に係る発光装置１００と相違する。
発光素子６２０は、基板１１０上に載置されている。発光素子６２０の上面の電極とワイヤ６６０の一端とが接続されている。ワイヤ６６０の他端は、図示省略する基板１１０上の電極に接続されている。発光素子６２０の周囲には、遮光層６７０が設けられている。
遮光層６７０は、基板１１０の上面１１０ａに接している。遮光層６７０は、樹脂材料からなる母材と、母材中に分散したフィラーと、を含む。遮光層６７０の母材としては、シリコーン樹脂又はエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。遮光層６７０のフィラーとしては、チタン酸化物（ＴｉＯ２）等の光反射性材料を用いることができる。壁６５０は、遮光層６７０上に設けられており、ワイヤ６６０の一部を埋設している。
このように発光素子６２０は、ＦＵ実装されていてもよい。また、壁６５０は少なくとも波長変換層１３０を囲んでいればよく、発光素子６２０を囲んでいなくてもよい。
本開示の実施形態は、各種照明用光源、車載用光源等に利用することが可能である。
１００、２００、３００、４００、５００、６００：発光装置
１１０：基板
１１０ａ：上面
１１０ｂ：下面
１２０、６２０：発光素子
１３０：波長変換層
１３０ａ：上面
１３０ｋ：空気層
１３１：波長変換粒子
１３２：ガラス層
１４０：透光板
１４０ａ：上面
１４０ｂ：下面
１４０ｃ：側面
１４１：保持具
１５０、２５０、３５０、４５０、５５０：壁
１５０ａ、２５０ａ、４５０ａ、５５０ａ：上面
１５０ｂ、２５０ｂ、４５０ｂ、５５０ｂ：内面
１５０ｃ、４５０ｃ、５５０ｃ：外面
１５０ｄ、４５０ｄ、５５０ｄ：下面
１５０ｔ、２５０ｔ：上端
１５０Ｆ、２５０Ｆ、４５０Ｆ、５５０Ｆ：光反射材
１５０Ｆａ、２５０Ｆａ：上面
１５０Ｆｂ：内面
１５０Ｆｋ：窪み
１６０：接合部材
１７０：遮光層
１８０：枠部材
１８０ａ：上面
１９０：接着剤
３５１：本体部
３５１ａ：上面
３５１ｂ：内面
３５１ｃ：外面
３５１ｄ：下面
３５１ｔ：上端
３５２：充填部
３５２ａ：上面
４５１、５５１：第１部分
４５１ａ、５５１ａ：内面
４５１ｂ、５５１ｂ：外面
４５１ｃ、５５１ｃ：下面
４５１ｔ、５５１ｔ：上端
４５１Ｆ、５５１Ｆ：第１部材
４５１Ｆｂ：内面
４５２、５５２：第２部分
４５２ａ：上面
４５２ｂ、５５２ａ：内面
４５２ｃ、５５２ｂ：外面
４５２ｄ、５５２ｃ：下面
４５２ｓ１、５５２ｓ１：第１領域
４５２ｓ２、５５２ｓ２：第２領域
４５２ｔ、５５２ｔ：上端
４５２Ｆ、５５２Ｆ：第２部材
４５２Ｆａ：上面
４５２Ｆｂ：内面
５５３：第３部分
５５３ａ：上面
５５３ｂ：内面
５５３ｃ：外面
５５３ｄ：下面
５５３ｓ１：第３領域
５５３ｓ２：第４領域
５５３ｔ：上端
５５３Ｆ：第３部材
６６０：ワイヤ
６７０：遮光層
Ｌ：接線
Ｌ１：第１光
Ｌ２：第２光
Ｓ１：透光板の直上の領域
Ｓ２：周辺領域
ｃ：角部
ｔ：肉厚
θ：角度

Claims (15)

  1. 基板と、
    前記基板上に設けられ、第１光を出射する発光素子と、
    前記発光素子上に設けられ、前記第１光の一部を波長変換して第２光を出射する複数の波長変換粒子を含む波長変換層と、
    前記波長変換層の上方に設けられた透光板と、
    前記波長変換層及び前記透光板を囲み、内面が前記透光板の側面に接し、光反射性材料を含む壁と、
    を備え、
    前記波長変換層の上部は、前記波長変換粒子による凹凸を有し、
    前記波長変換層と前記透光板の間には空気層が設けられており、
    前記壁は、樹脂材料からなる母材と、前記母材内に分散し、前記光反射性材料からなるフィラーと、を含み、
    前記壁は、前記波長変換層を囲む第１部分と、前記第１部分上及び前記第１部分の周囲に設けられた第２部分と、前記第２部分上及び前記第２部分の周囲に設けられた第３部分と、を有し、
    前記第１部分に含まれる前記フィラーの密度は、前記第２部分に含まれる前記フィラーの密度よりも高く、
    前記第３部分に含まれる前記フィラーの密度は、前記第２部分に含まれる前記フィラーの密度よりも低い発光装置。
  2. 基板と、
    前記基板上に設けられ、第１光を出射する発光素子と、
    前記発光素子上に設けられ、前記第１光の一部を波長変換して第２光を出射する複数の波長変換粒子を含む波長変換層と、
    前記波長変換層の上方に設けられた透光板と、
    前記波長変換層及び前記透光板を囲み、内面が前記透光板の側面に接し、光反射性材料を含む壁と、
    を備え、
    前記波長変換層の上部は、前記波長変換粒子による凹凸を有し、
    前記波長変換層と前記透光板の間には空気層が設けられており、
    前記壁は、樹脂材料からなる母材と、前記母材内に分散し、前記光反射性材料からなるフィラーと、を含み、
    前記壁は、前記波長変換層を囲む第１部分と、前記第１部分上及び前記第１部分の周囲に設けられた第２部分と、を有し、
    前記第１部分に含まれる前記フィラーの密度は、前記第２部分に含まれる前記フィラーの密度よりも高く、
    前記第１部分は前記波長変換層に接し、前記第２部分は前記透光板に接した発光装置。
  3. 前記壁は、前記第２部分上及び前記第２部分の周囲に設けられた第３部分を更に有し、
    前記第３部分に含まれる前記フィラーの密度は、前記第２部分に含まれる前記フィラーの密度よりも低い請求項２に記載の発光装置。
  4. 前記透光板の側面は、前記基板の上面に対して垂直である請求項１～３のいずれか１つに記載の発光装置。
  5. 前記壁の上面は、前記基板から離れる方向に向かって凸状である請求項１～４のいずれか１つに記載の発光装置。
  6. 前記壁の上面は、前記基板の上面に平行である請求項１～４のいずれか１つに記載の発光装置。
  7. 前記波長変換層は、前記波長変換粒子の表面を被覆するガラス層を更に有し、
    前記波長変換粒子同士は前記ガラス層を介して結合しており、
    前記波長変換粒子間には空気層が形成されている請求項１～６のいずれか１つに記載の発光装置。
  8. 前記透光板の上面および下面のうち、少なくとも一方に表面加工が施されている請求項１～７のいずれか１つに記載の発光装置。
  9. 基板上に第１光を出射する発光素子を載置する工程と、
    前記発光素子上に、前記第１光の一部を波長変換して第２光を出射する複数の波長変換粒子を有する波長変換層を、上部が前記波長変換粒子による凹凸を有するように配置する工程と、
    前記波長変換層との間に空気層を有するように、前記波長変換層の上方に透光板を配置する工程と、
    未硬化の光反射材を、前記波長変換層及び前記透光板を囲むように設ける工程と、
    前記光反射材を硬化させた壁を形成する工程と、
    を備え、
    前記光反射材は、
    前記波長変換層を囲むように設けられる第１部材と、
    前記第１部材上及び前記第１部材の周囲に設けられる第２部材と、
    前記第２部材上及び前記第２部材の周囲に設けられる第３部材と、
    を有し、
    前記第１部材の粘度は、前記第２部材の粘度よりも高く、
    前記第３部材の粘度は、前記第２部材の粘度よりも低い発光装置の製造方法。
  10. 基板上に第１光を出射する発光素子を載置する工程と、
    前記発光素子上に、前記第１光の一部を波長変換して第２光を出射する複数の波長変換粒子を有する波長変換層を、上部が前記波長変換粒子による凹凸を有するように配置する工程と、
    前記波長変換層との間に空気層を有するように、前記波長変換層の上方に透光板を配置する工程と、
    未硬化の光反射材を、前記波長変換層及び前記透光板を囲むように設ける工程と、
    前記光反射材を硬化させた壁を形成する工程と、
    を備え、
    前記光反射材は、
    前記波長変換層を囲むように設けられる第１部材と、
    前記第１部材上及び前記第１部材の周囲に設けられる第２部材と、
    を有し、
    前記第１部材の粘度は、前記第２部材の粘度よりも高く、
    前記第１部材は前記波長変換層に接し、前記第２部材は前記透光板に接する発光装置の製造方法。
  11. 前記光反射材は、前記第２部材上及び前記第２部材の周囲に設けられる第３部材をさらに有し、
    前記第３部材の粘度は、前記第２部材の粘度よりも低い請求項１０に記載の発光装置の製造方法。
  12. 前記光反射材を設ける工程において、前記光反射材は、内面の上端が前記透光板の側面の上端と上下方向において同じ位置となるように設けられる請求項９～１１のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
  13. 前記波長変換層を配置する工程は、
    前記発光素子上に、前記複数の波長変換粒子を含むスラリー材をスプレーする工程を有する請求項９～１２のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
  14. 前記スラリー材は、ポリシラザンをさらに含み、
    前記波長変換層を配置する工程は、
    前記スラリー材がスプレーされた基体を加熱又は常温放置することにより、前記ポリシラザンをシリカに転化させて、前記波長変換粒子を前記シリカを含むガラス層で被覆すると共に、前記波長変換粒子間に空気層を形成する工程をさらに有する請求項１３に記載の発光装置の製造方法。
  15. 前記透光板の上面および下面のうち、少なくとも一方に表面加工が施されている請求項９～１４のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
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