JP2018014480A

JP2018014480A - 反射層および蛍光体層付光半導体素子

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Publication number: JP2018014480A
Application number: JP2017046042A
Authority: JP
Inventors: 誠常; Cheng Chang; 広和松田; Hirokazu Matsuda; 広希河野; Hiroki Kono
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2016-07-07
Filing date: 2017-03-10
Publication date: 2018-01-25
Also published as: TW201813139A

Abstract

【課題】良好な指向性および正面照度を有し、位置精度の向上が図られた光半導体装置を製造することができる反射層および蛍光体層付光半導体素子を提供すること。【解決手段】反射層および蛍光体層付光半導体素子１は、発光面２１および発光面２１に対して上下方向に間隔を隔てて対向配置される対向面２２を有する光半導体素子２と、発光面２１を少なくとも被覆する蛍光体層３と、光半導体素子２および蛍光体層３の両方に対して、左右方向外側および前後方向外側に配置される反射層４とを備え、蛍光体層３は、光半導体素子２の上側に配置される内側部分３１と、発光面２１に沿って光半導体素子の外側に延びる仮想面６上にまたは仮想面６を含むように配置される外側部分３２とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、反射層および蛍光体層付光半導体素子に関する。

従来から、高エネルギーの光を発光できる発光装置として、白色発光装置（白色光半導体装置）が知られている。白色発光装置には、例えば、電力をＬＥＤに供給するダイオード基板と、それに実装され、青色光を発光するＬＥＤ（発光ダイオード）と、青色光を黄色光に変換でき、ＬＥＤを被覆する蛍光体層と、ＬＥＤを封止する封止層と、ＬＥＤの周囲に設けられ、光を前方に反射させる反射層とが設けられている。そのような白色発光装置は、ＬＥＤから発光されて封止層および蛍光体層を透過した青色光と、蛍光体層において青色光の一部が波長変換された黄色光との混色によって、高エネルギーの白色光を発光する。

そして、近年、投光照明や天井照明のように、指向性が高く、照度が良好な白色発光装置が求められている。そのような発光装置としては、例えば、特許文献１の発光装置が提案されている。

特許文献１の発光装置では、発光ダイオード素子の上面（発光面）に、下面が発光ダイオード素子の上面と同一形状のパターンであり上面が広幅となるように形成された蛍光体層が配置されており、発光ダイオード素子の側面に、反射樹脂層が配置されている。

特開２０１２−２２２３１５号公報の図７（ｅ）

しかし、特許文献１の発光装置では、蛍光体層は、発光ダイオード素子の上面と、蛍光体層の下面とが同一のパターンに形成されている。したがって、蛍光体層を発光ダイオード素子の上面に配置する際に、蛍光体層の位置が幅方向にずれると、発光ダイオード素子の上面に、蛍光体層が配置されない箇所が存在し、その結果、所望の光学特性を発揮できないという不具合が生じる。そのため、特許文献１の発光装置は、幅方向において、高い位置精度が必要となり、その改善が望まれている。

本発明の目的は、良好な指向性および正面照度を有し、位置精度の向上が図られた光半導体装置を製造することができる反射層および蛍光体層付光半導体素子を提供することにある。

本発明［１］は、発光面および前記発光面に対して上下方向に間隔を隔てて対向配置される対向面を有する光半導体素子と、前記発光面を少なくとも被覆する蛍光体層と、前記光半導体素子および前記蛍光体層の両方に対して、前記上下方向に直交する直交方向外側に配置される反射層とを備え、前記蛍光体層は、前記光半導体素子の上側に配置される内側部分と、前記発光面に沿って前記光半導体素子の外側に延びる仮想面上にまたは前記仮想面を含むように配置される外側部分とを有する、反射層および蛍光体層付光半導体素子を含んでいる。

このような反射層および蛍光体層付光半導体素子によれば、反射層が、光半導体素子および蛍光体層の両方に対して、これらの直交方向外側に配置されている。このため、蛍光体層および光半導体素子の側面から放射または反射される光を上側に反射することができる。よって、指向性および正面照度が良好である。

また、蛍光体層が、光半導体素子の外側に延びる仮想面上に配置される外側部分、または、仮想面を含むように配置される外側部分を有する。このため、蛍光体層の下面は、光半導体素子の発光面に対して広くなっている。よって、蛍光体層を発光ダイオード素子の発光面に配置する際に、仮に蛍光体層の位置が所望の位置に対して直交方向にずれたとしても、蛍光体層の外側部分が光半導体素子の発光面を確実に被覆することができる。その結果、直交方向において、光半導体素子に対する蛍光体層の位置精度の向上が図られている。

本発明［２］は、下記式（１）および（２）を満たす、上記［１］に記載の反射層および蛍光体層付光半導体素子を含んでいる。

９０° ＜ θ_１＜１６０° （１）
Ａ ≦ Ｙ（２）
（式中、θ_１は、前記光半導体素子の前記発光面の端縁と前記反射層の上端縁の内端縁とを結ぶ直線と、前記発光面とがなす角度を示す。

Ａは、前記発光面と、前記蛍光体層の上面との上下方向距離を示す。

Ｙは、前記発光面と、前記反射層の上端縁の内端縁との上下方向距離を示す。）
このような反射層および蛍光体層付光半導体素子は、反射層および蛍光体層付光半導体素子から照射される光の配向角が良好となるため、指向性がより一層良好となる。

本発明［３］は、前記反射層が、１００μｍ厚みにおける４５０ｎｍ波長の光で照射したときの反射率が８０％以上である、上記［１］または［２］に記載の反射層および蛍光体層付光半導体素子を含んでいる。

このような反射層および蛍光体層付光半導体素子は、正面照度がより一層良好となる。

本発明［４］は、下記式（３）を満たす、上記［１］〜［３］のいずれか一項に記載の反射層および蛍光体層付光半導体素子を含んでいる。

Ｂ＜Ｘ（３）
（式中、Ｂは、前記光半導体素子の前記対向面の端縁と、前記反射層の下端縁の内端縁との距離を示す。Ｘは、前記光半導体素子の前記発光面の端縁と、前記蛍光体層の前記仮想面上における外端縁との前記直交方向距離を示す。）
このような反射層および蛍光体層付光半導体素子は、指向性および正面照度がより一層良好となる。

本発明［５］は、前記反射層が、前記光半導体素子における前記発光面と前記対向面との間の側面全面に接触している、上記［１］〜［４］のいずれか一項に記載の反射層および蛍光体層付光半導体素子を含んでいる。

このような反射層および蛍光体層付光半導体素子は、指向性および正面照度がより一層良好となる。

本発明［６］は、前記蛍光体層が、前記光半導体素子における前記発光面と前記対向面との間の側面全面に接触している、上記［１］〜［３］のいずれか一項に記載の反射層および蛍光体層付光半導体素子を含んでいる。

このような反射層および蛍光体層付光半導体素子は、光の取り出し効率が良好となる。

本発明［７］は、前記蛍光体層の上側に配置される拡散層をさらに備える、上記［１］〜［６］のいずれか一項に記載の反射層および蛍光体層付光半導体素子を含んでいる。

本発明［８］は、下記式（４）を満たす、上記［７］に記載の反射層および蛍光体層付光半導体素子を含んでいる。

Ａ＋Ｃ ≦ Ｙ（４）
（式中、Ｃは、前記拡散層の上下方向長さを示す。）

本発明の反射層および蛍光体層付光半導体素子によれば、光半導体素子に対する蛍光体層の位置精度の向上を図りつつ、良好な指向性および正面照度を有する光半導体装置を製造することができる。

図１Ａ−図１Ｂは、本発明の反射層および蛍光体層付光半導体素子の第１実施形態であり、図１Ａは、平面図、図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａにおける断面図を示す。図２Ａ〜図２Ｇは、図１の反射層および蛍光体層付光半導体素子の製造方法の工程図であり、図２Ａは、仮固定シート用意工程、図２Ｂは、仮固定工程、図２Ｃは、蛍光体層形成工程、図２Ｄは、蛍光体層除去工程、図２Ｅは、反射層形成工程、図２Ｆは、切断工程、図２Ｇは、実装工程を示す。図３は、第１実施形態の変形例であって、蛍光体層の上面が、反射層の上端よりも下側に位置する形態を示す。図４は、第１実施形態の変形例であって、蛍光体層の上面が、反射層の上端よりも上側に位置する形態を示す。図５は、第１実施形態の変形例であって、蛍光体層の上面に拡散層を備える形態を示す。図６Ａ−図６Ｂは、本発明の反射層および蛍光体層付光半導体素子の第２実施形態であり、図６Ａは、平面図、図６Ｂは、図６ＡのＢ−Ｂにおける断面図を示す。図７Ａ〜図７Ｅは、図６の反射層および蛍光体層付光半導体素子の製造方法の工程図であり、図７Ａは、蛍光層用意工程、図７Ｂは、素子配置工程、図７Ｃは、蛍光層除去工程、図７Ｄは、反射層形成工程、図７Ｅは、切断工程を示す。図８は、第２実施形態の変形例であって、蛍光体層の側面が、上側に向かうに従って広幅となるように形成されている形態を示す。図９は、第２実施形態の変形例であって、蛍光体層の上面に拡散層を備える形態を示す。図１０Ａ−図１０Ｂは、本発明の反射層および蛍光体層付光半導体素子の第３実施形態であり、図１０Ａは、平面図、図１０Ｂは、図１０ＡのＡ−Ａにおける断面図を示す。図１１Ａ〜図１１Ｇは、図１０の反射層および蛍光体層付光半導体素子の製造方法の工程図であり、図１１Ａは、仮固定シート用意工程、図１１Ｂは、仮固定工程、図１１Ｃは、蛍光体層形成工程、図１１Ｄは、蛍光体層除去工程、図１１Ｅは、反射層形成工程（反射層形成前）、図１１Ｆは、反射層形成工程（反射層形成後）、図１１Ｇは、切断工程を示す。図１２は、比較例の反射層および蛍光体層付光半導体素子であって、蛍光体層の側方に、反射層が設けられていない形態を示す。図１３は、比較例の反射層および蛍光体層付光半導体素子であって、蛍光体層が、光半導体素子の外側に延びる外側部分を備えていない形態を示す。

＜第１実施形態＞
図１Ｂにおいて、紙面上下方向は、上下方向（第１方向、厚み方向）であり、紙面上側が上側（第１方向一方側、厚み方向一方側）、紙面下側が下側（第１方向他方側、厚み方向他方側）である。紙面左右方向は、左右方向（第１方向に直交する第２方向、上下方向に対する直交方向の一例）であり、紙面左側が左側（第２方向一方側）、紙面右側が右側（第２方向他方側）である。紙厚方向は、前後方向（第１方向および第２方向に直交する第３方向、上下方向に対する直交方向の一例）であり、紙面手前側が前側（第３方向一方側）、紙面奥側が後側（第３方向他方側）である。具体的には、各図の方向矢印に準拠する。

図１Ａ−図１Ｂを参照して、本発明の反射層および蛍光体層付き光半導体素子（以下単に、二層付素子ともいう。）の第１実施形態について説明する。

なお、二層付素子は、光半導体装置（発光装置）ではなく、つまり、光半導体装置に備えられる基板（電極基板）を含んでいない。具体的には、二層付素子は、光半導体素子と、蛍光体層と、反射層（反射部材）とを備え、必要により、拡散層を備える。二層付素子は、好ましくは、光半導体素子、蛍光体層および反射層からなるか、光半導体素子、蛍光体層、反射層および拡散層からなる。つまり、二層付素子は、光半導体装置の基板に備えられる電極とまだ電気的に接続されないように、構成されている。また、二層付素子は、光半導体装置の一部品、すなわち、光半導体装置を作製するための部品であり、部品単独で流通し、産業上利用可能なデバイスである。

図１Ａ−図１Ｂに示すように、二層付素子１は、光半導体素子２と、蛍光体層３と、反射層４とを備えている。

光半導体素子２は、例えば、電気エネルギーを光エネルギーに変換するＬＥＤ（発光ダイオード素子）やＬＤ（半導体レーザー素子）である。好ましくは、光半導体素子２は、青色光を発光する青色ＬＥＤである。一方、光半導体素子２は、光半導体素子とは技術分野が異なるトランジスタなどの整流器（半導体素子）を含まない。

光半導体素子２は、左右方向および前後方向に沿う略平板形状を有している。また、光半導体素子２は、平面視略矩形状（好ましくは、平面視略正方形状）を有している。光半導体素子２は、発光面２１と、対向面２２と、側面２３とを備えている。

発光面２１は、光半導体素子２における上面である。発光面２１は、平坦な形状を有している。発光面２１には、蛍光体層３（後述）が設けられている。

対向面２２は、光半導体素子２における下面であって、電極２４が形成されている面である。対向面２２は、発光面２１に対して下側に間隔を隔てて対向配置されている。電極２４は、複数（２個）設けられており、対向面２２から下側に向かってわずかに突出する形状を有している。

側面２３は、発光面２１の周端縁と、対向面２２の周端縁とを連結している。

光半導体素子２の寸法は、適宜設定されており、具体的には、厚み（上下方向長さ）が、例えば、０．１μｍ以上、好ましくは、０．２μｍ以上、より好ましくは、１０μｍ以上であり、また、例えば、５００μｍ以下、好ましくは、２００μｍ以下である。光半導体素子２の左右方向および／または前後方向における長さは、それぞれ、例えば、２００μｍ以上、好ましくは、５００μｍ以上であり、また、例えば、３０００μｍ以下、好ましくは、２０００μｍ以下である。

蛍光体層３は、光半導体素子２の発光面２１および側面２３を被覆するように、光半導体素子２の上側および側方に配置されている。蛍光体層３は、平面視略矩形状（好ましくは、平面視略正方形状）を有しており、上下方向に投影したときに、光半導体素子２を含むように形成されている。蛍光体層３は、光半導体素子２の上側に配置される内側部分３１と、内側部分３１の外側に配置される外側部分３２とを備えている。

内側部分３１は、左右方向および前後方向に沿う略平板形状を有しており、平面視において、光半導体素子２と同一形状となるように形成されている。すなわち、内側部分３１の下面全面は、光半導体素子２の発光面２１全面と接触し、それを被覆している。

外側部分３２は、上下方向に延びる平面視略矩形枠状を有している。外側部分３２は、上側部分３２ａと下側部分３２ｂとを備えている。また、外側部分３２は、上側部分３２ａおよび下側部分３２ｂとの間において、発光面２１に沿って光半導体素子２の左右方向および前後方向の外側に延びる仮想面６を含む。すなわち、外側部分３２は、仮想面６によって、上側部分３２ａと下側部分３２ｂとに上下方向に区画される。

外側部分３２の上側部分３２ａは、内側部分３１の外側に配置されており、内側部分３１の周端縁と上側部分３２ａの内周端縁とが一体的に連続している。

外側部分３２の下側部分３２ｂは、光半導体素子２の側面２３と接触し、それを被覆するように、光半導体素子２の外側に配置されている。すなわち、下側部分３２ｂの内周端面は、光半導体素子２の側面２３全面に接触している。

蛍光体層３の内側部分３１の厚み、すなわち、発光面２１と蛍光体層３の上面との上下方向距離（図１Ｂで示すＡ）は、例えば、１０μｍ以上、好ましくは、５０μｍ以上であり、また、例えば、３００μｍ以下、好ましくは、１５０μｍ以下である。

上記上下方向距離Ａと、発光面２１の左右方向または前後方向の長さ（直交方向距離）との比は、例えば、１：１００〜３０：１００、好ましくは、５：１００〜１５：１００である。

蛍光体層３の外側部分３２の左右方向または前後方向の長さ、すなわち、光半導体素子２の発光面２１の端縁（点ｍ）と、蛍光体層３の仮想面６上における外端縁（点ｋ）との左右方向または前後方向の距離（図１Ｂで示すＸ）は、例えば、１０μｍ以上、好ましくは、５０μｍ以上、より好ましくは、７０μｍ以上であり、また、例えば、２０００μｍ以下、好ましくは、１５００μｍ以下、より好ましくは、５００μｍ以下、さらに好ましくは、１５０μｍ以下である。

上記距離Ｘと、発光面２１の左右方向または前後方向の長さとの比は、例えば、
１：１００〜１５０：１００、好ましくは、５：１００〜１００：１００、より好ましくは、７：１００〜５０：１００である。

蛍光体層３は、例えば、蛍光体および樹脂を含有する蛍光組成物から形成されている。

蛍光体は、光半導体素子２から発光される光を波長変換する。蛍光体としては、例えば、青色光を黄色光に変換することのできる黄色蛍光体、青色光を赤色光に変換することのできる赤色蛍光体などが挙げられる。

黄色蛍光体としては、例えば、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）_２ＳｉＯ_４；Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ（バリウムオルソシリケート（ＢＯＳ））などのシリケート蛍光体、例えば、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ（ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）：Ｃｅ）、Ｔｂ_３Ａｌ_３Ｏ_１２：Ｃｅ（ＴＡＧ（テルビウム・アルミニウム・ガーネット）：Ｃｅ）などのガーネット型結晶構造を有するガーネット型蛍光体、例えば、Ｃａ−α−ＳｉＡｌＯＮなどの酸窒化物蛍光体などが挙げられる。

赤色蛍光体としては、例えば、ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ、ＣａＳｉＮ_２：Ｅｕなどの窒化物蛍光体などが挙げられる。

蛍光体の形状としては、例えば、球状、板状、針状などが挙げられる。

蛍光体の最大長さの平均値（球状である場合には、平均粒子径）は、例えば、０．１μｍ以上、好ましくは、１μｍ以上であり、また、例えば、２００μｍ以下、好ましくは、１００μｍ以下でもある。

蛍光体は、単独で使用または２種以上を併用することができる。

蛍光体の配合割合は、蛍光組成物に対して、例えば、１０質量％以上、好ましくは、２０質量％以上であり、また、例えば、８０質量％以下、好ましくは、７０質量％以下である。

樹脂は、蛍光組成物において蛍光体を均一に分散させるマトリクスであって、例えば、樹脂としては、例えば、硬化性樹脂、熱可塑性樹脂が挙げられる。好ましくは、硬化性樹脂が挙げられる。硬化性樹脂としては、２段反応硬化性樹脂、１段反応硬化性樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。

２段反応硬化性樹脂は、２つの反応機構を有しており、第１段の反応で、Ａステージ状態からＢステージ化（半硬化）し、次いで、第２段の反応で、Ｂステージ状態からＣステージ化（完全硬化）することができる。つまり、２段反応硬化性樹脂は、適度の加熱条件によりＢステージ状態となることができる熱硬化性樹脂である。Ｂステージ状態は、熱硬化性樹脂が、液状であるＡステージ状態と、完全硬化したＣステージ状態との間の状態であって、硬化およびゲル化がわずかに進行し、圧縮弾性率がＣステージ状態の圧縮弾性率よりも小さい半固体状態または固体状態である。

１段反応硬化性樹脂は、１つの反応機構を有しており、第１段の反応で、Ａステージ状態からＣステージ化（完全硬化）することができる。このような１段反応硬化性樹脂は、第１段の反応の途中で、その反応が停止して、Ａステージ状態からＢステージ状態となることができ、その後のさらなる加熱によって、第１段の反応が再開されて、Ｂステージ状態からＣステージ化（完全硬化）することができる熱硬化性樹脂を含む。つまり、かかる熱硬化性樹脂は、Ｂステージ状態となることができる熱硬化性樹脂を含む。また、１段反応硬化性樹脂は、１段の反応の途中で停止するように制御できず、つまり、Ｂステージ状態となることができず、一度に、Ａステージ状態からＣステージ化（完全硬化）する熱硬化性樹脂を含むこともできる。

好ましくは、熱硬化性樹脂としては、Ｂステージ状態となることができる熱硬化性樹脂が挙げられる。

Ｂステージ状態となることができる熱硬化性樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが挙げられる。Ｂステージ状態となることができる熱硬化性樹脂としては、好ましくは、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂が挙げられ、より好ましくは、シリコーン樹脂が挙げられる。

シリコーン樹脂としては、例えば、フェニル基を分子内に含むフェニル系シリコーン樹脂、例えば、メチル基を分子内に含むメチル系シリコーン樹脂などが挙げられる。

熱硬化性樹脂は、単独で使用または２種以上を併用することができる。

樹脂の配合割合は、蛍光体（および添加剤）の配合割合の残部であり、蛍光組成物に対して、例えば、２０質量％以上、好ましくは、３０質量％以上であり、また、例えば、９０質量％以下、好ましくは、８０質量％以下である。

蛍光組成物には、光拡散性粒子（後述）、充填材（後述）、チクソ性付与粒子（後述）などの公知の添加剤（後述）を、適宜の割合で含有することもできる。

光拡散性粒子を含有する場合、光拡散性粒子の配合割合は、蛍光組成物に対して、例えば、１質量％以上、好ましくは、１０質量％以上であり、また、例えば、６０質量％以下、好ましくは、５０質量％以下である。

充填材を含有する場合、充填材の配合割合は、蛍光組成物に対して、例えば、１質量％以上、好ましくは、１０質量％以上であり、また、例えば、６０質量％以下、好ましくは、５０質量％以下である。

チクソ性付与粒子を含有する場合、チクソ性付与粒子の配合割合は、蛍光組成物に対して、例えば、０．１質量％以上、好ましくは、０．５質量％以上であり、また、例えば、１０質量％以下、好ましくは、３質量％以下である。

反射層４は、光半導体素子２および蛍光体層３の両方に対して、左右方向外側および前後方向外側に配置されている。反射層４は、上下方向に延びる平面視略矩形枠状を有している。

反射層４の内周端縁（面）は、蛍光体層３の側面の全面と接触し、それを被覆している。また、反射層４は、左右方向または前後方向に投影したときに、光半導体素子２および蛍光体層３を含むように配置されている。また、反射層４の上端縁は、上下方向において、蛍光体層３の上面と一致し、反射層４の下端縁は、上下方向において、蛍光体層３の下面および光半導体素子２の対向面２２と一致する。すなわち、反射層４は、その上面が蛍光体層３の上面と面一となり、かつ、その下面が蛍光体層３の下面および光半導体素子２の対向面２２と面一となるように、形成されている。

また、反射層４は、好ましくは、下記式（１）、より好ましくは、下記式（１´）、さらに好ましくは、下記式（１´´）を満たす。

９０° ＜ θ_１＜１６０° （１）
１００° ＜ θ_１＜１６０° （１´）
１００° ＜ θ_１＜１５０° （１´´）
θ_１は、光半導体素子２の発光面２１の端縁（点ｍ）と反射層４の上端縁の内端縁（点ｎ）とを平面視において左右方向または前後方向に沿って結ぶ直線Ｌ１（図１Ｂ参照）と、発光面２１とがなす角度を示す。

また、光半導体素子２の発光面２１と、反射層４の上端縁の内端縁（点ｎ）との上下方向距離Ｙ（すなわち、反射層４の内端縁と仮想面６との交点（点ｋ）と、反射層４の上端縁の内端縁（点ｎ）との距離Ｙ）は、例えば、１０μｍ以上、好ましくは、５０μｍ以上、より好ましくは、１５０μｍ以上であり、また、例えば、８００μｍ以下、好ましくは、５００μｍ以下、より好ましくは、２５０μｍ以下である。距離Ｙを上記下限以上とすることにより、色味を良好にし、かつ、色のばらつきを低減することができる。一方、距離Ｙを上記上限以下とすることにより、放熱性を良好にし、かつ、二層付素子１の信頼性を向上させることができる。

なお、第１実施形態では、Ａ＝Ｙの関係式（２´）を満たす。

また、反射層４は、光半導体素子２の対向面２２に対して略直角をなすように、上下方向に延びている。すなわち、反射層４の内端縁の面と、蛍光体層３の最下面とがなす角度θ_２は、製造容易性、指向性および照度の観点から、例えば、８８°以上９２°以下であり、好ましくは、９０°である。

反射層４の左右方向または前後方向の長さ（特に、上端縁における左右方向または前後方向長さ、図１Ｂで示すＤ）は、指向性の観点から、例えば、０μｍを超過し、好ましくは、５０μｍ以上、より好ましくは、１００μｍ以上であり、また、例えば、５００μｍ以下、好ましくは、３００μｍ以下である。

反射層４の下端縁の内端縁から、光半導体素子２の対向面２２の端縁までの左右方向または前後方向の距離（図１Ｂで示すＢ）は、例えば、０μｍを超過し、好ましくは、１０μｍ以上、より好ましくは、５０μｍ以上、さらに好ましくは、７０μｍ以上であり、また、例えば、２０００μｍ以下、好ましくは、１５００μｍ以下、より好ましくは、５００μｍ以下、さらに好ましくは、１５０μｍ以下である。

反射層４は、１００μｍ厚みとして４５０ｎｍ波長の光で照射したときの反射率が、例えば、７０％以上、好ましくは、８０％以上、より好ましくは、９０％以上であり、また、例えば、１００％以下である。反射率を上記範囲内とすることにより、正面照度をより一層良好にすることができる。反射率の測定方法は、紫外可視近赤外分光光度計を用いて、積分球における光路確認方法にて、４５０ｎｍ波長での反射率を測定することにより求めることができる。

反射層４は、１００μｍ厚みとして４５０ｎｍ波長の光で照射したときの光透過率が、例えば、２０％以下、好ましくは、１０％以下である。光透過率の測定方法は、実施例にて詳述する。

反射層４は、例えば、光反射成分および樹脂を含有する反射組成物から形成されている。

光反射成分は、光を透過せずに反射する粒子であって、例えば、白色無機粒子、白色有機粒子などの白色粒子などが挙げられる。好ましくは、照度、耐久性の観点から、白色無機粒子が挙げられる。

白色無機粒子を構成する材料としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウムなどの酸化物、例えば、鉛白（塩基性炭酸鉛）、炭酸カルシウムなどの炭酸塩、例えば、カオリンなどの粘土鉱物などが挙げられる。照度の観点から、好ましくは、酸化物が挙げられ、より好ましくは、酸化チタンが挙げられる。

光反射成分の平均粒子径は、例えば、０．１μｍ以上、好ましくは、０．２μｍ以上であり、また、例えば、１０μｍ以下、好ましくは、２．０μｍ以下である。

本発明において、粒子の平均粒子径は、Ｄ５０値として算出され、具体的には、レーザー回折式粒度分布計により測定される。

光反射成分の含有割合は、反射組成物に対して、例えば、１質量％以上、好ましくは、５質量％以上、より好ましくは、１０質量％以上であり、また、例えば、５０質量％以下、好ましくは、３０質量％以下である。

樹脂は、反射組成物において光反射成分を均一に分散させるマトリクスであって、例えば、樹脂は、蛍光組成物に含まれる樹脂と同一である。

樹脂の配合割合は、光反射成分（および添加剤）の配合割合の残部であり、例えば、反射組成物に対して、例えば、１０質量％以上、好ましくは、２０質量％以上、より好ましくは、２５質量％以上であり、また、例えば、９９質量％以下、好ましくは、７５質量％以下、より好ましくは、５０質量％未満である。

反射組成物には、光拡散性粒子、充填材、チクソ性付与粒子などの添加剤を適宜の割合で含有することもできる。

光拡散性粒子は、光を拡散する透明性の粒子であって、例えば、樹脂との屈折率差が高い粒子が挙げられる。光拡散性粒子と樹脂との屈折率差は、例えば、０．０４以上、好ましくは、０．１０以上であり、また、例えば、０．５０以下である。これにより、反射層４内における光の拡散を向上させて、反射率をより一層向上させることができる。

具体的には、光拡散性無機粒子、光拡散性有機粒子などが挙げられる。

光拡散性無機粒子としては、例えば、シリカ粒子、複合無機酸化物粒子（ガラス粒子など）が挙げられる。

複合無機酸化物粒子は、好ましくは、ガラス粒子であって、具体的には、シリカ、あるいは、シリカおよび酸化ホウ素を主成分として含有し、また、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、酸化ストロンチウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化バリウム、酸化アンチモンなどを副成分として含有する。複合無機酸化物粒子における主成分の含有割合は、複合無機酸化物粒子に対して、例えば、４０質量％以上、好ましくは、５０質量％以上であり、また、例えば、９０質量％以下、好ましくは、８０質量％以下である。副成分の含有割合は、上記した主成分の含有割合の残部である。

光拡散性有機粒子としては、例えば、アクリル系樹脂粒子、スチレン系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂粒子、シリコーン系樹脂粒子、ポリカーボネート系樹脂粒子、ベンゾグアナミン系樹脂粒子、ポリオレフィン系樹脂粒子、ポリエステル系樹脂粒子、ポリアミド系樹脂粒子、ポリイミド系樹脂粒子などが挙げられる。

光拡散性粒子の屈折率は、例えば、１．４０以上１．６０以下である。光拡散性粒子と樹脂との屈折率差は、例えば、０．０４以上、好ましくは、０．１０以上であり、また、例えば、０．５０以下である。屈折率は、例えば、アッベ屈折計によって測定される。

光拡散性粒子としては、光拡散性、耐久性の観点から、好ましくは、光拡散性無機粒子が挙げられ、より好ましくは、シリカ粒子、複合無機酸化物粒子が挙げられる。

光拡散性粒子の平均粒子径は、例えば、１．０μｍ以上、好ましくは、５．０μｍ以上であり、また、例えば、１００μｍ以下、好ましくは、５０μｍ以下である。

反射組成物が光拡散性粒子を含有する場合、光拡散性粒子の含有割合は、反射組成物に対して、例えば、１質量％以上、好ましくは、１０質量％以上、より好ましくは、２０質量％を超過し、また、例えば、５０質量％以下、好ましくは、４０質量％以下である。

充填材は、透明性の粒子であって、樹脂との屈折率差が低い粒子である。具体的には、樹脂との屈折率差が、０．０３以下、好ましくは、０．０１以下である粒子である。これにより、反射層４の透明性を確保しつつ、反射層４の剛性を向上することができる。

充填材の屈折率は、例えば、１．４０以上、好ましくは、１．４５以上であり、また、例えば、１．６０以下、好ましくは、１．５５以下である。

このような充填材としては、光拡散性粒子と同様の材料の粒子が挙げられ、好ましくは、無機粒子、より好ましくは、シリカ粒子、複合無機酸化物粒子（ガラス粒子など）が挙げられる。

充填材の平均粒子径は、例えば、１．０μｍ以上、好ましくは、５．０μｍ以上であり、また、例えば、１００μｍ以下、好ましくは、５０μｍ以下である。

なお、本発明に用いる粒子において、光拡散性粒子か充填材かは、たとえ材料が同一であったとしても、樹脂の屈折率差に応じて適宜区別される。

反射組成物が充填材を含有する場合、充填材の含有割合は、反射組成物に対して、例えば、１質量％以上、好ましくは、１０質量％以上、より好ましくは、２０質量％を超過し、また、例えば、５０質量％以下、好ましくは、４０質量％以下である。

チクソ性付与粒子は、反射組成物にチクソ性を付与または向上させるための粒子であって、好ましくは、反射性の観点から、ヒュームドシリカ（煙霧シリカ）などのナノシリカなどが挙げられる。

ヒュームドシリカとしては、例えば、ジメチルジクロロシラン、シリコーンオイルなどの表面処理剤により表面が疎水化された疎水性煙霧シリカ、および、表面処理されていない親水性煙霧シリカのいずれであってもよい。

ナノシリカ（特にヒュームドシリカ）の平均粒子径は、例えば、１ｎｍ以上、好ましくは、５ｎｍ以上であり、また、例えば、２００ｎｍ以下、好ましくは、５０ｎｍ以下である。また、ナノシリカ（特にヒュームドシリカ）の比表面積（ＢＥＴ法）は、例えば、５０ｍ^２／ｇ以上、好ましくは、２００ｍ^２／ｇ以上であり、また、例えば、５００ｍ^２／ｇ以下である。

反射組成物がチクソ性付与粒子を含有する場合、反射組成物におけるチクソ性付与粒子の含有割合は、例えば、０．１質量％以上、好ましくは、０．５質量％以上であり、また、例えば、１０質量％以下、好ましくは、３質量％以下である。

二層付素子１から放出される光の半値角は、例えば、１３０度以下、好ましくは、１２５度以下、より好ましくは、１２０度以下であり、また、例えば、９０度以上、好ましくは、１００度以上である。半値角の測定方法は、実施例にて詳述する。

二層付素子１から放出される光の配向角（ＣＯＡ）は、例えば、０．１０度以下、好ましくは、０．０５度以下、より好ましくは、０．０３度以下であり、また、例えば、０．０１度以上である。配向角の測定方法は、実施例にて詳述する。

二層付素子１から放出される光の正面照度は、例えば、６０％を超過し、好ましくは、１００％以上、より好ましくは、１１０％以上、さらに好ましくは、１２０％以上であり、また、例えば、１３０％以下である。正面照度の測定方法は、実施例にて詳述する。

＜第１実施形態の製造方法＞
図２Ａ〜図２Ｇを参照して、第１実施形態の二層付素子１の製造方法を説明する。第１実施形態の二層付素子１の製造方法は、例えば、仮固定シート用意工程、仮固定工程、蛍光体層形成工程、蛍光体層除去工程、反射層形成工程、切断工程を備える。

まず、図２Ａに示すように仮固定シート用意工程では、仮固定シートを用意する。

仮固定シート４０は、公知または市販のものを用意でき、例えば、支持基材４１と、支持基材４１の上に配置される感圧接着剤層４２とを備えている。

支持基材４１としては、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリエステルフィルム（ＰＥＴなど）などのポリマーフィルム、例えば、セラミックスシート、例えば、金属箔などが挙げられる。

感圧接着剤層４２は、支持基材４１の上面全面に配置されている。感圧接着剤層４２は、支持基材４１の上面において、シート形状を有している。感圧接着剤層４２は、例えば、処理（例えば、紫外線の照射や加熱など）によって感圧接着力が低減するような感圧接着剤から形成されている。感圧接着剤層４２の厚みは、例えば、１μｍ以上、好ましくは、１０μｍ以上であり、また、例えば、１０００μｍ以下、好ましくは、５００μｍ以下である。

次いで、図２Ｂに示すように、仮固定工程では、複数の光半導体素子２を、左右方向および前後方向に互いに間隔を隔てて、仮固定シート４０の上に仮固定する。

具体的には、複数の光半導体素子２の対向面２２を、感圧接着剤層４２の上面に感圧接着する。この際、複数の電極２４が感圧接着剤層４２に埋没するように、光半導体素子２を感圧接着剤層４２に対して押圧する。

次いで、図２Ｃが示すように、蛍光体層形成工程では、蛍光体層３を、光半導体素子２を被覆するように仮固定シート４０の上に配置する。

具体的には、蛍光体層３が剥離シートの上に配置された蛍光体転写シートを用意し、続いて、蛍光体層３に光半導体素子２が埋没するように、光半導体素子２が配置された仮固定シート４０に対して蛍光体転写シートを押圧して積層し、続いて、剥離シートを蛍光体層３から剥離する。

蛍光体転写シートの作製については、例えば、蛍光組成物と溶媒とを配合し、蛍光組成物のワニスを調製し、ワニスを、剥離シートの表面に塗布し、乾燥させる。その後、蛍光組成物が、Ｂステージ状態となることができる熱硬化性樹脂を含有する場合には、蛍光組成物を、Ｂステージ化する（半硬化させる）。具体的には、蛍光組成物を、加熱する。これにより、剥離シートの上に、蛍光体層３が形成される。

このようにして、光半導体素子２の発光面２１および側面２３、ならびに、仮固定シート４０の上面（光半導体素子２から露出している上面）が蛍光体層３によって被覆される。すなわち、蛍光体層付光半導体素子集合体９が得られる。

次いで、図２Ｄに示すように、蛍光体層除去工程では、蛍光体層付光半導体素子集合体９の蛍光体層３の一部を除去する。

具体的には、蛍光体層３を所望の寸法となるように、互いに隣接する光半導体素子２の間における蛍光体層３を除去する。例えば、広幅のダイシングソー（ダイシングブレード）４３（図２Ｄ参照）を用いて、蛍光体層３を平面視略碁盤目形状に切削する。

これにより、蛍光体層付光半導体素子集合体９において、蛍光体層３が除去された部分に隙間４４が形成される。

次いで、図２Ｅに示すように、反射層形成工程では、隙間４４に反射層４を形成する。

具体的には、所望パターンの反射層４が剥離シートの上に配置された反射層転写シートを用意し、続いて、隙間４４に反射層４が充填されるように、蛍光体層付光半導体素子集合体９に対して反射層転写シートを押圧して積層し、続いて、剥離シートを反射層４から剥離する。

反射層転写シートについては、例えば、反射組成物と溶媒とを配合し、反射組成物のワニスを調製し、ワニスを、剥離シートの表面に塗布し、乾燥させる。その後、反射組成物が、Ｂステージ状態となることができる熱硬化性樹脂を含有する場合には、反射組成物を、Ｂステージ化する（半硬化させる）。具体的には、反射組成物を、加熱する。これにより、反射層４を形成する。その後、公知の方法によって、反射層４を隙間４４に対応したパターンとなるように、パターニングする。

なお、反射層転写シートを使用せずに、反射組成物のワニスを隙間４４に直接ポッティングして、ワニスを加熱乾燥することもできる。

その後、蛍光体層３および／または反射層４が、熱硬化性樹脂を含有し、Ｂステージ状態またはＡステージ状態である場合は、例えば、オーブンなどによって、さらなる加熱を実施して、蛍光体層３および／または反射層４を硬化（完全硬化、Ｃステージ化）する。

これにより、仮固定シート４０の上に、複数の光半導体素子２と、蛍光体層３と、反射層４とが積層される。すなわち、反射層および蛍光体層付光半導体素子集合体１０が得られる。

次いで、図２Ｆに示すように、切断工程では、反射層および蛍光体層付光半導体素子集合体１０を切断（個片化）する。

具体的には、互いに隣接する光半導体素子２の間において、図２Ｅの仮想線が示すように、反射層４を切断する。これにより、複数の光半導体素子２ごとに個片化される。

反射層４を切断するには、例えば、幅狭の円盤状のダイシングソーを用いるダイシング装置、例えば、カッターを用いるカッティング装置、例えば、レーザー照射装置などの切断装置が用いられる。

続いて、図２Ｆの仮想線が示すように、仮固定シート４０を光半導体素子２から剥離する。

これにより、二層付素子１が得られる。

なお、図２Ｇが参照されるように、二層付素子１を、ダイオード基板などの電極基板７にフリップチップ実装することにより、発光ダイオード装置などの光半導体装置８が得られる。

電極基板７は、略平板形状を有し、具体的には、絶縁基板の上面に、導体層が回路パターンとして積層された積層板から形成されている。絶縁基板は、例えば、シリコン基板、セラミックス基板、プラスチック基板（例えば、ポリイミド樹脂基板）などからなる。導体層は、例えば、金、銅、銀、ニッケルなどの導体から形成されている。導体層は、単数の光半導体素子２と電気的に接続するための電極（図示せず）を備えている。電極基板７の厚みは、例えば、２５μｍ以上、好ましくは、５０μｍ以上であり、また、例えば、２０００μｍ以下、好ましくは、１０００μｍ以下である。

＜作用効果＞
第１実施形態の二層付素子１では、反射層４が、光半導体素子２および蛍光体層３の両方に対して、これらの左右方向および前後方向の外側に配置されている。このため、蛍光体層３および光半導体素子２の側面２３から放射または反射される光を上側に反射することができる。よって、指向性および正面照度が良好である。

また、蛍光体層３が、光半導体素子２の側面２３の全面に接触している。このため、光の取り出し効率が良好となる。

また、蛍光体層３が、光半導体素子２の外側に延びる仮想面６を含むように配置される外側部分３２を有する。このため、蛍光体層３を光半導体素子２の発光面２１に配置する際に（例えば図２Ｃや図２Ｄを参照）、仮に、蛍光体層３が光半導体素子２の発光面２１から左右方向または前後方向にずれたとしても、光半導体素子２の発光面２１に蛍光体層３が被覆されない非被覆部分が発生することを抑制することができる。すなわち、蛍光体層３の外側部分３２が光半導体素子２の発光面２１を確実に被覆することができる。その結果、左右方向および前後方向において、光半導体素子２に対する蛍光体層３の位置精度の向上が図られている。

そして、二層付素子１は、ダイオード基板などの電極基板７に対して実装することにより発光ダイオード装置などの光半導体装置８を製造するための部品であって、この二層付素子１によれば、位置精度の向上を図りつつ、良好な指向性および正面照度を有する光半導体装置８を製造することができる。

また、二層付素子１は、電極基板７に実装する前に、テスト用機器に接続するなどして発光性能（指向性、照度、色味など）の確認が可能である。そのため、所望の性能に不適合な光半導体装置８が発生した際において、その光半導体装置８に組み込まれた電極基板７の回収作業などを予め防止できるため、二層付素子１は、光半導体装置８の製造用の部品として有用である。

＜第１実施形態の変形例＞
第１実施形態の変形例において、第１実施形態と同じ部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図１Ｂの実施形態では、光半導体素子２、蛍光体層３および反射層４が平面視略正方形状に形成されているが、例えば、これらの一部または全部を平面視略長方形状に形成することもできる。

この場合、光半導体素子２の発光面２１の端縁（点ｍ）と、蛍光体層３の発光面２１上における外端縁（点ｋ）との距離Ｘが、最も短くなるように、点ｍおよび点ｋを選択する。そして、その選択した点ｍ、点ｋおよびその際における側断面図に基づいて、θ_１、θ_２、Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｘ、Ｙ、Ｌ１などを決定する。そして、少なくともＸが最も短くなるように点ｍおよび点ｋを選択した条件において、式（１）〜（２´）を満たすことが好ましい。さらには、その選択した側断面図と直交する側断面図において上記θ_１などを決定した場合でも、式（１）〜（２´）を満たすことがより好ましい。

図１Ｂの実施形態では、蛍光体層３は、その上面が反射層４の上面と面一となるように形成されているが、例えば、図３に示すように、蛍光体層３は、その上面が反射層４の上面よりも下側に位置するように形成することもできる。

図３の実施形態では、Ａ＜Ｙの関係式（２´´）を満たす。

また、図１Ｂの実施形態では、蛍光体層３は、その上面が反射層４の上面と面一となるように形成されているが、例えば、図４に示すように、蛍光体層３は、その上面が反射層４の上面よりも上側に位置するように形成することもできる。

図４の実施形態では、Ｙ＜Ａの関係式を満たす。

図３および図４の実施形態も本発明に含まれ、図１Ｂの実施形態と同様の作用効果を奏する。

本発明では、指向性の観点から、好ましくは、図１Ｂ（Ａ＝Ｙ）、図３の実施形態（Ａ＜Ｙ）が挙げられる。すなわち、Ａ ≦ Ｙの関係式（２）を満たす実施形態が好ましい。

また、Ａ ≦ Ｙの関係式（２）を満たすとき、反射層４の上端縁の内端縁（点ｎ）から蛍光体層３の上面までの上下方向距離（Ｙ−Ａ）は、例えば、１００μｍ以下、好ましくは、５０μｍ以下であり、また、例えば、０μｍ以上である。上記距離を上記範囲内とすることにより、ハンドリング性を良好にすることができる。また、搬送コレットなどの搬送器具を用いた把持および運搬を容易にすることができる。

図１Ｂの実施形態では、蛍光体層３の上面は露出しているが、例えば、図５に示すように、蛍光体層３の上面に拡散層５を配置することもできる。

拡散層５は、左右方向および前後方向に沿う略平板形状を有しており、平面視において、蛍光体層３の内側部分３１と同一形状となるように形成されている。また、拡散層５の上面が、上下方向において、反射層４の上端縁と一致する。すなわち、拡散層５は、その上面が反射層４の上面と面一となるように、形成されている。

拡散層５の厚み（上下方向長さ、図５で示すＣ）は、例えば、１０μｍ以上、好ましくは、５０μｍ以上であり、また、例えば、２４０μｍ以下、好ましくは、１５０μｍ以下である。

拡散層５は、１００μｍ厚みとして４５０ｎｍ波長の光で照射したときの光透過率が、例えば、６０％以上、好ましくは、８０％以上であり、また、例えば、１００％以下である。

拡散層５は、例えば、透明樹脂および光拡散性粒子を含有する拡散透明組成物から形成されている。

透明樹脂は、反射層４で上記した樹脂と同一のものが挙げられ、好ましくは、シリコーン樹脂が挙げられる。

透明樹脂の配合割合は、例えば、拡散透明組成物に対して、例えば、５質量％以上、好ましくは、１０質量％以上、より好ましくは、２５質量％以上であり、また、例えば、９９質量％以下、好ましくは、８０質量％以下、より好ましくは、５０質量％未満である。

光拡散性粒子は、反射層４で上記した光拡散性粒子と同一のものが挙げられる。この中でも、良好な光透過率および前方拡散性の観点から、好ましくは、透明樹脂（例えば、シリコーン樹脂）との屈折率差が高い光拡散性無機粒子が挙げられ、より好ましくは、酸化ケイ素粒子、複合無機酸化物粒子が挙げられ、さらに好ましくは、酸化ケイ素粒子および複合無機酸化物粒子の組み合わせが挙げられる。

光拡散性粒子の含有割合は、拡散透明組成物に対して、例えば、１質量％以上、好ましくは、２０質量％以上、より好ましくは、５０質量％を超過し、また、例えば、９５質量％以下、好ましくは、９０質量％以下、より好ましくは、７５質量％以下、さらに好ましくは、４０質量％以下である。

また、拡散透明組成物は、充填材、チクソ性付与粒子などの公知の添加剤を、適宜の割合で含有することもできる。

充填材は、反射層４で上記した充填材と同一のものが挙げられ、好ましくは、シリカ粒子、複合無機酸化物粒子（ガラス粒子など）が挙げられる。

充填材を含有する場合、充填材の配合割合は、拡散透明組成物に対して、例えば、１質量％以上、好ましくは、１０質量％以上、より好ましくは、２０質量％を超過し、また、例えば、５０質量％以下、好ましくは、４０質量％以下である。

チクソ性付与粒子は、反射層４で上記したチクソ性付与粒子と同一のものが挙げられ、好ましくは、ナノシリカが挙げられる。

チクソ性付与粒子を含有する場合、チクソ性付与粒子の配合割合は、拡散透明組成物に対して、例えば、０．１質量％以上、好ましくは、０．５質量％以上であり、また、例えば、１０質量％以下、好ましくは、３質量％以下である。

図５の実施形態も本発明に含まれ、図１Ｂの実施形態と同様の作用効果を奏する。指向性および正面照度がより一層良好となる観点から、好ましくは、図５の実施形態が挙げられる。

また、図５の実施形態では、拡散層５は、その上面が反射層４の上面と面一となるように形成されているが、例えば、図示しないが、拡散層５は、その上面が反射層４の上面よりも上側または下側に位置するように形成することもできる。

本発明では、指向性の観点から、好ましくは、図５の実施形態（Ａ＋Ｃ＝Ｙ）、拡散層５の上面が反射層４の上面よりも下側に位置する実施形態（Ａ＋Ｃ＜Ｙ））が挙げられる。すなわち、Ａ＋Ｃ ≦ Ｙの関係式（４）を満たす実施形態が好ましい。

さらには、反射層４の上端縁の内端縁（点ｎ）と、拡散層５の上面との上下方向距離｛Ｙ−（Ａ＋Ｃ）｝は、例えば、１００μｍ以下、好ましくは、５０μｍ以下であり、また、例えば、０μｍ以上である。上記距離を上記範囲内とすることにより、ハンドリング性を良好にすることができる。また、搬送コレットなどの搬送器具を用いた把持および運搬を容易にすることができる。

＜第２実施形態＞
図６Ａ−図６Ｂを参照して、本発明の二層付素子１の第２実施形態について説明する。

第２実施形態において、第１実施形態と同じ部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図６Ａ−図６Ｂに示すように、二層付素子１は、光半導体素子２と、蛍光体層３と、反射層４とを備えている。

蛍光体層３は、光半導体素子２の発光面２１を被覆するように、光半導体素子２の上側に配置されている。蛍光体層３は、左右方向および前後方向に沿う略平板形状を有している。また、蛍光体層３は、平面視略矩形状を有し、上下方向に投影したときに、光半導体素子２を含むように形成されている。蛍光体層３は、光半導体素子２の上側に配置される内側部分３１と、内側部分３１の外側に配置される外側部分３２とを備えている。

内側部分３１は、左右方向および前後方向に沿う略平板形状を有しており、平面視において、光半導体素子２と同一形状となるように形成されている。すなわち、内側部分３１の下面全面は、光半導体素子２の発光面２１の全面を被覆している。

外側部分３２は、内側部分３１の外側に配置されており、内側部分３１の周端縁と外側部分３２の内周端縁とが一体的に連続している。外側部分３２は、平面視略矩形枠状の略平板状を有し、内側部分３１と同一の厚み（上下方向長さ）を有する。また、外側部分３２は、仮想面６の上に配置されている。すなわち、外側部分３２の下面は、仮想面６と一致する。

外側部分３２と内側部分３１との左右方向または前後方向の長さの比は、例えば、１：１００〜５０：１００、好ましくは、７：１００〜２５：１００である。

反射層４は、上部４ａと、上部４ａの下側に配置される下部４ｂとを有している。

上部４ａは、蛍光体層３の左右方向外側および前後方向外側に配置され、蛍光体層３の側面の全面と接触し、それを被覆している。すなわち、上部４ａの内周端面は、蛍光体層３の側面全面に接触している。

上部４ａは、左右方向または前後方向に投影したときに、蛍光体層３を含むように形成されている。具体的には、上下方向において、上部４ａの上端縁（反射層４の上端縁）は、蛍光体層３の上面と一致し、下部４ｂの下端縁は、蛍光体層３の下面と一致する。

下部４ｂは、その上端が上部４ａの下端と一体的に連続しており、左右方向内側および前後方向内側に向かって、上部４ａよりも広幅となるように、形成されている。下部４ｂは、光半導体素子２の左右方向外側および前後方向外側に配置され、光半導体素子２の側面２３の全面と接触し、それを被覆している。すなわち、下部４ｂの内周端面は、光半導体素子２の側面２３全面に接触している。

下部４ｂは、左右方向または前後方向に投影したときに、光半導体素子２を含むように形成されている。具体的には、上下方向において、下部４ｂの上端縁は、光半導体素子２の発光面２１と一致し、下部４ｂの下端縁（反射層４の下端縁）は、光半導体素子２の対向面２２と一致する。すなわち、反射層４は、その上面が蛍光体層３の上面と面一となり、かつ、その下面が蛍光体層３の下面および光半導体素子２の対向面２２と面一となるように、形成されている。

また、反射層４は、好ましくは、上記式（１）、より好ましくは、上記式（１´）、さらに好ましくは、上記式（１´´）を満たす。

反射層４において、光半導体素子２の発光面２１と、反射層４の上端縁の内端縁との上下方向距離Ｙは、第１実施形態と同様である。すなわち、第２実施形態では、Ａ＝Ｙの関係式（２´）を満たす。

反射層４の内端縁の面と蛍光体層３の最下面とがなす角度θ_２、および、反射層４の左右方向または前後方向の長さ（特に上端縁における左右方向または前後方向の長さ）Ｄは、第１実施形態と同様である。

なお、反射層４の下端縁の内端縁から、光半導体素子２の対向面２２の端縁までの左右方向または前後方向の距離Ｂは、０μｍである。上記距離Ｘは、第１実施形態と同様である。左右方向または前後方向の距離Ｂについては、Ｂ＜Ｘの関係式（３）を満たす。

＜第２実施形態の製造方法＞
図７Ａ〜図７Ｅを参照して、第２実施形態の二層付素子１の製造方法を説明する。第２実施形態の二層付素子１の製造方法は、例えば、蛍光体層用意工程、光半導体素子配置工程、蛍光体層除去工程、反射層形成工程、切断工程を備える。

まず、図７Ａに示すように、蛍光体層用意工程では、蛍光体層３を用意する。

例えば、第１実施形態で上記した蛍光体層形成工程における蛍光体層転写シートを用いる。

次いで、図７Ｂに示すように、光半導体素子配置工程では、蛍光体層３の上に、左右方向および前後方向に互いに間隔を隔てて、複数の光半導体素子２を配置する。

具体的には、蛍光体層３の上面と、光半導体素子２の発光面２１とが接触するように、複数の光半導体素子２を蛍光体層３の上に整列配置する。これにより、蛍光体層付光半導体素子集合体９が得られる。

次いで、図７Ｃに示すように、蛍光体層除去工程では、蛍光体層付光半導体素子集合体９の蛍光体層３の一部を除去する。

例えば、第１実施形態の蛍光体層除去工程で上記したように、広幅のダイシングソー（ダイシングブレード）４３（図７Ｂ参照）を用いて、蛍光体層３を平面視略碁盤目形状に切削する。

次いで、図７Ｄに示すように、反射層形成工程では、隙間４４、および、隣接する複数の光半導体素子２の間に反射層４を形成する。

例えば、第１実施形態で上記したように、反射層転写シートによる転写、または、反射射組成物のワニスによるポッティングを実施する。その後、蛍光体層３および／または反射層４が、熱硬化性樹脂を含有し、Ｂステージ状態またはＡステージ状態である場合は、例えば、オーブンなどによって、さらなる加熱を実施して、蛍光体層３および／または反射層４を硬化（完全硬化、Ｃステージ化）する。

これにより、反射層および蛍光体層付光半導体素子集合体１０が得られる。

次いで、図７Ｆに示すように、切断工程では、反射層および蛍光体層付光半導体素子集合体１０を切断（個片化）する。

これにより、二層付素子１が得られる。

＜作用効果＞
第２実施形態の二層付素子１では、反射層４が、光半導体素子２および蛍光体層３の両方に対して、これらの左右方向外側および前後方向外側に接触するように配置されている。このため、蛍光体層３および光半導体素子２の側面２３から放射または反射される光を上側に反射することができる。よって、指向性および正面照度が良好である。

また、反射層４が、光半導体素子２の側面２３の全面に接触している。このため、指向性および正面照度がより一層良好である。

また、二層付素子１は、Ｂ＜Ｘの関係式（３）を満たしている。よって、正面照度がより一層良好である。

また、蛍光体層３が、光半導体素子２の外側に延びる仮想面６上に配置される外側部分３２を有する。このため、蛍光体層３の下面は、光半導体素子２の発光面２１に対して広くなっている。よって、蛍光体層３を光半導体素子２の発光面２１に配置する際に（例えば図７Ｂを参照）、仮に、蛍光体層３が光半導体素子２の発光面２１から左右方向または前後方向にずれたとしても、光半導体素子２の発光面２１に蛍光体層３が被覆されない非被覆部分の発生を抑制することができる。よって、蛍光体層３の外側部分３２が光半導体素子２の発光面２１を確実に被覆することができる。その結果、左右方向および前後方向において、光半導体素子２に対する蛍光体層３の位置精度の向上が図られている。

＜第２実施形態の変形例＞
第２実施形態の変形例において、第２実施形態と同じ部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図６Ｂの実施形態では、蛍光体層３の外側部分３２の側面は、上下方向に沿って垂直となるように形成されているが、例えば、図８に示すように、蛍光体層３の外側部分３２の側面、ひいては、反射層４の上部４ａの内端面は、上側に向かって広がるテーパ状に形成することもできる。

図８の実施形態も本発明に含まれ、図１Ｂの実施形態と同様の作用効果を奏する。

また、蛍光体層３は、その上面が反射層４の上面と面一となるように形成されているが、例えば、図示しないが、蛍光体層３は、その上面が反射層４の上面よりも上側または下側に位置するように形成することもできる。

この実施形態も、図１Ｂの実施形態と同様の作用効果を奏する。

本発明では、指向性の観点から、好ましくは、図６Ｂの実施形態（Ａ＝Ｙ）、または、蛍光体層３の上面が反射層４の上面よりも下側である実施形態（Ａ＜Ｙ）が挙げられる。すなわち、Ａ ≦ Ｙの関係式（２）を満たす実施形態が好ましい。

図６Ｂの実施形態では、蛍光体層３の上面は露出しているが、例えば、図９に示すように、蛍光体層３の上面に拡散層５を配置することもできる。

図９の実施形態も本発明に含まれ、図６Ｂの実施形態と同様の作用効果を奏する。指向性および正面照度がより一層良好となる観点から、好ましくは、図９の実施形態が挙げられる。

また、図９の実施形態では、拡散層５は、その上面が反射層４の上面と面一となるように形成されているが、例えば、図示しないが、拡散層５は、その上面が反射層４の上面よりも上側または下側に位置するように形成することもできる。

本発明では、指向性の観点から、好ましくは、図９の実施形態（Ａ＋Ｃ＝Ｙ）、拡散層５の上面が反射層４の上面よりも下側に位置する実施形態（Ａ＋Ｃ＜Ｙ）が挙げられる。すなわち、Ａ＋Ｃ ≦ Ｙの関係式（４）を満たす実施形態が好ましい。

＜第３実施形態＞
図１０Ａ−図１０Ｂを参照して、本発明の二層付素子１の第３実施形態について説明する。

第３実施形態において、第１実施形態および第２実施形態と同じ部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図１０Ａ−図１０Ｂに示すように、二層付素子１は、光半導体素子２と、蛍光体層３と、反射層４とを備えている。

蛍光体層３は、光半導体素子２の発光面２１の全部、および、側面２３の一部を被覆するように、光半導体素子２の上側および側方に配置されている。蛍光体層３は、光半導体素子２の上側に配置される内側部分３１と、内側部分３１の外側に配置される外側部分３２とを一体的に備えている。

外側部分３２は、上下方向に延びる平面視略矩形枠状を有している。外側部分３２は、上側部分３２ａと下側部分３２ｂとを備えている。また、外側部分３２は、上側部分３２ａおよび下側部分３２ｂとの間において、発光面２１に沿って光半導体素子２の左右方向および前後方向の外側に延びる仮想面６を含む。

外側部分３２の下側部分３２ｂは、光半導体素子２の側面２３の上部と接触し、それを被覆するように、光半導体素子２の外側に配置されている。すなわち、下側部分３２ｂの内周端面は、光半導体素子２の側面２３の上部に接触している。上側部分３２ａは、その下端が、下側部分３２ｂの上端と一体的に連結しており、上側に向かうように形成されている。

上部４ａは、蛍光体層３の左右方向外側および前後方向外側に配置され、蛍光体層３の側面の全面と接触し、それを被覆している。

下部４ｂは、その上端が上部４ａの下端と一体的に連続しており、左右方向内側および前後方向内側に向かって、上部４ａよりも広幅となるように、形成されている。下部４ｂは、光半導体素子２の左右方向外側および前後方向外側に配置され、光半導体素子２の側面２３の下部と接触し、それを被覆している。

＜第３実施形態の製造方法＞
図１１Ａ〜図１１Ｇを参照して、第２実施形態の二層付素子１の製造方法を説明する。第３実施形態の二層付素子１の製造方法は、例えば、仮固定シート用意工程、仮固定工程、蛍光体層形成工程、蛍光体層除去工程、反射層形成工程、切断工程を備える。

まず、図１１Ａに示すように、仮固定シート用意工程では、図２Ａと同様にして、仮固定シート４０を用意する。

次いで、図１１Ｂに示すように、仮固定工程では、図２Ｂと同様にして、複数の光半導体素子２を、左右方向および前後方向に互いに間隔を隔てて、仮固定シート４０の上に仮固定する。

次いで、図１１Ｃが示すように、蛍光体層形成工程では、蛍光体層３を、光半導体素子２の上部を被覆するように、スペーサー４５の上に配置する。

具体的には、まず、仮固定シート４０の上に、スペーサー４５を配置する。

その後、蛍光体層３が剥離シートの上に配置された蛍光体転写シートを用意し、続いて、蛍光体層３に光半導体素子２の上部が埋没するように、スペーサー４５に対して蛍光体転写シートを押圧して積層し、続いて、剥離シートを蛍光体層３から剥離する。

蛍光体転写シートの作製について、第３実施形態における蛍光体転写シートの蛍光体層として、好ましくは、第１実施形態で用いる蛍光体転写シートのＢステージ状態の蛍光体層よりも、硬化の程度が進んだＢステージ状態の蛍光体層を用いる。すなわち、第３実施形態の蛍光体層の貯蔵剪断弾性力を、第１実施形態の蛍光体層の貯蔵剪断弾性力よりも、好ましくは、高くなるように調節する。これにより、図１１Ｃに示すように、光半導体素子２の上部のみを蛍光体層３によって被覆することができ、かつ、蛍光体層３は、仮固定シート４０の支持を必要とせずに、その形状を平板状に維持することができる。

このようにして、光半導体素子２の発光面２１全面および側面２３上部が、蛍光体層３によって被覆される。すなわち、蛍光体層付光半導体素子集合体９が得られる。

次いで、図１１Ｄに示すように、蛍光体層除去工程では、図２Ｄと同様にして、蛍光体層付光半導体素子集合体９の蛍光体層３の一部を除去する。これにより、蛍光体層付光半導体素子集合体９において、蛍光体層３が除去された部分に隙間４４が形成される。

次いで、図１１Ｅおよび図１１Ｆに示すように、反射層形成工程では、隙間４４、および、隣接する光半導体素子２間の間隔４６に反射層４を形成する。

具体的には、例えば、図１１Ｅに示すように、蛍光体層付光半導体素子集合体９の上面に保護シート４７を配置し、続いて、真空チャンバー４８内部などの真空密閉空間４９に、蛍光体層付光半導体素子集合体９を配置し、続いて、反射組成物のワニス４ａを、蛍光体層付光半導体素子集合体９を取り囲むように、仮固定シート４０の上に配置し、続いて、真空密閉空間４９の真空状態を解除して大気圧下に戻す。これにより、反射組成物のワニス４ａが、大気圧の圧力によって、隙間４４および間隔４６に流入し、充填される。

その後、保護シート４７を剥がし、続いて、反射組成物のワニス４ａを加熱乾燥して、反射層４を形成する。

これにより、図１１Ｆに示すように、仮固定シート４０の上に、複数の光半導体素子２と、蛍光体層３と、反射層４とが積層される。すなわち、反射層および蛍光体層付光半導体素子集合体１０が得られる。

次いで、図１１Ｇに示すように、切断工程では、図２Ｆと同様にして、反射層および蛍光体層付光半導体素子集合体１０を切断（個片化）する。

続いて、図１１Ｇの仮想線が示すように、仮固定シート４０を光半導体素子２から剥離する。

これにより、二層付素子１が得られる。

第３実施形態の二層付素子１も、第１実施形態の二層付素子１と同様の作用効果を奏する。なお、蛍光体層３が、光の取り出し効率が良好となる観点から、好ましくは、光半導体素子２の側面２３全面に接触している第１実施形態の二層付素子１が挙げられる。

また、第３実施形態では、図示しないが、蛍光体層３の上に拡散層５を備えることもできる。

以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、何ら実施例および比較例に限定されない。以下の記載において用いられる配合割合（含有割合）、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合（含有割合）、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」、「未満」として定義されている数値）または下限値(「以上」、「超過」として定義されている数値）に代替することができる。

（蛍光組成物の調製）
各実施例および各比較例の蛍光組成物において、同一の色度（ＣＩＥ，ｙ＝０．３１）となるように、シリコーン樹脂（商品名「ＯＥ６６３５Ａ／Ｂ」、東レ・ダウコーニング社製、屈折率１．５４）３４〜４５質量部、蛍光体（商品名「ＹＡＧ４３２」、ネモト・ルミマテリアル社製）８〜３０質量部、ガラス（ＳｉＯ_２／Ａｌ_２Ｏ_３／ＣａＯ／ＭｇＯ＝６０／２０／１５／５（質量％）、平均粒子径２０μｍ、屈折率１．５５、充填材）３５〜４６質量部、ナノシリカ（フュームドシリカ、平均粒子径２０ｎｍ、商品名「Ｒ９７６Ｓ」、日本アエロジル社製）１質量部を、全量が１００質量部となるように混合して、蛍光組成物を調製した。

（反射組成物Ａの調製）
シリコーン樹脂（上記と同一）６５質量部、ガラス（上記と同一）３０質量部、酸化チタン（商品名「Ｒ７０６」、デュポン社製、平均粒子径０．３６μｍ、光反射成分）４質量部、ナノシリカ（上記と同一）１質量部を混合して、反射組成物Ａを調製した。

（反射組成物Ｂの調製）
シリコーン樹脂（上記と同一）３９質量部、ガラス（上記と同一）３０質量部、酸化チタン（上記と同一）３０質量部、ナノシリカ（上記と同一）１質量部を混合して、反射組成物Ｂを調製した。

（拡散層の作製）
シリコーン樹脂（上記と同一）３９質量部、ガラス（上記と同一）３０質量部、シリカ（球状溶融シリカ、「ＦＢ−３ＳＤＣ」、デンカ社製、平均粒子径３．４μｍ、屈折率１．４５、光拡散性無機粒子）３０質量部、ナノシリカ（上記と同一）１質量部を混合し、撹拌脱泡して、拡散透明組成物（ワニス）を調製した。

拡散透明組成物をポリエステルフィルム上にて塗布して、９０℃で３０分間加熱することにより、半硬化状態の拡散層を製造した。

（実施例１〜１０および比較例１〜３）
光半導体素子として、左右方向長さおよび前後方向長さ（発光面）がそれぞれ１１４３μｍ、上下方向長さが１５０μｍであるＬＥＤ素子を用いた。上記した蛍光組成物、および、反射組成物Ａ、Ｂを用いて、図２Ａ〜図２Ｆ、図７Ａ〜図７Ｅまたは図１２〜図１３に従って、表１に記載の形状および寸法となるように、実施例および比較例の反射層および蛍光体層付光半導体素子を製造した。なお、実施例１０については、図７Ａにおいて蛍光体層を用意した後に半硬化状態の拡散層を蛍光体層の下面に配置し、図７Ｄにおいて拡散層も硬化した以外は、図７Ａ〜図７Ｅに従って反射層および蛍光体層付光半導体素子を製造した。比較例３については、反射層を設けずに、蛍光体層付光半導体素子を製造した。

得られた各実施例および各比較例について、以下の項目を測定した。

（厚みの測定）
蛍光体層および拡散層の厚みは、測定計（リニアゲージ、シチズン社製）により測定した。

（反射層の反射率の測定）
反射組成物ＡおよびＢを塗布および硬化させて、測定用の厚み１００μｍの反射層ＡおよびＢを作製した。この反射率測定用の反射層ＡおよびＢにおいて、紫外可視近赤外分光光度計（ＵＶ−ｖｉｓ）（「Ｖ−６７０」、日本分光社製）を用いて、積分球における光路確認方法（波長範囲３８０〜８００ｎｍ）にて、４５０ｎｍ波長での反射率を測定した。結果を表１に示す。

（反射層および拡散層の光透過率の測定）
拡散透明組成物を塗布および硬化させて、測定用の厚み１００μｍの拡散層を作製した。上記測定用の反射層ＡおよびＢならびに測定用の拡散層において、波長４５０ｎｍにおける光透過率（％）を、分光光度計（Ｕ−４１００、日立ハイテク社製）を用いて測定した。

その結果、反射層ＡおよびＢの光透過率は、２０％以下であり、拡散層の光透過率は、６０％以上であった。

（色度の測定）
瞬間マルチ測光システム（「ＭＣＰＤ−９８００」、大塚電子社製）によって、下記の測定条件にて、色度（ＣＩＥ、ｙ）を測定した。

電流値：３００ｍＡ
電圧：３．５Ｖ
露光時間：１９ｍｓ
積算回数：１６回
（半値角、配向角、正面照度の測定）
瞬間マルチ測定システム（「ＭＣＰＤ−９８００」、大塚電子社製）によって、下記の条件にて、半値角、配向角および正面照度を測定した。

電流値：３００ｍＡ
電圧：３．５Ｖ
測定距離：３１６ｍｍ
露光時間：３００ｍｓ
積算回数：１回
サンプルセッティングの水平角：９０°
垂直角：−９０°〜９０°

１二層付素子
２光半導体素子
３蛍光体層
４反射層
５拡散層
６仮想面
２１発光面
２２対向面
３１内側部分
３２外側部分

Claims

発光面および前記発光面に対して上下方向に間隔を隔てて対向配置される対向面を有する光半導体素子と、
前記発光面を少なくとも被覆する蛍光体層と、
前記光半導体素子および前記蛍光体層の両方に対して、前記上下方向に直交する直交方向外側に配置される反射層とを備え、
前記蛍光体層は、
前記光半導体素子の上側に配置される内側部分と、
前記発光面に沿って前記光半導体素子の外側に延びる仮想面上にまたは前記仮想面を含むように配置される外側部分と
を有することを特徴とする、反射層および蛍光体層付光半導体素子。
下記式（１）および（２）を満たすことを特徴とする、請求項１に記載の反射層および蛍光体層付光半導体素子。
９０° ＜ θ_１＜１６０° （１）
Ａ ≦ Ｙ（２）
（式中、θ_１は、前記光半導体素子の前記発光面の端縁と前記反射層の上端縁の内端縁とを結ぶ直線と、前記発光面とがなす角度を示す。
Ａは、前記発光面と、前記蛍光体層の上面との上下方向距離を示す。
Ｙは、前記発光面と、前記反射層の上端縁の内端縁との上下方向距離を示す。）
前記反射層は、１００μｍ厚みにおける４５０ｎｍ波長の光で照射したときの反射率が８０％以上であることを特徴とする、請求項１または２に記載の反射層および蛍光体層付光半導体素子。
下記式（３）を満たすことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の反射層および蛍光体層付光半導体素子。
Ｂ＜Ｘ（３）
（式中、Ｂは、前記光半導体素子の前記対向面の端縁と、前記反射層の下端縁の内端縁との距離を示す。
Ｘは、前記光半導体素子の前記発光面の端縁と、前記蛍光体層の前記仮想面上における外端縁との前記直交方向距離を示す。）
前記反射層は、前記光半導体素子における前記発光面と前記対向面との間の側面全面に接触していることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の反射層および蛍光体層付光半導体素子。
前記蛍光体層は、前記光半導体素子における前記発光面と前記対向面との間の側面全面に接触していることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の反射層および蛍光体層付光半導体素子。
前記蛍光体層の上側に配置される拡散層をさらに備えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の反射層および蛍光体層付光半導体素子。
下記式（４）を満たすことを特徴とする、請求項７に記載の反射層および蛍光体層付光半導体素子。
Ａ＋Ｃ ≦ Ｙ（４）
（式中、Ｃは、前記拡散層の上下方向長さを示す。）