CN108630673A - 发光装置和发光装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种颜色不均少的发光装置。本发明的发光装置具备：发光元件(10)，其具有上表面、下表面和侧面以及位于上述下表面的正极和负极，从上述上表面射出光；荧光体板(20)，其具有上表面、侧面和比上述发光元件的上表面大且与上述发光元件的上表面直接接触的下表面，包含荧光体，由无机材料构成；导光部(30)，其覆盖上述发光元件的侧面和上述荧光体板的从上述发光元件露出的上述下表面；以及光反射性部(40)，其覆盖上述荧光体板的侧面和上述导光部。

Description

发光装置和发光装置的制造方法
技术领域
本申请涉及发光装置和发光装置的制造方法。
背景技术
使用发光二极管等半导体发光元件的发光装置作为代替白炽电极、荧光灯、冷阴极管、放电灯等以往的各种光源的光源而广泛使用。由于用途广泛，因此寻求具备更适于特定用途的结构的发光装置。例如，作为用于车辆的头灯等的发光装置，寻求颜色不均少且高亮度的发光装置。专利文献1公开了具备上表面、大于上表面的下表面以及位于上表面与下表面之间的倾斜面且具备与发光元件接合的透光性构件的发光装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4105554号公报
发明内容
寻求颜色不均少的发光装置。
本公开的一个方式所涉及的发光装置具备：发光元件，其具有上表面、下表面和侧面以及位于上述下表面的正极和负极，从上述上表面射出光；荧光体板，其具有上表面、侧面和比上述发光元件的上表面大且与上述发光元件的上表面直接接触的下表面，包含荧光体，由无机材料构成；导光部，其覆盖上述发光元件的侧面和上述荧光体板的从上述发光元件露出的上述下表面；以及光反射性部，其覆盖上述荧光体板的侧面和上述导光部。
本公开的一个方式所涉及的发光装置的制造方法包括如下工序：工序(A)，将具有上表面、下表面和侧面以及位于上述下表面的正极和负极且从上述上表面射出光的多个发光元件以上述下表面与支撑体对置的方式配置在支撑体上；工序(B)，对于具有上表面和下表面的荧光体板，以上述荧光体板的下表面与上述多个发光元件的上述上表面对置的方式将上述荧光体板相对于上述多个发光元件配置，通过将上述荧光体板的下表面与上述多个发光元件的上表面直接接合而进行接合；工序(C)，除去上述支撑体后，在以上述荧光体板的上表面位于下侧的方式配置上述荧光体板的状态下，在上述多个发光元件间配置透光性树脂；工序(D)，通过在上述多个发光元件间切断上述荧光体板和上述透光性树脂，得到包含荧光体板位于上述上表面且由上述透光性树脂构成的导光部位于上述侧面的发光元件的多个中间体；工序(E)，准备基板，使上述中间体接合于上述基板上；以及工序(F)，形成覆盖上述中间体的导光部和荧光体板的侧面以及上述发光元件的侧面和下表面的光反射性部。
根据本公开的一个实施方式，能够提供一种颜色不均少的发光装置。
附图说明
图1是第1实施方式的发光装置的俯视图。
图2A是图1沿2A－2A线的发光装置的截面图。
图2B是图1沿2B－2B线的发光装置的截面图。
图3A是包含发光元件和导光部的结构的仰视图。
图3B是表示导光部的第1侧面和与第1侧面相连的第2侧面的侧视图。
图4A是表示第1实施方式的发光装置的制造方法的制造工序的工序截面图。
图4B是表示第1实施方式的发光装置的制造方法中的发光元件的配置的图。
图4C是表示第1实施方式的发光装置的制造方法的制造工序的工序截面图。
图4D是表示第1实施方式的发光装置的制造方法的制造工序的工序截面图。
图4E是表示第1实施方式的发光装置的制造方法的制造工序的工序截面图。
图4F是表示在第1实施方式的发光装置的制造方法中将接合有多个发光元件的荧光体板切断的位置的图。
图4G是表示第1实施方式的发光装置的制造方法的制造工序的工序截面图。
图4H是表示第1实施方式的发光装置的制造方法中的中间体的配置的图。
图4I是表示第1实施方式的发光装置的制造方法的制造工序的工序截面图。
图4J是表示用于在第1实施方式的发光装置的制造方法中切下各个发光装置的切断位置的图。
图5A是第2实施方式的发光装置的俯视图。
图5B是图5A沿5B－5B线的发光装置的截面图。
图5C是表示第2实施方式的发光装置的制造方法中的发光元件的配置的图。
图6A是第3实施方式的发光装置的俯视图。
图6B是图6A沿5B－5B线的发光装置的截面图。
图7是表示发光装置的制造方法中的发光元件的其它配置例的图。
符号说明
10 发光元件
10a 发光元件的上表面
10b 发光元件的下表面
10c、10d、10e、10f 发光元件的侧面
11 透光性基板
11a 透光性基板的上表面
11b 透光性基板的下表面
12 半导体层叠体
12a 半导体层叠体的上表面
12b 半导体层叠体的下表面
13 正极
14 负极
20 荧光体板
20a 荧光体板的上表面
20b 荧光体板的下表面
20c、20d、20e、20f 荧光体板的侧面
30 导光部
30c、30d、30e、30f 导光部的第1侧面
30cg、30dg、30cg、30fg 导光部的第2侧面
40 光反射性部
50 基板
51 基体
51a 基体的上表面
51b 基体的下表面
52 配线
53 外部端子
60 保护元件
70 支撑体
71 粘接层
75 树脂材料
75’ 透光性树脂
80 中间体
85 材料
85’ 光反射性树脂
101、102、103 发光装置
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本公开的发光装置和发光装置的制造方法的实施方式。本公开的发光装置和发光装置的制造方法是例示，本发明不限于以下说明的发光装置和发光装置的制造方法。以下的说明中，有时使用表示特定的方向、位置的用语(例如，“上”、“下”和包含这些用语的别的用语)。这些用语只不过是为了容易理解而使用参照的附图中的相对的方向、位置。此外，附图所示出的构成要素的大小、位置关系等有时为了容易理解而夸张，有时并不反映实际的发光装置中的大小或实际的发光装置中的构成要素间的大小关系。
(第1实施方式)
＜发光装置的结构＞
图1是表示本公开的发光装置101的第1实施方式的俯视图，图2A和图2B是图1沿2A－2A线和2B－2B线的发光装置101的截面图。发光装置101具备：发光元件10，其具有上表面、下表面和侧面以及位于下表面侧的正极和负极，主要从上表面射出光；荧光体板20，其由包含荧光体的无机材料构成，具有上表面、侧面和与发光元件的上表面相比大且与发光元件的上表面直接接触的下表面；导光部30，其覆盖发光元件的侧面和荧光体板从发光元件露出的下表面；光反射性部40，其覆盖荧光体板20的侧面和导光部30。此外，本实施方式中，发光装置101具备基板50。以下，详细地说明各构成要素。
[发光元件10]
发光元件10是发光二极管等半导体发光元件，对射出光的波长没有特别限制。本实施方式中，发光装置101包含1个发光元件10，但也可以包含多个发光元件10。发光元件10包含透光性基板11、形成于透光性基板11上的半导体层叠体12、以及设置于半导体层叠体12的表面的正极13、负极14。本实施方式中，将发光元件10倒装式安装于基板50，从半导体层叠体12射出的光透过透光性基板11而射出至外部。因此，配合图1所示的朝向来说明透光性基板11和半导体层叠体12的上表面、下表面等。图3A是包含发光元件和导光部的结构的仰视图。发光元件10在俯视时例如具有大致矩形形状，具有4个侧面10c、10d、10e、10f。即，发光元件10是具备大致矩形状的上表面10a和下表面10b以及位于上表面10a与下表面10b之间的4个侧面10c、10d、10e、10f的大致长方体。
透光性基板11支撑半导体层叠体12，是用于使半导体层叠体12外延生长的基板。透光性基板11具有上表面11a和与上表面11a对置的下表面11b。如下所述，半导体层叠体12为氮化物系半导体时，可以将蓝宝石(Al2O3)、尖晶石(MgAl2O4)等透光性的绝缘性基板、或氮化物半导体等半导体基板等作为透光性基板11使用。这里的透光性是指相对于从发光元件10射出的光至少具有60％以上、优选具有80％左右以上的透光率的性质。
半导体层叠体12在图2A中位于透光性基板11的下表面11b侧。半导体层叠体12包含经层叠的多个半导体层。例如，半导体层叠体12包含发光层(活性层)和夹持发光层的第1导电型半导体层(例如n型半导体层)和第2导电型半导体层(例如p型半导体层)。发光元件10射出发光层的带隙所对应的波长的光。能够发出从紫外光、蓝色光到绿色光的可见光的半导体层例如可以由III－V族化合物半导体、II－VI族化合物半导体等半导体材料形成。具体而言，可使用由具有InxAlYGa1－x－YN(0≤X，0≤Y，X+Y≤1)等组成的氮化物系的半导体材料构成的半导体层叠体12。半导体层叠体12的上表面12a与透光性基板11的下表面11b接触，从发光层射出的光从半导体层叠体12的上表面12a向透光性基板11入射，从透光性基板11的上表面11a和侧面向发光元件10的外部射出。
在半导体层叠体12的下表面12b设置有正极13和负极14。正极13和负极14分别与第1导电型半导体层和第2导电型半导体层电连接，从正极13和负极14介由第1导电型半导体层和第2导电型半导体层对发光层施加电压。
正极13和负极14由能够与半导体层叠体12电连接的公知的金属材料构成。例如，可使用Cu、Au、Ag、AuSn等金属。正极13和负极14可以具有单层结构，也可以具有层叠结构。
透光性基板11的上表面11a和半导体层叠体12的下表面12b也是发光元件10的上表面10a和下表面10b。如上所述，发光元件10的上表面10a(即，透光性基板11的上表面11a)和下表面10b(即，半导体层叠体12的下表面12b)在俯视时具有大致矩形形状。
[荧光体板20]
荧光体板20将从发光元件10入射的光的至少一部分的波长转换而射出。荧光体板20具有上表面20a和与上表面20a对置的下表面20b。荧光体板20的下表面20b与发光元件10的上表面10a直接接触。如下所述，荧光体板20的下表面20b与发光元件10的上表面10a通过直接接合而接合。直接接合是指在接合的界面不使用粘接材料等接合构件而在界面露出的原子彼此互相结合的接合方式。由于荧光体板20与发光元件10之间没有粘接层等夹杂物，因此发光元件10与荧光体板20之间的热传导性优异。因此，能够使在荧光体板20产生的热介由发光元件10向基板50传导，或使在发光元件10产生的热向荧光体板20传导，可提高发光装置101内的热传导性。为了形成强力的直接接合，荧光体板20的下表面20b和发光元件10的上表面10a优选具有高的平滑性。具体而言，优选具有1nm以下的算术平均粗糙度Ra。
荧光体板20的上表面20a和下表面20b优选互相大致平行。在本说明书中，大致平行是指容许任一面相对于其它面倾斜±5°左右。利用这种形状，在成为发光面的荧光体板20的上表面20a，正面亮度均匀，能够实现发光颜色不均少的发光装置101。荧光体板20的厚度(即，从荧光体板20的下表面20b至荧光体板20的上表面20a的高度)例如为50μm～300μm左右。如图1、图2A和图2B所示，荧光体板20的下表面20b大于发光元件10的上表面10a。在俯视时，荧光体板20具有大致矩形形状。荧光体板20的下表面20b的外缘位于发光元件10的上表面10a的外缘的外侧。
如图1、图2A等所示，荧光体板20具有侧面20c、20d、20e、20f。优选的是，侧面20c、20d、20e、20f为平坦面，为相对于荧光体板20的上表面20a大致垂直的面。即，荧光体板20优选为具备大致矩形且大致相同形状的上表面20a和下表面20b、以及位于上表面20a与下表面20b之间的4个侧面20c、20d、20e、20f的大致长方体。由此，荧光体板20与包围后述的荧光体板20的光反射性部40的边界在相对于发光面垂直的位置，因此在从与成为发光装置101的发光面的荧光体板20的上表面20a垂直的方向观察时，发光部与非发光部的边界变得明确。本说明书中，大致垂直是指任一面相对于其它面形成90°±5°左右的角度。
荧光体板20包含将从发光元件10入射的光的至少一部分的波长转换而放射的荧光体。通过荧光体板20包含荧光体，从荧光体板20的上表面20a射出至外部的光成为来自发光元件10的射出光和利用荧光体进行波长转换的光的混色光。例如，通过使从发光元件10射出的蓝色光与将该蓝色光的一部分利用荧光体进行波长转换而成的黄色光混合，可得到发出白色系的光的发光装置101。
荧光体板20例如由荧光体的烧结体构成，或者由在陶瓷、玻璃等无机材料中含有荧光体粉末而成的物质构成。荧光体使用能够以发光元件10所射出的光激发的物质。例如，可以单独使用以下所示的具体例子中的1种，或组合使用2种以上。作为能够以蓝色发光元件或紫外线发光元件激发的荧光体的具体例，可举出以铈激活的钇·铝·石榴石系荧光体(例如Y3(Al，Ga)5O12：Ce)、以铈激活的镥·铝·石榴石系荧光体(例如Lu3(Al，Ga)5O12：Ce)、以铕和/或铬激活的含氮的硅铝酸钙系荧光体(例如CaO－Al2O3－SiO2：Eu)、以铕激活的硅酸盐系荧光体(例如(Sr、Ba)2SiO4：Eu)、β型赛隆系荧光体(例如Si6－zAlzOzN8－z：Eu(0＜Z＜4.2))、CASN系荧光体(例如CaAlSiN3：Eu)、SCASN系荧光体(例如(Sr、Ca)AlSiN3：Eu)等氮化物系荧光体、以锰激活的氟硅酸钾系荧光体(例如K2SiF6：Mn)、硫化物系荧光体、量子点荧光体等。通过将这些荧光体与蓝色发光元件或紫外线发光元件组合，可得到所需的发光色的发光装置(例如白色系的发光装置)。例如，通过调整荧光体板20所含的荧光体的种类和浓度，可得到射出白色光的发光装置101。荧光体板20中的荧光体的含量例如为5～50质量％左右。
荧光体板20除荧光体以外也可以包含光扩散材料。作为光扩散材料，例如，可使用氧化钛、钛酸钡、氧化铝、氧化硅等。通过荧光体板20仅包含无机材料，即，通过不含有机材料，可以增大荧光体板20的导热率，提高放热性。此外，与包含有机材料的情况相比，可以增大荧光体板20的折射率，减小与透光性基板11的折射率差，因此，可以抑制发光元件10与荧光体板20的界面的反射，提高来自荧光体板20的射出效率。
[导光部30]
如图2A、图2B和图3A所示，导光部30覆盖发光元件10的侧面10c、10d、10e、10f和荧光体板的下表面20b，将从发光元件10的侧面10c、10d、10e、10f射出的光向荧光体板20传导。因此，导光部30覆盖发光元件10的侧面10c、10d、10e、10f的至少一部分和荧光体板20的下表面20b中从发光元件10露出的部分的至少一部分。优选的是，导光部30包围并覆盖发光元件10的侧面10c、10d、10e、10f，且覆盖发光元件10的侧面10c、10d、10e、10f整体。此外，优选的是，导光部30覆盖荧光体板20的下表面20b中从发光元件10露出的部分整体。
导光部30具有与荧光体板20的下表面接触的第1侧面30c、30d、30e、30f以及从各第1侧面与发光元件10的侧面10c、10d、10e、10f连接的第2侧面30cg、30dg、30eg、30fg。图3B是表示导光部30的第1侧面30c和第2侧面30cg的侧视图。优选的是，导光部30的第1侧面30c、30d、30e、30f是与荧光体板20的下表面外缘接触的大致平坦面，第2侧面是与发光元件10的下表面外缘接触的倾斜面。进而，更优选的是，第1侧面是与发光元件10的侧面大致平行的平坦面，第2侧面是向后述的光反射性部40侧凹的曲面。利用这种形状，来自发光元件10的侧面的射出光可以在导光部30的外面与光反射性部40一起形成适度的反射面，可以使反射光向荧光体板20导光。尤其是通过与发光元件10的侧面大致平行的导光部30的第1侧面与荧光体板的下表面外缘接触，即使在从发光元件10的上表面10a露出的荧光体板的外周部，入射的光的入射角度也变小(即，垂直入射的光的比例增加)，光的取出效率提高。
导光部30的第1侧面30c、30d、30e、30f根据位置而具有不同的高度。将其以2个截面进行说明。图2A表示通过俯视时的发光元件10的具有大致矩形形状的下表面10b的2个对角线(图1中以虚线指示)的交点，且与包含与矩形的1个边平行的线的下表面10b垂直的截面。以下，将该截面称为2A－2A截面。此外，图2B是包含俯视时的发光元件10的具有矩形形状的下表面10b的2个对角线中的1个且与下表面10b垂直的截面，以下，将该截面称为2B－2B截面。
2A－2A截面中的距离导光部30的发光元件10最远的位置p1的高度hc与2B－2B截面中的距离导光部30的发光元件10最远的位置p2的高度hd互相不同。如图3B所示，高度hd是导光部30的各第1侧面的两端的高度，高度hc也是各第1侧面的中央的高度。本实施方式中，hd大于hc(hd＞hc)。
如图3A所示，在俯视时，位置p2与发光元件10的侧面10c、10f的距离比位置p1与侧面10c的距离长。因此，在俯视时的荧光体板20的4个角附近，从发光元件10入射的光的量(以及光密度)与其它部分相比容易下降。其结果，在荧光体板20的上表面20a的4个角附近，从发光元件10入射的光量下降，矩形的发光面的四角与其它部分相比容易变暗。此外，例如，通过混色，从而在从荧光体板20的发光面射出白色光时，来自四角的发光元件10的光量下降，从而混色的2个以上的光的平衡与其它部分不同。其结果，在发光面的四角，色调与其它部分不同，从而容易产生颜色不均。
本实施方式中，位置p2的高度hd大于位置p1的高度hc，从而使利用导光部30的、从发光元件10的侧面10c～10f射出的光的反射特性在荧光体板20的4个角附近和其它部分不同，抑制颜色不均。具体而言，使荧光体板20的4个角附近所对应的、导光部30的第1侧面30c～30f的两端附近的高度大于中央附近，使第2侧面30cg～30fg的高度在两端附近小于中央附近。由此，可以使从发光元件10的侧面射出的光在第2侧面30cg～30fg的两端附近反射且向半导体元件入射的比例下降，提高直接入射至第1侧面30c～30f且朝向荧光体板204反射的比例以及在第2侧面30cg～30fg反射且向第1侧面入射而向荧光体板204行进的比例。因此，可以补充入射至荧光体板20的四角附近的光的光量不足，可以抑制发光元件10的发光面的四角的亮度下降和颜色不均。
对于导光部30，从操作和加工容易的观点出发，优选使用树脂构件。作为树脂构件，可使用由包含有机硅树脂、改性有机硅树脂、环氧树脂、改性环氧树脂、丙烯酸树脂、氟树脂中的1种以上的树脂或混合树脂等构成的树脂构件。如下所述，高度hd与高度hc不同的导光部30可以利用作为用于形成导光部30的树脂构件的原料的未固化的树脂材料的粘性、与发光元件10的侧面的湿润性和树脂材料的固化时的收缩而形成。
导光部30也可以包含荧光体。在这种情况下，荧光体例如在导光部30中偏向接近荧光体板20的位置而配置。荧光体可以选自上述各种荧光体中。
[光反射性部40]
光反射性部40覆盖荧光体板20的侧面20c、20d、20e、20f和导光部30。由此，在光反射性部40与荧光体板20和导光部30的界面，使从发光元件10射出的光向荧光体板20和导光部30侧反射，最终使其从荧光体板20的上表面20a射出。在发光元件10的侧面具有没有被导光部30覆盖的部分时，优选没有被导光部30覆盖的侧面也覆盖有光反射性部40。
此外，发光元件10配置在基板50上时，光反射性部40优选也配置于发光元件10与基板50之间。
光反射性部40由可反射从发光元件10射出的光的材料形成。具体而言，可以通过在与上述导光部30同样的树脂构件中含有光反射性物质而形成。作为光反射性物质，可举出氧化钛、氧化硅、氧化锆、氧化钇、氧化钇稳定化氧化锆、钛酸钾、氧化铝、氮化铝、氮化硼、富铝红柱石等。光反射性部40中的光反射性物质等的含量例如相对于作为母材的树脂构件100重量份，光反射性物质优选含有30～60重量份，特别优选含有45～60重量份。由此，能够进一步抑制向发光装置外部漏光，从而优选。
[基板50]
基板50支撑发光元件10。基板50也可以具备对发光元件10供给电力的配线和用于将发光元件10与外部电路连接的外部端子。本实施方式中，基板50具备板状的基体51、形成于基体51的上表面51a的配线52、以及形成于基体51的下表面51b的外部端子53。配线52与发光元件10的正极13、负极14电连接。配线52例如介由设置于基体51的通孔和贯通导体与外部端子53电连接。
作为基体51的材料，可举出环氧玻璃、树脂、陶瓷等绝缘性构件、形成绝缘构件的金属构件等。其中，作为基体51的材料，优选使用耐热性和耐候性高的陶瓷。作为陶瓷材料，可举出氧化铝、氮化铝、富铝红柱石等。这些陶瓷材料中，例如，也可以组合BT树脂、环氧玻璃、环氧系树脂等绝缘性材料。
配线52和外部端子53例如可以利用铜、铝、金、银、铂、钛、钨、钯、铁、镍等金属或包含它们的合金等形成。此外，为了高效率地取出来自发光元件10的光，配线52优选将其最表面以银或金等反射率高的材料覆盖。配线52可通过电镀、无电镀、蒸镀、溅射等形成。例如，在向发光元件的基板上的安装中使用Au凸块时，通过在配线的最表面使用Au，可以提高发光元件与基板的接合性。这种基板在该领域为公知，也可以使用为了安装发光元件等电子零件而使用的基板中的任一者。
[保护元件60]
发光装置101也可以具备齐纳二极管等保护元件60。例如，如图1中虚线所示，保护元件60可以埋设于光反射性部40。通过设置于光反射性部40内，可以抑制因来自发光元件10的光被保护元件60吸收、或被保护元件60遮光所致的光取出的下降。
＜发光装置的制造方法＞
以下，参照附图说明本公开的发光装置的制造方法的实施方式。发光装置的制造方法包括如下工序：(A)将多个发光元件配置于支撑体的工序、(B)将荧光体板与多个发光元件接合的工序、(C)在多个发光元件间配置透光性树脂的工序、(D)得到具备导光部的中间体的工序、(E)使中间体与基板接合的工序和(F)形成光反射性部的工序。以下，详细地说明各工序。
(A)将多个发光元件配置于支撑体的工序
首先，将多个发光元件10配置于支撑体。如图4A所示，例如，在形成有粘接层71的支撑体70上配置多个发光元件10。支撑体70只要具有平坦的上表面即可，可使用由各种材料构成的板状的基板。例如，可使用Si基板。在支撑体70的上表面为了暂时地粘接发光元件10而形成粘接层71。例如将未固化的有机硅树脂通过旋涂法涂布于支撑体70的上表面，使其固化，从而形成粘接层71。
接着，以发光元件10的下表面10b与支撑体70对置的方式进行配置，使发光元件10介由粘接层71粘接于支撑体70。发光元件10的配置例如可使用贴片机等。
图4B表示发光元件10的支撑体70上的配置例。发光元件10的上表面10a和下表面10b具有矩形形状。邻接的2边的长度为a和b。图4B中示出配置于支撑体70上的多个发光元件10，在发光元件10的上表面10a示出发光元件10的位置。沿着发光元件10的上表面10a的矩形中的邻接的2边，取第1方向和第2方向。例如，取x方向和y方向作为第1方向和第2方向。
多个发光元件10以被称为交替排列、交错排列、交叉排列等的排列配置在支撑体70上。例如，多个发光元件10的配置可以分成2个组进行说明。具体而言，将多个发光元件10分成第1组G1和第2组G2。图4B中，将第1组G1的发光元件10表示为10(G1)，将第2组G2的发光元件10以10(G2)表示。在支撑体70上的平面上，取第1组的基准点O1作为任意的规定的点，第1组G1的发光元件10是从第1组的基准点O1在沿着长度a的边的第1方向(x方向)以p的间距、在沿着长度b的边的第2方向(y方向)以q的间距二维地配置。这里，p、q是满足2a＜p、2b＜q的实数。间距是指排列中的重复的长度。第2组G2的发光元件10是以在第1方向和第2方向与第1组的基准点O1相距p/2和q/2的第2组的基准点O2为基准，在沿着长度a的边的第1方向(x方向)以p的间距、在沿着长度b的边的第2方向(y方向)以q的间距二维地配置。通过如此配置多个发光元件10，发光元件10的上表面10a的对角方向的发光元件10的间隔dd与第1方向和第2方向的间隔dc相比变短。
(B)将荧光体板与多个发光元件接合的工序
如图4C所示，使荧光体板20与以上述排列配置的多个发光元件10接合。具体而言，以荧光体板20的下表面20b与多个发光元件10的上表面10a对置的方式，将荧光体板20相对于多个发光元件10配置，将荧光体板20的下表面20b与多个发光元件10的上表面10a通过直接接合进行接合。
适合于本实施方式的直接接合优选为通常被分类为常温接合的直接接合。例如，可举出表面活化接合、原子扩散接合、羟基接合等。表面活化接合是通过在超高真空中将非活性离子照射至接合界面而将表面清洁、活化且接合(例如，参照国际公开2011/126000号)。原子扩散接合是在超高真空中溅射金属，通过该金属的扩散而接合。确认了通过使利用溅射得到的金属膜非常薄，可以对光取出没有影响地接合(例如，参照日本特开2015－29079号公报)。在原子扩散接合的情况下，发光元件10和荧光体板20会介由对光取出没有影响的程度的薄的金属层而接合。在本说明书中，基于原子扩散接合的接合也是发光元件10与荧光体板20直接接触。羟基接合是在接合界面形成羟基，以羟基的氢键将发光元件10与荧光体板20接合(例如，参照日本特开2014－232866号公报)。这些接合方法被分类为常温接合，但也可以根据需要进行加热处理，使键合力增大，在这种情况下，加热温度为400℃以下，优选为300℃以下，更优选为200℃以下。
为了得到荧光体板20与发光元件10的良好的接合，荧光体板20的下表面20b和发光元件10的上表面10a的表面粗糙度优选较小。例如，荧光体板20的下表面20b和发光元件10的上表面10a的算术平均表面粗糙度Ra优选为1nm以下。
例如，通过表面活化接合将荧光体板20与发光元件10接合时，将配置于支撑体70的多个发光元件10的上表面10a清洗、干燥后，将发光元件10的上表面10a和荧光体板20的下表面20b暴露于包含非活性气体的等离子体，使表面活化，使发光元件10的上表面10a和荧光体板20的下表面20b接触而接合。
(C)将透光性树脂配置于多个发光元件间的工序
在与排列有荧光体板20的发光元件10接合后，除去支撑体70。利用粘接层71的发光元件10与支撑体70的粘接是用于以所需的排列固定发光元件10的暂时固定，其粘接强度与直接接合相比弱，因此可以容易地剥离支撑体70。
图4D表示与荧光体板20接合的多个发光元件10的、在图4B中的第1方向(x方向)上的截面，图4E表示在发光元件10的上表面10a中的对角方向上的截面。如图4D和图4E所示，在以荧光体板20的上表面20a位于下侧的方式配置荧光体板20的状态下，在多个发光元件10间配置成为导光部30的透光性树脂。具体而言，将作为成为导光部30的透光性树脂的原料的未固化的树脂材料通过灌封等配置在荧光体板20的下表面20b上且在多个发光元件10间。此时，未固化的树脂材料75通过表面张力爬上发光元件10的侧面，在滴加的区域内具有向上凹的形状。
其后，将未固化的树脂材料75加热而固化。如图4D和图4E所示，固化的透光性树脂75’显示出凹型的弯月面。这里，如图4E所示，在发光元件10的上表面10a的对角方向，邻接的发光元件10间的间隔短，因此在发光元件10间，透光性树脂75’的高度不太小。与此相对，如图4D所示，在沿着发光元件10的上表面10a的矩形中的邻接的2边的第1方向和第2方向，邻接的发光元件10间的间隔长，因此在发光元件10间，透光性树脂75’的高度变小。由此，形成具有高度hd＞hc的关系的透光性树脂。
(D)得到具备导光部的中间体的工序
其后，如图4D、图4E和图4F所示，将多个发光元件10单片化。通过在图4D、图4E和图4F中在以虚线表示的位置切断荧光体板20和透光性树脂75’，可得到由透光性树脂构成的导光部30位于发光元件10的侧面的包含发光元件10的多个中间体80。
(E)使中间体接合于基板的工序
如图4G所示，准备基板50，将基板50的配线52与多个中间体80的正极13和负极14电连接，从而使多个中间体80与基板50接合。此时，如图4H所示，在基板50上中间体80例如可以沿着第1方向(x方向)和第2方向(y方向)二维地排列。或者，也可以将发光装置101所含的发光元件10的数量所对应的中间体80与基板50接合。
(F)形成光反射性部的工序
如图4I所示，在基板50上排列的中间体80之间配置作为光反射性部40的原料的未固化的材料85，使其固化。该工序例如可通过注射成型、灌封成型、印刷法、转移模制法、压缩成型等成型。
由此，形成覆盖中间体80的导光部30和荧光体板20的侧面、发光元件10的下表面的光反射性树脂85’。其后，如图4J所示，将光反射性树脂85’和基板50切断且单片化，从而完成发光装置101。
[效果]
根据本公开的发光装置101，导光部30覆盖发光元件10的侧面10c、10d、10e、10f，导光部30还进一步覆盖荧光体板20的下表面20b中没有与发光元件10的上表面10a接触而从发光元件10露出的部分。因此，能够使从发光元件10的上表面10a和侧面10c、10d、10e、10f射出的光入射至荧光体板20的下表面20b整体，在荧光体板20的整体进行从发光元件10入射的光与利用荧光体板20内的荧光体进行了波长转换的光的混色。因此，将由作为发光装置101的发光面的荧光体板20的上表面20a整体混色的光射出，抑制发光面的颜色不均。
此外，由于具备覆盖荧光体板20的侧面20c、20d、20e、20f以及导光部30和发光元件10的下表面10b的光反射性部40，因此通过将荧光体板20的上表面20a以外以光反射性部40覆盖，光向外部的取出效率提高，实现高亮度的发光装置101。进而，实现了发光部与非发光部的边界明显、所谓的射出光的分离良好的发光装置101。此外，由于发光元件10与荧光体板20通过直接接合而接合，因此发光元件10与荧光体板20之间的热传导性优异。这些特征例如以高亮度、白色的均匀性高、放热性优异且分离良好的光源的形式很好地用于车辆的前照灯等。
此外，导光部30的侧面的高度是两端高于中央。因此，可以使从发光元件10的侧面射出的光由光量容易不足的荧光体板的四角大量入射，抑制在荧光体板的四角的亮度的下降和颜色不均。
该导光部30的侧面的高度能够通过形成导光部30时发光元件10在支撑体上的排列进行调整。因此，能够调节导光部30的侧面的高度，满足发光装置101所要求的规格、特性。
另外，本实施方式中，如图3B所示，导光部30具有两端的高度hd大于中央部的高度hc的侧面。但是，导光部30也可以具有两端的高度hd小于中央部的高度hc的侧面。即，也可以是hd＜hc。在制造具备这种导光部30的发光装置时，(A)将多个发光元件配置于支撑体的工序中，如图7所示，只要将多个发光元件10在第1方向(x方向)和第2方向(y方向)以r和s的间距二维地排列即可。这里r、s分别是满足a＜r＜2a和b＜s＜2b的实数。由此可形成间隔dc与间隔dd相比变短且具有满足hd＜hc的侧面的导光部30。
(第2实施方式)
图5A和图5B是基于第2实施方式的发光装置102的俯视图和图5A沿5B－5B线的发光装置102的截面图。发光装置102在具备多个发光元件10的方面与第1实施方式的发光装置101不同。发光装置102具备3个发光元件10。发光元件10的上表面10a通过直接接合与连续的1个荧光体板20的下表面20b接合。在邻接的发光元件10的侧面之间设置有导光部30。
发光装置102可以通过如下方式制造：在将第1实施方式的发光元件的制造方法的(A)将多个发光元件配置于支撑体的工序中，如图5C所示，将多个发光元件10在第1方向(x方向)和第2方向(y方向)二维地排列，在(D)得到具备导光部的中间体的工序中，将在荧光体板20上二维地排列的多个发光元件10以图5C中虚线所示那样，将3个发光元件作为1个单片而切下。在这种情况下，导光部30的高度能够如第1实施方式中说明的那样通过改变在支撑体70上排列发光元件10时的发光元件10的间隔(在图5C中以箭头表示)而调整。由此，能够调整使从发光元件10的侧面射出的光入射至荧光体板20时的光的分布，能够抑制作为发光面的荧光体板20的上表面20a上的颜色不均和亮度不均。
(第3实施方式)
图6A和图6B是基于第3实施方式的发光装置103的俯视图和图6A沿6B－6B线的发光装置103的截面图。发光装置103具备多个发光元件10，但在光反射性部40配置于发光元件10间的方面与第2实施方式的发光装置102不同。在发光装置103中，3个发光元件10分别与独立的荧光体板20接合，光反射性部40位于荧光体板20间和发光元件10间。
发光装置103可以通过在第1实施方式的制造方法的(E)使中间体接合于基板的工序中将3个中间体80排列于基板50并形成覆盖3个中间体80的光反射性部而制造。
根据发光装置103，从发光元件10的侧面射出的光入射至导光部30，但没有利用光反射性部40入射至邻接的发光元件10的导光部30。该结构在从邻接的发光元件10射出的光入射至发光元件10的发光层而发光效率下降的情况下有效地抑制发光效率的下降。
产业上的可利用性
本发明的发光装置除了用于车载用光源以外，还可以用于照明用光源、各种指示器用光源、显示器用光源、液晶的背光用光源、信号机、车载部件、广告牌用频道信等各种光源。

Claims (10)

1.一种发光装置，其具备：
发光元件，具有上表面、下表面和侧面以及位于所述下表面的正极和负极，从所述上表面射出光；
荧光体板，具有上表面、侧面和比所述发光元件的上表面大且与所述发光元件的上表面直接接触的下表面，包含荧光体，由无机材料构成；
导光部，覆盖所述发光元件的侧面和所述荧光体板的从所述发光元件露出的所述下表面；以及
光反射性部，覆盖所述荧光体板的侧面和所述导光部。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，
所述发光元件的所述下表面具有大致矩形形状，
所述导光部的、包含所述矩形的2个对角线中的1个且与所述下表面垂直的截面中的、距离所述发光元件最远的位置的高度hd与所述导光部的、包含通过所述矩形的2个对角线的交点且与所述矩形的1个边平行的线且与所述下表面垂直的截面中的、距离所述发光元件最远的位置的高度hc不同。
3.根据权利要求2所述的发光装置，其中，
所述高度hd与所述高度hc满足如下关系：
hd＞hc。
4.一种发光装置的制造方法，其包括如下工序：
工序(A)，将具有上表面、下表面和侧面以及位于所述下表面的正极和负极且从所述上表面射出光的多个发光元件以所述下表面与支撑体对置的方式配置在支撑体上；
工序(B)，将具有上表面和下表面的荧光体板以所述荧光体板的下表面与所述多个发光元件的所述上表面对置的方式相对于所述多个发光元件配置，通过将所述荧光体板的下表面与所述多个发光元件的上表面直接接合而进行接合；
工序(C)，除去所述支撑体后，在以所述荧光体板的上表面位于下侧的方式配置所述荧光体板的状态下，在所述多个发光元件间配置透光性树脂；
工序(D)，通过在所述多个发光元件间切断所述荧光体板和所述透光性树脂，得到包含荧光体板位于所述上表面且由所述透光性树脂构成的导光部位于所述侧面的发光元件的多个中间体；
工序(E)，准备基板，使所述中间体接合于所述基板上；以及
工序(F)，形成覆盖所述中间体中的导光部和荧光体板的侧面与所述发光元件的侧面和下表面的光反射性部。
5.根据权利要求4所述的发光装置的制造方法，其中，所述工序(B)中的所述直接接合是表面活化接合、原子扩散接合和羟基接合中的任一者。
6.根据权利要求4或5所述的发光装置的制造方法，其中，
所述发光元件的所述下表面具有2边的长度为a和b的大致矩形形状，
所述工序(A)中，在所述支撑体上以规定的点为第1组的基准点，在沿着所述长度a的边的第1方向以p的间距、在沿着所述长度b的边的第2方向以q的间距二维地配置所述多个发光元件中的第1组，其中，p满足2a＜p，q满足2b＜q，
在所述支撑体上以在所述第1方向和所述第2方向与所述第1组的基准点相距p/2和q/2的点为第2组的基准点，在沿着所述长度a的边的第1方向以所述p的间距、在沿着所述长度b的边的第2方向以所述q的间距二维地配置所述多个发光元件中的第2组。
7.根据权利要求4或5所述的发光装置的制造方法，其中，
所述发光元件的下表面具有2边的长度为a和b的大致矩形形状，
所述工序(A)中，将所述多个发光元件在沿着所述长度a的边的第1方向以r的间距、在沿着所述长度b的边的第2方向以s的间距二维地配置在所述支撑体上，其中，r满足a＜r＜2a，s满足b＜s＜2b。
8.根据权利要求4～7中任一项所述的发光装置的制造方法，其中，所述工序(D)中，所述中间体包含2个以上的发光元件。
9.根据权利要求4～7中任一项所述的发光装置的制造方法，其中，所述工序(D)中，所述中间体包含1个发光元件。
10.根据权利要求4～9中任一项所述的发光装置的制造方法，其中，所述工序(B)中，所述荧光体板的所述下表面的算术平均粗糙度Ra为1nm以下。
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