JP2008159753A - 発光装置及びそれを用いたバックライト - Google Patents

Abstract

【課題】針状のバリが発生しにくい発光装置を提供する。
【解決手段】発光装置１０は、発光素子１８と、前面側に前記発光素子１８を載置する第１基板１２と該第１基板１２の後面側に積層された第２基板１４とを有する積層基板１５と、前記第１基板１２の前面に形成され、前記発光素子１８と導通される前面電極１６と、前記第２基板１４の後面から側面に延びる後面電極２７と、前記前面電極１６と前記後面電極２７とを電気的に接続するための導通手段２２と、前記発光素子１８と前記第１基板１２の前面とを被覆する被覆部材１９と、を備えた発光装置１０であって、前記積層基板１５の積層方向における前記第１基板１２の厚さが、前記第２基板１４の厚さの２倍以上である。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光装置及びそれを用いたバックライトに関し、特にサイドビューに適した薄型の発光装置及びそれを用いたバックライトに関する。

携帯電話等の液晶画面のバックライト用の発光装置として、発光面を横向きに実装する、いわゆるサイドビュー型の発光装置が知られている（例えば特許文献１〜４参照）。近年、発光装置の小型化が進み、これに伴って発光装置の電極等の各部品も小寸法になっている。発光装置を実装基板に実装するときには、発光装置の電極と実装基板の配線パターンとをハンダによって接続するが、発光装置の電極が小型になると、ハンダがはみ出して電極間を短絡する可能性が高い。短絡を避けるためにハンダの量を減らせば、発光装置の固定力が不足するおそれがある。

これらの問題を解決するために、図９及び図１０に示すような段差２２９を有する基板を備えた発光装置が知られている（例えば特許文献５参照）。
この発光装置２００は、長さの異なる２枚の基板（第１基板２１２、第２基板２１４）を積層した積層基板２１５の前面に、発光素子２１８を実装し、さらに発光素子２１８を封止する封止部材２１９によってシリンドリカル状のレンズを形成している。
第１基板２１２及び第２基板２１４は、前面側から観察すると略長矩形になっており、その長手方向の寸法は、第１基板２１２の方が第２基板２１４より長くなっている。そのため、積層基板２１５の後面２１５ｂ側の長手方向の両端には段差２２９が形成される。段差２２９に面した第１基板２１２の後面２１２ｂ及び第２基板２１４の側面２１４ｃには、発光装置２００の後面電極２２７が形成されていて、ハンダ２２８を用いて実装基板２３０の配線パターン２３２に接続及び固定することができる。

この発光装置２００では、実装時のハンダ２２８が段差２２９に留まりやすいので、ハンダの量を減らさなくても短絡を十分に抑制することができる。また、後面電極２２７が第１基板２１２の側面２１２ｃの面積に相当する分だけ広くなっているので、発光装置２００を固定する面積が広くとれる。これらの理由により、図９及び図１０の発光装置２００は、高い固定力で実装基板２３０に実装することができる。
特開２００１−１７７１５６号公報 特開２０００−１９６１５３号公報 特開平１０−２９００２９号公報 特開２００６−２２９０５５号公報 意匠登録第１２５７１０４号公報

図９及び図１０のような発光装置２００を製造するときには、図１０のＹ方向に、複数の発光装置２００が結合したような形態で、積層基板２１５の作製、発光素子２１８の実装、及び封止部材２１９の形成を行い、その後に所定の厚みに分割して個々の発光装置２００に分割する方法を採用することができる。この製造方法は、取扱いしやすい大きめの寸法形状で殆どの工程を進めることができる点と、多数の発光装置２００を同時に製造できるので生産性に優れている点で有利である。
しかしながら、この製造方法で形成すると、各発光素子に分割するときに、バリが生じる問題があった。バリの発生について、以下に説明する。

発光装置２００を分割するとき、封止部材２１９から積層基板２１５に向かって切断刃で分割する。このときに、金属から成る後面電極２２７は切断刃によって引っ張られ、その引っ張られた部分が、後に切断面のバリとなって残る（図１１参照）。発光装置２００を実装基板に実装するときには、マウンターが自動で発光装置２００の表面形状を認識し、フレキシブル基板等の実装基板に位置決めするが、バリ２５０が発生して見かけの表面形状が変化すると、マウンターが発光装置２００の形状を誤認して、実装精度を低下させるおそれがある。

マウンターの誤認の原因は、発光装置２００の実装面（これを裏面２００ｂとする）のバリ２５０よりも、表面２００ａのバリ２５０に依存する。そこで、発光装置２００に分割する前に、後面電極２２７のうち、発光装置２００の表面２００ａに接する部分を除去する方法がとられている。微小部分の後面電極を除去するので、フォトレジストを用いたエッチングが最適である。フォトレジストを後面電極２２７に塗布し、残したい領域の形状、又は除去したい領域の形状に合わせたマスクを使用してフォトレジストを露光し、その後にエッチングにより後面電極２２７を部分的に除去する。発光装置２００の後面電極２２７の場合には、フォトレジストの露光時には、積層基板２１５の後面２１５ｂからＺ方向に向けて光を照射する。しかしながら、第１基板２１２の側面２１２ｃが光の照射方向と平行になるので、側面２１２ｃ上に形成されたフォトレジストは十分に露光されず、その結果、第１基板２１２と第２基板２１４との交差する辺りに、後面電極２２７の未除去部分２７０が残ってしまう（図１２参照）。そして、発光装置２００の分割のときに切断刃がこの未除去部分２７０を通ると、針状のバリ２５０が発生する。このような針状のバリ２５０は、実装時に発光装置２００から実装基板２３０に落下しやすく、配線パターンの短絡の原因となる可能性が高い。
そこで、本発明は、針状のバリが発生しにくい発光装置を提供することを目的とする。

本発明の発光装置は、発光素子と、前面側に前記発光素子を載置する第１基板及び該第１基板の後面側に積層された第２基板を有する積層基板と、前記第１基板の前面に形成され、前記発光素子と導通される前面電極と、前記第２基板の後面から側面に延びる後面電極と、前記前面電極と前記後面電極とを電気的に接続するための導通手段と、前記発光素子と前記第１基板の前面とを被覆する被覆部材と、を備えた発光装置であって、前記積層基板の積層方向における前記第１基板の厚さが、前記第２基板の厚さの２倍以上であることを特徴とする。

本発明によれば、第２基板の厚みを薄くしているので、第２基板の側面に形成された後面電極の表面のフォトレジストの露光が十分に行うことができる。よって、後面電極の未除去部が形成されず、針状のバリを発生しない。よって、実装時の配線パターンの短絡などの不具合を生じる可能性を低くすることができる。

＜実施の形態１＞
図１及び図２に示す本実施の形態の発光装置１０は、積層基板１５の前面１５ａ側に発光素子（例えば発光ダイオード）１８と被覆部材１９とを備えている。

積層基板１５は、長手方向がＸ方向に向くように配置された第１基板１２及び第２基板１４を含んでいる。これらの基板をＺ方向に積層し、そして第１基板１２の後面１２ｂと第２基板１４の前面１４ａとの間を固定部材３６によって固定することにより、積層基板１５が構成されている。また、積層基板１５の前面１５ａには一対の前面基板１６が、積層基板１５の後面１５ｂには一対の後面電極２７が、それぞれ形成されている。前面電極１６と発光素子１８の電極とは、導電ワイヤ３８によって接続されている。

第１基板１２及び第２基板１４は、一方向に長く延びた直方体の部材から形成されている。第１基板１２の厚さ１２ｔ（Ｚ方向の寸法）は、第２基板の厚さ１４ｔの２倍以上の厚さにされ、好ましくは２倍〜５倍にされる。これにより、積層基板の厚さが一定の場合にも、第１基板１２の厚さ１２ｔを比較的厚く、そして第２基板１４の厚さ１４ｔを比較的薄くすることができる。

また、この実施の形態では、第１基板１２の長さ（Ｘ方向の寸法）が第２基板１４の長さよりも長くされている。そのため、第１基板１２の後面１２ｂに第２基板１４を積層すると、積層基板１５の後面１５ｂの両端部に段差２９が形成される。この段差２９は、発光装置１０を実装するときにハンダ２８のフィレットを形成するのに使用すると、第１基板１２の後面１２ｂと第２基板１４の側面１４ｃとの両方にハンダ２８が接触するので、少量のハンダ２８であっても発光装置１０をしっかりと固定できる利点がある。

このような段差２９を有する積層基板１５の場合、段差２９にハンダ２８が溜まりやすいため、積層基板１５の２つの後面電極２７の間でのハンダ２８の漏れだしが起こりにくい。しかしながら、積層基板１５の厚さ（Ｚ方向の寸法）が薄いため、段差２９にハンダ２８のフィレットを形成した場合でも、ハンダ２８がわずかに漏れてしまえば、積層基板１５と被覆部材１９との界面（積層基板１５の前面１５ａに相当）に到達しやすかった。積層基板１５と被覆部材１９との界面にハンダ２８が接触すると、その界面に剥離が生じて、発光装置１０が破損するおそれがある。
しかしながら、本発明の発光装置１０では、第１基板１２の厚さを厚くすることにより、積層基板１５の前面１５ａを、ハンダ２８のフィレットが形成される段差２９から離すことができるので、ハンダ２８が漏れだしても積層基板１５と被覆部材１９との界面に到達しにくい。よって、ハンダ２８に起因する積層基板１５と被覆部材１９との密着力低下を生じにくく、剥離を起こしにくい。

発光装置１０の積層基板１５の厚さは、１００μｍ〜１０００μｍであるのが好ましい。厚さを１００μｍより厚くすると積層基板の作製がし易くなり、放熱性も良好となる。また、１０００μｍ以下とすることにより、発光装置１０の小型化を図ることができる。
なお、本実施の形態では、第１基板１２の幅（Ｙ方向の寸法）は、第２基板１４の幅と略等しく、Ｙ方向においては、第１基板１２と第２基板１４とを実質的に面一に積層することができる。

積層基板１５の後面１５ｂ側には、後面電極２７が形成されている。後面電極２７の形成位置を詳しく説明すると、段差２９に面している第１基板１２の後面１２ｂから、第２電極１４の側面１４ｃを通って、第２電極１４の後面１４ｂまで形成されている。本実施の形態では、後面電極２７を３つの金属膜から構成している。第１金属膜２４は、第１基板１２の後面１２ｂに形成されており、第２金属膜２５は、第２基板１４の後面１２ｂの一部と側面１４ｃとに形成されている。第１金属膜２５の一部には、第２基板１４の前面１４ａが接着されている。さらに、第１金属膜２４と第２金属膜２５のうち、外部に露出している部分を覆って、第１金属膜２４と第２金属膜２５とを一体にするように、第３金属膜２６が形成されている。

前面電極１６の直下には、積層基板１５の前面１５ａから後面１５ｂまで貫通するスルーホール３４が形成されている。このスルーホール３４の内面には、メッキ層（図示せず）が施され、さらにその内部に穴埋め材料５４が充填されている。前面電極１６は、メッキ層を施したスルーホール３４のような導電手段２２を介して後面電極２７に電気的に接続されるので、後面電極２７を外部電源と接続すれば、発光素子１８を発光させることができる。

積層基板１５の積層する際には接着層３６を使用している。接着層６１は、後面電極２７の短絡や、スルーホール３４内のメッキ層の短絡を防止するために、絶縁性の接着材料が使用される。

積層基板１５の前面１５ａは、被覆部材１９によって覆われており、発光素子１８を外部環境から保護している。特に、被覆部材１９をＺ方向に突出したシリンドリカルレンズに成形すると、発光素子１８からＹＺ面内に広がる光を、Ｚ方向に収束させることができる。

また、この例では、被覆部材１９が第１被覆層２０と第２被覆層２１の２層から構成されている。第１被覆層２０は発光素子１８を覆っており、第２被覆層２１は、第１被覆層２０の前面側を覆うように配置されている。このように２層構造になっていると、それぞれに異なる機能を付与することができる。例えば、第１被覆層２０に耐熱性に優れたシリコーン樹脂を使用すれば、発光素子１８が発光してその近傍が高温になっても、第１被覆層２０が変質しにくいので好ましい。また、第２被覆層２１に離型性の良好なエポキシ樹脂を使用すれば、被覆部材１９の成形に金型を使った場合の加工が容易になり、生産性が向上するので好ましい。

第１被覆層２０に離型性の悪い材料（シリコーン樹脂など）を使用する場合、第１被覆層２０を成形するのに金型を使用しないことが多い。その場合、第１被覆層２０は、表面張力を利用したライン塗布によって成形することができる。例えば、前面電極１６の間にのみ液体状態の第１被覆層２０を塗布すれば、前面電極１６が形成されている範囲のみに、山状に盛り上がった第１被覆層２０を盛ることができる。この状態で第１被覆層２０を硬化させれば、図１のような第１被覆層２０を形成できる。

しかしながら、表面張力を利用して第１被覆層２０を成形すると、導電ワイヤ３８によって第１被覆層２０の表面に凸凹が生じてしまう。
図３Ａ及び図３Ｂの模式図に示すように、第１被覆層２０は、導電ワイヤ３８の山なりの形状によって、部分的に凸部２０ａが形成される。発光素子１８を中心に、２本の導電ワイヤ３８が張り渡されると、その２つの導電ワイヤ３８の間は凹部２０ｂになる。その凹部２０ｂは、ワイヤが発光素子１８に向かって下がっているのに引っ張られて、導電ワイヤ３８のない部分よりもくぼんでしまう。

第１被覆層２０の表面の凸凹を図４に模式的に示す。図４（ａ）のα−α線とγ−γ線は、発光素子１８の直上を通っており、β−β線は導電ワイヤ３８の最も高い位置を通り、そしてδ−δ線は発光装置１０の端面に位置している。
図４（ａ）のα−α線での第１被覆層２０の断面形状を図４（ｂ）に示しているが、発光素子１８の直上の位置に凹部２０ｂが位置していることがわかる。また、図４（ａ）のγ−γ線での第１被覆層２０の断面形状を図４（ｂ）に示しているが、発光装置１０の端面に見えている第１被覆層２０の高さと比べて、凹部２０ｂのほうが低い位置にあることがわかる。

第１被覆層２０は、発光素子１８からの発光に対して耐光性、耐熱性があるものが選択されるが、第２被覆層２１は、耐光性や耐熱性以外の性能を重視して選択されることが多い。よって、第２被覆層２１が形成されると、第１被覆層２０の凹部２０ｂに第２被覆層２１が充填され、発光装置１０を点灯したときに、凹部２０ｂ内の第２被覆層２１が局所的に劣化を起こすおそれが極めて高い。

そこで、本実施の形態では、発光素子１８の直上に位置する第１被覆層２０が、極端な凹部２０ｂを備えないようにするために、導電ワイヤ３８の形状を調整するのが好ましい。上述のとおり、第１被覆層２０の表面形状は、導電ワイヤ３８の存在によって変化しているが、特に、第１基板１２の前面から、導電ワイヤ３８の頂点までの高さ（図３Ａの符号３８ｔ）が１００μｍ〜３００μｍであると、凹部２０ｂの凹みが緩和できることがわかった。ワイヤ高さが１００μｍ以上となると、凹部２０ｂが顕著に現れず、第２被覆層２１の局所的な劣化が生じにくい。また、ワイヤ高さが３００μｍより低いと、第１被覆層２０が導電ワイヤ３８に追従し、第１被覆層２０から導電ワイヤ３８が飛び出す可能性が低くなり、第２被覆層２１の表面に到達する可能性も少なくなる。

第１被覆層２０及び第２被覆層２１には、光拡散材、酸化防止剤、紫外線反射部材、及び粘度調整剤などの添加剤を加えることができる。発光装置１０の色調を調節する場合には、に蛍光物質を混入することができるが、蛍光物質は第１被覆層２０に添加するのが好ましく、（１）発光素子１８の近傍に蛍光物質を配置することにより、点光源に近づけることができる、（２）少量の蛍光物質であっても所定の色味にすることができる、及び（３）少量の蛍光物質をより効率良く発光させることができる、という利点を有している。

図１に示すように、本発明の発光装置１０は、横向きの状態で実装基板（例えばフレキシブル基板）３０の配線パターン３２にハンダ付けして、発光装置１０の前面１０ａ側に導光板３３を配置することにより、バックライトとして使用することができる。本実施の形態では、発光装置１０からの発光を導光板３３に無駄なく導入するために、導光板３３の端面３３ａに切除部４０を形成し、発光装置１０の前面１０ａを嵌め込んでいる。切除部４０の形状は、発光装置１０の前面１０ａの形状と一致させて、発光装置１０と導光板３３との隙間を少なくすると、発光装置１０からの光が無駄なく導光板３３に導入できるので好ましい。

しかし、発光装置１０の前面１０ａの形状に合わせた切除部４０であると、従来の発光装置１０では嵌め込みにくい場合があった。例えば、図９のように、従来の発光装置２００を用いてバックライトを構成した場合、導光板２３３の端面２３３ａと実装基板２３０の端面２３０ａとの間隔ｄが狭くなっていた。そのため、実装基板２３０に発光装置２００を実装した後に導光板２３３を嵌め込もうとすると、実装基板２３０と導光板２３３とが接触して嵌め込みにくい場合や、無理な力がかかって発光装置２００が実装基板２３０から脱落するなどの問題が起こりやすかった。

しかしながら、本発明の発光装置１０では、第１基板１２を厚くすることにより、発光装置１０の前面１０ａが実装基板３０の端部３０ａから突出する量を多くすることができる。これは、発光装置１０を実装基板３０に実装する場合には、実装基板の基準位置Ｂ−Ｂ線に、発光装置１０の第１基板１２の後面１２ｂを一致させるためである。よって、本発明の発光装置１０は、従来の発光装置２００に比べて第１基板１２が厚いので、実装基板３０の基準位置Ｂ−Ｂ線の位置を変更することなく、発光装置１０の前面１０ａが実装基板３０の端部３０ａから突出する量を多くできる。その結果、従来に比べて、導光板３３の端面３３ａと実装基板３０の端面３０ａとの間隔ｄが広くなり、発光装置１０に導光板３３を嵌め込みやすくなった。よって、本発明の発光装置１０を使用したバックライトは、製造工程において作業効率がよく、また不良品発生率を低く抑えることができる。

次に、本実施の形態に係る発光装置の製造方法について説明する。
（１．積層板状体１５２の作製）
図５は、第１基板１２を形成するための第１板状体１２２と、第２基板１４を形成するための第２板状体１４２とを示している。この第１板状体１２２及び第２板状体１４２は、複数個の発光装置１０を同時に形成することができる。

第１板状体１２２は、裏面１２２ｂ側に、Ｙ方向に延びた複数の第１金属膜２４（この例では２つ）が形成されている。また、隣接する第１金属膜２４同士は、互いに接触しないように間隔をあけて成膜されている。

第２板状体１４２には、Ｙ方向に長い貫通長穴５２が複数（この例では２つ）ほぼ平行に形成されている。この貫通長穴５２には、第２板状体１４２の後面１４２ａ側の周辺および内壁に、第２金属膜２５が被覆されている。なお、貫通長穴５２周辺の前面側１４２ａには、金属膜は被覆されていない。隣接する貫通長穴５２の周辺に形成された第２金属膜２５は、互いが接触しないように間隔をあけて成膜されている。
第１金属膜２４と、第２板状体１４２の貫通長穴５２とは、互いに位置合わせして形成されている。

図５の第１板状体１２２と第２板状体１４２と、接着層３６を間に挟んで積層して、図６Ａに示すような積層板状体１５２を形成する。このとき、Ｚ方向から観察して、第２板状体１４２の貫通長穴５２から、第１板状体１２２の第１金属膜２４が部分的に露出するように、第１板状体１２２と第２板状体１４２とを位置合わせをして積層する。
この位置合わせがずれると、個々の発光装置１０に分割するときに、第１基板１２及び第２基板１４のそれぞれに設定された切断位置がずれてしまうので、分割後の発光装置１０が不良品になる恐れがある。よって、第１板状体１２２の第１金属膜２４と、第２板状体１４２の貫通長穴５２との位置をできるだけ精度よく位置合わせするのが好ましい。

（２．積層板状体１５２の加工）
図６Ａのように積層した積層板状体１５２にスルーホール３４を形成する（図６Ｂ参照）。スルーホール３４は、第２板状体１４２の２つの貫通長穴５２の間に、Ｘ方向に２つ並べて形成する。特に、各スルーホール３４が、第１金属膜２４を貫通するように位置を決定するのが良い。なお、複数の発光装置１０を同時に形成するときには、１つの発光装置１０がＸ方向に並んだ２つのスルーホール３４を含むように、積層板状体１５２に必要な個数のスルーホール３４を形成する。

形成したスルーホール３４の内面に金属メッキを施し、さらにその内部に穴埋め材料５４を充填して導通手段２２を形成する。導通手段２２の上端及び下端に金属膜を形成して、導通手段２２と、前面電極１６及び後面電極２７とを電気的に接続する（図６Ｃ参照）。

（３．後面電極２７の形成）
第１板状体１２２と第２板状体１４２とを積層したときに、第１金属膜２４第２金属膜２５とは絶縁性の接着層３６によって絶縁されるか、または僅かに接触する状態である。そこで、第１金属膜２４と第２金属膜２５との導通を確保するために、それらの金属膜を覆う第３金属膜２６を形成する。第３金属膜２６は、電解メッキ法によって形成するのが好ましく、導電性の第１金属膜２４及び第２金属膜２５の上に、選択的にメッキすることができる。
こうして、第１金属膜２４、第２金属膜２５及び第３金属膜２６から成る後面電極２７が形成される（図６Ｄ参照）。

形成された後面電極２７は、さらにフォトリソグラフィー技術によってパターニングされて、所望の電極形状に成形される（図６Ｄ参照）。パターニングは、フォトレジスト（図示せず）を用いたエッチングで行われる。まず後面電極２７の表面にフォトレジストを塗布し、所望の電極形状を有するマスク４６で覆った状態で光Ｌを照射して、フォトレジストを所定パターンに感光させる。そして、フォトレジストで部分的に保護された後面電極２７をエッチングすることにより、所望のパターンの後面電極２７が得られる。

このパターニングにより、後面電極２７ａ、２７ｂは、Ｘ方向に連続し、Ｙ方向に断続する縞状の除去部２７２により分断される（図７Ａ参照）。除去部２７２からは、第２板状体１４２の貫通長穴５２の内壁側面（後に第２基板１４の側面１４ｃになる）が露出している。また、第２金属膜２５のうち、第１板状体１２２と第２板状体１４２との間に挟まれた部分もエッチングされずに残り、除去部２７２から露出する。
本発明では、第２基板１４（すなわち、第２板状体１４２）の厚さが薄いので、フォトレジストの感光のときに、第２基板１４の側面１２ｃの後面電極２７も光Ｌによって十分に露光できる。よって、フォトレジストがマスク４６の形状どおりに感光し、後面電極２７を所定の形状にパターニングすることができる。

（４．発光素子１８の実装）
後面電極２７のパターニングが完了した積層板状体１５２に、発光素子１８を実装する。発光素子１８は、積層板状体１５２の前面側の、２つの前面電極１６の間に位置するようにダイボンドされる。そして、発光素子１８の電極と前面電極１６とを導電ワイヤ３８によってワイヤボンドする（図６Ｅ参照）。複数の発光装置１０を同時に製造する場合には、Ｙ方向に沿って複数の発光素子１８を実装することができる。

（５．被覆部材１９の形成）
積層板状体１５２の前面に、第１被覆層２０、第２被覆層２１から成る被覆部材１９を形成する。
まず、積層板状体１５２の前面側に、発光素子１８、前面電極１６及び導電性ワイヤ３８を被覆するように第１被覆層２０を形成する（図６Ｆ及び図７Ｂ参照）。このとき、発光素子１８の上に溶融した第１被覆層２０を塗布するが、図７ＢのようにＹ方向に並んだ複数の発光素子１８の上を、Ｙ方向に沿って塗布すれば、複数の発光素子１８の上に、同時に第１被覆層を形成することができる。
なお、図６Ｆでは、第１被覆層２０を模式的に半楕円状に図示しているが、本発明では導電ワイヤ３８の高さを通常よりも高くしているので、第１被覆層２０の一部が導電ワイヤ３８によって部分的に持ち上げられている形態になる。

ついて、第１被覆層２０の前面側に、第１被覆層を覆うように第２被覆層２１を形成する（図６Ｇ及び図７Ｂ参照）。第２被覆層２１は、レンズ形状を有する金型を用いて、トランスファモールド、圧縮成形、射出成形などの方法により形成可能である。
このようにして、図６Ｇ及び図７Ｂに示すような被覆部材１９が形成される。

（６．発光装置１０への分割）
最後に、図７Ａ及び図７Ｂの切断線Ｃ_１及びＣ_２に沿って積層板状体１５２を分割する。切断線Ｃ_１及びＣ_２は、切断後の各発光装置１０に、１つの発光素子１８と一対の導通手段２２とが含まれるように設定される。なお、切断線Ｃ_２は、第２板状体１４２の貫通長穴５２の中心線に一致している。
分割後は、図６Ｇに示すように、複数の発光装置１０を同時に得られる。得られた発光装置１０の段差２９は、図８に示すように、発光装置１０の表面１０ｃ側では、後面電極２７が除去部２７２によって十分に除去されているので、図１２に示すような未除去部２７０による針状のバリ５０が発生しない。

本実施の形態の製造方法は、第１板状体１２２と、貫通長穴５２を有する第２板状体１４２とを積層し、最後に貫通長穴５２の長手方向に延びる中心線に一致する切断線Ｃ_２と、それに直交する切断線Ｃ_１とによって切断することにより、積層基板１５を備えた発光装置を同時に多数形成することができる。また、小型の発光装置１０の製造であっても、比較的ハンドリングしやすい寸法形状の基板で製造して、最後に平行に切断すれば、簡単に製造することができる。

以下、発光装置１０の各構成について詳細に説明する。

（第１基板１２、第２基板１４）
第１基板１２及び第２基板１４は、適当な機械的強度と絶縁性を有する材料であれば特に限定されない。例えば、ＢＴレジン、ガラスエポキシ等を用いることができる。また、エポキシ系樹脂シートを多層張り合わせたものでも良い。

（前面電極１６、第１金属膜２４、第２金属膜２５）
第１基板１２及び第２基板１４に形成する前面電極１６、第１金属膜２４及び第２金属膜２５、Ｃｕを主成分とする金属層とすることが好ましく、例えば、Ｃｕ／Ｎｉ／Ａｇによって構成することができる。

（第３金属膜２６）
第３金属膜２６は、電解メッキによって形成されており、Ｎｉを下地層とし、Ａｇを表面に配置する構成が好ましい。ＮｉとＡｇとの間にＡｕなどを設けてもよい。また、Ａｇの代わりにＰｄ、Ｒｈなどを用いても良い。Ｎｉ層の厚さは３μｍ以上、Ａｇ層の厚さは２μｍ以上が好ましいが、適宜変更することもできる。

（導通手段２２）
導通手段２２は、スルーホール３４の内面に形成された金属メッキと、その内部に充填された穴埋め材料とから構成される。金属メッキは無電界メッキにより形成したメッキ膜から形成できる。スルーホール３４に、穴埋め材料である銅ペースト、銀ペーストなどの導電部材やエポキシ樹脂などの絶縁部材を充填して形成することができる。
なお、メッキ層を厚く形成して、スルーホール３４を全部充填してもよく、この場合にはメッキ層が穴埋め材料も兼ねることになる。

（接着部材３６）
接着部材３６は、第１基板１２及び第２基板１４との接着性が良好で、且つ下面電極２７ａ、２７ｂや接続部２２ａ、２２ｂの間を絶縁できる絶縁性の接着剤や接着シートから形成することができる。

（発光素子１８）
発光素子１８には、半導体発光素子が好ましく利用される。特に、バックライト用の白色発光装置を作製する場合には、発光素子に短波長を発する発光ダイオードを用いて、蛍光物質により発光の一部を他の色に波長変換する方法が採用できる。以下に、白色発光装置に利用できる発光ダイオードと蛍光物質との組み合わせについて説明する。

白色の発光装置を構成するのに適した発光ダイオードとして、窒化物半導体（Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１−Ｘ−Ｙ}Ｎ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）のを用いたものを用いることができる。この発光ダイオードは、Ｉｎ_ｘＧａ_1-ｘＮ（０＜ｘ＜１）を発光層として有しており、その混晶度によって発光波長を約３６５ｎｍから６５０ｎｍで任意に変えることができる。
白色系の光を発光させる場合は、蛍光物質から出射される光との補色関係を考慮すると、発光ダイオード８の発光波長は４００ｎｍ以上５３０ｎｍ以下に設定することが好ましく、４２０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下に設定することがより好ましい。なお、蛍光物質の種類を選択することにより、４００ｎｍより短い紫外域の波長の光を発光するＬＥＤチップを適用することもできる。

蛍光物質は、例えば、窒化物系半導体を発光層とする発光ダイオードからの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。例えば、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光物質・酸窒化物系蛍光物質、Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光物質、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光物質、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光物質、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、又は、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩又はＥｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか１以上であることが好ましい。

Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光物質は、Ｍ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ、ＭＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ、ＭＡｌ_１−ＸＢ_ＸＳｉＮ_３：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。０≦Ｘ＜１である。）などがある。また、Ｍ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：ＥｕのほかＭＳｉ_７Ｎ_１０：Ｅｕ、Ｍ_１．８Ｓｉ_５Ｏ_０．２Ｎ_８：Ｅｕ、Ｍ_０．９Ｓｉ_７Ｏ_０．１Ｎ_１０：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などもある。

Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される酸窒化物系蛍光物質は、ＭＳｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。

Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活されるサイアロン系蛍光物質は、Ｍ_ｐ／２Ｓｉ_{１２−ｐ−ｑ}Ａｌ_ｐ＋ｑＯ_ｑＮ_１６−ｐ：Ｃｅ、Ｍ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。ｑは０〜２．５、ｐは１．５〜３である。）などがある。

Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光物質には、Ｍ_５（ＰＯ_４）_３Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。

アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光物質には、Ｍ_２Ｂ_５Ｏ_９Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。

アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光物質には、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｒ、Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５：Ｒ、ＣａＡｌ_２Ｏ_４：Ｒ、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｒ、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_１２：Ｒ、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｒ（Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。

アルカリ土類硫化物蛍光物質には、Ｌａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕなどがある。

Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光物質には、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、（Ｙ_０．８Ｇｄ_０．２）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、Ｙ_３（Ａｌ_０．８Ｇａ_０．２）_５Ｏ_１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２の組成式で表されるＹＡＧ系蛍光物質などがある。また、Ｙの一部若しくは全部をＴｂ、Ｌｕ等で置換したＴｂ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅなどもある。

その他の蛍光物質には、ＺｎＳ：Ｅｕ、Ｚｎ_２ＧｅＯ_４：Ｍｎ、ＭＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。

上述の蛍光物質は、所望に応じてＥｕに代えて、又は、Ｅｕに加えてＴｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉから選択される１種以上を含有させることもできる。
また、上記蛍光物質以外の蛍光物質であって、同様の性能、効果を有する蛍光物質も使用することができる。

これらの蛍光物質は、発光素子の励起光により、黄色、赤色、緑色、青色に発光スペクトルを有する蛍光物質を使用することができるほか、これらの中間色である黄色、青緑色、橙色などに発光スペクトルを有する蛍光物質も使用することができる。これらの蛍光物質を種々組み合わせて使用することにより、種々の発光色を有する表面実装型発光装置を製造することができる。

例えば、青色に発光するＧａＮ系化合物半導体を用いて、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ若しくは（Ｙ_０．８Ｇｄ_０．２）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅの蛍光物質に照射し、波長変換を行う。発光素子からの光と、蛍光物質からの光との混合色により白色に発光する表面実装型発光装置を提供することができる。

例えば、緑色から黄色に発光するＣａＳｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕ又はＳｒＳｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕと、蛍光物質である青色に発光する（Ｓｒ，Ｃａ）_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：Ｅｕ、赤色に発光するＣａ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ又はＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕと、からなる蛍光物質６０を使用することによって、演色性の良好な白色に発光する表面実装型発光装置を提供することができる。これは、色の三源色である赤・青・緑を使用しているため、第１の蛍光物質及び第２の蛍光物質の配合比を変えることのみで、所望の白色光を実現することができる。

（第１被覆層２０）
第１被覆層２０の材料は、発光素子１８の発光を透過し、耐熱性に優れた材料が好ましい。例えば、シリコーン、変成シリコーン、ウレタン樹脂、オキセタン樹脂、アクリル、ポリカーボネイト、ポリイミドなどの樹脂を用いることができる。さらに、樹脂以外にガラスを用いることができる。第１被覆層２０中にフィラーや拡散材が分散されていても良い。また、蛍光物質を用いて白色発光装置を形成する場合には、この第１被覆層２０に蛍光物質を混入すると、蛍光物質を発光素子１８の近傍に偏在させることができ、視認方向による色むらを抑制できるので好ましい。
第１被覆層２０の粘度は、硬化前で１００〜２０００ｍＰa・sであることが好ましい。ここで「粘度」とは、円錐平板型回転粘度計を用い、常温下で測定したものを指す。また、被覆部材１９は、硬化条件が８０℃〜１８０℃、数分〜数時間の下で形状を維持できる程度の硬さになる樹脂であることが望ましい。

（第２被覆層２１）
第２被覆層２０の材料は、発光素子１８の発光を透過し、離型性の良好な材料が好ましい。例えば、エポキシなどの樹脂を用いることができる。さらに、樹脂以外にガラスを用いることができる。第１被覆層２０中にフィラーや拡散材が分散されていても良い。第１被覆層２０の粘度は、硬化前で１００〜２０００ｍＰa・sであることが好ましい。ここで「粘度」とは、円錐平板型回転粘度計を用い、常温下で測定したものを指す。また、被覆部材１９は、硬化条件が８０℃〜１８０℃、数分〜数時間の下で形状を維持できる程度の硬さになる樹脂であることが望ましい。
本実施の形態では、第２被覆層２１にシリンドリカル状のレンズを形成しているが、このレンズは、実装面に平行な方向に大きなレンズ径を有することが好ましい。これは実装面に平行な方向は、実装面に垂直な方向に比べて配光特性を制御する必要性が高いからである。

本発明の半導体装置は、液晶ディスプレイのバックライト等のように、極めて薄型の発光部品を必要とする装置を使用する装置に利用可能である。

実施の形態１にかかる発光装置を備えたバックライトを示す概略正面図である。 実施の形態１にかかる発光装置を備えたバックライトを示す概略斜視図である。 従来の発光装置に備えられた第１被覆層を示す概略上面図である。 従来の発光装置に備えられた第１被覆層を示す部分断面斜視図である。 （Ａ）は従来の発光装置に備えられた第１被覆層の前面図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）は、（Ａ）に図示したα−α線からδ−δ線における第１被覆層の高さ変化を示すグラフである。 実施の形態１にかかる発光装置の積層基板の作製方法を説明する概略斜視図である。 実施の形態１にかかる発光装置の製造方法を説明する概略断面図である。 実施の形態１にかかる発光装置の製造方法を説明する概略断面図である。 実施の形態１にかかる発光装置の製造方法を説明する概略断面図である。 実施の形態１にかかる発光装置の製造方法を説明する概略断面図である。 実施の形態１にかかる発光装置の製造方法を説明する概略断面図である。 実施の形態１にかかる発光装置の製造方法を説明する概略断面図である。 実施の形態１にかかる発光装置の製造方法を説明する概略断面図である。 実施の形態１にかかる発光装置の製造方法を説明する概略断面図である。 実施の形態１にかかる発光装置の下面電極のパターニングを示す概略側面図である。 実施の形態１にかかる発光装置の分割方法を説明する概略斜視図である。 実施の形態１にかかる発光装置の基板に形成された段差を示す部分概略斜視図である。 従来の発光装置の実装状態を示す概略上面図である。 従来の発光装置の実装状態を示す概略斜視図である。 従来の発光装置の基板に形成された垂直段差を示す部分概略斜視図である。 従来の発光装置の基板に形成された垂直段差を示す部分概略斜視図である。

符号の説明

１０、２００ 発光装置、 １２、１２２ 第１基板、 １２ｔ 第１基板の厚さ、 １４、１４２ 第２基板、 １４ｔ 第２基板の厚さ、 １５ 積層基板、 １６ 前面電極、１８ 発光素子、 １９ 被覆部材、 ２０ 第１被覆層、 ２１ 第２被覆層、 ２２ 導通手段、 ２４ 第１金属膜、 ２５ 第２金属膜、 ２６ 第３金属膜、 ２７ 後面電極、 ２８ ハンダ、 ２９ 段差、 ３０ 実装基板、 ３０ａ 実装基板の端部、 ３２ 実装基板の配線パターン、 ３３ 導光板、 ３３ａ 導光板の端面、 ３４ スルーホール、 ３６ 接着層、 ３８ 導電ワイヤ、 ３８ｔ 導電ワイヤの高さ、 ４０ 導光板の切除部、 ４６ マスク、 ５０ バリ、 ５２ 第２基板の貫通長穴、 ２７０ 後面電極の未除去部分、 ２７２ 後面電極の除去部分

Claims (8)

1. 発光素子と、
   前面側に前記発光素子を載置する第１基板及び該第１基板の後面側に積層された第２基板を有する積層基板と、
   前記第１基板の前面に形成され、前記発光素子と導通される前面電極と、
   前記第２基板の後面から側面に延びる後面電極と、
   前記前面電極と前記後面電極とを電気的に接続するための導電手段と、
   前記発光素子と前記第１基板の前面とを被覆する被覆部材と、を備えた発光装置であって、
   前記積層基板の積層方向における前記第１基板の厚さが、前記第２基板の厚さの２倍以上であることを特徴とする発光装置。
2. 前記第１基板の厚さが、前記第２基板の厚さの２倍〜５倍であることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
3. 前記第１基板及び前記第２基板の前面形状が略長矩形であり、
   前記略長矩形の前記第１基板の長辺の長さが、前記第２基板の長辺の長さよりも長く、
   前記積層基板の後面側の長手方向両端部に段差が形成され、
   前記後面電極が、前記第２基板の後面側から段差方向の側面に延びていることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
4. 前記積層基板の厚さが１００μｍ〜１０００μｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発光装置。
5. 前記発光素子と前記前面電極とが導電ワイヤにより導通されており、
   前記第１基板の前面から、前記導電ワイヤの頂点までの高さが１００μｍ〜５００μｍであり、
   前記被覆部材が、前記発光素子及び前記導電ワイヤを覆う第１被覆層と、前記第１被覆部材の前面側を覆う第２被覆層と、を積層して形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光装置。
6. 前記第１被覆層が、蛍光物質を含有していることを特徴とする請求項５に記載の発光装置。
7. 前記第１被覆層がシリコーン樹脂から成り、
   前記第２被覆層がエポキシ樹脂から成ることを特徴とする請求項５又は６に記載の発光装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の発光装置と、
   前記発光装置の前面側に発光を導光する導光板と、
   前記発光装置を横向きに実装する実装基板と、を備えたバックライトであって、
   前記発光装置は、前記第１基板の前記後面側の角部を基準にして、前記発光装置の前面が前記実装基板の縁部から突出するように実装され、
   前記導光板は、その端面に形成された切除部に前記発光装置の前記前面を嵌め込まれ、
   前記実装基板の端部と、前記導光板の端面とが離間することを特徴とするバックライト。

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