JP2017022305A - 発光装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型で、かつ見切り性のよい発光装置を提供する。
【解決手段】上面を光取り出し面とする発光素子１０を準備する工程と、上面１００ａを有する支持体１００を準備する工程と、上面４０ａから下面に貫通した開口部４０ｃを備えた枠体４０を準備する工程と、支持体の上面に、枠体の下面を対向させて枠体を載置する工程と、枠体の開口部内の支持体の上面に、発光素子を載置する工程と、枠体の外側面から内側面まで貫通するように設けられた注入口４０ｄから樹脂を注入し、発光素子の上面の少なくとも一部が露出するよう被覆部材を形成する工程と、発光素子及び被覆部材の上に透光性部材を設ける工程と、を含む。
【選択図】図４
【解決手段】上面を光取り出し面とする発光素子１０を準備する工程と、上面１００ａを有する支持体１００を準備する工程と、上面４０ａから下面に貫通した開口部４０ｃを備えた枠体４０を準備する工程と、支持体の上面に、枠体の下面を対向させて枠体を載置する工程と、枠体の開口部内の支持体の上面に、発光素子を載置する工程と、枠体の外側面から内側面まで貫通するように設けられた注入口４０ｄから樹脂を注入し、発光素子の上面の少なくとも一部が露出するよう被覆部材を形成する工程と、発光素子及び被覆部材の上に透光性部材を設ける工程と、を含む。
【選択図】図４
Description
本発明は、発光装置の製造方法に関する。
発光素子を収納するハウジングを設ける代わりに、発光素子の側面を反射性部材で覆った発光装置が知られている（例えば特許文献１〜４）。
近年、さらに、小型で、かつ見切り性のよい発光装置が求められている。
本発明の実施形態は、以下の構成を含む。
上面を光取り出し面とする発光素子を準備する工程と、
上面を有する支持体を準備する工程と、
上面から下面に貫通した開口部を備えた枠体を準備する工程と、
前記支持体の上面に、前記枠体の下面を対向させて前記枠体を載置する工程と、
前記枠体の開口部内の支持体の上面に、発光素子を載置する工程と、
前記枠体の外側面から内側面まで貫通するように設けられた注入口から樹脂を注入し、前記発光素子の上面の少なくとも一部が露出するよう被覆部材を形成する工程と、
前記発光素子及び前記被覆部材の上に透光性部材を設ける工程と、
を含む発光装置の製造方法。
上面を光取り出し面とする発光素子を準備する工程と、
上面を有する支持体を準備する工程と、
上面から下面に貫通した開口部を備えた枠体を準備する工程と、
前記支持体の上面に、前記枠体の下面を対向させて前記枠体を載置する工程と、
前記枠体の開口部内の支持体の上面に、発光素子を載置する工程と、
前記枠体の外側面から内側面まで貫通するように設けられた注入口から樹脂を注入し、前記発光素子の上面の少なくとも一部が露出するよう被覆部材を形成する工程と、
前記発光素子及び前記被覆部材の上に透光性部材を設ける工程と、
を含む発光装置の製造方法。
本発明の実施形態によれば、小型で、見切り性のよい発光装置を得ることができる。
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」および、それらの用語を含む別の用語）を用いる。それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一の部分又は部材を示す。
尚、「枠体」とは、１つ開口部を構成するように設けられている「側壁」とも言い換えることができる。１つの枠体が開口部を複数備える場合は、各開口部ごとに側壁が設けられることになる。つまり、枠体全体としてみたときに最外側壁となる部分だけでなく、各開口部を仕切る仕切り壁となる部分も含めて、枠体又は側壁と称する。また、１つの開口部を構成する１つの枠体（側壁）、発光素子が載置される側の側面を内側面、その内側面と対向する側の側面を外側面とも称する。尚、発光素子が載置される２つの開口部が、１つの枠体を共有の側壁として備える場合は、一方の開口部の内側面が、他方の開口部の外側面となるなど、１つの側面が内側面と外側面とを兼用する場合がある。そのような場合は、便宜上、どちらかの開口部を基準として内側面と外側面とを特定して説明をする。
＜実施形態１＞
実施形態１に係る発光装置を図１Ａ〜１Ｄに示す。図１Ａは発光装置１の上斜方からの斜視図、図１Ｂは発光装置１の下斜方からの斜視図、図１Ｃは図１ＡのＡ１−Ａ１断面における断面図、図１Ｄは図１ＡのＡ２−Ａ２断面における断面図を示す。
実施形態１に係る発光装置を図１Ａ〜１Ｄに示す。図１Ａは発光装置１の上斜方からの斜視図、図１Ｂは発光装置１の下斜方からの斜視図、図１Ｃは図１ＡのＡ１−Ａ１断面における断面図、図１Ｄは図１ＡのＡ２−Ａ２断面における断面図を示す。
発光装置１は、発光素子１０と、発光素子の側面１０ｅを覆う被覆部材２０と、発光素子の上面１０ｃと被覆部材２０の上面とを覆う透光性部材３０と、透光性部材３０の側面と被覆部材２０の側面とを囲む枠体４０と、を備える。図２Ａ〜図２Ｇを参照しながら、実施形態１に係る発光装置の製造方法について説明する。
（発光素子を準備する工程）
発光素子として、例えば発光ダイオード等の半導体発光素子を準備する。発光素子１０は、積層構造体（透光性基板と、半導体層）１０ａと、電極１０ｂと、を備えている。積層構造体１０ａは、半導体層中に発光層１０ａａを備える。電極１０ｂが形成された下面（電極形成面１０ｄ）とは反対側の面が光の取り出し面として用いられ、この光取り出し面を上面１０ｃとして備える。
発光素子として、例えば発光ダイオード等の半導体発光素子を準備する。発光素子１０は、積層構造体（透光性基板と、半導体層）１０ａと、電極１０ｂと、を備えている。積層構造体１０ａは、半導体層中に発光層１０ａａを備える。電極１０ｂが形成された下面（電極形成面１０ｄ）とは反対側の面が光の取り出し面として用いられ、この光取り出し面を上面１０ｃとして備える。
（支持体を準備する工程）
上面１００ａを有する支持体１００を準備する。支持体は、後述の枠体を接合するための接合部材を備えた支持体でもよく、また、接合部材を備えていない支持体でもよい。
上面１００ａを有する支持体１００を準備する。支持体は、後述の枠体を接合するための接合部材を備えた支持体でもよく、また、接合部材を備えていない支持体でもよい。
（枠体を準備する工程）
上面４０ａと下面４０ｂとを備えた枠体４０であって、上面から下面に貫通した開口部４０ｃを備えた枠体４０を準備する。枠体４０の高さ（上面から下面までの長さ）は、後述の工程で用いられる発光素子の高さよりも高いものを用いる。枠体４０は、１つの開口部を構成する枠体（側壁）に、外側面から内側面まで貫通する貫通孔４０ｄを備える。この貫通孔４０ｄは、開口部内に樹脂を注入するための注入口４０ｄとなる。注入口４０ｄの上端は、枠体の上面４０ａから離間した位置にある。注入口４０ｄの下端は、枠体の下面（支持体と接合される下面）と一致する。すなわち、貫通孔４０ｄは枠体の下面を切欠いた形状、又は、下面の凹部ともいうことができる。
上面４０ａと下面４０ｂとを備えた枠体４０であって、上面から下面に貫通した開口部４０ｃを備えた枠体４０を準備する。枠体４０の高さ（上面から下面までの長さ）は、後述の工程で用いられる発光素子の高さよりも高いものを用いる。枠体４０は、１つの開口部を構成する枠体（側壁）に、外側面から内側面まで貫通する貫通孔４０ｄを備える。この貫通孔４０ｄは、開口部内に樹脂を注入するための注入口４０ｄとなる。注入口４０ｄの上端は、枠体の上面４０ａから離間した位置にある。注入口４０ｄの下端は、枠体の下面（支持体と接合される下面）と一致する。すなわち、貫通孔４０ｄは枠体の下面を切欠いた形状、又は、下面の凹部ともいうことができる。
（支持体上に枠体を載置する工程）
支持体の上面１００ａに、枠体の下面４０ｂを対向させて載置する。支持体の上面１００ａ及び／又は枠体の下面４０ｂに接合部材を備えておき、この接合部材を介して支持体と枠体とを接合させるのが好ましい。このように支持体１００と枠体４０とを接合させることで枠体の開口部４０ｃに相当する位置に凹部が形成される。換言すると、支持体の上面１００ａを底面とし、枠体４０を側壁とする凹部が形成される。
支持体の上面１００ａに、枠体の下面４０ｂを対向させて載置する。支持体の上面１００ａ及び／又は枠体の下面４０ｂに接合部材を備えておき、この接合部材を介して支持体と枠体とを接合させるのが好ましい。このように支持体１００と枠体４０とを接合させることで枠体の開口部４０ｃに相当する位置に凹部が形成される。換言すると、支持体の上面１００ａを底面とし、枠体４０を側壁とする凹部が形成される。
枠体の貫通孔４０ｄは、上述のように樹脂を注入する注入口となるが、この注入口の一部は、支持体の上面１００ａによって構成されている。
（発光素子を載置する工程）
枠体の開口部４０ｃ内の支持体の上面１００ａに、発光素子１０を載置する。支持体の上面１００ａ及び／又は発光素子１０の下面（下面が電極形成面の場合は電極１０ｂの下面）に、ダイボンド部材を備えておき、このダイボンド部材を介して支持体１００と発光素子１０とを接合させる。支持体の上面１００ａに、枠体４０と発光素子１０とを載置する順序は、先に枠体４０を載置した後に発光素子１０を載置してもよく、あるいは、発光素子１０を載置した後に枠体４０を載置してもよい。好ましくは、先に枠体４０を支持体の上面１００ａに載置する。また、発光素子の側面１０ｅは、枠体４０の内側面から離間するように載置することが好ましい。特に、各面が同じ距離だけ離間するように載置することが好ましい。換言すると、枠体の開口部４０ｃの中央に発光素子１０の中央が略一致するように載置することが好ましい。
枠体の開口部４０ｃ内の支持体の上面１００ａに、発光素子１０を載置する。支持体の上面１００ａ及び／又は発光素子１０の下面（下面が電極形成面の場合は電極１０ｂの下面）に、ダイボンド部材を備えておき、このダイボンド部材を介して支持体１００と発光素子１０とを接合させる。支持体の上面１００ａに、枠体４０と発光素子１０とを載置する順序は、先に枠体４０を載置した後に発光素子１０を載置してもよく、あるいは、発光素子１０を載置した後に枠体４０を載置してもよい。好ましくは、先に枠体４０を支持体の上面１００ａに載置する。また、発光素子の側面１０ｅは、枠体４０の内側面から離間するように載置することが好ましい。特に、各面が同じ距離だけ離間するように載置することが好ましい。換言すると、枠体の開口部４０ｃの中央に発光素子１０の中央が略一致するように載置することが好ましい。
（被覆部材を形成する工程）
次いで、枠体（側壁）４０に設けられた注入口４０ｄを介して、開口部４０ｃの外側から開口部４０ｃの内側に樹脂を注入して被覆部材２０材を形成する。換言すると、発光素子の側面１０ｅと枠体４０（内側面）との間の空間を埋めるように樹脂を充填して被覆部材２０を形成する。発光素子１０と支持体の上面１００ａとの間に隙間がある場合は、その隙間にも樹脂を充填して被覆部材２０を形成する。
次いで、枠体（側壁）４０に設けられた注入口４０ｄを介して、開口部４０ｃの外側から開口部４０ｃの内側に樹脂を注入して被覆部材２０材を形成する。換言すると、発光素子の側面１０ｅと枠体４０（内側面）との間の空間を埋めるように樹脂を充填して被覆部材２０を形成する。発光素子１０と支持体の上面１００ａとの間に隙間がある場合は、その隙間にも樹脂を充填して被覆部材２０を形成する。
被覆部材２０は、開口部４０ｃ内に載置されている発光素子の上面１０ｃの少なくとも１部が露出するように設けられる。好ましくは、発光素子の上面１０ｃの全面が露出するように設けられる。また、被覆部材２０は、発光素子の側面１０ｅの全面を覆ってもよく、あるいは、少なくとも発光層１０ａａを覆うように設けてもよく、あるいは、発光層より下の側面を覆ってもよい。また、被覆部材２０は、発光素子の下面のみを覆ってもよい。好ましくは、発光素子の側面１０ｅの全面が覆われるように設けられる。枠体４０の内側面と発光素子の側面１０ｅとの間に設けられる被覆部材２０の上面は、平らな面であってもよく、あるいは、曲面であってもよい。その場合、発光素子の側面１０ｅ側が低く、枠体４０の内側面側が高くなるような傾斜した上面としてもよい。被覆部材２０の上面の傾斜角度は、支持体の上面に対して、例えば、２０度〜８０度程度とすることが好ましく、４０度〜５０度程度とすることがより好ましい。
被覆部材２０は、枠体に設けられた注入口４０ｄから注入される樹脂によって形成される。すなわち、発光素子が載置された枠体の開口部４０ｃの、その上方向からではなく、横方向から注入される樹脂によって形成される。つまり、発光素子の上面（光取り出し面）１０ｃより下側から樹脂を注入するため、発光素子の上面を、樹脂が覆いにくくすることができる。
枠体４０に備えられる開口部は、発光素子が載置される素子載置用の開口部４０ｃと、それに隣接して設けられる樹脂供給用の開口部４０ｅと、を備えてもよい。樹脂の注入口は、素子載置用の開口部４０ｃと、樹脂供給用の開口部４０ｅの間に設けられる枠体（側壁）４０を、貫通するように設けられる。そして、樹脂供給用の開口部４０ｅの上方から、例えばノズル等を用いて樹脂供給用の開口部４０ｅに樹脂を供給し、枠体に設けられた注入口４０ｄから素子載置用の開口部４０ｃ内に樹脂を注入する。樹脂は注入時には流動性のある液状であり、貫通孔（注入口）を介して２つの開口部内において、その液面（樹脂の上面）は、高さが略一致する。そのため、素子載置用の開口部内に注入される樹脂の量を、開口部の方から容易に視認することができる。これにより、樹脂を過剰に充填することを抑制し、発光素子の上面が露出するよう適量の樹脂を充填することができる。また、素子載置用の開口部を、底面から上に向かって樹脂を充填するため、発光素子の下や、枠体の下方（角部）等に、気泡（空洞）が形成されることを抑制することができる。
（透光性部材を形成する工程）
次に、発光素子１０と被覆部材２０の上に、透光性部材３０を設ける。透光性部材３０は、枠体４０の開口部の上方から、例えば、ポッティングなどによって形成することができる。尚、被覆部材を供給するための樹脂供給用の開口部を備えている枠体を用いる場合、その樹脂供給用の開口部には透光性部材を設けなくてもよい。透光性部材は、１層又は複数層とすることができる。
次に、発光素子１０と被覆部材２０の上に、透光性部材３０を設ける。透光性部材３０は、枠体４０の開口部の上方から、例えば、ポッティングなどによって形成することができる。尚、被覆部材を供給するための樹脂供給用の開口部を備えている枠体を用いる場合、その樹脂供給用の開口部には透光性部材を設けなくてもよい。透光性部材は、１層又は複数層とすることができる。
（支持体を除去する工程、個片化）
次いで、支持体１００を除去する。その後、枠体４０を切断する（例えば、図２Ｇ中の破線の位置で切断）ことで、図１Ａに示す発光装置１を得ることができる。枠体の切断は、ダイサー、ブレード、レーザー等を用いることができる。
次いで、支持体１００を除去する。その後、枠体４０を切断する（例えば、図２Ｇ中の破線の位置で切断）ことで、図１Ａに示す発光装置１を得ることができる。枠体の切断は、ダイサー、ブレード、レーザー等を用いることができる。
このようにして得られる発光装置１は、例えば図１Ａ〜図１Ｄに示すように、発光装置１の上面は、透光性部材と、それを取り囲む枠体（の上面）から構成される。あらかじめ形成された枠体を用い、この枠体によって発光面が取り囲まれることで、小型で、見切り性のよい発光装置とすることができる。
得られた発光装置１の側面は、枠体４０と、被覆部材２０と、で構成される。枠体４０と被覆部材２０とは、同一面上となる側面を成している。さらに、被覆部材２０は、発光装置１の側面から下面にかけて連続してその外面を構成している。発光装置１の下面は、発光素子の電極１０ｂが露出されており、その周りを被覆部材２０で囲まれている。そしてさらにその外側を枠体が囲む。
＜実施形態２＞
実施形態２に係る発光装置を図３Ａ、図３Ｂに示す。発光装置２は、発光素子１０と、発光素子の側面１０ｅを覆う被覆部材２０と、発光素子の上面１０ｃと被覆部材２０の上面とを覆う透光性部材３０と、透光性部材３０の側面と被覆部材２０の側面とを囲む枠体４０と、を備える。実施形態２は、枠体に設けられる貫通孔（注入口）が、枠体の下面から離間する位置に形成されているほかは、実施形態１と同様である。従って、異なる点について説明する。
実施形態２に係る発光装置を図３Ａ、図３Ｂに示す。発光装置２は、発光素子１０と、発光素子の側面１０ｅを覆う被覆部材２０と、発光素子の上面１０ｃと被覆部材２０の上面とを覆う透光性部材３０と、透光性部材３０の側面と被覆部材２０の側面とを囲む枠体４０と、を備える。実施形態２は、枠体に設けられる貫通孔（注入口）が、枠体の下面から離間する位置に形成されているほかは、実施形態１と同様である。従って、異なる点について説明する。
枠体４０は、図４に示すように、外側面から内側面まで貫通する貫通孔（注入口）を備える。注入口の上端は、枠体の上面から離間した位置にあるとともに、注入口の下端が枠体の下面から離間した位置にある。このような位置に注入口を備えた枠体を用いて得られる発光装置は、外側面を構成する被覆部材が、発光装置の下面から離間するように設けられる。例えば、貫通孔の下端は、発光素子の発光層よりも下側に位置することが好ましい。また、貫通孔の上端は、発光素子の上面よりも下側に位置することが好ましい。
＜実施形態３＞
実施形態３に係る発光装置は、図５Ａ、図５Ｂに示す枠体４０及び支持体１００とを用いて形成される。得られる発光装置の外観は図１と同様である。実施形態３では、枠体４０に設けられる貫通孔４０ｄが、枠体の下面に達している切欠き（枠体の下面の凹部）である点は、実施形態１と同様である。実施形態３では、支持体の上面１００ａに溝部１００ｂが設けられており、枠体の貫通孔４０ｄと支持体の溝部１００ｂとで、注入口が構成される。溝部１００ｂは、枠体の貫通孔４０ｄの下方の支持体の上面に設けられている。枠体の貫通孔４０ｄの幅と、支持体の溝部１００ｂの幅は、略等しい幅、又は異なる幅とすることができる。
実施形態３に係る発光装置は、図５Ａ、図５Ｂに示す枠体４０及び支持体１００とを用いて形成される。得られる発光装置の外観は図１と同様である。実施形態３では、枠体４０に設けられる貫通孔４０ｄが、枠体の下面に達している切欠き（枠体の下面の凹部）である点は、実施形態１と同様である。実施形態３では、支持体の上面１００ａに溝部１００ｂが設けられており、枠体の貫通孔４０ｄと支持体の溝部１００ｂとで、注入口が構成される。溝部１００ｂは、枠体の貫通孔４０ｄの下方の支持体の上面に設けられている。枠体の貫通孔４０ｄの幅と、支持体の溝部１００ｂの幅は、略等しい幅、又は異なる幅とすることができる。
＜実施形態４＞
実施形態４に係る発光装置は、図６Ａ、図６Ｂに示す枠体４０と支持体１００とを用いて形成される。詳細には、上面から下面に貫通した開口部４０ｃを備えた枠体４０を準備する工程と、上面１００ａに、枠体の外側面から内側面までの長さよりも長い溝部１００ｂを有する支持体１００を準備する工程と、支持体の溝部１００ｂの上方に、枠体の下面４０ｂを対向させて載置し、溝部と前記枠体の下面とで構成される注入口を形成する工程と、枠体の開口部内の支持体の上面に、発光素子を載置する工程と、注入口から樹脂を注入し、枠体と発光素子との間に被覆部材を形成する工程と、を含む。つまり、枠体には貫通孔は存在しておらず、枠体の下面は面一となっている。そして、このような枠体の下面と、支持体の上面の溝部１００ｂと枠体の下面４０ｂとで注入口４０ｄを構成している。
実施形態４に係る発光装置は、図６Ａ、図６Ｂに示す枠体４０と支持体１００とを用いて形成される。詳細には、上面から下面に貫通した開口部４０ｃを備えた枠体４０を準備する工程と、上面１００ａに、枠体の外側面から内側面までの長さよりも長い溝部１００ｂを有する支持体１００を準備する工程と、支持体の溝部１００ｂの上方に、枠体の下面４０ｂを対向させて載置し、溝部と前記枠体の下面とで構成される注入口を形成する工程と、枠体の開口部内の支持体の上面に、発光素子を載置する工程と、注入口から樹脂を注入し、枠体と発光素子との間に被覆部材を形成する工程と、を含む。つまり、枠体には貫通孔は存在しておらず、枠体の下面は面一となっている。そして、このような枠体の下面と、支持体の上面の溝部１００ｂと枠体の下面４０ｂとで注入口４０ｄを構成している。
このような枠体と支持体とを用いて実施形態１と同様の工程を経て得られる発光装置３は、図７Ａ、図７Ｂに示すように、発光装置の外側面は枠体のみで構成される。発光装置の下面には、被覆部材が露出されている。
＜実施形態５＞
実施形態５に係る発光装置４は、実施形態４に用いられる枠体及び支持体を用いて形成された発光装置を示す。実施形態５では、例えば、図８Ａ、図８Ｂに示すように、被覆部材２０発光素子の側面を覆わない、又は、発光層を覆わない程度に設けられる。そして、被覆部材の上、及び発光素子の上面を覆う透光性部材が、２層になっている。すなわち、発光素子１０の側面と上面とを覆う第１透光性部材３１と、第１透光性部材３１を覆う第２透光性部材３２と、を備える。第２透光性部材は、発光素子とは接しないように設けられている。そしてこのような２層構造とする場合、第１透光性部材を、蛍光体を含まない部材（例えば透明部材）とし、第２透光性部材を、蛍光体を含む層、とすることができる。このようにすることで、蛍光体層を介して外部に放出される光を、色ムラの少ない光とすることができる。尚、第１透光性部材３１は、発光素子の上面と接するように設けても構わない。
実施形態５に係る発光装置４は、実施形態４に用いられる枠体及び支持体を用いて形成された発光装置を示す。実施形態５では、例えば、図８Ａ、図８Ｂに示すように、被覆部材２０発光素子の側面を覆わない、又は、発光層を覆わない程度に設けられる。そして、被覆部材の上、及び発光素子の上面を覆う透光性部材が、２層になっている。すなわち、発光素子１０の側面と上面とを覆う第１透光性部材３１と、第１透光性部材３１を覆う第２透光性部材３２と、を備える。第２透光性部材は、発光素子とは接しないように設けられている。そしてこのような２層構造とする場合、第１透光性部材を、蛍光体を含まない部材（例えば透明部材）とし、第２透光性部材を、蛍光体を含む層、とすることができる。このようにすることで、蛍光体層を介して外部に放出される光を、色ムラの少ない光とすることができる。尚、第１透光性部材３１は、発光素子の上面と接するように設けても構わない。
また、図９に示すように、被覆部材２０の上面を傾斜させた発光装置５とすることもできる。被覆部材２０は、枠体４０の内側面側が高く、発光素子の側面側が低くなるようにすることが好ましい。被覆部材２０の上面の傾斜角度は、支持体の上面に対して、例えば、２０度〜８０度程度となるようにすることが好ましく、４０度〜５０度程度とすることがより好ましい。そして、このように傾斜した被覆部材２０の上面（傾斜面）と発光素子１０の側面との間に、第１透光性部材３１を設けることができる。そして、第１透光性部材３１を覆うように、第２透光性部材３２を設けることができる。第１透光性部材が、蛍光体を含まない部材（例えば透明部材）とすることで、発光素子の側面から放出される光は、被覆部材２０の上面（傾斜面）に照射される。そして、この被覆部材２０によって、発光装置の上面方向に効率よく反射されるため、光の取り出し効率を向上させることができる。なお、被覆部材２０の上面を傾斜面とする場合は、枠体の内側面と発光素子の側面の表面状態、角度、注入量等によって調整することができる。また、この傾斜面は、断面視において平面であってもよく、あるいは、凸曲面、凹曲面などの曲面であっても構わない。
以下に、各実施形態に用いられる構成部材について詳説する。
（支持体）
支持体は、枠体を載置する上面を備えており、例えば、平板状の支持体が挙げられる。支持体の上面と枠体とで、発光素子を載置する凹部を構成ものであり、支持体の上面は凹部の底面を成す。支持体は、工程内において各部材を支持する基台である。例えば、発光素子を載置する工程、枠体を載置する工程、被覆部材を形成する工程、透光性部材を形成する工程等において、これらの部材を一体的に支持する。そのため、ある程度の強度を備えた部材が好ましい。
支持体は、枠体を載置する上面を備えており、例えば、平板状の支持体が挙げられる。支持体の上面と枠体とで、発光素子を載置する凹部を構成ものであり、支持体の上面は凹部の底面を成す。支持体は、工程内において各部材を支持する基台である。例えば、発光素子を載置する工程、枠体を載置する工程、被覆部材を形成する工程、透光性部材を形成する工程等において、これらの部材を一体的に支持する。そのため、ある程度の強度を備えた部材が好ましい。
また、支持体は、発光装置として個片化する前には、枠体と分離される部材である。枠体との分離は、接着剤等を剥がす、又は、切断する等の方法で実施することができる。このように、支持体自体は、発光装置には含まれていない。支持体と枠体とは、接合部材で接合されており、各工程において剥がれない程度の強度で接合されていることが好ましい。しかし、最終的には枠体から分離するため、簡易な方法で枠体と分離可能な接合部材を用いることが好ましい。
支持体は、導電性の支持体、絶縁性の支持体のいずれでも用いることができる。例えば、Ｃｕ、ステンレス、樹脂、ガラス等の金属板が挙げられる。また、支持体と枠体とを接合させる接合部材は、シリコーン樹脂等が挙げられる。
（枠体）
枠体は、発光素子の上面よりも大きな面積の開口部を備える。枠体は、複数の開口部を備えていることが好ましい。また、開口部としては、発光素子が載置される素子載置用の開口部と、樹脂供給用の開口部を備えることが好ましい。発光素子用の開口部は、１つの枠体の中に複数備えることができる。隣接する開口部とは、１つの枠体（側壁）を共有することができる。樹脂供給用の開口部は、発光素子用の開口部と隣接して設けられ、これら２つの開口部の間の枠体（側壁）に、貫通孔を備える。
枠体は、発光素子の上面よりも大きな面積の開口部を備える。枠体は、複数の開口部を備えていることが好ましい。また、開口部としては、発光素子が載置される素子載置用の開口部と、樹脂供給用の開口部を備えることが好ましい。発光素子用の開口部は、１つの枠体の中に複数備えることができる。隣接する開口部とは、１つの枠体（側壁）を共有することができる。樹脂供給用の開口部は、発光素子用の開口部と隣接して設けられ、これら２つの開口部の間の枠体（側壁）に、貫通孔を備える。
枠体は、発光素子が載置された開口部を取り囲む位置で切断される。この時、各発光装置に枠体が残るように切断することで、発光素子の外側の被覆部材をさらにその外側で覆う枠体とすることができる。つまり、枠体は、個片化された発光装置において、その外側面を構成する。
複数の開口部を備えた枠体の場合、例えば、左右に並んだ２つの開口部の間の枠体を、その中央で切断することで、右側の発光装置及び左側の発光装置の両方の外側面とすることができる。
複数の開口部を備えた枠体の場合、例えば、左右に並んだ２つの開口部の間の枠体を、その中央で切断することで、右側の発光装置及び左側の発光装置の両方の外側面とすることができる。
枠体の上面は、発光装置の上面の一部を構成する。枠体の上面は、平面又は曲面とすることができる。また、枠体の上面は、粗面であってもよい。枠体の下面は、発光装置の下面の一部を構成する。枠体の下面は、支持体の上面上に載置されるため、平面であることが好ましい。
枠体に設けられる貫通孔又は切欠き（下面に設けた凹部）は、開口部内に樹脂を注入するための注入口となる。枠体の１つの開口部に対して、貫通孔は１又は２以上の複数個設けることができる。また、２つの開口部に連続した貫通孔又は切欠きとすることができる。貫通孔又は切欠きは、枠体の上下方向において、貫通孔又は切欠きの上端が、開口部内に載置される発光素子の発光層よりも下側に位置していればよい。
貫通孔又は切欠きの開口形状は、四角形、三角形等の多角形のほか、円形、楕円形でもよく、あるいはそれらを組み合わせた形状とすることができる。また、内側面側の開口形状と外側面側の開口形状とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。また、それらの大きさは、同じであってもよく、異なっていてもよい。例えば、外側面側の開口径が内側面側の開口径よりも大きい、又は、小さいなどとすることができる。
また、内側面から外側面に達する貫通孔の内壁は、平面であってもよく、曲面であってもよい。さらに、凹凸や段差があってもよい。また、外側面に１つの開口があり、内側面には２つの開口があるなど、枠体の内部（側壁の内部）において分岐する貫通孔であってもよい。
枠体は、射出成型、圧縮成形、トランスファモールド、印刷、スプレー等を用いて形成することができる。
枠体としては、例えば、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂であるのが好ましい。後述の被覆部材と、同じ材料としてもよく、あるいは異なる材料としてもよい。
枠体は、透光性樹脂、又は、光反射性樹脂から形成することができる。光反射性樹脂としては、発光素子からの光に対する反射率が７０％以上の樹脂材料とすることができる。あるいは、枠体は、光吸収性樹脂であってもよい。
光反射性樹脂としては、例えば透光性樹脂に、光反射性物質を分散させたものが使用できる。光反射性物質としては、例えば、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライトなどが好適である。光反射性物質は、粒状、繊維状、薄板片状などが利用できるが、特に、繊維状のものは被覆部材の熱膨張率を低下させる効果も期待できるので好ましい。
（発光素子）
発光素子としては、例えば発光ダイオード等の半導体発光素子を用いることができ、青色、緑色、赤色等の可視光を発光可能な発光素子を用いることができる。半導体発光素子は、発光層を含む積層構造体と、電極と、を備える。積層構造体は、電極が形成された側の面（電極形成面）と、それとは反対側の面が光取り出し面とを備える。
発光素子としては、例えば発光ダイオード等の半導体発光素子を用いることができ、青色、緑色、赤色等の可視光を発光可能な発光素子を用いることができる。半導体発光素子は、発光層を含む積層構造体と、電極と、を備える。積層構造体は、電極が形成された側の面（電極形成面）と、それとは反対側の面が光取り出し面とを備える。
積層構造体は、発光層を含む半導体層を含む。さらに、サファイア等の透光性基板を備えていてもよい。半導体積層体の一例としては、第１導電型半導体層（例えばｎ型半導体層）、発光層（活性層）および第２導電型半導体層（例えばｐ型半導体層）の３つの半導体層を含むことができる。紫外光や、青色光から緑色光の可視光を発光可能な半導体層としては、例えば、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体等の半導体材料から形成することができる。具体的には、ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）等の窒化物系の半導体材料（例えばＩｎＮ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＡｌＮ等）を用いることができる。赤色を発光可能な半導体積層体としては、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ等を用いることができる。
発光素子は一対の電極を備えており、積層構造体の同一面側（電極形成面）に配置されている。これらの一対の電極は、積層構造体と、電流−電圧特性が直線又は略直線となるようなオーミック接続されるものであれば、単層構造でもよいし、積層構造でもよい。このような電極は、当該分野で公知の材料及び構成で、任意の厚みで形成することができる。例えば、電極の厚みは、十数μｍ〜３００μｍが好ましい。また、電極としては、電気良導体を用いることができ、例えばＣｕ等の金属が好適である。
（被覆部材）
被覆部材は、例えば、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂であるのが好ましい。
被覆部材は、例えば、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂であるのが好ましい。
被覆部材は、光反射性樹脂から形成することができる。光反射性樹脂とは、発光素子からの光に対する反射率が７０％以上の樹脂材料を意味する。例えば、白色樹脂などが好ましい。被覆部材に達した光が反射されて、発光装置の発光面に向かうことにより、発光装置の光取出し効率を高めることができる。
光反射性樹脂としては、例えば透光性樹脂に、光反射性物質を分散させたものが使用できる。光反射性物質としては、例えば、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライトなどが好適である。光反射性物質は、粒状、繊維状、薄板片状などが利用できるが、特に、繊維状のものは被覆部材の熱膨張率を低下させる効果も期待できるので好ましい。
（透光性部材）
透光性部材は、透光性材料としては、透光性樹脂、ガラス等が使用できる。特に、透光性樹脂が好ましく、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メチルペンテン樹脂、ポリノルボルネン樹脂などの熱可塑性樹脂を用いることができる。特に、耐光性、耐熱性に優れるシリコーン樹脂が好適である。
透光性部材は、透光性材料としては、透光性樹脂、ガラス等が使用できる。特に、透光性樹脂が好ましく、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メチルペンテン樹脂、ポリノルボルネン樹脂などの熱可塑性樹脂を用いることができる。特に、耐光性、耐熱性に優れるシリコーン樹脂が好適である。
透光性部材は、上記の透光性材料に加え、蛍光体を含んでもよい。蛍光体は、発光素子からの発光で励起可能なものが使用される。例えば、青色発光素子又は紫外線発光素子で励起可能な蛍光体としては、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（Ｃｅ：ＹＡＧ）；セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（Ｃｅ：ＬＡＧ）；ユウロピウムおよび／又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム系蛍光体（ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２）；ユウロピウムで賦活されたシリケート系蛍光体（（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４）；βサイアロン蛍光体、ＣＡＳＮ系蛍光体、ＳＣＡＳＮ系蛍光体等の窒化物系蛍光体；ＫＳＦ系蛍光体（Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ）；硫化物系蛍光体、量子ドット蛍光体などが挙げられる。これらの蛍光体と、青色発光素子又は紫外線発光素子と組み合わせることにより、様々な色の発光装置（例えば白色系の発光装置）を製造することができる。
また、透光性部材には、粘度を調整する等の目的で、各種のフィラー等を含有させてもよい。
また、透光性部材には、粘度を調整する等の目的で、各種のフィラー等を含有させてもよい。
透光性部材として、蛍光体を含まない第１透光性部材と、蛍光体を含む第２透光性部材と、を備える場合、透光性材料としては、上記にあげられた透光性材料を用いることができる。第１透光性部材に用いられる透光性材料と、第２透光性部材に用いられる透光性材料とは、同じ材料でもよく、異なる材料でもよい。また、第２透光性部材に含まれる蛍光体は、上記にあげられた蛍光体を用いることができる。
以上、本発明に係るいくつかの実施形態について例示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることは言うまでもない。
１、２、３、４、５…発光装置
１０…発光素子
１０ａ…積層構造体
１０ａａ…発光層
１０ｂ…電極
１０ｃ…発光素子の上面（光取り出し面）
１０ｄ…発光素子の下面（電極形成面）
１０ｅ…発光素子の側面
２０…被覆部材
３０…透光性部材
３１…第１透光性部材
３２…第２透光性部材
４０…枠体（側壁）
４０ａ…枠体の上面
４０ｂ…枠体の下面
４０ｃ…開口部（素子載置用開口部）
４０ｄ…枠体の注入口（貫通孔、切欠き）
４０ｅ…開口部（樹脂供給用開口部）
１００…支持体
１００ａ…支持体の上面
１００ｂ…支持体の注入口（溝部）
２００…ノズル
１０…発光素子
１０ａ…積層構造体
１０ａａ…発光層
１０ｂ…電極
１０ｃ…発光素子の上面（光取り出し面）
１０ｄ…発光素子の下面（電極形成面）
１０ｅ…発光素子の側面
２０…被覆部材
３０…透光性部材
３１…第１透光性部材
３２…第２透光性部材
４０…枠体（側壁）
４０ａ…枠体の上面
４０ｂ…枠体の下面
４０ｃ…開口部（素子載置用開口部）
４０ｄ…枠体の注入口（貫通孔、切欠き）
４０ｅ…開口部（樹脂供給用開口部）
１００…支持体
１００ａ…支持体の上面
１００ｂ…支持体の注入口（溝部）
２００…ノズル
Claims (9)
- 上面を光取り出し面とする発光素子を準備する工程と、
上面を有する支持体を準備する工程と、
上面から下面に貫通した開口部を備えた枠体を準備する工程と、
前記支持体の上面に、前記枠体の下面を対向させて前記枠体を載置する工程と、
前記枠体の開口部内の前記支持体の上面に、発光素子を載置する工程と、
前記枠体の外側面から内側面まで貫通するように設けられた注入口から樹脂を注入し、前記発光素子の上面の少なくとも一部が露出するよう被覆部材を形成する工程と、
前記発光素子及び前記被覆部材の上に透光性部材を設ける工程と、
を含む発光装置の製造方法。 - 前記注入口は、下端が前記枠体の下面から離間している請求項１記載の発光装置の製造方法。
- 前記注入口は、下端が前記支持体の下面に達している請求項１又は請求項２記載の発光装置の製造方法。
- 前記支持体の上面は、前記注入口の下方に、溝部を有する請求項３記載の発光装置の製造方法。
- 上面から下面に貫通した開口部を備えた枠体を準備する工程と、
上面に、前記枠体の外側面から内側面までの長さよりも長い溝部を有する支持体を準備する工程と、
前記支持体の溝部の上方に、前記枠体の下面を対向させて載置し、前記溝部と前記枠体の下面とで構成される注入口を形成する工程と、
前記枠体の開口部内の前記支持体の上面に、発光素子を載置する工程と、
前記注入口から樹脂を注入し、前記枠体と前記発光素子との間に被覆部材を形成する工程と、
を含む発光装置の製造方法。 - 前記注入口の上端は、前記発光素子の発光層よりも下に位置する請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
- 前記枠体の開口部は、前記発光素子が載置される素子載置用開口部と、前記素子載置用開口部と前記枠体を介して隣接する樹脂供給用開口部と、を備える請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
- 前記開口部と前記開口部との間の前記枠体を切断する工程を含む請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
- 前記透光性部材は、蛍光体を含む請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
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