JP2017199757A - 発光装置およびその製造方法 - Google Patents

発光装置およびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2017199757A
JP2017199757A JP2016088286A JP2016088286A JP2017199757A JP 2017199757 A JP2017199757 A JP 2017199757A JP 2016088286 A JP2016088286 A JP 2016088286A JP 2016088286 A JP2016088286 A JP 2016088286A JP 2017199757 A JP2017199757 A JP 2017199757A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
side wall
emitting device
light
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016088286A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6409818B2 (ja
Inventor
武夫 栗本
Takeo Kurimoto
武夫 栗本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nichia Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Nichia Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nichia Chemical Industries Ltd filed Critical Nichia Chemical Industries Ltd
Priority to JP2016088286A priority Critical patent/JP6409818B2/ja
Priority to US15/496,559 priority patent/US10115875B2/en
Publication of JP2017199757A publication Critical patent/JP2017199757A/ja
Priority to US16/141,890 priority patent/US10497826B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6409818B2 publication Critical patent/JP6409818B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005Processes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/10Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers
    • H01L25/13Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
    • H01L27/153Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
    • H01L27/153Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
    • H01L27/156Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars two-dimensional arrays
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483Containers
    • H01L33/486Containers adapted for surface mounting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/54Encapsulations having a particular shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0033Processes relating to semiconductor body packages
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0033Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/005Processes relating to semiconductor body packages relating to encapsulations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

【課題】高精細なディスプレイ等に適した発光装置の製造方法を提供する。
【解決手段】複数の発光部を有する発光装置を製造する方法であって、複数の凹部を有する基体を準備する工程と、前記複数の凹部の各々に、少なくとも1つの発光素子を載置する工程と、前記複数の凹部を連続して被覆する透光性材料層を形成する工程と、前記複数の凹部間の側壁上の前記透光性材料層を除去することにより、前記凹部の側壁を前記透光性材料層から露出させて、複数の透光性部材を形成する工程と、を含む。
【選択図】図1

Description

本開示は、発光装置およびその製造方法に関する。
発光ダイオード(LED)を用いた発光装置として、凹部を有する基体を用い、凹部内にLEDを載置し、その凹部を透光性樹脂で覆ったものが知られている(例えば特許文献1〜6)。特許文献1および2に開示された発光装置は主に照明用であり、特許文献3〜6に開示された発光装置は主にディスプレイ用である。
特開2009−117536号公報 特開2013−219260号公報 特開2012−54533号公報 特開2000−183405号公報 特開2009−122503号公報 特開平9−6259号公報
近年、街頭ディスプレイのような大型ディスプレイにおいても、さらなる高精細化が求められている。
そこで、本開示では、高精細なディスプレイ等に適した発光装置およびそれを製造する方法を提供することを目的とする。
本開示に係る複数の発光部を有する発光装置の製造方法は、複数の凹部を有する基体を準備する工程と、
前記複数の凹部の各々に、少なくとも1つの発光素子を載置する工程と、
前記複数の凹部を連続して被覆する透光性材料層を形成する工程と、
前記複数の凹部間の側壁上の前記透光性材料層を除去することにより、前記凹部の側壁を前記透光性材料層から露出させて、複数の透光性部材を形成する工程と、を含む。
本開示に係る複数の発光部を有する発光装置は、
複数の凹部を有する基体と、
前記複数の凹部の各々に載置された少なくとも1つの発光素子と、
平坦な上面を有し、前記複数の凹部を被覆する複数の透光性部材と、を含み、
隣接する前記透光性部材は前記複数の凹部間の側壁により分離されており、前記透光性部材の上面は前記側壁の上端より上側に位置する。
本開示によれば、高精細なディスプレイ等に適した発光装置およびそれを製造する方法を提供することができる。
図1(a)は、本発明の実施の形態1に係る発光装置の概略平面図であり、図1(b)は、図1(a)のZ−Z線に沿った概略断面図である。 図2(a)〜(c)は、実施の形態1に係る発光装置の発光部において、発光素子の上面と側壁の上面とに接する接線の規定方法および接線の傾斜角について説明するための概略断面図である。 図3は、実施の形態1に係る発光装置の発光部を示す概略断面図である。 図4A(a)、(b)は、実施の形態1に係る発光装置の製造方法を説明するための概略平面図である。 図4B(c)、(d)は、実施の形態1に係る発光装置の製造方法を説明するための概略平面図である。 図4C(e)、(f)は、実施の形態1に係る発光装置の製造方法を説明するための概略平面図である。 図5A(a)は、図4A(a)のA−A線に沿った概略断面図であり、図5A(b)は、図4A(b)のB−B線に沿った概略断面図であり、図5A(c)は、図4B(c)のC−C線に沿った概略断面図であり、図5A(d)は、図4B(d)のD−D線に沿った概略断面図である。 図5B(e)は、図4C(e)のE−E線に沿った概略断面図であり、図5B(f)は、図4C(f)のF−F線に沿った概略断面図である。 図6は、本発明の実施の形態1に係る発光装置に使用される基体の変形例を示す概略断面図である。 図7(a)、(b)は、実施の形態1に係る発光装置の製造方法の第1の変形例を示す概略断面図である。 図8(a)、(b)は、実施の形態1に係る発光装置の製造方法の第2の変形例を示す概略断面図である。 図9(a)、(b)は、実施の形態1に係る発光装置の製造方法の第3の変形例を示す概略断面図である。 図10(a)、(b)は、実施の形態1に係る発光装置の製造方法の第4の変形例を示す概略断面図である。 図11(a)、(b)は、実施の形態1の変形例に係る発光装置の製造方法を示す断面図である。
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」及び、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または部材を示す。
本開示は、発光装置の製造方法において、発光装置の製造工程の簡略化、とくに透光性部材の形成工程の簡略化により、発光装置の製造コストを抑制するものである。本開示によれば、複数の凹部を有する基体において、それら複数の凹部を同時に透光性材料層400で被覆し、その後に凹部の側壁に沿って透光性材料層400を部分的に除去することにより、凹部を覆う透光性部材を複数同時に形成することができる。
まず、発光装置の各構成を説明した後に、発光装置の製造方法について説明する。
<実施の形態1>
図1(a)は、本発明の実施の形態1に係る発光装置の概略平面図であり、図1(b)は、図1(a)のZ−Z線に沿った概略断面図である。
発光装置1は、複数の凹部30を有する基体20と、複数の凹部30の各々に載置された発光素子50と、平坦な上面を有し、複数の凹部30それぞれを被覆する複数の透光性部材40とを含む。隣接する透光性部材40は凹部30間の側壁26により分離されており、透光性部材40の上面は側壁26の上端より上側に位置する。
基体20は、凹部30の底面を構成する基板25と、基板25の上面に設けられ凹部30の内側面を構成する側壁26とを備える。側壁26は凹部30間に配置されており、側壁26の側面26cは、隣接する凹部それぞれの内側面を構成している。図1(a)では、発光装置1は4つの凹部31、32、33、34を有し、凹部31、32、33、34の底面は基板25の上面25aであり、凹部31、32、33、34の内側面は側壁26の側面26cである。
基板25は、例えば板状部材27とその上面に配置された配線電極28とを有する。基板25が配線電極28を含む場合には、配線電極28の上面28aが、基板25の上面25aの一部を構成する。
各凹部には、少なくとも1つの発光素子50が載置されている。図1の例では、各凹部に発光素子50が載置され、発光素子50は赤色発光素子50R、緑色発光素子50G、青色発光素子50Bの3種類を使用する。図示した例では、赤色発光素子50Rは、底面と上面に正極および負極の一対の電極を有しており、正極または負極の一方は基板25の配線電極28に接合され、正極または負極の他方は導電ワイヤ80を介して配線電極28に接続されている。緑色発光素子50Gおよび青色発光素子50Bは、上面に一対の電極を有しており、いずれの電極も、導電ワイヤ80を介して配線電極28に接続されている。
各凹部30は、それぞれ別体の透光性部材40で被覆されている。透光性部材40は、凹部30に充填されて、凹部30の底面と、凹部30の内側面と、凹部30内に載置された発光素子50とを覆う。図1(a)、(b)に示すように、凹部31を覆う透光性部材41と、凹部31に隣接する凹部32を覆う透光性部材42とは、側壁26によって分離されている。
ここで、図1(a)に示すように、発光装置1は、複数の透光性部材間に溝24を備える。溝45は側壁26に沿って設けられている。溝45の深さは、透光性部材40の上面40aから側壁26の上面26aまで達している。つまり、溝45の底面の少なくとも一部は側壁26の上面26aである。
図1(a)、(b)に示すように、発光装置1は、複数の発光部10(11、12、13、14)を含んでいる。ここで「発光部10」は、1つの凹部、その凹部内に配置された1つ以上の発光素子およびその凹部を覆う透光性部材40を主たる構成要素として構成されたものを指す。例えば、発光部10は、凹部31、凹部31内に配置された3つの発光素子50R、50G、50Bおよび凹部31を覆う透光性部材41から構成されている。
図1(b)では、発光部10の幅10wは、透光性部材40の幅に一致する。これは、透光性部材40の側面40cが、凹部30の内側面である側壁26の側面26cより外側に位置するためである。よって、発光装置1において、隣接する発光部10の間の間隔10pは、隣接する透光性部材40の間の間隔、つまり、溝45の幅、となる。
上述したように発光装置1は複数の凹部30を備える。1つの凹部30には少なくとも1つの発光素子50および透光性部材40等が配置されて、1つの発光部を構成する。発光装置1をディスプレイに使用する場合、1つの発光部は、ディスプレイの1画素として機能し得る。つまり、1つの発光装置1により、ディスプレイを構成する複数の画素を構成することができる。これにより、多数の発光装置を実装基板上に配置する手間を省くことができるので、ディスプレイの組み立てコストを抑えることができる。また、1つの基体に複数の発光部を近接して形成することができるので、高精細のディスプレイを製造するのに適している。
図1の例では、一つの発光装置1に含まれる発光部の数を縦2個×横2個の計4つとしたが、発光装置1は5以上の発光部を含むことができる。特に、発光装置1をディスプレイとして使用する場合、発光装置1は行列状に配置された複数の発光部を備えることが好ましく、この場合の行×列の配列数は16×16、16×32、32×32、16×64など、それぞれ2の冪乗とすることがより好ましい。
図1(a)、(b)に示すように、第1の発光部11の凹部31と第2の発光部12の凹部32とは、その間に配置された側壁26により分離されているので、第1の発光部11の発光素子50を点灯したときに、その発光素子50の光は側壁26に遮られるため、第2の発光部12の凹部32内に侵入しにくい。同様に、第2の発光部12の発光素子50を点灯したときに、その発光素子50の光は側壁26によって遮られるため、第1の発光部11の凹部31内に侵入しにくい。つまり、発光装置1の1つの発光部をディスプレイの1つの画素としてとして使用したときに、隣接する画素の一方が点灯し、他方が消灯したときに、消灯している画素が光っているように見える現象、いわゆる疑似点灯、が起こりにくい。
第1の発光部11の第1の透光性部材41と第2の発光部12の第2の透光性部材42とは、側壁26によって分離している。言い換えると、第1の透光性部材41と第2の透光性部材42とは側壁26を介して隣接している。
透光性部材は、その内部に配置された発光素子50が点灯したときに、その光を伝搬する導光部材として機能し得る。そのため、第1の透光性部材41と第2の透光性部材42とが連続していた場合には、第1の発光部11の発光素子50を点灯したときに、その発光素子50の光が、第1の透光性部材41から第2の透光性部材42まで伝搬し得る。その結果、第1の発光部11が点灯したときに、第2の発光部12が消灯していても、第2の発光部12が点灯しているようにみえるおそれがある。
しかしながら、本開示の発光装置1は、第1の透光性部材41と第2の透光性部材42との間に溝24を備えるため、つまり側壁26の上端より上側に位置する第1の透光性部材41と第2の透光性部材42とが溝45により分離されているため、第1の発光部11の発光素子50が点灯しても、第1の透光性部材41から第2の透光性部材42に光が伝搬するのを抑制することができる。これにより、疑似点灯を抑制することができる。
溝45の深さは側壁26の上面まで達している。言い換えると、溝45の底面の少なくとも一部は側壁26の上面である。このため、発光装置1を平面視したときに、溝45の底面から側壁26の上面26aが視認できる。その結果、発光装置1をディスプレイとして使用したとき、つまり、発光装置1を平面視したとき、隣接する発光部は、側壁26の上面26aによって分離された状態で視認される。これにより、各発光部の輪郭が明瞭になり、ディスプレイの画像が鮮明になり得る。特に、側壁26を暗色、例えば黒色、とすることで、コントラスト比の高いディスプレイを得ることができる。
図1(b)に示すように、側壁26の上面26aは、その一部が、透光性部材40で覆われていてもよい。発光装置1を多湿環境に置いたとき、水分が溝45から側壁26と透光性部材40との界面を通って発光装置内部に侵入し、不具合の原因となる虞がある。ここで、側壁26の上面26aの一部が、透光性部材40で覆われていると、側壁26の上面26aと透光性部材40との界面の分だけ、水分の侵入経路が長くなる。その結果、凹部30内への水分の侵入を抑制することができ、発光装置1の特性劣化も抑制できる。これにより、寿命の長い、信頼性の高い発光装置1を得ることができる。
透光性部材40の上面40aは凸状、凹状、平坦状など様々な形態にすることができるが、上面40aは平坦状であるのが好ましい。上面40aを平坦状とすることにより、発光装置1に含まれる複数の透光性部材40を簡単な工程で形成しつつ、それら透光性部材40の上面40aの寸法および形状のばらつきを小さくすることができる。
例えば、凹部30内に透光性部材40を充填する方法としては、透光性部材を形成するための液体樹脂材料を凹部内に滴下し、その後に液体樹脂材料を硬化させる方法がある。このときに、液状樹脂材料を多めに滴下すれば、液状樹脂材料の表面が表面張力によって盛り上がるため、それを硬化させれば凸状の上面40aを形成することができる。液状樹脂材料を少なめに滴下すれば、液状樹脂材料が凹部30の内面を這い上がるため、液状樹脂材料の表面が凹状になり、それを硬化させれば凹状の上面40aを形成できる。
しかしながら、この上面40aは、液状樹脂材料の滴下量のわずかな変動、凹部30の内面の表面性状のわずかな変化により、形状および寸法が変化し得る。つまり、凹部30の内面に対する液状樹脂材料の濡れ性のわずかな変化により、上面40aの寸法および形状にばらつきが生じる虞がある。その結果として、発光装置1に含まれる複数の発光部10の光の指向性にばらつきが生じる虞がある。
また、凹部30内に透光性部材40を充填する方法として、金型を用いて、透光性部材40の上面40aに凸状または凹状の形状を形成する方法がある。この場合には、凹部30の中心と、金型の中心とが正確に一致するように、凹部30と金型との厳密な位置合わせが必要となる。
これに対して、上面40aを平坦状とする場合には、平坦な金型を利用することができるので、凹部それぞれの中心と金型との厳密な位置合わせは必要ない。また、金型を使用するので、液状樹脂材料の滴下量による上面40aの形状および寸法のばらつきが生じない。よって、発光装置1の透光性部材42の上面40aが平坦であると、簡単な工程で、指向性のばらつきの少ない発光装置1が得られる。特に、発光装置1をディスプレイに使用する場合、発光部10の指向性のばらつきが少ないので、輝度むらおよび色むらが少ないディスプレイとすることができる。
本明細書において「平坦」とは、光の指向性(主に視野角度)に著しい影響を与えるような凸部または凹部が存在しないことを意図している。よって、表面の粗面化等による細かい凹凸が存在していても、光の指向性を著しく変化させることがない限り、本明細書では「平坦」であるものとする。具体的には、表面粗さRaが10μm以下の表面は、光の指向性に対する影響が小さいため、平坦であるものとする。ディスプレイに使用する場合には、上面40aを粗面化(例えば表面粗さRa=1〜10μm)することにより、グレアを防止するのに有効である。
発光素子50の上面50aが、側壁26の上面26aよりも上側にあると、視野角が広がるが、著しく上側にあると、側壁26による遮光効果が低減して疑似点灯が起こり得る。一方、発光素子50の上面50aが、側壁26の上面26aよりも下側にあると、側壁26による遮光効果が向上するが、著しく下側にあると、視野角が狭くなり得る。このように、遮光効果と視野角とのバランスを考慮すると、発光素子50の上面50aと、側壁26の上面26aとの高さの差が大きすぎないのが好ましい。
ここで、発光素子50の上面50aと、側壁26の上面26aとの高さの差を規定するために、側壁26の上面26aと発光素子50の上面50aとに接する接線を用いる。より詳細には、接線と基板25の上面25aとのなす角度(これを「接線の傾斜角」と称する)を用いる。発光素子50の上面50aと側壁26の上面26aとに接する接線の規定方法および接線の傾斜角について、図2(a)〜図2(c)を参照しながら説明する。
図2(a)〜図2(c)は、発光装置1に含まれる発光部10の概略断面図である。
図2(a)に示す発光部10では、発光素子50の上面50aと側壁26の上面26aとが同じ高さに位置している。この例では、発光素子50の上面50aと、側壁26の上面26aとを通る直線が接線Lである。接線Lと基板25の上面25aとは平行なので、接線Lと上面25aとのなす角度は0°である。発光部10の視野角αは180°になる。
図2(b)に示す発光部10では、発光素子50の上面50aのほうが、側壁26の上面26aよりも高い位置にある。この例では、発光素子50の上面50aの縁部のうち、一方の側壁26(例えば、図2(b)の右側の側壁26)に近い縁部50eと、当該一方の側壁26の上面26aの縁部のうち、発光素子50から離れた縁部26eと、を通る直線が接線Lである。接線Lは、外側に向かって下向きに傾斜している。接線Lと上面25aとのなす角度θである。発光部10の視野角αは180°+2×θになる。
この例では、側壁26が低いので、遮光性の問題、つまり隣接する発光部10の疑似点灯の問題が起こりやすい。
図2(c)に示す発光部10では、発光素子50の上面50aのほうが、側壁26の上面26aよりも低い位置にある。この例では、発光素子50の上面50aの縁部のうち、一方の側壁26(例えば、図2(b)の右側の側壁26)から離れた縁部50eと、当該一方の側壁26の上面26aの縁部のうち、発光素子50に近い縁部26eと、を通る直線が接線Lである。接線Lは、外側に向かって上向きに傾斜している。接線Lと上面25aとのなす角度θである。発光部10の視野角αは180°−2×θになる。
この例では、側壁26が高いので指向特性が狭くなる。つまり、ディスプレイとしたときに、斜め方向からの視認性が損なわれる虞がある。
図2(b)に示すように、発光部10の断面視において、θが0°〜5°であると、側壁による遮光性の低下の影響が少なく、疑似点灯が起こりにくいので好ましい。また、図2(c)に示すように、発光部10の断面視において、θが0°〜5°であると、視野角αが170°以上と広くなるので、視野角の広いディスプレイを製造することができる。すなわち、発光装置の断面視において、側壁26の上面26aと発光素子50の上面50aとに接する接線と、基板25の上面25aとのなす角度(接線の傾斜角)が0°〜5°の範囲内にあれば、視野角と遮光性とのバランスのとれた発光装置を得ることができる。
図2(a)〜(c)では、1つの発光素子50を含む発光部10を例示して接線を説明した。複数の発光素子50を含む場合には、各発光素子50について接線を規定し、各接線の傾斜角の最大値が5°以下であるのが好ましい。
複数の発光素子50の素子高さがそれぞれ異なる場合には、最も素子高さの大きい発光素子50について接線を規定し、その接線の傾斜角の最大値を5°以下とすることで、疑似点灯が低減された高画質なディスプレイとすることができる。
透光性部材40の上面40aは、側壁26の上端26tより上側に位置する。つまり、透光性部材40は凹部30から突出している。なお、「側壁26の上端26t」とは、基板25の上面25aを基準としたときに、側壁26の最も高い部分を意味する。図1(b)のように、側壁26の上面26aが平坦な場合には、上端26tは、上面26a全体を指す。
透光性部材40のうち凹部30より上側に突出した部分は、発光素子50の光を凹部30の外側まで導光するのに寄与する。特に発光装置1をディスプレイに使用する場合には、この突出した部分により、ディスプレイの視野角を広くすることができる。
図3に示すように、発光素子50は、第1導電型半導体層51、活性層52および第2導電型半導体層53をこの順に積層した半導体発光素子であってもよい。第1導電型半導体層51として、例えばn型半導体層、第2導電型半導体層53として、例えばp型半導体層を用いる。
活性層52からの発光は、例えば透光性部材内を伝搬した光に比べて強度が高い。そのため、活性層52からの光で隣接する発光部が直接照射されないようにすることが重要である。そこで、側壁26の高さ26hが、発光素子50の活性層52の高さ52hよりも高いことが好ましい。
ここで「側壁26の高さ26h」とは、基板25の上面25aから側壁26の上端26tまでの高さをいう。なお、側壁26の上面26aが平坦な場合には、側壁26の高さ26hは、基板25の上面25aから側壁26の上面26aまでの高さと同じである。
また、「活性層52の高さ52h」とは、基板25の上面25aから活性層52の最も高い位置までの高さをいう。
側壁26の高さ26hが、発光素子50の活性層52の高さ52hよりも高い(言い換えると、側壁26の上端26tは、発光素子50の活性層52よりも上側に位置している)ことにより、発光部10内にある発光素子50の活性層52からの発光が、隣接する発光部10の凹部30に侵入するのを抑制することができる。これにより、発光装置1をディスプレイに使用したときに、疑似点灯を抑制することができる。
1つの発光部10が発光色の異なる複数の発光素子50を含む場合、それぞれの発光素子50の活性層52の高さ52hは異なることがある。この場合には、側壁26の上端26tは、発光素子50の活性層52のいずれよりも上側に位置しているのが好ましい。これにより、側壁26による遮光効果を高めることができる。例えば、図3に示す例では、1つの発光部10に、3つの発光素子50R、50G、50Bを含んでおり、側壁26の上端26tは、それぞれの活性層52のいずれよりも上側に位置している。
次に図4A〜図4Cおよび図5A〜図5Bを参照しながら、発光装置の製造方法について説明する。
<工程1.基体20を準備する工程>
工程1では、複数の凹部30を有する基体20を準備する。工程1は、(i)基体20を準備すること、および(ii)基板25の上面25aに側壁26を設けること、を含むことができる。
(i)基体20を準備すること
図4A(a)および図5A(a)に示すように、板状部材27の上面に、所定のパターンで配線電極28(図4A(a)でハッチングした部分)を設けて、基板25を形成する。
板状部材27は、絶縁材料を用いることが好ましく、かつ、発光素子50から放出される光や外光などが透過しにくい材料を用いることが好ましい。具体的には、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ジルコニウム、窒化ジルコニウム、酸化チタン、窒化チタン又はこれらの混合物を含むセラミックス、エポキシ樹脂、BTレジン、ポリイミド樹脂などの樹脂材料又はこれらの繊維強化樹脂(強化材はガラスやアルミナなど)が挙げられる。なかでも、ガラスエポキシは電子素子実装用のプリント基板の基体の母材として多く使われており、セラミックスや金属に比べて非常に安価である。また、ガラスエポキシは、同用途でよく使われている紙フェノールと比べて、電気特性や耐熱性が優れており、半導体装置用の基体の母材として好適である。
配線電極28は、金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、タングステン、クロム、チタン、アルミニウム、鉄、錫、プラチナ、ロジウム等の金属またはそれらの合金等の導電材料から形成することができる。特に、放熱性の観点から銅又は銅合金が好ましい。また、配線電極28は1層だけでなく、2層以上の複数層であってもよい。
(ii)基板25の上面25aに側壁26を設けること
次に、図4A(b)に示すように、基板25の上面25aに、平面視で格子状の側壁26を設けて、基体20を形成する。側壁26は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ変性樹脂、ポリイミド樹脂、変性ポリイミド樹脂、ポリフタルアミド(PPA)、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、不飽和ポリエステル、液晶ポリマー(LCP)、ABS樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、PBT樹脂等の樹脂から形成するのが好ましい。側壁26は、太陽光等の外光に対して光反射率の低い材料を用いることが好ましく、暗色系(例えば黒色または黒色に近似した色)であることが好ましい。側壁26を黒色等の暗色とすることにより、発光装置1をディスプレイの1画素として使用するときに、ディスプレイのコントラスト比を向上させることができる。暗色系の側壁26は、例えば上述した樹脂にカーボンブラック、顔料、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、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライト等を適宜添加することにより、樹脂を着色したものが使用できる。
側壁26は、硬化前の液状樹脂材料をポッティング法によりディスペンサ等を用いて、基板25の上面25aに所定形状(例えば格子状)を描くことにより、形成することができる。別の方法としては、側壁26の形状に対応する凹部を備えた金型を基板25の上面25aに配置し、射出成形等により側壁26を形成することができる。
このように、基板25の上面に側壁26を設けることで、基板25の板状部材27と側壁26とを異なる材料で形成することができる。つまり、側壁26と板状部材27とにそれぞれに適した材料を用いることができる。例えば、電気特性や耐熱性に優れたガラスエポキシ樹脂を用いた板状部材27と、壁に適した暗色系の樹脂材料を用いた側壁26との組み合わせ等が挙げられる。
基板25上に側壁26を設けることにより、図5A(b)に示すように、上面25aの露出部分を底面とし、側壁26の側面26cを内側面とする凹部30が、基体20に形成される。なお、側壁26は、基板25の上面25aに設けられた配線電極28の少なくとも一部が、凹部30の底面に露出されるように設けられる。1つの基体20には、1つ又は複数の凹部30を形成することができ、特に、複数の凹部30を設けるのが好ましい。例えば、図4A(b)に示す基体20は、4つの凹部30を有している。隣接する2つの凹部30は、1つの側壁26によって分離されているのが好ましい。つまり、凹部30を形成する側壁26は、隣接する凹部30を形成する側壁26としても機能させるのが好ましい。言い換えると隣接する2つの凹部は側壁26を共有している。これにより、隣接する凹部30の間隔を狭くすることができる。基体20を使用した発光装置1をディスプレイに使用するときに、画素の間隔を狭くできるので、精細な画像を表示できるディスプレイを得ることができる。
(基体の変形例)
図6に示すように、板状部材27と側壁26とに同じ材料を用いる場合には、板状部材27と側壁26とを同時に成形することができる。例えば、配線電極28の材料としてリードフレームを用い、板状部材27と側壁26の形状に対応する凹部を備えた金型で配線電極28を挟み、射出成形等により板状部材27と側壁26を形成することができる。
板状部材27と側壁26とを同時に形成する場合、製造工程を簡略化でき、また板状部材27と側壁26の接合強度を高くすることができる。
<工程2.基体20に発光素子50を載置する工程>
図4B(c)、図5A(c)に示すように、基体20に設けられた複数の凹部30の各々において、その底面に、発光素子50を載置する。このとき、各凹部30に、少なくとも1つの発光素子50を載置する。図4B(c)、図5A(c)の例では、各凹部30に、3つの発光素子50を載置している。
上述の通り、基板25の上面25aに設けられた配線電極28の少なくとも一部は、凹部30の底面に配置されているので、発光素子50を配線電極28の上に載置することができる。これにより、例えば、図4B(c)の赤色発光素子50Rのように、下面に電極を有している発光素子50を配線電極28と導通させることができる。また、例えば、図4B(c)の緑色発光素子50Gおよび青色発光素子50Bのように、下面に電極を有していない発光素子50も、配線電極28上に載置するのが好ましい。配線電極上に載置することにより、点灯時に発光素子50で発生した熱を、配線電極28を介して効率よく放熱できる。
上面に電極を有する発光素子50では、発光素子50の電極と、凹部30の底面において露出した配線電極28とを導電ワイヤ80で接続する。これにより、発光素子50を配線電極28に導通させることができる。なお、図4B(c)では、赤色発光素子50Rは上面に1つの電極を有しており、緑色発光素子50Gおよび青色発光素子50Bは、上面に2つの電極を有している。
導電ワイヤ80には、例えばAu、Ag、Cu、Al等の金属ワイヤまたはこれらの金属を主成分とする合金ワイヤが含まれる。
発光素子50は、第1導電型半導体層(例えばn型半導体層)51、活性層52および第2導電型半導体層(例えばp型半導体層)53の3つの半導体層を含むことができる(図3)。発光素子50は、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、赤色発光素子50RはGaAlAs、InAlGaP等の半導体材料から形成することができる。緑色発光素子50Gおよび青色発光素子50Bは、InAlGa1−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)から形成することができる。
<工程3.透光性材料層400を形成する工程>
基体20の凹部30に発光素子50を載置した後、複数の凹部30を連続して被覆する透光性材料層400を形成する。この透光性材料層400は、最終的には、発光装置1が備える複数の透光性部材40(図1(b))となる。
透光性材料層400は、凹部30内の発光素子50、凹部30の底面(基板25の上面25a)、側壁26の側面26cおよび側壁26の上面26aを覆うように形成される。より好ましくは、透光性材料層400の上面400aが平坦であるのが好ましい。また、透光性材料層400の上面400aが、側壁26の上端26t(図5A(d)では、上面26aと一致)より上側に位置するのが好ましい。
透光性材料層400の形成方法としては、例えば金型を使う方法がある。図5A(c)に示すように、発光素子50を実装した後の基体20の上側に、平坦な表面70bを有する金型70を配置する。このとき、側壁26の上端26tが金型70と離れるように、金型70を配置する。これにより、後で金型70と基体20との間に透光性材料を注入したときに、透光性材料が側壁26の上端26tを覆うことができ、さらに透光性材料層400の上面400aを、側壁26の上端26tより上側に位置させることができる。
表面70bが平坦な金型70を用いることにより、金型70と基体20との厳密な位置合わせをする必要がない。このため、金型70と基体20との位置合わせが十分ではないことに起因する不良品の発生を抑制することができる。
金型70の表面70bは、粗面加工されていてもよく、これにより透光性材料層400の上面400a(図5A(d))(すなわち、発光装置1の透光性部材40の上面40a)を粗面化することができる。金型70の表面70bの表面粗さRaが10μm以下であるのが好ましく、例えば表面粗さRa=1〜10μmにすることができる。
透光性材料層400には、発光素子50から放出される光に対する透過率が高い樹脂材料が使用される。樹脂材料としては、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂のいずれも使用できる。特に、耐熱性に優れた熱硬化性樹脂であると、最終製品の発光装置1において、点灯時に発光素子50で発生する熱による透光性部材40の劣化を抑制できるので好ましい。好適な熱硬化性樹脂には、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が含まれる。
所望の物性を付与するために、透光性材料層400に添加物を添加してもよい。例えば、透光性材料層400の屈折率を調整するため、また、透光性材料層400の粘度を調整するために、透光性材料層400に各種フィラーを添加することができる。フィラーの一種として、光散乱剤を添加することもできる。光散乱剤は、大量に添加すると光取出し効率を低下させる虞があるが、少量を添加すると光取出し効率を向上できる。透光性材料層400に添加される光散乱剤の濃度は、例えば、5〜60質量%程度である。光散乱材としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、硫酸バリウムなどを使用することができる。また、顔料や蛍光物質等の粉末等を用いてもよい。
<工程4.透光性材料層を部分的に除去する工程>
図4C(e)および図5B(e)に示すように、複数の凹部30間の側壁26の上面26aに沿って、透光性材料層400を部分的に除去する。透光性材料層400の部分除去は、例えば、ブレード、レーザー等による切断または切削等が用いられる。より具体的には、図4B(d)、図5A(d)に示すように、透光性材料層400のうち側壁26の上面26aを覆っている部分(「被覆部分400x」と称する)を、線L11、L12、L13、L21、L22およびL23に沿って除去する。
上述の通り、複数の凹部30の間に配置されている側壁26の上面26aは、透光性材料層400で覆われている。複数の凹部30間の側壁26上の透光性材料層400の被覆部分400xを除去することにより、透光性材料層400に溝45が形成される。溝45の深さは、溝45の底面に側壁26が露出するように設定される。
このように、凹部30間の側壁26に沿って形成された溝45により、透光性材料層400は複数の透光性部材40に分離される。つまり、この工程4では、複数の凹部30の間に配置された側壁26上の透光性材料層400(被覆部分400x)を除去することにより、凹部30の側壁26を透光性材料層400から露出させて、複数の透光性部材40を形成する。
ここで、発光装置1の外縁部においても、側壁26上の透光性材料層400が除去されていることが好ましい。つまり、発光装置1の外縁部において、平面視で側壁26が透光性材料層から露出していることが好ましい。これにより、複数の発光装置1をディスプレイに用いるために整列して配置させた際に、個々の発光装置1の外縁部に位置する発光部の輪郭が明瞭になり、ディスプレイの画像が鮮明になり得る。
このようにして、発光装置1が得られる。
(工程4の変形例)
工程4において、透光性材料層400の被覆部分400xが全て除去されても、部分的に除去されてもよい。ここで「部分的に除去」とは、被覆部分400xの幅方向(図5B(e)の左右方向)における一部の意味である。
被覆部分400xを全て除去する方法としては、例えば図7に示すように、側壁26の幅26wよりも広い刃幅を有するブレード93を使用して、被覆部分400xを除去する。側壁26の幅26w(被覆部分400xの幅と一致)よりもブレード93の刃幅93wのほうが広いので、このブレード93を用いることにより被覆部分400xを全て除去することができる。
なお、図7(a)に示すように、被覆部分400xにおけるブレード93の侵入深さ93d(つまり、図7(b)の溝45sの深さ45sd)は、被覆部分400xの厚さ400dよりも大きくてもよい。ブレード93は、被覆部分400x全体のみならず、側壁26の上面26a全体を除去して、側壁26の高さ26hを減じてもよい。図7(a)に示すように、側壁26の上面26aを除去した後、側壁26sの高さ26shは、除去前の側壁26の高さ26hより低い(高さ26sh<高さ26h)。よって、図7(b)のような発光装置2では、図2に示す側壁26の上面26aの位置についての規定、および図3に示すような側壁26の高さ26hについての規定は、上面の一部が除去された側壁26sの上面26saの位置および高さ26shに対して適用される。
図7(a)、(b)に示す例では、工程1で側壁26を形成したときの高さ26hよりも、最終製品である発光装置2における側壁26sの高さ26shを低くしたい場合に有利である。例えば、側壁26sをポッティング法によりディスペンサ等を用いて側壁を描く際、平面視における側壁の交点など、側壁26sの高さに違いが生じることがある。しかしながら、このような場合でも、最終製品における発光装置の側壁26sの高さを同程度とすることができる。
図7(b)の発光装置2を平面視したときに、溝45sの底面から側壁26sの上面26saが視認できる。上述したのと同様に、発光装置2をディスプレイとして使用したとき、隣接する発光部は、側壁26sの上面26saによって分離された状態で視認される。ここで、上面26saにはブレード93による切削痕が残っているため、上面26saは粗面化されている。よって、上面26saは外来光を反射しにくくなるため、コントラスト比の高いディスプレイを得ることができる。
なお、図7(b)では、発光部10の幅10wは、凹部30の幅30wと一致する。よって、隣接する発光部10の間の間隔10pは、側壁26sの幅26swとなる。
被覆部分400xを部分的に除去する方法としては、例えば図5B(e)、図8(a)および図9(a)に示すように、側壁26の幅26wよりも狭い刃幅を有するブレード90、91を使用して、被覆部分400xを除去する。側壁26の幅26w(被覆部分400xの幅と一致)よりもブレード90、91の刃幅90w、91wのほうが狭いので、このブレード90、91を用いることにより、被覆部分400xの一部のみを除去することができる。
例えば、図5B(e)に示すように、側壁26の上面26aを覆っていた被覆部分400x(図5A(d))の一部をブレード90で除去することにより、透光性材料層400に溝45を形成する(図5B(f))。被覆部分400xのうち、除去されずに残った部分(透光性部材40の被覆残部40x)は、最終製品である発光装置1において、側壁26の上面26aで溝45の両側(または片側)に位置する(図5B(f))。
なお、図5B(e)に示す例では、図7(a)とは異なり、ブレード90の侵入深さ90d(つまり、図5B(f)の溝45の深さ45d)は、被覆部分400xの厚さ400dと等しい。ブレード90は、被覆部分400xのみを除去し、側壁26の上部は実質的に除去しない。よって、図5B(e)のような発光装置1では、図2に示す側壁26の上面26aの位置についての規定、および図3に示すような側壁26の高さ26hについての規定は、そのまま適用できる。
図8(a)は、図5B(e)とは、ブレード90の侵入深さ90dが異なっているが、それ以外は同様である。
図8(a)に示すように、側壁26の上面26aを覆っていた被覆部分400x(図5A(d))の一部をブレード90で除去することにより、透光性材料層400に溝45xを形成する。被覆部分400xのうち、除去されずに残った部分(透光性部材40の被覆残部40x)は、最終製品である発光装置3において、側壁26の上面26aで溝45xの両側(または片側)に位置する(図8(b))。
なお、図8(a)に示す例では、図7(a)と同様に、ブレード90の侵入深さ90d(つまり、図8(a)の溝45の深さ45d)は、被覆部分400xの厚さ400dよりも大きい。ブレード90は、被覆部分400xの一部のみならず、側壁26の上面26aの一部を除去して、側壁26の上面26aにへこみ(または凹部)26xdを形成してもよい。図8(b)に示すように、側壁26xの上面26xaは、側壁26xの上端26xt(ブレード90によって除去されずに残った部分)と、へこみ26xd(ブレード90によって除去された部分)の底面26xbをと含んでいる。側壁26xの上端26xtは、へこみ26xdの底面26xbよりも上側に位置するため、発光装置3における遮光の効果においては、側壁26xのへこみ26xdによる実質的な影響はなく、側壁26xの上端26xtの位置が重要となる。よって、図8(b)のような発光装置3では、図2に示す側壁26の上面26aの位置についての規定、および図3に示すような側壁26の高さ26hについての規定は、側壁26xの上端26xtの位置、および側壁26xの上端26xtの高さ26xhに対して適用される。
図8(a)、(b)に示す例では、工程1で側壁26を形成したときの高さ26hが、最終製品である発光装置における側壁26xの上端26xtの高さ26xhと一致する。工程1で側壁26を製造するときに、その高さが所望の高さに精度よく制御できる場合には、工程4で側壁の高さを減じないことにより、遮光効果における側壁の実質的な高さ(つまり、側壁26xの上端26xtの高さ26xh)を精度よく制御することができる。
また、図8(b)の発光装置3を上面視したときに、溝45xの底面から側壁26xの上面26xa(より正確には、上面26xaの一部であるへこみ26xdの底面26xb)が視認できる。上述したのと同様に、発光装置2をディスプレイとして使用したとき、隣接する発光部は、底面26xbによって分離された状態で視認される。ここで、底面26xbにはブレード90による切削痕が残っているため、底面26xbは粗面化されている。よって、底面26xbは外来光を反射しにくくなるため、コントラスト比の高いディスプレイを得ることができる。
さらに、図5B(e)のように、透光性材料層400の被覆部分400xを貫通しつつ(つまり、厚さ方向において被覆部分400xを全て除去しつつ)、側壁26の上面26aを一切除去しないように、ブレード90の侵入深さ90dを制御するには、極めて精密な制御が必要となる。これに対して、図8(a)のように、ブレード90の侵入深さ90dを被覆部分400xの厚さ400dよりも大きくすることにより、被覆部分400xを確実に貫通しつつ、ブレード90の侵入深さ90dのばらつきを許容し得る点で有利である。
図9(a)は、ブレード91の形態が異なる点を除いて、図5B(e)と同様である。図9(a)で使用するブレード91は、外周に刃を有している。刃を有することにより、透光性材料層400および側壁26を除去する際にブレード91にかける応力を小さくすることができる。
図9(b)の発光装置4は、図8(b)の発光装置3と同様の効果(側壁の実質的な高さの制御効果、外来光の反射抑制効果、およびブレードの侵入深さのばらつき許容の効果)を奏する。特に、外来光の反射抑制効果については、図8(b)の発光装置3よりも優れた効果を奏し得る。以下に詳しく説明する。
図9(b)に示すように、側壁26yの上面26yaは、側壁26yの上端26yt(ブレード91によって除去されずに残った部分)と、へこみ(または凹部)26yd(ブレード91によって除去された部分)の底面26ybをと含んでいる。へこみ26ydの底面26ybは、ブレード91の刃の形状に対応して、例えば断面視形状がV字状となっている。
図9(b)の発光装置4においても、図8(b)の発光装置3と同様に、へこみ26ydの底面26ybにはブレード91による切削痕が残っているため、底面26ybは粗面化されている。よって、底面26xbは外来光を反射しにくくなる。さらに、図9(b)の発光装置4では、底面26ybがV字状に凹んでいるため、上側方向から溝45yに侵入した外来光が上側方向に反射されにくい。
このように、図9(b)の発光装置4は、側壁26yの上面26yaに設けられたへこみ26ydにおいて、底面26ybが粗面化されており、かつ傾斜しているので、溝45yから侵入してへこみ26ydの底面26ybに到達した外来光が溝45yの開口方向に反射されにくいので、コントラスト比の高いディスプレイを得ることができる。
被覆部分400xを部分的に除去する別の方法としては、例えば図10(a)に示すように、側面が傾斜しているブレード92を使用して、被覆部分400xを除去する。ブレード92は、図9(a)に示すブレード91と同様に、外周に刃を備えているが、ブレード92のほうがより鋭角な刃を有している。ブレード92の刃幅92wは側壁26の幅26wよりも広いが、ブレード92の刃のうち側壁26に侵入する部分の幅が側壁26の幅26wよりも狭い。よって、図10(a)、(b)に示すように、被覆部分400xを部分的に除去することができる。
図10(b)の発光装置4は、図9(b)の発光装置3と同様の効果(切除時のブレードへの応力低減効果、側壁の実質的な高さの制御効果、外来光の反射抑制効果、およびブレードの侵入深さのばらつき許容の効果)を奏する。さらに、図10(b)の発光装置4では、ブレード92の刃が鋭利であると、溝45zの幅が狭くなる。よって、隣接する発光部10の間隔を狭くすることができる。
このように、用いるブレードの刃先角度や刃幅を適宜選択したり、また、ブレードの侵入深さを異ならせること等で、発光装置が備える溝の形状、大きさを所望の形状に形成することができる。
<変形例>
実施の形態1では、複数の発光部10を含む発光装置1を製造する方法について開示した。実施の形態1を変形することにより、発光部10を1つだけ含む発光装置を容易に形成することができる。
工程1〜3は、実施の形態1と同様である。
工程4では、図11(a)のように、側壁26の幅26wより刃幅の狭いブレード90を使用する。透光性材料層400の被覆部分400xを貫通し、さらに側壁26および板状部材27を完全に貫通するまで、ブレード90、91の侵入深さ90d、91dを深くする。これにより、隣接する発光部10は完全に分離され、個々の発光装置6に分離される。このように製造された発光装置6は、1つの凹部30と、その中に配置された少なくとも1つの発光素子50と、凹部30を覆う1つの透光性部材40とを有している。
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。
本開示の発光装置およびその製造方法は、ディスプレイに使用することができるのみならず、照明用光源およびバックライト用光源等の用途にも好適である。
1、2、3、4、6 発光装置
10、11、12、13、14 発光部
20 基体
25 基板
26 側壁
27 板状部材
28 配線電極
30、31、32、33、34 凹部
40、41、42、43、44 透光性部材
45 溝
400 透光性材料層
50、50R、50G、50B 発光素子
51 第1導電型半導体層(n型半導体層)
52 活性層
53 第2導電型半導体層(p型半導体層)

Claims (8)

  1. 複数の凹部を有する基体を準備する工程と、
    前記複数の凹部の各々に、少なくとも1つの発光素子を載置する工程と、
    前記複数の凹部を連続して被覆する透光性材料層を形成する工程と、
    前記複数の凹部間の側壁上の前記透光性材料層を除去することにより、前記凹部の側壁を前記透光性材料層から露出させて、複数の透光性部材を形成する工程と、を含む、複数の発光部を有する発光装置の製造方法。
  2. 前記基体は、前記凹部の底面を構成する上面を有する基板と、前記基板の前記上面に設けられ前記凹部の内側面を構成する前記側壁と含み、
    前記基体を準備する工程が、
    前記基板を準備すること、および
    前記基板の前記上面に前記側壁を設けること、を含む請求項1に記載の製造方法。
  3. 前記透光性材料層を形成する工程において、前記透光性材料層の上面が略平坦となり、かつ当該上面が前記側壁の上面より上側に位置するように、前記透光性材料層を形成することを特徴とする請求項1または2に記載の製造方法。
  4. 複数の凹部を有する基体と、
    前記複数の凹部の各々に載置された少なくとも1つの発光素子と、
    平坦な上面を有し、前記複数の凹部を被覆する複数の透光性部材と、を含み、
    隣接する前記透光性部材は前記凹部間の側壁により分離されており、前記透光性部材の上面は前記側壁の上端より上側に位置する発光装置。
  5. 前記基体が、基板と側壁とを含み、
    断面視において、前記発光素子の上面の縁部から前記側壁の前記上面の縁部まで引いた直線と、前記基板の前記上面とのなす角度が0°〜5°である、請求項4に記載の発光装置。
  6. 複数の前記発光素子を含み、
    前記側壁の上端は、複数の前記発光素子の活性層のいずれよりも上側に位置することを特徴とする請求項4または5に記載の発光装置。
  7. 前記側壁の上面の一部が、前記透光性部材で覆われている、請求項4〜6のいずれか1項に記載の発光装置。
  8. 前記側壁の上面に、凹部が設けられている請求項4〜7のいずれか1項に記載の発光装置。
JP2016088286A 2016-04-26 2016-04-26 発光装置およびその製造方法 Active JP6409818B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016088286A JP6409818B2 (ja) 2016-04-26 2016-04-26 発光装置およびその製造方法
US15/496,559 US10115875B2 (en) 2016-04-26 2017-04-25 Light-emitting device and method of manufacturing the same
US16/141,890 US10497826B2 (en) 2016-04-26 2018-09-25 Light-emitting device and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016088286A JP6409818B2 (ja) 2016-04-26 2016-04-26 発光装置およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017199757A true JP2017199757A (ja) 2017-11-02
JP6409818B2 JP6409818B2 (ja) 2018-10-24

Family

ID=60089732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016088286A Active JP6409818B2 (ja) 2016-04-26 2016-04-26 発光装置およびその製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (2) US10115875B2 (ja)
JP (1) JP6409818B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019096741A (ja) * 2017-11-22 2019-06-20 シチズン電子株式会社 発光装置
JP2021032939A (ja) * 2019-08-19 2021-03-01 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
KR20210035034A (ko) 2019-09-23 2021-03-31 오사카 유니버시티 색 조절 가능한 발광 다이오드 및 마이크로 led 디스플레이
JP2022542736A (ja) * 2019-07-26 2022-10-07 泉州三安半導体科技有限公司 発光装置パッケージデバイス及びディスプレイ装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102551354B1 (ko) * 2018-04-20 2023-07-04 삼성전자 주식회사 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법
TWI685097B (zh) * 2019-01-31 2020-02-11 啟端光電股份有限公司 微發光二極體顯示器及其形成方法
US20210399041A1 (en) * 2020-06-18 2021-12-23 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting module having a plurality of unit pixels, method of fabricating the same, and displaying apparatus having the same
TWI771896B (zh) * 2021-02-04 2022-07-21 錼創顯示科技股份有限公司 微型發光二極體顯示面板

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015106620A (ja) * 2013-11-29 2015-06-08 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
US20150221623A1 (en) * 2014-02-05 2015-08-06 Michael A. Tischler Light-emitting dies incorporating wavelength-conversion materials and related methods
JP2015216355A (ja) * 2014-04-23 2015-12-03 日東電工株式会社 波長変換部材およびその製造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH096259A (ja) 1995-06-19 1997-01-10 Sanyo Electric Co Ltd Led表示器
JP3613041B2 (ja) 1998-12-16 2005-01-26 日亜化学工業株式会社 発光装置及びその製造方法
JP2009117536A (ja) 2007-11-05 2009-05-28 Towa Corp 樹脂封止発光体及びその製造方法
JP2009122503A (ja) 2007-11-16 2009-06-04 Toyoda Gosei Co Ltd Led表示装置
JP5778999B2 (ja) 2010-08-06 2015-09-16 日亜化学工業株式会社 発光装置および画像表示ユニット
SG193896A1 (en) 2011-04-21 2013-11-29 Hoya Corp Method for manufacturing glass blank for magnetic disk, method for manufacturing glass substrate for magnetic disk, glass blank for magnetic disk, glass substrate for magnetic disk, and magnetic disk
JP2013219260A (ja) 2012-04-11 2013-10-24 Sharp Corp 発光装置、照明装置及び発光装置の製造方法
JP6131664B2 (ja) * 2013-03-25 2017-05-24 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法および発光装置
JP2015201473A (ja) 2014-04-04 2015-11-12 スタンレー電気株式会社 半導体発光装置及びその製造方法
JP2015201472A (ja) 2014-04-04 2015-11-12 スタンレー電気株式会社 半導体発光装置及びその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015106620A (ja) * 2013-11-29 2015-06-08 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
US20150221623A1 (en) * 2014-02-05 2015-08-06 Michael A. Tischler Light-emitting dies incorporating wavelength-conversion materials and related methods
JP2015216355A (ja) * 2014-04-23 2015-12-03 日東電工株式会社 波長変換部材およびその製造方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019096741A (ja) * 2017-11-22 2019-06-20 シチズン電子株式会社 発光装置
JP7063583B2 (ja) 2017-11-22 2022-05-09 シチズン電子株式会社 発光装置
JP2022542736A (ja) * 2019-07-26 2022-10-07 泉州三安半導体科技有限公司 発光装置パッケージデバイス及びディスプレイ装置
JP2021032939A (ja) * 2019-08-19 2021-03-01 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP7360272B2 (ja) 2019-08-19 2023-10-12 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
KR20210035034A (ko) 2019-09-23 2021-03-31 오사카 유니버시티 색 조절 가능한 발광 다이오드 및 마이크로 led 디스플레이

Also Published As

Publication number Publication date
US10115875B2 (en) 2018-10-30
US10497826B2 (en) 2019-12-03
US20190027660A1 (en) 2019-01-24
US20170309789A1 (en) 2017-10-26
JP6409818B2 (ja) 2018-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6409818B2 (ja) 発光装置およびその製造方法
JP4615981B2 (ja) 発光ダイオード及びその製造方法
KR101724702B1 (ko) 발광 소자 패키지 및 조명 시스템
KR101081169B1 (ko) 발광 소자 및 그 제조방법, 발광 소자 패키지, 조명 시스템
JP2013115116A (ja) Ledモジュール
KR20110125064A (ko) 발광소자 어레이, 조명장치 및 백라이트 장치
KR20110084055A (ko) 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 백라이트 유닛
KR20110125066A (ko) 발광소자패키지
US11506933B2 (en) Light-emitting module, method for manufacturing the same, and liquid-crystal display device
KR20110107632A (ko) 발광소자 패키지 및 그 제조방법
KR20120020601A (ko) 발광 소자 및 조명 시스템
KR20120030871A (ko) 발광 소자 패키지 및 이를 이용한 라이트 유닛
JP2007042681A (ja) 発光ダイオード装置
KR101831283B1 (ko) 발광소자 패키지
KR20120011248A (ko) 발광 소자 및 발광 소자 패키지
KR101141470B1 (ko) 발광소자 패키지
KR20130079921A (ko) 인쇄 회로 기판
KR100609734B1 (ko) 엘씨디 백라이트용 엘이디 패키지 및 그 제조방법
KR20130117572A (ko) 발광소자 패키지 및 백라이트 유닛
KR101877410B1 (ko) 발광소자 패키지
KR102042459B1 (ko) 라이트 유닛
KR20130014263A (ko) 발광 소자
KR100821222B1 (ko) 막대형 led 패키지 및 그 제조방법
KR101064010B1 (ko) 발광 소자 및 이를 이용한 라이트 유닛
KR101827972B1 (ko) 발광 패키지 및 그를 이용한 백라이트 모듈

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180131

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180206

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180403

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180828

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180910

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6409818

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250