JP2018060939A - 半導体発光装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光のクロストークが大幅に抑制され、照射像において素子間の明暗を明確に視認することが可能な半導体発光装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】搭載基板１１と、搭載基板上に配置された複数の半導体発光素子２０と、蛍光体粒子３１を含むバインダ３２からなり、複数の半導体発光素子を埋設するように形成された蛍光体３０と、を有し、蛍光体は、隣接する半導体発光素子の素子間領域に形成され、バインダが変質した変質バインダ部４０を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの半導体発光素子を複数個用いた半導体発光装置及びその製造方法に関する。

半導体発光素子は、通常、成長用基板上に、ｎ型半導体層、発光層及びｐ型半導体層からなる半導体構造層を成長し、それぞれｎ型半導体層及びｐ型半導体層に電圧を印加するｎ電極及びｐ電極を形成して作製される。また、例えば複数の半導体発光素子を搭載基板上に固定し、さらに波長変換用の蛍光体層を形成した後、樹脂などで封止することによって、半導体発光装置が作製される。

特許文献１には、素子を封止した封止樹脂上に蛍光層を設け、蛍光層を削ることにより色調調整を行う工程を有する発光ダイオードの色調調整方法が開示されている。特許文献２には、実装した素子上に封止体を形成する工程と、封止体の外表面を機械的にトリミングする工程を備えた発光ダイオードの製造方法が開示されている。また、特許文献３には、所定波長のレーザ光を蛍光体層に照射し、蛍光体層の形状を変化させることなく蛍光体の一部を失活させ、色度をシフトさせる工程を有する発光装置の製造方法が開示されている。

特開2002-344029号公報 特開2009-158541号公報 特開2011-165827号公報

近年、自動車用ヘッドライトにおいて、前方の状況、すなわち対向車や前走車などの有無及びその位置に応じて配光形状をリアルタイムで制御する技術が注目されている。このような配光可変型のヘッドライトシステムは、例えば、複数の半導体発光素子をマトリクス状に配置した半導体発光装置を作製し、当該半導体発光素子の各々への導通及び非導通をリアルタイムで制御することによって実現することができる。

しかし、一般に、複数の発光素子が並置された発光装置を光源として用いる場合、その照射像にはわずかな暗部（暗線）が形成されることがある。この暗部形成の主な原因は、並置された発光素子の隣接する素子との間に設けられた素子間領域（非発光領域）の存在である。この暗部の形成を抑制することを考慮すると、並置された素子間の距離は小さいことが好ましい。

しかし、素子間の距離を小さくした場合、導通されている素子から放出された光の一部が隣接する非導通状態の素子に伝播してしまう場合があった。このいわゆる光のクロストークによって、非導通状態の素子からも弱い光が放出されているような状態となる場合がある。複数の素子を用いる発光装置の様々な応用分野において、光のクロストークはないことが望ましい。

本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、光のクロストークが大幅に抑制され、照射像において明暗を明確に区別することが可能な半導体発光装置及びその製造方法を提供することを目的としている。また、本発明は、素子間領域に起因する暗部の形成が大幅に抑制された高性能かつ高輝度の半導体発光装置及びその製造方法を提供することを目的としている。

本発明による半導体発光装置は、搭載基板と、搭載基板上に配置された複数の半導体発光素子と、蛍光体粒子を含むバインダからなり、複数の半導体発光素子を埋設するように形成された蛍光体と、を有し、蛍光体は、隣接する半導体発光素子の素子間領域に形成され、バインダが変質した変質バインダ部を有することを特徴としている。

また、本発明による半導体発光装置の製造方法は、支持シート上に蛍光体粒子を含むバインダからなる蛍光体層を形成する工程と、蛍光体層の表面にレーザ光を照射し、蛍光体層の一部にバインダが変質した変質バインダ部を形成する工程と、搭載基板上に並置された複数の半導体発光素子の素子間領域に変質バインダ部が配置されるように、蛍光体層を複数の半導体発光素子上に載置する工程と、複数の半導体発光素子上の蛍光体層を加熱し、バインダを硬化させ、変質バインダ部を搭載基板上の素子間領域に沈降させる工程と、を含むことを特徴としている。

（ａ）は実施例１に係る半導体発光装置の模式的な上面図であり、（ｂ）は実施例１に係る半導体発光装置の部分的な断面図である。 実施例１に係る半導体発光装置の部分的な断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、実施例１に係る半導体発光装置の製造方法の工程を示す図である。 実施例１の変形例にかかる半導体発光装置の部分的な断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、それぞれ実施例２及びその変形例に係る半導体発光装置の部分的な断面図である。 実施例２の半導体発光装置の製造方法の工程を示す図である。

以下に本発明の実施例について詳細に説明する。

図１（ａ）は、実施例１の半導体発光装置（以下、単に発光装置と称する場合がある）１０の上面を模式的に示す図である。発光装置１０は、搭載基板１１上に複数の半導体発光素子２０（以下、単に発光素子と称する場合がある）がマトリクス状に配置された構造を有している。なお、マトリクス状とは、発光素子２０が１行又は１列に配列された場合（すなわち１行ｎ列またはｎ行１列、ｎ≧２）を含む。なお、図１（ａ）においては、発光素子２０の領域を破線で示している。

本実施例においては、搭載基板１１に対して垂直な方向から見たとき、半導体発光素子２０の各々が矩形形状を有する場合について説明する。また、本実施例においては、発光素子２０が４行４列でマトリクス状に配列されており、全体として矩形の発光領域が構成されている。

また、搭載基板１１上には、複数の発光素子２０が間隙をおいてマトリクス状に並置されている。従って、搭載基板１１上の発光領域には、発光素子２０が形成された領域である素子領域と、隣接する発光素子２０間の領域が設けられている。本明細書においては、隣接する発光素子２０間の領域を素子間領域Ａ１と称する。また、以下においては、複数の発光素子２０のうち、互いに隣り合う２つの特定の発光素子２０を、発光素子２０Ａ及び２０Ｂに区別して説明する場合がある。

発光装置１０は、発光素子２０の全体（発光領域全体）を覆うように形成された蛍光体３０を有している。蛍光体３０は、搭載基板１１上において発光素子２０の各々を埋設するように形成されている。また、素子間領域Ａ１上の蛍光体３０内には、発光素子２０からの放出光を吸収する光吸収領域として、蛍光体３０のバインダが変質した変質バインダ部４０が形成されている。図１（ａ）に示すように、変質バインダ部４０は、素子間領域Ａ１に延在し、全体として四角格子状に形成されている。なお、変質バインダ部４０は、例えば蛍光体３０のバインダにレーザ光を照射することで形成することができる。

図１（ｂ）は、図１（ａ）のＶ−Ｖ線に沿った断面図であり、発光装置１０の構造を示す断面図である。図１（ｂ）に示すように、蛍光体３０は、複数の蛍光体粒子３１を含むバインダ３２からなる。また、バインダ３２は、例えば、熱硬化性の樹脂材料からなる。

また、本実施例においては、蛍光体３０は、発光素子２０の素子間領域Ａ１に凹部３３を有する。変質バインダ部４０は、蛍光体３０の凹部３３と搭載基板１１との間に形成されている。具体的には、図１（ｂ）に示すように、搭載基板１１の上面を基準とし、発光素子２０の高さを高さＨ１、変質バインダ部４０の高さを高さＨ２、バインダ３２（蛍光体３０）の高さを高さＨ３とした場合、変質バインダ部４０の高さＨ２は、発光素子２０の高さＨ１より大きく、蛍光体３０の高さＨ３よりも小さい。

また、本実施例においては、変質バインダ部４０は搭載基板１１に接している。具体的には、変質バインダ部４０の底部は搭載基板１１に接し、変質バインダ部４０の上面（本実施例においては凹部３３の底部）は発光素子２０の上面を超えた位置にある。従って、蛍光体３０のバインダ３２及び変質バインダ部４０は、発光素子２０の上面のみならず側面を覆う（完全に埋設する）ように形成されている。

また、本実施例においては、変質バインダ部４０は、素子間領域Ａ１において蛍光体３０のバインダ３２を発光素子２０Ａ及び２０Ｂ毎に対応する蛍光体部３２Ａ及び３２Ｂに区画するように形成されている。すなわち、本実施例においては、蛍光体３０（バインダ３２）は、発光素子２０の各々を埋設するように形成され、互いに離間した複数の蛍光体部３２Ａ及び３２Ｂを有する。図１（ｂ）に示すように、本実施例においては、蛍光体部３２Ａ及び３２Ｂの互いに対向する側面は、変質バインダ部４０に覆われた部分と、変質バインダ部４０に覆われずに外部に露出する部分とを有する。

変質バインダ部４０は、バインダ３２に比べて小さな光透過率を有している。従って、変質バインダ部４０は、素子間領域Ａ１に設けられた光吸収部として機能する。また、本実施例においては、図１（ｂ）に示すように、素子間領域Ａ１には、蛍光体３０の上面に、凹部３３として、変質バインダ部４０が設けられない光透過部が設けられる。

これによって、まず、例えば光Ｌ１のように、発光素子２０Ｂからの放出光が発光素子２０Ｂの側面から隣接する発光素子２０Ａに進んだ場合、変質バインダ部４０に吸収される。一方、例えば光Ｌ２のように、発光素子２０Ｂの上面から搭載基板１１に垂直な方向に近い方向に進む光の一部は、素子間領域Ａ１において蛍光体３０の上部を透過する。

従って、隣接する発光素子２０間における光のクロストークの抑制と、素子間領域Ａ１に対応する暗部形成の抑制とが両立される。従って、光のクロストークが大幅に抑制され、照射像において明暗を明確に区別することが可能となり、素子間領域Ａ１に起因する暗部の形成を抑制することが可能となる。

なお、本実施例においては、蛍光体３０が素子間領域Ａ１に凹部３３を有し、変質バインダ部４０が凹部３３と搭載基板１１との間に形成される場合について説明したが、蛍光体３０の構成はこれに限定されない。蛍光体３０は、発光素子２０を埋設しており、搭載基板１１上の素子間領域Ａ１に変質バインダ部４０を有していればよい。これによって、一定のクロストーク抑制効果及び暗部形成の抑制効果を得ることができる。

図２は、搭載基板１１及び発光素子２０の各々の詳細構造を示す断面図である。なお、図２には、発光素子２０のうちの隣接する発光素子２０Ａ及び２０Ｂを示しており、バインダ３２の図示を省略している。半導体発光素子２０（図では素子２０Ａ及び２０Ｂ）の各々は、半導体構造層２１、ｐ電極（第１の電極）２５及びｎ電極（第２の電極）２６を含む。

半導体構造層２１は、ｐ型半導体層（第１の半導体層）２２、発光層２３及びｎ型半導体層（第２の半導体層、第１の半導体層とは反対の導電型の半導体層）２４が搭載基板１１上にこの順で順次積層された構造を有している。ｐ型半導体層２２、発光層２３及びｎ型半導体層２４は、例えば、Ａｌ_xＩｎ_yＧａ_1-x-yＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）の組成を有している。ｎ型半導体層２４の表面には複数の突起２４Ａからなる凹凸構造面が設けられている。当該凹凸構造面は、素子の光取出し面として機能する。

ｐ電極２５は、ｐ型半導体層２２上に形成されている。ｐ電極２５の各々は、反射性の高い金属からなる反射金属層２７及び反射金属層２７の全体を覆うように形成されたキャップ層２８からなる。反射金属層２７は、例えばＡｇ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ａｌ及びＰｄなどの金属材料並びにこれらを含む合金を用いて形成される。キャップ層２８は、例えばＴｉ、Ｗ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ａｕなど、自身が他の層にマイグレーションしにくく、反射金属層２７のマイグレーションを防止する金属材料を用いて形成される。

ｎ電極２６は、ｐ型半導体層２２側からｐ型半導体層２２及び発光層２３を貫通してｎ型半導体層２４内に至り、ｎ型半導体層２４に接続されている。ｎ電極２６は、例えばＴｉ、Ａｌ、Ｐｔ及びＡｕなどの金属材料を用いて形成される。なお、ｐ電極２５上には絶縁保護膜２９が形成されている。ｐ電極２５及びｎ電極２６は絶縁保護膜２９によって互いに絶縁されている。なお、ｐ電極２５及びｎ電極２６にはそれぞれｐ側接続電極ＰＣ及びｎ側接続電極ＮＣが接続されている。

搭載基板１１は、支持基板１１Ｓ上に、絶縁層１２、ｐ側配線ＰＷ、絶縁層１３、ｎ側配線ＮＷ及びビア配線ＰＶが形成された構造を有する。まず、ｐ側配線ＰＷ及びｎ側配線ＮＷは、それぞれｐ電極２５及びｎ電極２６に接続されている。具体的には、支持基板１１Ｓ上には絶縁層１２が形成され、ｐ側配線ＰＷは絶縁層１２上に設けられている。ｐ側配線ＰＷ上には絶縁層１３が形成され、ｎ側配線ＮＷは絶縁層１３上に形成されている。また、絶縁層１３上にはｐ側配線ＰＷに至る開口部（ビア）が設けられ、絶縁層１３上には当該開口部を介してｐ側配線ＰＷに接続されたビア配線ＰＶが形成されている。

また、絶縁保護膜２９上にはそれぞれｐ電極２５及びｎ電極２６に至る開口部が設けられ、ｐ側接続電極ＰＣ及びｎ側接続電極ＮＣは当該開口部を埋め込んで絶縁保護膜２９上に形成されている。ｐ側接続電極ＰＣは支持基板１１Ｓ上のビア配線ＰＶに接続され、ｎ側接続電極ＮＣは支持基板１１Ｓ上のｎ側配線ＮＷに接続されている。換言すれば、ｐ側配線ＰＷは、ビア配線ＰＶ及びｐ側接続電極ＰＣを介してｐ電極２５に接続されている。また、ｎ側配線ＮＷはｎ側接続電極ＮＣを介して素子２０のｎ電極２６に接続されている。

また、発光装置１０は、ｐ側接続電極ＰＣ及びビア配線ＰＶ間と、ｎ側接続電極ＮＣ及びｎ側配線ＮＷ間とが、接合層（図示せず）を介して接合された構造を有している。すなわち、ｐ側及びｎ側接続電極ＰＣ及びＮＣは第１の接合層（図示せず）を有し、ビア配線ＰＶ及びｎ側配線ＮＷは第２の接合層（図示せず）を有している。このように、発光装置１０は、発光素子２０の各々が搭載基板１１に搭載（固定）されている。

また、本実施例においては、ｐ側配線ＰＷの各々は１つのｐ側パッドに接続されており、ｎ側配線ＮＷの各々は電気的に分離されたｎ側パッドの各々に接続されている。すなわち、ｐ側配線ＰＷの各々は、全てのｐ型半導体層２２に共通に（すなわち発光素子２０に共通に）接続された共通配線として機能する。また、ｎ側配線ＮＷの各々は、ｎ型半導体層２４のそれぞれに（すなわち発光素子２０の各々に個別に）接続された個別配線として機能する。従って、発光装置１０は、発光素子２０の各々が、ｎ側配線ＮＷの各々への導通及び非導通を制御することによって、互いに独立して発光する構成を有する。

なお、支持基板１１Ｓは、例えばＳｉ、ＡｌＮ、Ｍｏ、Ｗ、ＣｕＷなどの放熱性の高い材料からなる。絶縁層１２及び１３並びに絶縁保護膜２９は、例えばＳｉＯ₂及びＳｉ₃Ｎ₄などの絶縁材料からなる。ｐ側配線ＰＷ及びｎ側配線ＮＷは、例えば、Ｔｉ、Ｐｔ、Ａｕなどの金属材料を用いて形成される。第１及び第２の接合層は、その互いに接することとなる表面の材料が、Ａｕ及びＳｎ、Ａｕ及びＩｎ、Ｐｄ及びＩｎ、Ｃｕ及びＳｎ、Ａｇ及びＳｎ、Ａｇ及びＩｎ並びにＮｉ及びＳｎなど、互いに融着して接合される材料の組み合わせか、又はＡｕなどの互いに拡散して接合される材料を用いて形成される。

図２に示すように、本実施例においては、変質バインダ部４０は、発光素子２０Ａ及び２０Ｂの素子間領域Ａ１において、搭載基板１１の絶縁層１３に接するように形成されている。なお、本実施例においては変質バインダ部４０が搭載基板１１に接する場合について説明したが、変質バインダ部４０の構成及び配置はこれに限定されない。変質バインダ部４０は、素子間領域Ａ１において発光素子２０Ａ及び２０Ｂの発光層２３間を遮るように形成されていればよい。例えば、変質バインダ部４０は、発光層２３間を遮る位置まで形成され、その下部にはバインダ３２が形成されていてもよい（例えば搭載基板１１に接する部分はバインダが変質していない部分であってもよい）。
［発光装置１０の製造方法］
次に、図３（ａ）〜（ｄ）を用いて、発光装置１０の製造方法について説明する。図３（ａ）〜（ｄ）は、発光装置１０の製造工程中の半導体ウェハを示す断面図である。なお、図３（ａ）〜（ｄ）においては、半導体ウェハの一部を示している。まず、図３（ａ）に示すように、フィルム状の支持シートＳＳ上に蛍光体粒子３１を含むバインダ層３９を含む蛍光体層ＰＬを形成する。本実施例においては、支持シートＳＳを比較的低温で加熱し、蛍光体粒子３１を分散させた熱硬化性樹脂を支持シートＳＳ上に層状に塗布した。

次に、図３（ｂ）に示すように、バインダ層３９の一部にレーザ光ＬＢを照射してバインダ層３９のバインダを変質させ、変質バインダ部３９Ａを形成する。バインダ層３９にレーザ光ＬＢが照射されると、蛍光体層ＰＬのバインダ（バインダ層３９）がレーザ光ＬＢ及びその熱によって変質（溶解及び変色）していく。

本実施例においてはバインダ層３９の底部まで変質バインダ部３９Ａが形成されるように、バインダ層３９の一部の表面からレーザ光ＬＢを照射した。また、本実施例においては、バインダ層３９の表面から支持シートＳＳに向かって先細りとなるようなテーパ形状の断面形状を有する変質バインダ部３９Ａを形成した。

また、本実施例においては、変質バインダ部３９Ａを形成した後、支持シートＳＳを加熱してバインダ層３９を仮硬化した。ここで、バインダ層３９は完全には硬化せず、ゲル状となるように加熱を行う。一方、この加熱工程では、変質バインダ部３９Ａはほぼ完全に硬化する。

続いて、図３（ｃ）に示すように、搭載基板１１上に複数の発光素子２０を並置する。そして、並置された発光素子２０上において隣接する発光素子２０間の素子間領域Ａ１に変質バインダ部３９Ａが配置されるように、蛍光体層ＰＬのバインダ層３９を発光素子２０上に載置する。

具体的には、本実施例においては、成長用基板（図示せず）上に半導体構造層２１及びｐ電極２５及びｎ電極２６を形成した後、これらを電極側から搭載基板１１に接合し、成長用基板を除去した。そして、除去されて露出した半導体構造層２１の表面（光取り出し面）上に突起２４Ａを形成し、発光素子２０を形成した。

続いて、搭載基板１１上において発光素子２０の上面全体を覆うように蛍光体層ＰＬを接触させた。この際、発光素子２０の素子間領域Ａ１上に変質バインダ部３９Ａが配置されるようにアライメントを行った。具体的には、支持シートＳＳをハンドリングツールでピックアップして蛍光体層ＰＬ側から発光素子２０上に蛍光体層ＰＬを配置した。そして、支持シートＳＳを除去した。

次に、図３（ｄ）に示すように、蛍光体層ＰＬを加熱し、バインダ層３９を硬化させるとともに変質バインダ部３９Ａを搭載基板１１の素子間領域Ａ１に沈降させる。具体的には、蛍光体層ＰＬを発光素子２０上に載置した後、蛍光体層ＰＬのバインダ層３９が完全に硬化する温度で加熱する。すると、まず、既に硬化している変質バインダ部３９Ａは、素子間領域Ａ１の空間において発光素子２０の側面間にまで沈み込む。そして、この状態で、バインダ層３９を含め蛍光体層ＰＬの全体が硬化される。このようにして、素子間領域Ａ１上において凹部３３を形成するように蛍光体層３０が形成され、その凹部３３の下部に変質バインダ部４０が形成される。

なお、この後、搭載基板１１へのワイヤボンディングや封止工程を経て発光装置１０を作製する。

上記したように、本実施例においては、まず、支持シートＳＳ上に変質バインダ部３９Ａを有するバインダ層３９（蛍光体層ＰＬ）を形成する。そして、蛍光体層ＰＬを発光素子２０上に載置した後、加熱することで、変質バインダ部３９Ａを素子間領域Ａ１において搭載基板１１に向かって自然落下させ、変質バインダ部４０を形成する。

まず、変質バインダ部３９Ａを発光素子２０上に載置する前に形成することで、レーザ光ＬＢが搭載基板１１や発光素子２０に照射されることが抑制される。例えば、レーザ光ＬＢが搭載基板１１上に照射されることで、搭載基板１１上の配線に断線や劣化が生ずる場合がある。従って、発光装置１０の信頼性の低下が抑制される。

また、仮硬化した蛍光体層ＰＬを発光素子２０上で加熱及び硬化させることで、素子間領域Ａ１において発光素子２０の側面間に変質バインダ部４０（すなわち光吸収部）を配置させることができる。すなわち、この変質バインダ部４０は、蛍光体層ＰＬの加熱を行うだけで容易に形成することができる。従って、例えば変質バインダ部３９Ａを形成するために新たな工程を経る必要がなく、容易にかつスムーズに発光装置１０を製造することができる。従って、容易にクロストークの発生及び暗部の形成が抑制された発光素子１０の製造方法を提供することができる。

図４は、実施例１の変形例に係る半導体発光装置１０Ａの構成を示す断面図である。発光装置１０Ａは、蛍光体５０及び変質バインダ部４０Ａの構成を除いては、発光装置１０と同様の構成を有する。発光装置１０Ａは、素子間領域Ａ１において蛍光体５０の表面から搭載基板１１に向かって先細りとなるテーパ形状の断面形状を有する変質バインダ部４０Ａを有する。

蛍光体５０は、蛍光体粒子５１を含むバインダ５２からなり、素子間領域Ａ１に凹部５３を有する。また、変質バインダ部４０Ａは凹部５３と搭載基板１１との間に形成されている。また、蛍光体５０は、変質バインダ部４０Ａによって区画された複数の蛍光体部５２Ａ及び５２Ｂを有する。

例えば、変質バインダ部４０Ａは、図３（ｃ）に示す発光素子２０上に蛍光体層ＰＬを載置する工程において、蛍光体層ＰＬを載置する前に支持シートＳＳを除去する工程を除いては、発光装置１０の製造方法と同様の方法で製造することができる。

具体的には、発光装置１０は、蛍光体層ＰＬの発光素子２０上への載置に際し、支持シートＳＳ（シート裏面）をピックアップして発光素子２０上に載置し、支持シートＳＳを除去する。一方、本変形例においては、例えば、支持シートＳＳではなく蛍光体層ＰＬの表面をピックアップし、支持シートＳＳを除去した後、蛍光体層ＰＬを発光素子２０上に載置することで変質バインダ部４０Ａを形成することができる。

本変形例（変質バインダ部４０Ａ）のように、蛍光体層ＰＬ（バインダ層３９）の表面から搭載基板１１に向かってテーパ形状の断面形状を有する光吸収部を形成してもよい。なお、変質バインダ部４０及び４０Ａのいずれを形成するかは、例えばクロストークの抑制及び暗部の形成の抑制のいずれを優先するかに応じて調節することができる。

例えば、クロストークの抑制を優先する場合、変質バインダ部４０Ａのように、光取り出し方向（発光素子２０から蛍光体３０又は５０に向かう方向）に変質バインダ部４０Ａの領域ば大きくなるようにテーパ形状の向きが調節されていることが望ましい。一方、例えば暗部の形成の抑制を優先する場合、変質バインダ部４０のようなテーパ形状の向きを調節することが望ましい。

なお、本変形例においても、変質バインダ部４０Ａは素子間領域Ａ１において隣接する発光素子２０の対向する側面間に形成されており、その上部（凹部５３内）はバインダ５２が露出している。従って、クロストークの発生及び暗部の形成が抑制された発光素子１０Ａを提供することができ、上記工程によって容易に発光装置１０Ａを製造することが可能となる。

図５（ａ）は、実施例２に係る半導体発光装置６０の構成を示す断面図である。発光装置６０は、蛍光体６１（変質バインダ部６２）の構成を除いては、発光装置１０と同様の構成を有する。本実施例においては、蛍光体６１は、発光素子２０の各々を埋設するように形成され、互いに離間した複数の蛍光体部３２Ａ及び３２Ｂを有する。変質バインダ部６２は、蛍光体部３２Ａ及び３２Ｂの各々の側面上において搭載基板１１に接して形成された複数の変質バインダ膜Ｆ１及びＦ２からなる。変質バインダ膜Ｆ１及びＦ２は、間隙ＧＰをおいて設けられている。

なお、本実施例においては、蛍光体部３２Ａ及び３２Ｂの各々は、隣接する蛍光体部３２Ａ及び３２Ｂの隣接する変質バインダ膜Ｆ１及びＦ２間の間隙ＧＰが蛍光体６１の表面から搭載基板１１に向かって大きくなるように構成されている。具体的には、蛍光体部３２Ａ及び３２Ｂは、互いに対向する側面の一部が蛍光体６１の表面から搭載基板１１に向かって大きくなるテーパ形状を有する。変質バインダ膜Ｆ１及びＦ２は、当該蛍光体部３２Ａ及び３２Ｂの側面部分に形成されている。

本実施例においては、変質バインダ部６２が複数の変質バインダ膜Ｆ１及びＦ２からなる。従って、クロストークの発生及び暗部の形成の抑制を両立させることができる。また、本実施例においては、変質バインダ膜Ｆ１及びＦ２は互いに間隙ＧＰをおいて離間している。従って、間隙ＧＰが放熱空間として機能し、放熱性能に優れた発光装置６０となる。また、搭載基板１１に近いほど変質バインダ膜Ｆ１及びＦ２間の間隙ＧＰを大きくすることで、実施例１と同様に、暗部形成の抑制を優先した構成となる。

図５（ｂ）は、実施例２の変形例に係る半導体発光装置６０Ａの構成を示す断面図である。発光装置６０Ａは、蛍光体６３（変質バインダ部６４）の構成を除いては、発光装置１０Ａと同様の構成を有する。本変形例においては、変質バインダ部６４は、変質バインダ６２と同様に、蛍光体部５２Ａ及び５２Ｂの各々の側面上において搭載基板１１に接して形成された複数の変質バインダ膜Ｆ３及びＦ４からなる。変質バインダ膜Ｆ３及びＦ４は、間隙ＧＰをおいて設けられている。

本変形例においては、蛍光体部５２Ａ及び５２Ｂの各々は、隣接する蛍光体部５２Ａ及び５２Ｂの隣接する変質バインダ膜Ｆ３及びＦ４間の間隙ＧＰが蛍光体６３の表面から搭載基板１１に向かって小さくなるように構成されている。具体的には、蛍光体部５２Ａ及び５２Ｂは、互いに対向する側面が蛍光体６３の表面から搭載基板１１に向かって小さくなるテーパ形状を有する。変質バインダ膜Ｆ３及びＦ４は、当該蛍光体部５２Ａ及び５２Ｂの側面部分に形成されている。

本変形例においては、発光装置６０と同様にクロストークの発生及び暗部の形成の抑制を両立することができるほか、間隙ＧＰによって放熱性能が向上する。また、本変形例においては、変質バインダ膜６４及び６５の間隙ＧＰが搭載基板１１から離れるほど大きい。従って、クロストークの抑制を優先した構成となる。
［発光装置６０の製造方法］
次に、図６（ａ）〜（ｄ）を用いて、発光装置６０の製造方法について説明する。発光装置６０は、支持シートＳＳ上で変質バインダ部３９Ｂを形成する工程を除いては、発光装置１０と同様の工程によって製造することができる。まず、図６（ａ）に示すように、発光装置１０と同様に、支持シートＳＳ上に蛍光体粒子３１を含むバインダ層３９からなる蛍光体層ＰＬを形成する。

次に、図６（ｂ）に示すように、バインダ層３９の一部にレーザ光ＬＢを照射し、バインダ層３９を変質させて変質バインダ部３９Ｂを形成する。本実施例においては、この工程において、バインダ層３９の一部を除去する。具体的には、レーザ光ＬＢによってバインダ層３９の部分的な除去を行いつつ、バインダ層３９の部分的な変質を行う。すなわち、本工程では、バインダ層３９を部分的に除去して蛍光体層ＰＬを複数の蛍光体部３９Ｐに分離する工程と、蛍光体部３９Ｐの側面の各々上に変質バインダ部３９Ｂを形成する工程とを含む。バインダ層３９の除去は、例えばレーザ光ＬＢの出力などを調節することで行うことができる。

具体的には、図６（ｂ）に示すように、本実施例においては、蛍光体層ＰＬの表面から支持シートＳＳに至る凹部を形成して蛍光体層ＰＬ（バインダ層３９）を分離し、凹部の側面の各々に変質バインダ膜３９Ｂを形成した。

これ以降は、発光装置１０と同様に、蛍光体層ＰＬの発光素子２０上への載置、及び蛍光体層ＰＬの加熱による変質バインダ膜３９Ｂの素子間領域Ａ１への埋込などを行うことで、変質バインダ部６２を有する発光装置６０を作製することができる。

なお、蛍光体層ＰＬの発光素子２０上への載置において、分離した蛍光体層ＰＬの部分を支持シートＳＳから外し、個別に発光素子２０上に載置することで、発光装置６０Ａ（変質バインダ部６４）を形成することができる。

このように、発光装置６０は、発光装置１０の製造工程である蛍光体層ＰＬへのレーザ光ＬＢの照射によってバインダ層３９を除去することで、発光装置１０と同様に容易に製造することができる。従って、クロストークの発生及び暗部の形成の抑制を両立することが可能な発光装置６０（又は６０Ａ）の製造方法を提供することができる。

なお、上記した搭載基板１１の構成及び発光素子２０の構成は一例に過ぎない。また、上記においては変質バインダ部４０及び４０Ａがテーパ形状を有する場合について説明した。また、変質バインダ部膜６２及び６３間並びに変質バインダ膜６４及び６５間の間隙ＧＰが搭載基板１１から光取り出し方向に向かって変化するように構成されている場合について説明した。しかし、これらは一例に過ぎない。

発光装置１０（又は６０）は、搭載基板１１上に並置された複数の発光素子２０と、発光素子２０間の素子間領域Ａ１において互いに対向する発光素子２０の側面間に形成された変質バインダ部４０（又は６２）を有する。従って、光のクロストークを抑制し、また素子間領域Ａ１に起因する暗部の形成を抑制することが可能となる。

１０、１０Ａ、６０、６０Ａ 半導体発光装置
１１ 搭載基板
２０、２０Ａ、２０Ｂ 半導体発光素子
３０、５０、６１、６３ 蛍光体
３２、５２ バインダ
３２Ａ、３２Ｂ、５２Ａ、５２Ｂ 蛍光体部
４０、４０Ａ、６２、６４ 変質バインダ部
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４ 変質バインダ膜

Claims (8)

1. 搭載基板と、
   前記搭載基板上に配置された複数の半導体発光素子と、
   蛍光体粒子を含むバインダからなり、前記複数の半導体発光素子を埋設するように形成された蛍光体と、を有し、
   前記蛍光体は、隣接する前記半導体発光素子の素子間領域に形成され、前記バインダが変質した変質バインダ部を有することを特徴とする半導体発光装置。
2. 前記蛍光体は、前記素子間領域に凹部を有し、
   前記変質バインダ部は、前記凹部と前記搭載基板との間に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置。
3. 前記変質バインダ部の底部は前記搭載基板に接し、前記変質バインダ部の上面は前記複数の半導体発光素子の各々の上面を超えた位置にあることを特徴とする請求項２に記載の半導体発光装置。
4. 前記蛍光体は、前記複数の前記半導体発光素子の各々を埋設するように形成され、互いに離間した複数の蛍光体部を有し、
   前記変質バインダ部は、前記複数の前記蛍光体部の各々の側面上において前記搭載基板に接して形成された複数の変質バインダ膜からなることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置。
5. 前記複数の前記蛍光体の各々は、隣接する蛍光体部の隣接する変質バインダ膜間の間隙が前記蛍光体の表面から前記搭載基板に向かって大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の半導体発光装置。
6. 前記複数の前記蛍光体の各々は、隣接する蛍光体部の隣接する変質バインダ膜間の間隙が前記蛍光体の表面から前記搭載基板に向かって小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の半導体発光装置。
7. 支持シート上に蛍光体粒子を含むバインダからなる蛍光体層を形成する工程と、
   前記蛍光体層の表面にレーザ光を照射し、前記蛍光体層の一部に前記バインダが変質した変質バインダ部を形成する工程と、
   搭載基板上に並置された複数の半導体発光素子の素子間領域に前記変質バインダ部が配置されるように、前記蛍光体層を前記複数の半導体発光素子上に載置する工程と、
   前記複数の半導体発光素子上の前記蛍光体層を加熱し、前記バインダを硬化させ、前記変質バインダ部を前記搭載基板上の前記素子間領域に沈降させる工程と、を含むことを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
8. 前記変質バインダ部を形成する工程は、前記バインダ層を部分的に除去して前記蛍光体層を複数の蛍光体部に分離する工程と、前記複数の蛍光体部の側面の各々上に変質バインダ膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする請求項７に記載の半導体発光装置の製造方法。

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