JP2019041094A - 発光装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板と被覆部材の接合強度を向上させることができる発光装置を提供する。【解決手段】略長方形の上面と、上面の反対側に位置する下面と、上面の長辺と隣接し、上面と直交する第1長側面と、第1長側面の反対側に位置する第2長側面と、上面の短辺と隣接し、上面と直交する第1短側面と、第1短側面の反対側に位置する第2短側面と、を有する基材と、上面に配置される第1配線と、下面に配置され、第1配線と電気的に接続される第2配線と、を備える基板と、第1配線と電気的に接続され、第1配線上に載置される少なくとも1つの発光素子と、発光素子の側面及び基材の上面を被覆する光反射性の被覆部材と、を備える発光装置であって、基材は、上面及び第1長側面に開口する少なくとも1つの第1凹部を備え、第1凹部の表面が被覆部材に被覆される発光装置。【選択図】図2

Description

本発明は、発光装置に関する。
例えば特許文献1には、基板と、基板上に搭載されたLEDチップと、LEDチップの上方の蛍光体層と、LEDチップを囲むダム材(被覆部材)と、を有する発光装置が記載されている。
特開2014−072213号公報
本発明は、基板と被覆部材の接合強度を向上させることができる発光装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る発光装置は、略長方形の上面と、前記上面の反対側に位置する下面と、前記上面の長辺と隣接し、前記上面と直交する第1長側面と、前記第1長側面の反対側に位置する第2長側面と、前記上面の短辺と隣接し、前記上面と直交する第1短側面と、前記第1短側面の反対側に位置する第2短側面と、を有する基材と、前記上面に配置される第1配線と、前記下面に配置され、前記第1配線と電気的に接続される第2配線と、を備える基板と、前記第1配線と電気的に接続され、前記第1配線上に載置される少なくとも1つの発光素子と、前記発光素子の側面及び前記基材の上面を被覆する光反射性の被覆部材と、を備える発光装置であって、前記基材は、前記上面及び前記第1長側面に開口する少なくとも1つの第1凹部を備え、前記凹部の表面が前記被覆部材に被覆される。
また、本発明の一態様に係る発光装置は、略長方形の上面と、前記上面の反対側に位置する下面と、前記上面の長辺と隣接し、前記上面と直交する第1長側面と、前記第1長側面の反対側に位置する第2長側面と、前記上面の短辺と隣接し、前記上面と直交する第1短側面と、前記第1短側面の反対側に位置する第2短側面と、を有する基材と、前記上面に配置される第1配線と、前記下面に配置され、前記第1配線と電気的に接続される第2配線と、を備える基板と、前記第1配線と電気的に接続され、前記第1配線上に載置される少なくとも1つの発光素子と、前記発光素子の側面及び前記基材の上面を被覆する光反射性の被覆部材と、を備える発光装置であって、前記基材は、前記上面及び前記第1短側面に開口する前記第2凹部を備え、前記第2凹部の表面が前記被覆部材に被覆される発光装置。
また、本発明の一態様に係る発光装置は、略長方形の上面と、前記上面の反対側に位置する下面と、前記上面と前記下面の間に位置する側面と、を有する基材と、前記上面に配置される第1配線と、前記下面に配置され、前記第1配線と電気的に接続される第2配線と、を備える基板と、前記第1配線と電気的に接続され、前記第1配線上に載置される少なくとも1つの発光素子と、前記発光素子の側面及び前記基材の上面を被覆する光反射性の被覆部材と、を備える発光装置であって、前記側面は、前記上面の長辺と隣接し、前記上面と直交する第1長側面と、前記第1長側面の反対側に位置する第2長側面と、前記上面の短辺と隣接し、前記上面と直交する第1短側面と、前記第1短側面の反対側に位置する第2短側面と、を有し、前記基材は、前記側面から離間し、前記上面から前記下面に達する複数の貫通孔を備え、前記複数の貫通孔の表面が前記被覆部材に被覆される。
本発明の発光装置によれば、基板と被覆部材の接合強度を向上させることができる発光装置を提供することができる。
図1は、実施形態1に係る発光装置の概略上面図である。 図2は、図1の2A−2A線における概略端面図である。 図3は、第1長側面から見た実施形態1に係る発光装置の概略側面図である。 図4Aは、実施形態1に係る発光装置の概略下面図である。 図4Bは、実施形態1に係る発光装置の変形例の概略下面図である。 図4Cは、実施形態1に係る発光装置の変形例の概略下面図である。 図4Dは、実施形態1に係る発光装置の変形例の概略下面図である。 図4Eは、実施形態1に係る発光装置の変形例の概略下面図である。 図4Fは、実施形態1に係る発光装置の変形例の概略下面図である。 図5は、第2短側面から見た実施形態1に係る発光装置の概略側面図である。 図6は、実施形態1に係る基板の概略上面図である。 図7は、実施形態1に係る基板の変形例の概略上面図である。 図8Aは、実施形態1に係る発光装置の変形例の概略端面図である。 図8Bは、実施形態1に係る基板の変形例の概略上面図である。 図8Cは、第1長側面から見た実施形態1に係る発光装置の変形例の概略側面図である。 図9Aは、実施形態1に係る発光装置の変形例の概略端面図である。 図9Bは、実施形態1に係る基板の変形例の概略上面図である。 図10Aは、実施形態1に係る発光装置の変形例の概略端面図である。 図10Bは、実施形態1に係る基板の変形例の概略上面図である。 図10Cは、第1長側面から見た実施形態1に係る発光装置の変形例の概略側面図である。 図10Dは、実施形態1に係る基板及び発光素子の変形例の概略上面図である。 図10Eは、実施形態1に係る基板の変形例の概略上面図である。 図10Fは、第1長側面から見た実施形態1に係る発光装置の変形例の概略側面図である。 図11Aは、実施形態1に係る基板の変形例の概略上面図である。 図11Bは、第1長側面から見た実施形態1に係る発光装置の変形例の概略側面図である。 図11Cは、第2短側面から見た実施形態1に係る発光装置の変形例の概略側面図である。 図11Dは、実施形態1に係る基板の変形例の概略上面図である。 図11Eは、第1長側面から見た実施形態1に係る発光装置の変形例の概略側面図である。 図12Aは、実施形態1に係る発光装置の変形例の概略端面図である。 図12Bは、実施形態1に係る基板の変形例の概略上面図である。 図12Cは、第1短側面から見た実施形態1に係る発光装置の変形例の概略側面図である。 図12Dは、第2短側面から見た実施形態1に係る発光装置の変形例の概略側面図である。 図13Aは、実施形態1に係る発光装置の変形例の概略端面図である。 図13Bは、実施形態1に係る基板及び発光素子の変形例の概略上面図である。 図14は、実施形態2に係る発光装置の概略上面図である。 図15は、図14の12A−12A線における概略端面図である。 図16は、実施形態2に係る基板の概略上面図である。 図17Aは、第1長側面から見た実施形態2に係る発光装置の変形例の概略側面図である。 図17Bは、実施形態2に係る基板の変形例の概略上面図である。 図18Aは、第1長側面から見た実施形態2に係る発光装置の変形例の概略側面図である。 図18Bは、実施形態2に係る基板の変形例の概略上面図である。 図19は、実施形態2に係る基板及び発光素子の概略上面図である。 図20は、実施形態3に係る発光装置の概略上面図である。 図21は、図20の18A−18A線における概略端面図である。 図22は、実施形態3に係る基板の概略上面図である。 図23は、実施形態3に係る基板及び発光素子の概略上面図である。 図24は、実施形態4に係る発光装置の概略上面図である。 図25は、図24の22A−22A線における概略端面図である。 図26は、実施形態4に係る発光装置の概略下面図である。 図27は、実施形態4に係る基板の概略上面図である。 図28は、実施形態4に係る基板及び発光素子の概略上面図である。 図29は、実施形態5に係る発光装置の概略上面図である。 図30は、図29の31A−31A線における概略端面図である。 図31は、第1長側面から見た実施形態5に係る発光装置の概略側面図である。 図32は、第2短側面から見た実施形態5に係る発光装置の概略側面図である。 図33は、実施形態5に係る基板の概略上面図である。 図34Aは、実施形態5に係る基板の変形例の概略上面図である。 図34Bは、第1長側面から見た実施形態5に係る発光装置の変形例の概略側面図である。
以下、発明の実施形態について適宜図面を参照して説明する。但し、以下に説明する発光装置は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。また、図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。
<実施形態1>
本発明の実施形態に係る発光装置1000を図1から図13Bに基づいて説明する。発光装置1000は、基板10と、少なくとも1つの発光素子20と、被覆部材40と、を備える。基板10は、基材11と、第1配線12と、第2配線13と、を備える。基材11は、略長方形の上面111と、上面の反対側に位置する下面112と、上面111の長辺101と隣接し、上面111と直交する第1長側面113と、第1長側面の反対側に位置する第2長側面114と、上面111の短辺102と隣接し、上面と直交する第1短側面115と、第1短側面の反対側に位置する第2短側面116と、を有する。基材11は、更に上面111及び第1長側面113に開口する少なくとも1つの第1凹部111Rを有する。第1配線12は、基材11の上面111に配置される。第2配線13は、基材11の下面112に配置され、第1配線12と電気的に接続される。少なくとも1つの発光素子は、第1配線と電気的に接続され、第1配線上に載置される。被覆部材40は、光反射性を有し、発光素子20の側面202及び基材の上面111を被覆する。また、被覆部材40は、第1凹部111Rの表面を被覆する。尚、本明細書において直交とは、90±5°を意味する。
被覆部材が第1凹部の表面を被覆することで、基材と被覆部材との接触面積を増加させることができる。これにより、基材と被覆部材の接合強度を向上させることができる。また、第1凹部が第1長側面113に開口することで、第1長側面113側において、特に、基板と被覆部材の接合強度が向上する。これにより、第1長側面113側から被覆部材に外力が加わっても、第1長側面113側の基板と被覆部材の接合強度が向上しているので基材と被覆部材が剥離することを抑制できる。尚、第1凹部は下面に開口していても、下面から離間していてもよい。また、断面視における第1凹部の形状は特に限定されるものではなく、例えば略矩形状や、略V字形状等が挙げられる。
第1凹部は、1つでもよく、更に、複数あることが好ましい。第1凹部が複数あることで、基材と被覆部材との接触面積を更に増加させることができるので、基材と被覆部材の接合強度を向上する。また、第1凹部が複数ある場合には、上面視において、複数の第1凹部間に発光素子が位置することが好ましい。このようにすることで、基材の上面の広い範囲で基材と被覆部材の接合強度を向上させやすくなる。
被覆部材の線膨張率は、基材の線膨張率よりも高いことが好ましい。このようにすることで、発光装置の駆動時に、熱が発生しても第1凹部を被覆する被覆部材が基材よりも線膨張率が大きいので第1凹部から被覆部材が剥がれることを抑制することができる。また、被覆部材の線膨張率が、基材の線膨張率よりも高いことで後述する第2凹部、第3凹部及び/又は貫通孔から被覆部材が剥がれることを抑制することができる。
図2に示すように、被覆部材40は発光素子20と接し、発光素子20と基板10の間に位置することが好ましい。このようにすることで、被覆部材40が発光素子と基板に挟まれているので基材と被覆部材が剥離することを抑制できる。
図2に示すように、発光素子20は少なくとも半導体積層体23を含み、半導体積層体23には正負電極21、22が設けられている。正負電極21、22は発光素子20の同じ側の面に形成されており、発光素子20が基板10にフリップチップ実装されていることが好ましい。これにより、発光素子の正負電極に電気を供給するワイヤが不要になるので発光装置を小型化することができる。なお、本実施形態では発光素子20は素子基板24を有するが、素子基板24は除去されていてもよい。発光素子20が基板10にフリップチップ実装されている場合は、発光素子の正負電極21、22が導電性接着部材60を介して第1配線12に接続されている。
発光装置1000は、透光性部材30を備えていてもよい。透光性部材30は、発光素子20上に位置することが好ましい。発光素子上に透光性部材が位置することで、発光素子20を外部応力から保護することができる。被覆部材40は、透光性部材30の側面を被覆することが好ましい。このようにすることで、発光領域と非発光領域とのコントラストが高い、「見切り性」の良好な発光装置とすることができる。
発光素子20は、基板10と対向する載置面203と、載面の反対側に位置する光取り出し面201を備える。図2に示すように、発光素子をフリップチップ実装する場合は、発光素子の正負電極21、22が位置する面を載置面203とし、反対側の面を光取り出し面201とする。透光性部材30は導光部材50を介して、発光素子20に接合されてもよい。導光部材50は発光素子の光取り出し面201と、透光性部材30の間のみに位置して発光素子20と被覆部材40を接着してもよいし、発光素子の光取り出し面201から発光素子の側面202まで被覆して発光素子20と被覆部材40を接着してもよい。導光部材50は、被覆部材40よりも発光素子20からの光の透過率が高い。このため、導光部材50が発光素子の側面202まで被覆することで、発光素子20の側面から出射される光が導光部材50を通して発光装置の外側に取り出しやすくなるので光取り出し効率を高めることができる。
透光性部材30は、波長変換物質32を含有していてもよい。波長変換物質32は、発光素子20が発する一次光の少なくとも一部を吸収して、一次光とは異なる波長の二次光を発する部材である。透光性部材30に波長変換物質32を含有させることにより、発光素子20が発する一次光と、波長変換物質32が発する二次光とが混色された混色光を出力することができる。例えば、発光素子20に青色LEDを、波長変換物質32にYAG等の蛍光体を用いれば、青色LEDの青色光と、この青色光で励起されて蛍光体が発する黄色光とを混合させて得られる白色光を出力する発光装置を構成することができる。
波長変換物質32は、透光性部材30の母材31中に均一に分散させてもよいし、透光性部材の上面よりも発光素子の近傍に波長変換物質を偏在させてもよい。透光性部材の上面よりも発光素子の近傍に波長変換物質を偏在させることで、水分に弱い波長変換物質32を使用しても透光性部材30の母材31が保護層としても機能を果たすので波長変換物質32の劣化を抑制できる。また、図2に示すように、透光性部材30が波長変換物質32を含有する層と、波長変換物質を実質的に含有しない層33と、を備えていてもよい。透光性部材30が波長変換物質32を含有する層上に、波長変換物質を実質的に含有しない層33が位置することで、波長変換物質を実質的に含有しない層33が保護層としても機能を果たすので波長変換物質32の劣化を抑制できる。「波長変換物質を実質的に含有しない」とは、不可避的に混入する波長変換物質を排除しないことを意味し、波長変換物質の含有率が0.05重量%以下であることが好ましい。水分に弱い波長変換物質32としては、例えばマンガン賦活フッ化物蛍光体が挙げられる。マンガン賦活フッ化物系蛍光体の発光スペクトルにおける半値幅は、比較的狭い。このため、マンガン賦活フッ化物系蛍光体を用いることで、例えば、液晶ディスプレイの色再現性を高めることができる。
図2に示すように、基材11はビア15を備えていてもよい。ビア15は基材11の上面111から下面112に貫通する孔内に設けられ、第1配線と第2配線を電気的に接続する。ビア15は基材の貫通孔の表面を被覆する第3配線151と第3配線151内に充填された充填部材152とを備える。充填部材152は、導電性でも絶縁性でもよい。充填部材152には、樹脂材料を使用することが好ましい。一般的に硬化前の樹脂材料は、硬化前の金属材料よりも流動性が高いので第3配線151内が狭い場合でも充填しやすい。このため、充填部材に樹脂材料を使用することで基板の製造が容易になる。充填しやすい樹脂材料としては、例えばエポキシ樹脂が挙げられる。充填部材として樹脂材料を用いる場合は、線膨張係数を下げるために添加部材を含有することが好ましい。このようにすることで、第3配線との線膨張係数の差が小さくなるので、発光素子からの熱によって第3配線と充填部材との間に隙間ができることを抑制できる。添加部材としては、例えば酸化ケイ素が挙げられる。また、充填部材152に金属材料を使用した場合には、放熱性を向上させることができる。
第1配線12は、発光素子と接続される部位にZ+方向に突出した第1凸部121を備えていることが好ましい。Z軸上におけるZ+方向は、下から上に向かう方向とし、Z+方向の反対方向はZ−方向とする。第1凸部121は、Z方向において、基材の上面111の上側に位置する。第1配線が第1凸部を備えることで、例えば、発光素子の正負電極と、第1配線の第1凸部と、を溶融性部材によって接合する場合に、溶融状態の溶融性部材が第1凸部上から流れたとしても、第1凸部の周りは1段下がっているので、溶融状態の溶融性部材が第1凸部の周りに溜まりやすくなる。これにより、意図しない領域への溶融性部材の浸入を防止することができるので、発光素子の短絡等を抑制することができる。また、上面視における第1凸部の外形の少なくとも一部が発光素子の電極の外形と一致する形状であることが好ましい。このようにすることで、発光素子の正負電極と、第1配線の第1凸部と、を溶融性部材によって接合する時に、セルフアライメント効果を働かせて、発光素子と第1配線との位置ズレを抑制することができる。
第2配線13は、実装基板と接続される部位にZ−方向に突出した第2凸部131を備えていることが好ましい。尚、実装基板とは、発光装置を載置する基板のことである。第2凸部131は、Z方向において、基材の下面112の下側に位置する。第2配線が第2凸部を備えることで、例えば、第2配線の第2凸部と、実装基板の電極と、を溶融性部材によって接合する場合に、溶融状態の溶融性部材が第2凸部から流れたとしても、第2凸部の周りは1段上がっているので、溶融状態の溶融性部材が第2凸部の周りに溜まりやすくなる。これにより、意図しない領域への溶融性部材の浸入を防止することができるので、発光装置の短絡等を抑制することができる。また、下面視における第2凸部の外形の少なくとも一部が実装基板の電極の外形と一致する形状であることが好ましい。このようにすることで、第2凸部と、実装基板の電極と、を溶融性部材によって接合する時に、セルフアライメント効果を働かせて、発光装置と実装基板との位置ズレを抑制することができる。
上面視において、第1凸部121及び/又は第2凸部131はビア15と重なることが好ましい。ビア15の充填部材152として絶縁性の部材を使用した場合には、基材から露出する充填部材を被覆する導電性部材を形成する。第1凸部121及び/又は第2凸部131がビアと重なることで、絶縁性の充填部材を導電性の第1凸部121及び/又は第2凸部131で被覆することができる。これにより、充填部材を被覆する導電性部材と、第1凸部121及び/又は第2凸部131と、を別々に形成する場合よりも発光装置を薄型化できる。
図3に示すように、基材の第1短側面115及び第2短側面116と隣接する被覆部材40の側面404が、基板10の第1短側面115及び第2短側面116と実質的に同一平面上にあることが好ましい。このようにすることで、X方向の幅を短くすることができるので発光装置を小型化することができる。
図4Aに示すように、発光装置1000は、第2配線13の一部を被覆する絶縁膜18を備えてもよい。絶縁膜18を備えることで、下面における絶縁性の確保及び短絡の防止を図ることができる。また、基材から第2配線が剥がれることを防止することができる。
図4Bに示すように、第2配線13の一部を被覆する絶縁膜18がX方向に凹んでいる絶縁膜凹部181を備えていてもよい。絶縁膜18が絶縁膜凹部181を備えていることにより、絶縁膜18の形状を基板のX方向における中心線において非線対称にしやすくなる。絶縁膜18の形状を基板のX方向における中心線において非線対称にすることで、絶縁膜凹部181の位置を確認することにより、発光装置の極性を認識することができる。尚、発光装置の極性は、絶縁膜18から露出する第2配線13の形状の違いによっても認識できる。図4Bに示す絶縁膜凹部181は、基板のY方向おける略中央に位置していたが、図4Cに示すように、絶縁膜凹部181は基板のY方向おける端部に位置していてもよい。
図4Dに示すように、第2配線13の一部を被覆する絶縁膜18がX方向に延伸している絶縁膜凸部182を備えていてもよい。絶縁膜18が絶縁膜凸部182を備えていることにより、基板のX方向における中心線において絶縁膜18の形状を非線対称にしやすくなる。基板のX方向における中心線において絶縁膜18の形状を非線対称にすることで、絶縁膜凸部182の位置を確認することにより、発光装置の極性を認識することができる。
図4Eに示すように、第2配線13がX方向に凹んでいる配線凹部132を備えていてもよい。第2配線13が配線凹部132を備えていることにより、基板のX方向における中心線において、絶縁膜18から露出する第2配線13の形状を非線対称にしやすくなる。基板のX方向における中心線において、絶縁膜18から露出する第2配線13の形状を非線対称にすることで、配線凹部132の位置を確認することにより、発光装置の極性を認識することができる。図4Eに示す配線凹部132は、基板のY方向おける略中央に位置していたが、図4Fに示すように、配線凹部132は基板のY方向おける端部に位置していてもよい。
図5に示すように、基材の第1長側面及び第2長側面と隣接する被覆部材40の側面403は、Z方向において発光装置1000の内側に傾斜していることが好ましい。このようにすることで、被覆部材40の側面403と吸着ノズル(コレット)との接触が抑えられ、発光装置1000の吸着時の被覆部材40の損傷を抑制することができる。被覆部材40の傾斜角度θは、適宜選択できるが、このような効果の奏しやすさ及び被覆部材40の強度の観点から、0.3°以上3°以下であることが好ましく、0.5°以上2°以下であることがより好ましく、0.7°以上1.5°以下であることがよりいっそう好ましい。
図6に示すように、第1凹部111Rは、上面111の短辺102と略平行方向に延伸することが好ましい。このようにすることで、第1凹部の形成が容易になる。第1凹部の形成は、公知の方法を用いることができ、例えば、レーザー又はブレードによるハーフダイシングや、エッチングが挙げられる。後述するように、第1凹部111Rが下面112に開口する場合にはダイシングも挙げられる。例えば、複数の基板がマトリクス上に位置する集合基板にレーザー及び/又はブレード等により第1凹部を形成する場合には、第1凹部が上面の短辺と略平行方向に延伸することで、レーザー及び/又はブレードを一方向に移動させてハーフダイシングすることで、複数の基板のそれぞれに第1凹部を形成することができる。尚、本明細書において略平行とは、平行から±5°程度の変動が許容されることを意味する。
図7に示すように、第1凹部111Rは第2長側面114から離間していてもよい。このようにすることで、基材の薄い部分の面積を低減しやすくなるので基材の強度が上がる。また、図6に示すように、第1凹部111Rは第2長側面114に開口してもよい。このようにすることで、基材と被覆部材との接触面積を更に増加させることができるので、基材と被覆部材の接合強度を向上させることができる。
図8A、図8Bに示すように、第1凹部111Rは下面112に開口していてもよい。このようにすることで、第1凹部の形成が容易になる。また、図2、図6に示すように、第1凹部111Rは下面112から離間していてもよい。第1凹部が下面から離間しているで、第1凹部の底面でも被覆部材と接触することができるので、基材と被覆部材の接合強度を向上させることができる。図2、図6に示すように、第1凹部111Rが下面112から離間している場合には、Z方向における第1凹部の底面から上面までの距離H1は、Z方向における基材11の厚みH2の0.3倍から0.7倍が好ましい。Z方向における第1凹部の底面から下面までの厚みH1が、Z方向における基材11の厚みH2の0.3倍よりも短ければ、基材と被覆部材との接触面積を増加させにくくなる。Z方向における第1凹部の底面から上面までの距離H1が、Z方向における基材11の厚みH2の0.7倍よりも長ければ、第1凹部部分においてZ方向における基材11の厚みが薄くなり、基材11の強度が低下するおそれがある。
また、図8Cに示すように、基材の厚みが厚い場合には、Z方向における第1凹部の底面から下面までの厚みH1が、Z方向における基材11の厚みH2の0.2倍から0.8倍であってもよい。基材の厚みが厚い場合には、Z方向における第1凹部の底面から下面までの厚みH1が、Z方向における基材11の厚みH2の0.2倍以上あることで、基材と被覆部材との接触面積を増加させやすくなる。また、基材の厚みが厚い場合には、Z方向における第1凹部の底面から下面までの厚みH1が、Z方向における基材11の厚みH2の0.8倍以下あることで、基材11の強度低下を抑制することができる。尚、本明細書において基板の厚みが厚いとは、基板の厚みが0.2mm以上の場合とする。
図9A、図9Bに示すように、第1凹部111Rは第1短側面115に開口していてもよい。このようにすることで、X方向における基材の長さを短くしやすくなり、発光装置を小型化しやすくなる。尚、後述する第2凹部は、基材の上面及び第1短側面に開口している凹部のことである。このため、図9Bに示す、上面、第1長側面及び第1短側面に開口する凹部は、第1凹部でもあり第2凹部でもある。また、後述する第4凹部は、基材の上面及び第2長側面に開口している凹部のことである。このため、図9Bに示す、上面、第1長側面及び第2長側面に開口する凹部は、第1凹部でもあり第4凹部でもある。上面、第1長側面、第2長側面及び第1短側面に開口する凹部は、第1凹部でもあり、第2凹部でもあり、第4凹部でもある。また、図2、図6に示すように、第1凹部111Rは第1短側面115から離間していてもよい。第1凹部111Rは第1短側面115から離間することで、基材と被覆部材との接触面積を増加させる。これにより、基材と被覆部材の接合強度を向上させることができる。
上面視において、第1凹部が発光素子から離間することが好ましい。第1凹部が位置する箇所は、基材の厚み(Z方向)が薄くなったり、上面から下面にまで開口していたりするので、被覆樹脂の熱膨張等によって基材が変形しやすい。第1凹部が発光素子から離間することで、基材の変形によって発光素子にかかる力を低減することができる。
図10Aから図10Dに示すように、第1凹部111Rは第2長側面114及び第1短側面115に開口し、且つ、第1凹部111RのX方向における幅の異なる領域、例えば、幅が広い領域、又は、幅が狭い領域を備えていてもよい。さらに、徐々に幅が異なる領域を備えていてもよい。例えば、基板のY方向において略中央に位置する第1凹部111RのX方向の幅W1よりも、基材の第1長側面113に開口する位置における第1凹部111RのX方向の幅W2が長いことが好ましい。このようにすることで、基材と被覆部材との接触面積を更に増加させることができるので、基材と被覆部材の接合強度を向上する。
図10B、図10Dに示すように、上面視において第1配線12がX方向に延伸する配線延伸部123を備えていることが好ましい。図10Dに示すように、上面視において、配線延伸部123が発光素子を載置する予定の位置からX+方向及び/又はX−方向に延伸して形成されていることで、基板に発光素子を載置する時に配線延伸部123を目印にして載置することができる。X軸上におけるX+方向は、上面視において左から右に向かう方向とし、X+方向の反対方向はX−方向とする。これにより、基板に発光素子を載置することが容易になる。第1配線12は、配線延伸部123は1つだけ備えていてもよく、更に、配線延伸部123を複数備えることが好ましい。また、配線延伸部123を複数備える場合には、X方向において、発光素子20の両側に配線延伸部123が位置することが好ましい。このようにすることで、発光素子20の両側に位置する配線延伸部123を目印にできるので、基板に発光素子を載置する位置精度が向上する。また、発光素子上に透光性部材を載置する場合も、上面視において、配線延伸部が透光性部材を載置する予定の位置から延伸して形成されていることで、発光素子上に透光性部材を載置する時に配線延伸部を目印に載置することができる。これにより、発光素子上に透光性部材を載置することが容易になる。また、基板のY方向において略中央に位置する第1凹部111RのX方向の幅W1よりも、基材の第1長側面113に開口する位置における第1凹部111RのX方向の幅W2が長いことで、基板のY方向における中央に位置し、X方向に延伸する配線延伸部123を形成するスペースを確保しやすくなる。
また、図10Eに示すように、第1配線12が基材の第1長側面113及び/又は第2長側面114まで延伸する配線延伸部123を備えていてもよい。第1配線12が基材の第1長側面113及び/又は第2長側面114まで延伸する配線延伸部123を備えている場合には、図10Fに示すように、第1長側面及び/又は第2長側面から見た発光装置の側面において、被覆部材から露出する配線延伸部123が基板のX方向における中心線において非線対称であることが好ましい。このようにすることで、被覆部材から露出する配線延伸部123の位置及び/又は大きさ等を確認することで発光装置の極性を認識することができる。
図11Aから図11Cに示すように、基材11が上面111及び第2長側面114に開口する第4凹部115Rを少なくとも1つ有していてもよい。また、第4凹部115Rは、第1凹部111Rと同様に第1短側面115に開口していてもよい。基材が第4凹部115Rを備えることで、基材と被覆部材との接触面積を更に増加させることができるので、基材と被覆部材の接合強度を向上する。第1凹部111Rと第4凹部115Rは基板のX方向における中心線に線対称であることが好ましい。複数の基板がマトリクス上に位置する集合基板にレーザー及び/又はブレード等により第1凹部及び第4凹部を形成する場合には、隣り合う基板の第1凹部と第4凹部を同時に形成することもできるので製造が容易になる。また、第1凹部111R及び/又は第4凹部115RのX方向における幅は一定でもよく、又は、変化しいてもよい。第1凹部111R及び/又は第4凹部115RがX方向における幅の異なる領域を備えることで、基材と被覆部材との接触面積を更に増加させることができるので、基材と被覆部材の接合強度を向上する。
また、図11Dに示すように、第1配線12が基材の第1長側面113及び/又は第2長側面114まで延伸する配線延伸部123を備えていてもよい。第1配線12が基材の第1長側面113及び/又は第2長側面114まで延伸する配線延伸部123を備えている場合には、図11Eに示すように、第1長側面及び/又は第2長側面から見た発光装置の側面において、被覆部材から露出する配線延伸部123が基板のX方向における中心線において非線対称であることが好ましい。このようにすることで、被覆部材から露出する配線延伸部123の位置及び/又は大きさ等を確認することで発光装置の極性を認識することができる。
X方向における基材の両端にそれぞれ第1凹部を備え、X+側に位置する第1凹部と、X−側に位置する第1凹部の形状が異なっていてもよい。尚、上面視において、発光装置の中心からX軸上における右側をX+側とし、左側をX−側とする。例えば、図12Aから図12Dに示すように、X−側に位置する第1凹部111Rは、第1短側面115に開口し、且つ、第2長側面114に開口している。X+側に位置する第1凹部111R'は、第2短側面116に開口しているが、第2長側面114から離間している。このようにすることで、基材の第1短側面115及び第2短側面116と隣接する被覆部材40の側面404が、基板10の第1短側面115及び第2短側面116と実質的に同一平面上にある場合に、図12C、図12Dに示すように、第1短側面から見た発光装置の側面の形状と、第2短側面から見た発光装置の側面の形状が異なる。これにより、第1短側面から見た発光装置の側面及び/又は第2短側面から見た発光装置の側面を確認することで発光装置の極性を認識することができる。
図13A、図13Bに示すように発光装置は、発光素子20を複数備えていてもよい。発光装置が複数の発光素子を備えている場合には、複数の発光素子はX方向に並んで設けられることが好ましい。このようにすることで、発光装置のY方向の幅を短くすることができるので発光装置を薄型化することができる。尚、発光素子の数は、3つ以上でも、1つでもよい。第1凹部111Rは複数の発光素子20の間に設けられていてもよい。このようにすることで、発光素子間における基材と被覆部材の接合強度を向上させることができる。
<実施形態2>
図14〜図19に示す本発明の実施形態2に係る発光装置2000は、実施形態1に係る発光装置1000と比較して、基材が第2凹部を備える点で相違する。その他の点については発光装置1000と同様である。
発光装置2000は、基板10と、少なくとも1つの発光素子20と、被覆部材40と、を備える。基板10は、基材11と、第1配線12と、第2配線13と、を備える。基材11は、略長方形の上面111と、上面の反対側に位置する下面112と、上面111の長辺101と隣接し、上面と直交する第1長側面113と、第1長側面の反対側に位置する第2長側面114と、上面111の短辺102と隣接し、上面と直交する第1短側面115と、第1短側面の反対側に位置する第2短側面116と、を有する。基材11は、更に上面111及び第1短側面115に開口する少なくとも1つの第2凹部112Rを有する。第1配線12は、基材11の上面111に配置される。第2配線13は、基材11の下面112に配置され、第1配線12と電気的に接続される。少なくとも1つの発光素子は、第1配線と電気的に接続され、第1配線上に載置される。被覆部材40は、光反射性を有し、発光素子20の側面202及び基材の上面111を被覆する。また、被覆部材40は、第2凹部112Rの表面を被覆する。
被覆部材が第2凹部の表面を被覆することで、基材と被覆部材との接触面積を増加させることができる。これにより、基材と被覆部材の接合強度を向上させることができる。また、第2凹部が第1短側面115に開口することで、第1短側面115側において、特に、基板と被覆部材の接合強度が向上する。これにより、第1短側面115側から被覆部材に外力が加わっても、第1短側面115側の基板と被覆部材の接合強度が向上しているので、基材と被覆部材が剥離することを抑制できる。尚、第2凹部は下面に開口していても、下面から離間していてもよい。また、断面視における第2凹部の形状は特に限定されるものではなく、例えば略矩形状や、略V字形状等が挙げられる。
第2凹部は、1つでもよく、更に、複数あることが好ましい。第2凹部が複数あることで、基材と被覆部材との接触面積を更に増加させることができるので、基材と被覆部材の接合強度を向上する。また、第2凹部が複数ある場合には、上面視において、複数の第2凹部間に発光素子が位置することが好ましい。このようにすることで、基材の上面の広い範囲で基材と被覆部材の接合強度を向上させやすくなる。
図16に示すように、第2凹部112Rは、上面111の長辺101と略平行方向に延伸することが好ましい。このようにすることで、第2凹部の形成が容易になる。第2凹部の形成は、第1凹部と同様に公知の方法を用いることができる。例えば、複数の基板がマトリクス上に位置する集合基板にレーザー等により第2凹部を形成する場合には、第2凹部が上面の長辺と略平行方向に延伸することで、レーザーを一方向に移動させてハーフダイシングすることで、隣り合う基板のそれぞれに第2凹部を形成することができる。
図17A、図17Bに示すように、第2凹部112Rは第1長側面113及び/又は第2長側面114に開口していてもよい。このようにすることで、第1長側面113及び/又は第2長側面114側において、特に、基板と被覆部材の接合強度が向上する。これにより、第1長側面113及び/又は第2長側面114側から被覆部材に外力が加わっても、第1長側面113及び/又は第2長側面114側の基板と被覆部材の接合強度が向上しているので基材と被覆部材が剥離することを抑制できる。また、図16に示すように、第2凹部112Rは第1長側面113及び第2長側面114から離間していてもよい。第2凹部112Rが第1長側面113及び第2長側面114から離間することで、基材と被覆部材との接触面積を増加させることができる。これにより、基材と被覆部材の接合強度を向上させることができる。
図18A、図18Bに示すように、第2凹部112Rは下面112に開口していてもよい。このようにすることで、第2凹部の形成が容易になる。また、図15に示すように、第2凹部112Rは下面112から離間していてもよい。第2凹部が下面から離間しているで、第2凹部の底面でも被覆部材と接触することができるので、基材と被覆部材の接合強度を向上させることができる。図15に示すように、第2凹部112Rが下面112から離間している場合には、Z方向における第2凹部の底面から上面までの距離H3は、Z方向における基材11の厚みH2の0.3倍から0.7倍が好ましい。Z方向における第2凹部の底面から上面までの距離H3が、Z方向における基材11の厚みH2の0.3倍よりも短ければ、基材と被覆部材との接触面積を増加させにくくなる。Z方向における第2凹部の底面から上面までの距離H3が、Z方向における基材11の厚みH2の0.7倍よりも長ければ、第2凹部部分においてZ方向における基材11の厚みが薄くなり、基材11の強度が低下するおそれがある。
図19に示すように、上面視において、第2凹部112Rが発光素子20から離間することが好ましい。第2凹部が位置する箇所は、基材の厚み(Z方向)が薄くなったり、上面から下面にまで開口していたりするので、被覆樹脂の熱膨張等によって基材が変形しやすい。上面視において、第2凹部が発光素子から離間することで、基材の変形によって発光素子にかかる力を低減することができる。
<実施形態3>
図20〜図23に示す本発明の実施形態3に係る発光装置3000は、実施形態1に係る発光装置1000と比較して、基材が複数の貫通孔を備え、複数の貫通孔の表面を被覆部材が被覆する点で相違する。その他の点については発光装置1000と同様である。
発光装置3000は、基板10と、少なくとも1つの発光素子20と、被覆部材40と、を備える。基板10は、基材11と、第1配線12と、第2配線13と、を備える。基材11は、略長方形の上面111と、上面111の反対側に位置する下面112と、上面111と前記下面112の間に位置する側面と、を有する。基材は、更に基材の側面から離間し、基材の上面から下面に達する複数の貫通孔113Rを備える。第1配線12は、基材11の上面111に配置される。第2配線13は、基材11の下面112に配置され、第1配線12と電気的に接続される。少なくとも1つの発光素子は、第1配線と電気的に接続され、第1配線上に載置される。被覆部材40は、光反射性を有し、発光素子20の側面202及び基材の上面111を被覆する。また、被覆部材40は、複数の貫通孔の表面を被覆する。また、基材11の側面は、上面111の長辺101と隣接し、上面111と直交する第1長側面113と、第1長側面113の反対側に位置する第2長側面114と、上面111の短辺102と隣接し、上面と直交する第1短側面115と、第1短側面115の反対側に位置する第2短側面116と、を有する。
被覆部材が貫通孔の表面を被覆することで、基材と被覆部材との接触面積を増加させることができる。これにより、基材と被覆部材の接合強度を向上させることができる。また、上面視における貫通孔の形状は特に限定されるものではなく、例えば円形状や、三角形状、四角形状等の多角形形状等が挙げられる。
貫通孔113Rは、Y方向における基材の略中央に位置することが好ましい。このようにすることで、第1長側面113側から被覆部材に外力が加わっても、第2長側面114側から被覆部材に外力が加わっても、基材と被覆部材が剥離することを抑制しやすくなる。貫通孔の形成には、公知の方法を用いることができ、例えば、レーザーやドリルで形成することができる。
図23に示すように、上面視において、貫通孔113Rが発光素子20から離間することが好ましい。貫通孔が位置する箇所は、被覆樹脂の熱膨張等によって変形しやすい。貫通孔が発光素子から離間することで、基材の変形によって発光素子にかかる力を低減することができる。また、上面視において、複数の貫通孔間に発光素子が位置することが好ましい。このようにすることで、X方向における発光素子の両側において基材と被覆部材の接合強度を向上させることができる。
発光装置3000が複数の発光素子を備えている場合には、発光素子と発光素子の間に貫通孔が位置していてもよい。このようにすることで、発光素子と発光素子の間に位置する被覆部材と基材の接合強度を向上することができる。
<実施形態4>
図24〜図28に示す本発明の実施形態4に係る発光装置4000は、実施形態3に係る発光装置3000と比較して、基材が第3凹部を備える点で相違する。その他の点については発光装置3000と同様である。
発光装置4000は、基材11は下面112に開口する第3凹部114Rを備える。上面視において、第3凹部114Rは貫通孔113Rと重なり、第3凹部114Rの表面が被覆部材40に被覆される。このようにすることで、第3凹部114Rの内側面と被覆部材が接触するので更に基材と被覆部材の接合強度を向上させることができる。また、断面視における第3凹部の形状は特に限定されるものではなく、例えば略矩形状や、略V字形状等が挙げられる。
上面視において、第3凹部114Rが貫通孔113Rよりも面積が大きいことが好ましい。このようにすることで、上面視において、貫通孔113R内に位置する被覆部材40よりも第3凹部114R内に位置する被覆部材40が大きくすることができるので、被覆部材が基材から剥離しにくくなる。このため、更に基材と被覆部材の接合強度が向上する。
上面視において、第3凹部114Rが発光素子から離間することが好ましい。第3凹部114Rが位置する箇所は、基材の厚み(Z方向)が薄くなったり、上面から下面にまで開口していたりするので、被覆樹脂の熱膨張等によって変形しやすい。第3凹部が発光素子から離間することで、基材の変形によって発光素子にかかる力を低減することができる。
第3凹部114Rは第1長側面113及び/又は第2長側面114に開口していてもよい。このようにすることで、基材と被覆部材との接触面積を更に増加させることができるので、基材と被覆部材の接合強度を向上する。尚、第3凹部は第1短側面及び第2短側面に開口していてもよい。
第3凹部114Rは、上面111の短辺102と略平行方向に延伸することが好ましい。このようにすることで、例えば、複数の基板がマトリクス上に位置する集合基板にレーザー等により第3凹部114Rを形成することが容易になる。
<実施形態5>
図29〜図33に示す本発明の実施形態5に係る発光装置5000は、実施形態1に係る発光装置1000と比較して、基材が第2凹部及び第4凹部を備える点で相違する。その他の点については発光装置1000と同様である。
基材11が第1凹部111R、第2凹部112R及び第4凹部115Rを備えることで基材と被覆部材との接触面積を更に増加させることができるので、基材と被覆部材の接合強度を向上する。
尚、発光装置の基材は第1凹部、第2凹部、第3凹部、第4凹部及び/又は貫通孔を複数備えていてもよい。発光装置の基材は第1凹部、第2凹部、第3凹部、第4凹部及び/又は貫通孔を備えることで、基材と被覆部材の接合強度が向上する。
また、図34Aに示すように、第1配線12が基材の第1長側面113及び/又は第2長側面114まで延伸する配線延伸部123を備えていてもよい。第1配線12が基材の第1長側面113及び/又は第2長側面114まで延伸する配線延伸部123を備えている場合には、図34Bに示すように、第1長側面及び/又は第2長側面から見た発光装置の側面において、被覆部材から露出する配線延伸部123が基板のX方向における中心線において非線対称であることが好ましい。このようにすることで、被覆部材から露出する配線延伸部123の位置及び/又は大きさ等を確認することで発光装置の極性を認識することができる。
以下、本発明の一実施形態に係る発光装置における各構成要素について説明する。
(基板10)
基板10は、発光素子を載置する部材である。基板10は、少なくとも、基材11と、第1配線12と、第2配線13により構成される。また、基板10は、第1配線12と、第2配線13と、を電気的に接続するビア15を備えていてもよい。
(基材11)
基材11は、樹脂若しくは繊維強化樹脂、セラミックス、ガラスなどの絶縁性部材を用いて構成することができる。樹脂若しくは繊維強化樹脂としては、エポキシ、ガラスエポキシ、ビスマレイミドトリアジン(BT)、ポリイミドなどが挙げられる。セラミックスとしては、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、若しくはこれらの混合物などが挙げられる。これらの基材のうち、特に第1発光素子の線膨張係数に近い物性を有する基材を使用することが好ましい。基材の厚さの下限値は、適宜選択できるが、基材の強度の観点から、0.05mm以上であることが好ましく、0.1mm以上であることがより好ましい。また、基材の厚さの上限値は、発光装置の厚みの観点から、0.5mm以下であることが好ましく、0.4mm以下であることがより好ましい。
(第1配線12、第2配線13)
第1配線は、基材の上面に配置され、発光素子と電気的に接続される。第2配線は、基材の下面に配置され第1配線と電気的に接続される。第1配線及び第2配線は、銅、鉄、ニッケル、タングステン、クロム、アルミニウム、銀、金、チタン、パラジウム、ロジウム、又はこれらの合金で形成することができる。これらの金属又は合金の単層でも多層でもよい。特に、放熱性の観点においては銅又は銅合金が好ましい。また、第1配線及び/又は第2配線の表層には、導電性接着部材の濡れ性及び/若しくは光反射性などの観点から、銀、白金、アルミニウム、ロジウム、金若しくはこれらの合金などの層が設けられていてもよい。
(ビア15)
ビア15は基材11の上面と下面とを貫通する孔内に設けられ、第1配線と前記第2配線を電気的に接続する部材である。ビア15は基材の貫通孔の表面を被覆する第3配線151と、第3配線内151に充填された充填部材152と、によって構成される。第3配線151には、第1配線及び第2配線と同様の導電性部材を用いることができる。充填部材152には、導電性の部材を用いても絶縁性の部材を用いてもよい。
(絶縁膜18)
絶縁膜18は、下面における絶縁性の確保及び短絡の防止を図る部材である。絶縁膜は、当該分野で使用されるもののいずれで形成されていてもよい。例えば、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂等が挙げられる。
(発光素子20)
発光素子20は、電圧を印加することで自ら発光する半導体素子であり、窒化物半導体等から構成される既知の半導体素子を適用できる。発光素子20としては、例えばLEDチップが挙げられる。発光素子20は、少なくとも半導体積層体23を備え、多くの場合に素子基板24をさらに備える。発光素子の上面視形状は、矩形、特に正方形状又は一方向に長い長方形状であることが好ましいが、その他の形状であってもよく、例えば六角形状であれば発光効率を高めることもできる。発光素子の側面は、上面に対して、垂直であってもよいし、内側又は外側に傾斜していてもよい。また、発光素子は、正負電極を有する。正負電極は、金、銀、錫、白金、ロジウム、チタン、アルミニウム、タングステン、パラジウム、ニッケル又はこれらの合金で構成することができる。発光素子の発光ピーク波長は、半導体材料やその混晶比によって、紫外域から赤外域まで選択することができる。半導体材料としては、波長変換物質を効率良く励起できる短波長の光を発光可能な材料である、窒化物半導体を用いることが好ましい。窒化物半導体は、主として一般式InxAlyGa1-x-yN(0≦x、0≦y、x+y≦1)で表される。発光素子の発光ピーク波長は、発光効率、並びに波長変換物質の励起及びその発光との混色関係等の観点から、400nm以上530nm以下が好ましく、420nm以上490nm以下がより好ましく、450nm以上475nm以下がよりいっそう好ましい。このほか、InAlGaAs系半導体、InAlGaP系半導体、硫化亜鉛、セレン化亜鉛、炭化珪素などを用いることもできる。発光素子の素子基板は、主として半導体積層体を構成する半導体の結晶を成長可能な結晶成長用基板であるが、結晶成長用基板から分離した半導体素子構造に接合させる接合用基板であってもよい。素子基板が透光性を有することで、フリップチップ実装を採用しやすく、また光の取り出し効率を高めやすい。素子基板の母材としては、サファイア、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、シリコン、炭化珪素、ガリウム砒素、ガリウム燐、インジウム燐、硫化亜鉛、酸化亜鉛、セレン化亜鉛、ダイヤモンドなどが挙げられる。なかでも、サファイアが好ましい。素子基板の厚さは、適宜選択でき、例えば0.02mm以上1mm以下であり、素子基板の強度及び/若しくは発光装置の厚さの観点において、0.05mm以上0.3mm以下であることが好ましい。
(透光性部材30)
透光性部材は発光素子上に設けられ、発光素子を保護する部材である。透光性部材は、少なくとも以下のような母材により構成される。また、透光性部材は、以下のような波長変換物質32を母材中に含有することで、波長変換物質として機能させることができる。透光性部材が、波長変換物質を含有する層と、波長変換物質を実質的に含有しない層を備えている場合も、各層の母材が以下のように構成される。尚、各層の母材は同じでも異なっていてもよい。但し、透光性部材が波長変換物質を有することは必須ではない。また、透光性部材は、波長変換物質と、例えばアルミナなどの無機物との焼結体、又は波長変換物質の板状結晶などを用いることもできる。
(透光性部材の母材31)
透光性部材の母材31は、発光素子から発せられる光に対して透光性を有するものであればよい。なお、「透光性」とは、発光素子の発光ピーク波長における光透過率が、好ましくは60%以上であること、より好ましくは70%以上であること、よりいっそう好ましくは80%以上であることを言う。透光性部材の母材は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、又はこれらの変性樹脂を用いることができる。ガラスでもよい。なかでも、シリコーン樹脂及び変性シリコーン樹脂は、耐熱性及び耐光性に優れ、好ましい。具体的なシリコーン樹脂としては、ジメチルシリコーン樹脂、フェニル−メチルシリコーン樹脂、ジフェニルシリコーン樹脂が挙げられる。透光性部材は、これらの母材のうちの1種を単層で、若しくはこれらの母材のうちの2種以上を積層して構成することができる。なお、本明細書における「変性樹脂」は、ハイブリッド樹脂を含むものとする。
透光性部材の母材は、上記樹脂若しくはガラス中に各種のフィラーを含有してもよい。このフィラーとしては、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛などが挙げられる。フィラーは、これらのうちの1種を単独で、又はこれらのうちの2種以上を組み合わせて用いることができる。特に、熱膨張係数の小さい酸化珪素が好ましい。また、フィラーとして、ナノ粒子を用いることで、発光素子が発する光の散乱を増大させ、波長変換物質の使用量を低減することもできる。なお、ナノ粒子とは、粒径が1nm以上100nm以下の粒子とする。また、本明細書における「粒径」は、例えば、D50で定義される。
(波長変換物質32)
波長変換物質は、発光素子が発する一次光の少なくとも一部を吸収して、一次光とは異なる波長の二次光を発する。波長変換物質は、以下に示す具体例のうちの1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
緑色発光する波長変換物質としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えばY3(Al,Ga)512:Ce)、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えばLu3(Al,Ga)512:Ce)、テルビウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えばTb3(Al,Ga)512:Ce)系蛍光体、シリケート系蛍光体(例えば(Ba,Sr)2SiO4:Eu)、クロロシリケート系蛍光体(例えばCa8Mg(SiO44Cl2:Eu)、βサイアロン系蛍光体(例えばSi6-zAlzz8-z:Eu(0<z<4.2))、SGS系蛍光体(例えばSrGa24:Eu)などが挙げられる。黄色発光の波長変換物質としては、αサイアロン系蛍光体(例えばMz(Si,Al)12(O,N)16(但し、0<z≦2であり、MはLi、Mg、Ca、Y、及びLaとCeを除くランタニド元素)などが挙げられる。このほか、上記緑色発光する波長変換物質の中には黄色発光の波長変換物質もある。また例えば、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体は、Yの一部をGdで置換することで発光ピーク波長を長波長側にシフトさせることができ、黄色発光が可能である。また、これらの中には、橙色発光が可能な波長変換物質もある。赤色発光する波長変換物質としては、窒素含有アルミノ珪酸カルシウム(CASN又はSCASN)系蛍光体(例えば(Sr,Ca)AlSiN3:Eu)などが挙げられる。このほか、マンガン賦活フッ化物系蛍光体(一般式(I)A2[M1-aMna6]で表される蛍光体である(但し、上記一般式(I)中、Aは、K、Li、Na、Rb、Cs及びNH4からなる群から選ばれる少なくとも1種であり、Mは、第4族元素及び第14族元素からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素であり、aは0<a<0.2を満たす))が挙げられる。このマンガン賦活フッ化物系蛍光体の代表例としては、マンガン賦活フッ化珪酸カリウムの蛍光体(例えばK2SiF6:Mn)がある。
(被覆部材40)
光反射性の被覆部材は、上方への光取り出し効率の観点から、発光素子の発光ピーク波長における光反射率が、70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、90%以上であることがよりいっそう好ましい。さらに、被覆部材は、白色であることが好ましい。よって、被覆部材は、母材中に白色顔料を含有してなることが好ましい。被覆部材は、硬化前には液状の状態を経る。被覆部材は、トランスファ成形、射出成形、圧縮成形、ポッティングなどにより形成することができる。
(被覆部材の母材)
被覆部材の母材は、樹脂を用いることができ、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、又はこれらの変性樹脂が挙げられる。なかでも、シリコーン樹脂及び変性シリコーン樹脂は、耐熱性及び耐光性に優れ、好ましい。具体的なシリコーン樹脂としては、ジメチルシリコーン樹脂、フェニル−メチルシリコーン樹脂、ジフェニルシリコーン樹脂が挙げられる。また、被覆部材の母材は、上述の透光性部材と同様のフィラーを含有してもよい。
(白色顔料)
白色顔料は、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、チタン酸バリウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素のうちの1種を単独で、又はこれらのうちの2種以上を組み合わせて用いることができる。白色顔料の形状は、適宜選択でき、不定形若しくは破砕状でもよく、更に、流動性の観点では球状が好ましい。また、白色顔料の粒径は、例えば0.1μm以上0.5μm以下程度が挙げられるが、光反射や被覆の効果を高めるためには小さい程好ましい。光反射性の被覆部材中の白色顔料の含有量は、適宜選択できるが、光反射性及び液状時における粘度などの観点から、例えば10wt%以上80wt%以下が好ましく、20wt%以上70wt%以下がより好ましく、30wt%以上60wt%以下がよりいっそう好ましい。なお、「wt%」は、重量パーセントであり、光反射性の被覆部材の全重量に対する当該材料の重量の比率を表す。
(導光部材50)
導光部材は、発光素子と透光性部材を接着し、発光素子からの光を透光性部材に導光する部材である。導光部材の母材は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、又はこれらの変性樹脂が挙げられる。なかでも、シリコーン樹脂及び変性シリコーン樹脂は、耐熱性及び耐光性に優れ、好ましい。具体的なシリコーン樹脂としては、ジメチルシリコーン樹脂、フェニル−メチルシリコーン樹脂、ジフェニルシリコーン樹脂が挙げられる。また、導光部材の母材は、上述の透光性部材と同様のフィラーを含有してもよい。また、導光部材は、省略することができる。
(導電性接着部材60)
導電性接着部材とは、発光素子の電極と、第1配線と、を電気的に接続する部材である。導電性接着部材としては、金、銀、銅などのバンプ、銀、金、銅、プラチナ、アルミニウム、パラジウムなどの金属粉末と樹脂バインダを含む金属ペースト、錫−ビスマス系、錫−銅系、錫−銀系、金−錫系などの半田、低融点金属などのろう材のうちのいずれか1つを用いることができる。
本発明の一実施形態に係る発光装置は、液晶ディスプレイのバックライト装置、各種照明器具、大型ディスプレイ、広告や行き先案内等の各種表示装置、プロジェクタ装置、さらには、デジタルビデオカメラ、ファクシミリ、コピー機、スキャナ等における画像読取装置などに利用することができる。
1000、2000、3000、4000 発光装置
10 基板
11 基材
12 第1配線
13 第2配線
15 ビア
151 第3配線
152 充填部材
18 絶縁膜
20 発光素子
30 透光性部材
40 被覆部材
50 導光部材
60 導電性接着部材

Claims (18)

  1. 略長方形の上面と、前記上面の反対側に位置する下面と、前記上面の長辺と隣接し、前記上面と直交する第1長側面と、前記第1長側面の反対側に位置する第2長側面と、前記上面の短辺と隣接し、前記上面と直交する第1短側面と、前記第1短側面の反対側に位置する第2短側面と、を有する基材と、前記上面に配置される第1配線と、前記下面に配置され、前記第1配線と電気的に接続される第2配線と、を備える基板と、
    前記第1配線と電気的に接続され、前記第1配線上に載置される少なくとも1つの発光素子と、
    前記発光素子の側面及び前記基材の上面を被覆する光反射性の被覆部材と、を備える発光装置であって、
    前記基材は、前記上面及び前記第1長側面に開口する少なくとも1つの第1凹部を備え、
    前記第1凹部の表面が前記被覆部材に被覆される発光装置。
  2. 前記第1凹部が前記第2長側面に開口する請求項1に記載の発光装置。
  3. 前記第1凹部が前記下面に開口する請求項1に記載の発光装置。
  4. 上面視において前記第1凹部が前記発光素子から離間する請求項1から3のいずれか1項に記載の発光装置。
  5. 前記第1凹部は複数あり、上面視において、複数の前記第1凹部間に前記発光素子が位置する請求項1から4のいずれか1項に記載の発光装置。
  6. 前記第1凹部が前記上面の短辺と略平行方向に延伸する請求項1から5のいずれか1項に記載の発光装置。
  7. 略長方形の上面と、前記上面の反対側に位置する下面と、前記上面の長辺と隣接し、前記上面と直交する第1長側面と、前記第1長側面の反対側に位置する第2長側面と、前記上面の短辺と隣接し、前記上面と直交する第1短側面と、前記第1短側面の反対側に位置する第2短側面と、を有する基材と、前記上面に配置される第1配線と、前記下面に配置され、前記第1配線と電気的に接続される第2配線と、を備える基板と、
    前記第1配線と電気的に接続され、前記第1配線上に載置される少なくとも1つの発光素子と、
    前記発光素子の側面及び前記基材の上面を被覆する光反射性の被覆部材と、を備える発光装置であって、
    前記基材は、前記上面及び前記第1短側面に開口する前記第2凹部を備え、
    前記第2凹部の表面が前記被覆部材に被覆される発光装置。
  8. 前記第2凹部が前記下面に開口する請求項7に記載の発光装置。
  9. 上面視において、前記第2凹部が前記発光素子から離間する請求項7又は8に記載の発光装置。
  10. 前記第2凹部が前記上面の長辺と略平行方向に延伸する請求項7から9のいずれか1項に記載の発光装置。
  11. 略長方形の上面と、前記上面の反対側に位置する下面と、前記上面と前記下面の間に位置する側面と、を有する基材と、前記上面に配置される第1配線と、前記下面に配置され、前記第1配線と電気的に接続される第2配線と、を備える基板と、
    前記第1配線と電気的に接続され、前記第1配線上に載置される少なくとも1つの発光素子と、
    前記発光素子の側面及び前記基材の上面を被覆する光反射性の被覆部材と、を備える発光装置であって、
    前記側面は、前記上面の長辺と隣接し、前記上面と直交する第1長側面と、前記第1長側面の反対側に位置する第2長側面と、前記上面の短辺と隣接し、前記上面と直交する第1短側面と、前記第1短側面の反対側に位置する第2短側面と、を有し、
    前記基材は、前記側面から離間し、前記上面から前記下面に達する複数の貫通孔を備え、
    前記複数の貫通孔の表面が前記被覆部材に被覆される発光装置。
  12. 前記下面に第3凹部を備え、上面視において前記複数の貫通孔の少なくとも1つと前記第3凹部が重なり、前記第3凹部の表面が前記被覆部材に被覆される請求項11に記載の発光装置。
  13. 前記被覆部材の線膨張率が前記基材の線膨張率よりも高い請求項1から12のいずれか1項に記載の発光装置。
  14. 前記発光素子上に透光性部材が位置する請求項1から13のいずれか1項に記載の発光装置。
  15. 前記被覆部材が、前記透光性部材の側面を被覆する請求項1から14のいずれか1項に記載の発光装置。
  16. 前記第1配線が凸部を備える請求項1から15のいずれか1項に記載の発光装置。
  17. 前記第2配線が凸部を備える請求項1から16のいずれか1項に記載の発光装置。
  18. 前記被覆部材が前記発光素子と接し、前記発光素子と前記基板の間に位置する請求項1から17のいずれか1項に記載の発光装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021082627A (ja) * 2019-11-14 2021-05-27 アオイ電子株式会社 発光装置
JP2021082628A (ja) * 2019-11-14 2021-05-27 アオイ電子株式会社 発光装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02235699A (ja) * 1989-03-08 1990-09-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Icカード
JP2000188358A (ja) * 1998-12-22 2000-07-04 Rohm Co Ltd 半導体装置
JP2002222998A (ja) * 2001-01-29 2002-08-09 Nichia Chem Ind Ltd 光半導体素子
JP2002335020A (ja) * 2001-05-10 2002-11-22 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置
KR20080088827A (ko) * 2007-03-30 2008-10-06 서울반도체 주식회사 발광 다이오드
JP2013008826A (ja) * 2011-06-24 2013-01-10 Ngk Spark Plug Co Ltd 発光素子実装用配線基板およびその製造方法
JP2013045888A (ja) * 2011-08-24 2013-03-04 Toyoda Gosei Co Ltd 発光装置及びその製造方法
JP2015038963A (ja) * 2013-07-19 2015-02-26 日亜化学工業株式会社 発光装置及びその製造方法
WO2016034540A1 (de) * 2014-09-01 2016-03-10 Osram Opto Semiconductors Gmbh Leuchtdiodenbauteil
JP2016072435A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 日亜化学工業株式会社 発光装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02235699A (ja) * 1989-03-08 1990-09-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Icカード
JP2000188358A (ja) * 1998-12-22 2000-07-04 Rohm Co Ltd 半導体装置
JP2002222998A (ja) * 2001-01-29 2002-08-09 Nichia Chem Ind Ltd 光半導体素子
JP2002335020A (ja) * 2001-05-10 2002-11-22 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置
KR20080088827A (ko) * 2007-03-30 2008-10-06 서울반도체 주식회사 발광 다이오드
JP2013008826A (ja) * 2011-06-24 2013-01-10 Ngk Spark Plug Co Ltd 発光素子実装用配線基板およびその製造方法
JP2013045888A (ja) * 2011-08-24 2013-03-04 Toyoda Gosei Co Ltd 発光装置及びその製造方法
JP2015038963A (ja) * 2013-07-19 2015-02-26 日亜化学工業株式会社 発光装置及びその製造方法
WO2016034540A1 (de) * 2014-09-01 2016-03-10 Osram Opto Semiconductors Gmbh Leuchtdiodenbauteil
JP2016072435A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 日亜化学工業株式会社 発光装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021082627A (ja) * 2019-11-14 2021-05-27 アオイ電子株式会社 発光装置
JP2021082628A (ja) * 2019-11-14 2021-05-27 アオイ電子株式会社 発光装置
JP7239451B2 (ja) 2019-11-14 2023-03-14 アオイ電子株式会社 発光装置および発光装置の製造方法
JP7260458B2 (ja) 2019-11-14 2023-04-18 アオイ電子株式会社 発光装置の製造方法

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