JP2021163967A - 発光装置の製造方法 - Google Patents

発光装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2021163967A
JP2021163967A JP2021034079A JP2021034079A JP2021163967A JP 2021163967 A JP2021163967 A JP 2021163967A JP 2021034079 A JP2021034079 A JP 2021034079A JP 2021034079 A JP2021034079 A JP 2021034079A JP 2021163967 A JP2021163967 A JP 2021163967A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
resin
wall
emitting element
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
JP2021034079A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7219407B2 (ja
Inventor
翔吾 阿部
Shogo Abe
優貴 小椋
Yuki Ogura
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 US17/207,595 priority Critical patent/US11521956B2/en
Priority to CN202110320387.9A priority patent/CN113471178A/zh
Publication of JP2021163967A publication Critical patent/JP2021163967A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7219407B2 publication Critical patent/JP7219407B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

【課題】所定の領域に、被覆部材を精度よく配置することができる発光装置の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】基板と、第1方向に配列する複数の発光素子と、保護素子と、透光性部材とを備えた第1中間体を準備し、複数の発光素子を挟んで配置され、第1方向に延伸する第1壁及び第2壁と、第3壁及び第4壁とを含み、発光素子及び護素子を取り囲む樹脂壁を、第1壁と発光素子との第1距離が、第3壁及び第4壁と発光素子との第2距離よりも大きくなるように形成し、第1壁と発光素子との間であって、保護素子が配置された第1領域に第1樹脂を塗布して、第1領域と、第2壁と発光素子との間の第2領域とに第1凹部及び第2凹部をそれぞれ形成し、第1凹部内及び第2凹部内に第2樹脂を塗布して、第1樹脂及び第2樹脂を硬化することにより、透光性部材の側面を被覆する被覆部材を形成することを含む発光装置の製造方法。
【選択図】図2E

Description

本開示は、発光装置の製造方法に関する。
近年、車載用途等の光源としてLED等の発光素子を用いて構成した高出力の発光装置が用いられており、種々の特性を備える発光装置の製造方法が提案されている。例えば、車載用の光源として用いられる高出力の発光装置において、光反射樹脂を、透光性部材の上面を被覆したり、保護素子を完全に被覆したり、光反射樹脂のボイドを防止する発光装置を製造する方法が提案されている(例えば、特許文献1)。
特開2015−188053号公報
本願は、発光装置の所望の領域に、被覆部材を精度よく配置することができる発光装置の製造方法を提供することを目的とする。
本願は、以下の発明を含む。
基板と、前記基板の上面に第1方向に配列された複数の発光素子と、前記第1方向に直交する第2方向において前記発光素子と離隔しかつ対向して前記基板の上面に配置された保護素子と、前記発光素子のそれぞれの上面に接合された透光性部材とを備えた第1中間体を準備する工程と、
前記複数の発光素子を挟んで配置され、前記第1方向に延伸する第1壁及び第2壁と、前記第1壁と前記第2壁との間に配置され、前記第2方向に延伸する第3壁及び第4壁とを含み、前記複数の発光素子及び前記保護素子を取り囲む樹脂壁を前記基板上に形成する工程であって、前記第1壁と前記発光素子との第1距離が、前記第3壁及び前記第4壁と前記発光素子との第2距離よりも大きい樹脂壁を形成する工程と、
前記第1壁と前記発光素子との間であって、前記保護素子が配置された第1領域に、前記第3壁から前記第4壁に向かって第1樹脂を塗布して、前記発光素子と前記第3壁との間、前記発光素子と前記第4壁との間、前記発光素子間及び前記発光素子と前記基板との間から第1樹脂を移動させて、前記第1領域と、前記第2壁と前記発光素子との間の第2領域とに、前記第1樹脂又は前記樹脂壁で構成された内側面を有する第1凹部及び第2凹部をそれぞれ形成する工程と、
前記第1凹部内及び前記第2凹部内に第2樹脂を塗布して、前記第1樹脂及び前記第2樹脂を硬化することにより前記透光性部材の側面を被覆する被覆部材を形成することを含む発光装置の製造方法。
本願の発光装置の製造方法によれば、発光装置の所望の領域に、被覆部材を精度よく配置することができる。
本発明の一実施形態の発光装置の製造方法を示す概略平面図である。 図1AのIB−IB線断面図である。 本発明の一実施形態の発光装置の製造方法を示す概略平面図である。 図1Cの断面図である。 本発明の一実施形態の発光装置の製造方法を示す概略平面図である。 図1Eの断面図である。 本発明の一実施形態の発光装置の製造方法を示す概略平面図である。 図1Gの断面図である。 本発明の一実施形態の発光装置の製造方法を示す図1AのIIA−IIA線に相当する概略断面図である。 本発明の一実施形態の発光装置の製造方法を示す概略断面図である。 本発明の一実施形態の発光装置の製造方法を示す概略断面図である。 本発明の一実施形態の発光装置の製造方法を示す概略断面図である。 本発明の一実施形態の発光装置の製造方法を示す概略断面図である。 本発明の一実施形態の発光装置の製造方法で製造された発光素子を示す概略斜視図である。 本発明の一実施形態の発光装置の製造方法で用いられる基板を示す概略平面図である。
以下、本発明の実施の形態について適宜図面を参照して説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、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、本発明は以下のものに限定されない。各図面が示す部材の大きさ及び位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。断面図は、切断面のみを示す端面図を用いる場合がある。また、各実施形態において他の実施形態と同一の名称を用いる部材は、同一又は対応する部材を表している。そのような部材は、特に説明がない限り、他の実施形態で挙げた材料及び大きさ等を採用することができる。本明細書において、「上」、「下」等は、説明のために参照する図面において構成要素間の相対的な位置を示すものであって、特に断らない限り絶対的な位置を示すことを意図したものではない。また、第1方向及び第2方向は、それぞれ、図面において双方向矢印で示されたいずれの方向であってもよい。本明細書において、「距離」とは、対象となる部材それぞれの表面のうち、最も近い位置にある表面間の距離を意味する。
〔発光装置の製造方法〕
本願における一実施形態の発光装置の製造方法は、
基板と、前記基板の上面に第1方向に配列された複数の発光素子と、前記第1方向に直交する第2方向において前記発光素子と離隔しかつ対向して前記基板の上面に配置された保護素子と、前記発光素子のそれぞれの上面に接合された透光性部材とを備えた第1中間体を準備する工程と、
前記複数の発光素子を挟んで配置され、前記第1方向に延伸する第1壁及び第2壁と、前記第1壁と前記第2壁との間に配置され、前記第2方向に延伸する第3壁及び第4壁とを含み、前記複数の発光素子及び前記保護素子を取り囲む樹脂壁を前記基板上に形成する工程であって、前記第1壁と前記発光素子との第1距離が、前記第3壁及び前記第4壁と前記発光素子との第2距離よりも大きい樹脂壁を形成する工程と、
前記第1壁と前記発光素子との間であって、前記保護素子が配置された第1領域に、前記第3壁から前記第4壁に向かって第1樹脂を塗布して、前記発光素子と前記第3壁との間、前記発光素子と前記第4壁との間、前記発光素子間及び前記発光素子と前記基板との間から第1樹脂を移動させて、前記第1領域と、前記第2壁と前記発光素子との間の第2領域とに、前記第1樹脂又は前記樹脂壁で構成された内側面を有する第1凹部及び第2凹部をそれぞれ形成する工程と、
前記第1凹部内及び前記第2凹部内に第2樹脂を塗布して、前記第1樹脂及び前記第2樹脂を硬化することにより前記透光性部材の側面を被覆する被覆部材を形成することを含む。
このような発光装置の製造方法によって、樹脂部材の発光装置の光取り出し面上への濡れ広がりを抑制し、また、樹脂部材の移動によるボイド等の発生を抑制することができる。つまり、本実施形態の発光装置の製造方法によれば、発光装置の所望の領域に、樹脂部材を精度よく配置することができる。
(第1中間体10の準備)
第1中間体10は、例えば、図1A及び1Bに示すように、基板11と、基板11の上面に第1方向に配列された複数の発光素子12と、第1方向に直交する第2方向において発光素子12と離隔しかつ対向して基板11の上面に配置された保護素子13と、発光素子12のそれぞれの上面に接合された透光性部材14とを備える。
(基板11)
基板11は、発光素子12等を支持する部材である。基板11は、例えば、図4に示すように、少なくともその表面に発光素子12の電極に電気的に接続される2以上の配線11aを有する。
基板11の平面形状は、円形、楕円形、四角形及び六角形等の多角形、多角形の角が丸みをおびたもの等、種々の形状とすることができる。なかでも、長方形であるものが好ましい。基板11の大きさは、その上に配置する発光素子12の大きさ及び数等、求められる性能によって適宜調整することができる。
配線11aの平面形状は、そこに配置される発光素子の大きさ、数等によって適宜設定することができる。例えば、図4に示すように、基板11上であって、基板11の幅(つまり図4中の第2方向の長さ)の中央から基板11の一辺11b側に偏って配置されていることが好ましい。言い換えると、平面視において、配線11aは、基板11の第2方向の中心線に対して、基板11の一辺11b側に偏って配置されていることが好ましい。
基板11の主な材料としては、絶縁性材料であって、発光素子12からの光及び外部からの光が透過しにくい材料が好ましい。このような材料としては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等のセラミックス、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、BTレジン、ポリフタルアミド等の樹脂が挙げられる。樹脂を用いる場合には、必要に応じて、ガラス繊維、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム等の無機フィラーを樹脂に混合してもよい。これにより、機械的強度の向上や熱膨張率の低減、光反射率の向上を図ることができる。基板11は、金属部材の表面に絶縁性材料を形成したものでもよい。
配線11aは、絶縁性材料の上に、所定のパターンで形成されている。配線の材料として、Au、Ag、Cu、Fe、Ti、Pd、Ni、Cr、Pt、W、Al等の金属またはこれらを含む合金等が挙げられる。配線は、めっき、蒸着、スパッタ等によって形成することができる。例えば、後述する発光素子と基板との接合部材にAuを用いる場合、接合性の向上の観点から、配線11aの最表面にAuを用いることが好ましい。
(発光素子12)
発光素子12は、基板11の上面に複数配置されている。この場合、発光素子12は、第1方向に一列に配置されていてもよいし、マトリクス状に配置されていてもよい。なかでも、一列に配置されていることが好ましく、図1Aに示すように、第1方向に一列に配置されていることがより好ましい。これにより、車両ヘッドライトに適した横長の配光パターンを有する発光装置20とすることができる。例えば、上述したように基板11の平面形状が長方形である場合、長辺が延長する方向を、第1方向として、複数の発光素子が第1方向に沿って、一列に配置されていることが好ましい。
複数の発光素子は等間隔で一列に配置されていることが好ましい。
発光素子12の平面形状は、円形、楕円形、四角形及び六角形等の多角形、多角形の角が丸みをおびたもの等、種々の形状とすることができる。なかでも、四角形であるものが好ましく、矩形であるものがより好ましい。これにより、複数の発光素子12を第1方向に配列する際に、隣接する発光素子の側面間の距離を一定として、複数の発光素子を近接させて配列することができる。そして、全体として平面視で横長の矩形状の発光面を形成することができる。
発光素子の縦、横、及び高さの寸法は任意に設定することができる。なかでも、より高出力な発光装置を実現するために、大型の発光素子を用いることが好ましく、平面視において、発光素子の縦及び横の寸法は600μm以上であることが好ましく、1000μm以上であることがより好ましい。また、発光強度の均一性、実装のし易さ等の観点から、縦及び横の寸法は2000μm以下であることが好ましい。
発光素子12は、隣接する発光素子12と離隔して配置されている。この場合の発光素子12間の距離は、例えば、発光素子12の第1方向に沿った一辺の0.1倍〜0.5倍の範囲が挙げられる。具体的には、縦及び横の寸法が約1000μmの平面視略正方形状の発光素子12を用いる場合、隣接する発光素子12間の距離は、100μmから500μmの範囲が挙げられる。
発光素子12は、発光ダイオードを用いるのが好ましい。発光素子は、任意の波長のものを選択することができる。例えば、青色、緑色の発光素子としては、窒化物半導体(InAlGa1−X−YN、0≦X、0≦Y、X+Y≦1)、ZnSe、GaPを用いたものが挙げられる。また、赤色の発光素子としては、GaAlAs、AlInGaPなどを用いることができる。さらに、これ以外の材料からなる半導体発光素子を用いることもできる。用いる発光素子の組成又は発光色、大きさ、個数などは目的に応じて適宜選択することができる。蛍光体を有する発光装置とする場合には、その蛍光体を効率的に励起できる短波長が発光可能な窒化物半導体からなる発光素子を用いることが好ましい。
発光素子12は、例えば、成長用のサファイア基板など透光性の支持基板上に半導体層を積層させて形成され、支持基板側が発光素子12の主な光出射面となる。支持基板は、例えば、研磨、レーザーリフトオフ等で除去してもよい。
発光素子12は、例えば、同一面側、つまり、光出射面とは反対側に第1電極及び第2電極を有するものが好ましい。第1電極及び第2電極は、発光素子12において、例えば、中央部分に第1電極が配置され、第1電極を挟むように、第2電極がそれぞれ配置されているものが挙げられる。
発光素子12は、電極が形成された面を下面として基板11に対向させて、基板11上に載置されている。具体的には、発光素子12の第1電極又は第2電極が、接合部材を介して、基板11上に設けられた配線11aに接続されている。
接合部材としては、例えば、Au、Ag、Cu、又はこれらを含む合金等からなるバンプ、Sn−Bi系、Sn−Cu系、Sn−Ag系、Au−Sn系などの半田、AuとSnとを主成分とする合金、AuとSiとを主成分とする合金、AuとGeとを主成分とする合金等の共晶合金、あるいは、Au、Ag、Pdなどの導電性ペースト、ACP、ACF等の異方性導電材、低融点金属のろう材、これらを組み合わせた導電性接着剤、導電性複合接着剤等が挙げられる。なかでも位置精度の観点からバンプを用いることが好ましい。また接合強度、放熱性の観点から、第1電極及び第2電極がそれぞれ複数のバンプを介して基板11上に接続されることが好ましい。
発光素子がバンプ等の接合部材によって配線に接合されている場合には、発光素子と基板との間に、接合部材の厚みに相当する隙間が生じる。この際、この隙間に、後述する光反射性を有する第1樹脂を配置することにより、発光素子から基板方向に向かう光を反射させて、外部に光を取り出しやすくすることができる。
発光素子12は、基板11の配線11a上において、後述する保護素子13が配置される領域を考慮して、例えば、配線11aの第2方向における幅の中央()から、保護素子13が配置される領域と反対側にシフトした位置に配置されることが好ましい。特に、上述したように、配線11aが、図4に示すように、基板11の一辺11b側に偏って配置されている場合には、発光素子12は、配線11a上において、基板11の一辺11b側とは反対側の他辺11c側に偏って配置されていることが好ましい。このような配置によって、図1Aに示すように、基板11の一辺11b側に保護素子13を載置する領域を確保しながら、発光素子12を、基板11上において、第1方向に沿って、その第2方向の中央に配置することができる。このような配線11a上への発光素子12の配置は、発光素子12を挟んで対向する基板11の一辺11b側と他辺11c側とにおいて、配線11aの面積が異なることを示す。具体的には、一列に配列した発光素子12に対して、基板11の一辺11b側であって保護素子13が載置される側に配置された配線11aの面積が、他辺11c側に配置された配線11aの面積よりも大きいことを示す。
(保護素子13)
保護素子13は、図1Aに示すように、第1方向に直交する第2方向において発光素子12と離隔し、かつ発光素子12と対向して、基板の上面に載置されている。発光素子12と保護素子13との距離は、例えば、発光素子12の第2方向に沿った一辺の0.1倍〜0.5倍の範囲が挙げられる。
さらに、保護素子13は、第1方向において、第1方向に配列された複数の発光素子の列の略中心に配置されていることが好ましい。これにより、後述する第1樹脂が、保護素子を伝って発光素子の列の両端部に向かって均等に広がりやすくなる。
保護素子13としては、例えば、コンデンサ、バリスタ、ツェナーダイオード、ブリッジダイオード等が挙げられる。
保護素子13は、図1A、図2A等に示すように、保護素子13の側面と発光素子12の側面とが対向するように配置されていることが好ましい。これにより、対向する保護素子13の側面と発光素子12の側面との距離を一定として、近接して配置することができる。さらに後述する第1樹脂が、保護素子13と発光素子12との対向する側面間を伝って発光素子側に移動しやすくなる。
保護素子13の平面視形状は、例えば略矩形状である。保護素子の縦、横、及び高さの寸法は任意に設定することができる。なかでも、発光装置の小型化の観点から、平面視において、保護素子の縦及び横の寸法は、発光素子の縦及び横の寸法より小さいことが好ましい。また、保護素子の高さは、発光素子と透光性部材とを合わせた高さよりも低くすることが好ましい。
(透光性部材14)
透光性部材14は、発光素子12から出射される光を透過して外部に放出する部材であり、発光素子12の上面に接合されている。透光性部材14は、発光素子12からの光(例えば、波長320nm〜850nmの範囲の光)の60%以上を透過するものが挙げられ、70%以上の光を透過するものが好ましい。また、板状の部材であるものが好ましい。
具体的には、透光性部材14は、例えば、第1面と、第1面の反対側の第2面と、第1面及び第2面の間の側面とを有する。第1面は、発光装置20の光取り出し面に相当する。第2面が、発光素子12の上面と接合されている。第1面及び第2面は平坦であることが好ましく、互いに平行であることがより好ましい。側面は、第1面及び/又は第2面に垂直な垂直面であってもよいし、第1面及び/又は第2面に対して傾斜した傾斜面を有していてもよい。また、透光性部材14は、第1面と第2面との間に段差を有していてもよい。
透光性部材14の第2面は、発光素子12の上面面積の0.8〜1.5倍程度の面積を有することが好ましい。透光性部材の第2面の外縁は、発光素子の上面外縁と一致するか、上面外縁より内側又は外側のどちらかのみに位置していることが好ましい。つまり、平面視において、発光素子の上面と透光性部材の第2面のどちらか一方がもう一方に内包されることが好ましい。
透光性部材14の厚みは、例えば、50μm〜300μmの範囲とすることができる。
透光性部材14と発光素子12とは、当該分野で通常用いられているような、透光性の接着剤等を用いて接合することができる。また、透光性部材14と発光素子12とは圧着、表面活性化接合、原子拡散接合、水酸基接合による直接接合法を用いて接合してもよい。
透光性部材14は、例えば、ガラス、セラミックス、サファイア等の無機材料、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂の1種以上を含む樹脂又はハイブリッド樹脂等の有機材料のいずれによって形成されていてもよい。
透光性部材14は、光拡散材、入射された光の少なくとも一部を波長変換可能な蛍光体を含有させてもよい。蛍光体を含有する透光性部材は、例えば、蛍光体の焼結体、樹脂、ガラス、セラミックス又は他の無機物に蛍光体を含有させたもの等が挙げられる。また、樹脂、ガラス、セラミックス等の成形体の表面に蛍光体を含有する樹脂層を形成したものでもよい。
蛍光体としては、発光素子12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(YAG:Ce)、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(LAG:Ce)、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−Al−SiO:Eu)、ユウロピウムで賦活されたシリケート系蛍光体((Sr,Ba)SiO:Eu)、βサイアロン蛍光体、CaAlSiN:Euで表されるCASN系蛍光体、(Sr,Ca)AlSiN:Euで表されるSCASN系蛍光体等の窒化物系蛍光体、KSiF:Mnで表されるKSF系蛍光体、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、所望の発光色の発光装置(例えば白色系の発光装置)を製造することができる。
光拡散材としては、酸化チタン、チタン酸バリウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、アエロジル、ガラス、ガラスファイバー又はワラストナイトなどのフィラー、窒化アルミニウム等、当該分野で通常用いられているもののいずれを用いてもよい。
(樹脂壁の形成)
図1C及び1Dに示すように、上面に透光性部材14が接合された複数の発光素子12及び保護素子13を取り囲む樹脂壁150を基板11上に形成する。例えば、平面視長方形の基板11上に、複数の発光素子12が第1方向に一列に配置されている場合、樹脂壁は複数の発光素子12を取り囲む略矩形の枠状とすることが好ましい。
樹脂壁は、図1Cに示すように、透光性部材14が接合された複数の発光素子12を挟んで配置され、第1方向に延伸する第1壁151及び第2壁152と、第1壁151と第2壁152との間に配置され、第2方向に延伸する第3壁153及び第4壁154とを含む。第3壁153と第4壁154は複数の発光素子12を挟んで対向して配置される。つまり、第1壁151、第2壁152、第3壁153及び第4壁154は、透光性部材14が接合された複数の発光素子12及び保護素子13を取り囲むように、これら透光性部材14、発光素子12及び保護素子13と離隔して基板11上に配置される。ここで、第1壁151、第2壁152、第3壁153及び第4壁154は互いに連なって形成されており、透光性部材14が接合された複数の発光素子12及び保護素子13を取り囲む、1つの枠状の樹脂壁として基板11上に配置されている。この場合、樹脂壁は、図1Cに示すように、第1壁151、第4壁154、第2壁152、第3壁153がこの順に連結する、平面視略矩形の環状構造を示す。なお、この場合の矩形状は角丸矩形状であってもよく、つまり、第1壁151、第4壁154、第2壁152、第3壁153間の連結部はいわゆるアール形状としてもよい。
図1Cに示すように、第1壁151と発光素子12との距離(図1C中D1、以下、第1距離と称することがある)は、第3壁153又は第4壁154と発光素子12との距離(図1C中D2、以下、第2距離と称することがある)よりも大きい。言い換えると、第1壁151と発光素子12とによって挟まれた領域(図1E中161、以下、第1領域と称することがある)は、第3壁153又は第4壁154と発光素子12とで挟まれた領域よりも大きい。なお、第1壁151と発光素子12との距離は、第2壁152と発光素子12との距離と異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。言い換えると、第1領域161は、第2壁152と発光素子12とによって挟まれた領域(図1E中162、以下、第2領域と称することがある)と異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。第1距離D1は、例えば、発光素子の第1方向に沿った一辺の長さの0.5倍から1.5倍の範囲が挙げられる。具体的には、500μmから1500μmが挙げられる。第2距離D2は、例えば、発光素子間の距離と同等又はそれよりも大きく、発光素子間の距離の3倍よりも小さいことが好ましい。
第3壁153と発光素子12との距離および第4壁154と発光素子12との距離は同じとなるように設計される。複数の発光素子はなお、設計上は同じでも、製造時における部材公差や実装公差などによって誤差は生じる。本明細書において、距離、幅、高さ、面積が同じというときは、このような誤差は許容範囲に含まれるものとして、必ずしも同じになっていなくてもよい。
樹脂壁150は、配線11aの一部を被覆するため、絶縁性の樹脂で形成されている。樹脂壁は、例えば、透光性の樹脂によって形成してもよいが、樹脂と光反射性物質との混合材料によって形成することが好ましい。樹脂としては、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂のいずれを用いてもよい。具体的には、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性エポキシ樹脂、変性シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、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)、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、液晶ポリマー(LCP)、ABS樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、PBT樹脂等が挙げられる。なかでも、耐熱性および耐光性に優れたエポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。光反射性物質としては、発光素子からの光を吸収しにくく、樹脂材料に対して屈折率差の大きい部材を用いることが好ましい。このような光反射性物質は、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、イットリア安定化ジルコニア、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、ムライト等が挙げられる。これら光反射性物質を、樹脂に対して5重量%から90重量%の範囲で含有させることができる。樹脂壁を形成する、樹脂と光反射性物質との混合材料の粘度は、例えば、200Pa・sから800Pa・sの範囲が挙げられ、350Pa・sから450Pa・sの範囲が好ましい。また、樹脂壁は、樹脂とカーボンブラックやグラファイトなどの光吸収性物質を含む混合材料によって形成してもよい。
第1壁151、第2壁152、第3壁153及び第4壁154は、同じ高さ及び同じ幅で形成してもよいし、一部又は全部が異なる高さ及び/又は異なる幅で形成してもよい。一部が異なる高さ及び/又は異なる幅で形成される場合、発光素子12を挟んで対向する2つの壁(具体的には第1壁151と第2壁152、第3壁153と第4壁154)がそれぞれ同じ高さ及び同じ幅で形成されることが好ましい)。樹脂壁150の、基板11上面からの高さは、例えば、図1Dに示すように、発光素子12の上面よりも高いことが好ましい。また、基板11の上面から樹脂壁150の頂部までの高さは、基板11の上面から透光性部材14の上面までの高さよりも高くてもよいが、低いことが好ましい。例えば、基板11の上面から透光性部材14の上面までの高さが350μmの場合、樹脂壁の高さは、150μmから300μmの範囲が挙げられる。樹脂壁150の幅(つまり、樹脂壁が延伸する方向と直交する方向における樹脂壁150の底辺の長さ)は、自立できる強度を有する程度であればよく、その高さ、用いる材料等によって適宜設定することができる。樹脂壁150の幅は、例えば、200μmから600μmの範囲が挙げられる。
樹脂壁は、例えば、当該分野で公知の装置、例えば、空気圧等で液状の樹脂を連続的及び一定の吐出流量で吐出可能な吐出装置(樹脂吐出装置)を用いて形成することができる(特開2009−182307号公報参照)。吐出装置を用いる場合、吐出装置のニードルの移動速度や吐出量を調整することで、所望の高さ及び幅を有する樹脂壁150を形成することができる。
(第1凹部及び第2凹部の形成)
図2A及び図2Bに示すように、第1壁151と発光素子12との間であって、保護素子13が配置された第1領域161に、第1方向に沿って、第1樹脂18aを塗布する。ここでの第1方向に沿うとは、第3壁153から第4壁154に向かうものであってもよいし、第4壁154から第3壁153に向かうものでもよい。第1樹脂18aの塗布を複数回行う場合は、第3壁153から第4壁154に向かう塗布を複数回行ってもよいし、第4壁154から第3壁153に向かう塗布を複数回行ってもよいし、両者を組み合わせてもよい。この場合、第1樹脂18aは、保護素子13の上から、保護素子13に被るように塗布することが好ましい。このような位置に第1樹脂18aを塗布することにより、保護素子13を伝って、第1樹脂18aが発光素子12側に移動しやすくなる。よって、図1E、1F及び図2B中の矢印Pに示す方向に第1樹脂18aが速やかに移動する。さらに、図2Cに示すように、矢印Qに示す方向においても、第1樹脂18aは、発光素子12と第3壁153との間、発光素子12と第4壁154との間、発光素子12間及び発光素子12と基板11との間から、第3壁153、第4壁154、発光素子、基板11及び/又は配線11aを伝って、第2領域162に向かって移動する。この際、発光素子12側に移動した第1樹脂は、毛管現象により発光素子12間において、発光素子12の対向する側面間及び透光性部材14の対向する側面間を這い上がり、発光素子12と透光性部材14の側面を被覆する。同様に、第1方向に配列する発光素子に沿って移動した第1樹脂は、第3壁及び第4壁と発光素子との間において、樹脂壁と発光素子12との対向する側面間を這い上がり、発光素子12の側面と透光性部材14の側面と樹脂壁の側面とを被覆する。そして、第2領域162内に移動した第1樹脂18aは、図1E及び図2Cに示すように、第2壁152及び発光素子の側面に沿って濡れ広がる。その結果、第2領域162に、第1樹脂18a又は樹脂壁で構成された内側面を有する第2凹部172を形成することができる。なお、第2凹部172の底面は、第1樹脂18aで構成されていてもよいし、第1樹脂18aから露出された基板の表面であってもよい。
第1領域161に塗布された第1樹脂18aは、発光素子12側に移動すると共に、図2Cの矢印Rに示す方向において、保護素子13側から、第1領域161内の第1壁151側に移動し、第1壁151に沿って濡れ広がる。その結果、第1領域161に、第1樹脂18a又は樹脂壁で構成された内側面を有する第1凹部171を形成することができる。なお、第1凹部171の底面は、第1樹脂18aで構成されていてもよいし、第1樹脂18aから露出された基板の表面であってもよい。ここで、第1領域には保護素子が配置されているため、第1凹部171の底面は、図1Eに示すように、保護素子13及び保護素子13を被覆する第1樹脂18aを挟んだ2つの底面を備える。
このようにして、樹脂壁150で囲まれた領域において、第1方向に配列された複数の発光素子を挟んだ第1領域と第2領域とに、第1樹脂又は樹脂壁で構成された内側面を有する第1凹部と第2凹部とを形成することができる。
なお、第1領域161には保護素子13が配置されているため、第1領域に塗布された第1樹脂は保護素子13の表面を被覆する。このため、基板11上における第1領域161と第2領域162との面積が同等である場合であっても、第1樹脂18aの第1領域161への塗布量に対して、第1領域161に留まる第1樹脂18aの量より、第1樹脂18aの第2領域への移動量が小さいと考えられる。よって、図2Cに示すように、保護素子13及び保護素子13を被覆する第1樹脂18aの体積分だけ、第1凹部171の容積が、第2凹部172の容積よりも小さく形成される。ここで、第1樹脂18aの第1領域161への塗布量とは、第1樹脂の容量を意味し、第1樹脂18aの第2領域への移動量とは、第2領域内に配置された第1樹脂18aの容量を示す。また、上述したように、配線11aが基板11上に偏在することから、例えば、第1凹部171側に配置された配線11aの面積は、第2凹部172側に配置された配線11aの面積よりも大きい。言い換えると、第1領域161における配線11aの面積は、第2領域162における配線11aの面積よりも大きい。よって、配線11aの最表面に、基板11の材料よりも第1樹脂18aに対して濡れ性の高い材料を用いることで、第1樹脂18aを、配線11a上に位置する発光素子12及び樹脂壁150側に効率的に移動させることができる。
第1樹脂18aは、例えば、透光性の樹脂によって形成してもよいが、遮光性を有する樹脂によって形成することが好ましく、光反射性を有する樹脂によって形成することがより好ましい。このような樹脂としては、樹脂壁で例示した材料のなかから適宜選択することができる。第1樹脂18aは、樹脂壁を構成する材料と異なる材料を用いてもよいが、同じ材料を用いることが好ましい。第1樹脂18aは、樹脂壁を形成する場合の粘度よりも小さいものを用いることが好ましい。例えば、第1樹脂18aの粘度は、移動のしやすさ、濡れ広がりやすさ等を考慮して、100Pa・s以下が挙げられ、50Pa・s以下が好ましく、4Pa・sから20Pa・sの範囲がより好ましい。
第1樹脂18aの塗布は、上述したように、当該分野で公知の方法のいずれを利用してもよい。例えば、空気圧等で液状の樹脂を連続的及び一定の吐出流量で吐出可能な吐出装置(樹脂吐出装置)を用いることができる(特開2009−182307号公報参照)。吐出装置を用いる場合、吐出装置のニードルの移動速度を一定とすることが好ましい。
第1凹部171及び第2凹部172を形成するために、第1領域161に塗布する第1樹脂18aの塗布量は、例えば、第1壁151の高さ、第1距離D1、発光素子の一辺の長さ、配列する発光素子の数等から適宜設定することができ、例えば、(第1壁151の高さ)×(第1距離D1)×(発光素子の一辺の長さ×配列する発光素子の数)によって算出される容積の1.5倍から3倍の範囲の容量が挙げられる。
(被覆部材18の形成)
図2D、図2Eに示すように、第1凹部171及び第2凹部172に第2樹脂18bを塗布する。第2樹脂18bの塗布後、第1樹脂18a及び第2樹脂18bを硬化する。これによって、図1G及び1Hに示すように、透光性部材14の側面を被覆する被覆部材18を形成することができる。
ここで、上述したように、第1凹部171の容積は、第2凹部172の容積よりも小さく形成される。このため、第1凹部171内への第2樹脂の塗布量は、第2凹部172内への第2樹脂の塗布量よりも少ないことが好ましい。
第1樹脂18a及び第2樹脂18bの硬化は、同工程として行うことが好ましい。第1樹脂18aの硬化工程後に第2樹脂18bを配置してもよいが、第1樹脂18aと第2樹脂18bの塗布を連続して行い、第1樹脂18a及び第2樹脂18bを同時に硬化することが好ましい。
第2樹脂18bは、第1樹脂18aと同じ材料を用いることが好ましい。第1樹脂18a及び第2樹脂18bに同じ材料を用いることで、同じ条件下で同時に硬化することができる。
第1樹脂18aと第2樹脂18bとが略同時に硬化されることにより、第1樹脂18aと第2樹脂18bとが一体化された被覆部材18が形成される。これにより、第1樹脂18aと第2樹脂18bとの境界に界面が形成されず、第1樹脂18aと第2樹脂18bの密着性が向上し、剥離が抑制される。
第2樹脂18bは、上述した第1樹脂18aと同様の方法で塗布することができる。第2樹脂18bの第1凹部171及び第2凹部172の塗布は、任意の順序とすることができる。
ここで、第1領域への第1樹脂の塗布量をA、第1凹部内への第2樹脂の塗布量をB、第2凹部内への第2樹脂の塗布量をCとすると、塗布量A、B及びCは、同じであってもよいし、いずれか1つが異なっていてもよいし、全部が異なっていてもよい。例えば、第1領域の面積と第2領域の面積とが略同じである場合には、塗布量A≒塗布量C、かつ、塗布量A(C)>塗布量Bであることが好ましい。
第1樹脂18aの塗布により形成される第1凹部171内及び第2凹部172内に第2樹脂18bを塗布した後、第1樹脂18aと第2樹脂18bとを硬化して、被覆部材18を形成する。
被覆部材18の表面は、第1凹部171内及び第2凹部172内のいずれにおいても略平坦であることが好ましい。被覆部材18は、その表面の基板からの高さが、透光性部材14の上面と略同じ高さであるか、それよりも低いことが好ましい。
上述したように、本実施形態では、第2樹脂18bの塗布前に、発光素子間及び透光性部材間に第1樹脂18aが配置され、第1凹部171及び第2凹部172が形成される。これにより、第2樹脂18bの、第1領域161と第2領域162間における移動が制御される。つまり、第2樹脂18bの、隣接する透光性部材14間への移動が制御されるため、第2樹脂の透光性部材14の上面への這い上がりを効果的に抑制することができる。また、隣接する発光素子間及び透光性部材間において、樹脂の移動によるボイド等の発生を抑制することができ、適所において、確実に樹脂を充填することが可能となる。
つまり、上述したように、本実施形態では、第1樹脂の塗布により第1凹部及び第2凹部が形成され、第1凹部及び第2凹部に第2樹脂が塗布される。このため、第1凹部と第2凹部との間(つまり、発光素子12間、発光素子と第3壁及び第4壁との間)における被覆部材18の上面には第1樹脂18a、第1凹部及び第2凹部の上面には第2樹脂18bが配置されることとなる。これに対し、第1樹脂18aと第2樹脂18bとを同時に硬化させることにより、第1樹脂18aと第2樹脂18bとが一体化された被覆部材18を得ることができる。一体化された被覆部材18は、第1樹脂18aと第2樹脂18bとの間に界面が形成されないので、クラックや樹脂割れ等が抑制され、信頼性の高い発光装置とすることができる。
このように、被覆部材18を形成することにより、図3に示すように、透光性部材14の上面が被覆部材18から露出した発光装置20を、簡便かつ確実に製造することができる。
10 第1中間体
11 基板
11a 配線
11b 一辺
11c 他辺
12 発光素子
13 保護素子
14 透光性部材
18 被覆部材
18a 第1樹脂
18b 第2樹脂
20 発光装置
151 第1壁
152 第2壁
153 第3壁
154 第4壁
161 第1領域
162 第2領域
171 第1凹部
172 第2凹部

Claims (10)

  1. 基板と、前記基板の上面に第1方向に配列された複数の発光素子と、前記第1方向に直交する第2方向において前記複数の発光素子と離隔しかつ対向して前記基板の上面に配置された保護素子と、前記複数の発光素子のそれぞれの上面に接合された透光性部材とを備えた第1中間体を準備する工程と、
    前記複数の発光素子を挟んで配置され、前記第1方向に延伸する第1壁及び第2壁と、前記第1壁と前記第2壁との間に配置され、前記第2方向に延伸する第3壁及び第4壁とを含み、前記複数の発光素子及び前記保護素子を取り囲む樹脂壁を前記基板上に形成する工程であって、前記第1壁と前記発光素子との第1距離が、前記第3壁及び前記第4壁と前記発光素子との第2距離よりも大きい樹脂壁を形成する工程と、
    前記第1壁と前記発光素子との間であって、前記保護素子が配置された第1領域に、前記第3壁から前記第4壁に向かって第1樹脂を塗布して、前記発光素子と前記第3壁との間、前記発光素子と前記第4壁との間、前記発光素子間及び前記発光素子と前記基板との間から前記第1樹脂を移動させて、前記第1領域と、前記第2壁と前記発光素子との間の第2領域とに、前記第1樹脂又は前記樹脂壁で構成された内側面を有する第1凹部及び第2凹部をそれぞれ形成する工程と、
    前記第1凹部内及び前記第2凹部内に第2樹脂を塗布して、前記第1樹脂及び前記第2樹脂を硬化することにより前記透光性部材の側面を被覆する被覆部材を形成することを含む発光装置の製造方法。
  2. 前記第2距離は、前記発光素子間の距離と同等又はそれよりも大きく、かつ前記発光素子間の距離の3倍よりも小さい請求項1に記載の発光装置の製造方法。
  3. 前記第2壁と前記発光素子との間の距離は前記第1距離と同じ距離である請求項1または2に記載の発光装置の製造方法。
  4. 前記基板は、前記基板の上面に前記複数の発光素子及び前記保護素子が載置される配線を備え、
    平面視において、前記第1壁と前記発光素子との間の前記配線の面積は、前記第2壁と前記発光素子との間の前記配線の面積よりも大きい請求項1〜3のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。
  5. 前記第1凹部内への前記第2樹脂の塗布量が、前記第2凹部内への前記第2樹脂の塗布量よりも少ない請求項1〜4のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。
  6. 前記樹脂壁を、前記樹脂壁の上端が、前記発光素子の上面よりも高く、かつ、前記透光性部材の上面よりも低く位置するように形成する請求項1〜5のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。
  7. 前記第1樹脂及び前記第2樹脂は光反射性物質を含む請求項1〜6のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。
  8. 前記第1樹脂と前記第2樹脂は同じ材料を用いる請求項1〜7のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。
  9. 前記発光素子間の距離は、前記発光素子の第1方向に沿った一辺の0.1倍〜0.5倍である請求項1〜8のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。
  10. 前記透光性部材は蛍光体を含有する請求項1〜9のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。
JP2021034079A 2020-03-31 2021-03-04 発光装置の製造方法 Active JP7219407B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/207,595 US11521956B2 (en) 2020-03-31 2021-03-19 Method of manufacturing light-emitting device
CN202110320387.9A CN113471178A (zh) 2020-03-31 2021-03-25 发光装置的制造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020063174 2020-03-31
JP2020063174 2020-03-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021163967A true JP2021163967A (ja) 2021-10-11
JP7219407B2 JP7219407B2 (ja) 2023-02-08

Family

ID=78003740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021034079A Active JP7219407B2 (ja) 2020-03-31 2021-03-04 発光装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7219407B2 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010192629A (ja) * 2009-02-18 2010-09-02 Nichia Corp 発光装置の製造方法
US20150263253A1 (en) * 2014-03-14 2015-09-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Led package
JP2015188053A (ja) * 2014-03-12 2015-10-29 豊田合成株式会社 発光装置及びその製造方法
JP2017028124A (ja) * 2015-07-23 2017-02-02 日亜化学工業株式会社 発光装置及びその製造方法
JP2017108092A (ja) * 2015-11-30 2017-06-15 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
JP2017224691A (ja) * 2016-06-14 2017-12-21 日亜化学工業株式会社 発光装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010192629A (ja) * 2009-02-18 2010-09-02 Nichia Corp 発光装置の製造方法
JP2015188053A (ja) * 2014-03-12 2015-10-29 豊田合成株式会社 発光装置及びその製造方法
US20150263253A1 (en) * 2014-03-14 2015-09-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Led package
JP2017028124A (ja) * 2015-07-23 2017-02-02 日亜化学工業株式会社 発光装置及びその製造方法
JP2017108092A (ja) * 2015-11-30 2017-06-15 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
JP2017224691A (ja) * 2016-06-14 2017-12-21 日亜化学工業株式会社 発光装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP7219407B2 (ja) 2023-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10367129B2 (en) Light emitting device
US9954153B2 (en) Light-emitting device and method of manufacturing same
CN107039410B (zh) 发光装置的制造方法
US11063192B2 (en) Light emitting device with protected fluorescent substance
JP6142902B2 (ja) 発光装置及びその製造方法
JP7152675B2 (ja) 発光装置
JP6079209B2 (ja) 発光装置およびその製造方法
JP6399017B2 (ja) 発光装置
US11391884B2 (en) Method of manufacturing light emitting device
CN114188460A (zh) 发光装置
JP6519135B2 (ja) 発光装置及び発光装置用基板
TW202037948A (zh) 發光模組
JP2018206819A (ja) 発光装置及びその製造方法
US10873008B2 (en) Light emitting device and method of manufacturing same
US10991859B2 (en) Light-emitting device and method of manufacturing the same
JP2018129434A (ja) 発光装置
CN111009603A (zh) 发光装置
JP7054017B2 (ja) 発光装置の製造方法及び発光装置の検査方法
JP7219407B2 (ja) 発光装置の製造方法
JP6885494B1 (ja) 発光装置の製造方法
US11521956B2 (en) Method of manufacturing light-emitting device
JP2021048218A (ja) 発光モジュールの製造方法
JP7448805B2 (ja) 発光装置の製造方法
JP7181489B2 (ja) 発光装置及びその製造方法
JP6920619B2 (ja) 発光装置

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20210305

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210409

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220308

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220419

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220726

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220803

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221101

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221110

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: 20221227

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230109

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7219407

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151