JP2022156442A - 発光装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態に係る発光装置100を図1から図3Eを参照して説明する。参考のために、図1から図3Eには、互いに直交するX方向、Y方向およびZ方向を示す矢印が描かれている。
支持体10は、発光素子20を載置する部材である。支持体10は、種々の形態を用いることができる。支持体10は、基材11と、第1配線12Aと、第2配線12Bと、第3配線12Cと、第4配線12Dと、第5配線12Eと、ビア15と、を備えていてもよい。
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公知の半導体素子を適用できる。発光素子としては、例えばLEDチップが挙げられる。発光素子20は、半導体積層体21を含む。半導体積層体は、n型半導体層およびp型半導体層と、これらに挟まれた発光層とを含む。発光層は、ダブルヘテロ接合または単一量子井戸(SQW)等の構造を有していてもよいし、多重量子井戸(MQW)のようにひとかたまりの活性層群をもつ構造を有していてもよい。半導体積層体は、可視光または紫外光を発光可能に構成されている。このような発光層を含む半導体積層体は、例えばInxAlyGa1-x-yN(0≦x、0≦y、x+y≦1)を含むことができる。
透光性部材30は、発光素子20の側面203を覆い、透光性を有する部材である。透光性部材30は、発光素子20の側面203の少なくとも一部を覆っていればよい。透光性部材30は、発光素子20の側面203の全てを覆っていてもよい。発光素子20の側面203が透光性部材30に覆われることで、発光素子20を外部応力から保護することができる。透光性部材30は、被覆部材50よりも発光素子20のピーク波長に対する透過率が高い。このため、透光性部材30が発光素子20の側面203を覆うことで、透光性部材30を介して発光素子20の側面203から出射される光が発光装置100の外側に取り出されやすくなる。尚、本明細書において透光性を有するとは、発光素子のピーク波長に対する透過率が50%以上のことである。発光装置が複数の発光素子を備える場合には、少なくとも1つの発光素子のピーク波長に対する透過率が50%以上であればよい。透光性部材30は、支持体10から離れていることが好ましい。このようにすることで、発光素子20からの光が支持体10に吸収されることを抑制できる。
樹脂部材40は、発光素子20および透光性部材30の上面を覆い、透光性を有する部材である。発光素子20の上面201が樹脂部材40に覆われることで、発光素子20を外部応力から保護することができる。図2Aに示すように、樹脂部材40の下面402は、凹状である。このため、樹脂部材40の下面402が平坦な場合よりも樹脂部材40の下面402の面積を大きくすることができる。これにより、発光素子20からの光を樹脂部材40に取り出しやすくなる。図2Aに示すように、樹脂部材40の一部は発光素子20の上面201よりも下側に位置していることが好ましい。このようにすることで、樹脂部材40の下面402の面積を大きくしやすくなる。本明細書において、樹脂部材40の下面402が凹状とは、断面視において、樹脂部材40の中心の近傍から樹脂部材40の端部に近づくにつれて第3方向(Z方向)における樹脂部材40の下面402の高さが徐々に低くなることを意味する。尚、樹脂部材40の下面402は、10μm以下の凹凸を有していてもよい。本明細書において、樹脂部材の中心とは、平面視における樹脂部材の幾何学的な重心を意味する。
被覆部材50は、樹脂部材40の上面401を露出させて、樹脂部材40の側面403を覆う部材である。樹脂部材40の側面403が被覆部材50に覆われることで、樹脂部材40を外部応力から保護することができる。被覆部材50は、発光素子からの反射性を有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のコントラストを大きくすることができる。尚、本明細書において反射性を有するとは、発光素子のピーク波長に対する反射率が60%以上のことである。発光装置が複数の発光素子を備える場合には、少なくとも1つの発光素子のピーク波長に対する反射率が60%以上であればよい。
図3Eに示すように、発光装置100は、第3配線12C及び/又は第4配線12Dの一部を覆う絶縁膜60を備えてもよい。絶縁膜60を備えることで、第3配線12Cと第4配線12Dが短絡することを抑制できる。また、基材11から第3配線12C及び/又は第4配線12Dが剥がれることを抑制することができる。
(1)長手方向である第1方向と前記第1方向に直交する短手方向である第2方向に延びる上面を有する少なくとも1つの発光素子と、前記発光素子が載置される支持体と、を有する中間体を準備する中間体準備工程と、
(2)平面視において前記発光素子と重なる板状の中間樹脂部材であって、前記第1方向において前記発光素子の両側から延びる第1樹脂延伸部を有するように前記中間樹脂部材と前記発光素子を透光性部材により固定する中間樹脂部材固定工程と、
(3)前記第1樹脂延伸部と前記支持体の間の空間と重なり、且つ、前記第1方向における前記発光素子からの最大長さが前記第2方向における前記発光素子の最大長さよりも長い位置で、前記中間樹脂部材を前記第2方向に沿って切断して、下面が凹状に曲がる樹脂部材を形成する樹脂部材形成工程と、
(4)前記樹脂部材の上面を露出させて、前記樹脂部材の側面を覆う被覆部材を形成する被覆部材形成工程と、
を含む。
中間体準備工程について図4A、図4Bを参照して説明する。中間体準備工程で準備する中間体101は、支持体10と少なくとも1つの発光素子20とを有している。支持体10は発光装置毎に個片化された状態でもよく、図4A、図4Bに示すように、個片化前の集合された状態のものでもよい。また、本明細書では発光装置毎に個片化された支持体も、個片化前の集合された支持体も、どちらも支持体と呼ぶ。発光素子20は、長手方向である第1方向と第1方向に直交する短手方向である第2方向に延びる上面を有している。図4Aにおいて、第1方向とはX方向のことであり、第2方向とはY方向のことである。中間体101が複数の発光素子20を備える場合には、それぞれの発光素子20が長手方向である第1方向と第1方向に直交する短手方向である第2方向に延びる上面を有している。発光素子20は支持体10上に載置される。支持体10上に発光素子20を載置する工程を実施して中間体101を準備してもよく、中間体101を購入して準備してもよい。
中間樹脂部材固定工程について図5Aから図5Cを参照して説明する。上述した樹脂部材40の個片化前の状態を本明細書では中間樹脂部材40Aと呼ぶことがある。中間樹脂部材40Aは、板状の部材である。本明細書では板状とは上面と下面が平坦な面である場合だけでなく、10μm以下の凹凸を有する場合も含む。図5Aに示すように、平面視において、発光素子20と重なるように中間樹脂部材40Aを配置する。図5A、図5Bに示すように中間樹脂部材40Aは、第1方向(X方向)において発光素子20の両側から延びる第1樹脂延伸部411を有するように配置される。また、図5Aに示すように中間樹脂部材40Aは、第2方向(Y方向)において発光素子20の両側から延びる第2樹脂延伸部412を有していてもよい。中間樹脂部材40Aと発光素子20は透光性部材30により固定される。図5Bに示すように、中間体101が第1発光素子20Aと第2発光素子20Bを備える場合には、透光性部材30が、第1発光素子20A、第2発光素子20B及び中間樹脂部材40Aと接することが好ましい。このようにすることで、第1発光素子20A、第2発光素子20B及び中間樹脂部材40Aの接着強度が向上する。
樹脂部材形成工程について図6Aから図6Dを参照して説明する。第1樹脂延伸部411と支持体10の間の空間と重なり、且つ、第1方向(X方向)における発光素子20からの最大長さが第2方向における発光素子の最大長さよりも長い位置で、中間樹脂部材40Aを第2方向(Y方向)に沿って切断する。これにより、図6Aに示すように、下面が凹状に曲がる樹脂部材40を形成する。樹脂部材40は、第2方向(Y方向)に沿って切断した後の中間樹脂部材40Aである。中間樹脂部材40Aの硬さを適宜選択することにより、切断時に係る力によって下面が凹状に曲がる樹脂部材40を形成することができる。中間樹脂部材40Aは、第1方向(X方向)における発光素子20からの最大長さが第2方向における発光素子の最大長さよりも長い位置で切断されるので、第2方向における発光素子の最大長さよりも短い位置で切断される場合よりも、中間樹脂部材40Aに発生する曲げモーメントを大きくすることができる。これにより、樹脂部材40の下面を凹状に曲げやすくなる。図6Bに示すように、中間体が第1発光素子20Aと第2発光素子20Bを備える場合には、第1発光素子20Aと第2発光素子20Bの間の位置で中間樹脂部材を第2方向に沿って切断してもよい。切断する方法としては公知の方法を用いることができる。例えば、図6Aに示すようにブレード81によって切断してもよい。ブレード81は回転刃であってもよい。
被覆部材形成工程について図7A、図7Bを参照して説明する。樹脂部材40の上面を露出させて、樹脂部材40の側面を覆う被覆部材50を形成する。被覆部材50は、支持体10の上面および発光素子20の側面を覆ってもよい。被覆部材を形成する方法としては、例えば、トランスファ成形、圧縮成形、ポッティング、印刷等の公知の方法を用いることができる。
個片化工程について図8を参照して説明する。発光装置の製法方法は、被覆部材形成工程の後に、支持体及び被覆部材の一部を除去する個片化工程を含んでいてもよい。支持体及び被覆部材の一部を除去する方法としては、ブレードによる切断またはレーザー光による切断等の公知の方法を用いることができる。例えば、図8に示すようにブレード82によって切断して支持体及び被覆部材の一部を除去してもよい。切断により支持体10及び被覆部材50の一部を除去することで、支持体の切断面と被覆部材の切断面を面一にしやすくなる。これにより、発光装置を小型化しやすくなる。
20 発光素子
30 透光性部材
40 樹脂部材
50 被覆部材
60 絶縁膜
70 導電性接着部材
100、100A 発光装置
Claims (12)
- 長手方向である第1方向と前記第1方向に直交する短手方向である第2方向に延びる上面を有する少なくとも1つの発光素子と、前記発光素子が載置される支持体と、を有する中間体を準備する中間体準備工程と、
平面視において前記発光素子と重なる板状の中間樹脂部材であって、前記第1方向において前記発光素子の両側から延びる第1樹脂延伸部を有するように前記中間樹脂部材と前記発光素子を透光性部材により固定する中間樹脂部材固定工程と、
前記第1樹脂延伸部と前記支持体の間の空間と重なり、且つ、前記第1方向における前記発光素子からの最大長さが前記第2方向における前記発光素子の最大長さよりも長い位置で、前記中間樹脂部材を前記第2方向に沿って切断して、下面が凹状に曲がる樹脂部材を形成する樹脂部材形成工程と、
前記樹脂部材の上面を露出させて、前記樹脂部材の側面を覆う被覆部材を形成する被覆部材形成工程と、
を含む発光装置の製造方法。 - 前記樹脂部材形成工程において、前記透光性部材は前記樹脂部材よりも外側に位置する透光延伸部が形成される請求項1に記載の発光装置の製造方法。
- 前記透光延伸部は前記発光素子の上面よりも下側に位置する請求項2に記載の発光装置の製造方法。
- 前記中間樹脂部材固定工程において、前記中間樹脂部材は、前記第2方向において前記発光素子の両側から延びる第2樹脂延伸部を有し、
前記樹脂部材形成工程において、前記中間樹脂部材を前記第2方向に沿って切断する前に、前記中間樹脂部材の第2樹脂延伸部を前記第1方向に沿って切断する工程を含む請求項1から3のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。 - 前記樹脂部材の一部は、前記発光素子の上面よりも下側に位置する請求項1から4のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
- 断面視において、前記樹脂部材の端部における前記透光性部材の最大厚みは、前記第1方向における前記発光素子から前記樹脂部材の端部までの最大長さの0.01倍以上0.1倍以下である請求項1から5のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
- 前記中間体準備工程において、前記発光素子は第1発光素子と第2発光素子とを含み、
前記中間樹脂部材固定工程において、前記透光性部材は、前記第1発光素子、前記第2発光素子及び中間樹脂部材と接し、
前記樹脂部材形成工程において、前記第1発光素子と前記第2発光素子の間の位置で前記中間樹脂部材を前記第2方向に沿って切断する請求項1から6のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。 - 前記被覆部材形成工程において、前記樹脂部材の上面を覆う中間被覆部材を形成した後、前記中間被覆部材の一部を除去して前記被覆部材を形成する請求項1から7のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
- 前記被覆部材形成工程の後に、前記支持体及び前記被覆部材の少なくとも一部を除去する個片化工程を含む請求項1から8のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
- 支持体と、
前記支持体上に載置され、長手方向である第1方向と前記第1方向に直交する短手方向である第2方向に延びる上面を有する発光素子と、
前記発光素子の側面を覆う透光性部材と、
前記発光素子および前記透光性部材の上面を覆い、下面が凹状の樹脂部材と、
前記樹脂部材の上面を露出させて、前記樹脂部材の側面を覆う被覆部材と、を有し、
前記第1方向における前記発光素子から前記樹脂部材の端部までの最大長さが前記第2方向における前記発光素子の最大長さよりも長い発光装置。 - 前記透光性部材は前記樹脂部材よりも外側に位置する透光延伸部を有する請求項10に記載の発光装置。
- 前記透光延伸部は前記発光素子の上面よりも下側に位置する請求項11に記載の発光装置。
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