JP5169263B2 - 発光装置の製造方法及び発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置、照明器具、ディスプレイ、液晶ディスプレイのバックライト光源などに利用可能な発光装置及びその製造方法に関し、特に、光の取り出し効率に優れるとともに、信頼性の高い発光装置及びその製造方法に関する。

近年、半導体発光素子（以下、単に発光素子とも言う）を用いた照明装置等が種々開発されており、出力向上させるための手段が検討されている。

例えば、特許文献１には、発光素子と配線ランドとの間に、できるだけ発光素子に近づけて反射体を実装することで、高い照度を得ることが記載されている。

特開２００４−２６５９７９号公報。

しかしながら、上記のような反射体を設ける場合、発光素子や導電性ワイヤを損傷しないように、それらの電子部品と反射体との間にはある程度の距離を設ける必要がある。そのため小型化が困難となり発光装置自体の大きさが制限される。さらに、発光素子から反射体までを離すことで光の取り出し効率低下の原因ともなる。特に、発光素子と各端子間を電気的に接続する方法として金ワイヤを使用する場合は、この金が発光素子からの光を吸収する性質があり、上記のごとき反射体を設けるとワイヤが長くなるため、光の吸収が多くなり出力を低減させてしまう。

また、発光素子である発光ダイオードは２極素子であり各極間に絶縁が必要である。一般的にこの絶縁部は絶縁基板材料が剥き出しとなる。この絶縁基板材料にはパッケージを効率よく作製するために種々の制約があり、必ずしも高い反射率を持った材料が使われていないのが実情である。

以上の目的を達成するため、本発明の発光装置の製造方法は、導体配線を有する基板上に発光素子を載置し、発光素子と導体配線とを電気的に接続する第１の工程と、基板上に発光素子からの光を反射する光反射樹脂を、発光素子の周囲を取り囲むように形成する第２の工程と、光反射樹脂を硬化後に、発光素子を被覆するよう封止部材を形成する第３の工程と、を有することを特徴とする。これにより、光反射樹脂を発光装置の近傍に設けやすくなる。

本発明の請求項２に記載の発光装置の製造方法は、光反射樹脂は、樹脂吐出装置から液体樹脂を吐出して形成される。これにより、導電性ワイヤや基板の凹凸を被覆することができる。

本発明の請求項３に記載の発光装置の製造方法は、樹脂吐出装置は、液体樹脂を吐出ながら基板上を移動する。これにより、光反射樹脂を任意な形状に形成することができる。

本発明の請求項４に記載の発光装置の製造方法は、第３の工程で形成される封止部材を硬化後、基板を分割する第４の工程を有し、樹脂吐出装置は、第４の工程における基板の分割位置上を液体樹脂を吐出ながら通過するよう移動する。これにより、光反射樹脂を安定して形成することができ、また、複数の発光装置を効率よく形成することができる。

本発明の請求項５に記載の発光装置の製造方法は、樹脂吐出装置は、第４の工程における基板の分割位置から離間した領域上を移動するよう移動する。これにより、第４の工程において基板を分割し易くすることができる。

本発明の請求項６に記載の発光装置の製造方法は、樹脂吐出装置は、第１の光反射樹脂を形成するように前記基板上を縦方向又は横方向に向かって移動し、次いで、第１の光反射樹脂と少なくとも一部が接する第２の光反射樹脂を形成するように、第１の光反射樹脂の上を通過するよう移動する。これにより、短時間で光形成樹脂を形成することができる。

本発明の請求項７に記載の発光装置の製造方法は、樹脂吐出装置は、静止した状態で液体樹脂を吐出し、移動時には吐出を中断する。これにより、最適な吐出部形状から効率よく光反射樹脂を形成することができる。

本発明の請求項８に記載の発光装置の製造方法は、樹脂吐出装置は、静止した状態で液体樹脂を吐出て第１の光反射樹脂を形成後、前記第１の光反射樹脂と少なくとも一部が接する第２の光反射樹脂を静止した状態で形成するよう、吐出を中断して移動する。これにより、最適な吐出部形状から効率よく光反射樹脂を形成することができる。

本発明の請求項９に記載の発光装置の製造方法は、光反射樹脂は記発光素子の上部を被覆するとともにその周辺に開口部を有するマスクを用い、開口部から光反射樹脂を注入して形成する。これにより、発光素子や導電性ワイヤを損傷することなく、一括して光反射樹脂を形成することができる。

本発明の請求項１０に記載の発光装置の製造方法は、記第２の工程は、導電性ワイヤを用いて接続されており、第２の工程は、導電性ワイヤの少なくとも一部を被覆するように形成される。これにより、発光素子からの光を吸収し易い導電性ワイヤの露出を少なくすることができるため、光の損失を低減させることができる。

本発明の請求項１１に記載の発光装置の製造方法は、第１の工程は、保護素子を載置し、導体配線と保護素子とを電気的に接続する工程を含み、第２の工程は、保護素子を被覆するように形成される。これにより、保護素子による光の吸収を低減することができる。また、保護素子を載置するための領域を新たに設けるひつようがないため、発光装置の小型化が実現できる。

本発明の請求項１２に記載の発光装置の製造方法は、第１の光反射樹脂と第２の光反射樹脂は、保護素子の上部で重なるように形成される。これにより、保護素子を効率よく被覆することができる。

本発明の請求項１３に記載の発光装置は、請求項１乃至請求項１２のいずれか１つの製造方法によって得られる。

本発明により、発光素子からの光を効率よく反射する樹脂を、発光素子の近傍に設けることができるため、光の取り出し効率が向上された発光装置が得られる。また、導電性ワイヤがある場合はこのワイヤによる光の吸収を抑制すること、および基板での吸収および透過損失を抑制し、光の取り出し効率が向上された発光装置を容易に得ることができる。

本発明を実施するための最良の形態を、以下に図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置及びその製造方法を例示するものであって、以下に限定するものではない。

また、本明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。尚、各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。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。

＜実施の形態１＞
本実施の形態の発光装置２００を、図２Ａ〜図２Ｃに示す。図２Ａは発光装置２００の斜視図、図２Ｂは図２ＡのＹ−Ｙ‘線における断面図、図２Ｃは図２Ａの封止部材２０６を透けた状態にした上面図を示す。尚、図２Ｃに示すように、光反射樹脂２０２の角部は丸みを帯びたような形状であるが、図２Ａでは簡略化のため丸みを省略してある。

本実施の形態において、発光装置２００は、上面に導体配線２０３Ａ、２０３Ｂ、２０３Ｃが配された略矩形の基板２０１と、導体配線２０３Ａ上に載置された複数の発光素子２０４とを有している。この発光素子２０４は、導電性ワイヤ２０５によって導体配線２０３Ａ、２０３Ｂと導通されている。

そして、発光素子２０４の周囲に、発光素子からの光を反射させる光反射樹脂２０２が設けられており、これにより効率よく光を反射して光の取り出し効率を向上させることができる。また、このような光反射樹脂２０２を、導電性ワイヤ２０５の一部を埋設するように形成することで、導電性ワイヤの露出をできるだけ少なくして光の吸収を抑制することで、さらに出力を向上させることができる。

本実施の形態においては、光反射樹脂２０２が、基板２０１の端部にまで形成されており、これによって同一基板上から形成される複数の発光装置の光反射樹脂を、比較的容易に、かつ、効率よく形成することができる。

上記のような発光装置は、図１Ａ〜図１Ｅに示すような工程を経て得ることができる。図１Ａ〜図１Ｅは、図２Ａなどに示す発光装置２００を得るための発光装置の製造方法を工程順に示す図であり、分割前の基板１０１上での工程を示している。尚、ここでは、発光装置４つ分の集合体として説明しているが、実際にはさらに多くの発光装置が得られるような大きさの基板を用いており、これはその一部分を示している。また、分割前の基板と分割後の基板は、共に単なる基板とする。

以下、本形態の発光装置の製造方法について説明する。

１―１．第１の工程
第１の工程は、導体配線を有する基板上に発光素子を載置し、この発光素子と導体配線とを電気的に接続するものであり、図１Ａはこの第１の工程が完了した状態を示している。図１Ａに示すように、本形態において発光装置の集合体１００は、基板１０１の上面に導体配線１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃが設けられている。導体配線の形状や大きさ、配置等については、図１Ａに示すものに限らず、任意に選択することができる。

このような導体配線は、例えばセラミックからなる基板を用いる場合、未焼成のセラミックスグリーンシートの段階で、タングステン、モリブデンのような高融点金属の微粒子を含む導体ペーストを所定のパターンに塗布したものを焼成することにより得ることができる。さらに、セラミックスグリーンシートを焼成した後、予め形成させておいた導体配線に、ニッケル、金あるいは銀を順にメッキすることもできる。このメッキされた金属も含めて本発明においては導体配線とする。

なお、セラミックスを基板とする場合は、上述のように、導体配線と絶縁部を一体的に形成する他、予め焼成されたセラミックスの板材に、導体配線を形成することにより形成することもできる。

基板として、ガラスエポキシ樹脂を用いる場合は、硝子クロス入りエポキシ樹脂やエポキシ樹脂を半硬化させたプリプレグに銅板を張り付けて熱硬化させる。その後フォトリソグラフィー法を用いて銅を所望の形状にパターニングする事により形成することができる。

上記のようにして形成された図１Ａに示す導体配線のうち、面積の大きい導体配線１０３Ａ上に発光素子１０４がダイボンド部材（接合部材）を用いて載置されている。ここでは、長方形の発光素子を６個用い、それらが３×２列に配列されるように配置されているが、これに限らず、正方形など他の形状の発光素子を用いてもよく、また、任意の配置としてもよい。

導体配線１０３Ａ、１０３Ｂと発光素子１０４とは、導電性ワイヤ１０５によって電気的に接続されている。尚、導体配線と発光素子の接続は、導電性ワイヤを介して、直接的または間接的に行うことができる。ここでは発光素子１０４は、導電性ワイヤ１０５を用いて導体配線１０３Ａ、導体配線１０３Ｂと直接的に電気的接続されているものと、隣接する発光素子１０４を介して間接的に電気的接続されているものとが混在するようになっているが、このような接続に限らず、種々の接続方法とすることができる。また、導電性ワイヤを用いずに、導電性接合部材で接続させてもよい。尚、導体配線１０３Ｃは、電極として機能する導体配線１０３Ａ、１０３Ｂと同一材料からなるが、電気的に接続させるものではなく、発光装置の極性を示す目印（カソードマーク／アノードマーク）として設けられている。

また、発光素子の他に、保護素子を設けることもできる。保護素子は、発光素子と同様に導電性ワイヤなどを用いて導体配線と電気的に接続させる。この場合、後工程で形成される光反射樹脂が設けられる位置に、保護素子を設けるのが好ましい。これにより、保護素子による光の吸収を低減することができる。さらに、発光素子と光反射樹脂との間に保護素子が存在しないことで、配光特性が均一になりやすい。しかも、光反射樹脂の内部に保護素子が埋設することで、発光素子を小型化することができる。

１−２．第２の工程
第２の工程は、基板上に、発光素子からの光を反射する光反射樹脂を、発光素子の周囲を取り囲むように形成するものである。

１―２−１．第２の工程（１）
図１Ｂは、第１の工程で得られた発光素子載置済みの基板１０１上に、樹脂吐出装置１０００を用いて光反射樹脂１０２（１０２Ａ）を形成していく工程を示す図である。本実施の形態では、まず図１Ｂに示すように第１の光反射樹脂１０２Ａを設け、次に図１Ｃに示すように第２の光反射樹脂１０２Ｂを設け、この２つの工程によって発光素子の周囲を取り囲む光反射樹脂１０２を設ける。

樹脂吐出装置１０００は、固定された基板１０１の上側において、基板１０１に対して上下方向或いは水平方向などに移動（可動）させることができるものである。尚、図１Ｂなどに図示された樹脂吐出装置１０００が備え付けられた本体（図示せず）には、主として、樹脂を入れておくシリンジや、吐出圧力を制御するレギュレータ等が装備された装置である。本明細書においては、他の部分を省略し、樹脂が吐出されるノズル１０１０を樹脂吐出装置１０００として図示しており、主としてこの部分を用いて以下の工程を説明する。尚、図には樹脂吐出装置を１つ用いた例を示して説明しているが、これに限らず、本体に対して複数設けることがでる。これによって、複数列の光反射樹脂を同時に形成させることができる。

また、図７Ａ〜図７Ｃは、ノズルの形状を示す図であり、外形は図７Ａに示すような円筒状、図７Ｂに示すような四角形のもの、或いは、図７Ｃに示すような途中で幅が広くなるような形状等を用いることができる。また、開口部の形状についても種々選択することができる。例えば、図７Ａに示すように円形の開口部７０３０Ａ、図７Ｂに示すような四角形の開口部７０３０Ｂ、さらには、図７Ｃに示すような長方形の開口部７０３０Ｃなどとしてもよい。

本実施の形態においては、まず図１Ｂに示すように、樹脂吐出装置１０００をその先端のノズル１０１０から液体樹脂を吐出しながら移動させることで、発光素子１０４の近傍に光反射樹脂１０２を形成していく。

ここでは、樹脂吐出装置１０００は、一方向（縦方向または横方向）に向かって、例えば図中の矢印１ａの方向に進むように移動させる。このとき、導電性ワイヤ１０５の一部を光反射樹脂１０２で覆う、樹脂吐出装置１０００を発光素子１０４の近傍の上部を進むように移動させる。このようにすることで、線状の第１の光反射樹脂１０２Ａを発光素子１０４の近傍に形成することができる。

樹脂吐出装置１０００の移動方向は、全て同じ方向に、例えば図１Ｂ中の矢印１ａの方向とすることができる。すなわち、複数の光反射樹脂１０２Ａがそれぞれ平行になるように設けられているが、それらの全てを矢印Ａの方向に樹脂吐出装置１０００を移動させることで形成することができる。或いは、矢印Ａ方向に移動した後、その隣の光反射樹脂１０２Ａ形成時には、それとは逆の方向に移動するようにしてもよい。

１−２−２．第２の工程（２）
次いで、図１Ｃに示すように、樹脂吐出装置１０００を、図中の矢印１ｂの方向、すなわち、先に形成した第１の光反射樹脂１０２Ａと交差するように移動させ、発光素子１０４の周囲を取り囲むように第２の光反射樹脂１０２Ｂを設ける。このとき、樹脂吐出装置１０００は液体樹脂を吐出ながら基板上１０１、導体配線１０３Ａ、１０３Ｂ、さらには、先に形成した光反射樹脂１０２Ａの上方を移動してもよく、或いは、光反射樹脂１０２Ａの上方においては樹脂の吐出を中断するなどの方法をとることもできる。

以上のように、先に基板の一方向へ樹脂吐出装置を移動させて光反射樹脂の形成を行い、その後に先に形成した光反射樹脂と略直交する向への樹脂吐出装置を移動させて光反射樹脂を形成する、という方法、すなわち、光反射樹脂の形成工程を二つ以上に分けて行うことで、図１Ｄに示すような発光装置の集合体１００を得ることができる。

樹脂吐出装置１０００の移動速度は、用いる樹脂の粘度や温度等に応じて適宜調整することができる。形成された複数の光反射樹脂がそれぞれ略同じ幅となるようにするには、少なくとも樹脂を吐出中は一定の速度で移動させるのが好ましい。移動中に樹脂の吐出を一時中断する場合などは、その間の移動速度は変更することもできる。

樹脂の吐出量についても、一定とするのが好ましい。さらに、樹脂吐出装置の移動速度と樹脂の吐出量ともに、一定とするのが好ましい。吐出量の調整は、吐出時にかかる圧力等を一定にするなどにより調整することができる。

また、図１Ｂでは、樹脂吐出装置１０００は、後工程において基板が分割される位置上を、液体樹脂を吐出ながら通過するように移動している。多数の発光装置を同一基板から形成する場合、このように連続して液体樹脂を吐出ながら樹脂吐出装置を移動させることで、形成される光反射樹脂の形状を均一にし易い。分割位置を避けるようにして吐出を中断してもよいが、これについては後述する。

光反射樹脂１０２は、発光素子１０４の周囲において、導体配線１０３Ａ、１０３Ｂ、の上か基板１０１上、又はその両方に設けることができる。例えば、図１Ｂでは、光反射樹脂１０２は、導体配線１０３Ａの一部と、導体配線１０３Ｂの全部を被覆するように設けるようにしている。このようにすることで、導体配線１０３Ａと導体配線１０３Ｂとの間で露出している基板１０１をも被覆することができる。基板１０１の材料として、ガラスエポキシ樹脂やセラミックなどからなり比較的光を透過させやすい部材を用いる場合、この部分から外部に光が漏れ出すのを防ぐことができ、発光装置の光取り出し効率の低減を抑制することができる。

また、光反射樹脂を、導電性ワイヤの一部も埋設するように形成することができる。例えば図１Ｂに示すように、導体配線１０３Ｂと導電性ワイヤ１０５との接続部の上方を通過するように樹脂吐出装置１０００を移動させることで、導電性ワイヤ１０５の一部を光反射樹脂１０２に埋設させることができる。このようにすることで、導電性ワイヤによる光の吸収を低減させることができる。例えば窒化物系半導体からなり青色発光を有する発光素子を用い、導電性ワイヤとして金線を用いる場合、金線によって青色発光が吸収されてしまう。本発明のように光反射樹脂で導電性ワイヤの一部だけでも被覆することで光の損失を低減し、発光装置の光取り出し効率を向上させることができる。

また、保護素子を有する場合は、第１の光反射樹脂と第２の光反射樹脂とが、保護素子の上部で重なるようにするのが好ましい。これにより、保護素子を被覆し易くすることができる。

１−３．第３の工程
第３の工程は、第２の工程で光反射樹脂を硬化した後、発光素子を被覆するよう封止部材を形成するものである。図１Ｅは図１Ｄで得られる発光装置の集合体１００に、さらに封止部材１０６を設けた発光装置の集合体１００を示す図である。この図において、封止部材１０６は、発光素子１０４の周囲を取り囲むことで枠状に形成されている光反射樹脂１０２の内側を充填するようにして設けられている。このようにすることで、発光素子１０４を塵芥や水分、また外力などから保護することができる。尚、図１Ｅでは、光反射樹脂１０２で囲まれた領域Ｋを充填するように封止部材１０６を設けているが、これに加えて、発光素子が載置されていない領域Ｌ及び領域Ｍなどにも設けることができる。

第３の工程では、光反射樹脂とは異なる透光性の液体樹脂を用いる。方法としては、図１Ａなどに示す樹脂吐出装置１０００を用いて光反射樹脂で囲まれた領域を充填するように吐出する方法（ポッティング成型）や、或いは、所望の形状に応じた型を用意し、その中に透光性樹脂を充填させる方法（圧縮成型、トランスファー成型）、マスクを用いて形成させる方法（印刷成型）、スプレー塗布など、所望に応じた方法を用いることができる。

１−４．第４の工程
第４の工程は、第３の工程で形成された封止部材を硬化した後に、基板を分割して個片化し、個々の発光装置とするものである。

分割位置は、図１ＥのＸ−Ｘ線、Ｘ‘−Ｘ’線で示す位置のように、発光素子の周囲を取り囲んでいる光反射樹脂１０２を避けるような位置とするのが好ましい。すなわち、封止部材１０６が設けられている領域Ｋが分断されずそのまま発光装置として残るように、領域Ｌ及び領域Ｍを分割するようにする。このとき、基板１０１上の光反射樹脂１０２だけをまず分割し、次いで基板１０１を分割するという、２段階の分割方法をとることができる。例えば、切断刃を用いて分割する場合、基板１０１の上面に達する程度、又は基板１０１を上面から少し切り込む程度）の深さとなるよう光反射樹脂１０２に入刃し、次いで、同じ位置に残されている基板１０１を切断するようにする。このように切断する部材に応じて工程を分けて行うことで、切断時にかかる負荷を低減し、精度よく分割することができる。ただし、これに限らず、一度の工程で光反射樹脂と基板とを切断してもよい。

分割方法としては、ダイシング、レーザー照射など、種々選択することができる。

以上のようにして得られる発光装置は、図２Ｃに示すように、光反射樹脂２０２が発光素子２０４の近傍に設けられており、特に導電性ワイヤ２０５と導体配線との接続部が埋設されるようにまで近傍に設けられているため、発光素子２０４からの光の損失を低減することができる。

＜実施の形態２＞
実施の形態２にかかる発光装置３００を、図３に示す。図３は発光装置３００の上面図を示す。

また、図４Ａ及び図４Ｂは、図３に示す発光装置３００を得るための発光装置の製造方法のうち、光反射樹脂を形成するための第２の工程を説明する図である。尚、第２の工程以外の工程については、実施の形態１と同様とすることができるため、ここでは省略する。

２−２．第２の工程
第２の工程は、基板上に、発光素子からの光を反射する光反射樹脂を、発光素子の周囲を取り囲むように形成するものである。実施の形態２においては、発光装置３００は光反射樹脂が基板分割位置に形成されないように設けられており、この点が実施の形態１と異なる。用いる樹脂吐出装置は、実施の形態１と同様のものを用いる。

２−２−１．第２の工程
図４Ａは、第１の工程で得られた発光素子載置済みの基板４０１上に、樹脂吐出装置４０００を用いて光反射樹脂４０２（４０２Ａ）を形成していく工程を示す図である。図４Ａと、この後に行われる図４Ｂに示す工程との両方によって発光素子の周囲に光反射樹脂４０２を設けることができる。

まず、図４Ａに示すように、樹脂吐出装置４０００を、その先端のノズル４０１０から液体樹脂を吐出ながら矢印４ａの方向に移動させて、発光素子４０４の近傍に第１の光反射樹脂４０２Ａを形成していく。このとき、分割位置（図中の４Ｘ−４Ｘ線、４Ｘ‘−４Ｘ’線）を避けるようにして形成する。これは、樹脂吐出装置４０００からの樹脂を吐出及び中断を繰り返すようにすることで形成することができる。

次いで、図４Ｂに示すように、樹脂吐出装置４０００を、図中の矢印４ｂの方向、すなわち、先に形成した第１の光反射樹脂４０２Ａと略直交する方向に移動させ、発光素子４０４の周りを取り囲むように第２の光反射樹脂４０２Ｂを設ける。ここでも、分割位置を避けるようにして光反射樹脂を形成している。

２−２−２．第２の工程の異なる方法１
図５は、第２の工程の異なる方法を説明する図である。

ここでは、図５に示すように、基板５０１上において樹脂吐出装置５０００を、樹脂を吐出しながら矢印５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの方向に順に移動させていく。矢印５ｄの方向に移動させた樹脂吐出装置５０００は、矢印５ａによって形成された光反射樹脂５０２の起点と接するように樹脂を吐出させた後、樹脂の吐出を中断する。このようにすることで、発光素子の周囲を囲む光反射樹脂が一続きに形成されるようにすることができる。尚、図５では、略四角形の枠となるように光反射樹脂を形成させたが、このような形状だけでなく、円形、楕円形、多角形など、種々の形状とすることができる。

２−２−３．第２の工程の異なる方法２
図６は、第２の工程の異なる方法を説明する図である。

図６に示すように、本方法２では、樹脂吐出装置６０００に設けられているノズル６０１０が、上記の実施の形態で用いられたノズルに比して吐出口が広く形成されているものを用いている。そして、樹脂吐出装置６０００を静止した状態で液体樹脂６０２Ｂ‘を吐出している。すなわち、基板６０１の上部を移動可能な樹脂吐出装置６０００は、移動中は樹脂の吐出を中断し、所望の位置に達した後静止して樹脂を吐出する。

尚、図６では、横長形状の開口部を有するノズルを用いて、略四角形の枠となるよう第１の光反射樹脂６０２Ａ及び第２の光反射樹脂６０２Ｂを形成しているが、ノズルの開口部の形状を略四角形としてもよく、或いはＬ字状、ドーナツ型状などとすることができる。

以下に、本発明の発光装置及びその製造方法にかかわる各構成について説明する。

２−２−４．第２の工程の異なる方法３
図８Ａは、樹脂吐出装置の代わりに、開口部を有するマスク８０００を用いて光反射樹脂を形成する方法を説明する図である。図８Ｂは、図８Ａのマスク８０００を基板８０１上に配置した際の断面図であり、スキージ８０３０を用いて高粘度樹脂８０２Ａを開口部８０２０から注入するように移動させていく状態を示している（いわゆる印刷法）。

図８Ａに示すように、発光素子が基板８０１上の導体配線に載置された発光装置の集合体８００の上側に、光反射樹脂と対応する位置に開口部８０２０を有する略板状のマスク８０００を載置する。

マスク８０００は、複数の開口部８０２０を有しており、この開口部の形状や数、配置などは、用いる樹脂の粘度等に応じて適宜調整する。また、マスク載置前に既に基板上に載置されている発光素子８０４や導電性ワイヤ８０５が、マスクによって破壊されないようにするために、突出部８０１０Ｂが設けられている。この突出部８０１０Ｂを、後工程の分割位置と対応する位置に設けておくのが好ましい。また、発光素子８０４上に光反射樹脂が注入されないように、突出部８０１０Ｂよりも膜厚の薄い薄板部８０１０Ａを設ける。

このようなマスク８０００を用い、高粘度樹脂を開口部から注入させることで、発光素子８０４の周囲を取り囲む光反射樹脂８０２０を設けることができる。

マスクは、略板状であり、所望の位置に開口部を設けられるものであればよく、また、変形しにくい材料が好ましい。用いる材料としてはＮｉ、ＳＵＳなどの金属や、硬質樹脂などを用いることができる。また、基板と略同じ面積のものを用いるのが好ましく、ネジやその他の治具によって基板を固定できるような装置を用いることで、位置精度よく発光装置を製造することができる。

また、光反射樹脂をマスクの開口部に注入するスキージは、用いる材料としては硬質ウレタンや金属等が好ましく、耐印刷性に優れたなものであればよく、その形状については平板状、剣状、角状なものが好ましい。

＜実施の形態３＞
図９は、第３の工程において封止部材を設けた後にさらにレンズ部材を設け、その後第４の工程において分割されて得られる発光装置９００の断面図を示す。

例えば図１Ｅのようにして封止部材が設けられた基板１０１を、図９に示すような半球状のレンズ部９０８が成型可能な金型内に載置する。この金型内に液体樹脂を注入し、硬化後に第４の工程として分割することで、レンズ部を有する発光装置９００を得ることができる。

以上、本発明の発光装置の製造方法について説明してきたが、続いて、各部材の構成について説明する。

（基板）
基板は導体配線を配するとともに、発光素子や保護素子などが載置可能な絶縁性の略板状部材である。具体的な材料としては、セラミックス（Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ等）、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などをあげることができる。

（導体配線）
導体配線は、基板の上面に形成され、基板の内部や表面などを介して裏面にまで連続するよう設けられ、外部と電気的な接続が取れるような機能を有するものである。また、外部とは電気的な接続が無く、光反射材として機能する物も含む。

これら導体配線は、第３の工程（分割工程）において分割された後の基板上に、少なくとも一対の正負極電極として機能する少なくとも２つの導体配線、例えば、図１Ａに示すような導体配線１０３Ａ、１０３Ｂが形成されるようにする。導体配線の位置や大きさ、形状などは、用いる基板や発光素子の数等に応じて適宜調整する。尚、図１Ａでは、発光素子１０４は全て導体配線１０３Ａ上に載置されているが、これに限らず、導体配線１０３Ａ、１０３Ｂ上にそれぞれ発光素子１０４を載置してもよい。

また、導体配線１０３Ｃは、電極として機能する導体配線１０３Ａ、１０３Ｂと同一材料からなるが、電気的に接続させるものではなく、発光装置の極性を示す目印（カソードマーク／アノードマーク）として設けられている。この導体配線１０３Ｃも、分割された後の基板上に、それぞれ形成されるような位置に設けるのが好ましく、その大きさや形状は、適宜選択することができる。

導体配線の具体的な材料としては、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル等の金属又は鉄−ニッケル合金、りん青銅、鉄入り銅、モリブデン等が挙げられる。

（光反射樹脂）
光反射樹脂は、発光素子からの光を効率よく反射可能な部材であり、発光素子の周囲を取り囲むように設けられる。光反射樹脂を構成する具体的な材料としては絶縁性部材が好ましく、また、発光素子からの光や、外光などが透過や吸収しにくい部材が好ましい。また、ある程度の強度を有するもので、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができ、より具体的には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ＢＴレジンや、ＰＰＡやシリコーン樹脂などが挙げられる。これら母体となる樹脂に、発光素子からの光を吸収しにくくかつ母体となる樹脂に対して屈折率差の大きい反射部材（例えばＴｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ＭｇＯ）などの粉末を分散することで、効率よく光を反射させることができる。

（封止部材／レンズ部材）
封止部材は、第３の工程において、光反射樹脂で囲まれた領域やその外側に設けられるものであり、発光素子や保護素子、導電性ワイヤなどを、塵芥、水分や外力などから保護する部材である。また、発光素子からの光を透過可能な透光性を有し、且つ、それらによって劣化のしにくい耐光性を有するものが好ましい。具体的な材料としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂やユリア樹脂を挙げることができる。このような材料に加え、所望に応じて着色剤、光拡散剤、フィラー、色変換部材（蛍光部材）などを含有させることもできる。

封止部材の充填量は、発光素子、ツェナーダイオードなどの保護素子、導電性ワイヤなどが被覆される量であればよい。

また、封止樹脂の表面の形状については配光特性などに応じて種々選択することができる。例えば、半球状のレンズ形状などとすることで、指向特性を調整することができる。

また、封止部材の表面の形状については配光特性などに応じて種々選択することができる。例えば、図２Ｂに示すように、光反射樹脂２０２と同等或いはそれ以下の高さとなるよう充填することができる。ここでは、中央付近が周辺部分よりも若干低くなるような凹状としているが、これにかぎらず、表面が平らなものや、中央付近が周辺部分よりも高くなるような凸状とすることができる。

また、封止部材とは別に、レンズ部材を設けてもよい。例えば、図９に示す発光装置９００のように、基板９０１の外縁まで達するとともに、半球面状のレンズ部材を設けることもできる。ここでは、光反射樹脂９０２のやや外側よりの上部から球面状となるようにレンズ部材９０８を設けている。

光反射樹脂９０２の外側は、発光素子９０４からの光は届きにくいため、レンズ形状としなくてもよい。このような形状とすることで、レンズ部材を形成後に個片化（分割）する際に、レンズ部分（球面状の部分）を損傷することなく分割することができるため、光学特性に与える影響を抑制することができる。また、このように、レンズ部材９０８を封止部材９０６とは別部材として設けることで、例えば後述するような波長変換部材（蛍光部材）を用いる場合、封止部材９０６にのみ蛍光部材を混入させることで、所望の発光色とするための蛍光部材の量を規定しやすく、また、レンズ部分を樹脂のみとすることができるため、配光特性を調整しやすくなる。レンズの曲率や大きさなどは所望の配光特性となるよう、種々選択することができる。

また、レンズ部材は、図９に示すような凸状の半球面状のレンズとするだけでなく、凹部を設けて横方向に光を反射させる形状や、フレネルレンズ形状などとすることもできる。また、目的や用途に応じては、拡散材や顔料、波長変換部材等を混入させてもよい。

（ダイボンド部材）
ダイボンド部材は、基体や導体配線上に発光素子や保護素子などを載置させるための接合部材であり、載置する素子の基板によって導電性ダイボンド部材又は縁性ダイボンド部材のいずれかを選択することができる。例えば、絶縁性基板であるサファイア上に窒化物半導体層を積層させた半導体発光素子の場合、ダイボンド部材は絶縁性でも導電性でも用いることができ、ＳｉＣ基板などの導電性基板を用いる場合は、導電性ダイボンド部材を用いることで導通を図ることができる。絶縁性ダイボンド部材としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。これらの樹脂を用いる場合は、半導体発光素子からの光や熱による劣化を考慮して、半導体発光素子裏面にＡｌ膜などの反射率の高い金属層を設けることができる。この場合、蒸着やスパッタあるいは薄膜を接合させるなどの方法を用いることができる。また、導電性ダイボンド部材としては、銀、金、パラジウムなどの導電性ペーストや、Ａｕ−Ｓｎ共晶などの半田、低融点金属等のろう材を用いることができる。さらに、これらダイボンド部材のうち、特に透光性のダイボンド部材を用いる場合は、その中に半導体発光素子からの光を吸収して異なる波長の光を発光する蛍光部材を含有させることもできる。

（導電性ワイヤ）
発光素子の電極と、基板に設けられる導電部材とを接続する導電性ワイヤは、金、銅、白金、アルミニウム等の金属及びそれらの合金を用いた導電性ワイヤが挙げられる。特に、熱抵抗などに優れた金を用いるのが好ましい。

（波長変換部材）
上記封止部材／レンズ部材中に、波長変換部材として半導体発光素子からの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長を有する光を発する蛍光部材を含有させることもできる。

蛍光部材としては、半導体発光素子からの光を、より長波長に変換させるものの方が効率がよい。蛍光部材は、１種の蛍光物質等を単層で形成してもよいし、２種以上の蛍光物質等が混合された単層を形成してもよいし、１種の蛍光物質等を含有する単層を２層以上積層させてもよいし、２種以上の蛍光物質等がそれぞれ混合された単層を２層以上積層させてもよい。

蛍光部材としては、例えば、窒化物系半導体を発光層とする半導体発光素子からの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。例えば、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体、Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に賦活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、または、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩またはＥｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか１以上であることが好ましい。好ましくは、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体である、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、（Ｙ_０．８Ｇｄ_０．２）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、Ｙ_３（Ａｌ_０．８Ｇａ_０．２）_５Ｏ_１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２の組成式で表されるＹＡＧ系蛍光体である。また、Ｙの一部もしくは全部をＴｂ、Ｌｕ等で置換したＴｂ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅなどもある。さらに、上記蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、作用、効果を有する蛍光体も使用することができる。

（半導体発光素子）
本発明においては、半導体発光素子として発光ダイオードを用いるのが好ましい。

半導体発光素子は、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、ＺｎＳｅや窒化物系半導体（Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１−Ｘ−Ｙ}Ｎ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）、ＧａＰを用いたものを用いることができる。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や発光色、大きさや、個数などは目的に応じて適宜選択することができる。

蛍光物質を有する発光装置とする場合には、その蛍光物質を効率良く励起できる短波長が発光可能な窒化物半導体（Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１−Ｘ−Ｙ}Ｎ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）が好適に挙げられる。半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を種々選択することができる。

また、可視光領域の光だけでなく、紫外線や赤外線を出力する発光素子とすることができる。さらには、半導体発光素子とともに、受光素子などを搭載することができる。

（樹脂吐出装置）
樹脂吐出装置は、第２の工程において光反射樹脂を設ける際に用いるものであり、例えば図１Ｂなどに示すように、空気の圧力で液体樹脂を連続的に、或いは、ドット状に吐出可能な装置である。

本発明に係る発光装置の製造方法は、発光素子や導電性ワイヤなどの電子部品を載置した後に光反射樹脂を設けるため、小型化された発光装置を得ることができる。また、光反射樹脂が導電性ワイヤの一部を埋設するように設けることも可能となるので、光吸収を低減し、高出力化が可能な発光装置を得ることができる。これらの発光装置は、各種表示装置、照明器具、ディスプレイ、液晶ディスプレイのバックライト光源、さらには、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、プロジェクタ装置、などにも利用することができる。

図１Ａは、本発明に係る発光装置の製造方法を示す斜視図である。 図１Ｂは、本発明に係る発光装置の製造方法を示す斜視図である。 図１Ｃは、本発明に係る発光装置の製造方法を示す斜視図である。 図１Ｄは、本発明に係る発光装置の製造方法を示す斜視図である。 図１Ｅは、本発明に係る発光装置の製造方法を示す斜視図である。 図２Ａは、本発明に係る発光装置の例を示す斜視図である。 図２Ｂは、図２Ａに係る発光装置のＹ−Ｙ‘断面における断面図である。 図２Ｃは、図２Ａに係る発光装置の封止部材を透けた状態で示した上面図である。 図３は、本発明に係る発光装置の例を示す上面図である。 図４Ａは、本発明に係る発光装置の製造方法を示す斜視図である。 図４Ｂは、本発明に係る発光装置の製造方法を示す斜視図である。 図５は、本発明に係る発光装置の製造方法を示す斜視図である。 図６は、本発明に係る発光装置の製造方法を示す斜視図である。 図７Ａは、樹脂吐出装置のノズルを示す斜視図である。 図７Ｂは、樹脂吐出装置のノズルを示す斜視図である。 図７Ｃは、樹脂吐出装置のノズルを示す斜視図である。 図８Ａは、本発明に係る発光装置の製造方法を示す斜視図である。 図８Ｂは、本発明に係る発光装置の製造方法を示す断面図である。 図９は、本発明に係る発光装置の例を示す断面図である。

符号の説明

１００、４００、５００、６００、８００・・・発光装置の集合体
２００、３００、９００・・・発光装置
１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、８０１、９０１・・・基板
１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、２０２、３０２、４０２Ａ、４０２Ｂ、５０２、６０２Ａ、６０２Ｂ、６０２Ｂ‘、８０２、８０２Ａ，９０２・・・光反射樹脂
１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃ、２０３Ａ、２０３Ｂ、２０３Ｃ、３０３Ａ、９０３Ａ、９０３Ｂ・・・導体配線
１０４、２０４、３０４、４０４、８０４、９０４・・・発光素子
１０５、２０５、３０５、８０５、９０５・・・導電ワイヤ
１０６、２０６、９０６・・・封止部材
９０８・・・レンズ部材
１０００、４０００、５０００、６０００・・・樹脂吐出装置
１０１０、４０１０、６０１０、７０００Ａ、７０００Ｂ、７０００Ｃ・・・ノズル
７０３０Ａ、７０３０Ｂ、７０３０Ｃ・・・ノズル開口部
８０００・・・マスク
８０１０Ａ・・・薄板部
８０１０Ｂ・・・突出部
８０２０・・・開口部
８０３０・・・スキージ

Claims (12)

1. 導体配線を有する基板上に発光素子を載置し、該発光素子と前記導体配線とを電気的に接続する第１の工程と、
   前記基板上に、前記発光素子からの光を反射する光反射樹脂を、前記発光素子の周囲を取り囲むように形成する第２の工程と、
   前記光反射樹脂を硬化後に、前記発光素子を被覆するよう封止部材を形成する第３の工程と、を有し、
   前記第１の工程は、導電性ワイヤを用いて接続されており、前記第２の工程は、前記導電性ワイヤの少なくとも一部を被覆するように形成されることを特徴とする発光素子の製造方法。
2. 前記光反射樹脂は、樹脂吐出装置から液体樹脂を吐出して形成される請求項１記載の発光装置の製造方法。
3. 前記樹脂吐出装置は、液体樹脂を吐出ながら基板上を移動する請求項２記載の発光装置の製造方法。
4. 前記第３の工程で形成される封止部材を硬化後、前記基板を分割する第４の工程を有し、
   前記樹脂吐出装置は、前記第４の工程における基板の分割位置上を、液体樹脂を吐出しながら通過するよう移動する請求項２又は請求項３記載の発光装置の製造方法。
5. 前記樹脂吐出装置は、前記第４の工程における基板の分割位置から離間した領域上を移動するよう移動する請求項２乃至請求項４のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
6. 前記樹脂吐出装置は、第１の光反射樹脂を形成するように前記基板上を縦方向又は横方向に向かって移動し、次いで、前記第１の光反射樹脂と少なくとも一部が接する第２の光反射樹脂を形成するように、前記第１の光反射樹脂の上を通過するよう移動する請求項２乃至請求項５のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
7. 前記樹脂吐出装置は、静止した状態で液体樹脂を吐出し、移動時には吐出を中断する請求項１又は請求項２記載の発光装置の製造方法。
8. 前記第１の光反射樹脂と前記第２の光反射樹脂は、前記第４の工程における分割位置から離間した位置で接するように形成される請求項６又は請求項７記載の発光装置の製造方法。
9. 前記光反射樹脂は、前記発光素子の上部を被覆するとともにその周辺に開口部を有するマスクを用い、該開口部から光反射樹脂を注入して形成する請求項１記載の発光装置の製造方法。
10. 前記第１の工程は、保護素子を載置し、前記導体配線と該保護素子とを電気的に接続する工程を含み、
    前記第２の工程は、前記保護素子を被覆するように形成される請求項１乃至請求項９のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
11. 前記第１の光反射樹脂と第２の光反射樹脂は、前記保護素子の上部で重なるように形成される請求項１０記載の発光装置の製造方法。
12. 請求項１乃至請求項１１のいずれか１つの製造方法によって得られる発光装置。

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