JP5278023B2 - 発光装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、発光素子からの光を透過可能な透光性部材を備える発光装置の製造方法に関する。

半導体発光素子は、小型で電力効率が良く鮮やかな色の発光をする。また、半導体素子である発光素子は球切れ等の心配がない。さらに初期駆動特性に優れ、振動やオン・オフ点灯の繰り返しに強いという特徴を有する。また、発光素子より放出される光源光と、これに励起されて光源光と異なる色相の光を放出できる波長変換部材とを組み合わせることで、光の混色の原理により、多様な色彩の光を出射可能な発光装置が開発されている。このような優れた特性を有するため、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）等の半導体発光素子は、各種の光源として利用されている。特に近年は、蛍光灯に代わる照明用の光源として、より低消費電力で長寿命の次世代照明として注目を集めており、更なる発光出力の向上及び発光効率の改善が求められている。また、車のヘッドライトなどの投光器、投光照明のように、高輝度な光源も求められている。

このような光源として、例えば特許文献１に記載される発光装置が提案されている。特許文献１に記載される発光装置は、電極が形成された上面を有する発光半導体チップと、透明な接着剤により半導体発光チップの底面に固着された蛍光体チップとを備えている。発光ダイオードチップから放出される殆どの青色光は、蛍光体チップ内に導かれ、その内一部の光は蛍光体チップの外部に放出されるが、一部の光は蛍光体チップ内の蛍光体に照射される。このため、蛍光体が青色光により励起され、黄色光を発生するが、青色光と黄色光との混色により白色光が発生する。

特開２００２−１４１５５９号公報

図７は、特許文献１の発光装置５００を示す図である。図７に示される発光装置では、半導体発光チップ５０１（以下発光素子ともいう）と蛍光体チップ５０２（以下透光性部材ともいう）を接続する際の接着材の塗布量のばらつきにより、接着材５０３を発光素子５０１と蛍光体チップ５０２との間にのみ、適量配置することは困難である。接着材の量を多めに設定すると、接着面からはみだした接着剤が発光素子の側面を伝って基板にたれたりすることによって、たれた接着材の中を光が伝播することによるロスで蛍光体チップに取り込まれる光が減少して光束が低下するという問題があった。

また、接着剤の量が少ない場合には、発光素子と蛍光体チップとが接着できないのみならず、発光素子と蛍光体チップとの間に空気の層が介在されることから、界面で生じる屈折率の差によって、発光素子から蛍光体チップに効率よく入光できず、蛍光体チップに取り込まれる光が減少して発光色がばらついたり、光束が低下したりするという問題があった。

本発明は、従来のこのような問題点を解決するためになされたものである。本発明の目的は、発光素子からの出射光を効率よく透光性部材に入射して外部に取り出すことができ、高光束もしくは高輝度な発光を実現できる発光装置の製造方法を提供することにある。

以上の目的を達成するために、本発明に係る製造方法は、発光素子と、前記発光素子から出射される光を透過して外部に放出する透光性部材とを有し、前記発光素子と前記透光性部材とが接着材を介して接着された発光装置を製造する方法であって、前記発光素子を基板に載置する第１の工程と、前記発光素子の上面を露出させて前記発光素子の側面を第１の光反射性部材で覆う第２の工程と、前記第２の工程の後で、前記上面に接着剤を塗布し、前記発光素子と前記透光性部材とを接着する第３の工程と、前記第３の工程の後で、前記透光性部材の上面を露出させて前記透光性部材の側面を第２の光反射性部材で覆う第４の工程と、を有することを特徴とする。

この発光装置においては、前記第３の工程よりも前に、前記発光素子と前記基板との隙間を光反射性部材で覆う工程を更に含むことが好ましい。

さらに、前記第４の工程は印刷法により行われることが好ましい。

また、第１の光反射部材は、前記第２の光反射部材よりも低弾性もしくは低線膨張であることが好ましい。

また、前記発光素子は、成長用基板上に半導体層が積層されて形成された発光素子であり、前記成長用基板は前記半導体層との接合面に凹凸を有していることが好ましい。

本発明の製造方法によれば、発光素子の側面を接着材が覆うことがないため、接着材のはみ出しによって生じる光のロスによる光束の低下を抑制し、高光束もしくは高輝度な発光が可能な発光装置を提供することができる。

本発明の一実施形態を示す概略断面図である。 本発明の製造工程の一例を示す概略断面図である。 本発明の他の実施形態の製造工程の一例を示す概略断面図である。 本発明の他の実施形態を示す概略断面図である。 本発明の他の実施形態を示す概略断面図である。 本発明の他の実施形態を示す概略斜視図および概略断面図である。 従来の発光装置の概略断面図である。 比較例および実施例４に係る発光装置の光束を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置を例示するものであって、本発明は発光装置を以下のものに特定しない。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に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。なお、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。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１の製造方法に係る発光装置１００の概略断面図である。発光装置１００は、発光素子１０１と、この発光素子１０１から出射される光を透過して外部に放出する透光性部材１０２とを有し、発光素子１０１と透光性部材１０２とが接着材１０３を介して接着されている。本実施の形態において、発光素子１０１は、基板１０７に形成された導電パターン（図示せず）に導電部材１０８を介して実装されている。

発光素子１０１の側面は、第１の光反射性部材１０４で覆われており、発光素子１０１の上面は、第１の光反射性部材１０４には覆われずに露出されている。その露出された発光素子１０１の上面に接着材１０３が配置されており、その上に透光性部材１０２が配置されている。さらに、透光性部材１０２は、その上面を光取り出し部として機能させるために外部に露出させ、側面は色ムラを軽減させ光束を高めるために、第２の光反射性部材１０５で覆われている。

ここで、本実施の形態の製造方法は、予め第１の光反射性部材１０４により、発光素子１０１の側面および基板１０７の発光素子載置面を被覆しておき、第１の光反射性部材１０４を形成したのちに、その上に接着材１０３を配置することにより、接着材１０３が発光素子１０１の側面や、基板１０７に流れないように形成することを特徴とする。このように構成することにより、接着材１０３の配置箇所を所望の位置にコントロールすることができ、光のロスが少ない箇所に、はみ出した接着材を配置することが可能となる。これにより、接着剤の塗布量による光束の低下を抑制することができ、その上から第２の樹脂１０５により、透光性部材１０２の側面を覆うことで、透光性部材１０２の下方から入射された光を上方からのみ出射することができるため、透光性部材の厚み方向からの出射光に起因する色ムラを軽減することができる。

以下に、本発明の製造方法について図２を用いて説明する。

（第一の工程）
まず、発光素子１０１を基板１０７に載置する。なお、図２は個々の発光装置を示すが、製造時においては集合基板に対して以下の第二〜四の工程を行い、最後に個片化することにより、個々の発光装置を作成する。

（第二の工程）
次に、発光素子１０１の上面を露出させて発光素子の側面を第１の光反射性部材１０４で覆う。本実施の形態では、図２（ａ）に示すように、発光素子１０１の光出射面と略面一になる高さの枠体１１０を基板１０７上に配置し、第１の光反射性部材１０４をこの枠体１１０に充填して硬化させることで形成している。

発光素子１０１からの光を効率よく透光性部材１０２に入射させるために、発光素子１０１の側面は、すべて第１の光反射性部材により覆われることが好ましい。すなわち、上面のみを除いて、上面と接する面が第１の光反射性部材１０４により全て覆われていることが好ましい。これにより、側面に接着材１０３が付着することを完全に防止することができる。また、発光素子１０１に、後述のような成長用基板上に半導体層が積層されて形成された発光素子を用いる場合には、成長用基板をほぼ覆っていることが好ましい。

（第三の工程）
第二の工程の後、発光素子１０１の上面に接着剤１０３を塗布し、前記発光素子と透光性部材とを接着する。本実施の形態においては、図２（ｂ）に示すように、第１の光反射性部材１０４が硬化したのち、図２（ａ）で示した枠体１１０を取り外し、光出射面として第１の光反射部材１０４から露出された発光素子１０１の上面に接着材１０３を塗布し、透光性部材１０２を接合する。接着材１０３の量が少ない場合は、発光素子１０１と透光性部材１０２との間に隙間が形成され、後に形成する第２の光反射性部材がこの隙間に入ると光束が著しく低下してしまうため、図３（ｃ）に示すように、接着後に、少なくとも発光素子１０１の光出射面の面積よりも大きい面積を覆うように接着材１０３の量を調整する。これにより、発光素子１０１の光出射面からはみ出した接着材は、第１の光反射性部材１０４と第２の光反射性部材１０５との界面に配置されるようになるため、接着材１０３が発光素子１０１の側面や、基板１０７に流れることなく、光束の低下を抑制することができる。

（第四の工程）
次に、透光性部材１０２の上面を露出させて、透光性部材１０２の側面を光反射性部材で覆う。本実施の形態では、図３（ｄ）に示すように、透光性部材１０２の側面および第１の光反射性部材１０４を覆うように、第２の光反射性部材１０５を数箇所に滴下して形成する。このように形成することで、頂部は透光性部材１０２の光出射面が露出され、その断面積が基板１０７に向かって大きくなるように第２の光反射性部材１０５が形成される。色ムラを軽減させ、光束を高めるために、透光性部材１０２の側面を、第２の光反射性部材１０５で完全に覆うことが好ましいが、ほぼ覆われていればよい。

（第五の工程）
最後に、前記第一の工程乃至第四の工程にて加工された集合基板を個々に切断し、実施の形態の製造方法に係る発光装置１００を得る。

以下に、本実施の形態の製造方法に係る発光装置１００の各部材及び構造について説明する。

（発光素子１０１）
発光素子１０１は、公知のもの、具体的には半導体発光素子を利用でき、ＧａＮ系半導体は、後述の蛍光物質を効率よく励起できる短波長が発光可能であるため、好ましい。実施の形態１の発光素子１０１は、同一面側に正電極および負電極が形成されているが、この形態に限定されず、例えば一の面に正および負の電極は必ずしも一対に限定されず、それぞれ複数形成されていてもよい。

発光素子の種類は特に制限されるものではないが、例えば、ＭＯＣＶＤ法等によって基板上にＩｎＮ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＡｌＮ等の窒化物半導体を発光層として形成させたもの、一例として、サファイア基板上にｎ型ＧａＮよりなるｎ型コンタクト層と、ｎ型ＡｌＧａＮよりなるｎ型クラッド層と、ｐ型ＧａＮよりなるｐ型コンタクト層とが順次に積層された構造のものを使用する。サファイア基板のように、成長用基板が発光素子構造を構成しない場合には除去してもよい。成長用基板の除去は、例えば装置又はサブマウントのチップ載置部に保持して、研磨、ＬＬＯ（Laser Lift Off）で実施できる。また、半導体の構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やＰＮ接合などを有するホモ構造、ヘテロ結合あるいはダブルヘテロ結合のものが挙げられる。半導体の材料やその混晶比によって発光波長を種々選択できる。また、半導体活性層を量子効果が生ずる薄膜に形成させた単一量子井戸構造や多重量子井戸構造とすることができる。また、活性層には、Ｓｉ、Ｇｅ等のドナー不純物および／またはＺｎ、Ｍｇ等のアクセプター不純物がドープされる場合もある。発光素子の発光波長は、その活性層のＩｎＧａＮのＩｎ含有量を変えるか、または活性層にドープする不純物の種類を変えることにより、紫外領域から赤色まで変化させることができる。

発光素子１０１の実装形態についても、公知の技術が採用できる。例えば、同一面側に正負電極を有する素子構造では、電極面側を光取出面として実装してもよいし、電極と対向する成長用基板側を光取出面とするフリップチップ実装としてもよい。

本実施の形態において、発光素子１０１は、図１に示すように、成長用基板１０１ａ上に半導体層１０１ｂが積層されて形成された発光素子１０１であり、成長用基板１０１ａ側を光取り出し面とし、半導体層１０１ｂ側を基板１０７側にして実装されている。成長用基板１０１aは半導体層１０１ｂとの接合面に凹凸(図示せず)を有しており、これにより半導体層１０１ｂから出射された光が、成長基板１０１aに当たるときの臨界角を意図的に変えて、成長用基板１０１aの外部に光が取り出されやすくすることができる。

本実施の形態において、発光素子１０１は基板１０９上に形成された導電パターン（図示せず）上に、導電部材１０８を介してフリップチップ実装されている。フリップチップ実装とする場合、基板１０７の発光素子搭載部と、発光素子１０２との隙間にアンダーフィル材を配置することが好ましい。これにより、発光素子と基板の熱膨張率の差による応力を吸収したり、放熱性を高めたりすることができる。アンダーフィル材は、第１の光反射性部材１０４として同時に形成すると、１つの工程で形成でき、かつ、発光素子から基板方向へ出射される光を反射することができ、光束を高めることができる。このとき、第１の光反射性部材１０４に含有させる反射性物質（後述する）の粒径を、実装された発光素子１０１と基板１０７との隙間よりも小さく設定することで、発光素子１０１の下部にも第１の光反射性部材１０４を容易に配置させることができる。これにより、基板１０７の方向に出射された光が基板１０７に吸収されることを防ぎ、基板１０７方向に出射された光も発光素子１０２側に反射させて光束を高めることができる。

（第１の光反射性部材１０４）
第１の光反射性部材１０４は、図１に示すように、発光素子１０１の側面を覆い、かつ、発光素子１０１の光取出面は第１の光反射性部材１０４から露出させることにより、透光性部材１０２に光を入光することが可能なように形成される。第１の光反射性部材１０４は、発光素子１０１からの光を反射可能な部材からなり、発光素子の側面から出射した光を発光素子内に反射させる。このように発光素子内に戻された光は、第１の光反射性部材から露出された光出射面から接着材１０３を通り、発光素子から出射されて直接上方に向かう光とともに、透光性部材１０２方向へと出射される。

具体的には、第１の光反射性部材１０４の材料としては、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、また、これらの樹脂を少なくとも一種以上含むハイブリッド樹脂等の樹脂に反射性物質を含有させることで形成することができる。反射性物質の材料としては、酸化チタン、二酸化ケイ素、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライトなどを用いることができる。その含有濃度、密度により光の反射量、透過量が異なるため、発光装置の形状、大きさに応じて、適宜濃度、密度を調整するとよい。例えば、比較的小さい発光装置の場合には、第１の光反射部材の肉厚を小さくする必要があり、その薄肉部で光の漏れを抑制するために、反射性物質の濃度を高くすることが好ましい。一方で、第１の光反射部材の塗布、成形などの製造工程において、反射性物質の濃度を高くなると製造上の困難性がある場合には、その濃度を適宜調整する。例えば、反射性物質の含有濃度を３０ｗｔ％以上、その肉厚を２０μｍ以上とするのが好ましい。

また、反射性に加え、放熱性を併せ持つ材料とすると反射性能を持たせつつ、放熱性を向上させることができる。このような材料として、熱伝導率の高い窒化アルミニウムや窒化ホウ素が挙げられる。また、反射性物質とは別に、放熱性を高める目的で放熱性物質を添加してもよい。さらに、光反射性部材は、基板１０７の主材料と同一材料を有していることが好ましく、これにより熱応力に対して強い発光装置が得られる。

また、第１の光反射性部材１０４を前述のアンダーフィル材として用いる場合、後述の第２の光反射性部材よりも低弾性あるいは低線膨張のアンダーフィル材を用いると、発光素子１０１と基板１０７との接合部における樹脂膨張収縮応力の緩和が可能となり、電気的な接合信頼性が向上するため好ましい。このようなアンダーフィル材は、例えばＪＩＳ−Ａ硬度（ゴム硬度）１０以下とすることが好ましい。この場合、後述の第２の光反射性部材１０５に機械強度の高い材料を使用し、第１の光反射性部材が外部に露出しないよう、第２の光反射性部材１０５で第１の光反射性部材１０４を完全に覆う構成とすることが好ましい。これにより、発光素子１０１およびアンダーフィル材部分の外的応力に対する耐久性を確保できる。

第１の光反射性部材１０４は、射出成形、ポッティング成形、樹脂印刷法、トランスファーモールド法、圧縮成形などで成形することができる。

（第２の光反射性部材１０５）
第２の光反射性部材１０５は、透光性部材１０２の側面を覆い、発光素子１０１からの光を出射する部分を外部に露出する。具体的な材料、成形方法は、上述の第１の光反射性部材と同様である。第１の光反射性部材１０４と第２の光反射性部材１０５は、同じ部材で形成してもよく、異なる部材で形成してもよい。第１の光反射部材を完全に覆う形で形成してもよいし、第１の光反射性部材の一部を露出させて一部を覆う構成としてもよい
なお、発光装置に機械的強度を持たせるために、ＪＩＳ―Ａ硬度４０以上であることが好ましい。

（接着材１０３）
接着材１０３は発光素子１０１と、透光性部材１０２とを接合するものであり、第１の光反射性部材１０４と第２の光反射性部材１０５のとの界面に配置される。発光素子１０１からの出射光を透光性部材１０２側へと有効に導光するために、発光素子１０１、接着材１０３、透光性部材１０２の順に屈折率を小さくすることが好ましい。

また、発光素子１０１と透光性部材１０２との距離が近くなるほど、透光性部材１０２に光が入る際に拡散した光が再度、透光性部材１０２に入る確率が高くなるので、接着材の厚みを薄くすると、発光効率を向上させることができるため好ましい。

接着材１０３の具体的な材料としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、低融点ガラスなどが用いられる。

（透光性部材１０２）
本実施の形態における発光装置１００は、発光素子１０１から出射される光を透過して外部に放出する透光性部材１０２を有する。透光性部材１０２は、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有することが好ましい。これにより、発光素子からの光が透光性部材を通過する際に、波長変換部材としての蛍光体を励起することで、発光素子の発光波長とは異なった波長を持つ光が得られ、この結果、波長変換されない光との混色により、所望の色相を有する出射光とすることができる。

具体的には、例えば、蛍光体の単結晶、多結晶もしくは蛍光体粉末の焼結体等の蛍光体インゴットから切り出したものや、樹脂、ガラス、無機物等に蛍光体粉末を混合して焼結したものが挙げられる。入光面および出光面が略平坦および略平行の板状とすることにより、受光から出光へ好適に光が進行する。また、出光面が例えばレンズ形状、もしくは光を散乱させる形状などとなるように、表面を加工してもよい。

また、青色発光素子と好適に組み合わせて白色発光とでき、波長変換部材に用いられる代表的な蛍光体としては、例えば、ＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）系、ＢＯＳ（Barium ortho-Silicate）系等の蛍光体などが好適に用いられる。

さらに、波長変換部材を含有する透光性部材１０２と青色発光素子とを接着する接着材１０３に赤色蛍光体を含有させることで、ＪＩＳ規格に沿うように、電球色に発光する発光装置とすることができる。つまり、発光素子１０１により発光された青色光と、蛍光体の黄色光乃至赤色光とが混色することにより、暖色系の白色に発光する。発光素子１０１近傍より、長波から短波に向かって蛍光体を配置することが光取り出し効率が良いと考えられることから、発光素子により近い接着材１０３に赤色蛍光体を含有させることで、効果的に光を取り出すことができる。発光素子１０１の近傍に配置されることから、熱に強い蛍光体であることが好ましい。

透光性部材１０２は、図１に示すように、発光素子の光出射面の幅よりも大きい幅を有し、透光性部材１０２と発光素子１０１とが接着された際に、透光性部材１０２の外周部が、発光素子の外周部よりも突出していることが好ましい。言い換えると、図１において、透光性部材１０２の側面は、発光素子１０１の側面よりも外方向に突出している。これにより、発光素子１０１の光出射面よりも大きな面をもって透光性部材１０２で受光することができるため、光のロスを少なくすることができる。また、発光素子１０１の光出射面からはみ出した接着材１０３を伝わる光を受光することもできる。

（基板１０７）
基板１０７の材料としては、ガラスエポキシ、樹脂、セラミックスなどの絶縁性部材が挙げられる。また、絶縁部材を形成した金属であってもよい。特に、その表面に発光素子１０１との接続をとるための導体配線を形成することができるものが好ましく、そのような材料として、耐熱性および耐候性の高いセラミックスからなることが好ましい。セラミックス材料としては、アルミナ、窒化アルミニウム、ムライトなどが好ましい。なお、セラミックスからなる支持基板であっても、セラミックス以外の絶縁性材料からなる絶縁層をその一部に有していてもよい。このような材料としては、例えば、ＢＴレジン、ガラスエポキシ、エポキシ系樹脂等が挙げられる。

第１の光反射性部材１０４および／または第２の光反射性部材１０５をポッティングにより形成する場合に、反射部材である樹脂の流出を抑制するために、基板１０７の表面に凹または凸を形成することが好ましい。基板１０７の表面に設けられる配線パターンとして凸形状を形成してもよい。

また、基板１０７がキャビティを有する構造としてもよい。これにより、第１の光反射性部材や第２の光反射性部材を形成する際に、枠体などのマスクが不要となり、好ましい。例えば、基板の貼り合わせ構造、立体回路基板（Molded Interconnect Device;MID）などが挙げられる。

以下、本発明に係る実施例を本発明の製造方法にそって詳述する。なお、本発明は以下に示す実施例のみに限定されないことは言うまでもない。

＜実施例１＞
実施例１として、図１に示す発光装置を製造する方法を、図２を用いて説明する。図２は、本発明の発光装置の製造工程の一例を示す断面図である。

（第一の工程）
まず、発光素子１０１を基板１０７に載置する。本実施例では、基板１０７として窒化アルミニウムを用いる。縦３０ｍｍ、横４０ｍｍ、厚み１．５ｍｍ、熱電導率が１７０Ｗ／ｍ・Ｋ程度の窒化アルミニウム板材の表面に、発光素子１０１との電気的接続をとるための配線をスパッタリングを用いて形成している。この窒化アルミニウム集合基板の配線に、Ａｕからなるバンプ１０８を用いて、サファイア基板上に半導体層が積層されて形成された１ｍｍ×１ｍｍの発光素子１０１を、サファイア基板側が光出射面となるようにしてフリップチップ実装する。なお、図２は個々の発光装置を示すが、製造時においては集合基板に対して以下の第二〜四の工程を行い、最後に個片化することにより、個々の発光装置を作成する。

（第二の工程）
次に、発光素子の上面を露出させて発光素子の側面を光反射性部材で覆う。本実施例では、図２（ａ）に示すように、発光素子１０１の上面と略面一になる高さの枠体１１０を基板１０７上に配置し、シリコーン樹脂に酸化チタンを含有させた第１の光反射性部材１０４をこの枠体１１０に充填して硬化させることで形成している。酸化チタンの粒径は、実装された発光素子１０１と基板１０７との隙間よりも小さく設定されており、基板１０７の方向に出射された光が基板１０７に吸収されることを防ぎ、基板１０７方向に出射された光も発光素子１０２側に反射させて光束を高めることができる。

（第三の工程）
第２の工程の後、発光素子１０１の上面に接着剤を塗布し、前記発光素子と透光性部材とを接着する。本実施例においては、図２（ｂ）に示すように、第１の光反射性部材１０４が硬化したのち、図２（ａ）で示した枠体１１０を取り外し、光出射面として第１の光反射性部材１０４から露出された発光素子１０１の上面に接着材１０３を塗布し、透光性部材１０２を接合する。本実施例では、接着材１０３としてシリコーン樹脂を用い、熱硬化させることで透光性部材１０２と接着する。また、透光性部材として、ＹＡＧとアルミナを混合して焼結することで形成された蛍光体板を用いる。透光性部材が無機材料から形成されるため、劣化が少なく、信頼性の高い発光装置とすることができる。接着後の接着材層の厚みは、約１０μｍである。

（第四の工程）
次に、透光性部材１０２の上面を露出させて、透光性部材１０２の側面を光反射性部材で覆う。本実施例では、図３（ｄ）に示すように、透光性部材１０２の側面および第１の光反射性部材１０４を覆うように、第２の光反射性部材１０５を数箇所に滴下して形成する。

（第五の工程）
最後に、前記第一の工程乃至第四の工程にて加工された集合基板をダイシングにより個々に切断し、平面が６．５ｍｍ×１２ｍｍからなる実施例１に係る発光装置１００を得る。

このようにして、製造された発光装置１００は、発光素子１０１の側面や基板１０７に接着材が流れることがなく、光束の低下を抑制することができる。

＜実施例２＞
実施例２として、図４に示す発光装置２００を製造する方法を、図３を用いて説明する。図３（ａ）に示すように、第１の光反射性部材１０４として、シリコーン樹脂に酸化チタンを含有させた針入度２０のゲル状の樹脂を用い、バンプ１０８を介して基板１０７にフリップチップ実装された発光素子１０１の側面を覆うように滴下することで、第１の光反射性部材１０４を形成する。このとき、発光素子１０１と基板１０７との隙間（バンプ１０８の間）にも第１の光反射性部材１０４が充填される。

次に、図３（ｂ）および図３（ｃ）に示すように、第１の反射部材１０４から露出された発光素子１０１の光出射面に、実施例１と同様に接着材１０３を塗布し、透光性部材１０２を接着する。次に、図３（ｄ）に示すように、基板１０７上に枠体であるメタルマスク１１１を配置し、ＪＩＳ―Ａ硬度７０の第２の光反射性部材１０５をスクリーン印刷法により形成する。このように形成することで、図４に示すような発光装置２００を得ることができる。この発光装置２００は、発光素子１０１と基板１０７との接合部であるバンプ１０８の周囲が柔らかい樹脂で覆われていることから、発光素子接合部における樹脂膨張収縮応力の緩和が可能となり、電気的な接合信頼性が向上させることができる。また、第２の光反射性部材１０５に機械強度の高い材料を使用しているので発光素子１０１および第１の光反射性部材１０４の外的応力に対する耐久性を確保することができる。

＜実施例３＞
基板１０７として、窒化アルミニウムの3次元成形体表面にレーザパターニングで形成された配線を備え、キャビティを有する、セラミックMIDからなる基板を用いた。この基板のキャビティ内に第１の光反射性部材１０４および第２の光反射性部材１０５を充填して形成する以外、実施例1と同様にして発光装置を形成すると、図５に示すような発光装置３００を得ることができる。このようにキャビティを形成すると、ポッティングで第１の反射部材１０４および第２の反射部材１０５を用いた封止を行えるため組み立てが容易となる。また、放熱性の良い窒化アルミニウムでキャビティおよび発光素子搭載部が形成されるので、放熱性に優れた信頼性の高い発光装置とすることができる。

＜実施例４＞
基板上に１ｍｍ×１ｍｍの発光素子を４つ、０．１mm間隔でフリップチップ実装し、それぞれの発光素子の側面を第１の光反射性部材１０４で覆い、発光素子の光出射面側に、全ての発光素子を覆うような１枚の透光性部材１０２を用いる以外、実施例1と同様にして発光装置を形成すると、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すような発光装置４００を得ることができる。このように、基板１０７の上面は、第１の光反射性部材１０４および第２の光反射性部材１０５から露出していてもよい。なお、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ線における断面図を示している。

＜比較例＞
比較例として、発光素子と透光性部材とを接着材で接着したあとで、発光素子の側面及び透光性部材の側面を覆うように光反射性部材を形成した以外は、実施例４と同様に形成したサンプルを示す。このサンプルにおいて、接着材の量を２．９ｍｇとした場合と、５．８ｍｇとした場合の光束を図８に示す。一方、実施例４において、接着材の量を２．９ｍｇとした場合と、５．８ｍｇとした場合の光束を図８に示す。

実施例４の発光装置では、接着材の量の変化による光束変化がほとんどないのに対し、比較例の発光装置では、接着材の量の変化によって、著しい光束の差が出る結果となった。すなわち、実施例の発光装置では、製造工程において、接着剤の塗布量にばらつきが生じたとしても光束の変化が少なく、量産性よく製造が可能である。

本発明の発光装置およびその製造方法は、家庭用照明や車両用照明等として広く利用することができる。

１００、２００、３００、４００、５００ 発光装置
１０１ 発光素子
１０２ 透光性部材
１０３、５０３ 接着材
１０４ 第１の光反射性部材
１０５ 第２の光反射性部材
１０７ 基板
１０８ バンプ
１１０ 枠体
１１１ メタルマスク
５０１ 半導体発光チップ
５０２ 蛍光体チップ

Claims (5)

1. 発光素子と、前記発光素子から出射される光を透過して外部に放出する透光性部材とを有し、前記発光素子と前記透光性部材とが接着材を介して接着された発光装置を製造する方法であって、
   前記発光素子を基板に載置する第１の工程と、
   前記発光素子の上面を露出させて前記発光素子の側面を第１の光反射性部材で覆う第２の工程と、
   前記第２の工程の後で、前記上面に接着剤を塗布し、前記発光素子と前記透光性部材とを接着する第３の工程と、
   前記第３の工程の後で、前記透光性部材の上面を露出させて前記透光性部材の側面を第２の光反射性部材で覆う第４の工程と、
   を有することを特徴とする発光装置の製造方法。
2. 前記第３の工程よりも前に、前記発光素子と前記基板との隙間を光反射性部材で覆う工程を更に含む請求項１に記載の発光装置の製造方法。
3. 前記第４の工程は印刷法により行われる請求項１または２に記載の発光装置の製造方法。
4. 前記第１の光反射部材は、前記第２の光反射部材よりも低弾性もしくは低線膨張である請求項１〜３に記載の発光装置の製造方法。
5. 前記発光素子は、成長用基板上に半導体層が積層されて形成された発光素子であり、前記成長用基板は前記半導体層との接合面に凹凸を有している請求項１〜４に記載の発光装置の製造方法。

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