JP5481277B2 - 発光装置 - Google Patents

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Description

本発明は、照明装置および表示装置の光源などに利用可能な発光装置に関するものであり、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に関するものである。
従来、発光素子（半導体発光素子とも言う）を光源として用いた照明装置および表示装置などが種々開発されており、光出力を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、図１１に示す発光装置９５０が記載されている。図１１（ａ）は、従来の発光装置９５０の概略構成を示す上面図であり、（ｂ）は発光装置９５０の製造工程を示す模式図である。
従来の発光装置９５０の製造方法は、基板９７４に形成された導体配線９６５上に発光素子９６９を載置し、発光素子９６９と導体配線９６５とをワイヤ９７６を用いて電気的に接続する工程と、発光素子９６９からの光を反射する光反射樹脂９６０を、導体配線９６５の一部を覆い、かつ、発光素子９６９の周囲を取り囲むように、基板９７４上に形成する工程と、光反射樹脂９６０を硬化後に、発光素子９６９を被覆するように封止部材（図示せず）を形成する工程とを含んでいる。光反射樹脂９６０は、図１０（ｂ）に示すように、樹脂吐出装置９７２を用いて形成されている。
特開２００９−１８２３０７号公報（平成２１年８月１３日公開）
しかしながら、従来の発光装置９５０では、発光装置９５０の構造に起因する光の吸収により、光の取り出し効率が悪いという問題がある。
一般的に発光装置は小型化が困難であることから、発光装置自体の大きさが制限されるが、光出力を向上させるためには、小面積の基板に発光素子を多数搭載する必要がある。従来の発光装置９５０において多数の発光素子９６９を搭載する場合、導電体配線の引き回しが複雑になり、導電体配線が発光部の中心に形成されたり、複数本の導電体配線が形成されることになる。このため、導体配線９６５による光の吸収に加えて、導電体配線による光の吸収が生じるため、光の取り出し効率が悪化する。
さらには、上記の光の吸収は、色度ズレ、色度バラツキ、光出力の低下、および発光の不均一化を招くため、信頼性が低いという問題もある。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、光の吸収を抑制し、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を提供することにある。
本発明の一態様に係る発光装置は、導電部材が表面に部分的に形成された単層構造の基板と、上記導電部材に電気的に接続されるように上記基板の表面に直接搭載された複数の発光素子と、光反射特性を持つ第１樹脂からなる第１光反射樹脂層と、上記複数の発光素子が搭載される搭載領域を囲むように上記基板の表面に環状に設けられた、光反射特性を持つ第２樹脂からなる第２光反射樹脂層と、上記複数の発光素子を覆う封止樹脂とを備え、上記導電部材は、上記搭載領域を平面視で少なくとも２つの領域に分割する位置に形成された配線を含み、上記第２光反射樹脂層の最上部の高さは、上記配線を覆う上記第１光反射樹脂層の最上部の高さよりも高くなるように設定されており、上記第２光反射樹脂層の下方に形成された導電部材は、上記第１光反射樹脂層を介して当該第２光反射樹脂層により覆われている、および、当該第２光反射樹脂層により直接覆われている、のいずれかである。
本発明の発光装置は、上記課題を解決するために、導電部材が表面に部分的に形成された単層構造の基板と、上記導電部材に電気的に接続されるように上記基板の表面に直接搭載された複数の発光素子と、光反射特性を持つ第１樹脂からなる第１光反射樹脂層と、上記複数の発光素子が搭載される搭載領域を囲むように上記基板の表面に環状に設けられた、光反射特性を持つ第２樹脂からなる第２光反射樹脂層と、上記複数の発光素子を覆う封止樹脂とを備え、上記導電部材のうち、上記搭載領域に形成された導電部材は、上記第１光反射樹脂層により覆われ、上記第２光反射樹脂層の下方に形成された導電部材は、上記第１光反射樹脂層を介して当該第２光反射樹脂層により覆われている、および、当該第２光反射樹脂層により直接覆われている、のいずれかであることを特徴としている。
上記の構成によれば、発光素子は基板の表面に直接搭載されていることにより、放熱性を向上することが可能となる。また、搭載領域に形成された導電部材は、第１光反射樹脂層により覆われるので、第１光反射樹脂層を導電部材間の短絡防止に用いることもできる。
なお、単層構造の基板に多数の発光素子を搭載する場合、導電体配線の引き回しが複雑になり、導電体配線が発光部の中心に形成されたり、複数本の導電体配線が形成されることになる。また、発光素子の保護のために印刷抵抗が形成されることもある。上記の導電体配線および印刷抵抗のような導電部材は、光を吸収するため、色度ズレ、色度バラツキ、光出力の低下、および発光の不均一化を招く。
これに対し、上記の構成によれば、導電部材のうち、搭載領域に形成された導電部材は、第１光反射樹脂層により覆われる。また、第２光反射樹脂層の下方に形成された導電部材は、第１光反射樹脂層を介して当該第２光反射樹脂層により覆われたり、当該第２光反射樹脂層により直接覆われている。
よって、導電部材による光の吸収を十分に低減することが可能となる。またこれにより、色度ズレ、色度バラツキ、光出力の低下、発光の不均一化を抑えることが可能となる。したがって、光の吸収を抑制し、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を提供することが可能となる。
特に、印刷抵抗の外観は黒色であるので、導電部材として印刷抵抗を形成する場合は、印刷抵抗を第２光反射樹脂層の下方に形成し、第１光反射樹脂層および第２光反射樹脂層の２層で覆うことによって、印刷抵抗による光吸収を最小限に抑制することが可能となる。また、印刷抵抗を、第１光反射樹脂層および第２光反射樹脂層の２層で覆うことによって、隙間が低減される。よって、封止樹脂が外部に漏れ出すことが抑えられ、封止樹脂を安定して形成することが可能となる。
本発明の発光装置は、上記第２光反射樹脂層の下方に形成された導電部材は、当該第２光反射樹脂層の内側端と外側端との間の中間位置よりも上記発光素子から遠ざかる方向に配置されていることが好ましい。
本発明の一態様に係る発光装置は、上記導電部材は、少なくとも、上記基板の表面内にある第１方向に延伸して形成された第１導電体配線と、上記第１方向と直交する第２方向に沿って上記第１導電体配線に対向し、上記第１方向に延伸して形成された第２導電体配線と、上記第１導電体配線の延長線上において、上記第１方向に延伸して形成された第３導電体配線と、上記第２方向に沿って上記第３導電体配線に対向し、上記第２導電体配線の延長線上において上記第１方向に延伸して形成された第４導電体配線と、上記第２導電体配線および上記第３導電体配線に接続され、上記第２方向に延伸して形成された上記配線と、上記第１導電体配線および上記第２導電体配線に接触するように、上記第２方向に延伸して形成された第１印刷抵抗と、上記第３導電体配線および上記第４導電体配線に接触するように、上記第２方向に延伸して形成された第２印刷抵抗とを含み、上記第１導電体配線、上記第２導電体配線、上記第３導電体配線、上記第４導電体配線、上記第１印刷抵抗、および上記第２印刷抵抗は、上記第２光反射樹脂層の下方に配置されていることが好ましい。
本発明の発光装置は、上記導電部材は、少なくとも、上記基板の表面内にある第１方向に延伸して形成された第１導電体配線と、上記第１方向と直交する第２方向に沿って上記第１導電体配線に対向し、上記第１方向に延伸して形成された第２導電体配線と、上記第１導電体配線の延長線上において、上記第１方向に延伸して形成された第３導電体配線と、上記第２方向に沿って上記第３導電体配線に対向し、上記第２導電体配線の延長線上において上記第１方向に延伸して形成された第４導電体配線と、上記第２導電体配線および上記第３導電体配線に接続され、上記第２方向に延伸して形成された第５導電体配線と、上記第１導電体配線および上記第２導電体配線に接触するように、上記第２方向に延伸して形成された第１印刷抵抗と、上記第３導電体配線および上記第４導電体配線に接触するように、上記第２方向に延伸して形成された第２印刷抵抗とを含み、上記第５導電体配線は、上記搭載領域に配置され、上記第１導電体配線、上記第２導電体配線、上記第３導電体配線、上記第４導電体配線、上記第１印刷抵抗、および上記第２印刷抵抗は、上記第２光反射樹脂層の下方に配置されていることが好ましい。
本発明の発光装置は、上記第５導電体配線は、上記搭載領域を平面視で少なくとも２分割する位置に配置されていることが好ましい。
単層構造の基板に多数の発光素子を搭載する場合、導電体配線の引き回しにおいて、第５導電体配線のような配置が好適である。これにより、発光の不均一化を抑えることが可能となる。
本発明の発光装置は、上記第１光反射樹脂層は、少なくとも３箇所以上に形成されていることが好ましい。
本発明の発光装置は、上記第１光反射樹脂層は、上記第１印刷抵抗と上記第２印刷抵抗とを覆うように形成されていることが好ましい。
本発明の一態様に係る発光装置は、上記配線を覆う第１光反射樹脂層は、５μｍ〜５０μｍの高さで形成されていることが好ましい。
本発明の発光装置は、上記第５導電体配線を覆う第１光反射樹脂層は、５μｍ〜５０μｍの高さで形成されていることが好ましい。
上記の構成によれば、発光素子の搭載領域に、第５導電体配線および第１光反射樹脂層の積層体が形成されていても、色度、光出力、および発光の均一化に影響を与えることを防止することが可能となる。
本発明の一態様に係る発光装置は、上記複数の発光素子は、上記第１導電体配線、上記第２導電体配線、上記配線、および上記第１印刷抵抗で囲まれる領域と、上記第３導電体配線、上記第４導電体配線、上記配線、および上記第２印刷抵抗で囲まれる領域とに、それぞれ複数ずつ配置されており、上記第１導電体配線と上記第２導電体配線との間において、２以上の発光素子が直列に接続された直列回路部が２以上並列に接続され、上記第３導電体配線と上記第４導電体配線との間において、２以上の発光素子が直列に接続されてなる直列回路部が２以上並列に接続されていることが好ましい。
本発明の発光装置は、上記複数の発光素子は、上記第１導電体配線、上記第２導電体配線、上記第５導電体配線、および上記第１印刷抵抗で囲まれる領域と、上記第３導電体配線、上記第４導電体配線、上記第５導電体配線、および上記第２印刷抵抗で囲まれる領域とに、それぞれ複数ずつ配置されており、上記第１導電体配線と上記第２導電体配線との間において、２以上の発光素子が直列に接続された直列回路部が２以上並列に接続され、上記第３導電体配線と上記第４導電体配線との間において、２以上の発光素子が直列に接続されてなる直列回路部が２以上並列に接続されていることが好ましい。
本発明の一態様に係る発光装置は、上記第１印刷抵抗と当該第１印刷抵抗に最も近い発光素子との配置間隔、上記第２印刷抵抗と当該第２印刷抵抗に最も近い発光素子との配置間隔、および、上記配線と当該配線に最も近い発光素子との配置間隔は、０．５５ｍｍ以上であることが好ましい。
本発明の発光装置は、上記第１印刷抵抗と当該第１印刷抵抗に最も近い発光素子との配置間隔、上記第２印刷抵抗と当該第２印刷抵抗に最も近い発光素子との配置間隔、および、上記第５導電体配線と当該第５導電体配線に最も近い発光素子との配置間隔は、０．５５ｍｍ以上であることが好ましい。
本発明の発光装置は、上記第１導電体配線と上記第２導電体配線との間、および、上記第３導電体配線と上記第４導電体配線との間のそれぞれにおいて、上記第１方向に隣り合う発光素子間の配置間隔は、０．６５ｍｍ以上であることが好ましい。
本発明の発光装置は、記複数の発光素子のそれぞれは、平面視長方形の外形形状を有しており、当該発光素子の長手方向が上記第２方向に沿うように配置されていることが好ましい。
本発明の発光装置は、上記基板は、セラミックからなるセラミック基板であることが好ましい。
本発明の発光装置は、上記封止樹脂は、上記基板の表面に接触して形成されていることが好ましい。これにより、基板と封止樹脂との密着性を向上することが可能となる。
本発明の発光装置は、上記搭載領域に形成された導電部材を覆う上記第１光反射樹脂層は、上記封止樹脂により覆われていることが好ましい。
本発明の発光装置は、上記封止樹脂は、蛍光体が含有された透光性樹脂からなることが好ましい。
以上のように、本発明の発光装置は、導電部材が表面に部分的に形成された単層構造の基板と、上記導電部材に電気的に接続されるように上記基板の表面に直接搭載された複数の発光素子と、光反射特性を持つ第１樹脂からなる第１光反射樹脂層と、上記複数の発光素子が搭載される搭載領域を囲むように上記基板の表面に環状に設けられた、光反射特性を持つ第２樹脂からなる第２光反射樹脂層と、上記複数の発光素子を覆う封止樹脂とを備え、上記導電部材は、上記搭載領域を平面視で少なくとも２つの領域に分割する位置に形成された配線を含み、上記第２光反射樹脂層の最上部の高さは、上記配線を覆う上記第１光反射樹脂層の最上部の高さよりも高くなるように設定されており、上記第２光反射樹脂層の下方に形成された導電部材は、上記第１光反射樹脂層を介して当該第２光反射樹脂層により覆われている、および、当該第２光反射樹脂層により直接覆われている、のいずれかである構成である。
それゆえ、光を吸収する導電部材を、発光素子からの光を効率良く反射する第１光反射樹脂層および第２光反射樹脂層で覆うことにより、導電部材による光の吸収を十分に低減することができる。またこれにより、色度ズレ、色度バラツキ、光出力の低下、発光の不均一化を抑えることができる。したがって、光の吸収を抑制し、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を提供することができるという効果を奏する。
本発明における発光装置の実施の一形態を示す平面図である。 図１の発光装置の製造工程を示しており、導電体配線および印刷抵抗を形成したときの構成を示す平面図である。 図１の発光装置の製造工程を示しており、第１反射樹脂層を形成したときの構成を示す平面図である。 図１の発光装置の製造工程を示しており、発光素子を搭載したときの構成を示す平面図である。 （ａ）は図２のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）は図３のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）は図４のＣ−Ｃ線断面図である。 図１の発光装置の製造工程を示しており、第２反射樹脂層を形成したときの構成を示す平面図である。 図１の発光装置の製造工程を示しており、（ａ）は図６のＤ−Ｄ線断面図であり、（ｂ）は封止樹脂を形成したときの構成を示す断面図である。 図１の発光装置の製造工程を示しており、（ａ）は図６のＥ−Ｅ線断面図であり、（ｂ）は封止樹脂を形成したときの構成を示す断面図である。 図１の発光装置の製造工程を示しており、個片化前の製造工程において第２光反射樹脂層を形成している様子を示す平面図である。 樹脂吐出装置におけるノズルの開口部の一構成例を示す斜視図である。 （ａ）は従来の発光装置の概略構成を示す上面図であり、（ｂ）は当該発光装置の製造工程を示す模式図である。 図１の発光装置における、印刷抵抗と発光素子との間の配置間隔に応じた相対光束を示す表である。 図１２に示す印刷抵抗と発光素子との間の配置の関係を示すグラフである。
本発明の一実施形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。本発明に
係る発光装置は、照明装置および表示装置などの光源として利用することが可能である。なお、以下の説明では、図１中の左右方向をｘ方向（第１方向）と称し、図１中の上下方向をｙ方向（第２方向）と称する。また、図１の平面視を上面視とする。
（発光装置の構成）
図１は、本実施の形態の発光装置１００の一構成例を示す上面図である。図２〜図８は、発光装置１００の製造工程を示している。図２は、導電体配線１０６および印刷抵抗１０４を形成したときの構成を示す。図３は、第１光反射樹脂層１０８を形成したときの構成を示す。図４は、発光素子１１０を搭載したときの構成を示す。図５（ａ）は図２のＡ−Ａ線断面図であり、図５（ｂ）は図３のＢ−Ｂ線断面図であり、図５（ｃ）は図４のＣ−Ｃ線断面図である。図６は、第２光反射樹脂層１２０を形成したときの構成を示す。図７（ａ）は図６のＤ−Ｄ線断面図であり、図７（ｂ）は封止樹脂を形成したときの構成を示す。図８（ａ）は図６のＥ−Ｅ線断面図であり、図８（ｂ）は封止樹脂を形成したときの構成を示す。
本実施の形態の発光装置１００は、発光素子（半導体発光素子とも言う）を用いた発光装置である。図１〜図８に示すように、本実施の形態の発光装置１００は、基板１０２、印刷抵抗１０４、発光素子１１０、第１光反射樹脂層１０８、第２光反射樹脂層１２０、および封止樹脂１２２を備えている。
基板１０２は、セラミックからなるセラミック基板であり、単層構造となっている。基板１０２は、上面視で矩形の外形形状を有している。基板１０２の一方の面（以下、表面と称する）には、発光素子１１０、第１光反射樹脂層１０８、第２光反射樹脂層１２０、および封止樹脂１２２が設けられている。また、基板１０２の表面には、図２に明示されるように、印刷抵抗１０４、導電体配線１０６、アノード電極１１４、およびカソード電極１１６が直接形成されている。
導電体配線１０６は、ワイヤボンディングにより発光素子１１０と電気的に接続される電極であるとともに、電気的な接続を行うために引き回された配線である。導電体配線１０６は、金（Ａｕ）からなる。導電体配線１０６として、導電体配線１０６ａ〜１０６ｅが形成されている。導電体配線１０６ａが非ワイヤボンディング配線である。但し、導電体配線１０６ａ〜１０６ｅに限るものではなく、導電体配線１０６は、発光素子１１０の回路構成に応じて部分的に形成されていればよい。以下では、導電体配線１０６ａ〜１０６ｅを総称する場合、導電体配線１０６と呼ぶ。
アノード電極１１４およびカソード電極１１６は、発光素子１１０に電源を供給するための電極であり、発光装置１００の外部電源と接続可能となっている。アノード電極１１４およびカソード電極１１６は、例えば銀（Ａｇ）−白金（Ｐｔ）からなる。アノード電極１１４およびカソード電極１１６は、基板１０２の表面における、対角線上の各隅付近（図２中右上および左下）に配置されている。
印刷抵抗１０４は、印刷されたペースト状の抵抗成分が焼成によって定着されてなる抵抗素子である。印刷抵抗１０４は、複数の発光素子１１０が直列接続された回路と並列接続されるように、部分的（印刷抵抗１０４ａおよび印刷抵抗１０４ｂ）に形成されている。印刷抵抗１０４と、複数の発光素子１１０が直列接続された回路とを並列接続する回路構成とすることで、発光素子１１０を静電耐圧から保護することができる。以下では、印刷抵抗１０４ａおよび印刷抵抗１０４ｂを総称する場合、印刷抵抗１０４と呼ぶ。
発光素子１１０は、発光ピーク波長が４５０ｎｍ付近の青色発光素子であるが、これに限るものではない。発光素子１１０としては、例えば、発光ピーク波長が３９０ｎｍ〜４
２０ｎｍの紫外（近紫外）発光素子を用いてもよく、これにより、さらなる発光効率の向上を図ることができる。発光素子１１０は、図４に明示されるように、基板１０２の表面に、所定の発光量を満たすような所定の位置に、複数（本実施例では６０個）搭載されている。発光素子１１０の電気的接続は、ワイヤ１１２を用いたワイヤボンディングによって行われている。ワイヤ１１２は、例えば金からなる。
第１光反射樹脂層１０８は、発光素子１１０からの光を反射するとともに、導電体配線１０６および印刷抵抗１０４による光の吸収を防止するものである。第１光反射樹脂層１０８は、白色の絶縁体であり、白色レジストとも呼ぶ。第１光反射樹脂層１０８の主成分は、樹脂と光拡散剤である酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）からなるが、これに限らず、光反射特性を持つ絶縁性樹脂（第１樹脂）を用いればよい。第１光反射樹脂層１０８は、導電体配線１０６ａおよび印刷抵抗１０４を覆うように形成されている。
第２光反射樹脂層１２０は、発光素子１１０からの光を反射するとともに、導電体配線１０６および印刷抵抗１０４による光の吸収を防止するものである。第２光反射樹脂層１２０は、アルミナフィラー含有シリコーン樹脂からなるが、これに限らず、光反射特性を持つ絶縁性樹脂（第２樹脂）を用いればよい。第２光反射樹脂層１２０は、全ての発光素子１１０が搭載される搭載領域を囲むように、上面視で角部が丸みを有する長方形の環状に設けられている。但し、第２光反射樹脂層１２０の環形状はこれに限るものではない。
封止樹脂１２２は、透光性樹脂からなる封止樹脂層であり、蛍光体が含有されている。封止樹脂１２２は、第２光反射樹脂層１２０により囲まれた領域に充填されて形成されている。すなわち、封止樹脂１２２は、発光素子１１０の搭載領域上に形成されており、発光素子１１０、ワイヤ１１２、および第１光反射樹脂層１０８を覆っている。
上記蛍光体としては、発光素子１１０から放出された１次光によって励起され、１次光よりも長波長の光を放出する蛍光体が用いられ、所望の白色の色度に応じて適宜選択することができる。例えば、昼白色や電球色の組合せとして、ＹＡＧ黄色蛍光体と（Ｓｒ、Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ赤色蛍光体との組合せや、ＹＡＧ黄色蛍光体とＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ赤色蛍光体との組合せがあり、高演色の組合せとして、（Ｓｒ、Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ赤色蛍光体とＣａ３（Ｓｃ、Ｍｇ）２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ緑色蛍光体との組合せなどがある。但し、これらに限らず、他の蛍光体の組み合わせでもよく、擬似白色としてＹＡＧ黄色蛍光体のみを含む構成でもよい。
（発光装置の製造方法）
次に、上記構成を有する発光装置１００の製造方法について説明する。なお、発光装置１００は、複数の発光装置群からなる一体ものとして形成され、製造工程の最後に個々の発光装置の周囲（四方）がダイシングにて分割されることで、個々の発光装置として形成される。但し、以下では、説明の便宜上、適宜ある１つの発光装置に着目して説明および図示する。
＜導電体配線形成工程＞
まず、図２に示すように、基板１０２に、導電体配線１０６、アノード電極１１４、およびカソード電極１１６を形成する。これらは、例えば印刷方法などによって形成することができる。
導電体配線１０６ａ（第５導電体配線）は、導電体配線１０６ｃおよび導電体配線１０６ｄに接続され、ｙ方向に延伸して形成されている。導電体配線１０６ｂ（第１導電体配線）は、ｘ方向に延伸して形成されている。導電体配線１０６ｃ（第２導電体配線）は、ｙ方向に沿って導電体配線１０６ｂに対向し、ｘ方向に延伸して形成されている。導電体
配線１０６ｄ（第３導電体配線）は、導電体配線１０６ｂの延長線上において、ｘ方向に延伸して形成されている。導電体配線１０６ｄは、導電体配線１０６ｂに接続されていない。導電体配線１０６ｅ（第４導電体配線）は、ｙ方向に沿って導電体配線１０６ｄに対向し、導電体配線１０６ｃの延長線上においてｘ方向に延伸して形成されている。導電体配線１０６ｅは、導電体配線１０６ｃに接続されていない。導電体配線１０６ａは、発光部のほぼ中心となるように配置されている。すなわち、導電体配線１０６ａは、発光素子１１０の搭載領域において、該搭載領域を上面視で２分割する位置に配置されている。導電体配線１０６ｂ〜１０６ｅは、発光素子１１０の搭載領域よりも外側であって、第２光反射樹脂層１２０の下方に配置されている。また、導電体配線１０６ｂはアノード電極１１４に接続され、導電体配線１０６ｅはカソード電極１１６に接続されている。
また、アノード電極１１４がアノード用の電極であることを目視で認識可能とするためのアノード電極マーク１１５を、アノード電極１１４の付近に形成することが好ましい。様に、カソード電極１１６がカソード用の電極であることを目視で認識可能とするためのカソード電極マーク１１７を、カソード電極１１６の付近に形成することが好ましい。
＜印刷抵抗形成工程＞
続いて、図２に示すように、印刷抵抗１０４を基板１０２に形成する。具体的には、（１）印刷、（２）焼成を含む製造工程により、印刷抵抗１０４を形成する。印刷工程では、抵抗成分を含むペーストを、導電体配線１０６の端に重ねるように（導電体配線１０６上に一部が接触するように）所定の位置にスクリーン印刷する。上記ペーストは、二酸化ルテニウム（ＲｕＯ２、導電粉末としてルテニウム）、団結剤、樹脂、および溶剤により構成される。そして焼成工程において、その基板１０２を電気炉で焼いてペーストを定着させることにより、印刷抵抗１０４を形成する。なお、導電粉末としては、ルテニウムに限らず、焼成温度以下では軟化しない金属または酸化物であればよい。
これにより、導電体配線１０６ｂおよび導電体配線１０６ｃに接触するようにｙ方向に延伸する印刷抵抗１０４ａ（第１印刷抵抗）と、導電体配線１０６ｄおよび導電体配線１０６ｅに接触するようにｙ方向に延伸する印刷抵抗１０４ｂ（第２印刷抵抗）と、が形成される。印刷抵抗１０４ａと印刷抵抗１０４ｂとは、ほぼ平行に形成されている。印刷抵抗１０４ａは、導電体配線１０６ｂの端と導電体配線１０６ｃの端とに架設されて電気的に接続されている。印刷抵抗１０４ｂは、導電体配線１０６ｄの端と導電体配線１０６ｅの端とに架設されて電気的に接続されている。印刷抵抗１０４ａおよび印刷抵抗１０４ｂは、発光素子１１０の搭載領域よりも外側であって、第２光反射樹脂層１２０の下方に配置されている。
印刷抵抗１０４を形成した後の断面の様子を図５（ａ）に示す。図５（ａ）に示すように、基板１０２の表面に、印刷抵抗１０４と導電体配線１０６ａとが形成されていることがわかる。印刷抵抗１０４と導電体配線１０６ａとは、ほぼ平行に形成されている。印刷抵抗１０４は、例えば、高さが８μｍである。
＜第１光反射樹脂層形成工程＞
続いて、図３に示すように、第１光反射樹脂層１０８を、導電体配線１０６ａおよび印刷抵抗１０４を覆うように形成する。第１光反射樹脂層１０８は、例えば印刷方法などによって形成することができる。なお、第１光反射樹脂層１０８は、印刷方法によって形成した後に、温度８００℃、１０分間の条件で、加熱処理を行う。
第１光反射樹脂層１０８を形成した後の断面の様子を図５（ｂ）に示す。図５（ｂ）に示すように、印刷抵抗１０４および導電体配線１０６ａが、第１光反射樹脂層１０８によって覆われていることがわかる。第１光反射樹脂層１０８は、導電体配線１０６間の短絡
防止になっている。
また、導電体配線１０６ａを覆う第１光反射樹脂層１０８は、５μｍ〜５０μｍの高さで形成されていることが好ましい。これにより、第２光反射樹脂層１２０に囲まれる領域の中心、すなわち発光素子１１０の搭載領域の中心に、導電体配線１０６ａおよび第１光反射樹脂層１０８の積層体が形成されていても、色度、光出力、および発光の均一化に影響を与えることはない。
＜発光素子搭載工程＞
続いて、図４に示すように、発光素子１１０を基板１０２に実装する。具体的には、まず、発光素子１１０を、例えばシリコーン樹脂などの接着樹脂を用いてダイボンディングする。発光素子１１０は、導電体配線１０６ａ・１０６ｂ・１０６ｃ並びに印刷抵抗１０４ａで囲まれる領域と、導電体配線１０６ａ・１０６ｄ・１０６ｅ並びに印刷抵抗１０４ｂで囲まれる領域と、の２つの領域に、それぞれ３０個ずつ配置する。すなわち、合計で６０個の発光素子１１０を配置する。
発光素子１１０は、上面視長方形の外形形状を有するチップであり、例えば、厚みが１００〜１８０μｍである。発光素子１１０の長方形の上面には、アノード用およびカソード用の２つのチップ電極が、長手方向に対向するように設けられている。
発光素子１１０は、列状に並べられており、１列の発光素子列は、上面視における発光素子１１０の長手方向がｙ方向（列方向）に沿うように配置されている。また、隣接して配置される発光素子列間において発光素子１１０の長手方向の側面が対面しないように、ある発光素子列の発光素子１１０は、隣接する発光素子列の発光素子１１０間の中間に位置するように配置されている。つまりは、発光素子１１０は、いわゆる千鳥配置にて配置されている。基板１０２の上面から見たときに、発光素子１１０の短辺同士が向き合うように隣接する第１の発光素子間隔よりも、発光素子１１０の長辺同士が斜め方向に向き合うように隣接する第２の発光素子間隔の方が大きいことが好ましい。
続いて、ワイヤ１１２を用いて、ワイヤボンディングを行う。このとき、導電体配線１０６に隣接して配置された発光素子１１０には、その導電体配線１０６とチップ電極との間にワイヤボンディングを行う。導電体配線１０６を挟んでいない、隣接する発光素子１１０間には、両者のチップ電極間をワイヤボンディングにより直接接続する。これにより、アノード電極１１４とカソード電極１１６との間において、２０個の発光素子１１０が直列に接続された直列回路部が、３個並列に接続される。
発光素子１１０を搭載した後の断面の様子を図５（ｃ）に示す。図５（ｃ）に示すように、第１光反射樹脂層１０８に覆われた印刷抵抗１０４および導電体配線１０６ａが形成されているとともに、ワイヤ１１２で接続された発光素子１１０が搭載されていることが分かる。発光素子１１０は基板１０２の表面に直接搭載されていることにより、放熱性を向上することが可能となる。
ここで、印刷抵抗１０４と印刷抵抗１０４に最も近い発光素子１１０との配置間隔ｍ（印刷抵抗１０４の端から発光素子１１０の端までの距離）は、０．５５ｍｍとすることが好ましい。
図１２に、印刷抵抗１０４−発光素子１１０間の配置間隔に応じた相対光束を示し、図１３に、印刷抵抗１０４−発光素子１１０間の配置の関係をグラフで示す。図１２および図１３から分かるように、印刷抵抗１０４−発光素子１１０間の配置間隔が０．５５ｍｍ未満の場合は、発光装置１００の相対光束すなわち光出力が急激に低下した。これより、
印刷抵抗１０４−発光素子１１０間の配置間隔は、０．５５ｍｍ以上、好ましくは０．５５ｍｍ〜０．９２ｍｍの範囲が良く、０．５５ｍｍが最適であることが分かった。
また、同様に、導電体配線１０６ａと導電体配線１０６ａに最も近い発光素子１１０との配置間隔ｋ（導電体配線１０６の端から発光素子１１０の端までの距離、左右２箇所ある）は、０．５５ｍｍとすることが好ましい。さらに、隣接する発光素子列間において、隣接する発光素子１１０の長手方向の側面間の配置間隔ｎは、０．５５ｍｍとすることが好ましい。但し、発光素子１１０を本実施例のように６０個またはそれ以上実装する場合は、０．５５ｍｍが最適であるが、少ない場合はそれに限らない。この点を考慮すると、配置間隔ｋおよび配置間隔ｎは、０．６５ｍｍ以上が好ましい。
＜第２光反射樹脂層形成工程＞
続いて、図６に示すように、第２光反射樹脂層１２０を、導電体配線１０６ｂ〜１０６ｅ、および、印刷抵抗１０４を覆う第１光反射樹脂層１０８を、覆うように形成する。具体的には、例えば樹脂吐出装置（図示せず）を用いて、液状のアルミナフィラー含有シリコーン樹脂を、丸形状の開口部を持つノズルから吐出しながら、所定の位置に描画する。そして、硬化温度：１２０℃、硬化時間：１時間の条件で加熱硬化処理を施すことにより、第２光反射樹脂層１２０を形成する。なお、硬化温度および硬化時間は一例であり、これに限定されない。
第２光反射樹脂層１２０を形成した後の断面の様子を図７（ａ）および図８（ａ）に示す。第２光反射樹脂層１２０は、例えば、幅が０．９ｍｍである。第２光反射樹脂層１２０の最上部の高さは、発光素子１１０の上面の高さよりも高く、かつ、発光素子１１０間を接続するワイヤ１１２（ワイヤーループ）よりも高くなるように設定されている。また、第２光反射樹脂層１２０の最上部の高さは、導電体配線１０６ａを覆う第１光反射樹脂層１０８の高さよりも高くなるように設定されている。これにより、発光素子１１０と、ワイヤ１１２と、導電体配線１０６ａを覆う第１光反射樹脂層１０８とを露出しないように封止樹脂１２２を形成することが可能となり、これらを保護することが可能となる。
また、導電体配線１０６ｂ〜１０６ｅに接続されたワイヤ１１２が、第２光反射樹脂層１２０によって、少なくとも１部が覆われる。これにより、ワイヤ剥がれを低減したり、ワイヤ剥がれを防止することが可能となっている。
図７（ａ）に示すように、第２光反射樹脂層１２０の下方に形成された印刷抵抗１０４が、第１光反射樹脂層１０８を介して第２光反射樹脂層１２０により覆われていることが分かる。すなわち、印刷抵抗１０４、第１光反射樹脂層１０８、および第２光反射樹脂層１２０は積層されている。第２光反射樹脂層１２０は、発光素子１１０に干渉しない。
また、第２光反射樹脂層１２０内において、印刷抵抗１０４は、第２光反射樹脂層１２０の断面の中心よりも発光素子１１０から遠い側に配置されている。すなわち、印刷抵抗１０４は、第２光反射樹脂層１２０の内側端と外側端との間の中間位置よりも、発光素子１１０から遠ざかる方向に配置されている。
このように、印刷抵抗１０４の位置は、上述した配置間隔を満たしつつ、発光素子１１０から遠い側に形成されることが好ましい。つまりは、第２光反射樹脂層１２０を内側寄りに設けることで、基板１０２の小面積化、および発光部の均一化を図ることが可能となる。
図８（ａ）に示すように、第２光反射樹脂層１２０の下方に形成された導電体配線１０６ｂ〜１０６ｅが、第２光反射樹脂層１２０により直接覆われていることが分かる。すな
わち、導電体配線１０６ｂ〜１０６ｅのそれぞれと第２光反射樹脂層１２０とは積層されている。第２光反射樹脂層１２０は、発光素子１１０に干渉しない。
また、第２光反射樹脂層１２０内において、導電体配線１０６ｂ〜１０６ｅは、第２光反射樹脂層１２０の断面の中心よりも発光素子１１０から遠い側に配置されている。すなわち、導電体配線１０６ｂ〜１０６ｅは、第２光反射樹脂層１２０の内側端と外側端との間の中間位置よりも、発光素子１１０から遠ざかる方向に配置されている。
このように、第２光反射樹脂層１２０の下方に形成された導電体配線１０６ｂ〜１０６ｅの位置は、発光素子１１０から遠い側に形成されることが好ましい。つまりは、第２光反射樹脂層１２０を内側寄りに設けることで、基板１０２の小面積化、および発光部の均一化を図ることが可能となる。
ここで、図９に、個片化前の製造工程において、第２光反射樹脂層１２０を形成している様子を示す。図９に示すように、発光装置は１枚の大きな基板１０２ａに連続して形成され、最終的に、発光装置の周囲（四方）に設定された分割ライン１６０に沿って分割されることで、個々の発光装置１００として形成される。
図９では、発光素子１１０の搭載工程後の第２光反射樹脂層１２０の形成工程において、図中右上に第２光反射樹脂層１２０が形成されたときの製造途中の様子が示されている。第２光反射樹脂層１２０は順次形成される。第２光反射樹脂層１２０は、第１光反射樹脂層１０８および印刷抵抗１０４の積層体と、導電体配線１０６ｂ〜１０６ｅとの上に形成されていることが分かる。第１光反射樹脂層１０８および導電体配線１０６ａの積層体は、環状の第２光反射樹脂層１２０のほぼ中心を、ｙ方向（上から下にかけて）に延伸して形成されている。
なお、樹脂吐出装置には、丸形状の開口部を持つノズルを用いたが、これに限らず、例えば、図１０に示すような、矩形環状の開口部７１０を持つノズル７００を用いてもよい。ノズル７００においては、開口部７１０から一度に樹脂が吐き出されるので、継ぎ目の無い環状の第２光反射樹脂層１２０を短時間で作製することができる。つまりは、継ぎ目部の膨らみが抑えられ、封止樹脂１２２の漏れが低減することが可能な第２光反射樹脂層１２０を形成することができる。
＜封止樹脂形成工程＞
続いて、封止樹脂１２２を基板１０２に形成する。具体的には、液状の透光性樹脂に蛍光体を分散させたものである蛍光体含有樹脂を、第２光反射樹脂層１２０により囲まれた領域を満たすよう注入する。蛍光体含有樹脂を注入した後は、所定の温度および時間で硬化させる。これにより、封止樹脂１２２を形成する。
封止樹脂１２２を形成した後の段目の様子を図７（ｂ）および図８（ｂ）に示す。図７（ｂ）および図８（ｂ）に示すように、導電体配線１０６ａ上の第１光反射樹脂層１０８、発光素子１１０、およびワイヤ１１２が、封止樹脂１２２によって覆われていることが分かる。
＜基板分割工程＞
最後に、図９に示した分割ライン１６０に沿って、個別の発光装置１００に分割する。分割方法としては、分割ライン１６０に沿って基板１０２ａの裏面に設けられた分割溝（図示せず）の上方を、表面側から分割ブレードにより剪断する方法がある。この方法によれば、基板１０２ａは分割溝に沿って割れるので、容易に分割することができる。分割することにより、図１に示したように、個片化された発光装置１００を作製し得る。
以上のように、発光装置１００は、発光素子１１０の搭載領域に形成された導電体配線１０６ａは、第１光反射樹脂層１０８により覆われ、第２光反射樹脂層１２０の下方に形成された導電体配線１０６ｂ〜１０６ｅは、当該第２光反射樹脂層１２０により直接覆われ、第２光反射樹脂層１２０の下方に形成された印刷抵抗１０４は、第１光反射樹脂層１０８を介して当該第２光反射樹脂層１２０により覆われている構成を有している。
一般的に、発光装置においては、単層構造の基板に多数の発光素子を搭載する場合、導電体配線の引き回しが複雑になり、導電体配線が発光部の中心に形成されたり、複数本の導電体配線が形成されることになる。また、発光素子の保護のために印刷抵抗が形成されることもある。上記の導電体配線および印刷抵抗のような導電部材は、光を吸収するため、色度ズレ、色度バラツキ、光出力の低下、および発光の不均一化を招く。
これに対し、発光装置１００の構成によれば、導電体配線１０６および印刷抵抗１０４は、発光素子１１０からの光を効率良く反射する第１光反射樹脂層１０８および第２光反射樹脂層１２０で覆われているので、導電体配線１０６および印刷抵抗１０４による光の吸収を十分に低減することができる。またこれにより、色度ズレ、色度バラツキ、光出力の低下、発光の不均一化を抑えることが可能となる。したがって、光の吸収を抑制し、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１００を提供することが可能となる。
特に、印刷抵抗１０４の外観は黒色であるので、印刷抵抗１０４を第２光反射樹脂層１２０の下方に形成し、第１光反射樹脂層１０８で全域を覆うとともに、さらにできる限り第２光反射樹脂層１２０で覆うことによって、印刷抵抗１０４による光吸収を最小限に抑制することが可能となる。したがって、発光装置１００の光出力の低下を防ぐことが可能となる。また、印刷抵抗１０４を、第１光反射樹脂層１０８および第２光反射樹脂層１２０の２層で覆うことによって、隙間が低減される。よって、封止樹脂１２２が外部に漏れ出すことが抑えられ、封止樹脂１２２を安定して形成することが可能となる。
なお、上述した発光装置１００において、発光素子１１０の数は６０個に限らず、複数個搭載することが可能であり、光の取り出し効率の優れた、大出力の発光装置を実現することが可能である。また、発光素子１１０の電気的接続（回路構成）も、上述のものに限るわけではない。アノード電極１１４−カソード電極１１６間において、２以上の発光素子１１０が直列に接続された直列回路部が２以上並列に接続される構成とすればよい。
また、上述の実施例では、導電体配線１０６ａを境とする左右の領域に発光素子１１０を配置したが、導電体配線１０６を追加することにより、ｘ方向に並ぶ３以上の領域に発光素子１１０を配置し、直並列接続を行うこともできる。この場合、導電体配線１０６ａのように発光素子１１０の搭載領域に形成される導電体配線には、第１光反射樹脂層１０８にて被覆すればよい。
それゆえ、第１光反射樹脂層１０８は、少なくとも３箇所以上に形成されていることが望ましい。すなわち、第１光反射樹脂層１０８は、少なくとも、２箇所の印刷抵抗１０４ａ・１０４ｂと、１箇所の導電体配線１０６ａとに形成されていればよく、構成に応じて備えられた光を吸収する他の導電部材に形成することもできる。
また、発光装置１００では、発光素子１１０として、全て同一形状のものを搭載したが、これに限るものではなく、異なる形状のものを搭載してもよい。例えば、発光素子１１０としては、上面視正方形の外形形状を有するものを適宜用いることができる。
なお、発光素子１１０の保護のために印刷抵抗１０４が形成されていたが、発光装置１００は印刷抵抗１０４を必ずしも備える必要はない。印刷抵抗１０４の大きさや回路設置は、搭載する発光素子１１０の数や、使用環境（発光素子１１０に印加される可能性のある静電耐圧値の大きさなど）に応じて決められる。
発光装置１００では、導電体配線１０６および印刷抵抗１０４のような、光を吸収する導電部材が、基板１０２に部分的に形成されているときに、当該導電部材のうち、発光素子１１０の搭載領域に形成された導電部材を、第１光反射樹脂層１０８により覆い、第２光反射樹脂層１２０の下方に形成された導電部材を、第１光反射樹脂層１０８を介して当該第２光反射樹脂層１２０により覆うか、当該第２光反射樹脂層１２０により直接覆う構成とすればよい。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は、発光素子を用いた発光装置に関する分野に好適に用いることができるだけでなく、発光装置の製造方法に関する分野に好適に用いることができ、さらには、発光装置を備える電子機器、例えば照明装置および表示装置などの分野にも広く用いることができる。
１００ 発光装置
１０２ 基板
１０４ 印刷抵抗（導電部材）
１０４ａ 印刷抵抗（第１印刷抵抗）
１０４ｂ 印刷抵抗（第２印刷抵抗）
１０６ 導電体配線（導電部材）
１０６ａ 導電体配線（第５導電体配線）
１０６ｂ 導電体配線（第１導電体配線）
１０６ｃ 導電体配線（第２導電体配線）
１０６ｄ 導電体配線（第３導電体配線）
１０６ｅ 導電体配線（第４導電体配線）
１０８ 第１光反射樹脂層
１１０ 発光素子
１１２ ワイヤ
１２０ 第２光反射樹脂層
１２２ 封止樹脂
７００ ノズル
７１０ 開口部

Claims (14)

  1. 導電部材が表面に部分的に形成された単層構造の基板と、
    上記導電部材に電気的に接続されるように上記基板の表面に直接搭載された複数の発光素子と、
    光反射特性を持つ第１樹脂からなる第１光反射樹脂層と、
    上記複数の発光素子が搭載される搭載領域を囲むように上記基板の表面に環状に設けられた、光反射特性を持つ第２樹脂からなる第２光反射樹脂層と、
    上記複数の発光素子を覆う封止樹脂とを備え、
    上記導電部材は、上記搭載領域を平面視で少なくとも２つの領域に分割する位置に形成された配線を含み、
    上記第２光反射樹脂層の最上部の高さは、上記配線を覆う上記第１光反射樹脂層の最上部の高さよりも高くなるように設定されており、
    上記第２光反射樹脂層の下方に形成された導電部材は、上記第１光反射樹脂層を介して当該第２光反射樹脂層により覆われている、および、当該第２光反射樹脂層により直接覆われている、のいずれかであることを特徴とする発光装置。
  2. 上記第２光反射樹脂層の下方に形成された導電部材は、当該第２光反射樹脂層の内側端と外側端との間の中間位置よりも上記発光素子から遠ざかる方向に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
  3. 上記導電部材は、少なくとも、
    上記基板の表面内にある第１方向に延伸して形成された第１導電体配線と、
    上記第１方向と直交する第２方向に沿って上記第１導電体配線に対向し、上記第１方向に延伸して形成された第２導電体配線と、
    上記第１導電体配線の延長線上において、上記第１方向に延伸して形成された第３導電体配線と、
    上記第２方向に沿って上記第３導電体配線に対向し、上記第２導電体配線の延長線上において上記第１方向に延伸して形成された第４導電体配線と、
    上記第２導電体配線および上記第３導電体配線に接続され、上記第２方向に延伸して形成された上記配線と、
    上記第１導電体配線および上記第２導電体配線に接触するように、上記第２方向に延伸して形成された第１印刷抵抗と、
    上記第３導電体配線および上記第４導電体配線に接触するように、上記第２方向に延伸して形成された第２印刷抵抗とを含み、
    上記第１導電体配線、上記第２導電体配線、上記第３導電体配線、上記第４導電体配線、上記第１印刷抵抗、および上記第２印刷抵抗は、上記第２光反射樹脂層の下方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
  4. 上記第１光反射樹脂層は、少なくとも３箇所以上に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
  5. 上記第１光反射樹脂層は、上記第１印刷抵抗と上記第２印刷抵抗とを覆うように形成されていることを特徴とする請求項４に記載の発光装置。
  6. 上記配線を覆う第１光反射樹脂層は、５μｍ〜５０μｍの高さで形成されていることを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
  7. 上記複数の発光素子は、上記第１導電体配線、上記第２導電体配線、上記配線、および上記第１印刷抵抗で囲まれる領域と、上記第３導電体配線、上記第４導電体配線、上記配線、および上記第２印刷抵抗で囲まれる領域とに、それぞれ複数ずつ配置されており、
    上記第１導電体配線と上記第２導電体配線との間において、２以上の発光素子が直列に接続された直列回路部が２以上並列に接続され、
    上記第３導電体配線と上記第４導電体配線との間において、２以上の発光素子が直列に接続されてなる直列回路部が２以上並列に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
  8. 上記第１印刷抵抗と当該第１印刷抵抗に最も近い発光素子との配置間隔、上記第２印刷抵抗と当該第２印刷抵抗に最も近い発光素子との配置間隔、および、上記配線と当該配線に最も近い発光素子との配置間隔は、０．５５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項７に記載の発光装置。
  9. 上記第１導電体配線と上記第２導電体配線との間、および、上記第３導電体配線と上記第４導電体配線との間のそれぞれにおいて、上記第１方向に隣り合う発光素子間の配置間隔は、０．６５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項７に記載の発光装置。
  10. 上記複数の発光素子のそれぞれは、平面視長方形の外形形状を有しており、当該発光素子の長手方向が上記第２方向に沿うように配置されていることを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
  11. 上記基板は、セラミックからなるセラミック基板であることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
  12. 上記封止樹脂は、上記基板の表面に接触して形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の発光装置。
  13. 上記搭載領域に形成された導電部材を覆う上記第１光反射樹脂層は、上記封止樹脂により覆われていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
  14. 上記封止樹脂は、蛍光体が含有された透光性樹脂からなることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の発光装置。
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