JP6369580B2 - 支持体及びそれを用いた発光装置 - 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等に利用可能な発光装置に関する。

近年、様々な電子部品が提案され、また実用化されており、これらに求められる性能も高くなっている。特に、電子部品には、厳しい使用環境下でも長時間性能を維持することが求められている。発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）をはじめとする発光装置も同様で、一般照明分野、車載照明分野等で求められる性能は日増しに高まっており、更なる高出力（高輝度）化、高信頼性が要求されている。さらに、これらの特性を満たしつつ、低価格で供給することも要求されている。

一般に、発光装置は、半導体発光素子（以下、発光素子ともいう）や保護素子等の電子部品が搭載される基材と、それら電子部品に電力を供給するための導電部材とを有している。また、さらに外部環境から電子部品を保護するための封止部材を有している。
ここで、このような発光装置においては、発光素子を基材に搭載するために、種々の接合部材が用いられる。

例えば、エポキシやポリイミド等の熱硬化性樹脂をはじめ、それらの樹脂にＡｇやシリカ等のフィラーを含有させたものや、近年の発光装置の高出力化の要請から、放熱性や信頼性向上を目的として、Ａｕ―ＳｎやＳｎ―Ａｇ―Ｃｕ系はんだ等、また、銀ロー等の金属からなる材料が利用されている（例えば、特許文献１）。

特開２００５−１９１１３５号公報

しかし、上述のような発光装置に利用される接合部材は、一般に反射部材として利用される材料と比べ、光反射率が低く、光吸収率が高い。例えば、樹脂を含有する接合部材は、発光素子からの光や熱により、劣化、変色し、光吸収率が上昇する。また、劣化のない金属からなる接合部材を用いる場合でも、現在知られている材料の光反射率は、通常用いられる反射部材よりも低い。さらに、確実な接合を得るため多量に塗布した接合部材が、発光素子の周囲にはみ出した場合、光の損失は特に大きくなる。このように、従来の構成の発光装置では、発光素子の近傍に位置する接合部材によって光が吸収されてしまい、十分に光が取り出せないという問題があった。

本発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであり、高光出力かつ信頼性の高い発光装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る支持体は、発光素子が搭載された支持体であって、前記支持体は、前記発光素子の載置面に形成された第１の金属パターンと、前記支持体の側面に形成され、前記第１の金属パターンと連続して形成された第２の金属パターンと、を有し、前記第１の金属パターンに前記発光素子が接合部材を介して接合されており、前記接合部材が、前記第２の金属パターンの少なくとも一部を被覆していることを特徴とする。

前記発光素子は、フリップチップ実装されていることが好ましい。
前記第２の金属パターンが形成された前記支持体の側面は、平面視において前記発光素子の側面と一致しているか、又は、前記発光素子の側面よりも内側に位置していることが好ましい。
前記支持体の側面に切欠を有し、前記切欠に前記第２の金属パターンが形成されていることが好ましい。
前記切欠は、前記支持体の全ての側面に形成されていることが好ましい。
前記第２の金属パターンは、前記切欠に埋め込まれた金属部材からなり、前記支持体の側面と略面一に形成されていることが好ましい。
前記支持体の下面に、前記第２の金属パターンと連続して形成された第３の金属パターンを有していることが好ましい。

また、本発明に係る発光装置は、上述の本発明に係る支持体を有してなる。
また、本発明に係る発光装置は、本発明に係る支持体が実装される、又は、本発明に係る支持体をその一部として備える基材と、前記支持体及び前記基材の少なくとも一部を被覆する被覆部材と、を有することを特徴とする。
前記基材に形成される導電パターン、前記支持体に形成される前記第２の金属パターン、前記支持体の側面に配置される前記接合部材のうちの少なくとも１つが、光反射性部材により被覆されていることが好ましい。
また、本発明に係る発光装置は、本発明に係る支持体を有し、前記支持体の側面に配置される前記接合部材が、光反射性部材により被覆されていることを特徴とする。

本発明に係る発光装置によれば、接合部材による光の吸収を抑制することができるため、発光素子からの光を効率良く取り出すことができ、高出力化を図ることができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る支持体の一例を示す平面図である。 図２（ａ）、図２（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る支持体の製造方法を示す図である。 図３は、本発明の第１実施形態に係る支持体の模式的断面図である。 図４は、本発明の第２実施形態に係る支持体の一例を示す平面図である。 図５は、本発明の第２実施形態に係る支持体の製造方法を示す図である 図６は、本発明の第２実施形態に係る支持体の模式的断面図である。 図７は、本発明に係る発光装置の一例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＣ−Ｃ模式的断面図である。 図８は、本発明に係る発光装置の一例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＤ−Ｄ模式的断面図である。 図９は、本発明に係る発光装置の一例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＥ−Ｅ模式的断面図である。 図１０は、本発明に係る発光装置の一例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＦ−Ｆ模式的断面図である。

以下、本発明に係る支持体及び発光装置の形態について、図面を参照しながら説明する。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、原則として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。

＜第１実施形態＞
図１に、本発明の第１実施形態に係る支持体１００を平面図で示す。
本形態の支持体１００は、発光素子が搭載されるものである。図１では、発光素子１０２が搭載されていない状態の支持体１００を示している。発光素子１０２の載置面となる支持体１００の平面（上面）には、第１の金属パターン１０６が形成されている。図２（ａ）は、図１に示す支持体１００を側面側から見た図であり、発光素子１０２が実装される様子を図示している。図２（ｂ）は、支持体１００に発光素子１０２が搭載された状態で、発光素子１０２を透過して見た平面図であり、発光素子１０２の外形及び電極１０３（１０３ａ及び１０３ｂ）のパターンが点線で示されている。薄墨で示された部分が、支持体の第１の金属パターン１０６（１０６ａ及び１０６ｂ）と、発光素子１０２の電極１０３とが接している部分である。また、図３は発光素子１０２が実装された状態における、模式的断面図であり、図１のＡ−Ａに該当する箇所を示す図である。図３に図示する矢印は、発光素子から下方向に出射される光を示している。

本実施形態では、図１乃至図３に示すように、支持体１００は略直方体の形状を成しており、発光素子１０２の搭載面は略正方形とされている。発光素子１０２の平面視形状は、支持体の発光素子搭載面の形状と略合致する正方形である。支持体１００の発光素子載置面には、発光素子１０２の電極１０３と接続するための第１の金属パターン１０６が形成されている。支持体１００の各辺の中央部には、内側に向かって凹状となる切欠１０４が形成されている。この切欠１０４は、支持体１００の上面から底面に貫通するスルーホールを半分に分割した形状（以下、ハーフスルーホールともいう）とされている。

第１の金属パターン１０６は、正極（１０６ａ）と負極（１０６ｂ）に分離されており、発光素子載置面の略中央部に形成された第１の金属パターン１０６ａは、対向する一対の側面のハーフスルーホールに形成される第２の金属パターン１０８と支持体の角部において接するように突出部を有している。また、第１の金属パターン１０６ａを挟むように、一対の第１の金属パターン１０６ｂが形成されている。第１の金属パターン１０６ｂは、半円状の形状とされている。また、第１の金属パターン１０６ａ、１０６ｂの形状は、発光素子１０２の電極１０３の形状に対応して形成されており、発光素子１０２を搭載した場合に、発光素子の電極１０３ａ（正極）と１０３ｂ（負極）が接続される位置に形成されている。この際、図２（ｂ）に示すように、第１の金属パターン１０６ａは、電極１０３ａよりも平面視したときに小さくなるように形成される箇所を有している。また、第１の金属パターン１０６ｂは、電極１０３ｂよりも大きく形成されている。

図２及び図３に示すように、支持体１００の側面には、第２の金属パターン１０８が形成されている。第２の金属パターン１０８は、支持体の発光素子載置面に形成された第１の金属パターンと連続するように形成されている。本実施形態では、図２（ａ）に示すように、上面から下面にかけて、ハーフスルーホールの中央部を被覆するようにして第２の金属パターン１０８が形成されている。

発光素子１０２は、図３に示すように、第１の金属パターン１０６に接合部材１１０を介して接合されている。このとき、接合部材１１０が第２の金属パターン１０８の少なくとも一部を被覆するように接合される。
つまり、第１の金属パターン１０６と、第２の金属パターン１０８とが、接するように形成されていることから、第１の金属パターン１０６からはみ出した接合部材１１０は、支持体の側面に形成された第２の金属パターン１０８にまで塗れ広がることになり、接合部材１１０を発光素子載置面ではない面に逃がすことができる。これにより、発光素子１０２から出射された光が、発光素子載置面にはみ出した接合部材に吸収されることを抑制することができる。なお、吸収されずに下方へ出射された光は、支持体１００を搭載する部材に反射部材を設けることで反射させて上方に取り出す構成としても良いし、そのまま下方から光を取り出すような構成としてもよい。

支持体１００は、絶縁性部材１０１と、金属パターンとを有しており、接合部材自体の材料の持つ濡れ性の差異から、金属パターンに接合部材１１０が濡れ広がるように形成されている。発光素子１０２の直下からはみ出さないような金属パターンを形成すると、接合部材１１０が発光素子の外側にはみ出すことはなくなるが、余分な接合部材を逃がす場所がないために、接合部材の量のバラツキが接合部材の厚みに影響したり、載置される発光素子１０２の傾きが発生したり、載置位置がずれたりする原因となる。よって、このような理由からも発光素子の直下から外側へ、接合部材を濡れ広がるようにすることが必要である。

なお、発光素子の直下でのみ発光素子と支持体とが接合されている場合には、接合状態を外観で確認することができない。発光素子の直下から接合部材１１０がはみ出ている場合には、このはみ出しを確認することにより、接合状態を確認することができるため、工程の面からも接合部材１１０のはみ出しは重要である。

本実施形態では、このような塗れ広がりを確保しつつ、発光素子１０２の出射光が直接当たりやすい箇所には接合部材の濡れ広がり部（はみ出し部）が形成されないようにすることにより、光取出しが高く、しかも、発光素子の傾きや位置ずれ等の問題を抑制可能な支持体とすることができる。

（支持体１００）
支持体１００は、発光素子１０２を載置する部材であり、いわゆるパッケージ基板やサブマウント等である。直方体、立方体、円柱、角柱等の種々の形状とすることができる。支持体１００の上面には、発光素子１０２を接合するための第１の金属パターン１０６が形成されており、側面には第２の金属パターン１０８が形成されている。
支持体１００の絶縁部分を形成する絶縁性部材１０１の材料としては、ガラスエポキシ、樹脂、セラミックスなどが挙げられる。特に、その表面に発光素子１０２を接合するための金属パターンを比較的容易に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体であっても、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。発光素子１０２からの熱を適切に放熱するために、熱伝導率が１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。また、金属部材に絶縁部分を形成しているものであってもよい。

第２の金属パターン１０８が形成された支持体１００の側面は、平面視において発光素子１０２の側面と一致しているか、又は、発光素子１０２の側面よりも内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、接合部材のはみ出し部は、実質的に支持体の上面に形成されないこととなり、発光素子の光が吸収されやすい部分に接合部材１１０のはみ出し部が存在しないようにすることができる。
なお、「側面と一致している」とは、完全に一致している場合のみならず、平面視したときに、支持体１００の側面と発光素子１０２の側面とが±５００μｍ程度離れているものも含むものとする。また、後述のように支持体の側面に切欠１０４が形成される場合の支持体の側面の位置は、切欠１０４が形成される側面（つまり、１つの側面のうち、切り欠かれていない部分）の位置のことをいうものとする。

支持体１００の側面には、切欠１０４が形成されており、第２の金属パターンはその切欠１０４に形成されていることが好ましい。本実施形態では、図１、図３に示すように、切欠１０４の表面に第２の金属パターン１０８が形成されており、第２の金属パターン１０８の表面が、搭載される発光素子１０２の側面よりも内側に位置するように形成されている。このとき、第２の金属パターンは、切欠１０４のすべてを被覆する必要はない。

（切欠１０４）
支持体１００の側面に形成される切欠１０４は、発光素子１０２の載置面が切り欠かれるように、少なくとも支持体の発光素子載置面と側面との角部を切り欠いて形成される。このように形成された切欠１０４の表面に第２の金属パターンを設けることで、接合部材１１０がこの切欠１０４に配置される。
切欠１０４は、図２に示すように、支持体１００の下面にまで貫通していてもよい。そして、下面と接する程度にまで第２の金属パターンを形成することにより、支持体の下面側から電気的接続を取ることが容易にできる。ただし、必ずしもこのように貫通している必要はなく、接合部材のはみ出しを、支持体の側面方向へと導くことができる形状・程度であればどのような切欠であっても良い。

なお、切欠１０４は、図１に示すように、支持体１００の全ての側面に形成されていることが好ましい。発光素子１０２の近傍の載置面には、接合部材がなるべく配置されないことが好ましいからである。また、同様の理由から、対向する位置に一対以上形成されていることが好ましい。

（発光素子１０２）
支持体１００に搭載される発光素子１０２は、特に限定されず、公知のものを利用できるが、本発明においては、発光素子１０２として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、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。
蛍光体を有する発光装置とする場合には、その蛍光体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。同一面側に正負の電極を有するものであってもよいし、異なる面に正負の電極を有するものであってもよい。

本実施形態の発光素子１０２は、同一面側に正負一対の電極を有するものであり、一対の電極は、導電部材１１０を介して支持体１００の金属パターン１０６にフリップチップ実装されており、電極の形成された面と対向する面を光取り出し面としている。発光素子１０２は、透光性のサファイア基板上に窒化物半導体を積層させて形成された発光素子であり、サファイア基板が発光素子１０２の上面側となり、光取り出し面となる。サファイア基板は窒化物半導体層との接合面に凹凸を有しており、これにより窒化物半導体層から出射された光が、サファイア基板に当たるときの臨界角を意図的に変えて、サファイア基板の外部に光が取り出されやすくすることができる。なお、成長用基板は除去してもよく、例えば、研磨、ＬＬＯ（Laser Lift Off）等で除去することができる。なお、このような成長用基板はサファイア基板に限定されるものではなく、適宜変更可能である。

本実施形態では、図２（ｂ）、図３の模式的断面図に示すように、正の電極１０３ａを挟んで一対の負の電極１０３ｂが形成されており、それぞれ接合部材１１０で第１の金属パターン１０６ａ、１０６ｂと接続されている。
発光素子１０２の正の電極１０３ａが接続される第１の金属パターン１０６ａ及び負の電極１０３ｂが接続される第１の金属パターン１０６ｂには、それぞれ支持体の側面に形成される第２の金属パターン１０８が連続して配置されており、接合部材１１０が第２の金属パターンに塗れ広がるように形成されている。なお、本実施形態では、発光素子１０２の電極を、導電性の接合部材１１０で直接接合するため、第１の金属パターン１０６及び第２の金属パターン１０８は、発光素子１０２に電気を流すための導体配線としての役割も果たしている。

（第１の金属パターン１０６、第２の金属パターン１０８）
第１の金属パターン１０６は、発光素子の載置面となる、支持体の上面に形成される。支持体の側面に形成される第２の金属パターンと連続させるため、側面と接する部分に形成される。その形状は、搭載する発光素子の電極等の形状に合わせて適宜変更可能である。
第１の金属パターン１０６及び第２の金属パターン１０８の材料は、支持体１００の絶縁部材として用いられる材料や製造方法等によって適宜選択することができる。例えば、支持体の絶縁部材の材料としてセラミックを用いる場合は、第１の金属パターン１０６及び第２の金属パターン１０８の材料は、セラミックスシートの焼成温度にも耐え得る高融点を有する材料が好ましく、例えば、タングステン、モリブデンのような高融点の金属を用いるのが好ましい。さらに、その上に鍍金等により、別の金属材料を被覆してもよい。

また、支持体１００の絶縁部材の材料としてガラスエポキシ樹脂等を用いる場合は、第１の金属パターン１０６及び第２の金属パターン１０８の材料は、加工し易い材料が好ましく、また、射出成型されたエポキシ樹脂を用いる場合には、第１の金属パターン及び第２の金属パターンの材料は、打ち抜き加工、エッチング加工、屈曲加工等の加工がし易く、かつ、比較的大きい機械的強度を有する部材が好ましい。具体例としては、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル等の金属、または、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。また、その表面を、さらに金属材料で被覆してもよく、この材料は特に限定されないが、例えば、銀のみ、あるいは、銀と、銅、金、アルミニウム、ロジウム等との高反射率の金属との合金、または、これら、銀や各合金を用いた多層膜等を用いることができる。また、金属材料の形成方法は、鍍金法の他にスパッタ法や蒸着法等を用いることができる。

（接合部材１１０）
接合部材１１０は、発光素子１０２の電極１０３と第１の金属パターン１０６とを接合するための部材である。具体的な材料としては、Ａｕ含有合金、Ａｇ含有合金、Ｐｄ含有合金、Ｉｎ含有合金、Ｐｂ−Ｐｄ含有合金、Ａｕ−Ｇａ含有合金、Ａｕ−Ｓｎ含有合金、Ｓｎ含有合金、Ａｕ−Ｇｅ含有合金、Ａｕ−Ｓｉ含有合金、Ａｌ含有合金、Ｃｕ−Ｉｎ含有合金、金属とフラックスの混合物等、また、必ずしも導電性の部材を用いる必要はなく、絶縁性のエポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂（樹脂組成物）等を用いることができる。

発光素子１０２をフリップチップ実装する場合には、発光素子１０２の電極１０３と第１の金属パターン１０６とを電気的に接続するために、接合部材１１０には、導電性の部材が用いられる。また、電気的接続を取る必要がない場合、例えば発光素子の絶縁性基板側を接合する場合には、絶縁性の樹脂等を用いても良い。
また、これらの接合部材１１０は、単一部材で形成してもよく、あるいは、数種のものを組み合わせて用いてもよい。さらに、特に透光性の接合部材を用いる場合は、その中に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。

（発光素子の接合）
発光素子１０２と、第１の金属パターン１０６との接合方法の一例を示す。本実施形態においては、図２に示すように、発光素子１０２の電極と、第１の金属パターンとを対向配置して、接合部材（図示しない）を介して接合される。このとき、発光素子の底面からはみ出す程度の量の接合部材を用い、第２の金属パターンにまで接合部材を被覆させる。

例えば、接合部材としてＡｕ−Ｓｎペーストを用いる場合、支持体１００の第１の金属パターン１０６上にＡｕ−Ｓｎペーストからなる接合部材を塗布し、その上に発光素子１０２を載置する。このとき、発光素子１０２の電極に予め接合部材を塗布しておき、第１の金属パターン上に載置してもよい。その後、加熱することで金属接合部材を溶融させる。なお、支持体の絶縁部材と第１の金属パターンとが、濡れ性の差を有する場合、例えば、絶縁材料がセラミックであるような場合は、セラミック部分では金属接合部材が弾かれ、第１の金属パターンに沿って塗れ広がる。また、接合部材を塗布する場合に、第１の金属パターンと絶縁部材とを覆うように１箇所に接合部材を塗布して過熱溶融させても、濡れ性の差により、接合部材は複数の第１の金属パターンのそれぞれに分離する。

さらに、溶融した金属接合材料は、第１の金属パターンと連続して形成された、第２の金属パターンにまで塗れ広がる。このように、第１の金属パターンと第２の金属パターンとが被覆されていることにより、発光素子と支持体との接合強度も高くすることができ、接合部材の厚みのバラツキも抑制することができる。また、このように支持体の側面に位置する第２の金属パターンに接合部材のはみ出し部（接合部材の延在部）を逃がすことで、接合部材のはみ出し部に発光素子からの光が当たらないように形成されており、はみ出し部に当たって光が吸収されることを抑制することができる。

接合部材１１０は、第２の金属パターン１０８の少なくとも一部を被覆していれば良く、第２の金属パターン１０８の全てを覆っている必要はない。

（第３の金属パターン）
さらに、本実施形態に係る支持体１００には、任意で、図３に示すように、支持体の下面には第２の金属パターンと連続して形成される第３の金属パターン１１４が形成されていてもよい。このように支持体１００の下面に金属パターンが形成されていると、支持体１００をさらに別の基材等に実装し、その基材との電気的接続を容易に取ることができる。

＜第２実施形態＞
本実施形態に係る支持体２００を、図４乃至図６に示す。
図４は、発光素子１０２が搭載されていない状態の支持体２００であり、図５は、図１に示す支持体２００を側面から見た図であり、発光素子１０２が実装される様子を図示している。また、図６は発光素子１０２が実装された状態における、模式的断面図であり、図４のＢ−Ｂに該当する箇所を示す図である。

本実施形態では、支持体２００の各辺の中央部に、内側に向かって凹状となる切欠２０４が形成されており、支持体２００の上面から底面に貫通する半円形状とされている。この凹状とされる部分に金属部材１１５が埋め込まれて、支持体２００の側面が平坦とされている。図４において、第１の導電パターン２０６は薄墨で示されており、その上からハッチングで示されている箇所が、金属部材１１５が埋め込まれている箇所、すなわち切欠２０４の形成されている箇所である。金属部材１１５は、支持体２００の発光素子載置面及び側面と表面が略面一になるように形成されている。第２実施形態では、発光素子載置面に露出された金属部材１１５が第１の金属パターン２０６の一部となり、支持体２００の側面に露出した金属部材１１５が第２の金属パターン２０８となる。このように、切欠２０４を金属部材で埋めることにより、金属パターンの厚みを厚くすることができ、支持体２００の電気抵抗を下げることができる。
その他以下で説明する点を除いては、第１実施形態と同様である。

（第１の金属パターン２０６、第２の金属パターン２０８）
本実施形態において、切欠２０４に埋め込まれる金属部材１１５の材料としては、第１実施形態に示した金属パターンと同様の材料を使用することができる。

このような切欠２０４及び金属部材１１５は、例えば、複数の支持体が縦横に連結された集合基板に、貫通若しくは非貫通の孔を設け、その孔に金属部材を埋め込み、金属部材の表面（第１の金属パターン２０６となる部分）を分割するようにして、支持体を個片に分割することで形成することができる。これにより、支持体２００の側面と金属部材１１５の端面（第２の金属パターン２０８）とが略面一となり、支持体の発光素子載置面には第１の金属部材２０６が露出し、第１及び第２の金属部材が連続して形成された支持体を得ることができる。つまり、このように作製すると、金属部材１１５の切断面が第２の金属パターン２０８となる。さらに、露出された金属部材に別の金属材料を被覆してもよい。なお、金属部材１１５の形状は、半円柱に限らず、例えば、角柱や三角柱であってもよい。つまり、それに対応する切欠も半円形状に限らず、Ｖ字状や凹状であってもよい。

このようにして形成された支持体２００の第１の金属パターン２０６に、図５及び図６に示すように、接合部材１１０を介して発光素子１０２の電極１０３を接合する。
本実施形態の支持体２００によれば、金属部材が埋め込まれているため、電気抵抗を下げることができ、放熱特性も良好とすることができる。
また、実施形態１と同様に、接合部材１１０による光吸収を低減することができ、光取り出し効率を向上させることができる等、第１実施形態と同様の効果を有する。

＜第３実施形態＞
第３実施形態として、図７に本発明の支持体を用いた発光装置３００を示す。図７（ａ）は発光装置を上から見た平面図、図７（ｂ）はＣ−Ｃ模式的断面図である。
第１実施形態で説明した、発光素子が搭載された支持体１００を、基材１１２に搭載し、支持体１００及び発光素子１０２を覆うように被覆部材１２０が形成されている。

（基材）
基材１１２は、支持体１００を搭載して電気的に接続を取ることができるものであれば、どのようなものであっても良い。
具体的な材料としては、支持体１００の絶縁部分を形成する材料と同様であり、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。支持体と同じ材料からなるものであると、熱膨張係数が同等であることから、接合部にクラック等が生じにくく好ましい。また、支持体と同一部材により、基材が支持体をその一部として備えて、一体的に形成されていてもよい。

基材１１２の形状は平板状であっても良いし、キャビティを有していても良い。
図７に示す例では、基材１１２は、平面視が発光素子１０２と相似形状の略正方形の外形を有しており、円状のキャビティを有している。基材のキャビティを形成する壁部の上端よりも支持体の上面のほうが高く突出するような形で、支持体１００が搭載されている。支持体の下面には、第３の金属パターン１１４が形成されており、基材１１２のキャビティの底面に形成された導電パターン１１７と接合され、電気的に接続されている。さらに、導電パターン１１７は、基材１１２の裏面の外部電極１１８ａ、１１８ｂとビア１１９により電気的に接続されている。なお、図７（ｂ）の模式的断面図においては、支持体の下部に形成される金属パターンは双方とも負極とされており、負の外部電極１１８ｂと接続されている。一方、発光素子の正の電極は、支持体の表面及び基材の表面に形成されるパターンにより、正の外部電極１１８ａと接続されている（図示しない）。

さらに、本実施形態では、キャビティ底面の導電パターン１１７を被覆するように、光反射性部材１１６が配置されている。これにより、第２の金属パターンに接合部材を被覆させることで、接合部材に吸収されずにキャビティ底面方向へと向かう光を反射し、光取り出しをより向上させることができる。

（光反射性部材）
光反射性部材１１６は、発光素子１０２から照射された光を効率よく反射する部材であり、光吸収が少なく、光や熱に強い絶縁材料が好ましい。具体的な材料としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂等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、蛍光部材等を含有させることもできる。このように、樹脂材料で形成する場合、導電パターン１１７を覆うように、キャビティに樹脂材料を充填することで容易に形成することができる。また、導電パターン１１７のみならず、第２の金属パターン１０８や、接合部材１１０をも覆うように形成することで、光取り出し効率をさらに向上させることができる。

また、光反射性部材１１６は、無機材料であってもよい。具体的には、光反射性のフィラーを電着塗装等することで導電パターン１１７、第２の金属パターン１０８、接合部材１１０等を被覆しても良い。

以上のように、本実施形態の発光装置によれば、支持体１００に搭載された発光素子１０２からの光を接合部材１１０で殆ど吸収することがなく、さらに基板１１２に搭載して基板のキャビティの底面を光反射性部材１１６で覆うことにより、より光取り出し効率の良い発光装置とすることができる。また、支持体及び基材の少なくとも一部を覆う被覆部材１２０の形状を図７に示すような半球状のレンズ形状とする等、適宜調整することにより、所望の配光とすることができる。なお、被覆部材１２０は、発光素子の光を外部に取り出すことが可能な部材であれば特に限定されない。キャビティを封止する透光性の封止材料や、中空のレンズ、カバー等も被覆部材１２０として好適に用いることができる。また、レンズの種類も所望の配光に応じて適宜選択することができる。

＜第４実施形態＞
第４実施形態として、図８に本発明の支持体を用いた発光装置４００を示す。図８（ａ）は発光装置を上から見た平面図、図８（ｂ）はＤ−Ｄ模式的断面図である。
発光装置４００は、発光素子１０２が上下に一対の電極を有する発光素子であり、上面に形成された電極と、基材に形成された導電パターン１１７とを導電性ワイヤ１２２により接続している点、また、キャビティ内に光反射性部材を有さずに、導電パターン１１７の表面を光反射率の高い材料（例えば、銀、金、ロジウム等）で被覆している以外は第３実施形態と実質的に同じであり、同様の効果を得ることができる。

＜第５実施形態＞
第５実施形態として、図９に本発明の支持体を用いた発光装置５００を示す。図９（ａ）は発光装置を上から見た平面図、図９（ｂ）はＥ−Ｅ模式的断面図である。
発光装置５００は、発光素子１０２が同一面側に一対の電極を有する発光素子であり、絶縁性基板を載置面として支持体の第１の金属パターンに搭載されている点、発光素子１０２上面の電極と基材の導電パターン１１７とを導電性ワイヤ１２２により接続している点以外は第３実施形態と実質的に同じである。なお、第１の金属パターンは、正、負どちらの電位も持たない構成とされている。本実施形態の発光装置５００も、第３実施形態と同様の効果を得ることができる。

＜第６実施形態＞
第６実施形態として、図１０に本発明の支持体を用いた発光装置６００を示す。図１０（ａ）は発光装置を上から見た平面図、図１０（ｂ）はＦ−Ｆ模式的断面図である。本実施形態では、導電パターン１１７、第２の金属パターン１０８及び接合部材１１０が光反射性部材１１６により被覆されている。本実施形態では、光反射性部材１１６として樹脂材料を用いている。さらに図１０（ｂ）に示すように発光素子の下面まで光反射性部材１１６で被覆することにより、第１の金属パターン１０６及び第１の金属パターン１０６と接合された発光素子の電極を、光反射性部材１１６に埋設することができる。平坦な面に発光素子が実装されている場合、樹脂材料の這い上がりにより、発光素子の下面と略同一の高さで光反射部材を止めることは難しいが、本実施形態のようにキャビティを有する基板１１２のキャビティ内に支持体１００を設けることで、第１金属パターン１０６、第２金属パターン１０８及びこれらの金属パターン上に形成される接合部材１１０の全てを光反射性部材１１６で覆うことが容易となり、光取り出し効率をより向上させることができる。

また、この光反射性部材１１６はアンダーフィルを兼ねることもできるため、熱衝撃による被覆部材１２０の膨張ストレスからダイス剥がれを抑制することができる。さらに、被覆部材１２０成形時のダイス下からのボイド混入を抑制することができる。なお、光反射性部材１１６の配置箇所以外は第３実施形態と実質的に同じであり、同様の効果を得ることができる。

本発明に係る支持体及びそれを用いた発光装置は、接合部材による光吸収を抑制することができるため、光取り出し効率に優れたものである。そして、各本発明に係る支持体及びそれを用いた発光装置は、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、プロジェクタ装置等にも利用することができる。

１００、２００ 支持体
１０１ 絶縁性部材
１０２ 発光素子
１０３ 電極
１０４、２０４ 切欠
１０６、２０６ 第１の金属パターン
１０８、２０８ 第２の金属パターン
１１０ 接合部材
１１２ 基材
１１４ 第３の金属パターン
１１５ 金属部材
１１６ 光反射部材
３００、４００、５００ 発光装置
１１７ 導電パターン
１１８ 外部電極
１１９ ビア
１２０ 被覆部材
１２２ 導電性ワイヤ

Claims (6)

1. 上面および４つの側面を備える略直方体形状を有する支持体であって、
   前記上面は、正極および負極からなる第１の金属パターンを有し、
   前記４つの側面それぞれは、内側に凹む切欠と、前記切欠内に位置し前記第１の金属パターンと連続する第２の金属パターンとを有し、
   上面視において、前記第１の金属パターンおよび前記第２の金属パターンは、前記切欠を除く前記支持体の最外周よりも内側に位置する、支持体と、
   一の面に一対の電極を有し、前記一対の電極と前記第１の金属パターンとが対向して配置される発光素子と、
   前記発光素子の一対の電極と前記第１の金属パターンとを電気的に接合する接合部材と、を備え、
   上面視において、前記支持体の側面は、前記発光素子の側面と完全に一致しているか、又は、前記発光素子の側面よりも内側に位置し、
   前記接合部材は、前記第２の金属パターンの少なくとも一部を被覆する、発光装置。
2. 前記切欠は、前記支持体の前記上面から下面にかけて設けられている、請求項１に記載の発光装置。
3. 前記第１の金属パターンは、本体部と、前記本体部から前記側面に向かって延び、前記本体部の幅よりも幅狭な突出部とを含み、
   前記突出部は、前記第１の金属パターンと前記第２の金属パターンとが接する部分に位置する、請求項１または２に記載の発光装置。
4. 上面視において、前記発光素子の一対の電極は、前記第１の金属パターンよりも大きく形成されている箇所を有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の発光装置。
5. 前記発光素子は、成長用基板を備えていない、請求項１から４のいずれか１項に記載の発光装置。
6. 前記発光装置は、光反射性部材をさらに備え、
   前記光反射性部材は、前記第１の金属パターン、前記第２の金属パターンおよび前記接合部材の全てを被覆する、請求項１から５のいずれか1項に記載の発光装置。

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