JP7082290B2 - 発光装置とその製造方法 - Google Patents

発光装置とその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7082290B2
JP7082290B2 JP2018247903A JP2018247903A JP7082290B2 JP 7082290 B2 JP7082290 B2 JP 7082290B2 JP 2018247903 A JP2018247903 A JP 2018247903A JP 2018247903 A JP2018247903 A JP 2018247903A JP 7082290 B2 JP7082290 B2 JP 7082290B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
light
emitting element
emitting device
fluorescent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018247903A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020107837A (ja
Inventor
賢介 山岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nichia Corp
Original Assignee
Nichia Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2018247903A priority Critical patent/JP7082290B2/ja
Application filed by Nichia Corp filed Critical Nichia Corp
Priority to CN201911363223.3A priority patent/CN111384039B/zh
Priority to BR102019027872-2A priority patent/BR102019027872A2/pt
Priority to KR1020190175407A priority patent/KR20200083299A/ko
Priority to US16/727,463 priority patent/US11227971B2/en
Priority to EP19219818.2A priority patent/EP3675189B1/en
Priority to CA3066153A priority patent/CA3066153A1/en
Publication of JP2020107837A publication Critical patent/JP2020107837A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7082290B2 publication Critical patent/JP7082290B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005Processes
    • H01L33/0095Post-treatment of devices, e.g. annealing, recrystallisation or short-circuit elimination
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/90Methods of manufacture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005Processes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483Containers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • H01L33/505Wavelength conversion elements characterised by the shape, e.g. plate or foil
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/54Encapsulations having a particular shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58Optical field-shaping elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141Light emitting diodes [LED]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0033Processes relating to semiconductor body packages
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0033Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/005Processes relating to semiconductor body packages relating to encapsulations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0033Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0058Processes relating to semiconductor body packages relating to optical field-shaping elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Description

本開示は、発光装置とその製造方法に関する。
近年、LEDは、様々な用途で利用されている。その用途の一つとして、自動車のヘッドライト用の光源がある。自動車のヘッドライトは、対向車や歩行者への照射影響を考慮して、カットオフラインが明瞭であることが求められる。そのため、ヘッドライト用の光源には、ヘッドライトに適用されたときにカットオフラインを明瞭にできる光源であることが求められる。このような光源として、例えば、特許文献1には、発光面の周囲に遮光部材を配置することで高いカットオフ性能を実現した発光装置が提案されている。ここで、特許文献1において、カットオフ性能が高いとは、透明部材の上面(発光面)とその周囲の輝度差が大きいことをいい、特許文献1の発光装置によれば、発光素子の配列及び透明部材の形状を適宜設計することにより高性能なヘッドライトを実現できるとされている。
特開2012-59939号公報
しかしながら、特許文献1に記載の発光装置は、遮光部材を透明部材の側面と外枠との間に配置しているので、小型化が困難である。
そこで、本発明は、小型の発光装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明に係る一実施形態の発光装置の製造方法は、
複数n個(nは2以上の偶数)の発光素子を含む行をm行(mは1以上の整数)形成するように複数(n×m)個の発光素子を集合基板の上面に配置する工程であって、前記行の一端からk番目(kはnより小さい奇数)の発光素子と(k+1)番目の発光素子との間隔が第1距離となるように前記複数(n×m)個の発光素子を配置する発光素子配置工程と、
前記複数(n×m)個の発光素子の発光面にそれぞれ蛍光部材を配置する蛍光部材配置工程と、
前記集合基板の上面に、前記複数(n×m)個の発光素子を囲む枠部材を配置する枠部材配置工程と、
前記枠部材で囲まれた領域に、前記複数(n×m)個の発光素子の側面と前記蛍光部材の側面とをそれぞれ覆いかつ第1距離離れたk番目の発光素子と(k+1)番目の発光素子との間の上面に湾曲した凹部が形成されるように被覆部材を配置する被覆部材配置工程と、
前記凹部に遮光部材を配置する遮光部材配置工程と、
前記第1距離離れた発光素子間において、前記遮光部材、前記被覆部材及び前記集合基板を切断することを含む固片化工程と、を含む。
本発明に係る一実施形態の発光装置は、
基板と、
前記基板の上面に設けられた発光素子と、
矩形形状の上面と該上面に対向する下面を有し、前記発光素子の発光面上に前記下面が対向するように設けられた蛍光部材と、
前記発光素子の側面と前記蛍光部材の側面とをそれぞれ覆いかつ前記蛍光部材の上面を露出させるように設けられた被覆部材と、
前記蛍光部材の上面の外周の一部に沿って前記被覆部材の上面に設けられた遮光部材と、
を含み、
前記遮光部材が設けられた被覆部材の上面の前記基板の上面からの高さは、前記蛍光部材側より外周端側が低くなっている。
以上のような本発明に係る一実装形態によれば、小型の発光装置及びその製造方法を提供することができる。
実施形態1に係る発光装置を模式的に示す上面図である。 図1のA-A断面の模式図である。 実施形態1に係る発光装置の製造方法において、被覆部材を配置した後の平面図である。 実施形態1に係る発光装置の製造方法において用いる集合基板の断面図である。 実施形態1に係る発光装置の製造方法において、発光素子を配置したときの断面図である。 実施形態1に係る発光装置の製造方法において、保護素子を配置したときの断面図である。 実施形態1に係る発光装置の製造方法において、蛍光部材を配置したときの断面図である。 実施形態1に係る発光装置の製造方法において、枠部材を配置したときの断面図である。 実施形態1に係る発光装置の製造方法において、被覆部材を配置したときの断面図である。 実施形態1に係る発光装置の製造方法において、遮光部材を配置したときの断面図である。 実施形態2に係る発光装置を模式的に示す上面図である。 図5のB-B断面の模式図である。 図5に係る発光装置の下面図である。 実施形態2に係る発光装置の製造方法において、被覆部材を配置した後の平面図である。 実施形態2に係る発光装置の製造方法において用いる集合基板の断面図である。 実施形態2に係る発光装置の製造方法において、発光素子を配置したときの断面図である。 実施形態2に係る発光装置の製造方法において、保護素子を配置したときの断面図である。 実施形態2に係る発光装置の製造方法において、蛍光部材を配置したときの断面図である。 実施形態2に係る発光装置の製造方法において、枠部材を配置したときの断面図である。 実施形態2に係る発光装置の製造方法において、被覆部材を配置したときの断面図である。 実施形態2に係る発光装置の製造方法において、遮光部材を配置したときの断面図である。
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための実施形態や実施例を説明する。なお、以下に説明する発光装置は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。
各図面中、同一の機能を有する部材には、同一符号を付している場合がある。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態や実施例に分けて示す場合があるが、異なる実施形態や実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせは可能である。後述の実施形態や実施例では、前述と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態や実施例ごとには逐次言及しないものとする。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、誇張して示している場合もある。
例えば、実施形態に係る発光装置をヘッドライトの光源として用いたときに、小型で、カットオフラインを明瞭にできる発光装置が求められる。発光面が矩形の発光装置において、発光面と発光面の外周を囲む被覆部材との境界のうち、少なくとも一つの辺の境界において、その境界の外側と内側とで急激に輝度が変化するようにすれば、ヘッドライトの光源として用いられたときに、簡単な光学系の構成によりカットオフラインを明瞭にできる。例えば、矩形の発光面において、少なくとも1つの辺について輝度が急激に変化する境界とすれば、他の辺の境界において輝度がなだらかに変化してもヘッドライトの光源として用いられたときに、発光素子からの光を制御する光学系を適切に設計することによりカットオフラインを明瞭にできる。
以下、実施形態の発光装置について、具体的に説明する。
実施形態1.
図1は、実施形態1に係る発光装置100を模式的に示す上面図であり、図2は、図1のA-A断面の模式図である。
実施形態1に係る発光装置100は、基板20と、基板20の上面20aに設けられた4つの発光素子10と、蛍光部材30と、被覆部材50と、遮光部材60とを含む。蛍光部材30は、略矩形形状の上面と上面に対向する下面とを有し、その下面が4つの発光素子10の発光面10a上に対向するように設けられている。遮光部材60は、蛍光部材30の上面の外周の一部に沿って被覆部材50の上面に設けられている。遮光部材60が設けられた被覆部材50の上面における基板20の上面からの高さは、蛍光部材30側より外周端側が低くなっている。
ここで、被覆部材50は光反射性を有する材料で構成され、遮光部材60は、被覆部材50よりも遮光性の高い材料で構成される。
以上のように構成された実施形態1の発光装置100は、4つの発光素子10の側面と蛍光部材30の側面とが光の反射率の高い被覆部材50で覆われているので、発光装置100の発光面となる蛍光部材30の上面(光出射面)から蛍光部材30によって波長変換された光または波長変換された光と発光素子10が発光する光の一部が出射される。
また、実施形態1の発光装置100では、蛍光部材30の上面の外周の一部に沿って遮光部材60が被覆部材50の上にさらに設けられているので、被覆部材50の上面からの漏れ光が遮光部材60で遮光され、発光装置100の光出射面側における発光面と非発光面との輝度差を大きくすることができる。
このように、光出射面の外周の光出射面に近接する領域において、光出射面と比較して急激に輝度を小さくすることができる実施形態1の発光装置100を、例えば、ヘッドライトの光源として用いた場合、発光装置から出射される光を光学的に制御する光学系を適宜設計することにより、比較的簡単な光学系によりカットオフラインを明瞭にできる。
以下、図面を参照しながら実施形態1に係る発光装置の具体例及び各構成部材についてより詳細に説明する。
(基板20)
基板20は、発光素子10を載置する部材であり、発光装置を電気的に外部と接続する。基板20は、それぞれ長手方向と短手方向とを有する矩形形状の上面20aと下面20bとを有する。また、基板20の上面20aには、第1電極21と第2電極22が設けられている。また、4つの発光素子10はそれぞれ矩形形状の上面と、上面と対向する下面とを有し、上面を主たる発光面10aとして、下面に第1電極11と第2電極12が設けられている。そして、4つの発光素子10は、基板20の上面20aの上に該上面20aの長手方向に並置されている。ここで、実施形態1に係る発光装置100では、発光素子10の上面(つまり発光面10a)の一辺が基板20の上面20aの長手方向に平行な一直線(第1直線)上に位置し、その一辺に対向する辺が第1直線に平行な第2直線上に位置するように設けられている。尚、発光素子10は、第1電極11及び第2電極12により、基板20の第1電極21及び第2電極22間に直列又は並列に接続されている。また、実施形態1に係る発光装置100では、保護素子90が基板20の上面20aに設けられている。保護素子60は遮光部材60の直下の領域に設けられている。
基板20の主な材料としては、絶縁性材料であって、発光素子10からの光及び外部からの光が透過しにくい材料が好ましい。具体的には、例えば、アルミナや窒化アルミニウム等のセラミックス、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、BTレジン、ポリフタルアミド等の樹脂を挙げることができる。なお、樹脂を用いる場合には、必要に応じて、ガラス繊維、酸化ケイ素、酸化チタン、アルミナ等の無機フィラーを樹脂に混合してもよい。これにより、機械的強度の向上や熱膨張率の低減、光反射率の向上を図ることができる。また、基板20は、金属部材の表面に絶縁性材料を形成したものでもよい。第1電極21及び第2電極22は、上記絶縁性材料の上に、所定のパターンで形成される。電極の材料として、金、銀、銅およびアルミニウムから選択された少なくとも一種とすることができる。配線は、めっき、蒸着、スパッタ等によって形成することができる。
(発光素子10)
発光素子10としては、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、窒化物系半導体(InAlGa1-X-YN、0≦X、0≦Y、X+Y≦1)やZnSe、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(InAlGa1-X-YN、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。
発光素子10は、例えば、同一面側に正負の電極を有するものであり、図2に示すように、正負の電極が基板20上にフリップチップ実装されている。また、発光素子10は、電極の形成された下面と対向する上面を主な光出射面としている。このような発光素子10は、上述したように、バンプや導電ペーストなどの導電性接合部材を用いて基板上に接続されるため、金属ワイヤなどで接続される発光素子と比較して、電極と基板との接触面積を大きくでき、接続抵抗を低くできる。
発光素子10は、例えば、透光性の支持基板上に窒化物半導体層を積層させて形成された発光素子であり、支持基板側が発光素子10の上面側となり、主な光出射面となる。なお、支持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。
(蛍光部材30)
蛍光部材30は、それぞれ長手方向と短手方向を有する上面30aと下面30bとを有する板状部材である。蛍光部材30は、その下面30bが4つの発光素子10の発光面10aと対向しかつ4つの発光素子10の発光面10aを一括して覆うように設けられる。蛍光部材30の上面30aと下面30bは、例えば、同一形状であり、例えば、長手方向の長さは、並置された4つの発光素子10の最も外側に位置する2つの発光素子10(最外発光素子10)の発光面10aの外側の辺間の距離より長くなるように設定され、短手方向の長さは、発光素子10の発光面10aの一辺より長くなるように設定される。実施形態1に係る発光装置100では、以上のように構成された蛍光部材30は、(i)長辺が前述した発光面10aの一辺が位置する第1直線とその一辺に対向する辺が位置する第2直線の外側に位置し、(ii)短辺が2つの最外発光素子10の外側の辺の外側に位置するように、設けられる。
蛍光部材30としては、例えば、蛍光体の焼結体や、樹脂、ガラス、セラミック又は他の無機物等に蛍光体粉末を含有させたものが挙げられる。また、蛍光部材として、樹脂、ガラス、セラミック等の成形体の表面に、蛍光体を含有する層を形成したものでもよい。また、蛍光部材は、目的に応じて、拡散材等のフィラーを含有していてもよい。蛍光部材は例えば平板状であり、その厚みは50~300μm程度である。
蛍光部材に含有される蛍光体としては、発光素子10からの発光で励起可能なものが使用される。例えば、青色発光素子又は紫外線発光素子で励起可能な蛍光体としては、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(YAG:Ce);セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(LAG:Ce);ユウロピウムおよび/又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム系蛍光体(CaO-Al-SiO);ユウロピウムで賦活されたシリケート系蛍光体((Sr,Ba)SiO);β サイアロン蛍光体、CASN系蛍光体、SCASN系蛍光体等の窒化物系蛍光体;KSF系蛍光体(KSiF:Mn);硫化物系蛍光体、量子ドット蛍光体などが挙げられる。これらの蛍光体と、青色発光素子又は紫外線発光素子と組み合わせることにより、様々な色の発光装置(例えば白色系の発光装置)を製造することができる。
(枠部材)
また、実施形態1に係る発光装置100では、基板20の上面20aに、4つの発光素子10と蛍光部材30と保護素子90とが設けられた第1領域と、第1電極21の一部と第2電極22の一部とを露出させる第2領域とを仕切る枠部材4が設けられている。枠部材4は、例えば、光拡散材を分散させた樹脂等、光の反射率の高い材料で構成される。尚、第2領域において露出された第1電極21の一部と第2電極22の一部とが発光装置100の外部接続端子となる。
枠部材4は、例えば、樹脂材料を用いて形成することができる。樹脂材料としては、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、アクリル樹脂等を用いることができる。また枠体を形成する樹脂材料は、透光性樹脂であってもよく、光反射性物質を含有する白色樹脂、光吸収性物質を含有する黒色樹脂等を用いてもよい。
なお、枠部材4として、セラミックや樹脂からなる成形体を基板20に接着してもよいし、枠部材4は、基板20と一体に形成されていてもよい。
枠部材4は、枠部材4の上端の高さが発光素子10よりも高く、蛍光部材30の上面よりも低くなるように設けられることが好ましい。これにより、第1領域に被覆部材50を配置する際に、被覆部材50が蛍光部材30の上面に乗り上げて、光の出射を阻害することを抑制できる。
(被覆部材50)
被覆部材50は、基板20の上面20aの第1領域に、4つの発光素子10の側面と蛍光部材30の側面とをそれぞれ覆いかつ蛍光部材30の上面を露出させるように設けられる。言い換えれば、基板20の上面20aの第1領域に設けられた4つの発光素子10と蛍光部材30とが(保護素子90を含む場合には保護素子90も含めて)、蛍光部材30の上面が露出するように被覆部材50に埋設される。実施形態1の発光装置100は、例えば、後述する製造方法により製造されるので、被覆部材50の枠部材4に接する第2側面50c2を除く、第1側面50c1、第3側面50c3、第4側面50c4はそれぞれ直下に位置する基板20の側面と同一平面上に位置する。具体的には、第1側面50c1は基板20の第1側面20c1と同一平面上に位置し、第3側面50c3は基板20の第3側面20c3と同一平面上に位置し、第4側面50c4は基板20の第4側面20c4と同一平面上に位置する。また、後述する製造方法により製造されることにより、被覆部材50の上面50aは、面方向が異なる第1上面50a1と第2上面50a2と第3上面とを含む。被覆部材50の上面50aにおいて、第1上面50a1は、第1側面50c1側の長辺と第1側面50c1側の蛍光部材30の一辺との間の領域であり、第2上面50a2は、第2側面50c2側の長辺と第2側面50c2側の蛍光部材30の一辺との間の領域であり、第3上面は、上面50aにおける第1上面50a1及び第2上面50a2を除いた上面である。さらに、実施形態1の発光装置100は、後述する製造方法により製造されることにより、第1上面50a1の基板20の上面20aからの高さは、蛍光部材30より外周端側(つまり被覆部材50の第1側面50c1側)が低くなっている。
被覆部材50は、例えば、光反射性物質を含む樹脂材料から形成することができる。被覆部材50は、発光素子10の波長に対して60%以上の反射率を有することが好ましく、80%以上が更に好ましく、90%以上が特に好ましい。
被覆部材を構成する母体の樹脂としては、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を用いることができ、その樹脂からなる母材に光反射性物質を含有させることで形成することができる。光反射性物質としては、Ti、Zr、Nb、Al、Siのいずれかを含む酸化物、または、AlN、MgFなどを用いることができる。好ましくは二酸化チタン(TiO)を用いる。また、好ましくは、光反射性物質として、母材の樹脂の屈折率と異なる粒子を母材の樹脂中に分散させる。光反射性物質の含有濃度、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、密度を調整することができる。
(遮光部材60)
遮光部材60は、被覆部材50の第1上面50a1上に設けられている。遮光部材60は、被覆部材50の上面50aにおいて、第1側面50c1側の蛍光部材30の一辺に沿って設けられている。遮光部材60は、例えば、遮光性を有するフィラーを含有する樹脂材料から形成することができる。母体の樹脂材料としては、例えば、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、アクリル樹脂等を用いることができる。遮光性を有するフィラーとしては、顔料、カーボンブラック等の光吸収性物質、上述した光反射性物質などが挙げられる。なかでも、被覆部材60は、カーボンブラック等の光吸収性物質を含有した黒色樹脂を用いることが好ましい。遮光部材60を黒色に着色した黒色体とすることで、戻り光等の迷光を吸収して、外部への再放出を抑制できる。また外光に対するコントラストを高めることができる。
被覆部材50の上面を被覆する遮光部材60の厚みは、蛍光部材30から離れるほど厚くなるように形成されておる。言い換えると、遮光部材が設けられた被覆部材の上面の基板の上面からの高さは蛍光部材から離れるにしたがって低くなっている。これにより、遮光部材と蛍光部材の側面との距離を確保しつつ、遮光部材の厚みを厚くすることが可能となり、遮光部材を設けることによる光の損失を抑制しながら、被覆部材50の上面からの漏れ光を遮光することができ、発光装置100の光出射面側における発光面と非発光面との輝度差を大きくすることができる。
以上のように構成された実施形態1の発光装置100は、4つの発光素子10の側面と蛍光部材30の側面とが光の反射率の高い被覆部材50で覆われているので、被覆部材50の上面50aから出射される光は抑制され、主として蛍光部材30の上面(光出射面)から出射される。しかしながら、光の反射率の高い被覆部材50であっても発光素子10の側面及び蛍光部材30の側面から出射された光が被覆部材50の上面50a、特に蛍光部材30との境界近傍から光が漏れ出して、見かけの光出射面が蛍光部材30の上面と被覆部材50の上面50aとの境界を越えて拡がって見えてしまい、いわゆる見切りを良好にできない。このような見切りが良好でない発光装置を用いてヘッドライトを構成し、そのヘッドライトのカットオフラインを明瞭にするためには発光装置から出射される光の照射方向を制御する光学系により明瞭なカットオフラインを実現する必要があり、光学系が複雑になる。
そこで、本実施形態1の発光装置100では、被覆部材50の上面50aにおいて、第1側面50c1側の蛍光部材30の一辺に沿って設けている。これにより、蛍光部材30の一辺近傍における見切りを良好にし、ヘッドライト用の発光装置として用いられたときに、比較的簡単な光学系の構成によりカットオフラインを明瞭にできる。
また、被覆部材50の上面50aにおいて、蛍光部材30と第3側面50c3、第4側面50c4との距離を短くすることで、蛍光部材30の第3側面50c3、第4側面50c4側近傍における見切りを良好にすることが可能となり好ましい。この場合の蛍光部材30の側面を被覆する被覆部材の厚み(つまり平面視における蛍光部材30と第3側面50c3または第4側面50c4とのまでの距離)は100μm~400μm程度とすることが好ましい。蛍光部材の側面を被覆する被覆部材の厚みを薄くすることで、側面からの光の漏れは生じるが、発光面側において、第3側面及び第4側面を急激に輝度が変化する境界とすることができる。
次に、図3及び図4A~図4Gを参照しながら、実施形態1に係る発光装置の製造方法を説明する。
図4A~図4Gはそれぞれ、実施形態1に係る発光装置の製造方法における一工程を示す模式的な断面図であり、図3は、図4Fの上面図である。
本実施形態1に係る発光装置の製造方法は、発光素子配置工程(図4B)と、保護素子配置工程(図4C)と、蛍光部材配置工程(図4D)と、枠部材配置工程(図4E)と、被覆部材配置工程(図4F)と、遮光部材配置工程(図4G)と、固片化工程とを含む。
尚、図3及び図4A~図4Gにおいて、個々の発光装置に個片化する前の部材についても個片後の部材と同じ符号を付して示している。
<発光素子配置工程>
発光素子配置工程では、個々の発光装置となる領域が多数配列された集合基板20を準備し(図4A)、その集合基板20の上に、複数n個(nは2以上の偶数)の発光素子を含む行をm行(mは1以上の整数)形成するように複数(n×m)個の発光素子を集合基板の上面に配置する。ここで、各行において、一端、すなわち一番端からk番目(kはnより小さい奇数)の発光素子と(k+1)番目の発光素子との間隔が第1距離D1となるように前記複数n個の発光素子を配置する。図3に示す実施形態1の例では、一番端の列である第1列に配置された発光素子10と第2列に配置された発光素子10間の間隔、及び一番端の列から3番目の第3列に配置された発光素子10と第4列に配置された発光素子10間の間隔の距離が第1距離D1である。また、図3には、16個の発光素子10を含む列を4列示しているが、図3に示す例では、nは2であり、mは16である。すなわち、本開示では、枠部材4に囲まれる発光素子10の個数の配置により、n及びmを規定するようにしており、図3には複数(n×m)個の発光素子からなる組を2組示している。
尚、実施形態1の製造方法では、各発光装置が4つの発光素子10を含むので、各列において、各発光装置に含まれる4つの発光素子10を近接させて等間隔に配置し、隣接する発光装置間における発光素子10間の間隔を広くしている。各発光装置に含まれる発光素子10間の距離は例えば100μm~200μm程度である。
<保護素子配置工程>
次に、実施形態1の製造方法では、集合基板上に、発光素子10に対応させて保護素子90を配置する(図4C)。保護素子90は、例えば、各行において、k番目の発光素子と(k+1)番目の発光素子との対向する側面間に設けられる。つまり、一番端からk番目の発光素子に対応する保護素子90と(k+1)番目の発光素子10に対応する保護素子90とが隣接するように、k番目の発光素子と(k+1)番目の発光素子との間に配置する。例えば、個片化工程において、隣接する保護素子90間で分割するようにする。
<蛍光部材配置工程>
蛍光部材配置工程では、複数(n×m)個の発光素子10の発光面にそれぞれ蛍光部材30を配置する(図4D)。蛍光部材30は、例えば、シリコーン樹脂等の透光性のある接合部材により接合する。蛍光部材30を結晶質の部材により構成する場合には、例えば、熱圧着等により接合することもできる。
<枠部材配置工程>
枠部材配置工程では、集合基板20の上面に、複数(n×m)個の発光素子10を囲む枠部材4を配置する。例えば、図3等に示す例では、それぞれ16個×2列の発光素子10を囲む2つの枠部材4を配置する(図4E)。ここで特に実施形態1の製造方法では、個片化後に個々の発光装置となる各領域において、枠部材4が、それぞれ発光領域を含む第1領域と、外部接続領域を含む第2領域との境界となるように枠部材4を配置する。具体的には、4つの発光素子10と蛍光部材30と保護素子90とが設けられた第1領域が枠部材4の内側に配置されるように、第1電極21の一部と第2電極22の一部とを含む第2領域が枠部材4および枠部材4の内側の領域から露出するように枠部材4を形成する。すなわち、k列に設けられた個片化後に個々の発光装置となる領域の第1領域と(k+1)列に設けられた個片化後に個々の発光装置となる領域の第1領域とを一括して囲むように枠部材4を形成する。このように枠部材4を形成することにより、後述する被覆部材配置工程で、個片化後に個々の発光装置となる各領域において、枠部材4で囲まれた第1領域のみに容易に被覆部材を設けることができる。
枠部材4は、例えば、図4Eに示すように、蛍光部材30の上面より低くなるように形成することが好ましい。枠部材4は、樹脂材料により形成することができ、樹脂材料としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂等が用いられ、例えば、ディペンサー等により基板20上に塗布して、硬化させることにより形成する。枠部材4を構成する樹脂材料は、光反射性部材を含んでいることが好ましく、これにより、枠部材4と発光素子10及び蛍光部材30間の距離を小さくして被覆部材50を形成しても、発光素子10及び蛍光部材30の各側面から出射される光を反射して蛍光部材30の上面(発光面)から出射されることができ、光の取り出し効率を高くできるとともに、より小型の発光装置とすることができる。
<被覆部材配置工程>
被覆部材配置工程では、枠部材4で囲まれた領域に、蛍光部材の上面を露出し、複数(n×m)個の発光素子の側面と蛍光部材の側面とをそれぞれ覆いかつ第1距離離れたk番目の発光素子と(k+1)番目の発光素子との間の上面に湾曲した凹部が形成されるように被覆部材を配置する(図4F)。被覆部材配置工程では、例えば、各枠部材4内に蛍光部材30の表面が露出するように、平面視において枠部材4と蛍光部材との間の基板上面に被覆部材用の樹脂材料を配置する。この樹脂材料を注入する際、樹脂材料の粘度及び注入量を適宜設定することにより、樹脂材料を蛍光部材30の側面の上端まで濡れ拡がらせることができる。しかも、樹脂材料の表面張力により各行において第1距離D1離れたk番目の発光素子と(k+1)番目の発光素子との間の上面に湾曲した凹部を形成することができる。各行において、k番目の発光素子と(k+1)番目の発光素子との間の被覆部材50の上面に形成される湾曲した凹部の深さ(湾曲度合い)は、注入する際の樹脂の粘度及び注入量により調整することができる。したがって、後述の工程で形成される遮光部材50の必要な厚さを考慮して、注入する際の樹脂の粘度及び注入量は設定される。
また、k番目の発光素子と(k+1)番目の発光素子との間の上面に形成された凹部は、通常、k番目の発光素子が配列された第k列と(k+1)番目の発光素子が配列された第(k+1)列の間において、列方向に連続した溝状に形成される。以下、k番目の発光素子が配列された第k列と(k+1)番目の発光素子が配列された第(k+1)列の間において、複数の行にわたって連続して形成された凹部を溝部という。図3に示す例では、一番端の列である第1列に配置された発光素子10と第2列に配置された発光素子10との列間の表面、及び一番端の列から3番目の第3列に配置された発光素子10と第4列に配置された発光素子10との列間の表面において、表面が凹状に湾曲した溝部が形成される。
<遮光部材配置工程>
遮光部材配置工程では、第1距離離れたk番目の発光素子と(k+1)番目の発光素子との間の被覆部材の上面に、各行において形成された凹部内に遮光部材を配置する(図4G)。第k列と第(k+1)列の間に溝部が形成されている場合には、溝部に連続した遮光部材を帯状に配置する。凹部または溝部への遮光部材の配置は、例えば、ディスペンサー等により遮光部材を形成する未硬化の樹脂材料を凹部内に配置することにより行う。凹部または溝部への遮光部材の配置は、遮光部材の蛍光部材30側の端部が蛍光部材30の上面の端部と略一致するように配置することが好ましい。具体的には、遮光部材の材料として樹脂材料を用いる場合には、例えば、凹部に設けられた樹脂材料の端部が蛍光部材30の側面上端と略一致するようにかつ所望の遮光率が確保できる膜厚になるように注入する樹脂材料の粘度及び注入量を調節して配置する。遮光部材の所望の膜厚が確保できる場合には、樹脂を硬化させた後の遮光部材の表面は、図4Gに示すように凹部の表面に沿って下に湾曲していてもよく、その場合には、注入する樹脂材料の粘度を比較的低くして、注入した樹脂が凹部の表面を蛍光部材30の端部まで這い上がるようにすればよい。
また、遮光部材の膜厚を厚くする必要がある場合には、遮光部材の表面は、上に凸であってもよい。その場合には、注入する樹脂材料の粘度を比較的高くして注入した樹脂の端部が蛍光部材30の端部で留まるようにすればよい。
<固片化工程>
固片化工程では、図3の二点鎖線で示すように、個々の発光装置となる領域を区分けする分割線に沿って分割することにより個々の発光装置が得られる。
具体的には、個片化工程は、第1距離D1離れて対向する発光素子間の中央近傍において、遮光部材、被覆部材及び基板を分割する工程を含む。これにより、個片化後の個々の発光装置100は、遮光部材60が設けられた被覆部材50の上面の、基板20の上面からの高さが、蛍光部材30側より外周端側が低くなっている。
以上のような工程を経て実施形態1の発光装置を製造することができる。
実施形態2.
図5は、実施形態2に係る発光装置200を模式的に示す上面図である。図6は、図5のB-B断面の模式図であり、図7は、図5の模式的底面図である。なお、実施形態1と同一部材には同一の符号を付す。
ここで、実施形態2に係る発光装置200は、図6及び図5に示すように、
(1)それぞれ1つの発光素子10と1つの蛍光部材を含む点、
(2)基板20の下面20bに外部接続電極である第3電極28及び第4電極29が設けられている点、
(3)枠部材を含んでいない点、
で実施形態1の発光装置100とは異なっている。
以下、実施形態2に係る発光装置200について、詳細に説明する。
実施形態2に係る発光装置200は、基板20と、基板20の上面20aに設けられた1つ発光素子10と、1つの蛍光部材30とを含む。蛍光部材30は、矩形形状の上面と下面とを有し、その下面が発光素子10の発光面10aと対向しかつ発光素子10の発光面10aを覆うように設けられる。
また、実施形態2に係る発光装置200は、発光素子10の側面と蛍光部材30の側面とをそれぞれ覆いかつ蛍光部材30の上面を露出させるように設けられた被覆部材50と、蛍光部材30の上面の外周の一部に沿って被覆部材50の上面に設けられた遮光部材60と、を含む。
以上のように構成された実施形態2の発光装置200は、実施形態1の発光装置100と同様、発光素子10の側面と蛍光部材30の側面とが光の反射率の高い被覆部材50で覆われているので、蛍光部材30の上面(光出射面)から蛍光部材30によって波長変換された光または波長変換された光と発光素子10が発光する光の一部が出射される。
また、実施形態2の発光装置200では、蛍光部材30の上面の外周の一部に沿って遮光部材60が被覆部材50の上にさらに設けられているので、遮光部材60が設けられた部分では光出射面から離れるにしたがって出射される光を急激に減衰させることができ、光出射面と遮光部材60が設けられた部分の間で輝度差を大きくできる。
このように、実施形態2の発光装置200は、実施形態1の発光装置100と同様、光出射面の外周の一部において光出射面から離れるにしたがって急激に光の出射を減衰させることができる。したがって、実施形態2の発光装置100では、発光装置から出射される光を光学的に制御する光学系を適宜設計することにより、比較的簡単な光学系によりカットオフラインを明瞭にできる。
さらに実施形態2の発光装置200は、被覆部材50の上面50aにおいて、蛍光部材30と、被覆部材50の第2側面50c2第3側面50c3、第4側面50c4との距離を短くすることで、蛍光部材30の第2側面50c2、第3側面50c3及び第4側面50c4側近傍における見切りを良好にすることが可能となり好ましい。この場合の蛍光部材30の側面を被覆する被覆部材の厚み(つまり平面視における蛍光部材30と被覆部材の各側面までの距離)は100μm~400μm程度とすることが好ましい。蛍光部材の側面を被覆する被覆部材の厚みを薄くすることで、側面からの光の漏れは生じるものの、発光面側においては、第2側面、第3側面及び第4側面を急激に輝度が変化する境界とすることができる。
以下、図面を参照しながら実施形態2に係る発光装置の具体例について、実施形態1に係る発光装置と異なる点を中心により詳細に説明する。
実施形態2に係る発光装置200において、基板20は、それぞれ長手方向と短手方向とを有する矩形形状の上面20aと下面20bとを有する。また、基板20の上面20aには、第1電極26と第2電極27とが設けられており、基板20の下面20bには第3電極28と第4電極29とが設けられている。第1電極26と第3電極28との間、及び第2電極27と第4電極29との間はそれぞれ、基板20に設けられたビア等の内層配線を介して接続されている。図7に示すように、第3電極28及び第4電極29は、例えば略矩形形状であり、これら2つの電極を介して発光装置200は外部回路に接続される。
ここで、実施形態2に係る発光装置200では、発光素子の発光面10aの4つの辺がそれぞれ基板20の上面20aの対応する辺と平行になるように上面20aに設けられている。
蛍光部材30は、矩形形状の上面30aと下面30bとを有し、その下面30bが発光素子10の発光面10aと対向しかつ発光素子10の発光面10aを覆うように設けられる。蛍光部材30の上面30aと下面30bは、例えば、同一形状であり、蛍光部材30は、下面30bの4つの辺がそれぞれ発光素子10の発光面10aの対応する辺の外側に位置するように、設けられる。
被覆部材50は、発光素子10の側面と蛍光部材30の側面とをそれぞれ覆いかつ蛍光部材30の上面を露出させるように設けられる。また、実施形態2の発光装置200は、例えば、後述する製造方法により製造されるので、被覆部材50の第1側面50c1、第2側面50c2、第3側面50c3、第4側面50c4はそれぞれ直下に位置する基板20の第1側面20c1、第2側面20c2、第3側面20c3及び第4側面20c4と略同一平面上に位置し、それぞれの側面は発光装置200の外側面を構成する。また、後述する製造方法により製造されることにより、被覆部材50の上面50aは、面方向が異なる第1上面50a1と第2上面50a2とを含む。被覆部材50の上面50aにおいて、第1上面50a1は、第1側面50c1側の一辺と第1側面50c1側の蛍光部材30の一辺との間の領域であり、第2上面50a2は、上面50aにおける第1上面50a1を除いた上面である。さらに、実施形態2の発光装置200は、後述する製造方法により製造されることにより、第1上面50a1の基板20の上面20aからの高さは、蛍光部材30側より外周端側(つまり被覆部材50の第1側面50c1側)が低くなっている。
遮光部材60は、被覆部材50の第1上面50a1上に設けられている。遮光部材60は、被覆部材50の上面50aにおいて、第1側面50c1側の蛍光部材30の一辺に沿って設けられている。
以上のように構成された実施形態2の発光装置200は、被覆部材50の上面50aにおいて、第1側面50c1側の蛍光部材30の一辺に沿って設けているので、蛍光部材30の一辺近傍における見切りを良好にできる。したがって、実施形態2の発光装置200を用いてヘッドライトを構成した場合、比較的簡単な光学系の構成によりカットオフラインを明瞭にできる。
次に、図8及び図9A~図9Gを参照しながら、実施形態2に係る発光装置の製造方法を説明する。
図9A~図9Gはそれぞれ、実施形態2に係る発光装置の製造方法における一工程を示す模式的な断面図であり、図8は、図9Fの上面図である。
本実施形態2に係る発光装置の製造方法は、発光素子配置工程(図9B)と、保護素子配置工程(図9C)と、蛍光部材配置工程(図9D)と、枠部材配置工程(図9E)と、被覆部材配置工程(図9F)と、遮光部材配置工程(図9G)と、固片化工程とを含む。
尚、図8及び図9A~図9Gにおいて、個々の発光装置に個片化する前の部材についても個片後の部材と同じ符号を付して示している。
<発光素子配置工程>
発光素子配置工程では、集合状態にある基板20(以下、集合状態にある基板を集合基板20という。)を準備し(図9A)、その集合基板20の上に、複数n個(nは2以上の偶数)の発光素子を含む行をm行(Mは1以上の整数)形成するように複数(n×m)個の発光素子を集合基板の上面に行列状に配置する。ここで、各行において、一端、すなわち一番端からk番目(kはnより小さい奇数)の発光素子と(k+1)番目の発光素子との間隔が第1距離D1となるように前記複数n個の発光素子を配置する。図8に示す実施形態2の例では、一番端の列である第1列に配置された発光素子10と第2列に配置された発光素子10間の間隔、一番端の列から3番目の第3列に配置された発光素子10と第4列に配置された発光素子10間の間隔、及び一番端の列から第5列に配置された発光素子10と第6列に配置された発光素子10間の間隔の距離が第1距離D1である。
尚、実施形態2の製造方法では、各発光装置が1つの発光素子10を含むので、各列において、発光素子10を等間隔に配置している。
<保護素子配置工程>
次に、実施形態2の製造方法では、必要に応じて、発光素子10に対応させて保護素子90を配置する(図9C)。保護素子90は、例えば、各行において、一番端からk番目の発光素子と(k+1)番目の発光素子との間に設けられる。ここで、各行において、一番端からk番目の発光素子に対応する保護素子90と(k+1)番目の発光素子10に対応する保護素子90とを隣接させて、k番目の発光素子と(k+1)番目の発光素子との間に配置する。これにより、各行において、保護素子90を配置するk番目の発光素子と(k+1)番目の発光素子間の第1距離D1より、一番端から(k+1)番目の発光素子と(k+2)番目の発光素子間の第2距離D2を小さくすることができる。
<蛍光部材配置工程>
蛍光部材配置工程では、配置した発光素子10の発光面にそれぞれ蛍光部材30を配置する(図9D)。
<枠部材配置工程>
枠部材配置工程では、集合基板20の上面に、複数(n×m)個の発光素子10を囲む枠部材4を配置する。ここで、実施形態2の発光装置の製造方法では、個片化後に個々の発光装置となる領域の内部には枠部材4を形成することなく、個片化後に個々の発光装置となる(n×m)個の領域全体を囲む枠部材4を配置する点が、実施形態1の発光装置の製造方法とは異なる。尚、枠部材4は、例えば、図9Eに示すように、実施形態1と同様、蛍光部材30の上面より低くなるように形成する。
<被覆部材配置工程>
被覆部材配置工程では、枠部材4で囲まれた領域に、複数(n×m)個の発光素子の側面と前記蛍光部材の側面とをそれぞれ覆いかつ第1距離離れたk番目の発光素子と(k+1)番目の発光素子との間の上面に湾曲した凹部が形成されるように被覆部材を配置する(図9F)。被覆部材の配置方法及びk番目の発光素子と(k+1)番目の発光素子との間の被覆部材50の上面に形成される湾曲した凹部の深さ(湾曲度合い)の調整は、実施形態1と同様の方法を用いることができる。したがって、後述の工程で形成される遮光部材50の必要な厚さを考慮して、注入する際の樹脂の粘度及び注入量は設定される。
また、実施形態2においても、各行において、k番目の発光素子と(k+1)番目の発光素子との間の上面に凹部が形成される。この凹部は、通常、k番目の発光素子が配列された第k列と(k+1)番目の発光素子が配列された第(k+1)列の間に連続した溝状に形成され、隣接する発光装置間に連続した溝部が形成される。図8に示す例では、一番端の列である第1列に配置された発光素子10と第2列に配置された発光素子10との間の表面、一番端の列から3番目の第3列に配置された発光素子10と第4列に配置された発光素子10との間の表面、及び一番端の列から5番目の第5列に配置された発光素子10と第6列に配置された発光素子10との間の表面に、表面が凹状に湾曲した溝部が形成される。
<遮光部材配置工程>
遮光部材配置工程では、各行において、第1距離離れたk番目の発光素子と(k+1)番目の発光素子との間の被覆部材の上面に形成された湾曲した凹部内に遮光部材を配置する(図9G)。第k列と第(k+1)列の間に溝状凹部が形成されている場合には、溝状凹部に連続した遮光部材を帯状に配置する。実施形態2においても、凹部または溝状凹部への遮光部材の配置は、遮光部材の端部が蛍光部材30の端部と略一致するように配置することが好ましい。凹部又は溝状凹部への遮光部材の配置方法も実施形態1と同様な方法を用いることができる。
また、遮光部材の膜厚を厚くする必要がある場合には、遮光部材の表面は、上に凸であってもよい。その場合には、注入する樹脂材料の粘度を比較的高くして注入した樹脂の端部が蛍光部材30の端部で留まるようにすればよい。
<固片化工程>
固片化工程では、図8において、二点鎖線で示した切断線に沿って切断することにより発光装置ごとに分割する。
以上のような工程を経て実施形態2の発光装置を製造することができる。
以上実施形態1及び2の具体例により説明したように、本発明に係る実施形態の発光装置は、被覆部材50の上面50aにおいて、遮光部材60を、第1側面50c1側の蛍光部材30の一辺に沿って設けている。これにより、蛍光部材30の一辺近傍における見切りを良好にし、ヘッドライト用の発光装置として用いられたときに、比較的簡単な光学系の構成によりカットオフラインを明瞭にできる。
また、本発明に係る実施形態の発光装置及びその製造方法は、実施形態1及び2の具体例により示したように、種々の変形が可能である。
例えば、本発明に係る実施形態の発光装置は、実施形態1で示したように基板20の上面20aに外部接続端子を設けることもできるし、実施形態2で示したように基板20の下面20bに外部接続電極設けるようにしても良い。
また、実施形態の発光装置は、実施形態1で示したように複数の発光素子で構成することもできるし、実施形態2で示したように1つの発光素子で構成することもできる。
4 枠部材
10 発光素子
10a 発光素子の発光面
11 発光素子の第1電極
12 発光素子の第2電極
20 基板
20a 基板の上面
20b 基板の下面
20c1 基板の第1側面
20c3 基板の第3側面
20c4 基板の第4側面
21 第1電極
22 第2電極
26 第1電極
27 第2電極
28 第3電極
29 第4電極
30 蛍光部材
30a 蛍光部材の上面
30b 蛍光部材の下面
50 被覆部材
50a 被覆部材の上面
50a1 被覆部材の第1上面
50a2 被覆部材の第2上面
50c1 被覆部材の第1側面
50c2 被覆部材の第2側面
50c3 被覆部材の第3側面
50c4 被覆部材の第4側面
60 遮光部材
90 保護素子
100,200 発光装置

Claims (10)

  1. 複数n個(nは2以上の偶数)の発光素子を含む行をm行(mは1以上の整数)形成するように複数(n×m)個の発光素子を集合基板の上面に配置する工程であって、前記行の一端からk番目(kはnより小さい奇数)の発光素子と(k+1)番目の発光素子との間隔が第1距離となるように前記複数(n×m)個の発光素子を配置する発光素子配置工程と、
    前記複数(n×m)個の発光素子の発光面にそれぞれ蛍光部材を配置する蛍光部材配置工程と、
    前記集合基板の上面に、前記複数(n×m)個の発光素子を囲む枠部材を配置する枠部材配置工程と、
    前記枠部材で囲まれた領域に、前記複数(n×m)個の発光素子の側面と前記蛍光部材の側面とをそれぞれ覆いかつ第1距離離れたk番目の発光素子と(k+1)番目の発光素子との間の第1上面に凹部が形成されるように被覆部材を配置する被覆部材配置工程と、
    前記蛍光部材を挟んで前記第1上面の反対側に位置する被覆部材の第2上面に遮光部材を配置することなく、前記凹部に遮光部材を配置する遮光部材配置工程と、
    前記第1距離離れた発光素子間において、前記遮光部材、前記被覆部材及び前記集合基板を、前記遮光部材の一側面、前記被覆部材の一側面、前記基板の一側面が連なって同一平面となるように分割することを含む固片化工程と、
    を含み、
    前記固片化工程において、前記第2上面の前記蛍光部材から被覆部材の側面までの距離が前記第1上面の前記蛍光部材から被覆部材の側面までの距離より短くなるように分割する、発光装置の製造方法。
  2. 前記nは4以上の偶数であって、
    前記発光素子配置工程において、前記行の一端から(k+1)番目の発光素子と(k+2)番目の発光素子との間隔が前記第1距離より小さい第2距離となるように前記複数n個の発光素子を配置する請求項1記載の発光装置の製造方法。
  3. 前記mは2以上の整数であって、
    前記凹部は、前記k番目の発光素子が配列された列と、前記(k+1)番目の発光素子が配列された列との間において、複数の行にわたって溝部を形成している請求項1又は2に記載の発光装置の製造方法。
  4. 前記固片化工程において、前記溝部の中心線に沿って前記遮光部材を切断する請求項3記載の発光装置の製造方法。
  5. 前記被覆部材配置工程の前に、前記集合基板の上面の、第1距離隔てて発光素子が配置されるべき位置の間の領域又は前記第1距離隔てて配置された発光素子間の領域に2つの保護素子を配置する工程を含む請求項1~4のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。
  6. 基板と、
    前記基板の上面に設けられた発光素子と、
    矩形形状の上面と該上面に対向する下面を有し、前記発光素子の発光面上に前記下面が対向するように設けられた蛍光部材と、
    前記発光素子の側面と前記蛍光部材の側面とをそれぞれ覆いかつ前記蛍光部材の上面を露出させるように設けられ、第1側面と該第1側面に対向する第2側面とを有する被覆部材と、
    前記蛍光部材の上面の外周の一部に沿って前記被覆部材の上面に設けられた遮光部材と、
    を含み、
    前記遮光部材は、前記被覆部材の上面のうちの前記第2側面と前記蛍光部材の間に位置する第2上面を除き、前記第1側面と前記蛍光部材の間に位置する第1上面に設けられており、
    前記遮光部材の一側面、前記被覆部材の一側面および前記基板の一側面が連なって同一平面となっており、
    前記第2上面における第2側面から前記蛍光部材までの距離は、前記第1上面における前記第1側面から前記蛍光部材までの距離より短い、発光装置。
  7. 前記第1上面の前記基板の上面からの高さは、前記蛍光部材から離れるにしたがって低くなっていることを特徴とする請求項記載の発光装置。
  8. 前記第1上面は、湾曲した曲面である請求項6又は7に記載の発光装置。
  9. 前記遮光部材は、前記蛍光部材から離れるにしたがって厚くなっている請求項6~8のいずれか1項に記載の発光装置。
  10. 前記遮光部材と前記基板の間の被覆部材内に設けられた保護素子をさらに含む請求項6~9のいずれか1項に記載の発光装置。
JP2018247903A 2018-12-28 2018-12-28 発光装置とその製造方法 Active JP7082290B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018247903A JP7082290B2 (ja) 2018-12-28 2018-12-28 発光装置とその製造方法
BR102019027872-2A BR102019027872A2 (pt) 2018-12-28 2019-12-26 Método para fabricação de um dispositivo emissor de luz, e, dispositivo emissor de luz
KR1020190175407A KR20200083299A (ko) 2018-12-28 2019-12-26 발광 장치와 그 제조 방법
US16/727,463 US11227971B2 (en) 2018-12-28 2019-12-26 Light emitting device having light shielding member formed in recess of cover member and method for manufacturing the same
CN201911363223.3A CN111384039B (zh) 2018-12-28 2019-12-26 发光装置与其制造方法
EP19219818.2A EP3675189B1 (en) 2018-12-28 2019-12-27 Light emitting device and method for manufacturing the same
CA3066153A CA3066153A1 (en) 2018-12-28 2019-12-27 Light emitting device and method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018247903A JP7082290B2 (ja) 2018-12-28 2018-12-28 発光装置とその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020107837A JP2020107837A (ja) 2020-07-09
JP7082290B2 true JP7082290B2 (ja) 2022-06-08

Family

ID=69055748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018247903A Active JP7082290B2 (ja) 2018-12-28 2018-12-28 発光装置とその製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11227971B2 (ja)
EP (1) EP3675189B1 (ja)
JP (1) JP7082290B2 (ja)
KR (1) KR20200083299A (ja)
CN (1) CN111384039B (ja)
BR (1) BR102019027872A2 (ja)
CA (1) CA3066153A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210063518A (ko) * 2019-11-22 2021-06-02 삼성전자주식회사 발광다이오드 패키지
WO2023234149A1 (ja) * 2022-05-30 2023-12-07 日亜化学工業株式会社 発光装置及びその製造方法
US20240332263A1 (en) * 2023-03-27 2024-10-03 Nichia Corporation Light emitting device and method of manufacturing same

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010157638A (ja) 2008-12-27 2010-07-15 Nichia Corp 発光装置及びその製造方法
JP2010287777A (ja) 2009-06-12 2010-12-24 Koito Mfg Co Ltd 発光モジュールおよび車両用前照灯
JP2011192451A (ja) 2010-03-12 2011-09-29 Koito Mfg Co Ltd 車両用前照灯および車両用前照灯用の発光モジュール
JP2012004303A (ja) 2010-06-16 2012-01-05 Stanley Electric Co Ltd 発光装置およびその製造方法
JP2012059939A (ja) 2010-09-09 2012-03-22 Stanley Electric Co Ltd 発光装置およびその製造方法
JP2012182401A (ja) 2011-03-03 2012-09-20 Stanley Electric Co Ltd 発光装置及びその製造方法
JP2013197439A (ja) 2012-03-22 2013-09-30 Koito Mfg Co Ltd 発光モジュールおよび車両用灯具
JP2013232539A (ja) 2012-04-27 2013-11-14 Toshiba Corp 半導体発光装置およびその製造方法
JP2014112635A (ja) 2012-11-09 2014-06-19 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置の製造方法および発光装置
JP2017108092A (ja) 2015-11-30 2017-06-15 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
US20180212106A1 (en) 2017-01-20 2018-07-26 Lite-On Opto Technology (Changzhou) Co., Ltd. Light-emitting package structure provided with predetermined view angle, light-emitting package module and method for forming the same

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012004519A (ja) * 2010-05-17 2012-01-05 Sharp Corp 発光装置および照明装置
US9887327B2 (en) * 2012-06-11 2018-02-06 Cree, Inc. LED package with encapsulant having curved and planar surfaces
JP6102273B2 (ja) * 2013-01-18 2017-03-29 日亜化学工業株式会社 発光装置及びその製造方法
JP5625224B2 (ja) * 2013-07-29 2014-11-19 スタンレー電気株式会社 半導体発光装置
JP6244906B2 (ja) * 2013-12-27 2017-12-13 日亜化学工業株式会社 半導体発光装置
JP6213428B2 (ja) * 2014-03-12 2017-10-18 豊田合成株式会社 発光装置及びその製造方法
JP6176171B2 (ja) 2014-03-28 2017-08-09 豊田合成株式会社 発光装置の製造方法
WO2016161161A1 (en) 2015-03-31 2016-10-06 Cree, Inc. Light emitting diodes and methods with encapsulation
US20190355886A9 (en) 2015-03-31 2019-11-21 Cree, Inc. Light emitting diodes and methods
US10461065B2 (en) 2015-11-30 2019-10-29 Nichia Corporation Method of manufacturing light emitting device
JP6341261B2 (ja) * 2015-12-26 2018-06-13 日亜化学工業株式会社 発光装置ならびに発光装置の製造方法
JP6304297B2 (ja) * 2016-04-06 2018-04-04 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
JP6862819B2 (ja) 2016-12-22 2021-04-21 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010157638A (ja) 2008-12-27 2010-07-15 Nichia Corp 発光装置及びその製造方法
JP2010287777A (ja) 2009-06-12 2010-12-24 Koito Mfg Co Ltd 発光モジュールおよび車両用前照灯
JP2011192451A (ja) 2010-03-12 2011-09-29 Koito Mfg Co Ltd 車両用前照灯および車両用前照灯用の発光モジュール
JP2012004303A (ja) 2010-06-16 2012-01-05 Stanley Electric Co Ltd 発光装置およびその製造方法
JP2012059939A (ja) 2010-09-09 2012-03-22 Stanley Electric Co Ltd 発光装置およびその製造方法
JP2012182401A (ja) 2011-03-03 2012-09-20 Stanley Electric Co Ltd 発光装置及びその製造方法
JP2013197439A (ja) 2012-03-22 2013-09-30 Koito Mfg Co Ltd 発光モジュールおよび車両用灯具
JP2013232539A (ja) 2012-04-27 2013-11-14 Toshiba Corp 半導体発光装置およびその製造方法
JP2014112635A (ja) 2012-11-09 2014-06-19 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置の製造方法および発光装置
JP2017108092A (ja) 2015-11-30 2017-06-15 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
US20180212106A1 (en) 2017-01-20 2018-07-26 Lite-On Opto Technology (Changzhou) Co., Ltd. Light-emitting package structure provided with predetermined view angle, light-emitting package module and method for forming the same

Also Published As

Publication number Publication date
CA3066153A1 (en) 2020-06-28
US20200212255A1 (en) 2020-07-02
CN111384039A (zh) 2020-07-07
US11227971B2 (en) 2022-01-18
EP3675189B1 (en) 2024-01-10
JP2020107837A (ja) 2020-07-09
KR20200083299A (ko) 2020-07-08
EP3675189A1 (en) 2020-07-01
CN111384039B (zh) 2024-08-06
BR102019027872A2 (pt) 2020-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10230029B2 (en) Light emitting device and method of manufacturing the same
US10141491B2 (en) Method of manufacturing light emitting device
JP2020141149A (ja) 発光装置
CN109616567B (zh) 发光装置
JP6959548B2 (ja) 発光装置およびその製造方法
JP2020202407A (ja) 発光装置
JP7082290B2 (ja) 発光装置とその製造方法
US10700245B2 (en) Light-emitting device
JP7044990B2 (ja) 発光装置
CN111009603A (zh) 发光装置
JP7248935B2 (ja) 発光装置
JP6989807B2 (ja) 発光装置とその製造方法
JP7177336B2 (ja) 発光装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200225

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210217

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210309

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20210420

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210624

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211124

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220106

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220426

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220509

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7082290

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150