JP7108182B2 - 発光装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
基板と、
前記基板上に設けられた発光素子と、
第1面と第2面とを有し、該第2面が前記発光素子の発光面に対向するように設けられた板状の透光性部材と、
前記発光素子の側面と前記透光性部材の側面とを覆う光反射性部材と、
前記透光性部材の周りの前記光反射性部材の上面に設けられた遮光フレームと、
を備え、
前記遮光フレームは開口部を有し、上方から平面視したときに、前記開口部の内周は少なくとも1つの切り欠き部を有しかつ前記透光性部材の前記第1面及び前記第2面の外周から離れて位置し、前記開口部の内周と前記透光性部材の外周との間に前記光反射性部材が介在している。
基板上に発光素子を実装する実装工程と、
開口部を有し、且つ開口部の内周に1つ以上の切り欠き部を有する遮光フレームを、シートに載置する遮光フレーム載置工程と、
第1面と該第1面の反対側の第2面とを有し、前記第1面及び前記第2面の外周が前記開口部の内周より小さい板状の透光性部材を、前記第1面が前記シートと対向し、且つ前記透光性部材と前記開口部との間に空間を設けて前記開口部内に載置する透光性部材載置工程と、
前記切り欠き部から前記空間に第1光反射性樹脂を流入させて第1光反射性部材を形成し、前記遮光フレームと前記透光性部材とが前記第1光反射性部材により支持された導光支持部材を作製する導光支持部材形成工程と、
前記実装した発光素子の上面と前記第2面とを接合することにより前記発光素子上に前記導光支持部材を固定する導光支持部材接合工程と、
第2光反射性樹脂を、前記基板と前記遮光フレームの間に充填することにより、前記発光素子を囲む第2光反射性部材を形成する第2光反射性部材形成工程と、
を含む。
本発明に係る実施形態の発光装置の製造方法では、まず、発光素子が実装された基板と、遮光フレーム及び透光性部材が光反射性部材で支持された導光支持部材とを準備する。
導光支持部材準備の際、開口部を有し、且つ開口部の内周に1つ以上の切り欠き部を有する遮光フレームをシートに載置し、透光性部材と遮光フレームの開口部との間に空間を設けて、開口部内に遮光フレーム載置する。次いで、切り欠き部を介して、透光性部材と遮光フレームの開口部との間の空間に光反射性樹脂を流入させて導光支持部材を形成する。これにより、導光支持部材を効率よく形成することができる。
このようにして準備した導光支持部材を、基板に実装された発光素子上に転写し、その後、発光素子を囲む光反射性部材を形成する。このような方法であれば、複数の発光装置を製造する際、複数の単位領域を含む発光素子が実装された基板を準備し、基板の各単位領域に遮光フレーム及び透光性部材が光反射性部材で支持された状態の導光支持部材をそれぞれ載置することができるため、より効率よく発光装置を製造することが可能となる。
実施形態の発光装置は、図1A~図4に示すように、基板10と、基板10上に設けられた発光素子1と、第1面と第2面とを有し、第2面が発光素子1の発光面に対向するように設けられた板状の透光性部材3と、発光素子1の側面と透光性部材3の側面とを覆う光反射性部材9と、透光性部材3の周りの光反射性部材9の上面に設けられた遮光フレーム5と、を含む。遮光フレーム5は、開口部5aを有し、発光装置の光出射面を構成する透光性部材3の第1面3aを露出させている光反射性部材と第1光反射性部材9aを介して光出射面を囲む。すなわち、遮光フレーム5の開口部5aと透光性部材3の間には第1光反射性部材9aが設けられている。また、第1光反射性部材9aと基板10との間には、発光素子1の側面を覆うように第2光反射性部材9bが設けられている。尚、第1光反射性部材9aと第2光反射性部材9bとを合わせて「光反射性部材9」と呼ぶことがある。
以上のように、実施形態の発光装置では、遮光フレーム5の開口部5aの内側に透光性部材3の第1面3aが位置し、透光性部材3の第1面3aが第1光反射性部材9a及び遮光フレーム5から露出している。
本明細書において切り欠き部とは、例えば、開口部の内周から外周に向かってくさび形に切り取ったように見える部分であり、その作成方法に関係なく、平面視において、遮光フレーム5の開口部の内周を単に切り欠いたように見える部分を指す。
遮光フレーム5の開口部5aの内周における切り欠き部5bの位置、数、形状、大きさ等は、例えば、発光装置の設計、後述する製造条件等を考慮して適宜調整してよい。発光装置の見切りを考慮すると、見切りが重視される箇所を除いた部分に切り欠き部5bを設けることが好ましい。なお、本明細書中で見切りとは光出射面の内側と外側における輝度差が大きいことを意味する。
例えば、遮光フレーム5の開口部5aが略矩形状である場合、該矩形の一辺のみに1つの切り欠き部5bが設けられていてよく、あるいは、該矩形の互いに対向する二辺にそれぞれ1つの切り欠き部5bが設けられていてもよい。また、例えば、遮光フレーム5の開口部5aが図1A及び図1Bに示すような長辺と短辺を有する矩形である場合、長辺側の見切りを重視して、長辺を除いた短辺に切り欠きを設けることが好ましい。その場合、図1Aに示すように、両方の短辺にそれぞれ1つの切り欠き部が設けられていてよく、あるいは、図1Bに示すように、一方の短辺のみに1つの切り欠き部5bが設けられていてもよい。
また、遮光フレーム5の開口部5aが略矩形状である場合、図1A及び図1Bに示すように、矩形の角部はアールを有することが好ましい。これにより、矩形の透光性部材3と組み合わせた際に、透光性部材3の外縁と遮光フレームの開口部内側面との距離を、ほぼ一定に保つことが可能となり、後述する第1光反射性部材を形成する未硬化の樹脂材料を、角部でも円滑に流動させることができる。
実施形態の発光装置では、切り欠き部5bは光反射性部材で充填されている。図1Aに示すB-B線に沿って切断したときの断面図の一例である図2Bに示すように、例えば、切り欠き部5bは第1光反射性部材9aで充填されている。
このように、透光性部材3の第1面3a及び第2面3bの外周の全てが上方から平面視したときに開口部5aの内周の内側に位置するようにすることで、光の取り出し効率を向上することが可能となる。
実施形態の発光装置において、開口部5aの内周と光出射面3aの外周の間隔は、光出射面3aの内側と外側における輝度差を大きくすることと発光素子が発光した光を効率よく取り出すこととを両立させるために5μm以上150μm以下であることが好ましく、より好ましくは40μm以上60μm以下とする。
実施形態の発光装置の一形態では、平面視において、透光性部材3の第2面3bの面積は透光性部材3の第1面(つまり実質的に発光装置の光出射面)3aの面積より大きくてよい。
透光性部材3の第1面3aの面積を第2面3bよりも小さくすることにより、透光性部材3の第2面3bから入射される発光素子1からの出射光を、より小さな面積である第1面3aから放出させることができる。つまり、透光性部材3を通過することにより発光面の面積が絞られて、高輝度でより遠くを照らすことが可能となる。正面輝度の高い発光装置は、特にヘッドライト等の車載照明に適している。なお、車載照明においては、その灯火類の色についての様々な規定が有り、例えば前照灯(ヘッドライト)の灯光の色は白色または淡黄色であり、そのすべてが同一であることが定められている。
また、実施形態の発光装置の他の形態では、透光性部材3の第1面3aの外周は、上方から平面視したときに発光素子1の外周の内側に位置してよい。このようにすると、複数の発光素子1から出た光を集光して、透光性部材3の第1面3aから出射することができる。これにより、発光素子1が発光した光をより光束密度の高い状態で出射面3aから出射することができる。
(基板10)
基板10は、発光素子1等を支持する部材であり、少なくともその表面に発光素子1の外部電極に電気的に接続される配線を有する。基板10の主な材料としては、絶縁性材料であって、発光素子1からの光及び外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、シリコーン樹脂、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10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。配線は、上記絶縁性材料の上に、所定のパターンで形成される。配線の材料として、金、銀、銅、チタン、パラジウム、ニッケル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1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(InXAlYGa1-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(InXAlYGa1-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。
透光性部材3は、発光素子1から出射される光を透過して外部に放出する部材である。透光性部材3は、光拡散材や、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含有させてもよい。透光性部材3は、例えば、樹脂、ガラス、無機物等により形成することができる。蛍光体を含有する透光性部材は、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に蛍光体を含有させたもの等が挙げられる。また、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樹脂層を形成したものでもよい。透光性部材3の厚みは、例えば、50~300μm程度である。
透光性部材3と発光素子との接合は、図2A~図4に示すように、例えば、導光部材13を介して接合することができる。また、透光性部材3と発光素子1との接合には、導光部材13を用いることなく、圧着、焼結、表面活性化接合、原子拡散接合、水酸基接合による直接接合法を用いてもよい。
上述したように、透光性部材3は、蛍光体を含んでいてもよい。透光性部材3に含有させることができる蛍光体としては、発光素子1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-Al2O3-SiO2:Eu)、ユウロピウムで賦活されたシリケート系蛍光体((Sr,Ba)2SiO4:Eu)、βサイアロン蛍光体、CaAlSiN3:Euで表されるCASN系蛍光体、(Sr,Ca)AlSiN3:Euで表されるSCASN系蛍光体等の窒化物系蛍光体、K2SiF6:Mnで表されるKSF系蛍光体、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、所望の発光色の発光装置(例えば白色系の発光装置)を製造することができる。
遮光フレーム5は、発光装置の上面において光出射面を除いた部分の輝度を下げるために設けられる部材である。光出射面を除いた部分の輝度を下げるためには、透光性部材3の第1面3a以外から外部に漏れる光を遮光する必要がある。この機能を考慮すると、遮光フレーム5は、例えば、光を透過させずに、反射及び/又は吸収する材料からなる部材または表面に光を反射及び/又は吸収する材料からなる膜を備えた部材により構成することが好ましい。
また、遮光フレーム5の開口部5aの内周には、1つ以上の切り欠き部5bが設けられている。遮光フレーム5の開口部5aの内周に切り欠き部5bを設けることにより、上述のように、発光装置の発光面側において、発光面中心を認識する際のアライメントマークとして用いることができる。さらに、詳細を後述するように、切り欠き部5bを介して、透光性部材と遮光フレームの開口部との間の空間に光反射性樹脂を流入させることにより、導光支持部材を効率よく形成することができる。
遮光フレーム5を構成する材料としては、樹脂(繊維強化樹脂を含む)、セラミックス、ガラス、紙、金属等、及びこれらの材料の2種以上からなる複合材料などから選択して構成することができる。具体的には、遮光性に優れ、劣化しにくい材料として、例えば、遮光フレーム5は、金属からなる金属フレームまたは表面に金属膜を備えたフレームにより構成されることが好ましい。金属材料としては、銅、鉄、ニッケル、クロム、アルミニウム、金、銀、チタン、またはこれらの合金等が挙げられる。なかでも耐候性や耐湿性に優れるステンレス、アルミニウムなどの金属フレームを用いることが好ましい。
さらに、遮光フレーム5は、発光装置内部からの漏れ光を抑制するだけでなく、外部からの光の反射を抑制する機能を備えていることがより好ましい。外部からの光の反射を抑制する機能としては、例えば、光出射面側の表面に微細な凹凸を有すること、光吸収率の高い材料を用いること、などが挙げられる。微細な凹凸としては例えば平均算術粗さRaが0.5μm以上1.0μm以下が挙げられる。なお、遮光フレームの表面が微細な凹凸を有する場合、遮光フレーム表面の液体に対する濡れ性が高くなり、未硬化の樹脂材料が遮光フレームの表面に濡れ広がりやすくなる。このため、例えば、遮光フレームの上面の縁には微細な凹凸加工を施さないことが好ましい。。
また、遮光フレーム5の厚み(つまり遮光フレーム5の下面から上面までの高さ)は、発光装置として使用するときの強度を保ちつつ、軽さ、変形しにくさ、等を考慮して、20μm~200μm程度とすることが好ましく、30~80μm程度とすることがより好ましい。
ここで、遮光フレーム5の外周が発光装置の外周の内側に位置するように遮光フレーム5が設けられていているとは、遮光フレーム5の外周の一部分が発光装置の外周の内側に位置するように遮光フレーム5が設けられていていることを含む。
平面視における遮光フレーム5の幅は、光出射面3aの内側と外側における輝度差を大きくすることを考慮して、少なくとも130μm以上であることが好ましい。また、製造工程における取り扱いの容易さを考慮すると、500μm以上であることがより好ましい。遮光フレーム5の幅は、全周に亘って一定の幅であってもよいが、部分的に異なっていてもよく、遮光フレーム5の幅が部分的に異なる場合、少なくとも全周に亘って130μm以上の幅を有し、かつ、部分的に500μm以上の幅を有することがより好ましい。
光反射性部材、すなわち第1光反射性部材9a及び第2光反射性部材9bは、発光素子1の側面および透光性部材3の側面を被覆し、発光素子1の側面および透光性部材3の側面から出射される光を反射して光発光面から出射させる。このように発光素子1の側面および透光性部材3の側面を被覆する光反射性部材を設けることにより光の取りだし効率を高くできる。光反射性部材は、例えば、光反射率の高い光反射性材料から形成する。具体的には、光反射性部材は、発光素子からの光に対する反射率が60%以上、より好ましくは80%又は90%以上である光反射性材料を用いることができる。光反射性材料は、例えば、光反射性物質を含む樹脂からなる。詳細を後述するように、第1光反射性部材9a及び第2光反射性部材9bは別個に形成されるものであり、互いに異なる光反射性材料から形成してよく、同一の光反射性材料から形成してもよい。
発光装置において、上述したように、透光性部材3と発光素子との接合は、例えば、導光部材13を介して接合される。導光部材13は、図2A~図4に示すように、発光素子1の側面の一部または全部を被覆していてもよい。透光性部材3の第2面3bの一部が発光素子1の主な光出射面である上面に対向していないような場合、導光部材13は、発光素子の上面と対向していない透光性部材3の一部を被覆するように形成することが好ましい。なお、導光部材13は発光素子と透光性部材3との間にも介在し、両者を接合する。以上のように構成された導光部材13は、発光素子1の上面及び側面からの出射光を透光性部材3へと効率よく導光させることができる。
発光装置は、任意に、保護素子等の別の素子、電子部品等を有していてもよい。これらの素子及び電子部品は、光反射性部材内に埋設されていることが好ましい。
実施形態の発光装置の製造方法は、
基板上に発光素子を実装する実装工程と、
開口部を有し、且つ開口部の内周に1つ以上の切り欠き部を有する遮光フレームを、シートに載置する遮光フレーム載置工程と、
第1面と該第1面の反対側の第2面とを有し、前記第1面及び前記第2面の外周が前記開口部の内周より小さい板状の透光性部材を、前記第1面が前記シートと対向し、且つ前記透光性部材と前記開口部との間に空間を設けて前記開口部内に載置する透光性部材載置工程と、
前記切り欠き部から前記空間に前記第1光反射性樹脂を流入させて第1光反射性部材を形成し、前記遮光フレームと前記透光性部材とが第1光反射性部材により支持された導光支持部材を作製する導光支持部材形成工程と、
前記実装した発光素子の上面と前記第2面とを接合することにより前記発光素子上に前記導光支持部材を固定する導光支持部材接合工程と、
第2光反射性樹脂を、前記基板と前記遮光フレームの間に充填することにより、前記発光素子を囲む第2光反射性部材を形成する第2光反射性部材形成工程と、
を含む。
以下、実施形態の発光装置の製造方法について図面を参照しながら説明する。
ここでは、図5Aに示すように、基板10上に発光素子1をフリップチップ実装する。
発光装置が複数の発光素子1を含む場合、複数の発光素子1は、互いに近接して整列していることが好ましい。
ここでは、開口部5aを有し、且つ切り欠き5bが開口部5aの内周に設けられた遮光フレーム5及びシート4を準備し、図5Bに示すように、シート4に遮光フレーム5を載置する。
予め所望の形状に加工された複数の遮光フレーム5を準備し、複数の遮光フレーム5をそれぞれシート4上に配置するようにしてもよいし、複数の遮光フレーム5が単位領域ごとに行方向及び/又は列方向に連結した遮光フレーム5を準備し、一括してシート4上に配置してもよい。シート4は、表面に粘着性を有する耐熱性のシートを用いることが好ましい。シート4の基材としては、例えばポリイミドが挙げられる。
ここでは、第1面3aと該第1面3aの反対側の第2面3bとを有し、第1面3aの外周が遮光フレーム5の開口部5aの内周より小さい板状の透光性部材3を用い、図5C及び図5Dに示すように、透光性部材3の第1面3aがシートと対向し、且つ透光性部材3と遮光フレーム5の開口部5aとの間に空間を設けて開口部5a内に透光性部材3を載置する。
具体的には、例えば、吸着コレットに透光性部材3を吸着して、遮光フレーム5の開口部5aの内周が透光性部材の第1面3aの外周の外側に位置するように位置決めして吸着コレットを下方に移動させて、透光性部材3をシート4上に載置する。
ここでは、透光性部材3と遮光フレーム5の開口部5aとの間の空間に第1光反射性樹脂9cを流入させて第1光反射性部材9aを形成し、図5G及び5Hに示すように、遮光フレーム5と透光性部材3とが第1光反射性部材9aにより支持された導光支持部材を作製する。
具体的には、図5E及び5Fに示すように、遮光フレーム5の切り欠き部5b上に、第1光反射性樹脂9cを塗布する。このようにして、切り欠き部から第1光反射性樹脂9cを遮光フレーム5と透光性部材3の開口部5aとの間の比較的狭い空間(隙間)に流入させる。すなわち、切り欠き部5bを起点として、毛管現象を利用して、透光性部材3と遮光フレーム5の開口部5aとの間の比較的狭い空間(隙間)に第1光反射性樹脂9cを流入させる。このように、第1光反射性樹脂9cを、遮光フレーム5と透光性部材3との間の空間を流動させ、遮光フレーム5の開口部5aの内側面と透光性部材3の側面を被覆しながら該空間に充填させることにより、第1光反射性樹脂9cを該空間に効率よく流入させることができる。このような毛管現象による第1光反射性樹脂9cの移動を促進する観点から、遮光フレーム5の開口部5aの内側面と透光性部材3の側面の間隔を考慮して、第1光反射性樹脂9cの粘度等は適宜設定される。遮光フレーム5と透光性部材3との間の空間は狭い方が好ましい。
以上のように、遮光フレーム5の開口部5aの内周における切り欠き部5bの位置、数、形状、大きさ等は、発光装置の設計、製造条件等を考慮して適宜調整される。
第1光反射性樹脂9cをより素早く遮光フレーム5と透光性部材3との間の空間に流入させることにより、製造速度の向上を図る観点からは、遮光フレーム5の開口部5aに複数の切り欠き部5bを設けることが好ましい。また、切り欠き部5bを複数設ける場合、第1光反射性樹脂9cをより効率的に遮光フレーム5と透光性部材3との間の空間に流入させる観点から、切り欠き部5bの形状、大きさ及び位置等は適宜設定される。例えば、遮光フレーム5の開口部5aが図1Aに示すような長辺と短辺を有する矩形である場合、互いに対向する二辺、例えば、図1Aに示すように、両方の短辺にそれぞれ1つの切り欠き部が設ける。このような位置に2つの切り欠き部5bを設けることにより、同一辺上に2つの切り欠き部5bを設ける場合に比べて、互いにある程度離れて配置された2つの切り欠き部5bから第1光反射性樹脂9cを同時に流入させることができるため、第1光反射性樹脂9cをより効率的に遮光フレーム5と透光性部材3との間の空間に流入させることができる。
また、第1光反射性樹脂9cを切り欠き部5bにより容易に流入させる観点から、切り欠き部5bの形状は、例えば、略三角形状又は略半円形状である。切り欠き部5bの形状を、略三角形状とする場合、遮光フレームの内側面側を底辺とする三角形状の頂点の内角は、例えば、25度から90度の範囲の鋭角にすることが好ましい。切り欠き部5bの形状を、略半円形状とする場合には、上記した三角形の頂点を通る略半円形状とすることが好ましい。このような形状の切り欠き部とすることにより、効果的に毛管現象を利用して第1光反射性樹脂9cを流入させることができる。
さらに、第1光反射性樹脂9cを切り欠き部5bにより流入させやすくするために、切り欠き部5bの側面に傾斜や、発光面と反対側の表面に凹凸形状を設けてもよい。
第1光反射性樹脂9cは、例えば、樹脂吐出装置のノズルを用いて、そのノズルの先端から吐出し、遮光フレーム5上に塗布することができる。第1光反射性樹脂9cは、例えば、遮光フレーム5の開口に沿って開口を取り囲むように枠状に塗布してもよいし、開口に沿って線状、点状に塗布してもよい。
第1光反射性樹脂9cの塗布量は、透光性部材3と遮光フレーム5との間の空間に第1光反射性部材9aを隙間なく形成できる量であることが好ましい。但し、発光装置の発光面となる透光性部材3の第1面3aからの光の放出を妨げないため、透光性部材3の第1面3aに第1光反射性樹脂9cが付着しないように、第1光反射性樹脂9cの塗布量及び粘度を調整することが好ましい。
未硬化の第1光反射性樹脂9cの粘度は、例えば5Pa・s以上15Pa・s以下とすることが好ましい。樹脂材料に低粘度なものを用いることにより、ボイド等の発生を抑制しながら、樹脂材料のより細部への流動を確保することができる。
ここでは、図5Fに示すように、実装した発光素子1の発光面(つまり上面)に透光性部材3の第2面3bを接合することにより、発光素子1上に導光支持部材を固定する。
上述のようにして得られた導光支持部材の透光性部材3を発光素子1に対して位置合わせをして、透光性部材3を、例えば、導光部材13により発光素子1の発光面に接合する。
導光支持部材は、例えば、
(i)透光性部材3の第2面3bの外周が、上方から平面視したときに発光素子1の外周の外側に位置するように、
(ii)透光性部材3の第1面3aの外周が、上方から平面視したときに発光素子1の外周の外側に位置するように、
位置合わせをする。
実施形態の製造方法はシート4を除去するシート除去工程を含んでいてもよい。
シート4は、導光支持部材接合工程後、あるいは後述する第2光反射性部材形成工程に除去してよい。
ここでは、第2光反射性部材9bを形成する未硬化の第2光反射性樹脂9dを、基板10と遮光フレーム5との間の空間に充填することにより、基板10と遮光フレーム5との間で発光素子1と透光性部材3とを囲む光反射性部材(つまり第1光反射性部材9a及び第2光反射性部材9b)を形成する。実施形態の発光装置の製造方法では、例えば、基板10よりも一回り小さい(つまり平面視において外縁が基板10に内包される大きさの)遮光フレーム5を用い、遮光フレームの外周側から、基板10と遮光フレーム5との間の空間に第2光反射性樹脂9dを充填する。なお、図5Gは、第2光反射性部材形成工程前にシート4が除去された例である。
基板10と遮光フレーム5との間の空間に第2光反射性樹脂9dを充填した後、充填した第2光反射性樹脂9dを硬化させる。
実施形態の発光装置では、図4に示すように、基板10と遮光フレーム5との間に側壁7が設けられてよい。このような実施形態の発光装置を製造する場合には、導光支持部材接合工程の前に、所定の高さの側壁7を遮光フレーム5及び/又は基板10上に形成する。側壁7は、例えば、基板10と遮光フレーム5との間に挟まれた状態でその形状を保持可能な粘度の樹脂材料を用いて形成することができる。また、この場合、側壁7を構成する樹脂材料は完全に硬化させずに、押圧による変形が可能な柔軟性を維持した状態とする。
しかしながら、実施形態の発光装置の製造方法では、基板及び遮光フレームとして、それぞれ個々の発光装置に対応する複数の単位領域に区分されたものを用いて複数の発光装置を一括して作製した後に個々の発光装置に分離するようにすることが好ましい。
例えば、基板及び遮光フレームとして、複数の行(n行)及び複数の列(m列)を成すように複数(n×m)の単位領域を含む基板を用いてよい。
また、例えば、遮光フレームとして、基板に対応する複数の行(n行)及び複数の列(m列)を成すように複数(n×m)の単位領域を含む遮光フレームを用いてよい。あるいは、例えば、遮光フレームとして、基板に対応する複数の行(n行)及び複数の列(m列)を成すように複数(n×m)の遮光フレームを用い、各遮光フレームを単位領域としてよい。
(1)発光素子実装工程において、上記単位領域にそれぞれ1又は2以上の発光素子1を実装する。
(2)導光支持部材形成工程において、上記単位領域にそれぞれ導光支持部材を形成する。
(3)導光支持部材接合工程において、上記単位領域に実装された1又は2以上の発光素子1を一括して覆うようにそれぞれ導光支持部材を接合する。
(4)第2光反射性部材形成工程において、各単位領域の基板と遮光フレームの間の空間にそれぞれ第2光反射性樹脂を充填する。
そして、第2光反射性部材形成工程後に、分割工程において、光反射性部材及び基板を単位領域ごとに分割することで、発光装置を個片化する。分割は、例えばブレード等を用いた切断により行うことができる。
この単位領域ごとに分割することを考慮すると、単位領域ごとに分割する際の分割位置が遮光フレーム5の外周から離れていることが好ましい。言い換えれば、遮光フレーム5は、発光装置の外形より一回り小さいことが好ましい。この場合、例えば、遮光フレームとして、発光装置の外形より一回り小さい複数の遮光フレームを用いてよい。
3 透光性部材
3a 第1面(発光装置の光出射面)
3b 第2面(発光装置の光入射面)
4 シート
5 遮光フレーム
5a 開口部
5b 切り欠き部
7 側壁
9a 第1光反射性部材
9b 第2光反射性部材
9c 第1光反射性樹脂
9d 第2光反射性樹脂
10 基板
11 導電性接合部材
13 導光部材
30 吸着コレット
35 ノズル
Claims (14)
- 基板上に発光素子を実装する実装工程と、
開口部を有し、且つ開口部の内周に1つ以上の切り欠き部を有する遮光フレームを、シートに載置する遮光フレーム載置工程と、
第1面と該第1面の反対側の第2面とを有し、前記第1面及び前記第2面の外周が前記開口部の内周より小さい板状の透光性部材を、前記第1面が前記シートと対向し、且つ前記透光性部材と前記開口部との間に空間を設けて前記開口部内に載置する透光性部材載置工程と、
前記切り欠き部から前記空間に第1光反射性樹脂を流入させて第1光反射性部材を形成し、前記遮光フレームと前記透光性部材とが前記第1光反射性部材により支持された導光支持部材を作製する導光支持部材形成工程と、
前記実装した発光素子の上面と前記第2面とを接合することにより前記発光素子上に前記導光支持部材を固定する導光支持部材接合工程と、
第2光反射性樹脂を、前記基板と前記遮光フレームの間に充填することにより、前記発光素子を囲む第2光反射性部材を形成する第2光反射性部材形成工程と、
を含む発光装置の製造方法。 - 前記遮光フレームが1つ又は2つの前記切り欠き部を有する請求項1に記載の発光装置の製造方法。
- 前記遮光フレームの開口部が、上方から平面視したときに、略矩形状である請求項1又は2に記載の発光装置の製造方法。
- 前記遮光フレームが1つの前記切り欠き部を有し、前記切り欠き部が前記矩形の一辺に位置する請求項3に記載の発光装置の製造方法。
- 前記遮光フレームが2つの前記切り欠き部を有し、前記切り欠き部が前記矩形の互いに対向する二辺に各1つ位置する請求項3に記載の発光装置の製造方法。
- 前記切り欠き部が、上方から平面視したときに、略三角形状又は略半円形状である請求項1~5のいずれか1つに記載の発光装置の製造方法。
- 前記基板及び遮光フレームは、複数の単位領域に区分されており、
前記実装工程において、前記単位領域にそれぞれ1又は2以上の発光素子を実装し、
前記導光支持部材形成工程において、前記単位領域にそれぞれ導光支持部材を形成し、
前記導光支持部材接合工程において、前記単位領域に実装された前記1又は2以上の発光素子を前記導光支持部材が一括して覆うように前記導光支持部材を接合し、
前記第2光反射性部材形成工程において、各単位領域の前記基板と前記遮光フレームの間に前記第2光反射性樹脂を充填し、
前記第2光反射性部材形成工程後に、単位領域ごとに分割する分割工程を含む請求項1~6のいずれか1つに記載の発光装置の製造方法。 - 前記導光支持部材接合工程後に、前記シートを除去するシート除去工程を含む請求項1~7のいずれか1つに記載の発光装置の製造方法。
- 前記導光支持部材接合工程において、前記透光性部材の第1面の外周が、上方から平面視したときに前記発光素子の外周の外側に位置するように前記透光性部材を接合する請求項1~8のいずれか1つに記載の発光装置の製造方法。
- 前記透光性部材は、蛍光体を含む請求項1~9のいずれか1つに記載の発光装置の製造方法。
- 基板と、
前記基板上に設けられた発光素子と、
第1面と第2面とを有し、該第2面が前記発光素子の発光面に対向するように設けられた板状の透光性部材と、
前記発光素子の側面と前記透光性部材の側面とを覆う光反射性部材と、
前記透光性部材の周りの前記光反射性部材の上面に設けられた遮光フレームと、
を備え、
前記遮光フレームは開口部を有し、上方から平面視したときに、前記開口部の内周は少なくとも1つの切り欠き部を有しかつ前記透光性部材の前記第1面及び前記第2面の外周から離れて位置し、前記開口部の内周と前記透光性部材の外周との間に前記光反射性部材が介在している発光装置。 - 前記透光性部材の外周は、前記発光素子の外周の外側に位置する請求項11に記載の発光装置。
- 前記遮光フレームは、光を吸収する金属からなる金属フレーム又は表面に光を吸収する金属膜を備えたフレームからなる請求項11又は12に記載の発光装置。
- 前記透光性部材は、蛍光体を含む請求項11~13のうちのいずれか1つに記載の発光装置。
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