JP7174231B2 - 発光装置の製造方法および発光装置 - Google Patents
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Description
図1は、本開示の第1の実施形態による例示的な発光装置を示す。図1は、本開示の第1の実施形態による発光装置100Aを上面100a側から見た外観の一例を示している。図1には、互いに直交するX方向、Y方向およびZ方向を示す矢印があわせて図示されている。本開示の他の図面においてもこれらの方向を示す矢印を図示することがある。
発光素子220の典型例は、LEDである。図2に例示する構成おいて、発光素子220は、上面223aおよび側面223cを有する素子本体223を含む。この例では、素子本体223の上面223aは、発光素子220の上面に一致している。
保護部材211は、パッケージ210Aにおいて発光素子220の上面の上方に位置する板状の部材であり、上面211aおよび下面211bと、これらの間に位置する側面211cとを有する。この例では、保護部材211の上面211aは、光反射性部材214Aに周囲を取り囲まれており、発光装置100Aの上面100aのうち発光素子220からの光が出射される発光領域を構成する。
波長変換部材212は、保護部材211の下面211bと発光素子220の上面との間に位置し、上面212a、下面212bおよび側面212cを有する。図2に示す例では、波長変換部材212の側面212cは、保護部材211の側面211cに整合している。
導光部材213は、発光素子220を波長変換部材212の下面212bに機械的および光学的に結合する透光性の構造である。図2に示すように、導光部材213の一部は、発光素子220の素子本体223の側面223cの少なくとも一部を覆う。また、導光部材213は、典型的には、発光素子220の上面と、波長変換部材212の下面212bとの間に位置する部分を有する。
光反射性部材214Aは、上述の発光素子220等を取り囲む光反射性の構造である。本明細書において、「光反射性」とは、発光素子220の発光ピーク波長における反射率が60%以上であることを指す。光反射性部材214Aの、発光素子220の発光ピーク波長における反射率が70%以上であるとより好ましく、80%以上であるとさらに好ましい。
第1配線310および第2配線320は、発光モジュール200Aの下面、ずなわち、保護部材211の上面211aとは反対側の面に形成された溝構造210gの内部に配置された導電構造である。この例では、図2および図3に示すように、第1配線310は、溝構造210gの第1部分210gaの内部に配置され、他方、第2配線320は、溝構造210gのうち第1部分210gaとは分離されて形成された第2部分210gbの内部に配置されている。すなわち、第2配線320は、第2部分210gbの内部に配置されることにより、第1配線310から電気的に分離されている。なお、図3に示す、溝構造210gの形状は、あくまでも例示であり、底面視における溝構造210gの形状は、任意である。
図5は、第1の実施形態の第1の変形例による発光装置を示す。ただし、図5は、説明の便宜のために、図4と同様に、発光装置から第1配線310および第2配線320を取り除いた構造を示している。すなわち、図5は、第1の実施形態の第1の変形例による発光装置100Bのうちの発光モジュール200Bの部分を取り出して示しているといってよい。図5に示す発光装置100Bを上面100a側から見たときの外観、および、下面100b側から見たときの外観は、それぞれ、図1および図3に示す外観と同じであり得る。
図6は、第1の実施形態の第2の変形例による発光装置を示す。図6は、図2と同様に、第2の変形例による発光装置を発光装置の中央付近で上面に垂直に切断したときの断面を模式的に示している。図1に示す発光装置100Aと比較して、図6に示す発光装置100Cは、発光モジュール200Aに代えて、発光モジュール200Cを有する。発光モジュール200Cは、発光素子220と、パッケージ210Cとを含む。
図7および図8は、第1の実施形態の第3の変形例による発光装置を示す。図7は、第1の実施形態の第3の変形例による発光装置100Dを上面100a側から見た外観の一例を示し、図8は、図7に示す発光装置100Dを発光装置100Dの中央付近で図7のZX面に平行に切断したときの断面を模式的に示している。
図9は、第1の実施形態の第4の変形例による発光装置を示す。図9は、図2、図6および図8と同様に、第4の変形例による発光装置を発光装置の中央付近で上面に垂直に切断したときの断面を模式的に示している。
このように、発光装置は、2個あるいは3個以上の発光素子を含んでいてもよい。なお、図9に例示する構成では、第1発光素子220Aおよび第2発光素子220Bが、共通して単一の波長変換部材212上に配置されている。しかしながら、この例に限定されず、図10に示す発光装置100Fのように、発光モジュールにおいて発光素子ごとに波長変換部材212が設けられてもよい。
以下、図面を参照しながら、本開示の第1の実施形態による発光装置の製造方法を説明する。図11は、本開示の第1の実施形態による発光装置の製造方法を概略的に示す。図11に示す、発光装置の製造方法は、発光素子および発光素子を覆う被覆部材を含む発光構造を準備する工程(ステップS1)と、レーザ光の照射により、発光構造に溝構造を形成する工程(ステップS2)と、溝構造の内部を導電性材料で充填することによって複数の配線を形成する工程(ステップS3)とを含む。以下、図9に示す発光装置100Eを主に例にとってそれぞれの工程の詳細を説明する。
まず、発光素子および発光素子を覆う被覆部材を含む発光構造を準備する(図11のステップS1)。ここでは、第1発光素子220Aおよび第2発光素子220Bと、これら2つの発光素子を覆う被覆部材とを有する発光構造を準備する。発光構造は、購入によって準備されてもよいし、以下に説明するような手順に沿って作製されてもよい。
次に、レーザ光の照射により、発光構造に溝構造を形成する(図11のステップS2)。ここでは、発光構造200Efの下面200bをレーザ光で照射し、下面200bに溝構造を形成する。
次に、溝構造の内部を導電性材料で充填することによって複数の配線を形成する(図11のステップS3)。ここでは、図18に模式的に示すように、溝構造210gを導電性材料としての導電ペースト350rで充填する。図18では、スキージ390を用いた印刷によって溝構造210gの内部に導電ペースト350rを配置する例を示している。導電ペースト350rとしては、エポキシ樹脂等の母材にAu、Ag、Cu等の粒子を分散させた材料を用いることができる。例えば、公知のAuペースト、AgペーストまたはCuペーストを導電ペースト350rとして用い得る。導電ペースト350rは、溶剤を含んでいてもかまわない。導電ペースト350rに代えて、例えば、Sn-Bi系はんだに銅粉が含有された合金材料を導電性材料として用いてもよい。
図29は、本開示の第2の実施形態による例示的な発光装置の断面を示す。図29は、本開示の第2の実施形態による発光装置100Lを発光装置100Lの中央付近で上面100aに垂直に切断したときの断面を模式的に示している。なお、発光装置100Lを上面100a側から見た外観は、図1に示す発光装置100Aの外観と同様であり得るので、ここでは図示を省略する。
図29に模式的に示すように、被覆部材210Afは、発光素子220の第1電極221の下面221bの一部および第2電極222の下面222bの一部を除いて発光素子220を覆う構造であり、図26に示す被覆部材210Afと実質的に同じであるといってよい。図示するように、この例では、第1電極221の下面221bの一部が溝構造210hの第1部分210haの内部において露出されている。また、第1部分210haの第1底面21の位置は、第1電極221の下面221bの位置に一致している。同様に、この例では、第2電極222の下面222bの一部が溝構造210hの第2部分210hbの内部において露出されており、第2部分210hbの第2底面22の位置は、第2電極222の下面222bの位置に一致している。
樹脂層230は、被覆部材210Afの下面210Ab上、換言すれば、パッケージ210Lにおいて溝構造210hが設けられた下面側に位置し、その一部に開口を有する。図30は、図29に示す発光装置100Lを上面100aとは反対側の下面100b側から見た外観の一例を示す。図29および図30から理解されるように、第1配線310および第2配線320は、樹脂層230の開口の内側の空間を占める。すなわち、本実施形態において、発光モジュール200Lの溝構造210hは、樹脂層230に設けられた開口によって規定される平面形状を有するといえる。言うまでもないが、図30に示す、溝構造210hの形状は、あくまでも例示である。底面視における溝構造210hの形状は、発光素子の第1電極221の一部および第2電極222の一部と重なる限りにおいて、特に制限はない。
以下、図面を参照しながら、本開示の第2の実施形態による発光装置の製造方法を説明する。図31は、本開示の第2の実施形態による発光装置の製造方法を概略的に示す。図31に示す、発光装置の製造方法は、第1電極および第2電極を有する発光素子、ならびに、発光素子を覆う被覆部材を含む発光構造を準備する工程(ステップS11)と、発光素子の電極の下面の上方にシート状のマスクを配置する工程(ステップS12)と、レーザ光の照射により少なくともマスクの一部を除去して第1電極の少なくとも一部および第2電極の少なくとも一部を露出させる工程(ステップS13)と、マスクが除去された部分を導電性材料で充填することによって複数の配線を形成する工程(ステップS14)とを含む。ここでは、それぞれが、発光素子と、発光素子を覆う被覆部材とを有する複数の発光構造を得て、これらの発光構造から複数の発光モジュールを有する発光装置を得る製造方法の例を説明する。
まず、それぞれが発光素子220と、発光素子220を覆う被覆部材210Afとを有する複数の発光構造200Afを準備する(図31のステップS11)。ここでは、図26を参照しながら説明した例と同様に、これら複数の発光構造200Afを耐熱性の粘着テープ等の支持体300上に並べる。複数の発光構造200Afの準備の段階において、典型的には、各発光素子220の第1電極221の下面221bおよび第2電極222の下面222bは、光反射性部材214Afから露出された状態にある。
次に、発光素子の電極の下面の上方にマスクを配置する(図31のステップS12)。例えば、図32に示すように、発光素子220の第1電極221の下面221bおよび第2電極222の下面222bが覆われるようにしてシート状のマスク230Mを発光構造200Af上に配置する。ここでは、支持層230sおよび粘着層230aを有する積層シートをマスク230Mとして用い、粘着層230aの側を発光構造200Afの下面200bに向けてこの積層シートを発光構造200Afに貼付する。支持層230sは、例えばポリエチレンテレフタレートのシートであり、粘着層230aは、例えばニトリルゴムが添加されたエポキシ系接着剤の層である。粘着層230aは、5μm以上50μm以下程度の範囲の厚さを有する。マスク230Mの貼付後、必要に応じて加熱等によって粘着層230aの材料を硬化させる。なお、図32では、図面が過度に複雑になることを避けるために、支持体300上にX方向に隙間なく2つの発光構造200Afを並べた例を示しているが、発光構造200Afの数は、3個以上であってもよく、発光構造200Afの配列も一次元配列に限定されず、二次元配列であってもよい。
次に、レーザ光の照射によってマスクを部分的に除去する。このとき、マスクの除去により、発光素子の各電極の一部を露出させる(図31のステップS13)。例えば、レーザアブレーション装置400を用い、図33に模式的に示すように、マスク230Mの支持層230s側から、マスク230Mを介してレーザ光のビームLBで発光構造200Afの下面200bを照射する。これにより、マスク230Mの一部を除去して、各発光素子220の第1電極221の下面221bの一部と、第2電極222の下面222bの一部とをマスク230Mから露出させることができる。
次に、マスクが除去された部分を導電性材料で充填し、複数の配線を形成する(図31のステップS14)。配線の形成の具体的な方法は、第1の実施形態の配線形成工程(C)における方法とほぼ同様であり得る。すなわち、発光構造200Afの下面200bのうち、マスク230Mから露出された部分上、および/または、マスク230Mのうちレーザ光の照射によって除去されずに残された部分上に、導電性材料としての導電ペースト350rを配置する。その後、図35中に太い矢印MVで示すようにスキージ390をマスク230Mの表面の高さで移動させる。もちろん、支持体300上の構造のうちマスク230Mの除去された部分を導電性材料で充填する方法は、スキージ390を用いた印刷に限定されず、他の方法であってもよい。
白色の樹脂板に対するレーザ光のビームの走査により樹脂板の一方の主面に溝構造を形成し、照射パターンを変えて溝構造の底部をレーザ光でさらに照射した複数のサンプルを作製し、これらのサンプルについて溝構造の底部の形状に関する評価を行った。
まず、母材としてのシリコーン樹脂に二酸化チタンの粒子が分散された樹脂板を準備した。次に、この樹脂板の一方の主面上でレーザ光のビームをある方向(第1方向)に走査することにより、それぞれが第1方向に沿って延びる複数の第1溝を樹脂板に形成した(上述の溝構造形成工程に相当)。ここでは、樹脂板の主面上の相異なる5つの領域に対してレーザ光のビームの走査を実行することにより、それぞれが複数の第1溝の集合によって規定される底面を有する5つの部分を含む溝構造を樹脂板に形成した。このときのレーザ光の照射条件を以下に示す。
レーザ光のピーク波長:532nm
レーザ出力:2.4W
パルス幅:100ナノ秒
周波数:50kHz
送り速度:200mm/s
デフォーカス:0μm
第1溝のピッチ:15μmまたは30μm
レーザ光のピーク波長:532nm
レーザ出力:2.4W
パルス幅:100ナノ秒
周波数:50kHz
送り速度:200mm/s
デフォーカス:0μm
第1凹部の中心間距離:15μm
溝構造に含まれる5つの部分のうち、第1溝のピッチが15μmとされた他の1つを無作為に選び、レーザ光の照射条件のうちレーザ出力を1.2Wとし、第1凹部の中心間距離が60μmとなるように周波数を変更したこと以外は実施例1-1と同様にして、ここで選び出された部分(以下、第2部分と呼ぶ)の底部をレーザ光のビームで照射した。これにより、第2部分の底部にドット状の複数の第1凹部を形成し、実施例1-2のサンプルとした。
溝構造に含まれる5つの部分のうち、第1溝のピッチが30μmとされた1つを無作為に選び、レーザ光の照射条件のうち第1凹部の中心間距離が30μmとなるように周波数を変更したこと以外は実施例1-2と同様にして、ここで選び出された部分(以下、第3部分と呼ぶ)の底部をレーザ光のビームで照射した。これにより、第3部分の底部にドット状の複数の第1凹部を形成し、実施例1-3のサンプルとした。
溝構造に含まれる5つの部分のうち、第1溝のピッチが30μmとされた他の1つを無作為に選び、レーザ光の照射条件のうち第1凹部の中心間距離が60μmとなるように周波数を変更したこと以外は実施例1-3と同様にして、ここで選び出された部分(以下、第4部分と呼ぶ)の底部をレーザ光のビームで照射した。これにより、第4部分の底部にドット状の複数の第1凹部を形成し、実施例1-4のサンプルとした。
レーザ光の照射条件のうち送り速度を500mm/sに変更したこと以外は実施例1-2と同様にして、溝構造に含まれる5つの部分のうち、残りの1つ(以下、第5部分と呼ぶ)の底部をレーザ光のビームで照射した。これにより、第5部分の底部にドット状の複数の第1凹部を形成し、参考例1-1のサンプルとした。
次に、溝構造を導電ペーストで充填して導電ペーストを硬化させることによって溝構造内に配線を形成し(上述の配線形成工程に相当)、断面観察により、配線が溝構造の底部の形状に追従した形状を有しているかどうかを調べた。
以下の手順により、実施例1-2のサンプルの第2部分を導電ペーストで充填して導電ペーストを硬化させ、実施例1-5のサンプルを作製した。ここでは、まず、スキージを用いた印刷法により、第2部分を導電ペーストで充填し、その後、導電ペーストが充填された樹脂板を130℃の温度下に30分置くことにより、導電ペーストを硬化させて第2部分の内部に配線を形成した。
実施例1-3のサンプルの第3部分を導電ペーストで充填したこと以外は実施例1-5のサンプルと同様にして、実施例1-6のサンプルを作製した。図52は、導電ペーストの充填前の第3部分を示す顕微鏡画像である。図53は、第3部分に導電ペーストを充填し、導電ペーストを硬化させた後の断面を示す。
実施例1-4のサンプルの第4部分を導電ペーストで充填したこと以外は実施例1-5のサンプルと同様にして、実施例1-7のサンプルを作製した。図54は、導電ペーストの充填前の第4部分を示す顕微鏡画像である。図55は、第4部分に導電ペーストを充填し、導電ペーストを硬化させた後の断面を示す。
溝構造形成工程においてドット状の複数の第1凹部を形成することに代えて、第1方向とは異なる第2方向にレーザ光のビームを走査して溝構造の底部をレーザ光で照射することにより、溝構造の底部に、それぞれが第2方向に延びる複数の第2溝をさらに有する複数のサンプルを作製した。これらのサンプルについて、溝構造の底部の形状に関する評価を行った。
まず、上述の実施例1-1のサンプルの作製時と同様にして、それぞれが複数の第1溝の集合によって規定される底面を有する5つの部分を含む溝構造を樹脂板に形成した。ただし、ここでは、第1溝のピッチが50μmとなるようにレーザ光の照射条件を適宜に変更している。以下、これらの5つの部分を第6部分~第10部分と呼ぶ。
レーザ光のピーク波長:532nm
レーザ出力:2.4W
パルス幅:100ナノ秒
周波数:50kHz
送り速度:200mm/s
デフォーカス:0μm
第2溝のピッチ:50μm
レーザ光の照射条件のうちレーザ出力を1.2Wとしたこと以外は実施例2-1と同様にして、溝構造のうち第7部分の底部をレーザ光のビームで照射した。これにより、それぞれが第2方向に延びる複数の第2溝を、第1溝に重ねて第7部分の底部に形成し、実施例2-2のサンプルとした。
レーザ光の照射条件のうちレーザ出力を1.6Wとしたこと以外は実施例2-1と同様にして、溝構造のうち第8部分の底部をレーザ光のビームで照射した。これにより、それぞれが第2方向に延びる複数の第2溝を、第1溝に重ねて第8部分の底部に形成し、実施例2-3のサンプルとした。
レーザ光の照射条件のうちレーザ出力を2Wとしたこと以外は実施例2-1と同様にして、溝構造のうち第9部分の底部をレーザ光のビームで照射した。これにより、それぞれが第2方向に延びる複数の第2溝を、第1溝に重ねて第9部分の底部に形成し、実施例2-4のサンプルとした。
レーザ光の照射条件のうち送り速度を500mm/sとしたこと以外は実施例2-1と同様にして、溝構造のうち第10部分の底部をレーザ光のビームで照射した。これにより、それぞれが第2方向に延びる複数の第2溝を、第1溝に重ねて第10部分の底部に形成し、参考例2-1のサンプルとした。
次に、溝構造の底部に複数の第1溝および第2溝を設けた構成に関しても、配線が溝構造の底部の形状に追従した形状を有するかどうかを調べた。
実施例1-5のサンプルと同様にして、溝構造のうちの第6部分を導電ペーストで充填して導電ペーストを硬化させた。これにより、導電ペーストから形成された配線を第6部分の内部に有する実施例2-5のサンプルを得た。
実施例2-3のサンプルの第8部分を導電ペーストで充填したこと以外は実施例2-5のサンプルと同様にして、実施例2-6のサンプルを作製した。図67は、導電ペーストの充填前の第8部分を示す顕微鏡画像である。第1方向に沿ったレーザ光のビームの走査による複数の第1溝の形成と、第2方向に沿ったレーザ光のビームの走査による複数の第2溝の形成とを順次に実行した点は、実施例2-5のサンプルと同様である。図68は、第8部分に導電ペーストを充填し、導電ペーストを硬化させた後の断面を示す。図66と同様に、図68中の白い点線は、溝構造の底面のおおよその位置を示している。
実施例2-4のサンプルの第9部分を導電ペーストで充填したこと以外は実施例2-5のサンプルと同様にして、実施例2-7のサンプルを作製した。図69は、導電ペーストの充填前の第9部分を示す顕微鏡画像である。実施例2-5のサンプルおよび実施例2-6のサンプルと同様に、この例においても、第1方向に沿ったレーザ光のビームの走査による複数の第1溝の形成と、第2方向に沿ったレーザ光のビームの走査による複数の第2溝の形成とを順次に実行した。図70は、第9部分に導電ペーストを充填し、導電ペーストを硬化させた後の断面を示す。図70中の白い点線は、溝構造の底面のおおよその位置を示している。
次に、JIS K 5600-5-6(1999)に規定されるクロスカット試験に準じた方法で塗膜の機械的性質の評価と同様にして、配線の密着性に関する簡易な評価を行った。
まず、複数の第1溝の集合によって規定される底面を有する7つの矩形状の部分を含む溝構造を樹脂板に形成した。このときのレーザ光の照射条件を以下に示す。
レーザ光のピーク波長:532nm
レーザ出力:0.3W~2.8W
パルス幅:100ナノ秒
周波数:50kHz
送り速度:200mm/s
デフォーカス:0μm
第1溝のピッチ:15μm
レーザ光のピーク波長:532nm
レーザ出力:0.3W
パルス幅:100ナノ秒
周波数:50kHz
送り速度:200mm/s
デフォーカス:0μm
第2溝のピッチ:20μm
第1溝および第2溝の深さがより大きくなるように、レーザ光の照射の条件のうちレーザ出力を0.6Wに変更したこと以外は実施例3-1のサンプルと同様にして、それぞれが第2方向に延びる複数の第2溝を第1溝に重ねて第12部分の底部に形成した。レーザ顕微鏡による断面撮影を利用した測定によると、形成された第2溝の深さの平均値は、およそ10μmであった。
第1溝および第2溝の深さがより大きくなるように、レーザ光の照射の条件のうちレーザ出力を1.2Wに変更したこと以外は実施例3-1のサンプルと同様にして、それぞれが第2方向に延びる複数の第2溝を第1溝に重ねて第13部分の底部に形成した。レーザ顕微鏡による断面撮影を利用した測定によると、形成された第2溝の深さの平均値は、およそ25μmであった。
第1溝および第2溝の深さがより大きくなるように、レーザ光の照射の条件のうちレーザ出力を2.4Wに変更したこと以外は実施例3-1のサンプルと同様にして、それぞれが第2方向に延びる複数の第2溝を第1溝に重ねて第14部分の底部に形成した。レーザ顕微鏡による断面撮影を利用した測定によると、形成された第2溝の深さの平均値は、およそ50μmであった。
第1溝の形成において、第1溝の深さがより小さくなるようにレーザ光の照射の条件を変更したこと以外は実施例3-1のサンプルと同様にして、それぞれが第1方向に延びる複数の第1溝を有する第15部分を形成した。複数の第1溝の形成に際し、ここでは、0.2Wに変更して複数の第1溝の形成を実行した。なお、ここでは複数の第2溝の形成は行っていない。レーザ顕微鏡による断面撮影を利用した測定によると、第1溝の深さの平均値は、およそ1.5μmであった。
配線を第15部分の内部に有する比較例3-1のサンプルを得た。
比較例3-1のサンプルと同様に、実施例3-1のサンプルと比較して第1溝の深さがより小さくなるようにレーザ光の照射の条件を変更して、それぞれが第1方向に延びる複数の第1溝を有する第16部分を形成した。複数の第1溝の形成に際し、ここでは、0.2Wに変更して複数の第1溝の形成を実行した。
第1溝の形成において、第1溝の深さがより大きくなるようにレーザ光の照射の条件を変更したこと以外は実施例3-1のサンプルと同様にして、それぞれが第1方向に延びる複数の第1溝を有する第17部分を形成した。複数の第1溝の形成に際し、ここでは、2.8Wに変更して複数の第1溝の形成を実行した。
次に、図26に示す発光構造200Afと同様の発光構造を準備し、上述の実施形態の溝構造形成工程および配線形成工程の手順に従って発光構造の下面側に溝構造および配線を形成することにより、溝構造および配線の成型性を評価した。ここで、溝構造の形成前の段階において、評価に用いた発光構造の下面からは、発光素子の電極の下面(第1電極221の下面221bおよび第2電極222の下面222b)が露出された状態であった。
発光構造の準備後、発光構造の下面をレーザ光のビームである方向(第1方向)に走査することにより、それぞれが第1方向に沿って延びる複数の第1溝を形成した。レーザ光のビームの走査により、光反射性部材の一部および発光素子の電極の一部が除去され、それぞれが複数の第1溝の集合によって規定される底面を有する溝構造が発光構造の下面に形成された。このときのレーザ光の照射条件を以下に示す。
レーザ光のピーク波長:532nm
レーザ出力:2.4W
パルス幅:100ナノ秒
周波数:50kHz
送り速度:200mm/s
デフォーカス:0μm
第1溝のピッチ:15μmまたは30μm
レーザ光のピーク波長:532nm
レーザ出力:2.4W
パルス幅:100ナノ秒
周波数:50kHz
送り速度:200mm/s
デフォーカス:0μm
第1凹部の中心間距離:15μm
複数の第1凹部を形成することに代えて、第1方向とは異なる第2方向にレーザ光のビームを走査して溝構造の底部をレーザ光で照射することにより、溝構造の底部に、それぞれが第2方向に延びる複数の第2溝をさらに形成したこと以外は実施例4-1のサンプルと同様にして、実施例4-2のサンプルを作製した。複数の第2溝の形成時におけるレーザ光の照射条件は、以下の通りである。なお、ここでも、第2方向として第1方向に直交する方向を選んでいる。
レーザ光のピーク波長:532nm
レーザ出力:2.4W
パルス幅:100ナノ秒
周波数:50kHz
送り速度:200mm/s
デフォーカス:0μm
第2溝のピッチ:50μm
複数の第1溝の形成後に、複数の第1凹部および複数の第2溝のいずれをも形成しなかったこと以外は実施例4-1のサンプルと同様にして、参考例4-1のサンプルを作製した。図84は、溝構造形成工程の実行後かつ配線形成工程の実行前の発光構造の底面を示す。図85は、溝構造の底部の一部に関するSEM画像を示す。図86は、図84に示す破線の円で囲まれた部分についてレーザ顕微鏡によって得られた画像を示し、図87は、レーザ顕微鏡によって得られた、溝構造の断面に関する画像を示す。図77と同様に、図85および図87は、溝構造のうち、光反射性部材に形成された部分に関する断面を示している。
200A~200F、200L 発光モジュール
200Af、200Ef 発光構造
210 :溝構造
210A、210C~210F、210L パッケージ
210Af、210Ef 被覆部材
210g、210h 溝構造
210ga、210ha 溝構造の第1部分
210gb、210hb 溝構造の第2部分
210gc 溝構造の第3部分
211 保護部材
212 波長変換部材
213 導光部材
214A、214Af、214Ef 光反射性部材
214C~214F 光反射性部材
214T 光反射性樹脂層
220、220A、220B 発光素子
221 発光素子の第1電極
222 発光素子の第2電極
223 発光素子の素子本体
230 樹脂層
230M マスク
230a マスクの粘着層
230s マスクの支持層
300、360 支持体
310 第1配線
320 第2配線
330 第3配線
350r 導電ペースト
390 スキージ
400 レーザアブレーション装置
430 研削砥石
Dc1 第1凹部
Gr1 第1溝
Gr2 第2溝
LS 積層シート
St1、St2 段差部
Claims (29)
- それぞれが第1電極および第2電極を有する1以上の発光素子、ならびに、前記1以上の発光素子を覆う被覆部材を含み、第1面および前記第1面とは反対側に位置する第2面を有する発光構造を準備する、準備工程であって、各発光素子の前記第1電極および前記第2電極は、下面を有し、前記第1電極の下面および前記第2電極の下面は、前記第2面よりも前記第1面の近くに位置する、準備工程と、
前記第1面側からのレーザ光の照射により、前記被覆部材の一部、前記第1電極の一部および前記第2電極の一部を除去し、前記第1電極の少なくとも一部および前記第2電極の少なくとも一部が内部に露出された溝構造を前記発光構造の前記第1面側に形成する、溝構造形成工程と、
前記溝構造の内部を導電性材料で充填することによって、複数の配線を形成する、配線形成工程と、
を含む、発光装置の製造方法。 - 前記1以上の発光素子は、第1発光素子および第2発光素子を含み、
前記配線形成工程は、前記複数の配線によって前記第1発光素子と前記第2発光素子とを電気的に直列または並列に接続する工程を含む、請求項1に記載の発光装置の製造方法。 - 前記準備工程は、第1発光構造および第2発光構造を含む複数の前記発光構造を準備する工程であり、
前記配線形成工程は、前記複数の配線によって前記第1発光構造側の発光素子と前記第2発光構造側の発光素子とを電気的に直列または並列に接続する工程を含む、請求項1または2に記載の発光装置の製造方法。 - 前記準備工程と前記溝構造形成工程との間、または、前記溝構造形成工程と前記配線形成工程との間に、前記複数の前記発光構造を一次元または二次元に配列する配列工程をさらに含む、請求項3に記載の発光装置の製造方法。
- それぞれが第1電極および第2電極を有する1以上の発光素子、ならびに、前記1以上の発光素子を覆う被覆部材を含む発光構造を準備する、準備工程であって、前記第1電極および前記第2電極のそれぞれは、下面を有する、準備工程と、
前記第1電極の下面および前記第2電極の下面の上方にシート状のマスクを配置するマスク配置工程と、
レーザ光の照射により少なくとも前記マスクの一部を除去して前記第1電極の少なくとも一部および前記第2電極の少なくとも一部を露出させる照射工程と、
前記マスクが除去された部分を導電性材料で充填することによって複数の配線を形成する配線形成工程と、
を含む、発光装置の製造方法。 - 前記1以上の発光素子は、第1発光素子および第2発光素子を含み、
前記配線形成工程は、前記複数の配線によって前記第1発光素子と前記第2発光素子とを電気的に直列または並列に接続する工程を含む、請求項5に記載の発光装置の製造方法。 - 前記準備工程は、第1発光構造および第2発光構造を含む複数の前記発光構造を準備する工程であり、
前記配線形成工程は、前記複数の配線によって前記第1発光構造側の発光素子と前記第2発光構造側の発光素子とを電気的に直列または並列に接続する工程を含む、請求項5または6に記載の発光装置の製造方法。 - 前記準備工程と前記マスク配置工程との間に、前記複数の前記発光構造を一次元または二次元に配列する配列工程をさらに含む、請求項7に記載の発光装置の製造方法。
- 前記マスクは、支持層および粘着層を有し、
前記マスク配置工程は、前記粘着層を介して前記マスクを前記発光構造に貼付する工程を含み、
前記配線形成工程の後に、前記マスクの残余の部分のうち、前記支持層に相当する部分を前記発光構造上から除去する、除去工程をさらに含む、請求項5から8のいずれかに記載の発光装置の製造方法。 - 前記除去工程の後に、研磨によって前記第1電極および前記第2電極の一部を除去し、前記第1電極の表面および前記第2電極の表面を前記粘着層の表面に整合させる、研磨工程をさらに含む、請求項9に記載の発光装置の製造方法。
- 前記照射工程は、前記第1電極の一部および前記第2電極の一部を除去する工程を含む、請求項5から10のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
- 前記準備工程において、前記第1電極の下面および前記第2電極の下面は、前記被覆部材から露出されている、請求項1から11のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
- それぞれが第1電極および第2電極を有する1以上の発光素子、ならびに、前記1以上の発光素子を覆うパッケージを含み、下面側に溝構造を有する発光モジュールと、
その一部または全体が前記溝構造内に位置する第1配線および第2配線と、
を備え、
前記第1電極の少なくとも一部および前記第2電極の少なくとも一部は、前記溝構造の内部において露出されており、
前記第1配線は、前記第1電極に電気的に接続されており、
前記第2配線は、前記第2電極に電気的に接続されており、
前記溝構造は、凹凸を有する底面を含む、
発光装置。 - 前記溝構造は、5μm以上50μm以下の深さを有する、請求項13に記載の発光装置。
- 前記溝構造の前記底面は、複数の第1溝の集合を含む、請求項13に記載の発光装置。
- 前記溝構造の前記底面は、前記複数の第1溝の集合によって構成されており、ドット状の複数の凹部をさらに有する、請求項15に記載の発光装置。
- 前記凹部の直径は、前記第1溝の幅よりも大きい、請求項16に記載の発光装置。
- 前記複数の第1溝のピッチは、前記凹部の中心間距離の10%以上100%以下の範囲である、請求項16に記載の発光装置。
- 前記複数の第1溝の内部および前記複数の凹部の内部は、前記第1配線または前記第2配線で満たされている、請求項16から18のいずれかに記載の発光装置。
- 前記溝構造の前記底面は、前記複数の第1溝の集合によって構成されており、それぞれが前記複数の第1溝の延びる方向とは異なる方向に延びる複数の第2溝をさらに有する、請求項15に記載の発光装置。
- 前記複数の第1溝の内部および前記複数の第2溝の内部は、前記第1配線または前記第2配線で満たされている、請求項20に記載の発光装置。
- 前記第1配線の表面および前記第2配線の表面は、前記パッケージの前記下面に概ね整合している、請求項13から21のいずれかに記載の発光装置。
- 前記第1電極のうち前記溝構造の内部において露出された部分および前記第2電極のうち前記溝構造の内部において露出された部分は、段差部を有する、請求項13から22のいずれかに記載の発光装置。
- それぞれが第1電極および第2電極を有する1以上の発光素子、ならびに、前記1以上の発光素子を覆うパッケージを含み、下面側に溝構造を有する発光モジュールと、
その一部または全体が前記溝構造内に位置する第1配線および第2配線と、
を備え、
前記第1電極の少なくとも一部および前記第2電極の少なくとも一部は、前記溝構造の内部において露出されており、
前記第1配線は、前記第1電極に電気的に接続されており、
前記第2配線は、前記第2電極に電気的に接続されており、
前記第1電極のうち前記溝構造の内部において露出された部分および前記第2電極のうち前記溝構造の内部において露出された部分は、段差部を有する、発光装置。 - 前記溝構造は、5μm以上50μm以下の深さを有する、請求項24に記載の発光装置。
- 前記第1配線の表面および前記第2配線の表面は、前記パッケージの前記下面に概ね整合している、請求項24または25に記載の発光装置。
- 前記パッケージは、
前記第1電極の一部および前記第2電極の一部を除いて前記1以上の発光素子を覆う被覆部材と、
前記被覆部材の、前記パッケージの前記下面側に位置し、開口を有する樹脂層と
を含み、
前記溝構造は、前記樹脂層の前記開口によって規定される構造であり、
前記第1配線の一部および前記第2配線の一部は、前記樹脂層の前記開口の内部に位置する、請求項13から26のいずれかに記載の発光装置。 - 前記1以上の発光素子は、第1発光素子および第2発光素子を含み、
前記第1発光素子および前記第2発光素子は、前記第1配線および前記第2配線によって電気的に直列または並列に接続される、請求項13から27のいずれかに記載の発光装置。 - 前記発光装置は、第1発光モジュールおよび第2発光モジュールを含む複数の前記発光モジュールの一次元または二次元の配列を含み、
前記第1発光モジュール側の発光素子および前記第2発光モジュール側の発光素子は、前記第1配線および前記第2配線によって電気的に直列または並列に接続される、請求項13から28のいずれかに記載の発光装置。
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