JP7239823B2 - 発光装置の製造方法及び発光装置 - Google Patents

Description

本開示は、発光装置の製造方法及び発光装置に関する。

従来、基板上に発光素子を載置し、発光素子上に蛍光体層を設けると共に発光素子の側面に導光部材を設けた発光装置が知られている。例えば、特許文献１には、発光素子の上面に第１の蛍光体層を設け、発光素子の側面に第２の蛍光体層を設けた半導体発光装置が開示されている。また、例えば、特許文献２には、発光素子の上面に波長変換部材を設け、発光素子の側面に側面導光部材を設けた発光装置が開示されている。

特開２０１８－４９８７５号公報 特開２０１６－７２５１５号公報

発光装置は、基板と発光素子との間に接合部材を設ける場合がある。接合部材は発光素子の側面に這い上がる場合があり、導光部材の形状に影響を及ぼす恐れがある。よって、上記特許文献の技術では、接合部材を設けた場合に、光取出し効率について、更なる改善の余地がある。
本開示に係る実施形態は、光取出し効率が高い発光装置の製造方法及び発光装置を提供することを課題とする。

本開示の実施形態に係る発光装置の製造方法は、凹部を有する基板を準備する工程と、前記凹部の少なくとも一部を覆うように前記基板上に発光素子を載置する工程と、前記凹部を介して前記基板と前記発光素子との間に接合部材を充填する工程と、前記発光素子の上面に波長変換部材を載置する工程と、前記発光素子の側面に導光部材を形成する工程と、前記導光部材の外側に光反射部材を形成する工程と、を含む。

本開示の実施形態に係る発光装置は、凹部を有する基板と、前記基板に載置された発光素子と、前記基板と前記発光素子との間に設けられた接合部材と、前記発光素子の上面に設けられた波長変換部材と、前記発光素子の側面に設けられた導光部材と、前記導光部材の外側に設けられた光反射部材と、備え、前記凹部は、前記発光素子の下面の少なくとも一部が対向する位置に設けられ、前記凹部内及び前記発光素子の下面に前記接合部材が設けられている。

本開示に係る実施形態の発光装置の製造方法は、光取出し効率が高い発光装置を製造することができる。
本開示に係る実施形態の発光装置は、光取出し効率が高い。

実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す斜視図である。 実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す平面図であり、一部を透過させて見た状態の平面図である。 図１ＢのＩＣ－ＩＣ線における断面図である。 図１ＢのＩＤ－ＩＤ線における断面図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法のフローチャートである。 実施形態に係る発光装置の製造方法において、基板を準備する工程を示す断面図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法において、発光素子を載置する工程を示す断面図であり、基板上にバンプを載置した状態を示す断面図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法において、発光素子を載置する工程を示す断面図であり、バンプ上に発光素子を載置した状態を示す断面図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法において、接合部材を充填する工程を示す断面図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法において、波長変換部材を載置する工程を示す断面図であり、接着部材上に波長変換部材を載置した状態を示す断面図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法において、波長変換部材を載置する工程及び導光部材を形成する工程を示す断面図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法において、光反射部材を形成する工程を示す断面図であり、基板、発光素子、導光部材、及び、波長変換部材を光反射部材で被覆した状態を示す断面図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法において、光反射部材を形成する工程を示す断面図であり、光反射部材の表面を除去して波長変換部材の上面を露出させた状態を示す断面図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法において、個片化する工程を示す断面図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法において、基板を準備する工程を示す平面図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法において、発光素子を載置する工程を示す平面図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法において、接合部材を充填する工程を示す平面図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法において、波長変換部材を載置する工程及び導光部材を形成する工程を示す平面図である。 他の実施形態に係る発光装置について、凹部の構成を模式的に示す平面図である。 他の実施形態に係る発光装置について、凹部の構成を模式的に示す平面図である。 他の実施形態に係る発光装置について、凹部の構成を模式的に示す平面図である。 他の実施形態に係る発光装置について、凹部の構成を模式的に示す平面図である。

実施形態を、以下に図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す形態は、本実施形態の技術思想を具現化するための発光装置及び発光装置の製造方法を例示するものであって、以下に限定するものではない。また、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる例示に過ぎない。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に誇張していることがある。

《実施形態》
［発光装置］
図１Ａは、実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す斜視図である。図１Ｂは、実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す平面図であり、一部を透過させて見た状態の平面図である。図１Ｃは、図１ＢのＩＣ－ＩＣ線における断面図である。図１Ｄは、図１ＢのＩＤ－ＩＤ線における断面図である。

発光装置１００は、凹部１５を有する基板１０と、基板１０に載置された発光素子２０と、基板１０と発光素子２０との間に設けられた接合部材３０と、発光素子２０の上面に設けられた波長変換部材４０と、発光素子２０の側面に設けられた導光部材５０と、導光部材５０の外側に設けられた光反射部材６０と、備えている。そして、凹部１５は、発光素子２０の下面の少なくとも一部が対向する位置に設けられ、凹部１５内及び発光素子２０の下面に接合部材３０が設けられている。

つまり、発光装置１００は、基板１０と、発光素子２０と、接合部材３０と、波長変換部材４０と、導光部材５０と、光反射部材６０と、備えている。
以下、発光装置１００の各構成について説明する。

基板１０は、第１リード１０ａと、第１リード１０ａと電気的に離間する第２リード１０ｂとからなる一対のリードフレームである。
第１リード１０ａ及び第２リード１０ｂは、発光素子２０の下面の一部が対向する位置に凹部１５を有している。凹部１５は、第１リード１０ａと第２リード１０ｂのそれぞれに設けられている。具体的には、第１リード１０ａは、対向する２つの位置に凹部１５を板厚方向に貫通させずに形成しており、２つの凹部１５は、互いに離間して線対称となるように配置されている。また、第２リード１０ｂは、対向する２つの位置に凹部１５を板厚方向に貫通させずに形成しており、２つの凹部１５は、互いに離間して線対称となるように配置されている。また、第１リード１０ａの凹部１５と第２リード１０ｂの凹部１５は、対向する位置に設けられている。また、第１リード１０ａの凹部１５と第２リード１０ｂの凹部１５は、互いに離間して線対称となるように配置されている。

基板１０は、１枚の板で構成されるものではなく、第１リード１０ａと第２リード１０ｂとが離れる構成である。そのため、発光装置１００の駆動時に基板１０に加わる熱によるストレスを分散することができ、基板１０にクラックが生じるのを抑制することができる。また、第１リード１０ａと第２リード１０ｂとを同等の形状にすることで、発光装置１００の駆動時に熱による負荷が第１リード１０ａと第２リード１０ｂから発光素子２０に均等に伝わる。そのため、発光素子２０に亀裂が入るのを抑制することができる。

凹部１５は、平面視で矩形に形成されており、発光素子２０が平面視で正方形（又は矩形）である場合、発光素子２０の４つの角部に対向する位置に設けられている。発光装置１００の駆動時に生じる熱応力は発光素子２０の角部にかかり易い。そのため、発光素子２０の角部に対向する位置に凹部１５を設けることで、凹部１５にも熱応力がかかり、発光素子２０の角部にかかる熱応力を緩和することできる。これにより、発光装置１００の特性異常が起きにくくなる。また、凹部１５は、平面視で、凹部１５の一部が発光素子２０の外縁より外側の位置に設けられている。具体的には、凹部１５は、平面視で、それぞれの凹部１５の中心点が発光素子２０の角部で隠れる位置に形成されている。

凹部１５の一片の長さは、１００μｍ以上３００μｍ以下が好ましい。凹部１５の一片の長さが１００μｍ以上であれば、凹部１５を形成し易く、また、発光素子２０の位置合わせを行い易くなる。一方、３００μｍ以下であれば、基板１０の強度と放熱性を確保できる。３００μｍより大きくなると、基板１０の体積が小さくなるため、基板１０の強度が弱くなると共に、放熱性の確保が不十分になる恐れが生じる。
凹部１５の深さは、５０μｍ以上１００μｍ以下が好ましい。凹部１５の深さが５０μｍ以上であれば、後記するように接合部材３０を凹部１５に充填する際に、接合部材３０が発光素子２０の側面に這い上がりにくくなる。一方、１００μｍ以下であれば、基板１０の強度が向上する。また、凹部１５の深さは、基板１０の厚みの５０％以下であれば、基板１０の強度が向上する。
なお、基板１０の厚みは、例えば、１００μｍ以上２５０μｍ以下である。

第１リード１０ａ及び第２リード１０ｂとしては、例えば、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、又は、これらの一種を含む合金を用いることができる。
また、第１リード１０ａ及び第２リード１０ｂは、表面にめっき層が形成されていてもよい。めっき層は、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、又は、これらの一種を含む合金を用いることができる。めっき層がこれらの材料であれば、発光素子２０からリードフレーム側に出射される光の反射率をより高めることができる。

発光素子２０は、平面視で正方形である。発光素子２０は、バンプ７０を介して基板１０上に載置されている。バンプ７０は、２個設けている。直径が６０μｍのバンプ７０を２０個以下設ける場合は、接合部材３０を用いて基板１０と発光素子２０との接着力を高めておくのがよい。バンプ７０としては、例えばＡｕバンプを用いることができる。
発光素子２０は、ＬＥＤ素子等の半導体発光素子を用いることができる。発光素子２０は、種々の半導体で構成される素子構造に正負一対の電極が設けられたものであればよい。特に、発光素子２０は、蛍光体を効率よく励起可能な窒化物半導体（Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１－ｘ－ｙ}Ｎ、０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）のものが好ましい。この他、発光素子２０は、硫化亜鉛系半導体、セレン化亜鉛系半導体、炭化珪素系半導体のものでもよい。

接合部材３０は、基板１０と発光素子２０との接着力を高めるためのものである。また、接合部材３０は、基板１０、発光素子２０等を、塵芥、水分、外力等から保護するためのものである。接合部材３０としては、例えば、透光性の樹脂材料を用いることができる。接合部材３０の材料としては、例えば、フェニル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂等を用いることができる。特に、低粘度であり、ガスバリア性が高く、高硬度であるフェニル樹脂を用いることが好ましい。また、このような材料に加えて、必要に応じて着色剤、光拡散部材、フィラー、蛍光部材等を含有させることもできる。

接合部材３０は、発光素子２０の下面の少なくとも一部を被覆すればよい。好ましくは、図１Ｃ及び図１Ｄに示すように、接合部材３０が発光素子２０の下面全体を被覆するのがよい。これにより、発光素子２０と基板１０との接合力を高めることができる。また、発光素子２０の下面における第１リード１０ａと第２リード１０ｂとの間の領域に対応する領域に接合部材３０が設けられることで、第１リード１０ａと第２リード１０ｂの間に設けられる光反射部材６０が発光素子２０の下面に直接触れなくすることができる。光反射部材６０は、接合部材３０よりも劣化し易いため、発光素子２０の下面に直接触れなくすることで、光反射部材６０が光や熱によって劣化することを抑制することができる。

波長変換部材４０は、発光素子２０が発光する波長の光の一部を吸収し、異なる波長の光に変換して発光する波長変換物質を含有する部材である。波長変換部材４０で用いられる波長変換物質は、例えば蛍光体である。
波長変換部材４０は、発光素子２０の発光面上、導光部材５０上、及び光反射部材６０上に設けられている。波長変換部材４０の下面、すなわち、発光素子２０の発光面と対面する面は、発光素子２０の上面である発光面よりも大きく形成されている。

波長変換部材４０の母材或いはバインダーは、透光性の樹脂によって形成されていることが好ましい。ここでの樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ＴＰＸ樹脂、ポリノルボルネン樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。又は、バインダーとなる樹脂としては、例えば、これらの変性樹脂やこれらの樹脂を一種以上含むハイブリッド樹脂が挙げられる。なかでも、シリコーン樹脂又はその変性樹脂は、耐熱性や耐光性に優れ、硬化後の体積収縮が少ないため、好ましい。また、波長変換部材４０の母材或いはバインダーは、樹脂の他、ガラスによって形成されてもよい。

波長変換部材４０に含有される蛍光体としては、例えば、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、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、セリウムで賦活されたテルビウム・アルミニウム・ガーネット、ユウロピウム及びクロムのうちのいずれか１つ又は２つで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム、ユウロピウムで賦活されたサイアロン、ユウロピウムで賦活されたシリケート、マンガンで賦活されたフッ化珪酸カリウム等が挙げられる。

導光部材５０は、発光素子２０から光を取り出し易くし、発光素子２０からの光を波長変換部材４０に導光する部材である。導光部材５０は、光束及び光の取り出し効率を向上させることができる。
導光部材５０は、波長変換部材４０と発光素子２０とを接合する接着部材が、発光素子２０の側面に垂れ下がることで形成されたものである。
導光部材５０としては、例えば、透光性の樹脂材料を用いることができる。また、導光部材５０は、例えば、前記した波長変換部材４０の母材或いはバインダーとなる樹脂等の透光性接着材料が挙げられる。また、シリカ、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化亜鉛、窒化硼素等の拡散剤が含有されていてもよい。これにより、波長変換部材４０に、より均等に光を入射することができ、発光装置１００の色ムラを抑制することができる。

導光部材５０は、波長変換部材４０と発光素子２０の間に配置され、発光素子２０と波長変換部材４０とを接合する部材である。導光部材５０は、断面視で、発光素子２０の下面（基板１０側）から波長変換部材４０に向かって、部材幅が広がるように三角形状に形成されている。このような形態とすることで、発光素子２０から横方向に進む光が導光部材５０と光反射部材６０の界面で上方に反射されるため、光束及び光の取り出し効率がより向上する。ただし、導光部材５０の外側面の断面形状は、直線形状に限らず、湾曲形状であってもよい。例えば、導光部材５０の湾曲形状は、光反射部材６０側に膨らむ湾曲形状でもよいし、発光素子２０側に凹む湾曲形状でもよい。
導光部材５０は、発光素子２０の側面のうち発光部を含む領域を被覆すればよいが、光束及び光の取り出し効率を向上させる観点から、発光素子２０の側面の略全部を被覆していることがより好ましい。

光反射部材６０は、発光素子２０が発光し、横方向又は下方向に進行する光を、発光装置１００の発光領域である波長変換部材４０側に反射するための部材である。
光反射部材６０は、導光部材５０の外側及び波長変換部材４０の下方に設けられている。光反射部材６０は、発光素子２０の側面に導光部材５０を介して設けられている。光反射部材６０は、発光素子２０の側面のうち、導光部材５０で被覆している領域は導光部材５０を介して包囲するように被覆し、導光部材５０で被覆していない領域は直接発光素子２０側面を被覆している。また、光反射部材６０は、第１リード１０ａと第２リード１０ｂとの間、及び、発光素子２０の下面（基板１０側）のうち、接合部材３０が設けられていない部位を被覆している。

光反射部材６０は、例えば、反射物質を含有する樹脂層である。光反射部材６０は、母材或いはバインダーとなる樹脂に、反射物質の他に、充填剤を含有して構成されてもよい。
バインダーは、前記した反射物質や充填剤を、光反射部材６０として発光素子２０の側面及び下面（基板１０側）に結着させるための樹脂である。母材或いはバインダーとなる樹脂としては、例えば、前記した波長変換部材４０の母材或いはバインダーとなる樹脂が挙げられる。なかでも、シリコーン樹脂又はその変性樹脂は、耐熱性や耐光性に優れ、硬化後の体積収縮が少ないため、好ましい。

反射物質は、発光素子２０が発光した光を反射する物質である。反射物質としては、例えば、シリカ、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化亜鉛、窒化硼素等が挙げられる。また、シリコーンパウダー等の樹脂の粉末を用いてもよい。

充填剤は、樹脂層である光反射部材６０の強度を上げるため、又は、光反射部材６０の熱伝導率を上げるため等の理由から添加されるものである。充填剤としては、例えば、ガラス繊維、ウィスカー、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、窒化硼素、酸化亜鉛、窒化アルミニウム等が挙げられる。

［発光装置の動作］
発光装置１００を駆動すると、第１リード１０ａ及び第２リード１０ｂを介して外部電源から発光素子２０に電流が供給され、発光素子２０が発光する。発光素子２０が発光した光は、上方へ進む光は、発光装置１００の上方の外部に取り出される。また、下方へ進む光は、基板１０及び光反射部材６０で反射され、発光装置１００の外部に取り出される。また、横方向へ進む光は、光反射部材６０で反射され、発光装置１００の外部に取り出される。ここで、後記するように、発光装置１００が凹部１５を有することで、発光素子２０の側面への接合部材３０の這い上がりが抑制される。これにより、導光部材５０が所望の形状、例えば、断面視で、発光素子２０の下面（基板１０側）から波長変換部材４０に向かって部材幅が広がるように三角形状に形成されている。そのため、発光素子２０から横方向に進む光は、導光部材５０と光反射部材６０の界面で上方に反射されるため、発光装置１００の外部に取り出される光束及び光の取り出し効率がより向上する。
また、第１リード１０ａ及び第２リード１０ｂに凹部１５を設けることで、発光装置１００の駆動時に生じる熱応力が発光素子２０と凹部１５の両方に分散されるため、発光装置１００の特性異常が起きにくくなる。

［発光装置の製造方法］
次に、実施形態に係る発光装置の製造方法の一例について説明する。
図２は、実施形態に係る発光装置の製造方法のフローチャートである。図３Ａは、実施形態に係る発光装置の製造方法において、基板を準備する工程を示す断面図である。図３Ｂは、実施形態に係る発光装置の製造方法において、発光素子を載置する工程を示す断面図であり、基板上にバンプを載置した状態を示す断面図である。図３Ｃは、実施形態に係る発光装置の製造方法において、発光素子を載置する工程を示す断面図であり、バンプ上に発光素子を載置した状態を示す断面図である。図３Ｄは、実施形態に係る発光装置の製造方法において、接合部材を充填する工程を示す断面図である。図３Ｅは、実施形態に係る発光装置の製造方法において、波長変換部材を載置する工程を示す断面図であり、接着部材上に波長変換部材を載置した状態を示す断面図である。図３Ｆは、実施形態に係る発光装置の製造方法において、波長変換部材を載置する工程及び導光部材を形成する工程を示す断面図である。図３Ｇは、実施形態に係る発光装置の製造方法において、光反射部材を形成する工程を示す断面図であり、基板、発光素子、導光部材、及び、波長変換部材を光反射部材で被覆した状態を示す断面図である。図３Ｈは、実施形態に係る発光装置の製造方法において、光反射部材を形成する工程を示す断面図であり、光反射部材の表面を除去して波長変換部材の上面を露出させた状態を示す断面図である。図３Ｉは、実施形態に係る発光装置の製造方法において、個片化する工程を示す断面図である。図４Ａは、実施形態に係る発光装置の製造方法において、基板を準備する工程を示す平面図である。図４Ｂは、実施形態に係る発光装置の製造方法において、発光素子を載置する工程を示す平面図である。図４Ｃは、実施形態に係る発光装置の製造方法において、接合部材を充填する工程を示す平面図である。図４Ｄは、実施形態に係る発光装置の製造方法において、波長変換部材を載置する工程及び導光部材を形成する工程を示す平面図である。

なお、図３Ａ～図３Ｉは、図１ＢのＩＣ－ＩＣ線に相当する断面図であり、複数の発光装置を同時に製造するときの２つの発光装置を模式的に示している。また、図４Ａ～図４Ｄは、複数の発光装置を同時に製造するときの１つの発光装置を模式的に示しており、また、シートの図示は省略している。また、図４Ｃは、接合部材の配置がわかり易いようにドットで模式的に図示している。

発光装置の製造方法は、凹部１５を有する基板１０を準備する工程である、基板準備工程Ｓ１０１と、凹部１５の少なくとも一部を覆うように基板１０上に発光素子２０を載置する工程である、発光素子載置工程Ｓ１０２と、凹部１５を介して基板１０と発光素子２０との間に接合部材３０を充填する工程である、接合部材充填工程Ｓ１０３と、発光素子２０の上面に波長変換部材４０を載置する工程である、波長変換部材載置工程Ｓ１０４と、発光素子２０の側面に導光部材５０を形成する工程である、導光部材形成工程Ｓ１０５と、導光部材５０の外側に光反射部材６０を形成する工程である、光反射部材形成工程Ｓ１０６と、を含む。また、発光装置の製造方法は、光反射部材形成工程Ｓ１０６の後に、発光装置１００の集合体を個片化する工程である、個片化工程Ｓ１０７を行う。
以下、各工程について説明する。なお、各部材の材質や配置等については、前記した発光装置１００の説明で述べた通りであるので、ここでは適宜、説明を省略する。

（基板準備工程）
基板準備工程Ｓ１０１は、凹部１５を有する基板１０を準備する工程である。
この工程Ｓ１０１では、発光素子２０の下面の少なくとも一部が対向する予定の位置に凹部１５が形成された基板１０を準備する。基板１０は、樹脂等からなるシート８０に載置される。
この工程Ｓ１０１では、第１リード１０ａと、第１リード１０ａと電気的に離間する第２リード１０ｂとからなる基板１０を準備する。基板１０は、第１リード１０ａと第２リード１０ｂのそれぞれに凹部１５が形成されている。

この工程Ｓ１０１では、平面視で、凹部１５の一部が発光素子２０を載置する予定の位置の外縁より外側となるように凹部１５が形成された基板１０を準備する。すなわち、凹部１５の全てが、平面視で、発光素子２０で隠れないように凹部１５を形成する。このようにすることで、後記するように、接合部材３０を吐出するノズル９０を垂直にして作業することができ、凹部１５に接合部材３０を充填し易くなる。

具体的には、この工程Ｓ１０１では、平面視で正方形である発光素子２０の４つの角部に対向する予定の位置に凹部１５が形成された基板１０を準備する。このようにすることで、発光素子２０の下面に、より均等に接合部材３０を設け易くなる。また、発光素子２０を載置する位置を認識し易くなり、発光素子２０をリードの所定位置に載置し易くなる。

また、基板１０に形成された凹部１５は、平面視で矩形であることが好ましい。凹部１５が矩形に形成されていることで、接合部材３０を塗布する位置を認識し易くなり、接合部材３０を充填し易くなる。また、発光素子２０を載置する位置を認識し易くなり、発光素子２０をリードの所定位置に載置し易くなる。また、凹部１５は、平面視で、凹部１５のそれぞれが４０％以上６０％以下隠れる予定の位置に形成されていることが好ましい。凹部１５が４０％以上隠れることで、発光素子２０の下面に位置する凹部１５の面積が増え、発光素子２０の下面へ接合部材３０をより広げ易くなり、また、より迅速に広げることができる。一方、凹部１５が６０％以下隠れることで、凹部１５に接合部材３０を充填し易くなる。

凹部１５は、凹部１５の平面視における中心点が発光素子２０に隠れる予定の位置に形成されるのがより好ましい。凹部１５に接合部材３０を充填した際、接合部材３０の高さは、凹部１５の中心点が最も高くなる。そのため、凹部１５の中心点が発光素子２０で覆われていると、接合部材３０を発光素子２０の下面に最初に触れさせることができる。これにより、接合部材３０が発光素子２０の側面へ這い上がることを抑制することができる。

この工程Ｓ１０１では、予め凹部１５が形成された基板１０を準備してもよいが、凹部１５が形成されていない基板１０に、例えば、エッチングやプレスにより凹部１５を形成してもよい。また、第１リード１０ａ及び第２リード１０ｂは、必要に応じて、無電解めっき或いは電解めっきにより、表面にめっき層を形成する。

（発光素子載置工程）
発光素子載置工程Ｓ１０２は、凹部１５の少なくとも一部を覆うように基板１０上に発光素子２０を載置する工程である。ここでは、凹部１５の一部が発光素子２０に覆われている。
この工程Ｓ１０２では、バンプ７０を介して、第１リード１０ａ及び第２リード１０ｂ上に発光素子２０をフリップチップ実装する。具体的には、まず、第１リード１０ａ及び第２リード１０ｂ上にバンプ７０を設ける。次に、バンプ７０上に発光素子２０を載置する。
なお、発光素子２０の下面（電極形成面）にバンプ７０を設けてから、基板１０上に発光素子２０を設けてもよい。

（接合部材充填工程）
接合部材充填工程Ｓ１０３は、凹部１５を介して基板１０と発光素子２０との間に接合部材３０を充填する工程である。

この工程Ｓ１０３では、例えば、ポッティングにより、凹部１５に硬化前の接合部材３０（樹脂）を滴下することで凹部１５に充填する。接合部材３０の凹部１５への滴下は、接合部材３０が充填された樹脂吐出装置の先端のノズル９０から未硬化の接合部材３０を凹部１５に吐出することで行うことができる。接合部材３０を凹部１５に充填し、凹部１５内が完全に接合部材３０で充填された後も接合部材３０の滴下を続けると、発光素子２０が凹部１５の一部を覆っているため、接合部材３０は発光素子２０の下面（電極形成面）に触れる。発光素子２０の下面は電極が形成された面であるため凹凸或いは段差が多く存在する。このため、発光素子２０の下面に触れた接合部材３０は、毛細管現象により発光素子２０の下面に濡れ広がる。これにより、基板１０と発光素子２０との間に接合部材３０が充填される。接合部材３０は、基板１０と発光素子２０との間に配置され、発光素子２０の側面に這い上がらないように、滴下量を調整する。また、基板１０と発光素子２０との間に配置され、発光素子２０の側面に這い上がらないように、硬化前の接合部材３０（樹脂）の粘度を調整しておくことが好ましい。接合部材３０の粘度は、例えば室温（２０±５℃）で、２Ｐａ・ｓ以上７Ｐａ・ｓ以下に調整される。その後、例えば、６０℃以上１５０℃以下の温度で接合部材３０を硬化させる。なお、接合部材３０の滴下量や粘度を調整することで、図３Ｄ及び図４Ｃに示すように、接合部材３０が発光素子２０の下面全体に行き渡るようにすることもできる。これにより、発光素子２０が接合部材３０によってより一層安定した状態で基板１０に固定される。

このように、基板１０の所定の位置に凹部１５が形成されているため、発光素子２０の側面への接合部材３０の這い上がりが抑制される。これにより、導光部材５０が所望の形状となり、光束及び光の取り出し効率がより向上する。
なお、接合部材充填工程Ｓ１０３は、導光部材形成工程Ｓ１０５の前に行うことで、導光部材５０が基板１０の凹部１５に入ったり、発光素子２０の下面に付着したりすることを防止することができる。また、接合部材充填工程Ｓ１０３は、導光部材形成工程Ｓ１０５及び波長変換部材載置工程Ｓ１０４の前に行うことで、発光素子２０が接合部材３０で強固に固定された状態で、波長変換部材４０の載置を行うことができる。そのため、波長変換部材４０を発光素子２０に載置する際、発光素子２０に衝撃が加わっても発光素子２０が基板１０から剥がれることを抑制することができる。

（波長変換部材載置工程）
波長変換部材載置工程Ｓ１０４は、発光素子２０の上面に波長変換部材４０を載置する工程である。
この工程Ｓ１０４では、例えば、まず、発光素子２０の上面に接着部材５１を配置する。次に、接着部材５１を配置した発光素子２０上に、波長変換部材４０を載置する。これにより、接着部材５１を介して波長変換部材４０を、発光素子２０の上面に接合する。後記するように、接着部材５１は、波長変換部材４０により押しつぶされ、所定の厚みの導光部材５０となる。波長変換部材４０の下面は、発光素子２０の上面より幅広であるのが好ましい。これにより、接着部材５１が発光素子２０の側面に延在し易くなる。なお、波長変換部材４０上に接着部材５１を配置してから、波長変換部材４０上の接着部材５１が発光素子２０の上面に配置されるように波長変換部材４０を発光素子２０上に載置してもよい。

（導光部材形成工程）
導光部材形成工程Ｓ１０５は、発光素子２０の側面に導光部材５０を形成する工程である。
この工程Ｓ１０５では、接着部材５１の量を調整することで、発光素子２０と波長変換部材４０との間に設けた接着部材５１を発光素子２０の側面に延在させ、発光素子２０の側面に接着部材５１である導光部材５０を形成させる。
また、発光素子２０の上面（発光面）と波長変換部材４０の下面（光取り出し面と反対の面）との間に接着部材５１である導光部材５０が上下方向の所定の厚みで配置される。これにより、発光素子２０と波長変換部材４０をより強固に接着することができる。なお、発光素子２０の上面と波長変換部材４０の下面との間の導光部材５０は、発光素子２０と波長変換部材４０とが接合されれば、極薄い状態で介在しているものであってもよい。このように、工程Ｓ１０４と工程Ｓ１０５とで、発光素子２０の上面に波長変換部材４０を載置して、発光素子２０の側面に導光部材５０を形成する工程を構成する。

（光反射部材形成工程）
光反射部材形成工程Ｓ１０６は、導光部材５０の外側に光反射部材６０を形成する工程である。
この工程Ｓ１０６では、まず、基板１０、発光素子２０、導光部材５０、及び、波長変換部材４０を光反射部材６０で被覆する。ここでは、光反射部材６０は、波長変換部材４０の上面が被覆されるように設けられている。
これらの被覆は、例えば、固定されたシート８０の上側において、シート８０に対して上下方向或いは水平方向等に移動（可動）させることができる吐出装置（ディスペンサー）を用いて行うことができる。これらの被覆は、吐出装置を用いて、光反射部材６０を構成する樹脂等をシート８０上に充填することにより行うことができる。
また、圧縮成形法、トランスファー成形法等によって被覆することも可能である。

この工程Ｓ１０６では、次に、例えば、光取り出し面側から、光反射部材６０の表面を波長変換部材４０の上面が露出するまで除去する。光反射部材６０を除去する方法として、例えば、研削、研磨、ブラスト等がある。

（個片化工程）
個片化工程Ｓ１０７は、発光装置１００の集合体を個片化する工程である。
この工程Ｓ１０７では、個々の発光装置１００となるように、所定の領域で発光装置１００の集合体を切断する。切断は、例えば、ブレードで切断するダイシング方法等、従来公知の方法により行うことができる。
なお、個片化する前、又は後に、シート８０を除去する。

以上、発光装置及び発光装置の製造方法について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれる。

《他の実施形態》
図５Ａは、他の実施形態に係る発光装置について、凹部の構成を模式的に示す平面図である。図５Ｂは、他の実施形態に係る発光装置について、凹部の構成を模式的に示す平面図である。図５Ｃは、他の実施形態に係る発光装置について、凹部の構成を模式的に示す平面図である。図５Ｄは、他の実施形態に係る発光装置について、凹部の構成を模式的に示す平面図である。

図５Ａに示すように、凹部１５Ａは、対向する２つの位置に設けられていてもよい。具体的には、凹部１５Ａは、平面視で、第１リード１０ａの発光素子２０の外縁の一部が位置する部位に矩形に形成され、第２リード１０ｂの発光素子２０の外縁の一部が位置する部位に矩形に形成されている。そして、第１リード１０ａと第２リード１０ｂの凹部１５Ａは、対向するように設けられている。すなわち、第１リード１０ａの凹部１５Ａは、図面上、発光素子２０の縦方向の外縁の中央が位置する部位に縦方向に矩形に形成されている。同様に、第２リード１０ｂの凹部１５Ａは、図面上、発光素子２０の縦方向の外縁の中央が位置する部位に縦方向に矩形に形成されている。また、凹部１５Ａは、幅方向の一部が発光素子２０の外縁より外側となるように形成されている。

このような形状の凹部１５Ａを有する基板１０Ａは、基板準備工程Ｓ１０１において、発光素子２０を載置する予定の位置において、対向する２つの位置に凹部１５Ａが形成された基板１０Ａを準備することで得られる。凹部１５Ａをこのような形状とすることで、凹部１５Ａに接合部材３０を充填し易くなる。また、発光素子２０の下面へ接合部材３０をより広げ易くなり、また、より迅速に広げることができる。

図５Ｂに示すように、凹部１５Ｂは、基板１０Ｂと対向する発光素子２０の外縁に沿って設けられていてもよい。具体的には、凹部１５Ｂは、平面視で、第１リード１０ａと第２リード１０ｂとの間を除く、発光素子２０の外縁が位置する部位に、略四角環状に形成されている。すなわち、第１リード１０ａの凹部１５Ｂは、図面上、縦方向に矩形に形成されると共に、矩形の上端の部位及び下端の部位から内側の縁部まで形成されている。同様に、第２リード１０ｂの凹部１５Ｂは、図面上、縦方向に矩形に形成されると共に、矩形の上端の部位及び下端の部位から内側の縁部まで形成されている。また、凹部１５Ｂは、幅方向の一部が発光素子２０の外縁より外側となるように形成されている。

このような形状の凹部１５Ｂを有する基板１０Ｂは、基板準備工程Ｓ１０１において、基板１０Ｂと対向する発光素子２０の外縁に沿う予定の位置に凹部１５Ｂが形成された基板１０Ｂを準備することで得られる。凹部１５Ｂをこのような形状とすることで、凹部１５Ｂに接合部材３０を充填し易くなる。また、発光素子２０の下面へ接合部材３０をより広げ易くなり、また、より迅速に広げることができる。

図５Ｃに示すように、凹部１５Ｃは、基板１０Ｃと対向する発光素子２０の外縁の一部に沿って設けられていてもよい。具体的には、凹部１５Ｃは、平面視で、第１リード１０ａと第２リード１０ｂとの間、及び、基板１０Ｃの内側の一部を除く、発光素子２０の外縁が位置する部位に形成されている。すなわち、第１リード１０ａの凹部１５Ｃは、図面上、縦方向に矩形に形成されると共に、矩形の上端の部位及び下端の部位から内側の縁部の手前まで形成されている。同様に、第２リード１０ｂの凹部１５Ｃは、図面上、縦方向に矩形に形成されると共に、矩形の上端の部位及び下端の部位から内側の縁部の手前まで形成されている。

このような形状の凹部１５Ｃを有する基板１０Ｃは、基板準備工程Ｓ１０１において、基板１０Ｃと対向する発光素子２０の外縁に沿う予定の一部の位置に凹部１５Ｃが形成された基板１０Ｃを準備することで得られる。凹部１５Ｃをこのような形状とすることで、凹部１５Ｃに接合部材３０を充填し易くなる。また、発光素子２０の下面へ接合部材３０をより広げ易くなり、また、より迅速に広げることができる。

図５Ｄに示すように、凹部１５Ｄは、平面視で、矩形部１５ａの一部から外側に延伸した延伸部１５ｂを有していてもよい。具体的には、４つの凹部１５Ｄのそれぞれが、矩形の延伸部１５ｂを有している。ここでは、図面上、第１リード１０ａの上側の凹部１５Ｄは、矩形部１５ａの左下部に左外側に延伸する延伸部１５ｂを有しており、第１リード１０ａの下側の凹部１５Ｄは、矩形部１５ａの左上部に左外側に延伸する延伸部１５ｂを有している。また、第２リード１０ｂの上側の凹部１５Ｄは、矩形部１５ａの右下部に右外側に延伸する延伸部１５ｂを有しており、第２リード１０ｂの下側の凹部１５Ｄは、矩形部１５ａの右上部に右外側に延伸する延伸部１５ｂを有している。

このような形状の凹部１５Ｄを有する基板１０Ｄは、基板準備工程Ｓ１０１において、平面視で、矩形部１５ａの一部から外側に延伸した延伸部１５ｂを有する凹部１５Ｄが形成された基板１０Ｄを準備することで得られる。凹部１５Ｄをこのような形状とすることで、延伸部１５ｂに接合部材３０を塗布することで凹部１５Ｄに接合部材３０を配置することができるため、凹部１５Ｄに接合部材３０を充填し易くなる。また、発光素子２０の下面へ接合部材３０をより広げ易くなり、また、より迅速に広げることができる。また、図示しないが、凹部１５Ｄの矩形部１５ａを発光素子２０の外縁より内側の位置に設けた場合、延伸部１５ｂが発光素子２０の外縁より外側の位置に設けられていれば、後記するように凹部１５Ｄが発光素子２０の外縁より内側の位置に設けられている効果を得られると共に、凹部１５Ｄに接合部材３０を配置し易くなる。

また、前記した発光装置１００では、凹部１５は、発光素子２０の４つの角部に対向する位置に設けられているものとしたが、これに限らず、凹部１５の位置、数等は、適宜、調整してもよい。また、前記した発光装置１００では、凹部１５の形状は平面視で矩形としたが、これに限らず、例えば、Ｌ字形、正方形、菱形、台形、円形、楕円形、星形等であってもよく、三角形、五角形、その他の多角形であってもよく、その他の形状であってもよい。

また、前記した発光装置１００では、凹部１５は、凹部１５の一部が発光素子２０の外縁より外側の位置に設けられているものとしたが、凹部１５の全部が、発光素子２０の外縁より内側の位置に設けられていてもよい。すなわち、凹部１５の全部が発光素子２０に覆われていてもよい。このような構成によれば、基板１０と発光素子２０との接着力の向上を図ることができる。また、発光装置１００の製造において、発光素子２０の下面へ接合部材３０をより広げ易くなり、また、より迅速に広げることができる。また、発光素子２０の下面のより広い領域に接合部材３０を設け易くなる。凹部１５が発光素子２０で完全に隠れる場合、凹部１５に接合部材３０を充填する手段としては、図５Ｄに示すような延伸部を凹部１５から発光素子２０の外縁よりも外側の位置まで設け、発光素子２０の外縁よりも外側の位置から延伸部に接合部材３０を滴下することで、延伸部を伝って凹部１５に接合部材３０を充填させることができる。また、別の手段として、樹脂吐出装置の先端のノズル９０を斜めに傾けて直接凹部１５に接合部材３０を滴下することもできる。

また、凹部１５の断面形状は、角部（側面と底面とが交差する箇所）が直角となる形状としたが、湾曲した形状であってもよい。角部が湾曲した形状であれば、凹部１５に充填された接合部材３０が凹部１５内に効率よく広がり、発光素子２０の下面へ接合部材３０をより広げ易くなり、また、より迅速に広げることができる。
また、前記した発光装置１００では、発光素子２０の形状は平面視で正方形としたが、これに限らず、例えば、矩形、菱形、台形、円形、楕円形、星形等であってもよく、三角形、五角形、その他の多角形であってもよく、その他の形状であってもよい。

また、発光装置の製造方法は、波長変換部材４０は発光素子２０ごとに設けるものとしたが、１枚の波長変換部材４０で複数の発光素子２０を一括に覆うものであってもよい。
また、発光装置の製造方法は、複数の発光装置１００を同時に製造するものとしたが、発光装置１００を個別に製造するものであってもよい。この場合、個片化工程は不要である。また、発光装置１００は、個片化した１つのものに限らず２つ以上の発光装置１００が一体となったものであってもよい。

また、発光装置の製造方法は、発光素子２０と波長変換部材４０との間に設けた接着部材５１を発光素子２０の側面に延在させることで導光部材５０を形成するものとした。しかしながら、発光素子２０の上面に波長変換部材４０を載置した後に、発光素子２０の側面に導光部材５０を塗布することで導光部材５０を形成してもよく、発光素子２０の側面に導光部材５０を形成した後に、発光素子２０の上面に波長変換部材４０を載置してもよい。

また、発光装置の製造方法は、前記各工程に悪影響を与えない範囲において、前記各工程の間、或いは前後に、他の工程を含めてもよい。例えば、製造途中に混入した異物を除去する異物除去工程等を含めてもよい。

本開示の実施形態に係る発光装置は、液晶ディスプレイのバックライト光源、各種照明器具、大型ディスプレイ、広告や行き先案内等の各種表示装置、更には、デジタルビデオカメラ、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利用することができる。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ 基板
１０ａ 第１リード
１０ｂ 第２リード
１５、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄ 凹部
１５ａ 矩形部
１５ｂ 延伸部
２０ 発光素子
３０ 接合部材
４０ 波長変換部材
５０ 導光部材
５１ 接着部材
６０ 光反射部材
７０ バンプ
８０ シート
９０ ノズル
１００ 発光装置

Claims (18)

1. 凹部を有する基板を準備する工程と、
   前記凹部の少なくとも一部を覆うように前記基板上に発光素子を載置する工程と、
   前記凹部を介して前記基板と前記発光素子との間に接合部材を充填する工程と、
   前記発光素子の上面に波長変換部材を載置する工程と、
   前記発光素子の側面に導光部材を形成する工程と、
   前記導光部材の外側に光反射部材を形成する工程と、を含み、
   前記接合部材を充填する工程は、前記導光部材を形成する工程の前に行う発光装置の製造方法。
2. 前記凹部を有する基板を準備する工程は、平面視で、前記凹部の一部が前記発光素子を載置する予定の位置の外縁より外側となるように前記凹部が形成された前記基板を準備する請求項１に記載の発光装置の製造方法。
3. 前記発光素子が平面視で矩形又は正方形であり、前記凹部を有する基板を準備する工程は、前記発光素子の４つの角部に対向する予定の位置に前記凹部が形成された前記基板を準備する請求項１又は請求項２に記載の発光装置の製造方法。
4. 前記凹部を有する基板を準備する工程は、対向する２つの位置に前記凹部が形成された前記基板を準備する請求項１又は請求項２に記載の発光装置の製造方法。
5. 前記凹部を有する基板を準備する工程は、平面視で矩形の前記凹部が形成された前記基板を準備する請求項３又は請求項４に記載の発光装置の製造方法。
6. 前記凹部を有する基板を準備する工程は、平面視で、前記凹部のそれぞれが４０％以上６０％以下隠れる予定の位置に、前記凹部が形成された前記基板を準備する請求項５に記載の発光装置の製造方法。
7. 前記凹部を有する基板を準備する工程は、前記基板と対向する前記発光素子の外縁に沿う予定の位置に前記凹部が形成された前記基板を準備する請求項１又は請求項２に記載の発光装置の製造方法。
8. 前記導光部材を形成する工程は、前記発光素子と前記波長変換部材との間に設けた接着部材を前記発光素子の側面に延在させることで前記導光部材を形成する請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
9. 前記接合部材を充填する工程は、前記凹部に前記接合部材を滴下する請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
10. 前記凹部を有する基板を準備する工程は、第１リードと、前記第１リードと電気的に離間する第２リードとからなる前記基板を準備する請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
11. 前記凹部は、前記第１リードと前記第２リードのそれぞれに形成されている請求項１０に記載の発光装置の製造方法。
12. 凹部を有する基板と、前記基板に載置された発光素子と、前記基板と前記発光素子との間に設けられた接合部材と、前記発光素子の上面に設けられた波長変換部材と、前記発光素子の側面に設けられた導光部材と、前記導光部材の外側に設けられた光反射部材と、備え、
    前記凹部は、前記発光素子の下面の少なくとも一部が対向する位置に設けられ、前記凹部内及び前記発光素子の下面に前記接合部材が設けられ、
    前記発光素子が平面視で矩形又は正方形であり、前記凹部は、前記発光素子の４つの角部に対向する位置に設けられている発光装置。
13. 凹部を有する基板と、前記基板に載置された発光素子と、前記基板と前記発光素子との間に設けられた接合部材と、前記発光素子の上面に設けられた波長変換部材と、前記発光素子の側面に設けられた導光部材と、前記導光部材の外側に設けられた光反射部材と、備え、
    前記凹部は、前記発光素子の下面の少なくとも一部が対向する位置に設けられ、前記凹部内及び前記発光素子の下面に前記接合部材が設けられ、
    前記凹部は、対向する２つの位置に設けられている発光装置。
14. 凹部を有する基板と、前記基板に載置された発光素子と、前記基板と前記発光素子との間に設けられた接合部材と、前記発光素子の上面に設けられた波長変換部材と、前記発光素子の側面に設けられた導光部材と、前記導光部材の外側に設けられた光反射部材と、備え、
    前記凹部は、前記発光素子の下面の少なくとも一部が対向する位置に設けられ、前記凹部内及び前記発光素子の下面に前記接合部材が設けられ、
    前記凹部は、前記基板と対向する前記発光素子の外縁に沿って設けられている発光装置。
15. 凹部を有する基板と、前記基板に載置された発光素子と、前記基板と前記発光素子との間に設けられた接合部材と、前記発光素子の上面に設けられた波長変換部材と、前記発光素子の側面に設けられた導光部材と、前記導光部材の外側に設けられた光反射部材と、備え、
    前記凹部は、前記発光素子の下面の少なくとも一部が対向する位置に設けられ、前記凹部内及び前記発光素子の下面に前記接合部材が設けられ、
    前記基板は、第１リードと、前記第１リードと電気的に離間する第２リードとからなる発光装置。
16. 前記凹部は、平面視で、前記凹部の一部が前記発光素子の外縁より外側の位置に設けられている請求項１２乃至請求項１５のいずれか一項に記載の発光装置。
17. 前記基板は、第１リードと、前記第１リードと電気的に離間する第２リードとからなる、請求項１５を引用する場合を除く、請求項１２乃至請求項１６のいずれか一項に記載の発光装置。
18. 前記凹部は、前記第１リードと前記第２リードのそれぞれに設けられている請求項１７に記載の発光装置。

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