JP7299492B2 - 発光装置および発光モジュール - Google Patents

Description

本開示は、発光装置および発光装置を用いた発光モジュールに関する。

発光素子と蛍光体とを用いた発光装置が知られている。例えば、半導体発光素子の側部を覆う透明樹脂と、その透明樹脂を覆う白色反射部材と、これらを覆う蛍光体部材を有する発光装置が知られている（例えば、特許文献１）

特開２０１２－２２７４７０号公報

従来の発光装置に対して、さらに信頼性の高い発光装置が求められている。

そこで、本開示は、信頼性の高い発光装置および発光装置を用いた発光モジュールを提供することを目的とする。

本開示にかかる発光装置は、以下の構成を備える。
第１の面と、前記第１の面と反対側の第２の面と、前記第１の面と前記第２の面との間に複数の側面とを有し、前記第２の面側に一対の電極を有する発光素子と、少なくとも１つの前記側面の一部を覆う透光性部材と、前記一対の電極を露出させるよう、前記透光性部材の外面を覆い、前記発光素子からの光を反射する光反射性部材と、前記発光素子の第１の面と、前記透光性部材と、前記光反射性部材とを覆い、側面を有する波長変換部材と、上面にレンズ部を有し、前記波長変換部材の側面と接して前記波長変換部材と前記光反射性部材とを被覆する被覆部材と、を有する。

これにより、信頼性の高い発光装置および発光モジュールを提供することができる。

実施形態にかかる発光装置１００の模式平面図である。 図１のＡ－Ａ線に沿った模式断面図である。 実施形態にかかる発光モジュール２００の模式平面図である。 図３のＢ－Ｂ線に沿った模式断面図である。 実施形態にかかる発光モジュール３００の模式平面図である。 図５のＣ－Ｃ線に沿った模式断面図である。 実施形態にかかる発光モジュール２００の製造方法を説明する図である。 実施形態にかかる発光モジュール２００の製造方法を説明する図である。 実施形態にかかる発光モジュール２００の製造方法を説明する図である。 他の実施形態にかかる発光装置１００の模式断面図である。 他の実施形態にかかる発光装置４００の製造方法を説明する図である。 他の実施形態にかかる発光装置４００の製造方法を説明する図である。 他の実施形態にかかる発光装置４００の製造方法を説明する図である。 他の実施形態にかかる発光装置４００の模式断面図である。 他の実施形態にかかる発光モジュール５００の模式断面図である。 他の実施形態にかかる発光モジュール６００の模式断面図である。 他の実施形態にかかる発光装置４０１の模式斜視図である。 他の実施形態にかかる発光装置４０１の模式断面図である。

以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、及びそれらの用語を含む別の用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が制限されるものではない。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一もしくは同等の部分又は部材を示す。

さらに以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置１００、４００および発光モジュール２００、３００、５００、６００を例示するものであって、本発明を以下に限定するものではない。また、以下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、例示することを意図したものである。また、一の実施の形態、実施例において説明する内容は、他の実施の形態、実施例にも適用可能である。また、図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。

（発光装置１００）
本実施形態の発光装置１００の構成を図１に例示する。
図１は、本実施形態にかかる発光装置１００の模式平面図である。図２は、図１のＡ－Ａ線に沿った発光装置１００の模式断面図である。

発光装置１００は、第１の面と、前記第１の面と対向する第２の面と、第１の面と第２の面との間に複数の側面とを有し、第２の面側に一対の電極１２を有する発光素子１０と、少なくとも１つの側面の一部を覆う透光性部材２０と、一対の電極１２を露出させるよう、透光性部材２０の外面を覆い、発光素子１０からの光を反射する光反射性部材３０と、発光素子１０の第１の面と、透光性部材２０と、光反射性部材３０とを覆い、側面を有する波長変換部材４０と、上面にレンズ部を有し、波長変換部材４０の側面と接して波長変換部材４０と光反射性部材３０とを被覆する被覆部材５０と、を有している。発光素子１０で発光した光は、透光性部材２０を通り、反射性部材で反射して波長変換部材４０を通過するか、発光素子１０から直接波長変換部材４０を通過して、さらに被覆部材５０を通りレンズ部から発光装置１００の外部に取り出される。
発光素子１０の第２の面では、半導体積層体１１側には、発光素子１０に通電するための一対の電極１２が設けられている。

一対の電極を構成する２つの電極１２の各々は、任意の形状にすることができる。例えば、電極１２は、発光装置１００の第２の面側から見たときに一方向に伸びた長方形とすることができる。なお、電極１２は、同じ形状でなくてもよい。また、２つの電極１２は、互いに離間していれば、任意に配置することができる。

透光性部材２０は、発光素子１０の側面を、少なくとも発光層を覆うように設けられており、その側面から出射される光を発光装置１００の第１の面方向に導光する。つまり、発光素子１０の側面に到達した光がその側面で反射されて発光素子１０内で減衰する前に、その光を透光性部材２０を通して発光素子１０の外側に取り出すことができる。透光性部材２０を設けることにより、光の損失を抑制して、発光装置１００の光取出し効率を向上できる。なお、発光素子１０は、例えば平面視で四角形の場合は、４つの側面を有し、平面視で六角形の場合は、６つの側面を有することになる。いずれの場合でも、すべての側面が透光性部材２０で覆われることにより、発光素子１０の光を効率よく発光素子１０の外側に取り出すことができる。

また透光性部材２０の外面は、発光素子１０の第２の面側から第１の面側に向かって外向きに傾斜していることが好ましく、これにより発光素子の光をより効率よく発光素子の外側に取り出すことができる。

光反射性部材３０は、発光素子１０からの光を反射する光反射性を有しており、透光性部材２０の外面を覆うように有している。これにより発光素子１０から出て透光性部材２０を通過した光をより第１の面方向に導光することができる。

波長変換部材４０は、発光素子１０の第１の面を覆う下面と、その反対の上面と、下面と上面のそれぞれとつながる側面を有している。さらに、波長変換部材４０は、発光素子１０の側面を覆う透光性部材２０の上面と、透光性部材２０の外面を覆う光反射性部材３０の上面とを覆うように形成されていることが好ましい。

被覆部材５０は、波長変換部材４０と光反射性部材３０とを被覆している。具体的には、波長変換部材４０の上面と側面、および光反射性部材３０の側面とを被覆している。波長変換部材４０は、蛍光体を含むが、蛍光体は発光装置１００および発光モジュール２００を使用する条件や使用する際の環境条件により劣化する恐れがある。そこで波長変換部材４０を被覆部材５０で覆うことにより、波長変換部材４０が劣化する恐れをなくすことができる。特に波長変換部材４０の側面に接して被覆部材５０が覆われていると、より波長変換部材４０の劣化する恐れをなくすことができ、高い信頼性の発光装置１００および発光モジュール２００とすることができる。波長変換部材４０の側面は、例えば後で説明する発光装置１００の製造方法によると、ダイサー等を用いて個片化される際の切断面となることがあり、このような製造方法で発光装置１００を得る場合にはさらに有効である。

被覆部材５０は、上面にレンズ部を有することが好ましい。被覆部材５０の上面は発光装置１００の光取り出し面となるが、この面にレンズ部を設け、レンズ面とすることにより、上方への光の指向性を高めることが可能となる。さらに、被覆部材５０は透光性樹脂からなることが好ましく、樹脂であることからレンズ面を形成しやすい。

（発光モジュール２００、３００）
本実施形態の発光モジュール２００、３００、５００、６００は、本明細書に記載された発光装置１００が基板６０上に実装されたものをいう。１つの発光装置１００が実装された発光モジュール２００、、５００（第１の発光モジュール）であっても、複数の発光装置１００が実装された発光モジュール３００、６００（第２の発光モジュール）であってもよい。

複数の発光装置が実装された発光モジュール３００、６００は、複数の発光装置１００が、基板６０上において、列状、行列状等規則的に又はランダムに配置することができる。なかでも、図３に示すように、複数の発光装置１００は、直交する２方向、つまり、ｘ方向及びｙ方向に沿って２次元に配列されることが好ましい。複数の発光装置１００のｘ、ｙ方向の配列ピッチは、互いに同じでもよいし、異なっていてもよい。

また発光モジュール２００、３００、５００、６００の場合、基板６０は、１つの発光装置１００を取り囲む、または複数の発光装置１００のそれぞれを取り囲む壁部をさらに備えていてもよい。壁部によって、発光装置から出射される光を反射させ、より光を上方に出射させることができる。

（基板６０）
（基板６０）
基板６０は、発光装置１００が、接合部材を用いて配置されるものであることが好ましい。具体的には、図２、図４に示すように、発光素子１０の一対の電極１２が、基板６０の上面に設けられた一対の配線電極６１に、接合部材によって電気的に接続され、かつ、固定される。接合部材としては、導電性を有するものが好ましく、例えば、Ｓｎ－Ｂｉ系、Ｓｎ－Ｃｕ系、Ｓｎ－Ａｇ系、Ａｕ－Ｓｎ系等の半田、ＡｕとＳｎとを主成分とする合金、ＡｕとＳｉとを主成分とする合金、ＡｕとＧｅとを主成分とする合金等の共晶合金、低融点金属のろう材、これらを組み合わせた接着剤等が挙げられる。これらは発光装置及び基板の材料等に応じて適宜選択することができる。

基板６０の材料は、絶縁性、導電性材料及びそれらの複合材料から選択することができる。例えば、基材６０の材料としては、樹脂、セラミックス等が挙げられる。低コスト及び成形容易性の点から、樹脂を用いることが好ましい。樹脂としては、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（ＰＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂、オキセタン樹脂、シリコーン樹脂、変成シリコーン樹脂等が挙げられる。また、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等の酸化物粒子からなる光反射材を樹脂材料に分散させた材料であってもよい。
なお、樹脂から成る基板として、ガラス繊維が樹脂に混ぜられたものであってもよく、ならびに／または、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２および／もしくはＡｌ_２Ｏ_３等の無機フィラーが樹脂に混ぜられたものであってもよい。基板の機械的強度の向上、熱膨張率の低減および／または光反射率の向上等を図ることができるからである。一方、具体的な基板のセラミックスを例示すれば、アルミナ、ムライト、フォルステライト、ガラスセラミックス、窒化物系（例えば、ＡｌＮ）および炭化物系（例えば、ＳｉＣ）から成る群から選択される少なくとも１種を挙げることができる。このようなセラミックスから成る基板は、特に耐熱性および耐光性に優れた発光装置を実現し易くなる点で望ましい。あくまでも一例にすぎないが、セラミックスから成る基板はアルミナからなる又はアルミナを主成分とするセラミックスであってよい。その他、基板として、ＦＲ４などに代表されるガラスコンポジット基板やＣＥＭ－３などに代表されるガラスエポキシ基板、アルミ基板に代表される金属基板や、サファイア基板、Ｒｕｂｙ基板など、適宜用途に応じて用いることができる。

以下、それぞれの部材について詳説する。
（発光素子１０）
発光素子１０としては、例えば発光ダイオード等の半導体発光素子を用いることができる。半導体発光素子１０は、透光性基板と、その上に形成された半導体積層体１１とを含むことができる。さらに透光性基板には、例えば、サファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）、スピネル（ＭｇＡｌ_２Ｏ_４）のような透光性の絶縁性材料や、半導体積層体１１からの発光を透過する半導体材料（例えば、窒化物系半導体材料）を用いることができる。半導体積層体１１は、複数の半導体層を含む。半導体積層体１１の一例としては、第１導電型半導体層（例えばｎ型半導体層）、発光層（活性層）および第２導電型半導体層（例えばｐ型半導体層）の３つの半導体層を含むことができる。半導体層には、例えば、ＩＩＩ－Ｖ族化合物半導体、ＩＩ－ＶＩ族化合物半導体等の半導体材料から形成することができる。具体的には、Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１－Ｘ－Ｙ}Ｎ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）等の窒化物系の半導体材料（例えばＩｎＮ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＡｌＮ等）を用いることができる。発光素子１０は、発光ピーク波長が４３０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満の範囲にあることが好ましい。発光素子１０の電極１２としては、電気良導体を用いることができ、例えばＣｕ等の金属が好適である。

また、一対の電極１２はさらに外部接続用電極を有していてもよい。外部接続用電極は、一対の電極１２にそれぞれ接続される一対の電極であって、電極の露出面だけでなく、光反射性部材３０の下面にまで広がって設けることができる。つまり、電極の長さ、幅よりも大きい長さと幅の外部接続用電極を設けることができる。これにより基板へ容易にかつ歩留まりよくの実装することができる。この外部接続用電極は、金属層をパターニングで設けたり、電極１２と光反射性部材３０の全面に渡って金属層を設けた後でその表面にレーザ光を照射して金属層の一部（電極と電極の間や、発光装置としてみたときに発光装置の側面と連続する裏面の近傍）を除去して設けることができる。

（透光性部材２０）
透光性部材２０は、透光性樹脂、ガラス等の透光性材料から形成することができる。透光性樹脂としては、特に、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性の透光性樹脂であるのが好ましい。透光性部材２０は発光素子１０の側面と接触しているので、点灯時に発光素子１０で発生する熱の影響を受けやすい。熱硬化性樹脂は、耐熱性に優れているので、透光性部材２０に適している。なお、透光性部材２０は、光の透過率が高いことが好ましい。そのため、通常は、透光性部材２０に、光を反射、吸収又は散乱する添加物は添加されないことが好ましい。しかし、望ましい特性を付与するために、透光性部材２０に添加物を添加するのが好ましい場合もある。例えば、透光性部材２０の屈折率を調整するため、または硬化前の透光性部材２０（液状樹脂材料）の粘度を調整するために、各種フィラーを添加してもよい。

（光反射性部材３０）
光反射性部材３０は、光反射性樹脂から形成することができる。光反射性樹脂とは、発光素子１０からの光に対する反射率が７０％以上の樹脂材料を意味する。光反射性部材３０に達した光が反射されて、発光装置１００の第１の面（発光面）に向かうことにより、発光装置１００の光取出し効率を高めることができる。樹脂材料としては、特に、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性の透光性樹脂であるのが好ましい。さらに光反射性物質を分散させたものが使用でき、光反射性物質としては、例えば、酸化チタン、酸化ケイ素、二酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライトなどが好適である。

さらに、光反射性部材３０は、透光性部材２０および発光素子１０に対する熱膨張率の関係が、所定の関係となるような材料から形成されることが好ましい。すなわち、光反射性部材３０は、光反射性部材３０と発光素子１０との熱膨張率差ΔＴ４０が、透光性部材２０と発光素子１０との熱膨張率差ΔＴ３０よりも小さくなるように、材料が選択されることが好ましい。例えば、発光素子１０が、サファイアの透光性基板と、ＧａＮ系半導体から成る半導体積層体１１とを含む場合、発光素子１０の熱膨張率はおよそ５～７×１０^－６／Ｋとなる。一方、透光性部材２０を、シリコーン樹脂から形成した場合、透光性部材２０の熱膨張率は、２～３×１０^－５／Ｋとなる。よって、光反射性部材３０は、シリコーン樹脂よりも熱膨張率の小さい材料から形成することにより、ΔＴ４０＜ΔＴ３０とすることができる。光反射性部材３０に樹脂材料を使用する場合、一般的に、熱膨張率は１０^－５／Ｋオーダーとなり、一般的な発光素子１０の熱膨張率に比べて一桁大きい。しかしながら、樹脂材料にフィラー等を添加することにより、樹脂材料の熱膨張率を低減することができる。例えば、シリコーン樹脂に、シリカ等のフィラーを添加することにより、フィラーを添加する前のシリコーン樹脂に比べて、熱膨張率を低くすることができる。また光反射性物質は、粒状、繊維状、薄板片状などが利用できるが、特に、繊維状のものは光反射性部材３０の熱膨張率を低下させる効果も期待できるので好ましい。

（波長変換部材４０）
波長変換部材４０は、その内部を透過する光によって励起される蛍光体を含有している。発光装置１００が波長変換部材４０を備えることにより、発光素子１０の発光色とは異なる発光色を有する発光装置１００を得ることができる。例えば、青色光を発する発光素子１０と、青色光を吸収して黄色の蛍光を発する波長変換部材４０とを組み合わせたり、青色光を発する発光素子１０と、青色光を吸収して、緑色と赤色の蛍光を発する波長変換部材４０とを組み合わせたりすることにより、白色光を発する発光装置１００を得ることができる。

波長変換部材４０は、発光ピーク波長が５８０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の範囲にある第１蛍光体を含むことが好ましい。具体的には、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ、ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ、Ｋ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎ^４＋、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ_２・ＧｅＯ_２：Ｍｎ^４＋から選択される少なくとも１つであることが好ましい。これにより波長変換部材４０は、赤色の光を発することができる。

波長変換部材４０は、さらに発光ピーク波長が４９０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の範囲にある第２蛍光体を含むことが好ましい。具体的には、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）_８ＭｇＳｉ_４Ｏ_１６（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ）_２：Ｅｕ、Ｓｉ_６－ｚＡｌ_ｚＯｚＮ_８－ｚ：Ｅｕ（０＜ｚ＜４．２）、Ｂａ_３Ｓｉ_６Ｏ_１２Ｎ_２：Ｅｕから選択される少なくとも１つであることが好ましい。これにより波長変換部材４０は、緑色から青緑色の光を発することができる。

波長変換部材４０は、特に（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ、ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ、Ｋ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎ^４＋、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ_２・ＧｅＯ_２：Ｍｎ^４＋から選択されるいずれかの蛍光体を有することにより、発光装置１００および発光モジュール２００を使用する条件や使用する際の環境条件により劣化する恐れがあり、波長変換部材４０を被覆部材５０で覆うことにより、波長変換部材４０が劣化する恐れをなくし、高い信頼性の発光装置１００および発光モジュール２００とすることができる。
また、波長変換部材は、例えば、いわゆるナノクリスタル、量子ドットと称される発光
物質でもよい。これらの材料としては、半導体材料を用いることができ、例えばＩＩ－ＶＩ族、ＩＩＩ－Ｖ族、ＩＶ－ＶＩ族半導体、具体的には、ＣｄＳｅ、コアシェル型のＣｄＳｘＳｅ1-x／ＺｎＳ、ＧａＰ等のナノサイズの高分散粒子が挙げられる。

また、発光素子１０の第１の面を覆うように波長変換部材４０を有するが、発光素子１０の第１の面と波長変換部材４０とは、接着剤によって接着されていてもよい。接着剤は透光性であることが好ましい。さらに発光素子１０の第１の面と波長変換部材４０との間に、光拡散部材を有していてもよく、波長変換部材の第１の面と反対側の第２の面に光拡散部材を有していてもよい。
波長変換部材は、第１の蛍光体と第２の蛍光体とが混合されたシート状の部材でもよいし、板状の部材でもよい。また第１の蛍光体と第２の蛍光体とがそれぞれ分かれて積層されたシート状、あるいは板状の部材でもよい。

（被覆部材５０）
被覆部材５０は、透光性を有する材料から形成することができる。被覆部材５０の材料としては、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂あるいはそれらを混合させた樹脂などの透光性樹脂や、ガラスなどを用いることができる。これらのうち、耐光性および成形のしやすさを考慮して、シリコーン樹脂を選択することが好ましい。被覆部材５０を、ポッティングや圧縮成型、射出成型等公知の方法によって発光素子１０及び反射部材を被覆するように形成することができる。被覆部材５０のレンズ部の形状が凸面レンズである場合は、平面視においてレンズ部の最上部と発光素子１０の中央とが略一致することが好ましい。尚、本明細書で略一致とは±５０μｍ程度の差は許容される。このようにすることで、一般的に発光素子１０からの光が最も強い発光素子１０の中央からの光をレンズ部によって制御することが容易になる。

被覆部材５０のレンズ部は、凸面レンズ、凹面レンズ、フレネル等公知のレンズ形状を備えることができる。さらに、被覆部材５０は、被覆部材５０の幅（Ｗ）に対する高さ（Ｈ）の比（Ｈ／Ｗ）が０．３以下となる形状であったり、発光素子１０の直上に凹部を有する形状であったり、被覆部材５０の幅（Ｗ）に対する高さ（Ｈ）の比（Ｈ／Ｗ）が２．０以上となる形状であったり、種々の形状とすることができる。

図１０は、他の実施形態にかかる発光装置１００の模式断面図である。具体的には、図２と同様に図１の平面図のＡ－Ａ線に沿った、発光装置の中心を通る断面を示す模式断面図である。発光装置１００は、図１０に示すように、波長変換部材４０の上面であって、発光素子と接する面と反対側の面に、第１層７０を有していてもよい。第１層は、樹脂であることが好ましく、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ＴＰＸ樹脂、ポリノルボルネン樹脂、並びにこれらの変性樹脂及びハイブリッド樹脂のうちの少なくとも１つが挙げられる。シリコーン系の樹脂としては、ジメチルシリコーン樹脂、フェニル－メチルシリコーン樹脂、ジフェニルシリコーン樹脂、並びにこれらの変性樹脂及びハイブリッド樹脂のうちの少なくとも１つが挙げられる。

また、第１層７０は、さらにチクソ性付与剤を含むことが好ましい。これにより発光装置の最表面にチクソ性を付与する又は増大させることができる。第１層７０をチクソ性付与剤を含む樹脂とすることによって、発光装置の最表面となる表面の粘着性（タック性）を低減することができ、例えば製造工程における発光装置１００のカバーテープへの貼り付き及び／若しくは実装時のリリース不良の抑制に寄与する。チクソ性付与剤は、無機物でも有機物でもよい。具体的には、シリカ、ベントナイト、ステアリン酸アミド、ひまし油などを用いることができる。なかでも、透光性の観点から、シリカが好ましい。

（製造方法）
＜発光モジュール２００の製造方法＞
図７～９を参照しながら、本実施の形態に係る発光モジュール２００の製造方法について説明する。本製造方法によれば、複数の発光モジュール２００を同時に製造することができる。

工程１－１．発光素子１０の固定
波長変換部材４０からなるシート４００（波長変換シート）の第２の面上に発光素子１０を配置する（図７（ａ））。波長変換シート４００は、各発光装置１００に個片化した後に、波長変換部材４０となる。このとき、比較的大きい波長変換シートを用いて、１枚の波長変換シート４００の上に、複数の発光素子１０を配置する。隣接する発光素子１０は、所定の間隔をあけて配置される。発光素子１０の第１の面を、波長変換シート４００の第２の面と向かい合わせて配置する。発光素子１０は、透光性の接着剤等により波長変換シート４００に固定することができる。接着剤を使用する代わりに、発光素子１０は、後で形成される透光性部材２０によって、波長変換シート４００に固定してもよい。また、波長変換シート自体が接着性を有する場合（半硬化状態等である場合）には、接着剤を使わずに固定してもよい。

工程１－２．透光性部材２０の形成
各発光素子１０の周囲に、透光性部材２０を形成する（図７（ｂ））。ある発光素子１０の周囲に形成された透光性部材２０と、その発光素子１０と隣接して配置された発光素子１０の周囲に形成された透光性部材２０とが接触しないように、透光性部材２０を形成する。

工程１－３．光反射性部材３０の形成
透光性部材２０の外面と、波長変換シート４００の第２の面とを、光反射性部材３００で覆う（図７（ｃ））。光反射性部材３００は、各発光装置１００に個片化した後に、光反射性部材３０となる。発光素子１０の電極１２の表面も覆うように、光反射性部材３００の厚さを調節する。このとき、波長変換シート４００上に配置された複数の発光素子１０の周囲に設けた複数の透光性部材２０は、連続する１つの光反射性部材３００で覆われる。
その後、発光素子１０の電極１２が露出するように、公知の加工方法により光反射性部材３００の厚さを薄くする（図８（ａ））。

工程１－４．発光体１０１の個片化
隣接する発光素子１０の中間を通る破線Ｘ１および破線Ｘ２（図８（ａ））に沿って、光反射性部材３００と波長変換シート４００とをダイサー等で切断する。これにより、個々の発光体１０１に個片化される（図８（ｂ））。このように、発光素子１０を１つ含む発光体１０１を、同時に複数製造することができる。

工程１－５．発光体１０１の基板６０への実装
基板６０を用意し、発光体の電極１２を基板表面に設けられた配線電極６１に接続するように実装する。
工程１－６．被覆部材５０の形成
基板６０に実装された発光体１０１にディスペンサを用いて被覆部材５０として封止樹脂をポッティングし、発光モジュール２００を得る（図４）。なお、ポッティングの条件により、上面を所望のレンズ面にすることができる。

＜発光装置１００の製造方法＞
発光モジュール２００の製造方法で説明した、工程１－１～１－４までは発光モジュール２００の製造方法と同じである。
工程２－５
仮基板を用意し、発光体の電極側を仮基板に載置する。
工程２－６
仮基板に載置された発光体に、ディスペンサを用いて被覆部材として封止樹脂をポッティングし、封止樹脂が硬化後、仮基板を剥がすことで、発光装置１００を得ることができる（図２）。

＜発光モジュール３００の製造方法＞
複数の発光装置１００が基板６０に実装された発光モジュール３００の場合は、基板６０上に複数の発光体１０１が間隔を置いて実装された状態で、個々の発光体１０１に、同様にして封止樹脂をポッティングすることで、発光モジュール３００を得ることができる（図６）。
なお、発光体１０１を個片化した後、発光素子１０を１つ含む発光体１０１に上面にレンズ部を有する被覆部材５０を形成してから、基板６０に実装することでも発光モジュール２００、３００を得ることができる。

（他の製造方法）
図１１～図１６を参照しながら、本実施の他の実施の形態に係る発光装置４００、発光モジュール５００、６００の製造方法および、発光装置４００、発光モジュール５００、６００について説明する。説明する内容は、発光装置４００であれば、他の実施の形態である発光モジュール２００、３００等にも適用可能であるし、発光装置１００であれば、他の実施の形態である発光モジュール５００、６００等にも適用可能である。よって、共通する部材には、発光装置１００、発光モジュール２００、３００に用いた符号と同じ符号を適宜用いている。

図１１に示すように、第１の面と、前記第１の面と対向する第２の面と、第１の面と第２の面との間に複数の側面とを有し、第２の面側に一対の電極１２を有する発光素子１０と、少なくとも１つの側面の一部を覆う透光性部材２０と、一対の電極１２を露出させるよう、透光性部材２０の外面を覆い、発光素子１０からの光を反射する光反射性部材３０と、発光素子１０の第１の面と、透光性部材２０と、光反射性部材３０とを覆い、側面を有する波長変換部材４０と、さらに一対の外部接続用端子１３と、を含む発光体１０２を準備する。

図１２に示すように、また、上面にレンズ部と、レンズ部と反対側の面にある第１凹部８１と、を有する被覆部材５１と、被覆部材５１を保持する保持部材８０を準備する。図１２では被覆部材５１を保持部材が保持しているために、被覆部材５１は、レンズ部が下側に位置し、第１凹部が上側に位置している。ここで被覆部材５１は、あらかじめ所望のレンズ面がレンズ部に形成されるような、また発光体を備える第１凹部８１を備えるような金型を用意し、その金型にシリコーン樹脂などの樹脂を入れ、樹脂を硬化させて成形することで得ることができる。ここで例示する被覆部材５１は、被覆部材５０に対し、上面視で発光素子１０あるいは発光体１０２の中心に対して、その中心の直上に凹部を備えるレンズ部を有する。被覆部材５１の光取り出し面となるレンズ部は全体でみて凸状の形をなすとともに一部に凹部を備えるレンズ面である。

図１３に示すように、発光体１０２の光取り出し面となる波長変換部材４０に位置する側を、第１凹部８１に対向させて、発光体１０２を第１凹部８１の底面に載置する。第１凹部８１には、あらかじめ第１透光部材９１を設けておき、第１透光部材９１を介して被覆部材５１に発光体１０２を接着する。被覆部材５１と発光体１０２とを接着したあとの第１透光部材９１のほとんどは、第１凹部８１内にであって、発光体１０２の側面と第１凹部８１の側面との間を埋めるように位置する。その後、保持部材８０を除去して、図１４に示すように、発光装置４００を得ることができる。なお、図１４は、図２と同様に図１の平面図のＡ－Ａ線に沿った、発光素子１０の中心を通る断面を示す発光装置４００の模式断面図である。

図１５に示すように、あらかじめ一対の配線電極６１が上面に設けられた基板６０を準備し、一対の配線電極６１と発光装置４００の一対の外部接続用端子１３とを接合部材によって電気的に接続し、固定することで、発光モジュール５００を得ることができる。なお、図１５は、図４と同様に図３の平面図のＢ－Ｂ線に沿った、発光装置４００の中心を通る断面を示す発光モジュール５００の模式断面図である。

図１６に示すように、あらかじめ一対の配線電極６１が上面に複数設けられた基板６０を準備し、複数の一対の配線電極６１のそれぞれと、複数の発光装置４００の一対の外部接続用端子１３のそれぞれとを接合部材によって電気的に接続し、固定することで、発光モジュール６００を得ることができる。なお、図１６は、図６と同様に図５の平面図のＣ－Ｃ線に沿った、複数の発光装置４００の中心を通る断面を示す発光モジュール６００の模式断面図である。

また、複数の発光装置１００が実装された発光モジュール３００、６００（第２の発光モジュール）としては、基板上に、複数の第１の発光装置と複数の第２の発光装置とが、交互に配置されていたり、隣り合った組として配置されていたりしてもよい。特に照明用途として用いる場合に好ましく用いられるが、第１の発光装置と第２の発光装置とが互いに異なる相関色温度の白色光を出射するようにしてもよい。たとえば、第１の発光装置が２７００Ｋの相関色温度の白色光を、第２の発光装置が５０００Ｋの相関色温度の白色光を出射することができる。これらを調整して発光させることで、種々の相関色温度の白色光を出射することも可能となる。

さらに、図１５に示す発光モジュール５００または、図１６に示す発光モジュール６００において、それぞれに用いられている発光装置４００に変えて、図１７と図１８に示すような発光装置４０１とすることもできる。図１７は、発光装置４０１の被覆部材５１を光取り出し面側の斜め上方からみた図であり、図１８は、発光装置４０１を発光素子１０の中心を通る断面をみた図である。図１８に示すように、発光装置４０１における被覆部材５１は、光取り出し面となるレンズ部は全体でみて凸状の形をなすとともに一部に凹部を備えるレンズ面であり、さらにその凹部が、発光素子１０の中心の直上において、曲率０．１ｍｍの曲面を有している。また、被覆部材５１の下面において、発光体１０２から側方に出て被覆部材５１に入射した光を、または、発光体１０２から被覆部材５１に入射した光のうち被覆部材５１内部で反射して下面に向かう光を、レンズ面にむけて反射させる第１反射底面５１１を備えている。

本開示に係る発光装置および発光モジュールは、例えば、液晶ディスプレイ装置のバックライトとして利用することができる。また、例えば、照明用光源として利用することもできる。

１０…発光素子
２０…透光性部材
３０…光反射性部材
４０…波長変換部材
５０、５１…被覆部材
６０…基板
１００、４００…発光装置
２００、５００…発光モジュール
３００、６００…発光モジュール

Claims (11)

1. 第1の面と、前記第１の面と反対側の第２の面と、前記第１の面と前記第２の面との間に複数の側面とを有し、前記第２の面側に一対の電極を有する発光素子と、
   少なくとも１つの前記側面の一部を覆う透光性部材と、
   繊維状の光反射性物質を含む光反射性部材であって、前記一対の電極を露出させるよう、前記透光性部材の外面を覆い、前記発光素子からの光を反射する光反射性部材と、
   蛍光体を含む波長変換部材であって、前記発光素子の第１の面と、前記透光性部材と、前記光反射性部材とを覆い、切断面である側面を有する波長変換部材と、
   上面にレンズ部を有し、前記波長変換部材の側面と接して前記波長変換部材と前記光反射性部材とを被覆する被覆部材と、を有し、
   前記レンズ部は、上面視において、前記発光素子の中心と重なる位置に曲面を含む凹部を有し、
   前記光反射性部材と前記発光素子との熱膨張率差は、前記透光性部材と前記発光素子との熱膨張率差よりも小さいことを特徴とする発光装置。
2. 前記被覆部材は、透光性樹脂である請求項１に記載の発光装置。
3. 前記発光素子は、発光ピーク波長が４３０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満の範囲にあり、前記蛍光体は、発光ピーク波長が５８０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の範囲にある第１蛍光体を少なくとも含む請求項１または２に記載の発光装置。
4. 前記第１蛍光体は、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ、ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ、Ｋ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎ４＋、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ_２・ＧｅＯ_２：Ｍｎ４＋から選択される少なくとも１つである請求項３に記載の発光装置。
5. 前記蛍光体は、発光ピーク波長が４９０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の範囲にある第２蛍光体をさらに含む請求項３または４に記載の発光装置。
6. 前記第２蛍光体は、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）_８ＭｇＳｉ_４Ｏ_１６（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ）_２：Ｅｕ、Ｓｉ_６－ｚＡｌ_ｚＯ_ｚＮ_８－ｚ：Ｅｕ（０＜ｚ＜４．２）、Ｂａ_３Ｓｉ_６Ｏ_１２Ｎ_２：Ｅｕから選択される少なくとも１つである請求項５に記載の発光装置。
7. 前記透光性部材の前記外面は、前記発光素子の前記第２の面側から前記第１の面側に向かって外向きに傾斜する、請求項１から６のいずれか１項に記載の発光装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の発光装置が、前記第２の面側の一対の電極が基板に実装されている発光モジュール。
9. 前記発光装置が前記基板に複数実装されている請求項８に記載の発光モジュール。
10. 前記基板は、前記発光装置を取り囲む壁部を備える、請求項８または９に記載の発光装置。
11. 前記波長変換部材の上面にチクソ性付与剤を含む樹脂層を有する、請求項１から１０のいずれか１項に記載の発光装置。

Images