JP7381848B2 - 発光装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
第1面側に一対の電極5を備えた発光素子1と、一対の電極5の表面の一部が露出するように発光素子1を覆う第1被覆部材2と、を備えた中間体を準備する。
露出された一対の電極5と第1被覆部材2とを連続して覆う導電層25を形成する。導電層25は、発光素子1上、又は、パッケージ10上を少なくとも覆っていればよい。複数のパッケージ10間はカーボン粒子が含有された導電層でなく、金属ペースト層や金属層を配置することが好ましい。
一対の電極5上の導電層25及び第1被覆部材2上の導電層25にレーザ光を照射して、一対の電極5間の導電層25及び第1被覆部材2上の導電層25の一部を除去し、一対の電極5が短絡しないように一対の配線20を形成する。配線20は導電層25の一部を切断することによって形成されるものであり、導電層25と異なる材料を用いるものでない。また、レーザ光を照射して導電層25の一部を除去することで、1つの発光素子1の一対の電極5間で導電層25は分断された状態となり、一対の配線20となるが、隣接する複数の発光素子1の電極を被覆している導電層25と連続している状態である。つまり、一方の発光素子1の電極5間の導電層25を分断し、他方の発光素子1の電極5間の導電層25が残ったままでは、配線としては機能しない。
パッケージ10は、発光素子1と、第1被覆部材2と、を少なくとも備え、さらに、第1透光性部材3、第2透光性部材4なども備えることができる。発光素子1は第1面に一対の電極5を備える。第1被覆部材2は、発光素子1の側面を覆うため、絶縁性であればよい。第1被覆部材2は反射性が好ましいが、透光性であってもよい。反射性の第1被覆部材2は、例えば、シリコーン樹脂にシリカ及び白色の酸化チタンが60wt%程度含有する部材等を用いることができ、圧縮成形、トランスファモールド、射出成形、印刷、スプレー等により形成することができる。また、第1被覆部材は板状に成形し、所定の大きさに切断し直方体とすることができる。
発光素子1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、青色、緑色、赤色等の可視光を発光可能な発光素子を用いることができる。半導体発光素子は、発光層を含む積層構造体と、電極と、を備える。積層構造体は、電極が形成された側の第1面と、それとは反対側の光取り出し面となる第2面と、を備える。
第1被覆部材2は、例えば、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、ユリア樹脂などの熱硬化性樹脂を主成分とする樹脂部材が好ましい。
第1透光性部材3は、発光素子の第2面に配置される。第1透光性部材3の材料は、樹脂、ガラス等が使用できる。樹脂として、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樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メチルペンテン樹脂、ポリノルボルネン樹脂などの熱可塑性樹脂を用いることができる。特に、耐光性、耐熱性に優れるシリコーン樹脂が好適である。
第2透光性部材4は、発光素子1と第1透光性部材3とを接着する。第2透光性部材に蛍光体やフィラーを含有させてもよい。
導光板30は平板状だけでなく、一部凹部や凸部があってもよい。凹部にパッケージを配置することができる。また凹部や凸部にレンズ等の機能を持たせてもよい。また導光板30に見切り性を持たせるよう凹みや遮光や反射膜等を形成してもよい。パッケージが配置された導光板の反対側に反射膜や遮光膜を設けることでパッケージからの光を導光板を介して水平方向に拡げることができる。
2 第1被覆部材
3 第1透光性部材
4 第2透光性部材
5 電極
5a 第1電極
5b 第2電極
10 パッケージ
20、21、22 配線
20a、21a 第1配線
20b、21b 第2配線
20c、21c 幅広部
22d 配線部
25 導電層
30、31 導光板
31a 第1凹部
31b 第2凹部
31c 第3凹部
40 第3透光性部材
50 第2被覆部材
60 絶縁部材
70 反射部材
80 遮光部材
100 発光装置
Claims (30)
- 第1面側に一対の電極を備えた発光素子と、前記一対の電極の表面の一部が露出するように前記発光素子を覆う第1被覆部材と、を備えた中間体を準備する工程と、
露出された前記一対の電極と前記第1被覆部材とを連続して覆う導電層を形成する工程と、
前記一対の電極上の前記導電層及び前記第1被覆部材上の前記導電層にレーザ光を照射して、前記一対の電極間の前記導電層及び前記第1被覆部材上の前記導電層の一部を除去し、前記一対の電極が短絡しないように一対の配線を形成する工程と、
を含み、
前記中間体を準備する工程において、
前記発光素子は前記第1面と反対の第2面側に第1透光性部材が配置され、
前記第1透光性部材は、導光板に配置され、
前記導電層を形成する工程に使用する前記導電層は、複数のカーボン粒子中に樹脂若しくは溶剤が含有されているもの、又は、カーボン粒子のみであり、
前記導光板は、前記発光素子が配置される複数の第1凹部と、隣り合う前記第1凹部の間に第2凹部と、を備え、前記第2凹部には反射部材が配置されており、前記反射部材を覆う第2被覆部材が配置され、前記配線は前記第2被覆部材上に配置され、
前記第2凹部上に配置された前記配線は、前記第1凹部上に配置された前記配線よりも幅の広い部分を備える、発光装置の製造方法。 - 前記一対の配線を形成する工程後、少なくとも前記一対の電極を絶縁部材で覆う工程と、を含む請求項1に記載の発光装置の製造方法。
- 前記一対の配線を形成する工程は、前記一対の電極の距離よりも幅の狭い前記レーザ光を照射する工程を含む請求項1又は請求項2に記載の発光装置の製造方法。
- 前記導電層を形成する工程は、印刷、または、噴霧のいずれかの方法で形成する工程を含む請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
- 前記中間体を準備する工程において、前記発光素子の前記第1面上、かつ、前記一対の電極間に前記第1被覆部材が配置されており、
前記一対の配線を形成する工程において、前記発光素子の前記第1面上、かつ、前記一対の電極間に配置される前記第1被覆部材は、前記レーザ光により一部除去される請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。 - 前記中間体を準備する工程において、前記一対の電極を認識し、
前記一対の配線を形成する工程において、前記中間体を準備する工程において認識した前記一対の電極の間に前記レーザ光を照射する請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。 - 前記中間体を準備する工程において、前記発光素子を複数使用し、
前記導電層を形成する工程において、前記複数の発光素子をそれぞれ連続して覆い、
前記配線を形成する工程において、前記複数の発光素子が電気的に接続される請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。 - 前記導電層が、複数のカーボン粒子中に溶剤を含有している場合、
前記導電層を形成する工程後、前記配線を形成する工程の前、前記溶剤を除去する工程を有する請求項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。 - 前記カーボン粒子は、少なくとも50体積%以上は、扁平状、針状のいずれかを含む請求項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。
- 前記導電層を形成する工程において使用する前記導電層は、前記カーボン粒子の濃度が80体積%以上100体積%以下である請求項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。
- 前記導電層を形成する工程において、前記導電層の厚みを12μm以上50μm以下に形成する請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
- 前記カーボン粒子は、最大径が0.01μm以上10μm以下の粒子である請求項1乃至請求項11のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
- 前記導電層を形成する工程において、複数の前記発光素子上にそれぞれ分かれて前記導電層が形成され、
前記一対の配線を形成する工程の前又は後に、少なくとも2以上の前記導電層を、樹脂に金属粒子が含有される金属ペースト層又は金属のみにより形成される金属層により電気的に接続する請求項1乃至請求項12のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。 - 第1面と、前記第1面と反対の第2面と、を有する発光素子と、
前記発光素子の第2面側に配置される第1透光性部材と、
前記発光素子の第1面側に設けられる一対の電極と、
前記一対の電極の表面の一部が露出するように前記発光素子を覆う第1被覆部材と、を備えるパッケージと、
前記パッケージが配置される導光板と、
前記導光板上であり、かつ、前記パッケージの側方を覆う第2被覆部材と、
露出された前記一対の電極と前記第1被覆部材とを連続して覆う導電層の一部がレーザ加工により除去されることで溝が形成され短絡しないようになる一対の配線と、を有し、
前記発光素子上における前記一対の配線は、複数のカーボン粒子中に樹脂が含有されているもの、又は、カーボン粒子のみであり、
前記一対の電極間に前記溝を有する発光装置。 - 前記一対の電極間に配置される前記第1被覆部材の表面は、100nm以上3μm以下の凹凸を有する請求項14に記載の発光装置。
- 前記一対の電極は、絶縁部材で覆われている請求項14又は請求項15に記載の発光装置。
- 前記一対の配線は、前記カーボン粒子の濃度が50体積%以上100体積%以下である請求項14乃至請求項16のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記一対の配線の厚みは、5μm以上50μm以下である請求項14乃至請求項17のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記カーボン粒子は、少なくとも50体積%以上は、扁平状、針状のいずれかを含む請求項14乃至請求項18のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記カーボン粒子は、最大径が0.01μm以上10μm以下の粒子を含む請求項14乃至請求項19のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記発光素子は、複数であり、
前記複数の発光素子上のそれぞれに分かれて前記一対の配線が形成され、
少なくとも2以上の前記一対の配線は、樹脂に金属粒子が含有される金属ペースト層又は金属のみにより形成される金属層により電気的に接続する請求項14乃至請求項20のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記パッケージは、さらに、前記発光素子の側面に第2透光性部材が配置されている請求項14乃至請求項21のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記第2透光性部材は、前記発光素子の前記第2面と前記第1透光性部材との間に配置されており、
前記第2透光性部材は、前記発光素子の前記第2面と前記第1透光性部材とを接着している請求項22に記載の発光装置。 - 前記第1透光性部材上に前記発光素子を載置した状態において、前記第2透光性部材の外面が、斜め上方向に向く形状となっている請求項22又は請求項23に記載の発光装置。
- 前記導光板は、第1凹部を有しており、前記第1凹部に、前記パッケージ又は前記発光素子が配置されており、
前記パッケージ又は前記発光素子と前記導光板とを接着する第3透光性部材が前記第1凹部に配置されている請求項14乃至請求項24のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記溝は、10μm以上100μm以下の幅で、0.1μm以上3μm以下の深さを有する請求項14乃至請求項25のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記第1凹部の深さは、前記パッケージの高さと同じ、又は、前記パッケージの高さよりも浅い請求項25又は請求項25を引用する請求項26に記載の発光装置。
- 前記導光板は、さらに第2凹部を有しており、
前記第2凹部は、隣り合う前記第1凹部の間に配置されており、前記第2凹部は縦横の直線の交点を中心として形成されており、格子状に配置されている請求項25又は請求項25を引用する請求項26又は請求項27に記載の発光装置。 - 前記一対の配線は、その一部に幅広部を有しており、
前記幅広部は、前記第2凹部に設けられている請求項28に記載の発光装置。 - 前記導光板は、前記第1凹部の反対側にさらに第3凹部を設けており、
前記第3凹部には遮光部材が設けられている請求項25又は請求項25を引用する請求項26から請求項29のいずれか一項に記載の発光装置。
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