JP7452001B2 - 発光素子パッケージ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
[1]第1電極及び第2電極を備えており、光を出射する発光面を有する複数個の発光素子と、
少なくとも前記発光面が露出するように、前記発光素子を埋め込んでいる光学補助層と、
前記第1電極及び/又は前記第2電極に直接的かつ電気的に接続されている配線であって、前記光学補助層の表面であって、前記発光面が露出している面とは反対側の表面に延在する配線を含む第1配線層と、
前記第1配線層及び前記光学補助層を覆うように設けられている第1絶縁層と、
前記第1絶縁層に設けられており、前記第1配線層と電気的に接続されている第2配線層と、
前記発光面を覆うように、前記発光素子を封止しており、前記発光面から出射する光を透過させることができる封止部と
を具備する、発光素子パッケージ。
[2]前記発光素子が、厚さ方向の一方から見たときの平面サイズが100μm角未満であるLED素子である、[1]に記載の発光素子パッケージ。
[3]前記光学補助層が白色層であり、該白色層への波長450nmの入射光の反射率が、90%以上である、[1]又は[2]に記載の発光素子パッケージ。
[4]前記光学補助層が黒色層であり、該黒色層への波長450nmの入射光の透過率が、5%以下である、[1]又は[2]に記載の発光素子パッケージ。
[5]前記封止部及び前記光学補助層が樹脂組成物を硬化した硬化物を含む、[1]~[4]のいずれか1つに記載の発光素子パッケージ。
[6]前記樹脂組成物を硬化した硬化物の硬化収縮が0.5%以下である、[1]~[5]のいずれか1つに記載の発光素子パッケージ。
[7]前記光学補助層を形成するための前記樹脂組成物がエポキシ樹脂を含む、[1]~[6]のいずれか1つに記載の発光素子パッケージ。
[8]前記封止部の可視光透過率が90%以上である、[1]~[7]のいずれか1つに記載の発光素子パッケージ。
[9]接着層が設けられた支持体、並びに第1電極及び第2電極を備えており、光を出射する発光面を有する複数個の発光素子を用意する工程と、
前記接着層に、前記発光素子の前記発光面が接触するように、複数個の前記発光素子を配置する工程と、
複数個の前記発光素子を埋め込んで、前記接着層を覆う光学補助層を形成する工程と、
前記光学補助層に、前記第1電極及び/又は前記第2電極に直接的かつ電気的に接続されている配線であって、前記光学補助層の表面であり、前記発光面が露出している面とは反対側の表面に延在する配線を含む第1配線層を形成する工程と、
前記第1配線層及び前記光学補助層を覆うように、第1絶縁層を形成する工程と、
前記第1絶縁層に設けられており、前記第1配線層と電気的に接続されている第2配線層を形成をする工程と
を含む発光素子パッケージの製造方法。
[10]前記発光素子が、厚さ方向の一方から見たときの平面サイズが100μm角未満であるLED素子であり、
前記第1配線層を形成する工程及び前記第2配線層を形成する工程が、セミアディティブ法又はモディファイドセミアディティブ法により配線層をする工程である、[9]に記載の発光素子パッケージの製造方法。
また、本発明は以下の記述によって限定されるものではなく、各構成要素は本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
さらに、以下の説明に用いる各図において、同様の構成要素については同一の符号を付して示し、重複する説明を省略する場合がある。
(1)第1実施形態
図1を参照して、本発明の第1実施形態にかかる発光素子パッケージの構成例について説明する。
白色層形成用の樹脂組成物としては、波長450nmの入射光の反射率が80%以上であればどのような態様でも問題ないが、例えば(A)25℃で液状又は半固形状であるエポキシ樹脂、(B)フッ素原子含有フェノキシ樹脂、(C)白色無機酸化物、及び(D)硬化促進剤を含む樹脂組成物が挙げられる。
白色層形成用の樹脂組成物は、(A)成分として、25℃で液状又は半固形状であるエポキシ樹脂を含有する。(A)成分を白色層形成用の樹脂組成物に含有させることにより、溶融粘度を低下させ、柔軟性を向上させることが可能となる。(A)成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
白色層形成用の樹脂組成物は、(B)成分として、フッ素原子含有フェノキシ樹脂を含有する。(B)成分を含有させることにより、特に(B)成分中のフッ素原子によって、樹脂組成物の硬化物の反射率及び耐熱性を向上させることができる。結果として、反射率が向上した硬化物を得ることができる。(B)成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
白色層形成用の樹脂組成物は、(C)成分として、白色無機酸化物を含有する。但し、シリカは、(C)成分には含まれない。(C)成分を樹脂組成物に含有させることで、反射率が向上した硬化物を得ることができる。ここで、白色無機酸化物とは、波長500nmの光における反射率が90%以上である無機酸化物をいう。
白色層形成用の樹脂組成物は、(D)成分として、硬化促進剤を含有する。(D)成分は、通常、(A)成分と反応して樹脂組成物を硬化させる機能を有する。(D)成分としては、例えば、リン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤、アミン系硬化促進剤、グアニジン系硬化促進剤、金属系硬化促進剤等が挙げられる。中でも、(D)成分としては、より高い反射率を達成する観点から、リン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤が好ましく、リン系硬化促進剤がより好ましい。(D)成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
白色層形成用の樹脂組成物は、上述した成分以外に、任意の成分として、さらに(E)成分である酸化防止剤を含有していてもよい。
白色層形成用の樹脂組成物は、樹脂組成物の光安定性をより向上させる観点から、任意の成分として、さらに(F)成分である紫外線吸収剤を含有していてもよい。
白色層形成用の樹脂組成物は、任意の成分として、さらに(G)成分である25℃で固体状であるエポキシ樹脂(以下、「固体状エポキシ樹脂」という。)を含有していてもよい。
白色層形成用の樹脂組成物は、任意の成分として、さらに(H)成分であるシリカを含有していてもよい。
白色層形成用の樹脂組成物は、上述した成分以外に、任意の成分として、さらに(I)成分であるその他の添加剤を含んでいてもよい。このような添加剤としては、例えば、増粘剤、消泡剤、レベリング剤、密着性付与剤等の樹脂添加剤などが挙げられる。これらの添加剤は、1種類単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。それぞれの含有量は当業者であれば適宜設定することができる。
黒色層形成用の樹脂組成物としては、波長450nmの入射光の透過率が30%以下であればどのような態様でも問題ないが、熱硬化樹脂を含む。熱硬化性樹脂の例としてはエポキシ樹脂、及びカルボキシ基含有樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂は、グリシジル基と水酸基とを有するシラン系カップリング剤との組合せにより、諸特性を維持しつつ高温絶縁抵抗性を高める観点から、エポキシ樹脂及びカルボキシ基含有樹脂のうちのいずれか1種を用いることが好ましい。
[1](メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸と、これ以外の不飽和二重結合を有する化合物の1種類以上とを共重合させることにより得られるカルボキシ基含有共重合樹脂
[2](メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸と、これら以外の不飽和二重結合を有する化合物の1種類以上との共重合体に、グリシジル(メタ)アクリレートや3,4-エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート等のエポキシ基と不飽和二重結合とを有する化合物や(メタ)アクリル酸クロライド等を用いて、エチレン性不飽和基をペンダントとして付加させることによって得られるカルボキシ基含有樹脂
[3]グリシジル(メタ)アクリレートや3,4-エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート等のエポキシ基と不飽和二重結合を有する化合物と、これ以外の不飽和二重結合を有する化合物との共重合体に、(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸を反応させ、生成した二級の水酸基に多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシ基含有樹脂
[4]無水マレイン酸等の不飽和二重結合を有する酸無水物と、これ以外の不飽和二重結合を有する化合物との共重合体に、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の水酸基と不飽和二重結合とを有する化合物を反応させて得られるカルボン酸含有樹脂
[5]多官能エポキシ化合物と不飽和モノカルボン酸とを反応させ、生成した水酸基に飽和又は不飽和多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシ基含有樹脂
[6]ポリビニルアルコール誘導体等の水酸基含有ポリマーに、飽和又は不飽和多塩基酸無水物を反応させた後、生成したカルボン酸に一分子中にエポキシ基と不飽和二重結合を有する化合物を反応させて得られるカルボキシ基含有樹脂
[7]多官能エポキシ化合物と、不飽和モノカルボン酸と、一分子中に少なくとも1個のアルコール性水酸基、及びエポキシ基と反応するアルコール性水酸基以外の1個の反応性基を有する化合物との反応生成物に、飽和又は不飽和多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシ基含有樹脂
[8]一分子中に少なくとも2個のオキセタン環を有する多官能オキセタン化合物に不飽和モノカルボン酸を反応させて得られた変性オキセタン樹脂中の第一級水酸基に対して飽和又は不飽和多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシ基含有樹脂
[9]多官能エポキシ樹脂に不飽和モノカルボン酸を反応させた後、多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボン酸含有樹脂に、さらに、分子中に1個のオキシラン環と1個以上のエチレン性不飽和基とを有する化合物を反応させて得られるカルボキシ基含有樹脂
(1-1)樹脂付ポリイミドフィルムの調製
白色層形成用の樹脂組成物又は黒色層形成用の樹脂組成物を含むワニスをアルキド樹脂系離型剤(リンテック社製「AL-5」)で離型処理したPETフィルム(東レ社製「ルミラーR80」、厚み38μm、軟化点130℃、以下「離型PET」という。)上に、乾燥後の樹脂組成物層の厚さが170μmとなるようにダイコーターにて塗布し、80℃~120℃(平均100℃)で10分間乾燥し、樹脂シートを得る。この樹脂シートを200mm角になるように切り取る。作製した樹脂シートの切片(200mm角)を、バッチ式真空加圧ラミネーター(ニッコー・マテリアルズ社製、2ステージビルドアップラミネーター、CVP700)を用いて、樹脂組成物層がポリイミドフィルム(宇部興産社製ユーピレックス25S、25μm厚、240mm角)の平滑面の中央と接するように、片面にラミネートする。ラミネートは、30秒間減圧して気圧を13hPa以下とした後、100℃、圧力0.74MPaにて30秒間圧着させることにより実施する。これにより、樹脂付ポリイミドフィルムを得る。
得られた樹脂付ポリイミドフィルムの離型PET上から、樹脂組成物層の4角から20mm程度の部分に、貫通穴(直径約6mm)を、パンチングによって4つ形成し(形成した貫通穴を時計回りにA、B、C、Dと仮称する。)、離型PETを剥離後、形成した各貫通穴の中心軸同士間の長さL(LAB、LBC、LCD、LDA、LAC、LBD)を非接触型画像測定器(ミツトヨ社製、Quick Vision、「QVH1X606-PRO III_BHU2G」)で測定する。
初期長の測定が終了した樹脂付ポリイミドフィルムのポリイミドフィルム面を、255mm×255mmサイズのガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張積層板(0.7mm厚、松下電工社製「R5715ES」)上に設置し、四辺をポリイミド接着テープ(幅10mm)で固定し、180℃で90分間加熱して、樹脂組成物層を熱硬化して、硬化物層を得る。
熱硬化後、ポリイミド接着テープを剥がし、硬化物層付ポリイミドフィルムをガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張積層板から取り外し、さらに硬化物層をポリイミドフィルムから剥離して、(1-2)で形成した各貫通穴の中心軸同士間の硬化後の長さL’(L’AB、L’BC、L’CD、L’DA、L’AC、L’BD)を、長さLと同じように非接触型画像測定器で測定する。
s1AB=(LAB-L’AB)/LAB (1)
熱硬化収縮率[x-y方向の収縮率:S1](%)
={(s1AB+s1BC+s1CD+s1DA+s1AC+s1DA)/6}×100 (2)
(a)成分であるエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリスフェノール型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、tert-ブチル-カテコール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、ブタジエン構造を有するエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、スピロ環含有エポキシ樹脂、シクロヘキサン型エポキシ樹脂、シクロヘキサンジメタノール型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、トリメチロール型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂が挙げられる。エポキシ樹脂は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。ビスフェノール型エポキシ樹脂は、ビスフェノール構造を有するエポキシ樹脂を指し、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂が挙げられる。ビフェニル型エポキシ樹脂とは、ビフェニル構造を有するエポキシ樹脂を意味しており、ビフェニル構造は、アルキル基、アルコキシ基、アリール基等の置換基を有していてもよい。したがって、ビキシレノール型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂もビフェニル型エポキシ樹脂に含まれる。エポキシ樹脂は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(b)成分である硬化剤としては、エポキシ樹脂を硬化する機能を有する限り特に限定されない。硬化剤としては、例えば、フェノール系硬化剤、ナフトール系硬化剤、活性エステル系硬化剤、ベンゾオキサジン系硬化剤、シアネートエステル系硬化剤及びカルボジイミド系硬化剤が挙げられる。硬化剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
樹脂組成物は、(c)成分として、無機充填材をさらに含むことが好ましい。無機充填材を含むことにより、線熱膨張係数及び誘電正接がより低い絶縁層とすることができる。
第1絶縁層形成用の樹脂組成物は、(d)成分として、熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。熱可塑性樹脂としては、例えば、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエステル樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂は、1種単独で用いてもよく、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
第1絶縁層形成用の樹脂組成物は、(e)成分として、さらに硬化促進剤を含んでもよい。硬化促進剤としては、例えば、アミン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤、グアニジン系硬化促進剤、金属系硬化促進剤、過酸化物系硬化促進剤が挙げられる。中でも、アミン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤、過酸化物系硬化促進剤が好ましい。硬化促進剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。硬化促進剤を使用する場合、第1絶縁層形成用の樹脂組成物中の硬化促進剤の含有量は、第1絶縁層形成用の樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、好ましくは0.005質量%~1質量%であり、より好ましくは0.01質量%~0.5質量%である。
第1絶縁層形成用の樹脂組成物は、(f)成分として、難燃剤をさらに含んでいてもよい。難燃剤としては、例えば、有機リン系難燃剤、有機系窒素含有リン化合物、窒素化合物、シリコーン系難燃剤、金属水酸化物が挙げられる。難燃剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。難燃剤を使用する場合、第1絶縁層形成用の樹脂組成物中の難燃剤の含有量は特に限定はされない。難燃剤の含有量は、第1絶縁層形成用の樹脂組成物中の不揮発成分を100質量%とした場合、好ましくは0.1質量%~15質量%であり、より好ましくは0.5質量%~10質量%である。
第1絶縁層形成用の樹脂組成物は、有機充填材をさらに含んでいてもよい。有機充填材としては、プリント配線板の絶縁層を形成するに際し使用し得る任意好適な有機充填材を使用することができる。有機充填材としては、例えば、ゴム粒子、ポリアミド微粒子、シリコーン粒子が挙げられ、ゴム粒子が好ましい。
第1絶縁層形成用の樹脂組成物は、必要に応じて、他の任意の成分である(h)成分を含んでいてもよい。他の任意の成分の例としては、有機銅化合物、有機亜鉛化合物及び有機コバルト化合物等の有機金属化合物、並びに増粘剤、消泡剤、レベリング剤、密着性付与剤、着色剤等の樹脂添加剤が挙げられる。
なお、積分球と透過率シートとの距離は0mmとし、リファレンスは大気とすることができる。
熱硬化性樹脂の例としては、エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミド-トリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ビニルベンジル樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、低温硬化性等の観点から、エポキシ樹脂が好ましい。
封止層形成用の樹脂組成物は、硬化剤を含有する。すなわち封止層は、封止層形成用の樹脂組成物を硬化させて得られる硬化物である。硬化剤は、封止層形成用の樹脂組成物を硬化する機能を有するものであれば特に限定されない。硬化処理時における封止対象の熱劣化を抑制する観点から、硬化剤としては、140℃以下(好ましくは120℃以下)の温度下で、封止層形成用の樹脂組成物を硬化し得るものが好ましい。硬化剤は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
封止層に対する可撓性の付与、封止層の形成に用いられる接着シートを形成する際におけるワニスの塗工性(はじき防止)等の観点から、樹脂組成物には、さらに熱可塑性樹脂を含有させてもよい。熱可塑性樹脂としては、例えば、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、(メタ)アクリル系ポリマー、エチレン系樹脂、プロピレン系樹脂、ブテン系樹脂、イソブチレン系樹脂、等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。また単独重合体でもよく、ランダム共重合体、ブロック共重合体等の共重合体でもよい。熱可塑性樹脂は、優れた物性(例えば、接着性等)を封止層に付与する観点から、好ましくは酸無水物基やグリシジル基を有していてもよい。
封止層形成用の樹脂組成物はカップリング剤を含有していてもよい。カップリング剤としては、シランカップリング剤、アルミネートカップリング剤、チタネートカップリング剤が挙げられる。シランカップリング剤としては、例えば、3-グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシジルオキシプロピル(ジメトキシ)メチルシラン及び2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエポキシ系シランカップリング剤;3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン及び11-メルカプトウンデシルトリメトキシシラン等のメルカプト系シランカップリング剤;3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルジメトキシメチルシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン及びN-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルジメトキシメチルシラン等のアミノ系シランカップリング剤;3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン等のウレイド系シランカップリング剤;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン及びビニルメチルジエトキシシラン等のビニル系シランカップリング剤;p-スチリルトリメトキシシラン等のスチリル系シランカップリング剤;3-アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン及び3-メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン等のアクリレート系シランカップリング剤;3-イソシアネートプロピルトリメトキシシラン等のイソシアネート系シランカップリング剤;ビス(トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド等のスルフィド系シランカップリング剤;フェニルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、イミダゾールシラン、トリアジンシランを挙げることができる。これらの中でも、ビニル系シランカップリング剤、エポキシ系シランカップリング剤が好ましく、エポキシ系シランカップリング剤が特に好ましい。アルミネートカップリング剤としては、例えば、アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート(例えば、「プレンアクトAL-M」味の素ファインテクノ社製)が挙げられる。チタネート系カップリング剤の具体例としては、プレンアクトTTS、プレンアクト46B、プレンアクト55、プレンアクト41B、プレンアクト38S、プレンアクト138S、プレンアクト238S、プレンアクト338X、プレンアクト44、プレンアクト9SA(いずれも味の素ファインテクノ社製)が挙げられる。カップリング剤は1種又は2種以上を使用することができる。
封止層形成用の樹脂組成物は、硬化物の水分遮断性、接着シートを形成する際のワニスの塗工性(はじき防止)等の観点から、無機充填材を含有させることができる。そのような無機充填材としては、例えば、タルク、シリカ、アルミナ、硫酸バリウム、クレー、マイカ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、窒化ホウ素、ホウ酸アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ビスマス、酸化チタン、酸化ジルコニウム、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム、ケイ酸塩、半焼成ハイドロタルサイト、焼成ハイドロタルサイト、未焼成ハイドロタルサイトが挙げられる。無機充填材は1種又は2種以上を使用できる。なお、無機充填材の一次粒子の粒経は、5μm以下が好ましく、さらには3μm以下が好ましい。例えば、一次粒子の粒経が0.001~3μmであり、より好ましくは0.005~2μmである無機充填材を用いることができる。
封止層形成用の樹脂組成物は、本発明の効果が発揮される範囲であれば、上述の成分とは異なるその他の添加剤をさらに含有していてもよい。このようなその他の添加剤としては、例えば、ゴム粒子、シリコーンパウダー、ナイロンパウダー、フッ素樹脂パウダー等の有機充填材;オルベン、ベントン等の増粘剤;シリコーン系、フッ素系、高分子系の消泡剤又はレベリング剤;トリアゾール化合物、チアゾール化合物、トリアジン化合物、ポルフィリン化合物等の密着性付与剤;を挙げることができる。
図2を参照して、本発明の第2実施形態にかかる発光素子パッケージの構成例について説明する。
図3A、図3B、図3C、図3D及び図3Eを参照して、本発明の実施形態にかかる発光素子パッケージ1の製造方法について説明する。
接着層に、発光素子の発光面が接触するように、複数個の発光素子を配置する工程(工程(2))と、
複数個の発光素子を埋め込んで、接着層を覆う光学補助層を形成する工程(工程(3))と、
光学補助層に、第1電極及び/又は第2電極に直接的かつ電気的に接続されている配線であって、光学補助層の表面であり、発光面が露出している面とは反対側の表面に延在する配線を含む第1配線層を形成する工程(工程(4))と、
第1配線層及び光学補助層を覆うように、第1絶縁層を形成する工程(工程(5))と、
第1絶縁層に設けられており、第1配線層と電気的に接続されている第2配線層を形成をする工程(工程(6))とを含む。以下、本実施形態の発光素子パッケージの製造方法が含み得る各工程について具体的に説明する。
図3Aに示されるように、まず、接着層(樹脂組成物層)62Xと、接着層62Xが積層された支持体64Xを含む積層構造体である接着シート60Xと、複数個の発光素子10を用意する。接着層62Xの可視光透過率は90%以上であることが好ましい。支持体64Xを除去せず、封止部60の封止基板64として用いるので、支持体64Xの可視光透過率は90%以上であることが好ましい。
図3(B)に示されるように、上記工程(1)において用意された接着シート60Xの接着層62X側の表面に、所定の位置に位置決めして、用途に応じた所定の個数の発光素子10(第1発光素子10a、第2発光素子10b及び第3発光素子10c)を、発光素子10の発光面19aが接触するように配置する。
次に、発光素子10が配置された接着シート60Xに、複数個の発光素子10を一体的に埋め込んで、接着層62Xを覆う光学補助層20を形成する。具体的には、支持体及び既に説明した成分を含有する光学補助層20を形成するための樹脂組成物層を有する接着シートを準備し、当該接着シートを樹脂組成物層が発光素子10を埋め込むように、かつ接着層62Xと接合するように積層する。
まず、接着シートを準備する。工程(3A)で準備する接着シート、すなわち支持体及び当該支持体に積層された光学補助層形成用の樹脂組成物からなる樹脂組成物層については、既に説明した材料を用いて、既に説明した接着シート60Xと同様にして形成することができる。
図3(C)にも示されるように、工程(3B)においては、上記接着シートを、樹脂組成物層が発光素子10を埋め込むように、かつ接着層62Xと接合するようにラミネートする工程を行う。
次いで、光学補助層形成用の樹脂組成物層及び接着層62Xを硬化する工程を行う。
図3(C)にも示されるように、まず、光学補助層20に穴あけ加工を行うことにより所定の領域に、必要に応じた個数の第1ヴィアホール22を形成する。第1ヴィアホール22は、第2表面20bに開口しており、通常、発光素子10の第1電極16及び/又は第2電極18のうちの少なくとも一部分を露出させる開口部である。
図3Dに示されるように、工程(5)は、具体的には、工程(5A)支持体と、当該支持体に接合されている第1絶縁層形成用の樹脂組成物からなる樹脂組成物層とを含む第1絶縁層形成用の接着シートを準備し、工程(5B)接着シートを樹脂組成物層と接合するように積層し、工程(5C)樹脂組成物層を硬化させることにより第1絶縁層40を形成することにより行われる。以下、上記工程(5A)~工程(5C)について説明する。なお、第1絶縁層40は、既に説明した光学補助層20と同様にして形成することができる。よって、重複する説明については省略する場合がある。
接着シートは、既に説明した好適な材料を用いて、既に説明した光学補助層20と同様にして準備することができる。
図3(D)に示されるように、まず、上記接着シートを樹脂組成物層が、複数の第1配線部32を含む第1配線層30を埋め込むように、かつ光学補助層の第2表面20bと接合するようにラミネートする工程を行う。
次に、樹脂組成物層を硬化させることにより第1絶縁層40を形成する。樹脂組成物層の硬化条件は、樹脂組成物の選択された材料によって任意好適な条件とすることができる。
図3(E)に示されるように、まず、第1絶縁層40に穴あけ加工を行うことにより所定の領域に、必要に応じた個数の第2ヴィアホール42を形成する。第2ヴィアホール42は、第1絶縁層40の露出面に開口しており、通常、第1配線層30に含まれる第1配線部32のうちのうちの少なくとも一部分を露出させる開口部である。発光素子10の第1電極16及び/又は第2電極18に至る第1ヴィアホール22を形成しなかった場合には、この工程により、第1電極16及び/又は第2電極18のうちの一部分を露出させる(第1ヴィアホール22と連通する)第2ヴィアホール42を形成することができる。
また、上記のとおり、第1絶縁層40、第2ヴィアホール42及び第1配線層30を含む微細な配線構造を発光素子10を配置した後に行うことができる。よって、配線構造の設計変更等を柔軟に行うことができ、複数の発光素子10が配置済みであっても、多種多様な配線構造に対応することができる。
10 発光素子
10a 第1発光素子
10b 第2発光素子
10c 第3発光素子
12 第1導電型半導体層
14 第2導電型半導体層
16 第1電極
18 第2電極
19 サファイア基板
19a 発光面
20 光学補助層(黒色層、白色層)
20a 第1表面
20b 第2表面
22 第1ヴィアホール
30 第1配線層
32 第1配線部
40 第1絶縁層
42 第2ヴィアホール
50 第2配線層
52 第2配線部
60 封止部
60X 接着シート
62 封止層
62X 接着層
64 封止基板
64X 支持体
70 カラーフィルタ
Claims (6)
- 第1電極及び第2電極を備えており、光を出射する発光面を有する複数個の発光素子と、
少なくとも前記発光面が露出するように、前記発光素子を埋め込んでいる光学補助層と、
前記第1電極及び/又は前記第2電極に直接的かつ電気的に接続されている配線であって、前記光学補助層の表面であって、前記発光面が露出している面とは反対側の表面に延在する配線を含む第1配線層と、
前記第1配線層及び前記光学補助層を覆うように設けられている第1絶縁層と、
前記第1絶縁層に設けられており、前記第1配線層と電気的に接続されている第2配線層と、
前記発光面を覆うように、前記発光素子を封止しており、前記発光面から出射する光を透過させることができる封止部と
を具備しており、
前記光学補助層が黒色層であって、樹脂組成物を硬化した硬化物を含み、
前記樹脂組成物が、固形分換算で前記樹脂組成物100質量部に対して、硫酸バリウム、シリカ及びタルクからなる群から選ばれる少なくとも1種の絶縁性フィラーを10~70質量部と、エポキシ化合物を5質量部以上60質量部以下と、グリシジル基と水酸基とを有するシランカップリング剤を1~20質量部と、黒色着色剤を1~25質量部とを含み、
前記樹脂組成物を硬化した硬化物の硬化収縮が0.5%以下である、発光素子パッケージ。 - 前記発光素子が、厚さ方向の一方から見たときの平面サイズが100μm角未満であるLED素子である、請求項1に記載の発光素子パッケージ。
- 前記光学補助層である黒色層への波長450nmの入射光の透過率が、5%以下である、請求項1又は2に記載の発光素子パッケージ。
- 前記封止部の可視光透過率が90%以上である、請求項1~3のいずれか1項に記載の発光素子パッケージ。
- 接着層が設けられた支持体、並びに第1電極及び第2電極を備えており、光を出射する発光面を有する複数個の発光素子を用意する工程と、
前記接着層に、前記発光素子の前記発光面が接触するように、複数個の前記発光素子を配置する工程と、
複数個の前記発光素子を埋め込んで、前記接着層を覆う黒色層である光学補助層であって、樹脂組成物を硬化した硬化物を含み、該樹脂組成物が、固形分換算で該樹脂組成物100質量部に対して、硫酸バリウム、シリカ及びタルクからなる群から選ばれる少なくとも1種の絶縁性フィラーを10~70質量部と、エポキシ化合物を5質量部以上60質量部以下と、グリシジル基と水酸基とを有するシランカップリング剤を1~20質量部と、黒色着色剤を1~25質量部とを含み、前記樹脂組成物を硬化した硬化物の硬化収縮が0.5%以下である光学補助層を形成する工程と、
前記光学補助層に、前記第1電極及び/又は前記第2電極に直接的かつ電気的に接続されている配線であって、前記光学補助層の表面であり、前記発光面が露出している面とは反対側の表面に延在する配線を含む第1配線層を形成する工程と、
前記第1配線層及び前記光学補助層を覆うように、第1絶縁層を形成する工程と、
前記第1絶縁層に設けられており、前記第1配線層と電気的に接続されている第2配線層を形成をする工程と
を含む発光素子パッケージの製造方法。 - 前記発光素子が、厚さ方向の一方から見たときの平面サイズが100μm角未満であるLED素子であり、
前記第1配線層を形成する工程及び前記第2配線層を形成する工程が、セミアディティブ法又はモディファイドセミアディティブ法により配線層をする工程である、請求項5に記載の発光素子パッケージの製造方法。
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