(57)【要約】【課題】蛍光含有樹脂を所定の厚みに形成して発光素子を被覆し、放熱性や配向特性に優れた発光装置等を提供する。【解決手段】発光装置の製造方法は、リード電極を有する台座上に発光素子を実装して、リード電極と発光素子とを電気的に接続するステップと、蛍光物質を含有する熱硬化性樹脂からなる硬化性組成物を発光素子の上面から周囲にかけて供給するステップと、供給された硬化性組成物上に熱可塑性樹脂からなる成形型を被せ、その成形型の荷重により発光素子を硬化性組成物で均一に被覆させるステップと、成形型を構成する熱可塑性樹脂の融点以上の温度で加熱するステップと、加熱により変形した成形型を発光素子から除去するステップとを有する。【選択図】図６
2006013311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、その発光素子からの発光の一部を異なる波長に変換する蛍光物質とを備える発光装置の製造方法であって、
リード電極を有する台座上に発光素子を実装して、リード電極と前記発光素子とを電気的に接続するステップと、
蛍光物質を含有する熱硬化性樹脂からなる硬化性組成物を前記発光素子の上面から周囲にかけて供給するステップと、
供給された前記硬化性組成物上に熱可塑性樹脂からなる成形型を被せ、その成形型の荷重により前記発光素子を前記硬化性組成物で均一に被覆させるステップと、
前記成形型を構成する熱可塑性樹脂の融点以上の温度で加熱するステップと、
加熱により変形した成形型を前記発光素子から除去するステップと、
を有することを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の発光装置の製造方法であって、
前記加熱するステップが、前記硬化性組成物を硬化させる第１の温度で加熱するステップと、その後前記成形型を溶融させる第２の温度で加熱されるステップの二段階で行われることを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の発光装置の製造方法であって、
前記硬化性組成物は、前記発光素子と前記台座との間で前記リード電極が接続される間隙部分に含浸する粘度に調整されてなることを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の発光装置であって、
前記成形型の、発光素子と対向する成形面を、前記硬化性組成物の成形厚さ分に相当する凹状に成形してなることを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１から３のいずれかに記載の発光装置であって、
前記成形型の、発光素子と対向する成形面を曲面状に成形してなることを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の発光装置であって、
前記成形型を構成する熱可塑性樹脂が、前記硬化性組成物と離型性を有する樹脂であることを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の発光装置であって、
前記成形型を構成する熱可塑性樹脂がアクリルもしくはメタクリル酸系の樹脂であることを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の発光装置であって、
前記硬化性組成物が、シリコーン樹脂であることを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項９】
フリップチップ型の発光素子と、
前記発光素子を実装した状態で前記発光素子と電気的に接続されるリード電極を備える台座と、
前記発光素子からの発光の一部を異なる波長に変換する蛍光物質を含有し、前記発光素子の周囲に配置される波長変換部材と、
を備える発光装置であって、
前記波長変換部材は、熱硬化性樹脂と前記蛍光物質とからなり、前記発光素子と前記台座との間で前記リード電極が接続される間隙部分に含浸されており、
かつ前記波長変換部材は、熱可塑性樹脂で構成された成形型の成形面と前記発光素子との間に充填された状態で加熱され硬化されてなることを特徴とする発光装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の発光装置であって、
前記波長変換部材の周囲にさらに第２の樹脂を有することを特徴とする発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置の製造方法及び発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子に半導体素子を用いた発光装置は、小型で電力効率が良く鮮やかな色の発光をする。また、半導体素子である発光素子は球切れ等の心配がない。さらに初期駆動特性が優れ、振動やオン・オフ点灯の繰り返しに強いという特徴を有する。このような優れた特性を有するため、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）等の半導体発光素子を用いる発光装置は、各種の光源として利用されている。
【０００３】
特に、ＧａＮ系化合物半導体を利用した高輝度の青色発光のＬＥＤが開発され、その輝度性を活用して白色発光の発光装置が実現されている。この白色発光の発光装置は、青色に発光する発光素子の周りを黄緑色に発光する蛍光物質を含む樹脂で被覆して、白色光を得るというものである。
【０００４】
この様な発光装置を製造する手段として、発光素子を波長変換部材で被覆する必要がある。発光素子への波長変換部材の被膜の形成方法として、ポッティング手段やスクリーン印刷手段を用いたものがある（例えば特許文献１参照）。図１１は、ポッティング手段を用いた従来の被膜形成方法を示す模式的工程断面図であり、また図１２は、スクリーン印刷を用いた従来の被膜形成方法を示す模式的工程断面図である。これらについて以下説明する。
【０００５】
図１１に示すポッティング手段を用いた発光装置３００は、所定の形状のキャビティ３１１内に、フリップチップ型の発光素子３１０をフェイスダウン実装している。発光素子３１０の上面及び側面は、蛍光物質３１６を含む被膜３１２で被覆されている。発光素子３１０はリード電極３１５と電気的に接続されている。このリード電極３１５はキャビティ３１１と一体成型されている。この発光装置３００は、あらかじめ発光素子３１０をリード電極３１５上にフェイスダウン実装させている。この発光素子３１０の上面に、樹脂３１３を細管３１４から投入させる。この突出された樹脂３１３が、発光素子３１０の上面及び側面をほぼ完全に被覆したら投入を止め、樹脂３１３を硬化させる。このようにして発光素子３１０の上面及び側面に被膜３１２を形成する。
【０００６】
一方、図１２（ａ）、（ｂ）に示すスクリーン印刷を用いた発光装置４００は、基板４１１の上面にフリップチップ型の発光素子４１０をフェイスダウン実装している。この発光素子４１０の上面及び側面は、蛍光物質４１７を含む被膜４１２で被覆されている。発光素子４１０は、基板４１１に設けられたリード電極４１５と電気的に接続されている。この発光装置４００は、図１２（ａ）に示すように所定の形状を持つメタルマスク４１６を設け、ヘラ４１４で樹脂４１３を延ばしていき、発光素子４１０の上面に被膜４１２を形成する。被膜４１２を形成した後、図１２（ｂ）に示すようにメタルマスク４１６を取り外し、発光素子４１０の上面及び側面に被膜４１２を形成する。
【特許文献１】特開２００２−１３４７９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のようなポッティング手段を用いた発光装置の製造方法においては、フェイスダウン実装した発光素子３１０とキャビティ３１１との隙間部分に樹脂３１３が入り込まず空隙が生じるという問題がある。隙間が生じた状態で樹脂３１３が硬化するため、発光素子３１０とキャビティ３１１との隙間部分に空隙が残存した発光装置３００となる。この発光装置３００を駆動すると、駆動に伴い発光素子３１０が発熱し、この熱が空隙に伝達して熱膨張を引き起こし、発光装置３００の破損に繋がるおそれがある。また、空隙があるため発光素子３１０で発生した熱の伝達が悪くなり、発光素子３１０の放熱が充分に行われないという問題も生じる。さらに、樹脂３１３に含まれる蛍光物質３１６の沈降、分散を制御しにくいという問題もある。
【０００８】
一方、スクリーン印刷手段を用いた発光装置４００の製造方法においても、フェイスダウン実装した発光素子４１０と基板４１１との隙間部分にスクリーン印刷する樹脂４１３が入り込まないため、空隙が生じる。この空隙を埋めるためには、空隙を埋める作業工程が必要となり、製造時間が長くなるという問題がある。
【０００９】
さらにポッティングやスクリーン印刷を用いた発光装置の製造方法では、ポッティングや印刷のムラによって発光素子の周りに均等な厚さの樹脂層を形成することができず、その結果出力光にも色ムラが生じ、良好な出力光を得ることができないという問題もあった。
【００１０】
本出願人は先に、被覆部材と台座とで被覆された空間内を減圧して、発光素子とリード電極とを電気的に接続している部分以外の隙間部分へ樹脂を浸入させる方法を開発した（特願２００４−０７６６８７号）。この方法によれば、従来樹脂を充填することが困難であった発光素子と台座との間の隙間に樹脂を充填し、この部分から空気を排除して発光装置の品質及び信頼性を高めることができる。ただ、この方法では被覆部材と台座とで被覆された空間内を減圧して隙間部分へ樹脂を浸入させるステップを要するため、減圧のための設備および工程が必須となって、製造工数が増し手間がかかりコストもかかるという問題があった。このため、より簡易な方法で、かつ正確に膜厚を制御可能な発光装置の製造方法が求められていた。
【００１１】
本発明は、さらにこのような問題点を解決するためになされたものである。本発明の主な目的は、発光素子の周囲に空気層が形成されないよう、かつ均一に蛍光物質を含有した樹脂を被膜して配向特性を高めた発光装置の製造方法及び発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以上の目的を達成するために本発明の発光装置の製造方法は、発光素子と、その発光素子からの発光の一部を異なる波長に変換する蛍光物質とを備える発光装置の製造方法である。この方法は、リード電極を有する台座上に発光素子を実装して、リード電極と発光素子とを電気的に接続するステップと、蛍光物質を含有する熱硬化性樹脂からなる硬化性組成物を発光素子の上面から周囲にかけて供給するステップと、供給された硬化性組成物上に熱可塑性樹脂からなる成形型を被せ、その成形型の荷重により発光素子を硬化性組成物で均一に被覆させるステップと、成形型を構成する熱可塑性樹脂の融点以上の温度で加熱するステップと、加熱により変形した成形型を発光素子から除去するステップとを有する。これにより、熱可塑性樹脂で構成された成形型で熱硬化性樹脂等の硬化性組成物を保型して、加熱により硬化性組成物を硬化させる一方で成形型を溶融させ、発光素子の周囲に均一な硬化性組成物を形成することができる。特に型成形による方法であれば成形型の精度を高めることができ、従来困難であった硬化性組成物の膜厚のより正確な制御が可能となる。
【００１３】
また、本発明の他の発光装置の製造方法は、加熱するステップが、硬化性組成物を硬化させる第１の温度で加熱するステップと、その後成形型を溶融させる第２の温度で加熱されるステップの二段階で行われる。これにより、硬化性組成物の硬化と、成形型の溶融とを各々に適した温度で確実に実行でき、発光素子の周囲に硬化性組成物をより精密に被覆することができる。
【００１４】
さらに、本発明の他の発光装置の製造方法は、硬化性組成物が、発光素子と台座との間でリード電極が接続される間隙部分に含浸する粘度に調整されている。これにより、発光素子と台座との間に確実に硬化性組成物を充填して空気層の生成を排除し、この界面における熱膨張による破損を防止し、かつ熱伝導を向上させ放熱性を改善できる。
【００１５】
さらにまた、本発明の他の発光装置の製造方法は、成形型の、発光素子と対向する成形面を、硬化性組成物の成形厚さ分に相当する凹状に成形している。これにより、発光素子の周囲に供給された硬化性組成物を成形型で保持した状態に成形でき、硬化性組成物を所定の厚さに均一に形成できる。
【００１６】
さらにまた、本発明の他の発光装置の製造方法は、成形型の、発光素子と対向する成形面を曲面状に成形している。これにより、従来のスキージ等による樹脂の塗布では不可能であった曲面成形が可能となり、発光素子の周囲で硬化性組成物をレンズ状に成形して光の取り出し効率を高めることができる。
【００１７】
さらにまた、本発明の他の発光装置の製造方法は、成形型を構成する熱可塑性樹脂が、硬化性組成物と離型性を有する樹脂である。これにより、成形型を除去する際に硬化性組成物を剥離するおそれを低減し、発光装置の歩留まり及び信頼性を高めることができる。
【００１８】
さらにまた、本発明の他の発光装置の製造方法は、成形型を構成する熱可塑性樹脂がアクリルもしくはメタクリル酸系の樹脂である。
【００１９】
さらにまた、本発明の他の発光装置の製造方法は、硬化性組成物が、シリコーン樹脂である。
【００２０】
また、本発明の発光装置は、フリップチップ型の発光素子と、発光素子を実装した状態で発光素子と電気的に接続されるリード電極を備える台座と、発光素子からの発光の一部を異なる波長に変換する蛍光物質を含有し、発光素子の周囲に配置される波長変換部材とを備える。この発光装置は、波長変換部材が、熱硬化性樹脂と蛍光物質とからなり、発光素子と台座との間でリード電極が接続される間隙部分に含浸されており、かつ波長変換部材は、熱可塑性樹脂で構成された成形型の成形面と発光素子との間に充填された状態で加熱され硬化されることにより形成されている。これにより、発光素子の周囲が均一な厚さの波長変換部材で被覆され、混色性や配向特性が改善された高品質の発光装置を得ることができ、さらに発光素子と台座との間に確実に波長変換部材を充填して空気層の生成を排除し、この界面における熱膨張による破損を防止し、かつ熱伝導を向上させ放熱性を改善して発光装置の信頼性を高めることもできる。
【００２１】
さらに、本発明の他の発光装置は、波長変換部材の周囲にさらに第２の樹脂を有する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の発光装置の製造方法及び発光装置によれば、発光素子と台座との間に確実に樹脂等の硬化性組成物や波長変換部材を充填して空気を排除し、空隙の発生を阻止して高品質の発光素子を得ることができる。それは、本発明の発光装置の製造方法及び発光装置が、熱可塑性樹脂で構成された成形型を使用して硬化性組成物や波長変換部材を保持しているからである。成形型と発光素子の間に硬化性組成物や波長変換部材を保持させる構成とすれば、粘度の低い樹脂等を使用できるため、気泡の発生を抑止できると共に、発光素子と台座の隙間にも確実に樹脂等を浸入させることができる。加えて、型成形による場合は成形型の精度を上げることが容易であるため、樹脂等の膜厚を正確に制御でき、その結果発光素子の周囲に均一な膜厚の硬化性組成物や波長変換部材を被覆し、極めて精度の高い高品質な発光装置を得ることができる。さらに気泡の排除によって接着性、熱伝導性が改善され、素子の寿命向上をも図ることができる。このように、本発明によれば熱可塑性樹脂の成形型で熱硬化性樹脂の硬化性組成物や波長変換部材を成形するという簡単な構成によって極めて高品質の発光素子を安価に得ることができるという優れた特長を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置の製造方法及び発光装置を例示するものであって、本発明は発光装置の製造方法及び発光装置を以下のものに特定しない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に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に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。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誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
（発光装置）
【００２４】
図１に、一実施の形態に係る発光装置１００の概略断面図を示す。この図に示す発光装置１００は、リード電極１０２を有する台座１０１の上面に実装された発光素子１１０と、発光素子の周囲を被覆する蛍光含有樹脂１２０と、蛍光含有樹脂１２０中に含有される蛍光物質１４０を備える。発光素子１１０はフリップチップ型であり、台座１０１と接続する面に電極１１３を有している。台座１０１は所定の導電パターンを有するリード電極１０２を有している。リード電極１０２の一端は、外部電極と電気的に接続するように配置されており、リード電極１０２の他端は発光素子１１０の電極１１３と電気的に接続するように配置されている。発光素子１１０の電極１１３とリード電極１０２とは、バンプ等を介して電気的に接続されている。また発光素子１１０の周囲に蛍光物質１４０を配置するよう、蛍光物質１４０を含有した蛍光含有樹脂１２０で発光素子１１０の周囲を被覆している。蛍光含有樹脂１２０は、発光素子１１０の周囲にほぼ均一に形成され、また発光素子１１０と台座１０１との隙間においても、これらの接続部分以外の部位に充填される。この蛍光含有樹脂１２０は、台座１０１等を介して発光素子１１０で発生した熱を外部に放出する役割を有している。以下、各部材について詳細に説明する。
（発光素子１１０）
【００２５】
図２〜図３に、本発明の一実施の形態に係る発光素子を示す。図２は、発光素子の平面図、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ’線における断面図をそれぞれ示す。発光素子１１０は、ＧａＮ系又はＡｌＧａＮ系、ＩｎＧａＮ系、ＩｎＡｌＧａＮ系、ＢＮ、ＳｉＣ等の材料を有し、紫外線領域から可視光領域までの光を発することができる。特に３５０ｎｍ〜５５０ｎｍ近傍に発光ピーク波長を有する発光素子を使用し、蛍光物質１４０を効率よく励起可能な発光波長を有する光を発光できる発光層を有することが好ましい。ここでは発光素子１１０として窒化物半導体発光素子を例にとって説明するが、これに限定されるものではない。本実施の形態に係る窒化物半導体発光素子は、図３に示すようにサファイア基板１１１上にそれぞれ窒化物半導体からなるｎ型層、活性層及びｐ型層の順に積層されてなる半導体層１１２を有しており、ｎ側電極は、互いに分離されてライン状に露出されたｎ型半導体に対して形成され、ｐ側電極は、ｐオーミック電極とそのｐオーミック電極の上に形成された複数のｐパッド電極により構成されている。
【００２６】
詳細に説明すると、窒化物半導体発光素子では、ｎ型層、活性層及びｐ型層からなる積層体において、図２（ａ）に示すようにｐ型層及び活性層の一部がライン状に除去されることにより複数の溝が形成されて、ｎ型半導体層１１４がライン状に露出される。さらに、図２（ｂ）に示すように露出されたｎ型半導体層１１４上にそれぞれｎパッド電極１１５が形成される。一方ｐ側電極は、ｐ型半導体層１１６のほぼ全面に形成された透光性を有するｐオーミック電極と、そのｐオーミック電極の上に形成された複数のｐパッド電極１１７とによって構成される。
【００２７】
上述した電極構成を有する窒化物半導体発光素子は、以下のような理由により、発光領域全体に電流が注入されるようにして発光効率を向上させるとともに、比較的大面積（例えば、１０００μｍ×１０００μｍ）の窒化物半導体発光素子においても、発光面全体に亙って均一な発光が可能になるようにしている。
【００２８】
発光素子１１０は、サファイア基板、シリコン基板等の透光性基板の上に窒化ガリウムを主成分としたｎ型半導体層及びｐ型半導体層が積層された構造を有し、それぞれの半導体層に形成されたｎパッド電極１１５及びｐパッド電極１１７はバンプを介して、台座１０１に設けられたリード電極１０２と電気的に接続されている。発光素子とリード電極１０２とを電気的に接続している部分以外の隙間部分は、空気が残存しないように、またｐパッド電極１１５とｎパッド電極１１７との短絡を防止するために、蛍光含有樹脂１２０が挿入されている。パッド電極１１５、１１７とリード電極１０２との接合は、はんだ、金バンプを導電パターンとパッド電極との間に超音波接合したもの、金、銀、パラジウム、ロジウム等の導電性ペースト、異方性導電ペースト等を用いることができる。
（台座１０１）
【００２９】
台座１０１は、発光素子１１０を載置して、これと電気的に接続される。台座１０１には、所定の形状を有するリード電極１０２が形成されている。リード電極１０２は連接された、発光素子１１０と電気的に接続する部位と、外部電極と電気的に接続する部位とを有している。腐食を防止する観点からは、これらの両部位のみが台座１０１上で露出していることが好ましいが、光の反射効率を向上させるために両部位以外の部分が露出していてもよい。台座１０１は、発光素子１１０と電気的に接続する部位において、発光素子１１０のｎパッド電極１１５及びｐパッド電極１１７と対向する位置にリード電極１０２を設けている。一方、外部電極と電気的に接続する部位は、ワイヤを用いてワイヤボンディングにより接続される。これにより、発光素子１１０は、リード電極１０２を介して、外部電極と電気的に接続される。台座１０１は、ガラスエポキシ積層基板、液晶ポリマー基板、ポリイミド樹脂基板、セラミック基板等で形成される。
【００３０】
リード電極１０２は、所定の導電パターンを有することもできる。導電パターンには、銅、リン青銅、鉄、ニッケル等の電気良導体を用いることができる。さらに、導電パターンの表面に銀、金、パラジウム、ロジウム等の貴金属メッキを施すこともできる。また、発光素子１１０とリード電極１０２とを電気的に接続する手段としては、バンプ１０３を介する手段等が利用できる。
【００３１】
なお図示しないが、発光素子は台座に直接実装するのでなく、サブマウント基板に実装し、このサブマウント基板を介して台座に実装することもできる。また、台座をサブマウント基板とすることもできる。台座をサブマウント基板とした場合、蛍光含有樹脂で被覆されていないリード電極を外部端子として利用できる。あるいは、台座自体を実装基板としてもよい。さらに、発光素子はフェイスダウンの構造の他、フェイスアップの構造を採ることもできる。さらにまた、台座のリード電極と発光素子とはワイヤボンディングで電気的に接続することもできる。
（蛍光含有樹脂）
【００３２】
蛍光含有樹脂１２０は、波長変換部材として蛍光物質１４０を混入した波長変換層を構成する。なお硬化前の熱硬化性樹脂は請求項における硬化性組成物に相当する。蛍光物質１４０は、蛍光含有樹脂１２０中にほぼ均一の割合で混合されていることが好ましい。ただ、蛍光物質が部分的に偏在するように配合することもできる。例えば、蛍光含有樹脂１２０の外面側に蛍光物質１４０が多く含まれるよう偏在させ、発光素子１１０と蛍光含有樹脂１２０との接触面から離間させることにより、発光素子１１０で発生した熱が蛍光物質１４０に伝達し難くして蛍光物質１４０の劣化を抑制できる。蛍光含有樹脂１２０は、シリコーン樹脂組成物、変性シリコーン樹脂組成物等を使用することが好ましいが、エポキシ樹脂組成物、変性エポキシ樹脂組成物、アクリル樹脂組成物等の透光性を有する絶縁樹脂組成物を用いることもできる。また蛍光含有樹脂１２０中には、顔料、拡散剤等を混入することもできる。
【００３３】
蛍光含有樹脂１２０は、硬化後でも軟質であることが好ましい。硬化前は、発光素子１１０の周囲に蛍光含有樹脂１２０を行き渡らせ、かつ、発光素子１１０とリード電極１０２とを電気的に接続する部分以外の隙間部分へ蛍光含有樹脂１２０を浸入させるため、粘度の低い液状のものが好ましい。従来のスクリーン印刷による樹脂の塗布方法では、ある程度の粘性を利用した保形性が要求されるため粘度の高い樹脂を使用する必要があり、このため流動性が低く発光素子と台座との隙間に入り込み難くなり空隙が生じたり、また粘度が高いと樹脂に気泡が混入し易くなって、封止の際に空気層が形成されることがあり、これによって界面での光損失や色ムラを生じさせ、また発光素子の発熱によって空気層が熱膨張して破断の原因となるといった問題があった。これを防止して粘度の低い樹脂を隙間に浸入させるためには脱泡機等を使用して気泡を排除しなければならず、工程数やコストがかかっていた。これに対して本実施の形態では型成形を行うため、粘度が低い樹脂を使用しても確実に所望の形状に成形できる。また発光素子１１０と台座１０１との隙間に樹脂を充填するアンダーフィル工程において、脱泡せずに確実に樹脂を浸入させることができ空気層の生成を阻止できる。
【００３４】
蛍光含有樹脂１２０は、接着性を有していることが好ましい。蛍光含有樹脂１２０に接着性を持たせることにより、発光素子１１０と台座１０１との固着性を高めることができる。接着性は、常温で接着性を示すものだけでなく、蛍光含有樹脂１２０に所定の熱と圧力を加えることにより接着するものも含む。また蛍光含有樹脂１２０は、固着強度を高めるために温度や圧力を加えたり乾燥させたりすることもできる。
【００３５】
蛍光含有樹脂１２０の膜厚は、成形型１３０と発光素子１１０との隙間により決定される。成形型１３０の成形面は、蛍光含有樹脂１２０で被覆する発光素子１１０の大きさ及び形状に応じて成形される。好ましくは、蛍光含有樹脂１２０の膜厚は１０μｍ〜１５０μｍ程度、より好ましくは２５μｍ〜１００μｍ程度、さらに好ましくは７５μｍ程度とする。型成形によって、所望の厚さの蛍光含有樹脂１２０を均一に形成することが容易となる。特に成形型１３０の精度は比較的高いため、より正確な膜厚制御が実現できる。発光素子１１０の上面及び側面を所定の厚さとすることにより、指向特性を優れたものとすることができる。ただし、膜厚は特に限定されず、非常に薄い膜厚のものや厚い膜厚のものも使用することができる。
【００３６】
また蛍光含有樹脂１２０は熱硬化性樹脂を使用することが好ましい。加熱温度は蛍光含有樹脂１２０の硬化温度により適宜変更するが、７０℃以上１３０℃以下であることが好ましい。発光素子１１０の耐用温度以下で蛍光含有樹脂１２０を硬化することを要するからである。
（成形型１３０）
【００３７】
蛍光含有樹脂１２０は、未硬化の状態で成形型１３０を被せることにより成形される。成形型１３０は、熱可塑性樹脂で構成される。これにより、加熱により熱硬化性樹脂である蛍光含有樹脂１２０を硬化させる一方で成形型１３０を溶融させ、波長変換層を形成できる。また成形型１３０の熱可塑性樹脂は蛍光含有樹脂と離型性を有する樹脂とすることで、成形型１３０を除去する際に蛍光含有樹脂が剥離されることを回避し、製造上の歩留まりを向上させ発光装置の信頼性も改善される。熱可塑性樹脂は、例えばアクリル酸系やメタクリル酸系の樹脂が利用できる。また成形型１３０は、注型法、押出成形法、プレス加工法等により所定の形状に成形することができる。
【００３８】
成形型１３０は、発光素子と対向する内面に成形面を成形している。成形面は、蛍光含有樹脂の成形厚さ分に相当する凹状に成形している。この凹状の縦横の大きさは、発光素子１１０の縦横よりも大きくする。また凹状の内側高さは、台座１０１上に実装された発光素子１１０の上面までの高さよりも高くする。この発光素子１１０の上面と凹状成形面内側との間の距離と、発光素子１１０の縦横と凹状成形面の内側の縦横との距離を、ほぼ等しい距離とすることで、発光素子１１０の上下周囲に均一な蛍光含有樹脂１２０を形成できる。発光素子１１０の発光を波長変換する波長変換部材を含有した波長変換層をムラなく均一に形成すれば、蛍光含有樹脂１２０に含有されて凹状成形面と発光素子１１０との間に位置する蛍光物質１４０で、発光素子１１０の上面及び側面から放出される光が均等に波長変換されあるいは透過する距離を一定とでき、波長変換された光や発光素子からの発光色との混色が色ムラなく放出され、混色性や配向特性に優れた高品質な発光を実現できる。ただ、発光素子１１０の上面と成形面の内側との間の距離と、発光素子１１０の縦横と成形面の内側の縦横との距離を変化させることもできる。発光素子１１０の上面からの光量と側面からの光量に応じて蛍光物質１４０の量を変更させることで、光量を調整できる。またカップ形状を持つ成形型１３０のほぼ中央に発光素子１１０を配置することで、蛍光含有樹脂１２０の膜厚を縦横均一にすることができる。
【００３９】
また成形型１３０は、厚さがほぼ均一な凹状のみならず、ドーム型やレンズ形状といった曲面を構成することもできる。ドーム型、レンズ形状とすることにより製造後の発光装置において集光性を向上させることができる。例えば蛍光含有樹脂１２０の上面がレンズ状に形成されるように成形面を曲面とすることもでき、これにより発光装置からの光の集光性を高めて光の取り出し効率を向上できる。特に、従来のスクリーン印刷による方法ではスキージ等でレベリングするために平坦面に成形され、曲面を成形することは困難であったが、型成形による方法ではどのような形状にでも成形できるので、レンズ形状のみならず所望の形状に蛍光含有樹脂１２０を成形できるという優れた特長が実現される。しかもこの方法では、通常の型成形のように樹脂硬化後に型抜きする必要がなく、成形型１３０を溶融させることで脱型できるため、型抜きを考慮した成形面に限定されることなく自由度の高い樹脂成形が実現できる。
（蛍光物質）
【００４０】
蛍光物質１４０は、発光素子１１０からの光を吸収し異なる波長の光に波長変換する波長変換部材である。例えば、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体、Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に賦活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、又はＣｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩、又はＥｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか１以上であることが好ましい。具体例として、下記の蛍光体を使用することができるが、これらに限定されない。
【００４１】
Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体は、Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）等がある。また、Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの他、ＭＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｍ１．８Ｓｉ５Ｏ０．２Ｎ８：Ｅｕ、Ｍ０．９Ｓｉ７Ｏ０．１Ｎ１０：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）等もある。一方、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される酸窒化物系蛍光体は、ＭＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）等がある。
【００４２】
またＥｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に賦活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体には、Ｍ５（ＰＯ４）３Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）等がある。
【００４３】
さらにアルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体には、Ｍ２Ｂ５Ｏ９Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）等がある。
【００４４】
アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体には、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｒ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｒ、ＣａＡｌ２Ｏ４：Ｒ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｒ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ１２：Ｒ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｒ（Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）等がある。
【００４５】
またアルカリ土類硫化物蛍光体には、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ等がある。
【００４６】
Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体には、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３（Ａｌ０．８Ｇａ０．２）５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２の組成式で表されるＹＡＧ系蛍光体等がある。
【００４７】
その他の蛍光体には、ＺｎＳ：Ｅｕ、Ｚｎ２ＧｅＯ４：Ｍｎ、ＭＧａ２Ｓ４：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。）等がある。
【００４８】
上述の蛍光体は、所望に応じてＥｕに代えて、又はＥｕに加えてＴｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉから選択される１種以上を含有させることもできる。
【００４９】
また、上記蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、効果を有する蛍光体も使用することができる。
【００５０】
これらの蛍光物質は、発光素子１１０の励起光により、黄色、赤色、緑色、青色に発光スペクトルを有する蛍光体を使用することができる他、これらの中間色である黄緑色、青緑色、橙色等に発光スペクトルを有する蛍光体も使用することができる。これらの蛍光体を種々組み合わせて使用することにより、種々の発光色を有する発光装置を製造することができる。
【００５１】
例えば、青色に発光するＧａＮ系化合物半導体を用いて、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ若しくは（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅの蛍光物質に照射し、波長変換を行う。発光素子１１０からの光と、蛍光物質１４０からの光との混合色により白色に発光する発光装置を提供することができる。
【００５２】
あるいは、緑色から黄色に発光するＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、又はＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕと、蛍光体である青色に発光する（Ｓｒ，Ｃａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ、赤色に発光する（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕと、からなる蛍光物質１４０を使用することによって、演色性の良好な白色に発光する発光装置を提供することができる。これは、色の三源色である赤・青・緑を使用しているため、第１の蛍光体及び第２の蛍光体の配合比を変えることのみで、所望の白色光を実現することができる。
【００５３】
蛍光物質１４０の粒径は、１μｍ〜２０μｍの範囲が好ましく、より好ましくは２μｍ〜８μｍ、特に５μｍ〜８μｍの範囲が好ましい。２μｍより小さい粒径を有する蛍光体は、凝集体を形成しやすい傾向にある。一方、５μｍ〜８μｍの粒径範囲の蛍光体は、光の吸収率及び変換効率が高い。このように、光学的に優れた特徴を有する粒径の大きな蛍光体を含有させることにより、発光装置の量産性が向上する。
【００５４】
ここで粒径は、空気透過法で得られる平均粒径を指す。具体的には、気温２５℃、湿度７０％の環境下において、１ｃｍ３分の試料を計り取り、専用の管状容器にパッキングした後、一定圧力の乾燥空気を流し、差圧から比表面積を読みとり、平均粒径に換算した値である。本発明で用いられる蛍光体の平均粒径は２μｍ〜８μｍの範囲であることが好ましく、さらに、この平均粒径値を有する蛍光体が、頻度高く含有されていることが好ましい。また、粒度分布も狭い範囲に分布していることが好ましく、特に粒径２μｍ以下の微粒子が少ないと好ましい。このように粒径及び粒度分布のバラツキが小さい蛍光体を用いることにより、より色ムラが抑制され、良好な色調を有する発光装置が得られる。
（拡散剤）
【００５５】
さらに、蛍光含有樹脂１２０、成形型１３０中に蛍光物質１４０の他に拡散剤を含有させても良い。具体的な拡散剤としては、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素等が好適に用いられる。これによって良好な指向特性を有する発光装置が得られる。
【００５６】
ここで本明細書において拡散剤とは、中心粒径が１ｎｍ以上５μｍ未満のものをいう。１μｍ以上５μｍ未満の拡散剤は、発光素子１１０及び蛍光物質１４０からの光を良好に乱反射させ、大きな粒径の蛍光物質を用いることによって生じやすい色ムラを抑制することができるので、好適に使用できる。また、発光スペクトルの半値幅を狭めることができ、色純度の高い発光装置が得られる。一方、１ｎｍ以上１μｍ未満の拡散剤は、発光素子１１０からの光波長に対する干渉効果が低い反面、透明度が高く、光度を低下させることなく樹脂粘度を高めることができる。
（フィラー）
【００５７】
さらに、蛍光含有樹脂１２０、成形型１３０中に、蛍光物質の他にフィラーを含有させても良い。具体的な材料としては、拡散剤と同様のものが使用できる。ただ、拡散剤とフィラーとは中心粒径が異なり、本明細書においてはフィラーの中心粒径は５μｍ以上１００μｍ以下とすることが好ましい。このような粒径のフィラーを透光性樹脂中に含有させると、光散乱作用により発光装置の色度バラツキが改善される他、透光性樹脂の耐熱衝撃性を高めることができる。これにより、高温下での使用においても、発光素子と外部電極とを電気的に接続しているワイヤーの断線や発光素子底面とパッケージの凹部底面と剥離等を防止可能な信頼性の高い発光装置とできる。さらには樹脂の流動性を長時間一定に調整することが可能となり、所望とする場所内に封止部材を形成することができ歩留まり良く量産することが可能となる。
（発光素子１１０の台座への実装）
【００５８】
次に、図４〜図８に基づいて、本発明の実施例１に係る発光装置１００の製造工程を説明する。まず、図４に示すように、フリップチップ型の発光素子１１０を台座上に実装する。ここでは、台座のリード電極１０２に発光素子１１０をバンプを介して電気接続する。リード電極１０２は所定の配向パターンを有しており、台座１０１の上面若しくは内部に配線されている。リード電極１０２は発光素子１１０の電極１１３と対向するように配向パターンを形成することが好ましい。リード電極１０２の一端は台座１０１の上面若しくは下面から露出しており外部電極と電気的に接続するように形成されている。リード電極１０２の他端は発光素子１１０が載置される部分に露出している。そのリード電極１０２の他端にバンプ１０３を形成する。バンプ１０３は導電性があり、リード電極１０２や電極１１３よりも軟質の部材であるもの、例えばハンダ等を用いることができる。発光素子１１０はリード電極１０２の上面に超音波振動手段等を用いて実装する。これにより、発光素子１１０の電極１１３とリード電極１０２とはバンプ１０３を介して電気的に接続される。発光素子１１０の基板面の上面は、台座１０１とほぼ平行になるように配置することが好ましい。次の工程で蛍光含有樹脂１２０をポッティングしたときに蛍光含有樹脂１２０が流れ出さないようにし、また発光装置１００の配向色度を所定の状態に保持するためである。
（蛍光含有樹脂の塗布）
【００５９】
次に、予め蛍光物質を均一に含有させた蛍光含有樹脂を用意し、この蛍光含有樹脂を図５に示すように発光素子の上方から供給する。蛍光含有樹脂はペースト状で、発光素子と台座との間の隙間に浸入できる粘度に調整しておく。また、隙間への蛍光含有樹脂の浸入を確実にするために、減圧あるいは真空状態で蛍光含有樹脂を充填することもできる。蛍光含有樹脂１２０を発光素子１１０の上面に載置する手段としては、ポッティング手段やスプレー噴霧手段等が利用できる。蛍光含有樹脂１２０を載置する量は、発光素子１１０と対向する台座１０１と成形型１３０とで囲まれた容積に等しい量、若しくは若干多くする。蛍光含有樹脂１２０には、予め蛍光物質１４０をほぼ均一に混合することで、発光装置１００から放出される光の色むらを防止できる。また蛍光含有樹脂１２０には、必要に応じて蛍光物質１４０の他に拡散剤やフィラー等を均一に混合することもできる。また蛍光含有樹脂１２０が表面張力により発光素子１１０の上面に保持されて流出しないよう、また流出した場合でも発光素子１１０の周囲から広く拡散しない程度に蛍光含有樹脂１２０の粘度を調整しても良い。
（成形型１３０の被覆）
【００６０】
さらに図６に示すように、発光素子の周囲に蛍光含有樹脂を塗布した状態で、上方から成形型１３０を被せて、発光素子１１０の周囲に蛍光含有樹脂１２０を行き渡らせる。なお、サブマウントにフリップチップ実装された発光素子側を、蛍光含有樹脂が注入された成形型に対向させ、キャスティングすることにより発光素子の周囲に蛍光含有樹脂を行き渡らせることもできる。この形成方法によれば、成形型を下方にして、成形型を加熱および収縮させ、残留物は下方に落下させて除去することができる。
【００６１】
成形型１３０は予め金型成形等により成形される。この際の型精度は、±２μｍの公差といった高精度で作製できる。また成形型１３０は熱可塑性樹脂成で成形される。成形型１３０を蛍光含有樹脂に被せるキャッピングにおいては、図７に示すように成形型１３０の成形面に発光素子１１０が収納され、かつ成形面と発光素子１１０との間の間隔が一定となるように、すなわち発光素子１１０が形成面の中央に配置されるように位置決めされる。例えば位置決めガイドや嵌合部分によって成形型１３０を正確な位置に位置決めして被覆する。この例では、略直方体状の発光素子１１０の周囲に、均一な膜厚で蛍光含有樹脂１２０を塗布して、ほぼ同じ形状の直方体形状を一回り大きくしたサイズとなるように成形する。なお成形型１３０の背面は、特に形状を限定するものでなく、図６及び図７の例ではドーム状としているが、成形面に応じた直方体状としてもよい。蛍光含有樹脂１２０を載置した発光素子１１０の上面からゆっくりと成形型１３０を降下させて被せる。ゆっくりと成形型１３０を被せることにより蛍光含有樹脂１２０の飛散を防止し、また蛍光含有樹脂１２０の流出速度をある程度制御することもできる。また蛍光含有樹脂１２０と成形型１３０との間に気泡が残存していると光取り出し効率が低下したり色調バラツキが生じたりするため、成形型１３０の成形面内には空気が残存しないように被せる。図７に示すように、成形型１３０の下端が台座１０１と隙間なく合致するように成形型１３０は降下される。また発光素子１１０と台座１０１との隙間に外部から空気が挿入しないように逆止弁的な構造、例えば成形型１３０と台座１０１との接触部分である成形型１３０の裾の部分を外側に張り出しておく構造としてもよい。また上記の蛍光含有樹脂の塗布工程と成形型１３０の被覆工程とをほぼ同時に行ってもよい。これにより蛍光含有樹脂１２０を隙間部分に浸入させ、成形型１３０内に蛍光含有樹脂１２０を配置することができる。
（蛍光含有樹脂の硬化）
【００６２】
そして図７の状態から加熱して、熱硬化性樹脂である蛍光含有樹脂１２０を熱硬化させ、さらに成形型１３０を溶融させる。この工程は、好ましくは２段階に分けて行う。まず第１の温度で蛍光含有樹脂１２０を硬化させる。第１の温度およびその加熱時間は、使用する熱硬化性樹脂の種類や塗布量などに応じて、蛍光含有樹脂１２０が硬化できる温度及び時間とする。例えば蛍光含有樹脂をシリコーン樹脂とする場合、約１００℃でおよそ１時間加熱して硬化させる。その結果、蛍光物質を含有したシリコーン樹脂層は、熱可塑性樹脂の成形精度からダイス周囲に７５μｍの均一な蛍光体層が形成されていることが確認された。
【００６３】
蛍光含有樹脂１２０を硬化することにより成形型１３０と蛍光含有樹脂１２０、蛍光含有樹脂１２０と発光素子１１０、蛍光含有樹脂１２０と台座１０１等を接着することができ、これにより成形型１３０と台座１０１との剥離を防止することができ、また蛍光含有樹脂１２０中に含まれる蛍光物質１４０を均一に混合された状態で保持することもできる。ただ、成形型で発光素子を被覆した後、数秒から数時間静置しておき、蛍光物質が沈降した状態で蛍光含有樹脂を硬化することもできる。これにより蛍光含有樹脂中に蛍光物質を密にした部分を形成できるため、発光素子から直接放出される光を少なくすることができ色むらを低減することができる。なお、蛍光含有樹脂を硬化させずに使用することも可能である。
【００６４】
蛍光含有樹脂１２０の硬化は、成形型１３０で被覆した台座１０１を所定の加熱装置に挿入して加熱する。また、成形型１３０で被覆した台座１０１をラミネートや袋状のものに封入して水等の溶液中に浸漬して成形型１３０等に圧力を加えながら、該溶液を加熱して蛍光含有樹脂１２０を硬化することもできる。なお蛍光含有樹脂で発光素子を被覆した後、加熱する前に数秒から数時間静置しておき、蛍光物質が沈降した状態で加熱して熱硬化させることもできる。これにより蛍光含有樹脂中に蛍光物質を密にした部分を形成でき、発光素子から波長変換されずに直接放出される光を少なくして色むらを低減する効果が期待できる。また本明細書において硬化とは完全に硬化させる他、ゲル状に硬化させる場合も含まれる。
（成形型１３０の溶融）
【００６５】
さらに第２の温度に昇温して、成形型１３０を溶融させる。第２の温度は、蛍光含有樹脂１２０が硬化する温度以上であることが好ましい。第２の温度及びその加熱時間も、使用する熱可塑性樹脂の種類や使用量に応じて、蛍光含有樹脂１２０が露出する程度まで成形型１３０が溶融するに十分な温度及び時間とする。例えば、成形型１３０をメタクリル酸樹脂とする場合、約１７０℃〜２００℃付近まで昇温し、およそ１時間程度加熱して溶融する。これにより、メタクリル酸樹脂は融点に達すると収縮を伴いながら溶け始めた。その結果、図８に示すようにメタクリル酸樹脂の残骸１３０Ｚが蛍光含有樹脂の上面に残った。このように、蛍光含有樹脂が成形型１３０の成形面に従って成形されたまま、成形型１３０が離型される。熱収縮した成形型１３０の残骸１３０Ｚは、スキージによる掻き取りや吸引等により除去する。成形型１３０を蛍光含有樹脂１２０と離型性の良い樹脂とすることで、除去の際に蛍光含有樹脂１２０が破損したり発光素子１１０との界面で剥離を生じることなく、残骸を蛍光含有樹脂から容易に分離できる。
【００６６】
なお蛍光含有樹脂の硬化に伴い、同時に成形型を硬化することもできる。また、成形型と台座との接触部分に接着剤を塗布しておき、蛍光含有樹脂の硬化と同時に接着剤を硬化することもできる。これにより成形型と台座との接着強度を向上させることができる。この接着剤は成形型を蛍光含有樹脂上に被せる際に塗布しておくことが好ましい。
【００６７】
以上の工程を経ることにより、図１のような発光素子の周囲に均一な膜厚で蛍光含有樹脂が成形された発光装置が得られる。特に、発光素子１１０の上面及び側面と、発光素子１１０とリード電極１０２とが電気的に接続されている部分以外の隙間部分とに、界面のない一体的な状態で蛍光含有樹脂１２０を被覆することができる。これにより界面での剥離が生ぜず、光の取り出し効率も向上するために極めて効果的である。また蛍光含有樹脂１２０の膜厚を一定にすることで、発光素子１１０から放出された光はほぼ均一な膜厚を持つ蛍光含有樹脂１２０を透過するため、所定の発光色を再現性良く実現することができ、色調バラツキの少ない発光装置を実現できる。また台座１０１に実装された発光素子の実装位置が多少位置ずれした場合でも、蛍光物質が混入されている部分の膜厚が均一であるため色調バラツキを低減できる効果も期待できる。
（実施例２に係る発光装置の製造方法）
【００６８】
以上の実施例では、蛍光含有樹脂を発光素子とほぼ同様の形状を維持したまま塗布して略直方体形状としたが、これに限られず、発光素子の形状に沿った形でない任意の形状に蛍光含有樹脂を成形することもできる。本発明の実施例２に係る発光装置の製造方法として、レンズ状に蛍光含有樹脂を成形する例について、図９〜図１０に基づいて説明する。まず、上記実施例１の図４〜図５と同様に、発光素子２１０を台座２０１上に実装して、上面に蛍光含有樹脂２２０を滴下する。そして、図９に示すように成形面を曲面にした成形型２３０を蛍光含有樹脂２２０の上から被せる。この成形型２３０は、成形面をＲ面として、蛍光含有樹脂２２０をレンズ状に成形する。Ｒ面の開口内径や曲率半径は、使用する発光素子２１０及び発光素子２１０に形成するレンズ面のサイズ等に応じて設計される。図９の例では、発光素子２１０及び成形型２３０の外形は図６等の例と同じとし、成形面のみ平面で形成された凹状から曲面の凹状に変更している。曲面凹状は、成形型２３０を成形する金型を変更することで容易に対応できる。このように、成形面を曲面形状とできることは、従来のスキージ等を利用したスクリーン印刷では困難であったため、大きな利点となる。特に蛍光含有樹脂２２０をレンズ状に形成することで側方に向かう光を集光して指向性を高めることができ、発光装置２００として好適である。このようにして成形型２３０を蛍光含有樹脂２２０に被せた状態で、上記実施例１と同様に二段階で加熱し、熱硬化性樹脂を硬化させ収縮させて除去し、図１０に示すような発光装置２００を得ることができる。
【００６９】
また、以上の構成では蛍光含有樹脂を一層のみ発光素子に被覆しているが、樹脂層を多層構成とすることもできる。この際、各樹脂層に蛍光物質を含有させる際に、各樹脂層中に混入させる蛍光物質は、同一のものとする他、異なるものとすることもできる。例えば、第１の樹脂中に混入する蛍光物質を、第２の樹脂中に混入する蛍光物質よりも長波長側に発光ピーク波長を有するタイプとすることにより、第１の樹脂中の蛍光物質で波長変換された光を第２の樹脂中の蛍光物質で波長変換されることなく外部に放出させ、発光装置の波長変換効率を向上させることができる。あるいは、多層構成の樹脂層の内、発光素子と接触する樹脂層等、特定の層にのみ蛍光物質を含有させた波長変換層とし、他の層は蛍光物質を含有しない透光性の樹脂層として、フィラーや拡散剤を混入してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明の発光装置の製造方法及び発光装置は、照明用光源、ＬＥＤデイスプレイ、バックライト光源、信号機、照明式スイッチ、各種センサ及び各種インジケータ等に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る発光装置を示す概略断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る発光素子の平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ’線における断面図である。
【図４】本発明の実施例１に係る発光装置の製造方法の一工程を示す概略断面図である。
【図５】本発明の実施例１に係る発光装置の製造方法の一工程を示す概略断面図である。
【図６】本発明の実施例１に係る発光装置の製造方法の一工程を示す概略断面図である。
【図７】本発明の実施例１に係る発光装置の製造方法の一工程を示す概略断面図である。
【図８】本発明の実施例１に係る発光装置の製造方法の一工程を示す概略断面図である。
【図９】本発明の実施例２に係る発光装置の製造方法の一工程を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の実施例２に係る発光装置の製造方法の一工程を示す概略断面図である。
【図１１】ポッティング手段を用いた従来の被膜形成方法を示す断面図である。
【図１２】スクリーン印刷手段を用いた従来の被膜形成方法を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１００、２００、３００、４００…発光装置
１０１、２０１…台座
１０２…リード電極；１０３…バンプ
１１０、２１０、３１０、４１０…発光素子
１１１、４１１…基板
１１２…半導体層；１１３…電極
１１４…ｎ型半導体層；１１５…ｎパッド電極
１１６…ｐ型半導体層；１１７…ｐパッド電極
１２０、２２０…蛍光含有樹脂
１３０、２３０…成形型；１３０Ｚ…残骸
１４０…蛍光物質
３１１…キャビティ；３１２…被膜；３１３…樹脂；３１４…細管
３１５…リード電極；３１６…蛍光物質；４１２…被膜；４１３…樹脂
４１４…ヘラ；４１５…リード電極；４１６…メタルマスク；４１７…蛍光物質
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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