(57)【要約】【課題】  発光素子の表面に、略均一な厚みの波長変換部材を容易に形成することができる発光装置の製造方法を提供する。【解決手段】  基板を準備する工程と、基板の上面に発光素子を載置する工程と、基板の上面に、発光素子から離間して発光素子を囲み、かつ、発光素子の上面よりも高い位置に上面を有する透光性の枠体を配置する工程と、枠体で囲まれた領域に、発光素子の上面及び側面を被覆し、枠体の内側面と接する波長変換部材を配置する工程と、基板と、枠体と、波長変換部材とを被覆する透光性部材を形成する工程と、を備える発光装置の製造方法。【選択図】図１Ｃ
2018085356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を準備する工程と、
前記基板の上面に発光素子を載置する工程と、
前記基板の上面に、前記発光素子から離間して前記発光素子を囲み、かつ、前記発光素子の上面よりも高い位置に上面を有する透光性の枠体を配置する工程と、
前記枠体で囲まれた領域に、前記発光素子の上面及び側面を被覆し、前記枠体の内側面と接する波長変換部材を配置する工程と、
前記基板と、前記枠体と、前記波長変換部材とを被覆する透光性部材を形成する工程と、
を備える発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記枠体を形成する工程は、未硬化の樹脂材料を前記基板の上面に供給した後、硬化する工程を含む、請求項１記載の発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記枠体を形成する工程は、未硬化の樹脂材料を複数積層させる工程を含む、請求項１又は請求項２記載の発光装置の製造方法。
【請求項４】
前記枠体は、未硬化の樹脂材料を前記基板の上面に供給した後、変形させる工程を含む請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項５】
前記枠体は、前記変形させる工程において、前記枠体の内側面側に突起部を形成する工程を含む請求項４記載の発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記枠体を形成する工程は、成形された枠体を、前記基板の上面に貼り付ける工程を含む、請求項１記載の発光装置の製造方法。
【請求項７】
前記発光素子の下方又は周辺に、光反射部材を形成する工程を備える、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項８】
前記発光素子は、積層構造体と電極とを有し、前記電極が形成された面を、前記基板の上面に対向させて載置する請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光素子（以下、発光素子）と蛍光体とを備えた発光装置（発光ダイオード）が知られている。蛍光体は、例えば、電着法などにより発光素子を被覆するように配置されることが知られている（例えば、特許文献１）。電着法により形成された蛍光体層は、発光素子の上面及び側面において略均一な厚みとすることができる。そのため、発光素子の側面方向に出射される光と上面方向に出射される光との色度を均一にし易く、配光色ムラの少ない発光装置とすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−９６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電着法は、例えば、ポッティングなど他の方法に比べると工程の管理を厳しくする必要がある。そのため、より簡易な方法で、発光素子の表面に均一な厚みの蛍光体層を形成する方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態は、以下の構成を含む。
基板を準備する工程と、基板の上面に発光素子を載置する工程と、基板の上面に、発光素子から離間して発光素子を囲み、かつ、発光素子の上面よりも高い位置に上面を有する透光性の枠体を配置する工程と、枠体で囲まれた領域に、発光素子の上面及び側面を被覆し、枠体の内側面と接する波長変換部材を配置する工程と、基板と、枠体と、波長変換部材とを被覆する透光性部材を形成する工程と、を備える発光装置の製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
以上により、発光素子の表面に、略均一な厚みの蛍光体層（波長変換部材）を容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】図１Ａは、実施形態に係る製造方法で得られる発光装置の概略斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａに示す発光装置の内部が透けた状態を示す概略上面図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、図１Ｂの１Ｃ−１Ｃ線における概略断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する概略断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する概略断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する概略断面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する概略断面図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する概略断面図である。
【図２Ｆ】図２Ｆは、実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する概略断面図である。
【図２Ｇ】図２Ｇは、実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する概略断面図である。
【図３】図３は、実施形態に係る製造方法で得られる発光装置の概略断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する概略断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する概略断面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する概略断面図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する概略断面図である。
【図５】図５は、実施形態に係る製造方法で得られる発光装置の概略断面図である。
【図６】図６は、実施形態に係る製造方法で得られる発光装置の概略断面図である。
【図７】図７は、実施形態に係る製造方法で得られる発光装置の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明を実施するための形態を、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、本発明の技術思想を具現化するための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い。尚、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。また、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」および、それらの用語を含む別の用語）を用いる。こ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、これらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。
【０００９】
実施形態に係る発光装置の製造方法は、基板の上面に載置される発光素子を囲む枠体を形成し、その枠体内に波長変換部材を形成する工程を備えている。このような枠体を備えることで、発光素子の側面を被覆する波長変換部材は、枠体と発光素子との間の限られた領域に形成されることになる。また、発光素子の上面を被覆する波長変換部材は、発光素子の上面よりも高い位置に上面を有する枠体によって、その厚みが制御される。つまり、枠体によって発光素子を被覆する波長変換部材の厚みを制御することができる。このような方法を用いることで、電着法で形成される波長変換部材のように、発光素子の側面と上面とを被覆する波長変換部材の厚みを略均一にすることができる。そして、枠体が透光性であるため、発光素子の側方に出射される光は枠体を透過することができる。これにより、配光色ムラの少ない発光装置を容易に得ることができる。
【００１０】
また、電着法では、電着浴液中で作業が行われる。そのため、波長変換部材に含まれる蛍光体の組成によっては、電着法を用いることができない場合がある。本実施形態では、未硬化の樹脂材料に蛍光体を含有させて波長変換部材を形成するため、電着法に適さない蛍光体を用いることができる。
【００１１】
（実施形態１）
実施形態１に係る製造方法で得られる発光装置１００を、図１Ａ〜図１Ｃに示す。発光装置１００の製造方法を、図２Ａ〜図２Ｇに示す。発光装置１００は、基板１１０と、発光素子１２０と、枠体１３０と、波長変換部材１４０と、透光性部材１５０と、を備える。詳細には、基板１１０は、絶縁性の母材１１１と、母材１１１の少なくとも上面に設けられる一対の導電部材１１２と、を備える。一対の導電部材１１２の上面には、発光素子１２０が載置されている。発光素子１２０は、下面１２０ｃに一対の電極１２２を備えている。発光素子１２０の電極１２２と、基板１１０の導電部材１１２とは、電気的に接続される。
【００１２】
基板１１０の上面１１０ａには、発光素子１２０を囲む枠体１３０が配置されている。枠体１３０は、透光性である。枠体１３０は、発光素子１２０から離間している。枠体１３０の上面１３０ａは、発光素子１２０の上面１２０ａよりも高い位置にある。
【００１３】
枠体１３０で囲まれた領域には、波長変換部材１４０が配置されている。波長変換部材１４０は、発光素子１２０の上面１２０ａ及び側面１２０ｂを被覆している。波長変換部材１４０は、枠体１３０の内側面１３０ｂに接している。さらに、基板１１０の上面１１０ａには、枠体１３０と、波長変換部材１４０とを被覆する透光性部材１５０を備えている。
【００１４】
以下、各工程について詳説する。尚、図２Ａ〜図２Ｇでは、基板１１００は、２つの発光装置を得るための方法を例示している。発光装置の数は、これに限らず任意に選択することができる。
【００１５】
（基板を準備する工程）
図２Ａに示すように、基板１１００を準備する。基板１１００の上面１１００ａには、導電部材１１２０が備えられている。導電部材１１２０は、発光素子に給電するための電極として機能するものであり、基板１１００の上面１１００ａに正負電極となる１対が備えられる。ここでは、２つの発光装置を例示しているため、２対の導電部材１１２０が備えられている。基板１１００の上面に備えられる導電部材１１２０は、外部接続端子として機能させてもよい。
【００１６】
また、基板１１００の下面にも導電部材１１２０が備えられていてもよい。下面の導電部材１１２０は、例えば、２次基板などに半田等を用いて実装する際の外部接続端子として有用である。基板１１００の上面１１００ａの導電部材１１２０と、基板１１００の下面の導電部材１１２０とは、例えばビアなどによって電気的に接続される。また、導電部材は、上述のように発光素子への給電に寄与する導電部材に加え、通電されない導電部材を備えていてもよい。そのような導電部材は、放熱部材として機能させることができるほか、カソードマーク等の認識部材として機能させることができる。
【００１７】
（基板の上面に発光素子を載置する工程）
図２Ｂに示すように、基板１１００の上面１１００ａに発光素子１２０を載置する。この工程は、例えば、ダイボンド装置を用いて行うことができる。この場合、発光素子１２０は、ウエハシート等に貼り付けられた状態でダイボンド装置にセットされ、基板１１００も同じダイボンド装置にセットされる。ダイボンド装置は、吸着機能を備えたコレットを備えており、発光素子１２０は、コレットによってウエハシート上から取り外される。そして、図２Ｂに示すように、発光素子１２０を吸着したコレット１０を基板１１００の上面１１００ａの所定の位置まで移動させる。基板１１００の上面１１００ａの導電部材１１２０の上面上には、あらかじめ接合部材が形成されており、その接合部材の上に発光素子１２０を当接させた後、コレット１０の吸着を解除する。これにより基板１１００の上面に発光素子が載置される。その際に、超音波、熱、圧力などを印加してもよい。また、コレットを使うのではなく、例えば、所定の間隔で複数の発光素子を配置させたウエハシートを、発光素子を配置した面と基板の上面とを対向して転写するなどの方法で、基板の上面に発光素子を載置してもよい。
【００１８】
発光素子１２０は、例えば、サファイア基板等の絶縁性基板と、発光層を含む半導体層と、を備えた積層構造体１２１と、半導体層に形成された一対の電極１２２と、を備える。基板１１００の上面１１００ａに発光素子１２０を載置する際、図２Ｂでは、コレット１０は、積層構造体１２１側の面を吸着している例を示している。これにより、電極１２２が形成された側の面（電極形成面）を基板１１００の上面１１００ａと対向させ、積層構造体１２１側を上側にして載置する、いわゆるフリップチップ実装をすることができる。この場合は、接合部材として導電性の接合部材を用いる。
【００１９】
発光素子は、１つの発光装置に１つ又は２以上の複数個載置することができる。複数個の発光素子を載置する場合は、全て同じ発光波長の発光素子を用いてもよく、あるいは、異なる発光波長の発光素子を用いてもよい。例えば、青色発光素子を１又は複数個載置してもよく、青色発光素子と緑色発光素子とを載置してもよい。さらに、赤色発光素子や紫外発光素子を載置してもよい。また青色発光素子を複数個載置する場合、発光ピーク波長がそれぞれ同じ又は異なる発光素子を用いることができる。また、発光素子に加え、ツェナーダイオードなどの保護素子を載置してもよい。
【００２０】
（枠体を形成する工程）
基板１１００の上面１１００ａに、透光性の枠体１３０を形成する。枠体１３０は、発光素子１２０を囲むように形成される。枠体１３０は、発光素子１２０の側面１２０ｂから離間するように形成される。その際、発光素子１２０の側面１２０ｂと、枠体１３０の内側面１３０ｂとの距離が略一定となるように形成することが好ましい。上面視において発光素子１２０の外周の形状と、枠体１３０の内側面の形状とが略同じ形状であることが好ましい。例えば、図１Ｃに示すように、上面視が略正方形の発光素子１２０を用いる場合、枠体１３０も上面視が略正方形となるように形成することが好ましい。また、発光素子の中心と枠体の中心とが同じ位置になるようにすることが好ましい。これにより、発光素子１２０の各側面を被覆する波長変換部材の厚みを略等しくすることができる。
【００２１】
１つの発光装置に複数の発光素子を備えてもよい。その場合、全ての発光素子を１つの発光素子とみなし、枠体は、全ての発光素子を取り囲むように形成される。また、全ての発光素子の上面よりも高い位置に枠体の上面が位置するような枠体とする。
【００２２】
枠体１３０の内側面１３０ｂは、発光素子１２０の側面１２０ｂと略平行となるようにすることが好ましい。これにより、発光素子１２０の側面１２０ｂを被覆する波長変換部材の厚みを、発光素子１２０の高さ方向において略均一にすることができる。例えば、発光素子１２０の側面１２０ｂが、基板１１００の上面１１００ａに対して略垂直な場合、枠体１３０の内側面１３０ｂも、基板１１００の上面１１００ａに対して略垂直となるようにすることが好ましい。
【００２３】
枠体１３０の上面１３０ａは、発光素子１２０の上面１２０ａよりも高い位置になるように形成する。尚、枠体１３０の上面１３０ａは平坦な面でもよく、あるいは、図１Ｃに示すような曲面であってもよい。枠体の上面１３０ａが曲面の場合は、その最上端の位置が発光素子１２０の上面１２０ａよりも高くなるようにする。
【００２４】
また、発光素子１２０の側面１２０ｂと枠体１３０の内側面１３０ｂとの距離と、枠体の上面１３０ａと発光素子の上面１２０ａの高低差とが、略等しくなるようにする。このようにすることで、発光素子の上面及び側面を被覆する波長変換部材の厚みを略等しくすることができる。尚、ここで「略等しい」とは、±１０％程度の誤差を許容するものとする。
【００２５】
例えば、上面視１０００μｍ×１０００μｍの正方形であり、高さが約１００μｍである発光素子１２０を用いるとする。そして、このような発光素子１２０の周囲に、上面視において内周形状が正方形の枠体１３０を、高さ約１２０μｍで形成する。枠体１３０で囲まれた領域は、１辺の長さが１０４０μｍの正方形であり、この領域の中央に発光素子１２０が配置されている。枠体１３０の内側面と発光素子１２０の側面との距離は２０μｍであり、枠体１３０と発光素子１２０の高低差２０μｍである。そして、このような枠体１３０で囲まれた領域に波長変換部材１４０を形成する。発光素子１２０の上面１２０ａ及び側面１２０ｂを被覆する波長変換部材１４０は、共に２０μｍとすることができる。
【００２６】
上述のような枠体１３０は、例えば、図２Ｃに示すようなディスペンスノズル２０を用いて形成することができる。詳細には、液状又はペースト状の未硬化の樹脂材料をディスペンスノズル２０から吐出しながら発光素子１２０の周囲の上方を移動することで、基板１１００の上面１１００ａに枠状に供給した後、加熱などにより樹脂材料を硬化することで枠体１３０を形成することができる。
【００２７】
枠体１３０は、上記のようなディスペンスノズル２０を移動しながら未硬化の樹脂材料を吐出する描画方法によって供給する場合、ディスペンスノズルの先端の中央に吐出口として円形、楕円形、四角形、多角形等の開口部を備えたディスペンスノズルを用いることができる。また、ディスペンスノズルの吐出口として、枠状の吐出口を備えたディスペンスノズルを用いることができる。この場合、移動しながら未硬化の樹脂材料を供給するのではなく、静止したまま供給することができる。また、マスクを用いて印刷塗布により未硬化の樹脂材料を供給してもよい。
【００２８】
このように、未硬化の樹脂材料を基板の上面に供給し、加熱して硬化させることで枠体を形成する場合、枠体を硬化させるための加熱工程は、後述の波長変換部材を硬化させる際の加熱温度よりも低い温度で行うことが好ましい。例えば、未硬化の樹脂材料を枠状に形成した後に１００℃〜１５０℃程度で加熱することで、仮硬化（半硬化）状態の枠体とする。仮硬化状態とは、枠体が変形しない程度の硬化状態である。その後、枠体で囲まれた領域に波長変換部材を形成して、１５０℃〜２００℃程度で加熱することで、枠体及び波長変換部材の両方を、本硬化させる。このように、未硬化の樹脂材料を枠状に形成した後に、複数の加熱工程が行われる場合、その加熱工程の一部を低温での加熱工程（仮硬化工程）とすることで、枠体に過剰な熱がかかることを抑制することができる。
【００２９】
未硬化の樹脂材料を用いて枠体を形成する場合、粘度等を調整することで、その幅や高さを調整することができる。枠体は、ディスペンスノズルを発光素子の周囲を一周して発光素子の上面よりも高くなるように形成することができる。あるいは、ディスペンスノズルを発光素子の周囲を２周以上移動させて、複数の枠体を重ねるようにして形成してもよい。
【００３０】
図２Ｃ及び図２Ｄは、枠体１３０を形成する工程を示している。ここでは、第１枠体１３１を形成した後、その第１枠体１３１の上に第２枠体１３２を重ねるようにして形成することで、１つの枠体１３０を形成している。このように複数の枠体を重ねるようにして形成することで、断面視において幅の狭い枠体を、所望の高さで形成することができる。尚、図１Ｃ等においては、枠体１３０は、第１枠体と第２枠体との境界の図示は省略している。他の図面においても、複数の枠体を積層している場合であっても、それらの境界の図示を省略する場合がある。
【００３１】
枠体を積層させて形成する場合、図２Ｄに示すように２つの枠体を積層させた２層構造とするほか、３層以上の複数の枠体の積層構造としてもよい。積層構造の枠体とする場合は、その積層された枠体の最上面が発光素子の上面より高い位置となっていればよい。例えば、図２Ｃに示すように、第１枠体１３１の上面１３１ａは、発光素子１２０の上面１２０ａよりも低い位置にある。そして、図２Ｄに示すように、第１枠体１３１の上に、第２枠体１３２を形成している。第２枠体１３２の上面１３２ａは、枠体１３０の上面１３０ａとなり、発光素子１２０の上面１２０ａよりも高い位置にある。枠体１３０の内側面１３０ｂは、第１枠体１３１の内側面１３１ｂと第２枠体１３２の内側面１３２ｂとで構成されている。枠体１３０の外側面１３０ｃは、第１枠体１３１の外側面１３１ｃと第２枠体１３２の外側面１３２ｃとで構成される。第１枠体１３１と第２枠体１３２とを、同じ幅となるように供給することで、枠体１３０の内側面１３０ｂ及び外側面１３０ｃを、基板１１１０の上面１１００ａに対して略垂直となるように形成することができる。
【００３２】
また、上述のように未硬化状態の樹脂材料を基板上で硬化させて枠体を形成するほか、成形された枠体、換言すると硬化状態の枠体を、接着剤などを用いて基板上に貼り付けることで枠体を形成してもよい。例えば、透光性のシートを枠状に打ち抜くなどにより形成した枠体を、基板の上面に貼り付けてもよい。
【００３３】
発光素子を接合する接合部材として、高温での処理が材料を用いる場合、例えば、２５０℃以上での加熱が必要な共晶材料を接合部材として用いる場合は、その加熱工程により枠体が変質する可能性がある。このような場合は、先に発光素子を載置し、加熱工程の後に、枠体を形成させることが好ましい。
【００３４】
また、枠体１３０は、発光素子１２０を載置する工程の前に形成してもよい。その場合は、発光素子の載置予定位置を囲むように枠体を形成する。例えば、２５０℃以下の加熱で接合可能な共晶材料を用いる場合であって、その接合温度でも変質しない枠体１３０を用いる場合は、発光素子１２０を載置する前に枠体１３０を配置する。これにより、反射率の低い共晶材料（接合部材）が枠体１３０によって堰き止められ、導電部材１１２上の広い範囲に広がることを抑制することができる。そのため、光束低下を低減し、また、エレクトロマイグレーションを抑制することができる。
【００３５】
（波長変換部材を形成する工程）
波長変換部材１４０を形成する。波長変換部材１４０は、枠体１３０で囲まれた領域に形成される。詳細には、波長変換部材１４０は、発光素子１２０の上面１２０ａ及び側面１２０ｂを被覆するように形成される。さらに、波長変換部材１４０は、枠体１３０の内側面１３０ｂにも接するように形成される。
【００３６】
波長変換部材１４０は、図２Ｅに示すように、未硬化の樹脂材料に蛍光体の粉体を混合した未硬化の波長変換部材１４０を、ディスペンスノズル２０Ａから吐出する。波長変換部材１４０の量は、枠体の上面と略同じ位置の上面となるように調整する。また、加熱して硬化させることで、未硬化の樹脂部材の体積が少なくなることを考慮して、枠体の上面よりも高い位置になるように波長変換部材１４０を形成してもよい。また、枠体を高くしておいて、枠体の上面よりも低い位置に波長変換部材の上面が位置するように形成してもよい。
【００３７】
枠体１３０の上面１３０ａの上面が曲面である場合、図１Ｂ等に示すように、波長変換部材１４０の一部が、枠体１３０の上面１３０ａを覆う場合がある。枠体１３０の上面１３０ａを覆う分だけ、横方向における波長変換部材１４０の厚みが厚くなる。詳細には、発光素子１２０の上面の角部の近傍に、横方向に厚みの厚い波長変換部材１４０が配置される。このような位置に、他の部分より波長変換部材１４０の厚みが厚いことで、配光色を変化させることができる。尚、枠体１３０を高くし、枠体の上面１３０ａを覆わない程度の厚みの波長変換部材を形成することで、このような厚みの厚い部分が形成されることを抑制することができる。
【００３８】
発光素子１２０の下面１２１ｃと基板１１０の上面１１０ａとの間には、電極１２２の厚みに相当する隙間が形成されている。この隙間にも、波長変換部材１４０を形成することができる。これにより、基板１１０による光吸収を抑制すると共に、発光素子１２０からの光を波長変換部材１４０で変換することができる。
【００３９】
（透光性部材を形成する工程）
基板１１００上に、透光性部材１５０を形成する。透光性部材１５０は、圧縮成形、トランスファモールド等の方法で形成することができる。例えば、上述のように基板１１００上に発光素子１２０、枠体１３０、波長変換部材１４０を形成した状態の中間体を、下金型上にセットし、未硬化の透光性部材を基板上に充填した後、上金型を型閉して圧縮成形する。
【００４０】
透光性部材１５０は、基板１１００の上面１１００ａの略全面に渡って形成する。つまり、複数の発光装置に対して連続する透光性部材１５０を形成する。透光性部材１５０は、レンズ部１５１と鍔部１５２とを備える。レンズ部１５１は、発光素子からの光を集光又は拡散させるなど、配光を制御する部分である。レンズ部１５１は、図２Ｆに示すような凸レンズのほか、凹レンズ、フレネルレンズなどとすることができる。鍔部１５２は、後述の工程において切断される部分に形成される透光性部材である。鍔部１５２は、発光装置の配光特性に影響を与えにくいよう、厚みを薄くすることが好ましい。例えば、鍔部１５２の高さは、枠体１３０の高さよりも低くすることが好ましい。さらに、鍔部１５２の高さは、発光素子１２０の高さよりも低くすることが好ましい。
【００４１】
最後に、透光性部材１５０の鍔部１５２及びその下の基板１１００を切断することで、図２Ｇに示すように、個片化された発光装置１００を得ることができる。個片化する方法は、例えば、レーザスクライブ、ダイシング、ブレイク等の方法を、単独で、又は組み合わせて用いることができる。
【００４２】
（実施形態２）
実施形態２に係る製造方法で得られる発光装置２００を、図３に示す。また、発光装置２００の製造方法を、図４Ａ〜図４Ｄに示す。実施形態２に係る発光装置の製造方法は、枠体２３０の形成工程において、基板の上面において枠体２３０を変形させる工程を備える点が実施形態１と異なる。また、得られる枠体２３０の形状が、実施形態１と異なる。
【００４３】
発光装置２００は、基板１１０の上面１１０ａに発光素子１２０を取り囲む枠体２３０が配置されている。枠体２３０は、透光性である。枠体２３０は、発光素子１２０から離間している。枠体２３０の上面２３０ａは、発光素子１２０の上面１２０ａよりも高い位置にある。
【００４４】
実施形態２では、枠体２３０の上面２３０ａが平面状である。また、枠体２３０の内側面２３０ｂ及び外側面２３０ｃは、それぞれ上端に突起部２３０ｄを備える。換言すると、枠体２３０の上面２３０ａの幅が、それよりも下側に位置する枠体２３０の幅よりも広くなっている。突起部２３０ｄは、それぞれ下側の面が曲面になっている。このような突起部２３０ｄを備えた枠体２３０は、図４Ａ〜図４Ｄに示す方法によって形成することができる。
【００４５】
図４Ａに示すように、基板１１００の上面に載置された発光素子１２０を囲むように、枠体２３００を形成する。枠体２３００は、複数の枠体を積層させて形成されており、実施形態１によりも高さが高い。例えば、発光素子１２０の上面１２０ａの高さよりも、枠体２３００の上面２３００ａの高さは２０μｍ〜１２０μｍ程度高い。尚、本実施形態において、枠体は変形前及び変形前とも同じ名称を用いて説明する。
【００４６】
次に、図４Ｂに示すように、加熱された押圧部材３０を、枠体２３００の上から押圧することで、枠体２３００を変形させる。押圧部材３０の下面は平面であり、押圧された枠体２３００の上面は平面になるように変形される。さらに、枠体２３００は、押圧されることで高さが低くなると共に、上部が横方向、つまり内側面２３００ｂ側と外側面２３００ｃ側に広がる。このようにして押圧部材３０によって広げられた部分が突起部２３０ｄとなる。突起部２３０ｄの大きさ（側面からの突出量）は、変形前の枠体２３００の高さによって調整することができる。尚、枠体の変形量によっては、突起部２３０ｄが形成されない場合もある。
【００４７】
このように、実施形態２では、枠体を基板上で変形させる工程を備えるため、実施形態１に比して工程が増えることになる。しかしながら、図４Ｂに示すように、１つの押圧部材で複数の枠体を変形させることができるため、短時間で変形工程を行うことができ、負荷としては小さい。また、変形により突起部を備えた枠体とすることで、発光装置の発光特性を制御することができる。つまり、工程は増えるものの、品質の優れた発光装置を得ることができる。
【００４８】
押圧部材３０は、例えば、ステンレス、アルミニウムなどの金属板を用いることができる。押圧部材３０の下面は、図４Ｂに示すような平坦な平面のほか、傾斜面、又は、曲面としてもよい。押圧部材３０は、その内部に加熱機構を備えることが好ましい。枠体２３００を押圧する際には、１００℃〜１５０℃程度に加熱した状態としておくことが好ましい。また、押圧部材３０の下面は、押圧時に変形される枠体が接着しにくいよう、撥水又は撥油加工、離型機能を有した膜のコーティング等を施していてもよい。あるいは、押圧部材３０の下面に耐熱シート等を配置しておき、押圧部材３０と枠体とが直接接しないようにしてもよい。また、押圧部材３０を下降させる際に、所望の高さまで下降するように、基板の上面と押圧部材の下面の間に、変形後の枠体と同じ高さのスペーサなどを配置してもよい。スペーサとしては、セラミックなど、押圧部材の熱によって変形しにくい部材が好ましい。
【００４９】
押圧部材によって変形させることで得られた枠体２３０は、図４Ｃに示すように、発光素子１２０の側面１２０ｂと、それと対向する内側面２３０ｂとは、略平行である。枠体２３０の突起部２３０ｄは、発光素子１２０の上面１２０ａよりも上側に位置している。内側面２３０ｂ側の突起部２３０ｄと、外側面２３０ｃ側の突起部２３０ｄは、それぞれ同じ量だけ突出している。
【００５０】
次に、図４Ｄに示すように波長変換部材１４０を形成する。実施形態２では、枠体２３０の上部に、突起部２３０ｄを備えている。そのため、ディスペンスノズル２０Ａから吐出された未硬化の波長変換部材１４０は、突起部２３０ｄの下側に充填されにくい場合がある。しかしながら、内側面側の突起部２３０ｄの下面が曲面になっていることで、未硬化の波長変換部材１４０が突起部２３０ｄの下側にも充填されやすく、ボイドなどが発生しにくい。また、得られた波長変換部材１４０は、その上面の角部が曲面となる。これにより、波長変換部材１４０の角部における厚みが他の部分と同等となりやすい。そのため、色ムラを低減することができる。
【００５１】
他の工程は、実施形態１と同様に行うことで、図３に示す発光装置２００を得ることができる。
【００５２】
（実施形態３）
実施形態３に係る製造方法で得られる発光装置３００を、図５に示す。発光装置３００は、発光素子１２０の下面１２１ｃと基板１１０の上面１１０ａとの間に、光反射部材１６０を備える。光反射部材１６０を形成する工程は、実施形態１又は実施形態２に示した製造方法において、発光素子を載置する工程の後に行われる。さらに、光反射部材１６０を形成する工程は、枠体を形成する工程の前に行われることが好ましい。光反射部材１６０を備えることで、基板１１０による光の吸収を低減することができる。また、基板１１０の母材１１１がセラミックの場合、光が透過しやすい。そのため、発光素子１２０の下方の母材１１１が露出している部分を光反射部材１６０で被覆することで、発光素子１２０からの光を側方及び上方に取出しやすくすることができる。光反射部材１６０は、発光素子１２０の積層構造体１２１の側面１２０ｂの
【００５３】
光反射部材１６０として、例えば、未硬化の透光性樹脂に光反射性物質を分散させた樹脂材料を用いることができる。この場合は、発光素子１２０を基板１１０の上面１１０ａ上に載置した後、ディスペンスノズル等を用いて未硬化の光反射部材１６０を発光素子１２０の側面１２０ｂの下方から供給することで、発光素子１２０の積層構造体１２１の下面１２０ｃの下方に配置することができる。未硬化の光反射部材１６０は、発光素子１２０の１つの側面、又は複数の側面の下方から、同時に、又は順次に供給することができる。光反射部材１６０として樹脂材料を用いる場合は、その粘度に応じて広がりを制御することができ、主として発光素子１２０の下方及び発光素子１２０の周辺に光反射部材１６０を形成することができる。また、光反射部材１６０は、発光素子１２０の下面１２０ｃと接していてもよい。これにより、波長変換部材１４０の形成時に、ボイドなどが生じにくくすることができる。
【００５４】
また、光反射部材は、電着法で形成することもできる。例えば、導電部材１１２を備えた基板１１０上に発光素子１２０を載置して得られる中間体を、光反射性物質を含む電着浴液中に浸漬し、通電させる。これにより、基板１１０の導電部材１１２の表面に光反射性物質が堆積された光反射部材が形成される。このように、光反射部材を電着法で形成する場合は、光反射部材は、導電部材１１２の上、及び、発光素子１２０の電極１２２を被覆するように形成される。導電部材１１２として、例えば表面がＡｕメッキなど光吸収しやすい材料で構成された導電部材の場合は、光反射部材で導電部材１１２を被覆することで、発光素子からの光が導電部材によって吸収されることを低減することができる。
【００５５】
光反射部材１６０は、発光素子の下方、又は、その周辺、更に導電部材の上など、形成方法によって種々の位置に形成することができる。そして、枠体が形成される位置にも光反射部材を形成することもできる。例えば、図５に示す例では、光反射部材１６０の一部を覆うように枠体３３０が形成されている。換言すると、光反射部材１６０の外周が、枠体３３０の内側面３３０ｂよりも外側であって、枠体３３０の外側面３３０ｃよりも内側に位置している。これに限らず、枠体３３０の外側面３３０ｃよりも外側に、光反射部材１６０の外周が位置してもよい。このように、枠体３３０の一部又は全てが光反射部材１６０を覆うように形成することで、母材１１１、導電部材１１２に吸収される光を低減し、波長変換部材１４０に反射することができる。また、光反射部材１６０の外周は、上面視において透光性部材１５０のレンズ部１５１の外周より内側に位置することができる。あるいは、光反射部材１６０の外周は、透光性部材１５０の鍔部１５２に位置してもよい。
【００５６】
光反射物質としては、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、酸化アルミニウム、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。
【００５７】
他の工程は、実施形態１又は実施形態２と同様に行うことで、図５に示す発光装置３００を得ることができる。
【００５８】
（実施形態４）
実施形態４にかかる製造方法で得られる発光装置４００を、図６に示す。発光装置４００は、発光素子２２０を、電極２２２が上側になるように基板１１０の上面１１０ａに載置している点が実施形態１〜３と異なる。そのため、電極が形成された側の面が発光素子の上面２２０ａとなり、この上面２２０ａよりも高い位置に枠体４３０の上面４３０ａが配置される。
【００５９】
実施形態４では、発光素子２２０に給電するため、発光素子２２０の電極２２２と基板１１０の導電部材１１２とは、ワイヤ２７０で接続されている。ワイヤ２７０の接続工程は、実施形態１〜３に示した製造方法において、発光素子２２０を載置する工程と、枠体４３０を形成する工程の間に行われる。
【００６０】
枠体４３０は、ワイヤ２７０と基板１１０の接続部の上、又は、それよりも内側、又は、外側に形成することができる。図６では、ワイヤ２７０と基板１１０の接続部の上に形成した枠体４３０を例示している。つまり、ワイヤ２７０の一部が枠体４３０に埋設されている。これにより、例えば枠体５３０の熱膨張係数が小さい場合、ワイヤ２７０に係る応力を低減することができる。尚、成形された枠体を基板に貼り付ける場合は、ワイヤを変形させない位置に基板を貼り付ける。
【００６１】
ワイヤ２７０の最も高い部分は、波長変換部材１４０の上面よりも高い位置に配置されてもよい。つまり、ワイヤ２７０の一部が、透光性部材１５０に埋設されていてもよい。これにより、例えば、枠体５３０の熱膨張係数が波長変換部材１４０の熱膨張係数よりも小さい場合、ワイヤ２７０に係る応力を低減することができる。あるいは、ワイヤ２７０の最も高い部分が、波長変換部材１４０の上面よりも低い位置に配置されていてもよい。これにより、例えば、波長変換部材１４０の熱膨張係数が小さい場合、発光装置１００が発熱等により高温になった際に、ワイヤ２７０に係る応力を低減することができる。また、波長変換部材１４０の強度を高くすることで、ワイヤ２７０に係る応力を低減することができる。
【００６２】
他の工程は、実施形態１に示した製造方法と同様に行うことで、図６に示す発光装置４００を得ることができる。また、実施形態２に示すような、枠体を変形させる工程を含む場合は、ワイヤ２７０の最も高い位置よりも上側に、枠体４３０の上面が位置するように変形させることができる。また、実施形態３に示すような、光反射部材を形成する工程を含む場合は、ワイヤ２７０を接続する前、又はワイヤを接続した後に、未硬化の樹脂材料を用いて、発光素子の周囲の基板上に光反射部材を形成することができる。
【００６３】
（実施形態５）
実施形態５にかかる製造方法で得られる発光装置５００を、図７に示す。発光装置５００は、発光素子２２０を、電極２２２が上側になるように基板１１０の上面１１０ａに載置している点は実施形態４と同じである。実施形態５では、実施形態１〜３に示した製造方法において、発光素子２２０を載置する工程及び枠体５３０を形成する工程の後であって、波長変換部材１４０を形成する工程の前に、ワイヤ２７０の接続工程を備える点が実施形態４と異なる。
【００６４】
ワイヤ２７０は、枠体５３０の上面５３０ａを跨いで、発光素子２２０の電極２２２と基板１１０の導電部材１１２とに接続される。これにより、例えば、枠体５３０の熱膨張係数が大きい場合、ワイヤ２７０と導電部材１１２の接続部にかかる応力を低減することができる。
【００６５】
他の工程は、実施形態１又は２の製造方法と同様に行うことで、図６に示す発光装置４００を得ることができる。また、実施形態３に示すような、光反射部材を形成する工程を含む場合は、ワイヤ２７０を接続する前、又はワイヤを接続した後に、未硬化の樹脂材料を用いて、発光素子の周囲の基板上に光反射部材を形成することができる。
【００６６】
以下、各実施形態に用いられる部材について詳説する。
【００６７】
（基板）
基板は、発光素子や保護素子などの電子部品を配置するためのものであり、絶縁性の母材と、母材の上面に、互いに離間して形成された少なくとも一対の導電部材と、を備える。基板の形状は、特に限定されないが、例えば、厚みが３００μｍ〜５００μｍ程度の矩形平板状などのような上面が平坦な形状を有していることが好ましい。基板は、最終的に個片化して複数の発光装置となるまでは、集合基板である。１枚の集合基板から得られる発光装置は、集合基板の大きさや、発光装置の大きさによって適宜変更することができる。例えば、２０個×２０個の発光装置はマトリクス状に配置された集合基板とすることができる。
【００６８】
基板の母材としては、セラミックス、ガラスエポキシ樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが挙げられる。好ましくはセラミックスであり、例えば、アルミナや窒化アルミニウムなどが挙げられる。
【００６９】
導電部材は、基板の上面に設けられる。尚、基板の内部、又は下面に設けられていてもよい。この導電部材は、発光素子等の電子部品に外部電源からの電圧を印加するために用いられる。導電部材としては、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル等の金属又は鉄−ニッケル合金、燐青銅等の合金等によって形成することができる。また、導電部材は、発光素子からの光を効率よく取り出すために、その表面が銀又は金などの反射率の高い材料で覆われているのが好ましい。導電部材の厚みは、例えば、５μｍ〜８０μｍ程度の厚みであることが好ましい。
【００７０】
（発光素子）
発光素子としては、発光ダイオードを用いるのが好ましい。発光ダイオードとしては、例えば、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＡｌＮ等の窒化物半導体、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、あるいはＩＩ−ＶＩ族化合物半導体などの種々の半導体を用いて透光性の成長用基板上に発光層を含む積層構造が形成されたものを用いることが好ましい。成長用基板としては、サファイアが好ましい。
【００７１】
発光素子の電極の形状は特に限定されず、電極は略矩形や円形などの種々の形状に形成することができる。発光素子の電極の材料は特に限定されるものではない。
【００７２】
（接合部材）
接合部材は、基板の上面に、発光素子を電気的に接合させる部材である。発光素子の電極を基板の上面と対向させて発光素子を載置する、いわゆるフリップチップ実装することができる。その場合、接合部材として、導電性の接合部材を用いる。導電性の接合部材としては、例えば、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ、Ａｕ−Ｓｎなどのハンダ材料や、金などの金属バンプ、異方性導電ペーストなどがある。
【００７３】
また、発光素子は、電極形成面を上側にして基板の上面に載置してもよい。その場合は、接合部材は上述の導電性の接合部材を用いてもよく、あるいは、絶縁性の接合部材を用いてもよい。絶縁性の接合部材としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂材料が挙げられる。
【００７４】
（ワイヤ）
発光素子に給電するためのワイヤとしては、金、銀、銅、白金、アルミニウム等の金属及び少なくともそれらの金属を含有する合金を用いた導電性ワイヤが挙げられる。特に、熱抵抗等に優れた金を含有するワイヤを用いるのが好ましい。
【００７５】
（枠体）
枠体は、波長変換部材を形成する領域を規定するための部材であり、透光性である。透光性部材は、発光素子から出射される光を透過させる部材を用いて形成される。具体的には、発光素子から出射される光の６０％以上を透過する部材が好ましく、より好ましく７０％以上を透過させる部材、更に好ましくは８０％以上を透過させる部材、特に好ましくは９０％以上を透過する部材である。このような部材としては、例えば、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を用いることができる。具体的には、シリコーン樹脂、シリコーン変成樹脂、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、トリメチルペンテン樹脂、ポリノルボルネン樹脂又はこれらの樹脂を１種以上含むハイブリッド樹脂等の樹脂を挙げることができる。
【００７６】
枠体は、後述の透光性部材と同じ材料を用いることで、発光素子及び波長変換部材からの光を、透光性部材中に効率よく導光することができる。あるいは、枠体の屈折率を、透光性部材よりも高くすることで、透光性部材中により効率よく導光することができる。例えば、枠体としてジメチルシリコーン（屈折率１．５）を用い、透光性部材としてフェニルシリコーン（屈折率１．４）を用いることで、光の取り出し効率を向上させることができる。
【００７７】
（波長変換部材）
波長変換部材は、発光素子から出射された光により励起されて、発光素子から出射された光とは異なる波長の光を発する蛍光体を含んでおり、発光素子からの光を異なる波長に変換する。波長変換部材には、蛍光体のほか、拡散材、反射材、バインダー、樹脂等を含んでもよい。
【００７８】
波長変換部材に含まれる蛍光体としては、発光素子からの光で励起されるものであれば特に限定されるものではなく、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・サイアロン系蛍光体、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付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蛍光体、アルカリ土類硫化物蛍光体、アルカリ土類チオガレート蛍光体、アルカリ土類窒化ケイ素蛍光体、ゲルマン酸塩蛍光体、又は、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩蛍光体、希土類ケイ酸塩蛍光体又は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。
【００７９】
詳細には、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＹＡＧ：Ｃｅ）；セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＬＡＧ：Ｃｅ）；ユウロピウムおよび／又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム系蛍光体（ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２）；ユウロピウムで賦活されたシリケート系蛍光体（（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４）；βサイアロン蛍光体、ＣＡＳＮ系蛍光体、ＳＣＡＳＮ系蛍光体等の窒化物系蛍光体；ＫＳＦ系蛍光体（Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ）；硫化物系蛍光体、量子ドット蛍光体などが挙げられる。これらの蛍光体と、青色発光素子又は紫外線発光素子と組み合わせることにより、様々な色の発光装置（例えば白色系の発光装置）を製造することができる。
【００８０】
なお、蛍光体の形状は、特に限定されないが、例えば、球形又はこれに類似する形状であることが好ましく、具体的には０．１〜１００μｍの平均粒径、特に１〜１０μｍの平均粒径を有する形状であることがより好ましい。
【００８１】
本発明において、蛍光体の平均粒径とは、電気抵抗法によりコールターマルチサイザーII(コールター社製)を用いて粒径分布を測定した場合の、５０％粒子径（体積基準）を示す。電気抵抗法は、分散させた粉体が電極間を通過する際の電気抵抗と粒径との相関性を利用する方法であることから、粒子が強く凝集しており一次粒子にまで分散させることが難しい場合は、凝集した二次粒子の粒径を測定することになる。
【００８２】
（透光性部材）
透光性部材は、基板上に載置される発光素子等を保護する部材である。さらにレンズ機能を備えることもできる。透光性部材は、発光素子から出射される光を透過させる部材を用いて形成される。具体的には、発光素子から出射される光の６０％以上を透過する部材が好ましく、より好ましく７０％以上を透過させる部材、更に好ましくは８０％以上を透過させる部材、特に好ましくは９０％以上を透過する部材である。このような部材としては、例えば、シリコーン樹脂、シリコーン変成樹脂、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、トリメチルペンテン樹脂、ポリノルボルネン樹脂又はこれらの樹脂を１種以上含むハイブリッド樹脂等の樹脂を挙げることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明に係る実施形態は、色ムラを抑制可能な発光装置とすることができ、各種表示装
置、照明器具、ディスプレイ、液晶ディスプレイのバックライト光源、さらには、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、プロジェクタ装置など、広範囲の
用途に利用することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１００、２００、３００、４００、５００…発光装置
１１０、１１００…基板
１１１、１１１０…母材
１１２、１１２０…導電部材
１１０ａ、１１００ａ…基板の上面
１２０、２２０…発光素子
１２０ａ、２２０ａ…発光素子の上面
１２０ｂ…発光素子の側面
１２０ｃ…発光素子の下面
１２１…積層構造体
１２２、２２２…電極
１３０、２３０、２３００、３３０、４３０…枠体
１３１…第１枠体
１３２…第２枠体
１３０ａ、１３１ａ、１３２ａ、２３０ａ、３３０ａ、４３０ａ…枠体の上面
１３０ｂ、１３１ｂ、１３２ｂ、２３０ｂ、３３０ｂ…枠体の内側面
１３０ｃ、１３１ｃ、１３２ｃ、２３０ｃ、３３０ｃ…枠体の外側面
２３０ｄ…枠体の突起部
１４０…波長変換部材
１５０…透光性部材
１５１…レンズ部
１５２…鍔部
１６０…光反射部材
２７０…ワイヤ
１０…コレット
２０、２０Ａ…ディスペンスノズル
３０…押圧部材
【図１Ａ】
2018085356.tif 000003
【図１Ｂ】
2018085356.tif 000004
【図１Ｃ】
2018085356.tif 000005
【図２Ａ】
2018085356.tif 000006
【図２Ｂ】
2018085356.tif 000007
【図２Ｃ】
2018085356.tif 000008
【図２Ｄ】
2018085356.tif 000009
【図２Ｅ】
2018085356.tif 000010
【図２Ｆ】
2018085356.tif 000011
【図２Ｇ】
2018085356.tif 000012
【図３】
2018085356.tif 000013
【図４Ａ】
2018085356.tif 000014
【図４Ｂ】
2018085356.tif 000015
【図４Ｃ】
2018085356.tif 000016
【図４Ｄ】
2018085356.tif 000017
【図５】
2018085356.tif 000018
【図６】
2018085356.tif 000019
【図７】
2018085356.tif 000020