(57)【要約】【課題】発光素子パッケージ及びその製造方法を開示する。【解決手段】発光素子パッケージの製造方法は、各発光素子ユニットを基板上に実装して配列する段階と、前記基板上に実装して配列した前記各発光素子ユニットのそれぞれに波長変換部材を付着させる段階と、反射部材を形成するために、前記波長変換部材が付着した前記各発光素子ユニットの間に反射材料を充填する段階と、前記波長変換部材が付着した前記各発光素子ユニットのそれぞれを前記反射材料が取り囲むように垂直にカッティングすることによって各発光素子パッケージを形成する垂直カッティング段階と、を含む。【選択図】図３
2019149533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各発光素子ユニットを基板上に実装して配列する段階と、
前記基板上に実装して配列した前記各発光素子ユニットのそれぞれに波長変換部材を付着させる段階と、
反射部材を形成するために、前記波長変換部材が付着した前記各発光素子ユニットの間に反射材料を充填する段階と、
前記波長変換部材が付着した前記各発光素子ユニットのそれぞれを前記反射材料が取り囲むように垂直にカッティングすることによって各発光素子パッケージを形成する垂直カッティング段階と、を含むことを特徴とする、発光素子パッケージの製造方法。
【請求項２】
前記各発光素子ユニットは、
複数の発光素子をシート上に配列する段階と、
透光部材を形成するために、前記シート上に配列された各発光素子の間に透光材料を充填する段階と、
前記各発光素子ユニットのそれぞれが一つの発光素子及び透光部材を有するように、前記透光材料の硬化後、前記各発光素子のそれぞれを基準にして前記透光材料を傾斜するようにカッティングする斜線カッティング段階と、によって形成されることを特徴とする、請求項１に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【請求項３】
前記斜線カッティング段階において、前記透光材料の傾斜するようにカッティングされた区間の断面は直線面になるようにカッティングすることを特徴とする、請求項２に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【請求項４】
前記各発光素子ユニットのそれぞれにおいて、前記透光材料の傾斜するようにカッティングされた区間と前記発光素子の側面との間隔は下方に行くほど狭くなることを特徴とする、請求項３に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【請求項５】
前記斜線カッティング段階において、前記透光材料の傾斜するようにカッティングされた区間の断面は下方に凸状の曲面になるようにカッティングすることを特徴とする、請求項２に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【請求項６】
前記斜線カッティング段階において、前記透光材料の全体区間で傾斜するようにカッティングすることを特徴とする、請求項２に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【請求項７】
前記各発光素子ユニットのそれぞれにおいて、前記透光材料と前記発光素子の側面との間隔は下方に行くほど狭くなることを特徴とする、請求項６に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【請求項８】
前記斜線カッティング段階において、前記透光材料の全体区間で下方に凸状の曲面になるようにカッティングすることを特徴とする、請求項２に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【請求項９】
前記斜線カッティング段階において、前記透光材料の下端は前記発光素子の側面から離隔するようにカッティングすることを特徴とする、請求項７に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【請求項１０】
前記各発光素子パッケージのそれぞれにおいて、前記波長変換部材の外縁は発光素子の外縁より広く形成されることを特徴とする、請求項１に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【請求項１１】
前記反射部材はホワイトシリコーン材料で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【請求項１２】
基板と、
前記基板に実装される発光素子と、
前記発光素子の側面光を反射させる反射面を有する反射部材と、
前記発光素子の側面と前記反射部材との間で前記発光素子の側面光を前記反射部材の反射面側に透過させ、前記反射部材の光反射面に接する透光面を有する透光部材と、
前記発光素子から出る光及び前記反射部材の反射面によって反射された光を波長変換させる波長変換部材と、を含むことを特徴とする発光素子パッケージ。
【請求項１３】
前記透光部材の透光面は、少なくとも一部区間で前記発光素子の側面との間隔が下方に行くほど狭くなることを特徴とする、請求項１２に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１４】
前記透光部材の透光面は、少なくとも一部区間が下方に凸状の曲面であることを特徴とする、請求項１２に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１５】
前記透光部材の透光面は、全体区間で前記発光素子の側面との間隔が下方に行くほど狭くなることを特徴とする、請求項１２に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１６】
前記透光部材の透光面は全体区間で直線面であることを特徴とする、請求項１５に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１７】
前記透光部材の透光面は、全体区間で下方に凸状の曲面であることを特徴とする、請求項１５に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１８】
前記透光部材の透光面の下端は、前記発光素子の側面から離隔するように形成されることを特徴とする、請求項１５に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１９】
前記波長変換部材の外縁は前記発光素子の外縁より広く形成されることを特徴とする、請求項１２に記載の発光素子パッケージ。
【請求項２０】
前記反射部材はホワイトシリコーン材料で形成されることを特徴とする、請求項１２に記載の発光素子パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法に係り、より具体的には、自動車のヘッドライトのように高輝度を要する照明装置の用途で使用され、光抽出効率を向上できるチップスケール発光素子パッケージ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な発光素子のうちＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）は、ＰＮ接合を用いて多様な色の光を具現できる半導体素子であって、寿命が長く、小型化、軽量化及び低電圧駆動が可能であるという長所を有する。
【０００３】
また、ＬＥＤは、衝撃及び振動にも強く、複雑な駆動が不要であり、多様な形態により基板やリードフレームに実装されてパッケージングされるので、モジュール化によって照明装置用又はディスプレイのバックライトユニット用に適用されている。
【０００４】
また、ＬＥＤパッケージは、チップスケールパッケージ（ＣＳＰ：Ｃｈｉｐ  Ｓｃａｌｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）の形態にも具現されるが、このようなチップスケールパッケージは、ＬＥＤの側面及び上部面を取り囲むように透光性材料で塗布された形態に製造される。一般に、チップスケールパッケージにおいては、ＬＥＤの底面が露出するので、ＬＥＤの電極パッドを基板に直接ボンディングすることが可能である。
【０００５】
但し、一般的に、チップスケールパッケージ自体はリフレクタを含まないので、ＬＥＤから放出される光が適切な輝度を有しながら意図した方向に提供されにくいという短所を有する。これを解決するために、発光素子を取り囲む下端開放型のリフレクタをさらに含むことによってチップスケールパッケージを生成する技術が提案されたことがある。しかし、この場合、発光素子の側面とリフレクタの内側面との間の光が発光素子の底面から漏れてしまい、輝度が低下する。
【０００６】
図１は、従来のチップスケールパッケージの一例を示している。図１に示したように、ＬＥＤ１１が基板１２上に実装され、ＬＥＤ１１に蛍光体シート１３を付着させた後、ホワイトシリコーン（ｗｈｉｔｅ  ｓｉｌｉｃｏｎｅ）１４のディスペンシングによってチップスケールパッケージが製造される。このような従来のチップスケールパッケージは、図示したように、ＬＥＤ１１の側面がホワイトシリコーン１４で取り囲まれており、特に、ホワイトシリコーン１４の反射面が垂直に形成されているので、ＬＥＤ１１の側面に出る光（図１の矢印）が外側に放出できず、ホワイトシリコーン１４の側面１５によって反射されて損失されるので、チップスケールパッケージの全体的な輝度が低下する。さらに、このような従来のチップスケールパッケージ構造では、側面方向に出る光が前方（図１におけるＬＥＤ１１の上側）に進行せずに蛍光体シートを経由しないので、チップスケールパッケージの輝度向上のために側面方向に出る光を前方に進行させるための方案も要求される。特に、自動車のヘッドライトやその他の前方照明のための用途で使用される応用製品に適用するためのチップスケールパッケージの場合、前方に進行する光の輝度を高めることが要求されるので、従来のチップスケールパッケージ構造を改善する必要性がある。
【０００７】
さらに、輝度の低下を防止するために、リフレクタのキャビティの上端開放部を介して白色系列反射性樹脂を注入することによって白色樹脂反射壁を形成できるが、この場合、キャビティの上端開放部が狭小であり、樹脂注入のための空間の確保が難しくなるか不可能になるという問題がある。また、白色樹脂が発光素子の上面を汚染させ、光効率の低下をもたらすことも発生し得るので、これらの問題も改善される必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４−８２４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、発光素子の側面方向に損失される光を減少させることによって、輝度を大幅に向上できる発光素子パッケージ及びその製造方法を提供することにある。
【００１０】
また、本発明が解決しようとする課題は、透明封止材モールディングを追加し、発光素子の側面から出力される光を効果的に発散できる発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するための本発明の一側面に係る発光素子パッケージの製造方法は、各発光素子ユニットを基板上に実装して配列する段階と、前記基板上に実装して配列した前記各発光素子ユニットのそれぞれに波長変換部材を付着させる段階と、反射部材を形成するために、前記波長変換部材が付着した前記各発光素子ユニットの間に反射材料を充填する段階と、前記波長変換部材が付着した前記各発光素子ユニットのそれぞれを前記反射材料が取り囲むように垂直にカッティングすることによって各発光素子パッケージを形成する垂直カッティング段階とを含むことを特徴とする。
【００１２】
一実施例において、前記各発光素子ユニットは、複数の発光素子をシート上に配列する段階と、透光部材を形成するために、前記シート上に配列された各発光素子の間に透光材料を充填する段階と、前記各発光素子ユニットのそれぞれが一つの発光素子及び透光部材を有するように、前記透光材料の硬化後、前記各発光素子のそれぞれを基準にして前記透光材料を傾斜するようにカッティングする斜線カッティング段階とによって形成される。
【００１３】
一実施例において、前記斜線カッティング段階において、前記透光材料の傾斜するようにカッティングされた区間の断面は直線面になるようにカッティングする。
一実施例において、前記各発光素子ユニットのそれぞれにおいて、前記透光材料の傾斜するようにカッティングされた区間と前記発光素子の側面との間隔は下方に行くほど狭くなる。
【００１４】
一実施例において、前記斜線カッティング段階において、前記透光材料の傾斜するようにカッティングされた区間の断面は下方に凸状の曲面になるようにカッティングする。
【００１５】
一実施例において、前記斜線カッティング段階において、前記透光材料の全体区間で傾斜するようにカッティングする。
【００１６】
一実施例において、前記各発光素子ユニットのそれぞれにおいて、前記透光材料と前記発光素子の側面との間隔は下方に行くほど狭くなる。
【００１７】
一実施例において、前記斜線カッティング段階において、前記透光材料の全体区間で下方に凸状の曲面になるようにカッティングする。
【００１８】
一実施例において、前記斜線カッティング段階において、前記透光材料の下端は前記発光素子の側面から離隔するようにカッティングする。
【００１９】
一実施例において、前記各発光素子パッケージのそれぞれにおいて、前記波長変換部材の外縁は発光素子の外縁より広く形成される。
【００２０】
一実施例において、前記反射部材はホワイトシリコーン材料で形成される。
【００２１】
前記課題を解決するための本発明の一側面に係る発光素子パッケージは、基板と、前記基板に実装される発光素子と、前記発光素子の側面光を反射させる反射面を有する反射部材と、前記発光素子の側面と前記反射部材との間で前記発光素子の側面光を前記反射部材の反射面側に透過させ、前記反射部材の光反射面に接する透光面を有する透光部材と、前記発光素子から出る光及び前記反射部材の反射面によって反射された光を波長変換させる波長変換部材とを含む。
【００２２】
一実施例において、前記透光部材の透光面は、少なくとも一部区間で前記発光素子の側面との間隔が下方に行くほど狭くなる。
【００２３】
一実施例において、前記透光部材の透光面は、少なくとも一部区間が下方に凸状の曲面である。
【００２４】
一実施例において、前記透光部材の透光面は、全体区間で前記発光素子の側面との間隔が下方に行くほど狭くなる。
【００２５】
一実施例において、前記透光部材の透光面は全体区間で直線面である。
【００２６】
一実施例において、前記透光部材の透光面は全体区間で下方に凸状の曲面である。
【００２７】
一実施例において、前記透光部材の透光面の下端は、前記発光素子の側面から離隔するように形成される。
【００２８】
一実施例において、前記波長変換部材の外縁は前記発光素子の外縁より広く形成される。
【００２９】
一実施例において、前記反射部材はホワイトシリコーン材料で形成される。
【００３０】
本発明の他の側面に係る発光素子パッケージの製造方法は、透光性プレートの一側に複数の発光素子の一面を付着させる発光素子転写段階と、前記透光性プレートの一側及び前記発光素子の側面に透明封止材でモールディングする透明封止材モールディング段階と、前記透光性プレートの断面が第１傾斜面を有するように前記透光性プレートを斜線にカッティングし、前記透光性プレート、前記発光素子及び前記透明封止材からなる複数の単位結合体を形成する斜線カッティング段階と、を含み、前記斜線カッティング段階は、前記透光性プレートの一側から他側に行くほど前記透光性プレートに付着した前記発光素子から遠くなる方向にカッティングする。
【００３１】
一実施例において、前記透明封止材モールディング段階では、液体状態の前記透明封止材を塗布した後、前記発光素子と透光性プレートとの間で第２傾斜面を有するように硬化させる。
【００３２】
一実施例において、前記透光性プレートの第１傾斜面の勾配は、前記透明封止材の第２傾斜面の勾配と同じかそれより大きくなる。
【００３３】
一実施例において、前記斜線カッティング段階後、前記複数の単位結合体の透光性プレートの他側をシートに付着させる単位結合体転写段階をさらに含む。
【００３４】
一実施例において、前記単位結合体転写段階後、前記シート上の前記単位結合体の周囲を不透明封止材でモールディングする不透明封止材モールディング段階をさらに含む。
【００３５】
一実施例において、前記不透明封止材モールディング段階後、前記単位結合体周辺の不透明封止材を垂直にカッティングするカッティング段階と、前記単位結合体の透光性プレートに付着した前記シートを分離するシート分離段階と、をさらに含む。
【００３６】
一実施例において、前記斜線カッティング段階では、前記透光性プレートの第１傾斜面が５５度乃至７５度の勾配を有するように斜線にカッティングし、前記透光性プレートの第１傾斜面が限界表面粗さ未満の表面粗さ値を有するように斜線にカッティングする。
【００３７】
一実施例において、前記発光素子の他面は電極パッドを含み、前記不透明封止材モールディング段階では、前記発光素子の電極パッドの底面が外部に露出するように前記不透明封止材をモールディングする。また、不透明封止材モールディング段階では、前記発光素子の電極パッドの底面と前記不透明封止材の底面が同一の平面上に位置するように前記不透明封止材をモールディングする。
【００３８】
本発明の他の側面に係る発光素子パッケージは、断面が第１傾斜面を有するように斜線にカッティングされた透光性プレートと、前記透光性プレートの一側に付着した発光素子と、前記透光性プレートの一側及び前記発光素子の側面にモールディングされ、前記発光素子と透光性プレートとの間で第２傾斜面を有するように形成される透明封止材と、を含み、前記第１傾斜面は限界表面粗さ未満の表面粗さ値を有する。
【００３９】
一実施例において、前記透明封止材は、液体状態で塗布された後、前記発光素子と透光性プレートとの間で第２傾斜面を有するように硬化される。また、前記透光性プレートの第１傾斜面の勾配は、前記透明封止材の第２傾斜面の勾配と同じかそれより大きくなる。
【００４０】
一実施例において、前記発光素子パッケージは、前記透光性プレート、発光素子及び透明封止材を含む単位結合体の周囲にモールディングされる不透明封止材をさらに含む。このとき、前記不透明封止材は、前記単位結合体の周囲にモールディングされた後、垂直にカッティングされて形成され、前記垂直にカッティングされた外側面をグラインディングする。
【００４１】
一実施例において、前記透光性プレートは、前記第１傾斜面が５５度乃至７５度の勾配を有し、前記第１傾斜面が限界表面粗さ未満の表面粗さ値を有する。
【００４２】
一実施例において、前記発光素子は他面に電極パッドを含み、前記電極パッドの底面は外部に露出する。また、前記電極パッドの底面と前記不透明封止材の底面は同一の平面上に形成される。
【発明の効果】
【００４３】
本発明は、傾斜するように形成された透光部材の透光面及び反射部材の反射面構造を有する発光素子パッケージ及びこれを製造する方法を提供することによって、発光素子の側面方向に損失される光を減少させ、輝度が向上するという効果を有する。
【００４４】
また、本発明は、高い輝度を有するチップスケールパッケージを提供することによって、車両照明装置用に広く適用できるという効果を有する。
【００４５】
また、本発明は、発光素子と透光性プレートとの間に塗布される透明シリコーンを含み、発光素子の側面から出力される光を効果的に発散でき、透光性プレートの側面が一定の勾配を有するように形成される構造を通じて、発光素子から出力される光の光抽出効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】従来のチップスケールパッケージの一例を示した図である。
【図２】本発明の一実施例に係る発光素子パッケージを示した図である。
【図３】本発明の一実施例に係る発光素子パッケージの製造方法を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施例に係る発光素子パッケージにおける透光部材及び反射部材の形状を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施例に係る発光素子パッケージにおける透光部材及び反射部材の形状を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施例に係る発光素子パッケージにおける透光部材及び反射部材の形状を説明するための図である。
【図７】本発明の一実施例に係る発光素子パッケージにおける透光部材及び反射部材の形状を説明するための図である。
【図８】本発明の他の実施例に係る発光素子パッケージの製造方法を示すフローチャートである。
【図９】本発明の他の実施例に係る発光素子パッケージの製造方法を示す概略図である。
【図１０】本発明の他の実施例に係る発光素子パッケージを示す断面図である。
【図１１】本発明の他の実施例に係る発光素子パッケージと既存の発光素子パッケージを比較する例示図である。
【図１２】本発明の他の実施例に係る発光素子パッケージと既存の発光素子パッケージを比較する例示図である。
【図１３】本発明の他の実施例に係る発光素子パッケージと既存の発光素子パッケージを比較する例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下においては、添付した各図面を参照して本発明の様々な実施例を説明する。ここで、添付した各図面及びこれを参照して説明する各実施例は、当該技術分野で通常の知識を有する者が本発明を容易に理解できるように簡略化して例示したものであることに留意しなければならない。
【００４８】
また、本明細書内で、発光素子と発光素子ユニットは区別されるものであって、発光素子に透光部材が追加され、斜めにカッティングされた後の結果物を発光素子ユニットと定義する。
【００４９】
図２は、本発明の一実施例に係る発光素子パッケージを示した図であり、図３は、本発明の一実施例に係る発光素子パッケージの製造方法を説明するための図であり、図４乃至図７は、本発明の一実施例に係る発光素子パッケージにおける透光部材及び反射部材の形状を説明するための図である。
【００５０】
図２を参照すると、本発明の一実施例に係る発光素子パッケージは、発光素子１１０、基板１２０、波長変換部材１３０、反射部材１４０及び透光部材１５０を含む。図２において発光素子１１０はＬＥＤチップ形態であるので、以後の説明においてはＬＥＤを参照符号１１０と記載して説明する。
【００５１】
ＬＥＤ１１０は、主面、側面及び実装面を有し、基板１２０上に実装面が向かうように実装される。主面は、ＬＥＤ１１０の活性層で生成された光が主に出る面であって、図２においてＬＥＤ１１０の上面であり波長変換部材１３０と接する面である。側面は、透光部材１５０と接する面である。実装面には電極パッド（図示せず）が形成される。よって、ＬＥＤ１１０は、正極パッド及び負極パッドが実装面側に形成されるフリップチップタイプ又はラテラルチップ（ｌａｔｅｒａｌ  ｃｈｉｐ）タイプである。
【００５２】
基板１２０は、上部にＬＥＤ１１０が実装される空間を提供し、ＬＥＤ１１０の各電極パッドと電気的に連結され、外部に連結するためのリードフレームが形成されたリードフレームタイプであって、熱伝導率の良い材料で形成されることが好ましい。
【００５３】
波長変換部材１３０は、ＬＥＤ１１０から出る光を波長変換させるためのものであって、シリコーン接着剤を用いてＬＥＤ１１０の主面に接着する。波長変換部材１３０は、ＬＥＤ１１０の主面から出る光の他にも、ＬＥＤ１１０の側面から出て反射部材１４０の光反射面１４１によって反射された光も波長変換させる。光反射面１４１によって反射された光は、ＬＥＤ１１０の主面以外の領域に出る可能性があるので、このように光反射面１４１によって反射された光を波長変換できるようにすべく、図示したように、波長変換部材１３０の外縁はＬＥＤ１１０の外縁より広く形成されることが好ましい。ここで、ＬＥＤ１１０の外縁は、ＬＥＤ１１０の主面の外縁を意味する。波長変換部材１３０の外縁がＬＥＤ１１０の主面の外縁より小さい場合、波長変換の不良により、例えば、光が２次広角レンズを透過した後、色感不良現象が発生するようになる。
【００５４】
さらに、光反射面１４１によって反射された光の経路を考慮すると、波長変換部材１３０の外縁は透光部材１５０の外縁と一致するように形成されることが最も好ましい。また、波長変換部材１３０としては、例えば、一般的な蛍光体シート、量子ドット材料、ＰＩＧ（Ｐｈｏｓｐｈｏｒ  Ｉｎ  Ｇｌａｓｓ）、ＰＩＳ（Ｐｈｏｓｐｈｏｒ  Ｉｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）及びＰＣ（Ｐｈｏｓｐｈｏｒ  Ｃｅｒａｍｉｃ）のうち一つが使用可能であるが、このような材料に限定されるわけではない。ＰＩＧは、ガラス粉末を蛍光体粉末と混合した後で成形し、プレートタイプに製作されたもので、ＰＩＳは、蛍光体粉末を封止材と共に混合し、数マイクロメートル厚のフィルムの形態に製作されたもので、ＰＣは、粉末焼結法で製作されたセラミックプレート蛍光体である。
【００５５】
反射部材１４０は、少なくとも一部区間がＬＥＤ１１０の側面に対して傾斜するように形成され、ＬＥＤ１１０の側面に出る光がＬＥＤ１１０の波長変換部材１３０を経て波長変換されて出射するように反射させる光反射面１４１を有する。反射部材１４０は、光反射面１４１によって反射されるようにホワイトシリコーン材料で形成可能であるが、このような材料に限定されず、光反射させる多様な材料で形成可能である。
【００５６】
透光部材１５０は、ＬＥＤ１１０の側面と反射部材１４０との間でＬＥＤ１１０の側面から出る光を反射部材１４０の光反射面１４１側に透過させ、反射部材１４０の光反射面１４１に接する透光面１５１を有する。すなわち、反射部材１４０の光反射面１４１と透光部材１５０の透光面１５１は互いに接している。
【００５７】
透光部材１５０及び透光部材１５０に接する反射部材１４０の具体的な例は図４乃至図７に示しているので、以下では、これらの図面を参照して説明する。
【００５８】
図４は、透光部材１５０ａが上広下狭構造であり、透光部材１５０ａの透光面１５１ａとＬＥＤ１１０の側面との間隔が下方に行くほど狭くなるように形成された例を示す。図４を参照すると、透光部材１５０ａの上側の厚さが厚く、下方に行くほど厚さが薄く形成されており、透光部材１５０ａの全体区間で直線面により形成されている。ここで、直線面は一つの平面を意味する用語であって、図５に例示した曲線面と区別するために使用した用語である。透光部材１５０ａの透光面１５１ａと反射部材１４０ａの光反射面１４１ａが互いに接しているので、反射部材１４０ａの光反射面１４１ａも直線面であり、下方に行くほどＬＥＤ１１０の側面との間隔が近くなる。よって、ＬＥＤ１１０の側面から出る光が透光部材１５０ａを通過して反射部材１４０ａの光反射面１４１ａによって反射された後、波長変換材料１３０によって波長変換される。
【００５９】
図５は、透光部材１５０ｂが上広下狭構造であり、透光部材１５０ｂの透光面１５１ｂが全体区間で下方に凸状の曲面である例を示す。図５を参照すると、ＬＥＤ１１０の側面に出る光が光反射面１４１ｂで反射して波長変換部材１３０側に進行するように、透光部材１５０ｂの透光面１５１ｂと反射部材１４０ｂの光反射面１４１ｂがいずれも全体区間で下方に凸状の曲線面に形成される。厚さの面では、図４の直線面の形状と同様に、透光部材１５０ｂの上側の厚さが厚く、下方に行くほど厚さが薄く形成されている。光反射面１４１ｂは凹面鏡の形状となるので、ＬＥＤ１１０の側面から出る光が透光部材１５０ｂを通過して反射部材１４０ｂの光反射面１４１ｂによって反射された後、波長変換材料１３０によって波長変換される。
【００６０】
図４及び図５に例示した実施例では、透光部材１５０ａ、１５０ｂの透光面１５１ａ、１５１ｂの下端がＬＥＤ１１０の側面に接しているが、このような形態の他にも、図６に例示した実施例のように、透光面の下端がＬＥＤ１１０の側面から離隔するように形成されてもよい。
【００６１】
図６は、透光部材１５０ｃの透光面１５１ｃの下端がＬＥＤ１１０の側面から離隔するように形成されていると共に、透光部材１５０ｃが上広下狭構造であり、透光部材１５０ｃの透光面１５１ｃとＬＥＤ１１０の側面との間隔が下方に行くほど狭くなるように形成された例を示す。その後、図３を参照して説明する発光素子パッケージの製造方法のように、透光面１５１ｃは、透光材料をＬＥＤ１１０の側面に対して傾斜するようにカッティングして形成するので、図４又は図５に示した例のように、透光面１５１ａ、１５１ｂがＬＥＤ１１０の側面の下端に接するようにカッティングする場合は、カッティング時にＬＥＤ１１０の側面の下端が損傷する危険性があるので、図６の例のように、透光面１５１ｃの下端がＬＥＤ１１０の側面から離隔するように形成することによってＬＥＤ１１０の側面の下端が損傷する危険性を除去できる。透光部材１５０ｃの上側の厚さが厚く、下方に行くほど薄く形成されており、透光部材１５０ｃの全体区間で直線面に形成されている。透光部材１５０ｃの透光面１５１ｃと反射部材１４０ｃの光反射面１４１ｃが互いに接しているので、反射部材１４０ｃの光反射面１４１ｃも直線面であり、下方に行くほどＬＥＤ１１０の側面との間隔が近くなる。さらに、透光部材１５０ｃの透光面１５１ｃがＬＥＤ１１０の側面から離隔しているので、反射部材１４０ｃの光反射面１４１ｃもＬＥＤ１１０の側面から離隔している。このような形状に形成することによって、ＬＥＤ１１０の側面から出る光は、透光部材１５０ｃを通過して反射部材１４０ｃの光反射面１４１ｃによって反射された後、波長変換材料１３０によって波長変換される。
【００６２】
図７は、透光部材１５０ｄの透光面１５１ｄの一部区間がＬＥＤ１１０の側面に対して傾斜するように形成された例を示す。すなわち、透光部材の透光面及びこれと接している反射部材の光反射面が全体区間で直線面又は曲面に傾斜するように形成された図４、図５及び図６の例とは異なり、図７の場合、透光部材１５０ｄの透光面１５１ｄの一部区間がＬＥＤ１１０の側面に対して傾斜するように形成されている。また、反射部材１４０ｄの光反射面１４１ｄが透光部材１５０ｄの透光面１５１ｄと接しているので、反射部材１４０ｄの光反射面１４１ｄの一部区間もＬＥＤ１１０の側面に対して傾斜するように形成される。光反射面１４１ｄ及び透光面１５１ｄを図７のように形成する場合は、ＬＥＤ１１０の側面で損失される光が多少あり得るが、光反射面１４１ｄによって反射された光が波長変換部材１３０によって波長変換できるようにする。
【００６３】
次に、図３を参照して、本発明の一実施例に係る発光素子パッケージの製造方法に関して説明する。ここでも、同様に、発光素子としてＬＥＤ１１０を例に挙げて説明する。
【００６４】
本発明の一実施例に係る発光素子パッケージの製造方法は、まず、複数のＬＥＤ１１０をシート５０上に配列する段階（図３の（ａ））から開始される。シート５０としては透明シートが使用可能である。複数のＬＥＤ１１０はシート５０上に所定の間隔で配列され、各ＬＥＤ１１０のそれぞれの一面がシート５０に接着して維持される。よって、例えば、各ＬＥＤ１１０がフリップチップタイプ又はラテラルチップタイプである場合、各ＬＥＤ１１０のそれぞれの電極パッド（図示せず）の汚染を防止するために、電極パッドが上側に向かうように、すなわち、電極パッドが形成されていない面が接着するように配列されることが好ましいが、電極パッドが形成された面が接着するように配列されても構わない。
【００６５】
その後、透光部材（図２の１５０）を形成するために、シート５０上に配列された各ＬＥＤ１１０の間に透光材料を充填する（（ｂ））。結局、各ＬＥＤ１１０の間に充填された透光材料がカッティングによって発光素子パッケージの透光部材（図２の１５０）となるので、図３では、透光材料を図２の透光部材と同じ参照符号１５０と記載した。透光材料１５０を各ＬＥＤ１１０の間に充填する方法としては、ディスペンシング（ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ）やスクイージング（ｓｑｕｅｅｚｉｎｇ）方法が使用可能であるが、これらの方法に限定されるわけではない。
【００６６】
その後、透光材料１５０を硬化させた後、複数の１次ＬＥＤユニット（ＦＬＵ）を形成する段階（（ｃ））を進行する。ここで、１次ＬＥＤユニット（ＦＬＵ）はＬＥＤユニットとも称される。１次ＬＥＤユニット（ＦＬＵ）は、（ｃ）に示したように、各ＬＥＤ１１０のそれぞれを基準にして、各ＬＥＤ１１０のそれぞれの側面を取り囲むように透光材料１５０を下方にカッティングし、カッティングされた透光材料（カッティングされる面は、最終的な発光素子パッケージにおいて透光面（図２の１５１参照）となる）が中央に位置した各ＬＥＤ１１０のそれぞれに対して少なくとも一部区間が傾斜するようにカッティングすることによって形成される。参照符号ＣＬ１は、カッティングする線の一例を示す。よって、１次ＬＥＤユニット（ＦＬＵ）のそれぞれは一つのＬＥＤ１１０及び透光部材１５０を有し、透光部材１５０は透光面１５１を有する（図２参照）。透光材料１５０をカッティングするときの傾斜角度（図２のｄ）（一部区間が傾斜するようにカッティングされた場合は、その一部区間の傾斜角度）は、０゜＜ｄ＜９０゜の範囲である。例えば、透光面１５１が直線面である場合（図４、図６又は図７参照）、透光面１５１は、０゜＜ｄ＜９０゜の範囲内の任意の角度を有して傾斜するようにカッティングされて形成される。透光面１５１が曲面である場合（図５参照）、傾斜角度ｄは、曲面である透光面上の任意の点における接線とＬＥＤ１１０の側面とがなす角と定義され、透光面１５１は０゜＜ｄ＜９０゜の範囲内にあるようにカッティングされて形成される。さらに、図面に示してはいないが、透光面１５１は、多数の直線面が連続した形態になるようにカッティングされて形成されてもよい。また、１次ＬＥＤユニット（ＦＬＵ）のそれぞれにおいて、透光材料１５０の傾斜するようにカッティングされた区間（全体区間の場合、透光面全体）とＬＥＤ１１０の側面との間隔は、下方に行くほど狭くなるように形成される。
【００６７】
その後、（ｃ）段階で傾斜するようにカッティングされて形成された１次ＬＥＤユニット（ＦＬＵ）を基板１２０上に実装して再配列する（（ｄ））。基板１２０上に１次ＬＥＤユニット（ＦＬＵ）を実装する工程は、１次ＬＥＤユニット（ＦＬＵ）内のＬＥＤに形成された電極パッド（図示せず）が基板１２０上の該当領域（各ＬＥＤのそれぞれが実装される領域）にダイボンディングされる方式で進行する。基板１２０は、例えば、熱伝導率の高い材料であるセラミック基板であり得る。また、１次ＬＥＤユニット（ＦＬＵ）のそれぞれをシート５０から分離して個別的に基板１２０上に実装するとき、（ｄ）に示したように、シート５０と接着していた部分が上側に向かうようにして基板１２０上に実装するようになる。すなわち、（ａ）において、各ＬＥＤ１１０のそれぞれの電極パッドが形成されていない面がシート５０側に接着する場合、カッティングによって１次ＬＥＤユニット（ＦＬＵ）を形成した後、基板１２０上に実装するときは裏返して実装するようになる。これと異なり、電極パッドが形成された面がシート５０に接着する場合は、（ｃ）において１次ＬＥＤユニット（ＦＬＵ）を分離した後、裏返さない状態でそのまま基板１２０上に実装してもよい。
【００６８】
図３の（ｄ）では、一つの１次ＬＥＤユニット（ＦＬＵ）に対してのみ拡大して示した。基板１２０は、ＬＥＤ１１０の各電極パッド（図示せず）と電気的に連結され、外部に連結するためのリードフレーム（図示せず）が形成されたリードフレームタイプであって、熱伝導率の良い材料で形成されることが好ましい。
【００６９】
その後、基板１２０上に実装して再配列した１次ＬＥＤユニット（ＦＬＵ）のそれぞれに波長変換部材１３０を付着させる（（ｅ））。例えば、波長変換部材１３０は、シリコーン接着剤を用いてＬＥＤ１１０の主面に接着する。波長変換部材１３０としては、例えば、一般的な蛍光体シート、量子ドット材料、ＰＩＧ（Ｐｈｏｓｐｈｏｒ  Ｉｎ  Ｇｌａｓｓ）、ＰＩＳ（Ｐｈｏｓｐｈｏｒ  Ｉｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）及びＰＣ（Ｐｈｏｓｐｈｏｒ  Ｃｅｒａｍｉｃ）のうち一つが使用可能であるが、これらの例に限定されるわけではない。ＬＥＤ１１０の主面から出る光に対してのみならず、ＬＥＤ１１０の側面に出た後、光反射面によって反射された光も波長変換させなければならないので、１次ＬＥＤユニット（ＦＬＵ）のそれぞれにおいて、波長変換部材１３０の外縁はＬＥＤ１１０の外縁より広く形成されることが好ましい。さらに、光反射面１４１によって反射された光の経路を考慮すると、波長変換部材１３０の外縁は透光部材１５０の外縁と一致するように形成されることが最も好ましい。
【００７０】
その後、反射部材（図２の１４０）を形成するために、波長変換部材１３０が付着した１次ＬＥＤユニット（ＦＬＵ）の間に反射材料を充填する（（ｆ））。充填される反射材料が１次ＬＥＤユニット（ＦＬＵ）のそれぞれを中心にして適切な大きさにカッティングされ、最終的に反射部材１４０となるので、便宜上、図３の（ｆ）において、反射材料も参照符号１４０と記載した。反射材料１４０を１次ＬＥＤユニット（ＦＬＵ）の間に充填する方法としては、ディスペンシングやスクイージング方法が使用可能であるが、これらの方法に限定されるわけではない。また、反射部材としては、ホワイトシリコーンが使用可能であるが、このような材料に限定されるわけではない。
【００７１】
その後、図３の（ｆ）に示したように、波長変換部材１３０が付着した１次ＬＥＤユニット（ＦＬＵ）のそれぞれを反射材料１４０がさらに取り囲むようにカッティングラインＣＬ２に沿ってカッティングし、複数の２次ＬＥＤユニット（ＳＬＵ）を形成する。２次ＬＥＤユニット（ＳＬＵ）は、本発明に係る発光素子パッケージの製造方法によって製造される結果物である発光素子パッケージである。結果的に、２次ＬＥＤユニット（ＳＬＵ）、すなわち、各発光素子パッケージのそれぞれは、一つのＬＥＤ１１０、透光部材１５０、波長変換部材１３０及び反射部材１４０を有するように形成される。
【００７２】
図８は、本発明の他の実施例に係る発光素子パッケージの製造方法を示すフローチャートであり、図９は、本発明の他の実施例に係る発光素子パッケージの製造方法を示す概略図である。ここで製造する発光素子パッケージは、チップスケールパッケージ（ＣＳＰ：Ｃｈｉｐ  Ｓｃａｌｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）である。
【００７３】
以下、図８及び図９を参照して、本発明の更に他の実施例に係る発光素子パッケージの製造方法を説明する。
【００７４】
発光素子転写段階（Ｓ１０）では、透光性プレート２１０の一側に複数の発光素子２２０の一面を付着させる。図９（ａ）に示したように、一つの透光性プレート２１０上に複数の発光素子２２０を位置させ、複数の発光素子パッケージを同時に製造できる。このとき、各発光素子２２０は、マトリックス状に配列されて透光性プレート２１０上に転写される。ここで、発光素子２２０は、図９（ａ）に示したように、発光素子２２０の他面に突出した電極パッドを含むフリップチップ形態に具現可能である。
【００７５】
透光性プレート２１０は、発光素子２２０から出力される光を外部に発散させるものであって、ポリカーボネート系列、ポリスルホン系列、ポリアクリレート系列、ポリスチレン系、ポリビニルクロライド系、ポリビニルアルコール系、ポリノルボルネン系列、ポリエステルなどの材質で製造可能であり、その他にも、各種透光性樹脂系列の材質で製造可能である。
【００７６】
透明封止材モールディング段階（Ｓ２０）では、透光性プレート２１０の一側及び発光素子２２０の側面を透明封止材でモールディングする。図９（ｂ）に示したように、透光性プレート２１０上に液体状態の透明封止材２３０を供給し、液体状態の透明封止材２３０は、少なくとも発光素子２２０の高さまで上がる程度の量で供給される。その後、図９（ｃ）に示したように、液体状態の透明封止材２３０は硬化可能であり、このとき、硬化された透明封止材２３０は、第２傾斜面を形成しながら発光素子２２０の周囲を取り囲む。
【００７７】
斜線カッティング段階（Ｓ３０）では、透光性プレート２１０の断面が第１傾斜面を有するように透光性プレート２１０を斜線にカッティングする。このとき、発光素子２２０を中心に置いた後、発光素子２２０周辺の一定の面積を有する透光性プレート２１０を切断する。これを通じて、発光素子２２０、透明封止材２３０及び透光性プレート２１０を含む単位結合体を生成できる。ここで、透明封止材２３０は切断されなくてもよく、透光性プレート２１０の第１傾斜面の勾配は透明封止材２３０の第２傾斜面の勾配と異なり得る。すなわち、第１傾斜面の勾配は第２傾斜面の勾配と同じかそれより大きく形成され得る。一方、カッティング段階（Ｓ３０）ではバリ（ｂｕｒｒ）が発生し得る。この場合、バリを除去するバリ除去段階をさらに行う。
【００７８】
さらに、図９（ｄ）に示したように、斜線カッティング段階（Ｓ３０）では、透光性プレート２１０の一側から他側に行くほど透光性プレート２１０に付着した発光素子２２０と遠くなる方向にカッティングする。実施例によっては、透光性プレート２１０の第１傾斜面が５５度乃至７５度の勾配を有するようにカッティングし、この場合、カッティングされた透光性プレート２１０の第１傾斜面は、限界表面粗さ未満の表面粗さ値を有する。
【００７９】
第１傾斜面の表面粗さ値は、断面の勾配によって異なる値に表れる。このとき、表面粗さ値が低いほど発光素子２２０の光効率が向上する。すなわち、透光性プレート２１０の第１傾斜面の表面粗さが粗い場合は、第１傾斜面から散乱される光の量が増加し、外部に発散される光の量が減少するので、発光素子２２０の光効率に損失が発生し得る。透光性プレート２１０を切断した断面の表面粗さ値は、垂直に切断する場合は表面粗さが粗いが、一定の勾配を有するように斜線に切断する場合は表面粗さが向上し得る。ここで、最適の表面粗さを有する勾配は実験的に求めることができ、実施例によっては、第１傾斜面が５５度乃至７５度の勾配を有するときに最適の表面粗さを有する。また、第１傾斜面の勾配は多様に設定可能であるが、少なくとも第１傾斜面の表面粗さが限界表面粗さより小さい値を有するように設定する。ここで、限界表面粗さは、垂直に切断した場合の表面粗さである。
【００８０】
したがって、斜線カッティング段階（Ｓ３０）では、透光性プレート２１０を、勾配を有するように切断し、第１傾斜面における表面粗さ値を減少させる。
【００８１】
単位結合体転写段階（Ｓ４０）では、図９（ｅ）に示したように、斜線カッティング段階（Ｓ３０）を通じて生成した複数の単位結合体を別途のシートＳ上に再配列する。このとき、単位結合体に含まれた透光性プレート２１０の他側がシートに付着するように転写する。
【００８２】
その後、不透明封止材モールディング段階（Ｓ５０）では、単位結合体の周囲を不透明封止材２４０でモールディングする。図９（ｆ）に示したように、シートＳ上に液体状態の不透明封止材２４０を供給し、液体状態の不透明封止材２４０は、発光素子２２０の電極パッドを覆わない程度の高さまで供給される。その後、不透明封止材モールディング段階（Ｓ５０）では、液体状態の不透明封止材２４０を硬化させ、それぞれの単位結合体の周囲を不透明封止材２４０でモールディングする。このとき、発光素子２２０の電極パッドの底面が外部に露出するように不透明封止材２４０をモールディングし、実施例によっては、電極パッドの底面と不透明封止材の底面が同一の平面上に位置するようにモールディングすることも可能である。すなわち、単位結合体を保護するために不透明封止材をモールディングする場合にも電極パッドは露出させ、その後に生産された発光素子パッケージを他の基板などに電気的に接続させやすくする。特に、電極パッドの底面と不透明封止材の底面が同一の平面上に位置するようにモールディングする場合は、露出を最小化しながらも安定的な接続を可能にする。
【００８３】
一方、不透明封止材２４０が硬化した後、カッティング段階（Ｓ６０）を通じてそれぞれの単位結合体周辺の不透明封止材２４０を垂直にカッティングし、シート分離段階（Ｓ７０）を通じて単位結合体の透光性プレート２１０に付着したシートＳを分離させる。実施例によっては、垂直カッティング過程で発生するバリもさらに除去する。これを通じて、図１０に示した発光素子パッケージ２００を生成できる。発光素子パッケージ２００は、不透明封止材２４０によって外部の衝撃からの保護を受け、発光素子２２０が出力する光は、不透明封止材２４０によって反射され外部に発散される。すなわち、発光素子２２０が出力する光のほとんどは透光性プレート２１０を介して直接発散されるが、一部は側面に出力され、この場合、不透明封止材２４０によって反射されて外部に発散される。
【００８４】
図１０は、本発明の他の実施例に係る発光素子パッケージを示す断面図である。
【００８５】
図１０を参照すると、本発明の一実施例に係る発光素子パッケージ２００は、透光性プレート２１０、発光素子２２０、透明封止材２３０及び不透明封止材２４０を含む。
【００８６】
以下、図１０を参照して、本発明の一実施例に係る発光素子パッケージを説明する。
【００８７】
透光性プレート２１０は、発光素子２２０を外部衝撃から保護し、発光素子２２０から出力される光を外部に発散させる。透光性プレート２１０は、ポリカーボネート系列、ポリスルホン系列、ポリアクリレート系列、ポリスチレン系、ポリビニルクロライド系、ポリビニルアルコール系、ポリノルボルネン系列、ポリエステルなどの材質により製造可能であり、その他にも、各種透光性樹脂系列の材質で製造可能である。また、実施例によっては、透光性プレート２１０は、表面に微細パターン、微細突起や拡散膜などを含むことができ、内部に微細気泡を形成する方法などの多様な方法で製造される。
【００８８】
透光性プレート２１０は、図１０に示したように、一側２１１より他側２１２の面積が広く形成され得る。このとき、側面２１３は、断面が第１傾斜面ａを有するように斜線にカッティングされ得る。第１傾斜面ａの勾配は多様に設定可能であるが、一実施例によると、５５度乃至５７度の勾配を有するように形成される。
【００８９】
また、透光性プレート２１０の側面の第１傾斜面ａは、限界表面粗さ未満の表面粗さを有するように形成される。発光素子２２０から出力される光は透光性プレート２１０を透過して外部に発散され、発光素子２２０から出力される光の一部は透光性プレート２１０の第１傾斜面ａを介して発散される。ここで、第１傾斜面ａの表面粗さが粗い場合、光が散乱され、外部に反射される光の量が減少するので、発光素子の光効率に損失が発生する。よって、第１傾斜面ａの表面粗さは、少なくとも限界表面粗さ未満になるように具現する。特に、本発明の一実施例では、透光性プレート２１０の側面２１３を斜線に切断する方式で、第１傾斜面ａの表面粗さを向上できる。一般に、透光性プレート２１０を垂直に切断した断面の表面粗さ値は、斜線に切断した断面の表面粗さ値より大きく、斜線に切断した勾配によって表面粗さ値が異なる値になる。よって、最適の表面粗さを有する勾配は実験的に求めることができ、実施例によっては、第１傾斜面ａが５５度乃至７５度の勾配を有するように切断する場合に最適の表面粗さが得られる。また、第１傾斜面ａの勾配は実施例によって多様に設定可能であるが、表面粗さが少なくとも限界表面粗さより小さい値を有する第１傾斜面ａの勾配を選択する。ここで、限界表面粗さは、垂直に切断した場合の表面粗さである。
【００９０】
発光素子２２０は、透光性プレート２１０の一側２１１に発光素子２２０の一面２２１が付着する。また、発光素子２２０は、発光面に該当する一面２２１を介して光を出力する。ここで、発光素子２２０は、図１０に示したように、発光素子２２０の他面２２２に突出した電極パッド（図示せず）を含むフリップチップ形態に具現可能である。
【００９１】
一方、発光素子２２０は半導体によって具現されるものであって、例えば、窒化物半導体からなる青色、緑色、赤色、黄色発光のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）や紫外線発光のＬＥＤなどが発光素子２２０に該当する。窒化物半導体は、一般式がＡｌｘＧａｙＩｎｚＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）で表示される。発光素子２２０は、ＭＯＣＶＤ法などの気相成長法によって、成長用サファイア基板やシリコンカーバイド基板上にＩｎＮ、ＡＩＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＡＩＮなどの窒化物半導体をエピタキシャル成長させて構成される。その他にも、発光素子２２０は、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰなどの半導体を用いて形成されることも可能である。ここで、これらの半導体をｎ型半導体層、発光層、ｐ型半導体層の順に形成した積層体を用いて発光素子２２０を具現でき、発光層（活性層）は、多重量子井戸構造や単一量子井戸構造を含む積層半導体又はダブルヘテロ構造の積層半導体を用いて具現できる。
【００９２】
透明封止材２３０は、透光性プレート２１０の一側２１１及び発光素子の側面２２３にモールディングされる。透明封止材２３０は、液体状態で塗布され、発光素子２２０と透光性プレート２１０との間で第２傾斜面ｂを有するように硬化されて固定される。
【００９３】
透明封止材２３０は、発光素子２２０の側面２２３を取り囲むように形成されるので、発光素子２２０の側面２２３から出力される光は、透明封止材２３０を介して発散される経路を確保できる。すなわち、透明封止材２３０の構造によって発光素子２２０の光効率を向上できる。一方、透明封止材２３０の第２傾斜面ｂの勾配は、図１０に示したように、透光性プレートの第１傾斜面ａと同じかそれより小さくなる。
【００９４】
不透明封止材２４０は、透光性プレート２１０、発光素子２２０及び透明封止材２３０を含む単位結合体の周囲にモールディングされる。不透明封止材２４０は、単位結合体を外部の衝撃から保護し、発光素子２２０から出力される光を反射させて外部に発散させる。発光素子２２０が出力する光のほとんどは透光性プレート２１０を介して直接発散されるが、一部は側面に出力され、この場合、不透明封止材２４０を介して反射されて外部に発散される。
【００９５】
ここで、不透明封止材２４０は、エポキシ樹脂組成物、シリコーン樹脂組成物、シリコーン変性エポキシ樹脂などの変性エポキシ樹脂組成物、エポキシ変性シリコーン樹脂などの変性シリコーン樹脂組成物、ポリイミド樹脂組成物、変性ポリイミド樹脂組成物、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ＡＢＳ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ＰＢＴ樹脂などの多様な材質により具現可能である。また、不透明封止材２４０は、これらの樹脂のうちに、酸化チタン、二酸化ケイ素、二酸化チタン、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、クロム、ホワイト系列や金属系列の成分などの光反射性反射物質を含有できる。
【００９６】
不透明封止材２４０は、単位結合体の周囲にモールディングされた後、垂直にカッティングされる。また、実施例によっては、垂直にカッティングされた外側面ｃに対するグラインディングを追加する。すなわち、生産された発光素子パッケージ２００の完成度を高めるために外側面ｃをグラインディングし、外側面ｃの表面粗さを減少させる。
【００９７】
図１１乃至図１３は、本発明の他の実施例に係る発光素子パッケージと既存の発光素子パッケージを比較する例示図である。
【００９８】
まず、図１１（ａ）に示したように、透明封止材２３０を含んでいない形態の発光素子パッケージを具現する。この場合、ほとんどの光は、発光素子２２０の発光面を介して外部に放出されるが、発光素子２２０の側面から出力される光は不透明封止材２４０によって遮られて外部に発散されないこともある。
【００９９】
その一方で、図１１（ｂ）に示したように、透明封止材２３０を含む場合は、発光素子２２０の側面から出力される光が透明封止材２３０を透過して不透明封止材２４０により照射される。ここで、透明封止材２３０は第２傾斜面を有しているので、不透明封止材２４０によって反射された光は外部により容易に放出される。よって、図１１（ｂ）のように透明封止材２３０を含む発光素子パッケージは、図１１（ａ）の場合に比べて約５％の光抽出効率向上の効果を得ることができる。
【０１００】
一方、図１２（ａ）の発光素子パッケージの場合、透明封止材２３０を含んでいるが、透光性プレート２１０を垂直に切断した実施例に該当する。その一方で、図１２（ｂ）は、本発明の一実施例に係る発光素子パッケージを示し、透光性プレート２１０が第１傾斜面を有するように斜線に切断されたことを特徴とする。
【０１０１】
ここで、透光性プレート２１０を垂直に切断する場合は、図１３（ａ）のような切断面が表われる。また、透光性プレート２１０を斜線に切断する場合は、図１３（ｂ）のような切断面が表われる。すなわち、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示したように、一定の勾配を有するように切断する場合の表面粗さが、垂直に切断する場合に比べて良好であることを確認できる。
【０１０２】
一般に、発光素子２２０から出力される光は、透光性プレート２１０を透過して外部に発散され、一部は透光性プレート２１０の側面を介して発散される。ここで、透光性プレート２１０の側面の表面粗さが粗い場合は、光が散乱され、外部に反射される光の量が減少し、それによって光抽出効率に損失が発生する。よって、表面粗さが良好な図１２（ｂ）の構造を有する発光素子パッケージが光抽出効率の側面で相対的に有利になる。すなわち、図１２（ｂ）のように透光性プレート２１０が第１傾斜面を有するように斜線に切断されて形成される場合は、図１２（ａ）の場合に比べて約１．５％の光抽出効率向上の効果を得ることができる。
【０１０３】
本発明は、上述した実施例及び添付の図面によって限定されるものではない。本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者にとって、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で本発明に係る構成要素を置換、変形及び変更可能であることは明白であろう。
【符号の説明】
【０１０４】
１１    ＬＥＤ
１２、１２０    基板
１３    蛍光体シート
１４    ホワイトシリコーン
１５    側面
５０    シート
１１０    発光素子、ＬＥＤ
１３０    波長変換部材、波長変換材料
１４０    反射部材、反射材料
１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄ    反射部材
１４１、１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ、１４１ｄ    光反射面
１５０    透光部材、透光材料
１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ    透光部材
１５１、１５１ａ、１５１ｂ、１５１ｃ、１５１ｄ    透光面
２００    発光素子パッケージ
２１０    透光性プレート
２１１    一側
２１２    他側
２１３、２２３    側面
２２０    発光素子
２２１    一面
２２２    他面
２３０    透明封止材
２４０    不透明封止材
Ｓ１０    発光素子転写段階
Ｓ２０    透明封止材モールディング段階
Ｓ３０    斜線カッティング段階
Ｓ４０    単位結合体転写段階
Ｓ５０    不透明封止材モールディング段階
Ｓ６０    カッティング段階
Ｓ７０    シート分離段階
【図１】
2019149533.tif 000003
【図２】
2019149533.tif 000004
【図３】
2019149533.tif 000005
【図４】
2019149533.tif 000006
【図５】
2019149533.tif 000007
【図６】
2019149533.tif 000008
【図７】
2019149533.tif 000009
【図８】
2019149533.tif 000010
【図９】
2019149533.tif 000011
【図１０】
2019149533.tif 000012
【図１１】
2019149533.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2019149533.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成30年9月19日(2018.9.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各発光素子ユニットを基板上に実装して配列する段階と、
前記基板上に実装して配列した前記各発光素子ユニットのそれぞれに波長変換部材を付着させる段階と、
反射部材を形成するために、前記波長変換部材が付着された前記各発光素子ユニットの間に反射材料を充填する段階と、
前記波長変換部材が付着された前記各発光素子ユニットのそれぞれを前記反射材料が取り囲むように垂直にカッティングすることによって各発光素子パッケージを形成する垂直カッティング段階と、を有し、
前記各発光素子ユニットは、
複数の発光素子をシート上に配列する段階と、
透光部材を形成するために、前記シート上に配列された各発光素子の間に透光材料を充填する段階と、
前記各発光素子ユニットのそれぞれが一つの発光素子及び透光部材を有するように、前記透光材料の硬化後、前記各発光素子のそれぞれを基準にして前記透光材料を傾斜するようにカッティングする斜線カッティング段階と、によって形成され、
前記斜線カッティング段階において、前記透光材料の傾斜するようにカッティングされた区間と前記発光素子の側面との間隔が下方に行くほど狭くなることを特徴とする発光素子パッケージの製造方法。
【請求項２】
前記斜線カッティング段階において、前記透光材料の傾斜するようにカッティングされた区間の断面が直線面になるようにカッティングすることを特徴とする請求項１に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【請求項３】
前記斜線カッティング段階において、前記透光材料の傾斜するようにカッティングされた区間の断面が下方に凸状の曲面になるようにカッティングすることを特徴とする請求項１に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【請求項４】
前記斜線カッティング段階において、前記透光材料の全体区間で傾斜するようにカッティングすることを特徴とする請求項１に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【請求項５】
前記各発光素子ユニットのそれぞれにおいて、前記透光材料と前記発光素子の側面との間隔は下方に行くほど狭くなることを特徴とする請求項４に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【請求項６】
前記斜線カッティング段階において、前記透光材料の全体区間で下方に凸状の曲面になるようにカッティングすることを特徴とする請求項１に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【請求項７】
前記斜線カッティング段階において、前記透光材料の下端が前記発光素子の側面から離隔されるようにカッティングすることを特徴とする請求項５に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【請求項８】
前記各発光素子パッケージのそれぞれにおいて、前記波長変換部材の外縁は、前記発光素子の外縁よりも広く形成されることを特徴とする請求項１に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【請求項９】
前記反射部材は、ホワイトシリコーン材料で形成されることを特徴とする請求項１に記載の発光素子パッケージの製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、発光素子パッケージ及び発光素子パッケージの製造方法に係り、より具体的には、自動車のヘッドライトのように高輝度を要する照明装置の用途で使用され、光抽出効率を向上できるチップスケール発光素子パッケージの製造方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、発光素子の側面方向に損失される光を減少させることによって、輝度を大幅に向上できる発光素子パッケージの製造方法を提供することにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、本発明が解決しようとする課題は、透明封止材モールディングを追加し、発光素子の側面から出力される光を効果的に発散できる発光素子パッケージの製造方法を提供することにある。
【手続補正書】
【提出日】平成30年12月21日(2018.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
各発光素子ユニットを基板上に実装して配列する段階と、
前記基板上に実装して配列した前記各発光素子ユニットのそれぞれに波長変換部材を付着させる段階と、
反射部材を形成するために、前記波長変換部材が付着された前記各発光素子ユニットの間に反射材料を充填する段階と、
前記波長変換部材が付着された前記各発光素子ユニットのそれぞれを前記反射材料が取り囲むように垂直にカッティングすることによって各発光素子パッケージを形成する垂直カッティング段階と、を有し、
前記各発光素子ユニットは、
複数の発光素子をシート上に配列する段階と、
透光部材を形成するために、前記シート上に配列された各発光素子の間に透光材料を充填する段階と、
前記各発光素子ユニットのそれぞれが一つの発光素子及び透光部材を有するように、前記透光材料の硬化後、前記各発光素子のそれぞれを基準にして前記透光材料を傾斜するようにカッティングする斜線カッティング段階と、によって形成され、
前記斜線カッティング段階において、前記透光材料の傾斜するようにカッティングされた区間と前記発光素子の側面との間隔が下方に行くほど狭くなり、前記各発光素子ユニットを基板上に実装して配列する段階において、前記各発光素子ユニットのそれぞれを前記間隔が下方に行くほど狭くなるように基板上に実装することを特徴とする発光素子パッケージの製造方法。