(57)【要約】【課題】様々な発光装置に対して柔軟に適用可能な構成であるとともに光の取り出し効率を高めるための信頼性の高い構成を備えた発光装置を簡便に且つ安価で提供すること。【解決手段】発光装置は、上面に設けられた窪み部と窪み部を囲む第１枠体部とを有するパッケージと、窪み部内に設けられた発光素子と、窪み部内に設けられ、発光素子を覆う封止体と、上面に凹凸構造を有する凹凸構造シートとを備える。凹凸構造シートは、封止体の光取り出し面の少なくとも一部と第１枠体部の上面の少なくとも一部とを覆う。【選択図】図１
2015111626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に設けられた窪み部と前記窪み部を囲む第１枠体部とを有するパッケージと、
前記窪み部内に設けられた発光素子と、
前記窪み部内に設けられ、前記発光素子を覆う封止体と、
上面に凹凸構造を有する凹凸構造シートとを備え、
前記凹凸構造シートは、前記封止体の光取り出し面の少なくとも一部と前記第１枠体部の上面の少なくとも一部とを覆う発光装置。
【請求項２】
前記パッケージは、側面および下面の少なくとも一つの面に外部接続端子を有する請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
基板と、
前記基板の上面に設けられた発光素子と、
前記基板の上面に設けられ、前記発光素子を覆う封止体と、
前記基板の上面に設けられ、前記封止体を囲む第２枠体部と、
上面に凹凸構造を有する凹凸構造シートとを備え、
前記凹凸構造シートは、前記封止体の光取り出し面の少なくとも一部と前記第２枠体部の上面の少なくとも一部とを覆う発光装置。
【請求項４】
前記基板の上面には、外部接続端子が設けられており、
前記凹凸構造シートは、前記基板の上面の少なくとも一部を覆う一方、前記外部接続端子を露出させる請求項３に記載の発光装置。
【請求項５】
複数のパッケージと前記パッケージ同士を接続する接続部とを有するパッケージ母材を準備する工程と、
前記パッケージの窪み部内に発光素子を設け、前記発光素子を封止体で覆う工程と、
前記封止体の光取り出し面の少なくとも一部と前記窪み部を囲む第１枠体部の上面の少なくとも一部とを覆うように凹凸構造シートを設ける工程と、
前記接続部を切断することにより複数の発光装置を得る工程とを備える発光装置の製造方法。
【請求項６】
複数の発光素子を間隔を開けて基板母材の上面に配置し、前記発光素子のそれぞれを封止体で覆う工程と、
前記封止体の光取り出し面の少なくとも一部と前記封止体を囲む第２枠体部の上面の少なくとも一部とを覆うように凹凸構造シートを設ける工程と、
前記基板母材を切断することにより複数の発光装置を得る工程とを備える発光装置の製造方法。
【請求項７】
前記基板母材の上面には、外部接続端子が設けられており、
前記凹凸構造シートには、前記外部接続端子を露出させるための孔が形成されている請求項６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、発光素子を備えた発光装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体からなるＬＥＤ（Light Emitting Diode）チップを備えた発光装置が知られている。このような発光装置では、ＬＥＤチップ自体またはＬＥＤチップに電気的に接続されたワイヤなどを保護するために、ＬＥＤチップからの出射光の取り出し効率を向上させるために、さらには、必要に応じて蛍光体を分散させるために、ＬＥＤチップが封止樹脂で覆われている。ＬＥＤチップからの出射光は、封止樹脂を透過して、封止樹脂の表面（光取り出し面）から封止樹脂の外部へ向かって放出される。
【０００３】
ここで、封止樹脂を透過する光の一部は、封止樹脂と空気との屈折率の違いから、封止樹脂と空気との界面で全反射されて外へ放出されない。かかる不具合を解消する方法として、特許文献１〜３では、封止樹脂の光取り出し面に凹凸を設けることが提案されている。これにより、封止樹脂と空気との界面における光の反射角度が変わる。よって、全反射などで発光装置側に戻った光を別の角度で上記界面に再入射させることができるので、封止樹脂を最終的に透過しない光の量が減少する。したがって、実効的な光の透過率が高くなるので、光の取り出し効率が高くなると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２３４５０９号公報
【特許文献２】特開２００７−２２７９１９号公報
【特許文献３】特開２００８−２２７４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２では、ＬＥＤチップごとに封止樹脂の加工またはナノスタンプ法による封止樹脂の加工を行ない、特許文献３では、凹凸フィルムをＬＥＤチップごとに封止樹脂の光取り出し面に貼る。そのため、発光装置の製造工程が複雑となるので、発光装置の製造コストが高くなる。また、特許文献３に記載の高出力ＬＥＤパッケージでは、使用中に、発熱に因る凹凸フィルムと封止樹脂との接着性の低下を招くことがあるので、凹凸フィルムが封止樹脂の光取り出し面から剥がれ易くなる。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、様々な発光装置に対して柔軟に適用可能な構成であるとともに光の取り出し効率を高めるための信頼性の高い構成を備えた発光装置を簡便に且つ安価で提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の発光装置は、上面に設けられた窪み部と窪み部を囲む第１枠体部とを有するパッケージと、窪み部内に設けられた発光素子と、窪み部内に設けられ、発光素子を覆う封止体と、上面に凹凸構造を有する凹凸構造シートとを備える。凹凸構造シートは、封止体の光取り出し面の少なくとも一部と第１枠体部の上面の少なくとも一部とを覆う。好ましくは、パッケージが側面および下面の少なくとも一つの面に外部接続端子を有する。
【０００８】
このような発光装置の製造方法は、複数のパッケージとパッケージ同士を接続する接続部とを有するパッケージ母材を準備する工程と、パッケージの窪み部内に発光素子を設け、発光素子を封止体で覆う工程と、封止体の光取り出し面の少なくとも一部と窪み部を囲む第１枠体部の上面の少なくとも一部とを覆うように凹凸構造シートを設ける工程と、接続部を切断することにより複数の発光装置を得る工程とを備える。
【０００９】
本発明の発光装置は、次に示す構成を備えていても良い。発光装置は、基板と、基板の上面に設けられた発光素子と、基板の上面に設けられ、発光素子を覆う封止体と、基板の上面に設けられ、封止体を囲む第２枠体部と、上面に凹凸構造を有する凹凸構造シートとを備える。凹凸構造シートは、封止体の光取り出し面の少なくとも一部と第２枠体部の上面の少なくとも一部とを覆う。好ましくは、基板の上面には外部接続端子が設けられており、凹凸構造シートは、基板の上面の少なくとも一部を覆う一方、外部接続端子を露出させる。
【００１０】
このような発光装置の製造方法は、複数の発光素子を間隔を開けて基板母材の上面に配置し、発光素子のそれぞれを封止体で覆う工程と、封止体の光取り出し面の少なくとも一部と封止体を囲む第２枠体部の上面の少なくとも一部とを覆うように凹凸構造シートを設ける工程と、基板母材を切断することにより複数の発光装置を得る工程とを備える。好ましくは、基板母材の上面には、外部接続端子が設けられており、凹凸構造シートには、外部接続端子を露出させるための孔が形成されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、光の取り出し効率を高めるための構成が様々な発光装置に対して柔軟に適用可能であり、また、光の取り出し効率を高めるための信頼性の高い構成を備えた発光装置を簡便に且つ安価で提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態の発光装置の平面図であり、図１（ｂ）はその断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、凹凸構造シートの構成の一例を示す発光装置の要部断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、凹凸構造の一例を示す断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、凹凸構造の一例を示す平面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施形態の発光装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図６】（ａ）は本発明の一実施形態の発光装置の平面図であり、（ｂ）はその断面図である。
【図７】（ａ）は本発明の一実施形態の発光装置の平面図であり、（ｂ）は本発明の一実施形態の凹凸構造シートの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の発光装置およびその製造方法について図面を用いて説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表すものである。また、長さ、幅、厚さ、深さなどの寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、実際の寸法関係を表すものではない。
【００１４】
以下では、位置関係を表すために、図面の下側に記載した部分を「下」と表現し、図面の上側に記載した部分を「上」と表現することがある。これは便宜上の表現であり、重力方向に対して定められる「上」および「下」とは異なる。
【００１５】
＜第１の実施形態＞
＜発光装置の構成＞
図１（ａ）は本発明の第１の実施形態の発光装置１０の平面図であり、図１（ｂ）はその断面図である。発光装置１０は、パッケージ１１と、発光素子１２と、封止体１５と、凹凸構造シート２０とを備える。なお、凹凸構造シート２０および封止体１５については、図１（ａ）には図示していない。
【００１６】
パッケージ１１は、その平面視外形がたとえば５．０×３．０ｍｍの矩形である略直方体形状であり、窪み部１６と第１枠体部１７とを有する。窪み部１６は、窪み部１６の底面からパッケージ１１の上面へ向かって広口となるように傾斜した側面を含み、パッケージ１１の上面において開口されている。第１枠体部１７は、窪み部１６を囲み、たとえば逆四角錐台形状からなる。パッケージ１１の材料は、反射率に優れた材料であることが好ましく、たとえば、酸化チタンなどが加えられた白色の樹脂であっても良いし、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）などの焼結体からなるセラミックであっても良い。
【００１７】
パッケージ１１には、第１電極１３ａと第２電極１３ｂとが設けられている。第１電極１３ａと第２電極１３ｂとは、正負の電極として機能するように対をなして構成されており、それらの一部がパッケージ１１の側面または底面で露出するように設けられている。なお、第１電極１３ａと第２電極１３ｂとはパッケージ１１の上面に薄膜として形成されるものであっても良い。パッケージ１１の側面または底面において第１電極１３ａが露出する部分が第１外部接続端子１１３ａとして機能し、パッケージ１１の側面または底面において第２電極１３ｂが露出する部分が第２外部接続端子１１３ｂとして機能する。発光装置１０では、第１外部接続端子１１３ａは第１電極１３ａのうちパッケージ１１の側面から突出する部分であり、第２外部接続端子１１３ｂは第２電極１３ｂのうちパッケージ１１の側面から突出する部分である。
【００１８】
発光素子１２は、窪み部１６の底面に設けられている。たとえば、発光素子１２は、窪み部１６の底面のうち第１電極１３ａおよび第２電極１３ｂのうちの一方（本実施形態では第２電極１３ｂ）の上面に設けられていても良いし、窪み部１６の底面のうち第１電極１３ａと第２電極１３ｂとの間に設けられていても良い。
【００１９】
発光素子１２は、ＡｌＧａＩｎＮ系、ＡｌＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓ系またはＡｌＧａＩｎＰ系などの化合物半導体からなるＬＥＤチップであっても良いし、有機材料からなるＬＥＤチップであっても良い。化合物半導体または有機材料の種類は発光素子１２からの出射光の波長などに基づいて適宜決定されることが好ましく、紫外線、青色光、緑色光、赤色光または赤外線などを出射可能な化合物半導体材料を用いることが好ましい。発光素子１２の一例としては、窒化ガリウム系半導体を用いた青色ＬＥＤチップが挙げられる。
【００２０】
発光素子１２からの出射光の一部は、窪み部１６の傾斜した側面で反射される。そのため、パッケージ１１は、反射率に優れた材料からなることが好ましい（前述）。
【００２１】
このような発光素子１２には、第１端子１２ａと第２端子１２ｂとが設けられている。第１端子１２ａは、第１ボンディングワイヤ１４ａを介して第１電極１３ａに接続され、第２端子１２ｂは、第２ボンディングワイヤ１４ｂを介して第２電極１３ｂに接続される。上述のように、第１電極１３ａの一部が第１外部接続端子１１３ａとして機能し、第２電極１３ｂの一部が第２外部接続端子１１３ｂとして機能する。そのため、第１外部接続端子１１３ａと第２外部接続端子１１３ｂとを配線基板などに接続することにより、発光素子１２には外部電力が供給されることとなる。
【００２２】
封止体１５は、発光素子１２、第１ボンディングワイヤ１４ａおよび第２ボンディングワイヤ１４ｂを覆うように窪み部１６内に設けられており、封止樹脂が窪み部１６内を満たすように窪み部１６内に注入されて構成されている。封止樹脂は、たとえば、熱硬化性のエポキシ樹脂またはシリコーン樹脂であることが好ましい。これにより、封止体１５の信頼性及びその透明性が高まるので、発光装置１０の光の取り出し効率が高くなる。封止樹脂は、樹脂以外の材料であっても良く、たとえば低融点ガラスなどであっても良い。
【００２３】
発光装置１０が発光素子１２と発光素子１２からの出射光を当該出射光よりも長波長の光に変換する蛍光体とを組み合わせた発光装置である場合、封止体１５には蛍光体（好ましくは粒子状の蛍光体）が分散されている。蛍光体の材料としては、たとえば、ＹＡＧ（（Ｙ1-xＧｄx）3Ａｌ5Ｏ12：Ｅｕ2+，イットリウム・アルミニウム・ガーネット）、ＴＡＧ（テルビウム・アルミニウム・ガーネット）、ＬＡＧ（ルテチウム・アルミニウム・ガーネット）、βサイアロン（Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ−Ｅｕ）、αサイアロン（Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ−Ｅｕ）、Ｂａ−（Ｓｒ）−Ｓｉ−Ｏ−Ｅｕ、ＣＡＳＮ（ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+）、ＳＣＡＳＮ（ＳｒxＣａ1-xＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+）またはＫ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+などが挙げられる。なお、上記具体例のうち組成比が記載されている蛍光体の当該組成比は代表例であって、上記組成比に限定されない。上記組成比ｘは０以上１以下の値をとる。蛍光体が粒子状である場合、その粒径は、たとえば、数μｍ〜数十μｍであることが好ましい。封止体１５には、光散乱剤または粘度調整剤（蛍光体の沈降速度を低下させる）として働く粒子（たとえばシリカ粒子）を混入させる場合がある。
【００２４】
凹凸構造シート２０では、凹凸構造シート２０が封止体１５の光取り出し面１５Ａを覆っている状態において、凹凸構造２１が発光装置１０の表面側（凹凸構造シート２０の上面）に位置している。
【００２５】
このような凹凸構造シート２０は、封止体１５の光取り出し面１５Ａを覆うとともに、封止体１５から露出する第１枠体部１７の上面である第１枠体上面１７Ａの少なくとも一部を覆う。好ましくは、凹凸構造シート２０は、封止体１５の光取り出し面１５Ａと第１枠体上面１７Ａ全体とを覆う。このように凹凸構造シート２０が封止体１５の光取り出し面１５Ａを覆っているので、凹凸構造２１と封止体１５との界面における光の全反射を抑制できる。また、凹凸構造シート２０と空気との界面において光の反射角度が変わる。よって、全反射などで発光装置１０側に戻った光を別の角度で上記界面に再入射させることができるので、封止体１５を最終的に透過しない光の量が減少し、したがって、実効的な光の透過率が高くなる。以上のことから、光の取り出し効率が向上する。
【００２６】
また、封止体１５の光取り出し面１５Ａよりも、第１枠体上面１７Ａの方が広い。よって、凹凸構造シート２０と封止体１５の光取り出し面１５Ａとの接触面積よりも、凹凸構造シート２０と第１枠体上面１７Ａとの接触面積の方が大きくなる。一般に、封止樹脂としてシリコーン樹脂を用いた場合には凹凸構造シートと封止体の光取り出し面などとの接着性が低下すると言われている。しかし、凹凸構造シート２０は、第１枠体上面１７Ａの少なくとも一部をも覆うので、凹凸構造シート２０と封止体１５の光取り出し面１５Ａとの接着性を高めることができる。よって、発光装置１０を長時間にわたって使用した場合であっても凹凸構造シート２０と封止体１５の光取り出し面１５Ａとの接着状態を維持できるので、発光装置１０の信頼性が高くなる。以上より、様々な発光装置に対して柔軟に適用可能な構成であるとともに光の取り出し効率を高めるための構成（凹凸構造シート２０）を備えた発光装置１０を簡便に且つ安価で提供できる。「封止体１５の光取り出し面１５Ａ」は、パッケージ１１から露出する封止体１５の表面を意味する。
【００２７】
上述のように第１外部接続端子１１３ａおよび第２外部接続端子１１３ｂがパッケージ１１の側面または底面において露出している。これにより、第１外部接続端子１１３ａおよび第２外部接続端子１１３ｂを露出させるための孔を凹凸構造シート２０に形成する必要がない。よって、凹凸構造シート２０と封止体１５の光取り出し面１５Ａとの接着性がさらに高くなるので、発光装置１０を長時間にわたって使用した場合であっても凹凸構造シート２０と封止体１５の光取り出し面１５Ａとの接着状態がさらに維持される。したがって、発光装置１０の信頼性がさらに高くなる。その結果、様々な発光装置に対して柔軟に適用可能な構成であるとともに光の取り出し効率を高めるための構成（凹凸構造シート２０）を備えた発光装置１０をさらに簡便に且つさらに安価で提供できる。
【００２８】
凹凸構造シート２０は、その上面に凹凸構造２１を有しているのであれば、その構成は、特に限定されない。凹凸構造シート２０は、たとえば図１（ｂ）に示すように凹凸構造２１のみからなっても良いし、図２（ａ）または図２（ｂ）に示す構成を有していても良い。凹凸構造シート２０が図２（ａ）または図２（ｂ）に示すような積層構造を有していれば、凹凸構造シート２０の強度が高くなる。図２（ａ）、（ｂ）は、凹凸構造シート２０の構成の一例を示す発光装置の要部断面図である。
【００２９】
図２（ａ）に示す凹凸構造シート２０は、第１シート部材２３と第２シート部材２７とを有する。第１シート部材２３は、封止体１５の光取り出し面１５Ａと、第１枠体上面１７Ａの少なくとも一部とを覆っている。第２シート部材２７は、凹凸構造２１のみからなる。
【００３０】
図２（ｂ）に示す凹凸構造シート２０は、接着層３１を介して封止体１５の光取り出し面１５Ａと第１枠体上面１７Ａの少なくとも一部とに接着されており、図２（ａ）に示す第１シート部材２３と第２シート部材２７とを有する。図２（ｂ）に示す第２シート部材２７は、シート基材２５と、シート基材２５の上面に設けられた凹凸構造２１とを有する。
【００３１】
凹凸構造シート２０の材料は特に限定されないが、たとえば封止樹脂の屈折率に近い屈折率を有する材料であることが好ましい。封止樹脂を構成するエポキシ樹脂またはシリコーン樹脂などの屈折率は１．４〜１．５５程度であるので、凹凸構造シート２０の屈折率は１．４〜１．５５程度であることが好ましい。このように、凹凸構造２１の屈折率が封止樹脂の屈折率に近ければ、凹凸構造２１と封止体１５との界面における光の全反射をさらに防止できる。その結果、光の取り出し効率がさらに向上する。
【００３２】
それだけでなく、凹凸構造シート２０の材料は、強度に優れ、且つ、必要な波長領域での透明度を有する材料であることが好ましく、凹凸形状の加工性の観点から選択されることが好ましい。凹凸構造シート２０が第１シート部材２３と第２シート部材２７とを有する場合、第１シート部材２３はポリエステル樹脂からなることが好ましく、第２シート部材２７はアクリル樹脂からなることが好ましい。
【００３３】
「凹凸構造２１」は、凸部２１Ａと凹部２１Ｂとが交互に配列されて構成されたものである。凹凸構造２１の構成は特に限定されない。図３（ａ）〜（ｃ）は凹凸構造２１の一例を示す断面図である。図４（ａ）〜（ｄ）は凹凸構造２１の一例を示す平面図である。以下では、図２（ａ）に示す凹凸構造シート２０を例に挙げて凹凸構造２１を説明する。
【００３４】
凹凸構造２１は、複数の凸部２１Ａが第１シート部材２３の上面に間隔をあけて設けられることにより構成されても良いし（図１（ｂ）、図３（ａ）、図３（ｂ））、複数の凹部２１Ｂが第１シート部材２３の上面に間隔をあけて設けられることにより構成されても良い（図３（ｃ））。
【００３５】
第１シート部材２３の上面に間隔をあけて設けられた凸部２１Ａまたは凹部２１Ｂは、断面視において、矩形（図３（ａ））、正方形、四角形以外の多角形（たとえば図１（ｂ）に示す三角形）または半円形（図３（ｂ）、図３（ｃ））であることが好ましい。
【００３６】
第１シート部材２３の上面に間隔をあけて設けられた凸部２１Ａまたは凹部２１Ｂは、平面視において、異なる２方向のそれぞれに間隔をあけて配置されていても良いし（図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｄ））、一方向に延びるストライプ状に形成されていても良い（図４（ｃ））。図４（ａ）、図４（ｂ）または図４（ｄ）に示す場合、凸部２１Ａまたは凹部２１Ｂは、平面視において、矩形、正方形、四角形以外の多角形または円形であることが好ましい。また、上記「異なる２方向」について、２方向が交差する角度は、９０度であっても良いし、９０度とは異なる角度（たとえば６０度）であっても良い。
【００３７】
複数の凸部２１Ａが第１シート部材２３の上面に間隔をあけて設けられることにより凹凸構造２１が構成されている場合（図１（ｂ）、図３（ａ）、図３（ｂ））、凹部２１Ｂは、第１シート部材２３の上面のうち凸部２１Ａが形成されていない部分を底面とする。一方、複数の凹部２１Ｂが第１シート部材２３の上面に間隔をあけて設けられることにより凹凸構造２１が構成されている場合（図３（ｃ））、凸部２１Ａは、凹部２１Ｂを第１シート部材２３の上面に形成したときに凹部２１Ｂが形成されることなく残存した部分である。
【００３８】
隣り合う凸部２１Ａまたは凹部２１Ｂの間隔は、５０ｎｍ以上５μｍ以下であることが特に好ましい。これにより、隣り合う凸部２１Ａまたは凹部２１Ｂの間隔が発光素子１２からの出射光の波長（４５０〜６５０ｎｍ）に近くなるので、凹凸構造シート２０による光の散乱効果および光の回折効果が得られる。より好ましくは、隣り合う凸部２１Ａまたは凹部２１Ｂの間隔は３００ｎｍ以上１μｍ以下である。これにより、隣り合う凸部２１Ａまたは凹部２１Ｂの間隔が発光素子１２からの出射光の波長にさらに近くなるので、凹凸構造シート２０による光の散乱効果および光の回折効果が効果的に得られる。また、隣り合う凸部２１Ａまたは凹部２１Ｂの間隔が５μｍ以上であっても、光の散乱効果が得られるので、好ましい。なお、凸部２１Ａまたは凹部２１Ｂは、第１シート部材２３の上面において等間隔に配列されていなくても良い。
【００３９】
凸部２１Ａの高さは、５０ｎｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。この場合、凸部２１Ａの外形が球状以外の形状であり、且つ、隣り合う凸部２１Ａの間隔よりも凸部２１Ａの高さの方が大きければ、発光装置１０の外側へ向かうにしたがって凹凸構造シート２０の屈折率が変化するので、凹凸構造シート２０による光の散乱効果および光の回折効果がさらに効果的に得られる。よって、凸部２１Ａの高さが５０ｎｍ以上５μｍ以下である場合には、凸部２１Ａの外形が球状以外の形状であり、且つ、隣り合う凸部２１Ａの間隔に対して凸部２１Ａの高さが０．５倍以上２倍以下であることが好ましい。
【００４０】
同様に、凹部２１Ｂの深さは、５０ｎｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。この場合、凹部２１Ｂの外形が球状以外の形状であり、且つ、隣り合う凹部２１Ｂの間隔よりも凹部２１Ｂの深さの方が大きければ、発光装置１０の外側へ向かうにしたがって凹凸構造シート２０の屈折率が変化するので、凹凸構造シート２０による光の散乱効果および光の回折効果がさらに効果的に得られる。よって、凹部２１Ｂの深さが５０ｎｍ以上５μｍ以下である場合には、凹部２１Ｂの外形が球状以外の形状であり、且つ、隣り合う凹部２１Ｂの間隔に対して凹部２１Ｂの深さが０．５倍以上２倍以下であることが好ましい。
【００４１】
＜発光装置の製造＞
図５（ａ）、（ｂ）は、本実施形態の発光装置の製造方法を工程順に示す断面図である。まず、図５（ａ）に示す構造体を形成する。具体的には、たとえばインサート成形により第１電極１３ａおよび第２電極１３ｂが接続部１３ｃを介して一体に形成されたパッケージ母材１１１を準備する。パッケージ母材１１１は、２以上のパッケージ１１と、パッケージ１１同士を接続する接続部１３ｃとを有する。接続部１３ｃは、パッケージ１１から露出しており、後述のダイシング工程の後には第１外部接続端子１１３ａまたは第２外部接続端子１１３ｂとなる。
【００４２】
パッケージ１１の窪み部１６の底面にダイボンド材料を塗布してから、そのダイボンド材料を介して発光素子１２を窪み部１６の底面に固定する。第１ボンディングワイヤ１４ａを介して発光素子１２の第１端子１２ａと第１電極１３ａとを接続し、第２ボンディングワイヤ１４ｂを介して発光素子１２の第２端子１２ｂと第２電極１３ｂとを接続する。
【００４３】
蛍光体が封止樹脂に分散されてなる封止剤を調製してから、たとえばディスペンサなどを用いて所定量の封止剤を発光素子１２の上面へ供給する。これにより、発光素子１２、第１ボンディングワイヤ１４ａ、第２ボンディングワイヤ１４ｂが封止剤で覆われる。封止剤中の封止樹脂を硬化させることにより封止体１５が形成される。
【００４４】
次に、図５（ｂ）に示すように、凹凸構造シート２０を接着させる。具体的には、封止体１５の光取り出し面１５Ａと第１枠体上面１７Ａの少なくとも一部とを覆うように、接着層３１を設ける。その接着層３１を介して、凹凸構造シート２０を封止体１５の光取り出し面１５Ａと第１枠体上面１７Ａの少なくとも一部とに接着させる。好ましくは、図５（ａ）に示す構造体の上面全体を覆うように接着層３１を設け、その接着層３１を介して凹凸構造シート２０を図５（ａ）に示す構造体の上面全体に接着させる。
【００４５】
このように凹凸構造シート２０を第１枠体上面１７Ａにも設けることにより、凹凸構造シート２０を複数の封止体１５の光取り出し面１５Ａに同時に設けることができる。また、接続部１３ｃを切断するときに、凹凸構造シート２０も切断できる。これらのことから、凹凸構造シート２０の形成工程の簡略化を図ることができる。よって、様々な発光装置に対して柔軟に適用可能な構成であるとともに光の取り出し効率を高めるための構成を備えた発光装置１０を簡便に且つ安価で提供できる。
【００４６】
凹凸構造シート２０の凹凸構造２１は、たとえばナノインプリンティング法などによりあらかじめ形成されたものであることが好ましい。凹凸構造シート２０の取り扱いの容易性という観点では、凹凸構造シート２０の厚さは２０〜２００μｍ程度であることが好ましい。しかし、凹凸構造シート２０の厚さが１μｍ程度であっても、凹凸構造シート２０に張力を加えて当該凹凸構造シート２０を保持できる。なお、本工程で用いる凹凸構造シート２０は、図２（ｂ）に示す凹凸構造シート２０に限定されず、図１（ｂ）または図２（ａ）に示す凹凸構造シート２０であっても良い。
【００４７】
続いて、接続部１３ｃと凹凸構造シート２０とをダイシング法等により切断する（切断工程）。これにより複数の発光装置１０が同時に得られる。
【００４８】
＜第２の実施形態＞
＜発光装置の構成＞
図６（ａ）は本発明の第２の実施形態の発光装置４０の平面図であり、図６（ｂ）はその断面図である。発光装置４０は、２以上の発光素子４２が基板４１の上面４１Ａに設けられてなるＣＯＢ（Chip On Board）型発光装置であり、基板４１と、２以上の発光素子４２と、封止体４５と、ダムリング（第２枠体部）４７と、凹凸構造シート２０とを備える。発光装置４０は、第１外部接続端子と第２外部接続端子とが基板４１の上面４１Ａに設けられているという点、および、第１枠体部１７でなくダムリング４７が基板４１の上面４１Ａに設けられ、封止体４５を囲むという点において、上記第１実施形態の発光装置１０とは異なる。以下では、上記第１実施形態とは異なる点について主に示す。
【００４９】
基板４１は、その平面視外形がたとえば２０×２４ｍｍの矩形である平板状である。基板４１の材料は特に限定されないが、たとえばＡｌ２Ｏ３などの焼結体からなるセラミックであることが好ましい。基板４１としては、たとえばアルミニウムなどの金属からなる基板本体の表面の少なくとも一部が絶縁材料で被覆されてなる基板を用いても良い。
【００５０】
基板４１の上面４１Ａには、第１電極４３ａと第２電極４３ｂとが設けられている。第１電極４３ａと第２電極４３ｂとは、正負の電極として機能するように対をなして構成されている。第１電極４３ａの上面は、凹凸構造シート２０から露出して第１外部接続端子として機能し、第２電極４３ｂの上面は、凹凸構造シート２０から露出して第２外部接続端子として機能する。
【００５１】
２以上の発光素子４２は、間隔をあけて基板４１の上面４１Ａに設けられている。各発光素子４２は、上記第１実施形態の発光素子１２と同様に構成されていることが好ましく、たとえば出射光のピーク波長が４５０ｎｍである青色ＬＥＤチップであることが好ましい。各発光素子４２の第１端子は第１ボンディングワイヤ４４ａを介して第１電極４３ａに接続され、各発光素子４２の第２端子は第２ボンディングワイヤ４４ｂを介して第２電極４３ｂに接続される。
【００５２】
封止体４５は、２以上の発光素子４２、第１ボンディングワイヤ４４ａの一部および第２ボンディングワイヤ４４ｂの一部を覆うように基板４１の上面４１Ａに設けられており、封止体４５の外周には、ダムリング４７が接している。ダムリング４７は、基板４１の上面４１Ａにおいてリング状であり、基板４１の上面４１Ａであって最も外側に位置する発光素子４２と第１電極４３ａおよび第２電極４３ｂとの間に設けられている。このようなダムリング４７は、第１電極４３ａ側または第２電極４３ｂ側への封止樹脂または蛍光体（封止体４５を構成する材料）の流動を防止する。
【００５３】
凹凸構造シート２０は、封止体４５の上面である光取り出し面４５Ａを覆い、封止体４５から露出するダムリング４７の上面であるダムリング上面４７Ａの少なくとも一部を覆う。これにより、上記第１の実施形態に記載の効果が得られる。
【００５４】
凹凸構造シート２０は、第１電極４３ａの上面、第２電極４３ｂの上面およびそれらの周辺領域に設けられていないことが好ましい。そのため、凹凸構造シート２０には、第１電極４３ａの上面、第２電極４３ｂの上面およびそれらの周辺領域を露出させるための孔が形成されていることが好ましい。これにより、発光素子４２に外部電力を供給できる。
【００５５】
＜発光装置の製造＞
次に示す方法にしたがって発光装置４０を製造できる。まず、基板母材を準備する。基板母材は、基板４１が縦横に連なった一枚のシートである。好ましくは、基板母材のうち後述のダイシング法等による切断工程において切断される部分の厚さが薄くなっており、たとえば、基板母材のうち上記切断工程において切断される部分に分割溝が形成されている。基板母材の上面であって分割溝に区画された領域のそれぞれには、ダムリング４７が設けられており、第１電極４３ａおよび第２電極４３ｂが各ダムリング４７の外側に設けられている。
【００５６】
基板母材の上面であってダムリング４７で囲まれた領域に、ダイボンド材料を間隔をあけて塗布する。そのダイボンド材料のそれぞれを介して、発光素子４２を基板母材の上面に固定する。第１ボンディングワイヤ４４ａを介して発光素子４２の第１端子と第１電極４３ａとを接続し、第２ボンディングワイヤ４４ｂを介して発光素子４２の第２端子と第２電極４３ｂとを接続する。
【００５７】
蛍光体が封止樹脂に分散されてなる封止剤を調製してから、たとえばディスペンサなどを用いて所定量の封止剤をダムリング４７の内側へ供給する。これにより、発光素子４２、第１ボンディングワイヤ４４ａの一部、第２ボンディングワイヤ４４ｂの一部が封止剤で覆われる。封止剤中の封止樹脂を硬化させることにより封止体４５が形成される。
【００５８】
次に、凹凸構造シート２０を接着させる。具体的には、封止体４５の光取り出し面４５Ａとダムリング上面４７Ａの少なくとも一部とを覆うように、接着層を設ける。その接着層を介して、凹凸構造シート２０を封止体４５の光取り出し面４５Ａとダムリング上面４７Ａの一部とに接着させる。このように、本実施形態においても凹凸構造シート２０をダムリング上面４７Ａにも設けるので、上記第１の実施形態に記載の効果が得られる。なお、用いる凹凸構造シート２０には、第１電極４３ａの上面、第２電極４３ｂの上面およびそれらの周辺領域を露出させるための孔があらかじめ形成されていることが好ましい。これにより、発光素子４２に外部電力を供給できる。
【００５９】
続いて、基板母材と凹凸構造シート２０とをダイシング法等により切断する（切断工程）。これにより、複数の発光装置４０が同時に得られる。基板母材の切断方法としては、たとえば、分割溝に外力を加える等が挙げられる。
【００６０】
＜第３の実施形態＞
図７（ａ）は本発明の第３の実施形態の発光装置６０の平面図であり、図７（ｂ）は本実施形態の凹凸構造シート２０の断面図である。なお、封止体１５については、図７（ａ）に図示していない。発光装置６０は、パッケージ１１の大きさが異なるという点、および、図７（ｂ）に示す凹凸構造シート２０を備えているという点において、上記第１実施形態の発光装置１０とは異なる。以下では、上記第１実施形態とは異なる点について主に示す。
【００６１】
パッケージ１１は、その平面視外形がたとえば７．０×３．０ｍｍの矩形である略直方体形状であり、窪み部１６と第１枠体部１７とを有する。第１枠体部１７は、たとえば、逆四角錐台形状からなる。
【００６２】
凹凸構造シート２０は、封止体１５の光取り出し面１５Ａの一部と第１枠体上面１７Ａの少なくとも一部とを覆う。このように凹凸構造シート２０が光取り出し面１５Ａの一部を覆っているに過ぎない場合であっても、上記第１の実施形態に記載の効果が得られる。
【００６３】
また、凹凸構造シート２０では、隣り合う凸部２１Ａの間隔は、発光素子に近い側（発光装置６０の中央側）では広いが（たとえば３０〜３００μｍ）、発光装置６０の中央側からその周縁側へ向かうにつれて狭くなっている（たとえば５μｍ程度）。このように本実施形態の凹凸構造シート２０は「フレネルレンズ」形状を有しているので、発光素子からの出射光を凹凸構造シート２０よりも上方で集束または拡散させる等という光の指向性を制御する効果（レンズ効果）が得られる。
【００６４】
以上説明したように、図１（ａ）、（ｂ）に示す発光装置１０は、上面に設けられた窪み部１６と窪み部１６を囲む第１枠体部１７とを有するパッケージ１１と、窪み部１６内に設けられた発光素子１２と、窪み部１６内に設けられ、発光素子１２を覆う封止体１５と、上面に凹凸構造２１を有する凹凸構造シート２０とを備える。凹凸構造シート２０は、封止体１５の光取り出し面１５Ａの少なくとも一部と第１枠体上面１７Ａの少なくとも一部とを覆う。発光装置１０が有する光の取り出し効率を高めるための構成（凹凸構造シート２０）は、様々な発光装置に対して柔軟に適用可能である。また、発光装置１０を簡便に且つ安価で提供できる。このことは、図７（ａ）に示す発光装置６０においても言える。
【００６５】
発光装置１０，６０では、パッケージ１１は、側面および下面の少なくとも一つの面に外部接続端子１１３ａ，１１３ｂを有することが好ましい。これにより、凹凸構造シート２０をたとえばパッケージ１１の上面全体に形成しつつ第１外部接続端子１１３ａおよび第２外部接続端子１１３ｂを確保できる。よって、様々な発光装置に対して柔軟に適用可能な構成であるとともに光の取り出し効率を高めるための構成（凹凸構造シート２０）を備えた発光装置１０をさらに簡便に且つさらに安価で提供できる。
【００６６】
図６（ａ）、（ｂ）に示す発光装置４０は、基板４１と、基板４１の上面４１Ａに設けられた発光素子４２と、基板４１の上面４１Ａに設けられ、発光素子４２を覆う封止体４５と、基板４１の上面４１Ａに設けられ、封止体４５を囲む第２枠体部４７と、上面に凹凸構造を有する凹凸構造シート２０とを備える。凹凸構造シート２０は、封止体４５の光取り出し面４５Ａの少なくとも一部と第２枠体上面４７Ａの少なくとも一部とを覆う。発光装置４０が有する光の取り出し効率を高めるための構成（凹凸構造シート２０）は、様々な発光装置に対して柔軟に適用可能である。また、発光装置４０を簡便に且つ安価で提供できる。
【００６７】
発光装置４０では、基板４１の上面４１Ａには、外部接続端子が設けられていることが好ましい。凹凸構造シート２０は、基板４１の上面４１Ａの少なくとも一部を覆う一方、外部接続端子を露出させることが好ましい。これにより、発光素子４２に外部電力を供給できる。
【００６８】
発光装置１０，６０の製造方法は、複数のパッケージ１１とパッケージ１１同士を接続する接続部１３ｃとを有するパッケージ母材１１１を準備する工程と、パッケージ１１の窪み部１６内に発光素子１２を設け、発光素子１２を封止体１５で覆う工程と、封止体１５の光取り出し面１５Ａの少なくとも一部と第１枠体上面１７Ａの少なくとも一部とを覆うように凹凸構造シート２０を設ける工程と、接続部１３ｃを切断することにより複数の発光装置１０，６０を得る工程とを備える。これにより、様々な発光装置に対して柔軟に適用可能な構成であるとともに光の取り出し効率を高めるための構成を備えた発光装置１０，６０を簡便に且つ安価で提供できる。
【００６９】
発光装置４０の製造方法は、複数の発光素子４２を間隔を開けて基板母材の上面に配置し、発光素子４２のそれぞれを封止体４５で覆う工程と、封止体４５の光取り出し面４５Ａの少なくとも一部と第２枠体上面４７Ａの少なくとも一部とを覆うように凹凸構造シート２０を設ける工程と、基板母材を切断することにより複数の発光装置を得る工程とを備える。これにより、様々な発光装置に対して柔軟に適用可能な構成であるとともに光の取り出し効率を高めるための構成を備えた発光装置４０を簡便に且つ安価で提供できる。
【００７０】
発光装置４０の製造方法では、基板母材の上面には、外部接続端子が設けられていることが好ましく、凹凸構造シート２０には、外部接続端子を露出させるための孔が形成されていることが好ましい。これにより、発光素子４２に外部電力を供給できる。
【００７１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７２】
１０，４０，６０  発光装置、１１  パッケージ、１２，４２  発光素子、１２ａ  第１端子、１２ｂ  第２端子、１３ａ，４３ａ  第１電極、１３ｂ，４３ｂ  第２電極、１３ｃ  接続部、１４ａ，４４ａ  第１ボンディングワイヤ、１４ｂ，４４ｂ  第２ボンディングワイヤ、１５，４５  封止体、１５Ａ，４５Ａ  光取り出し面、１６  窪み部、１７  第１枠体部、１７Ａ  第１枠体上面、２０  凹凸構造シート、２１  凹凸構造、２１Ａ  凸部、２１Ｂ  凹部、２３  第１シート部材、２５  シート基材、２７  第２シート部材、３１  接着層、４１  基板、４１Ａ  上面、４７  第２枠体部（ダムリング）、４７Ａ  第２枠体上面（ダムリング上面）、１１１  パッケージ母材、１１３ａ  第１外部接続端子、１１３ｂ  第２外部接続端子。
【図１】
2015111626.tif 000003
【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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