(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に封止材により封止された発光素子を有する発光装置の製造方法であって、
基板上に発光素子を搭載する工程と、
前記封止材の一部である複数の第１の部分を互いに離間させて形成し、硬化させる工程と、
前記基板に外力を加えて反りを矯正した状態で、前記複数の第１の部分の間の空間に樹脂を充填して、前記封止材の一部である単数又は複数の第２の部分を形成する工程と、
を含み、
前記第１の部分の硬化による収縮率が、前記第２の部分の硬化による収縮率よりも大きい、
発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記複数の第１の部分の各々、及び前記第２の部分の各々が、前記発光素子を封止する、
請求項１に記載の発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１の部分の屈折率と前記第２の部分の屈折率が異なる、
請求項１又は２に記載の発光装置の製造方法。
【請求項４】
前記複数の第１の部分を金型成形する、
請求項１〜３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】
従来の発光装置として、線状又はマトリクス状に配置された複数の発光素子が蛍光体を含む部材で覆われた発光装置が知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００３】
特許文献１に開示される発光装置は、基板上に線状に配置された複数の発光素子と、それら複数の発光素子を共通して封止する、かまぼこ型の透明封止部材と、その透光性部材の表面を直接被覆する、蛍光体を含む光変換部材と、を有する。
【０００４】
特許文献２に開示される発光装置は、基板上にマトリクス状に配置された複数の発光素子と、それら複数の発光素子の各々を封止する、複数のドーム状の蛍光体層と、を有する。
【０００５】
特許文献３に開示される発光装置は、基板上に線状に配置された複数の発光素子と、それら複数の発光素子を共通して被覆する、両端の閉じた中空の樋状の透光性部材と、その透光性部材の表面を直接被覆する、蛍光体を含む光変換部材と、を有する。
【０００６】
特許文献４に開示される発光装置は、基板上にマトリクス状に配置された複数の発光素子と、それら複数の発光素子の上方に設置された板状の保持部材と、その保持部材の表面に塗布された蛍光体部と、を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１９９４９７号公報
【特許文献２】特開２０１２−２３５１５７号公報
【特許文献３】特開２０１２−２０４３４９号公報
【特許文献４】特開２０１３−９３４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１、２に示されるような、発光素子を封止部材や蛍光体層で封止する構造の発光装置においては、封止部材や蛍光体層の基板への接触面積が比較的大きいため、これらを構成する樹脂が硬化時に収縮することにより、基板に反りが生じるおそれがある。
【０００９】
一方、特許文献３、４に示されるような、発光素子が直接封止されない構造の発光装置においては、上記のような基板に反りが生じるおそれは少ないものの、その構造故に、製造工程が複雑である。
【００１０】
そこで、本発明の目的の一つは、発光素子を封止材により封止する工程を含む発光装置の製造方法であって、簡便かつ基板の反りを抑えることのできる発光装置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】
本発明の一態様は、上記目的を達成するために、下記［１］〜［４］の発光装置の製造方法を提供する。
【００１２】
［１］基板上に封止材により封止された発光素子を有する発光装置の製造方法であって、基板上に発光素子を搭載する工程と、前記封止材の一部である複数の第１の部分を互いに離間させて形成し、硬化させる工程と、前記基板に外力を加えて反りを矯正した状態で、前記複数の第１の部分の間の空間に樹脂を充填して、前記封止材の一部である単数又は複数の第２の部分を形成する工程と、を含み、前記第１の部分の硬化による収縮率が、前記第２の部分の硬化による収縮率よりも大きい、発光装置の製造方法。
【００１３】
［２］前記複数の第１の部分の各々、及び前記第２の部分の各々が、前記発光素子を封止する、上記［１］に記載の発光装置の製造方法。
【００１４】
［３］前記第１の部分の屈折率と前記第２の部分の屈折率が異なる、上記［１］又は［２］に記載の発光装置の製造方法。  
【００１６】
［４］前記複数の第１の部分を金型成形する、上記［１］〜［３］のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、発光素子を封止材により封止する工程を含む発光装置の製造方法であって、簡便かつ基板の反りを抑えることのできる発光装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１（ａ）は、実施の形態に係る発光装置の斜視図である。図１（ｂ）は、実施の形態に係る発光装置の変形例を示す斜視図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｆ）は、実施の形態に係る発光装置の製造工程の一例を示す垂直断面図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は、発光素子がマトリクス状に配置された発光装置を形成した後、ダイシングにより、発光素子が線状に配置された複数の発光装置に分割する場合の工程の一例を概略的に表す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
〔実施の形態〕
（発光装置の構成）
図１（ａ）は、実施の形態に係る発光装置１の斜視図である。
【００２０】
発光装置１は、基板１０と、基板１０上に線状に配置された複数の発光素子１１と、複数の発光素子１１を封止する封止材１２と、を有する。
【００２１】
基板１０は、例えば、Ａｌ２Ｏ３基板、ＡｌＮ基板等のセラミック基板、表面が絶縁膜で覆われたＡｌ基板やＣｕ基板等の金属基板、又はガラスエポキシ基板である。また、基板１０は、発光素子１１への電源供給経路となる配線（図示しない）を有する。
【００２２】
発光素子１１は、例えば、チップ基板と、発光層及びそれを挟むクラッド層を含む結晶層とを有する、ＬＥＤやレーザーダイオード等の発光素子である。発光素子１１は、結晶層が上方を向いたフェイスアップ型の素子であってもよいし、結晶層が下方を向いたフェイスダウン型の素子であってもよい。
【００２３】
発光素子１１は、基板１０に含まれる配線に接続され、その配線を介して発光素子１１に電源が供給される。複数の発光素子１１は、すべて同じ発光波長を有していてもよいし、異なる発光波長を有していてもよい。
【００２４】
封止材１２は、複数の第１の部分１２ａと、複数の第２の部分１２ｂから構成される。第１の部分１２ａと第２の部分１２ｂは、交互に配置される。第１の部分１２ａと第２の部分１２ｂは、例えば、シリコーン系樹脂やエポキシ系樹脂等の透明樹脂からなる。
【００２５】
発光装置１においてローカルディミングを行う等の場合には、第１の部分１２ａと第２の部分１２ｂの屈折率が異なっていることが好ましい。この場合、第１の部分１２ａと第２の部分１２ｂとの界面で光が全反射しやすくなるため、第１の部分１２ａに封止された発光素子１１から発せられる光と第２の部分１２ｂに封止された発光素子１１から発せられる光が混ざりにくくなる。
【００２６】
例えば、第１の部分１２ａと第２の部分１２ｂの材料として、一方にメチルシリコーン樹脂、他方にフェニルシリコーンを用いる場合には、第１の部分１２ａと第２の部分１２ｂの間に０．２程度の屈折率差を生じさせることができる。また、一方にシリコーン樹脂等の樹脂材料を用いて、他方にガラスを用いる場合には、より大きな屈折率差を生じさせることができる。ただし、本実施の形態においては、後述するように、第１の部分１２ａを第２の部分１２ｂよりも先に形成するため、一方の材料にガラスを用いる場合には、第１の部分１２ａの材料にガラスを用いる必要がある。ガラスの融点が高いため、第２の部分１２ｂの材料にガラスを用いると、先に形成される第１の部分１２ａを溶かしてしまうためである。また、この場合、基板１０の材料として耐熱性に優れるセラミック等を用いる必要がある。
【００２７】
封止材１２は、蛍光体粒子を含んでもよい。蛍光体粒子の蛍光色は特に限定されず、例えば、黄色系の蛍光体粒子としては、ＢＯＳ（バリウム・オルソシリケート）系蛍光体や、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体の粒子が用いられる。例えば、発光素子１１の発光色が青色であり、蛍光体粒子の蛍光色が黄色である場合は、発光装置１の発光色は白色になる。
【００２８】
なお、第１の部分１２ａと第２の部分１２ｂがそれぞれどのような蛍光体粒子を含むかは自由である。例えば、第１の部分１２ａと第２の部分１２ｂは、同種の蛍光体粒子を含んでいてもよいし、異なる蛍光体粒子を含んでいてもよい。また、第１の部分１２ａと第２の部分１２ｂは、異なる濃度の蛍光体粒子を含んでいてもよいし、一方のみが蛍光体粒子を含んでいてもよい。
【００２９】
図１（ａ）に示される例では、第１の部分１２ａと第２の部分１２ｂの形状はそれぞれ直方体であるが、これに限定されず、第１の部分１２ａと第２の部分１２ｂの側面同士が面接触していればよい。
【００３０】
図１（ｂ）は、発光装置１の変形例を示す斜視図である。この変形例においては、第１の部分１２ａと第２の部分１２ｂの上面が湾曲しており、それぞれの内部における、発光素子１１から発せられた光の光路差を小さくすることができる。
【００３１】
（発光装置の製造方法）
以下に、発光装置１の製造方法の一例について具体的に説明する。
【００３２】
図２（ａ）〜（ｆ）は、実施の形態に係る発光装置１の製造工程の一例を示す垂直断面図である。
【００３３】
まず、図２（ａ）に示されるように、基板１０上に複数の発光素子１１を搭載する。
【００３４】
次に、図２（ｂ）に示されるように、基板１０上に、第１の部分１２ａを成形するための金型２０を固定する。その後、樹脂注入路２１を通して基板１０と金型２０の間の空間に樹脂を注入し、第１の部分１２ａを成形する。これによって、複数の第１の部分１２ａが互いに離間した状態で成形される。
【００３５】
次に、加熱により第１の部分１２ａを硬化させる。図２（ｃ）、（ｄ）に示されるように、第１の部分１２ａは、硬化が進行するにつれて収縮する。そして、第１の部分１２ａの収縮により基板１０に反りが生じる。図２（ｄ）中の矢印は、基板１０の反りの方向を模式的に示すものである。
【００３６】
次に、図２（ｅ）に示されるように、基板１０に外力を加えて、基板１０の反りを矯正する。図２（ｅ）中の矢印は、基板１０に加える外力の方向を模式的に示すものである。基板１０に外力を加える方法としては、例えば、基板の上面を上方から押さえる方法、基板吸引固定装置を用いて基板の下面を下方から吸引する方法等がある。なお、第１の部分１２ａの硬化前から、基板１０に外力を加えていてもよい。
【００３７】
次に、図２（ｆ）に示されるように、基板１０の反りを矯正した状態で、複数の第１の部分１２ａの間の空間に樹脂を充填して、第２の部分１２ｂを形成する。  
【００３８】
このとき、第２の部分１２ｂは、第１の部分１２ａの収縮により生じた第１の部分１２ａの側方の空間にも充填されるため、上記の基板１０の反りを矯正するための外力の印加を止めた後の基板１０の反りの復元を妨げる。
【００３９】
このため、第２の部分１２ｂを形成する時点で第１の部分１２ａが完全に硬化していなくてもよいが、収縮がほぼ終わる状態まで硬化していることが好ましい。また、基板１０の反りの復元をより効果的に妨げるためには、第２の部分１２がほぼ完全に硬化した後で外力の印加を止めることが好ましい。
【００４０】
また、本実施の形態では、第１の部分１２ａの収縮による基板１０の反りを矯正するため、第１の部分１２ａと第２の部分１２ｂの材料が異なる場合には、第１の部分１２ａに硬化時の収縮率が大きい材料を用いて、第２の部分１２ｂに硬化時の収縮率が小さい材料を用いることにより、基板１０の反りをより効果的に抑えることができる。
【００４１】
第２の部分１２ｂは、第１の部分１２ａのように金型を用いて成形してもよいし、スクリーン印刷等による塗布や、滴下により形成してもよい。塗布や滴下により第２の部分１２ｂを形成する場合には、第１の部分１２ａと接触しない側面を形成するための外枠を用いることが好ましい。
【００４２】
図３（ａ）、（ｂ）は、発光素子１１がマトリクス状に配置された発光装置２を形成した後、ダイシングにより、発光素子１１が線状に配置された複数の発光装置１に分割する場合の工程の一例を概略的に表す平面図である。
【００４３】
図３（ａ）に示される発光装置２は、上記の図２（ａ）〜（ｆ）に示される工程を経て形成される。発光装置２は、発光素子１１がマトリクス状に配置され、第１の部分１２ａ及び第２の部分１２ｂは、ダイシング方向と直交する方向に延びて、各々が複数の発光素子１１を共通して封止している。
【００４４】
（実施の形態の効果）
上記実施の形態によれば、第１の部分１２ａの硬化後に第２の部分１２ｂを形成することにより、第１の部分１２ａの収縮による基板１０の反りを低減することができる。このため、上記実施の形態に係る封止材１２の形成により生じる基板１０の反りは、封止材１２と同じ大きさの１つの封止材の形成により生じる基板の反りよりも格段に小さい。すなわち、封止材の形成により生じる基板の反りを従来よりも小さくすることができる。
【００４５】
また、封止材１２には蛍光体粒子を含有させて蛍光体層として用いることができるが、発光素子から離間して設けられる蛍光体層と比較して容易に形成することができる。
【００４６】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。
【００４７】
例えば、図１に示される発光装置１は、複数の第１の部分１２ａの各々及び複数の第２の部分１２ｂの各々が１つの発光素子を封止する構造を有しているが、発光装置１の構造はこのような構造に限定されず、例えば、１つの部分が複数の発光素子を共通して封止する構造であってもよいし、発光素子を封止しない部分を含む構造であってもよい。このため、封止材の部分の数、発光素子の数及び配置は特に限定されない。なお、封止材の形成により生じる基板の反りを小さくするために求められる封止材１２の構成のうち、最も単純なものは、２つの第１の部分１２ａと、それらに挟まれた１つの第２の部分１２ｂからなる構成である。
【００４８】
また、上記実施の形態においては、封止材１２が２種類の部分（第１の部分１２ａ及び第２の部分１２ｂ）から構成されているが、３種以上の部分から構成されてもよい。
【００４９】
また、上記の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【００５０】
１、２             発光装置
１０               基板
１１               発光素子
１２               封止材
１２ａ             第１の部分
１２ｂ             第２の部分
２０               金型
【図１】
0006398887.tif 000002
【図２】
0006398887.tif 000003
【図３】
0006398887.tif 000004