(57)【要約】【課題】基板上における発光素子が配置された領域と、基板上における発光素子が配置されていない領域との間の色ムラおよび輝度ムラを低減することができる発光装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】発光装置１の製造方法は、複数の発光素子２０と、当該複数の発光素子２０が配置される基板１０とを備える発光装置１の製造方法であって、基板１０上に実装された複数の発光素子２０の間に、所定の粘度を有する透光性の第１樹脂６１を塗布する第１樹脂塗布工程と、複数の発光素子２０上および第１樹脂６１上に、第１樹脂６１よりも粘度が低く、かつ、蛍光体５１を含有する透光性の第２樹脂６２を、第１樹脂６１を硬化させない状態で塗布する第２樹脂塗布工程と、複数の発光素子２０上および第１樹脂６１上に、第２樹脂６２に含有される蛍光体５１を沈降させる蛍光体沈降工程と、を含んでいる。【選択図】図４
2013232484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子と、当該複数の発光素子が配置される基板とを備える発光装置の製造方法であって、
前記基板上に実装された前記複数の発光素子の間に、所定の粘度を有する透光性の第１樹脂を塗布する第１樹脂塗布工程と、
前記複数の発光素子上および前記第１樹脂上に、前記第１樹脂よりも粘度が低く、かつ、蛍光体を含有する透光性の第２樹脂を、前記第１樹脂を硬化させない状態で塗布する第２樹脂塗布工程と、
前記複数の発光素子上および前記第１樹脂上に、前記第２樹脂に含有される蛍光体を沈降させる蛍光体沈降工程と、
を含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項２】
一つの発光素子と、当該一つの発光素子が設けられた基板とを備える発光装置の製造方法であって、
前記基板上に実装された前記発光素子の周囲に、所定の粘度を有する透光性の第１樹脂を塗布する第１樹脂塗布工程と、
前記発光素子上および前記第１樹脂上に、前記第１樹脂よりも粘度が低く、かつ、蛍光体を含有する透光性の第２樹脂を、前記第１樹脂を硬化させない状態で塗布する第２樹脂塗布工程と、
前記発光素子上および前記第１樹脂上に、前記第２樹脂に含有される蛍光体を沈降させる蛍光体沈降工程と、
を含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１樹脂塗布工程において、前記第１樹脂は、少なくとも前記発光素子の上面と連なる高さまで塗布されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光装置の製造方法。
【請求項４】
前記第１樹脂塗布工程において、前記第１樹脂は、前記発光素子の上面の一部を被覆するように塗布されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光装置の製造方法。
【請求項５】
前記第２樹脂塗布工程において、前記第１樹脂と同じ組成の樹脂を含有する前記第２樹脂を塗布することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記複数の発光素子は、前記基板上に正方格子状または三角格子状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の方法で製造される発光装置であって、
基板上に配置された発光素子と、
前記発光素子の側面に塗布された、所定の粘度を有する第１樹脂と、
前記発光素子上および前記第１樹脂上に塗布された、前記第１樹脂よりも粘度が低い第２樹脂と、
前記第１樹脂と前記第２樹脂との境界に形成された蛍光体層と、
を備え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、表示装置や照明装置の光源として利用可能な発光装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、表示装置や照明装置の光源として、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の半導体素子を用いた発光装置が提案されている。このようなＬＥＤを用いた発光装置は、従来の電球や蛍光灯等の発光装置に比べて寿命が長く、発光効率も高い。従って、ＬＥＤを用いた発光装置は省エネルギーに繋がるため、環境への意識も高まる中で注目されている。
【０００３】
特に、照明装置の分野では、白色光の光質の要求が高く、色ムラ、輝度ムラ等の少ない発光装置が切望されている。しかし、一般的に青色発光素子に黄色発光蛍光体等を混色して白色化する発光装置は、均一な白色光を取り出すことが困難であり、特に、発光素子が配置された領域とその他の領域との輝度の差および色の差を低減することが非常に困難である。また、照明装置の分野では高出力が要求されているため、複数の発光素子が実装されることが多いが、このように複数の発光素子を用いると、基板上における発光素子が配置された領域と、基板上における発光素子が配置されていない領域との輝度の差および色の差が顕著に出てしまう。
【０００４】
照明装置に用いられる発光装置としては、例えば特許文献１に示すような発光装置が従来提案されている。すなわち、特許文献１では、正面輝度分布の立ち上がりを急峻にし、発光色ムラを低減するために、光反射性（酸化チタン、アルミナ）のフィラーが添加された樹脂からなるブリッジ部を発光素子間に配置し、発光素子とブリッジ部とを一体に覆うように波長変換層を形成した発光装置が提案されている。なお、この発光装置のブリッジ部は、発光素子上に滴下される波長変換層の材料混合液の表面張力を維持することで波長変換層の膜厚を均一にするため、および、発光素子から斜め方向に広がるように出射された光を反射するために設けられるものである。
【０００５】
また、その他にも、例えば図８（ａ）に示すように、基板１１０上に複数の発光素子１２０を配置し、当該複数の発光素子１２０と配線用導体１３０とをワイヤ１４０で接続した後、複数の発光素子１２０を覆うように、蛍光体１５１を含有する透光性の封止樹脂１６０を塗布し、発光素子１２０上に蛍光体１５１を沈降させた発光装置１０１も提案されている。この発光装置１０１は、発光素子１２０が青色発光するとともに、蛍光体１５１が、発光素子１２０から放出された青色光で励起されて黄色光を出すＹＡＧ蛍光体で構成されている。そして、発光装置１０１は、発光素子１２０から出た青色光と、蛍光体１５１から出た黄色光とが混色されて白色光を取り出せるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−９３２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、特許文献１で提案された発光装置は、複数の発光素子の上面からの光のみを取り出すものであった。そして、そもそも、特許文献１で提案された発光装置は、蛍光体が沈降することなく波長変換層内に分散しているため、発光素子と個々の蛍光体との間に距離があり、当該発光素子からの光を漏れなく蛍光体に入射させることができないという問題があった。さらに、特許文献１で提案された発光装置は、発光素子と波長変換層との間の屈折率差が原因で、当該発光素子からの光が、蛍光体に届くまでの間に減衰してしまうという問題があった。
【０００８】
また、前記した発光装置１０１は、図８（ａ）に示すように、基板１１０上に複数の発光素子１２０が並べられているため、当該発光素子１２０間に必ず隙間が発生する。そして、発光装置１０１は、図８（ａ）に示すように、封止樹脂１６０に含有された蛍光体１５１が沈降すると、発光素子１２０上だけではなく、当該発光素子１２０間の隙間にも蛍光体１５１が付着することになる。また、図８（ａ）に示すように、複数の発光素子１２０を備える場合のみならず、例えば一つの発光素子１２０のみを備える場合であっても、同様に、発光素子１２０の周囲に蛍光体１５１が付着することになる。
【０００９】
そして、このような状態で発光素子１２０を通電させて発光させると、図８（ｂ）に示すように、発光素子１２０の上面１２０ａ側の領域では、発光素子１２０の上面１２０ａから出る青色光と、その青色光によって励起された蛍光体１５１から出る黄色光とが混色され、白色光（図８（ｂ）における実線矢印）が取り出される。
【００１０】
一方、図８（ｂ）に示すように、発光素子１２０の上面１２０ａ側以外の領域では、発光素子１２０間の隙間に蛍光体１５１が沈降しているため、側面１２０ｂ，１２０ｂから放出された青色光（図８（ｂ）における一点鎖線矢印）が蛍光体１５１に十分に当たらず、結果的に黄色く見えてしまう。従って、発光装置１０１は、発光素子１２０間の隙間に、蛍光体１５１による黄色い線状の領域が形成され、これが色ムラの原因となっていた。また、発光装置１０１は、発光素子１２０の上面１２０ａ側から放出される青色光の量と比較して、発光素子１２０間の隙間部分から放出される青色光の量が少ないため、輝度が低く、輝度ムラの原因となっていた。
【００１１】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、基板上における発光素子が配置された領域と、基板上における発光素子が配置されていない領域との間の色ムラおよび輝度ムラを低減することができる発光装置およびその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するために本発明に係る発光装置の製造方法は、複数の発光素子と、当該複数の発光素子が配置される基板とを備える発光装置の製造方法であって、前記基板上に実装された前記複数の発光素子の間に、所定の粘度を有する透光性の第１樹脂を塗布する第１樹脂塗布工程と、前記複数の発光素子上および前記第１樹脂上に、前記第１樹脂よりも粘度が低く、かつ、蛍光体を含有する透光性の第２樹脂を、前記第１樹脂を硬化させない状態で塗布する第２樹脂塗布工程と、前記複数の発光素子上および前記第１樹脂上に、前記第２樹脂に含有される蛍光体を沈降させる蛍光体沈降工程と、を含むこととした。
【００１３】
このような手順を行う発光装置の製造方法は、第１樹脂塗布工程において、発光素子間の隙間を埋めるように第１樹脂を塗布し、第２樹脂塗布工程において、第１樹脂よりも粘度が低く、かつ、蛍光体を含有する第２樹脂を発光素子および第１樹脂の上から塗布する。そのため、発光装置の製造方法は、第２樹脂に含まれる蛍光体の沈降が第１樹脂と第２樹脂との境界で止まるため、発光素子上および第１樹脂上に、切れ目のない連続した蛍光体層を形成することができる。
【００１４】
また、前記課題を解決するために本発明に係る発光装置の製造方法は、一つの発光素子と、当該一つの発光素子が設けられた基板とを備える発光装置の製造方法であって、前記基板上に実装された前記発光素子の周囲に、所定の粘度を有する透光性の第１樹脂を塗布する第１樹脂塗布工程と、前記発光素子上および前記第１樹脂上に、前記第１樹脂よりも粘度が低く、かつ、蛍光体を含有する透光性の第２樹脂を、前記第１樹脂を硬化させない状態で塗布する第２樹脂塗布工程と、前記発光素子上および前記第１樹脂上に、前記第２樹脂に含有される蛍光体を沈降させる蛍光体沈降工程と、を含むこととした。
【００１５】
このような手順を行う発光装置の製造方法は、第１樹脂塗布工程において、発光素子の側面を埋めるように第１樹脂を塗布し、第２樹脂塗布工程において、第１樹脂よりも粘度が低く、かつ、蛍光体を含有する第２樹脂を発光素子および第１樹脂の上から塗布する。そのため、発光装置の製造方法は、第２樹脂に含まれる蛍光体の沈降が第１樹脂と第２樹脂との境界で止まるため、発光素子上および第１樹脂上に、切れ目のない連続した蛍光体層を形成することができる。
【００１６】
また、本発明に係る発光装置の製造方法は、前記第１樹脂塗布工程において、前記第１樹脂が、少なくとも前記発光素子の上面と連なる高さまで塗布されることが好ましい。
【００１７】
このような手順を行う発光装置の製造方法は、第２樹脂に含まれる蛍光体を沈降させることで、発光素子の上面に加えて、当該発光素子の上面と側面との境界である角部の周囲や、複数の発光素子間の隙間、あるいは、発光素子の周囲にも、蛍光体層を切れ目なく連続して形成することができる。従って、発光装置の製造方法は、発光素子の上面、角部、側面から放出される光を全て蛍光体層に入射させることができる発光装置を製造することができる。また、発光装置の製造方法は、発光素子の上面に蛍光体層が密着して形成されているため、発光素子の上面から放出された光をより効率よく波長変換することができる発光装置を製造することができる。
【００１８】
また、本発明に係る発光装置の製造方法は、前記第１樹脂塗布工程において、前記第１樹脂が、前記発光素子の上面の一部を被覆するように塗布されることが好ましい。
【００１９】
このような手順を行う発光装置の製造方法は、第２樹脂に含まれる蛍光体を沈降させることで、発光素子の上面に加えて、当該発光素子の上面と側面との境界である角部や、発光素子間の隙間、あるいは、発光素子の周囲にも、蛍光体層を切れ目なく連続して形成することができる。従って、この製造方法によって製造された発光装置は、発光素子の上面、角部、側面から放出される光を全て蛍光体層に入射させることができる。
【００２０】
また、本発明に係る発光装置の製造方法は、前記第２樹脂塗布工程において、前記第１樹脂と同じ組成の樹脂を含有する前記第２樹脂を塗布することが好ましい。
【００２１】
このような手順を行う発光装置の製造方法は、第１樹脂と第２樹脂との界面が形成されず、硬化不良等の問題も発生しなくなるため、光取り出し率を向上させることができる。
【００２２】
また、本発明に係る発光装置の製造方法は、前記複数の発光素子が、前記基板上に正方格子状または三角格子状に配置されていることが好ましい。
【００２３】
このような手順を行う発光装置の製造方法は、発光素子が前後左右、あるいは、前後左右斜めに規則正しく配置されているため、発光装置全体としての色ムラおよび輝度ムラを低減することができる。
【００２４】
そして、前記課題を解決するために本発明に係る発光装置は、前記したいずれかの発光装置の製造方法で製造される発光装置であって、基板上に配置された発光素子と、前記発光素子の側面に塗布された、所定の粘度を有する第１樹脂と、前記発光素子上および前記第１樹脂上に塗布された、前記第１樹脂よりも粘度が低い第２樹脂と、前記第１樹脂と前記第２樹脂との境界に形成された蛍光体層と、を備える構成とした。但し、本発明に係る発光装置は、光変換に影響を与えない範囲であれば、蛍光体層を構成する蛍光体の一部が、第１樹脂と第２樹脂との境界を越えて第１樹脂中に含まれていても構わない。
【００２５】
このような構成を行う発光装置は、発光素子上および第１樹脂上に、切れ目のない連続した蛍光体層が形成されているため、当該発光素子の上面、角部、側面から放出される光を全て蛍光体層に入射させることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る発光装置およびその製造方法によれば、発光素子の上面、角部、側面から放出される光を全て蛍光体層に入射させることができるため、面光源化が可能であり、かつ、基板上における発光素子が配置された領域と、基板上における発光素子が配置されていない領域との間の色ムラおよび輝度ムラを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る発光装置を示す概略図であって、（ａ）は、発光装置の全体構成を示す断面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ部拡大図である。
【図２】本発明の実施形態に係る発光装置における複数の発光素子の配置方法を示す概略図であって、（ａ）は、複数の発光素子を基板上に正方格子状に配置した場合を示す平面図、（ｂ）は、複数の発光素子を基板上に三角格子状に配置した場合を示す平面図、である。
【図３】本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法を示す概略図であって、（ａ）は、発光素子実装工程を示す断面図、（ｂ）は、ワイヤボンディング工程を示す断面図、である。
【図４】本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法を示す概略図であって、（ａ）は、第１樹脂塗布工程を示す断面図、（ｂ）は、第２樹脂塗布工程を示す断面図、（ｃ）は、蛍光体沈降工程および樹脂硬化工程を示す断面図、である。
【図５】本発明のその他の実施形態に係る発光装置を示す概略図であって、（ａ）は、発光装置の全体構成を示す断面図、（ｂ）は、（ａ）のＢ部拡大図である。
【図６】本発明のその他の実施形態に係る発光装置を示す断面図である。
【図７】本発明のその他の実施形態に係る発光装置を示す断面図である。
【図８】従来技術に係る発光装置を示す概略図であって、（ａ）は、発光装置の全体構成を示す断面図、（ｂ）は、（ａ）のＣ部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態に係る発光装置およびその製造方法について、図面を参照しながら説明する。以下の説明では、まず実施形態に係る発光装置の全体構成を説明した後、その製造方法について説明することとする。なお、以下の説明で参照する図面では、部材のスケールや位置関係等が誇張、あるいは部材の一部が省略されている場合がある。そして、以下の説明では、同一の名称および符号については原則として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。
【００２９】
［発光装置］
発光装置１は、例えば、表示装置や照明装置の光源として利用できるものである。発光装置１は、ここでは図１に示すように、基板１０と、発光素子２０と、配線用導体３０と、ワイヤ４０と、蛍光体層５０と、第１樹脂６１および第２樹脂６２からなる封止樹脂６０と、を備えている。
【００３０】
基板１０は、発光素子２０を実装して保護および保持するものである。基板１０は、図１（ａ）に示すように、発光素子２０が実装される底部と、当該底部から連続した周囲の内壁部とから構成されたキャビティ構造（凹状）を呈している。このように基板１０をキャビティ構造とするのは、発光装置１を製造する際に、流動性を有する硬化前の封止樹脂６０をせき止めるためである。なお、基板１０は、図１に示すような一体的なキャビティ構造ではなく、例えばフラットな板部材の周縁にダム材を設置したキャビティ構造であっても構わない。
【００３１】
基板１０の底部には、図１（ａ）に示すように、複数の発光素子２０が図示しない接合部材を介して実装されている。また、基板１０の底部には、図１（ａ）に示すように、発光素子２０の他に、配線用導体３０と、第１樹脂６１の一部も配置されている。
【００３２】
基板１０の材料としては、熱伝導率が高く放熱性に優れ、発光素子２０や波長変換部材である蛍光体５１からの光を透過しない材料が好ましい。特に光に関しては、発光素子２０の周辺における取り扱いが重要となるため、図１（ａ）に示すようなキャビティ構造の基板１０の場合は、キャビティ内側にメッキや蒸着等を行って反射率を高めるように構成することが好ましい。基板１０の具体的な材料としては、例えばセラミック、ガラスエポキシ樹脂、シリコン樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等の絶縁材料を用いることができる。
【００３３】
発光素子２０は、電圧を印加することで自発光し、蛍光体５１を励起させるものである。発光素子２０は、図１（ａ）に示すように、基板１０の底部に、発光面（図示省略）を上側にした状態で複数実装される。また、発光素子２０の上面２０ａには、図１（ｂ）に示すように、第２樹脂６２内の蛍光体５１が沈降して形成された蛍光体層５０が形成されている。すなわち、図１（ａ）に示すように、発光素子２０の上面２０ａには、蛍光体層５０が接するように形成されている。そして、発光素子２０の周囲、すなわち複数の発光素子２０間の隙間と、発光素子２０と基板１０の内壁面との間の隙間には、図１（ａ）に示すように、第１樹脂６１が充填されている。
【００３４】
発光素子２０は、具体的にはＬＥＤチップであり、例えば青色光（波長４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの光）を発光するものが用いられる。また、発光素子２０としては、フェイスアップ構造、フェイスダウン構造、貼合せ構造のいずれの構造のものであっても構わないが、ここでは図１（ａ）に示すように、一例としてフェイスアップ構造のものを図示している。
【００３５】
なお、前記したフェイスアップ構造とフェイスダウン構造とは、いずれも発光素子の実装状態を示すものであり、フェイスアップ構造とは、発光素子２０の基板（または半導体層）に対して同じ面側に一対の電極が形成され、その電極が形成された面側を、光出射面に向けて実装するタイプを示し、フェイスダウン構造とは、その電極が形成された面側を実装面に向けて実装する（フリップチップ実装ともいう）タイプを示している。また、前記した貼合せ構造とは、発光素子２０の発光層を含む半導体層を取り出して、金属や絶縁性の土台に貼合せたものを示している。
【００３６】
ここで、発光素子２０は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、基板１０上に正方格子状または三角格子状に配置されることが好ましい。ここで、正方格子状とは、図２（ａ）に示すように、発光素子２０が前後左右に等距離で規則正しく配置されている状態を示している。また、三角格子状とは、図２（ｂ）に示すように、発光素子２０が前後左右に配置されるとともに、斜めにも配置されている状態を示している。これにより、発光装置１は、発光素子２０が前後左右、あるいは、前後左右斜めに規則正しく配置されているため、発光装置１全体としての色ムラおよび輝度ムラを低減することができる。
【００３７】
配線用導体３０は、ワイヤ４０を介して、発光素子２０に電力を供給するものである。配線用導体３０は、図１（ａ）に示すように、基板１０の底部における発光素子２０が実装されていない部分、すなわち複数の発光素子２０間の隙間に、発光素子２０の正極および負極（図示省略）に対応して複数形成されている。
【００３８】
ワイヤ４０は、発光素子２０と、基板１０に形成された配線用導体３０とを電気的に接続するためのものであり、ワイヤボンディングで一般的に用いられるものである。ワイヤ４０の材料としては、金、銅、白金、アルミニウム、またはこれらの合金等を用いることができる。また、ワイヤ４０の材料としては、この中で導電性に優れ、発光素子２０の電極材料として一般的な金を用いることが好ましい。また、ワイヤ４０の径は特に限定されず、当該ワイヤ４０の材料、電流値、ワイヤボンディングの条件、発光素子２０の仕様等に応じて決定される。
【００３９】
蛍光体層５０は、発光素子２０からの光を励起光として、発光素子２０からの光とは異なる波長を発光する波長変換部材である。蛍光体層５０は、後記するように、第２樹脂６２に含まれる蛍光体５１が沈降することによって形成された層であり、図１（ｂ）に示すように、発光素子２０の上面２０ａと、第１樹脂６１上とに連続して途切れることなく形成されている。より具体的には、蛍光体層５０は、図１（ｂ）に示すように、第２樹脂６２の最下部であって、発光素子２０および第１樹脂６１と、第２樹脂６２との境界（界面）に形成されている。なお、このように蛍光体層５０が第１樹脂６１と第２樹脂６２との境界に形成されているのは、後記するように、第１樹脂６１の粘度が第２樹脂６２の粘度よりも高く構成されており、蛍光体５１の沈降が前記した境界で止まるためである。但し、発光装置１は、前記したように、光変換に影響を与えない範囲であれば、蛍光体層５０を構成する蛍光体５１の一部が、第１樹脂６１と第２樹脂６２との境界を越えて第１樹脂６１中に含まれていても構わない。
【００４０】
蛍光体層５０を構成する蛍光体５１としては、例えばイットリウム、アルミニウムおよびガーネットを混合したＹＡＧ系蛍光体、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、酸窒化物系蛍光体等を用いることができる。また、蛍光体層５０を構成する蛍光体５１は、１種類であっても白色光を作り出すことができるが、太陽光と比べてスペクトルが急峻で狭いため光質（演色性）が悪い。従って、複数種類の蛍光体５１を混ぜて蛍光体層５０を形成することで、急峻で狭いスペクトルを複数形成し、近似的に広いスペクトルに見せかけることで光質を上げることができる。
【００４１】
ここで、蛍光体層５０は、例えば一般的に発光素子２０から放出された３６０ｎｍ〜５００ｎｍ程度の近紫外光〜青色光の一部が当たることで励起され、５００ｎｍ〜７００ｎｍ程度の黄色の光を出す。そして、発光素子２０からの青色光と、蛍光体層５０によって変換された黄色の光が混色されることで、白色光が取り出される。
【００４２】
封止樹脂６０は、基板１０に配置された発光素子２０、ワイヤ４０等を塵芥、水分、外力等から保護するためのものである。封止樹脂６０は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、発光素子２０の側面２０ｂ，２０ｂと配線用導体３０を覆う第１樹脂６１と、発光素子２０の上面２０ａを覆う第２樹脂６２と、の２層で構成されている。但し、後記するように第１樹脂６１と第２樹脂６２とが同じ組成の樹脂を含有する場合は、２つの樹脂は一体となり、実質的には１層で構成されることになる。
【００４３】
封止樹脂６０を構成する第１樹脂６１および第２樹脂６２としては、発光素子２０からの光を効率よく外部に放出するために透光性の素材が用いられるとともに、配線用導体３０を保護するために絶縁性の素材が用いられる。また、第１樹脂６１および第２樹脂６２の素材としては、具体的にはシリコン樹脂やエポキシ樹脂を用いることができ、ここではシリコン樹脂を用いている。
【００４４】
第１樹脂６１としては、樹脂材料にフィラーを含有させた高粘度のものを用いる。第１樹脂６１に含有させるフィラーとしては、発光素子２０からの光を透過して拡散させるものが好ましく、例えばシリカ（ＳｉＯ２）を用いることができる。これにより、発光装置１は、発光素子２０から放出される光を拡散させることができ、発光素子２０間の隙間も十分に光らせることが可能となる。なお、第１樹脂６１の粘度としては、例えば８０〜５５０Ｐａ・ｓ、好ましくは１５０〜２００Ｐａ・ｓの範囲内とすることが好ましい。
【００４５】
第２樹脂６２としては、蛍光体５１を含有し、かつ、第１樹脂６１よりも粘度が低い樹脂材料を用いる。これにより、後記する発光装置１の製造工程において、第１樹脂６１上に蛍光体５１を含有する第２樹脂６２を塗布して蛍光体５１を沈降させた際に、第１樹脂６１と第２樹脂６２の粘度の差によって、蛍光体５１の沈降が第１樹脂６１と第２樹脂６２との境界で止まることになる。従って、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、第１樹脂６１上に蛍光体層５０が形成される。なお、第２樹脂６２の粘度は、第１樹脂６１の粘度と比較して、例えば１２０Ｐａ・ｓ以下、好ましくは２〜１０Ｐａ・ｓとすることが好ましい。また、第１樹脂６１と第２樹脂６２との粘度の差は、例えば第１樹脂６１にフィラーを含有させる他、第１樹脂６１と第２樹脂６２とで粘度の異なる樹脂材料を用いることで調整することができる。
【００４６】
ここで、第１樹脂６１は、図１（ｂ）に示すように、発光素子２０の上面２０ａの一部を被覆するように塗布されていることが好ましい。すなわち、第１樹脂６１は、ここでは図１（ｂ）に示すように、発光素子２０の側面２０ｂ，２０ｂを超える高さまで形成されているとともに、発光素子２０の上面２０ａの縁まで覆うように形成されている。また、第１樹脂６１は、図１（ｂ）に示すように、複数の発光素子２０間の隙間において、発光素子２０の上面２０ａの縁から上方向に盛り上がるようにドーム状に形成されている。これにより、発光装置１は、図１（ｂ）に示すように、発光素子２０の上面２０ａに加えて、当該発光素子２０の上面２０ａと側面２０ｂ，２０ｂとの境界である角部の周囲や、発光素子２０間の隙間の上側、および、発光素子２０と基板１０の内壁面との間の隙間の上側にも、蛍光体層５０を切れ目なく連続して形成することができる。
【００４７】
また、第１樹脂６１および第２樹脂６２は、同じ組成の樹脂を含有するものを用いることが好ましい。これにより、発光装置１は、第１樹脂６１と第２樹脂６２との界面が形成されず、硬化不良等の問題も発生しなくなるため、発光装置１の光取り出し率を向上させることができる。
【００４８】
以上のような構成を備える発光装置１は、発光素子２０上および第１樹脂６１上に、切れ目のない連続した蛍光体層５０が形成されているため、当該発光素子２０の上面２０ａ、角部、側面２０ｂ，２０ｂから放出される光を全て蛍光体層５０に入射させることができる。従って、発光装置１によれば、発光素子２０上と発光素子２０間との色ムラおよび輝度ムラを低減することができる。
【００４９】
［発光装置の製造方法］
以下、本発明の実施形態に係る発光装置１の製造方法について説明する。なお、以下の説明では、フェイスアップ構造の発光素子２０を用いた発光装置１の製造方法を説明する。発光装置１の製造方法は、ここでは発光素子実装工程と、ワイヤボンディング工程と、第１樹脂塗布工程と、第２樹脂塗布工程と、蛍光体沈降工程と、樹脂硬化工程と、を行う。
【００５０】
発光素子実装工程は、図３（ａ）に示すように、基板１０に複数の発光素子２０を実装する工程である。発光素子実装工程では、図３（ａ）に示すように、接合部材（図示省略）を介して、基板１０上に複数の発光素子２０を配置する。
【００５１】
ワイヤボンディング工程は、図３（ｂ）に示すように、発光素子２０と配線用導体３０とをワイヤ４０で接続する工程である。ワイヤボンディング工程では、図３（ａ）に示すように、ワイヤ４０を介して、発光素子２０の一対の電極（図示省略）と配線用導体３０とを電気的に接続する。
【００５２】
第１樹脂塗布工程は、図４（ａ）に示すように、基板１０上に実装された複数の発光素子２０間に第１樹脂６１を塗布する工程である。第１樹脂塗布工程では、図４（ａ）に示すように、所定の粘度を有する透光性の第１樹脂６１を、複数の発光素子２０間の隙間と複数の発光素子２０と基板１０の内壁面との間に塗布（充填）するとともに、それぞれの発光素子２０の上面２０ａの一部を被覆するように塗布する。
【００５３】
第２樹脂塗布工程は、図４（ｂ）に示すように、発光素子２０上および第１樹脂６１上に第２樹脂６２を塗布する工程である。第２樹脂塗布工程では、図４（ｂ）に示すように、第１樹脂６１よりも粘度が低く、かつ、蛍光体５１を含有する透光性の第２樹脂６２を、第１樹脂６１を硬化させない状態で塗布する。なお、この第２樹脂塗布工程では、図４（ｂ）に示すように、樹脂中に蛍光体５１が均一に分散した第２樹脂６２を用いる。
【００５４】
蛍光体沈降工程は、図４（ｃ）に示すように、第２樹脂６２に含有される蛍光体５１を沈降させる工程である。蛍光体沈降工程では、図４（ｃ）に示すように、例えば自然沈降または遠心沈降によって、複数の発光素子２０上および第１樹脂６１上に、第２樹脂６２に含有される蛍光体５１を沈降させる。これにより、発光装置１の製造方法は、図４（ｃ）に示すように、発光素子２０の上面２０ａに加えて、当該発光素子２０の上面２０ａと側面２０ｂ，２０ｂとの境界である角部の周囲や、発光素子２０間の隙間の上側、および、発光素子２０と基板１０の内壁面との間の隙間の上側にも、蛍光体層５０を切れ目なく連続して形成することができる。
【００５５】
なお、前記したように、第２樹脂塗布工程では、樹脂中に蛍光体５１が均一に分散した第２樹脂６２を用いるため、蛍光体５１を沈降させると、図４（ｃ）に示すように、複数の発光素子２０上および第１樹脂６１上に均一の厚さの蛍光層５０が形成される。すなわち、本発明の実施形態に係る発光装置１の製造方法では、第２樹脂塗布工程において、蛍光体５１が均一に分散した第２樹脂６２を用いることで、蛍光体層５０の厚さを均一に制御する。
【００５６】
樹脂硬化工程は、図４（ｃ）に示すように、第１樹脂６１および第２樹脂６２を硬化させる工程である。樹脂硬化工程では、例えば第１樹脂６１および第２樹脂６２を加熱することで硬化させる。なお、樹脂硬化工程は、前記した蛍光体沈降工程において、第２樹脂６２内の蛍光体５１を発光素子２０上および第１樹脂６１上に自然に沈降させた後に行なってもよく、あるいは、遠心沈降等によって、第２樹脂６２内の蛍光体５１を発光素子２０上および第１樹脂６１上に沈降させた後に行っても構わない。
【００５７】
以上のような手順を行う発光装置１の製造方法は、第１樹脂塗布工程において、発光素子２０間の隙間を埋めるように第１樹脂６１を塗布し、第２樹脂塗布工程において、第１樹脂６１よりも粘度が低く、かつ、蛍光体５１を含有する第２樹脂６２を発光素子２０および第１樹脂６１の上から塗布する。そのため、発光装置１の製造方法は、第２樹脂６２に含まれる蛍光体５１の沈降が第１樹脂６１と第２樹脂６２との境界で止まることになるため、発光素子２０上および第１樹脂６１上に、切れ目のない連続した蛍光体層５０を形成することができる。従って、発光装置１の製造方法によれば、面光源化が可能であり、かつ、基板１０上における発光素子２０が配置された領域と、基板１０上における発光素子２０が配置されていない領域との間の色ムラおよび輝度ムラを低減することができる発光装置１を製造することができる。
【００５８】
以上、本発明に係る発光装置およびその製造方法について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。
【００５９】
例えば、前記した発光装置１は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、第１樹脂６１が発光素子２０の上面２０ａの一部を被覆するように形成されていたが、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、第１樹脂６１が少なくとも発光素子２０の上面２０ａと連なる高さまで塗布される構成であっても構わない。すなわち、発光装置１Ａは、図５（ｂ）に示すように、発光素子２０の上面２０ａと側面２０ｂ，２０ｂとの境界である角部の位置まで第１樹脂６１が形成されており、発光素子２０の上面２０ａが第１樹脂６１で覆われていない。また、第１樹脂６１は、図５（ｂ）に示すように、複数の発光素子２０間の隙間において、発光素子２０の角部から下方向に落ち込むように逆ドーム状に形成されている。
【００６０】
このような構成を備える発光装置１Ａは、図５（ｂ）に示すように、発光素子２０の上面２０ａに加えて、当該発光素子２０の上面２０ａと側面２０ｂ，２０ｂとの境界である角部や、発光素子２０間の隙間の上側、および、発光素子２０と基板１０の内壁面との間の隙間の上側にも、蛍光体層５０を切れ目なく連続して形成されている。従って、発光装置１Ａによれば、発光素子２０の上面２０ａ、角部、側面２０ｂ，２０ｂから放出される光を全て蛍光体層５０に入射させることができる。また、発光装置１Ａによれば、発光素子２０の上面２０ａに蛍光体層５０が密着して形成されているため、発光素子２０の上面２０ａから放出された光をより効率よく波長変換することができる。
【００６１】
なお、例えばフェイスアップ構造の発光素子２０は、透光性のサファイア基板上にＮ型半導体層、発光層およびＰ型半導体層が配置されている。そのため、フェイスアップ構造の発光素子２０は、発光層で発生した光がサファイア基板内を伝播し、発光素子２０の上面のみならず側面からも光が十分に放出される。従って、このようなフェイスアップ構造の発光素子２０の場合、前記した図１に示す発光装置１のように、第１樹脂６１を発光素子２０の上面２０ａの縁まで設けて蛍光体層５０を上方向にドーム状に形成した形態のみならず、図５（ａ）に示す発光装置１Ａのように、第１樹脂６１を複数の発光素子２０間の隙間のみに設けて蛍光体層５０を下方向に逆ドーム状に形成した形態であっても、発光素子２０間の隙間の上側に形成された蛍光体層５０に光を十分に入射させることができる。すなわち、フェイスアップ構造の発光素子２０の場合は、図１（ａ）および図５（ａ）のどちらの形態であっても、例えば複数の発光素子２０間の隙間に蛍光体５１による黄色い線状の領域が形成される等の色ムラが発生することがない。
【００６２】
また、フェイスダウン構造の発光素子２０も、フェイスアップ構造と同様に透光性のサファイア基板を備えているため、発光層で発生した光が当該サファイア基板内を伝播し、発光素子２０の上面のみならず側面からも光が十分に放出される。従って、フェイスダウン構造の発光素子２０の場合も、図１（ａ）および図５（ａ）のどちらの形態であっても、例えば複数の発光素子２０間の隙間に蛍光体５１による黄色い線状の領域が形成される等の色ムラが発生することがない。
【００６３】
一方、貼合せ構造の発光素子２０は、サファイア等の半導体成長用基板上にＮ型半導体層、発光層およびＰ型半導体層を積層したものを裏返し、光を通さないＳｉ等の基板に貼合せた後にサファイア基板を剥離することで作成するため、Ｓｉ等の基板上にＮ型半導体層、発光層およびＰ型半導体層が配置されている。そのため、貼合せ構造の発光素子２０は、発光層で発生した光がＳｉ基板を伝播しないため、発光素子２０の上面から主に光が放出され、発光素子２０の側面からは光がほとんどに放出されない。従って、このような貼合せ構造の発光素子２０の場合、前記した図１に示す発光装置１のように、第１樹脂６１を発光素子２０の上面２０ａの縁まで設けて蛍光体層５０を上方向にドーム状に形成した形態とすることが好ましい。これにより、例えば貼合せ構造の発光素子２０の角部や、発光素子２０の側面の上部から斜め方向に広がるように放出される光を、蛍光体層５０のドーム状部分に漏れなく入射させることができる。
【００６４】
また、前記した発光装置１，１Ａは、図１（ａ）および図５（ａ）に示すように、基板１０上に複数の発光素子２０を実装していたが、図６および図７に示すように、基板１０上に一つの発光素子２０を実装しても構わない。この場合、発光装置１Ｂ，１Ｃは、図６および図７に示すように、発光素子２０と基板０の内壁面との間の隙間に１次樹脂６１が充填されており、発光素子２０上および第１樹脂６１上に、切れ目のない連続した蛍光体層５０が形成されている。そして、これらの実施形態の場合も、発光素子２０の上面２０ａ、角部、側面２０ｂ，２０ｂから放出される光を全て蛍光体層５０に入射させることができる。
【符号の説明】
【００６５】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１０１  発光装置
１０，１１０  基板
２０，１２０  発光素子
２０ａ，１２０ａ  上面
２０ｂ，２０ｂ，１２０ｂ，１２０ｂ  側面
３０，１３０  配線用導体
４０，１４０  ワイヤ
５０  蛍光体層
５１，１５１  蛍光体
６０，１６０  封止樹脂
６１  第１樹脂
６２  第２樹脂
【図１】
2013232484.tif 000003
【図２】
2013232484.tif 000004
【図３】
2013232484.tif 000005
【図４】
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【図５】
2013232484.tif 000007
【図６】
2013232484.tif 000008
【図７】
2013232484.tif 000009
【図８】
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