JP2023148970A - 発光装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光部と非発光部の輝度の差が明確で、コントラスト及び見切り性の良い、良好な輝度分布を有する発光装置を提供することを目的とする。
【解決手段】上面を有する基材と前記上面に配置された金属層とを有する基板及び前記金属層上に配置された複数の発光素子を備え、前記金属層は、隣接する前記発光素子間において、頂部が前記発光素子の上面よりも高い位置に配置された凸部を有する発光装置及び上面を有する基材と、前記上面に配置された金属層と、互いに離隔して配置された複数の凸部を有する基板を準備し、前記金属層上であって、隣接する前記凸部の間に発光素子を載置することを含む発光装置の製造方法。
【選択図】図１Ａ
【解決手段】上面を有する基材と前記上面に配置された金属層とを有する基板及び前記金属層上に配置された複数の発光素子を備え、前記金属層は、隣接する前記発光素子間において、頂部が前記発光素子の上面よりも高い位置に配置された凸部を有する発光装置及び上面を有する基材と、前記上面に配置された金属層と、互いに離隔して配置された複数の凸部を有する基板を準備し、前記金属層上であって、隣接する前記凸部の間に発光素子を載置することを含む発光装置の製造方法。
【選択図】図１Ａ
Description
本開示は、複数の発光素子を備えた発光装置及びその製造方法に関する。
近年、半導体発光素子は、車載ヘッドライトなどの光源として利用されている。
このような用途に用いられる発光装置として、複数の発光素子を備え、それぞれの発光素子を個別に点灯させることで所望の配光性を得る発光装置が提案されている（例えば、特許文献１、２）。
このような用途に用いられる発光装置として、複数の発光素子を備え、それぞれの発光素子を個別に点灯させることで所望の配光性を得る発光装置が提案されている（例えば、特許文献１、２）。
隣接する発光部の一方が点灯し、他方が消灯する際の発光部と非発光部の輝度の差が明確な発光装置を提供することを目的とする。
本開示の実施形態に係る発光装置は、
上面を有する基材と前記上面に配置された金属層とを有する基板及び
前記金属層上に配置された複数の発光素子を備え、
前記金属層は、隣接する前記発光素子間において、頂部が前記発光素子の上面よりも高い位置に配置される凸部を有する。
また、本願の発光装置の製造方法は、
上面を有する基体と、前記上面に配置された金属層とを含み、互いに離隔して配置された複数の凸部を有する基板を準備し、
前記金属層上であって、隣接する前記凸部の間に発光素子を載置することを含む。
上面を有する基材と前記上面に配置された金属層とを有する基板及び
前記金属層上に配置された複数の発光素子を備え、
前記金属層は、隣接する前記発光素子間において、頂部が前記発光素子の上面よりも高い位置に配置される凸部を有する。
また、本願の発光装置の製造方法は、
上面を有する基体と、前記上面に配置された金属層とを含み、互いに離隔して配置された複数の凸部を有する基板を準備し、
前記金属層上であって、隣接する前記凸部の間に発光素子を載置することを含む。
本開示の実施形態によれば、発光部と非発光部の輝度の差が明確な発光装置を提供することができる。
本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら以下に説明する。ただし、以下に示す形態は、本発明の技術的思想を具現化するためのものであって、本発明を限定するものではない。なお、各図面が示す部材の大きさ、位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。以下の説明において、同一の名称、符号については同一又は同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。一実施例及び一実施形態において説明された内容は、他の実施例及び他の実施形態等に利用可能である。
本件明細書において、「上」、「下」という用語は、発光装置の発光を取り出す側とその逆側を指す用語としても用いる。例えば「上面」とは発光装置の光を取り出す側にある面を指し、「下面」とはその反対側の面を指す。本明細書において平面視とは、発光装置の発光を取り出す側から見た平面視を指す。本明細書において「被覆」「覆う」等の用語は直接接する場合に限定するものではなく、特に断らない限り、間接的に（例えば他の部材を介して）被覆する場合も含む。
本件明細書において、「上」、「下」という用語は、発光装置の発光を取り出す側とその逆側を指す用語としても用いる。例えば「上面」とは発光装置の光を取り出す側にある面を指し、「下面」とはその反対側の面を指す。本明細書において平面視とは、発光装置の発光を取り出す側から見た平面視を指す。本明細書において「被覆」「覆う」等の用語は直接接する場合に限定するものではなく、特に断らない限り、間接的に（例えば他の部材を介して）被覆する場合も含む。
〔発光装置〕
図１Ａ及び１Ｂに示すように、本実施形態の発光装置１０は、基板１３及び複数の発光素子１４を備える。基板１３は、上面を有する基材１１と基材１１の上面に配置された金属層１２とを有し、複数の発光素子１４は、金属層１２上に配置されている。金属層１２は、隣接する発光素子１４間において、頂部が発光素子１４の上面より高い位置に配置された凸部１２Ａを有する。以下、発光装置１０の各部について詳述する。
図１Ａ及び１Ｂに示すように、本実施形態の発光装置１０は、基板１３及び複数の発光素子１４を備える。基板１３は、上面を有する基材１１と基材１１の上面に配置された金属層１２とを有し、複数の発光素子１４は、金属層１２上に配置されている。金属層１２は、隣接する発光素子１４間において、頂部が発光素子１４の上面より高い位置に配置された凸部１２Ａを有する。以下、発光装置１０の各部について詳述する。
（基板１３）
基板１３は、発光素子１４を支持するための部材である。基板１３は、上面１１ａを有する基材１１と、上面１１ａに配置された金属層１２とを有する。
基板１３は、発光素子１４を支持するための部材である。基板１３は、上面１１ａを有する基材１１と、上面１１ａに配置された金属層１２とを有する。
（基材１１）
基材１１は、発光素子等の電子部品を支持するための基板を構成する基材として、当該分野で公知の材料を用いることができる。例えば、ガラスエポキシ、樹脂、セラミックスなどの絶縁性部材、シリコンなどの半導体部材、銅などの導電性部材等が挙げられる。なかでも、耐熱性及び耐候性の高いセラミックスを好適に用いることができる。セラミックスとしては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、ムライトなどが挙げられる。また、これらのセラミックスに、例えば、ＢＴレジン、ガラスエポキシ、エポキシ樹脂等の絶縁性材料を組み合わせてもよい。また、基材として半導体部材、金属部材等を用いる場合は、金属層１２は、絶縁層を介して基材１１の上面１１ａに配置することができる。
基材１１は、上面１１ａ及び上面１１ａと反対側の下面とを有しており、上面及び下面はいずれも略平坦であることが好ましく、互いに略平行であることがより好ましい。基材１１は例えば平板状である。
基材１１は、発光素子等の電子部品を支持するための基板を構成する基材として、当該分野で公知の材料を用いることができる。例えば、ガラスエポキシ、樹脂、セラミックスなどの絶縁性部材、シリコンなどの半導体部材、銅などの導電性部材等が挙げられる。なかでも、耐熱性及び耐候性の高いセラミックスを好適に用いることができる。セラミックスとしては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、ムライトなどが挙げられる。また、これらのセラミックスに、例えば、ＢＴレジン、ガラスエポキシ、エポキシ樹脂等の絶縁性材料を組み合わせてもよい。また、基材として半導体部材、金属部材等を用いる場合は、金属層１２は、絶縁層を介して基材１１の上面１１ａに配置することができる。
基材１１は、上面１１ａ及び上面１１ａと反対側の下面とを有しており、上面及び下面はいずれも略平坦であることが好ましく、互いに略平行であることがより好ましい。基材１１は例えば平板状である。
（金属層１２）
金属層１２は、基材１１の上面１１ａに配置される。金属層１２は、凸部１２Ａと凸部１２Ａの周辺の平坦部１２Ｂとを有する。
金属層１２としては、例えば、金、アルミニウム、銀、銅、タングステン、チタン、プラチナ、ニッケル、パラジウム、鉄、錫等の金属又はそれらの少なくとも一種を含む合金等の単層又は積層層が挙げられる。また、金属層１２は、部分的に異なる材料で構成されていてもよい。例えば、金属層１２において、凸部１２Ａと平坦部１２Ｂとは同じ金属材料によって構成されていてもよいし、異なる金属材料によって構成されていてもよい。なかでも、凸部１２Ａは、金、銀、アルミニウム等の反射性の高い金属で構成されている、又は少なくとも最表面にこれらの反射性の高い金属膜を備えることが好ましい。凸部１２Ａが、このように、発光素子１４から出射される光を遮光（好ましくは反射）することができる金属材料から構成されることにより、隣接する発光素子間での光の伝搬を抑制することができる。具体的には、隣接する２つの発光素子の一方が点灯、他方が消灯の状態となる場合において、消灯された発光素子への、点灯された発光素子から出射される光が消灯された発光素子に吸収及び／又は反射されることを抑えることができる。これにより、消灯する発光素子が微小に発光しているように見える疑似点灯の発生を抑制することができる。
金属層１２は、基材１１の上面１１ａに配置される。金属層１２は、凸部１２Ａと凸部１２Ａの周辺の平坦部１２Ｂとを有する。
金属層１２としては、例えば、金、アルミニウム、銀、銅、タングステン、チタン、プラチナ、ニッケル、パラジウム、鉄、錫等の金属又はそれらの少なくとも一種を含む合金等の単層又は積層層が挙げられる。また、金属層１２は、部分的に異なる材料で構成されていてもよい。例えば、金属層１２において、凸部１２Ａと平坦部１２Ｂとは同じ金属材料によって構成されていてもよいし、異なる金属材料によって構成されていてもよい。なかでも、凸部１２Ａは、金、銀、アルミニウム等の反射性の高い金属で構成されている、又は少なくとも最表面にこれらの反射性の高い金属膜を備えることが好ましい。凸部１２Ａが、このように、発光素子１４から出射される光を遮光（好ましくは反射）することができる金属材料から構成されることにより、隣接する発光素子間での光の伝搬を抑制することができる。具体的には、隣接する２つの発光素子の一方が点灯、他方が消灯の状態となる場合において、消灯された発光素子への、点灯された発光素子から出射される光が消灯された発光素子に吸収及び／又は反射されることを抑えることができる。これにより、消灯する発光素子が微小に発光しているように見える疑似点灯の発生を抑制することができる。
金属層１２は基板１３の配線として、基板１３上に配置される発光素子１４や保護素子等の電子部品等に対する電力供給を行うことができる。このため、金属層１２は、複数の発光素子１４を個別に駆動し得る回路パターンを有する。このような個別点滅制御が可能な回路パターンは当該分野で公知であり、通常使用される回路パターンを利用することができる。例えば、図３Ｂ及び４Ｂに示した金属層１２、１２Ｓは、平面視において、４つの発光素子を一方向に配列して個別に駆動できる回路パターンを含んでおり、図５Ｂに示した金属層１２Ｔは、発光素子を４×４で行列方向に配列して、かつ、個別に駆動することができる回路パターンを含んでいる。
金属層１２は、凸部１２Ａ以外の上面の全てが平坦部１２Ｂであることが好ましい。平坦部１２Ｂとは、金属層１２の上面が平坦な領域を意味する。具体的には、上面に、意図して凹凸を設ける加工を施していないことを意味し、例えば、平坦部の上面においては±数ｎｍ程度以下の表面粗さが許容される。金属層１２における平坦部１２Ｂの厚み（つまり、基材１１の上面から平坦部１２Ｂの上面までの最短距離）は、当該分野で基板の配線として通常使用される厚みであればよく、例えば、１μｍ以上１０μｍ以下が挙げられる。
金属層１２は、凸部１２Ａ以外の上面の全てが平坦部１２Ｂであることが好ましい。平坦部１２Ｂとは、金属層１２の上面が平坦な領域を意味する。具体的には、上面に、意図して凹凸を設ける加工を施していないことを意味し、例えば、平坦部の上面においては±数ｎｍ程度以下の表面粗さが許容される。金属層１２における平坦部１２Ｂの厚み（つまり、基材１１の上面から平坦部１２Ｂの上面までの最短距離）は、当該分野で基板の配線として通常使用される厚みであればよく、例えば、１μｍ以上１０μｍ以下が挙げられる。
凸部１２Ａは、隣接する発光素子間に配置され、発光素子間の光の伝播を抑制する機能を有する。そのため、凸部１２Ａは、その最上部（以下、「頂部１２Ｃ」ということがある）が、図１Ｂに示すように、平坦部１２Ｂに載置される発光素子１４の上面１４ａよりも上方（つまり基材１１の上面からの高さがより高い位置）に配置されることが好ましい。例えば、図１Ｂにおける平坦部１２Ｂの上面からの凸部１２Ａの高さＨは、１０μｍ以上が挙げられ、４０μｍ以上が好ましい。また、図１Ｂにおける平坦部１２Ｂの上面からの凸部１２Ａの高さＨは、３５０μｍ以下が挙げられ、７５μｍ以下が好ましい。
発光装置１０は、図２Ａ～２Ｊに示すように、発光素子１４の上面に透光性部材１６等の光学部材を備えていてもよい。発光装置１０において、発光素子１４上に透光性部材１６が配置されている場合、凸部１２Ａの頂部１２Ｃは、透光性部材１６の上面より低い位置に配置されていてもよく（例えば図２Ｈ、２Ｊ）、透光性部材１６の上面と同等の位置に配置されていてもよく（例えば図２Ａ～２Ｃ、２Ｅ、２Ｉ）、透光性部材１６の上面よりも高い位置に配置されていてもよい（例えば図２Ｄ、２Ｆ、２Ｇ）。なかでも透光性部材１６の上面と同等の位置、又は、透光性部材１６の上面よりも高い位置に頂部１２Ｃが配置されることが好ましい。これにより、透光性部材１６を介して、横方向に光が漏れ伝わることを抑制することができる。この場合、例えば、図２Ｄにおける金属層１２の上面からの凸部１２Ａの高さＨ１は、２０μｍ以上が挙げられ、５０μｍ以上が好ましい。また、図２Ｄにおける金属層１２の上面からの凸部１２Ａの高さＨ１は、４００μｍ以下が挙げられ、１００μｍ以下が好ましい。凸部１２Ａは、図２Ａ～２Ｈに示すように、発光素子が載置される金属層１２上に配置されていてもよい。また、図２Ｉ、２Ｊに示すように、発光素子が載置される金属層１２と離隔して、基材１１上に配置されていてもよい。この場合、基板１３は、凸部１２Ａと基材１１との間上に、平坦部１２Ｂと同等の厚みを有する第２金属層１２Ｄを有していてもよい。金属層１２が第２金属層１２Ｄを含む場合、凸部１２Ａの高さ（つまり図２ＩにおけるＨ２）は、上述した高さＨ、Ｈ１に、第２金属層１２Ｄの厚みに相当する厚みを加算した厚みとなる。
凸部１２Ａは、その幅（例えば図２ＡにおけるＷ）が、隣接する発光素子１４が離隔する距離（例えば図２ＡにおけるＷ１）よりも小さい。具体的には、凸部１２Ａの幅Ｗは５０μｍ以下であることが好ましい。ここでの幅Ｗは、図２Ａに示すように、隣接する発光素子の側面同士が対向する方向における金属層１２の長さを意味する。凸部１２Ａは、高さ方向において、幅Ｗが一定であってもよく、図２Ｂ、２Ｅ～２Ｇに示すように、上方に向かって幅が狭くなっていてもよいし、図２Ｃに示すように上方に向かって幅が広がっていてもよい。凸部１２Ａは、平面視において、その幅が部分的に異なっていてもよく、その幅が、一定であってもよい。また、凸部１２Ａは、平面視において、曲線状に配置されていてもよく、直線状に配置されていてもよい。また、凸部１２Ａは、その高さが部分的に異なっていてもよく、一定であってもよい。なかでも、凸部１２Ａは、平面視において、幅が一定の凸部１２Ａが発光素子間において直線状に配置されていることが好ましい。さらに、発光素子間において、凸部１２Ａの高さは一定であることが好ましい。これにより、隣接する発光素子間での光漏れを抑制し、発光部と非発光部の輝度の差が明確な発光装置を得ることができる。
凸部１２Ａは、基材１１上であって、平面視において発光素子１４が配置される領域の間に配置される。この場合、凸部１２Ａは、隣接する発光素子間の全て又は一部に配置することができる。例えば、複数の発光素子が一列に整列している場合、隣接する全ての発光素子間に配置されていてもよいし、隣接する一部の発光素子間にのみ配置されていてもよい。複数の発光素子が二列に整列している場合、列方向に隣接する全ての発光素子間に亘って１つの凸部１２Ａが配置されていてもよいし、列方向に隣接する一部の発光素子間にのみ凸部１２Ａが配置されていてもよい。複数の発光素子が行列状に配置される場合、凸部１２Ａは、行方向及び／又は列方向に隣接する任意の発光素子間のみに配置されていてもよく、全ての発光素子間に配置されていてもよい。凸部１２Ａは、発光素子の配列、目的、用途に応じて適宜その配置を変更させることができる。なかでも、凸部１２Ａは、発光素子間の全てに配置されていることが好ましく、さらに、図１Ａ等に示すように、行状又は列状に配置される外側の発光素子のさらに外側にも配置されていることがより好ましい。
凸部１２Ａは、平面視において、隣接する発光素子の互いに対向する辺の一部にのみ配置されていてもよいが、隣接する発光素子の互いに対向する辺と同じ長さ又は互いに対向する辺の長さ以上の長さで配置されていることが好ましい。例えば、図３Ａ及び図４Ａに示すように、複数の発光素子１４が一方向に一列に配列されている場合には、凸部１２Ａは、隣接する発光素子１４間から平面視で一方向に直交する方向に延長して、隣接する発光素子１４の互いに対向する辺の長さ以上の長さで配置されていてもよい。同様に、複数の発光素子１４が一方向に一列に配列されている場合、一方向に直交する方向に複数の凸部１２Ａが一列に配置されていてもよい。また、図５Ａに示すように、複数の発光素子１４が行列状に配列されている場合、凸部１２Ａは、隣接する全ての発光素子１４間に配置されることが好ましい。この場合、隣接する全ての発光素子１４間において、隣接する発光素子１４の互いに対向する辺に沿って互いに対向する辺と同じ長さ以上の長さで配置されることが好ましい。また、行方向及び／又は列方向に隣接する発光素子間にそれぞれ配置される凸部１２Ａは、平面視においてそれぞれが同じ長さで配置されていてもよく、一部が異なる長さで配置されていてもよい。例えば、図５Ａに示すように、一方向に隣接する発光素子間から、一方向に直交する方向（ここでは基板１３の端部１３Ｅ方向）に向かって延長して配置されていてもよい。このような配置によって、一方の発光素子から出射された光が、隣接する発光素子に干渉することを抑えることができる。ここでの延長部分は、発光素子の一辺の１／３０～１／１０が挙げられ、１／３０～１／２０が挙げられる。このような凸部１２Ａの配置により、発光素子間の光の伝播を抑制することができ、隣接する発光素子の一方点灯、他方が消灯している際の輝度差を明確にすることができる。なお、凸部１２Ａは、図３Ａ及び４Ａに示すように、一方向に配列される複数の発光素子の外側（つまり一方向に配列する発光素子のうちの一番端）に位置する発光素子１４Ｍの外側（つまり発光素子１４が隣接しない側Ｍ）に配置されていてもよい。これによって、外側に位置する発光素子１４Ｍの配光を、内側に位置する発光素子１４と同等とすることができる。
凸部１２Ａは、平面視において、隣接する発光素子の互いに対向する辺の一部にのみ配置されていてもよいが、隣接する発光素子の互いに対向する辺と同じ長さ又は互いに対向する辺の長さ以上の長さで配置されていることが好ましい。例えば、図３Ａ及び図４Ａに示すように、複数の発光素子１４が一方向に一列に配列されている場合には、凸部１２Ａは、隣接する発光素子１４間から平面視で一方向に直交する方向に延長して、隣接する発光素子１４の互いに対向する辺の長さ以上の長さで配置されていてもよい。同様に、複数の発光素子１４が一方向に一列に配列されている場合、一方向に直交する方向に複数の凸部１２Ａが一列に配置されていてもよい。また、図５Ａに示すように、複数の発光素子１４が行列状に配列されている場合、凸部１２Ａは、隣接する全ての発光素子１４間に配置されることが好ましい。この場合、隣接する全ての発光素子１４間において、隣接する発光素子１４の互いに対向する辺に沿って互いに対向する辺と同じ長さ以上の長さで配置されることが好ましい。また、行方向及び／又は列方向に隣接する発光素子間にそれぞれ配置される凸部１２Ａは、平面視においてそれぞれが同じ長さで配置されていてもよく、一部が異なる長さで配置されていてもよい。例えば、図５Ａに示すように、一方向に隣接する発光素子間から、一方向に直交する方向（ここでは基板１３の端部１３Ｅ方向）に向かって延長して配置されていてもよい。このような配置によって、一方の発光素子から出射された光が、隣接する発光素子に干渉することを抑えることができる。ここでの延長部分は、発光素子の一辺の１／３０～１／１０が挙げられ、１／３０～１／２０が挙げられる。このような凸部１２Ａの配置により、発光素子間の光の伝播を抑制することができ、隣接する発光素子の一方点灯、他方が消灯している際の輝度差を明確にすることができる。なお、凸部１２Ａは、図３Ａ及び４Ａに示すように、一方向に配列される複数の発光素子の外側（つまり一方向に配列する発光素子のうちの一番端）に位置する発光素子１４Ｍの外側（つまり発光素子１４が隣接しない側Ｍ）に配置されていてもよい。これによって、外側に位置する発光素子１４Ｍの配光を、内側に位置する発光素子１４と同等とすることができる。
また、図５Ａ及び５Ｂに示すように、発光素子１４が行列状に配列されている場合には、凸部１２Ａは、平面視において、行方向及び／又は列方向に断続的に配置されていることが好ましい。言い換えると、凸部１２Ａは、２×２以上の行列状に配列される発光素子間にそれぞれ配置される凸部１２Ａは、行方向及び／又は列方向に亘って連なる１つの凸部１２Ａとして配置されていてもよいが、互いに離隔する複数の凸部１２Ａとして配置されることが好ましい。例えば、図５に示すように、発光装置が２×２の行列状に配置された４つの発光素子を含む場合、４つの発光素子間に配置される４つの凸部１２Ａは、図５Ａに示すように、平面視における４つの発光素子の中央部分Ｋで連続しないように配置されていることが好ましい。さらに、４つの発光素子の中央部分Ｋで、行方向及び列方向に、同じ間隔を有して配置されていることがより好ましい。このように、発光素子の周囲に断続的に、つまり所定の間隔を有して複数の凸部１２Ａが配置されている場合には、一方向又は複数方向から、後述する被覆部材が発光素子間を流動しやすくなるため、被覆部材を、容易に、発光素子の側面を被覆するように配置することができる。
（発光素子１４）
基板１３の金属層１２上には、複数の発光素子１４が配置されている。発光素子１４は、半導体レーザ、発光ダイオード等、公知の発光素子を利用することができる。例えば、発光素子１４は、発光ダイオードである。
発光素子１４は、その組成、発光色又は波長、大きさ、個数等、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、青色～緑色の波長の光を発する発光素子としては、ＺｎＳｅ、窒化物系半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１－Ｘ－ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）、ＧａＰなどの半導体層を含むものを用いることができる。また、赤色の波長の光を発する発光素子としては、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰなどの半導体層を含むものが挙げられる。
発光素子は１４、例えば、透光性の支持基板（例えば、サファイア基板）と、支持基板上の、半導体層とを含む。基板は半導体層との界面に凹凸を有していてもよい。これにより半導体層から出射された光が支持基板に当たるときの臨界角を意図的に変えることができ、支持基板の外部に光を容易に取り出すことができる。発光素子１４は、支持基板を備えない構造であってもよい。支持基板を備えない発光素子は、成長用の支持基板上に半導体層を成長させた後に、研磨、ＬＬＯ（Laser Lift Off）等で成長用基板を除去する等により得ることができる。
基板１３の金属層１２上には、複数の発光素子１４が配置されている。発光素子１４は、半導体レーザ、発光ダイオード等、公知の発光素子を利用することができる。例えば、発光素子１４は、発光ダイオードである。
発光素子１４は、その組成、発光色又は波長、大きさ、個数等、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、青色～緑色の波長の光を発する発光素子としては、ＺｎＳｅ、窒化物系半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１－Ｘ－ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）、ＧａＰなどの半導体層を含むものを用いることができる。また、赤色の波長の光を発する発光素子としては、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰなどの半導体層を含むものが挙げられる。
発光素子は１４、例えば、透光性の支持基板（例えば、サファイア基板）と、支持基板上の、半導体層とを含む。基板は半導体層との界面に凹凸を有していてもよい。これにより半導体層から出射された光が支持基板に当たるときの臨界角を意図的に変えることができ、支持基板の外部に光を容易に取り出すことができる。発光素子１４は、支持基板を備えない構造であってもよい。支持基板を備えない発光素子は、成長用の支持基板上に半導体層を成長させた後に、研磨、ＬＬＯ（Laser Lift Off）等で成長用基板を除去する等により得ることができる。
発光素子１４は、同一面側に正負の電極を有するものを用いることが好ましい。これにより、発光素子を基板上に容易にフリップチップ実装することができる。この場合、正負の電極が形成された面と反対側の面が主たる光取り出し面となる。発光素子の基板への実装は、半田等の導電性ペーストやバンプ等の公知の接合部材を用いて行うことができる。また、発光素子１４の正負の電極と、基材上の配線パターン（ここでは金属層）とが直接接合されていてもよい。
あるいは、正負の電極が形成された面と反対側の面を基板１３との実装面として、正負の電極が形成された面を主たる光取り出し面としてもよい。
発光素子１４は、異なる面に正負の電極を有するものであってもよい。例えば、正負の電極が反対の面に各々設けられている電極構造の発光素子の場合、下面電極が金属層に接合され、上面電極が導電性ワイヤ等で別の金属層に接続される。
あるいは、正負の電極が形成された面と反対側の面を基板１３との実装面として、正負の電極が形成された面を主たる光取り出し面としてもよい。
発光素子１４は、異なる面に正負の電極を有するものであってもよい。例えば、正負の電極が反対の面に各々設けられている電極構造の発光素子の場合、下面電極が金属層に接合され、上面電極が導電性ワイヤ等で別の金属層に接続される。
発光素子１４は、１つの発光装置において複数含まれている。複数の発光素子１４は、基板１３上に整列して配置されている。発光素子１４の配置は、例えば、図１Ａ等に示したように、一方向に一列に配置されてもよいが、図５Ａに示したように、行列状に配置されていてもよい。発光素子の数は、得ようとする発光装置の特性、サイズ等に応じて適宜設定することができる。
複数の発光素子は、基板上において互いに近接して配置されていることが好ましい。車載用途として求められる輝度分布等を考慮すると、発光素子間距離は、発光素子自体のサイズ（例えば一辺の長さ）よりも短いものが好ましく、例えば、発光素子の一辺の長さサイズの３０％程度以下がより好ましく、２０％以下がさらに好ましい。具体的には、３０μｍ以上３００μｍ以下が挙げられ、３０μｍ以上８０μｍ以下が好ましい。このように発光素子同士が近接して配置されることにより、小型の発光装置とすることができる。さらにこのように近接して配置される発光素子間に凸部１２Ｃが配置されることにより、発光部と非発光部との輝度差が明確となり、小さい発光面積で高解像度の発光装置とすることができる。
複数の発光素子は、基板上において互いに近接して配置されていることが好ましい。車載用途として求められる輝度分布等を考慮すると、発光素子間距離は、発光素子自体のサイズ（例えば一辺の長さ）よりも短いものが好ましく、例えば、発光素子の一辺の長さサイズの３０％程度以下がより好ましく、２０％以下がさらに好ましい。具体的には、３０μｍ以上３００μｍ以下が挙げられ、３０μｍ以上８０μｍ以下が好ましい。このように発光素子同士が近接して配置されることにより、小型の発光装置とすることができる。さらにこのように近接して配置される発光素子間に凸部１２Ｃが配置されることにより、発光部と非発光部との輝度差が明確となり、小さい発光面積で高解像度の発光装置とすることができる。
（被覆部材１５）
発光装置１５は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、さらに、発光素子の側面及び凸部の側面を被覆する被覆部材１５を備えることが好ましい。
被覆部材１５は、発光素子の対向する側面及び凸部の側面を連続して被覆していることが好ましい。これにより、発光素子１４及び凸部を外部環境による劣化や機械的な接触による損傷から保護することができる。
発光装置１５は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、さらに、発光素子の側面及び凸部の側面を被覆する被覆部材１５を備えることが好ましい。
被覆部材１５は、発光素子の対向する側面及び凸部の側面を連続して被覆していることが好ましい。これにより、発光素子１４及び凸部を外部環境による劣化や機械的な接触による損傷から保護することができる。
被覆部材１５は、遮光性を有することが好ましく、具体的には光反射性及び／又は光吸収性を有する部材である。なかでも、発光素子から出射される光を反射することができる材料を含むことが好ましい。例えば、発光素子から出射された光に対して６０％以上の反射率を有することが好ましく、７０％以上、８０％以上又は９０％以上の反射率を有することがより好ましい。これによって、発光素子と被覆部材との界面で、発光素子の側面から横方向に向かって出射される光を発光素子内に反射させて上面から取り出すことができる。これにより、発光素子から出射された光の、隣接する発光素子への光伝搬が抑制される。
被覆部材１５は、母材の樹脂と、樹脂中に含まれる光反射性物質の粒子とを含む。樹脂としては、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂の１種以上を含む樹脂が挙げられる。光反射性物質としては、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、ムライト及びこれらの組み合わせなどが挙げられる。光反射性物質の平均粒子径は、例えば０．０５μｍ以上３０μｍ以下が挙げられる。被覆部材１５は、顔料、カーボンブラック等の光吸収材、蛍光体等の波長変換部材をさらに含んでいてもよい。被覆部材に１５において、光反射性物質の粒子は、部分的に又は全体として偏在して配置されていてもよいが、分散して配置されていることが好ましい。被覆部材における光反射性物質の含有量は、得ようとする発光装置の特性等によって適宜調整することができる。例えば、光反射性物質の含有量を３０ｗｔ％以上とすることが好ましい。
被覆部材１５は、放熱性に優れる材料を用いてもよい。例えば、被覆部材１５の熱伝導率は０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上が好ましく、１Ｗ／ｍ・Ｋ以上がより好ましい。被覆部材１５の熱伝導率を高く設定することにより発光装置１０の放熱性を向上させることができる。
被覆部材１５は、母材の樹脂と、樹脂中に含まれる光反射性物質の粒子とを含む。樹脂としては、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂の１種以上を含む樹脂が挙げられる。光反射性物質としては、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、ムライト及びこれらの組み合わせなどが挙げられる。光反射性物質の平均粒子径は、例えば０．０５μｍ以上３０μｍ以下が挙げられる。被覆部材１５は、顔料、カーボンブラック等の光吸収材、蛍光体等の波長変換部材をさらに含んでいてもよい。被覆部材に１５において、光反射性物質の粒子は、部分的に又は全体として偏在して配置されていてもよいが、分散して配置されていることが好ましい。被覆部材における光反射性物質の含有量は、得ようとする発光装置の特性等によって適宜調整することができる。例えば、光反射性物質の含有量を３０ｗｔ％以上とすることが好ましい。
被覆部材１５は、放熱性に優れる材料を用いてもよい。例えば、被覆部材１５の熱伝導率は０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上が好ましく、１Ｗ／ｍ・Ｋ以上がより好ましい。被覆部材１５の熱伝導率を高く設定することにより発光装置１０の放熱性を向上させることができる。
被覆部材１５は、発光素子１４の上面１４ａ（つまり、発光素子の主たる光取り出し面）と面一又は略面一とすることができる。略面一とは、被覆部材の厚みの±１０％程度、好ましくは±５％程度以下の高低差が許容されることを意味する。光取り出し面とは、後述するように、発光素子の上面に、この上面を被覆する透光性部材をさらに備える場合には、透光性部材の上面を意味する。従って、発光素子の上面に透光性部材が配置されている場合には、被覆部材の上面が透光性部材の上面と面一又は略面一であることが好ましい。
また、発光装置の上面において、凸部は被覆部材から露出していることが好ましい。この場合、凸部の頂部は被覆部材の上面と同じ高さでもよく、被覆部材の上面より低く又は高くてもよい。なかでも、被覆部材の上面と同じ高さ以上の高さであることが好ましい。
また、発光装置の上面において、凸部は被覆部材から露出していることが好ましい。この場合、凸部の頂部は被覆部材の上面と同じ高さでもよく、被覆部材の上面より低く又は高くてもよい。なかでも、被覆部材の上面と同じ高さ以上の高さであることが好ましい。
発光装置１０は、ツェナーダイオード等の保護素子を搭載してもよい。この際、保護素子が被覆部材に埋設して配置されることが好ましい。これにより、発光素子からの光が保護素子に吸収されたり、保護素子に遮光されたりすることによる光取り出しの低下を抑制することができる。
（透光性部材１６）
発光装置は、さらに、複数の発光素子の上面にそれぞれ配置される透光性部材１６を備えることが好ましい。透光性部材１６は、発光素子から出射される光を透過させ、その光を外部に放出することが可能な部材である。ここでの透光性とは、発光素子から出射された光を５０％以上透過させることを意味し、さらに６０％以上、７０％以上、７５％以上、８０％以上、８５％以上又は９０％以上透過させることがより好ましい。
透光性部材１６は、平面視において、発光素子の上面よりも小さくてもよいし、同等でもよいし、大きくてもよい。透光性部材１６は、発光素子の上面から出射される光のより多くが入射されるように、発光素子の上面の全部を被覆することが好ましい。従って、発光素子上に配置される透光性部材は、平面視において、発光素子と同等の大きさ以上であることが好ましい。これにより、より高輝度な発光装置とすることができる。
発光素子よりも大きい透光性部材で複数の発光素子を個々に被覆する場合、透光性部材間距離は、透光性部材自体のサイズ（例えば一辺の長さ）よりも短いものが好ましく、例えば、透光性部材の上面の一辺の長さの２０％以下であることがより好ましい。このように透光性部材同士を近接して配置させることにより、小さい発光面積で高解像度の発光装置とすることができる。
透光性部材としては、例えば、透光性樹脂、ガラス、セラミックス等を用いることできる。透光性樹脂としては、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂の１種以上を含む樹脂を用いることができる。
また、透光性部材１６は、入射された光の少なくとも一部を波長変換可能な蛍光体を含むことができる。蛍光体を含有する透光性部材としては、例えば、蛍光体の焼結体や、透光性樹脂、ガラス、セラミックス等に蛍光体粉末を含有させたもの等が挙げられる。また、透光性樹脂、ガラス、セラミックス等の成形体である透光層の表面に蛍光体を含有する樹脂層等の蛍光体含有層を配置させたものでもよい。
例えば、図２Ｇに示すように、透光性部材１６は、蛍光体を含有し、発光素子１４の上面に配置される第１透光層１６ａと、第１透光層１６ａ上に配置される第２透光層１６ｂとを含むものが挙げられる。この場合、凸部１２Ａの頂部１２Ｃは、少なくとも第１透光層１６ａの上面よりも高い位置に配置されることが好ましく、第２透光層１６ｂの上面と同等又は第２透光層１６ｂの上面よりも高い位置に配置されることがより好ましい。
透光性部材１６が第１透光層１６aと第２透光層１６ｂの積層構造を有する場合、蛍光体は、第１透光層１６ａ及び第２透光層１６ｂの双方に含有されていてもよく、いずれか一方のみに含有されていてもよい。なかでも、蛍光体は、第１透光層１６ａにのみ含有されていることが好ましい。この場合、第２透光層１６ｂは、上述した材料のいずれによって形成されていてもよいが、ガラス材料を含むことが好ましく、ガラスによって形成されていることがより好ましい。
発光装置は、さらに、複数の発光素子の上面にそれぞれ配置される透光性部材１６を備えることが好ましい。透光性部材１６は、発光素子から出射される光を透過させ、その光を外部に放出することが可能な部材である。ここでの透光性とは、発光素子から出射された光を５０％以上透過させることを意味し、さらに６０％以上、７０％以上、７５％以上、８０％以上、８５％以上又は９０％以上透過させることがより好ましい。
透光性部材１６は、平面視において、発光素子の上面よりも小さくてもよいし、同等でもよいし、大きくてもよい。透光性部材１６は、発光素子の上面から出射される光のより多くが入射されるように、発光素子の上面の全部を被覆することが好ましい。従って、発光素子上に配置される透光性部材は、平面視において、発光素子と同等の大きさ以上であることが好ましい。これにより、より高輝度な発光装置とすることができる。
発光素子よりも大きい透光性部材で複数の発光素子を個々に被覆する場合、透光性部材間距離は、透光性部材自体のサイズ（例えば一辺の長さ）よりも短いものが好ましく、例えば、透光性部材の上面の一辺の長さの２０％以下であることがより好ましい。このように透光性部材同士を近接して配置させることにより、小さい発光面積で高解像度の発光装置とすることができる。
透光性部材としては、例えば、透光性樹脂、ガラス、セラミックス等を用いることできる。透光性樹脂としては、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂の１種以上を含む樹脂を用いることができる。
また、透光性部材１６は、入射された光の少なくとも一部を波長変換可能な蛍光体を含むことができる。蛍光体を含有する透光性部材としては、例えば、蛍光体の焼結体や、透光性樹脂、ガラス、セラミックス等に蛍光体粉末を含有させたもの等が挙げられる。また、透光性樹脂、ガラス、セラミックス等の成形体である透光層の表面に蛍光体を含有する樹脂層等の蛍光体含有層を配置させたものでもよい。
例えば、図２Ｇに示すように、透光性部材１６は、蛍光体を含有し、発光素子１４の上面に配置される第１透光層１６ａと、第１透光層１６ａ上に配置される第２透光層１６ｂとを含むものが挙げられる。この場合、凸部１２Ａの頂部１２Ｃは、少なくとも第１透光層１６ａの上面よりも高い位置に配置されることが好ましく、第２透光層１６ｂの上面と同等又は第２透光層１６ｂの上面よりも高い位置に配置されることがより好ましい。
透光性部材１６が第１透光層１６aと第２透光層１６ｂの積層構造を有する場合、蛍光体は、第１透光層１６ａ及び第２透光層１６ｂの双方に含有されていてもよく、いずれか一方のみに含有されていてもよい。なかでも、蛍光体は、第１透光層１６ａにのみ含有されていることが好ましい。この場合、第２透光層１６ｂは、上述した材料のいずれによって形成されていてもよいが、ガラス材料を含むことが好ましく、ガラスによって形成されていることがより好ましい。
蛍光体としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｌｕ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、テルビウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｔｂ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、ＣＣＡ系蛍光体（例えば、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ）、ＳＡＥ系蛍光体（例えば、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ）、クロロシリケート系蛍光体（例えば、Ｃａ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｃｌ２：Ｅｕ）、βサイアロン系蛍光体（例えば、（Ｓｉ，Ａｌ）３（Ｏ，Ｎ）４：Ｅｕ）若しくはαサイアロン系蛍光体（例えば、Ｃａ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６：Ｅｕ）等の酸窒化物系蛍光体、ＳＬＡ系蛍光体（例えば、ＳｒＬｉＡｌ３Ｎ４：Ｅｕ）、ＣＡＳＮ系蛍光体（例えば、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）、ＳＣＡＳＮ系蛍光体（例えば、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）若しくはＢＳＥＳＮ系蛍光体（（Ｂａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８）等の窒化物系蛍光体、ＫＳＦ系蛍光体（例えば、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ）、ＫＳＡＦ系蛍光体（例えば、Ｋ２Ｓｉ０．９９Ａｌ０．０１Ｆ５．９９：Ｍｎ）若しくはＭＧＦ系蛍光体（例えば、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ２・ＧｅＯ２：Ｍｎ）等のフッ化物系蛍光体、ペロブスカイト構造を有する蛍光体（例えば、ＣｓＰｂ（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）３）、又は、量子ドット蛍光体（例えば、ＣｄＳｅ、ＩｎＰ、ＡｇＩｎＳ２又はＡｇＩｎＳｅ２）等を用いることができる。透光性部材は、単一種の蛍光体を含んでいてもよいし、複数の種類の蛍光体を含んでいてもよい。蛍光体を透光性部材に含有させる場合、透光性部材における蛍光体の濃度は、例えば５～５０％程度とすることが好ましい。
透光性部材は、発光素子の上面（光取り出し面）を被覆するように接合されている。透光性部材と発光素子との接合は、例えば、圧着、焼結、表面活性化接合等の直接接合であってもよく、樹脂等の公知の接着材による接合であってもよい。
透光性部材は、発光素子の上面（光取り出し面）を被覆するように接合されている。透光性部材と発光素子との接合は、例えば、圧着、焼結、表面活性化接合等の直接接合であってもよく、樹脂等の公知の接着材による接合であってもよい。
複数の発光素子を個々に被覆する透光性部材は、その側面が、被覆部材に被覆されていることが好ましく、なかでも透光性部材の側面の全てが、被覆部材に被覆されていることがより好ましい。
また、複数の発光素子を個々に被覆する透光性部材の側面が、被覆部材に被覆され、隣接する透光性部材間に凸部が配置される場合には、凸部と透光性部材との間にも、被覆部材が配置されていることがより好ましい。
透光性部材の側面が被覆部材で被覆されている場合、透光性部材の上面は、被覆部材の上面と面一又は略面一であることが好ましい。これにより、透光性部材の側面から発する光同士の干渉を抑制することができる。
透光性部材の厚み（つまり透光性部材の下面から上面までの距離）は、例えば、５０μｍ以上３００μｍ以下とすることができる。なかでも、透光性部材は、その下面から上面までの高さが、発光素子の下面から上面までの高さよりも低いことが好ましい。
透光性部材は、例えば、全体として略直方体形状である。なお、所望の配光を得るために、上面を凹凸形状、曲面、凸レンズ状等の種々の形状とすることができる。
また、複数の発光素子を個々に被覆する透光性部材の側面が、被覆部材に被覆され、隣接する透光性部材間に凸部が配置される場合には、凸部と透光性部材との間にも、被覆部材が配置されていることがより好ましい。
透光性部材の側面が被覆部材で被覆されている場合、透光性部材の上面は、被覆部材の上面と面一又は略面一であることが好ましい。これにより、透光性部材の側面から発する光同士の干渉を抑制することができる。
透光性部材の厚み（つまり透光性部材の下面から上面までの距離）は、例えば、５０μｍ以上３００μｍ以下とすることができる。なかでも、透光性部材は、その下面から上面までの高さが、発光素子の下面から上面までの高さよりも低いことが好ましい。
透光性部材は、例えば、全体として略直方体形状である。なお、所望の配光を得るために、上面を凹凸形状、曲面、凸レンズ状等の種々の形状とすることができる。
（埋設部材）
発光装置は、基板と発光素子との間に埋設部材が配置されていてもよい。埋設部材は、例えばアンダーフィルである。基板と発光素子との間にアンダーフィルを配置することにより、発光素子と基板の熱膨張率の差による応力を吸収したり、放熱性を高めたりすることができる。
埋設部材としては、被覆部材で例示した透光性樹脂、光反射性物質等と同様のものを利用することができる。埋設部材を構成する材料は単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。これにより、光の反射率及び／又は樹脂の線膨張係数を調整することが可能となる。
発光装置は、基板と発光素子との間に埋設部材が配置されていてもよい。埋設部材は、例えばアンダーフィルである。基板と発光素子との間にアンダーフィルを配置することにより、発光素子と基板の熱膨張率の差による応力を吸収したり、放熱性を高めたりすることができる。
埋設部材としては、被覆部材で例示した透光性樹脂、光反射性物質等と同様のものを利用することができる。埋設部材を構成する材料は単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。これにより、光の反射率及び／又は樹脂の線膨張係数を調整することが可能となる。
〔発光装置の製造方法〕
本実施形態の発光装置の製造方法は、
図６Ａに示すように、上面１１ａを有する基材１１と、上面１１ａに配置された金属層１２と、互いに離隔して配置された複数の凸部１２Ａを有する基板１３を準備し、
図６Ｂに示すように、金属層１２上であって、隣接する凸部１２Ａの間に発光素子１４を載置することを含む。
本実施形態の発光装置の製造方法は、
図６Ａに示すように、上面１１ａを有する基材１１と、上面１１ａに配置された金属層１２と、互いに離隔して配置された複数の凸部１２Ａを有する基板１３を準備し、
図６Ｂに示すように、金属層１２上であって、隣接する凸部１２Ａの間に発光素子１４を載置することを含む。
（基板の準備）
上述した基板の準備としては、上面に平坦な金属層が配置された基材を準備した後、金属層上に、凸部をめっきにより形成することが挙げられる。
上述した基板の準備としては、上面に平坦な金属層が配置された基材を準備した後、金属層上に、凸部をめっきにより形成することが挙げられる。
（基材の準備）
まず、図７Ａに示すように、基材１１の上面１１ａ上に、所望の形状の第１レジスト層５１を配置する。第１レジスト層５１は、金属層１２（具体的には金属層１２の平坦部１２Ｂ）を形成する領域に開口５１ａを有する。そして、図７Ｂに示すように、第１レジスト層５１上及び第1レジスト層５１から露出する基材１１上（つまり開口５１ａ）に、例えば、蒸着、スパッタ、めっき等によって金属層１２を形成する。
まず、図７Ａに示すように、基材１１の上面１１ａ上に、所望の形状の第１レジスト層５１を配置する。第１レジスト層５１は、金属層１２（具体的には金属層１２の平坦部１２Ｂ）を形成する領域に開口５１ａを有する。そして、図７Ｂに示すように、第１レジスト層５１上及び第1レジスト層５１から露出する基材１１上（つまり開口５１ａ）に、例えば、蒸着、スパッタ、めっき等によって金属層１２を形成する。
（凸部の形成）
次に、図７Ｃに示すように、第１レジスト層５１上及び開口５１ａから露出する基材１１の上面に形成された金属層１２上に、所望の形状の第２レジスト層５２を配置する。第２レジスト層５２は、金属層１２上の凸部を配置する領域に開口５２ａを有する。そして、第１レジスト層５１上及び開口５１ａから露出する基材１１の上面に形成された金属層１２をシード層として、めっき法によって、図７Ｄに示すように、開口５２ａの底に露出する金属層１２上に凸部１２Ａを形成する。その後、第1レジスト層及び第２レジスト層５２を除去することにより、図７Ｅに示すように、凸部１２Ａを有する金属層１２を備える基板１３を得ることができる。
次に、図７Ｃに示すように、第１レジスト層５１上及び開口５１ａから露出する基材１１の上面に形成された金属層１２上に、所望の形状の第２レジスト層５２を配置する。第２レジスト層５２は、金属層１２上の凸部を配置する領域に開口５２ａを有する。そして、第１レジスト層５１上及び開口５１ａから露出する基材１１の上面に形成された金属層１２をシード層として、めっき法によって、図７Ｄに示すように、開口５２ａの底に露出する金属層１２上に凸部１２Ａを形成する。その後、第1レジスト層及び第２レジスト層５２を除去することにより、図７Ｅに示すように、凸部１２Ａを有する金属層１２を備える基板１３を得ることができる。
上述した工程において、各レジスト層の高さ（つまり、基板の上面を被覆するレジスト層の厚み）は、得ようとする凸部の高さに相当する高さ以上の高さとすることが好ましい。また、レジスト層の開口部を画定する側面をレジスト層の上面から下面に向かって広がるように傾斜させることで、図２Ｂ、２Ｅ～２Ｇに示すように、上方に向かって幅が狭くなるように傾斜する側面を有する凸部１２Ａとすることができる。また、めっき法としては、無電解めっきを用いてもよいが、より短時間でめっきを成長させることができる電解めっきを用いることが好ましい。めっき液としては、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）の１種以上を含む液を用いることができる。
上述した工程においては、上述した方法等の他、当該分野で公知の方法を利用することができる。
上述した工程においては、上述した方法等の他、当該分野で公知の方法を利用することができる。
（発光素子の配置）
図７Ｅ等に示すように、凸部１２Ａを含む金属層１２を有する基板１３を準備した後、図６Ｂに示すように、金属層１２上であって、凸部１２Ａ間に発光素子１４をそれぞれ配置する。発光素子１４は、凸部１２Ａと離隔して、平坦な金属層１２上に配置される。
発光素子１４の金属層１２上への配置は、例えば、接合部材によって接合することができる。接合部材としては、半田等の導電性ペーストやバンプ等の公知の接合部材が挙げられる。また、発光素子１４の正負の電極と、金属層１２とは接合部材を介さずに直接接合されていてもよい。
図７Ｅ等に示すように、凸部１２Ａを含む金属層１２を有する基板１３を準備した後、図６Ｂに示すように、金属層１２上であって、凸部１２Ａ間に発光素子１４をそれぞれ配置する。発光素子１４は、凸部１２Ａと離隔して、平坦な金属層１２上に配置される。
発光素子１４の金属層１２上への配置は、例えば、接合部材によって接合することができる。接合部材としては、半田等の導電性ペーストやバンプ等の公知の接合部材が挙げられる。また、発光素子１４の正負の電極と、金属層１２とは接合部材を介さずに直接接合されていてもよい。
（透光性部材の配置）
発光装置が、透光性部材１６を備える場合、発光素子１４は、予めその上面に透光性部材１６が配置された発光素子１４を基板上に配置してもよいし、基板１３上に発光素子１４を配置した後、発光素子１４の上面に透光性部材１６を配置してもよい。
また、発光素子１４を基板１３上に接合した後、基板と発光素子との間に埋設部材を配置してもよい。
発光装置が、透光性部材１６を備える場合、発光素子１４は、予めその上面に透光性部材１６が配置された発光素子１４を基板上に配置してもよいし、基板１３上に発光素子１４を配置した後、発光素子１４の上面に透光性部材１６を配置してもよい。
また、発光素子１４を基板１３上に接合した後、基板と発光素子との間に埋設部材を配置してもよい。
本実施形態の発光装置の製造方法は、図６Ｃに示すように、さらに、基板１３上に載置された発光素子１４の側面及び凸部１２Ａの側面を被覆する被覆部材１５を配置する工程を含んでいてもよい。
被覆部材１５は、例えば、射出成形、ポッティング、樹脂印刷、トランスファー成形、圧縮成形等の公知の方法を利用して形成することができる。この場合、被覆部材１５は、発光素子又は透光性部材１６の光取り出し面及び凸部１２Ａの頂部１２Ｃを埋設するように形成し、その後、エッチング、研磨等により、光取り出し面及び頂部１２Ｃを露出させてもよい。
被覆部材１５は、例えば、射出成形、ポッティング、樹脂印刷、トランスファー成形、圧縮成形等の公知の方法を利用して形成することができる。この場合、被覆部材１５は、発光素子又は透光性部材１６の光取り出し面及び凸部１２Ａの頂部１２Ｃを埋設するように形成し、その後、エッチング、研磨等により、光取り出し面及び頂部１２Ｃを露出させてもよい。
このような方法を利用することにより、凸部を所望の位置に、適当な幅及び高さで、容易に形成することができる。これにより、隣接する発光素子の一方が点灯、他方が消灯の状態となる場合において、消灯された発光素子への、点灯された発光素子からの出射される光が消灯された発光素子に吸収及び／又は反射されて、消灯している発光素子が微小に発光しているように見える疑似点灯の発生を抑制することができる。このようにして、発光部と非発光部の輝度の差が急峻な発光装置が得られる。
本発明の発光装置は、照明用光源、各種インジケーター用光源、車載用光源、ディスプレイ用光源、液晶のバックライト用光源、信号機、車載部品、看板用チャンネルレターなど、種々の光源に使用することができる。
１０、１０Ｓ、１０Ｔ 発光装置
１１、１１Ｔ 基材
１１ａ 上面
１２、１２Ｓ、１２Ｔ 金属層
１２Ａ 凸部
１２Ｃ 頂部
１２Ｂ 平坦部
１２Ｄ 第２金属層
１３、１３Ｓ、１３Ｔ 基板
１３Ｅ 端部
１４、１４Ｍ 発光素子
１４ａ 上面
１５ 被覆部材
１６ 透光性部材
１６ａ 第１透光層
１６ｂ 第２透光層
５１ 第１レジスト層
５１ａ 開口
５２ 第２レジスト層
５２ａ 開口
１１、１１Ｔ 基材
１１ａ 上面
１２、１２Ｓ、１２Ｔ 金属層
１２Ａ 凸部
１２Ｃ 頂部
１２Ｂ 平坦部
１２Ｄ 第２金属層
１３、１３Ｓ、１３Ｔ 基板
１３Ｅ 端部
１４、１４Ｍ 発光素子
１４ａ 上面
１５ 被覆部材
１６ 透光性部材
１６ａ 第１透光層
１６ｂ 第２透光層
５１ 第１レジスト層
５１ａ 開口
５２ 第２レジスト層
５２ａ 開口
Claims (14)
- 上面を有する基材と前記上面に配置された金属層とを有する基板及び
前記金属層上に配置された複数の発光素子を備え、
前記金属層は、隣接する前記発光素子間において、頂部が前記発光素子の上面よりも高い位置に配置された凸部を有する発光装置。 - さらに、前記発光素子の側面及び前記凸部の側面を被覆する被覆部材を備える請求項１に記載の発光装置。
- さらに、前記複数の発光素子の上面にそれぞれ配置される透光性部材を備える請求項１に記載の発光装置。
- 前記被覆部材は、前記透光性部材の側面を被覆している請求項２に記載の発光装置。
- 前記凸部の頂部は、前記透光性部材の上面よりも高い位置に配置される請求項１に記載の発光装置。
- 前記透光性部材は、蛍光体を含有し、前記発光素子の上面に配置される第１透光層と、前記第１透光層上に配置される第２透光層とを含み、
前記凸部の頂部は、前記第１透光層の上面よりも高い位置に配置される請求項１に記載の発光装置。 - 前記第２透光層は、ガラス材料を含む請求項５に記載の発光装置。
- 前記発光素子の下面から上面までの高さは、前記透光性部材の下面から上面までの高さより低い請求項１に記載の発光装置。
- 前記凸部は、平面視において、前記発光素子の周囲に断続的に配置される請求項１に記載の発光装置。
- 前記凸部は、前記発光素子間における幅が５０μｍ以下である請求項１に記載の発光装置。
- 前記被覆部材の上面は、前記透光性部材の上面と面一である請求項２に記載の発光装置。
- 前記発光装置の上面において、前記凸部は前記被覆部材から露出する請求項１に記載の発光装置。
- 上面を有する基材と、前記上面に配置され、複数の凸部を有する金属層と、を含む基板を準備し、
前記金属層上であって、隣接する前記凸部の間に発光素子を載置することを含む発光装置の製造方法。 - 前記基板の準備を、
上面に平坦な金属層が配置された基材を準備した後、
前記金属層上に、前記凸部を電解めっきにより形成することを含む請求項１３に記載の発光装置の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022057277A JP2023148970A (ja) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | 発光装置及びその製造方法 |
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|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| US (1) | US20230317688A1 (ja) |
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- 2022-03-30 JP JP2022057277A patent/JP2023148970A/ja active Pending
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2023
- 2023-03-28 US US18/191,192 patent/US20230317688A1/en active Pending
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20230317688A1 (en) | 2023-10-05 |
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