JP6349910B2 - 発光装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の発光装置の代表的な実施態様の断面を示す模式図である。以下、本発明の発光装置10について、図1を参照しながら説明する。
発光装置10は、基板14並びに当該基板14の上面に一対の電極16及び絶縁性の反射部材18を有する支持体12を備える。この支持体12における基板14は支持体12の基材となる部材であり、その目的や用途等に応じて、また、後述する発光素子24の実装、光反射率、他の部材との密着性などを考慮して、適切な公知の各種材料を用いて形成することができる。そのような材料としては、例えば、セラミック、樹脂、ガラス等を用いることができる。
前記支持体12においては、基板14上に一対の電極16が配置されており、ここに発光素子24がフリップチップ実装される。基板14は少なくとも一対の電極16を備えていればよく、任意に三つ以上の電極を備えていてもよい。
本実施形態の発光装置10において、支持体12は基板14の上面に絶縁性の反射部材18を備えており、この反射部材18は少なくとも、後述する樹脂部材22の直下の全面に設けられている。言い換えれば、発光装置10を上面視した場合に、樹脂部材22は反射部材18の上面の一部または全面に形成されている。
発光装置10においては、支持体12の一対の電極16に発光素子24がフリップチップ実装されている。樹脂部材22はこの電極16と発光素子24の間の実装における接着及び電気的導通を行う。具体的には、樹脂部材22は少なくとも前記発光素子24と基板14との間に存在するように設けられている。より具体的には、樹脂部材22は少なくとも、基板14と発光素子24の間の、発光素子24直下の全面に形成されており、これにより発光素子24を強固に支持体12に接着する。なお、樹脂部材22は光反射性が良好ではなく光を吸収することもあるので、発光素子24直下の全面を超えてあまり広い領域に形成しないことが好ましい。
上述の通り発光素子24が支持体12の一対の電極16にフリップチップ実装され、樹脂部材22中の導電性物質20を介して基板14上の一対の電極16と電気的に接続する。発光素子24の構成は特に制限されるものではなく、フリップチップ実装が可能な公知の各種の構成が採用可能である。
本発明の発光装置は、図5に示す通り、発光装置10の上部、すなわち発光装置10における樹脂部材22、支持体12及び発光素子24の積層方向上部の露出面を、透光性樹脂30により封止したパッケージの形態とすることが好ましい。
また、発光装置10は、発光素子24からの出射光の少なくとも一部を吸収して波長変換を行う波長変換部材32を備えることができる。この波長変換部材32は、例えば前記透光性樹脂30内に含有させることができる。前記波長変換部材32は、代表的には前記出射光によって励起され蛍光を発する蛍光物質である。波長変換部材32を有することにより、光源の光を異なる波長の光に変換し、光源と波長変換部材32で波長変換された光との混色光を得ることが可能となる。この波長変換部材32としては蛍光体が好適に利用できる。なぜなら蛍光体は光散乱性及び光反射性の機能をも備えているため、波長変換機能に加えて光散乱部としての役割を果たし、光取り出し効率を高めることができるからである。なお、蛍光体は、透光性樹脂30中にほぼ均一の割合で混合することも、部分的に偏在するよう、例えば発光素子24の周辺において濃度が高くなるよう配合することもできる。
発光装置10は、外部電源装置と接続するためのコネクタを有していてもよい。また、発光装置10の静電耐圧を高めるため、ツェナーダイオードを組み合わせてもよい。
また、透光性樹脂30は、波長変換部材32の他、粘度増量剤、顔料及び光散乱材等、使用用途に応じて適切な部材を含有することができ、これによって良好な指向特性を有する発光装置10が得られる。同様に外来光や発光素子24からの不要な波長の光をカットするフィルター効果を持たせたフィルター材として各種着色剤を含有させることもできる。
本発明の発光装置の製造方法は、以上説明した発光装置の構成を実現し得る限り特に制限されるものではないが、例えば、以下のようにして発光装置を製造することができる。なお、参照のため各構成に図1、2及び5における符号を付す。
まず成長基板上で結晶成長によりn型窒化物半導体層、活性層、p型窒化物半導体層、n側電極及びp側電極を、例えば図4に示された態様となるように形成する。
12 支持体
14 基板
16 電極
18 反射部材
20 導電性物質(導電粒子及び/又は半田材料)
22 樹脂部材
24 発光素子
240 支持基板
241 n型窒化物半導体層
242 活性層
243 p型窒化物半導体層
244 全面電極
245 露出面
246 n側電極
247 p側パッド電極
248 絶縁膜
26 ギャップ部分
28 金属膜(バンプ)
30 透光性樹脂
32 波長変換部材
100 尖端部
Claims (11)
- 上面に一対の電極を有する基板と前記基板上に設けられた絶縁性の反射部材とを有する支持体と、
前記反射部材上に設けられた、導電性物質を含む樹脂部材と、
前記一対の電極にフリップチップ実装され、前記導電性物質によって電気的に接続された発光素子と、を有し、
前記樹脂部材は、少なくとも前記発光素子と基板との間に存在するように設けられ、
前記反射部材は、少なくとも前記樹脂部材の直下の全面に設けられ、
前記導電性物質が前記反射部材を貫通している、発光装置。 - 前記導電性物質が尖端部を有し、前記尖端部で前記反射部材を突き破っている、請求項1に記載の発光装置。
- 前記支持体の電極が、前記基板上に設けられた、互いに離間した一対の金属配線である、請求項1または2に記載の発光装置。
- 前記発光素子がその前記基板と対向する面上に一対のパッド電極を有し、前記一対のパッド電極上に金属膜が形成され、前記金属膜と前記支持体の一対の電極とが前記導電性物質を介して電気的に接続されている、請求項1〜3のいずれかに記載の発光装置。
- 前記発光素子がその前記基板と対向する面上に一対のパッド電極を有し、前記パッド電極の表面に金属膜を有しており、
前記導電性物質の平均粒子径が前記反射部材の厚みより大きく、
前記金属膜の厚みが、前記導電性物質の平均粒子径と前記反射部材の厚みとの差よりも大きい、請求項1〜3のいずれかに記載の発光装置。 - 前記樹脂部材が光反射性かつ絶縁性のフィラーを含有する、請求項1〜5のいずれかに記載の発光装置。
- 前記樹脂部材の光反射率が70%以上98%以下である、請求項6に記載の発光装置。
- 更に、前記樹脂部材、前記支持体及び前記発光素子の積層方向上部の露出面を封止する透光性樹脂を有する請求項1〜7のいずれかに記載の発光装置。
- 前記透光性樹脂が波長変換部材を含有する、請求項8に記載の発光装置。
- 上面に一対の電極を有する基板を準備する工程と、
前記基板及び/又は電極上に絶縁性の反射部材を形成する工程と、
前記反射部材上に導電性物質を含む樹脂部材を形成する工程と、
前記樹脂部材上に発光素子を載置し、前記発光素子を加熱・加圧することで、前記発光素子を前記一対の電極にフリップチップ実装する工程とを有する発光装置の製造方法であって、
前記樹脂部材は、少なくとも前記発光素子と基板との間に存在するように形成され、前記反射部材は、少なくとも前記樹脂部材の直下の全面に形成され、前記導電性物質が前記反射部材を貫通して、前記発光素子と前記一対の電極は前記導電性物質によって電気的に接続されている、発光装置の製造方法。 - 前記導電性物質が尖端部を有し、前記尖端部で前記反射部材を突き破ることを特徴とする、請求項10に記載の発光装置の製造方法。
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