JP7082279B2 - 発光装置およびその製造方法 - Google Patents

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Description

本開示は、発光装置および発光装置の製造方法に関する。
樹脂等で覆われた発光素子を含む発光装置を製造する方法として、複数の発光素子を配置し、発光素子間に樹脂を充填した後、樹脂を切断して個片化する製造方法が知られている（例えば特許文献１）。
特開２０１７－０５０３２８号公報
上述の方法によって製造される発光装置において、見切り性が求められることがある。
本開示は、見切り性が良好な発光装置、及び、その発光装置を効率よく製造することが可能な発光装置の製造方法を提供する。
本開示の発光装置の製造方法は、複数の発光素子を配列する工程と、前記複数の発光素子の上面を露出し、前記発光素子の側面を覆うように、前記複数の発光素子間に第１反射部材を設ける工程と、前記複数の発光素子の上面および前記第１反射部材上に透光性部材を配置する工程と、前記透光性部材と前記第１反射部材の少なくとも一部を除去し、１または２以上の発光素子を囲むように複数の溝を形成する工程と、前記複数の溝内に充填された第２反射部材を設ける工程と、前記第２反射部材を切断して個片化する工程とを含む。
本開示の発光装置は、少なくとも１つの発光素子と、前記発光素子の側面を覆う第１反射部材と、前記発光素子の光取り出し面および前記第１反射部材の上面上に配置された被覆部材と、前記被覆部材上に配置された蛍光体を含む透光性部材と、前記透光性部材および前記被覆部材の側面を覆う第２反射部材と、を備え、前記被覆部材の前記第１反射部材の上面と接している下面は湾曲しており、前記被覆部材の厚さは、前記発光素子に近接する第１の位置よりも前記発光素子から離れた第２の位置において大きい。
本開示によれば、見切り性が良好な発光装置、及びその発光装置を効率よく製造することが可能である。
図１Ａは、第１の実施形態の発光装置の断面図である。 図１Ｂは、図１Ａに示す発光装置の上面図である。 図１Ｃは、図１Ａに示す発光装置の発光素子の断面図である。 図２は、第１の実施形態の発光装置の製造方法を示すフローチャートである。 図３Ａは、第１の実施形態の発光装置の製造方法における工程断面図である。 図３Ｂは、第１の実施形態の発光装置の製造方法における工程断面図である。 図３Ｃは、第１の実施形態の発光装置の製造方法における工程断面図である。 図３Ｄは、第１の実施形態の発光装置の製造方法における工程断面図である。 図３Ｅは、第１の実施形態の発光装置の製造方法における工程断面図である。 図３Ｆは、第１の実施形態の発光装置の製造方法における工程断面図である。 図４は、第２の実施形態の発光装置の断面図である。 図５Ａは、第２の実施形態の発光装置の製造方法における工程断面図である。 図５Ｂは、第２の実施形態の発光装置の製造方法における工程断面図である。 図５Ｃは、第２の実施形態の発光装置の製造方法における工程断面図である。 図６は、発光装置の他の形態を示す断面図である。 図７は、発光装置の他の形態を示す断面図である。 図８は、発光装置の他の形態を示す断面図である。 図９は、発光装置の他の形態を示す断面図である。
以下、実施形態に係る発光装置およびその製造方法について説明する。なお、以下の説明において参照する図面は、本実施形態を概略的に示したものであるため、各部材のスケールや間隔、位置関係などが誇張、あるいは、部材の一部の図示が省略されている場合がある。また、一つの実施形態において説明する内容は、他の実施形態及び変形例にも適用可能である。さらに、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若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場合がある。
（第１の実施形態）
（発光装置１０１）
図１Ａは、第１の実施形態の発光装置の断面図である。図１Ｂは、図１Ａに示す発光装置の上面図である。発光装置１０１は、少なくとも１つの発光素子１０と、発光素子１０の側面を覆う第１反射部材２０と、発光素子１０の光取り出し面および第１反射部材２０の上面上に配置された被覆部材３０と、被覆部材３０上に配置された蛍光体８０を含む透光性部材４０と、透光性部材４０および被覆部材３０の側面を覆う第２反射部材５０と、を備える。発光装置１０１は、さらに基板７０を備えていてもよいが無くてもよい。発光装置１０１は、本実施形態では、上面視において矩形形状を備え、矩形形状の上面１００ａおよび下面１００ｂと、側面１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ、１００ｆを有する。本実施形態では、発光装置１０１は、発光素子１０を４つ備えるが、発光装置１０１は、１つ以上の発光素子１０を備えていればよい。被覆部材３０の第１反射部材２０の上面と接している下面は湾曲しており、被覆部材３０の厚さは、発光素子１０に近接する第１の位置よりも発光素子１０から離れた第２の位置において大きい。
以下、各構成要素を詳細に説明する。
基板７０は、例えば樹脂またはセラミックス、金属等、又は、これらの複合材料によって構成される。低コストおよび成型容易性の点では、絶縁性を有する樹脂を選択することができ、耐熱性及び耐光性の点では、セラミックスを基選択することができる。基板７０に用いることができる樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＴレジン、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等が挙げられる、また、基板７０に用いることができるセラミックスとしては、例えば、アルミナ、ムライト、フォルステライト、ガラスセラミックス、窒化物系（例えば、ＡｌＮ）、炭化物系（例えば、ＳｉＣ）等が挙げられる。なかでも、アルミナからなる又はアルミナを主成分とするセラミックスが好ましい。
また、基板７０を構成する材料に樹脂を用いる場合、ガラス繊維、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の無機フィラーを樹脂に混合し、機械的強度の向上、熱膨張率の低減、光反射率の向上等を図ることもできる。また、基板７０は、金属板に絶縁層が形成された複合板であってもよい。
基板７０の上面７０ａには複数の配線用の端子である電極７１が設けられ、下面７０ｂには複数の電極７２が設けられている。基板７０の下面は、発光装置１０１全体の下面１００ｂでもある。電極７１と電極７２とは、基板７０内に設けられた配線によって電気的に接続されている。電極７１、７２の材料は、導電性材料の中から基板７０の材料、基板７０の製造方法等によって適宜選択することができる。例えば、基板７０の材料としてセラミックスを用いる場合、電極７１、７２の材料は、セラミックスシートの焼成温度にも耐え得る高融点を有する材料であることが好ましく、例えば、タングステン、モリブデンのような高融点の金属を用いるのが好ましい。前述の高融点金属からなる配線パターン上にメッキ、スパッタリング、蒸着などにより、ニッケル、金、銀など他の金属材料の層をさらに備えていてもよい。
基板７０の材料として樹脂を用いる場合、電極７１、７２の材料は、加工し易い材料が好ましい。また、射出成形された樹脂を用いる場合には、電極７１、７２の材料は、打ち抜き加工、エッチング加工、屈曲加工等の加工が容易であり、かつ、比較的大きい機械的強度を有する材料であることが好ましい。具体的には、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル等の金属、または、鉄－ニッケル合金、りん青銅、鉄入り銅、モリブデン等の金属層やリードフレーム等によって電極７１、７２が形成されていることが好ましい。また、電極７１、７２は、これらの金属による配線パターンの表面上に他の金属材料の層をさらに備えていてもよい。この材料は特に限定されないが、例えば、銀のみ、あるいは、銀と、銅、金、アルミニウム、ロジウム等との合金からなる層、または、これら、銀や各合金を用いた多層を用いることができる。他の金属材料による層は、メッキ、スパッタリング、蒸着などにより形成することができる。
［発光素子１０］
図１Ｃは、図１Ａに示す発光装置の発光素子の断面図である。発光素子１０は、透光性基板１１と、半導体積層構造１２と、電極１３、１４とを備えている。本実施形態では、発光素子１０は、上面視において矩形形状を有する。つまり、発光素子１０は、矩形形状を有する上面１０ａ、下面１０ｂと、側面１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ（図１Ｂ）を有する。発光素子１０の上面視の形状は矩形に限られず六角形等の他の形状を有していてもよい。上面１０ａは発光素子１０から光が出射する光取り出し面である。
半導体積層構造１２は上面１２ａおよび下面１２ｂを有し、上面１２ａに透光性基板１１が配置され、下面１２ｂに電極１３、１４が配置されている。半導体積層構造１２は、波長変換物質を効率良く励起できる短波長の光を発光可能な材料である、窒化物半導体を用いることが好ましい。窒化物半導体は、主として一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１－ｘ－ｙＮ（０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）で表される。
透光性基板１１は、通常、半導体発光素子を製造する際に用いられる基板であればよく、例えばサファイア基板である。半導体積層構造１２は、ｎ型半導体層およびｐ型半導体層を含む。好ましくは、半導体積層構造１２は、ｎ型半導体層とｐ型半導体層との間に活性層をさらに含んでいる。
電極１３、１４は半導体積層構造１２のｎ型半導体層およびｐ型半導体層と電気的に接続されている。電極１３、１４は、半導体装置において電極材料として一般的に使用される金属によって構成されている。本実施形態では、電極１３、１４は、基板７０の電極７１とバンプ、半田等によって接合されている。
発光素子１０は、本実施形態では、上面視において、直交する２方向に２行２列に配列されている。しかし、発光素子は、１次元に配列されていてもよい。
［第１反射部材２０］
第１反射部材２０は、発光素子１０から出射する光を反射させる。第１反射部材２０は、発光素子１０の側面１０ｃ～１０ｆを覆うように、発光素子１０の周囲に配置されている。第１反射部材２０は、上面２０ａおよび下面２０ｂを有する。本実施形態では、第１反射部材２０の上面２０ａは、湾曲した凹部を有している。具体的には、隣接する発光素子１０間および発光素子１０と第２反射部材５０との間において、第１反射部材２０の上面２０ａは凹部を有している。凹部は、上面視における発光素子の側面１０ｃ～１０ｆに垂直な方向に形成されている。
発光装置１０１が基板７０を備えていない場合には、第１反射部材２０の下面２０ｂは、発光装置１０１の下面１００ｂを構成する。第１反射部材２０は、発光装置１０１の側面１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆに露出している。
第１反射部材２０は、前方への光取り出し効率の観点から、発光素子１０から出射する光に対して高い反射率を有していることが好ましい。具体的には、発光素子１０の発光ピーク波長における光反射率が、７０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることがよりいっそう好ましい。さらに、第１反射部材２０は、白色であることが好ましい。よって、第１反射部材２０は、母材と母材に分散した白色顔料を含むことが好ましい。
第１反射部材２０の母材には、樹脂を用いることができ、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、またはこれらの変性樹脂を用いることができる。なかでも、シリコーン樹脂および変性シリコーン樹脂は、耐熱性および耐光性に優れているので好ましい。具体的なシリコーン樹脂としては、ジメチルシリコーン樹脂、フェニル－メチルシリコーン樹脂、ジフェニルシリコーン樹脂が挙げられる。また、第１反射部材２０の母材は、上記樹脂中に各種のフィラーを含有してもよい。このフィラーとしては、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛などが挙げられる。フィラーは、これらのうちの１種、またはこれらのうちの２種以上を組み合わせて用いることができる。特に、熱膨張係数の小さい酸化珪素が好ましい。また、フィラーとして、ナノ粒子を用いることで、発光素子の青色光のレイリー散乱を含む散乱を増大させ、波長変換物質の使用量を低減することもできる。なお、ナノ粒子とは、粒径が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下の粒子とする。また、本明細書における「粒径」は、例えば、Ｄ５０で定義される。
白色顔料は、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、チタン酸バリウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムのうちの１種、またはこれらのうちの２種以上を組み合わせて用いることができる。白色顔料の形状は、特に限定されず、不定形若しくは破砕状でもよく、流動性の観点では球状が好ましい。また、白色顔料の粒径は、例えば０．１μｍ以上０．５μｍ以下程度が挙げられ、光反射や被覆の効果を高めるためには小さい程好ましい。反射部材中の白色顔料の含有量は、適宜選択でき、光反射性および液状時における粘度などの観点から、例えば１０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下が好ましく、２０ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下がより好ましく、３０ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下がよりいっそう好ましい。なお、「ｗｔ％」は、重量パーセントであり、第１反射部材１８の全重量に対する当該材料の重量の比率を表す。
［被覆部材３０］
被覆部材３０は、第１反射部材２０に覆われた発光素子１０を被覆するとともに、透光性部材４０と第１反射部材２０および発光素子１０とを接合する。被覆部材３０は、発光素子１０の上面１０ａおよび第１反射部材２０の上面２０ａ上に配置されている。被覆部材３０は上面３０ａおよび下面３０ｂを有する。被覆部材３０の上面３０ａは透光性部材４０と接しており、平らな面である。一方、被覆部材３０の下面３０ｂは第１反射部材２０上において、第１反射部材２０の上面２０ａを反映した形状を有する。つまり、第１反射部材２０の上面２０ａと接している被覆部材３０の下面３０ｂは、第１反射部材２０側に凸の湾曲形状を有している。
発光素子１０と第２反射部材５０との間において、被覆部材３０の厚さは、発光素子１０に近接する第１の位置ｐ１よりも発光素子１０から離れた、つまり、第２反射部材５０に近接する第２の位置ｐ２において大きい。第１の位置ｐ１および第２の位置ｐ２における被覆部材３０の厚さをｔ１、ｔ２とすると、ｔ２の方がｔ１よりも厚い。
また、隣接する発光素子１０間において、被覆部材３０の厚さは、発光素子１０に近接する第３の位置ｐ３よりも２つの発光素子１０の中間側に位置する第４の位置ｐ４において大きい。第３の位置ｐ３および第４の位置ｐ４における被覆部材３０の厚さをｔ３、ｔ４とすると、ｔ４の方がｔ３よりも厚い。
被覆部材３０は、発光素子１０から出射する光の波長に対して良好な透光性を有し、封止部材として耐候性、耐光性および耐熱性の良好な材料が好ましい。また、被覆部材３０は、良好な接着性を有することが好ましい。被覆部材３０の材料としては、例えば、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリフタルアミド樹脂、液晶ポリマー、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、不飽和ポリエステルなどを用いることができる。また、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂などを用いることができる。
［透光性部材４０］
透光性部材４０は被覆部材３０の上面３０ａに配置されており、発光素子１０の側面１０ｃ～１０ｆとは接していない。透光性部材４０は蛍光体８０を含み、発光素子から入射する光および第１反射部材２０の上面２０ａで反射した光を透過させるとともに、これらの光の一部を吸収して異なる波長の光に変換する。例えば、発光素子１０が青色光を発し、透光性部材４０は、青色光の一部を例えば、黄色光に変換する。これにより、これらの光が混色した光（例えば白色光）を発光装置１０１から出射させることができる。透光性部材４０は、複数種の蛍光体を含んでいてもよい。透光性部材４０は、蛍光体８０を含むシート状の部材であることが好ましい。
透光性部材４０は、母材として、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、またはこれらの変性樹脂、ガラスなどを含む。なかでも、シリコーン樹脂および変性シリコーン樹脂は、耐熱性および耐光性に優れるため母材として用いることが好ましい。例えば、ジメチルシリコーン樹脂、フェニル－メチルシリコーン樹脂、ジフェニルシリコーン樹脂などを好適に用いることができる。透光性部材４０は、これらの母材のうちの１種、若しくはこれらの母材のうちの２種以上を含んでいてもよい。
蛍光体８０には、例えば、緑～黄色に発光するセリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）系蛍光体、緑色に発光するセリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット（ＬＡＧ）系蛍光体、緑～赤色に発光するユーロピウムおよび／またはクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム（ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２）系蛍光体、青～赤色に発光するユーロピウムで賦活されたシリケート（（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４）系蛍光体、緑色に発光するβサイアロン蛍光体、赤色に発光するＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕで表されるＣＡＳＮ系または（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕで表されるＳＣＡＳＮ系蛍光体などの窒化物系蛍光体、赤色に発光するＫ２ＳｉＦ６：Ｍｎ（ＫＳＦ）系蛍光体、赤色に発光する硫化物系蛍光体などを用いることができる。
透光性部材４０は、さらに、第１反射部材２０に含めることができるフィラーなどをさらに含んでいてもよい。
［第２反射部材５０］
第２反射部材５０は、透光性部材４０の側面および被覆部材３０の側面を覆っている。また、第１反射部材２０の側面の一部を覆っている。図１Ｂに示すように、上面視において、第２反射部材５０は、透光性部材４０を囲むように側面を覆っている。第２反射部材５０が透光性部材４０の側面を覆うことによって、発光装置１０１の上面１００ａにおける発光領域と非発光領域との境界が明瞭（境界の幅が狭い）となり、見切りがよい発光装置が実現し得る。また、第２反射部材５０の側面だけでなく底面も第１反射部材２０と接合されているため、接合強度を高くすることができる。
第２反射部材５０は、第１反射部材２０に使用可能な材料によって構成することが可能であり、第１反射部材２０と同じ材料で構成されていてもよいし、異なっていてもよい。第１反射部材２０と第２反射部材５０とが同じ材料で構成されていることにより、第１反射部材２０と第２反射部材５０との接合強度が向上する。また、第１反射部材２０と第２反射部材５０と線膨張係数を近似させ、第１反射部材２０と第２反射部材５０との界面の剥離を抑制することもできる。
発光装置１０１によれば、透光性部材４０の側面が第２反射部材５０で覆われているため、見切り性に優れる。また、第１反射部材２０の上面２０ａ上において、発光素子１０から離れる方向に被覆部材３０が厚くなる、又は、第１反射部材２０が薄くなるように湾曲している。このため、発光素子１０の光取り出し面から出射した光が、透光性部材４０で反射されても、反射された光は、図１Ａにおいて、矢印で示すように、湾曲した被覆部材３０と第１反射部材２０との界面で、発光素子１０から遠ざかる方向に、再度反射され、発光素子１０に入射、吸収されるのが抑制される。よって、発光装置１０１の光取り出し効率を向上させることができる。
（発光装置１０１の製造方法）
発光装置１０１の製造方法の一例を説明する。図２は、本実施形態の発光装置１０１の製造方法の一例を示すフローチャートである。図３Ａから図３Ｆは、本実施形態の発光装置１０１の製造方法の工程断面図である。本実施形態の発光装置１０１は、発光素子を配列する工程（Ｓ１）と、第１反射部材を設ける工程（Ｓ２）と、透光性部材を配置する工程（Ｓ３）と、溝を形成する工程（Ｓ４）と、第２反射部材を設ける工程（Ｓ５）と、個片化する工程（Ｓ６）とを含む。以下、各工程を詳述する。
［発光素子の配列工程（Ｓ１）］
まず複数の発光素子１０を配列させる。より具体的には、発光装置１０１に含まれる数の発光素子１０を単位として、基板７０上に複数の発光素子が２次元に配列される。例えば、発光素子１０の配列位置に対応した位置に電極７１が形成された基板７０を用意し、複数の発光素子１０を基板７０の上面７０ａに配列する。発光素子１０の電極１３、１４を基板７０の電極７１に対向させ、バンプ、半田等によって接合する。これによって発光素子１０の上面１０ａが上に向いた状態で複数の発光素子１０が基板７０の上面７０ａに配列される。
発光装置１０１の作製後、発光装置１０１を基板から取り外す場合には、個片化前又は個片化後に取り外すため、粘着性を有する基板の上面に発光素子１０は仮固定される。
［第１反射部材を設ける工程（Ｓ２）］
複数の発光素子１０の上面１０ａを露出し、発光素子１０の側面１０ｃ～１０ｆを覆うように、複数の発光素子１０間に第１反射部材２０を設ける。具体的には、まず、第１反射部材２０の未硬化の材料を、例えば、ポッティングやスプレーなどによって、基板７０の上面７０ａに配置する。このとき、第１反射部材２０の未硬化の材料は、発光素子１０の上面１０ａを覆ってしまわない量に調節される。基板７０に配置された第１反射部材２０の未硬化の材料は、発光素子１０の側面１０ｃ～１０ｆにおける表面張力および材料の粘性によって、発光素子１０の側面１０ｃ～１０ｆにおいて盛り上がり、第１反射部材２０の未硬化の材料の上面が湾曲状の凹形状を有する。
その後、第１反射部材２０の未硬化の材料を加熱し、硬化させる。これにより、図３Ａに示すように、第１反射部材２０が形成される。
［透光性部材を配置する工程（Ｓ３）］
複数の発光素子１０の上面および第１反射部材２０上に透光性部材４０を配置する。具体的には、まず、図３Ｂに示すように、発光素子１０の上面１０ａおよび第１反射部材２０の上面２０ａに被覆部材の未硬化の材料３０’を配置する。その後、板状の透光性部材４０を被覆部材の未硬化の材料３０’上に配置し、被覆部材の未硬化の材料３０’を加熱する。加熱によって、材料を硬化させ、透光性部材４０と第１反射部材２０および発光素子１０とを接合する。これにより、図３Ｃに示すように、透光性部材４０と第１反射部材２０との間に被覆部材３０が配置される。板状の透光性部材４０と被覆部材３０との間に空気層が介在しないように真空引きすることが好ましい。
［溝を形成する工程（Ｓ４）］
透光性部材４０と第１反射部材２０の少なくとも一部を除去し、１または２以上の発光素子１０を囲むように複数の溝を形成する。本実施形態では、透光性部材４０と被覆部材３０と第１反射部材２０の一部を除去する。透光性部材４０と第１反射部材２０の除去には、例えば、円盤状の回転刃を有するダイシングソーと呼ばれる切断装置を用いることができる。上面視において、各発光装置１０１に含まれる数の発光素子１０を囲むように、透光性部材４０の上面４０ａにおいて、平行な２つ溝６２を、直行する２方向に形成する。溝６２は、隣接する２つの発光装置１０１となる領域１０１Ｒの境界において、透光性部材４０および被覆部材３０を分断し、第１反射部材２０に達する深さを有する。第１反射部材２０は分断されず、基板７０側で接続されていることが好ましい。このようにすることで、基板７０の厚みが薄くなることを抑制することができるので、基板の強度低下を抑制することができる。溝６２の側面には、透光性部材４０および被覆部材３０の側面が露出する。
［第２反射部材を設ける工程（Ｓ５）］
複数の溝６２に充填された第２反射部材を設ける。具体的には、溝６２内に、第２反射部材５０の未硬化の材料を充填し、その後、加熱等によって第２反射部材５０の未硬化の材料を硬化させる。これにより、溝６２内に第２反射部材５０が形成される。第２反射部材５０は、発光装置１０１となる領域１０１Ｒにおいて、透光性部材４０および被覆部材３０の側面を覆っており、かつ、上面視において、透光性部材４０および被覆部材３０を囲んでいる。第２反射部材５０の形成には、トランスファ成形、射出成形、圧縮成形、ポッティング等方法が用いられる。
［個片化する工程（Ｓ６）］
少なくとも第２反射部材５０を切断して個片化する。本実施形態では、発光装置１０１は実装用の基板７０を備えるため、隣接する２つの発光装置１０１となる領域の境界が位置する、第２反射部材５０の中心の位置（破線矢印で示す）において、第２反射部材５０と、その下方に位置する第１反射部材２０と、基板７０と、を円盤状の回転刃、超音波カッターの切断刃、押し切り型のカッター等で切断する。これにより、発光装置１０１が基板７０に実装された状態で発光装置１０１のそれぞれが分断され、個々の発光装置１０１が得られる。
このような製法方法によれば、シート状の透光性部材４０を用いても見切り性の良い発光装置１０１を製造することが可能となる。このため、例えば、発光装置１０１に用いる大きさに切断された透光性部材４０を用いる場合に比べて、製造時における精度の高い位置合わせが必要な工程を減らすことができ、製造コストの低減、製造時間の短縮、製造歩留まりの向上等を達成しえることが可能となる。
また第１反射部材２０と第２反射部材５０とを別々に形成するので、各発光素子１０の側面が第１反射部材２０で覆れ、かつ、透光性部材４０の側面が第２反射部材５０で覆われた発光素子１０を含む発光装置を製造することができる。発光装置１０１によれば、発光素子１０の側面が第１反射部材２０で覆われることによって、発光装置１０１の側面から光はほとんど出射せず、発光素子１０の上面１０ａからのみ主として光が透光性部材４０へ入射する。このため、透光性部材４０において、光が入射する面積を小さくして、入射した光の光電変換による発熱量を抑制することができ、熱による透光性部材４０の特性の低下を抑制することができる。このような構成は、発光装置が複数の発光素子を備える場合、発光装置において上面視における透光性部材の面積が小さい場合に特に効果を奏し得る。
（第２の実施形態）
（発光装置１０２）
図４は、本開示の発光装置の第２の実施形態の一例を示す断面図である。発光装置１０２は、被覆部材の厚さが第１反射部材１２０上において略均一である点および実装用の基板を備えていない点で、第１の実施形態の発光装置１０１と異なる。
発光装置１０２において、第１反射部材１２０の上面１２０ａは湾曲しておらず略平らな面である。第１反射部材１２０の上面１２０ａは、発光素子１０の上面１０ａとほぼ同じ高さに位置しており、発光素子１０の上面１０ａと第１反射部材１２０の上面１２０ａは、連続した平らな面を構成している。被覆部材１３０の下面１３０ｂは、第１反射部材１２０の上面１２０ａ上において平らであり、第１反射部材１２０および発光素子１０を連続して平らな面で覆っている。このため、被覆部材１３０の厚さは、発光素子１０からの位置にかかわらずほぼ同じである。また、発光装置１０２は実装用基板を備えておらず、第１反射部材１２０の下面１２０ｂが発光装置１０２の下面１００ｂでもある。第１反射部材１２０の下面１２０ｂにおいて、電極１３、１４が露出している。
発光装置１０２は、発光装置１０１の製造工程における第１反射部材を設ける工程（Ｓ２）および個片化する工程（Ｓ６）に、第１の実施形態と異なる工程を用いることによって作製することができる。図５Ａおよび図５Ｂは、発光装置１０２の製造工程における第１反射部材を設ける工程（Ｓ２）を示す断面図である。例えば、粘着性を有する上面８０ａを備えた基板８０上に複数の発光素子１０を配列し、仮固定したあと、発光素子１０全体が覆われるように、つまり、発光素子１０の上面１０ａおよび側面１０ｃ～１０ｆを覆うように、第１反射部材２０の未硬化の材料を基板８０の上面８０ａに配置する。その後、第１反射部材２０の未硬化の材料を硬化させる。これにより、図５Ａに示すように、発光素子１０の上面１０ａおよび側面１０ｃ～１０ｆを覆う第１反射部材１２０’が得られる。第１反射部材１２０’を設ける工程は、トランスファ成形、射出成形、圧縮成形、ポッティング等の方法を用いることができる。
次に第１反射部材１２０’の上面１２０ａ’側の一部を除去し、発光素子１０の上面１０ａを第１反射部材１２０’から露出させる。例えば、発光素子１０の上面１０ａが露出するまで第１反射部材１２０’を研磨する。研磨には、半導体装置の製造に用いられる種々の基板や絶縁層等を研磨あるいは平坦化するラッピング装置を用いることができる。また、研磨か機械的研磨に限られず化学機械研磨を用いてもよい。発光素子１０の上面１０ａには図１Ｃに示すように透光性基板１１が位置しているため、透光性基板１１の一部も除去しもよい。透光性基板１１の一部が除去されるようにオーバーグラインドすることによって、より確実に、発光素子１０の上面１０ａを露出させることができる。これにより、図５Ｂに示すように発光素子１０の上面１０ａを露出させ、側面１０ｃ～１０ｆを覆った第１反射部材１２０が得られる。以降、発光装置１０１と同様の工程を用いて、被覆部材１３０、透光性部材４０及び第２反射部材５０を形成する。
図５Ｃは、発光装置１０２の製造工程における個片化する行程（Ｓ６）を示す断面図である。第１の実施形態で説明したように、隣接する２つの発光装置となる領域の境界に位置する第２反射部材５０の中心の位置において、基板８０に達するまで円盤状の回転刃、超音波カッターの切断刃、押し切り型のカッター等で第２反射部材５０およびその下方に位置する第１反射部材２０を切断する。これにより、図５Ｃに示すように、発光装置１０２が基板８０に接着された状態で発光装置１０２のそれぞれが分断される。その後、基板８０をはがすことによって、個々の発光装置１０２を製造することができる。
（他の形態）
本開示の発光装置は上記実施形態に限られず、種々の改変が可能である。上述したように、発光装置１０１は１つの発光素子１０を含んでいてもよい。図６に示すように発光装置１０３は、１つの発光素子１０を含んでいる。第１の実施形態と同様、第１反射部材２０は、発光素子１０の側面を覆うように、発光素子１０の間および発光素子１０の周囲に配置されている。第１反射部材２０の上面２０ａは、湾曲した凹部を有している。被覆部材３０の第１反射部材２０の上面２０ａと接している下面３０ｂは第１反射部材２０側に凸の湾曲形状を有している。このため、発光素子１０と第２反射部材５０との間において、被覆部材３０の厚さは、発光素子１０に近接する第１の位置ｐ１よりも発光素子１０から離れた、つまり、第２反射部材５０に近接する第２の位置ｐ２において大きい。第１の位置ｐ１および第２の位置ｐ２における被覆部材３０の厚さをｔ１、ｔ２とすると、ｔ２の方がｔ１よりも厚い。
発光装置１０３も上述した形状を有する被覆部材３０を備えているため、発光装置１０１の光取り出し効率を向上させることができる。
発光装置は第１反射部材の下面に電極を備えていてもよい。図７に示すように発光装置１０４は、第１反射部材１２０の下面１２０ｂに配置された電極７３、７４をさらに備えている。電極７３、７４は、発光素子１０の電極１３、１４とそれぞれ重なっており、電気的に接続されている。電極１３、１４は、例えば、特開２０１７－１１８０９８号公報に開示された方法によって形成することができる。
発光装置は上面に他の構成要素を備えていてもよい。例えば、図８に示す発光装置１０５は、透光性部材４０の上面４０ａに凹凸を有する透明樹脂層７５を備えている。透明樹脂層７５は例えば、粒子と樹脂とを含んでいる。透明樹脂層７５は上面１０ａ全体に形成されていてもよいし、縞状、ドット状等の状態で部分的に形成されていてもよい。透明樹脂層７５は、例えば、透光性部材４０を形成した後に、少なくとも透光性部材４０の上面４０ａにスプレーによる吹き付け又は塗布によって形成することができる。第２反射部材５０の上面にも透明樹脂層７５を設けてもよい。
透明樹脂層７５の上面７５ａは、透光性部材４０の上面４０ａよりも大きい表面粗さＲａを有している。透明樹脂層７５は種々の目的で設けられ得る。例えば、発光装置１０５の上面１０５ａにおける粘着性（タック性）を低下させるために設けられてもよいし、発光装置１０５の上面１０５ａにおいて外光を乱反射させるために設けられてもよいし、透光性部材４０から出射する光の配向を調節するために設けられてもよい。
また図９に示すように、発光装置１０６は、透光性部材４０の上面４０ａにレンズ７６を備えていてもよい。レンズ７６は、透光性部材からなり、透光性部材４０から出射する光の配向を調節する。レンズ７６は、第２樹脂部材を配置する工程の後に、１または２以上の発光素子１０上の透光性部材４０の上面４０ａに接着剤を介して透光性部材からなるレンズ７６を接合したり、トランスファ成形、射出成形、圧縮成形、ポッティング等によって形成したりすることができる。
本開示の発光装置は、種々の用途の発光装置に好適に利用することができる。
１０ 発光素子
１０ａ、１２ａ、２０ａ、３０ａ、４０ａ、７０ａ、７５ａ、１００ａ、１０５ａ、
１２０ａ’、１３０ａ 上面
１０ｂ、１２ｂ、２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、７０ｂ、１００ｂ、１３０ｂ 下面
１０ｃ～１０ｆ、１００ｃ～１００ｆ 側面
１１ 透光性基板
１２ 半導体積層構造
２０、１２０、１２０’ 第１反射部材
３０、１３０ 被覆部材
４０ 透光性部材
５０ 第２反射部材
６２ 溝
７０、８０ 基板
７１、７２ 電極
７５ 透明樹脂層
７６ レンズ
８０ 蛍光体
１０１～１０６ 発光装置
１０１Ｒ 領域

Claims (13)

  1. 複数の発光素子を配列する工程と、
    前記複数の発光素子の上面を露出し、前記発光素子の側面を覆うように、前記複数の発光素子間に第１反射部材を設ける工程と、
    前記複数の発光素子の上面および前記第１反射部材上に未硬化の被覆部材を配置する工程と、
    板状の透光性部材を未硬化の前記被覆部材上に配置した後に、前記被覆部材を硬化させて前記透光性部材と前記第１反射部材および前記複数の発光素子とを接合する工程と、
    前記接合する工程の後に、前記透光性部材の一部と前記第１反射部材の一部とを除去し、１または２以上の発光素子を囲むように複数の溝を形成する工程と、
    前記複数の溝内に充填された第２反射部材を設ける工程と、
    前記第２反射部材を切断して個片化する工程と、
    を含む発光装置の製造方法。
  2. 前記第１反射部材を設ける工程は、
    前記複数の発光素子の上面を露出し、前記発光素子の側面を覆うように、前記複数の発光素子間に第１反射部材の未硬化の材料を形成する工程と、
    前記材料を硬化させる工程と、
    を含む請求項１に記載の発光装置の製造方法。
  3. 前記第２反射部材を設ける工程において、前記第２反射部材は、前記複数の溝を形成する工程によって露出した前記透光性部材の側面を覆う請求項１または２に記載の発光装置の製造方法。
  4. 前記第１反射部材と前記第２反射部材とが同じ材料を含む請求項１から３のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
  5. 前記第２反射部材を設ける工程の後に、少なくとも前記透光性部材の上面に凹凸を有する透明樹脂層を形成する工程をさらに含む請求項１から４のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
  6. 前記第２反射部材を設ける工程の後、前記１または２以上の発光素子上の前記透光性部材の表面に透光性部材からなるレンズを形成する工程をさらに備える請求項１から５のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
  7. 前記透光性部材は、蛍光体を含む請求項１から６のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
  8. 前記複数の発光素子を配列する工程において、前記複数の発光素子を基板上に配列し、前記個片化する工程において、前記第２反射部材および前記基板を切断する、請求項１から７のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
  9. 前記複数の溝を形成する工程において、前記第１反射部材は、前記複数の溝によって分断されていない、請求項１から８のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
  10. 複数の発光素子と、
    前記複数の発光素子における各発光素子の側面を覆う第１反射部材と、
    前記複数の発光素子の光取り出し面および前記第１反射部材の上面上に配置された被覆部材と、
    前記被覆部材上に配置された蛍光体を含む透光性部材と、
    前記透光性部材の側面、前記被覆部材の側面および前記第１反射部材の側面を覆う第２反射部材と、
    を備え、
    前記被覆部材の前記第１反射部材の上面と接している下面は湾曲しており、
    前記被覆部材の厚さは、前記各発光素子に近接する第１の位置よりも前記各発光素子から離れた第２の位置において大きく、かつ、前記複数の発光素子のうちの隣接する２つの発光素子間において、前記２つの発光素子に近接する第３の位置よりも前記２つの発光素子の中間側に位置する第４の位置において大きく、
    前記第１反射部材および前記第２反射部材によって側面が構成されており、
    上面視において、１つの前記透光性部材の外縁の内側に前記複数の発光素子が位置する、発光装置。
  11. 前記透光性部材の上面および前記第２反射部材の上面は、前記発光装置の上面を構成している、請求項１０に記載の発光装置。
  12. 前記発光装置の前記側面において、前記第１反射部材および前記第２反射部材は同一平面に位置している、請求項１０または１１に記載の発光装置。
  13. 前記複数の発光素子が配置される基板をさらに備え、
    前記発光装置の前記側面において、前記第１反射部材、前記第２反射部材および前記基板は同一平面に位置している、請求項１２に記載の発光装置。
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