JP7025660B2 - 発光装置 - Google Patents

Description

本開示は、発光装置及び発光モジュールに関する。

発光素子を封止する透明樹脂の上面に反射樹脂を設け、発光素子からの光を透明樹脂の側面から外部に照射する発光装置が知られている（例えば特許文献１）。このような発光装置は、横方向に光が広がり易く、例えば、バックライト用の光源などとして用いることができる。

特開２０１３－１１５２８０号公報 特開２０１３－１１５０８８号公報 特開２０１３－１１８２４４号公報 特開２０１３－２５８１７５号公報

近年、バックライトはますます薄型化されており、また、直下型方式を採用し画像に併せてバックライトの明るさを制御するローカルディミング方式が広がっている。そのため、光を効率よく横方向に広げることができる発光装置が求められている。

本発明の実施形態は、以下の構成を含む。
積層構造体と、前記積層構造体に備えられた一対の電極と、を備える平面視形状が矩形の発光素子と、
前記発光素子の側方に配置される被覆部材と、
前記発光素子の上面と前記被覆部材の上面とを覆う波長変換部材と、
前記波長変換部材の上面を覆い、前記発光素子の角部に対応する位置に辺部が位置するように配置され平面視形状が矩形の光反射部材を備え、
前記光反射部材は、前記波長変換部材の上方に位置する基部と、前記基部から側方に延出する延出部と、を備え、
前記延出部は、前記発光素子の角部に配置される第１領域と、前記発光素子の辺部に配置される第２領域と、を備え、
前記第１領域の透過率は、前記第２領域の透過率よりも高い、発光装置。

以上により、発光装置からの光をより効率よく横方向に広げることができる。

実施形態に係る発光装置を用いた面状光源の一例を示す模式平面図である。 実施形態に係る発光装置を用いた発光モジュールの一例を示す模式平面図と模式断面図である。 実施形態に係る発光装置を用いた発光モジュールの一部拡大模式断面図である。 実施形態に係る発光装置を用いた発光モジュールの一部拡大模式断面図である。 実施形態に係る発光装置の一例を示す模式斜視図である。 実施形態に係る発光装置の一例を示す模式斜視図である。 実施形態に係る発光装置の一例を示す模式平面図である。 図３ＣのＩＩＩＤ－ＩＩＩＤ線における模式断面図である。 図３ＣのＩＩＩＥ－ＩＩＩＥ線における模式断面図である。 実施形態に係る発光装置の変形例を示す概略平面図である。 実施形態に係る発光装置の変形例を示す概略平面図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 実施形態に係る発光装置の一例を示す模式斜視図である。 図９ＡのＩＸＢ－ＩＸＢ線における模式断面図である。 実施形態に係る発光装置の一例を示す模式斜視図である。 図１０ＡのＸＢ－ＸＢ線における模式断面図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」及び、それらの用語を含む別の用語）を用いる。それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。

また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一もしくは同等の部分又は部材を示す。また、各部材は、例えば硬化の前後において、また、切断の前後等において、状態や形状等が異なる場合であっても同じ名称を用いるものとする。

さらに以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための線状光源及び面状光源を例示するものであって、本発明を以下に限定するものではない。また、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また、一の実施の形態、実施例において説明する内容は、他の実施の形態、実施例にも適用可能である。また、図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。

実施形態に係る発光装置は、液晶表示装置のバックライトとして用いられる面状光源の光源として用いられる。１つの面状光源は、１又は複数の発光モジュールを備える。例えば、図１に示す面状光源１は、３行×４列に配置された１２個の発光モジュール２を備える。１つの発光モジュールは、１又は複数のセルに区画されており、各セル毎に１～数個の発光装置が配置される。例えば、図２Ａに示す発光モジュール２は、２行×２列に配置された４つのセル３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）に区画されており、各セル３の中心に１つの発光装置１００を備えている。各発光モジュール２ごとに発光装置１００の明るさを制御することで面状光源１をセル３ごとに部分的に発光させることができ、液晶表示装置をローカルディミングすることができる。

発光モジュール２は平面視形状が四角形であり、それを区画された各セル３も平面視形状が四角形である。そして、各セル３の四角形の全体が均一な明るさであることが重要である。しかしながら、図２Ｂ、図２Ｃに示すように、セル３は四角形であるため、発光装置１００からセル３の辺部までの距離に比して、発光装置１００からセル３の角部までの距離は長くなる。

実施形態に係る発光装置１００は、上面に光反射部材５０を備え、側面の全周を光出射面とするバットウィング配光の発光装置１００である。さらに、光反射部材５０は、側面の光出射面よりも外側に延出する庇状の延出部５２を備えている。そして、光反射部材５０は平面視形状が四角形であり、延出部５２の角部に位置する第１領域５２１の透過率が、辺部に位置する第２領域５２２の透過率よりも高い。これにより、発光装置１００の側面から出射された光のうち、角部方向に出射される光は、辺部方向に出射される光に比べて延出部５２を透過し易くなる。そのため、発光装置１００から出射される光は、辺部方向に出射される光よりも、角部方向に出射される光の方が照射距離を長くすることができる。各セル３の角部と発光装置１００の角部とが対応するように配置することで、各セル３の角部に光が届き易くすることができる。これにより、セル３の角部が暗くなることを抑制し、セル３全体の明るさを均一にし易くできる。

＜実施形態１＞
実施形態１に係る発光装置１００の一例を図３Ａ～図３Ｅに示す。また、変形例を図４Ａ、図４Ｂに示す。発光装置１００は、発光素子１０と、被覆部材２０と、波長変換部材３０と、光反射部材５０と、を備える。被覆部材２０は、発光素子１０の側方に配置される。波長変換部材３０は、発光素子１０の上面（発光面）と、被覆部材２０の上面とを覆うように配置される。光反射部材５０は、波長変換部材３０の上面を覆うように配置される。光反射部材５０は、樹脂と光反射性物質とを含む樹脂材料である。詳細には、樹脂中に光反射性物質が混合された樹脂材料である。

発光装置１００は上面が光反射部材５０で構成されているため、発光装置１００からの光は主として側方に出射される。つまり、発光装置１００は、側面が光出射面である。具体的には、発光装置１００の側面の一部である波長変換部材３０の側面３１が光出射面である。

光反射部材５０は、波長変換部材３０の上方に位置する基部５１と、基部５１から側方に延出する延出部５２を備える。延出部５２は、発光素子１０の角部に対応する角部に配置される第１領域５２１と、発光素子１０の辺部に対応する辺部に配置される第２領域５２２と、を備える。

実施形態１に係る発光装置１００は、光反射部材５０の第１領域５２１における光反射性物質の濃度が、第２領域５２２における光反射性物質の濃度よりも低い。これにより、第１領域５２１の透過率を、第２領域５２２の透過率よりも高くすることができる。尚、ここでの透過率は、発光素子１０から出射される光、発光素子１０から出射される光の一部を吸収して波長変換部材３０によって変換された光、及び、これらの混色光のいずれもを満たす透過率を指す。

発光装置１００の光反射部材５０を除く部分、つまり、波長変換部材３０よりも下側の部分は略直方体であり、波長変換部材３０と被覆部材２０の側面は面一である。そして、光反射部材５０の中心と波長変換部材３０の中心とは、平面視において略一致している。換言すると、光反射部材５０の延出部５２は、波長変換部材３０の４つの辺において、±Ｘ方向（０度方向、１８０度方向）又は±Ｙ方向（９０度方向、２７０度方向）において同じ長さ（幅）で延出している。また、４つの角に向かう斜め方向方向（４５度方向、１３５度方向、２２５度方向、３１５度方向）において、±Ｘ方向又は±Ｙ方向のルート２倍の長さ（幅）で延出している。

延出部５２の延出長さ（幅）は、例えば、波長変換部材３０の幅の３％～５０％とすることができる。あるいは、波長変換部材３０の厚みの５％～６７％とすることができる。波長変換部材３０のＸ方向又はＹ方向の幅が４００μｍ～６５０μｍで厚みが１５０μｍ～２００μｍの場合ｍ延出部５２の延出長さは、例えば、Ｘ方向又はＹ方向に２０μｍ～２００μｍとすることができる。

実施形態１において、光反射部材５０の基部５１と延出部５２とは略同じ厚みであり、例えば、発光装置１００全体の厚みの３％～２２％の厚みとすることができる。例えば、発光装置１００全体の厚みが３６０μｍ～４５０μｍの場合、光反射部材５０の厚みは１０μｍ～１００μｍとすることができる。

第１領域５２１は、図３Ｃに示すように、平面視において四角形の光反射部材５０の角部に位置しており、１つの角部に１つの第１領域５２１を備える。図３Ｃにおいて薄墨で塗りつぶした部分は、光反射部材５０の基部５１及び第２領域５２２を示す。４つの第１領域５２１は、互いに離隔している。４つの第１領域５２１は、それぞれ同じ大きさ及び同じ形状であることが好ましい。

図３Ｃに示す例では、第１領域５２１は、それぞれ平面視において三角形である。第１領域５２１と第２領域５２２の境界は、Ｘ方向及びＹ方向から４５度傾斜している。光反射部の形状は所望に応じて種々選択することができる。

例えば、図４Ａに示す発光装置１００Ａの光反射部材５０Ａでは、延出部５２Ａは４つの角部にＬ字形状の第１領域５２１Ａを備えている。第１領域５２１Ａと第２領域５２２Ａの境界は、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ平行になっている。また、Ｘ方向及びＹ方向において、第１領域５２１Ａの一部が基部５１と重なっている。

また、図４Ｂに示す発光装置１００Ｂの光反射部材５０Ｂでは、延出部５２Ｂは４つの角部に四角形の第１領域５２１Ｂを備えている。第１領域５２１Ｂと第２領域５２２Ｂの境界は、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ平行になっている。また、Ｘ方向及びＹ方向において、基部５１と第１領域５２１Ｂとが重なっていない。

延出部５２において、第１領域５２１の面積は、延出部５２全体の面積に対して２％～２０％とすることができる。第１領域５２１の面積を大きくしたい場合は、図４Ａに示すような平面視形状がＬ字形状の第１領域５２１Ａすることが好ましい。また、第１領域５２２の面積を小さくしたい場合は、図４Ｂに示すような平面視形状が四角形の第１領域５２１Ｂとすることが好ましい。例えば、発光素子１０のサファイア面のディンプル加工により、配光が小さい場合は大きく、配光が大きい場合は小さくするのが好ましい。

第１領域５２１における光反射性物質の濃度は、第２領域５２２における光反射性物質の濃度よりも低い。例えば、第１領域５２１における光反射性物質の濃度は５％～５４％であり、第２領域５２２における光反射性物質の濃度は５５％以上である。

なお、第１領域５２１と第２領域５２２の境界は、製造方法によって明確な場合と、明確ではなく曖昧である場合とがある。そのため、第１領域５２１と第２領域５２２の間において、透過率が徐々に変化する領域が存在する場合がある。

＜製造方法＞
実施形態１に係る発光装置の製造方法について、図５Ａ～図８Ｌを用いて説明する。

（光反射部材の準備）
まず、図５Ａ、図５Ｂに示すように、光反射部材５０を準備する。光反射部材５０はシート状の部材である。光反射部材５０は、光透過率の低い材料からなる第１樹脂部材５１ａと、第１樹脂部材５１ａよりも光透過率の高い材料からなる第２樹脂部材５２１ａと、を備える。第１樹脂部材５１ａは、のちに基部５１及び第２領域５２２となる部分を含む。第２樹脂部材５２１ａは、のちに延出部５２の第１領域５２１となる部分を含む。また、

ここでは、４つの発光装置を得られる大きさの光反射部材５０を例に挙げて説明するが、大きさはこれに限らない。また、１つの発光装置となる領域を発光装置領域Ｌと称する。さらに、図１Ｃに示すような、平面視形状が三角形である第１領域を備える光反射部材５０を例に挙げて説明する。

１つの発光装置領域Ｌは平面視が四角形であり、最終的に個片化する際の切断刃の幅を考慮して設定される。各発光装置領域Ｌは縦方向及び横方向に整列して配置される。ここで示す例では、発光装置領域Ｌ１、Ｌ２がＸ方向に並んで位置しており、発光装置領域Ｌ３、Ｌ４がＸ方向に並んで位置する。また、発光装置領域Ｌ１、Ｌ３がＹ方向に並んで位置しており、発光装置領域Ｌ２、Ｌ４がＹ方向に並んで位置する。

切断前の光反射部材５０において、第２樹脂部材５２１ａは、略四角形であり、各発光装置領域Ｌの４つの角部において、４５度回転した四角形である。そして、第２樹脂部材５２１ａは、隣接する発光装置領域Ｌにわたって連続して配置されている。つまり、切断される際に除去される部分にも第２樹脂部材５２１ａが配置されている。ただし、各発光装置領域Ｌごとに第２樹脂部材５２１ａが分離されて配置されていてもよい。このような第１樹脂部材５１ａ及び第２樹脂部材５２１ａを備える光反射部材５０は、購入して準備してもよく、あるいは、以下のような材料を用いて成形等の工程を経て準備してもよい。

光反射部材５０を形成する場合、まず、光反射部材５０の材料として、光反射性物質を樹脂材料中に分散させた光反射性の樹脂材料を準備する。詳細には、光反射性物質の濃度の低い、あるいは、光反射性物質を実質的に含有しない第２樹脂部材５２１ａと、第２樹脂部材５２１ａよりも光反射性物質の濃度の高い第１樹脂部材５１ａと、の２種類の樹脂材料を準備する。

図６Ａに示すように、支持部材Ｓ上にマスクＭ１を配置する。マスクＭ１は、第１領域５２１となる第２樹脂部材５２１ａを形成する部分に相当する位置に配置する。基部５１及び第２領域５２２となる第１樹脂部材５１ａを形成する部分にはマスクＭ１の開口部が位置する。次に、ノズルＮ１から第１樹脂部材５１ａをスプレー塗布し、塗布された第１樹脂部材５１ａを仮硬化又は本硬化した後にマスクＭ１を除去する。これにより、図６Ｂに示すように、基部５１及び第２領域５２２に相当する位置に、第１樹脂部材５１ａが配置される。尚、このようなノズルＮ１を使ってスプレー塗布する方法のほかにも、印刷、ポッティング等の方法を用いてもよい。

次に、図６Ｃに示すように、第１樹脂部材５１ａの上にマスクＭ２を配置し、ノズルＮ２から第２樹脂部材５２１ａを吐出する。これにより、第１樹脂部材５１ａの周りに、第１樹脂部材５１ａと接する第２樹脂部材５２１ａを形成することができる。なお、このとき、第１樹脂部材５１ａの上の一部に第２樹脂部材５２１ａが重なってもよい。その後、加熱することで、第２樹脂部材５２１ａが第１領域５２１となり、第１樹脂部材５１ａがが第２領域５２２及び基部５１となる。

尚、第１樹脂部材５１ａのみを形成した状態で本硬化した後に第２樹脂部材５２１ａを形成すると、図６Ｄに示すような、基部５１及び第２領域５２２と、第１領域５２１との境界が明確な光反射部材５０Ａとすることができる。また、第１樹脂部材５１ａのみを形成した状態で仮硬化し、第２樹脂部材５２１ａを形成した後に両者を合わせて本硬化すると、第２樹脂部材５２１ａと第１樹脂部材５１ａの一部が混ざり合う。そのため、図６Ｅに示すように、基部５１及び第２領域５２２と、第１領域５２１との間において明確な境界のない光反射部材５０を得ることができる。

また、光反射部材の別の製造方法を図７Ａ、７Ｂに示す。まず、上述の方法と同様に光反射性物質の濃度の低い、あるいは、光反射性物質を実質的に含有しない第２樹脂部材５２１ａと、第２樹脂部材５２１ａよりも光反射性物質の濃度の高い第１樹脂部材５１ａと、の２種類の樹脂部材を準備する。第２樹脂部材５２１ａをスプレー又は印刷等により面状に塗布し、仮硬化する。次に、仮硬化された第２樹脂部材５２１ａの上に、図７Ａに示すように、第１樹脂部材５１ａを配置する。第１樹脂部材５１ａは、基部５１及び第２領域５２２に相当する領域に配置する。配置する方法は、ポッティング等が挙げられる。また、マスクを用いる場合は、スプレー塗布、印刷等を用いてもよい。次に、本硬化、又はプレス工程を経た後に本硬化することで、第１樹脂部材５１ａが第２樹脂部材５２１ａ中に沈降して混ざり合う。これにより図７Ｂに示すような、基部５１及び第２領域５２２と、第１領域５２１との間において明確な境界のない光反射部材５０Ｂを得ることができる。なお、第１樹脂部材５１ａに代えて、粉体状の反射性物質のみを配置してもよい。

（波長変換部材の準備又は形成）
次に、図８Ａに示すように、シート状の波長変換部材３０を準備し、図８Ｂに示すように、光反射部材５０と積層させる。このように、あらかじめ成形した波長変換部材３０を準備してもよく、あるいは、光反射部材５０上に、液状の波長変換部材をスプレー塗布、印刷等の方法で形成した後、硬化させてもよい。

（導光部材の形成）
次に、図８Ｃに示すように、波長変換部材３０上に、液状の導光部材４０を配置する。導光部材４０は、発光素子１０と波長変換部材３０とを接合させる部材であるため、発光素子１０を配置する予定の位置に配置する。具体的には、発光装置領域Ｌの中央に導光部材４０を配置する。なお、図８Ｃに示す例では、発光素子１０を配置する領域のみに導光部材４０を配置しているが、これに限らず、波長変換部材３０の上面において発光素子１０を載置しない領域にも導光部材４０を配置してもよく、あるいは、波長変換部材３０の上面の全体に導光部材４０を配置してもよい。

（発光素子の載置）
次に、図８Ｄに示すように、導光部材４０上に発光素子１０を載置する。発光素子１０は、電極１２が上側になるように、つまり積層構造体１１側が導光部材４０と対向するように載置する。導光部材４０は液状であるため、発光素子１０の積層構造体１１の側面に這い上がり、図８Ｄに示すように、フィレット形状の導光部材４０が形成される。このような状態で導光部材４０を硬化させる。

（被覆部材の形成）
次に、図８Ｅに示すように、複数の発光素子１０を一体的に被覆するように、波長変換部材３０上に被覆部材２０を形成する。被覆部材２０は、発光素子１０の電極１２が埋設される高さまで形成することができる。被覆部材２０は、例えば、射出成形、トランスファ成形、圧縮成形、印刷、ポッティング、スプレー塗布等の方法によって形成することができる。

（電極の露出）
次に、図８Ｆに示すように、被覆部材２０の一部を除去することで、発光素子１０の電極１２を露出させる。尚、この工程は、被覆部材２０を形成する際に、上述のように電極１２を埋設させた後に必要な工程である。つまり、被覆部材２０を形成する際に、電極１２の上面が埋まらないようして形成する場合は、この工程は省略される。被覆部材２０の一部を除去する方法としては、研磨、研削、ブラスト等が挙げられる。

次に、図８Ｇに示すように、露出された一対の電極１２の上に、導電部材６０を形成する。導電部材６０は、被覆部材２０の上を被覆してもよい。導電部材６０は、スパッタ成膜、蒸着、原子層堆積（Atomic Layer Deposition；ＡＬＤ）法や、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、めっき、印刷などによって形成することができる。

導電部材６０は、被覆部材２０と電極１２とを含む全面を覆うように形成した後に、例えばレーザ光照射、エッチング等によって、図８Ｈに示すようにパターニングして形成することができる。あるいは、あらかじめパターニングされたマスク等を形成しておき、その後に上述の方法を用いて導電部材６０を形成し、マスクを除去することで形成することができる。レーザ光照射によるレーザアブレーションにより導電部材６０を形成する場合は、導電部材６０の厚みは、例えば、１０ｎｍ～３μｍとすることができ、１μｍ以下とすることが好ましく、１０００Å以下がより好ましい。また、導電部材６０の厚みは、電極１２の腐食を低減することができる厚み、例えば５ｎｍ以上であることが好ましい。

（溝形成工程）
次に、図８Ｉに示すように、光反射部材５０の延出部５２に相当する位置において、延出部５２となる領域を残すよう、被覆部材２０及び波長変換部材３０を除去する。除去する方法としては、回転刃、超音波カッター、レーザ光照射等が挙げられる。これにより、図８Ｊに示すような、光反射部材５０のみがつながった状態となる。

（個片化する工程）
最後に、図８Ｋに示すように、光反射部材５０の第１領域５２１の一部を除去することで、図８Ｌに示すような発光装置１００を得ることができる。個片化する際の切断刃の幅を、溝形成時の切断刃よりも厚みの薄い刃を用いることで、被覆部材２０及び波長変換部材３０よりも外側に延出した延出部５２を形成することができる。

＜実施形態２＞
実施形態２に係る発光装置１００Ｃを図９Ａ、９Ｂに示す。発光装置１００Ｃは、第１領域５２１Ｃの透過率が、第２領域５２２の透過率よりも高い点において、実施形態１と同じである。実施形態１では、光反射性物質の濃度の差により透過率に差をつけていたのに対し、実施形態２では、第１領域５２１Ｃの厚みと第２領域５２２Ｃの厚みとを異ならせることにより、透過率に差をつけている点で異なる。実施形態２においては、第１領域５２１Ｃと第２領域５２２Ｃにおいて光反射性物質の濃度が同じとすることができる。あるいは、第１領域５２１Ｃにおける光反射物質の濃度を、第２領域５２２Ｃにおける光反射性物質の濃度よりも低くしてもよい。

さらに、基部５１Ｃ及び延出部５２Ｃとを備える部材を第１光反射部材とすると、基部５１Ｃ及び第２領域５２２Ｃは、その上に第２光反射部材５３が積層された積層構造となっている。このような構成とすることで、第１領域５２２１Ｃよりも厚みを厚くしている点において異なる。

以下、主に実施形態１と異なる点について説明する。実施形態２では、基部５１Ｃとその上の第２光反射部材５３とを合わせた部分が基部であり、第２領域５２２Ｃとその上の第２光反射部材５３とを合わせた部分が第２領域であるといえる。

光反射部材５０Ｃの基部（基部５１Ｃとその上の第２光反射部材５３を含む）と、延出部の第２領域（第２領域５２２Ｃとその上の第２光反射部材５３とを含む）とは略同じ厚みであり、例えば、発光装置１００Ｃ全体の厚みの３％～２２％の厚みとすることができる。例えば、発光装置１００Ｃ全体の厚みが３６０μｍ～４５０μｍの場合、光反射部材５０Ｃの基部の厚みは１０μｍ～１００μｍとすることができる。

光反射部材５０Ｃの延出部５２Ｃの第１領域５２１Ｃの厚みは、第２領域（第２領域５２２Ｃとその上の第２光反射部材５３とを含む）の厚みより薄い。第１領域５２１Ｃの厚みは、例えば、発光装置１００全体の厚みの１％～２０％の厚みとすることができる。例えば、発光装置１００Ｃ全体の厚みが３６０μｍ～４５０μｍの場合、第１領域５２１Ｃの厚みは、５μｍ～９０μｍとすることができる。

第１領域５２１Ｃの厚みは、図９Ａに示すように、その全体にわたって同じ厚みである。り、

図１０Ａ、図１０Ｂに示す発光装置１００Ｄは、光反射部材５０Ｄの基部５１及び延出部５２Ｄの第２領域５２２は実施形態１と同様であり、積層構造にはなっていない。第１領域５２１Ｄの上面が傾斜面であり、厚みが徐々に変化している。つまり、第２領域５２２は、内側よりも外側の方が厚みが薄い。これにより、第１領域５２１Ｄとの透過率が第２領域５２２の透過率より高くなっている。尚、第１領域５２１Ｄは、厚みが徐々に変化してもよいし、第１領域５２１Ｄは段差を備えていてもよい。このように、厚みの異なる部分を備える第１領域５２１Ｄの厚みは、最も薄い部分の厚みが、例えば、第２領域５２２の厚みの５％～９０％とすることができる。

厚みの異なる延出部を備える光反射部材５０Ｃ、５０Ｄを備える発光装置１００Ｃ、１００Ｄの製造方法は、あらかじめ厚みの異なる光反射部材５０Ｃ、５０Ｄを準備し、それを用いて実施形態１と同様の工程を備える方法とすることができる。あるいは、均一な厚みの光反射部材を準備して、実施形態１で説明した製造工程のいずれかの工程において、基部及び第２領域となる部分に、第２光反射部材５３を設けたり、あるいは、第１領域５２１Ｄとなる部分の一部を除去することで得ることができる。

図９Ａ、９Ｂに示す発光装置１００Ｃにおいて、第２光反射部材５３の形成方法としては、液状の第２光反射部材５３を印刷、スプレー塗布、ポッティング等が挙げられる。あるいは、あらかじめ成形された第２光反射部材５３を貼り付けてもよい。

図１０Ａ、１０Ｂに示す発光装置１００Ｄにおいて、光反射部材の一部を除去して厚みの薄い第１領域５２１Ｄを形成する方法としては、溝形成工程において第１領域５２１Ｄとなる部分の光反射部材の一部を切断刃で除去する方法や、レーザ光を照射する方法等が挙げられる。

以下、各実施形態において、他の構成部材について詳説する。

（発光素子）
発光素子１０は、半導体層を含む積層構造体１１と、電極１２と、を備える。積層構造体１１は、発光面と、発光面の反対側の面であって、一対の電極１２とを備える。電極１２は、正極側の電極１２ｐと、負極側の電極１２ｎとを備える。

積層構造体１１は、発光層を含む半導体層を含む。さらに、サファイア等の透光性基板を備えていてもよい。半導体積層体の一例としては、第１導電型半導体層（例えばｎ型半導体層）、発光層（活性層）及び第２導電型半導体層（例えばｐ型半導体層）の３つの半導体層を含むことができる。紫外光や、青色光から緑色光の可視光を発光可能な半導体層としては、例えば、ＩＩＩ－Ｖ族化合物半導体等の半導体材料から形成することができる。具体的には、Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１－Ｘ－Ｙ}Ｎ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）等の窒化物系の半導体材料を用いることができる。積層構造体１１の厚みは、例えば３μｍ～５００μｍとすることができる。

電極１２は、当該分野で公知の材料及び構成で、任意の厚みで形成することができる。例えば、電極１２の厚みは、１μｍ～３００μｍが好ましい。また、電極１２としては、電気良導体を用いることができ、例えばＣｕ等の金属が好適である。電極１２の上面視形状は、目的や用途等に応じて、種々の形状を選択することができる。図１Ｃでは、電極１２ｎ、１２ｐはそれぞれ同じ形状であり、三角形である。電極１２ｎ、１２ｐは、極性を示すために、異なる形状とすることができる。電極１２の下面は被覆部材２０から露出しており、外部接続端子として機能することができる。尚、ここでは電極１２の下面のみが被覆部材２０から露出している例を示しているが、電極１２の側面の一部又は全部が、被覆部材２０から露出してもよい。

（被覆部材）
被覆部材２０は、発光素子１０からの光を反射可能な部材であり、例えば光反射性物質を含有する樹脂材料を用いることができる。被覆部材２０は、発光素子１０からの光に対する反射率が７０％以上であることが好ましく、更に、８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。

被覆部材２０は光反射性であり、発光素子１０の側方に配置され、発光素子１０の側面を直接的又は間接的に被覆する。図３Ｄに例示する発光装置１００では、被覆部材２０は、導光部材４０を介して発光素子１０の積層構造体１１の側面を被覆している。

被覆部材２０は、発光素子１０の一対の電極１２ｐ、１２ｎのそれぞれの少なくとも一部が露出するように積層構造体１１の電極形成面を被覆する。詳細には、被覆部材２０は、電極１２ｐの下面と、電極１２ｎの下面とが露出し、電極１２ｐの側面と電極１２ｎの側面とを被覆する。被覆部材２０の下面２１は、発光装置１００の下面１０１の一部を構成する。図３Ｄに示す発光装置１００では、被覆部材２０の下面と電極１２の下面とが同一面に位置している。

被覆部材の側面は、発光装置の側面の一部を構成する。被覆部材の側面と波長変換部材の側面とは、同一面上に位置することが好ましい。

被覆部材の上面は、波長変換部材の下面と接している。図３Ｄに示す発光装置１００では、被覆部材２０の上面と発光素子１０の発光面とは同一面に位置している。

被覆部材としては、例えば、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を主成分とする樹脂材料を母材とすることが好ましい。樹脂材料中に含有させる光反射性物質としては、例えば、白色物質を用いることができる。具体的には、例えば、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、ムライトなどが好適である。光反射性物質は、粒状、繊維状、薄板片状などが利用できる。

（光反射部材、第２光反射部材）
光反射部材又は第２光反射部材として、光反射性物質を樹脂材料中に分散させた光反射性の樹脂材料を用いられる。光反射性物質としては、例えば、白色物質を用いることができる。具体的には、例えば、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、ムライトなどが好適である。光反射性物質は、粒状、繊維状、薄板片状などが利用できる。母材として、例えば、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を用いることができる。

（導光部材）
導光部材４０は、発光素子１０の側面を被覆するように配置される部材であり、発光素子１０の側面から出射される光を波長変換部材３０に導光させるための部材である。導光部材４０は、透光性の樹脂材料を用いることができる。例えば、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を主成分とする樹脂材料が好ましい。導光部材６０は、発光素子からの光に対する透過率が７０％以上であることが好ましく、更に、８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。

導光部材４０は、発光素子１０の側面の５０％以上を被覆することが好ましい。また、導光部材４０は発光素子１０の発光面を被覆してもよい。導光部材４０の外側面は、被覆部材２０によって被覆されている。そのため、発光素子１０の側面から出射された光は、導光部材４０内に入射した後、導光部材４０の外側面によって上方向に反射され、波長変換部材３０内に入射される。このような導光部材４０を備えることで、発光素子１０からの光を、効率よく波長変換部材３０に入射することができる。

（波長変換部材）
波長変換部材３０は、発光素子１０からの光を吸収し、異なる波長の光に変換する蛍光体を含む。波長変換部材３０は、発光素子１０の発光面と、光反射部材５０の基部５１との間に配置される。

波長変換部材３０の上面視形状は、四角形である。波長変換部材３０の厚みは、用いる蛍光体の種類や量、目的とする色度等に応じて適宜選択することができる。例えば、波長変換部材３０の厚みは、２０μｍ～２００μｍとすることができる。

波長変換部材３０は、透光性の樹脂材料、ガラス等の母材と、波長変換材料として蛍光体と含む。母材としては、例えば、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を用いることができる。また、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メチルペンテン樹脂、ポリノルボルネン樹脂などの熱可塑性樹脂を用いることができる。特に、耐光性、耐熱性に優れるシリコーン樹脂が好適である。母材は、発光素子からの光に対する透過率が７０％以上であることが好ましく、更に、８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。

蛍光体は、発光素子１０からの光を吸収し、異なる波長の光に変換するものが使用される。換言すると、発光素子１０からの発光で励起可能なものが使用される。例えば、青色発光素子又は紫外線発光素子で励起可能な蛍光体としては、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＹＡＧ：Ｃｅ）；セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＬＡＧ：Ｃｅ）；ユウロピウム及び／又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系蛍光体（ＣａＯ－Ａｌ_２Ｏ_３－ＳｉＯ_２）；ユウロピウムで賦活されたシリケート系蛍光体（（Ｓｒ，Ｂａ）_２ＳｉＯ_４）；βサイアロン蛍光体、ＣＡＳＮ系蛍光体、ＳＣＡＳＮ系蛍光体等の窒化物系蛍光体；ＫＳＦ系蛍光体（Ｋ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎ）；硫化物系蛍光体、量子ドット蛍光体などが挙げられる。これらの蛍光体と、青色発光素子又は紫外線発光素子と組み合わせることにより、様々な色の発光装置（例えば白色系の発光装置）を製造することができる。これら蛍光体は、１種類又は複数用いることができる。複数用いる場合は、混合させてもよく、積層させてもよい。また、波長変換部材には、各種のフィラー等を含有させてもよい。

（導電部材）
導電部材６０は導電性の部材であり、発光装置の外部接続端子として機能することができる。導電部材６０は、発光素子１０の電極１２ｎ、１２ｐと、それぞれ電気的に接続される。導電部材６０は被覆部材２０の下面の一部を被覆するように配置することができる。換言すると、発光装置の下面において、導電部材６０は発光素子１０の電極１２から被覆部材２０の下面にわたって配置することができる。これにより、発光装置の下面において、発光素子１０の電極１２よりも大きな面積の外部接続端子として外部に露出させることができる。導電部材６０の面積を発光素子１０の電極１２よりも大きくすることで、配線基板等の上に、半田等を用いて発光装置を実装する際に、位置精度よく実装することができる。また、配線基板と発光装置との接合強度を向上させることができる。

導電部材６０は、発光素子１０の電極１２よりも耐腐食性や耐酸化性に優れたものを選択することが好ましい。導電部材６０は単一の材料の一層のみで構成されてもよく、異なる材料の層が積層されて構成されていてもよい。特に、高融点の金属材料を用いるのが好ましく、例えば、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｔａ等を挙げることができる。また、これら高融点の金属材料を、発光素子の電極と最表面の層との間に設けることにより、はんだに含まれるＳｎが、発光素子の電極や電極に近い層に拡散することを低減することが可能な拡散防止層とすることができる。このような拡散防止層を備えた積層構造の例としては、Ｎｉ／Ｒｕ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ等が挙げられる。また、拡散防止層（例えばＲｕ）の厚みとしては、１０Å～１０００Å程度が好ましい。

導電部材６０の厚みは、種々選択することができる。導電部材６０の厚みは、例えば、１０ｎｍ～３μｍとすることができる。ここで、導電部材６０の厚みとは、導電部材６０が複数の層が積層されて構成されている場合には、複数の層の合計の厚みのことをいう。

導電部材６０は、発光装置の下面の端部に達する大きさとすることができる。また、導電部材６０は、発光装置の下面の端部から離間するような大きさとすることができる。導電部材６０は、底面視において同じ形状、同じ大きさ、又は、異なる形状、異なる大きさとすることができる。例えば、電極１２ｎに接続される金属層８０と電極１２ｐに接続される導電部材６０のいずれか一方に、カソードマーク、アノードマークなどとして機能するように切欠き部などを設けてもよい。

（導光板）
導光板４は、発光装置からの光が入射され、面状の発光を行う透光性の板状部材である。導光板４は、発光面となる第１主面４ａと、第１主面４ａと反対側の第２主面４ｂと、を備える。

導光板４の大きさは、例えば、一辺が１ｃｍ～２００ｃｍ程度とすることができ、３ｃｍ～３０ｃｍ程度が好ましい。厚みは０．１ｍｍ～５ｍｍ程度とすることができ、０．５ｍｍ～３ｍｍが好ましい。尚、ここでの「厚み」とは、例えば、第１主面４ａや第２主面４ｂに凹部や凸部等がある場合は、それらがないものと仮定した場合の厚みを指すものとする。

導光板４の材料としては、アクリル、ポリカーボネート、環状ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル等の熱可塑性樹脂、エポキシ、シリコーン等の熱硬化性樹脂等の樹脂材料やガラスなどの光学的に透明な材料を用いることができる。特に、熱可塑性の樹脂材料は、射出成型によって効率よく製造することができるため、好ましい。なかでも、透明性が高く、安価なポリカーボネートが好ましい。導光板４に発光装置を接合した後に配線基板を貼りつける本実施形態の発光装置の製造方法においては、半田リフローのような高温がかかる工程を省略できるため、ポリカーボネートのような熱可塑性であり耐熱性の低い材料であっても用いることができる。

（第１凹部）
導光板４は、第１主面４ａ側に第１凹部４ａｒを備えていてもよい。第１凹部４ａｒは、例えば、光を導光板４の面内で広げる機能を有することができる。

第１凹部４ａｒは、錐体状又は錐台体状の凹みとすることができる。具体的には、錐体状の凹みとしては、円錐や四角錐、六角錐等の多角錐形が挙げられ、錐台体状の凹みとしては、円錐台や四角錐台、六角錐台等の多角錐台形が挙げられる。錐体台状の凹みの場合、その頂部に相当する部分の平面視における大きさは、発光装置の平面視における大きさの１０％～８０％とすることができる。

第１凹部４ａｒには、導光板４と屈折率の異なる材料（例えば空気）を配置することができる。また、第１凹部４ａｒに光反射性の材料（例えば金属等の反射膜や白色の樹脂）等を設けたものであってもよい。第１凹部４ａｒの内面は、断面視において直線でもよく、曲線でもよい。

第１凹部４ａｒは、第２主面４ｂ側に配置された発光装置と反対側の位置に設けられることが好ましい。特に、発光装置の中心と、第１凹部４ａｒの中心とが略一致することが好ましい。例えば、第１凹部４ａｒが錐体の場合は、その頂部が発光装置の中心と略一致することが好ましい。また、第１凹部４ａｒが錐体台の場合は、頂部に相当する面が、発光装置の中心上に位置することが好ましい。

なお、導光板４の第１主面４ａには、第１凹部４ａｒ以外の部分に、光拡散、反射等をさせる加工を有していてもよい。例えば、第１凹部４ａｒから離間した部分に微細な凹凸や、プリズム等を設けてもよい。これにより、さらに光を拡散させ、輝度ムラを低減するようにすることができる。

導光板４は、第２主面４ｂ側に、第２凹部４ｂｒを備える。第２凹部４ｂｒ内には、発光装置が配置される。
第２凹部４ｂｒの平面視における大きさは、例えば、０．０５ｍｍ～１０ｍｍとすることができ、０．１ｍｍ～１ｍｍが好ましい。深さは０．０５ｍｍ～４ｍｍとすることができ、０．１ｍｍ～１ｍｍが好ましい。第１凹部４ａｒと第２凹部４ｂｒの間の距離は、第１凹部４ａｒと第２凹部４ｂｒが離間している範囲で適宜設定できる。

第２凹部４ｂｒの平面視形状は、例えば、略矩形、略円形とすることができ、第２凹部４ｂｒの配列ピッチ等によって選択可能である。第２凹部４ｂｒの配列ピッチ（最も近接した２つの凹部の間の距離）が略均等である場合には、略円形または略正方形が好ましい。

（接着剤）
接着剤６は、発光装置から出射される光を導光板４に伝播させる役割を有する。接着剤６は、発光装置と導光板４とを接着する部材である。接着剤６は、透光性であり、発光装置から出射される光の６０％以上を透過し、好ましくは９０％以上を透過する。そのため、接着剤６は、拡散部材等を含むことは可能であり、拡散部材等を含まない透光性の樹脂材料のみで構成されてもよい。接着剤６の材料としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の透光性の熱硬化性の樹脂材料等を用いることができる。

（封止部材）
封止部材５は、複数の発光装置と導光板４の第２主面４ｂとを被覆している。これにより、発光モジュール２の強度を向上させることができる。また、被覆部材７０は、光反射性の樹脂材料であることが好ましい。光反射性の封止部材５は、例えば、発光装置から出射される光に対して５％以上の反射率を有することが好ましい。反射性の被覆部材７０の材料としては、白色の顔料等を含有させた樹脂材料であることが好ましい。特に、酸化チタンを含有させたシリコーン樹脂が好ましい。

（配線）
配線７は、複数の発光装置を電気的に接続する部材であり、種々の回路構成を選択することができる。図２Ａに示す発光モジュール２は、４つの発光装置１００が直並列に接続されている。詳細には、セル３ａの発光装置とセル３ｃの発光装置とが直列に接続され、セル３ｂの発光装置とセル３ｄの発光装置とが直列に接続され、これらが並列に接続されている。これらの配線７の一部にアノード端子７ａ及びカソード端子７ｃを備えており、ここから給電される。

１００、１００Ａ…発光装置
１０…発光素子
１１…積層構造体
１２、１２ｐ、１２ｎ…電極
２０…被覆部材
３０…波長変換部材
３１…波長変換部材の側面
４０…導光部材
５０、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ…光反射部材
５１、５１Ｃ…基部
５１ａ…第１樹脂部材
５２、５２Ｃ…延出部
５２１、５２１Ａ、５２１Ｂ、５２１Ｃ…第１領域
５２１ａ…第２樹脂部材
５２２、５２２Ａ、５２２Ｂ、５２２Ｃ…第２領域
５３…第２光反射部材
６０…導電部材
１…面状光源
２…発光モジュール
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ…セル
４…導光板
４ａ…第１主面
４ａｒ…第１凹部
４ｂ…第２主面
４ｂｒ…第２凹部
５…封止部材
６…接着剤
７…配線
７ａ…アノード端子
７ｃ…カソード端子
Ｓ…支持部材
Ｌ、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４…発光装置領域
Ｍ１、Ｍ２…マスク
Ｎ１、Ｎ２…ノズル
Ｂ１、Ｂ２…切断刃

Claims (11)

1. 積層構造体と、前記積層構造体に備えられた一対の電極と、を備える平面視形状が矩形の発光素子と、
   前記発光素子の側方に配置される被覆部材と、
   前記発光素子の上面と前記被覆部材の上面とを覆う波長変換部材と、
   前記波長変換部材の上面を覆う平面視形状が矩形の光反射部材を備え、
   前記光反射部材は、前記波長変換部材の上方に位置する基部と、前記基部から側方に延出する延出部と、を備え、
   前記延出部は、前記光反射部材の角部に配置される第１領域と、前記光反射部材の辺部に配置される第２領域と、を備え、
   前記第１領域の透過率は、前記第２領域の透過率よりも高く、
   前記光反射部材は、樹脂と光反射性物質とを含み、前記第１領域における光反射性物質の濃度が、前記第２領域における光反射性物質の濃度よりも低い、発光装置。
2. 前記第１領域における光反射性物質の濃度は５％～５４％であり、前記第２領域における光反射性物質の濃度は５５％以上である、請求項１に記載の発光装置。
3. 前記第１領域と前記第２領域の間において、透過率が徐々に変化する領域を備える、請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
4. 積層構造体と、前記積層構造体に備えられた一対の電極と、を備える平面視形状が矩形の発光素子と、
   前記発光素子の側方に配置される被覆部材と、
   前記発光素子の上面と前記被覆部材の上面とを覆う波長変換部材と、
   前記波長変換部材の上面を覆う平面視形状が矩形の光反射部材を備え、
   前記光反射部材は、前記波長変換部材の上方に位置する基部と、前記基部から側方に延出する延出部と、を備え、
   前記延出部は、前記光反射部材の角部に配置される第１領域と、前記光反射部材の辺部に配置される第２領域と、を備え、
   前記第１領域の透過率は、前記第２領域の透過率よりも高く、
   前記光反射部材の前記基部の厚みは、前記延出部の厚みと同じ厚みである、発光装置。
5. 積層構造体と、前記積層構造体に備えられた一対の電極と、を備える平面視形状が矩形の発光素子と、
   前記発光素子の側方に配置される被覆部材と、
   前記発光素子の上面と前記被覆部材の上面とを覆う波長変換部材と、
   前記波長変換部材の上面を覆う平面視形状が矩形の光反射部材を備え、
   前記光反射部材は、前記波長変換部材の上方に位置する基部と、前記基部から側方に延出する延出部と、を備え、
   前記延出部は、前記光反射部材の角部に配置される第１領域と、前記光反射部材の辺部に配置される第２領域と、を備え、
   前記第１領域の透過率は、前記第２領域の透過率よりも高く、
   前記基部の上に、第２光反射部材を備える、発光装置。
6. 前記第１領域の厚みは、前記第２領域の厚みと同じである、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の発光装置。
7. 前記第１領域の厚みは、前記第２領域の厚みよりも薄い、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の発光装置。
8. 前記第１領域は、内側よりも外側の厚みが薄い、請求項７に記載の発光装置。
9. 前記第１領域の面積は、前記延出部の全体の面積に対して２～２０％である、請求項１～請求項８のいずれか１項に記載の発光装置。
10. 前記延出部の延出長さは、前記波長変換部材の幅の３％～５０％である、請求項１～９のいずれか１項に記載の発光装置。
11. 前記延出部の延出長さは、前記波長変換部材の厚みの５％～６７％である、請求項１～９のいずれか１項に記載の発光装置。

Images