JP5747527B2

JP5747527B2 - 発光装置の製造方法

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Publication number: JP5747527B2
Application number: JP2011016421A
Authority: JP
Inventors: 山田　元量; 元量山田
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2011-01-28
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2015-07-15
Anticipated expiration: 2031-01-28
Also published as: JP2012156443A

Description

本発明は、表示装置、照明器具、ディスプレイ、液晶ディスプレイのバックライト光源等に利用可能な発光装置の製造方法に関する。

近年、様々な電子部品が提案され、また実用化されており、これらに求められる性能も高くなっている。
特に、一般照明分野、車載分野等で求められる性能は日増しに高まっており、更なる高出力（高輝度）化、高信頼性が要求されている。さらに、これらの特性を満たしつつ、光学系との相性が良い点光源も要求されている。

このような発光装置の発光を点光源に近づけるために、電着法により発光素子の周囲にのみ蛍光体層を形成する方法がある。しかしながら、電着法では、蛍光体層は、発光装置内の導電性の実装パターンにまで形成される。このため、発光装置点灯時に、この実装パターンに形成された蛍光体層も発光し、発光装置の色むらを発生させる原因となる。
これに対して、蛍光体層を形成することを意図しない部位にフォトレジストを形成して絶縁し、電着により蛍光体層を形成する方法が提案されているが（例えば、特許文献１等）、フォトレジストの形成及び除去の工程数が増大することに加え、フォトレジストのアライメントずれにより、蛍光体層を形成することを意図しない部位を完全にフォトレジストで被覆することは困難である。
また、導電性の実装パターンを発光素子の下部のみとするなど、実装パターンを極力少なくすることも考えられるが、反射率の低い基材が剥き出しとなるため、光取り出し効率が低下する。

一方、特許文献２には、発光素子内を伝播する光を効率良く取り出すために、発光素子の成長用基板を除去することが開示されている。

特開２００３−６９０８６号公報の段落１６及び図４Ｅ特開２００６−３４４９７１号公報

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、蛍光体層を意図する部位にのみ配置することにより色むらを低減し、さらに光取り出し効率の高い発光装置の製造方法を提供することを目的とする。

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、表面に導電部材を有する基体を準備する第１の工程と、絶縁基板と半導体層とを有する発光素子を、前記絶縁基板を上にした状態で前記導電部材に載置する第２の工程と、前記導電部材の表面を電着法又は静電塗装により反射部材で被覆する第３の工程と、前記反射部材を、前記反射部材の屈折率よりも屈折率が低い透光性の絶縁層で被覆する第４の工程と、前記絶縁基板を剥離する第５の工程と、
前記第５の工程により露出された前記半導体層の表面を、電着法又は静電塗装により波長変換部材で被覆する第６の工程と、下面を有し、前記下面が被覆する領域が前記半導体層上の前記波長変換部材及び前記反射部材となるように形成され、前記絶縁層の屈折率よりも高い屈折率を持つ透光性部材を形成する第７の工程とを順に有する。

図１は、本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する工程図である。図２は、本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する工程図である。図３は、本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する工程図である。図４は、本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する工程図である。図５は、本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する工程図である。図６は、本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法により製造した発光装置を示す概略断面図である。図７は、本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法により製造した発光装置の他の変形例を示す概略断面図である。

以下、本発明に係る発光装置の製造方法について、図面を参照しながら説明する。なお、各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。さらに以下の説明において、同一の名称、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。

図１〜図５は、本実施形態に係る発光装置の製造工程を示す概略断面図である。
本実施形態に係る発光装置の製造方法は、主として、表面に導電部材２０ａ、２０ｂを有する基体１０を準備する工程（第１の工程）と、絶縁基板２と半導体層１とを有する発光素子３０を、絶縁基板２を上にした状態で導電部材２０ａ、２０ｂに載置する工程（第２の工程）と、電着法又は静電塗装により導電部材２０ａ、２０ｂの表面を反射部材４０で被覆する工程（第３の工程）と、反射部材４０を透光性の絶縁層９０で被覆する工程（第４の工程）と、絶縁基板２を剥離する工程（第５の工程）と、第５の工程により露出された半導体層１の表面を、電着法又は静電塗装により波長変換部材８０で被覆する工程（第６の工程）と、を順に有する。

（第１の工程）
まず、表面に導電部材２０を有する基体１０を準備する。基体１０は、その上に発光素子３０が搭載される部材である。図１では平板形状であるが、キャビティーと称されるような凹部等を設けることもできる。なお、ここでは発光装置１つを用いて説明しているが、最終工程で分割するまでは基体１０は集合体となっており、分割することで個々の発光装置とされる。

基体１０の材料としては、絶縁性材料が好ましく、発光素子３０から放出される光や外光等が透過しにくい材料が好ましい。また、ある程度の強度を有するものが好ましい。より具体的には、セラミックス（Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ等）、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＴレジン、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）等の樹脂が挙げられる。なお、基体１０の材料に樹脂を用いる場合は、ガラス繊維や、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３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。

基体１０の表面に形成される導電部材２０ａ、２０ｂは、外部と発光素子３０とを電気的に接続し、発光素子３０に外部からの電流（電力）を供給するための部材である。すなわち、外部から通電させるための電極またはその一部としての役割を担うものである。本実施形態では、導電部材２０ａ、２０ｂが、正の電極と、負の電極と、を有しており、これらの電極が基体１０上で離間して設けられている（この離間した部分を「溝部Ｇ」という）。

導電部材２０ａ、２０ｂの材料は、基体１０として用いられる材料等によって当該分野で公知のものを適宜選択することができる。例えば、基体１０の材料としてセラミックを用いる場合は、導電部材２０ａ、２０ｂ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。

さらにその上に、金属膜を単層または多層で形成してもよい。例えば、銀、銅、金、アルミニウム、ロジウム等を単体又は合金で用いてもよい。熱伝導率等に優れた金を単体で用いることが好ましい。金属膜の膜厚は、０．０５μｍ〜５０μｍ程度であることが好ましい。多層膜とする場合は、層全体の厚さをこの範囲内とするのが好ましい。

本実施形態では、導電部材２０ａ、２０ｂは、後の工程で反射部材４０により被覆される。そのため、反射性に優れる材料を用いなくても、光取り出し効率の低下が抑制される。

（第２の工程）
次に、発光素子３０を導電部材２０ａ、２０ｂに載置する。
発光素子３０は、成長用の絶縁基板２の上に半導体層１が積層されて形成された発光素子３０である。この半導体層１は、ｎ型半導体層、活性層、ｐ型半導体層が順に積層されており、ｎ型半導体層にｎ側電極が形成されており、ｐ型半導体層にはｐ側電極が形成されている。発光素子３０は、絶縁基板２を上にした状態で、導電部材２０ａ、２０ｂに跨るように、接合部材６０を介して載置されている。なお、発光素子３０は単数個であっても、複数個用いていてもよい。発光素子をワイヤレスとすることにより、ワイヤによる光吸収が防止され、発光した光を効率よく取り出すことができる。

接合部材６０は、発光素子３０の、半導体１側に形成された電極（図示しない）と導電部材２０ａ、２０ｂとを電気的に接続するものであり、また、発光素子３０を基体１０に接着させる部材である。この接合部材６０には導電性の部材を用いる。具体的な材料としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄなどの導電性ペースト、Ａｕ含有合金、Ａｇ含有合金、Ｐｄ含有合金、Ｉｎ含有合金、Ｐｂ−Ｐｄ含有合金、Ａｕ−Ｇａ含有合金、Ａｕ−Ｓｎ含有合金、Ｓｎ含有合金、Ａｕ−Ｇｅ含有合金、Ａｕ−Ｓｉ含有合金、Ａｌ含有合金、Ｃｕ−Ｉｎ含有合金、金属とフラックスの混合物等を挙げることができる。

また、接合部材６０としては、液状、ペースト状、固体状（シート状、ブロック状、粉末状）のものを用いることができ、組成や基体１０の形状等に応じて、適宜選択することができる。また、これらの接合部材６０は、単一部材で形成してもよく、あるいは、数種のものを組み合わせて用いてもよい。

本実施の形態においては、発光素子として発光ダイオードを用いるのが好ましい。発光素子は、任意の波長のものを選択することができる。例えば、青色(波長４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの光)や緑色（波長４９０ｎｍ〜５７０ｎｍの光）の発光素子を用いる場合には、ＺｎＳｅや窒化物半導体（Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）、ＧａＰを用いたものを用いることができる。また、窒化物半導体を積層させるための絶縁基板としては、サファイアやスピネルが好適に用いられる。

（第３の工程）
次に、導電部材の表面を電着法又は静電塗装により反射部材４０で被覆する。
反射部材４０は、主として導電部材２０ａ、２０ｂを被覆するものであり、光の取り出し効率の低下を抑制する一方、後の工程においては、適切な位置に絶縁領域を形成するために用いることで、反射部材形成領域には波長変換部材が付着しないようにする役割を担う。

反射部材４０は、白色のフィラーであることが好ましく、また、主として無機化合物を用いることが好ましい。ここでの白色とは、フィラー自体が透明であった場合でも、フィラーの周りの材料と屈折率差がある場合に散乱で白色に見えるものも含む。
具体的には、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＺｎＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＭｇＯ、ＳｒＯ、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＴａＯ_２、ＨｆＯ、ＳｅＯ、Ｙ_２Ｏ_３等の酸化物や、ＳｉＮ、ＡｌＮ、ＡｌＯＮ等の窒化物、ＭｇＦ_２等のフッ化物が挙げられ、これらの材料の１種類以上を含むことが好ましい。これらは、単独で用いても良いし、または、混合して用いてもよい。あるいは、積層させてもよい。フィラーとしては、粒径が１ｎｍ〜１０μｍ程度の範囲のものを用いることが好ましい。さらに好ましくは１００ｎｍ〜５μｍである。これにより、光を良好に散乱させることができる。また、フィラーの形状は、球形でも鱗片形状でもよい。

反射部材４０は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、基体１０の表面に形成された導電部材２０ａ、２０ｂの表面に形成されている。この反射部材は、少なくとも発光素子の近辺に形成されていればよく、これにより、基体１０や導電部材２０ａ、２０ｂで吸収されていた光を反射させて外部に取り出すことができる。
図２（ａ）では、発光素子３０の直下であって、導電部材２０ａ、２０ｂの間（溝部Ｇ）にも反射部材４０が形成されている。導電部材２０ａ、２０ｂの隙間は、基体１０が露出している部分であるため、この部分も反射部材４０で被覆することで、さらに光取り出し効率を向上させることができる。さらに、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、発光素子３０の下端部３においても、接合部材６０を被覆するように、反射部材４０が形成されている。これにより、接合部材６０に吸収される光も反射させて取り出すことができるため好ましい。

一方、反射部材４０の形成条件によっては、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、発光素子３０直下に位置する溝部Ｇや、発光素子３０の下端部３が反射部材４０で被覆されない場合もある。この場合であっても、発光素子３０の直下以外の部分の溝部Ｇは、反射部材４０で被覆することが好ましい。これにより、この溝部Ｇを介して光が漏れることを抑制することができる。この溝部Ｇの幅は、２００μｍ以下とするのが好ましい。溝部Ｇの幅が２００μｍ以下であると、反射部材４０、特にフィラーが溝部を被覆しやすくなる。また、溝部Ｇの幅を１００μｍとすることで、フィラーが溝部をより被覆しやすくなり、好ましい。また、発光素子３０の直下以外の部分の溝部Ｇは、反射部材４０に完全に被覆されていることがより好ましい。また、下限については限定されるものではないが、電極同士の接触を防止する観点から、３０μｍ以上が好ましい。

なお、導電部材２０ａ、２０ｂの表面から、半導体層１の側面に沿って、反射部材４０を連続的に被覆することが好ましい。これにより、発光素子からの発光が基体側に漏れる割合を少なくすることができる。

反射部材４０は、電着法又は静電塗装法により形成される。これらの方法を用いることにより、導電部材２０ａ、２０ｂや半導体層１に対して選択的に、効率良く反射部材４０を堆積させることができる。後の工程で絶縁基板２を剥離する際に、剥離のしやすさの観点から、絶縁基板２の上面には反射部材４０や絶縁層９０が被覆されていないことが好ましい。そのため、第３の工程においては、絶縁基板２の側面の少なくとも一部及び上面を露出し、かつ、半導体層１の側面を被覆するように反射部材４０を形成することが好ましい。電着法又は静電塗装法により形成することにより、選択的に反射部材を被覆することができる。また、集合基板に対し、一度に反射部材４０を形成することができるため、量産性に優れており、好ましい。

なお、例えば、導電部材２０ａ、２０ｂの一部を外部電極として用いる場合には、外部電極とされる部分にマスク等を形成しておき、反射部材４０を形成した後にマスク等を除去することにより、導電部材２０ａ、２０ｂの一部を露出させればよい。

ここで、電着法により反射部材４０、例えばフィラーを導電部材に堆積する方法について説明する。
まず、フィラーを含む溶液中に、発光素子が載置された基体を配置させる。次に、その溶液中における電気泳動により、フィラーを導電部材２０ａ、２０ｂに堆積させる。このようなフィラーを堆積させる方法は、溶液中において、発光素子３０が載置された基体１０と対向配置される電極を配置し、この電極に電圧を印加することにより溶液中で帯電されたフィラーを電気泳動させることで導電部材２０ａ、２０ｂにフィラーを堆積させるものである。ここで、堆積されたフィラーの厚みは、堆積条件や時間により適宜調整することができるが、少なくとも１０μｍ以上の厚みであることが好ましい。

電着用の電解液には、フィラーを分散させた混合液を用いる。この電解液には、その中を帯電されたフィラーが静電気力を受けて移動することができるものであれば特に材料は限定されない。
例えば、電解液にフィラーを溶解させる酸やアルカリ、例えば、アルカリ土類金属のイオン（Ｍｇ^２+）などを含んだ硝酸を含有させたりすることができる。
また、電解液には金属アルコキシドを含有させてもよい。具体的には、Ａｌ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｙ、Ｐｂあるいはアルカリ土類金属から選択される元素を構成元素として含む有機金属材料である。電解液に含まれる材料としては、その他にも、金属アルコレート、あるいは金属アルコキサイドと有機溶剤とを所定の割合で混合してなるゾル中にフィラーを分散させた混合液を電解液とすることもできる。
その他にも、電解液はイソプロピルアルコールを母液とする溶液に、有機溶剤としてアセトン、有機金属材料としてアルミナゾルおよびフィラーを含有させた混合溶液とすることができる。

本実施形態においては、発光素子３０は絶縁基板２を上にした状態で、導電部材２０ａ、２０ｂに跨るように載置されているため、電着法又は静電塗装法で反射部材４０を堆積させると、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、絶縁基板２には反射部材４０が被覆されず、半導体層１と導電部材２０ａ、２０ｂに選択的に堆積される。なお、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、半導体層１に被覆された反射部材４０が、その塗布量や厚み等によっては、絶縁基板２にも這い上がるように形成されていてもよい。

（第４の工程）
次に、反射部材４０を透光性の絶縁層９０で被覆する。
この工程によって、以降の工程では、反射部材４０が形成された箇所が絶縁化されることとなる。これにより、以降の工程で、再度電着法又は静電塗装法で波長変換部材を配置させる場合に、反射部材４０の上には選択的に波長変換部材が形成されないようにすることができる。また、反射部材４０を導電部材２０ａ、２０ｂに密着させることができ、以降の工程で反射部材４０の脱落を抑制することができる。

絶縁層９０は、反射部材４０で光を反射させるために光を透過可能なものであれば、特に材料は限定されないが、好ましくは透光性の樹脂又はガラス材料である。具体的な樹脂材料としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂等を挙げることができる。
反射部材４０がフィラー粒子の堆積からなる場合、フィラーとフィラーの間には、隙間が存在する。この隙間を埋めるように樹脂又はガラス等を含浸させることで、反射部材４０を絶縁化しても良いし、フィラーとフィラーの隙間を埋めることなく、反射部材４０の表面をコーティングするような形で絶縁化しても良い。

また、この絶縁層９０を、発光素子３０の直下にも延在させることにより、アンダーフィルとしての機能を持たせることもできる。これにより、後の工程で絶縁基板２を除去する際の半導体層１の破損を抑制する役割を持たせることもできる。

ここで、反射部材４０の屈折率は、絶縁層９０の屈折率より高いことが好ましい。反射部材４０の屈折率を高くすると、絶縁層９０との屈折率差を設けやすく、光散乱性が増して反射率を向上させることができる。

（第５の工程）
次に、図４に示すように、発光素子３０の絶縁基板２を剥離する。
絶縁基板２を剥離することで、導電部である半導体層１を露出させ、以降の工程で選択的に波長変換部材を形成させることができるようになる。なお、この工程を第４の工程の後に行うことにより、絶縁基板２に絶縁層９０が付着していたとしても、絶縁層９０ごと取り除くことができる。

絶縁基板２の剥離方法としては、研磨法やレーザーリフトオフ法を用いることができる。さらに、絶縁基板２を剥離して露出した半導体層１の表面に、光取り出し効率を向上させるための凹凸加工をすることも可能である。

レーザーリフトオフ法の場合、絶縁基板２側から半導体層１にレーザー光を照射することにより、絶縁基板２を剥離する。この際に、半導体層１よりも上方に所望の波長のレーザー光を吸収させる層があると、半導体層１にレーザー光を照射することができないため、そのような層がないことが好ましい。ただし、レーザー光を透過させることが可能な場合は薄い樹脂層等があっても構わない。例えば、透光性の絶縁層９０が樹脂からなり、その形成の際に絶縁基板２の上面にまで這い上がったような場合であっても、レーザー光を透過させ、絶縁基板２を剥離可能であればよい。なお、絶縁基板２の剥離除去後に、半導体層１の表面を塩酸水溶液等で洗浄することができる。

このとき、図４に示すように、反射部材４０及び絶縁層９０のうち、絶縁基板２を剥離することで、剥離された絶縁基板２の側面と接していた部分が露出され、半導体層の上部に、半導体層１の上面を底面とした凹部４が形成されることがある。このようにすると、ある程度の厚みをもった波長変換部材８０を形成しても、波長変換部材８０の側面が反射部材４０及び絶縁層９０に被覆されるような形になる。

（第６の工程）
次に、第５の工程により露出された半導体層１の表面を、電着法又は静電塗装により波長変換部材８０で被覆する。
波長変換部材は、発光素子（半導体層）からの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長を発する部材である。例えば、具体的には、蛍光体、蛍光顔料、蛍光染料等が該当する。波長変換部材としては、発光素子からの光を、より長波長に変換させるもののほうが効率がよい。波長変換部材は１種で単層に形成してもよいし、２種以上の部材が混合された単層を形成してもよいし、単層を２層以上積層してもよい。

蛍光体は、例えば、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、酸窒化物系蛍光体を用いることができる。より具体的には、大別して下記（１）〜（３）にそれぞれ記載された中から選ばれる少なくともいずれか１以上であることが好ましい。

（１）Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に賦活される、アルカリ土類ハロゲンアパタイト、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン、アルカリ土類金属アルミン酸塩、アルカリ土類金属硫化物、アルカリ土類金属チオガレート、アルカリ土類金属窒化ケイ素、ゲルマン酸塩等の蛍光体
（２）Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される、希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩、アルカリ土類金属希土類ケイ酸塩等の蛍光体
（３）Ｅｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される、有機または有機錯体等の蛍光体

中でも、前記（２）のＣｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体であるＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）系蛍光体が好ましい。ＹＡＧ系蛍光体は、次の（２１）〜（２４）などの組成式で表される。
（２１）Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ
（２２）（Ｙ_０．８Ｇｄ_０．２）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ
（２３）Ｙ_３（Ａｌ_０．８Ｇａ_０．２）_５Ｏ_１２：Ｃｅ
（２４）（Ｙ，Ｇｄ）_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ

また、例えば、Ｙの一部または全部をＴｂ、Ｌｕ等で置換してもよい。具体的には、Ｔｂ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ等でもよい。さらに、前記した蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、作用、効果を有する蛍光体も使用することができる。
蛍光体の粒径は、特に限定されないが、０．２〜３０μｍ程度であることが好ましい。

波長変換部材８０は、電着法又は静電塗装により、実質的に半導体層２のみを被覆するように形成される。電着法又は静電塗装とすることにより、波長変換部材８０を選択的に形成することができる。電着法又は静電塗装は第３の工程で反射部材４０の堆積方法として述べたものと同様にして、フィラー粒子を蛍光体粒子に変更することで、導電部に選択的に波長変換部材を堆積させることができる。第３の工程と同様に、集合基板に対し一度に波長変換部材８０を形成することができるため、量産性に優れており好ましい。波長変換部材の厚みは、１０〜１００μｍ程度とすることが好ましく、この厚みは狙いの色調に応じて、堆積条件や時間により適宜調整することができる。

ここで、本実施形態においては、第４の工程及び第５の工程を経ることにより、反射部材４０の上方は絶縁部とされており、半導体層１が露出された部分は導電部とされている。
反射部材４０も、電着または静電塗装により形成されているため、第５の工程により新たに露出される部分以外の導電部は、既に反射部材が形成されており、さらにその上から絶縁層が被覆されている。このため、反射部材４０の上には波長変換部材が形成されず、半導体層１にのみ形成される。これにより、半導体層１の表面以外の部分に波長変換部材８０が形成されることがないため、余分な蛍光体が存在することによる色むらを低減することができる。また、半導体層１の近傍は反射部材４０で被覆されているため、基体１０による光吸収が抑制され、光取り出し効率を向上させることができる。
（その他の工程）
本実施形態の製造方法は、さらに以下の工程を備えることができる。

（第７の工程）
第６の工程の後に、波長変換部材８０が被覆された半導体層１上を透光性部材５０で被覆することが好ましい。
透光性部材５０は、基体１０に搭載された発光素子（半導体層１）や波長変換部材８０、反射部材４０等を、塵芥、水分、外力等から保護する部材である。

透光性部材５０の材料は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、ガラス等を挙げることができる。このような材料に加え、所望に応じて着色剤、光拡散剤、フィラー等を含有させることもできる。なお、透光性部材５０の屈折率は、絶縁層９０の屈折率よりも高くすることが好ましい。透光性部材５０が高い屈折率を持つことにより、発光素子（半導体層１）からの光取り出し量を多くすることができ、加えて透光性部材５０と絶縁層９０の界面において、透光性部材５０側から絶縁層９０に入射する光は屈折率差に対応する臨界角以上の光を全反射することから、光の吸収損失をより小さくすることが可能である。

なお、透光性部材５０にレンズ機能を持たせてもよい。例えば、透光性部材５０の表面を盛り上がらせて砲弾型形状や凸レンズ形状としてもよい。

透光性部材５０の形成方法としては、樹脂を滴下して硬化させるポッティング法や、圧縮成形、射出成形、印刷など、当該分野で発光素子をモールドする際に用いられる公知の方法によって形成することができる。このとき、波長変換部材８０に透光性部材５０を含浸させることが好ましい。

また、後に外部電極とするために、導電部材２０ａ、２０ｂの一部をマスク等で覆っている場合には、透光性部材５０の形成後にマスク等を除去することで、透光性部材５０が外部電極を覆ってしまうことがなくなるため好ましい。

（第８の工程）
本実施形態において、必要に応じて保護素子をさらに備えることが好ましい。保護素子は、例えばツェナーダイオード等の役割を担うものである。保護素子は、第３の工程の前に載置し、保護素子と導電部材２０ａ、２０ｂとを電気的に接続することが好ましい。
その後、第３の工程で導電部材２０ａ、２０ｂを反射部材４０で被覆するのと同時に、保護素子の表面を反射部材４０で被覆することが好ましい。保護素子は、その全体が半導体からなるものを用いることにより、電極部分を含めその全体が導電体とされているため、電着法等によって保護素子の表面全体に反射部材４０を被覆させることができる。

また、保護素子の電極と導電部材とを接続する際に、ワイヤを用いてもよい。この場合、ワイヤも導電性であるため、ワイヤの表面も同時に反射部材４０で被覆することができる。ここでワイヤの表面とは、特にワイヤの上面に限定されるものではなく、ワイヤの下面等の露出面を含むものである。これにより、保護素子やワイヤによる光の吸収損失を抑制することができる。保護素子はその露出部の５０％以上を反射部材４０で被覆していることが好ましく、さらに載置面以外の面の全てが反射部材４０に被覆されることがより好ましい。これにより、保護素子による光の吸収損失を抑制することができる。

さらに、本発明を行うにあたり、各工程に悪影響を与えない範囲において、各工程の間あるいは前後に、前記した工程以外の工程を含めてもよい。例えば、基体１０を洗浄する基体洗浄工程や、ごみ等の不要物を除去する不要物除去工程や、発光素子３０や保護素子の載置位置を調整する載置位置調整工程等、他の工程を含めてもよい。

（発光装置）
図６に、以上に述べた方法で製造された発光装置１００を示す。
図６に示すように、発光装置１００は、表面に導電部材２０a、２０ｂを有する基体１０と、導電部材２０ａ、２０ｂに載置されて電気的に接続された半導体層１と、半導体層１の上面に半導体層１と略同じサイズで形成された波長変換部材８０と、導電部材４０の表面及び半導体層１の側面を被覆する反射部材４０と、反射部材４０を被覆する絶縁性の透光性樹脂（絶縁層９０に該当）と、を有してなる。

図６に示す発光装置１００では、平板状の基体１０の表面には、一対の電極となる導電部材２０ａ、２０ｂが形成されている。導電部材２０ａ、２０ｂは、基材１０の両端部近傍に位置する部分が外部電極２０ｃとされており、反射部材４０から露出されている。発光素子（半導体層１）の電極が、導電部材６０を介して導電部材２０ａ、２０ｂに実装されており、反射部材４０が導電部材２０ａ、２０ｂの表面から半導体層１の側面を連続して被覆している。さらに、反射部材４０は絶縁層９０で被覆されている。

また、半導体層１及び波長変換部材８０を覆うように、透光性部材５０が、凸状のレンズ形状で設けられている。この透光性部材５０は、半導体層１上の波長変換部材８０及び反射部材４０の上に形成されている。透光性部材５０の表面が光取り出し面となるため、基板１０側の面のうち、半導体層１と対向する面以外の面は、全て反射部材４０で覆われていることが好ましい。このようにすることにより、透光性部材５０の下面が、半導体層１と略同じサイズの波長変換部材と、反射部材４０とで覆われるような構造となるため、光取り出し効率が高く、良質な点光源を形成することができる。
なお、発光素子（半導体層１）の個数は、特に限定されず、複数個用いていても構わない。ただし、点光源としたい場合には、隣り合う発光素子（半導体層１）の距離を近づけ、光源（半導体層１）をなるべく一箇所に集中させて配置することが好ましい。

また、点光源ではなく、面状の光源としたい場合には、隣り合う発光素子の距離を適宜離し、均等に光が取り出せるように調節する。本実施形態では、個々の発光素子において色むらを低減することができるため、発光素子を複数並べても同様に色むらを低減させることができる。

また、変形例として図７に発光装置２００を示す。この発光装置２００は、基体１１として発光素子３０を収納する凹部を備えており、該凹部の底面に露出された導電部材２０ａ、２０ｂに発光素子（半導体層１）が載置されている。また、接合部材６０を介して導電部材２０ａに保護素子５を接続しており、ワイヤ８で、発光素子と逆並列に接続されている。外部電極２０ｃは、基体１１の裏面側に設けられている。

基体１１の内側面には、導電部材からなるリフレクタ２０ｄが形成されており、発光素子からの光が外部に透過しないような構成とされている。リフレクタ２０ｄは導電性であるため、電着又は静電塗装により反射部材４０を被覆することができる。さらに、リフレクタ２０ｄに被覆された反射部材４０を、透光性の絶縁層９０で被覆することもできる。これにより、波長変換部材８０を電着する際に、リフレクタ２０ｄに波長変換部材８０が被覆されないようにすることができる。

なお、リフレクタ２０ｄが凹部の上面にまで設けられていると、絶縁層９０で被覆する際に、凹部の外側（上面）に絶縁層９０がはみ出すことがある。このため、図７に示すように、凹部の側面に段差が形成されており、段差の側面には、リフレクタ２０ｄが形成されない領域を有している。これにより、凹部の外側（上面）に絶縁層９０がはみ出すことを抑制することができる。

その他の構成は、先に述べた実施形態と実質的に同じである。

本発明に係る発光装置の製造方法は、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、センサー用光源、信号機等、種々の発光装置の製造方法に使用することができる。

１・・・半導体層
２・・・絶縁基板
３・・・下端部
４・・・凹部
５・・・保護素子
８・・・ワイヤ
１０、１１・・・基体
２０ａ、２０ｂ・・・導電部材
３０・・・発光素子
４０・・・反射部材
５０・・・透光性部材
６０・・・接合部材
８０・・・波長変換部材
９０・・・絶縁層
２０ｃ・・・外部電極
２０ｄ・・・リフレクタ
１００、２００・・・発光装置
Ｇ・・・溝部

Claims

表面に導電部材を有する基体を準備する第１の工程と、
絶縁基板と半導体層とを有する発光素子を、前記絶縁基板を上にした状態で前記導電部材に載置する第２の工程と、
前記導電部材の表面を電着法又は静電塗装により反射部材で被覆する第３の工程と、
前記反射部材を、前記反射部材の屈折率よりも屈折率が低い透光性の絶縁層で被覆する第４の工程と、
前記絶縁基板を剥離する第５の工程と、
前記第５の工程により露出された前記半導体層の表面を、電着法又は静電塗装により波長変換部材で被覆する第６の工程と、
下面を有し、前記下面が被覆する領域が前記半導体層上の前記波長変換部材及び前記反射部材となるように形成され、前記絶縁層の屈折率よりも高い屈折率を持つ透光性部材を形成する第７の工程と、
を順に有する発光装置の製造方法。
前記反射部材は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＺｎＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＭｇＯ、ＳｒＯ、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＴａＯ_２、ＨｆＯ、ＳｅＯ、Ｙ_２Ｏ_３、ＳｉＮ、ＡｌＮ、ＡｌＯＮ及びＭｇＦ_２からなる群から選ばれた１種類以上を含む請求項１に記載の発光装置の製造方法。
前記第３の工程において、前記導電部材の表面から、前記半導体層の側面に沿って、前記反射部材を連続的に被覆する請求項１又は請求項２に記載の発光装置の製造方法。
前記第３の工程の前に、保護素子を載置し、前記保護素子と前記導電部材とを電気的に接続する第８の工程を有し、
前記第３の工程により、前記保護素子の表面を、前記反射部材で被覆する請求項１乃至３に記載の発光装置の製造方法。
前記反射部材の屈折率は、前記絶縁層の屈折率より高い請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
前記透光性部材の屈折率は、前記絶縁層の屈折率より高い請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
前記第３の工程において、前記絶縁基板の側面の少なくとも一部及び上面を露出し、かつ、前記半導体層の側面を被覆するように前記反射部材を被覆する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
前記反射部材は、前記発光素子の直下であって前記導電部材の間の溝部を被覆する請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
前記反射部材は、前記発光素子の直下であって前記導電部材の間の溝部を被覆しない請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
前記基体は凹部を備え、前記導電部材は前記凹部の底面に露出され、前記凹部の内側面に導電性の部材からなるリフレクタを有する請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
前記透光性の絶縁層はさらに前記リフレクタを被覆する請求項１０に記載の発光装置の製造方法。
前記凹部は側面に段差が形成され、前記段差の側面に前記リフレクタが形成されない領域を有する請求項１０または請求項１１に記載の発光装置の製造方法。