JP6127468B2 - 発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光装置に関し、より詳細には側面発光型（「サイドビュータイプ」ともいう）の発光装置に関するものである。

従来、電子機器の表示パネルのバックライト光源として、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）が使用されている。特に近年では、電子機器の薄型化や大画面化の進展に伴い、表示パネルや導光板も薄型化や大画面化が要求されており、発光ダイオードにおいても、薄型化や高出力化が要求されるようになってきている。

例えば特許文献１には、前方が開口し平面状の底部を有する反射ケースの両側部にリード端子の基部が各々接続され、反射ケースの後部には、下部に端子収納用の切欠き部を形成した端子保持部が一体的に設けられ、リード端子には、反射ケースの側部から端子保持部に沿って後方に伸びる接続補助部と、この接続補助部の先側に設けられ切欠き部に収納される接続部と、が設けられている、面実装型の半導体発光装置が記載されている。

また例えば特許文献２には、複数の発光素子が、細長い角棒状の配線基板の長手方向に沿って所定の間隔をおいて配設されてダイボンディングされ、しかも、該各発光素子の両側に、且つ、各発光素子と交互に位置するように反射板が配設され、さらに、該両反射板の対向面が、各発光素子の出射方向に向かうにしたがって開口面積が大きくなるように傾斜してなる線状光源装置が記載されている。また、配線基板の実装面に隣接する長手方向の両端面から各反射板の対向面の先端部にかけての領域には、反射シート又は蒸着膜からなる反射部材が設けられることが記載されている。

特開２００６−２５３５５１号公報 特開２００４−２３５１３９号公報 特開２００７−１５８００９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の半導体発光装置は、予め成型された反射ケース内に半導体発光素子を搭載するため、反射ケースと半導体発光素子の間に隙間を必要とする。また、反射ケースの成型において、樹脂の流動性から、反射ケースの肉厚を十分に小さくすることができない。また、特許文献２に記載の線状光源装置においても、反射板、反射シートや蒸着膜からなる反射部材は、発光素子から離間して別途配設されるものであり、十分な小型化が図れない。

そこで、本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、小型の側面発光型の発光装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、上面に素子実装部を含む基体と、前記素子実装部にフリップチップ実装された発光素子と、前記発光素子に接してその周囲を被覆し前記基体上に設けられた白色の被覆部材と、前記発光素子の上に設けられた、前記発光素子からの光に励起される蛍光体を有する透光性部材とを備える発光装置であって、前記被覆部材の一端面は、前記基体の一端面と実質的に同一面であり、且つ当該発光装置の実装面を構成しており、 前記被覆部材は、前記透光性部材の周囲を被覆していることを特徴とする。

本発明によれば、白色の被覆部材を、発光素子に接してその周囲を被覆するように設けることで、発光素子とそれを包囲する光反射体との距離を小さくすることができる。また、その被覆部材の一端面が発光装置の実装面を構成していることで、側面発光型の発光装置として機能させることができる。したがって、十分に小型化可能な側面発光型の発光装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る発光装置の概略上面図（ａ）と、そのＡ−Ａ断面における概略断面図（ｂ）である。 本発明の一実施の形態に係る発光装置が実装部材に実装された状態を示す概略斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る発光装置の製造方法の流れの一例を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態に係る発光装置に使用する複合基体の概略上面図（ａ）と、そのＢ−Ｂ断面における概略断面図（ｂ）である。 本発明の一実施の形態に係る発光装置の概略上面図（ａ）と、そのＣ−Ｃ断面における概略断面図（ｂ）である。 本発明の一実施の形態に係る発光装置の概略上面図（ａ）と、そのＤ−Ｄ断面における概略断面図（ｃ）と、概略側面図（ｂ）である。 本発明の一実施の形態に係る発光装置の概略上面図（ａ）と、そのＥ−Ｅ断面における概略断面図（ｂ）と、そのＦ−Ｆ断面における概略断面図（ｃ）である。 本発明の一実施の形態に係る発光装置の概略上面図（ａ）と、そのＧ−Ｇ断面における概略断面図（ｃ）と、概略側面図（ｂ）である。

以下、発明の実施の形態について適宜図面を参照して説明する。但し、以下に説明する発光装置は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。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。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。

なお以下、図中に示す「ｘ」方向を「横」方向、「ｙ」方向を「縦」方向、「ｚ」方向を「上下」方向又は「厚さ」方向と呼ぶことがある。なお、以下に示す実施の形態及び実施例の発光装置は、上面視において、横方向が長手方向となるものであるが、この限りではない。

＜実施の形態１＞
図１（ａ）は、実施の形態１に係る発光装置を示す概略上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面を示す概略断面図である。図１に示すように、実施の形態１に係る発光装置１００は、基体１０と、発光素子２０と、被覆部材３０と、透光性部材４０と、遮光部材５０と、を備えている。

基体１０は、上面１０ａに素子実装部１５を含んでいる。より詳細には、基体１０は、母材１１上に、正負一対の電極１３が設けられたものである。電極１３は、素子実装部１５、外部接続端子部１７、引き出し配線部１９を含んでいる。素子実装部１５は、発光素子２０が実装される部位である。外部接続端子部１７は、外部の電極と導電性接着剤により接続される部位である。引き出し配線部１９は、素子実装部１５と外部接続端子部１７を接続する部位である。電極１３は、基体１０の上面１０ａから端面を経て下面１０ｃに連続して設けられている。なお、引き出し配線部１９は、外部接続端子部１７より幅狭である、又はそう見えるように電極の一部がレジスト（不図示）により被覆されていることが好ましい。これにより、外部接続端子部１７に接続される導電性接着剤やそのペーストに含まれるフラックスなどが、被覆部材３０下に進入するのを抑制することができる。

発光素子２０は、基体の素子実装部１５にフリップチップ実装（フェイスダウン実装）されている。より詳細には、発光素子２０は、半導体の積層体で構成される発光素子構造と、その発光素子構造の一方の主面に接続した透光性の基板と、その発光素子構造の他方（反対側）の主面に接続した正負一対の電極と、を有するものである。発光素子２０は、その正負一対の電極が、基体の正負一対の電極１３の素子実装部１５に其々、導電性接着剤６０（第１の導電性接着剤）により接着されている。

被覆部材３０は、白色であり、発光素子２０に接してその周囲を被覆し、基体１０上に設けられている。より詳細には、被覆部材３０は、無機粒子３５を含有する樹脂が固化したものである。なお、発光素子２０の周囲とは、発光素子２０の上面視における発光素子２０の周囲（一周）のことを意味する。すなわち、「被覆部材３０が発光素子２０に接してその周囲を被覆する」とは、被覆部材３０が、発光素子２０の上面２０ａを残して、発光素子２０の全ての端面２０ｂ（側面）を被覆することを意味する。また、図示するように、被覆部材３０は、発光素子２０から上方に効率良く光を取り出すため、発光素子２０の下面も被覆していることが好ましい。被覆部材の一端面３０ｂは、基体の一端面１０ｂと実質的に同一面である。そして、被覆部材の一端面３０ｂは、当該発光装置１００の実装面を構成している。特に本例において、被覆部材の一端面３０ｂは、発光装置１００の長手方向に沿う端面である。

透光性部材４０は、発光素子２０の上に設けられる透光性の部材である。より詳細には、透光性部材４０は、発光素子の上面２０ａと被覆部材の上面３０ａに接して設けられている。透光性部材の一端面４０ｂは、基体の一端面１０ｂ及び被覆部材の一端面３０ｂと実質的に同一面である。また、この透光性部材４０は、蛍光体４５を有している。

なお、透光性部材４０の上には、遮光部材５０が設けられている。より詳細には、遮光部材５０は、透光性部材の上面４０ａに接して設けられている。遮光部材５０の一端面もまた、基体の一端面１０ｂ及び被覆部材の一端面３０ｂ及び透光性部材の一端面４０ｂと実質的に同一面である。遮光部材５０は、透光性部材４０から出射されるべき光を反射又は吸収して、透光性部材の上面４０ａにおける発光領域を制限する。遮光部材５０は、中央が開口した枠状である。よって、発光装置１００は、透光性部材の上面４０ａのうち、遮光部材５０から露出された領域を主たる発光領域としている。

図２は、実施の形態１に係る発光装置が実装部材に実装された状態を示す概略斜視図である。図２に示すように、発光装置１００は、実装部材７０に、導電性接着剤７５（第２の導電性接着剤）を用いて実装される。より詳細には、発光装置１００の正極・負極の電極１３の外部接続端子部１７が其々、実装部材の正極・負極の装置実装部７３に、導電性接着剤７５により接着される。このとき、被覆部材３０の一端面３０ｂは、基体１０の一端面１０ｂと共に、実装部材７０の上面に対向するように配置される。このようにして、発光装置１００は、その上面、すなわち発光素子の上面２０ａ（加えて、透光性部材の上面４０ａ）が側方に向いた姿勢で、実装部材７０に実装され、側面発光型の発光装置として機能する。また特に、被覆部材３０の一端面３０ｂは、基体１０の一端面１０ｂと共に、実装部材７０の上面に接していることが好ましい。これにより、発光装置１００から実装部材７０に効率良く熱を伝導させやすく、発光装置１００の放熱性を高めやすい。

以上のように構成された発光装置１００は、側面発光型の発光装置として機能させることができる。また、発光素子とそれを包囲する光反射体との距離を小さくし、装置の十分な小型化を図ることができる。また、発光素子から放射される光を白色の被覆部材により前方（上方）に反射させて取り出すことで、光の利用効率を高めることができる。さらに、発光素子の大きさを維持したまま、発光装置を小型化することができ、高出力の発光装置を得やすい。またさらに、発光素子や蛍光体から発生する熱を、被覆部材を介して放熱することができる。

図３は、実施の形態１に係る発光装置の製造方法の流れの一例を示すフローチャートである。また、図４（ａ）は、実施の形態１に係る発光装置に使用する複合基体の概略上面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＢ−Ｂ断面を示す概略断面図である。図３に示すように、発光装置１００は、発光素子実装工程、被覆部材形成工程、透光性部材形成工程、遮光部材形成工程、個片化工程を順次に経て製造することができる。なお、透光性部材及び／又は遮光部材を形成しない場合、透光性部材形成工程及び／又は遮光部材形成工程は省略するものとする。

なお、発光装置１００の製造方法においては、図４に示すような、複合基体の母材８１に複合電極８３が形成された複合基体８０を用いる。この複合基体８０は、個片化工程後に各発光装置の基体１０となるものが複数個連なって構成されている。すなわち、個片化工程後、複合基体の母材８１は各発光装置において基体の母材１１となり、複合電極８３は各発光装置において基体の電極１３となる。また、複合基体８０は、複合電極８３の両側に形成された切り欠き８７を有している。複合電極８３は、この切り欠き８７を経て、複合基体の母材８１の上面から下面に連続して設けられている。なお、図４では、説明の便宜上、１８個の発光装置を得る複合基体８０を示しているが、生産効率を高めるため、より多数（数百〜数千個）の発光装置を得る複合基体を用いることが好ましい。

まず、発光素子実装工程において、複合基体８０の複合電極８３の素子実装部に、各々、発光素子をフリップチップ実装する。

次に、被覆部材形成工程において、実装された発光素子に接してその周囲を被覆するように、被覆部材を形成する。このとき、被覆部材は、縦方向に配列される発光素子を連続して被覆するように設けられる（図４の被覆部材形成領域８５参照）。被覆部材は、スクリーン印刷や滴下（ポッティング）などにより形成することができる。さらに、このとき、被覆部材は、一旦発光素子の上面を被覆するように設けられてもよいが、その場合には、後程、発光素子の上面上の被覆部材を研磨などにより除去するとよい。

次に、透光性部材形成工程において、発光素子上に透光性部材を形成する。透光性部材は、ホットメルトによる貼り付け方式や接着剤による接着などにより形成することができる。さらに、必要に応じて、遮光部材形成工程において、透光性部材上に遮光部材を形成する。遮光部材は、印刷方式又は貼り付け方式、接着剤による接着などにより形成することができる。

最後に、個片化工程において、複合基体８０と被覆部材を分割予定線Ｌに沿って横方向に切断し、発光装置を個片化する。切断には、ダイサーやレーザ照射などを用いることができる。ここで、図４に示すように、縦方向に延伸する切り欠き８７によって、発光装置が横方向には既に分離されているのであれば、比較的少ない工数で個片化できるので好ましい。なお、透光性部材を被覆部材と同様に連続的に形成した場合は透光性部材も同時に分割される。また、遮光部材も同様である。

以下、本実施形態の発光装置に係る他の好ましい形態について説明する。

図１に示す発光装置１００において、基体及び被覆部材の一端面１０ｂ，３０ｂは、その一端面１０ｂ，３０ｂ及び基体の上面１０ａに平行な方向に長い。さらに、基体及び被覆部材の一端面１０ｂ，３０ｂは、上下方向に短くなっている。言い換えれば、発光装置１００において、基体及び被覆部材の一端面１０ｂ，３０ｂは、横方向（図中ｘ方向）に長く、厚さ方向（図中ｚ方向）に短くなっている。これにより、発光装置１００を薄型に形成しやすい。また、基体及び被覆部材の一端面１０ｂ，３０ｂと実装部材との接触面積を大きくしやすく、発光装置１００の放熱性を高めやすい。

図１に示す発光装置１００において、発光素子２０の上に、発光素子２０からの光に励起される蛍光体４５を有する透光性部材４０が設けられており、透光性部材の一端面４０ｂは、この発光装置１００の実装面を構成している。これにより、透光性部材４０中の蛍光体４５から発生する熱を実装部材に伝導させやすく、発光装置１００の放熱性を高めやすい。また特に、透光性部材の一端面４０ｂは、実装部材７０の上面に接していることが好ましい。これにより、発光装置１００から実装部材７０に効率良く熱を伝導させやすく、発光装置１００の放熱性を高めやすい。

図１に示す発光装置１００において、被覆部材３０は、無機粒子３５を含有している。これにより、発光素子２０や蛍光体４５から発生する熱を、被覆部材３０を介して、実装部材に伝導させやすく、発光装置１００の放熱性を高めやすい。

図１に示す発光装置１００において、基体１０は、素子実装部１５と電気的に接続する外部接続端子部１７を含み、外部接続端子部１７は、基体の上面１０ａに設けられている。このように、基体の上面１０ａに設けられた外部接続端子部１７を導電性接着剤で実装部材の装置実装部に接着することにより、被覆部材の一端面３０ｂを実装部材の上面に接しやすくすることができるので、発光装置１００の放熱性を高めやすい。

図１に示す発光装置１００において、外部接続端子部１７は、基体の下面１０ｃにも設けられている。このように、基体の上面１０ａに設けられた外部接続端子部１７に加えて、基体の下面１０ｃに設けられた外部接続端子部１７も導電性接着剤で実装部材の装置実装部に接着することにより、発光装置１００の実装部材からの浮きを抑えて、発光装置１００の放熱性を高めやすい。また、発光装置１００の実装安定性を高めることができる。

＜実施の形態２＞
図５（ａ）は、実施の形態２に係る発光装置を示す概略上面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるＣ−Ｃ断面を示す概略断面図である。図５に示すように、実施の形態２に係る発光装置２００は、基体１０と、発光素子２０と、被覆部材３０と、透光性部材４０と、遮光部材５０と、を備えている。より詳細には、基体１０は、該基体の上面１０ａ及び一端面１０ｂに平行な方向が長手方向であって、素子実装部１５及び発光素子２０が長手方向に且つ互いに離間して複数設けられ、被覆部材３０は、各発光素子２０の周囲を被覆している。この発光装置２００は、実施の形態１に係る発光装置１００が複数個、横方向に連なったような構成を有している。そのため、発光装置２００の発光装置１００と同様の構成については説明を省略する。

発光装置２００は、上述の複合基体８０において、切り欠き８７を設けずに、１つの発光装置用の負極側の電極（複合電極）と、その隣の発光装置用の正極側の電極（複合電極）と、が接続された複合基体を用い、その複合基体上に、発光素子２０、被覆部材３０、透光性部材４０、遮光部材５０を有する光源部を横方向に複数形成して、その複数の光源部を含むように、複合基体を横方向に切断することにより製造することができる。

このような発光装置２００は、線状の側面発光型発光装置として利用することができる。また、発光装置２００は、例えば上記特許文献１に記載のような従来の側面発光型発光装置を個々に実装部材に実装するのと比べ、光源部の実装位置精度を高めやすい。さらに、発光装置２００は、バックライト光源として、導光板とのアライメント性の向上を図ることができる。

発光装置２００は、横方向の両端に設けられる外部接続端子部１７が実装部材の電極と導電性接着剤で接着され、給電されることで全ての光源部を発光させることが可能である。また、図５に示すように、隣り合う光源部間を接続する引き出し配線部１９を補助電極として利用することで、発光装置の放熱性を高めることができる。さらに、本例のように、スルーホールなどを介して、基体１０の下面側にも補助電極を形成してもよい。

＜実施の形態３＞
図６（ａ），（ｂ）は其々、実施の形態３に係る発光装置を示す概略上面図と概略側面図であり、図６（ｃ）は、図６（ａ）におけるＤ−Ｄ断面を示す概略断面図である。図６に示すように、実施の形態３に係る発光装置３００は、基体１０と、発光素子２０と、被覆部材３０と、透光性部材４０と、を備えている。

基体１０は、上面１０ａに素子実装部１５を含んでいる。より詳細には、基体１０は、母材１１上に、正負一対の電極１３が設けられたものである。電極１３は、素子実装部１５、外部接続端子部１７、引き出し配線部１９を含んでいる。素子実装部１５は、発光素子２０が実装される部位である。外部接続端子部１７は、外部の電極と接続される部位である。引き出し配線部１９は、素子実装部１５と外部接続端子部１７を接続する部位である。電極１３は、基体１０の上面１０ａから端面に連続して設けられている。なお、引き出し配線部１９は、外部接続端子部１７より幅狭である、又はそう見えるように電極の一部がレジスト（不図示）により被覆されていることが好ましい。これにより、外部接続端子部１７に接続される導電性接着剤やそのペーストに含まれるフラックスなどが、被覆部材３０下に進入するのを抑制することができる。

発光素子２０は、基体の素子実装部１５にフリップチップ実装（フェイスダウン実装）されている。より詳細には、発光素子２０は、半導体の積層体で構成される発光素子構造と、その発光素子構造の一方の主面に接続した透光性の基板と、その発光素子構造の他方（反対側）の主面に接続した正負一対の電極と、を有するものである。発光素子２０は、その正負一対の電極が、基体の正負一対の電極１３の素子実装部１５に其々、導電性接着剤６０により接着されている。また、この発光素子２０は、基体１０の上面１０ａにおいて、基体の一端面１０ｂ側に片寄って配置されている。

被覆部材３０は、白色であり、発光素子２０に接してその周囲を被覆し、基体１０上に設けられている。また、この被覆部材３０は、透光性部材４０に接してその周囲を被覆している。被覆部材３０は、無機粒子３５を含有する樹脂が固化したものである。なお、発光素子２０の周囲とは、発光素子２０の上面視における発光素子２０の周囲（一周）のことを意味する。すなわち、「被覆部材３０が発光素子２０に接してその周囲を被覆する」とは、被覆部材３０が、発光素子２０の上面２０ａを残して、発光素子２０の全ての端面２０ｂ（側面）を被覆することを意味する。透光性部材４０についても同様である。また、この被覆部材の上面３０ａは、透光性部材の上面４０ａより下方に傾斜又は湾曲している。なお、図示するように、被覆部材３０は、発光素子２０から上方に効率良く光を取り出すため、発光素子２０の下面も被覆することが好ましい。被覆部材の一端面３０ｂは、基体の一端面１０ｂと実質的に同一面である。そして、被覆部材の一端面３０ｂは、当該発光装置３００の実装面を構成している。特に本例において、被覆部材の一端面３０ｂは、発光装置３００の長手方向に沿う端面である。

透光性部材４０は、発光素子２０の上に設けられる透光性の部材である。より詳細には、透光性部材４０は、発光素子の上面２０ａに接して設けられている。この透光性部材４０の上面視形状は、発光素子のそれと略同じである。透光性部材４０の上面４０ａは、外部に露出されており、この発光装置３００の主光取り出し面を構成している。また、この透光性部材４０は、蛍光体４５を有している。

以上のように構成された発光装置３００もまた、側面発光型の発光装置として機能させることができる。また、発光素子とそれを包囲する光反射体との距離を小さくし、発光装置の十分な小型化を図ることができる。また、発光素子から放射される光を白色の被覆部材により前方（上方）に反射させて取り出すことで、光の利用効率を高めることができる。さらに、発光素子の大きさを維持したまま、発光装置を小型化することができ、高出力の発光装置を得やすい。またさらに、発光素子や蛍光体から発生する熱を、被覆部材を介して放熱することができる。

図６に示す発光装置３００では、被覆部材３０の一端面３０ｂに垂直な方向において発光素子２０を挟む部位の肉厚は、一端面３０ｂ側のほうがその反対側より小さい。これにより、発光素子２０と実装部材との距離を小さくしやすく、発光素子２０から発生する熱を実装部材に伝導させやすいので、発光装置３００の放熱性を高めやすい。また、発光装置の発光領域を比較的低い位置に設けることができるので、比較的薄い導光板に効率良く光を入射させやすい。

図６に示す発光装置３００は、保護素子９０を備えている。この保護素子９０は、その上面及び下面に電極を備えており、その下面電極が基体の一方の電極１３に導電性接着剤で接続され、その上面電極が基体の他方の電極１３にワイヤで接続されている。そして、保護素子９０は、被覆部材３０に埋められている。これにより、発光素子２０や蛍光体４５からの光が保護素子９０に吸収されるのを抑制することができる。また、それにより、保護素子９０の設置場所を選択しやすい。特に本例では、保護素子９０は、上記被覆部材３０の一端面３０ｂに垂直な方向において発光素子２０を挟む２つの部位の肉厚の大きいほう、すなわち一端面３０ｂと反対側の部位に埋められている。

図６に示す発光装置３００では、発光素子２０の上に、発光素子２０からの光に励起される蛍光体４５を有する透光性部材４０が設けられており、被覆部材３０は、透光性部材４０の周囲を被覆している。これにより、透光性部材４０から側方に光が漏れ出すのを抑制することができる。また、発光装置３００への前方への光度を高めて、導光板に効率良く光を入射させやすい。さらに、発光素子２０から出射される光と蛍光体４５から出射される波長変換光の混色を促進し、色ムラの少ない発光が可能となる。

図６に示す発光装置３００では、基体の母材１１は、の横方向の両端において、２つの角が切り欠かれている。そして、正負一対の電極１３の外部接続端子部１７は、基体の上面１０ａから連続して、この基体の母材１１の切り欠き部の構成面に形成されている。この切り欠き部に導電性接着剤が充填されることで、発光装置４００の実装安定性を高めることができる。また、この切り欠きは、基体の母材１１の上面から下面に至るまで形成されていてもよいし、基体の母材１１の上面から端面の途中まで形成されていてもよい。なお、この発光装置３００は、縦方向が逆向きになるように、引っくり返されて、実装されてもよい。

＜実施の形態４＞
図７（ａ）は、実施の形態４に係る発光装置を示す概略上面図であり、図７（ｂ），（ｃ）は其々、図７（ａ）におけるＥ−Ｅ断面とＦ−Ｆ断面を示す概略断面図である。図７に示すように、実施の形態４に係る発光装置４００は、基体１０と、発光素子２０と、被覆部材３０と、を備えている。この発光装置４００は、透光性部材４０及び遮光部材５０を備えていない。このように、透光性部材４０及び遮光部材５０は、必須の構成ではなく、省略することもできる。

基体１０は、上面１０ａに素子実装部１５を含んでいる。より詳細には、基体１０は、母材１１上に電極１３が設けられたものである。電極１３は、複数の素子実装部１５と、母材１１の横方向の両端部に其々設けられた外部接続端子部１７と、引き出し配線部１９と、を含んでいる。素子実装部１５は、発光素子２０が実装される部位である。外部接続端子部１７は、外部の電極と接続される部位である。引き出し配線部１９は、素子実装部１５と外部接続端子部１７を接続する部位である。電極１３は、基体１０の上面１０ａから端面を経て下面１０ｃに連続して設けられている。なお、引き出し配線部１９は、外部接続端子部１７より幅狭である、又はそう見えるように電極の一部がレジスト（不図示）により被覆されていることが好ましい。これにより、外部接続端子部１７に接続される導電性接着剤やそのペーストに含まれるフラックスなどが、被覆部材３０下に進入するのを抑制することができる。

発光素子２０は、複数固設けられている。特に本例では、発光素子２０は、横方向だけでなく、縦方向にも複数配置されている。発光素子２０は、基体の各素子実装部１５にフリップチップ実装（フェイスダウン実装）されている。より詳細には、発光素子２０は、半導体の積層体で構成される発光素子構造と、その発光素子構造の一方の主面に接続した透光性の基板と、その発光素子構造の他方（反対側）の主面に接続した正負一対の電極と、を有するものである。発光素子２０は、その正負一対の電極が、基体の正負一対の電極１３の素子実装部１５に其々、導電性接着剤６０により接着されている。また、発光素子の上面２０ａは、外部に露出されている。発光素子の上面２０ａは、この発光素子が有する透光性の基板の裏面となっている。

被覆部材３０は、白色であり、各発光素子２０に接してその周囲を被覆し、基体１０上に設けられている。より詳細には、被覆部材３０は、無機粒子３５を含有する樹脂が固化したものである。なお、発光素子２０の周囲とは、発光素子２０の上面視における発光素子２０の周囲（一周）のことを意味する。すなわち、「被覆部材３０が発光素子２０に接してその周囲を被覆する」とは、被覆部材３０が、発光素子２０の上面２０ａを残して、発光素子２０の全ての端面２０ｂ（側面）を被覆することを意味する。また、図示するように、被覆部材３０は、発光素子２０から上方に効率良く光を取り出すため、発光素子２０の下面も被覆することが好ましい。被覆部材の一端面３０ｂは、基体の一端面１０ｂと実質的に同一面である。そして、被覆部材の一端面３０ｂは、当該発光装置４００の実装面を構成している。特に本例において、被覆部材の一端面３０ｂは、発光装置４００の長手方向に沿う端面である。

発光装置４００における基体１０には、穴１２が設けられている。そして、被覆部材３０は、この穴１２に充填されて、基体１０に係止されている。これにより、被覆部材３０と基体１０との密着性を高めて、被覆部材３０の基体１０からの剥離を抑制することができる。また、それにより、発光素子２０から発生する熱を、被覆部材３０を介して放熱しやすくすることができる。特に、図示するように、基体１０の穴１２は、下面１０ｃ側が上面１０ａ側より幅広に形成されていることが好ましい。これにより、被覆部材３０が基体１０に強固に係止されやすい。基体１０の穴１２の幅の変化は、階段状でも傾斜状でもよい。

以上のように構成された発光装置４００もまた、側面発光型の発光装置として機能させることができる。また、発光素子とそれを包囲する光反射体との距離を小さくし、発光装置の十分な小型化を図ることができる。また、発光素子から放射される光を白色の被覆部材により前方（上方）に反射させて取り出すことで、光の利用効率を高めることができる。さらに、発光素子の大きさを維持したまま、発光装置を小型化することができ、高出力の発光装置を得やすい。またさらに、発光素子から発生する熱を、被覆部材を介して放熱することができる。

＜実施の形態５＞
図８（ａ），（ｂ）は其々、実施の形態５に係る発光装置を示す概略上面図と概略側面図であり、図６（ｃ）は、図６（ａ）におけるＧ−Ｇ断面を示す概略断面図である。図８に示すように、実施の形態５に係る発光装置５００は、基体１０と、発光素子２０と、被覆部材３０と、透光性部材４０と、を備えている。

基体１０は、上面１０ａに素子実装部１５を含んでいる。より詳細には、基体１０は、２つの金属小片であって、正負一対の電極１３を兼ねている。すなわち、基体１０は、その母材が電極を兼ねる形態である。基体１０（電極１３）は、素子実装部１５と、外部接続端子部１７と、を含んでいる。素子実装部１５は、発光素子２０が実装される部位である。外部接続端子部１７は、外部の電極と接続される部位である。外部接続端子部１７は、外部に露出された凹部を有し、この凹部に導電性接着剤が充填されることで、発光装置５００の実装安定性を高めることができる。なお、基体の下面１０ｃは、被覆部材３０から露出されている。

発光素子２０は、基体の素子実装部１５にフリップチップ実装（フェイスダウン実装）されている。より詳細には、発光素子２０は、半導体の積層体で構成される発光素子構造と、その発光素子構造の一方の主面に接続した透光性の基板と、その発光素子構造の他方（反対側）の主面に接続した正負一対の電極と、を有するものである。発光素子２０は、その正負一対の電極が、基体１０（電極１３）である２つの金属小片の素子実装部１５に其々、導電性接着剤６０により接着されている。

被覆部材３０は、白色の部材である。被覆部材３０は、無機粒子３５を含有する樹脂が固化したものである。被覆部材３０は、発光素子２０に接してその周囲を被覆している。また、被覆部材３０は、基体１０（電極１３）と一体成形されている。これにより、被覆部材３０は、基体１０（電極１３）である２つの金属小片を、互いに電気的に絶縁させた状態で、一体的に保持している。また、図示するように、被覆部材３０は、発光素子２０から上方に効率良く光を取り出すため、発光素子２０の下面も被覆することが好ましい。被覆部材の一端面３０ｂは、基体の一端面１０ｂと実質的に同一面である。そして、被覆部材の一端面３０ｂは、当該発光装置５００の実装面を構成している。特に本例において、被覆部材の一端面３０ｂは、発光装置５００の長手方向に沿う端面である。

透光性部材４０は、発光素子２０の上に設けられる透光性の部材である。より詳細には、透光性部材４０は、発光素子の上面２０ａと被覆部材の上面３０ａに接して設けられている。透光性部材４０は、発光素子２０の直上において上面４０ａが凸面に形成された凸部と、その周囲に連続して上面４０ａが平面に形成された平坦部と、を有する。なお、透光性部材の平坦部の一端面は、基体の一端面１０ｂ及び被覆部材の一端面３０ｂと実質的に同一面である。また、この透光性部材４０は、蛍光体４５を実質的に有していない。

以上のように構成された発光装置５００もまた、側面発光型の発光装置として機能させることができる。また、発光素子とそれを包囲する光反射体との距離を小さくし、発光装置の十分な小型化を図ることができる。また、発光素子から放射される光を白色の被覆部材により前方（上方）に反射させて取り出すことで、光の利用効率を高めることができる。さらに、発光素子の大きさを維持したまま、発光装置を小型化することができ、高出力の発光装置を得やすい。またさらに、発光素子から発生する熱を、被覆部材を介して放熱することができる。特に本例では、発光素子と接続される金属製の電極と、実装部材と、の接触面積を比較的大きくしやすく、発光装置の放熱性を高めやすい。

以下、本発明の発光装置の各構成要素について説明する。

（基体１０、複合基体８０）
基体１０は、発光素子２０と電気的に接続される電極１３と、その電極１３を保持する母材１１と、を有する。母材１１が電極１３を兼ねてもよい。電極１３は、配線やリードフレームなどでもよい。電極１３の材料としては、銅、鉄、ニッケル、タングステン、クロム、アルミニウム、銀、金、チタン又はそれらの合金が挙げられる。特に、放熱性の観点においては銅又は銅合金が好ましい。電極１３の表面には、銀、プラチナ、錫、金、銅、ロジウム、又はこれらの合金などの光反射性の高い被膜が形成されていてもよい。電極１３は、鍍金などにより設けられる。基体の母材１１は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ジルコニウム、窒化ジルコニウム、酸化チタン、窒化チタン又はこれらの混合物を含むセラミックス基板、銅、鉄、ニッケル、クロム、アルミニウム、銀、金、チタン又はこれらの合金を含む金属基板、ガラスエポキシ基板、ＢＴレジン基板、ガラス基板、樹脂基板、紙基板などが挙げられる。ポリイミドなどの可撓性基板（フレキシブル基板）でもよい。母材１１の樹脂には、発光素子２０からの光を効率良く反射させるために、酸化チタンなどの白色顔料を配合してもよい。なお、複合基体８０は、複数個の基体１０が連なって構成されるものである。

（発光素子２０）
発光素子２０は、ＬＥＤ素子などの半導体発光素子を用いることができる。発光素子２０は、主として、基板と、その基板上に設けられる発光素子構造と、その発光素子構造に電気的に接続される正負一対の電極と、により構成される。但し、基板は省略することもできる。発光素子２０の上面視形状は、四角形、特に長方形であることが好ましいが、その他の形状であってもよい。発光素子２０（特に基板）の端面（側面）２０ｂは、上面２０ａに対して、略垂直であってもよいし、内側又は外側に傾斜していてもよい。基板は、透光性であることが好ましい。例えば、サファイアやスピネル、炭化珪素などが挙げられる。基板の厚さは、例えば２０μｍ以上１ｍｍ以下であり、基板の強度や発光装置の厚さの観点において、５０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。発光素子構造は、半導体層の積層体であり、少なくともｎ型半導体層とｐ型半導体層を含み、さらに活性層をその間に介することが好ましい。発光素子構造の発光波長は、半導体材料やその混晶比によって、紫外から赤外まで選択することができる。特に、蛍光体を効率良く励起可能な窒化物半導体（Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ、０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）を用いることが好ましい。このほか、緑色〜赤色発光のガリウム砒素系、ガリウム燐系半導体でもよい。発光素子２０は、フリップチップ（フェイスダウン）実装のため、正負一対の電極が同一面側に設けられているものが好ましい。また、発光素子２０の実装面側に、銀やアルミニウムなどの金属層や誘電体反射膜が設けられることで、光の取り出し効率を高めることができる。１つの発光装置に実装される発光素子２０の個数は１つでも複数でもよく、その大きさや形状、発光波長も任意に選べばよい。例えば、１つの発光装置に、赤色、緑色、青色発光の発光素子２０が実装されてもよい。複数の発光素子２０は、不規則に配置されてもよいが、行列など規則的又は周期的に配置されることで、好ましい配光が得られやすい。なお、複数の発光素子２０は、基体１０の電極１３により直列又は並列に接続できる。

（被覆部材３０）
被覆部材３０は、無機粒子３５を含有する樹脂やガラスで構成することができる。被覆部材３０の母材となる樹脂やガラスは、下記の透光性部材４０と同様のものを用いることができ、なかでもシリコーン樹脂又はエポキシ樹脂が好ましく、特に耐光性、耐熱性に優れるシリコーン樹脂がより好ましい。被覆部材３０は、印刷工法などにより形成することができるので、従来の反射ケースに比べて、無機粒子３５を高濃度に含有させることができる。また、被覆部材３０は、粘度や流動性の調整のため、シリカ（アエロジル）などを添加されてもよい。

（無機粒子３５）
無機粒子３５の屈折率は、例えば１．８以上であって、光を効率的に散乱し高い光取り出し効率を得るために、２以上であることが好ましく、２．５以上であることがより好ましい。被覆部材３０の母材の樹脂やガラスと無機粒子３５の屈折率差は、例えば０．４以上であって、光を効率的に散乱し高い光取り出し効率を得るために、０．７以上であることが好ましく、０．９以上であることがより好ましい。また、無機粒子３５の濃度は、好ましい光反射特性や形成のしやすさ等を考慮して、１０重量パーセント濃度（ｗｔ％）以上６０重量パーセント濃度以下であることが好ましく、２０重量パーセント濃度以上５０重量パーセント濃度であることがより好ましい。無機粒子３５の平均粒径（メジアン径）は、高い効率で光散乱効果を得られる、０．０８μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以上５μｍ以下であることがより好ましい。無機粒子３５は、白色であることが好ましい。具体的には、無機粒子３５は、酸化チタン、酸化ジルコニウム、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、酸化亜鉛、チタン酸バリウム、酸化アルミニウムなどを用いることができる。なかでも、酸化チタンは、水分などに対して比較的安定で且つ高屈折率であり、また熱伝導性にも優れるため、好ましい。

（透光性部材４０）
透光性部材４０は、電気的絶縁性を有し、発光素子２０から出射される光を透過可能（好ましくは透過率７０％以上）であればよい。透光性部材４０の母材は、具体的には、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、シリコーン変成樹脂、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、ＴＰＸ樹脂、ポリノルボルネン樹脂、又はこれらの樹脂を１種以上含むハイブリッド樹脂が挙げられる。ガラスでもよい。なかでも、シリコーン樹脂は、耐熱性や耐光性に優れるため、好ましい。透光性部材４０は、その母材中に、充填剤や蛍光体など、種々の機能を持つ粒子が添加されてもよい。充填剤は、拡散剤や着色剤などを用いることができる。具体的には、シリカ、酸化チタン、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、酸化亜鉛、チタン酸バリウム、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化クロム、酸化マンガン、ガラス、カーボンブラックなどが挙げられる。充填剤の粒子の形状は、破砕状でも球状でもよい。また、中空又は多孔質のものでもよい。この他、透光性部材４０は、蛍光体４５の結晶や焼結体、又は蛍光体４５と無機物の結合材との焼結体などを用いてもよい。また、透光性部材４０は、その母材中に蛍光体４５を含有するものでもよいし、その母材上に塗布や接着等により蛍光体４５が設けられたものでもよい。透光性部材４０は、平板状や薄膜状に形成することができる。また、透光性部材４０は、その上面（表面）を凸面や凹面、凹凸面などにして配光を制御することもできる。なお、透光性部材４０は、接着剤を介して発光素子２０上に設けられてもよい。

（蛍光体４５）
蛍光体４５は、発光素子２０から出射される一次光の少なくとも一部を吸収して、一次光とは異なる波長の二次光を出射する。具体的には、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（ＹＡＧ）、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）、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（ＣａＯ−Ａｌ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２）、ユウロピウムで賦活されたシリケート（（Ｓｒ，Ｂａ）_２ＳｉＯ_４）などが挙げられる。これにより、可視波長の一次光及び二次光の混色光（例えば白色系）を出射する発光装置や、紫外光の一次光に励起されて可視波長の二次光を出射する発光装置とすることができる。

（遮光部材５０）
遮光部材５０は、発光素子２０や蛍光体４５から出射される光を遮光可能（好ましくは透過率２０％以下）であればよい。遮光部材５０は、例えば白色等の光反射性の高いものでもよい。その場合、遮光部材５０は、上記被覆部材３０と同様の材料により構成することができる。また、遮光部材５０は、例えば黒色等の光吸収性の高いものでもよく、その場合には、カーボンブラックなどの黒色顔料を含む上記樹脂やガラスにより構成することができる。なお、遮光部材５０は、接着剤を介して透光性部材４０上に設けられてもよい。

（導電性接着剤６０，７５）
導電性接着剤６０，７５は、銀、金、パラジウムなどの導電性ペーストや、錫-ビスマス系、錫-銅系、錫-銀系、金-錫系などの半田、低融点金属などのろう材を用いることができる。

（実装部材７０）
実装部材７０は、発光装置１００乃至５００が実装される部材である。実装部材７０は、発光装置１００乃至５００の外部接続端子部１７を、導電性接着剤７５により接着可能な装置実装部７３を有する。具体的には、実装部材７０は、各種の配線基板や回路基板が挙げられる。実装部材７０の具体的な材料は、上記の基体１０と同様のものを用いることができる。なお、発光装置１００乃至５００が実装部材７０に実装されたものを、例えば「光源装置」と呼称する。

（保護素子９０）
保護素子９０は、静電気や高電圧サージから発光素子２０を保護するための素子である。具体的には、ツェナーダイオードが挙げられる。

以下、本発明に係る実施例について詳述する。なお、本発明は以下に示す実施例のみに限定されないことは言うまでもない。

＜実施例１＞
実施例１の発光装置は、図１に示す例の構造を有する、例えば液晶ディスプレイのバックライト光源として利用可能な、側面発光型の発光装置である。

基体１０は、ＢＴレジンの直方体状の母材１１にＣｕ／Ｎｉ／Ａｕ（下層側から順に記載）の正負一対の電極１３が形成された、縦０．４ｍｍ、横２．２ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの配線基板である。正負一対の電極１３は、母材１１の上面側の中央部において、互いに接近して、素子実装部１５を構成している。正負一対の電極１３は其々、素子実装部１５から横方向（左／右）に延びて、母材１１の上面から端面を経て下面に連続して形成されており、この横方向端部の上面から下面に連続する部位（断面視コの字（Ｕ字）状の部位）が外部接続端子部１７である。また、正負一対の電極１３の素子実装部１５と外部接続端子部１７を接続する部位が其々、引き出し配線部１９である。

基体１０の素子実装部１５には、１つの発光素子２０が、Ａｕ−Ｓｎ共晶半田である導電性接着剤６０により、フリップチップ実装されている。発光素子２０は、サファイア基板上に窒化物半導体の素子構造が形成された、縦０．３ｍｍ、横０．８ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの直方体状の青色発光（発光中心波長４６０ｎｍ）のＬＥＤチップである。

被覆部材３０は、外形が縦０．４ｍｍ、横１．２ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの略直方体であって、発光素子２０に接し、その周囲を被覆して、基体１０の上面１０ａに設けられている。被覆部材３０は、平均粒径１４μｍ、濃度２〜２．５ｗｔ％のシリカと、無機粒子３５として、平均粒径０．２５〜０．３μｍ、濃度４０〜５０ｗｔ％の酸化チタンと、を含有するシリコーン樹脂の硬化物である。被覆部材３０の両側には、電極１３の引き出し配線部１９と外部接続端子部１７が露出されている。

発光素子２０と被覆部材３０の上には、ＹＡＧ：Ｃｅの蛍光体４５を含有するシリコーン樹脂のシート（厚さ０．１ｍｍ）である透光性部材４０が設けられている。さらに、透光性部材４０の上には、発光素子２０の上面と略同じ形状の開口を有する遮光部材５０が設けられている。遮光部材５０は、被覆部材３０と同じ酸化チタンを含有するシリコーン樹脂で構成されている。

以上のように構成された本実施例の発光装置は、上記実施の形態１に記載の発光装置と同等の効果を奏することができる。

本発明に係る発光装置は、液晶ディスプレイのバックライト光源、各種照明器具、大型ディスプレイ、広告や行き先案内等の各種表示装置、さらには、デジタルビデオカメラ、ファクシミリ、コピー機、スキャナ等における画像読取装置、プロジェクタ装置などに利用することができる。

１０…基体（１０ａ…上面，１０ｂ…一端面，１０ｃ…下面、１１…母材、１２…穴、１３…電極（１５…素子実装部，１７…外部接続端子部，１９…引き出し配線部））
２０…発光素子（２０ａ…上面，２０ｂ…一端面）
３０…被覆部材（３０ａ…上面,３０ｂ…一端面、３５…無機粒子）
４０…透光性部材（４０ａ…上面，４０ｂ…一端面、４５…蛍光体）
５０…遮光部材
６０…導電性接着剤（第１の導電性接着剤）
７０…実装部材（回路基板）、７３…装置実装部、７５…導電性接着剤（第２の導電性接着剤）
８０…複合基体、８１…複合基体の母材、８３…複合電極、８５…被覆部材形成領域、８７…切り欠き、Ｌ…分割予定線
９０…保護素子
１００，２００，３００，４００，５００…発光装置

Claims (10)

1. 上面に素子実装部を含む基体と、
   前記素子実装部にフリップチップ実装された発光素子と、
   前記発光素子に接してその周囲を被覆し前記基体上に設けられた白色の被覆部材と、
   前記発光素子の上に設けられた、前記発光素子からの光に励起される蛍光体を有する透光性部材と、
   を備える発光装置であって、
   前記被覆部材の一端面は、前記基体の一端面と実質的に同一面であり、且つ当該発光装置の実装面を構成しており、
   前記被覆部材は、前記透光性部材の周囲を被覆しており、
   前記被覆部材の前記一端面に垂直な方向において前記発光素子を挟む部位の肉厚は、前記一端面側のほうがその反対側より小さい発光装置。
2. 上面に素子実装部を含む基体と、
   前記素子実装部にフリップチップ実装された発光素子と、
   前記発光素子に接してその周囲を被覆し前記基体上に設けられた白色の被覆部材と、
   前記発光素子の上に設けられた、前記発光素子からの光に励起される蛍光体を有する透光性部材と、
   を備える発光装置であって、
   前記被覆部材の一端面は、前記基体の一端面と実質的に同一面であり、且つ当該発光装置の実装面を構成しており、
   前記基体は、該基体の上面及び一端面に平行な方向が長手方向であって、
   前記被覆部材は、前記透光性部材の周囲を被覆しており、
   前記被覆部材の前記一端面に垂直な方向において前記発光素子を挟む部位の肉厚は、
   前記一端面に平行な方向において前記発光素子を挟む部位の肉厚より小さい発光装置。
3. 前記基体及び前記被覆部材の前記一端面は、該一端面及び前記基体の上面に平行な方向に長く、上下方向に短い請求項１又は２に記載の発光装置。
4. 前記被覆部材は、無機粒子を含有している請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発光装置。
5. 前記基体は、該基体の上面及び一端面に平行な方向が長手方向であって、
   前記素子実装部及び前記発光素子が前記長手方向に且つ互いに離間して複数設けられ、
   前記被覆部材は、各発光素子の周囲を被覆している請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発光装置。
6. 前記基体は、前記素子実装部と電気的に接続する外部接続端子部を含み、
   前記外部接続端子部は、前記基体の上面に設けられている請求項１乃至５に記載の発光装置。
7. 前記外部接続端子部は、前記基体の下面にも設けられている請求項６に記載の発光装置。
8. 前記外部接続端子部は、これよりも幅狭の引き出し配線部を介して、前記素子実装部と接続されてなる請求項６乃至７のいずれか一項に記載の発光装置。
9. 前記発光素子の、長手方向と交差する幅が、０．３ｍｍである請求項１乃至８のいずれか一項に記載の発光装置。
10. 枠状の遮光部材を備え、前記遮光部材から露出された前記透光性部材の領域が主たる発光領域となる、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の発光装置。

Images