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KR102390293B1 - 발광 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

발광 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR102390293B1
KR102390293B1 KR1020160094548A KR20160094548A KR102390293B1 KR 102390293 B1 KR102390293 B1 KR 102390293B1 KR 1020160094548 A KR1020160094548 A KR 1020160094548A KR 20160094548 A KR20160094548 A KR 20160094548A KR 102390293 B1 KR102390293 B1 KR 102390293B1
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히로토 다마키
요시키 사토
요이치 반도
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니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 형광 물질의 열화를 억제할 수 있는 발광 장치 및 그 제조 방법을 제공한다.
[해결 수단] 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 발광 장치(100)는, 발광 소자(10)와, 상기 발광 소자(10) 상에 배치되고 상면 및 측면을 가지며 형광 물질(25)을 함유하는 파장 변환 부재(20)와, 상기 파장 변환 부재(20)의 상면을 피복하고 형광 물질을 실질적으로 함유하지 않는 투광 부재(30)와, 상기 발광 소자(10)와 상기 파장 변환 부재(20)의 사이에 배치되고 상기 파장 변환 부재(20)의 측면을 피복하는 접착 부재(40)와, 상기 접착 부재(40)를 개재시켜 상기 파장 변환 부재(20)의 측면을 피복하는 광 반사 부재(50)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

발광 장치 및 그 제조 방법{LIGHT EMITTING APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 발광 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
예를 들어, 특허 문헌 1에는 기판과, 상기 기판 상에 탑재된 LED 칩과, 상기 LED 칩의 위 쪽의 형광체층과, 제1층, 및 상기 제1층 상의 제2층을 가지며 상기 LED 칩을 둘러싸는 댐(dam)재를 구비한 발광 장치가 기재되어 있다. 또한, 상기 제2층은 비투광성을 갖고, 상기 형광체층의 외연부(外緣部)의 상면(上面)을 덮는 것이 기재되어 있다.
일본 특허 공개 2014－072213호 공보
그러나, 이러한 종래의 발광 장치에서는 형광체층에 포함되는 형광체가 외부 공기 중의 수분 등에 의해 열화되기 쉽다.
이에 본 발명의 일 실시 형태는 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 형광 물질의 열화를 억제할 수 있는 발광 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시 형태의 발광 장치는, 발광 소자와, 상기 발광 소자 상에 배치되고 상면 및 측면을 가지며 형광 물질을 함유하는 파장 변환 부재와, 상기 파장 변환 부재의 상면을 피복하고 형광 물질을 실질적으로 함유하지 않는 투광 부재와, 상기 발광 소자와 상기 파장 변환 부재의 사이에 배치되고 상기 파장 변환 부재의 측면을 피복 하는 접착 부재와, 상기 접착 부재를 개재시켜 상기 파장 변환 부재의 측면을 피복 하는 광 반사 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 형태의 발광 장치는, 발광 소자와, 상기 발광 소자 상에 배치되고 상면 및 측면을 가지며 형광 물질을 함유하는 파장 변환 부재와, 상기 파장 변환 부재의 상면 및 측면을 연속적으로 피복하고 형광 물질을 실질적으로 함유하지 않는 투광 부재와, 상기투광 부재를 개재시켜 상기 파장 변환 부재의 측면을 피복하는 광 반사 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 형태의 발광 장치의 제조 방법은, 배선 기판 상에, 플립 칩 실장되는 발광 소자와, 형광 물질을 함유하는 파장 변환 부재와, 형광 물질을 실질적으로 함유하지 않는 투광 부재가, 이 순서대로 적층된 발광 구조체를 형성하고, 상기 발광 구조체를 광 반사 부재로 덮고, 상기 광 반사 부재를 위 쪽으로부터 상기 투광 부재가 노출될 때까지 연삭하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 형태의 발광 장치는, 파장 변환 부재 중의 형광 물질의 열화를 억제할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 형태의 발광 장치의 제조 방법은 이러한 발광 장치를 양산성 좋게 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 발광 장치의 개략 상면도(a)와 그 A－A 단면에 있어서의 개략 단면도(b).
도 2는 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 발광 장치의 실장 상태의 일례를 나타내는 개략 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 발광 장치의 제조 방법의 일례를 설명하는 개략 상면도((a)~(e)).
도 4는 도 3의 (a)~(e)의 각각의 B－B 단면에 있어서의 개략 단면도((a)~(e)).
도 5는 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 발광 장치에 있어서의 파장 변환 부재와 투광 부재의 제조 방법의 일례를 설명하는 개략 단면도((a)~(c)).
도 6은 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 발광 장치에 있어서의 파장 변환 부재와 투광 부재의 변형예를 나타내는 개략 단면도((a)~(d)).
도 7은 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 발광 장치의 개략 상면도(a)와 그 C－C 단면에 있어서의 개략 단면도(b).
도 8은 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 발광 장치에 있어서의 파장 변환 부재와 투광 부재의 제조 방법의 일례를 설명하는 개략 단면도((a)~(d)).
도 9는 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 발광 장치의 개략 상면도(a)와 그 D－D 단면에 있어서의 개략 단면도(b).
이하, 발명의 실시 형태에 대해 적절히 도면을 참조하여 설명한다. 단, 이하에 설명하는 발광 장치 및 그 제조 방법은 본 발명의 기술 사상을 구체화하기 위한 것으로, 특정적인 기재가 없는 한 본 발명을 이하의 것으로 한정하지 않는다. 또한, 하나의 실시 형태, 실시예에 있어서 설명하는 내용은, 다른 실시 형태, 실시예에도 적용 가능하다. 또한 도면이 도시하는 부재의 크기나 위치 관계 등은 설명을 명확하게 하기 위해 과장하는 것이 있다.
또한, 이하 x 방향을 가로방향, y 방향을 세로방향, z 방향을 높이(두께) 방향으로 설명한다. 이러한 x, y, z 방향(축)은 각각 다른 2 방향(축)과 직교하는 방향(축)이다.
＜실시 형태 1＞
도 1의 (a)는 실시 형태 1과 관련되는 발광 장치(100)의 개략 상면도이고, 도 1의 (b)는 그 A－A 단면에 있어서의 개략 단면도이며, 점선으로 둘러싼 부위의 부분 확대도를 포함한다. 도 1의 (a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이, 발광 장치(100)는, 발광 소자(10)와, 파장 변환 부재(20)와, 투광 부재(30)와, 접착 부재(40)와, 광 반사 부재(50)를 구비하고 있다. 파장 변환 부재(20)는 발광 소자(10) 상에 배치되어 있다. 파장 변환 부재(20)는 상면 및 측면을 가지고 있다. 파장 변환 부재(20)는 형광 물질(25)을 함유하고 있다. 투광 부재(30)는 파장 변환 부재(20)의 상면을 피복하고 있다. 투광 부재(30)는 형광 물질을 실질적으로 함유하고 있지 않다. 접착 부재(40)는 발광 소자(10)와 파장 변환 부재(20)의 사이에 배치되어 있다. 접착 부재(40)는 파장 변환 부재(20)의 측면을 피복하고 있다. 광 반사 부재(50)는 접착 부재(40)를 개재하여 파장 변환 부재(20)의 측면을 피복하고 있다.
이러한 구성을 갖는 발광 장치(100)는 파장 변환 부재(20)를 피복하는 투광 부재(30) 및 접착 부재(40)에 의해 형광 물질(25)의 열화를 억제할 수 있다. 또한, 절단에 의해 거칠어지기 쉬운 파장 변환 부재(20)의 측면과 광 반사 부재(50)와의 계면의 형성을 억제하여, 그 계면 부근에서의 광의 다중 반사 및/또는 흡수를 경감하고 광의 취출 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 명세서에 있어서의 「피복」이란, 특정적인 기재가 없는 한, 2개의 부재가 접하고 있는 경우만이 아니라, 다른 부재를 사이에 개재시키는 경우도 포함하는 의미로 사용한다. 투광 부재(30)는 파장 변환 부재(20)의 상면의 적어도 일부를 피복하고 있으면 되지만, 예를 들면 파장 변환 부재(20)의 상면의 총면적의 80% 이상, 바람직하게는 90% 이상, 보다 바람직하게는 실질적으로 전체를 피복하고 있으면 좋다. 접착 부재(40)는 파장 변환 부재(20)의 측면의 적어도 일부를 피복하고 있으면 되지만, 예를 들면 파장 변환 부재(20)의 측면의 총면적의 10% 이상, 바람직하게는 30% 이상, 보다 바람직하게는 50% 이상을 피복하고 있으면 좋다.
또한, 본 명세서에 있어서의 「형광 물질을 실질적으로 함유하지 않는다」라는 것은 형광 물질을 함유하지 않는 경우만을 의미하는 것이 아니라, 발광 장치의 발광 색도에 영향을 주지 않는 정도의 형광 물질의 함유는 포함할 수 있다.
또한, 이 발광 장치(100)는 도전 부재(60)과 배선 기판(70)을 더 구비하고 있다. 그리고, 발광 소자(10)는 배선 기판(70) 상에 플립 칩 실장되어 있다. 즉, 발광 소자(10)의 양음 전극은 도전 부재(60)를 개재하여 배선 기판의 배선(75) 상에 위치되어 있다. 단, 이 도전 부재(60) 및 배선 기판(70)은 생략할 수 있다. 그 경우에는, 발광 장치(100)는 CSP(칩·사이즈·패키지; Chip Size Package) 형의 발광 장치로 할 수 있다.
이하, 발광 장치(100)의 바람직한 형태에 대해 설명한다.
도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 파장 변환 부재(20)의 측면은 요철을 갖는 것이 바람직하다. 파장 변환 부재(20)는 형광 물질(25)를 함유함으로써 절단 단면인 측면에 요철이 형성되기 쉽다. 이에 의해, 파장 변환 부재(20)의 측면과 광 반사 부재(50)와의 계면 부근에서의 다중 반사를 발생시키기 쉬워지기 때문에, 접착 부재(40)(실시 형태 2 및 3에서는 투광 부재(30))에 의해 파장 변환 부재(20)의 측면을 피복하는 기술적 의의가 크다.
도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이, 접착 부재(40)의 측면은 파장 변환 부재(20)의 측면보다 매끄러운 것이 바람직하다. 이에 의해, 접착 부재(40)와 광 반사 부재(50)의 계면을 양호한 광 반사면으로 할 수 있어 광의 취출 효율을 높일 수 있다. 또한, 이러한 매끄러운 측면을 얻기 위해서, 접착 부재(40)는 형광 물질을 실질적으로 함유하지 않는 것이 바람직하다. 또한, 여기서 말하는 「매끄러운」은, 요철이 작은 및/또는 적은 것을 의미하며, 예를 들면 산술 평균 거칠기 Ra에 의해 특정할 수 있다.
도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 투광 부재(30)의 측면은 파장 변환 부재(20)의 측면보다 매끄러운 것이 바람직하다. 형광 물질을 함유하지 않는 투광 부재(30)의 절단 단면인 측면은 비교적 매끄럽게 형성되기 쉽다. 이에 의해, 투광 부재(30)와 광 반사 부재(50)의 계면을 양호한 광 반사면으로 할 수가 있어 광의 취출 효율을 높일 수 있다.
형광 물질(25)은 적어도 불화물 형광체 및/또는 양자점을 포함하는 것이 바람직하다. 불화물 형광체 및 양자점은 스펙트럼 선폭이 좁은 등, 액정 디스플레이의 백라이트 장치에 적합한 특별한 장점을 갖는 반면, 내수성이 떨어지는 성질을 가지므로, 형광 물질(25)을 보호하는 기술적 의의가 크다.
파장 변환 부재(20)는 형광 물질(25)을 함유하는 수지의 경화물인 것이 바람직하다. 수지 재료는, 비교적 염가이고 양산성이 우수한 반면, 유리 등의 무기 재료에 비해 가스(수증기를 포함) 배리어(barrier) 성능 및 내열성에 떨어지기 때문에, 형광 물질(25)를 보호하는 기술적 의의가 크다.
도 1의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 파장 변환 부재(20)는 상면에서 볼 때, 발광 소자(10)의 전부를 덮는 크기인 것이 바람직하다. 이에 의해, 발광 장치의 발광 영역을 크게 하기 쉽고, 광의 취출 효율을 높이기 쉽다. 또한, 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 광 반사 부재(50)는 발광 소자(10)의 측면을 피복하는 것, 더욱 상세하게는 직접 및/또는 접착 부재(40)를 개재시켜 피복하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 발광 장치의 정면 휘도를 높이고, 또한 발광 장치를 소형으로 형성할 수 있다.
도 2는 실시 형태 1과 관련되는 발광 장치(100)의 실장 상태의 일례를 나타내는 개략 사시도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 발광 장치(100)는 단자부(75b)를 실장 기판(97)의 랜드부에 땜납 등에 의해 접착함으로써 실장된다. 발광 장치(100)는 측면 발광(사이드뷰)형의 발광 장치로 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 발광 장치(100)의 실장면은 투광 부재(30)의 상면에 실질적으로 직교하게 된다. 측면 발광형의 발광 장치는, 박형(薄型), 소형으로 형성되어 휴대 단말 등의 액정 디스플레이의 백라이트 장치에 이용된다. 이 때, 발광 장치의 발광면은 도광판의 측면에 접촉되지만, 투광 부재(30)에 의해 파장 변환 부재(20)의 상면을 피복함으로써 형광 물질(25)을 보호할 수 있다. 특히, 발광 장치(100)의 상면에서 볼 때의 형상이, 한 변이 0.5mm 이하의 사각형 형상이 되면, 발광 장치(100) 나아가 파장 변환 부재(20)의 기계적 강도가 낮아지기 쉬워서, 형광 물질(25)을 보호하는 기술적 의의가 크다. 또한, 발광 장치(100)는 이에 한정되지 않고 상면 발광(톱 뷰(top view))형의 발광 장치로 할 수도 있다.
도 3의 (a)~(e)는 실시 형태 1과 관련되는 발광 장치(100)의 제조 방법의 일례를 설명하는 개략 상면도이며, 도 4의 (a)~(e)는 도 3의 (a)~(e)의 각각의 B－B 단면에 있어서의 개략 단면도이다. 발광 장치(100)의 제조 방법은, 배선 기판(70) 상에 플립 칩 실장되는 발광 소자(10)와, 형광 물질을 함유하는 파장 변환 부재(20)와, 형광 물질을 실질적으로 함유하지 않는 투광 부재(30)가 이 순서대로 적층된 발광 구조체(15)를 형성하고(도 3, 4의 (a) 및 (b) 참조), 발광 구조체(15)를 광 반사 부재(50)로 덮고(도 3, 4의 (c) 참조), 광 반사 부재(50)를 위 쪽으로부터 투광 부재(30)가 노출될 때까지 연삭하는(도 3, 4의 (d) 및 (e) 참조) 것을 포함한다. 또한, 발광 구조체(15)는 발광 소자(10)와 파장 변환 부재(20)의 사이에 접착 부재(40)를 포함할 수도 있다.
보다 구체적으로는, 발광 소자(10)는, 리플로우, 초음파 접합, 열압착 등의 방법에 의해 배선 기판(70)의 소자 탑재부(75a) 상에 도전 부재(60)를 개재시켜 플립 칩 실장시킬 수 있다. 발광 소자(10)와 파장 변환 부재(20)와의 접착은 유동 상태의 접착 부재(40)를 발광 소자(10)와 파장 변환 부재(20)의 사이에 배치하고, 가열 등에 의해 접착 부재(40)를 경화시키면 된다. 이 때, 접착 부재(40)는 발광 소자(10)의 상면에 도포하여도 되고, 파장 변환 부재(20)의 하면(下面)에 도포하여도 된다. 또한, 발광 소자(10)와 파장 변환 부재(20)는 접착 부재(40)를 개재시키지 않고, 직접 접착(직접 접합)시킬 수도 있다. 광 반사 부재(50)는 포팅(potting)법, 트랜스퍼(transfer) 성형법, 압축 성형법 등에 의해 성형할 수 있다. 광 반사 부재(50)의 연삭은, 연삭 장치(연삭기)(99)를 이용하는 것이 바람직하다.
이러한 구성을 갖는 발광 장치(100)의 제조 방법은, 파장 변환 부재(20) 중의 형광 물질(25)의 열화를 억제할 수 있는 발광 장치를 양산성 좋게 제조할 수 있다. 광 반사 부재(50)를 연삭할 때, 파장 변환 부재(20) 상을 투광 부재(30)가 피복하고 있음으로써, 연삭에 의한 형광 물질(25)의 열화를 억제 내지 회피할 수 있다. 또한, 형광 물질(25)를 포함한 파장 변환 부재(20)를 연삭하지 않고, 대신 투광 부재(30)를 연삭함으로써 발광 장치의 발광 색도의 불균형을 억제할 수 있다.
또한, 여기에서는, 복수의 배선 기판(70)이 연결된 복합 기판(701) 상에 발광 구조체(15)를 제1 방향(y 방향)으로 복수 형성하고, 이 복수의 발광 구조체(15)를 1개의 광 반사 부재(50)로 덮고, 발광 구조체(15) 사이의 광 반사 부재(50) 및 복합 기판(701)을 제1 방향에 직교하는 제2 방향(x 방향)으로 절단한다(도 3의 (a)~(e) 참조). 이에 의해, 발광 장치(100)의 양산성을 높일 수 있다.
발광 구조체(15)가 접착 부재(40)를 포함하는 경우, 접착 부재(40)를 파장 변환 부재(20)의 측면 상으로 연신(延伸)시키는 것이 바람직하다. 이에 의해, 접착 부재(40)에 의해 파장 변환 부재(20)의 측면을 피복하고, 광 반사 부재(50)에 의해 접착 부재(40)를 개재시켜 파장 변환 부재(20)의 측면을 피복할 수 있다.
도 3, 4의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 발광 구조체(15)는 발광 소자(10)를 배선 기판(70) 상에 플립 칩 실장한 후, 발광 소자(10) 상에 파장 변환 부재(20)와 투광 부재(30)를 접착시켜 형성하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 발광 소자(10)를 실장할 때의 가열 및/또는 가압 처리의 파장 변환 부재(20) 나아가 형광 물질(25)로의 영향을 회피할 수 있어 형광 물질(25)의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 발광 구조체(15)는 발광 소자(10) 상에 파장 변환 부재(20)와 투광 부재(30)를 접착시킨 후, 발광 소자(10)를 배선 기판(70) 상에 플립 칩 실장하여 형성할 수도 있다. 이 경우에는, 발광 소자(10)와 파장 변환 부재(20)의 상대 위치 정밀도를 높일 수 있다.
도 5의 (a)~(c)는, 실시 형태 1과 관련되는 발광 장치(100)에 있어서의 파장 변환 부재(20)와 투광 부재(30)의 제조 방법의 일례를 설명하는 개략 단면도이다. 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 실시 형태 1과 관련되는 파장 변환 부재(20)와 투광 부재(30)는 다음과 같이 준비할 수 있다. 우선, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 형광 물질을 함유하는 수지의 박판(薄板)(920)과, 형광 물질을 실질적으로 함유하지 않는 수지의 박판(930)을 적층하여 적층판(90)을 형성한다. 다음으로, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 그 적층판(90)을 절단한다. 이에 의해, 도 5의 (c)에 도시한 바와 같이, 파장 변환 부재(20)와 그 상면을 피복하는 투광 부재(30)와의 적층체를 얻을 수 있다. 또한, 예를 들면 실시 형태 3과 같이, 적층판(90)은 3층 이상의 복수 층으로 하는 것도 가능하다.
도 6의 (a)~(d)는 실시 형태 1과 관련되는 발광 장치(100)에 있어서의 파장 변환 부재(20)와 투광 부재(30)의 변형예를 나타내는 개략 단면도이다.
도 6의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 파장 변환 부재(20)와 투광 부재(30)의 적층체의 측면은 경사져 있을 수도 있다. 특히, 도 6의 (a)에 도시한 파장 변환 부재(20)와 투광 부재(30)의 적층체의 측면은, 상면측(투광 부재(30)측)의 직경이 하면측(파장 변환 부재(20)측)의 직경에 비해 크게 되도록 경사져 있다. 이 경우에는, 접착 부재(40)에 의해 파장 변환 부재(20)의 측면을 피복하기 쉽기 때문에, 형광 물질(25)의 열화를 억제하기 쉽고, 또한 광의 취출 효율을 높이기 쉽다. 한편, 도 6의 (b)에 도시한 파장 변환 부재(20)와 투광 부재(30)의 적층체의 측면은, 하면측(파장 변환 부재(20)측)의 직경이 상면측(투광 부재(30)측)의 직경에 비해 크게 되도록 경사져 있다. 이 경우에는, 파장 변환 부재(20) 및 투광 부재(30)의 발광 장치(100)로부터의 탈락을 억제할 수 있다.
도 6의 (c)에 도시한 바와 같이, 파장 변환 부재(20)의 측면은 돌기 및/또는 오목부를 가질 수도 있다. 접착 부재(40)가 이 돌기에 걸리거나 이 오목부에 채워지거나 함으로써, 파장 변환 부재(20)의 발광 장치(100)으로부터의 탈락을 억제할 수 있다.
도 6의 (d)에 도시한 바와 같이, 파장 변환 부재(20)와 투광 부재(30)의 적층체의 측면 상에는 피막(35)이 형성되어 있어도 좋다. 피막(35)은 광의 취출 효율을 높이는 관점에서 광 반사성을 갖고 있는 것이 바람직하고, 특히 산화 티탄으로 구성되는 것이 바람직하다. 피막(35)의 막 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 10nm 이상 10μm 이하이며, 30nm 이상 5μm 이하인 것이 바람직하고, 50nm 이상 1μm 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 피막(35)은 복수의 입자로 구성되는 박막이어도 된다. 이 입자는 나노 입자(1차 입자 직경(예를 들면, D50으로 정의됨)이 1nm 이상 100nm 이하의 입자)인 것이 바람직하다. 이러한 피막(35)은 유기 용제(휘발성이 바람직함) 중에 입자를 분산시킨 슬러리에 파장 변환 부재(20)와 투광 부재(30)의 적층체를 침지시키거나, 또는 상기 슬러리를 파장 변환 부재(20)와 투광 부재(30)의 적층체에 포팅하거나, 잉크젯 또는 스프레이에 의해 분사하거나, 솔 또는 스펀지에 의해 도포하거나 함으로써 형성할 수 있다. 또한, 도시하는 예에서는, 피막(35)은 투광 부재(30)의 상면에도 형성되어 있지만, 광 반사 부재(50)의 연삭에 의해 이 투광 부재(30)의 상면의 피막(35)은 제거된다.
＜실시 형태 2＞
도 7의 (a)는 실시 형태 2와 관련되는 발광 장치(200)의 개략 상면도이고, 도 7의 (b)는 그 C－C 단면에 있어서의 개략 단면도이며, 점선으로 둘러싼 부위의 부분 확대도를 포함한다. 이 발광 장치(200)는, 투광 부재(30)와 접착 부재(40)의 형태에 있어서 실시 형태 1의 발광 장치(100)와 다르고, 그 이외의 점에 있어서는 실시 형태 1의 발광 장치(100)와 실질적으로 동일하므로 적절히 설명을 생략한다.
도 7의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 발광 장치(200)는, 발광 소자(10)와, 파장 변환 부재(20)와, 투광 부재(30)와, 접착 부재(40)와, 광 반사 부재(50)를 구비하고 있다. 파장 변환 부재(20)는 발광 소자(10) 상에 배치되어 있다. 파장 변환 부재(20)는 상면 및 측면을 갖고 있다. 파장 변환 부재(20)는 형광 물질(25)을 함유하고 있다. 투광 부재(30)는 파장 변환 부재(20)의 상면 및 측면을 연속적으로 피복하고 있다. 투광 부재(30)는 형광 물질을 실질적으로 함유하고 있지 않다. 접착 부재(40)는 발광 소자(10)와 파장 변환 부재(20)의 사이에 배치되어 있다. 광 반사 부재(50)는 투광 부재(30)를 개재시켜 파장 변환 부재(20)의 측면을 피복하고 있다. 또한, 이 발광 장치(200)도 또한 도전 부재(60)와 배선 기판(70)을 더 구비하고 있다. 또한, 이 발광 장치(200)에서는 접착 부재(40)를 생략할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 발광 장치(200)는 파장 변환 부재(20)를 피복하는 투광 부재(30)에 의해 형광 물질(25)의 열화를 억제할 수 있다. 또한, 절단에 의해 거칠어지기 쉬운 파장 변환 부재(20)의 측면과 광 반사 부재(50)와의 계면의 형성을 억제하고, 그 계면 부근에서의 광의 다중 반사 및/또는 흡수를 경감하여 광의 취출 효율을 높일 수 있다.
또한, 도시하는 예에서는, 접착 부재(40)는 파장 변환 부재(20)의 측면보다 내측에 있다. 즉, 접착 부재(40)는 투광 부재(30)의 하면 또는 측면 상까지 연신(延伸)하고 있지 않다. 이 경우, 발광 소자(10)의 광이 접착 부재(40)를 통하여 파장 변환 부재(20)를 거치지 않고, 투광 부재(30)의 주연부로부터 직접적으로 출사하는 것을 억제할 수 있다. 한편, 접착 부재(40)가 파장 변환 부재(20)의 측면보다 외측에 있는, 즉, 투광 부재(30)의 하면 또는 측면 상까지 연신하도록 하는 것은, 발광 장치(200)의 양산성의 관점에 있어서 바람직하다.
도 8의 (a)~(d)는 실시 형태 2와 관련되는 발광 장치(200)에 있어서의 파장 변환 부재(20)와 투광 부재(30)의 제조 방법의 일례를 설명하는 개략 단면도이다. 도 8의 (a)~(d)에 도시한 바와 같이, 실시 형태 2와 관련되는 파장 변환 부재(20)와 투광 부재(30)는 다음과 같이 준비할 수 있다. 우선, 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 형광 물질을 함유하는 수지의 박판(920)을 복수의 작은 단편(파장 변환 부재(20))으로 절단한다. 다음으로, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 그 복수의 작은 단편을 서로 사이를 떨어뜨려 나란히 두고, 형광 물질을 실질적으로 함유하지 않는 수지(932)를 복수의 작은 단편 위와 그 사이 영역에 충전한다. 마지막으로, 도 8의 (c)에 도시한 바와 같이, 사이 영역의 수지(932)를 절단한다. 이 때, 수지(932)를 절단하는 칼은, 적어도 한 쪽의 작은 단편(파장 변환 부재(20))의 측면으로부터 사이를 두고 떨어져 있는 것이 바람직하고, 또한 수지(932)를 절단하는 칼의 폭은 사이 영역의 폭보다 작은 것이 바람직하다. 이에 의해, 도 8의 (d)에 도시한 바와 같이, 파장 변환 부재(20)와 그 상면 및 측면을 연속적으로 피복하는 투광 부재(30)와의 적층체를 얻을 수 있다.
＜실시 형태 3＞
도 9의 (a)는 실시 형태 3과 관련되는 발광 장치(300)의 개략 상면도이고, 도 9의 (b)는, 그 D－D 단면에 있어서의 개략 단면도이며, 점선으로 둘러싼 부위의 부분 확대도를 포함한다. 이 발광 장치(300)는, 발광 소자(10)의 수와 광 확산 부재(80)를 포함한다는 점에서 실시 형태 2의 발광 장치(200)와 다르고, 그 이외에 대해서는 실시 형태 2의 발광 장치(200)와 실질적으로 동일하므로 적절히 설명을 생략한다.
도 9의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 발광 장치(300)는, 발광 소자(10)와, 파장 변환 부재(20)와, 투광 부재(30)와, 접착 부재(40)와, 광 반사 부재(50)와, 광 확산 부재(80)를 구비하고 있다. 발광 소자(10)는 복수 개 있다. 파장 변환 부재(20)는 발광 소자(10) 상에 배치되어 있다. 파장 변환 부재(20)는 상면 및 측면을 갖고 있다. 파장 변환 부재(20)는 형광 물질(25)을 함유하고 있다. 광 확산 부재(80)는 발광 소자(10)와 파장 변환 부재(20)의 사이에 배치되어 있다. 광 확산 부재(80)는 광 확산제(85)를 함유하고 있다. 또한, 광 확산 부재(80)는 형광 물질(25)을 실질적으로 함유하고 있지 않다. 투광 부재(30)는 파장 변환 부재(20)의 상면 및 측면을 연속적으로 피복하고 있다. 투광 부재(30)는 광 확산 부재(80)의 측면도 피복하고 있다. 투광 부재(30)는 형광 물질을 실질적으로 함유하고 있지 않다. 접착 부재(40)는 발광 소자(10)와 파장 변환 부재(20)의 사이에 배치되어 있다. 광 반사 부재(50)는 투광 부재(30)를 개재시켜 파장 변환 부재(20)의 측면을 피복하고 있다. 또한, 광 반사 부재(50)는 투광 부재(30)를 개재시켜 광 확산 부재(80)의 측면도 피복하고 있다. 또한, 이 발광 장치(300)에 있어서도 접착 부재(40)를 생략할 수 있다. 또한, 이 발광 장치(300)도 도전 부재(60)와 배선 기판(70)을 더 구비하고 있다. 복수의 발광 소자(10)는 배선 기판의 배선(75)에 의해 직렬로 접속되어 있다.
이러한 구성을 갖는 발광 장치(300)는 파장 변환 부재(20)를 피복하는 투광 부재(30)에 의해 형광 물질(25)의 열화를 억제할 수 있다. 특히, 파장 변환 부재(20)의 투광 부재(30)에 의한 상면, 측면의 피복에, 광 확산 부재(80)에 의한 하면의 피복도 더해짐으로써, 형광 물질(25)의 열화를 더 한층 억제할 수 있다. 또한, 절단에 의해 거칠어지기 쉬운 파장 변환 부재(20)의 측면과 광 반사 부재(50)와의 계면의 형성을 억제하여 그 계면 부근에서의 광의 다중 반사 및/또는 흡수를 경감하여 광의 취출 효율을 높일 수 있다. 또한, 광 확산 부재(80)에 의해, 복수의 발광 소자(10)의 광을 확산시켜 파장 변환 부재(20)에 입사시킬 수 있어 발광면에 있어서의 휘도 분포, 색도 분포의 얼룩을 억제할 수 있다. 이에 의해, 발광 장치(300)를 면내 균질한 발광이 가능한, 긴 선상 광원 또는 대면적의 면상 광원으로 할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 발광 장치에 있어서의 각 구성 요소에 대해 설명한다.
(발광 소자(10))
발광 소자는 적어도 반도체 소자 구조를 구비하고, 많은 경우에 기판을 더 구비한다. 발광 소자로서는, 예를 들면 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode) 칩을 들 수 있다. 발광 소자의 상면에서 볼 때의 형상은, 사각형, 특히 정사각형 또는 한 방향으로 긴 직사각형인 것이 바람직하지만, 그 외의 형상이어도 좋고, 예를 들면 육각형이면 발광 효율을 높일 수도 있다. 발광 소자(주로 기판)의 측면은 상면에 대해서 수직일 수도 있고, 내측 또는 외측으로 경사져 있을 수도 있다. 발광 소자는 동일 면 측에 양음(p, n) 전극을 갖는 것이 바람직하지만, 양/음 전극을 서로 반대의 면에 갖는 대향 전극 구조라도 좋다. 1개의 발광 장치에 탑재되는 발광 소자의 개수는 하나 또는 복수라도 좋다. 복수의 발광 소자는 직렬 또는 병렬로 접속할 수 있다. 반도체 소자 구조는 반도체층의 적층체, 즉 적어도 n형 반도체층과 p형 반도체층을 포함하고, 또한 활성층을 그 사이에 개재시키는 것이 바람직하다. 반도체 소자 구조는, 양음 전극 및/또는 절연막을 포함해도 된다. 양음 전극은, 금, 은, 주석, 백금, 로듐, 티탄, 알루미늄, 텅스텐, 팔라듐, 니켈 또는 이들 합금으로 구성할 수 있다. 절연막은 규소, 티탄, 지르코늄, 니오브, 탄탈, 알루미늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소의 산화물 또는 질화물로 구성할 수 있다. 발광 소자의 발광 파장은 반도체 재료나 그 혼합 결정비에 의해 자외선으로부터 적외선까지 선택할 수 있다. 반도체 재료로서는, 형광 물질을 효율성 좋게 여기시킬 수 있는 단파장의 광을 발광 가능한 재료인 질화물 반도체(주로 일반식 InxAlyGa1 －x－ yN, 0≤x, 0≤y, x＋y≤1)로 나타내어짐)를 이용하는 것이 바람직하다. 발광 소자의 발광 파장은, 발광 효율 및 형광 물질의 여기 및 그 발광과의 혼색 관계 등의 관점에서, 400nm 이상 530nm 이하가 바람직하고, 420nm 이상 490nm 이하가 보다 바람직하고, 450nm 이상 475nm 이하가 한층 더 바람직하다. 이 외에, InAlGaAs계 반도체, InAlGaP계 반도체, 황화 아연, 셀렌화 아연, 탄화규소 등을 이용할 수도 있다. 발광 소자의 기판은 주로 반도체 소자 구조를 구성하는 반도체의 결정을 성장 가능한 결정 성장용 기판이지만, 결정 성장용 기판으로부터 분리한 반도체 소자 구조에 접합시키는 접합용 기판이어도 좋다. 기판이 투광성을 가짐으로써, 플립 칩 실장을 채용하기 쉽고, 또한 광의 취출 효율을 높이기 쉽다. 기판의 모재(母材)로서는, 사파이어, 스피넬, 질화 갈륨, 질화 알루미늄, 실리콘, 탄화규소, 갈륨 비소, 갈륨 인, 인듐 인, 황화 아연, 산화 아연, 셀렌화 아연, 다이아몬드 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 사파이어가 바람직하다. 기판의 두께는 예를 들면 0.02mm 이상 1mm 이하이며, 기판의 강도나 발광 장치의 두께의 관점에서 0.05mm 이상 0.3mm 이하인 것이 바람직하다.
(파장 변환 부재(20))
(모재(21))
파장 변환 부재의 모재는 발광 소자로부터 출사되는 광에 대하여 투광성(예를 들면 광 투과율 50% 이상, 바람직하게는 70% 이상, 보다 바람직하게는 85% 이상)을 갖는 것이면 좋다. 파장 변환 부재의 모재는 실리콘 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지 또는 이들의 변성 수지 또는 하이브리드 수지를 이용할 수 있다. 그 중에서도, 실리콘 수지 또는 그 변성 수지 또는 하이브리드 수지는 내열성 및 내광성이 우수하여 바람직하다. 유리라도 좋다. 파장 변환 부재는 이들 모재 가운데 1종을 단층으로, 또는 이들 모재 가운데 2종 이상을 적층하여 구성할 수 있다. 이 외에, 파장 변환 부재는 형광체와 무기물(예를 들면 알루미나)과의 소결체 또는 형광체의 판상 결정 등을 이용할 수 있다. 또한, 파장 변환 부재의 모재의 굴절률을 투광 부재(의 모재)의 굴절률보다 높게 함으로써 광의 취출 효율을 높일 수도 있다.
(형광 물질(25))
형광 물질은 발광 소자로부터 출사되는 1차광의 적어도 일부를 흡수하여, 1차광과는 다른 파장의 2차광을 출사한다. 이에 의해, 가시 파장의 1차광 및 2차광의 혼색광(예를 들면 백색광)을 출사하는 발광 장치로 할 수 있다. 형광 물질은 이하에 나타내는 구체적인 예 중 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 구체적인 형광 물질로서는, 이트륨·알루미늄·가닛계 형광체(예를 들면 Y3(Al, Ga)5O12：Ce), 루테튬·알루미늄·가닛계 형광체(예를 들면 Lu3(Al, Ga)5O12：Ce), 실리케이트계 형광체(예를 들면 (Ba, Sr)2SiO4：Eu), 클로로 실리케이트계 형광체(예를 들면 Ca8Mg(SiO4)4Cl2：Eu), β 사이알론계 형광체(예를 들면 Si6－zAlzOzN8－z：Eu(0＜Z＜4.2)), 질소 함유 알루미노규산칼슘(CASN 또는 SCASN)계 형광체(예를 들면 (Sr, Ca) AlSiN3：Eu), 불화 규산 칼륨계 형광체(예를 들면 K2SiF6：Mn) 등을 들 수 있다. 그 외에, 형광 물질은 양자점을 포함해도 괜찮다. 양자점은 입경 1nm 이상 100nm 이하 정도의 입자이며, 입경에 의해 발광 파장을 바꿀 수 있다. 양자점은 예를 들면 셀렌화 카드뮴, 테루르화 카드뮴, 황화 아연, 황화 카드뮴, 황화 납, 셀렌화 납, 또는 AgInS2, AgZnInSx, CuInS2 등을 들 수 있다. 양자점은 구형상 유리 또는 투광성의 무기 화합물 중에 밀봉되어 있어도 괜찮다. 본 발명의 일 실시 형태는 이들 형광 물질 중에서도 수분이나 산소 등 대기 중의 성분에 비교적 약한 물질을 사용할 수 있는 점에 있어서도 우수하다.
(투광 부재(30))
투광 부재는 LED 칩으로부터 출사되는 광에 대해서 투광성(예를 들면 광 투과율 50% 이상, 바람직하게는 70% 이상, 보다 바람직하게는 85% 이상)을 갖는 것이면 좋다. 투광 부재는 실리콘 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지 또는 이들의 변성 수지 또는 하이브리드 수지를 이용할 수 있다. 그 중에서도, 실리콘 수지 또는 그 변성 수지 또는 하이브리드 수지는 내열성 및 내광성이 우수하여 바람직하다. 유리라도 좋다. 투광 부재는 이러한 모재 가운데 1종을 단층으로, 또는 이러한 모재 가운데 2종 이상을 적층하여 구성할 수 있다. 또한, 투광 부재는 광 확산제를 함유해도 좋고, 바람직하게는 그 표면의 매끄러움을 유지할 수 있는 정도의 함유량으로 한다.
(피막(35))
피막은 아래 설명하는 백색 안료 및 광 확산제와 같은 재료에 의해 구성할 수 있다. 피막은 고밀도의 입자의 집합체로 형성할 수 있다.
(접착 부재(40))
접착 부재의 모재는 실리콘 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, 또는 이들의 변성 수지 또는 하이브리드 수지를 들 수 있다. 그 중에서도, 실리콘 수지 또는 그 변성 수지 또는 하이브리드 수지는 내열성 및 내광성이 우수하여 바람직하다.
(광 반사 부재(50))
(모재(51))
광 반사 부재의 모재는 실리콘 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지 또는 이들의 변성 수지 또는 하이브리드 수지를 들 수 있다. 그 중에서도, 실리콘 수지 또는 그 변성 수지 또는 하이브리드 수지는 내열성 및 내광성이 우수하여 바람직하다. 광 반사 부재는 이러한 모재 중에 백색 안료를 함유하는 것이 바람직하다.
(백색 안료(55))
백색 안료는 산화 티탄, 산화 아연, 산화 마그네슘, 탄산마그네슘, 수산화 마그네슘, 탄산칼슘, 수산화 칼슘, 규산 칼슘, 규산 마그네슘, 티탄산바륨, 황산바륨, 수산화 알루미늄, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄 중에 1종을 단독으로, 또는 이들 중 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 백색 안료의 형상은 특히 한정되지 않고, 부정형(不定形)(파쇄형)이라도 좋지만, 유동성의 관점에서는 구형상이 바람직하다. 또한, 백색 안료의 1차 입경(예를 들면 D50로 정의됨)은 예를 들면 0.1μm 이상 0.5μm 이하 정도를 들 수 있지만, 광 반사나 피복의 효과를 높이기 위해서는 작을수록 바람직하다. 광 반사 부재 중의 백색 안료의 함유량은 특히 한정되지 않지만, 광 반사성 및 유동 상태에 있어서의 점도 등의 관점에서, 예를 들면 10wt% 이상 70wt% 이하가 바람직하고, 30wt% 이상 60wt% 이하가 보다 바람직하다. 또한, 「wt%」는 중량 퍼센트이며, 광 반사 부재의 전체 중량에 대한 해당 재료의 중량의 비율을 나타낸다.
(도전 부재(60))
도전 부재로서는, 금, 은, 구리 등의 범프, 은, 금, 구리, 백금, 알루미늄, 팔라듐 등의 금속 분말과 수지 바인더를 포함하는 금속 페이스트, 주석-비스무트계, 주석-구리계, 주석-은계, 금-주석계 등의 땜납, 저융점 금속 등의 납 재료 중 어느 하나를 이용할 수 있다.
(배선 기판(70))
(기체(基體)(71))
기체는, 견고한(rigid) 기판이면 수지(섬유 강화 수지를 포함), 세라믹스, 유리, 금속, 종이 등을 이용하여 구성할 수 있다. 수지로서는, 에폭시, 유리 에폭시, 비스말레이미드 트리아진(BT), 폴리이미드 등을 들 수 있다. 세라믹스으로서는 산화 알루미늄, 질화 알루미늄, 산화 지르코늄, 질화 지르코늄, 산화 티탄, 질화 티탄 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 금속으로서는 구리, 철, 니켈, 크롬, 알루미늄, 은, 금, 티탄 또는 이들의 합금 등을 들 수 있다. 기체는 가요성 기판(플렉시블 기판)이면 폴리이미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 액정 폴리머, 시클로올레핀 폴리머 등을 이용하여 구성할 수 있다. 또한, 이러한 기재(基材) 중에, 특히 발광 소자의 선팽창 계수에 가까운 물성을 갖는 기재를 사용하는 것이 바람직하다.
(배선(75))
배선은 기체의 적어도 상면에 형성되며, 기체의 내부 및/또는 측면 및/또는 하면에도 형성되어 있을 수 있다. 또한, 배선은 발광 소자가 탑재되는 소자 탑재부, 외부 접속용의 단자부, 이들을 접속하는 인출 배선부 등을 갖는 것이 바람직하다. 배선은 구리, 철, 니켈, 텅스텐, 크롬, 알루미늄, 은, 금, 티탄, 팔라듐, 로듐 또는 이들의 합금으로 형성할 수 있다. 이러한 금속 또는 합금의 단층이라도 좋고 다층이라도 좋다. 특히, 방열성의 관점에서는 구리 또는 구리 합금이 바람직하다. 또한, 배선의 표층(表層)에는 접합 부재의 젖음성 및/또는 광 반사성 등의 관점에서, 은, 백금, 알루미늄, 로듐, 금 또는 이들의 합금 등의 층이 설치되어 있어도 좋다.
(광 확산 부재(80))
(모재(81))
광 확산 부재의 모재는 발광 소자로부터 출사되는 광에 대해 투광성(예를 들면 광 투과율 50% 이상, 바람직하게는 70% 이상, 보다 바람직하게는 85% 이상)을 갖는 것이면 좋다. 광 확산 부재의 모재는 실리콘 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지 또는 이들의 변성 수지 또는 하이브리드 수지를 이용할 수 있다. 그 중에서도, 실리콘 수지 또는 그 변성 수지 또는 하이브리드 수지는 내열성 및 내광성이 우수하여 바람직하다. 유리라도 좋다. 광 확산 부재는 이러한 모재 중에 1종을 단층으로, 또는 이러한 모재 중에 2종 이상을 적층하여 구성할 수 있다.
(광 확산제(85))
광 확산제로서는 티탄산바륨, 산화 티탄, 산화 알루미늄, 산화 규소, 탄산칼슘 등의 무기 입자, 실리콘 수지, 아크릴 수지 등의 유기 입자를 이용할 수 있다. 또한, 광 확산제는 유리 분말(바람직하게는 굴절률이 조정된 유리 분말)을 이용해도 괜찮다. 광 확산제는 이러한 입자 중에 1종을 단독으로 또는 이러한 입자 중에 2종 이상을 조합하여 구성할 수 있다.
　[실시예]
이하, 본 발명과 관련되는 실시예에 대해 상세히 설명한다. 또한, 본 발명은 이하에 나타내는 실시예에만 한정되지 않는 것은 말할 것도 없다.
＜실시예 1＞
실시예 1의 발광 장치는 도 1의 (a) 및 (b)에 나타내는 예의 발광 장치(100)의 구성을 갖는, 가로폭 1.8mm, 세로폭 0.32mm, 두께 0.70mm의 측면 발광형의 LED 장치이다.
배선 기판(70)은 가로폭 1.8mm, 세로폭 0.32mm, 두께 0.36mm이며, 기체(71)와 이 기체(71) 상에 가로방향으로 나란히 형성된 한 쌍의 배선(75)을 구비하고 있다. 기체(71)는 BT 수지제(예를 들면 미츠비시 가스 화학사 제：HL832NSF　typeLCA)의 직육면체 형상의 작은 단편이다. 한 쌍의 배선(75)은 기체(71)측으로부터 구리/니켈/금이 적층되어 이루어져 있다. 한 쌍의 배선(75)은 각각 기체(71)의 상면의 가로방향의 중앙 측에 형성된 소자 탑재부(75a)(구리층이 두께 40μm의 돌기를 포함)와, 기체(71)의 상면의 가로방향의 단부로부터 측면을 거쳐 하면에 형성된 단자부(75b)를 포함하고 있다.
한 쌍의 배선의 소자 탑재부(75a) 상에는, 1개의 발광 소자(10)가 도전 부재(60)을 개재시켜 플립 칩 실장되어 있다.　발광 소자(10)는 사파이어 기판 상에 질화물 반도체의 n형층, 활성층, p형층이 차례로 적층되고, 청색(발광 피크 파장 452nm) 발광이 가능하고, 가로폭 1.1mm, 세로폭 0.2mm, 두께 0.12mm의 직육면체 형상의 LED 칩이다. 도전 부재(60)는 두께 15μm의 금-주석계 땜납(Au：Sn=79：21)이다.
발광 소자(10) 상에는, 파장 변환 부재(20)와 투광 부재(30)가 접착 부재(40)을 개재시켜 접착되어 있다. 파장 변환 부재(20)는, 페닐 실리콘 수지의 경화물의 모재(21) 중에, 형광 물질(25)로서 β 사이알론계 형광체 및 불화 규산 칼륨계 형광체와, 충전제로서 실리카의 나노 입자를 함유하는, 가로폭 1.16mm, 세로폭 0.22mm, 두께 0.12mm의 작은 단편이다. 파장 변환 부재(20)의 측면은 요철을 갖고 있다. 투광 부재(30)는 페닐 실리콘 수지의 경화물이며, 가로폭 1.16mm, 세로폭 0.22mm, 두께 0.04mm의 작은 단편이다. 투광 부재(30)의 측면은 파장 변환 부재(20)의 측면보다 매끄럽다. 접착 부재(40)는 두께 5μm의 디메틸 실리콘 수지의 경화물이다. 접착 부재(40)는 발광 소자(10)의 측면의 일부 및 파장 변환 부재(20)의 측면의 일부를 피복하고 있다. 접착 부재(40)의 측면은 파장 변환 부재(20)의 측면보다 매끄럽다.
광 반사 부재(50)는 가로폭 1.35mm, 세로폭 0.32mm이며, 페닐 실리콘 수지의 경화물의 모재(51) 중에, 백색 안료(55)로서 산화 티탄을 60wt% 함유하여 이루어진다. 광 반사 부재(50)는 발광 소자(10)의 측면을 직접 및 접착 부재(40)를 개재시켜 피복하고 있다. 광 반사 부재(50)는 접착 부재(40)를 개재시켜 파장 변환 부재(20)의 측면을 피복하고 있다. 광 반사 부재(50)의 상면과 투광 부재(30)의 상면은 동일 면이다. 또한, 광 반사 부재(50)의 세로방향으로 면하는 양 단면과 배선 기판(70)의 세로방향으로 면하는 양 단면은 동일 면에 있으며, 이 한 쪽의 단면이 이 발광 장치의 실장면이 된다. 이 광 반사 부재(50)에 의해, 투광 부재(30)의 상면이 이 발광 장치의 실질적인 발광 영역을 이루고 있다.
이러한 실시예 1의 발광 장치는 이하와 같이 제작된다. 우선, 형광 물질을 함유하는 수지의 박판(920)과 형광 물질을 실질적으로 함유하지 않는 수지의 박판(930)을 맞붙여, 상기 크기의 작은 단편으로 절단함으로써, 파장 변환 부재(20)와 투광 부재(30)를 준비한다. 여기서, 형광 물질을 함유하는 수지의 박판(920)과 형광 물질을 실질적으로 함유하지 않는 수지의 박판(930)은 각각 수지를 B 스테이지화시킨 형광체 시트와 투명 시트이다.
다음으로, 복합 기판(701) 상에 발광 소자(10)를 복수 개 세로방향으로 나란히 플립 칩 실장한다. 여기서, 복합 기판(701)은 복수의 배선 기판(70)이 세로방향으로 연결된 연합 기판 영역을, 세로방향으로 연장하는 복수의 슬릿에 의해 가로방향으로 이격되게 하여, 복수 개 갖고 있다. 발광 소자(10)의 실장은 도전 부재(60)가 되는 금-주석 공정(共晶) 땜납(페이스트)을 복합 기판(701)의 소자 탑재부(75a) 상에 도포하고, 그 위에 발광 소자(10)를 놓은 후, 리플로우에 의해 금-주석 공정 땜납을 용융·고체화시켜 행한다. 또한, 각 발광 소자(10)의 상면에 접착 부재(40)을 도포한 후, 그 위에 파장 변환 부재(20)(투광 부재(30)가 위에 적층되어 있음)을 놓고, 가볍게 가압함으로써, 접착 부재(40)을, 발광 소자(10)의 측면의 일부, 및 파장 변환 부재(20)의 측면의 일부 상에 연신시킨다. 그 후, 가열에 의해 접착 부재(40)의 수지를 경화시킨다. 이상에 의해, 발광 소자(10), 접착 부재(40), 파장 변환 부재(20), 및 투광 부재(30)을 이 순서로 포함하는 발광 구조체(15)가 복수 개 복합 기판(701)(각 연합 기판 영역) 상에, 세로방향으로 나란히 형성된다.
이어서, 트랜스퍼 성형 금형에 의해 복합 기판(701)상에 광 반사 부재(50)를 성형하고, (1개의 연합 기판 영역내의) 세로방향으로 나란한 복수 개의 발광 구조체(15)를 1개의 직육면체 형상의 광 반사 부재(50)로 덮는다. 그리고, 연삭 장치(99)에 의해 광 반사 부재(50)을 위 쪽으로부터 연삭하여, 투광 부재(30)의 상면을 노출시킨다.
마지막으로, 다이싱 장치에 의해, 발광 구조체(15) 사이의 광 반사 부재(50)및 복합 기판(701)을, 가로방향으로 절단함으로써, 발광 장치를 얻을 수 있다.
이상과 같이 구성된 실시예 1의 발광 장치는, 실시 형태 1의 발광 장치(100)으로 마찬가지의 효과를 나타낼 수 있다.
[산업상 이용 가능성]
본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 발광 장치는, 액정 디스플레이의 백라이트 장치, 각종 조명기구, 대형 디스플레이, 광고나 행선지 안내 등의 각종 표시장치, 프로젝터 장치, 나아가 디지털 비디오 카메라, 팩시밀리, 복사기, 스캐너 등에 있어서의 화상판독장치 등에 이용할 수 있다.
10 발광 소자
15 발광 구조체
20 파장 변환 부재(21 모재, 25 형광 물질)
30 투광 부재
35 피막
40 접착 부재
50 광 반사 부재(51 모재, 55 백색 안료)
60 도전 부재
70 배선 기판(71 기체, 75 배선(75a 소자 탑재부, 75b 단자부))
701 복합 기판
80 광 확산 부재(81 모재, 85 광 확산제)
90 적층판(920 형광 물질을 함유하는 수지의 박판, 930 형광 물질을 실질적으로 함유하지 않는 수지의 박판)
932 형광 물질을 실질적으로 함유하지 않는 수지
97 실장 기판
99 연삭 장치
100, 200, 300 발광 장치

Claims (22)

  1. 발광 소자와,
    상기 발광 소자 위에 배치되고, 상면 및 측면을 가지며, 형광 물질을 함유하는 파장 변환 부재와,
    상기 파장 변환 부재의 상면을 피복하고, 형광 물질을 실질적으로 함유하지 않는 투광 부재와,
    상기 발광 소자와 상기 파장 변환 부재의 사이에 배치되고, 상기 파장 변환 부재의 측면을 피복하는 접착 부재와,
    상기 접착 부재를 개재시켜 상기 파장 변환 부재의 측면을 피복하며, 또한, 상기 투광 부재의 측면을 피복하는 광 반사 부재를 포함하며,
    상기 접착 부재는, 상기 투광 부재의 측면상까지 연신(延伸)하지 않고, 상기 접착 부재와 상기 투광 부재가 분리되어 있는 발광 장치.
  2. 발광 소자와,
    상기 발광 소자 위에 배치되고, 상면 및 측면을 가지며, 형광 물질을 함유하는 파장 변환 부재와,
    상기 파장 변환 부재의 상면 및 측면을 연속적으로 피복하고, 형광 물질을 실질적으로 함유하지 않는 투광 부재와,
    상기 발광 소자와 상기 파장 변환 부재 사이에 배치되는 접착 부재와,
    상기 투광 부재를 개재시켜 상기 파장 변환 부재의 측면을 피복하고, 또한, 상기 접착 부재의 측면을 피복하는 광 반사 부재를 포함하며,
    상기 접착 부재는, 상기 투광 부재의 하면까지 연신하지 않고, 상기 접착 부재와 상기 투광 부재가 분리되어 있는 발광 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 파장 변환 부재의 측면은 요철을 가지는 발광 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 투광 부재의 측면은 상기 파장 변환 부재의 측면보다 매끄러운 발광 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 접착 부재의 측면은, 상기 파장 변환 부재의 측면보다 매끄러운 발광 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 접착 부재는, 형광 물질을 실질적으로 함유하지 않는 발광 장치.
  8. 삭제
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 발광 소자는 복수 개 있고, 상기 발광 소자와 상기 파장 변환 부재의 사이에 광 확산제를 함유하는 광 확산 부재를 포함하는 발광 장치.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 형광 물질은, 적어도 불화물 형광체 또는 양자점 또는 이들 모두를 포함하는 발광 장치.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 파장 변환 부재는, 상기 형광 물질을 함유하는 수지의 경화물인 발광 장치.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 발광 장치의 실장면은, 상기 투광 부재의 상면에 실질적으로 직교하는 발광 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 발광 장치의 상면에서 본 형상은 한 변이 0.5mm 이하의 사각형 형상인 발광 장치.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 광 반사 부재는, 상기 발광 소자의 측면을 피복하는 발광 장치.
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 발광 장치는, 배선 기판을 포함하고,
    상기 발광 소자는, 상기 배선 기판 상에 플립 칩 실장되어 있는 발광 장치.
  16. 배선 기판 상에, 플립 칩 실장되는 발광 소자와, 형광 물질을 함유하는 파장 변환 부재와, 형광 물질을 실질적으로 함유하지 않는 투광 부재가, 이 순서로 적층된 발광 구조체를 형성하고,
    상기 발광 구조체를 광 반사 부재로 덮고,
    상기 광 반사 부재를 위 쪽으로부터 상기 투광 부재가 노출될 때까지 연삭하는 것을 포함하는 발광 장치의 제조 방법으로서,
    상기 발광 구조체는, 상기 발광 소자와 상기 파장 변환 부재 사이에 접착 부재를 포함하며,
    상기 접착 부재를 상기 파장 변환 부재의 측면상으로 연신시키는 것을 포함하는, 발광 장치의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 파장 변환 부재와 상기 투광 부재는, 형광 물질을 함유하는 수지의 박판과 형광 물질을 실질적으로 함유하지 않는 수지의 박판을 적층한 적층판을 절단함으로써 준비하는 발광 장치의 제조 방법.
  18. 삭제
  19. 제16항에 있어서,
    상기 파장 변환 부재와 상기 투광 부재는,
    형광 물질을 함유하는 수지의 박판을 복수의 작은 단편으로 절단하여, 상기 복수의 작은 단편을 서로 사이를 떨어뜨려 나란히 배치하고,
    형광 물질을 실질적으로 함유하지 않는 수지를 상기 복수의 작은 단편 위와 그 사이 영역에 충전하고,
    상기 사이 영역의 수지를 절단함으로써 준비하는 발광 장치의 제조 방법.
  20. 제16항, 제17항 및 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 구조체는, 상기 발광 소자를 상기 배선 기판 상에 플립 칩 실장한 후, 상기 발광 소자 상에 상기 파장 변환 부재와 상기 투광 부재를 접착시킴으로써 형성하는 발광 장치의 제조 방법.
  21. 제16항, 제17항 및 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 구조체는, 상기 발광 소자 상에 상기 파장 변환 부재와 상기 투광 부재를 접착시킨 후, 상기 발광 소자를 상기 배선 기판 상에 플립 칩 실장함으로써 형성하는 발광 장치의 제조 방법.
  22. 제16항, 제17항 및 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 상기 배선 기판이 연결된 복합 기판 상에 상기 발광 구조체를 제1 방향으로 복수 개 형성하고,
    복수 개의 상기 발광 구조체를 하나의 상기광 반사 부재로 덮고,
    상기 발광 구조체 사이의 상기 광 반사 부재 및 상기 복합 기판을 상기 제 1 방향에 직교하는 제2 방향으로 절단하는 발광 장치의 제조 방법.
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