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公開番号2025087422
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-10
出願番号2023202077
出願日2023-11-29
発明の名称発光装置及びその製造方法
出願人日亜化学工業株式会社
代理人弁理士法人新樹グローバル・アイピー
主分類H10H 20/852 20250101AFI20250603BHJP()
要約【課題】発光装置から外部に一層高い光束で光を取り出すことができる発光装置及びその発光装置を容易に製造することができる製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】発光装置は、基板1と、発光素子2と、半導体素子3と、透光性部材4と、第1被覆部材5と、第2被覆部材6とを有し、第1被覆部材5は第1樹脂5A及び第1反射部材5Bを含み、基板1に対して水平方向における半導体素子3と透光性部材4との距離は、30μm以上70μm以下であり、半導体素子3と発光素子2との間において、第1被覆部材5は、基板1に対して垂直方向に、第1反射部材5Bの濃度差を有し、第1反射部材5Bの濃度差は、半導体素子3と発光素子2との間で第1被覆部材5を垂直方向に三等分した場合、下側1/3における第1反射部材5Bの濃度が、上側1/3における第1反射部材5Bの濃度に対して1.5倍以上20倍以下である。
【選択図】図1B
特許請求の範囲【請求項１】
基板と
前記基板上に配置される発光素子と、
前記基板上に配置され、前記発光素子と隣り合う半導体素子と、
前記発光素子の上面若しくは上方に配置される透光性部材と、
前記発光素子の側面若しくは側方及び前記半導体素子の側面若しくは側方に配置される第１被覆部材と、
前記透光性部材の側面若しくは側方及び前記半導体素子の上面若しくは上方に配置される第２被覆部材とを有し、
前記第１被覆部材は、第１樹脂及び第１反射部材を含み、
前記基板に対して水平方向における前記半導体素子と前記透光性部材との距離は、３０μｍ以上７０μｍ以下であり、
前記半導体素子と前記発光素子との間において、前記第１被覆部材は、前記基板に対して垂直方向に、前記第１反射部材の濃度差を有し、
前記第１反射部材の濃度差は、前記半導体素子と前記発光素子との間で前記第１被覆部材を垂直方向に三等分した場合、下側１／３における前記第１反射部材の濃度が、上側１／３における前記第１反射部材の濃度に対して１．５倍以上２０倍以下である発光装置。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
前記第１被覆部材において、前記第１反射部材の含有率は３５質量％以上５５質量％以下である請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記第２被覆部材は、第２樹脂及び第２反射部材を含み、
前記第２被覆部材において、前記第２反射部材の含有率は１５質量％以上４０質量％以下である請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
前記第２被覆部材における前記第２反射部材の濃度は、前記第１被覆部材の上側１／３における前記第１反射部材の濃度と同じ又は低い請求項１に記載の発光装置。
【請求項５】
前記第２被覆部材における前記第２反射部材の濃度は、前記第１被覆部材の上側１／３における前記第１反射部材の濃度に対して、０．２倍以上１倍以下である請求項４に記載の発光装置。
【請求項６】
前記第１被覆部材は、前記透光性部材の側面に接触していない、または前記透光性部材の厚さ方向において、前記透光性部材の側面の１／８以下で接触する請求項１に記載の発光装置。
【請求項７】
前記第１反射部材は、前記発光素子と前記基板との間に配置されている請求項１に記載の発光装置。
【請求項８】
上面視において、前記基板は矩形であり、前記発光素子及び前記半導体素子が配置されていない前記基板の角部において、前記半導体素子と前記発光素子との間の前記第１反射部材の濃度よりも低濃度の前記第１反射部材を含む低濃度箇所を有する請求項１に記載の発光装置。
【請求項９】
前記低濃度箇所における前記第１被覆部材の前記第１反射部材の濃度は０．５質量％以上８質量％以下である請求項８に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記第２被覆部材は、前記低濃度箇所に配置され、かつ、前記透光性部材の上面と同じ高さになるように配置される請求項８に記載の発光装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、発光装置及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 4,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、発光装置における外部への光取り出し効率を向上させるために、発光素子を封止する樹脂に、光反射又は光散乱材料をより均一に分散させたり、発光素子と保護素子との周囲に、粒子径の異なる光反射又は光散乱材料を配置させる方法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００４－１１９８３８号公報
特開２０１０－１２９８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明に係る実施形態は、外部に一層高い光束で光を取り出すことができる発光装置及びその発光装置を容易に製造することができる製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願は以下の発明を含む。
本開示に係る発光装置は、基板と、前記基板上に配置される発光素子と、前記基板上に配置され、前記発光素子と隣り合う半導体素子と、前記発光素子の上面若しくは上方に配置される透光性部材と、前記発光素子の側面若しくは側方及び前記半導体素子の側面若しくは側方に配置される第１被覆部材と、前記透光性部材の側面若しくは側方及び前記半導体素子の上面若しくは上方に配置される第２被覆部材とを有し、前記第１被覆部材は、第１樹脂及び第１反射部材を含み、前記基板に対して水平方向における前記半導体素子と前記透光性部材との距離は、３０μｍ以上７０μｍ以下であり、前記半導体素子と前記発光素子との間において、前記第１被覆部材は、前記基板に対して垂直方向に、前記第１反射部材の濃度差を有し、前記第１反射部材の濃度差は、前記半導体素子と前記発光素子との間で前記第１被覆部材を垂直方向に三等分した場合、下側１／３における前記第１反射部材の濃度が、上側１／３における前記第１反射部材の濃度に対して１．５倍以上２０倍以下である。
本開示に係る発光装置の製造方法は、基板と、前記基板上に配置される発光素子と、前記基板上に配置され、前記発光素子と隣り合う半導体素子と、前記発光素子の上面若しくは上方に配置される透光性部材とを備え、前記基板に対して水平方向における前記半導体素子と前記透光性部材との距離が、３０μｍ以上７０μｍ以下である、中間体を準備することと、前記半導体素子の上方から、第１樹脂と第１反射部材とを含む第１被覆部材を塗布することと、前記発光素子の側面又は側方及び前記半導体素子の側面若しくは側方に配置された前記第１被覆部材に、前記基板に対して垂直方向に遠心力をかけて、前記第１反射部材を前記基板側に沈降させて、前記半導体素子と前記発光素子との間において、前記半導体素子と前記発光素子との間で前記第１被覆部材を垂直方向に三等分した場合、下側１／３における前記第１反射部材の濃度が、上側１／３における前記第１反射部材の濃度に対して１．５倍以上２０倍以下となるように前記第１反射部材に、垂直方向の濃度差を与えることと、前記第１反射部材が沈降した前記第１被覆部材を硬化することと、硬化した前記第１被覆部材、又は、前記半導体素子の上面若しくは上方に、第２樹脂と第２反射部材とを含む第２被覆部材を塗布して、前記透光性部材の側面若しくは側方及び前記半導体素子の上面若しくは上方に前記第２被覆部材を配置することと、前記第２被覆部材を硬化することとを含む。
本開示に係る発光装置は、基板と前記基板上に配置される発光素子と、前記基板上に配置され、前記発光素子と隣り合う半導体素子と、前記発光素子の上面若しくは上方に配置される透光性部材と、前記発光素子の側面若しくは側方及び前記半導体素子の側面若しくは側方に配置される第１被覆部材と、前記透光性部材の側面若しくは側方及び前記半導体素子の上面若しくは上方に配置される第２被覆部材とを有し、前記第１被覆部材は、第１樹脂及び第１反射部材を含み、前記基板に対して水平方向における前記半導体素子と前記透光性部材との距離は、３０μｍ以上７０μｍ以下であり、前記半導体素子と前記発光素子との間において、前記第１被覆部材は、前記基板に対して垂直方向に、前記第１反射部材の濃度差を有し、前記第１反射部材の濃度差は、前記半導体素子と前記発光素子との間で前記第１被覆部材を垂直方向に三等分した場合、下側１／３における前記第１反射部材の粒子数が、上側１／３における前記第１反射部材の粒子数に対して１．５倍以上１０倍以下である。
【発明の効果】
【０００６】
本開示の発光装置によれば、外部に一層高い光束で光を取り出すことができる。また、本発明の発光装置の製造方法によれば、本開示に係る発光装置を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の一実施形態の発光装置の概略上面図である。
図１Ａにおける１Ｂ－１Ｂ線の概略断面図である。
本発明の一実施形態の発光装置で用いる基板の上面図である。
本発明の一実施形態の発光装置で用いる基板の下面図である。
本発明の一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。
本発明の一実施形態の発光装置の製造方法における中間体の上面図である。
本発明の一実施形態の発光装置の製造方法における第１被覆部材の塗布を説明するための概略上面図である。
図４Ｂにおける４Ｃ－４Ｃ線の概略端面図である。
本発明の一実施形態の発光装置の製造方法における遠心力付加後の図４Ｃに対応する概略端面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本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。ただし、以下に説明する実施形態は、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、本発明は以下のものに限定されない。各図面が示す部材の大きさ及び位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。水平方向とは、上面視における基板の一表面に平行な方向、言い換えると、基板の一表面が延長するＸ－Ｙ平面に平行な方向を指し、垂直方向とは、基板に対して垂直な方向、言い換えると、Ｚ軸方向に平行な方向を指す。断面図は、切断面のみを示す端面図を用いる場合がある。また、各実施形態において他の実施形態と同一の名称を用いる部材は、同一又は対応する部材を表している。そのような部材は、特に説明がない限り、他の実施形態で挙げた材料や大きさ等を採用することができる。
【０００９】
実施形態１：発光装置
実施形態１に係る発光装置について、図面を用いて説明する。図１Ａは、本発明の一実施形態の発光装置の概略上面図である。図１Ｂは、図１Ａにおける１Ｂ－１Ｂ線の概略断面図である。図２Ａは、本発明の一実施形態の発光装置で用いる基板の上面図である。図２Ｂは、本発明の一実施形態の発光装置で用いる基板の下面図である。
実施形態１に係る発光装置１０は、基板１と、基板１上に配置される発光素子２と、基板１上に配置され、発光素子２と隣り合う半導体素子３と、発光素子２の上面若しくは上方に配置される透光性部材４と、発光素子２の側面若しくは側方及び半導体素子３の側面若しくは側方に配置される第１被覆部材５と、透光性部材４の側面若しくは側方及び半導体素子３の上面若しくは上方に配置される第２被覆部材６とを備える。第１被覆部材５は、第１樹脂５Ａ及び第１反射部材５Ｂを含む。
基板１に対して水平方向における半導体素子３と透光性部材４との距離Ｄは、３０μｍ以上７０μｍ以下であり、半導体素子３と発光素子２との間において、第１被覆部材５は、基板１に対して垂直方向に、第１反射部材５Ｂの濃度差を有する。また、第１反射部材５Ｂの濃度差は、半導体素子３と発光素子２との間で第１被覆部材５を高さ方向に三等分した場合、下側１／３（領域５Ｌ）における第１反射部材５Ｂの濃度が、上側１／３（領域５Ｕ）における第１反射部材５Ｂの濃度に対して１．５倍以上２０倍以下である。基板１に対して水平方向とは、図１Ａの矢印Ｘ及びＹの方向が延長する方向、ここでは矢印Ｘの方向をいい、基板に対して垂直方向とは、水平方向に対して垂直、つまり図１ＢにおけるＺ軸方向に平行な方向をいう。第１被覆部材５中の第１反射部材５Ｂの濃度（密度）は、第１被覆部材５における単位体積あたりの第１反射部材５Ｂの質量を測定する方法により測定することができる。また、濃度（密度）とは、第１反射部材５Ｂの質量を第１被覆部材５全体の質量で割った割合であり、質量百分率（重量パーセント）で表すことができる。
また、濃度（密度）に代えて、単位面積あたりの第１反射部材５Ｂの粒子数を測定し、濃度差とすることもできる。第１反射部材５Ｂの濃度差は、半導体素子３と発光素子２との間で第１被覆部材５を高さ方向に三等分した場合、下側１／３（領域５Ｌ）における第１反射部材５Ｂの粒子数が、上側１／３（領域５Ｕ）における第１反射部材５Ｂの粒子数に対して１．５倍以上１０倍以下である。例えば、基板１に対して垂直方向に切断した第１被覆部材５の断面視において、単位面積あたりの第１反射部材５Ｂの粒子数を測定する。第１反射部材５Ｂの平均粒子径Ｄ５０は１μｍ以上のものとする。
このように、半導体素子３と発光素子２との間で、第１被覆部材５において、第１反射部材５Ｂが基板１に対して垂直方向の濃度差を有する、つまり、第１反射部材５Ｂを、発光素子２の下方において高密度とすることにより、発光素子２から出射された光のうち、下方若しくは側方に向かう光を、第１反射部材５Ｂによって、より効果的に上方に反射させることが可能となり、発光装置１０から、高い光束の光を効率的に取り出すことが可能となる。
【００１０】
（基板１）
基板１は、発光素子２等を支持する部材である。基板１は、少なくともその表面に、発光素子２及び半導体素子３等の電子部品の電極に電気的に接続される２以上の配線１ａを有する。基板１の主な材料としては、絶縁性材料であって、発光素子２からの光及び外からの光が透過しにくい材料が好ましい。このような材料としては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等のセラミックス、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、ビスマレイミド・トリアジン樹脂（ＢＴレジン）、ポリフタルアミド樹脂等の樹脂が挙げられる。樹脂を用いる場合には、必要に応じて、ガラス繊維、酸化チタン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ケイ素、窒化ケイ素等の無機フィラーを樹脂に混合してもよい。これにより、機械的強度の向上や熱膨張率の低減、光反射率の向上を図ることができる。基板１は、絶縁部材の上に配線を形成したものや、金属部材の表面に絶縁性材料を配置して、その絶縁性材料の上に配線を形成したものでもよい。
配線１ａは、絶縁部材や絶縁性材料の上に、所定のパターンで形成されている。配線１ａの材料として、金、銀、銅、鉄、チタン、パラジウム、ニッケル、クロム、プラチナ、タングステン、アルミニウム等の金属またはこれらを含む合金等が挙げられる。なかでも、その最表面に金が配置されているものが好ましい。配線１ａは、電解めっき、無電解めっき、蒸着、スパッタ等によって形成することができる。配線１ａは、基板１の厚さ方向に形成されたビアを介して、基板１の裏面にも配置されていることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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