特許 6229412 発光装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6229412

(24)【登録日】2017年10月27日

(45)【発行日】2017年11月15日

(54)【発明の名称】発光装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/60 20100101AFI20171106BHJP

   H01L 33/50 20100101ALI20171106BHJP

   C09K 11/00 20060101ALI20171106BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/60

   H01L33/50

   C09K11/00 A

【請求項の数】8

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-203689(P2013-203689)

(22)【出願日】2013年9月30日

(65)【公開番号】特開2015-70132(P2015-70132A)

(43)【公開日】2015年4月13日

【審査請求日】2016年7月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000226057

【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100064414

【弁理士】

【氏名又は名称】磯野 道造

(74)【代理人】

【識別番号】100111545

【弁理士】

【氏名又は名称】多田 悦夫

(72)【発明者】

【氏名】里 芳樹

(72)【発明者】

【氏名】井形 俊也

【審査官】 吉岡 一也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１８３０５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１１０２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２２１１６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０３８９５３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−１６８４０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０６９９８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００５／１０４２４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−０９２８９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１３８１３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１６８５２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２２６１１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５１５８４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１６７３３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０５１２８０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−１０８６６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０８６１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３０５３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２５６８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２８３２４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５２６７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１１０１９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／００−３３／６４

Ｃ０９Ｋ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光素子の表面に、蛍光体を含む蛍光体層を形成する蛍光体層形成工程と、
前記蛍光体層が形成された発光素子の上面の辺部に、前記蛍光体より粒径が小さな光反射性粒子または光拡散粒子を含む小粒子部を形成する小粒子部形成工程と、を含み、
前記小粒子部形成工程は、スプレーにより光反射粒子または光拡散粒子を含むスラリーを塗布する工程であることを特徴とする発光装置の製造方法。

【請求項2】

発光素子の上面の辺部に、光反射粒子または光拡散粒子を含む小粒子部を形成する小粒子部形成工程と、
前記小粒子部が形成された発光素子の表面に、前記光反射粒子または光拡散粒子より粒径が大きな蛍光体を含む蛍光体層を形成する蛍光体層形成工程と、を含み、
前記小粒子部形成工程は、スプレーにより光反射粒子または光拡散粒子を含むスラリーを塗布する工程であることを特徴とする発光装置の製造方法。

【請求項3】

前記蛍光体層形成工程は、スプレーにより蛍光体を含むスラリーを塗布する工程であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光装置の製造方法。

【請求項4】

前記蛍光体層形成工程におけるスプレーが、パルス式のスプレーであることを特徴とする請求項３に記載の発光装置の製造方法。

【請求項5】

前記蛍光体を含むスラリーは、質量比で、蛍光体：樹脂：溶剤＝２〜４０：５〜２０：１０〜２００であることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の発光装置の製造方法。

【請求項6】

前記小粒子部形成工程におけるスプレーが、パルス式のスプレーであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。

【請求項7】

前記光反射粒子または光拡散粒子を含むスラリーは、質量比で、光反射粒子または光拡散粒子：樹脂：溶剤＝２〜４０：５〜２０：１０〜２００であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。

【請求項8】

前記小粒子部形成工程において、前記発光素子の上面の辺部が露出するようにマスクし、前記露出した辺部に小粒子部を形成することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光素子の表面に蛍光体層が形成された発光装置の製造方法および発光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、発光素子を用いた発光装置は、小型で電力効率がよく、鮮やかな色を発光することで知られている。この発光装置に係る発光素子は半導体素子であるため、球切れ等の心配が少ないだけでなく、初期駆動特性に優れ、振動やオン・オフ点灯の繰り返しに強いという特徴を有する。このような優れた特性を有するため、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）、レーザーダイオード（ＬＤ：Laser Diode）等の発光素子を用いる発光装置は、各種の光源として利用されている。

【0003】

ここで、例えば白色ＬＥＤを作製する方法して最も普及している方法は、青色に発光するＬＥＤ素子に対して、そのＬＥＤ素子からの青色光を励起光とする黄色蛍光体を、発光素子周辺に塗布する方法である。発光装置においては、ＬＥＤ素子の周りに略均一な厚さに蛍光体層を形成できれば、配光性に優れた（どの角度から見ても、同じ色の光に見える）発光装置と成りえる。そのため、発光装置においては、ＬＥＤ素子の周りにいかに均一な厚さに蛍光体層を形成するかが重要となる。

【0004】

そこで、例えば、発光装置の蛍光体層（波長変換層）をスプレーコート法で形成することで、ＬＥＤ素子上に均一な厚さ（均一な蛍光体分布）の蛍光体層を形成する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開第２０１３／０５４６５８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、例えば、スプレーコート法により発光素子の表面に蛍光体層を形成する従来の技術においては、以下の問題点が存在していた。
発光装置は、スプレーコート法により蛍光体層を形成すると、発光素子の上面の辺部については、その素子形状から蛍光体層が付着しにくいため、蛍光体層の厚みが他の部分より薄くなってしまう。あるいは、辺部に蛍光体層が形成されない部位が生じてしまう。そのため、発光装置は、発光素子の上面の辺部から光抜けが起き、配光性が十分に優れたものとならないという問題点があった。

【0007】

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、発光素子の上面の辺部からの光抜けを低減することで配光性に優れたものとすることができる発光装置の製造方法および発光装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

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、発光素子の表面に、蛍光体を含む蛍光体層を形成する蛍光体層形成工程と、前記蛍光体層が形成された発光素子の上面の辺部に、前記蛍光体より粒径が小さな光反射性粒子または光拡散粒子を含む小粒子部を形成する小粒子部形成工程と、を含むことを特徴とする。

【0009】

また、本発明に係る発光装置の製造方法は、発光素子の上面の辺部に、光反射粒子または光拡散粒子を含む小粒子部を形成する小粒子部形成工程と、前記小粒子部が形成された発光素子の表面に、前記光反射粒子または光拡散粒子より粒径が大きな蛍光体を含む蛍光体層を形成する蛍光体層形成工程と、を含むことを特徴とする。

【0010】

さらに、本発明に係る発光装置は、発光素子と、前記発光素子の表面に形成された蛍光体層と、前記発光素子の上面の辺部に形成された、前記蛍光体層の蛍光体より粒径が小さな光反射粒子または光拡散粒子を含む小粒子部と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係る発光装置の製造方法によれば、発光素子の上面の辺部からの光抜けを低減することができる発光装置を製造することができる。これにより、配光性に優れた発光装置を製造することができる。
本発明に係る発光装置によれば、発光素子の上面の辺部に蛍光体より粒径が小さな光反射粒子または光拡散粒子を含む小粒子部を備えることで、発光素子の上面の辺部からの光抜けを低減することができる。これにより、配光性に優れた発光装置となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係る発光装置の概略した形態を模式的に示す斜視図である。

【図2】本発明に係る発光装置の概略した形態を模式的に示す断面図であり、図１のＸ−Ｘ断面図である。

【図3】パルス式のスプレー装置を用いたパルス式スプレーについて説明するための模式図である。

【図4】本発明の発光装置の製造方法において、マスクを用いる場合の方法について説明するための模式図であり、（ａ）は実装基板上に発光素子を実装した基板を模式的に示す平面図、（ｂ）は発光素子辺部吹き用マスクを模式的に示す平面図、（ｃ）は基板にマスクを載せた状態を模式的に示す平面図である。

【図5】本発明の発光装置の製造方法において、マスクを用いる場合の方法について説明するための模式図であり、図４（ｃ）のＹ−Ｙ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明に係る発光装置の製造方法および発光装置の形態について、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。

【0014】

≪発光装置≫
はじめに、本発明の発光装置について説明する。
図１、２に示すように、発光装置１００は、ここでは、基材１と、基材１上に設けられた導電部材２ａ，２ｂと、導電部材２ａ，２ｂ上に設けられたバンプ３ａ，３ｂと、バンプ３ａ，３ｂ上に設けられた発光素子１０と、発光素子１０の表面に設けられた蛍光体層４０と、発光素子１０の上面の辺部１５に設けられた小粒子部５０と、を主に備える。そして、基材１と、導電部材２ａ，２ｂとで、基板（実装基板）２０を構成している。なお、本発明の構成を分かりやすく示すために、図１では、図２において図示している蛍光体層４０および小粒子部５０の図示を省略している。
以下、各構成について説明する。

【0015】

（実装基板）
図１、２に示すように、実装基板２０は、発光素子１０等の電子部品が実装される基板であり、ここでは、基材１と、基材１上に設けられた導電部材２ａ，２ｂと、を備える。
実装基板２０（あるいは基材１）は、図１に示すように、ここでは矩形平板状に形成されている。なお、実装基板２０（あるいは基材１）のサイズや形状は特に限定されず、発光素子１０の数や配列間隔等、目的および用途に応じて適宜選択することができる。

【0016】

［基材］
基材１は、導電部材２ａ，２ｂを介して発光素子１０等の電子部品が実装される部材である。
基材１の材料としては、絶縁性材料を用いることが好ましく、かつ、発光素子１０から放出される光や外光等が透過しにくい材料を用いることが好ましい。また、ある程度の強度を有する材料を用いることが好ましい。具体的には、セラミックス（Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ等）あるいは樹脂、または、金属板の表面に絶縁層を設けた部材が挙げられる。セラミックスの中でも、低温焼結セラミックス（ＬＴＣＣ）は光反射率を高めやすいため、好ましく用いることができる。

【0017】

［導電部材］
導電部材２ａ，２ｂは、外部と、発光素子１０等の電子部品とを電気的に接続し、これら電子部品に、外部からの電流（電力）を供給するための部材である。
導電部材２ａ，２ｂの材料は、上述の基材１として用いられる材料や、発光装置１００の製造方法等によって適宜選択することができる。例えば、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル等の金属、または、鉄−ニッケル合金、りん青銅、鉄入り銅、モリブデン等が挙げられる。

【0018】

導電部材２ａ，２ｂは、放熱経路としての機能も有している。放熱性を高めるためには、広い面積で設けられることが好ましく、例えば、基材１の短手方向に対して（例えば、発光素子１０の上面の辺ａ，ｃが伸びる方向）広い幅で設けられることが好ましい。

【0019】

［バンプ］
バンプ３ａ，３ｂは、発光素子１０の電極と導電部材２ａ，２ｂとを電気的に接続する部材である。
バンプとしては、従来公知のものを用いればよく、例えば、スタッドバンプやめっきバンプが挙げられる。スタッドバンプの材質としてはＡｕまたはその合金がよく用いられる。めっきバンプの材質としてはＡｕのみ、若しくはＣｕ、またはＮｉをベースに表面をＡｕとした積層構造が用いられる。

【0020】

［発光素子］
発光素子１０は、例えば、発光面と反対側の面（図２では成長基板１３の下面）に正と負の電極パッドを有し、バンプ３ａ，３ｂを介して導電部材２ａ，２ｂと接続されて基材１上に実装されている。ここでは、半導体層１１に接続されたｎ側電極が、バンプ３ａを介して負極である導電部材２ａと接続され、半導体層１２に接続されたｐ側電極が、バンプ３ｂ，３ｂを介して正極である導電部材２ｂと接続されている。なお、発光面とは、実装基板２０に実装したときに、基材１と対向する側の面と反対側で、発光装置１００の光取り出し方向側の面である。

【0021】

発光素子１０としては、上面に辺部を有する形状、例えば略直方体形状で、ｎ層とｐ層と発光を行う活性層とを備える半導体層を有する発光ダイオードを用いることができる。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）、緑色（波長４９０ｎｍ〜５７０ｎｍの光）の発光素子１０としては、ＺｎＳｅ、窒化物系半導体（Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１−Ｘ−Ｙ}Ｎ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）、ＧａＰ等を用いることができる。また、赤色（波長６２０ｎｍ〜７５０ｎｍの光）の発光素子１０としては、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰ等を用いることができる。

【0022】

なお、蛍光物質を用いた発光装置１００とする場合には、その蛍光物質を効率良く励起できる短波長の発光が可能な窒化物半導体（Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１−Ｘ−Ｙ}Ｎ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）が好適に用いられる。そして、活性層の材料やその混晶を調整することによって、発光波長を種々選択することができる。さらに、これら以外の材料からなる発光素子１０を用いることもできる。なお、用いる発光素子１０の成分組成や発光色、大きさ、個数等は、目的に応じて適宜選択することができる。
発光素子１０は、光取り出し面側にサファイア等の透光性の基板を有することが好ましい。また、可視光領域の光だけでなく、紫外線や赤外線を出力する発光素子１０とすることもできる。
なお、発光装置１００は、青色発光素子と、黄色蛍光体とを組み合わせることで、白色ＬＥＤ素子とすることができる。

【0023】

なお、本発明において、発光素子１０は成長基板１３を有さないように構成することもできる。例えば、成長基板１３上にｎ層、活性層およびｐ層からなる半導体層を成長させた後に、例えば、レーザーリフトオフ法、メートル法（MeTRe法；Mechanical Transfer using a Release layer）やケミカルリフトオフ法などにより、成長基板１３を半導体層から剥離して除去するようにしてもよい。

【0024】

［蛍光体層］
蛍光体層４０は、発光素子１０の表面に形成された、蛍光体４を含む層であり、発光素子１０の表面を被覆するものである。また、蛍光体層４０は、ここでは発光素子１０が載置された部位以外の基材１の上面にも形成されている。蛍光体層４０は、例えば、蛍光体４と樹脂と溶剤とを混合したスラリーを塗布することで形成される。なお、蛍光体層４０は樹脂等と混合されたものであってもよく、蛍光体４のみで形成されたものであってもよい。なお、図２において、蛍光体層４０は図示しない樹脂等を含んでいるものとする。蛍光体層４０が樹脂を含むことで、小粒子５が辺部１５に固着しやすくなる。
蛍光体層の厚みとしては、１０μｍ〜２００μｍ程度があげられる。
上述の通り、発光素子の辺部もしくは角部には蛍光体層となるスラリー等が付着しにくいため、蛍光体層が形成されない、もしくは厚みがその他の部分より薄く形成される。この蛍光体層が形成されない部分もしくは蛍光体層が薄い部分に後述する小粒子部が形成される。
蛍光体層４０を構成する蛍光体４は、波長変換部材として発光素子１０からの光の少なくとも一部を吸収して異なる波長を有する光を発する蛍光部材である。

【0025】

蛍光体４の材料としては、例えばイットリウム、アルミニウムおよびガーネットを混合したＹＡＧ系蛍光体や、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、酸窒化物系蛍光体等を用いることができる。例えば、青色発光素子においては、緑色乃至黄色を発光するＹＡＧ系蛍光体、ＬｕＡＧ系蛍光体、Ｍ_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ（ＭはＳｒ，Ｃａ，Ｂａ等）のシリケート蛍光体との組み合わせや、更に演色性を高めるために、赤色を発光する蛍光体として、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ_３：ＥｕのようなＳＣＡＳＮ系蛍光体、ＣａＡｌＳｉＮ_３：ＥｕのようなＣＡＳＮ系蛍光体や、ＳｒＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ、ＫＳＦ蛍光体等が所望の色調に適した組み合わせや配合比で用いられる。

【0026】

蛍光体４の粒径は、小粒子部５０を構成する光反射粒子または光拡散粒子（以下、適宜、小粒子という）５の粒径よりも大きいものであれば特に規定されるものではない。一例として、３〜３０μｍである。

【0027】

［小粒子部］
小粒子部５０は、発光素子１０の上面の辺部１５に形成された、光反射粒子または光拡散粒子を含む部位（あるいは層）であり、発光素子１０の上面の辺部１５を被覆するものである。小粒子部５０は、例えば、小粒子５と樹脂と溶剤とを混合したスラリーを塗布することで形成される。なお、小粒子部５０は樹脂等と混合されたものであってもよく、小粒子５のみで形成されたものであってもよい。なお、図２において、小粒子部５０は図示しない樹脂等を含んでいるものとする。小粒子部５０が樹脂を含むことで、小粒子５が辺部１５に固着しやすくなる。

【0028】

ここで、発光素子１０の上面の辺部１５とは、図１に示すように、発光素子１０の上面Ａの４辺（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）の部分およびその近傍をいう。すなわち、発光素子１０の上面Ａと、発光素子１０の４つの側面（例えば側面Ｂ）の接続部分およびその近傍であり、発光素子１０の上面視における発光素子１０の辺の部分およびその近傍（辺を含む部分）をいう。辺部の範囲は特に規定されるものではなく、例えば、発光素子１０の上面Ａの４辺（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）の部分およびその近傍において蛍光体層４０が形成されない、あるいは、他の部位に比べて薄く形成されてしまう部位をいう。
具体的には、例えば、１つの辺（例えば辺ａ）から、上面Ａにおいて対向する辺（ここでは辺ｃ）や側面Ｂにおいて対向する辺（ここでは辺ｅ）の方向（図中の矢印の方向）に、それぞれ辺の長さの０．１％〜１０％程度の範囲や、発光素子１０の角の周囲において、辺の長さの０．１％〜１０％程度の範囲をいう。

【0029】

前記した背景技術の項目で説明したとおり、スプレー法により発光素子１０の表面に蛍光体層４０を形成すると、発光素子１０の上面の辺部１５については、その素子形状から蛍光体層４０の厚みが薄くなってしまう。あるいは、辺部１５において蛍光体層４０が形成されない部位が生じてしまう。そのため、この辺部１５に小粒子部５０を設けない場合、発光素子１０の上面の辺部１５から光抜けがおきる可能性がある。しかし、本発明の発光装置１００は、発光素子１０の辺部１５に小粒子部５０を備えているため、辺部１５からの光抜けを低減することができる。そのため、発光装置１００は、配光性が十分に優れたものとなる。

【0030】

なお、前記したような、蛍光体層４０が形成されない、あるいは、他の部位に比べて薄く形成されてしまうという問題は、特に発光素子１０の上面の角部において顕著となる。しかしながら、本発明においては、この角部においても小粒子部５０を形成させることができるため、角部からの光抜けを低減することができる。なお、角部とは、発光素子１０の上面の四隅の角の部分およびその近傍をいい、辺部１５に含まれるものである。

【0031】

小粒子部５０を構成する小粒子５は、蛍光体層４０の蛍光体４より粒径が小さな光反射粒子または光拡散粒子からなる部材である。光反射粒子は、発光素子１０からの光の少なくとも一部を反射させる部材である。また、光拡散粒子は、光を拡散させるものであり、発光素子１０からの指向性を緩和させ、視野角を増大させることができる部材である。

【0032】

光反射粒子としては、例えば、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＢａＳＯ_４、ＭｇＯ等が挙げられる。光反射粒子は、これらのうちの少なくとも一種を用いればよい。
光拡散粒子としては、例えば、ＢａＴｉＯ_３、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ等が挙げられる。光拡散粒子は、これらのうちの少なくとも一種を用いればよい。

【0033】

小粒子５の粒径は蛍光体４の粒径よりも小さければ特に規定されるものではない。一例として、０．００５〜３μｍである。
小粒子５の粒径を蛍光体４の粒径よりも小さいものとするのは、蛍光体４の粒径と同じ、あるいは蛍光体４の粒径よりも大きいと、小粒子５が発光素子１０の上面の辺部１５に付着しづらく、小粒子部５０の形成が困難となるためである。

【0034】

なお、蛍光体４および小粒子５において、ここでの粒径とは、平均粒径ではなく、各粒径の大きさを意味する。また、粒径の測定方法は、光学顕微鏡や電子顕微鏡による観察や、光散乱法等で測定することが出来る。

【0035】

小粒子部５０は、発光素子１０の上面の辺部１５に形成されていればよく、例えば、薄く形成された蛍光体層４０の上面に小粒子部５０が形成された２層構造や、小粒子部５０の上面に蛍光体層４０が形成された２層ないし複数層の構造が挙げられる。あるいは、蛍光体層４０がほとんどあるいは全く形成されておらず、小粒子部５０のみが形成された１層構造等とすることができる。
また、小粒子５は、発光素子１０の上面の辺（辺ａ，ｂ，ｃ，ｄ）の部位が一番濃く、この辺から離れるにしたがって薄くなる形態となってもよい。すなわち、発光素子１０の上面の一辺から上面や側面における対向する他辺の方向（図１の矢印方向）に向かうにしたがって薄くなる形態となってもよい。
以上説明した発光素子１０、蛍光体層４０、小粒子部５０は、樹脂等の封止部材で封止されることが好ましい。

【0036】

以上説明した本発明の発光装置１００によれば、発光装置１００を駆動したときに、発光素子１０からあらゆる方向に進む光のうち、上方へ進む光は、発光装置１００の上方の外部に取り出される。また、下方や横方向等に進む光は、基材１の表面、導電部材２ａ，２ｂ、あるいはレジスト膜で反射・散乱して、発光装置１００の上方の外部に取り出されることになる。また、発光素子１０の上面の辺部１５からの光抜けを低減することができ、色むらの発生を低減することができる。

【0037】

≪発光装置の製造方法≫
次に、本発明に係る発光装置の製造方法について、図１〜３を参照しながら説明する。

【0038】

＜第１の製造方法＞
本発明に係る発光装置１００の第１の製造方法は、蛍光体層形成工程と、小粒子部形成工程と、を含み、この順に行う。また、ここでは、蛍光体層形成工程の前に、基板準備工程およびダイボンディング工程を含み、この順に行う。
以下、各工程について説明する。なお、発光装置の各部材の詳細については、前記した発光装置で説明したとおりであるので、ここでは、適宜説明を省略する。

【0039】

＜基板準備工程＞
基板準備工程は、導電部材２ａ，２ｂを備えた基板（実装基板）２０を準備する工程であり、例えば、基材１上に導電部材２ａ，２ｂを形成する工程である。導電部材２ａ，２ｂの形成は従来公知の方法で行えばよく、例えば、めっき、蒸着、基材１への貼り付け等によって形成する。基材１への貼り付けの場合は、基材１と導電部材２ａ，２ｂとは、樹脂等の接着剤で接着させることができる。導電部材２ａ，２ｂは、導電部材２ａ，２ｂの材料を基材１の一面に形成した後に、エッチング等で成形してもよい。

【0040】

＜ダイボンディング工程＞
ダイボンディング工程は、実装基板２０上に発光素子１０を実装する工程である。このダイボンディング工程では、導電部材２ａ，２ｂの上面に発光素子１０を実装する。
発光素子１０の実装方法は、特に限定されるものではなく、通常用いられる方法で行えばよい。例えばＡｕ―Ｓｎ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ等の半田や、導電部材を含有したエポキシ樹脂等により、発光素子１０と導電部材２ａ，２ｂとを接合すればよい。

【0041】

なお、本実施形態では、バンプ３ａを介して、半導体層１１に接続されたｎ側電極と導電部材２ａとを接続し、バンプ３ｂ，３ｂを介して、半導体層１２に接続されたｐ側電極と導電部材２ｂとを接続するフリップチップで実装する。具体的には、バンプ３ａ，３ｂは、超音波接合により発光素子１０の電極パッドおよび導電部材２ａ，２ｂに接着する。

【0042】

＜蛍光体層形成工程＞
蛍光体層形成工程は、発光素子１０の表面に、蛍光体４を含む蛍光体層４０を形成する工程である。
蛍光体層４０を形成する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、スプレー法、電気沈着（電着）法、静電塗装法、遠心沈降法等を用いることができる。しかしながら、蛍光体層４０を形成する方法としては、スプレー法を用いることが好ましい。スプレー法を用いれば、発光素子１０の周りに略均一な厚さに蛍光体層４０を形成することができる。なお、発光素子１０の上面の辺部１５については、小粒子部５０を設けるため、従来技術において問題だった発光素子１０の上面の辺部１５からの光抜けを低減することができる。

【0043】

また、スプレー法としては、パルス式のスプレー法（以下、適宜、パルススプレー法という）を用いることが好ましい。パルススプレー法は、蛍光体４や小粒子５等の粒子が混合された樹脂を、空気圧により間欠吐出（パルス式にスプレー）し、均一な粒子層を形成する技術である。
通常のスプレー法である連続塗布の場合は、塗布量が多くなって材料が飛散しやすいため、ノズル速度を速くする必要がある。一方、パルススプレー法は間欠吐出なので、単位時間当たりの塗布量が少なくノズルをゆっくり動かすことができ、発光素子１０の側面や極小空間にも塗布液を塗りやすい。

【0044】

また、パルススプレー法は、（１）ターゲット塗布面に凹凸があっても均等に膜形成が可能である、（２）塗布液の付着性が高く、発光素子の辺部や側面にも塗布がしやすい、（３）微量の塗布による色調補正（色調を測定しながら塗布）が可能である、（４）蛍光体や小粒子の種類を選ばず、部材選択性が広い、（５）高光質、色調の安定に優れた塗膜を形成できる（例えば、製造された発光装置の色バラつきの範囲を色調マクアダム２step（マクアダム３step内であれば、実質、色バラつきがない発光装置を量産することができる）に抑えることが可能である）などの利点を有する。

【0045】

次に、図３を参照して、パルス式のスプレー装置（パルススプレー装置）の概略について説明する。
図３に示すように、パルススプレー装置３０は、スラリーＳＬを貯蔵するシリンジ３１，３２と、シリンジ３１，３２同士を連結する配管３３と、スラリーＳＬを射出するスプレーノズル３４と、を主に備える。

【0046】

シリンジ３１，３２内部には、蛍光体や小粒子等の粒子と樹脂と溶剤とが混合されたスラリーＳＬが貯蔵されている。また、シリンジ３１，３２には、エアを送り込むためのエアーコンプレッサ（図示省略）が接続されており、これにより、シリンジ３１，３２内部には、圧縮気体３１ｂ，３２ｂが所定圧に保たれている。
また、シリンジ３１，３２内部には、スラリーＳＬと圧縮気体３１ｂ，３２ｂとの間にブランジャー３１ａ，３２ａが設けられている。ブランジャー３１ａ，３２ａは、スラリーＳＬと圧縮気体３１ｂ，３２ｂを隔てさせるので、圧縮気体３１ｂ，３２ｂのスラリーＳＬへの溶解を低減することができる。
スプレーノズル３４には、液体通路としての配管３３が接続されている。スプレーノズル３４には、エアを送り込むためのエアーコンプレッサ（図示省略）が接続されている。スプレーノズル３４は角度調整も可能であり、載置台７０に対して傾斜させることができるようになっている。

【0047】

スプレーを行う際には、まず、スプレーノズル３４の吐出弁を閉じた状態で、エアコンプレッサからシリンジ３１に所定の圧力でエアを送り込む。このエアの送入により、シリンジ３１内部に充填されたスラリーＳＬが加圧され、流通路である配管３３を介して、シリンジ３２に向けて圧送される。その後、同様に、シリンジ３２に所定の圧力でエアを送り込むと、シリンジ３２内部に充填されたスラリーＳＬが加圧され、流通路である配管３３を介して、シリンジ３１に向けて圧送される。これを繰り返すことで、スラリーＳＬがシリンジ３１、３２間を移動しながら攪拌される。これにより、比重の大きい粒子の沈降を抑止することができ、粒子がスラリーＳＬ中で分散した状態を保持することができる。

【0048】

そして、スラリーＳＬを塗布する場合には、スプレーノズル３４の吐出弁を開け、エアコンプレッサからスプレーノズル３４に所定の圧力で間欠的にエアを送り込む。このエアが送り込まれている時に、エアコンプレッサとスプレーノズル３４の間に設けられたバルブを開くことによって、スラリーＳＬを間欠吐出することができる。これにより、スプレーノズル３４の先端から、エアとともにスラリーＳＬが間欠的に噴射され、発光素子１０にスプレー（符号ＳＬ）される。

【0049】

以下、図３を参照してパルススプレー法を用いた蛍光体層の形成方法について説明する。
まず、蛍光体を混合させたスラリー（蛍光体スラリー）を用意する。蛍光体スラリーは、蛍光体と樹脂と溶剤とを混合させたものを用いることができ、例えば、蛍光体とシリコーン樹脂とn-ヘプタンとを混合したものである。蛍光体スラリーの調合比は、質量比で、蛍光体：樹脂：溶剤＝２〜４０：５〜２０：１０〜２００とすることが好ましい。
このような調合比であれば、よりスプレーがしやすく、また、発光素子に蛍光体が均一に付着しやすくなる。なお、パルススプレー法以外のスプレー法においても、このような調合比を好適に適用できる。
次に、十分に攪拌混合させた蛍光体スラリーをパルススプレー装置３０のシリンジ３１，３２に投入する。そして、蛍光体スラリーをシリンジ３１、３２間で移動させて攪拌し、パルススプレーにより塗布する。その際、蛍光体スラリーを発光素子１０の上面および側面にできるだけ均等に塗布できるように、スプレーノズル３４を移動させながら塗布する。

【0050】

＜小粒子部形成工程＞
小粒子部形成工程は、蛍光体層４０が形成された発光素子１０の上面の辺部１５に、蛍光体４より粒径が小さな光反射性粒子または光拡散粒子を含む小粒子部５０を形成する工程である。
小粒子部５０を形成する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、スプレー法、電気沈着（電着）法、静電塗装法、遠心沈降法等を用いることができる。しかしながら、小粒子部５０を形成する方法としては、スプレー法を用いることが好ましい。スプレー法を用いれば、簡便に、発光素子１０の上面の辺部１５に小粒子部５０を形成することがでる。

【0051】

また、スプレー法としては、パルススプレー法を用いることが好ましい。パルススプレー法については前記したとおりであるので、ここでは説明を省略する。

【0052】

以下、図３を参照してパルススプレー法を用いた小粒子部の形成方法について説明する。
まず、小粒子を混合させたスラリー（小粒子スラリー）を用意する。小粒子は、光反射粒子または光拡散粒子と樹脂と溶剤とを混合させたものを用いることができ、例えば、光反射粒子または光拡散粒子とシリコーン樹脂とn-ヘプタンとを混合したものである。小粒子スラリーの調合比は、質量比で、光反射粒子または光拡散粒子：樹脂：溶剤＝２〜４０：５〜２０：１０〜２００とすることが好ましい。
このような調合比であれば、よりスプレーがしやすく、また、発光素子の上面の辺部に小粒子が均一に付着しやすくなる。なお、パルススプレー法以外のスプレー法においても、このような調合比を好適に適用できる。
次に、十分に攪拌混合させた小粒子スラリーをパルススプレー装置３０のシリンジ３１，３２に投入する。そして、小粒子スラリーをシリンジ３１、３２間で移動させて攪拌し、パルススプレーにより塗布する。その際、小粒子スラリーを発光素子１０の上面の辺部１５にできるだけ均等に塗布できるように、スプレーノズル３４を移動させながら塗布する。

【0053】

具体的には、スプレーノズル３４の角度を通常は載置台７０に対して（実装基板２０に対して）垂直とするのに対し、本工程では小粒子５を発光素子１０の上面の辺部１５にだけ吹きつけるため、スプレーノズル３４を斜めにする。また、できるだけ発光素子１０に近付けて塗布することで、発光素子１０の上面の辺部１５以外にはできるだけ塗布しないようにする。
このようにして、発光素子１０の上面の辺部１５に小粒子部５０を形成させることで、発光素子１０の上面の辺部１５から光が抜けるという課題を解決することができる。

【0054】

＜第２の製造方法＞
本発明に係る発光装置１００の第２の製造方法は、小粒子部形成工程と、蛍光体層形成工程と、を含み、この順に行う。また、ここでは、小粒子部形成工程の前に、基板準備工程およびダイボンディング工程を含み、この順に行う。
第２の製造方法は、小粒子部形成工程と、蛍光体層形成工程と、をこの順に行う以外は第１の製造方法と同様であるため、ここでは、小粒子部形成工程、蛍光体層形成工程について説明する。

【0055】

＜小粒子部形成工程＞
小粒子部形成工程は、発光素子１０の上面の辺部１５に、光反射粒子または光拡散粒子を含む小粒子部５０を形成する工程である。
本工程では、蛍光体層４０を形成する前に小粒子部５０を形成すること以外については、第１の製造方法における小粒子部形成工程と同様であるので、ここでは説明を省略する。

【0056】

＜蛍光体層形成工程＞
蛍光体層形成工程は、小粒子部５０が形成された発光素子１０の表面に、光反射粒子または光拡散粒子より粒径が大きな蛍光体４を含む蛍光体層４０を形成する工程である。
本工程では、小粒子部５０を形成した後に蛍光体層４０を形成すること以外については、第１の製造方法における蛍光体層形成工程と同様であるので、ここでは説明を省略する。

【0057】

第２の製造方法では、発光装置１００は、蛍光体層４０を形成する前に小粒子部５０を形成するため、発光素子１０の上面の辺部１５において、発光素子１０からの光が遮光または拡散される。これとともに、発光装置１００は、発光素子１０の上面の辺部１５が小粒子部５０により丸みを帯びた形状となるため、小粒子部５０に付着する蛍光体層４０が均等に付着しやすくなる。

【0058】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができる。
すなわち、前記に示す発光装置の製造方法や発光装置の形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置の製造方法や発光装置を例示するものであって、本発明は、前記の製造方法や形態に限定するものではない。また、特許請求の範囲に示される部材等を、実施の形態の部材に特定するものではない。特に、実施の形態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は、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

【0059】

例えば、導電部材２ａ，２ｂの表面には、導電部材２ａ，２ｂにおける光反射の効率を向上させる金属部材を設けてもよい。金属部材の材料としては、特に限定されないが、例えば、銀のみ、あるいは、銀と、銅、金、ロジウム等の高反射率の金属との合金、または、これら、銀や各合金を用いた多層膜等を用いることができる。金属部材を設ける方法としては、めっき法、スパッタ法、蒸着法、薄膜を接合させる方法等を用いることができる。

【0060】

また、基材１および／または導電部材２ａ，２ｂの表面に、導電部材２ａ，２ｂを保護するレジスト膜を設けても良い。レジスト膜は、光反射率を高める反射膜であることが好ましい。このような材料としては、酸化チタンを含有するシリコーン樹脂等の白色の絶縁性の材料を用いることができる。レジスト膜の形成は、印刷法を好適に用いることができる。

【0061】

また、発光装置１００は、基材１の上面と発光素子１０との間に図示しないアンダーフィルを備えていてもよい。アンダーフィルを設けることにより、光取り出し効率等の光学特性や、発光装置１００の放熱性が向上し、発光素子１０と基材１との熱膨張や機械的な応力を緩和させることができる。そのため、発光装置１００の信頼性を向上させることができる。アンダーフィルの材料は、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂である。

【0062】

その他、前記した実施形態では、発光装置１００は、基材１、導電部材２ａ，２ｂ、およびバンプ３ａ，３ｂを備える構成としたが、基材１、導電部材２ａ，２ｂ、およびバンプ３ａ，３ｂを備えない状態のものを発光装置としてもよい。すなわち、基材１、導電部材２ａ，２ｂ、およびバンプ３ａ，３ｂを備えない状態で、発光素子に蛍光体層および小粒子部を設けてもよい。また、実装基板は、導電部材２ａ，２ｂのみで構成されていてもよい。

【0063】

また、発光装置の製造方法については、第１の製造方法の小粒子部形成工程において、発光素子の上面の辺部が露出するようにマスクし、露出した辺部に小粒子部を形成してもよい。
以下、図４、５を参照してマスクを用いてスプレーにより小粒子部を形成する方法について説明する。

【0064】

図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、実装基板２０上に複数の発光素子１０を実装した基板Ｅ（ここでは、蛍光体層が形成されているものとする）（図４（ａ））と、発光素子辺部吹き用マスクＦ（以下、適宜、マスクＦという）（図４（ｂ））とを準備する。マスクＦには、発光素子１０の上面の辺部の位置に応じて溝部（開口）Ｇが設けられている。溝部Ｇの幅は、小粒子部を形成させる所望の範囲に応じて適宜調整すればよい。そして、マスクＦの溝部Ｇが発光素子１０の上面の辺部（図示上、発光素子１０の上面の上下の辺部）に位置するように、基板ＥにマスクＦを載せる（図４（ｃ））。

【0065】

そして、図５に示すように、まず、図示上、マスクＦの左端の溝部Ｇから露出した発光素子１０の上面の辺部に、マスクＦの上方からスプレーすることにより小粒子スラリーを塗布する。これにより小粒子部５０を形成する。次に、スプレーノズル３４を右に移動し（図中、矢印方向）、図示上、マスクＦの左から２番目の溝部Ｇから露出した発光素子１０の上面の辺部にスプレーする。この操作を順次行い、全ての発光素子１０の上面の上下の辺部（図４参照）に小粒子部５０を形成する。さらに、マスクＦを９０°回転させて、発光素子１０の上面の左右の辺部（図４参照）をマスクＦの溝部Ｇから露出させる。そして、前記操作と同様にして、スプレーにより小粒子スラリーを塗布し、全ての発光素子１０の上面の左右の辺部に小粒子部５０を形成する。このような方法とすることで、発光素子１０の上面の辺部の所望の範囲にのみ、簡便に小粒子部５０を形成することができる。

【0066】

また、第２の製造方法の小粒子部形成工程において、発光素子の上面の辺部が露出するようにマスクし、露出した辺部に小粒子部を形成してもよい。このマスクを用いてスプレーにより小粒子部を形成する方法については、前記した第１の製造方法についてのマスクＦを用いてスプレーにより小粒子部を形成する方法と同様であるので、ここでは説明を省略する。
なお、マスクを用いた小粒子部の形成方法として、前記ではスプレーを用いた方法について説明したが、スプレーを用いない方法において、マスクを用いた方法としてもよい。

【0067】

その他、発光装置の製造方法においては、本発明を行うにあたり、前記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、基材を洗浄する基材洗浄工程や、ごみ等の不要物を除去する不要物除去工程や、バンプや発光素子の実装位置を調整する実装位置調整工程等、他の工程を含めてもよい。

【符号の説明】

【0068】

１ 基材
２ａ，２ｂ 導電部材
３ａ，３ｂ バンプ
４ 蛍光体
５ 小粒子（光反射性粒子または光拡散粒子）
１０ 発光素子
１１，１２ 半導体層
１３ 成長基板
１５ 辺部
２０ 実装基板
３０ パルス式のスプレー装置（パルススプレー装置）
３１，３２ シリンジ
３１ａ，３２ａ ブランジャー
３１ｂ，３２ｂ 圧縮気体
３３ 配管
３４ スプレーノズル
４０ 蛍光体層
５０ 小粒子部
７０ 載置台
１００ 発光装置
Ａ 発光素子の上面
Ｂ 発光素子の側面
ａ，ｂ，ｃ，ｄ 発光素子の上面の辺（辺部）
Ｅ 基板
Ｆ 発光素子辺部吹き用マスク
Ｇ 溝部
ＳＬ スラリー
ＳＰ スプレー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】