特許 6387677 発光装置及びその製造方法

(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】6387677

(24)【登録日】2018年8月24日

(45)【発行日】2018年9月12日

(54)【発明の名称】発光装置及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/60 20100101AFI20180903BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/60

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-102138(P2014-102138)

(22)【出願日】2014年5月16日

(65)【公開番号】特開2015-220307(P2015-220307A)

(43)【公開日】2015年12月7日

【審査請求日】2016年11月22日

【前置審査】

(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

(72)【発明者】

【氏名】若木 亮輔

【審査官】 大和田 有軌

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０１４３２４５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１２−５１７６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２７７２２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１１０２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３０５３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２１９３２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０５８３９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０５３５５０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−００３９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２３８２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１２９１８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１２８５１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１５２２２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／００ −３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上面から下面に貫通する孔を有する回路基板と、
配線基板の上面に、フリップチップ実装された発光素子と前記発光素子を被覆する被覆部材とを含む光源部が設けられた光源装置と、
光反射部材と、を備え、
前記光源装置は、前記光源部が前記回路基板の孔に挿入されて、前記配線基板の上面が前記回路基板の下面に接合されており、
前記光反射部材は、前記配線基板上における前記回路基板の孔の側面と、前記配線基板の上面と、前記被覆部材の側面と、に接して設けられており、
前記光反射部材は前記配線基板の前記被覆部材の全周にわたって設けられている発光装置。

【請求項2】

前記光源部の最上位点及び前記光反射部材の最上位点は、前記回路基板の上面より下位にある請求項１に記載の発光装置

【請求項3】

前記光反射部材は、前記発光素子の下面と前記配線基板の上面の間にも設けられている請求項１又は２のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項4】

前記光反射部材は、白色顔料を含有する樹脂の硬化物、又は含浸した樹脂により結着された白色顔料の凝集体である請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発光装置。

【請求項5】

上面から下面に貫通する孔を有する回路基板と、
配線基板の上面に、フリップチップ実装された発光素子と前記発光素子を被覆する被覆部材とを含む光源部が設けられた光源装置と、
光反射部材と、を備える発光装置の製造方法であって、
前記光源装置の前記光源部を前記回路基板の孔に挿入し前記配線基板の上面を前記回路基板の下面に接合する第１工程と、
前記第１工程の後、前記光反射部材を、前記配線基板上における前記回路基板の孔の側面と、前記配線基板の上面と、前記被覆部材の側面と、に接して設け、
前記光反射部材は前記配線基板の前記被覆部材の全周にわたって形成する第２工程と、を備える発光装置の製造方法。

【請求項6】

前記光反射部材を、白色顔料を含有する樹脂を塗布することにより形成する請求項５に記載の発光装置の製造方法。

【請求項7】

前記光反射部材を、白色顔料の凝集体を形成した後、該凝集体に樹脂を含浸させることにより形成する請求項５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、発光装置及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１，２には、回路基板の裏面に実装される発光装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１−１８５７６２号公報

【特許文献2】特開２０１３−０５８３９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１，２に記載の発光装置においては、樹脂モールド（キャップ）を有する発光部が比較的大きく、その分、発光部が差し込まれる回路基板の孔（開口部）も比較的大きく設ける必要がある。また、そのため、回路基板の孔及び／又はその近傍での光の吸収や漏れを生じやすい。

【0005】

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、従来に比べ小型化でき、高い光の取り出し効率が得られる発光装置、及び／又はそのような発光装置が得られる発光装置の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】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明に係る発光装置は、上面から下面に貫通する孔を有する回路基板と、配線基板の上面に、フリップチップ実装された発光素子を含む光源部が設けられた光源装置と、を備え、前記光源装置は、前記光源部が前記回路基板の孔に挿入されて、前記配線基板の上面が前記回路基板の下面に接合されており、前記配線基板上に、前記発光素子の側面に接する光反射部材が設けられていることを特徴とする。

【0007】

また、本発明に係る別の発光装置は、上面から下面に貫通する孔を有する回路基板と、 配線基板の上面に、フリップチップ実装された発光素子を含む光源部が設けられた光源装置と、を備え、前記光源装置は、前記光源部が前記回路基板の孔に挿入されて、前記配線基板の上面が前記回路基板の下面に接合されており、前記配線基板上における前記回路基板の孔の下方側の縁近傍に光反射部材が設けられており、前記光反射部材は、前記光源部の側面に接して設けられていることを特徴とする。

【0008】

また、本発明に係る発光装置の製造方法は、上面から下面に貫通する孔を有する回路基板と、配線基板の上面に、フリップチップ実装された発光素子を含む光源部が設けられた光源装置と、光反射部材と、を備える発光装置の製造方法であって、前記光源装置の前記光源部を前記回路基板の孔に挿入し前記配線基板の上面を前記回路基板の下面に接合する第１工程と、前記第１工程の後、前記光反射部材を、前記配線基板上における前記回路基板の孔の下方側の縁近傍に形成する第２工程と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、従来に比べ小型化でき、高い光の取り出し効率が得られる発光装置、及び／又はその製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】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断面を拡大して示す概略断面図（ｂ）と、この発光装置が備える光源装置の概略斜視図（ｃ）である。

【図2】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Ｂ−Ｂ断面を拡大して示す概略断面図（ｂ）である。

【図3】図２に示す発光装置の製造方法の一例を示す概略断面図（ａ）及び（ｂ）である。

【図4】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断面を拡大して示す概略断面図（ｂ）である。

【図5】図４に示す発光装置の製造方法の一例を示す概略断面図（ａ）〜（ｃ）である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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及びその製造方法は、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。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。

【0012】

また、本発光装置に係る「上」及び「下」の特定は、鉛直方向（重力の方向）によらず、本発光装置の使用時の向きを限定しない。主として、本発光装置の上方が主たる発光方向であり、本発光装置の上面を正面とすることができる。

【0013】

＜実施の形態１＞
図１（ａ）は実施の形態１に係る発光装置１００の概略上面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面を拡大して示す概略断面図であり、図１（ｃ）はこの発光装置１００が備える光源装置１０の概略斜視図である。

【0014】

図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、実施の形態１に係る発光装置１００は、光源装置１０と、回路基板４０と、を備えている。回路基板４０は、上面から下面に貫通する孔４５を有する。光源装置１０は、配線基板３０と、その上面に設けられた光源部２０と、を有する。光源部２０は、フリップチップ実装された発光素子２５を含む。光源装置１０は、光源部２０が回路基板の孔４５に挿入されて、配線基板３０の上面が回路基板４０の下面に接合されている。配線基板３０上には、発光素子２５の側面に接する光反射部材６０が設けられている。

【0015】

より詳細には、発光装置１００は、例えば液晶ディスプレイのエッジ型バックライト装置の光源として利用可能な発光装置である。発光装置１００（回路基板４０）は、上面視で一方向（「横」方向とする）に長い形状を有する。光源装置１０も同様に、上面視で横方向に長い形状を有する。回路基板４０は、基材４７と、その基材上に設けられた回路配線４８と、その基材及び／又は回路配線上に設けられた保護膜４９と、を有する。回路基板の孔４５は、複数設けられており、横方向に略等間隔に配列されている。光源装置１０は、回路基板の孔４５に各々対応して、複数設けられている。配線基板３０は、基材３７と、その基材上に設けられた正負の配線３８と、を有する。発光素子２５は、発光ダイオード（ＬＥＤ）チップである。発光素子２５の正負の電極は其々、配線基板の正負の配線３８に、導電性接着剤又はバンプを介して接合されている。光反射部材６０は、白色顔料を含有する樹脂の硬化物である。光反射部材６０は、発光素子２５の上方を開けて、発光素子２５の側方を包囲している。この光反射部材６０は、光源装置１０（光源部２０）の一部とみなすこともできる。発光素子２５の上面は、透光性を有する被覆部材２８により被覆されている。この被覆部材２８は、蛍光体を含有するが、これに限定されない。被覆部材２８は、光源部２０の一部である。光源部２０の最上位点及び光反射部材６０の最上位点は、回路基板４０の上面より下位にある。配線基板３０の上面の配線３８（の外部接続端子部）と、回路基板４０の下面の回路配線４８（のランド部）とは、接合部材５０を介して接合されている。

【0016】

このような構成を有する発光装置１００においては、発光素子２５がフリップチップ実装されるためワイヤを必要とせず、且つ発光素子２５の側面が光反射部材６０により直接被覆されることで、光源装置１０（光源部２０）及び回路基板の孔４５を小型に形成することができると共に、発光素子２５から側方に出射される光の回路基板の孔４５及び／又はその近傍での吸収や漏れを抑制することができる。

【0017】

なお、光源部２０の最上位点及び光反射部材６０の最上位点が回路基板４０の上面より下位にあることで、導光部材８０を、回路基板４０の上面に接するように配置することができる。但し、光源部２０及び／又は光反射部材６０との干渉を避けるための凹部（図１（ｂ）に点線で示す）が光入射面に設けられた導光部材８０を使用する場合、又は導光部材８０を回路基板４０から離して設ける場合、又は導光部材８０を設けない場合などは、この限りではない。その場合、光源部２０の最上位点及び／又は光反射部材６０の最上位点が回路基板４０の上面より上位にあってもよい。例えば光源部２０の最上位点が回路基板４０の上面より上位にあれば、導光部材８０の凹部から横方向にも光を入射することができる（後述する実施の形態２の図２（ｂ）参照）。これらのことは、以下、実施の形態２，３についても同様である。

【0018】

図１（ｂ）に示すように、発光装置１００において、光反射部材６０は、発光素子２５の下面と配線基板３０の上面の間にも設けられている。これにより、発光素子２５から下方に出射される光が、配線基板３０に吸収されたり、配線基板３０から下方へ漏れたり、するのを抑制することができる。

【0019】

図１（ａ）及び（ｃ）に示すように、発光装置１００において、光反射部材６０は、配線基板３０上の発光素子２５の全周にわたって設けられている。これにより、発光素子２５から側方に出射される光の回路基板の孔４５及び／又はその近傍での吸収や漏れを効果的に抑制しやすい。特に、配線基板３０と回路基板４０の間に形成されうる隙間からの光の漏れを抑制しやすい。

【0020】

図１（ｂ）に示すように、発光装置１００において、回路基板の孔４５の側面は、下方側から上方側に向かって外側（側方）に傾いた部位を有している。これにより、回路基板の孔４５の下方側の開口径が小さくなり、配線基板３０の上面と回路基板の孔４５の下方側の縁近傍との間における、発光素子２５から側方に出射される光の吸収や漏れを抑制することができる。また、発光素子２５から側方に出射される光を、回路基板の孔４５の側面で上方に反射させ、効率良く取り出すことができる。回路基板の孔４５の側面の角度（孔４５の側面が下面となす角度）は、３０°以上９０°以下であることが好ましく、４０°以上７０°以下であることがより好ましい。また、回路基板の孔４５の側面は、その略全域が傾斜していてもよいし、その一部が傾斜していてもよいし、また傾斜角度が２段階以上変化してもよい。例えば、回路基板の孔４５の側面の下方側より上方側の傾斜が大きいこと（一例として、下方側が略垂直な面、上方側が傾斜面）は、回路基板の孔４５近傍の強度の観点で好ましい。

【0021】

図１（ｂ）に示すように、発光装置１００において、回路基板の孔４５の側面は、保護膜４９の表面で構成されている。したがって、保護膜４９を白色の膜にすることで、回路基板の孔４５の側面の光反射性を高め、発光素子２５から出射される光を効率良く取り出すことができる。また、回路基板４０の上面についても同様に、保護膜４９を白色の膜にすることで、導光部材８０に効率良く光を結合することができる。これらのことは、以下、実施の形態２，３についても同様である。

【0022】

＜実施の形態２＞
図２（ａ）は実施の形態２に係る発光装置２００の概略上面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＢ−Ｂ断面を拡大して示す概略断面図である。

【0023】

図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、実施の形態２に係る発光装置２００は、光源装置１１と、回路基板４１と、を備えている。回路基板４１は、上面から下面に貫通する孔４５を有する。光源装置１１は、配線基板３１と、その上面に設けられた光源部２１と、を有する。光源部２１は、フリップチップ実装された発光素子２５を含む。光源装置１１は、光源部２１が回路基板の孔４５に挿入されて、配線基板３１の上面が回路基板４１の下面に接合されている。配線基板３１上における回路基板の孔４５の下方側の縁近傍には、光反射部材６１が設けられている。

【0024】

より詳細には、発光装置２００は、例えば液晶ディスプレイの直下型バックライト装置の光源として利用可能な発光装置である。発光装置２００（回路基板４１）の上面視形状は、一方向（例えば横方向）に長い形状でもよいし、正方形状でもよい。光源装置１１は上面視で正方形状を有する。回路基板４１は、基材４７と、その基材上に設けられた回路配線４８と、その基材及び／又は回路配線上に設けられた保護膜４９と、を有する。回路基板の孔４５は、複数設けられており、少なくとも横方向に略等間隔に配列されている。光源装置１１は、回路基板の孔４５に各々対応して、複数設けられている。配線基板３１は、基材３７と、その基材上に設けられた正負の配線３８と、を有する。発光素子２５は、ＬＥＤチップである。発光素子２５の正負の電極は其々、配線基板の正負の配線３８に、導電性接着剤又はバンプを介して接合されている。光反射部材６１は、白色顔料を含有する樹脂の硬化物である。発光素子２５は、透光性を有する被覆部材２９ａ，２９ｂ（２９ａ：発光素子に接する「内側被覆部材」、２９ｂ：内側被覆部材を覆う「外側被覆部材」とする）により被覆されている。この内側被覆部材２９ａは、蛍光体を含有するが、これに限定されない。内側被覆部材２９ａは、発光素子２５の上面及び側面を少なくとも覆い、好ましくは下面も覆う。内側被覆部材２９ａは、省略することもできる。外側被覆部材２９ｂの上面は、発光素子２５上において凸面に形成されている。被覆部材２９ａ，２９ｂは、光源部２１の一部である。光源部２１の最上位点及び光反射部材６１の最上位点は、回路基板４１の上面より下位にある。配線基板３１の上面の配線３８（の外部接続端子部）と、回路基板４１の下面の回路配線４８（のランド部）とは、接合部材５０を介して接合されている。

【0025】

このような構成を有する発光装置２００においては、発光素子２５がフリップチップ実装されるためワイヤを必要とせず、且つ配線基板３１上における回路基板の孔４５の下方側の縁近傍に光反射部材６１が設けられていることで、光源装置１１（光源部２１）及び回路基板の孔４５を小型に形成することができると共に、発光素子２５から側方に出射される光の回路基板の孔４５及び／又はその近傍での吸収や漏れを抑制することができる。

【0026】

図２（ｂ）に示すように、発光装置２００において、光反射部材６１は、光源部２１の側面に接して設けられている。より詳細には、光反射部材６１は、被覆部材（外側被覆部材）２９ｂの側面に接して設けられている。これにより、光源部２１と回路基板の孔４５の側面との間において、発光素子２５から側方に出射される光が、配線基板３１に吸収されたり、配線基板３１から下方へ漏れたり、するのを抑制することができる。なお、「光源部の側面」は、光源部の表面が曲面若しくはそれに近似可能な面である場合、接線又は接平面が配線基板の上面に対して４５°（光源部内側の角度で考える）以上の部位とみなすことができる。

【0027】

図２（ｂ）に示すように、発光装置２００において、光反射部材６１は、回路基板の孔４５の側面に接して設けられている。これにより、発光素子２５から側方に出射される光の回路基板の孔４５及び／又はその近傍での吸収や漏れを効果的に抑制しやすい。このとき、回路基板の孔４５の側面に接する光反射部材６１は、発光素子２５の上面より高い位置まで至っていることが好ましく、蛍光体を含有する内側被覆部材２９ａの上面より高い位置まで至っていることがより好ましい。

【0028】

なお、発光装置２００においても、実施の形態１と同様に、光反射部材６１は、配線基板３１上の光源部２１（発光素子２５）の全周にわたって設けられていることが好ましい。また、光反射部材６１が配線基板３１と回路基板４１の間に形成されうる隙間に充填されてもよい。その場合、光反射部材６１は、配線基板３１と回路基板４１の接合強度を高める接着材としても機能させることができる。このことは、以下、実施の形態３についても同様である。

【0029】

図３（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態２に係る発光装置２００の製造方法の一例を示す概略断面図である。発光装置２００の製造方法は、少なくとも以下の２つの工程を備える。

【0030】

まず、図３（ａ）に示すように、光源装置１１の光源部２１を回路基板の孔４５に挿入し、配線基板３１の上面を回路基板４１の下面に接合する（第１工程）。より詳細には、回路基板４１の下面の回路配線４８（のランド部）上に、接合部材の材料５０１を塗布する。その後、その塗布された接合部材の材料５０１上に配線基板の上面の配線３８（の外部接続端子部）が位置するように光源装置１１を載置し（このとき、光源部２１が回路基板の孔４５に挿入される）、リフロー炉などで加熱して接合部材の材料５０１を溶融させ且つ冷却して固化させる。なお、接合部材の材料５０１は、配線基板の上面の配線３８側に塗布してもよい。

【0031】

次に、図３（ｂ）に示すように、第１工程の後、光反射部材６１を、配線基板３１上における回路基板の孔４５の下方側の縁近傍に形成する（第２工程）。より詳細には、液状又はゾル状など流動性を有する状態である光反射部材の材料６１１を、配線基板３１上における回路基板の孔４５の下方側の縁近傍に塗布する。その後、光反射部材の材料６１１を硬化させることが好ましい。ここで、光反射部材の材料６１１は、例えば白色顔料を含有する樹脂である。光反射部材の材料６１１の塗布には、定量吐出装置（ディスペンサ）を用いることが塗布精度の観点で好ましい。以上のような塗布によれば、光反射部材６１を簡便に形成することができる。なお、ここでいう「塗布」には、滴下（ポッティング）などを含む。

【0032】

＜実施の形態３＞
図４（ａ）は実施の形態３に係る発光装置３００の概略上面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＣ−Ｃ断面を拡大して示す概略断面図である。

【0033】

図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、実施の形態３に係る発光装置３００は、光源装置１２と、回路基板４２と、を備えている。回路基板４２は、上面から下面に貫通する孔４５を有する。光源装置１２は、配線基板３２と、その上面に設けられた光源部２２と、を有する。光源部２２は、フリップチップ実装された発光素子２５を含む。光源装置１２は、光源部２２が回路基板の孔４５に挿入されて、配線基板３２の上面が回路基板４２の下面に接合されている。配線基板３２上における回路基板の孔４５の下方側の縁近傍には、光反射部材６２が設けられている。

【0034】

より詳細には、発光装置３００は、例えば液晶ディスプレイのエッジ型バックライト装置の光源として利用可能な発光装置である。発光装置３００（回路基板４２）は、上面視で一方向（「横」方向とする）に長い形状を有する。光源装置１２も同様に、上面視で横方向に長い形状を有する。回路基板４２は、基材４７と、その基材上に設けられた回路配線４８と、その基材及び／又は回路配線上に設けられた保護膜４９と、を有する。回路基板の孔４５は、複数設けられており、横方向に略等間隔に配列されている。光源装置１２は、回路基板の孔４５に各々対応して、複数設けられている。配線基板３２は、基材３７と、その基材上に設けられた正負の配線３８と、を有する。発光素子２５は、ＬＥＤチップである。発光素子２５の正負の電極は其々、配線基板の正負の配線３８に、導電性接着剤又はバンプを介して接合されている。光反射部材６２は、含浸した樹脂により結着された白色顔料の凝集体である。発光素子２５は、透光性を有する封止部材７０により被覆されている。封止部材７０は、蛍光体を実質的に含有していないが、これに限定されない。光源部２２は、主として発光素子２５により構成されているが、封止部材７０を含めることもできる。光源部２２の最上位点及び光反射部材６２の最上位点は、回路基板４２の上面より下位にある。封止部材７０の最上位点もまた、回路基板４２の上面より下位にある。配線基板３２の上面の配線３８（の外部接続端子部）と、回路基板４２の下面の回路配線４８（のランド部）とは、接合部材５０を介して接合されている。

【0035】

このような構成を有する発光装置３００においては、発光素子２５がフリップチップ実装されるためワイヤを必要とせず、且つ配線基板３２上における回路基板の孔４５の下方側の縁近傍に光反射部材６２が設けられていることで、光源装置１２（光源部２２）及び回路基板の孔４５を小型に形成することができると共に、発光素子２５から側方に出射される光の回路基板の孔４５及び／又はその近傍での吸収や漏れを抑制することができる。

【0036】

図４（ｂ）に示すように、発光装置３００において、光反射部材６２は、発光素子２５の側面に接して設けられている。これにより、発光素子２５と回路基板の孔４５の側面との間において、発光素子２５から側方に出射される光が、配線基板３２に吸収されたり、配線基板３２から下方へ漏れたり、するのを抑制することができる。特に、発光装置３００における光反射部材６２は、発光素子２５の側面の下方側に接して上方側を露出させている。この発光素子２５の側面の下方側には半導体素子構造の側面が含まれ、上方側の露出領域は基板の側面である。これにより、発光素子２５、特にその側面の上方側から、光を効率良く取り出すことができる。

【0037】

図５（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態３に係る発光装置３００の製造方法の一例を示す概略断面図である。発光装置３００の製造方法は、少なくとも以下の２つの工程を備える。

【0038】

まず、図５（ａ）に示すように、光源装置１２の光源部２２を回路基板の孔４５に挿入し、配線基板３２の上面を回路基板４２の下面に接合する（第１工程）。より詳細には、回路基板４２の下面の回路配線４８（のランド部）上に、接合部材の材料５０１を塗布する。その後、その塗布された接合部材の材料５０１上に配線基板の上面の配線３８（の外部接続端子部）が位置するように光源装置１２を載置し（このとき、光源部２２が回路基板の孔４５に挿入される）、リフロー炉などで加熱して接合部材の材料５０１を溶融させ且つ冷却して固化させる。なお、接合部材の材料５０１は、配線基板の上面の配線３８側に塗布してもよい。

【0039】

次に、図５（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第１工程の後、光反射部材６２を、配線基板３２上における回路基板の孔４５の下方側の縁近傍に形成する（第２工程）。より詳細には、ここでは、光反射部材６２は、第１材料６２１ａと、第２材料６２１ｂと、により形成される。まず、光反射部材の第１材料６２１ａである粒子を、配線基板３２上における回路基板の孔４５の下方側の縁近傍に堆積させて、粒子の凝集体を形成する（図５（ｂ）参照）。光反射部材の第１材料６２１ａは、例えば白色顔料である。この粒子の凝集体は、例えば電着法、又は噴霧（スプレー）法により形成することができる。特に、電着法の場合には、光源装置１２、回路基板４２、及び接合部材５０の複合体における、主として導電性を有する部位の表面に、光反射部材の第１材料６２１ａを選択的に形成することができる。したがって、光吸収性の比較的大きい、配線３８、回路配線４８、及び接合部材５０などを光反射部材６２により簡便に覆うことができる。このため、配線基板３０の上面の例えば半分以上又は略全域（９０％以上）に配線３８を、回路基板の孔４５の側面の例えば半分以上又は略全域（９０％以上）に回路配線４８を、予め形成しておいてもよい。また、光反射部材の第１材料６２１ａの形成を意図しない部位は予めマスキングしておいてもよいし、形成された余計な光反射部材の第１材料６２１ａを送風器（ブロア）及び／又は洗浄により除去してもよい。そして、その後、この粒子の凝集体に、光反射部材の第２材料６２１ｂである結着材を含浸させる（図５（ｃ）参照）。光反射部材の第２材料６２１ｂは、例えば樹脂である。最後に、粒子の凝集体に含浸した結着材を硬化させることが好ましい。なお、光反射部材の第２材料６２１ｂは、封止部材７０が兼ねてもよい。

【0040】

以下、本発明の発光装置の各構成要素について説明する。

【0041】

（光源装置１０，１１，１２）
光源装置は、配線基板と、その上面に設けられた光源部と、を少なくとも備える。光源装置は、主として、基板型（ＣＯＢ（チップ・オン・ボード）型）のＬＥＤである。なお、１つの発光装置に設けられる全ての光源装置が、光源部が回路基板の孔に挿入されて、配線基板の上面が回路基板の下面に接合されていることが、導光部材を回路基板の上面に接するように配置する上で好ましいが、例えば回路基板の上面側に別の光源装置が設けられることを排除はしない。

【0042】

（光源部２０，２１，２２）
（発光素子２５）
発光素子は、少なくとも半導体素子構造を備え、基板を更に備えてもよい。基板を備えない発光素子は、側方への光出射が抑えられ、上方（正面方向）への指向性の高い発光が得られる。一方、基板を備える発光素子は、量産性に優れると共に、側面を光反射部材で覆いやすい。発光素子の上面視形状は、矩形、特に正方形状又は一方向に長い長方形状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（主に基板）の側面は、上面に対して、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。発光素子は、同一面側に正負（ｐ，ｎ）両電極を有し、フリップチップ（フェイスダウン）実装される。１つの光源装置に搭載される発光素子の個数は１つでも複数でもよい。複数の発光素子は、直列又は並列に接続することができる。半導体素子構造は、半導体層の積層体、即ち少なくともｎ型半導体層とｐ型半導体層を含み、また活性層をその間に介することが好ましい。半導体素子構造は、絶縁膜及び／又は電極を含んでもよい。発光素子の発光波長は、半導体材料やその混晶比によって、紫外域から赤外域まで選択することができる。半導体材料としては、蛍光体を効率良く励起できる短波長の光を発光可能な材料である、窒化物半導体（主として一般式Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ、０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）で表される）を用いることが好ましい。発光素子の発光波長は、蛍光体の発光との補色関係や樹脂部材の劣化等の観点から、４００ｎｍ以上５３０ｎｍ以下が好ましく、４２０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下がより好ましい。また、蛍光体の励起、発光効率の観点から、４５０ｎｍ以上４７５ｎｍ以下がさらに好ましい。このほか、ＩｎＡｌＧａＡｓ系半導体、ＩｎＡｌＧａＰ系半導体、硫化亜鉛、セレン化亜鉛、炭化珪素などを用いることもできる。発光素子の基板は、主として半導体素子構造を構成する半導体の結晶を成長可能な結晶成長用基板であるが、結晶成長用基板から分離した半導体素子構造に接合させる接合用基板であってもよい。基板が透光性を有することで、フリップチップ実装を採用しやすく、また光の取り出し効率を高めやすい。基板の母材としては、サファイア、スピネル、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、シリコン、炭化珪素、ガリウム砒素、ガリウム燐、インジウム燐、硫化亜鉛、酸化亜鉛、セレン化亜鉛、ダイヤモンドなどが挙げられる。基板の厚さは、例えば２０μｍ以上１０００μｍ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。

【0043】

（被覆部材２８，２９ａ，２９ｂ）
被覆部材は、発光素子を被覆する、電気的絶縁性を有し、発光素子から出射される光に対して透光性（好ましくは光透過率７０％以上）を有する部材であればよい。特に、蛍光体を含有し、波長変換部材としての機能を有することが好ましい。具体的には、被覆部材は、後述の封止部材と同様の材料により構成することができる。

【0044】

（配線基板３０，３１，３２）
配線基板は、発光素子と電気的に接続される配線と、その配線を保持する基材と、を有する。配線基板は、リジッド基板のほか、フレキシブル（可撓性）基板でもよい。配線基板の厚さ（総厚）は、例えば０．０３ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下が好ましく、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下がより好ましい。なお、配線基板は、後述の回路基板と同様に保護膜を有していてもよい。

【0045】

（基材３７）
配線基板の基材は、リジッド基板であれば、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、窒化チタン若しく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、チタン若しく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。フレキシブル基板であれば、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、液晶ポリマー、シクロオレフィンポリマーなどのフィルムを用いることができる。

【0046】

（配線３８）
配線は、箔又は膜として、基材の少なくとも上面に形成され、基材の内部及び／又は下面にも形成されていてもよい。また、配線は、発光素子が接合されるランド部、外部接続端子部、及びこれらを接続する引き出し配線部を含むことが好ましい。外部接続端子部は、基材の側面に延伸して形成されていることで、配線基板の側面も回路基板に接合部材を介して接合でき、接合強度を高めることができる。配線は、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、パラジウム、ロジウム、又はこれらの合金で形成することができる。これらの金属又は合金の単層でも多層でもよい。特に、放熱性の観点においては銅又は銅合金が好ましい。また、配線の表層には、銀、プラチナ、アルミニウム、ロジウム、金、錫、銅若しくはこれらの合金などの鍍金又は光反射膜が設けられていてもよく、なかでも光反射性に優れる銀又は銀合金が好ましい。

【0047】

（回路基板４０，４１）
回路基板は、外部電源から光源装置への給電を担う回路配線と、その回路配線を保持する基材と、保護膜と、を有する。回路基板は、リジッド基板のほか、フレキシブル（可撓性）基板でもよい。回路基板の厚さ（総厚）は、例えば０．０３ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下が好ましく、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下がより好ましい。回路基板に設けられる孔の形状及び大きさは、特定に限定されず、光源部の挿入のしやすさ及び／又は回路配線の配置などにより決めればよい。但し、回路基板に設けられる孔の形状は、光源部の外形に沿う形状とすることが、配線基板の上面の露出領域の低減の観点から好ましい一例として挙げられる。具体的には、矩形状、多角形状、円形状、楕円形状などが挙げられ、角が丸みを帯びていてもよい。また、回路基板に設けられる孔の大きさは、光の吸収や漏れの抑制の観点では小さいほうが好ましいが、例えば光源部の外形より０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲で大きいことが挙げられ、光源部の外形より０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲で大きいことが好ましく、光源部の外形より０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下の範囲で大きいことがより好ましい。

【0048】

（基材４７）
回路基板の基材は、上述の配線基板の基材と同様に構成することができる。

【0049】

（回路配線４８）
回路配線は、箔又は膜として、回路基板の基材の少なくとも下面に形成され、回路基板の基材の内部及び／又は上面にも形成されていてもよい。また、回路配線は、光源装置が接合されるランド部、外部接続端子部、及びこれらを接続する引き出し配線部を含むことが好ましい。具体的には、回路配線は、上述の配線基板の配線と同様に構成することができる。

【0050】

（保護膜４９）
保護膜は、電気的絶縁性を有し、基材及び／又は回路配線を保護する膜である。保護膜は、例えばカバーレイ、ソルダーレジスト、シルクなどである。保護膜は、インク又は塗料に顔料を含有することで、白色など任意に着色することができる。

【0051】

（接合部材５０）
接合部材は、各種の導電性接着材を用いることができる。具体的には、銀、金、パラジウムなどの導電性ペースト、又は錫−ビスマス系、錫−銅系、錫−銀系、金−錫系などの半田、又は低融点金属などのろう材が挙げられる。なお、光源装置と回路基板の電気的接続を別途取る場合には、接合部材は電気的絶縁性の接着材でもよい。電気的絶縁性の接着材としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、又はこれらの変性樹脂などが挙げられる。

【0052】

（光反射部材６０，６１，６２）
光反射部材は、発光素子から出射される光に対して光反射性（好ましくは光反射率７０％以上、より好ましくは９０％以上）を有する部材であればよく、また電気的絶縁性を有することが好ましい。このような光反射部材としては、例えば白色顔料と樹脂により構成することができる。白色顔料は、酸化チタン、酸化亜鉛、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、珪酸マグネシウム、チタン酸バリウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムなどが挙げられる。樹脂は、後述の封止部材と同様の材料を用いることができ、また上述の保護膜と同様の材料を用いることもできる。このほか、白色顔料に代えて、銀、プラチナ、アルミニウム、ロジウム若しくはこれらの合金などの金属粒子を用いることができる。また。光反射部材は、これらの光反射性を有する金属の膜とすることもできる。

【0053】

（封止部材７０）
封止部材は、発光素子、及び配線の一部などを、封止して、埃や外力などから保護する部材である。封止部材は、電気的絶縁性を有し、発光素子から出射される光に対して透光性（好ましくは光透過率７０％以上、より好ましくは８５％以上）を有する部材であればよい。封止部材の具体的な母材としては、シリコーン樹脂、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、又はこれらの変性樹脂若しくはこれらの樹脂を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、シリコーン樹脂又はその変性樹脂は、耐熱性及び耐光性に優れ、固化後の体積収縮が少ないため、好ましい。封止部材は、その母材中に、充填剤及び／又は蛍光体などを含有することが好ましいが、これに限定されない。

【0054】

（充填剤）
充填剤は、拡散剤及び／又は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、珪酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、ワラストナイト、マイカ、チタン酸カリウム、ホウ酸アルミニウム、炭化珪素、酸化アンチモン、スズ酸亜鉛、ホウ酸亜鉛、窒化アルミニウム、窒化珪素、カーボンブラック、各種ガラスなどが挙げられる。充填剤の形状は、球状、不定形破砕状、針状、柱状、板状（鱗片状を含む）、繊維状、又は樹枝状などが挙げられる。また、中空又は多孔質のものでもよい。

【0055】

（蛍光体）
蛍光体は、発光素子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。蛍光体は、１種でもよいし、２種以上の組み合わせであってもよい。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、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、ユウロピウムで賦活されたサイアロン、ユウロピウムで賦活されたシリケート、マンガンで賦活されたフッ化珪酸カリウムなどが挙げられる。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）を出射する光源装置若しくは発光装置、又は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光源装置若しくは発光装置とすることができる。

【0056】

（導光部材８０）
導光部材は、主として板状（導光板）であるが、各種レンズなどでもよい。導光部材は、板状である場合、端面を光入射面とし第１主面を光出射面としてもよいし、第２主面（第１主面と反対側：裏面）を光入射面とし第１主面を光出射面としてもよい。導光部材の母材は、発光装置から出射される光に対して透光性（好ましくは透過率７０％以上、より好ましくは８５％以上）を有する材料であればよい。具体的には、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、ポリノルボルネン樹脂、ポリスチレン樹脂、又はガラスなどが挙げられる。

【実施例】

【0057】

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。

【0058】

＜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し、液晶ディスプレイのエッジ型バックライト装置の光源として利用可能な発光装置である。この発光装置は、以下のような、回路基板と、光源装置と、を備える。具体的には、この発光装置は、光源装置の光源部が回路基板の孔に挿入されて、配線基板の上面が回路基板の下面に錫−銀系半田の接合部材を介して接合されて、構成されている。

【0059】

（光源装置）
光源装置は、以下のように、配線基板の上面に光源部が設けられてなる。光源部は、主として、発光素子、光反射部材、被覆部材により構成されている。

【0060】

配線基板の基材は、横（長手）方向の長さが１．８ｍｍ、縦（短手）方向の幅が０．３ｍｍ、厚さが０．４５ｍｍの直方体形状を有する。この基材は、ＢＴレジン基板（三菱瓦斯化学社製：ＨＬ８３２ＮＳＦ ｔｙｐｅＬＣＡ）である。正負一対の配線は、基材側から銅／ニッケル／金（総厚：２０μｍ）が積層されて構成されている。正負一対の配線は其々、基材の上面から横方向の側面を経て下面に連続して形成されている。より詳細には、配線の発光素子が接合されるランド部は、銅の突起（厚さ２０μｍ）を有している。配線の外部接続端子部は、横方向端部の断面視Ｕ字状の部位である。配線の引き出し配線部は、ランド部と外部接続端子部の間において幅狭に形成された部位である。

【0061】

配線のランド部には、１つの発光素子が金−錫共晶半田によってフリップチップ実装されている。発光素子は、サファイア基板上に窒化物半導体の積層体が形成され、その積層体上に正負一対の電極を有する、横方向の長さが０．９ｍｍ、縦方向の幅が０．２ｍｍ、厚さが０．１５ｍｍの直方体状の青色発光（発光ピーク波長４５５ｎｍ）のＬＥＤチップである。

【0062】

光反射部材は、発光素子の側面の全周に接して被覆するように、基材の上面に設けられている。光反射部材は、平均粒径１４μｍのシリカと、白色顔料として平均粒径０．２５〜０．３μｍの酸化チタンと、を其々、該光反射部材の全重量に対して、２〜２．５ｗｔ％、４０〜５０ｗｔ％で含有するシリコーン樹脂の硬化物で構成されている。光反射部材は、外形が横方向の長さ（全長）１．２ｍｍ、縦方向の幅（全長）０．３ｍｍ、厚さ０．１５ｍｍの直方体状に形成されている。また、光反射部材は、発光素子の下面と配線基板の上面の間にも設けられている。光反射部材の上面は、発光素子の上面と略一致している。

【0063】

発光素子と光反射部材の上には、被覆部材（厚さ２０μｍ）が配置されている。この被覆部材は、中心粒径８μｍ程度のＹＡＧ：Ｃｅの蛍光体を含有するシリコーン樹脂の硬化物で構成されている。

【0064】

（回路基板）
回路基板は、横方向の長さが６３ｍｍ、縦方向の幅が１，３ｍｍ、厚さ（総厚）が０．４ｍｍのガラスエポキシを基材とするリジッド基板である。回路配線は、ランド部が基材側から銅／ニッケル／金（総厚：約６０μｍ）の積層体で構成され、ランド部以外が厚さ１８μｍの銅で構成されている。保護膜は、厚さ１０μｍの白色レジストである。回路基板は、５．１ｍｍの間隔（中心間距離）で配列された、上面から下面に貫通する、横方向の長さ１．４ｍｍ、縦方向の幅０．５ｍｍの上面視略矩形状の孔を１２個有している。孔の側面は、下方側から、略垂直な部位と、上方側に向かって外側（側方）に４５°程度傾いた部位と、を順に有している。そして、これらの孔に其々対応して上述の光源装置が設けられている。

【0065】

以上のように構成された実施例１の発光装置は、実施の形態１の発光装置１００と同様の効果を奏することができる。

【産業上の利用可能性】

【0066】

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装置のほか、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。

【符号の説明】

【0067】

１０，１１，１２…光源装置
２０，２１，２２…光源部（２５…発光素子、２８，２９ａ，２９ｂ…被覆部材）
３０，３１，３２…配線基板（３７…基材、３８…配線）
４０，４１，４２…回路基板（４５…孔、４７…基材、４８…回路配線、４９…保護膜）
５０…接合部材（５０１…接合部材の材料）
６０，６１，６２…光反射部材（６１１…光反射部材の材料、６２１ａ…光反射部材の第１材料、６２１ｂ…光反射部材の第２材料）
７０…封止部材
８０…導光部材
１００，２００，３００…発光装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】