特許 6721033 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】6721033

(24)【登録日】2020年6月22日

(45)【発行日】2020年7月8日

(54)【発明の名称】発光装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/50 20100101AFI20200629BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/50

【請求項の数】11

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2018-246666(P2018-246666)

(22)【出願日】2018年12月28日

(62)【分割の表示】特願2014-201416(P2014-201416)の分割

【原出願日】2014年9月30日

(65)【公開番号】特開2019-50432(P2019-50432A)

(43)【公開日】2019年3月28日

【審査請求日】2019年1月22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】110000202

【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】玉置 寛人

(72)【発明者】

【氏名】中林 拓也

【審査官】 村井 友和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１１０３３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０８５８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国実用新案第２０２９４８９７３（ＣＮ，Ｕ）

【文献】 国際公開第２０１０／１４０４１１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平１１−３２９７２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１３２６２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国実用新案第２０３４３４１９２（ＣＮ，Ｕ）

【文献】 特開２０１２−１７４８３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０３８２１５（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】

（Ａ）複数の貫通孔を有し樹脂材料を含む光反射性シートと、該貫通孔内にそれぞれ配置され、且つ色変換材料を含有した透光性樹脂からなり、上面に凹凸形状を有する複数の色変換材料層とを備える１つの透光部材を準備し、複数の前記色変換材料層のそれぞれに対応する位置に発光素子を配置し、前記各色変換材料層と前記発光素子とを固定し、
（Ｂ）前記各発光素子の側面を、前記光反射性シートと同じ樹脂材料を含む光反射部材で被覆し、
（Ｃ）前記光反射部材及び前記光反射性シートを切断することをこの順に行うことを含み、
外側面が前記光反射性シート及び前記光反射部材により形成される発光装置の製造方法。

【請求項2】

工程（Ａ）において、平面視、前記色変換材料層の外縁と同等かそれよりも小さい前記発光素子を用い、
前記発光素子の外縁が、前記色変換材料層の外縁と一致するか、前記色変換材料層の外縁の内側に位置するように、前記色変換材料層に前記発光素子を配置する請求項１に記載の発光装置の製造方法。

【請求項3】

工程（Ｂ）において、前記光反射部材の上面を前記透光部材の下面と一致させる請求項１又は２に記載の発光装置の製造方法。

【請求項4】

工程（Ａ）において、前記透光部材を、
（ａ）シートを準備し、
（ｂ）該シートに貫通孔を形成し、
（ｃ）前記シートに光反射機能をもたせ、
（ｄ）該貫通孔内に、色変換材料を含有した透光性樹脂を充填し、硬化させて色変換材料層を形成することにより準備する請求項１〜３のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。

【請求項5】

工程（ｄ）において、硬化した前記透光性樹脂の上面を、前記シートの少なくとも片面と面一になるように前記色変換材料層を形成する請求項４に記載の発光装置の製造方法。

【請求項6】

工程（ａ）及び（ｃ）を同時に行い、第１光反射性材料によって形成されたシートを準備する請求項４又は５に記載の発光装置の製造方法。

【請求項7】

工程（ｃ）において、前記シートの表面及び貫通孔内面を第２光反射性材料によって被覆する請求項４又は５に記載の発光装置の製造方法。

【請求項8】

工程（ｃ）において、めっき、スプレー又はインクジェットによって前記シートの表面及び貫通孔内面に金属又は光反射性材料を被覆する請求項７に記載の発光装置の製造方法。

【請求項9】

工程（ｂ）において、前記シートに複数の貫通孔を形成し、
工程（ｄ）の後に、前記色変換材料層を、湿度及び腐食性ガスから保護加工する工程を含む請求項４〜８のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。

【請求項10】

工程（Ａ）において、前記透光部材を、
（ｄ'）色変換材料を含有した透光性樹脂を硬化させて色変換材料層を形成し、
（ａ'）前記色変換材料層の外周側面に、光反射機能を備える樹脂層を成形することにより準備する請求項１〜３のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。

【請求項11】

工程（ｄ'）において、複数の色変換材料層を互いに離間させて形成し、
工程（ａ'）において、前記複数の色変換材料層の外周側面に、光反射機能を備える樹脂層を、一体的に形成する請求項１０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、透光部材及びその製造方法ならびに発光装置及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年の発光ダイオードは、その品質の向上に伴って、一般照明分野、車載照明分野等に
おいて種々の形態で利用されている。
例えば、発光装置として、回路基板が一体となった発光装置が提案されており、小型化
及び薄膜化がより一層図られている。
また、高出力及び高輝度等を実現した発光ダイオードを、種々の色変換材料と組み合わ
せて用いることにより、色度及び色再現性の向上が図られている（特許文献１〜４）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−１１９４０７号公報

【特許文献2】特表２０１２−５２７７４２号公報

【特許文献3】特開２０１３−１９７２７９号公報

【特許文献4】ＷＯ２００８／０４４７５９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、小型化及び薄型化を実現しつつ、色度及び色再現性を両立することは、耐性の
弱い色変換材料を利用する機会が増加する傾向にある近年では困難になりつつある。
本発明は、小型化及び薄膜化を維持しながら、簡便な手法によって、より一層良好な色
度及び色再現性を実現した透光部材及びその製造方法ならびに発光装置及びその製造方法
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】

【0005】

本願は以下の発明を含む。
（１）貫通孔を有する光反射性シートと、
前記貫通孔内において、色変換材料と硬化した透光性樹脂とからなる色変換材料層とを
備える透光部材。
（２）（ａ）シートを準備し、
（ｂ）該シートに貫通孔を形成し、
（ｃ）前記シートに光反射機能をもたせ、
（ｄ）該貫通孔内に、色変換材料を含有した透光性樹脂を充填し、硬化させて色変換材
料層を形成し
（ｅ）前記貫通孔ごと又は複数の貫通孔群ごとに前記シートを切断することを含む透光
部材の製造方法。
（３）（Ａ）上記の方法で製造した透光部材を、前記色変換材料層が発光素子上に配置
するように、前記発光素子上に固定し、
（Ｂ）前記発光素子の側面を、光反射部材で被覆することを含む発光装置の製造方法。
（４）発光素子と、
該発光素子上に配置された透光部材と、
前記発光素子の側面を被覆した光反射部材とを備える発光装置であって、
前記透光部材は、貫通孔を有する光反射性シートと、前記貫通孔内において、色変換材
料と硬化した透光性樹脂とからなる色変換材料層とを備え、
前記色変換材料層が前記発光素子上に配置するように、前記発光素子上に固定されてい
る発光装置。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、小型化及び薄膜化を維持しながら、簡便な手法によって、より一層良
好な色度及び色再現性を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1A】本発明の透光部材の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。

【図1B】本発明の透光部材の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。

【図1C】本発明の透光部材の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。

【図1D】本発明の透光部材の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。

【図2A】本発明の透光部材の一実施形態を示す概略平面図である。

【図2B】本発明の透光部材の別の実施形態を示す概略平面図である。

【図2C】図２Ｂの透光部材のＸ−Ｘ’線断面図である。

【図3A】本発明の透光部材の製造方法の別の実施形態を示す製造工程図である。

【図3B】本発明の透光部材の製造方法の別の実施形態を示す製造工程図である。

【図3C】本発明の透光部材の製造方法の別の実施形態を示す製造工程図である。

【図3D】本発明の透光部材の製造方法の別の実施形態を示す製造工程図である。

【図4】本発明の透光部材のさらに別の実施形態を示す概略平面図である。

【図5A】本発明の発光装置の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。

【図5B】本発明の発光装置の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。

【図5C】本発明の発光装置の製造方法の一実施形態を示す製造工程図である。

【図6A】本発明の発光装置の製造方法の別の実施形態を示す製造工程図である。

【図6B】本発明の発光装置の製造方法の別の実施形態を示す製造工程図である。

【図6C】本発明の発光装置の製造方法の別の実施形態を示す製造工程図である。

【図6D】本発明の発光装置の製造方法の別の実施形態を示す製造工程図である。

【図6E】本発明の発光装置の製造方法の別の実施形態を示す製造工程図である。

【図7A】本発明の発光装置の製造方法のさらに別の実施形態を示す製造工程図である。

【図7B】本発明の発光装置の製造方法のさらに別の実施形態を示す製造工程図である。

【図7C】本発明の発光装置の製造方法のさらに別の実施形態を示す製造工程図である。

【図7D】本発明の発光装置の製造方法のさらに別の実施形態を示す製造工程図である。

【図7E】本発明の発光装置の製造方法のさらに別の実施形態を示す製造工程図である。

【図7F】本発明の発光装置の製造方法のさらに別の実施形態を示す製造工程図である。

【図8】本発明の透光部材のさらに別の実施形態を示す概略断面図である。

【図9】本発明の透光部材のさらに別の実施形態を示す概略平面図である。

【図10A】本発明の発光装置の製造方法のさらに別の実施形態を示す製造工程図である。

【図10B】本発明の発光装置の製造方法のさらに別の実施形態を示す製造工程図である。

【図11A】本発明の発光装置の製造方法のさらに別の実施形態を示す製造工程図である。

【図11B】本発明の発光装置の製造方法のさらに別の実施形態を示す製造工程図である。

【図11C】本発明の発光装置の製造方法のさらに別の実施形態を示す製造工程図である。

【図12A】本発明の発光装置の別の実施形態を示す概略断面図である。

【図12B】本発明の発光装置のさらに別の実施形態を示す概略断面図である。

【図12C】本発明の発光装置のさらに別の実施形態を示す概略断面図である。

【図13A】本発明の発光素子又は発光装置の一実施形態を示す概略断面図である。

【図13B】本発明の発光素子又は発光装置の別の一実施形態を示す概略断面図である。

【図13C】本発明の発光素子又は発光装置のさらに別の実施形態を示す概略断面図である。

【図13D】本発明の発光素子又は発光装置のさらに別の実施形態を示す概略断面図である。

【図14A】本発明の発光装置の製造方法のさらに別の実施形態を示す製造工程図である。

【図14B】本発明の発光装置の製造方法のさらに別の実施形態を示す製造工程図である。

【図14C】本発明の発光装置の製造方法のさらに別の実施形態を示す製造工程図である。

【図15A】本発明の発光装置の製造方法のさらに別の実施形態を示す製造工程横側面図である。

【図15B】本発明の発光装置の製造方法のさらに別の実施形態を示す製造工程横側面図である。

【図15C】図１５Ｂの縦側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本願においては、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。以下の説明において、同一の名称、符号については同一又は同質
の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。一実施例及び一実施形態において説明さ
れた内容は、他の実施例及び他の実施形態等に利用可能である。

【0009】

〔透光部材〕
本発明の透光部材は、シートと、色変換材料層とを備える。透光部材は、適度な強度を
有し、自立性を有していることが好ましい。従って、必ずしも剛性であることは要さず、
色変換材料層を損傷することなく保持し得る程度に柔軟性を有していることが好ましい。
シートと色変換材料層とは、それらの少なくとも片面、例えば、上面が面一、つまり、
両者の上面において段差がなく平坦とすることができる（図２Ｃ参照）。ここでの面一及
び段差がないとは、いずれか一方が他方から突出する形態に積極的に加工されていないこ
とを意味し、数十μｍ程度、好ましくは十数μｍ程度の凹凸は許容されることを意図する
。これによって、色変換材料層、ひいては透光部材の寸法を安定させることができ、他の
部材への組み付けを良好なものとすることができる。また、色変換材料層の上面に、レン
ズ等を形成しやすい構造とすることができる。

【0010】

あるいは、色変換材料層は、シートの上面及び／又は下面に対して凹状及び／又は凸状
であってもよい（図８中、透光部材１０Ａ〜１０Ｈ参照）。色変換材料層を凹状とする場
合には、集光などの効果を発揮させることができる。また、シートの下面に対して凸状と
する場合には、適用する発光素子に対する密着性又は接着性を向上させることができる。
シートの上面に対して凸状とする場合には、光の取り出し効率を向上させることができる
。

【0011】

透光部材は、透光部材自体の厚み以外に、例えば、積極的に屈曲、湾曲等の加工が施さ
れることなく、平坦な形状を有していてもよい。これにより、透光部材自体の占有空間を
最小限に止めることができる。あるいは、色変換材料層の上面が透光部材自体の厚み方向
に凹凸形状を有する、いわゆるマイクロレンズ、フライアイレンズ等の形状でもよい（図
８中、透光部材１０Ｋ参照）。これによって、透光部材の用途によって、例えば、バック
ライトに用いる場合に、導光板との結合効率を向上させることができる。

【0012】

透光部材は、１つのシートに１つの色変換材料層を備えるものであってもよいし、１つ
のシートに複数の色変換材料層を備えるものであってもよい。単数の色変換材料層の場合
の透光部材の大きさは、適用する発光素子等の大きさより若干大きいものが好ましく、例
えば、０．１〜２００×０．１〜２００ｍｍが挙げられる。複数の色変換材料層の場合の
大きさは、後述する色変換材料層の大きさ、数等によって適宜設定することができる。

【0013】

透光部材の色変換材料層の外周部分には、スルーホール、はめ込み用の形状加工が施さ
れていてもよい。透光部材のサイズが比較的大きく長尺などの場合には、位置決め用、嵌
合用の形状を設けることが好ましい。これにより、後述する発光素子及び発光装置と位置
ズレ無く、組み付け又は接合することが可能となる。

【0014】

（シート）
シートは、色変換材料層を支持する基体である。このシートは、光反射性を有する。こ
こでの光反射性とは、発光素子から出射される光に対する反射率が６０％以上であるもの
、より好ましくは７０％、８０％又は９０％以上であるものが好ましい。
シートは、透光部材を製造する全過程で、それ自体が光反射特性を有する光反射性シー
トであってもよいし、透光部材を製造するいずれかの過程で、光反射特性が与えられて、
結果的に光反射性シートとしたものであってもよい。

【0015】

シートは、光反射性材料によって形成されたもの、光反射性材料以外のもの、例えば、
透光性材料又は光吸収性材料によって形成されたもののいずれでもよい。

【0016】

光反射性材料としては、金属、光反射性物質（例えば、二酸化チタン、二酸化ケイ素、
二酸化亜鉛、二酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、アルミナ、窒化アルミニウム、窒
化ホウ素、ムライト、酸化ニオブ、硫酸バリウム、各種希土類酸化物（例えば、酸化イッ
トリウム、酸化ガドリニウム）、着色剤等）等が挙げられる。金属及び光反射性物質は、
それ自体をシートとしたものでもよいし、粒状のものを、結合剤（例えば、樹脂）により
シート状に成形したものでもよい。

【0017】

例えば、金属又は誘電体材料の単層体又は積層体、樹脂、無機材料、ガラス等やその複
合体に上述した光反射性物質を１０〜９５重量％程度、好ましくは２０〜８０重量％程度
、３０〜７０重量％程度、より好ましくは３０〜６０重量％程度で含有させたものを成形
したシートが挙げられる。さらに、これら金属又は誘電体及び樹脂シートの表面に金属膜
又は光反射性物質を被覆したもの等が挙げられる。このような組成とすることにより、適
当な形状で、自在かつ簡便にシート状に成形することができる。また、その強度を確保す
ることができる。さらに、後述する透光性樹脂の充填及び硬化等における温度変化におい
ても十分な耐性を確保することができる。

【0018】

これら反射性を有する金属膜としては、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、
Ｎｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ又はこれらの合金等の単層膜又は積層膜が挙げられる。誘電
体膜としては、特に限定されるものではなく、当該分野で使用されるものの単層膜又は積
層膜が挙げられる。例えば、ＳｉＯ₂／Ｎｂ₃Ｏ₅等の積層である。
ベースとなる樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、これらの変性樹脂又はこれ
らの樹脂を１種以上含むハイブリッド樹脂等などが挙げられる。具体的には、エポキシ樹
脂、変性エポキシ樹脂（シリコーン変性エポキシ樹脂等）、シリコーン樹脂、変性シリコ
ーン樹脂（エポキシ変性シリコーン樹脂等）、ハイブリッドシリコーン樹脂、ポリイミド
（ＰＩ）、変性ポリイミド樹脂、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂
、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ＧＦ強化ポリエチレンテレフタレート（ＧＦ
−ＰＥＴ）、ポリシクロヘキサンテレフタレート樹脂、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポ
リカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリサルフォン（Ｐ
ＳＦ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍ−ＰＰＥ
）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、液晶ポ
リマー（ＬＣＰ）、ＡＢＳ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ＰＢＴ樹脂、ユリア樹
脂、ＢＴレジン、ポリウレタン樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）、超高分子量ポリエチレ
ン（ＵＨＰＥ）、シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）、非晶ポリアリレート（Ｐ
ＡＲ）、フッ素樹脂、不飽和ポリエステル等が挙げられる。
無機材料としては、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、酸化亜鉛又はこれらの混合物等のセラミックス又
は低温焼成セラミックス等を含む単層膜又は積層膜が挙げられる。

【0019】

透光性材料としては、上述した樹脂のうち透光性のもの、ガラス、誘電体等が挙げられ
る。光吸収性材料としては、上述したセラミックス、紙、繊維、パルプ、カーボン、誘電
体、ガラスエポキシ等の複合材料等が挙げられる。光吸収性材料は、光変換機能を有して
いてもよい。
シートが、これら透光性材料及び／又は光吸収性材料で形成されている場合、透光部材
の製造過程で与えられる光反射特性は、例えば、シート表面及び後述する貫通孔内面が光
反射性材料によって被覆されたものであることが好ましい。シートの表面は、表裏面及び
側面の全表面であることが好ましいが、少なくとも発光素子に対面し、色変換材料層に接
する貫通光の側壁の面の全部が被覆されていれば、一部において被覆されていなくてもよ
い。

【0020】

シートは、いずれの材料に形成されているものであっても、拡散剤又は光散乱材（硫酸
バリウム、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素等）等が含有されていてもよい。
また、放熱性、強度等を確保するために、半導体用ＢＧＡ実装の分野で使用されるガラス
クロス及びフィラー（ガラスファイバー、ワラストナイトなどの繊維状フィラー、カーボ
ン、酸化ケイ素等の無機フィラー）等が含有されていてもよい。

【0021】

シートは、なかでも、容易に入手できることから、光反射性物質と樹脂とを含む光反射
性材料によって成形された光反射性シートを用いることが好ましい。
シートの厚みは、用いる材料等によって適宜設定することができるが、適当な強度と光
反射率とを確保することができる厚みであることが好ましい。例えば、数十μｍ〜１ｍｍ
程度が挙げられ、数十μｍ〜５００μｍ程度が好ましく、１００〜３００μｍ程度がより
好ましい。

【0022】

シートは、光反射性物質と透明樹脂との他に、発光材料を一部含んでいてもよい。特に
色変換材料シートの貫通孔のサイズが、発光素子より小さい場合には、発光素子から青色
光が抜けるのを低減させる効果がある。

【0023】

貫通孔の平面視における大きさは、特に限定されるものではなく、例えば、数百μｍ〜
数ｍｍ×数百μｍ〜数ｍｍ程度、数百μ〜１ｍｍ×数百μ〜１ｍｍ程度の大きさ又はこの
面積に相当する大きさが挙げられる。貫通孔の平面視における形状は、特に限定されるも
のではなく、例えば、円形、楕円形、多角形等又はこれらに近似する形状が挙げられる。
なかでも、発光素子の平面形状と相似となるような四角形が好ましい。
貫通孔は、シートの厚み方向に同じ形状及び大きさを有していてもよいし、一表面から
他表面に渡ってその形状及び大きさが異なっていてもよい（図８中、透光部材１０Ｉ、１
０Ｊ参照）。例えば、楕円錐台、四角錐台等が挙げられる。
貫通孔の大きさ及び形状は、色変換材料層の大きさ及び形状に相当する。

【0024】

１つのシートに貫通孔が複数配列される場合、その間隔は、特に限定されるものではな
く、シートが貫通孔の配列によって破断しない程度の間隔とすることが好ましい。例えば
、０．０１〜数ｍｍ程度の間隔が挙げられる。また、その配列は、ランダムに配列してい
てもよいし、リング状に配列していてもよい（（図９中、透光部材１００Ａ参照）が、行
及び／又は列方向に規則正しく配列されていることが好ましい（図１Ｄ、図２Ａ参照）。

【0025】

（色変換材料層）
貫通孔内には、空隙なく色変換材料層が形成されており、色変換材料層は、色変換材料
と硬化した透光性樹脂とからなる。ただし、色変換材料層には、上述した拡散剤又は光散
乱材、ガラスクロス及びフィラー等が含有されていてもよい。

【0026】

色変換材料としては、当該分野で公知のものを使用することができる。例えば、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）系蛍光体、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）系蛍光体、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−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｓ
ｉＯ₂）系蛍光体、ユウロピウムで賦活されたシリケート（（Ｓｒ，Ｂａ）₂ＳｉＯ₄）系
蛍光体、βサイアロン蛍光体、ＫＳＦ系蛍光体（Ｋ₂ＳｉＦ₆：Ｍｎ）などが挙げられる。
また、蛍光体の結晶又は焼結体、蛍光体と無機物の結合材との焼結体等であってもよい。
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
、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
。

【0027】

色変換材料は、例えば、いわゆるナノクリスタル、量子ドットと称される発光物質でも
よい。これらの材料としては、半導体材料、例えば、ＩＩ−ＶＩ族、ＩＩＩ−Ｖ族、ＩＶ
−ＶＩ族半導体、具体的には、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＩｎＡｇＳ₂、ＩｎＣｕＳ₂、
コアシェル型のＣｄＳ_xＳｅ_1-x／ＺｎＳ、ＧａＰ等のナノサイズの高分散粒子が挙げられ
る。ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＡｓＰ、ＩｎＧａＰ、ＺｎＴｅ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳｎＰ
、ＺｎＳｎＰ₂であってもよい。
本実施形態においては、耐熱性、耐水性、耐環境ガスに対して課題のある色変換材料を
効果的に使用することができる。具体的には、後述する発光装置の組み立ての加工の熱及
び／又は水分に耐えられない色変換材料、例えば、ダイサーの水で劣化しやすいＫＳＦ蛍
光体、リフロー時の加熱に弱い量子ドット等を、予め、透光部材をレーザ等で切断し、サ
イズを揃え、個片化した発光素子に直接固定する、リフローによって二次実装した後、二
次実装基板上の発光素子に透光部材を固定するなどによって、その特性等を損ねることな
く、有効に色変換材料を用いることができる。

【0028】

特に、発光装置が液晶ディスプレイのバックライト等に用いられる場合、青色光によっ
て励起され、赤色発光する色変換材料（例えばＫＳＦ系蛍光体）と、緑色発光する色変換
材料（例えばβサイアロン蛍光体）を用いることが好ましい。これにより、発光装置を用
いたディスプレイの色再現範囲を広げることができる。なかでも、ＫＳＦは、その他の赤
色変換材料（例えばＣＡＳＮ又はＳＣＡＳＮ）に比べて、発光スペクトルのピークが鋭い
。よって、カラーフィルタを通して光を取り出す場合、赤色のなかでも視感度の低い部分
の光が少なくなり、かつ多色（例えば、緑）のカラーフィルタを通る光が少なくなる。そ
の結果、色純度が高い緑及び赤が得られ、液晶の色再現性を向上させることができる。

【0029】

色変換材料は、例えば、破砕状、球状、中空及び多孔質の粒径等のいずれの形態で用い
てもよい。色変換材料は、例えば、中心粒径が５０μｍ以下、３０μｍ以下、１０μｍ以
下又はこれに相当する大きさ)のものが好ましい。中心粒径は、は、Ｆ．Ｓ．Ｓ．Ｓ．Ｎ
ｏ（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｕｂ Ｓｉｅｖｅ Ｓｉｚｅｒ’ｓ Ｎｏ）における空気透過法で得ら
れる粒径を指す。

【0030】

色変換材料は、色変換材料層の全重量に対して１０〜９０重量％程度含有されているこ
とが好ましい。

【0031】

色変換材料層を構成する透光性樹脂は、上述した樹脂のうち透光性の樹脂の中から選択
して利用することができる。なかでも、硬化又は温度変化によって膨張及び収縮が少ない
ものを選択することが好ましい。また、光反射性シートの構成材料として樹脂が用いられ
ている場合には、その樹脂と同じものを用いることが好ましい。これにより、両者の密着
性を確保することができ、安定した透光部材を製造することができる。

【0032】

光反射性シートに形成された貫通孔に色変換材料層が配置されることにより、言い換え
ると、色変換材料層が光反射性を有するシートによって全周囲を取り囲まれるように配置
していることにより、高精度に、簡便かつ容易に発光装置の見切り性を良好にできる（す
なわち、発光領域と非発光領域の境界が明確な）透光部材とすることができる。
特に、色変換材料層において光を吸収しにくい又は光吸収が低下しやすい色変換材料を
用いる場合、色変換材料層での色変換材料の割合を大きくするか、色変換材料量を確保す
るために色変換材料層を比較的厚くすることが必要となる。比較的大量に色変換材料を含
有した透光性樹脂であっても、また、色変換材料量を確保するために、膜厚の制御が必要
となっても、上述した構成によって、容易にこれらの要求を満たすことができ、高品質の
透光部材を得ることができ、高品質の発光装置の製造に使用することができる。

【0033】

（機能膜）
透光部材は、その上面又は下面を、特に、色変換材料層の上面又は下面に、耐湿度、耐
腐食性ガス、補強等の目的で保護加工を施してもよい。具体的には、単層又は積層構造で
、保護、防湿、補強等の機能を有する機能膜が１つ以上配置されていてもよい（図８中、
透光部材１０Ｌ参照）。
例えば、この機能膜は、透光性を有するものであればよく、上述したシートを構成し得
る樹脂等によって形成することができる。樹脂には、補強等のために、フィラー等が添加
されていてもよい。具体的には、ガスバリア性の高いＳｉＯx、Ａｌ₂Ｏ₃等の膜、エポキ
シ系樹脂、シリコーンエポキシハイブリッド樹脂、フッ素樹脂、パリレン系ガスバリア膜
等の膜が挙げられる。

【0034】

また、透光部材は、特に、１つの色変換材料層を有する１つの透光部材は、非常に小型
であるため、それ自体の強度を確保するために、上面にガラス板等を配置してもよいし、
上面に透光性樹脂等を塗布してもよく、補強のためのさらなる加工が施されていてもよい
。

【0035】

〔透光部材の製造方法１〕
透光部材は、以下の工程、つまり
（ａ）シートを準備し、
（ｂ）このシートに貫通孔を形成し、
（ｃ）シートに光反射機能をもたせ、
（ｄ）貫通孔内に、色変換材料を含有した透光性樹脂を充填し、硬化させて色変換材料
層を形成する工程を含んで製造することができる。また、任意に、
（ｅ）貫通孔ごと又は複数の貫通孔群ごとにシートを切断する工程、
（ｆ）機能膜を形成する工程、
（ｇ）シート上で個々の色変換材料層を含む貫通孔の光変換性能により、光束又は色調
選別をする工程を行うことができる。

【0036】

（ａ）シートの準備
まず、シートを準備する。ここでのシートは、上述したように、光反射部性材料によっ
て形成されたものでもよいし、光反射性材料以外のもの、例えば、透光性材料又は光吸収
性材料によって形成されたものでもよい。
シートは、例えば、射出成形、押し出し成形、熱成形、圧縮成形等、プラスチックの成
形加工の分野で公知の方法により形成することができる。

【0037】

（ｂ）貫通孔の形成
シートに貫通孔を形成する。貫通孔の形成は、当該分野で公知の方法のいずれを利用し
てもよい。レーザ光の照射又は描写、ポンチ、プレス、エッチング、ブラスト等が挙げら
れる。
特に、レーザ光の照射により貫通孔を加工することにより、良好な精度で貫通孔を形成
することができる。レーザは、ＣＯ₂レーザ、固体レーザの基本波、２倍波、３倍波、４
倍波等を用いることができる。波長は赤外が好ましい。
貫通孔の形成後は、洗浄により焦げ、スミア等を除去することが好ましい。
また、工程（ａ）におけるシートの準備の際、光反射部性材料、透光性材料又は光吸収
性材料を貫通孔に相当する凹凸を備える金型を用いて成形する等、シートの準備と貫通孔
の形成とを同時に行ってもよい。

【0038】

（ｃ）シートへの光反射機能の付加
シートへの光反射機能の付加は、シートの形成時に行ってもよい。つまり、工程（ａ）
と工程（ｃ）とを同時に行ってもよい。また、光反射性材料以外の材料を用いたシートに
、貫通孔を形成した（工程（ｂ））後に、別途、シートに光反射機能を付加してもよい。

【0039】

シートへの光反射機能の付加をシートの形成と同時に行う場合は、上述したように、シ
ートを光反射性材料（第２光反射性材料）によって形成すればよい。例えば、金属膜、誘
電体膜をシートとして形成する方法、透光性樹脂、無機材料、ガラス等に上述した光反射
性物質を含有させた材料をシート状に成形する方法、これら金属膜又は誘電体膜及びシー
トの表面に、金属又は光反射性物質を被覆する方法等が挙げられる。

【0040】

貫通孔を形成した後にシートに光反射機能を付与する場合は、貫通孔内面及びシートの
表面に、例えば、めっき、各種成形、スプレー、インクジェット、蒸着、印刷、ＡＬＤ法
等の当該分野で公知のいずれかの方法を利用して、光反射性材料を被覆する方法が挙げら
れる。光反射性材料は、可能な限り薄く被覆することが好ましい。光反射性材料の被覆の
厚みは、例えば、数十μｍ程度以下が好ましい。

【0041】

このように、発光装置の小型化により、反射性の側壁が物理的に形成し難い場合でも、
光反射機能をシートに容易に付加することができ、これを利用することによって、発光装
置からの光を必要な部分に導入または配光することができる。その結果、光の利用効率を
向上させることができ、効率の良い発光装置を得ることができる。

【0042】

（ｄ）色変換材料層の形成
貫通孔内に、色変換材料を含有した透光性樹脂を充填し、硬化させて色変換材料層を形
成する。
色変換材料を含有した透光性樹脂を貫通孔内に充填する方法は、当該分野で公知のいず
れかの方法、例えば、ポッティング、成型、印刷、スプレー等の種々の方法を利用するこ
とができる。この場合、透光性樹脂が硬化した後、色変換材料層の上面が、シートの上面
と面一となるように充填することが好ましい。

【0043】

透光性樹脂の硬化は、用いる樹脂の種類によって適宜設定することができる。例えば、
所定時間静置又は放置する方法、冷気を吹き付ける方法、加熱する方法（数十〜百数十℃
）、エネルギー線（Ｘ線、紫外線、可視光線等）を照射する方法等が挙げられる。

【0044】

１つのシートに複数の色変換材料層を形成する場合、全ての色変換材料層に対して、同
じ色変換材料を用いなくてもよく、複数の色変換材料を用いてもよい。この場合、色変換
材料ごとに規則的に配置することにより、１つの透光部材を用いてＲＧＢを実現すること
ができる。

【0045】

（ｅ）シートの切断
工程（ａ）においてシートに複数の貫通孔を形成し、工程（ｄ）において複数の色変換
材料層を形成した場合、工程（ｄ）の後、シートを切断してもよい。シートの切断は、特
に限定されず、色変換材料層の略全周囲にシート、特に、光反射性を有するシートが配置
される形態であれば、どのような形態に切断してもよい。
切断は、当該分野で公知のシートの切断方法、例えば、ブレードダイシング、レーザダ
イシング、カッタースクライブ等を利用することができる。切断は、１つのシートに１つ
の色変換材料層が配置するように色変換材料層ごとに行えばよい。例えば、０．数μｍ〜
数ｍｍ程度のサイズに切断すればよい。
また、１つのシートに、複数の色変換材料層が配置するように、複数の色変換材料層群
ごとに切断してもよい。この場合、例えば、色変換材料層が、５〜２０個程度ごとに切断
することが好ましく、７〜１５個程度ごと、８〜１２個程度ごとがより好ましい。これら
の色変換材料層は、一列に配列されているものが好ましく、例えば、０．数μｍ〜５ｃｍ
、０．数μｍ〜数ｃｍ程度のサイズに切断することが挙げられる。

【0046】

切断方法は、使用される色変換材料、フィラー及び樹脂材料の特性により適宜選択する
ことができる。例えば、水分に弱い色変換材料を使用している場合は、レーザダイシング
を選択することが好ましい。熱に弱い色変換材料を使用している場合は、ブレードダイシ
ングを選択することが好ましい。水分及び熱の双方に弱い場合、色変換材料層を直接切断
しなければ、色変換材料が水分及び／又は熱に直接さらされることを回避することができ
る。また、シート状であるため、保護膜などの機能膜の追加工を容易に実施することがで
きる。

【0047】

〔透光部材の製造方法２〕
透光部材は、以下の工程によっても製造することができる。
（ｄ’）色変換材料を含有した透光性樹脂を硬化させて色変換材料層を形成し、
（ａ’）前記色変換材料層の外周側面に、光反射機能を備える樹脂層を、シート状又は
積層状に成形する。

【0048】

（ｄ’：色変換材料層の形成）
ここでの色変換材料層の形成は、上述した色変換材料層を形成する材料を、例えば、シ
ート上に、ポッティング、印刷、スプレー等の種々の方法を利用して、島状に形成する。
島状に色変換材料層を形成するために、色変換材料層を形成する部位に開口を有するマス
ク等を利用することができる。また、親水性及びはっ水性を利用したセルフアライメント
も利用することができる。色変換材料層は、１つのみ形成してもよいし、複数形成しても
よい。複数形成する場合は、色変換材料層を互いに離間させて形成することが好ましい。

【0049】

（ａ’：シートの形成）
シート状又は積層状に成形する樹脂層を構成する材料として、上述したシートを構成す
る材料を用いることができる。この材料を溶融又は溶媒に溶解することにより、流動性を
与え、これを色変換材料層の側面を取り囲むように、シート状又は積層状に成形する。こ
こでの色変換材料層の側面とは、全側面を取り囲むことが好ましい。
先の工程で、複数の色変換材料層が形成されている場合には、これらの全部又は一群の
色変換材料層に対して、外周側面の全部を一体的に形成することが好ましい。

【0050】

ここでの材料は、上述した光反射性材料であることが好ましいが、結果的に、樹脂層に
光反射機能をもたせることができればよい。そのために、例えば、樹脂層を形成する材料
として、光反射性材料以外のものを利用する場合には、色変換材料層の側面、好ましくは
全側面に、上述したように、金属又は光反射性物質を被覆する等が好ましい。具体的には
、めっき、スプレー、蒸着、印刷、ＡＬＤ法等の当該分野で公知のいずれかの方法を利用
して、金属又は光反射性物質を被覆する方法が挙げられる。

【0051】

具体的には、スプレーを行う場合、島状に形成した色変換材料層に、直接、高濃度の二
酸化チタンを含むシリコーン樹脂を吹き付け、その後、低濃度の二酸化チタンを含むシリ
コーン樹脂を圧縮成形で成形してシート状にする。任意に、二酸化チタンをスプレーした
側の面を研削機で切削し、二酸化チタン含有層を除去する方法等が挙げられる。つまり、
色変換材料層の外周側面に、光反射機能を備える樹脂層を、積層状に成形する。

【0052】

上述した以外は、透光部材の製造方法１で行う工程と同様に行うことができ、任意の工
程を付加してもよい。

【0053】

（ｆ）機能膜の形成
上述した透光部材の製造方法において、上述した機能膜を形成してもよい。これらの膜
は、ＡＬＤ法、スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法などにより形成することができる。

【0054】

（ｇ）光束又は色調の選別
貫通孔に形成された色変換材料層による光変換性能を測定する。この場合、選別された
透光部材を、工程（ｅ）の前後のいずれにおいても、シート状又は個変化した状態で、特
定の波長を発光する発光素子に搭載して行うことができる。これによって、特に、予めシ
ート状態で光束又は色調を測定する場合には、発光装置の歩留り向上が期待される。

【0055】

〔発光装置の製造方法〕
発光装置は、
（Ａ）上述した透光部材を、色変換材料層が発光素子上に配置するように、発光素子上
に固定し、
（Ｂ）発光素子の側面を、光反射部材で被覆することによって形成することができる。
工程（Ａ）工程（Ｂ）は、この順に行うことが好ましいが、これらの工程を同時に又は
逆の順序で行ってもよい。 また、任意に、工程（Ａ）の前後に、特に工程（Ａ）の前に
、発光素子を発光装置の基板上に搭載することが好ましい。ここでは、１つの発光素子を
１つの基板上に搭載してもよいし、複数の発光素子を複数の基板上に搭載してもよいし、
複数の発光素子を１つの基板上に搭載してもよい。
さらに、複数の発光素子を１つの基板上に搭載する場合、任意に、工程（Ｂ）の後に、
発光装置ごとに分離する工程を行ってもよい。つまり、側面を光反射材で覆われた発光素
子又は発光素子と透光部材とを個片化してもよい。
工程（Ｂ）、発光装置ごとの分離及び工程（Ａ）をこの順で行うことにより、発光装置
のアッセンブリプロセスにおける、色変換材料などに与えられる負荷を最小限にとどめる
ことができる。
ここで用いる発光素子は、後述するように、端子が形成された基板に搭載されたもので
あってもよい。

【0056】

（Ａ）透光部材及び発光素子の固定
上述した方法によって形成された透光部材を、発光素子の上面に固定する。つまり、発
光装置における光取り出し面側に透光部材を配置する。発光素子の上面の一部は、透光部
材と直接接触していることが好ましく、密着していることがより好ましい。
ここで用いる透光部材は、１つでもよいし、複数でもよい。また、ここで用いる発光素
子は、１つでもよいし、複数でもよい。つまり、本発明で製造する発光装置は、発光素子
を１つのみ含むものであってもよいし、複数含むものであってもよい。このような構成と
することにより、発光素子の数、点灯／非点灯の組み合わせを選択することができ、様々
な配光、色調を制御することができる。

【0057】

１つの透光部材を、複数の発光素子の上面に固定してもよいが、見切り性を確保すると
いう観点から、１つの透光部材、特に、１つの色変換材料層を１つの発光素子の上に固定
することが好ましい。これによって、発光素子の意図しない方向への光漏れを確実に防止
することができる。その結果、上述した簡便な製造方法によって、個々の発光素子におけ
る見切り性をさらに向上させることができる。
また、発光素子が基板上に複数搭載されている場合には、これら発光素子上に、発光素
子に対応する位置に色変換材料層が複数配置する透光部材を、一括固定することが好まし
い。

【0058】

ここで用いる発光素子は、当該分野で一般的に用いられている発光素子のいずれをも用
いることができる。例えば、青色、緑色の発光素子としては、ＺｎＳｅ、窒化物系半導体
（Ｉｎ_XＡｌ_YＧａ_1-X-YＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）、ＧａＰなどの半導体層を用
いたもの、赤色の発光素子としては、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰなどの半導体層を用
いたものが挙げられる。
発光素子は、通常、サファイア等の絶縁性の半導体成長用の基板上に半導体層が積層さ
れて形成されるが、最終的に、この半導体成長用基板が除去されたものであってもよい。
発光素子は、半導体層の反対側に電極が配置されているものであってもよいが、同じ側
に電極が配置されているものが好ましい。これによって、基板に対して電極を接合するフ
ェイスダウン形態で実装することができる。ただし、発光素子は、成長基板を有するフェ
イスダウン構造、成長基板を有しないフェイスダウン構造又はバーティカル構造、成長基
板を有するフェイスアップ構造、成長基板を有しないフェイスアップ構造等であってもよ
い。

【0059】

発光素子は、平面視、色変換材料層の外縁と同等又はそれよりも小さいものを用いるこ
とが好ましい（図５Ｃ）。これにより、発光素子から出射される光の全部を色変換材料層
に効率的に導入することができ、発光装置の光の取り出しを向上させることができる。た
だし、平面視、発光素子は、色変換材料層の外縁と同等（略外縁と一致）又はそれよりも
大きいものを用いてもよい。この場合でも、発光素子の側面を後述する光反射部材で被覆
することにより、発光色が均一で配向色度に優れる見切りの良い発光装置を形成すること
ができる。

【0060】

発光素子１４は、透光部材１０の外縁よりも小さいものが好ましい（図５Ｃ、図１２Ａ
〜１２Ｃ）。これによって、透光部材の外縁を、発光素子の外縁よりも外側に配置するこ
とができ、上述のように発光色が均一で配向色度に優れる見切りの良い発光装置を形成す
ることができる。変換材料層の貫通孔は、素子側から光取出し面に向かって逆テーパ又は
テーパのいずれでもよい（図１２Ｂ、図１２Ｃ)。
なお、平面視、透光部材の外縁よりも大きい発光素子を用いてもよい。この場合、後述
する光反射部材によって、発光素子の側面と、発光素子の上面（及び透光部材の側面）を
被覆することにより、発光色が均一で配向色温度に優れ、且つ高輝度の見切りの良い発光
装置を形成することができる。色変換材料層の貫通孔は、素子側から光取出し面に向かっ
て逆テーパであることが好ましい。

【0061】

発光素子の上面への透光部材の固定は、例えば、透光性の接着部材によって行うことが
できる。接着部材は、特に限定されるものではなく、上述した透光性を確保することがで
き、かつ、発光素子に透光部材を固定し得るものであればよい。また、光により劣化し難
い材料が好ましい。例えば、シリコーン系接着剤、エポキシ系接着剤、シリコーン−エポ
キシハイブリッド系接着剤等が挙げられる。

【0062】

色変換材料層又はシート面を、接着部材そのものとして利用することができる。つまり
、色変換材料層又はシートそのものに接着性をもたせること、あるいは色変換材料層又は
シートの粘着性を利用してもよい。
接着部材は、平面視で透光部材よりも外縁の小さい発光素子を用いる場合発光素子上面
の外縁から透光部材下面の外縁へ広がるフィレット形状に形成することができる。また、
平面視で透光部材よりも外縁の大きい発光素子を用いる場合、透光部材下面の外縁から発
光素子上面の外縁へ広がるフィレット形状の接着部材を形成することができる。ここで、
見切りの良い発光装置を形成するという観点から、接着部材の外縁を透光部材の外縁より
も内側に配置するか、後述する光反射部材で接着部材の外縁を被覆することが好ましい。

【0063】

なお、透光部材は、上述した貫通孔を形成する際に同時加工するシート上の凹凸、加工
断面等を利用して、発光素子、発光装置、ライトソース等の光源デバイスの構造体に嵌合
、部分接着等で、発光素子に機構的に搭載してもよい。

【0064】

上述したように、発光素子は、基板上に搭載されていることが好ましい。ここでの基板
は特に限定されず、１つの発光素子を搭載するための、いわゆる正負一対の端子を有する
基板であってもよいし、複数の発光素子を搭載するための配線パターンを有する基板であ
ってもよい。
いずれの基板であっても、基板は、例えば、絶縁性の母材と、その表面に形成された導
電性の端子又は配線パターンを有する。母材及び端子又は配線パターンを形成する材料、
形状、大きさ等は、得ようとする発光装置の形態によって適宜選択することができる。

【0065】

発光素子は、発光素子の成長基板側（電極形成側と反対側）を基板上に接合させるフェ
イスアップ実装してもよいが、基板にフリップチップ実装することが好ましい。
フェイスアップ実装の場合、例えば、上述の透光性の接着部材（樹脂等）を、発光素子
上に配置させることにより、ワイヤの一部を埋設し、その上に透光部材を配置させること
ができる。また後述するが、発光素子は上面の光取出しを上げる為、透光部材の搭載前に
、工程（Ｃ）によりあらかじめサファイアなどの発光素子透明部分の側面を反射部材で覆
っておく事もできる。素子の透明部分と反射材の簡に透明材料でテーパを設けてもよい。

【0066】

発光素子の基板への搭載は、通常、接合部材を介して行われる。ここで、接続部材とし
ては、例えば、錫−ビスマス系、錫−銅系、錫−銀系、金−錫系などの半田、ＡｕとＳｎ
とを主成分とする合金、ＡｕとＳｉとを主成分とする合金、ＡｕとＧｅとを主成分とする
合金等の共晶合金、あるいは、銀、金、パラジウムなどの導電性ペースト、バンプ、ＡＣ
Ｐ、ＡＣＦ等の異方性導電材、低融点金属のろう材、これらを組み合わせた導電性接着剤
、導電性複合接着剤等が挙げられる。
フリップチップ実装の場合は、発光素子の電極を基板の配線パターンにこれらの材料を
介して直接接続することができる。

【0067】

複数の発光素子を１つ又は複数の基板上に搭載する場合には、工程（Ａ）の前に、複数
の透光部材を１つの支持体上に配列してもよいし、この配列に代えて、複数の色変換材料
層を備える透光部材を用いてもよい。
支持体としては、特に限定されるものではなく、剥離型の粘着テープ又はシート、半導
体用の仮止材、パターニング可能な仮止め材などを用いることが好ましい。支持体の利用
によって、複数の発光素子に対して、複数の透光部材を同時に載置し、固定することがで
きる。その結果、製造工程の簡略化を図ることができる。また、複数の色変換材料層を備
える透光部材を用いても、製造工程の簡略化を図ることができる。
実際に光源として使用できる点灯用、ＬＥＤ、ＺＤなど各種部品実装用に配線されたプ
リント配線板、印刷回路基板なども直接用いることもできる。

【0068】

（Ｂ）光反射部材での被覆
発光素子の側面を、光反射部材で被覆する。
光反射部材は、上述した光反射性材料を用いて形成することができる。特に、その被覆
の容易かつ簡便さから、光反射性材料を樹脂又は無機材料に含有させたものを用いること
が好ましい。樹脂は、上述した熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、これらの変性樹脂又はこれ
らの樹脂を１種以上含むハイブリッド樹脂等などから選択することができる。無機材料も
、上述した材料から選択することができる。なかでも、透光性の樹脂を用いることが好ま
しく、透光部材との接着性等との観点から、透光部材を構成する材料、特にシートを構成
する材料と同じ材料、特に同じ樹脂を含むことが好ましい。

【0069】

光反射部材は、発光素子の側面を被覆するのであれば、空間等を介して、間接的に被覆
してもよいが、直接的に、つまり発光素子の側面と接触するように配置することが好まし
い。このように被覆することにより、より効率的に、発光素子から出射される光を特定の
方向に配光することができる。
被覆する発光素子の側面は、一部であってもよいが、全側面であることが好ましい。こ
こでの発光素子の側面とは、主に発光素子を構成する半導体層の側面を意味するが、電極
が配置されている場合には、電極の側面にわたって配置されていてもよい。

【0070】

また、上述したように、通常、発光素子は基板上に搭載されているため、発光素子の側
面から基板の表面にわたって、光反射部材で被覆することが好ましい。さらに、半導体層
と基板との間に空間がある場合には、その空間が光反射部材で被覆（埋設）されていても
よい。これらの全ての部位（半導体層側面、電極側面及び半導体層と基板との間）におい
ては、光反射部材として、同じ材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよい。

【0071】

光反射部材として、上述し透光部材を構成する材料と同じ材料を用いる場合、ポッティ
ング、トランスファーモールド、コンプレッションモールド等を利用することにより、発
光素子の側面を被覆することができる。これらの方法によって、発光素子の側面の被覆を
簡便に行うことができる。また、光反射部材を、透光部材の下方にのみ、簡便かつ確実に
、精度よく配置することができる。特に、工程（Ｂ）を工程（Ａ）の後に実行する場合に
は、光反射部材の上面を透光部材の下面と、容易かつ確実に一致させるように、発光素子
の側面を被覆することができる。
また、光反射部材の上面を、透光部材の上面と一致するように、発光素子の側面及び透
光性部材の側面を被覆することもできる。
光反射部材として、上述した透光部材を構成する材料と同じ材料（例えば、同じ樹脂）
を用いる場合、複数の発光素子が配列されている基板上において、これらの複数の発光素
子を、一括して、一体的に光反射部材によって、簡便に被覆することができる。

【0072】

光反射部材として、発光素子に相当する部位が中空の成形体を用いてもよい。この場合
、予め、基板上に光反射部材の成形体を配置し、その後、透光部材が固定された発光素子
を光反射部材上に配置し、発光素子の電極と基板の配線とが接するように押圧してもよい
。このような成形体は、発光素子の高さに相当する高さを有するものを用いることが好ま
しい。これにより、発光素子の側面の被覆を簡便に行うことができるとともに、光反射部
材を、透光部材の下方にのみ（つまり、透光部材の側面を被覆することなく）、簡便かつ
確実に、精度よく配置することができる。また、光反射部材の上面を透光部材の下面と容
易かつ確実に一致させることができる。この場合、工程（Ａ）の前に、工程（Ｂ）を実行
することができる。
成形体は、上述した基板に対して、接着剤等を利用して固定することが好ましい。

【0073】

１つの基板上に複数の発光素子が搭載されている場合、複数の発光素子の上に１つの透
光部材が固定されている場合、複数の発光素子の上に、それぞれ対応する複数の透光部材
が固定されている場合など、その必要に応じて、工程（Ｂ）の後、１つの発光素子ごと又
は１群の発光素子ごとに、透光部材、光反射部材及び／又は基板等を分離してもよいし、
分離しなくてもよい。これによって、意図する配向性、輝度、大きさ等の発光装置を得る
ことができる。この場合の分離は、ブレードダイシング、レーザダイシング等を利用して
行うことができる。

【0074】

〔発光装置〕
本発明の発光装置は、主として、発光素子と、透光部材と、光反射部材とを備える。
透光部材は、上述したものを用いることができ、色変換材料層が発光素子上に配置する
ように、発光素子上に固定されている。色変換材料層は、発光素子の上面の一部と接触し
ていることが好ましく、密着していることがより好ましい。
発光素子の外縁は、平面視、色変換材料層の外縁と一致するか、色変換材料層の内側に
配置されていることが好ましい。
なお、１つの発光装置が複数の発光素子を備える場合、透光部材として、複数の色変換
材料層を備える光反射性シートを用いることにより、このような透光部材によって、複数
の発光素子を一体的に構成することができる。

【0075】

１つの発光装置において、発光素子は１つでもよいし、複数配列されていてもよい。後
者の場合、透光部材が複数の色変換材料層を備え、発光素子のそれぞれに対応する位置に
色変換材料層が配置されて発光素子上に固定されていることが好ましい。これにより、見
切り性の良好な発光装置を得ることができる。また、複数の色変換材料層は、同じ色変換
材料を含むものであってもよいし、異なる色変換材料を含むものであってもよい。

【0076】

発光素子は、端子が形成された基板に搭載されたものであってもよいし、搭載されたも
のでなくてもよい。例えば、１つの発光装置が複数の発光素子を備える場合、このような
端子が形成された基板によって、複数の発光素子を一体的に構成することができる。

【0077】

光反射部材は、その上面が、透光部材の下面と一致していてもよいし、透光性部材の側
面をも被覆するように、透光部材の上面と一致していてもよい。
また、１つの発光装置が複数の発光素子を備える場合、光反射部材基板によって、複数
の発光素子を一体的に構成することができる。

【0078】

このような構成を備えることにより、発光装置は、非常に簡便かつ容易に、高い精度を
有することができる。
特に、透光部材における色変換材料層に、光を吸収しにくい又は光吸収が低下しやすい
色変換材料等を用いる場合、色変換材料層での色変換材料の割合を大きくするか、色変換
材料量を確保するために色変換材料層を比較的厚くすることが必要となるが、比較的大量
に色変換材料を含有した透光性樹脂であっても、また、色変換材料量を確保するために、
膜厚の制御が必要となっても、容易にこれらの要求を満たすことができ、高品質の発光装
置を得ることが可能となる。

【0079】

以下に、本発明の透光部材及び発光装置及びそれらの製造方法を詳細に説明する。
実施形態１：透光部材及びその製造方法
まず、図１Ａに示すように、光反射性シート１１を準備する。
光反射性シート１１は、シリコーン樹脂に、６０重量％の光反射性物質であるＴｉＯ₂
を含有させて厚み２００μｍのシート状に成形したものである。
この光反射性シート１１に、１．１×０．２ｍｍの略長方形の貫通孔１１ａを、行列方
向に複数形成する。

【0080】

次に、図１Ｂに示すように、貫通孔１１ａ内に、粒径２０μｍ程度のＫＳＦ蛍光体と粒
径１２μｍ程度のβサイアロン蛍光体と透光性樹脂（シリコーン樹脂）をそれぞれ１８重
量％、２６重量％、５６重量％で混合し、得られたスラリーをポッティングにより充填し
、硬化させる。透光性樹脂の硬化は、１５０℃に加熱したオーブン中で２４０分間加熱す
ることにより行う。これによって、色変換材料層１２を形成する。この色変換材料層１２
は、貫通孔１１ａの中央にほとんど凹みがなく、光反射性シート１１と略面一となる。

【0081】

図１Ｃに示すように、色変換材料層１２を含む光反射性シート１１を、光反射性シート
の長手方向Ｘで切断し、例えば、図２Ａに示す、行方向に５個色変換材料層１２が配列し
た透光部材１００を得る。

【0082】

さらに、図１Ｄに示すように、長手方向Ｘに直交する方向Ｙで個片化し、図２Ｂに示す
色変換材料層１２を１つ有する透光部材１０を形成することもできる。この透光部材１０
は、例えば、上面視が１．８×０．３ｍｍの長方形とする。
ここでの切断は使用水分量を減らしたダイサーによって行う。

【0083】

このような透光部材１０は、シートと色変換材料層との上面が面一、つまり、両者の上
面において段差がなく平坦である。これによって、色変換材料層、ひいては透光部材の寸
法を安定させることができ、他の部材への組み付けを良好なものとすることができる。

【0084】

変形例１：透光部材
図２Ａに示した透光部材１００に代えて、図９に示したように、色変換材料層１２Ｘの
複数が、１つの光反射性シート１１Ｘにおいて、リング状に配置されたものであってもよ
い。

【0085】

変形例２：透光部材
図２Ｂ及び２Ｃに示した透光部材１０に代えて、図８に示した透光部材１０Ａ〜１０Ｈ
、１０Ｍのように、色変換材料層１２Ａ〜１２Ｈ、１２Ｍは、それぞれ、シート１１の上
面及び／又は下面に対して凹状及び／又は凸状であってもよい。色変換材料層の上面及び
／又は下面を、シートの上面及び／又は下面に対して凹状とする場合には、集光などの効
果を発揮させることができる。また、色変換材料層の上面及び／又は下面を、シートの上
面及び／又は下面に対して凸状とする場合には、適用する発光素子に対する密着性又は接
着性を向上させることができる。さらに、シートの上面に対して凸状とする場合には、光
の取り出し効率を向上させることができる。
特に、透光部材の色変換材料層の上面及び／又は下面が曲面を有する場合、線状光源、
大面積で透光部材を用いるのに有利である。

【0086】

変形例３：透光部材
図８の透光部材１０Ｉ及び１０Ｊに示したように、シート１１Ｉ、１１Ｊの貫通孔１１
ａＩ、１１ａＪは、シートの表面から下面に渡ってその形状がテーパ状又は逆テーパ状に
なっていてもよい。

【0087】

変形例４：透光部材
図８の透光部材１０Ｋに示したように、色変換材料層１２Ｋの上面が透光部材１０Ｋ自
体の厚み方向に凹凸形状を有する、いわゆるフライアイレンズ等の形状でもよい。これに
よって、透光部材の用途によって、例えば、バックライトに用いる場合に、導光板との結
合効率を向上させることができる。

【0088】

変形例５：透光部材
図８の透光部材１０Ｌに示すように、例えば、上面に、防湿膜が配置されていてもよい
。また、図８の透光部材１０Ｎに示すように、例えば、上面に、透明膜が配置されていて
もよい。これにより、吸湿しやすい色変換材料又は吸湿によって脆弱となる色変換材料を
用いる場合に、透光部材の特性劣化を防止することができる。

【0089】

実施形態２：透光部材及びその製造方法
まず、図３Ａに示すように、ガラスエポキシプリプレグからなり、厚みが２００μｍの
シート２１を準備する。
このシート２１に、１．１×０．２ｍｍの略長方形の貫通孔２１ａを、行列方向に複数
レーザ加工により形成し、デスミア処理をする。

【0090】

続いて、図３Ｂに示すように、貫通孔２１ａを有するシート２１を、Ｐｄ微粒子が含有
されたプライマー液で浸漬し、シート全面にめっき可能なシード層を形成した後、無電解
Ｎｉめっき、電解ＡｇめっきによりＡｇ膜を、厚み数μｍ程度で形成する。ここでのシー
ト２１の全面とは、貫通孔２１ａの内面、シート２１の表裏面及び側面の全てを指す。

【0091】

次に、図３Ｃに示すように、貫通孔２１ａ内に、粒径２０μｍ程度のＫＳＦ蛍光体と粒
径１２μｍ程度のβサイアロン蛍光体と透光性樹脂（シリコーン樹脂）をそれぞれ２０重
量％、３０重量％、５０重量％で混合し、得られたスラリーをポッティングにより充填し
、硬化させる。これによって、色変換材料層１２を形成した。この色変換材料層１２は、
貫通孔１１ａの中央にほとんど凹みがなく、光反射性シート２１と略面一となる。

【0092】

図３Ｄに示すように、色変換材料層１２を含む光反射性シート２１を、光反射性シート
の長手方向Ｘ及び長手方向Ｘに直交する方向Ｙで個片化し、図４に示す色変換材料層１２
を１つ有する透光部材２０を形成する。この透光部材２０の表裏面と、貫通孔２１ａの内
面とに、Ａｇからなる光反射膜が形成されている。

【0093】

変形例６：透光部材の製造方法
図１０Ａに示すように、例えば、シート４０上に、色変換材料層４２を形成する。ここ
では、複数の色変換材料層４２を形成しており、各色変換材料層４２は、それぞれ離間し
て島状に形成されている。
次いで、図１０Ｂに示すように、色変換材料層４２の全側面のみを被覆するように、シ
リコーン樹脂に６０重量％の光反射性物質であるＴｉＯ₂を含有させた光反射性樹脂層４
１を例えば、圧縮成型法により形成する。
その後、シート４０を剥離することにより、透光部材１００を得ることができる。
上述した以外は、実施形態１の透光部材と同様の方法で製造することができる。
これにより、実施形態１の透光部材の製造方法と同様の効果を有する。

【0094】

変形例７：透光部材の製造方法
図１０Ａに示すように、シート４０上に色変換材料層４２を形成した後、図１１Ａに示
すように、色変換材料層４２の上面にマスク４４を形成する。それらマスク４４を介して
、色変換材料層４２上に、光反射膜４３を形成する。ここでは、例えば、スプレー法によ
り、シリコーン樹脂に８０重量％の光反射性物質であるＴｉＯ₂を含有する膜を形成する
。
その後、図１１Ｂに示すようにマスク４４とともに、その上に形成された光反射膜４３
をブラストなどで除去して、色変換材料層４２の上面を露出させる。
図１１Ｃに示すように、色変換材料層４２の側面を被覆するように、色変換材料層４２
間に、シリコーン樹脂に３０重量％の光反射性物質であるＴｉＯ₂を含有させた光反射性
樹脂層４１を形成する。
続いて、シート４０を剥離することにより、透光部材１００Ｂを得ることができる。こ
こで、透光部材１００Ｂでは、光反射膜４３が、色変換材料層４２の全側面と、色変換材
料層４２間の光反射性樹脂層４１の一面にも配置されている。
上述した以外は、実施形態１及び変形例７の透光部材と同様の方法で製造することがで
きる。
これにより、実施形態１及び変形例７の透光部材の製造方法と同様の効果を有する。

【0095】

実施形態３：発光装置及びその製造方法
まず、図５Ａに示すように、発光素子１４を、基板１６に、半田を用いてフェイスダウ
ン実装によって搭載。する。
発光素子１４は、そのサイズが、例えば、１１００×２００×３００μｍであるものを
用いる。発光素子１４の上面の外形は、透光部材１０の色変換材料層１２の外形と同等か
若干小さい。

【0096】

図５Ｂに示すように、この発光素子１４の上面に、実施形態１で得られた透光部材１０
を載置し、透光性の接着部材で固定する。透光部材１０は、色変換材料層１２の外縁が、
発光素子１４の外縁より若干外側に配置するように、発光素子１４上に固定する。

【0097】

次いで、図５Ｃに示すように、光反射部材１５を、透光部材１０の下方に吐出すること
により、その流動性を利用して、発光素子１４の全側面を光反射部材１５で被覆する。
光反射部材１５は、シリコーン樹脂に、シリカと、酸化チタンとを、それぞれ、２〜２
．５重量％及び４０〜５０重量％で含有させて形成されている。
光反射部材１５は、透光部材１０の下方にのみ配置しており、その上面が、透光部材１
０の下面と一致している。また、発光素子１４と基板１６との空間をも、光反射部材１５
が被覆している。これによって、発光素子１４から基板１６方向へ出射される光を、光反
射部材１５で被覆されていない透光部材１０に導入することができる。その結果、見切り
性の良好な発光装置を得ることができる。

【0098】

実施形態４：発光装置及びその製造方法
まず、図６Ａに示すように、実施形態１で得た、図２Ａに示す複数の色変換材料層１２
を備える透光部材１００を準備する。
次いで、図６Ｂに示すように、１つの基板３６上に、透光部材１００の色変換材料層１
２の位置に対応するように、複数の発光素子１４を規則的に配列して搭載した。
続いて、図６Ｃに示すように、透光部材１００を、各色変換材料層１２の外縁が、発光
素子１４の外縁より外側にそれぞれ配置するように、発光素子１４上に一括して載置し、
一括して固定する。
次に、図６Ｄに示すように、透光部材１００と基板３６との間であって、透光部材１０
０の下方に、光反射部材１５を吐出することにより、その流動性を利用して、複数の発光
素子１４のそれぞれの全側面を一体的に被覆する。
このようにして、５つの発光素子が列状に配列した発光装置を得ることができる。

【0099】

さらに、図６Ｅに示すように、発光素子１４間であって、光反射部材１５の側面が露出
するように、切断位置Ｃで、ダイサーを用いて、基板３６及び光反射部材１５及び透光部
材１００のシート１１を切断し、１つの発光素子を備える発光装置を得ることができる。

【0100】

上述したような製造方法によって、高精度かつ簡便に透光部材及び発光装置を製造する
ことができる。
また、得られた発光装置は、搭載される発光素子の数にかかわらず、個々の発光素子か
ら出射される光を、光取り出し面に確実に配光させることができる。よって、見切り性が
良好な発光装置を得ることが可能となる。

【0101】

実施形態５：発光装置及びその製造方法
まず、図７Ａに示すように、複数の発光素子１４を１つの基板３６上に複数、規則的に
配列して搭載する。
また、図７Ｂに示すように、支持体３７として剥離型の粘着シート上に、基板３６上に
配列した発光素子１４にそれぞれ対応する位置において、実施形態２で得た、図４に示す
複数の色変換材料層１２を備える透光部材２０を準備する。ここでの色変換材料層１２は
、同じ色変換材料を含むものでもよいし、異なる色変換材料を含むものでもよい。
続いて、図７Ｃに示すように、透光部材２０を、色変換材料層１２の外縁が、発光素子
１４の外縁より外側にそれぞれ配置するように、発光素子１４上に一括して載置し、一括
して固定する。

【0102】

次に、図７Ｄに示すように、透光部材２０を支持体３７に貼り付けたまま、光反射部材
１５を、透光部材２０の下方に吐出することにより、その流動性を利用して、複数の発光
素子１４のそれぞれの全側面を一体的に被覆する。この場合、透光部材２０の下方では、
透光部材２０の下面と、光反射部材１５の上面とは一致している。透光部材２０の側方で
は、透光部材２０の上面と、光反射部材１５の上面とは一致している。

【0103】

その後、図７Ｅに示すように、透光部材２０から支持体３７を剥離する。これにより、
支持体３７が光反射部材１５のマスクとなり、光反射部材１５を、主に、透光部材２０の
下方に配置することができる。
続いて、図７Ｆに示すように、発光素子１４間であって、光反射部材１５の側面が露出
するように、切断位置Ｃで、ダイサーを用いて、基板３６及び光反射部材１５を切断し、
発光装置を得る。
上記以外は、実質的に実施形態４と同様の方法である。
このような発光装置においても、実施形態４と同様の効果が得られる。

【0104】

実施形態６：発光装置及びその製造方法
この実施形態の発光装置の製造方法では、
発光素子の側面を、光反射部材で被覆し、その後、発光装置ごとに切断し、続いて、
上述した透光部材を、色変換材料層が発光素子上に配置するように、発光素子上に固定
する。

【0105】

発光素子の側面の光反射部材での被覆及び発光装置ごとの切断は、例えば、図１３Ａ〜
図１３Ｄに示すいずれの形態となるように行ってもよい。つまり、図１３Ａに示すように
、半導体成長基板としてサファイア基板上に積層された半導体積層体３１によって形成さ
れた発光素子１４Ａにおいて、電極３２が同一面側に配置されており、発光素子１４Ａの
半導体積層体の側面及び電極間の半導体積層体表面が、光反射部材３３で被覆された形態
とするものであってもよい。
図１３Ｂに示すように、半導体成長基板であるサファイア基板上に半導体積層体が形成
された後、サファイア基板が除去された半導体積層体３４によって構成された発光素子１
４Ｂにおいて、電極３２が同一面側に配置されており、発光素子１４Ｂが補強材３６ａで
補強された形態とするものであってもよい。補強材３６ａは光反射性を有していることが
好ましい。図１３Ｃに示すように、半導体成長基板であるサファイア基板の有無にかかわ
らず、半導体積層体によって構成された発光素子１４Ｃにおいて、電極３２が同一面側に
配置されており、端子を有する基板３６にファイスアップで実装され、発光素子１４Ｃの電極３２がワイヤ３５によって基板３６の端子に接続され、発光素子１４Ｃの半導体積層体の側面が、光反射部材３３で被覆された形態とするものであってもよい。図１３Ｄに示すように、半導体成長基板であるサファイア基板の有無にかかわらず、半導体積層体によって構成された発光素子１４Ｄにおいて、電極３２が同一面側に配置されず、異なる面側にそれぞれ配置されており、端子を有する基板３６に実装されたバーティカル型構造を有し、発光素子１４Ｃの一方の電極３２がワイヤ３５によって、他方の電極が半田によって基板３６の端子に接続され、発光素子１４Ｄの半導体積層体の側面が、光反射部材３３で被覆された形態とするものであってもよい。

【0106】

例えば、図１４Ａに示すように、光反射部材３３を備え、個々の発光装置に分割された
発光素子１４Ａを、例えば、線状光源などの実際に使用されるライトソース機器の実装基
板５０に複数接合する。この場合、例えば、発光素子１４Ａは、矢印の方向に光を出射す
るように、トップビュー型となるように接合する。
その後、図１４Ｂに示すように、複数の色変換材料層１２を有する透光部材１００を、
図１４Ｃに示すように、接着部材又は嵌合により、発光素子１４Ａの上にそれぞれ色変換
材料層１２が配置するように固定する。これにより、複数の発光素子１４Ａが配列した発
光装置を得ることができる。
続いて、任意に、発光素子１４Ａ間であって、ダイサー等を用いて、実装基板５０及び
透光部材１００のシート１１を切断し、１つの発光素子を備える発光装置を得てもよい。

【0107】

このように、発光素子の２次実装後に透光部材を固定することにより、アッセンブリ工
程における素子実装、樹脂の硬化の熱履歴を避けることができる。また、２次実装時の半
田リフロー等の熱履歴も回避する事ができる。

【0108】

変形例８：発光装置の製造方法
この変形例では、例えば、図１５Ａに示すように、発光素子１４Ａは、矢印の方向に光
を出射するように、サイドビュー型となるように接合する。
その後、複数の色変換材料層１２を有する透光部材１００を、図１５Ｂ及び１５Ｃに示
すように、接着部材により、発光素子１４Ａの光出射面上にそれぞれ色変換材料層１２が
配置するように、実装基板５０に対して、略垂直に固定する。これにより、複数の発光素
子１４Ａが配列した発光装置を得ることができる。

【産業上の利用可能性】

【0109】

本発明の透光部材の製造方法及び発光装置の製造方法は、各種表示装置の光源、照明用
光源、各種インジケーター用光源、車載用光源、ディスプレイ用光源、液晶のバックライ
ト用光源、信号機、車載部品、看板用チャンネルレターなど、種々の光源の製造に利用す
ることができる。

【符号の説明】

【0110】

１０、１０Ａ〜１０Ｎ、２０、１００、１００Ａ、１００Ｂ 透光部材
１１、１１Ｉ、１１Ｊ 光反射性シート
１１ａ、１１ａＩ、１１ａＪ、２１ａ 貫通孔
１２、１２Ｉ、１２Ｊ、１２Ｋ、４２ 色変換材料層
１３ 光反射膜
１４、１４Ａ〜１４Ｄ 発光素子
１５ 光反射部材
１６、３６ 基板
１７ 防湿膜
１８ 第２膜
２１ シート
３１ サファイア基板上に積層された半導体積層体
３２ 電極
３３ 光反射部材
３４ 半導体積層体
３５ ワイヤ
３６ａ 補強材
３７ 支持体
４０ シート
４１ 光反射性樹脂層
４３ 光反射膜
４４ マスク
５０ 実装基板

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図6E】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図7E】

【図7F】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図12A】

【図12B】

【図12C】

【図13A】

【図13B】

【図13C】

【図13D】

【図14A】

【図14B】

【図14C】

【図15A】

【図15B】

【図15C】