特許 6724650 発光装置及び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】6724650

(24)【登録日】2020年6月29日

(45)【発行日】2020年7月15日

(54)【発明の名称】発光装置及び発光装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/54 20100101AFI20200706BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/54

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-161584(P2016-161584)

(22)【出願日】2016年8月20日

(65)【公開番号】特開2018-29163(P2018-29163A)

(43)【公開日】2018年2月22日

【審査請求日】2019年2月25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

(72)【発明者】

【氏名】爲本 広昭

【審査官】 右田 昌士

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２３２５０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０１２５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０６０１８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／１３７３５６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−２２０４３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−００４９５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０４３７６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０７２３０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２２８３９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０１７９９０１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／００ − ３３／６４

Ｈ０１Ｌ ２３／２８ − ２３／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１面を構成する透光性基板と前記第１面と反対側の第２面を構成する半導体層と前記第１面と前記第２面との間であって前記透光性基板の側面及び前記半導体層の側面を含む側面とを備える積層構造体と、前記積層構造体の前記第２面に備えられる電極と、を備える発光素子と、
前記電極の少なくとも一部が露出するよう、前記積層構造体の表面を被覆する封止部材と、
を備える発光装置であって、
前記封止部材は、前記透光性基板の第１面及び側面を被覆する第１封止部材と、前記半導体層の第２面及び側面、並びに前記透光性基板の側面を被覆する前記第１封止部材を被覆する第２封止部材と、を備え、
前記第１封止部材と前記第２封止部材は、前記半導体層の側面上で重ならない発光装置。

【請求項2】

前記第１封止部材は、前記積層構造体の側面において、前記第１面側から前記第２面に近づくにつれて膜厚が薄くなる請求項１記載の発光装置。

【請求項3】

前記第１封止部材は、前記積層構造体の第１面と側面との間の角部において、丸みを帯びた形状である請求項１又は請求項２記載の発光装置。

【請求項4】

第１面を構成する透光性基板と前記第１面と反対側の第２面を構成する半導体層と前記第１面と前記第２面との間であって前記透光性基板の側面及び前記半導体層の側面を含む側面とを備える積層構造体と、前記積層構造体の前記第２面に備えられる電極と、を備える発光素子を準備する工程と、
前記透光性基板の第１面及び前記側面を被覆し、前記半導体層の側面を被覆しない第１封止部材を形成する工程と、
前記半導体層の第２面及び側面、並びに前記透光性基板の側面を被覆する前記第１封止部材を、第２封止部材で被覆する工程と、
を備える発光装置の製造方法。

【請求項5】

第１面を構成する透光性基板と前記第１面と反対側の第２面を構成する半導体層と前記第１面と前記第２面との間であって前記透光性基板の側面及び前記半導体層の側面を含む側面とを備える積層構造体と、前記積層構造体の前記第２面に備えられる電極と、を備える発光素子を準備する工程と、
前記半導体層の第２面及び側面、並びに前記透光性基板の側面を、第２封止部材で被覆する工程と、
前記透光性基板の第１面及び側面、並びに前記第２封止部材被覆し、前記半導体層の側面を被覆している前記第２封止部材を被覆しない第１封止部材を形成する工程と、
を備える発光装置の製造方法。

【請求項6】

前記第１封止部材で被覆する工程の前に、前記電極を露出させる工程を有する請求項５記載の発光装置の製造方法。

【請求項7】

前記第１封止部材で被覆する工程の後に、前記電極を露出させる工程を有する請求項５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、発光装置及び発光装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

発光素子を収納するハウジングを設けずに、封止部材のみで発光素子の表面の全面を被覆した小型の発光装置が知られている。封止部材を２度に分けて形成することで、発光素子の全面を被覆する方法が開示されている。そして、発光素子の全面を被覆するために、２種の封止部材の一部が重なるように形成されていることが開示されている（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−６０１８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

封止部材が重なる部分において、封止部材が剥がれる可能性がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の実施形態は、以下の構成を含む。
第１面を構成する透光性基板と第１面と反対側の第２面を構成する半導体層と第１面と第２面との間であって透光性基板の側面及び半導体層の側面を含む側面とを備える積層構造体と、積層構造体の第２面に備えられる電極と、を備える発光素子と、電極の少なくとも一部が露出するよう、積層構造体の表面を被覆する封止部材と、を備える発光装置であって、封止部材は、透光性基板の第１面及び側面を被覆する第１封止部材と、半導体層の第２面及び側面、並びに透光性基板の側面を被覆する第１封止部材を被覆する第２封止部材と、を備え、第１封止部材と第２封止部材は、半導体層の側面上で重ならない発光装置。

【発明の効果】

【0006】

以上により、封止部材が剥がれにくい小型の発光装置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、実施形態に係る発光装置の概略断面図である。

【図2】図２（ａ）〜図２（ｅ）は、実施形態に係る発光装置の製造方法を示す概略断面図である。

【図3】図３は、実施形態に係る発光装置の概略断面図である。

【図4】図４（ａ）〜図４（ｅ）は、実施形態に係る発光装置の製造方法を示す概略図である。

【図5】図５（ａ）〜図４（ｆ）は、実施形態に係る発光装置の製造方法を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」および、それらの用語を含む別の用語）を用いる。それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一の部分又は部材を示す。

【0009】

実施形態に係る発光装置は、発光素子と、発光素子の表面を被覆する封止部材と、を備える。封止部材は少なくとも一部が透光性であり、発光装置の発光面として機能する。また、封止部材は発光装置の外表面を構成しており、発光素子を外部から保護する保護膜として機能する。

【0010】

発光素子は、積層構造体と電極と、を備える。積層構造体は、透光性基板と半導体層とを備える。半導体層は発光層を含む。積層構造体は、第１面と、その反対側の第２面と、第１面と第２面の間の側面と、を備えている。積層構造体の第１面は透光性基板で構成され、第２面は半導体層で構成される。積層構造体の側面は、透光性基板の側面と、半導体層の側面と、で構成される。

【0011】

封止部材は、発光素子の表面を被覆する。詳細には、電極の少なくとも一部が露出するように、積層構造体の表面を被覆する。封止部材は、透光性基板の第１面及び側面を被覆する第１封止部材を備える。封止部材は、半導体層の第２面及び側面、並びに透光性基板の側面を被覆する第２封止部材と、を備える。第１封止部材と第２封止部材は、半導体層の側面上で重ならない。

【0012】

通電により半導体層の発光層からは光が放出される。このとき、発光層からは熱も発生している。そのため、発光層を含む半導体層を被覆する封止部材は、熱の影響を受けやすい。実施形態に係る発光装置では、２つの封止部材を用いており、透光性基板の側面上で重なっている。封止部材が重なった部分は、２つの封止部材のそれぞれの縁部であると共に、薄く形成されている部分である。そのため、他の部分、すなわち重なっていない封止部材に比べると剥がれやすい。実施形態に係る発光装置は、第１封止部材と第２封止部材は、半導体層の側面上で重ならない。つまり、最も熱の影響を受けやすい部分である半導体層の側面上で、第１封止部材と第２封止部材とが重ならない。これにより、封止部材が剥がれることを低減することができる。また封止部材が透光性である場合には、透光性部材を用いる必要がある。そのため、接着性、または、耐熱変形性等封止部材の剥がれを抑制する特性を備えた材質の選定自由度に制約が生じる。本実施形態では、上記のような制約がある場合であっても、２つの封止部材が重なる位置を特定の位置とすることで、封止部材を剥がれにくくすることができる。

【0013】

＜実施形態１＞
実施形態１に係る発光装置１を図１に示す。発光装置１は、発光素子１０と、封止部材２０と、を備える。発光素子１０は、半導体層を含む積層構造体１１と、一対の電極１７と、を備える。積層構造体１１は、透光性基板１３と半導体層１５とを備える。積層構造体１１は、第１面１１ａと、その反対側の第２面１１ｂと、第１面１１ａと第２面１１ｂ間の側面１１ｃと、を備えている。積層構造体１１の第１面１１ａは透光性基板１３の第１面１３ａで構成され、第２面１１ｂは半導体層１５の第２面１５ｂで構成される。積層構造体１１の側面１１ｃは、透光性基板１３の側面１３ｃと、半導体層１５の側面１５ｃと、で構成される。

【0014】

封止部材２０は、発光素子１０の表面を被覆する。詳細には、電極１７の少なくとも一部が露出するように、積層構造体１１の表面を被覆する。封止部材２０は、透光性基板１３の第１面１３ａ及び側面１３ｃを被覆する第１封止部材２１を備える。封止部材２０は、半導体層１５の第２面１５ｂ及び側面１５ｃ、並びに透光性基板１３の側面１３ｃを被覆する第２封止部材２２と、を備える。

【0015】

透光性基板１３の側面１３ｃは、第１封止部材２１と、第２封止部材２２の両方によって被覆されている。また、半導体層１５の側面１５ｃは、第２封止部材２２のみで被覆される。つまり、第１封止部材２１と第２封止部材２２は、半導体層１５の側面１５ｃ上で重ならない。実施形態１では、透光性基板１３の側面１３ｃと接する第１封止部材２１と、その第１封止部材２１を被覆する第２封止部材２２と、を備える。

【0016】

第１封止部材２１が第２封止部材２２によって覆われている。これにより、発光素子の電極以外の表面を封止部材によって被覆することができる。

【0017】

第１封止部材２１は、透光性基板１３の側面１３ｃにおいて、厚みが異なっている。詳細には、積層構造体の第１面１１ａ側が厚く、第２面１１ｂ側に近づくにつれて薄くなっている。これにより、第２封止部材と重なる部分において、封止部材が他所に比して厚くなり易くなることを抑制することができる。例えば、第１封止部材２１及び第２封止部材２２が同じ材料である場合、すなわち、同じ蛍光体を略均一な濃度で含む波長変換部材を用いる場合は、膜厚が厚い部分と薄い部分が形成されると発光色の相違が生じる。そのため、２つの封止部材が重なった部分の厚みを、重なっていない部分の厚みと略等しくなるようにすることで、あたかも１つの封止部材で発光素子の表面を覆ったようにすることができる。これにより、発光色を略均一にすることができる。

【0018】

また、封止部材の厚みが厚い部分は、外部への放熱性が低下し、厚みが薄い部分と比べ温度が高くなる傾向を有する。そのため、熱による変形量が大きくなり易い。２つの封止部材が重なった部分の厚みを、重なっていない部分と略等しく、あるいは薄くすることで、熱による変形量を抑制することができ、剥がれを抑制することができる。さらに、熱による劣化も抑制することができる。。また、第１封止部材２１は第２面側が薄くなるため、外側の側面が傾斜面となっている。これにより、第２封止部材と接する面積を大きくすることができ、第１封止部材と第２封止部材との相互間の接着力を向上することができる。

【0019】

また、第１封止部材２１を透光性部材、第２封止部材２２を光反射性部材とする場合、第１封止部材２１と第２封止部材２２との界面が傾斜面となる。つまり、光反射性である第２封止部材２２が上側（第１面側）に向いた反射面となる。これにより、発光層からの光をその界面である傾斜面で反射して、透光性基板側に向けて光を放出し易くすることができる。

【0020】

第１封止部材２１は、透光性基板１３の第１面１３ａと側面１３ｃの間の角部において、丸みを帯びた形状で形成されている。これにより、封止部材を加熱硬化する場合に封止部材の硬化収縮により生じる応力を角部に集中させることなく丸み部にて分散させることができる。これにより、応力集中によって角部において封止部材の割れ、または、剥がれを抑制することが可能となる。また、この発光装置の検査を行う際や配線基板に実装する際に、発光装置の表面すなわち封止部材に装置の治具等が接触し、封止部材が押圧変形したとしても、第１封止部材が角ばっている場合に比して、変形応力を角部に集中させることなく丸み部にて分散させることができる。これにより、応力集中によって角部において封止部材の割れ、または、剥がれを抑制することが可能となる。

【0021】

発光装置１の製造方法を、図２（ａ）〜図２（ｅ）を用いて説明する。

【0022】

まず、図２（ａ）に示すように、粘着剤層（不図示）を備えたシートＳ１に、発光素子１０を載置する。発光素子１０は、シートＳ１上に複数載置することができ、ここでは、発光素子１０を２個載置した例を示す。発光素子１０は積層構造体１１の第２面１１ｂ、すなわち、半導体層１５の第２面１５ｂ側をシートＳ１の粘着剤層と対向して載置する。

【0023】

複数の発光素子１０は、隣接する発光素子１０との距離を一定の間隔をあけて規則正しく載置することが好ましい。その場合、発光素子と、隣接する発光素子との隙間の幅は、後述の第１封止部材の膜厚（積層構造体の第１面上における膜厚）よりも、隣り合う素子同士の癒着を防止するために大きいことが好ましい。

【0024】

後述のように、第１封止部材は、透光性の樹脂部材をスプレー塗布することで形成される。そのため、発光素子１０と、隣接する発光素子１０との間隔を小さくすることで、積層構造体１１の側面１１ｃの下方、すなわち、半導体層１５の側面１５ｃに第１封止部材を形成されにくくすることができる。例えば、積層構造体１１の上面視が四角形で縦１００μｍ〜３０００μｍ×横１００μｍ〜３０００μｍであり、積層構造体１１の高さ５０μｍ〜５００μｍ、電極１７の高さが５μｍ〜１００μｍの発光素子を用い、膜厚が５０μｍ〜２００μｍの第１封止部材を形成する場合、発光素子と隣接する発光素子との隙間の幅は、７０μｍ〜１０００μｍとすることができる。

【0025】

また、発光素子１０をシートＳ１上に載置する際、図２（ａ）に示すように、シートＳ１の粘着剤層中に電極１７が埋設されるようにしてもよい。更に、粘着剤層中に電極１７及び半導体層１５が埋設されるようにしてもよい。半導体層１５の側面１５ｃが粘着剤層に埋設されることで、後述の第１封止部材が半導体層の側面を被覆することをより確実に抑制することができる。このように発光素子１０の一部を粘着剤層中に埋設させる場合は、発光素子と隣接する発光素子との間の隙間の幅は、上述の隙間の幅よりも大きくすることができる。

【0026】

次に、図２（ｂ）に示すように第１封止部材２１を形成する。第１封止部材２１は、液状の樹脂部材をスプレー塗布することで形成することが好ましく、特に、間欠的にスプレーを噴射するパルススプレー法で形成することが好ましい。樹脂部材は、樹脂材料に波長変換部材、拡散材等を混合させたものを用いることができる。

【0027】

スプレーのノズルの噴霧口は、シートＳ１及び発光素子の上方に配置されており、発光素子の上方から液状の樹脂部材が噴霧される。スプレー法によって形成された第１封止部材２１は、図２（ｂ）に示すように、発光素子の積層構造体１１の第１面１１ａ及び側面１１ｃ、詳細には、透光性基板１３の第１面１３ａ及び側面１３ｃに形成されている。透光性基板１３の第１面１３ａと側面１３ｃの間の角部では、第１封止部材２１は丸みを帯びた形状で形成されている。また、透光性基板１３の側面１３ｃでは、下方にいくにしたがって、第１封止部材２１の厚みは薄くなっている。また、発光素子と発光素子の間、すなわちシートＳ１が露出されている部分にも、樹脂部材は噴霧される。シートＳ１上の樹脂部材と、発光素子の側面を被覆する樹脂部材とは、連続しているか、あるいは、不連続である。

【0028】

塗布された樹脂部材を加熱により硬化することで、第１封止部材２１が形成される。尚、シートＳ１上に載置したまま硬化させるため、シートＳ１上の樹脂部材も共に硬化される。尚、後述の第２封止部材を硬化させる際にも加熱される。そのため、この段階において、第１封止部材２１の加熱温度は、第２封止部材２２を硬化する際の加熱温度よりも低くすることができる。例えば、この段階での第１封止部材２１を硬化させる温度および時間として、８０℃〜２５０℃にて５分〜３０分保持とすることができる。また、第１封止部材２１の硬化の状態は、最終的な硬化状態よりも柔らかく弾性の低い半硬化状態（仮硬化状態）、または、目的とする硬さまで硬化せた本硬化状態としてもよい。好ましくは、第１封止部材２１は、この段階では仮硬化としておく。

【0029】

なお、「仮硬化」は、樹脂材料が液状から固体状となった状態を指すものであり、樹脂中には未反応（未硬化）分を含んだ状態を指す。つまり、液状のみの状態の樹脂が流動しない程度に硬化された状態を指す。仮硬化状態の樹脂は、弾性に乏しく、脆い状態である。また、「本硬化」は、樹脂中に未反応（未硬化分）を含まない状態まで硬化された状態（完全硬化状態）を指す。

【0030】

次に、図２（ｃ）に示すように、第１封止部材２１を備えた発光素子を、シートＳ１からシートＳ２に転写する。詳細には、発光素子の積層構造体の第１面１１ａ側に形成した第１封止部材２１にシートＳ２を貼り付けた後、シートＳ１を剥離する。

【0031】

樹脂部材が、積層構造体の側面からシートＳ１の上面にまで連続して形成されている場合は、発光素子をシートＳ１から剥がす際に、シートＳ１の上面に近い位置で厚みが薄くなっている部分の樹脂部材を引きちぎる。これにより、シートＳ１上に樹脂部材を残したまま、発光素子を転写することができる。また、引きちぎる前に、例えば、発光素子が載置された部分のシートＳ１を、下側からヘラ等を当接させて擦ることで、あらかじめ引きちぎり易くしておくことができる。引きちぎりの際に第１封止部材が半硬化状態で有れば、弾性が低いため引きちぎり性が良くなる。

【0032】

尚、シートＳ２の粘着剤層中に、第１封止部材２１の一部が埋設されてもよいが、好ましくは、埋設しないようにする。これは第１封止部材２１が、前記のようにまだ半硬化状態で脆弱であり、過度な粘着材の拘束力を受けると変形する可能性を有するためである。発光素子を過度に押圧せず転写を行うためにシートＳ２の粘着剤層はシートＳ１よりも粘着強度の高いものが好ましい。

【0033】

図２（ｃ）に示すように、シートＳ１からシートＳ２に転写することで、発光素子の電極１７が上側に向いて露出された状態となる。そのため、この段階で、発光素子に通電して発光させる発光検査を行うことができる。例えば、第１封止部材２１に波長変換部材が含まれている場合、この段階で色度を確認することができる。後述の第２封止部材に波長変換部材が含まれる場合は、この段階での色度を元に、第２封止部材の塗布量などを調整することができる。なお、このような発光検査を行う場合は、シートＳ２は透明のものを用いるのが好ましい。

【0034】

次に、図２（ｄ）に示すように第２封止部材２２を形成する。第２封止部材２２は、第１封止部材と同様に、液状の樹脂部材をスプレー塗布することで形成することができ、特に、間欠的にスプレーを噴射するパルススプレー法で形成することが好ましい。樹脂部材は、樹脂材料に波長変換部材、拡散材等を混合させたものを用いることができる。

【0035】

スプレーのノズルの噴霧口は、シートＳ２及び発光素子の上方に配置され、発光素子の上方から液状の樹脂部材が噴霧される。スプレー法によって形成された第２封止部材２２は、図２（ｄ）に示すように、発光素子の積層構造体１１の第２面１１ｂ及び側面１１ｃに形成される。詳細には、第２封止部材２２は、半導体層１５の第２面１５ｂ及び側面１５ｃに加え、透光性基板１３の側面１３ｃに形成された第１封止部材２１までを被覆するように形成されている。また、電極１７の表面も被覆するように第２封止部材２２が形成されている。半導体層１５の第２面１５ｂと側面１５ｃの間の角部では、第２封止部材２２は丸みを帯びた形状で形成されている。

【0036】

半導体層１５の側面において、第２封止部材２２の膜厚は略均一である。また、透光性基板１３の側面１３ｃでは、図２（ｄ）に示すように、下方に近づくにしたがって第２封止部材２２の厚みは薄くなっている。尚、第１封止部材２１は、図２（ｄ）に示すように、下方に近づくにしたがって、厚みが厚くなっている。そのため、第１封止部材２１と第２封止部材２２とが重なっている部分における両者の総膜厚は、半導体層の側面１５ｃを被覆する第２封止部材２２の膜厚と略等しくすることができる。これにより、発光装置の配光色ムラを低減することができる。

【0037】

第１封止部材２１の側面は、第２封止部材２２によって全て覆われていてもよい。これにより、封止部材間の接着面積を増やし、接着をより強固とすることができる。あるいは、第１封止部材２１の側面の一部が露出してもよい。これにより、素子側面の封止部材厚を薄くし、封止部材の放熱性の向上を図ることができる。

【0038】

発光素子と発光素子の間、すなわちシートＳ２が露出されている部分にも、樹脂部材は噴霧される。塗布された樹脂部材を加熱により硬化することで、第２封止部材２２が形成される。尚、シートＳ２上に載置したまま硬化させるため、シートＳ２上の樹脂部材も共に硬化される。第２封止部材を硬化する際の加熱温度および時間としては、例えば、120℃〜250℃にて60分〜360分保持することができる（本硬化）。この加熱により第２封止部材２２とともに、前記第１封止部材２１も本硬化し、封止部材２０は目的とする硬さの硬硬化状態となる。

【0039】

次に、図２（ｅ）に示すように、第２封止部材２２の一部を研磨などにより除去することで、電極１７の少なくとも一部を露出させる。好ましくは、電極１７の上面の全面を露出させる。最後にシートＳ２を除去することで、図１に示す発光装置１を得ることができる。第２封止部材２２は、研磨によって除去されるため、その研磨量によっては図２（ｅ）に示すように角部の丸みがなくなり、角張った形状となる場合がある。

【0040】

＜実施形態２＞
実施形態２に係る発光装置２を図３に示す。発光装置２は、封止部材２２０を構成する第１封止部材２１２と第２封止部材２２２の重なり方が、実施形態１とは異なる。すなわち、発光装置２では、透光性基板１３の側面１３ｃと接する第２封止部材２２２と、その第２封止部材２２２を被覆する第１封止部材２１２と、を備える。

【0041】

第２封止部材２２２が第１封止部材２１２によって覆われていることで、第２封止部材２２２と半導体層１５との密着性を向上することができる。

【0042】

第２封止部材２２２が、透光性基板１３の側面１３ｃにおいて、厚みが異なることで、第２封止部材２２２の側面が傾斜面となる。これにより第１封止部材２１２と接する面積を大きくすることができ、第１封止部材２１２と第２封止部材２２２との相互間の接着力を向上することができる。また、第１封止部材２１２を透光性部材、第２封止部材２２２を光反射性部材とする場合、発光素子の側方に出射する光の少ない正面配光性の高い素子とすることができる。また第２封止部材２２２を光反射性部材とする場合、正面への光出射量、すなわち正面輝度の高い素子とすることができる。

【0043】

（製造方法１）
発光装置２の製造方法１を、図４（ａ）〜図４（ｅ）を用いて説明する。発光装置２は、先に第２封止部材を形成し、その後第１封止部材を形成することで得ることができる。

【0044】

まず、発光素子を準備し、図４（ａ）に示すように、粘着剤層（不図示）を備えたシートＳ３に、発光素子１０を載置する。発光素子１０は、シートＳ３上に複数載置することができ、ここでは、発光素子１０を２個載置した例を示す。発光素子１０は積層構造体１１の第１面１１ａ、すなわち、透光性基板１３の第１面１３ａ側をシートＳ３の粘着剤層と対向して載置する。

【0045】

複数の発光素子１０は、隣接する発光素子１０との距離を一定の間隔をあけて規則正しく載置することが好ましい。その場合、発光素子と、隣接する発光素子との間隔は、後述の第２封止部材の膜厚（積層構造体の第１面上における膜厚）よりも大きいことが好ましい。

【0046】

後述のように、第２封止部材は、透光性の樹脂部材をスプレー塗布することで形成される。そのため、発光素子１０と、隣接する発光素子１０との間隔を小さくすることで、積層構造体１１の側面１１ｃの下方、すなわち、透光性基板１３の側面１３ｃに第２封止部材を形成されにくくすることができる。例えば、積層構造体１１の上面視が四角形で縦１００μｍ〜３０００μｍ×横１００μｍ〜３０００μｍであり、積層構造体１１の高さ５０μｍ〜５００μｍ、電極１７の高さが５μｍ〜１００μｍの発光素子を用い、膜厚が５０μｍ〜２００μｍの第１封止部材を形成する場合、発光素子と隣接する発光素子との隙間の幅は、７０μｍ〜１０００μｍとすることができる。

【0047】

次に、図４（ｂ）に示すような第２封止部材２２２を形成する。第２封止部材２２２は、液状の樹脂部材をスプレー塗布することで形成することが好ましく、特に、間欠的にスプレーを噴射するパルススプレー法で形成することが好ましい。樹脂部材は、樹脂材料に波長変換部材、拡散材、光反射部材等を混合させたものを用いることができる。

【0048】

スプレーのノズルの噴霧口は、シートＳ１及び発光素子の上方に配置されており、発光素子の上方から液状の樹脂部材が噴霧される。スプレー法によって形成された第２封止部材２２２、図４（ｂ）に示すように、発光素子の積層構造体１１の第２面１１ｂ及び側面１１ｃ、詳細には、半導体層１５の第２面１５ｂ及び側面１５ｃ、透光性基板１３の側面１３ｃを被覆するように形成されている。さらに、電極１７の上面も被覆するように第２封止部材２２２を設ける。

【0049】

半導体層１５の第２面１５ｂと側面１５ｃの間の角部では、第２封止部材２２２は丸みを帯びた形状で形成されている。また、透光性基板１３の側面１３ｃでは、下方にいくにしたがって、第２封止部材２２２の厚みは薄くなっている。また、発光素子と発光素子の間、すなわちシートＳ３が露出されている部分にも、樹脂部材は噴霧される。シートＳ３上の樹脂部材と、発光素子の側面を被覆する樹脂部材とは、連続しているか、あるいは、不連続である。

【0050】

塗布された樹脂部材を加熱により硬化することで、第２封止部材２２２が形成される。尚、シートＳ３上に載置したまま硬化させるため、シートＳ３上の樹脂部材も共に硬化される。第２封止部材を硬化する際の加熱温度および時間としては、例えば、１２０℃〜２５０℃にて６０分〜３６０分保持することができる。この硬化により第２封止部材は目的とする硬さの硬化状態となる（本硬化される）。

【0051】

次に、図４（ｃ）に示すように、第２封止部材２２２の一部を研磨などにより除去することで、電極１７の少なくとも一部を露出させる。好ましくは、電極１７の上面の全面を露出させる。製造方法１では、第１封止部材を形成する前に第２封止部材を研磨等により除去するため、上述のような加熱温度で第２封止部材２２２を硬化させる。これにより、研磨の際に封止部材が崩落的に過剰に研磨されることを低減することができる。また、後述の第１封止部材を硬化する際に、電極の周囲で第２封止部材が熱収縮によって剥離するなどの問題を生じにくくすることができる。

【0052】

次に、図４（ｄ）に示すように、第２封止部材２２２を備えた発光素子を、シートＳ３からシートＳ４に転写する。詳細には、発光素子の積層構造体の第２面１１ｂ側に形成した第２封止部材２２２にシートＳ４を貼り付けた後、シートＳ３を剥離する。樹脂部材が、積層構造体の側面からシートＳ３の上面にまで連続して形成されている場合は、発光素子をシートＳ３から剥がす際に、シートＳ３上面に近い位置で厚みが薄くなっている部分の樹脂部材を引きちぎる。これにより、シートＳ３上に樹脂部材を残したまま、発光素子を転写することができる。また、引きちぎる前に、例えば、発光素子が載置された部分のシートＳ３を、下側からヘラ等を当接させて擦ることで、引きちぎり易くすることができる。

【0053】

次に、図４（ｅ）に示すように、第１封止部材２１２を形成する。第１封止部材２１２は、第２封止部材と同様に、液状の樹脂部材をスプレー塗布することで形成することができ、特に、間欠的にスプレーを噴射するパルススプレー法で形成することが好ましい。樹脂部材は、樹脂材料に波長変換部材、拡散材等を混合させたものを用いることができる。

【0054】

スプレーのノズルの噴霧口は、シートＳ４及び発光素子の上方に配置され、発光素子の上方から液状の樹脂部材が噴霧される。スプレー法によって形成された第１封止部材２１２は、図４（ｅ）に示すように、発光素子の積層構造体１１の第１面１１ａ及び側面１１ｃに形成される。詳細には、第１封止部材２１２は、透光性基板１３の第１面１３ａ及び側面１３ｃに形成されている。半導体層１５の側面１５ｃを被覆する第２封止部材２２２は、第１封止部材２１２によって覆われず、露出されている。また、透光性基板１３の第１面１３ａと側面１３ｃの間の角部では、第１封止部材２１は丸みを帯びた形状で形成されている。

【0055】

透光性基板１３の側面１３ｃでは、図４（ｄ）に示すように、下方に近づくにしたがって、第１封止部材２１２の厚みは薄くなっている。尚、第２封止部材２２２は、図４（ｅ）に示すように、下方に近づくにしたがって、厚みが厚くなっている。そのため、第１封止部材２１２と第２封止部材２２２とが重なっている部分における両者の総膜厚は、半導体層の側面１５ｃを被覆する第２封止部材２２２の膜厚と略等しくすることができる。これにより、発光装置の配光色ムラを低減することができる。

【0056】

発光素子と発光素子の間、すなわちシートＳ４が露出されている部分にも、樹脂部材は噴霧される。塗布された樹脂部材を加熱により硬化することで、第１封止部材２１２が形成される。尚、シートＳ４上に載置したまま硬化させるため、シートＳ４上の樹脂部材も共に硬化される。

【0057】

最後にシートＳ４を除去することで、図３に示す発光装置２を得ることができる。

【0058】

製造方法１では、第２封止部材を形成した後に電極を露出させるため、転写回数を少なくすることができる。

【0059】

（製造方法２）
図３に示す発光装置２は、図５（ａ）〜図５（ｆ）に示す製造方法２によって得ることもできる。製造方法１では、第２封止部材を形成し、電極を露出させた後に、第１封止部材を形成する。これに対し、製造方法２では、第２封止部材を形成し、次いで第１封止部材を形成した後に、電極を露出させる。以下、主に製造方法１と異なる点について説明する。

【0060】

図５（ａ）は、図４（ａ）と同様の工程であり、発光素子１０を準備し、粘着剤層を備えたシートＳ３上に発光素子１０を載置する工程を示す。発光素子１０は積層構造体１１の第１面１１ａ、すなわち、透光性基板１３の第１面１３ａ側をシートＳ３の粘着剤層と対向して載置する。

【0061】

図５（ｂ）は、図４（ｂ）と同様の工程であり、第２封止部材２２２を形成する工程を示す。第２封止部材２２２は、電極１７の上面を覆うように設けられている。

【0062】

次に、図５（ｃ）に示すように、電極１７を埋設した第２封止部材２２２を備えた発光素子を、シートＳ３からシートＳ５に転写する。

【0063】

次に、図５（ｄ）に示すように、第１封止部材２１２を形成する。

【0064】

次に、図５（ｅ）に示すように、第１封止部材２１２及び第２封止部材２２２を備えた発光素子を、シートＳ５からシートＳ６に転写する。

【0065】

次に、図５（ｆ）に示すように、第２封止部材２２２の一部を研磨などにより除去することで、電極１７の少なくとも一部を露出させる。最後にシートＳ６を除去することで、図３に示す発光装置２を得ることができる。

【0066】

製造方法２では、２つの封止部材を形成した後に、電極を露出するために研磨を行う。そのために、第２封止部材及び第１封止部材は、それぞれ形成後に仮硬化のみを行い、両方を形成した後にまとめて、本硬化を行うことができる。

【0067】

以下に、各実施形態に用いられる構成部材について説明する。

【0068】

（発光素子）
発光素子としては、例えば発光ダイオード等の半導体発光素子を用いることができ、青色、緑色、赤色等の可視光を発光可能な発光素子を用いることができる。半導体発光素子は、発光層を含む積層構造体と、電極と、を備える。積層構造体は、電極が形成された側の面（電極形成面）と、それとは反対側の面が光取り出し面とを備える。

【0069】

積層構造体は、発光層を含む半導体層を含む。さらに、サファイア等の透光性基板を備えていてもよい。半導体積層体の一例としては、第１導電型半導体層（例えばｎ型半導体層）、発光層（活性層）および第２導電型半導体層（例えばｐ型半導体層）の３つの半導体層を含むことができる。紫外光や、青色光から緑色光の可視光を発光可能な半導体層としては、例えば、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体等の半導体材料から形成することができる。具体的には、Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１−Ｘ−Ｙ}Ｎ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）等の窒化物系の半導体材料を用いることができる。赤色を発光可能な半導体積層体としては、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ等を用いることができる。

【0070】

発光素子は一対の電極を備えており、積層構造体の上であって、同一面側（電極形成面）に配置されている。これらの一対の電極は、積層構造体と、電流−電圧特性が直線又は略直線となるようなオーミック接続されるものであれば、単層構造でもよいし、積層構造でもよい。このような電極は、当該分野で公知の材料及び構成で、任意の厚みで形成することができる。例えば、電極の厚みは、十数μｍ〜３００μｍが好ましい。また、電極としては、電気良導体を用いることができ、例えばＣｕ等の金属が好適である。

【0071】

（封止部材）
封止部材は、第１封止部材及び第２封止部材を含み、発光素子の積層構造体の表面を被覆する。封止部材は、発光素子の外表面を構成する。第１封止部材は積層構造体の第１面を被覆する部材であり、透光性である。第２封止部材は積層構造体の第２面を被覆する部材であり、透光性又は光反射性である。

【0072】

封止部材は、透光性材料を含む。透光性材料としては、透光性樹脂が使用できる。透光性樹脂としてはシリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メチルペンテン樹脂、ポリノルボルネン樹脂などの熱可塑性樹脂を用いることができる。特に、耐光性、耐熱性に優れるシリコーン樹脂が好適である。

【0073】

封止部材は、上記の透光性材料に加え、波長変換部材として蛍光体を含んでもよい。蛍光体は、発光素子からの発光で励起可能なものが使用される。例えば、青色発光素子又は紫外線発光素子で励起可能な蛍光体としては、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＹＡＧ：Ｃｅ）；セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＬＡＧ：Ｃｅ）；ユウロピウムおよび／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系蛍光体（ＣａＯ−Ａｌ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２）；ユウロピウムで賦活されたシリケート系蛍光体（（Ｓｒ，Ｂａ）_２ＳｉＯ_４）；βサイアロン蛍光体、ＣＡＳＮ系蛍光体、ＳＣＡＳＮ系蛍光体等の窒化物系蛍光体；ＫＳＦ系蛍光体（Ｋ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎ）；硫化物系蛍光体、量子ドット蛍光体などが挙げられる。これらの蛍光体と、青色発光素子又は紫外線発光素子と組み合わせることにより、様々な色の発光装置（例えば白色系の発光装置）を製造することができる。
また、封止部材には、粘度や光散乱性を調整する等の目的で、各種のフィラー等を含有させてもよい。

【0074】

第２封止部材は、光反射性としてもよい。光反射性とは、発光素子からの光に対する反射率が７０％以上の樹脂材料を意味する。光反射性の封止部材としては、例えば透光性樹脂に、光反射性物質を分散させたものが使用できる。光反射性物質としては、例えば、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライトなどが好適である。光反射性物質は、粒状、繊維状、薄板片状などが利用できるが、特に、繊維状のものは封止部材の熱膨張率を低下させる効果も期待できるので好ましい。

【0075】

以上、本発明に係るいくつかの実施形態について例示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0076】

１、２…発光装置
１０…発光素子
１１…積層構造体
１１ａ…積層構造体の第１面
１１ｂ…積層構造体の第２面
１１ｃ…積層構造体の側面
１３…透光性基板
１３ａ…透光性基板の第１面
１３ｃ…透光性基板の側面
１５…半導体層
１５ｂ…半導体層の第２面
１５ｃ…半導体層の側面
１７…電極
２０、２２０…封止部材
２１、２２１…第１封止部材
２２、２２２…第２封止部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】