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(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】
(24)【登録日】2023-08-29
(45)【発行日】2023-09-06
(54)【発明の名称】発光モジュールの製造方法
(51)【国際特許分類】
   H01L 33/54 20100101AFI20230830BHJP
   H01L 33/60 20100101ALI20230830BHJP
   H01L 33/64 20100101ALI20230830BHJP
   H01L 33/48 20100101ALI20230830BHJP
   H01L 33/46 20100101ALI20230830BHJP
【FI】
H01L33/54
H01L33/60
H01L33/64
H01L33/48
H01L33/46
【請求項の数】 16
(21)【出願番号】P 2019169177
(22)【出願日】2019-09-18
(65)【公開番号】P2021048218
(43)【公開日】2021-03-25
【審査請求日】2022-08-18
(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】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】石井 貴士
(72)【発明者】
【氏名】若松 大
(72)【発明者】
【氏名】▲蔭▼山 弘明
【審査官】右田 昌士
(56)【参考文献】
【文献】特開2007-194383(JP,A)
【文献】特開2016-115703(JP,A)
【文献】特開2013-175531(JP,A)
【文献】特開2015-173287(JP,A)
【文献】特開平05-327022(JP,A)
【文献】特開2016-092016(JP,A)
【文献】特開2013-191787(JP,A)
【文献】特開2016-027620(JP,A)
【文献】特開2019-102636(JP,A)
【文献】特開2017-108092(JP,A)
【文献】特開2012-114286(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2018/0033924(US,A1)
【文献】特開2014-225660(JP,A)
【文献】国際公開第2011/093454(WO,A1)
【文献】国際公開第2012/086517(WO,A1)
【文献】米国特許出願公開第2016/0190380(US,A1)
【文献】米国特許出願公開第2018/0233494(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L 33/00 - 33/64
H01S 5/50 - 5/50
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のサブマウント基板と、それぞれの前記サブマウント基板上に設けられた発光素子及び保護素子と、複数の前記発光素子上に設けられた1つの光透過性部材と、を備える光透過性部材接合体を準備する工程と、
前記光透過性部材接合体を前記サブマウント基板がモジュール基板に対面するように載置する工程と、
前記1つの光透過性部材を前記発光素子毎に分割して、前記サブマウント基板と、前記発光素子と、光透過性部材と、をこの順に備える複数の素子構造体とする工程と、
それぞれの前記素子構造体の側面を被覆する第1被覆部材を前記モジュール基板上に形成する工程と、を含む発光モジュールの製造方法。
【請求項2】
複数のサブマウント基板と、それぞれの前記サブマウント基板上に設けられた発光素子及び保護素子と、複数の前記発光素子上に設けられた1つの光透過性部材と、を備える光透過性部材接合体を準備する工程と、
前記光透過性部材接合体を前記サブマウント基板がモジュール基板に対面するように載置する工程と、
前記1つの光透過性部材を前記発光素子毎に分割して、前記サブマウント基板と、前記発光素子と、光透過性部材と、をこの順に備える複数の素子構造体とする工程と、
それぞれの前記サブマウント基板の側面を被覆する第2被覆部材を前記モジュール基板上に形成する工程と、
それぞれの前記発光素子の側面及びそれぞれの前記光透過性部材の側面を被覆する、前記第2被覆部材よりも前記発光素子からの光に対する光反射率が高い第1被覆部材を前記第2被覆部材上に形成する工程と、を含む発光モジュールの製造方法。
【請求項3】
前記第2被覆部材は前記第1被覆部材よりも放熱性が高い請求項2に記載の発光モジュールの製造方法。
【請求項4】
前記第1被覆部材を前記モジュール基板上に形成する工程の前に、複数の前記素子構造体を取り囲む枠体を前記モジュール基板上に形成する工程を含み、前記枠体内に前記第1被覆部材を形成して前記第1被覆部材により前記素子構造体の側面を被覆する請求項1に記載の発光モジュールの製造方法。
【請求項5】
前記第2被覆部材を前記モジュール基板上に形成する工程の前に、複数の前記素子構造体を取り囲む枠体を前記モジュール基板上に形成する工程を含み、前記枠体内に前記第2被覆部材及び前記第1被覆部材を形成して前記第2被覆部材により前記サブマウント基板の側面を被覆すると共に、前記第1被覆部材により前記発光素子の側面及び前記光透過性部材の側面を被覆する請求項2又は請求項3に記載の発光モジュールの製造方法。
【請求項6】
前記光透過性部材接合体を準備する工程は、
集合基板の分割後に前記サブマウント基板となるサブマウント領域を複数含む前記集合基板を準備する工程と、
複数の前記サブマウント領域に前記発光素子を載置する工程と、
複数の前記発光素子上に1つの前記光透過性部材を設ける工程と、
前記集合基板を前記サブマウント領域毎に分割して複数のサブマウント基板とする工程と、を含む請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の発光モジュールの製造方法。
【請求項7】
前記集合基板を準備する工程は、前記発光素子を載置する側における前記サブマウント領域毎に分割する箇所に、溝部を形成する請求項6に記載の発光モジュールの製造方法。
【請求項8】
集合基板の分割後にサブマウント基板となるサブマウント領域を複数含む前記集合基板と、複数の前記サブマウント領域に載置された発光素子と、それぞれの前記発光素子上に設けられた光透過性部材と、を備える集合基板接合体が、前記集合基板がモジュール基板に対面するように載置されたモジュール基板接合体を準備する工程と、
前記集合基板を前記サブマウント領域毎に分割して、前記サブマウント基板と、前記発光素子と、前記光透過性部材と、をこの順に備える複数の素子構造体とする工程と、
それぞれの前記素子構造体の側面を被覆する第1被覆部材を前記モジュール基板上に形成する工程と、を含む発光モジュールの製造方法。
【請求項9】
集合基板の分割後にサブマウント基板となるサブマウント領域を複数含む前記集合基板と、複数の前記サブマウント領域に載置された発光素子と、それぞれの前記発光素子上に設けられた光透過性部材と、を備える集合基板接合体が、前記集合基板がモジュール基板に対面するように載置されたモジュール基板接合体を準備する工程と、
前記集合基板を前記サブマウント領域毎に分割して、前記サブマウント基板と、前記発光素子と、前記光透過性部材と、をこの順に備える複数の素子構造体とする工程と、
それぞれの前記サブマウント基板の側面を被覆する第2被覆部材を前記モジュール基板上に形成する工程と、
それぞれの前記発光素子の側面及びそれぞれの前記光透過性部材の側面を被覆する、前記第2被覆部材よりも前記発光素子からの光に対する光反射率が高い第1被覆部材を前記第2被覆部材上に形成する工程と、を含む発光モジュールの製造方法。
【請求項10】
前記第2被覆部材は前記第1被覆部材よりも放熱性が高い請求項9に記載の発光モジュールの製造方法。
【請求項11】
前記第1被覆部材を前記モジュール基板上に形成する工程の前に、複数の前記素子構造体を取り囲む枠体を前記モジュール基板上に形成する工程を含み、前記枠体内に前記第1被覆部材を形成して前記第1被覆部材により前記素子構造体の側面を被覆する請求項8に記載の発光モジュールの製造方法。
【請求項12】
前記第2被覆部材を前記モジュール基板上に形成する工程の前に、複数の前記素子構造体を取り囲む枠体を前記モジュール基板上に形成する工程を含み、前記枠体内に前記第2被覆部材及び前記第1被覆部材を形成して前記第2被覆部材により前記サブマウント基板の側面を被覆すると共に、前記第1被覆部材により前記発光素子の側面及び前記光透過性部材の側面を被覆する請求項9又は請求項10に記載の発光モジュールの製造方法。
【請求項13】
前記モジュール基板接合体を準備する工程は、
前記集合基板接合体を準備する工程と、
前記集合基板接合体を前記モジュール基板上に載置する工程と、を含む請求項8乃至請求項12のいずれか一項に記載の発光モジュールの製造方法。
【請求項14】
前記集合基板接合体を準備する工程は、
前記集合基板を準備する工程と、
複数の前記サブマウント領域に前記発光素子を載置する工程と、
それぞれの前記発光素子上に前記光透過性部材を設ける工程と、を含む請求項13に記載の発光モジュールの製造方法。
【請求項15】
前記モジュール基板接合体を準備する工程は、前記発光素子を載置する側と反対側における前記サブマウント領域毎に分割する箇所に、溝部を形成する請求項8乃至請求項14のいずれか一項に記載の発光モジュールの製造方法。
【請求項16】
前記第1被覆部材が光反射性樹脂である請求項1乃至請求項15のいずれか一項に記載の発光モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、発光モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、複数の発光面を備える発光装置が知られている。例えば、特許文献1には、複数の発光素子と、発光素子の上面を被覆する光透過性部材と、複数の発光素子の側面を一体的に被覆する光反射性部材と、を備える発光装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2016-27620号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
複数の発光面を高密度に配置することについて、その構造には更なる改善の余地がある。
本開示に係る実施形態は、発光面間が狭い発光モジュールの製造方法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】
【0005】
本開示の実施形態に係る発光モジュールの製造方法は、複数のサブマウント基板と、それぞれの前記サブマウント基板上に設けられた発光素子と、複数の前記発光素子上に設けられた1つの光透過性部材と、を備える光透過性部材接合体を準備する工程と、前記光透過性部材接合体を前記サブマウント基板がモジュール基板に対面するように載置する工程と、前記1つの光透過性部材を前記発光素子毎に分割して、前記サブマウント基板と、前記発光素子と、光透過性部材と、をこの順に備える複数の素子構造体とする工程と、それぞれの前記素子構造体の側面を被覆する第1被覆部材を前記モジュール基板上に形成する工程と、を含む。
【0006】
本開示の実施形態に係る発光モジュールの製造方法は、複数のサブマウント基板と、それぞれの前記サブマウント基板上に設けられた発光素子と、複数の前記発光素子上に設けられた1つの光透過性部材と、を備える光透過性部材接合体を準備する工程と、前記光透過性部材接合体を前記サブマウント基板がモジュール基板に対面するように載置する工程と、前記1つの光透過性部材を前記発光素子毎に分割して、前記サブマウント基板と、前記発光素子と、光透過性部材と、をこの順に備える複数の素子構造体とする工程と、それぞれの前記サブマウント基板の側面を被覆する第2被覆部材を前記モジュール基板上に形成する工程と、それぞれの前記発光素子の側面及びそれぞれの前記光透過性部材の側面を被覆する、前記第2被覆部材よりも前記発光素子からの光に対する光反射率が高い第1被覆部材を前記第2被覆部材上に形成する工程と、を含む。
【0007】
本開示の実施形態に係る発光モジュールの製造方法は、集合基板の分割後にサブマウント基板となるサブマウント領域を複数含む前記集合基板と、複数の前記サブマウント領域に載置された発光素子と、それぞれの前記発光素子上に設けられた光透過性部材と、を備える集合基板接合体が、前記集合基板がモジュール基板に対面するように載置されたモジュール基板接合体を準備する工程と、前記集合基板を前記サブマウント領域毎に分割して、前記サブマウント基板と、前記発光素子と、前記光透過性部材と、をこの順に備える複数の素子構造体とする工程と、それぞれの前記素子構造体の側面を被覆する第1被覆部材を前記モジュール基板上に形成する工程と、を含む。
【0008】
本開示の実施形態に係る発光モジュールの製造方法は、集合基板の分割後にサブマウント基板となるサブマウント領域を複数含む前記集合基板と、複数の前記サブマウント領域に載置された発光素子と、それぞれの前記発光素子上に設けられた光透過性部材と、を備える集合基板接合体が、前記集合基板がモジュール基板に対面するように載置されたモジュール基板接合体を準備する工程と、前記集合基板を前記サブマウント領域毎に分割して、前記サブマウント基板と、前記発光素子と、前記光透過性部材と、をこの順に備える複数の素子構造体とする工程と、それぞれの前記サブマウント基板の側面を被覆する第2被覆部材を前記モジュール基板上に形成する工程と、それぞれの前記発光素子の側面及びそれぞれの前記光透過性部材の側面を被覆する、前記第2被覆部材よりも前記発光素子からの光に対する光反射率が高い第1被覆部材を前記第2被覆部材上に形成する工程と、を含む。
【発明の効果】
【0009】
本開示に係る実施形態の発光モジュールの製造方法は、発光面間が狭い発光モジュールを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1A】第1実施形態に係る発光モジュールの構成を模式的に示す斜視図である。
図1B】第1実施形態に係る発光モジュールの構成を模式的に示す平面図である。
図1C図1BのIC-IC線における断面図である。
図1D図1BのID-ID線における断面図である。
図1E】第1実施形態に係る発光モジュールにおいて、一部を透過させて素子構造体の底面を模式的に示す底面図である。
図2】第1実施形態に係る発光モジュールの製造方法のフローチャートである。
図3A】第1実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、集合基板を準備する工程を示す断面図である。
図3B】第1実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、発光素子を載置する工程を示す断面図である。
図3C】第1実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、1つの光透過性部材を設置する工程を示す断面図である。
図3D】第1実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、サブマウント基板を形成する工程を示す断面図である。
図3E】第1実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、光透過性部材接合体を載置する工程を示す断面図である。
図3F】第1実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、素子構造体を形成する工程を示す断面図である。
図3G】第1実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、枠体を形成する工程を示す断面図である。
図3H】第1実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、第1被覆部材を形成する工程を示す断面図である。
図3I】第1実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、光透過性部材接合体を載置する工程を示す平面図である。
図3J】第1実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、素子構造体を形成する工程を示す平面図である。
図3K】第1実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、枠体を形成する工程を示す平面図である。
図3L】第1実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、第1被覆部材を形成する工程を示す平面図である。
図4A】第2実施形態に係る発光モジュールの構成を模式的に示す平面図である。
図4B図4AのIVB-IVB線における断面図である。
図5】第2実施形態に係る発光モジュールの製造方法のフローチャートである。
図6A】第2実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、第2被覆部材を形成する工程を示す断面図である。
図6B】第2実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、第1被覆部材を形成する工程を示す断面図である。
図6C】第2実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、第2被覆部材を形成する工程を示す平面図である。
図6D】第2実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、第1被覆部材を形成する工程を示す平面図である。
図7A】第3実施形態に係る発光モジュールの構成を模式的に示す平面図である。
図7B図7AのVIIB-VIIB線における断面図である。
図8】第3実施形態に係る発光モジュールの製造方法のフローチャートである。
図9A】第3実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、集合基板を準備する工程を示す断面図である。
図9B】第3実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、発光素子を載置する工程を示す断面図である。
図9C】第3実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、光透過性部材を設置する工程を示す断面図である。
図9D】第3実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、集合基板接合体を載置する工程を示す断面図である。
図9E】第3実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、素子構造体を形成する工程を示す断面図である。
図9F】第3実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、枠体を形成する工程を示す断面図である。
図9G】第3実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、第1被覆部材を形成する工程を示す断面図である。
図10A】第4実施形態に係る発光モジュールの構成を模式的に示す平面図である。
図10B図10AのXB-XB線における断面図である。
図11】第4実施形態に係る発光モジュールの製造方法のフローチャートである。
図12】他の実施形態に係る発光モジュールの構成を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
実施形態を、以下に図面を参照しながら説明する。但し、以下に示す形態は、本実施形態の技術思想を具現化するための発光モジュール及び発光モジュールの製造方法を例示するものであって、以下に限定するものではない。また、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、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる例示に過ぎない。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に誇張していることがある。また、各図で示す発光素子は、構成を理解し易いように一例として設定した数で図示している。
【0012】
《第1実施形態》
[発光モジュール]
図1Aは、第1実施形態に係る発光モジュールの構成を模式的に示す斜視図である。図1Bは、第1実施形態に係る発光モジュールの構成を模式的に示す平面図である。図1Cは、図1BのIC-IC線における断面図である。図1Dは、図1BのID-ID線における断面図である。図1Eは、第1実施形態に係る発光モジュールにおいて、一部を透過させて素子構造体の底面を模式的に示す底面図である。
【0013】
発光モジュール200は、サブマウント基板10と、発光素子20と、光透過性部材30と、をこの順に備える素子構造体15を複数備え、それぞれの素子構造体15の側面を被覆して複数の素子構造体15を保持する第1被覆部材40と、サブマウント基板10が対面するように素子構造体15が載置されたモジュール基板80と、を備えている。
【0014】
つまり、発光モジュール200は、主として、サブマウント基板10と、発光素子20と、保護素子25と、光透過性部材30と、第1被覆部材40と、枠体50と、モジュール基板80と、を備えている。
以下、発光モジュール200の各構成について説明する。
【0015】
サブマウント基板10は、発光素子20及び保護素子25を載置し、発光素子20及び保護素子25とモジュール基板80との間に介在する部材である。サブマウント基板10は、例えば平面視で略長方形に形成されている。サブマウント基板10は、基体部2と、発光素子20及び保護素子25を電気的に外部と接続するための配線と、を備えている。具体的には、サブマウント基板10は、基体部2と、基体部2に設けられる配線として、第1配線部3と、内部配線部4と、第2配線部5と、を備えている。
基体部2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20から出射される光や外光等を透過しにくい材料を用いることが好ましい。例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、ムライト等のセラミックス、PA(ポリアミド)、PPA(ポリフタルアミド)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、又は、液晶ポリマー等の熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、又は、フェノール樹脂等の樹脂を用いることができる。なかでも放熱性に優れるセラミックスを用いることが好ましい。
なお、基体部2は、後述する発光モジュール200の製造方法で、集合基板11における発光素子20を載置する側に溝部13を設けるため(図3A参照)、発光モジュール200の長手方向の側面において、モジュール基板80側の側面の一部が外側に延伸する延伸部14が設けられている。
【0016】
発光モジュール200において、隣接するサブマウント基板10間の距離は0.05mm以上0.2mm以下とすることが好ましい。これにより、サブマウント基板10間に配置される第1被覆部材40の厚みが0.05mm以上0.2mm以下となるため、隣接するサブマウント基板10同士を密着して接合させることができると共に、熱応力の影響を抑制することができる。なお、ここでの隣接するサブマウント基板10間の距離とは、基体部2の延伸部14間の距離である。
【0017】
第1配線部3は、基体部2の上面に設けられ、発光素子20及び保護素子25と電気的に接続される。第2配線部5は、基体部2の下面に設けられ、発光素子20及び保護素子25の外部電極として、外部電源と電気的に接続される。内部配線部4は基体部2を貫通するように設けられた配線部であり、第1配線部3と第2配線部5とを電気的に接続している。なお、発光モジュールは、保護素子25を備えないものであってもよい。
【0018】
第1配線部3、内部配線部4及び第2配線部5としては、例えば、Fe、Cu、Ni、Al、Ag、Au、Al、Pt、Ti、W、Pd等の金属又は、これらの少なくとも一種を含む合金を用いて形成することができる。第1配線部3、内部配線部4及び第2配線部5は、例えば、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。
【0019】
発光素子20は、電圧を印加すると自ら発光する半導体素子である。発光素子20の形状や大きさ等は任意のものを選択できる。発光素子20の発光色としては、用途に応じて任意の波長のものを選択することができる。例えば、青色系(波長430~500nmの光)、緑色系(波長500~570nmの光)の発光素子20としては、窒化物系半導体(InAlGa1-X-YN、0≦X、0≦Y、X+Y≦1)、GaP等を用いたものを使用することができる。赤色系(波長610~700nmの光)の発光素子20としては、窒化物系半導体素子の他にもGaAlAs、AlInGaP等を用いることができる。
発光素子20は、一つの面に正負の素子電極23を備えるものを用いることが好ましく、これにより、導電性接着材によりサブマウント基板10上で第1配線部3にフリップチップ実装することができる。導電性接着材としては、例えば共晶はんだ、導電ペースト、バンプ等を用いればよい。
【0020】
保護素子25は、例えば、ツェナーダイオードである。保護素子25は、一つの面に正負の素子電極27を備え、導電性接着材によりサブマウント基板10上で第1配線部3にフリップチップ実装されている。
なお、サブマウント基板10上に保護素子25を備えない場合、モジュール基板80側に保護素子25を備える構成とすることが好ましい。また、サブマウント基板10及びモジュール基板80は、保護素子25以外の他の電子部品を備える構成としてもよい。
【0021】
光透過性部材30は、例えば、樹脂、ガラス、無機物等により形成される透光性の部材である。光透過性部材30は、発光素子20上に配置されて形成されている。光透過性部材30は、発光素子20の上面よりも広い上面を有していることが好ましい。
発光モジュール200において、発光モジュール200の上面に露出する、隣接する光透過性部材30間の距離は0.2mm以下であることが好ましい。光透過性部材30間の距離が0.2mm以下であれば、例えば、発光モジュール200を車の配光可変型ヘッドランプ(Adaptive Driving Beam:ADB)の光源に用いる場合、光源を小さくすることができ、ヘッドライトレンズのサイズを小さくすることができる。そのため、光学系においてプライマリーレンズを省略することができる。また、ヘッドライトレンズを通過する光のロスを少なくすることができる。光源をより小さくする観点から、光透過性部材30間の距離は、より好ましくは0.1mm以下、更に好ましくは0.05mm以下である。光透過性部材30間の距離は、発光モジュール200の製造のし易さの観点から、好ましくは0.03mm以上である。
【0022】
光透過性部材30の平面形状は、円形、楕円形、正方形又は六角形等の多角形等種々とすることができる。なかでも、正方形、長方形等の矩形であることが好ましく、発光素子20の平面形状と類似する形状であることがより好ましい。
【0023】
光透過性部材30は、波長変換部材を含有してもよい。波長変換部材としては、例えば、蛍光体が挙げられる。蛍光体を含有する光透過性部材30は、例えば、蛍光体の焼結体や、樹脂、ガラス、セラミック又は他の無機物等に蛍光体粉末を含有させたものが挙げられる。また、光透過性部材30は、樹脂、ガラス、セラミック等の成形体の表面に蛍光体を含有する樹脂層や蛍光体を含有するガラス層を形成したものでもよい。また、光透過性部材30は、目的に応じて、拡散材等のフィラーを含有してもよい。また、拡散材等のフィラーを含有する場合、光透過性部材30は、樹脂、ガラス、セラミック又は他の無機物等にフィラーを含有させたものでもよいし、樹脂、ガラス、セラミック等の成形体の表面にフィラーを含有する樹脂層やフィラーを含有するガラス層を形成したものでもよい。
【0024】
蛍光体としては、当該分野で公知のものを使用することができる。例えば、緑色発光する蛍光体としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えばY(Al,Ga)12:Ce)、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えばLu(Al,Ga)12:Ce)、テルビウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えばTb(Al,Ga)12:Ce)系蛍光体、シリケート系蛍光体(例えば(Ba,Sr)SiO:Eu)、クロロシリケート系蛍光体(例えばCaMg(SiOl2:Eu)、βサイアロン系蛍光体(例えばSi6-zAl8-z:Eu(0<z<4.2))、SGS系蛍光体(例えばSrGa:Eu)等が挙げられる。黄色発光する蛍光体としては、αサイアロン系蛍光体(例えばMz(Si,Al)12(O,N)16(但し、0<z≦2であり、MはLi、Mg、Ca、Y、及びLaとCeを除くランタニド元素)等が挙げられる。この他、上記緑色発光する蛍光体の中には黄色発光する蛍光体もある。
【0025】
また例えば、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体は、Yの一部をGdで置換することにより、発光ピーク波長を長波長側にシフトさせることができ、黄色発光が可能である。また、これらの中には、橙色発光が可能な蛍光物質もある。赤色発光する蛍光体としては、窒素含有アルミノ珪酸カルシウム(CASN又はSCASN)系蛍光体(例えば(Sr,Ca)AlSiN:Eu)、BSESN系蛍光体(例えば(Ba,Sr,Ca)Si:Eu)等が挙げられる。この他、マンガン賦活フッ化物系蛍光体(一般式(I)A[M1-aMn]で表される蛍光体である(但し、上記一般式(I)中、Aは、K、Li、Na、Rb、Cs及びNHからなる群から選ばれる少なくとも一種であり、Mは、第4族元素及び第14族元素からなる群から選ばれる少なくとも一種の元素であり、aは0<a<0.2を満たす))が挙げられる。このマンガン賦活フッ化物系蛍光体の代表例としては、マンガン賦活フッ化珪酸カリウムの蛍光体(例えばKSiF:Mn)がある。
【0026】
拡散材としては、当該分野で公知のものを使用することができる。例えば、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素等を用いることができる。
光透過性部材30として樹脂を用いる場合、また蛍光体や拡散材のバインダーとして樹脂を用いる場合、樹脂材料としては、例えば、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。
【0027】
第1被覆部材40は、モジュール基板80上において、複数の素子構造体15の周囲に設けられた部材である。第1被覆部材40は樹脂材料を用いることが好ましい。第1被覆部材40は、例えば、反射材を含有する樹脂である光反射性樹脂により、モジュール基板80上に、素子構造体15の側面を被覆して形成される。すなわち、第1被覆部材40は、サブマウント基板10の側面、発光素子20の側面及び光透過性部材30の側面を被覆している。第1被覆部材40は隣接する素子構造体15の間にも設けられており、複数の素子構造体15それぞれの外周側面を被覆している。また、発光モジュール200が枠体50を備える場合、第1被覆部材40は、枠体50内において、枠体50と素子構造体15との間、及び、素子構造体15間に設けられている。
【0028】
第1被覆部材40に用いる樹脂材料としては、例えば、光透過性部材30に用いる樹脂材料として例示したものが挙げられる。第1被覆部材40に用いる樹脂に含有する反射材としては、例えば、酸化チタン、シリカ、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、チタン酸カリウム、酸化亜鉛、窒化硼素等が挙げられる。なかでも、光反射の観点から、屈折率が比較的高い酸化チタンを用いることが好ましい。
【0029】
枠体50は、複数の素子構造体15を取り囲み、第1被覆部材40を支持するための部材である。枠体50は、平面視で例えば長方形状に形成され、モジュール基板80上において、複数の素子構造体15の周囲に設けられている。なお、ここでの長方形状とは、長方形の枠状である長方環状である。
枠体50は、反射材を含有する樹脂を用いて形成することができる。枠体50の樹脂に用いる樹脂材料としては、例えば、光透過性部材30に用いる樹脂材料として例示したものが挙げられる。枠体50に用いる樹脂に含有する反射材としては、例えば、第1被覆部材40に用いる樹脂に含有する反射材として例示したものが挙げられる。
また、枠体として金属、合金又はセラミックを用いてもよい。
【0030】
発光モジュール200は、複数の素子構造体15を備える。ここでは、一列として11個の素子構造体15が第1被覆部材40により支持されている。しかし、発光モジュールは、素子構造体15を10個以下備えるものであってもよく、12個以上備えるものであってもよい。
【0031】
モジュール基板80は、素子構造体15を載置する部材であり、発光素子20及び保護素子25を電気的に外部と接続する。モジュール基板80は、例えば平面視で略長方形に形成されている。モジュール基板80は、基板部6と、第3配線部7と、を備えている。
基板部6の材料としては、例えば、サブマウント基板10の基体部2に用いる材料として例示したものが挙げられる。第3配線部7の材料としては、例えば、サブマウント基板10の第1配線部3等に用いる材料として例示したものが挙げられる。
素子構造体15は、導電性接着材8を介して第2配線部5と第3配線部7とが接合するようにモジュール基板80の上面に実装されている。導電性接着材8としては、例えば共晶はんだ、導電ペースト、バンプ等を用いればよい。
【0032】
[発光モジュールの動作]
発光モジュール200を駆動すると、第3配線部7、第2配線部5、内部配線部4、及び第1配線部3を介して外部電源から発光素子20に電流が供給され、発光素子20が発光する。発光素子20が発光した光は、上方へ進む光が、光透過性部材30を介して発光モジュール200の上方の外部に取り出される。また、下方へ進む光は、サブマウント基板10で反射され、光透過性部材30を介して発光モジュール200の外部に取り出される。また、発光素子20と枠体50との間に進む光は、第1被覆部材40及び枠体50で反射され、光透過性部材30を介して発光モジュール200の外部に取り出される。また、発光素子20間に進む光は、第1被覆部材40で反射され、光透過性部材30を介して発光モジュール200の外部に取り出される。この際、光透過性部材30間を狭く(例えば0.2mm以下)することで、例えば、発光モジュール200を車両用ヘッドライトの光源に用いる場合、光学系の構成を簡単かつ小型なものとすることができる。
【0033】
[発光モジュールの製造方法]
図2は、第1実施形態に係る発光モジュールの製造方法のフローチャートである。図3Aは、第1実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、集合基板を準備する工程を示す断面図である。図3Bは、第1実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、発光素子を載置する工程を示す断面図である。図3Cは、第1実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、1つの光透過性部材を設置する工程を示す断面図である。図3Dは、第1実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、サブマウント基板を形成する工程を示す断面図である。図3Eは、第1実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、光透過性部材接合体を載置する工程を示す断面図である。図3Fは、第1実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、素子構造体を形成する工程を示す断面図である。図3Gは、第1実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、枠体を形成する工程を示す断面図である。図3Hは、第1実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、第1被覆部材を形成する工程を示す断面図である。図3Iは、第1実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、光透過性部材接合体を載置する工程を示す平面図である。図3Jは、第1実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、素子構造体を形成する工程を示す平面図である。図3Kは、第1実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、枠体を形成する工程を示す平面図である。図3Lは、第1実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、第1被覆部材を形成する工程を示す平面図である。
【0034】
発光モジュール200の製造方法は、複数のサブマウント基板10と、それぞれのサブマウント基板10上に設けられた発光素子20と、複数の発光素子20上に設けられた1つの光透過性部材31と、を備える光透過性部材接合体35を準備する工程である光透過性部材接合体準備工程S101と、光透過性部材接合体35をサブマウント基板10がモジュール基板80に対面するように載置する工程である光透過性部材接合体載置工程S102と、1つの光透過性部材31を発光素子20毎に分割して、サブマウント基板10と、発光素子20と、光透過性部材30と、をこの順に備える複数の素子構造体15とする工程である素子構造体形成工程S103と、複数の素子構造体15を取り囲む枠体50をモジュール基板80上に形成する工程である枠体形成工程S104と、それぞれの素子構造体15の側面を被覆する第1被覆部材40をモジュール基板80上に形成する工程である第1被覆部材形成工程S105と、を含む。
【0035】
光透過性部材接合体準備工程S101は、集合基板11の分割後にサブマウント基板10となるサブマウント領域12を複数含む集合基板11を準備する工程である集合基板準備工程S101aと、複数のサブマウント領域12に発光素子20を載置する工程である発光素子載置工程S101bと、複数の発光素子20上に1つの光透過性部材31を設ける工程である光透過性部材設置工程S101cと、集合基板11をサブマウント領域12毎に分割して複数のサブマウント基板10とする工程であるサブマウント基板形成工程S101dと、を含む。
なお、各部材の材質や配置等については、前記した発光モジュール200の説明で述べた通りであるので、ここでは適宜、説明を省略する。
【0036】
(光透過性部材接合体準備工程)
光透過性部材接合体準備工程S101は、複数のサブマウント基板10と、それぞれのサブマウント基板10上に設けられた発光素子20と、複数の発光素子20上に設けられた1つの光透過性部材31と、を備える光透過性部材接合体35を準備する工程である。
この工程S101は、集合基板準備工程S101aと、発光素子載置工程S101bと、光透過性部材設置工程S101cと、サブマウント基板形成工程S101dと、を含む。
【0037】
〈集合基板準備工程〉
集合基板準備工程S101aは、集合基板11の分割後にサブマウント基板10となるサブマウント領域12を複数含む集合基板11を準備する工程である。
集合基板11は、発光素子20を載置する複数のサブマウント領域12を含む一枚の基板である。図3Aでは、便宜上、4つのサブマウント領域12を含む集合基板11を図示しているが、サブマウント領域12の数は、適宜、調整すればよい。
【0038】
集合基板準備工程S101aは、発光素子20を載置する側におけるサブマウント領域12毎に分割する箇所に、溝部13が形成された集合基板11を準備することが好ましい。集合基板11が溝部13を有することで、集合基板11を分割し易くなる。溝部13は、発光素子20を載置する側から、集合基板11の厚み方向に、集合基板11の厚みの半分以上の深さで形成することが好ましい。溝部13の深さが集合基板11の厚みの半分以上の深さであれば、集合基板11をより分割し易くなる。なお、溝部13の深さは、集合基板11の強度を確保する観点から、集合基板11の厚みの3/4以下が好ましい。また、溝部13の幅は、集合基板11を分割する際の切断幅よりも広いことが好ましい。このような構成であれば、発光素子20を載置する側の反対側において、集合基板11を分割する起点が所望の位置から多少ずれた場合でも、集合基板11を分割することができる。
溝部13は、例えば、ブレードで切り込みを入れたり、マスクを用いて所定位置をエッチングしたりすることで形成することができる。
【0039】
〈発光素子載置工程〉
発光素子載置工程S101bは、複数のサブマウント領域12に発光素子20を載置する工程である。
この工程S101bでは、複数の発光素子20のそれぞれを、複数のサブマウント領域12のそれぞれに載置する。発光素子20は、電極形成面を実装面として、導電性接着材によりサブマウント領域12に配置される第1配線上にフリップチップ実装されている。
なお、この際、複数の保護素子25のそれぞれを、複数のサブマウント領域12のそれぞれに載置する。
【0040】
〈光透過性部材設置工程〉
光透過性部材設置工程S101cは、複数の発光素子20上に1つの光透過性部材31を設ける工程である。
この工程S101cでは、例えば、発光素子20の電極形成面と反対側の上面(つまり主たる光取り出し面側)に、所定形状の1つの光透過性部材31を接合する。1つの光透過性部材31は、板状の光透過性部材31であり、分割後に素子構造体15を構成する光透過性部材30となる。すなわち、1つの光透過性部材31は、光透過性部材30の集合体である。発光素子20に1つの光透過性部材31を接合する場合、直接接合法で接合させてもよく、透光性の接合部材を介して接合するようにしてもよい。
【0041】
〈サブマウント基板形成工程〉
サブマウント基板形成工程S101dは、集合基板11をサブマウント領域12毎に分割して複数のサブマウント基板10とする工程である。
この工程S101dでは、集合基板11の所定位置で分割することにより集合基板11を個片化して、複数のサブマウント基板10とする。集合基板11の分割は、発光素子20を載置する側の反対側から、例えばブレードを用いて集合基板11を溝部13まで切断することで行うことができる。溝部13が形成されていることにより、切断時にブレードが光透過性部材31に達することを抑制することができる。
【0042】
(光透過性部材接合体載置工程)
光透過性部材接合体載置工程S102は、光透過性部材接合体35をサブマウント基板10がモジュール基板80に対面するように載置する工程である。つまり、光透過性部材接合体35は、サブマウント基板10の下面(つまり発光素子20が載置される面と反対側の面)がモジュール基板80の上面と接するように、モジュール基板80上に載置される。
この工程S102では、光透過性部材接合体35をモジュール基板80の上面に載置する。光透過性部材接合体35は、サブマウント基板10側を実装面として、導電性接着材8によりモジュール基板80の上面に実装されている。
【0043】
(素子構造体形成工程)
素子構造体形成工程S103は、1つの光透過性部材31を発光素子20毎に分割して、サブマウント基板10と、発光素子20と、光透過性部材30と、をこの順に備える複数の素子構造体15とする工程である。
この工程S103では、1つの光透過性部材31の所定位置で分割することにより光透過性部材接合体35を個片化して、複数の素子構造体15とする。1つの光透過性部材31の分割は、例えばブレードを用いて1つの光透過性部材31を切断することで行うことができる。
【0044】
(枠体形成工程)
枠体形成工程S104は、複数の素子構造体15を取り囲む枠体50をモジュール基板80上に形成する工程である。
枠体50は、例えば、空気圧で液体樹脂を連続的に吐出可能な吐出装置(樹脂吐出装置)を用いてモジュール基板80上の所望の位置に形成することができる(特開2009-182307号公報参照)。
また、枠体50は、例えば、樹脂成型体、金属、合金、セラミックス等からなる枠状の部材を、モジュール基板80上の所望の位置に形成することとしてもよい。
【0045】
(第1被覆部材形成工程)
第1被覆部材形成工程S105は、それぞれの素子構造体15の側面を被覆する第1被覆部材40をモジュール基板80上に形成する工程である。
この工程S105では、枠体50内に第1被覆部材40を形成して第1被覆部材40により素子構造体15の側面を被覆する。
この工程S105では、例えば、ポッティングやスプレー等により、枠体50と素子構造体15との間、及び、隣接する素子構造体15間に第1被覆部材40を形成する未硬化の樹脂材料を配置する。その後、樹脂材料を硬化させ、第1被覆部材40を形成する。
この工程S105では、素子構造体15の側面(つまりサブマウント基板10の側面、発光素子20の側面及び光透過性部材30の側面)を被覆し、光透過性部材30の上面が露出するように第1被覆部材40を設ける。なお、第1被覆部材40は、光透過性部材30の上面を被覆するように設けた後、光透過性部材30の上面が露出するように第1被覆部材40の一部を研磨、研削、切削等により除去することで設けてもよい。
【0046】
第1実施形態に係る発光装置100の製造方法では、光透過性部材接合体35をモジュール基板80の上面に載置した後、1つの光透過性部材31を発光素子20毎に分割している。そのため、1つの光透過性部材31の分割を例えばブレードを用いて行う場合、光透過性部材30間の距離をブレードの幅とすることができ、光透過性部材30間の距離を短くすることができる。また、発光素子20毎に光透過性部材30を設ける場合に比べて、発光面の高さをより均一にし易くなる。
【0047】
《第2実施形態》
[発光モジュール]
図4Aは、第2実施形態に係る発光モジュールの構成を模式的に示す平面図である。図4Bは、図4AのIVB-IVB線における断面図である。
【0048】
発光モジュール200Aは、モジュール基板80と、このモジュール基板80に載置された複数の素子構造体15と、第2被覆部材60と、第1被覆部材40と、を備えている。
素子構造体15は、モジュール基板80の側から、サブマウント基板10と、発光素子20と、光透過性部材30と、をこの順に備えている。素子構造体15は、サブマウント基板10が対面するようにモジュール基板80に載置されている。
第2被覆部材60は、それぞれのサブマウント基板10の側面を被覆して複数の素子構造体15を保持する。
第1被覆部材40は、それぞれの発光素子20の側面及びそれぞれの光透過性部材30の側面を被覆して複数の素子構造体15を保持する。第1被覆部材40は、第2被覆部材60よりも発光素子20からの光に対する光反射率が高い。
【0049】
つまり、発光モジュール200Aは、主として、サブマウント基板10と、発光素子20と、保護素子25と、光透過性部材30と、第2被覆部材60と、第1被覆部材40と、枠体50と、モジュール基板80と、を備えている。
以下、発光モジュール200Aの各構成について、発光モジュール200と異なる事項について説明する。
【0050】
第2被覆部材60は、モジュール基板80上において、複数の素子構造体15のサブマウント基板10の周囲に設けられた部材である。第2被覆部材60は、例えば、放熱材を含有する樹脂である放熱性樹脂により、モジュール基板80上において、サブマウント基板10の側面を被覆して形成される。また、第2被覆部材60は、枠体50内において、枠体50とサブマウント基板10との間、及び、サブマウント基板10間に、サブマウント基板10の上面の高さまで設けられている。
【0051】
第2被覆部材60の樹脂に用いる樹脂材料としては、例えば、光透過性部材30に用いる樹脂材料として例示したものが挙げられる。
放熱材としては、例えば、放熱用のシリコーン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化硼素、窒化ケイ素、酸化マグネシウム等が挙げられる。
第2被覆部材60は、第1被覆部材40よりも放熱性が高くなるように、適宜、材料を選択することが好ましい。
【0052】
第1被覆部材40は、第2被覆部材60の上面に設けられている。第1被覆部材40は、発光素子20の側面及び光透過性部材30の側面を被覆している。また、第1被覆部材40は、枠体50内において、枠体50と発光素子20及び光透過性部材30との間、発光素子20間、並びに、光透過性部材30間に設けられている。
第1被覆部材40は、第2被覆部材60よりも発光素子20からの光に対する光反射率が高くなるように、適宜、材料を選択する。
【0053】
第2被覆部材60は、サブマウント基板10の側面の少なくとも一部(具体的には、基体部2の側面の少なくとも一部)を被覆していればよい。また、第2被覆部材60は、発光素子20の側面の一部を被覆していてもよく、第1被覆部材40は、サブマウント基板10の側面の一部を被覆していてもよい。第1被覆部材40と第2被覆部材60との界面は、放熱の観点からサブマウント基板10の高さの半分より上が好ましく、光反射の観点から発光素子20よりも下が好ましい。
【0054】
[発光モジュールの製造方法]
図5は、第2実施形態に係る発光モジュールの製造方法のフローチャートである。図6Aは、第2実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、第2被覆部材を形成する工程を示す断面図である。図6Bは、第2実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、第1被覆部材を形成する工程を示す断面図である。図6Cは、第2実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、第2被覆部材を形成する工程を示す平面図である。図6Dは、第2実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、第1被覆部材を形成する工程を示す平面図である。
【0055】
発光モジュール200Aの製造方法は、複数のサブマウント基板10と、それぞれのサブマウント基板10上に設けられた発光素子20と、複数の発光素子20上に設けられた1つの光透過性部材31と、を備える光透過性部材接合体を準備する工程である光透過性部材接合体準備工程S201と、光透過性部材接合体35をサブマウント基板10がモジュール基板80に対面するように載置する工程である光透過性部材接合体載置工程S202と、1つの光透過性部材31を発光素子20毎に分割して、サブマウント基板10と、発光素子20と、光透過性部材30と、をこの順に備える複数の素子構造体15とする工程である素子構造体形成工程S203と、複数の素子構造体15を取り囲む枠体50をモジュール基板80上に形成する工程である枠体形成工程S204と、それぞれのサブマウント基板10の側面を被覆する第2被覆部材60をモジュール基板80上に形成する工程である第2被覆部材形成工程S205と、それぞれの発光素子20の側面及びそれぞれの光透過性部材30の側面を被覆する、第2被覆部材60よりも発光素子20からの光に対する光反射率が高い第1被覆部材40を第2被覆部材60上に形成する工程である第1被覆部材形成工程S206と、を含む。
【0056】
光透過性部材接合体準備工程S201は、集合基板11の分割後にサブマウント基板10となるサブマウント領域12を複数含む集合基板11を準備する工程である集合基板準備工程S201aと、複数のサブマウント領域12に発光素子20を載置する工程である発光素子載置工程S201bと、複数の発光素子20上に1つの光透過性部材31を設ける工程である光透過性部材設置工程S201cと、集合基板11をサブマウント領域12毎に分割して複数のサブマウント基板10とする工程であるサブマウント基板形成工程S201dと、を含む。
なお、各部材の材質や配置等については、前記した発光モジュール200Aの説明で述べた通りであるので、ここでは適宜、説明を省略する。
【0057】
(光透過性部材接合体準備工程)
光透過性部材接合体準備工程S201は、前記した光透過性部材接合体準備工程S101と同様である。
【0058】
(光透過性部材接合体載置工程)
光透過性部材接合体載置工程S202は、前記した光透過性部材接合体載置工程S102と同様である。
【0059】
(素子構造体形成工程)
素子構造体形成工程S203は、前記した素子構造体形成工程S103と同様である。
【0060】
(枠体形成工程)
枠体形成工程S204は、前記した枠体形成工程S104と同様である。
【0061】
(第2被覆部材形成工程)
第2被覆部材形成工程S205は、それぞれのサブマウント基板10の側面を被覆する第2被覆部材60をモジュール基板80上に形成する工程である。
この工程S205では、枠体50内に第2被覆部材60を形成して第2被覆部材60によりサブマウント基板10の側面を被覆する。
この工程S205では、例えば、ポッティングやスプレー等により、枠体50とサブマウント基板10との間、及び、隣接するサブマウント基板10の対向する側面間に放熱材を含有する未硬化の樹脂材料を配置する。その後、樹脂材料を硬化させ、第2被覆部材60を形成する。
この工程S205では、サブマウント基板10の側面を被覆するように、サブマウント基板10の上面の高さ、具体的には基体部2の側面の高さまで第2被覆部材60を設けている。
【0062】
(第1被覆部材形成工程)
第1被覆部材形成工程S206は、それぞれの発光素子20の側面及びそれぞれの光透過性部材30の側面を被覆する第1被覆部材40を第2被覆部材60上に形成する工程である。この工程S206では、第1被覆部材40として、第2被覆部材60よりも発光素子20からの光に対する光反射率が高い部材を用いる。
この工程S206では、枠体50内に第1被覆部材40を形成して第1被覆部材40により発光素子20の側面及び光透過性部材30の側面を被覆する。
この工程S206では、例えば、ポッティングやスプレー等により、枠体50と発光素子20及び光透過性部材30との間、隣接する発光素子20間、並びに、隣接する光透過性部材30間に反射材を含有する未硬化の樹脂材料を配置する。その後、樹脂材料を硬化させ、第1被覆部材40を形成する。
この工程S206では、発光素子20の側面及び光透過性部材30の側面を被覆し、光透過性部材30の上面が露出するように第1被覆部材40を設ける。なお、第1被覆部材40は、光透過性部材30の上面を被覆するように設けた後、光透過性部材30の上面が露出するように第1被覆部材40の一部を研磨、研削、切削等により除去することで設けてもよい。
【0063】
《第3実施形態》
[発光モジュール]
図7Aは、第3実施形態に係る発光モジュールの構成を模式的に示す平面図である。図7Bは、図7AのVIIB-VIIB線における断面図である。
【0064】
発光モジュール200Bは、素子構造体15の代わりに素子構造体15Aを用いたものである。素子構造体15Aは、平面視で、発光モジュール200Bの長手方向における光透過性部材30の幅が、サブマウント基板10の幅よりも狭く形成されている。
発光モジュール200Bは、後述する発光モジュール200Bの製造方法で、モジュール基板接合体85を準備した後、光透過性部材30側から集合基板11を分割する。そのため、光透過性部材30の幅は、集合基板11を分割し易いように設定する必要がある。
また、基体部2は、後述する発光モジュール200Bの製造方法で、集合基板11における発光素子20を載置する側と反対側に溝部13を設けるため(図9A参照)、発光モジュール200Bの長手方向の側面において、発光素子20側の側面の一部が外側に延伸する延伸部14が設けられている。
その他の事項については、第1実施形態の発光モジュール200と同様である。
【0065】
[発光モジュールの製造方法]
図8は、第3実施形態に係る発光モジュールの製造方法のフローチャートである。図9Aは、第3実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、集合基板を準備する工程を示す断面図である。図9Bは、第3実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、発光素子を載置する工程を示す断面図である。図9Cは、第3実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、光透過性部材を設置する工程を示す断面図である。図9Dは、第3実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、集合基板接合体を載置する工程を示す断面図である。図9Eは、第3実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、素子構造体を形成する工程を示す断面図である。図9Fは、第3実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、枠体を形成する工程を示す断面図である。図9Gは、第3実施形態に係る発光モジュールの製造方法において、第1被覆部材を形成する工程を示す断面図である。
【0066】
発光モジュール200Bの製造方法は、集合基板11の分割後にサブマウント基板10となるサブマウント領域12を複数含む集合基板11と、複数のサブマウント領域12に載置された発光素子20と、それぞれの発光素子20上に設けられた光透過性部材30と、を備える集合基板接合体36が、集合基板11がモジュール基板80に対面するように載置されたモジュール基板接合体85を準備する工程であるモジュール基板接合体準備工程S301と、集合基板11をサブマウント領域12毎に分割して、サブマウント基板10と、発光素子20と、光透過性部材30と、をこの順に備える複数の素子構造体15Aとする工程である素子構造体形成工程S302と、複数の素子構造体15Aを取り囲む枠体50をモジュール基板80上に形成する工程である枠体形成工程S303と、それぞれの素子構造体15の側面を被覆する第1被覆部材40をモジュール基板80上に形成する工程である第1被覆部材形成工程S304と、を含む。
【0067】
モジュール基板接合体準備工程S301は、集合基板接合体36を準備する工程である集合基板接合体準備工程S301Aと、集合基板接合体36をモジュール基板80上に載置する工程である集合基板接合体載置工程S301Bと、を含む。
【0068】
集合基板接合体準備工程S301Aは、集合基板11を準備する工程である集合基板準備工程S301aと、複数のサブマウント領域12に発光素子20を載置する工程である発光素子載置工程S301bと、それぞれの発光素子20上に光透過性部材30を設ける工程である光透過性部材設置工程S301cと、を含む。
【0069】
(モジュール基板接合体準備工程)
モジュール基板接合体準備工程S301は、集合基板11の分割後にサブマウント基板10となるサブマウント領域12を複数含む集合基板11と、複数のサブマウント領域12に載置された発光素子20と、それぞれの発光素子20上に設けられた光透過性部材30と、を備える集合基板接合体36が、集合基板11がモジュール基板80に対面するように載置されたモジュール基板接合体85を準備する工程である。
この工程S301は、集合基板接合体準備工程S301Aと、集合基板接合体載置工程S301Bと、を含む。
【0070】
<集合基板接合体準備工程>
集合基板接合体準備工程S301Aは、集合基板接合体36を準備する工程である。
この工程S301Aは、集合基板準備工程S301aと、発光素子載置工程S301bと、光透過性部材設置工程S301cと、を含む。
【0071】
〈集合基板準備工程〉
集合基板準備工程S301aは、集合基板11の分割後にサブマウント基板10となるサブマウント領域12を複数含む集合基板11を準備する工程である。
集合基板準備工程S301aは、発光素子20を載置する側と反対側におけるサブマウント領域12毎に分割する箇所に、溝部13が形成された集合基板11を準備することが好ましい。溝部13の深さや形成方法等、また、集合基板準備工程S301aのその他の事項は、前記した集合基板準備工程S101aと同様である。
【0072】
〈発光素子載置工程〉
発光素子載置工程S301bは、前記した発光素子載置工程S101bと同様である。
【0073】
〈光透過性部材設置工程〉
光透過性部材設置工程S301cは、それぞれの発光素子20上に光透過性部材30を設ける工程である。
この工程S301cでは、例えば、発光素子20の電極形成面と反対側の上面(つまり主たる光取り出し面側)に、所定形状の光透過性部材30を接合する。発光素子20に光透過性部材30を接合する場合、直接接合で接合させてもよく、透光性の接合部材を介して接合するようにしてもよい。
【0074】
<集合基板接合体載置工程>
集合基板接合体載置工程S301Bは、集合基板接合体36をモジュール基板80上に載置する工程である。つまり、集合基板接合体36は、集合基板11の下面(つまり発光素子20が載置される面と反対側の面)がモジュール基板80の上面と接するように、モジュール基板80上に載置される。
この工程S301Bでは、集合基板接合体36をモジュール基板80の上面に載置する。集合基板接合体36は、集合基板11側を実装面として、導電性接着材8によりモジュール基板80の上面に実装されている。
【0075】
(素子構造体形成工程)
素子構造体形成工程S302は、集合基板11をサブマウント領域12毎に分割して、サブマウント基板10と、発光素子20と、光透過性部材30と、をこの順に備える複数の素子構造体15Aとする工程である。
この工程S302では、集合基板11の所定位置で分割することにより素子構造体15Aを個片化して、複数の素子構造体15Aとする。
集合基板11の分割は、発光素子20及び光透過性部材30を載置する側から、例えばブレード等を用いて集合基板11を溝部13まで切断することで行うことができる。発光素子20を載置する側と反対側に溝部13が形成されていることにより、切断時にブレードがモジュール基板80に達することを抑制することができる。
【0076】
(枠体形成工程)
枠体形成工程S303は、前記した枠体形成工程S104と同様である。
【0077】
(第1被覆部材形成工程)
第1被覆部材形成工程S304は、前記した第1被覆部材形成工程S105と同様である。
【0078】
《第4実施形態》
[発光モジュール]
図10Aは、第4実施形態に係る発光モジュールの構成を模式的に示す平面図である。図10Bは、図10AのXB-XB線における断面図である。
【0079】
発光モジュール200Cは、素子構造体15の代わりに素子構造体15Aを用いたものである。素子構造体15Aは、平面視で、発光モジュール200Cの長手方向における光透過性部材30の幅が、サブマウント基板10の幅よりも狭く形成されている。
その他の事項については、第2実施形態の発光モジュール200Aと同様である。
【0080】
[発光モジュールの製造方法]
図11は、第4実施形態に係る発光モジュールの製造方法のフローチャートである。
【0081】
発光モジュール200Cの製造方法は、集合基板11の分割後にサブマウント基板10となるサブマウント領域12を複数含む集合基板11と、複数のサブマウント領域12に載置された発光素子20と、それぞれの発光素子20上に設けられた光透過性部材30と、を備える集合基板接合体36が、集合基板11がモジュール基板80に対面するように載置されたモジュール基板接合体85を準備する工程であるモジュール基板接合体準備工程S401と、集合基板11をサブマウント領域12毎に分割して、サブマウント基板10と、発光素子20と、光透過性部材30と、をこの順に備える複数の素子構造体15Aとする工程である素子構造体形成工程S402と、複数の素子構造体15Aを取り囲む枠体50をモジュール基板80上に形成する工程である枠体形成工程S403と、それぞれのサブマウント基板10の側面を被覆する第2被覆部材60をモジュール基板80上に形成する工程である第2被覆部材形成工程S404と、それぞれの発光素子20の側面及びそれぞれの光透過性部材30の側面を被覆する、第2被覆部材60よりも発光素子20からの光に対する光反射率が高い第1被覆部材40を第2被覆部材60上に形成する工程である第1被覆部材形成工程S405と、を含む。
【0082】
モジュール基板接合体準備工程S401は、集合基板接合体36を準備する工程である集合基板接合体準備工程S401Aと、集合基板接合体36をモジュール基板80上に載置する工程である集合基板接合体載置工程S401Bと、を含む。
【0083】
集合基板接合体準備工程S401Aは、集合基板11を準備する工程である集合基板準備工程S401aと、複数のサブマウント領域12に発光素子20を載置する工程である発光素子載置工程S401bと、それぞれの発光素子20上に光透過性部材30を設ける工程である光透過性部材設置工程S401cと、を含む。
【0084】
モジュール基板接合体準備工程S401、素子構造体形成工程S402、枠体形成工程S403は、それぞれ前記したモジュール基板接合体準備工程S301、素子構造体形成工程S302、枠体形成工程S303と同様である。第2被覆部材形成工程S404、第1被覆部材形成工程S405は、それぞれ前記した、第2被覆部材形成工程S205、第1被覆部材形成工程S206と同様である。
すなわち、発光モジュール200Cの製造方法は、集合基板接合体36をモジュール基板80の上面に載置した後、集合基板11をサブマウント領域12毎に分割して複数の素子構造体15Aとすること、及び集合基板11の溝部13の形成位置以外は、発光モジュール200Aの製造方法と同様である。
【0085】
《他の実施形態》
図12は、他の実施形態に係る発光モジュールの構成を模式的に示す平面図である。
【0086】
発光モジュール200Dは、複数の素子構造体15が2行11列の行列状に配置されたものである。ここでは、各行の両端に位置する素子構造体15は、行方向において隣接する素子構造体15との距離が、行方向における他の素子構造体15間の距離よりも長くなるように配置されている。
【0087】
このように、発光モジュールは、行数及び列数は限定されるものではなく、各列及び各行における素子構造体15の数も所望の配光パターンに応じて適宜、調整すればよい。また、発光モジュールは、発光面の大きさの異なる素子構造体15の組み合わせや、素子構造体15の配置等も、配光パターンに応じて適宜、調整すればよい。
【0088】
また、以上説明した発光モジュールは、枠体を有していてもよいし、枠体を有さないものであってもよい。また、枠体を有する場合、枠体は、発光モジュールの外周近傍に沿って断続的に配置されていてもよい。また、枠体の高さは、素子構造体の高さよりも低いものであってもよい。また、サブマウント基板、モジュール基板は、平面視で略正方形であってもよく、枠体も平面視で略正方形状であってもよい。サブマウント基板、モジュール基板、枠体は、その他の形状であってもよい。
【0089】
また、発光モジュールの製造方法は、前記各工程に悪影響を与えない範囲において、前記各工程の間、或いは前後に、他の工程を含めてもよい。例えば、製造途中に混入した異物を除去する異物除去工程等を含めてもよい。
また、発光モジュール200B、200Cの製造方法では、モジュール基板接合体準備工程は、集合基板接合体36をモジュール基板80に載置するものとした。しかしながら、集合基板11をモジュール基板80に載置した後、複数のサブマウント領域12に発光素子20を載置すると共に、それぞれの発光素子20上に光透過性部材30を設けてもよい。また、発光モジュールの製造方法は、集合基板11に溝部13を形成するものであってもよいし、形成しないものであってもよい。
【0090】
また、発光モジュールの製造方法において、一部の工程は、順序が限定されるものではなく、順序が前後してもよい。例えば、前記した発光モジュールの製造方法は、枠体形成工程は、素子構造体形成工程の後、第1被覆部材形成工程の前、又は、素子構造体形成工程の後、第2被覆部材形成工程の前に行うものとした。しかし、枠体形成工程は、第1被覆部材形成工程の前、又は、第2被覆部材形成工程の前であれば、どのタイミングで行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0091】
本開示の実施形態に係る発光モジュールは、配光可変型ヘッドランプ光源に利用することができる。その他、本開示の実施形態に係る発光モジュールは、液晶ディスプレイのバックライト光源、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、更には、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、プロジェクタ装置等に利用することができる。
【符号の説明】
【0092】
2 基体部
3 第1配線部
4 内部配線部
5 第2配線部
6 基板部
7 第3配線部
8 導電性接着材
10 サブマウント基板
11 集合基板
12 サブマウント領域
13 溝部
14 延伸部
15、15A 素子構造体
20 発光素子
23 発光素子の素子電極
25 保護素子
27 保護素子の素子電極
30 光透過性部材
31 1つの光透過性部材
35 光透過性部材接合体
36 集合基板接合体
40 第1被覆部材
50 枠体
60 第2被覆部材
80 モジュール基板
85 モジュール基板接合体
200、200A、200B、200C、200D 発光モジュール
図1A
図1B
図1C
図1D
図1E
図2
図3A
図3B
図3C
図3D
図3E
図3F
図3G
図3H
図3I
図3J
図3K
図3L
図4A
図4B
図5
図6A
図6B
図6C
図6D
図7A
図7B
図8
図9A
図9B
図9C
図9D
図9E
図9F
図9G
図10A
図10B
図11
図12