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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】2024-06-11
(45)【発行日】2024-06-19
(54)【発明の名称】発光装置の製造方法及び発光装置
(51)【国際特許分類】
H01L 33/64 20100101AFI20240612BHJP
H01L 33/60 20100101ALI20240612BHJP
H01L 33/50 20100101ALI20240612BHJP
H01L 23/34 20060101ALI20240612BHJP
【ＦＩ】
H01L33/64
H01L33/60
H01L33/50
H01L23/34 A
【請求項の数】
16
(21)【出願番号】P 2020163318
(22)【出願日】2020-09-29
(65)【公開番号】P2022055733
(43)【公開日】2022-04-08
【審査請求日】2023-08-29
(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】弁理士法人新樹グローバル・アイピー
(72)【発明者】
【氏名】▲蔭▼山 弘明
【審査官】皆藤 彰吾
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１３－５０５５７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－１２４５２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１４０９６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１８－５０９７６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－９６３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１２２３９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３２４０１０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】韓国公開特許第１０－２０１５－０１１９６０４（ＫＲ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ３３／６４
Ｈ０１Ｌ ３３／６０
Ｈ０１Ｌ ３３／５０
Ｈ０１Ｌ ２３／３４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１主面と、前記第１主面と反対側の第２主面とを有し、前記第１主面から前記第２主面まで達する複数の貫通孔を有する金属板を準備する金属板準備工程と、前記貫通孔より小さい外周を有する第１面と、前記第１面に連なる側面とを有する発光素子を複数準備する素子準備工程と、
前記金属板の前記第１主面から前記発光素子の前記第１面が露出するように、複数の前記発光素子を、前記金属板の前記複数の貫通孔にそれぞれ配置する素子配置工程と、
前記発光素子の側面から前記金属板の前記第２主面にわたって被覆部材を配置する被覆部材配置工程と、
平面視において、その外縁が、前記金属板の前記第１主面上に位置するように、複数の前記発光素子それぞれの前記第１面に透光性部材を接合する透光性部材接合工程と、を含む発光装置の製造方法。
【請求項2】
前記素子準備工程は、前記発光素子がサブマウントに載置されたサブマウント付き発光素子を複数準備する工程を含む請求項１に記載の発光装置の製造方法。
【請求項3】
前記素子準備工程は、集合基板の分割後に前記サブマウントとなる単位領域を複数含む前記集合基板を準備する工程と、
複数の前記単位領域それぞれに前記発光素子を載置する工程と、
前記集合基板を前記単位領域に分割して複数の前記サブマウント付き発光素子を得る工程と、を含む請求項２に記載の発光装置の製造方法。
【請求項4】
前記金属板は、Ａｌ、Ｃｕ及びＦｅよりなる群から選択される少なくとも１つを含む請求項１から３のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項5】
前記金属板は、前記発光素子の厚みよりも薄い厚みを有する請求項１から４のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項6】
前記被覆部材は光反射部材を含む請求項１から５のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項7】
さらに、前記透光性部材の側面を被覆する第２被覆部材を形成する工程を含む請求項１から６のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項8】
前記素子配置工程は、前記発光素子の第１面と、前記金属板の前記第１主面とが面一となるように前記発光素子を前記貫通孔に配置する工程を含む請求項１から７のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項9】
前記素子配置工程は、前記発光素子の側面と、前記貫通孔を画定する前記金属板の内側面とを接合部材を介して接合する工程を含む請求項１から８のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項10】
第１主面と、前記第１主面と反対側の第２主面とを有し、前記第１主面から前記第２主面まで貫通する複数の貫通孔を有する金属板と、第１面と、前記第１面に連なる側面とを有する発光素子であって、前記金属板の前記第１主面から前記第１面が露出するように、前記複数の貫通孔にそれぞれ配置された複数の前記発光素子と、
前記発光素子の側面から前記金属板の前記第２主面にわたって配置される被覆部材と、
平面視において、その外縁が、前記金属板の前記第１主面上に位置するように、複数の前記発光素子それぞれの前記第１面に接合された透光性部材と、を含む発光装置。
【請求項11】
前記発光素子は、サブマウント上に載置されており、前記被覆部材はさらに前記サブマウントの側面を被覆する請求項１０に記載の発光装置。
【請求項12】
前記金属板は、Ａｌ、Ｃｕ及びＦｅよりなる群から選択される少なくとも１つを含む請求項１０又は１１に記載の発光装置。
【請求項13】
前記金属板は、前記発光素子の厚みよりも薄い厚みを有する請求項１０から１２のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項14】
前記被覆部材は光反射部材を含む請求項１０から１３のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項15】
さらに、前記透光性部材の側面を被覆する第２被覆部材を有する請求項１０から１４のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項16】
前記発光素子の第１面と、前記金属板の前記第１主面とが面一となるように、複数の前記発光素子の側面が、前記金属板の内側面に絶縁性の接合部材を介して接合されている請求項１０から１５のいずれか一項に記載の発光装置。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、発光装置の製造方法及び発光装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、複数の発光面を備える発光装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１４－１２７６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示は、複数の発光素子を備える発光装置において、放熱性を向上させることができる発光装置の製造方法及び発光装置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】
本開示は、以下の発明を含む。
（１）第１主面と、前記第１主面と反対側の第２主面とを有し、前記第１主面から前記第２主面まで貫通する複数の貫通孔を有する金属板を準備する金属板準備工程と、
前記貫通孔より小さい外周を有する第１面と、前記第１面に連なる側面とを有する発光素子を複数準備する素子準備工程と、
前記金属板の前記第１主面から前記発光素子の前記第１面が露出するように、複数の前記発光素子を、前記金属板の前記複数の貫通孔にそれぞれ配置する素子配置工程と、
前記発光素子の側面から前記金属板の前記第２主面にわたって被覆部材を配置する被覆部材配置工程と、
平面視において、その外縁が、前記金属板の前記第１主面上に位置するように、複数の前記発光素子それぞれの前記第１面に透光性部材を接合する透光性部材接合工程とを含む発光装置の製造方法。
（２）第１主面と、前記第１主面と反対側の第２主面とを有し、前記第１主面から前記第２主面まで達する複数の貫通孔を有する金属板と、
第１面と、前記第１面に連なる側面とを有する発光素子であって、前記金属板の前記第１主面から前記第１面が露出するように、前記複数の貫通孔にそれぞれ配置された複数の前記発光素子と、
前記発光素子の側面から前記金属板の前記第２主面にわたって配置される被覆部材と、
平面視において、その外縁が、前記金属板の前記第１主面上に位置するように、複数の前記発光素子それぞれの前記第１面に接合された透光性部材とを含む発光装置。
（１）第１主面と、前記第１主面と反対側の第２主面とを有し、前記第１主面から前記第２主面まで貫通する複数の貫通孔を有する金属板を準備する金属板準備工程と、
前記貫通孔より小さい外周を有する第１面と、前記第１面に連なる側面とを有する発光素子を複数準備する素子準備工程と、
前記金属板の前記第１主面から前記発光素子の前記第１面が露出するように、複数の前記発光素子を、前記金属板の前記複数の貫通孔にそれぞれ配置する素子配置工程と、
前記発光素子の側面から前記金属板の前記第２主面にわたって被覆部材を配置する被覆部材配置工程と、
平面視において、その外縁が、前記金属板の前記第１主面上に位置するように、複数の前記発光素子それぞれの前記第１面に透光性部材を接合する透光性部材接合工程とを含む発光装置の製造方法。
（２）第１主面と、前記第１主面と反対側の第２主面とを有し、前記第１主面から前記第２主面まで達する複数の貫通孔を有する金属板と、
第１面と、前記第１面に連なる側面とを有する発光素子であって、前記金属板の前記第１主面から前記第１面が露出するように、前記複数の貫通孔にそれぞれ配置された複数の前記発光素子と、
前記発光素子の側面から前記金属板の前記第２主面にわたって配置される被覆部材と、
平面視において、その外縁が、前記金属板の前記第１主面上に位置するように、複数の前記発光素子それぞれの前記第１面に接合された透光性部材とを含む発光装置。
【発明の効果】
【0006】
本開示によれば、複数の発光素子を備える発光装置において、放熱性の向上を図ることができる発光装置の製造方法及び発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1A】本発明の一実施形態の発光装置の概略平面図である。
【図2】本発明の一実施形態の発光装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図3A】本発明の一実施形態の発光装置の製造方法を説明するための概略平面工程図である。
【図3B】本発明の一実施形態の発光装置の製造方法を説明するための概略断面工程図である。
【図3C】本発明の一実施形態の発光装置の製造方法を説明するための概略断面工程図である。
【図3D】本発明の一実施形態の発光装置の製造方法を説明するための概略断面工程図である。
【図3E】本発明の一実施形態の発光装置の製造方法を説明するための概略断面工程図である。
【図3F】本発明の一実施形態の発光装置の製造方法を説明するための概略平面工程図である。
【図3G】本発明の一実施形態の発光装置の製造方法を説明するための概略断面工程図である。
【図3H】本発明の一実施形態の発光装置の製造方法を説明するための概略断面工程図である。
【図4A】本発明の一実施形態の発光装置の製造方法を説明するための概略断面工程図である。
【図4B】本発明の一実施形態の発光装置の製造方法を説明するための概略平面工程図である。
【図4C】本発明の一実施形態の発光装置の製造方法を説明するための概略断面工程図である。
【図5A】発光素子を準備する工程を説明するための概略断面工程図である。
【図5B】発光素子を準備する工程を説明するための概略断面工程図である。
【図5C】発光素子を準備する工程を説明するための概略断面工程図である。
【図6A】本発明の別の実施形態の発光装置を示す概略平面図である。
【図6B】本発明のさらに別の実施形態の発光装置を示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
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装置の製造方法及び発光装置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。断面図は、切断面のみを示す端面図を用いる場合がある。また、実施形態について、「被覆」とは直接接する場合に限らず、間接的に、例えば他の部材を介して被覆する場合も含む。
【0009】
〔発光装置〕
本願の一実施形態の発光装置１０は、図１Ａ及び１Ｂに示すように、金属板１１、複数の発光素子１２、被覆部材１４及び透光性部材１５を含む。
金属板１１は、第１主面１１ａと、第１主面１１ａと反対側の第２主面１１ｂとを有する。また、金属板１１は、第１主面１１ａから第２主面１１ｂまで貫通する複数の貫通孔１１ｃを有する。貫通孔１１ｃは第１主面１１ａから第２主面１１ｂに連なる金属板の内側面により画定される。
発光素子１２は、第１面１２ａと、第１面に連なる側面１２ｂとを有する。発光素子１２は、金属板１１の第１主面１１ａから第１面１２ａが露出するように、複数の貫通孔１１ｃにそれぞれ配置されている。
被覆部材１４は、発光素子１２の側面１２ｂから金属板１１の第２主面１１ｂにわたって配置されている。
透光性部材１５は、平面視において、その外縁１５ａの全てが、金属板１１の第１主面１１ａ上に位置するように、複数の発光素子１２それぞれの第１面１２ａに接合されている。
このような構成を備えることにより、隣接する発光素子からの光を遮光することができる。その結果、発光装置において、発光領域と非発光領域とのコントラストを高めることが可能となる。また、金属板１１が発光素子に接触又は近接することにより、発光素子から生じた熱を金属板１１によって放出することができる。
本願の一実施形態の発光装置１０は、図１Ａ及び１Ｂに示すように、金属板１１、複数の発光素子１２、被覆部材１４及び透光性部材１５を含む。
金属板１１は、第１主面１１ａと、第１主面１１ａと反対側の第２主面１１ｂとを有する。また、金属板１１は、第１主面１１ａから第２主面１１ｂまで貫通する複数の貫通孔１１ｃを有する。貫通孔１１ｃは第１主面１１ａから第２主面１１ｂに連なる金属板の内側面により画定される。
発光素子１２は、第１面１２ａと、第１面に連なる側面１２ｂとを有する。発光素子１２は、金属板１１の第１主面１１ａから第１面１２ａが露出するように、複数の貫通孔１１ｃにそれぞれ配置されている。
被覆部材１４は、発光素子１２の側面１２ｂから金属板１１の第２主面１１ｂにわたって配置されている。
透光性部材１５は、平面視において、その外縁１５ａの全てが、金属板１１の第１主面１１ａ上に位置するように、複数の発光素子１２それぞれの第１面１２ａに接合されている。
このような構成を備えることにより、隣接する発光素子からの光を遮光することができる。その結果、発光装置において、発光領域と非発光領域とのコントラストを高めることが可能となる。また、金属板１１が発光素子に接触又は近接することにより、発光素子から生じた熱を金属板１１によって放出することができる。
【0010】
なお、発光装置は、図４Ａの発光装置１０Ａに示すように、透光性部材１５の側面を被覆する第２被覆部材１７を備えることができる。
【0011】
（金属板１１）
金属板１１は、第１主面１１ａと、第１主面１１ａと反対側の第２主面１１ｂとを有する。第１主面１１ａは、発光装置の上面（つまり光を取り出す側の面）に配置されている。金属板１１は、複数の貫通孔１１ｃを有する。貫通孔１１ｃの大きさ（つまり平面視における孔の内径）は、用いる発光素子の大きさによって適宜調整することができる。例えば、貫通孔１１ｃの大きさは、平面視において、発光素子の外周より大きく、発光素子を内包できる大きさであることが好ましい。複数の貫通孔１１ｃは、全てが同じ大きさでもよいし、一部または全部が異なる大きさであってもよい。発光素子１２と金属板１１との距離は例えば、１μｍ～５０μｍが挙げられる。貫通孔１１ｃの平面視形状は、発光素子と相似形または発光素子に類似した形であることが好ましい。これにより、金属板１１を、発光素子に接触又は近接させて配置することができる。これにより、発光素子から生じた熱を金属板１１によって放出することができる。
貫通孔１１ｃの数は、用いる発光素子の数によって適宜調整することができ、発光素子の数と同じであることが好ましい。貫通孔１１ｃは、平面視において、ランダムに配置されていてもよいが、規則的に配置されることが好ましい。例えば、図１Ａに示すように、一列又は数列にわたって等間隔で配置することができる。また、図６Ａ、図６Ｂに示すように、規則的に配置された列及び行を複数組み合わせて配置することもできる。貫通孔１１ｃの間隔は、例えば、０μｍ～２００μｍが挙げられる。
金属板１１の厚み（つまり第１主面から第２主面までの最短距離）は、用いる発光素子の明るさや厚み、用いる金属の種類等によって適宜調整することができる。例えば、用いる発光素子の光が透過しない厚み及び材料であることが好ましく、特に、用いる発光素子透過率が３０％以下、２０％以下、１０％以下又は５％以下となる厚み及び材料を選択することが好ましい。なかでも、金属板１１は、発光素子１２よりも薄い厚みを有することがより好ましい。これにより、後述するように、発光素子１２がサブマウント、他の実装基板等に搭載される場合に、発光素子をこれら基板等に安定して接続することができる。
金属板１１の大きさは、発光装置の大きさによって適宜設定することができる。金属板１１は、平面視において、長方形又は正方形、三角形等の多角形、その一部に丸みがある形状、これらを組み合わせた形状等、種々の形状とすることができる（例えば図６Ａの２１参照）。
金属板１１は、例えば、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｗ、Ｐｄ等の金属及びその合金の１種以上を含むものが挙げられる。これらは、単層で用いてもよいし、積層構造でもよい。なかでも、Ａｌ、Ｃｕ及びＦｅよりなる群から選択される少なくとも１種によって形成されているものが好ましい。
金属板１１は、第１主面１１ａと、第１主面１１ａと反対側の第２主面１１ｂとを有する。第１主面１１ａは、発光装置の上面（つまり光を取り出す側の面）に配置されている。金属板１１は、複数の貫通孔１１ｃを有する。貫通孔１１ｃの大きさ（つまり平面視における孔の内径）は、用いる発光素子の大きさによって適宜調整することができる。例えば、貫通孔１１ｃの大きさは、平面視において、発光素子の外周より大きく、発光素子を内包できる大きさであることが好ましい。複数の貫通孔１１ｃは、全てが同じ大きさでもよいし、一部または全部が異なる大きさであってもよい。発光素子１２と金属板１１との距離は例えば、１μｍ～５０μｍが挙げられる。貫通孔１１ｃの平面視形状は、発光素子と相似形または発光素子に類似した形であることが好ましい。これにより、金属板１１を、発光素子に接触又は近接させて配置することができる。これにより、発光素子から生じた熱を金属板１１によって放出することができる。
貫通孔１１ｃの数は、用いる発光素子の数によって適宜調整することができ、発光素子の数と同じであることが好ましい。貫通孔１１ｃは、平面視において、ランダムに配置されていてもよいが、規則的に配置されることが好ましい。例えば、図１Ａに示すように、一列又は数列にわたって等間隔で配置することができる。また、図６Ａ、図６Ｂに示すように、規則的に配置された列及び行を複数組み合わせて配置することもできる。貫通孔１１ｃの間隔は、例えば、０μｍ～２００μｍが挙げられる。
金属板１１の厚み（つまり第１主面から第２主面までの最短距離）は、用いる発光素子の明るさや厚み、用いる金属の種類等によって適宜調整することができる。例えば、用いる発光素子の光が透過しない厚み及び材料であることが好ましく、特に、用いる発光素子透過率が３０％以下、２０％以下、１０％以下又は５％以下となる厚み及び材料を選択することが好ましい。なかでも、金属板１１は、発光素子１２よりも薄い厚みを有することがより好ましい。これにより、後述するように、発光素子１２がサブマウント、他の実装基板等に搭載される場合に、発光素子をこれら基板等に安定して接続することができる。
金属板１１の大きさは、発光装置の大きさによって適宜設定することができる。金属板１１は、平面視において、長方形又は正方形、三角形等の多角形、その一部に丸みがある形状、これらを組み合わせた形状等、種々の形状とすることができる（例えば図６Ａの２１参照）。
金属板１１は、例えば、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｗ、Ｐｄ等の金属及びその合金の１種以上を含むものが挙げられる。これらは、単層で用いてもよいし、積層構造でもよい。なかでも、Ａｌ、Ｃｕ及びＦｅよりなる群から選択される少なくとも１種によって形成されているものが好ましい。
【0012】
（支持部１６）
発光装置１０は、金属板１１の第２主面１１ｂ側に接する支持部１６を備えていてもよい。
支持部１６は、例えば、図１Ｂに示すように、発光素子１２が配置された領域の外側、例えば、金属板１１の外周の一部に配置されていてもよく、金属板１１の外周の全部に配置されていてもよい。支持部１６は、平面視において、金属板１１の外周の少なくとも一部に沿った形状とすることができる。支持部１６は、上述した金属又はセラミックス、樹脂等によって又はこれらが組み合わせられた材料によって形成することができる。なかでも金属板と同じ金属で、金属板と一体に形成されていることが好ましい。これにより、発光素子からの熱を、支持部を介して基板側に逃がしやすくなり、発光装置における放熱性を向上させることができる。
支持部１６の高さ、幅等は、発光装置の大きさ、発光素子の大きさ等によって適宜調整することができる。例えば、支持部１６の高さは発光素子の厚みよりも小さいことが好ましく、発光素子が後述するサブマウントに載置されている場合には、これらの合計厚みよりも低いことが好ましい。
なお、金属板１１と支持部１６とは、例えば公知の接着材を介して接合されていてもよく、一体に形成されていてもよい。
発光装置が支持部１６を含むことにより、後述するモジュール基板への発光装置の実装性を良好とすることができる。
発光装置１０は、金属板１１の第２主面１１ｂ側に接する支持部１６を備えていてもよい。
支持部１６は、例えば、図１Ｂに示すように、発光素子１２が配置された領域の外側、例えば、金属板１１の外周の一部に配置されていてもよく、金属板１１の外周の全部に配置されていてもよい。支持部１６は、平面視において、金属板１１の外周の少なくとも一部に沿った形状とすることができる。支持部１６は、上述した金属又はセラミックス、樹脂等によって又はこれらが組み合わせられた材料によって形成することができる。なかでも金属板と同じ金属で、金属板と一体に形成されていることが好ましい。これにより、発光素子からの熱を、支持部を介して基板側に逃がしやすくなり、発光装置における放熱性を向上させることができる。
支持部１６の高さ、幅等は、発光装置の大きさ、発光素子の大きさ等によって適宜調整することができる。例えば、支持部１６の高さは発光素子の厚みよりも小さいことが好ましく、発光素子が後述するサブマウントに載置されている場合には、これらの合計厚みよりも低いことが好ましい。
なお、金属板１１と支持部１６とは、例えば公知の接着材を介して接合されていてもよく、一体に形成されていてもよい。
発光装置が支持部１６を含むことにより、後述するモジュール基板への発光装置の実装性を良好とすることができる。
【0013】
（発光素子１２）
発光素子１２は、発光ダイオードを用いることが好ましい。発光素子１２は、金属板１１の貫通孔１１ｃよりも小さい外周を有し、光取り出し面として第１面１２ａと、第１面１２ａに連なる側面１２ｂとを有する。発光素子１２は、１つの発光装置において、複数配置されている。複数の発光素子は、同じ波長を有するもの、異なる波長を有するもの、同じ大きさのもの、異なる大きさのもの等から、適宜選択することができる。
発光素子１２は、金属板１１の第１主面１１ａから第１面１２ａが露出するように、１つの貫通孔１１ｃに１つ配置される。この場合、発光素子１２の第１面１２ａは、金属板１１の第１主面１１ａよりも高く又は低く配置されていてもよいが、金属板１１と面一となるように配置されていることが好ましい。これによって、後述するように、発光素子の第１面側に透光性部材１５を配置する場合に、発光素子と透光性部材とを安定的に固定することができるとともに、透光性部材の放熱経路を確保することができる。
発光素子１２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（波長４３０～５００ｎｍの光）、緑色系（波長５００～５７０ｎｍの光）の発光素子１２としては、窒化物系半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１－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１２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１２は、第１面１２ａとは反対側の第２面に正負の電極を備えるものが好ましい。これにより、実装基板又は後述するサブマウント１３等にフリップチップ実装することができる。
発光素子１２は、発光ダイオードを用いることが好ましい。発光素子１２は、金属板１１の貫通孔１１ｃよりも小さい外周を有し、光取り出し面として第１面１２ａと、第１面１２ａに連なる側面１２ｂとを有する。発光素子１２は、１つの発光装置において、複数配置されている。複数の発光素子は、同じ波長を有するもの、異なる波長を有するもの、同じ大きさのもの、異なる大きさのもの等から、適宜選択することができる。
発光素子１２は、金属板１１の第１主面１１ａから第１面１２ａが露出するように、１つの貫通孔１１ｃに１つ配置される。この場合、発光素子１２の第１面１２ａは、金属板１１の第１主面１１ａよりも高く又は低く配置されていてもよいが、金属板１１と面一となるように配置されていることが好ましい。これによって、後述するように、発光素子の第１面側に透光性部材１５を配置する場合に、発光素子と透光性部材とを安定的に固定することができるとともに、透光性部材の放熱経路を確保することができる。
発光素子１２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（波長４３０～５００ｎｍの光）、緑色系（波長５００～５７０ｎｍの光）の発光素子１２としては、窒化物系半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１－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１２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１２は、第１面１２ａとは反対側の第２面に正負の電極を備えるものが好ましい。これにより、実装基板又は後述するサブマウント１３等にフリップチップ実装することができる。
【0014】
（サブマウント１３）
発光装置は、発光素子１２が載置されるサブマウント１３を備えていてもよい。サブマウント１３の平面視形状は、例えば略長方形が挙げられる。サブマウント１３は、発光素子１２が載置される第１面１３ａと、第１面１３ａと反対側の第２面１３ｂと、それらに連なる側面１３ｃとを有する。
サブマウント１３は、例えば、図５Ｃに示すように、基体部１３Ｘと、発光素子１２を電気的に外部と接続するための配線１３Ｙとを備えている。配線１３Ｙは、少なくともサブマウント１３の第１面に配置される。さらに、配線１３Ｙは、サブマウントの第１面から側面及び第２面にわたって配置されていてもよいし、基体部１３Ｘを貫通して第２面に配置されていてもよい。
基体部１３Ｘ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１２から出射される光及び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、酸化アルミニウム、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、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。
配線１３Ｙとしては、例えば、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、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。配線１３Ｙ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。
発光素子は、サブマウント１３の配線１３Ｙと、導電性接着材を介して電気的に接続されている。導電性接着材としては、例えば共晶はんだ、導電ペースト、バンプ等が挙げられる。
サブマウント１３には、保護素子等が載置されていてもよい。保護素子としては、例えば、ツェナーダイオードが挙げられる。
発光装置は、発光素子１２が載置されるサブマウント１３を備えていてもよい。サブマウント１３の平面視形状は、例えば略長方形が挙げられる。サブマウント１３は、発光素子１２が載置される第１面１３ａと、第１面１３ａと反対側の第２面１３ｂと、それらに連なる側面１３ｃとを有する。
サブマウント１３は、例えば、図５Ｃに示すように、基体部１３Ｘと、発光素子１２を電気的に外部と接続するための配線１３Ｙとを備えている。配線１３Ｙは、少なくともサブマウント１３の第１面に配置される。さらに、配線１３Ｙは、サブマウントの第１面から側面及び第２面にわたって配置されていてもよいし、基体部１３Ｘを貫通して第２面に配置されていてもよい。
基体部１３Ｘ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１２から出射される光及び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、酸化アルミニウム、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、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。
配線１３Ｙとしては、例えば、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、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。配線１３Ｙ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。
発光素子は、サブマウント１３の配線１３Ｙと、導電性接着材を介して電気的に接続されている。導電性接着材としては、例えば共晶はんだ、導電ペースト、バンプ等が挙げられる。
サブマウント１３には、保護素子等が載置されていてもよい。保護素子としては、例えば、ツェナーダイオードが挙げられる。
【0015】
（被覆部材１４）
被覆部材１４は、発光素子１２の側面１２ｂから金属板１１の第２主面１１ｂにわたって配置されている。被覆部材１４は、金属板１１の第２主面１１ｂに接触していることが好ましい。発光素子１２がサブマウント１３上に載置されている場合には、被覆部材１４は、発光装置の高さ方向において、サブマウント１３の側面１３ｃの少なくとも一部を被覆していることが好ましく、サブマウント１３の側面１３ｃの全部を被覆するものがより好ましい。また、被覆部材１４は、発光素子１２とサブマウント１３との間にも配置されていることが好ましい。被覆部材１４は、サブマウント１３の第２面１３ｂを被覆してもよいが、第２面１３ｂに配線１３Ｙが配置される場合、配線１３Ｙは被覆部材から露出していることが好ましい。発光装置が支持部１６を備える場合には、支持部１６は、被覆部材１４を囲むように配置されることが好ましい。
被覆部材１４は、光反射性を有することが好ましい。被覆部材１４としては、例えば、光反射部材を含む樹脂が挙げられる。
樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等が挙げられる。具体的には、エポキシ樹脂組成物、シリコーン樹脂組成物、シリコーン変性エポキシ樹脂等の変性エポキシ樹脂組成物；エポキシ変性シリコーン樹脂等の変性シリコーン樹脂組成物；ハイブリッドシリコーン樹脂；ポリイミド樹脂組成物、変性ポリイミド樹脂組成物；ポリフタルアミド（ＰＰＡ）；ポリカーボネート樹脂；ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）；液晶ポリマー（ＬＣＰ）；ＡＢＳ樹脂；フェノール樹脂；アクリル樹脂；ＰＢＴ樹脂等の樹脂が挙げられる。なかでも、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂の１種以上を含む樹脂又はハイブリッド樹脂等が好ましく、なかでも、熱硬化性樹脂を用いることが好ましく、シリコーン樹脂及びエポキシ樹脂から選択された樹脂を用いることがより好ましい。
光反射部材としては、例えば、酸化チタン、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、窒化ケイ素及び窒化硼素等からなる群から選択される１種以上が好ましい。特に、反射性向上の観点から、酸化チタン、熱伝導性の観点から、窒化ホウ素がより好ましい。光反射部材は、例えば、用いる発光素子が出射する光に対する光反射率が９０％以上となるように樹脂に含有されていることが好ましい。光反射部材を、樹脂の重量に対して、５重量％～８０重量％含有するものが挙げられ、５重量％～５０重量％が好ましく、７重量％～３０重量％がより好ましい。
被覆部材１４は、発光素子１２の側面１２ｂから金属板１１の第２主面１１ｂにわたって配置されている。被覆部材１４は、金属板１１の第２主面１１ｂに接触していることが好ましい。発光素子１２がサブマウント１３上に載置されている場合には、被覆部材１４は、発光装置の高さ方向において、サブマウント１３の側面１３ｃの少なくとも一部を被覆していることが好ましく、サブマウント１３の側面１３ｃの全部を被覆するものがより好ましい。また、被覆部材１４は、発光素子１２とサブマウント１３との間にも配置されていることが好ましい。被覆部材１４は、サブマウント１３の第２面１３ｂを被覆してもよいが、第２面１３ｂに配線１３Ｙが配置される場合、配線１３Ｙは被覆部材から露出していることが好ましい。発光装置が支持部１６を備える場合には、支持部１６は、被覆部材１４を囲むように配置されることが好ましい。
被覆部材１４は、光反射性を有することが好ましい。被覆部材１４としては、例えば、光反射部材を含む樹脂が挙げられる。
樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等が挙げられる。具体的には、エポキシ樹脂組成物、シリコーン樹脂組成物、シリコーン変性エポキシ樹脂等の変性エポキシ樹脂組成物；エポキシ変性シリコーン樹脂等の変性シリコーン樹脂組成物；ハイブリッドシリコーン樹脂；ポリイミド樹脂組成物、変性ポリイミド樹脂組成物；ポリフタルアミド（ＰＰＡ）；ポリカーボネート樹脂；ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）；液晶ポリマー（ＬＣＰ）；ＡＢＳ樹脂；フェノール樹脂；アクリル樹脂；ＰＢＴ樹脂等の樹脂が挙げられる。なかでも、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂の１種以上を含む樹脂又はハイブリッド樹脂等が好ましく、なかでも、熱硬化性樹脂を用いることが好ましく、シリコーン樹脂及びエポキシ樹脂から選択された樹脂を用いることがより好ましい。
光反射部材としては、例えば、酸化チタン、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、窒化ケイ素及び窒化硼素等からなる群から選択される１種以上が好ましい。特に、反射性向上の観点から、酸化チタン、熱伝導性の観点から、窒化ホウ素がより好ましい。光反射部材は、例えば、用いる発光素子が出射する光に対する光反射率が９０％以上となるように樹脂に含有されていることが好ましい。光反射部材を、樹脂の重量に対して、５重量％～８０重量％含有するものが挙げられ、５重量％～５０重量％が好ましく、７重量％～３０重量％がより好ましい。
【0016】
（透光性部材１５）
透光性部材１５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。ここで透光性とは、用いる発光素子が出射する光を、６０％以上透過する性質を意味し、７０％以上を透過するものが好ましい。
透光性部材１５は、平面視において、その外縁が、金属板１１の第１主面１１ａ上に位置するように、発光素子１２の第１面１２ａに接合されている。
透光性部材１５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１２の平面形状の相似形状であることがより好ましい。透光性部材１５は、例えば板状であることが好ましく、その厚みは適宜設定することができる。
透光性部材１５は、隣接する透光性部材１５間の距離が０．２ｍｍ以下となるように配置されることが好ましい。透光性部材１５間の距離が０．２ｍｍ以下であれば、例えば、発光装置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、透光性部材１５間の距離は、０．１ｍｍ以下であることが好ましく、０．０５ｍｍ以下であることがより好ましい。透光性部材１５間の距離は、発光装置の製造のし易さの観点から、０．０３ｍｍ以上が挙げられる。
透光性部材１５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。ここで透光性とは、用いる発光素子が出射する光を、６０％以上透過する性質を意味し、７０％以上を透過するものが好ましい。
透光性部材１５は、平面視において、その外縁が、金属板１１の第１主面１１ａ上に位置するように、発光素子１２の第１面１２ａに接合されている。
透光性部材１５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１２の平面形状の相似形状であることがより好ましい。透光性部材１５は、例えば板状であることが好ましく、その厚みは適宜設定することができる。
透光性部材１５は、隣接する透光性部材１５間の距離が０．２ｍｍ以下となるように配置されることが好ましい。透光性部材１５間の距離が０．２ｍｍ以下であれば、例えば、発光装置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、透光性部材１５間の距離は、０．１ｍｍ以下であることが好ましく、０．０５ｍｍ以下であることがより好ましい。透光性部材１５間の距離は、発光装置の製造のし易さの観点から、０．０３ｍｍ以上が挙げられる。
【0017】
透光性部材１５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。蛍光体を含有する透光性部材１５は、例えば、蛍光体の焼結体、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、透光性部材１５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、蛍光体を含有するガラス層を配置したものでもよい。また、透光性部材１５は、目的に応じて、拡散材等のフィラーを含有してもよい。この場合、透光性部材１５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、フィラーを含有するガラス層等を配置したものでもよい。
【0018】
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Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えばＬｕ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、テルビウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えばＴｂ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）系蛍光体、シリケート系蛍光体（例えば（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ）、クロロシリケート系蛍光体（例えばＣａ８Ｍｇ（ＳｉＯ４）４Ｃｌ２：Ｅｕ）、βサイアロン系蛍光体（例えばＳｉ６－ｚＡｌｚＯｚＮ８－ｚ：Ｅｕ（０＜ｚ＜４．２））、ＳＧＳ系蛍光体（例えばＳｒＧａ２Ｓ４：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。また、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。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）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）、ＢＳＥＳＮ系蛍光体（例えば（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ）、マンガン賦活フッ化物系蛍光体（一般式（Ｉ）Ａ２［Ｍ１－ａＭｎａＦ６］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ＮＨ４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）、例えばＫ２ＳｉＦ６：Ｍｎ）が挙げられる。
拡散材としては、例えば、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等が挙げられる。
拡散材としては、例えば、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等が挙げられる。
【0019】
（第２被覆部材１７）
第２被覆部材１７は、例えば、図４Ａの発光装置１０Ａに示すように、透光性部材１５の側面１５ｂを被覆する。特に、第２被覆部材１７は、透光性部材の側面１５ｂから金属板１１の第１主面１１ａ上にわたって配置されていることが好ましい。第２被覆部材１７は、金属板１１の第１主面１１ａに接触していることが好ましい。
第２被覆部材１７は、透光性部材１５から露出する金属板１１の第１主面１１ａの全面を被覆してもよいし、一部のみを被覆してもよい。第２被覆部材１７は、透光性部材１５の周辺（例えば透光性部材１５の外周からの距離が０．２ｍｍ以下の領域）では、透光性部材１５と同等の厚みであることが好ましいが、それ以外の領域、例えば、発光装置の外周近傍においては、透光性部材１５の周辺に配置される第２被覆部材１７の厚みよりも、厚みが厚く又は薄く配置されていてもよい。
第２被覆部材１７は、被覆部材１４と同様の材料によって形成することができる。
第２被覆部材１７は、例えば、図４Ａの発光装置１０Ａに示すように、透光性部材１５の側面１５ｂを被覆する。特に、第２被覆部材１７は、透光性部材の側面１５ｂから金属板１１の第１主面１１ａ上にわたって配置されていることが好ましい。第２被覆部材１７は、金属板１１の第１主面１１ａに接触していることが好ましい。
第２被覆部材１７は、透光性部材１５から露出する金属板１１の第１主面１１ａの全面を被覆してもよいし、一部のみを被覆してもよい。第２被覆部材１７は、透光性部材１５の周辺（例えば透光性部材１５の外周からの距離が０．２ｍｍ以下の領域）では、透光性部材１５と同等の厚みであることが好ましいが、それ以外の領域、例えば、発光装置の外周近傍においては、透光性部材１５の周辺に配置される第２被覆部材１７の厚みよりも、厚みが厚く又は薄く配置されていてもよい。
第２被覆部材１７は、被覆部材１４と同様の材料によって形成することができる。
【0020】
〔発光モジュール〕
発光モジュールは、発光装置１０と、モジュール基板１８とを含む。発光装置１０Ｂは、例えば、導電性接着材１９を介してモジュール基板１８上に搭載されている。
モジュール基板１８は、例えば、図４Ｂ、４Ｃの発光装置１０Ｂに示すように、発光装置１０、１０Ａを載置する部材であり、発光装置を電気的に外部と接続する。モジュール基板１８は、平面視で略長方形又は正方形等の四角形のものが挙げられる。モジュール基板１８は、基板部と、配線部とを備えている。
基板部の材料としては、例えば、サブマウントの基体部１３Ｘに用いる材料として例示したものが挙げられる。また、ガラスエポキシ基板、金属基板に絶縁膜を積層したものを用いてもよい。配線部の材料としては、例えば、サブマウントの配線１３Ｙ等に用いる材料として例示したものが挙げられる。
発光装置は、導電性接着材１９を介して、モジュール基板１８上面に実装することができる。導電性接着材１９としては、例えば、共晶はんだ、導電ペースト、バンプ等が挙げられる。
なお、金属板１１に支持部１６が配置されている場合には、支持部１６は、接着材を介してモジュール基板１８上に接合されていてもよいし、接着材を介さずにモジュール基板１８上に配置されるのみでもよい。
モジュール基板１８は、発光装置が保護素子を備えない場合、その上に保護素子を備える構成とすることができる。また、モジュール基板１８は、コネクタ等他の電子部品を備えていてもよい。
発光モジュールは、発光装置１０と、モジュール基板１８とを含む。発光装置１０Ｂは、例えば、導電性接着材１９を介してモジュール基板１８上に搭載されている。
モジュール基板１８は、例えば、図４Ｂ、４Ｃの発光装置１０Ｂに示すように、発光装置１０、１０Ａを載置する部材であり、発光装置を電気的に外部と接続する。モジュール基板１８は、平面視で略長方形又は正方形等の四角形のものが挙げられる。モジュール基板１８は、基板部と、配線部とを備えている。
基板部の材料としては、例えば、サブマウントの基体部１３Ｘに用いる材料として例示したものが挙げられる。また、ガラスエポキシ基板、金属基板に絶縁膜を積層したものを用いてもよい。配線部の材料としては、例えば、サブマウントの配線１３Ｙ等に用いる材料として例示したものが挙げられる。
発光装置は、導電性接着材１９を介して、モジュール基板１８上面に実装することができる。導電性接着材１９としては、例えば、共晶はんだ、導電ペースト、バンプ等が挙げられる。
なお、金属板１１に支持部１６が配置されている場合には、支持部１６は、接着材を介してモジュール基板１８上に接合されていてもよいし、接着材を介さずにモジュール基板１８上に配置されるのみでもよい。
モジュール基板１８は、発光装置が保護素子を備えない場合、その上に保護素子を備える構成とすることができる。また、モジュール基板１８は、コネクタ等他の電子部品を備えていてもよい。
【0021】
〔発光装置の変形例１〕
発光装置１０は、金属板１１の貫通孔１１ｃの形状及び大きさが同じで、例えば、一列に５個配置したものを示したが、変形例として、形状及び大きさが同じ複数の貫通孔２１ｃが複数の列状に配置された金属板２１を用いてもよい。例えば、図６Ａに示す発光装置１０Ｃでは、複数の貫通孔２１ｃが３列に配置されており、１列目に８個、２列目に９個、３列目に１１個の計２８個設けられている。この場合、金属板２１は、列が備える貫通孔の数に対応して略長方形の外形の一部が凹んだ外形を有するものとすることができる。
これ以外の構成は、実質的に発光装置１０と同様であり、発光装置１０と同様の効果を有する。
発光装置１０は、金属板１１の貫通孔１１ｃの形状及び大きさが同じで、例えば、一列に５個配置したものを示したが、変形例として、形状及び大きさが同じ複数の貫通孔２１ｃが複数の列状に配置された金属板２１を用いてもよい。例えば、図６Ａに示す発光装置１０Ｃでは、複数の貫通孔２１ｃが３列に配置されており、１列目に８個、２列目に９個、３列目に１１個の計２８個設けられている。この場合、金属板２１は、列が備える貫通孔の数に対応して略長方形の外形の一部が凹んだ外形を有するものとすることができる。
これ以外の構成は、実質的に発光装置１０と同様であり、発光装置１０と同様の効果を有する。
【0022】
〔発光装置の変形例２〕
図６Ｂに示す発光装置１０Ｄのように、中央部に、平面積が小さい貫通孔３１ｃを、配置したものであってもよい。この場合、金属板３１には、中央部に小さな貫通孔３１ｃが密に配置され、その両側にこれらよりも大きい貫通孔３１ｃｃが配置されている。
このような貫通孔３１ｃ、３１ｃｃの大きさの違いに伴い、発光素子及び／又は透光性部材１５、２５も大小２種類、大きさの異なるものを用いてもよい。
これ以外の構成は、実質的に発光装置１０と同様である。
このような構成により、発光装置１０と同様の効果を有する。また、発光装置１０Ｄを車両用ヘッドライトの光源に用いる場合、中央部（主に道路上）をより高精細に照射することができる。
図６Ｂに示す発光装置１０Ｄのように、中央部に、平面積が小さい貫通孔３１ｃを、配置したものであってもよい。この場合、金属板３１には、中央部に小さな貫通孔３１ｃが密に配置され、その両側にこれらよりも大きい貫通孔３１ｃｃが配置されている。
このような貫通孔３１ｃ、３１ｃｃの大きさの違いに伴い、発光素子及び／又は透光性部材１５、２５も大小２種類、大きさの異なるものを用いてもよい。
これ以外の構成は、実質的に発光装置１０と同様である。
このような構成により、発光装置１０と同様の効果を有する。また、発光装置１０Ｄを車両用ヘッドライトの光源に用いる場合、中央部（主に道路上）をより高精細に照射することができる。
【0023】
〔発光装置の製造方法〕
本願の一実施形態の発光装置の製造方法は、図２及び３Ａから３Ｈに示すように、金属板準備工程（Ｓ１）、素子準備工程（Ｓ２）、素子配置工程（Ｓ３）、被覆部材配置工程（Ｓ４）、透光性部材接合工程（Ｓ５）を含む。
金属板準備工程（Ｓ１）では、第１主面と、前記第１主面と反対側の第２主面とを有し、前記第１主面から前記第２主面まで達する複数の貫通孔を有する金属板を準備する。
素子準備工程（Ｓ２）では、前記貫通孔より小さい外周を有する第１面と、前記第１面に連なる側面とを有する発光素子を複数準備する。
素子配置工程（Ｓ３）では、前記金属板の前記第１主面から前記発光素子の前記第１面が露出するように、複数の前記発光素子を、前記金属板の前記複数の貫通孔にそれぞれ配置する。
被覆部材配置工程（Ｓ４）では、前記発光素子の側面から前記金属板の前記第２主面にわたって被覆部材を配置する。
透光性部材接合工程（Ｓ５）では、平面視において、その外縁が、前記金属板の前記第１主面上に位置するように、複数の前記発光素子それぞれの前記第１面に透光性部材を接合する。
このような発光装置の製造方法では、発光素子から生じた熱を金属板によって放出することができる放熱性の良好な発光装置を製造することができる。また、金属板により隣接する発光素子間の光を遮光して、発光素子間でコントラストが良好な発光装置を製造することができる。
発光装置の製造方法は、さらに、第２被覆部材形成工程（Ｓ６）を含んでいてもよい。
本願の一実施形態の発光装置の製造方法は、図２及び３Ａから３Ｈに示すように、金属板準備工程（Ｓ１）、素子準備工程（Ｓ２）、素子配置工程（Ｓ３）、被覆部材配置工程（Ｓ４）、透光性部材接合工程（Ｓ５）を含む。
金属板準備工程（Ｓ１）では、第１主面と、前記第１主面と反対側の第２主面とを有し、前記第１主面から前記第２主面まで達する複数の貫通孔を有する金属板を準備する。
素子準備工程（Ｓ２）では、前記貫通孔より小さい外周を有する第１面と、前記第１面に連なる側面とを有する発光素子を複数準備する。
素子配置工程（Ｓ３）では、前記金属板の前記第１主面から前記発光素子の前記第１面が露出するように、複数の前記発光素子を、前記金属板の前記複数の貫通孔にそれぞれ配置する。
被覆部材配置工程（Ｓ４）では、前記発光素子の側面から前記金属板の前記第２主面にわたって被覆部材を配置する。
透光性部材接合工程（Ｓ５）では、平面視において、その外縁が、前記金属板の前記第１主面上に位置するように、複数の前記発光素子それぞれの前記第１面に透光性部材を接合する。
このような発光装置の製造方法では、発光素子から生じた熱を金属板によって放出することができる放熱性の良好な発光装置を製造することができる。また、金属板により隣接する発光素子間の光を遮光して、発光素子間でコントラストが良好な発光装置を製造することができる。
発光装置の製造方法は、さらに、第２被覆部材形成工程（Ｓ６）を含んでいてもよい。
【0024】
（金属板準備工程：Ｓ１）
まず、図３Ａ及び３Ｂに示すように、金属板１１を準備する。
上述した金属による板状の部材を準備し、複数の貫通孔１１ｃを形成する。金属板に対して、当該分野で公知の方法、例えば、プレス加工、エッチング加工等を利用して、厚み方向に貫通する貫通孔１１ｃを形成することができる。
また、金属板１１の第１主面１１ａは、耐熱性を有する粘着シート２３上にて固定することが好ましい。これにより、後述の素子載置を容易に行うことができる。
この際、金属板１１には支持部１６が配置されていなくてもよいが、図３Ａに示すように、複数の貫通孔を取り囲むように、金属板１１に支持部１６が配置されていてもよい。支持部１６は、例えば、はんだ等の導電性接合部材により金属板１１に接合することができる。支持部１６は、プレス加工や溶接等により、金属板１１と一体に形成されていてもよい。
金属板１１として、複数の貫通孔を含む所望の形状に予め加工された金属板を購入等により準備してもよい。
まず、図３Ａ及び３Ｂに示すように、金属板１１を準備する。
上述した金属による板状の部材を準備し、複数の貫通孔１１ｃを形成する。金属板に対して、当該分野で公知の方法、例えば、プレス加工、エッチング加工等を利用して、厚み方向に貫通する貫通孔１１ｃを形成することができる。
また、金属板１１の第１主面１１ａは、耐熱性を有する粘着シート２３上にて固定することが好ましい。これにより、後述の素子載置を容易に行うことができる。
この際、金属板１１には支持部１６が配置されていなくてもよいが、図３Ａに示すように、複数の貫通孔を取り囲むように、金属板１１に支持部１６が配置されていてもよい。支持部１６は、例えば、はんだ等の導電性接合部材により金属板１１に接合することができる。支持部１６は、プレス加工や溶接等により、金属板１１と一体に形成されていてもよい。
金属板１１として、複数の貫通孔を含む所望の形状に予め加工された金属板を購入等により準備してもよい。
【0025】
（素子準備工程：Ｓ２）
発光素子１２を複数準備する。発光素子１２は、貫通孔１１ｃより小さい外周を有する第１面１２ａと、第１面に連なる側面１２ｂとを有するものが好ましい。発光素子１２は、半導体積層等の工程を経るなど、製造工程の一部又は全部を経ることで準備することができる。あるいは購入等により準備してもよい。
素子準備工程Ｓ２は、発光素子１２がサブマウント１３上に載置されたサブマウント付き発光素子２０を複数準備する工程を含んでいてもよい。つまり、素子準備工程Ｓ２において、準備される発光素子１２は、予め、サブマウント１３上に載置されたサブマウント付き発光素子２０であってもよい。
サブマウント付き発光素子２０は、集合基板の分割後にサブマウントとなる単位領域を複数含む集合基板を準備し、複数の単位領域それぞれに発光素子を載置し、集合基板を単位領域に分割することにより得られる。
具体的には、図５Ａに示すように、分割後にサブマウント１３となる単位領域１３Ｚを複数含む集合基板１３Ｗを準備し、図５Ｂに示すように、複数の単位領域１３Ｚそれぞれに発光素子１２を載置し、図５Ｃに示すように、集合基板１３Ｗを単位領域１３Ｚ毎に分割する。
分割は、当該分野で公知の方法、例えばレーザ照射あるいはブレード等の工具を用いることができる。
発光素子１２を複数準備する。発光素子１２は、貫通孔１１ｃより小さい外周を有する第１面１２ａと、第１面に連なる側面１２ｂとを有するものが好ましい。発光素子１２は、半導体積層等の工程を経るなど、製造工程の一部又は全部を経ることで準備することができる。あるいは購入等により準備してもよい。
素子準備工程Ｓ２は、発光素子１２がサブマウント１３上に載置されたサブマウント付き発光素子２０を複数準備する工程を含んでいてもよい。つまり、素子準備工程Ｓ２において、準備される発光素子１２は、予め、サブマウント１３上に載置されたサブマウント付き発光素子２０であってもよい。
サブマウント付き発光素子２０は、集合基板の分割後にサブマウントとなる単位領域を複数含む集合基板を準備し、複数の単位領域それぞれに発光素子を載置し、集合基板を単位領域に分割することにより得られる。
具体的には、図５Ａに示すように、分割後にサブマウント１３となる単位領域１３Ｚを複数含む集合基板１３Ｗを準備し、図５Ｂに示すように、複数の単位領域１３Ｚそれぞれに発光素子１２を載置し、図５Ｃに示すように、集合基板１３Ｗを単位領域１３Ｚ毎に分割する。
分割は、当該分野で公知の方法、例えばレーザ照射あるいはブレード等の工具を用いることができる。
【0026】
（素子配置工程：Ｓ３）
図３Ｄに示すように、金属板１１の第１主面１１ａから発光素子１２の第１面１２ａが露出するように、複数の発光素子１２を、金属板１１の複数の貫通孔１１ｃにそれぞれ配置する。具体的には、粘着シート２３に固定された金属板１１に対して、発光素子１２の第１面１２ａが、貫通孔内において粘着シート２３に対面するようにそれぞれ配置する。この場合、貫通孔１１ｃを画定する金属板の内側面と発光素子１２の側面１２ｂとは接合部材を介して接合することが好ましい。接合部材は、絶縁性の接合部材であることが好ましく、例えば、透光性の樹脂が挙げられる。
このように、貫通孔１１ｃ内において、発光素子１２の第１面１２ａを、粘着シート２３に対面するように配置又は接合することにより、金属板１１の第１主面１１ａと発光素子１２の第１面１２ａとを、面一にすることができる。
図３Ｄに示すように、金属板１１の第１主面１１ａから発光素子１２の第１面１２ａが露出するように、複数の発光素子１２を、金属板１１の複数の貫通孔１１ｃにそれぞれ配置する。具体的には、粘着シート２３に固定された金属板１１に対して、発光素子１２の第１面１２ａが、貫通孔内において粘着シート２３に対面するようにそれぞれ配置する。この場合、貫通孔１１ｃを画定する金属板の内側面と発光素子１２の側面１２ｂとは接合部材を介して接合することが好ましい。接合部材は、絶縁性の接合部材であることが好ましく、例えば、透光性の樹脂が挙げられる。
このように、貫通孔１１ｃ内において、発光素子１２の第１面１２ａを、粘着シート２３に対面するように配置又は接合することにより、金属板１１の第１主面１１ａと発光素子１２の第１面１２ａとを、面一にすることができる。
【0027】
（被覆部材配置工程：Ｓ４）
図３Ｅに示すように、発光素子１２の側面１２ｂから金属板１１の第２主面１１ｂにわたって被覆部材１４を配置する。被覆部材は、第２主面１１ｂの一部のみを被覆してもよいが、全面を被覆することが好ましい。金属板１１に支持部１６が配置されている場合には、被覆部材１４は、第２主面１１ｂの、支持部１６から露出する領域全面に配置されることが好ましい。また、発光素子としてサブマウント付き発光素子を用いる場合には、被覆部材は、サブマウントの側面を被覆することが好ましく、発光素子とサブマウントの間にも配置されていることがより好ましい。この場合、被覆部材１４は、サブマウントの第２面１３ｂの表面、少なくとも配線１３Ｙの表面を露出することが好ましい。
被覆部材１４は、例えば、ポッティングによる塗布、射出成型、圧縮成形、トランスファ成形等により形成することできる。
なお、被覆部材１４がサブマウントの配線１３Ｙの表面を露出する場合、上述したポッティング等により、被覆部材１４で発光素子及びサブマウントの全面を埋設し、その後、被覆部材１４の一部を研磨、研削、切削等により除去して配線１３Ｙの表面を露出してもよい。
図３Ｅに示すように、発光素子１２の側面１２ｂから金属板１１の第２主面１１ｂにわたって被覆部材１４を配置する。被覆部材は、第２主面１１ｂの一部のみを被覆してもよいが、全面を被覆することが好ましい。金属板１１に支持部１６が配置されている場合には、被覆部材１４は、第２主面１１ｂの、支持部１６から露出する領域全面に配置されることが好ましい。また、発光素子としてサブマウント付き発光素子を用いる場合には、被覆部材は、サブマウントの側面を被覆することが好ましく、発光素子とサブマウントの間にも配置されていることがより好ましい。この場合、被覆部材１４は、サブマウントの第２面１３ｂの表面、少なくとも配線１３Ｙの表面を露出することが好ましい。
被覆部材１４は、例えば、ポッティングによる塗布、射出成型、圧縮成形、トランスファ成形等により形成することできる。
なお、被覆部材１４がサブマウントの配線１３Ｙの表面を露出する場合、上述したポッティング等により、被覆部材１４で発光素子及びサブマウントの全面を埋設し、その後、被覆部材１４の一部を研磨、研削、切削等により除去して配線１３Ｙの表面を露出してもよい。
【0028】
（透光性部材接合工程：Ｓ５）
続いて、図３Ｈに示すように、発光素子１２の第１面１２ａに、透光性部材を接合する。素子配置工程Ｓ３及び被覆部材形成工程Ｓ４において、金属板１１の固定に粘着シート２３を用いる場合には、被覆部材形成後に、図３Ｆ及び３Ｇに示すように、上記で得られた被覆部材１４で被覆された発光素子１２等を粘着シート２３から、第２の粘着シート２２に一体的に転写することが好ましい。
透光性部材１５は、平面視において、その外縁が、金属板１１の第１主面１１ａ上に位置するように、複数の発光素子１２それぞれの第１面１２ａに接合することが好ましい。
透光性部材１５の接合は、直接接合法で接合してもよく、透光性の接合部材を介して接合してもよい。この場合、透光性部材１５は、発光素子の第１面１２ａのみならず、金属板１１の第１主面１１ａとも接合することが好ましい。これにより、透光性部材１５からの放熱経路を確保することができる。
その後、第２の粘着シート２２を剥がすことにより、図１Ａ、１Ｂに示すように、発光装置１０を製造することができる。
このような発光装置の製造方法によって、上述したように、発光素子１２で発生した熱を金属板により効率的に放熱することができる発光装置を製造することができる。また、金属板により隣接する発光素子間の光を遮光できる高コントラストな発光装置を製造することができる。
続いて、図３Ｈに示すように、発光素子１２の第１面１２ａに、透光性部材を接合する。素子配置工程Ｓ３及び被覆部材形成工程Ｓ４において、金属板１１の固定に粘着シート２３を用いる場合には、被覆部材形成後に、図３Ｆ及び３Ｇに示すように、上記で得られた被覆部材１４で被覆された発光素子１２等を粘着シート２３から、第２の粘着シート２２に一体的に転写することが好ましい。
透光性部材１５は、平面視において、その外縁が、金属板１１の第１主面１１ａ上に位置するように、複数の発光素子１２それぞれの第１面１２ａに接合することが好ましい。
透光性部材１５の接合は、直接接合法で接合してもよく、透光性の接合部材を介して接合してもよい。この場合、透光性部材１５は、発光素子の第１面１２ａのみならず、金属板１１の第１主面１１ａとも接合することが好ましい。これにより、透光性部材１５からの放熱経路を確保することができる。
その後、第２の粘着シート２２を剥がすことにより、図１Ａ、１Ｂに示すように、発光装置１０を製造することができる。
このような発光装置の製造方法によって、上述したように、発光素子１２で発生した熱を金属板により効率的に放熱することができる発光装置を製造することができる。また、金属板により隣接する発光素子間の光を遮光できる高コントラストな発光装置を製造することができる。
【0029】
（第２被覆部材形成工程：Ｓ６）
上述した発光装置１０は、例えば、図４Ａに示すように、透光性部材１５の側面を、さらに第２被覆部材１７で被覆してもよい。この場合、第２の粘着シート２２に固定されたまま、透光性部材１５の側面を第２被覆部材１７で被覆することが好ましい。
第２被覆部材１７は、被覆部材１４と同様の方法で形成することができる。例えば金属板上に第２被覆部材を支持する枠を配置し、枠内にポッティング等により第２被覆部材１７を配置することができる。
このようにして、図４Ａに示すような、発光装置１０Ａを得ることができる。
上述した発光装置１０は、例えば、図４Ａに示すように、透光性部材１５の側面を、さらに第２被覆部材１７で被覆してもよい。この場合、第２の粘着シート２２に固定されたまま、透光性部材１５の側面を第２被覆部材１７で被覆することが好ましい。
第２被覆部材１７は、被覆部材１４と同様の方法で形成することができる。例えば金属板上に第２被覆部材を支持する枠を配置し、枠内にポッティング等により第２被覆部材１７を配置することができる。
このようにして、図４Ａに示すような、発光装置１０Ａを得ることができる。
【0030】
〔発光モジュールの製造方法〕
（モジュール基板への発光装置の実装工程：Ｓ７）
図４Ｂ及び４Ｃに示すように、発光装置１０Ａ又は発光装置１０は、さらにモジュール基板１８に実装してもよい。
例えば、発光素子１２の電極又はサブマウント１３を有する場合には、サブマウントの配線１３Ｙを、モジュール基板１８に対面するように載置する。
発光装置１０、１０Ａとモジュール基板１８とは、導電性接着材１９によって接続することができる。この場合、発光素子１２の電極又はサブマウント１３の配線１３Ｙと、モジュール基板１８の配線部とを接続することが好ましい。
発光装置が支持部を備える場合には、支持部とモジュール基板とを導電性接着材により接続してもよい。
これによって、放熱性に優れた発光モジュールを得ることができる。
（モジュール基板への発光装置の実装工程：Ｓ７）
図４Ｂ及び４Ｃに示すように、発光装置１０Ａ又は発光装置１０は、さらにモジュール基板１８に実装してもよい。
例えば、発光素子１２の電極又はサブマウント１３を有する場合には、サブマウントの配線１３Ｙを、モジュール基板１８に対面するように載置する。
発光装置１０、１０Ａとモジュール基板１８とは、導電性接着材１９によって接続することができる。この場合、発光素子１２の電極又はサブマウント１３の配線１３Ｙと、モジュール基板１８の配線部とを接続することが好ましい。
発光装置が支持部を備える場合には、支持部とモジュール基板とを導電性接着材により接続してもよい。
これによって、放熱性に優れた発光モジュールを得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【0031】
本開示の実施形態に係る発光装置及び発光モジュールは、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装置及び発光モジュールは、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、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】
【0032】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ 発光装置
１１、２１、３１ 金属板
１１ａ 第１主面
１１ｂ 第２主面
１１ｃ、２１ｃ、３１ｃ、３１ｃｃ 貫通孔
１２ 発光素子
１２ａ 第１面
１２ｂ 側面
１３ サブマウント
１３Ｗ 集合基板
１３Ｘ 基体部
１３Ｙ 配線
１３Ｚ 単位領域
１３ａ 第１面
１３ｂ 第２面
１３ｃ 側面
１４ 被覆部材
１５、２５ 透光性部材
１５ａ 外縁
１５ｂ 側面
１６ 支持部
１７ 第２被覆部材
１８ モジュール基板
１９ 導電性接着材
２０ サブマウント付き発光素子
２２ 第２の粘着シート
２３ 粘着シート
１１、２１、３１ 金属板
１１ａ 第１主面
１１ｂ 第２主面
１１ｃ、２１ｃ、３１ｃ、３１ｃｃ 貫通孔
１２ 発光素子
１２ａ 第１面
１２ｂ 側面
１３ サブマウント
１３Ｗ 集合基板
１３Ｘ 基体部
１３Ｙ 配線
１３Ｚ 単位領域
１３ａ 第１面
１３ｂ 第２面
１３ｃ 側面
１４ 被覆部材
１５、２５ 透光性部材
１５ａ 外縁
１５ｂ 側面
１６ 支持部
１７ 第２被覆部材
１８ モジュール基板
１９ 導電性接着材
２０ サブマウント付き発光素子
２２ 第２の粘着シート
２３ 粘着シート
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図3E】
【図3F】
【図3G】
【図3H】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6A】
【図6B】