発光装置およびその製造方法
【課題】発光領域を略円形とする場合であっても発光領域内の色ムラが抑制された発光装置を提供する。
【解決手段】 基板上の載置領域に配置された複数の発光素子１０と、複数の発光素子１０を囲むように形成された枠体１４と、を有し、載置領域２４は、複数の発光素子１０の最外周の辺で規定されており、枠体１４は、載置領域２４に沿ってその内壁面１６が平面視においてジグザグ形状とされる領域を有していることを特徴とする発光装置。
【解決手段】 基板上の載置領域に配置された複数の発光素子１０と、複数の発光素子１０を囲むように形成された枠体１４と、を有し、載置領域２４は、複数の発光素子１０の最外周の辺で規定されており、枠体１４は、載置領域２４に沿ってその内壁面１６が平面視においてジグザグ形状とされる領域を有していることを特徴とする発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、照明器具、ディスプレイ、液晶ディスプレイのバックライト光源等に利用可能な発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な電子部品が提案され、また実用化されており、これらに求められる性能も高くなっている。特に、電子部品には、厳しい使用環境下でも長時間性能を維持することが求められている。発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）をはじめとする発光装置も同様で、一般照明分野、車載照明分野等で求められる性能は日増しに高まっており、更なる高出力化が要求されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、基台表面の実装エリアに複数の発光素子を備え、実装エリアの周囲をシリコーンに酸化チタンを混合した成分からなるダム材を円形状に配置し、発光領域を円形とした発光ダイオード光源装置が開示されている。このようにダム材を円形に形成することで、出射光の指向性が良好になると共に、出射光を集光するレンズの光学設計が容易となり、小型で高性能な光源装置を実現できることが開示されている。
また、特許文献２にもダム材と同様の部材として合成樹脂等からなる枠部材が開示されており、この枠部材で囲まれた内部に発光素子を実装し、発光素子の上を蛍光体が含有された透明シリコーン樹脂で封止する発光モジュールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−９２９８号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８７６５７号公報
【０００５】
通常、この種の発光装置を照明などの用途に用いる場合には、特許文献２に開示されるように発光素子を封止する透光性の封止部材に波長変換部材を含有させることで発光素子からの光を波長変換し、白色系の光を得るように構成される。しかしながら特許文献１及び特許文献２の装置では、ダム材（枠部材）は円形であるため円形の発光領域を形成することが可能な一方、最外周に配置された各発光素子とダム材（枠部材）との距離が不均一であるため、発光素子から出射された光が励起する蛍光体層の距離が異なり、円形の発光領域のなかで色ムラが生じるという問題があった。例えば黄色に波長変換される蛍光体を用いて白色系の発光装置とする場合には、円形の発光領域の外周縁部に黄色い領域が形成される。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、発光領域を略円形とする場合であっても発光領域内の色ムラが抑制された発光装置を提供することを目的とする。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために本発明に係る発光装置は、基板上の載置領域に配置された複数の発光素子と、前記複数の発光素子を囲むように形成された枠体と、を有し前記載置領域は、前記複数の発光素子の最外周の辺で規定されており、前記枠体は、前記載置領域に沿ってその内壁面が平面視においてジグザグ形状とされる領域を有していることを特徴とする。
【０００８】
また、前記発光装置は、さらに以下の構成を有していることが好ましい。
前記枠体の内側に充填されて前記複数の発光素子を被覆する封止部材を備え、前記封止部材には波長変換部材が含有されている。
前記枠体は、複数の発光素子のうち最外周に位置する発光素子から前記内壁面までの距離が略等しくなるように形成されている。
前記枠体の前記内壁面と前記枠体の外壁面とが相似形である。
前記枠体の前記内壁面と前記枠体の外壁面とが異なる形状である。
前記枠体の外壁面が平面視において円状とされている。
【０００９】
また、本発明に係る発光装置の製造方法は、複数の発光素子を基板上に載置する発光素子載置工程と、前記複数の発光素子のうち最外周に位置する発光素子から内壁面までの距離が略等しくなるようにその内壁面が平面視においてジグザグ形状とされる領域を有する枠体を形成する工程と、をこの順に備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る発光装置の別の製造方法は、複数の発光素子が載置される基板上に、内壁面が平面視においてジグザグ形状とされる領域を有する枠体を形成する工程と、前記複数の発光素子のうち最外周に位置する発光素子を、前記枠体の内壁面からの距離が略等しくなるように載置する工程と、をこの順に備えることを特徴とする。
【００１１】
これらの製造方法は、樹脂描画により形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、発光領域を略円形とする場合であっても発光領域内の色ムラが抑制された発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る発光装置の一例を示す平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図２】図２は、本発明の第２実施形態に係る発光装置の一例を示す平面図である。
【図３】図３（ａ）（ｂ）は、本発明に係る発光装置を説明する図である。
【図４】図４は、本発明の第３実施形態に係る発光装置の製造方法の一例を示す概略図である。
【図５】図５は、本発明の第４実施形態に係る発光装置の製造方法の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る発光装置の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については、原則として同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。
【００１５】
＜第１実施形態＞
図１（ａ）に、本発明の第１実施形態に係る発光装置１００を平面図で示す。また、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
発光装置１００は、基板１２上の載置領域２４に複数の発光素子１０が配置され、これら複数の発光素子１０を囲むように、枠体１４が形成されている。枠体１４の内側には複数の発光素子１０を被覆する封止部材２０が充填されており、封止部材２０には波長変換部材が含有されている。発光素子１０はそれぞれ平面視において矩形であり、載置領域２４は、配置された全ての発光素子１０（以下、「発光素子群」ともいう）の最外周の辺で規定される。つまり、複数の発光素子１０のうち最外周に位置する発光素子の、最外周に位置する辺を繋ぐことで規定されている。
【００１６】
図３（ａ）は、図１（ａ）における載置領域２４を説明するための図である。載置領域２４は、基板１２に配置された全ての発光素子１０を囲む線で規定される。より具体的には、配置された複数の発光素子１０のうち、最も外側にある発光素子１０の辺を繋ぐようにして囲った線（図３（ａ）において破線で示す）により規定される。つまり、本実施形態において載置領域２４は、図１（ａ）及び図３（ａ）において網掛けで図示されている部分を指す。
【００１７】
図１（ａ）に示すように、枠体１４の内壁面１６が載置領域２４に沿うように、枠体１４が形成されている。発光素子群は、円形の照射領域を形成するように略円形に配置されていることが好ましい。ここで「略円形に配置」とは、図１（ａ）のように、平面視において発光素子群の周囲に円形の仮想線２８を引いたときに、発光素子群の最外形が仮想線２８近傍に位置するように発光素子を配列することをいう。図１（ａ）では、紙面上から１行目に２個、２行目に５個、３行目に７個、４行目及び５行目に８個…と配列することで、発光素子群が平面視において略円形に配置されている。ここで言う略円形とは、図示するような真円のみならず、これに近い形（例えば、楕円形状や四角形の四隅が大きく円弧状に面取りされたような形状であっても良い）を含むものである。
【００１８】
このように、平面視において矩形の発光素子を、円形に配置することにより、載置領域の外形が図１（ａ）に示すように平面視においてジグザグ形状とされ、このジグザグ形状に沿って形成された枠体１４は、その内壁面１６がジグザグ形状とされている。なお、本実施形態では矩形の発光素子を用いたが、正方形であっても構わない。
【００１９】
したがって、本実施形態に係る発光装置によれば、発光素子群のうち最外周に位置する発光素子から、枠体１４の内壁面１６までの距離の不均一さを改善することで、発光領域内の色ムラを少なくすることができ、略円形の照射領域を実現することができる。
【００２０】
以下、本発明に係る実施形態の各構成について詳細に説明する。
[基板１２]
基板１２は、発光素子１０を配置するためのものである。基板１は、図１（ａ）に示すように、矩形平板状に形成されている。また、基板１２上には、図１（ａ）、図３（ａ）に示すように複数の発光素子１０を配置される載置領域２４が規定されている。なお、基板１のサイズや形状は特に限定されず、発光素子１０の数や配列間隔等、目的および用途に応じて適宜選択することができる。
【００２１】
基体１２の材料としては、ある程度の強度を有するものが好ましい。より具体的には絶縁材料である、セラミックス、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＴレジン、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）等の樹脂が挙げられる。なかでも、耐熱性及び耐光性に優れたセラミックスからなることが好ましい。セラミックスとしては、例えば、アルミナ、ムライト、フォルステライト、ガラスセラミックス、窒化物系（例えば、ＡｌＮ）、炭化物系（例えば、ＳｉＣ）等が挙げられる。基体１２の材料に樹脂を用いる場合は、ガラス繊維や、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の無機フィラーを樹脂に混合し、機械的強度の向上、熱膨張率の低減、光反射率の向上等を図ることもできる。
【００２２】
また、発光素子の放熱性をより高めるために、金属材料を用いてもよい。金属材料を用いる場合は、金属材料の一面すなわち発光素子１０が配置される側に、絶縁材料からなる層を積層する。この絶縁材料としては、上述した絶縁材料を用いることができる。
【００２３】
[載置領域２４]
配置領域２４は、図１（ａ）に示すように、基板１２の中央の領域に規定されている。
載置領域２４は、基板１２と同じ材料で構成された領域としてもよいが、例えば、載置領域２４上に光を反射する金属膜を形成し、当該金属膜を介して複数の発光素子１０を配置することが好ましい（図示省略）。このように載置領域２４上に金属膜を形成してその上に複数の発光素子１０を配置することで、基板１２の載置領域２４側に向かう光も金属膜によって反射することができる。従って、出射光のロスを軽減することができ、発光装置１００の光の取り出し効率を向上させることができる。金属膜は発光素子１０の下方の反射率が複数の発光素子間で異なることで色ムラが生じないように、載置領域２４の全面に形成する。特に、枠体１４の内壁面１６から載置領域２４までの間にも金属膜が形成されていることが好ましい。
【００２４】
金属膜の材料としては、例えば、Ａｇ（銀）またはＡｕ（金）を用いることが好ましく、特にＡｇを用いることが好ましい。Ａｕは光を吸収しやすい特性を備えているが、例えばＡｕめっきの表面にＴｉＯ２膜をさらに形成することで、光反射率を高めることができる。また、ＡｇはＡｕよりも光反射率が高いため、Ａｕ単独でめっきを行うよりも、発光装置１００の光の取り出し効率を向上させることができる。なお、載置領域２４上に形成する金属膜の厚さは特に限定されず、目的および用途に応じて適宜選択することができる。
【００２５】
[枠体１４]
枠体１４は、発光素子群を取り囲み、発光素子から出射された光を少なからず反射させるものである。また、枠体１４は図１（ｂ）に示すように発光素子１０を被覆する封止部材を堰き止める役割を併せ持つ。枠体１４の材料としては、絶縁材料を用いることが好ましい。また、ある程度の強度を確保するために、例えば熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等を用いることができる。より具体的には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ＢＴレジンや、ＰＰＡやシリコーン樹脂などが挙げられる。なお、枠体１４のサイズは特に限定されず、目的および用途に応じて適宜選択することができる。
【００２６】
枠体１４は、基板１２の母材の上に直接形成されていても良いし、配線や反射膜等の金属膜を介して形成されていてもよい。金属膜の外形が枠体１４の内壁面１６と同じジグザグ状の金属膜を形成することによって、この金属膜上を覆うようにジグザグ状の枠体１４を形成することもできる。
【００２７】
[内壁面１６]
内壁面１６は、枠体の一部であって発光素子１０と対向する面のことをいう。ここで「対向する」とは、発光素子１０の側面と内壁面１６とが略平行に配置されているものに限られない。例えば、基板１２の表面に対して内壁面１６が垂直に形成されている場合のほか、リフレクタを形成するように所定の角度をもって形成されている場合であっても良く、発光素子１０の出射光を反射可能となるように設けられていればよい。
【００２８】
図１（ｂ）に示すように、枠体１４の断面が半円状とされている場合は内壁面１６の少なくとも一部は曲面として形成される。本実施形態では、枠体１４で閉じられた領域の内側には封止部材２０が充填されており、この場合は枠体１４のうち封止部材２０が接している領域を内壁面１６とする。
【００２９】
内壁面１６は、載置領域２４に沿うように形成される。具体的には、図１（ａ）に示すように、上面視したときに枠体１４の内側のラインが載置領域２４に沿って形成されていることが好ましい。特に、最外周に位置する発光素子１０から内壁面１６までの距離が略等しくなるように形成されていることが好ましい。ここで、「発光素子１０から内壁面１６までの距離」とは、それぞれの発光素子１０の最も外側に位置する部分から対向する内壁面１６までの距離のことを言う。
【００３０】
また、載置領域２４と内壁面１６とが相似形になるように形成することで、容易に最外周に位置する発光素子１０から内壁面１６までの距離が略等しくなるように形成することができる。
【００３１】
[外壁面１８]
枠体１４の外壁面１８の平面視形状は特に限定されない。本実施形態では図１（ａ）に示すように円形となるように形成されているが、内壁面１６の形状と相似形状であっても良いし、四角形状や多角形形状であってもよい。発光領域は主として発光素子１０の配置及び封止部材２０の配置で決まるため、発光領域には殆ど影響されないと考えられるためである。
このため、外壁面の形状は内壁面と異なる形状でも良く、容易に形成可能な形状、例えば円や多角形などにすることが好ましい。あるいは樹脂を吐出しながら枠体１４を形成する際に１つの工程で形成可能なように、内壁面１６と相似な形状で形成されることが好ましい。
【００３２】
[封止部材２０]
封止部材２０は、基板１２に配置された発光素子１０を、塵芥、水分、外力等から保護するための部材であり、波長変換を行う場合に波長変換部材を含有させるための部材である。封止部材２０は、図１（ｂ）に示すように、基板１２上において、枠体１４で囲った領域内に樹脂を充填することで形成される。封止部材２０の材料としては、発光素子１０からの光を透過可能な透光性を有するものが好ましい。具体的な材料としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アクリレート樹脂、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ等）、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリノルボルネン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、変性エポキシ樹脂等から選択される少なくとも１種の樹脂を挙げることができる。
【００３３】
[波長変換部材]
波長変換部材（図示しない）は、発光素子１０が発光した光の少なくとも一部を吸収して異なる波長の光に変換する。例えば、蛍光体を好適に用いることができる。蛍光体は公知の材料を適用すればよく、例えばＹ（イットリウム）、Ａｌ（アルミニウム）、およびＧａ（ガーネット）を混合してＣｅ等で賦活されたＹＡＧ系蛍光体や、Ｅｕ，Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活された、窒化物系蛍光体、酸窒化物系蛍光体等を用いることができる。これらの材料から、発光素子１０の発光色と組み合わせて、照射領域から照射される光が所望の色となるように選択する。例えば、緑色や黄色を発光するＹＡＧ系蛍光体やクロロシリケート蛍光体、赤色を発光する(Ｓｒ,Ｃａ)ＡｌＳｉＮ３:Ｅｕ等のＳＣＡＳＮ系蛍光体、ＣａＡｌＳｉＮ３:Ｅｕ等のＣＡＳＮ系蛍光体が挙げられ、また２種類以上の蛍光体を混合して用いてもよい。
【００３４】
封止部材２０に含有させた蛍光体は、封止部材２０内に分散される。分散させた後、枠体１４内に充填し、硬化させるまでの間に蛍光体を沈降させることで、基板１２に近い領域ほど蛍光体の密度が大きくなるように形成させてもよい。
本実施形態の発光装置１００では、最外側の発光素子から内壁面１６までの距離がほぼ等しく形成されていることから発光領域の外周縁部において、発光素子１０から出射された光が励起する蛍光体層（蛍光体を含有させた封止部材２０）の距離がほぼ等しくなる。これにより、発光領域内の色ムラを少なくすることができ、略円形の照射領域とする場合であっても、色ムラの少ない良質な照射領域とすることができる。
【００３５】
[発光素子１０]
発光素子１０は、電圧を印加することで自ら発光する半導体素子であり、窒化物半導体等から構成される公知の半導体発光素子を適用できる。発光素子１０は、所望の発光色を得るために任意の波長のものを選択すればよい。具体的には、青色の光（波長４３０ｎｍ〜４９０ｎｍ）や緑色の光（波長４９０ｎｍ〜５７０ｎｍ）を発光する発光素子としては、ＩｎＸＡｌＹＧａ1−Ｘ−ＹＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）で表される窒化物系半導体を、赤色の光（波長６２０ｎｍ〜７５０ｎｍ）を発光する発光素子としては、ＧａＡｌＡｓ，ＡｌＩｎＧａＰ等で表されるヒ素系化合物やリン系化合物の半導体をそれぞれ適用することができ、さらに混晶比により発光色を変化させた発光素子となる。
【００３６】
本実施形態に係る発光装置１００においては、図１（ａ）に示すように、発光素子１０は平面視正方形であり、基板１２の載置領域２４を埋めるように、一定間隔で配列され、当該配列された発光素子１０、１０…が一体となって発光装置１００の照射領域から略円状の光を照射する。このように発光素子１０が一定間隔で配列されることで、発光装置１００から照射される光は面内で一様の輝度を示す。
【００３７】
発光素子１０の配列は、載置領域２４の外形が円形に近いほうが好ましい。照射領域を略円形にするためである。平面視が四角形の発光素子１０を用いる以上、載置領域２４の外形が円形になることはないため、載置領域２４に沿った内壁面１６は発光素子の四辺のいずれかに沿って形成されることとなり、平面視がジグザグ形状となる。
【００３８】
各発光素子１０は、導電性又は絶縁性の接合部材により、載置領域２４に実装される。さらに、各発光素子１０の電極は、基板１２上に形成された導体配線にフリップチップ実装やワイヤボンディング（図示せず）により電気的に接続される。なお、別の発光素子の電極同士をワイヤボンディングにより接続しても良い。
【００３９】
[正極２２ａおよび負極２２ｂ]
正極２２ａおよび負極２２ｂは、基板１２上の複数の発光素子１０と、図示しない外部電源とを電気的に接続し、発光素子に対して外部電源からの電圧を印加するためのものである。すなわち、正極２２ａおよび負極２２ｂは、外部から通電させるための電極としての役割を担うものである。
【００４０】
正極２２ａ及び負極２２ｂは、図１（ａ）に示すように基板１２上の角部おける対角線の位置に一対、略矩形状に形成されており、２２ａ、２２ｂに印加された電圧が配線部（図示しない）を介して複数の発光素子１０へと印加されるように構成されている。正極２２ａ、負極２５ｂと電気的に接続を取る配線部は、基板の表面に設けられていても良いし、基板内部に埋め込まれて形成されていても良い。なお、正極２２ａ近傍には、図１（ａ）に示すように、極性を示すマーク（＋）が形成されている。
【００４１】
＜第２実施形態＞
図２に、本発明の第２実施形態に係る発光装置２００を平面図で示す。第１実施形態と同一の要素については同じ符号を付して説明を省略する。
第２実施形態に係る発光装置２００は図２に示すように、発光素子１０の配置及びそれに伴う載置領域の形状と枠体の形状以外は、前記した第１実施形態に係る発光装置１００と同様の構成を備えている。
【００４２】
第２実施形態に係る発光装置２００では、発光素子１０は図２に破線で示すように、同心円状に、かつ各周上に等間隔に配置されており、その載置領域２４は、図３（ｂ）に網掛け部で示すような形状とされている。第１実施形態と同様に、載置領域２４は、配置された全ての発光素子１０のうち最外周に位置する発光素子の、最外周に位置する辺を繋ぐことで規定されている。
【００４３】
第２実施形態に係る発光装置２００では、枠体１４は図２に示すように、内壁面１６と外壁面１８の形状が相似形状となるように形成されている。換言すれば、平面視において枠体１４は、ある程度の幅を有した線状に形成されている。また、枠体１４のジグザグ形状は、第１実施形態の発光装置１００の枠体１４と比較して角部が少し丸みを帯びたような形状とされているが、このような形状であっても良い。特に後述するような樹脂吐出装置によって枠体１４を形成する場合には、このような形状となる。
これにより、本実施形態では第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４４】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係る発光装置の製造方法について図１（ａ）及び図４を用いて説明する。発光装置１００の製造方法は、発光素子載置工程と、枠体形成工程と、をこの順に備える。特に、枠体形成工程は、複数の発光素子のうち最外周に位置する発光素子から内壁面までの距離が略等しくなるようにその内壁面が平面視においてジグザグ形状とされる領域を有するように形成される。
【００４５】
以下、詳細に各工程を説明する。
＜基板作製工程＞
基板作製工程は、発光素子１０を配置する基板を作製する工程である。基板作製工程では、基板１２上に正極２２ａ及び負極２２ｂとなる部位を所定の形状に形成する。例えば、セラミックスからなる基板にめっき用配線を形成し、その配線上に金属部材をめっきにより形成する。これにより、発光素子１０を配置する箇所に金属膜を設けたり正極２２ａ及び負極２２ｂを形成したりすることができる。
【００４６】
＜発光素子載置工程＞
発光素子載置工程は、基板１２上に発光素子１０を配置する工程である。発光素子載置工程は、載置領域２４上に接合部材を介して発光素子１０を配置し、接合することで、基板１上に各発光素子１０を配置する。発光素子群は、円形の照射領域を形成するように略円形に配置される。略円形に配置とは、第１実施形態において述べたように、例えば平面視において発光素子群の周囲に円形の仮想線２８を引いたときに、発光素子群の最外形が仮想線２８近傍に位置するような配置である。
【００４７】
なお、本実施形態において、発光素子以外の電子部品、例えば保護素子を載置してもよい。ただし、発光領域が円形になるように発光素子１０を配置する必要があるため、後に枠体１４に埋め込まれる、或いは枠体１４の外側の領域に位置するように配置されることが好ましい。
【００４８】
＜電気的接続工程＞
発光素子１０の電極を、基板１２上に形成された正極２２ａ及び負極２２ｂに電気的に接続する。例えば、フリップチップ接続されている場合には、発光素子配置工程と同時に行うことができる。以下、ワイヤを用いて接続する場合について説明する。
【００４９】
＜ワイヤボンディング工程＞
ワイヤボンディング工程は、発光素子配置工程の後に、発光素子１０同士をワイヤによって接続するとともに、発光素子１０と正極２２ａ、あるいは、発光素子１０と負電極２２ｂをワイヤによって電気的に接続する工程である。なお、ワイヤの接続方法は、特に限定されるものではなく、通常用いられる方法で行えばよい。
【００５０】
＜枠体形成工程＞
枠体形成工程は、前記電気的接続工程の後に、複数の発光素子１０のうち最外周に位置する発光素子１０から内壁面１６までの距離が略等しくなるようにその内壁面１６が平面視においてジグザグ形状とされる領域を有するように枠体１４を形成する工程である。図３（ａ）に示すように、載置領域２４よりも一回り大きくなるように枠体の内壁面１６が形成される。距離Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、及びＦは略等しくなるように形成されている。
【００５１】
枠体１４の形成は、例えば、固定された基板１２の上側において、基板１２に対して上下方向或いは水平方向などに移動（可動）させることができる樹脂吐出装置を用いて行うことができる（特開２００９−１８２３０７号公報参照）。
このような樹脂吐出装置を用いて図４に示すように、載置領域２４の周囲を、略等しい一定の間隔をあけて取り囲むように樹脂を吐出しながら矢印（樹脂吐出ライン２６）に沿って枠体１４を形成する。換言すると、樹脂描画することにより形成する。これにより、ジグザグ形状の枠体を載置領域２４に沿って形成することが容易となる。なお、樹脂描画以外に印刷法や圧縮成形、射出成形等で形成しても良い。
【００５２】
＜封止部材充填工程＞
封止部材充填工程は、枠体１４の内側に、発光素子１０を被覆する透光性の封止部材２０を充填する工程である。すなわち、発光素子１０を被覆する封止部材２０を、基板１２上に形成された枠体１４の内部に樹脂を注入し、その後加熱や光照射等によって硬化する工程である。封止部材２０は第１実施形態で述べたように、各種の波長変換部材を含有させることができる。
【００５３】
第３実施形態に係る発光装置の製造方法によれば、第１実施形態及び第２実施形態の発光装置を容易に作製することが可能であり、作製された発光装置は、第１実施形態及び第２実施形態の発光装置と同様に、発光領域内の色ムラを少なくすることができ、略円形の照射領域とする場合であっても、色ムラの少ない良質な照射領域とすることができる。
【００５４】
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態に係る発光装置の製造方法について図１（ａ）及び図５を用いて説明する。発光装置１００の製造方法は、枠体形成工程と発光素子載置工程とを、この順に備える。すなわち第３実施形態では発光素子を載置した後で、載置領域２４の外形に沿って枠体を形成することで、内壁面１６と発光素子１０との距離を制御していたが、本実施形態では先に枠体１４を形成し、形成された内壁面１６との距離が一定になるように発光素子１０を載置する。
【００５５】
つまり、本実施形態における枠体形成工程及び発光素子載置工程は、第３実施形態における枠体形成工程及び発光素子載置工程とは構成要件が異なっているため、本実施形態においては、便宜上それぞれ枠体形成工程２、発光素子載置工程２として説明する。なお、これらの工程以外については第３実施形態と同様にして形成することができるため、説明を省略する。
【００５６】
＜枠体形成工程２＞
基板１２上に、内壁面１６が平面視においてジグザグ形状とされる領域を有する枠体１４を形成する。形成方法としては、第３実施形態で述べたとおり、樹脂描画法、印刷法、圧縮成形法、及び射出成形法等で形成することができる。先に枠体１４を形成する場合には樹脂描画法以外の方法も好適に用いることができる。
【００５７】
＜発光素子載置工程２＞
枠体形成工程２の後で、図５に示すように複数の発光素子のうち最外周に位置する発光素子を、枠体１４の内壁面１６からの距離が略等しくなるように載置する。例えば、距離Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、及びＦが略等しくなるように発光素子１０を配置する。
以上により、本実施形態では第３実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明に係る発光装置は、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、センサー用光源、信号機等、種々の発光装置に使用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１００、２００ 発光装置
１０ 発光素子
１２ 基板
１４ 枠体
１６ 内壁面
１８ 外壁面
２０ 封止部材
２２ａ 正極
２２ｂ 負極
２４ 載置領域
２６ 樹脂吐出ライン
２８ 仮想線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、照明器具、ディスプレイ、液晶ディスプレイのバックライト光源等に利用可能な発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な電子部品が提案され、また実用化されており、これらに求められる性能も高くなっている。特に、電子部品には、厳しい使用環境下でも長時間性能を維持することが求められている。発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）をはじめとする発光装置も同様で、一般照明分野、車載照明分野等で求められる性能は日増しに高まっており、更なる高出力化が要求されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、基台表面の実装エリアに複数の発光素子を備え、実装エリアの周囲をシリコーンに酸化チタンを混合した成分からなるダム材を円形状に配置し、発光領域を円形とした発光ダイオード光源装置が開示されている。このようにダム材を円形に形成することで、出射光の指向性が良好になると共に、出射光を集光するレンズの光学設計が容易となり、小型で高性能な光源装置を実現できることが開示されている。
また、特許文献２にもダム材と同様の部材として合成樹脂等からなる枠部材が開示されており、この枠部材で囲まれた内部に発光素子を実装し、発光素子の上を蛍光体が含有された透明シリコーン樹脂で封止する発光モジュールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−９２９８号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８７６５７号公報
【０００５】
通常、この種の発光装置を照明などの用途に用いる場合には、特許文献２に開示されるように発光素子を封止する透光性の封止部材に波長変換部材を含有させることで発光素子からの光を波長変換し、白色系の光を得るように構成される。しかしながら特許文献１及び特許文献２の装置では、ダム材（枠部材）は円形であるため円形の発光領域を形成することが可能な一方、最外周に配置された各発光素子とダム材（枠部材）との距離が不均一であるため、発光素子から出射された光が励起する蛍光体層の距離が異なり、円形の発光領域のなかで色ムラが生じるという問題があった。例えば黄色に波長変換される蛍光体を用いて白色系の発光装置とする場合には、円形の発光領域の外周縁部に黄色い領域が形成される。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、発光領域を略円形とする場合であっても発光領域内の色ムラが抑制された発光装置を提供することを目的とする。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために本発明に係る発光装置は、基板上の載置領域に配置された複数の発光素子と、前記複数の発光素子を囲むように形成された枠体と、を有し前記載置領域は、前記複数の発光素子の最外周の辺で規定されており、前記枠体は、前記載置領域に沿ってその内壁面が平面視においてジグザグ形状とされる領域を有していることを特徴とする。
【０００８】
また、前記発光装置は、さらに以下の構成を有していることが好ましい。
前記枠体の内側に充填されて前記複数の発光素子を被覆する封止部材を備え、前記封止部材には波長変換部材が含有されている。
前記枠体は、複数の発光素子のうち最外周に位置する発光素子から前記内壁面までの距離が略等しくなるように形成されている。
前記枠体の前記内壁面と前記枠体の外壁面とが相似形である。
前記枠体の前記内壁面と前記枠体の外壁面とが異なる形状である。
前記枠体の外壁面が平面視において円状とされている。
【０００９】
また、本発明に係る発光装置の製造方法は、複数の発光素子を基板上に載置する発光素子載置工程と、前記複数の発光素子のうち最外周に位置する発光素子から内壁面までの距離が略等しくなるようにその内壁面が平面視においてジグザグ形状とされる領域を有する枠体を形成する工程と、をこの順に備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る発光装置の別の製造方法は、複数の発光素子が載置される基板上に、内壁面が平面視においてジグザグ形状とされる領域を有する枠体を形成する工程と、前記複数の発光素子のうち最外周に位置する発光素子を、前記枠体の内壁面からの距離が略等しくなるように載置する工程と、をこの順に備えることを特徴とする。
【００１１】
これらの製造方法は、樹脂描画により形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、発光領域を略円形とする場合であっても発光領域内の色ムラが抑制された発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る発光装置の一例を示す平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図２】図２は、本発明の第２実施形態に係る発光装置の一例を示す平面図である。
【図３】図３（ａ）（ｂ）は、本発明に係る発光装置を説明する図である。
【図４】図４は、本発明の第３実施形態に係る発光装置の製造方法の一例を示す概略図である。
【図５】図５は、本発明の第４実施形態に係る発光装置の製造方法の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る発光装置の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については、原則として同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。
【００１５】
＜第１実施形態＞
図１（ａ）に、本発明の第１実施形態に係る発光装置１００を平面図で示す。また、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
発光装置１００は、基板１２上の載置領域２４に複数の発光素子１０が配置され、これら複数の発光素子１０を囲むように、枠体１４が形成されている。枠体１４の内側には複数の発光素子１０を被覆する封止部材２０が充填されており、封止部材２０には波長変換部材が含有されている。発光素子１０はそれぞれ平面視において矩形であり、載置領域２４は、配置された全ての発光素子１０（以下、「発光素子群」ともいう）の最外周の辺で規定される。つまり、複数の発光素子１０のうち最外周に位置する発光素子の、最外周に位置する辺を繋ぐことで規定されている。
【００１６】
図３（ａ）は、図１（ａ）における載置領域２４を説明するための図である。載置領域２４は、基板１２に配置された全ての発光素子１０を囲む線で規定される。より具体的には、配置された複数の発光素子１０のうち、最も外側にある発光素子１０の辺を繋ぐようにして囲った線（図３（ａ）において破線で示す）により規定される。つまり、本実施形態において載置領域２４は、図１（ａ）及び図３（ａ）において網掛けで図示されている部分を指す。
【００１７】
図１（ａ）に示すように、枠体１４の内壁面１６が載置領域２４に沿うように、枠体１４が形成されている。発光素子群は、円形の照射領域を形成するように略円形に配置されていることが好ましい。ここで「略円形に配置」とは、図１（ａ）のように、平面視において発光素子群の周囲に円形の仮想線２８を引いたときに、発光素子群の最外形が仮想線２８近傍に位置するように発光素子を配列することをいう。図１（ａ）では、紙面上から１行目に２個、２行目に５個、３行目に７個、４行目及び５行目に８個…と配列することで、発光素子群が平面視において略円形に配置されている。ここで言う略円形とは、図示するような真円のみならず、これに近い形（例えば、楕円形状や四角形の四隅が大きく円弧状に面取りされたような形状であっても良い）を含むものである。
【００１８】
このように、平面視において矩形の発光素子を、円形に配置することにより、載置領域の外形が図１（ａ）に示すように平面視においてジグザグ形状とされ、このジグザグ形状に沿って形成された枠体１４は、その内壁面１６がジグザグ形状とされている。なお、本実施形態では矩形の発光素子を用いたが、正方形であっても構わない。
【００１９】
したがって、本実施形態に係る発光装置によれば、発光素子群のうち最外周に位置する発光素子から、枠体１４の内壁面１６までの距離の不均一さを改善することで、発光領域内の色ムラを少なくすることができ、略円形の照射領域を実現することができる。
【００２０】
以下、本発明に係る実施形態の各構成について詳細に説明する。
[基板１２]
基板１２は、発光素子１０を配置するためのものである。基板１は、図１（ａ）に示すように、矩形平板状に形成されている。また、基板１２上には、図１（ａ）、図３（ａ）に示すように複数の発光素子１０を配置される載置領域２４が規定されている。なお、基板１のサイズや形状は特に限定されず、発光素子１０の数や配列間隔等、目的および用途に応じて適宜選択することができる。
【００２１】
基体１２の材料としては、ある程度の強度を有するものが好ましい。より具体的には絶縁材料である、セラミックス、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＴレジン、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）等の樹脂が挙げられる。なかでも、耐熱性及び耐光性に優れたセラミックスからなることが好ましい。セラミックスとしては、例えば、アルミナ、ムライト、フォルステライト、ガラスセラミックス、窒化物系（例えば、ＡｌＮ）、炭化物系（例えば、ＳｉＣ）等が挙げられる。基体１２の材料に樹脂を用いる場合は、ガラス繊維や、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の無機フィラーを樹脂に混合し、機械的強度の向上、熱膨張率の低減、光反射率の向上等を図ることもできる。
【００２２】
また、発光素子の放熱性をより高めるために、金属材料を用いてもよい。金属材料を用いる場合は、金属材料の一面すなわち発光素子１０が配置される側に、絶縁材料からなる層を積層する。この絶縁材料としては、上述した絶縁材料を用いることができる。
【００２３】
[載置領域２４]
配置領域２４は、図１（ａ）に示すように、基板１２の中央の領域に規定されている。
載置領域２４は、基板１２と同じ材料で構成された領域としてもよいが、例えば、載置領域２４上に光を反射する金属膜を形成し、当該金属膜を介して複数の発光素子１０を配置することが好ましい（図示省略）。このように載置領域２４上に金属膜を形成してその上に複数の発光素子１０を配置することで、基板１２の載置領域２４側に向かう光も金属膜によって反射することができる。従って、出射光のロスを軽減することができ、発光装置１００の光の取り出し効率を向上させることができる。金属膜は発光素子１０の下方の反射率が複数の発光素子間で異なることで色ムラが生じないように、載置領域２４の全面に形成する。特に、枠体１４の内壁面１６から載置領域２４までの間にも金属膜が形成されていることが好ましい。
【００２４】
金属膜の材料としては、例えば、Ａｇ（銀）またはＡｕ（金）を用いることが好ましく、特にＡｇを用いることが好ましい。Ａｕは光を吸収しやすい特性を備えているが、例えばＡｕめっきの表面にＴｉＯ２膜をさらに形成することで、光反射率を高めることができる。また、ＡｇはＡｕよりも光反射率が高いため、Ａｕ単独でめっきを行うよりも、発光装置１００の光の取り出し効率を向上させることができる。なお、載置領域２４上に形成する金属膜の厚さは特に限定されず、目的および用途に応じて適宜選択することができる。
【００２５】
[枠体１４]
枠体１４は、発光素子群を取り囲み、発光素子から出射された光を少なからず反射させるものである。また、枠体１４は図１（ｂ）に示すように発光素子１０を被覆する封止部材を堰き止める役割を併せ持つ。枠体１４の材料としては、絶縁材料を用いることが好ましい。また、ある程度の強度を確保するために、例えば熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等を用いることができる。より具体的には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ＢＴレジンや、ＰＰＡやシリコーン樹脂などが挙げられる。なお、枠体１４のサイズは特に限定されず、目的および用途に応じて適宜選択することができる。
【００２６】
枠体１４は、基板１２の母材の上に直接形成されていても良いし、配線や反射膜等の金属膜を介して形成されていてもよい。金属膜の外形が枠体１４の内壁面１６と同じジグザグ状の金属膜を形成することによって、この金属膜上を覆うようにジグザグ状の枠体１４を形成することもできる。
【００２７】
[内壁面１６]
内壁面１６は、枠体の一部であって発光素子１０と対向する面のことをいう。ここで「対向する」とは、発光素子１０の側面と内壁面１６とが略平行に配置されているものに限られない。例えば、基板１２の表面に対して内壁面１６が垂直に形成されている場合のほか、リフレクタを形成するように所定の角度をもって形成されている場合であっても良く、発光素子１０の出射光を反射可能となるように設けられていればよい。
【００２８】
図１（ｂ）に示すように、枠体１４の断面が半円状とされている場合は内壁面１６の少なくとも一部は曲面として形成される。本実施形態では、枠体１４で閉じられた領域の内側には封止部材２０が充填されており、この場合は枠体１４のうち封止部材２０が接している領域を内壁面１６とする。
【００２９】
内壁面１６は、載置領域２４に沿うように形成される。具体的には、図１（ａ）に示すように、上面視したときに枠体１４の内側のラインが載置領域２４に沿って形成されていることが好ましい。特に、最外周に位置する発光素子１０から内壁面１６までの距離が略等しくなるように形成されていることが好ましい。ここで、「発光素子１０から内壁面１６までの距離」とは、それぞれの発光素子１０の最も外側に位置する部分から対向する内壁面１６までの距離のことを言う。
【００３０】
また、載置領域２４と内壁面１６とが相似形になるように形成することで、容易に最外周に位置する発光素子１０から内壁面１６までの距離が略等しくなるように形成することができる。
【００３１】
[外壁面１８]
枠体１４の外壁面１８の平面視形状は特に限定されない。本実施形態では図１（ａ）に示すように円形となるように形成されているが、内壁面１６の形状と相似形状であっても良いし、四角形状や多角形形状であってもよい。発光領域は主として発光素子１０の配置及び封止部材２０の配置で決まるため、発光領域には殆ど影響されないと考えられるためである。
このため、外壁面の形状は内壁面と異なる形状でも良く、容易に形成可能な形状、例えば円や多角形などにすることが好ましい。あるいは樹脂を吐出しながら枠体１４を形成する際に１つの工程で形成可能なように、内壁面１６と相似な形状で形成されることが好ましい。
【００３２】
[封止部材２０]
封止部材２０は、基板１２に配置された発光素子１０を、塵芥、水分、外力等から保護するための部材であり、波長変換を行う場合に波長変換部材を含有させるための部材である。封止部材２０は、図１（ｂ）に示すように、基板１２上において、枠体１４で囲った領域内に樹脂を充填することで形成される。封止部材２０の材料としては、発光素子１０からの光を透過可能な透光性を有するものが好ましい。具体的な材料としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アクリレート樹脂、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ等）、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリノルボルネン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、変性エポキシ樹脂等から選択される少なくとも１種の樹脂を挙げることができる。
【００３３】
[波長変換部材]
波長変換部材（図示しない）は、発光素子１０が発光した光の少なくとも一部を吸収して異なる波長の光に変換する。例えば、蛍光体を好適に用いることができる。蛍光体は公知の材料を適用すればよく、例えばＹ（イットリウム）、Ａｌ（アルミニウム）、およびＧａ（ガーネット）を混合してＣｅ等で賦活されたＹＡＧ系蛍光体や、Ｅｕ，Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活された、窒化物系蛍光体、酸窒化物系蛍光体等を用いることができる。これらの材料から、発光素子１０の発光色と組み合わせて、照射領域から照射される光が所望の色となるように選択する。例えば、緑色や黄色を発光するＹＡＧ系蛍光体やクロロシリケート蛍光体、赤色を発光する(Ｓｒ,Ｃａ)ＡｌＳｉＮ３:Ｅｕ等のＳＣＡＳＮ系蛍光体、ＣａＡｌＳｉＮ３:Ｅｕ等のＣＡＳＮ系蛍光体が挙げられ、また２種類以上の蛍光体を混合して用いてもよい。
【００３４】
封止部材２０に含有させた蛍光体は、封止部材２０内に分散される。分散させた後、枠体１４内に充填し、硬化させるまでの間に蛍光体を沈降させることで、基板１２に近い領域ほど蛍光体の密度が大きくなるように形成させてもよい。
本実施形態の発光装置１００では、最外側の発光素子から内壁面１６までの距離がほぼ等しく形成されていることから発光領域の外周縁部において、発光素子１０から出射された光が励起する蛍光体層（蛍光体を含有させた封止部材２０）の距離がほぼ等しくなる。これにより、発光領域内の色ムラを少なくすることができ、略円形の照射領域とする場合であっても、色ムラの少ない良質な照射領域とすることができる。
【００３５】
[発光素子１０]
発光素子１０は、電圧を印加することで自ら発光する半導体素子であり、窒化物半導体等から構成される公知の半導体発光素子を適用できる。発光素子１０は、所望の発光色を得るために任意の波長のものを選択すればよい。具体的には、青色の光（波長４３０ｎｍ〜４９０ｎｍ）や緑色の光（波長４９０ｎｍ〜５７０ｎｍ）を発光する発光素子としては、ＩｎＸＡｌＹＧａ1−Ｘ−ＹＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）で表される窒化物系半導体を、赤色の光（波長６２０ｎｍ〜７５０ｎｍ）を発光する発光素子としては、ＧａＡｌＡｓ，ＡｌＩｎＧａＰ等で表されるヒ素系化合物やリン系化合物の半導体をそれぞれ適用することができ、さらに混晶比により発光色を変化させた発光素子となる。
【００３６】
本実施形態に係る発光装置１００においては、図１（ａ）に示すように、発光素子１０は平面視正方形であり、基板１２の載置領域２４を埋めるように、一定間隔で配列され、当該配列された発光素子１０、１０…が一体となって発光装置１００の照射領域から略円状の光を照射する。このように発光素子１０が一定間隔で配列されることで、発光装置１００から照射される光は面内で一様の輝度を示す。
【００３７】
発光素子１０の配列は、載置領域２４の外形が円形に近いほうが好ましい。照射領域を略円形にするためである。平面視が四角形の発光素子１０を用いる以上、載置領域２４の外形が円形になることはないため、載置領域２４に沿った内壁面１６は発光素子の四辺のいずれかに沿って形成されることとなり、平面視がジグザグ形状となる。
【００３８】
各発光素子１０は、導電性又は絶縁性の接合部材により、載置領域２４に実装される。さらに、各発光素子１０の電極は、基板１２上に形成された導体配線にフリップチップ実装やワイヤボンディング（図示せず）により電気的に接続される。なお、別の発光素子の電極同士をワイヤボンディングにより接続しても良い。
【００３９】
[正極２２ａおよび負極２２ｂ]
正極２２ａおよび負極２２ｂは、基板１２上の複数の発光素子１０と、図示しない外部電源とを電気的に接続し、発光素子に対して外部電源からの電圧を印加するためのものである。すなわち、正極２２ａおよび負極２２ｂは、外部から通電させるための電極としての役割を担うものである。
【００４０】
正極２２ａ及び負極２２ｂは、図１（ａ）に示すように基板１２上の角部おける対角線の位置に一対、略矩形状に形成されており、２２ａ、２２ｂに印加された電圧が配線部（図示しない）を介して複数の発光素子１０へと印加されるように構成されている。正極２２ａ、負極２５ｂと電気的に接続を取る配線部は、基板の表面に設けられていても良いし、基板内部に埋め込まれて形成されていても良い。なお、正極２２ａ近傍には、図１（ａ）に示すように、極性を示すマーク（＋）が形成されている。
【００４１】
＜第２実施形態＞
図２に、本発明の第２実施形態に係る発光装置２００を平面図で示す。第１実施形態と同一の要素については同じ符号を付して説明を省略する。
第２実施形態に係る発光装置２００は図２に示すように、発光素子１０の配置及びそれに伴う載置領域の形状と枠体の形状以外は、前記した第１実施形態に係る発光装置１００と同様の構成を備えている。
【００４２】
第２実施形態に係る発光装置２００では、発光素子１０は図２に破線で示すように、同心円状に、かつ各周上に等間隔に配置されており、その載置領域２４は、図３（ｂ）に網掛け部で示すような形状とされている。第１実施形態と同様に、載置領域２４は、配置された全ての発光素子１０のうち最外周に位置する発光素子の、最外周に位置する辺を繋ぐことで規定されている。
【００４３】
第２実施形態に係る発光装置２００では、枠体１４は図２に示すように、内壁面１６と外壁面１８の形状が相似形状となるように形成されている。換言すれば、平面視において枠体１４は、ある程度の幅を有した線状に形成されている。また、枠体１４のジグザグ形状は、第１実施形態の発光装置１００の枠体１４と比較して角部が少し丸みを帯びたような形状とされているが、このような形状であっても良い。特に後述するような樹脂吐出装置によって枠体１４を形成する場合には、このような形状となる。
これにより、本実施形態では第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４４】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係る発光装置の製造方法について図１（ａ）及び図４を用いて説明する。発光装置１００の製造方法は、発光素子載置工程と、枠体形成工程と、をこの順に備える。特に、枠体形成工程は、複数の発光素子のうち最外周に位置する発光素子から内壁面までの距離が略等しくなるようにその内壁面が平面視においてジグザグ形状とされる領域を有するように形成される。
【００４５】
以下、詳細に各工程を説明する。
＜基板作製工程＞
基板作製工程は、発光素子１０を配置する基板を作製する工程である。基板作製工程では、基板１２上に正極２２ａ及び負極２２ｂとなる部位を所定の形状に形成する。例えば、セラミックスからなる基板にめっき用配線を形成し、その配線上に金属部材をめっきにより形成する。これにより、発光素子１０を配置する箇所に金属膜を設けたり正極２２ａ及び負極２２ｂを形成したりすることができる。
【００４６】
＜発光素子載置工程＞
発光素子載置工程は、基板１２上に発光素子１０を配置する工程である。発光素子載置工程は、載置領域２４上に接合部材を介して発光素子１０を配置し、接合することで、基板１上に各発光素子１０を配置する。発光素子群は、円形の照射領域を形成するように略円形に配置される。略円形に配置とは、第１実施形態において述べたように、例えば平面視において発光素子群の周囲に円形の仮想線２８を引いたときに、発光素子群の最外形が仮想線２８近傍に位置するような配置である。
【００４７】
なお、本実施形態において、発光素子以外の電子部品、例えば保護素子を載置してもよい。ただし、発光領域が円形になるように発光素子１０を配置する必要があるため、後に枠体１４に埋め込まれる、或いは枠体１４の外側の領域に位置するように配置されることが好ましい。
【００４８】
＜電気的接続工程＞
発光素子１０の電極を、基板１２上に形成された正極２２ａ及び負極２２ｂに電気的に接続する。例えば、フリップチップ接続されている場合には、発光素子配置工程と同時に行うことができる。以下、ワイヤを用いて接続する場合について説明する。
【００４９】
＜ワイヤボンディング工程＞
ワイヤボンディング工程は、発光素子配置工程の後に、発光素子１０同士をワイヤによって接続するとともに、発光素子１０と正極２２ａ、あるいは、発光素子１０と負電極２２ｂをワイヤによって電気的に接続する工程である。なお、ワイヤの接続方法は、特に限定されるものではなく、通常用いられる方法で行えばよい。
【００５０】
＜枠体形成工程＞
枠体形成工程は、前記電気的接続工程の後に、複数の発光素子１０のうち最外周に位置する発光素子１０から内壁面１６までの距離が略等しくなるようにその内壁面１６が平面視においてジグザグ形状とされる領域を有するように枠体１４を形成する工程である。図３（ａ）に示すように、載置領域２４よりも一回り大きくなるように枠体の内壁面１６が形成される。距離Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、及びＦは略等しくなるように形成されている。
【００５１】
枠体１４の形成は、例えば、固定された基板１２の上側において、基板１２に対して上下方向或いは水平方向などに移動（可動）させることができる樹脂吐出装置を用いて行うことができる（特開２００９−１８２３０７号公報参照）。
このような樹脂吐出装置を用いて図４に示すように、載置領域２４の周囲を、略等しい一定の間隔をあけて取り囲むように樹脂を吐出しながら矢印（樹脂吐出ライン２６）に沿って枠体１４を形成する。換言すると、樹脂描画することにより形成する。これにより、ジグザグ形状の枠体を載置領域２４に沿って形成することが容易となる。なお、樹脂描画以外に印刷法や圧縮成形、射出成形等で形成しても良い。
【００５２】
＜封止部材充填工程＞
封止部材充填工程は、枠体１４の内側に、発光素子１０を被覆する透光性の封止部材２０を充填する工程である。すなわち、発光素子１０を被覆する封止部材２０を、基板１２上に形成された枠体１４の内部に樹脂を注入し、その後加熱や光照射等によって硬化する工程である。封止部材２０は第１実施形態で述べたように、各種の波長変換部材を含有させることができる。
【００５３】
第３実施形態に係る発光装置の製造方法によれば、第１実施形態及び第２実施形態の発光装置を容易に作製することが可能であり、作製された発光装置は、第１実施形態及び第２実施形態の発光装置と同様に、発光領域内の色ムラを少なくすることができ、略円形の照射領域とする場合であっても、色ムラの少ない良質な照射領域とすることができる。
【００５４】
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態に係る発光装置の製造方法について図１（ａ）及び図５を用いて説明する。発光装置１００の製造方法は、枠体形成工程と発光素子載置工程とを、この順に備える。すなわち第３実施形態では発光素子を載置した後で、載置領域２４の外形に沿って枠体を形成することで、内壁面１６と発光素子１０との距離を制御していたが、本実施形態では先に枠体１４を形成し、形成された内壁面１６との距離が一定になるように発光素子１０を載置する。
【００５５】
つまり、本実施形態における枠体形成工程及び発光素子載置工程は、第３実施形態における枠体形成工程及び発光素子載置工程とは構成要件が異なっているため、本実施形態においては、便宜上それぞれ枠体形成工程２、発光素子載置工程２として説明する。なお、これらの工程以外については第３実施形態と同様にして形成することができるため、説明を省略する。
【００５６】
＜枠体形成工程２＞
基板１２上に、内壁面１６が平面視においてジグザグ形状とされる領域を有する枠体１４を形成する。形成方法としては、第３実施形態で述べたとおり、樹脂描画法、印刷法、圧縮成形法、及び射出成形法等で形成することができる。先に枠体１４を形成する場合には樹脂描画法以外の方法も好適に用いることができる。
【００５７】
＜発光素子載置工程２＞
枠体形成工程２の後で、図５に示すように複数の発光素子のうち最外周に位置する発光素子を、枠体１４の内壁面１６からの距離が略等しくなるように載置する。例えば、距離Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、及びＦが略等しくなるように発光素子１０を配置する。
以上により、本実施形態では第３実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明に係る発光装置は、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、センサー用光源、信号機等、種々の発光装置に使用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１００、２００ 発光装置
１０ 発光素子
１２ 基板
１４ 枠体
１６ 内壁面
１８ 外壁面
２０ 封止部材
２２ａ 正極
２２ｂ 負極
２４ 載置領域
２６ 樹脂吐出ライン
２８ 仮想線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の載置領域に配置された複数の発光素子と、
前記複数の発光素子を囲むように形成された枠体と、を有し、
前記載置領域は、前記複数の発光素子の最外周の辺で規定されており、
前記枠体は、前記載置領域に沿ってその内壁面が平面視においてジグザグ形状とされる領域を有していることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記枠体の内側に充填されて前記複数の発光素子を被覆する封止部材を備え、前記封止部材には波長変換部材が含有されている請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記枠体は、複数の発光素子のうち最外周に位置する発光素子から前記内壁面までの距離が略等しくなるように形成されている請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記枠体の前記内壁面と前記枠体の外壁面とが相似形である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記枠体の前記内壁面と前記枠体の外壁面とが異なる形状である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記枠体の外壁面が平面視において円状とされている請求項５に記載の発光装置。
【請求項７】
複数の発光素子を基板上に載置する発光素子載置工程と、
前記複数の発光素子のうち最外周に位置する発光素子から内壁面までの距離が略等しくなるようにその内壁面が平面視においてジグザグ形状とされる領域を有する枠体を形成する工程と、をこの順に備えることを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項８】
複数の発光素子が載置される基板上に、内壁面が平面視においてジグザグ形状とされる領域を有する枠体を形成する工程と、
前記複数の発光素子のうち最外周に位置する発光素子を、前記枠体の内壁面からの距離が略等しくなるように載置する工程と、をこの順に備えることを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項９】
前記枠体は樹脂描画により形成される請求項７又は請求項８に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１】
基板上の載置領域に配置された複数の発光素子と、
前記複数の発光素子を囲むように形成された枠体と、を有し、
前記載置領域は、前記複数の発光素子の最外周の辺で規定されており、
前記枠体は、前記載置領域に沿ってその内壁面が平面視においてジグザグ形状とされる領域を有していることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記枠体の内側に充填されて前記複数の発光素子を被覆する封止部材を備え、前記封止部材には波長変換部材が含有されている請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記枠体は、複数の発光素子のうち最外周に位置する発光素子から前記内壁面までの距離が略等しくなるように形成されている請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記枠体の前記内壁面と前記枠体の外壁面とが相似形である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記枠体の前記内壁面と前記枠体の外壁面とが異なる形状である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記枠体の外壁面が平面視において円状とされている請求項５に記載の発光装置。
【請求項７】
複数の発光素子を基板上に載置する発光素子載置工程と、
前記複数の発光素子のうち最外周に位置する発光素子から内壁面までの距離が略等しくなるようにその内壁面が平面視においてジグザグ形状とされる領域を有する枠体を形成する工程と、をこの順に備えることを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項８】
複数の発光素子が載置される基板上に、内壁面が平面視においてジグザグ形状とされる領域を有する枠体を形成する工程と、
前記複数の発光素子のうち最外周に位置する発光素子を、前記枠体の内壁面からの距離が略等しくなるように載置する工程と、をこの順に備えることを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項９】
前記枠体は樹脂描画により形成される請求項７又は請求項８に記載の発光装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−９８２１９（Ｐ２０１３−９８２１９Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３７１０４（Ｐ２０１１−２３７１０４）
【出願日】平成２３年１０月２８日（２０１１．１０．２８）
【出願人】（０００２２６０５７）日亜化学工業株式会社 (993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２８日（２０１１．１０．２８）
【出願人】（０００２２６０５７）日亜化学工業株式会社 (993)
【Ｆターム（参考）】
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