発光装置とその製造方法
【課題】
従来の白色部材被覆型のＬＥＤ発光装置や、アンダーフィルを施したＬＥＤ発光装置では、ＬＥＤの光取出面に対する白色部材の付着が発生する危険性があり、またアンダーフィル型のＬＥＤ発光装置ではＬＥＤの側面方向の出射光を十分に利用することがなされていなかった。
【解決手段】
発光素子の外形より大きい形状の蛍光体板に、バンプ実装された発光素子の発光面側を透明接着材にて接着すると共に、前記発光素子の側面と前記蛍光体板の下面との間に透明樹脂を充填し、前記充填された透明樹脂の形状が前記発光素子の実装面側の角部より蛍光体板に向かって円弧状に形成された発光素子チップを構成し、該発光素子チップを回路基板上の配線電極にフリップチップ実装した。
従来の白色部材被覆型のＬＥＤ発光装置や、アンダーフィルを施したＬＥＤ発光装置では、ＬＥＤの光取出面に対する白色部材の付着が発生する危険性があり、またアンダーフィル型のＬＥＤ発光装置ではＬＥＤの側面方向の出射光を十分に利用することがなされていなかった。
【解決手段】
発光素子の外形より大きい形状の蛍光体板に、バンプ実装された発光素子の発光面側を透明接着材にて接着すると共に、前記発光素子の側面と前記蛍光体板の下面との間に透明樹脂を充填し、前記充填された透明樹脂の形状が前記発光素子の実装面側の角部より蛍光体板に向かって円弧状に形成された発光素子チップを構成し、該発光素子チップを回路基板上の配線電極にフリップチップ実装した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＬＥＤ素子等の発光素子を備えた発光装置およびその製造方法に関するものであり、詳しくはフリップチップ実装された発光素子の発光面上に、前記発光素子より形状の大きい蛍光体板を透明接着剤にて接着し、前記発光素子の側面と前記蛍光体板の下面との間に透明樹脂を充填し、この充填された透明樹脂の形状を円弧上に形成することで、発光素子の発光を効率良く上方向に行わせる構成の発光装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光素子としてのＬＥＤ素子（以下ＬＥＤと略記する）は半導体素子であるため、長寿命で優れた駆動特性を有し、さらに小型で発光効率が良く、鮮やかな発光色を有することから、カラー表示装置のバックライトや照明等に広く利用されるようになってきた。本発明の実施形態においても発光装置としてＬＥＤ発光装置を事例として説明する。
【０００３】
特に近年、ＬＥＤの周囲を反射性の白色部材で被覆し、ＬＥＤの側方への発光を上方に反射せることで、上方向への発光を効率良く行わせるＬＥＤ発光装置の構成が提案されている。（例えば特許文献１、特許文献２）
【０００４】
以下従来のＬＥＤ発光装置に付いて説明する。なお、理解し易いように発明の趣旨を外さない範囲において図面を一部簡略化し、また部品名称も本願にそろえている。特許文献１におけるＬＥＤ発光装置１００は白色部材被覆型のＬＥＤ発光装置であり、図１１はそのＬＥＤ発光装置１００の製造工程を示す各断面図である。図１１（ａ）は基板１０７に導電部材１０６ａ、１０６ｂによってフリップチップ実装されたＬＥＤ１０１の周囲に、枠体１０９を用いて光反射性の第１の白色部材１０４を充填被覆した状態を示している。（ｂ）はＬＥＤ１０１の上面に透明接着剤１０３を塗って、ＬＥＤ１０１からの出射光を通過して外部に放出する透光性部材１０２（透明部材または蛍光部材）を接着する工程を示している。（ｃ）は（ｂ）の工程によって透光性部材１０２の接着が行われた状態を示している。（ｄ）は滴下装置１０８により、第２の白色部材１０５を滴下して透光性部材１０２の側面を含む全体を第２の白色部材１０５で被覆することによって、白色部材被覆型のＬＥＤ発光装置１００が完成する。
【０００５】
図１２は特許文献２におけるＬＥＤ発光装置２００の断面図を示している。
図１２において光取り出し側に開口を有するケース２０３と、ケース２０３内のＬＥＤ搭載面上に設けられた配線電極２０５ａに、導電部材２０６ａ、２０６ｂによってフリップチップ実装されたＬＥＤ２０１の周囲に、ケース２０３を用いて光反射性の白色部材２０４を充填被覆し、この状態においてＬＥＤ２０１の光取り出し面上にシート状の蛍光体層２０２が貼着されている。なお、ＬＥＤ発光装置２００においてはケース２０３を回路基板として使用し、配線電極２０５ａはスルーホール電極２０５ｃを介して裏面側に設けられた電源電極２０５ｂに接続されている。
【０００６】
なお、特許文献１及び特許文献２においては、白色部材の役目としてはＬＥＤの側面側から発光された出射光を反射させて、出射面側に戻し出射効率を高める機能を有するものであり、その構成としてはシリコン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等のコーティング材に反射性のフィラーとして酸化チタン、二酸化ケイ素、二酸化ジルコニューム、アルミナ、窒化ホウ素等の粒子を混入したものを用いており、充填方法としては滴下装置や注入装置を用いている。
【０００７】
次にアンダーフィル被覆を行った従来のＬＥＤ発光装置が特許文献３に開示されている。図１３は特許文献３におけるＬＥＤ発光装置３００の断面図を示しており、図１３において図示は省略してあるが配線電極等の各電極を設けた基板３０７に、バンプ電極である導電部材３０６を設けたＬＥＤ３０１をＦＣ実装した後に、アンダーフィル３０４としての保護樹脂を充填している。このアンダーフィル３０４はＬＥＤ３０１と基板３０７の間にも充填されており、ＬＥＤ３０１と基板３０７の熱膨張率の差による応力を吸収し、接続を補強するために充填されており、エポキシ系、シリコン系、シアノアクリレート系等の樹脂をもちいている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１９２６２９号公報
【特許文献２】特開２００７−１９０９６号公報
【特許文献３】特開２００８−１４０８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１及び特許文献２に記載された従来の白色部材被覆型のＬＥＤ発光装置の製造工程では、回路基板上またはケース上に実装したＬＥＤの発光面を露出させた状態で、ＬＥＤの側面側に白色部材を充填し、白色部材を硬化させた後にＬＥＤの発光面に透光性部材や蛍光体層を接着している。しかし、この工程順では特許文献２の段落００２６に「コーティング材の充填は、ＬＥＤの光取出面を除く部位を覆うように行う。ここで、ＬＥＤの光取出面にコーティング材が付着することがあるが、この場合には研磨によって光取出面のコーティング材を取り除き光取出面を露出させる」の記載がある如く、ＬＥＤの光取出面に対するコーティング材の付着が発生する危険性があり、研磨除去のような余分な工程が必要になる場合があり、生産上の問題となる。また、ＬＥＤの側面を直接白色部材で被覆した場合には、白色部材による反射光が乱光状態となって反射されるため、ＬＥＤの上面側から出射された光に迷光が多く含まれ、集光特性が悪くなる
【００１０】
また特許文献３に記載された従来のアンダーフィル型のＬＥＤ発光装置は、ＬＥＤ３０１から側面方向に出射される発光が有効に活用出来ない無効光となり、ＬＥＤとしての出射効率が上がらないという問題がある。
そこで本発明の目的は、上記問題点を解決しようとするものであり、白色部材被覆型のＬＥＤ発光装置のような、ＬＥＤの光取出面に対するコーティング材の付着の発生や、迷光が発生する危険性のない透明樹脂を用いて、ＬＥＤとしての出射効率を高めたＬＥＤ発光装置およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため本発明におけるＬＥＤ発光装置の構成は、発光素子の外形より大きい形状の蛍光体板に、バンプ実装された発光素子の発光面側を透明接着材にて接着すると共に、前記発光素子の側面と前記蛍光体板の下面との間に透明樹脂を充填し、前記充填された透明樹脂の形状が前記発光素子の実装面側の角部より蛍光体板に向かって円弧状に形成された発光素子チップを構成し、該発光素子チップを回路基板上の配線電極にフリップチップ実装したことを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、ＬＥＤの発光面に、ＬＥＤの発光面より形状の大きい蛍光体板を透明接着剤にて接着し、前記ＬＥＤ素子の側面と前記蛍光体板の下面とを透明樹脂で充填封止し、この透明樹脂の形状が逆テーパーの円弧状に形成することによって、ＬＥＤからの横方向への出射光も円弧状の透明樹脂の形状効果により上方に反射されて、上方への光の取り出し効率を高めることができる。
【００１３】
前記蛍光体板の下面部周辺に封止枠を形成し、前記発光素子の側面と前記蛍光体板の封止枠との間に透明樹脂を充填すると良い。
【００１４】
上記構成によれば、記蛍光体板の庇形状と、蛍光体板の下面部周辺に形成された封止枠とを用いて、充填する透明樹脂の形状を容易に円弧状に形成することができる。
【００１５】
前記回路基板上の配線電極にフリップチップ実装された発光素子チップにおける、円弧状に形成された透明樹脂の外側に反射性の白色部材を充填すると良い。
【００１６】
上記構成によれば、円弧状透明樹脂の外側を反射性の白色部材で充填しているため、円弧状透明樹脂の反射性をさらに高めるとともに、ＬＥＤの下面側への出射光も白色部材によって上方に反射させることにより、上方への光の取り出し効率をさらに高める効果があり、さらに回路基板上にフリップチップ実装されたＬＥＤと回路基板との間に白色部材を充填することによって、ＬＥＤに対するアンダーフィル効果を得ることができる。
【００１７】
前記発光素子の発光面側を蛍光体板に接着する透明接着材と、前記発光素子の側面と前記蛍光体板の下面との間に充填される透明樹脂とが同一の透明樹脂であると良い。
【００１８】
上記構成によれば、接着用の透明樹脂と充填用の透明とを共通化することによって、樹脂どうしの相性が良くなって、はがれ等の問題がなくなり、されに樹脂の兼用によってコストダウンが可能となる。
【００１９】
本発明における発光装置の製造方法は、多数の封止枠を形成した大判の蛍光体板を用意する大判蛍光体板工程と、バンプ実装された複数の発光素子を、前記大判蛍光体板の封止枠内に透明接着剤にて接着する発光素子接着工程と、前記大判蛍光体板に接着された複数の発光素子の側面と、前記蛍光体板の封止枠との間に透明樹脂を充填し、前記充填された透明樹脂の形状が前記ＬＥＤ素子の実装面側の角部より蛍光体板の封止枠に向かって円弧状に形成する透明樹脂充填工程と、前記大判の蛍光体板を切断分離して複数の発光素子チップを構成する切断分離工程と、配線電極を有する大判の回路基板を用意する大判回路基板工程と、前記大判回路基板の配線電極に複数の発光素子チップをフリップチップ実装する実装工程とを有することを特徴とする。
【００２０】
上記製造方法によれば、円弧状透明樹脂によって反射性を高めることにより、上方への光の取り出し効率をさらに高めたＬＥＤ発光装置を容易に構成することができる。
【００２１】
前記実装工程の後に、前記発光素子チップの円弧状に形成された透明樹脂の外側に反射性の白色部材を充填被覆する白色部材充填工程を有すると良い。
【００２２】
上記製造方法によれば、円弧状透明樹脂の外側を反射性の白色部材で充填しているため、円弧状透明樹脂の反射性をさらに高めるとともに、ＬＥＤの下面側への出射光も白色部材によって上方に反射させることにより、上方への光の取り出し効率をさらに高めたＬＥＤ発光装置を容易に構成することができる。
【００２３】
さらに、上記製造方法によれば、所定の配線電極を設けた大判の回路基板に複数の発光素子チップを実装した後に白色部材充填工程を行うことによって、大判の回路基板単位で、多数個発光素子による大型発光装置として使用することができる。
【発明の効果】
【００２４】
上記の如く本発明によれば、ＬＥＤの発光面より形状の大きい蛍光体板をベース基板として発光素子チップ（以後ＬＥＤ発光チップとする）を作成することで、蛍光体板の下面に形成された庇部を利用して、透明樹脂によりＬＥＤの側面に円弧状の反射部を形成することとにより、ＬＥＤの横方向への出射光を上方に反射させて、上方への出射光率を高める効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態におけるＬＥＤ発光装置の断面図である。
【図２】図１に示す第１実施形態におけるＬＥＤ発光装置の上面図である。
【図３】図１に示すＬＥＤ発光装置の製造方法の各断面を示す工程図である。
【図４】本発明の第２実施形態におけるＬＥＤ発光装置の断面図である。
【図５】図４に示す第２実施形態におけるＬＥＤ発光装置の上面図である。
【図６】図４に示すＬＥＤ発光装置の製造方法の各断面を示す工程図である。
【図７】本発明の第３実施形態におけるＬＥＤ発光装置の集合基板方式の製造方法を示す工程図であり、（ａ）はＬＥＤ接着工程、（ｂ）は透明樹脂充填工程、（ｃ）は切断分離工程である。
【図８】本発明の第３実施形態におけるＬＥＤ発光装置の集合基板方式の製造方法を示す工程図であり、（ｄ）は大判回路基板工程、（ｅ）（ｆ）はＬＥＤ発光チップの実装工程である。
【図９】本発明の第４実施形態におけるＬＥＤ発光装置の集合基板方式の製造方法を示す工程図であり、（ｄ）大判回路基板工程、（ｅ）（ｆ）はＬＥＤ発光チップの実装工程である。
【図１０】本発明の第４実施形態におけるＬＥＤ発光装置の集合基板方式の製造方法を示す工程図であり、（ｇ）（ｈ）は白色部材充填工程である。
【図１１】従来のＬＥＤ発光装置の製造方法の各断面を示す工程図である。
【図１２】従来のＬＥＤ発光装置の断面図である。
【図１３】従来のＬＥＤ発光装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（第１実施形態）
以下図面により、本発明の実施形態を説明する。図１〜図３は本発明の第１実施形態におけるＬＥＤ発光装置を示し、図１は本発明の第１実施形態におけるＬＥＤ発光装置１０の断面図、図２は図１に示すＬＥＤ発光装置１０の上面図、図３はＬＥＤ発光装置１０の製造工程を示す工程図であり、各要素の断面図を示している。
【００２７】
図１に示すＬＥＤ発光装置１０の断面図及び、図２に示す上面図において、回路基板７の上面には配線電極５ａが設けられ、スルーホール電極５ｃを通して回路基板７の裏面側の電源電極５ｂに接続されている。またＬＥＤ１の発光面にはＬＥＤ１の発光面より形状の大きな蛍光体板２が後述する透明接着剤３により接着され、ＬＥＤ１の側面および蛍光体板２の下面を透明樹脂４で被覆したＬＥＤ発光チップ１Ａが構成されている。そして回路基板７の配線電極５ａにはＬＥＤ発光チップ１Ａが導電部材６ａ、６ｂによりＦＣ実装されている。なお、ＬＥＤ１の側面に充填された透明樹脂４は、蛍光体板２の下面端部からＬＥＤ１の下面端部に対して円弧状の形状をなしており、ＬＥＤ１からの横面側への出射光は透明樹脂４の円弧形状によって上方に反射され、蛍光体板２を通過して出射させる集光効果を有する。
【００２８】
次にＬＥＤ発光装置１０の製造工程を図３により説明する。図３における工程（ａ）はＬＥＤ接着工程であり、バンプ電極としての導電部材６ａ、６ｂを形成した複数のＬＥＤ１を、大判蛍光体板２Ａ上に形成した印刷枠９の間に所定の間隔をあけて、ＬＥＤ１の発光面側を透明接着剤３によって接着する工程である。工程（ｂ）は透明樹脂充填工程であり、大判蛍光体板２Ａ上に所定の間隔をあけて接着されたＬＥＤ１の間に透明樹脂４を充填する工程であり、透明樹脂４の充填はＩＥＤ１の側面と蛍光体板２の下面に滴下装置等によって充填することにより、蛍光体板２の下面に設けられた印刷枠９とＬＥＤ１の下面端部との間に円弧状に形成される。工程（ｃ）は切断分離工程であり、充填された透明樹脂４の中間の位置となる印刷枠９の位置で切断分離することにより、個々のＬＥＤ発光チップ１Ａを完成させる。このＬＥＤ発光チップ１ＡはＬＥＤ１の発光面に接着された蛍光体板２の底面と、ＬＥＤ１の側面とが透明樹脂４で円弧形状に被覆された状態で、ＬＥＤ１の底面に導電部材６ａ、６ｂが設けられた構成となっている。
【００２９】
工程（ｄ）はＬＥＤ発光チップ１Ａの実装工程であり、配線電極５ａ、スルーホール電極５ｃ、電源電極５ｂが形成された回路基板７にＬＥＤ発光チップ１ＡがＦＣ実装された実装工程である。この実装工程によって図１に示したＬＥＤ発光装置１０が完成する。なお、本製造方法における大判蛍光体板２Ａとしては２個のＬＥＤ発光チップ１Ａに対応する２個分の大きさを例示したが、もっと大きな大判蛍光体板２Ａを用いて多数のＬＥＤ発光チップ１Ａを製造出来ることは当然である。また、前記ＬＥＤ接着工程における透明接着剤３と、透明樹脂充填工程にける透明樹脂４とに同じ透明樹脂を使用することも可能であり、ＬＥＤ接着工程において滴下装置により大判蛍光体板２Ｌに滴下した透明樹脂を透明接着剤３としてＬＥＤ１の接着をおこない、しかる後に同じ滴下装置より透明樹脂を滴下して充填用の透明樹脂４に利用することができる。この方法によれば、透明接着剤３と透明樹脂４とに同じ透明樹脂を用いることによって、樹脂間の相性が良く、製造が容易でコストダウンにもなる。
【００３０】
（第２実施形態）
図４〜図６は本発明の第２実施形態におけるＬＥＤ発光装置を示し、図４は本発明の第２実施形態におけるＬＥＤ発光装置２０の断面図、図５は図４に示すＬＥＤ発光装置２０の上面図、図６はＬＥＤ発光装置２０の製造工程を示す工程図であり、各要素の断面図を示している。なお、第２実施形態におけるＬＥＤ発光装置２０において第１実施形態のＬＥＤ発光装置１０と同じ要素には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
【００３１】
図４に示すＬＥＤ発光装置２０の断面図及び、図５に示す上面図の基本的構成は図１に示すＬＥＤ発光装置１０の断面図及び、図２に示す上面図と同じであり、異なるところは、ＬＥＤ発光装置２０の回路基板７の周囲には印刷枠１９が設けられており、この印刷枠１９を用いてＬＥＤ発光チップ１Ａの透明樹脂４の外周に白色部材８が充填被覆されていることである。
【００３２】
ＬＥＤ発光装置２０では円弧状透明樹脂４の外側を反射性の白色部材８で充填しているため、円弧状透明樹脂４の反射性をさらに高めるとともに、ＬＥＤ１の下面側への出射光も白色部材８によって上方に反射させることにより、上方への光の取り出し効率をさらに高めたＬＥＤ発光装置を容易に構成することができ、さらに白色部材８がＬＥＤ１の底面と回路基板７の上面にも充填されることによって、ＬＥＤ１に対するアンダーフィル効果も得られる。
【００３３】
次にＬＥＤ発光装置２０の製造工程を図６により説明する。図６におけるＬＥＤ接着工程（ａ）、透明樹脂充填工程（ｂ）、切断分離工程（ｃ）までは、第１実施形態におけるＬＥＤ発光装置１０の図３に示す製造工程（ａ）（ｂ）（ｃ）と同じであり重複する説明は省略する。工程（ｄ）は回路基板７に実装されたＬＥＤ発光チップ１Ａに白色部材８を充填する白色部材充填工程であり、配線電極５ａ、スルーホール電極５ｃ、電源電極５ｂと上面周囲に印刷枠１９が形成された回路基板７にＬＥＤ発光チップ１ＡがＦＣ実装された後に、印刷枠１９と蛍光体板２の端部の間に滴下装置等を用いて白色部材８を充填している。
【００３４】
この白色部材８の充填は印刷枠１９と蛍光体板２の端部の間に滴下装置等を用いて白色部材８を充填している。この白色部材８の充填によって透明樹脂４の反射率をさらに高めると共にＬＥＤ１の下面側への出射光も上方に反射させることで、出射光の取り出し効率を一段と高める効果があり、また白色部材８がＬＥＤ１の底面と回路基板７の上面にも充填されることによって、ＬＥＤ１に対するアンダーフィル効果も得られる。この白色部材充填工程により図４に示したＬＥＤ発光装置２０が完成する。なお、本製造方法における大判蛍光体板２Ａとしては２個のＬＥＤ発光チップ１Ａに対応する２個分の大きさを例示したが、もっと大きな大判蛍光体板２Ａを用いて多数のＬＥＤ発光チップ１Ａを製造出来ることは当然である。
【００３５】
（第３実施形態）
次に図７、図８により本発明の第３実施形態におけるＬＥＤ発光装置の製造方法を説明する。図７、図８は本発明の第３実施形態におけるＬＥＤ発光装置１０の集合基板方式の製造工程を示す工程図であり、第３実施形態におけるＬＥＤ発光装置１０の製造方法と第１実施形態におけるＬＥＤ発光装置１０の製造方法で異なるところは、第１実施形態におけるＬＥＤ発光装置１０は蛍光体板のみ大判蛍光体板２Ａを使用していたが、第３実施形態におけるＬＥＤ発光装置１０の製造方法では回路基板７にも大判回路基板７Ａを用いていることである。
【００３６】
図７に示すＬＥＤ接着工程（ａ）、透明樹脂充填工程（ｂ）、切断分離工程（ｃ）までは、第１実施形態におけるＬＥＤ発光装置１０の図３に示す製造工程（ａ）（ｂ）（ｃ）と同じであり重複する説明は省略する。図８に示す工程（ｄ）は大判回路基板工程であり、大判回路基板７Ａの上面には各電極が設けられている。大判回路基板７Ａには点線で示す４個の実装領域７ａがあり、ここにＬＥＤ１を実装する配線電極５ａが所定の間隔を有して設けられ、各実装領域７ａの配線電極５ａ間は接続電極５ｅで接続され、さらに両端の実装領域７ａの配線電極５ａは大判回路基板７の両端に設けられた電源電極５ｄに接続されている。
【００３７】
工程（ｅ）（ｆ）はＬＥＤ発光チップ１Ａの実装工程であり、各実装領域７ａの配線電極５ａに各々ＬＥＤ発光チップ１ＡをＦＣ実装して大判ＬＥＤ発光装置１０Ｌを作成する実装工程である。なお工程（ｅ）は断面図を示し、工程（ｆ）は上面からみた平面図を示している。
【００３８】
（第４実施形態）
次に図９図１０により本発明の第４実施形態におけるＬＥＤ発光装置の製造方法を説明する。図９、図１０は本発明の第４実施形態におけるＬＥＤ発光装置の集合基板方式の製造工程を示す工程図であり、図４、図５に示した第２実施形態のＬＥＤ発光装置２０における集合基板方式の製造工程を示している。また第４実施形態においてもＬＥＤ接着工程（ａ）、透明樹脂充填工程（ｂ）、切断分離工程（ｃ）までは、第１実施形態におけるＬＥＤ発光装置１０の図３に示す製造工程（ａ）（ｂ）（ｃ）と同じであり重複する図示及び説明は省略する。
【００３９】
図９（ｄ）は大判回路基板工程であり、大判回路基板７Ａの上面には各電極が設けられている。大判回路基板７Ａには印刷枠１９で囲まれた４個の実装領域７ａがあり、ここにＬＥＤ発光チップ１Ａを実装する配線電極５ａが所定の間隔を有して設けられ、各実装領域７ａの配線電極５ａ間は接続電極５ｅで接続され、さらに両端の実装領域７ａの配線電極５ａは大判回路基板７の両端に設けられた電源電極５ｄに接続されている。
【００４０】
図９の工程（ｅ）（ｆ）はＬＥＤ発光チップ１Ａの実装工程であり、印刷枠１９に囲まれた各実装領域７ａの配線電極５ａに各々ＬＥＤ発光チップ１ＡをＦＣ実装する実装工程である。なお工程（ｅ）は断面図を示し、工程（ｆ）は上面からみた平面図を示している。
【００４１】
図１０も第４実施形態における集合基板方式の製造工程の続きであり、工程（ｇ）は白色部材充填工程であり、印刷枠１９を利用してＬＥＤ発光チップ１Ａの周囲に白色部材８を充填している。この白色部材充填工程においては図３（ｂ）に示した充填方法と同様に、印刷枠１９と蛍光体板２の端部の間に滴下装置等を用いて白色部材８を充填することにより、白色部材８は蛍光体板２の側面と印刷枠１９との間に円弧形状に充填され、さらにＬＥＤ１の下面と大判回路基板７Ａの上面間にも充填される。この充填により白色部材８がＬＥＤ発光チップ１Ａの透明樹脂４の外側を被覆して透明樹脂４の反射率をさらに高めると共に、ＬＥＤ１の下面側への出射光も上方に反射させることで、出射光の取り出し効率を一段と高める効果があり、また白色部材８がＬＥＤ１の底面と回路基板７の上面にも充填されることによって、ＬＥＤ１に対するアンダーフィル効果も得られる。
【００４２】
上記製造方法により構成された大判ＬＥＤ発光装置２０Ｌは、第３実施形態における大判ＬＥＤ発光装置１０Ｌと同様に、大判のライン光源として使用することができる。
【００４３】
上記の如く、本発明の第３実施形態において製造された大判ＬＥＤ発光装置１０Ｌと、第４実施形態において製造された大判ＬＥＤ発光装置２０Ｌは４個のＬＥＤ発光チップ１Ａを直列接続した１個のライン光源として使用することができる。
【００４４】
次に大判ＬＥＤ発光装置１０Ｌ、２０Ｌの動作に付いて説明する。大判ＬＥＤ発光装置１０Ｌ、２０Ｌの構成は図８及び図１０に示す如く大判回路基板７Ａ上に実装された４個のＬＥＤ発光チップ１Ａは、大判回路基板７Ａの両端部に形成された電源電極５ｄに対して、接続電極５ｅにより直列接続されている。従って大判回路基板７Ａの両端部に形成された電源電極５ｄにＬＥＤ発光チップ１Ａの４個分の電圧、すなわちＬＥＤ発光装置１０、２０に供給する電圧の４倍の電圧を供給することによって、４倍の長さを有するライン光源として使用することができる。
【００４５】
上記の如く、本発明の構成においては大判回路基板７Ａの大きさを任意に変更して、１ライン光源を構成するＬＥＤ発光チップの数や、並列接続するライン光源の数を変更することによって、任意の長さのライン光源及び任意の面積の面光源を構成することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１、１０１，２０１、３０１ ＬＥＤ
１Ａ ＬＥＤ発光チップ
２ 蛍光体板
２Ａ 大判蛍光体板
３、１０３ 透明接着剤
４ 透明樹脂
５ａ、２０５ａ 配線電極
５ｂ，５ｄ、２０５ｂ 電源電極
５ｃ、２０５ｃ スルーホール電極
６ａ，６ｂ、１０６ａ、１０６ｂ 導電部材
２０６ａ、２０６ｂ、３０６ 導電部材
７，１０７ 回路基板
７ａ 実装領域
７Ａ 大判回路基板
８、１０４，２０４ 白色部材
９、１９ 印刷枠
１０、２０、１００、２００ 、３００ ＬＥＤ発光装置
１０Ｌ，２０Ｌ 大判ＬＥＤ発光装置
１０２ 透明性部材
１０５ 第２白色部材
１０９ 枠体
２０２ 蛍光体層
２０３ ケース
【技術分野】
【０００１】
本発明はＬＥＤ素子等の発光素子を備えた発光装置およびその製造方法に関するものであり、詳しくはフリップチップ実装された発光素子の発光面上に、前記発光素子より形状の大きい蛍光体板を透明接着剤にて接着し、前記発光素子の側面と前記蛍光体板の下面との間に透明樹脂を充填し、この充填された透明樹脂の形状を円弧上に形成することで、発光素子の発光を効率良く上方向に行わせる構成の発光装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光素子としてのＬＥＤ素子（以下ＬＥＤと略記する）は半導体素子であるため、長寿命で優れた駆動特性を有し、さらに小型で発光効率が良く、鮮やかな発光色を有することから、カラー表示装置のバックライトや照明等に広く利用されるようになってきた。本発明の実施形態においても発光装置としてＬＥＤ発光装置を事例として説明する。
【０００３】
特に近年、ＬＥＤの周囲を反射性の白色部材で被覆し、ＬＥＤの側方への発光を上方に反射せることで、上方向への発光を効率良く行わせるＬＥＤ発光装置の構成が提案されている。（例えば特許文献１、特許文献２）
【０００４】
以下従来のＬＥＤ発光装置に付いて説明する。なお、理解し易いように発明の趣旨を外さない範囲において図面を一部簡略化し、また部品名称も本願にそろえている。特許文献１におけるＬＥＤ発光装置１００は白色部材被覆型のＬＥＤ発光装置であり、図１１はそのＬＥＤ発光装置１００の製造工程を示す各断面図である。図１１（ａ）は基板１０７に導電部材１０６ａ、１０６ｂによってフリップチップ実装されたＬＥＤ１０１の周囲に、枠体１０９を用いて光反射性の第１の白色部材１０４を充填被覆した状態を示している。（ｂ）はＬＥＤ１０１の上面に透明接着剤１０３を塗って、ＬＥＤ１０１からの出射光を通過して外部に放出する透光性部材１０２（透明部材または蛍光部材）を接着する工程を示している。（ｃ）は（ｂ）の工程によって透光性部材１０２の接着が行われた状態を示している。（ｄ）は滴下装置１０８により、第２の白色部材１０５を滴下して透光性部材１０２の側面を含む全体を第２の白色部材１０５で被覆することによって、白色部材被覆型のＬＥＤ発光装置１００が完成する。
【０００５】
図１２は特許文献２におけるＬＥＤ発光装置２００の断面図を示している。
図１２において光取り出し側に開口を有するケース２０３と、ケース２０３内のＬＥＤ搭載面上に設けられた配線電極２０５ａに、導電部材２０６ａ、２０６ｂによってフリップチップ実装されたＬＥＤ２０１の周囲に、ケース２０３を用いて光反射性の白色部材２０４を充填被覆し、この状態においてＬＥＤ２０１の光取り出し面上にシート状の蛍光体層２０２が貼着されている。なお、ＬＥＤ発光装置２００においてはケース２０３を回路基板として使用し、配線電極２０５ａはスルーホール電極２０５ｃを介して裏面側に設けられた電源電極２０５ｂに接続されている。
【０００６】
なお、特許文献１及び特許文献２においては、白色部材の役目としてはＬＥＤの側面側から発光された出射光を反射させて、出射面側に戻し出射効率を高める機能を有するものであり、その構成としてはシリコン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等のコーティング材に反射性のフィラーとして酸化チタン、二酸化ケイ素、二酸化ジルコニューム、アルミナ、窒化ホウ素等の粒子を混入したものを用いており、充填方法としては滴下装置や注入装置を用いている。
【０００７】
次にアンダーフィル被覆を行った従来のＬＥＤ発光装置が特許文献３に開示されている。図１３は特許文献３におけるＬＥＤ発光装置３００の断面図を示しており、図１３において図示は省略してあるが配線電極等の各電極を設けた基板３０７に、バンプ電極である導電部材３０６を設けたＬＥＤ３０１をＦＣ実装した後に、アンダーフィル３０４としての保護樹脂を充填している。このアンダーフィル３０４はＬＥＤ３０１と基板３０７の間にも充填されており、ＬＥＤ３０１と基板３０７の熱膨張率の差による応力を吸収し、接続を補強するために充填されており、エポキシ系、シリコン系、シアノアクリレート系等の樹脂をもちいている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１９２６２９号公報
【特許文献２】特開２００７−１９０９６号公報
【特許文献３】特開２００８−１４０８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１及び特許文献２に記載された従来の白色部材被覆型のＬＥＤ発光装置の製造工程では、回路基板上またはケース上に実装したＬＥＤの発光面を露出させた状態で、ＬＥＤの側面側に白色部材を充填し、白色部材を硬化させた後にＬＥＤの発光面に透光性部材や蛍光体層を接着している。しかし、この工程順では特許文献２の段落００２６に「コーティング材の充填は、ＬＥＤの光取出面を除く部位を覆うように行う。ここで、ＬＥＤの光取出面にコーティング材が付着することがあるが、この場合には研磨によって光取出面のコーティング材を取り除き光取出面を露出させる」の記載がある如く、ＬＥＤの光取出面に対するコーティング材の付着が発生する危険性があり、研磨除去のような余分な工程が必要になる場合があり、生産上の問題となる。また、ＬＥＤの側面を直接白色部材で被覆した場合には、白色部材による反射光が乱光状態となって反射されるため、ＬＥＤの上面側から出射された光に迷光が多く含まれ、集光特性が悪くなる
【００１０】
また特許文献３に記載された従来のアンダーフィル型のＬＥＤ発光装置は、ＬＥＤ３０１から側面方向に出射される発光が有効に活用出来ない無効光となり、ＬＥＤとしての出射効率が上がらないという問題がある。
そこで本発明の目的は、上記問題点を解決しようとするものであり、白色部材被覆型のＬＥＤ発光装置のような、ＬＥＤの光取出面に対するコーティング材の付着の発生や、迷光が発生する危険性のない透明樹脂を用いて、ＬＥＤとしての出射効率を高めたＬＥＤ発光装置およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため本発明におけるＬＥＤ発光装置の構成は、発光素子の外形より大きい形状の蛍光体板に、バンプ実装された発光素子の発光面側を透明接着材にて接着すると共に、前記発光素子の側面と前記蛍光体板の下面との間に透明樹脂を充填し、前記充填された透明樹脂の形状が前記発光素子の実装面側の角部より蛍光体板に向かって円弧状に形成された発光素子チップを構成し、該発光素子チップを回路基板上の配線電極にフリップチップ実装したことを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、ＬＥＤの発光面に、ＬＥＤの発光面より形状の大きい蛍光体板を透明接着剤にて接着し、前記ＬＥＤ素子の側面と前記蛍光体板の下面とを透明樹脂で充填封止し、この透明樹脂の形状が逆テーパーの円弧状に形成することによって、ＬＥＤからの横方向への出射光も円弧状の透明樹脂の形状効果により上方に反射されて、上方への光の取り出し効率を高めることができる。
【００１３】
前記蛍光体板の下面部周辺に封止枠を形成し、前記発光素子の側面と前記蛍光体板の封止枠との間に透明樹脂を充填すると良い。
【００１４】
上記構成によれば、記蛍光体板の庇形状と、蛍光体板の下面部周辺に形成された封止枠とを用いて、充填する透明樹脂の形状を容易に円弧状に形成することができる。
【００１５】
前記回路基板上の配線電極にフリップチップ実装された発光素子チップにおける、円弧状に形成された透明樹脂の外側に反射性の白色部材を充填すると良い。
【００１６】
上記構成によれば、円弧状透明樹脂の外側を反射性の白色部材で充填しているため、円弧状透明樹脂の反射性をさらに高めるとともに、ＬＥＤの下面側への出射光も白色部材によって上方に反射させることにより、上方への光の取り出し効率をさらに高める効果があり、さらに回路基板上にフリップチップ実装されたＬＥＤと回路基板との間に白色部材を充填することによって、ＬＥＤに対するアンダーフィル効果を得ることができる。
【００１７】
前記発光素子の発光面側を蛍光体板に接着する透明接着材と、前記発光素子の側面と前記蛍光体板の下面との間に充填される透明樹脂とが同一の透明樹脂であると良い。
【００１８】
上記構成によれば、接着用の透明樹脂と充填用の透明とを共通化することによって、樹脂どうしの相性が良くなって、はがれ等の問題がなくなり、されに樹脂の兼用によってコストダウンが可能となる。
【００１９】
本発明における発光装置の製造方法は、多数の封止枠を形成した大判の蛍光体板を用意する大判蛍光体板工程と、バンプ実装された複数の発光素子を、前記大判蛍光体板の封止枠内に透明接着剤にて接着する発光素子接着工程と、前記大判蛍光体板に接着された複数の発光素子の側面と、前記蛍光体板の封止枠との間に透明樹脂を充填し、前記充填された透明樹脂の形状が前記ＬＥＤ素子の実装面側の角部より蛍光体板の封止枠に向かって円弧状に形成する透明樹脂充填工程と、前記大判の蛍光体板を切断分離して複数の発光素子チップを構成する切断分離工程と、配線電極を有する大判の回路基板を用意する大判回路基板工程と、前記大判回路基板の配線電極に複数の発光素子チップをフリップチップ実装する実装工程とを有することを特徴とする。
【００２０】
上記製造方法によれば、円弧状透明樹脂によって反射性を高めることにより、上方への光の取り出し効率をさらに高めたＬＥＤ発光装置を容易に構成することができる。
【００２１】
前記実装工程の後に、前記発光素子チップの円弧状に形成された透明樹脂の外側に反射性の白色部材を充填被覆する白色部材充填工程を有すると良い。
【００２２】
上記製造方法によれば、円弧状透明樹脂の外側を反射性の白色部材で充填しているため、円弧状透明樹脂の反射性をさらに高めるとともに、ＬＥＤの下面側への出射光も白色部材によって上方に反射させることにより、上方への光の取り出し効率をさらに高めたＬＥＤ発光装置を容易に構成することができる。
【００２３】
さらに、上記製造方法によれば、所定の配線電極を設けた大判の回路基板に複数の発光素子チップを実装した後に白色部材充填工程を行うことによって、大判の回路基板単位で、多数個発光素子による大型発光装置として使用することができる。
【発明の効果】
【００２４】
上記の如く本発明によれば、ＬＥＤの発光面より形状の大きい蛍光体板をベース基板として発光素子チップ（以後ＬＥＤ発光チップとする）を作成することで、蛍光体板の下面に形成された庇部を利用して、透明樹脂によりＬＥＤの側面に円弧状の反射部を形成することとにより、ＬＥＤの横方向への出射光を上方に反射させて、上方への出射光率を高める効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態におけるＬＥＤ発光装置の断面図である。
【図２】図１に示す第１実施形態におけるＬＥＤ発光装置の上面図である。
【図３】図１に示すＬＥＤ発光装置の製造方法の各断面を示す工程図である。
【図４】本発明の第２実施形態におけるＬＥＤ発光装置の断面図である。
【図５】図４に示す第２実施形態におけるＬＥＤ発光装置の上面図である。
【図６】図４に示すＬＥＤ発光装置の製造方法の各断面を示す工程図である。
【図７】本発明の第３実施形態におけるＬＥＤ発光装置の集合基板方式の製造方法を示す工程図であり、（ａ）はＬＥＤ接着工程、（ｂ）は透明樹脂充填工程、（ｃ）は切断分離工程である。
【図８】本発明の第３実施形態におけるＬＥＤ発光装置の集合基板方式の製造方法を示す工程図であり、（ｄ）は大判回路基板工程、（ｅ）（ｆ）はＬＥＤ発光チップの実装工程である。
【図９】本発明の第４実施形態におけるＬＥＤ発光装置の集合基板方式の製造方法を示す工程図であり、（ｄ）大判回路基板工程、（ｅ）（ｆ）はＬＥＤ発光チップの実装工程である。
【図１０】本発明の第４実施形態におけるＬＥＤ発光装置の集合基板方式の製造方法を示す工程図であり、（ｇ）（ｈ）は白色部材充填工程である。
【図１１】従来のＬＥＤ発光装置の製造方法の各断面を示す工程図である。
【図１２】従来のＬＥＤ発光装置の断面図である。
【図１３】従来のＬＥＤ発光装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（第１実施形態）
以下図面により、本発明の実施形態を説明する。図１〜図３は本発明の第１実施形態におけるＬＥＤ発光装置を示し、図１は本発明の第１実施形態におけるＬＥＤ発光装置１０の断面図、図２は図１に示すＬＥＤ発光装置１０の上面図、図３はＬＥＤ発光装置１０の製造工程を示す工程図であり、各要素の断面図を示している。
【００２７】
図１に示すＬＥＤ発光装置１０の断面図及び、図２に示す上面図において、回路基板７の上面には配線電極５ａが設けられ、スルーホール電極５ｃを通して回路基板７の裏面側の電源電極５ｂに接続されている。またＬＥＤ１の発光面にはＬＥＤ１の発光面より形状の大きな蛍光体板２が後述する透明接着剤３により接着され、ＬＥＤ１の側面および蛍光体板２の下面を透明樹脂４で被覆したＬＥＤ発光チップ１Ａが構成されている。そして回路基板７の配線電極５ａにはＬＥＤ発光チップ１Ａが導電部材６ａ、６ｂによりＦＣ実装されている。なお、ＬＥＤ１の側面に充填された透明樹脂４は、蛍光体板２の下面端部からＬＥＤ１の下面端部に対して円弧状の形状をなしており、ＬＥＤ１からの横面側への出射光は透明樹脂４の円弧形状によって上方に反射され、蛍光体板２を通過して出射させる集光効果を有する。
【００２８】
次にＬＥＤ発光装置１０の製造工程を図３により説明する。図３における工程（ａ）はＬＥＤ接着工程であり、バンプ電極としての導電部材６ａ、６ｂを形成した複数のＬＥＤ１を、大判蛍光体板２Ａ上に形成した印刷枠９の間に所定の間隔をあけて、ＬＥＤ１の発光面側を透明接着剤３によって接着する工程である。工程（ｂ）は透明樹脂充填工程であり、大判蛍光体板２Ａ上に所定の間隔をあけて接着されたＬＥＤ１の間に透明樹脂４を充填する工程であり、透明樹脂４の充填はＩＥＤ１の側面と蛍光体板２の下面に滴下装置等によって充填することにより、蛍光体板２の下面に設けられた印刷枠９とＬＥＤ１の下面端部との間に円弧状に形成される。工程（ｃ）は切断分離工程であり、充填された透明樹脂４の中間の位置となる印刷枠９の位置で切断分離することにより、個々のＬＥＤ発光チップ１Ａを完成させる。このＬＥＤ発光チップ１ＡはＬＥＤ１の発光面に接着された蛍光体板２の底面と、ＬＥＤ１の側面とが透明樹脂４で円弧形状に被覆された状態で、ＬＥＤ１の底面に導電部材６ａ、６ｂが設けられた構成となっている。
【００２９】
工程（ｄ）はＬＥＤ発光チップ１Ａの実装工程であり、配線電極５ａ、スルーホール電極５ｃ、電源電極５ｂが形成された回路基板７にＬＥＤ発光チップ１ＡがＦＣ実装された実装工程である。この実装工程によって図１に示したＬＥＤ発光装置１０が完成する。なお、本製造方法における大判蛍光体板２Ａとしては２個のＬＥＤ発光チップ１Ａに対応する２個分の大きさを例示したが、もっと大きな大判蛍光体板２Ａを用いて多数のＬＥＤ発光チップ１Ａを製造出来ることは当然である。また、前記ＬＥＤ接着工程における透明接着剤３と、透明樹脂充填工程にける透明樹脂４とに同じ透明樹脂を使用することも可能であり、ＬＥＤ接着工程において滴下装置により大判蛍光体板２Ｌに滴下した透明樹脂を透明接着剤３としてＬＥＤ１の接着をおこない、しかる後に同じ滴下装置より透明樹脂を滴下して充填用の透明樹脂４に利用することができる。この方法によれば、透明接着剤３と透明樹脂４とに同じ透明樹脂を用いることによって、樹脂間の相性が良く、製造が容易でコストダウンにもなる。
【００３０】
（第２実施形態）
図４〜図６は本発明の第２実施形態におけるＬＥＤ発光装置を示し、図４は本発明の第２実施形態におけるＬＥＤ発光装置２０の断面図、図５は図４に示すＬＥＤ発光装置２０の上面図、図６はＬＥＤ発光装置２０の製造工程を示す工程図であり、各要素の断面図を示している。なお、第２実施形態におけるＬＥＤ発光装置２０において第１実施形態のＬＥＤ発光装置１０と同じ要素には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
【００３１】
図４に示すＬＥＤ発光装置２０の断面図及び、図５に示す上面図の基本的構成は図１に示すＬＥＤ発光装置１０の断面図及び、図２に示す上面図と同じであり、異なるところは、ＬＥＤ発光装置２０の回路基板７の周囲には印刷枠１９が設けられており、この印刷枠１９を用いてＬＥＤ発光チップ１Ａの透明樹脂４の外周に白色部材８が充填被覆されていることである。
【００３２】
ＬＥＤ発光装置２０では円弧状透明樹脂４の外側を反射性の白色部材８で充填しているため、円弧状透明樹脂４の反射性をさらに高めるとともに、ＬＥＤ１の下面側への出射光も白色部材８によって上方に反射させることにより、上方への光の取り出し効率をさらに高めたＬＥＤ発光装置を容易に構成することができ、さらに白色部材８がＬＥＤ１の底面と回路基板７の上面にも充填されることによって、ＬＥＤ１に対するアンダーフィル効果も得られる。
【００３３】
次にＬＥＤ発光装置２０の製造工程を図６により説明する。図６におけるＬＥＤ接着工程（ａ）、透明樹脂充填工程（ｂ）、切断分離工程（ｃ）までは、第１実施形態におけるＬＥＤ発光装置１０の図３に示す製造工程（ａ）（ｂ）（ｃ）と同じであり重複する説明は省略する。工程（ｄ）は回路基板７に実装されたＬＥＤ発光チップ１Ａに白色部材８を充填する白色部材充填工程であり、配線電極５ａ、スルーホール電極５ｃ、電源電極５ｂと上面周囲に印刷枠１９が形成された回路基板７にＬＥＤ発光チップ１ＡがＦＣ実装された後に、印刷枠１９と蛍光体板２の端部の間に滴下装置等を用いて白色部材８を充填している。
【００３４】
この白色部材８の充填は印刷枠１９と蛍光体板２の端部の間に滴下装置等を用いて白色部材８を充填している。この白色部材８の充填によって透明樹脂４の反射率をさらに高めると共にＬＥＤ１の下面側への出射光も上方に反射させることで、出射光の取り出し効率を一段と高める効果があり、また白色部材８がＬＥＤ１の底面と回路基板７の上面にも充填されることによって、ＬＥＤ１に対するアンダーフィル効果も得られる。この白色部材充填工程により図４に示したＬＥＤ発光装置２０が完成する。なお、本製造方法における大判蛍光体板２Ａとしては２個のＬＥＤ発光チップ１Ａに対応する２個分の大きさを例示したが、もっと大きな大判蛍光体板２Ａを用いて多数のＬＥＤ発光チップ１Ａを製造出来ることは当然である。
【００３５】
（第３実施形態）
次に図７、図８により本発明の第３実施形態におけるＬＥＤ発光装置の製造方法を説明する。図７、図８は本発明の第３実施形態におけるＬＥＤ発光装置１０の集合基板方式の製造工程を示す工程図であり、第３実施形態におけるＬＥＤ発光装置１０の製造方法と第１実施形態におけるＬＥＤ発光装置１０の製造方法で異なるところは、第１実施形態におけるＬＥＤ発光装置１０は蛍光体板のみ大判蛍光体板２Ａを使用していたが、第３実施形態におけるＬＥＤ発光装置１０の製造方法では回路基板７にも大判回路基板７Ａを用いていることである。
【００３６】
図７に示すＬＥＤ接着工程（ａ）、透明樹脂充填工程（ｂ）、切断分離工程（ｃ）までは、第１実施形態におけるＬＥＤ発光装置１０の図３に示す製造工程（ａ）（ｂ）（ｃ）と同じであり重複する説明は省略する。図８に示す工程（ｄ）は大判回路基板工程であり、大判回路基板７Ａの上面には各電極が設けられている。大判回路基板７Ａには点線で示す４個の実装領域７ａがあり、ここにＬＥＤ１を実装する配線電極５ａが所定の間隔を有して設けられ、各実装領域７ａの配線電極５ａ間は接続電極５ｅで接続され、さらに両端の実装領域７ａの配線電極５ａは大判回路基板７の両端に設けられた電源電極５ｄに接続されている。
【００３７】
工程（ｅ）（ｆ）はＬＥＤ発光チップ１Ａの実装工程であり、各実装領域７ａの配線電極５ａに各々ＬＥＤ発光チップ１ＡをＦＣ実装して大判ＬＥＤ発光装置１０Ｌを作成する実装工程である。なお工程（ｅ）は断面図を示し、工程（ｆ）は上面からみた平面図を示している。
【００３８】
（第４実施形態）
次に図９図１０により本発明の第４実施形態におけるＬＥＤ発光装置の製造方法を説明する。図９、図１０は本発明の第４実施形態におけるＬＥＤ発光装置の集合基板方式の製造工程を示す工程図であり、図４、図５に示した第２実施形態のＬＥＤ発光装置２０における集合基板方式の製造工程を示している。また第４実施形態においてもＬＥＤ接着工程（ａ）、透明樹脂充填工程（ｂ）、切断分離工程（ｃ）までは、第１実施形態におけるＬＥＤ発光装置１０の図３に示す製造工程（ａ）（ｂ）（ｃ）と同じであり重複する図示及び説明は省略する。
【００３９】
図９（ｄ）は大判回路基板工程であり、大判回路基板７Ａの上面には各電極が設けられている。大判回路基板７Ａには印刷枠１９で囲まれた４個の実装領域７ａがあり、ここにＬＥＤ発光チップ１Ａを実装する配線電極５ａが所定の間隔を有して設けられ、各実装領域７ａの配線電極５ａ間は接続電極５ｅで接続され、さらに両端の実装領域７ａの配線電極５ａは大判回路基板７の両端に設けられた電源電極５ｄに接続されている。
【００４０】
図９の工程（ｅ）（ｆ）はＬＥＤ発光チップ１Ａの実装工程であり、印刷枠１９に囲まれた各実装領域７ａの配線電極５ａに各々ＬＥＤ発光チップ１ＡをＦＣ実装する実装工程である。なお工程（ｅ）は断面図を示し、工程（ｆ）は上面からみた平面図を示している。
【００４１】
図１０も第４実施形態における集合基板方式の製造工程の続きであり、工程（ｇ）は白色部材充填工程であり、印刷枠１９を利用してＬＥＤ発光チップ１Ａの周囲に白色部材８を充填している。この白色部材充填工程においては図３（ｂ）に示した充填方法と同様に、印刷枠１９と蛍光体板２の端部の間に滴下装置等を用いて白色部材８を充填することにより、白色部材８は蛍光体板２の側面と印刷枠１９との間に円弧形状に充填され、さらにＬＥＤ１の下面と大判回路基板７Ａの上面間にも充填される。この充填により白色部材８がＬＥＤ発光チップ１Ａの透明樹脂４の外側を被覆して透明樹脂４の反射率をさらに高めると共に、ＬＥＤ１の下面側への出射光も上方に反射させることで、出射光の取り出し効率を一段と高める効果があり、また白色部材８がＬＥＤ１の底面と回路基板７の上面にも充填されることによって、ＬＥＤ１に対するアンダーフィル効果も得られる。
【００４２】
上記製造方法により構成された大判ＬＥＤ発光装置２０Ｌは、第３実施形態における大判ＬＥＤ発光装置１０Ｌと同様に、大判のライン光源として使用することができる。
【００４３】
上記の如く、本発明の第３実施形態において製造された大判ＬＥＤ発光装置１０Ｌと、第４実施形態において製造された大判ＬＥＤ発光装置２０Ｌは４個のＬＥＤ発光チップ１Ａを直列接続した１個のライン光源として使用することができる。
【００４４】
次に大判ＬＥＤ発光装置１０Ｌ、２０Ｌの動作に付いて説明する。大判ＬＥＤ発光装置１０Ｌ、２０Ｌの構成は図８及び図１０に示す如く大判回路基板７Ａ上に実装された４個のＬＥＤ発光チップ１Ａは、大判回路基板７Ａの両端部に形成された電源電極５ｄに対して、接続電極５ｅにより直列接続されている。従って大判回路基板７Ａの両端部に形成された電源電極５ｄにＬＥＤ発光チップ１Ａの４個分の電圧、すなわちＬＥＤ発光装置１０、２０に供給する電圧の４倍の電圧を供給することによって、４倍の長さを有するライン光源として使用することができる。
【００４５】
上記の如く、本発明の構成においては大判回路基板７Ａの大きさを任意に変更して、１ライン光源を構成するＬＥＤ発光チップの数や、並列接続するライン光源の数を変更することによって、任意の長さのライン光源及び任意の面積の面光源を構成することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１、１０１，２０１、３０１ ＬＥＤ
１Ａ ＬＥＤ発光チップ
２ 蛍光体板
２Ａ 大判蛍光体板
３、１０３ 透明接着剤
４ 透明樹脂
５ａ、２０５ａ 配線電極
５ｂ，５ｄ、２０５ｂ 電源電極
５ｃ、２０５ｃ スルーホール電極
６ａ，６ｂ、１０６ａ、１０６ｂ 導電部材
２０６ａ、２０６ｂ、３０６ 導電部材
７，１０７ 回路基板
７ａ 実装領域
７Ａ 大判回路基板
８、１０４，２０４ 白色部材
９、１９ 印刷枠
１０、２０、１００、２００ 、３００ ＬＥＤ発光装置
１０Ｌ，２０Ｌ 大判ＬＥＤ発光装置
１０２ 透明性部材
１０５ 第２白色部材
１０９ 枠体
２０２ 蛍光体層
２０３ ケース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子の外形より大きい形状の蛍光体板に、バンプ実装された発光素子の発光面側を透明接着材にて接着すると共に、前記発光素子の側面と前記蛍光体板の下面との間に透明樹脂を充填し、前記充填された透明樹脂の形状が前記発光素子の実装面側の角部より蛍光体板に向かって円弧状に形成された発光素子チップを構成し、該発光素子チップを回路基板上の配線電極にフリップチップ実装したことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記蛍光体板の下面部周辺に封止枠を形成し、前記発光素子の側面と前記蛍光体板の封止枠との間に透明樹脂を充填した請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記回路基板上の配線電極にフリップチップ実装された発光素子チップにおける、円弧状に形成された透明樹脂の外側に反射性の白色部材を充填した請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記発光素子の発光面側を蛍光体板に接着する透明接着材と、前記発光素子の側面と前記蛍光体板の下面との間に充填される透明樹脂とが同一の透明樹脂である請求項１から３の何れか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
多数の封止枠を形成した大判の蛍光体板を用意する大判蛍光体板工程と、バンプ実装された複数の発光素子を、前記大判蛍光体板の封止枠内に透明接着剤にて接着する発光素子接着工程と、前記大判蛍光体板に接着された複数の発光素子の側面と、前記蛍光体板の封止枠との間に透明樹脂を充填し、前記充填された透明樹脂の形状が前記ＬＥＤ素子の実装面側の角部より蛍光体板の封止枠に向かって円弧状に形成する透明樹脂充填工程と、前記大判の蛍光体板を切断分離して複数の発光素子チップを構成する切断分離工程と、配線電極を有する大判の回路基板を用意する大判回路基板工程と、前記大判回路基板の配線電極に複数の発光素子チップをフリップチップ実装する実装工程とを有する発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記実装工程の後に、前記発光素子チップの円弧状に形成された透明樹脂の外側に反射性の白色部材を充填被覆する白色部材充填工程を有する請求項５に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１】
発光素子の外形より大きい形状の蛍光体板に、バンプ実装された発光素子の発光面側を透明接着材にて接着すると共に、前記発光素子の側面と前記蛍光体板の下面との間に透明樹脂を充填し、前記充填された透明樹脂の形状が前記発光素子の実装面側の角部より蛍光体板に向かって円弧状に形成された発光素子チップを構成し、該発光素子チップを回路基板上の配線電極にフリップチップ実装したことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記蛍光体板の下面部周辺に封止枠を形成し、前記発光素子の側面と前記蛍光体板の封止枠との間に透明樹脂を充填した請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記回路基板上の配線電極にフリップチップ実装された発光素子チップにおける、円弧状に形成された透明樹脂の外側に反射性の白色部材を充填した請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記発光素子の発光面側を蛍光体板に接着する透明接着材と、前記発光素子の側面と前記蛍光体板の下面との間に充填される透明樹脂とが同一の透明樹脂である請求項１から３の何れか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
多数の封止枠を形成した大判の蛍光体板を用意する大判蛍光体板工程と、バンプ実装された複数の発光素子を、前記大判蛍光体板の封止枠内に透明接着剤にて接着する発光素子接着工程と、前記大判蛍光体板に接着された複数の発光素子の側面と、前記蛍光体板の封止枠との間に透明樹脂を充填し、前記充填された透明樹脂の形状が前記ＬＥＤ素子の実装面側の角部より蛍光体板の封止枠に向かって円弧状に形成する透明樹脂充填工程と、前記大判の蛍光体板を切断分離して複数の発光素子チップを構成する切断分離工程と、配線電極を有する大判の回路基板を用意する大判回路基板工程と、前記大判回路基板の配線電極に複数の発光素子チップをフリップチップ実装する実装工程とを有する発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記実装工程の後に、前記発光素子チップの円弧状に形成された透明樹脂の外側に反射性の白色部材を充填被覆する白色部材充填工程を有する請求項５に記載の発光装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−１２５４５（Ｐ２０１３−１２５４５Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４３４１１（Ｐ２０１１−１４３４１１）
【出願日】平成２３年６月２８日（２０１１．６．２８）
【出願人】（０００１３１４３０）シチズン電子株式会社 (798)
【出願人】（０００００１９６０）シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２８日（２０１１．６．２８）
【出願人】（０００１３１４３０）シチズン電子株式会社 (798)
【出願人】（０００００１９６０）シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【Ｆターム（参考）】
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