発光部品、発光器、及び発光部品の製造方法
【課題】封止樹脂の耐光性、およびプライマー層のガス遮断性の機能を保ちながら、材料構成を変更せず、封止樹脂の接着性を向上させる発光部品およびその製造方法を提供する。
【解決手段】発光素子とガス遮断性の高いプライマー層とを、耐光性が優れる封止樹脂で封止すると共に、上記プライマー層をガス遮断層と、封止樹脂の接着性を向上させる密着層からなる多層構造とすることで、封止樹脂の接着性を向上させることができる。
【解決手段】発光素子とガス遮断性の高いプライマー層とを、耐光性が優れる封止樹脂で封止すると共に、上記プライマー層をガス遮断層と、封止樹脂の接着性を向上させる密着層からなる多層構造とすることで、封止樹脂の接着性を向上させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子を搭載した発光部品、発光部品の製造方法、発光部品を用いた発光器、封止樹脂の封止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
１９９０年代に青色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子が開発され、青色ＬＥＤ素子と、青色ＬＥＤ素子からの光を受けて高効率で黄色光を発するＹＡＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｇａｒｎｅｔ）蛍光体とを合わせた白色ＬＥＤが開発された。これにより、ＬＥＤを使った一般照明、ＴＶ用バックライト光源への応用展開に向けて、白色の色度安定化やより高輝度化を目指した開発が進んでいる。これらの開発に当たり、ＬＥＤ素子を封止する封止樹脂における耐熱性，耐光性の改善が大きな課題となっている。白色ＬＥＤでは、使用するＬＥＤ素子から放出される波長が短くエネルギーが大きい青色光による周辺部材の劣化が問題となる。
【０００３】
また、封止樹脂としてエポキシ樹脂を用いた場合、ＬＥＤ素子から放出される波長が短く、エネルギーが大きい。このため、封止樹脂の変色などの劣化がひどく、高輝度発光を長時間維持することができない。
【０００４】
この長時間の高輝度発光の要望に耐えうる封止樹脂として、シリコーン系樹脂が使用されている。しかし、シリコーン系樹脂は、耐光性が優れるもののガス遮断性が悪いものが多い。封止樹脂のガス遮断性が悪い場合、例えば水蒸気の透過により封止樹脂と基板またはパッケージ界面との間に結露が生じ、配線パターンや素子電極の劣化や短絡の原因になる。このため、車載用途などではガスにおける耐腐食性を有する必要があるが、封止樹脂のガス遮断性が悪い場合、ＬＥＤ素子の安定動作性を満足することはできない。
【０００５】
一方、シリコーン系樹脂をガス遮断性のよい樹脂で変性させたものもあるが、耐光性が低下するため、最適な封止樹脂を見出すのは難しい状況にある。また、シリコーン系樹脂は接着性が弱いため、発光素子の発熱などにより、周辺部材との界面で熱膨張係数の差により樹脂剥がれが生じて、発光輝度の低下などの発光部品として特性劣化を引き起こす。
【０００６】
これを改善する手法として、周辺部材にガス遮断性の高いプライマー層を形成させ、その上からシリコーン系樹脂で封止することで、ガスの遮断性の向上、基板とプライマー層の接着性の向上が図られているＬＥＤパッケージが開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１０２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
発光部品においてプライマー層を形成した場合、基板とプライマー層との接着性は向上する。しかし、シリコーン樹脂自体の接着性が弱いため、プライマー層とシリコーン樹脂との接着性は十分でないという課題がある。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、プライマー層と封止樹脂との接着性を向上させる密着層を形成することで、封止樹脂の耐光性、およびプライマー層のガス遮断性の機能を保ちながら、封止樹脂の接着性を向上させる発光部品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】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
発明に係る発光部品は、基板と、前記基板に実装された発光素子と、前記基板の少なくとも一部と前記発光素子の表面を覆うプライマー層と、前記プライマー層を覆う封止樹脂と、を備える発光部品であって、前記プライマー層は、ガス遮断性を有する樹脂で形成され、前記封止樹脂は、耐光性を有し、前記発光素子から発光される光を透過するとともに、前記プライマー層との間に、少なくとも１層以上の密着層を有し、前記密着層は、発光素子から発光される光を透過し、前記プライマー層及び前記封止樹脂のそれぞれの界面で反応する樹脂で構成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る発光部品により、プライマー層及び封止樹脂のそれぞれの界面で反応する密着層を形成することで、封止樹脂の耐光性、およびプライマー層のガス遮断性の機能を保ちながら、プライマー層と封止樹脂との接着性を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明に係る発光部品において、前記密着層の樹脂は、前記プライマー層及び前記封止樹脂とそれぞれ結合する官能基を有することを特徴とする。
これにより、密着層は、プライマー層及び封止樹脂と結合反応することができるため、封止樹脂との接着性が確実に向上する。
【００１３】
また、本発明に係る発光部品において、前記密着層は、ガス遮断性を有する第１の樹脂と前記発光素子から発光される光を透過する第２の樹脂とで形成されるとともに、前記第１の樹脂は、前記プライマー層及び前記第２の樹脂が有する官能基と結合する官能基を有し、前記第２の樹脂は、前記封止樹脂及び前記第１の樹脂が有する官能基と結合する官能基を有しているを特徴とする。
これにより、プライマー層と結合反応する第１の樹脂と、封止樹脂と結合反応する第２の樹脂を結合反応させるため、プライマー層と封止樹脂との間の接着性を確実に向上させることができる。
【００１４】
また、本発明に係る発光部品において、前記密着層は、２層以上で構成され、各層の前記第１の樹脂のモル濃度の割合が、前記プライマー層から前記封止樹脂に向かって少なくなっていくことを特徴とする。
これにより、プライマー層に対する密着層のプライマー層と接着する１層の親和性、密着層の各層に対する親和性、及び封止樹脂に対する密着層の封止樹脂と接着する１層の親和性がそれぞれ高いため、さらにプライマー層と封止樹脂との間の接着性を向上させることができる。そのために、本発明に係る発光部品は、界面剥離等が生じがたくなり、高耐久性を備えたものとなる。
【００１５】
また、本発明に係る発光部品において、前記密着層の１層の厚さが０．０５μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする。
密着層の１層の厚さが、０．０５μｍ以上であれば、接着性の向上に寄与させることができる。また、密着層の１層の厚さが、２０μｍ以下であれば、耐光性を十分に保つことができる。
【００１６】
また、本発明に係る発光部品において、前記プライマー層の厚さが、０．２μｍ以上９０μｍ以下であり、前記プライマー層と前記密着層との合計の厚さが、１００μｍ以下であることを特徴とする。
これにより、封止樹脂の耐光性に影響を及ぼすことなくガス遮断性を保つことができる。
【００１７】
また、本発明に係る発光部品において、前記封止樹脂はシリコーン系樹脂で構成され、前記プライマー層はアクリル系樹脂または変性シリコーン系樹脂で構成されることを特徴とする。
これにより、耐光性を有する封止樹脂及びガス遮断性を有するプライマー層で発光部品を構成することができる。
【００１８】
また、本発明に係る発光部品において、前記封止樹脂の屈折率が、前記プライマー層の屈折率よりも低く、前記密着層は、２層以上の多層であり、前記密着層の各層の屈折率が、前記プライマー層から前記封止樹脂に向かってが低くなっていくことを特徴とする。
これにより、各層間において、発光素子から発光された光の全反射を防ぐことができるので、発光素子からの光を発光部品の外部に取り出す効率を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明に係る発光部品を用いて発光器を製造することができる。
また、本発明に係る発光部品の製造方法は、基板上に発光素子を実装する発光素子実装工程と、ガス遮断性を有する樹脂で構成されたプライマー層を前記基板の少なくとも一部と前記発光素子の表面に形成する前記プライマー層形成工程と、発光素子から発光される光を透過し、前記プライマー層及び前記封止樹脂のそれぞれの界面で反応する樹脂で形成された少なくとも１層以上の密着層を前記プライマー層上に形成する密着層形成工程と、前記発光素子から発光される光を透過する封止樹脂を前記密着層上に形成する風刺樹脂形成工程と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る発光部品の製造方法は、前記密着層形成工程において、前記密着層が有する官能基が、前記プライマー層が有する官能基と結合し、前記封止樹脂形成工程において、前記密着層が有する官能基が、前記封止樹脂が有する官能基と結合することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る発光部品の製造方法は、前記密着層形成工程において、前記密着層は、ガス遮断性を有する第１の樹脂と前記発光素子から発光される光を透過する第２の樹脂とで構成されるとともに、第１の樹脂及び第２の樹脂は、互いの樹脂が有する官能基と結合して形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る発光部品により、プライマー層及び封止樹脂のそれぞれの界面で反応する密着層を形成することで、封止樹脂の耐光性、およびプライマー層のガス遮断性の機能を保ちながら、プライマー層と封止樹脂との接着性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第一実施形態に係る発光部品を示す図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る発光部品の接着強度と密着層がない場合の発光部品の接着強度の比較を示す図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る発光部品を製造する工程のうち、電極形成工程を示す図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係る発光部品を製造する工程のうち、発光素子実装工程を示す図である。
【図５】本発明の第一実施形態に係る発光部品を製造する工程のうち、プライマー層形成工程を示す説明図である。
【図６】本発明の第一実施形態に係る発光部品を製造する工程のうち、封止樹脂形成工程を示す説明図である。
【図７】本発明の第二実施形態に係る発光部品を示す図である。
【図８】本発明の第三実施形態に係る発光部品を示す図である。
【図９】本発明の第四実施形態に係る発光部品を示す図である。
【図１０】本発明の第四実施形態に係る発光部品を製造する工程のうち、電極形成工程を示す図である。
【図１１】本発明の第四実施形態に係る発光部品を製造する工程のうち、発光素子実装工程を示す図である。
【図１２】本発明の第四実施形態に係る発光部品を製造する工程のうち、プライマー層形成工程を示す図である。
【図１３】本発明の第四実施形態に係る発光部品を製造する工程のうち、封止樹脂形成を示す図である。
【図１４】本発明の第五実施形態に係る発光部品を示す図である。
【図１５】本発明の第五実施形態に係る発光部品を製造する工程のうち、電極形成工程を示す図である。
【図１６】本発明の第五実施形態に係る発光部品を製造する工程のうち、発光素子実装工程を示す図である。
【図１７】本発明の第五実施形態に係る発光部品を製造する工程のうち、プライマー層形成工程を示す図である。
【図１８】本発明の第五実施形態に係る発光部品を製造する工程のうち、封止樹脂形成を示す図である。
【図１９】本発明の第五実施形態に係る発光部品を製造する工程のうち、発光部品個片化工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明の発光素子を搭載した発光部品について、実施形態を用いて説明する。なお、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施形態に制約されるものはない。
【００２５】
本発明に係る第一実施形態について、図面に基づいて説明する。
図１（ａ）は、本発明に係る第一実施形態である発光素子を搭載した発光部品を発光装置上面方向から示した図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面を表す図である。
図１（ｂ）に示すように、発光部品１０は、基板２の１の面に配置された発光素子５を備える。
【００２６】
基板２は、底面から開口端に向かって広がる傾斜面を有する窪み部を内側に備えている。また、基板２は、絶縁性を有し、例えば樹脂、ガラス、及びセラミックのうちいずれか１つで形成される。なお、基板２は、光反射性のある樹脂、セラミック、ガラスのいずれかで作製されていることが望ましい。本実施形態では、基板２は樹脂で構成される。この場合、上記発光素子５から照射される光を基板２で反射するので、発光素子５から照射される光の減衰を防止することができる。
【００２７】
また、基板２は、基板２の１の面から１の面と反対の面まで貫通する２つの基板貫通孔を備えている。また、２つの基板貫通孔にそれぞれ貫通電極３が形成されている。この貫通電極３は、例えば銀ペースト等により形成される。また、基板２の１の面において２つの貫通電極３上にそれぞれ電極パッド４が形成されている。この電極パッド４は、金属からなり、印刷技術または、リソグラフィ技術により形成される。なお、電極パッド４は例えば銀などの反射性の良いものを用いてよい。これにより、発光部品１０は、基板の１の面から１の面と反対の面に向かって形成され、それぞれ異なる電極パッドと電気的に接続する２つの取り出し電極、すなわち本実施形態における貫通電極を備えている構成になっている。
【００２８】
また、発光素子５は、窪み部内に配置され、ボンディングワイヤ６と接続するとともに、一方の電極パッド４上に配置されている。ボンディングワイヤ６は、例えば加工が容易で電気抵抗の低い金およびアルミニウムのワイヤで形成される。また、ボンディングワイヤ６は、他方の電極パッド４と接続されている。すなわち、発光素子５は、２つの貫通電極３に電気的に接続されている。具体的には、発光素子５において、貫通電極３上に形成された一方の電極パッド４にアノード電極（図示せず）が接続され、ボンディングワイヤ６で基板２上に形成された他方の電極パッド４にカソード電極（図示せず）が接続されている。
【００２９】
また、発光素子５は、一例として、波長４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の青色波長領域に主発光ピークを有する青色ＬＥＤ素子である。なお、発光素子５は、青色ＬＥＤ素子に限られるものではない。例えば、赤色・黄色・緑色・紫外ＬＥＤや有機ＥＬなどである。
また、発光部品１０は、発光素子５、電極パッド４、基板２の１の面および窪み部の傾斜面を覆う層状のプライマー層７を備えている。
【００３０】
プライマー層７は、ガス遮断性を有する樹脂を主成分とする材料で構成される。この場合、プライマー層７は、ガス遮断性を有するアクリル系樹脂、または、アクリロイル基、エポキシ基、アミノ基、カルボキシル基、アルコキシ基のうち少なくとも１種類を導入したガス遮断性を有する変性シリコーン系樹脂で形成することができる。
【００３１】
プライマー層７は、好ましくは、下記の式（１）を有するアクリル系樹脂で構成することができる。
【００３２】
【化１】
ここで、Ｒ１は、例えばアルキル基、フルオロアルキル基から選ばれる基で構成する。また、Ｒ２は、加水分解性シリル基、シラノール基、不飽和基を有するシリル基、ヒドロシリル基、アルコキシ基等の珪素基から選ばれる基で構成する。また、ａは自然数である。
【００３３】
また、発光部品１０は、プライマー層７を覆ってプライマー層７に密着する密着層９を備えている。
【００３４】
また、この発光部品１０は、密着層９を覆って密着するとともに、基板２の窪み部を充填して発光素子５を封止する耐光性を有する樹脂を主成分とする材料からなる封止樹脂８を有する。この場合、封止樹脂８は、例えば下記の式（２）を有するシリコーン系樹脂など、耐光性を有する樹脂を用いることができる。
【００３５】
【化２】
ここで、Ｒ３は、例えばアルキル基で構成する。また、Ｒ４は、例えば、ビニル基、活性水素、アミノ基、エポキシ基、アルコキシ基から選ばれる基で構成する。また、Ｒ５、Ｒ６は、それぞれ独立したエトキシ基、メトキシ基などのアルコキシ基、またはフルオロアルキル基から選ばれる基で構成する。また、ｂは自然数である。
【００３６】
また、式（１）、式（２）のポリマーの長さは重合をとめる分子を添加することで調整できる。
また、密着層９は、プライマー層７及び封止樹脂８が有する官能基とそれぞれ結合する官能基を有することを特徴とする。
【００３７】
このとき、プライマー層７が式（１）で構成される樹脂の場合、例えば密着層９が式（１）で構成される部分を有していれば、重合開始剤等により重合反応させることができる。ただし、密着層９がプライマー層７と親和性のよい樹脂であれば、密着層９は必ずしもプライマー層７と結合する官能基を有する必要はない。
【００３８】
また、このとき、封止樹脂が式（２）で構成される樹脂の場合、例えば密着層９が式（２）で構成される部分を有していれば、Ｒ５、Ｒ６を構成する官能基を加水分解後脱水縮合し、又はそのまま脱水縮合することで重合反応させることができる。ただし、密着層９が封止樹脂８と親和性のよい樹脂であれば、密着層９は必ずしも封止樹脂８と結合する官能基を有する必要はない。
【００３９】
なお、密着層９は、ガス遮断性を有する第１の樹脂と発光素子５から発光される光を透過する第２の樹脂とで構成することができる。このとき、第１の樹脂は、プライマー層７及び第２の樹脂が有する官能基と結合する官能基を有している。
また、第２の樹脂は、封止樹脂８及び第１の樹脂が有する官能基と結合する官能基を有している。
このとき、第１の樹脂は、下記の式（３）のアクリル系樹脂で構成することができる。
【００４０】
【化３】
また、第２の樹脂は、下記の式（４）のシリコーン系樹脂で構成することができる。
【００４１】
【化４】
ここで、式（３）のＲ７〜Ｒ９は、それぞれ独立したメチル基、アルキル基、フルオロアルキル基などから選ばれる基であり、第２の樹脂と結合しない官能基で構成されている。また、Ｒ１０は、活性水素、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、ビニル基などから選ばれる基で構成され、式（４）のＲ１４と結合することができる。
【００４２】
また、式（４）のＲ１１〜Ｒ１３は、それぞれ独立したメチル基、アルキル基、フルオロアルキル基などから選ばれる基であり、第１の樹脂と結合しない官能基で構成されている。また、Ｒ１４は、水酸基、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、カルボキシル基、活性水素などから選ばれる基で構成され、式（３）のＲ１０と結合することができる。
【００４３】
また、第１の樹脂は、重合開始剤等を添加して、各分子の重合反応を進めることで形成される。また、第２の樹脂は例えば、ビニル基、活性水素、アミノ基、エポキシ基、アルコキシ基から選ばれる基が加水分解後脱水縮合し、又はそのまま脱水縮合することで各分子を重合することができる。
【００４４】
Ｒ１０とＲ１４の結合は、第１の樹脂及び第２の樹脂の重合反応と同時に、Ｒ１０が脱水縮合することによりＲ１４と重合反応させ、結合することができる。
【００４５】
また、Ｒ４とＲ８は、第１の樹脂及び第２の樹脂の重合反応とは別に、Ｒ１０、Ｒ１４を水酸基で構成し、水酸基の脱水縮合で重合させることができる。また、例えばＲ１０、Ｒ１４の一方をグリシドキシ基などのエポキシ基、他方を水酸基、アミノ基、カルボキシル基、活性水素で構成し、Ｒ１０とＲ１４を付加重合させることができる。また、Ｒ１０、Ｒ１４の一方を活性水素、他方をビニル基で構成し、白金触媒により重合させることもできる。なお、Ｒ１０、Ｒ１４のいずれかを活性水素で構成する場合、Ｒ１０を活性水素で構成することが好ましい。以上の場合、第１の樹脂、第２の樹脂は別々に重合反応させることができる。また、重合反応とは別にＲ４とＲ８とを結合させる反応を行うため、Ｒ４とＲ８を結合させることができる。
【００４６】
また、式（３）のｍの比率は、０．１％〜１０％で構成されるとよい。ｍが、０．１％以下の場合、結合が不十分であり効果が少ない。また、ｍが１０％以上の場合、必要以上に樹脂が硬化してしまい、ガス遮断性の阻害や、熱による膨張収縮に対応できず、クラックを生じるおそれがある。また、式（４）のｙの比率は、０．１％〜１０％で構成されるとよい。ｙが、０．１％以下の場合、結合が不十分であり効果が少ない。また、ｙが１０％以上の場合、必要以上に樹脂が硬化してしまい、ガス遮断性の阻害や、熱による膨張収縮に対応できず、クラックを生じるおそれがある。
【００４７】
なお、第１の樹脂と第２の樹脂の親和性が高い場合には、必ずしも第１の樹脂と第２の樹脂との結合のための反応を行わなくてもよい。
【００４８】
また、プライマー層７の厚さは、０．２μｍ以上９０μｍ以下であることが望ましい。プライマー層７の厚さが０．２μｍ以上の場合には、ガス遮断性を十分に保つことができる。また、プライマー層７の厚さが９０μｍ以下の場合には、厚さの影響をあまり考慮しなくても耐光性が十分に保つことができる。
【００４９】
また、密着層９の厚さが、０．０５μｍ以上２０μｍ以下であることが望ましい。密着層９の厚さが、０．０５μｍ以上の場合には、接着性の向上に寄与する効果がある。また、密着層９の厚さが２０μｍ以下のときは、厚さの影響をあまり考慮しなくても耐光性が十分に保つことができる。
【００５０】
さらに、プライマー層７と密着層９の厚さの合計が、１００μｍ以下であることが好ましい。この場合、厚さの影響をあまり考慮しなくても耐光性が十分に保つことができる。
【００５１】
以上の場合、封止樹脂８の耐光性、およびプライマー層７のガス遮断性の機能を確実に保ちながら、封止樹脂８の接着性をより向上させることができる。また、プライマー層７は、発光素子５が青色の発光素子の場合、発光素子５から放出される青色光、紫外光のような特に短波長の高エネルギーの光を長時間照射されると変色を起こし、光ロスの原因となる。したがって、プライマー層７は、なるべく厚さを薄くして光ロスを最低限に抑えることが望ましい。なお、プライマー層７の厚さは上記範囲に必ずしも限定される必要はなく、厚さの調節が容易に行えるため、発光素子の種類に応じて適宜変更することが可能である。
【００５２】
また、封止樹脂８は、発光素子５が青色の発光素子５の場合、発光素子５からの光を波長変換する図示しない蛍光体およびフィラーが添加されていてもよい。
この蛍光体として、発光素子５が青色の発光素子である場合、例えば、（Ｂａ・Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕのような発光効率が高い平均粒子径５μｍの黄色蛍光体を用いることができる。この黄色蛍光体は、青色の発光素子５から放出される青色光を吸収して、波長５５０ｎｍ以上で６００ｎｍ以下の波長領域に発光ピークを有する黄色蛍光を放出する。
【００５３】
次に、本実施形態の発光部品におけるプライマー層と封止樹脂との接着強度について説明する。
【００５４】
図２は、本実施形態の発光部品におけるプライマー層と封止樹脂との接着強度と、従来のような密着層がない場合の発光部品におけるプライマー層と封止樹脂との接着強度との比較を示す図である。なお、図２では、密着層がない場合のプライマー層と封止樹脂との接着強度を１とした場合の本実施形態における接着強度を示している。
【００５５】
図２に示すように、本実施形態における接着強度は、密着層がない場合に比べてプライマー層と封止樹脂との接着強度を向上させることができる。
【００５６】
なお、密着層は、２層以上の多層で構成されてもよい。この場合、各層の第１の樹脂のモル濃度が、プライマー層から封止樹脂に向かって少なくなっていく構成にすることができる。
【００５７】
このような構成にすることにより、プライマー層に対する密着層のプライマー層と接着する１層の親和性、密着層の各層に対する親和性、及び封止樹脂に対する密着層の封止樹脂と接着する１層の親和性がそれぞれ高くなる。そのため、プライマー層と封止樹脂との間の接着性を向上させることができる。これにより、本実施形態に係る発光部品は、界面剥離等が生じがたくなり、高耐久性を備えたものとなる。
【００５８】
例えば、密着層９を、プライマー層上に形成された第１層、第１層上に形成された第２層、第２層上に形成された第３層の第１の樹脂及び第２の樹脂のモル濃度の割合が、それぞれ８：２、５：５、２：８で構成する。このとき、プライマー層７は、封止樹脂８より屈折率が高い。また、密着層９は、プライマー層７より屈折率が低く、封止樹脂８より屈折率が高い。このため、この構成にすることにより、プライマー層７から封止樹脂８に向かって屈折率が低くしていくことができる。これにより、各層間において、発光素子から発光された光の反射を低減させることができるので、発光素子からの光を発光部品の外部に取り出す効率を向上させることができる。
【００５９】
なお、密着層９の各層において、屈折率を高くする金属粒子を添加することにより、第１の樹脂及び第２の樹脂のモル濃度の割合を変化させずに、プライマー層７から封止樹脂８に向かって屈折率が低くしていくことができる。
【００６０】
また、密着層９が３層で構成される例を示したが、本発明の密着層９の層数は３層に限られるものではない。
【００６１】
次に、本実施形態の発光部品の製造方法について説明する。図２から図５は、発光部品１０の製造方法を示す工程図である。
図３は、基板２の加工による電極形成工程を示している。
【００６２】
まず、図３（ａ）は、ガラスからなる基板２を示す図である。基板２は、１の面から開口端に向かって広がる傾斜面を有する窪み部を内側に備えている。なお、基板２の材料は、ガラスに限らず、絶縁性を有する樹脂、セラミック等を用いることが可能である。
【００６３】
図３（ｂ）は、基板２に、基板２の１の面から１の面と反対の面まで貫通する２つの基板貫通孔を形成する基板貫通孔形成工程を示す図である。図２（ｂ）の工程では、基板２に貫通電極を形成するための基板貫通孔を機械加工またはエッチング等により形成する。
【００６４】
図３（ｃ）は、基板２の２つの基板貫通孔にそれぞれ貫通電極３を形成し、２つの貫通電極３上にそれぞれ電極パッド４を形成する電極形成工程を示す図である。図３（ｃ）の工程では、図３（ｂ）の工程で形成した２つの基板貫通孔に銀ペースト等を塗付してそれぞれ貫通電極３を形成する。これにより、基板の１の面から１の面と反対の面に向かって２つの取り出し電極が形成される。また、基板２の１の面において、２つの貫通電極３上に印刷技術または、リソグラフィ技術によりそれぞれ金属からなる電極パッド４を形成する。なお、貫通電極３を形成する銀ペーストは、熱伝導性の良いので、発光素子から発生する熱を効率的に放熱することができる。なお、銀ペースト以外でも放熱性がある金属ならよい。
【００６５】
図４は、いずれかの電極パッド４上に発光素子５を配置し、取り出し電極である２つの貫通電極３と発光素子５とを電気的に接続する発光素子実装工程を示す図である。
【００６６】
図４（ａ）は、一方の電極パッド４上に発光素子５を配置し、一方の貫通電極３と発光素子とを電気的に接続する工程を示す図である。図４（ａ）の工程では、一方の電極パッド４に発光素子５のアノード電極（図示せず）を接続する。発光素子５で発生した熱は、貫通電極３を介して外部へ放熱させることができる。
【００６７】
図４（ｂ）は、他方の貫通電極３と発光素子とを電気的に接続する工程を示す図である。図４（ｂ）の工程では、発光素子５のカソード電極（図示せず）と、ワイヤボンディング装置を用いて、他方の電極パッド４にボンディングワイヤ６を接続し、発光素子５のカソード電極（図示せず）と他方の電極パッド４とを電気的に接続する。ボンディングワイヤ６は、例えば加工が容易で電気抵抗の低い金およびアルミニウムのワイヤで形成される。
【００６８】
図５は、ガス遮断性を有する樹脂を主成分とするプライマー層７で基板２の１の面、窪み部の傾斜面及び発光素子５の表面を覆い、プライマー層７の表面を密着層９で覆い、プライマー層７及び密着層９を形成するプライマー層形成工程、密着層形成工程を示す図である。
【００６９】
図５（ａ）は、基板２の１の面、窪み部の傾斜面及び発光素子５の表面をプライマー層７で覆う工程を示す図である。図５（ａ）の工程では、表面が平坦なプライマー層７をディップ法、スプレー法、ディスペンサ法等により形成し、基板の１の面、窪み部の傾斜面、発光素子５および電極パッド４の露出している部分を覆う。このとき、基板２の窪み部以外の基板２の表面にプライマー層７が形成されても問題ない。
【００７０】
図５（ｂ）の工程において、平坦なプライマー層７の表面を、密着層９で覆う工程を示す図である。
図５（ｂ）の工程は、図５（ａ）の工程と同様の方法により形成し、基板２の窪み部以外の基板２の表面に密着層９が形成されても問題ない。
【００７１】
図６は、耐光性を有する樹脂を主成分とする材料からなる封止樹脂８で密着層９を覆う封止樹脂形成工程を示す図である。
図６に示すように、基板２の凹部に形成された密着層９上に、基板２の窪み部を満たし、加熱して封止樹脂８を形成する。これにより、封止樹脂との接着性を向上させた発光部品を形成することができる。
【００７２】
次に、本発明に係る第二実施形態について、図７に基づいて説明する。
図７は、本発明に係る第二実施形態における発光部品１０の断面を図示したものである。なお、第一実施形態と同様の構成については、その詳細な説明を省略する。第二実施形態における発光部品１０において、基板２の窪み部の傾斜面に金属反射膜１６が形成され、その上にプライマー層７が形成されていることを除き、第一実施形態と同様である。
【００７３】
金属反射膜１６は、スパッタリングや真空蒸着等で形成するＡｇ、または、Ｎｄ、Ｂｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｔａ及びＰｄのうち少なくても１種の金属を含むＡｇ合金のいずれかからなる膜である。発光素子５から照射される光を金属反射膜１６で反射する。そのため、金属反射膜１６は、基板２の表面での反射率よりも反射率が高いので、発光素子５から照射される光をより減衰させないようにできる。これにより、発光部品１０から、より多くの光を発することができる。
【００７４】
次に、本発明に係る第三実施形態について、図８に基づいて説明する。
図８は、本発明に係る第三実施形態における発光部品１０の断面を図示したものである。なお、第一実施形態と同様の構成については、その詳細な説明を省略する。第三実施形態における発光部品１０において、フッリップチップ型の発光素子１１が２つの電極パッド４上に配置されることにより、ボンディングワイヤを用いずに、２つの電極パッド４と発光素子１１とが電気的に接続されていることを除き、第一実施形態と同様である。
【００７５】
発光素子１１が、ボンディングワイヤを用いずに実装されているため、プライマー層７の不均一性を減らすことができる。これにより、プライマー層７の膜厚のコントロールがしやすく、量産時の生産性を向上させることが出来る。
【００７６】
図９は、本発明に係る第四実施形態における発光部品２０の断面を図示したものである。なお、第一実施形態と同様の構成については、その詳細な説明を省略する。
【００７７】
発光部品２０は、基板２２の１の面から１の面と反対の面に向かって形成され、それぞれ異なる電極パッド２４と電気的に接続する２つの取り出し電極として、基板２２の１の面から１の面と反対の面まで基板の表面を覆う２つの引き回し電極２３が形成されている。また、引き回し電極２３は、基板の１の面側の端部において電極パッド２４と接続している。
【００７８】
また、発光部品２０は、基板の１の面に形成された反射部材１７を備えている。反射部材１７は、基板２２の１の面側の面から１の面側の面と反対の面まで貫通する反射部材貫通孔を内側に有する。また、反射部材１７は、反射部材貫通孔側の側面が基板の１の面側の面から１の面側の面と反対の面に向かって広がる傾斜面で構成されている。また、基板２２と反射部材１７とは、引き回し電極２３および接着層２１を介して接合されている。
【００７９】
プライマー層２７は、基板２２の１の面、発光部品２５の表面、電極パッド２４の露出部分および反射部材１７の傾斜面を覆っている。また、発光素子は、反射部材貫通孔内に配置されている。
【００８０】
本実施形態において、取り出し電極として基板貫通孔に形成する貫通電極を用いないため、基板２２の作成が容易である。すなわち、基板２２に基板貫通孔を形成する必要がなくなり、発光部品の品質を向上することができる。また、引き回し電極２３と電極パッド２４の形成を同一の方法、例えばスパッタリングや真空蒸着等により形成できる。また、基板が平坦な場合、引き回し電極の作成が容易であるため、量産時の効率を向上することができる。また、反射部材が熱伝導性の良い部材で形成する場合、発光素子２５からの熱を効率的に逃がすことができる。
【００８１】
次に、本実施形態の発光部品の製造方法について説明する。図１０から図１３は、発光部品２０の製造方法を示す工程図である。
図１０は、基板２２の加工による電極形成工程および発光素子実装工程を示す図である。
【００８２】
図１０（ａ）は、ガラスからなる基板２２を示す図である。なお、基板２２の材料は、ガラスに限らず、樹脂、セラミック等を用いることが可能である。
【００８３】
図１０（ｂ）は、基板２２に、前記基板の前記１の面から前記１の面と反対の面まで前記基板の表面を覆う、すなわち基板２２の１の面から側面を介して１の面と反対の面まで接続する２つの引き回し電極２３を形成し、引き回し電極２３の基板２２の１の面側の端部に電極パッド２４を形成する電極形成工程を示す図である。図１０（ｂ）の工程では、基板２２に引き回し電極２３をスパッタリングや真空蒸着等で形成する。また、電極パッドは、引き回し電極と同様にスパッタリングや真空蒸着での形成および印刷技術による形成が可能である。引き回し電極２３と電極パッド２４とは、同一の材料で形成することにより、製造工程を短縮化ができる。また、引き回し電極２３と電極パッド２４とは、銀などの熱伝導性のよい材料で形成することができる。
【００８４】
図１０（ｃ）は、基板２２の１の面側の面から１の面側の面と反対の面まで貫通する反射部材貫通孔を有するとともに、反射部材貫通孔側の側面が基板の１の面側の面から１の面側の面と反対の面に向かって広がる傾斜面で構成された反射部材を基板の１の面に接合する工程を示す図である。図１０（ｃ）において、基板２２に引き回し電極２３および接着層２１を介して反射部材１７を接合し、発光素子からの光を反射させる反射部材を配置する。
【００８５】
反射部材１７は、可視光の反射率のよい銀やアルミ等の金属材料で構成される。また、反射部材１７は、樹脂、セラミック、ガラスなどの表面に銀やアルミ等の金属膜を形成させたものでもよい。また、反射部材１７において、金属膜に可視光を反射する物質を混ぜ合わせたものを用いてもよい。接着層２１は、電気絶縁性があり、熱伝導性のよい接着剤を用いることができる。これにより、発光素子から生じる熱を効率よく放熱することができる。
【００８６】
図１１は、いずれかの電極パット２４上に発光素子２５を配置し、２つの引き回し電極２３と発光素子２５とを電気的に接続する発光素子実装工程を示す図である。
【００８７】
図１１（ａ）は、一方の電極パット２４上に発光素子２５を配置し、一方の電極配線２３と発光素子２５とを電気的に接続する工程を示す図である。図１１（ａ）の工程では、一方の電極パット２４に発光素子２５のアノード電極（図示せず）を接続する。発光素２５で発生した熱は、引き回し電極２３を介して外部へ放熱させることができる。
【００８８】
図１１（ｂ）は、他方の引き回し電極２３と発光素子２５とを電気的に接続する工程を示す図である。図１１（ｂ）の工程では、発光素子２５のカソード電極（図示せず）と、ワイヤボンディング装置を用いて、他方の電極パット２４にボンディングワイヤ２６を接続し、発光素子２５のカソード電極（図示せず）と他方の電極パット２４とを電気的に接続する。ボンディングワイヤ２６は、例えば加工が容易で電気抵抗の低い金およびアルミニウムのワイヤで形成される。
【００８９】
図１２（ａ）、（ｂ）は、プライマー層形成工程、及び密着層形成工程を示す図であり、第一実施形態と同様の工程である。
図１３は、封止樹脂形成工程を示す図であり、第一実施形態と同様の工程である。これにより、発光部品が形成できる。
【００９０】
なお、第一実施形態において、発光部品を本実施形態に示すように基板と反射部材とで構成することができる。その場合、本実施形態のように基板と反射部材を別の部材で構成することができるため、本実施形態のようにそれぞれ最適な部材で構成することができる。
【００９１】
次に、本発明に係る第五実施形態について、図１４に基づいて説明する。
図１４は、本発明に係る第五実施形態における発光部品３０の断面を図示したものである。なお、第一実施形態と同様の構成については、その詳細な説明を省略する。
【００９２】
発光部品３０は、基板に窪み部が形成されていない点で第一実施形態と異なる。基板３２が平坦であるため、樹脂の偏りがより少なくプライマー層３７、密着層３９及び封止樹脂３８を形成させる工程を容易に行うことができる。また、基板３２上に複数の発光素子３５を実装し、樹脂封止後に、個々の発光部品３０に切り分けることができる。これにより、発光部品３０の量産を容易にできるため、生産性を向上することができる。
【００９３】
次に、本実施形態の発光部品の製造方法について説明する。図１５から図１９は、発光部品３０の製造方法を示す工程図である。
【００９４】
図１５は、基板３２の加工による電極形成工程を示している。
まず、図１５（ａ）は、ガラスからなる基板２を示す図である。なお、基板３２の材料は、ガラスに限らず、樹脂、セラミック等を用いることが可能である。
【００９５】
図１５（ｂ）は、基板３２に、基板３２の１の面から１の面と反対の面まで貫通する複数の基板貫通孔を形成する基板貫通孔形成工程を示す図である。図１５（ｂ）の工程では、基板３２に複数の貫通電極を形成するための複数の基板貫通孔を機械加工またはエッチング等により形成する。
【００９６】
図１５（ｃ）は、基板３２の複数の基板貫通孔にそれぞれ貫通電極３３を形成し、貫通電極３３上にそれぞれ電極パット３４を形成する電極形成工程を示す図である。図１５（ｃ）の工程では、図１５（ｂ）の工程で形成した複数の基板貫通孔に銀ペースト等を塗付してそれぞれ貫通電極３３を形成する。また、貫通電極３３上に印刷技術または、リソグラフィ技術により金属からなる電極パット３４を形成する。なお、貫通電極３３を形成する銀ペーストは、熱伝導性の良いので、発光素子から発生する熱を効率的に放熱することができる。なお、銀ペースト以外でも放熱性がある金属ならよい。
【００９７】
図１６は、発光素子実装工程を示す図であり、複数の発光素子３５を同時に電極パッド３４に配置する点を除き、第一実施形態と同様の工程である。
【００９８】
図１７は、プライマー層ガス遮断層３７で基板３２の１の面及び発光素子３５の表面を覆うプライマー層形成工程と、プライマー層３７の表面を密着層３９で覆う密着層形成工程を示す図である。
【００９９】
図１７（ａ）は、基板３２の１の面及び発光素子３５の表面をプライマー層３７で覆う工程を示す図である。図１７（ａ）の工程では、表面が平坦なプライマー層３７をディップ法、スプレー法、ディスペンサ法等により形成し、プライマー層３７で基板３２の１の面、発光素子３５および、電極パット３４の露出している部分を覆う。このとき、プライマー層３７を一様に形成するため、形成が容易に行える。
【０１００】
図１７（ｂ）は、プライマー層３７上を密着層３９で覆う工程である。
図１８は、封止樹脂形成工程を示す図であり、第一実施形態と同様の工程である。
【０１０１】
図１９は、発光素子３５を電気配線、樹脂封止した複数の発光部品を、個別の発光部品に個片化する発光部品個片化工程を示す図である。図１９に示すように、発光素子３５を電気配線、樹脂封止した複数の発光部品を、個別の発光部品にダイシングにより切り分けることで発光部品３０を個片化する。これにより、複数の発光部品を一括形成することができる。
【０１０２】
本発明の発光部品は、例えば照明器具や、電光掲示板、車のヘッドライトなどの発光器などに用いることができる。本発明の発光部品は、光源として、試料などの検査対象に光を透過、又は反射させることによって対象物を観察、検査する検査装置に用いることができる。検査装置としては、例えば、偽札鑑定装置、金属の表面の微細な傷や欠陥を見つける画像処理機器、更には、医療、バイオ分野において組織やＤＮＡといった微小化学物質の検知用装置、樹脂硬化装置などに用いることができる。
【０１０３】
また、上述した実施形態では、本発明の発光部品を発光素子の表面実装（ＳＭＤ）型に採用する場合について説明したが、これに限らず、光を透過する樹脂を用いた封止樹脂の接着方法に採用することができる。すなわち、封止樹脂の接着方法において、ガス遮断性を有する樹脂を主成分とする均質な材料からなるプライマー層で基板の表面を覆うとともに、プライマー層ガス遮断層とプライマー層密着層からなる多層膜構造を形成するプライマー層形成工程と、耐光性を有する樹脂を主成分とする材料からなる封止樹脂でプライマー層を覆う封止樹脂形成工程と、を備えることができる。これにより、封止樹脂の耐光性、およびプライマー層のガス遮断性の機能を保ちながら、封止樹脂の接着性を向上できる。
【符号の説明】
【０１０４】
２、２２、３２ 基板
３、３３ 貫通電極
４、２４、３４ 電極パット
５、２５、３５ 発光素子
６、２６、３６ ボンディングワイヤ
７、２７、３７ プライマー層
９、２９、３９ プライマー層密着層
８、２８、３８ 封止樹脂
１０、２０、３０ 発光部品
１６ 金属反射膜
１７ 反射部材
２１ 接着層
２３ 引き回し電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子を搭載した発光部品、発光部品の製造方法、発光部品を用いた発光器、封止樹脂の封止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
１９９０年代に青色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子が開発され、青色ＬＥＤ素子と、青色ＬＥＤ素子からの光を受けて高効率で黄色光を発するＹＡＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｇａｒｎｅｔ）蛍光体とを合わせた白色ＬＥＤが開発された。これにより、ＬＥＤを使った一般照明、ＴＶ用バックライト光源への応用展開に向けて、白色の色度安定化やより高輝度化を目指した開発が進んでいる。これらの開発に当たり、ＬＥＤ素子を封止する封止樹脂における耐熱性，耐光性の改善が大きな課題となっている。白色ＬＥＤでは、使用するＬＥＤ素子から放出される波長が短くエネルギーが大きい青色光による周辺部材の劣化が問題となる。
【０００３】
また、封止樹脂としてエポキシ樹脂を用いた場合、ＬＥＤ素子から放出される波長が短く、エネルギーが大きい。このため、封止樹脂の変色などの劣化がひどく、高輝度発光を長時間維持することができない。
【０００４】
この長時間の高輝度発光の要望に耐えうる封止樹脂として、シリコーン系樹脂が使用されている。しかし、シリコーン系樹脂は、耐光性が優れるもののガス遮断性が悪いものが多い。封止樹脂のガス遮断性が悪い場合、例えば水蒸気の透過により封止樹脂と基板またはパッケージ界面との間に結露が生じ、配線パターンや素子電極の劣化や短絡の原因になる。このため、車載用途などではガスにおける耐腐食性を有する必要があるが、封止樹脂のガス遮断性が悪い場合、ＬＥＤ素子の安定動作性を満足することはできない。
【０００５】
一方、シリコーン系樹脂をガス遮断性のよい樹脂で変性させたものもあるが、耐光性が低下するため、最適な封止樹脂を見出すのは難しい状況にある。また、シリコーン系樹脂は接着性が弱いため、発光素子の発熱などにより、周辺部材との界面で熱膨張係数の差により樹脂剥がれが生じて、発光輝度の低下などの発光部品として特性劣化を引き起こす。
【０００６】
これを改善する手法として、周辺部材にガス遮断性の高いプライマー層を形成させ、その上からシリコーン系樹脂で封止することで、ガスの遮断性の向上、基板とプライマー層の接着性の向上が図られているＬＥＤパッケージが開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１０２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
発光部品においてプライマー層を形成した場合、基板とプライマー層との接着性は向上する。しかし、シリコーン樹脂自体の接着性が弱いため、プライマー層とシリコーン樹脂との接着性は十分でないという課題がある。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、プライマー層と封止樹脂との接着性を向上させる密着層を形成することで、封止樹脂の耐光性、およびプライマー層のガス遮断性の機能を保ちながら、封止樹脂の接着性を向上させる発光部品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】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
発明に係る発光部品は、基板と、前記基板に実装された発光素子と、前記基板の少なくとも一部と前記発光素子の表面を覆うプライマー層と、前記プライマー層を覆う封止樹脂と、を備える発光部品であって、前記プライマー層は、ガス遮断性を有する樹脂で形成され、前記封止樹脂は、耐光性を有し、前記発光素子から発光される光を透過するとともに、前記プライマー層との間に、少なくとも１層以上の密着層を有し、前記密着層は、発光素子から発光される光を透過し、前記プライマー層及び前記封止樹脂のそれぞれの界面で反応する樹脂で構成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る発光部品により、プライマー層及び封止樹脂のそれぞれの界面で反応する密着層を形成することで、封止樹脂の耐光性、およびプライマー層のガス遮断性の機能を保ちながら、プライマー層と封止樹脂との接着性を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明に係る発光部品において、前記密着層の樹脂は、前記プライマー層及び前記封止樹脂とそれぞれ結合する官能基を有することを特徴とする。
これにより、密着層は、プライマー層及び封止樹脂と結合反応することができるため、封止樹脂との接着性が確実に向上する。
【００１３】
また、本発明に係る発光部品において、前記密着層は、ガス遮断性を有する第１の樹脂と前記発光素子から発光される光を透過する第２の樹脂とで形成されるとともに、前記第１の樹脂は、前記プライマー層及び前記第２の樹脂が有する官能基と結合する官能基を有し、前記第２の樹脂は、前記封止樹脂及び前記第１の樹脂が有する官能基と結合する官能基を有しているを特徴とする。
これにより、プライマー層と結合反応する第１の樹脂と、封止樹脂と結合反応する第２の樹脂を結合反応させるため、プライマー層と封止樹脂との間の接着性を確実に向上させることができる。
【００１４】
また、本発明に係る発光部品において、前記密着層は、２層以上で構成され、各層の前記第１の樹脂のモル濃度の割合が、前記プライマー層から前記封止樹脂に向かって少なくなっていくことを特徴とする。
これにより、プライマー層に対する密着層のプライマー層と接着する１層の親和性、密着層の各層に対する親和性、及び封止樹脂に対する密着層の封止樹脂と接着する１層の親和性がそれぞれ高いため、さらにプライマー層と封止樹脂との間の接着性を向上させることができる。そのために、本発明に係る発光部品は、界面剥離等が生じがたくなり、高耐久性を備えたものとなる。
【００１５】
また、本発明に係る発光部品において、前記密着層の１層の厚さが０．０５μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする。
密着層の１層の厚さが、０．０５μｍ以上であれば、接着性の向上に寄与させることができる。また、密着層の１層の厚さが、２０μｍ以下であれば、耐光性を十分に保つことができる。
【００１６】
また、本発明に係る発光部品において、前記プライマー層の厚さが、０．２μｍ以上９０μｍ以下であり、前記プライマー層と前記密着層との合計の厚さが、１００μｍ以下であることを特徴とする。
これにより、封止樹脂の耐光性に影響を及ぼすことなくガス遮断性を保つことができる。
【００１７】
また、本発明に係る発光部品において、前記封止樹脂はシリコーン系樹脂で構成され、前記プライマー層はアクリル系樹脂または変性シリコーン系樹脂で構成されることを特徴とする。
これにより、耐光性を有する封止樹脂及びガス遮断性を有するプライマー層で発光部品を構成することができる。
【００１８】
また、本発明に係る発光部品において、前記封止樹脂の屈折率が、前記プライマー層の屈折率よりも低く、前記密着層は、２層以上の多層であり、前記密着層の各層の屈折率が、前記プライマー層から前記封止樹脂に向かってが低くなっていくことを特徴とする。
これにより、各層間において、発光素子から発光された光の全反射を防ぐことができるので、発光素子からの光を発光部品の外部に取り出す効率を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明に係る発光部品を用いて発光器を製造することができる。
また、本発明に係る発光部品の製造方法は、基板上に発光素子を実装する発光素子実装工程と、ガス遮断性を有する樹脂で構成されたプライマー層を前記基板の少なくとも一部と前記発光素子の表面に形成する前記プライマー層形成工程と、発光素子から発光される光を透過し、前記プライマー層及び前記封止樹脂のそれぞれの界面で反応する樹脂で形成された少なくとも１層以上の密着層を前記プライマー層上に形成する密着層形成工程と、前記発光素子から発光される光を透過する封止樹脂を前記密着層上に形成する風刺樹脂形成工程と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る発光部品の製造方法は、前記密着層形成工程において、前記密着層が有する官能基が、前記プライマー層が有する官能基と結合し、前記封止樹脂形成工程において、前記密着層が有する官能基が、前記封止樹脂が有する官能基と結合することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る発光部品の製造方法は、前記密着層形成工程において、前記密着層は、ガス遮断性を有する第１の樹脂と前記発光素子から発光される光を透過する第２の樹脂とで構成されるとともに、第１の樹脂及び第２の樹脂は、互いの樹脂が有する官能基と結合して形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る発光部品により、プライマー層及び封止樹脂のそれぞれの界面で反応する密着層を形成することで、封止樹脂の耐光性、およびプライマー層のガス遮断性の機能を保ちながら、プライマー層と封止樹脂との接着性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第一実施形態に係る発光部品を示す図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る発光部品の接着強度と密着層がない場合の発光部品の接着強度の比較を示す図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る発光部品を製造する工程のうち、電極形成工程を示す図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係る発光部品を製造する工程のうち、発光素子実装工程を示す図である。
【図５】本発明の第一実施形態に係る発光部品を製造する工程のうち、プライマー層形成工程を示す説明図である。
【図６】本発明の第一実施形態に係る発光部品を製造する工程のうち、封止樹脂形成工程を示す説明図である。
【図７】本発明の第二実施形態に係る発光部品を示す図である。
【図８】本発明の第三実施形態に係る発光部品を示す図である。
【図９】本発明の第四実施形態に係る発光部品を示す図である。
【図１０】本発明の第四実施形態に係る発光部品を製造する工程のうち、電極形成工程を示す図である。
【図１１】本発明の第四実施形態に係る発光部品を製造する工程のうち、発光素子実装工程を示す図である。
【図１２】本発明の第四実施形態に係る発光部品を製造する工程のうち、プライマー層形成工程を示す図である。
【図１３】本発明の第四実施形態に係る発光部品を製造する工程のうち、封止樹脂形成を示す図である。
【図１４】本発明の第五実施形態に係る発光部品を示す図である。
【図１５】本発明の第五実施形態に係る発光部品を製造する工程のうち、電極形成工程を示す図である。
【図１６】本発明の第五実施形態に係る発光部品を製造する工程のうち、発光素子実装工程を示す図である。
【図１７】本発明の第五実施形態に係る発光部品を製造する工程のうち、プライマー層形成工程を示す図である。
【図１８】本発明の第五実施形態に係る発光部品を製造する工程のうち、封止樹脂形成を示す図である。
【図１９】本発明の第五実施形態に係る発光部品を製造する工程のうち、発光部品個片化工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明の発光素子を搭載した発光部品について、実施形態を用いて説明する。なお、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施形態に制約されるものはない。
【００２５】
本発明に係る第一実施形態について、図面に基づいて説明する。
図１（ａ）は、本発明に係る第一実施形態である発光素子を搭載した発光部品を発光装置上面方向から示した図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面を表す図である。
図１（ｂ）に示すように、発光部品１０は、基板２の１の面に配置された発光素子５を備える。
【００２６】
基板２は、底面から開口端に向かって広がる傾斜面を有する窪み部を内側に備えている。また、基板２は、絶縁性を有し、例えば樹脂、ガラス、及びセラミックのうちいずれか１つで形成される。なお、基板２は、光反射性のある樹脂、セラミック、ガラスのいずれかで作製されていることが望ましい。本実施形態では、基板２は樹脂で構成される。この場合、上記発光素子５から照射される光を基板２で反射するので、発光素子５から照射される光の減衰を防止することができる。
【００２７】
また、基板２は、基板２の１の面から１の面と反対の面まで貫通する２つの基板貫通孔を備えている。また、２つの基板貫通孔にそれぞれ貫通電極３が形成されている。この貫通電極３は、例えば銀ペースト等により形成される。また、基板２の１の面において２つの貫通電極３上にそれぞれ電極パッド４が形成されている。この電極パッド４は、金属からなり、印刷技術または、リソグラフィ技術により形成される。なお、電極パッド４は例えば銀などの反射性の良いものを用いてよい。これにより、発光部品１０は、基板の１の面から１の面と反対の面に向かって形成され、それぞれ異なる電極パッドと電気的に接続する２つの取り出し電極、すなわち本実施形態における貫通電極を備えている構成になっている。
【００２８】
また、発光素子５は、窪み部内に配置され、ボンディングワイヤ６と接続するとともに、一方の電極パッド４上に配置されている。ボンディングワイヤ６は、例えば加工が容易で電気抵抗の低い金およびアルミニウムのワイヤで形成される。また、ボンディングワイヤ６は、他方の電極パッド４と接続されている。すなわち、発光素子５は、２つの貫通電極３に電気的に接続されている。具体的には、発光素子５において、貫通電極３上に形成された一方の電極パッド４にアノード電極（図示せず）が接続され、ボンディングワイヤ６で基板２上に形成された他方の電極パッド４にカソード電極（図示せず）が接続されている。
【００２９】
また、発光素子５は、一例として、波長４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の青色波長領域に主発光ピークを有する青色ＬＥＤ素子である。なお、発光素子５は、青色ＬＥＤ素子に限られるものではない。例えば、赤色・黄色・緑色・紫外ＬＥＤや有機ＥＬなどである。
また、発光部品１０は、発光素子５、電極パッド４、基板２の１の面および窪み部の傾斜面を覆う層状のプライマー層７を備えている。
【００３０】
プライマー層７は、ガス遮断性を有する樹脂を主成分とする材料で構成される。この場合、プライマー層７は、ガス遮断性を有するアクリル系樹脂、または、アクリロイル基、エポキシ基、アミノ基、カルボキシル基、アルコキシ基のうち少なくとも１種類を導入したガス遮断性を有する変性シリコーン系樹脂で形成することができる。
【００３１】
プライマー層７は、好ましくは、下記の式（１）を有するアクリル系樹脂で構成することができる。
【００３２】
【化１】
ここで、Ｒ１は、例えばアルキル基、フルオロアルキル基から選ばれる基で構成する。また、Ｒ２は、加水分解性シリル基、シラノール基、不飽和基を有するシリル基、ヒドロシリル基、アルコキシ基等の珪素基から選ばれる基で構成する。また、ａは自然数である。
【００３３】
また、発光部品１０は、プライマー層７を覆ってプライマー層７に密着する密着層９を備えている。
【００３４】
また、この発光部品１０は、密着層９を覆って密着するとともに、基板２の窪み部を充填して発光素子５を封止する耐光性を有する樹脂を主成分とする材料からなる封止樹脂８を有する。この場合、封止樹脂８は、例えば下記の式（２）を有するシリコーン系樹脂など、耐光性を有する樹脂を用いることができる。
【００３５】
【化２】
ここで、Ｒ３は、例えばアルキル基で構成する。また、Ｒ４は、例えば、ビニル基、活性水素、アミノ基、エポキシ基、アルコキシ基から選ばれる基で構成する。また、Ｒ５、Ｒ６は、それぞれ独立したエトキシ基、メトキシ基などのアルコキシ基、またはフルオロアルキル基から選ばれる基で構成する。また、ｂは自然数である。
【００３６】
また、式（１）、式（２）のポリマーの長さは重合をとめる分子を添加することで調整できる。
また、密着層９は、プライマー層７及び封止樹脂８が有する官能基とそれぞれ結合する官能基を有することを特徴とする。
【００３７】
このとき、プライマー層７が式（１）で構成される樹脂の場合、例えば密着層９が式（１）で構成される部分を有していれば、重合開始剤等により重合反応させることができる。ただし、密着層９がプライマー層７と親和性のよい樹脂であれば、密着層９は必ずしもプライマー層７と結合する官能基を有する必要はない。
【００３８】
また、このとき、封止樹脂が式（２）で構成される樹脂の場合、例えば密着層９が式（２）で構成される部分を有していれば、Ｒ５、Ｒ６を構成する官能基を加水分解後脱水縮合し、又はそのまま脱水縮合することで重合反応させることができる。ただし、密着層９が封止樹脂８と親和性のよい樹脂であれば、密着層９は必ずしも封止樹脂８と結合する官能基を有する必要はない。
【００３９】
なお、密着層９は、ガス遮断性を有する第１の樹脂と発光素子５から発光される光を透過する第２の樹脂とで構成することができる。このとき、第１の樹脂は、プライマー層７及び第２の樹脂が有する官能基と結合する官能基を有している。
また、第２の樹脂は、封止樹脂８及び第１の樹脂が有する官能基と結合する官能基を有している。
このとき、第１の樹脂は、下記の式（３）のアクリル系樹脂で構成することができる。
【００４０】
【化３】
また、第２の樹脂は、下記の式（４）のシリコーン系樹脂で構成することができる。
【００４１】
【化４】
ここで、式（３）のＲ７〜Ｒ９は、それぞれ独立したメチル基、アルキル基、フルオロアルキル基などから選ばれる基であり、第２の樹脂と結合しない官能基で構成されている。また、Ｒ１０は、活性水素、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、ビニル基などから選ばれる基で構成され、式（４）のＲ１４と結合することができる。
【００４２】
また、式（４）のＲ１１〜Ｒ１３は、それぞれ独立したメチル基、アルキル基、フルオロアルキル基などから選ばれる基であり、第１の樹脂と結合しない官能基で構成されている。また、Ｒ１４は、水酸基、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、カルボキシル基、活性水素などから選ばれる基で構成され、式（３）のＲ１０と結合することができる。
【００４３】
また、第１の樹脂は、重合開始剤等を添加して、各分子の重合反応を進めることで形成される。また、第２の樹脂は例えば、ビニル基、活性水素、アミノ基、エポキシ基、アルコキシ基から選ばれる基が加水分解後脱水縮合し、又はそのまま脱水縮合することで各分子を重合することができる。
【００４４】
Ｒ１０とＲ１４の結合は、第１の樹脂及び第２の樹脂の重合反応と同時に、Ｒ１０が脱水縮合することによりＲ１４と重合反応させ、結合することができる。
【００４５】
また、Ｒ４とＲ８は、第１の樹脂及び第２の樹脂の重合反応とは別に、Ｒ１０、Ｒ１４を水酸基で構成し、水酸基の脱水縮合で重合させることができる。また、例えばＲ１０、Ｒ１４の一方をグリシドキシ基などのエポキシ基、他方を水酸基、アミノ基、カルボキシル基、活性水素で構成し、Ｒ１０とＲ１４を付加重合させることができる。また、Ｒ１０、Ｒ１４の一方を活性水素、他方をビニル基で構成し、白金触媒により重合させることもできる。なお、Ｒ１０、Ｒ１４のいずれかを活性水素で構成する場合、Ｒ１０を活性水素で構成することが好ましい。以上の場合、第１の樹脂、第２の樹脂は別々に重合反応させることができる。また、重合反応とは別にＲ４とＲ８とを結合させる反応を行うため、Ｒ４とＲ８を結合させることができる。
【００４６】
また、式（３）のｍの比率は、０．１％〜１０％で構成されるとよい。ｍが、０．１％以下の場合、結合が不十分であり効果が少ない。また、ｍが１０％以上の場合、必要以上に樹脂が硬化してしまい、ガス遮断性の阻害や、熱による膨張収縮に対応できず、クラックを生じるおそれがある。また、式（４）のｙの比率は、０．１％〜１０％で構成されるとよい。ｙが、０．１％以下の場合、結合が不十分であり効果が少ない。また、ｙが１０％以上の場合、必要以上に樹脂が硬化してしまい、ガス遮断性の阻害や、熱による膨張収縮に対応できず、クラックを生じるおそれがある。
【００４７】
なお、第１の樹脂と第２の樹脂の親和性が高い場合には、必ずしも第１の樹脂と第２の樹脂との結合のための反応を行わなくてもよい。
【００４８】
また、プライマー層７の厚さは、０．２μｍ以上９０μｍ以下であることが望ましい。プライマー層７の厚さが０．２μｍ以上の場合には、ガス遮断性を十分に保つことができる。また、プライマー層７の厚さが９０μｍ以下の場合には、厚さの影響をあまり考慮しなくても耐光性が十分に保つことができる。
【００４９】
また、密着層９の厚さが、０．０５μｍ以上２０μｍ以下であることが望ましい。密着層９の厚さが、０．０５μｍ以上の場合には、接着性の向上に寄与する効果がある。また、密着層９の厚さが２０μｍ以下のときは、厚さの影響をあまり考慮しなくても耐光性が十分に保つことができる。
【００５０】
さらに、プライマー層７と密着層９の厚さの合計が、１００μｍ以下であることが好ましい。この場合、厚さの影響をあまり考慮しなくても耐光性が十分に保つことができる。
【００５１】
以上の場合、封止樹脂８の耐光性、およびプライマー層７のガス遮断性の機能を確実に保ちながら、封止樹脂８の接着性をより向上させることができる。また、プライマー層７は、発光素子５が青色の発光素子の場合、発光素子５から放出される青色光、紫外光のような特に短波長の高エネルギーの光を長時間照射されると変色を起こし、光ロスの原因となる。したがって、プライマー層７は、なるべく厚さを薄くして光ロスを最低限に抑えることが望ましい。なお、プライマー層７の厚さは上記範囲に必ずしも限定される必要はなく、厚さの調節が容易に行えるため、発光素子の種類に応じて適宜変更することが可能である。
【００５２】
また、封止樹脂８は、発光素子５が青色の発光素子５の場合、発光素子５からの光を波長変換する図示しない蛍光体およびフィラーが添加されていてもよい。
この蛍光体として、発光素子５が青色の発光素子である場合、例えば、（Ｂａ・Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕのような発光効率が高い平均粒子径５μｍの黄色蛍光体を用いることができる。この黄色蛍光体は、青色の発光素子５から放出される青色光を吸収して、波長５５０ｎｍ以上で６００ｎｍ以下の波長領域に発光ピークを有する黄色蛍光を放出する。
【００５３】
次に、本実施形態の発光部品におけるプライマー層と封止樹脂との接着強度について説明する。
【００５４】
図２は、本実施形態の発光部品におけるプライマー層と封止樹脂との接着強度と、従来のような密着層がない場合の発光部品におけるプライマー層と封止樹脂との接着強度との比較を示す図である。なお、図２では、密着層がない場合のプライマー層と封止樹脂との接着強度を１とした場合の本実施形態における接着強度を示している。
【００５５】
図２に示すように、本実施形態における接着強度は、密着層がない場合に比べてプライマー層と封止樹脂との接着強度を向上させることができる。
【００５６】
なお、密着層は、２層以上の多層で構成されてもよい。この場合、各層の第１の樹脂のモル濃度が、プライマー層から封止樹脂に向かって少なくなっていく構成にすることができる。
【００５７】
このような構成にすることにより、プライマー層に対する密着層のプライマー層と接着する１層の親和性、密着層の各層に対する親和性、及び封止樹脂に対する密着層の封止樹脂と接着する１層の親和性がそれぞれ高くなる。そのため、プライマー層と封止樹脂との間の接着性を向上させることができる。これにより、本実施形態に係る発光部品は、界面剥離等が生じがたくなり、高耐久性を備えたものとなる。
【００５８】
例えば、密着層９を、プライマー層上に形成された第１層、第１層上に形成された第２層、第２層上に形成された第３層の第１の樹脂及び第２の樹脂のモル濃度の割合が、それぞれ８：２、５：５、２：８で構成する。このとき、プライマー層７は、封止樹脂８より屈折率が高い。また、密着層９は、プライマー層７より屈折率が低く、封止樹脂８より屈折率が高い。このため、この構成にすることにより、プライマー層７から封止樹脂８に向かって屈折率が低くしていくことができる。これにより、各層間において、発光素子から発光された光の反射を低減させることができるので、発光素子からの光を発光部品の外部に取り出す効率を向上させることができる。
【００５９】
なお、密着層９の各層において、屈折率を高くする金属粒子を添加することにより、第１の樹脂及び第２の樹脂のモル濃度の割合を変化させずに、プライマー層７から封止樹脂８に向かって屈折率が低くしていくことができる。
【００６０】
また、密着層９が３層で構成される例を示したが、本発明の密着層９の層数は３層に限られるものではない。
【００６１】
次に、本実施形態の発光部品の製造方法について説明する。図２から図５は、発光部品１０の製造方法を示す工程図である。
図３は、基板２の加工による電極形成工程を示している。
【００６２】
まず、図３（ａ）は、ガラスからなる基板２を示す図である。基板２は、１の面から開口端に向かって広がる傾斜面を有する窪み部を内側に備えている。なお、基板２の材料は、ガラスに限らず、絶縁性を有する樹脂、セラミック等を用いることが可能である。
【００６３】
図３（ｂ）は、基板２に、基板２の１の面から１の面と反対の面まで貫通する２つの基板貫通孔を形成する基板貫通孔形成工程を示す図である。図２（ｂ）の工程では、基板２に貫通電極を形成するための基板貫通孔を機械加工またはエッチング等により形成する。
【００６４】
図３（ｃ）は、基板２の２つの基板貫通孔にそれぞれ貫通電極３を形成し、２つの貫通電極３上にそれぞれ電極パッド４を形成する電極形成工程を示す図である。図３（ｃ）の工程では、図３（ｂ）の工程で形成した２つの基板貫通孔に銀ペースト等を塗付してそれぞれ貫通電極３を形成する。これにより、基板の１の面から１の面と反対の面に向かって２つの取り出し電極が形成される。また、基板２の１の面において、２つの貫通電極３上に印刷技術または、リソグラフィ技術によりそれぞれ金属からなる電極パッド４を形成する。なお、貫通電極３を形成する銀ペーストは、熱伝導性の良いので、発光素子から発生する熱を効率的に放熱することができる。なお、銀ペースト以外でも放熱性がある金属ならよい。
【００６５】
図４は、いずれかの電極パッド４上に発光素子５を配置し、取り出し電極である２つの貫通電極３と発光素子５とを電気的に接続する発光素子実装工程を示す図である。
【００６６】
図４（ａ）は、一方の電極パッド４上に発光素子５を配置し、一方の貫通電極３と発光素子とを電気的に接続する工程を示す図である。図４（ａ）の工程では、一方の電極パッド４に発光素子５のアノード電極（図示せず）を接続する。発光素子５で発生した熱は、貫通電極３を介して外部へ放熱させることができる。
【００６７】
図４（ｂ）は、他方の貫通電極３と発光素子とを電気的に接続する工程を示す図である。図４（ｂ）の工程では、発光素子５のカソード電極（図示せず）と、ワイヤボンディング装置を用いて、他方の電極パッド４にボンディングワイヤ６を接続し、発光素子５のカソード電極（図示せず）と他方の電極パッド４とを電気的に接続する。ボンディングワイヤ６は、例えば加工が容易で電気抵抗の低い金およびアルミニウムのワイヤで形成される。
【００６８】
図５は、ガス遮断性を有する樹脂を主成分とするプライマー層７で基板２の１の面、窪み部の傾斜面及び発光素子５の表面を覆い、プライマー層７の表面を密着層９で覆い、プライマー層７及び密着層９を形成するプライマー層形成工程、密着層形成工程を示す図である。
【００６９】
図５（ａ）は、基板２の１の面、窪み部の傾斜面及び発光素子５の表面をプライマー層７で覆う工程を示す図である。図５（ａ）の工程では、表面が平坦なプライマー層７をディップ法、スプレー法、ディスペンサ法等により形成し、基板の１の面、窪み部の傾斜面、発光素子５および電極パッド４の露出している部分を覆う。このとき、基板２の窪み部以外の基板２の表面にプライマー層７が形成されても問題ない。
【００７０】
図５（ｂ）の工程において、平坦なプライマー層７の表面を、密着層９で覆う工程を示す図である。
図５（ｂ）の工程は、図５（ａ）の工程と同様の方法により形成し、基板２の窪み部以外の基板２の表面に密着層９が形成されても問題ない。
【００７１】
図６は、耐光性を有する樹脂を主成分とする材料からなる封止樹脂８で密着層９を覆う封止樹脂形成工程を示す図である。
図６に示すように、基板２の凹部に形成された密着層９上に、基板２の窪み部を満たし、加熱して封止樹脂８を形成する。これにより、封止樹脂との接着性を向上させた発光部品を形成することができる。
【００７２】
次に、本発明に係る第二実施形態について、図７に基づいて説明する。
図７は、本発明に係る第二実施形態における発光部品１０の断面を図示したものである。なお、第一実施形態と同様の構成については、その詳細な説明を省略する。第二実施形態における発光部品１０において、基板２の窪み部の傾斜面に金属反射膜１６が形成され、その上にプライマー層７が形成されていることを除き、第一実施形態と同様である。
【００７３】
金属反射膜１６は、スパッタリングや真空蒸着等で形成するＡｇ、または、Ｎｄ、Ｂｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｔａ及びＰｄのうち少なくても１種の金属を含むＡｇ合金のいずれかからなる膜である。発光素子５から照射される光を金属反射膜１６で反射する。そのため、金属反射膜１６は、基板２の表面での反射率よりも反射率が高いので、発光素子５から照射される光をより減衰させないようにできる。これにより、発光部品１０から、より多くの光を発することができる。
【００７４】
次に、本発明に係る第三実施形態について、図８に基づいて説明する。
図８は、本発明に係る第三実施形態における発光部品１０の断面を図示したものである。なお、第一実施形態と同様の構成については、その詳細な説明を省略する。第三実施形態における発光部品１０において、フッリップチップ型の発光素子１１が２つの電極パッド４上に配置されることにより、ボンディングワイヤを用いずに、２つの電極パッド４と発光素子１１とが電気的に接続されていることを除き、第一実施形態と同様である。
【００７５】
発光素子１１が、ボンディングワイヤを用いずに実装されているため、プライマー層７の不均一性を減らすことができる。これにより、プライマー層７の膜厚のコントロールがしやすく、量産時の生産性を向上させることが出来る。
【００７６】
図９は、本発明に係る第四実施形態における発光部品２０の断面を図示したものである。なお、第一実施形態と同様の構成については、その詳細な説明を省略する。
【００７７】
発光部品２０は、基板２２の１の面から１の面と反対の面に向かって形成され、それぞれ異なる電極パッド２４と電気的に接続する２つの取り出し電極として、基板２２の１の面から１の面と反対の面まで基板の表面を覆う２つの引き回し電極２３が形成されている。また、引き回し電極２３は、基板の１の面側の端部において電極パッド２４と接続している。
【００７８】
また、発光部品２０は、基板の１の面に形成された反射部材１７を備えている。反射部材１７は、基板２２の１の面側の面から１の面側の面と反対の面まで貫通する反射部材貫通孔を内側に有する。また、反射部材１７は、反射部材貫通孔側の側面が基板の１の面側の面から１の面側の面と反対の面に向かって広がる傾斜面で構成されている。また、基板２２と反射部材１７とは、引き回し電極２３および接着層２１を介して接合されている。
【００７９】
プライマー層２７は、基板２２の１の面、発光部品２５の表面、電極パッド２４の露出部分および反射部材１７の傾斜面を覆っている。また、発光素子は、反射部材貫通孔内に配置されている。
【００８０】
本実施形態において、取り出し電極として基板貫通孔に形成する貫通電極を用いないため、基板２２の作成が容易である。すなわち、基板２２に基板貫通孔を形成する必要がなくなり、発光部品の品質を向上することができる。また、引き回し電極２３と電極パッド２４の形成を同一の方法、例えばスパッタリングや真空蒸着等により形成できる。また、基板が平坦な場合、引き回し電極の作成が容易であるため、量産時の効率を向上することができる。また、反射部材が熱伝導性の良い部材で形成する場合、発光素子２５からの熱を効率的に逃がすことができる。
【００８１】
次に、本実施形態の発光部品の製造方法について説明する。図１０から図１３は、発光部品２０の製造方法を示す工程図である。
図１０は、基板２２の加工による電極形成工程および発光素子実装工程を示す図である。
【００８２】
図１０（ａ）は、ガラスからなる基板２２を示す図である。なお、基板２２の材料は、ガラスに限らず、樹脂、セラミック等を用いることが可能である。
【００８３】
図１０（ｂ）は、基板２２に、前記基板の前記１の面から前記１の面と反対の面まで前記基板の表面を覆う、すなわち基板２２の１の面から側面を介して１の面と反対の面まで接続する２つの引き回し電極２３を形成し、引き回し電極２３の基板２２の１の面側の端部に電極パッド２４を形成する電極形成工程を示す図である。図１０（ｂ）の工程では、基板２２に引き回し電極２３をスパッタリングや真空蒸着等で形成する。また、電極パッドは、引き回し電極と同様にスパッタリングや真空蒸着での形成および印刷技術による形成が可能である。引き回し電極２３と電極パッド２４とは、同一の材料で形成することにより、製造工程を短縮化ができる。また、引き回し電極２３と電極パッド２４とは、銀などの熱伝導性のよい材料で形成することができる。
【００８４】
図１０（ｃ）は、基板２２の１の面側の面から１の面側の面と反対の面まで貫通する反射部材貫通孔を有するとともに、反射部材貫通孔側の側面が基板の１の面側の面から１の面側の面と反対の面に向かって広がる傾斜面で構成された反射部材を基板の１の面に接合する工程を示す図である。図１０（ｃ）において、基板２２に引き回し電極２３および接着層２１を介して反射部材１７を接合し、発光素子からの光を反射させる反射部材を配置する。
【００８５】
反射部材１７は、可視光の反射率のよい銀やアルミ等の金属材料で構成される。また、反射部材１７は、樹脂、セラミック、ガラスなどの表面に銀やアルミ等の金属膜を形成させたものでもよい。また、反射部材１７において、金属膜に可視光を反射する物質を混ぜ合わせたものを用いてもよい。接着層２１は、電気絶縁性があり、熱伝導性のよい接着剤を用いることができる。これにより、発光素子から生じる熱を効率よく放熱することができる。
【００８６】
図１１は、いずれかの電極パット２４上に発光素子２５を配置し、２つの引き回し電極２３と発光素子２５とを電気的に接続する発光素子実装工程を示す図である。
【００８７】
図１１（ａ）は、一方の電極パット２４上に発光素子２５を配置し、一方の電極配線２３と発光素子２５とを電気的に接続する工程を示す図である。図１１（ａ）の工程では、一方の電極パット２４に発光素子２５のアノード電極（図示せず）を接続する。発光素２５で発生した熱は、引き回し電極２３を介して外部へ放熱させることができる。
【００８８】
図１１（ｂ）は、他方の引き回し電極２３と発光素子２５とを電気的に接続する工程を示す図である。図１１（ｂ）の工程では、発光素子２５のカソード電極（図示せず）と、ワイヤボンディング装置を用いて、他方の電極パット２４にボンディングワイヤ２６を接続し、発光素子２５のカソード電極（図示せず）と他方の電極パット２４とを電気的に接続する。ボンディングワイヤ２６は、例えば加工が容易で電気抵抗の低い金およびアルミニウムのワイヤで形成される。
【００８９】
図１２（ａ）、（ｂ）は、プライマー層形成工程、及び密着層形成工程を示す図であり、第一実施形態と同様の工程である。
図１３は、封止樹脂形成工程を示す図であり、第一実施形態と同様の工程である。これにより、発光部品が形成できる。
【００９０】
なお、第一実施形態において、発光部品を本実施形態に示すように基板と反射部材とで構成することができる。その場合、本実施形態のように基板と反射部材を別の部材で構成することができるため、本実施形態のようにそれぞれ最適な部材で構成することができる。
【００９１】
次に、本発明に係る第五実施形態について、図１４に基づいて説明する。
図１４は、本発明に係る第五実施形態における発光部品３０の断面を図示したものである。なお、第一実施形態と同様の構成については、その詳細な説明を省略する。
【００９２】
発光部品３０は、基板に窪み部が形成されていない点で第一実施形態と異なる。基板３２が平坦であるため、樹脂の偏りがより少なくプライマー層３７、密着層３９及び封止樹脂３８を形成させる工程を容易に行うことができる。また、基板３２上に複数の発光素子３５を実装し、樹脂封止後に、個々の発光部品３０に切り分けることができる。これにより、発光部品３０の量産を容易にできるため、生産性を向上することができる。
【００９３】
次に、本実施形態の発光部品の製造方法について説明する。図１５から図１９は、発光部品３０の製造方法を示す工程図である。
【００９４】
図１５は、基板３２の加工による電極形成工程を示している。
まず、図１５（ａ）は、ガラスからなる基板２を示す図である。なお、基板３２の材料は、ガラスに限らず、樹脂、セラミック等を用いることが可能である。
【００９５】
図１５（ｂ）は、基板３２に、基板３２の１の面から１の面と反対の面まで貫通する複数の基板貫通孔を形成する基板貫通孔形成工程を示す図である。図１５（ｂ）の工程では、基板３２に複数の貫通電極を形成するための複数の基板貫通孔を機械加工またはエッチング等により形成する。
【００９６】
図１５（ｃ）は、基板３２の複数の基板貫通孔にそれぞれ貫通電極３３を形成し、貫通電極３３上にそれぞれ電極パット３４を形成する電極形成工程を示す図である。図１５（ｃ）の工程では、図１５（ｂ）の工程で形成した複数の基板貫通孔に銀ペースト等を塗付してそれぞれ貫通電極３３を形成する。また、貫通電極３３上に印刷技術または、リソグラフィ技術により金属からなる電極パット３４を形成する。なお、貫通電極３３を形成する銀ペーストは、熱伝導性の良いので、発光素子から発生する熱を効率的に放熱することができる。なお、銀ペースト以外でも放熱性がある金属ならよい。
【００９７】
図１６は、発光素子実装工程を示す図であり、複数の発光素子３５を同時に電極パッド３４に配置する点を除き、第一実施形態と同様の工程である。
【００９８】
図１７は、プライマー層ガス遮断層３７で基板３２の１の面及び発光素子３５の表面を覆うプライマー層形成工程と、プライマー層３７の表面を密着層３９で覆う密着層形成工程を示す図である。
【００９９】
図１７（ａ）は、基板３２の１の面及び発光素子３５の表面をプライマー層３７で覆う工程を示す図である。図１７（ａ）の工程では、表面が平坦なプライマー層３７をディップ法、スプレー法、ディスペンサ法等により形成し、プライマー層３７で基板３２の１の面、発光素子３５および、電極パット３４の露出している部分を覆う。このとき、プライマー層３７を一様に形成するため、形成が容易に行える。
【０１００】
図１７（ｂ）は、プライマー層３７上を密着層３９で覆う工程である。
図１８は、封止樹脂形成工程を示す図であり、第一実施形態と同様の工程である。
【０１０１】
図１９は、発光素子３５を電気配線、樹脂封止した複数の発光部品を、個別の発光部品に個片化する発光部品個片化工程を示す図である。図１９に示すように、発光素子３５を電気配線、樹脂封止した複数の発光部品を、個別の発光部品にダイシングにより切り分けることで発光部品３０を個片化する。これにより、複数の発光部品を一括形成することができる。
【０１０２】
本発明の発光部品は、例えば照明器具や、電光掲示板、車のヘッドライトなどの発光器などに用いることができる。本発明の発光部品は、光源として、試料などの検査対象に光を透過、又は反射させることによって対象物を観察、検査する検査装置に用いることができる。検査装置としては、例えば、偽札鑑定装置、金属の表面の微細な傷や欠陥を見つける画像処理機器、更には、医療、バイオ分野において組織やＤＮＡといった微小化学物質の検知用装置、樹脂硬化装置などに用いることができる。
【０１０３】
また、上述した実施形態では、本発明の発光部品を発光素子の表面実装（ＳＭＤ）型に採用する場合について説明したが、これに限らず、光を透過する樹脂を用いた封止樹脂の接着方法に採用することができる。すなわち、封止樹脂の接着方法において、ガス遮断性を有する樹脂を主成分とする均質な材料からなるプライマー層で基板の表面を覆うとともに、プライマー層ガス遮断層とプライマー層密着層からなる多層膜構造を形成するプライマー層形成工程と、耐光性を有する樹脂を主成分とする材料からなる封止樹脂でプライマー層を覆う封止樹脂形成工程と、を備えることができる。これにより、封止樹脂の耐光性、およびプライマー層のガス遮断性の機能を保ちながら、封止樹脂の接着性を向上できる。
【符号の説明】
【０１０４】
２、２２、３２ 基板
３、３３ 貫通電極
４、２４、３４ 電極パット
５、２５、３５ 発光素子
６、２６、３６ ボンディングワイヤ
７、２７、３７ プライマー層
９、２９、３９ プライマー層密着層
８、２８、３８ 封止樹脂
１０、２０、３０ 発光部品
１６ 金属反射膜
１７ 反射部材
２１ 接着層
２３ 引き回し電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板に実装された発光素子と、前記基板の少なくとも一部と前記発光素子の表面を覆うプライマー層と、前記プライマー層を覆う封止樹脂と、を備える発光部品であって、
前記プライマー層は、ガス遮断性を有する樹脂で形成され、
前記封止樹脂は、耐光性を有し、前記発光素子から発光される光を透過するとともに、前記プライマー層との間に少なくとも１層以上の密着層を有し、
前記密着層は、発光素子から発光される光を透過し、前記プライマー層及び前記封止樹脂のそれぞれの界面で反応する樹脂で形成されていることを特徴とする発光部品。
【請求項２】
前記密着層の樹脂は、前記プライマー層及び前記封止樹脂が有する官能基とそれぞれ結合する官能基を有することを特徴とする請求項１に記載の発光部品。
【請求項３】
前記密着層は、ガス遮断性を有する第１の樹脂と前記発光素子から発光される光を透過する第２の樹脂とで形成されるとともに、
前記第１の樹脂は、前記プライマー層及び前記第２の樹脂が有する官能基と結合する官能基を有し、
前記第２の樹脂は、前記封止樹脂及び前記第１の樹脂が有する官能基と結合する官能基を有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の発光部品。
【請求項４】
前記密着層は、２層以上で構成され、
各層の前記第１の樹脂のモル濃度の割合が、前記プライマー層から前記封止樹脂に向かって少なくなっていくことを特徴とする請求項３に記載の発光部品。
【請求項５】
前記密着層の１層の厚さが０．０５μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の発光部品。
【請求項６】
前記プライマー層の厚さが、０．２μｍ以上９０μｍ以下であり、前記プライマー層と前記密着層との厚さの合計が、１００μｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載の発光部品。
【請求項７】
前記封止樹脂はシリコーン系樹脂で形成され、前記プライマー層はアクリル系樹脂または変性シリコーン系樹脂で形成されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の発光部品。
【請求項８】
前記封止樹脂の屈折率が、前記プライマー層の屈折率よりも低く、
前記密着層は、２層以上であり、
前記密着層の各層の屈折率が、前記プライマー層から前記封止樹脂に向かって低くなっていくことを特徴とする請求項７に記載の発光部品。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の発光部品を用いた発光器。
【請求項１０】
基板上に発光素子を実装する発光素子実装工程と、
ガス遮断性を有する樹脂で構成されたプライマー層を前記基板の少なくとも一部と前記発光素子の表面に形成する前記プライマー層形成工程と、
発光素子から発光される光を透過し、前記プライマー層及び前記封止樹脂のそれぞれの界面で反応する樹脂で構成された少なくとも１層以上の密着層を前記プライマー層上に形成する密着層形成工程と、
前記発光素子から発光される光を透過する封止樹脂を前記密着層上に形成する封止樹脂形成工程と、
を備えることを特徴とする発光部品の製造方法。
【請求項１１】
前記密着層形成工程において、前記密着層が有する官能基が、前記プライマー層が有する官能基と結合し、
前記封止樹脂形成工程において、前記密着層が有する官能基が、前記封止樹脂が有する官能基と結合することを特徴とする請求項１０に記載の発光部品の製造方法。
【請求項１２】
前記密着層形成工程において、前記密着層は、ガス遮断性を有する第１の樹脂と前記発光素子から発光される光を透過する第２の樹脂とで構成されるとともに、第１の樹脂及び第２の樹脂は、互いの樹脂が有する官能基と結合して形成されていることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の発光部品の製造方法。
【請求項１３】
前記プライマー層形成工程において、前記プライマー層が、アクリル系樹脂または、変性シリコーン樹脂で形成され、
前記封止樹脂形成工程において、シリコーン系樹脂で形成されることを特徴とする請求項１０から１２のいずれか一項に記載の発光部品の製造方法。
【請求項１】
基板と、前記基板に実装された発光素子と、前記基板の少なくとも一部と前記発光素子の表面を覆うプライマー層と、前記プライマー層を覆う封止樹脂と、を備える発光部品であって、
前記プライマー層は、ガス遮断性を有する樹脂で形成され、
前記封止樹脂は、耐光性を有し、前記発光素子から発光される光を透過するとともに、前記プライマー層との間に少なくとも１層以上の密着層を有し、
前記密着層は、発光素子から発光される光を透過し、前記プライマー層及び前記封止樹脂のそれぞれの界面で反応する樹脂で形成されていることを特徴とする発光部品。
【請求項２】
前記密着層の樹脂は、前記プライマー層及び前記封止樹脂が有する官能基とそれぞれ結合する官能基を有することを特徴とする請求項１に記載の発光部品。
【請求項３】
前記密着層は、ガス遮断性を有する第１の樹脂と前記発光素子から発光される光を透過する第２の樹脂とで形成されるとともに、
前記第１の樹脂は、前記プライマー層及び前記第２の樹脂が有する官能基と結合する官能基を有し、
前記第２の樹脂は、前記封止樹脂及び前記第１の樹脂が有する官能基と結合する官能基を有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の発光部品。
【請求項４】
前記密着層は、２層以上で構成され、
各層の前記第１の樹脂のモル濃度の割合が、前記プライマー層から前記封止樹脂に向かって少なくなっていくことを特徴とする請求項３に記載の発光部品。
【請求項５】
前記密着層の１層の厚さが０．０５μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の発光部品。
【請求項６】
前記プライマー層の厚さが、０．２μｍ以上９０μｍ以下であり、前記プライマー層と前記密着層との厚さの合計が、１００μｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載の発光部品。
【請求項７】
前記封止樹脂はシリコーン系樹脂で形成され、前記プライマー層はアクリル系樹脂または変性シリコーン系樹脂で形成されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の発光部品。
【請求項８】
前記封止樹脂の屈折率が、前記プライマー層の屈折率よりも低く、
前記密着層は、２層以上であり、
前記密着層の各層の屈折率が、前記プライマー層から前記封止樹脂に向かって低くなっていくことを特徴とする請求項７に記載の発光部品。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の発光部品を用いた発光器。
【請求項１０】
基板上に発光素子を実装する発光素子実装工程と、
ガス遮断性を有する樹脂で構成されたプライマー層を前記基板の少なくとも一部と前記発光素子の表面に形成する前記プライマー層形成工程と、
発光素子から発光される光を透過し、前記プライマー層及び前記封止樹脂のそれぞれの界面で反応する樹脂で構成された少なくとも１層以上の密着層を前記プライマー層上に形成する密着層形成工程と、
前記発光素子から発光される光を透過する封止樹脂を前記密着層上に形成する封止樹脂形成工程と、
を備えることを特徴とする発光部品の製造方法。
【請求項１１】
前記密着層形成工程において、前記密着層が有する官能基が、前記プライマー層が有する官能基と結合し、
前記封止樹脂形成工程において、前記密着層が有する官能基が、前記封止樹脂が有する官能基と結合することを特徴とする請求項１０に記載の発光部品の製造方法。
【請求項１２】
前記密着層形成工程において、前記密着層は、ガス遮断性を有する第１の樹脂と前記発光素子から発光される光を透過する第２の樹脂とで構成されるとともに、第１の樹脂及び第２の樹脂は、互いの樹脂が有する官能基と結合して形成されていることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の発光部品の製造方法。
【請求項１３】
前記プライマー層形成工程において、前記プライマー層が、アクリル系樹脂または、変性シリコーン樹脂で形成され、
前記封止樹脂形成工程において、シリコーン系樹脂で形成されることを特徴とする請求項１０から１２のいずれか一項に記載の発光部品の製造方法。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−１１４２３１（Ｐ２０１２−１１４２３１Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６１７１７（Ｐ２０１０−２６１７１７）
【出願日】平成２２年１１月２４日（２０１０．１１．２４）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２４日（２０１０．１１．２４）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
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