JP6923811B2 - 発光装置の製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、発光装置の製造方法に関する。

従来、半導体発光素子（以下、発光素子と蛍光体とを備えた白色等のＬＥＤ（発光ダイオード）が種々の用途に利用されている。このような発光素子に用いられる蛍光体は、電着法を用いて形成されることがある（例えば、特許文献１〜３）。電着法は、粒子状の蛍光体を含む液に電界を生じさせることにより、蛍光体を発光素子の表面に堆積させて、蛍光体層とする方法である。

特開２００３−６９０８６号公報 特開２０１７−０６９５３６号公報 特開２０１７−０６９３７８号公報

このような発光素子を備えた発光装置の用途によっては、光取出し面における発光素子自体の輝度のさらなる向上が求められている。
本開示は上記課題に鑑みなされたものであり、光取出し面における輝度のさらなる向上を実現することができる発光装置の製造方法を提供することを目的とする。

本開示は、以下の発明を含む。
基体上面の導体配線上に発光素子を配置し、
前記発光素子の上面を被覆する第１導電部と、前記発光素子の側面を被覆する第２導電部とを含む導電層を形成し、
前記導電層を被覆する蛍光体層を形成し、
前記第１導電部を絶縁化して第１絶縁部とするとともに、前記第２導電部を第２絶縁部と第３導電部とを含む複合層とし、
前記複合層上の前記蛍光体層を被覆する光反射層を形成し、
前記複合層中の前記第３導電部を絶縁化して、前記複合層を、前記第２絶縁部を含む第３絶縁部とすることを含む発光装置の製造方法。

本開示の発光装置の製造方法によれば、光取出し面における輝度をさらに向上させることができる発光素子を得ることができる。

一実施形態の発光装置の製造方法の概略断面工程図である。 一実施形態の発光装置の製造方法の概略断面工程図（図２のＢ−Ｂ’線での断面）である。 一実施形態の発光装置の製造方法の概略断面工程図である。 一実施形態の発光装置の製造方法の概略断面工程図及び一部拡大図である。 一実施形態の発光装置の製造方法の概略断面工程図である。 図１Ｂの概略平面図である。 図１の発光装置の製造方法で形成された発光装置の概略断面図である。 図３Ａの発光装置の変形例を示す概略平面図である。 図３Ｂの発光装置の平面視において中央部の概略断面図である。

本願においては、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。以下の説明において、同一の名称、符号については同一又は同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。一実施例及び一実施形態において説明された内容は、他実施例及び他の実施形態等に利用可能である。本願においては、特に断りのない限り、発光素子の「上面」とは光を取り出す面を指し、「下面」とはその反対側の面を指す。

実施形態１：発光装置の製造方法
本実施形態の発光素子の製造方法は、図１Ａ〜１Ｅ及び図２に示す工程を含む。
図１Ａは、上面に導体配線を有する基体に発光素子を配置する工程を示す。図１Ｂ及び図２は、発光子の上面及び側面を被覆する導電層（第１導電部及び第２導電部）を形成する工程を示す。図１Ｄは、発光素子の上面に配置された導電層（第１導電部）を絶縁化して第１絶縁部を形成するとともに、発光素子の側面の導電層（第２導電部）を第２絶縁部と第３導電部とを含む複合層とする工程を示す。図１Ｅは、発光素子の側面に配置された複合層上の蛍光体層を被覆する光反射層を形成する工程を示す。図３Ａは、発光素子の側面に配置された複合層中の第３導電部を絶縁化して第２絶縁部を含む第３絶縁部とする工程を示す。ここでは、１つの発光装置を例に挙げて図示しているが、１枚の基体を用いて複数の発光装置を形成することができる。

本実施形態では、さらに、蛍光体層及び光反射層を形成した後に、これらを被覆する透光性部材を形成することが好ましい。また、発光素子、蛍光体層及び光反射層等を被覆する封止部材を基体上に形成してもよい。
このような発光装置の製造方法では、発光素子の少なくとも上面に蛍光体層を形成することができる。さらに、発光素子の側面に配置された蛍光体層を光反射層で被覆することができる。そのため、発光素子の上面（光取出し面）から出射される光の輝度を向上させることができる。また、光取出し面から出射される光の輝度を向上させた発光装置を、容易に形成することが可能となる。

（基体への発光素子の配置）
図１Ａに示すように、導体配線１２を有する基体１１に発光素子１３を配置する。このために、まず、基材と導体配線１２とを有する基体１１を準備し、次に、導体配線１２の上面上に接合部材１４を介して発光素子１３を配置する。

（基体）
基体１１は、発光素子１３や、任意に保護素子等の電子部品を配置するためのものである。基体１１は、上面が平坦であることが好ましい。基体１１は、例えば、平面視形状が矩形の平板状とすることができる。基体の厚みは、例えば、０．１ｍｍ〜５ｍｍが挙げられる。

基体１１は、絶縁性の基材と、その上面に設けられる導体配線１２とを備える。基体１１の基材は、例えば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等のセラミックス、熱可塑性樹脂、ガラスエポシキ樹脂等の複合体等によって形成することができる。

導体配線１２は、基体１１に配置された発光素子１３等と外部電源とを電気的に接続し、発光素子１３等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。導体配線１２は、例えば、基材の上面のほか、その一部が基材に埋め込まれてもよい。あるいは、導体配線１２は、基材の上面から側面にわたって延長してもよい。導体配線１２が基材の上面から下面にわたって設けられることにより、基体１１の下面側から通電可能となる。導体配線１２は、その上面の一部に発光素子１３等が接続され、それ以外の導体配線１２の上面は発光素子１３等を配置する領域の周囲で露出している。

導体配線１２は、導電性を有する材料によって形成することができ、例えば、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル等の金属又は鉄−ニッケル合金、燐青銅等の合金等によって形成することができる。また、その表面の全部又は一部が銀又は金などの反射率の高い材料のめっき膜等によって被覆されていてもよい。基体１１の上面に露出される導体配線１２は、発光素子１３からの熱を放熱するために、導電性の高い材料を用い、発光素子１３が配置される領域の周囲に広く形成されることが好ましい。これにより、基体１１の上面において広い範囲で発光素子１３から生じる熱を放熱することができる。また、導体配線１２の厚みを厚くすることにより、放熱性を高めることができる。導体配線１２の厚みは、例えば、５μｍ〜１００μｍが挙げられる。
基体１１は、その上に配置する発光素子の数によって、導体配線１２の形状を適宜設定することができる。

（発光素子）
発光素子１３としては、発光ダイオードであることが好ましい。例えば、素子基板１３ａ上に、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＡｌＮ 等の窒化物半導体、III−V族化合物半導体、II−VI族化合物半導体等、種々の半導体によって、発光層を含む半導体積層構造１３ｂが形成されたものが挙げられる。なかでも、青色及び紫外線の波長領域の光を出射するものが好ましい。この半導体積層構造１３ｂは、通常、サファイア等の絶縁性基板、ＳｉＣ、ＧａＮ、ＧａＡｓ等の導電性基板等の素子基板上に積層されて形成される。ただし、発光素子の最終形態として、これらの素子基板１３ａが除去されていてもよい。

発光素子１３は正負一対の電極１３ｃを備える。一対の電極１３ｃは、半導体積層構造１３ｂの同一面側に配置されており、発光素子の外縁よりも内側となる位置に形成されている。発光素子の電極の平面形状は、例えば、略矩形、円形等、種々の形状とすることができる。電極は、発光素子の電極として用いることができる導電性の材料の単層又は積層構造によって形成することができる。

発光素子１３は、基体１１の導体配線１２上に、発光素子１３の電極１３ｃが形成された側の面を対向させ、接合部材１４を介して、フリップチップ実装することが好ましい。この場合、例えば、超音波、熱、荷重等を印加すること接合することができる。接合部材、光、フラックス等を用いて接合することができる。
発光素子１３は、１つの発光装置において１つのみ配置されていてもよいし、複数配置されていてもよい。また、基体上に複数の発光素子を配置した後に、１つの発光素子又は複数の発光素子群ごとに分割して、１つの発光装置を形成してもよい。

（接合部材）
接合部材１４は、発光素子１３と導体配線１２とを導通させることができる材料を用いる。例えば、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ、Ａｕ−Ｓｎ等のハンダ材料、Ａｕ等の金属バンプ、異方性導電ペースト等が挙げられる。接合部材１４としてハンダ材料を用いる場合、発光素子１３の周囲に露出する導体配線１２は、余分なハンダ材料を逃がす効果がある。つまり、適量のハンダで接合することができるとともに、ハンダ量の過多から生じる不良を低減させ、安定した接合状態となる。接合部材１４は、基体１１の導体配線１２上に設けてもよく、あるいは、発光素子１３の電極１３ｃ側に設けてもよい。
発光素子１３は、接合部材１４によって、導体配線１２の上に接合されるため、発光素子１３の半導体積層構造１３ｂの下面と基体の上面とは、接合部材１４の厚さと、発光素子１３の電極１３ｃの厚さの総和に相当する距離で離間して空隙を有している。導体配線１２が設けられていない領域においては、さらに、導体配線１２の厚さも加えた総和に相当する距離で離間して、空隙を有している。接合部材１４の厚みと発光素子１３の電極１３ｃの厚みの総和は、例えば、１μｍ〜１５０μｍとすることができる。

（導電層の形成）
図１Ｂ及び図２に示すように、発光素子１３を被覆する導電層１５を形成する。導電層１５は、後述する電着法等を用いて蛍光体層を形成するために、発光素子１３の上面及び側面を被覆するように形成する。導電層１５のうち、発光素子１３の上面を被覆する部分を第１導電部１５ａ、発光素子１３の側面を被覆する部分を第２導電部１５ｂと称する。発光素子の下面には、導電層は形成されない。また、基体１１上の導体配線１２にも導電層１５は形成されない。導電層１５は、発光素子１３の上面及び側面に接触して配置されることが好ましい。ただし、これに限らず、発光素子１３の上面及び側面と、他の部材を介して間接的に被覆するように導電層１５を形成してもよい、例えば、絶縁膜、透光膜等の他の部材を介して、発光素子１３の上面及び側面を間接的に覆う導電層１５を形成してもよい。

導電層１５のうち、発光素子１３の上面を被覆する第１導電部１５ａは、後述する光反射層１７を形成する前に酸化等により絶縁化することが好ましい。さらに、絶縁化に加え、透光性を有する部材に改質することができるものが好ましい。好ましくは、酸化処理して酸化物にして絶縁化することであり、これにより蛍光体層１６と良好な接着性を有する透光性の被覆層を形成することができる。導電層１５は、例えば、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｐｂ等によって形成することができる。なかでも、Ａｌが好ましい。導電層１５は、電着工程において、導電性を有することができる厚みが好ましい。さらに、電着後の工程において、絶縁化することができる厚みであることが好ましい。このような導電層１５の第１導電部の厚みは、例えば、１０ｎｍ〜２μｍが挙げられ、５０ｎｍ〜５００ｎｍが好ましく、８０ｎｍ〜３００ｎｍがより好ましい。

導電層１５のうち、発光素子の側面を被覆する第２導電部１５ｂは、後述する光反射層１７を形成する前には導電性を維持することが好ましい。第２導電部の厚みは、発光素子１３の上面を被覆する第１導電部１５ａの厚みよりも厚くなるように形成することが好ましい。言い換えると、導電層１５は、発光素子の上面に配置された第１導電部１５ａよりも、発光素子１３の側面に配置された第２導電部１５ｂを厚膜に形成することが好ましい。例えば、発光素子１３の側面を被覆する導電層１５の第２導電部１５ｂは、発光素子１３の上面を被覆する第１導電部１５ａの厚みに対して、１．２〜３倍とすることが好ましく、１．５〜２．５倍がより好ましく、１．８〜２．５倍がさらに好ましい。このように異なった厚みで導電層１５を形成することにより、後述する、部分的な絶縁化を実現することができる。

導電層１５は、当該分野で公知の方法、例えば、めっき法、スパッタ法、蒸着法によって形成することができ、好ましくはスパッタ法で形成する。導電層１５は、発光素子１３の上面を被覆する第１導電部１５ａよりも、発光素子１３の側面を被覆する第２導電部１５ｂの厚みを厚くするために、発光素子１３の上面、発光素子１３の周辺を被覆するマスクを用いて形成することが好ましい。例えば、発光素子１３の上面及び側面に、金属の第１層をスパッタ法で形成する。これにより、発光素子１３の上面及び側面に、略同じ膜厚の金属の第１層を形成する。その後、発光素子１３の上面を被覆し、かつ、発光素子１３の側面を被覆しないマスクを形成する。このような状態でスパッタを行うことで、発光素子１３の側面の金属の第１層上に、金属の第２層を形成することができる。その後、マスクを除去することで、発光素子の上面には金属の第１層が形成され、発光素子１３の側面には第１層及び第２層が積層された積層構造の導電層が形成される。すなわち、発光素子１３の上面を被覆する第１層である第１導電部１５ａと、発光素子１３の側面を被覆する第１層と第２層とを含む第２導電部１５ｂとが形成される。第１層及び第２層が同じ材料（例えばアルミニウム）である場合は、これらの境界はわかりにくい場合がある。また、マスクの形成位置によっては、発光素子１３の上面の外周部等に第２層が形成される場合がある。あるいは、発光素子１３の側面の上端近傍に、第２層が形成されず、第１層のみが形成されている場合がある。さらに、発光素子１３の上面の外周部において、第２層の上端が、第１層の上面よりも高い位置にある場合がある。つまり、第１層のみで構成される第１導電部１５ａは、主として発光素子１３の上面を被覆するものであり、発光素子１３の上面の大きさと全く同じではない場合がある。同様に、第１層と第２層で構成される第２導電部１５ｂは、主として発光素子１３の側面を被覆するものであり、発光素子１３の側面の大きさと全く同じではない場合がある。また、第２導電部１５ｂは、積層構造ではなく単一の構造とすることもできる。つまり、第１導電部１５ａと第２導電部１５ｂとは、全く異なる工程でそれぞれ形成することもできる。

（蛍光体層の形成）
次に、図１Ｃに示すように、少なくとも発光素子１３の上面及び側面を被覆する蛍光体層１６を形成する。蛍光体層１６を形成する方法としては、電着法、静電塗装法等が挙げられる。これらの方法では、発光素子１３の上面及び側面を被覆する導電層１５によって、選択的に蛍光体を付着させることができる。これにより、均一な厚みの蛍光体層１６を形成することができる。

以下、蛍光体層１６の形成方法として電着法を例に挙げて説明する。まず、蛍光体粒子を含む電着浴液中に、発光素子１３を配置した基体１１を浸漬し、発光素子１３に通電させる。電気泳動により、発光素子１３の上面及び側面を被覆する導電層１５の表面に蛍光体粒子を堆積させることができる。このとき基体１１の導体配線１２等の表面にも、蛍光体粒子が堆積される。これにより、蛍光体層１６を形成することができる。蛍光体層１６は、発光素子１３の上面及び側面と、導体配線１２上の表面とを連続して被覆するように形成してもよい。発光素子１３の下面と、発光素子１３の電極１３ｃと、基体１１の上面とによって形成された空間には、蛍光体層は形成されない。

蛍光体層１６の厚みは、蛍光体粒子の堆積条件、時間等により適宜調整することができる。このような方法により、蛍光体層１６を、例えば、１００ｎｍ〜１００μｍで、好ましくは１μｍ〜５０μｍで、さらに好ましくは、１０μｍ〜３０μｍで、均一な厚みに形成することができる。特に、電着法又は静電塗装法を用いることにより、導電層１５の厚みにかかわらず、発光素子１３の上面及び側面において略均一な厚みに形成することができる。

（蛍光体層）
蛍光体層１６を構成する蛍光体としては、例えば、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、より具体的には、Ｅｕ賦活されたα又はβサイアロン蛍光体、各種アルカリ土類金属窒化シリケート蛍光体、Ｅｕ等のランタノイド系の元素、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に賦活されたアルカリ土類金属ハロゲンアパタイト、アルカリ土類のハロシリケート、アルカリ土類金属シリケート、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン、アルカリ土類金属アルミン酸塩、アルカリ土類金属ケイ酸塩、アルカリ土類金属硫化物、アルカリ土類金属チオガレート、アルカリ土類金属窒化ケイ素、ゲルマン酸塩等の蛍光体、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活された希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩、又はＥｕ等のランタノイド系元素で主に賦活された有機又は有機錯体等の蛍光体等が挙げられる。例えば、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（Ｃｅ：ＹＡＧ）、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（Ｃｅ：ＬＡＧ）、ユウロピウムおよび／又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム系蛍光体（ＣａＯ−Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂）、ユウロピウムで賦活されたシリケート系蛍光体（（Ｓｒ，Ｂａ）₂ＳｉＯ₄）、βサイアロン蛍光体、ＣＡＳＮ系蛍光体、ＳＣＡＳＮ系蛍光体等の窒化物系蛍光体、ＫＳＦ系蛍光体（Ｋ₂ＳｉＦ₆：Ｍｎ）、硫化物系蛍光体などが挙げられる。これらの蛍光体と、青色発光素子又は紫外線発光素子と組み合わせることにより、様々な色の発光装置（例えば白色系の発光装置）を製造することができる。

蛍光体の形状は、例えば、球形又はこれに類似する粒子状であるものが好ましく、０．１μｍ〜１００μｍの平均粒径を有することがより好ましい。蛍光体の平均粒径は、例えば、レーザ回折散乱法、画像解析法（走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ））などにより測定することができる。レーザ回折散乱法の粒径測定装置は、例えば、島津製作所社製のＳＡＬＤシリーズ（例えば、ＳＡＬＤ−３１００）、レーザ回折式粒度分布測定装置（ＭＡＬＶＥＲＮ社製、ＭＡＳＴＥＲ ＳＩＺＥＲ ２０００）（メジアン径）等が挙げられる。画像解析法は、例えば、ＪＩＳ−Ｚ８８２７−１：２００８に準ずる。
蛍光体の粒径は、電気抵抗法によりコールターマルチサイザーII(コールター社製)を用いて粒径分布を測定した場合の５０％粒子径（体積基準）を示すものであってもよい。電気抵抗法は、分散させた粉体が電極間を通過する際の電気抵抗と粒径との相関性を利用する方法であることから、粒子が強く凝集しており一次粒子にまで分散させることが難しい場合は、凝集した二次粒子の粒径を測定することになる。

（透光性部材）
蛍光体層１６を形成した後に、蛍光体層１６を被覆する透光性部材を形成することが好ましい。このような膜を形成することにより、蛍光体層１６の剥がれを防止することができる。

透光性部材は、発光素子１３から出射される光の６０％以上を透過する部材が好ましく、７０％以上がより好ましく、８０％以上がさらに好ましい。透光性部材としては、シリコーン樹脂、シリコーン変成樹脂、エポキシ樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、トリメチルペンテン樹脂、ポリノルボルネン樹脂又はこれらの樹脂を１種以上含むハイブリッド樹脂等の樹脂、絶縁性透明膜などが挙げられる。なお、このような透光性部材は、発光素子下面と導体配線上面の間の隙間（隣接する接合部材の間）に配置されないことが好ましい。つまり、発光素子の下方に空隙を備えることが好ましい。これにより、発光装置の動作時や実装時に加わる熱応力に起因する樹脂の変形の影響を受けにくくすることができ、発光素子１３と導体配線１２との接合強度の低下を抑制することができる。

また、本実施形態においては、蛍光体層１６を電着法で形成する場合、蛍光体粒子は発光素子が配置される領域の周囲に露出する導体配線の表面にも配置されることがある。発光素子１３の上面及び側面の蛍光体層１６に透光性部材として樹脂を含浸させる際に、発光素子１３が配置される領域の周囲に配置される蛍光体層１６にも透光性部材が含浸される。これにより、蛍光体層１６が配置されていない発光素子１３の下部に空隙を確保することが容易となる。透光性部材の厚み（発光素子の側面から横方向の幅）は、蛍光体層１６よりも厚いことが好ましい。
透光性部材は、例えば、蛍光体層１６に含浸された状態で、蛍光体層１６と同等の厚み又は若干厚膜に形成することが好ましい。

（導電層の一部の絶縁化）
図１Ｄに示すように、蛍光体層１６を形成した後、発光素子１３の上面に配置された導電層（第１導電部１５ａ）の少なくとも一部を絶縁化して第１絶縁部１５Ａを形成する。同時に、発光素子１３の側面の導電層（第２導電部１５ｂ）の一部を絶縁化して第２絶縁部１５Ｂとする。第２導電部１５ｂの一部は絶縁化されずに導電性を備えた部分（第３導電部１５ｃ）として残す。つまり、ここでは、第２導電部は、第２絶縁部１５Ｂと第３導電部１５ｃとを含む複合層１９となる。

絶縁化の方法は、例えば、導電層１５の酸化処理等によって絶縁性に改質する等の方法が挙げられる。また、導電層１５の絶縁性への改質に加えて、透光性に改質又は高い透光性を有する部材に改質させることが好ましい。そのために、導電層１５をＡｌ又はＳｉで形成し、絶縁化により、例えば、Ａｌ_xＯ_y（１＜ｘ、１＜ｙ）、ＳｉＯ_x（１＜ｘ）等の酸化物とすることが好ましい。なかでも、導電層１５をアルミニウムで形成し、温度１３０℃以上、湿度９０％以上の環境下で保持して酸化する等の方法で絶縁化することにより、導電層１５をアルミナに変換することが好ましい。このような方法によって、導電層１５を絶縁層とするとともに、透光性の膜とすることができる。

発光素子１３の上面を被覆する導電層１５（第１導電部１５ａ）を絶縁化して第１絶縁部１５Ａを形成するとともに、発光素子の側面を被覆する導電層（第２導電部１５ｂ）を複合層（第２絶縁部１５Ｂと第３導電部１５ｃ）１９とする方法を説明する。例えば、発光素子１３の上面を被覆する第１導電部の全てが絶縁化し、かつ、発光素子の側面を被覆する第２導電部の一部が導電性のまま残存する条件で絶縁化処理することができる。

発光素子の側面を被覆する導電層１５の第２導電部１５ｂは、発光素子に近い側においては絶縁化されずに導電性を有したままの部分（導電層）の割合が多くなり易く、発光素子から遠い側であって表面に露出された導電層は絶縁化された絶縁部分（絶縁層）の割合が多くなり易い。絶縁化された部分とされなかった部分との境界はあいまいであり、図１Ｄに示すように、これらが混在している部分が形成される場合もある。例えば、第２導電部１５ｂが、上述のように第１層と第２層との積層構造であったとしても、第２絶縁部１５Ｂと第３導電部１５ｃとは絶縁化する前の第１層と第２層と同様の積層構造にはならない。これは、スパッタ等で形成された導電層の膜質により、絶縁化されやすい部分と絶縁化されにくい部分が形成され、より絶縁化されやすい部分から絶縁化されていくからである。いずれにしても、絶縁化工程は、厚みの厚い導電層は厚みの薄い導電層よりも困難であるため、厚みの違いによって絶縁化速度（絶縁化の容易性）を調整することができる。本実施形態においては、このような絶縁化速度の違いを利用して、後述の光反射層１７を形成したい領域に形成する導電層を厚く形成することで、目的の領域に光反射層１７を形成することができる。

（光反射層１７の形成）
次に、図１Ｅに示すように、発光素子１３の側方の蛍光体層１６を被覆する光反射層１７を形成する。この場合、光反射層１７は、発光素子１３の上面に配置される蛍光体層１６を被覆しないように形成することが好ましい。光反射層１７を形成する方法としては、例えば、電着法、静電塗装法等が挙げられる。上述のように発光素子１３の側面には、第２絶縁部１５Ｂと第３導電部１５ｃとを含む複合層１９が配置されている。複合層１９は第３導電部１５ｃを含むため導電性である。そのため、上述の方法により、この複合層１９を被覆する光反射層１７を形成することができる。また、基体上に配置される導体配線１２にも、光反射層１７を構成する材料を付着させることができ、均一な厚みの光反射層１７を適所に形成することができる。

光反射層１７は、発光素子１３の側面においては、その上端が、発光素子１３の上面に配置された蛍光体層１６の上面と同じ高さ又はそれよりも若干下側に配置するように形成することが好ましい。これにより、発光素子の上面への光取り出し効率を向上させることができる。ここでの若干下側とは、例えば、発光素子１３の上面に配置された蛍光体層１６の厚みの±５％が挙げられ、±３％とすることができる。

電着方法は、例えば、光反射層１７を形成する材料を含む電着浴液中に、発光素子１３を配置した基体１１を浸漬し、発光素子１３に通電させる。これにより、電着浴液中における電気泳動により、先の工程で発光素子１３の側面を被覆する複合層１９及び基体１１上の導体配線１２の表面に、光反射層１７を形成する材料を堆積させることができ、光反射層１７を形成することができる。

光反射層１７の厚みは、光反射層１７を形成する材料の堆積条件（例えば、通電時間等）により適宜調整することができる。このような方法により、光反射層１７を、例えば、１００ｎｍ〜１００μｍで、均一な厚みに形成することができる。特に、光反射層１７は、発光素子１３の側面から出射する光を遮ることができ、発光素子１３の上面から光を取り出すことができるように配置することが好ましい。

上述したように、発光素子１３と基体１１との間の空隙から発光素子１３の光が漏れることを防止するためには、導体配線１２上の光反射層１７の上面が、発光素子１３の半導体積層構造１３ｂの下面よりも上に配置されるように形成することが好ましい。さらに、光反射層１７の上面が、発光素子１３の半導体積層構造１３ｂの上面（基体との界面）よりも上に配置されるように形成することにより、発光層を含む半導体積層構造１３ｂの側面から出射される光を光反射層１７で遮断することができ、色ムラを低減することができる。このように光反射層１７を形成することにより、発光素子１３の上面（光取出し面）から蛍光体層１６を介して光を取り出すことができ、光取出し面から出射される光の輝度を向上させた発光装置とすることができる。

光反射層１７を形成する材料は、発光素子１３から出射された光又は蛍光体層１６で波長変換された光を効率よく反射させることができる材料が好ましい。例えば、発光素子１３のピーク波長において９０％以上反射させることができる材料がより好ましい。また、発光素子１３から出射された光又は蛍光体層１６で波長変換された光が透過、吸収しにくい材料が好ましい。例えば、ＴｉＯ₂、ＺｎＯ、ＳｉＯ₂、ＢａＳＯ₄、ＺｒＯ₂、ＭｇＯ等の粉末又は粒子が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。光反射層１７を形成する材料の形状は、例えば、球形又はこれに類似する粒子状であるものが好ましく、０．０１μｍ〜１００μｍの平均粒径を有することがより好ましく、０．０１μｍ〜１０μｍがより好ましい。

光反射層１７を形成した後、光反射層１７を被覆する透光性部材を形成してもよい。このような膜を形成することにより、光反射層１７の剥がれを防止することができる。透光性部材としては、蛍光体層１６で被覆する透光性部材等と同様の材料、同様の形成方法等が挙げられる。

（発光素子側面の導電層の絶縁化）
図３Ａに示したように、光反射層１７を形成した後、発光素子１３の側面を被覆する複合層１９のうち、上述の工程で絶縁化していなかった第２導電部１５ｂを絶縁化する。これにより、先に絶縁化されていた第２絶縁部１５Ｂを含む第３絶縁部１５Ｃを形成する。
ここでの絶縁化は、上記の複合層１９を形成する際の絶縁化の方法と同様の方法のなかから適宜選択することができる。ここでは、発光素子１３の側面を被覆する複合層１９中の第３導電部１５ｃが、厚み方向の全てにおいて絶縁化する条件を設定して行うことが好ましい。このような方法により、発光素子１３の短絡を防止することができる。さらに、発光素子１３の側面から出射する光の一部を蛍光体層１６で波長変換して、光反射層１７により反射させて上面から取り出すことができ、波長変換効率を向上させることができる。その結果、意図する波長変換を達成されるために蛍光体層１６自体を薄膜化することが可能となり、発光装置の全体としての輝度をより一層向上させることができる。

第３絶縁部１５Ｃの内部においては、先に絶縁化されていた部分（第２絶縁部１５Ｂ）と、第３導電部１５ｃが絶縁化された部分とは、区別しにくいものであり、両者は略一体となっている。さらに、第２絶縁部１５Ｂを形成する際にともに絶縁化された第１絶縁部１５Ａも、第３絶縁部１５Ｃと一体となっている。

（その他の工程）
上述のように、導電層１５の全てを絶縁化した後、つまり、第３絶縁部１５Ｃを形成した後、任意に、図３Ｂに示すように、発光素子１３及び蛍光体層１６等を被覆する透光性部材１８を形成した発光装置１０Ｂを製造してもよい。透光性部材１８は、ディスペンス、スプレー塗布、印刷、ポッティング、キャスティング、スピンコート、金型を用いた圧縮成形、トランスファモールド等の当該分野で公知の方法により形成することができる。また、透光性部材１８の形状は、任意に設定することができ、例えば、発光素子１３の上方で凸又は凹部を形成するレンズ形状とすることができる。

実施形態２：発光装置
上述した発光装置の製造方法で得られた発光装置１０Ａは、図３Ａに示すように、導体配線１２を有する基体１１と、導体配線１２上に配置された発光素子１３と、発光素子１３の上面及び側面を被覆する絶縁層とを備える。さらに、発光装置１０Ａは、発光素子１３の上面に配置される絶縁層を被覆する蛍光体層１６と、発光素子１３の側面に配置される絶縁層を被覆する蛍光体層１６と、を備える。さらに、発光装置１０Ａは、発光素子１３の側方に配置される蛍光体層１６を被覆する光反射層１７を備える。

絶縁層は、例えば、発光素子１３の上面を被覆する第１絶縁部１５Ａと、発光素子の側面を被覆する第３絶縁部１５Ｃとを備える。例えば、発光素子１３の側面に配置された第３絶縁部１５Ｃは、発光素子１３の上面に配置された第１絶縁部１５Ａの厚みの１．２〜３倍とすることが好ましく、１．５〜２．５倍がより好ましく、１．８〜２．５倍がさらに好ましい。

蛍光体層１６は、発光素子１３の上面に加え、側面も被覆していてもよい。蛍光体層１６はさらに、導体配線１２の一部又は全部の上面を被覆していてもよい。

光反射層１７は、発光素子１３の側面に配置される蛍光体層１６の全てを被覆することが好ましい。これにより、発光素子１３から出射される光を上方に配光させることができるとともに、横方向への漏れを低減することができる。

発光素子１３下面と導体配線１２上面の間の隙間（隣接する接合部材の間）は、空隙でもよいし、透明又は反射性の部材が配置されていてもよい。
図３Ｂ及び３Ｃに示すように、発光装置１０Ｂは、発光素子１３の上方において凸又は凹部を形成するレンズ形状の透光性部材１８を配置した発光装置１０Ｂであってもよい。

本発明に係る実施形態は、色ムラを抑制可能な発光装置とすることができ、各種表示装置、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、さらには、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、プロジェクタ装置など、広範囲の用途に利用することができる。

１０Ａ、１０Ｂ 発光装置
１１ 基体
１２ 導体配線
１３ 発光素子
１３ａ 素子基板
１３ｂ 半導体積層構造
１３ｃ 電極
１４ 接合部材
１５ 導電層
１５ａ 第１導電部
１５Ａ 第１絶縁部
１５ｂ 第２導電部
１５Ｂ 第２絶縁部
１５ｃ 第３導電部
１５Ｃ 第３絶縁部
１６ 蛍光体層
１７ 光反射層
１８ 透光性部材
１９ 複合層

Claims (6)

1. 基体上面の導体配線上に発光素子を配置し、
   前記発光素子の上面を被覆する第１導電部と、前記発光素子の側面を被覆する第２導電部とを含む導電層を形成し、
   前記導電層を被覆する蛍光体層を、電着又は静電塗装により形成し、
   前記第１導電部を絶縁化して第１絶縁部とするとともに、前記第２導電部を第２絶縁部と第３導電部とを含む複合層とし、
   前記複合層上の前記蛍光体層を被覆する光反射層を、電着又は静電塗装により形成し、
   前記複合層中の前記第３導電部を絶縁化して、前記複合層を、前記第２絶縁部を含む第３絶縁部とすることを含む発光装置の製造方法。
2. 前記第１導電部よりも、前記第２導電部を厚膜に形成する請求項１に記載の発光装置の製造方法。
3. 前記発光素子の側面において、前記光反射層の上端を、前記発光素子の上面に配置された蛍光体層の上面と同じ高さ又はそれよりも下側に配置する請求項１又は２に記載の発光装置の製造方法。
4. 前記導電層をアルミニウムで形成し、前記絶縁化により、アルミナに変換する請求項１〜３のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
5. 前記発光素子を基体にフリップチップ実装により配置する請求項１〜４のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
6. 前記第２絶縁部を形成した後に、前記蛍光体層を被覆する透光性部材を形成する請求項１〜５のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
   

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