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WO2025069513A1 - 発光装置及びその製造方法 - Google Patents

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Publication number
WO2025069513A1
WO2025069513A1 PCT/JP2024/014240 JP2024014240W WO2025069513A1 WO 2025069513 A1 WO2025069513 A1 WO 2025069513A1 JP 2024014240 W JP2024014240 W JP 2024014240W WO 2025069513 A1 WO2025069513 A1 WO 2025069513A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
emitting device
emitting element
reflective inorganic
inorganic member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/JP2024/014240
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
利昌 阿宮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nichia Corp
Original Assignee
Nichia Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nichia Corp filed Critical Nichia Corp
Publication of WO2025069513A1 publication Critical patent/WO2025069513A1/ja
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Definitions

  • the present invention relates to a light-emitting device and a method for manufacturing the same.
  • Patent Document 1 discloses a semiconductor light-emitting device that includes a light-emitting element, a wavelength conversion member disposed on the upper surface of the light-emitting element, and a reflecting member disposed on the side surface of the light-emitting element.
  • the present invention aims to provide a light-emitting device and a manufacturing method thereof that can improve the light extraction efficiency from the top surface of the light-emitting element while reducing deterioration of the light-reflective material arranged on the side surface of the light-emitting element.
  • a light-emitting device includes a base, a light-emitting element disposed on the base, and a light-reflective inorganic member disposed on a side surface of the light-emitting element and including first oxide particles and an oxide layer that covers the first oxide particles, the thickness of the light-reflective inorganic member being 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, and in a cross section perpendicular to the top surface of the light-emitting element, the ratio of the area of the first oxide particles to the area of the light-reflective inorganic member being 30% or more and 50% or less.
  • a method for manufacturing a light-emitting device includes the steps of: preparing a structure having a base and a light-emitting element disposed on the base; disposing a light-reflective inorganic member containing first oxide particles and a first resin on the base so as to cover a side surface of the light-emitting element; removing a portion of the first resin by heating the light-reflective inorganic member at a first temperature; removing another portion of the first resin by heating the light-reflective inorganic member at a second temperature lower than the first temperature in an ozone atmosphere; and covering the first oxide particles with an oxide layer.
  • the present invention provides a light-emitting device and a manufacturing method thereof that can improve the light extraction efficiency from the top surface of the light-emitting element while reducing deterioration of the light-reflective material arranged on the side surface of the light-emitting element.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a light emitting device according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line IB-IB in FIG. 1C is a schematic enlarged cross-sectional view of a portion of the light-reflective inorganic member shown in FIG. 1B.
  • 1 is a graph showing the results of measuring the reflectance of samples A and B while changing the thickness thereof;
  • 5A to 5C are schematic cross-sectional views for explaining a step of the method for manufacturing the light emitting device according to the first embodiment.
  • 5A to 5C are schematic cross-sectional views for explaining a step of the method for manufacturing the light emitting device according to the first embodiment.
  • 5A to 5C are schematic cross-sectional views for explaining a step of the method for manufacturing the light emitting device according to the first embodiment.
  • 5A to 5C are schematic cross-sectional views for explaining a step of the method for manufacturing the light emitting device according to the first embodiment.
  • 5A to 5C are schematic cross-sectional views for explaining a step of the method for manufacturing the light emitting device according to the first embodiment.
  • 5A to 5C are schematic cross-sectional views for explaining a step of the method for manufacturing the light emitting device according to the first embodiment.
  • 5A to 5C are schematic cross-sectional views for explaining a step of the method for manufacturing the light emitting device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a light emitting device according to a second embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view illustrating a step of a method for manufacturing the light emitting device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view illustrating a step of a method for manufacturing the light emitting device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view illustrating a step of a method for manufacturing the light emitting device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view illustrating a step of a method for manufacturing the light emitting device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view illustrating a step of a method for manufacturing the light emitting device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view illustrating a step of a method for manufacturing the light emitting device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view illustrating a step of a method for manufacturing the light emitting device according to the second embodiment.
  • a member covering an object to be covered includes cases where the member is in contact with the object to be covered and directly covers the object to be covered, and cases where the member is not in contact with the object to be covered and indirectly covers the object to be covered.
  • a light emitting device 1 according to a first embodiment will be described with reference to Figures 1A to 1C.
  • the light emitting device 1 according to the first embodiment includes a base 10, a light emitting element 20, and a light reflective inorganic member 30.
  • Figure 1C is a schematic enlarged cross-sectional view of a portion of the light reflective inorganic member 30.
  • the base 10 supports the light emitting element 20 and the light reflective inorganic member 30.
  • the base 10 can function as a wiring member electrically connected to the light emitting element 20.
  • the base 10 can have an insulating base material and a wiring portion disposed on at least the upper surface of the insulating base material.
  • silicon nitride, aluminum nitride, or resin can be used as the material of the insulating base material.
  • silicon nitride or aluminum nitride is used as the material of the insulating base material, the heat dissipation of the light emitting device 1 can be improved compared to when resin is used.
  • the light emitting element 20 is disposed on the base 10.
  • the light emitting element 20 is bonded to the upper surface of the base 10 by, for example, a bonding member 50.
  • the light emitting element 20 has an upper surface 20A, a lower surface 20B located on the opposite side of the upper surface 20A and facing the upper surface of the base 10, and a side surface 20C connecting the upper surface 20A and the lower surface 20B.
  • the upper surface 20A is a main light extraction surface.
  • the light emitting element 20 has a semiconductor structure.
  • the semiconductor structure includes a nitride semiconductor.
  • the nitride semiconductor includes all compositions in which the composition ratios x and y are changed within the respective ranges in the chemical formula represented by, for example, In x Al y Ga 1-x-y N (0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1, x+y ⁇ 1).
  • nitride semiconductors also include those that further include a V group element other than N (nitrogen) and those that further include various elements added to control various physical properties such as the conductivity type of the semiconductor.
  • the semiconductor structure includes an active layer.
  • the active layer is a light emitting layer that emits light, and has, for example, a MQW (Multiple Quantum Well) structure including a plurality of barrier layers and a plurality of well layers.
  • the light emitted by the active layer is, for example, visible light or ultraviolet light.
  • the light-emitting element 20 may further include a protective film that protects the semiconductor structure, an electrode portion electrically connected to the semiconductor structure, an element substrate used for growing the semiconductor structure, and the like.
  • the electrode portion is disposed, for example, on the lower surface 20B, and can be electrically connected to the wiring portion of the base 10 via a conductive bonding member 50.
  • a resin member containing metal particles or a metal member can be used as the bonding member 50.
  • the electrode portion is disposed on the upper surface 20A, and can be electrically connected, via a wire, to the wiring portion of the base 10 or a wiring board on which the light-emitting device 1 is mounted.
  • the light-reflective inorganic member 30 is disposed at least on the side surface 20C of the light-emitting element 20.
  • the light-reflective inorganic member 30 is reflective to the light emitted from the light-emitting element 20.
  • the light emitted from the side surface 20C of the light-emitting element 20 can be reflected by the light-reflective inorganic member 30 toward the upper surface 20A of the light-emitting element 20. This can improve the light extraction efficiency from the upper surface 20A of the light-emitting element 20.
  • the light-reflective inorganic member 30 includes first oxide particles 31.
  • the first oxide particles 31 are aggregated together directly or via second oxide particles 33, which will be described later.
  • the light-reflective inorganic member 30 also includes an oxide layer 32 that covers the first oxide particles 31.
  • Each of the first oxide particles 31 is directly covered by the oxide layer 32, or indirectly covered via the second oxide particles 33.
  • the refractive index of the first oxide particles 31 is different from the refractive index of the oxide layer 32.
  • the first oxide particles 31 may be, for example, particles of titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, or zirconium oxide.
  • the material of the oxide layer 32 may be, for example, silicon oxide or aluminum oxide.
  • the side surface 20C of the light-emitting element 20 is in contact with the first oxide particle 31.
  • the side surface 20C of the light-emitting element 20 is also in contact with the oxide layer 32.
  • the oxide layer 32 is located on the outermost surface 30A of the light-reflective inorganic member 30, and the first oxide particle 31 is not exposed from the oxide layer 32 on the outermost surface 30A of the light-reflective inorganic member 30.
  • the outside of the outermost surface 30A of the light-reflective inorganic member 30 is, for example, an air layer.
  • the light emitted by the light-emitting element 20 is reflected at the interface between the first oxide particle 31 and the oxide layer 32, the interface between the first oxide particle 31 and the side surface 20C of the light-emitting element 20, the interface between the oxide layer 32 and the side surface 20C of the light-emitting element 20, and the interface between the outermost surface 30A of the light-reflective inorganic member 30 and, for example, an air layer.
  • Conventional light-reflective materials (hereinafter also referred to as white resin) contain resin as a binder that binds multiple light-reflective particles. In such light-reflective materials, there is a problem that the resin deteriorates and cracks occur due to the light emitted by the light-emitting element.
  • the light-reflecting inorganic member 30 of this embodiment has a configuration in which an aggregate of a plurality of first oxide particles 31 is coated with an oxide layer 32, and no resin is used as a binder. This reduces deterioration of the light-reflecting inorganic member 30 caused by the light emitted by the light-emitting element 20, and makes it possible to provide a highly reliable light-emitting device 1.
  • Figure 2 is a graph showing the results of measuring the reflectance of samples A and B by changing the thickness.
  • Sample A corresponds to the light-reflective inorganic member 30 of the embodiment, and has a configuration in which a plurality of titanium oxides are covered with a silicon oxide layer.
  • Sample B corresponds to the above-mentioned white resin, and contains a plurality of titanium oxide particles in a silicone resin.
  • a film of each of Samples A and B was formed on a glass plate, and the reflectance when irradiated with light of a wavelength of 450 nm was measured using a spectrophotometer.
  • the ratio of the area of titanium oxide (total area of multiple titanium oxides) to the area of sample A was 38.7%.
  • the ratio of the area of titanium oxide (total area of multiple titanium oxides) to the area of sample B was 11.0%.
  • the above area ratio was also measured for several other samples similar to sample A, and was found to be higher than the above area ratio (11.0%) for sample B, being 30% to 50%. From this result, in a cross section perpendicular to the top surface 20A of the light-emitting element 20, by setting the ratio of the area of the first oxide particles 31 to the area of the light-reflective inorganic member 30 arranged on the side surface 20C of the light-emitting element 20 (corresponding in the cross section to the line connecting the line defining the top surface 20A and the line defining the bottom surface 20B) to 30% to 50%, it is possible to increase the reflectance compared to white resin. As shown in Figure 2, when samples A and B have the same thickness, sample A has a higher reflectance than sample B.
  • the thickness of the light-reflective inorganic member 30 should be greater than 1 ⁇ m and less than 100 ⁇ m. By not making the thickness of the light-reflective inorganic member 30 thicker than necessary, the cost of the light-emitting device 1 can be reduced and cracks can be made less likely to occur.
  • the reflectance of several other samples similar to sample A was measured in the same manner as above, but with different thicknesses. From the measurement results of these samples and the measurement results of sample A, the reflectance of the light-reflective inorganic member 30 to the light emitted by the light-emitting element 20 was 84% or more when the thickness of the light-reflective inorganic member 30 was 10 ⁇ m or more and less than 15 ⁇ m, 86% or more when the thickness of the light-reflective inorganic member 30 was 15 ⁇ m or more and less than 20 ⁇ m, 90% or more when the thickness of the light-reflective inorganic member 30 was 20 ⁇ m or more and less than 30 ⁇ m, 92% or more when the thickness of the light-reflective inorganic member 30 was 30 ⁇ m or more and less than 40 ⁇ m, and 93% or more when the thickness of the light-reflective inorganic member 30 was 40 ⁇ m or more and less than 60 ⁇ m.
  • the thickness of the light-reflective inorganic member 30 is preferably 10 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less, and more preferably 20 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the light-reflective inorganic member 30 may further include second oxide particles 33.
  • the second oxide particles 33 are also covered with the oxide layer 32.
  • the second oxide particles 33 are in contact with the first oxide particles 31, the oxide layer 32, and the side surface 20C of the light-emitting element 20.
  • the particle size of the second oxide particles 33 is smaller than that of the first oxide particles 31.
  • a plurality of second oxide particles 33 are aggregated so as to surround the first oxide particle 31. This increases the cohesive force of the plurality of first oxide particles 31, making it difficult for the first oxide particles 31 to fall off due to impact or the like.
  • the refractive index of the second oxide particles 33 is different from that of the first oxide particles 31. Therefore, the light emitted by the light emitting element 20 can be reflected at the interface between the first oxide particles 31 and the second oxide particles 33. In addition, the light emitted by the light emitting element 20 can be reflected at the interface between the interface of the second oxide particles 33 and the oxide layer 32, and at the interface between the second oxide particles 33 and the side surface 20C of the light emitting element 20. This can improve the reflectance of the light reflective inorganic member 30.
  • alumina oxide particles can be used as the second oxide particles 33.
  • the light-reflective inorganic member 30 may further include voids 34. This allows the light emitted by the light-emitting element 20 to be reflected at the interface between the first oxide particle 31 and the voids 34, the interface between the oxide layer 32 and the voids 34, and the lower surface between the second oxide particle 33 and the voids 34, thereby improving the reflectance of the light-reflective inorganic member 30.
  • the light emitting device 1 may further include a light-transmitting member 40 disposed on the upper surface 20A of the light emitting element 20.
  • the light-transmitting member 40 is, for example, a wavelength conversion member including a plurality of phosphor particles 41. A part of the light incident on the light-transmitting member 40 from the upper surface 20A of the light emitting element 20 is wavelength converted by the phosphor particles 41.
  • the light-transmitting member 40 resin is not used as a binder, and multiple phosphor particles 41 are aggregated on the upper surface 20A of the light-emitting element 20. This eliminates the problem of resin degradation due to the light emitted by the light-emitting element 20 and heat generated by wavelength conversion loss (Stokes loss) of the phosphor particles 41, improving the reliability of the light-emitting device 1.
  • the light-transmitting member 40 may also contain second oxide particles 33 with a smaller particle size than the phosphor particles 41 in order to increase the aggregation force of the multiple phosphor particles 41.
  • a YAG-based phosphor e.g., (Y, Gd) 3 (Al, Ga) 5 O 12 :Ce
  • a LAG-based phosphor e.g., Lu 3 (Al, Ga) 5 O 12 :Ce
  • a CASN-based phosphor e.g., CaAlSiN 3 :Eu
  • a SCASN-based phosphor e.g., (Sr, Ca)AlSiN 3 :Eu
  • an ⁇ -sialon-based phosphor e.g., Ca(Si, Al) 12 (O, N) 16 :Eu
  • a ⁇ -sialon-based phosphor e.g., (Si, Al) 3 (O, N) 4 :Eu
  • a BSESN-based phosphor e.g., (Ba, Sr) 2 Si 5 N 8 :Eu
  • BSESN-based phosphor e
  • the light-transmitting member 40 is not limited to a wavelength conversion member, but may be a light diffusion layer containing light-diffusing particles.
  • Examples of light-diffusing particles that can be used include titanium oxide, zinc oxide, zirconium oxide, and aluminum oxide.
  • the oxide layer 32 may further cover the upper surface of the translucent member 40. This makes it possible to prevent the phosphor particles 41 from falling off. Furthermore, when the translucent member 40 contains second oxide particles 33, the oxide layer 32 covers the second oxide particles 33, making it possible to prevent the second oxide particles 33 from falling off.
  • the thickness of the portion of the oxide layer 32 that covers the upper surface of the translucent member 40 is preferably, for example, 100 nm or more and 120 nm or less.
  • the light-reflecting inorganic member 30 may further be disposed on the upper surface of the base 10. This allows the light that passes through the light-reflecting inorganic member 30 disposed on the side surface 20C of the light-emitting element 20 and travels toward the upper surface of the base 10 to be reflected upward by the light-reflecting inorganic member 30 disposed on the upper surface of the base 10, thereby improving the brightness of the light emitted by the light-emitting device 1.
  • the oxide layer 32 can continuously cover the upper surface of the light-reflective inorganic member 30 arranged on the upper surface of the base 10, the side surface of the light-reflective inorganic member 30 arranged on the side surface 20C of the light-emitting element 20, the side surface of the light-transmitting member 40, and the upper surface of the light-transmitting member 40.
  • the method for manufacturing the light-emitting device according to the first embodiment includes the steps of preparing a structure, arranging a light-reflective inorganic member on a base, removing a portion of the first resin, removing another portion of the first resin, and coating the first oxide particles with an oxide layer.
  • the structure 101 has a base 10 and a light-emitting element 20 disposed on the base 10.
  • the light-emitting element 20 is bonded to the upper surface of the base 10 by, for example, a bonding member 50.
  • the structure 101 may be prepared by manufacturing, or may be prepared by receiving it from another person.
  • the light-reflective inorganic member 130 is disposed on the base 10 so as to cover the side surface 20C of the light-emitting element 20.
  • the light-reflective inorganic member 130 includes the first oxide particles 31 and the first resin described above.
  • the light-reflective inorganic member 130 is liquid.
  • the liquid light-reflective inorganic member 130 is disposed on the base 10 so as to cover the side surface 20C of the light-emitting element 20 by a dispensing method, a stamping method, or the like.
  • the light-reflective inorganic member 130 further covers the bonding member 50 and the upper surface of the base 10.
  • the upper surface 20A of the light-emitting element 20 is exposed from the light-reflective inorganic member 130.
  • an acrylic resin can be used as the first resin.
  • the light-reflective inorganic member 130 may further include a solvent.
  • terpineol or the like can be used as the solvent.
  • the manufacturing method of the light-emitting device according to the first embodiment can include a step of evaporating the solvent.
  • the light-reflective inorganic member 130 is heated at 150° C. for 30 minutes to evaporate the solvent.
  • the light-reflective inorganic member 230 from which the solvent has evaporated has a smaller volume than before the solvent evaporated.
  • the light-reflective inorganic member 230 containing the first oxide particles and the solid first resin covers the upper surface of the base 10 and the side surface 20C of the light-emitting element 20 along the upper surface of the base 10 and the side surface 20C of the light-emitting element 20.
  • first heating step First heating step of removing part of first resin>
  • light reflective inorganic member 230 is heated at a first temperature to remove a part of the first resin contained in light reflective inorganic member 230.
  • the first temperature is, for example, 250° C.
  • the heating time is, for example, 10 hours.
  • ⁇ Second heating step for removing other parts of the first resin After the first heating step, in the second heating step, the other parts of the first resin are removed by heating the light-reflective inorganic member 230 in an ozone atmosphere at a second temperature lower than the first temperature.
  • the second temperature is, for example, 200° C.
  • a cycle of introducing ozone gas into a processing chamber heated to 200° C. and exhausting the gas is repeated 760 times.
  • the time for one cycle is, for example, about 10 seconds.
  • the first resin is removed from the light-reflective inorganic member 230, and the first oxide particles 31 are exposed on the side surface 20C of the light-emitting element 20 and the upper surface of the base 10, as shown in FIG. 3F.
  • the first oxide particles 31 are covered with an oxide layer 32 as shown in Fig. 3G.
  • the oxide layer 32 can be formed by an atomic layer deposition (ALD) method. This makes it difficult for the first oxide particles 31 to fall off due to impact or the like.
  • the light-reflective inorganic member 30 including the first oxide particles 31 and the oxide layer 32 can be disposed on the side surface 20C of the light-emitting element 20.
  • the first resin By removing the first resin through the first heating step and the second heating step, as described above, it is possible to reduce the deterioration of the light-reflective inorganic member 30 caused by the light emitted by the light-emitting element 20. Note that it is possible that the first resin cannot be completely removed through the first heating step and the second heating step, and that the first resin remains in the light-reflective inorganic member 30. However, even if the first resin remains, the amount of the first resin will not be sufficient to cause cracks in the light-reflective inorganic member 30 due to degradation and reduce the reliability of the light-emitting device 1.
  • the first resin By removing the first resin through a first heating step at a first temperature and a second heating step at a second temperature lower than the first temperature, the first resin can be removed efficiently while reducing thermal damage to the light emitting element 20, compared to removing the first resin through only one of the first heating step and the second heating step.
  • the method for manufacturing the light-emitting device according to the first embodiment may further include a step of placing a light-transmissive member 40 on the upper surface 20A of the light-emitting element 20, as shown in FIG. 3F.
  • the light-transmitting member 40 may contain phosphor particles 41 and a second resin.
  • the step of arranging the light-transmitting member 40 includes a step of arranging a sheet-shaped light-transmitting member 140 containing phosphor particles and the second resin on the upper surface 20A of the light-emitting element 20, as shown in FIG. 3D.
  • the light-transmitting member 140 is adhered to the upper surface 20A of the light-emitting element 20 by supplying a solvent to the upper surface 20A of the light-emitting element 20 to slightly dissolve the second resin.
  • an acrylic resin may be used as the second resin.
  • a portion of the second resin is also removed, and further, in the second heating step in which the other portion of the first resin is removed, the other portion of the second resin can also be removed.
  • a light-transmitting member 40 in which phosphor particles 41 are aggregated without using resin as a binder is disposed on the upper surface 20A of the light-emitting element 20.
  • the phosphor particles 41 can also be coated with the oxide layer 32 as shown in FIG. 3G. This makes it difficult for the phosphor particles 41 to fall off due to impact, etc.
  • the base 10 is cut to separate into the light-emitting devices 1 shown in FIG. 1A.
  • the base 10 is cut using a blade such as a dicing saw.
  • the solvent is evaporated, it is preferable to remove a portion of the light-reflective inorganic member 230 covering the upper surface of the base 10 as shown in FIG. 3E.
  • the portion from which the light-reflective inorganic member 230 has been removed is located in the area cut by the blade, and by cutting the base 10 at the portion from which the light-reflective inorganic member 230 has been removed, it is possible to prevent the first oxide particles 31 from falling off due to the blade hitting the first oxide particles 31 during separation.
  • the portion of the light-reflective inorganic member 230 can be removed using, for example, a blade that is wider than the blade used to cut the base 10.
  • the light-reflective inorganic member 130 may further include the second oxide particles 33 described above. After removing the solvent and the first resin from the light-reflective inorganic member 130, the first oxide particles 31 are surrounded by a plurality of second oxide particles 33, thereby increasing the cohesive force of the first oxide particles 31 and making it difficult for the first oxide particles 31 to fall off due to impact or the like.
  • a sintered body substantially composed of phosphors which is formed by sintering phosphor powder, can be used as the light-transmitting member 240.
  • a light-transmitting material containing phosphors can be used as the light-transmitting member 240.
  • ceramics, resin, or glass can be used as the light-transmitting material.
  • a YAG-based phosphor for example, (Y, Gd) 3 (Al, Ga) 5 O 12 :Ce
  • a LAG-based phosphor for example, Lu 3 (Al, Ga) 5 O 12 :Ce
  • the light-reflective inorganic member 30 may be further disposed on the side surface 240C of the light-transmitting member 240. This can improve the light extraction efficiency from the upper surface 240A of the light-transmitting member 240.
  • the thickness of the portion of the light-reflective inorganic member 30 disposed on the side surface 20C of the light-emitting element 20 can be made thicker than the thickness of the portion disposed on the side surface 240C of the light-transmitting member 240 (the maximum thickness in a direction perpendicular to the side surface 240C of the light-transmitting member 240). This makes it possible to increase the reflectance of light emitted from the side surface 20C of the light-emitting element 20, which has a higher luminous intensity than the light-transmitting member 240.
  • the method for manufacturing the light emitting device includes the steps of preparing a structure, arranging a light reflective inorganic member on a base, removing a portion of the first resin, removing other portions of the first resin, and coating the first oxide particles with an oxide layer.
  • the structure 102 has a base 10 , a light-emitting element 20 disposed on the base 10 , and a light-transmitting member 240 disposed on an upper surface 20 A of the light-emitting element 20 .
  • light-reflective inorganic member 130 is disposed on base 10 so as to cover side surface 20C of light-emitting element 20.
  • Light-reflective inorganic member 130 further covers side surface 240C of light-transmitting member 240.
  • Upper surface 240A of light-transmitting member 240 is exposed from light-reflective inorganic member 130.
  • the solvent is evaporated in the same manner as in the first embodiment.
  • the volume of the light-reflecting inorganic member 230 from which the solvent has evaporated is smaller than that before the solvent evaporated.
  • the light-reflecting inorganic member 230 which does not contain a solvent and contains the first oxide particles and the first resin, covers the upper surface of the base 10, the side surface 20C of the light-emitting element 20, and the side surface 240C of the light-transmitting member 240 along the upper surface of the base 10, the side surface 20C of the light-emitting element 20, and the side surface 240C of the light-transmitting member 240.
  • the thickness of the light-reflecting inorganic member 230 covering the side surface 240C of the light-transmitting member 240 (the maximum thickness in the direction perpendicular to the side surface 240C) tends to be thinner than the thickness of the light-reflecting inorganic member 230 covering the side surface 20C of the light-emitting element 20 (the maximum thickness in the direction perpendicular to the side surface 20C).
  • the light-reflective inorganic member 230 is heated at a first temperature to remove a part of the first resin contained in the light-reflective inorganic member 230 .
  • the light-reflective inorganic member 230 is heated in an ozone atmosphere at a second temperature lower than the first temperature, thereby removing the remaining portion of the first resin.
  • the first resin is removed from the light-reflective inorganic member 230, and the first oxide particles 31 are exposed on the side surface 20C of the light-emitting element 20, the side surface 240C of the light-transmitting member 240, and the upper surface of the base 10, as shown in FIG. 5E.
  • the first resin is also removed by a first heating step at a first temperature and a second heating step at a second temperature lower than the first temperature, so that the first resin can be removed efficiently while reducing thermal damage to the light emitting element 20, compared to removing the first resin by only one of the first heating step and the second heating step.
  • a light-reflective inorganic member 30 including the first oxide particles 31 and the oxide layer 32 is disposed on a side surface 20C of the light-emitting element 20 and a side surface 240C of the light-transmitting member 240.
  • An upper surface 240A of the light-transmitting member 240 may be covered with the oxide layer 32.
  • the base 10 is cut to separate into the light emitting devices 2 shown in FIG. 4.
  • Embodiments of the present invention may include the following light emitting device and method for manufacturing the same.
  • Item 2 Item 2.
  • the light emitting device according to item 1, further comprising a light-transmitting member disposed on an upper surface of the light emitting element.
  • [Item 3] 3. The light emitting device according to item 2, wherein the light reflective inorganic member is further disposed on a side surface of the light transmissive member.
  • [Item 4] 4. The light emitting device according to item 3, wherein a thickness of the light reflective inorganic member disposed on a side surface of the light emitting element is thicker than a thickness of a portion of the light transmissive member disposed on a side surface of the light emitting element.
  • Item 5 Item 5. The light emitting device according to any one of items 1 to 4, wherein the light reflective inorganic member is further disposed on an upper surface of the base.
  • the reflectance of the light reflective inorganic member with respect to the light emitted by the light emitting element is When the thickness of the light-reflective inorganic member is 20 ⁇ m or more and less than 30 ⁇ m, the ratio is 90% or more; When the thickness of the light-reflective inorganic member is 30 ⁇ m or more and less than 40 ⁇ m, the ratio is 92% or more; Item 8. The light emitting device according to any one of items 1 to 7, wherein the reflectivity is 93% or more when the thickness of the light reflective inorganic member is 40 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less. [Item 9] Item 9.
  • the light emitting device according to any one of items 2 to 8, wherein the oxide layer further covers an upper surface of the light transmissive member.
  • the oxide layer further covers an upper surface of the light transmissive member.
  • a thickness of the portion of the oxide layer that covers the upper surface of the light transmissive member is 100 nm or more and 120 nm or less.
  • the refractive index of the first oxide particles is different from the refractive index of the oxide layer.
  • Further comprising second oxide particles Further comprising second oxide particles, The refractive index of the second oxide particles is different from the refractive index of the first oxide particles, Item 12.
  • the light emitting device according to any one of items 1 to 11, wherein the second oxide particles are covered with the oxide layer.
  • item 13 Providing a structure having a substrate and a light emitting element disposed on the substrate; a step of disposing a light-reflective inorganic member including first oxide particles and a first resin on the base so as to cover a side surface of the light-emitting element; removing a portion of the first resin by heating the light reflective inorganic member at a first temperature; removing the remaining portion of the first resin by heating the light reflective inorganic member at a second temperature lower than the first temperature in an ozone atmosphere; coating the first oxide particles with an oxide layer;
  • a method for manufacturing a light emitting device comprising the steps of: [Item 14] Item 14.
  • the method for manufacturing a light emitting device further comprising the step of arranging a light transmissive member on an upper surface of the light emitting element.
  • the light-transmitting member includes phosphor particles and a second resin; In the step of removing a portion of the first resin, a portion of the second resin is also removed, Item 15.
  • the method for manufacturing a light emitting device according to item 14 wherein in the step of removing the other portion of the first resin, the other portion of the second resin is also removed.
  • Item 16 Item 16. The method for producing a light emitting device according to item 15, wherein in the step of covering the first oxide particles with the oxide layer, the phosphor particles are also covered with the oxide layer.

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Abstract

発光素子の側面に配置される光反射性部材の劣化を低減しつつ、発光素子の上面からの光取り出し効率を向上できる発光装置及びその製造方法を提供すること。　発光装置は、基体と、基体上に配置された発光素子と、発光素子の側面に配置され、第１酸化物粒子と、第１酸化物粒子を被覆する酸化物層とを含む光反射性無機部材とを備える。光反射性無機部材の厚さは、１μｍ以上１００μｍ以下である。発光素子の上面に垂直な断面において、光反射性無機部材の面積に対する第１酸化物粒子の面積の比率は、３０％以上５０％以下である。

Description

発光装置及びその製造方法
　本発明は、発光装置及びその製造方法に関する。
　例えば、特許文献１には、発光素子と、発光素子の上面に配置された波長変換部材と、発光素子の側面に配置された反射部材とを備えた半導体発光装置が開示されている。
特開２０２１－１４５１１８号公報
　本発明は、発光素子の側面に配置される光反射性部材の劣化を低減しつつ、発光素子の上面からの光取り出し効率を向上できる発光装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
　本発明の一態様によれば、発光装置は、基体と、前記基体上に配置された発光素子と、前記発光素子の側面に配置され、第１酸化物粒子と、前記第１酸化物粒子を被覆する酸化物層と、を含む光反射性無機部材と、を備え、前記光反射性無機部材の厚さは、１μｍ以上１００μｍ以下であり、前記発光素子の上面に垂直な断面において、前記光反射性無機部材の面積に対する前記第１酸化物粒子の面積の比率は、３０％以上５０％以下である。
　本発明の一態様によれば、発光装置の製造方法は、基体と、前記基体上に配置された発光素子とを有する構造体を準備する工程と、第１酸化物粒子と、第１樹脂とを含む光反射性無機部材を、前記発光素子の側面を覆うように前記基体上に配置する工程と、第１温度で前記光反射性無機部材を加熱することにより、前記第１樹脂の一部を除去する工程と、オゾン雰囲気下において前記第１温度よりも低い第２温度で前記光反射性無機部材を加熱することにより、前記第１樹脂の他の部分を除去する工程と、前記第１酸化物粒子を酸化物層で被覆する工程と、を備える。
　本発明によれば、発光素子の側面に配置される光反射性部材の劣化を低減しつつ、発光素子の上面からの光取り出し効率を向上できる発光装置及びその製造方法を提供することができる。
第１実施形態に係る発光装置の模式平面図である。 図１のIＢ-IＢ線における模式断面図である。 図１Ｂに示す光反射性無機部材の一部分の模式拡大断面図である。 サンプルＡ及びＢのそれぞれについて厚さを変えて反射率を測定した結果を示すグラフである。 第１実施形態に係る発光装置の製造方法の一工程を説明するための模式断面図である。 第１実施形態に係る発光装置の製造方法の一工程を説明するための模式断面図である。 第１実施形態に係る発光装置の製造方法の一工程を説明するための模式断面図である。 第１実施形態に係る発光装置の製造方法の一工程を説明するための模式断面図である。 第１実施形態に係る発光装置の製造方法の一工程を説明するための模式断面図である。 第１実施形態に係る発光装置の製造方法の一工程を説明するための模式断面図である。 第１実施形態に係る発光装置の製造方法の一工程を説明するための模式断面図である。 第２実施形態に係る発光装置の模式断面図である。 第２実施形態に係る発光装置の製造方法の一工程を説明するための模式断面図である。 第２実施形態に係る発光装置の製造方法の一工程を説明するための模式断面図である。 第２実施形態に係る発光装置の製造方法の一工程を説明するための模式断面図である。 第２実施形態に係る発光装置の製造方法の一工程を説明するための模式断面図である。 第２実施形態に係る発光装置の製造方法の一工程を説明するための模式断面図である。 第２実施形態に係る発光装置の製造方法の一工程を説明するための模式断面図である。
　以下、図面を参照し、実施形態について説明する。各図面中、同じ構成には同じ符号を付している。なお、各図面は、実施形態を模式的に示したものであるため、各部材のスケール、間隔若しくは位置関係などが誇張、又は部材の一部の図示を省略する場合がある。また、断面図として、切断面のみを示す端面図を示す場合がある。
　以下の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素は共通の参照符号で示し、説明を省略することがある。また、特定の方向又は位置を示す用語（例えば、「上」、「下」及びそれらの用語を含む別の用語）を用いる場合がある。しかしながら、それらの用語は、参照した図面における相対的な方向又は位置を分かり易さのために用いているに過ぎない。参照した図面における「上」、「下」等の用語による相対的な方向又は位置の関係が同一であれば、本開示以外の図面、実際の製品等において、参照した図面と同一の配置でなくてもよい。本明細書において「上」と表現する位置関係は、接している場合と、接していないが上方に位置している場合も含む。また、本明細書において、特定的な記載がない限り、部材が被覆対象を覆うとは、部材が被覆対象に接して被覆対象を直接覆う場合と、部材が被覆対象に非接触で被覆対象を間接的に覆う場合を含む。
　［第１実施形態］
　図１Ａ～図１Ｃを参照して、第１実施形態に係る発光装置１について説明する。第１実施形態に係る発光装置１は、基体１０と、発光素子２０と、光反射性無機部材３０とを備える。図１Ｃは、光反射性無機部材３０の一部分の模式拡大断面図である。
　＜基体＞
　基体１０は、発光素子２０及び光反射性無機部材３０を支持する。基体１０は、発光素子２０と電気的に接続される配線部材として機能することができる。例えば、基体１０は、絶縁基材と、絶縁基材の少なくとも上面に配置された配線部とを有することができる。絶縁基材の材料として、例えば、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、または樹脂を用いることができる。絶縁基材の材料として窒化ケイ素、窒化アルミニウムを用いた場合には、樹脂を用いた場合に比べて、発光装置１の放熱性を高くできる。
　＜発光素子＞
　発光素子２０は、基体１０上に配置されている。発光素子２０は、例えば、接合部材５０により、基体１０の上面に接合されている。発光素子２０は、上面２０Ａと、上面２０Ａの反対側に位置し、基体１０の上面に対向する下面２０Ｂと、上面２０Ａと下面２０Ｂとを接続する側面２０Ｃとを有する。発光素子２０において上面２０Ａが光の主な取り出し面となる。
　発光素子２０は、半導体構造体を有する。半導体構造体は、窒化物半導体を含む。本明細書において窒化物半導体とは、例えば、ＩｎｘＡｌｙＧａ１－ｘ－ｙＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，ｘ＋ｙ≦１）で表される化学式において組成比ｘ及びｙをそれぞれの範囲内で変化させた全ての組成の半導体を含むものとする。また、上記化学式において、Ｎ（窒素）以外のＶ族元素をさらに含むもの、半導体の導電型などの各種の物性を制御するために添加される各種の元素をさらに含むものも窒化物半導体に含まれるものとする。半導体構造体は、活性層を含む。活性層は、光を発する発光層であり、例えば複数の障壁層と、複数の井戸層を含むＭＱＷ（Multiple Quantum well）構造を有する。活性層が発する光は、例えば、可視光または紫外光である。
　発光素子２０は、半導体構造体を保護する保護膜、半導体構造体と電気的に接続された電極部、半導体構造体の成長に用いた素子基板などをさらに有してよい。電極部は、例えば下面２０Ｂに配置され、導電性を有する接合部材５０を介して、基体１０の配線部と電気的に接続することができる。接合部材５０として、例えば、金属粒子を含む樹脂部材、または金属部材を用いることができる。また、電極部は上面２０Ａに配置され、ワイヤを介して、基体１０の配線部、または発光装置１が実装される配線基板と電気的に接続することができる。
　＜光反射性無機部材＞
　光反射性無機部材３０は、少なくとも発光素子２０の側面２０Ｃに配置されている。光反射性無機部材３０は、発光素子２０が発する光に対して反射性を有する。発光素子２０の側面２０Ｃから出射した光を、光反射性無機部材３０によって、発光素子２０の上面２０Ａに向けて反射させることができる。これにより、発光素子２０の上面２０Ａからの光取り出し効率を向上できる。
　光反射性無機部材３０は、第１酸化物粒子３１を含む。複数の第１酸化物粒子３１同士が直接、または後述する第２酸化物粒子３３を介して凝集している。また、光反射性無機部材３０は、第１酸化物粒子３１を被覆する酸化物層３２を含む。複数の第１酸化物粒子３１のそれぞれは、酸化物層３２に直接被覆、または第２酸化物粒子３３を介して間接的に被覆されている。第１酸化物粒子３１の屈折率は、酸化物層３２の屈折率と異なる。
　第１酸化物粒子３１として、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、または酸化ジルコニウムなどの粒子を用いることができる。酸化物層３２の材料として、例えば、酸化シリコン、または酸化アルミニウムなどを用いることができる。
　発光素子２０の側面２０Ｃは、第１酸化物粒子３１と接する。また、発光素子２０の側面２０Ｃは、酸化物層３２と接する。光反射性無機部材３０の最表面３０Ａには酸化物層３２が位置し、光反射性無機部材３０の最表面３０Ａにおいて第１酸化物粒子３１は酸化物層３２から露出していない。光反射性無機部材３０の最表面３０Ａの外側は、例えば空気層である。
　発光素子２０が発する光は、第１酸化物粒子３１と酸化物層３２との界面、第１酸化物粒子３１と発光素子２０の側面２０Ｃとの界面、酸化物層３２と発光素子２０の側面２０Ｃとの界面、及び光反射性無機部材３０の最表面３０Ａと、例えば空気層との界面において反射する。
　従来の光反射性部材（以下、白樹脂ともいう）は、複数の光反射性粒子を結合するバインダーとして樹脂を含んでいる。このような光反射性部材において、発光素子が発する光により、樹脂が劣化し、亀裂が発生する問題がある。
　本実施形態の光反射性無機部材３０は、複数の第１酸化物粒子３１の凝集体を酸化物層３２で被覆した構成を有し、樹脂をバインダーとして用いてない。これにより、発光素子２０が発する光による光反射性無機部材３０の劣化を低減でき、信頼性の高い発光装置１とすることができる。
　図２は、サンプルＡ及びＢのそれぞれについて厚さを変えて反射率を測定した結果を示すグラフである。
　サンプルＡは、実施形態の光反射性無機部材３０に対応し、複数の酸化チタンを酸化シリコン層で被覆した構成を有する。
　サンプルＢは、上記白樹脂に対応し、シリコーン樹脂中に複数の酸化チタンを含む。
　サンプルＡ及びサンプルＢのそれぞれの膜をガラス板上に形成し、４５０ｎｍの波長の光を照射したときの反射率を、分光光度計を用いて測定した。
　サンプルＡの面積に対する酸化チタンの面積（複数の酸化チタンの合計面積）の比率は、３８．７％であった。サンプルＢの面積に対する酸化チタンの面積（複数の酸化チタンの合計面積）の比率は、１１．０％であった。これら面積比率は、各サンプルのＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）画像の画像処理により求めた。各サンプルのＳＥＭ画像において、酸化チタンは、酸化シリコン層及び樹脂よりも輝度が高く、白く見える。２５６段階の階調で表される各サンプルのＳＥＭ画像において、所定の階調範囲にある部分を酸化チタンと認識して酸化チタンの面積を算出した。
　サンプルＡと同様な他のいつくかのサンプルについても上記面積比率を測定したとこと、サンプルＢの上記面積比率（１１．０％）よりも高く、３０％以上５０％以下であった。この結果より、発光素子２０の上面２０Ａに垂直な断面において、発光素子２０の側面２０Ｃ（断面においては上面２０Ａを規定する線と下面２０Ｂを規定する線とを接続する線に対応する）に配置された光反射性無機部材３０の面積に対する第１酸化物粒子３１の面積の比率は３０％以上５０％以下とすることで、白樹脂に比べて反射率を高くすることができる。図２に示すように、同じ厚さのサンプルＡ及びサンプルＢにおいて、サンプルＡの方が、サンプルＢよりも反射率が高くなっている。
　また、図２に示すように、サンプルＡは、厚さが１００μｍよりも厚くなると、反射率が僅かに低下する傾向が見られ、また亀裂の発生も確認された。したがって、光反射性無機部材３０の厚さは、１μｍ以上１００μｍ以下がよい。光反射性無機部材３０の厚さを必要以上に厚くしないことで、発光装置１のコストを低減でき、また亀裂も発生しにくくできる。
　また、サンプルＡと同様な他のいつくかのサンプルについても、厚さを変えて上記と同様の反射率の測定を行った。これらサンプルの測定結果、及び上記サンプルＡの測定結果より、発光素子２０が発する光に対する光反射性無機部材３０の反射率は、光反射性無機部材３０の厚さが１０μｍ以上１５μｍ未満のとき８４％以上であり、光反射性無機部材３０の厚さが１５μｍ以上２０μｍ未満のとき８６％以上であり、光反射性無機部材３０の厚さが２０μｍ以上３０μｍ未満のとき９０％以上であり、光反射性無機部材３０の厚さが３０μｍ以上４０μｍ未満のとき９２％以上であり、光反射性無機部材３０の厚さが４０μｍ以上６０μｍ以下のとき９３％以上であった。
　以上の結果より、反射率の向上と亀裂の低減の両立を図るため、光反射性無機部材３０の厚さは、１０μｍ以上６０μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下がさらに好ましい。
　光反射性無機部材３０は、第２酸化物粒子３３をさらに備えてよい。第２酸化物粒子３３も酸化物層３２に被覆される。第２酸化物粒子３３は、第１酸化物粒子３１、酸化物層３２、及び発光素子２０の側面２０Ｃに接する。
　第２酸化物粒子３３の粒径は、第１酸化物粒子３１の粒径よりも小さい。複数の第２酸化物粒子３３が、第１酸化物粒子３１を囲むように凝集している。これにより、複数の第１酸化物粒子３１の凝集力を高くし、衝撃などで第１酸化物粒子３１が脱落しにくくできる。
　第２酸化物粒子３３の屈折率は、第１酸化物粒子３１の屈折率と異なる。このため、発光素子２０が発する光を、第１酸化物粒子３１と第２酸化物粒子３３との界面で反射させることができる。また、発光素子２０が発する光を、第２酸化物粒子３３の界面と酸化物層３２との界面、及び第２酸化物粒子３３と発光素子２０の側面２０Ｃとの界面で反射させることができる。これにより、光反射性無機部材３０の反射率を向上できる。第２酸化物粒子３３として、例えば、酸化アルミナの粒子を用いることができる。
　光反射性無機部材３０は、空隙３４をさらに含んでよい。これにより、発光素子２０が発する光を、第１酸化物粒子３１と空隙３４との界面、酸化物層３２と空隙３４との界面、及び第２酸化物粒子３３と空隙３４との下面で反射させることができ、光反射性無機部材３０の反射率を向上できる。
　＜透光性部材＞
　第１実施形態に係る発光装置１は、発光素子２０の上面２０Ａに配置された透光性部材４０をさらに備えることができる。透光性部材４０は、例えば、複数の蛍光体粒子４１を含む波長変換部材である。発光素子２０の上面２０Ａから透光性部材４０に入射した光の一部は、蛍光体粒子４１によって波長変換される。
　例えば、透光性部材４０において、樹脂をバインダーとして用いず、複数の蛍光体粒子４１が発光素子２０の上面２０Ａにおいて凝集している。これにより、発光素子２０が発する光、及び蛍光体粒子４１の波長変換損失（ストークスロス）で発生する熱による樹脂の劣化が問題にならず、発光装置１の信頼性を向上できる。透光性部材４０においても複数の蛍光体粒子４１の凝集力を高めるため、蛍光体粒子４１よりも粒径が小さい第２酸化物粒子３３を含んでよい。
　蛍光体粒子４１として、例えば、ＹＡＧ系蛍光体（例えば、（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、ＬＡＧ系蛍光体（例えば、Ｌｕ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、ＣＡＳＮ系蛍光体（例えば、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）、ＳＣＡＳＮ系蛍光体（例えば、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）、αサイアロン系蛍光体（例えば、Ｃａ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６：Ｅｕ）、βサイアロン系蛍光体（例えば、（Ｓｉ，Ａｌ）３（Ｏ，Ｎ）４：Ｅｕ）、ＢＳＥＳＮ系蛍光体（例えば、（Ｂａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ）等を用いることができる。
　透光性部材４０は、波長変換部材に限らず、光拡散性粒子を含む光拡散層であってもよい。光拡散性粒子として、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム等を用いることができる。
　酸化物層３２は、透光性部材４０の上面をさらに被覆してよい。これにより、蛍光体粒子４１を脱落しにくくできる。また、透光性部材４０が第２酸化物粒子３３を含む場合には、酸化物層３２により第２酸化物粒子３３を被覆して第２酸化物粒子３３を脱落しにくくできる。酸化物層３２における透光性部材４０の上面を被覆する部分の厚さは、例えば、１００ｎｍ以上１２０ｎｍ以下が好ましい。
　光反射性無機部材３０は、さらに基体１０の上面に配置されてよい。これにより、発光素子２０の側面２０Ｃに配置された光反射性無機部材３０を透過して基体１０の上面に向かった光を、基体１０の上面に配置された光反射性無機部材３０で上方に反射させ、発光装置１が出射する光の輝度を向上できる。
　酸化物層３２は、基体１０の上面に配置された光反射性無機部材３０の上面、発光素子２０の側面２０Ｃに配置された光反射性無機部材３０の側面、透光性部材４０の側面、及び透光性部材４０の上面を連続して被覆することができる。
　次に、図３Ａ～図３Ｇを参照して、第１実施形態に係る発光装置１の製造方法について説明する。なお、製造方法の説明において、未硬化状態と硬化後の状態とで区別せずに、同じ光反射性無機部材という用語を使用している。同様に、未硬化状態と硬化後の状態とで区別せずに、同じ透光性部材という用語を使用している。
　第１実施形態に係る発光装置の製造方法は、構造体を準備する工程と、光反射性無機部材を基体上に配置する工程と、第１樹脂の一部を除去する工程と、第１樹脂の他の部分を除去する工程と、第１酸化物粒子を酸化物層で被覆する工程とを備える。
　＜構造体を準備する工程＞
　図３Ａに示すように、構造体１０１は、基体１０と、基体１０上に配置された発光素子２０とを有する。発光素子２０は、例えば、接合部材５０によって基体１０の上面に接合されている。なお、構造体１０１の準備は、製造することによって準備してもよく、他者から譲渡を受けることによって準備してもよい。
　＜光反射性無機部材を基体上に配置する工程＞
　図３Ｂに示すように、光反射性無機部材１３０を、発光素子２０の側面２０Ｃを覆うように基体１０上に配置する。光反射性無機部材１３０は、前述した第１酸化物粒子３１と、第１樹脂とを含む。光反射性無機部材１３０は液状である。例えば、ディスペンス法、スタンピング方法等により、液状の光反射性無機部材１３０が発光素子２０の側面２０Ｃを覆うように基体１０上に配置される。光反射性無機部材１３０は、接合部材５０、及び基体１０の上面をさらに覆う。発光素子２０の上面２０Ａは、光反射性無機部材１３０から露出する。第１樹脂として、例えば、アクリル樹脂を用いることができる。光反射性無機部材１３０は、溶剤をさらに含んでよい。溶剤として、例えば、ターピネオール等を用いることができる。光反射性無機部材１３０が溶剤を含むことにより、光反射性無機部材１３０の配置が容易になる。
　光反射性無機部材１３０が溶剤を含む場合、光反射性無機部材１３０を基体１０上に配置した後、第１実施形態に係る発光装置の製造方法は、溶剤を蒸発させる工程を備えることができる。例えば、１５０℃で３０分間、光反射性無機部材１３０を加熱し、溶剤を蒸発させる。図３Ｃに示すように、溶剤が蒸発した光反射性無機部材２３０は、溶剤が蒸発する前よりも体積が小さくなる。溶剤が蒸発した後、第１酸化物粒子と、固体の第１樹脂とを含む光反射性無機部材２３０が、基体１０の上面及び発光素子２０の側面２０Ｃに沿って、基体１０の上面及び発光素子２０の側面２０Ｃを被覆する。
　＜第１樹脂の一部を除去する第１加熱工程＞
　第１加熱工程において、光反射性無機部材２３０を第１温度で加熱することにより、光反射性無機部材２３０に含まれる第１樹脂の一部を除去する。第１温度は、例えば、２５０℃である。加熱時間は、例えば、１０時間である。
　＜第１樹脂の他の部分を除去する第２加熱工程＞
　第１加熱工程の後、第２加熱工程において、オゾン雰囲気下において第１温度よりも低い第２温度で光反射性無機部材２３０を加熱することにより、第１樹脂の他の部分を除去する。第２温度は、例えば、２００℃である。第２加熱工程において、例えば、２００℃に加熱された処理室内にオゾンガスを導入して、排気するサイクルを、７６０サイクル繰り返す。１サイクルの時間は、例えば、１０秒程度である。
　第１加熱工程及び第２加熱工程により、光反射性無機部材２３０から第１樹脂が除去されることで、図３Ｆに示すように、発光素子２０の側面２０Ｃ及び基体１０の上面において第１酸化物粒子３１が露出する。
　＜第１酸化物粒子を酸化物層で被覆する工程＞
　第１樹脂を除去した後、図３Ｇに示すように、第１酸化物粒子３１を酸化物層３２で被覆する。例えば、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法により、酸化物層３２を形成することができる。これにより、第１酸化物粒子３１が衝撃等により脱落しにくくできる。このようにして、第１酸化物粒子３１と酸化物層３２とを含む光反射性無機部材３０を発光素子２０の側面２０Ｃに配置することができる。
　第１加熱工程及び第２加熱工程により、第１樹脂を除去することで、前述したように、発光素子２０が発する光による光反射性無機部材３０の劣化を低減できる。なお、第１加熱工程及び第２加熱工程で第１樹脂を完全に除去できず、光反射性無機部材３０に第１樹脂が残留することがあり得る。しかし、第１樹脂が残留したとしても、その劣化により光反射性無機部材３０に亀裂を生じさせて発光装置１の信頼性を低下させるほどの量とはならない。
　第１温度による第１加熱工程と、第１温度よりも低い第２温度による第２加熱工程とにより第１樹脂を除去することで、第１加熱工程及び第２加熱工程のどちらか一方のみで第１樹脂を除去する場合に比べて、発光素子２０への熱ダメージを低減しつつ、第１樹脂を効率よく除去できる。
　第１実施形態に係る発光装置の製造方法は、図３Ｆに示すように、発光素子２０の上面２０Ａに、透光性部材４０を配置する工程をさらに備えることができる。
　透光性部材４０を配置する工程において、透光性部材４０は、蛍光体粒子４１と、第２樹脂とを含むことができる。透光性部材４０を配置する工程は、図３Ｄに示すように、蛍光体粒子と、第２樹脂とを含むシート状の透光性部材１４０を発光素子２０の上面２０Ａに配置する工程を有する。例えば、発光素子２０の上面２０Ａに溶剤を供給して第２樹脂を少し溶かすことで透光性部材１４０が発光素子２０の上面２０Ａに接着する。第２樹脂として、例えば、アクリル樹脂を用いることができる。
　第１樹脂の一部を除去する第１加熱工程において、第２樹脂の一部も除去し、さらに、第１樹脂の他の部分を除去する第２加熱工程において、第２樹脂の他の部分も除去することができる。これにより、図３Ｆに示すように、発光素子２０の上面２０Ａに、樹脂をバインダーとして用いず蛍光体粒子４１が凝集した構成の透光性部材４０が配置される。
　第１酸化物粒子３１を酸化物層３２で被覆する工程において、図３Ｇに示すように、酸化物層３２で蛍光体粒子４１も被覆することができる。これにより、蛍光体粒子４１が衝撃等で脱落しにくくできる。
　図３Ｇに示す工程の後、基体１０を切断することで、図１Ａに示す発光装置１に個片化される。例えば、ダイシングソー等のブレードを用いて基体１０を切断する。溶剤を蒸発させた後、基体１０の上面を被覆する光反射性無機部材２３０の一部を、図３Ｅに示すように除去しておくことが好ましい。光反射性無機部材２３０の一部が除去された部分は、ブレードによる切断領域に位置し、光反射性無機部材２３０の一部が除去された部分において基体１０を切断することで、個片化時に第１酸化物粒子３１にブレードが当たることによる第１酸化物粒子３１の脱落を生じにくくできる。光反射性無機部材２３０の一部は、例えば、基体１０を切断するときに用いるブレードよりも幅広なブレードを用いて除去することができる。
　図３Ｂに示す光反射性無機部材１３０を配置する工程において、光反射性無機部材１３０は、前述した第２酸化物粒子３３をさらに含んでよい。光反射性無機部材１３０から溶剤と第１樹脂を除去した後、複数の第２酸化物粒子３３で第１酸化物粒子３１を囲むことで、複数の第１酸化物粒子３１の凝集力を高くし、衝撃などで第１酸化物粒子３１が脱落しにくくできる。
　［第２実施形態］
　図４を参照して、第２実施形態に係る発光装置２について説明する。
　第２実施形態に係る発光装置２において、透光性部材２４０として、蛍光体の粉末を焼結させることにより形成される実質的に蛍光体のみからなる焼結体を用いることができる。または、透光性部材２４０として、透光性材料に蛍光体を含有させたものを用いることができる。透光性材料として、例えば、セラミックス、樹脂、またはガラスを用いることができる。蛍光体として、例えば、ＹＡＧ系蛍光体（例えば、（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、ＬＡＧ系蛍光体（例えば、Ｌｕ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）等を用いることができる。
　第２実施形態に係る発光装置２において、光反射性無機部材３０は、さらに透光性部材２４０の側面２４０Ｃに配置されてよい。これにより、透光性部材２４０の上面２４０Ａからの光取り出し効率を向上できる。
　光反射性無機部材３０における発光素子２０の側面２０Ｃに配置された部分の厚さ（発光素子２０の側面２０Ｃに垂直な方向における最大厚さ）は、透光性部材２４０の側面２４０Ｃに配置された部分の厚さ（透光性部材２４０の側面２４０Ｃに垂直な方向における最大厚さ）よりも厚くできる。これにより、透光性部材２４０よりも発光強度の高い発光素子２０の側面２０Ｃから出射する光の反射率を高めることができる。
　次に、図５Ａ～図５Ｆを参照して、第２実施形態に係る発光装置２の製造方法について説明する。
　第２実施形態に係る発光装置の製造方法は、第１実施形態と同様、構造体を準備する工程と、光反射性無機部材を基体上に配置する工程と、第１樹脂の一部を除去する工程と、第１樹脂の他の部分を除去する工程と、第１酸化物粒子を酸化物層で被覆する工程とを備える。
　＜構造体を準備する工程＞
　図５Ａに示すように、構造体１０２は、基体１０と、基体１０上に配置された発光素子２０と、発光素子２０の上面２０Ａに配置された透光性部材２４０とを有する。
　＜光反射性無機部材を基体上に配置する工程＞
　図５Ｂに示すように、第１実施形態と同様に、光反射性無機部材１３０を、発光素子２０の側面２０Ｃを覆うように基体１０上に配置する。光反射性無機部材１３０は、透光性部材２４０の側面２４０Ｃをさらに覆う。透光性部材２４０の上面２４０Ａは、光反射性無機部材１３０から露出する。
　光反射性無機部材１３０を基体１０上に配置した後、第１実施形態と同様に、溶剤を蒸発させる。図５Ｃに示すように、溶剤が蒸発した光反射性無機部材２３０は、溶剤が蒸発する前よりも体積が小さくなる。溶剤を含まず、第１酸化物粒子と第１樹脂とを含む光反射性無機部材２３０は、基体１０の上面、発光素子２０の側面２０Ｃ、及び透光性部材２４０の側面２４０Ｃに沿って、基体１０の上面、発光素子２０の側面２０Ｃ、及び透光性部材２４０の側面２４０Ｃを被覆する。表面張力の作用により、透光性部材２４０の側面２４０Ｃを被覆する光反射性無機部材２３０の厚さ（側面２４０Ｃに垂直な方向における最大厚さ）は、発光素子２０の側面２０Ｃを被覆する光反射性無機部材２３０の厚さ（側面２０Ｃに垂直な方向における最大厚さ）よりも薄くなりやすい。
　＜第１樹脂の一部を除去する第１加熱工程＞
　第１実施形態と同様、第１加熱工程において、光反射性無機部材２３０を第１温度で加熱することにより、光反射性無機部材２３０に含まれる第１樹脂の一部を除去する。
　＜第１樹脂の他の部分を除去する第２加熱工程＞
　第１加熱工程の後、第１実施形態と同様、第２加熱工程において、オゾン雰囲気下において第１温度よりも低い第２温度で光反射性無機部材２３０を加熱することにより、第１樹脂の他の部分を除去する。
　第１加熱工程及び第２加熱工程により、光反射性無機部材２３０から第１樹脂が除去されることで、図５Ｅに示すように、発光素子２０の側面２０Ｃ、透光性部材２４０の側面２４０Ｃ、及び基体１０の上面において、第１酸化物粒子３１が露出する。
　第２実施形態においても、第１温度による第１加熱工程と、第１温度よりも低い第２温度による第２加熱工程とにより第１樹脂を除去することで、第１加熱工程及び第２加熱工程のどちらか一方のみで第１樹脂を除去する場合に比べて、発光素子２０への熱ダメージを低減しつつ、第１樹脂を効率よく除去できる。
　＜第１酸化物粒子を酸化物層で被覆する工程＞
　第１樹脂を除去した後、図５Ｆに示すように、第１酸化物粒子３１を酸化物層３２で被覆する。第２実施形態においては、第１酸化物粒子３１と酸化物層３２とを含む光反射性無機部材３０が、発光素子２０の側面２０Ｃと、透光性部材２４０の側面２４０Ｃとに配置される。酸化物層３２で透光性部材２４０の上面２４０Ａを被覆してよい。
　図５Ｆに示す工程の後、基体１０を切断することで、図４に示す発光装置２に個片化される。第１実施形態と同様、溶剤を蒸発させた後、基体１０の上面を被覆する光反射性無機部材２３０の一部を、図５Ｄに示すように除去しておくことが好ましい。光反射性無機部材２３０の一部が除去された部分において基体１０を切断することで、個片化時に第１酸化物粒子３１にブレードが当たることによる第１酸化物粒子３１の脱落を生じにくくできる。
　本発明の実施形態は、以下の発光装置及びその製造方法を含むことができる。
　［項１］
　基体と、
　前記基体上に配置された発光素子と、
　前記発光素子の側面に配置され、第１酸化物粒子と、前記第１酸化物粒子を被覆する酸化物層と、を含む光反射性無機部材と、
　を備え、
　前記光反射性無機部材の厚さは、１μｍ以上１００μｍ以下であり、
　前記発光素子の上面に垂直な断面において、前記光反射性無機部材の面積に対する前記第１酸化物粒子の面積の比率は、３０％以上５０％以下である、発光装置。
　［項２］
　前記発光素子の上面に配置された透光性部材をさらに備える、項１に記載の発光装置。
　［項３］
　前記光反射性無機部材は、さらに前記透光性部材の側面に配置されている、項２に記載の発光装置。
　［項４］
　前記光反射性無機部材における前記発光素子の側面に配置された部分の厚さは、前記透光性部材の側面に配置された部分の厚さよりも厚い、項３に記載の発光装置。
　［項５］
　前記光反射性無機部材は、さらに前記基体の上面に配置されている、項１～４のいずれか１つに記載の発光装置。
　［項６］
　前記光反射性無機部材は、空隙をさらに含む、項１～５のいずれか１つに記載の発光装置。
　［項７］
　前記光反射性無機部材の厚さは、１０μｍ以上６０μｍ以下である、項１～６のいずれか１つに記載の発光装置。
　［項８］
　前記発光素子が発する光に対する前記光反射性無機部材の反射率は、
　前記光反射性無機部材の厚さが２０μｍ以上３０μｍ未満のとき９０％以上であり、
　前記光反射性無機部材の厚さが３０μｍ以上４０μｍ未満のとき９２％以上であり、
　前記光反射性無機部材の厚さが４０μｍ以上６０μｍ以下のとき９３％以上である、項１～７のいずれか１つに記載の発光装置。
　［項９］
　前記酸化物層は、前記透光性部材の上面をさらに被覆している、項２～８のいずれか１つに記載の発光装置。
　［項１０］
　前記酸化物層における前記透光性部材の上面を被覆する部分の厚さは、１００ｎｍ以上１２０ｎｍ以下である、項９に記載の発光装置。
　［項１１］
　前記第１酸化物粒子の屈折率は、前記酸化物層の屈折率と異なる、項１～１０のいずれか１つに記載の発光装置。
　［項１２］
　第２酸化物粒子をさらに備え、
　前記第２酸化物粒子の屈折率は、前記第１酸化物粒子の屈折率と異なり、
　前記第２酸化物粒子は、前記酸化物層に被覆される、項１～１１のいずれか１つに記載の発光装置。
　［項１３］
　基体と、前記基体上に配置された発光素子とを有する構造体を準備する工程と、
　第１酸化物粒子と、第１樹脂とを含む光反射性無機部材を、前記発光素子の側面を覆うように前記基体上に配置する工程と、
　第１温度で前記光反射性無機部材を加熱することにより、前記第１樹脂の一部を除去する工程と、
　オゾン雰囲気下において前記第１温度よりも低い第２温度で前記光反射性無機部材を加熱することにより、前記第１樹脂の他の部分を除去する工程と、
　前記第１酸化物粒子を酸化物層で被覆する工程と、
　を備える、発光装置の製造方法。
　［項１４］
　前記発光素子の上面に透光性部材を配置する工程をさらに備える、項１３に記載の発光装置の製造方法。
　［項１５］
　前記透光性部材を配置する工程において、前記透光性部材は、蛍光体粒子と、第２樹脂とを含み、
　前記第１樹脂の一部を除去する工程において、前記第２樹脂の一部も除去し、
前記第１樹脂の他の部分を除去する工程において、前記第２樹脂の他の部分も除去する、項１４に記載の発光装置の製造方法。
　［項１６］
　前記第１酸化物粒子を前記酸化物層で被覆する工程において、前記酸化物層で前記蛍光体粒子も被覆する、項１５に記載の発光装置の製造方法。
　以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。本発明の上述した実施形態を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての形態も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものである。
　１～２…発光装置、１０…基体、２０…発光素子、２０Ａ…上面、２０Ｂ…下面、２０Ｃ…側面、３０…光反射性無機部材、３１…第１酸化物粒子、３２…酸化物層、３３…第２酸化物粒子、３４…空隙、４０…透光性部材、４１…蛍光体粒子、５０…接合部材、１０１…構造体、１０２…構造体、１３０…光反射性無機部材、１４０…透光性部材、２３０…光反射性無機部材、２４０…透光性部材

Claims (16)

  1. 　基体と、
    　前記基体上に配置された発光素子と、
    　前記発光素子の側面に配置され、第１酸化物粒子と、前記第１酸化物粒子を被覆する酸化物層と、を含む光反射性無機部材と、
    　を備え、
    　前記光反射性無機部材の厚さは、１μｍ以上１００μｍ以下であり、
    　前記発光素子の上面に垂直な断面において、前記光反射性無機部材の面積に対する前記第１酸化物粒子の面積の比率は、３０％以上５０％以下である、発光装置。
  2. 　前記発光素子の上面に配置された透光性部材をさらに備える、請求項１に記載の発光装置。
  3. 　前記光反射性無機部材は、さらに前記透光性部材の側面に配置されている、請求項２に記載の発光装置。
  4. 　前記光反射性無機部材における前記発光素子の側面に配置された部分の厚さは、前記透光性部材の側面に配置された部分の厚さよりも厚い、請求項３に記載の発光装置。
  5. 　前記光反射性無機部材は、さらに前記基体の上面に配置されている、請求項１～４のいずれか１つに記載の発光装置。
  6. 　前記光反射性無機部材は、空隙をさらに含む、請求項１～５のいずれか１つに記載の発光装置。
  7. 　前記光反射性無機部材の厚さは、１０μｍ以上６０μｍ以下である、請求項１～６のいずれか１つに記載の発光装置。
  8. 　前記発光素子が発する光に対する前記光反射性無機部材の反射率は、
    　前記光反射性無機部材の厚さが２０μｍ以上３０μｍ未満のとき９０％以上であり、
    　前記光反射性無機部材の厚さが３０μｍ以上４０μｍ未満のとき９２％以上であり、
    　前記光反射性無機部材の厚さが４０μｍ以上６０μｍ以下のとき９３％以上である、請求項１～７のいずれか１つに記載の発光装置。
  9. 　前記酸化物層は、前記透光性部材の上面をさらに被覆している、請求項２～８のいずれか１つに記載の発光装置。
  10. 　前記酸化物層における前記透光性部材の上面を被覆する部分の厚さは、１００ｎｍ以上１２０ｎｍ以下である、請求項９に記載の発光装置。
  11. 　前記第１酸化物粒子の屈折率は、前記酸化物層の屈折率と異なる、請求項１～１０のいずれか１つに記載の発光装置。
  12. 　第２酸化物粒子をさらに備え、
    　前記第２酸化物粒子の屈折率は、前記第１酸化物粒子の屈折率と異なり、
    　前記第２酸化物粒子は、前記酸化物層に被覆される、請求項１～１１のいずれか１つに記載の発光装置。
  13. 　基体と、前記基体上に配置された発光素子とを有する構造体を準備する工程と、
    　第１酸化物粒子と、第１樹脂とを含む光反射性無機部材を、前記発光素子の側面を覆うように前記基体上に配置する工程と、
    　第１温度で前記光反射性無機部材を加熱することにより、前記第１樹脂の一部を除去する工程と、
    　オゾン雰囲気下において前記第１温度よりも低い第２温度で前記光反射性無機部材を加熱することにより、前記第１樹脂の他の部分を除去する工程と、
    　前記第１酸化物粒子を酸化物層で被覆する工程と、
    　を備える、発光装置の製造方法。
  14. 　前記発光素子の上面に透光性部材を配置する工程をさらに備える、請求項１３に記載の発光装置の製造方法。
  15. 　前記透光性部材を配置する工程において、前記透光性部材は、蛍光体粒子と、第２樹脂とを含み、
    　前記第１樹脂の一部を除去する工程において、前記第２樹脂の一部も除去し、
    前記第１樹脂の他の部分を除去する工程において、前記第２樹脂の他の部分も除去する、請求項１４に記載の発光装置の製造方法。
  16. 　前記第１酸化物粒子を前記酸化物層で被覆する工程において、前記酸化物層で前記蛍光体粒子も被覆する、請求項１５に記載の発光装置の製造方法。
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