(57)【要約】【課題】発光色の色ずれを防止して、歩留を向上させることができる発光ダイオードの製造方法を提供する。【解決手段】粉砕工程で、固形化した混合物を粉砕する。分離工程で、粉砕した混合物から少量の評価用試料と残りの濃度調整前混合物とに分類する。タブレット成形工程で、評価用試料をタブレット状に成形する。モールド工程で、トランスファーモールドによる成形を行ってＬＥＤチップを封止し、切断工程で、評価用の発光ダイオードを取り出す。発光色評価工程で、評価用の発光ダイオードを用いて発光色を評価する。添加物混合工程で、濃度調整前混合物に、色座標の評価結果に応じた添加物を混合する。タブレット成形工程で、蛍光体の濃度が調整された混合物をタブレット状に成形する。モールド工程で、ＬＥＤチップを封止する。切断工程で、発光ダイオードを取り出す。【選択図】図２
2010153648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
封止用樹脂と蛍光体との混合物を用いて発光ダイオードチップを封止する発光ダイオードの製造方法において、
封止用樹脂と蛍光体とを混合して固形化し、
固形化した封止用樹脂と蛍光体との混合物を粉砕する粉砕工程と、
粉砕後の混合物の一部を評価用試料として用いて発光色を評価する評価工程と、
評価結果に応じた添加物を前記評価用試料が除かれた混合物に混合して蛍光体濃度を調整する調整工程と、
調整後の混合物を用いて発光ダイオードチップを封止する封止工程と
を含むことを特徴とする発光ダイオードの製造方法。
【請求項２】
前記評価用試料を用いて発光ダイオードチップを封止して評価用の発光ダイオードを試作する試作工程を含み、
前記評価工程は、
試作した発光ダイオードを用いて発光色を評価することを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項３】
前記評価用試料の蛍光強度を測定する測定工程を含み、
前記評価工程は、
測定された蛍光強度に基づいて発光色を評価することを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項４】
前記封止工程は、
調整後の混合物を所定の形状に成形する成形工程と、
成形後の混合物をトランスファーモールド成形するモールド工程と
を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項５】
前記添加物は、蛍光体であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項６】
前記添加物は、封止用樹脂であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項７】
前記添加物は、封止用樹脂と蛍光体との混合物であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項８】
前記添加物は、拡散剤を含むことを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか１つに記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項９】
前記添加物は、着色剤を含むことを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれか１つに記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項１０】
励起光により異なる波長領域でピークを有する光を発生する少なくとも２種類の蛍光体を封止用樹脂に混合することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１つに記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項１１】
ＣａＳ、Ｇａ2 Ｓ3 及びＥｕＳを含む混合物を焼成することにより、ＣａＧａ2 Ｓ4 ：Ｅｕ及びＣａＳ：Ｅｕが複合してなり、４００〜５６０ｎｍの波長の励起光により、５４０〜５７０ｎｍの波長領域及び６３０〜６６０ｎｍの波長領域の夫々にピークを有する光を発生する蛍光体を封止用樹脂に混合することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１つに記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項１２】
前記蛍光体は、酸化物蛍光体であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１つに記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項１３】
前記酸化物蛍光体は、（Ｙ、Ｇｄ）3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｃｅであることを特徴とする請求項１２に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項１４】
前記蛍光体は、酸窒化物蛍光体であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１つに記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項１５】
前記酸窒化物蛍光体は、
α−Ｓｉ3 Ｎ4 と同一の結晶構造を有する一般式（α）で表される無機化合物にＥｕ2+を付活したことを特徴とする請求項１４に記載の発光ダイオードの製造方法。
（α）：ＭX （Ｓｉ、Ａｌ）12（Ｏ、Ｎ）16 、
但し、ＭはＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙ又はランタノイド元素とする。
【請求項１６】
前記酸窒化物蛍光体は、
β−Ｓｉ3 Ｎ4 と同一の結晶構造を有する一般式（β）で表される無機化合物にＥｕ2+を付活したことを特徴とする請求項１４に記載の発光ダイオードの製造方法。
（β）：Ｓｉ6-Z ＡｌZ ＯZ Ｎ8-Z 、
但し、０＜ｚ＜４．２とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライト、インジケータ、照明用光源、発光ディスプレイなどに利用される発光ダイオードの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
白色系の光を発光する白色発光ダイオードは、青色発光する発光ダイオードチップが、その光の一部を励起光として黄色乃至黄緑色などの励起発光する蛍光体を含有した封止用樹脂で封止された構造をなしている（特許文献１参照）。
【０００３】
従来、蛍光体を含有する封止用樹脂で発光ダイオードチップが封止された発光ダイオードは、様々な形態の製造方法により製造されている。例えば、封止用樹脂と蛍光体とを混合して固形化し、固形化した混合物を粉末状に粉砕し、粉末状の混合物を所定の圧力を加えてタブレットを形成し、予め発光ダイオードチップが固定された回路基板に形成したタブレットを配置し、トランファーモールド成形し、成形後の回路基板を切断機で切断して個別の発光ダイオードを切り出す製造方法がある。
【特許文献１】特開２００４−１６１８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の発光ダイオードの製造方法では、タブレットを成形する際に封止用樹脂に混合される蛍光体の配合によっては、製造された発光ダイードの発光色（例えば、色度、色味など）が所望のものと異なり、すべて廃棄処分になり歩留が低下するという問題があった。特に、蛍光体の発光効率は、蛍光体のロットにより微妙に変動し、蛍光体の濃度を所定の値にして封止用樹脂と混合しても、所望の発光色の発光ダイオードを製造することができず、発光色ずれを生じていた。また、封止用樹脂と蛍光体とを混合した後に粉末状に粉砕する場合、粉砕の影響により蛍光体粒子の表面が破損し、蛍光体の発光効率が変化してしまい、結果として発光ダイオードの発光色ずれが生じていた。
【０００５】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、発光色の色ずれを防止して、歩留を向上させることができる発光ダイオードの製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、タブレットを用いたトランスファーモールド成形により発光ダイオードを製造する場合でも、発光色の色ずれを防止して、歩留を向上させることができる発光ダイオードの製造方法を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、蛍光体の濃度を増加させて発光色の色ずれを防止することができる発光ダイオードの製造方法を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、蛍光体の濃度を減少させて発光色の色ずれを防止することができる発光ダイオードの製造方法を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、蛍光体の濃度を増減させて発光色の色ずれを防止することができる発光ダイオードの製造方法を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、蛍光体を均一に混合させて発光色の色ずれを防止することができる発光ダイオードの製造方法を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、外来光の反射を抑制してコントラスト比を向上させることができる発光ダイオードの製造方法を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、高い演色性と色の再現範囲を大きくすることができる発光ダイオードの製造方法を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、演色性を向上させることができるとともに、効率的に緑色又は赤色の単色光を取り出すことができる発光ダイオードの製造方法を提供することにある。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、素子全体として白色の発光特性を得ることができる発光ダイオードの製造方法を提供することにある。
【００１５】
また、本発明の他の目的は、色度のばらつきを低く抑制することができる発光ダイオードの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
第１発明に係る発光ダイオードの製造方法は、封止用樹脂と蛍光体との混合物を用いて発光ダイオードチップを封止する発光ダイオードの製造方法において、封止用樹脂と蛍光体とを混合して固形化し、固形化した封止用樹脂と蛍光体との混合物を粉砕する粉砕工程と、粉砕後の混合物の一部を評価用試料として用いて発光色を評価する評価工程と、評価結果に応じた添加物を前記評価用試料が除かれた混合物に混合して蛍光体濃度を調整する調整工程と、調整後の混合物を用いて発光ダイオードチップを封止する封止工程とを含むことを特徴とする。
【００１７】
第２発明に係る発光ダイオードの製造方法は、第１発明において、前記評価用試料を用いて発光ダイオードチップを封止して評価用の発光ダイオードを試作する試作工程を含み、前記評価工程は、試作した発光ダイオードを用いて発光色を評価することを特徴とする。
【００１８】
第３発明に係る発光ダイオードの製造方法は、第１発明において、前記評価用試料の蛍光強度を測定する測定工程を含み、前記評価工程は、測定された蛍光強度に基づいて発光色を評価することを特徴とする。
【００１９】
第４発明に係る発光ダイオードの製造方法は、第１発明乃至第３発明のいずれか１つにおいて、前記封止工程は、調整後の混合物を所定の形状に成形する成形工程と、成形後の混合物をトランスファーモールド成形するモールド工程とを含むことを特徴とする。
【００２０】
第５発明に係る発光ダイオードの製造方法は、第１発明乃至第４発明のいずれか１つにおいて、前記添加物は、蛍光体であることを特徴とする。
【００２１】
第６発明に係る発光ダイオードの製造方法は、第１発明乃至第４発明のいずれか１つにおいて、前記添加物は、封止用樹脂であることを特徴とする。
【００２２】
第７発明に係る発光ダイオードの製造方法は、第１発明乃至第４発明のいずれか１つにおいて、前記添加物は、封止用樹脂と蛍光体との混合物であることを特徴とする。
【００２３】
第８発明に係る発光ダイオードの製造方法は、第５発明乃至第７発明のいずれか１つにおいて、前記添加物は、拡散剤を含むことを特徴とする。
【００２４】
第９発明に係る発光ダイオードの製造方法は、第５発明乃至第８発明のいずれか１つにおいて、前記添加物は、着色剤を含むことを特徴とする。
【００２５】
第１０発明に係る発光ダイオードの製造方法は、第１発明乃至第９発明のいずれか１つにおいて、励起光により異なる波長領域でピークを有する光を発生する少なくとも２種類の蛍光体を封止用樹脂に混合することを特徴とする。
【００２６】
第１１発明に係る発光ダイオードの製造方法は、第１発明乃至第９発明のいずれか１つにおいて、ＣａＳ、Ｇａ2 Ｓ3 及びＥｕＳを含む混合物を焼成することにより、ＣａＧａ2 Ｓ4 ：Ｅｕ及びＣａＳ：Ｅｕが複合してなり、４００〜５６０ｎｍの波長の励起光により、５４０〜５７０ｎｍの波長領域及び６３０〜６６０ｎｍの波長領域の夫々にピークを有する光を発生する蛍光体を封止用樹脂に混合することを特徴とする。
【００２７】
第１２発明に係る発光ダイオードの製造方法は、第１発明乃至第９発明のいずれか１つにおいて、前記蛍光体は、酸化物蛍光体であることを特徴とする。
【００２８】
第１３発明に係る発光ダイオードの製造方法は、前記酸化物蛍光体は、（Ｙ、Ｇｄ）3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｃｅであることを特徴とする。
【００２９】
第１４発明に係る発光ダイオードの製造方法は、第１発明乃至第９発明のいずれか１つにおいて、前記蛍光体は、酸窒化物蛍光体であることを特徴とする。
【００３０】
第１５発明に係る発光ダイオードの製造方法は、第１４発明において、前記酸窒化物蛍光体は、α−Ｓｉ3 Ｎ4 と同一の結晶構造を有する一般式（α）で表される無機化合物にＥｕ2+を付活したことを特徴とする。（α）：ＭX （Ｓｉ、Ａｌ）12（Ｏ、Ｎ）16 、但し、ＭはＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙ又はランタノイド元素とする。
【００３１】
第１６発明に係る発光ダイオードの製造方法は、第１４発明において、前記酸窒化物蛍光体は、β−Ｓｉ3 Ｎ4 と同一の結晶構造を有する一般式（β）で表される無機化合物にＥｕ2+を付活したことを特徴とする。（β）：Ｓｉ6-Z ＡｌZ ＯZ Ｎ8-Z 、但し、０＜ｚ＜４．２とする。
【００３２】
第１発明にあっては、封止用樹脂（例えば、エポキシ樹脂）に蛍光体を混合し、固形化する。封止用樹脂と蛍光体との混合は、液体状の封止用樹脂と蛍光体とを常温で混合し、その後２０〜６０℃で保持して硬化させてもよく、粉末状の封止用樹脂と蛍光体とを混合してもよく、あるいは、加熱溶融混合をしてもよい。固形化した封止用樹脂と蛍光体との混合物を粉砕する。この場合、混合物を粉末状に粉砕してもよい。粉砕後の混合物の一部を評価用試料とし、該評価用試料を用いて発光色を評価する。発光色の評価には、例えば、色座標を評価することができる。
【００３３】
評価用試料として一部を分離した残りの混合物（濃度調整前の混合物）に、評価結果に応じた添加物を混合して蛍光体濃度を調整する。例えば、評価の結果、蛍光体の濃度が低い場合には、蛍光体の濃度を大きくするように添加物を混合し、蛍光体の濃度が高い場合には、蛍光体の濃度を小さくするように添加物を混合する。添加物は、例えば、封止用樹脂と蛍光体とを混合したもので、混合の方法は、上述と同様の方法を用いることができる。また、添加物は、蛍光体のみ、あるいは、封止用樹脂のみでもよい。調整後の混合物を用いて発光ダイオードチップを封止する。例えば、調整後の混合物をタブレット成形により固形化し、これを用いてトランスファーモールド成形により発光ダイオードを製造することができる。これにより、当初混合された蛍光体の濃度が所望のものと異なる場合であっても、製造した発光ダイオードをすべて廃棄処分する必要がなく、また、蛍光体の濃度を発光色の評価結果に応じて調整できるので、発光色の色ずれを防止して、歩留を向上させることができる。
【００３４】
第２発明にあっては、評価用試料を用いて発光ダイオードチップを封止して評価用の発光ダイオードを試作する。この場合、評価用試料として分離した混合物を、例えば、タブレット成形により固形化し、これを用いてトランスファーモールド成形により評価用の発光ダイオードを試作することができる。試作した発光ダイオードを用いて発光色を評価する。発光色の評価には、例えば、色座標を評価することができる。
【００３５】
第３発明にあっては、評価用試料の蛍光強度を測定し、測定された蛍光強度に基づいて発光色を評価する。蛍光強度の測定には、例えば、分光蛍光光度計を用いることができる。
【００３６】
第４発明にあっては、封止工程は、調整後の混合物を所定の形状（例えば、タブレット状）に成形する成形工程と、成形後の混合物をトランスファーモールド成形するモールド工程とを含む。これにより、封止用樹脂と蛍光体との混合物をタブレット状に成形し、これをトランスファーモールド成形して発光ダイオードを製造する製造方法において、発光ダイオードの発光色の色ずれを防止して、歩留を向上させることができる。
【００３７】
第５発明にあっては、添加物は、蛍光体である。これにより、当初混合された蛍光体の濃度が低い場合であっても、蛍光体の濃度を増加させて発光色の色ずれを防止することができる。
【００３８】
第６発明にあっては、添加物は、封止用樹脂である。これにより、当初混合された蛍光体の濃度が高い場合であっても、蛍光体の濃度を減少させて発光色の色ずれを防止することができる。
【００３９】
第７発明にあっては、添加物は、封止用樹脂と蛍光体との混合物である。これにより、当初混合された蛍光体の濃度が所望の値から変動した場合でも、蛍光体の濃度を増減させて発光色の色ずれを防止することができる。
【００４０】
第８発明にあっては、添加物は、拡散剤を含む。拡散剤は、例えば、ＳｉＯ2 、Ａｌ2Ｏ3 、ＴｉＯ2 などを５〜３０％程度配合することができる。これにより、蛍光体を均一に混合させて発光色の色ずれを防止することができる。
【００４１】
第９発明にあっては、添加物は、着色剤を含む。これにより、発光ダイオードの発光面に照射された外来光の反射を抑制して、発光ダイオードが点灯している場合と消灯している場合とでのコントラスト比を向上させることができる。
【００４２】
第１０発明にあっては、励起光により異なる波長領域でピークを有する光を発生する少なくとも２種類の蛍光体を封止用樹脂に混合する。例えば、発光ダイオードチップから発光した主ピークが４３０〜５００ｎｍの波長域にある励起光により、発光ピークが５３０〜５５０ｎｍの波長域にある光を発光する蛍光体、及び波長６００〜６５０ｎｍに発光ピークを有する赤色発光蛍光体の２種類の蛍光体を混合する。これにより、発光スペクトルの赤色強度を大きくして、電球に近い高い演色性を得るとともに、発光スペクトルの緑色成分及び赤色成分の組み合わせに応じて色の再現範囲を大きくすることができる。
【００４３】
第１１発明にあっては、ＣａＳ、Ｇａ2 Ｓ3 及びＥｕＳを含む混合物を焼成することにより、ＣａＧａ2 Ｓ4 ：Ｅｕ及びＣａＳ：Ｅｕが複合してなり、４００〜５６０ｎｍの波長の励起光により、５４０〜５７０ｎｍの波長領域及び６３０〜６６０ｎｍの波長領域の夫々にピークを有する光を発生する蛍光体を封止用樹脂に混合する。この場合、蛍光体は、４００〜５６０ｎｍの波長の光を吸収することにより、５４０〜５７０ｎｍの波長領域にピークを有する緑色光と、６３０〜６６０ｎｍの波長領域にピークを有する赤色光が同時に発生する。これにより、発光ダイオードが発生する白色光に赤色成分が多く含まれているので、蛍光体にＹＡＧ系を用いた従来の発光ダイオードに比べて光の演色性が向上する。特に人の皮膚の色の再現性が向上するので、照明用に好適になる。また、従来の発光ダイオードに比べて相対的に緑色光及び赤色光の光強度が強いので、液晶のバックライトとして利用した場合は、カラーフィルタを用いて効率的に緑色又は赤色の単色光を取り出すことが可能となる。
【００４４】
第１２発明にあっては、蛍光体は、酸化物蛍光体である。酸化物蛍光体としては、例えば、（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）2 ＳｉＯ4 ：Ｅｕ、Ｓｒ4 Ａｌ14Ｏ：Ｅｕ、硫化物（ＺｎＳ）にＥｕをドープしたもの、（Ｙ、Ｇｄ）3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｃｅ構造のＹＡＧ系蛍光体などである。これにより、素子全体として白色の発光特性を得ることができる。
【００４５】
第１３発明にあっては、酸化物蛍光体は、（Ｙ、Ｇｄ）3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｃｅである。これにより、素子全体として白色の発光特性を得ることができる。
【００４６】
第１４発明にあっては、蛍光体は、酸窒化物蛍光体である。ＹＡＧ系蛍光体に比べて、比重が軽く、封止用樹脂との混合過程における蛍光体の偏析が少なく、色度のばらつきを低く抑制することができる。
【００４７】
第１５発明にあっては、酸窒化物蛍光体は、α−Ｓｉ3 Ｎ4 と同一の結晶構造を有する一般式（α）で表される無機化合物にＥｕ2+を付活したものであり、（α）は、ＭX （Ｓｉ、Ａｌ）12（Ｏ、Ｎ）16である。但し、ＭはＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙ又はランタノイド元素とする。この場合、３００ｎｍ〜４７０ｎｍの幅広い波長の光を吸収して５７０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲にピークを有する黄色から橙色の光を発光するため、色度のばらつきを低く抑制しつつ、素子全体として白色の発光特性を得ることができる。
【００４８】
第１６発明にあっては、酸窒化物蛍光体は、β−Ｓｉ3 Ｎ4 と同一の結晶構造を有する一般式（β）で表される無機化合物にＥｕ2+を付活したものであり、（β）は、Ｓｉ6-Z ＡｌZ ＯZ Ｎ8-Z である。但し、０＜ｚ＜４．２とする。この場合、２５０ｎｍ〜４７０ｎｍの幅広い波長の光を吸収して５３０ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲にピークを有する緑色の光を発光するため、色度のばらつきを低く抑制しつつ、素子全体として白色の発光特性を得ることができる。
【発明の効果】
【００４９】
第１発明乃至第３発明によれば、当初混合された蛍光体の濃度が所望のものと異なる場合であっても、製造した発光ダイオードをすべて廃棄処分する必要がなく、また、蛍光体の濃度を発光色の評価結果に応じて調整できるので、発光色の色ずれを防止して、歩留を向上させることができる。
【００５０】
第４発明によれば、封止用樹脂と蛍光体との混合物をタブレット状に成形し、これをトランスファーモールド成形して発光ダイオードを製造する製造方法において、発光ダイオードの発光色の色ずれを防止して、歩留を向上させることができる。
【００５１】
第５発明によれば、当初混合された蛍光体の濃度が低い場合であっても、蛍光体の濃度を増加させて発光色の色ずれを防止することができる。
【００５２】
第６発明によれば、当初混合された蛍光体の濃度が高い場合であっても、蛍光体の濃度を減少させて発光色の色ずれを防止することができる。
【００５３】
第７発明によれば、当初混合された蛍光体の濃度が所望の値から変動した場合でも、蛍光体の濃度を増減させて発光色の色ずれを防止することができる。
【００５４】
第８発明によれば、蛍光体を均一に混合させて発光色の色ずれを防止することができる。
【００５５】
第９発明によれば、発光ダイオードの発光面に照射された外来光の反射を抑制して、発光ダイオードが点灯している場合と消灯している場合とでのコントラスト比を向上させることができる。
【００５６】
第１０発明によれば、発光スペクトルの赤色強度を大きくして、電球に近い高い演色性を得るとともに、発光スペクトルの緑色成分及び赤色成分の組み合わせに応じて色の再現範囲を大きくすることができる。
【００５７】
第１１発明によれば、発光ダイオードが発生する白色光に赤色成分が多く含まれているので、蛍光体にＹＡＧ系を用いた従来の発光ダイオードに比べて光の演色性が向上する。特に人の皮膚の色の再現性が向上するので、照明用に好適になる。また、従来の発光ダイオードに比べて相対的に緑色光及び赤色光の光強度が強いので、液晶のバックライトとして利用した場合は、カラーフィルタを用いて効率的に緑色又は赤色の単色光を取り出すことが可能となる。
【００５８】
第１２発明及び第１３発明によれば、素子全体として白色の発光特性を得ることができる。
【００５９】
第１４発明によれば、色度のばらつきを低く抑制することができる。
【００６０】
第１５発明及び第１６発明によれば、色度のばらつきを低く抑制しつつ、素子全体として白色の発光特性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６１】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る発光ダイオードの断面図である。図中、１０はガラスエポキシ樹脂等からなる基板である。基板１０の両端には、外部回路に接続するための外部電極１１、１３が基板１０の上面及び下面に設けられている。外部電極１１の中央部には、基板１０の中央側に張り出させてチップ搭載部１１ａが設けられており、その端部に、例えば、ＧａＮ系化合物半導体を発光層として有するＬＥＤチップ１２が実装されている。
【００６２】
外部電極１３の中央部には、チップ搭載部１１ａに対向させて、内部電極１３ａが設けられている。ＬＥＤチップ１２の一方の電極は、金線１４によりチップ搭載部１１ａに接続されている。また、ＬＥＤチップ１２の他方の電極は、金線１４により内部電極１３ａに接続されている。ＬＥＤチップ１２は、蛍光体と封止用樹脂との混合物からなるモールド部（保護部）１５により封止されている。なお、モールド部１５の形状、寸法等は、適宜決定すればよい。
【００６３】
蛍光体は、発光ダイオードの発光特性に応じて、種々のものを用いることができる。例えば、励起光により異なる波長領域でピークを有する光を発生する少なくとも２種類の蛍光体を用いることができる。例えば、発光ダイオードチップから発光した主ピークが４３０〜５００ｎｍの波長域にある励起光により、発光ピークが５３０〜５５０ｎｍの波長域にある光を発光する蛍光体、及び波長６００〜６５０ｎｍに発光ピークを有する赤色発光蛍光体の２種類の蛍光体を混合する。これにより、発光スペクトルの赤色強度を大きくして、電球に近い高い演色性を得るとともに、発光スペクトルの緑色成分及び赤色成分の組み合わせに応じて色の再現範囲を大きくすることができる。
【００６４】
また、ＣａＳ、Ｇａ2 Ｓ3 及びＥｕＳを含む混合物を焼成することにより、ＣａＧａ2 Ｓ4 ：Ｅｕ及びＣａＳ：Ｅｕが複合してなり、４００〜５６０ｎｍの波長の励起光により、５４０〜５７０ｎｍの波長領域及び６３０〜６６０ｎｍの波長領域の夫々にピークを有する光を発生する蛍光体を用いることもできる。この場合、蛍光体は、４００〜５６０ｎｍの波長の光を吸収することにより、５４０〜５７０ｎｍの波長領域にピークを有する緑色光と、６３０〜６６０ｎｍの波長領域にピークを有する赤色光が同時に発生する。これにより、発光ダイオードが発生する白色光に赤色成分が多く含まれているので、蛍光体にＹＡＧ系を用いた従来の発光ダイオードに比べて光の演色性が向上する。特に人の皮膚の色の再現性が向上するので、照明用に好適になる。また、従来の発光ダイオードに比べて相対的に緑色光及び赤色光の光強度が強いので、液晶のバックライトとして利用した場合は、カラーフィルタを用いて効率的に緑色又は赤色の単色光を取り出すことが可能となる。
【００６５】
また、蛍光体として酸化物蛍光体を用いてもよい。例えば、（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）2 ＳｉＯ4 ：Ｅｕ、Ｓｒ4 Ａｌ14Ｏ：Ｅｕ、硫化物（ＺｎＳ）にＥｕをドープしたもの、（Ｙ、Ｇｄ）3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｃｅ構造のＹＡＧ系蛍光体などである。これにより、素子全体として白色の発光特性を得ることができる。
【００６６】
また、蛍光体として酸窒化物蛍光体を用いることもできる。ＹＡＧ系蛍光体に比べて、比重が軽く、封止用樹脂との混合過程における蛍光体の偏析が少なく、色度のばらつきを低く抑制することができる。
【００６７】
例えば、酸窒化物蛍光体としては、α−Ｓｉ3 Ｎ4 と同一の結晶構造を有する一般式（α）で表される無機化合物にＥｕ2+を付活したものであり、（α）は、ＭX （Ｓｉ、Ａｌ）12（Ｏ、Ｎ）16である。但し、ＭはＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙ又はランタノイド元素とする。この場合、３００ｎｍ〜４７０ｎｍの幅広い波長の光を吸収して５７０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲にピークを有する黄色から橙色の光を発光するため、色度のばらつきを低く抑制しつつ、素子全体として白色の発光特性を得ることができる。
【００６８】
また、酸窒化物蛍光体としては、β−Ｓｉ3 Ｎ4 と同一の結晶構造を有する一般式（β）で表される無機化合物にＥｕ2+を付活したものであり、（β）は、Ｓｉ6-Z ＡｌZ ＯZ Ｎ8-Z である。但し、０＜ｚ＜４．２とする。この場合、２５０ｎｍ〜４７０ｎｍの幅広い波長の光を吸収して５３０ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲にピークを有する緑色の光を発光するため、色度のばらつきを低く抑制しつつ、素子全体として白色の発光特性を得ることができる。
【００６９】
封止用樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、あるいは、エポキシ樹脂にシリコン樹脂を混合したものを用いることができる。また、封止用樹脂は、液体状でもよく、粉末状の固体であってもよい。封止用樹脂と蛍光体とを混合する場合、液体状の封止用樹脂に粉末状の蛍光体を混合する方法、粉末状の封止用樹脂と蛍光体とをドライブレンドして混合する方法、常温で固形又は液状の封止用樹脂と粉末状の蛍光体とを加熱して溶融混合する方法であってもよい。
【００７０】
次に、本発明に係る発光ダイオードの製造方法について説明する。図２は本発明に係る発光ダイオードの製造方法の工程を示すフローチャートである。混合工程（ステップＳ１１）では、液体状のエポキシ樹脂に粉末状の蛍光体（例えば、上述の蛍光体であって、１０％以下の含水率）を混合し、混合物を約２０℃〜６０℃の雰囲気中で保持して硬化させる。
【００７１】
粉砕工程（ステップＳ１２）では、硬化させて一旦固形化した混合物を粉砕する。なお、粉砕により混合物を粉末状にしてもよい。
【００７２】
分離工程（ステップＳ１３）では、粉砕した混合物から少量を評価用試料とし、残りを濃度調整前混合物として混合物を２つに分類する。
【００７３】
タブレット成形工程（ステップＳ１４）では、評価用試料として分離した少量の混合物を所定の金型に入れ、例えば、５０ｋｇｆ／ｃｍ2 〜５００ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力を加えて圧縮し、混合物をタブレット状に成形する。なお、評価用試料の量は、評価用の発光ダイオードを何個試作するかに応じて適宜設定すればよい。
【００７４】
モールド工程（ステップＳ１５）では、金線１４により電極が接続されたＬＥＤチップ１２を固定した基板１０の形状、寸法及び数量に応じた金型が設置されたトランスファーモールド成形装置に基板１０とタブレット状の混合物とを配置し、所定の圧力（例えば、１０ｋｇｆ／ｃｍ2 〜２００ｋｇｆ／ｃｍ2、好ましくは、１００ｋｇｆ／ｃｍ2程度）、及び所定の温度（例えば、１００℃〜２００℃、好ましくは、１５０℃程度）でトランスファーモールドによる成形を行ってＬＥＤチップ１２を封止する。
【００７５】
切断工程（ステップＳ１６）では、トランスファーモールド成形後、個々の評価用の発光ダイオードを取り出すため、基板１０の大きさに切断する。これにより、評価用の発光ダイオードを試作する。
【００７６】
発光色評価工程（ステップＳ１７）では、評価用の発光ダイオードを用いて、発光色を評価する。発光色の評価には、色座標、発光スペクトル、発光効率などを用いることができる。
【００７７】
図３は発光ダイオードの発光色を評価するためのＣＩＥ色度図である。図３に示すように、発光ダイオードの発光色は、色座標（ｘ、ｙ）で特定することができる。評価用の発光ダイオードを用いて測定した色座標が、所望の色座標値から許容範囲を超えて変位している場合には、色座標の所望の値からの変位量に応じて、蛍光体の濃度を調整する。
【００７８】
添加物混合工程（ステップＳ１８）では、ステップＳ１３で分離した濃度調整前混合物に、色座標の評価結果に応じた添加物を混合する。なお、この場合、混合の方法は、ドライブレンドを用いることができる。
【００７９】
添加物は、ステップＳ１１及びＳ１２と同様の工程により封止用樹脂と蛍光体とを混合した粉末状の混合物であり、評価用の発光ダイオードの評価結果に応じて封止用樹脂と蛍光体との配合率が予め決定してある。なお、添加物は、蛍光体のみでもよく、封止用樹脂のみでもよい。これにより、当初混合された蛍光体の濃度が所望の値から変動した場合でも、蛍光体の濃度を増減させて発光色の色ずれを防止することができる。
【００８０】
また、添加物に拡散剤（例えば、ＳｉＯ2 、Ａｌ2Ｏ3 、ＴｉＯ2 などを５〜３０％程度）配合してもよい。これにより、蛍光体を均一に混合させて発光色の色ずれを防止することができる。
【００８１】
また、添加物に着色剤を配合してもよい。これにより、発光ダイオードの発光面に照射された外来光の反射を抑制して、発光ダイオードが点灯している場合と消灯している場合とでのコントラスト比を向上させることができる。
【００８２】
タブレット成形工程（ステップＳ１９）では、蛍光体の濃度が調整された混合物を所定の金型に入れ、例えば、５０ｋｇｆ／ｃｍ2 〜５００ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力を加えて圧縮し、混合物をタブレット状に成形する。
【００８３】
モールド工程（ステップＳ２０）では、金線１４により電極が接続されたＬＥＤチップ１２を固定した基板１０の形状、寸法及び数量に応じた金型が設置されたトランスファーモールド成形装置に基板１０とタブレット状の混合物とを配置し、所定の圧力（例えば、１０ｋｇｆ／ｃｍ2 〜２００ｋｇｆ／ｃｍ2、好ましくは、１００ｋｇｆ／ｃｍ2程度）、及び所定の温度（例えば、１００℃〜２００℃、好ましくは、１５０℃程度）でトランスファーモールドによる成形を行ってＬＥＤチップ１２を封止する。
【００８４】
切断工程（ステップＳ２１）では、トランスファーモールド成形後、個々の発光ダイオードを取り出すため、基板１０の大きさに切断する。これにより、所望の発光色を有する発光ダイオードを製造することができる。また、従来の製造方法に比べて、１０％程度光度を向上させることができた。
【００８５】
以上説明したように、本発明にあっては、当初混合された蛍光体の濃度が所望のものと異なる場合であっても、製造した発光ダイオード（ＬＥＤチップ、基板などを含む）をすべて廃棄処分する必要がなく、また、蛍光体の濃度を発光色の評価結果に応じて調整できるので、発光色の色ずれを防止して、歩留を向上させることができる。特に、蛍光体のロットにより発光効率が変動した場合であっても、発光色の評価結果に応じて蛍光体の濃度を調整することができるので、所望の発光色の発光ダイオードを製造することができる。また、封止用樹脂と蛍光体とを混合し、粉末状に粉砕した後の混合物の一部を評価用試料として用いるため、粉砕の影響による蛍光体の発光効率の変化を評価することができ、結果として発光ダイオードの発光色ずれを防止することができる。
【００８６】
なお、上述の実施の形態において、評価用試料として分離した混合物をタブレット状に成形する方法に限定されるものではない。例えば、粉砕した粉末状の混合物をすべてタブレット状に一旦成形し、成形したタブレット状の混合物の一部を用いてトランスファーモールド成形により評価用の発光ダイオードを試作し、評価結果に応じた添加物を、成形したタブレットを再度粉砕して得られた粉末状の混合物にドライブレンドして蛍光体の濃度を調整することもできる。
【００８７】
上述の実施の形態では、評価用試料から評価用の発光ダイオードを試作して発光色を評価する方法であったが、これに限定されるものではなく、評価用試料の蛍光強度を測定し、測定された蛍光強度に基づいて発光色を評価することもできる。なお、蛍光強度の測定には、例えば、分光蛍光光度計（島津製作所製のＲＦ−５３００ＰＣなど）を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明に係る発光ダイオードの断面図である。
【図２】本発明に係る発光ダイオードの製造方法の工程を示すフローチャートである。
【図３】発光ダイオードの発光色を評価するためのＣＩＥ色度図である。
【符号の説明】
【００８９】
１０  基板
１１、１３  外部電極
１１ａ  チップ搭載部
１２  ＬＥＤチップ
１３ａ  内部電極
１４  金線
１５  モールド部
【図１】
2010153648.tif 000003
【図２】
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【図３】
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