(57)【要約】【課題】設定された輝度の許容値を超えた極端に良好な輝度を有する発光ダイオード(LED)を備えた光デバイスを検出して、発光ダイオード(LED)の輝度を許容範囲に調整する光デバイスの輝度調整方法を提供する。【解決手段】基板の表面に形成された発光ダイオードを備えた光デバイスの輝度を調整する方法であって、発光ダイオードを所定の電圧値で駆動し、発光ダイオードが発光した光の輝度を測定する輝度測定工程と、輝度測定工程によって測定された輝度が許容値を超えている場合には、発光ダイオードに許容値を超えた輝度に対応するレーザー光線を照射し、発光ダイオードの輝度を許容範囲まで低下せしめる輝度調整工程とを含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に形成された発光ダイオードを備えた光デバイスの輝度を調整する方法であって、
発光ダイオードを所定の電圧値で駆動し、発光ダイオードが発光した光の輝度を測定する輝度測定工程と、
該輝度測定工程によって測定された輝度が許容値を超えている場合には、発光ダイオードに許容値を超えた輝度に対応するレーザー光線を照射し、発光ダイオードの輝度を許容範囲まで低下せしめる輝度調整工程と、を含む、
ことを特徴とする光デバイスの輝度調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード(LED)を備えた光デバイスの輝度を調整する光デバイスの輝度調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光デバイスウエーハは、サファイヤ基板等の表面に格子状に形成されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域に発光ダイオード(LED)を備えた光デバイスが形成される。この光デバイスウエーハは、ストリートに沿って個々の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。
【０００３】
発光ダイオード(LED)は例えば気相エピタキシャル成長法によって形成されるが、発光ダイオード(LED)の輝度はエピタキシャル気相成長の条件等によってバラツキが生じ、１枚の光デバイスウエーハに形成された複数の発光ダイオード(LED)間においても多少のバラツキが発生する。
【０００４】
光デバイスを構成する発光ダイオード(LED)の輝度を揃えるために、個々に分割された光デバイスを発光ダイオード(LED)の輝度の強弱に従ってランク分けして、輝度の統一を図る技術が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特許第３４８５６５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
而して、設定された輝度の許容値を超えた極端に良好な輝度を有する発光ダイオード(LED)を備えた光デバイスは、装着する機器の性能にバラツキを生じさせるため、ランク分けすることができないという問題がある。
また、１枚の光デバイスウエーハに形成された複数の光デバイスの発光ダイオード(LED)の輝度が所定の許容範囲であれば取り扱いが容易となるが、各発光ダイオード(LED)間に輝度のバラツキがあると個々に分割した光デバイスを発光ダイオード(LED)の輝度に対応してランク分けしなければならないという問題がある。
【０００６】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、設定された輝度の許容値を超えた極端に良好な輝度を有する発光ダイオード(LED)を備えた光デバイスを検出して、発光ダイオード(LED)の輝度を許容範囲に調整する光デバイスの輝度調整方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、基板の表面に形成された発光ダイオードを備えた光デバイスの輝度を調整する方法であって、
発光ダイオードを所定の電圧値で駆動し、発光ダイオードが発光した光の輝度を測定する輝度測定工程と、
該輝度測定工程によって測定された輝度が許容値を超えている場合には、発光ダイオードに許容値を超えた輝度に対応するレーザー光線を照射し、発光ダイオードの輝度を許容範囲まで低下せしめる輝度調整工程と、を含む、
ことを特徴とする光デバイスの輝度調整方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による光デバイスの輝度調整方法においては、発光ダイオードを所定の電圧値で駆動して発光ダイオードが発光した光の輝度を測定し、測定された輝度が許容値を超えている場合には発光ダイオードに許容値を超えた輝度に対応するレーザー光線を照射して発光ダイオードの輝度を許容範囲まで低下せしめるので、発光ダイオードの輝度を許容範囲に収めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明による光デバイスの輝度調整方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して更に詳細に説明する。
図１には、本発明による光デバイスの輝度調整方法によって光デバイスの輝度を調整する光デバイスウエーハ２が示されている。図１に示す光デバイスウエーハ２は、サファイヤ基板２１の表面２１aに格子状に形成された複数のストリート２１１によって複数の領域が区画され、この区画された領域に複数の光デバイス２２が形成されている。光デバイス２２は、図２に示すようにサファイヤ基板２１の表面にn層２２１とp層２２２とからなる発光ダイオード２２０が形成されている。この発光ダイオード２２０を構成するn層２２１とp層２２２は、気相エピタキシャル成長法によって形成されている。このn層２２１の表面には電極２２１aが形成され、p層２２２の表面には電極２２２aが形成されている。このように構成された光デバイスウエーハ２は、切削装置やレーザー加工装置等のダイシング装置によってストリート２１１に沿って分割され、図２に示す光デバイス２２が得られる。
【００１０】
上述したように製造された複数の光デバイス１２は、発光ダイオード２２０の輝度が必ずしも均一ではなく、設定された輝度の許容値を超えた極端に良好な輝度を有する発光ダイオードも存在する。設定された輝度の許容値を超えた極端に良好な輝度を有する発光ダイオードを備えた光デバイスは、装着する機器の性能にバラツキを生じさせる。従って、設定された輝度の許容値を超えた極端に良好な輝度を有する発光ダイオードも有効に使用するためには、発光ダイオードの輝度を許容範囲まで低下せしめる必要がある。
【００１１】
以下、設定された輝度の許容値を超えた極端に良好な輝度を有する発光ダイオードの輝度を許容範囲まで低下せしめる光デバイスの輝度調整方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
本発明による光デバイスの輝度調整方法は、先ず、上述したように製造された光デバイス２２の発光ダイオード２２０を所定の電圧値で駆動し、発光ダイオード２２０が発光した光の輝度を測定する輝度測定工程を実施する。この輝度測定工程は、図３に示す輝度測定器３を用いて実施する。図３に示す輝度測定器３は、光デバイス２２を保持する保持テーブル３１と、該保持テーブル３１に保持された光デバイス２２に電圧を印加する電圧印加手段３２と、該電圧印加手段３２によって電圧が印加された光デバイス２２の発光ダイオード２２０が発光する光を受光する受光手段３３と、上記電圧印加手段３２を制御するとともに上記受光手段３３によって受光された光に基づいて発光ダイオード２２の輝度を演算する制御手段３４と、該制御手段３４によって演算された発光ダイオード２２の輝度を表示する表示手段３５とからなっている。
【００１３】
上記電圧印加手段３２は、保持テーブル３１に保持された光デバイス２２の発光ダイオード２２０を構成するn層２２１の表面に形成された電極２２１aとp層２２２の表面に形成された電極２２２aに接触させる電圧供給端子３２１、３２２と、該電圧供給端子３２１、３２２に所定の電圧を印加する直流電源手段３２３とからなっており、直流電源手段３２３が上記制御手段３４によって制御される。なお、直流電源手段３２３は、プラス（＋）側が電圧供給端子３２２に接続され、マイナス（−）側が電圧供給端子３２１に接続されるようになっている。
【００１４】
上記受光手段３３は、光デバイス２２の発光ダイオード２２０が発光する光を集光する集光レンズ３３１と、該集光レンズ３３１によって集光された光を受光するホトディテクター３３２とからなっており、ホトディテクター３３２が受光した光量に対応した電圧信号を上記制御手段３４に送る。
【００１５】
上記制御手段３４は、ホトディテクター３３２から入力した電圧信号に基づいて光デバイス２２の発光ダイオード２２０が発光した光の輝度を演算し、該発光ダイオード２２０の輝度を上記表示手段３５に表示せしめる。
【００１６】
以上のように構成された輝度測定器３を用いて光デバイス２２を構成する発光ダイオード２２０の輝度を測定するには、図３に示すように保持テーブル３１上に光デバイス２２のサファイヤ基板１１側を載置する。従って、光デバイス２２は、サファイヤ基板２１の表面に形成された発光ダイオード２２０が上側となる。このようにして、保持テーブル３１上に光デバイス２２を載置したならば、電圧印加手段３２の電圧供給端子３２１を光デバイス２２の発光ダイオード２２０を構成するn層２２１の表面に形成された電極２２１aに接触させるとともに、電圧供給端子３２２をp層２２２の表面に形成された電極２２２aに接触させる。次に、制御手段３４は、電圧印加手段３２の直流電源手段３２３を制御して所定の電圧（例えば５V）を光デバイス２２の発光ダイオード２２０を構成するn層２２１の表面に形成された電極２２１aとp層２２２の表面に形成された電極２２２a間に印加する。このように電圧が印加された光デバイス２２の発光ダイオード２２０は、印加された電圧に対応して発光する。発光ダイオード２２０が発光した光は、受光手段３３の集光レンズ３３１によって集光されホトディテクター３３２によって受光される。発光ダイオード２２０が発光した光を受光したホトディテクター３３２は、受光した光量に対応した電圧信号を上記制御手段３４に送る。そして、制御手段３４は、受光した電圧信号と発光ダイオード２２０に印加した電圧に基づいて発光ダイオード２２０の輝度を演算し、演算結果を発光ダイオード２２０の輝度として表示手段３５に表示せしめる。
【００１７】
上述した輝度測定工程を実施した結果、光デバイス１２を構成する発光ダイオード２２０の輝度が許容値を超えている場合には、発光ダイオードに許容値を超えた輝度に対応するレーザー光線を照射し、発光ダイオードの輝度を許容範囲まで低下せしめる輝度調整工程を実施する。この輝度調整工程は、図４に示すレーザー加工装置を用いて実施する。図４に示すレーザー加工装置４は、光デバイス２２を保持するチャックテーブル４１と、該チャックテーブル４１に保持された光デバイス２２にパルスレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段４２と、該レーザー光線照射手段４２を制御する制御手段４３とからなっている。
【００１８】
レーザー光線照射手段４２は、パルスレーザー光線発振手段４２１と、パルスレーザー光線発振手段４２１が発振したパルスレーザー光線の出力を調整する出力調整手段４２２と、該出力調整手段４２２によって出力が調整されたパルスレーザー光線を集光して上記チャックテーブル４１に保持された光デバイス２２に照射する集光器４２３とからなっている。なお、パルスレーザー光線発振手段４２１および出力調整手段４２２は、制御手段４３によって制御される。
【００１９】
上記パルスレーザー光線発振手段４２１は、ＹＡＧレーザー発振器或いはＹＶＯ４レーザー発振器からなるパルスレーザー光線発振器４２１aと、これに付設された繰り返し周波数設定手段４２１bとから構成されている。パルスレーザー光線発振器４２１aは、繰り返し周波数設定手段４２１bによって設定された所定周波数のパルスレーザー光線(LB)を発振する。繰り返し周波数設定手段４２１bは、パルスレーザー光線発振器４２１aが発振するパルスレーザー光線の繰り返し周波数を設定する。
【００２０】
上記集光器４２３は、上記パルスレーザー光線発振手段４２１から発振されたパルスレーザー光線(LB)を図４において下方に向けて方向変換する方向変換ミラー４２３aと、該方向変換ミラー４２３aによって方向変換されたレーザー光線を集光する集光レンズ４２３bを具備している。
【００２１】
以上のように構成されたレーザー加工装置４を用いて輝度調整工程を実施するには、図４に示すようにチャックテーブル４１上に発光ダイオード２２０の輝度が許容値を超えている光デバイス２２のサファイヤ基板２１側を載置する。従って、光デバイス２２は、サファイヤ基板２１の表面に形成された発光ダイオード２２０が上側となる。このようにして、チャックテーブル４１上に光デバイス２２を載置したならば、制御手段４３は、パルスレーザー光線発振手段４２１および出力調整手段４２２を制御して、光デバイス２２の発光ダイオード２２０に許容値を超えた輝度に対応するパルスレーザー光線を照射する。この結果、発光ダイオード２２０を構成するn層２２１とp層２２２の接合面である発光部の一部が損傷し、発光ダイオード２２０の輝度が低下する。発光ダイオード２２０に照射するパルスレーザー光線は、例えば波長が３３５nm、パルス幅が１０ns、１パルス当たりのエネルギーが３mJ、スポット径が１０μmに設定されている。このようなパルスレーザー光線の１パルスを光デバイス２２の発光ダイオード２２０に照射すると、発光ダイオード２２０の輝度を１％程度低下させることができる。従って、発光ダイオード２２０の輝度が許容値を１％超えている場合には、発光ダイオード２２０に１パルスのパルスレーザー光線を照射することにより、発光ダイオード２２０の輝度を許容範囲に収めることができる。
【００２２】
上述した実施形態においては、光デバイスウエーハ１０をストリート２１１に沿って分割した個々の光デバイス２２について、輝度測定工程および輝度調整工程を実施した例を示したが、光デバイスウエーハ２の状態で輝度測定工程および輝度調整工程を実施してもよい。
即ち、輝度測定工程を実施する場合は、輝度測定器３の保持テーブル３１として光デバイスウエーハ２を保持できる大きさのものを用い、保持テーブル３１上に光デバイスウエーハ２を載置し、光デバイスウエーハ２に形成された複数の光デバイス２２に対してそれぞれ上記輝度測定工程を実施する。このとき、光デバイスウエーハ１０に形成された複数の光デバイス２２の座標値を設計値によって把握しておき、各座標値の光デバイス２２の輝度を測定する。
また、輝度調整工程を実施する場合も、レーザー加工装置４のチャックテーブル４１として光デバイスウエーハ２を保持できる大きさのものを用いて実施する。即ち、チャックテーブル４１上に上記輝度測定工程を実施した光デバイスウエーハ２を載置し、光デバイスウエーハ２に形成された複数の光デバイス２２における輝度が許容値を超えている座標値の発光ダイオード２２０に対して、上記輝度調整工程を実施する。この結果、１枚の光デバイスウエーハ２に形成された複数の光デバイス１２を構成する発光ダイオード２２０の輝度を許容範囲に収めることができ、取り扱いの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による光デバイスの輝度調整方法によって光デバイスの輝度を調整する光デバイスウエーハの斜視図。
【図２】図１に示す光デバイスウエーハに形成された個々の光デバイスの正面図。
【図３】本発明による光デバイスの輝度調整方法における輝度測定工程の説明図。
【図４】本発明による光デバイスの輝度調整方法における輝度調整工程の説明図。
【符号の説明】
【００２４】
２：光デバイスウエーハ
２１：サファイヤ基板
２２：光デバイス
２２０：発光ダイオード
３：輝度測定器
３１：保持テーブル
３２：電圧印加手段
３３：受光手段
３４：制御手段
３５：表示手段
４：レーザー加工装置
４１：チャックテーブル
４２：レーザー光線照射手段
４３：制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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