(57)【要約】【課題】蛍光体含有樹脂の滴下により蛍光体をＬＥＤチップの周囲に配置し、蛍光体による光散乱に起因する光束の低下を抑えた発光装置を製造することのできる発光装置の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の一態様に係る発光装置１の製造方法は、環状の側壁部４ａを有するケース４と、ケース４の側壁部４ａに囲まれた領域に搭載された、チップ基板２ａと結晶層２ｂを含むＬＥＤチップ２とを用意する工程と、帯電させた蛍光体含有樹脂５の液滴を滴下して側壁部４ａとＬＥＤチップ２との間に充填する工程と、を含み、液滴が、静電気力により滴下中に側壁部４ａ側に引き寄せられる。【選択図】図３
2014192502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の側壁部を有するケースと、前記ケースの前記側壁部に囲まれた領域に搭載された、チップ基板と結晶層を含むＬＥＤチップとを用意する工程と、
帯電させた蛍光体含有樹脂の液滴を滴下して前記側壁部と前記ＬＥＤチップとの間に充填する工程と、
を含み、
前記液滴が、静電気力により滴下中に前記側壁部側に引き寄せられる、発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記蛍光体含有樹脂は、前記ＬＥＤチップの上面に塗布されない、
請求項１に記載の発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記蛍光体含有樹脂の比誘電率が３以上である、
請求項１又は２に記載の発光装置の製造方法。
【請求項４】
前記液滴の粘度が５Ｐａ・ｓ以上である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項５】
前記結晶層を接地させた状態で前記液滴を滴下する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の発光装置として、ＬＥＤチップの上方を蛍光体含有樹脂で覆ったものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような発光装置によれば、ＬＥＤチップから発せられて樹脂を透過する光の色と、樹脂中の蛍光体から発せられる蛍光の色の混色が発光装置の発光色になる。
【０００３】
しかしながら、ＬＥＤチップから発せられて蛍光体含有樹脂に入射する光には、樹脂を透過する光と蛍光体を励起する光の他に、蛍光体により散乱されて減衰する光が存在する。
【０００４】
そのため、特許文献１に記載された発光装置のように、ＬＥＤチップの上方が蛍光体含有樹脂で覆われている場合、最も光束の多いＬＥＤチップの上方で光が散乱されるため、蛍光体による光散乱に起因する発光装置から取り出される光束の低下量が大きい。
【０００５】
最も光束の多いＬＥＤチップの上方に蛍光体が配置されていない構成を有する発光装置として、蛍光体を含むガラス等の無機材料がＬＥＤチップの側面に設置されたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−９９０５号公報
【特許文献２】特開２００７−２７３７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的の一つは、蛍光体含有樹脂の滴下により蛍光体をＬＥＤチップの周囲に配置し、蛍光体による光散乱に起因する光束の低下を抑えた発光装置を製造することのできる発光装置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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の一態様において、環状の側壁部を有するケースと、前記ケースの前記側壁部に囲まれた領域に搭載された、チップ基板と結晶層を含むＬＥＤチップとを用意する工程と、帯電させた蛍光体含有樹脂の液滴を滴下して前記側壁部と前記ＬＥＤチップとの間に充填する工程と、を含み、前記液滴が、静電気力により滴下中に前記側壁部側に引き寄せられる、発光装置の製造方法を提供する。
【０００９】
上記発光装置の製造方法において、前記蛍光体含有樹脂は、前記ＬＥＤチップの上面に塗布されないことが好ましい。
【００１０】
上記発光装置の製造方法において、前記蛍光体含有樹脂の比誘電率が３以上であることが好ましい。
【００１１】
上記発光装置の製造方法において、前記液滴の粘度が５Ｐａ・ｓ以上であることが好ましい。
【００１２】
上記発光装置の製造方法において、前記結晶層を接地させた状態で前記液滴を滴下することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、蛍光体含有樹脂の滴下により蛍光体をＬＥＤチップの周囲に配置し、蛍光体による光散乱に起因する光束の低下を抑えた発光装置を製造することのできる発光装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施の形態に係る発光装置の垂直断面図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る発光装置と蛍光体含有樹脂を充填するためのディスペンサーを表す垂直断面図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）は、蛍光体含有樹脂がケース内に充填される様子を表す垂直断面図である。
【図４】図４は、本実施の形態の発光装置と比較例に係る発光装置の光束の測定値を示すグラフである。
【図５】図５は、本実施の形態の発光装置と比較例に係る発光装置の色度図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
〔実施の形態〕
図１は、実施の形態に係る発光装置１の垂直断面図である。発光装置１は、底部４ｂと環状の側壁部４ａを有するケース４と、ケース４に含まれるリードフレーム３と、ケース４内の側壁部４ａに囲まれた領域内のリードフレーム３上に搭載されたＬＥＤチップ２と、ケース４内の側壁部４ａに囲まれた領域内のＬＥＤチップ２の側方に形成された蛍光体含有樹脂５と、ＬＥＤチップ２及び蛍光体含有樹脂５上を埋める保護樹脂６と、を有する。
【００１６】
ＬＥＤチップ２は、チップ基板２ａと、チップ基板２ａ上に形成された結晶層２ｂを有する。結晶層２ｂは、発光層及び発光層を挟むクラッド層を有する。ＬＥＤチップ２は、フェイスアップ型でもよいし、フェイスダウン型でもよい。ＬＥＤチップ２は、ワイヤーや導電バンプ等によりリードフレーム３に接続される。
【００１７】
チップ基板２ａは、例えば、サファイア基板等の絶縁基板、ＧａＮ基板等の導電基板である。
【００１８】
リードフレーム３は、全体またはその表面がＡｇ、Ｃｕ、Ａｌ等の導電材料からなる。また、リードフレーム３の代わりに、例えば、表面に導体パターンを有する基板を用いてもよい。
【００１９】
ケース４は、例えば、ポリフタルアミド樹脂、ＬＣＰ（Liquid Crystal Polymer）、ＰＣＴ（Polycyclohexylene Dimethylene Terephalate）等の熱可塑性樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなり、射出成形により形成される。ケース４は、光反射率を向上させるための、二酸化チタン等の光反射粒子を含んでもよい。
【００２０】
蛍光体含有樹脂５は、粒子状の蛍光体を含む樹脂である。蛍光体含有樹脂５を構成する樹脂は、例えば、シリコーン系樹脂やエポキシ系樹脂である。蛍光体の種類は限定されない。例えば、ＬＥＤチップ２の発光色が青色であり、蛍光体含有樹脂５に含まれる蛍光体の蛍光色が黄色である場合は、発光装置１の発光色は白色になる。
【００２１】
蛍光体含有樹脂５は、主にＬＥＤチップ２と側壁部４ａとの間に充填され、ＬＥＤチップ２の上面２ｕ上にはほとんど塗布されない。このため、ＬＥＤチップ２から発せられる光の光束が最も多いＬＥＤチップ２の上方で蛍光体による光散乱がほとんど生じず、発光装置１の光束の低下を効果的に抑えることができる。
【００２２】
特に、発光装置１の光束の低下をより効果的に抑えるため、蛍光体含有樹脂５がＬＥＤチップ２と側壁部４ａとの間にのみ充填され、ＬＥＤチップ２の上面２ｕ上に塗布されないこと、すなわち、蛍光体含有樹脂５がＬＥＤチップ２の側面２ｓに接し、上面２ｕに接しないことが好ましい。
【００２３】
保護樹脂６は、例えば、シリコーン系樹脂やエポキシ系樹脂等の樹脂材料や、ガラスからなる。保護樹脂６は蛍光体を含まない。なお、発光装置１は、保護樹脂６を有さなくてもよい。
【００２４】
図２は、実施の形態に係る発光装置１と蛍光体含有樹脂５を充填するためのディスペンサー１０を表す垂直断面図である。発光装置１は、水平方向に移動可能なステージ７上に固定されている。
【００２５】
ディスペンサー１０は、液状の蛍光体含有樹脂５を充填したシリンジ１１と、シリンジ１１の先端に備えられたニードル状のノズル１２と、ノズル１２内に設けられた電極１３を有する。
【００２６】
ディスペンサー１０は、電極１３により、ノズル１２内の蛍光体含有樹脂５を帯電させることができる。ケース４が負に帯電しやすい材料からなる場合は、蛍光体含有樹脂５を正に帯電させ、ケース４が正に帯電しやすい材料からなる場合は、蛍光体含有樹脂５を負に帯電させる。
【００２７】
帯電させた蛍光体含有樹脂５をケース４内に滴下するときは、シリンジ１１内の空気圧を高めて、ノズル１２から蛍光体含有樹脂５を吐出する。ノズル１２から吐出されて液滴となった蛍光体含有樹脂５は、帯電した状態でケース４に向かって落下する。
【００２８】
図３（ａ）〜（ｃ）は、蛍光体含有樹脂５がケース４内に充填される様子を表す垂直断面図である。
【００２９】
図３（ａ）に示されるように、ノズル１２から吐出されて液滴となった蛍光体含有樹脂５は、異なる極性に帯電している蛍光体含有樹脂５とケース４の側壁部４ａとの間に働く静電気力により、側壁部４ａ側に引き寄せられながら落下する。
【００３０】
なお、リードフレーム３がケース４の底部４ｂの底面に露出し、導電性のステージ７に接触している場合は、ステージ７を接地してもよい。
【００３１】
蛍光体含有樹脂５を十分に帯電させ、側壁部４ａとの間に十分な静電気力を働かせるためには、蛍光体含有樹脂５の比誘電率が１０以上であることが好ましいが、条件によっては、比誘電率が３以上であっても静電気力を働かせることができる。
【００３２】
また、本実施の形態においては、蛍光体含有樹脂５の液滴を静電気力によりケース４内に引き寄せるため、通常の滴下成形（ポッティング）に用いられる樹脂よりも高い粘度（例えば５Ｐａ・ｓ以上）の樹脂を蛍光体含有樹脂５として用いることができる。すなわち、硬化前の液体状態、液滴状態での蛍光体含有樹脂５の粘度は５Ｐａ・ｓ以上であってもよい。蛍光体含有樹脂５の粘度が高い場合、ディスペンサー１０内において蛍光体含有樹脂５中の蛍光体の沈殿が生じにくいため、滴下される液滴の蛍光体の濃度のばらつきが低減し、複数の発光装置１を形成する場合の装置ごとの色のばらつきを抑えることができる。
【００３３】
図３（ｂ）に示されるように、ＬＥＤチップ２の側面２ｓと側壁部４ａとの間の領域に蛍光体含有樹脂５を充填していく。このとき、蛍光体含有樹脂５の液滴がＬＥＤチップ２の上面２ｕ上に滴下されないことが好ましい。
【００３４】
図３（ｃ）は、ＬＥＤチップ２の側面２ｓと側壁部４ａとの間の領域に蛍光体含有樹脂５が充填された状態を示す。この後、ＬＥＤチップ２及び蛍光体含有樹脂５上に、これらを保護する保護樹脂６を形成してもよい。保護樹脂６は、樹脂を帯電させない通常の滴下成形により形成される。
【００３５】
以下に、本実施の形態の発光装置１の評価の一例として、本実施の形態の発光装置１と比較例に係る発光装置の光束を測定し、比較した結果を示す。
【００３６】
比較例に係る発光装置として、ＬＥＤチップを封止する封止樹脂中に蛍光体が分散した発光装置（第１比較例とする）、及び封止樹脂の底に蛍光体が沈降した発光装置（第２比較例とする）を用いた。第１比較例、第２比較例ともに、ＬＥＤチップの上方に蛍光体が配置された一般的な発光装置であり、本実施の形態の発光装置１の蛍光体含有樹脂５及び保護樹脂６の位置に蛍光体含有樹脂を有する。なお、第１比較例、第２比較例ともに、ＬＥＤチップ、ケース、リードフレームの構成は本実施の形態の発光装置１と同様である。
【００３７】
本測定に用いた本実施の形態の発光装置１、第１比較例、及び第２比較例は、ケース４の開口部の大きさが０．８０ｍｍ×２．８０ｍｍのサイドビュー型発光装置であり、平均粒径が２０μｍのＹＡＧ蛍光体を含むシリコーン樹脂が蛍光体含有樹脂として充填されている。
【００３８】
図４は、本実施の形態の発光装置１と比較例に係る発光装置の光束の測定値を示すグラフである。図の左側が第１比較例の測定値、中央が第２比較例の測定値、右側が発光装置１の測定値である。
【００３９】
図４は、発光装置１の光束の平均値が第１比較例の光束の平均値よりも５％程度大きく、第２比較例の光束の平均値よりも２％程度大きいことを示している。
【００４０】
図５は、本実施の形態の発光装置１と比較例に係る発光装置の色度図である。図５の横軸と縦軸はそれぞれ色度座標ＣｘとＣｙを示す。本実施の形態の発光装置１の色度（マーク“△”）、第１比較例の色度（マーク“◇”）、第２比較例の色度（マーク“□”）は、ほとんど同一線上に乗っており、図４に示される光束の違いが視感度の影響よるものではないことを示している。
【００４１】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。
【００４２】
また、上記の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【００４３】
１        発光装置
２        ＬＥＤチップ
２ａ            チップ基板
２ｕ            上面
２ｓ            側面
４        ケース
４ａ            側壁部
５        蛍光体含有樹脂
【図１】
2014192502.tif 000003
【図２】
2014192502.tif 000004
【図３】
2014192502.tif 000005
【図４】
2014192502.tif 000006
【図５】
2014192502.tif 000007