(57)【要約】【課題】本発明は、発光装置から放出される光の輝度及び色度の調整を容易に行なうことができる発光装置の製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】凹部２０に収容された発光素子１５−１〜１５−３を覆うように蛍光体粒子１６を形成し、その後、発光素子１５−１〜１５−３を順次発光させて、透光性樹脂１７−１〜１７−３を透過する光（発光装置が放出する光）が所定の輝度及び色度となるように透光性樹脂１７−１〜１７−３を形成した。【選択図】図１５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、該発光素子を収容する凹部を有する発光素子収容体とを備えた発光装置の製造方法であって、
前記凹部に収容された前記発光素子を覆うように蛍光体粒子を形成する蛍光体粒子形成工程と、
前記蛍光体粒子を覆うように透光性樹脂を形成する透光性樹脂形成工程とを有し、
前記透光性樹脂形成工程は、前記発光素子を発光させて、前記発光装置から放出される光が所定の輝度及び色度となるように前記透光性樹脂を形成することを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記蛍光体粒子形成工程は、前記発光素子を覆う前記蛍光体粒子の厚さが略均一となるように前記蛍光体粒子を形成することを特徴とする請求項１記載の発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記透光性樹脂は、インクジェット法により形成することを特徴とする請求項１または２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係り、特に発光装置の輝度及び色度の調整を容易に行なうことのできる発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光装置では、蛍光体を透過した発光素子の光（発光装置から放出される光）が所定の輝度及び色度となることが重要である。しかし、発光素子間の特性（具体的には、輝度や色度）のばらつきや蛍光体の厚さのばらつき等により、発光装置から放出される光の輝度及び色度がばらついてしまうという問題があった。例えば、色度が調整された発光装置としては、図１に示す発光装置がある。
【０００３】
図１は、従来の発光装置の断面図である。
【０００４】
図１を参照するに、発光装置１００は、発光素子収容体１０１と、貫通ビア１０２と、発光素子１０４と、蛍光体含有樹脂１０６とを有する。発光素子収容体１０１は、発光素子１０４を収容するための凹部１０１Ａを有する。貫通ビア１０２は、発光素子収容体１０１を貫通するように設けられている。発光素子１０４は、バンプ１０３を介して、貫通ビア１０２と電気的に接続されている。
【０００５】
蛍光体含有樹脂１０６は、凹部１０１Ａに収容された発光素子１０４を封止している。蛍光体含有樹脂１０６は、蛍光体粒子１０８が透光性樹脂１０９に分散された構成とされている。蛍光体粒子１０８は、発光素子１０４を覆うように設けられている。蛍光体粒子１０８は、透光性樹脂１０９よりも比重の大きい粒子である。このため、発光素子１０４からその上方に向かうにつれて、蛍光体粒子１０８の存在する割合は小さくなる。つまり、蛍光体含有樹脂１０６の下部には、蛍光体粒子１０８が多く存在し、蛍光体含有樹脂１０６の上部には、透光性樹脂１０９が多く存在している。
【０００６】
蛍光体含有樹脂１０６の上部には、凹部１０６Ａが形成されている。凹部１０６Ａは、発光装置１００から放出される光が所定の色度となるように透光性樹脂１０９の厚さを調整するためのものである。
【０００７】
凹部１０６Ａは、蛍光体含有樹脂１０６の上部に位置する透光性樹脂１０９の研磨と、透光性樹脂１０９が研磨された発光装置１００が所定の色度に到達したか否かの検査とを繰り返し行なうことで形成する。
【０００８】
このように、透光性樹脂１０９の厚さを調整する凹部１０６Ａを設けることにより、発光装置１００から放出される光の色度を調整することが可能となる（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−１８６４８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の発光装置１００では、発光装置１００から放出される光の色度を調整する際、透光性樹脂１０９の研磨と、研磨後の発光装置１００から放出される光が所定の色度に到達したか否かの検査とを繰り返し行なっていたため、発光装置１００の色度の調整を容易に行なうことが困難であった。
【００１０】
そこで本発明は、発光装置が放出する光の輝度及び色度の調整を容易に行なうことの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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一観点によれば、発光素子と、該発光素子を収容する凹部を有する発光素子収容体とを備えた発光装置の製造方法であって、前記凹部に収容された前記発光素子を覆うように蛍光体粒子を形成する蛍光体粒子形成工程と、前記蛍光体粒子を覆うように透光性樹脂を形成する透光性樹脂形成工程とを有し、前記透光性樹脂形成工程は、前記発光素子を発光させて、前記発光装置から放出される光が所定の輝度及び色度となるように前記透光性樹脂を形成することを特徴とする発光装置の製造方法が提供される。
【００１２】
本発明によれば、発光素子を発光させて、発光装置から放出される光が所定の輝度及び色度となるように透光性樹脂を形成することにより、発光装置から放出される光の輝度及び色度の調整を容易に行なうことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、発光装置から放出される光の輝度及び色度の調整を容易に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
（実施の形態）
図２は、本発明の実施の形態に係る発光装置の断面図である。
【００１６】
図２を参照するに、本発明の実施の形態の発光装置１０は、発光素子収容体１１と、絶縁膜１２と、配線パターン１３，１４と、発光素子１５と、蛍光体粒子１６と、透光性樹脂１７とを有する。
【００１７】
発光素子収容体１１は、板部１８と、枠部１９と、凹部２０とを有する。板部１８は、枠部１９を支持するためのものであり、枠部１９と一体的に構成されている。板部１８は、複数の貫通孔２１Ａ，２１Ｂを有する。板部１８の厚さＭ１は、例えば、２００μｍとすることができる。枠部１９は、板部１８上に設けられており、板部１８と一体的に構成されている。枠部１９の内壁１９Ｂは、傾斜面とされている。
【００１８】
凹部２０は、発光素子１５を収容するためのものであり、板部１８の上面１８Ａと枠部１９の内壁１９Ｂとにより構成されている。凹部２０は、板部１８の上面１８Ａから枠部１９の上面１９Ａに向かうにつれて幅広となるような形状とされている。凹部２０は、例えば、発光素子収容体１１となる基材を異方性エッチングすることで形成する。凹部２０の深さＤ１は、例えば、２００μｍとすることができる。発光素子収容体１１の材料（発光素子収容体１１となる基材の材料）としては、例えば、シリコンやガラス等を用いることができる。
【００１９】
絶縁膜１２は、発光素子収容体１１の表面（貫通孔２１Ａ，２１Ｂを構成する発光素子収容体１１の面も含む）を覆うように設けられている。絶縁膜１２は、発光素子収容体１１と配線パターン１３，１４との間を絶縁するための膜である。絶縁膜１２としては、例えば、酸化膜を用いることができる。また、絶縁膜１２の厚さは、例えば、１μｍとすることができる。
【００２０】
配線パターン１３は、ビア２３Ａと、配線２４Ａとを有する。ビア２３Ａは、絶縁膜１２が形成された貫通孔２１Ａに設けられている。ビア２３Ａの上端部は、発光素子１５の電極２６Ａと電気的に接続されており、ビア２３Ａの下端部は、配線２４Ａと接続されている。ビア２３Ａの材料としては、導電金属を用いることができ、具体的には、例えば、Ｃｕを用いることができる。
【００２１】
配線２４Ａは、絶縁膜１２が形成された板部１８の下面１８Ｂに設けられている。配線２４Ａは、ビア２３Ａの下端部と接続されている。これにより、配線２４Ａは、ビア２３Ａを介して、発光素子１５の電極２６Ａと電気的に接続されている。配線２４Ａは、発光装置１０の外部接続端子としての機能を奏する。配線２４Ａの材料としては、導電金属を用いることができ、具体的には、例えば、絶縁膜１２上にＮｉ層、Ａｕ層の順に積層されたＮｉ／Ａｕ積層膜を用いることができる。
【００２２】
配線パターン１４は、ビア２３Ｂと、配線２４Ｂとを有する。ビア２３Ｂは、絶縁膜１２が形成された貫通孔２１Ｂに設けられている。ビア２３Ｂの上端部は、発光素子１５の電極２６Ｂと電気的に接続されており、ビア２３Ｂの下端部は、配線２４Ｂと接続されている。ビア２３Ｂの材料としては、導電金属を用いることができ、具体的には、例えば、Ｃｕを用いることができる。
【００２３】
配線２４Ｂは、絶縁膜１２が形成された板部１８の下面１８Ｂに設けられている。配線２４Ｂは、ビア２３Ｂの下端部と接続されている。これにより、配線２４Ｂは、ビア２３Ｂを介して、発光素子１５の電極２６Ｂと電気的に接続されている。配線２４Ｂは、発光装置１０の外部接続端子としての機能を奏する。配線２４Ｂの材料としては、導電金属を用いることができ、具体的には、例えば、絶縁膜１２上にＮｉ層、Ａｕ層の順に積層されたＮｉ／Ａｕ積層膜を用いることができる。
【００２４】
発光素子１５は、発光素子収容体１１の凹部２０に収容されており、配線パターン１３，１４に対してフリップチップ接続されている。発光素子１５は、所定の色で発光する素子であり、電極２６Ａ，２６Ｂを有する。電極２６Ａ，２６Ｂは、いずれか一方がプラス用の電極であり、他方がマイナス用の電極である。電極２６Ａは、バンプ２７を介して、配線パターン１３と電気的に接続されている。電極２６Ｂは、バンプ２７を介して、配線パターン１４と電気的に接続されている。これにより、発光素子１５は、配線パターン１３，１４と電気的に接続される。
【００２５】
発光素子１５としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）素子を用いることができる。また、発光装置１０が白色発光する場合、発光素子１５としては、例えば、青色発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）素子を用いることができる。
【００２６】
蛍光体粒子１６は、発光素子１５を覆うように設けられている。発光素子１５を覆う蛍光体粒子１６の厚さは、略均一とされている。このように、発光素子１５を覆う蛍光体粒子１６の厚さを略均一とすることにより、発光装置１０の輝度及び色度のばらつきを抑制することができる。
【００２７】
発光装置１０が白色発光する場合、蛍光体粒子１６としては、例えば、ＹＡＧ蛍光体の粒子を用いることができる。また、蛍光体粒子１６の平均粒子径は、例えば、２０μｍとすることができる。蛍光体粒子１６は、例えば、スプレーコート法により形成することができる。
【００２８】
透光性樹脂１７は、凹部２０に設けられており、蛍光体粒子１６に覆われた発光素子１５を封止している。透光性樹脂１７は、その厚さを変化させることで発光装置１０が放出する光の輝度及び色度を調整することが可能な樹脂である。透光性樹脂１７は、発光装置１０から放出される光が所定の輝度及び色度となるような厚さとされている。透光性樹脂１７としては、例えば、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂等を用いることができる。
【００２９】
図３は、本発明の実施の形態の発光装置が形成される基材の平面図である。
【００３０】
図３において、Ｂは発光装置１０が形成される領域（以下、「発光装置形成領域Ｂ」とする）、Ｃは基材３０を切断する位置（以下、「切断位置Ｃ」とする）をそれぞれ示している。
【００３１】
発光装置１０は、例えば、図３に示すような複数の発光装置形成領域Ｂを有する基材３０に複数形成される。基材３０としては、例えば、シリコンウエハを用いることができる。
【００３２】
図４〜図１６は、本発明の実施の形態に係る発光装置の製造工程を示す図である。図４〜図１６において、本発明の実施の形態に係る発光装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。
【００３３】
図４〜図１６を参照して、本発明の実施の形態に係る発光装置１０の製造方法について説明する。ここでは、図３に示す基材３０に複数の発光装置１０−１〜１０−３を製造する場合を例に挙げて以下の説明を行なう。複数の発光装置１０−１〜１０−３は、輝度及び色度の異なる発光素子１５−１〜１５−３を備えた以外は本実施の形態の発光装置１０と同様に構成される。また、以下の説明では、輝度及び色度の異なる発光素子１５−１〜１５−３を覆う蛍光体粒子１６に、厚さの異なる透光性樹脂１７−１〜１７−３を形成して、所定の輝度及び色度とされた複数の発光装置１０−１〜１０−３を製造する場合を例に挙げる。
【００３４】
始めに、図４に示す工程では、複数の発光装置形成領域Ｂを有する基材３０を準備する。基材３０としては、例えば、シリコン基板を用いることができる。また、基材３０の厚さＭ２は、例えば、４００μｍとすることができる。
【００３５】
次いで、図５に示す工程では、基材３０をエッチングして、発光装置形成領域Ｂに対応する基材３０に貫通孔２１Ａ，２１Ｂ及び凹部２０を形成する。これにより、基材３０には、発光素子収容体１１に相当する構造体が複数形成される。凹部２０の深さＤ１は、例えば、２００μｍとすることができる。また、板部１８に相当する部分の厚さＭ１は、例えば、２００μｍとすることができる。
【００３６】
次いで、図６に示す工程では、貫通孔２１Ａ，２１Ｂ及び凹部２０が形成された基材３０の表面（貫通孔２１Ａ，２１Ｂを構成する基材３０の面も含む）を覆うように絶縁膜１２を形成する。絶縁膜１２としては、例えば、酸化膜を用いることができる。基材３０がシリコン基板の場合、絶縁膜１２は、例えば、基材３０を熱酸化することで形成する。絶縁膜１２の厚さは、例えば、１μｍとすることができる。
【００３７】
次いで、図７に示す工程では、図６に示す構造体の下面に金属箔３５を貼り付ける。金属箔３５は、電解めっき法により、貫通孔２１Ａ，２１Ｂに金属膜を析出成長させる際の給電層である。金属箔３５としては、例えば、Ｃｕ箔を用いることができる。
【００３８】
次いで、図８に示す工程では、電解めっき法により、貫通孔２１Ａ，２１Ｂを充填するように金属膜を析出成長させて、ビア２３Ａ，２３Ｂを形成する。貫通孔２１Ａ，２１Ｂを充填する金属膜としては、例えば、Ｃｕ膜を用いることができる。次いで、図９に示す工程では、エッチングにより金属箔３５を除去する。
【００３９】
次いで、図１０に示す工程では、図９に示す構造体の下面を覆うように金属膜３６を形成し、その後、金属膜３６の面３６Ａにパターニングされたレジスト膜３８を形成する。金属膜３６は、図１１に示す工程においてパターニングされて配線２４Ａ，２４Ｂとなる。金属膜３６は、例えば、スパッタ法により形成することができる。金属膜３６としては、例えば、絶縁膜１２上にＮｉ層、Ａｕ層の順に積層したＮｉ／Ａｕ積層膜を用いることができる。レジスト膜３８は、異方性エッチングにより配線２４Ａ，２４Ｂを形成する際のマスクである。レジスト膜３８は、配線２４Ａ，２４Ｂの形成位置に対応している。レジスト膜３８としては、例えば、ドライフィルムレジストを用いることができる。
【００４０】
次いで、図１１に示す工程では、レジスト膜３８をマスクとする異方性エッチングにより、基材３０の下面に設けられた絶縁膜１２が露出するまで金属膜３６をエッチングして、配線２４Ａ，２４Ｂを形成する。これにより、ビア２３Ａ及び配線２４Ａからなる配線パターン１３と、ビア２３Ｂ及び配線２４Ｂからなる配線パターン１４とが形成される。
【００４１】
次いで、図１２に示す工程では、レジスト膜３８を除去する。次いで、図１３に示す工程では、ビア２３Ａ，２３Ｂの上端部にバンプ２７を形成し、溶融させたバンプ２７と発光素子１５−１〜１５−３の電極２６Ａ，２６Ｂとを接続する。これにより、発光素子１５−１〜１５−３と配線パターン１３，１４とが電気的に接続される。発光素子１５−１〜１５−３は、輝度及び色度の異なる素子であり、図２で説明した発光素子１５と同様な構成とされている。発光装置１０−１〜１０−３が白色発光する場合、発光素子１５−１〜１５−３としては、例えば、青色発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）素子を用いることができる。
【００４２】
次いで、図１４に示す工程では、電極２６Ａ，２６Ｂ間に電圧を印加して、発光素子１５−１〜１５−３を順次発光させながら、測定装置４１により蛍光体粒子１６を透過した発光素子１５−１〜１５−３の光の輝度及び色度を測定して、発光素子１５−１〜１５−３を覆う蛍光体粒子１６の厚さが略均一となるように、蛍光体粒子１６を形成する。（蛍光体粒子形成工程）。蛍光体粒子１６の厚さが略均一であるか否かの判断は、測定装置４１の輝度及び色度の測定結果に基づき行なう。
【００４３】
このように、発光素子１５−１〜１５−３を覆う蛍光体粒子１６の厚さが略均一となるように蛍光体粒子１６を形成することにより、発光装置１０−１〜１０−３から放出される光の輝度及び色度のばらつきを抑制することができる。
【００４４】
蛍光体粒子１６は、例えば、スプレーコート法により形成することができる。測定装置４１としては、例えば、色彩輝度計を用いることができる。色彩輝度計としては、例えば、ＣＳ−２００（コニカミノルタセンシング株式会社製）を用いることができる。発光装置１０が白色発光する場合、蛍光体粒子１６としては、例えば、黄色発光する蛍光体を用いることができる。また、黄色発光する蛍光体としては、例えば、ＹＡＧ蛍光体を用いることができる。蛍光体粒子１６の平均粒子径は、例えば、２０μｍとすることができる。
【００４５】
次いで、図１５に示す工程では、電極２６Ａ，２６Ｂ間に電圧を印加して、発光素子１５−１〜１５−３を順次発光させながら、測定装置４１により透光性樹脂１７−１〜１７−３を透過した光（発光装置１０−１〜１０−３から放出される光）の輝度及び色度を測定し、この測定結果が所定の輝度及び色度となるように蛍光体粒子１６を覆う透光性樹脂１７−１〜１７−３を形成する（透光性樹脂形成工程）。
【００４６】
このように、発光素子１５−１〜１５−３を順次発光させながら、透光性樹脂１７−１〜１７−３を透過した光（発光装置１０−１〜１０−３から放出される光）が所定の輝度及び色度となるように、透光性樹脂１７−１〜１７−３を形成することにより、発光装置１０−１〜１０−３から放出される光の輝度及び色度の調整を容易に行なうことができる。
【００４７】
透光性樹脂１７−１〜１７−３は、厚さが異なる以外は図２で説明した透光性樹脂１７と同様な構成とされている。透光性樹脂１７−１〜１７−３は、例えば、インクジェット法により形成することができる。
【００４８】
このように、インクジェット法により透光性樹脂１７−１〜１７−３を形成することにより、透光性樹脂１７−１〜１７−３の厚さ制御を容易に行なうことができる。
【００４９】
次いで、図１６に示す工程では、図１５に示す構造体を切断位置Ｃに沿って切断する。これにより、所定の輝度及び色度とされた複数の発光装置１０−１〜１０−３が製造される。図１５に示す構造体の切断には、例えば、ダイサーを用いることができる。
【００５０】
本実施の形態の発光装置の製造方法によれば、発光素子１５−１〜１５−３を順次発光させながら、測定装置４１により透光性樹脂１７−１〜１７−３を透過した光（発光装置１０−１〜１０−３から放出される光）の輝度及び色度を測定し、この測定結果が所定の輝度及び色度となるように透光性樹脂１７−１〜１７−３を形成することにより、発光装置１０−１〜１０−３から放出される光の輝度及び色度の調整を容易に行なうことができる。
【００５１】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００５２】
なお、本実施の形態の発光装置１０，１０−１〜１０−３では、発光素子１５，１５−１〜１５−３を配線パターン１３，１４にフリップチップ接続する場合を例に挙げて説明したが、本発明は、発光素子１５，１５−１〜１５−３を配線パターン１３，１４にワイヤボンディング接続する構成とされた発光装置にも適用可能である。
【００５３】
また、絶縁膜１２が形成された内壁１９Ａに、発光素子１５，１５−１〜１５−３の光を反射する反射部材（リフレクタ）を設けてもよい。このような反射部材（リフレクタ）を設けることで、発光装置１０，１０−１〜１０−３の発光効率を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明によれば、発光装置から放出される光の輝度及び色度の調整が可能な発光装置の製造方法に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】従来の発光装置の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る発光装置の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の発光装置が形成される基材の平面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る発光装置の製造工程を示す図（その１）である。
【図５】本発明の実施の形態に係る発光装置の製造工程を示す図（その２）である。
【図６】本発明の実施の形態に係る発光装置の製造工程を示す図（その３）である。
【図７】本発明の実施の形態に係る発光装置の製造工程を示す図（その４）である。
【図８】本発明の実施の形態に係る発光装置の製造工程を示す図（その５）である。
【図９】本発明の実施の形態に係る発光装置の製造工程を示す図（その６）である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る発光装置の製造工程を示す図（その７）である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る発光装置の製造工程を示す図（その８）である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る発光装置の製造工程を示す図（その９）である。
【図１３】本発明の実施の形態に係る発光装置の製造工程を示す図（その１０）である。
【図１４】本発明の実施の形態に係る発光装置の製造工程を示す図（その１１）である。
【図１５】本発明の実施の形態に係る発光装置の製造工程を示す図（その１２）である。
【図１６】本発明の実施の形態に係る発光装置の製造工程を示す図（その１３）である。
【符号の説明】
【００５６】
１０，１０−１〜１０−３  発光装置
１１  発光素子収容体
１２  絶縁膜
１３，１４  配線パターン
１５，１５−１〜１５−３  発光素子
１６  蛍光体粒子
１７，１７−１〜１７−３  透光性樹脂
１８  板部
１８Ａ，１９Ａ  上面
１８Ｂ  下面
１９  枠部
１９Ｂ  内壁
２０  凹部
２１Ａ，２１Ｂ  貫通孔
２３Ａ，２３Ｂ  ビア
２４Ａ，２４Ｂ  配線
２６Ａ，２６Ｂ  電極
２７  バンプ
３０  基材
３５  金属箔
３６  金属膜
３６Ａ  面
３８  レジスト膜
４１  測定装置
Ｂ  発光装置形成領域
Ｃ  切断位置
Ｄ１  深さ
Ｍ１，Ｍ２  厚さ
【図１】
2007188976.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2007188976.tif 000012
【図１１】
2007188976.tif 000013
【図１２】
2007188976.tif 000014
【図１３】
2007188976.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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