JP2009272638A - 測定された発光特性に基づいた光変換材料の選択的堆積によって発光素子を製造する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る発光素子(LED)を製造する方法は、第1の色の光を発するように構成された複数のLEDチップの発光特性を測定することを含む。複数のLEDチップは、測定された発光特性に基づいて分類されて、同様の発光特性を有するLEDチップを含む複数の群が設けられる。複数の群のそれぞれについて、その群の中に含まれたLEDチップの発光特性および所望の色ポイントに基づいて、それぞれの光変換材料が選択される。選択された光変換材料は、第1の色の光の少なくとも幾分かを吸収し、それに応答して第2の色の光を発するように構成されている。複数の群のそれぞれについて、それぞれの選択された光変換材料が、その群の中に含まれたLEDチップの上に堆積されて、複数のLEDチップを含み、所望の色ポイントを有する光を発するように構成された複数のパッケージ化LEDが設けられる。また、関連した装置も含む。
【選択図】図2
Description
Claims (21)
- 発光素子(LED)を製造する方法であって、
第1の色の光を発するように構成された複数のLEDチップの発光特性を測定すること、
前記測定された発光特性に基づいて前記複数のLEDチップを分類して、同様の測定された発光特性を有するLEDチップをそれぞれ含む複数の群を設けること、
前記複数の群のそれぞれについて、その群の中に含まれた前記LEDチップの前記測定された発光特性および所望の色ポイントに基づいて、前記第1の色の光の少なくとも幾分かを吸収し、それに応答して第2の色の光を発するように構成されたそれぞれの光変換材料を選択すること、および
前記複数の群のそれぞれについて、前記それぞれの選択された光変換材料を、その群の中に含まれた前記LEDチップの上に堆積させて、前記複数のLEDチップを含み、前記所望の色ポイントを有する光を発するようにそれぞれ構成された複数のパッケージ化LEDを設けること
を含むことを特徴とする方法。 - 前記発光特性を測定することは、前記複数のLEDチップのそれぞれが発する前記光の放射束および/または波長を測定することを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記それぞれの光変換材料を選択することは、
堆積した場合に、前記LEDチップと前記それぞれの光変換材料とが発する光の組合せによって、前記所望の色ポイントを有する光が出現するように、前記複数の群のそれぞれについて、その群の中に含まれた前記LEDチップの前記測定波長の平均に基づいて、ある色ポイントを有する前記それぞれの光変換材料を選択することを含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 前記それぞれの光変換材料を選択することは、
前記複数の群のそれぞれについて、その群の中に含まれた前記LEDチップの前記平均測定波長および前記所望の色ポイントによって画定される線に基づいて、CIE1931色度図上の色座標を決定すること、および、
前記複数の群のそれぞれについて、決定した色座標によって画定される前記色ポイントを有する前記それぞれの光変換材料を選択すること
をさらに含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。 - 前記それぞれの光変換材料を選択することは、
前記複数の群のそれぞれについて、その群の中に含まれた前記LEDチップの前記測定放射束の平均に基づいて、前記それぞれの選択された光変換材料の厚さを決定することをさらに含み、
前記複数の群のそれぞれについて、前記それぞれの光変換材料を堆積させることは、前記LEDチップと前記それぞれの光変換材料とが発する光の組合せによって、前記所望の色ポイントを有する光が出現するように、前記それぞれの光変換材料をその群の中に含まれた前記LEDチップの上に、それぞれの決定した厚さまで堆積させることを含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 前記複数の群のそれぞれについて、前記それぞれの光変換材料は、蛍光体および封入溶液を含み、前記それぞれの選択された光変換材料の厚さを決定することは、
前記複数の群のそれぞれについて、前記封入溶液の体積当たりの蛍光体濃度に基づいて、前記それぞれの選択された光変換材料の厚さを決定することを含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。 - 前記複数の群の前記それぞれの光変換材料は、同じ光変換材料を含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記複数の群の前記それぞれの光変換材料は、前記複数の群のそれぞれについて異なるドープ濃度および/または粒径を有する同じ光変換材料を含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記複数の群のそれぞれにおいて、複数の前記LEDチップは、互いに約5ナノメートル(nm)以下の範囲内の波長を有する前記第1の色の光を発するようにそれぞれ構成されることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記複数の群のそれぞれにおいて、複数の前記LEDチップは、互いに約10ミリワット(mW)から約20mW以下の範囲内の放射束を有する前記第1の色の光を発するようにそれぞれ構成されることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記所望の色ポイントを有する光は、前記所望の色ポイントを中心とした4ステップマカダム楕円内の色ポイントを有する光を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記複数のLEDチップは、青色波長範囲内の光を発するように構成され、前記複数の群のそれぞれについて選択される前記それぞれの光変換材料は、黄色発光蛍光体を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記複数の群のそれぞれについて、前記それぞれの光変換材料は、第1の光変換材料を含み、
前記複数の群の少なくともいくつかについて、その群の中に含まれた前記LEDチップの前記測定された発光特性、前記第1の光変換材料の発光特性、および前記所望の色ポイントに基づいて、前記第1および/または第2の色の光の少なくとも幾分かを吸収し、それに応答して第3の色の光を発するように構成された第2の光変換材料を選択すること、および
前記複数の群の前記少なくともいくつかについて、前記それぞれの第2の光変換材料を、その群の中に含まれた前記LEDチップの上に堆積させて、前記複数のLEDチップを含み、前記所望の色ポイントを有する光を発するようにそれぞれ構成された複数のパッケージ化LEDを設けること
をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記複数のLEDチップは、青色波長範囲内の光を発するように構成され、前記複数の群のそれぞれについて選択される前記第1の光変換材料は、黄色発光蛍光体を含み、前記複数の群の前記少なくともいくつかについて選択される前記第2の光変換材料は、赤色発光蛍光体を含むことを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 発光素子(LED)を製造する方法であって、
複数のLEDチップの発光特性を測定すること、
前記測定された発光特性に基づいて前記複数のLEDチップを分類して、同様の測定された発光特性を有するLEDチップをそれぞれ含む第1および第2の群を設けること、
前記第1の群について、その群の中に含まれた前記LEDチップの前記測定された発光特性および所望の色ポイントに基づいて、第1の光変換材料を選択することであって、前記第1の光変換材料は、前記第1の群の前記LEDチップが発する少なくとも1つの波長の光を吸収し、それに応答して異なる波長の光を発するように構成されていること、
前記第2の群について、その群の中に含まれた前記LEDチップの前記測定された発光特性および所望の色ポイントに基づいて、第2の光変換材料を選択することであって、前記第2の光変換材料は、前記第2の群の前記LEDチップが発する少なくとも1つの波長の光を吸収し、それに応答して異なる波長の光を発するように構成されていること、
前記第1の光変換材料を、前記第1の群に含まれた前記LEDチップの上に堆積させて、前記所望の色ポイントの光を発するように構成された第1の複数のパッケージ化LEDを設けること、および
前記第2の光変換材料を、前記第2の群に含まれた前記LEDチップの上に堆積させて、前記所望の色ポイントの光を発するように構成された第2の複数のパッケージ化LEDを設けること
を含むことを特徴とする方法。 - 前記発光特性を測定することは、前記複数のLEDチップのそれぞれが発する光のピーク波長を測定することを含み、前記第1および第2の光変換材料を選択することは、
堆積した場合に、前記第1の群の前記LEDチップと前記第1の光変換材料とが発する光の組合せによって、前記所望の色ポイントを有する光が出現するように、前記第1の群の前記LEDチップの前記測定波長の平均に基づいて、ある色ポイントを有する前記第1の光変換材料を選択すること、および
堆積した場合に、前記第2の群の前記LEDチップと前記それぞれの光変換材料とが発する光の組合せによって、前記所望の色ポイントを有する光が出現するように、前記第2の群の前記LEDチップの前記測定波長の平均に基づいて、ある色ポイントを有する前記第2の光変換材料を選択すること
を含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。 - 前記発光特性を測定することは、前記複数のLEDチップのそれぞれが発する光の放射束を測定することを含み、前記第1および第2の光変換材料を選択することは、
前記第1の群の前記LEDチップの前記測定放射束の平均に基づいて、前記第1の光変換材料の厚さを決定すること、および
前記第2の群の前記LEDチップの前記測定放射束の平均に基づいて、前記第2の光変換材料の厚さを決定することを含み、
前記第1および第2の光変換材料を堆積させることは、
前記第1の群の前記LEDチップと前記第1の光変換材料とが発する光の組合せによって、前記所望の色ポイントを有する光が出現するように、前記第1の光変換材料を前記第1の群の前記LEDチップの上に前記第1の厚さまで堆積させること、および
前記第2の群の前記LEDチップと前記第2の光変換材料とが発する光の組合せによって、前記所望の色ポイントを有する光が出現するように、前記第2の光変換材料を前記第2の群の前記LEDチップの上に前記第2の厚さまで堆積させることを含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。 - 発光素子(LED)を製造する装置であって、
第1の色の光を発するように構成された複数のLEDチップの発光特性を測定するように構成されたセンサと、
前記測定された発光特性に基づいて前記複数のLEDチップを分類して、同様の測定された発光特性を有するLEDチップをそれぞれ含む複数の群を設けるように構成された分類機構と、
前記第1の色の前記光の少なくとも幾分かを吸収し、それに応答して第2の色の光を発するように構成された複数の光変換材料を含む貯蔵部と、
前記貯蔵部に結合された光変換材料供給ラインと、
前記複数の群のそれぞれについて、その群の中に含まれた前記LEDチップの前記測定された発光特性および所望の色ポイントに基づいて、前記複数の光変換材料を選択するように構成され、かつ、前記貯蔵部に信号を供給して、前記複数の群のそれぞれについて選択された前記それぞれの光変換材料を前記供給ラインに供給するように構成された制御器と、
前記供給ラインに結合され、前記複数の群のそれぞれについて選択された前記それぞれの光変換材料を、その群の中に含まれた前記LEDチップの上に堆積させて、前記複数のLEDチップを含む複数のパッケージ化LEDを設けるように構成された分注機構とを備え、
前記複数のパッケージ化LEDは、前記所望の色ポイントを有する光を発するようにそれぞれ構成されることを特徴とする装置。 - 前記センサは、前記複数のLEDチップのそれぞれが発する光の放射束および/または波長を測定するように構成されることを特徴とする請求項18に記載の装置。
- 前記制御器は、堆積した場合に、前記LEDチップと前記それぞれの光変換材料とが発する光の組合せによって、前記所望の色ポイントを有する光が出現するように、前記複数の群のそれぞれについて、その群の中に含まれた前記LEDチップの前記測定波長の平均に基づいて、ある色ポイントを有する前記それぞれの光変換材料を選択するように構成されることを特徴とする請求項19に記載の装置。
- 前記制御器は、前記複数の群のそれぞれについて、その群の中に含まれた前記LEDチップの測定放射束の平均に基づいて、前記それぞれの選択された光変換材料の厚さを決定するように構成され、かつ、前記制御器は、前記貯蔵部に前記信号を送信して、対応する量の前記それぞれの光変換材料を前記複数の群のそれぞれに供給するように構成され、したがって、前記分注器は、その群の中に含まれた前記LEDチップと前記それぞれの光変換材料とが発する光の組合せによって、前記所望の色ポイントを有する光が出現するように、前記それぞれの光変換材料を、前記複数の群のそれぞれの前記LEDチップの上に、それぞれの決定した厚さまで堆積させることになることを特徴とする請求項19に記載の装置。
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