JP2013138132A - 発光装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スプレーコーティング法によって発光素子の周囲に蛍光体層を形成する場合において、当該蛍光体層の厚さを容易に調整することができる発光装置の製造方法を提供する。
【解決手段】発光装置１の製造方法は、発光素子２０を基板１０ａ上に実装する発光素子実装工程と、発光素子２０が配置可能な大きさであって、開口の中心に向かって内周面が傾斜している開口部が形成されたマスクＭを基板１０ａ上に配置するマスク配置工程と、基板１０ａ上にマスクＭを配置した状態で、発光素子２０に対して蛍光体溶液３０ａを噴霧するスプレーコーティング工程と、基板１０ａ上に配置されたマスクＭを除去するマスク除去工程と、を含む。
【選択図】図４

Description

本発明は、ＬＥＤ等の発光素子を用いた発光装置の製造方法に関する。

近年ＬＥＤを用いた発光装置は、高出力化に伴い照明用途に利用されることが多い。一般的にＬＥＤを用いた発光装置は、例えば、窒化ガリウム系化合物半導体を用いて構成される発光素子（ＬＥＤチップ）の周囲にポッティング法や電着法によって蛍光体を配置し、当該蛍光体による波長変換によって白色光を得ている。

ここで、前記したポッティング法は、発光素子の上方から蛍光体を分散させた液状樹脂を滴下して硬化させ、発光素子の周囲に蛍光体を配置する方法である。このポッティング法には、前記した液状樹脂内で蛍光体を分散させたままにし、発光素子と所定距離を置いた状態で蛍光体を配置する方法と、液状樹脂内の蛍光体を沈降させることで、発光素子の表面に蛍光体を付着させる方法とがある。また、前記した電着法は、液状樹脂を用いずに、電気泳動技術を用いて発光素子の周囲に蛍光体を直接付着させる方法である。

しかしながら、前記したポッティング法は、蛍光体と液状樹脂の比重が異なるため、蛍光体の沈降速度に差が生じて発光素子の周囲に形成された蛍光体層の厚みが不均一となるという問題があった。また、前記したポッティング法において蛍光体を沈降させる場合、発光素子の上面には蛍光体は付着するものの、側面には付着しにくいという問題があった。そして、このように発光素子の周囲に形成された蛍光体層の厚みが不均一な箇所や、蛍光体の付着量が少ない箇所が存在すると、発光の際に色ムラが生じるという問題があった。

また、前記した電着法は、蛍光体の粒径の大きさによって電気泳動性にばらつきが生じるため、発光素子の周囲に形成する蛍光体層の厚みや蛍光体の付着位置の制御ができず、ポッティング法と同様に、発光の際に色ムラが生じるという問題があった。また、電着法では、その他にも電着に用いることができる蛍光体の種類が限定されているという問題があった。

そこで、これらの問題を解決するために、従来から、発光素子近傍にマスクを配置した状態で蛍光体をスプレーすることで、蛍光体層の厚みを均一にし、かつ、蛍光体の付着位置の制御も可能としたスプレーコーティング法が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１０−２２６１１０号公報

ここで、フェイスアップ型（表面実装型）またはフェイスダウン型（フリップチップ型）の発光素子を用いた発光装置の場合、発光素子の側面における蛍光体層の厚さを厚くしなければ、側面からの光を有効に利用することができず、発光の際に色ムラが発生する場合があった。

しかしながら、特許文献１で提案された方法では、スプレーによって発光素子の周囲に均一な厚さの蛍光体層を形成することができるものの、発光素子の側面における蛍光体層の厚さを厚くする等、蛍光体層の厚さを調整することは容易ではなかった。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、スプレーコーティング法によって発光素子の周囲に蛍光体層を形成する場合において、当該蛍光体層の厚さを容易に調整する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。

前記課題を解決するために本発明に係る発光装置の製造方法は、発光素子と、当該発光素子が設けられた基板とを備える発光装置の製造方法であって、前記発光素子を前記基板上に実装する発光素子実装工程と、前記発光素子が配置可能な大きさであって、開口の中心に向かって内周面が傾斜している開口部が形成されたマスクを前記基板上に配置するマスク配置工程と、前記基板上に前記マスクを配置した状態で、前記発光素子に対して蛍光体溶液を噴霧するスプレーコーティング工程と、前記基板上に配置された前記マスクを除去するマスク除去工程と、を含むこととした。

このような手順を行う発光装置の製造方法は、マスク配置工程において用いられるマスクが、開口の中心に向かって内周面が傾斜している開口部を備えており、当該開口部内に発光素子が配置されるようにマスクが基板上に配置される。これにより、マスクを基板上に配置した状態では、当該マスクの開口部における傾斜した内周面と発光素子の側面とが互いに対向して配置されることになる。なお、発明者らは、このスプレーコーティング工程において、蛍光体溶液が塗布面に付着するだけではなく、当該塗布面で跳ね返る現象を発見し、鋭意検討した結果、これをマスクとの関係において、マスクの開口部における傾斜した内周面で蛍光体を跳ね返らせて発光素子の側面に付着させることで、発光素子の側面に蛍光体を多く付着させることができることを発見した。

また、本発明に係る発光装置の製造方法は、前記マスク配置工程において、前記マスクの高さが、前記発光素子の高さよりも低いことが好ましい。

このような手順を行う発光装置の製造方法は、マスク配置工程において用いられるマスクの上面の高さが発光素子の上面の高さよりも低いため、発光素子の上面に直接向かいあうマスクの内周面がなく、かつ両者の距離を拡大することができる。従って、発光装置の製造方法は、スプレーコーティング工程において発光素子に対して蛍光体溶液を噴霧した際に、マスクの開口部における傾斜した内周面で跳ね返った蛍光体が発光素子の上面に付着しにくくなるため、当該跳ね返った蛍光体を発光素子の側面により確実に付着させることができる。

また、本発明に係る発光装置の製造方法は、前記マスク配置工程において、前記マスクが、前記開口部の縁を斜めに打抜き加工された金属箔であってもよい。

このような手順を行う発光装置の製造方法は、金属箔を打抜くことで開口部が形成されたマスクを容易に作成することができる。

また、本発明に係る発光装置の製造方法は、前記マスク配置工程において、前記マスクが、端部が斜めに加工された樹脂であってもよい。

このような手順を行う発光装置の製造方法は、樹脂の端部を斜めに加工することで開口部が形成されたマスクを容易に作成することができる。

また、本発明に係る発光装置の製造方法は、前記スプレーコーティング工程の後に、前記基板上に実装された前記発光素子を加熱する加熱工程を含むことが好ましい。

このような手順を行う発光装置の製造方法は、スプレーコーティング工程の後に加熱処理を行うことで、発光素子の周囲に付着した蛍光体を仮硬化させることができる。

また、本発明に係る発光装置の製造方法は、前記マスク除去工程の後に、前記基板上に実装された前記発光素子を透光性樹脂で被覆する樹脂被覆工程を含むことが好ましい。

このような手順を行う発光装置の製造方法は、発光素子を透光性樹脂で被覆することで、当該発光素子を塵芥、水分、外力等から保護することができる。

本発明に係る発光装置の製造方法によれば、内周面が傾斜した開口部が形成されたマスクを用いてスプレーコーティングを行うことで、発光素子の側面における蛍光体層の厚さを容易に調整することができるため、発光素子の側面から放出される光を有効に利用することができ、発光の際における色ムラの発生を防止することができる。

本発明の実施形態に係る発光装置の全体構成を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法を示す概略図であって、（ａ）は、発光素子実装工程を示す図、（ｂ）は、マスク配置工程を示す図、（ｃ）は、マスク配置工程後の基板上の様子を示す図、である。 本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法のマスク配置工程で用いられるマスクを説明するための概略図であって、（ａ）は、マスク配置工程後の基板上の様子を示す平面図、（ｂ）は、金属箔を打抜き加工してマスクを作成する様子を示す側面図、である。 本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法を示す概略図であって、（ａ）は、スプレーコーティング工程を示す図、（ｂ）は、スプレーコーティングの詳細を示す（ａ）のＡ部拡大図である。 本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法を示す概略図であって、（ａ）は、加熱工程を示す図、（ｂ）は、マスク除去工程を示す図、（ｃ）は、樹脂被覆工程を示す図、（ｄ）は、ダイシング工程を示す図、である。 本発明の他の実施形態に係る発光装置の構成を示す全体構成を示す断面図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る発光装置の構成を示す全体構成を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法について、図面を参照しながら説明する。以下の説明では、まず実施形態に係る発光装置の全体構成を説明した後、その製造方法について説明することとする。なお、以下の説明で参照する図面では、部材のスケールや位置関係等が誇張、あるいは部材の一部が省略されている場合がある。そして、以下の説明では、同一の名称および符号については原則として同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。

［発光装置］
実施形態に係る発光装置１について、図１を参照しながら詳細に説明する。発光装置１は、例えば、ＬＥＤ電球、スポットライト等の照明器具等に利用できる装置である。発光装置１は、ここでは図１に示すように、基板１０と、発光素子２０と、蛍光体層３０と、透光性樹脂４０と、を備えている。

基板１０は、発光素子２０を実装するためのものである。基板１０は、図１に示すように平板状に形成されており、その上に発光素子２０が実装されている。また、基板１０上には、発光素子２０の他に、当該発光素子２０を被複する蛍光体層３０の一部と透光性樹脂４０の一部も配置されている。基板１０は、具体的には回路基板またはリードフレームで構成されており、接合部材を介して発光素子２０と電気的に接続されている。

発光素子２０は、電圧を印加することで自発光し、蛍光体を励起させるものである。発光素子２０は、図１に示すように、その上面および両側面（以下、単に側面という）に、後記するスプレーコーティング法を用いて塗布された蛍光体層３０が形成されている。

発光素子２０は、具体的にはＬＥＤチップであり、用途に応じて任意の波長のものを選択することができる。例えば青色（波長４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの光）、緑色（波長４９０ｎｍ〜５７０ｎｍの光）の発光素子２０としては、窒化物系半導体（Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１−Ｘ−Ｙ}Ｎ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）を用いることができる。また、発光素子２０は、フェイスアップ型とフェイスダウン型のどちらでも構わないが、ここでは図１に示すように、一例としてフェイスダウン型を図示している。

蛍光体層３０は、発光素子２０から放出された光の発光波長を他の発光波長に変換するものである。蛍光体層３０は、図１に示すように、発光素子２０の上面と側面とに形成されている。また、蛍光体層３０は、図１に示すように、発光素子２０の上面と側面との間の角部においても途切れることなく形成されており、発光素子２０の下面を除く周囲に連続的に形成されている。

蛍光体層３０は、図１に示すように、発光素子２０の上面に形成された蛍光体層３０の厚さｔ_１よりも、発光素子２０の側面に形成された蛍光体層３０の厚さｔ_２のほうが厚くなるように構成されている。また、蛍光体層３０における厚さｔ_１と厚さｔ_２とは、例えば１：１．２〜６の比率となるように構成されている。

蛍光体層３０は、具体的には蛍光体と、当該蛍光体同士を結着させるためのバインダ（結着剤）と、から構成されている。蛍光体としては、例えばイットリウム、アルミニウムおよびガーネットを混合したＹＡＧ系蛍光体、Ｅｕ，Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される、窒化物系蛍光体、酸窒化物系蛍光体を用いることができる。また、バインダとしては、例えばＳｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，ＭＳｉＯ_３（なお、Ｍとしては、Ｚｎ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｂａ，Ｓｒ，Ｚｒ，Ｙ等が挙げられる。）等の透光性無機部材を用いることができる。ここで、例えば蛍光体層３０に含まれる蛍光体としてＹＡＧ系蛍光体を用い、発光素子２０として青色のＬＥＤチップを用いた場合、これらを混色させることで白色光を生成することができる。

なお、蛍光体の粒径は、例えば２．５〜３０μｍの範囲のものを用いることができる。また、蛍光体と前記したバインダとの混合比率は、用途に応じて任意に定めることができる。

透光性樹脂４０は、基板１０に配置された発光素子２０等を塵芥、水分、外力等から保護するためのものである。透光性樹脂４０は、例えば図１に示すように、基板１０上に矩形上に形成されており、発光素子２０および蛍光体層３０の底面を除く全体を覆うように形成されている。透光性樹脂４０は、具体的にはシリコン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂等を用いることができる。

以上のような構成を備える発光装置１は、図１に示すように、発光素子２０の上面に形成された蛍光体層３０の厚さｔ_１よりも、発光素子２０の側面に形成された蛍光体層３０の厚さｔ_２のほうが厚くなるように構成されているため、発光素子２０の上面から放出される光よりも側面から放出される光が多い場合であっても、側面からの光をもれなく波長変換することができ、色ムラの発生を防止することができる。

［発光装置の製造方法］
以下、本発明の実施形態に係る発光装置１の製造方法について説明する。発光装置１の製造方法は、ここでは発光素子実装工程と、マスク配置工程と、スプレーコーティング工程と、マスク除去工程と、ダイシング工程と、を行う。また、前記したスプレーコーティング工程の後に、加熱工程を行なってもよく、前記したマスク除去工程の後に、樹脂被覆工程を行ってもよい。なお、以下の説明ではダイシング前の基板１０ａ上に３つの発光素子２０を実装した例を説明するが、基板１０ａ上に実装する発光素子２０の数は特に限定されない。

発光素子実装工程は、図２（ａ）に示すように、基板１０ａに発光素子２０を実装する工程である。発光素子実装工程では、図２（ａ）に示すように、図示しない接合部を介して、基板１０ａ上に発光素子２０を配置し、両者を電気的に接続する。

マスク配置工程は、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、発光素子２０が実装された基板１０ａ上にマスクＭを配置する工程である。ここで、マスク配置工程において用いられるマスクＭは、図２（ｂ）に示すように、発光素子２０のそれぞれに対応した開口部Ｏが形成されている。この開口部Ｏは、内部に発光素子２０が配置可能な大きさ、すなわち発光素子２０の面積よりも大きい面積で形成されている。従って、図２（ｃ）および図３（ａ）に示すように、基板１０ａ上にマスクＭを配置すると、それぞれの開口部Ｏ内に発光素子２０が配置されることになる。

また、前記したマスクＭの開口部Ｏは、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、開口の中心に向かって内周面が傾斜するように形成されている。従って、図２（ｃ）に示すように、基板１０ａ上にマスクＭを配置すると、当該内周面と発光素子２０の側面とが互いに対向するように構成されている。そのため、後記するように、スプレーコーティング工程において発光素子２０に対して蛍光体溶液を噴霧すると、当該内周面で蛍光体が跳ね返り、発光素子２０の側面に付着することになる。

また、前記したマスクＭの高さｈ_１は、図２（ｃ）に示すように、発光素子２０の高さｈ_２よりも低くなるように形成されている。そのため、図２（ｃ）に示すように、マスクＭと発光素子２０とを同じ高さにする場合、あるいはマスクＭの高さを発光素子２０の高さよりも高くする場合と比較して、発光素子２０の上面に直接向かいあうマスクＭの内周面がなく、かつ両者の距離を拡大することができる。従って、後記するように、スプレーコーティング工程において発光素子２０に対して蛍光体溶液を噴霧した際に、マスクＭの開口部Ｏにおける傾斜した内周面で跳ね返った蛍光体が発光素子２０の上面に付着しにくくなるため、当該跳ね返った蛍光体を発光素子２０の側面により確実に付着させることができる。

また、前記したマスクＭの内周面の角度、すなわち基板１０の上面に対するマスクＭの内周面の傾斜角は、例えば基板１０の上面垂直方向を９０度とし、水平方向を０度とした場合において、２６〜７４度の範囲、好ましくは４８〜５１度の範囲とすることができる。マスクＭの内周面の傾斜角を当該範囲内とすることで、当該内周面に対向する発光素子２０の側面に対して蛍光体を確実に付着させることができる。

マスクＭは、例えば図３（ｂ）に示すように、アルミ等から構成される所定厚さ（例えば１３０〜１５０μｍ）の金属箔Ｍ_０を用意し、開口部Ｏの縁を斜めに打抜き加工することで容易に作成することができる。また、マスクＭは、図３（ｂ）に示すようなメタルマスクに限らず、例えば端部が斜めに加工された樹脂を用いてもよい。なお、マスクＭとして樹脂を用いる場合は、例えばシリコンゴムの底面に粘着層を設け、端部を斜めに加工し、基板１０ａ上に貼り付ける構成とすることができる。

スプレーコーティング工程は、発光素子２０の表面に蛍光体溶液を噴霧する工程である。このスプレーコーティング工程では、具体的にはスプレーコーティングによって蛍光体溶液を噴霧する。スプレーコーティング工程では、具体的には図４（ａ）に示すように、基板１０ａ上にマスクＭを配置した状態で、スプレーコーティング装置ＳＰを基板１０ａの上空を移動しながら蛍光体を含有する蛍光体溶液３０ａを噴霧する。例えば、スプレーコーティング装置ＳＰは、基板１０ａを平面視した場合の左右方向をＸ軸方向とし、上下方向をＹ軸方向とした場合において、基板１０ａの左下に配置された発光素子２０から基板１０ａの右上に配置された発光素子２０まで、Ｘ軸方向にジグザグ状に移動しながら、それぞれの発光素子２０に蛍光体溶液３０ａを噴霧することができる。あるいは、スプレーコーティング装置ＳＰは、基板１０ａの左下に配置された発光素子２０から基板１０ａの右上に配置された発光素子２０まで、Ｙ軸方向にジグザグ状に移動しながら、それぞれの発光素子２０に蛍光体溶液３０ａを噴霧してもよい。

スプレーコーティング工程において、スプレーコーティング装置ＳＰは、図４（ａ）に示すように、発光素子２０が実装された基板１０ａから所定距離離れた上方から蛍光体溶液３０ａを噴霧する。このスプレーコーティング装置ＳＰは、装置内部に電磁弁（図示省略）を備え、当該電磁弁の開閉がパルスによって制御できるものを用いる。そして、スプレーコーティング工程において、スプレーコーティング装置ＳＰは、図４（ａ）に示すように、パルスのＯＮとＯＦＦを交互に切り替えることで、蛍光体溶液３０ａで構成された層Ｌ_１と、空気で構成された層Ｌ_２と、を交互に噴霧するようにする。これにより、蛍光体溶液３０ａを常時噴霧する場合と比較して、スプレーコーティング装置ＳＰ先端のノズル（図示省略）の詰まりを防止することができる。また、前記したように蛍光体溶液３０ａを一定量ずつ噴霧することで、蛍光体溶液３０ａを常時噴霧する場合と比較して、発光素子２０の表面に抑制された状態で噴き付けられ、蛍光体をより確実に付着させることができる。

スプレーコーティング装置ＳＰから噴霧される蛍光体溶液３０ａは、具体的には図４（ｂ）に示すように、蛍光体３１およびバインダ３２と、キシレン、ｎ−ヘプタン、ｎ-キシレンまたはアセトン等の有機溶剤３３と、から構成されている。なお、蛍光体３１とバインダ３２と有機溶剤３３との混合比率は、用途に応じて任意に定めることができる。そして、スプレーコーティング工程では、このような蛍光体溶液３０ａがスプレーコーティング装置ＳＰから噴霧されると、図４（ｂ）に示すように、発光素子２０の上面および側面と、マスクＭの上面および内周面Ｍａと、基板１０ａ上の一部と、に蛍光体溶液３０ａが付着することになる。なお、このスプレーコーティング工程においては、図４（ｂ）に示すように、発光素子２０から連続した基板１０ａの表面の一部に蛍光体溶液３０ａが付着しても構わない。

スプレーコーティング工程では、スプレーコーティング装置ＳＰによる蛍光体溶液３０ａの噴霧量と、蛍光体溶液３０の噴霧角度と、前記したマスクＭの内周面Ｍａの角度と、発光素子２０の側面とマスクＭの内周面Ｍａ下端との距離と、を調整することで発光素子２０側面の蛍光体層３０の厚さを制御することができる。例えば、スプレーコーティング装置ＳＰによる蛍光体溶液３０ａの噴霧圧力を０．４ＭＰａとし、蛍光体溶液３０の噴霧角度を１４〜２４度とし、前記したマスクＭの内周面Ｍａの角度を２６〜７４度とし、発光素子２０の側面とマスクＭの内周面Ｍａ下端との距離を１００〜２００μｍとすることで、発光素子２０側面の蛍光体層３０の厚さを２．５〜１５０μｍに制御することができる。

ここで、スプレーコーティング装置ＳＰから噴霧された蛍光体溶液３０ａは、前記したように発光素子２０のみならずマスクＭにも付着するが、マスクＭの内周面Ｍａが傾斜しているため、図４（ｂ）に示すように、当該内周面Ｍａによって蛍光体３１を発光素子２０の側面の方向に跳ね返すことができる。従って、スプレーコーティング工程では、図４（ｂ）に示すように、発光素子２０の上面よりも側面により多くの蛍光体３１を付着させることができる。

加熱工程は、図５（ａ）に示すように、基板１０ａ上に実装された発光素子２０を加熱する工程である。この加熱工程を行うことで、発光素子２０の周囲に付着した蛍光体３１を仮硬化させることができる。また、図４に示すように、スプレーコーティング工程において、蛍光体溶液３０ａに含まれる有機溶剤３３として沸点の低いものを用いた場合は噴霧後に自然に揮発するが、沸点の高いものを用いた場合は発光素子２０の上面および側面に有機溶剤３３が残存している場合がある。しかし、前記した加熱工程を行うことで、残存した有機溶剤３３を蒸発させることができる。

なお、加熱工程は、ここではスプレーコーティング工程と後記するマスク除去工程の間に行なわれるが、当該マスク除去工程の後に行っても構わない。また、今回の加熱工程と、その前のスプレーコーティング工程とは、それぞれ１度だけではなく、数回にわたって繰り返し行っても構わない。この場合は例えば、「マスク配置工程→スプレーコーティング工程（１回目）→加熱工程（１回目）→スプレーコーティング工程（２回目）→加熱工程（２回目）→・・・→スプレーコーティング工程（Ｍ回目）→加熱工程（Ｍ回目）→マスク除去工程→加熱工程（Ｎ回目）→樹脂被覆工程」という順序で行うことができる。

マスク除去工程は、図５（ｂ）に示すように、基板１０ａ上のマスクＭを除去する工程である。マスクＭを除去すると、図５（ｂ）に示すように、基板１０ａ上に実装された発光素子２０と、当該発光素子２０の上面および側面に形成された蛍光体層３０のみが残ることになる。なお、ここでは図示を省略したが、基板１０ａ上におけるマスクＭが配置されていない領域には、発光素子２０の側面から連続した蛍光体層４０が存在する。

樹脂被覆工程は、図５（ｃ）に示すように、マスク除去工程の後に、基板１０ａ上に実装された発光素子２０を透光性樹脂４０で被覆する工程である。樹脂被覆工程では、具体的には、蛍光体層３０で被覆された発光素子２０の周囲をダム材で囲い、樹脂材料を流し込んで硬化させ、ダム材を除去することで、発光素子２０の上面および側面に形成された蛍光体層３０を覆うように、矩形状の透光性樹脂４０を形成する。このような樹脂被覆工程を行うことで、発光素子２０を塵芥、水分、外力等から保護することができる。なお、樹脂被覆工程では、透光性樹脂４０以外にも、樹脂材料に拡散剤やフィラーを含有させた非透光性樹脂で発光素子２０を被覆しても構わない。

ここで、樹脂被覆工程では、図５（ｃ）に示すように透光性樹脂４０を矩形状に形成するが、レンズ状に形成しても構わない。この場合、樹脂被覆工程では、蛍光体層３０で被覆された発光素子２０の上部に、レンズ状のくぼみが形成された金型を配置し、樹脂材料を流し込んで硬化させ、金型を除去することで、発光素子２０の上面および側面に形成された蛍光体層３０を覆うように、レンズ状の透光性樹脂４０を形成する。

ダイシング工程は、図５（ｄ）に示すように、基板１０ａを切削し、発光装置１ごとに分割する工程である。

以上のような手順を行う発光装置１の製造方法は、マスク配置工程において用いられるマスクＭが、開口の中心に向かって内周面Ｍａが傾斜している開口部Ｏを備えており、当該開口部Ｏ内に発光素子２０が配置されるようにマスクＭが基板１０ａ上に配置される。これにより、マスクＭを基板１０ａ上に配置した状態では、当該マスクＭの開口部Ｏにおける傾斜した内周面Ｍａと発光素子２０の側面とが互いに対向して配置されることになる。

従って、発光装置１の製造方法によれば、内周面Ｍａが傾斜した開口部Ｏが形成されたマスクＭを用いてスプレーコーティングを行うことで、発光素子２０の側面における蛍光体層３０の厚さを容易に調整することができるため、発光素子２０の側面から放出される光を有効に利用することができ、発光の際における色ムラの発生を防止することができる。

また、発光素子２０の青色光の配光特性は、左右対称で２つのピークを有するバットウィング形状であり、かつ、フェイスアップ型と比較してフェイスダウン型のほうがその傾向がより顕著である。しかしながら、発光装置１の製造方法によれば、前記したように発光素子２０の側面に配置される蛍光体層３０の厚さを厚く形成することができるため、発光素子２０の側面からの光をもれなく波長変換することができる。

また、発光装置１のようにフェイスダウン型の発光素子２０を用いる場合、フェイスアップ型のようにワイヤがないため、マスク配置工程において当該ワイヤの曲がり等を気にすることなくマスクＭを配置することができる。そして、発光素子２０とマスクＭの内周面Ｍａとの距離をつめることができるため、発光素子２０の側面により多くの蛍光体３１を付着させることができる。

以上、本発明に係る発光装置の製造方法について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。

例えば、前記した発光装置１では、１種の蛍光体３１を含む蛍光体層３０を発光素子２０の周囲に単層で形成することを前提として説明したが、１種以上の蛍光体３１を含む蛍光体層３０を発光素子２０の周囲に２層以上積層してもよく、２種以上の蛍光体３１を含む蛍光体層３０を発光素子２０の周囲に２層以上積層してもよい。

また、前記した発光装置１では、フェイスダウン型の発光素子２０を基板１０上に１つ実装した形態を想定していたが、例えば図６に示すように、フェイスアップ型の発光素子２１を基板１１上に複数配置したＣＯＢ（Chip on board）で構成した発光装置１Ａとしても構わない。この場合、図６に示すように、発光素子２１のｐ電極（図示省略）およびｎ電極（図示省略）と基板１１上の電極５０とがワイヤＷによって電気的に接続され、複数の発光素子２１を覆うように透光性樹脂４１が形成される。このような構成を備える発光装置１Ａは、発光装置１と同様に、発光素子２１の側面に形成された蛍光体層３０の厚さが厚く形成されているため、側面からの光をもれなく波長変換することができ、色ムラの発生を防止することができる。

また、前記した発光装置１Ａでは、隣接する発光素子２１の間に電極５０が配置された構成としていたが、例えば図７に示すように、隣接する発光素子２１同士を直接ワイヤＷで接続した形態の発光装置１Ａとしても構わない。この場合、発光装置１Ｂは、前記したマスク配置工程（図２（ｂ）参照）において、基板１１上に配置された全ての発光素子２１を配置可能な大きさの開口部が形成されたマスクを配置した後、スプレーコーティング工程（図４（ａ）参照）、マスク除去工程（図５（ｂ）参照）、樹脂被覆工程（図５（ｃ）参照）を経て製造することができる。

１，１Ａ，１Ｂ 発光装置
１０，１０ａ，１１ 基板
２０，２１ 発光素子
３０ 蛍光体層
３０ａ 蛍光体溶液
３１ 蛍光体
３２ バインダ
３３ 有機溶剤
４０，４１ 透光性樹脂
５０ 電極
Ｍ マスク
Ｍａ 内周面
Ｍ_０ 金属箔
Ｏ 開口部
ＳＰ スプレーコーティング装置
Ｗ ワイヤ

Claims (6)

1. 発光素子と、当該発光素子が設けられた基板とを備える発光装置の製造方法であって、
   前記発光素子を前記基板上に実装する発光素子実装工程と、
   前記発光素子が収容可能な大きさであって、開口の中心に向かって内周面が傾斜している開口部が形成されたマスクを前記基板上に配置するマスク配置工程と、
   前記基板上に前記マスクを配置した状態で、前記発光素子に対して蛍光体溶液を噴霧するスプレーコーティング工程と、
   前記基板上に配置された前記マスクを除去するマスク除去工程と、
   を含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
2. 前記マスク配置工程において、前記マスクの高さは、前記発光素子の高さよりも低いことを特徴とする請求項１に記載の発光装置の製造方法。
3. 前記マスク配置工程において、前記マスクは、前記開口部の縁を斜めに打抜き加工された金属箔であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光装置の製造方法。
4. 前記マスク配置工程において、前記マスクは、端部が斜めに加工された樹脂であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光装置の製造方法。
5. 前記スプレーコーティング工程の後に、前記基板上に実装された前記発光素子を加熱する加熱工程を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
6. 前記マスク除去工程の後に、前記基板上に実装された前記発光素子を透光性樹脂で被覆する樹脂被覆工程を含むことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。

Images