JP2017011030A - Method for manufacturing light-emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a light emitting device.
従来の発光装置として、線状又はマトリクス状に配置された複数の発光素子が蛍光体を含む部材で覆われた発光装置が知られている(例えば、特許文献1〜4参照)。
As a conventional light-emitting device, a light-emitting device in which a plurality of light-emitting elements arranged in a linear or matrix shape is covered with a member containing a phosphor is known (for example, see
特許文献1に開示される発光装置は、基板上に線状に配置された複数の発光素子と、それら複数の発光素子を共通して封止する、かまぼこ型の透明封止部材と、その透光性部材の表面を直接被覆する、蛍光体を含む光変換部材と、を有する。
A light-emitting device disclosed in
特許文献2に開示される発光装置は、基板上にマトリクス状に配置された複数の発光素子と、それら複数の発光素子の各々を封止する、複数のドーム状の蛍光体層と、を有する。
A light-emitting device disclosed in
特許文献3に開示される発光装置は、基板上に線状に配置された複数の発光素子と、それら複数の発光素子を共通して被覆する、両端の閉じた中空の樋状の透光性部材と、その透光性部材の表面を直接被覆する、蛍光体を含む光変換部材と、を有する。 A light-emitting device disclosed in Patent Document 3 includes a plurality of light-emitting elements arranged linearly on a substrate, and a hollow bowl-shaped light-transmitting property that is closed at both ends and covers the plurality of light-emitting elements in common. And a light conversion member including a phosphor that directly covers the surface of the light transmissive member.
特許文献4に開示される発光装置は、基板上にマトリクス状に配置された複数の発光素子と、それら複数の発光素子の上方に設置された板状の保持部材と、その保持部材の表面に塗布された蛍光体部と、を有する。 A light emitting device disclosed in Patent Document 4 includes a plurality of light emitting elements arranged in a matrix on a substrate, a plate-like holding member installed above the plurality of light emitting elements, and a surface of the holding member. And a coated phosphor portion.
特許文献1、2に示されるような、発光素子を封止部材や蛍光体層で封止する構造の発光装置においては、封止部材や蛍光体層の基板への接触面積が比較的大きいため、これらを構成する樹脂が硬化時に収縮することにより、基板に反りが生じるおそれがある。
In a light emitting device having a structure in which a light emitting element is sealed with a sealing member or a phosphor layer as shown in
一方、特許文献3、4に示されるような、発光素子が直接封止されない構造の発光装置においては、上記のような基板に反りが生じるおそれは少ないものの、その構造故に、製造工程が複雑である。 On the other hand, in the light emitting device having a structure in which the light emitting element is not directly sealed as shown in Patent Documents 3 and 4, there is little risk of warping of the substrate as described above, but the manufacturing process is complicated because of the structure. is there.
そこで、本発明の目的の一つは、発光素子を封止材により封止する工程を含む発光装置の製造方法であって、簡便かつ基板の反りを抑え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。 Thus, one of the objects of the present invention is a method for manufacturing a light emitting device including a step of sealing a light emitting element with a sealing material, and provides a method for manufacturing a light emitting device that can easily suppress warping of a substrate. There is to do.
本発明の一態様は、上記目的を達成するために、下記[1]〜[5]の発光装置の製造方法を提供する。 In order to achieve the above object, one embodiment of the present invention provides a method for manufacturing a light-emitting device according to any one of [1] to [5] below.
[1]基板上に封止材により封止された発光素子を有する発光装置の製造方法であって、基板上に発光素子を搭載する工程と、前記封止材の一部である複数の第1の部分を互いに離間させて形成し、硬化させる工程と、前記基板に外力を加えて反りを矯正した状態で、前記複数の第1の部分の間の空間に樹脂を充填して、前記封止材の一部である単数又は複数の第2の部分を形成する工程と、を含む、発光装置の製造方法。 [1] A method for manufacturing a light-emitting device having a light-emitting element sealed on a substrate with a sealing material, the step of mounting the light-emitting element on a substrate, and a plurality of first parts that are a part of the sealing material A step of forming and curing one portion apart from each other, and filling a space between the plurality of first portions with a resin in a state in which warping is corrected by applying an external force to the substrate; Forming a single part or a plurality of second parts which are a part of the stop material.
[2]前記複数の第1の部分の各々、及び前記第2の部分の各々が、前記発光素子を封止する、上記[1]に記載の発光装置の製造方法。 [2] The method for manufacturing a light-emitting device according to [1], wherein each of the plurality of first parts and each of the second parts seals the light-emitting element.
[3]前記第1の部分の屈折率と前記第2の部分の屈折率が異なる、上記[1]又は[2]に記載の発光装置の製造方法。 [3] The method for manufacturing a light-emitting device according to [1] or [2], wherein a refractive index of the first portion is different from a refractive index of the second portion.
[4]前記第1の部分の硬化による収縮率が、前記第2の部分の硬化による収縮率よりも大きい、上記[1]〜[3]のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。 [4] The method for manufacturing a light-emitting device according to any one of [1] to [3], wherein a shrinkage rate due to curing of the first portion is larger than a shrinkage rate due to curing of the second portion. .
[5]前記複数の第1の部分を金型成形する、上記[1]〜[4]のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。 [5] The method for manufacturing a light-emitting device according to any one of [1] to [4], wherein the plurality of first portions are molded.
本発明によれば、発光素子を封止材により封止する工程を含む発光装置の製造方法であって、簡便かつ基板の反りを抑え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。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is a manufacturing method of the light-emitting device including the process of sealing a light emitting element with a sealing material, Comprising: The manufacturing method of the light-emitting device which can suppress the curvature of a board | substrate simply can be provided.
〔実施の形態〕
(発光装置の構成)
図1(a)は、実施の形態に係る発光装置1の斜視図である。
Embodiment
(Configuration of light emitting device)
Fig.1 (a) is a perspective view of the light-emitting
発光装置1は、基板10と、基板10上に線状に配置された複数の発光素子11と、複数の発光素子11を封止する封止材12と、を有する。
The
基板10は、例えば、Al2O3基板、AlN基板等のセラミック基板、表面が絶縁膜で覆われたAl基板やCu基板等の金属基板、又はガラスエポキシ基板である。また、基板10は、発光素子11への電源供給経路となる配線(図示しない)を有する。
The
発光素子11は、例えば、チップ基板と、発光層及びそれを挟むクラッド層を含む結晶層とを有する、LEDやレーザーダイオード等の発光素子である。発光素子11は、結晶層が上方を向いたフェイスアップ型の素子であってもよいし、結晶層が下方を向いたフェイスダウン型の素子であってもよい。
The
発光素子11は、基板10に含まれる配線に接続され、その配線を介して発光素子11に電源が供給される。複数の発光素子11は、すべて同じ発光波長を有していてもよいし、異なる発光波長を有していてもよい。
The
封止材12は、複数の第1の部分12aと、複数の第2の部分12bから構成される。第1の部分12aと第2の部分12bは、交互に配置される。第1の部分12aと第2の部分12bは、例えば、シリコーン系樹脂やエポキシ系樹脂等の透明樹脂からなる。
The
発光装置1においてローカルディミングを行う等の場合には、第1の部分12aと第2の部分12bの屈折率が異なっていることが好ましい。この場合、第1の部分12aと第2の部分12bとの界面で光が全反射しやすくなるため、第1の部分12aに封止された発光素子11から発せられる光と第2の部分12bに封止された発光素子11から発せられる光が混ざりにくくなる。
When performing local dimming in the
例えば、第1の部分12aと第2の部分12bの材料として、一方にメチルシリコーン樹脂、他方にフェニルシリコーンを用いる場合には、第1の部分12aと第2の部分12bの間に0.2程度の屈折率差を生じさせることができる。また、一方にシリコーン樹脂等の樹脂材料を用いて、他方にガラスを用いる場合には、より大きな屈折率差を生じさせることができる。ただし、本実施の形態においては、後述するように、第1の部分12aを第2の部分12bよりも先に形成するため、一方の材料にガラスを用いる場合には、第1の部分12aの材料にガラスを用いる必要がある。ガラスの融点が高いため、第2の部分12bの材料にガラスを用いると、先に形成される第1の部分12aを溶かしてしまうためである。また、この場合、基板10の材料として耐熱性に優れるセラミック等を用いる必要がある。
For example, when methylsilicone resin is used as one of the materials for the
封止材12は、蛍光体粒子を含んでもよい。蛍光体粒子の蛍光色は特に限定されず、例えば、黄色系の蛍光体粒子としては、BOS(バリウム・オルソシリケート)系蛍光体や、YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)系蛍光体の粒子が用いられる。例えば、発光素子11の発光色が青色であり、蛍光体粒子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。
The sealing
なお、第1の部分12aと第2の部分12bがそれぞれどのような蛍光体粒子を含むかは自由である。例えば、第1の部分12aと第2の部分12bは、同種の蛍光体粒子を含んでいてもよいし、異なる蛍光体粒子を含んでいてもよい。また、第1の部分12aと第2の部分12bは、異なる濃度の蛍光体粒子を含んでいてもよいし、一方のみが蛍光体粒子を含んでいてもよい。
In addition, it is free what kind of fluorescent substance particle each the
図1(a)に示される例では、第1の部分12aと第2の部分12bの形状はそれぞれ直方体であるが、これに限定されず、第1の部分12aと第2の部分12bの側面同士が面接触していればよい。
In the example shown in FIG. 1A, the shapes of the
図1(b)は、発光装置1の変形例を示す斜視図である。この変形例においては、第1の部分12aと第2の部分12bの上面が湾曲しており、それぞれの内部における、発光素子11から発せられた光の光路差を小さくすることができる。
FIG. 1B is a perspective view showing a modification of the
(発光装置の製造方法)
以下に、発光装置1の製造方法の一例について具体的に説明する。
(Method for manufacturing light emitting device)
Below, an example of the manufacturing method of the light-emitting
図2(a)〜(f)は、実施の形態に係る発光装置1の製造工程の一例を示す垂直断面図である。
2A to 2F are vertical sectional views showing an example of a manufacturing process of the
まず、図2(a)に示されるように、基板10上に複数の発光素子11を搭載する。
First, as shown in FIG. 2A, a plurality of
次に、図2(b)に示されるように、基板10上に、第1の部分12aを成形するための金型20を固定する。その後、樹脂注入路21を通して基板10と金型20の間の空間に樹脂を注入し、第1の部分12aを成形する。これによって、複数の第1の部分12aが互いに離間した状態で成形される。
Next, as shown in FIG. 2B, a
次に、加熱により第1の部分12aを硬化させる。図2(c)、(d)に示されるように、第1の部分12aは、硬化が進行するにつれて収縮する。そして、第1の部分12aの収縮により基板10に反りが生じる。図2(d)中の矢印は、基板10の反りの方向を模式的に示すものである。
Next, the
次に、図2(e)に示されるように、基板10に外力を加えて、基板10の反りを矯正する。図2(e)中の矢印は、基板10に加える外力の方向を模式的に示すものである。基板10に外力を加える方法としては、例えば、基板の上面を上方から押さえる方法、基板吸引固定装置を用いて基板の下面を下方から吸引する方法等がある。なお、第1の部分12aの硬化前から、基板10に外力を加えていてもよい。
Next, as shown in FIG. 2E, an external force is applied to the
次に、図2(f)に示されるように、基板10の反りを矯正した状態で、複数の第1の部分12aの間の空間に樹脂を充填して、第2の部分12bを形成する。
Next, as shown in FIG. 2F, in a state where the warpage of the
このとき、第2の部分12bは、第1の部分12aの収縮により生じた第1の部分12aの側方の空間にも充填されるため、上記の基板10の反りを矯正するための外力の印加を止めた後の基板10の反りの復元を妨げる。
At this time, since the
このため、第2の部分12bを形成する時点で第1の部分12aが完全に硬化していなくてもよいが、収縮がほぼ終わる状態まで硬化していることが好ましい。また、基板10の反りの復元をより効果的に妨げるためには、第2の部分12がほぼ完全に硬化した後で外力の印加を止めることが好ましい。
For this reason, the
また、本実施の形態では、第1の部分12aの収縮による基板10の反りを矯正するため、第1の部分12aと第2の部分12bの材料が異なる場合には、第1の部分12aに硬化時の収縮率が大きい材料を用いて、第2の部分12bに硬化時の収縮率が小さい材料を用いることにより、基板10の反りをより効果的に抑えることができる。
Further, in the present embodiment, in order to correct the warpage of the
第2の部分12bは、第1の部分12aのように金型を用いて成形してもよいし、スクリーン印刷等による塗布や、滴下により形成してもよい。塗布や滴下により第2の部分12bを形成する場合には、第1の部分12aと接触しない側面を形成するための外枠を用いることが好ましい。
The
図3(a)、(b)は、発光素子11がマトリクス状に配置された発光装置2を形成した後、ダイシングにより、発光素子11が線状に配置された複数の発光装置1に分割する場合の工程の一例を概略的に表す平面図である。
3A and 3B, after forming the light-emitting
図3(a)に示される発光装置2は、上記の図2(a)〜(f)に示される工程を経て形成される。発光装置2は、発光素子11がマトリクス状に配置され、第1の部分12a及び第2の部分12bは、ダイシング方向と直交する方向に延びて、各々が複数の発光素子11を共通して封止している。
The
(実施の形態の効果)
上記実施の形態によれば、第1の部分12aの硬化後に第2の部分12bを形成することにより、第1の部分12aの収縮による基板10の反りを低減することができる。このため、上記実施の形態に係る封止材12の形成により生じる基板10の反りは、封止材12と同じ大きさの1つの封止材の形成により生じる基板の反りよりも格段に小さい。すなわち、封止材の形成により生じる基板の反りを従来よりも小さくすることができる。
(Effect of embodiment)
According to the above embodiment, the warpage of the
また、封止材12には蛍光体粒子を含有させて蛍光体層として用いることができるが、発光素子から離間して設けられる蛍光体層と比較して容易に形成することができる。
Further, the sealing
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。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
例えば、図1に示される発光装置1は、複数の第1の部分12aの各々及び複数の第2の部分12bの各々が1つの発光素子を封止する構造を有しているが、発光装置1の構造はこのような構造に限定されず、例えば、1つの部分が複数の発光素子を共通して封止する構造であってもよいし、発光素子を封止しない部分を含む構造であってもよい。このため、封止材の部分の数、発光素子の数及び配置は特に限定されない。なお、封止材の形成により生じる基板の反りを小さくするために求められる封止材12の構成のうち、最も単純なものは、2つの第1の部分12aと、それらに挟まれた1つの第2の部分12bからなる構成である。
For example, the
また、上記実施の形態においては、封止材12が2種類の部分(第1の部分12a及び第2の部分12b)から構成されているが、3種以上の部分から構成されてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the sealing
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。 Moreover, said embodiment does not limit the invention which concerns on a claim. In addition, it should be noted that not all the combinations of features described in the embodiments are essential to the means for solving the problems of the invention.
1、2 発光装置
10 基板
11 発光素子
12 封止材
12a 第1の部分
12b 第2の部分
20 金型
DESCRIPTION OF
Claims (5)
基板上に発光素子を搭載する工程と、
前記封止材の一部である複数の第1の部分を互いに離間させて形成し、硬化させる工程と、
前記基板に外力を加えて反りを矯正した状態で、前記複数の第1の部分の間の空間に樹脂を充填して、前記封止材の一部である単数又は複数の第2の部分を形成する工程と、
を含む、発光装置の製造方法。 A method of manufacturing a light emitting device having a light emitting element sealed on a substrate with a sealing material,
Mounting a light emitting element on a substrate;
Forming and curing a plurality of first portions that are part of the sealing material; and
In a state where the warp is corrected by applying an external force to the substrate, a resin is filled in a space between the plurality of first portions, and one or more second portions which are a part of the sealing material are filled. Forming, and
A method for manufacturing a light emitting device, comprising:
請求項1に記載の発光装置の製造方法。 Each of the plurality of first portions and each of the second portions seals the light emitting element.
The manufacturing method of the light-emitting device of Claim 1.
請求項1又は2に記載の発光装置の製造方法。 The refractive index of the first part is different from the refractive index of the second part,
The manufacturing method of the light-emitting device of Claim 1 or 2.
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。 The shrinkage due to the curing of the first part is greater than the shrinkage due to the curing of the second part,
The manufacturing method of the light-emitting device of any one of Claims 1-3.
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。 Molding the plurality of first portions;
The manufacturing method of the light-emitting device of any one of Claims 1-4.
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