JP2017168469A - 発光装置の製造方法、発光装置、および発光装置の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】配光特性の乱れを抑制して色度調整をすることが可能な発光装置の製造方法を提供する。【解決手段】発光装置１０は、基板２０と、基板２０上に所定方向に並んで配置された複数の発光素子１１０からなる発光素子列と、発光素子列を所定方向に沿うライン状に封止する蛍光体含有樹脂１２０とを備え、発光装置１０の製造方法は、蛍光体含有樹脂１２０を幅方向の中心を通る中心線３０によって分割した場合に得られる２つの部位のそれぞれに対して、レーザ照射を行って蛍光体含有樹脂１２０の一部を取り除く。【選択図】図１１

Description

本発明は、発光装置の製造方法、発光装置、および発光装置の製造装置に関し、特に、発光装置の色度調整に関する。

白色光を発する発光装置（発光デバイス）として、青色ＬＥＤチップを、蛍光体を含む透光性樹脂で封止した発光装置が知られている。

このような発光装置では、青色ＬＥＤチップが発する青色光の一部は、蛍光体を励起し、蛍光体から黄色蛍光が発せられる。そして、青色ＬＥＤチップが発する青色光と、励起された蛍光体が発する黄色蛍光とが混合されることにより白色光が得られる。上記発光装置の白色光の色度は、青色ＬＥＤチップが発する青色光の光量と、蛍光体から発せられる黄色蛍光の光量との割合によって決まる。

このような発光装置は、青色ＬＥＤチップの性能のばらつきと、蛍光体の量とによる白色光の色度のばらつきが生じることが課題である。

このような課題を解決するために、特許文献１には、蛍光体を含む蛍光層をレーザ光の照射によって除去することにより発光装置の発光色の色度調整を行う技術が開示されている。

特開２００２−３４４０２９号公報

上述したような発光装置の色度の調整においては、透光性樹脂を除去することにより、発光装置の配光特性が乱れてしまう場合がある。つまり、発光装置の色度の調整においては、配光特性の乱れを抑制することが課題である。

そこで、本発明は、配光特性の乱れを抑制して色度調整をすることが可能な発光装置の製造方法等を提供する。

本発明の一態様に係る発光装置の製造方法は、発光装置の製造方法であって、前記発光装置は、基板と、前記基板上に所定方向に並んで配置された複数の発光素子からなる発光素子列と、前記発光素子列を前記所定方向に沿うライン状に封止する蛍光体含有樹脂とを備え、前記発光装置の製造方法は、前記蛍光体含有樹脂を幅方向の中心を通る中心線によって分割した場合に得られる２つの部位のそれぞれに対して、レーザ照射を行って前記蛍光体含有樹脂の一部を取り除く照射ステップを含む。

本発明の一態様に係る発光装置は、基板と、前記基板上に所定方向に並んで配置された複数の発光素子からなる発光素子列と、前記発光素子列を前記所定方向に沿うライン状に封止する蛍光体含有樹脂と、前記蛍光体含有樹脂を幅方向の中心を通る中心線によって分割した場合に得られる２つの部位のそれぞれにレーザ照射によって設けられた凹部とを備える。

本発明の一態様に係る発光装置の製造装置は、発光装置の製造装置であって、前記発光装置は、基板と、前記基板上に所定方向に並んで配置された複数の発光素子からなる発光素子列と、前記発光素子列を前記所定方向に沿うライン状に封止する蛍光体含有樹脂とを備え、前記発光装置の製造装置は、前記蛍光体含有樹脂を幅方向の中心を通る中心線によって分割した場合に得られる２つの部位のそれぞれに対して、前記２つの部位の表面の法線方向からレーザ照射を行って前記蛍光体含有樹脂の一部を取り除く照射部を備える発光装置の製造装置。

本発明の一態様に係る発光装置の製造方法等によれば、配光特性の乱れが抑制された発光装置の色度調整が実現される。

図１は、実施の形態１に係る発光装置を示す斜視図である。 図２は、図１のＡ−Ａ線における断面図である。 図３は、実施の形態１に係る発光装置の加工態様を説明するための図である。 図４は、比較例に係る発光装置の加工前後における配光特性の変化を模式的に示す図である。 図５は、実施の形態１に係る発光装置の加工前後における配光特性の変化を模式的に示す図である。 図６は、色変換部のその他の加工態様を説明するための図である。 図７は、中心線上の領域が加工されない色変換部の例を示す図である。 図８は、実施の形態１に係る発光装置の製造装置を模式的に示す図である。 図９は、照射部の外観図である。 図１０は、実施の形態１に係る発光装置の色度調整方法を示すフローチャートである。 図１１は、色変換部に対するレーザ光の照射を説明するための断面図（図１のＢ−Ｂ線の断面図）である。 図１２は、色変換部の表面の法線方向からのレーザ光の照射を説明するための断面図（図１のＢ−Ｂ線の断面図）である。 図１３は、ステージを回転させて法線方向からのレーザ照射を行う例を説明するための模式図である。 図１４は、ステージを回転させて法線方向からのレーザ照射を行う場合に色度測定部が複数設けられる例を説明するための図である。 図１５は、ＬＥＤチップが配線を介して直列接続された発光装置の断面図（図１のＡ−Ａ線の断面図）である。

以下、実施の形態に係る発光装置および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。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。

（実施の形態１）
［発光装置の構成］
まず、実施の形態１に係る発光装置について説明する。図１は、実施の形態１に係る発光装置を示す斜視図である。図２は、図１の発光装置をＡ−Ａ線で切断した断面図である。

図１および図２に示されるように、発光装置１０は、基板２０と、複数のＬＥＤチップ１１０からなる発光素子列１１５と、色変換部１２０とを備える。また、発光装置１０は、基板２０上に設けられた配線１５５と、複数のＬＥＤチップ１１０を電気的に接続するボンディングワイヤ１６０とを備える。

発光装置１０は、例えば、ダウンライト等に用いられる、基板２０上にＬＥＤチップ１１０が直接実装されたＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）型の発光モジュールである。

基板２０は、例えば、メタルベース基板またはセラミック基板である。また、基板２０は、樹脂を基材とする樹脂基板であってもよい。

セラミック基板としては、酸化アルミニウム（アルミナ）からなるアルミナ基板または窒化アルミニウムからなる窒化アルミニウム基板等が採用される。また、メタルベース基板としては、例えば、表面に絶縁膜が形成された、アルミニウム合金基板、鉄合金基板または銅合金基板等が採用される。樹脂基板としては、例えば、ガラス繊維とエポキシ樹脂とからなるガラスエポキシ基板等が採用される。

なお、基板２０として、例えば光反射率が高い（例えば光反射率が９０％以上の）基板が採用されてもよい。基板２０として光反射率の高い基板が採用されることで、ＬＥＤチップ１１０が発する光を基板２０の表面で反射させることができる。この結果、発光装置１０の光取り出し効率が向上される。このような基板としては、例えばアルミナを基材とする白色セラミック基板が例示される。

一方、基板２０として、光透過率が高い透光性基板が採用されてもよい。基板２０として透光性基板が採用されることで、ＬＥＤチップ１１０が発する光は、基板２０の内部を透過し、ＬＥＤチップ１１０が実装されていない面（裏面）からも出射される。このような基板としては、多結晶のアルミナや窒化アルミニウムからなる透光性セラミックス基板、ガラスからなる透明ガラス基板、水晶からなる水晶基板、サファイアからなるサファイア基板または透明樹脂材料からなる透明樹脂基板が例示される。

ＬＥＤチップ１１０は、発光素子の一例であって、単色の可視光を発するベアチップである。ＬＥＤチップ１１０は、基板２０上に直接実装される。ＬＥＤチップ１１０は、例えば、ダイアタッチ材（ダイボンド材）によって基板２０上にダイボンディング実装されるが、フリップチップ実装されてもよい。ＬＥＤチップ１１０のチップ上面には電流を供給するためのｐ側電極およびｎ側電極（図１および図２において図示せず）が形成されている。ＬＥＤチップ１１０としては、例えば、青色光を発する青色発光ＬＥＤチップを用いることができる。青色発光ＬＥＤチップとしては、例えばＩｎＧａＮ系の材料によって構成された、中心波長が４４０ｎｍ〜４７０ｎｍの窒化ガリウム系の半導体発光素子を用いることができる。

発光素子列１１５は、基板２０上に所定方向（Ｘ方向）に並んで配置された複数のＬＥＤチップ１１０からなる発光素子列である。図１の例では、発光素子列１１５は、６列設けられている。各発光素子列１１５に含まれるＬＥＤチップ１１０は、Ｙ方向における位置が揃うように実装されている。

１つの発光素子列１１５において、１つのＬＥＤチップ１１０のカソード電極は、当該ＬＥＤチップ１１０と隣り合うＬＥＤチップ１１０のアノード電極とボンディングワイヤ１６０によって接続される。つまり、１つの発光素子列１１５においては、複数のＬＥＤチップ１１０がボンディングワイヤ１６０によってＣｈｉｐ Ｔｏ Ｃｈｉｐで直列接続される。

また、各発光素子列１１５の端に位置するＬＥＤチップ１１０は、ボンディングワイヤ１６０によって基板２０上に設けられた配線１５５に接続されている。そして、配線１５５には、各発光素子列１１５を発光させるための電力が供給される。

色変換部１２０は、蛍光体含有樹脂の一例であって、発光素子列１１５を所定方向（Ｘ方向）に沿うライン状に一括封止する。色変換部１２０は、光波長変換材である蛍光体１３０を含む透光性樹脂であって、ＬＥＤチップ１１０からの光を波長変換するとともに、ＬＥＤチップ１１０を封止してＬＥＤチップ１１０を保護する。色変換部１２０は、ＬＥＤチップ１１０の上方（図中の＋Ｚ方向）に設けられる。なお、ＬＥＤチップ１１０の上方とは、言い換えれば、ＬＥＤチップ１１０の光出射側（ＬＥＤチップ１１０が主として光を発する方向）である。色変換部１２０を構成する透光性樹脂は、具体的には、ジメチルシリコーン樹脂、フェニルシリコーン樹脂、シルセスキオキサン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等である。

蛍光体１３０は、ＬＥＤチップ１１０の発する光で励起されて黄色蛍光を発する黄色蛍光体である。ＬＥＤチップ１１０が青色発光ＬＥＤチップである場合、蛍光体１３０は、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系の黄色蛍光体である。なお、蛍光体１３０は、オルトシリケート系蛍光体または酸窒化物蛍光体であってもよい。蛍光体１３０は、基本的には球状であり、色変換部１２０内に複数含まれる。

蛍光体は一般的に自身の放射する光よりも短波長の光によって励起される。したがって、蛍光体１３０から発せられる光は、ＬＥＤチップ１１０からの放射光に比べて長波長の光となる。具体的には、蛍光体１３０は、４５０ｎｍよりも波長が長い黄色蛍光を発する。

このように、蛍光体１３０は、ＬＥＤチップ１１０の青色光によって励起されて黄色蛍光を放出する。よって、発光装置１０（色変換部１２０）からは、励起された黄色蛍光と青色光とによって比較的広範囲の波長域（たとえば４００ｎｍ〜６８０ｎｍ程度）にスペクトル分布を持つ白色光が放出される。

発光装置１０は、色度調整のために色変換部１２０がレーザ光の照射（以下、単にレーザ照射と記載する場合がある。）により加工されており、色変換部１２０の加工態様（形状）が特徴的である。以下、色変換部１２０の加工態様について図３を用いて説明する。図３の（ａ）は、発光装置１０（色変換部１２０）の拡大上面図、図３の（ｂ）は、発光装置１０の図１のＢ−Ｂ線における断面図である。

図３の（ａ）および（ｂ）に示されるように、色変換部１２０には、色変換部１２０の長手方向（Ｘ方向）に伸びる３本の溝（溝５０ａ、溝５０ｂ、および溝５０ｃ）が設けられている。なお、加工前の色変換部１２０の形状は、上面側（＋Ｚ方向側）が曲面となる略半楕円柱状（略半円柱状）である。

溝５０ａ、溝５０ｂ、および溝５０ｃは、言い換えれば、Ｘ方向に長い形状の凹部であり、レーザ照射により色変換部１２０の一部が取り除かれる加工によって形成される。なお、図示されないが溝５０ａ、溝５０ｂ、および溝５０ｃは、色変換部１２０の長手方向の端部まで設けられている。

溝５０ａは、色変換部１２０のうち発光素子列１１５の直上に設けられる。これに対し、溝５０ｂは、色変換部１２０のうちの第一部位１２０ａに設けられ、溝５０ｃは、色変換部１２０のうちの第二部位１２０ｂに設けられる。ここで、第一部位１２０ａおよび第二部位１２０ｂは、色変換部１２０を中心線３０によって分割した場合に得られる２つの部位、つまり、中心線３０の両側の部位である。

ここで、中心線３０は、Ｘ方向にのびる色変換部１２０の幅方向（Ｙ方向）の中心を通る仮想的な線である。＋Ｙ方向の端から中心線３０までの色変換部１２０の幅と、−Ｙ方向の端から中心線３０までの色変換部１２０の幅とは等しく、いずれも幅Ｗ１となる。第一部位１２０ａおよび第二部位１２０ｂは、溝５０ｂおよび溝５０ｃの配置を説明するための便宜的な部位である。

なお、溝５０ａは、中心線３０にまたがって設けられるが、溝５０ｂは、中心線３０をまたがず、全部が第一部位１２０ａ内に位置する。同様に、溝５０ｃも中心線３０をまたがず、全部が第二部位１２０ｂ内に位置する。また、発光装置１０では、溝５０ｂおよび溝５０ｃは、上面視した場合に発光素子列１１５（複数のＬＥＤチップ１１０）と重ならない位置に設けられる。

［効果］
上記のような色変換部１２０の加工態様によれば、発光装置１０の配光特性の乱れを抑制した色度調整を行うことができる。このような効果について、比較例を用いながら説明する。図４は、比較例に係る発光装置の加工前後における配光特性の変化を模式的に示す図である。図５は、発光装置１０の加工前後における配光特性の変化を模式的に示す図である。

なお、図４および図５は、発光装置１０のＹ方向における配光特性を示す。つまり、−９０度が−Ｙ方向に向かって発せられる光の色度、０度が＋Ｚ方向に向かって発せられる光の色度、＋９０度が＋Ｙ方向に向かって発せられる光の色度である。

また、図４は、発光装置１０において、各ライン状の色変換部１２０にそれぞれ溝５０ｂおよび５０ｃが設けられていない場合（つまり、溝５０ａのみが設けられている場合）の配光特性を示す。これに対し、図５は、発光装置１０において、各ライン状の色変換部１２０に、溝５０ａ、溝５０ｂ、および溝５０ｃが設けられている場合の配光特性を示している。

図４に示される比較例では、加工前に比べて、加工後の配光特性の乱れ（角度ごとの色度のばらつき）が大きい。これは、比較例では、各ライン状の色変換部１２０において、発光素子列１１５の直上のみが除去されて薄くなり、色変換部１２０の厚さが不均一になるためである。

これに対し、図５の発光装置１０では、各ライン状の色変換部１２０に、溝５０ａに加えて、溝５０ｂ、および溝５０ｃが設けられ、色変換部１２０の厚みのばらつきが低減されているため加工後の配光特性の乱れが抑制されている。このような観点から、溝５０ａの深さ、溝５０ｂの深さ、および、溝５０ｃの深さは略同一であることが望ましい。

このように、発光装置１０の色変換部１２０に施された加工によれば、配光特性の乱れを抑制した色度調整が実現可能である。

［その他の加工態様］
なお、色変換部１２０の加工態様は、上記のような溝形状に限定されるものではない。第一部位１２０ａおよび第二部位１２０ｂのそれぞれに凹部が設けられていれば、色変換部１２０のうちＬＥＤチップ１１０の直上のみに凹部が設けられるよりも、色変換部１２０の厚みのばらつきを低減することができる。

以下、色変換部１２０のその他の加工態様について説明する。図６は、色変換部１２０のその他の加工態様を説明するための図である。なお、図６に示される各図は、色変換部１２０の拡大上面図であり、加工により色変換部１２０が除去された部分は、白色で図示されている。また、以下の説明では、中心線３０付近を中央部、中央部のよりも幅方向の端の部分をサイド部と記載する。

図６の（ａ）に示されるように、色変換部１２０には、上面視した場合に、色変換部１２０の長手方向に長い短冊状（矩形状）の凹部５１がマトリクス状に設けられていてもよい。

また、短冊状の凹部５１は、必ずしもマトリクス状に設けられる必要はない。例えば、図６の（ｂ）に示されるように、幅方向において凹部５１が一列に並べられなくてもよい。また、図６の（ｃ）に示されるように、幅方向において中央部に設けられた凹部５１の位置と、サイド部に設けられた凹部５１の位置とが重複しなくてもよい。

また、上面視した場合の凹部の形状は、短冊状に限定されるものではなく、例えば、図６の（ｄ）に示されるようにドット状（円形状）であってもよい。また、図６の（ｄ）では、サイド部に設けられる凹部５２と、中央部に設けられる凹部５３とは、径が異なる。このように、色変換部１２０に設けられる凹部の大きさは、一定である必要はない。

また、図６の（ａ）〜（ｄ）の例では、上面視した場合の凹部の配置パターンが、中心線３０に関して線対称のパターンである。このように、配置パターンが線対称となるように凹部が設けられることで、色変換部１２０の幅方向の配光特性（発光装置１０のＹ方向における配光特性）を均等にすることができる。

以上説明した図６の（ａ）〜（ｄ）の例では、いずれも、全部が第一部位１２０ａ内に位置する凹部と、全部が第二部位１２０ｂ内に位置する凹部とが設けられている。つまり、色変換部１２０を幅方向の中心を通る中心線３０によって分割した場合に得られる２つの部位（第一部位１２０ａおよび第二部位１２０ｂ）のそれぞれにレーザ照射によって凹部が設けられている。

ここで、第一部位１２０ａに設けられた凹部と第二部位１２０ｂに設けられた凹部とが連結されてもよく、例えば、第一部位１２０ａに設けられた凹部と第二部位１２０ｂに設けられた凹部とは、連結されてＳ字状に形成されてもよい。つまり、色変換部１２０には、図６の（ｅ）に示されるように、第一部位１２０ａおよび第二部位１２０ｂにまたがるＳ字状の凹部５４（溝）が設けられてもよい。

図６の（ｅ）の例では、Ｓ字状の凹部５４は、上面視した場合に中心線３０に関して線対称な形状ではないが、中心線３０に関して対称性を有する形状である。このため、Ｓ字状の凹部５４による色変換部１２０の除去量は、中心線３０に対して均等になる。したがって、Ｓ字状の凹部５４は、色変換部１２０の幅方向の配光特性を均等にすることができる。

また、このようなＳ字状の凹部５４を設ける加工態様では、色変換部１２０内のＬＥＤチップ１１０の直上や、ボンディングワイヤ１６０の直上を避けたレーザ照射が容易である。つまり、ＬＥＤチップ１１０およびボンディングワイヤ１６０にレーザ照射によるダメージを与えにくい利点がある。

なお、上記の「Ｓ字状」は、サインカーブ状や、三角波状などの、第一部位１２０ａおよび第二部位１２０ｂにまたがって蛇行する形状が含まれる。

ところで、上記図６の（ａ）〜（ｅ）の例では、色変換部１２０の中心線３０上の領域の少なくとも一部が加工されたが、中心線３０上の領域は、加工されなくてもよい。図７は、中心線３０上の領域が加工されない色変換部１２０の例を示す図である。

図７に示される例では、上面視した場合の凹部５５（色変換部１２０のうちレーザ照射により取り除かれた部分）の形状からなるパターン１２５が、Ｘ方向に所定方向において所定の長さごとに繰り返し形成されている。ここで、パターン１２５においては、Ｘ方向およびＹ方向のいずれの方向にも交差する方向に、４つの凹部５５が並んで配置されている。４つの凹部５５のそれぞれは、色変換部１２０の長手方向に長い短冊状であり、４つの凹部５５のうちの２つは、第一部位１２０ａに設けられ、４つの凹部５５のうち他の２つは、第二部位１２０ｂに設けられる。

パターン１２５は、対称点１２５ａを中心として点対称である、したがって、第一部位１２０ａにおける色変換部１２０の除去量と、第二部位１２０ｂにおける色変換部１２０の除去量とは均等である。したがって、このような加工態様によれば、色変換部１２０の幅方向の配光特性を均等にすることができる。

［製造装置の構成］
次に、上述のように色変換部１２０を加工するための発光装置１０の製造装置（製造方法）について説明する。図８は、発光装置１０の製造装置を模式的に示す図である。

図８に示されるように、製造装置２００は、照射部２１０と、色度測定部２２０と、ステージ２４０と、制御部２５０と、表示装置２６０と、入力装置２７０と、調整部２８０と、カメラ２２２とを備える。また、照射部２１０は、レーザ発振器２１０ａと、光学系２１０ｂとを有し、調整部２８０は、第１機構２８０ａと、第２機構２８０ｂとを有する。なお、図８では、加工前の発光装置１０も合わせて図示されている。

照射部２１０は、色変換部１２０へのレーザ光２３０の照射により色変換部１２０の一部を除去し、発光装置１０から発せられる光の色度を調整する。照射部２１０は、具体的にはレーザ発振器２１０ａにより発せられたレーザ光を、光学系２１０ｂを介して発光装置１０に照射し、色変換部１２０の一部を除去することにより溝５０ａ、溝５０ｂ、および溝５０ｃを形成する。

照射部２１０（レーザ発振器２１０ａ）は、例えば、ＣＯ２レーザ（ＣＯ２レーザ装置）、または、ＵＶレーザ（ＵＶレーザ装置）である。なお、照射部２１０は、色変換部１２０を除去できるのであれば、その他のレーザであってもよい。

光学系２１０ｂは、レーザ光の集光を行う集光レンズとポリゴンミラーのような走査光学系の組み合わせとからなり、図９に示されるように発光装置１０が設置されるステージ２４０と対向する位置に配置されている。

図９は、照射部２１０の外観図である。図９に示されるように、照射部２１０は、ステージ２４０に置かれた発光装置１０にレーザ光２３０を照射する。

制御部２５０は、レーザ発振器２１０ａがレーザ光を発するタイミング、レーザ発振器２１０ａが発するレーザ光の強度（エネルギー）および波長などを制御する。

調整部２８０は、レーザ発振器２１０ａ、光学系２１０ｂ、および発光装置１０の相対的な位置関係を調整することによって、レーザ光２３０の照射位置と発光装置１０との相対的な位置関係を調整する。

実施の形態１では、調整部２８０は、レーザ発振器２１０ａの位置を固定したまま、光学系２１０ｂおよびステージ２４０を第１機構２８０ａによって駆動することによって、レーザ光２３０の照射位置と発光装置１０との相対的な位置関係を調整する。

第１機構２８０ａは、レーザ光２３０の光軸方向（図８のＺ軸方向）および光軸方向に直交する方向（図８のＸ軸方向またはＹ軸方向）において、発光装置１０に対するレーザ光２３０の焦点の相対的な位置を変化させる機構である。

第１機構２８０ａは、具体的には、光学系２１０ｂの集光レンズをＺ軸方向に移動させることによりレーザ光２３０の焦点位置をＺ軸方向に変化させる。また、第１機構２８０ａは、ステージ２４０をＸ軸方向またはＹ軸方向に平行移動させることによりレーザ光２３０の焦点位置をＸ軸方向、Ｙ軸方向に変化させる。

また、実施の形態１では、調整部２８０は、発光装置１０に対するレーザ光２３０の光軸の傾きを変化させる第２機構２８０ｂをさらに有している。

第２機構２８０ｂは、光学系２１０ｂに含まれる走査光学系を駆動してレーザ光を走査（スキャン）することにより、発光装置１０に対するレーザ光２３０の光軸の傾きを変化させる。つまり、第２機構２８０ｂは、発光装置１０の表面に対するレーザ光２３０の入射角度を調整することができるので、照射部２１０は、色変換部１２０に対して斜めにレーザ光２３０を照射することができる。

なお、製造装置２００においては、調整部２８０（第１機構２８０ａおよび第２機構２８０ｂ）は、μｍオーダーでレーザ光２３０の照射位置と発光装置１０との相対的な位置関係を調整することができる。調整部２８０は、具体的には、非常に細かい分解能で精度よく光学系２１０ｂおよびステージ２４０を駆動可能な機構が採用されている。

なお、調整部２８０は、レーザ光２３０の照射位置と発光装置１０との相対的な位置関係を調整すればよく、例えば、調整部２８０は、レーザ発振器２１０ａを移動させる構成であってもよい。

表示装置２６０および入力装置２７０は、製造装置２００に設けられたユーザインタフェースである。表示装置２６０は、カメラ２２２で撮影された画像、および、色度測定部２２０の測定結果などを表示する。入力装置２７０は、ユーザからの種々の入力を受け付ける。

色度測定部２２０は、発光装置１０を撮影するカラーカメラであるカメラ２２２から発光装置１０を発光させた状態で撮影されたカラー画像を取得し、当該カラー画像を用いて、画像処理により色変換部１２０の表面の光色を測定する。

このとき、色度測定部２２０は、色変換部１２０の表面の光色を一元的に求めるのではなく、色変換部１２０内での局所的な色むらも反映されるように、取得した画像の画素ごとに光色を測定する。

なお、実施の形態１における「光色」には、放射光の色度、色調（明度と彩度）、色温度などが含まれるが、実施の形態１では、色度測定部２２０は、一例として、発光装置１０から発せられる光の色度を測定するものとする。

なお、色度測定部２２０は、複数画素の集合ごとに代表値（平均値または中央値）をとり、この集合ごとに光色を計測する構成であってもよい。

また、色度測定部２２０は、色度または輝度などの光学特性を測定するための、汎用の分光器を用いた測定器であってもよい。

この場合、色度測定部２２０は、例えば、発光装置１０の発光面（光出射側の面）における光のスペクトルを測定し、色度を求める。なお、色度測定部２２０は、色度（発光装置１０の光のスペクトル）に加えて、発光強度または配光特性を測定してもよい。

次に、製造装置２００を用いた発光装置１０の製造方法（色度調整方法）について説明する。図１０は、発光装置１０の色度調整方法を示すフローチャートである。図１１は、発光装置１０（色変換部）に対するレーザ光の照射を説明するための断面図（図１のＢ−Ｂ線の断面図）である。

まず、発光装置１０が生成される（Ｓ１０）。以下、発光装置の生成方法について説明する。

まず、基板２０上に複数のＬＥＤチップ１１０が実装される。このとき、複数のＬＥＤチップ１１０は、複数の発光素子列１１５を形成し、１つの発光素子列１１５においては、隣接するＬＥＤチップ１１０同士がボンディングワイヤ１６０によって電気的に接続される。

次に、蛍光体１３０を含む液状の色変換部１２０が発光素子列１１５に塗布され、塗布された液状の色変換部１２０が硬化される。

なお、既に生成された（既製品の）発光装置１０に対して色度調整を行う場合、ステップＳ１０は省略される。

続いて、１ライン分の色変換部１２０ごとに、ステップＳ２０以降の処理が行なわれる。

まず、生成された発光装置１０の対象ラインの色変換部１２０は、通電して発光させた状態で点灯検査される（Ｓ２０）。続いて、色度測定部２２０は、対象ラインの色変換部１２０が発する光の色度を測定する（Ｓ３０）。そして、色度測定部２２０が測定した色度が所定の範囲内であるか否かの判定が行われる（Ｓ４０）。

色度測定部２２０が測定した色度が所定の範囲内である場合（Ｓ４０でＹｅｓ）、対象ラインの色変換部１２０の色度調整は終了する。なお、所定の範囲とは、例えば、製造工程における発光装置１０の色度の検査スペック等である。

色度測定部２２０が測定した色度が所定の範囲外である場合（Ｓ４０でＮｏ）、照射部２１０は、対象ラインの色変換部１２０に上方（＋Ｚ方向）からレーザ光２３０を照射する（Ｓ５０）。なお、ここでの所定の範囲外とは、色度が黄色側にシフトしていることを意味し、色度が青色側にシフトしている場合は、例えば、液状の色変換部１２０の追加塗布が行われる。

照射部２１０は、具体的には、図１１の（ａ）に示されるように、対象ラインの色変換部１２０のうち発光素子列１１５の直上の部分と、色変換部１２０の第一部位１２０ａおよび第二部位１２０ｂそれぞれに対して、Ｘ方向に沿ってライン状にレーザ照射を行う。この結果、図１１の（ｂ）に示されるように、色変換部１２０の一部が取り除かれ、溝５０ａ、溝５０ｂ、および溝５０ｃが形成される。

このとき、レーザ光２３０の照射条件（強度など）は、色度測定部２２０で計測された色度に基づいて、決定される。なお、レーザ光２３０の照射条件の情報は、色度測定部２２０の測定結果に対応付けられて予め複数登録されており、登録された情報に基づいて自動的に決定される。

レーザ光２３０の照射（Ｓ５０）に続いて点灯検査がされた後（Ｓ２０）、色度測定部２２０は、レーザ光２３０の照射後の対象ラインの色変換部１２０の色度を測定する（Ｓ３０）。以降は、色度測定部２２０が測定した色度が所定の範囲内になるまで、照射部２１０のレーザ光２３０の照射と、色度測定部２２０の色度の測定とが繰り返される。ステップＳ２０〜ステップＳ５０の動作は制御部２５０によって自動的に行われてもよいし、ユーザによって半自動的に行われてもよい。

なお、色度測定部２２０の色度の測定と、照射部２１０のレーザ光２３０の照射とは、リアルタイムで（同時に）行われてもよい。

また、例えば、色度（発光装置１０の光のスペクトル）、発光強度、および配光特性のうちの少なくとも１つを測定しながら、レーザ光２３０を照射して色変換部１２０の一部が取り除かれてもよい。

この場合、カメラ２２２は、レーザ光２３０の照射中においても発光装置１０を撮像できるように、光学系２１０ｂの近傍に配置される。

このように、色度測定部２２０の色度の測定と、照射部２１０のレーザ光２３０の照射とがリアルタイムで行われることで、発光装置１０の加工に要する時間を短縮できる。

以上説明したような発光装置１０の製造装置２００によれば、発光装置１０の配光特性の乱れを抑制した色度調整を行うことができる。

なお、上記製造装置２００は、色変換部１２０の表面の法線方向からレーザ照射を行うことも可能である。図１２は、色変換部１２０の表面の法線方向からのレーザ光の照射を説明するための断面図（図１のＢ−Ｂ線の断面図）である。

製造装置２００は、上述の第２機構２８０ｂの走査光学系の駆動により、発光装置１０に対するレーザ光２３０の光軸の傾きを変更することができる。また、製造装置２００は、上述のように、第１機構２８０ａによって光学系２１０ｂおよびステージ２４０の位置調整ができる。したがって、製造装置２００は、図１２の（ａ）に示されるように、色変換部１２０の表面の所望の位置に対して、当該表面の法線方向からレーザ光２３０の照射を行うことができる。

レーザ光２３０の照射が行われた色変換部１２０には、図１２の（ｂ）に示されるように溝５０ａ、溝５０ｂ、および溝５０ｃが設けられる。このように、法線方向からのレーザ光２３０の照射によって溝５０ａ、溝５０ｂ、および溝５０ｃが設けられた場合、上方からのレーザ照射によって溝５０ａ、溝５０ｂ、および溝５０ｃが設けられた場合に比べて、色変換部１２０の厚みのばらつきがさらに低減される。したがって、配光特性の乱れがさらに抑制される。

［変形例］
なお、上記法線方向からのレーザ照射は、ステージ２４０を回転させることによって行われてもよい。図１３は、ステージ２４０を回転させて法線方向からのレーザ照射を行う例を説明するための模式図である。なお、図１３の例では、照射部２１０と色度測定部２２０とが発光装置１０側から見て同一の方向（同一の位置）に設けられる。なお、図１３では、発光装置１０のうち１ライン分の色変換部１２０の断面が模式的に図示されている。

図１３では、ステージ２４０は、色変換部１２０の長手方向に平行な軸２４５を中心として回転可能である。ステージ２４０の回転制御は、制御部２５０によって行われる。

図１３の例では、まず、図１３の（ａ）に示されるように、制御部２５０は、ステージ２４０を水平状態から傾け、法線方向からのレーザ光２３０の照射により溝５０ｂを形成する。このとき、色変換部１２０の溝５０ｂ付近から発せられる光２３５の色度は、色度測定部２２０によって測定される。

次に、図１３の（ｂ）に示されるように、制御部２５０は、ステージ２４０を水平状態に戻し、法線方向からのレーザ光２３０の照射により溝５０ａを形成し、色度測定部２２０によって色変換部１２０の溝５０ａ付近から発せられる光２３５の色度が測定される。

最後に、図１３の（ｃ）に示されるように、制御部２５０は、ステージ２４０を傾け、法線方向からのレーザ光２３０の照射により溝５０ｃを形成し、色度測定部２２０によって色変換部１２０の溝５０ｃ付近から発せられる光２３５の色度が測定される。

なお、色度測定部２２０が複数設けられ、発光装置１０から発せられる光の色度は、一括して測定されてもよい。図１４は、ステージ２４０を回転させて法線方向からのレーザ照射を行う場合に色度測定部２２０が複数設けられる例を説明するための図である。なお、図１４においても図１３と同様に、１ライン分の色変換部１２０の断面が模式的に図示されている。

図１４の例では、ステージ２４０が水平状態である場合に、色変換部１２０の溝５０ａ付近、溝５０ｂ付近、および、溝５０ｃ付近のそれぞれから発せられる光２３５の色度を測定するために３つの色度測定部２２０が設けられる。また、レーザ光２３０の照射は、ミラー２３１の反射を利用して行われる。

このような構成では、ステージ２４０の回転制御により、溝５０ａ、溝５０ｂ、および、溝５０ｃを設けた後に、ステージ２４０を水平状態にして、色変換部１２０の溝５０ａ付近、溝５０ｂ付近、および、溝５０ｃ付近のそれぞれから発せられる光２３５の色度を同時に一括して測定できる利点がある。

［まとめ］
以上、実施の形態１に係る発光装置１０、および発光装置１０の製造方法（製造装置）について説明した。発光装置１０の製造方法は、色変換部１２０を幅方向の中心を通る中心線３０によって分割した場合に得られる２つの部位（第一部位１２０ａ及び１２０ｂ）のそれぞれに対して、レーザ照射を行って蛍光体含有樹脂の一部を取り除く。この結果、発光装置１０は、２つの部位のそれぞれに対して、レーザ照射によって設けられた凹部（溝５０ｂおよび溝５０ｃ）を備える。

これにより、配光特性の乱れが抑制され、かつ、色度調整された発光装置１０が実現される。

（その他の実施の形態）
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態の発光装置１０では、１つの発光素子列１１５を構成する複数のＬＥＤチップ１１０は、Ｃｈｉｐ Ｔｏ Ｃｈｉｐで直列接続される。しかしながら、図１５の断面図に示されるように、複数のＬＥＤチップ１１０は、各ＬＥＤチップ１１０のｐ側電極およびｎ側電極が、基板２０上に設けられた配線１５５にボンディングワイヤによって接続されることにより、配線１５５を介して直列接続されてもよい。

上記実施の形態では、蛍光体１３０は、黄色蛍光体であるとして説明したが、色変換部１２０には、黄色蛍光体以外に、緑色蛍光を発する緑色蛍光体、または、赤色蛍光を発する赤色蛍光体が含まれてもよい。なお、緑色蛍光体および赤色蛍光体は、白色光の演色性を高める目的で色変換部１２０に混合される。また、色変換部１２０には、黄色蛍光体の代わりに、緑色蛍光体と赤色蛍光体とが含まれ、ＬＥＤチップ１１０が発する青色光と合わせて発光装置から白色光が発せられる構成であってもよい。

また、ＬＥＤチップ１１０は、青色光以外の光を発光するＬＥＤチップであってもよい。例えば、ＬＥＤチップ１１０は、近紫外線を発するＬＥＤチップであってもよい。この場合、色変換部１２０には、三原色（赤色、緑色、青色）の光を発する各色蛍光体が含まれる。

なお、発光装置１０には、蛍光体以外の光波長変換材が用いられてもよく、例えば、波長変換材として、半導体、金属錯体、有機染料、顔料など、ある波長の光を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発する物質からなる光波長変換材が用いられてもよい。すなわち、本発明の製造方法および製造装置は、蛍光体以外の光波長変換材が用いられた発光装置にも適用可能である。

また、上記実施の形態においては、発光素子としてＬＥＤチップ１１０が用いられたが、発光素子として、半導体レーザ等の半導体発光素子、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、または無機ＥＬ等の固体発光素子が用いられてもよい。

なお、上記実施の形態において、各構成要素（例えば、制御部２５０および色度測定部２２０）は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

以上、一つまたは複数の態様に係る発光装置および発光装置の製造方法について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、および、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

１０ 発光装置
２０ 基板
３０ 中心線
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ 溝（凹部）
５１、５２、５３、５４、５５ 凹部
１１０ ＬＥＤチップ（発光素子）
１１５ 発光素子列
１２０ 色変換部（蛍光体含有樹脂）
１２０ａ 第一部位
１２０ｂ 第二部位
１３０ 蛍光体
２００ 製造装置
２１０ 照射部

Claims (13)

1. 発光装置の製造方法であって、
   前記発光装置は、
   基板と、
   前記基板上に所定方向に並んで配置された複数の発光素子からなる発光素子列と、
   前記発光素子列を前記所定方向に沿うライン状に封止する蛍光体含有樹脂とを備え、
   前記発光装置の製造方法は、
   前記蛍光体含有樹脂を幅方向の中心を通る中心線によって分割した場合に得られる２つの部位のそれぞれに対して、レーザ照射を行って前記蛍光体含有樹脂の一部を取り除く照射ステップを含む
   発光装置の製造方法。
2. 前記照射ステップにおいては、前記２つの部位のそれぞれにおいて、前記所定方向に長い形状に前記蛍光体含有樹脂の一部を取り除く、または、ドット状に前記蛍光体含有樹脂の一部を取り除く
   請求項１に記載の発光装置の製造方法。
3. 前記照射ステップにおいては、前記２つの部位にまたがるＳ字状に前記蛍光体含有樹脂の一部を取り除く
   請求項１に記載の発光装置の製造方法。
4. 前記照射ステップにおいては、前記２つの部位のそれぞれに対して前記２つの部位の表面の法線方向から前記レーザ照射を行う
   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。
5. さらに、前記２つの部位のそれぞれにおける光の色度を前記２つの部位の表面の法線方向から測定する測定ステップを含み、
   前記照射ステップでは、前記測定ステップにおいて測定される光の色度が所定の範囲内となるまで、前記レーザ照射を行う
   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。
6. 前記照射ステップにおいては、前記蛍光体含有樹脂の前記レーザ照射により取り除かれた部分の形状からなるパターンが、前記中心線に対して線対称なパターンとなるように、前記レーザ照射を行う
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
7. 前記照射ステップにおいては、前記蛍光体含有樹脂の前記レーザ照射により取り除かれた部分の形状からなるパターンが、前記所定方向において所定の長さごとに繰り返し形成されるように、前記レーザ照射を行う
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
8. 基板と、
   前記基板上に所定方向に並んで配置された複数の発光素子からなる発光素子列と、
   前記発光素子列を前記所定方向に沿うライン状に封止する蛍光体含有樹脂と、
   前記蛍光体含有樹脂を幅方向の中心を通る中心線によって分割した場合に得られる２つの部位のそれぞれにレーザ照射によって設けられた凹部とを備える
   発光装置。
9. 前記凹部は、前記所定方向に長い形状、または、ドット状である
   請求項８に記載の発光装置。
10. 前記２つの部位のそれぞれに設けられた凹部は、連結されて前記２つの部位にまたがるＳ字状に形成される
    請求項８に記載の発光装置。
11. 発光装置の製造装置であって、
    前記発光装置は、
    基板と、
    前記基板上に所定方向に並んで配置された複数の発光素子からなる発光素子列と、
    前記発光素子列を前記所定方向に沿うライン状に封止する蛍光体含有樹脂とを備え、
    前記発光装置の製造装置は、前記蛍光体含有樹脂を幅方向の中心を通る中心線によって分割した場合に得られる２つの部位のそれぞれに対して、前記２つの部位の表面の法線方向からレーザ照射を行って前記蛍光体含有樹脂の一部を取り除く照射部を備える
    発光装置の製造装置。
12. さらに、前記２つの部位のそれぞれに対し、前記２つの部位の表面の法線方向から色度測定を行う測定部を備える
    請求項１１に記載の発光装置の製造装置。
13. さらに、前記発光装置が載置される、前記所定方向に平行な軸を中心として回転可能な
    ステージを備える
    請求項１１または１２に記載の発光装置の製造装置。

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