JP5825259B2 - 光変換層の形成方法、光変換部材の製造方法及び発光装置の製造方法 - Google Patents
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Description
また、本発明は、色ムラの少ない発光装置を製造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目的とする。
また、本発明に係る発光装置の製造方法によれば、色ムラの少ない発光装置を製造することができる。
本発明に係る実施形態1は光変換部材の製造方法に係るものである。当該製造方法により作製される光変換部材100は、基板5の上に蛍光体粒子4を含有させた結合層6が形成されてなり、例えば、発光装置に用いられる。基板5は、例えば、透光性を有する基板であり、例えば、サファイア基板からなる。
以下、本発明に係る実施形態1に係る光変換部材の製造方法について工程順に説明する。
(蛍光体粒子準備工程)
図1に示すように、蛍光体粒子4を準備する。蛍光体粒子4は後に準備される発光素子13(図4参照)からの光により発光するものであればよく、その材料は限定されない。例えば、発光素子が青色発光する場合は、黄色に発光するYAG系蛍光体粒子、TAG系蛍光体粒子、ストロンチウムシリケート系蛍光体粒子等とすることで、発光装置全体として白色光を得ることができる。
次に、結合層6を準備する。ここでは、基板5上に結合層6を形成している。
結合層6は樹脂よりなり、蛍光体粒子結合工程の際に蛍光体粉体4を内部に取り込むことができ(蛍光体粉体4を含有することができ)且つ結合層硬化工程の際に硬化できるものであればよく、その材料は限定されない。結合層6の材料としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を使用することができる。結合層6の形成方法としては、ポッティング、スプレー、スピンコート等を利用することができる。塗布する際の樹脂の粘度は、蛍光体粉体4を容易に樹脂内部に取り込むために、好ましくは、5000cp以下、より好ましくは1000cp以下、より好ましくは100cp以下に設定する。また、樹脂の粘度の下限は、例えば、水より大きい粘度であればよい。
次に、蛍光体粒子4を結合層6の上方で対流させることにより、蛍光体粒子4を結合層6に結合させる(蛍光体粒子4は、結合層6との濡れ性やそれ自体の重さにより結合層6の内部に取り込まれる(充填される)。)。本明細書において、「蛍光体粒子を・・・対流させる」とは、蛍光体粒子4を風により相反する方向(図1における上下方向)に流動させることをいう。
本蛍光体粒子結合工程においては、結合層6に充填されなくなった余分な蛍光体粒子4が結合層6に堆積する程度に、蛍光体粒子4を結合層6に過剰に供給することになる。換言すると、本実施形態では、一定条件の下所定の膜厚の結合層6が本来含有できる量以上の蛍光体粒子4を供給している。その結果、比較的均一の厚さに形成された結合層4はその全域で可能な限り蛍光体粒子4が充填された状態となるので、従来の手法と比較して、膜厚方向及び平面方向において蛍光体粒子4の分布がより均一にできる。その結果、発光装置に用いられた際、色ムラをより抑制することができる。
次に、結合層6を硬化させる。例えば、従来の樹脂を用いる方法であれば、バインダーとなる樹脂と蛍光体粒子を混合してから、それを発光素子等の他の部材に塗布等して硬化するが、本実施形態では結合層6に蛍光体粒子結合を結合させてから両者を混合せずにそのまま硬化するので、よりシンプルな工程で光変換部材を形成することができる。硬化の手法は限定されないが、結合層6が熱硬化性樹脂の場合は、結合層6を過熱することにより、結合層6をその内部に含有された蛍光体粒子4と共に一体的に硬化させ、基板5、結合層6及び蛍光体粒子4からなる光変換層10とする。
本発明に係る実施形態2の発光装置は、実施の形態1で得られた光変換部材と発光素子とを用いて構成したものである。
図4に示すように、実施形態1で得られた光変換部材100と発光素子13とを組み合わせて、発光素子13からの光と、光変換部材からの光と、を混色させることができる発光装置とすることができる(発光装置形成工程)。
本発明に係る実施形態3の発光装置は、結合層6を発光素子13に直接形成することにより光変換層を発光素子と一体で構成したことを特徴としている。結合層6に蛍光体粒子4を含有させる方法は実施形態1と同様である。つまり、基板5ではなく発光素子13に結合層6を直接形成し(結合層形成工程)、結合層6に蛍光体粒子4を結合させて発光装置としている。
実施の形態1から3において結合層硬化工程の後に、さらに次の工程を実施することにより、複数層の結合層を有する光変換部材を形成することができる(図示せず)。
実施の形態1の結合層形成工程において、基板の所望の領域に結合層を形成する以外は同様にして、光変換部材を形成する。基板上に結合層を選択的に形成することにより、光変換部材を容易にパターニングすることができる。
実施の形態3の結合層形成工程において、発光素子の表面に選択的に結合層を形成する以外は同様にして発光装置を形成する。これにより、発光素子の発光面の表面に選択的に光変換層を形成することができる。
2・・・送風部
3・・・支持台
4・・・蛍光体粒子
5・・・基板
6・・・結合層
10・・・光変換層
11・・・リードフレーム
12・・・パッケージ
13・・・発光素子
14・・・ワイヤー
100・・・光変換部材
Claims (7)
- 蛍光体粒子を準備する工程と、
基体に樹脂よりなる結合層を形成する工程と、
前記蛍光体粒子を前記結合層に含有させる工程と、
前記結合層を硬化させる工程と、を有し、
前記蛍光体粒子を前記結合層に含有させる工程において、前記準備された蛍光体粒子を前記結合層の下方から吹き上げて前記結合層の上方で対流させることにより前記蛍光体粒子を前記結合層に含有させることを特徴とする光変換層の形成方法。 - 前記蛍光体粒子を前記結合層に含有させる工程において、前記結合層が含有し得る最大量の蛍光体粒子を含有させる請求項1記載の光変換層の形成方法。
- 前記蛍光体粒子を前記結合層に含有させる工程の後に、該結合層に含有されることなく前記結合層上に付着した過剰の蛍光体粒子を除去する工程を含む請求項2記載の光変換層の形成方法。
- 前記基体は基板であり、
請求項1〜3のうちのいずれか1つに記載の光変換層の形成方法により、前記基板の一方の主面に光変換層を形成することを含み、
前記基板と前記光変換層とを含む光変換部材を製造する光変換部材の製造方法。 - 前記光変換層を形成した後に、前記基板を除去することを含み、
前記光変換層を含んでなる光変換部材を製造する請求項4記載の光変換部材の製造方法。 - 請求項4又は5に記載の光変換部材の製造方法により、光変換部材を作製することと、
発光素子を準備することと、
前記発光素子と前記光変換部材とを組み合わせて発光装置とすることとを含むことを特徴とする発光装置の製造方法。 - 前記基体は発光素子であり、
請求項1〜3のうちのいずれか1つに記載の光変換層の形成方法により、前記発光素子の発光面に光変換層を形成することを含み、
前記基板と前記光変換層とを含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
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