JP6638578B2 - Manufacturing method of sheet molding and manufacturing method of light emitting device using the same - Google Patents
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Description
本発明は、シート成形体の製造方法、及びそれを用いた発光装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a sheet molding and a method for manufacturing a light emitting device using the same.
LED等の発光素子上に、蛍光体を含有する波長変換層が載置された発光装置が知られている。例えば特許文献1では、発光素子と、その上に載置され、少なくとも第1及び第2の蛍光体を含有する色変換プレートと、を有する。特許文献1の色変換プレートは、発光素子側の面に、第1の蛍光体を含む第1領域が所定の間隔で複数配置され、反対側の面に、第2の蛍光体を含む第2領域が所定の間隔で配置されており、それ以外の領域には蛍光体が含まれていない。このような色変換プレートを用いれば、各蛍光体から発せられた光が他の蛍光体に吸収されにくく、かつ、発光素子からの光を効率よく各蛍光体に到達させることができる。 A light emitting device in which a wavelength conversion layer containing a phosphor is mounted on a light emitting element such as an LED is known. For example, Patent Literature 1 includes a light-emitting element and a color conversion plate mounted on the light-emitting element and containing at least first and second phosphors. In the color conversion plate of Patent Document 1, a plurality of first regions including a first phosphor are arranged at predetermined intervals on a surface on a light emitting element side, and a second region including a second phosphor is disposed on an opposite surface. The regions are arranged at predetermined intervals, and the other regions do not contain the phosphor. When such a color conversion plate is used, light emitted from each phosphor is hardly absorbed by other phosphors, and light from a light emitting element can efficiently reach each phosphor.
上記のような色変換プレートは、例えば特許文献1に記載されるように、金型と樹脂等を用い、両面に所望の形状の凹部を有する基板を形成し、該凹部に所定の蛍光体を含有する樹脂を印刷法や滴下法で設けることで形成することができる。 As described in Patent Document 1, for example, a color conversion plate as described above uses a mold and a resin to form a substrate having a concave portion of a desired shape on both surfaces, and a predetermined phosphor is placed in the concave portion. It can be formed by providing a contained resin by a printing method or a dropping method.
しかしながら、特許文献1に記載のように、蛍光体を含有する樹脂を印刷法や滴下法で凹部に設ける場合、液状の樹脂中で蛍光体が沈降し、その沈降具合によっては、発光装置から出射される光に色むらが発生する恐れがある。 However, as described in Patent Literature 1, when a resin containing a phosphor is provided in a recess by a printing method or a dropping method, the phosphor precipitates in a liquid resin, and depending on the degree of the precipitation, the phosphor is emitted from a light emitting device. There is a possibility that color unevenness may occur in the emitted light.
そこで、本発明の実施形態は、蛍光体が略均一に含有された所望の形状の蛍光体含有領域を有するシート成形体を、簡便に形成することを目的とする。さらに、前記シート成形体を用い、色むらの少ない発光装置を製造することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to easily form a sheet molded body having a phosphor-containing region of a desired shape containing a phosphor substantially uniformly. Still another object of the present invention is to manufacture a light-emitting device with less color unevenness by using the sheet molded body.
本発明の実施形態に係るシート成形体の製造方法は、樹脂に蛍光体が略均一に含有された半硬化状態の第1シートを、複数の貫通孔又は凹部を有する金型で型抜きし、それぞれ離間した複数の小片を形成する工程と、前記複数の小片を硬化する工程と、硬化した前記複数の小片の表面の一部を、少なくとも樹脂からなる半硬化状態の第2シートで被覆する工程と、前記第2シートを硬化し、シート成形体を形成する工程と、を備える。 In the method for manufacturing a sheet molded body according to the embodiment of the present invention, the first sheet in a semi-cured state in which the phosphor is substantially uniformly contained in the resin is die-cut with a mold having a plurality of through holes or concave portions, A step of forming a plurality of small pieces separated from each other; a step of curing the plurality of small pieces; and a step of covering a part of the surface of the plurality of hardened small pieces with a second sheet in a semi-cured state made of at least resin. And curing the second sheet to form a sheet molded body.
本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法は、前記シート成形体上に、一対の電極を有する第1主面とその反対側の第2主面とを有する発光素子を、前記小片上に前記第2主面が配置されるように載置する工程と、前記発光素子の前記第1主面の一部及び側面と、前記シート成形体の上面と、を被覆するように光反射性部材を形成する工程と、を含む。 The method for manufacturing a light-emitting device according to an embodiment of the present invention includes, on the sheet compact, a light-emitting element having a first main surface having a pair of electrodes and a second main surface opposite thereto on the small piece. Placing the second main surface so as to be disposed, and a light reflecting member so as to cover a part and a side surface of the first main surface of the light emitting element and an upper surface of the sheet molded body. And forming a.
さらに、本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法は、前記シート成形体を、一対の電極を有する第1主面とその反対側の第2主面とを有し、基体上に前記第1主面側が配置されるように載置された発光素子上に、前記小片が前記発光素子上に配置されるように載置する工程と、前記発光素子の前記第1主面の一部及び側面と、前記シート成形体の下面及び側面と、を被覆するように光反射性部材を形成する工程と、を含む。 Further, in the method for manufacturing a light emitting device according to the embodiment of the present invention, the sheet molded body may include a first main surface having a pair of electrodes and a second main surface opposite to the first main surface. A step of placing the small pieces on the light emitting element placed so that the first main surface side is disposed, such that the small pieces are disposed on the light emitting element; and a part of the first main surface of the light emitting element and Forming a light-reflecting member so as to cover the side surface and the lower surface and the side surface of the sheet molded body.
本発明の実施形態に係る製造方法によれば、蛍光体が略均一に含有された所望の形状の蛍光体含有領域を有するシート成形体を、簡便に形成することができる。さらに、前記シート成形体を用い、色むらの少ない発光装置を製造することができる。 According to the manufacturing method according to the embodiment of the present invention, it is possible to easily form a sheet molded body having a phosphor-containing region of a desired shape containing a phosphor substantially uniformly. Furthermore, a light emitting device with less color unevenness can be manufactured using the sheet molded body.
以下、本発明の実施形態について適宜図面を参照して説明する。ただし、以下に説明するシート成形体及び発光装置の製造方法、構成は、実施形態の技術的思想を具現化するためのものであって、以下に限定されるものではない。特に、構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定するものではない。また、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。以下に記載される実施形態は、各構成等を適宜組み合わせて適用できる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. However, the manufacturing method and configuration of the sheet molded body and the light emitting device described below are for embodying the technical idea of the embodiment, and are not limited to the following. In particular, dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified. In addition, the size, positional relationship, and the like of members illustrated in each drawing may be exaggerated for clarity of description. The embodiments described below can be applied by appropriately combining the configurations and the like.
<実施形態1>
(シート成形体の製造方法)
実施形態1に係るシート成形体の製造方法は、樹脂に蛍光体が略均一に含有された半硬化状態の第1シートを、複数の貫通孔又は凹部を有する金型で型抜きし、それぞれ離間した複数の小片を形成する小片形成工程と、複数の小片を硬化する小片硬化工程と、硬化した複数の小片の表面の一部を、少なくとも樹脂からなる半硬化状態の第2シートで被覆する小片被覆工程と、第2シートを硬化し、シート成形体を形成する第2シート硬化工程と、を有する。シート成形体は、適宜、複数の小片間の硬化された第2シートを切断することで、個片化してもよい。なお、シート成形体は、発光装置において発光素子上に載置され、発光素子の光を所望の光に波長変換する波長変換層の役割を果たすものである。
以下、実施形態1に係るシート成形体100の製造方法の各工程について詳細に説明する。
<First embodiment>
(Production method of sheet molding)
In the method for manufacturing a sheet molded body according to the first embodiment, the first sheet in a semi-cured state in which the phosphor is substantially uniformly contained in the resin is die-cut with a mold having a plurality of through holes or concave portions, and is separated from each other. Forming a plurality of small pieces, hardening the plurality of small pieces, and covering a part of the surface of the hardened plurality of small pieces with a second sheet of at least a resin in a semi-cured state. The method includes a coating step and a second sheet curing step of curing the second sheet to form a sheet molded body. The sheet molded body may be divided into individual pieces by appropriately cutting the cured second sheet between a plurality of small pieces. In addition, the sheet molded body is placed on the light emitting element in the light emitting device, and plays a role of a wavelength conversion layer that converts the light of the light emitting element into desired light.
Hereinafter, each step of the method for manufacturing the sheet molded
(小片形成工程)
図1A〜図1Dは、実施形態1に係るシート成形体の製造方法において、小片形成工程を示す概略断面図である。小片形成工程では、第1シートを金型で型抜きすることで、それぞれ離間した複数の小片を形成する。
(Small piece forming process)
1A to 1D are schematic sectional views showing a small piece forming step in the method for manufacturing a sheet molded body according to the first embodiment. In the small piece forming step, the first sheet is die-cut with a die to form a plurality of small pieces that are separated from each other.
小片形成工程では、まず、第1シート10と、第1シート10を型抜きするための金型30と、を準備する。第1シート10は、透光性であり、母材である樹脂中に蛍光体が略均一に含有された半硬化状態の蛍光体シートである。なお、蛍光体が略均一に含有された状態とは、母材である樹脂中に蛍光体が略均一な濃度で含有されている状態のことを指す。また、第1シート10における半硬化状態とは、金型等で型抜きが可能な状態のことを指し、例えば第1シート10に用いられる樹脂の本硬化状態における半分程度の硬さであることが好ましく、例えば、シリコーン樹脂を用いる場合は、ショアD硬度10〜30、又はショアA硬度10〜30であると好ましい。このように半硬化状態の第1シート10を用いることで、比較的硬度が高い状態のものを用いる場合に比べて、金型による型抜きを容易に行うことができる。
第1シートは、複数の異なる蛍光体を含有していてもよいし、樹脂と蛍光体以外にも、例えば拡散剤や着色料等を含有していてもよい。第1シート10は、例えばフィルム等の基体上に載置しておくことが好ましい。
In the small piece forming step, first, the
The first sheet may contain a plurality of different phosphors, or may contain, for example, a diffusing agent, a colorant, or the like in addition to the resin and the phosphor. The
金型30は、図1A及び図1Bに示されるように、第1シート10を型抜き可能な貫通孔又は凹部31を複数有する。なお、凹部31を有する金型30を用いる場合、凹部31の高さ(深さは、準備する第1シート10の厚さよりも小さいものを用いることが好ましい。これにより、第1シート10を凹部31の形状に型抜きすることが可能である。
実施形態1では、半円球状の凹部31を複数有する金型を用いる。貫通孔又は凹部31が先細り形状であると、型抜きした小片が金型から外れやすいため好ましい。凹部31の形状は半円球に限らず、三角柱、四角柱等の多角柱や、三角錐、四角錐等の多角錐、円柱、円錐、半楕円球、半円柱等、形成したい小片の形状によって適宜選択することができる。同様に、貫通孔の形状も、側面を垂直面、傾斜面、曲面、凹凸面等、形成したい小片の形状によって適宜選択することができる。なお、小片の形状は、そのシート成形体を用いる発光装置の発光素子の平面形状等によって適宜選択することが好ましく、詳細については後述する。
また、金型30は、貫通孔又は凹部31の内側面が摩擦の小さいもの、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等で加工されたものであると、型抜きした小片が金型から外れやすいため好ましい。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
In the first embodiment, a mold having a plurality of semicircular
Also, if the inner surface of the through-hole or the
ここで、本明細書では“金型”という文言を使用しているが、その材質は金属に限らず、構造も第1シートを型抜き可能であれば特に限定されない。特に、第1シートを加熱しながら型抜きすると、第1シートが変形しやすく容易に型抜きができることから、加熱しつつ型抜きが可能な金型を好適に用いることができる。 Here, although the term "mold" is used in this specification, the material is not limited to metal, and the structure is not particularly limited as long as the first sheet can be die-cut. In particular, when the mold is released while the first sheet is heated, the first sheet is easily deformed and the mold can be easily removed. Therefore, a mold that can be released while heating can be preferably used.
次に、図1Aに示されるように、金型30の貫通孔又は凹部31と対向するように、第1シート10をセットする。そして、図1Bに示されるように、金型30を下降させて第1シート10を型抜きする。そして、金型30を上昇させることで、図1Cに示されるように、複数の小片40を得ることができる。このように、凹部31を有する金型30で半硬化状態の第1シート10を型抜きすることで、貫通孔を有する金型を用いたり、比較的硬度が高い第1シートを用いたりする場合に比べて、上部まで所望の形状の小片を容易に形成することができる。
Next, as shown in FIG. 1A, the
小片形成工程で形成された複数の小片40は、その樹脂中に蛍光体が略均一な濃度で含有されている。また、図1C及び図1Dに示されるように、実施形態1で形成された複数の小片40は半円球であり、それぞれ離間して設けられている。離間距離は、後の個片化工程においてシート成形体を切断する場合に、ダイシングのブレードが小片に接触しない程度、すなわち、少なくとも用いるブレードの幅よりも大きいことが好ましい。なお、小片の厚み(高さ)は、10μm以上、より好ましくは50μm以上であることが好ましい。これにより、小片がシート成形体として発光素子上に設けられた時に、発光素子の光を波長変換することが可能である。また、小片40の厚み(高さ)は、500μm以下、より好ましくは200μm以下であることが好ましい。これにより、後の小片被覆工程において、第2シートが複数の小片間を隙間なく被覆しやすくなる。また、複数の小片40の間隔は、200μm以上、より好ましくは1000μm以上であることが好ましい。これにより、後の個片化工程において、複数の小片間の第2シートを切断しやすく、側面から小片が露出しないシート成形体を形成することが可能である。
The plurality of
以上のように、蛍光体が略均一に含有された半硬化状態の第1シート10を用いることで、例えば射出成形、印刷法、滴下法等のように蛍光体を含有する液状の樹脂を用いる場合に比べて、蛍光体の沈降や偏りを抑制することができ、蛍光体が略均一に含有された複数の小片40を形成することができる。さらに、半硬化状態の第1シート10を用いることで、比較的硬度が高い状態のものを用いる場合に比べて、金型30による型抜きが容易である。特に、貫通孔でなく凹部31を有する金型30を用いて半硬化状態の第1シート10を型抜きすれば、貫通孔を有する金型30を用いる場合と比べて、上部まで所望の形状の小片40を形成することが可能であるため好ましい。
As described above, by using the
なお、複数の小片を射出成形等で形成すると、金型のランナーにより、複数の小片はその一部同士が連結部で繋がった一体のものとして形成される。このように、複数の小片が連結部で繋がっていることで、後にシート成形体を個片化したときに、切断面に蛍光体を含有する連結部が露出してしまう。しかし、発光装置に求められる光によっては、シート成形体の側面に蛍光体を含有する連結部が露出していない方が好ましい場合もある。また、蛍光体によっては水分に弱いものもあり、第1シートにそのような水分に弱い蛍光体が含有されている場合は、ダイシング時の水分により蛍光体が劣化する恐れがある。したがって、前述のような場合は、連結部を除去する工程を行う必要がある。しかしながら、実施形態1のように、半硬化状態の第1シート10を金型で型抜きすることで、連結部を除去する工程を行うことなく、それぞれ離間した複数の小片40を簡便に形成することが可能である。
When a plurality of small pieces are formed by injection molding or the like, the plurality of small pieces are formed as an integral body in which some of the small pieces are connected by a connecting portion by a mold runner. As described above, since the plurality of small pieces are connected by the connecting portion, the connecting portion containing the phosphor is exposed on the cut surface when the sheet molded body is divided into individual pieces later. However, depending on the light required of the light emitting device, it may be preferable that the connecting portion containing the phosphor is not exposed on the side surface of the sheet molded body. Further, some phosphors are weak to moisture. If the first sheet contains such a weak phosphor, moisture during dicing may deteriorate the phosphor. Therefore, in the case described above, it is necessary to perform a step of removing the connecting portion. However, as in the first embodiment, the semi-cured
特に、実施形態1において、金型30と第1シート10の間にフィルムを挟んで第1シートを型抜きすることで、それぞれ離間した複数の小片40をより形成しやすくなる。フィルムは、第1シート10の上下いずれか一方又は両方に配置することができ、上下両方に配置することが好ましい。なお、実施形態1では、連結部が形成された場合、連結部を除去し、それぞれ離間した複数の小片を形成する。
In particular, in the first embodiment, by punching out the first sheet with the film interposed between the
(小片硬化工程)
次に、小片硬化工程において複数の小片40を硬化する。例えば、オーブン、リフロー等を用い、120℃〜170℃で15分間〜4時間加熱することができる。硬化は、小片40の変形を防ぐために、小片40の下面が水平となる状態で実施することが好ましい。
(Small piece curing process)
Next, the plurality of
(小片被覆工程)
図2A及び図2Bは、実施形態1に係るシート成形体の製造方法において、小片被覆工程を示す概略断面図である。小片被覆工程では、硬化した複数の小片を第2シートで被覆する。
小片被覆工程では、まず、複数の小片40を被覆するための第2シート20を準備する。第2シート20は、少なくとも樹脂からなる半硬化状態のシートである。なお、第2シート20における半硬化状態とは、第2シート20を複数の小片40上に配置したときに、小片に沿って変形し、複数の小片の表面の一部を被覆可能な状態のことを指す。したがって、複数の小片40の高さや間隔にもよるが、第2シート20は、用いられる樹脂の本硬化状態の半分程度の硬さであることが好ましく、例えば、シリコーン樹脂を用いる場合は、ショアD硬度10〜30、又はショアA硬度10〜30であることが好ましい。
(Small piece coating process)
2A and 2B are schematic cross-sectional views illustrating a small-piece covering step in the method for manufacturing a sheet molded body according to the first embodiment. In the small piece covering step, the plurality of cured small pieces are covered with the second sheet.
In the small piece covering step, first, the
準備する第2シート20は、透光性を有していても、光反射性を有していてもよく、シート成形体が用いられる発光装置の所望の光によって、適宜選択することができる。例えば、第2シート20としては、樹脂のみからなる透光性のシート(以降、クリアシートと記載する)、樹脂中に蛍光体が含有された蛍光体シート、樹脂中に光反射性材料が含有された反射シート等が挙げられる。なお、第2シート20は、樹脂中に、蛍光体、光反射性材料以外にも、例えば拡散剤や着色料を含有していてもよい。
The prepared
第2シート20としてクリアシートを用いると、蛍光体が略均一に含有された小片が、蛍光体を含まない透光性の樹脂で被覆されたシート成形体を形成することができる。このような構成のシート成形体は、熱や水分等から蛍光体を保護することが可能である。また、発光素子上に載置することで、発光素子の光の一部を蛍光体によって波長変換させることなく出射させることが可能なので、蛍光体による光吸収を低減でき、光の取り出しを向上させることができる。また、第2シート20として蛍光体シートを用いれば、蛍光体が略均一に含有された小片が、蛍光体を含む透光性の樹脂で被覆されたシート成形体を形成することができる。例えば、第1シート10に含まれる蛍光体の発光色を吸収しない蛍光体を含む第2シート20を用いてシート成形体を形成し、発光素子上に載置することで、蛍光体による光吸収を抑制可能な発光効率の高い発光装置を形成することが可能である。さらに、樹脂中に蛍光体が略均一に含有された蛍光体シートを用いることで、色むらの少ない発光装置とすることができる。また、第2シート20として反射シートを用いれば、蛍光体が略均一に含有された小片が、光反射性の樹脂で被覆されたシート成形体を形成することができる。このようなシート成形体は、複数の小片の表面を被覆する第2シートの一部を除去して小片を露出させ、発光素子上に載置することで、見切り性のよい(すなわち、発光装置において発光部とそれを囲む光反射性の部材との境界が比較的明瞭である)発光装置を形成することができる。なお、実施形態1では、第2シート20として蛍光体を含まないクリアシートを用いる。
When a clear sheet is used as the
準備する第2シート20の厚みは、複数の小片40の厚み(高さ)や配置間隔にもよるが、少なくとも複数の小片40よりも厚いことが好ましい。これにより、第2シート20が複数の小片40の表面の一部を被覆し、且つ、上面が略平面となるように第2シート20を設けることができる。実施形態1では、例えば、50μm〜200μmの第2シート20を準備することができる。
The thickness of the prepared
次に、図2Aに示されるように、準備した第2シート20を、硬化された複数の小片40上に載置する。そして、適宜第2シート20を上から押して圧力を加えることで、半硬化状態の第2シート20を複数の小片40に沿って変形させ、図2Bに示されるように複数の小片40の表面の一部を被覆させる。第2シート20は半硬化状態のため、複数の小片40上に載置したのち放置することで、自重によって複数の小片40の表面の一部を被覆するように変形させることも可能であるが、圧力を加えることで、より確実に複数の小片40の表面の一部を第2シート20で被覆させることができる。なお、第2シート20を押圧する部材の押圧面の形状を変更することで、第2シート20の上面を所望の形状にすることができる。例えば、平坦な押圧面を有する部材で第2シート20を押圧すると、図2Bに示されるように、第2シート20の上面を略平坦にすることができる。なお、押圧力は、最終的に第2シートをどれくらいの厚みに形成したいかによって適宜調整することができる。
Next, as shown in FIG. 2A, the prepared
ここで、表面の一部とは、複数の小片40の基体側の面(図2A及び図2Bでは下面)以外の面のことを指す。したがって、実施形態1のように複数の小片40の形状が半円球である場合は、小片の曲面が、表面の一部として第2シート20で被覆される。また、複数の小片が四角柱である場合は、その上面及び側面が、表面の一部として第2シートで被覆される。
Here, a part of the surface refers to a surface other than the surface of the plurality of
このとき、第2シート20を加熱しながら押すことで、第2シート20がより変形しやすく、複数の小片40間が隙間なく被覆されやすい。さらに、加熱することで、複数の小片40と第2シート20が接着しやすくなるため好ましい。このように加熱しながら圧力を加えることが可能なものとしては、金型等が好適に挙げられる。例えば、実施形態1では、複数の小片40上に載置した第2シート20を40℃〜60℃程度で加熱しながら1kPa〜5kPaで押圧することができる。
At this time, by pressing the
このように、半硬化状態の第2シート20を用いることで、簡便に小片40の表面を樹脂で被覆させることができる。また、射出成形等によって複数の小片を樹脂で被覆する場合、金型内に樹脂が十分に充填されないと、シート成形体の厚みがシートの中央と端部で異なったり、全体的に薄くなって小片の表面を被覆できなかったりすることがある。しかしながら、半硬化状態の第2シート20を用いることで、複数の小片40をより確実に被覆することが可能である。また、樹脂中に略均一に蛍光体を含有する半硬化状態の第2シート20を用いれば、射出成形等で蛍光体を含む液状の樹脂を用いる場合に比べて、小片40を被覆する樹脂中に蛍光体を略均一に含有させることができ、当該シート成形体を発光素子上に載置すれば、色むらの少ない発光装置を形成することができる。
By using the semi-cured
(第2シート硬化工程)
次に、第2シート硬化工程で、複数の小片40の表面の一部を被覆した第2シート20を硬化することで、シート成形体100を形成することができる。例えば、オーブン等のような一定温度を一定時間保持できる方法で150℃で4時間加熱することができる。硬化は、小片40及び第2シート20が水平となる状態で実施することが好ましい。これにより、厚みの略均一なシート成形体を形成することができる。実施形態1では、図3に示されるように、蛍光体を略均一に含有する半円球の小片40が、その平面(図3では下面)を除く面を、蛍光体を含まない透光性の樹脂(第2シート20)で被覆されたシート成形体100を形成することができる。
(Second sheet curing step)
Next, in the second sheet curing step, the sheet molded
(個片化工程)
なお、第2シート硬化工程の後に、図3に示される複数の小片40を有するシート成形体100を、所望の大きさ、形状に個片化する個片化工程を有していてもよい。図4は、実施形態1に係るシート成形体の製造方法において、個片化工程を示す概略断面図である。個片化工程では、少なくとも1つの小片40が含まれるように、シート成形体100の複数の小片40間の硬化された第2シート20を切断する。これにより、所望の大きさ、形状のシート成形体100aを得ることができる。実施形態1では、図4に示されるように、1つの小片40を含むシート成形体100aを形成することができる。
(Individualization process)
In addition, after the 2nd sheet hardening process, you may have the individualization process of individualizing the sheet molded
このように、実施形態1では、複数の小片40間の第2シート20を切断するので、側面に蛍光体を含有する樹脂(小片40)が露出しないシート成形体100aを形成することができる。また、切断面に小片が露出しないので、小片40が水分に弱い蛍光体を含んでいたとしても、ダイシング時の水分によって蛍光体が劣化することがない。したがって、所望の蛍光体を用いて材料の劣化なくシート成形体100aを形成することができる。なお、基体は、個片化工程の前に除去しておくことが好ましい。
As described above, in the first embodiment, since the
以上のように、実施形態1に係る製造方法によれば、蛍光体が略均一に含有された所望の形状の蛍光体含有領域(小片)を有するシート成形体を、簡便に形成することができる。より詳細には、蛍光体が略均一に含有された第1シート10を用いることで、例えば射出成形や印刷法、滴下法のように蛍光体を含有する液状の樹脂を用いる場合に比べ、蛍光体の沈降を抑制することができ、蛍光体が略均一に含有された複数の小片40を形成することができる。さらに、半硬化状態の第1シート10を用いることで、金型30による型抜きが可能であり、所望の形状の小片40を簡便に形成することができる。また、第1シート10を金型30で型抜きすることで、連結部を除去する工程等を行うことなく、複数の小片40同士を離間して形成することが可能であり、個片化工程において小片を切断せずにシート成形体100を個片化することができる。したがって、所望の蛍光体を含有した第1シート10を用いて簡便にシート成形体100,100aを形成することができる。また、半硬化状態の第2シート20を用いることで、金型等を用いることなく、コストを抑えて複数の小片40の表面の一部を樹脂で被覆することができる。
As described above, according to the manufacturing method of the first embodiment, a sheet molded body having a phosphor-containing region (small piece) having a desired shape and containing phosphors substantially uniformly can be easily formed. . More specifically, by using the
<実施形態2>
(シート成形体の製造方法)
実施形態2に係るシート成形体200の製造方法は、用いる第1シート及び第2シートの形態が実施形態1と異なっており、実施形態1で示した製造方法の工程に加えて、第2シート一部除去工程を有する。その他の製造方法については、実施形態1と略同様とすることができるため、詳細な説明は省略する。
<
(Production method of sheet molding)
The manufacturing method of the sheet molded
図5Aは、実施形態2に係るシート成形体の製造方法において、小片形成工程を示す概略断面図である。図5Bは、実施形態2に係るシート成形体の製造方法において、第2シート一部除去工程を示す概略断面図である。図5Cは、実施形態2に係る製造方法で製造されたシート成形体の概略断面図である。
実施形態2では、図5Aに示されるように、2層に積層された半硬化状態の第1シート10aを準備する。なお、第1シート10aは、透光性を有し、積層されるシートのうち少なくとも1層が、樹脂中に蛍光体が略均一に含有されたものであれば、蛍光体を含まない層が積層されていてもよいし、シートが3層以上積層されていてもよい。実施形態2では、樹脂に蛍光体が略均一に含有された蛍光体シートX上に、蛍光体を含まない樹脂からなるクリアシートYが積層された第1シート10aを準備する。
FIG. 5A is a schematic cross-sectional view showing a small piece forming step in the method for manufacturing a sheet molded body according to
In the second embodiment, as shown in FIG. 5A, a
そして、実施形態1と同様に、準備した金型30で第1シート10aを型抜きして複数の小片40aを形成し、硬化する。実施形態2では、半円球であり、下面側(平面側)に蛍光体が略均一に含有された樹脂(蛍光体シートX)を有し、上面側に蛍光体を含まない樹脂(クリアシートY)を有する複数の小片40aが形成される。なお、半硬化状態の蛍光体シートXとクリアシートYの硬度を適宜調整することで、型抜きによって蛍光体シートXとクリアシートYの境界が歪んだり変形したりすることを抑制することが可能であり、図5Bに示されるようにシート同士の境目を略平面に維持したまま小片40aを形成することが可能である。また、図5A及び図5Bに示される金型30の貫通孔又は凹部31、及び複数の小片40aは半円球であるが、これに限定されず、適宜選択することができる。
Then, similarly to the first embodiment, the
次に、実施形態2では、小片被覆工程において、第2シート20aとして半硬化状態の反射シートを用いる。そして、第2シート20aである反射シートを複数の小片40a上に載置して押圧して変形させ、複数の小片40aの表面の一部を被覆させて硬化する。ここで、実施形態2では、第2シート一部除去工程において、複数の小片40aを被覆する硬化された第2シート20aの一部を、研削等で除去する。実施形態2では、図5Bの破線で示されるように、第2シート20a及び複数の小片40aの蛍光体を含まない樹脂(クリアシートY)の一部を除去する。これにより、図5Cに示されるように、光反射性の樹脂(第2シート20a)の上面及び下面から小片40aが露出したシート成形体200を形成することができる。より詳細には、実施形態2では、半円球の上部が除去された形状(すなわち、側面が曲面の略円錐台)であって、上面側が蛍光体を含まない樹脂(クリアシートY)からなり、下面側が蛍光体が略均一に含有された樹脂(蛍光体シートX)からなる小片40aを有し、その側面が光反射性の樹脂(第2シート20a)で被覆されたシート成形体200を形成することができる。
なお、複数の小片40aに対応する位置に貫通孔を有する第2シートを準備し、貫通孔内に小片40aが位置するように第2シートを設けることで、第2シート一部除去工程を省略することが可能である。また、より硬度が低く、複数の小片40aの厚み(高さ)よりも薄い第2シートを準備し、複数の小片40a上に載置することで、複数の小片40aによって第2シートを突き破らせて小片40aの上面の一部を露出させ、第2シート一部除去工程を省略することも可能である。
Next, in the second embodiment, in the small piece covering step, a semi-cured reflecting sheet is used as the
Note that a second sheet having a through-hole at a position corresponding to the plurality of
その後、実施形態1と同様に、シート成形体200を複数の小片40a間で切断することで、所望の大きさ、形状に個片化してもよい。個片化工程を行う場合は、個片化前に基体を除去しておくことが好ましい。
After that, similarly to the first embodiment, the sheet molded
以上のように、蛍光体シートX上にクリアシートYが積層された第1シート10aを用いることで、蛍光体が略均一に含有された樹脂上に、蛍光体を含まない樹脂が積層されたシート成形体200を形成することができる。したがって、前述した除去において蛍光体シートXが研削されることを防ぎ、蛍光体を外部からの水分や熱から保護することができる。
また、第2シート20aとして反射シートを用い、小片が露出するように第2シート20aの表面の一部を除去することで、平面視において小片40aが光反射性の樹脂(第2シート20a)で囲まれたシート成形体200を形成することができる。このようなシート成形体200を発光素子上に載置することで、見切り性のよい発光装置を形成することができる。
As described above, by using the
Further, by using a reflection sheet as the
さらに、実施形態2の製造方法では、第2シート一部除去工程において、第2シート20aの一部及び複数の小片40aの蛍光体を含まない樹脂(クリアシートY)の一部のみを除去する。また、個片化工程において、複数の小片40a間の第2シート20aを切断する。したがって、研削面及び切断面に、蛍光体を含有する樹脂(蛍光体シートX)が露出しないので、蛍光体シートXが水分に弱い蛍光体を含んでいたとしても、ダイシング時の水分によって蛍光体が劣化することがない。したがって、所望の蛍光体を用いて材料の劣化なくシート成形体200を形成することができる。
Further, in the manufacturing method according to the second embodiment, in the second sheet partial removing step, only a part of the resin (clear sheet Y) that does not include the phosphor of the
なお、実施形態2において、蛍光体が略均一に含有された1層のシートからなる第1シート、又はそれぞれ異なる蛍光体を含むシートが2層以上積層された第1シートを準備し、型抜きして複数の小片を形成してもよく、シート成形体が用いられる発光装置の所望の光によって適宜選択することができる。 In the second embodiment, a first sheet composed of a single-layer sheet containing a phosphor substantially uniformly or a first sheet in which two or more layers each containing a different phosphor are laminated is prepared and die-cut. A plurality of small pieces may be formed, and can be appropriately selected according to desired light of a light emitting device using a sheet molded body.
<実施形態3>
(発光装置の製造方法)
実施形態3では、実施形態1及び2で形成したシート成形体を用い、発光装置を製造する。実施形態3の発光装置の製造方法では、図3に示される個片化前のシート成形体100上に、一対の電極を有する第1主面51とその反対側の第2主面52とを有する発光素子50を、第2主面52がシート成形体100の小片40上に配置されるように載置する発光素子載置工程と、発光素子50の第1主面51の一部及び側面と、シート成形体の上面と、を被覆するように、光反射性部材60を形成する光反射性部材形成工程と、を含む。また、光反射性部材60を形成した後、複数の発光素子50間の光反射性部材60及びシート成形体100の複数の小片40間の第2シート20を切断する個片化工程を含んでいてもよい。
以下、実施形態3に係る発光装置の製造方法の各工程について詳細に説明する。
<Embodiment 3>
(Method of manufacturing light emitting device)
In the third embodiment, a light emitting device is manufactured using the sheet molded bodies formed in the first and second embodiments. In the method for manufacturing a light emitting device according to the third embodiment, the first
Hereinafter, each step of the method for manufacturing the light emitting device according to the third embodiment will be described in detail.
(発光素子載置工程)
図6は、実施形態3に係る発光装置の製造方法において、発光素子載置工程を示す概略断面図である。発光素子載置工程では、図6の右端に図示されるように、シート成形体上に発光素子を載置し、左の3つに図示されるように発光素子をシート成形体に固定する。
発光素子載置工程では、まず、発光素子50を準備する。準備する発光素子50は1つであっても複数であってもよく、実施形態3では、複数の発光素子50を準備する。準備する発光素子50は、第1主面51と、その反対側の第2主面52と、第1主面51と第2主面52を接続する側面と、を有し、第1主面51に一対の電極を有する。
(Light emitting element mounting process)
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a light emitting element mounting step in the method for manufacturing a light emitting device according to the third embodiment. In the light emitting element mounting step, the light emitting elements are mounted on the sheet molded body as shown in the right end of FIG. 6, and the light emitting elements are fixed to the sheet molded body as shown in the left three figures.
In the light emitting element mounting step, first, the
また、発光素子50を載置するためのシート成形体100を準備する。実施形態3では、図3に示される複数の小片40を有するシート成形体100を用い、小片40が露出する面が上向きになるように配置しておく。ここで、準備するシート成形体100の小片40の形状は、発光素子50の平面形状(シート成形体と接する側の面の形状)によって適宜選択することが好ましい。例えば、発光素子50の平面形状が、その中心から外縁までの距離が略等しい(例えば円形等)又は中心から外縁までの距離の差が比較的少ない形状(例えば正方形、正六角形等の正多角形等)である場合は、小片40の形状が半円球であることが好ましい。その他、例えば発光素子の平面形状が矩形や楕円形である場合は、小片の形状は半楕円球であることが好ましい。このように小片40の形状を選択することで、発光素子50からの出射光が略均一に波長変換されやすくなる。
なお、図6に示されるように、シート成形体100上には、発光素子50を固定するための接着材Zを配置しておくことが好ましい。接着材Zは、例えば透光性の樹脂を用いることができ、滴下法、描画法、印刷法等の所望の方法で適宜配置することができる。
Further, a sheet molded
In addition, as shown in FIG. 6, it is preferable that an adhesive Z for fixing the
次に、接着材Zが配置されたシート成形体100上に、準備した発光素子50を載置する。ここで、発光素子50は、小片40上に第2主面52が配置されるように、シート成形体100上に載置される。実施形態3では、図6に示されるように、複数の発光素子50が、それぞれ複数の小片40上に配置されるように、シート成形体100上に載置される。なお、複数の小片に跨るように1つの発光素子を載置してもよいし、1つの小片上に複数の発光素子を載置してもよく、発光装置に求められる光によって適宜選択することができる。
その後、接着材Zを硬化することで、シート成形体100上に発光素子50を固定することができる。
Next, the prepared
After that, by curing the adhesive material Z, the
(光反射性部材形成工程)
図7は、実施形態3に係る発光装置の製造方法において、光反射性部材形成工程を示す概略断面図である。実施形態3では、発光素子載置工程の後、発光素子50の第1主面51の一部及び側面と、シート成形体100の上面(発光素子50側の面)と、を被覆するように、射出成形、圧縮成形、トランスファ成形、印刷法等で光反射性部材60を形成する。実施形態3では、図7に示されるように、発光素子50の第1主面51の一対の電極の一部を除く面、発光素子50の側面を被覆する接着材Z、及びシート成形体100の上面、を被覆するように光反射性部材60を形成し、硬化する。なお、光反射性部材60が発光素子50の一対の電極を被覆するように設けられた場合は、一対の電極の一部がそれぞれ露出するように、研削等で光反射性部材60の一部を除去する。
(Light reflective member forming step)
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a light reflecting member forming step in the method for manufacturing a light emitting device according to the third embodiment. In the third embodiment, after the light emitting element mounting step, a part and the side surface of the first
(個片化工程)
図8は、実施形態3に係る発光装置の製造方法において、個片化工程を示す概略断面図である。実施形態3では、光反射性部材を形成した後、複数の発光素子50間の光反射性部材60及びシート成形体100の複数の小片間(第2シート20)をダイシング、スクライブ等で切断する。このように切断することで、発光装置1000Aを形成することができる。
実施形態3では、図8に示されるように、発光装置1000に1つの発光素子50及び1つの小片40が含まれるように、光反射性部材60及びシート成形体100を切断する。しかし、これに限らず、発光装置が複数の発光素子を有するように光反射性部材及びシート成形体を切断してもよいし、発光装置が複数の小片を有するように光反射性部材及びシート成形体を切断してもよい。
(Individualization process)
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view illustrating an individualization step in the method for manufacturing a light emitting device according to the third embodiment. In the third embodiment, after the light reflecting member is formed, the
In the third embodiment, as shown in FIG. 8, the light
(発光装置1000A、1000Bの構成)
図9Aは、実施形態1で形成したシート成形体100を用いて、実施形態3に係る製造方法で製造された発光装置1000Aの概略断面図である。図9Bは、実施形態1で形成したシート成形体100を用いて、実施形態3に係る製造方法で製造された別の発光装置1000Bの概略断面図である。発光装置1000Aは、一対の電極を有する第1主面51と、その反対側の第2主面52と、第1主面5と第2主面52を接続する側面と、を有する発光素子50と、発光素子50の第1主面51の一部及び側面を被覆する光反射性部材60と、発光素子50の第2主面52及び光反射性部材60上に設けられるシート成形体100と、を有する。
(Configuration of
FIG. 9A is a schematic cross-sectional view of a
発光装置1000Aの光反射性部材60は、発光素子50の第1主面51の一対の電極の一部及びシート成形体100の上面及び側面を露出するように、発光素子50及びシート成形体100を被覆している。
シート成形体100は、蛍光体が略均一に含有された樹脂からなる半円球の小片40が、蛍光体を含まない透光性の樹脂(第2シート20)で被覆されており、小片40の平面は、蛍光体を含まない透光性の樹脂(第2シート20)から露出している。発光装置1000Aのシート成形体100は、小片40が透光性の樹脂(第2シート20)から露出する面側が、発光素子50及び光反射性部材60と対向するように、且つ、発光素子50の第2主面52上に小片40が配置されるように設けられている。
The light-
In the sheet molded
なお、発光装置1000Aは、シート成形体100と発光素子50とを接着する透光性の接着材Zを有している。接着材Zは、例えば、図9Aに示されるように、発光素子50の側面、シート成形体100の発光素子50側の面(図9Aでは下面)の一部、及び発光素子50とシート成形体100の間に設けられる。発光素子50の側面を被覆する接着材Zは、図6に示されるように発光素子50をシート成形体100上に載置する際に、接着材Zがシート成形体100側から発光素子50の第1主面51側へ這い上がることで設けられる。したがって、発光素子50の側面を被覆する接着材Zは、発光素子50の第2主面52側から第1主面51側へテーパー形状に設けることができる。これにより、図9Aに示されるように、接着材Zを被覆する光反射性部材60の内側面を、発光素子50の第1主面51側から第2主面52側へ外側に傾斜する傾斜面とすることができ、発光素子50の側面から出射した光を、シート成形体100方向へ効率的に反射させることができる。
Note that the
実施形態3の図9Aに示される発光装置1000Aでは、平面視において、シート成形体100は発光素子50よりも大きく、シート成形体100の小片40は発光素子50よりも大きい。より詳細には、シート成形体100と、発光素子50及び発光素子50の側面を被覆する接着材Zとが対向し合う面において、小片40と、発光素子50及び発光素子50の側面を被覆する接着材Zとが略同じ大きさとなっている。また、実施形態3では、発光素子50の平面形状は正方形であり、小片40は半円球である。さらに、実施形態3では、シート成形体100の側面と光反射性部材60の側面とが略同一面上に設けられている。
In the
以上のような発光装置1000Aでは、発光素子50の光は、シート成形体100の小片40を透過して波長変換されて発光装置1000Aの外部へ出射される。実施形態3では、透光性のシート成形体100が発光素子50及び光反射性部材60上に設けられているので、広配光の発光装置を形成することができる。
また、シート成形体100の小片40が蛍光体を略均一に含有しており、シート成形体100と、発光素子50及び発光素子50の側面を被覆する接着材Zとがそれぞれ対向し合う面において、小片40が、発光素子50及び発光素子50の側面を被覆する接着材Z以上の大きさであることで、色むらの少ない発光装置1000Aとすることができる。さらに、発光素子50の平面形状が正方形であり、小片40が半円球であることで、発光素子50からの出射光が略均一に波長変換されやすく好ましい。
In the
Further, the
なお、図9Bに示される発光装置1000Bのように、シート成形体100の小片40が発光素子50よりも小さい構成としてもよい。より詳細には、発光装置1000Bでは、シート成形体100と、発光素子50及び発光素子50の側面を被覆する接着材Zとが対向し合う面において、小片40が、発光素子50及び発光素子50の側面を被覆する接着材Zよりも小さくなっている。したがって、発光装置1000Bでは、発光素子50の光の一部が、蛍光体を含まない透光性の樹脂(第2シート20)を透過して発光装置1000Bの外部へ出射される。このように、発光素子50の一部の光が小片40を透過せずに出射されることで、蛍光体の光吸収による損失が低減し、発光装置1000Bの光の取り出しを向上させることができる。
Note that, as in a
なお、発光装置1000A、1000Bのシート成形体100の小片40の形状は、半円球に限らず、発光素子50の平面形状等によって適宜選択することで、所望の光を発する発光装置とすることができる。また、シート成形体100の小片40は、平面視で発光素子50と略同じ大きさであってもよい。また、発光装置1000Bのシート成形体100と光反射性部材60の側面は略同一面上に設けられていなくてもよい。
In addition, the shape of the
(発光装置2000の構成)
また、実施形態2で形成した図5Cに示されるシート成形体200を用いて、発光装置2000を形成することができる。図9Cは、実施形態2で形成したシート成形体200を用いて、実施形態3に係る製造方法で製造された発光装置2000の概略断面図である。
発光装置2000のシート成形体200の小片40aは、側面が曲面の略円錐台(図9Cの断面図ではテーパー形状で示される)であって、上面側に蛍光体を含まない樹脂(クリアシートY)を有し、下面側に蛍光体が略均一に含有された樹脂(蛍光体シートX)を有し、それらの側面が光反射性の樹脂(第2シート20a)で被覆されている。したがって、小片40aを被覆する光反射性の樹脂(第2シート20a)の内側面は、下面側から上面側へ内側に傾斜している。そして、シート成形体200は、小片40aの蛍光体が略均一に含有された樹脂(蛍光体シートX)側が、発光素子50及び光反射性部材60と対向するように、且つ、発光素子50の第2主面52上に蛍光体が略均一に含有された樹脂(蛍光体シートX)が配置されるように設けられている。その他の構成は、図9Bに示される発光装置1000Bと同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
(Configuration of Light Emitting Device 2000)
Further, the
The
このようなシート成形体200を用いることで、見切り性のよい発光装置2000とすることができる。また、小片40aを被覆する光反射性の樹脂(第2シート20a)の内側面が、発光素子50側から発光装置2000の光出射側へ内側に傾斜していることから、発光素子50の光が光反射性の樹脂(第2シート20a)の内側面で反射されて小片40aの蛍光体シートX内を伝播しやすくなる。これにより、より少ない蛍光体量で所望の色を得ることが可能となる。また、光反射性の樹脂(第2シート20a)の内側面で囲まれた領域が、下面側(発光素子50側)よりも上面側(発光装置の光出射面側)で狭くなっていることで、発光素子50の光を細く絞ることが可能である。
By using such a sheet molded
さらに、シート成形体200と、発光素子50及び発光素子50の側面を被覆する接着材Zとが対向し合う面において、小片40aが、発光素子50及び発光素子50の側面を被覆する接着材Z以上の大きさであることで、発光素子50の光がシート成形体200の光反射性の樹脂(第2シート20a)の下面で反射されることを抑制でき、発光装置2000の光の取り出しを向上させることができる。なお、発光装置2000において、シート成形体200と、発光素子50及び発光素子50の側面を被覆する接着材Zとが対向し合う面において、小片40aが、発光素子50及び発光素子50の側面を被覆する接着材Zより小さい構成としてもよい。
なお、発光装置2000のシート成形体200の小片40aの形状は略円錐台であるが、これに限らず、発光装置に求められる光によって適宜選択することができる。また、発光装置2000のシート成形体200と光反射性部材60の側面は略同一面上に設けられているが、略同一面上に設けられていなくてもよい。
Further, on the surface where the sheet molded
The shape of the
(発光装置3000の構成)
図9Dは、実施形態3に係る製造方法で製造された発光装置3000の概略断面図である。図9Eは、図9Dに示される発光装置3000に用いられるシート成形体300の概略断面図である。図9Dに示される発光装置3000は、シート成形体300の構成が、図9Cに示される発光装置2000のシート成形体200と異なる。その他の構成は、発光装置2000と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
(Configuration of Light Emitting Device 3000)
FIG. 9D is a schematic sectional view of the
より詳細には、発光装置3000のシート成形体300の小片40bは、側面が曲面の略逆円錐台(図9Dの断面図では逆テーパー形状、すなわち上方へ広くなる形状で示される)であって、上面側に蛍光体を含まない樹脂(クリアシートY)を有し、下面側に蛍光体が略均一に含有された樹脂(蛍光体シートX)を有し、それらの側面が光反射性の樹脂(第2シート20b)で被覆されている。したがって、小片40bを被覆する光反射性の樹脂(第2シート20b)の内側面は、下面側から上面側へ外側に傾斜している。そして、シート成形体300は、小片40bの蛍光体が略均一に含有された樹脂(蛍光体シートX)側が、発光素子50及び光反射性部材60と対向するように、且つ、発光素子50の第2主面52上に蛍光体が略均一に含有された樹脂(蛍光体シートX)が配置されるように設けられている。このように、小片40bを被覆する光反射性の樹脂(第2シート20b)の内側面が、発光素子50側から発光装置3000の光出射側へ外側に傾斜していることで、発光素子50の光が光反射性の樹脂(第2シート20b)の内側面で反射され、効率的に発光装置3000の外部へ出射される。
More specifically, the
このようなシート成形体300は、準備する第1シートを構成するシートの積層順を、実施形態2と逆にすることで形成することができる。すなわち、クリアシートY上に蛍光体シートYを積層した第1シートを準備し、半円球状の貫通孔又は凹部31を有する金型30で型抜きして硬化し、複数の小片40bを形成する。そして、複数の小片40bを第2シート20bで被覆して硬化し、第2シート20b及び複数の小片40bの蛍光体シートXの一部を除去することで、図9Eに示されるシート成形体300を形成することができる。そして、シート成形体300の蛍光体シートXが露出する側の面に、第2主面52が配置されるように発光素子50を載置し、発光素子50の第1主面51の一部及び側面と、シート成形体300の発光素子50側の面と、を被覆するように光反射性部材60cを形成して個片化することで、図9Dに示される発光装置3000を形成することができる。
Such a sheet molded
<実施形態4>
(発光装置4000の製造方法)
実施形態4では、実施形態1における図4に示される個片化されたシート成形体100aを用い、発光装置4000を製造する。実施形態4の発光装置の製造方法では、一対の電極を有する第1主面51とその反対側の第2主面52とを有する発光素子50を準備し、第1主面51側が基体上に配置されるように、発光素子50を基体上に載置しておく。そして、発光素子50上に小片40が設けられるように、シート成形体100aを発光素子50上に載置するシート成形体載置工程を行い、その後、発光素子50の第1主面51の一部及び側面と、シート成形体100aの下面及び側面と、を被覆するように光反射性部材60cを形成する光反射性部材形成工程を行う。また、光反射性部材60cを形成した後、複数の発光素子50間の光反射性部材60cを切断する個片化工程を行ってもよい。
以下、実施形態4に係る発光装置4000の製造方法の各工程について詳細に説明する。
<Embodiment 4>
(Method of Manufacturing Light Emitting Device 4000)
In the fourth embodiment, the
Hereinafter, each step of the method for manufacturing the
(シート成形体載置工程)
図10は、実施形態4に係る発光装置の製造方法において、シート成形体載置工程を示す概略断面図である。シート成形体載置工程では、図10の右端に図示されるように、基体上に載置された発光素子上にシート成形体を載置することで、左3つに図示されるように発光素子上にシート成形体を固定する。
シート成形体載置工程では、まず、シート成形体100aを載置するための発光素子50を準備する。準備する発光素子50は、1つであっても複数であってもよく、実施形態4では複数の発光素子50を準備する。発光素子50は、第1主面51と、その反対側の第2主面52と、第1主面51と第2主面52を接続する側面と、を有し、第1主面51に一対の電極を有する。実施形態4では、基体の上面に第1主面51側が配置されるように、すなわち、発光素子50の第2主面52が上向きになるように、複数の発光素子50を基体上に載置しておく。また、発光素子50の平面形状は、四角形、六角形等の多角形、円形、楕円形等、適宜選択することができる。
なお、発光素子50の第2主面52上に、シート成形体100aを固定するための接着材Zを配置しておくことが好ましい。接着材Zは、例えば透光性の樹脂を用いることができ、滴下法、描画法、印刷法等の所望の方法で適宜配置することができる。
(Sheet molded body mounting process)
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view illustrating a sheet molded body mounting step in the method for manufacturing a light emitting device according to the fourth embodiment. In the sheet molded body placing step, as shown in the right end of FIG. 10, the sheet molded body is placed on the light emitting element placed on the base, thereby emitting light as shown on the left three. A sheet molded body is fixed on the element.
In the sheet molded body mounting step, first, the
Note that it is preferable that an adhesive Z for fixing the sheet molded
次に、接着材Zが配置された発光素子50上に、シート成形体100aを載置する。ここで、シート成形体100aは、小片40が露出する側の面が、発光素子50の第2主面52と対向するように、且つ、小片40が発光素子50の第2主面52上に配置されるように、発光素子50上に載置される。実施形態4では、図10に示されるように、複数の発光素子50上に、それぞれシート成形体100aが載置される。なお、複数の発光素子に跨るように1つのシート成形体を載置してもよいし、1つの発光素子上に複数のシート成形体を並べてもよく、発光装置に求められる光によって適宜選択することができる。ここで、準備するシート成形体100aの小片40の形状は、前述のように発光素子50の平面形状(シート成形体と接する側の面の形状)によって適宜選択することで、発光素子50からの出射光を略均一に波長変換することが可能な発光装置を製造することができる。
Next, the sheet molded
その後、接着材Zを硬化することで、発光素子50上にシート成形体100aを固定することができる。接着材Zは、発光素子50の側面、シート成形体100aの下面(発光素子50側の面)及び側面に設けられてもよいが、シート成形体100aの側面に設けられた接着材Zは除去することが好ましい。これにより、発光素子の光をシート成形体を透過して外部に出射させることができる。
なお、実施形態4では、図10に示されるように、発光素子50よりも大きいシート成形体100aを載置する。これにより、発光素子50の側面に、第2主面52側から第1主面51側にテーパー形状の接着材Zが設けられやすく、それを被覆する光反射性部材の内側面によって、光の取り出しのよい発光装置を形成することができるため好ましい。また、平面視で発光素子以下の大きさのシート成形体を用いると、発光素子上にシート成形体が載置しやすく好ましい。
After that, the
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 10, a sheet molded
(光反射性部材形成工程)
図11は、実施形態4に係る発光装置の製造方法において、光反射性部材形成工程を示す概略断面図である。実施形態4では、シート成形体載置工程の後、発光素子50の第1主面51の一部及び側面(実施形態4では、発光素子50の側面を被覆する接着材Z)と、シート成形体100aの下面(発光素子50側の面)及び側面と、を被覆するように、射出成形、圧縮成形、トランスファ成形、印刷法等で光反射性部材60cを形成して硬化する。なお、発光素子50の第1主面51の一部とは、第1主面51の一対の電極の一部を除く面である。したがって、実施形態4では、発光素子50の一対の電極の一部、及びシート成形体の上面が露出するように、光反射性部材60cで発光素子50(及び接着材Z)とシート成形体100aとを被覆する。光反射性部材60cがシート成形体100aの上面を被覆するように設けられた場合は、シート成形体100aの上面が露出するように、研削等で光反射性部材60cの一部を除去する。実施形態4では、図11に示されるように、光反射性部材60cを形成して硬化した後、基体を除去する。
(Light reflective member forming step)
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view illustrating a light-reflective member forming step in the method for manufacturing a light-emitting device according to Embodiment 4. In the fourth embodiment, after the sheet molded body mounting step, a part and a side surface of the first
(個片化工程)
図12は、実施形態4に係る発光装置の製造方法において、個片化工程を示す概略断面図である。個片化工程では、光反射性部材を形成した後、複数の発光素子50間の光反射性部材60cをダイシング、スクライブ等で切断して個片化することで、発光装置4000を形成する。実施形態4では、図12に示されるように、発光装置4000に1つの発光素子50及び1つのシート成形体100aが含まれるように、光反射性部材60cを切断する。しかし、これに限らず、発光装置が複数の発光素子を有するように光反射性部材を切断してもよいし、発光装置が複数のシート成形体を有するように光反射性部材を切断してもよい。
実施形態4の個片化工程では、光反射性部材60cを切断するので、実施形態2及び3のように光反射性部材及びシート成形体を切断する場合に比べて個片化がしやすく好ましい。
(Individualization process)
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view illustrating an individualization step in the method for manufacturing a light emitting device according to the fourth embodiment. In the singulation step, after forming the light-reflective member, the light-
In the singulation step of the fourth embodiment, the
(発光装置4000の構成)
図13は、実施形態4に係る製造方法で製造された発光装置4000の概略断面図である。発光装置4000は、一対の電極を有する第1主面51と、その反対側の第2主面と、第1主面51と第2主面52を接続する側面と、を有する発光素子50と、発光素子50の第2主面52上に設けられるシート成形体100aと、発光素子50の第1主面51の一部及び側面と、シート成形体の下面(発光素子50側の面)及び側面と、を被覆する光反射性部材60cと、を有する。光反射性部材60cは、発光素子50の第1主面51の一対の電極の一部及びシート成形体100aの上面を露出するように、発光素子50及びシート成形体100aを被覆している。
(Configuration of Light Emitting Device 4000)
FIG. 13 is a schematic sectional view of a
実施形態4に係るシート成形体100aは、蛍光体が略均一に含有された樹脂からなる半円球の小片40が、蛍光体を含まない透光性の樹脂(第2シート20)で被覆されており、小片40の平面が、蛍光体を含まない樹脂(第2シート20)から露出している。そして、シート成形体100aにおいて小片40が露出する面側が、発光素子50の第2主面52と対向するように設けられている。
また、実施形態4の発光装置4000では、平面視において、シート成形体100aが発光素子50よりも大きく、シート成形体100aの小片40が発光素子50よりも大きい。実施形態4では、発光素子50の平面形状は正方形であり、小片40は半円球である。
In the sheet molded
Further, in the
なお、発光装置4000では、図13に示されるように、発光素子50の側面、シート成形体100aの発光素子50側の面(図13では下面)、及びシート成形体100aと発光素子50の間に接着材Zが設けられている。発光素子50の側面を被覆する接着材Zは、シート成形体100aを発光素子50上に載置する際に、接着材Zがシート成形体100a側から発光素子50の第1主面51側へ這い上がることで設けられる。したがって、図13に示されるように、発光素子50の側面を被覆する接着材Zは、発光素子50の第2主面52側から第1主面51側へテーパー形状に設けられる。これにより、発光素子50の側面の接着材Zを被覆する光反射性部材60cの内側面を、発光素子50の第1主面51側から第2主面52側へ外側に傾斜する傾斜面にできるので、発光素子50の側面から出射した光を、シート成形体100a方向に効率的に反射させることができる。
In the
以上のような発光装置4000では、発光素子50の光は、シート成形体100aを透過して発光装置4000の外部へ出射される。実施形態4では、透光性のシート成形体100aの側面が光反射性部材60cで被覆されているので、見切り性のよい発光装置とすることができる。
In the
また、実施形態4の発光装置4000は、発光素子50の平面形状が正方形であり、シート成形体100aの小片40が半円球であることで、発光素子50からの出射光が略均一に波長変換されやすく好ましい。
また、実施形態4の発光装置4000では、シート成形体100aと、発光素子50及び発光素子50の側面を被覆する接着材Zとが対向し合う面において、シート成形体100aが、発光素子50及び発光素子50の側面を被覆する接着材Z以上の大きさであることから、発光素子50の光の一部は、小片40を被覆する蛍光体を含まない透光性の樹脂(第2シート20)を透過して発光装置4000の外部に出射される。このように、一部の光が小片40を透過せずに出射されることで、蛍光体の光吸収による損失が抑制され、発光装置4000の光の取り出しを向上させることができる。
In the
Further, in the
さらに、実施形態4では、発光装置4000における光反射性の部材(光反射性部材60c)が一体的に形成されているため、実施形態3の発光装置2000,3000のように、光反射性の部材(シート成形体の第2シート及び光反射性部材)の間に接着材Z等の透光性の部材が設けられることがない。したがって、シート成形体以外の領域から発光素子の光が漏れにくい構成とすることができる。
Furthermore, in the fourth embodiment, the light-reflective member (the light-
なお、発光装置4000において、小片50の形状は半円球に限らず、発光素子50の平面形状等によって適宜変更することで、所望の光を発する発光装置4000とすることができる。また、シート成形体100aは平面視で発光素子50よりも小さくてもよい。さらに、実施形態4では、シート成形体100aの小片40は、平面視で発光素子50よりも大きく、発光素子50及び発光素子50の側面を被覆する接着材Zよりも小さいが、発光素子50より小さくてもよいし、発光素子50及び発光素子50の側面を被覆する接着材Zより大きくてもよい。
Note that in the
以下、実施形態1〜4のシート成形体及び発光装置を構成する部材について詳述する。 Hereinafter, members constituting the sheet molded body and the light emitting device of Embodiments 1 to 4 will be described in detail.
(第1シート)
第1シートは、樹脂に蛍光体が略均一に含有された半硬化状態のシートである。第1シートの樹脂としては、熱硬化性樹脂を用いることができ、例えば、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、ユリア樹脂、フェノール樹脂等又はこれらの樹脂を2種類以上含むハイブリッド樹脂等が挙げられる。特に、半硬化状態を保つという観点から、シリコーン樹脂を用いることが好ましい。
蛍光体としては、YAG(Y3Al5O12:Ce)やシリケートなどの黄色蛍光体、あるいは、CASN(CaAlSiN3:Eu)やKSF(K2SiF6:Mn)などの赤色蛍光体等が挙げられ、その他、ナノクリスタル、量子ドットと称される発光物質等を用いてもよい。
(1st sheet)
The first sheet is a semi-cured sheet in which the phosphor is substantially uniformly contained in the resin. As the resin of the first sheet, a thermosetting resin can be used, for example, a silicone resin, a modified silicone resin, an epoxy resin, a modified epoxy resin, a urea resin, a phenol resin, or a hybrid containing two or more of these resins. Resins. In particular, it is preferable to use a silicone resin from the viewpoint of maintaining a semi-cured state.
Examples of the phosphor include a yellow phosphor such as YAG (Y 3 Al 5 O 12 : Ce) or a silicate, or a red phosphor such as CASN (CaAlSiN 3 : Eu) or KSF (K 2 SiF 6 : Mn). In addition, a light-emitting substance called a nanocrystal or a quantum dot may be used.
実施形態の製造方法では、小片の蛍光体含有部分をダイシング等で切断せずにシート成形体を形成することが可能であり、蛍光体含有部分の露出を、発光素子と接する側の面のみとすることができる。したがって、第1シートに水分や熱に弱い焼結されていない蛍光体(例えばKSFや量子ドット等)が含有されていたとしても、蛍光体の劣化を抑制しつつシート成形体を形成することができる。なお、第1シートの樹脂には、蛍光体の他、拡散剤や着色料等が含まれていてもよい。 In the manufacturing method of the embodiment, it is possible to form a sheet molded body without cutting the phosphor-containing portion of the small piece by dicing or the like, and expose the phosphor-containing portion only to the surface in contact with the light emitting element. can do. Therefore, even if the first sheet contains a non-sintered phosphor (for example, KSF or quantum dot) which is weak to moisture and heat, it is possible to form the sheet molded body while suppressing the deterioration of the phosphor. it can. The resin of the first sheet may contain a diffusing agent, a coloring agent, and the like in addition to the phosphor.
(第2シート)
第2シートは、少なくとも樹脂からなる半硬化状態のシートである。樹脂としては、第1シートの材料として用いられる樹脂として挙げたものを用いることができる。第1シートに用いられる樹脂と同じ樹脂を用いると、複数の小片と第2シートの密着性が向上するため好ましい。
第2シートとしては、前述のように樹脂のみからなるクリアシート、樹脂に蛍光体が略均一に含有された蛍光体シート、樹脂に光反射性材料が含有された反射シートのいずれかを選択することができる。蛍光体としては、第1シートに含有される蛍光体として挙げたものを用いることができる。光反射性材料としては、TiO2、Al2O3、ZnO2、SiO2、BaSO4、Y2O3、Nb2O5等が挙げられる。なお、第2シートの樹脂には、拡散剤や着色料等が含まれていてもよい。
(2nd sheet)
The second sheet is a semi-cured sheet made of at least a resin. As the resin, those listed as the resin used as the material of the first sheet can be used. It is preferable to use the same resin as the resin used for the first sheet because the adhesion between the plurality of small pieces and the second sheet is improved.
As the second sheet, one of a clear sheet made of only a resin as described above, a phosphor sheet containing a phosphor substantially uniformly in a resin, and a reflection sheet containing a light-reflective material in a resin is selected. be able to. As the phosphor, those listed as the phosphor contained in the first sheet can be used. Examples of the light reflective material include TiO 2 , Al 2 O 3 , ZnO 2 , SiO 2 , BaSO 4 , Y 2 O 3 , Nb 2 O 5 and the like. The resin of the second sheet may contain a diffusing agent, a coloring agent, and the like.
(発光素子)
発光素子は、当該分野で一般的に用いられる発光ダイオード等を用いることができ、例えば、窒化物系半導体(InXAlYGa1−X−YN、0≦X、0≦Y、X+Y≦1)、GaP、GaAsなどのIII−V族化合物半導体、ZnSe、II−VI族化合物半導体等、種々の半導体を利用することができる。発光素子は、少なくとも、発光層を含む半導体層と、正負一対の電極と、を有する。電極の材料としては、例えばAu、Ag、Cu、Pt、Al、Rh、W、Ti、Ni、Pd等の金属を用いることができ、これらの金属を単層又は複数層積層して用いてもよい。
(Light emitting element)
As the light-emitting element, a light-emitting diode or the like generally used in the field can be used. For example, a nitride-based semiconductor (In X Al Y Ga 1-XY N, 0 ≦ X, 0 ≦ Y, X + Y ≦ Various semiconductors such as 1), III-V group compound semiconductors such as GaP and GaAs, ZnSe, II-VI group compound semiconductors and the like can be used. The light-emitting element has at least a semiconductor layer including a light-emitting layer and a pair of positive and negative electrodes. As a material of the electrode, for example, a metal such as Au, Ag, Cu, Pt, Al, Rh, W, Ti, Ni, or Pd can be used. Good.
その他、発光素子は、半導体層を成長させるための基板を有していてもよい。基板としては、サファイアのような絶縁性基板、SiC、Si、等の酸化物基板が挙げられる。特に、基板は透光性のものが好ましい。なお、基板はレーザリフトオフ法等を利用して除去されていてもよい。 In addition, the light emitting element may have a substrate for growing a semiconductor layer. Examples of the substrate include an insulating substrate such as sapphire and an oxide substrate such as SiC and Si. In particular, the substrate is preferably transparent. Note that the substrate may be removed by using a laser lift-off method or the like.
(光反射性部材)
光反射性部材は、発光素子の光に対する反射率が、約60%以上、より好ましくは約70〜90%以上であると好ましい。光反射性部材の材料としては、例えば、母材に光反射性材料が含有されたものを用いることができる。母材としては、例えば、樹脂、セラミック、ガラス又はこれらの2種類以上を含む複合材料等が挙げられる。特に、所望の形状に容易に成形可能な樹脂が好ましい。樹脂としては、第1シート及び第2シートの樹脂として挙げたものを用いることができる。第2シートと同じ樹脂を用いると、シート成形体と光反射性部材の密着性が向上するため好ましい。光反射性材料としては、第2シートの光反射性材料で挙げられたものを用いることができる。その他、光反射性部材には、拡散剤や着色料等を含有させてもよい。
(Light reflective member)
The light reflecting member preferably has a light reflectance of the light emitting element of about 60% or more, more preferably about 70 to 90% or more. As a material of the light reflecting member, for example, a material in which a base material contains a light reflecting material can be used. Examples of the base material include resin, ceramic, glass, and a composite material containing two or more of these. In particular, a resin that can be easily formed into a desired shape is preferable. As the resin, those listed as the resin for the first sheet and the second sheet can be used. It is preferable to use the same resin as the second sheet because the adhesion between the sheet molded body and the light reflective member is improved. As the light reflecting material, those listed as the light reflecting material of the second sheet can be used. In addition, the light reflecting member may contain a diffusing agent, a coloring agent, and the like.
1000A、1000B、2000、3000、4000 発光装置
100、100a、200、300 シート成形体
10、10a 第1シート
X 蛍光体シート
Y クリアシート
20、20a、20b 第2シート
21 樹脂
30 金型
31 貫通孔又は凹部
40、40a、40b 複数の小片
50 発光素子
51 第1主面
52 第2主面
60、60c 光反射性部材
Z 接着材
1000A, 1000B, 2000, 3000, 4000
Claims (13)
前記複数の小片を硬化する工程と、
硬化した前記複数の小片の表面の一部を、少なくとも樹脂からなる半硬化状態の第2シートで被覆する工程と、
前記第2シートを硬化し、シート成形体を形成する工程と、を備えるシート成形体の製造方法。 A step of cutting the first sheet in a semi-cured state in which the phosphor is substantially uniformly contained in the resin with a mold having a plurality of through holes or recesses, and forming a plurality of small pieces separated from each other;
Curing the plurality of small pieces;
A step of coating a part of the surface of the plurality of cured small pieces with a second sheet in a semi-cured state made of at least resin;
Curing the second sheet to form a sheet molded body.
前記第2シートを硬化した後、その表面の一部を除去し、前記複数の小片を露出させる工程を有する請求項1〜4のいずれか1項に記載のシート成形体の製造方法。 The second sheet contains a light-reflective material,
The method of manufacturing a sheet molded body according to any one of claims 1 to 4, further comprising a step of removing a part of the surface of the second sheet after curing the second sheet to expose the plurality of small pieces.
前記発光素子の前記第1主面の一部及び側面と、前記シート成形体の上面と、を被覆するように光反射性部材を形成する工程と、を含む発光装置の製造方法。 A light-emitting element having a first main surface having a pair of electrodes and a second main surface opposite to the first main surface having a pair of electrodes on the sheet molded body manufactured by the method according to any one of claims 1 to 9. Placing the second main surface on a piece so that the second main surface is arranged;
Forming a light-reflective member so as to cover a part and a side surface of the first main surface of the light-emitting element and an upper surface of the sheet molded body.
前記光反射性部材を形成した後、前記複数の発光素子間の前記光反射性部材及び前記シート成形体の前記複数の小片間を切断する工程を含む請求項10に記載の発光装置の製造方法。 A plurality of the light emitting elements are placed on the sheet molded body,
The method for manufacturing a light emitting device according to claim 10, further comprising a step of cutting the light reflecting member between the plurality of light emitting elements and the plurality of small pieces of the sheet molding after forming the light reflecting member. .
前記発光素子の前記第1主面の一部及び側面と、前記シート成形体の下面及び側面と、を被覆するように光反射性部材を形成する工程と、を含む発光装置の製造方法。 The sheet molded body produced by the method according to any one of claims 1 to 9, comprising a first main surface having a pair of electrodes and a second main surface opposite to the first main surface, and the first A step of placing the small piece on the light emitting element placed so that the main surface side is disposed, so that the small piece is disposed on the light emitting element.
Forming a light reflecting member so as to cover a part and a side surface of the first main surface of the light emitting element and a lower surface and a side surface of the sheet molded body.
前記光反射性部材を形成した後、前記複数の発光素子間の前記光反射性部材を切断する工程を含む請求項12に記載の発光装置の製造方法。 A plurality of the light emitting elements are placed on the sheet molded body,
The method for manufacturing a light emitting device according to claim 12, further comprising a step of cutting the light reflecting member between the plurality of light emitting elements after forming the light reflecting member.
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