JP6848244B2 - 発光装置の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、発光装置の製造方法に関する。
近年の発光ダイオードは、その品質の向上に伴って、一般照明分野、車載照明分野等において種々の形態で利用されており、発光装置の小型化が図られている。例えば、特許文献１には、ＬＥＤダイ（発光素子）の上部が蛍光体シートに覆われ、ＬＥＤダイ及び蛍光体シートの側部に白色反射部材を備えた発光装置が開示されている。この発光装置は、大判蛍光体シートにＬＥＤダイを配列し、大判蛍光体シートとＬＥＤダイとを接着させた後、大判蛍光体シートとＬＥＤダイとの接着部及びその周辺部を残すようにブレード等を用いて大判蛍光体シートを切除している。
しかしながら、大判蛍光体シートにＬＥＤダイが行及び／又は列方向に規則正しく配列されていないと、切断して得られた蛍光体シートの中心にＬＥＤダイが配置されない場合がある。蛍光体シートは、発光装置の発光部を構成する透光性部材であり、この蛍光体シートとの位置にバラツキが生じると、配光特性がばらつくなどのおそれがある。例えば、配光特性がばらつくと、複数の光源を用いてバックライトや照明装置を構成した時に輝度ムラが生じるおそれがある。そこで、ＬＥＤダイと蛍光体シートとの位置のバラツキを容易に抑制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。
本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法は、
シート状の透光性部材を準備する工程と、
前記透光性部材上に発光素子を載置する工程と、
前記透光性部材をパンチングにより切断して前記発光素子を含む中間体を形成する工程と、
前記中間体の側面を覆う被覆部材を形成する工程と、
前記被覆部材を切断して個片化する工程と、
を備える。
シート状の透光性部材を準備する工程と、
前記透光性部材上に発光素子を載置する工程と、
前記透光性部材をパンチングにより切断して前記発光素子を含む中間体を形成する工程と、
前記中間体の側面を覆う被覆部材を形成する工程と、
前記被覆部材を切断して個片化する工程と、
を備える。
本発明の一実施形態によれば、発光素子と切断された透光性部材の位置のバラツキを容易に抑制できる発光装置の製造方法を提供することができる。
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。尚、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、および、それらの用語を含む別の用語）を用いる。それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一の部分又は部材を示す。
実施形態１
図１Ａ〜図６Ｅを参照しながら、実施形態１に係る光透過部材の製造方法について説明する。
図１Ａ〜図６Ｅを参照しながら、実施形態１に係る光透過部材の製造方法について説明する。
実施形態１の発光装置の製造方法は、シート状の透光性部材を準備する工程と、前記透光性部材上に発光素子を載置する工程と、前記透光性部材をパンチングにより切断して前記発光素子を含む中間体を形成する工程と、前記中間体の側面を覆う被覆部材を形成する工程と、前記被覆部材を切断して個片化する工程と、を備える。
以下、各工程について詳説する。
以下、各工程について詳説する。
工程１．シート状の透光性部材を準備
図１Ａ〜図１Ｃに示すように、シート状の透光性部材１０を準備する。図１Ａに示すように、透光性部材１０は透光性の樹脂部材１１を用いることができる。図１Ｂに示すように、透光性部材１０は、透光性の樹脂部材１１に波長変換部材１２及び／又は光拡散材１３を含有させてもよい。波長変換部材１２とは、後述する発光素子から出射された第一ピーク波長の光を、第一ピーク波長とは波長の異なる第二ピーク波長の光に波長変換する部材である。波長変換部材１２は、例えば粒子状であり、透光性部材１０の上面側又は下面側に偏在していてもよい。光拡散材１３とは、後述する発光素子からの光を透光性部材１０内で拡散させることで、透光性部材１０内での色ムラや輝度ムラを抑制する部材である。
図１Ａ〜図１Ｃに示すように、シート状の透光性部材１０を準備する。図１Ａに示すように、透光性部材１０は透光性の樹脂部材１１を用いることができる。図１Ｂに示すように、透光性部材１０は、透光性の樹脂部材１１に波長変換部材１２及び／又は光拡散材１３を含有させてもよい。波長変換部材１２とは、後述する発光素子から出射された第一ピーク波長の光を、第一ピーク波長とは波長の異なる第二ピーク波長の光に波長変換する部材である。波長変換部材１２は、例えば粒子状であり、透光性部材１０の上面側又は下面側に偏在していてもよい。光拡散材１３とは、後述する発光素子からの光を透光性部材１０内で拡散させることで、透光性部材１０内での色ムラや輝度ムラを抑制する部材である。
図１Ｃに示すように、透光性部材１０を第１透光層１５と、第１透光層と異なる第２透光層１６とを積層させて形成してもよい。第１透光層１５と第２透光層１６はそれぞれ波長変換部材及び／又は光拡散材を含有させてもよい。第１透光層１５と第２透光層１６は透光性の樹脂部材を用いることができる。透光性部材の積層数は、適宜設定してよい。
工程２．透光性部材上に発光素子を載置
図２Ａ、図２Ｂに示すように、透光性部材１０上に複数の発光素子２０を載置する。透光性部材１０上に複数の発光素子２０が等間隔ではなくバラツいて載置された場合でも発光素子と切断された透光性部材の位置のバラツキを容易に抑制することができる。発光素子２０は、サファイア基板等の透光性基板２１上に、半導体積層体２２と、半導体積層体２２の上面に一対の電極２３、２４と、を備える。一対の電極を構成する２つの電極２３、２４の各々は、任意の形状にすることができる。本明細書において、発光素子２０の電極形成面２０１は、電極２３、２４を含まない状態における発光素子２０の面を指している。また、発光素子２０は一対の電極を備える電極形成面２０１と、電極形成面２０１とは反対側の面である光取り出し面２０２と、電極形成面２０１と光取り出し面２０２との間に位置する側面２０３と、を備える。本実施の形態では、電極形成面２０１は、半導体積層体２２の上面と一致し、光取り出し面２０２は、透光性基板２１の下面と一致する。
図２Ａ、図２Ｂに示すように、透光性部材１０上に複数の発光素子２０を載置する。透光性部材１０上に複数の発光素子２０が等間隔ではなくバラツいて載置された場合でも発光素子と切断された透光性部材の位置のバラツキを容易に抑制することができる。発光素子２０は、サファイア基板等の透光性基板２１上に、半導体積層体２２と、半導体積層体２２の上面に一対の電極２３、２４と、を備える。一対の電極を構成する２つの電極２３、２４の各々は、任意の形状にすることができる。本明細書において、発光素子２０の電極形成面２０１は、電極２３、２４を含まない状態における発光素子２０の面を指している。また、発光素子２０は一対の電極を備える電極形成面２０１と、電極形成面２０１とは反対側の面である光取り出し面２０２と、電極形成面２０１と光取り出し面２０２との間に位置する側面２０３と、を備える。本実施の形態では、電極形成面２０１は、半導体積層体２２の上面と一致し、光取り出し面２０２は、透光性基板２１の下面と一致する。
透光性部材１０上に発光素子２０を載置する時は、透光性部材１０の上面と、光取り出し面２０２と、向かい合わせて載置する。発光素子２０は、透光性の接合部材３０により透光性部材１０上に固定することができる。
接合部材３０は、発光素子の光取り出し面２０２と透光性部材１０とを接着する。接合部材３０は、発光素子の光取り出し面２０２のみを被覆してもよく、発光素子の光取り出し面２０２から発光素子の側面２０３までを被覆してもよい。接合部材３０は、発光素子の光取り出し面２０２から発光素子の側面２０３まで被覆することが好ましい。接合部材３０が発光素子の側面２０３まで被覆することで、発光素子と透光性部材の接着力が向上させることができる。発光素子からの光の透過率が後述する被覆部材よりも接合部材３０が高い場合には、特に接合部材３０が透光性基板２１及び半導体積層体２２の側面まで被覆することが好ましい。このようにすることで、接合部材３０を通して発光素子２０からの光を発光素子２０の外側に取り出しやすくなる。
工程３．透光性部材をパンチングにより切断して発光素子を含む中間体を形成
パンチングにより切断する場合には、図３Ｃに示すように、透光性部材１０の上面及び下面を第１上面保持部材６１と、第１下面保持部材６２と、で挟む。図３Ａに示すように、第１上面保持部材６１は、上面視において発光素子と重なる位置に貫通孔６１１を備える。また、図３Ｂに示すように、第１下面保持部材６２は、下面視において発光素子と重なる位置に貫通孔６２１を備える。
パンチングにより切断する場合には、図３Ｃに示すように、透光性部材１０の上面及び下面を第１上面保持部材６１と、第１下面保持部材６２と、で挟む。図３Ａに示すように、第１上面保持部材６１は、上面視において発光素子と重なる位置に貫通孔６１１を備える。また、図３Ｂに示すように、第１下面保持部材６２は、下面視において発光素子と重なる位置に貫通孔６２１を備える。
図３Ｄに示すように、第１上面保持部材６１の上面と、第１下面保持部材６２の下面を第１押さえ５１と、第１下金型５２と、で挟むことにより透光性部材１０を保持する。図３Ｅに示すように、透光性部材１０を保持した状態で、第１上金型５３を下方向に打ち込むことによって、透光性部材１０を切断する。これにより、パンチングにより切断された透光性部材と、発光素子２０と、接合部材３０と、を含む中間体４０が形成される。透光性部材１０の下側に第１受け材９０を配置しておくことで、第１受け材９０上に中間体４０が載置される。パンチングにより切断される透光性部材１０の周囲が第１上面保持部材６１及び第１下面保持部材６２に保持されていることで、透光性部材が反ることが抑制されるので、第１上金型５３により透光性部材１０を切断しやすくなる。
パンチングにより切断された透光性部材のことを透光部材片１７と呼ぶ場合がある。透光部材片１７の切断面は、第１上金型５３を打ち抜く方向と略平行になる。また、中間体に含まれる発光素子は１個だけでなく複数の発光素子を含んでいてもよい。
透光部材片１７の大きさ及び厚みは特に限定されず、適宜調整することができる。例えば、透光部材片１７の大きさは０．２ｍｍ×０．２ｍｍから５ｍｍ×５ｍｍ程度が挙げられる。例えば、透光部材片１７の厚みは０．１ｍｍから３ｍｍ程度が挙げられる。
上面視における第１上金型５３の大きさは発光素子２０よりも大きい。このようにすることで、透光性部材１０のみを切断することができる。また、パンチングにより透光性部材１０を切断することで、上面視における透光部材片の形状は第１上金型の形状と略相似形になる。
従来のように、ブレードを用いて透光性部材を切断する場合には、透光性部材上に載置された発光素子の位置が行及び／又は列方向に規則正しく配列されていないと、切断して得られた透光部材片の中心に発光素子が配置されない場合がある。透光部材片と発光素子の位置にバラツキが生じると、配光特性がばらつくなどのおそれがある。また、透光性部材上の発光素子の位置がずれた分だけ、透光性部材を切断するブレードの位置を調整すれば、透光部材片と発光素子の位置のバラツキを抑制できるが、透光性部材片の全ての辺において切断する位置を調整することは手間がかかる。例えば、透光部材片が上面視において四角形状であれば発光素子毎に切断箇所である４辺全てを調整しなければならず作業に手間がかかる。また、４辺を切断するので透光部材片の形状にバラツキが生じやすい。
本実施形態のように、パンチングで透光性部材を切断することで、透光性部材上に載置された発光素子が行及び／又は列方向に規則正しく配列されていなくても、第１上金型の位置を透光性部材上の発光素子の位置がずれた分だけ調整した後に、第１上金型で透光性部材を打ち抜いて切断することで、透光部材片と発光素子の位置のバラツキを抑制することができる。このため、第１上金型の位置の調整のみでよいので、透光部材片と発光素子の位置のバラツキを容易に抑制できる。また、第１上金型で透光性部材を打ち抜いて切断することで透光部材片の外縁を一度に切断できるので作業効率がよく、且つ、透光部材片の形状のバラツキを抑制できる。
透光性部材上に載置された発光素子の位置は、透光性部材の発光素子が載置されている面側及び／又は透光性部材の発光素子が載置されている面とは反対の面側、に位置するカメラ等により認識することができる。透光性部材が透明性を有し、発光素子が載置されている面とは反対側の面からでも発光素子を認識できる場合には、透光性部材の発光素子が載置されている面とは反対の面側に位置するカメラ等によって発光素子の位置を認識してもよい。また、発光素子の位置を認識する工程と、透光性部材をパンチングにより切断して発光素子を含む中間体を形成する工程とは、別々に行ってもよい。例えば、中間体を形成する工程の前に、透光性部材上における複数の発光素子の位置を認識する工程を行ってもよい。このようにすることで、あらかじめ認識しておいた発光素子の位置を第１上金型によって打ち抜くことで中間体を形成できるので作業効率が向上する。
図３Ｆ、図３Ｇに示すように、透光性部材１０が波長変換部材１２を含む場合は、透光性部材１０の波長変換部材１２が偏在していない側の面１０１側からパンチングにより透光性部材１０を切断することが好ましい。換言すると、透光性部材１０の波長変換部材１２が偏在する側の面１０２とは反対の面１０１側からパンチングにより透光性部材１０を切断することが好ましい。
波長変換部材１２に力がかかると波長変換部材１２が破損して波長変換部材１２の粒径が小さくなるおそれがある。波長変換部材１２の粒径が小さくなると発光素子からの光を散乱しやすくなり、発光装置の輝度が低下するおそれがある。透光性部材１０の波長変換部材１２が偏在していない側の面１０１側からパンチングにより切断することで、樹脂部材１１が緩衝材として作用し波長変換部材１２にかかる力を低減することができる。これによって、波長変換部材１２の破損を抑制できるので、発光装置の輝度が低下することを抑制できる。
透光性部材が、波長変換部材が含有されている透光層と波長変換部材が実質的に含有されていない透光層とを積層させて形成される場合は、波長変換部材が実質的に含有されていない透光層の側からパンチングにより透光性部材を切断することが好ましい。波長変換部材が実質的に含有されていない透光層が緩衝材として作用し波長変換部材にかかる力を低減することができる。これによって、波長変換部材の破損を抑制できるので、発光装置の輝度が低下することを抑制できる。
透光性部材を打ち抜く第１上金型の形状としては、円柱又は、三角柱及び四角柱等の角柱を用いることができる。透光部材片の形状によって、上面視における第１上金型の透光性部材を打ち抜く面の形状は適宜設定される。また、第１上金型の透光性部材を打ち抜く面は平らでもよいし、凹部又は貫通孔を備えていてもよい。第１上金型の透光性部材を打ち抜く面が平らであれば、第１上金型と透光性部材とが接触する面積が大きくなるので第１上金型が摩耗しにくくなる。第１上金型の透光性部材を打ち抜く面に凹部又は貫通孔を備えていれば、第１上金型と透光性部材とが接触する面積が小さくなり、第１上金型で打ち抜く時に透光性部材にかかる力が集中するので透光性部材を切断しやすくなる。第１上金型が凹部又は貫通孔を備えている場合は、第１上金型と接触する透光性部材の部分だけでなく、凹部内又は貫通孔内に位置する透光性部材の部分も打ち抜くことができる。また、第１上金型の硬度は、透光性部材の硬度よりも高い。第１上金型の材料としては、パンチングに用いられる超硬合金等の公知の材料を用いることができる。
第１上金型で透光性部材を打ち抜く時には、第１上金型と発光素子とが離れていることが好ましい。このようにすることで、発光素子にかかる力を低減することができるので、発光素子の破損を抑制することができる。透光性部材は、発光素子が載置されている側の面から第１上金型で打ち抜いてもよい。例えば、図３Ｈに示すように、発光素子が載置されている側の面から第１上金型で透光性部材を打ち抜く時に、発光素子を第１上金型に備えられた凹部内に位置させることで、第１上金型と発光素子とを離すことができる。また、発光素子が載置されている側の面から第１上金型で透光性部材を打ち抜く時に、発光素子を第１上金型に備えられた貫通孔内に位置させることでも第１上金型と発光素子とを離すことができる。
工程４．支持部材を準備
耐熱性シート等からなる、支持部材を準備する。
耐熱性シート等からなる、支持部材を準備する。
工程５．支持部材上に中間体を配置
支持部材上に中間体を載置する。図４Ａに示すように、支持部材７０上に発光素子の電極２３、２４が接するように載置してもよい。また、図４Ｂに示すように、支持部材７０上に透光部材片１７が接するように載置してもよい。
支持部材上に中間体を載置する。図４Ａに示すように、支持部材７０上に発光素子の電極２３、２４が接するように載置してもよい。また、図４Ｂに示すように、支持部材７０上に透光部材片１７が接するように載置してもよい。
工程６．中間体の側面を覆う被覆部材を形成
図５Ａ、図５Ｂに示すように、中間体４０の側面を覆う被覆部材８０を形成する。つまり、発光素子２０の側面と、接合部材３０と、透光部材片１７の側面と、を覆う被覆部材８０を形成する。尚、発光素子２０の側面は接合部材３０を介して被覆部材８０に覆われていてもよい。更に、発光素子２０の電極形成面２０１のうち、電極２３、２４が形成されていない部分も、被覆部材８０で覆ってもよい。
図５Ａ、図５Ｂに示すように、中間体４０の側面を覆う被覆部材８０を形成する。つまり、発光素子２０の側面と、接合部材３０と、透光部材片１７の側面と、を覆う被覆部材８０を形成する。尚、発光素子２０の側面は接合部材３０を介して被覆部材８０に覆われていてもよい。更に、発光素子２０の電極形成面２０１のうち、電極２３、２４が形成されていない部分も、被覆部材８０で覆ってもよい。
図５Ａに示すように、支持部材７０上に発光素子の電極２３、２４が接するように載置した場合は、透光部材片１７の上面が被覆部材８０から露出するように、被覆部材８０の厚さ（ｚ方向の寸法）を調節してもよい。また、透光部材片の上面を埋設する厚みの被覆部材を形成した後に、被覆部材の一部を除去し、透光部材片の上面を被覆部材から露出させてもよい。
被覆部材の一部を除去する時に透光部材片の一部も除去してよい。透光部材片の一部を除去することで発光装置の厚みを薄くすることができる。図５Ｃに示すように、透光部材片に波長変換部材が偏在している場合は、Ｃｔ−Ｃｔ破線より上側に位置する透光部材片１７の波長変換部材１２が偏在している側の面１７１とは反対の面１７２側を除去することが好ましい。このようにすることで、透光部材片１７を除去しても透光部材片１７に含有されている波長変換部材１２の量の変化が小さくなるので発光装置の色バラツキを抑制できる。また、複数の層からなる透光部材片を除去する場合も、波長変換部材を実質的に含まない層を除去することが好ましい。このようにすることでも、透光部材片を除去しても透光部材片に含有されている波長変換部材の量の変化が小さくなるので発光装置の色バラツキを抑制できる。被覆部材及び／又は透光部材片を除去する際は、当該分野で公知の方法のいずれを利用してもよい。例えば、エッチング、切削、研削、研磨、ブラスト等が挙げられる。
図５Ｂに示すように、支持部材７０上に透光部材片１７が接するように載置した場合は、発光素子の電極２３、２４が被覆部材８０から露出するように、被覆部材８０の厚さ（ｚ方向の寸法）を調節してもよい。また、電極を埋設する厚みの被覆部材を形成した後に、被覆部材の一部を除去し、電極を露出させるようにしてもよい。被覆部材を除去する際は、当該分野で公知の方法のいずれを利用してもよい。例えば、エッチング、切削、研削、研磨、ブラスト等が挙げられる。また、発光素子の電極を被覆部材から露出させた後に、透光部材片及び／又は被覆部材を除去してもよい。
工程７．被覆部材を切断して個片化
被覆部材を切断して発光装置を個片化する。個片化する時に切断された被覆部材を被覆部材片と呼ぶ場合がある。被覆部材を切断する方法としては、隣接する発光素子の中間に位置する被覆部材をダイサー等で切断することや、被覆部材をパンチングにより切断することが考えられる。特に、被覆部材をパンチングで切断することが好ましい。パンチングで被覆部材を切断することで、支持部材上に載置された中間体の位置が行及び／又は列方向に規則正しく配列されていない場合でも、上金型の位置を中間体の位置がずれた分だけ調整することで、容易に中間体と被覆部材片との位置ずれを抑制できる。中間体と被覆部材片との位置ずれを抑制することで、中間体と被覆部材片の位置がずれによって被覆部材片の横方向の厚みが薄くなることを抑制できる。被覆部材片の横方向の厚みが薄くなると薄くなった部分から発光素子の光が抜けるおそれがあるが、中間体と被覆部材片との位置ずれを抑制することで、被覆部材片から発光素子の光が抜けることを抑制できる。
被覆部材を切断して発光装置を個片化する。個片化する時に切断された被覆部材を被覆部材片と呼ぶ場合がある。被覆部材を切断する方法としては、隣接する発光素子の中間に位置する被覆部材をダイサー等で切断することや、被覆部材をパンチングにより切断することが考えられる。特に、被覆部材をパンチングで切断することが好ましい。パンチングで被覆部材を切断することで、支持部材上に載置された中間体の位置が行及び／又は列方向に規則正しく配列されていない場合でも、上金型の位置を中間体の位置がずれた分だけ調整することで、容易に中間体と被覆部材片との位置ずれを抑制できる。中間体と被覆部材片との位置ずれを抑制することで、中間体と被覆部材片の位置がずれによって被覆部材片の横方向の厚みが薄くなることを抑制できる。被覆部材片の横方向の厚みが薄くなると薄くなった部分から発光素子の光が抜けるおそれがあるが、中間体と被覆部材片との位置ずれを抑制することで、被覆部材片から発光素子の光が抜けることを抑制できる。
パンチングにより切断する場合には、図６Ｃに示すように、被覆部材８０の上面及び下面を第２上面保持部材６５と、第２下面保持部材６６と、で挟む。図６Ａに示すように、第２上面保持部材６５は、上面視において透光部材片１７と重なる位置に貫通孔６５１を備える。また、図６Ｂに示すように、第２下面保持部材６６は、下面視において透光部材片１７と重なる位置に貫通孔６６１を備える。
図６Ｄに示すように、第２上面保持部材６５の上面と、第２下面保持部材６６の下面を、第２押さえ５５と、第２下金型５６と、挟むことにより被覆部材８０を保持する。図６Ｅに示すように、被覆部材８０を保持した状態で、第２上金型５７を下方向に打ち込むことによって、被覆部材８０を切断する。これにより、パンチングにより切断された被覆部材と、発光素子２０と、接合部材３０と、透光部材片１７とを含む発光装置１０００が個片化される。被覆部材の下側に第２受け材９１を配置しておくことで、第２受け材９１上に発光装置１０００が載置される。パンチングにより切断される被覆部材８０の周囲が第２上面保持部材６５及び第２下面保持部材６６に保持されていることで、被覆部材が反ることが抑制されるので、第２上金型５７により被覆部材８０を切断しやすくなる。被覆部材の切断面は、第２上金型５７を打ち抜く方向と略平行になる。また、発光装置に含まれる中間体は１個だけでなく複数の中間体を含んでいてもよい。
上面視における第２上金型５７の大きさは中間体４０よりも大きい。このようにすることで、被覆部材８０のみを切断することができる。また、パンチングにより被覆部材を切断することで、上面視における発光装置１０００の形状は第２上金型５７の形状と略相似形になる。また、第２上金型の硬度は、被覆部材の硬度よりも高い。第２上金型の材料としては、パンチングに用いられる超硬合金等の公知の材料を用いることができる。
以下に、実施形態１の発光装置の各構成部材に適した材料等について説明する。
（透光性部材１０）
透光性部材の材料としては、透光性を有する樹脂部材１１を用いることができる。樹脂部材１１の材料としては、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メチルペンテン樹脂、ポリノルボルネン樹脂などの熱可塑性樹脂を用いることができる。特に、耐光性、耐熱性に優れるシリコーン樹脂が好適である。ここでの透光性とは発光素子の発光ピーク波長における透過率が６０％以上であることを指す。また、樹脂部材の透過率は高い方が好ましく、発光素子の発光ピーク波長における透過率が６５％以上であることがより好ましく、７０％以上であることが更に好ましい。
透光性部材の材料としては、透光性を有する樹脂部材１１を用いることができる。樹脂部材１１の材料としては、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メチルペンテン樹脂、ポリノルボルネン樹脂などの熱可塑性樹脂を用いることができる。特に、耐光性、耐熱性に優れるシリコーン樹脂が好適である。ここでの透光性とは発光素子の発光ピーク波長における透過率が６０％以上であることを指す。また、樹脂部材の透過率は高い方が好ましく、発光素子の発光ピーク波長における透過率が６５％以上であることがより好ましく、７０％以上であることが更に好ましい。
（波長変換部材１２）
透光性部材１０は波長変換部材１２を含有していてもよい。波長変換部材１２には、発光素子からの発光で励起可能な粒子が使用される。例えば、青色発光素子又は紫外線発光素子で励起可能な蛍光体としては、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＹＡＧ：Ｃｅ）、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＬＡＧ：Ｃｅ）、ユウロピウムおよび／又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム系蛍光体（ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２：Ｅｕ，Ｃｒ）、ユウロピウムで賦活されたシリケート系蛍光体（（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ）、βサイアロン蛍光体、ＣＡＳＮ系蛍光体、ＳＣＡＳＮ系蛍光体等の室化物系蛍光体；ＫＳＦ系蛍光体等のフッ化物系蛍光体、硫化物系蛍光体、塩化物系蛍光体、ケイ酸塩系蛍光体、リン酸塩系蛍光体、量子ドット蛍光体などが挙げられる。これらの蛍光体と、青色発光素子又は紫外線発光素子と組み合わせることにより、様々な波長の発光装置を製造することができる。
透光性部材１０は波長変換部材１２を含有していてもよい。波長変換部材１２には、発光素子からの発光で励起可能な粒子が使用される。例えば、青色発光素子又は紫外線発光素子で励起可能な蛍光体としては、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＹＡＧ：Ｃｅ）、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＬＡＧ：Ｃｅ）、ユウロピウムおよび／又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム系蛍光体（ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２：Ｅｕ，Ｃｒ）、ユウロピウムで賦活されたシリケート系蛍光体（（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ）、βサイアロン蛍光体、ＣＡＳＮ系蛍光体、ＳＣＡＳＮ系蛍光体等の室化物系蛍光体；ＫＳＦ系蛍光体等のフッ化物系蛍光体、硫化物系蛍光体、塩化物系蛍光体、ケイ酸塩系蛍光体、リン酸塩系蛍光体、量子ドット蛍光体などが挙げられる。これらの蛍光体と、青色発光素子又は紫外線発光素子と組み合わせることにより、様々な波長の発光装置を製造することができる。
波長変換部材１２として、水分に弱い蛍光体を用いてもよい。水分に弱い蛍光体としては、例えば、フッ化物系蛍光体、硫化物系蛍光体、塩化物系蛍光体、ケイ酸塩系蛍光体、リン酸塩系蛍光体等がある。例えば、従来のように透光性部材をブレードによって切断する場合には、切断時の熱を下げることや、切断時に発生する切断カスを洗い流すことを目的として水が用いられることが多い。しかし、水を用いた切断では水分に弱い蛍光体が劣化するおそれがある。パンチングで透光性部材を切除する場合は水を用いなくてもよいので水分に弱い蛍光体を用いることもできる。
（光拡散材１３）
透光性部材１０は、輝度ムラや色ムラの改善のために光拡散材１３を含有していてもよい。光拡散材の材料として、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素などを用いることができる。特に、酸化チタンは、水分などに対して比較的安定でかつ高屈折率であるため好ましい。
透光性部材１０は、輝度ムラや色ムラの改善のために光拡散材１３を含有していてもよい。光拡散材の材料として、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素などを用いることができる。特に、酸化チタンは、水分などに対して比較的安定でかつ高屈折率であるため好ましい。
（発光素子２０）
発光素子は、窒化物半導体等から構成される既知の半導体素子を適用できる。発光素子の発光波長は、可視域（３８０〜７８０ｎｍ）を含め、紫外域から赤外域まで選択することができる。例えば、ピーク波長４３０〜４９０ｎｍの発光素子としては、窒化物半導体を用いることができる。その窒化物半導体としては、ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）等を用いることができる。発光素子は、透光性基板２１と、その上に形成された半導体積層体２２と、電極２３、２４と、を含む。
発光素子は、窒化物半導体等から構成される既知の半導体素子を適用できる。発光素子の発光波長は、可視域（３８０〜７８０ｎｍ）を含め、紫外域から赤外域まで選択することができる。例えば、ピーク波長４３０〜４９０ｎｍの発光素子としては、窒化物半導体を用いることができる。その窒化物半導体としては、ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）等を用いることができる。発光素子は、透光性基板２１と、その上に形成された半導体積層体２２と、電極２３、２４と、を含む。
（透光性基板２１）
発光素子の透光性基板には、例えば、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）等の透光性の絶縁性材料や、半導体積層体からの発光を透過する半導体材料（例えば、窒化物系半導体材料）を用いることができる。
発光素子の透光性基板には、例えば、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）等の透光性の絶縁性材料や、半導体積層体からの発光を透過する半導体材料（例えば、窒化物系半導体材料）を用いることができる。
（接合部材３０）
接合部材は、透光性の樹脂により構成することができる。透光性の樹脂の材料としては、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂が好ましい。接合部材は発光素子と接触しているので、点灯時に発光素子で発生する熱の影響を受けやすい。熱硬化性樹脂は、耐熱性に優れているので、接合部材に適している。なお、接合部材は、発光素子からの光の透過率が高いことが好ましい。
接合部材は、透光性の樹脂により構成することができる。透光性の樹脂の材料としては、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂が好ましい。接合部材は発光素子と接触しているので、点灯時に発光素子で発生する熱の影響を受けやすい。熱硬化性樹脂は、耐熱性に優れているので、接合部材に適している。なお、接合部材は、発光素子からの光の透過率が高いことが好ましい。
（保持部材６０）
保持部材の材料としては、金属、樹脂等を用いることができる。特に保持部材の材料として金属を用いることが好ましい。金属は樹脂と比較して劣化しにくいので繰り返し使用できるためである。
保持部材の材料としては、金属、樹脂等を用いることができる。特に保持部材の材料として金属を用いることが好ましい。金属は樹脂と比較して劣化しにくいので繰り返し使用できるためである。
（被覆部材８０）
被覆部材は、光反射性樹脂により構成することができる。光反射性樹脂とは、発光素子からの光に対する反射率が高く、例えば、反射率が７０％以上の樹脂を意味する。光反射性樹脂としては、例えば透光性の樹脂に、光反射性物質を分散させたものを使用できる。光反射性物質としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウムなどを用いることができる。光反射性物質は、粒状、繊維状、薄板片状などを用いることができる。特に、繊維状の光反射性物質のものは被覆部材の熱膨張率を低くして、例えば、発光素子との間の熱膨張率差を小さくできるので、好ましい。光反射性樹脂に含まれる樹脂材料としては、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂であることが好ましい。特に、耐光性、耐熱性に優れるシリコーン樹脂が好適である。
被覆部材は、光反射性樹脂により構成することができる。光反射性樹脂とは、発光素子からの光に対する反射率が高く、例えば、反射率が７０％以上の樹脂を意味する。光反射性樹脂としては、例えば透光性の樹脂に、光反射性物質を分散させたものを使用できる。光反射性物質としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウムなどを用いることができる。光反射性物質は、粒状、繊維状、薄板片状などを用いることができる。特に、繊維状の光反射性物質のものは被覆部材の熱膨張率を低くして、例えば、発光素子との間の熱膨張率差を小さくできるので、好ましい。光反射性樹脂に含まれる樹脂材料としては、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂であることが好ましい。特に、耐光性、耐熱性に優れるシリコーン樹脂が好適である。
以上、本発明に係るいくつかの実施形態について例示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることは言うまでもない。
１０ 透光性部材
１１ 樹脂部材
１２ 波長変換部材
１３ 光拡散材
１５ 第１透光層
１６ 第２透光層
１７ 透光部材片
２０ 発光素子
２１ 透光性基板
２２ 半導体積層体
２３、２４ 電極
３０ 接合部材
４０ 中間体
５１ 第１押さえ
５２ 第１下金型
５３ 第１上金型
５５ 第２押さえ
５６ 第２下金型
５７ 第２上金型
６１ 第１上面保持部材
６２ 第１下面保持部材
６５ 第２上面保持部材
６６ 第２下面保持部材
６１１、６２１、６５１、６６１ 貫通孔
７０ 支持部材
８０ 被覆部材
８１ 被覆部材片
９０ 第１受け材
９１ 第２受け材
２０１ 電極形成面
２０２ 光取り出し面
１１ 樹脂部材
１２ 波長変換部材
１３ 光拡散材
１５ 第１透光層
１６ 第２透光層
１７ 透光部材片
２０ 発光素子
２１ 透光性基板
２２ 半導体積層体
２３、２４ 電極
３０ 接合部材
４０ 中間体
５１ 第１押さえ
５２ 第１下金型
５３ 第１上金型
５５ 第２押さえ
５６ 第２下金型
５７ 第２上金型
６１ 第１上面保持部材
６２ 第１下面保持部材
６５ 第２上面保持部材
６６ 第２下面保持部材
６１１、６２１、６５１、６６１ 貫通孔
７０ 支持部材
８０ 被覆部材
８１ 被覆部材片
９０ 第１受け材
９１ 第２受け材
２０１ 電極形成面
２０２ 光取り出し面
Claims (3)
- 波長変換部材を含有するシート状の透光性部材を準備する工程と、
前記透光性部材上に発光素子を載置する工程と、
前記透光性部材をパンチングにより切断して前記発光素子を含む中間体を形成する工程と、
前記中間体の側面を覆う被覆部材を形成する工程と、
前記被覆部材を切断して個片化する工程と、
を備え、
前記中間体を形成する工程において、前記透光性部材の前記波長変換部材が偏在する側の面とは反対の面側からパンチングにより前記透光性部材を切断する、発光装置の製造方法。 - 前記個片化する工程において、前記被覆部材をパンチングにより切断する請求項１に記載の発光装置の製造方法。
- 前記中間体を形成する工程おいて、前記透光性部材の上面及び下面を第１上面保持部材と、第１下面保持部材とで挟み、上面視において前記第１上面保持部材及び前記第１下面保持部材は前記発光素子と重なる位置に貫通孔を備える請求項１〜２のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
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