JP6978690B2 - 透光性部材の形成方法および発光装置の製造方法、ならびに、発光装置 - Google Patents
透光性部材の形成方法および発光装置の製造方法、ならびに、発光装置 Download PDFInfo
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Description
図1および図2は、本開示の第1の実施形態による透光性部材の製造方法の概要を示すフローチャートである。図1に例示された透光性部材の製造方法は、概略的には、シリコーン樹脂を含む樹脂体の主面を、遮光領域および透過領域を有するフォトマスクを介して紫外線で照射する工程(ステップS11)を含む。後述するように、シリコーン樹脂を含む樹脂体の主面の一部に選択的に紫外線を照射することにより、主面のうち紫外線で照射された領域の高さと、主面のうち紫外線が当たらなかった領域の高さとを互いに異ならせ得る。すなわち、樹脂体の主面に基本的に非接触で凹凸を形成することが可能である。
図8は、本開示の第2の実施形態による発光装置の製造方法によって得られる例示的な発光装置の断面を模式的に示す。図8に示す発光装置100Aは、発光素子110Aと、波長変換部材120Aと、導光部材130Aと、透光性部材140Aと、光反射性部材150Aとを有する。
まず、発光素子および透光性の樹脂体を有する発光体を準備する(図9のステップS21)。ここでは、図11に例示するような、発光素子110Aの上面の上方に配置されたシート状の樹脂体140Uを含む発光体100Uを準備する。図11は、発光体100Uを発光体100Uの上面100Uaに垂直に切断したときの断面を模式的に示している。
発光体100Uの準備後、表面に凹凸のパターンを有し、発光素子110Aの上面を覆う透光性部材を形成する(図9のステップS22)。本実施形態では、フォトマスクを介した紫外線の照射により、樹脂体の表面、ここでは、樹脂体140Uの上面140aに複数の凹部を形成する。
図35は、第2の実施形態による発光装置の製造方法によって得られる発光装置のさらに他の一例を示す。図35に示す発光装置100Cは、図8を参照して説明した例と同様に、発光素子110A、波長変換部材120A、導光部材130A、透光性部材140Aおよび光反射性部材150Cを有する。光反射性部材150Cが、発光素子110Aの側面を取り囲み、かつ、素子本体111の下面111bのうち、正極112Aおよび負極114Aの配置された領域以外の領域を覆う点は、図8に示す発光装置100Aの光反射性部材150Aと同様である。ただし、この例では、光反射性部材150Cは、波長変換部材120Aの側面120cおよび透光性部材140Aの側面140cを覆っていない。
図41および図42は、第3の実施形態による発光装置の製造方法によって得られる発光装置の一例を示す。図41は、発光装置を上面側から見た例示的な外観を示し、図42は、図41のXLII−XLII断面を示す。
以下の手順に従って実施例1−1〜実施例1−3のサンプルを作製し、各サンプルの表面の形状を紫外線の照射の前後で比較した。
Dユニットを有する有機ポリシロキサンを含有する、未硬化のシリコーン樹脂原料(信越化学工業株式会社製、LPS−3541)を用いたこと以外は実施例1−1のサンプルと同様にして、実施例1−2のサンプルを作製した。ここで、LPS−3541は、上述のKE−1011と同様に、フェニル基を分子中に有する有機ポリシロキサンを含有する。このときに得られた透光シートの厚さは、およそ100μmであった。
YAG蛍光体の粉末(平均粒径:10.5μm)をシリコーン樹脂中に混合することにより、YAG蛍光体の粉末が分散されたシリコーン樹脂原料を調製した。シリコーン樹脂としては、上述のLPS−3541を用いた。シリコーン樹脂原料中のYAG蛍光体の粉末の含有量は、質量比で46%であった。YAG蛍光体の粉末が分散されたシリコーン樹脂原料をシート状に整形して予備硬化させることにより透光シートを形成したこと以外は実施例1−1のサンプルと同様にして、実施例1−3のサンプルを作製した。このときに得られた透光シートの厚さは、およそ100μmであった。
まず、上述のシリコーン樹脂LPS−3541をスクリーン印刷法によってシート状に整形した後、150℃の温度下で4時間加熱することにより、厚さ150μmの樹脂シートを作製した。次に、複数の凸部を表面に有する型を準備した。樹脂シートの一方の主面と、型の凸部とを対向させ、周囲の温度を300℃に上昇させた状態で、ヒートプレス装置を用いて5MPaの圧力で樹脂シートの主面に型を押し付けることにより、樹脂シートの主面に複数の凹部を形成した。ここでは、1.5μmの高さを有する円錐状の凸部が二次元に配置された型を用いた。これらの凸部は、それぞれの頂部が三角格子の格子点上に位置するように型の表面に二次元に配置されており、互いに隣接する2つの凸部の間の頂部の間隔は、3μmであった。
次に、樹脂シートに部分的に紫外線の照射を行った参考例3のサンプルを作製し、赤外分光分析により、紫外線で照射された部分と、紫外線で照射されなかった部分との間でスペクトルの比較を行った。参考例3のサンプルは、上述のシリコーン樹脂LPS−3541を予備硬化させることにより形成された、厚さ150μmの透光シートの表面の一部を紫外線で照射することによって作製した。その後、透光シート中のシリコーン樹脂を本硬化させた。
以下の手順により、参考例3−1および参考例3−2のサンプルならびに比較例のサンプルを作製した。上述の参考例2−1のサンプルと同様にして、信越化学工業株式会社製のシリコーン樹脂LPS3541をスクリーン印刷法によってシート状に整形し、150℃の温度下で4時間加熱することにより、厚さ150μmの樹脂シートを作製した。ただし、ここでは、型の押し付けによる形状の付与は行わず、樹脂シートを切断することによって複数の樹脂シート片を得た。これらの樹脂シート片から無作為に3枚の樹脂シート片を抽出し、参考例2−1のサンプルと同様にして、一方の主面を240J/cm2の照射量、30秒程度の照射時間で紫外線で照射した。紫外線の照射後の樹脂シート片を電気炉内に配置し、300℃の温度下に40分間おいた後に電気炉から取り出して室温まで自然冷却させ、参考例3−1のサンプルとした。
紫外線の照射量を22.4J/cm2に変更したこと以外は参考例3−1のサンプルと同様にして、参考例3−2のサンプルを作製した。
紫外線の照射を実行しなかったことたこと以外は参考例3−1のサンプルと同様にして、比較例のサンプルを作製した。
100U、100Y 発光体
110、110A、110B 発光素子
110a 発光素子の上面
110b 発光素子の下面
112A、112B 発光素子の正極
114A、114B 発光素子の負極
120A 波長変換部材
120L、120V 波長変換層
130A 導光部材
140、140A 透光性部材
140L、140V 透光層
140U、140X、340Z 樹脂体
140a 上面
140b 下面
140d 凹部
150A〜150C 光反射性部材
170 樹脂層
170V、LB 積層シート片
172 透光部
174 光反射性樹脂部
200 フォトマスク
200s フォトマスクの遮光領域
200t フォトマスクの透過領域
300 パッケージ
300F 複合基板
320A、320B 波長変換部材
340 透光性部材
340Z 樹脂体
320d、340d 凹部
350 基台
361、362 リード
371、372 ワイヤ
400A、400B 複合基板
410A、410B 基板
411A、411B 第1導電部
412A、412B 第2導電部
500 紫外線照射装置
Claims (18)
- 主面を有し、シリコーン樹脂を含む硬化後の樹脂体の前記主面を、遮光領域および透過領域を有するフォトマスクを介してインコヒーレントな紫外線で照射することにより、前記主面のうち前記フォトマスクの前記遮光領域に対応する第1領域の高さと、前記主面のうち前記フォトマスクの前記透過領域に対応する第2領域の高さとを互いに異ならせる工程を含み、
前記工程は、紫外線の照射により、前記樹脂体のうち前記第2領域のある部分の厚さを、紫外線の照射前よりも増加させる工程を含む、透光性部材の形成方法。 - 紫外線の照射量は、20J/cm2以上である、請求項1に記載の透光性部材の形成方法。
- 紫外線の照射後の前記第2領域と前記第1領域との間の高さの差は、0.1μm以上である、請求項1または2に記載の透光性部材の形成方法。
- 前記シリコーン樹脂は、少なくとも1つのフェニル基を分子中に有する有機ポリシロキサンを含有する、請求項1から3のいずれかに記載の透光性部材の形成方法。
- 前記シリコーン樹脂は、2つのメチル基がケイ素原子に結合したDユニットを有する有機ポリシロキサンを含有する、請求項1から4のいずれかに記載の透光性部材の形成方法。
- 上面を有する発光素子と、主面を有し、未硬化のシリコーン樹脂原料を硬化させることによって形成された透光性の樹脂体であって、前記発光素子の前記上面を少なくとも覆う樹脂体とを有する発光体を準備する工程(a)と、
表面に凹凸のパターンを有し、前記発光素子の前記上面を少なくとも覆う透光性部材を形成する工程(b)と
を含み、
前記工程(b)は、前記樹脂体の前記主面を、遮光領域および透過領域を有するフォトマスクを介してインコヒーレントな紫外線で照射することにより、前記主面のうち前記フォトマスクの前記遮光領域に対応する第1領域の高さと、前記主面のうち前記フォトマスクの前記透過領域に対応する第2領域の高さとを互いに異ならせる工程(b1)を含み、
前記工程(b1)は、紫外線の照射により、前記樹脂体のうち前記第2領域のある部分の厚さを、紫外線の照射前よりも増加させる工程を含む、発光装置の製造方法。 - 前記工程(a)は、
前記発光素子を準備する工程であって、前記発光素子は、前記上面とは反対側に正極および負極を有する、工程(a1)と、
前記発光素子の前記上面または前記樹脂体に未硬化の透光性樹脂材料を付与する工程(a2)と、
前記透光性樹脂材料を硬化させることにより、前記発光素子の前記上面の上方に前記樹脂体を配置する工程(a3)と
を含む、請求項6に記載の発光装置の製造方法。 - 上面を有し、前記上面とは反対側に正極および負極が設けられた発光素子を準備する工程(a)と、
表面に凹凸のパターンを有し、前記発光素子の前記上面を少なくとも覆う透光性部材を形成する工程(b)と
を含み、
前記工程(b)は、
未硬化のシリコーン樹脂原料を硬化させることによって形成された透光性の樹脂体の表面を、遮光領域および透過領域を有するフォトマスクを介してインコヒーレントな紫外線で照射することにより、前記表面のうち前記フォトマスクの前記遮光領域に対応する第1領域の高さと、前記表面のうち前記フォトマスクの前記透過領域に対応する第2領域の高さとを互いに異ならせる工程(b1)
を含み、
前記工程(b1)は、紫外線の照射により、前記樹脂体のうち前記第2領域のある部分の厚さを、紫外線の照射前よりも増加させる工程を含む、発光装置の製造方法。 - 前記工程(a)は、
前記発光素子を準備する工程(a1)と、
未硬化のシリコーン樹脂原料で前記発光素子を覆い、前記シリコーン樹脂原料を硬化させることによって前記樹脂体を形成する工程(a2)と
を含む、請求項6に記載の発光装置の製造方法。 - 前記工程(a)と前記工程(b)との間に、前記発光素子の側面を少なくとも覆う光反射性部材を形成する工程(c)をさらに含む、請求項6から8のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
- 前記樹脂体は、少なくとも1つのフェニル基を分子中に有する有機ポリシロキサンを含有する、請求項6から10のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
- 前記樹脂体は、2つのメチル基がケイ素原子に結合したDユニットを有する有機ポリシロキサンを含有する、請求項6から11のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
- 上面を有し、前記上面とは反対側に正極および負極が設けられた発光素子を準備する工程(a)と、
表面に凹凸のパターンを有し、前記発光素子の前記上面を少なくとも覆う透光性部材を形成する工程(b)と
を含み、
前記工程(b)は、
未硬化のシリコーン樹脂原料を硬化させることによって形成された透光シートの主面を、遮光領域および透過領域を有するフォトマスクを介してインコヒーレントな紫外線で照射することにより、前記主面のうち前記フォトマスクの前記遮光領域に対応する第1領域の高さと、前記主面のうち前記フォトマスクの前記透過領域に対応する第2領域の高さとを互いに異ならせる工程(b1)と、
紫外線で照射された前記透光シートを前記発光素子の前記上面側に配置する工程(b2)と
を含み、
前記工程(b1)は、紫外線の照射により、前記透光シートのうち前記第2領域のある部分の厚さを、紫外線の照射前よりも増加させる工程を含む、発光装置の製造方法。 - 前記工程(b)の後に、前記発光素子の側面を少なくとも覆う光反射性部材を形成する工程(c)をさらに含む、請求項13に記載の発光装置の製造方法。
- 前記透光性部材は、少なくとも1つのフェニル基を分子中に有する有機ポリシロキサンを含有する、請求項13または14に記載の発光装置の製造方法。
- 前記透光性部材は、2つのメチル基がケイ素原子に結合したDユニットを有する有機ポリシロキサンを含有する、請求項13から15のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
- 紫外線の照射後の前記第2領域と前記第1領域との間の高さの差は、0.1μm以上である、請求項6から16のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
- 前記工程(b1)における紫外線の照射量は、20J/cm2以上である、請求項6から17のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
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