JP6998114B2 - 発光装置の製造方法 - Google Patents
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Description
以下、図1~図3を参照して、本実施形態で用いる発光装置100の製造装置1の構成につき説明する。図1は、本実施形態で用いる発光装置100の製造装置1の全体の構成を示す概略図である。図2は、製造装置1の一部の構成を示す概略図である。図3は、製造装置1の噴射ノズル34の周辺の構成を示す図である。
図1に示すように、本実施形態で用いる製造装置1は、少なくとも、制御部2、塗布装置3、載置装置4、及び、搬送装置5を有している。
塗布装置3は、噴射ノズル34で、スラリー93(図2参照)を噴射液99(図8参照)として塗布対象物Tgにスプレー噴射して塗布することで、光学物質の粒子91(図8参照)で塗布対象物Tgをコーティングする装置である。
載置装置4は、塗布対象物Tgが実装された基板102をステージ21の上に載置する装置である。
搬送装置5は、ステージ21を塗布ブース30に搬送する装置である。
ステージ移動機構31は、塗布ブース30の内部の噴射ノズル34の下方の位置で、ステージ21を前後方向(Y軸方向)に移動させる機構である。
溶剤タンク32は、スラリータンク33に供給する揮発性の溶剤92(図2参照)が収容されるシリンジ状の容器である。溶剤タンク32の内部には、スラリータンク33に収容されているスラリー93(図2参照)に含まれているものと同じ溶剤92(図2参照)が収容されている。
スラリータンク33は、噴射ノズル34に供給するスラリー93(図2参照)が収容されるシリンジ状の容器である。
支持部材35は、溶剤タンク32a,32b、スラリータンク33a,33b、及び、噴射ノズル34を支持する部材である。支持部材35は、図示せぬ支持部材移動機構によって、上下方向(Z軸方向)、及び、左右方向(X軸方向)に移動可能に支持されている。
電磁弁機構36は、空気又は不活性ガスによって構成された気体94を溶剤タンク32及びスラリータンク33のいずれか1乃至複数に選択的に供給する機構である。
気泡発生部61,62は、液体(ここでは、溶剤92(図2参照)やスラリー93(図2参照))に気泡を発生させる機構である。
また、塗布対象物Tgは発光装置100の部材として用いられるものであればよく、LEDチップ101の他、発光素子101が載置される基板102や透光性樹脂等であってもよい。
図2に示すように、塗布ブース30の外部には、電磁弁機構36が配置されている。また、塗布ブース30の内部には、溶剤タンク32a,32bや、スラリータンク33a,33b、噴射ノズル34等が配置されている。
図3に示すように、本実施形態の噴射ノズル34は、2つのスラリータンク33a,33bを繋ぐ連結管45の中間部分に配置されている。連結管45の内部では、スラリー93が循環している(矢印A93参照)。
流路34bは、スラリー93を噴射孔34aに導くための通路である。流路34bは、連結管45の中間部分に分岐して接続されている。
本実施形態に係る発光装置100の製造方法は、以下に説明するように、(1)光学物質の粒子91が含有されたスラリー93をスラリータンク33内に収容する工程(図4のS105の溶剤・スラリー収容工程)と、(2)スラリータンク33内において、スラリー93の液面より下側に配置した気泡発生部62から気泡98を発生させ、スラリー93を撹拌する工程、及び、発光素子を含む塗布対象物Tgの上方に配置されたノズル34から、スラリー93を塗布対象物Tgにスプレーする工程(図4のS120のスプレー塗布工程)と、を含んでいる。なお、S120のスプレー塗布工程において、スラリー93を撹拌する工程とスプレー噴射する工程とはほぼ同時に行われる。
不活性ガスとして用いられる気体は、スラリー93中の材料、つまり溶剤、光学物質、バインダ等と反応しない、もしくは反応を起こしにくい材料であることが好ましい。また、塗布装置3の外部に放出された場合に、安全性が確保できる材料であることが好ましい。このような例としては、窒素、アルゴン等が挙げられる。
気泡の発生量、大きさは、液圧やスラリーの粘度により異なるが、上述の目的を達成することができるものであればよい。例えば、気泡の発生量は、タンク内容積またはタンク内スラリー容量の0.1~100倍程度が好ましく、1~10倍程度とすることがより好ましい。また、気泡の大きさは、例えば、1~2000μm程度、10~500μm程度とすることが、スラリーの塗布量を安定させる観点から好ましい。また、スラリー93中の密度は、適宜設定可能である。
まず、図5Aに示すように、塗布装置3は、スプレー塗布工程S120の初期時において、図示せぬ支持部材移動機構で支持部材35を左右方向(矢印X1の方向)に移動させて、支持部材35をホームポジションに配置する。ここでは、ホームポジションが噴射ノズル34を最も左側に寄せた位置であるものとして説明する。また、このとき、塗布装置3は、ステージ21の上面から一定の距離以上に離間した高さの位置に噴射ノズル34を配置する。
この後、塗布装置3は、噴射ノズル34でスプレー噴射を行う。
この時、圧縮空気等の気体96の圧力をシリンジを循環させる気体の圧力と略同じもしくは高くすることで、スラリーが逆流するおそれを低減することができる。
また、図9は、ワイヤー121でLEDチップ101の電極と基板102の配線電極とが電気的に接続されている構成において、LEDチップ101とワイヤー121とを塗布対象物Tgとし、LEDチップ101とワイヤー121とに噴射液99をスプレー噴射する場合の例を示している。
図8及び図9に示すように、噴射液99が塗布対象物Tgにスプレー噴射されることによって、噴射液99に含まれている光学物質の粒子91が必要な量塗布対象物Tgに塗布される。
このようにして、発光装置100は、製造される。
スプレー塗布工程S120の後、制御部2によって、基板上の全塗布領域に塗布したかを判定する工程が行われることが好ましい(S125)。判定工程S125で、全塗布領域に塗布されていないと判定された場合(“No”の場合)に、図4に示すように、処理は、ステージ移動工程S130に進む。この場合に、ステージ移動機構31でステージ21を前後方向(矢印Y2の方向)に数ミリ程度移動させるステージ移動工程が行われる(S130)。この後、処理は、再びスプレー塗布工程S120に戻る。その結果、判定工程S125で、全塗布領域に塗布されている(“Yes”)と判定されるまで、S120~S130の処理が繰り返し行われる。これにより、塗布装置3は、噴射液99を塗布対象物Tgの塗布領域全体に均一に塗布することができる。また、塗布装置3は、発光装置100に塗布するスラリー濃度や塗布量の調整を行うことができ、その結果、所望のレベルの色温度特性を有する発光装置100を得ることができる。
また、例えば、前記した実施形態は、塗布対象物Tgが基板102の上に実装されている場合を想定して説明している。しかしながら、塗布対象物Tgは、基板102の上に実装されていない構成であってもよい。したがって、例えば、塗布対象物Tgは、基板102がない、LEDチップ101のみの構成やチップスケールパッケージ(CSP)等であってもよい。
2 制御部
3 塗布装置
4 載置装置
5 搬送装置
21 ステージ
30 塗布ブース
30a 開口部
31 ステージ移動機構
32(32a,32b) 溶剤タンク
33(33a,33b) スラリータンク
34 噴射ノズル
35 支持部材
36 電磁弁機構
37 ニードル
41a,51,52 吸気管
41b 排気管
42a,42b,43a,43b,44a,44b,45 連結管
61,62 気泡発生部
63 通気孔
91 光学物質の粒子(蛍光体、光拡散物質、光反射物質等)
92 溶剤
92a,93a 液面
93 スラリー
94,95,96 気体(空気又は不活性ガス)
97,98 気泡
99 噴射液
100 発光装置
101 LEDチップ
102 基板
103 マスク
111 ワイヤー
120 被覆装置
121 透光性樹脂
SN1,SN2 液面センサ
Tg 塗布対象物(LEDチップ等)
Claims (7)
- 光学物質の粒子が含有されたスラリーをスラリータンク内に収容すると共に、溶剤タンクに収納されている溶剤の蒸気を含有する気体を第1連結管を介して前記スラリータンクに供給する工程と、
前記スラリータンク内において、前記スラリーの液面より下側に前記第1連結管を介して配置した気泡発生部から前記溶剤の蒸気を含有する気体により気泡を発生させ、前記スラリーを撹拌する工程と、
発光素子を含む塗布対象物の上方に配置されたノズルから、前記スラリーを塗布対象物にスプレーする工程と、を含み、
前記第1連結管は、一端が前記溶剤タンク内の液面より上の前記気体が溜まる空間に位置すると共に、他端が前記気泡発生部を取り付けて前記スラリータンクの液面より下側に配置されている発光装置の製造方法。 - 前記スラリーを撹拌する工程と、前記スプレーする工程がほぼ同時に行われる、請求項1に記載の発光装置の製造方法。
- 前記気泡中に含まれる前記溶剤の蒸気は前記スラリーを撹拌するときに溶解される、請求項1又は請求項2に記載の発光装置の製造方法。
- 前記スラリータンクが2つ設けられており、2つの前記スラリータンクを連結する第3連結管中のスラリーを前記スラリータンクのそれぞれに連結する第2連結管から供給される気体により前記スラリータンクの一方を加圧することで循環させながら、前記第3連結管の中間部に設けられた前記ノズルから前記スラリーをスプレーし、
2つの前記第2連結管は、一方の一端が一方の前記スラリータンク内の液面より上の気体の溜まる空間に位置し、他方の一端が他方の前記スラリータンク内の液面より上の気体の溜まる空間に位置し、それぞれの他端が空気又は不活性ガスによって構成された気体を供給する電磁弁機構に連結されている請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。 - 前記スラリーは、硬化前の熱硬化性樹脂を含有し、
前記スプレーする工程と、前記スプレーされた熱硬化性樹脂を仮硬化する工程とを繰り返す、請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。 - 前記スラリーに含まれている前記光学物質の粒子は、蛍光体、光拡散物質、又は、光反射性物質のいずれかである、請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
- 前記スラリーの粘度は0.3mPa・sから1000mPa・sであり、
前記光学物質の中心粒径は15±5μmである、請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
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