WO2011065321A1 - 発光ダイオードユニットの製造方法 - Google Patents

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WO2011065321A1
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light emitting
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molten glass
diode unit
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卓史 波多野
修志 池永
禄人 田口
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コニカミノルタオプト株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a light-emitting diode unit, and more particularly, a light-emitting diode including an LED chip that emits light of a predetermined wavelength and a phosphor layer that converts the wavelength of light emitted from the LED chip.
  • the present invention relates to a unit manufacturing method.
  • a light emitting diode unit that has an LED chip and emits white light has excellent features such as low power consumption, small size, light weight, low heat generation, mercury-free, and easy adjustment of light quantity. It is expected as a next-generation energy-saving illumination light source that can replace lamps and high-pressure discharge lamps.
  • a method of emitting white light using an LED chip (1) a method of obtaining white light by combining three or more color LED chips (see Patent Document 1), or (2) blue light, blue-violet light, or near ultraviolet light A method of obtaining white light by combining an LED chip that emits light or the like and a phosphor (see Patent Documents 2 to 4) is known. Of these, the method (1) is difficult to balance the light emission intensity of each color LED chip, so the method of obtaining white light by combining the LED chip and the phosphor as in (2) is the focus. Has been.
  • gallium nitride-based substrates that are mainly used as LED chip materials that emit blue light and the like have a high refractive index. Therefore, if the surface of the LED chip is in contact with an air layer or the like, light extraction efficiency is achieved by total reflection. There is a problem that will be extremely lowered.
  • the LED chip Deterioration of the resin material that seals the surface is significant and becomes a problem.
  • Patent Document 6 there is a semiconductor device manufacturing method (see Patent Document 6) in which a circuit board to which an LED chip is fixed is placed in a cavity of a mold, the mold is inclined, and a liquid resin containing phosphor particles is poured. Proposed.
  • the present invention has been made in view of the technical problems as described above, and an object of the present invention is to manufacture the LED chip, the phosphor layer, and the package substrate in a short time while suppressing deterioration and breakage.
  • the manufacturing method of the light emitting diode unit which can be provided is provided.
  • the present invention has the following features.
  • An LED chip that emits light of a predetermined wavelength from the light emitting surface; A package substrate on which the LED chip is placed; A phosphor layer including a phosphor for converting the wavelength of light emitted from the LED chip, and a method of manufacturing a light emitting diode unit comprising: Supplying the phosphor layer on the LED chip; On the package substrate on which the LED chip to which the phosphor layer is supplied is placed, a molten glass droplet having a temperature higher than that of the package substrate is dropped and solidified to thereby solidify the phosphor layer and the LED chip. And a step of sealing with a glass member.
  • An LED chip that emits light of a predetermined wavelength from the light emitting surface; A package substrate on which the LED chip is placed; A phosphor layer including a phosphor for converting the wavelength of light emitted from the LED chip, and a method of manufacturing a light emitting diode unit comprising: Supplying the phosphor layer on the LED chip; Dropping molten glass droplets having a temperature higher than that of the molding die onto the molding surface of the molding die having a molding surface of a predetermined shape; The package substrate on which the LED chip supplied with the phosphor layer is placed is turned upside down, and the side on which the LED chip is placed before the molten glass droplet dropped on the mold is solidified. Pressurizing the molten glass droplet on the surface, and sealing the phosphor layer and the LED chip with a glass member.
  • the phosphor layer is supplied by forming a glass body containing the phosphor on the surface of the LED chip by applying and heating a composition in which the phosphor is dispersed.
  • a plurality of the LED chips are arranged and placed on the package substrate, and one drop of the molten glass droplet is dropped to seal the plurality of LED chips.
  • the manufacturing method of the light emitting diode unit as described in any one of these.
  • the sealing step the molten glass droplet having a temperature higher than that of the lower die is dropped on the LED chip placed on the lower die, whereby the light emitting surface of the LED chip is turned into the molten glass droplet.
  • the LED chip has an electrode part on the back side facing the light emitting surface, In the sealing step, a lead portion for supplying power to the LED chip is provided, and the electrode portion and the lead portion are electrically connected to each other on a package substrate on which the LED chip is placed. 21. The method of manufacturing a light emitting diode unit according to 20, wherein the light emitting surface of the LED chip is embedded in the molten glass droplet by dropping the molten glass droplet having a temperature higher than that of the package substrate.
  • the sealing step before the dropped molten glass droplet is solidified, the molten glass droplet is pressurized with a molding die, and the glass member is molded into a predetermined shape.
  • the sealing step the molten glass droplet having a temperature higher than that of the lower die is dropped on the lower die, and the light emitting surface of the LED chip from above is dropped on the molten glass droplet dropped on the lower die.
  • the LED chip is temporarily fixed to the upper mold facing the lower mold, and the light emitting surface of the LED chip is embedded from above into the molten glass droplet dropped on the lower mold.
  • 25. The method of manufacturing a light-emitting diode unit according to 24, wherein the molten glass droplet is pressed with the lower mold and the upper mold to form the glass member into a predetermined shape.
  • the LED chip has an electrode part on the back side facing the light emitting surface, In the sealing step, the package substrate on which the LED chip is placed is turned upside down with a lead portion for supplying power to the LED chip and the electrode portion and the lead portion are electrically connected. 25.
  • the LED chip has an electrode part on the back side facing the light emitting surface, After the molten glass droplet is solidified, placing the LED chip on a package substrate having a lead part for supplying power to the LED chip, and electrically connecting the electrode part and the lead part 26.
  • the phosphor layer forming step is a step of applying the composition in which the phosphor is dispersed on the surface of the glass member, and forming the phosphor layer by heating the applied composition.
  • a light emitting diode unit comprising: an LED chip that emits light of a predetermined wavelength from a light emitting surface; a package substrate on which the LED chip is placed; and a phosphor that converts the wavelength of light emitted from the LED chip.
  • a manufacturing method of A sealing step of sealing the light emitting surface of the LED chip placed on the package substrate with the first glass body by solidifying molten glass droplets to form a first glass body; And a laminating step of laminating the second glass body having the phosphor on the first glass body.
  • the first glass body is formed by dripping and solidifying the molten glass droplet having a temperature higher than that of the package substrate on the package substrate on which the LED chip is placed.
  • 34. A method for manufacturing a light-emitting diode unit according to 33 above.
  • the molten glass droplet is pressurized with the package substrate and the upper mold before the dropped molten glass droplet is solidified, and the first glass body is formed into a predetermined shape.
  • the molten glass droplet having a higher temperature than the lower die is dropped on the lower die, the package substrate on which the LED chip is placed is turned upside down, and the molten glass droplet dropped.
  • 34. The light-emitting diode unit according to 33, wherein the molten glass droplet is pressurized with the package substrate and the lower mold before the solidifies, and the first glass body is formed into a predetermined shape.
  • the phosphor and the LED chip are sealed by dropping and solidifying molten glass droplets, it is not necessary to maintain the LED chip, the phosphor and the package substrate at a high temperature for a long time. It is possible to suppress deterioration due to. Moreover, even when it is a case where a glass member is shape
  • the glass member is formed by embedding the light emitting surface of the LED chip in the molten glass droplet, solidifying the molten glass droplet and sealing the light emitting surface with the glass member, and then solidifying the molten glass droplet.
  • a phosphor layer in which the phosphor is dispersed in the translucent member is formed on the surface. Therefore, the LED chip and the phosphor are not placed under a high temperature and a high pressure for a long time, and the deterioration and breakage of the LED chip and the phosphor during manufacturing can be suppressed.
  • the LED chip manufactured by the manufacturing method of the present invention is in a state where the LED chip and the phosphor layer are not adhered to each other and are separated by the glass member, the phosphor is deteriorated due to heat generation of the LED chip during use. Can be suppressed.
  • the first glass body is formed by solidifying the molten glass droplet, and the second glass body having the phosphor is laminated on the first glass body.
  • the light emitting surface of the LED chip can be sealed in time. Therefore, members such as LED chips, phosphors, and package substrates are not placed under high temperature and high pressure for a long time, and deterioration and breakage of these members during manufacturing can be suppressed. Therefore, a light emitting diode unit can be manufactured in a short time while suppressing deterioration and breakage of members such as an LED chip, a phosphor, and a package substrate.
  • the method for manufacturing a light emitting diode unit according to the present embodiment includes a step of placing an LED chip on a package substrate and electrically connecting and fixing the electrode portion of the LED chip and the lead portion of the package substrate (electrode connection step). ), A step of supplying a phosphor layer to the surface of the LED chip (phosphor layer supply step), and a temperature higher than that of the package substrate on the package substrate on which the LED chip supplied with the phosphor layer is placed. A step (sealing step) of sealing the phosphor layer and the LED chip with a glass member by dropping molten glass droplets to solidify.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a package substrate and an LED chip in a state where an electrode portion and a lead portion are connected in an electrode connecting step
  • FIG. 2 shows a state in which a phosphor layer is supplied in a phosphor layer supplying step.
  • FIG. 3 is a schematic view for explaining the sealing process.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a modified example of the sealing process.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting diode unit manufactured by the manufacturing method of the present embodiment.
  • FIG. 1A is a diagram illustrating an example of a state in which the LED chip 10 is placed on the package substrate 20.
  • the LED chip 10 is called a flip chip type having an electrode portion 11 on the bottom surface, and emits light of a predetermined wavelength from the surface 12.
  • a known LED chip such as one using a gallium nitride-based semiconductor (GaN, InGaN, AlInGaN, etc.) may be appropriately selected and used.
  • the emitted light may be blue light, blue-green light, near ultraviolet light, ultraviolet light, or the like.
  • the chip size is not limited, and may be 0.35 mm square (small chip) or 1 mm square (large chip).
  • the chip size is large, the amount of heat generation also increases.
  • the LED chip 10 and the like are sealed with a glass member having excellent heat resistance, so that even if a large 1 mm square chip is used, it is durable.
  • a light emitting diode unit having excellent properties can be manufactured.
  • the package substrate 20 has a lead portion 21 for supplying power to the LED chip 10 via the electrode portion 11.
  • the material of the package substrate 20 is preferably a highly insulating ceramic material such as aluminum nitride or aluminum oxide. These ceramic materials can also be preferably used from the viewpoint of high adhesion to a glass member provided in a subsequent sealing step. Further, a heat resistant resin or a metal material may be used. In the case of a conductive material, an insulating film is preferably provided on the surface.
  • a normal flip chip bonding method may be used for the connection between the electrode portion 11 of the LED chip 10 and the lead portion 21 of the package substrate 20.
  • bumps (protrusions) made of a conductive material are provided on the lead portion 21, the package substrate 20 is fixed on a high-temperature heater, and the load is adjusted while adjusting the position of the LED chip 10 and the package substrate 20 by image processing.
  • the method of connecting by adding. When connecting, it is also preferable to apply ultrasonic waves in addition to the heat and load of the heater.
  • FIG. 1B is a schematic diagram when three LED chips 10 are arranged.
  • the configuration in which a plurality of LED chips 10 are arranged on one package substrate 20 in this way is particularly suitable for applications that require a high luminous flux.
  • the LED chip 10 and the package substrate 20 may be connected using wire bonding. Good.
  • FIG. 2A shows a state where the phosphor layer 30 is supplied to the surface 12 of the LED chip 10 of FIG. 1A
  • FIG. 2B shows the surface 12 of the three LED chips 10 of FIG. 1B. It is sectional drawing which shows typically the state to which the fluorescent substance layer 30 was supplied, respectively.
  • the phosphor used for the phosphor layer 30 to be supplied may be appropriately selected and used according to the application and type of the light emitting diode unit to be manufactured.
  • a blue LED chip + yellow is used by using a yellow phosphor that converts the wavelength of blue light into yellow light (excited by blue light and emits yellow light).
  • White light can be obtained by adopting a phosphor structure.
  • a configuration of blue LED chip + yellow phosphor + red phosphor or a configuration of blue LED chip + green phosphor + red phosphor can be used.
  • a configuration of near-ultraviolet LED chip + blue phosphor + yellow phosphor or a near-UV LED chip + blue phosphor + green phosphor + red phosphor With this configuration, white light can be obtained.
  • Suitable phosphors include YAG phosphors, silicate phosphors, nitride phosphors, oxynitride phosphors, sulfide phosphors, thiogallate phosphors, aluminate phosphors, and the like.
  • all the phosphors may be mixed and supplied, or may be supplied in layers for each type of phosphor.
  • loss due to so-called multistage excitation in which light emitted from the first phosphor excites another second phosphor, tends to be a problem. From the viewpoint of effectively reducing the loss due to such multi-stage excitation, it is preferable to supply the phosphors by dividing them into layers.
  • the phosphor layer 30 may be supplied to the surface 12 of the LED chip 10 by applying powder, or after being applied in a state of being dispersed in a liquid or gel binder, it is vaporized or thermally decomposed.
  • the binder may be removed.
  • a binder it is preferable to use a binder that can be removed at a low temperature from the viewpoint of suppressing deterioration of the phosphor layer 30 and the like.
  • organic solvents such as ethanol and acetone, and synthetic resins are suitable.
  • a glass body that is a phosphor layer 30 containing a phosphor on the surface 12 of the LED chip 10 by applying and heating a composition in which the phosphor is dispersed.
  • the composition may be applied by a known method such as spin coating, dip coating, or spraying.
  • a bar coater according to the shape of the LED chip 10.
  • a dry oven or the like may be used to heat the applied composition.
  • the thickness of the glass body formed after heating is preferably 5 ⁇ m to 500 ⁇ m.
  • the composition to be applied may be one in which a glass body is formed by heating the gel after heating (sol-gel solution), or gelling by volatilizing the solvent component. Alternatively, the glass body may be formed directly.
  • the former contains a phosphor, a layered silicate mineral, and inorganic fine particles in a sol solution (precursor solution) in which an organometallic compound that is a component of a glass body is mixed in an organic solvent. Can be used.
  • the organometallic compound serves as a binder for sealing the phosphor, the layered silicate mineral, and the inorganic fine particles.
  • organometallic compound used in the present invention include metal alcosides, metal acetylacetonates, metal carboxylates and the like, but metal alkoxides that are easily gelled by hydrolysis and polymerization reaction are preferable.
  • the metal alkoxide may be a single molecule such as tetraethoxysilane, or may be a polysiloxane in which an organic siloxane compound is linked in a chain or a ring, but a polysiloxane that increases the viscosity of the mixed solution is preferable.
  • a translucent glass body can be formed, but it is preferable to contain a silicon
  • the content of the organometallic compound in the glass body is less than 2% by mass, the organometallic compound as the binder is too small, and the strength of the glass body after heating and firing is lowered.
  • the content of the organometallic compound exceeds 50% by mass, the content of the layered silicate mineral is relatively decreased, so that the viscosity of the mixed solution before heating is decreased and the phosphor is easily precipitated. .
  • the content of the inorganic fine particles is relatively lowered, the strength of the glass body is also lowered. Therefore, the content of the organometallic compound in the glass body is preferably 2% by mass or more and 50 or less, and more preferably 2.5% by mass or more and 30% by mass or less.
  • the phosphor is excited by the wavelength (excitation wavelength) of light emitted from the LED chip 10 and emits fluorescence having a wavelength different from the excitation wavelength.
  • a YAG (yttrium, aluminum, garnet) phosphor that converts blue light (wavelength 420 nm to 485 nm) emitted from the blue LED element into yellow light (wavelength 550 nm to 650 nm) is used.
  • Such phosphors use oxides of Y, Gd, Ce, Sm, Al, La, and Ga, or compounds that easily become oxides at high temperatures, and are mixed well in a stoichiometric ratio.
  • a mixed raw material is obtained.
  • a coprecipitated oxide obtained by calcining a solution obtained by coprecipitation of a solution obtained by dissolving a rare earth element of Y, Gd, Ce, or Sm in an acid with a stoichiometric ratio with oxalic acid, and aluminum oxide or gallium oxide.
  • an appropriate amount of fluoride such as ammonium fluoride is mixed with the obtained mixed raw material as a flux and pressed to obtain a molded body.
  • the obtained molded body is packed in a crucible and fired in air at a temperature range of 1350 to 1450 ° C. for 2 to 5 hours to obtain a sintered body having the light emission characteristics of a phosphor.
  • the YAG phosphor is used.
  • the type of the phosphor is not limited to this.
  • other phosphors such as non-garnet phosphors containing no Ce are used. You can also.
  • the larger the particle size of the phosphor the higher the light emission efficiency (wavelength conversion efficiency), but the gap generated at the interface with the organometallic compound becomes larger, and the film strength of the formed glass body decreases. Accordingly, in consideration of the size of the gap generated at the interface between the light emission efficiency and the organometallic compound, it is preferable to use one having an average particle diameter of 1 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the average particle diameter of the phosphor can be measured, for example, by a Coulter counter method.
  • the layered silicate mineral is preferably a swellable clay mineral having a structure such as a mica structure, a kaolinite structure, or a smectite structure, and particularly preferably a smectite structure rich in swellability. This is because, as will be described later, by adding water to the mixed liquid, it takes a card house structure in which water enters and swells between the layers of the smectite structure, so the viscosity of the mixed liquid is greatly increased. It is.
  • the content of the layered silicate mineral in the glass body is less than 0.5% by mass, the effect of increasing the viscosity of the mixed solution cannot be obtained sufficiently.
  • the content of the layered silicate mineral exceeds 20% by mass, the strength of the glass body after heating is lowered. Therefore, the content of the layered silicate mineral is preferably 0.5% by mass or more and 20% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or more and 10% by mass or less.
  • a layered silicate mineral whose surface is modified (surface treatment) with an ammonium salt or the like can be used as appropriate.
  • Inorganic fine particles include a filling effect that fills gaps formed at the interface between the organometallic compound, the phosphor and the layered silicate mineral, a thickening effect that increases the viscosity of the mixed liquid before heating, and a glass body film after heating. It has a film strengthening effect that improves strength.
  • Examples of the inorganic fine particles used in the present invention include oxide fine particles such as silicon oxide, titanium oxide and zinc oxide, and fluoride fine particles such as magnesium fluoride.
  • silicon oxide fine particles such as silicon oxide, titanium oxide and zinc oxide
  • fluoride fine particles such as magnesium fluoride.
  • silicon oxide fine particles such as silicon oxide, titanium oxide and zinc oxide
  • fluoride fine particles such as magnesium fluoride.
  • silicon oxide fine particles such as silicon-containing organic compound such as polysiloxane
  • the content of the inorganic fine particles in the glass body is less than 0.5% by mass, the above-described effects cannot be sufficiently obtained.
  • the content of the inorganic fine particles exceeds 50% by mass, the strength of the glass body after heating is lowered. Therefore, the content of the inorganic fine particles in the glass body is preferably 0.5% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 1% by mass or more and 40% by mass or less.
  • the average particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 0.001 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less in consideration of the above-described effects.
  • the average particle diameter of the inorganic fine particles can be measured, for example, by a Coulter counter method. In consideration of compatibility with an organic metal compound or an organic solvent, a material obtained by treating the surface of inorganic fine particles with a silane coupling agent or a titanium coupling agent can be used as appropriate.
  • the precursor solution is a mixture of an organometallic compound in an organic solvent, and a translucent glass body can be obtained by heating the precursor solution.
  • a glass body is formed by heating a mixed solution in which the precursor solution is mixed with a phosphor, a layered silicate mineral, and inorganic fine particles.
  • water enters between the layers of the layered silicate mineral and the viscosity of the mixed solution increases, so that the phosphor can be prevented from settling.
  • the organic solvent alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol having excellent compatibility with added water are preferable. Further, when the amount of the organic metal compound mixed with the organic solvent is less than 5% by mass, it becomes difficult to increase the viscosity of the mixed solution, and when the amount of the organic metal compound exceeds 50% by mass, the polymerization reaction is faster than necessary. Proceed. Therefore, the mixing amount of the organometallic compound with respect to the organic solvent is preferably 5% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 8% by mass or more and 40% by mass or less.
  • the layered silicate mineral when using a surface-treated lipophilic layered silicate mineral, the layered silicate mineral is first added to a solution (precursor solution) in which an organometallic compound is mixed in an organic solvent. Premixing is performed, and then phosphor, inorganic fine particles, and water are mixed.
  • a hydrophilic layered silicate mineral that has not been surface-treated is used, first the layered silicate mineral and water are premixed, and then the phosphor, inorganic fine particles, and precursor solution are mixed. Thereby, a layered silicate mineral can be mixed uniformly and the thickening effect can be heightened more.
  • the preferred viscosity of the mixed solution is 0.025 to 0.8 Pa ⁇ s, and the most preferred viscosity is 0.03 to 0.5 Pa ⁇ s.
  • the ratio of water to the total amount of the solvent obtained by adding water to the organic solvent is less than 5% by mass, the above thickening effect cannot be sufficiently obtained, and when the ratio of water exceeds 60% by mass, the thickening effect is achieved.
  • the effect of reducing the viscosity due to excessive mixing of water is greater than that. Therefore, the ratio of water is preferably 5% by mass or more and 60% by mass or less, and more preferably 7% by mass or more and 55% by mass or less with respect to the total amount of solvent.
  • the most preferable composition of the mixed solution is that using polysiloxane as the organometallic compound.
  • composition range of each of the above components contained in the mixed solution is that the polysiloxane dispersion is 4 to 30% by mass, and the layered silica is used.
  • the acid salt mineral is 1 to 10% by mass
  • the inorganic fine particles are 1 to 40% by mass
  • the water is 10 to 50% by mass.
  • a predetermined amount of the mixed liquid obtained as described above is applied onto the surface 12 of the LED chip 10, and heated and baked to form a glass body having a predetermined film thickness.
  • the method for applying the mixed solution is not particularly limited, and various conventionally known methods such as spin coating, dip coating, spray coating, and bar coating can be used.
  • the heating temperature is less than 50 ° C., the polymerization reaction of the organometallic compound does not proceed.
  • the heating temperature exceeds 1000 ° C. the layered silicate mineral is thermally decomposed and the layered structure is destroyed. Therefore, the heating temperature of the mixed solution needs to be 50 ° C. or higher and 1000 ° C. or lower, and preferably 100 ° C. to 600 ° C. However, it is necessary to set the temperature at which the LED chip 10 does not deteriorate.
  • the thickness of the formed glass body is less than 5 ⁇ m, the wavelength conversion efficiency is lowered and sufficient fluorescence cannot be obtained, and when the thickness of the glass body exceeds 500 ⁇ m, the film strength is reduced and cracks and the like are generated. It tends to occur. Therefore, the thickness of the glass body is preferably 5 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less.
  • the particle size of the phosphor and inorganic fine particles contained in the glass body is larger than the thickness of the glass body to be formed, a part of the phosphor or inorganic fine particles protrudes from the surface of the glass body and the surface is smooth. Sex is lost. Therefore, phosphors and inorganic fine particles having a maximum particle size smaller than the thickness of the glass body are used.
  • the phosphor layer 30 is formed of a translucent glass body, heat resistance and light resistance can be improved as compared with the case where the phosphor layer 30 is formed of a resin material.
  • the phosphor is less likely to settle when the glass body is formed and the phosphor is uniformly dispersed in the glass body, the occurrence of color unevenness can be effectively reduced.
  • the film strength of the glass body is improved by adding inorganic fine particles.
  • examples of the latter in which a glass body is directly formed without being gelled by volatilizing a solvent component
  • examples of the latter include, for example, a composition containing an inorganic polymer and an organic solvent.
  • Polysilazane can also be used as the inorganic polymer.
  • the polysilazane used in the present invention is represented by the following general formula (1).
  • R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group, an aryl group, a vinyl group or a cycloalkyl group, and at least one of R 1 , R 2 and R 3 Are hydrogen atoms, preferably all are hydrogen atoms, and n represents an integer of 1 to 60.
  • the molecular shape of polysilazane may be any shape, for example, linear or cyclic.
  • the polysilazane represented by the above formula (1) and a reaction accelerator as required are dissolved in an appropriate solvent and then cured by heating, excimer light treatment, UV light treatment, and excellent heat resistance and light resistance.
  • a ceramic film can be made.
  • the effect of preventing penetration of moisture can be further improved by heat curing after irradiation with UVU radiation (eg, excimer light) containing a wavelength component in the range of 170 to 230 nm.
  • reaction accelerator an acid, a base, or the like is preferably used, but may not be used.
  • reaction accelerators include triethylamine, diethylamine, N, N-diethylethanolamine, N, N-dimethylethanolamine, triethanolamine, triethylamine, hydrochloric acid, oxalic acid, fumaric acid, sulfonic acid, acetic acid, nickel, iron, palladium , Metal carboxylates including iridium, platinum, titanium, and aluminum, but are not limited thereto.
  • a metal carboxylate is particularly preferable, and the addition amount is preferably 0.01 to 5 mol% based on polysilazane.
  • aliphatic hydrocarbons aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, halogen hydrocarbons, ethers, and esters
  • Preferred are methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, benzene, toluene, xylene, dimethyl fluoride, chloroform, carbon tetrachloride, ethyl ether, isopropyl ether, dibutyl ether, and ethyl butyl ether.
  • the polysilazane concentration is high.
  • the polysilazane is preferably dissolved in the solvent at 5 to 50% by mass or less.
  • the heating temperature at the time of firing is preferably 100 ° C. to 350 ° C. from the viewpoint of suppressing deterioration of the material used for the substrate and the metal of the wiring. More preferably, the temperature is 150 ° C to 300 ° C.
  • the composition contains inorganic fine particles. Since the viscosity of the composition is increased by containing inorganic fine particles, the precipitation rate of the phosphor when the phosphor is dispersed in the composition is reduced, and it is easy to uniformly disperse the phosphor in the composition. Become.
  • inorganic fine particles of various oxides such as silica and inorganic fine particles of magnesium fluoride are suitable. From the viewpoint of stability with a glass body formed from polysilazane, it is preferable to contain inorganic fine particles of silica.
  • the inorganic fine particles preferably have a 50% particle diameter (median diameter) of 1 nm to 500 nm.
  • the shape of the inorganic fine particles is not particularly limited, but preferably spherical fine particles are used.
  • the particle size distribution is not particularly limited, but from the viewpoint of uniformly dispersing the phosphor, those having a relatively narrow distribution are preferably used rather than those having a wide distribution.
  • the shape and particle size distribution of the inorganic fine particles can be confirmed using SEM and TEM.
  • the content of the inorganic fine particles is preferably 0.1% by mass to 25% by mass with respect to the entire composition including the phosphor. In order to further uniformly disperse the phosphors of the inorganic fine particles, it is also preferable to apply ultrasonic waves to the composition in which the phosphors are mixed and disperse them.
  • the phosphor layer 30 may be supplied by placing the glass plate 31 having the phosphor layer 30 on the surface 12 of the LED chip 10.
  • FIG.2 (c) is a figure which shows the state which mounted the glass plate 31 on the surface 12 of the three LED chips 10 of FIG.1 (b).
  • the phosphor layer 30 can be supplied more easily by placing one glass plate 31 across the surface of the arrayed LED chips 10. Can do.
  • the glass plate 31 having the phosphor layer 30 As the glass plate 31 having the phosphor layer 30, (A) a kneaded glass in which the phosphor is dispersed inside, or (B) a glass plate in which the phosphor layer 30 is coated on at least one surface is suitably used. Can be used.
  • the phosphor layer 30 may be applied and formed on the surface of the glass plate by the same method as that for forming the phosphor layer 30 on the surface 12 of the LED chip 10 described above.
  • the kneaded glass in which the phosphor is dispersed is preferably produced by pressure-molding a mixed material in which glass powder and phosphor powder are mixed.
  • a mixed material in which glass powder and phosphor powder are mixed.
  • a resin binder may be added, but in that case, a step of removing the resin binder after pressure molding is required. Therefore, it is preferable to perform pressure molding by mixing glass powder and phosphor powder without using a resin binder.
  • the glass powder to be mixed preferably has a maximum particle size of 160 ⁇ m or more and a median diameter d50 of 5 ⁇ m or more.
  • kneaded glass in which the phosphor is uniformly dispersed can be obtained without using a resin binder.
  • bubbles are more easily removed when the maximum particle size is 160 ⁇ m or more. If the maximum particle size is less than 160 ⁇ m, bubbles are difficult to escape.
  • the median diameter d50 is less than 5 ⁇ m, when the powder is put into the mold, dust rises and handling becomes difficult. In addition, the work environment may be harmed.
  • the upper limit of the maximum particle diameter should just be a range from which favorable scattered light is obtained, and can be suitably determined according to the combination of a LED chip and fluorescent substance.
  • the median diameter d50 is a particle diameter (cumulative average diameter) at a point where the cumulative curve becomes 50% when the total curve of one group of particle bodies is 100%, and the maximum particle The diameter is the particle diameter at which the cumulative curve becomes 100%.
  • the median diameter d50 and the maximum particle diameter can be measured using a general laser diffraction / scattering particle size measuring device. Specifically, HELOS (manufactured by JEOL), Microtrac HRA (manufactured by Nikkiso) And SALD series (manufactured by Shimadzu Corporation). Particularly preferred is the SALD series (manufactured by Shimadzu Corporation).
  • the particle diameter of the glass powder As described above, by setting the particle diameter of the glass powder to a predetermined size, it becomes possible to obtain a kneaded glass in which the phosphor is uniformly dispersed. Thereby, primary light emitted from the LED chip can be satisfactorily scattered, and generation of bubbles that emulsify the glass in white can be suppressed, and the primary light and secondary light emitted from the phosphor can be mixed well and mixed.
  • a kneaded glass capable of emitting light with such mixed color light (third light) can be manufactured.
  • the glass powder does not precipitate crystals under the heating environment during pressure molding, or does not precipitate in a large amount even if slightly precipitated. Therefore, a glass having a crystal precipitation temperature higher than the heating temperature is preferable.
  • the heating temperature is set to 150 ° C. to 200 ° C. higher than the glass yield point
  • the crystal precipitation temperature is preferably 200 ° C. or higher than the glass yield point.
  • P 2 O 5 —BaO glass, P 2 O 5 —ZnO glass, P 2 O 5 —Nb 2 O 5 glass, P 2 O 5 —B 2 O 3 glass, SiO 2 glass B 2 O 3 —ZnO—La 2 O 3 glass, SiO 2 —B 2 O 3 —ZnO glass, and the like can be preferably used.
  • the phosphor content in the kneaded glass is preferably 0.02 to 12%, more preferably 0.05 to 5% in volume ratio. If the phosphor content is less than 0.02%, the amount of fluorescent light is too small, and if it exceeds 12%, the phosphor itself shields the light. Thus, if the phosphor content is 0.02 to 12%, the amount of light to be converted is not too low, and the amount of light that does not hinder the light transmission can be obtained. A kneaded glass capable of emitting mixed color light can be manufactured. In addition, when the phosphor content is 0.05 to 5%, the balance between the converted light and the light transmission is further improved, and a kneaded glass capable of emitting a better color mixture light is manufactured. Can do.
  • the phosphor layer 30 In addition to supplying the phosphor layer 30 to the surface 12 of the LED chip 10, it is also preferable to supply the phosphor layer 30 to other portions of the LED chip 10 and the package substrate 20.
  • the phosphor layer 30 is supplied to the inclined surface portion 22 shown in FIG. 2A located on the periphery of the LED chip 10 on the surface of the package substrate 20, so that the emission color from the light emitting diode unit is uniform. The sex can be increased.
  • the phosphor layer supplying step is performed after the electrode connecting step has been described as an example, but the order of the electrode connecting step and the phosphor layer supplying step is not limited to this, and the phosphor layer is not limited to this.
  • FIGS. 3A to 3C are schematic views sequentially showing the states in the sealing process.
  • the dropping of the molten glass droplet 44 is performed by heating a pipe-shaped dropping nozzle 41 connected to a melting tank (not shown) containing molten glass to a predetermined temperature by a heater 42.
  • a pipe-shaped dropping nozzle 41 connected to a melting tank (not shown) containing molten glass to a predetermined temperature by a heater 42.
  • the molten glass 43 is supplied to the tip of the dripping nozzle 41 by its own weight and accumulates in a droplet shape by the surface tension (FIG. 3A).
  • the molten glass 43 collected at the tip of the dropping nozzle 41 reaches a certain mass, it is separated from the dropping nozzle 41 by gravity and becomes a molten glass drop 44 and falls downward (FIG. 3B).
  • the mass of the molten glass droplet 44 dropped from the dropping nozzle 41 can be adjusted by the outer diameter of the tip of the dropping nozzle 41 and the like, and depending on the type of glass, the molten glass droplet 44 of about 0.1 to 2 g is dropped. Can be made.
  • a method of pressurizing and extruding the molten glass 43 or a method of separating by applying an external force such as airflow or vibration may be used.
  • the glass mass can be reduced, the mass can be easily adjusted, and the temperature of the glass to be sealed is lowered at the time of dropping, so that the damage to the LED chip due to the heat of the glass is reduced. can do.
  • the molten glass droplet 44 dropped from the dropping nozzle 41 is once collided with a member provided with through-holes, and a part of the collided molten glass droplet 44 is micronized by passing through the through-holes.
  • the molten glass droplet 44 may be dropped.
  • a diode unit can be manufactured.
  • the molten glass droplet 44 dropped on the package substrate 20 is rapidly cooled and solidified by heat conduction to the package substrate 20 and the like, and the phosphor layer 30 and the LED chip 10 are sealed by the glass member 40 to emit light.
  • the diode unit 50 is obtained (FIG. 3C).
  • the solidification is usually completed several seconds to several tens of seconds after the molten glass droplet 44 is dropped.
  • the package substrate 20 It is also preferable to heat the package substrate 20 to a predetermined temperature lower than the temperature of the molten glass droplet 44 before dropping the molten glass droplet 44.
  • the familiarity of the molten glass with respect to the package substrate 20 is improved, and the molten glass droplets 44 are easily spread over the entire necessary range in a short time.
  • the adhesion between the glass member 40 and the package substrate 20 after the molten glass droplet 44 is solidified is improved.
  • the temperature of the package substrate 20 is too high, the LED chip 10 and the phosphor layer 30 are likely to deteriorate. From such a viewpoint, the temperature of the package substrate 20 when the molten glass droplet 44 is dropped is preferably in the range of 50 ° C. to 200 ° C., more preferably in the range of 80 ° C. to 150 ° C.
  • glass there is no particular limitation on the type of glass that can be used, and a known glass can be selected and used depending on the application. Examples thereof include optical glasses such as borosilicate glass, silicate glass, phosphate glass, and lanthanum glass. From the viewpoint of suppressing light reflection and further improving light extraction efficiency, it is preferable to use glass having a small difference in refractive index from the phosphor layer 30.
  • Modification of sealing process 4A to 4C are schematic views showing a modification of the sealing step of the method for manufacturing the light emitting diode unit according to the first embodiment. 4 differs from the sealing step shown in FIG. 3 in that the package substrate 20 is inclined by an angle ⁇ , and the molten glass droplet 44 having a temperature higher than that of the inclined package substrate 20 is It is dropped on the package substrate 20. Others are the same as those described in FIG.
  • the tilt angle ⁇ of the package substrate 20 when the molten glass droplet 44 is dropped is preferably 0.1 ° to 10 ° with respect to the horizontal. In this manner, by configuring the molten glass droplet 44 to drop while the package substrate 20 is inclined, the occurrence of air pockets in the package substrate 20 at the time of dropping can be suppressed.
  • the inclination angle ⁇ is greater than 10 °, the dropped molten glass may be inclined or protruded, which may adversely affect the surface accuracy of the glass member 40 after solidification.
  • the inclination angle ⁇ of the package substrate 20 when the molten glass droplet 44 is dropped is more preferably 3 ° to 7 °. When the angle is within this range, the dropped molten glass is not tilted, and air pockets in the package substrate 20 are not generated during dropping, which is more preferable.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the light emitting diode unit 50 manufactured by the method of the present embodiment.
  • FIGS. 5A to 5C show a light emitting diode unit 50 manufactured by dropping a molten glass droplet 44 on the package substrate 20 or the like shown in FIGS. 2A to 2C, respectively.
  • the electrode part 11 of the LED chip 10 and the lead part 21 of the package substrate 20 are electrically connected, and the LED chip 10 is sealed with the glass member 40 together with the phosphor layer 30 supplied to the surface 12.
  • the sealing material due to heat generation of the LED chip 10 or the like Is suppressed, and high extraction efficiency can be ensured. Further, deterioration of the phosphor layer 30 due to the influence of the external environment is suppressed, and the durability is excellent.
  • the surface 45 of the glass member 40 has a gentle convex shape, but the degree of convexity of the surface 45 can be adjusted by changing the temperature and size of the molten glass droplet 44 to be dropped. For example, when the temperature of the molten glass droplet 44 to be dropped is increased, the viscosity is lowered, and the surface 45 of the glass member 40 has a flatter shape (the curvature is reduced). On the contrary, when the temperature of the molten glass droplet 44 is lowered, the viscosity increases, and the surface 45 of the glass member 40 has a shape with a larger convexity (the curvature increases). Thus, the surface 45 of the glass member 40 can be made into an appropriate shape according to the required condensing characteristic by changing the conditions for dropping the molten glass droplet 44.
  • the shape of the portion of the package substrate 20 that receives the molten glass droplet 44 is not limited to a concave shape, and may be a flat surface or the like.
  • the shape of the portion of the package substrate 20 that receives the molten glass droplet 44 may be a concave shape. preferable.
  • the manufacturing method of the light emitting diode unit of the present embodiment is performed on the package substrate on which the LED chip supplied with the phosphor is placed after the electrode connecting step and the phosphor layer supplying step described in the first embodiment.
  • a step of dropping a molten glass droplet having a temperature higher than that of the package substrate and forming the glass member into a predetermined shape by pressing the molten glass droplet with a molding die before the dropped molten glass droplet is solidified (sealing step) ) have. Since the electrode connecting step and the phosphor layer supplying step are the same as those in the first embodiment described above, the subsequent sealing step will be described here.
  • FIGS. 6A to 6D are schematic views sequentially showing the sealing process in the second embodiment.
  • a molten glass droplet 44 having a temperature higher than that of the package substrate 20 is dropped on the package substrate 20 on which the LED chip 10 supplied with the phosphor layer 30 is placed.
  • the molten glass droplet 44 is dropped by heating the dropping nozzle 41 to a predetermined temperature by the heater 42.
  • the details of the dropping method of the molten glass droplet 44 are the same as in the case of the first embodiment.
  • the package substrate 20 is moved to a position facing the molding die 61, and the molten glass droplet 44 is pressurized on the molding surface 63 of the molding die 61 before being cooled and solidified. Is formed into a predetermined shape (FIG. 6C).
  • the molding surface 63 is previously processed into a predetermined shape corresponding to the shape of the glass member 40 of the light emitting diode unit 50 to be manufactured.
  • the molten glass droplet 44 is rapidly cooled by heat conduction to the package substrate 20 and the mold 61 and solidifies in a short time to become the glass member 40.
  • the mold 61 is moved upward, and the obtained light emitting diode unit 50 is recovered (FIG. 6D).
  • the pressing load is much higher than when the glass sheet is heated and pressed together with the members such as the package substrate 20. It can be kept small, and can be sufficiently deformed in a very short pressurization time. Therefore, the light emitting diode unit 50 can be manufactured in a short time while sufficiently suppressing deterioration due to temperature and damage due to pressure of each member.
  • the load applied to deform the molten glass droplet 44 and the pressurizing time may be appropriately set according to the size of the molten glass droplet 44, etc.
  • a load in the range of several tens to several hundreds N is from several seconds to In many cases, it is sufficient to apply pressure for several tens of seconds. Further, the applied load may be changed with time.
  • the means for applying the load is not particularly limited, and known driving means such as an air cylinder, a hydraulic cylinder, a servo motor, etc. may be appropriately selected and used.
  • the mold 61 is preferably heated to a predetermined temperature in advance.
  • the predetermined temperature is a temperature that is lower than the temperature of the molten glass droplet 44 to be dripped and is cooled and solidified by pressure molding, and may be appropriately selected according to the type of glass to be used. Good. Generally, when the temperature of the mold is too low, wrinkles are likely to occur on the surface of the glass molded body. On the other hand, if the temperature is set higher than necessary, the service life of the mold tends to be shortened due to fusion with glass, surface oxidation, or the like.
  • the temperature of the mold 61 is preferably set in the range of Tg-100 ° C. to Tg + 100 ° C. when the glass transition temperature of the glass to be used is Tg, and the range of Tg ⁇ 100 ° C. to Tg + 50 ° C. It is more preferable to set to.
  • the dropping nozzle 41 is heated to 800 ° C. to 950 ° C., and the molten glass droplet 44 is dropped at a temperature of about 800 ° C. ⁇ 40 ° C. .
  • the mold 61 is set to 320 ° C. to 520 ° C., preferably about 320 ° C. to 470 ° C. This is an example, and is set as appropriate according to the glass used.
  • the heating means for heating the mold 61 a known heating means can be appropriately selected and used.
  • a heating means for example, an infrared heating device, a high frequency induction heating device, a cartridge heater that is used by being embedded in the mold 61, a sheet heater that is used while being in contact with the outside of the mold 61, and the like are suitable.
  • the material of the mold 61 can be appropriately selected from known materials as a mold for producing a glass molded body by pressure molding.
  • various heat-resistant alloys such as stainless steel
  • super hard materials mainly composed of tungsten carbide various ceramics (such as silicon carbide, silicon nitride, and aluminum nitride), composite materials containing carbon, and the like can be given.
  • various metals chromium, aluminum, titanium, etc.
  • nitrides chromium nitride, aluminum nitride, titanium nitride, boron nitride, etc.
  • oxides chromium oxide, aluminum oxide, Titanium oxide or the like
  • Modification of sealing process 7A to 7D are schematic views showing a modification of the sealing process of the method for manufacturing the light emitting diode unit according to the second embodiment. 7 differs from the sealing process shown in FIG. 6 in FIGS. 7A and 7B in the modification of the sealing process according to the first embodiment shown in FIG. Similarly to the example, the package substrate 20 is inclined by an angle ⁇ , and a molten glass droplet 44 having a temperature higher than that of the inclined package substrate 20 is dropped on the package substrate 20. This is the same as that described in.
  • a molten glass droplet 44 having a temperature higher than that of the package substrate 20 is dropped on the package substrate 20 inclined by the angle ⁇ .
  • the package substrate 20 onto which the molten glass droplet 44 has been dropped is returned to a horizontal position, the package substrate 20 is moved to a position facing the mold 61, and the molten glass droplet 44 is added by the mold 61 before being cooled and solidified.
  • the glass member 40 is molded into a predetermined shape (FIG. 7C). Thereafter, similarly to FIG. 6, after the pressure is released, the mold 61 is moved upward, and the obtained light emitting diode unit 50 is recovered (FIG. 7 (d)).
  • the inclination angle ⁇ of the package substrate 20 when the molten glass droplet 44 is dropped is preferably 0.1 ° to 10 ° with respect to the horizontal.
  • the molten glass droplet 44 is dropped with the package substrate 20 tilted, the package substrate 20 is returned to the horizontal position, and the molten glass droplet 44 is pressurized with the mold 61 before being cooled and solidified.
  • production of the air pocket in the package substrate at the time of dripping can be suppressed.
  • the inclination angle ⁇ is larger than 10 °, the dropped molten glass is inclined and protrudes, which may adversely affect the surface shape accuracy of the glass member transferred by the molding surface 63.
  • the inclination angle ⁇ of the package substrate when the molten glass droplet is dropped is more preferably 3 ° to 7 °. If the angle range is set, the dropped molten glass does not tilt, the air in the package substrate during the dropping does not occur, and the surface shape accuracy of the glass member transferred by the molding surface 63 is more preferable. It can be.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the light emitting diode unit 50 manufactured by the method of the present embodiment.
  • FIG. 8A shows a light emitting diode unit 50 having one LED chip 10.
  • 8B and 8C show a light emitting diode unit 50 in which three LED chips 10 are arranged on one package substrate 20.
  • the shape of the surface 45 of the glass member 40 is formed by forming the molten glass droplet 44 with the forming die 61, a desired shape corresponding to the application can be easily formed.
  • the surface 45 of the glass member 40 can have a convex shape with a very large curvature, or like the light emitting diode unit 50 of FIG. 8C.
  • a plurality of convex portions corresponding to the plurality of LED chips 10 may be arranged.
  • the manufacturing method of the light emitting diode unit of the present embodiment drops molten glass droplets at a temperature higher than that of the molding die on the molding surface of the molding die after the electrode connecting step and the phosphor layer supplying step described in the first embodiment. Then, the package substrate on which the LED chip to which the phosphor layer is supplied is placed is turned upside down, and the molten glass droplet is placed on the surface on which the LED chip is placed before the dropped molten glass droplet is solidified.
  • FIGS. 9A to 9D are schematic views sequentially showing the sealing process in the third embodiment.
  • a molten glass droplet 44 having a temperature higher than that of the mold 62 is dropped on the molding surface 64 of the molding die 62 having the molding surface 64 having a predetermined shape (FIGS. 9A and 9B).
  • the molten glass droplet 44 is dropped by heating the dropping nozzle 41 to a predetermined temperature by the heater 42.
  • the details of the dropping method of the molten glass droplet 44 are the same as in the case of the first embodiment.
  • the package substrate 20 on which the LED chip 10 supplied with the phosphor layer 30 is placed is turned upside down, and at a predetermined timing before the dropped molten glass droplet 44 is cooled and solidified.
  • the molten glass droplet 44 is pressurized on the surface on the side where is placed (FIG. 9C).
  • the molten glass droplet 44 is rapidly cooled by heat conduction to the package substrate 20 and the mold 62 and solidifies in a short time to become the glass member 40.
  • the package substrate 20 is moved upward, and the obtained light emitting diode unit 50 is recovered (FIG. 9D).
  • the timing for pressurizing the molten glass droplet 44 on the surface on which the LED chip 10 is placed is preferably slower from the viewpoint of suppressing deterioration due to heat, but if it is too late, the LED chip 10 and the like are sealed.
  • the pressure required for this will be high. From such a viewpoint, it is preferable to apply pressure several seconds to several tens of seconds after the molten glass droplet 44 is dropped onto the mold 62. What is necessary is just to set suitably the load and pressurization time to apply similarly to 2nd Embodiment.
  • the mold 62 is preferably heated to a predetermined temperature in advance. Details of the temperature and material of the mold 62 are the same as those of the mold 61 used in the second embodiment.
  • the temperature of the package substrate 20 is preferably in the range of 50 ° C. to 200 ° C., and more preferably in the range of 80 ° C. to 150 ° C.
  • the glass member 40 can be formed in a desired shape without applying high pressure. Further, the LED chip 10 and the phosphor layer 30 are sealed inside the molten glass droplet 44 at a predetermined timing after the dropped molten glass droplet 44 is cooled to some extent. The influence of heat from the can be minimized. Accordingly, the light emitting diode unit 50 can be manufactured in a short time while sufficiently suppressing deterioration due to temperature and damage due to pressure of each member.
  • the manufacturing method of the light emitting diode unit of 4th Embodiment is demonstrated with reference to FIG.1, FIG10 and FIG.11.
  • the manufacturing method of the light emitting diode unit according to the present embodiment includes a sealing process in which the light emitting surface of the LED chip is embedded in a molten glass droplet, the molten glass droplet is solidified and the light emitting surface is sealed with a glass member, and the molten glass droplet is solidified. And a phosphor layer forming step of forming a phosphor layer in which the phosphor is dispersed in the translucent member on the surface of the glass member thus formed.
  • a molten glass droplet having a temperature higher than that of the package substrate is dropped on the package substrate on which the LED chip is placed, thereby embedding the light emitting surface of the LED chip in the molten glass droplet.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an LED chip placed on a package substrate
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a process of dropping molten glass droplets on the package substrate
  • FIG. 11 is sectional drawing of the light emitting diode unit manufactured with the manufacturing method of this embodiment.
  • FIG. 1A is a diagram illustrating an example of a state in which the LED chip 10 is mounted on the package substrate 20, and since it is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the light emitting surface 12 of the LED chip 10 is embedded in the molten glass droplet 44 by dropping a molten glass droplet 44 having a temperature higher than that of the package substrate 20 on the package substrate 20 on which the LED chip 10 is placed.
  • FIGS. 10A to 10C are schematic views sequentially showing the process of dropping the molten glass droplet 44 on the package substrate 20 and embedding the light emitting surface 12 of the LED chip 10 in the molten glass droplet 44.
  • the sealing method is the same as the method shown in FIG. Note that a method of dropping the molten glass droplet 44 while tilting the package substrate 20 shown in FIG. 4 is also applicable.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the light emitting diode unit 50 in which the phosphor layer 30 is formed.
  • FIG. 11A shows the configuration of the completed light-emitting diode unit 50 when one LED chip 10 shown in FIG. 1A is provided
  • FIG. 3B shows the configuration of FIG. The configuration of the completed light emitting diode unit 50 in the case of including three LED chips 10 is shown.
  • the phosphor contained in the phosphor layer 30 converts the wavelength of light emitted from the light emitting surface 12 of the LED chip 10 and can be appropriately selected and used according to the application and type of the light emitting diode unit 50 to be manufactured. Good. The details are the same as those shown in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • the translucent member constituting the phosphor layer 30 is not particularly limited, and may be a synthetic resin or glass.
  • the light emitting diode unit manufactured in this embodiment is in a state in which the LED chip 10 and the phosphor layer 30 are not closely adhered to each other and are separated by the glass member 40. Therefore, even when a synthetic resin is used as the translucent member, the LED unit Deterioration of the phosphor layer 30 due to heat generation of the chip 10 is suppressed.
  • the synthetic resin used as the translucent member is preferably a hybrid resin of silicone resin, epoxy resin, or silica epoxy.
  • the composition in which the phosphor is dispersed is applied to the surface of the glass member 40 formed by solidifying the molten glass droplets 44, and the applied composition is heated. Can be formed.
  • the composition may be applied using a technique such as spin coating or dip coating. In addition, a dry oven or the like may be used for heating the applied composition.
  • the film thickness of the phosphor layer 30 formed after heating is preferably 10 ⁇ m to 80 ⁇ m.
  • compositions include the above-described composition containing an inorganic polymer and an organic solvent, and a composition containing an organosiloxane compound. Details thereof may be the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
  • the method of manufacturing the light emitting diode unit according to the present embodiment is a sealing method in which the light emitting surface of the LED chip is embedded in a molten glass droplet, the molten glass droplet is solidified, and the light emitting surface is sealed with a glass member. And a phosphor layer forming step of forming a phosphor layer in which the phosphor is dispersed in the translucent member on the surface of the glass member formed by solidifying molten glass droplets.
  • the molten glass droplet is pressed with a molding die to form a glass member into a predetermined shape.
  • the step of dropping molten glass droplets on the package substrate and the phosphor forming step of forming a phosphor layer on the solidified glass member are the same as in the case of the fourth embodiment described above.
  • a different part from 4th Embodiment is demonstrated.
  • FIG. 12A to 12D are schematic views sequentially showing the sealing process in the fifth embodiment, and the surface of the LED chip 10 is shown in the sealing process of the second embodiment shown in FIG. This is the same as dropping a molten glass droplet on the package substrate 20 in a state where the phosphor layer 30 is not supplied onto the substrate 12.
  • the sealing method is the same as the method shown in FIG. A method of dropping the molten glass droplet 44 while tilting the package substrate 20 shown in FIG. 7 is also applicable.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the light emitting diode unit 50 manufactured by the method of this embodiment.
  • FIGS. 13A and 13B show a configuration when one LED chip 10 is provided, and
  • FIG. 13C shows a configuration when three LED chips 10 are provided.
  • the shape of the glass member 40 is formed by forming the molten glass droplet 44 with a forming die, it is possible to easily form a desired shape according to the application.
  • the surface of the glass member 40 can be formed into a convex shape having a large curvature as shown in the light-emitting diode unit 50 of FIG. 13A by pressing with a molding die 61 having a concave molding surface 63.
  • the surface of the glass member 40 can be made flat like the light emitting diode unit 50 of FIG. 13B by applying pressure with the molding die 61 having a flat surface 63.
  • a shape in which a plurality of convex portions corresponding to each LED chip 10 are arranged as in the light emitting diode unit 50 of FIG. As described above, even when the conventional glass sheet is heated and pressed together with the members such as the package substrate 20 for a long time, even if the shape cannot be formed unless high temperature and high pressure are applied, it takes a very short time. It can be formed by applying a small pressure.
  • the method of manufacturing the light emitting diode unit according to the present embodiment is a sealing method in which the light emitting surface of the LED chip is embedded in a molten glass droplet, the molten glass droplet is solidified, and the light emitting surface is sealed with a glass member. And a phosphor layer forming step of forming a phosphor layer in which the phosphor is dispersed in the translucent member on the surface of the glass member formed by solidifying molten glass droplets.
  • the LED chip is dropped on the LED chip placed on the lower mold (hereinafter referred to as the lower mold) of the mold by dropping a molten glass droplet having a temperature higher than that of the lower mold.
  • the upper mold Regarding the step of pressurizing with an upper mold (hereinafter referred to as the upper mold) after dropping molten glass droplets and the phosphor forming step of forming a phosphor layer on a solidified glass member, the above fourth and fifth are described. This is the same as the case of the embodiment.
  • parts different from the fourth and fifth embodiments will be described.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a state where the LED chip 10 is placed on the lower mold 62.
  • one LED chip 10 may be mounted on one lower mold 62, or a plurality of LED chips 10 are mounted on one lower mold 62 as shown in FIG.
  • the light emitting diode unit 50 having a configuration in which a plurality of LED chips 10 are integrated with a glass member is particularly suitable for applications that require a high luminous flux.
  • the shape of the surface of the lower mold 62 on which the LED chip 10 is placed is not particularly limited, and may be a concave surface or a convex surface in addition to a flat surface.
  • a slope 65 having a predetermined angle is provided on the surface on which the LED chip 10 is placed, and the surface formed on the glass member 40 by the transfer of the slope 65 is positioned when the light emitting diode unit 50 is fixed to the package substrate 20. It is also preferable to use it as a surface. It is also preferable to provide the lower mold 62 with irregularities so that the LED chip 10 can be positioned at a predetermined position. If the LED chip 10 needs to be accurately positioned and placed, the LED chip 10 may be temporarily fixed to the lower mold 62 using solder or the like.
  • the material of the lower mold 62 is preferably a material that has high heat resistance and hardly reacts with molten glass, and the same material as that of the upper mold 61 is preferably used.
  • a sealing process is performed in which the light emitting surface 12 of the LED chip 10 is embedded in the molten glass droplet 44, the molten glass droplet 44 is solidified, and the light emitting surface 12 is sealed with the glass member 40.
  • a molten glass droplet 44 having a temperature higher than that of the lower die 62 is dropped on the LED chip 10 placed on the lower die 62, whereby the light emitting surface 12 of the LED chip 10 is changed to the molten glass droplet 44. Embed.
  • FIGS. 15A to 15D are schematic views sequentially showing the sealing steps in the present embodiment.
  • a molten glass droplet 44 having a temperature higher than that of the lower die 62 is dropped on the lower die 62 on which the LED chip 10 is placed (FIGS. 15A and 15B).
  • the molten glass droplet 44 is dropped by heating the dropping nozzle 41 to a predetermined temperature by the heater 42.
  • the details of the dropping method of the molten glass droplet 44 are the same as in the case of the fourth embodiment.
  • the lower mold 62 on which the LED chip 10 is placed is preferably heated to a predetermined temperature in advance. Thereby, the shape of the surface of the glass member 40 formed by the transfer of the lower mold 62 is stabilized.
  • the predetermined temperature is lower than the temperature of the molten glass droplet 44 to be dropped and is a temperature at which the dropped molten glass droplet 44 is cooled and solidified, and may be appropriately selected according to the type of glass to be used.
  • the lower mold 62 is moved to a position facing the upper mold 61, and the glass member 40 is molded into a predetermined shape by applying pressure with the upper mold 61 before the molten glass droplet 44 is cooled and solidified (FIG. 15). (C)).
  • the molten glass droplet 44 is rapidly cooled by heat conduction to the lower mold 62 and the upper mold 61 and solidifies in a short time to become the glass member 40.
  • the upper mold 61 is moved upward, and the obtained molded body is recovered (FIG. 15 (d)).
  • the shape of the glass member 40 can be made into the desired shape according to a use.
  • the details of pressurization by the upper mold 61 are the same as in the case of the fifth embodiment.
  • a method of dropping the molten glass droplet 44 while tilting the package substrate 20 shown in FIG. 7 is also applicable.
  • the light emitting surface 12 may be sealed by solidifying the molten glass droplet 44 as it is without applying pressure with the upper mold 61. According to such a method, since the light emitting surface 12 can be sealed with the glass member 40 without applying pressure, damage to the LED chip 10 and the like due to pressure can be suppressed.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the light emitting diode unit 50 manufactured by the method of the present embodiment.
  • FIG. 16A shows an example of a light emitting diode unit 50 manufactured by a method in which a molten glass droplet 44 is dropped on the lower mold 62 and then the molten glass droplet 44 is solidified without being pressurized by the upper mold 61. Yes.
  • FIG. 16B and 16C show the light emitting diode unit 50 manufactured by a method in which the glass member 40 is pressed into a predetermined shape by pressing with the upper mold 61 before the molten glass droplet 44 is cooled and solidified.
  • FIG. 16B is an example, and FIG. 16B shows a configuration when one LED chip 10 is provided, and FIG. 16C shows a configuration when three LED chips 10 are provided.
  • the LED chip 10 is placed on the package substrate 20 having the lead portion 21 for supplying power to the LED chip 10, and the electrode portion of the LED chip 10 and the package substrate 20 It is also preferable to manufacture a light emitting diode unit 50 in which the LED chip 10 and the package substrate 20 are integrated by providing a step of electrically connecting the lead part 21.
  • the configuration of the light emitting diode unit 50 in which the LED chip 10 and the package substrate 20 are integrated is the same as that shown in FIGS.
  • a normal flip chip bonding method may be used for the connection between the electrode portion 11 of the LED chip 10 and the lead portion 21 of the package substrate 20.
  • bumps (protrusions) made of a conductive material are provided on the lead portion 21, the package substrate 20 is fixed on a high-temperature heater, and the load is adjusted while adjusting the position of the LED chip 10 and the package substrate 20 by image processing.
  • the method of connecting by adding. When connecting, it is also preferable to apply ultrasonic waves in addition to the heat and load of the heater. Further, as described above, in the case where the lower mold 62 is provided with the slope 65, the slope 46 formed on the glass member 40 is used as a positioning surface, thereby eliminating the need for image processing or the like for position adjustment. You can also
  • the method of manufacturing the light emitting diode unit according to the present embodiment is a sealing method in which the light emitting surface of the LED chip is embedded in a molten glass droplet, the molten glass droplet is solidified, and the light emitting surface is sealed with a glass member. And a phosphor layer forming step of forming a phosphor layer in which the phosphor is dispersed in the translucent member on the surface of the glass member formed by solidifying molten glass droplets.
  • the substrate is turned upside down, and the light emitting surface of the LED chip is embedded from above into the molten glass droplet dropped on the lower mold.
  • the method of dropping molten glass droplets and the phosphor forming step of forming the phosphor layer on the solidified glass member are the same as those in the fourth to sixth embodiments.
  • parts different from the fourth to sixth embodiments will be described.
  • FIGS. 17A to 17D are schematic views sequentially showing the sealing process in the seventh embodiment.
  • a molten glass droplet having a temperature higher than that of the mold is dropped, and the package substrate on which the LED chip is placed is turned upside down while the phosphor layer 30 is not supplied on the surface 12 of the LED chip 10.
  • the sealing method is the same as the method shown in FIG.
  • the phosphor layer 30 in which the phosphor is dispersed in the translucent member is formed on the surface of the glass member 40.
  • the light emitting diode unit 50 is completed by this process.
  • the details of the phosphor layer forming step are the same as in the case of the fourth embodiment.
  • the configuration of the light emitting diode unit 50 manufactured by the method of the present embodiment is the same as that of the fifth embodiment shown in FIG.
  • the glass member 40 is formed in a desired shape without applying high pressure. Can be formed. Moreover, since the LED chip 10 is sealed inside the molten glass droplet 44 at a predetermined timing after the dropped molten glass droplet 44 is cooled to some extent, the influence of heat from the molten glass droplet 44 is exerted. Can be minimized. Accordingly, the light emitting diode unit 50 can be manufactured in a short time while sufficiently suppressing deterioration due to temperature and damage due to pressure of each member.
  • the method of manufacturing the light emitting diode unit according to the present embodiment is a sealing method in which the light emitting surface of the LED chip is embedded in a molten glass droplet, the molten glass droplet is solidified, and the light emitting surface is sealed with a glass member. And a phosphor layer forming step of forming a phosphor layer in which the phosphor is dispersed in the translucent member on the surface of the glass member formed by solidifying molten glass droplets.
  • the LED chip is temporarily fixed to the upper mold facing the lower mold, and the light emitting surface of the LED chip is embedded from above into the molten glass droplet dropped on the lower mold, and the lower mold
  • the glass member is formed into a predetermined shape by pressing the molten glass droplet with the upper mold.
  • the method of dropping molten glass droplets and the phosphor forming step of forming the phosphor layer on the solidified glass member are the same as those in the fourth to seventh embodiments. Hereinafter, parts different from the fourth to seventh embodiments will be described.
  • FIGS. 18A to 18D are schematic views sequentially showing the sealing process in the eighth embodiment.
  • the LED chip 10 is temporarily fixed to the upper die 61 with the light emitting surface 12 facing downward. Solder or the like may be used for temporary fixing.
  • a molten glass droplet 44 having a temperature higher than that of the lower die 62 is dropped on the molding surface 64 of the lower die 62 (FIGS. 18A and 18B).
  • the molding surface 64 is previously processed into a predetermined shape corresponding to the shape of the glass member 40 of the light emitting diode unit 50 to be manufactured.
  • the molten glass droplet 44 is dropped by heating the dropping nozzle 41 to a predetermined temperature by the heater 42.
  • the details of the dropping method of the molten glass droplet 44 are the same as in the case of the fourth embodiment.
  • the light emitting surface 12 of the LED chip 10 is embedded in the molten glass droplet 44 from above, and the lower mold 62 and the upper mold 61 are Then, the molten glass droplet 44 is pressurized to form the glass member 40 into a predetermined shape (FIG. 18C).
  • the molten glass droplet 44 is rapidly cooled by heat conduction to the upper mold 61 and the lower mold 62 and solidifies in a short time to become the glass member 40.
  • the upper die 61 is moved upward, the temporary fixing is removed, and the light emitting diode unit 50 is recovered (FIG. 18D).
  • the timing for pressurizing the molten glass droplet 44 with the upper die 61 to which the LED chip 10 is temporarily fixed is slower from the viewpoint of suppressing the deterioration of the LED chip 10 and the like due to heat, as in the case of the seventh embodiment.
  • the pressure required to mold the glass member 40 into a predetermined shape will be high. From such a point of view, it is preferable to apply pressure several seconds to several tens of seconds after dropping the molten glass droplet 44 on the lower mold 62. What is necessary is just to set suitably the load and pressurization time to apply.
  • the upper mold 61 and the lower mold 62 are preferably heated to a predetermined temperature in advance. Details of the temperature and material of the upper mold 61 and the lower mold 62 are the same as those in the fifth to seventh embodiments.
  • the phosphor layer 30 in which the phosphor is dispersed in the translucent member is formed on the surface of the glass member 40.
  • the light emitting diode unit 50 is completed by this process.
  • the details of the phosphor layer forming step are the same as in the case of the fourth embodiment.
  • the configuration of the light emitting diode unit 50 manufactured by the method of the present embodiment is the same as that of the sixth embodiment shown in FIG.
  • the LED chip 10 is placed on the package substrate 20 having the lead portion 21 for supplying power to the LED chip 10, and the electrode portion of the LED chip 10 and the package substrate 20 It is also preferable to manufacture a light emitting diode unit 50 in which the LED chip 10 and the package substrate 20 are integrated by providing a step of electrically connecting the lead part 21.
  • the configuration of the light emitting diode unit 50 in which the LED chip 10 and the package substrate 20 are integrated is the same as that shown in FIG.
  • the glass member 40 can be formed in a desired shape without applying high pressure. Further, since the LED chip 10 is embedded in the molten glass droplet 44 at a predetermined timing after the dropped molten glass droplet 44 is cooled to some extent, the influence of heat from the molten glass droplet 44 is minimized. Can be suppressed. Accordingly, the light emitting diode unit 50 can be manufactured in a short time while sufficiently suppressing deterioration due to temperature and damage due to pressure of each member.
  • ⁇ Ninth embodiment> The manufacturing method of the light emitting diode unit of 9th Embodiment is demonstrated with reference to FIG.1, FIG.19 and FIG.20.
  • the molten glass droplet is solidified to form the first glass body, thereby sealing the light emitting surface of the LED chip placed on the package substrate with the first glass body.
  • a first glass body is formed by dropping a molten glass droplet having a temperature higher than that of the package substrate and solidifying the package substrate on which the LED chip is placed.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view showing an example of a package substrate 20 on which the LED chip 10 is placed, and since it is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.
  • a first glass body 70 is formed by dropping and solidifying a molten glass droplet 44 having a temperature higher than that of the package substrate 20 on the package substrate 20 on which the LED chip 10 is placed.
  • the light emitting surface 12 of the LED chip 10 placed on 20 is sealed with a first glass body 70.
  • FIGS. 19A to 19C are schematic views sequentially showing the sealing process in the present embodiment, and the fourth embodiment described above except that the name of the glass member 40 is changed from the first glass body 70. Since it is the same, description is abbreviate
  • the sealing of the light emitting surface 12 can be completed in a short time while sufficiently suppressing the deterioration of these members due to heat.
  • surroundings of LED chip 10 can be sealed with glass only by dripping the molten glass droplet 44, without applying a high pressure, the failure
  • the LED chip 10 and the phosphor are not in direct contact with each other and are separated by the first glass body 70, it is possible to suppress deterioration of the phosphor due to the influence of heat from the LED chip 10.
  • the electrode part 11 of the LED chip 10 is easily damaged, it is possible to more effectively suppress damage to the LED chip 10 by securely sealing the electrode part 11 with the first glass body 70. it can.
  • the slope portion 22 is preferably formed higher than the light emitting surface 12 so that the light emitting surface 12 of the LED chip 10 can be reliably sealed. Further, when a part of the light emitted from the LED chip 10 reaches the slope portion 22, the slope portion 22 is inclined at a predetermined inclination so that the light is reflected by the slope portion 22 and efficiently emitted forward. A surface is preferred. Thereby, the luminous efficiency of the light emitting diode unit can be improved.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view of the light emitting diode unit 50 in which the second glass body 80 is laminated.
  • 20 (a) and 20 (b) show the configuration when one LED chip 10 is provided, and
  • FIG. 20 (c) shows the configuration when three LED chips 10 are provided.
  • the phosphor included in the second glass body 80 converts the wavelength of light emitted from the light emitting surface 12 of the LED chip 10 and is appropriately selected and used according to the use and type of the light emitting diode unit 50 to be manufactured. That's fine. Since the phosphor is the same as that shown in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the second glass body 80 has a shape in which one surface 82 is matched with the surface of the first glass body 70 (a gentle concave surface in FIG. 20), and an adhesive is used so that no gap is generated. Laminate on the glass body 70.
  • the adhesive preferably contains no organic components such as solder glass.
  • limiting in particular in the kind of glass used as the 2nd glass body 80 What is necessary is just to select suitably from well-known glass and to use.
  • a glass having a refractive index close to that of the first glass body 70 is used.
  • the second glass body 80 is preferably used.
  • Examples of the second glass body 80 having a phosphor include (A) a kneaded glass in which the phosphor is dispersed inside, and (B) a glass body having a phosphor layer containing the phosphor on at least one surface. It can be used suitably.
  • the kneaded glass in which the phosphor is dispersed inside is produced by pressure molding a mixed material in which the glass powder and the phosphor powder are mixed. Since the kneaded glass may be the same as that described in the first embodiment, the description thereof is omitted.
  • the content of the phosphor in the kneaded glass may be the same as that in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • the phosphor layer 83 including the phosphor may be provided on the surface 82 on the side in contact with the first glass body 70 out of the two opposing surfaces 81 and 82 of the second glass body 80 or emit light. You may provide in the surface 81 of the side to do. Further, the phosphor layer 83 may be provided on both the surfaces 81 and 82.
  • all phosphors may be contained in a single phosphor layer 83, or a plurality of layers having different types of phosphors may be stacked.
  • loss due to so-called multistage excitation in which light emitted from the first phosphor excites another second phosphor, tends to be a problem. From the viewpoint of effectively reducing the loss due to such multi-stage excitation, it is preferable to have a configuration in which a plurality of layers having different types of phosphors are stacked.
  • the phosphor layer 83 can be formed by applying a composition in which a phosphor is dispersed on the surface of a glass body that has been processed into a desired shape in advance, and heating the applied composition.
  • the composition may be applied by a known method such as spin coating, dip coating, or spray coating. Moreover, it is also preferable to apply
  • the film thickness of the phosphor layer 83 formed after heating is preferably 10 ⁇ m to 80 ⁇ m.
  • the composition to be applied may be one in which a glass body is formed by heating the gel after a reaction such as hydrolysis (sol-gel solution), or by volatilizing the solvent component, The glass body may be formed directly without becoming.
  • sol-gel solution a solution containing a metal organic compound that is a component of the second glass body 80 can be used. Since the sol-gel solution may be the same as that described in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • examples of the latter in which a glass body is directly formed without being gelled by volatilizing a solvent component
  • examples of the latter include, for example, a composition containing an inorganic polymer and an organic solvent. Since this composition may be the same as that described in the first embodiment, a description thereof will be omitted.
  • ⁇ Tenth embodiment> The manufacturing method of the light emitting diode unit of 10th Embodiment is demonstrated with reference to FIG. 21, FIG.
  • the molten glass droplet is solidified to form the first glass body, thereby sealing the light emitting surface of the LED chip placed on the package substrate with the first glass body.
  • a step of stopping (sealing step) and a step of laminating a second glass body having a phosphor on the first glass body laminate step.
  • the package substrate and the mold are formed before the molten glass droplet is solidified.
  • the first glass body is formed into a predetermined shape by pressing molten glass droplets with an upper mold (hereinafter referred to as an upper mold).
  • an upper mold hereinafter referred to as an upper mold.
  • 21 (a) to 21 (d) are schematic views sequentially showing the sealing process in the tenth embodiment.
  • a molten glass droplet 44 having a temperature higher than that of the package substrate 20 is dropped on the package substrate 20 on which the LED chip 10 is placed (FIG. 21A, ( b)).
  • the molten glass droplet 44 is dropped by heating the dropping nozzle 41 to a predetermined temperature by the heater 42.
  • the details of the dropping method of the molten glass droplet 44 are the same as those in the ninth embodiment.
  • the package substrate 20 After dropping the molten glass droplet 44, the package substrate 20 is moved to a position facing the upper mold 61, and before the molten glass droplet 44 is cooled and solidified, the molten glass droplet 44 is formed between the package substrate 20 and the upper mold 61. Is pressurized (FIG. 21C). The molten glass droplet 44 is rapidly cooled by heat conduction to the package substrate 20 and the upper mold 61 and solidifies in a short time to become the first glass body 70. After releasing the pressure, the upper mold 61 is moved upward to collect the package substrate 20 integrated with the first glass body 70 (FIG. 20D).
  • the pressing load is much higher than when the glass sheet is heated and pressed together with the members such as the package substrate 20. It can be kept small, and can be sufficiently deformed in a very short pressurization time. Therefore, the light emitting diode unit 50 can be manufactured in a short time while sufficiently suppressing deterioration due to temperature and damage due to pressure of each member. Details of the molding method may be the same as in the second embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • the shape of the molding surface 63 of the upper die 61 is not particularly limited and may be appropriately selected, such as a flat surface, a convex surface, or a concave surface. From the viewpoint that the second glass body 80 laminated on the first glass body 70 can be easily manufactured, the molding surface 63 can be a flat surface, and the surface 71 of the first glass body 70 can be a flat surface. preferable.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view of the light emitting diode unit 50 manufactured by the method of the present embodiment. 22A and 22B show a configuration in the case where one LED chip 10 is provided, and FIG. 22C shows a configuration in a case where three LED chips 10 are provided.
  • the surface 82 on the side facing the first glass body 70 has an advantage that lamination with an adhesive is facilitated by making the shape approximate to the shape of the surface 71 of the first glass body 70.
  • the surface 82 on the side facing the first glass body 70 is preferably a flat surface.
  • the second glass body 80 can be easily manufactured by making the two opposing surfaces 81 and 82 of the second glass body 80 flat.
  • the shape of the surface 81 on the side from which the light of the second glass body 80 is emitted is a convex surface, a concave surface, or the like, as shown in FIG.
  • the second glass body 80 may be (A) a kneaded glass (FIGS. 22A and 22C) in which a phosphor is dispersed, or (B) a fluorescence containing a phosphor on at least one surface.
  • a glass body (FIG. 22B) having a body layer 83 may be used.
  • molten glass droplets having a temperature higher than that of the lower mold are dropped on the lower mold (hereinafter referred to as the lower mold) of the mold, and the package substrate on which the LED chip is placed is moved up and down.
  • the first glass body is formed into a predetermined shape by inverting and pressing the molten glass droplet with the package substrate and the lower mold before the molten glass droplet solidifies.
  • the stacking process is the same as in the ninth and tenth embodiments described above. Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the ninth and tenth embodiments.
  • FIGS. 23A to 23D are schematic views sequentially showing the sealing process in the eleventh embodiment.
  • a molten glass droplet 44 having a temperature higher than that of the lower die 62 is dropped on the molding surface 64 of the lower die 62 (FIGS. 23A and 23B).
  • the molding surface 64 is previously processed into a predetermined shape corresponding to the shape of the first glass body 70 of the light emitting diode unit 50 to be manufactured.
  • the molten glass droplet 44 is dropped by heating the dropping nozzle 41 to a predetermined temperature by the heater 42.
  • the details of the dropping method of the molten glass droplet 44 are the same as those in the ninth embodiment.
  • the package substrate 20 on which the LED chip 10 is placed is turned upside down, and the molten glass droplet 44 is melted by the package substrate 20 and the lower mold 62 at a predetermined timing before the dropped molten glass droplet 44 is cooled and solidified.
  • the droplet 44 is pressurized (FIG. 23 (c)).
  • the molten glass droplet 44 is rapidly cooled by heat conduction to the package substrate 20 and the lower mold 62, and solidifies in a short time to become the first glass body 70.
  • the package substrate 20 is moved upward to release the pressure, and the package substrate 20 integrated with the first glass body 70 is recovered (FIG. 23). (D)).
  • the timing for pressurizing the molten glass droplets 44 with the package substrate 20 and the lower mold 62 is preferably slower from the viewpoint of suppressing deterioration of the LED chip 10 and the like due to heat, but if it is too late, the first glass body 70 is moved.
  • the pressure required for forming into a predetermined shape is increased. From such a viewpoint, it is preferable to pressurize the molten glass droplet 44 several seconds to several tens of seconds after the molten glass droplet 44 is dropped onto the lower mold 62. What is necessary is just to set suitably the load and pressurization time to apply.
  • the lower mold 62 is preferably heated to a predetermined temperature in advance.
  • the predetermined temperature is a temperature lower than the temperature of the molten glass droplet 44 to be dropped, and may be appropriately selected according to the type of glass to be used.
  • the material of the lower mold 62 is preferably a material that has high heat resistance and does not easily react with molten glass, and the same material as that of the upper mold 61 of the tenth embodiment described above is preferably used.
  • the temperature of the package substrate 20 on which the LED chip 10 is placed is preferably in the range of 50 ° C. to 200 ° C., and more preferably in the range of 80 ° C. to 150 ° C.
  • a second glass body having a phosphor for converting the wavelength of light emitted from the LED chip is laminated on the first glass body molded into a predetermined shape (lamination step).
  • the light emitting diode unit 50 is completed by this process.
  • the details of the stacking process are the same as those in the ninth embodiment.
  • the configuration of the light emitting diode unit 50 manufactured by the method of the present embodiment is the same as that of the tenth embodiment shown in FIG.
  • the molten glass droplet 44 is dropped on the molding surface 64 of the lower mold 62 formed in a predetermined shape, the first glass body 70 is desired without applying high pressure. It can be formed in the shape of Further, since the molten glass droplet 44 and the package substrate 20 come into contact with each other at a predetermined timing after the dropped molten glass droplet 44 is cooled to some extent, the LED chip 10 or the like due to the influence of heat from the molten glass droplet 44 is used. Degradation can be minimized. Accordingly, the light emitting diode unit 50 can be manufactured in a short time while sufficiently suppressing deterioration due to temperature and damage due to pressure of each member.

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Abstract

　パッケージ基板の上に発光面から所定の波長の光を射出するＬＥＤチップを載置する工程と、ＬＥＤチップの表面に、ＬＥＤチップから射出した光の波長を変換するための蛍光体層を供給する工程と、蛍光体層が供給されたＬＥＤチップが載置されたパッケージ基板の上に、パッケージ基板よりも高温の溶融ガラス滴を滴下して固化させることにより蛍光体層及びＬＥＤチップをガラス部材で封止する工程と、を有することにより、ＬＥＤチップ、蛍光体及びパッケージ基板の劣化や破損を抑制しながら、短時間で製造することができる発光ダイオードユニットの製造方法を提供することができる。

Description

発光ダイオードユニットの製造方法
　本発明は、発光ダイオードユニットの製造方法に関し、詳しくは、所定の波長の光を射出するＬＥＤチップと、該ＬＥＤチップから射出した光の波長を変換するための蛍光体層とを備えた発光ダイオードユニットの製造方法に関する。
　ＬＥＤチップを備え、白色光を発光する発光ダイオードユニットは、低消費電力、小型軽量、発熱が少ない、水銀フリー、光量の調節が容易などといった優れた特徴を備えていることから、白熱電球、蛍光ランプ、高圧放電ランプなどを代替可能な次世代省エネルギー型照明光源として期待されている。
　ＬＥＤチップを用いて白色光を発光させる方法として、（１）３色以上のＬＥＤチップを組み合わせて白色光を得る方法（特許文献１参照）や、（２）青色光、青紫色光又は近紫外光等を発光するＬＥＤチップと、蛍光体とを組み合わせて白色光を得る方法（特許文献２～４参照）が知られている。このうち、（１）の方法は各色ＬＥＤチップの発光強度のバランスを取るのが困難であることから、（２）のようにＬＥＤチップと、蛍光体とを組み合わせて白色光を得る方法が注目されている。
　しかし、青色光等を発光するＬＥＤチップの材料として主に用いられる窒化ガリウム系の基板は屈折率が高いため、ＬＥＤチップの表面が空気層等と接していると、全反射によって光の取り出し効率が極端に低下してしまうという問題がある。
　これに対して、特許文献２～４に記載された発光ダイオードユニットは、ＬＥＤチップがエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の樹脂材料で封止されているため、ＬＥＤチップの表面における全反射が抑制され、光の取り出し効率の低下を抑制できると考えられる。しかしながら、このような樹脂材料は、ＬＥＤチップからの光や、ＬＥＤチップ及び蛍光体からの熱の影響などによって着色等の劣化が進行し易く、長期使用に耐えうるだけの耐久性を得ることができないという問題がある。特に、自動車のヘッドライト用ＬＥＤのように単位面積当たりの明るさを要求される場合や、演色性の高い白色光を得るために近紫外光を発光するＬＥＤチップを用いる場合には、ＬＥＤチップを封止する樹脂材料の劣化が顕著であり問題となる。
　このような課題に対して、蛍光体を混入した絶縁層で覆ったＬＥＤチップの上方及び下方にガラスシートを配置し、所定の温度のもとで加圧プレスすることにより半球状に成形する方法（特許文献５参照）が提案されている。
　また、ＬＥＤチップが固着された回路基板を金型のキャビティ内に設置し、該金型を傾斜状態にして、蛍光体粒子を含む液状樹脂を流し込む半導体装置の製造方法（特許文献６参照）が提案されている。
特開２００３－４５２０６号公報 特開２００２－１８５０４６号公報 特開２００２－３１４１４２号公報 特開２００５－９３６８１号公報 特開２００６－５４２１０号公報 特開２００９－２００１７２号公報
　しかしながら、特許文献４に記載されている方法では、ガラスシートを半球状に成形するために、ＬＥＤチップ、蛍光体、電極部材を含んだパッケージ基板などが長時間にわたって高温かつ高圧下に置かれることになり、これらの部材の劣化や破損が避けられないという問題がある。また、これらの部材全体の加熱と冷却が必要となるため工程に長時間を要し、高コスト化を招くという問題もある。
　また、特許文献５に記載されている方法でも、ＬＥＤチップが固着された回路基板を金型のキャビティ内に設置するため、金型内で回路基板全体が長時間にわたって高温下に置かれることになり、劣化や破損の問題が避けられず、また、回路基板全体の加熱と冷却が必要となるため工程に長時間を要し、高コスト化を招くという同様の問題がある。
　本発明は上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ＬＥＤチップ、蛍光体層及びパッケージ基板の劣化や破損を抑制しながら、短時間で製造することができる発光ダイオードユニットの製造方法を提供することである。
　上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有するものである。
　１．発光面から所定の波長の光を射出するＬＥＤチップと、
　前記ＬＥＤチップを載置するパッケージ基板と、
　前記ＬＥＤチップから射出した光の波長を変換するための蛍光体を含む蛍光体層と、を備えた発光ダイオードユニットの製造方法であって、
　前記ＬＥＤチップ上に前記蛍光体層を供給する工程と、
　前記蛍光体層が供給された前記ＬＥＤチップが載置された前記パッケージ基板の上に、前記パッケージ基板よりも高温の溶融ガラス滴を滴下して固化させることにより前記蛍光体層及び前記ＬＥＤチップをガラス部材で封止する工程と、を有することを特徴とする発光ダイオードユニットの製造方法。
　２．前記蛍光体層が供給された前記ＬＥＤチップが載置された前記パッケージ基板を傾斜させた状態で、前記溶融ガラス滴を滴下することを特徴とする前記１に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　３．前記パッケージ基板の上に滴下された前記溶融ガラス滴が固化する前に、前記溶融ガラス滴を成形型で加圧し、ガラス部材を所定の形状に成形することを特徴とする前記１に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　４．前記蛍光体層が供給された前記ＬＥＤチップが載置された前記パッケージ基板を傾斜させた状態で、前記溶融ガラス滴を滴下し、
　前記パッケージ基板を水平にした後、前記溶融ガラス滴を成形型で加圧し、ガラス部材を所定の形状に成形することを特徴とする前記３に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　５．前記溶融ガラス滴を滴下するときの前記パッケージ基板の傾斜角は、水平に対し０．１°～１０°であることを特徴とする前記２又は４に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　６．発光面から所定の波長の光を射出するＬＥＤチップと、
　前記ＬＥＤチップを載置するパッケージ基板と、
　前記ＬＥＤチップから射出した光の波長を変換するための蛍光体を含む蛍光体層と、を備えた発光ダイオードユニットの製造方法であって、
　前記ＬＥＤチップ上に前記蛍光体層を供給する工程と、
　所定の形状の成形面を有する成形型の前記成形面に、前記成形型よりも高温の溶融ガラス滴を滴下する工程と、
　前記蛍光体層が供給された前記ＬＥＤチップが載置された前記パッケージ基板を上下反転させ、前記成形型に滴下された前記溶融ガラス滴が固化する前に、前記ＬＥＤチップが載置された側の面で前記溶融ガラス滴を加圧し、前記蛍光体層及び前記ＬＥＤチップをガラス部材で封止する工程と、を有することを特徴とする発光ダイオードユニットの製造方法。
　７．前記蛍光体層の供給は、前記ＬＥＤチップの表面に前記蛍光体層を塗布することにより行うことを特徴とする前記１から６の何れか一項に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　８．前記蛍光体層の供給は、前記蛍光体を分散させた組成物を塗布して加熱することにより、前記ＬＥＤチップの表面に前記蛍光体を含むガラス体を形成することにより行うことを特徴とする前記１から６の何れか一項に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　９．前記組成物は、有機金属化合物、層状ケイ酸塩鉱物、無機微粒子、有機溶媒、及び水を含有することを特徴とする前記８に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　１０．前記有機金属化合物はポリシロキサンであり、前記層状ケイ酸塩鉱物はスメクタイトであることを特徴とする前記９に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　１１．前記組成物は無機ポリマーと有機溶剤とを含むことを特徴とする前記８に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　１２．前記無機ポリマーはポリシラザンであることを特徴とする前記１１に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　１３．前記蛍光体層の供給は、前記ＬＥＤチップの表面に、前記蛍光体層を有するガラス板を載置することにより行うことを特徴とする前記１から６の何れか一項に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　１４．前記ガラス板は、内部に前記蛍光体を分散させた混錬ガラスであることを特徴とする前記１３に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　１５．前記パッケージ基板の上に複数の前記ＬＥＤチップが配列して載置されており、１滴の前記溶融ガラス滴を滴下して該複数のＬＥＤチップを封止することを特徴とする前記１から６の何れか一項に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　１６．前記蛍光体層を有する１枚のガラス板が、前記パッケージ基板の上に配列した前記複数のＬＥＤチップの表面に跨るように載置されていることを特徴とする前記１５に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　１７．前記溶融ガラス滴の滴下は、前記パッケージ基板を、前記溶融ガラス滴の温度よりも低い所定温度に加熱した状態で行うことを特徴とする前記１に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　１８．前記溶融ガラス滴の加圧は、前記パッケージ基板及び前記成形型を、それぞれ前記溶融ガラス滴の温度よりも低い所定温度に加熱した状態で行うことを特徴とする前記６に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　１９．前記パッケージ基板は、前記溶融ガラス滴を受ける部分が凹形状であることを特徴とする前記１に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　２０．発光面から所定の波長の光を射出するＬＥＤチップの該発光面を溶融ガラス滴に埋め込み、前記溶融ガラス滴を固化させて形成されたガラス部材で前記発光面を封止する封止工程と、
　前記ガラス部材の表面に、前記ＬＥＤチップから射出した光の波長を変換するための蛍光体を透光性部材に分散させた蛍光体層を形成する蛍光体層形成工程と、を有することを特徴とする発光ダイオードユニットの製造方法。
　２１．前記封止工程では、下型に載置された前記ＬＥＤチップの上に、前記下型よりも高温の前記溶融ガラス滴を滴下することにより、前記ＬＥＤチップの前記発光面を前記溶融ガラス滴に埋め込むことを特徴とする前記２０に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　２２．前記ＬＥＤチップは前記発光面に対向する裏面側に電極部を有し、
　前記封止工程では、前記ＬＥＤチップに給電するためのリード部を有し、前記電極部と前記リード部とが電気的に接続された状態で前記ＬＥＤチップを載置するパッケージ基板の上に、前記パッケージ基板よりも高温の前記溶融ガラス滴を滴下することにより、前記ＬＥＤチップの前記発光面を前記溶融ガラス滴に埋め込むことを特徴とする前記２０に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　２３．前記封止工程では、滴下された前記溶融ガラス滴が固化する前に、前記溶融ガラス滴を成形型で加圧し、前記ガラス部材を所定の形状に成形することを特徴とする前記２１又は２２に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　２４．前記封止工程では、下型の上に該下型よりも高温の前記溶融ガラス滴を滴下し、前記下型の上に滴下された前記溶融ガラス滴に、上方から前記ＬＥＤチップの前記発光面を埋め込むことを特徴とする前記２０に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　２５．前記封止工程では、前記ＬＥＤチップを前記下型に対向する上型に仮止めし、前記下型の上に滴下された前記溶融ガラス滴に、上方から前記ＬＥＤチップの前記発光面を埋め込むと共に、前記下型と前記上型とで前記溶融ガラス滴を加圧して前記ガラス部材を所定の形状に成形することを特徴とする前記２４に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　２６．前記ＬＥＤチップは前記発光面に対向する裏面側に電極部を有し、
　前記封止工程では、前記ＬＥＤチップに給電するためのリード部を有し、前記電極部と前記リード部とが電気的に接続された状態で前記ＬＥＤチップを載置するパッケージ基板を上下反転させ、前記下型の上に滴下された前記溶融ガラス滴に、上方から前記ＬＥＤチップの前記発光面を埋め込むことを特徴とする前記２４に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　２７．前記ＬＥＤチップは前記発光面に対向する裏面側に電極部を有し、
　前記溶融ガラス滴が固化した後、前記ＬＥＤチップに給電するためのリード部を有するパッケージ基板の上に前記ＬＥＤチップを載置し、前記電極部と前記リード部とを電気的に接続する工程を有することを特徴とする前記２１又は２５に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　２８．前記蛍光体層形成工程は、前記ガラス部材の表面に前記蛍光体を分散させた組成物を塗布し、塗布した前記組成物を加熱することにより前記蛍光体層を形成する工程であり、
　前記透光性部材はガラスであることを特徴とする前記２０から２７のいずれか１項に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　２９．前記組成物は無機ポリマーと有機溶剤とを含むことを特徴とする前記２８に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　３０．前記無機ポリマーはポリシラザンであることを特徴とする前記２９に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　３１．前記組成物は有機シロキサン化合物を含むことを特徴とする前記２８に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　３２．前記透光性部材はシリコーン樹脂、エポキシ樹脂又はシリカエポキシのハイブリッド樹脂であることを特徴とする前記２０から２７のいずれか１項に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　３３．発光面から所定の波長の光を射出するＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップを載置するパッケージ基板と、前記ＬＥＤチップから射出した光の波長を変換するための蛍光体と、を備えた発光ダイオードユニットの製造方法であって、
　溶融ガラス滴を固化させて第１のガラス体を形成することにより、前記パッケージ基板に載置された前記ＬＥＤチップの前記発光面を前記第１のガラス体で封止する封止工程と、
　前記第１のガラス体の上に、前記蛍光体を有する第２のガラス体を積層する積層工程と、を有することを特徴とする発光ダイオードユニットの製造方法。
　３４．前記封止工程では、前記ＬＥＤチップが載置された前記パッケージ基板の上に、前記パッケージ基板よりも高温の前記溶融ガラス滴を滴下して固化させることにより、前記第１のガラス体を形成することを特徴とする前記３３に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　３５．前記封止工程では、滴下された前記溶融ガラス滴が固化する前に前記パッケージ基板と上型とで前記溶融ガラス滴を加圧し、前記第１のガラス体を所定の形状に成形することを特徴とする前記３４に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　３６．前記封止工程では、下型の上に該下型よりも高温の前記溶融ガラス滴を滴下し、前記ＬＥＤチップが載置された前記パッケージ基板を上下反転させて、滴下された前記溶融ガラス滴が固化する前に前記パッケージ基板と前記下型とで前記溶融ガラス滴を加圧し、前記第１のガラス体を所定の形状に成形することを特徴とする前記３３に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　３７．成形後の前記第１のガラス体の表面と、前記第１のガラス体の上に積層する前記第２のガラス体の前記第１のガラス体と接する側の表面とは、共に平面であることを特徴とする前記３５又は３６に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　３８．前記第２のガラス体は対向する２つの表面がいずれも平面であることを特徴とする前記３７に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　３９．前記第２のガラス体は、内部に前記蛍光体を分散させた混錬ガラスであることを特徴とする前記３３から３８のいずれか１項に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　４０．前記第２のガラス体は、少なくとも一方の表面に前記蛍光体を含む蛍光体層を有することを特徴とする前記３３から３８のいずれか１項に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
　本発明によれば、溶融ガラス滴を滴下して固化させることにより蛍光体及びＬＥＤチップを封止するため、ＬＥＤチップ、蛍光体及びパッケージ基板を長時間高温に維持しておく必要が無く、温度による劣化を抑制することができる。また、ガラス部材を所定の形状に成形する場合であっても、従来よりも小さい圧力でガラスを変形させることができるため、これらの部材の破損を抑制することができる。更に、これらの部材全体の加熱と冷却を行う必要が無いため、非常に短時間で蛍光体及びＬＥＤチップを封止することができる。従って、ＬＥＤチップ、蛍光体及びパッケージ基板の劣化や破損を抑制しながら、短時間で発光ダイオードユニットを製造することができる。
　また、本発明によれば、ＬＥＤチップの発光面を溶融ガラス滴に埋め込み、溶融ガラス滴を固化させて発光面をガラス部材で封止した後、溶融ガラス滴が固化して形成されたガラス部材の表面に、蛍光体を透光性部材に分散させた蛍光体層を形成する。そのため、ＬＥＤチップや蛍光体が長時間にわたって高温・高圧下に置かれることはなく、製造時におけるＬＥＤチップや蛍光体の劣化や破損を抑制することができる。また、本発明の製造方法で製造した発光ダイオードユニットは、ＬＥＤチップと蛍光体層とが密着せずにガラス部材によって隔たれた状態となるため、使用時におけるＬＥＤチップの発熱による蛍光体の劣化を抑制することができる。
　さらに、本発明によれば、溶融ガラス滴を固化させることにより第１のガラス体を形成し、第１のガラス体の上に蛍光体を有する第２のガラス体を積層するため、非常に短時間でＬＥＤチップの発光面を封止することができる。そのため、ＬＥＤチップ、蛍光体、パッケージ基板等の部材が長時間にわたって高温・高圧下に置かれることはなく、製造時におけるこれらの部材の劣化や破損を抑制することができる。従って、ＬＥＤチップ、蛍光体、パッケージ基板等の部材の劣化や破損を抑制しながら、短時間で発光ダイオードユニットを製造することができる。
ＬＥＤチップを載置するパッケージ基板の断面図である。 ＬＥＤチップの表面に蛍光体が供給された状態を示す断面図である。 第１の実施形態における封止工程を説明するための模式図である。 第１の実施形態における封止工程の変形例を説明するための模式図である。 第１の実施形態で製造された発光ダイオードユニットを示す断面図である。 第２の実施形態における封止工程を説明するための模式図である。 第２の実施形態における封止工程の変形例を説明するための模式図である。 第２の実施形態で製造された発光ダイオードユニットを示す断面図である。 第３の実施形態における封止工程を説明するための模式図である。 パッケージ基板の上に溶融ガラス滴を滴下する工程を示す模式図である。 第４の実施形態で製造された発光ダイオードユニットの断面図である。 第５の実施形態における封止工程を順に示す模式図である。 第５の実施形態で製造された発光ダイオードユニットの断面図である。 下型の上にＬＥＤチップが載置されている状態を示す図である。 第６の実施形態における封止工程を順に示す模式図である。 第６の実施形態で製造された発光ダイオードユニットの断面図である。 第７の実施形態における封止工程を順に示す模式図である。 第８の実施形態における封止工程を順に示す模式図である。 第９の実施形態における封止工程を示す模式図である。 第９の実施形態で製造された発光ダイオードユニットの断面図である。 第１０の実施形態における封止工程を示す模式図である。 第１０の実施形態で製造された発光ダイオードユニットの断面図である。 第１１の実施形態における封止工程を示す模式図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図１～図２３を参照しつつ詳細に説明するが、本発明は該実施の形態に限られるものではない。
　〈第１の実施形態〉
　先ず、第１の実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法について図１～図５を参照して説明する。本実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法は、パッケージ基板の上にＬＥＤチップを載置し、ＬＥＤチップの電極部とパッケージ基板のリード部とを電気的に接続して固定する工程（電極接続工程）と、ＬＥＤチップの表面に蛍光体層を供給する工程（蛍光体層供給工程）と、蛍光体層が供給されたＬＥＤチップが載置されたパッケージ基板の上に、パッケージ基板よりも高温の溶融ガラス滴を滴下して固化させることにより蛍光体層及びＬＥＤチップをガラス部材で封止する工程（封止工程）と、を有している。
　図１は電極接続工程において電極部とリード部とが接続された状態のパッケージ基板とＬＥＤチップを模式的に示す断面図、図２は蛍光体層供給工程で蛍光体層が供給された状態を模式的に示す断面図、図３は封止工程を説明するための模式図である。図４は封止工程の変形例を説明するための模式図である。また、図５は本実施形態の製造方法で製造された発光ダイオードユニットを模式的に示す断面図である。
　（電極接続工程）
　図１（ａ）は、パッケージ基板２０の上にＬＥＤチップ１０が載置されている状態の一例を示す図である。ＬＥＤチップ１０は底面に電極部１１を有するフリップチップ型と呼ばれるものであり、表面１２から所定の波長の光を射出する。ＬＥＤチップ１０を構成する半導体の種類に特に制限はなく、例えば、窒化ガリウム系の半導体（ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮなど）を用いたものなど、公知のＬＥＤチップを適宜選択して用いればよい。射出する光は青色光でもよいし、青緑色光、近紫外光、紫外光などでもよい。チップサイズについても制限はなく、０．３５ｍｍ角（スモールチップ）でも１ｍｍ角（ラージチップ）でもよい。チップサイズが大きいと発熱量も大きくなるが、本実施形態の製造方法では耐熱性に優れたガラス部材でＬＥＤチップ１０等を封止するため、サイズの大きい１ｍｍ角のチップを用いても、耐久性に優れた発光ダイオードユニットを製造することができる。
　パッケージ基板２０は、電極部１１を介してＬＥＤチップ１０に給電するためのリード部２１を有している。パッケージ基板２０の材質は、例えば、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムなど、絶縁性の高いセラミック材料を用いることが好ましい。これらのセラミック材料は、後の封止工程で設けるガラス部材との密着性が高いという観点からも、好ましく用いることができる。また、耐熱性樹脂や金属材料を用いてもよい。導電性の材料の場合は、表面に絶縁膜を設けることが好ましい。
　ＬＥＤチップ１０の電極部１１とパッケージ基板２０のリード部２１との接続には、通常のフリップチップボンディングの手法を用いればよい。例えば、リード部２１の上に導電材料からなるバンプ（突起）を設けておき、高温のヒータ上にパッケージ基板２０を固定し、画像処理によってＬＥＤチップ１０とパッケージ基板２０の位置調整を行いながら荷重を加えて接続する方法などが挙げられる。接続の際、ヒータの熱と荷重の他、超音波を加えることも好ましい。
　また、１つのパッケージ基板２０に複数個のＬＥＤチップ１０を配列することも好ましい。図１（ｂ）は３つのＬＥＤチップ１０を配列した場合の模式図である。このように１つのパッケージ基板２０に複数個のＬＥＤチップ１０を配列した構成は、特に高い光束が必要とされる用途に適している。
　また、後述する蛍光体を分散させた組成物の塗布にスピンコート、ディップコート及びスプレー法などの手法を用いる際には、ワイヤボンディングを用いてＬＥＤチップ１０とパッケージ基板２０とを接続してもよい。
　（蛍光体層供給工程）
　図２（ａ）は図１（ａ）のＬＥＤチップ１０の表面１２に蛍光体層３０が供給された状態、図２（ｂ）は図１（ｂ）の３つのＬＥＤチップ１０の表面１２に蛍光体層３０が供給された状態を、それぞれ模式的に示す断面図である。
　供給する蛍光体層３０に用いられる蛍光体は、製造する発光ダイオードユニットの用途や種類に応じて適宜選択して用いればよい。ＬＥＤチップ１０として青色光を発光するチップを用いる場合は、例えば、青色光を黄色光に波長変換する（青色光で励起され黄色光を発光する）黄色蛍光体を用いて、青色ＬＥＤチップ＋黄色蛍光体という構成にすることで白色光を得ることができる。２種類以上の蛍光体を用いて、例えば、青色ＬＥＤチップ＋黄色蛍光体＋赤色蛍光体という構成や、青色ＬＥＤチップ＋緑色蛍光体＋赤色蛍光体という構成にすることもできる。また、ＬＥＤチップ１０として近紫外光を発光するチップを用いる場合は、近紫外ＬＥＤチップ＋青色蛍光体＋黄色蛍光体という構成や、近紫外ＬＥＤチップ＋青色蛍光体＋緑色蛍光体＋赤色蛍光体という構成にすることで白色光を得ることができる。
　好適な蛍光体として、ＹＡＧ系蛍光体、シリケート系蛍光体、ナイトライド系蛍光体、オキシナイトライド系蛍光体、サルファイド系蛍光体、チオガレート系蛍光体、アルミネート系蛍光体などが挙げられる。
　複数種の蛍光体を用いる場合、全ての蛍光体を混合して供給してもよいし、蛍光体の種類毎に層状に分けて供給してもよい。一般に、複数種の蛍光体を同時に使用する場合、第１の蛍光体からの発光が別の第２の蛍光体を励起する、いわゆる多段励起による損失が問題となりやすい。このような多段励起による損失を効果的に減少させる観点からは、蛍光体の種類毎に層状に分けて供給することが好ましい。更に、光源となるＬＥＤチップ１０からの光が先に到達する側に発光波長が長い方の蛍光体を配置し、後から到達する側に発光波長が短い方の蛍光体を配置することで、多段励起による損失をより効果的に減少させることができる。
　蛍光体層３０は、粉体を塗布することでＬＥＤチップ１０の表面１２に供給してもよいし、液体やゲル状のバインダに分散させた状態で塗布した後、気化や熱分解させることによってバインダを除去してもよい。バインダを用いる場合は、蛍光体層３０等の劣化を抑制する観点から、低温で除去できるバインダを用いることが好ましい。例えば、エタノール、アセトンなどの有機溶媒や、合成樹脂等が好適である。
　また、蛍光体を分散させた組成物を塗布して加熱することにより、ＬＥＤチップ１０の表面１２に蛍光体を含む蛍光体層３０であるガラス体を形成することも好ましい。組成物の塗布は、スピンコート、ディップコート及びスプレー法など公知の手法を用いればよい。また、ＬＥＤチップ１０の形状に応じ、バーコーターを用いて塗布することも好ましい。塗布した組成物の加熱には、ドライオーブン等を用いればよい。加熱後に形成されるガラス体の膜厚は、５μｍ～５００μｍが好ましい。塗布する組成物は、加熱によりゲル化した後、ゲルをさらに加熱することによりガラス体が形成されるもの（ゾルゲル溶液）であってもよいし、溶媒成分を揮発させることにより、ゲル化することなく直接ガラス体が形成されるものであってもよい。
　前者（ゾルゲル溶液）としては、ガラス体の成分となる有機金属化合物を有機溶媒に混合したゾル状の溶液（前駆体溶液）中に、蛍光体、層状ケイ酸塩鉱物、無機微粒子を含有するものを用いることができる。
　（有機金属化合物）
　有機金属化合物は、蛍光体、層状ケイ酸塩鉱物、無機微粒子を封止するバインダとしての役割を果たすものである。本発明に用いられる有機金属化合物としては、金属アルコシド、金属アセチルアセトネート、金属カルボキシレート等が挙げられるが、加水分解と重合反応によりゲル化し易い金属アルコキシドが好ましい。
　金属アルコキシドは、テトラエトキシシランのような単分子のものでもよいし、有機シロキサン化合物が鎖状または環状に連なったポリシロキサンでもよいが、混合液の粘性が増加するポリシロキサンが好ましい。なお、透光性のガラス体を形成可能であれば金属の種類に制限はないが、形成されるガラス体の安定性や製造の容易性の観点から、ケイ素を含有していることが好ましい。また、複数種の金属を含有していてもよい。
　ガラス体中の有機金属化合物の含有量が２質量％未満では、バインダとしての有機金属化合物が少なすぎて加熱、焼成後のガラス体の強度が低下する。一方、有機金属化合物の含有量が５０質量％を超えると、層状ケイ酸塩鉱物の含有量が相対的に低下するため、加熱前の混合液の粘度が低下して蛍光体が沈降し易くなる。また、無機微粒子の含有量も相対的に低下するため、ガラス体の強度も低下する。そのため、ガラス体中の有機金属化合物の含有量は２質量％以上５０以下が好ましく、２．５質量％以上３０質量％以下がより好ましい。
　（蛍光体）
　蛍光体は、ＬＥＤチップ１０からの出射光の波長（励起波長）により励起されて、励起波長と異なる波長の蛍光を出射するものである。本実施形態では、青色ＬＥＤ素子から出射される青色光（波長４２０ｎｍ～４８５ｎｍ）を黄色光（波長５５０ｎｍ～６５０ｎｍ）に変換するＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）蛍光体を使用している。
　このような蛍光体は、Ｙ、Ｇｄ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ａｌ、Ｌａ、Ｇａの酸化物、または高温で容易に酸化物となる化合物を使用し、それらを化学量論比で十分に混合して混合原料を得る。或いは、Ｙ、Ｇｄ、Ｃｅ、Ｓｍの希土類元素を化学量論比で酸に溶解した溶液をシュウ酸で共沈したものを焼成して得られる共沈酸化物と、酸化アルミニウム、酸化ガリウムとを混合して混合原料を得る。そして、得られた混合原料にフラックスとしてフッ化アンモニウム等のフッ化物を適量混合して加圧し、成形体を得る。得られた成形体を坩堝に詰め、空気中１３５０～１４５０℃の温度範囲で２～５時間焼成し、蛍光体の発光特性を持つ焼結体を得る。
　なお、本実施形態ではＹＡＧ蛍光体を使用しているが、蛍光体の種類はこれに限定されるものではなく、例えばＣｅを含まない非ガーネット系蛍光体等の他の蛍光体を使用することもできる。また、蛍光体の粒径が大きいほど発光効率（波長変換効率）は高くなる反面、有機金属化合物との界面に生じる隙間が大きくなって形成されたガラス体の膜強度が低下する。従って、発光効率と有機金属化合物との界面に生じる隙間の大きさを考慮し、平均粒径が１μｍ以上５０μｍ以下のものを用いることが好ましい。蛍光体の平均粒径は、例えばコールターカウンター法によって測定することができる。
　（層状ケイ酸塩鉱物）
　層状ケイ酸塩鉱物は、雲母構造、カオリナイト構造、スメクタイト構造等の構造を有する膨潤性粘土鉱物が好ましく、膨潤性に富むスメクタイト構造が特に好ましい。これは、後述するように混合液中に水を添加することで、スメクタイト構造の層間に水が進入して膨潤したカードハウス構造をとるため、混合液の粘性を大幅に増加させる効果があるためである。
　ガラス体中における層状ケイ酸塩鉱物の含有量が０．５質量％未満になると混合液の粘性を増加させる効果が十分に得られない。一方、層状ケイ酸塩鉱物の含有量が２０質量％を超えると加熱後のガラス体の強度が低下する。従って、層状ケイ酸塩鉱物の含有量は０．５質量％以上２０質量％以下とすることが好ましく、０．５質量％以上１０質量％以下がより好ましい。なお、有機溶媒との相溶性を考慮して、層状ケイ酸塩鉱物の表面をアンモニウム塩等で修飾（表面処理）したものを適宜用いることもできる。
　（無機微粒子）
　無機微粒子は、有機金属化合物と、蛍光体及び層状ケイ酸塩鉱物との界面に生じる隙間を埋める充填効果、加熱前の混合液の粘性を増加させる増粘効果、及び加熱後のガラス体の膜強度を向上させる膜強化効果を有する。本発明に用いられる無機微粒子としては、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化亜鉛等の酸化物微粒子、フッ化マグネシウム等のフッ化物微粒子等が挙げられる。特に、有機金属化合物としてポリシロキサン等の含ケイ素有機化合物を用いる場合、形成されるガラス体に対する安定性の観点から酸化ケイ素の微粒子を用いることが好ましい。
　ガラス体中における無機微粒子の含有量が０．５質量％未満になると上述したそれぞれの効果が十分に得られない。一方、無機微粒子の含有量が５０質量％を超えると加熱後のガラス体の強度が低下する。従って、ガラス体中における無機微粒子の含有量は０．５質量％以上５０質量％以下とすることが好ましく、１質量％以上４０質量％以下がより好ましい。また、無機微粒子の平均粒径は、上述したそれぞれの効果を考慮して０．００１μｍ以上５０μｍ以下のものを用いることが好ましい。無機微粒子の平均粒径は、例えばコールターカウンター法によって測定することができる。なお、有機金属化合物や有機溶媒との相溶性を考慮して、無機微粒子の表面をシランカップリング剤やチタンカップリング剤で処理したものを適宜用いることもできる。
　（前駆体溶液）
　前駆体溶液は、有機金属化合物を有機溶媒に混合したものであり、前駆体溶液を加熱することにより透光性のガラス体を得ることができる。この前駆体溶液に蛍光体、層状ケイ酸塩鉱物、及び無機微粒子を混合した混合液を加熱することで、ガラス体が形成される。さらに、混合液に水を添加することにより、層状ケイ酸塩鉱物の層間に水が入り込んで混合液の粘性が増加するため、蛍光体の沈降を抑制することができる。なお、水に不純物が含まれていると重合反応を阻害するおそれがあるため、添加する水は不純物を含まない純水を用いる必要がある。
　有機溶媒としては、添加される水との相溶性に優れたメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類が好ましい。また、有機溶媒に対する有機金属化合物の混合量が５質量％未満になると混合液の粘性を増加させることが困難となり、有機金属化合物の混合量が５０質量％を超えると重合反応が必要以上に速く進んでしまう。そのため、有機溶媒に対する有機金属化合物の混合量は５質量％以上５０質量％以下が好ましく、８質量％以上４０質量％以下がより好ましい。
　混合液の調製手順としては、例えば、表面処理された親油性の層状ケイ酸塩鉱物を用いる場合は、先ず有機金属化合物を有機溶媒に混合した溶液（前駆体溶液）に層状ケイ酸塩鉱物を予備混合し、その後に蛍光体、無機微粒子、及び水を混合する。また、表面処理されていない親水性の層状ケイ酸塩鉱物を用いる場合は、先ず層状ケイ酸塩鉱物と水とを予備混合し、その後に蛍光体、無機微粒子、及び前駆体溶液を混合する。これにより、層状ケイ酸塩鉱物を均一に混合して増粘効果をより高めることができる。混合液の好ましい粘度は０．０２５～０．８Ｐａ・ｓであり、最も好ましい粘度は０．０３～０．５Ｐａ・ｓである。
　また、有機溶媒に水を加えた総溶媒量に対する水の割合が５質量％未満になると上記の増粘効果を十分に得ることができず、水の割合が６０質量％を超えると増粘効果よりも水の混合過多による粘度低下効果の方が大きくなる。そのため、水の割合は総溶媒量に対し５質量％以上６０質量％以下が好ましく、７質量％以上５５質量％以下がより好ましい。混合液の最も好ましい組成は、有機金属化合物としてポリシロキサンを用いたものであり、混合液中に含まれる上記各成分の最も好ましい組成範囲は、ポリシロキサン分散液が４～３０質量％、層状ケイ酸塩鉱物が１～１０質量％、無機微粒子が１～４０質量％、水が１０～５０質量％である。
　以上のようにして得られた混合液をＬＥＤチップ１０の表面１２上に所定量塗布し、加熱、焼成して所定の膜厚のガラス体を形成する。混合液の塗布方法は特に限定されるものではなく、スピンコート法、ディップコート法、スプレーコート法及びバーコート法等、従来公知の種々の方法を用いることができる。加熱温度が５０℃未満である場合は有機金属化合物の重合反応が進行せず、加熱温度が１０００℃を超える場合は層状ケイ酸塩鉱物が熱分解して層状構造が破壊されてしまう。従って、混合液の加熱温度は５０℃以上１０００℃以下とする必要があり、１００℃～６００℃が好ましい。ただし、ＬＥＤチップ１０が劣化しない温度に設定する必要がある。
　また、形成されたガラス体の厚みが５μｍ未満である場合は波長変換効率が低下して十分な蛍光が得られず、ガラス体の厚みが５００μｍを超える場合は膜強度が低下してクラック等が発生し易くなる。従って、ガラス体の厚みは５μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。
　このとき、ガラス体に含まれる蛍光体と無機微粒子の粒径が形成されるガラス体の膜厚よりも大きいと、蛍光体または無機微粒子の一部がガラス体の表面から突出してしまい表面の平滑性が失われる。そのため、蛍光体及び無機微粒子は最大粒径がガラス体の膜厚よりも小さいものを用いる。
　こうして製造することで、蛍光体層３０が透光性のガラス体で形成されるため、蛍光体層３０を樹脂材料で形成した場合に比べて耐熱性や耐光性を向上させることができる。また、ガラス体の形成時に蛍光体が沈降しにくく、ガラス体中に蛍光体が均一に分散しているため、色むらの発生を効果的に低減することができる。さらに、無機微粒子を添加することによりガラス体の膜強度も向上する。
　一方、後者（溶媒成分を揮発させることにより、ゲル化することなく直接ガラス体が形成されるもの）としては、例えば、無機ポリマーと有機溶剤とを含む組成物が挙げられる。
　無機ポリマーとしてポリシラザンを使用することもできる。
　本発明で用いられるポリシラザンとは下記一般式（１）で表される。
　　　（Ｒ１Ｒ２ＳｉＮＲ３）ｎ・・・（１）
　式（１）中、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ独立して水素原子またはアルキル基、アリール基、ビニル基、シクロアルキル基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のうち少なくとも１つは水素原子であり、好ましくはすべてが水素原子であり、ｎは１～６０の整数を表す。
　ポリシラザンの分子形状はいかなる形状であってもよく、例えば、直鎖状または環状であってもよい。
　上記式（１）に示すポリシラザンと必要に応じた反応促進剤を、適切な溶媒に溶かして塗布し、加熱やエキシマ光処理、ＵＶ光処理を行うことで硬化し、耐熱性、耐光性の優れたセラミック膜を作成することができる。特に、１７０～２３０ｎｍの範囲の波長成分を含むＵＶＵ放射線（例えばエキシマ光）を照射して硬化させた後に、加熱硬化を行うとさらに水分の浸透防止効果を向上させることができる。
　反応促進剤としては酸、塩基などを用いることが好ましいが用いなくてもよい。反応促進剤としては例えばトリエチルアミン、ジエチルアミン、Ｎ，Ｎ－ジエチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチルアミン、塩酸、シュウ酸、フマル酸、スルホン酸、酢酸やニッケル、鉄、パラジウム、イリジウム、白金、チタン、アルミニウムを含む金属カルボン酸塩などが挙げられるがこれに限られない。
　反応促進剤を用いる場合に特に好ましいのは金属カルボン酸塩であり、添加量はポリシラザンを基準にして０．０１～５ｍｏｌ％が好ましい添加量である。
　溶媒としては脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン炭化水素、エーテル類、エステル類を使用することができる。好ましくはメチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジメチルフルオライド、クロロホルム、四塩化炭素、エチルエーテル、イソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、エチルブチルエーテルである。
　また、ポリシラザン濃度は高い方が好ましいが、濃度の上昇はポリシラザンの保存期間の短縮につながるため、ポリシラザンは、溶媒中に５～５０質量％以下で溶解していることが好ましい。
　また、有機金属化合物や無機ポリマーを前駆体として使用した際に、焼成する際の加熱温度は、基板として用いられる材料等や配線の金属の劣化を抑制する観点からは１００℃～３５０℃が好ましく、１５０℃～３００℃とすることがより好ましい。
　また、ポリシラザンを用いる場合には、組成物に無機微粒子を含有することが好ましい。無機微粒子を含有することによって組成物の粘性が高くなるため、蛍光体を組成物に分散させる際の蛍光体の沈殿速度が低下し、組成物中に蛍光体を均一に分散させることが容易になる。例えば、シリカなどの各種酸化物の無機微粒子や、フッ化マグネシウムの無機微粒子などが好適である。ポリシラザンより形成されるガラス体との安定性の観点からは、シリカの無機微粒子を含有することが好ましい。無機微粒子は５０％粒子径（メジアン径）が１ｎｍ～５００ｎｍであることが好ましい。無機微粒子の形状は、特に限定されるものではないが、好適には球状の微粒子が用いられる。また、粒径の分布に関しても特に制限されるものではないが、蛍光体を均一に分散させる観点からは、広範な分布を有するものよりも、比較的狭い分布を持つものが好適に用いられる。なお、無機微粒子の形状及び粒径分布は、ＳＥＭ、ＴＥＭを用いて確認することができる。無機微粒子の含有量は蛍光体を含む組成物全体に対して０．１質量％～２５質量％であることが好ましい。また、無機微粒子の蛍光体を更に均一に分散させるため、蛍光体を混合した組成物に超音波を印加して分散させることも好ましい。
　また、蛍光体層３０を有するガラス板３１をＬＥＤチップ１０の表面１２に載置することで、蛍光体層３０を供給してもよい。図２（ｃ）は、図１（ｂ）の３つのＬＥＤチップ１０の表面１２にガラス板３１を載置した状態を示す図である。このように、蛍光体層３０を有するガラス板３１を用いて蛍光体層３０を供給することで、所定量の蛍光体層３０を確実かつ容易に供給することができる。また、図２（ｃ）のように、１枚のガラス板３１を、配列した複数のＬＥＤチップ１０の表面に跨るように載置することにより、蛍光体層３０の供給をより容易に行うことができる。蛍光体層３０を有するガラス板３１としては、（Ａ）内部に蛍光体を分散させた混錬ガラスや、（Ｂ）少なくとも一方の表面に蛍光体層３０が塗布されたガラス板などを好適に用いることができる。
　（Ｂ）の方法の場合、上述のＬＥＤチップ１０の表面１２に蛍光体層３０を塗布によって形成する場合と同様の方法によって、ガラス板の表面に蛍光体層３０を塗布、形成すればよい。
　（Ａ）の方法の場合、内部に蛍光体を分散させた混錬ガラスは、ガラス粉末と蛍光体粉末とを混合した混合材料を加圧成形することにより作製することが好ましい。それにより、ガラスの溶融プロセス中に蛍光体を混合する方法に比べて、熱による蛍光体の劣化、失活を抑制することができる。加圧成形の後、更に所定温度で焼成することにより緻密化させることも好ましい。
　混合材料中には樹脂バインダを添加してもよいが、その場合、加圧成形後に樹脂バインダを除去する工程が必要となる。そのため、樹脂バインダを用いずに、ガラス粉末と蛍光体粉末とを混合して加圧成形することが好ましい。
　混合するガラス粉末の大きさは、最大粒子径が１６０μｍ以上、且つ、メジアン径ｄ５０が５μｍ以上であることが好ましい。それにより、樹脂バインダを用いなくても、蛍光体が均一に分散された混錬ガラスを得ることができる。加圧成形時に、最大粒子径が１６０μｍ以上である方が、気泡が抜けやすい。最大粒子径が１６０μｍ未満では気泡が抜けにくくなる。また、メジアン径ｄ５０が５μｍ未満であると、型に紛体を投入する際、粉塵の舞い上がりが多くなり、取り扱いが困難となる。更に、作業環境を害する恐れも生じる。また、最大粒子径の上限は、良好な散乱光が得られる範囲であればよく、ＬＥＤチップや蛍光体の組み合わせに応じて適宜決めることができる。
　ここで、メジアン径ｄ５０とは、粒子体の一つの集団の全体積を１００％として累積曲線を求めた時、累積曲線が５０％となる点の粒子径（累積平均径）であり、最大粒子径は累積曲線が１００％となる点の粒子径である。これらのパラメータは、粒度分布を評価するパラメータの一つとして、一般的に利用されている。なお、メジアン径ｄ５０、最大粒子径は、一般的なレーザー回折・散乱式粒径測定装置を用いて測定可能であり、具体的には、ＨＥＬＯＳ（ＪＥＯＬ社製）、Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ　ＨＲＡ（日機装社製）、ＳＡＬＤシリーズ（島津製作所社製）などが挙げられる。特に好ましくは、ＳＡＬＤシリーズ（島津製作所社製）である。
　上記したように、ガラス粉末の粒子径を所定の大きさとすることで、蛍光体が均一に分散された混錬ガラスを得ることが可能となる。それにより、ＬＥＤチップが発光する一次光を良好に散乱し、ガラスを白乳化させる気泡の発生を抑制することができ、この一次光と蛍光体が発する二次光とを良好に混色して一様な混色光（第三光）で発光可能な混錬ガラスを製造することができる。
　また、ガラス粉末は、加圧成形の際の加熱環境下において結晶の析出がないか、もしくは、わずかに析出しても大量に析出しないものが好ましい。そのために、結晶析出温度が加熱温度よりも高いガラスが好ましい。例えば、加熱温度をガラス屈伏点より１５０℃～２００℃高い温度とする場合は、結晶の析出温度がガラス屈伏点よりも２００℃以上のものが好ましい。具体的には、Ｐ２Ｏ５－ＢａＯ系ガラス、Ｐ２Ｏ５－ＺｎＯ系ガラス、Ｐ２Ｏ５－Ｎｂ２Ｏ５系、Ｐ２Ｏ５－Ｂ２Ｏ３系ガラス、ＳｉＯ２系ガラス、Ｂ２Ｏ３－ＺｎＯ－Ｌａ２Ｏ３系ガラス、ＳｉＯ２－Ｂ２Ｏ３－ＺｎＯ系ガラスなどを好適に用いることができる。
　また、混錬ガラス中の蛍光体の含有量は体積比で、０．０２～１２％が好ましく、０．０５～５％が更に好ましい。蛍光体の含有量が０．０２％未満では、蛍光される光が少なくなりすぎ、１２％を超えると蛍光体自身が光を遮蔽してしまう。このように、蛍光体の含有量が、０．０２～１２％であれば、変換される光の量が低すぎず、また、透光を阻害しない程度の量とすることができ、所望の混色光を発光可能な混錬ガラスを製造することができる。また、蛍光体の含有量が０．０５～５％であれば、変換される光と透光とのバランスが更に良好になり、更に良好な混色光を発光可能な混錬ガラスを製造することができる。
　蛍光体層３０をＬＥＤチップ１０の表面１２に供給するのと併せて、ＬＥＤチップ１０やパッケージ基板２０の他の箇所に供給することも好ましい。例えば、パッケージ基板２０の表面のうち、ＬＥＤチップ１０の周辺に位置する、図２（ａ）に示した斜面部２２に蛍光体層３０を供給することにより、発光ダイオードユニットからの発光色の均質性をより高めることができる。
　なお、ここでは、電極接続工程の後に蛍光体層供給工程を行う場合を例に挙げて説明したが、電極接続工程と蛍光体層供給工程の順序はこれに限られるものではなく、蛍光体層供給工程の後に電極接続工程を行ってもよい。例えば、多数のＬＥＤチップ１０を配列させて蛍光体層３０の供給を行った後、個々のＬＥＤチップ１０をパッケージ基板２０の上にそれぞれ載置し、電極部１１とリード部２１とを電気的に接続して固定する方法も好ましい。
　（封止工程）
　電極接続工程と蛍光体層供給工程の後、蛍光体層３０が供給されたＬＥＤチップ１０が載置されたパッケージ基板２０の上に、パッケージ基板２０よりも高温の溶融ガラス滴４４を滴下して固化させることにより蛍光体層３０及びＬＥＤチップ１０をガラス部材４０で封止する。図３（ａ）～（ｃ）は、封止工程における状態を順に示す模式図である。
　溶融ガラス滴４４の滴下は、溶融状態のガラスを収容する溶融槽（不図示）に接続されたパイプ状の滴下ノズル４１を、ヒータ４２によって所定温度に加熱することにより行う。滴下ノズル４１を所定温度に加熱すると、溶融ガラス４３は自重によって滴下ノズル４１の先端部に供給され、表面張力によって液滴状に溜まる（図３（ａ））。滴下ノズル４１の先端部に溜まった溶融ガラス４３が一定の質量になると、重力によって滴下ノズル４１から分離し、溶融ガラス滴４４となって下方に落下する（図３（ｂ））。
　滴下ノズル４１から滴下する溶融ガラス滴４４の質量は、滴下ノズル４１の先端部の外径などによって調整可能であり、ガラスの種類等によるが、０．１ｇ～２ｇ程度の溶融ガラス滴４４を滴下させることができる。重力のみによって滴下ノズル４１から分離させる方法の他、溶融ガラス４３を加圧して押し出す方法や、気流や振動等の外力を加えて分離させる方法でもよい。パッケージ基板２０の上に直接ガラスを流し込む方法に比べて、ガラス質量を小さくでき、質量の調整もしやすく、封止するガラスの温度が落下時に下がるので、ガラスの熱によるＬＥＤチップへのダメージを緩和することができる。
　また、滴下ノズル４１から滴下した溶融ガラス滴４４を、一旦、貫通細孔を設けた部材に衝突させ、衝突した溶融ガラス滴４４の一部を、貫通細孔を通過させることによって微小化し、微小化された溶融ガラス滴４４を滴下してもよい。このような方法を用いることによって、０．０１ｇ～０．１ｇといった微小な溶融ガラス滴４４を得ることができるため、滴下ノズル４１から滴下する溶融ガラス滴４４をそのまま用いる場合よりも、微小な発光ダイオードユニットの製造が可能となる。貫通細孔部材を通過させることで、封止する滴下ガラス温度をさらに下げることができ、ガラス熱によるＬＥＤチップへのダメージを緩和することができる。また、貫通細孔径、細孔形状、細孔長さを変更することで、さらに微少な滴下ガラスの質量の制御が可能となる。
　パッケージ基板２０の上に滴下された溶融ガラス滴４４は、パッケージ基板２０等への熱伝導によって急速に冷却されて固化し、蛍光体層３０及びＬＥＤチップ１０がガラス部材４０で封止され、発光ダイオードユニット５０となる（図３（ｃ））。溶融ガラス滴４４のサイズ等によるが、通常は、溶融ガラス滴４４が滴下されてから数秒～数十秒で固化が完了する。
　また、溶融ガラス滴４４を滴下する前に、パッケージ基板２０を溶融ガラス滴４４の温度よりも低い所定の温度に加熱しておくことも好ましい。それにより、パッケージ基板２０に対する溶融ガラスのなじみがよくなり、短時間で必要な範囲全体に溶融ガラス滴４４が行き渡りやすくなる。また、溶融ガラス滴４４が固化した後の、ガラス部材４０とパッケージ基板２０との密着性が向上するというメリットもある。一方、パッケージ基板２０の温度が高すぎると、ＬＥＤチップ１０や蛍光体層３０の劣化が起こりやすくなる。このような観点から、溶融ガラス滴４４を滴下する際のパッケージ基板２０の温度は、５０℃～２００℃の範囲が好ましく、８０℃～１５０の範囲がより好ましい。
　このように、本実施形態の方法によれば、ＬＥＤチップ１０やパッケージ基板２０などをヒータによって直接加熱する必要が無いため、これらの部材は溶融ガラス滴４４からの熱伝導によって短時間昇温されるだけですみ、熱による劣化を十分に抑制することができる。また、非常に短時間でＬＥＤチップ２０等の封止を完了することができる。更に、溶融ガラス滴４４を滴下するだけで、高い圧力を加えること無くＬＥＤチップ１０の周囲をガラスで封止できるため、圧力による部材の破損を抑制することができる。
　使用できるガラスの種類に特に制限は無く、公知のガラスを用途に応じて選択して用いることができる。例えば、ホウケイ酸塩ガラス、ケイ酸塩ガラス、リン酸塩ガラス、ランタン系ガラス等の光学ガラスが挙げられる。光の反射を抑制し、光の取り出し効率をより向上させる観点からは、蛍光体層３０と屈折率の差が小さいガラスを用いることが好ましい。
　（封止工程の変形例）
　図４（ａ）～（ｃ）は、第１の実施形態に係る発光ダイオードユニットの製造方法の、封止工程の変形例を示す模式図である。図４に示す封止工程の、図３に示した封止工程と異なるところは、パッケージ基板２０を角度θだけ傾斜させておき、この傾斜したパッケージ基板２０よりも高温の溶融ガラス滴４４を、パッケージ基板２０の上に滴下するものである。その他は、図３で説明したものと同様である。
　図４（ａ）、（ｂ）に示す、溶融ガラス滴４４を滴下するときのパッケージ基板２０の傾斜角θは、水平に対し０．１°～１０°であることが好ましい。このように、パッケージ基板２０を傾斜させた状態で、溶融ガラス滴４４を滴下するように構成することで、滴下時のパッケージ基板２０内の空気溜まりの発生を抑制できる。傾斜角θが１０°より大きくなると、滴下した溶融ガラスの傾きやはみ出しが発生し、固化した後のガラス部材４０の表面精度に悪影響を及ぼす場合がある。
　なお、溶融ガラス滴４４を滴下するときのパッケージ基板２０の傾斜角θは、３°～７°であればより好ましい。この角度範囲とすれば、滴下した溶融ガラスの傾きが発生せず、滴下時のパッケージ基板２０内の空気溜まりの発生が無くなり、より好ましい。
　図５は、本実施形態の方法で製造された発光ダイオードユニット５０の断面図である。図５（ａ）～（ｃ）は、それぞれ図２（ａ）～（ｃ）に示したパッケージ基板２０等の上に溶融ガラス滴４４を滴下して製造した発光ダイオードユニット５０を示している。
　ＬＥＤチップ１０の電極部１１とパッケージ基板２０のリード部２１とは電気的に接続され、ＬＥＤチップ１０は、表面１２に供給された蛍光体層３０と共にガラス部材４０に封止されている。このように、本実施形態の方法で製造された発光ダイオードユニット５０は、蛍光体層３０とＬＥＤチップ１０とがガラス部材４０で封止されているため、ＬＥＤチップ１０の発熱等による封止材料の劣化が抑制されると共に、高い取り出し効率を確保することができる。また、外部環境の影響による蛍光体層３０の劣化も抑制され、耐久性に優れている。
　ガラス部材４０の表面４５は、ゆるやかな凸形状となるが、滴下する溶融ガラス滴４４の温度やサイズを変化させることで、表面４５の凸の程度を調整することができる。例えば、滴下する溶融ガラス滴４４の温度を高くすると粘度が下がり、ガラス部材４０の表面４５はより平坦な形状となる（曲率が小さくなる）。逆に、溶融ガラス滴４４の温度を低くすると粘度が上がり、ガラス部材４０の表面４５はより凸が大きい形状となる（曲率が大きくなる）。このように溶融ガラス滴４４を滴下する条件を変化させることで、ガラス部材４０の表面４５を、要求される集光特性に応じた適切な形状とすることができる。
　パッケージ基板２０の溶融ガラス滴４４を受ける部分の形状は凹形状に限らず、平面等であってもよい。溶融ガラス滴４４の粘度が比較的小さい場合に、滴下した溶融ガラスが周囲に広がりすぎることを防止する観点からは、パッケージ基板２０の溶融ガラス滴４４を受ける部分の形状は凹形状であることが好ましい。
　〈第２の実施形態〉
　次に、第２の実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法について図６～図８を参照して説明する。本実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法は、第１の実施形態で説明した電極接続工程と蛍光体層供給工程の後、蛍光体が供給されたＬＥＤチップが載置されたパッケージ基板の上に、パッケージ基板よりも高温の溶融ガラス滴を滴下し、滴下された溶融ガラス滴が固化する前に、溶融ガラス滴を成形型で加圧してガラス部材を所定の形状に成形する工程（封止工程）を有している。電極接続工程と蛍光体層供給工程については上述の第１の実施形態の場合と同様であるため、ここではその後の封止工程について説明する。
　図６（ａ）～（ｄ）は、第２の実施形態における封止工程を順に示す模式図である。先ず、第１の実施形態の場合と同様に、蛍光体層３０が供給されたＬＥＤチップ１０が載置されたパッケージ基板２０の上に、パッケージ基板２０よりも高温の溶融ガラス滴４４を滴下する（図６（ａ）、（ｂ））。溶融ガラス滴４４の滴下は、ヒータ４２によって滴下ノズル４１を所定温度に加熱することにより行う。溶融ガラス滴４４の滴下方法の詳細については第１の実施形態の場合と同様である。
　溶融ガラス滴４４を滴下した後、パッケージ基板２０を成形型６１と対向する位置に移動し、溶融ガラス滴４４が冷却されて固化する前に成形型６１の成形面６３で加圧し、ガラス部材４０を所定の形状に成形する（図６（ｃ））。成形面６３は、予め、製造する発光ダイオードユニット５０のガラス部材４０の形状に応じた所定の形状に加工しておく。溶融ガラス滴４４は、パッケージ基板２０及び成形型６１への熱伝導によって急速に冷却され、短時間で固化してガラス部材４０となる。加圧を解除した後、成形型６１を上方に移動し、得られた発光ダイオードユニット５０を回収する（図６（ｄ））。
　このように、本実施形態においては、滴下した溶融ガラス滴４４を加圧して変形させるため、ガラスシートをパッケージ基板２０等の部材ごと加熱して加圧する場合に比べ、加圧の荷重を非常に小さく抑えることができ、また、非常に短い加圧時間で十分に変形させることができる。そのため、各部材の温度による劣化や圧力による破損を十分に抑制しながら、短時間で発光ダイオードユニット５０を製造することができる。
　溶融ガラス滴４４を変形させるために加える荷重や加圧時間は、溶融ガラス滴４４のサイズ等に応じて適宜設定すればよいが、通常は、数十～数百Ｎの範囲の荷重を数秒～数十秒の時間だけ加圧すれば十分な場合が多い。また、加える荷重は時間的に変化させてもよい。なお、荷重を印加するための手段に特に制限は無く、エアシリンダ、油圧シリンダ、サーボモータ等の公知の駆動手段を適宜選択して用いればよい。
　成形型６１は、予め所定の温度に加熱しておくことが好ましい。所定の温度とは、滴下する溶融ガラス滴４４の温度よりも低く、加圧成形によって溶融ガラス滴４４が冷却されて固化する温度であって、使用するガラスの種類等に応じて適宜選択すればよい。一般的に、成形型の温度が低すぎるとガラス成形体の表面にしわが生じ易くなってくる。逆に、必要以上に温度を高くしすぎると、ガラスとの融着や表面の酸化等によって成形型の寿命が短くなり易い。
　これらの観点から、成形型６１の温度は、使用するガラスのガラス転移温度をＴｇとしたとき、Ｔｇ－１００℃からＴｇ＋１００℃の範囲に設定することが好ましく、Ｔｇ－１００℃からＴｇ＋５０℃の範囲に設定することがより好ましい。例えば、液相温度が７６０℃、Ｔｇが４２０℃程度のガラス材料の場合、滴下ノズル４１を８００℃～９５０℃に加熱して、溶融ガラス滴４４を８００℃±４０℃程度の温度で滴下させる。この場合、成形型６１を３２０℃～５２０℃、好ましくは３２０℃～４７０℃程度とすることが好ましいということである。なお、これは一例であり、使用するガラスに応じて適宜設定されるものである。
　成形型６１を加熱するための加熱手段は、公知の加熱手段を適宜選択して用いることができる。例えば、赤外線加熱装置、高周波誘導加熱装置、成形型６１の内部に埋め込んで使用するカートリッジヒータ、成形型６１の外側に接触させて使用するシート状のヒータ、などが好適である。
　成形型６１の材質は、加圧成形によってガラス成形体を製造するための成形型として公知の材質の中から適宜選択して用いることができる。例えば、各種耐熱合金（ステンレス等）、炭化タングステンを主成分とする超硬材料、各種セラミックス（炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム等）、カーボンを含んだ複合材料等が挙げられる。また、成形型６１の耐久性向上やガラスとの融着防止などのため、成形面６３に被覆層を設けておくことも好ましい。被覆層の材質に特に制限はなく、例えば、種々の金属（クロム、アルミニウム、チタン等）、窒化物（窒化クロム、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化硼素等）、酸化物（酸化クロム、酸化アルミニウム、酸化チタン等）等を用いることができる。
　（封止工程の変形例）
　図７（ａ）～（ｄ）は、第２の実施形態に係る発光ダイオードユニットの製造方法の封止工程の変形例を示す模式図である。図７に示す封止工程の、図６に示した封止工程と異なるところは、図７（ａ）、（ｂ）において、図４に示した第１の実施形態に係る封止工程の変形例と同様に、パッケージ基板２０を角度θだけ傾斜させておき、この傾斜したパッケージ基板２０よりも高温の溶融ガラス滴４４を、パッケージ基板２０の上に滴下するものであり、その他は、図６で説明したものと同様である。
　すなわち図７（ａ）、（ｂ）に示すように、角度θだけ傾斜させたパッケージ基板２０上にパッケージ基板２０よりも高温の溶融ガラス滴４４を滴下する。次いで、溶融ガラス滴４４が滴下されたパッケージ基板２０を水平に戻し、パッケージ基板２０を成形型６１と対向する位置に移動し、溶融ガラス滴４４が冷却されて固化する前に成形型６１で加圧し、ガラス部材４０を所定の形状に成形する（図７（ｃ））。この後は、図６と同様に、加圧を解除した後、成形型６１を上方に移動し、得られた発光ダイオードユニット５０を回収する（図７（ｄ））。
　図７（ａ）、（ｂ）に示すように、溶融ガラス滴４４を滴下するときのパッケージ基板２０の傾斜角θは、水平に対し０．１°～１０°であることが好ましい。このように、パッケージ基板２０を傾斜させた状態で、溶融ガラス滴４４を滴下し、パッケージ基板２０を水平に戻して、溶融ガラス滴４４が冷却されて固化する前に成形型６１で加圧するように構成することで、滴下時のパッケージ基板内の空気溜まりの発生を抑制できる。傾斜角θが１０°より大きくなると、滴下した溶融ガラスの傾きやはみ出しが発生し、成形面６３により転写されるガラス部材の表面形状精度に悪影響を及ぼす場合がある。
　なお、溶融ガラス滴を滴下するときのパッケージ基板の傾斜角θは、３°～７°であればより好ましい。この角度範囲とすれば、滴下した溶融ガラスの傾きが発生せず、滴下時のパッケージ基板内の空気溜まりの発生が無くなり、成形面６３により転写されるガラス部材の表面形状精度を、より好ましい状態とすることができる。
　図８は、本実施形態の方法で製造された発光ダイオードユニット５０の断面図である。図８（ａ）は、１つのＬＥＤチップ１０を有する発光ダイオードユニット５０を示している。また、図８（ｂ）と（ｃ）は、１つのパッケージ基板２０の上に３つのＬＥＤチップ１０が配列している発光ダイオードユニット５０を示している。
　本実施形態の方法によれば、溶融ガラス滴４４を成形型６１で成形することによってガラス部材４０の表面４５の形状を形成するため、用途に応じた所望の形状を容易に形成することができる。例えば、図８（ａ）の発光ダイオードユニット５０のように、ガラス部材４０の表面４５を、非常に曲率が大きい凸形状とすることもできるし、図８（ｃ）の発光ダイオードユニット５０のように、複数のＬＥＤチップ１０に対応した複数の凸部が配列した形状とすることもできる。このように、従来知られているガラスシートをパッケージ基板２０等の部材ごと加熱して加圧する方法では長時間にわたって高温、高圧を加えなければ形成できないような形状であっても、非常に短時間、小さい圧力を加えるだけで形成することができる。
　〈第３の実施形態〉
　次に、第３の実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法について図９を参照して説明する。本実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法は、第１の実施形態で説明した電極接続工程と蛍光体層供給工程の後、成形型の成形面に、成形型よりも高温の溶融ガラス滴を滴下し、蛍光体層が供給されたＬＥＤチップが載置されたパッケージ基板を上下反転させ、滴下された溶融ガラス滴が固化する前に、ＬＥＤチップが載置された側の面で溶融ガラス滴を加圧して蛍光体層及びＬＥＤチップをガラス部材で封止する工程（封止工程）を有している。電極接続工程と蛍光体層供給工程については上述の第１の実施形態の場合と同様であるため、ここではその後の封止工程について説明する。
　図９（ａ）～（ｄ）は、第３の実施形態における封止工程を順に示す模式図である。先ず、所定の形状の成形面６４を有する成形型６２の成形面６４に、成形型６２よりも高温の溶融ガラス滴４４を滴下する（図９（ａ）、（ｂ））。溶融ガラス滴４４の滴下は、ヒータ４２によって滴下ノズル４１を所定温度に加熱することにより行う。溶融ガラス滴４４の滴下方法の詳細については第１の実施形態の場合と同様である。
　次に、蛍光体層３０が供給されたＬＥＤチップ１０が載置されたパッケージ基板２０を上下反転させ、滴下された溶融ガラス滴４４が冷却されて固化する前の所定のタイミングで、ＬＥＤチップ１０が載置された側の面で溶融ガラス滴４４を加圧する（図９（ｃ））。溶融ガラス滴４４は、パッケージ基板２０及び成形型６２への熱伝導によって急速に冷却され、短時間で固化してガラス部材４０となる。加圧を解除した後、パッケージ基板２０を上方に移動し、得られた発光ダイオードユニット５０を回収する（図９（ｄ））。
　ＬＥＤチップ１０が載置された側の面で溶融ガラス滴４４を加圧するタイミングは、熱による劣化を抑制するという観点からは遅い方が好ましいが、遅すぎるとＬＥＤチップ１０等を封止するために必要な圧力が高くなってしまう。このような観点から、溶融ガラス滴４４を成形型６２に滴下してから数秒～十数秒後に加圧することが好ましい。加える荷重や加圧時間は、第２の実施形態と同様、適宜設定すればよい。また、成形型６２は予め所定の温度に加熱しておくことが好ましい。成形型６２の温度や材質の詳細については、上述の第２の実施形態で用いる成形型６１と同様である。
　また、パッケージ基板２０を溶融ガラス滴４４の温度よりも低い所定の温度に加熱しておくことも好ましい。それにより、パッケージ基板２０に対する溶融ガラスのなじみがよくなり、短時間で必要な範囲全体に溶融ガラスが行き渡りやすくなる。また、溶融ガラスが固化した後の、ガラス部材４０とパッケージ基板２０との密着性が向上するというメリットもある。一方、パッケージ基板２０の温度が高すぎると、ＬＥＤチップ１０や蛍光体層３０の劣化に起こりやすくなる。このような観点から、パッケージ基板２０の温度は、５０℃～２００℃の範囲が好ましく、８０℃～１５０℃の範囲がより好ましい。
　このように、本実施形態においては、所定の形状の成形面６４に溶融ガラス滴４４を滴下するため、高い圧力を加えること無く、ガラス部材４０を所望の形状に形成することができる。また、ＬＥＤチップ１０や蛍光体層３０は、滴下された溶融ガラス滴４４がある程度冷却された後の所定のタイミングで、溶融ガラス滴４４の内部に封入されることになるため、溶融ガラス滴４４からの熱の影響を最小限に抑えることができる。従って、各部材の温度による劣化や圧力による破損を十分に抑制しながら、短時間で発光ダイオードユニット５０を製造することができる。
　〈第４の実施形態〉
　第４の実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法について、図１、図１０及び図１１を参照して説明する。本実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法は、ＬＥＤチップの発光面を溶融ガラス滴に埋め込み、溶融ガラス滴を固化させて発光面をガラス部材で封止する封止工程と、溶融ガラス滴が固化して形成されたガラス部材の表面に、蛍光体を透光性部材に分散させた蛍光体層を形成する蛍光体層形成工程と、を有している。本実施形態の封止工程では、ＬＥＤチップを載置するパッケージ基板の上に、パッケージ基板よりも高温の溶融ガラス滴を滴下することにより、ＬＥＤチップの発光面を溶融ガラス滴に埋め込む。
　図１はパッケージ基板の上に載置されたＬＥＤチップの断面図、図１０はパッケージ基板の上に溶融ガラス滴を滴下する工程を示す模式図である。また、図１１は本実施形態の製造方法で製造された発光ダイオードユニットの断面図である。
　　（封止工程）
　図１（ａ）は、パッケージ基板２０の上にＬＥＤチップ１０が載置されている状態の一例を示す図であり、第１の実施形態と同じであるので、説明は省略する。
　本実施形態では、ＬＥＤチップ１０を載置するパッケージ基板２０の上に、パッケージ基板２０よりも高温の溶融ガラス滴４４を滴下することにより、ＬＥＤチップ１０の発光面１２を溶融ガラス滴４４に埋め込む。図１０（ａ）～（ｃ）は、パッケージ基板２０の上に溶融ガラス滴４４を滴下してＬＥＤチップ１０の発光面１２を溶融ガラス滴４４に埋め込む工程を順に示す模式図で、図３に示した第１の実施の形態の封止工程で、ＬＥＤチップ１０の表面１２上に蛍光体層３０が供給されていない状態で、パッケージ基板２０の上に溶融ガラス滴を滴下するのと同じである。封止の方法は、図３に示した方法と同じであるので、説明は省略する。なお、図４に示したパッケージ基板２０を傾けておいて溶融ガラス滴４４を滴下する方法も適用可能である。
　　（蛍光体層形成工程）
　次に、滴下した溶融ガラス滴４４が固化して形成されたガラス部材４０の表面４５に、蛍光体を透光性部材に分散させた蛍光体層３０を形成する。この工程によって発光ダイオードユニット５０が完成する。図１１は、蛍光体層３０が形成された発光ダイオードユニット５０の断面図である。図１１（ａ）は、図１（ａ）に示したＬＥＤチップ１０を１つ備える場合の完成された発光ダイオードユニット５０の構成を、図３（ｂ）は、図１（ｂ）に示したＬＥＤチップ１０を３つ備える場合の完成された発光ダイオードユニット５０の構成を、それぞれ示している。
　蛍光体層３０に含まれる蛍光体は、ＬＥＤチップ１０の発光面１２から射出した光の波長を変換するものであり、製造する発光ダイオードユニット５０の用途や種類に応じて適宜選択して用いればよい。詳細は、第１の実施形態に示したと同じであるので、説明は省略する。
　蛍光体層３０を構成する透光性部材は、特に限定されるものではなく、合成樹脂でもよいし、ガラスでもよい。本実施形態で製造した発光ダイオードユニットは、ＬＥＤチップ１０と蛍光体層３０とが密着せずにガラス部材４０によって隔たれた状態となるため、透光性部材として合成樹脂を用いた場合でも、ＬＥＤチップ１０の発熱等による蛍光体層３０の劣化は抑制される。ＬＥＤチップ１０の発熱等による劣化を十分に抑制する観点からは、透光性部材として用いる合成樹脂は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂又はシリカエポキシのハイブリッド樹脂であることが好ましい。
　ＬＥＤチップ１０の発熱等による劣化をより効果的に抑制する観点からは、透光性部材としてガラスを用いることが好ましい。蛍光体をガラスに分散させた蛍光体層３０は、溶融ガラス滴４４が固化して形成されたガラス部材４０の表面に蛍光体を分散させた組成物を塗布し、塗布した組成物を加熱することにより形成することができる。組成物の塗布は、スピンコートやディップコートなどの手法を用いればよい。また、塗布した組成物の加熱には、ドライオーブン等を用いればよい。加熱後に形成される蛍光体層３０の膜厚は、１０μｍ～８０μｍが好ましい。好ましい組成物としては、上述した、無機ポリマーと有機溶剤とを含む組成物や、有機シロキサン化合物を含む組成物などが挙げられる。詳細は第１の実施形態と同じでよいので、説明は省略する。
　このように、本実施形態の方法によれば、ＬＥＤチップ１０やパッケージ基板２０などをヒータによって直接加熱する必要が無いため、これらの部材は溶融ガラス滴４４からの熱伝導によって短時間昇温されるだけですみ、熱による劣化を十分に抑制することができる。また、非常に短時間でＬＥＤチップ２０等の封止を完了することができる。更に、溶融ガラス滴４４を滴下するだけで、高い圧力を加えること無くＬＥＤチップ１０の周囲をガラスで封止できるため、圧力による部材の破損を抑制することができる。
　〈第５の実施形態〉
　第５の実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法について図１２、図１３を参照して説明する。本実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法は、第４の実施形態と同様に、ＬＥＤチップの発光面を溶融ガラス滴に埋め込み、溶融ガラス滴を固化させて発光面をガラス部材で封止する封止工程と、溶融ガラス滴が固化して形成されたガラス部材の表面に、蛍光体を透光性部材に分散させた蛍光体層を形成する蛍光体層形成工程と、を有している。本実施形態の封止工程では、パッケージ基板の上に溶融ガラス滴を滴下した後、溶融ガラス滴が固化する前に、溶融ガラス滴を成形型で加圧してガラス部材を所定の形状に成形する。パッケージ基板の上に溶融ガラス滴を滴下する工程、及び、固化したガラス部材に蛍光体層を形成する蛍光体形成工程については上述の第４の実施形態の場合と同様である。以下、第４の実施形態と異なる部分について説明する。
　図１２（ａ）～（ｄ）は、第５の実施形態における封止工程を順に示す模式図であり、図６に示した第２の実施の形態の封止工程で、ＬＥＤチップ１０の表面１２上に蛍光体層３０が供給されていない状態で、パッケージ基板２０の上に溶融ガラス滴を滴下するのと同じである。封止の方法は、図６に示した方法と同じであるので、説明は省略する。なお、図７に示したパッケージ基板２０を傾けておいて溶融ガラス滴４４を滴下する方法も適用可能である。
　次に、蛍光体層形成工程で、所定の形状に成形されたガラス部材４０の表面に、蛍光体を透光性部材に分散させた蛍光体層３０を形成する。この工程によって発光ダイオードユニット５０が完成する。蛍光体層形成工程の詳細については、第４の実施形態の場合と同様である。図１３は、本実施形態の方法で製造された発光ダイオードユニット５０の断面図である。図１３（ａ）と（ｂ）はＬＥＤチップ１０を１つ備える場合の構成を、図１３（ｃ）はＬＥＤチップ１０を３つ備える場合の構成を、それぞれ示している。
　本実施形態の方法によれば、溶融ガラス滴４４を成形型で成形することによってガラス部材４０の形状を形成するため、用途に応じた所望の形状を容易に形成することができる。例えば、成形面６３が凹面からなる成形型６１で加圧することによって、図１３（ａ）の発光ダイオードユニット５０ように、ガラス部材４０の表面を曲率の大きい凸形状とすることもできるし、成形面６３が平面からなる成形型６１で加圧することによって、図１３（ｂ）の発光ダイオードユニット５０のように、ガラス部材４０の表面を平面とすることもできる。また、ＬＥＤチップ１０を複数個備える構成の場合には、図１３（ｃ）の発光ダイオードユニット５０のように、それぞれのＬＥＤチップ１０に対応した複数の凸部が配列した形状とすることもできる。このように、従来知られているガラスシートをパッケージ基板２０等の部材ごと加熱して加圧する方法では長時間にわたって高温、高圧を加えなければ形成できないような形状であっても、非常に短時間、小さい圧力を加えるだけで形成することができる。
　〈第６の実施形態〉
　第６の実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法について図１４～１６を参照して説明する。本実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法は、第４の実施形態と同様に、ＬＥＤチップの発光面を溶融ガラス滴に埋め込み、溶融ガラス滴を固化させて発光面をガラス部材で封止する封止工程と、溶融ガラス滴が固化して形成されたガラス部材の表面に、蛍光体を透光性部材に分散させた蛍光体層を形成する蛍光体層形成工程と、を有している。本実施形態の封止工程では、成形型の下型（以下、下型と言う）に載置されたＬＥＤチップの上に、下型よりも高温の溶融ガラス滴を滴下することにより、ＬＥＤチップの発光面を溶融ガラス滴に埋め込む。溶融ガラス滴を滴下した後に成形型の上型（以下、上型と言う）で加圧する工程や、固化したガラス部材に蛍光体層を形成する蛍光体形成工程については上述の第４、第５の実施形態の場合と同様である。以下、第４、第５の実施形態と異なる部分について説明する。
　先ず、下型６２の上にＬＥＤチップ１０を載置する。図１４は、下型６２の上にＬＥＤチップ１０が載置されている状態を示す図である。図１４（ａ）のように、１つの下型６２に１つのＬＥＤチップ１０を載置してもよいし、図１４（ｂ）のように、１つの下型６２に複数のＬＥＤチップ１０を配列し、複数のＬＥＤチップ１０をガラス部材で一体化した構成の発光ダイオードユニット５０を製造することも好ましい。このように複数のＬＥＤチップ１０をガラス部材で一体化した構成の発光ダイオードユニット５０は、特に高い光束が必要とされる用途に適している。
　下型６２の、ＬＥＤチップ１０を載置する面の形状に特に制限は無く、平面の他、凹面や凸面であってもよい。ＬＥＤチップ１０を載置する面に、所定の角度の斜面６５を設けておき、斜面６５の転写によってガラス部材４０に形成された面を、発光ダイオードユニット５０をパッケージ基板２０に固定する際の位置決め面として用いることも好ましい。また、下型６２に、ＬＥＤチップ１０を所定の位置に位置決めできるような凹凸を設けておくことも好ましい。なお、ＬＥＤチップ１０を正確に位置決めして載置する必要がある場合には、半田等を用いてＬＥＤチップ１０を下型６２に仮止めしてもよい。
　下型６２の材質は、耐熱性が高く、溶融ガラスと反応しにくい材質が好ましく、上述の上型６１と同様の材質を用いることが好ましい。
　次に、ＬＥＤチップ１０の発光面１２を溶融ガラス滴４４に埋め込み、溶融ガラス滴４４を固化させて発光面１２をガラス部材４０で封止する封止工程を行う。本実施形態では、下型６２に載置されたＬＥＤチップ１０の上に、下型６２よりも高温の溶融ガラス滴４４を滴下することにより、ＬＥＤチップ１０の発光面１２を溶融ガラス滴４４に埋め込む。
　図１５（ａ）～（ｄ）は、本実施形態における封止工程を順に示す模式図である。先ず、ＬＥＤチップ１０が載置された下型６２の上に、下型６２よりも高温の溶融ガラス滴４４を滴下する（図１５（ａ）、（ｂ））。溶融ガラス滴４４の滴下は、ヒータ４２によって滴下ノズル４１を所定温度に加熱することにより行う。溶融ガラス滴４４の滴下方法の詳細については第４の実施形態の場合と同様である。ＬＥＤチップ１０を載置する下型６２は、予め所定の温度に加熱しておくことが好ましい。それにより、下型６２の転写によって形成されるガラス部材４０の面の形状が安定する。所定の温度とは、滴下する溶融ガラス滴４４の温度よりも低く、滴下した溶融ガラス滴４４が冷却されて固化する温度であって、使用するガラスの種類等に応じて適宜選択すればよい。
　次に、下型６２を上型６１と対向する位置に移動し、溶融ガラス滴４４が冷却されて固化する前に上型６１で加圧し、ガラス部材４０を所定の形状に成形する（図１５（ｃ））。溶融ガラス滴４４は、下型６２及び上型６１への熱伝導によって急速に冷却され、短時間で固化してガラス部材４０となる。加圧を解除した後、上型６１を上方に移動し、得られた成形体を回収する（図１５（ｄ））。このような方法によれば、ガラス部材４０の形状を、用途に応じた所望の形状とすることができる。上型６１による加圧の詳細については第５の実施形態の場合と同様である。なお、図７に示したパッケージ基板２０を傾けておいて溶融ガラス滴４４を滴下する方法も適用可能である。
　また、本実施形態では、下型６２の上に溶融ガラス滴４４を滴下した後、上型６１で加圧することなくそのまま溶融ガラス滴４４を固化させて発光面１２を封止してもよい。このような方法によれば、圧力を加えることなく発光面１２をガラス部材４０で封止できるため、圧力によるＬＥＤチップ１０等の破損を抑制することができる。
　次に、蛍光体層形成工程で、ガラス部材４０の表面に、蛍光体を透光性部材に分散させた蛍光体層３０を形成する。この工程によって発光ダイオードユニット５０が完成する。蛍光体層形成工程の詳細については、第４の実施形態の場合と同様である。図１６は、本実施形態の方法で製造された発光ダイオードユニット５０の断面図である。図１６（ａ）は下型６２の上に溶融ガラス滴４４を滴下した後、上型６１で加圧することなくそのまま溶融ガラス滴４４を固化させる方法で作製した発光ダイオードユニット５０の例を示している。また、図１６（ｂ）と（ｃ）は溶融ガラス滴４４が冷却されて固化する前に上型６１で加圧し、ガラス部材４０を所定の形状に成形する方法で作製した発光ダイオードユニット５０の例であり、図１６（ｂ）はＬＥＤチップ１０を１つ備える場合の構成を、図１６（ｃ）はＬＥＤチップ１０を３つ備える場合の構成を、それぞれ示している。
　更に、溶融ガラス滴４４が固化した後、ＬＥＤチップ１０に給電するためのリード部２１を有するパッケージ基板２０の上にＬＥＤチップ１０を載置し、ＬＥＤチップ１０の電極部と、パッケージ基板２０のリード部２１とを電気的に接続する工程を設け、ＬＥＤチップ１０とパッケージ基板２０とが一体化した発光ダイオードユニット５０を製造することも好ましい。ＬＥＤチップ１０とパッケージ基板２０とが一体化した発光ダイオードユニット５０の構成は、図１１、図１３に示したものと同様である。
　ＬＥＤチップ１０の電極部１１とパッケージ基板２０のリード部２１との接続には、通常のフリップチップボンディングの手法を用いればよい。例えば、リード部２１の上に導電材料からなるバンプ（突起）を設けておき、高温のヒータ上にパッケージ基板２０を固定し、画像処理によってＬＥＤチップ１０とパッケージ基板２０の位置調整を行いながら荷重を加えて接続する方法などが挙げられる。接続の際、ヒータの熱と荷重の他、超音波を加えることも好ましい。また、上述のように、下型６２に斜面６５が設けられている場合には、ガラス部材４０に形成された斜面４６を位置決め面として用いることで、位置調整のための画像処理等を不要とすることもできる。
　〈第７の実施形態〉
　第７の実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法について図１７を参照して説明する。本実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法は、第４の実施形態と同様に、ＬＥＤチップの発光面を溶融ガラス滴に埋め込み、溶融ガラス滴を固化させて発光面をガラス部材で封止する封止工程と、溶融ガラス滴が固化して形成されたガラス部材の表面に、蛍光体を透光性部材に分散させた蛍光体層を形成する蛍光体層形成工程と、を有している。本実施形態の封止工程では、下型の上に該下型よりも高温の溶融ガラス滴を滴下し、電極部とリード部とが電気的に接続された状態でＬＥＤチップを載置するパッケージ基板を上下反転させ、下型の上に滴下された溶融ガラス滴に、上方からＬＥＤチップの発光面を埋め込む。溶融ガラス滴を滴下する方法や、固化したガラス部材に蛍光体層を形成する蛍光体形成工程については上述の第４～第６の実施形態の場合と同様である。以下、第４～第６の実施形態と異なる部分について説明する。
　図１７（ａ）～（ｄ）は、第７の実施形態における封止工程を順に示す模式図であり、図９に示した第３の実施の形態の封止工程で、成形型の成形面に、成形型よりも高温の溶融ガラス滴を滴下し、ＬＥＤチップ１０の表面１２上に蛍光体層３０が供給されていない状態で、ＬＥＤチップが載置されたパッケージ基板を上下反転させ、滴下された溶融ガラス滴が固化する前に、ＬＥＤチップが載置された側の面で溶融ガラス滴を加圧してＬＥＤチップをガラス部材で封止するのと同じである。封止の方法は、図９に示した方法と同じであるので、説明は省略する。
　次に、蛍光体層形成工程で、ガラス部材４０の表面に、蛍光体を透光性部材に分散させた蛍光体層３０を形成する。この工程によって発光ダイオードユニット５０が完成する。蛍光体層形成工程の詳細については、第４の実施形態の場合と同様である。また、本実施形態の方法で製造された発光ダイオードユニット５０の構成は、図１３に示した第５の実施形態の場合と同様である。
　このように、本実施形態においては、下型６２の、所定の形状に形成された成形面６４に溶融ガラス滴４４を滴下するため、高い圧力を加えることなく、ガラス部材４０を所望の形状に形成することができる。また、ＬＥＤチップ１０は、滴下された溶融ガラス滴４４がある程度冷却された後の所定のタイミングで、溶融ガラス滴４４の内部に封入されることになるため、溶融ガラス滴４４からの熱の影響を最小限に抑えることができる。従って、各部材の温度による劣化や圧力による破損を十分に抑制しながら、短時間で発光ダイオードユニット５０を製造することができる。
　〈第８の実施形態〉
　第８の実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法について図１８を参照して説明する。本実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法は、第４の実施形態と同様に、ＬＥＤチップの発光面を溶融ガラス滴に埋め込み、溶融ガラス滴を固化させて発光面をガラス部材で封止する封止工程と、溶融ガラス滴が固化して形成されたガラス部材の表面に、蛍光体を透光性部材に分散させた蛍光体層を形成する蛍光体層形成工程と、を有している。本実施形態の封止工程では、ＬＥＤチップを下型に対向する上型に仮止めし、下型の上に滴下された溶融ガラス滴に、上方からＬＥＤチップの発光面を埋め込むと共に、下型と上型とで溶融ガラス滴を加圧してガラス部材を所定の形状に成形する。溶融ガラス滴を滴下する方法や、固化したガラス部材に蛍光体層を形成する蛍光体形成工程については上述の第４～第７の実施形態の場合と同様である。以下、第４～第７の実施形態と異なる部分について説明する。
　図１８（ａ）～（ｄ）は、第８の実施形態における封止工程を順に示す模式図である。先ず、ＬＥＤチップ１０は、発光面１２を下方に向けて上型６１に仮止めする。仮止めには半田等を用いればよい。そして、下型６２の成形面６４に、下型６２よりも高温の溶融ガラス滴４４を滴下する（図１８（ａ）、（ｂ））。成形面６４は、予め、製造する発光ダイオードユニット５０のガラス部材４０の形状に応じた所定の形状に加工しておく。溶融ガラス滴４４の滴下は、ヒータ４２によって滴下ノズル４１を所定温度に加熱することにより行う。溶融ガラス滴４４の滴下方法の詳細については第４の実施形態の場合と同様である。
　次に、滴下された溶融ガラス滴４４が冷却されて固化する前の所定のタイミングで、溶融ガラス滴４４に、上方からＬＥＤチップ１０の発光面１２を埋め込むと共に、下型６２と上型６１とで溶融ガラス滴４４を加圧してガラス部材４０を所定の形状に成形する（図１８（ｃ））。溶融ガラス滴４４は、上型６１及び下型６２への熱伝導によって急速に冷却され、短時間で固化してガラス部材４０となる。加圧を解除した後、上型６１を上方に移動し、仮止めを外して発光ダイオードユニット５０を回収する（図１８（ｄ））。
　ＬＥＤチップ１０が仮止めされた上型６１で溶融ガラス滴４４を加圧するタイミングは、第７の実施形態の場合と同様、熱によるＬＥＤチップ１０等の劣化を抑制するという観点からは遅い方が好ましいが、遅すぎるとガラス部材４０を所定の形状に成型するために必要な圧力が高くなってしまう。このような観点から、溶融ガラス滴４４を下型６２に滴下してから数秒～十数秒後に加圧することが好ましい。加える荷重や加圧時間は適宜設定すればよい。また、上型６１及び下型６２は予め所定の温度に加熱しておくことが好ましい。上型６１及び下型６２の温度や材質の詳細については、上述の第５～第７の実施形態の場合と同様である。
　次に、蛍光体層形成工程で、ガラス部材４０の表面に、蛍光体を透光性部材に分散させた蛍光体層３０を形成する。この工程によって発光ダイオードユニット５０が完成する。蛍光体層形成工程の詳細については、第４の実施形態の場合と同様である。また、本実施形態の方法で製造された発光ダイオードユニット５０の構成は、図１６に示した第６の実施形態の場合と同様である。
　更に、溶融ガラス滴４４が固化した後、ＬＥＤチップ１０に給電するためのリード部２１を有するパッケージ基板２０の上にＬＥＤチップ１０を載置し、ＬＥＤチップ１０の電極部と、パッケージ基板２０のリード部２１とを電気的に接続する工程を設け、ＬＥＤチップ１０とパッケージ基板２０とが一体化した発光ダイオードユニット５０を製造することも好ましい。ＬＥＤチップ１０とパッケージ基板２０とが一体化した発光ダイオードユニット５０の構成は、図１３に示したものと同様である。
　このように、本実施形態においては、所定の形状の成形面６４に溶融ガラス滴４４を滴下するため、高い圧力を加えることなく、ガラス部材４０を所望の形状に形成することができる。また、ＬＥＤチップ１０は、滴下された溶融ガラス滴４４がある程度冷却された後の所定のタイミングで、溶融ガラス滴４４に埋め込まれることになるため、溶融ガラス滴４４からの熱の影響を最小限に抑えることができる。従って、各部材の温度による劣化や圧力による破損を十分に抑制しながら、短時間で発光ダイオードユニット５０を製造することができる。
　〈第９の実施形態〉
　第９の実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法について図１、図１９及び図２０を参照して説明する。本実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法は、溶融ガラス滴を固化させて第１のガラス体を形成することにより、パッケージ基板に載置されたＬＥＤチップの発光面を第１のガラス体で封止する工程（封止工程）と、第１のガラス体の上に、蛍光体を有する第２のガラス体を積層する工程（積層工程）と、を有している。封止工程では、ＬＥＤチップが載置されたパッケージ基板の上に、パッケージ基板よりも高温の溶融ガラス滴を滴下して固化させることにより第１のガラス体を形成する。
　　（封止工程）
　図１（ａ）は、ＬＥＤチップ１０を載置するパッケージ基板２０の一例を示す断面図であり、第１の実施形態と同じであるので、説明は省略する。
　本工程では、ＬＥＤチップ１０が載置されたパッケージ基板２０の上に、パッケージ基板２０よりも高温の溶融ガラス滴４４を滴下して固化させることにより第１のガラス体７０を形成し、パッケージ基板２０に載置されたＬＥＤチップ１０の発光面１２を第１のガラス体７０で封止する。図１９（ａ）～（ｃ）は、本実施形態における封止工程を順に示す模式図で、ガラス部材４０の名称が第１のガラス体７０と変わっている以外は上述した第４の実施形態と同じであるので、説明は省略する。
　このように、本実施形態の方法によれば、ＬＥＤチップ１０やパッケージ基板２０をヒータによって長時間加熱する必要が無く、溶融ガラス滴４４からの熱伝導による極短時間の昇温だけですむため、これらの部材の熱による劣化を十分に抑制しながら短時間で発光面１２の封止を完了することができる。また、溶融ガラス滴４４を滴下するだけで、高い圧力を加えることなくＬＥＤチップ１０の周囲をガラスで封止できるため、圧力による部材の破損を抑制することができる。更に、ＬＥＤチップ１０と蛍光体とが直接接触せずに第１のガラス体７０によって隔たれた構成となるため、ＬＥＤチップ１０からの熱の影響による蛍光体の劣化を抑制することができる。
　また、本工程では、第１のガラス体７０を形成することで、発光面１２のみならず電極部１１も封止することが好ましい。通常、ＬＥＤチップ１０の電極部１１は破損しやすいため、電極部１１を第１のガラス体７０で確実に封止しておくことにより、ＬＥＤチップ１０の破損をより効果的に抑制することができる。
　パッケージ基板２０のＬＥＤチップ１０を載置する部分の周囲には、滴下した溶融ガラス滴４４の広がりを規制するための図１に示した斜面部２２を形成しておくことが好ましい。それにより、溶融ガラス滴４４の粘度に拘わらず、必要な領域を確実に封止することができる。斜面部２２は、ＬＥＤチップ１０の発光面１２を確実に封止できるように発光面１２よりも高く形成しておくことが好ましい。また、ＬＥＤチップ１０から射出した光の一部が斜面部２２に到達した場合に、これらの光が斜面部２２で反射して効率よく前方に射出されるように、斜面部２２を所定の傾斜面とすることが好ましい。それにより、発光ダイオードユニットの発光効率を向上させることができる。
　　（積層工程）
　次に、第１のガラス体の上に、ＬＥＤチップから射出した光の波長を変換するための蛍光体を有する第２のガラス体を積層する。この工程によって発光ダイオードユニット５０が完成する。図２０は、第２のガラス体８０が積層された発光ダイオードユニット５０の断面図である。図２０（ａ）と（ｂ）はＬＥＤチップ１０を１つ備える場合の構成を、図２０（ｃ）はＬＥＤチップ１０を３つ備える場合の構成を、それぞれ示している。
　第２のガラス体８０が有する蛍光体は、ＬＥＤチップ１０の発光面１２から射出した光の波長を変換するものであり、製造する発光ダイオードユニット５０の用途や種類に応じて適宜選択して用いればよい。蛍光体は、第１の実施形態に示したものと同じであるので、説明は省略する。
　第２のガラス体８０は、一方の表面８２を第１のガラス体７０の表面にあわせた形状（図２０ではゆるやかな凹面）としておき、隙間が生じないように接着剤を用いて第１のガラス体７０の上に積層する。接着剤は、ハンダガラスなど、有機成分を含まないものが好ましい。第２のガラス体８０の他方の表面８１の形状に特に制限はなく、図２０（ａ）、（ｂ）のようにゆるやかな凸面でもよいし、図２０（ｃ）のように平面でもよい。また、第２のガラス体８０として用いるガラスの種類にも特に制限はなく、公知のガラスの中から適宜選択して用いればよい。第１のガラス体７０と第２のガラス体８０の境界面における光の反射を抑制して発光ダイオードユニットの発光効率を向上させる観点からは、第１のガラス体７０と屈折率の近いガラスを第２のガラス体８０として用いることが好ましい。
　蛍光体を有する第２のガラス体８０としては、（Ａ）内部に蛍光体を分散させた混錬ガラスや、（Ｂ）少なくとも一方の表面に蛍光体を含む蛍光体層を有するガラス体などを好適に用いることができる。
　先ず、蛍光体を有する第２のガラス体８０として、（Ａ）内部に蛍光体を分散させた混錬ガラスを用いる場合（図２０（ａ）、（ｃ））について説明する。
　内部に蛍光体を分散させた混錬ガラスは、ガラス粉末と蛍光体粉末とを混合した混合材料を加圧成形することにより作製することが好ましい。混錬ガラスは、第１の実施形態で述べたものと同じでよいので、説明は省略する。
　また、混錬ガラス中の蛍光体の含有量も、第１の実施形態と同じでよいので、説明は省略する。
　次に、蛍光体を有する第２のガラス体８０として、（Ｂ）少なくとも一方の表面に蛍光体を含む蛍光体層８３を有するガラス体を用いる場合（図２０（ｂ））について説明する。
　蛍光体を含む蛍光体層８３は、第２のガラス体８０の対向する２つの表面８１、８２のうち、第１のガラス体７０と接する側の表面８２に設けてもよいし、光を射出する側の表面８１に設けてもよい。また、表面８１、８２の両方に蛍光体層８３を設けてもよい。
　複数種の蛍光体を用いる場合は、単一の蛍光体層８３に全ての蛍光体を含有させてもよいし、含有する蛍光体の種類の異なる複数の層を積層した構成としてもよい。一般に、複数種の蛍光体を同時に使用する場合、第１の蛍光体からの発光が別の第２の蛍光体を励起する、いわゆる多段励起による損失が問題となりやすい。このような多段励起による損失を効果的に減少させる観点からは、含有する蛍光体の種類の異なる複数の層を積層した構成とすることが好ましい。更に、光源となるＬＥＤチップ１０からの光が先に到達する側に発光波長が長い方の蛍光体を配置し、後から到達する側に発光波長が短い方の蛍光体を配置することで、多段励起による損失をより効果的に減少させることができる。
　蛍光体層８３は、予め所望の形状に加工されたガラス体の表面に蛍光体を分散させた組成物を塗布し、塗布した組成物を加熱することにより形成することができる。組成物の塗布は、スピンコート、ディップコート、スプレーコートなど公知の手法を用いればよい。また、塗布面の形状に応じ、バーコーターを用いて塗布することも好ましい。塗布した組成物の加熱には、ドライオーブン等を用いればよい。加熱後に形成される蛍光体層８３の膜厚は、１０μｍ～８０μｍが好ましい。塗布する組成物は、加水分解等の反応によりゲル化した後、ゲルを加熱することによりガラス体が形成されるもの（ゾルゲル溶液）であってもよいし、溶媒成分を揮発させることにより、ゲル化することなく直接ガラス体が形成されるものであってもよい。
　前者（ゾルゲル溶液）としては、第２のガラス体８０の成分となる金属の有機化合物を含む溶液を用いることができる。ゾルゲル溶液は、第１の実施形態に述べたとものと同じでよいので、説明は省略する。
　一方、後者（溶媒成分を揮発させることにより、ゲル化することなく直接ガラス体が形成されるもの）としては、例えば、無機ポリマーと有機溶剤とを含む組成物が挙げられる。この組成物は、第１の実施形態で述べたとものと同じでよいので、説明は省略する。
　〈第１０の実施形態〉
　第１０の実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法について図２１、図２２を参照して説明する。本実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法は、溶融ガラス滴を固化させて第１のガラス体を形成することにより、パッケージ基板に載置されたＬＥＤチップの発光面を第１のガラス体で封止する工程（封止工程）と、第１のガラス体の上に、蛍光体を有する第２のガラス体を積層する工程（積層工程）と、を有している。本実施形態の封止工程では、ＬＥＤチップが載置されたパッケージ基板の上に、パッケージ基板よりも高温の溶融ガラス滴を滴下した後、溶融ガラス滴が固化する前に、パッケージ基板と成形型の上型（以下、上型と言う）とで溶融ガラス滴を加圧して第１のガラス体を所定の形状に成形する。積層工程については上述の第１の実施形態の場合と同様である。以下、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
　図２１（ａ）～（ｄ）は、第１０の実施形態における封止工程を順に示す模式図である。先ず、第９の実施形態の場合と同様に、ＬＥＤチップ１０が載置されたパッケージ基板２０の上に、パッケージ基板２０よりも高温の溶融ガラス滴４４を滴下する（図２１（ａ）、（ｂ））。溶融ガラス滴４４の滴下は、ヒータ４２によって滴下ノズル４１を所定温度に加熱することにより行う。溶融ガラス滴４４の滴下方法の詳細については第９の実施形態の場合と同様である。
　溶融ガラス滴４４を滴下した後、パッケージ基板２０を上型６１と対向する位置に移動し、溶融ガラス滴４４が冷却されて固化する前に、パッケージ基板２０と上型６１とで溶融ガラス滴４４を加圧する（図２１（ｃ））。溶融ガラス滴４４は、パッケージ基板２０及び上型６１への熱伝導によって急速に冷却され、短時間で固化して第１のガラス体７０となる。加圧を解除した後、上型６１を上方に移動し、第１のガラス体７０と一体化したパッケージ基板２０を回収する（図２０（ｄ））。このように、本実施形態においては、滴下した溶融ガラス滴４４を加圧して変形させるため、ガラスシートをパッケージ基板２０等の部材ごと加熱して加圧する場合に比べ、加圧の荷重を非常に小さく抑えることができ、また、非常に短い加圧時間で十分に変形させることができる。そのため、各部材の温度による劣化や圧力による破損を十分に抑制しながら、短時間で発光ダイオードユニット５０を製造することができる。成形の方法の詳細は第２の実施形態と同じでよいので、説明は省略する。
　上型６１の成形面６３の形状は、平面、凸面、凹面など、特に制限はなく適宜選択すればよい。第１のガラス体７０の上に積層する第２のガラス体８０を容易に作製できるという観点からは、成形面６３を平面とし、第１のガラス体７０の表面７１を平面に形成することが好ましい。
　次に、所定の形状に成形された第１のガラス体の上に、ＬＥＤチップから射出した光の波長を変換するための蛍光体を有する第２のガラス体を積層する（積層工程）。この工程によって発光ダイオードユニットが完成する。積層工程の詳細については、第９の実施形態の場合と同様である。図２２は、本実施形態の方法で製造された発光ダイオードユニット５０の断面図である。図２２（ａ）と（ｂ）はＬＥＤチップ１０を１つ備える場合の構成を、図２２（ｃ）はＬＥＤチップ１０を３つ備える場合の構成を、それぞれ示している。
　第２のガラス体８０の形状に特に制限はなく、製造する発光ダイオードユニット５０の仕様に応じて適切な形状を選択することができる。第１のガラス体７０に対向する側の表面８２は、第１のガラス体７０の表面７１の形状に近似した形状とすることで、接着剤による積層が容易になるという利点がある。例えば、図２２（ａ）～（ｃ）のように第１のガラス体７０の表面７１が平面の場合は、第１のガラス体７０に対向する側の表面８２は平面であることが好ましい。更に、図２２（ａ）、（ｃ）のように第２のガラス体８０の対向する２つの表面８１、８２をいずれも平面とすることで、第２のガラス体８０を容易に製造できるという利点がある。また、所望の光学特性を得るため、図２２（ｂ）のように、第２のガラス体８０の光が出射する側の表面８１の形状を凸面や凹面等で構成することも好ましい。第２のガラス体８０は、（Ａ）内部に蛍光体を分散させた混錬ガラス（図２２（ａ）、（ｃ））でもよいし、（Ｂ）少なくとも一方の表面に蛍光体を含む蛍光体層８３を有するガラス体（図２２（ｂ））でもよい。
　このように、従来知られているガラスシートをパッケージ基板２０等の部材ごと加熱して加圧する方法では長時間にわたって高温、高圧を加えなければ形成できないような形状であっても、非常に短時間、小さい圧力を加えるだけで形成することができる。
　〈第１１の実施形態〉
　第１１の実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法について図２３を参照して説明する。本実施形態の発光ダイオードユニットの製造方法は、溶融ガラス滴を固化させて第１のガラス体を形成することにより、パッケージ基板に載置されたＬＥＤチップの発光面を第１のガラス体で封止する工程（封止工程）と、第１のガラス体の上に、蛍光体を有する第２のガラス体を積層する工程（積層工程）と、を有している。本実施形態の封止工程では、成形型の下型（以下、下型と言う）の上に該下型よりも高温の溶融ガラス滴を滴下し、ＬＥＤチップが載置されたパッケージ基板を上下反転させて、溶融ガラス滴が固化する前にパッケージ基板と下型とで溶融ガラス滴を加圧して第１のガラス体を所定の形状に成形する。積層工程については上述の第９及び第１０の実施形態の場合と同様である。以下、第９及び第１０の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
　図２３（ａ）～（ｄ）は、第１１の実施形態における封止工程を順に示す模式図である。先ず、下型６２の成形面６４に、下型６２よりも高温の溶融ガラス滴４４を滴下する（図２３（ａ）、（ｂ））。成形面６４は、予め、製造する発光ダイオードユニット５０の第１のガラス体７０の形状に応じた所定の形状に加工しておく。溶融ガラス滴４４の滴下は、ヒータ４２によって滴下ノズル４１を所定温度に加熱することにより行う。溶融ガラス滴４４の滴下方法の詳細については第９の実施形態の場合と同様である。
　次に、ＬＥＤチップ１０が載置されたパッケージ基板２０を上下反転させ、滴下された溶融ガラス滴４４が冷却されて固化する前の所定のタイミングで、パッケージ基板２０と下型６２とで溶融ガラス滴４４を加圧する（図２３（ｃ））。溶融ガラス滴４４は、パッケージ基板２０及び下型６２への熱伝導によって急速に冷却され、短時間で固化して第１のガラス体７０となる。第１のガラス体７０が所定の温度に冷却された後、パッケージ基板２０を上方に移動して加圧を解除し、第１のガラス体７０と一体化したパッケージ基板２０を回収する（図２３（ｄ））。
　パッケージ基板２０と下型６２とで溶融ガラス滴４４を加圧するタイミングは、熱によるＬＥＤチップ１０等の劣化を抑制するという観点からは遅い方が好ましいが、遅すぎると第１のガラス体７０を所定の形状に成形するために必要な圧力が高くなってしまう。このような観点から、溶融ガラス滴４４を下型６２に滴下してから数秒～十数秒後に溶融ガラス滴４４を加圧することが好ましい。加える荷重や加圧時間は適宜設定すればよい。また、下型６２は予め所定の温度に加熱しておくことが好ましい。それにより、下型６２の転写によって形成される第１のガラス体７０の面の形状が安定する。所定の温度とは、滴下する溶融ガラス滴４４の温度よりも低い温度であって、使用するガラスの種類等に応じて適宜選択すればよい。下型６２の材質は、耐熱性が高く、溶融ガラスと反応しにくい材質が好ましく、上述の第１０の実施形態の上型６１と同様の材質を用いることが好ましい。
　また、ＬＥＤチップ１０が載置されたパッケージ基板２０を溶融ガラス滴４４の温度よりも低い所定の温度に加熱しておくことも好ましい。それにより、ＬＥＤチップ１０やパッケージ基板２０に対する溶融ガラスのなじみがよくなり、短時間で必要な範囲全体に溶融ガラスが行き渡りやすくなる。また、溶融ガラス滴４４が固化した後の、第１のガラス体７０と、パッケージ基板２０との密着性が向上するというメリットもある。一方、パッケージ基板２０の温度が高すぎると、ＬＥＤチップ１０等の劣化が起こりやすくなる。このような観点から、パッケージ基板２０の温度は、５０℃～２００℃の範囲が好ましく、８０℃～１５０℃の範囲がより好ましい。
　次に、所定の形状に成形された第１のガラス体の上に、ＬＥＤチップから射出した光の波長を変換するための蛍光体を有する第２のガラス体を積層する（積層工程）。この工程によって発光ダイオードユニット５０が完成する。積層工程の詳細については、第９の実施形態の場合と同様である。また、本実施形態の方法で製造された発光ダイオードユニット５０の構成は、図２２に示した第１０の実施形態の場合と同様である。
　このように、本実施形態においては、下型６２の、所定の形状に形成された成形面６４に溶融ガラス滴４４を滴下するため、高い圧力を加えることなく、第１のガラス体７０を所望の形状に形成することができる。また、滴下された溶融ガラス滴４４がある程度冷却された後の所定のタイミングで、溶融ガラス滴４４とパッケージ基板２０とが接触するため、溶融ガラス滴４４からの熱の影響によるＬＥＤチップ１０等の劣化を最小限に抑えることができる。従って、各部材の温度による劣化や圧力による破損を十分に抑制しながら、短時間で発光ダイオードユニット５０を製造することができる。
　１０　ＬＥＤチップ
　１１　電極部
　１２　表面
　２０　パッケージ基板
　２１　リード部
　２２　斜面部
　３０　蛍光体層
　３１　ガラス板
　４０　ガラス部材
　４１　滴下ノズル
　４２　ヒータ
　４３　溶融ガラス
　４４　溶融ガラス滴
　４５　表面
　５０　発光ダイオードユニット
　６１　成形型（上型）
　６２　成形型（下型）
　６３、６４　成形面
　７０　第１のガラス体
　７１　（第１のガラス体の）表面
　８０　第２のガラス体
　８１、８２　（第２のガラス体の）表面
　８３　蛍光体層

Claims (40)

  1. 　発光面から所定の波長の光を射出するＬＥＤチップと、
    　前記ＬＥＤチップを載置するパッケージ基板と、
    　前記ＬＥＤチップから射出した光の波長を変換するための蛍光体を含む蛍光体層と、を備えた発光ダイオードユニットの製造方法であって、
    　前記ＬＥＤチップ上に前記蛍光体層を供給する工程と、
    　前記蛍光体層が供給された前記ＬＥＤチップが載置された前記パッケージ基板の上に、前記パッケージ基板よりも高温の溶融ガラス滴を滴下して固化させることにより前記蛍光体層及び前記ＬＥＤチップをガラス部材で封止する工程と、を有することを特徴とする発光ダイオードユニットの製造方法。
  2. 　前記蛍光体層が供給された前記ＬＥＤチップが載置された前記パッケージ基板を傾斜させた状態で、前記溶融ガラス滴を滴下することを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  3. 　前記パッケージ基板の上に滴下された前記溶融ガラス滴が固化する前に、前記溶融ガラス滴を成形型で加圧し、ガラス部材を所定の形状に成形することを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  4. 　前記蛍光体層が供給された前記ＬＥＤチップが載置された前記パッケージ基板を傾斜させた状態で、前記溶融ガラス滴を滴下し、
    　前記パッケージ基板を水平にした後、前記溶融ガラス滴を成形型で加圧し、ガラス部材を所定の形状に成形することを特徴とする請求項３に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  5. 　前記溶融ガラス滴を滴下するときの前記パッケージ基板の傾斜角は、水平に対し０．１°～１０°であることを特徴とする請求項２又は４に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  6. 　発光面から所定の波長の光を射出するＬＥＤチップと、
    　前記ＬＥＤチップを載置するパッケージ基板と、
    　前記ＬＥＤチップから射出した光の波長を変換するための蛍光体を含む蛍光体層と、を備えた発光ダイオードユニットの製造方法であって、
    　前記ＬＥＤチップ上に前記蛍光体層を供給する工程と、
    　所定の形状の成形面を有する成形型の前記成形面に、前記成形型よりも高温の溶融ガラス滴を滴下する工程と、
    　前記蛍光体層が供給された前記ＬＥＤチップが載置された前記パッケージ基板を上下反転させ、前記成形型に滴下された前記溶融ガラス滴が固化する前に、前記ＬＥＤチップが載置された側の面で前記溶融ガラス滴を加圧し、前記蛍光体層及び前記ＬＥＤチップをガラス部材で封止する工程と、を有することを特徴とする発光ダイオードユニットの製造方法。
  7. 　前記蛍光体層の供給は、前記ＬＥＤチップの表面に前記蛍光体層を塗布することにより行うことを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  8. 　前記蛍光体層の供給は、前記蛍光体を分散させた組成物を塗布して加熱することにより、前記ＬＥＤチップの表面に前記蛍光体を含むガラス体を形成することにより行うことを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  9. 　前記組成物は、有機金属化合物、層状ケイ酸塩鉱物、無機微粒子、有機溶媒、及び水を含有することを特徴とする請求項８に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  10. 　前記有機金属化合物はポリシロキサンであり、前記層状ケイ酸塩鉱物はスメクタイトであることを特徴とする請求項９に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  11. 　前記組成物は無機ポリマーと有機溶剤とを含むことを特徴とする請求項８に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  12. 　前記無機ポリマーはポリシラザンであることを特徴とする請求項１１に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  13. 　前記蛍光体層の供給は、前記ＬＥＤチップの表面に、前記蛍光体層を有するガラス板を載置することにより行うことを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  14. 　前記ガラス板は、内部に前記蛍光体を分散させた混錬ガラスであることを特徴とする請求項１３に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  15. 　前記パッケージ基板の上に複数の前記ＬＥＤチップが配列して載置されており、１滴の前記溶融ガラス滴を滴下して該複数のＬＥＤチップを封止することを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  16. 　前記蛍光体層を有する１枚のガラス板が、前記パッケージ基板の上に配列した前記複数のＬＥＤチップの表面に跨るように載置されていることを特徴とする請求項１５に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  17. 　前記溶融ガラス滴の滴下は、前記パッケージ基板を、前記溶融ガラス滴の温度よりも低い所定温度に加熱した状態で行うことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  18. 　前記溶融ガラス滴の加圧は、前記パッケージ基板及び前記成形型を、それぞれ前記溶融ガラス滴の温度よりも低い所定温度に加熱した状態で行うことを特徴とする請求項６に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  19. 　前記パッケージ基板は、前記溶融ガラス滴を受ける部分が凹形状であることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  20. 　発光面から所定の波長の光を射出するＬＥＤチップの該発光面を溶融ガラス滴に埋め込み、前記溶融ガラス滴を固化させて形成されたガラス部材で前記発光面を封止する封止工程と、
    　前記ガラス部材の表面に、前記ＬＥＤチップから射出した光の波長を変換するための蛍光体を透光性部材に分散させた蛍光体層を形成する蛍光体層形成工程と、を有することを特徴とする発光ダイオードユニットの製造方法。
  21. 　前記封止工程では、下型に載置された前記ＬＥＤチップの上に、前記下型よりも高温の前記溶融ガラス滴を滴下することにより、前記ＬＥＤチップの前記発光面を前記溶融ガラス滴に埋め込むことを特徴とする請求項２０に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  22. 　前記ＬＥＤチップは前記発光面に対向する裏面側に電極部を有し、
    　前記封止工程では、前記ＬＥＤチップに給電するためのリード部を有し、前記電極部と前記リード部とが電気的に接続された状態で前記ＬＥＤチップを載置するパッケージ基板の上に、前記パッケージ基板よりも高温の前記溶融ガラス滴を滴下することにより、前記ＬＥＤチップの前記発光面を前記溶融ガラス滴に埋め込むことを特徴とする請求項２０に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  23. 　前記封止工程では、滴下された前記溶融ガラス滴が固化する前に、前記溶融ガラス滴を成形型で加圧し、前記ガラス部材を所定の形状に成形することを特徴とする請求項２１又は２２に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  24. 　前記封止工程では、下型の上に該下型よりも高温の前記溶融ガラス滴を滴下し、前記下型の上に滴下された前記溶融ガラス滴に、上方から前記ＬＥＤチップの前記発光面を埋め込むことを特徴とする請求項２０に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  25. 　前記封止工程では、前記ＬＥＤチップを前記下型に対向する上型に仮止めし、前記下型の上に滴下された前記溶融ガラス滴に、上方から前記ＬＥＤチップの前記発光面を埋め込むと共に、前記下型と前記上型とで前記溶融ガラス滴を加圧して前記ガラス部材を所定の形状に成形することを特徴とする請求項２４に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  26. 　前記ＬＥＤチップは前記発光面に対向する裏面側に電極部を有し、
    　前記封止工程では、前記ＬＥＤチップに給電するためのリード部を有し、前記電極部と前記リード部とが電気的に接続された状態で前記ＬＥＤチップを載置するパッケージ基板を上下反転させ、前記下型の上に滴下された前記溶融ガラス滴に、上方から前記ＬＥＤチップの前記発光面を埋め込むことを特徴とする請求項２４に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  27. 　前記ＬＥＤチップは前記発光面に対向する裏面側に電極部を有し、
    　前記溶融ガラス滴が固化した後、前記ＬＥＤチップに給電するためのリード部を有するパッケージ基板の上に前記ＬＥＤチップを載置し、前記電極部と前記リード部とを電気的に接続する工程を有することを特徴とする請求項２１又は２５に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  28. 　前記蛍光体層形成工程は、前記ガラス部材の表面に前記蛍光体を分散させた組成物を塗布し、塗布した前記組成物を加熱することにより前記蛍光体層を形成する工程であり、
    　前記透光性部材はガラスであることを特徴とする請求項２０から２７のいずれか１項に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  29. 　前記組成物は無機ポリマーと有機溶剤とを含むことを特徴とする請求項２８に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  30. 　前記無機ポリマーはポリシラザンであることを特徴とする請求項２９に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  31. 　前記組成物は有機シロキサン化合物を含むことを特徴とする請求項２８に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  32. 　前記透光性部材はシリコーン樹脂、エポキシ樹脂又はシリカエポキシのハイブリッド樹脂であることを特徴とする請求項２０から２７のいずれか１項に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  33. 　発光面から所定の波長の光を射出するＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップを載置するパッケージ基板と、前記ＬＥＤチップから射出した光の波長を変換するための蛍光体と、を備えた発光ダイオードユニットの製造方法であって、
    　溶融ガラス滴を固化させて第１のガラス体を形成することにより、前記パッケージ基板に載置された前記ＬＥＤチップの前記発光面を前記第１のガラス体で封止する封止工程と、
    　前記第１のガラス体の上に、前記蛍光体を有する第２のガラス体を積層する積層工程と、を有することを特徴とする発光ダイオードユニットの製造方法。
  34. 　前記封止工程では、前記ＬＥＤチップが載置された前記パッケージ基板の上に、前記パッケージ基板よりも高温の前記溶融ガラス滴を滴下して固化させることにより、前記第１のガラス体を形成することを特徴とする請求項３３に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  35. 　前記封止工程では、滴下された前記溶融ガラス滴が固化する前に前記パッケージ基板と上型とで前記溶融ガラス滴を加圧し、前記第１のガラス体を所定の形状に成形することを特徴とする請求項３４に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  36. 　前記封止工程では、下型の上に該下型よりも高温の前記溶融ガラス滴を滴下し、前記ＬＥＤチップが載置された前記パッケージ基板を上下反転させて、滴下された前記溶融ガラス滴が固化する前に前記パッケージ基板と前記下型とで前記溶融ガラス滴を加圧し、前記第１のガラス体を所定の形状に成形することを特徴とする請求項３３に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  37. 　成形後の前記第１のガラス体の表面と、前記第１のガラス体の上に積層する前記第２のガラス体の前記第１のガラス体と接する側の表面とは、共に平面であることを特徴とする請求項３５又は３６に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  38. 　前記第２のガラス体は対向する２つの表面がいずれも平面であることを特徴とする請求項３７に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  39. 　前記第２のガラス体は、内部に前記蛍光体を分散させた混錬ガラスであることを特徴とする請求項３３から３８のいずれか１項に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
  40. 　前記第２のガラス体は、少なくとも一方の表面に前記蛍光体を含む蛍光体層を有することを特徴とする請求項３３から３８のいずれか１項に記載の発光ダイオードユニットの製造方法。
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