WO2015182089A1 - 発光装置、および発光装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

　発光素子（１１０）と、発光素子（１１０）の上方に設けられた、蛍光体（１３０）を含む透光性樹脂（１２０）と、透光性樹脂（１２０）の下方に設けられ、上方から透光性樹脂（１２０）に照射されるレーザ光による加工の進行を制限するための停止部材（１８０）とを備え、透光性樹脂（１２０）には、停止部材（１８０）に到達する穴（１７０）が設けられている。

Description

発光装置、および発光装置の製造方法

　本発明は、発光装置、および発光装置の製造方法に関し、特に、色度調整が可能な発光装置、および発光装置の製造方法に関する。

　白色光を発する発光装置（発光デバイス）として、青色ＬＥＤチップを、蛍光体を含む透光性樹脂で封止した発光装置が知られている。

　このような発光装置では、青色ＬＥＤチップが発する青色光の一部は、蛍光体を励起し、蛍光体から黄色蛍光が発せられる。そして、青色ＬＥＤチップが発する青色光と、励起された蛍光体が発する黄色蛍光とが混合されることにより白色光が得られる。上記発光装置の白色光の色度は、青色ＬＥＤチップが発する青色光の光量と、蛍光体から発せられる黄色蛍光の光量との割合によって決まる。

　このような発光装置は、青色ＬＥＤチップの性能のばらつきと、蛍光体の量とによる白色光の色度のばらつきが生じることが課題である。

　このような課題を解決するために、特許文献１には、蛍光体を含む蛍光層をレーザ光の照射によって除去することにより発光装置の発光色の色度調整を行う技術が開示されている。

特開２００２－３４４０２９号公報

　しかしながら、特許文献１に記載の方法で発光装置の色度を調整した場合、透光性樹脂が変質または炭化する場合がある。このような場合、青色ＬＥＤチップから発せられる光が遮蔽または吸収され、光の出射効率が低下する。

　そこで、本発明は、透光性樹脂の炭化または変質を抑制して色度調整をすることが可能な発光装置、および発光装置の製造方法を提供する。

　本発明の一態様に係る発光装置は、発光素子と、前記発光素子の上方に設けられた、蛍光体を含む透光性樹脂と、前記透光性樹脂の下方に設けられ、上方から前記透光性樹脂に照射されるレーザ光による加工の進行を制限するための停止部材とを備え、前記透光性樹脂には、前記停止部材に到達する穴が設けられている。

　本発明の一態様に係る発光装置の製造方法は、発光装置の製造方法であって、前記発光装置は、発光素子と、前記発光素子の上方に設けられた、蛍光体を含む透光性樹脂と、前記透光性樹脂の下方に設けられ、上方から前記透光性樹脂に照射されるレーザ光による加工の進行を制限するための停止部材とを備え、前記製造方法は、上方からレーザ光を照射することにより前記停止部材に到達する穴をあける照射工程を含む。

　本発明の一態様に係る発光装置、および、本発明の一態様に係る発光装置の製造方法によれば、透光性樹脂の炭化または変質を抑制しつつ発光装置の色度調整をすることができる。

図１は、実施の形態１に係る発光装置が設けられた基板を示す図である。 図２は、実施の形態１に係る発光装置の上面図である。 図３は、図２に示される発光装置をＡ－Ａ線で切断した断面図である。 図４は、実施の形態１に係る発光装置の製造装置を模式的に示す図である。 図５は、照射部の外観図である。 図６は、色度を表す画像の一例である。 図７は、発光装置の色度調整方法を示すフローチャートである。 図８は、従来の発光装置における色変換部の加工を説明するための図である。 図９は、実施の形態１に係る発光装置の色変換部の加工を説明するための図である。 図１０は、加工対象部にあける穴の数の増減により発光装置の色度の調整量を制御する例を説明するための図である。 図１１は、加工対象部にあける穴の径を変えることにより発光装置の色度の調整量を制御する例を説明するための図である。 図１２は、リードフレームが停止部材として用いられる発光装置の断面図である。 図１３は、リードフレームが停止部材として用いられる発光装置の上面図である。

　以下、実施の形態に係る発光装置および発光装置の製造方法について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

　なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。

　（実施の形態１）
　［発光装置の構成］
　まず、実施の形態１に係る発光装置について説明する。図１は、実施の形態１に係る発光装置が設けられた基板を示す図である。図２は、実施の形態１に係る発光装置の上面図である。図３は、図２に示される発光装置をＡ－Ａ線で切断した断面図である。なお、図２では、発光装置の内部の構造の理解を容易にするため、色変換部の図示が省略されている。

　図１に示されるように、発光装置１００は、例えば、基板１０上に実装され、照明用光源または照明装置に用いられる。図１では、基板１０は、中央に開口が設けられた平面視形状が円形の基板であり、発光装置１００は、基板１０上に円周方向に並んで複数設けられる。なお、発光装置１００が設けられた基板１０は、具体的には、電球形のＬＥＤランプ（照明用光源）に用いられる。

　発光装置１００は、いわゆるＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｍｏｕｎｔ　Ｄｅｖｉｃｅ）型の発光装置であり、白色光を発する。図２および図３に示されるように、発光装置１００は、ＬＥＤチップ１１０（発光素子）と、蛍光体１３０を含む透光性樹脂からなる色変換部１２０（蛍光体層１２０ａおよび樹脂層１２０ｂ）と、停止部材１８０とを備える。また、発光装置１００は、パッケージ１４０と、リードフレーム１５０と、ボンディングワイヤ１６０とを備える。なお、図３に示される発光装置１００は、色度調整（加工）が行われる前の状態であり、加工後の発光装置１００については後述する。

　ＬＥＤチップ１１０は、発光素子の一例であって、単色の可視光を発するベアチップであり、ダイアタッチ材（ダイボンド材）によってリードフレーム１５０の上面（または、パッケージ１４０の凹部の底面）にダイボンディング実装されている。ＬＥＤチップ１１０としては、例えば、青色光を発光する青色発光ＬＥＤチップを用いることができる。青色発光ＬＥＤチップとしては、例えばＩｎＧａＮ系の材料によって構成された、中心波長が４４０ｎｍ～４７０ｎｍの窒化ガリウム系の半導体発光素子を用いることができる。

　色変換部１２０は、光波長変換材である蛍光体１３０を含む透光性樹脂であって、ＬＥＤチップ１１０からの光を波長変換するとともに、ＬＥＤチップ１１０を封止してＬＥＤチップ１１０を保護する。色変換部１２０は、ＬＥＤチップ１１０の上方（図中のＺ軸＋側）に設けられる。なお、ＬＥＤチップ１１０の上方とは、言い換えれば、ＬＥＤチップ１１０の光出射側（ＬＥＤチップ１１０が主として光を発する方向）である。

　色変換部１２０を構成する透光性樹脂は、パッケージ１４０の凹部に充填されており、当該凹部の開口面まで封入されている。色変換部１２０を構成する透光性樹脂は、具体的には、ジメチルシリコーン樹脂、フェニルシリコーン樹脂、シルセスキオキサン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等である。

　実施の形態１では、色変換部１２０は、蛍光体層１２０ａと、樹脂層１２０ｂとを有する。蛍光体層１２０ａは、ＬＥＤチップ１１０の少なくとも光出射側（上部）を覆う、蛍光体１３０を含む透光性樹脂からなる層である。樹脂層１２０ｂは、蛍光体層１２０ａの上方に設けられた透光性樹脂からなる層であり、蛍光体１３０は含まれない。なお、樹脂層１２０ｂは、設けられなくてもよい。

　なお、色変換部１２０は、シート状あるいは板状に形成され、パッケージ１４０の凹部の開口面を塞ぐように設置されてもよい。この場合、色変換部１２０は、ＬＥＤチップ１１０との間に空隙が設けられた状態でパッケージ１４０の開口面に接着剤等によって固定される。

　蛍光体１３０は、ＬＥＤチップ１１０の発する光で励起されて黄色蛍光を発する黄色蛍光体である。ＬＥＤチップ１１０が青色発光ＬＥＤである場合、蛍光体１３０は、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系の黄色蛍光体である。なお、蛍光体１３０は、オルトシリケート系蛍光体または酸窒化物蛍光体であってもよい。蛍光体１３０は、基本的には球状であり、色変換部１２０内に複数含まれる。

　蛍光体は一般的に自身の放射する光よりも短波長の光によって励起される。したがって、蛍光体１３０から発せられる光（第２の光）は、ＬＥＤチップ１１０からの放射光（第１の光）に比べて長波長の光となる。具体的には、蛍光体１３０は、４５０ｎｍよりも波長が長い黄色蛍光を発する。

　このように、蛍光体１３０は、ＬＥＤチップ１１０の青色光によって励起されて黄色蛍光を放出する。よって、発光装置１００（色変換部１２０）からは、励起された黄色蛍光と青色光とによって比較的広範囲の波長域（たとえば４００ｎｍ～６８０ｎｍ程度）にスペクトル分布を持つ白色光が放出される。

　パッケージ１４０は、非透光性樹脂（白樹脂等）を成型してなる容器であり、逆円錐台形状の凹部（キャビティ）を備える。凹部の内側面は傾斜面であり、ＬＥＤチップ１１０からの光を上方に反射させるように構成されている。パッケージ１４０は、具体的には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＴレジン、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）等の樹脂で形成される。なお、パッケージ１４０は、セラミックで形成されてもよい。

　リードフレーム１５０は、一対の正負の電極である。リードフレーム１５０は、ＬＥＤチップ１１０と、基板１０上に設けられた外部電極（図示せず）とを接続するものであり、例えば、鉄、リン青銅、銅合金等の金属部材で構成される。リードフレーム１５０は、ボンディングワイヤ１６０によってＬＥＤチップ１１０と接続される。リードフレーム１５０は、言い換えれば、ボンディングワイヤ１６０によってＬＥＤチップ１１０に電気的に接続され、発光装置１００の外部からＬＥＤチップ１１０に電力を供給するための電極である。

　停止部材１８０は、色変換部１２０（透光性樹脂）の下方（図中のＺ軸－側）であって、リードフレーム１５０の上（または、パッケージ１４０の凹部の底面の上）に設けられる。また、停止部材１８０は、上面視した場合にＬＥＤチップ１１０を囲むように設けられる。停止部材１８０は、上方から色変換部１２０に照射されるレーザ光による加工の進行を制限するための板状の部材である。停止部材１８０は、例えば、銅もしくは銀などの金属、または、セラミックである。

　停止部材１８０としては、加工に用いられるレーザ光を９０％以上反射するような反射率の高い部材（例えば、銅、銀など）、または、レーザ光の熱によって溶融しない融点の高い部材（例えば、タングステン、モリブデンなど）が望ましい。しかしながら、停止部材１８０は、レーザ光に対する反射率が少なくとも色変換部１２０よりも高い部材、または、色変換部１２０よりも融点が高い部材であれば、レーザ光による加工の進行を制限する効果が一定量得られる。

　また、停止部材１８０は、リードフレーム１５０よりもさらにレーザ光に対する反射率が高い部材、または、リードフレーム１５０よりもさらに融点が高い部材であってもよい。これにより、レーザ光によるダメージの低減効果がさらに高まる。

　なお、停止部材１８０の上方に位置する色変換部１２０、つまり、色変換部１２０のうち下方に停止部材１８０が設けられた部分は、レーザ光の照射の対象となる加工対象部１８５である。停止部材１８０（加工対象部１８５）は、発光装置１００の特徴的な構成であり、その有用性については後述する。

　［製造装置の構成］
　次に、発光装置１００の製造装置について説明する。図４は、発光装置１００の製造装置を模式的に示す図である。

　図４に示されるように、製造装置２００は、照射部２１０と、色度測定部２２０と、ステージ２４０と、制御部２５０と、表示装置２６０と、入力装置２７０と、調整部２８０と、カメラ２２２とを備える。また、照射部２１０は、レーザ発振器２１０ａと、光学系２１０ｂとを有し、調整部２８０は、第１機構２８０ａと、第２機構２８０ｂとを有する。

　照射部２１０は、加工対象部１８５へのレーザ光２３０の照射により加工対象部１８５に穴をあけ、発光装置１００から発せられる光の色度を調整する。照射部２１０は、具体的にはレーザ発振器２１０ａにより発せられたレーザ光を、光学系２１０ｂを介して発光装置１００に照射し、加工対象部１８５の一部を除去することにより穴をあける。

　照射部２１０（レーザ発振器２１０ａ）は、例えば、ＣＯ２レーザ（ＣＯ２レーザ装置）、または、ＵＶレーザ（ＵＶレーザ装置）である。なお、照射部２１０は、色変換部１２０を除去できるのであれば、その他のレーザであってもよい。

　光学系２１０ｂは、レーザ光の集光を行う集光レンズとポリゴンミラーのような走査光学系の組み合わせとからなり、図４に示されるように発光装置１００が設置されるステージ２４０と対向する位置に配置されている。

　図５は、照射部２１０の外観図である。図５に示されるように、照射部２１０は、ステージ２４０に置かれた発光装置１００にレーザ光２３０を照射する。発光装置１００は、基板１０に実装された状態でステージ２４０に置かれてもよいし、発光装置１００単体でステージ２４０に置かれてもよい。

　制御部２５０は、レーザ発振器２１０ａがレーザ光を発するタイミング、レーザ発振器２１０ａが発するレーザ光の強度（エネルギー）および波長などを制御する。

　調整部２８０は、レーザ発振器２１０ａ、光学系２１０ｂ、および発光装置１００の相対的な位置関係を調整することによって、レーザ光２３０の照射位置と発光装置１００との相対的な位置関係を調整する。

　実施の形態１では、調整部２８０は、レーザ発振器２１０ａの位置を固定したまま、光学系２１０ｂおよびステージ２４０を第１機構２８０ａによって駆動することによって、レーザ光２３０の照射位置と発光装置１００との相対的な位置関係を調整する。

　第１機構２８０ａは、レーザ光２３０の光軸方向（図４のＺ軸方向）および光軸方向に直交する方向（図４のＸ軸方向またはＹ軸方向）において、発光装置１００に対するレーザ光２３０の焦点の相対的な位置を変化させる機構である。

　第１機構２８０ａは、具体的には、光学系２１０ｂの集光レンズをＺ軸方向に移動させることによりレーザ光２３０の焦点位置をＺ軸方向に変化させる。また、第１機構２８０ａは、ステージ２４０をＸ軸方向またはＹ軸方向に平行移動させることによりレーザ光２３０の焦点位置をＸ軸方向、Ｙ軸方向に変化させる。

　また、実施の形態１では、調整部２８０は、発光装置１００に対するレーザ光２３０の光軸の傾きを変化させる第２機構２８０ｂをさらに有している。

　第２機構２８０ｂは、光学系２１０ｂに含まれる走査光学系を駆動してレーザ光を走査（スキャン）することにより、発光装置１００に対するレーザ光２３０の光軸の傾きを変化させる。つまり、第２機構２８０ｂは、発光装置１００の表面に対するレーザ光２３０の入射角度を調整することができるので、照射部２１０は、蛍光体１３０に対して斜めにレーザ光２３０を照射することができる。

　なお、製造装置２００においては、調整部２８０（第１機構２８０ａおよび第２機構２８０ｂ）は、μｍオーダーでレーザ光２３０の照射位置と発光装置１００との相対的な位置関係を調整することができる。調整部２８０は、具体的には、非常に細かい分解能で精度よく光学系２１０ｂおよびステージ２４０を駆動可能な機構が採用されている。

　なお、調整部２８０は、レーザ光２３０の照射位置と発光装置１００との相対的な位置関係を調整すればよく、例えば、調整部２８０は、レーザ発振器２１０ａを移動させる構成であってもよい。

　表示装置２６０および入力装置２７０は、製造装置２００に設けられたユーザインタフェースである。表示装置２６０は、カメラ２２２で撮影された画像、および、色度測定部２２０の測定結果などを表示する。入力装置２７０は、ユーザからの種々の入力を受け付ける。

　色度測定部２２０は、発光装置１００を撮影するカラーカメラであるカメラ２２２から発光装置１００を発光させた状態で撮影されたカラー画像を取得し、当該カラー画像を用いて、画像処理により色変換部１２０の表面の光色を測定する。

　このとき、色度測定部２２０は、色変換部１２０の表面の光色を一元的に求めるのではなく、色変換部１２０内での局所的な色むらも反映されるように、取得した画像の画素ごとに光色を測定する。

　なお、実施の形態１における「光色」には、放射光の色度、色調（明度と彩度）、色温度などが含まれるが、実施の形態１では、色度測定部２２０は、一例として、発光装置１００から発せられる光の色度を測定するものとする。

　なお、色度測定部２２０は、複数画素の集合ごとに代表値（平均値または中央値）をとり、この集合ごとに光色を計測する構成であってもよい。

　また、色度測定部２２０は、色度または輝度などの光学特性を測定するための、汎用の分光器を用いた測定器であってもよい。

　この場合、色度測定部２２０は、例えば、発光装置１００の発光面（光出射側の面）における光のスペクトルを測定し、色度を求める。色度は、製造装置２００が備える表示装置２６０に、図６に示されるような画像として表示される。

　図６に示される画像は、発光装置１００を発光させた状態で発光面（上面）側から色度を測定した画像である。この画像においては、円形状の領域が発光装置１００の発光している部分を表し、当該円形状の領域内においては、色の濃淡が色度（色度の分布）を表している。なお、図６に示される画像の円形状の領域内の２つの矩形の領域は、ＬＥＤチップ１１０が位置する領域である。なお、色度測定部２２０は、色度（発光装置１００の光のスペクトル）に加えて、発光強度または配光特性を測定してもよい。

　次に、製造装置２００を用いた発光装置１００の製造方法（色度調整方法）について説明する。図７は、発光装置１００の色度調整方法を示すフローチャートである。

　まず、発光装置１００が生成される（Ｓ１０）。以下、発光装置の生成方法について説明する。

　まず、リードフレーム１５０が形成されたパッケージ１４０の凹部にＬＥＤチップ１１０が実装される。このとき、ＬＥＤチップ１１０は、ボンディングワイヤ１６０によってリードフレーム１５０に電気的に接続される。

　次に、蛍光体１３０を含む液状の色変換部１２０がパッケージ１４０の凹部内に充填され、この液状の色変換部１２０が硬化されて、発光装置１００が生成される。より具体的には、ＬＥＤチップ１１０の実装後、蛍光体１３０を含む液状の色変換部１２０をパッケージ１４０の凹部内に滴下（ポッティング）することによりパッケージ１４０に付着させる。なお、液状の色変換部１２０をパッケージ１４０に付着させる方法は、ポッティングに限らず、液状の色変換部１２０は、塗布、印刷（インクジェット）などの方法で付着されてもよい。

　なお、既に生成された（既製品の）発光装置１００に対して色度調整を行う場合、ステップＳ１０は省略される。

　生成された発光装置１００は、通電して発光させた状態で点灯検査される（Ｓ２０）。続いて、色度測定部２２０は、発光装置１００が発する光の色度を測定する（Ｓ３０）。そして、色度測定部２２０が測定した色度が所定の範囲内であるか否かの判定が行われる（Ｓ４０）。

　色度測定部２２０が測定した色度が所定の範囲内である場合（Ｓ４０でＹｅｓ）、発光装置１００の色度調整は終了する。なお、所定の範囲とは、例えば、製造工程における発光装置１００の色度の検査スペック等である。

　色度測定部２２０が測定した色度が所定の範囲外である場合（Ｓ４０でＮｏ）、照射部２１０は、発光装置１００にレーザ光２３０を照射する（Ｓ５０）。照射部２１０は、具体的には、加工対象部１８５に上方からレーザ光２３０を照射する。なお、色度測定部２２０は、上述のようにカメラ２２２から取得した画像の画素ごとに光色を計測する。このため、色変換部１２０の表面の一部の色度が所定の範囲から外れている場合であっても、色度は所定の範囲外であると判断される。

　このとき、色度測定部２２０で計測された色度に基づいて、レーザ光２３０の照射条件（照射範囲、強度など）が決定される。

　なお、レーザ光２３０の照射条件は、色度測定部２２０の測定結果に対応付けられて予め複数登録されており、登録に基づいて自動的に決定される。

　レーザ光２３０の照射（Ｓ５０）に続いて点灯検査がされた後（Ｓ２０）、色度測定部２２０は、レーザ光２３０の照射後の発光装置１００の色度を測定する（Ｓ３０）。以降は、色度測定部２２０が測定した色度が所定の範囲内になるまで、照射部２１０のレーザ光２３０の照射と、色度測定部２２０の色度の測定とが繰り返される。ステップＳ２０～ステップＳ５０の動作は制御部２５０によって自動的に行われてもよいし、ユーザによって半自動的に行われてもよい。

　なお、色度測定部２２０の色度の測定と、照射部２１０のレーザ光２３０の照射とは、リアルタイムで（同時に）行われてもよい。すなわち、発光装置１００から発せられる光の色度を測定しながら、発光装置１００が発する光の色度が所定の範囲内（所定の値）になるように、加工対象部１８５に上方からレーザ光２３０を照射して穴をあけてもよい。

　例えば、発光装置１００の発光面における光のスペクトル分布（発光面の色ばらつき）を測定しながら均一なスペクトル分布または所望のスペクトル分布になるようにレーザ光２３０を照射して加工対象部１８５に穴をあけてもよい。

　また、例えば、色度（発光装置１００の光のスペクトル）、発光強度、および配光特性のうちの少なくとも１つを測定しながら、レーザ光２３０を照射して加工対象部１８５に穴をあけてもよい。

　この場合、カメラ２２２は、レーザ光２３０の照射中においても発光装置１００を撮像できるように、光学系２１０ｂの近傍に配置される。

　このように、色度測定部２２０の色度の測定と、照射部２１０のレーザ光２３０の照射とは、リアルタイムで行われることで、発光装置１００の加工に要する時間を短縮できる。

　［効果］
　以下、発光装置１００が奏する効果について従来の発光装置を参照しながら説明する。図８は、従来の発光装置における色変換部１２０の加工を説明するための図である。図９は、実施の形態１に係る発光装置１００の色変換部１２０の加工を説明するための図である。

　図８に示される穴１７０ａのように、従来の発光装置１００ａでは、レーザ光２３０の照射による周辺部位へのダメージを考慮してレーザ光２３０のエネルギー（パワー）を控えめに設定し、色変換部１２０の一部が除去されていた。このようなレーザ光２３０の照射では、蛍光体の融点と透光性樹脂の融点が異なることから、色変換部１２０のうち透光性樹脂が炭化し、炭化した部分に光が吸収されることにより発光効率が低下するなどの不具合が生じていた。

　また、従来は、透光性樹脂の炭化を抑制しつつ、色度調整のために色変換部１２０の除去量を調整する必要があった。つまり、色変換部１２０の除去量の調整が困難であるという課題があった。

　これに対し、発光装置１００では、図９に示されるように、レーザ光２３０のエネルギーを高めに設定しても周辺部位へのダメージが限定的となるように停止部材１８０が設けられている。そして、発光装置１００では、停止部材１８０の上方に位置する色変換部１２０である加工対象部１８５に、色変換部１２０を完全に除去できる高いエネルギー（例えば、従来の２倍のエネルギー）でレーザ光２３０が照射される。

　これにより、周辺部位へのダメージが抑制されるとともに炭化物を含めて色変換部１２０をきれいに除去することができる。この結果、図９に示されるように、加工対象部１８５には、停止部材１８０に到達する穴１７０が設けられ、停止部材１８０の少なくとも一部は、穴１７０から外部に露出する。

　また、発光装置１００では、停止部材１８０により、レーザ光２３０のエネルギーが高めに設定されたとしても加工は進行しない（停止部材１８０の位置で止まる）。つまり、発光装置１００では、色度調整において透光性樹脂の炭化を気にする必要がない。このため、色変換部１２０（加工対象部１８５）の除去量の調整（制御）が容易である点でも、停止部材１８０は有用である。

　［色変換部の除去量の制御］
　以下、色変換部１２０の除去量、つまり、色度の調整量の制御方法について説明する。色度の調整量の制御は、主として以下の２つの態様が考えられる。

　例えば、図１０に示されるように、加工対象部１８５にあける穴の数に応じて発光装置１００の色度の調整量（加工対象部１８５の除去量）を制御する態様が考えられる。図１０では、一例として発光装置１００の加工対象部１８５に穴１７５ａおよび穴１７５ｂの２つの穴が設けられている。この場合、それぞれの穴の径はほぼ同一であり、加工対象部１８５にあける穴の数が多いほど、発光装置１００の色度は、青色側にシフトする（加工対象部１８５の除去量が増える）。

　また、例えば、図１１に示されるように、加工対象部１８５にあける穴の径に応じて発光装置１００の色度の調整量を制御する態様が考えられる。図１１に示される発光装置１００では、図９の穴１７０、並びに、図１０の穴１７５ａおよび１７５ｂよりも穴径の大きい穴１７５ｃが加工対象部１８５に設けられている。この場合、それぞれの穴の径が大きくなるほど、発光装置１００の色度は、青色側にシフトする（加工対象部１８５の除去量が増える）。

　［変形例］
　上記実施の形態１では、停止部材１８０は、リードフレーム１５０の上、または、パッケージ１４０の凹部の底面の上に停止部材１８０が設けられたが、リードフレーム１５０がそのまま停止部材として用いられてもよい。図１２は、リードフレーム１５０が停止部材として用いられる発光装置の断面図である。図１３は、リードフレーム１５０が停止部材として用いられる発光装置の上面図である。なお、図１３では、発光装置の内部の構造の理解を容易にするため、色変換部１２０の図示が省略されている。

　図１２に示される発光装置１００ｂのように、リードフレーム１５０が停止部材として機能する場合、色度調整後（加工後）の発光装置１００ｂにおいて、リードフレーム１５０は、色変換部１２０に設けられた穴１７０ｂから外部に露出している。なお、図１３に示されるように、リードフレーム１５０は、ＬＥＤチップ１１０の周囲を囲むように設けられている。

　なお、発光装置１００ｂにおいては、リードフレーム１５０の上方に位置する色変換部１２０は全て加工対象部１８５となる。しかしながら、ＬＥＤチップ１１０およびボンディングワイヤ１６０へのレーザ光２３０によるダメージを考慮すると、ＬＥＤチップ１１０およびボンディングワイヤ１６０の近傍の色変換部１２０は、加工対象部１８５としてはあまり適切でない。したがって、リードフレーム１５０のうち、上面視した場合に、ＬＥＤチップ１１０およびボンディングワイヤ１６０から所定の距離以上離れた部分のみが停止部材として用いられるとよい。

　また、図２および図３で説明したようなリードフレーム１５０とは別に停止部材１８０が設けられる発光装置１００において、リードフレーム１５０が停止部材として用いられてもよい。この場合、発光装置１００のリードフレーム１５０が色変換部１２０に設けられた穴から外部に露出する。

　［まとめ］
　以上、実施の形態１に係る発光装置１００および発光装置１００の製造方法（色度調整方法）について説明した。発光装置１００および発光装置１００の製造方法によれば、色変換部１２０のうち下方に停止部材が設けられた部分である加工対象部１８５にレーザ光２３０を照射する。これにより、エネルギーを高めたレーザ光２３０を照射することができるため、色変換部１２０を構成する透光性樹脂の炭化または変質を抑制しつつ発光装置１００から発せられる光の色度を調整することが可能となる。

　（その他の実施の形態）
　本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。

　例えば、停止部材１８０が設けられる位置、停止部材１８０の形状および大きさなどは一例であり、上記実施の形態で説明したものに限定されない。例えば、上記実施の形態では、停止部材１８０は、上面視においてＬＥＤチップ１１０を囲むように設けられたが、停止部材１８０は、ＬＥＤチップ１１０の周囲に部分的に設けられてもよい。

　また、上記実施の形態では、停止部材１８０として、反射率の高い部材、および、融点の高い部材が例示されたが、停止部材１８０として、色変換部１２０（透光性樹脂）よりも昇華しやすい材料が採用されてもよい。このような部材が停止部材１８０として用いられることにより、停止部材１８０の周辺の蓄熱が低減され、停止部材１８０の周辺における加工対象部１８５の炭化が抑制される。色変換部１２０よりも昇華しやすい材料は、例えば、銀酸化亜鉛などである。

　上記実施の形態では、上面視したときの停止部材１８０の位置が予め把握されているため、レーザ光２３０は、上記位置（加工対象部１８５）を狙って照射される。しかしながら、停止部材１８０の位置の見分けがつくように、停止部材１８０の位置を示すアライメントマークがパッケージ１４０に設けられていてもよい。

　上記実施の形態では、蛍光体１３０は、黄色蛍光体であるとして説明したが、色変換部１２０には、黄色蛍光体以外に、緑色蛍光を発する緑色蛍光体、または、赤色蛍光を発する赤色蛍光体が含まれてもよい。なお、緑色蛍光体および赤色蛍光体は、白色光の演色性を高める目的で色変換部１２０に混合される。また、色変換部１２０には、黄色蛍光体の代わりに、緑色蛍光体と赤色蛍光体とが含まれ、ＬＥＤチップ１１０が発する青色光と合わせて発光装置から白色光が発せられる構成であってもよい。

　また、ＬＥＤチップ１１０は、青色光以外の光を発光するＬＥＤチップであってもよい。例えば、ＬＥＤチップ１１０は、近紫外線を発するＬＥＤチップであってもよい。この場合、色変換部１２０には、三原色（赤色、緑色、青色）の光を発する各色蛍光体が含まれる。

　なお、発光装置１００には、蛍光体以外の光波長変換材が用いられてもよく、例えば、波長変換材として、半導体、金属錯体、有機染料、顔料など、ある波長の光を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発する物質からなる光波長変換材が用いられてもよい。すなわち、本発明の発光装置および発光装置の製造方法は、蛍光体以外の光波長変換材が用いられた発光装置にも適用可能である。

　また、上記実施の形態では、発光装置１００はＳＭＤ型の発光装置であるとして説明したが、本発明は、ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ　Ｏｎ　Ｂｏａｒｄ）型の発光装置にも適用可能である。ＣＯＢ型の発光装置では、基板上に直接実装されたＬＥＤチップ１１０が色変換部１２０により封止されるが、このようなＣＯＢ型の発光装置において色変換部１２０の下方に停止部材１８０が設けられてもよい。また、基板がセラミック基板またはメタルベース基板である場合には、基板が停止部材として用いられてもよい。

　また、上記実施の形態においては、発光素子としてＬＥＤチップ１１０が用いられたが、発光素子として、半導体レーザ等の半導体発光素子、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、または無機ＥＬ等の固体発光素子が用いられてもよい。

　なお、上記実施の形態において、各構成要素（制御部２５０および色度測定部２２０）は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

　なお、本発明は、上記実施の形態で説明した発光装置の製造装置として実現されてもよい。

　以上、一つまたは複数の態様に係る発光装置および発光装置の製造方法について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、および、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

　１００、１００ａ、１００ｂ　発光装置
　１１０　ＬＥＤチップ（発光素子）
　１２０　色変換部（透光性樹脂）
　１３０　蛍光体
　１５０　リードフレーム（電極）
　１７０、１７０ａ、１７０ｂ、１７５ａ、１７５ｂ、１７５ｃ　穴
　１８０　停止部材

Claims (10)

1. 　発光素子と、
   　前記発光素子の上方に設けられた、蛍光体を含む透光性樹脂と、
   　前記透光性樹脂の下方に設けられ、上方から前記透光性樹脂に照射されるレーザ光による加工の進行を制限するための停止部材とを備え、
   　前記透光性樹脂には、前記停止部材に到達する穴が設けられている
   　発光装置。
2. 　前記停止部材は、前記レーザ光に対する反射率が前記透光性樹脂よりも高い
   　請求項１に記載の発光装置。
3. 　前記停止部材は、前記透光性樹脂よりも融点が高い
   　請求項１または２に記載の発光装置。
4. 　前記停止部材は、金属またはセラミックである
   　請求項１～３のいずれか１項に記載の発光装置。
5. 　前記停止部材は、前記発光素子に電気的に接続され、前記発光装置の外部から前記発光素子に電力を供給するための電極である
   　請求項１に記載の発光装置。
6. 　さらに、前記発光素子に電気的に接続され、前記発光装置の外部から前記発光素子に電力を供給するための電極を備える
   　請求項１～４のいずれか１項に記載の発光装置。
7. 　発光装置の製造方法であって、
   　前記発光装置は、
   　発光素子と、
   　前記発光素子の上方に設けられた、蛍光体を含む透光性樹脂と、
   　前記透光性樹脂の下方に設けられ、上方から前記透光性樹脂に照射されるレーザ光による加工の進行を制限するための停止部材とを備え、
   　前記製造方法は、
   　上方からレーザ光を照射することにより前記停止部材に到達する穴をあける照射工程を含む
   　発光装置の製造方法。
8. 　前記照射工程においては、前記穴の数に応じて前記発光装置の色度の調整量を制御する
   　請求項７に記載の発光装置の製造方法。
9. 　前記照射工程においては、前記穴の径に応じて前記発光装置の色度の調整量を制御する
   　請求項７に記載の発光装置の製造方法。
10. 　前記照射工程においては、前記発光装置から発せられる光の色度を測定しながら、上方から前記レーザ光を照射して前記停止部材に到達する穴をあける
    　請求項７～９のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。

Images