發(fā)光裝置以及發(fā)光裝置的制造方法
【專利摘要】一種發(fā)光裝置,其具備有:基板;被裝載于基板的主正面上的LED芯片;含有第1熒光體的含熒光體層,該含熒光體層被設(shè)置于基板的主正面上,且覆蓋LED芯片;以及含有第2熒光體的色度調(diào)整用熒光體層,該色度調(diào)整用熒光體層被設(shè)置在比含熒光體層靠向光出射方向的外層上,其中,色度調(diào)整用熒光體層以點狀形成。由此,提供一種能夠通過進(jìn)行色度的微調(diào)整來抑制因熒光體的濃度差而導(dǎo)致的微小色度偏差的、發(fā)光裝置以及發(fā)光裝置的制造方法。
【專利說明】發(fā)光裝置以及發(fā)光裝置的制造方法
[0001]本申請是 申請人:于2010年02月12日提出的申請?zhí)枮?010101157543的、發(fā)明名稱為“發(fā)光裝置以及發(fā)光裝置的制造方法”的分案申請。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及組合有發(fā)光元件(半導(dǎo)體發(fā)光元件)和熒光體的發(fā)光裝置以及該發(fā)光裝置的制造方法,特別涉及通過色度的微調(diào)整來使發(fā)光裝置以預(yù)定色度進(jìn)行發(fā)光的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0003]目前,有一種組合有熒光體和作為發(fā)光元件的藍(lán)色LED的發(fā)光裝置。在此類發(fā)光裝置中,通過熒光體把來自藍(lán)色LED的光轉(zhuǎn)換成黃色光,然后通過對來自藍(lán)色LED的光和來自熒光體的光進(jìn)行合成,以得到白色等具有一定色度的光。熒光體被照射了從發(fā)光元件發(fā)出的激勵光后,便發(fā)出波長大于該激勵光的熒光。在此類形式的發(fā)光裝置中,所得到的色度以及亮度是隨藍(lán)色LED的光和熒光體所發(fā)的光之間的平衡而變化的。因此,如何控制該兩者的平衡是很重要的。
[0004]例如,在專利文獻(xiàn)I中揭示了一種一邊調(diào)整發(fā)光裝置放出光的亮度以及色度一邊制造發(fā)光裝置的方法。圖18(a)?圖18(c)表示了專利文獻(xiàn)I中記載的發(fā)光裝置500的制造過程。
[0005]如圖18 (a)所示,藍(lán)色LED502被裝載于樹脂基板501后,用含有熒光顆粒的樹脂材料進(jìn)行封裝,并得到發(fā)光裝置半成品503 (涂布涂料前的發(fā)光裝置),然后使預(yù)定的電流流入該發(fā)光裝置半成品503,以使其發(fā)出白色光。其后,通過發(fā)光檢測裝置505對該樹脂材料表面上發(fā)出的白色光504進(jìn)行檢測。
[0006]接著,根據(jù)發(fā)光檢測裝置505所檢測得到的白色光檢測值,計算所需涂料的色素顆粒濃度以及膜厚,其中,該涂料被用以實現(xiàn)、具有期望中間色的柔和色調(diào)的光。關(guān)于發(fā)光檢測裝置505所檢測的白色光檢測值,其之中的波長成分或亮度是隨發(fā)光裝置半成品503中的藍(lán)色LED502的發(fā)光波長以及發(fā)光亮度或樹脂材料中所含熒光顆粒的密度而不同的。
[0007]然后,如圖18(b)所示,根據(jù)上述計算結(jié)果來控制涂布裝置506向發(fā)光裝置半成品503的表面噴涂涂料507。這樣,如圖18(c)所示,在發(fā)光裝置半成品503的表面上形成基于發(fā)光檢測裝置505之檢測結(jié)果的涂料膜508,如此,發(fā)光裝置500得以完成。通過該發(fā)光裝置500,能夠從其表面得到具有期望中間色的柔和色調(diào)的光。
[0008]另外,在專利文獻(xiàn)2中揭示的發(fā)光裝置的制造方法中,通過緩沖層(透光性樹脂)來覆蓋藍(lán)色LED,其后通過噴墨印刷法來進(jìn)行熒光體的涂布。在專利文獻(xiàn)2記載的制造方法中,把藍(lán)色LED配置于呈點矩陣狀配置的封裝的內(nèi)部,然后在該藍(lán)色LED上形成由環(huán)氧樹脂構(gòu)成的緩沖層。然后,使噴墨打印器噴頭,僅向各封裝開口部的緩沖層噴射含有有機熒光染料或熒光體顆粒的乙醇,以此在緩沖層上涂布熒光物質(zhì)。
[0009]接著,在各藍(lán)色LED發(fā)光的狀態(tài)下,用光傳感器進(jìn)行掃描,并將發(fā)光色以及對應(yīng)該發(fā)光色的藍(lán)色LED的位置存儲于存儲器。然后,對光傳感器所讀取的各藍(lán)色LED的發(fā)光色和基準(zhǔn)發(fā)光色進(jìn)行比較。此時,若熒光物質(zhì)的量較少,便運算所需的熒光物質(zhì)的涂布量。然后,根據(jù)所計算的涂布量,再次使噴墨打印器噴頭向被判斷為熒光物質(zhì)的量較少的緩沖層涂布所需量的熒光物質(zhì),以此對色度進(jìn)行調(diào)整。
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本國專利第4030069號專利公告;2007年10月26日登記。
[0011]專利文獻(xiàn)2:日本國專利第3546650號專利公告;2004年04月23日登記。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0012]然而,在專利文獻(xiàn)I以及專利文獻(xiàn)2記載的現(xiàn)有發(fā)光裝置的制造方法中,存在無法抑制因熒光體的濃度差而導(dǎo)致的微小色度偏差的問題。即,在現(xiàn)有發(fā)光裝置的制造方法中,由于是通過噴霧或噴墨印刷法來對發(fā)光裝置的整個光出射面進(jìn)行覆蓋的,所以很難進(jìn)行色度的微調(diào)整。
[0013]本發(fā)明是鑒于上述問題而開發(fā)的,其目的在于提供一種組合有發(fā)光元件和熒光體并能夠通過進(jìn)行色度的微調(diào)整來抑制因熒光體的濃度差而導(dǎo)致的微小色度偏差的、發(fā)光裝置以及發(fā)光裝置的制造方法。
[0014]為解決上述問題,本發(fā)明的發(fā)光裝置具備有,基板;被裝載于上述基板的安裝面上的發(fā)光元件;含有第I熒光體的含熒光體層,該含熒光體層被設(shè)置于上述基板的安裝面上且覆蓋上述發(fā)光元件;含有第2熒光體的色度調(diào)整用熒光體層,該色度調(diào)整用熒光體層被設(shè)置在比上述含熒光體層靠向光出射方向的外層上,該發(fā)光裝置的特征在于:上述色度調(diào)整用熒光體層以點狀形成。
[0015]另外,為解決上述問題,在本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法中,發(fā)光裝置具備有基板;被裝載于上述基板的安裝面上的發(fā)光元件;含有第I熒光體的含熒光體層,該含熒光體層被設(shè)置于上述基板的安裝面上且覆蓋上述發(fā)光元件;含有第2熒光體的色度調(diào)整用熒光體層,該色度調(diào)整用熒光體層被設(shè)置在比上述含熒光體層靠向光出射方向的外層上,該發(fā)光裝置的制造方法的特征在于,包括:第I工序,在上述基板的安裝面上形成上述含熒光體層,使得上述含熒光體層覆蓋被裝載于上述基板的安裝面上的上述發(fā)光元件;第2工序,在形成了上述含熒光體層后,對從上述發(fā)光元件經(jīng)由上述含熒光體層所射出的光的色度特性進(jìn)行檢測;第3工序,根據(jù)上述檢測的色度特性,在比上述含熒光體層靠向光出射方向的外層上,以點狀來形成上述色度調(diào)整用熒光體層。
[0016]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),色度調(diào)整用熒光體層以點狀形成,因此能夠把從發(fā)光裝置射出的光的色度微調(diào)整成目標(biāo)色度。所以能夠抑制因熒光體的濃度差而產(chǎn)生的微小色度偏差。
[0017]此外,色度調(diào)整用熒光體層無需進(jìn)行全面性的覆蓋,其以點狀進(jìn)行覆蓋,因此能夠使所被涂布的第2熒光體呈微量,所以,能夠抑制因第2熒光體的涂布而導(dǎo)致的光束量下降。
[0018]如以上所述,在本發(fā)明的發(fā)光裝置中,含有第2熒光體的上述色度調(diào)整用熒光體層被設(shè)置在比含有第I熒光體的含熒光體層靠向光出射方向的外層上,上述色度調(diào)整用熒光體層以點狀所形成。
[0019]另外,本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法包括:第I工序,在上述基板的安裝面上形成上述含熒光體層,使得上述含熒光體層覆蓋被裝載于上述基板的安裝面上的上述發(fā)光元件;第2工序,在形成了上述含熒光體層后,對從上述發(fā)光元件經(jīng)由上述含熒光體層所射出的光的色度特性進(jìn)行檢測;第3工序,根據(jù)上述檢測的色度特性,在比上述含熒光體層靠向光出射方向的外層上,以點狀來形成上述色度調(diào)整用熒光體層。
[0020]通過以點狀來形成色度調(diào)整用熒光體層,便能夠把從發(fā)光裝置射出的光的色度微調(diào)整成目標(biāo)色度。所以能夠抑制因熒光體的濃度差而產(chǎn)生的微小色度偏差。
[0021]此外,色度調(diào)整用熒光體層無需進(jìn)行全面性的覆蓋,其是以點狀進(jìn)行覆蓋的,因此能夠使所被涂布的第2熒光體呈微量,所以能夠抑制因第2熒光體的涂布而導(dǎo)致的光束量下降。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是表示噴墨裝置的一結(jié)構(gòu)例的立體圖。
[0023]圖2(a)是表示本發(fā)明的發(fā)光裝置的一實施方式的頂面圖。
[0024]圖2(b)是表示本發(fā)明的發(fā)光裝置的一實施方式的截面圖。
[0025]圖3(a)是表示上述發(fā)光裝置的制造過程的圖。
[0026]圖3(b)是表示上述發(fā)光裝置的制造過程的圖。
[0027]圖3(c)是表示上述發(fā)光裝置的制造過程的圖。
[0028]圖3(d)是表示上述發(fā)光裝置的制造過程的圖。
[0029]圖3(e)是表示上述發(fā)光裝置的制造過程的圖。
[0030]圖3(f)是表示上述發(fā)光裝置的制造過程的圖。
[0031]圖4是表示上述發(fā)光裝置的制造工序的流程圖。
[0032]圖5是表示上述發(fā)光裝置的CIE色度坐標(biāo)的圖表。
[0033]圖6是表示色度調(diào)整用熒光體層形成前后的上述發(fā)光裝置之頻譜特性的圖表。
[0034]圖7(a)是表示上述發(fā)光裝置中的色度調(diào)整用熒光體層的其他結(jié)構(gòu)例的頂面圖。
[0035]圖7(b)是表示上述發(fā)光裝置中的色度調(diào)整用熒光體層的其他結(jié)構(gòu)例的頂面圖。
[0036]圖8是表示用以涂布含熒光體粉末樹脂的噴墨裝置結(jié)構(gòu)例的示意圖。
[0037]圖9是,使用上述噴墨裝置所作成的色度調(diào)整熒光體層的截面放大示意圖。
[0038]圖10是表示本發(fā)明的發(fā)光裝置的其他實施方式的頂面圖。
[0039]圖11是表示上述發(fā)光裝置中的色度調(diào)整用熒光體層的其他結(jié)構(gòu)例的頂面圖。
[0040]圖12(a)是表示上述發(fā)光裝置的制造過程的圖。
[0041]圖12(b)是表示上述發(fā)光裝置的制造過程的圖。
[0042]圖12(c)是表示上述發(fā)光裝置的制造過程的圖。
[0043]圖12(d)是表示上述發(fā)光裝置的制造過程的圖。
[0044]圖12(e)是表示上述發(fā)光裝置的制造過程的圖。
[0045]圖13是表示上述發(fā)光裝置的制造工序的流程圖。
[0046]圖14是表示上述發(fā)光裝置的CIE色度坐標(biāo)的圖表。
[0047]圖15是表示本發(fā)明的發(fā)光裝置的另一實施方式的截面圖。
[0048]圖16是上述發(fā)光裝置的頂面圖。
[0049]圖17是表示本發(fā)明的發(fā)光裝置的另一實施方式的截面圖。
[0050]圖18(a)是表示現(xiàn)有發(fā)光裝置的制造過程的圖。
[0051]圖18(b)是表示現(xiàn)有發(fā)光裝置的制造過程的圖。
[0052]圖18(c)是表示現(xiàn)有發(fā)光裝置的制造過程的圖。
[0053](標(biāo)號說明)
[0054]I 基板
[0055]2主正面(安裝面)
[0056]3 LED芯片(發(fā)光元件)
[0057]4 引線
[0058]5含熒光體層
[0059]6透光性硅酮樹脂層(不含熒光體層)
[0060]7色度調(diào)整用熒光體層
[0061]10、10a、10b、30、30a、40、50 發(fā)光裝置
[0062]21含綠色熒光體樹脂粉末
[0063]22流動性透光性硅酮樹脂
[0064]23色度調(diào)整用熒光體涂布液
[0065]41絕緣性基板(基板)
[0066]43保護(hù)元件
[0067]44,51含熒光體層
[0068]52含少量熒光體層
【具體實施方式】
[0069]在本發(fā)明的發(fā)光裝置中,組合有發(fā)光兀件和突光體。該發(fā)光裝置的光出射面上被涂布有含熒光體液,從而形成有色度調(diào)整用熒光體層,該色度調(diào)整用熒光體層被用以調(diào)整該發(fā)光裝置與目標(biāo)色度之間的差。另外,含熒光體液是通過熒光體涂布裝置來涂布的。在以下說明的各實施方式中,所使用的熒光體涂布裝置與噴墨打印機的噴墨裝置之基本結(jié)構(gòu)大致相同。該熒光體涂布裝置所使用的涂布材料不是墨水而是含熒光體液。
[0070]在本說明書中,把上述熒光體涂布裝置稱為“噴墨裝置”。另外,把噴墨裝置也稱為噴射分配器。此外,把使用噴墨裝置來涂布含熒光體液的方法稱為“噴墨印刷法”。
[0071](噴墨裝置的結(jié)構(gòu))
[0072]圖1是表示本發(fā)明中使用的噴墨裝置的噴墨打印器噴頭100的一結(jié)構(gòu)例的立體圖。
[0073]如圖1所不,噴墨裝置具有噴墨打印器噴頭100,該噴墨打印器噴頭100將含有顆粒狀熒光體的含熒光體液涂布于被涂布體。在噴墨打印器噴頭100中,含熒光體液被導(dǎo)入至微小壓力室(含熒光體樹脂室103),然后被從噴嘴101噴出,以涂布在LED芯片等上。
[0074]關(guān)于提高含熒光體樹脂室103的壓力的裝置,例如有,使壓電元件(壓電)102發(fā)生動作的裝置(壓電方式);或有,可瞬間提高含熒光體樹脂室103的局部溫度以產(chǎn)生氣泡,并利用氣泡發(fā)生時的壓力來噴吐熒光物質(zhì)的裝置(熱噴墨方式)等。
[0075]因此,當(dāng)要涂布顆粒狀熒光體時,為了能夠以噴墨印刷法來進(jìn)行涂布,優(yōu)選把液態(tài)的硅酮樹脂或環(huán)氧樹脂與顆粒狀熒光體混合,以實現(xiàn)能夠印刷的狀態(tài)。
[0076]然而,對于噴嘴101而言,若顆粒狀熒光體的粒徑較大,有時會發(fā)生堵塞。另外,若顆粒狀熒光體的粒徑不規(guī)則,即使粒徑小于噴嘴徑,也會有堵塞的傾向。
[0077]因此,若要通過噴墨印刷法來涂布顆粒狀熒光體,優(yōu)選對顆粒狀熒光體進(jìn)行過濾,以將其統(tǒng)一成數(shù)μ m左右的同一形狀。另外,在使用顆粒狀熒光體時,比起利用氣泡的熱噴墨方式,使用壓電元件102的壓電方式能夠處理粒徑更大的顆粒狀熒光體,所以優(yōu)選采用壓電方式。另外,噴墨裝置的噴墨打印器噴頭100還能夠噴吐熒光體顏料等液狀熒光體。
[0078][實施方式I]
[0079]以下,基于附圖來對本發(fā)明的一個實施方式進(jìn)行說明。
[0080](發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu))
[0081]圖2(a)是表示本實施方式的發(fā)光裝置10的一結(jié)構(gòu)例的頂面圖。圖2(b)是表示本實施方式的發(fā)光裝置10的一結(jié)構(gòu)例的截面圖。
[0082]如圖2(a)以及圖2(b)所示,發(fā)光裝置10具備基板1、作為發(fā)光元件的LED芯片3、引線4、含熒光體層5、透光性硅酮樹脂層(不含熒光體層)6、色度調(diào)整用熒光體層7。
[0083]關(guān)于基板1,優(yōu)選其主正面(安裝面)2是反射效果較好的材料,例如有陶瓷基板等。在基板I中,主正面2上具備有引線鍵合用的正面電極;背面上具備有用以連接外部電路的背面電極(無圖示);內(nèi)部具備有用以導(dǎo)通正面電極和背面電極的通孔(無圖示)。在基板I的主正面2上,從主正面2側(cè)開始,依次層疊有LED芯片3、含熒光體層5、透光性硅酮樹脂層6、色度調(diào)整用熒光體層7。
[0084]LED芯片3是發(fā)光峰值波長為450nm的藍(lán)色LED,但并不限定于此。例如,也可使用發(fā)光峰值波長為390nm?420nm的紫外光(近紫外光)LED芯片,如此能夠進(jìn)一步提高發(fā)光效率。
[0085]另外,在基板I的主正面2上裝載(貼裝)有多個(本實施方式中為4個)LED芯片3。LED芯片3配置在預(yù)定的位置(例如以等間距),以滿足預(yù)定的發(fā)光量。LED芯片3的發(fā)光面上具備有電極(正電極以及負(fù)電極),另外,在裝載時,該發(fā)光面不與基板I的主正面2相對。
[0086]所設(shè)置的引線4由例如金所形成,其用于電連接基板I的正面電極和LED芯片3的電極,另外,其還用于電連接LED芯片3的電極和相鄰的其他LED芯片3的電極。由此,從基板I的背面電極能夠向各LED芯片3提供功率。
[0087]含熒光體層5以包覆LED芯片3以及引線4的形式所形成。含熒光體層5由含有第I顆粒狀熒光體(第I熒光體)的樹脂構(gòu)成。通過對第I顆粒狀熒光體的發(fā)光色與LED芯片3的發(fā)光色進(jìn)行組合,能夠從發(fā)光裝置10得到預(yù)定顏色(色度)的發(fā)光,關(guān)于第I顆粒狀熒光體的具體例將在以后說明。
[0088]透光性硅酮樹脂層6以包覆含熒光體層5 ( S卩,包覆了 LED芯片3、引線4、含熒光體層5)的形式而形成為半球穹隆狀。透光性硅酮樹脂層6由透光性硅酮樹脂構(gòu)成,是不含有熒光體的不含熒光體層。在發(fā)光裝置10中,透光性硅酮樹脂層6的半球穹隆狀的表面(球面)成為了發(fā)光裝置10的光出射面。
[0089]色度調(diào)整用熒光體層7以點狀形成于透光性硅酮樹脂層6的球面上。即,色度調(diào)整用熒光體層7以點狀設(shè)置在比含熒光體層5靠向光出射方向側(cè)的外層上。色度調(diào)整用熒光體層7由含有第2顆粒狀熒光體(第2熒光體)的樹脂所構(gòu)成。通過第2顆粒狀熒光體,能夠從發(fā)光裝置10得到預(yù)定顏色(色度)的發(fā)光,關(guān)于第2顆粒狀熒光體的具體例將在以后說明。
[0090](發(fā)光裝置的制造方法)
[0091]以下,就具有上述結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置10的制造方法進(jìn)行說明。
[0092]圖3(a)?圖3(f)是表示發(fā)光裝置10的制造過程的圖。圖4是表示發(fā)光裝置10的、包含有色度調(diào)整工序的制造工序的流程圖。
[0093]另外,多個發(fā)光裝置群先被一體化形成,在制造工序的最后,對發(fā)光裝置的周邊(四周)進(jìn)行切片分割,以形成單個的發(fā)光裝置10。在圖3中,在滿足明確表示的前提下,對主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡略表示。
[0094]首先,在具備有正面電極等的基板I的主正面2的預(yù)定位置上貼裝LED芯片3 (步驟 SI I)。
[0095]接著,使用引線4來進(jìn)行引線鍵合(步驟S12)。此時,依次對LED芯片3的電極與基板I的正面電極進(jìn)行引線鍵合,或依次對LED芯片3的電極與其他LED芯片的電極進(jìn)行引線鍵合。如此,可形成圖3(a)所示的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。
[0096]接著,涂布含熒光顆粒樹脂11,其中,含熒光顆粒樹脂11以后將成為含熒光體層5(步驟S13)。具體而言,如圖3(b)所示,首先在基板I的主正面2即裝載有LED芯片3的一側(cè)的面上張貼阻擋片111。在注入含熒光顆粒樹脂11時,阻擋片111用以阻擋含熒光顆粒樹脂11外流擴(kuò)散到預(yù)定部位以外的部位。另外,阻擋片111上形成有能夠容納LED芯片3的貫通孔112。換而言之,形成于阻擋片111的貫通孔112的形狀決定著含熒光體層5的形狀。
[0097]關(guān)于阻擋片111,例如可以在含有特氟綸(Teflon ;注冊商標(biāo))、氟橡膠、硅酮片等的樹脂制片的一側(cè)的面上涂布粘接料,以作為阻擋片111來使用。特別是關(guān)于氟橡膠,由于其彈性較高且容易使阻擋片111被去除,所以為優(yōu)選。另外,優(yōu)選使用容易張貼于主正面2且在去除阻擋片111后不會在主正面2上留下殘渣的粘接料。
[0098]把阻擋片111張貼于基板1,并使LED芯片3容納于貫通孔112內(nèi)。其后,如圖3(c)所示,把含熒光顆粒樹脂11注滿于貫通孔112。在液狀硅酮樹脂中散布第I顆粒狀熒光體,可得到含熒光顆粒樹脂U。在本實施方式中,使用紅色熒光體CaAlSiN3 =Eu以及綠色熒光體(Si.AD6 (0.N)8:Eu來作為第I顆粒狀熒光體。
[0099]另外,第I顆粒狀熒光體并不限定于上述構(gòu)成,例如,也能夠使用BOSE(Ba、O、Sr、S1、Eu)。另外,除了 BOSE之外,還能夠使用SOSE (Sr、Ba、S1、O、Eu),或YAG(Ce激活釔鋁石槽石)、a-Sialon ((Ca)、S1、Al、O、N、Eu)、β-Sialon (S1、Al、O、N、Eu)等。另外,若使用粒徑小于等于1nm的納米顆粒突光體(例如InP類、GaN類等),便很少會發(fā)生噴嘴堵塞,因此為優(yōu)選。
[0100]注入了含熒光顆粒樹脂11后,在攝氏150度下對含熒光顆粒樹脂11進(jìn)行120分鐘的硬化處理。然后去除阻擋片111,如圖3(d)所示,形成出包覆著LED芯片3以及引線4的含熒光體層5。關(guān)于阻擋片111的去除方法,例如可通過夾具來夾住阻擋片111的一端,進(jìn)行拽拉式剝離。此時,在去除阻擋片111的同時還能夠去除從貫通孔112滲溢出的含熒光顆粒樹脂11。
[0101]接著,形成透光性硅酮樹脂層6 (步驟S14)。具體為,如圖3(e)所示,通過壓縮成型法來形成半球穹隆狀的透光性硅酮樹脂層6。
[0102]在壓縮成型過程中,首先,預(yù)先向凹模具121所具有的半球穹隆狀腔模122注滿透光性硅酮樹脂12,其中,透光性硅酮樹脂12在以后將成為透光性硅酮樹脂層6。接著,把基板I裝設(shè)至凹模具121,且使含熒光體層5容納于腔模122中,然后通過基底模123來進(jìn)行壓型,并在攝氏150度下維持該狀態(tài)I分鐘,從而使透光性硅酮樹脂12硬化。其后,再以攝氏150度進(jìn)行2小時的后硬化處理。如此,在基板I的主正面2上便形成出包覆著含熒光體層5的、半球穹隆狀的透光性硅酮樹脂層6。
[0103]接著,對形成有透光性硅酮樹脂層6的發(fā)光裝置的色度特性進(jìn)行檢測(步驟S15)。關(guān)于發(fā)光裝置的色度特性,可以使用具備有d/8(擴(kuò)散照明/8°受光方式)光學(xué)系統(tǒng)的檢測裝置來進(jìn)行檢測,其中,該d/8光學(xué)系統(tǒng)遵照于JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))28722的條件C、DIN5033teil7、IS0k772411。
[0104]圖5是表示CIE色度坐標(biāo)的圖表。根據(jù)所測定的色度,把形成有透光性硅酮樹脂層6的發(fā)光裝置(色度調(diào)整前的發(fā)光裝置)分類到圖5的色度區(qū)域(b)、(al)、(a2)、(a3)的色度群中。另外,由于不屬于該4個色度群的發(fā)光裝置的數(shù)量微少,所以可將其忽略。
[0105]例如,對于屬于色度區(qū)域(al)(其中心色度坐標(biāo)(x,y)為(0.292,0.245))的色度群的發(fā)光裝置,可以調(diào)整該發(fā)光裝置的色度,以使該發(fā)光裝置的色度范圍處于色度區(qū)域(b)之內(nèi)。
[0106]接著,在透光性硅酮樹脂層6的球面上涂布含有第2顆粒狀熒光體的樹脂液(含熒光體液),其中,該含有第2顆粒狀熒光體的樹脂液將在以后成為色度調(diào)整用熒光體層7 (步驟S16)。能夠?qū)?yīng)所期望的色度特性,對第2顆粒狀熒光體以及樹脂液進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。另外,根據(jù)情況,也能夠進(jìn)一步添加氧化鋁微粒等光擴(kuò)散劑。
[0107]在色度區(qū)域(b)中,若要得到與(x,y)位置(0.303,0.263)相對應(yīng)的光,例如可以把綠色熒光體(Si.AD6 (0.N)8:Eu作為第2顆粒狀熒光體,把液態(tài)的硅酮樹脂作為樹脂液,然后以2: 100的重量比來混合該兩者,以制成含綠色熒光體樹脂液。
[0108]然后,把上述含綠色熒光體樹脂液(含熒光體液)導(dǎo)入圖1所示的噴墨打印器噴頭100的含熒光體樹脂室103,并使含綠色熒光體樹脂液從噴嘴101噴吐出,從而把含綠色熒光體樹脂液涂布于透光性硅酮樹脂層6的球面上。也就是說,通過噴墨印刷法,把上述含綠色熒光體樹脂液涂布于透光性硅酮樹脂層6的球面上。
[0109]此時,不是把上述含綠色熒光體樹脂液涂布于透光性硅酮樹脂層6的整個球面上,而是進(jìn)行點狀涂布。具體為,從基板I的主正面2的垂直上方起,以0.34mm的間隔來涂布9個直徑為0.5mm的圓形的點。
[0110]其后,以攝氏150度進(jìn)行I小時的熱硬化處理,從而形成色度調(diào)整用熒光體層7。如圖2所示,以0.34mm的間隔形成有9個(9點)呈圓形的、直徑為0.5mm的色度調(diào)整用熒光體層7。
[0111]接著,同樣地使用上述的檢測裝置,對形成有色度調(diào)整用熒光體層7的發(fā)光裝置進(jìn)行檢測(步驟S17)。根據(jù)該檢測,確認(rèn)到發(fā)光裝置的色度處于色度區(qū)域(b)內(nèi)。因此,屬于色度群(al)的發(fā)光裝置的色度被得以調(diào)整,從而能夠得到屬于色度群(b)的發(fā)光裝置。
[0112]最后,分割形成單個的發(fā)光裝置(步驟S18)。關(guān)于分割方法,例如可以使用切割刀131,由形成有透光性硅酮樹脂6的一側(cè)起,在設(shè)置于基板I背面的分割槽的上方進(jìn)行切斷。通過該方法,在切割刀131切割透光性硅酮樹脂層6的同時,基板I也會沿分割槽斷開,因此能夠較容易地進(jìn)行分割。
[0113]如此,能夠制出單個的發(fā)光裝置10。所制成的發(fā)光裝置10的色度被調(diào)整成了目標(biāo)色度,且無色度偏差,所以能夠以目標(biāo)色度來進(jìn)行發(fā)光。另外,在不會導(dǎo)致出現(xiàn)亮度低下的情況下,能夠抑制發(fā)光裝置10的色度偏差,并能夠提高成品率。
[0114]如以上所述,在本實施方式的發(fā)光裝置10中,含有第2顆粒狀熒光體的色度調(diào)整用熒光體層7被設(shè)置在:比含有第I顆粒狀熒光體的含熒光體層5靠向光出射方向的外層上,且色度調(diào)整用熒光體層7以點狀形成。
[0115]也就是說,上述發(fā)光裝置10通過含有以下工序的方法來制造,所述工序為:在基板I的主正面2上形成含熒光體層5且使含熒光體層5包覆被裝載在基板I的主正面2上的LED芯片3的工序(圖4的步驟S13);在形成了含熒光體層5后,對從LED芯片3發(fā)出并經(jīng)由含熒光體層5所射出的光的色度特性進(jìn)行檢測的工序(圖4的步驟S15);根據(jù)所檢測的色度特性,在比含熒光體層5靠向光出射方向的外層上,以點狀形成色度調(diào)整用熒光體層7的工序(圖4的步驟S16)。
[0116]因此,通過以點狀來形成色度調(diào)整用熒光體層7,便能夠?qū)Πl(fā)光裝置10的出射光的色度進(jìn)行微調(diào)整,以使色度成為目標(biāo)色度。由此,能夠抑制因熒光體的濃度差等所導(dǎo)致的微小色度偏差。另外,能夠以較好的成品率和較低成本來制造發(fā)光裝置10。
[0117]此外,色度調(diào)整用熒光體層7無需進(jìn)行全面性的覆蓋,其是以點狀進(jìn)行覆蓋的,因此能夠使所被涂布的第2顆粒狀熒光體呈微量,所以能夠抑制因第2顆粒狀熒光體的涂布而導(dǎo)致的光束量下降。
[0118](色度的光放射角依存性)
[0119]雖然以點狀形成了色度調(diào)整用熒光體層7,但因光的放射方向而有可能會產(chǎn)生色度分布的不均。考慮到這一點,為抑制因光的放射方向而產(chǎn)生的色度差,在本實施方式的發(fā)光裝置10中,使用4個LED芯片3,同時使覆蓋LED芯片3的含熒光體層5還兼有光擴(kuò)散層的作用。如此,有效地提高了光源的大小。
[0120]另外,主要是由含熒光體層5來承擔(dān)把色度調(diào)成白色的作用,而點狀的色度調(diào)整用熒光體層7只是被用于進(jìn)行色度的微調(diào)整。另外,若在使用上需要特別重視放射角特性的情況下,優(yōu)選進(jìn)一步縮小點徑的大小并增加點的個數(shù)。
[0121](頻譜特性)
[0122]圖6是表示色度調(diào)整用熒光體層7的形成前后(在圖中記載有“色度調(diào)整用熒光體涂布前”、“色度調(diào)整用熒光體涂布后”)的發(fā)光裝置10的頻譜的圖表。圖中的橫軸表示了波長(單位是nm),縱軸表示了光強度(相對值)。另外,圖6所表示的是從正面進(jìn)行的檢測結(jié)果。
[0123]從圖6可得知,在色度調(diào)整用熒光體層7形成后,藍(lán)色光強度發(fā)生了減小。但由于藍(lán)色光的視感度并不是很高,且視感度較高的綠色光的光強度并沒有減小,因此總體上的光度減少率被控制在2.4%?3.3%。
[0124](其他變形例)
[0125]在上述的例子中,對發(fā)光裝置10的色度進(jìn)行了微調(diào)整,以把屬于色度群(al)的發(fā)光裝置調(diào)整成屬于色度群(b)的發(fā)光裝置。當(dāng)然也能夠?qū)儆谏热?a2)、(a3)的發(fā)光裝置進(jìn)行色度的調(diào)整。
[0126]例如,對于屬于色度群(a2)的發(fā)光裝置,以18點來形成色度調(diào)整用熒光體層7,從而使該發(fā)光裝置屬于色度群(b)。圖7(a)表示了形成有18個(點)的色度調(diào)整用熒光體層7時的發(fā)光裝置10a。
[0127]另外,對于屬于色度群(a3)的發(fā)光裝置,以27點來形成色度調(diào)整用熒光體層7,從而使該發(fā)光裝置屬于色度群(b)。圖7(b)表示了形成有27個(點)的色度調(diào)整用熒光體層7時的發(fā)光裝置10b。像這樣,色度偏差越大時,便使點數(shù)越多。
[0128]在此,關(guān)于屬于色度群(b)的發(fā)光裝置,無需對其進(jìn)行色度的調(diào)整。因此,在步驟S15中檢測了色度特性之后,可以省略步驟S16、S17而進(jìn)入步驟S18的分割工序。在該情況時,不在發(fā)光裝置上形成色度調(diào)整用熒光體層7。
[0129]另外,關(guān)于上述的發(fā)光裝置10,雖然是通過噴墨印刷法來進(jìn)行點形成的,但并不限定于此。只要能夠選擇性(局部性)地涂布含熒光體液即可,例如可使用噴射分配方式或轉(zhuǎn)印方式、印刷方式來進(jìn)行點形成。
[0130][實施方式2]
[0131]以下根據(jù)附圖來說明本發(fā)明的其他實施方式。除本實施方式中所說明的結(jié)構(gòu),其他的結(jié)構(gòu)是與上述實施方式I相同的。另外,為了方便說明,對與上述實施方式I的圖面中所示部件呈相同功能的部件賦予了相同的標(biāo)號,并省略其說明。
[0132]關(guān)于上述實施方式I的發(fā)光裝置10,在形成色度調(diào)整用熒光體層7時,直接把第2顆粒狀熒光體混入流動性樹脂,然后通過噴墨印刷法,將該含顆粒狀熒光體樹脂液以點狀涂布于透光性硅酮樹脂層6的球面上。
[0133]與之相比,在本實施方式中,把色度調(diào)整用熒光體層7所含的第2顆粒狀熒光體先制成由固態(tài)樹脂所包覆的含熒光體樹脂粉末,然后把該含熒光體樹脂粉末混入流動性樹脂中,最后通過噴墨印刷法把含有該含熒光體樹脂粉末的樹脂液以點狀涂布于透光性硅酮樹脂層6的球面上。
[0134](含熒光體樹脂粉末的制作方法)
[0135]以下,對制作含熒光體樹脂粉末的方法進(jìn)行說明。
[0136]首先,準(zhǔn)備流動性樹脂,該流動性樹脂為含熒光體樹脂粉末的樹脂材料。然后,把第2顆粒狀熒光體投入該流動性樹脂中以進(jìn)行混合,從而形成熒光體混合樹脂液。在本實施例中,投入流動性樹脂的熒光體為I種類。其后,使用切削機等,把硬化后的熒光體混合樹脂切削成粉末狀,如此制作出含熒光體樹脂粉末。
[0137]另外,在制作含熒光體樹脂粉末時,并不限定流動性樹脂與第2顆粒狀熒光體的混合方法,例如,優(yōu)選使用自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)方式的攪拌機來進(jìn)行混合。關(guān)于攪拌機的旋轉(zhuǎn)次數(shù)以及旋轉(zhuǎn)時間,可以對應(yīng)于流動性樹脂與第2顆粒狀熒光體的組合樣式,適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行設(shè)定。
[0138]關(guān)于把硬化后的熒光體混合樹脂制作成含熒光體樹脂粉末的方法,可以運用通常所被使用的球磨(ball mill)法以及射流磨(jet mill)法。在制作成粉末時,可以把所要制作的含熒光體樹脂粉末加工成例如球體狀或橢圓體狀。
[0139]關(guān)于含熒光體樹脂粉末,優(yōu)選單個粉末中所含的第2顆粒狀熒光體的數(shù)量為I?3個。若數(shù)量大于3個,含熒光體樹脂粉末的尺寸便會增大,其會導(dǎo)致圖1所示噴墨打印器噴頭100的噴嘴101發(fā)生堵塞。
[0140]以下,具體說明含熒光體樹脂粉末的加工例。
[0141]首先,把作為流動性樹脂的材料的硅酮樹脂加熱,以使其呈流動性狀態(tài)。接著,把作為第2顆粒狀熒光體的綠色熒光體(Si.AD6 (0.N)8:Eu混入作為流動性樹脂的硅酮樹脂中,并進(jìn)行攪拌,從而制作出熒光體混合樹脂液。此時,在熒光體混合樹脂液中,使綠色熒光體與硅酮樹脂的混合質(zhì)量比為1/4。
[0142]另外,在攪拌上述硅酮樹脂和綠色熒光體時,使用自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)方式的攪拌機。在本實施例中,以旋轉(zhuǎn)數(shù)2000次/分、3分鐘的旋轉(zhuǎn)時間來攪拌硅酮樹脂和綠色熒光體。
[0143]其后,把攪拌后所得的熒光體混合樹脂液以攝氏100度維持I小時,以進(jìn)行預(yù)硬化,然后再以攝氏150度維持5小時,以進(jìn)行硬化。接著,使用切削機,通過球磨法,把硬化后的熒光體混合樹脂加工成粉末狀。如此制作出含熒光體樹脂粉末。
[0144]為了減少噴墨裝置的噴吐不良以及噴嘴101的磨損,含熒光體樹脂粉末優(yōu)選具備以下的3個條件,SP,
[0145](I)粉末的粒徑在50 μ m以下,更優(yōu)選粒徑在20 μ m以下;
[0146](2)粉末的粒徑分布較?。?br>
[0147](3)粉末的形狀呈球形、橢圓形等無角的形狀。
[0148]圖8是、用以涂布色度調(diào)整用熒光體涂布液23的噴墨打印器噴頭100的示意圖。如圖8所示,把通過上述方法所制成的含綠色熒光體樹脂粉末21以及流動性透光硅酮樹脂22注入含熒光體樹脂室103,然后使噴嘴101噴吐出色度調(diào)整用熒光體液涂布液23(含綠色熒光體樹脂粉末21以及流動性透光硅酮樹脂22)。
[0149]圖9是色度調(diào)整用熒光體涂布液23硬化后而形成的色度調(diào)整用熒光體層7的截面擴(kuò)大圖。在含綠色熒光體樹脂粉末21中,包覆著熒光體的樹脂和色度調(diào)整用熒光體層7的樹脂雖然是同樣的硅酮樹脂,但由于兩者的硬化時期不同,所以若仔細(xì)觀察便能夠確認(rèn)到圖9中所示的邊界。
[0150]在本實施方式中,使用紅色熒光體K2TiF6:M以及綠色熒光體(Si.Α1)6(0.Ν)8:Eu作為包覆有LED芯片3的含熒光體層5中的、第I顆粒狀熒光體。另外,使用綠色熒光體(Si.AD6(0.N)8:Eu作為含綠色熒光體樹脂粉末21中的第2顆粒狀熒光體。
[0151]在總體上,顆粒狀熒光體的比重較大,其容易在流動性樹脂中發(fā)生下沉,因此,在裝入有流動性樹脂的噴墨裝置的容器(含熒光體樹脂室103)內(nèi),容易發(fā)生熒光體的濃度不均。
[0152]對此,在本實施方式的含熒光體樹脂粉末的制造方法中,先使用樹脂來包覆顆粒狀熒光體,以形成含熒光體樹脂粉末。由于粉末的比重接近于流動性樹脂的比重,所以能夠使噴墨裝置的容器內(nèi)的熒光體濃度接近均勻。因此,能夠提高噴墨印刷法時的色度調(diào)整精度。
[0153]另外,由于先使用樹脂來包覆顆粒狀熒光體,以形成含熒光體樹脂粉末,因此能夠減少凝聚,并防止噴嘴101在進(jìn)行噴吐時發(fā)生堵塞。由于可以防止噴嘴101的堵塞,所以在噴吐含熒光體樹脂粉末時,能夠流暢地進(jìn)行噴吐。
[0154]此外,能夠易于使粉末的尺寸達(dá)到均勻。因此,通過使用均勻的粉末,便能夠進(jìn)行控制性較好的熒光體涂布。另外,通過把含熒光體樹脂粉末的形狀加工成例如球形等無角的形狀,能夠降低噴嘴101的磨損。特別是,通過以固態(tài)樹脂來包覆β-Sialon等具有非球形結(jié)晶狀的顆粒狀熒光體,能夠調(diào)整該顆粒狀熒光體的形狀,因此,對于噴嘴101來說,具有較高的防磨損效果。
[0155][實施方式3]
[0156]以下,根據(jù)附圖來說明本發(fā)明的其他實施方式。除本實施方式中說明的結(jié)構(gòu)之外,其他的結(jié)構(gòu)是與上述實施方式1、2相同的。另外,為了方便說明,對與上述實施方式1、2的圖示部件呈相同功能的部件賦予了相同的標(biāo)號,并省略其說明。
[0157](發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu))
[0158]圖10是表示本實施方式的發(fā)光裝置30的結(jié)構(gòu)例的頂面圖。
[0159]本實施方式的發(fā)光裝置30具有這樣的結(jié)構(gòu),即、從上述實施方式I的發(fā)光裝置10中除去透光性硅酮樹脂層6后的結(jié)構(gòu)。即,在發(fā)光裝置30中,色度調(diào)整用熒光體層7僅覆蓋于含突光體層5的頂面的一部分,且以點狀形成。
[0160]所形成的色度調(diào)整用熒光體層7部分地覆蓋了含熒光體層5。因此,僅對含熒光體層5的一部分進(jìn)行調(diào)整,便能夠得到具有期望色度特性的發(fā)光裝置30。例如,能夠作成如以后所述的、色度處于圖14所示色度區(qū)域(b)之內(nèi)的發(fā)光裝置30,其中,圖14表示了色度坐標(biāo)。
[0161]另外,在發(fā)光裝置30中,基板I上形成有能夠與外部連接的第I電極31以及第2電極32。另外,俯視時,含熒光體層5的形狀呈長方形。含熒光體層5的截面形狀優(yōu)選呈六角形、圓形、長方形、正方形。例如,長邊P為13mm,短邊Q為1mm的截面形狀。在發(fā)光裝置30中,含熒光體層5的頂面是光的出射面。
[0162](發(fā)光裝置的制造方法)
[0163]以下,對具有上述結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置30的制造方法進(jìn)行說明。
[0164]圖12(a)?圖12(e)是表示發(fā)光裝置30的制造過程的圖。圖13是表示發(fā)光裝置30的、包含有色度調(diào)整工序的制造工序的流程圖。
[0165]首先,如圖12(a)所示,在基板I的主正面2上形成4個呈直線狀的配線圖案33a?33d。配線圖案33a?33d呈平行配置。關(guān)于較好地形成配線圖案33a?33d的具體方法例,例如,在厚度為Imm的白色的氧化鋁基板I的主正面2上,通過濺射法形成厚度為0.07mm的金膜,然后通過光蝕刻法來形成配線圖案33a?33d (各配線圖案的寬為Imm,相互間隔為2mm)。但配線圖案的形成方法并不限定于以上所述的方法。
[0166]接著,在基板I上所形成的配線圖案33a?33d之間,裝載LED芯片3 (步驟S21)。關(guān)于LED芯片3的裝載,例如可以使用環(huán)氧樹脂、丙烯樹脂、亞胺樹脂等熱硬化樹脂來直接把LED芯片3粘貼于基板I。通過該方法,便可以盡可能地提高由沿面放電電壓所決定的絕緣耐壓。
[0167]S卩,配列于電極方向上的各LED芯片3之間的絕緣耐壓是由各LED芯片3之間的距離、基板I的誘電率所決定的。同樣地,LED芯片3與電極之間的絕緣耐壓是由LED芯片3與電極(配線圖案33a?33d的電極)之間的最短距離、基板I的誘電率所決定的。
[0168]作為優(yōu)良例,例如,可以使用環(huán)氧樹脂來把短邊為0.24mm長邊為0.48mm厚度為0.14mm的LED芯片3粘接固定在平行形成在基板I上的直線狀配線圖案33a?33d之間。但并不限定于以上的方法。
[0169]接著,使用引線4進(jìn)行引線鍵合(步驟S22)。在進(jìn)行引線鍵合時,如圖12(b)所示,對應(yīng)于所期望的電連接狀態(tài),通過引線4來電連接LED芯片3和配線圖案33a?33d。
[0170]在發(fā)光裝置30的制造方法中,優(yōu)選進(jìn)一步含有:檢查工序,在如上述那樣電連接了 LED芯片3和配線圖案33a?33d之后,檢查LED芯片3的特性;預(yù)備連接工序,當(dāng)檢查結(jié)果是出現(xiàn)了特性不良時,將預(yù)備的LED芯片3連接于配線圖案33a?33d。
[0171]作為上述檢查工序,例如,可以使電流流入LED芯片3,然后檢測LED芯片3的光輸出特性。另外,作為外觀檢查,可以在檢測LED芯片3的光輸出特性時,一并確認(rèn)引線4的斷線、鍵合不良等。
[0172]接著,涂布要成為含熒光體層5的含熒光顆粒樹脂(步驟S23)。具體為,如圖12(c)所示,首先在基板I的主正面2上張貼硅酮橡膠片113。硅酮橡膠片113上形成有貫通孔114,貫通孔114的空間是用來形成封裝體的空間。關(guān)于貫通孔114的形狀,并不進(jìn)行限定,只要其與所要形成的封裝體的截面形狀相對應(yīng)便可。
[0173]如前所述,由于含熒光體層5的截面形狀優(yōu)選呈六角形、圓形、長方形、正方形,因此硅酮橡膠片113的貫通孔114的截面形狀也優(yōu)選為六角形、圓形、長方形、正方形。
[0174]關(guān)于硅酮橡膠片113,由于其容易獲得且是具有彈性的橡膠片,因此,即使配線圖案之間有落差也能夠無間隙地緊密設(shè)置。另外,硅酮橡膠片113能夠防止后述的、含熒光顆粒樹脂的滲漏。另外,由于在形成封裝體后能夠較容易地去除硅酮橡膠片113,因此,作為優(yōu)選,在硅酮橡膠片113的單面上預(yù)先粘貼雙面粘接片,然后通過該雙面粘接片來把硅酮橡膠片113粘接于基板I。
[0175]把硅酮橡膠片113張貼于基板I后,如圖12(d)所示,把用以封裝LED芯片3的含熒光顆粒樹脂注滿于貫通孔114,并進(jìn)行硬化處理,以形成含熒光體層5。
[0176]接著,對形成有含熒光體層5的發(fā)光裝置的色度特性進(jìn)行檢測(步驟S24)。關(guān)于發(fā)光裝置的色度特性,可以使用具備有d/8(擴(kuò)散照明/8°受光方式)光學(xué)系統(tǒng)的檢測裝置來進(jìn)行檢測,其中,該d/8光學(xué)系統(tǒng)遵照于JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))28722的條件C、DIN5033teil7、IS0k772411。
[0177]圖14是表示CIE色度坐標(biāo)的圖表。例如,在CIE色度表中,為了使發(fā)光裝置的光的色度處于色度區(qū)域(al)中的(x,y)位置(0.333,0.338),在前一步工序(步驟S23)中,以5: 100的重量比,混合第I顆粒狀熒光體(紅色熒光體CaAlSiN3 =Eu和綠色熒光體(S1-AD6(O-N)8=Eu)以及作為樹脂液的硅酮樹脂,并得到含熒光顆粒樹脂,然后將該熒光顆粒樹脂注入硅酮橡膠片113的貫通孔114內(nèi),接著以攝氏150度進(jìn)行30分鐘的熱硬化處理,從而形成含熒光體層5。此時,各發(fā)光裝置便屬于圖14中的色度區(qū)域(b)、(al)、(a2)中的某一色度群。
[0178]對于屬于色度區(qū)域(al)及(a2)的色度群的發(fā)光裝置,在含熒光體層5的表面(頂面)即光出射面上形成有色度調(diào)整用熒光體層7,以使得該發(fā)光裝置的色度處于色度區(qū)域(b)之內(nèi)。S卩,在含熒光體層5的頂面上涂布含有第2顆粒狀熒光體的樹脂液(含熒光體液),其中,該樹脂液將在以后成為色度調(diào)整用熒光體層7 (步驟S25)。
[0179]關(guān)于用以形成色度調(diào)整熒光體層7的第2顆粒狀熒光體以及樹脂液,可以對應(yīng)用以形成上述含熒光體層5的、第I顆粒狀顆粒以及樹脂液,按所期望的色度特性進(jìn)行適當(dāng)選擇,也可以根據(jù)情況進(jìn)一步添加進(jìn)光擴(kuò)散劑。
[0180]在上述例子中,為了使發(fā)光裝置的光的色度處于CIE色度表的色度區(qū)域(b)中的(X,y)位置(0.345,0.350),例如可將綠色熒光體(Si.A1)6(0.N)8:Eu作為第2顆粒狀熒光體,將液狀的硅酮樹脂作為樹脂液,并以2: 100的重量比來混合第2顆粒狀熒光體和該樹脂液,然后通過噴墨印刷法,將混合后所得的含熒光體液涂布于含熒光體層5上。
[0181]在此,對于屬于色度群(al)的發(fā)光裝置,在其之上形成21個間隔為0.34_直徑為0.5mm的圓形的點;對于屬于色度群(a2)的發(fā)光裝置,在其之上形成42個間隔為0.34mm直徑為0.5mm的圓形的點。像這樣,色度偏差越大,便使點數(shù)越多。
[0182]其后,以攝氏150度進(jìn)行I小時熱硬化,然后去除硅酮橡膠片113,這樣便形成了如圖12(e)所示的色度調(diào)整用熒光體層7。圖10表示了形成有21點色度調(diào)整用熒光體層7的發(fā)光裝置30。圖11表示了形成有42點色度調(diào)整用熒光體層7的發(fā)光裝置30a。像這樣,色度偏差越大,便使點數(shù)越多。
[0183]接著,同樣地使用上述的檢測裝置,對形成有色度調(diào)整熒光體層7的發(fā)光裝置的色度特性進(jìn)行檢測(步驟S26)。根據(jù)該檢測的結(jié)果,確認(rèn)到色度處于色度區(qū)域(b)內(nèi),因此能夠得到屬于色度群(b)的發(fā)光裝置30。
[0184]最后,將發(fā)光裝置分割成單個(步驟S27)。如此,能夠制成單個的發(fā)光裝置30。像這樣,在發(fā)光裝置30中,由于對應(yīng)色度的偏差來改變所要形成的色度調(diào)整熒光體層7的點數(shù),所以能夠以低成本制造出無色度偏差且成品率高的發(fā)光裝置30。
[0185][實施方式4]
[0186]以下,根據(jù)附圖來說明本發(fā)明的其他實施方式。除本實施方式中說明的結(jié)構(gòu)之外,其他的結(jié)構(gòu)是與上述實施方式I?3相同的。另外,為了方便說明,對與上述實施方式I?3的圖示部件呈相同功能的部件賦予了相同的標(biāo)號,并省略其說明。
[0187](發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu))
[0188]圖15是表示本實施方式的發(fā)光裝置40的結(jié)構(gòu)例的截面圖。圖16是圖15所示發(fā)光裝置40的頂面圖。
[0189]本實施方式的發(fā)光裝置40是向外部放射光的表面安裝型發(fā)光裝置,熒光體均勻地分散于透光性樹脂中。如圖15及圖16所示,發(fā)光裝置40具備由聚鄰苯二甲酰胺(PPA)所形成的絕緣基板41、LED芯片3、引線4、由Si穩(wěn)壓二極管所構(gòu)成的保護(hù)元件43、含熒光體層44、色度調(diào)整用熒光體層7。
[0190]絕緣基板41上具備有從頂面?zhèn)燃窗l(fā)光裝置40的發(fā)光面?zhèn)劝枷菹氯サ陌紶铋_口部,該開口部具備有光反射壁42。俯視觀察時,絕緣基板41的形狀為四邊形。例如,一邊S為 3.2mm,另一邊 R 為 2.8mm。
[0191]另外,在絕緣基板41中,凹狀開口部的底面(即絕緣基板41的頂面)上形成有第I電極45以及第2電極46。第I電極45以及第2電極46分別與外部電極(無圖不)相連接,從而能夠與發(fā)光裝置40外部的電源相接通。
[0192]第I電極45上裝載有LED芯片3,該兩者通過硅酮樹脂相粘接。第2電極46上裝載有保護(hù)元件43,該兩者通過銀涂料相粘接。LED芯片3的兩個電極通過金制的引線4與第I電極45以及第2電極46相連接。
[0193]保護(hù)元件43的一方的電極通過引線4與第I電極45相連接,保護(hù)元件43的另一方的電極通過銀涂料與第2電極46相連接。S卩,LED芯片3與保護(hù)元件43被并聯(lián)連接在第I電極45和第2電極46之間。
[0194]LED芯片3和保護(hù)元件43被填充于絕緣基板41的凹狀開口部的含熒光體層44所封裝。含熒光體層44中所含的綠色/紅色熒光體(第I熒光體)吸收了 LED芯片3所發(fā)射的藍(lán)光后發(fā)出光。因此,發(fā)光裝置40所放出的光呈白色。在作為光出射面的含熒光體層44上形成有色度調(diào)整用熒光體層7。
[0195](發(fā)光裝置的制造方法)
[0196]接著,對具有上述結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置40的制造方法進(jìn)行說明。發(fā)光裝置40是按照圖13所示的流程所制造的,因此按照該流程進(jìn)行說明。
[0197]首先,在形成于絕緣基板41的凹狀開口部底面上的第I電極45上,裝載LED芯片3并通過硅酮樹脂將兩者粘接(步驟S21)。接著,在形成于絕緣基板41的凹狀開口部底面上的第2電極46上裝載保護(hù)元件43,并通過銀涂料使保護(hù)元件43的一方的電極與第2電極46電連接,并進(jìn)行固定。
[0198]接著,通過金制的引線4,使LED芯片3的兩個電極分別與第I電極45、第2電極46進(jìn)行電連接(步驟22)。另外,通過金制的引線4,使保護(hù)元件43的另一方的電極與第I電極45電連接。
[0199]接著,把含熒光體硅酮樹脂注入絕緣基板41的凹狀開口部,并在攝氏150度的介質(zhì)氣中放置3小時,使得含熒光體硅酮樹脂硬化(步驟S23)。如此,便形成了含熒光體層44。在該含熒光體層44中,熒光體被均勻地分散于透光性硅酮樹脂之中。
[0200]在此,含熒光體層44是通過混和透光性硅酮樹脂以及由紅色熒光體CaAlSiN3 =Eu和綠色熒光體(Si.AD6(0.N)8:Eu所構(gòu)成的第I顆粒狀熒光體而形成的。在含熒光體層44中,熒光體對硅酮樹脂的重量比為0.173。
[0201]接著,對形成有含熒光體層44的發(fā)光裝置的色度特性進(jìn)行檢測(步驟S24)。關(guān)于發(fā)光裝置的色度特性,可以使用具備有d/8(擴(kuò)散照明/8°受光方式)光學(xué)系統(tǒng)的檢測裝置來進(jìn)行檢測,其中,該d/8光學(xué)系統(tǒng)遵照于JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))28722的條件C、DIN5033teil7、IS0k772411。
[0202]例如,為了使發(fā)光裝置的光的色度處于圖14所示CIE色度表的色度區(qū)域(a2)中的(X,y)位置(0.320,0.330),在前一步工序(步驟S23)中,以5: 100的重量比來混合第I顆粒狀熒光體以及作為樹脂液的硅酮樹脂,然后將混合物注入絕緣基板41的凹狀開口部,接著以攝氏150度進(jìn)行30分鐘的熱硬化處理,從而形成含熒光體層44,此時,所形成的發(fā)光裝置40的色度范圍處于圖14所示色度區(qū)域(b)、(al)、(a2)中的某一區(qū)域內(nèi)。
[0203]根據(jù)該測定的結(jié)果,把各發(fā)光裝置分類到相應(yīng)的色度群。對于屬于色度群(al)、(a2)的發(fā)光裝置,在含熒光體層44的表面(頂面)即、光出射面上形成色度調(diào)整用熒光體層7,以使得該發(fā)光裝置的色度范圍處于色度區(qū)域(b)之內(nèi)。即,在含熒光體層44的頂面上涂布含有第2顆粒狀熒光體的樹脂液,其中,該樹脂液將在以后成為色度調(diào)整用熒光體層7 (步驟 S25)。
[0204]在上述例子的情況下,為了使發(fā)光裝置的光的色度處于CIE色度表的色度區(qū)域(b)中的(x,y)位置(0.345,0.350),例如可以以2: 100的重量比來混合綠色熒光體和硅酮樹脂,然后通過噴墨印刷法,將混合后所得的含熒光體液涂布于含熒光體層44上。
[0205]在此,對于屬于色度群(a2)的發(fā)光裝置,在其之上涂布30個直徑為0.5mm、間隔為0.34_的圓狀(點狀)的含熒光體液。另外,對于屬于色度群(al)的發(fā)光裝置,在其之上形成30個直徑為0.35mm、間隔為0.34mm的圓狀(點狀)的含熒光體液。像這樣,色度偏差越大,便使點的數(shù)量(點徑)越大。
[0206]其后,以攝氏150度進(jìn)行I小時的熱硬化,從而形成色度調(diào)整用熒光體層7。接著,同樣地使用上述檢測裝置來對形成有色度調(diào)整熒光體層7的發(fā)光裝置的色度特性進(jìn)行檢測(步驟S26)。根據(jù)檢測的結(jié)果,確認(rèn)到色度已處于色度區(qū)域(b)之內(nèi),因此能夠得到屬于色度群(b)的發(fā)光裝置40。最后,將發(fā)光裝置分割成單個(步驟S27)。如此,能夠制成單個的發(fā)光裝置40。
[0207]像這樣,在發(fā)光裝置40中,與色度的偏差相對應(yīng)地形成具有不同點徑的色度調(diào)整用熒光體層7,因此能夠以低成本制造出無色度偏差且成品率高的發(fā)光裝置40。
[0208]另外,作為含熒光體層44中的透光性樹脂(透光性材料),可以使用環(huán)氧樹脂、尿素樹脂、硅酮樹脂、變性環(huán)氧樹脂、變性硅酮樹脂、聚酰胺樹脂等這些具有良好耐環(huán)境性的透光性樹脂。另外,當(dāng)光反射壁42的材料是A1N、陶瓷等耐高溫材料時,也可以使用玻璃等透光性材料來代替透光性樹脂。
[0209][實施方式5]
[0210]以下,根據(jù)附圖來說明本發(fā)明的其他實施方式。除本實施方式中說明的結(jié)構(gòu)之外,其他的結(jié)構(gòu)是與上述實施方式I?4相同的。另外,為了方便說明,對與上述實施方式I?4的圖示部件呈相同功能的部件賦予了相同的標(biāo)號,并省略其說明。
[0211]圖17是表示本實施方式的發(fā)光裝置50的結(jié)構(gòu)例的截面圖。俯視時,圖17所示發(fā)光裝置50的外觀與圖16所示發(fā)光裝置40的外觀大致相同。
[0212]如圖17所示,本實施方式的發(fā)光裝置50 (熒光體下沉型發(fā)光裝置)在除去含熒光體層44后的上述實施方式4的發(fā)光裝置40的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步具備有含熒光體層51、含少量熒光體層52。
[0213]在此,含少量熒光體層52的熒光體含量為含熒光體層44的熒光體含量的1/2 ( —半)以下。
[0214]關(guān)于色度的調(diào)整方法,也有人提出了直接對熒光體層進(jìn)行研磨、切削的機械性去除方法。然而若使用該些方法,在直接對熒光體層進(jìn)行研磨、切削時,會產(chǎn)生熒光體殘渣或黑化等問題。
[0215]與之相比,本實施例是以點狀的形態(tài)來形成色度調(diào)整用熒光體層7的,因此不會出現(xiàn)上述熒光體去除時的問題,所以能夠以更良好的精度來進(jìn)行色度調(diào)整。因此,在發(fā)光裝置50中,雖然熒光體下沉至LED芯片3的附近,但發(fā)光裝置50也能夠具有上述同樣的效果。
[0216](附注事項)
[0217]在上述說明中,使用了噴墨印刷法來作為色度調(diào)整用熒光體層7的涂布方法,但也能夠通過諸手工操作來把含熒光體樹脂液涂于針頭,然后再把含熒光體樹脂液涂布于發(fā)光裝置的表面。此時,只要是點狀,便能夠通過點的數(shù)量來調(diào)整色度,因此,即使在手工操作這類缺少控制性的情況下,也能夠進(jìn)行一定程度的色度調(diào)整。
[0218]另外,在上述說明中,雖然色度調(diào)整用熒光體層7是由綠色熒光體所構(gòu)成的層,但也可以混合由綠色熒光體構(gòu)成的色度調(diào)整用熒光體層和由紅色熒光體構(gòu)成的色度調(diào)整用熒光體層來進(jìn)行涂布。也可以分別涂布由綠色熒光體構(gòu)成的色度調(diào)整用熒光體層和由紅色熒光體構(gòu)成的色度調(diào)整用熒光體層。
[0219]特別是在分別涂布綠色熒光體和紅色熒光體時,其與使用I種類的熒光體時相t匕,能夠?qū)崿F(xiàn)精度更高的色度調(diào)整。此時,可以在綠色的色度調(diào)整用熒光體層上重疊紅色的色度調(diào)整用熒光體層,或可以在色度調(diào)整用熒光體層不重疊的條件下,調(diào)整各點的位置。無論哪種情況,只要所使用的是點狀的色度調(diào)整用熒光體層7,便能夠極容易地使用多種類的熒光體來進(jìn)行色度的調(diào)整。
[0220]另外,當(dāng)使用噴墨印刷法來涂布顆粒狀熒光體時,可以使含熒光體樹脂室103具備過濾器。也可以使噴墨印刷裝置具備橫置型含熒光體樹脂室,以使得粒徑較大且較重的顆粒狀熒光體或、因凝聚而呈較重的顆粒狀熒光體較容易地在該橫置型含熒光體樹脂室中進(jìn)行沉淀。
[0221]本發(fā)明并不限于上述各實施方式,可以根據(jù)權(quán)利要求所示的范圍進(jìn)行各種的變化,適當(dāng)?shù)亟M合不同實施方式中記述的技術(shù)手段而得到的實施方式也包含于本發(fā)明的技術(shù)范圍之內(nèi)。
[0222]例如,關(guān)于色度調(diào)整用熒光體層的形成方法,只要是能夠局部性、選擇性地進(jìn)行形成的方法便可。色度調(diào)整用熒光體層能夠通過噴墨裝置或噴射分配器等來形成,特別優(yōu)選使用噴墨裝置來形成色度調(diào)整用熒光體層的噴墨印刷法。通過噴墨印刷法,能夠局部性地涂布數(shù)點至數(shù)十點的、含有第2熒光體的含熒光體液(色度調(diào)整用熒光體層),因此能夠選擇性地把第2熒光體配置到期望的位置上。另外,能夠以預(yù)定量來進(jìn)行選擇性涂布,因此能夠更準(zhǔn)確地對色度進(jìn)行微調(diào)整。
[0223]在本發(fā)明的發(fā)光裝置中,作為優(yōu)選,上述色度調(diào)整用熒光體層是通過噴墨印刷法實施涂布來形成的。另外,在本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法中,作為優(yōu)選,上述第3工序包括:通過噴墨印刷法,以點狀來涂布含有上述第2熒光體的含熒光體液的工序;使上述涂布的含熒光體液發(fā)生硬化,以形成上述色度調(diào)整用熒光體層的工序。
[0224]此外,在本發(fā)明的發(fā)光裝置中,作為優(yōu)選,在上述含熒光體層和上述色度調(diào)整用熒光體層之間進(jìn)一步具有不含熒光體層或含少量熒光體層。另外,在本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法中,作為優(yōu)選,在上述第2工序和上述第3工序之間進(jìn)一步包括:形成介于上述含熒光體層和上述色度調(diào)整用熒光體層之間的不含熒光體層或含少量熒光體層的工序。
[0225]另外,在本發(fā)明的發(fā)光裝置中,作為優(yōu)選,上述第I熒光體至少包含綠色熒光體以及紅色熒光體;上述第2熒光體至少包含綠色熒光體。如此,能夠抑制發(fā)光裝置的亮度下降,同時能夠較容易地把發(fā)光裝置的色度調(diào)變成預(yù)定的色度。
[0226]另外,在本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法中,作為優(yōu)選,與上述檢測的色度特性對應(yīng)地增加或減少上述色度調(diào)整用熒光體層的點的數(shù)量;與上述檢測的色度特性對應(yīng)地增大或減小上述色度調(diào)整用熒光體層的各點的大小。如此,能夠高精度進(jìn)行色度的調(diào)整。
[0227]另外,在本發(fā)明的發(fā)光裝置中,作為優(yōu)選,上述第2熒光體被固態(tài)的第I透光性樹脂所包覆而構(gòu)成粉末形狀。另外,在本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法中,作為優(yōu)選,上述第2熒光體被固態(tài)的透光性樹脂所包覆而構(gòu)成粉末形狀。如此,能夠減少熒光體相互間的凝聚,同時能夠使涂布液中的熒光體濃度達(dá)到均勻。
[0228]若粉末過大,在形成色度調(diào)整用熒光體層時,所使用的例如噴墨裝置等用以噴吐第2熒光體的噴嘴會發(fā)生堵塞。為了防止該堵塞發(fā)生,優(yōu)選在上述透光性樹脂所包覆上述第2熒光體而成的粉末中含有I至3個上述第2熒光體。
[0229]此外,在本發(fā)明的發(fā)光裝置中,作為優(yōu)選,上述第I透光性樹脂包覆上述第2熒光體而成的粉末呈球體形狀或橢圓體形狀。另外,在本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法中,作為優(yōu)選,上述透光性樹脂包覆上述第2熒光體而成的粉末呈球體形狀或橢圓體形狀。
[0230]根據(jù)上述結(jié)構(gòu),由于上述粉末的形狀呈球體狀或橢圓體狀,因此能夠使粉末的形狀以及粒徑達(dá)呈均勻。因此,在形成色度調(diào)整用熒光體層時,能夠降低所使用的例如噴墨裝置等的用以噴吐第2熒光體的噴嘴的磨損。另外,由于粉末呈球體狀或橢圓體狀,所以噴吐狀態(tài)較為穩(wěn)定,因此能夠較好地控制色度調(diào)整用熒光體層的厚度或尺寸。
[0231]另外,在本發(fā)明的發(fā)光裝置中,作為優(yōu)選,上述色度調(diào)整用熒光體層由粉末以及第2透光性樹脂構(gòu)成,該粉末是上述第I透光性樹脂包覆上述第2熒光體而成的粉末。
[0232](工業(yè)可利用性)
[0233]本發(fā)明能夠適用于組合有發(fā)光元件和熒光體的發(fā)光裝置所涉及的相關(guān)領(lǐng)域。也能夠適用于發(fā)光裝置的制造方法,特別能夠適用于涉及色度調(diào)整方法的相關(guān)領(lǐng)域。此外,能夠廣泛適用于具有發(fā)光裝置的便攜式電話等各類電器設(shè)備以及其制造方法領(lǐng)域。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光裝置,其具備有, 基板; 被裝載于上述基板的安裝面上的至少一個發(fā)光元件; 由含有第1熒光體的樹脂構(gòu)成的板狀的含熒光體層,該含熒光體層被設(shè)置于上述基板的安裝面上以覆蓋上述至少一個發(fā)光元件; 含有第2熒光體的多個色度調(diào)整用熒光體層,該多個色度調(diào)整用熒光體層以點狀被設(shè)置在上述含突光體層的表面且僅覆蓋于該含突光體層的表面的一部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置,其特征在于: 俯視時,上述多個色度調(diào)整用熒光體層的全部或一部分,與上述至少一個發(fā)光元件重入口 ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光裝置,其特征在于: 俯視時,上述含熒光體層呈六角形、圓形、長方形、或正方形中的任一種形狀。
4.一種發(fā)光裝置的制造方法,該發(fā)光裝置是權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光裝置,其特征在于: 上述發(fā)光裝置的制造方法具有:通過噴墨印刷法,在上述含熒光體層的表面以點狀設(shè)置上述多個色度調(diào)整用熒光體層的工序。
【文檔編號】H01L33/50GK104282829SQ201410486524
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2010年2月12日 優(yōu)先權(quán)日:2009年2月13日
【發(fā)明者】玉置和雄, 大西徹, 幡俊雄 申請人:夏普株式會社