JP2016027668A - 発光ダイオード装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】光の取出効率を向上させることができる発光ダイオード装置、その製造方法およびそれに用いられる反射樹脂シートを提供すること。【解決手段】反射樹脂層4を、第1離型基材14の上面に設けることによって、反射樹脂シート13を用意し、発光ダイオード素子3を、ダイオード基板2の上面に設け、反射樹脂シート13を、反射樹脂層4が発光ダイオード素子3の側面に密着するように、ダイオード基板2に積層する。【選択図】図3
Description
本発明は、反射樹脂シート、発光ダイオード装置およびその製造方法、詳しくは、発光ダイオード装置の製造方法、それに用いられる反射樹脂シート、および、発光ダイオード装置の製造方法により得られる発光ダイオード装置に関する。
近年、高エネルギーの光を発光できる発光装置として、白色発光装置が知られている。白色発光装置には、例えば、ダイオード基板と、それに積層され、青色光を発光するLED(発光ダイオード)と、青色光を黄色光に変換でき、LEDを被覆する蛍光体層と、LEDを封止する封止層とが設けられている。そのような白色発光装置は、封止層によって封止され、ダイオード基板から電力が供給されるLEDから発光され、封止層および蛍光体層を透過した青色光と、蛍光体層において青色光の一部が波長変換された黄色光との混色によって、高エネルギーの白色光を発光する。
そのような白色発光装置を製造する方法として、例えば、次の方法が提案されている。(例えば、特許文献1参照。)。
すなわち、まず、基板部と、それの周部から上側に突出する白色の反射枠部とからなる基体を形成し、次いで、半導体発光素子を、基板部の中央において反射枠部によって形成される凹部の底部に、反射枠部の内側に間隔を隔てるようにワイヤーボンディングする。
次いで、凹部に、蛍光体と液状のエポキシ樹脂との混合物を塗布によって充填し、続いて、蛍光体を凹部の底部に自然沈降させ、その後、エポキシ樹脂を加熱硬化させる方法が提案されている。
特許文献1で提案される方法によって得られる白色発光装置では、沈降によって形成される蛍光体を高濃度で含む蛍光体層(波長変換層)が、半導体発光素子の上側の領域に区画され、エポキシ樹脂を高濃度で含む封止部が、蛍光体層の上側の領域に区画される。
そして、その白色発光装置では、光半導体発光素子が青色光を放射状に発光し、そのうち、光半導体発光素子から上方に向かって発光された青色光の一部は、蛍光体層で黄色光に変換されるとともに、残部は、蛍光体層を通過する。また、光半導体発光素子から側方向かって発光された青色光は、反射枠部で反射して、続いて、上側に向かって照射される。そして、特許文献1の白色発光装置は、それら青色光および黄色光の混色によって、白色光を発色している。
しかし、特許文献1の製造方法により得られる白色発光装置では、光半導体発光素子と反射枠部とが間隔を隔てて配置されているため、光半導体発光素子から側方に向かって発光される光の一部は、反射枠部で反射される前に、封止部に吸収される。その結果、光の取出効率が低下するという不具合がある。
本発明の目的は、光の取出効率を向上させることができる発光ダイオード装置、その製造方法およびそれに用いられる反射樹脂シートを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の反射樹脂シートは、反射樹脂層を発光ダイオード素子の側方に設けるための反射樹脂シートであって、離型基材、および、前記離型基材の厚み方向一方面に設けられる前記反射樹脂層を備え、前記反射樹脂層は、前記発光ダイオード素子と密着できるように、前記発光ダイオード素子に対応して形成されていることを特徴としている。
また、本発明の反射樹脂シートでは、前記離型基材の前記厚み方向一方面において、前記反射樹脂層が設けられる部分が、前記厚み方向他方に向かって凹んでいることが好適である。
また、本発明の反射樹脂シートの製造方法は、反射樹脂層を、離型基材の厚み方向一方面に設けることによって、上記した反射樹脂シートを用意する工程、発光ダイオード素子を、ダイオード基板の厚み方向一方面に設ける工程、および、前記反射樹脂シートを、前記反射樹脂層が前記発光ダイオード素子の側面に密着するように、前記ダイオード基板に積層する工程を備えていることを特徴としている。
また、本発明の発光ダイオード装置の製造方法において、前記反射樹脂シートを前記ダイオード基板に積層する工程では、前記離型基材において前記反射樹脂層から露出する露出部を、前記発光ダイオード素子の厚み方向一方面に密着させることが好適である。
また、本発明の発光ダイオード装置の製造方法では、前記反射樹脂シートを用意する工程は、前記露出部に対応するように、互いに間隔を隔てて配置される複数の被覆部と、各前記被覆部を架設する架設部とを備えるパターンが形成されたマスクを前記離型基材の前記厚み方向一方に、前記被覆部と前記露出部とが対向するように、配置する工程、前記反射樹脂層を形成するための反射樹脂組成物を、前記離型基材に前記マスクを介して塗布することにより、前記反射樹脂層を前記被覆部の逆パターンで形成する工程、および、前記マスクを取り除く工程を備えることが好適である。
また、本発明の発光ダイオード装置の製造方法は、発光ダイオード素子を基材の厚み方向一方面に設ける工程、反射樹脂層を、前記基材の厚み方向一方面において、前記発光ダイオード素子の側方に設ける工程、および、前記反射樹脂層に対応して厚み方向他方に凹む凹部が形成された押圧部材の前記凹部が、前記反射樹脂層を押圧することにより、前記反射樹脂層を前記発光ダイオード素子の側面に密着させる工程を備えていることを特徴としている。
また、本発明の発光ダイオード装置の製造方法では、前記反射樹脂層を設ける工程は、前記発光ダイオード素子に対応するように、互いに間隔を隔てて配置される複数の被覆部と、各前記被覆部を架設する架設部とを備えるパターンが形成されたマスクを前記基材の前記厚み方向一方に、前記被覆部と前記発光ダイオード素子とが対向するように、配置する工程、前記反射樹脂層を形成するための反射樹脂組成物を、前記基材に前記マスクを介して塗布することにより、前記反射樹脂層を前記被覆部の逆パターンで形成する工程、および、前記マスクを取り除く工程を備えることが好適である。
また、本発明の発光ダイオード装置は、ダイオード基板と、前記ダイオード基板の厚み方向一方面に設けられた発光ダイオード素子と、前記発光ダイオード素子の側面に密着する反射樹脂層とを備えることを特徴としている。
また、本発明の発光ダイオード装置では、前記反射樹脂層は、前記発光ダイオード素子より厚く形成されていることが好適である。
また、本発明の発光ダイオード装置は、前記発光ダイオード素子の前記厚み方向一方面に形成される蛍光体層をさらに備えることが好適である。
本発明の反射樹脂シートを用いる本発明の発光ダイオード装置の製造方法によれば、反射樹脂シートを、反射樹脂層が発光ダイオード素子の側面に密着するように、ダイオード基板に積層する。
そのため、上記した方法により得られる本発明の発光ダイオード装置では、発光ダイオード素子から発光される光は、他の部材によって吸収される前に、反射樹脂層によって反射される。
その結果、光の取出効率を向上させることができる。
図1は、本発明の発光ダイオード装置の一実施形態の平面図、図2および図3は、本発明の発光ダイオード装置の製造方法の一実施形態を説明する製造工程図、図4は、図2(a)の反射樹脂シートを用意する工程を説明する製造工程図、図5は、図4(b)の工程で配置されるマスクの平面図を示す。
図1および図3(f)において、この発光ダイオード装置1は、ダイオード基板2と、ダイオード基板2にフリップ実装された発光ダイオード素子3と、発光ダイオード素子3の側方に設けられる反射樹脂層4と、発光ダイオード素子3の上(厚み方向一方)に設けられる蛍光体層5とを備えている。
また、発光ダイオード装置1は、面方向(具体的には、図3(f)における紙面左右方向および紙面奥行方向)に互いに間隔を隔てて複数設けられている。
ダイオード基板2は、略平板状をなし、具体的には、絶縁基板の上に、導体層が回路パターンとして積層された積層板から形成されている。絶縁基板は、例えば、シリコン基板、セラミックス基板、ポリイミド樹脂基板などからなり、好ましくは、セラミックス基板、具体的には、サファイア(Al2O3)基板からなる。導体層は、例えば、金、銅、銀、ニッケルなどの導体から形成されている。これら導体は、単独使用または併用することができる。
また、導体層は、端子6を含んでいる。
端子6は、絶縁基板の上面において、面方向に間隔を隔てて形成されており、後述する電極部8に対応するパターンに形成されている。なお、端子6は、図示しないが、導体層を介して電力供給部と電気的に接続されている。
発光ダイオード素子3は、ダイオード基板2の上面(厚み方向一方面)に設けられており、平面視略矩形状に形成されている。また、発光ダイオード素子3は、1つのダイオード基板2の上面において、面方向に互いに間隔を隔てて複数設けられている。
発光ダイオード素子3は、光半導体層7と、その下面に形成される電極部8とを備えている。
光半導体層7は、発光ダイオード素子3の外形形状に対応する平面視略矩形状に形成されており、また、面方向に長い断面視略矩形状に形成されている。
光半導体層7は、図示しないが、例えば、厚み方向に順次積層される緩衝層、N形半導体層、発光層およびP形半導体層を備えている。光半導体層7は、公知の半導体材料から形成されており、エピタキシャル成長法などの公知の成長法によって形成される。光半導体層7の厚みは、例えば、0.1〜500μm、このましくは、0.2〜200μmである。
電極部8は、光半導体層7と電気的に接続されており、厚み方向に投影したときに、光半導体層7に含まれるように形成されている。また、電極部8は、例えば、P形半導体層に接続されるアノード電極と、N形半導体層に形成されるカソード電極とを備えている。
電極部8は、公知の導体材料から形成されており、その厚みは、例えば、10〜1000nmである。
反射樹脂層4は、ダイオード基板2の上面において、平面視で、発光ダイオード素子3が形成される領域(基板側ダイオード領域)9以外の領域(基板側反射領域)10に形成されている。
基板側反射領域10は、基板側ダイオード領域9の周囲において、基板側ダイオード領域9によってその外側に区画される領域であって、前後方向に延びる領域と、左右方向に延びる領域とからなり、それら領域が互いに直交(交差)する、平面視略格子状に形成されている。
反射樹脂層4は、発光ダイオード素子3の外側、具体的には、各発光ダイオード素子3の左右方向両外側および前後方向両外側に設けられている。
そして、図3(f)に示すように、反射樹脂層4は、発光ダイオード素子3の外側面、具体的には、各発光ダイオード素子3の左面、右面、前面(図1参照)および後面(図1参照)の各面に密着している。これによって、反射樹脂層4は、発光ダイオード素子3の上面を露出している。
また、反射樹脂層4は、図1に示すように、連続して一体的に形成されており、それによって、例えば、図3(f)に示すように、左右方向に間隔を隔てて配置される2つの発光ダイオード素子3(3Aおよび3B)の間に形成される反射樹脂層4は、その左端部が、反射樹脂層4の左側に配置される発光ダイオード素子3Aの右端面に密着するとともに、反射樹脂層4の右端部が、反射樹脂層4の右側に配置される発光ダイオード素子3Bの左端面に密着している。また、図1が参照されるように、前後方向に間隔を隔てて配置される2つの発光ダイオード素子3の間に形成される反射樹脂層4も、上記と同様に、発光ダイオード素子3の前面および後面にそれぞれ密着しており、具体的には、反射樹脂層4の前端部および後端部が、それらの前側および後側に配置される発光ダイオード素子3の前面および後面にそれぞれ密着している。
また、反射樹脂層4の上面には、図3(f)に示すように、後述する反射樹脂シート13の押圧(図3(d)の矢印参照)によって形成される樹脂凹部11が形成されている。
つまり、反射樹脂層4において、樹脂凹部11の上面は、平坦状に形成され、発光ダイオード素子3の周端部に形成される部分が樹脂凹部11より高く形成されている。
上記した反射樹脂層4は、例えば、光反射成分を含有しており、具体的には、反射樹脂層4は、樹脂と、光反射成分とを含有する反射樹脂組成物から形成されている。
樹脂としては、例えば、熱硬化性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられ、好ましくは、熱硬化性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂が挙げられる。
光反射成分は、例えば、白色の化合物であって、そのような白色の化合物としては、具体的には、白色顔料が挙げられる。
白色顔料としては、例えば、白色無機顔料が挙げられ、そのような白色無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウムなどの酸化物、例えば、鉛白(炭酸鉛)、炭酸カルシウムなどの炭酸塩、例えば、カオリン(カオリナイト)などの粘土鉱物などが挙げられる。
白色無機顔料として、好ましくは、酸化物、さらに好ましくは、酸化チタンが挙げられる。
酸化チタンであれば、高い白色度、高い光反射性、優れた隠蔽性(隠蔽力)、優れた着色性(着色力)、高い分散性、優れた耐候性、高い化学的安定性などの特性を得ることができる。
そのような酸化チタンは、具体的には、TiO2、(酸化チタン(IV)、二酸化チタン)である。
酸化チタンの結晶構造は、特に限定されず、例えば、ルチル、ブルッカイト(板チタン石)、アナターゼ(鋭錐石)などであり、好ましくは、ルチルである。
また、酸化チタンの結晶系は、特に限定されず、例えば、正方晶系、斜方晶系などであり、好ましくは、正方晶系である。
酸化チタンの結晶構造および結晶系が、ルチルおよび正方晶系であれば、反射樹脂層4が長期間高温に曝される場合でも、光(具体的には、可視光、とりわけ、波長450nm付近の光)に対する反射率が低下することを有効に防止することができる。
光反射成分は、粒子状であり、その形状は限定されず、例えば、球状、板状、針状などが挙げられる。光反射成分の最大長さの平均値(球状である場合には、その平均粒子径)は、例えば、1〜1000nmである。最大長さの平均値は、レーザー回折散乱式粒度分布計を用いて測定される。
光反射成分の配合割合は、樹脂100質量部に対して、例えば、0.5〜90質量部、好ましくは、着色性、光反射性および反射樹脂組成物のハンドリング性の観点から、1.5〜70質量部である。
上記した光反射成分は、樹脂中に均一に分散混合される。
また、反射樹脂組成物には、さらに、充填剤を添加することもできる。つまり、充填剤を、光反射成分(具体的には、白色顔料)と併用することができる。
充填剤は、上記した白色顔料を除く、公知の充填剤が挙げられ、具体的には、無機質充填剤が挙げられ、そのような無機質充填剤としては、例えば、シリカ粉末、タルク粉末、アルミナ粉末、窒化アルミニウム粉末、窒化ケイ素粉末などが挙げられる。
充填剤として、好ましくは、反射樹脂層4の線膨張率を低減する観点から、シリカ粉末が挙げられる。
シリカ粉末としては、例えば、溶融シリカ粉末、結晶シリカ粉末などが挙げられ、好ましくは、溶融シリカ粉末(すなわち、石英ガラス粉末)が挙げられる。
充填剤の形状としては、例えば、球状、板状、針状などが挙げられる。好ましくは、優れた充填性および流動性の観点から、球状が挙げられる。
従って、シリカ粉末として、好ましくは、球状溶融シリカ粉末が挙げられる。
充填剤の最大長さの平均値(球状である場合には、平均粒子径)は、例えば、5〜60μm、好ましくは、15〜45μmである。最大長さの平均値は、レーザー回折散乱式粒度分布計を用いて測定される。
充填剤の添加割合は、充填剤および光反射成分の総量が、例えば、樹脂100質量部に対して、10〜80質量部となるように、調整され、線膨張率の低減および流動性の確保の観点から、樹脂100質量部に対して、好ましくは、25〜75質量部、さらに好ましくは、40〜60質量部となるように、調整される。
反射樹脂組成物は、上記した樹脂と、光反射成分と、必要により添加される充填剤とを配合して、均一混合することにより調製される。
また、反射樹脂組成物は、Bステージ状態として調製される。
このような反射樹脂組成物は、例えば、液状または半固形状に形成されており、その動粘度は、例えば、10〜30mm2/sである。
このようにして、発光ダイオード素子3の外側面は、反射樹脂層4によって封止されている。
なお、光半導体層7の下側には、電極部8の厚みに対応する下部隙間12(図2(b)参照)が形成されており、かかる下部隙間12に、反射樹脂層4が充填されており、かかる反射樹脂層4は、電極部8から露出する光半導体層7の下面および電極部8の側面にも密着している。
反射樹脂層4の端部の厚みT1は、図3(f)に示すように、上記した発光ダイオード素子3の厚み(光半導体層7および電極部8の総厚み)と同様である。また、反射樹脂層4の中央部の厚みT2は、端部の厚みT1に対して、例えば、50%以上、好ましくは、90%以上であり、さらに好ましくは、95%以上であり、通常、100%未満であって、具体的には、例えば、10〜500μm、好ましくは、15〜500μmである。
蛍光体層5は、発光ダイオード素子3の上面(厚み方向一方面)全面に形成されており、厚み方向に投影したときに、発光ダイオード素子3の外形形状と同一パターンで形成されている。
蛍光体層5は、例えば、蛍光体を含有する蛍光体組成物から形成されている。
蛍光体組成物は、好ましくは、蛍光体および樹脂を含有している。
蛍光体としては、例えば、青色光を黄色光に変換することのできる黄色蛍光体が挙げられる。そのような蛍光体としては、例えば、複合金属酸化物や金属硫化物などに、例えば、セリウム(Ce)やユウロピウム(Eu)などの金属原子がドープされた蛍光体が挙げられる。
具体的には、蛍光体としては、例えば、Y3Al5O12:Ce(YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット):Ce)、(Y,Gd)3Al5O12:Ce、Tb3Al3O12:Ce、Ca3Sc2Si3O12:Ce、Lu2CaMg2(Si,Ge)3O12:Ceなどのガーネット型結晶構造を有するガーネット型蛍光体、例えば、(Sr,Ba)2SiO4:Eu、Ca3SiO4Cl2:Eu、Sr3SiO5:Eu、Li2SrSiO4:Eu、Ca3Si2O7:Euなどのシリケート蛍光体、例えば、CaAl12O19:Mn、SrAl2O4:Euなどのアルミネート蛍光体、例えば、ZnS:Cu,Al、CaS:Eu、CaGa2S4:Eu、SrGa2S4:Euなどの硫化物蛍光体、例えば、CaSi2O2N2:Eu、SrSi2O2N2:Eu、BaSi2O2N2:Eu、Ca−α−SiAlONなどの酸窒化物蛍光体、例えば、CaAlSiN3:Eu、CaSi5N8:Euなどの窒化物蛍光体、例えば、K2SiF6:Mn、K2TiF6:Mnなどのフッ化物系蛍光体などが挙げられる。好ましくは、ガーネット型蛍光体、さらに好ましくは、Y3Al5O12:Ce(YAG)が挙げられる。
蛍光体は、単独使用または2種以上併用することができる。
蛍光体の配合割合は、例えば、蛍光体組成物に対して、例えば、1〜50重量%、好ましくは、5〜30重量%である。また、樹脂100質量部に対する蛍光体の配合割合は、例えば、1〜100質量部、好ましくは、5〜40質量部である。
樹脂は、蛍光体を分散させるマトリックスであって、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などの透明樹脂などが挙げられる。好ましくは、耐久性の観点から、シリコーン樹脂が挙げられる。
シリコーン樹脂は、主として、シロキサン結合(−Si−O−Si−)からなる主鎖と、主鎖の硅素原子(Si)に結合する、アルキル基(例えば、メチル基など)またはアルコキシル基(例えば、メトキシ基)などの有機基からなる側鎖とを分子内に有している。
具体的には、シリコーン樹脂としては、例えば、脱水縮合型シリコーンレジン、付加反応型シリコーンレジン、過酸化物硬化型シリコーンレジン、湿気硬化型シリコーンレジン、硬化型シリコーンレジンなどが挙げられる。好ましくは、付加反応型シリコーンレジンなどが挙げられる。
シリコーン樹脂の25℃における動粘度は、例えば、10〜30mm2/sである。
樹脂は、単独使用または2種以上併用することができる。
樹脂の配合割合は、蛍光体組成物に対して、例えば、50〜99質量%、好ましくは、70〜95質量%である。
蛍光体組成物は、蛍光体および樹脂を上記した配合割合で配合し、攪拌混合することにより調製される。
次に、上記した発光ダイオード装置1を製造する方法について、図2〜図5を参照して説明する。
この方法では、まず、図2(a)に示すように、反射樹脂シート13を用意する。
反射樹脂シート13は、反射樹脂層4を発光ダイオード素子3の側方に設けるための転写シートである。反射樹脂シート13は、後述する押圧(図3(d))において発光ダイオード素子3と密着できるパターンに、上記した発光ダイオード素子3に対応して形成されている。
反射樹脂シート13は、離型基材としての第1離型基材14と、その上面(厚み方向一方面)に設けられる反射樹脂層4とを備えている。
そのような反射樹脂シート13は、反射樹脂層4を、第1離型基材14の上面に設けることによって、得ることができる。
反射樹脂層4を第1離型基材14の上面に設けるには、まず、図4(a)に示すように、第1離型基材14を用意する。
第1離型基材14は、例えば、略矩形状の離型シート(離型フィルム)であって、上面および下面が平坦状に形成されている。
第1離型基材14は、例えば、ポリオレフィン(具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン)、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)などのビニル重合体、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネートなどのポリエステル、例えば、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂などの樹脂材料などから形成されている。また、第1離型基材14は、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレスなどの金属材料などからも形成されている。
また、第1離型基材14を、加熱により反射樹脂層4から容易に剥離できる熱剥離シートから形成することもできる。熱剥離シートは、例えば、図4(a)の仮想線で示すように、支持層15と、支持層15の上面に積層される粘着層16とを備えている。
支持層15は、例えば、ポリエステルなどの耐熱性樹脂から形成されている。
粘着層16は、例えば、常温(25℃)において、粘着性を有し、加熱時に、粘着性が低減する(あるいは、粘着性を失う)熱膨張性粘着剤などから形成されている。
上記した熱剥離シートは、市販品を用いることができ、具体的には、リバアルファシリーズ(登録商標、日東電工社製)などを用いることができる。
熱剥離シートは、支持層15によって、反射樹脂層4を、粘着層16を介して確実に支持しながら、その後の加熱および熱膨張による粘着層16の粘着性の低下に基づいて、反射樹脂層4から剥離される。
第1離型基材14の厚みは、例えば、10〜1000μmである。
次いで、図4(b)に示すように、マスク20を第1離型基材14の上(厚み方向一方)に配置する。
マスク20は、図5に示すように、枠部17と、枠部17の面方向内側に間隔を隔てて配置される被覆部18と、枠部17および被覆部18を架設する架設部19とを一体的に備えるパターンに形成されている。
枠部17は、平面視略矩形枠状に形成されている。また、枠部17は、架設部19を介して被覆部18を支持できる幅(強度を確保できる幅)で形成されている。
被覆部18は、上記した発光ダイオード素子3(図1参照)に対応するように、互いに間隔を隔てて複数配置されている。つまり、各被覆部18は、独立して形成されている。
各被覆部18は、平面視において、その外形形状が発光ダイオード素子3の外形形状よりやや大きい相似形状(具体的には、平面視略矩形状)に形成されている。また、被覆部18の最大長さL1は、L2(発光ダイオード素子3の最大長さ)+0.22mm以下、好ましくは、L2+0.15mm以下であり、通常、例えば、L2以上であって、具体的には、例えば、0.3〜3mm、好ましくは、0.42〜2.1mmである。
架設部19は、枠部17および被覆部18を架設するとともに、面方向に隣接する被覆部18同士を架設している。各架設部19は、平面視略X字状をなし、例えば、面方向に隣接する4つの被覆部18(18A、148B、18Cおよび18D)の左右方向および前後方向端部を接続するように、架設している。
また、架設部19は、例えば、ワイヤーなどの線状部材からなり、被覆部18の最大長さL1に対して顕著に狭い幅で形成されており、具体的には、例えば、100μm以下、好ましくは、50μm以下であり、通常、例えば、25μm以上である。
マスク20は、例えば、ステンレス、鉄などの金属材料、例えば、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂材料から形成されている。好ましくは、金属材料から形成されている。
マスク20は、例えば、エッチング、レーザー加工など、公知のパターン形成法によって上記したパターンに形成されている。
マスク20の厚みは、例えば、20〜500μmである。
図4(b)に示すように、上記したマスク20を、第1離型基材14の上面に、被覆部18と、第1離型基材14の上面において基板側ダイオード領域9(図2(b)参照)に対応する領域(離型基材側ダイオード領域21)とが厚み方向に対向配置されるように、配置(載置)する。なお、被覆部18は、平面視において、周端部が、離型基材側ダイオード領域21を囲むように、離型基材側ダイオード領域21と対向配置される。
次いで、この方法では、図4(c)に示すように、反射樹脂組成物を、マスク20を介して第1離型基材14の上に塗布する。
反射樹脂組成物の塗布には、例えば、印刷、ディスペンサなどの塗布方法が用いられる。
これにより、反射樹脂組成物からなる反射皮膜22を、第1離型基材14の上面に、マスク20の逆パターンで形成する。なお、反射皮膜22は、マスク20の上面にも形成される。
続いて、図4(c)の仮想線の矢印で示すように、マスク20を第1離型基材14から取り除く。具体的には、マスク20を上方に引き上げる。
マスク20を上方に引き上げることによって、被覆部18の上面に形成された反射皮膜22が除去される。
なお、上記したマスク20の引き上げによって、架設部19(図5参照)の周囲の反射皮膜22(具体的には、架設部19の側面に形成された反射樹脂組成物)は、わずかに流動し、それによって、架設部19が配置されていた領域は、露出することなく、反射皮膜22によって被覆(充填)される。
これによって、図2(a)に示すように、反射皮膜22を、被覆部18(図5参照)の逆パターン(図2(b)参照)で形成する。つまり、反射皮膜22は、第1離型基材14の上面において、基板側反射領域10に対応する領域(離型基材側反射領域)23に形成される。
そして、上記したパターンの反射皮膜22を加熱すること(後述)により、上記したパターンのBステージ状態の反射樹脂層4を得る。
反射樹脂層4は、後述する図2(b)が参照されるように、反射樹脂シート13が上下反転され、反転された反射樹脂シート13がダイオード基板2に対向配置される時に、反射樹脂層4から露出する第1離型基材14の下面(露出部25)が、厚み方向に投影したときに、発光ダイオード素子3を含むパターンに形成されている。より具体的には、反射樹脂層4は、後述する図2(c)が参照されるように、次に説明する反射樹脂シート13をダイオード基板2に積層する時に、ダイオード基板2に接触するパターンに、形成されている。
これにより、反射樹脂層4および第1離型基材14を備える反射樹脂シート13を得る。
別途、この方法では、図2(b)の下部に示すように、発光ダイオード素子3をダイオード基板2の上面(厚み方向一方面)に設ける。
具体的には、電極部8と端子6とを電気的に接続して、発光ダイオード素子3をダイオード基板2にフリップチップ実装する。
次いで、この方法では、図2(b)に示すように、反射樹脂シート13を、ダイオード基板2の上方に対向配置する。
具体的には、まず、反射樹脂シート13を、図2(a)の状態から上下反転し、続いて、反射樹脂層4を、ダイオード基板2の上面の基板側反射領域10と対向するように、配置する。
また、第1離型基材14の上面には、緩衝シート26を設ける。
緩衝シート26は、次に説明する押圧(図3(d)の矢印参照)において、押圧力が発光ダイオード素子3に対して不均一にかからないように、そのような押圧力を緩衝するシート(クッションシート)であって、例えば、弾性シート(フィルム)などから形成されている。
緩衝シート26を形成する緩衝材料としては、上記した第1離型基材を形成する樹脂材料と同様の樹脂材料から形成されており、好ましくは、ビニル重合体、さらに好ましくは、EVAから形成されている。
緩衝シート26の厚みは、例えば、0.01〜1mm、好ましくは、0.05〜0.2mmである。
次いで、この方法では、図2(c)および図3(d)に示すように、反射樹脂シート13をダイオード基板2に積層する。
すなわち、まず、図2(c)に示すように、反射樹脂層4の下面を、ダイオード基板2の基板側反射領域10に接触させるとともに、露出部25を、発光ダイオード素子3の上面に接触させる。
つまり、反射樹脂層4および発光ダイオード素子3は、ともに、厚み方向において、第1離型基材14およびダイオード基板2に挟まれる。
なお、上記した接触時に、面方向における反射樹脂層4と発光ダイオード素子3との間には、微小な側部隙間27が形成される。側部隙間27は、反射樹脂層4と発光ダイオード素子3とを面方向にわずかに隔てる空間として形成される。
続いて、図3(d)の矢印で示すように、反射樹脂シート13を下方に向けて押圧する。
具体的には、例えば、プレス機などによって、緩衝シート26を介して反射樹脂シート13をダイオード基板2に対して押圧する。
圧力は、例えば、0.01〜7MPa、好ましくは、0.05〜4MPaである。
また、必要により、上記した押圧を、加熱とともに実施、つまり、熱プレス(具体的には、熱板により押圧する熱プレスなど)することもできる。
加熱温度は、例えば、25〜140℃である。
これによって、第1離型基材14の露出部25が、発光ダイオード素子3の上面(厚み方向一方面)に密着する。
それとともに、反射樹脂層4は、側方、具体的には、面方向外方(左方、右方、前方および後方)に流動する。そのため、側部隙間27(図2(c)参照)が反射樹脂層4によって充填される。また、下部隙間12(図2(c)参照)も反射樹脂層4によって充填される。
これによって、反射樹脂層4が発光ダイオード素子3の側面(左面、右面、前面および後面)に密着する。
また、樹脂凹部11が、反射樹脂層4に形成される。
次いで、図3(e)に示すように、第1離型基材14を、反射樹脂層4および発光ダイオード素子3から引き剥がす。第1離型基材14は、緩衝シート26とともに取り除く。
これによって、反射樹脂層4が、第1離型基材14からダイオード基板2に転写される。
その後、Bステージ状の反射樹脂層4を、加熱して硬化させる。
加熱温度は、例えば、40〜150℃、好ましくは、50〜140℃であり、加熱時間は、例えば、1〜60分間、好ましくは、3〜20分間である。
次いで、図3(f)に示すように、蛍光体層5を、発光ダイオード素子3の上面に設ける。
蛍光体層5を設けるには、例えば、まず、上記した蛍光体組成物を、発光ダイオード素子3の上面に上記したパターンに塗布して、蛍光体皮膜(図示せず)を形成する。
その後、蛍光体皮膜を、例えば、50〜150℃に、加熱して乾燥することにより、上記したパターンに形成する。
これにより、ダイオード基板2と、ダイオード基板2にフリップ実装された発光ダイオード素子3と、発光ダイオード素子3の側面に密着する反射樹脂層4と、発光ダイオード素子3の上面に設けられる蛍光体層5とを備える発光ダイオード装置1を集合体シートとして得る。
その後、図3(f)の1点破線で示すように、各発光ダイオード素子3間の反射樹脂層4およびその下に形成されるダイオード基板2を切断(ダイシング)加工する。つまり、反射樹脂層4およびダイオード基板2を厚み方向に沿ってダイシングして、複数の発光ダイオード素子3に切り分ける。すなわち、発光ダイオード素子3を個別化(個片化)する。
そして、上記した方法によれば、図3(d)に示すように、反射樹脂シート13を、反射樹脂層4が発光ダイオード素子3の側面に密着するように、ダイオード基板2に積層する。
そのため、上記した方法により得られる発光ダイオード装置1では、発光ダイオード素子3から発光される光は、他の部材によって吸収される前に、反射樹脂層4によって反射される。
その結果、光の取出効率を向上させることができる。
さらに、図3(d)の実施形態では、第1離型基材14の露出部25を、発光ダイオード素子3の上面に密着させるので、発光ダイオード素子3の上面に反射樹脂層4が浸入すること(流れ込むこと)が防止される。そのため、図3(f)に示すように、発光ダイオード素子3の上面に蛍光体層5を直接積層することができる。
その結果、発光ダイオード素子3から上に向かって発光される光が、反射樹脂層4によって下方および/または側方に反射されることを確実に防止して、かかる光を蛍光体層5によって効率的に波長変換して、光の取出効率を向上させることができる。
図4(b)および図4(c)の実施形態では、反射樹脂層4(図2(a)参照)を、マスク20を用いて形成しているが、例えば、樹脂が、粉末状の熱硬化性樹脂である場合には、樹脂組成物を、図2(a)が参照されるように、圧縮成形機によって、加熱しながら圧縮成形することによって、硬化させて、第1離型基材14の上面全面に形成した後、エッチングなどによって、反射樹脂層4を上記したパターンに形成することもできる。
一方、反射樹脂層4をマスク20を用いて形成すれば、マスク20の引き上げ時にマスク20の上面に付着する反射樹脂組成物を原料として回収することができるので、反射樹脂組成物の歩留まりを向上させることができる。
また、図2(b)〜図3(f)の実施形態では、発光ダイオード素子3を、ダイオード基板2に予めフリップ実装し、かかるダイオード基板2に反射樹脂層4を転写しているが、例えば、図2(b)〜図3(f)の括弧書きで示される符号33が参照されるように、ダイオード基板2に代えて、まず、第2離型基材33を用意し、その上面に発光ダイオード素子3を設け、その後、第2離型基材33に反射樹脂層4を転写した後、発光ダイオード素子3および反射樹脂層4を、別途用意したダイオード基板2に転写することもできる。
その場合において、第2離型基材33は、上記した第1離型基材14と同様の離型基材から形成されている。
上記の場合には、図2(b)の括弧書きの符号33が参照されるように、反射樹脂層4を第2離型基材33の上に配置し、図2(c)および図3(d)が参照されるように、反射樹脂シート13を第2離型基材33に対向配置し、続いて、押圧することにより、反射樹脂層4を発光ダイオード素子3の側面に密着させる。
その後、図3(e)が参照されるように、第1離型基材14を反射樹脂層4(図3(d)参照)および発光ダイオード素子3から引き剥がし、続いて、図3(f)が参照されるように、蛍光体層5を発光ダイオード素子3の上面に設ける。
次いで、図3(f)の1点破線で示すように、反射樹脂層4および第2離型基材33を厚み方向に沿ってダイシングすることにより、発光ダイオード素子3を個別化(個片化)する。
その後、図3(f)の仮想線で示すように、第2離型基材33を反射樹脂層4および発光ダイオード素子3から剥離し、次いで、側面が反射樹脂層4によって密着された発光ダイオード素子3を、図2(b)の下部が参照されるダイオード基板2にフリップ実装する。
これにより、発光ダイオード装置1を得る。
第2離型基材33を用いる実施形態によっても、発光ダイオード素子3をダイオード基板2に予めフリップ実装する実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
さらに、第2離型基材33を用いる実施形態では、発光ダイオード素子3をダイオード基板2に予めフリップ実装する必要がないので、発光ダイオード素子3の側面を反射樹脂層4によって簡便に密着させることができる。
一方、ダイオード基板2に発光ダイオード素子3を予めフリップ実装する実施形態では、ダイオード基板2に予めフリップ実装された発光ダイオード素子3の側面を反射樹脂層4によって密着させた後、別途、ダイオード基板2にフリップ実装する必要がないので、発光ダイオード装置1を簡便に製造することができる。
また、図3(d)の矢印で示す反射樹脂シート13を押圧する工程では、緩衝シート26を介して反射樹脂シート13をダイオード基板2に対して押圧している。しかし、緩衝シート26を設けること(図2(c)参照)なく、図3(d)の括弧書きの符号28が参照されるように、反射樹脂シート13を直接熱プレスすることもできる。
熱プレスでは、図3(d)に示すように、緩衝シート26に代えて、熱板28を用い、これによって第1離型基材14を押圧することにより、実施する。
熱板28によって第1離型基材14を押圧する実施形態では、緩衝シート26を予め設ける必要がないので、その分、製造工程を簡略することができる。
一方、緩衝シート26を介して反射樹脂シート13をダイオード基板2に対して押圧する実施形態には、不均一な押圧力に起因する発光ダイオード素子3の損傷を有効に防止することができる。
図6および図7は、本発明の発光ダイオード装置の製造方法の他の実施形態(第1離型基材に凹部が設けられる態様)を説明する製造工程図を示す。
なお、以降の各図面において、上記した各部に対応する部材については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図3(e)および図3(f)の実施形態では、反射樹脂層4を、発光ダイオード素子3と同一厚みあるいはそれより薄く形成しているが、例えば、図7(d)および図7(e)に示すように、発光ダイオード素子3より厚く形成することもできる。
図7(d)および図7(e)に示すように、反射樹脂層4は、面方向に投影したときに、上部29が発光ダイオード素子3から上方に向かって突出するように形成されている。また、上部29の角は、面取りされている。
上部29の厚みは、発光ダイオード素子3の厚みに対して、例えば、100〜200%、好ましくは、150〜200%であり、具体的には、例えば、20〜1000μm、好ましくは、50〜600μmである。
蛍光体層5は、発光ダイオード素子3の上において、隣接する上部29の間に充填されるように形成されている。
次に、図7(e)に示す発光ダイオード装置1を製造する方法について、図6および図7を参照して説明する。
この方法では、まず、図6(a)に示すように、反射樹脂シート13を形成する。
反射樹脂シート13を形成するには、まず、第1離型基材14を用意する。
第1離型基材14は、離型基材側反射領域23が凹むように形成されている。
具体的には、第1離型基材14の上面(厚み方向一方面)において、離型基材側反射領域23が、下方(厚み方向他方)に向かって凹む凹部30とされ、離型基材側ダイオード領域21は、凹部30の周端部から上方に突出する突出部31(露出部25)とされている。
すなわち、第1離型基材14は、突出部31(基板側反射領域10に対応する領域、図1参照)が平面視略格子状に配置されるとともに、凹部30(基板側ダイオード領域9に対応する領域、図1参照)が突出部31によって囲まれる、凹凸形状に形成されている。
第1離型基材14は、例えば、エンボス加工など、公知の成形加工によって形成される。
次いで、図6(a)に示すように、反射樹脂層4を、第1離型基材14の上面に、上記と同様の方法に従って、設ける。
これにより、反射樹脂シート13を形成する。
別途、図6(b)の下部に示すように、発光ダイオード素子3をダイオード基板2にフリップ実装する。続いて、反射樹脂シート13を、ダイオード基板2の上方に対向配置させる。
次いで、図6(c)に示すように、反射樹脂シート13をダイオード基板2に積層し、続いて、反射樹脂シート13をダイオード基板2に対して押圧(あるいは熱プレス)する。
上記した押圧によって、反射樹脂層4は、凹部30の形状に対応するように、上部29の角が面取りされるように、形成される。
次いで、図7(d)に示すように、第1離型基材14(図6(c)参照)を、反射樹脂層4および発光ダイオード素子3から引き剥がし、その後、図7(e)に示すように、蛍光体層5を、発光ダイオード素子3の上面に、隣接する上部29の間に充填する。
これにより、発光ダイオード装置1を得る。
図7(e)に示す実施形態は、図3(f)に示す実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
さらに、図7(e)に示す実施形態では、反射樹脂層4が発光ダイオード素子3より厚く形成されているので、発光ダイオード素子3から側方斜め上側に向かって発光される光を、反射樹脂層4の上部29によって、反射させることができる。
その結果、光の取出効率をより一層向上させることができる。
図8および図9は、本発明の発光ダイオード装置の製造方法の他の実施形態(反射樹脂層をダイオード基板に直接設ける態様)を説明する製造工程図を示す。
図2、図3、図6および図7の実施形態では、反射樹脂層4を、反射樹脂シート(転写シート)13を用いて、ダイオード基板2に転写しているが、例えば、図8および図9に示すように、反射樹脂シート(転写シート)13を用いることなく、ダイオード基板2に直接設けることもできる。
図8および図9は、本発明の発光ダイオード装置の製造方法の他の実施形態(反射樹脂層をダイオード基板に直接設ける態様)を説明する製造工程図を示す。
次に、反射樹脂層4をダイオード基板2に直接設けることにより、発光ダイオード装置1を得る方法について、図8および図9を参照して説明する。
この方法では、まず、図8(a)に示すように、発光ダイオード素子3を、基材としてのダイオード基板2の上面(厚み方向一方面)に設ける。
次いで、図8(b)に示すように、反射樹脂層4を、ダイオード基板2の上面(厚み方向一方面)において、発光ダイオード素子3の側方、具体的には、面方向外方に設ける。
反射樹脂層4は、面方向において、発光ダイオード素子3との間に側部隙間27が形成されるように、設ける。
反射樹脂層4をダイオード基板2の上面に設けるには、例えば、図5に示すマスク20を介する反射樹脂組成物の塗布、例えば、圧縮成形などの方法が用いられる。
次いで、この方法では、図8(c)の仮想線で示すように、押圧部材としての押圧板32を用意する。
押圧板32は、図6(b)に示す、凹部30および突出部31が設けられた第1離型基材14と同様の形状に形成されている。
押圧板32は、図6(b)に示す第1離型基材14と同様の材料から形成され、好ましくは、金属材料から形成されている。金属材料であれば、反射樹脂層4を押圧する時(図8(c)の実線参照)に、確実な押圧を確保することができる。
また、押圧板32の下面に、公知の離型処理(表面処理)を施すこともできる。
図8(c)の仮想線で示すように、押圧板32を、凹部30が反射樹脂層4に対向し、かつ、突出部31が発光ダイオード素子3に対向するように、ダイオード基板2の上に配置する。
次いで、この方法では、図8(c)の仮想線の矢印および実線で示すように、押圧板32によって反射樹脂層4を押圧する。
具体的には、押圧板32をダイオード基板2に向けて下降させることにより、突出部31が発光ダイオード素子3の上面に密着するとともに、凹部30が反射樹脂層4を下方に向けて押圧する。
これによって、反射樹脂層4が発光ダイオード素子3の各側面に密着する。
なお、反射樹脂層4には、発光ダイオード素子3から上方に向かって突出する上部29が、押圧板32の凹部30に対応する形状に形成される。
次いで、図9(d)に示すように、押圧板32(図8(c)参照)を取り除く。
次いで、図9(e)に示すように、蛍光体層5を、発光ダイオード素子3の上面に、隣接する上部29の間に充填する。
その後、図9(e)の1点破線に示すように、反射樹脂層4およびダイオード基板2を厚み方向に沿ってダイシングすることにより、発光ダイオード素子3を個別化(個片化)する。
これにより、発光ダイオード装置1を得る。
図8および図9の実施形態では、転写シート(反射樹脂シート)13を用いることなく、反射樹脂層4を、ダイオード基板2の上に、発光ダイオード素子3の側面に密着するように設けるので、転写シート13を用意しない分、製造工程を簡略することができる。
一方、図2、図3、図6および図7の実施形態では、反射樹脂層4が所定のパターンに形成された反射樹脂シート13を転写シートとして用いるので、反射樹脂層4を確実かつ簡便にダイオード基板2の上に、発光ダイオード素子3の側面に密着するように、設けることができる。
また、図8および図9の実施形態では、図8(a)に示すように、本発明の基材をダイオード基板2として説明しているが、例えば、図8(a)〜図9(e)の括弧書きで示される符号33が参照されるように、ダイオード基板2に代えて、第2離型基材33を用い、その上面に発光ダイオード素子3を直接設けることもできる。
その場合には、図8(a)の括弧書きの符号33が参照されるように、発光ダイオード素子3を第2離型基材33の上面に設け、ついで、図8(b)が参照されるように、反射樹脂層4を第2離型基材33の上面に積層し、続いて、図8(c)が参照されるように、押圧板32を反射樹脂層4に対して下方に向けて押圧することにより、反射樹脂層4を発光ダイオード素子3の側面に密着させる。
その後、図9(d)が参照されるように、押圧板32を取り除き、続いて、図9(e)が参照されるように、蛍光体層5を発光ダイオード素子3の上面に設ける。
次いで、図9(e)の1点破線で示すように、反射樹脂層4および第2離型基材33を厚み方向に沿ってダイシングすることにより、発光ダイオード素子3を個別化(個片化)する。
その後、図9(e)の仮想線が参照されるように、第2離型基材33を反射樹脂層4および発光ダイオード素子3から剥離し、次いで、側面が反射樹脂層4によって密着された発光ダイオード素子3を、図8(a)が参照されるダイオード基板2にフリップ実装する。
これにより、発光ダイオード装置1を得る。
基材を第2離型基材33として用いる実施形態によっても、基材をダイオード基板2として用いる実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
さらに、基材を第2離型基材33として用いる実施形態では、発光ダイオード素子3をダイオード基板2に予めフリップ実装する必要がないので、発光ダイオード素子3の側面を反射樹脂層4によって簡便に密着させることができる。
一方、基材をダイオード基板2として用いる実施形態では、発光ダイオード素子3の側面を反射樹脂層4によって密着させた後、別途、ダイオード基板2にフリップ実装する必要がないので、発光ダイオード装置1を簡便に製造することができる。
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、それらに限定されない。
実施例1(図2および図3の態様)
まず、反射樹脂シートを用意した(図2(a)参照)。
まず、反射樹脂シートを用意した(図2(a)参照)。
すなわち、上面および下面が平坦状に形成され、フッ素樹脂からなる厚み50μmの第1離型基材を用意した(図4(a)参照)。
次いで、ステンレスからなる厚み100μmのマスクを、第1離型基材の上面に配置した(図4(b)参照)。
マスクは、枠部、被覆部および架設部を一体的に備えるパターンに形成した(図5参照)。なお、被覆部は、平面視略矩形状で、最大長さ(L1)は、0.56mmであった。
次いで、反射樹脂組成物を調製し、かかる反射樹脂組成物を、印刷によって、マスクを介して第1離型基材の上に塗布した(図4(c)参照)。
反射樹脂組成物は、熱硬化性シリコーン樹脂100質量部、および、球状で、平均粒子径300nmの酸化チタン(TiO2、:ルチルの正方晶系)粒子20質量部を均一に混合することにより、調製した。
これにより、反射樹脂組成物からなる反射皮膜を、マスクの逆パターンで形成した。
続いて、マスクを第1離型基材から取り除いた(図4(c)の仮想線の矢印参照)。これによって、架設部の周囲の反射皮膜がわずかに流動することによって、架設部が配置された領域に反射皮膜が配置された。これによって、反射皮膜を、被覆部の逆パターンで形成した。なお、反射皮膜をBステージ状態であった。
これにより、第1離型基材、および、反射皮膜からなる反射樹脂層を備える反射樹脂シート(転写シート)を形成した。
次いで、第1離型基材を上下反転し、かかる第1離型基材の上面に、EVAからなる厚み0.12mmの緩衝シートを設けた(図2(b)参照)。
また、別途、緩衝層(GaN)、N形半導体層(n−GaN)、発光層(InGaN)およびP形半導体層(p−GaN:Mg)を含む光半導体層と、アノード電極およびカソード電極を含む電極部とを備える、厚み0.1mm、最大長さ(L2)0.42mmの発光ダイオード素子を、厚み1mmのダイオード基板の上面にフリップ実装した(図2(b)の下部参照)。なお、ダイオード基板は、サファイアからなる絶縁基板と、その上面に、銅、ニッケルおよび金からなる端子を含む導体層とを備えていた。
次いで、反射樹脂シートをダイオード基板に積層した(図2(c)および図3(d)参照)。
具体的には、反射樹脂層の下面を、ダイオード基板の基板側反射領域に接触させるとともに、露出部を、発光ダイオード素子の上面に接触させた(図2(c)参照)。
次いで、反射樹脂シートを下方に向けて押圧した(図3(d)の矢印参照)。具体的には、プレス機によって、緩衝シートを介して、反射樹脂シートをダイオード基板に、圧力0.3MPaで押圧した。
これによって、第1離型基材の露出部が、発光ダイオード素子の上面に密着するとともに、反射樹脂層が発光ダイオード素子の側面に密着した。
また、樹脂凹部が、反射樹脂層の上面の中央部に形成された。なお、樹脂凹部の厚み(T2)は90μmであった。
次いで、第1離型基材を反射樹脂層および発光ダイオード素子から、緩衝シートとともに取り除いた(図3(e)参照)。
これによって、反射樹脂層を、第1離型基材からダイオード基板に転写した。
その後、反射樹脂層を加熱により硬化させた。
次いで、蛍光体層を、発光ダイオード素子の上面に設けた(図3(f)参照)。
詳しくは、Y3Al5O12:Ceからなる蛍光体粒子(球形状、平均粒子径8μm)26質量部、および、シリコーン樹脂(付加反応型シリコーンレジン、動粘度(25℃)20mm2/s、旭化成ワッカーシリコーン社製)74質量部を配合して、均一攪拌することにより、蛍光体組成物を調製した。
次いで、調製した蛍光体組成物を、発光ダイオード素子の上面に印刷により塗布して蛍光体皮膜を形成した後、蛍光体皮膜を、100℃で乾燥させて、蛍光体層を形成した。
その後、反射樹脂層およびダイオード基板を厚み方向に沿ってダイシングすることによって、ダイオード基板、発光ダイオード素子、反射樹脂層および蛍光体層を備える発光ダイオード装置を製造した(図3(f)の1点破線)。
実施例2(図6および図7の態様)
第1離型基材の上面に、凹部および突出部を形成し(図6(a)参照)、かつ、緩衝シートを第1離型基材の上面に設けなかった以外は、実施例1と同様に処理して、発光ダイオード装置を製造した。
第1離型基材の上面に、凹部および突出部を形成し(図6(a)参照)、かつ、緩衝シートを第1離型基材の上面に設けなかった以外は、実施例1と同様に処理して、発光ダイオード装置を製造した。
すなわち、反射樹脂シートにおいて、反射樹脂層を、第1離型基材の凹部に形成し(図6(a)参照)、続いて、発光ダイオード素子をダイオード基板にフリップ実装し(図6(b)参照)、次いで、反射樹脂シートをダイオード基板に積層し、続いて、反射樹脂シートをダイオード基板に対して押圧した(図6(c)参照)。
これによって、反射樹脂層の上部を、凹部に対応するテーパ状に形成した。
次いで、第1離型基材を、反射樹脂層および発光ダイオード素子から引き剥がし(図7(d)参照)、その後、蛍光体層を、発光ダイオード素子の上面に、隣接する上部の間に充填した(図7(e)参照)。
その後、反射樹脂層およびダイオード基板を厚み方向に沿ってダイシングすることによって、発光ダイオード装置を製造した(図7(e)の1点破線)。
実施例3(図8および図9の態様)
反射樹脂シート(転写シート)を用いず、反射樹脂層をダイオード基板に直接設け(図8(a)参照)、かつ、反射樹脂層の押圧において、押圧板を用いた(図8(c)参照)以外は、実施例1と同様に処理して、発光ダイオード装置を得た(図9(e)参照)。
反射樹脂シート(転写シート)を用いず、反射樹脂層をダイオード基板に直接設け(図8(a)参照)、かつ、反射樹脂層の押圧において、押圧板を用いた(図8(c)参照)以外は、実施例1と同様に処理して、発光ダイオード装置を得た(図9(e)参照)。
すなわち、まず、発光ダイオード素子をダイオード基板の上面に設けた(図8(a)参照)。
次いで、反射樹脂層をダイオード基板の上面において、マスク(図5参照)を用いて、発光ダイオード素子の面方向外方に側部隙間が形成されるように設けた(図8(b)参照)。
次いで、この方法では、凹部および突出部が設けられたステンレスからなる押圧板を用意した(図8(c)の仮想線参照)。
続いて、押圧板によって反射樹脂層を押圧した(図8(c)の仮想線の矢印および実線参照)。
これによって、反射樹脂層を発光ダイオード素子の各側面に密着させるとともに、反射樹脂層の上部に、押圧板の凹部に対応する形状に形成した。
次いで、押圧板を取り除き(図9(d)参照)、その後、蛍光体層を、発光ダイオード素子の上面に、隣接する上部の間に充填した(図9(e)参照)。
その後、反射樹脂層およびダイオード基板を厚み方向に沿ってダイシングすることにより、発光ダイオード素子を個片化して、発光ダイオード装置を得た(図9(e)の1点破線参照)。
1 発光ダイオード装置
2 ダイオード基板
3 発光ダイオード素子
4 反射樹脂層
13反射樹脂シート(転写シート)
14第1離型基材
18被覆部
19架設部
20マスク
25露出部
30凹部
32押圧板
33第2離型基材
2 ダイオード基板
3 発光ダイオード素子
4 反射樹脂層
13反射樹脂シート(転写シート)
14第1離型基材
18被覆部
19架設部
20マスク
25露出部
30凹部
32押圧板
33第2離型基材
Claims (2)
- 発光ダイオード素子を基材の厚み方向一方面に設ける工程、
反射樹脂層を、前記基材の厚み方向一方面において、前記発光ダイオード素子の側方に設ける工程、および、
前記反射樹脂層に対応して厚み方向他方に凹む凹部が形成された押圧部材の前記凹部が、前記反射樹脂層を押圧することにより、前記反射樹脂層を前記発光ダイオード素子の側面に密着させる工程
を備えていることを特徴とする、発光ダイオード装置の製造方法。 - 前記反射樹脂層を設ける工程は、
前記発光ダイオード素子に対応するように、互いに間隔を隔てて配置される複数の被覆部と、各前記被覆部を架設する架設部とを備えるパターンが形成されたマスクを前記基材の前記厚み方向一方に、前記被覆部と前記発光ダイオード素子とが対向するように、配置する工程、
前記反射樹脂層を形成するための反射樹脂組成物を、前記基材に前記マスクを介して塗布することにより、前記反射樹脂層を前記被覆部の逆パターンで形成する工程、および、
前記マスクを取り除く工程
を備えることを特徴とする、請求項1に記載の発光ダイオード装置の製造方法。
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-
2015
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