JP2007311663A

JP2007311663A - 発光装置の製造方法、発光装置、および発光装置の製造装置

Info

Publication number: JP2007311663A
Application number: JP2006140920A
Authority: JP
Inventors: Koji Hisakawa; 浩司久川; Toshiyuki Takada; 敏幸高田; Masahiro Okita; 真大沖田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2006-05-19
Filing date: 2006-05-19
Publication date: 2007-11-29

Abstract

【課題】蛍光体を樹脂中で均一に混合する機構を用いずに色度のばらつきを抑えた、蛍光体を含むＬＥＤパッケージを形成できる半導体発光装置、製造方法および製造装置を実現する。
【解決手段】ＬＥＤ素子３と、ＬＥＤ素子３からの発光の少なくとも一部を吸収し、波長変換して発光する蛍光体１１と、ＬＥＤ素子３および蛍光体１１を封止する樹脂１３とを有する発光装置の製造方法において、蛍光体１１と樹脂１３とをあらかじめ混ぜることなくＬＥＤ素子３上に設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光素子と、上記発光素子からの発光の少なくとも一部を吸収し、波長変換して発光する波長変換発光物質と、上記発光素子および上記蛍光物質を封止する樹脂とを有する発光装置の製造方法、発光装置、および発光装置の製造装置に関するものである。

ＬＥＤ（light emitted diode、発光ダイオード）は、小型で鮮やかな色の発光を効率よく行う半導体素子である。半導体素子であるため球切れの心配もなく、また初期駆動特性に優れ、振動や点灯の繰り返しに強いという特徴がある。そのため各種光源として幅広く利用されている。

また、ＬＥＤは、発光層の半導体材料や形成条件などによって紫外から赤外に及ぶ様々な発光波長で発光させることができる。さらに波長変換用の物質（蛍光体、蛍光物質、波長変換発光物質）をＬＥＤと組み合わせ、発光装置とすることによって、非常に鋭い特定の波長で発光を行う発光装置を作成したり、ＬＥＤ素子自体の発光の色と、蛍光体の色とを混色することによって視認上の色度を変化させたりするなどの発光装置が知られている。

上記のように、ＬＥＤは発光装置として優れた点を有しており、照明用などの光源として白色の発光装置が実用化されている。従来の白色の発光装置では、発光色が赤、青、および緑の３つのＬＥＤ素子を１つのパッケージに入れて、それらを同時に点灯させて白色を得ることが行われていた。しかし、この方法では、ＬＥＤ素子の発熱量が大きくなり、また十分な輝度が得られない。また、ＬＥＤ素子を３色分搭載しなければならないために小型化を行うには不向きである。

そこで、蛍光体をパッケージの中に入れて、青色若しくは紫色で発光するＬＥＤの色と、ＬＥＤの発光を励起光として吸収し、蛍光や燐光などとして黄色などの波長の光として発光する蛍光体の色とを混色し、白色の色を得る擬似白色ＬＥＤが主流となりつつある。

蛍光体は、一般的には付活剤とそれを内包している物質である母剤とからなる。付活剤は、励起光を吸収し、緩和過程を経て励起光よりも長い波長の光を発光する。また母剤は、付活剤が励起光を吸収する効率や発光効率などを調整するために用いられている。例えば最も一般的な蛍光体であるＹＡＧ系蛍光体では、主な付活剤はＣｅ原子であり、母剤はＹＡＧ結晶である。

上記のように蛍光体をパッケージの中に組み込んだＬＥＤの構造としては、例えば蛍光体を図１３（ａ）または図１３（ｂ）に示すリードフレーム１０２や図１４（ａ）または図１４（ｂ）に示すシート状のパッケージ内に入れて白色の光を得るＬＥＤなどが考えられる。また、形成方法としては、従来の単色のＬＥＤの作成方法を発展させた方法が考案されている。例えば、従来の単色のＬＥＤの作成方法では、カップ１０１の付いたリードフレーム１０２にＬＥＤ素子１０３をダイボンドまたはワイヤボンド固定した後、透明樹脂を注入して封止を行っていた。ＬＥＤ素子１０３は金ワイヤ１０４によって図示しない外部電極に接続しており、上記外部電極に電圧を印加する事によってＬＥＤを発光させることができる。

蛍光体を用いて色度を変えるＬＥＤや擬似白色のＬＥＤを作る場合には、ＬＥＤ素子１０３を封止するための透明樹脂に蛍光体を混ぜて作る方法が一般的に用いられている。例えば特許文献１に開示された方法では、図１５に示すように、ＬＥＤ素子１０３を封止するための透明樹脂に蛍光体を混ぜて形成を行っている。また特許文献２の方法では蛍光体入りの樹脂を孔版印刷によって封止する方法について開示されている。さらに、特許文献３では、蛍光体を含有した塗布液を霧状で塗布する方法などが開示されている。
特開平１０−２３３５３３（１９９８年９月２日公開）特開２０００−２２３７５０（２０００年８月１１日公開）特開２００３−１１５６１４（２００３年４月１８日公開）

しかしながら、上記従来の発光装置の製造方法、発光装置、および発光装置の製造装置では、以下のような問題が生じる。

図１５に示すように、一般に蛍光体２１１の比重と封止に用いる樹脂２１３の比重とは異なることが多く、一般的には蛍光体２１１の比重が樹脂２１３の比重よりも大きい。封止時に蛍光体２１１と樹脂２１３とを混ぜてＬＥＤを封止形成する場合、形成のために上記蛍光体２１１と樹脂２１３との混合物をＬＥＤ素子２０３に塗布する過程では、比重の大きな蛍光体２１１は重力に引かれて徐々に沈降する。そのため、ＬＥＤ素子２０３の生成を始めたロットと終わりのほうで形成するロットとの間で樹脂２１３に含まれる蛍光体２１１の濃度が異なり、形成されたＬＥＤ間での蛍光体の濃度の分布や色度にばらつきが生じる原因となるという問題点を有している。

また、個々のＬＥＤ素子２０３の形成の過程においても、比重の大きな蛍光体２１１は重力に引かれて徐々に沈降する。そのため、ＬＥＤ内での蛍光体２１１の空間的分布にばらつきが生じ、結果として色度にばらつきが生じたり、色むらの原因となったりしていた。この現象は根本的に蛍光体２１１と樹脂２１３との比重が異なれば起こりうる現象であり、仮に蛍光体２１１の比重が樹脂２１３よりも小さいとしても起こりうる現象である。

そのため、特許文献１ではシリンジ内にスクリューを入れて攪拌を行い、蛍光体２１１の沈降を抑えることについて開示されている。しかしながら本方法では、ＬＥＤ間での色度のばらつきは抑えられる傾向があると思われるけれども、樹脂２１３とは比重の異なる蛍光体２１１の濃度分布を均一にするためにはまだ充分であるとは思われない。さらに本方法では、ＬＥＤ内での蛍光体２１１の空間的分布のばらつきに関しては制御することができない。さらに装置のメンテナンスに手間がかかったり、何らかの原因で装置が止まったりしたとき、樹脂２１３中の蛍光体２１１の分布状態も変わってしまうため、蛍光体の濃度の再調整のために大量の捨て打ちが必要になるという問題も抱えているように思われる。また樹脂２１３の温度を下げて粘度を高め、蛍光体２１１の沈降を緩和することも試みられている。しかし、根本的に蛍光体２１１と樹脂２１３との比重差によって蛍光体２１１の濃度分布が均一化しないことを解決するわけではなく、また結露対策としてドライエアーを噴きつける必要があるので、ランニングコストを押し上げる原因となっている。

また、このＬＥＤに用いられる蛍光体２１１は、硬度が高くて研磨性がある材料も用いられている。従って、これらの蛍光体２１１を、スクリューで撹拌する装置を用いて製造を行うと、撹拌装置内が蛍光体２１１によって研磨される。この結果、撹拌漕の交換が必要になるばかりではなく、研磨カスが蛍光体２１１と一緒にＬＥＤ内に混入し、製品の品質に悪影響を及ぼす危険性がある。

また特許文献２に開示された蛍光体２１１の濃度を均一化する方法においても、特にＬＥＤ素子２０３に蛍光体２１１と樹脂２１３との混合物を注入したのちの蛍光体２１１の分散状態については、上記と同様に根本的には解決していないと思われる。

さらに特許文献３では、ＬＥＤ素子２０３上での蛍光体２１１の分布を均一化するために、蛍光体２１１と樹脂２１３との混合物をＬＥＤ素子２０３に分散させる方法について開示している。しかしながら、樹脂２１３中に蛍光体２１１を均一に分散させる必要性については上記特許文献１および特許文献２と変わることはなく、樹脂２１３中に蛍光体２１１を均一に分散させる方法について、工夫が必要であると思われる。

さらには、製品パッケージが小型になるにつれ、必要な蛍光体２１１の量は非常に微小になってきている。現在の製造工程では、現在使用されている質量計の最小分解能よりも少ない１ｍｇ以下が要求されることがある。このようになると、もはや質量で計量して正確に注入することは不可能である。またこのような微小量を体積で計量する場合でも、容器自体の体積のばらつきが注入される蛍光体２１１の量に影響を及ぼす可能性も考えられる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、蛍光体と樹脂との混合状態に基づく色度のばらつきを抑えることのできる発光装置の製造方法、発光装置、および発光装置の製造装置を実現することにある。

本発明の発光装置は、上記課題を解決するために、発光素子と、上記発光素子からの発光の少なくとも一部を吸収し、波長変換して発光する波長変換発光物質と、上記発光素子および上記波長変換発光物質を封止する樹脂とを有する発光装置の製造方法において、上記波長変換発光物質と上記樹脂とをあらかじめ混ぜることなく上記発光素子上に設けることを特徴としている。

上記の発明によれば、上記発光装置は、上記波長変換発光物質と上記樹脂とをあらかじめ混ぜることなく上記発光素子上に設けるため、上記波長変換発光物質と上記樹脂とが上記発光素子に設けられ、固まるまでの時間において、上記波長変換発光物質と上記樹脂との混合状態が変化し、色度のばらつきが発生することがない。

また本発明の発光装置では、上記波長変換発光物質と上記樹脂とを別々に上記発光素子上に設けることが好ましい。

これにより、上記波長変換発光物質と上記樹脂とは別々に上記発光素子上に設けられるため、上記波長変換発光物質と上記樹脂とは、それぞれ上記発光素子に注入する量を直接計量することができる。

また本発明の発光装置では、上記波長変換発光物質と上記樹脂とを同時に上記発光素子上に設けてもよい。

これにより、上記波長変換発光物質と上記樹脂とを同時に上記発光素子上に設けることによって、注入する量を直接計量して設けることができるという効果に加えて、短時間に設けることができる。

また本発明の発光装置では、上記波長変換発光物質と上記樹脂とを繰り返し上記発光素子上に設けることが好ましい。

これにより、上記波長変換発光物質の分布を変化させることができると共に、複数の種類の上記波長変換発光物質を所望する位置に分布させることができる。

また本発明の発光装置では、上記波長変換発光物質は、母剤および発光体である付活剤からなる物質と母剤との混合物であることが好ましい。

これにより、上記の波長変換発光物質が、上記波長変換発光物質のほかに、上記波長変換発光物質の母剤のみからなる物質との混合物であるため、塗布する波長変換発光物質の混合物の量を一定に保ったままでも、上記波長変換発光物質の総量を調整することができる。

また本発明の発光装置では、上記波長変換発光物質は、蛍光物質であってもよく、燐光を発する物質であってもよい。

本発明の発光装置の製造方法は、上記発光素子を、樹脂を設けるための少なくとも１個の第１の容器に入れる工程と、上記波長変換発光物質を、上記発光素子を入れた第１の容器にそれぞれ注入する工程と、上記波長変換発光物質を注入した第１の容器を傾けることによって計量する工程とを含むことが好ましい。

これにより、上記発光素子が入れられた第１の容器に、上記波長変換発光物質が入れられ、さらに上記波長変換発光物質は上記第１の容器を傾けることによって計量され、上記発光素子上に設けられる。

本発明の発光装置の製造方法は、上記発光素子を、樹脂を設けるための少なくとも１個の第１の容器に入れる工程と、上記波長変換発光物質を、上記第１の容器と同数個の第２の容器に注入する工程と、上記波長変換発光物質を注入した第２の容器を計量する工程と、上記計量後の第２の容器における波長変換発光物質を第１の容器に注入する工程とを含むことが好ましい。

これによって、上記波長変換発光物質は上記第２の容器によって計量される。そして上記波長変換発光物質は、上記発光素子を入れた第１の容器に注入される。

本発明の発光装置の製造方法は、上記波長変換発光物質を、上記第２の容器を傾けることによって計量することが好ましい。

これにより、上記波長変換発光物質は、上記第２の容器を傾けることによって計量される。

本発明の発光装置の製造方法は、上記波長変換発光物質を、上記第２の容器の上縁をすり切ることによって計量することが好ましい。

これにより、上記波長変換発光物質は、上記第２の容器の上縁をすり切ることによって計量される。

本発明の発光装置の製造方法は、上記第１の容器と上記第２の容器とを重ね合わせてひっくり返すことによって、上記発光素子上に波長変換発光物質を設けることが好ましい。

これによって、上記第１の容器と上記第２の容器とを重ね合わせてひっくり返すことによって、上記発光素子上に上記波長変換発光物質を設けることができる。このため、上記第１の容器が複数ある場合にも一括して上記発光素子に上記波長変換発光物質を設けることができる。

本発明の発光装置の製造方法は、上記波長変換発光物質を計量するときに、余分な上記波長変換発光物質を粘着シートによって取り除くことが好ましい。

これによって、上記波長変換発光物質が計量されるときに、余分な上記波長変換発光物質は粘着シートによって取り除かれる。

本発明の発光装置の製造方法は、、上記発光素子を、樹脂を設けるための少なくとも１個の第１の容器に入れる工程と、上記波長変換発光物質を計量手段にて計量した後、その波長変換発光物質を、上記第１の容器に注入する工程とを含むことが好ましい。

これによって、上記発光素子が入れられた第１の容器に、上記波長変換発光物質が入れられ、さらに上記波長変換発光物質を計量手段にて計量し、上記第１の容器に注入することができる。

本発明の発光装置の製造方法は、、上記計量手段は、筒部材を備え、上記筒部材を上記波長変換発光物質に進入させることによって上記波長変換発光物質を計量することが好ましい。

これによって、上記筒部材を上記波長変換発光物質に進入させることによって上記波長変換発光物質を計量することができる。

本発明の発光装置の製造方法は、、上記計量手段は、上記筒部材の内部を進退移動するピストンを備え、上記ピストンによって上記波長変換発光物質を計量する容量を変更することが好ましい。

これによって、上記ピストンが上記筒部材の内部を進退移動し、上記波長変換発光物質を計量する上記筒部材の内部の容量を変更できるので、上記波長変換発光物質を望ましい分量で計量することができる。

本発明の発光装置の製造方法は、、上記計量手段は、上記波長変換発光物質の入った第３の容器の上から上記筒部材を上記波長変換発光物質に進入させることによって上記波長変換発光物質を計量することが好ましい。

これによって、上記波長変換発光物質計量手段は、上記波長変換発光物質を計量することができる。

本発明の発光装置の製造方法は、上記波長変換発光物質の入った第３の容器を進出移動させ、上記筒部材に上記波長変換発光物質を侵入させることによって上記波長変換発光物質を計量し、その後、上記筒部材が存在する位置まで上記発光素子の入った第１の容器を移動させ、上記筒部材が計量した上記波長変換発光物質を第１の容器に入れることが好ましい。

これによって、上記波長変換発光物質計量手段は動かずに、上記波長変換発光物質の入った第３の容器が進出移動して上記筒部材に上記波長変換発光物質を侵入させることによって上記波長変換発光物質を計量し、その後、上記筒部材が存在する位置まで上記発光素子の入った第１の容器を移動させ、上記筒部材が計量した上記波長変換発光物質を第１の容器に入れることができる。

このため、上記波長変換発光物質の入った第３の容器から上記樹脂を設けるための第１の容器まで上記波長変換発光物質計量手段を近づけるときに、移動による振動によって上記波長変換発光物質を落下させる恐れがなくなる。

本発明の発光装置の製造方法は、上記計量手段は、計量毎に、上記波長変換発光物質の入った第３の容器のなかの異なる位置から上記波長変換発光物質を計量することことが好ましい。

これによって、上記計量手段は、計量毎に、上記波長変換発光物質の入った第３の容器のなかの異なる位置から上記波長変換発光物質を計量することができるので、上記波長変換発光物質を安定して計量することができる。

本発明の発光装置の製造方法は、、上記波長変換発光物質の入った第３の容器を振動させて上記波長変換発光物質が均された状態にすることが好ましい。

これによって、上記波長変換発光物質の入った第３の容器が振動し、上記波長変換発光物質が均された状態となるので、上記波長変換発光物質を安定して計量することができる。

本発明の発光装置の製造方法は、上記発光素子を、樹脂を設けるための少なくとも１個の第１の容器に入れる工程と、上記第１の容器に注入する上記波長変換発光物質の量を決定する工程と、上記波長変換発光物質が過不足なく浸透する上記樹脂の量を決定する工程と、上記樹脂を上記発光素子上に設ける工程と、上記樹脂に浸透する上記波長変換発光物質の量よりも多くの量の上記波長変換発光物質を注入する工程と、さらに上記工程で樹脂に浸透しなかった上記波長変換発光物質を、上記第１の容器から取り除くことにより上記波長変換発光物質を計量する工程と、を含むことが好ましい。

これによって、まず上記第１の容器に注入する上記波長変換発光物質の量が決められる。そして上記波長変換発光物質が過不足なく浸透する上記樹脂の量が決められ、上記樹脂を上記発光素子上に設けることができる。

次に上記波長変換発光物質を上記第１の容器に注入する。上記樹脂に浸透する量よりも多くの量の上記波長変換発光物質を注入を行っても、樹脂に浸透することのできる上記波長変換発光物質の量が先に設けられている樹脂の量で決定される。よって、上記波長変換発光物質を上記第１の容器に注入後、上記樹脂に浸透しなかった上記波長変換発光物質を、上記第１の容器から取り除くことで上記波長変換発光物質を計量することができる。

本発明の発光装置の製造方法は、、上記発光素子を、上記樹脂を設けるための少なくとも１個の第１の容器に入れる工程と、上記第１の容器に注入する上記波長変換発光物質の量を決定する工程と、上記波長変換発光物質を上記第１の容器の表面に過不足なく付着させるために必要となる上記樹脂の体積を決定する工程と、上記樹脂を上記発光素子上に設ける工程と、上記樹脂を上記第１の容器から取り去る工程と、上記樹脂に浸透する上記波長変換発光物質よりも多くの量の上記波長変換発光物質を注入する工程と、さらに上記工程で樹脂に浸透しなかった上記波長変換発光物質を、上記第１の容器から取り除くことにより上記波長変換発光物質を計量する工程と、を含むことが好ましい。

これによって、まず上記第１の容器に注入する上記波長変換発光物質の量が決められる。そして上記波長変換発光物質が過不足なく上記第１の容器の表面に付着するために必要となる、上記樹脂の注入量が決定される。次に上記樹脂を上記第１の容器に注入し、さらに上記第１の容器から取り去ることにより上記第１の容器の表面を上記樹脂で濡らす。

次に上記第１の容器に上記波長変換発光物質を注入し、上記波長変換発光物質を上記樹脂に浸透させる。上記樹脂に浸透する量よりも多くの量の上記波長変換発光物質を注入を行っても、樹脂に浸透することのできる上記波長変換発光物質の量が先に設けられている樹脂の濡れている表面積で決定される。よって、上記波長変換発光物質を上記第１の容器に注入後、上記樹脂に浸透しなかった上記波長変換発光物質を、上記第１の容器から取り除くことで、上記波長変換発光物質を計量することができる。

本発明の発光装置の製造方法は、、上記波長変換発光物質を注入する工程は、上記第１の容器の開口よりも小さい穴を有するマスクを上記第１の容器に被せる工程と、上記波長変換発光物質を上記マスクを通して第１の容器に注入する工程とを含むことが好ましい。

これによって、上記第１の容器の開口よりも小さい穴を有するマスクを通して上記波長変換発光物質が上記発光素子に注入される。

本発明の発光装置の製造方法は、上記波長変換発光物質を、上記発光素子上に設ける工程の後、上記第１の容器を振動させて、上記波長変換発光物質が均された状態にする工程をさらに含むことが好ましい。

これによって、上記波長変換発光物質は、上記発光素子上に設けられたのち、振動によって均されるため、上記波長変換発光物質は上記発光素子上に均等に設けられる。

本発明の発光装置の製造方法は、、上記波長変換発光物質を設ける工程の後、樹脂を複数回に分けて設ける工程とを含むことが好ましい。

これによって、上記波長変換発光物質を設ける工程の後、樹脂は複数回に分けて設けられるため、上記波長変換発光物質が上記樹脂を注入するときの勢いによって上記波長変換発光物質の分布を崩すことがない。

本発明の発光装置の製造方法は、上記樹脂を複数回に分けて設ける工程において、途中で樹脂を固める工程とを含むことが好ましい。

これによって、上記樹脂を複数回に分けて設ける工程において、途中の樹脂を固める工程によって上記波長変換発光物質および上記樹脂が固まるため、上記波長変換発光物質が上記樹脂の注入の際の勢いによって上記波長変換発光物質の分布を崩すことがない。

本発明の発光装置の製造方法は、上記樹脂を設けるための第１の容器に入っている上記波長変換発光物質を励起する励起光を入射する工程と、上記第１の容器から発せられる上記励起光、および上記励起光によって上記波長変換発光物質が励起され発光する発光の輝度と色度とを測定する工程と、上記輝度と上記色度とによって、上記第１の容器に注入された上記波長変換発光物質の量を計量する工程とを含むことが好ましい。

これによって、上記励起光および上記励起光によって上記波長変換発光物質が励起され発光する発光の輝度と色度とによって、上記第１の容器に注入する上記波長変換発光物質の量を計量できるとともに、上記第１の容器の色度を最適化することができる。

本発明の発光装置の製造方法は、上記励起光は、上記第１の容器のなかにある上記発光素子を点灯させることが好ましい。

これによって、上記発光素子を上記励起光の光源とすることができる。

本発明の発光装置の製造方法は、上記励起光が、上記第１の容器の外にある励起光源によって上記励起光を発光させる工程と、上記第１の容器に上記波長変換発光物質を励起する励起光を入射する工程とを含むことが好ましい。

これによって、上記第１の容器の外にある励起光源を用いて、上記第１の容器に上記波長変換発光物質を励起する励起光を入射する。これによって上記第１の容器に注入する上記波長変換発光物質の量を計量できるとともに、上記第１の容器の色度を最適化することができる。

本発明の発光装置の製造方法は、上記第１の容器の外にある上記励起光源が、上記発光素子で構成されていることが好ましい。

これによって、上記励起光源が発する上記励起光が、上記発光素子と同じ光学特性とすることができる。

本発明の発光装置の製造方法は、上記第１の容器から発せられる上記励起光、および上記励起光によって上記波長変換発光物質が励起され発光する発光の輝度と色度とを測定する工程と、母剤および発光体である付活剤からなる物質と母剤との混合物を計量する工程と、上記混合物を上記第１の容器に設ける工程とを含み、上記色度を調整することが好ましい。

これによって、測定した上記輝度と上記色度とを基にして、さらに母剤および発光体である付活剤からなる物質と母剤との混合物によって発光装置の色度を調整することができる。

また本発明の発光装置は、上記記載の発光装置の製造方法によって製造されていることを特徴としている。

上記の発明によれば、蛍光体と樹脂をあらかじめ混ぜる機構を用いることなく、色度のばらつきを抑えることのできる発光装置を実現できる。

本発明の発光装置の製造装置は、上記課題を解決するために、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法に使用する発光装置の製造装置であって、発光素子からの発光の少なくとも一部を吸収し、波長変換して発光する波長変換発光物質を設ける波長変換発光物質注入手段と、上記発光素子に樹脂を設ける樹脂注入手段と、を備え、上記波長変換発光物質注入手段と、上記樹脂注入手段と、は、上記波長変換発光物質と、上記樹脂と、をあらかじめ混ぜることなく発光素子上に設けることを特徴としている。

上記の発明によれば、波長変換発光物質注入手段と樹脂注入手段とを備えているので、上記波長変換発光物質注入手段と上記樹脂注入手段とは、上記波長変換発光物質と上記樹脂とをあらかじめ混ぜることなく発光素子上に注入して設けることができる。

本発明の発光装置の製造装置は、上記発光素子は、上記樹脂を形成するための少なくとも１個の第１の容器に入れられており、上記波長変換発光物質注入手段は、上記波長変換発光物質を、上記第１の容器に入れ、さらに上記容器を傾けることによって計量することことが好ましい。

これにより、上記発光素子が入れられた第１の容器に、上記波長変換発光物質注入手段によって上記波長変換発光物質が入れられる。さらに上記波長変換発光物質は上記第１の容器を傾けることによって計量され、上記発光素子上に設けられる。

本発明の発光装置の製造装置は、上記波長変換発光物質を計量する波長変換発光物質計量手段をさらに備え、上記発光素子は、上記樹脂を設けるための少なくとも１個の第１の容器に入れられており、上記波長変換発光物質計量手段は上記波長変換発光物質を計量する計量容器を有し、上記波長変換発光物質計量手段を傾けることによって上記波長変換発光物質を計量し、上記波長変換発光物質注入手段は、上記波長変換発光物質計量手段が計量した上記波長変換発光物質を上記第１の容器に設けることが好ましい。

これによって、上記波長変換発光物質は上記波長変換発光物質計量手段の計量容器に入れられ、上記波長変換発光物質計量手段を傾けることによって計量される。そして上記波長変換発光物質は、上記波長変換発光物質注入手段によって上記発光素子を入れた第１の容器に注入される。

本発明の発光装置の製造装置は、上記波長変換発光物質を計量する波長変換発光物質計量手段をさらに備え、上記発光素子は、上記樹脂を形成するための少なくとも１個の第１の容器にそれぞれ入れられており、上記波長変換発光物質計量手段は上記波長変換発光物質を計量する計量容器を有し、上記計量容器の上縁をすり切ることによって上記波長変換発光物質を計量し、上記波長変換発光物質注入手段は、上記波長変換発光物質計量手段が計量した上記波長変換発光物質を上記第１の容器に設けることが好ましい。

これによって、上記波長変換発光物質は上記波長変換発光物質計量手段の計量容器に入れられ、上記計量容器の上縁をすり切ることによって計量される。そして上記波長変換発光物質は、上記波長変換発光物質注入手段によって上記発光素子を入れた第１の容器に注入される。

本発明の発光装置の製造装置は、上記波長変換発光物質注入手段は、上記計量容器と上記第１の容器とを重ね合わせてひっくり返すことによって、上記発光素子上に波長変換発光物質を設けることが好ましい。

これによって、上記波長変換発光物質注入手段は、上記計量容器と上記第１の容器とを重ね合わせてひっくり返すことによって、上記発光素子上に上記波長変換発光物質を設けることができる。このため、上記第１の容器が複数ある場合にも一括して上記発光素子に上記波長変換発光物質を設けることができる。

本発明の発光装置の製造装置は、上記波長変換発光物質を除去する波長変換発光物質除去手段を備え、上記波長変換発光物質除去手段は、上記波長変換発光物質計量手段によって上記波長変換発光物質が計量されるときに、余分な上記波長変換発光物質を上記波長変換発光物質除去手段によって取り除くことが好ましい。

本発明の発光装置の製造装置は、上記波長変換発光物質除去手段は、粘着シートであることが好ましい。

これによって、上記波長変換発光物質を計量するときに、余分な上記波長変換発光物質を波長変換発光物質除去手段によって取り除くことができる。

本発明の発光装置の製造装置は、上記波長変換発光物質を計量する波長変換発光物質計量手段をさらに備え、上記発光素子は、上記樹脂を設けるための少なくとも１個の第１の容器に入れられており、上記波長変換発光物質計量手段は、筒部材を備え、上記筒部材を上記波長変換発光物質に侵入させることによって上記波長変換発光物質を計量し、上記波長変換発光物質注入手段は、上記波長変換発光物質計量手段が計量した上記波長変換発光物質を上記第１の容器に設けることが好ましい。

これによって、上記筒部材を備える波長変換発光物質計量手段は、上記筒部材を上記波長変換発光物質に進入させることによって上記波長変換発光物質を計量することができる。また、上記波長変換発光物質注入手段は、上記波長変換発光物質計量手段が計量した上記波長変換発光物質を上記第１の容器に設けることができる。

本発明の発光装置の製造装置は、上記波長変換発光物質計量手段は、上記筒部材の内部を進退移動するピストンを備え、上記ピストンによって上記波長変換発光物質を計量する容量を変更することが好ましい。

これによって、上記ピストンが上記筒部材の内部を進退移動し、上記波長変換発光物質を計量する上記筒部材の内部の容量を変更できるので、上記波長変換発光物質計量手段は上記波長変換発光物質を望ましい分量で計量することができる。

本発明の発光装置の製造装置は、上記波長変換発光物質計量手段は、上記波長変換発光物質の入った第３の容器の上から上記筒部材を侵入させることによって上記波長変換発光物質を計量することが好ましい。

これによって、上記波長変換発光物質計量手段は、上記波長変換発光物質の入った第３の容器の上から上記筒部材を侵入させることによって、上記波長変換発光物質を計量することができる。

本発明の発光装置の製造装置は、上記波長変換発光物質計量手段に対して、上記波長変換発光物質の入った第３容器を進出移動させ、上記筒部材に上記波長変換発光物質を侵入させることによって上記波長変換発光物質を計量し、上記波長変換発光物質計量手段に対して、上記筒部材が存在する位置まで上記発光素子の入った第１の容器を移動させ、上記筒部材が計量した上記波長変換発光物質を第１の容器に入れることが好ましい。

本発明の発光装置の製造装置は、波長変換発光物質分散手段をさらに備え、上記波長変換発光物質分散手段は、計量毎に、上記波長変換発光物質の入った第３の容器のなかの異なる位置から上記波長変換発光物質を計量することが好ましい。

波長変換発光物質分散手段によって、上記計量手段が、計量毎に、上記波長変換発光物質の入った第３の容器のなかの異なる位置から上記波長変換発光物質を計量するので、上記波長変換発光物質を安定して計量することができる。

本発明の発光装置の製造装置は、上記波長変換発光物質分散手段は、さらに上記波長変換発光物質の入った容器を振動させ、上記波長変換発光物質が均された状態にすることが好ましい。

これによって、上記波長変換発光物質分散手段が、上記波長変換発光物質の入った第３の容器を振動させ、上記波長変換発光物質が均された状態となるので、上記波長変換発光物質を安定して計量することができる。

本発明の発光装置の製造装置は、樹脂計量手段をさらに備え、上記発光素子は、上記樹脂を設けるための少なくとも１個の第１の容器に入れられており、上記樹脂計量手段は、上記波長変換発光物質計量手段によって計量された上記波長変換発光物質が過不足なく浸透する上記樹脂の量を計量し、上記樹脂注入手段は、上記樹脂を上記発光素子上に設け、上記波長変換発光物質注入手段は、上記樹脂に浸透する上記波長変換発光物質よりも多くの量の上記波長変換発光物質を注入し、上記樹脂に浸透しなかった上記波長変換発光物質を上記第１の容器から取り除くことにより上記波長変換発光物質を計量し、さらに上記樹脂注入手段が、上記樹脂を上記発光素子上に設けることが好ましい。

これによって、まず上記波長変換発光物質計量手段が、上記第１の容器に注入する上記波長変換発光物質の量を決める。そして上記樹脂計量手段が、上記波長変換発光物質が過不足なく浸透する上記樹脂の量を決定し、上記樹脂注入手段によって上記樹脂を上記発光素子上に設けることができる。

次に上記波長変換発光物質注入手段は、上記波長変換発光物質を上記第１の容器に注入する。そして上記樹脂に浸透しなかった上記波長変換発光物質を上記第１の容器から取り除く。そして上記樹脂注入手段が、上記樹脂を上記発光素子上に設けることができる。

上記波長変換発光物質注入手段が、上記樹脂に浸透する量よりも多くの量の上記波長変換発光物質を注入を行っても、樹脂に浸透することのできる上記波長変換発光物質の量が先に設けられている樹脂の量で決定される。このため、上記波長変換発光物質を上記第１の容器に注入後、上記樹脂に浸透しなかった上記波長変換発光物質を、上記第１の容器から取り除くことで上記波長変換発光物質を計量することができる。

本発明の発光装置の製造装置は、樹脂計量手段をさらに備え、上記発光素子は、上記樹脂を設けるための少なくとも１個の第１の容器に入れられており、上記樹脂計量手段は、上記波長変換発光物質計量手段によって計量された上記波長変換発光物質を上記第１の容器の表面に過不足なく付着させるために必要となる上記樹脂の体積を計量し、上記樹脂注入手段は、上記樹脂を上記第１の容器に設け、上記樹脂を上記第１の容器から取り除き、上記波長変換発光物質注入手段は、上記樹脂に浸透する上記波長変換発光物質よりも多くの量の上記波長変換発光物質を注入し、上記樹脂に浸透しなかった上記波長変換発光物質を上記第１の容器から取り除くことで上記波長変換発光物質を計量し、さらに上記樹脂注入手段が、上記樹脂を上記発光素子上に設けることが好ましい。

これによって、まず上記波長変換発光物質計量手段が、上記第１の容器に注入する上記波長変換発光物質の量を決める。そして上記樹脂計量手段が、上記波長変換発光物質が過不足なく上記第１の容器の表面に付着するために必要となる、上記樹脂の注入量を決定する。次に上記樹脂注入手段が、上記樹脂を上記第１の容器に注入し、さらに上記第１の容器から取り去ることで上記第１の容器の表面を上記樹脂で濡らす。

次に上記波長変換発光物質注入手段は、上記第１の容器に上記波長変換発光物質を注入し、上記波長変換発光物質を上記樹脂に浸透させる。そして上記樹脂に浸透しなかった上記波長変換発光物質を上記第１の容器から取り除く。そして上記樹脂注入手段が、上記樹脂を上記発光素子上に設けることができる。

上記波長変換発光物質注入手段が、上記樹脂に浸透する量よりも多くの量の上記波長変換発光物質を注入を行っても、樹脂に浸透することのできる上記波長変換発光物質の量が先に設けられている樹脂の濡れている表面積でで決定される。このため、上記波長変換発光物質を上記第１の容器に注入後、上記樹脂に浸透しなかった上記波長変換発光物質を、上記第１の容器から取り除くことで上記波長変換発光物質を計量することができる。

本発明の発光装置の製造装置は、、上記波長変換発光物質注入手段は、上記第１の容器の開口よりも小さい穴を有するマスクから上記波長変換発光物質を注入することが好ましい。

これによって、上記波長変換発光物質注入手段は、上記第１の容器の開口よりも小さい穴を有するマスクを通して上記波長変換発光物質が上記発光素子に注入する。

本発明の発光装置の製造装置は、上記樹脂を設けるための第１の容器に振動を与えて上記波長変換発光物質が均された状態にする形成容器分散手段をさらに備え、上記発光素子は、上記樹脂を設けるための少なくとも１個の第１の容器にそれぞれ入れられており、形成容器分散手段は、上記波長変換発光物質が上記発光素子上に設けられたのち、上記第１の容器を振動させて、上記波長変換発光物質が均された状態にすることが好ましい。

これによって、形成容器分散手段が、上記発光素子上に設けられたのちの上記波長変換発光物質を振動によって均すため、上記波長変換発光物質は上記発光素子上に均等に設けられる。

本発明の発光装置の製造装置は、上記発光素子上には、上記波長変換発光物質注入手段によって上記波長変換発光物質が設けられ、上記樹脂注入手段によって少量の樹脂が上記発光素子上に設けられたのち、さらに上記樹脂注入手段によって上記樹脂を上記発光素子上に設けることが好ましい。

本発明の発光装置の製造装置は、上記発光素子上には、上記波長変換発光物質注入手段によって上記波長変換発光物質が設けられ、上記樹脂注入手段によって少量の樹脂が上記発光素子上に設けられたのち、上記樹脂が固まるまで待ち、さらに上記樹脂注入手段によって上記樹脂を上記発光素子上に設けることが好ましい。

本発明の発光装置の製造装置は、色度測定手段をさらに備え、上記色度測定手段は、上記樹脂を形成するための第１の容器に上記波長変換発光物質を励起する励起光を入射し、上記第１の容器から発せられる上記励起光、および上記励起光によって上記波長変換発光物質が励起され発光する発光の輝度と色度とを測定し、上記輝度と上記色度とによって上記第１の容器に塗布された上記波長変換発光物質の量を計量することが好ましい。

これによって、色度測定手段が、上記励起光および上記励起光によって上記波長変換発光物質が励起され発光する発光の輝度と色度とを測定し、上記第１の容器が最適な色度となるような上記波長変換発光物質の量を計量することができる。これによって上記第１の容器に注入する上記波長変換発光物質の量を計量できるとともに、上記第１の容器の色度を最適化することができる。

本発明の発光装置の製造装置は、上記励起光は、上記第１の容器のなかにある上記発光素子を点灯させることが好ましい。

本発明の製造装置は、上記色度測定手段はさらに第１の容器の外に上記励起光の発光手段を備えており、上記色度測定手段は、上記第１の容器の外から、上記発光手段を発光させ、上記第１の容器に上記波長変換発光物質を励起する励起光を入射することが好ましい。

これによって、上記色度測定手段は、上記励起光の発光手段を用いて、上記第１の容器に上記波長変換発光物質を励起する励起光を入射する。上記第１の容器に注入する上記波長変換発光物質の量を計量できるとともに、上記第１の容器の色度を最適化することができる。

本発明の発光装置の製造装置は、上記第１の容器の外にある上記発光手段が、上記発光素子で構成されていることが好ましい。

これによって、上記発光手段が発する上記励起光が、上記発光素子と同じ光学特性とすることができる。

本発明の発光装置の製造装置は、上記色度測定手段は、上記第１の容器から発せられる上記励起光、および上記励起光によって上記波長変換発光物質が励起され発光する発光の輝度と色度とを測定し、上記波長変換発光物質計量手段は、上記輝度と上記色度に基づいて、注入する母剤および発光体である付活剤からなる物質と母剤との混合物を計量し、上記波長変換発光物質注入手段は、上記波長変換発光物質計量手段が計量した上記波長変換発光物質を上記第１の容器に設けることが好ましい。

これによって、上記色度測定手段によって測定した上記輝度と上記色度とを基にして、さらに母剤および発光体である付活剤からなる物質と母剤との混合物によって発光装置の色度を調整することができる。

本発明の発光装置の製造方法は、以上のように、波長変換発光物質と樹脂とをあらかじめ混ぜることなく上記発光素子上に塗布して形成する方法である。

それゆえ、蛍光体と樹脂をあらかじめ混ぜる機構を用いることなく、色度のばらつきを抑えることのできる発光装置の製造方法を実現するという効果を奏する。

また、本発明の発光装置は、上記の発光装置の製造方法によって製造されている発光装置である。

それゆえ、蛍光体と樹脂をあらかじめ混ぜる機構を用いることなく、色度のばらつきを抑えることのできる発光装置を実現するという効果を奏する。

また、本発明の製造装置は、発光素子からの発光の少なくとも一部を吸収し、波長変換して発光する波長変換発光物質を設ける波長変換発光物質注入手段と、上記発光素子に樹脂を設ける樹脂注入手段と、を備え、上記波長変換発光物質注入手段と、上記樹脂注入手段と、は、上記波長変換発光物質と、上記樹脂と、をあらかじめ混ぜることなく発光素子上に設ける発光装置の製造装置である。

それゆえ、蛍光体と樹脂をあらかじめ混ぜる機構を用いることなく、色度のばらつきを抑えることのできる発光装置の製造装置を実現するという効果を奏する。

〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１〜図７に基づいて説明すると以下の通りである。

尚、本実施の形態の蛍光体（波長変換発光物質、蛍光物質、燐光を発する物質）を含むＬＥＤパッケージの形成方法は、蛍光体と封止樹脂を予め別途容器にて混ぜることなく、直接ＬＥＤパッケージの形成容器に注入して形成することを特徴としている。

また、本実施の形態で指す蛍光体とは、励起光を吸収し、緩和過程を経て励起光よりも長い波長の光を発光する物質を指す。蛍光体は、組成としては一般的には付活剤とそれを内包している物質である母剤とからなり、付活剤が上記の波長変換効果を及ぼす。以下の実施の形態では、蛍光体の付活剤として蛍光物質を例に説明しているが、付活剤はこれに限定されるものではなく、燐光を発する物質であってもよいし、入射光に対して波長変換を行う物質であればよい。

また、説明ではカップ型に形成されるＬＥＤについて記載しているが、本実施の形態の形成方法はカップ型のＬＥＤパッケージに限定されるものではなく、例えば砲弾型のＬＥＤについても適用可能な方法である。

さらに光源としてはＬＥＤに限られず、例えばレーザーを励起光源とする発光装置に、本実施の形態の蛍光体を含む発光装置であってもよい。また例えば有機ＥＬを励起光源とするディスプレイ装置などにおいて、本実施の形態の蛍光体を含む構成とし、ＲＧＢの３色を得る方法を構成するなどとしてもよい。

まず、図２はＬＥＤパッケージの断面を示している。

図２に示すように、本実施の形態では、先ずＬＥＤ素子３をＬＥＤカップ１のついたリードフレーム２にダイボンドまたはワイヤボンドによって固定する。ＬＥＤ素子は金ワイヤ４によって図示しない外部電極に接続しており、上記外部電極に電圧を印加する事によってＬＥＤを発光させることができる。

次に、ＬＥＤカップ１の中に蛍光体１１と樹脂１３とを、あらかじめ別途容器にて混ぜることなくＬＥＤカップ１に注入する。ＬＥＤカップ１に注入する順番は、先に蛍光体１１を入れ、後で樹脂１３を注入してもよいし、先に樹脂１３を入れ、後で蛍光体１１を入れてもよい。さらには、先に樹脂１３を入れて、その後で蛍光体１１を入れ、その後でさらに樹脂１３を入れてもよい。蛍光体１１と樹脂１３とを同時にＬＥＤカップ１の中に入れてもよい。注入する蛍光体１１の量は、次のようにして決められる。

ＬＥＤの色度、および輝度を設定するためには、ＬＥＤの発光輝度および蛍光体１１を注入する量が重要である。そのため、ＬＥＤを点灯させるための通電条件で、実際に発光輝度と蛍光体１１の注入量を決定する必要がある。特に青色ＬＥＤで蛍光体１１を励起して白色を得る擬似白色ＬＥＤでは、蛍光体１１の注入量が少なければ青色の割合が大きく、色度は青白くなり、蛍光体１１の注入量が多ければ色度が黄色味がかってくる。そこで、先ず凡そ設定される蛍光体１１の量よりも少なめに蛍光体１１を入れる。次に、蛍光体１１を少しずつ加えてゆき、上記輝度と色度を設定することになる。このとき、封止用の樹脂１３は形成されていてもよいし、形成されていなくてもよい。

尚、この工程で蛍光体１１が混ぜられた樹脂１３を、輝度と色度とを測定しながら加えていく場合、従来の方法ではＬＥＤカップ１内には蛍光体１１に加えて樹脂１３も加えられていくことになる。そのため、ＬＥＤカップ１に注入される容積には、上記樹脂１３を含む蛍光体１１を収容するために十分な余裕が必要となる。しかしながら、本実施の形態では、蛍光体１１のみをＬＥＤカップ１に注入してゆけばよいので、輝度と色度との調整が比較的容易に行えるという効果がある。

図３は、ＬＥＤカップ１に注入されている蛍光体１１の注入量を測定する方法について示したものである。

図３に示す装置を用いると、上記の輝度と色度との調整は、例えば図３（ａ）に示すように、蛍光体１１を注入しようとしているＬＥＤカップ１のＬＥＤ素子３に電力を供給して実際に点灯させ、励起５１をＬＥＤ素子３から発光させる。次に、色度計５３で色度を測定しながら蛍光体１１を少量ずつ注入し、励起５１と蛍光体１１から発せられる蛍光５２とを測定する。このとき所定の輝度および色度になった時点での蛍光体１１の量を測定し、蛍光体１１の注入量として決定する。

また、ＬＥＤの製造工程上の制約などで、ＬＥＤ自体に電源を供給して発光させることができない場合、上記の輝度と色度との調整は、図３（ｂ）に示すように、ＬＥＤカップ１の外側から励起５１を照射して行ってもよい。

即ち、励起５１のＬＥＤカップ１からの反射光と、ＬＥＤカップ１内の蛍光体１１から発せられる蛍光５２との各色度を色度計５３で測定しながら蛍光体１１を少量ずつ注入し、所定の輝度と色度とになった時点で蛍光体１１の量を測定して決定する。実際にＬＥＤの完成品として発光させた場合とは輝度と色度とは異なるかもしれないが、予め外部励起光源５４を用いた場合の色度と完成品としての色度との相関を把握しておけば問題はないと思われる。

また、外部励起光源５４はＬＥＤ素子３と同じ光り方をする光源で測定することが好ましい。ただし、励起光強度と蛍光強度との比から製品の輝度と色度とが推定できる場合には、類似する励起光源であっても蛍光体１１の量を決定することはできる。

さらに、上記の輝度と色度との調整を行うときに、母剤１２や、蛍光体１１と上記母剤１２との混合の割合を調整した蛍光体の混合物を用いて、ＬＥＤカップ１に入れる蛍光体１１の総量を調整してもよい。

図４（ａ）には蛍光体と、母剤１２と、の割合を変化させて、同一体積内の蛍光体（付活剤）の総量を変える方法についての例を示している。また、図４（ｂ）では、上記図４（ａ）で作成した蛍光体の混合物を用いた輝度と色度の調整方法についての例を示している。

図４（ａ）では、蛍光体１１と上記母剤１２との割合調整し、蛍光体１１の割合を多く含むＡの試料と、順に蛍光体の割合を減ずる試料Ｂ・Ｃ・Ｄとを作成することについて示している。

蛍光体を含む割合が異なる試料を複数用いることによって、ＬＥＤカップ１に注入する蛍光体１１の総量を調整しやすくなる効果が期待できる。

また、本実施の形態のＬＥＤの母剤１２としては、理想的にはＬＥＤ素子３の発光波長および蛍光体１１の励起波長、蛍光波長領域に光の吸収がないことが望ましいのであるが、現実的には母剤１２の材料の光学特性によって若干の光の吸収が行われる。

そこで、母剤１２をＬＥＤカップ１に注入することによって、ＬＥＤの輝度と色度との微調整を行うことができる。特に通常の蛍光体１１の粉末の最小注入単位量以下で色度を微調整する必要がある場合には、上記蛍光体付活剤の総量の異なる蛍光体１１の混合物を複数用いることによってＬＥＤカップ１に注入する蛍光体１１の輝度と色度とを調整しやすくなる効果が期待できる。

上記白色のＬＥＤを例にすると、輝度を調整したのちの色度が、所定の色度より青みがかっている（励起光の色度に近い）場合には、蛍光体を多く含む上記蛍光体の混合物（図４（ａ）の試料Ｂ）をＬＥＤカップ１に加えることで色度を調整する。

またこれとは逆に、所定の色度より黄色味がかっている（蛍光体の色度に近い）場合には、蛍光体を少なく含む上記蛍光体の混合物（図４（ａ）の試料Ｄ）をＬＥＤカップ１に加えることで色度を調整する。

また、別の方法としては、母剤に混入させる付活剤の濃度を複数の濃度に調整した蛍光体１１を用いて、ＬＥＤカップ１に入れる蛍光体１１の総量を調整してもよい。

母剤１２や、蛍光体１１と上記母剤１２の割合を調整した蛍光体１１は以下のようにして作成される。

例えば、現在使用できる天秤の計測可能な最小質量が１ｍｇであったとする。ＬＥＤを小型化し、ＬＥＤカップ１に注入する必要のある蛍光体１１の質量が０．２ｍｇと計算されたとする。上記０．２ｍｇは天秤で計測できる質量の最小値以下であるので、そのままでは計測することができない。

しかしながら、計測できる最小質量１ｍｇ中に２０％の割合で付活剤の入っている蛍光体１１と、８０％の割合で付活剤の入っていない母剤１２とを混合してＬＥＤカップ１に注入することによって、０．２ｍｇのＬＥＤカップ１に注入する必要のある蛍光体１１の質量を測り取ることが実現できる。

即ち、付活剤の入っていない母剤１２を８ｇ、および付活剤の入った通常の蛍光体１１を２ｇの割合で均一に混ぜて１０ｇの混合粉末を作り、それを１ｍｇ計量してＬＥＤカップ１に注入すればよい。

また、体積で計量する場合でも、少量の体積を精度よく作ることは難しいが、ある程度の大きさの体積を精度よく作ることは容易である。従って、１μＬの蛍光体１１を得るためには、１μＬの容器を精度よく作るよりも、１０μＬの容器を精度よく作ってそこに濃度１０％の蛍光体１１を入れる方が簡単である。

付活剤量としては同じ量であるが、注入する粉末の総量は増やせるので、所定の蛍光体１１の付活剤を精度よく注入することができ、所定の輝度と色度とを実現することができる。付活剤の入っていない母剤１２は、付活剤の入った蛍光体１１と、光学特性以外は同じ物性なので、混ぜている過程で分離することはない。

尚、上記の輝度と色度との調整は、あらかじめ注入する蛍光体１１の量を設定するために行う必要があるが、実際の製造工程においてＬＥＤの輝度と色度とを測定しながら微調整を行って、最終的な蛍光体１１の総量を決定してもよい。

上記の方法によるＬＥＤを形成する方法について、図１（ａ）〜（ｄ）に基づいて以下に説明する。図１（ａ）〜（ｄ）は、上記の方法によって設定された蛍光体１１の設定量を、ＬＥＤカップ１に注入してＬＥＤを形成する方法を示している。

まず、図１（ａ）に示すように、ＬＥＤカップ１に蛍光体１１を注入し、ついで、図１（ｂ）に示すように、ＬＥＤカップ１自体を適当な角度に傾けて蛍光体１１をカップ外にこぼす。さらに、図１（ｃ）に示すように、ＬＥＤカップ１内に残った蛍光体１１を設定量となるようにすることによって、蛍光体１１の量を計量し、図１（ｄ）に示すように、樹脂１３を注入して固定する。

これによって、ＬＥＤカップ１に注入する蛍光体１１の設定量はＬＥＤカップ１自体を傾けてもなお、ＬＥＤカップ１内に残っている蛍光体１１の量として設定することができる。

蛍光体１１は粘着性が低くサラサラしているので、設定量を超える蛍光体１１はＬＥＤカップ１から容易に流れ落ちる。傾けるだけでは設定量を規定するのに不十分な場合には、軽く振動を与えてＬＥＤカップ１中に残る蛍光体１１の量を整えてもよい。また、本方法では、蛍光体１１が不必要な部分にも付着する可能性があるが、樹脂１３を注型して硬化させたあとで、エアブローや洗浄することで除去することができる。

この方法は、ＬＥＤ素子３がＬＥＤカップ１として実装されているリードフレーム２やシート単位で一括して蛍光体１１を注入する場合などに用いることのできる方法である。

また、蛍光体１１が不必要な部分に付着することによって問題が生じる場合は、直接ＬＥＤカップ１に蛍光体１１を入れずに、先ず別の容器に入れて蛍光体１１の量を定量した後、ＬＥＤカップ１に移す構成としてもよい。図５（ａ）〜（ｆ）は上記の方法によって設定された蛍光体１１の設定量を、ＬＥＤカップ１に注入してＬＥＤを形成する別の方法を示している。

例えば図５（ａ）のように、セラミックなどの研磨されにくい硬い材料でできた計量器２２に窪み２３を複数設ける。この窪み２３はリードフレーム２やシートに形成されているＬＥＤ素子３やＬＥＤカップ１と同じピッチで配置されるように形成する。

次に、図５（ｂ）に示すように、その中に蛍光体１１を入れ、必要な輝度と色度とが得られる蛍光体１１の量の設定量のみが残留するまでＬＥＤカップ１を傾ける。傾けるだけでは設定量を規定するのに不十分な場合には、軽く振動を与えてＬＥＤカップ１中に残る蛍光体１１の量を整えてもよい。

さらに、この計量器２２には、リードフレーム２やシートを上から被せたときに窪み２３の位置がＬＥＤカップ１の位置に合わせられるように、位置決めのための構造を設けておく。計量器２２の窪み２３の位置とＬＥＤカップ１の位置がわかるように印をつけておいてもよい。また、ひっくり返したときに蛍光体１１が外部にこぼれないように、ある程度の力で計量器２２と、ＬＥＤカップ１が合わされて、ずれたり浮いたりしない構造にしておく。

窪み２３に所定量の蛍光体１１が入ったら、図５（ｃ）のようにその上からＬＥＤカップ１が実装されているリードフレーム２やシートを被せて、図５（ｄ）のように一緒にひっくり返す。このとき蛍光体１１はＬＥＤカップ１の中に落ちて注入される。窪み２３に蛍光体１１が残留しないように、また、蛍光体１１がＬＥＤカップ１内で均一に広がるように軽く振動を与えてもよい。

リードフレーム２やシート単位で一括して蛍光体１１の計量および注入を行うことによって、蛍光体１１がＬＥＤカップ１の外にこぼれることを防ぐことができる。その後、図５（ｅ）のように窪み２３が設けられた計量器２２をはずして、蛍光体１１の注入が完了する。最後に図５（ｆ）のように、樹脂１３を注入してＬＥＤを形成する。

この方法では、蛍光体１１の注入がリードフレーム２やシート単位で一括して行えるので、量産性がよい。

さらに、ＬＥＤカップ１と同じ間隔で開けられた窪み２３に設定量の蛍光体１１を注入する方法としては、蛍光体１１の設定量を窪み２３のすりきり一杯として定量化する方法なども考えることができる。

図６（ａ）〜（ｆ）は、上記の方法によって設定された蛍光体１１の設定量を、ＬＥＤカップ１に注入してＬＥＤを形成するさらに別の方法を示している。

窪み２３に蛍光体１１を入れるときは、図６（ａ）のように、先ずそこから若干溢れる体積を窪み２３の上から落とす。次に、図６（ｂ）のように、すり切り器２４ですりきることにより余分な蛍光体１１を除去することができる。あとは上記と同じく、図６（ｃ）に示すようにＬＥＤカップ１が実装されているリードフレーム２やシートを被せて、図６（ｄ）のように一緒にひっくり返して蛍光体１１はＬＥＤカップ１の中に落とし、図６（ｅ）のように窪み２３が設けられた計量器２２をはずして、蛍光体１１の注入が完了する。その後、図６（ｆ）のように樹脂１３を注入してＬＥＤを形成する。

すりきるときに窪み２３から蛍光体１１がはみ出さないようにするには、例えば窪み２３の形状を楕円や長方形にしておき、その長軸方向にすりきればよい。特にこの方法は、個々のＬＥＤカップ１の前後左右４方向の間隔が狭くて余分な隙間がない場合や、ＬＥＤ素子３からの光を効率よく前方に出すためにＬＥＤカップ１の内壁に角度を持たせている場合などに有効である。

また、蛍光体１１は研磨性が高いので、すりきるときに窪み２３が削られて定量性が出なくなる恐れがある。対策としては、窪み２３を設ける計量器２２の表面をテフロン（登録商標）加工すればよい。テフロン（登録商標）加工には蛍光体１１の滑りをよくする効果もあるので、窪み２３の内部に残留する蛍光体１１を少なくすることができる。

また、ＬＥＤカップ１と同じ間隔で開けられた窪み２３に設定量の蛍光体１１を注入する際に、蛍光体１１が窪み２３の外にはみ出していたり、窪み２３の上で盛り上がったりするなど蛍光体１１の設定量以外に蛍光体１１が残留し、汚染している場合が考えられる。

図７（ａ）〜（ｃ）は上記のような蛍光体１１を除去する方法についての一例を示したものである。

図７（ａ）のように、蛍光体１１が設定量以上に計量器２２に計量されている場合や、窪み２３以外の部分を汚染している場合、余分な蛍光体１１は、図７（ｂ）のようにＬＥＤカップ１と同じ間隔で開けられた窪み２３を有する計量器２２に粘着シート２５を貼って余分な蛍光体１１を吸着させ、さらに図７（ｃ）のように粘着シート２５を剥がすことにより除去してもよい。

また、窪み２３以外のところを、簡単に取り外せるシートでマスクしておくのもよい。蛍光体１１を入れてすりきったあとでこのマスクをはずし、そのあとで余分な蛍光体１１を粘着シート２５に吸着させて除去を行うことができる。このような手順で蛍光体１１を注入することにより、精度の必要な窪み２３を保護することが可能となる。

さらにまた、これらの操作を行って蛍光体１１の量を設定した後に上記蛍光体１１の量を微調整する方法を用いてＬＥＤの輝度と色度とを再調整してもよい。

ＬＥＤカップ１に蛍光体１１を注入した後、ＬＥＤカップ１に振動を与えてＬＥＤカップ１中での蛍光体１１の分布を均一に整えてもよい。

また、ＬＥＤカップ１に蛍光体１１を入れたあと、先ず少量の樹脂１３を注ぎ込み、蛍光体１１を所定の位置に馴染ませた後に、ＬＥＤカップ１の内部を封止するのに十分な樹脂１３を注ぎ込んで形成を行ってもよい。

一度に大量の樹脂１３を注ぎ込むと、樹脂１３の流れによって蛍光体１１の配置が不均一となる場合があると共に、蛍光体１１の粒子に残っている気泡が抜けにくくなり、形成時の歩留まりが悪くなる可能性が考えられる。

しかしながら、上記のように一度少量の樹脂１３で蛍光体１１を馴染ませることによって蛍光体１１を均一に配置し、且つ気泡を含みにくくＬＥＤを形成することができるという効果がある。

〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図８〜図９に基づいて説明すると以下の通りである。

本実施の形態では、ＬＥＤカップ１に設定量の蛍光体１１を注入する別の方法について記載する。尚、ＬＥＤの輝度と色度とを調整する方法および樹脂の注入方法については実施の形態１と同様の操作を行うため略記する。

図８および図９は、内部に押し出すことのできるピストン３２を備えたニードル３１を用いて、ニードル３１中のピストン３２が後退することによって生じたニードル先端部の後退部分３３に蛍光体１１を充填することによって体積を定量し、ＬＥＤカップ１の上で押し出すことにより蛍光体１１を注入する方法について記載している。

図８（ａ）は本実施の形態で用いられるニードル３１の先端部分の断面を示している。ニードル３１は、内部に筒状の空洞を有しており、ニードル３１の先端部にはピストン３２が備えられている。ニードル３１中でピストン３２が上下に動くことによってニードル３１中に充填された蛍光体１１を吐出することができる。またニードル３１中の上記ピストン３２の後退量によって生じるニードル先端部の後退部分３３によって蛍光体１１の体積を定量することができるようになっている。

尚、ピストン３２の位置は、調整できるようにしておく。そうすればＬＥＤ素子３自体の輝度や波長を変更する場合であっても、計量する蛍光体１１の量をそれに合わせて調整することができる。

ニードル３１は、図８（ｂ）に示すように、蛍光体１１が入ったトレイ３４に押し付けられ、上記ニードル３１中のピストン３２によって設定されたニードル先端部の後退部分３３に蛍光体１１が充填される。充填される蛍光体１１の体積は上記ピストン３２によって設定され、定量化されている。

トレイ３４にニードル３１を１回押し付けた状態ではニードル先端部の後退部分３３に蛍光体１１が充填されない恐れがある場合は、上記工程を数回繰り返し行ってもよい。このときトレイ３４の同じ場所に繰返しニードル３１を押し付けるのでは、蛍光体１１が既に少なくなっている場所に上記ニードル３１を押し付けることとなり、十分には充填されない可能性がある。

そこで、ニードル３１を押し付ける場所を適宜変えたり、トレイ３４自体に振動を与えて蛍光体１１が常に均一にならされた状態にしておくとしても良い。

また、ニードル３１はトレイ３４に入れられた蛍光体１１に対して差し入れたり、掬い取ることによって上記蛍光体１１を充填してもよい。

次に、ニードル３１はＬＥＤカップ１の上に移動し、上記ニードル３１によって計量された蛍光体１１は、上記ニードル３１中のピストン３２の動作によってニードル３１中からＬＥＤカップ１上に吐出される。上記図８（ｂ）のように蛍光体１１がニードル３１中のピストン３２の後退量によって定量されているため、ＬＥＤカップ１には一定量の蛍光体１１が吐出される。

ニードル３１を上記トレイ３４に押し付ける方法は、上記のトレイ３４の上からニードル３１が降りてきてニードル３１に蛍光体１１を充填してもよい。また、、図９に示すように、ニードル３１の位置は不変の構成とし、トレイ３４が下から昇ってきてニードル３１に蛍光体１１を充填する構成としてもよい。

尚、上記のトレイ３４は、図９に示すように、ＬＥＤカップ１を載せるフレームステージ３５と同じステージ上に設けてフレームステージ３５を上下、左右、前後に動くように構成してもよいし、別のステージ上に構成してもよい。特に、ニードル３１の位置を動かさず、蛍光体１１が入ったトレイ３４およびＬＥＤカップ１を移動させて蛍光体１１を注入する方法には以下のような特徴がある。

蛍光体１１を定量化するニードル３１自体が、蛍光体１１の入ったトレイ３４からリードフレーム２上のＬＥＤカップ１に移動するときは、ニードル３１は上昇、移動、下降、および押し出しという動作を行う。このとき、ニードル３１自体の機械的な振動により、蛍光体１１がニードル３１の先端からこぼれ落ちる可能性がある。

そこで、図９に示すように、ニードル３１は固定しておき、トレイ３４とリードフレーム２を一緒に固定するフレームステージ３５を設け、そちらを動かすようにする。ニードル３１をトレイ３４、およびリードフレーム２に対して移動させる場合と動作による作用は同じであるが、ニードル３１自体は空間的に移動しないため、ニードル３１の先端をトレイ３４からＬＥＤカップ１まで移動する際にニードル３１に振動が加わる恐れは少ない。

即ち、このように装置を構成すれば、蛍光体１１を充填するニードル３１は終始動かないので、移動に伴う振動の影響で充填された蛍光体１１が落下することを防止することができる。

また、本実施の形態においても、ＬＥＤカップ１に蛍光体１１を注入した後、ＬＥＤカップ１に振動を与えてＬＥＤカップ１の中での蛍光体１１の分布を均一に整えてもよい。

特に、ニードル３１に押し付けることによって計量した蛍光体１１は塊状の部分を含みやすく、ＬＥＤカップ１内に均一には広がりにくい。

そこで、ＬＥＤカップ１に振動を与えることによって蛍光体１１の塊状の部分を分解し、均一に広げる。さらに、ＬＥＤカップ１に蛍光体１１を入れたあと、先ず少量の樹脂１３を注ぎ込み、蛍光体１１を所定の位置に馴染ませた後に、ＬＥＤカップ１の内部を封止するのに十分な樹脂１３を注ぎ込んで形成を行ってもよい。

また、蛍光体１１は非常に硬く、研磨性があるため、このニードル３１やピストン３２はテフロン（登録商標）加工などを施して研磨されにくくする必要がある。テフロン（登録商標）加工には蛍光体１１の粉末の滑りをよくしてニードル３１内に蛍光体１１が残留するのを抑制する効果もある。

〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施の形態について図１０〜図１２に基づいて説明すると以下の通りである。

本実施の形態では、ＬＥＤカップ１に設定量の蛍光体１１を注入する別の方法について記載する。尚、ＬＥＤの輝度と色度とを調整する方法および樹脂１３の注入方法については実施の形態１と同様の操作を行うため略記する。

図１０（ａ）〜（ｄ）では、ＬＥＤカップ１に注入する蛍光体１１の量をあらかじめＬＥＤカップ１に注入した樹脂１３に吸着する蛍光体１１の量で制御する方法について記載している。

本実施の形態では、所望する輝度と色度となるように設定された蛍光体１１（および上記母剤１２）を吸着するのに必要となる樹脂１３の量をあらかじめ経験値に基づき求めておく。

次に、ＬＥＤカップ１内に固定する蛍光体１１が、完成品として最適な輝度および色度となる蛍光体１１の量を上記実施の形態１および２の方法で求める。

次に、図１０（ａ）に示すように、ＬＥＤカップ１あたりに固定する上記蛍光体１１を吸着するのに必要となる樹脂１３の量を計算によって求めて、ＬＥＤカップ１に塗布する。体積精度よく樹脂注入機２１による封止用の樹脂１３のみの吐出を行うことは、現在ではそれほど難しくない。

次に、図１０（ｂ）に示すように、このＬＥＤカップ１に蛍光体１１の粉末を、先に入れた樹脂１３の量よりも十分多く入れる。このとき樹脂注入機２１の最小吐出体積の樹脂１３が含有できる蛍光体１１の量では蛍光体１１が多すぎる場合には、上記のように母剤１２のみを蛍光体１１の代わりに混ぜ入れて、蛍光体１１の含有量を調整すればよい。母剤１２は樹脂１３との親和性がよく、気泡をほとんど母剤１２の表面に持たずに樹脂１３に吸収される。逆に樹脂１３が母剤１２に吸収されると言ってもよい。

いずれにせよ、十分多い蛍光体１１および母剤１２を樹脂１３の上から入れるので、ＬＥＤカップ１の底面付近の蛍光体１１の周りには樹脂１３が浸透するが、底面から離れるに従って樹脂１３が浸透しなくなる。

この状態で、図１０（ｃ）に示すように、ＬＥＤカップ１をひっくり返したり、エアブローをＬＥＤカップ１に吹き付けたりすることによって、樹脂１３が浸透しておらず保持力のない上部の蛍光体１１はＬＥＤカップ１から離れる。このようにして樹脂１３が浸透できる限界量でＬＥＤカップ１内の蛍光体１１の量を決めることができる。あとは、図１０（ｄ）に示すように樹脂１３でＬＥＤを形成すればよい。

つまり、本実施の形態では、定量性を得ることが難しい蛍光体１１の定量性を、定量性の得やすい樹脂１３の定量によって得ることができる。

さらに、ＬＥＤカップ１内での蛍光体１１の分布は底面付近に限られるので、蛍光体１１の空間的な配置のばらつきによる輝度と色度とのばらつきを抑えることができる。

余分な蛍光体１１を除去した後、再び樹脂１３をＬＥＤカップ１いっぱいに注入し、蛍光体１１、ＬＥＤ素子３および金ワイヤ４を封止する。この方法では、２回目の樹脂１３の注入で樹脂１３が溢れても蛍光体１１の注入量は変わらないので、輝度と色度とが変化することはない。

また、注入された蛍光体１１の量が同じでも、ＬＥＤカップ１内の蛍光体１１の空間的な配置が異なれば、ＬＥＤの輝度および色度が異なる。従って、蛍光体１１を吸着する樹脂１３がＬＥＤカップ１内を濡らす場所はどのＬＥＤカップ１でも同一であることが望まれる。

図１１（ａ）〜（ｅ）は蛍光体１１をＬＥＤカップ１内の表面に分布させる場合についての工程について、一例として示している。

この方法では、図１１（ａ）のように一旦ＬＥＤカップ１に樹脂注入機２１によって樹脂１３を入れた後、図１１（ｂ）のように樹脂１３を吸い取ったりＬＥＤカップ１を傾けて必要量以上の樹脂１３を流れ出させたりすることにより、ＬＥＤカップ１内部の表面が一様に薄く濡れた状態を作る。

そして、図１１（ｃ）に示すように、蛍光体１１をＬＥＤカップに注入する。ついで、図１１（ｄ）に示すように、ＬＥＤカップ１をひっくり返したり、エアブローをＬＥＤカップ１に吹き付けたりすることによって、吸着されなかった蛍光体１１を除去したのち、図１１（ｅ）に示すように、樹脂１３でＬＥＤを形成する。

つまり、この方法ではＬＥＤカップ１内部の表面積で樹脂１３の定量性を得ることを目的としている。

樹脂１３に吸着する蛍光体１１の量は、樹脂１３に濡れたＬＥＤカップ１内部の表面積に依存し、また樹脂１３の濡れた層の厚さに依存する。そこでＬＥＤカップ１や樹脂１３は硬化が始まる温度以下の範囲で高温にしておくのがよい。

温度を上げて樹脂１３の粘性を下げれば表面張力が低下するので、注入した樹脂１３やＬＥＤカップ１側面に吸着した蛍光体１１がＬＥＤカップ１底面に集まりやすくなる。このことはＬＥＤカップ１内の蛍光体１１の空間的ばらつきを小さくすることにつながる。

また、温度を上げることによって水分を除去し、ＬＥＤカップ１と樹脂１３の剥離を抑える効果も期待できる。さらに、温度を上げることによって、カップ内を濡らした後の樹脂１３を除去しやすくなるので、ＬＥＤカップ１内に残留する樹脂１３の量を少なくすることができる。

さらに、この方法でも蛍光体１１の量が多い場合は、上記のＬＥＤの輝度と色度とを調整する方法によって蛍光体１１の粉末および蛍光体１１を含まない母剤１２を適宜混ぜ合わせて入れればよい。本製造方法はＬＥＤ完成品パッケージのサイズが小さくなっていく場合にも対応できる製造方法である。

また、上記の方法では、樹脂をＬＥＤカップ１に注入してから蛍光体１１を注入することになるが、蛍光体１１の注入量は、先に注入された樹脂１３が吸収できる量以上でさえあればよい。

したがって、蛍光体１１の注入は、図１２に示すように、ＬＥＤカップ１の発光面よりも小さな穴の開いたマスク４１を被せて、マスク４１の上から入れればよい。マスク４１の上から注入する蛍光体１１の量は、上記の方法では正確に計量する必要はない。

またこのとき、ＬＥＤカップ１とマスク４１とは接触しないように間隔をあけて配置する必要がある。ＬＥＤカップ１周辺に付着した樹脂１３がマスク４１に転写されないようにするためである。

また、上記方法で形成されるＬＥＤに注入される２回目の樹脂１３の注入は、直接色度に影響を及ぼさない工程であるので、精度の高い樹脂注入機２１によらず、通常の注入機で注入を行ってもよい。ただし、樹脂１３の注入の際にＬＥＤカップ１にかかる圧力によって、蛍光体１１を含んだ樹脂１３の部分が押し出されて、分布が不均一になり、ＬＥＤの輝度および色度に悪影響を及ぼす可能性があるため、予め蛍光体１１を含む部分の樹脂１３は硬化させた後に２回目の樹脂１３の注入を行えばよい。

以上のように、本実施の形態の蛍光体を含むＬＥＤパッケージの形成方法は、蛍光体と樹脂をあらかじめ混ぜる機構を用いることなく、色度のばらつきを抑えることのできる発光装置の製造方法である。本実施の形態の方法を用いることによって、蛍光体と樹脂をあらかじめ混ぜる機構を用いることなく、色度のばらつきを抑えることのできる発光装置を実現することができる。

また上記の構成によれば、無駄な部材や色度不良品が発生しにくいので、生産効率が向上する。また、蛍光体入り樹脂を扱わないので、製造装置の磨耗による交換作業や清掃作業が容易にでき、量産性が向上する。

さらに、非常に微量の蛍光体を注入することができるので、所望する輝度、色度のＬＥＤパッケージの小型化に貢献することができる。また、蛍光体と、樹脂はそれぞれ発光素子に塗布するときに塗布量を直接計量することができ、正確な量を塗布できるというさらなる効果を奏することができる。

また、本実施の形態のように蛍光体を粉末状態で注入すると、ＬＥＤカップ内部の蛍光体の分布が、ＬＥＤカップ底面やＬＥＤ素子の周りや、樹脂層と樹脂層の間などに偏るので、蛍光体と樹脂層との境界が明確になる。逆に、本実施の形態以外の方法では、蛍光体の分布は本発明ほど偏ったり境界がはっきりしたりすることはない。従って、完成したＬＥＤを発光方向を含む断面で見たとき、樹脂と蛍光体の境界がはっきりしていれば、そのＬＥＤは本実施の形態の方法を用いて製造されたといえる。

本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明はＬＥＤなどの発光装置に関するものであり、ＬＥＤ素子からの放射光の色変換を目的とする波長変換物質を使用したＬＥＤおよびその製造方法、製造装置に係わるものである。

本発明の実施形態を示すものであり、蛍光体および樹脂の設定量をＬＥＤカップに注入する方法を示す、ＬＥＤパッケージの断面図である。上記ＬＥＤの作成方法を示す、ＬＥＤパッケージの断面図である。上記ＬＥＤパッケージに注入された蛍光体の注入量の測定方法を示す、ＬＥＤパッケージの断面図である。上記ＬＥＤパッケージに注入する蛍光体の混合物の作成方法および色度の調整方法を示す図である。上記ＬＥＤを作成する別の方法の例であり、蛍光体および樹脂の設定量をＬＥＤカップに注入する方法を示す、ＬＥＤパッケージの断面図である。上記ＬＥＤを作成する別の方法の例であり、蛍光体および樹脂の設定量をＬＥＤカップに注入する方法を示す、ＬＥＤパッケージの断面図である。上記ＬＥＤパッケージに注入する蛍光体を定量する別の方法を示す、ＬＥＤパッケージの断面図である。上記ＬＥＤを作成する別の方法の例であり、蛍光体および樹脂の設定量をＬＥＤカップに注入する方法を示す、ＬＥＤパッケージの断面図である。上記ＬＥＤを作成する別の方法の例であり、蛍光体および樹脂の設定量をＬＥＤカップに注入する方法を示す、ＬＥＤパッケージの断面図である。上記ＬＥＤを作成する別の方法の例であり、蛍光体および樹脂の設定量をＬＥＤカップに注入する方法を示す、ＬＥＤパッケージの断面図である。上記ＬＥＤを作成する別の方法の例であり、蛍光体および樹脂の設定量をＬＥＤカップに注入する方法を示す、ＬＥＤパッケージの断面図である。上記ＬＥＤパッケージに注入する蛍光体を注入する別の方法を示す、ＬＥＤパッケージの断面図である。ＬＥＤリードフレームの斜視図（ａ）および断面図（ｂ）である。ＬＥＤシートの斜視図（ａ）および断面図（ｂ）である。従来技術を示すものであり、蛍光体および樹脂を定量および注入する方法を示した断面図である。

符号の説明

３，１０３，２０３ＬＥＤ素子（励起光の発光手段）
４，１０４，２０４金ワイヤ
１１，２１１蛍光体、蛍光体粉末（蛍光物質、燐光を発する物質、波長変換発光物質）
１２母剤
１３，２１３樹脂
２１樹脂注入機（樹脂計量手段、樹脂注入手段）
２２計量器（波長変換発光物質計量手段、波長変換発光物質注入手段）
２３窪み（波長変換発光物質計量手段）
２４すり切り器（波長変換発光物質計量手段）
２５粘着シート（波長変換発光物質除去手段）
３１ニードル（波長変換発光物質計量手段、波長変換発光物質注入手段）
３２ピストン（波長変換発光物質計量手段、波長変換発光物質注入手段）
３３ニードル先端部の後退部分（波長変換発光物質計量手段）
３５フレームステージ（形成容器分散手段、波長変換発光物質分散手段）
４１マスク（波長変換発光物質注入手段）
５１励起光
５２蛍光
５３色度計（色度測定手段）
５４外部励起光源（色度測定手段、励起光の発光手段）

Claims

発光素子と、上記発光素子からの発光の少なくとも一部を吸収し、波長変換して発光する波長変換発光物質と、上記発光素子および上記波長変換発光物質を封止する樹脂とを有する発光装置の製造方法において、
上記波長変換発光物質と上記樹脂とをあらかじめ混ぜることなく上記発光素子上に設けることを特徴とする発光装置の製造方法。
上記波長変換発光物質と上記樹脂とを別々に上記発光素子上に設けることを特徴とする請求項１に記載の発光装置の製造方法。
上記波長変換発光物質と上記樹脂とを同時に上記発光素子上に設けることを特徴とする請求項１に記載の発光装置の製造方法。
上記波長変換発光物質と上記樹脂とを繰り返し上記発光素子上に設けることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の発光装置の製造方法。
上記波長変換発光物質は、母剤および発光体である付活剤からなる物質と母剤との混合物であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の発光装置の製造方法。
上記波長変換発光物質は、蛍光物質であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の発光装置の製造方法。
上記波長変換発光物質は、燐光を発する物質であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の発光装置の製造方法。
上記発光素子を、樹脂を設けるための少なくとも１個の第１の容器に入れる工程と、
上記波長変換発光物質を、上記発光素子を入れた第１の容器に注入する工程と、
上記波長変換発光物質を注入した第１の容器を傾けることによって計量する工程とを含むことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の発光装置の製造方法。
上記発光素子を、樹脂を設けるための少なくとも１個の第１の容器に入れる工程と、
上記波長変換発光物質を、上記第１の容器と同数個の第２の容器に注入する工程と、
上記波長変換発光物質を注入した第２の容器を計量する工程と、
上記計量後の第２の容器における波長変換発光物質を第１の容器に注入する工程とを含むことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の発光装置の製造方法。
上記波長変換発光物質を、
上記第２の容器を傾けることによって計量することを特徴とする請求項９に記載の発光装置の製造方法。
上記波長変換発光物質を、
上記第２の容器の上縁をすり切ることによって計量することを特徴とする請求項９に記載の発光装置の製造方法。
上記第１の容器と上記第２の容器とを重ね合わせてひっくり返すことによって、上記発光素子上に波長変換発光物質を設けることを特徴とする請求項９〜１１の何れか１項に記載の発光装置の製造方法。
上記波長変換発光物質を計量するときに、余分な上記波長変換発光物質を粘着シートによって取り除くことを特徴とする請求項９〜１２の何れか１項に記載の発光装置の製造方法。
上記発光素子を、樹脂を設けるための少なくとも１個の第１の容器に入れる工程と、
上記波長変換発光物質を計量手段にて計量した後、その波長変換発光物質を、上記第１の容器に注入する工程とを含むことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の発光装置の製造方法。
上記計量手段は、筒部材を備え、上記筒部材を上記波長変換発光物質に侵入させることによって上記波長変換発光物質を計量することを特徴とする請求項１４に記載の発光装置の製造方法。
上記計量手段は、上記筒部材の内部を進退移動するピストンを備え、
上記ピストンによって上記波長変換発光物質を計量する容量を変更することを特徴とする請求項１５に記載の発光装置の製造方法。
上記計量手段は、
上記波長変換発光物質の入った第３の容器の上から上記筒部材を上記波長変換発光物質に侵入させることによって上記波長変換発光物質を計量することを特徴とする請求項１５または１６に記載の発光装置の製造方法。
上記波長変換発光物質の入った第３の容器を進出移動させ、上記筒部材に上記波長変換発光物質を侵入させることによって上記波長変換発光物質を計量し、
その後、上記筒部材が存在する位置まで上記発光素子の入った第１の容器を移動させ、上記筒部材が計量した上記波長変換発光物質を第１の容器に入れることを特徴とする請求項１５または１６に記載の発光装置の製造方法。
上記計量手段は、計量毎に、上記波長変換発光物質の入った第３の容器のなかの異なる位置から上記波長変換発光物質を計量することを特徴とする請求項１５〜１８の何れか１項に記載の発光装置の製造方法。
上記波長変換発光物質の入った第３の容器を振動させて上記波長変換発光物質が均された状態にすることを特徴とする請求項１５〜１９の何れか１項に記載の発光装置の製造方法。
上記発光素子を、樹脂を設けるための少なくとも１個の第１の容器に入れる工程と、
上記第１の容器に注入する上記波長変換発光物質の量を決定する工程と、
上記波長変換発光物質が過不足なく浸透する上記樹脂の量を決定する工程と、
上記樹脂を上記発光素子上に設ける工程と、
上記樹脂に浸透する上記波長変換発光物質の量よりも多くの量の上記波長変換発光物質を注入する工程と、
さらに上記工程で樹脂に浸透しなかった上記波長変換発光物質を、上記第１の容器から取り除くことにより上記波長変換発光物質を計量する工程と、を含むことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の発光装置の製造方法。
上記発光素子を、上記樹脂を設けるための少なくとも１個の第１の容器に入れる工程と、
上記第１の容器に注入する上記波長変換発光物質の量を決定する工程と、
上記波長変換発光物質を上記第１の容器の表面に過不足なく付着させるために必要となる上記樹脂の体積を決定する工程と、
上記樹脂を上記発光素子上に設ける工程と、
上記樹脂を上記第１の容器から取り去る工程と、
上記樹脂に浸透する上記波長変換発光物質よりも多くの量の上記波長変換発光物質を注入する工程と、
さらに上記工程で樹脂に浸透しなかった上記波長変換発光物質を、上記第１の容器から取り除くことにより上記波長変換発光物質を計量する工程と、を含むことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の発光装置の製造方法。
上記波長変換発光物質を注入する工程は、
上記第１の容器の開口よりも小さい穴を有するマスクを上記第１の容器に被せる工程と、
上記波長変換発光物質を上記マスクを通して第１の容器に注入する工程とを含むことを特徴とする請求項２１または２２に記載の発光装置の製造方法。
上記波長変換発光物質を、上記発光素子上に設ける工程の後、上記第１の容器を振動させて、上記波長変換発光物質が均された状態にする工程をさらに含むことを特徴とする請求項１〜２３の何れか１項に記載の発光装置の製造方法。
上記波長変換発光物質を設ける工程の後、
樹脂を複数回に分けて設ける工程とを含むことを特徴とする請求項１〜２４に記載の発光装置の製造方法。
上記樹脂を複数回に分けて設ける工程において、
途中で樹脂を固める工程とを含むことを特徴とする請求項２５に記載の発光装置の製造方法。
上記樹脂を設けるための第１の容器に入っている上記波長変換発光物質を励起する励起光を入射する工程と、
上記第１の容器から発せられる上記励起光、および上記励起光によって上記波長変換発光物質が励起され発光する発光の輝度と色度とを測定する工程と、
上記輝度と上記色度とによって、上記第１の容器に注入された上記波長変換発光物質の量を計量する工程とを含むことを特徴とする、請求項１〜２６の何れか１項に記載の発光装置の製造方法。
上記励起光は、上記第１の容器のなかにある上記発光素子を点灯させることを特徴とする請求項２７に記載の発光装置の製造方法。
上記励起光が、上記第１の容器の外にある励起光源によって上記励起光を発光させる工程と、
上記第１の容器に上記波長変換発光物質を励起する励起光を入射する工程とを含むことを特徴とする請求項２７に記載の発光装置の製造方法。
上記第１の容器の外にある上記励起光源が、上記発光素子で構成されていることを特徴とする請求項２９に記載の発光装置の製造方法。
上記第１の容器から発せられる上記励起光、および上記励起光によって上記波長変換発光物質が励起され発光する発光の輝度と色度とを測定する工程と、
母剤および発光体である付活剤からなる物質と母剤との混合物を計量する工程と、
上記混合物を上記第１の容器に設ける工程とを含み、
上記色度を調整することを特徴とする請求項２７〜３０の何れか１項に記載の発光装置の製造方法。
請求項１〜３１のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法によって製造されていることを特徴とする発光装置。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法に使用する発光装置の製造装置であって、
発光素子からの発光の少なくとも一部を吸収し、波長変換して発光する波長変換発光物質を設ける波長変換発光物質注入手段と、
上記発光素子に樹脂を設ける樹脂注入手段と、を備え、
上記波長変換発光物質注入手段と、上記樹脂注入手段と、は、
上記波長変換発光物質と、上記樹脂と、をあらかじめ混ぜることなく発光素子上に設けることを特徴とする発光装置の製造装置。
上記発光素子は、上記樹脂を形成するための少なくとも１個の第１の容器に入れられており、
上記波長変換発光物質注入手段は、上記波長変換発光物質を、上記第１の容器に入れ、
さらに上記容器を傾けることによって計量することを特徴とする請求項３３に記載の発光装置の製造装置。
上記波長変換発光物質を計量する波長変換発光物質計量手段をさらに備え、
上記発光素子は、上記樹脂を設けるための少なくとも１個の第１の容器に入れられており、
上記波長変換発光物質計量手段は上記波長変換発光物質を計量する計量容器を有し、
上記波長変換発光物質計量手段を傾けることによって上記波長変換発光物質を計量し、
上記波長変換発光物質注入手段は、
上記波長変換発光物質計量手段が計量した上記波長変換発光物質を上記第１の容器に設けることを特徴とする請求項３３に記載の発光装置の製造装置。
上記波長変換発光物質を計量する波長変換発光物質計量手段をさらに備え、
上記発光素子は、上記樹脂を形成するための少なくとも１個の第１の容器にそれぞれ入れられており、
上記波長変換発光物質計量手段は上記波長変換発光物質を計量する計量容器を有し、
上記計量容器の上縁をすり切ることによって上記波長変換発光物質を計量し、
上記波長変換発光物質注入手段は、
上記波長変換発光物質計量手段が計量した上記波長変換発光物質を上記第１の容器に設けることを特徴とする請求項３３に記載の発光装置の製造装置。
上記波長変換発光物質注入手段は、
上記計量容器と上記第１の容器とを重ね合わせてひっくり返すことによって、上記発光素子上に波長変換発光物質を設けることを特徴とする、請求項３５または３６に記載の発光装置の製造装置。
上記波長変換発光物質を除去する波長変換発光物質除去手段を備え、
上記波長変換発光物質除去手段は、
上記波長変換発光物質計量手段によって上記波長変換発光物質が計量されるときに、余分な上記波長変換発光物質を上記波長変換発光物質除去手段によって取り除くことを特徴とする、請求項３５〜３７の何れか１項に記載の発光装置の製造装置。
上記波長変換発光物質除去手段は、粘着シートであることを特徴とする請求項３８に記載の発光装置の製造装置。
上記波長変換発光物質を計量する波長変換発光物質計量手段をさらに備え、
上記発光素子は、上記樹脂を設けるための少なくとも１個の第１の容器に入れられており、
上記波長変換発光物質計量手段は、筒部材を備え、
上記筒部材を上記波長変換発光物質に侵入させることによって上記波長変換発光物質を計量し、
上記波長変換発光物質注入手段は、
上記波長変換発光物質計量手段が計量した上記波長変換発光物質を上記第１の容器に設けることを特徴とする請求項３３に記載の発光装置の製造装置。
上記波長変換発光物質計量手段は、上記筒部材の内部を進退移動するピストンを備え、
上記ピストンによって上記波長変換発光物質を計量する容量を変更することを特徴とする請求項４０に記載の発光装置の製造装置。
上記波長変換発光物質計量手段は、
上記波長変換発光物質の入った第３の容器の上から上記筒部材を侵入させることによって上記波長変換発光物質を計量することを特徴とする請求項４０または４１に記載の発光装置の製造装置。
上記波長変換発光物質計量手段に対して、上記波長変換発光物質の入った第３容器を進出移動させ、上記筒部材に上記波長変換発光物質を侵入させることによって上記波長変換発光物質を計量し、
上記波長変換発光物質計量手段に対して、上記筒部材が存在する位置まで上記発光素子の入った第１の容器を移動させ、上記筒部材が計量した上記波長変換発光物質を第１の容器に入れることを特徴とする請求項４０または４１に記載の発光装置の製造装置。
波長変換発光物質分散手段をさらに備え、
上記波長変換発光物質分散手段は、
計量毎に、上記波長変換発光物質の入った第３の容器のなかの異なる位置から上記波長変換発光物質を計量することを特徴とする請求項４０〜４３の何れか１項に記載の発光装置の製造装置。
上記波長変換発光物質分散手段は、さらに上記波長変換発光物質の入った容器を振動させ、上記波長変換発光物質が均された状態にすることを特徴とする請求４０〜４４の何れか１項に記載の発光装置の製造装置。
樹脂計量手段をさらに備え、
上記発光素子は、上記樹脂を設けるための少なくとも１個の第１の容器に入れられており、
上記樹脂計量手段は、
上記波長変換発光物質計量手段によって計量された上記波長変換発光物質が過不足なく浸透する上記樹脂の量を計量し、
上記樹脂注入手段は、上記樹脂を上記発光素子上に設け、
上記波長変換発光物質注入手段は、
上記樹脂に浸透する上記波長変換発光物質よりも多くの量の上記波長変換発光物質を注入し、
上記樹脂に浸透しなかった上記波長変換発光物質を上記第１の容器から取り除くことにより上記波長変換発光物質を計量し、
さらに上記樹脂注入手段が、
上記樹脂を上記発光素子上に設けることを特徴とする請求項３３に記載の発光装置の製造装置。
樹脂計量手段をさらに備え、
上記発光素子は、上記樹脂を設けるための少なくとも１個の第１の容器に入れられており、
上記樹脂計量手段は、
上記波長変換発光物質計量手段によって計量された上記波長変換発光物質を上記第１の容器の表面に過不足なく付着させるために必要となる上記樹脂の体積を計量し、
上記樹脂注入手段は、
上記樹脂を上記第１の容器に設け、
上記樹脂を上記第１の容器から取り除き、
上記波長変換発光物質注入手段は、
上記樹脂に浸透する上記波長変換発光物質よりも多くの量の上記波長変換発光物質を注入し、
上記樹脂に浸透しなかった上記波長変換発光物質を上記第１の容器から取り除くことで上記波長変換発光物質を計量し、
さらに上記樹脂注入手段が、
上記樹脂を上記発光素子上に設けることを特徴とする請求項３３に記載の発光装置の製造装置。
上記波長変換発光物質注入手段は、
上記第１の容器の開口よりも小さい穴を有するマスクから上記波長変換発光物質を注入することを特徴とする請求項４６または４７に記載の発光装置の製造装置。
上記樹脂を設けるための第１の容器に振動を与えて上記波長変換発光物質が均された状態にする形成容器分散手段をさらに備え、
上記発光素子は、上記樹脂を設けるための少なくとも１個の第１の容器にそれぞれ入れられており、
形成容器分散手段は、
上記波長変換発光物質が上記発光素子上に設けられたのち、上記第１の容器を振動させて、上記波長変換発光物質が均された状態にすることを特徴とする請求項３３〜４８の何れか１項に記載の発光装置の製造装置。
上記発光素子上には、上記波長変換発光物質注入手段によって上記波長変換発光物質が設けられ、
上記樹脂注入手段によって少量の樹脂が上記発光素子上に設けられたのち、
さらに上記樹脂注入手段によって上記樹脂を上記発光素子上に設けることを特徴とする請求項３３〜４９の何れか１項に記載の発光装置の製造装置。
上記発光素子上には、上記波長変換発光物質注入手段によって上記波長変換発光物質が設けられ、
上記樹脂注入手段によって少量の樹脂が上記発光素子上に設けられたのち、
上記樹脂が固まるまで待ち、
さらに上記樹脂注入手段によって上記樹脂を上記発光素子上に設けることを特徴とする請求項３３〜４９の何れか１項に記載の発光装置の製造装置。
色度測定手段をさらに備え、
上記色度測定手段は、
上記樹脂を形成するための第１の容器に上記波長変換発光物質を励起する励起光を入射し、
上記第１の容器から発せられる上記励起光、および上記励起光によって上記波長変換発光物質が励起され発光する発光の輝度と色度とを測定し、
上記輝度と上記色度とによって上記第１の容器に塗布された上記波長変換発光物質の量を計量することを特徴とする請求項３３〜５１の何れか１項に記載の発光装置の製造装置。
上記励起光は、上記第１の容器のなかにある上記発光素子を点灯させることを特徴とする請求項５２に記載の製造装置。
上記色度測定手段はさらに第１の容器の外に上記励起光の発光手段を備えており、
上記色度測定手段は、
上記第１の容器の外から、上記発光手段を発光させ、
上記第１の容器に上記波長変換発光物質を励起する励起光を入射することを特徴とする請求項５２に記載の製造装置。
上記第１の容器の外にある上記発光手段が、上記発光素子で構成されていることを特徴とする請求項５４に記載の発光装置の製造装置。
上記色度測定手段は、
上記第１の容器から発せられる上記励起光、および上記励起光によって上記波長変換発光物質が励起され発光する発光の輝度と色度とを測定し、
上記波長変換発光物質計量手段は、
上記輝度と上記色度に基づいて、注入する母剤および発光体である付活剤からなる物質と母剤との混合物を計量し、
上記波長変換発光物質注入手段は、
上記波長変換発光物質計量手段が計量した上記波長変換発光物質を上記第１の容器に設けることを特徴とする請求項５２〜５５の何れか１項に記載の発光装置の製造装置。