特許 7180552 発光装置の製造管理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-21

(45)【発行日】2022-11-30

(54)【発明の名称】発光装置の製造管理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/54 20100101AFI20221122BHJP

   H01L 33/58 20100101ALI20221122BHJP

   H01L 33/46 20100101ALI20221122BHJP

   G01M 11/00 20060101ALI20221122BHJP

【ＦＩ】

H01L33/54

H01L33/58

H01L33/46

G01M11/00 L

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019115442

(22)【出願日】2019-06-21

(65)【公開番号】P2021002582

(43)【公開日】2021-01-07

【審査請求日】2021-06-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000241463

【氏名又は名称】豊田合成株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002583

【氏名又は名称】弁理士法人平田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】武田 重郎

(72)【発明者】

【氏名】纐纈 真史

(72)【発明者】

【氏名】下西 正太

【審査官】淺見 一喜

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０７３５４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２１２１０６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００６／０２４４９６９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－０４５１６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０４０４２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０８０７９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０５７５５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０８２２８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１３７９０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ３３／００－３３／６４

Ｇ０１Ｍ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板上に実装されたＤＢＲ膜付き発光素子と、前記基板の表面上に設けられた光反射膜と、底面の縁が前記光反射膜に接するように前記基板上に設けられた、前記発光素子を封止するレンズ形状の封止部材とを備える発光装置が、所望の配光特性を有するか否かの合否を判定する発光装置の製造管理方法であって、
前記発光装置の軸上相対強度の所望の範囲に対応する合格範囲をあらかじめ取得する工程と、
前記封止部材の直径を測定する工程と、
前記直径が、前記合格範囲内にあるか否かにより、合否を判定する工程と、
を含み、
前記合格範囲が、前記封止部材と同じ材料からなるレンズ形状の樹脂の直径の測定値と軸上相対強度の予測値を変数とする回帰分析により得られる第１の回帰直線に基づいて得られ、
前記軸上相対強度の予測値が、第２の発光素子がレンズ形状の第２の封止部材により封止された第２の発光装置の軸上相対強度の測定値と第２の封止部材の接触角の測定値を変数とする回帰分析により得られる第２の回帰直線を用いて、前記樹脂の接触角の測定値を変換することにより得られ、
前記発光装置及び前記第２の発光装置の軸上相対強度が、前記発光装置及び前記第２の発光装置の最大発光強度に対する配光角が０°のときの発光強度の割合である、
発光装置の製造管理方法。

【請求項2】

前記合格範囲が、前記第１の回帰直線を中心線とする前記第１の回帰直線に平行な２本の直線で表される、前記第１の回帰直線上の前記第２の発光装置の軸上相対強度のばらつきの上限と下限と、前記発光装置の軸上相対強度の前記所望の範囲の上限から得られる、
請求項１に記載の発光装置の製造管理方法。

【請求項3】

前記所望の範囲が、９０％以下の範囲である、
請求項１又は２に記載の発光装置の製造管理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光装置の製造管理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、発光素子がレンズ形状の封止部材に封止された発光装置であって、光取り出し効率を向上させるために封止部材の接触角に制限を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１は、発光素子が搭載されたサブマウント上の封止部材の接触角が場所によって異なることにより、発光装置の光取り出し効率が向上すると記載している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－５０２３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１の発光装置の製造管理においては、封止部材の接触角が場所によって異なっているかどうかの検査が必要であると考えられるが、個々の発光装置に対して封止部材の接触角を検査するには膨大な時間と労力が必要とされ、発光装置の生産効率を低下させる原因となる。また、一般的に、封止部材の接触角に特徴を有する発光装置の製造管理においては、封止部材の接触角の検査において同様の問題がある。

【0006】

本発明の目的は、発光素子がレンズ形状の封止部材に封止された発光装置の製造管理方法であって、封止部材の接触角や接触角に依存する発光装置の配光特性を短時間で簡便に検査することのできる発光装置の製造管理方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様は、上記目的を達成するために、下記［１］～［８］の発光装置の製造管理方法を提供する。

【0008】

［１］発光素子がレンズ形状の封止部材により封止された発光装置を製造する工程と、前記封止部材の直径を測定する工程と、前記直径が、前記封止部材の接触角の所望の範囲に対応する合格範囲内にあるか否かにより、合否を判定する工程と、を含む、発光装置の製造管理方法。
［２］前記合格範囲が、前記封止部材と同じ材料からなるレンズ形状の樹脂の直径の測定値と接触角の測定値を変数とする回帰分析により得られる回帰直線に基づいて得られる、上記［１］に記載の発光装置の製造管理方法。
［３］前記合格範囲が、前記回帰直線を中心線とする前記回帰直線に平行な２本の直線で表される、前記回帰直線上の前記樹脂の接触角のばらつきの上限と下限と、前記封止部材の接触角の前記所望の範囲の上限と下限から得られる、上記［２］に記載の発光装置の製造管理方法。
［４］前記所望の範囲が、４０°以上、６０°以下の範囲である、上記［１］～［３］のいずれか１項に記載の発光装置の製造管理方法。
［５］発光素子がレンズ形状の封止部材により封止された発光装置を製造する工程と、前記封止部材の直径を測定する工程と、前記直径が、前記発光装置の軸上相対強度の所望の範囲に対応する合格範囲内にあるか否かにより、合否を判定する工程と、を含み、前記発光装置の軸上相対強度が、前記発光装置の最大発光強度に対する配光角が０°のときの発光強度の割合である、発光装置の製造管理方法。
［６］前記合格範囲が、前記封止部材と同じ材料からなるレンズ形状の樹脂の直径の測定値と軸上相対強度の予測値を変数とする回帰分析により得られる第１の回帰直線に基づいて得られ、前記軸上相対強度の予測値が、第２の発光素子がレンズ形状の第２の封止部材により封止された第２の発光装置の軸上相対強度の測定値と第２の封止部材の接触角の測定値を変数とする回帰分析により得られる第２の回帰直線を用いて、前記樹脂の接触角の測定値を変換することにより得られ、前記第２の発光装置の軸上相対強度が、前記第２の発光装置の最大発光強度に対する配光角が０°のときの発光強度の割合である、上記［５］に記載の発光装置の製造管理方法。
［７］前記合格範囲が、前記第１の回帰直線を中心線とする前記第１の回帰直線に平行な２本の直線で表される、前記第１の回帰直線上の前記第２の発光装置の軸上相対強度のばらつきの上限と下限と、前記発光装置の軸上相対強度の前記所望の範囲の上限から得られる、上記［６］に記載の発光装置の製造管理方法。
［８］前記所望の範囲が、９０％以下の範囲である、上記［５］～［７］のいずれか１項に記載の発光装置の製造管理方法。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、発光素子がレンズ形状の封止部材に封止された発光装置の製造管理方法であって、封止部材の接触角や接触角に依存する発光装置の配光特性を短時間で簡便に検査することのできる発光装置の製造管理方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の垂直断面図と上面図である。

【図2】図２は、バットウィング状の広い配光特性の一例を示すグラフである。

【図3】図３（ａ）～（ｄ）は、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の製造工程の流れを示す垂直断面図である。

【図4】図４は、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の製造管理工程の流れを示すフローチャートである。

【図5】図５は、本発明の第１の実施の形態に係る封止部材の直径の合格範囲を取得する工程の流れを示すフローチャートである。

【図6】図６は、レンズ樹脂の直径を横軸、接触角を縦軸とする散布図の例である。

【図7】図７は、回帰直線を中心線とする回帰直線に平行な２本の直線を図６に加えた図である。

【図8】図８は、本発明の第１の実施の形態に係る封止部材の接触角の所望の範囲を取得する工程の流れを示すフローチャートである。

【図9】図９（ａ）～（ｃ）は、接触角の所望の範囲を取得するための発光装置の配光特性の例である。

【図10】図１０（ａ）、（ｂ）は、接触角の所望の範囲を取得するための発光装置の配光特性の例である。

【図11】図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る封止部材の直径の合格範囲を取得する工程の流れを示すフローチャートである。

【図12】図１２は、レンズ樹脂の直径を横軸、軸上相対強度を縦軸とする散布図の例である。

【図13】図１３は、回帰直線を中心線とする回帰直線に平行な２本の直線を図１２に加えた図である。

【図14】図１４は、レンズ樹脂の接触角の測定値を軸上相対強度の予測値に変換するための回帰直線を取得する工程の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

〔第１の実施の形態〕
まず、本実施の形態に係る発光装置の製造管理方法の対象物である発光装置１の構成例について説明する。

【0012】

（発光装置の構成）
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置１の垂直断面図と上面図である。発光装置１は、基板と１０と、基板１０上に実装された、ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）膜１４付き発光素子１３と、基板１０の表面上に設けられた光反射膜１６と、底面の縁が光反射膜１６に接するように基板１０上に設けられた、発光素子１３を封止するレンズ形状の封止部材１７とを備える。

【0013】

基板１０は、板状の基材１１と、基材１１の表面上に形成された配線１２とを有する。発光素子１３は、ＡｕＳｎや半田などからなる導電性の接合部材１５により配線１２に接続されている。

【0014】

発光素子１３は、例えば、チップ基板と、チップ基板上に設けられた発光層を含む結晶層とを有する発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、例えば、チップサイズが１００～２００μｍのミニＬＥＤと呼ばれるＬＥＤである。発光素子１３の基板１０への実装形態は特に限定されないが、ワイヤーなどの接合部材を要せず、高速での封止を阻害しないため、フェイスアップ実装よりも、図１に示されるようなフリップチップ実装が好ましい。なお、発光素子１３は、レーザーダイオード（ＬＤ）等のＬＥＤ以外の発光素子であってもよい。

【0015】

ＤＢＲ膜１４は、発光素子１３の基板１０と反対側（図１における上側）に設けられている。ＤＢＲ膜１４は、例えば、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２等の誘電体の多層膜からなる。発光素子１３から発せられてＤＢＲ膜１４を介して取り出された光は、広角側に発光強度のピークを有する。

【0016】

光反射膜１６は、発光素子１３から発せられて基板１０側へ向かう光を反射するための部材であり、光反射膜１６を用いることにより発光装置１の明るさを向上させることができる。光反射膜１６は、例えば、メチルシリコーン、ジメチルシリコーン、フッ化シラン系コーティング材、エポキシアクリレート系レジストなどからなる。

【0017】

封止部材１７は、滴下した樹脂を硬化させることにより形成される滴下成形物であり、ダムを用いずに形成される。また、滴下成形物である封止部材１７は、表面が凸状の曲面であるレンズ形状を有し、発光素子１３から発せられた光の配光を広げるレンズとして機能する。封止部材１７の平面形状は、図１（ｂ）に示されるように、円形である。封止部材１７は、メチルフェニルシリコーン、フェニルシリコーン、有機変性シリコーンなどの滴下可能な透明樹脂からなる。

【0018】

封止部材１７の光反射膜１６の上面との接触角θは、封止部材１７の材料や、封止部材１７の縁が接触する光反射膜１６の材料などに依存する。また、接触角θは、発光装置１の配光特性に影響を与える。例えば、接触角θが４０°以上の封止部材１７をＤＢＲ膜１４付き発光素子１３と組み合わせることにより、所望のバットウィング状の広い配光特性が得ることができる。

【0019】

ここで、上記の所望のバットウィング状の広い配光特性とは、０～±９０°の配光角の間にピークを有し、配光角が０°のときの発光強度がピークの発光強度よりも小さい発光特性であり、例えば、配光角と発光強度の関係において、最大発光強度に対する配光角が０°のときの発光強度の割合（以下、軸上相対強度と呼ぶ）が９０％以下である配光特性をいう。配光角は、発光装置１の軸方向（図１における上方向）を基準とした、軸方向を含む基板１０に垂直な面内の角度である。

【0020】

一方で、滴下法により形成される封止部材１７の光反射膜１６の上面との接触角θが大きくなるようなチクソトロピー性を有する樹脂から封止部材１７が形成される場合、封止部材１７の上端に突起が生じて配光角が０°の軸上に集光し、バットウィング状の配光特性が得られない場合がある。このため、接触角θは、６０°以下であることが好ましい。

【0021】

発光装置１は、バットウィング状の広い配光特性を有するため、例えば、液晶テレビなどに用いられる直下型バックライトに好適である。発光装置１を光源に用いることにより、発光面との距離を小さくしても、発光面の明るさの均一性を保つことができるため、照明装置を薄型化することができる。

【0022】

図２は、バットウィング状の広い配光特性の一例を示すグラフである。図２に示される例では、配光角が０°のときの発光強度Ｉ_ａが、最大発光強度Ｉ_ｂのおよそ７６％、すなわち、軸上相対強度が７６％となっている。軸上相対強度は、バットウィング状の配光特性の良し悪しの指標として用いられるパラメータであり、軸上相対強度が所定の値（例えば９０％）よりも小さいときに良い特性であると判断される。

【0023】

封止部材１７は、光を散乱させるためのＳｉＯ_２等からなるフィラーや、蛍光体の粒子を含んでもよい。

【0024】

次に、本実施の形態に係る発光装置１の製造方法の一例について説明する。

【0025】

（発光装置の製造方法）
図３（ａ）～（ｄ）は、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置１の製造工程の流れを示す垂直断面図である。

【0026】

まず、図３（ａ）に示されるように、基板１０上に光反射膜１６を形成する。光反射膜１６は、スクリーン印刷などにより形成される。

【0027】

次に、図３（ｂ）に示されるように、基板１０上に発光素子１３を実装する。なお、光反射膜１６の形成に支障がない場合は、光反射膜１６を形成する前に発光素子１３を実装してもよい。

【0028】

次に、図３（ｃ）、（ｄ）に示されるように、封止部材１７を形成する。封止部材１７の材料である液状の樹脂１７０を滴下装置のノズル２０から基板１０上に滴下し、これを硬化させることにより、封止部材１７が形成される。封止部材１７の底面の縁は、光反射膜１６の上面に接する。

【0029】

次に、本実施の形態に係る発光装置の製造管理方法の一例について説明する。

【0030】

（発光装置の製造管理方法）
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置１の製造管理工程の流れを示すフローチャートである。

【0031】

まず、製造管理の対象物である発光装置１を上述の方法などにより製造する（ステップＳ１）。

【0032】

次に、封止部材１７の直径φを測定する（ステップＳ２）。封止部材１７の直径φは、例えば、封止部材１７を上方から撮影した画像を用いる画像検査により測定される。

【0033】

次に、封止部材１７の直径φが合格範囲内にあるか否かにより、合否を判定する（ステップＳ３）。ここで、合格範囲は、所望の範囲内の封止部材１７の接触角θを得るための直径φの範囲、すなわち封止部材１７の接触角θの所望の範囲に対応した直径φの範囲である。

【0034】

ステップＳ３において合格と判定された発光装置１は、所望の配光特性を有する合格品として扱われる。一方、ステップＳ３において不合格と判定された発光装置１は、例えば、リワーク装置を用いて封止部材１７が除去され、再形成される。そして、封止部材１７が再形成された発光装置１について、再びステップＳ２、ステップＳ３が実施される。

【0035】

図５は、本発明の第１の実施の形態に係る封止部材１７の直径φの合格範囲を取得する工程の流れを示すフローチャートである。

【0036】

まず、製造管理の対象物である発光装置１の封止部材１７と同じ材料を用いて、複数のレンズ形状の樹脂（以下、レンズ樹脂と呼ぶ）を滴下成形により形成する（ステップＳ１１）。レンズ樹脂の滴下成形における樹脂の吐出量は、封止部材１７の滴下成形における樹脂１７０の吐出量と同量に設定されることが好ましい。

【0037】

なお、レンズ樹脂が発光素子を封止しているか否かは、レンズ樹脂の接触角にほとんど影響を与えないため、レンズ樹脂が発光素子を封止する必要はない。このため、例えば、平坦な板状の下地材の上に樹脂を滴下してレンズ樹脂を形成することができる。

【0038】

レンズ樹脂の直径φや接触角θは、樹脂を滴下する下地材の材料によって変化する。このため、広い範囲での測定値を取得するために、異なる材質からなる複数の下地材の上にレンズ樹脂を滴下成形することが好ましい。

【0039】

次に、形成した複数のレンズ樹脂の各々の直径φと接触角θを測定する（ステップＳ１２）。封止部材１７の直径φは、例えば、封止部材１７を側方から撮影した画像を用いる画像検査により測定される。

【0040】

次に、レンズ樹脂の直径φの測定値と接触角θの測定値を変数とする回帰分析により、回帰直線Ａを求める（ステップＳ１３）。この回帰分析は、例えば、最小二乗法により行われる。

【0041】

ステップＳ１３により得られる回帰直線Ａは、レンズ樹脂の直径φと接触角θの関係を示す直線であり、θ＝ａφ＋ｂという一次方程式で表される（ａは回帰直線の傾き、ｂは切片）。

【0042】

図６は、レンズ樹脂の直径φを横軸、接触角θを縦軸とする散布図の例である。図６には、対応する直径φの測定値と接触角θの測定値を各々が有するデータ点と、それらの回帰分析により得られた回帰直線Ａが示されている。図６の回帰直線Ａは、一次方程式θ＝－０．０８２２φ＋１５０．４９で表される。回帰直線Ａの決定係数Ｒ^２は０．９８５３である。

【0043】

なお、図６の領域Ｒ_１に含まれるデータ点は、レンズ樹脂の滴下成形の下地にフッ化シラン系コーティング材を用いた場合に得られたものであり、領域Ｒ_２に含まれるデータ点は、レンズ樹脂の滴下成形の下地に透明なジメチルシリコーンを用いた場合に得られたものであり、領域Ｒ_３に含まれるデータ点は、レンズ樹脂の滴下成形の下地に白色のエポキシアクリレート系レジストを用いた場合に得られたものである。

【0044】

次に、回帰直線Ａと接触角θの所望の範囲から、接触角θのばらつき精度を考慮して、直径φの合格範囲を取得する（ステップＳ１４）。

【0045】

図７は、回帰直線Ａを中心線とする回帰直線Ａに平行な２本の直線Ｂ_１、Ｂ_２を図６に加えた図である。直線Ｂ_１、Ｂ_２は、それぞれ回帰直線Ａ上のレンズ樹脂の接触角θのばらつきの上限と下限を示すものであり、接触角θのばらつき精度を表す回帰直線Ａと直線Ｂ_１、Ｂ_２との縦軸方向の距離は、例えば、レンズ樹脂の重量と体積のばらつきや、直径φと高さの関係に基づいて６σ（σは接触角θの標準偏差）と算出される。図７に示される例では、６σとして算出される回帰直線Ａと直線Ｂ_１、Ｂ_２の縦軸方向の距離は、７．５°である。

【0046】

ここで、接触角θの所望の範囲とは、所望の配光特性を得るための接触角θの範囲であり、例えば、軸上相対強度の所望の範囲に対応した接触角θの範囲である。図７に示される例では、接触角θの所望の範囲は、４０°以上、６０°以下の範囲であり、その上限と下限がそれぞれ直線Ｃ_１、Ｃ_２で示されている。

【0047】

直径φの合格範囲は、接触角θのばらつきを考慮しても接触角θが所望の範囲内に収まる直径φの範囲である。図７に示される例では、直径φの合格範囲の上限は、直線Ｂ_２と直線Ｃ_２の交点における直径φである１２５０μｍであり、直径φの合格範囲の下限は、直線Ｂ_１と直線Ｃ_１の交点における直径φである１１９０μｍである。

【0048】

ステップＳ１４で取得した直径φの合格範囲を用いて、ステップＳ３の発光装置１の合否の判定を行うことができる。

【0049】

図８は、本発明の第１の実施の形態に係る封止部材１７の接触角θの所望の範囲を取得する工程の流れを示すフローチャートである。

【0050】

まず、発光素子がレンズ形状の封止部材（以下、封止部材Ｘと呼ぶ）により封止された、複数の発光装置（以下、発光装置Ｙと呼ぶ）を用意する（ステップＳ２１）。

【0051】

なお、封止部材の接触角と発光装置の軸上相対強度（最大発光強度に対する配光角が０°のときの発光強度の割合）との関係は、封止部材の材料にほとんど依存しないため、封止部材Ｘの材料は封止部材１７の材料と異なっていてもよい。

【0052】

次に、複数の発光装置Ｙの各々に対して、封止部材Ｘの接触角θと軸上相対強度を測定する（ステップＳ２２）。軸上相対強度は、発光装置Ｙの配光特性を測定することにより得られる。

【0053】

図９（ａ）～（ｃ）、図１０（ａ）、（ｂ）は、接触角θの所望の範囲を取得するための発光装置Ｙの配光特性の例である。図９（ａ）～（ｃ）、図１０（ａ）、（ｂ）のＩ_ａは配光角が０°のときの発光強度であり、Ｉ_ｂは最大発光強度である。このため、Ｉ_ａのＩ_ｂに対する割合が軸上相対強度である。

【0054】

図９（ａ）に示される配光特性における軸上相対強度は９９％である。また、図９（ａ）に示される配光特性を有する発光装置Ｙにおける封止部材Ｘの接触角θは６４．２°であった。

【0055】

図９（ｂ）に示される配光特性における軸上相対強度は７６％である。また、図９（ｂ）に示される配光特性を有する発光装置Ｙにおける封止部材Ｘの接触角θは５６．２°であった。

【0056】

図９（ｃ）に示される配光特性における軸上相対強度は８７％である。また、図９（ｃ）に示される配光特性を有する発光装置Ｙにおける封止部材Ｘの接触角θは４７．１°であった。

【0057】

図１０（ａ）に示される配光特性における軸上相対強度は９１％である。また、図１０（ａ）に示される配光特性を有する発光装置Ｙにおける封止部材Ｘの接触角θは３５．６°であった。

【0058】

図１０（ｂ）に示される配光特性における軸上相対強度は９８％である。また、図１０（ｂ）に示される配光特性を有する発光装置Ｙにおける封止部材Ｘの接触角θは２７．６°であった。

【0059】

次に、複数の発光装置Ｙから得られた封止部材Ｘの接触角θと軸上相対強度から、目的の範囲の軸上相対強度が得られる接触角θの範囲を特定する（ステップＳ２３）。

【0060】

図９（ａ）～（ｃ）、図１０（ａ）、（ｂ）に係るものを含む発光装置Ｙから得られる封止部材Ｘの接触角θと軸上相対強度の測定値からは、例えば、軸上相対強度が９０％以下の配光特性を得るための接触角θがおよそ４０°以上、６０°以下の範囲にあると特定することができる。この場合、４０°以上、６０°以下の範囲を、ステップＳ１４で用いる接触角θの所望の範囲とする。

【0061】

〔第２の実施の形態〕
第２の実施の形態は、発光装置１の製造管理方法において、封止部材１７の直径が、所望の範囲内の軸上相対強度を得るための合格範囲内にあるか否かにより、合否を判定する点において、第１の実施の形態と異なる。なお、製造管理の対象物である発光装置１の構成及びその製造方法など、第１の実施の形態と同様の点については、その説明を省略又は簡略化する。

【0062】

（発光装置の製造管理方法）
第１の実施の形態と同様に、図４のフローチャートを用いて発光装置の製造管理工程の流れを説明する。

【0063】

まず、製造管理の対象物である発光装置１を上述の方法などにより製造する（ステップＳ１）。

【0064】

次に、封止部材１７の直径φを測定する（ステップＳ２）。封止部材１７の直径φは、例えば、画像検査により測定される。

【0065】

次に、封止部材１７の直径φが合格範囲内にあるか否かにより、合否を判定する（ステップＳ３）。ここで、合格範囲は、所望の範囲内の発光装置１の軸上相対強度を得るための直径φの範囲、すなわち発光装置１の軸上相対強度の所望の範囲に対応した直径φの範囲である。

【0066】

ステップＳ３において合格と判定された発光装置１は、所望の配光特性を有する合格品として扱われる。一方、ステップＳ３において不合格と判定された発光装置１は、例えば、リワーク装置を用いて封止部材１７が除去され、再形成される。そして、封止部材１７が再形成された発光装置１について、再びステップＳ２、ステップＳ３が実施される。

【0067】

図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る封止部材１７の直径φの合格範囲を取得する工程の流れを示すフローチャートである。

【0068】

まず、製造管理の対象物である発光装置１の封止部材１７と同じ材料を用いて、複数のレンズ樹脂を滴下成形により形成する（ステップＳ３１）。次に、形成した複数のレンズ樹脂の各々の直径φと接触角θを測定する（ステップＳ３２）。これらステップＳ３１、ステップＳ３２は、第１の実施の形態に係るステップＳ１１、ステップＳ１２と同様である。

【0069】

次に、後述する回帰直線Ｈを用いてレンズ樹脂の接触角θの測定値を軸上相対強度Ｉ_ｒの予測値に変換する（ステップＳ３３）。

【0070】

次に、レンズ樹脂の直径φの測定値と軸上相対強度Ｉ_ｒの予測値を変数とする回帰分析により、回帰直線Ｅを求める（ステップＳ３４）。この回帰分析は、例えば、最小二乗法により行われる。

【0071】

ステップＳ３４により得られる回帰直線Ｅは、レンズ樹脂の直径φと軸上相対強度Ｉ_ｒの関係を示す直線であり、Ｉ_ｒ＝ａφ＋ｂという一次方程式で表される（ａは回帰直線の傾き、ｂは切片）。

【0072】

図１２は、レンズ樹脂の直径φを横軸、軸上相対強度Ｉ_ｒを縦軸とする散布図の例である。図１２の散布図は、図６の散布図の接触角θの測定値を軸上相対強度の予測値に変換したものである。図１２には、対応する直径φの測定値と軸上相対強度Ｉ_ｒの予測値を各々が有するデータ点と、それらの回帰分析により得られた回帰直線Ｅが示されている。図１２の回帰直線Ｅは、一次方程式Ｉ_ｒ＝０．０５１３φ＋２２．５９６で表される。回帰直線Ｅの決定係数Ｒ^２は０．９８５３である。

【0073】

次に、回帰直線Ｅと軸上相対強度Ｉ_ｒの所望の範囲から、軸上相対強度Ｉ_ｒのばらつき精度を考慮して、直径φの合格範囲を取得する（ステップＳ３５）。

【0074】

図１３は、回帰直線Ｅを中心線とする回帰直線Ｅに平行な２本の直線Ｆ_１、Ｆ_２を図１２に加えた図である。直線Ｆ_１、Ｆ_２は、それぞれ回帰直線Ｅ上の軸上相対強度の予測値のばらつきの上限と下限を示すものであり、軸上相対強度Ｉ_ｒのばらつき精度を表す回帰直線Ｅと直線Ｆ_１、Ｆ_２との縦軸方向の距離は、例えば、レンズ樹脂の重量と体積のばらつきや、直径φと高さの関係に基づいて６σ（σは接触角θの標準偏差）と算出される。図１３に示される例では、６σとして算出される回帰直線Ｅと直線Ｆ_１、Ｆ_２の縦軸方向の距離は、４．７％である。

【0075】

図１３に示される例では、軸上相対強度Ｉ_ｒの所望の範囲は、９０％以下の範囲であり、その上限が直線Ｇで示されている。

【0076】

直径φの合格範囲は、軸上相対強度Ｉ_ｒのばらつきを考慮しても軸上相対強度Ｉ_ｒが所望の範囲内に収まる直径φの範囲である。図１３に示される例では、直径φの合格範囲の上限は、直線Ｆ_１と直線Ｇの交点における直径φである１２２０μｍである。

【0077】

ステップＳ３５で取得した直径φの合格範囲を用いて、ステップＳ３の発光装置１の合否の判定を行うことができる。

【0078】

図１４は、ステップＳ３３で用いられる、レンズ樹脂の接触角θの測定値を軸上相対強度Ｉ_ｒの予測値に変換するための回帰直線Ｈを取得する工程の流れを示すフローチャートである。

【0079】

まず、発光素子がレンズ形状の封止部材Ｘにより封止された、複数の発光装置Ｙを用意する（ステップＳ４１）。次に、複数の発光装置Ｙの各々に対して、封止部材Ｘの接触角θと軸上相対強度Ｉ_ｒを測定する（ステップＳ４２）。これらステップＳ４１、ステップＳ４２は、第１の実施の形態に係るステップＳ２１、ステップＳ２２と同様である。

【0080】

次に、封止部材Ｘの接触角θの測定値と発光装置Ｙの軸上相対強度Ｉ_ｒの測定値を変数とする回帰分析により、回帰直線Ｈを求める（ステップＳ４３）。この回帰分析は、例えば、最小二乗法により行われる。

【0081】

この封止部材Ｘの接触角θの測定値と発光装置Ｙの軸上相対強度Ｉ_ｒの測定値を変数とする一次方程式で表される回帰直線Ｈを用いて、ステップＳ３３において、レンズ樹脂の接触角θの測定値を軸上相対強度Ｉ_ｒの予測値に変換する。具体的には、回帰直線Ｈの式の変数θにレンズ樹脂の接触角θの測定値を代入することにより、そのときの回帰直線Ｈの式の変数Ｉ_ｒが軸上相対強度Ｉ_ｒの予測値として得られる。

【0082】

（実施の形態の効果）
上記実施の形態に係る発光装置の製造管理方法によれば、封止部材の直径を測定することにより、封止部材の接触角や発光装置の軸上相対強度を検査することができる。封止部材の直径の測定は、封止部材の接触角の測定や発光装置の発光特性の測定と比較して短時間で簡便に行うことができるため、管理対象物である発光装置が目的の配光特性を有するか否かを短時間で簡便に判定することができる。

【0083】

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。

【0084】

また、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

【符号の説明】

【0085】

１ 発光装置
１０ 基板
１３ 発光素子
１４ ＤＢＲ膜
１６ 光反射膜
１７ 封止部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】