白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置および発光特性測定方法
【課題】 所望の色合いの光を発光する白色ＬＥＤを高い生産性で製造するための適正な管理条件を取得することのできる白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置および発光特性測定方法を提供すること。
【解決手段】 この発光特性測定装置は、蛍光体物質が透明な熱硬化性樹脂に混入されてなる液状またはペースト状の白色ＬＥＤ製造用封止材料が収容された透明な容器を保持する容器保持部と、封止材料における蛍光体物質を励起する励起光を封止材料に向かって投射する励起光投光部と、励起光投光部よりの励起光の投射によって生ずる前記蛍光体物質の発光による蛍光光を検出して蛍光体物質の発光の発光強度分布を取得する受光部と、容器と、励起光投光部および受光部との離間距離が一定に維持された状態で、容器と、励起光投光部および受光部との一方を他方に対して相対的に容器の高さ方向に移動させる高さ位置変更機構とを備えてなる。
【解決手段】 この発光特性測定装置は、蛍光体物質が透明な熱硬化性樹脂に混入されてなる液状またはペースト状の白色ＬＥＤ製造用封止材料が収容された透明な容器を保持する容器保持部と、封止材料における蛍光体物質を励起する励起光を封止材料に向かって投射する励起光投光部と、励起光投光部よりの励起光の投射によって生ずる前記蛍光体物質の発光による蛍光光を検出して蛍光体物質の発光の発光強度分布を取得する受光部と、容器と、励起光投光部および受光部との離間距離が一定に維持された状態で、容器と、励起光投光部および受光部との一方を他方に対して相対的に容器の高さ方向に移動させる高さ位置変更機構とを備えてなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光体物質を含む液状またはペースト状の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置および発光特性測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、白色ＬＥＤは、その性能が白熱電球や蛍光灯と同等の大きさまたはそれ以上の輝度が得られるまでに向上しており、また、白熱電球や蛍光灯などに比して省エネルギー化が図ることができるという特長を有することからも、地球温暖化などの環境問題に対応した、優れた技術として注目されている。
【０００３】
白色ＬＥＤのある種のものは、例えば、図７に示すように、ピーク波長が４６０ｎｍ近傍にあるチップ状の青色発光ＬＥＤ素子５１が、発光のピーク波長が５５０ｎｍ近傍にある粒子状の黄色蛍光体物質（例えばＹＡＧ蛍光体物質）Ｐが混入された透明な樹脂よりなる封止材料Ｓによってモールドされた構成とされており、封止材料Ｓを透過する青色発光ＬＥＤ素子の発光光（破線）と、青色発光ＬＥＤ素子５１からの光によって黄色蛍光体物質Ｐが励起されて発光することによる蛍光光（実線）とによって、擬似的な白色光が放射される。図７における５２は、青色発光ＬＥＤ素子５１を取り囲むよう設けられた反射部材である。
また、例えばピーク波長が３６５〜４２０ｎｍ近傍にある近紫外発光ＬＥＤ素子が、赤色蛍光体物質、緑色蛍光体物質および黄色蛍光体物質が混入された透明な樹脂よりなる封止材料によってモールドされてなり、近紫外発光ＬＥＤ素子からの光によって、赤色蛍光体物質、緑色蛍光体物質および黄色蛍光体物質が励起されて発光することによる蛍光光（実線）によって、擬似的な白色光が放射される。
【０００４】
このような白色ＬＥＤ５０は、例えば、シリコーン樹脂などの透明な熱硬化性樹脂に蛍光体物質を所定の濃度で混入した封止材料Ｓを真空中で混練りし、例えば図８に示すようなディスペンサ６０を用いて、発光ＬＥＤ素子上に微量づつ液滴Ｄとしてポッティングし、封止材料を熱硬化することにより製造される。図８において、６１はシリンジ状容器、６２はピストン、６３はニードルである。
【０００５】
而して、実際のＬＥＤの生産ラインでは、どのような白色性（色合い）の白色、すなわち、暖白色あるいは冷白色の光を得るかによって色調整を行うことが必要とされるが、例えば、目的の白色性を得るための、封止材料中の蛍光体物質の濃度などの生産工程の管理条件は、理論的解析や数値予測が行われて得られたものではなく、経験的に得られたものが用いられることが少なくなく、生産性を著しく低下させているのが現状である。
また、封止材料は、例えば、カップ状容器内に充填された状態で、一定方向に作用される遠心力が利用されて混練りされているため、蛍光体物質の分布状態の不均一性を有しており、個々のＬＥＤにおいては、封止材料における蛍光体物質の濃度に数％程度の誤差が不可避的に生じて個体差を有している。
【０００６】
このような事情から、ＬＥＤの生産ラインでは、通常、実際に製造したＬＥＤを点灯した上で明るさや色合いを測定し、当該製品の良否を判断するような検査工程が存在し、例えば、測定対象となるＬＥＤから所定距離だけ離れた位置に測定装置を配置し、当該位置において測定される光に基づいてその良否が判断される。このような測定装置は、例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１９５８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
而して、上述の検査工程は、封止材料が硬化された実際の製品（ＬＥＤ）に対してなされるものであり、所望の色合いの光が得られるものの生産性の向上させるためには、硬化処理される前の液状の封止材料において、蛍光体物質の濃度や蛍光体物質の濃度分布を適正に管理することが必要とされる。しかしながら、このような装置は知られていないのが実情である。
【０００９】
本発明は、以上のような問題を解決するためになされたものであって、所望の色合いの光を発光する白色ＬＥＤを高い生産性で製造するための適正な管理条件を取得することのできる白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置および発光特性測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置は、蛍光体物質が透明な熱硬化性樹脂に混入されてなる白色ＬＥＤ製造用の液状またはペースト状の封止材料が収容された透明な容器を保持する容器保持部と、
前記封止材料における蛍光体物質を励起する励起光を当該封止材料に向かって投射する励起光投光部と、
当該励起光投光部よりの励起光の投射によって生ずる前記蛍光体物質の発光による蛍光光を検出して当該蛍光体物質の発光の発光強度分布を取得する受光部と、
前記容器と前記励起光投光部との離間距離および前記容器と前記受光部との離間距離が一定に維持された状態で、前記容器と、当該励起光投光部および前記受光部との一方を他方に対して相対的に当該容器の高さ方向に移動させる高さ位置変更機構と
を備えてなることを特徴とする。
【００１１】
本発明の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置においては、前記受光部において取得される、互いに異なる高さ位置における二以上の前記蛍光体物質の発光強度分布に基づいて、前記容器の高さ方向における封止材料中の蛍光体物質の濃度分布データを算出する機能を有する演算処理部をさらに備えた構成とされていることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置においては、予め取得された、前記封止材料によって封止されるべきＬＥＤ素子の励起スペクトルデータが記録された記録部をさらに備えており、
前記演算処理部は、前記ＬＥＤ素子の励起スペクトルデータおよび前記受光部に接続された分光器において得られる蛍光体物質の発光スペクトルデータに基づいて、当該ＬＥＤ素子および当該封止材料により構成される白色ＬＥＤの光の予測色度座標および予測色温度を算出する機能をさらに有する構成とされていることが好ましい。
【００１３】
さらにまた、本発明の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置においては、前記励起光投光部は、前記蛍光体物質を励起させる励起光を放射する試験用ＬＥＤ素子と、当該試験用ＬＥＤ素子からの励起光を集光して前記封止材料に投射する集光レンズとを備えてなり、前記集光レンズの焦点が前記容器の内壁面より内方側に位置される状態で、配置された構成とされていることが好ましい。
【００１４】
さらにまた、本発明の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置においては、前記高さ位置変更機構は、前記容器をその高さ方向に伸びる中心軸を中心に回転させながら当該容器の高さ方向に移動させる構成とされていることが好ましい。
【００１５】
本発明の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定方法は、容器保持部によって保持された透明な容器内に収容された、蛍光体物質が透明な熱硬化性樹脂に混入されてなる白色ＬＥＤ製造用の液状またはペースト状の封止材料に、励起光投光部によって、前記蛍光体物質を励起させる励起光を投射し、当該蛍光体物質が励起されて発光される蛍光光を受光部によって検出して当該蛍光光の発光強度分布を取得する測光処理を、高さ位置変更機構によって、前記容器と前記投光部との離間距離および前記容器と前記受光部との離間距離が一定に維持された状態で、前記容器と、当該励起光投光部および前記受光部との一方を他方に対して相対的に当該容器の高さ方向に移動させながら行うことを特徴とする。
【００１６】
本発明の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定方法においては、前記容器の高さ方向における封止材料中の蛍光体物質の濃度分布を、互いに異なる高さ位置において得られた二以上の前記蛍光光の発光強度分布における所定の波長成分についての容器の高さ方向における光強度に基づいて、算出することが好ましい。
【００１７】
また、本発明の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定方法においては、前記封止材料によって封止されるべきＬＥＤ素子の励起スペクトルデータを予め取得して記録部に記録しておき、当該ＬＥＤ素子の光の色度座標Ｐ1 （ｘ1 ，ｙ1 ）を当該励起スペクトルデータに基づいて算出すると共に、前記蛍光体物質の発光の発光スペクトルデータを前記受光部に接続された分光器によって取得し、前記蛍光体物質の発光の色度座標Ｐ2 （ｘ2 ，ｙ2 ）を当該発光スペクトルデータに基づいて算出し、当該ＬＥＤ素子および当該封止材料により構成される白色ＬＥＤの光の予測色度座標Ｐ（ｘ，ｙ）を下記式１に基づいて算出することが好ましい。
【００１８】
【数１】
【００１９】
さらにまた、本発明の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定方法においては、国際照明委員会が規定するＸＹＺ表色系色度図に表される、黒体放射の発光色座標を示す黒体放射軌跡と、前記ＬＥＤ素子の光の色度座標Ｐ1 （ｘ1 ，ｙ1 ）および前記蛍光体物質の発光の色度座標Ｐ2 （ｘ2 ，ｙ2 ）を通る直線との交点の温度を、当該ＬＥＤ素子および当該封止材料により構成される白色ＬＥＤの光の予測色温度として取得することが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、硬化処理される前の液状またはペースト状の封止材料において、当該封止材料中の蛍光体物質の発光強度分布を取得することにより、当該発光強度分布に基づいて、封止材料中の蛍光体物質の濃度や容器の高さ方向における蛍光体物質の濃度分布を取得することができ、当該封止材料が用いられて製造される白色ＬＥＤがどのような色合いの光を発光するものであるかを評価することができるので、所望の色合いの光の白色ＬＥＤを高い生産性で製造するための適正な管理条件を確実に取得することができる。
また、測定対象である封止材料によって封止されるべきＬＥＤ素子の励起スペクトルデータを予め取得しておくと共に、受光手段に接続された分光器によって封止材料中の蛍光体物質の発光の発光スペクトルデータを取得することにより、当該封止材料が用いられて構成される白色ＬＥＤの光の予測色度座標および予測色温度を取得することができ、これらのデータに基づいて、白色ＬＥＤがどのような色合いの光を発光するものであるかを評価することができるので、所望の色合いの光の白色ＬＥＤを高い生産性で製造するための適正な管理条件を一層確実に取得することができる。
そして、取得されたデータに基づいて、例えば熱硬化性樹脂中に混入される蛍光体物質の濃度調整、混練り条件の再設定などを行うことにより、白色ＬＥＤの個体差を低減することができて、所望の色合いの白色光の得られる白色ＬＥＤの生産性を向上（歩留りを向上）させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置の一例における構成の概略を示す説明図である。
【図２】励起光投光部から投射される励起光の焦点の位置設定を説明するための図であり、（Ａ）シリンジ状容器の内壁面からの位置と蛍光光の強度との関係を概略的に示す図、（Ｂ）蛍光体物質の発光による蛍光光の向きを示す概念図である。
【図３】測定される発光スペクトルを概略的に示す図である。
【図４】特定の波長についての、シリンジ状容器の高さ位置と、蛍光体物質の発光の光強度との関係を概略的に示す図である。
【図５】国際照明委員会（ＣＩＥ）によって定められている等色関数を示す図である。
【図６】予測色温度の取得方法を説明するための図である。
【図７】白色ＬＥＤの一例における構成の概略を示す説明図である。
【図８】ディスペンサの一例における構成の概略を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、本発明の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置の一例における構成の概略を示す説明図である。
この白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置（以下、単に「測定装置」という。）は、例えば液状の封止材料Ｓが収容された例えば円管状のシリンジ状容器１０を、吐出部１１が下方側に位置された状態で、中心軸Ｃが鉛直方向（高さ方向）に伸びる姿勢で保持する容器保持部１５と、シリンジ状容器１０内の封止材料Ｓに向かって所定の波長の励起光を投射する励起光投光部２０と、励起光投光部２０からの励起光の投射により励起されて発光する封止材料Ｓ中の蛍光体物質からの蛍光光を検出して当該蛍光体物質の発光の発光強度分布を取得する受光部２５と、シリンジ状容器１０を、シリンジ状容器１０と励起光投光部２０との離間距離およびシリンジ状容器１０と受光部２５との離間距離が一定に維持された状態で、高さ方向（鉛直方向）の位置を移動する高さ位置変更機構３０と、後述する駆動用モータ４５を駆動すると共に励起光投光部２０における試験用ＬＥＤ素子２１の点灯制御を行う制御部（図示せず）とを備えている。
測定対象とされる封止材料Ｓは、所定の粒径の粒子状の蛍光体物質が、例えばシリコーン樹脂などの透明な液状の熱硬化性樹脂中に所定の濃度で混入されてなり、適宜の混練装置によって混練処理がなされたものである。
【００２３】
励起光投光部２０は、封止材料Ｓ中の蛍光体物質の種類に応じた波長の光（励起光）を放射する試験用ＬＥＤ素子２１および当該試験用ＬＥＤ素子２１からの光を集光してシリンジ状容器１０中の封止材料Ｓに投射する集光レンズ２２を備えたＬＥＤ光源により構成されている。
試験用ＬＥＤ素子２１は、測定対象である封止材料Ｓが蛍光体物質として黄色蛍光体物質（例えばＹＡＧ蛍光体物質）が単体で、あるいは、当該黄色蛍光体物質を含む互いに発光色の異なる複数種の蛍光体物質が混入されたものである場合には、ピーク波長が４６０ｎｍ近傍にある青色発光ＬＥＤ素子が用いられ、また、封止材料Ｓが蛍光体物質として赤色蛍光体物質、緑色蛍光体物質および青色蛍光体物質が所定の比率で混入されてなるものである場合には、例えばピーク波長が３６５〜４２０ｎｍ近傍にある近紫外発光ＬＥＤ素子が用いられる。
【００２４】
また、励起光投光部２０は、集光レンズ２２の焦点が、例えばシリンジ状容器１０の内壁面と封止材料Ｓとの界面より例えば１ｍｍ程度内方側の位置に位置されるよう、配置されていることが好ましい。この理由は、図２（Ａ）に示すように、受光部２５によって検出される蛍光光の強度は、シリンジ状容器１０の内壁面１０Ａに焦点が位置された場合に最も大きくなり、シリンジ状容器１０の内方側の位置に向かうに従って蛍光光の強度が小さくなる傾向にある。これは、図２（Ｂ）に示すように、シリンジ状容器１０の内壁面１０Ａより内方側の位置に存在する蛍光体物質Ｐの発光による蛍光光が封止材料Ｓ中を進行する過程において急速に減衰するからである。従って、シリンジ状容器１０の内壁面１０Ａと封止材料Ｓとの界面に焦点が位置された場合より、当該界面より内方側の位置に焦点が位置される場合の方が被測定領域における蛍光体物質Ｐの濃度をより正確に測定できることとなるからである。また、実際に、シリンジ状容器１０の内壁面１０Ａと封止材料Ｓとの界面に焦点が位置された場合において得られるデータが不安定なものとなることが確認された。
【００２５】
受光部２５は、蛍光体物質の発光による蛍光光を集光レンズ２６によって集光して受光する受光手段により構成されており、例えば光ファイバー２７によって分光器（図示せず）に接続されている。
【００２６】
高さ位置変更機構３０は、各々、水平方向に伸びる基台１８をその厚み方向に貫通して伸びる複数のスラストシャフト３１と、これらのスラストシャフト３１の上端および下端において互いに対向して平行に伸びるよう設けられた第１の移動板３２および第２の移動板３３と、第１の移動板３２、基台１８および第２の移動板３３を厚み方向に貫通して鉛直方向に伸びるよう設けられた主ネジ４０と、第２の移動板３３上に設けられた駆動用モータ４５と、駆動用モータ４５の駆動軸に設けられた駆動ギア４６および主ネジ４０の下端に設けられた従動ギア４１よりなる動力伝達機構と、第１の移動板３２の上面上において鉛直方向に伸びるよう設けられた支持フレーム３４および当該支持フレーム３４の上端に設けられた中央にシリンジ状容器１０が挿入される円形の開口を有する第３の移動板３５とにより構成されており、主ネジ４０の上端には容器保持部１５が設けられている。図１において、３６はスラストシャフト３１を軸支するスラストベアリング、３７は、シリンジ状容器１０の上端部を、当該シリンジ状容器１０の中心軸Ｃを中心に回転自在に支持するベアリング、４２は、基台１８の下面に固定された、容器保持部１５の高さ方向の位置を固定するナット、３８は、励起光投光部２０を構成するＬＥＤ光源および受光部２５を構成する受光手段を支持する共通の支持台である。
【００２７】
この高さ位置変更機構３０においては、駆動用モータ４５が駆動されると、駆動用ギア４６および従動ギア４１を介して、主ネジ４０が回転される。これにより、ナット４２が基台１８に固定されているために、主ネジ４０は回転されながら鉛直方向に移動されて高さ位置変更機構３０全体（第１の移動板３２、第２の移動板３３、第３の移動板３５）が移動され、投光部２０からの励起光の焦点の位置と、シリンジ状容器１０の内壁面１０Ａとの離間距離が一定の大きさに維持された状態で、シリンジ状容器１０が上下方向に移動される。また、主ネジ４０が回転されることにより、シリンジ状容器１０は中心軸Ｃを中心に回転される。
ここに、シリンジ状容器１０が１回転する間の上下方向の移動量は、例えば０．５〜４ｍｍである。すなわち、実質的に同一の高さ位置における、シリンジ状容器１０の周方向の全周にわたる被測定位置についての測光処理が、少なくとも１回行われること（実質的に同一の高さ位置にある状態においてシリンジ状容器１０が１回転以上されること）となる。
【００２８】
制御部は、シリンジ状容器１０の高さ方向における封止材料Ｓ中の蛍光体物質の濃度分布を算出する機能、および、当該封止材料Ｓを用いて製造される白色ＬＥＤの予測色度座標および予測色温度を算出する機能を有する演算処理部を有する。
【００２９】
以下、上記の測定装置の動作について、試験用ＬＥＤ素子２１（実際の製品白色ＬＥＤで用いられるＬＥＤ素子と同一のもの）として青色発光ＬＥＤ素子が用いられ、封止材料Ｓにおける蛍光体物質として黄色蛍光体物質が単体で用いられる場合を例に挙げて説明する。
【００３０】
先ず、測定対象である封止材料Ｓが収容されたシリンジ状容器１０を上記の測定装置の容器保持部１５によって保持、固定させる。
そして、励起光投光部２０における試験用ＬＥＤ素子２１が点灯されて当該試験用ＬＥＤ素子２１からの励起光が集光レンズ２２を介してシリンジ状容器１０内の封止材料Ｓに投射され、これにより、黄色蛍光体物質が励起されて発光することによる蛍光光が受光手段によって集光レンズ２６を介して受光され、その検出信号が光ファイバー２７を介して分光器に送られる。このような測光処理は、駆動用モータ４５が駆動されてシリンジ状容器１０が中心軸Ｃを中心に回転されながら高さ方向に移動されながら行われる。
その後、制御機構における演算処理部によって、（１）蛍光体物質の発光の発光強度分布に基づいて、シリンジ状容器１０の高さ方向における封止材料Ｓ中の蛍光体物質の濃度分布を算出する処理、および、（２）分光器において得られる蛍光光の分光強度波形（発光スペクトルデータ）に基づいて、当該封止材料Ｓが用いられて製造される白色ＬＥＤについての、国際照明委員会（ＣＩＥ）が規定するＸＹＺ表色系色度図における予測色度座標、予測色温度、予測三刺激値を算出する処理が行われる。ここに、取得されたデータは、当該封止材料の調製条件、例えば用いられる蛍光体物質の粒径、熱硬化性樹脂に対する割合（濃度）、混練条件などと共に、所望の色合いの光の白色ＬＥＤを高い生産性で製造するための適正な管理条件を取得されための管理用データとして記録部（図示せず）に記録されて管理される。
【００３１】
演算処理部においては、先ず、測定される発光スペクトルデータが、図３に示すように、シリンジ状容器１０の表面や蛍光体物質の散乱反射によって不可避的に生ずる、試験用ＬＥＤ素子２１の４５０ｎｍをピークとした励起光の迷光による影響を受けたものであることから、測定された発光スペクトルから、試験用ＬＥＤ素子２１の励起スペクトルが差し引かれる（減算される）ことにより、補正発光スペクトルデータＳ2 （λ）が求められる。
そして、シリンジ状容器１０の高さ方向における封止材料Ｓ中の蛍光体物質の濃度分布の算出処理においては、実質的に同一の高さ位置についての複数の補正発光スペクトルデータＳ2 （λ）における光強度の平均値が波長毎に算出されることによって、図４に示すような、シリンジ状容器１０の高さ方向における光強度分布が得られ、この光強度分布から、シリンジ状容器１０の高さ方向における封止材料Ｓ中の蛍光体物質の濃度分布が得られる。例えば、光強度分布において、高さ位置０ｍｍ（シリンジ状容器１０の、球面に沿った外形を有する部分（下端部分）と円管状の部分との境界位置）における光強度が３００００（相対値）、高さ位置２０ｍｍにおける光強度が２７０００（相対値）である場合には、シリンジ状容器１０の高さ方向において、１０％の蛍光体物質の濃度分布を有していることとなる。
【００３２】
また、測定対象である封止材料Ｓが用いられて白色ＬＥＤが製造された場合における当該白色ＬＥＤの予測色度座標、予測色温度の算出処理は、国際照明委員会（ＣＩＥ）が規定するＸＹＺ表色系色度図に基づいて、行われる。
ＸＹＺ表色系色度図は、ＪＩＳ Ｚ ８７２４「色の測定方法−光源色」として定められている、下記式２に示す演算式に従って算出される三刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を用いて規定される。下記式２は、可視領域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ，λ1 ＝３８０，λ2 ＝７８０）にある各波長成分の強度に対応する等色関数の値を乗じた値を積算するものであり、下記式２中、Ｓ（λ）は、白色ＬＥＤの発光スペクトルである。図５は、国際照明委員会（ＣＩＥ）によって定められている等色関数を示す図であり、等色関数は、人間の目における分光感度を表現したものに相当する。
【００３３】
【数２】
【００３４】
上記式２において、刺激値Ｙの値は、白色ＬＥＤの明るさ（輝度）に相当する値である。
Ｋは、検出される封止材料Ｓにおける蛍光体材料の発光による蛍光光と、白色ＬＥＤを製造するために用いられる青色発光ＬＥＤ素子の発光との合成光の輝度の絶対値と一致するように設定される係数である。
刺激値Ｘおよび刺激値Ｙの値は色度座標（ｘ，ｙ）を算出するために用いられ、色度座標（ｘ，ｙ）は、下記式３に示す演算式に従って算出される。
【００３５】
【数３】
【００３６】
先ず、上記式２におけるＳ（λ）の値として、補正発光スペクトルデータＳ2 （λ）を用いて、刺激値Ｘ2 ，Ｙ2 ，Ｚ2 が算出されると共に、上記式３により、封止材料Ｓにおける黄色蛍光体物質の発光による蛍光光の色度座標Ｐ2 （ｘ2 ，ｙ2 ）が求められる。
【００３７】
一方、白色ＬＥＤを製造するに際して用いられる青色発光ＬＥＤ素子（当該封止材料Ｓによって封止されるべきＬＥＤ素子）の分光強度波形（励起スペクトルデータ）Ｓ1 （λ）を予め取得して記録部に記録しておき、当該青色発光ＬＥＤ素子の光の三刺激値（Ｘ1 ，Ｙ1 ，Ｚ1 ）および色度座標Ｐ1 （ｘ1 ，ｙ1 ）が励起スペクトルデータＳ1 （λ）に基づいて求められる。
【００３８】
そして、青色発光ＬＥＤ素子による励起光と黄色蛍光体物質の発光による蛍光光との合成光の三刺激値（Ｘ＝Ｘ1 ＋Ｘ2 ，Ｙ＝Ｙ1 ＋Ｙ2 ，Ｚ＝Ｚ1 ＋Ｚ2 ）が求められる。そして、当該合成光の色度座標Ｐ（ｘ，ｙ）が、取得された合成光の三刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を用いて、下記式（１）により求められる。ここに、青色発光ＬＥＤ素子の光の三刺激値（Ｘ1 ，Ｙ1 ，Ｚ1 ）および色度座標Ｐ1 （ｘ1 ，ｙ1 ）は、適宜の色彩輝度計によって測定されてもよいし、あるいは上記測定装置によって取得されてもよい。
【００３９】
【数４】
【００４０】
また、青色発光ＬＥＤ素子の発光（励起光）と黄色蛍光体物質の発光による蛍光光との合成光の色温度は、次のようにして求められる。すなわち、上記式１からＫ1 をとると、下記式４が得られる。
【００４１】
【数５】
【００４２】
上記式４は、図６に示すように、国際照明委員会（ＣＩＥ）が規定するＸＹＺ表色系色度図において、青色発光ＬＥＤ素子による励起光の色度座標Ｐ1 （ｘ1 ，ｙ1 ）、および、黄色蛍光体物質の発光による蛍光光の色度座標Ｐ2 （ｘ2 ，ｙ2 ）を通る直線の方程式を示しており、当該直線と黒体放射軌跡（黒体放射の発光色座標を示す曲線）との交点が白色ＬＥＤの予測色温度（この例では５０００Ｋ程度）として取得される。
【００４３】
以上のように、上記の測定装置においては、測定対象である封止材料Ｓについて、シリンジ状容器１０の高さ方向における当該封止材料Ｓ中の蛍光体物質の濃度分布、並びに、当該封止材料Ｓが用いられて白色ＬＥＤが製造された場合における当該白色ＬＥＤの光の予測色度座標および予測色温度が取得され、これらのすべてが、所望の色合いの光の白色ＬＥＤを高い生産性で製造するための適正な管理条件を設定するための管理用データとして管理される。この理由は、国際照明委員会（ＣＩＥ）が規定するＸＹＺ表色系色度図との関係において、下記（イ）〜（ニ）の事項が理論的に推定されることによる。
【００４４】
（イ）青色発光ＬＥＤ素子の輝度の大小は、当該青色発光ＬＥＤ素子の色度座標とは無関係であること。
（ロ）封止材料Ｓ中の蛍光体物質の濃度の大小は、蛍光体物質の発光の色度座標Ｐ2 （ｘ2 ，ｙ2 ）とは無関係であること。
（ハ）青色発光ＬＥＤ素子の波長が短くなるとき、青色発光ＬＥＤ素子の発光の色度座標がＸＹＺ表色系色度図における左下方向の色度座標点に移動すること。
（ニ）封止材料Ｓが蛍光体物質として黄色蛍光体物質単体が混入されたものである時の、当該黄色蛍光体物質の発光の色度座標Ｐ2 （ｘ2 ，ｙ2 ）は、緑色蛍光体物質が混入されると、ＸＹＺ表色系色度図における左上方向の色座標点に移動し、赤色蛍光体物質が混入されると、ＸＹＺ表色系色度図における右下方向の色座標点に移動する。このことは、封止材料Ｓが、赤色蛍光体物質、緑色蛍光体物質および青色蛍光体物質が混入されたものである場合においても同様であり、例えば緑色蛍光体物質の割合を大きくすると、色度座標Ｐ2 はＸＹＺ表色系色度図における左上方向の色座標点に移動し、赤色蛍光体物質の割合を大きくすると、色度座標Ｐ2 はＸＹＺ表色系色度図における右下方向の色座標点に移動する。
【００４５】
従って、所望の色合いの光の白色ＬＥＤを得るためには、白色ＬＥＤの色温度（目標値）を設定することに加えて、例えば、封止材料Ｓ中の黄色蛍光体物質の発光の色度座標Ｐ1 と青色発光ＬＥＤ素子の発光の色度座標Ｐ2 とを結ぶ直線が当該目標色温度（黒体放射軌跡上の点）を通過するよう、色度座標Ｐ1 ，Ｐ2 （目標値）を設定することが必要となる。そして、設定された目標とする色温度、色度座標Ｐ1 ，Ｐ2 を得るためには、上記式１における変動因子としてのＫ1 を所定の大きさに設定することが必要とされる。これは、Ｋ1 （Ｋ1 ≦１の場合）の大きさが大きくなると、白色ＬＥＤの色座標点（目標点）はＸＹＺ表色系色度図における左下方向の色座標点に移動し、Ｋ1 の大きさが小さくなると、ＸＹＺ表色系色度図における右上方向の色座標点に移動ためである。また、Ｋ1 の大小は、青色発光ＬＥＤ素子の波長と輝度が固定されていれば、封止材料Ｓ中の蛍光体物質の濃度に相関する。具体的には、蛍光体物質の濃度が低くなると、Ｋ1 が大きくなり、蛍光体物質の濃度が高くなると、Ｋ1 の大きさが小さくなる。
【００４６】
而して、上記の測定装置によれば、硬化処理される前の液状またはペースト状の封止材料Ｓにおいて、封止材料Ｓ中の蛍光体物質の発光強度分布を取得することにより、当該発光強度分布に基づいて、封止材料中の蛍光体物質の濃度や容器の高さ方向における蛍光体物質の濃度分布を取得することができ、また、測定対象である封止材料によって封止されるべきＬＥＤ素子の励起スペクトルデータを予め取得しておくと共に、受光手段に接続された分光器によって封止材料中の蛍光体物質の発光の発光スペクトルデータを取得することにより、当該封止材料が用いられて構成される白色ＬＥＤの光の予測色度座標および予測色温度を取得することができる。そして、これらのデータを例えば封止材料の調製条件と関連づけして管理用データとして記録部に記録しておくことにより、当該管理用データに基づいて、製造される白色ＬＥＤがどのような色合いの光を発光するものであるかを評価することができるので、所望の色合いの光の白色ＬＥＤを高い生産性で製造するための適正な管理条件を確実に取得することができる。
そして、取得されたデータに基づいて、例えば熱硬化性樹脂中に混入される蛍光体物質の濃度調整、混練り条件の再設定などを行うことにより、白色ＬＥＤの個体差を低減することができて、所望の色合いの白色光の得られる白色ＬＥＤの生産性を向上（歩留りを向上）させることができる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
封止材料は、黄色蛍光体物質が単独で混入されたものに限定されず、互いに発光色の異なる複数種の蛍光体物質が混入されたもの、また、近紫外ＬＥＤ素子と組み合わせて用いられる、赤色蛍光体物質、緑色蛍光体物質および青色蛍光体物質が混入されたものであってもよい。
封止材料が収容される容器は、シリンジ状のものに限定されず、例えばカップ状のものであってもよい。また、容器の材質は、励起用ＬＥＤ素子からの励起光および蛍光体物質の発光による蛍光光を透過する特性を有するものであればよい。
位置変更機構は、容器の高さ位置を移動させる構成のものではなく、励起光投光部および受光部が支持される支持台を容器の高さ方向に移動させる構成とされていてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１０ シリンジ状容器
１０Ａ 内壁面
１１ 吐出部
Ｃ 中心軸
Ｐ 蛍光体物質
Ｓ 封止材料
１５ 容器保持部
１８ 基台
２０ 励起光投光部
２１ 試験用ＬＥＤ素子
２２ 集光レンズ
２５ 受光部
２６ 集光レンズ
２７ 光ファイバー
３０ 高さ位置変更機構
３１ スラストシャフト
３２ 第１の移動板
３３ 第２の移動板
３４ 支持フレーム
３５ 第３の移動板
３６ スラストベアリング
３７ ベアリング
３８ 支持台
４０ 主ネジ
４１ 従動ギア
４２ ナット
４５ 駆動用モータ
４６ 駆動ギア
５０ 白色ＬＥＤ
５１ 青色発光ＬＥＤ素子
５２ 反射部材
６０ ディスペンサ
６１ シリンジ状容器
６２ ピストン
６３ ニードル
Ｄ 液滴
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光体物質を含む液状またはペースト状の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置および発光特性測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、白色ＬＥＤは、その性能が白熱電球や蛍光灯と同等の大きさまたはそれ以上の輝度が得られるまでに向上しており、また、白熱電球や蛍光灯などに比して省エネルギー化が図ることができるという特長を有することからも、地球温暖化などの環境問題に対応した、優れた技術として注目されている。
【０００３】
白色ＬＥＤのある種のものは、例えば、図７に示すように、ピーク波長が４６０ｎｍ近傍にあるチップ状の青色発光ＬＥＤ素子５１が、発光のピーク波長が５５０ｎｍ近傍にある粒子状の黄色蛍光体物質（例えばＹＡＧ蛍光体物質）Ｐが混入された透明な樹脂よりなる封止材料Ｓによってモールドされた構成とされており、封止材料Ｓを透過する青色発光ＬＥＤ素子の発光光（破線）と、青色発光ＬＥＤ素子５１からの光によって黄色蛍光体物質Ｐが励起されて発光することによる蛍光光（実線）とによって、擬似的な白色光が放射される。図７における５２は、青色発光ＬＥＤ素子５１を取り囲むよう設けられた反射部材である。
また、例えばピーク波長が３６５〜４２０ｎｍ近傍にある近紫外発光ＬＥＤ素子が、赤色蛍光体物質、緑色蛍光体物質および黄色蛍光体物質が混入された透明な樹脂よりなる封止材料によってモールドされてなり、近紫外発光ＬＥＤ素子からの光によって、赤色蛍光体物質、緑色蛍光体物質および黄色蛍光体物質が励起されて発光することによる蛍光光（実線）によって、擬似的な白色光が放射される。
【０００４】
このような白色ＬＥＤ５０は、例えば、シリコーン樹脂などの透明な熱硬化性樹脂に蛍光体物質を所定の濃度で混入した封止材料Ｓを真空中で混練りし、例えば図８に示すようなディスペンサ６０を用いて、発光ＬＥＤ素子上に微量づつ液滴Ｄとしてポッティングし、封止材料を熱硬化することにより製造される。図８において、６１はシリンジ状容器、６２はピストン、６３はニードルである。
【０００５】
而して、実際のＬＥＤの生産ラインでは、どのような白色性（色合い）の白色、すなわち、暖白色あるいは冷白色の光を得るかによって色調整を行うことが必要とされるが、例えば、目的の白色性を得るための、封止材料中の蛍光体物質の濃度などの生産工程の管理条件は、理論的解析や数値予測が行われて得られたものではなく、経験的に得られたものが用いられることが少なくなく、生産性を著しく低下させているのが現状である。
また、封止材料は、例えば、カップ状容器内に充填された状態で、一定方向に作用される遠心力が利用されて混練りされているため、蛍光体物質の分布状態の不均一性を有しており、個々のＬＥＤにおいては、封止材料における蛍光体物質の濃度に数％程度の誤差が不可避的に生じて個体差を有している。
【０００６】
このような事情から、ＬＥＤの生産ラインでは、通常、実際に製造したＬＥＤを点灯した上で明るさや色合いを測定し、当該製品の良否を判断するような検査工程が存在し、例えば、測定対象となるＬＥＤから所定距離だけ離れた位置に測定装置を配置し、当該位置において測定される光に基づいてその良否が判断される。このような測定装置は、例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１９５８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
而して、上述の検査工程は、封止材料が硬化された実際の製品（ＬＥＤ）に対してなされるものであり、所望の色合いの光が得られるものの生産性の向上させるためには、硬化処理される前の液状の封止材料において、蛍光体物質の濃度や蛍光体物質の濃度分布を適正に管理することが必要とされる。しかしながら、このような装置は知られていないのが実情である。
【０００９】
本発明は、以上のような問題を解決するためになされたものであって、所望の色合いの光を発光する白色ＬＥＤを高い生産性で製造するための適正な管理条件を取得することのできる白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置および発光特性測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置は、蛍光体物質が透明な熱硬化性樹脂に混入されてなる白色ＬＥＤ製造用の液状またはペースト状の封止材料が収容された透明な容器を保持する容器保持部と、
前記封止材料における蛍光体物質を励起する励起光を当該封止材料に向かって投射する励起光投光部と、
当該励起光投光部よりの励起光の投射によって生ずる前記蛍光体物質の発光による蛍光光を検出して当該蛍光体物質の発光の発光強度分布を取得する受光部と、
前記容器と前記励起光投光部との離間距離および前記容器と前記受光部との離間距離が一定に維持された状態で、前記容器と、当該励起光投光部および前記受光部との一方を他方に対して相対的に当該容器の高さ方向に移動させる高さ位置変更機構と
を備えてなることを特徴とする。
【００１１】
本発明の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置においては、前記受光部において取得される、互いに異なる高さ位置における二以上の前記蛍光体物質の発光強度分布に基づいて、前記容器の高さ方向における封止材料中の蛍光体物質の濃度分布データを算出する機能を有する演算処理部をさらに備えた構成とされていることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置においては、予め取得された、前記封止材料によって封止されるべきＬＥＤ素子の励起スペクトルデータが記録された記録部をさらに備えており、
前記演算処理部は、前記ＬＥＤ素子の励起スペクトルデータおよび前記受光部に接続された分光器において得られる蛍光体物質の発光スペクトルデータに基づいて、当該ＬＥＤ素子および当該封止材料により構成される白色ＬＥＤの光の予測色度座標および予測色温度を算出する機能をさらに有する構成とされていることが好ましい。
【００１３】
さらにまた、本発明の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置においては、前記励起光投光部は、前記蛍光体物質を励起させる励起光を放射する試験用ＬＥＤ素子と、当該試験用ＬＥＤ素子からの励起光を集光して前記封止材料に投射する集光レンズとを備えてなり、前記集光レンズの焦点が前記容器の内壁面より内方側に位置される状態で、配置された構成とされていることが好ましい。
【００１４】
さらにまた、本発明の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置においては、前記高さ位置変更機構は、前記容器をその高さ方向に伸びる中心軸を中心に回転させながら当該容器の高さ方向に移動させる構成とされていることが好ましい。
【００１５】
本発明の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定方法は、容器保持部によって保持された透明な容器内に収容された、蛍光体物質が透明な熱硬化性樹脂に混入されてなる白色ＬＥＤ製造用の液状またはペースト状の封止材料に、励起光投光部によって、前記蛍光体物質を励起させる励起光を投射し、当該蛍光体物質が励起されて発光される蛍光光を受光部によって検出して当該蛍光光の発光強度分布を取得する測光処理を、高さ位置変更機構によって、前記容器と前記投光部との離間距離および前記容器と前記受光部との離間距離が一定に維持された状態で、前記容器と、当該励起光投光部および前記受光部との一方を他方に対して相対的に当該容器の高さ方向に移動させながら行うことを特徴とする。
【００１６】
本発明の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定方法においては、前記容器の高さ方向における封止材料中の蛍光体物質の濃度分布を、互いに異なる高さ位置において得られた二以上の前記蛍光光の発光強度分布における所定の波長成分についての容器の高さ方向における光強度に基づいて、算出することが好ましい。
【００１７】
また、本発明の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定方法においては、前記封止材料によって封止されるべきＬＥＤ素子の励起スペクトルデータを予め取得して記録部に記録しておき、当該ＬＥＤ素子の光の色度座標Ｐ1 （ｘ1 ，ｙ1 ）を当該励起スペクトルデータに基づいて算出すると共に、前記蛍光体物質の発光の発光スペクトルデータを前記受光部に接続された分光器によって取得し、前記蛍光体物質の発光の色度座標Ｐ2 （ｘ2 ，ｙ2 ）を当該発光スペクトルデータに基づいて算出し、当該ＬＥＤ素子および当該封止材料により構成される白色ＬＥＤの光の予測色度座標Ｐ（ｘ，ｙ）を下記式１に基づいて算出することが好ましい。
【００１８】
【数１】
【００１９】
さらにまた、本発明の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定方法においては、国際照明委員会が規定するＸＹＺ表色系色度図に表される、黒体放射の発光色座標を示す黒体放射軌跡と、前記ＬＥＤ素子の光の色度座標Ｐ1 （ｘ1 ，ｙ1 ）および前記蛍光体物質の発光の色度座標Ｐ2 （ｘ2 ，ｙ2 ）を通る直線との交点の温度を、当該ＬＥＤ素子および当該封止材料により構成される白色ＬＥＤの光の予測色温度として取得することが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、硬化処理される前の液状またはペースト状の封止材料において、当該封止材料中の蛍光体物質の発光強度分布を取得することにより、当該発光強度分布に基づいて、封止材料中の蛍光体物質の濃度や容器の高さ方向における蛍光体物質の濃度分布を取得することができ、当該封止材料が用いられて製造される白色ＬＥＤがどのような色合いの光を発光するものであるかを評価することができるので、所望の色合いの光の白色ＬＥＤを高い生産性で製造するための適正な管理条件を確実に取得することができる。
また、測定対象である封止材料によって封止されるべきＬＥＤ素子の励起スペクトルデータを予め取得しておくと共に、受光手段に接続された分光器によって封止材料中の蛍光体物質の発光の発光スペクトルデータを取得することにより、当該封止材料が用いられて構成される白色ＬＥＤの光の予測色度座標および予測色温度を取得することができ、これらのデータに基づいて、白色ＬＥＤがどのような色合いの光を発光するものであるかを評価することができるので、所望の色合いの光の白色ＬＥＤを高い生産性で製造するための適正な管理条件を一層確実に取得することができる。
そして、取得されたデータに基づいて、例えば熱硬化性樹脂中に混入される蛍光体物質の濃度調整、混練り条件の再設定などを行うことにより、白色ＬＥＤの個体差を低減することができて、所望の色合いの白色光の得られる白色ＬＥＤの生産性を向上（歩留りを向上）させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置の一例における構成の概略を示す説明図である。
【図２】励起光投光部から投射される励起光の焦点の位置設定を説明するための図であり、（Ａ）シリンジ状容器の内壁面からの位置と蛍光光の強度との関係を概略的に示す図、（Ｂ）蛍光体物質の発光による蛍光光の向きを示す概念図である。
【図３】測定される発光スペクトルを概略的に示す図である。
【図４】特定の波長についての、シリンジ状容器の高さ位置と、蛍光体物質の発光の光強度との関係を概略的に示す図である。
【図５】国際照明委員会（ＣＩＥ）によって定められている等色関数を示す図である。
【図６】予測色温度の取得方法を説明するための図である。
【図７】白色ＬＥＤの一例における構成の概略を示す説明図である。
【図８】ディスペンサの一例における構成の概略を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、本発明の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置の一例における構成の概略を示す説明図である。
この白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置（以下、単に「測定装置」という。）は、例えば液状の封止材料Ｓが収容された例えば円管状のシリンジ状容器１０を、吐出部１１が下方側に位置された状態で、中心軸Ｃが鉛直方向（高さ方向）に伸びる姿勢で保持する容器保持部１５と、シリンジ状容器１０内の封止材料Ｓに向かって所定の波長の励起光を投射する励起光投光部２０と、励起光投光部２０からの励起光の投射により励起されて発光する封止材料Ｓ中の蛍光体物質からの蛍光光を検出して当該蛍光体物質の発光の発光強度分布を取得する受光部２５と、シリンジ状容器１０を、シリンジ状容器１０と励起光投光部２０との離間距離およびシリンジ状容器１０と受光部２５との離間距離が一定に維持された状態で、高さ方向（鉛直方向）の位置を移動する高さ位置変更機構３０と、後述する駆動用モータ４５を駆動すると共に励起光投光部２０における試験用ＬＥＤ素子２１の点灯制御を行う制御部（図示せず）とを備えている。
測定対象とされる封止材料Ｓは、所定の粒径の粒子状の蛍光体物質が、例えばシリコーン樹脂などの透明な液状の熱硬化性樹脂中に所定の濃度で混入されてなり、適宜の混練装置によって混練処理がなされたものである。
【００２３】
励起光投光部２０は、封止材料Ｓ中の蛍光体物質の種類に応じた波長の光（励起光）を放射する試験用ＬＥＤ素子２１および当該試験用ＬＥＤ素子２１からの光を集光してシリンジ状容器１０中の封止材料Ｓに投射する集光レンズ２２を備えたＬＥＤ光源により構成されている。
試験用ＬＥＤ素子２１は、測定対象である封止材料Ｓが蛍光体物質として黄色蛍光体物質（例えばＹＡＧ蛍光体物質）が単体で、あるいは、当該黄色蛍光体物質を含む互いに発光色の異なる複数種の蛍光体物質が混入されたものである場合には、ピーク波長が４６０ｎｍ近傍にある青色発光ＬＥＤ素子が用いられ、また、封止材料Ｓが蛍光体物質として赤色蛍光体物質、緑色蛍光体物質および青色蛍光体物質が所定の比率で混入されてなるものである場合には、例えばピーク波長が３６５〜４２０ｎｍ近傍にある近紫外発光ＬＥＤ素子が用いられる。
【００２４】
また、励起光投光部２０は、集光レンズ２２の焦点が、例えばシリンジ状容器１０の内壁面と封止材料Ｓとの界面より例えば１ｍｍ程度内方側の位置に位置されるよう、配置されていることが好ましい。この理由は、図２（Ａ）に示すように、受光部２５によって検出される蛍光光の強度は、シリンジ状容器１０の内壁面１０Ａに焦点が位置された場合に最も大きくなり、シリンジ状容器１０の内方側の位置に向かうに従って蛍光光の強度が小さくなる傾向にある。これは、図２（Ｂ）に示すように、シリンジ状容器１０の内壁面１０Ａより内方側の位置に存在する蛍光体物質Ｐの発光による蛍光光が封止材料Ｓ中を進行する過程において急速に減衰するからである。従って、シリンジ状容器１０の内壁面１０Ａと封止材料Ｓとの界面に焦点が位置された場合より、当該界面より内方側の位置に焦点が位置される場合の方が被測定領域における蛍光体物質Ｐの濃度をより正確に測定できることとなるからである。また、実際に、シリンジ状容器１０の内壁面１０Ａと封止材料Ｓとの界面に焦点が位置された場合において得られるデータが不安定なものとなることが確認された。
【００２５】
受光部２５は、蛍光体物質の発光による蛍光光を集光レンズ２６によって集光して受光する受光手段により構成されており、例えば光ファイバー２７によって分光器（図示せず）に接続されている。
【００２６】
高さ位置変更機構３０は、各々、水平方向に伸びる基台１８をその厚み方向に貫通して伸びる複数のスラストシャフト３１と、これらのスラストシャフト３１の上端および下端において互いに対向して平行に伸びるよう設けられた第１の移動板３２および第２の移動板３３と、第１の移動板３２、基台１８および第２の移動板３３を厚み方向に貫通して鉛直方向に伸びるよう設けられた主ネジ４０と、第２の移動板３３上に設けられた駆動用モータ４５と、駆動用モータ４５の駆動軸に設けられた駆動ギア４６および主ネジ４０の下端に設けられた従動ギア４１よりなる動力伝達機構と、第１の移動板３２の上面上において鉛直方向に伸びるよう設けられた支持フレーム３４および当該支持フレーム３４の上端に設けられた中央にシリンジ状容器１０が挿入される円形の開口を有する第３の移動板３５とにより構成されており、主ネジ４０の上端には容器保持部１５が設けられている。図１において、３６はスラストシャフト３１を軸支するスラストベアリング、３７は、シリンジ状容器１０の上端部を、当該シリンジ状容器１０の中心軸Ｃを中心に回転自在に支持するベアリング、４２は、基台１８の下面に固定された、容器保持部１５の高さ方向の位置を固定するナット、３８は、励起光投光部２０を構成するＬＥＤ光源および受光部２５を構成する受光手段を支持する共通の支持台である。
【００２７】
この高さ位置変更機構３０においては、駆動用モータ４５が駆動されると、駆動用ギア４６および従動ギア４１を介して、主ネジ４０が回転される。これにより、ナット４２が基台１８に固定されているために、主ネジ４０は回転されながら鉛直方向に移動されて高さ位置変更機構３０全体（第１の移動板３２、第２の移動板３３、第３の移動板３５）が移動され、投光部２０からの励起光の焦点の位置と、シリンジ状容器１０の内壁面１０Ａとの離間距離が一定の大きさに維持された状態で、シリンジ状容器１０が上下方向に移動される。また、主ネジ４０が回転されることにより、シリンジ状容器１０は中心軸Ｃを中心に回転される。
ここに、シリンジ状容器１０が１回転する間の上下方向の移動量は、例えば０．５〜４ｍｍである。すなわち、実質的に同一の高さ位置における、シリンジ状容器１０の周方向の全周にわたる被測定位置についての測光処理が、少なくとも１回行われること（実質的に同一の高さ位置にある状態においてシリンジ状容器１０が１回転以上されること）となる。
【００２８】
制御部は、シリンジ状容器１０の高さ方向における封止材料Ｓ中の蛍光体物質の濃度分布を算出する機能、および、当該封止材料Ｓを用いて製造される白色ＬＥＤの予測色度座標および予測色温度を算出する機能を有する演算処理部を有する。
【００２９】
以下、上記の測定装置の動作について、試験用ＬＥＤ素子２１（実際の製品白色ＬＥＤで用いられるＬＥＤ素子と同一のもの）として青色発光ＬＥＤ素子が用いられ、封止材料Ｓにおける蛍光体物質として黄色蛍光体物質が単体で用いられる場合を例に挙げて説明する。
【００３０】
先ず、測定対象である封止材料Ｓが収容されたシリンジ状容器１０を上記の測定装置の容器保持部１５によって保持、固定させる。
そして、励起光投光部２０における試験用ＬＥＤ素子２１が点灯されて当該試験用ＬＥＤ素子２１からの励起光が集光レンズ２２を介してシリンジ状容器１０内の封止材料Ｓに投射され、これにより、黄色蛍光体物質が励起されて発光することによる蛍光光が受光手段によって集光レンズ２６を介して受光され、その検出信号が光ファイバー２７を介して分光器に送られる。このような測光処理は、駆動用モータ４５が駆動されてシリンジ状容器１０が中心軸Ｃを中心に回転されながら高さ方向に移動されながら行われる。
その後、制御機構における演算処理部によって、（１）蛍光体物質の発光の発光強度分布に基づいて、シリンジ状容器１０の高さ方向における封止材料Ｓ中の蛍光体物質の濃度分布を算出する処理、および、（２）分光器において得られる蛍光光の分光強度波形（発光スペクトルデータ）に基づいて、当該封止材料Ｓが用いられて製造される白色ＬＥＤについての、国際照明委員会（ＣＩＥ）が規定するＸＹＺ表色系色度図における予測色度座標、予測色温度、予測三刺激値を算出する処理が行われる。ここに、取得されたデータは、当該封止材料の調製条件、例えば用いられる蛍光体物質の粒径、熱硬化性樹脂に対する割合（濃度）、混練条件などと共に、所望の色合いの光の白色ＬＥＤを高い生産性で製造するための適正な管理条件を取得されための管理用データとして記録部（図示せず）に記録されて管理される。
【００３１】
演算処理部においては、先ず、測定される発光スペクトルデータが、図３に示すように、シリンジ状容器１０の表面や蛍光体物質の散乱反射によって不可避的に生ずる、試験用ＬＥＤ素子２１の４５０ｎｍをピークとした励起光の迷光による影響を受けたものであることから、測定された発光スペクトルから、試験用ＬＥＤ素子２１の励起スペクトルが差し引かれる（減算される）ことにより、補正発光スペクトルデータＳ2 （λ）が求められる。
そして、シリンジ状容器１０の高さ方向における封止材料Ｓ中の蛍光体物質の濃度分布の算出処理においては、実質的に同一の高さ位置についての複数の補正発光スペクトルデータＳ2 （λ）における光強度の平均値が波長毎に算出されることによって、図４に示すような、シリンジ状容器１０の高さ方向における光強度分布が得られ、この光強度分布から、シリンジ状容器１０の高さ方向における封止材料Ｓ中の蛍光体物質の濃度分布が得られる。例えば、光強度分布において、高さ位置０ｍｍ（シリンジ状容器１０の、球面に沿った外形を有する部分（下端部分）と円管状の部分との境界位置）における光強度が３００００（相対値）、高さ位置２０ｍｍにおける光強度が２７０００（相対値）である場合には、シリンジ状容器１０の高さ方向において、１０％の蛍光体物質の濃度分布を有していることとなる。
【００３２】
また、測定対象である封止材料Ｓが用いられて白色ＬＥＤが製造された場合における当該白色ＬＥＤの予測色度座標、予測色温度の算出処理は、国際照明委員会（ＣＩＥ）が規定するＸＹＺ表色系色度図に基づいて、行われる。
ＸＹＺ表色系色度図は、ＪＩＳ Ｚ ８７２４「色の測定方法−光源色」として定められている、下記式２に示す演算式に従って算出される三刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を用いて規定される。下記式２は、可視領域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ，λ1 ＝３８０，λ2 ＝７８０）にある各波長成分の強度に対応する等色関数の値を乗じた値を積算するものであり、下記式２中、Ｓ（λ）は、白色ＬＥＤの発光スペクトルである。図５は、国際照明委員会（ＣＩＥ）によって定められている等色関数を示す図であり、等色関数は、人間の目における分光感度を表現したものに相当する。
【００３３】
【数２】
【００３４】
上記式２において、刺激値Ｙの値は、白色ＬＥＤの明るさ（輝度）に相当する値である。
Ｋは、検出される封止材料Ｓにおける蛍光体材料の発光による蛍光光と、白色ＬＥＤを製造するために用いられる青色発光ＬＥＤ素子の発光との合成光の輝度の絶対値と一致するように設定される係数である。
刺激値Ｘおよび刺激値Ｙの値は色度座標（ｘ，ｙ）を算出するために用いられ、色度座標（ｘ，ｙ）は、下記式３に示す演算式に従って算出される。
【００３５】
【数３】
【００３６】
先ず、上記式２におけるＳ（λ）の値として、補正発光スペクトルデータＳ2 （λ）を用いて、刺激値Ｘ2 ，Ｙ2 ，Ｚ2 が算出されると共に、上記式３により、封止材料Ｓにおける黄色蛍光体物質の発光による蛍光光の色度座標Ｐ2 （ｘ2 ，ｙ2 ）が求められる。
【００３７】
一方、白色ＬＥＤを製造するに際して用いられる青色発光ＬＥＤ素子（当該封止材料Ｓによって封止されるべきＬＥＤ素子）の分光強度波形（励起スペクトルデータ）Ｓ1 （λ）を予め取得して記録部に記録しておき、当該青色発光ＬＥＤ素子の光の三刺激値（Ｘ1 ，Ｙ1 ，Ｚ1 ）および色度座標Ｐ1 （ｘ1 ，ｙ1 ）が励起スペクトルデータＳ1 （λ）に基づいて求められる。
【００３８】
そして、青色発光ＬＥＤ素子による励起光と黄色蛍光体物質の発光による蛍光光との合成光の三刺激値（Ｘ＝Ｘ1 ＋Ｘ2 ，Ｙ＝Ｙ1 ＋Ｙ2 ，Ｚ＝Ｚ1 ＋Ｚ2 ）が求められる。そして、当該合成光の色度座標Ｐ（ｘ，ｙ）が、取得された合成光の三刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を用いて、下記式（１）により求められる。ここに、青色発光ＬＥＤ素子の光の三刺激値（Ｘ1 ，Ｙ1 ，Ｚ1 ）および色度座標Ｐ1 （ｘ1 ，ｙ1 ）は、適宜の色彩輝度計によって測定されてもよいし、あるいは上記測定装置によって取得されてもよい。
【００３９】
【数４】
【００４０】
また、青色発光ＬＥＤ素子の発光（励起光）と黄色蛍光体物質の発光による蛍光光との合成光の色温度は、次のようにして求められる。すなわち、上記式１からＫ1 をとると、下記式４が得られる。
【００４１】
【数５】
【００４２】
上記式４は、図６に示すように、国際照明委員会（ＣＩＥ）が規定するＸＹＺ表色系色度図において、青色発光ＬＥＤ素子による励起光の色度座標Ｐ1 （ｘ1 ，ｙ1 ）、および、黄色蛍光体物質の発光による蛍光光の色度座標Ｐ2 （ｘ2 ，ｙ2 ）を通る直線の方程式を示しており、当該直線と黒体放射軌跡（黒体放射の発光色座標を示す曲線）との交点が白色ＬＥＤの予測色温度（この例では５０００Ｋ程度）として取得される。
【００４３】
以上のように、上記の測定装置においては、測定対象である封止材料Ｓについて、シリンジ状容器１０の高さ方向における当該封止材料Ｓ中の蛍光体物質の濃度分布、並びに、当該封止材料Ｓが用いられて白色ＬＥＤが製造された場合における当該白色ＬＥＤの光の予測色度座標および予測色温度が取得され、これらのすべてが、所望の色合いの光の白色ＬＥＤを高い生産性で製造するための適正な管理条件を設定するための管理用データとして管理される。この理由は、国際照明委員会（ＣＩＥ）が規定するＸＹＺ表色系色度図との関係において、下記（イ）〜（ニ）の事項が理論的に推定されることによる。
【００４４】
（イ）青色発光ＬＥＤ素子の輝度の大小は、当該青色発光ＬＥＤ素子の色度座標とは無関係であること。
（ロ）封止材料Ｓ中の蛍光体物質の濃度の大小は、蛍光体物質の発光の色度座標Ｐ2 （ｘ2 ，ｙ2 ）とは無関係であること。
（ハ）青色発光ＬＥＤ素子の波長が短くなるとき、青色発光ＬＥＤ素子の発光の色度座標がＸＹＺ表色系色度図における左下方向の色度座標点に移動すること。
（ニ）封止材料Ｓが蛍光体物質として黄色蛍光体物質単体が混入されたものである時の、当該黄色蛍光体物質の発光の色度座標Ｐ2 （ｘ2 ，ｙ2 ）は、緑色蛍光体物質が混入されると、ＸＹＺ表色系色度図における左上方向の色座標点に移動し、赤色蛍光体物質が混入されると、ＸＹＺ表色系色度図における右下方向の色座標点に移動する。このことは、封止材料Ｓが、赤色蛍光体物質、緑色蛍光体物質および青色蛍光体物質が混入されたものである場合においても同様であり、例えば緑色蛍光体物質の割合を大きくすると、色度座標Ｐ2 はＸＹＺ表色系色度図における左上方向の色座標点に移動し、赤色蛍光体物質の割合を大きくすると、色度座標Ｐ2 はＸＹＺ表色系色度図における右下方向の色座標点に移動する。
【００４５】
従って、所望の色合いの光の白色ＬＥＤを得るためには、白色ＬＥＤの色温度（目標値）を設定することに加えて、例えば、封止材料Ｓ中の黄色蛍光体物質の発光の色度座標Ｐ1 と青色発光ＬＥＤ素子の発光の色度座標Ｐ2 とを結ぶ直線が当該目標色温度（黒体放射軌跡上の点）を通過するよう、色度座標Ｐ1 ，Ｐ2 （目標値）を設定することが必要となる。そして、設定された目標とする色温度、色度座標Ｐ1 ，Ｐ2 を得るためには、上記式１における変動因子としてのＫ1 を所定の大きさに設定することが必要とされる。これは、Ｋ1 （Ｋ1 ≦１の場合）の大きさが大きくなると、白色ＬＥＤの色座標点（目標点）はＸＹＺ表色系色度図における左下方向の色座標点に移動し、Ｋ1 の大きさが小さくなると、ＸＹＺ表色系色度図における右上方向の色座標点に移動ためである。また、Ｋ1 の大小は、青色発光ＬＥＤ素子の波長と輝度が固定されていれば、封止材料Ｓ中の蛍光体物質の濃度に相関する。具体的には、蛍光体物質の濃度が低くなると、Ｋ1 が大きくなり、蛍光体物質の濃度が高くなると、Ｋ1 の大きさが小さくなる。
【００４６】
而して、上記の測定装置によれば、硬化処理される前の液状またはペースト状の封止材料Ｓにおいて、封止材料Ｓ中の蛍光体物質の発光強度分布を取得することにより、当該発光強度分布に基づいて、封止材料中の蛍光体物質の濃度や容器の高さ方向における蛍光体物質の濃度分布を取得することができ、また、測定対象である封止材料によって封止されるべきＬＥＤ素子の励起スペクトルデータを予め取得しておくと共に、受光手段に接続された分光器によって封止材料中の蛍光体物質の発光の発光スペクトルデータを取得することにより、当該封止材料が用いられて構成される白色ＬＥＤの光の予測色度座標および予測色温度を取得することができる。そして、これらのデータを例えば封止材料の調製条件と関連づけして管理用データとして記録部に記録しておくことにより、当該管理用データに基づいて、製造される白色ＬＥＤがどのような色合いの光を発光するものであるかを評価することができるので、所望の色合いの光の白色ＬＥＤを高い生産性で製造するための適正な管理条件を確実に取得することができる。
そして、取得されたデータに基づいて、例えば熱硬化性樹脂中に混入される蛍光体物質の濃度調整、混練り条件の再設定などを行うことにより、白色ＬＥＤの個体差を低減することができて、所望の色合いの白色光の得られる白色ＬＥＤの生産性を向上（歩留りを向上）させることができる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
封止材料は、黄色蛍光体物質が単独で混入されたものに限定されず、互いに発光色の異なる複数種の蛍光体物質が混入されたもの、また、近紫外ＬＥＤ素子と組み合わせて用いられる、赤色蛍光体物質、緑色蛍光体物質および青色蛍光体物質が混入されたものであってもよい。
封止材料が収容される容器は、シリンジ状のものに限定されず、例えばカップ状のものであってもよい。また、容器の材質は、励起用ＬＥＤ素子からの励起光および蛍光体物質の発光による蛍光光を透過する特性を有するものであればよい。
位置変更機構は、容器の高さ位置を移動させる構成のものではなく、励起光投光部および受光部が支持される支持台を容器の高さ方向に移動させる構成とされていてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１０ シリンジ状容器
１０Ａ 内壁面
１１ 吐出部
Ｃ 中心軸
Ｐ 蛍光体物質
Ｓ 封止材料
１５ 容器保持部
１８ 基台
２０ 励起光投光部
２１ 試験用ＬＥＤ素子
２２ 集光レンズ
２５ 受光部
２６ 集光レンズ
２７ 光ファイバー
３０ 高さ位置変更機構
３１ スラストシャフト
３２ 第１の移動板
３３ 第２の移動板
３４ 支持フレーム
３５ 第３の移動板
３６ スラストベアリング
３７ ベアリング
３８ 支持台
４０ 主ネジ
４１ 従動ギア
４２ ナット
４５ 駆動用モータ
４６ 駆動ギア
５０ 白色ＬＥＤ
５１ 青色発光ＬＥＤ素子
５２ 反射部材
６０ ディスペンサ
６１ シリンジ状容器
６２ ピストン
６３ ニードル
Ｄ 液滴
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光体物質が透明な熱硬化性樹脂に混入されてなる白色ＬＥＤ製造用の液状またはペースト状の封止材料が収容された透明な容器を保持する容器保持部と、
前記封止材料における蛍光体物質を励起する励起光を当該封止材料に向かって投射する励起光投光部と、
当該励起光投光部よりの励起光の投射によって生ずる前記蛍光体物質の発光による蛍光光を検出して当該蛍光体物質の発光の発光強度分布を取得する受光部と、
前記容器と前記励起光投光部との離間距離および前記容器と前記受光部との離間距離が一定に維持された状態で、前記容器と、当該励起光投光部および前記受光部との一方を他方に対して相対的に当該容器の高さ方向に移動させる高さ位置変更機構と
を備えてなることを特徴とする白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置。
【請求項２】
前記受光部において取得される、互いに異なる高さ位置における二以上の前記蛍光体物質の発光強度分布に基づいて、前記容器の高さ方向における封止材料中の蛍光体物質の濃度分布データを算出する機能を有する演算処理部をさらに備えてなることを特徴とする請求項１に記載の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置。
【請求項３】
予め取得された、前記封止材料によって封止されるべきＬＥＤ素子の励起スペクトルデータが記録された記録部をさらに備えており、
前記演算処理部は、前記ＬＥＤ素子の励起スペクトルデータおよび前記受光部に接続された分光器において得られる蛍光体物質の発光スペクトルデータに基づいて、当該ＬＥＤ素子および当該封止材料により構成される白色ＬＥＤの光の予測色度座標および予測色温度を算出する機能をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置。
【請求項４】
前記励起光投光部は、前記蛍光体物質を励起させる励起光を放射する試験用ＬＥＤ素子と、当該試験用ＬＥＤ素子からの励起光を集光して前記封止材料に投射する集光レンズとを備えてなり、前記集光レンズの焦点が前記容器の内壁面より内方側に位置される状態で、配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置。
【請求項５】
前記高さ位置変更機構は、前記容器をその高さ方向に伸びる中心軸を中心に回転させながら当該容器の高さ方向に移動させるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置。
【請求項６】
容器保持部によって保持された透明な容器内に収容された、蛍光体物質が透明な熱硬化性樹脂に混入されてなる白色ＬＥＤ製造用の液状またはペースト状の封止材料に、励起光投光部によって、前記蛍光体物質を励起させる励起光を投射し、当該蛍光体物質が励起されて発光される蛍光光を受光部によって検出して当該蛍光光の発光強度分布を取得する測光処理を、高さ位置変更機構によって、前記容器と前記投光部との離間距離および前記容器と前記受光部との離間距離が一定に維持された状態で、前記容器と、当該励起光投光部および前記受光部との一方を他方に対して相対的に当該容器の高さ方向に移動させながら行うことを特徴とする白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定方法。
【請求項７】
前記容器の高さ方向における封止材料中の蛍光体物質の濃度分布を、互いに異なる高さ位置において得られた二以上の前記蛍光光の発光強度分布における所定の波長成分についての容器の高さ方向における光強度に基づいて、算出することを特徴とする請求項６に記載の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定方法。
【請求項８】
前記封止材料によって封止されるべきＬＥＤ素子の励起スペクトルデータを予め取得して記録部に記録しておき、当該ＬＥＤ素子の光の色度座標Ｐ1 （ｘ1 ，ｙ1 ）を当該励起スペクトルデータに基づいて算出すると共に、前記蛍光体物質の発光の発光スペクトルデータを前記受光部に接続された分光器によって取得し、前記蛍光体物質の発光の色度座標Ｐ2 （ｘ2 ，ｙ2 ）を当該発光スペクトルデータに基づいて算出し、当該ＬＥＤ素子および当該封止材料により構成される白色ＬＥＤの光の予測色度座標Ｐ（ｘ，ｙ）を下記式１に基づいて算出することを特徴とする請求項７に記載の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定方法。
【数１】
【請求項９】
国際照明委員会が規定するＸＹＺ表色系色度図に表される、黒体放射の発光色座標を示す黒体放射軌跡と、前記ＬＥＤ素子の光の色度座標Ｐ1 （ｘ1 ，ｙ1 ）および前記蛍光体物質の発光の色度座標Ｐ2 （ｘ2 ，ｙ2 ）を通る直線との交点の温度を、当該ＬＥＤ素子および当該封止材料により構成される白色ＬＥＤの光の予測色温度として取得することを特徴とする請求項８に記載の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定方法。
【請求項１】
蛍光体物質が透明な熱硬化性樹脂に混入されてなる白色ＬＥＤ製造用の液状またはペースト状の封止材料が収容された透明な容器を保持する容器保持部と、
前記封止材料における蛍光体物質を励起する励起光を当該封止材料に向かって投射する励起光投光部と、
当該励起光投光部よりの励起光の投射によって生ずる前記蛍光体物質の発光による蛍光光を検出して当該蛍光体物質の発光の発光強度分布を取得する受光部と、
前記容器と前記励起光投光部との離間距離および前記容器と前記受光部との離間距離が一定に維持された状態で、前記容器と、当該励起光投光部および前記受光部との一方を他方に対して相対的に当該容器の高さ方向に移動させる高さ位置変更機構と
を備えてなることを特徴とする白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置。
【請求項２】
前記受光部において取得される、互いに異なる高さ位置における二以上の前記蛍光体物質の発光強度分布に基づいて、前記容器の高さ方向における封止材料中の蛍光体物質の濃度分布データを算出する機能を有する演算処理部をさらに備えてなることを特徴とする請求項１に記載の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置。
【請求項３】
予め取得された、前記封止材料によって封止されるべきＬＥＤ素子の励起スペクトルデータが記録された記録部をさらに備えており、
前記演算処理部は、前記ＬＥＤ素子の励起スペクトルデータおよび前記受光部に接続された分光器において得られる蛍光体物質の発光スペクトルデータに基づいて、当該ＬＥＤ素子および当該封止材料により構成される白色ＬＥＤの光の予測色度座標および予測色温度を算出する機能をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置。
【請求項４】
前記励起光投光部は、前記蛍光体物質を励起させる励起光を放射する試験用ＬＥＤ素子と、当該試験用ＬＥＤ素子からの励起光を集光して前記封止材料に投射する集光レンズとを備えてなり、前記集光レンズの焦点が前記容器の内壁面より内方側に位置される状態で、配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置。
【請求項５】
前記高さ位置変更機構は、前記容器をその高さ方向に伸びる中心軸を中心に回転させながら当該容器の高さ方向に移動させるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定装置。
【請求項６】
容器保持部によって保持された透明な容器内に収容された、蛍光体物質が透明な熱硬化性樹脂に混入されてなる白色ＬＥＤ製造用の液状またはペースト状の封止材料に、励起光投光部によって、前記蛍光体物質を励起させる励起光を投射し、当該蛍光体物質が励起されて発光される蛍光光を受光部によって検出して当該蛍光光の発光強度分布を取得する測光処理を、高さ位置変更機構によって、前記容器と前記投光部との離間距離および前記容器と前記受光部との離間距離が一定に維持された状態で、前記容器と、当該励起光投光部および前記受光部との一方を他方に対して相対的に当該容器の高さ方向に移動させながら行うことを特徴とする白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定方法。
【請求項７】
前記容器の高さ方向における封止材料中の蛍光体物質の濃度分布を、互いに異なる高さ位置において得られた二以上の前記蛍光光の発光強度分布における所定の波長成分についての容器の高さ方向における光強度に基づいて、算出することを特徴とする請求項６に記載の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定方法。
【請求項８】
前記封止材料によって封止されるべきＬＥＤ素子の励起スペクトルデータを予め取得して記録部に記録しておき、当該ＬＥＤ素子の光の色度座標Ｐ1 （ｘ1 ，ｙ1 ）を当該励起スペクトルデータに基づいて算出すると共に、前記蛍光体物質の発光の発光スペクトルデータを前記受光部に接続された分光器によって取得し、前記蛍光体物質の発光の色度座標Ｐ2 （ｘ2 ，ｙ2 ）を当該発光スペクトルデータに基づいて算出し、当該ＬＥＤ素子および当該封止材料により構成される白色ＬＥＤの光の予測色度座標Ｐ（ｘ，ｙ）を下記式１に基づいて算出することを特徴とする請求項７に記載の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定方法。
【数１】
【請求項９】
国際照明委員会が規定するＸＹＺ表色系色度図に表される、黒体放射の発光色座標を示す黒体放射軌跡と、前記ＬＥＤ素子の光の色度座標Ｐ1 （ｘ1 ，ｙ1 ）および前記蛍光体物質の発光の色度座標Ｐ2 （ｘ2 ，ｙ2 ）を通る直線との交点の温度を、当該ＬＥＤ素子および当該封止材料により構成される白色ＬＥＤの光の予測色温度として取得することを特徴とする請求項８に記載の白色ＬＥＤ製造用封止材料の発光特性測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−９８２０９（Ｐ２０１２−９８２０９Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４７５１０（Ｐ２０１０−２４７５１０）
【出願日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【出願人】（０００１３７４７６）株式会社マルコム (15)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【出願人】（０００１３７４７６）株式会社マルコム (15)
【Ｆターム（参考）】
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