CN111009603A - 发光装置 - Google Patents
发光装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111009603A CN111009603A CN201910951935.0A CN201910951935A CN111009603A CN 111009603 A CN111009603 A CN 111009603A CN 201910951935 A CN201910951935 A CN 201910951935A CN 111009603 A CN111009603 A CN 111009603A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- emitting element
- emitting
- emitting device
- phosphor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/85—Packages
- H10H20/851—Wavelength conversion means
- H10H20/8514—Wavelength conversion means characterised by their shape, e.g. plate or foil
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/85—Packages
- H10H20/851—Wavelength conversion means
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/85—Packages
- H10H20/851—Wavelength conversion means
- H10H20/8511—Wavelength conversion means characterised by their material, e.g. binder
- H10H20/8512—Wavelength conversion materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/85—Packages
- H10H20/851—Wavelength conversion means
- H10H20/8511—Wavelength conversion means characterised by their material, e.g. binder
- H10H20/8512—Wavelength conversion materials
- H10H20/8513—Wavelength conversion materials having two or more wavelength conversion materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/85—Packages
- H10H20/852—Encapsulations
- H10H20/854—Encapsulations characterised by their material, e.g. epoxy or silicone resins
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/85—Packages
- H10H20/855—Optical field-shaping means, e.g. lenses
- H10H20/856—Reflecting means
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/85—Packages
- H10H20/857—Interconnections, e.g. lead-frames, bond wires or solder balls
-
- H10W90/00—
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/01—Manufacture or treatment
- H10H20/036—Manufacture or treatment of packages
- H10H20/0361—Manufacture or treatment of packages of wavelength conversion means
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/01—Manufacture or treatment
- H10H20/036—Manufacture or treatment of packages
- H10H20/0362—Manufacture or treatment of packages of encapsulations
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/01—Manufacture or treatment
- H10H20/036—Manufacture or treatment of packages
- H10H20/0363—Manufacture or treatment of packages of optical field-shaping means
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/01—Manufacture or treatment
- H10H20/036—Manufacture or treatment of packages
- H10H20/0364—Manufacture or treatment of packages of interconnections
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/882—Scattering means
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
本发明提供一种能够进一步改善混色性,并能够进一步降低出射光的色相不均性的发光装置。其包含:基体;在基体上设置的第一发光元件;在基体上设置的第二发光元件;波长变换构件,其具备透光体及荧光体层,透光体具有上表面和下表面且由无机材料构成,荧光体层设置在透光体的下表面,且该荧光体层接合到第一发光元件上;反射构件,其覆盖荧光体层的侧面;以及透光性封固树脂,其设置在基体上第一发光元件与第二发光元件之间、以及波长变换构件与第二发光元件之间,并隔着反射构件来覆盖荧光体层的侧面。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光装置。
背景技术
近年来,组合了发光元件与荧光体的白色发光装置不断被大范围地使用。例如,专利文献1中公开了:将通过包含红色荧光体的材料覆盖近紫外LED芯片而得的红色发光部、以及蓝色LED芯片,利用混合了黄色荧光体的第一封固材料进行覆盖的发光装置(专利文献1的图9、实施方式3)。根据该专利文献1,专利文献1的发光装置能够改善混色性,并降低出射光的色相不均性。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-120812号公报
然而,近年来,不断要求一种能够进一步改善混色性,并能够进一步降低出射光的色相不均性的发光装置。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种能够进一步改善混色性,并能够进一步降低出射光的色相不均性的发光装置。
本发明的一实施方式的发光装置具备:
基体;
第一发光元件,其设置在所述基体上;
第二发光元件,其设置在所述基体上;
波长变换构件,其具备透光体及荧光体层,所述透光体具有上表面和下表面且由无机材料构成,所述荧光体层设置在所述透光体的下表面,且该荧光体层接合到所述第一发光元件上;
反射构件,其覆盖所述荧光体层的侧面;以及
透光性封固树脂,其设置在所述基体上所述第一发光元件与所述第二发光元件之间、以及波长变换构件与所述第二发光元件之间,并隔着所述反射构件来覆盖所述荧光体层的侧面。
本发明的一实施方式的发光装置,能够进一步改善混色性,并能够进一步降低出射光的色相不均性
附图说明
图1是实施方式1的发光装置的俯视图。
图2是图1的A-A线处的剖视图。
图3是将图2的一部分放大示出的剖视图。
图4是针对实施方式1的发光装置的一种方式,将图3的一部分放大示出的剖视图。
图5是针对实施方式1的发光装置的另一种方式,将图3的一部分放大示出的剖视图。
图6A是在实施方式1的发光装置的一种方式中使用的波长变换构件的制造过程的剖视图。
图6B是在实施方式1的发光装置的一种方式中使用的波长变换构件的制造过程的剖视图。
图6C是在实施方式1的发光装置的一种方式中使用的波长变换构件的制造过程的剖视图。
图6D是在实施方式1的发光装置的一种方式中使用的波长变换构件的制造过程的剖视图。
图6E是在实施方式1的发光装置的一种方式中使用的波长变换构件的制造过程的剖视图。
图7A是在实施方式1的发光装置的另一种方式中使用的波长变换构件的制造过程的剖视图。
图7B是在实施方式1的发光装置的另一种方式中使用的波长变换构件的制造过程的剖视图。
图7C是在实施方式1的发光装置的另一种方式中使用的波长变换构件的制造过程的剖视图。
图7D是在实施方式1的发光装置的另一种方式中使用的波长变换构件的制造过程的剖视图。
图8是基体30的俯视图。
图9是表示实施方式1的发光装置中的第一发光元件和第二发光元件的电路结构的图。
图10是实施方式2的发光装置的俯视图。
图11是基体60的俯视图。
图12是放大地示出了实施方式3的发光装置的剖面的一部分的剖视图。
图13是实施方式4的发光装置的剖视图。
-符号说明-
1 第一发光元件;
2 第二发光元件;
10 波长变换构件;
11 荧光体层;
11a 透光性树脂;
11b 第一荧光体粒子;
12 透光体;
20 透光性封固树脂;
21 第二荧光体粒子;
22 封固树脂;
30 基体;
31 第一布线;
31a 第一p侧连接盘;
31b 第一n侧连接盘;
31e1、31e2 第一外部连接连接盘;
31c1、31c2、51c1、51c2 第一连接布线;
31p11、31p21 第一保护元件安装部;
31p1、31p2、51p1、51p2 第一保护元件连接布线;
32 第二布线;
32a 第二p侧连接盘;
32b 第二n侧连接盘;
32e1、32e2 第二外部连接连接盘;
32c1、32c2、52c1、52c2 第二连接布线;
32p11、32p21 第二保护元件安装部;
32p1、32p2、52p1、52p2 第二保护元件连接布线;
32p11、32p21、52p11、52p21 第二保护元件安装部;
33 框体;
40 接合构件;
41 倒角。
具体实施方式
以下,说明实施方式的发光装置。
以下要说明的发光装置是用于使本公开的技术构思具体化,除非有特定的记载,否则不应当将本公开限定为以下内容。
实施方式1.
如图1和图2所示那样,实施方式1的发光装置具备:基体30;在基体30上设置的多个第一发光元件1;在基体30上设置的多个第二发光元件2;分别在第一发光元件1上设置的波长变换构件10;以及在基体30上设置的透光性封固树脂20,以便总括地覆盖第二发光元件2、第一发光元件1和波长变换构件10。
波长变换构件10具备:具有上表面和下表面的由无机材料构成的透光体12、以及在透光体12的下表面设置的荧光体层11,荧光体层11分别接合到第一发光元件1上。
此外,实施方式1的发光装置进一步具备覆盖荧光体层11的侧面的反射构件7。
此外,透光性封固树脂20设置在基体30上第一发光元件1与第二发光元件2之间、以及波长变换构件与第二发光元件2之间,隔着反射构件7来覆盖荧光体层的侧面。
如以上那样构成的实施方式1的发光装置由于具备覆盖荧光体层11的侧面的反射构件7,因此,能够抑制基于第二发光元件2的光的荧光体层11的激发,能够更有效地降低色相不均性。
此外,针对实施方式1的发光装置,通过图1和图2所示的在基体30上具备多个第一发光元件1和多个第二发光元件2的例子进行了说明,但是,实施方式的发光装置并不受限于此,在基体上具备至少一个第一发光元件和至少一个第二发光元件即可。
以下,一边参照附图一边更具体地说明实施方式1的发光装置。
在实施方式1的发光装置中,基体30例如是上表面平坦的基板,在基体30的上表面设置有用于对第一发光元件1和第二发光元件2供电的布线。在基体30的上表面设置的布线具有:对第一发光元件1供电的第一布线31、以及对第二发光元件2供电的第二布线32。此外,在基体30的上表面设置有框体33,以便围住要安装第一发光元件1和第二发光元件2的安装区域。并且,在基体30的上表面,在框体33的内侧的安装区域中,按照以下那样的配置设置有多个第一发光元件1和多个第二发光元件2。
在实施方式1的发光装置中,在俯视观察时的第一发光元件1的平面形状和第二发光元件2的平面形状分别为大致长方形形状等多边形形状。第一发光元件1或第二发光元件2例如配置成其中心与长方形格子的格子点一致,换言之,配置成在与长方形格子的两组对边中的一组对边大致平行的方向上并排排列,并在与另一组对边大致平行的方向上并排排列。这里,在本说明书中,将在与长方形格子的一组对边大致平行的方向上并排的发光元件称为行,将在与另一组对边大致平行的方向上并排的发光元件称为列。在实施方式1的发光装置中,在形成行或列地配置了第一发光元件1和第二发光元件2之后,进一步在各行和列中分别交替地配置第一发光元件1和第二发光元件2。这样,邻近第一发光元件1的周围地配置四个第二发光元件2,邻近第二发光元件2的周围地配置四个第一发光元件1。在本说明书中,在将发光元件的平面形状称为大致长方形时的大致长方形意指的是,允许四个角为90±5°左右的角度的变动。此外,当将发光元件的平面形状称为大致多边形形状时的大致多边形形状意指的是,允许正多边形的各角的角度发生±5°左右的变动。在本说明书中,大致平行意指的是,允许从平行发生±5°左右的变动。第一发光元件1和第二发光元件2的配置间隔能够自由地设计,然而,通过使其狭小,能够提高混色性。在将元件间的距离设定得狭小的情况下,例如,在第一发光元件1和第二发光元件2为长方形形状的情况下,能够设邻接的发光元件间的对置的边彼此的距离为0.5mm以下,更优选地设为0.3mm以下。
此外,在实施方式1的发光装置中,当从电路结构面观察第一发光元件1和第二发光元件2时,第一发光元件1和第二发光元件2例如分别在排列发光元件的长方形格子的对角方向上排列。具体地,在对角方向的奇数列配置第一发光元件1,在对角方向的偶数列配置第二发光元件2。也就是说,第一发光元件在对角方向上排列而得的列与第二发光元件在对角方向上排列而得的列交替地配置。此外,对于对角方向,存在两个方向,然而,在本说明书中,对角方向的奇数列和偶数列是指,第一发光元件1以及第二发光元件2在邻接间连接的方向的列。
实施方式1的发光装置通过如上述那样配置多个第一发光元件1和多个第二发光元件2,提高了混色性并抑制了色相不均性,之后进一步地,构成为后述那样,进一步提高了混色性并抑制了色相不均性。
以下,详细说明本实施方式1的发光装置。
首先,如图3所示,波长变换构件10具备:分别具有上表面和下表面的由无机材料构成的透光体12、以及在透光体12的下表面设置的荧光体层11,荧光体层11设置在第一发光元件1上以便各自与第一发光元件1的发光面对置。荧光体层11例如包含透光性树脂11A、以及在透光性树脂11A中分散的第一荧光体粒子11B。第一荧光体粒子11B通过第一发光元件1所发出的第一光而被激发,来发出与第一光不同波长的光。
对于荧光体层11,例如设置成荧光体层11的外周位于透光体12的下表面的外周的内侧,例如,设置成与第一发光元件1的发光面大致相同的形状。通过这样将荧光体层11形成在透光体12的下表面的外周的内侧,能够容易地形成对荧光体层11的侧面进行覆盖的反射构件7。这样的荧光体层11例如按如下这样来制作。
首先,准备多个透光体12被一体化而得的透光体120,如图6A所示,在其一个主面的大致整面形成荧光体层110。荧光体层110能够通过例如印刷法、压缩成型法、荧光体电沉积法、荧光体成片法(蛍光体シ一ト法)、传递模塑法(transfer mold)等来形成。
接下来,将荧光体层110在透光体120上分离为多个荧光体层11。
对于荧光体层110的分离,如图6B所示,使用给定宽度W1的刀B1,在荧光体层110在纵向方向和横向方向形成宽度W1的槽G1,由此,分离成多个荧光体层11(图6C)。
接下来,如图6D所示,使用比刀B1更窄的宽度W2的刀B2,在槽G1中,在透光体120中形成槽G2,从而将透光体120分割为多个透光体12(图6E)。以使槽G1的中心线与槽G2的中心线一致的方式进行位置对准,来移动刀B2。
如以上,制作了设置成外周位于透光体12的下表面的外周的内侧的荧光体层11。
此外,如图3~图5所示那样,反射构件7设置成覆盖荧光体层11的侧面,抑制第二发光元件2的光从荧光体层11的侧面的入射。能够通过例如使用兼具接合功能与反射功能的反射接合树脂,将波长变换构件10的荧光体层11与第一发光元件1接合,来形成反射构件7。具体地,当将荧光体层11与第一发光元件1接合时,能够通过例如从上方按压波长变换构件10,使在荧光体层11的表面和/或第一发光元件1的发光面涂覆的反射接合树脂溢出,并通过该溢出的反射接合树脂的润湿扩大来形成。于是,如图3和图4所示,能够例如从荧光体层11的侧面形成连续地覆盖第一发光元件1的侧面的至少荧光体层11侧的上部的反射构件7。由此,能够抑制第一发光元件1的光向侧面方向泄漏,并且能够更有效地抑制从第二发光元件2出射的光向荧光体层11的入射。在使用兼具接合功能与反射功能的反射接合树脂来形成了上述那样的反射构件7的情况下,反射构件7的剖面形状例如成为随着远离荧光体层11厚度变薄的大致三角形形状。即,反射构件7在荧光体层11侧处厚度变得比较厚,因此能够有效地抑制从第二发光元件2出射的光向荧光体层11的入射。该反射接合树脂例如是使粘接用树脂包含氧化钛等无机填料而得的物质。该情况下,对于荧光体层11与第一发光元件1之间的接合层(反射接合层)7A,为了抑制从第一发光元件1向荧光体层11入射的光的衰减,优选在能够确保粘接强度的范围内使其薄。对于第一发光元件1的上表面与荧光体层11之间的反射构件7的厚度,例如能够设为3μm~8μm左右。
此外,通过变更在反射构件7中含有的填料的浓度,还能够对光的反射率进行调整。
例如,在荧光体层11的侧方配置的反射构件7能够使用对来自发光元件的光的反射率为90%~98%左右的构件。此外,反射构件7中的无机填料的浓度能够设为2质量%~6质量%左右。
此外,透光性封固树脂20例如包含具有透光性的树脂而构成,也可以如后述的实施方式3所示那样,在树脂中进一步包含荧光体粒子。
以上,示出了使用兼具接合功能和反射功能的反射接合树脂来将波长变换构件10的荧光体层11与第一发光元件1接合,由此来形成反射构件7的例子。
然而,在实施方式1的发光装置中,还可以设为如以下那样来形成反射构件7。
首先,通过一边参照图6A~图6C一边说明的同样的方法,在透光体120的一个主面的大致整面形成荧光体层110,使用给定宽度W1的刀B1,在荧光体层110在纵向方向和横向方向形成宽度W1的槽G1(图7A)。接着,如图7B所示,在槽G1中埋入反射构件(图中标记符号7b来表示),如图7C所示,使用比刀B1更窄的宽度W2的刀B2,在槽G1中,在反射构件7b和透光体120中形成槽G3从而分离。这样,制作了荧光体层11的侧面被反射构件7覆盖的波长变换构件10。将如以上那样制作出的荧光体层11的侧面被反射构件7覆盖的波长变换构件10,通过接合构件40分别接合到第一发光元件1上,由此,如图5所示,能够制作荧光体层11的侧面被反射构件7覆盖的实施方式1的发光装置。在图5所示的发光装置中,波长变换构件10与第一发光元件1通过接合构件40而接合,该情况下,优选地,接合构件40具有覆盖第一发光元件1的侧面的至少一部分的倒角41,倒角41包含反射光的填料。当倒角41包含反射光的填料时,能够通过倒角41使从第二发光元件2出射的光反射,从而抑制向荧光体层11的入射。
在如以上那样构成的实施方式1的发光装置中,构成了包含第一发光元件1和第一荧光体粒子11b的第一发光部,并构成了包含第二发光元件2的第二发光部。
在如以上那样构成的实施方式1的发光装置中,包含第一发光元件1的第一发光部的光与包含第二发光元件2的第二发光部的光混杂(混色),作为所希望的发光色的光而从透光性封固树脂20的上表面出射。即,对于实施方式1的发光装置,第一发光元件1发出的第一光、第二发光元件2发出的第二光、以及第一荧光体粒子11b发出的光在对第二发光元件2、第一发光元件1、波长变换构件10进行总括地覆盖的透光性封固树脂20的内部进行混杂,由此,作为所希望的发光色的光而从透光性封固树脂20的上表面出射。
此外,对于实施方式1的发光装置,基体30具有:用于对第一发光元件1供电的第一布线31、以及用于对第二发光元件2供电的第二布线32。由此,能够独立地控制向第一发光元件1的供电和向第二发光元件2的供电,通过控制对第一布线31和第二布线32施加的电流值以使第一发光部与第二发光部的发光色不同,从而能够使发光装置的发光色变化。关于这一点,后文进行详述。
在如以上那样构成的实施方式1的发光装置中,构成为波长变换构件10包含由无机材料构成的透光体12,并形成有透光性封固树脂20以便覆盖包含该透光体12的波长变换构件10。由此,无机材料与树脂的边界即透光体12的侧面成为光散射面,能够使透光性封固树脂20内的混色性提高,并能够有效地抑制从透光性封固树脂20的上表面出射的光的色相不均性。
例如,对于无机材料的折射率,一般来说,与树脂相比,因材料种类的不同而有大的差别,作为透光体12的材料,能够从各种折射率的材料中选择。因此,能够使构成透光体12的无机材料与透光性封固树脂20之间的折射率差增大,并能够使透光体12的侧面的反射率提高。此外,对于波长变换构件10,通常,在透光体的一个主面的整个面形成了荧光体层之后,进行切割来制作各个波长变换构件10,通常,该切割面即波长变换构件10的侧面成为粗糙面,能够作为光散射能大的面。
因此,构成为波长变换构件10包含由无机材料构成的透光体12,并形成有透光性封固树脂20以便覆盖包含该透光体12的波长变换构件10的实施方式1的发光装置,能够进一步提高透光性封固树脂20内的混色性,并能够抑制从透光性封固树脂20的上表面出射的光的色相不均性。
此外,在实施方式1的发光装置中,透光体12的折射率优选高于透光性封固树脂20的折射率。于是,从透光体12上表面出射的折射角大于透光体12内部的入射角,因此,在透光体12的内部通过的第一光和第一荧光体粒子11b所发出的光能够从透光体12的上表面(与形成荧光体层11的面相反一侧的面)扩大地出射,进一步提高了混色性。
接下来,说明实施方式1的发光装置的电路结构。
如上述,在基体30的上表面具有对第一发光元件1供电的第一布线31、以及对第二发光元件2供电的第二布线32。
在框体33的内侧的安装区域中,如图8所示那样,第一布线31具有与安装的第一发光元件1分别对应地连接到第一发光元件1的p侧电极的第一p侧连接盘(land)31a、以及连接到第一发光元件1的n侧电极的第一n侧连接盘31b。此外,将安装区域内的第一布线31称为第一内侧布线。此外,第一布线31在框体33的外侧具有正侧的第一外部连接连接盘31e1和负侧的第一外部连接连接盘31e2。此外,第一布线31具有:将第一外部连接连接盘31e1与第一内侧布线的始端之间连接的第一连接布线31c1、以及将第一外部连接连接盘31e2与第一内侧布线的终端之间连接的第一连接布线31c2。在第一内侧布线中,第一n侧连接盘31b和第一p侧连接盘31a如图8所示那样通过在基体上表面形成的布线或线路(wire)而连接,以便除了直接连接到第一连接布线31c1的第一p侧连接盘31a以及直接连接到第一连接布线31c2的第一n侧连接盘31b之外,当连接了第一发光元件1时,在第一外部连接连接盘31e1与第一外部连接连接盘31e2之间串联连接多个第一发光元件1。此外,第一布线31具有从第一连接布线31c1起相对于与第一内侧布线的始端的连接部分在与第一外部连接连接盘31e1相反的一侧上延伸的第一保护元件连接布线31p1,并具有相对于第一外部连接连接盘31e2从第一连接布线31c2起向与第一内侧布线的终端的连接部分的相反一侧延伸的第一保护元件连接布线31p2。将第一保护元件连接布线31p1、31p2的前端部分别称为第一保护元件安装部31p11、31p21。
此外,在框体33的内侧的安装区域中,第二布线32具有与安装的第二发光元件2分别对应地连接到第二发光元件2的p侧电极的第二p侧连接盘32a、以及连接到第二发光元件2的n侧电极的第二n侧连接盘32b。此外,将安装区域内的第二布线32称为第二内侧布线。此外,第二布线32在框体33的外侧具有正侧的第二外部连接连接盘32e1和负侧的第二外部连接连接盘32e2。此外,第二布线32具有:将第二外部连接连接盘32e1与第二内侧布线的始端之间连接的第二连接布线32c1、以及将第二外部连接连接盘32e2与第二内侧布线的终端之间连接的第二连接布线32c2。在第二内侧布线中,第二n侧连接盘32b和第二p侧连接盘32a如图8所示那样通过在基体上表面形成的布线或线路而连接,以便除了直接连接到第二连接布线32c1的第二p侧连接盘32a以及直接连接到第二连接布线32c2的第二n侧连接盘32b之外,当连接了第二发光元件2时,在第二外部连接连接盘32e1与第二外部连接连接盘32e2之间串联连接多个第二发光元件2。此外,第二布线32具有相对于第二外部连接连接盘32e1从第二连接布线32c1起向与第二内侧布线的始端的连接部分的相反一侧延伸的第二保护元件连接布线32p1,并具有相对于第二外部连接连接盘32e2向第二连接布线32c2与第二内侧布线的终端的连接部分的相反一侧延伸的第二保护元件连接布线32p2。将第二保护元件连接布线32p1、32p2的前端部分别称为第二保护元件安装部32p11、32p21。
通过在如以上那样设置的第一布线31的第一p侧连接盘31a与第一n侧连接盘31b之间分别连接第一发光元件1,如图9所示,多个第一发光元件1串联连接在第一外部连接连接盘31e1与负侧的第一外部连接连接盘31e2之间。
此外,根据需要将保护元件安装于第一保护元件安装部31p11,将保护元件的阴极连接到第一保护元件安装部31p11,并将保护元件的阳极连接到第一保护元件连接布线31p2,由此,能够在多个第一发光元件1串联连接而得的第一串联电路中并联连接保护元件。
此外,通过在第二布线32的第二p侧连接盘32a与第二n侧连接盘32b之间分别连接第二发光元件2,如图9所示,多个第二发光元件2串联连接在第二外部连接连接盘32e1与负侧的第二外部连接连接盘32e2之间。
此外,根据需要将保护元件安装于第二保护元件安装部32p11,将保护元件的阴极连接到第二保护元件安装部32p11,并将保护元件的阳极连接到第二保护元件连接布线32p2,由此,能够在多个第二发光元件2串联连接而得的第二串联电路中并联连接保护元件。
如以上,对多个第一发光元件1串联连接的第一串联电路和多个第二发光元件2串联连接的第二串联电路的电流值分别进行控制,由此,能够使发光装置作为整体的发光色变化(调色)。
在以上的实施方式1的发光装置中,说明了在外部连接连接盘31e1与第一外部连接连接盘31e2之间全部第一发光元件1串联连接,且在第二外部连接连接盘32e1与第二外部连接连接盘32e2之间全部第二发光元件2串联连接的例子。然而,实施方式1的发光装置并不受限于此,例如,可以将多个第一发光元件1和多个第二发光元件2分别划分成多个组,将各组的第一发光元件1以及多个第二发光元件2分别串联连接,将该串联连接而得的串联电路并联连接在外部连接连接盘31e1与第一外部连接连接盘31e2之间、第二外部连接连接盘32e1与第二外部连接连接盘32e2之间。
实施方式2.
对于实施方式2的发光装置,在以下方面与实施方式1的发光装置不同:(A)在俯视观察下框体53的形状为八边形;以及(B)伴随着框体53的形状为八边形,第一布线和第二布线的一部分的形状被变更。在实施方式2的发光装置中,被构成为除了上述(A)(B)以外与实施方式1的发光装置相同。
以下,关于实施方式2的发光装置,具体说明与实施方式1的发光装置不同的点,关于与实施方式1的发光装置相同的结构则省略说明。
如上述,在实施方式2的发光装置中,如图10所示,框体53设置成俯视观察下的形状为八边形。即,基体30的上表面的外周下端53a的形状以及内周下端53b的形状是八边形,框体53与表面的透光性封固树脂20的边界53c的形状也是八边形。在实施方式2的发光装置中,边界53c的内侧的透光性封固树脂20的表面成为发光装置的发光面。
此外,伴随着框体53的形状是八边形这一情况,第一布线和第二布线的一部分即第一布线和第二布线中埋设于框体53而设置的第一布线和第二布线的一部分的形状,与实施方式1的发光装置不同。具体地,如图11所示,第一连接布线51c1、51c2、第一保护元件连接布线51p1、51p2、第二连接布线52c1、52c2、第二保护元件连接布线52p1、52p2被设置成,在框体53的外周下端53a与内周下端53b之间与外周下端53a以及内周下端53b平行。此外,在框体53中埋设的第一连接布线51c1、51c2、第一保护元件连接布线51p1、51p2、第二连接布线52c1、52c2、第二保护元件连接布线52p1、52p2根据需要在八边形的框体53的角部弯曲地设置。
如以上那样构成的实施方式2的发光装置,能够使沿着框体53的内周下端53b设置的第一发光元件1以及波长变换构件10与内周下端53b之间的间隔、以及沿着框体53的内周下端53b设置的第二发光元件2与内周下端53b之间的间隔缩小。即,在实施方式1的发光装置中,框体33是圆形,因此,在配置发光元件以使其中心与长方形格子的格子点一致的情况下,当想要将位于外周部的全部发光元件与框体33的内周下端之间的间隔确保为固定以上时,一部分发光元件与内周下端之间的间隔变大。与此相对地,在实施方式2的发光装置中,框体53是八边形,因此,在配置发光元件以使其中心与长方形格子的格子点一致的情况下,容易同等地形成位于外周部的全部发光元件与内周下端53b之间的间隔。因此,一部分发光元件与内周下端53b之间的间隔不会增大。因此,与实施方式1的发光装置相比,实施方式2的发光装置能够减小发光装置的发光面。
这样,由于实施方式2的发光装置能够减小发光装置的发光面,因此,在使发光元件的种类和数量相同的情况下,能够提高光通量密度。例如,在使用实施方式2的发光装置而构成的照明装置等灯具中,能够高效地利用来自发光装置的光,即能够改善捕获效率。
此外,由于实施方式2的发光装置能够提高光通量密度,因此能够改善例如使用实施方式2的发光装置的灯具中的聚光性。
此外,实施方式2的发光装置如上述那样能够使沿着内周下端53b配置的发光元件与内周下端53b之间的间隔同等。因此,能够抑制可能会因一部分发光元件与内周下端53b之间的间隔增大而产生的发光面的周边部的色相不均性。因此,实施方式2的发光装置能够更有效地抑制色相不均性。
在以上实施方式2的发光装置所涉及的图10中,将框体53的俯视观察下的形状描绘成正八边形,然而,在本实施方式2的发光装置中,框体53的俯视观察下的形状并不限于正八边形。也可以考虑发光元件等的配置,使发光元件与内周下端53b之间的间隔更同等,例如,将框体53的俯视观察下的形状设为在行方向或列方向上以45度角度倾斜的边的长度比行方向或列方向的边的长度更长的八边形。
实施方式3.
实施方式3的发光装置被构成为,如图12所示,透光性封固树脂20包含第二荧光体粒子21,除了这一点以外,与实施方式1的发光装置相同。在实施方式3的发光装置中,透光性封固树脂20包含封固树脂22、以及第二荧光体粒子21。第二荧光体粒子21通过第二发光元件2所发出的第二光而被激发,发出与第二光不同波长的光。此外,第二荧光体粒子21也可以通过第一发光元件1所发出的第一光而被激发,发出与第一光和第二光不同波长的光。
在如以上那样构成的实施方式3的发光装置中,构成了包含第一发光元件1、第一荧光体粒子11b、以及在第二荧光体粒子21被第一光激发时还包含第二荧光体粒子21的第一发光部,并构成了包含第二发光元件2和第二荧光体粒子21的第二发光部。
在如以上那样构成的实施方式3的发光装置中,包含第一发光元件1的第一发光部的光与包含第二发光元件2的第二发光部的光被混杂并混色,作为所希望的发光色的光而从透光性封固树脂20的上表面出射。换言之,第一发光元件1所发出的第一光、第二发光元件2所发出的第二光、第一荧光体粒子11b所发出的光、以及第二荧光体粒子21所发出的光,在对第二发光元件2、第一发光元件1、波长变换构件10进行总括地覆盖的封固树脂22的内部进行混杂,由此,作为所希望的发光色的光而从透光性封固树脂20的上表面出射。
此外,实施方式3的发光装置与实施方式1同样地,具有用于对第一发光元件1供电的第一布线31、以及用于对第二发光元件2供电的第二布线32,此外,透光性封固树脂20包含有第二荧光体粒子21。由此,通过控制第一布线31和第二布线32的电流值,能够使发光装置的发光色更微小地发生变化。
此外,在实施方式3的发光装置中,第二荧光体粒子21优选地在封固树脂22中偏向为第一发光元件1侧和第二发光元件2侧的密度变高。例如,在制造过程中,当通过使第二荧光体粒子21在封固树脂22内沉降,偏向成第一发光元件1侧和第二发光元件2侧的密度变高时,第二荧光体粒子21偏向的部分的厚度大致均一,在第二荧光体粒子21密度高的部分通过的光的光程长度固定,能够抑制色相不均性以及黄环(ィエロ一リング)的发生。
优选地,荧光体层11中包含的第一荧光体粒子11b和透光性封固树脂20中包含的第二荧光体粒子21分别包含发光色不同的两种以上的荧光体粒子。作为荧光体层11中含有的第一荧光体粒子11b,适当选择发光色不同的两种以上的荧光体粒子并适当设定各种荧光体粒子的含有量,并且,作为透光性封固树脂20中含有的第二荧光体粒子21,适当选择发光色不同的两种以上的荧光体粒子并适当设定各种荧光体粒子的含有量,由此,能够容易实现所希望的发光色。例如,当荧光体层11包含第一红色荧光体粒子和第一绿色荧光体粒子,且透光性封固树脂20包含第二红色荧光体粒子和第二绿色荧光体粒子时,能够容易实现黑体轨迹上的所希望的发光色。
该情况下,第一红色荧光体粒子与第二红色荧光体粒子可以是相同的荧光体材料,也可以是不同的荧光体材料。此外,第一绿色荧光体粒子与第二绿色荧光体粒子可以是相同的荧光体材料,也可以是不同的荧光体材料。若第一红色荧光体粒子与第二红色荧光体粒子是相同的荧光体材料且第一绿色荧光体粒子与第二绿色荧光体粒子是相同的荧光体材料,则例如通过控制第一布线31和第二布线32的电流值,即使在使发光装置的发光色变化的情况下也能够减少显色性的变化。
此外,在实施方式3的发光装置中,考虑了构成如下发光装置的情况,即例如设第一发光元件1和第二发光元件2均为蓝色发光元件,并使荧光体层11和透光性封固树脂20分别含有被蓝色光激发的相同的红色荧光体粒子和绿色荧光体粒子的发光装置。在该发光装置中,对于包含第一发光元件1而构成的第一发光部的发光色,由于在第一发光元件1的上方存在荧光体层11所包含的红色荧光体粒子和绿色荧光体粒子,并且存在透光性封固树脂20所包含的红色荧光体粒子和绿色荧光体粒子,因此,色温变低。与此相对地,对于包含第二发光元件2而构成的第二发光部的发光色,在第二发光元件2的上方实质上仅存在透光性封固树脂20所包含的红色荧光体粒子和绿色荧光体粒子,从而色温变高。因此,在该例的发光装置中,若使多个第一发光元件1串联连接的第一串联电路的电流值大于多个第二发光元件2串联连接的第二串联电路的电流值,则能够发出色温低的光;若使第一串联电路的电流值小于第二串联电路的电流值,则能够发出色温高的光。此外,如果不改变第一串联电路的电流值与第二串联电路的电流值的比地改变二者的电流值,则能够不改变发光色地来改变光的强度。
此外,根据实施方式3的发光装置,通过设第一发光元件1和第二发光元件2均为蓝色发光元件,并使荧光体层11和透光性封固树脂20分别含有被蓝色光激发的相同的红色荧光体粒子和绿色荧光体粒子,例如,能够使包含第一发光元件1的第一发光部的色温达到2700K左右,并能够使包含第二发光元件2的第二发光部的色温达到6500K左右。因此,根据本实施方式3的发光装置,提供了一种能够使发光色的色温在2700κ~6500κ之间变化的发光装置。
此外,在实施方式3的发光装置中,在将波长变换构件10与第一发光元件1通过接合构件40而接合的情况下,优选地,接合构件40具有覆盖第一发光元件1的侧面的至少一部分的倒角41,倒角41包含反射光的填料。当倒角41包含反射光的填料时,能够通过倒角41使从第二发光元件2的侧面出射的光反射,作为第二荧光体粒子21的激发光来利用,并能够提高波长变换效率。此外,当接合构件40具有包含反射光的填料的倒角41时,通过倒角41能够使光反射散射,能够进一步改善混色性。
实施方式4.
对于实施方式4的发光装置,如图13所示,未包含基体30,在这一点与实施方式1的发光装置是不同的。实施方式4的发光装置被构成为除了未包含基体30这一点之外,与实施方式1的发光装置相同。
在实施方式4的发光装置中,第一发光元件1、第二发光元件2以及波长变换构件10等通过透光性封固树脂20来支撑。
该实施方式4的发光装置例如能够在形成了对发光装置的发光进行控制的控制电路等的电路基板中安装来使用。在实施方式4的发光装置中,对于外部连接用电极,例如能够在发光装置的下表面使第一发光元件1和第二发光元件2的p侧电极以及n侧电极露出,通过形成于回路基板的布线将发光元件之间连接来使用。此外,也可以设为在发光装置的下表面(透光性封固树脂20的下表面)形成实施方式1所示那样的第一布线和第二布线。
能够通过使用支撑基板与实施方式1等同样地进行制作之后再除去支撑基板,来制造实施方式4的发光装置。此外,在发光装置的下表面要形成实施方式1所示那样的第一布线和第二布线的情况下,使用以能够复制第一布线和第二布线的方式设置的支撑基板来制作,在除去支撑基板时以第一布线和第二布线留存于发光装置侧地除去即可。
如以上那样构成的实施方式4的发光装置,能够在使用侧根据目的来进行布线,并按照各种目的来使用。
以下,说明实施方式中的各构成及其构成材料等。
(第一荧光体粒子和第二荧光体粒子)
第一荧光体粒子和第二荧光体粒子(以下简称为荧光体粒子。)由被发光元件发出的光的至少一部分激发而发出与发光元件的发光波长不同的波长的光的荧光体材料构成。
例如,在使用蓝色发光元件来作为第一发光元件1和第二发光元件2的情况下,作为荧光体材料,使用被蓝色光激发而发出的黄色光的黄色荧光体材料、以及被蓝色光激发而发出的红色光的红色荧光体材料,由此,能够发出白色光。
作为具体的荧光体材料,能够使用例如碱土类卤素磷灰石系荧光体来作为蓝色荧光体;能够使用例如钇铝石榴石系荧光体(YAG系荧光体)以及镥铝石榴石系荧光体(LAG系荧光体)来作为黄色~绿色荧光体。作为绿色荧光体,能够使用例如氯硅酸盐荧光体和β-塞隆荧光体。作为红色荧光体,能够使用例如(Sr,Ca)AlSiN3:Eu等SCASN系荧光体、CaAlSiN3:Eu等CASN系荧光体、SrAlSiN3:Eu荧光体、以及K2 SiF6:Mn等KSF系荧光体等。
例如,若作为照明用,使用蓝色发光元件来作为第一发光元件1和第二发光元件2,在第一荧光体粒子中使用YAG系荧光体和SCASN系荧光体这两种荧光体,并使用YAG系荧光体来作为第二荧光体粒子,则能够设为如下的发光装置,其中,包含第一发光元件1的第一发光部的色温成为2700K左右,包含第二发光元件2的第二发光部的色温成为6500K左右,并通过它们的混色而能够进行2700~6500K左右的发光。此外,通过元件与荧光体的组合以及比率的变更,能够在1800~6500K中选择各种范围。
(荧光体层)
对于荧光体层11,能够列举:将树脂、玻璃、无机物等透光性材料作为荧光体的粘合剂而混合,形成在透光体12的表面而得的层。荧光体层11可以是包含一种荧光体粒子的单层,也可以是包含两种以上荧光体粒子的单层。此外,荧光体层11还可以是包含一种荧光体粒子的层以及包含与该层相同或不同种类的荧光体粒子的层层叠而得的荧光体层。此外,荧光体层11根据需要还可以包含扩散剂。此外,荧光体层11优选形成得比第一发光元件1的上表面的面积更大,该情况下,优选地,荧光体层11配置在第一发光元件1上以使在发光元件上表面的周围荧光体层11的表面呈环状地露出。
荧光体层11例如通过在透光体12的表面进行印刷等而形成。这里,对于本方式的荧光体层11,除了荧光体层直接连接到透光体12的表面的情况之外,还包含经由粘接剂等其他构件而接合的情况。对于荧光体层11向透光体12的表面的接合,能够列举例如:压接、熔融、烧结、基于有机系粘接剂的粘接、基于低熔点玻璃等无机系粘接剂的粘接。对于荧光体层11的形成方法,除了印刷法之外,能够使用压缩成型法、荧光体电沉积法、荧光体成片法等。对于印刷法,调制包含荧光体、粘合剂和溶剂的浆料,将该浆料涂覆到透光体的表面,并进行干燥,由此来形成荧光体层。对于粘合剂,能够使用环氧树脂、有机硅酮树脂、酚醛树脂、以及聚酰亚胺树脂等有机树脂粘合剂、玻璃等无机粘合剂。压缩成型法是利用模具将使粘合剂中含有荧光体而得的荧光体层材料在透光体的表面进行成型的方法。荧光体电沉积法是在透光体的表面形成能够具有透光性的导电性薄膜,并利用电泳将带电的荧光体堆积到薄膜上的方法。荧光体成片法是将荧光体在有机硅酮树脂等树脂材料中混炼,形成加工成片状的荧光体片,并在透光体上进行压接而一体化的方法。
这里,荧光体层11的厚度例如被设定成透光体的厚度的0.2倍~1.5倍,优选地,是0.5倍~1倍。此外,荧光体层11的厚度优选为35~200μm,更优选为80~150μm。当荧光体层11的厚度大于200μm时,存在散热性下降的倾向。从散热性的观点来看,荧光体层越薄是越优选的,然而如果过于薄则荧光体的量会变少,因而存在想要得到的发光的色度范围变小的倾向。这一点也考虑在内,来调整成适当的厚度。
(透光体)
透光体12是独立于包含荧光体的荧光体层而设置的构件,是对在其表面形成的荧光体层11进行支撑的构件。对于透光体12,能够使用由玻璃等无机材料构成的板状体。作为玻璃,例如能够从硼硅酸盐玻璃、石英玻璃中选择。透光体12的厚度是能够赋予荧光体层11足够的机械强度且不会使制造工序中的机械强度下降的厚度即可。例如,透光体12的厚度能够设为80μm~200μm。能够将透光体12的上表面设为如图2等所示那样比第二发光元件2的上表面更高的位置。由此,例如通过浇注包含波长变换构件的透光性构件以便避开透光体而达到该透光体的上表面以下的高度,能够在第二发光元件的周围选择性地配置任意的波长变换构件。但是,并不限于此,也可以使发光元件的厚度存在差异,以使透光体12的上表面达到与第二发光元件2的上表面相同的高度,透光体12的上表面也可以位于比第二发光元件2的上表面低的位置。由此,能够减少从第二发光元件2出射的光路上的波长变换构件,并能够降低所照射的光的色相不均性。
透光体12的外形优选大于发光元件的外形的尺寸。这样,当在透光体的整个主面上形成荧光体层并使荧光体层11与发光元件的上表面对置来载置了荧光体层11时,不管发生多大的安装精度的偏差,都能够在发光元件的整个上表面确实地配置荧光体层。对于透光体12的俯视观察下的尺寸,例如能够设为第一发光元件1的面积的20%~60%左右大小的面积。
此外,透光体12中还可以含有扩散剂。于是,能够通过扩散剂来抑制当荧光体层11的荧光体浓度下降时有可能产生的色相不均性。对于扩散剂,能够使用氧化钛、钛酸钡、氧化铝、氧化硅等。此外,优选地,透光体12的侧面是粗糙面。若透光体12的侧面为粗糙面,即透光体12的侧面具有凹凸表面,则通过该侧面例如能够使来自第二发光元件2的光散射,能够改善混色性,并能够有效地抑制作为发光装置整体的色相不均性。此外,该情况下,若透光体12包含扩散剂,则能够更有效地抑制作为发光装置整体的色相不均性。此外,成为第一发光部的主发光面的透光体12的上表面并不限于平坦面,也可以具有微小的凹凸。由此,能够促进来自透光体12的上表面的出射光的散射,进一步抑制作为发光装置整体的辉度不均性、色相不均性。
(反射构件)
作为反射构件7,优选使绝缘材料含有反射性填料来使用。此外,对于反射构件7,例如能够使用热固化性树脂、热塑性树脂等来作为绝缘材料,例如能够使用包含有机硅酮树脂、改性有机硅酮树脂、环氧树脂、改性环氧树脂、丙烯酸树脂(acrylic resin)、酚醛树脂、BT树脂、PPA中的一种以上的树脂、或者杂混树脂(hybrid resin)与光反射构件来形成。其中,含有耐热性、电绝缘性优异且具有柔软性的有机硅酮树脂来作为基体聚合物的树脂是优选的。作为反射性填料,列举了:氧化钛、氧化硅、氧化锆、氧化镁、碳酸钙、氢氧化钙、硅酸钙、氧化锌、钛酸钡、钛酸钾、氧化铝、氮化铝、氮化硼、莫来石等。其中,氧化钛由于对水分等比较稳定且具有高折射率,因而是优选的。
(接合构件)
作为接合构件40,要求能够有效地将来自第一发光元件1的出射光导入荧光体层11的透光性。例如,作为透光性接合构件40,作为具体例,能够列举:环氧树脂、有机硅酮树脂、酚醛树脂、以及聚酰亚胺树脂等有机树脂,然而,有机硅酮树脂是优选的。对于第一发光元件1与荧光体层11之间的接合构件40的厚度,越薄是越优选的。若接合构件40的厚度薄,则能够改善散热性,减少光的透过损耗,并能够提高发光装置的发光效率。
对于接合构件40,优选地,除了第一发光元件1与荧光体层11之间之外,还存在于第一发光元件1的侧面并形成倒角41。倒角41能够使来自第一发光元件1的侧面的出射光反射而入射到荧光体层11内,来改善荧光体层11的波长变换效率。此外,如上述,通过倒角41来反射来自第二发光元件2的光,由此有利于混色性的改善。这里,所谓倒角是指,从发光元件侧向下部方向而减小的截面三角形状的部分。能够对将第一发光元件1与荧光体层11接合时的接合构件的量进行调整来形成该倒角41。此外,在使用有机硅酮树脂来作为荧光体层11的粘合剂的情况下,优选在接合构件40中也使用有机硅酮树脂。由于能够减小荧光体层11与接合构件40的折射率差,因此能够增加向荧光体层11的入射光。
(透光性封固树脂、封固树脂)
对于透光性封固树脂20、封固树脂22,优选是具有电绝缘性,能够使从发光元件出射的光透过,并且在固化前具有流动性的材料。作为封固树脂,优选地选择光透过率为70%以上的光透过性树脂。作为光透过性树脂。例如列举了:有机硅酮树脂、有机硅改性树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、TPX树脂、降冰片烯树脂、或者包含这些树脂中的一种以上的杂混树脂等。其中,有机硅酮树脂由于耐热性、耐光性优异且固化后的体积收缩小,因而是优选的。
此外,封固树脂22除了第二荧光体粒子之外,还可以进一步含有填料、扩散剂等添加剂。例如,作为扩散剂,能够列举SiO2、TiO2等。
(基体30)
基体30配置了第一发光元件1和第二发光元件2,并根据需要配置了保护元件等,在其上表面具有第一布线31和第二布线32,此外还设置了框体33。基体30例如如图1、图2所示那样,形成为长方形平板状,对于基体30的尺寸,根据要配置的发光元件数、目的和用途来适当设定。
作为基体30的材料,优选使用绝缘性材料,并且,优选使用使从发光元件等放出的光、外光等难以透过的材料。
具体地,列举了:陶瓷(Al2O3、AlN等)、或者酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、BT树脂、邻苯二甲酰胺(PPA)等树脂。为了提高光反射性,可以在发光元件载置面设置反射构件。反射构件例如是将TiO2等反射性粒子与有机物或者无机物粘合剂进行混炼而得的。相当于所谓的白色保护膜(resist)、白色墨水、陶瓷墨水等。作为有机物粘合剂,特别优选使用耐热性/耐光性优异的有机硅酮树脂。由此,能够作为在基体表面反射光来提取光的效率高的发光装置。
(第一和第二布线)
第一布线和第二布线(以下简称为布线。)如上述用于与基体上设置的多个发光元件、以及根据需要设置的保护元件电连接,并从外部电源施加电压。布线例如由金属构件构成,该金属构件的材料不受特别的限制,然而,在由陶瓷来构成基体30的情况下,例如,作为布线的材料,能够使用以W、Mo、Ti、Ni、Au、Cu、Ag、Pd、Rh、Pt、Sn等为主要成分的金属或合金。此外,对于布线,能够通过蒸镀、溅射(spatter)、印刷法等进而在其上进行镀覆等来形成。此外,从劣化少、与接合构件的密接性的观点来看,优选在布线的最表面通过镀覆等形成以Au为主要成分的金属。布线的厚度不受特别的限制,考虑要搭载的发光元件的数量、接通功率等来适当地设定。
此外,第一布线31和第二布线32由于形成在基体30的上表面,因而能够根据需要使用适当的线路在分离的第一布线31之间跨越第二布线32地进行连接,或者在分离的第二布线32之间跨越第一布线31地进行连接。
(第一和第二发光元件)
第一发光元件1和第二发光元件2(以下简称为发光元件)是通过施加电压来进行发光的半导体元件。
对于发光元件,例如,各自可以如图1等所示那样平面形状为大致长方形形状,也可以是大致六边形形状等的多边形形状。此外,对于发光元件的发光波长,考虑用途、荧光体层11中含有的第一荧光体粒子11b的激发波长、透光性封固树脂20中含有的第二荧光体粒子21的激发波长等,来适当地选择。例如,作为蓝色(波长430nm~490nm)、绿色(波长490nm~570nm)的发光元件,能够使用ZnSe、氮化物半导体、GaP等。此外,作为红色(波长620nm~750nm)的发光元件,能够使用GaAlAs、AlInGaP等。针对实施方式1的发光装置,例如,在构成白色的发光装置的情况下,优选使用例如氮化物半导体的蓝色发光元件。此外,对于发光元件,还能够选择不仅发出可见光区域的光,还发出紫外线、红外线的元件。
第一发光元件1和第二发光元件2可以由发光波长相同的发光元件构成,还可以由例如发光波长等为不同种类的发光元件构成。
此外,在实施方式的发光装置中,示出了使用相同数量的第一发光元件1与第二发光元件2来构成的例子,然而实施方式的发光装置并不限于此,第一发光元件1与第二发光元件2的数量也可以不同。一般地,在使用LED作为发光元件的情况下,色温越低则发光效率越下降。因此,例如在第二发光部的色温低于第一发光部的情况下,可以使第一发光元件1的数量多于第二发光元件2的数量,来调整亮度、发光效率的平衡。此外,当在微小点亮区域使发光色变化(调色)等时,通过减少不需要亮度的一侧的元件数量,能够增加另一方的元件数量。由此,能够使发光装置的亮度、发光效率得以改善。
(框体33)
对于框体33,优选使用例如在绝缘性树脂中含有光反射构件而得的材料来构成。作为绝缘性树脂,例如能够使用热固化性树脂、热塑性树脂等。更具体地,列举了:酚醛树脂、环氧树脂、BT树脂、PPA、有机硅酮树脂等。当将保护元件等非发光器件安装于基板时,由于成为了光吸收的原因,因而优选埋设在光反射树脂内。例如,能够通过一边利用分配器吐出树脂一边进行描绘的方法、树脂印刷法、传递成型、压缩成型等,来形成框体33。框体33被形成为围住透光性封固树脂。通过具备框体,在通过涂覆而形成透光性封固树脂的情况下,能够抑制在俯视观察下的透光性封固树脂的形状的偏差。也就是说,在将固化前的透光性封固树脂涂覆到了框体内侧的情况下,固化前的透光性封固树脂在框体内侧流动,然而,通过由框体围住透光性封固树脂,能够抑制透光性封固树脂向框体外侧流动。被涂覆的透光性封固树脂沿着框体内侧的形状而形成,因此,能够抑制在俯视观察下的透光性封固树脂的形状的偏差。
Claims (15)
1.一种发光装置,其特征在于,包含:
基体;
第一发光元件,其设置在所述基体上;
第二发光元件,其设置在所述基体上;
波长变换构件,其具备透光体及荧光体层,所述透光体具有上表面和下表面且由无机材料构成,所述荧光体层设置在所述透光体的下表面,且该荧光体层接合到所述第一发光元件上;
反射构件,其覆盖所述荧光体层的侧面;以及
透光性封固树脂,其设置在所述基体上所述第一发光元件与所述第二发光元件之间、以及所述波长变换构件与所述第二发光元件之间,并隔着所述反射构件来覆盖所述荧光体层的侧面。
2.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,
所述基体具有彼此分离的第一布线和第二布线,所述第一布线与所述第一发光元件连接,所述第二布线与所述第二发光元件连接。
3.根据权利要求2所述的发光装置,其特征在于,
所述发光装置包含多个所述第一发光元件,该多个第一发光元件通过所述第一布线而串联连接;所述发光装置包含多个所述第二发光元件,该多个第二发光元件通过所述第二布线而串联连接。
4.一种发光装置,其特征在于,包含:
第一发光元件;
第二发光元件;
波长变换构件,其具备透光体及荧光体层,所述透光体具有上表面和下表面且由无机材料构成,所述荧光体层设置在所述透光体的下表面,且该荧光体层接合到所述第一发光元件上;
反射构件,其覆盖所述荧光体层的侧面;以及
透光性封固树脂,其设置在所述第一发光元件与所述第二发光元件之间、以及所述波长变换构件与所述第二发光元件之间来支撑所述第一发光元件、所述波长变换构件和所述第二发光元件,并隔着所述反射构件来覆盖所述荧光体层的侧面。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的发光装置,其特征在于,
所述透光性封固树脂覆盖所述第二发光元件的发光面和所述透光体的上表面,所述透光性封固树脂包含第二荧光体粒子。
6.根据权利要求5所述的发光装置,其特征在于,
所述第二荧光体粒子在所述透光性封固树脂中偏向成在所述第一发光元件侧以及所述第二发光元件侧的密度变高。
7.根据权利要求5或6所述的发光装置,其特征在于,
所述荧光体层包含第一红色荧光体粒子和第一绿色荧光体粒子,所述透光性封固树脂所含有的第二荧光体粒子包含第二红色荧光体粒子和第二绿色荧光体粒子。
8.根据权利要求7所述的发光装置,其特征在于,
所述第一红色荧光体粒子和所述第二红色荧光体粒子由相同的荧光体材料构成,所述第一绿色荧光体粒子和所述第二绿色荧光体粒子由相同的荧光体材料构成。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的发光装置,其特征在于,
所述波长变换构件与所述第一发光元件通过接合构件而接合,所述接合构件包含对光进行反射的填料,所述反射构件通过对所述波长变换构件的侧面进行覆盖的所述接合构件而形成。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的发光装置,其特征在于,
所述发光装置包含多个所述第一发光元件,并包含多个所述第二发光元件,
形成行和列地配置所述第一发光元件和所述第二发光元件,
在各个所述行和所述列中,所述第一发光元件与所述第二发光元件分别交替地配置。
11.根据权利要求10所述的发光装置,其特征在于,
所述第一发光元件和所述第二发光元件各自是大致长方形形状,所述第一发光元件和所述第二发光元件各自在所述大致长方形形状的对角方向上排列,所述第一发光元件在对角方向上排列而得的列与所述第二发光元件在对角方向上排列而得的列交替地配置。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的发光装置,其特征在于,
所述透光体的折射率大于所述透光性封固树脂的折射率。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的发光装置,其特征在于,
所述荧光体层的厚度是所述透光体的厚度的0.2倍~1.5倍。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的发光装置,其特征在于,
所述荧光体层的厚度是35~200μm。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的发光装置,其特征在于,
所述发光装置包含围住所述透光性封固树脂的框体。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018188988 | 2018-10-04 | ||
| JP2018-188988 | 2018-10-04 | ||
| JP2019-132575 | 2019-07-18 | ||
| JP2019132575A JP6959548B2 (ja) | 2018-10-04 | 2019-07-18 | 発光装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111009603A true CN111009603A (zh) | 2020-04-14 |
Family
ID=68136186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910951935.0A Pending CN111009603A (zh) | 2018-10-04 | 2019-09-30 | 发光装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3633744B1 (zh) |
| CN (1) | CN111009603A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117497667A (zh) * | 2023-12-29 | 2024-02-02 | 江西省兆驰光电有限公司 | 一种发光led封装方法及发光led封装结构 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11688832B2 (en) | 2020-04-16 | 2023-06-27 | Creeled, Inc. | Light-altering material arrangements for light-emitting devices |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013077679A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Citizen Electronics Co Ltd | 半導体発光装置とその製造方法 |
| CN103534822A (zh) * | 2011-04-20 | 2014-01-22 | 株式会社Elm | 发光装置及其制造方法 |
| US20150204494A1 (en) * | 2014-01-21 | 2015-07-23 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-Emitting Device and Method of Manufacturing the Same |
| US20160284950A1 (en) * | 2015-03-26 | 2016-09-29 | Edison Opto Corporation | Light-emitting diode packaging element |
| TW201703286A (zh) * | 2015-05-05 | 2017-01-16 | 新世紀光電股份有限公司 | 發光裝置及其製作方法 |
| US20170033267A1 (en) * | 2015-07-28 | 2017-02-02 | Nichia Corporation | Light emitting device and method of manufacturing the same |
| CN106384775A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-02-08 | 广东工业大学 | 一种led倒装结构 |
| CN107425107A (zh) * | 2016-04-06 | 2017-12-01 | 日亚化学工业株式会社 | 发光装置 |
| CN108206235A (zh) * | 2016-12-16 | 2018-06-26 | 三星电子株式会社 | 半导体发光装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5557828B2 (ja) | 2011-12-07 | 2014-07-23 | 三菱電機株式会社 | 発光装置 |
| US10424562B2 (en) * | 2014-12-16 | 2019-09-24 | Citizen Electronics Co., Ltd. | Light emitting device with phosphors |
| CN106549092A (zh) * | 2015-09-18 | 2017-03-29 | 新世纪光电股份有限公司 | 发光装置及其制造方法 |
| EP3491679B1 (en) * | 2016-07-26 | 2023-02-22 | CreeLED, Inc. | Light emitting diodes, components and related methods |
-
2019
- 2019-09-30 CN CN201910951935.0A patent/CN111009603A/zh active Pending
- 2019-10-02 EP EP19200963.7A patent/EP3633744B1/en active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103534822A (zh) * | 2011-04-20 | 2014-01-22 | 株式会社Elm | 发光装置及其制造方法 |
| JP2013077679A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Citizen Electronics Co Ltd | 半導体発光装置とその製造方法 |
| US20150204494A1 (en) * | 2014-01-21 | 2015-07-23 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-Emitting Device and Method of Manufacturing the Same |
| US20160284950A1 (en) * | 2015-03-26 | 2016-09-29 | Edison Opto Corporation | Light-emitting diode packaging element |
| TW201703286A (zh) * | 2015-05-05 | 2017-01-16 | 新世紀光電股份有限公司 | 發光裝置及其製作方法 |
| US20170033267A1 (en) * | 2015-07-28 | 2017-02-02 | Nichia Corporation | Light emitting device and method of manufacturing the same |
| CN106410012A (zh) * | 2015-07-28 | 2017-02-15 | 日亚化学工业株式会社 | 发光装置及其制造方法 |
| CN107425107A (zh) * | 2016-04-06 | 2017-12-01 | 日亚化学工业株式会社 | 发光装置 |
| CN106384775A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-02-08 | 广东工业大学 | 一种led倒装结构 |
| CN108206235A (zh) * | 2016-12-16 | 2018-06-26 | 三星电子株式会社 | 半导体发光装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117497667A (zh) * | 2023-12-29 | 2024-02-02 | 江西省兆驰光电有限公司 | 一种发光led封装方法及发光led封装结构 |
| CN117497667B (zh) * | 2023-12-29 | 2024-03-19 | 江西省兆驰光电有限公司 | 一种发光led封装方法及发光led封装结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3633744A1 (en) | 2020-04-08 |
| EP3633744B1 (en) | 2021-03-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7208536B2 (ja) | 発光装置 | |
| KR102797888B1 (ko) | 발광 장치 | |
| JP6512321B2 (ja) | 発光装置 | |
| CN107039410B (zh) | 发光装置的制造方法 | |
| US10700245B2 (en) | Light-emitting device | |
| US9412914B2 (en) | Light emitting device | |
| CN114188460A (zh) | 发光装置 | |
| KR102607320B1 (ko) | 발광 장치 | |
| JP7723290B2 (ja) | Ledパッケージ及び集積型発光装置 | |
| US10991859B2 (en) | Light-emitting device and method of manufacturing the same | |
| CN111384039B (zh) | 发光装置与其制造方法 | |
| JP2018056367A (ja) | 発光装置 | |
| US20180341152A1 (en) | Light-emitting device | |
| TWI732821B (zh) | 發光裝置及具備發光裝置之背光 | |
| JP6511887B2 (ja) | 発光装置 | |
| JP5374332B2 (ja) | 照明装置 | |
| CN111009603A (zh) | 发光装置 | |
| JP2021036621A (ja) | 発光装置 | |
| JP7492119B2 (ja) | 発光装置 | |
| JP7339518B2 (ja) | 発光モジュールの製造方法 | |
| JP2019145820A (ja) | 発光装置 | |
| JP2020188265A (ja) | 発光装置とその製造方法 | |
| JP2018006704A (ja) | 発光装置および照明装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |