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CN203836646U - 发光装置 - Google Patents

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CN203836646U
CN203836646U CN201420125850.XU CN201420125850U CN203836646U CN 203836646 U CN203836646 U CN 203836646U CN 201420125850 U CN201420125850 U CN 201420125850U CN 203836646 U CN203836646 U CN 203836646U
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CN
China
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distance
light emitting
semiconductor
emitting elements
substrate
Prior art date
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Application number
CN201420125850.XU
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English (en)
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田中裕隆
西村洁
下川一生
佐佐木阳光
羽布津章义
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Publication date
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10H20/00Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
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Abstract

本实用新型提供一种发光装置,包括基板、多个半导体发光元件以及波长转换层。所述多个半导体发光元件设置于所述基板上。所述波长转换层覆盖所述多个半导体发光元件,对从所述多个半导体发光元件放射出的光的波长进行转换。所述多个半导体发光元件中的相邻的两个所述半导体发光元件之间的第1区域内所述波长转换层的上表面与所述基板之间的第1距离,短于所述相邻的两个所述半导体发光元件上的第2区域内所述波长转换层的上表面与所述基板之间的第2距离。本实用新型的实施方式提供一种提高了可靠性的发光装置。

Description

发光装置
技术领域
本实用新型的实施方式大体涉及一种发光装置。
背景技术
例如,现有如下的发光装置:使发出蓝色光的半导体发光元件与对光的波长进行转换的荧光体组合起来而发出白色光。在这种发光装置中,人们希望提高可靠性。
实用新型内容
鉴于上述的课题,本实用新型的实施方式提供一种提高了可靠性的发光装置。
根据本实用新型的实施方式,提供一种发光装置,包括基板、多个半导体元件及波长转换层。所述多个半导体发光元件设置于所述基板上。所述波长转换层覆盖所述多个半导体发光元件而对从所述多个半导体发光元件放射出的光的波长进行转换。所述多个半导体发光元件中的相邻的两个所述半导体发光元件之间的第1区域内所述波长转换层的上表面与所述基板之间的第1距离,短于所述相邻的两个所述半导体发光元件上的第2区域内所述波长转换层的上表面与所述基板之间的第2距离。
根据本实用新型的实施方式的发光装置,其中,在所述第1区域内,形成有从所述波长转换层的所述上表面向所述基板方向凹陷的凹部,所述凹部的最深部分与所述基板之间的所述第1距离短于所述第2距离。
根据本实用新型的实施方式的发光装置,其中,所述第1距离与所述第2距离之差的绝对值为所述第2距离的0.69倍以上且为所述第2距离的0.9倍以下。
根据本实用新型的实施方式的发光装置,其中,所述多个半导体发光元件设置于安装区域上,所述安装区域设置于所述基板上,位于所述安装区域的中央部的所述半导体发光元件的相关所述第2距离,短于位于所述安装区域的外侧部的所述半导体发光元件的相关所述第2距离,并且位于所述安装区域的所述中央部的所述半导体发光元件的相关所述第1距离,短于位于所述安装区域的所述外侧部的所述半导体发光元件的相关所述第1距离。
根据本实用新型的实施方式的发光装置,其中,所述中央部的所述凹部的深度大于所述外侧部的所述凹部的深度。
根据本实用新型的实施方式的发光装置,其中,所述多个半导体发光元件包括:第1半导体元件;第2半导体元件,在与所述基板的上表面平行的第1方向上,与所述第1半导体元件相离;第3半导体元件,在与所述上表面平行且与所述第1方向交叉的第2方向上,与所述第1半导体元件相离;以及第4半导体元件,在所述第1方向上与所述第3半导体元件相离,并且在所述第2方向上与所述第2半导体元件相离。波长转换层包括:第1部分,设置于所述第1半导体元件与所述第2半导体元件之间;第2部分,设置于所述第1半导体元件与所述第3半导体元件之间;第3部分,设置于所述第2半导体元件与所述第4半导体元件之间;第4部分,设置于所述第3半导体元件与所述第4半导体元件之间;以及第5部分,设置于所述第1部分与所述第4部分之间、以及所述第2部分与所述第3部分之间;并且所述第5部分中的所述波长转换层的上表面与所述基板之间的第3距离短于所述第1距离。
根据本实用新型的实施方式的发光装置,其中,所述第1部分、所述第2部分、所述第3部分及所述第4部分的各自的所述凹部为沟槽状,所述第5部分中的所述凹部为大致圆锥状。
根据本实用新型的实施方式,可提供一种提高了可靠性的发光装置。
附图说明
图1a~图1c是例示第1实施方式的发光装置及照明装置的示意图。
图2是例示第1实施方式的发光装置的示意性剖面图。
图3是例示第2实施方式的发光装置的示意性剖面图。
图4a~图4g是例示第3实施方式的发光装置的示意图。
图5a~图5c是例示实施方式的发光装置的示意图。
图6是例示实施方式的发光装置的特性的曲线图。
具体实施方式
根据本实用新型的实施方式,提供一种发光装置,包括基板、多个半导体元件及波长转换层。所述多个半导体发光元件设置于所述基板上。所述波长转换层覆盖所述多个半导体发光元件,对从所述多个半导体发光元件放射出的光的波长进行转换。所述多个半导体发光元件中的相邻的两个所述半导体发光元件之间的第1区域内所述波长转换层的上表面与所述基板之间的第1距离,短于所述相邻的两个所述半导体发光元件上的第2区域内所述波长转换层的上表面与所述基板之间的第2距离。
以下,一边参照附图,一边说明本实用新型的各实施方式。
再者,附图为示意图或概念图,各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比率等不一定与实际情况相同。并且,即使在表示相同部分的情况下,也存在彼此的尺寸或比率因附图不同而进行不同表示的情况。
再者,在本申请说明书及各图中,关于所出现的附图,对与前述事物相同的要素标注相同的符号,并适当省略详细的说明。
(第1实施方式)
图1a~图1c是例示第1实施方式的发光装置及照明装置的示意图。
图1a是俯视图。图1b是例示图1a的A1-A2线剖面的一部分的剖面图。
如图1a及图1b所示,本实施方式的发光装置110包括基底构件71、润滑脂层(grease layer)53、金属板51、接合层52、安装基板部15及多个半导体发光元件20。发光装置110例如用于照明装置210。
将从基底构件71向安装基板部15的方向设为层叠方向(Z轴方向)。将与Z轴方向垂直的一个方向设为X轴方向。将与Z轴方向及X轴方向垂直的方向设为Y轴方向。
在基底构件71上,依此顺序配置润滑脂层53、金属板51、接合层52、安装基板部15及多个半导体发光元件20。
即,多个半导体发光元件20与基底构件71在Z轴方向上相离。安装基板部15包括基板10。基板10包括上表面10ue。在基板10中,例如使用由陶瓷、或陶瓷与树脂的复合陶瓷等所形成的构件。作为陶瓷,例如可使用氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、氧化铍(BeO)、块滑石(steatite)(MgO·SiO2)、锆石(zircon)(ZrSiO4)、或氮化硅(Si3N4)等。基板10设置于基底构件71与多个半导体发光元件之间。金属板51设置于基底构件71与安装基板部15之间。
如图1b所例示,接合层52设置于安装基板部15与金属板51之间。接合层52将安装基板部15与金属板51加以接合。
润滑脂层53设置于基底构件71与金属板51之间。润滑脂层53将金属板51的热传递至基底构件71。
以下,说明图1a及图1b所示的发光装置110(及照明装置210)的示例。
在发光装置110中,设置有发光部40。在金属板51上,设置有发光部40。在金属板51与发光部40之间,设置有接合层52。
在本申请说明书中,设置于上面的状态除了直接设置于上面的状态以外,还包括在其间插入其它要素的状态。
从金属板51向发光部40的方向对应于层叠方向。在本申请说明书中,层叠的状态除了直接接触而重叠的状态以外,还包括在其间插入其它要素而重叠的状态。
金属板51例如为板状。金属板51的主表面例如与X-Y平面为实质性平行。金属板51的平面形状例如为矩形。金属板51例如包括第1边55a~第4边55d。第2边55b与第1边55a相离。第3边55c将第1边55a的一端与第2边55b的一端加以连接。第4边55d与第3边55c相离,并且将第1边55a的另一端与第2边55b的另一端加以连接。金属板51的平面形状的角部也可以为曲线状。金属板51的平面形状也可以不为矩形而为任意形状。
在金属板51中,例如使用铜或铝等金属材料、或者金属与陶瓷的复合材料等的基板。在金属板51的表面上,从防止构件的氧化或提高焊料的濡湿性的角度考虑,也可以形成有镀Ni等的其它金属层。
发光部40放射出光。与此同时,发光部40产生热。接合层52将由发光部40产生的热高效率地传导至金属板51。在接合层52中,例如可使用焊料等。即,接合层52包含焊料。例如,在接合层52中,可使用如下的焊料:以锡为基础,并且包含至少一种以上的金、银、铜、铋、镍、铟、锌、锑、锗及硅中的任一者。例如,可使用Sn-Ag-Cu合金等。
发光部40包括安装基板部15及发光元件部35。
安装基板部15包括基板10、第1金属层11及第2金属层12。
基板10包括第1主表面10a及第2主表面10b。第2主表面10b是与第1主表面10a为相反侧的面。金属板51与基板10的第2主表面相对向。换言之,第2主表面10b为金属板51侧的面。即,第2主表面10b为接合层52之侧的面。
在本申请说明书中,相对向的状态除了直接相向的状态以外,还包括在其间插入有其它要素的状态。
第1主表面10a包括安装区域16。例如,安装区域16与第1主表面10a的外缘10r相离。在本例中,安装区域16设置于第1主表面10a的中央部分。第1主表面10a还包括周边区域17。周边区域17设置于安装区域16的周围。
基板10例如包含氧化铝。在基板10中,例如可使用以氧化铝为主成分的陶瓷。可获得高导热性及高绝缘性。可获得高可靠性。
第1金属层11设置于第1主表面10a上。第1金属层11包括多个安装图案11p。多个安装图案11p设置于安装区域16。多个安装图案11p中的至少任两个以上的安装图案11p为彼此相离。例如,多个安装图案11p中的至少任一个安装图案11p为岛状。多个安装图案11p中的两个安装图案11p为彼此独立。多个安装图案11p例如包括第1安装图案11pa及第2安装图案11pb等。
多个安装图案11p分别例如包括第1安装部分11a及第2安装部分11b。在本例中,安装图案11p还包括第3安装部分11c。第3安装部分11c设置于第1安装部分11a与第2安装部分11b之间,将第1安装部分11a与第2安装部分11b加以连接。关于所述安装部分的示例,将在下文描述。
第1金属层11也可以还包括将多个安装图案11p彼此连接的连接部44。在本例中,第1金属层11还包括第1连接器用电极部45e及第2连接器用电极部46e。第1连接器用电极部45e与多个安装图案11p中的一个安装图案11p电性连接。第2连接器用电极部46e与多个安装图案11p中的不同于所述一个安装图案11p的另一个安装图案11p电性连接。例如,在一个安装图案11p的一部分上配置半导体发光元件20。借由所述半导体发光元件20,而将第1连接器用电极部45e与一个安装图案11p电性连接。此外,在另一个安装图案11p的一部分上配置半导体发光元件20。借由所述半导体发光元件20,而将第2连接器用电极部46e与另一个安装图案11p电性连接。
在本例中,发光部40还包括设置于第1主表面10a上的第1连接器45及第2连接器46。第1连接器45与第1连接器用电极部45e电性连接。第2连接器46与第2连接器用电极部46e电性连接。在本例中,在第1连接器用电极部45e上,设置有第1连接器45。在第2连接器用电极部46e上,设置有第2连接器46。在第1连接器45与第2连接器46之间配置有发光元件部35。经由所述连接器,对发光部40供电。
第2金属层12设置于第2主表面10b上。第2金属层12与第1金属层11电性绝缘。第2金属层12的至少一部分在投影至X-Y平面(与第1主表面10a平行的第1平面)时,与安装区域16重合。
图1c是例示发光装置110的一部分的透视俯视图。
第2金属层12与外缘10r相离。第2金属层12的平面形状例如为矩形。第2金属层12包括第1边12i~第4边121。第2边12j与第1边12i相离。第3边12k将第1边12i的一端与第2边12j的一端加以连接。第4边121与第3边12k相离,并且将第1边12i的另一端与第2边12j的另一端加以连接。各边的交点、即角部也可以为曲线状(圆弧形状)。第2金属层12的平面形状也可以不为矩形而为任意形状。
如上所述,在基板10的上表面(第1主表面10a)上设置第1金属层11,在基板10的下表面(第2主表面10b)上设置第2金属层12。
发光元件部35设置于基板10的第1主表面10a上。发光元件部35包括多个半导体发光元件20及波长转换层31。
在本例中,多个半导体发光元件20配置成阵列状。半导体发光元件20例如配置成大致圆形状。例如,半导体发光元件20以大致相等的间距而配置。
多个半导体发光元件20设置于第1主表面10a上。多个半导体发光元件20分别放射出光。半导体发光元件20例如包含氮化物半导体。半导体发光元件20例如包含InyAlzGa1-x-yN(0≤x≤1、0≤y≤1、x+y≤1)。但是,在实施方式中,半导体发光元件20为任意。
多个半导体发光元件20例如包括第1半导体发光元件20a及第2半导体发光元件20b等。
多个半导体发光元件20分别与多个安装图案11p中的任一个安装图案11p、及多个安装图案11p中的所述任一个安装图案11p的相邻的另一个安装图案11p电性连接。
例如,第1半导体发光元件20a与多个安装图案11p中的第1安装图案11pa及第2安装图案11pb电性连接。第2安装图案11pb相当于第1安装图案11pa的相邻的另一个安装图案11p。
例如,多个半导体发光元件20分别包括第1导电型的第1半导体层21、第2导电型的第2半导体层22及发光层23。例如,第1导电型为n型,第2导电型为p型。也可以第1导电型为p型,第2导电型为n型。
第1半导体层21包括第1部分(第1半导体部分21a)及第2部分(第2半导体部分21b)。第2半导体部分21b在与层叠方向(从金属板51向发光部40的Z轴方向)交叉的方向(例如,X轴方向)上,与第1半导体部分21a并列。
第2半导体层22设置于第2半导体部分21b与安装基板部15之间。发光层23设置于第2半导体部分21b与第2半导体层22之间。
半导体发光元件20例如为覆晶(flip chip)型的发光二极管(1ight-emitting diode,LED)。
例如,第1半导体层21的第1半导体部分21a与安装图案11p的第1安装部分11a相对向。第2半导体层22与安装图案11p的第2安装部分11b相对向。第1半导体层21的第1半导体部分21a与安装图案11p电性连接。第2半导体层22与另一个安装图案11p电性连接。在所述连接中,例如可使用导电率及导热率高的焊料或金凸块(bump)等。所述连接例如是借由金属熔融焊接来进行。或者,所述连接例如是借由使用金凸块的超声波热压接法来进行。
即,例如,发光元件部35还包括第1接合金属构件21e及第2接合金属构件22e。第1接合金属构件21e设置于第1半导体部分21a与任一个安装图案11p(例如第1安装部分11a)之间。第2接合金属构件22e设置于第2半导体层22与另一个安装图案11p(例如,第2安装图案11pb)之间。第1接合金属构件21e及第2接合金属构件22e中的至少一者包括焊料或金凸块。由此,可增大第1接合金属构件21e及第2接合金属构件22e的各自的剖面积(以X-Y平面切断时的剖面积)。由此,可经由第1接合金属构件21e及第2接合金属构件22e将热高效率地传导至安装基板部15,从而散热性提高。
例如,也可以在半导体发光元件20与安装基板部15之间设置其它金属层。由此,可抑制第1金属层的氧化,或者提高与焊料的濡湿性。所述金属层与半导体发光元件20及安装图案11p不进行电性连接。所述金属层与电路无关。
波长转换层31覆盖多个半导体发光元件20的至少一部分。波长转换层31吸收从多个半导体发光元件20放射出的光(例如第1光)的至少一部分,而放射出第2光。第2光的波长(例如峰值波长)与第1光的波长(例如峰值波长)不同。在波长转换层31中,例如包括荧光体等多个波长转换粒子、以及分散有多个波长转换粒子的透光性树脂。第1光例如包含蓝色光。第2光包含波长比第1光长的光。第2光例如包含黄色光及红色光中的至少任一者。
在本例中,发光元件部35还包括反射层32。反射层32在X-Y平面内包围着波长转换层31。在反射层32中,例如包括金属氧化物等的多个粒子、以及分散有所述粒子的透光性树脂。金属氧化物等的粒子具有光反射性。作为所述金属氧化物等的粒子,例如,可使用TiO2及Al2O3中的至少任一者。借由设置反射层32,从半导体发光元件20放射出的光可沿着沿层叠方向的方向(例如上方向)高效率地射出。
发光部40例如是板上芯片(chip on board,COB)型的LED模块。
在本实施方式中,从发光元件部35(多个半导体发光元件20)放射出的光的光束发散度(luminous exitance)为10lm/mm2(流明/平方毫米)以上且100lm/mm2以下。优选的是20hn/mm2以上。即,在本实施方式中,从发光元件部35放射出的光相对于发光面积的比(光束发散度)非常高。在本申请说明书中,发光面积实质上对应于安装区域16的面积。
本实施方式的发光装置110例如用于投光器等的照明装置210。
在润滑脂层53中,可使用液体状或固体状的润滑油(润滑脂)等。在润滑脂层53中,例如也可以使用具有绝缘性的润滑油(绝缘性润滑脂)、具有导电性的润滑油(导电性润滑脂)等。绝缘性润滑脂例如包括硅酮、以及分散于所述硅酮中的陶瓷粒子。导电性润滑脂例如包括硅酮、以及分散于所述硅酮中的金属粒子。在导电性润滑脂中,例如可获得高于绝缘性润滑脂的导热率。例如,发光元件部35的热借由润滑脂层53而传导至基底构件71加以散出。
在本实施方式的发光装置110中,例如,当将金属板51投影至X-Y平面时,金属板51具有安装区域16的面积的5倍以上的面积。即,在本实施方式中,相对于安装区域16的面积,金属板51的面积设定得非常大。由此,借由大面积的金属板51,而使得由设置于安装区域16上的发光元件部35产生的热在面内方向(X-Y面内方向)上扩散。然后,在面内方向上经扩散的热例如向基底构件71传递而高效率地散出。
图2是例示第1实施方式的发光装置的示意性剖面图。
图2例示了设置于安装区域16上的发光元件部35。
如图2所例示,波长转换层31包括上表面(波长转换层上表面31u)。如图2所示,在本例中,在多个半导体发光元件20之间的区域内,波长转换层上表面31u为凹状。
半导体发光元件20上的区域内的波长转换层上表面31u位于较相邻的半导体发光元件20之间的区域内的波长转换层上表面31u更上方的位置。
例如,将多个半导体发光元件20中的相邻的两个半导体发光元件20之间的区域设为第1区域R1。将相邻的两个半导体发光元件20上的区域设为第2区域R2。
将第1区域R1内的波长转换层上表面31u与基板10之间的距离设为第1距离L1。将第2区域R2内的波长转换层上表面31u与基板10之间的距离设为第2距离L2。
在实施方式中,第1距离L1短于第2距离L2。
即,在多个半导体发光元件20之间的区域内,在波长转换层上表面31u上设置有凹部。
在实施方式中,例如,第1距离L1为0.55mm以上且0.65mm以下。第2距离L2例如为0.6mm以上且0.7mm以下。第1距离L1与第2距离L2之差的绝对值例如为第2距离L2的0.07倍以上且第2距离L2的0.83倍以下。半导体发光元件20的高度为0.05mm~0.60mm。
相邻的半导体发光元件20之间的第1区域R1内的波长转换层31的高度对应于第1距离L1。半导体发光元件20上的第2区域内的波长转换层31的高度对应于第2距离L2。例如,多个半导体发光元件20在X-Y面内设置成阵列状。波长转换层31的表面形状例如也存在观察呈鳞片状的情况。
由发光元件部35产生的热的一部分例如会蓄积于波长转换层31中。蓄积于波长转换层31中的热例如被传递至半导体发光元件20,而向安装基板部15散出。例如,在半导体发光元件20之间的区域内的波长转换层31中会蓄积热。在本实施方式中,半导体发光元件20之间的区域内的波长转换层31的高度低。由此,可抑制半导体发光元件20之间的热的蓄积,从而可提高散热性。
根据本实施方式,可提供一种提高了散热性的高可靠性的发光装置。
(第2实施方式)
图3是例示第2实施方式的发光装置的示意性剖面图。
图3是发光装置110的与Y轴垂直的面上的示意性剖面图。安装区域16包括中央部16c及外側部16e。
距离L2c是在设置于中央部16c的半导体发光元件20上的区域内,从波长转换层上表面31u到基板10为止的距离。
距离L1c是在设置于中央部16c的相邻的半导体发光元件20之间的区域内,从波长转换层上表面31u到基板10为止的距离。距离L1c短于距离L2c。
距离L2e是在设置于外側部16e的半导体发光元件20上的区域内,从波长转换层上表面31u到基板10为止的距离。
距离L1e是在设置于外側部16e的相邻的半导体发光元件20之间的区域内,从波长转换层上表面31u至基板10为止的距离。距离L1e短于距离L2e。
在本实施方式中,距离L1c短于距离L1e。即,位于安装区域16的中央部16c的半导体发光元件20的相关第1距离L1(即距离L1c),短于位于外側部16e的半导体发光元件20的相关第1距离L1(即距离L1e)。
例如,距离L1c为0.54mm以上且0.67mm以下。距离L1e为0.7mm以上且0.8mm以下。距离L1c与距离L1e之差的绝对值例如为距离L1c的0.3倍以上且距离L1c的0.45倍以下。
在本实施方式中,距离L2c短于距离L2e。即,位于安装区域16的中央部16c的半导体发光元件20的相关第2距离L2(即距离L2c),短于位于外側部16e的半导体发光元件20的相关第2距离L2(即距离L2e)。
例如,距离L2c为0.6mm以上且0.7mm以下。距离L2e为0.75mm以上且0.85mm以下。距离L2c与距离L2e之差的绝对值例如为距离L2c的0.2倍以上且距离L2c的0.25倍以下。
由发光元件部35产生的热的一部分例如会蓄积于波长转换层31中。例如,在中央部16c上的区域内的波长转换层31中,容易蓄积热。在本实施方式中,中央部16c上的区域内的波长转换层31的高度(距离L1c)低于外側部16e上的区域内的波长转换层31的高度(距离L2c)。并且,距离L2c短于距离L2e。由此,可抑制热蓄积于中央部16c上的区域内的波长转换层31中。例如,中央部16c上的区域内的半导体发光元件20的温度与外側部16e上的区域内的半导体发光元件20的温度之差缩小。根据本实施方式,可提供一种抑制热的蓄积而提高了散热性的高可靠性的发光装置。
(第3实施方式)
图4a~图4g是例示第3实施方式的发光装置的示意图。图4a是第3实施方式的发光装置110a的安装区域16的一部分的俯视图。
图4b是例示图4a的B1-B2线剖面的示意性剖面图。
图4c是例示图4a的C1-C2线剖面的示意性剖面图。
图4d是例示图4a的D1-D2线剖面的示意性剖面图。
图4e是例示图4a的E1-E2线剖面的示意性剖面图。
图4f是例示图4a的F1-F2线剖面的示意性剖面图。
图4g是例示图4a的G1-G2线剖面的示意性剖面图。
如图4a所示,在发光装置110a中,在基板10的上表面上设置有多个半导体发光元件20。多个半导体发光元件20包括第1半导体元件20i、第2半导体元件20j、第3半导体元件20k及第4半导体元件201。
第2半导体元件20j在与基板10的上表面平行的第1方向(例如,X轴方向)上,与第1半导体元件20i相离。
第3半导体元件20k在与基板10的上表面平行且与第1方向交叉的第2方向(例如,Y轴方向)上,与第1半导体元件20i相离。
第4半导体元件201在X轴方向上与第3半导体元件20k相离,并且在Y轴方向上与第2半导体元件20j相离。
波长转换层31覆盖多个半导体发光元件20。波长转换层31包括第1部分P1、第2部分P2、第3部分P3、第4部分P4及第5部分P5。
第1部分P1是第1半导体元件20i与第2半导体元件20j之间的区域。第2部分P2是第1半导体元件20i与第3半导体元件20k之间的区域。第3部分P3是第2半导体元件20j与第4半导体元件201之间的区域。第4部分P4是第3半导体元件20k与第4半导体元件201之间的区域。第5部分P5是第1部分P1与第4部分P4之间的区域、以及第2部分P2与第3部分P3之间的区域。
第1部分P1、第2部分P2、第3部分P3及第4部分P4是设置于相邻的半导体发光元件20之间的区域内的区域R1。
如图4b所示,第4部分P4中的波长转换层上表面31u与基板10之间的距离为第1距离L1。
如图4c所示,第1部分P1中的波长转换层上表面31u与基板10之间的距离为第1距离L1。
如图4d所示,第2部分P2中的波长转换层上表面31u与基板10之间的距离为第1距离L1。
如图4e所示,第3部分P3中的波长转换层上表面31u与基板10之间的距离为第1距离L1。
如图4f及图4g所示,将第5部分中的波长转换层上表面31u与基板10之间的距离设为第3距离L3。
在本实施方式的发光装置110a中,第3距离L3短于第1距离L1。
借由第3距离L3短于第1距离L1,可抑制热蓄积于半导体发光元件20之间的波长转换层31中。由此,可提供一种提高了散热性的高可靠性的发光装置。
例如,第1部分P1~第4部分P4是由两个半导体发光元件所夹着。因此,所述部分的热的一部分会通过经由所述的半导体发光元件的路径而散出。与此相对,第5部分P5并非半导体发光元件,并由第1部分P1~第4部分P4所夹着。因此,第5部分P5的热难以散出。借由使第5部分P5中的波长转换层31的高度低于其它部分,可使第5部分P5的热有效地散出。
图5a~图5c是例示实施方式的发光装置的示意图。
图5a是例示发光装置110a的X-Y平面内的波长转换层上表面31u的凹凸的曲线图。
图5a的纵轴为波长转换层31的高度h。图5a的横轴例如为X-Y平面内的位置x。高度h为Z轴方向上的位置。
在本例中,半导体发光元件的高度为0.40mm,波长转换层31的厚度(从半导体发光元件到波长转换层的上表面为止的距离)的平均值为0.25mm。在本例中,外側部16e是位置x为0mm~7.0mm附近的区域及位置x为13.0mm~20.0mm附近的区域。中央部16c是位置x为7。0mm~14.0mm附近的区域。在中央部16c中,凹部的深度为0.045mm~0.060mm左右。
图5b是发光装置110a的波长转换层31的示意性立体图。再者,所述图5b是借由一边对发光元件部照射光学激光器的光,一边改变位置x,并测定其反射光而获得。
图5c是发光装置110a的波长转换层31的示意性俯视图。
如图5b及图5c所示,在波长转换层上表面31u上,设置有凹部31ua及凸部31ub。波长转换层上表面31u的形状存在观察呈鳞片状的情况。由此,可提供一种提高了散热性的高可靠性的发光装置。
图6是例示实施方式的发光装置的特性的曲线图。
图6例示了安装区域16的温度。图6的横轴为波长转换层31的凹凸中凹部的深度R1。深度R1是第1距离L1与第2距离L2之差的绝对值相对于第2距离L2的比。即,深度R1为|L2-L1|/L2。图6的纵轴为发光时的安装区域16的中心部的温度T1。
当深度R1为0.76时,温度T1为96.1℃。
当深度R1为0.69时,温度T1为96.3℃。
当深度R1为0.62时,温度T1为97.8℃。
深度R1优选的是例如0.69以上。上限为0.90。其原因在于,当深度R1大于0.90时,热在相邻的区域间的移动受到抑制,从而有产生热的不均衡之类的可能性。
再者,凹部例如可借由在制造时使树脂流入至覆晶型LED下侧的电极间,因所述流入的树脂的粘度等而产生。凹部的深度对所述条件及所使用的半导体发光元件的高度等造成影响。
根据实施方式,可提供一种提高了可靠性的发光装置。
再者,在本申请说明书中,“垂直”及“平行”不仅是严密的垂直及严密的平行,而且例如包括制造步骤中的偏差等,只要为实质上垂直及实质上平行即可。
以上,一边参照具体例,一边对本实用新型的实施方式进行了说明。但是,本实用新型并不限定于所述具体例。例如,关于半导体发光元件、波长转换层及基板等各要素的具体构成,只要是本领域技术人员可通过从公知的范围内进行适当选择而同样地实施本实用新型,且获得同样的效果,便包含于本实用新型的范围内。
并且,将各具体例中的任两个以上的要素在技术上可能的范围内组合而成者,只要包含本实用新型的主旨,也包含于本实用新型的范围内。
此外,当然,在本实用新型的思想范畴内,只要是本领域技术人员,便可想到各种变更例及修正例,关于所述变更例及修正例也属于本实用新型的范围内。
以上已说明本实用新型的若干实施方式,但是所述实施方式是作为示例起提示作用,并不打算限定实用新型的范围。所述新颖的实施方式可通过其它各种方式来实施,在没有脱离实用新型主旨的范围内,可进行各种省略、置换、变更。所述实施方式及其变形包含于实用新型的范围或主旨内,并且包含于权利要求书中所记载的实用新型及其同等的范围内。

Claims (7)

1.一种发光装置,其特征在于包括:
基板;
多个半导体发光元件,设置于所述基板上;以及
波长转换层,覆盖所述多个半导体发光元件,对从所述多个半导体发光元件放射出的光的波长进行转换;并且
所述多个半导体发光元件中的相邻的两个所述半导体发光元件之间的第1区域内所述波长转换层的上表面与所述基板之间的第1距离,短于所述半导体发光元件上的第2区域内所述波长转换层的所述上表面与所述基板之间的第2距离。
2.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于:在所述第1区域内,形成有从所述波长转换层的所述上表面向所述基板方向凹陷的凹部,所述凹部的最深部分与所述基板之间的所述第1距离短于所述第2距离。
3.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于:所述第1距离与所述第2距离之差的绝对值为所述第2距离的0.69倍以上且为所述第2距离的0.9倍以下。
4.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于:所述多个半导体发光元件设置于安装区域上,所述安装区域设置于所述基板上,位于所述安装区域的中央部的所述半导体发光元件的相关所述第2距离,短于位于所述安装区域的外侧部的所述半导体发光元件的相关所述第2距离,并且位于所述安装区域的所述中央部的所述半导体发光元件的相关所述第1距离,短于位于所述安装区域的所述外侧部的所述半导体发光元件的相关所述第1距离。
5.根据权利要求4所述的发光装置,其特征在于:所述中央部与所述外侧部各自包括凹部,且所述中央部的凹部的深度大于所述外侧部的所述凹部的深度。
6.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于:所述多个半导体发光元件包括:
第1半导体元件;
第2半导体元件,在与所述基板的上表面平行的第1方向上,与所述第1半导体元件相离;
第3半导体元件,在与所述上表面平行且与所述第1方向交叉的第2方向上,与所述第1半导体元件相离;以及
第4半导体元件,在所述第1方向上与所述第3半导体元件相离,并且在所述第2方向上与所述第2半导体元件相离;
所述波长转换层包括:
第1部分,设置于所述第1半导体元件与所述第2半导体元件之间;
第2部分,设置于所述第1半导体元件与所述第3半导体元件之间;
第3部分,设置于所述第2半导体元件与所述第4半导体元件之间;
第4部分,设置于所述第3半导体元件与所述第4半导体元件之间;以及
第5部分,设置于所述第1部分与所述第4部分之间、以及所述第2部分与所述第3部分之间;并且
所述第5部分中的所述波长转换层的上表面与所述基板之间的第3距离短于所述第1距离。
7.根据权利要求6所述的发光装置,其特征在于:所述第1部分、所述第2部分、所述第3部分、所述第4部分及所述第5部分各自包括凹部,且所述第1部分、所述第2部分、所述第3部分及所述第4部分的各自的凹部为沟槽状,所述第5部分中的凹部为大致圆锥状。
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