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TWI769337B - 發光裝置 - Google Patents

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TWI769337B
TWI769337B TW107139642A TW107139642A TWI769337B TW I769337 B TWI769337 B TW I769337B TW 107139642 A TW107139642 A TW 107139642A TW 107139642 A TW107139642 A TW 107139642A TW I769337 B TWI769337 B TW I769337B
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家段勝好
鷲尾一
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日商日亞化學工業股份有限公司
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Abstract

本發明之發光裝置具備：基板；第1導電構件及第2導電構件，其等介隔與上述基板之上表面之一部分相當之間隔區域，相互間隔而設置於上述基板之上表面；第1電極層，其係自上述第1導電構件之上表面之一部分遍及上述間隔區域而設置；第2電極層，其係自上述第2導電構件之上表面之一部分遍及上述間隔區域而設置；及發光元件，其於上述間隔區域之上方，跨上述第1電極層及第2電極層之上表面而載置；且上述間隔區域之上方的上述第1電極層及上述第2電極層之上表面配置於較第1導電構件及第2導電構件之上方的上述第1電極層及上述第2電極層之上表面更為下方，上述第1導電構件及第2導電構件由對來自上述發光元件之光之反射率較上述第1電極層及上述第2電極層高之材料構成。

Description

發光裝置
本發明係關於一種發光裝置。
已知有使用發光二極體等發光元件之發光裝置。伴隨於電子機器之薄型化及大畫面化之進展，對發光裝置亦開始要求薄型化及高輸出化。
作為此種發光裝置，提出了於具有配線之基板之上載置有發光元件之構造。例如，下述專利文獻1揭示了於基板之上表面具有配線，且於該配線連接有發光元件之下表面之電極的發光裝置。作為構成配線之材料，例示了銅、金、鋁等金屬材料。於該發光裝置中，為了提高反射特性，認為於配線之上表面設置鋁等光反射率較高之金屬膜為佳。 參照日本專利特開2006-100444號公報。
然而，若如上所述般將配線多層化，則會阻礙發光裝置之薄型化。 本發明提供一種薄型且光提取效率較高之發光裝置。
本發明之一態樣之發光裝置具備：基板；第1導電構件及第2導電構件，其等介隔與上述基板之上表面之一部分相當之間隔區域，相互間隔而設置於上述基板之上表面；第1電極層，其係自上述第1導電構件之上表面之一部分遍及上述間隔區域而設置；第2電極層，其係自上述第2導電構件之上表面之一部分遍及上述間隔區域而設置；及發光元件，其於上述間隔區域之上方，跨上述第1電極層及第2電極層之上表面而載置；且上述間隔區域之上方的上述第1電極層及上述第2電極層之上表面配置於較第1導電構件及第2導電構件之上方的上述第1電極層及上述第2電極層之上表面更為下方，上述第1導電構件及第2導電構件由對來自上述發光元件之光之反射率較上述第1電極層及上述第2電極層高之材料構成。
本發明之一態樣之發光裝置為薄型且光提取效率較高。
以下，酌情參照圖式對發明之實施形態進行說明。但以下所說明之形態係用以將本發明之技術思想具體化者，而並非要將本發明限定於以下內容，除非有特定記載。又，圖式所示之構件之大小或位置關係等存在為了使說明明確化而誇大之情況。 (實施形態1)
圖1係實施形態1之發光裝置100之概略俯視圖。圖2係圖1之II-II線之概略剖視圖。
發光裝置100具備：基板10；第1導電構件21及第2導電構件22，其等介隔與基板10之上表面之一部分相當之間隔區域12，相互間隔而設置於基板10之上表面；第1電極層41，其係自第1導電構件21之上表面之一部分遍及基板10之間隔區域12而設置；第2電極層42，其係自第2導電構件22之上表面之一部分遍及基板10之間隔區域12而設置；及發光元件50，其於間隔區域12之上方，跨第1電極層41及第2電極層42之上表面而載置。
發光元件50於同一面側形成有正負之電極。第1電極層41及第2電極層42被形成為與發光元件50之電極對應之配線圖案。發光元件50以正負之電極與間隔區域中之第1電極層41及第2電極層42之上表面對向之方式，直接或經由凸塊等覆晶安裝。
間隔區域之上方的第1電極層41及第2電極層42之上表面配置於較第1導電構件21及第2導電構件22之上方的第1電極層41及第2電極層42之上表面更為下方。第1電極層41及第2電極層42之發光元件50之安裝面配置於較第1導電構件21及第2導電構件22之上方所設置之第1電極層41及第2電極層42之上表面為低之位置。藉此，能壓抑發光裝置100之厚度。又，第1導電構件21及第2導電構件22由對來自發光元件50之光之反射率較第1電極層41及第2電極層42高之材料構成。藉此，能提高發光裝置100之光提取效率。 以下，對各構成進行說明。
(基板10) 基板10可供載置發光元件50。基板10之形狀並不特別限定，較佳為上表面平坦。基板10可採用絕緣性基板，例如較佳為採用玻璃、陶瓷或樹脂等。於基板10之上表面，設置有第1導電構件21及第2導電構件22。
(第1導電構件21、第2導電構件22) 第1導電構件21及第2導電構件22中間介隔間隔區域12而配置於基板10之上表面，且相互絕緣。此處，所謂間隔區域12，係指基板10之上表面的位於第1導電構件21與第2導電構件22之間之區域。間隔區域12之寬度大於發光元件50之寬度，例如以50～1000 μm而形成。於俯視下，發光元件50配置於間隔區域12內。第1導電構件21及第2導電構件22設置於發光元件50之周圍，而非設置於發光元件50之下方(正下方)。藉此，能壓抑發光裝置100之厚度。
第1導電構件21及第2導電構件22由對來自發光元件50之光之反射率較第1電極層41及第2電極層42高之材料構成。作為第1導電構件21及第2導電構件22之材料，可列舉含有選自由Al、Ag、Pt、Rh所組成之群之至少一者之材料。其中尤以對來自發光元件50之光之反射率較高之Al、Ag或含有該等金屬之合金為佳。尤其是Al，其除了對來自發光元件50之光之反射性以外，作為配線電路所必需具備之導電性亦優異，因此較佳。第1導電構件21及第2導電構件22之厚度並不特別限定，但考慮到反射率，設定為0.1 μm以上為佳，較佳為0.1 μm～5 μm。
第1導電構件21形成為與第1導電構件21及第2導電構件22之排列方向(圖2中之X方向)垂直之方向(圖2中之Y方向)上之寬度大於第1電極層41之寬度。又，第2導電構件22形成為Y方向上之寬度大於第2電極層42之寬度。藉此，能提高發光裝置100之光提取效率。再者，此處所謂之「寬度」表示最大寬度。
(第1電極層41、第2電極層42) 第1電極層41係將第1導電構件21與發光元件50電性連接之構件。第2電極層42係將第2導電構件22與發光元件50電性連接之構件。第1電極層41與第2電極層42間隔而配置。
第1電極層41具有第1元件載置部41a及第1連接部41b。第1元件載置部41a設置於基板10上之間隔區域12。第1元件載置部41a直接或經由凸塊等與發光元件50之電極電性連接。第1連接部41b介隔保護膜30設置於第1導電構件21之上方，並通過保護膜30之貫通孔32連接於第1導電構件21之上表面。自光提取效率之觀點而言，第1連接部41b形成為俯視下面積小於第1元件載置部41a之面積。如圖2所示，關於第1連接部41b，與第1導電構件21及第2導電構件22之排列方向(圖2中之X方向)垂直之方向(圖2中之Y方向)上之寬度較第1元件載置部41a小。藉由使第1連接部41b之面積較小，能使於發光裝置100之俯視下第1導電構件21自第1電極層41露出之面積較大，從而能提高光提取效率。
第2電極層42具有第2元件載置部42a及第2連接部42b。第2元件載置部42a設置於基板10上之間隔區域12。第2元件載置部42a直接或經由凸塊等與發光元件50之電極電性連接。第2連接部42b介隔保護膜30設置於第2導電構件22之上方，並通過保護膜30之貫通孔32連接於第2導電構件22之上表面。自光提取效率之觀點而言，第2連接部42b形成為俯視下面積小於第2元件載置部42a之面積。如圖2所示，關於第2連接部42b，Y方向上之寬度較第2元件載置部42a小。藉由使第2連接部42b之面積較小，能使於發光裝置100之俯視下第2導電構件22自第2電極層42露出之面積較大，從而能提高光提取效率。
第1元件載置部41a及第2元件載置部42a之上表面配置於較第1連接部41b及第2連接部42b之上表面更為下方。發光元件50安裝於第1元件載置部41a及第2元件載置部42a之上表面。藉由使發光元件50之安裝面較低，能壓抑發光裝置100之厚度。
作為第1電極層41及第2電極層42之材料，較佳為電阻較低之材料，可列舉含有選自由Cu、Au及Ni所組成之群之至少一者之材料。其中尤以採用Cu為佳。又，第1電極層41及第2電極層42亦可於下表面側具有密接層。作為第1電極層41及第2電極層42之具體積層構造，可列舉Ti/Cu等。第1電極層41及第2電極層42之厚度並不特別限定，較佳為0.1 μm～5 μm。
(第1電極層41及第2電極層42之變化例) 圖3係表示第1電極層41及第2電極層42之變化例之概略俯視圖。於俯視下，第1連接部41b亦可形成為Y方向上之寬度較第1元件載置部41a大。又，第2連接部42b亦可形成為Y方向上之寬度較第2元件載置部42a大。
(保護膜30) 為了確保所期望之導電性及絕緣性，較佳為於第1導電構件21及第2導電構件22之上表面，設置絕緣性之保護膜30。於以Al、Ag等形成第1導電構件21及第2導電構件22之情形時，藉由於其上設置保護膜30，能防止Al、Ag之腐蝕，故而較佳。作為保護膜30，較佳為具有透光性，可採用：SiO2 、TiO2 、Al2 O3 、Ta2 O3 等無機膜，環氧物等有機膜。又，亦可採用由SiO2 /Nb2 O3 等透光性介電體構成之介電體多層膜。於該情形時，可採用反射可見光之介電體多層膜。保護膜30之厚度並不特別限定，例如較佳為0.1 μm～10 μm左右，更佳為0.5 μm～5 μm左右。
保護膜30具有貫通孔32。貫通孔32分別設置於第1導電構件21與第1電極層41重疊之區域、及第2導電構件22與第2電極層42重疊之區域。貫通孔32中填充有第1電極層41及第2電極層42之一部分，第1導電構件21與第1電極層41、及第2導電構件22與第2電極層42經由貫通孔32而連接。
(發光元件50) 發光元件50於同一面側設置有一對電極。發光元件50可採用由氮化物半導體等構成之已知之半導體發光元件。又，關於發光元件50，為了獲得所期望之發光顏色，可選擇任意波長之發光元件。
發光元件50係以跨第1電極層41與第2電極層42之方式安裝。除了相對於一對第1電極層41及第2電極層42僅安裝一個發光元件50以外，亦可安裝複數個發光元件50。
作為發光元件50，可採用各種發光波長之發光二極體。又，為了獲得所期望之發光顏色，亦可與下述螢光體組合。尤其是為了獲得白色之發光，較佳為使發出藍色光之氮化物半導體發光元件與吸收藍色光而發出黃色光或綠色光或紅色光之螢光體組合。
如圖4所示，發光裝置200相對於1個基板10，設置有複數個發光構造部60，該等發光構造部60包含發光元件50、第1電極層41及第2電極層42、第1導電構件21及第2導電構件22。該情形時，於相互鄰接之2個發光構造部60中，一發光構造部60之第1導電構件21與另一發光構造部60之第2導電構件22形成為一體。 又，發光裝置200於發光元件50之上方進而具備透光性構件70及波長轉換構件80。
(透光性構件70) 透光性構件70較佳為設置於發光元件50與波長轉換構件80之間。藉此，能使自發光元件50出射之光以良好效率入射至波長轉換構件80。作為透光性構件70，可採用透明樹脂、玻璃等。作為透明樹脂，自耐久性、易成形性等觀點而言，較佳為採用矽酮樹脂等。
(波長轉換構件80) 波長轉換構件80配置於透光性構件之上表面。波長轉換構件80包含能吸收來自發光元件50之光並發出其他波長之光之螢光體。藉此，發光裝置200能向外部出射來自發光元件50之光與藉由波長轉換構件80加以波長轉換後之光之混色光，例如白色光。藉由選擇發光元件50之種類及螢光體之種類，能酌情調整出射光之顏色。
如圖4所示，發光裝置200中，相對於複數個發光構造部60設置有1個透光性構件70及波長轉換構件80。藉此，能構成可大面積呈面狀發光之發光裝置200。再者，透光性構件70及波長轉換構件80亦可相對於每個發光構造部60分別設置。
(被覆構件) 於發光元件50之周圍亦可設置被覆構件。被覆構件例如可遍及發光元件50周圍之第1電極層41及第2電極層42之上表面、未形成第1電極層41及第2電極層42之區域中之保護膜30之上表面而配置。
被覆構件可採用含有光反射性材料之樹脂材料。作為被覆構件基材之樹脂材料可採用矽酮樹脂組合物、改性矽酮樹脂組合物、環氧樹脂組合物、改性環氧樹脂組合物、丙烯酸系樹脂組合物等。又，亦可採用含有至少一種以上該等樹脂之混成樹脂等。作為光反射性材料，可採用氧化鈦、氧化矽、氧化鋯、鈦酸鉀、氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、富鋁紅柱石等。
作為業者，自然知曉如下事項：儘管說明書中已示出並敍述了本發明之各種較佳實施例，但本發明並不限於所揭示之特定實施例，該等實施例僅係針對本發明之構思所進行之說明，而不應理解為其對本發明之範圍進行限制，並且其對由申請專利範圍所限定之本發明範圍內之所有修改及變化同樣適應。
本申請案基於35 U. S. C. §119，主張2017年11月8日申請之日本專利申請案第2017-215146號之優先權，該申請案之揭示內容以全文引用之方式併入本文中。
10‧‧‧基板 12‧‧‧間隔區域 21‧‧‧第1導電構件 22‧‧‧第2導電構件 30‧‧‧保護膜 32‧‧‧貫通孔 41‧‧‧第1電極層 41a‧‧‧第1元件載置部 41b‧‧‧第1連接部 42‧‧‧第2電極層 42a‧‧‧第2元件載置部 42b‧‧‧第2連接部 50‧‧‧發光元件 60‧‧‧發光構造部 70‧‧‧透光性構件 80‧‧‧波長轉換構件 100、200‧‧‧發光裝置
於結合圖式加以考慮之情形時，藉由參考以下詳細說明，將更好地瞭解本發明及其所帶來之諸多優點，且易於更全面地理解本發明及其所帶來之諸多優點，該等圖式如下。
圖1係本發明之一實施形態之發光裝置之概略俯視圖。
圖2係圖1之II-II線之概略剖視圖。
圖3係表示第1電極層及第2電極層之變化例之概略俯視圖。
圖4係本發明之一實施形態之發光裝置之概略剖視圖。

Claims (7)

  1. 一種發光裝置，其具備： 基板； 第1導電構件及第2導電構件，其等介隔與上述基板之上表面之一部分相當之間隔區域，相互間隔而設置於上述基板之上表面； 第1電極層，其係自上述第1導電構件之上表面之一部分遍及上述間隔區域而設置； 第2電極層，其係自上述第2導電構件之上表面之一部分遍及上述間隔區域而設置；及 發光元件，其於上述間隔區域之上方，跨上述第1電極層及第2電極層之上表面而載置；且 上述間隔區域之上方的上述第1電極層及上述第2電極層之上表面配置於較第1導電構件及第2導電構件之上方的上述第1電極層及上述第2電極層之上表面更為下方， 上述第1導電構件及第2導電構件由對來自上述發光元件之光之反射率較上述第1電極層及上述第2電極層高之材料構成。
  2. 如請求項1之發光裝置，其中於俯視下， 上述第1電極層具有：第1元件載置部，其設置於上述間隔區域；及第1連接部，其連接於上述第1導電構件之上表面，且面積小於上述第1元件載置部之面積；上述第2電極層具有：第2元件載置部，其設置於上述間隔區域；及第2連接部，其連接於上述第2導電構件之上表面，且面積小於上述第2元件載置部之面積。
  3. 如請求項1之發光裝置，其中上述發光元件係覆晶安裝。
  4. 如請求項1之發光裝置，其中於上述第1導電構件及上述第2導電構件各自之上表面，具備包含貫通孔之絕緣性之保護膜，且 上述第1導電構件與上述第1電極層、及上述第2導電構件與上述第2電極層分別經由上述貫通孔而連接。
  5. 如請求項1之發光裝置，其中關於上述第1導電構件，與上述第1導電構件及上述第2導電構件之排列方向垂直之方向上之寬度較上述第1電極層大， 關於上述第2導電構件，與上述第1導電構件及上述第2導電構件之排列方向垂直之方向上之寬度較上述第2電極層大。
  6. 如請求項1之發光裝置，其中上述第1電極層及上述第2電極層含有選自由Cu、Au及Ni所組成之群之至少一者。
  7. 如請求項1之發光裝置，其中上述第1導電構件及上述第2導電構件含有選自由Al、Ag、Pt及Rh所組成之群之至少一者。
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