JP6597657B2 - 発光装置 - Google Patents
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Description
図1Aは、実施の形態1に係る発光装置100の概略上面図である。図1Bは、図1Aに示す発光装置100のA−A断面における概略断面図である。図1Cは、図1Aに示す発光装置100のB−B断面における概略断面図である。
実施の形態1の発光装置100の製造方法は、発光素子10の上方に、発光素子10の上面の直上に位置する第1領域20aと、第1領域20aより側方に位置する第2領域20bと、を含む透光性部材20を、発光素子10の側面と透光性部材の第2領域20bの下面とを導光部材30で被覆して設ける工程(第1工程)と、導光部材30の外面を光反射性部材40で被覆する工程(第2工程)と、を備える。ここで、透光性部材20は、蛍光物質25と、蛍光物質ではない光散乱材28と、を含有しており、蛍光物質25の濃度は、第2領域20bより第1領域20aにおいて高く、光散乱材28の濃度は、第1領域20aより第2領域20bにおいて高い。
図3Aは、実施の形態2に係る発光装置200の概略上面図である。図3Bは、図3Aに示す発光装置200のC−C断面における概略断面図である。図3Cは、図3Aに示す発光装置200のD−D断面における概略断面図である。以下、この発光装置200における、実施の形態1の発光装置100と異なる点について詳述し、実施の形態1の発光装置100と実質的に同様の点については適宜説明を省略する。
図4A,4B,4C,4Dは其々、実施の形態2に係る発光装置200の製造方法における第1段階、第2段階、第3段階、第4段階を示す概略断面図である。以下、この発光装置200の製造方法における、実施の形態1の発光装置100の製造方法と異なる点について詳述し、実施の形態1の発光装置100の製造方法と実質的に同様の点については適宜説明を省略する。
発光素子は、半導体発光素子が好ましいが、有機EL素子でもよい。半導体発光素子としては、例えばLED(発光ダイオード)チップが挙げられる。半導体発光素子は、少なくとも発光素子構造を構成する半導体積層体を有し、さらに基板を有していてもよい。発光素子の上面視形状は、矩形状、特に正方形状若しくは一方向に長い長方形状であることが好ましい。発光素子若しくはその基板の側面は、上面に対して、垂直であってもよいし、内側又は外側に傾斜していてもよい。発光素子は、同一面側に正負(p,n)電極を有することが好ましい。発光素子がフリップチップ(フェイスダウン)実装タイプの場合、主発光面は電極形成面とは反対側の面である。1つの発光装置に搭載される発光素子の個数は1つでも複数でもよい。複数の発光素子は、直列又は並列に接続することができる。なお、1つの透光性部材に複数の発光素子が接続される場合には、透光性部材における各発光素子の上面の直上に位置する領域をそれぞれ第1領域とし、第1領域より側方に位置する領域つまり第1領域以外の領域を第2領域として考えることができる。
基板は、半導体の結晶を成長可能な結晶成長用基板が簡便で好ましいが、結晶成長用基板から分離した半導体積層体に別途接合させる接合用基板であってもよい。基板が透光性を有することにより、フリップチップ実装を採用しやすく、また光の取り出し効率を高めやすい。基板としては、サファイア、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、シリコン、炭化珪素、ガリウム砒素、ガリウム燐、インジウム燐、硫化亜鉛、セレン化亜鉛、ガラスのうちの1つを用いることができる。なかでも、サファイアは、透光性に優れ、窒化物半導体の結晶成長用基板として比較的安価に入手しやすい点で好ましい。また、窒化ガリウムは、窒化物半導体の結晶成長用基板として好適であり、熱伝導性が比較的高い点で好ましい。基板の厚さは、適宜選択できるが、光の取り出し効率、機械的強度などの観点において、50μm以上500μm以下であることが好ましく、80μm以上300μm以下であることがより好ましい。
半導体積層体は、少なくともn型半導体層とp型半導体層を含み、活性層をその間に介することが好ましい。半導体材料としては、蛍光物質を励起しやすい短波長光を効率良く発光可能な窒化物半導体を用いることが好ましい。窒化物半導体は、主として一般式InxAlyGa1−x−yN(0≦x、0≦y、x+y≦1)で表される。このほか、硫化亜鉛、セレン化亜鉛、炭化珪素などを用いることもできる。発光素子の発光ピーク波長は、発光効率、並びに蛍光物質の励起及びその発光との混色関係などの観点において、青色域にあることが好ましく、450nm以上475nm以下の範囲がより好ましい。半導体積層体の厚さは、適宜選択できるが、発光効率、結晶性などの観点において、1μm以上10μm以下であることが好ましく、3μm以上10μm以下であることがより好ましい。
透光性部材は、導光部材及び光反射性部材と共に発光素子を外気及び外力などから保護しながら、発光素子の光を装置外部に透過させる機能を有する。透光性部材は、少なくとも透光性の主材を有し、さらにその主材中に蛍光物質を含有する。透光性部材の上面視形状は、発光素子より大きい、発光素子の上面視形状と数学的相似の形状であることが、光度分布、色度分布などの点で好ましい。透光性部材の上面及び/若しくは下面は、平面であれば生産性が良く、凹凸を有する面若しくは湾曲面であれば光の取り出し効率を高めることができる。透光性部材は、その厚さ方向に、単層で構成されてもよいし、複数の層の積層体で構成されてもよい。透光性部材が積層体で構成される場合、各層に異なる種類の主材を用いてもよいし、各層に異なる種類の蛍光物質を含有させてもよい。また、最外層が蛍光物質を含有しない層であることにより、外気などによる蛍光物質の劣化を抑制することができる。透光性部材の厚さは、適宜選択できるが、光の取り出し効率、蛍光物質の含有量などの観点において、50μm以上500μm以下であることが好ましく、80μm以上300μm以下であることがより好ましい。
透光性部材の主材は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、及びこれらの変性樹脂、並びにガラスのうちの少なくとも1つを用いることができる。なかでも、シリコーン樹脂若しくはその変性樹脂は、耐熱性及び耐光性に優れる点で好ましい。具体的なシリコーン樹脂としては、ジメチルシリコーン樹脂、フェニル−メチルシリコーン樹脂、ジフェニルシリコーン樹脂が挙げられる。特に、フェニル基を含むことにより、耐熱性及びガスバリア性が強化される。シリコーン樹脂若しくはその変性樹脂中のケイ素原子に結合した全有機基のうちフェニル基の含有率は、10mol%以上70mol%以下であることが好ましく、20mol%以上60mol%以下であることがより好ましい。なお、本明細書における「変性樹脂」は、ハイブリッド樹脂を含むものとする。
蛍光物質は、発光素子から出射される光(一次光)の少なくとも一部を吸収して、一次光とは異なる波長の光(二次光)を発する。これにより、例えば白色光など、可視波長の一次光と二次光の混色光を発する発光装置とすることができる。なお、白色発光の発光装置の場合、発光色度範囲は、ANSI C78.377規格に準拠することが好ましい。透光性部材中の蛍光物質の含有量は、所望する発光色度に応じて適宜選択できるが、例えば、40重量部以上250重量部以下であることが好ましく、70重量部以上150重量部以下であることがより好ましい。なお、「重量部」とは、主材の重量100gに対して配合される当該粒子の重量(g)を表すものである。緑色発光する蛍光物質の発光ピーク波長は、発光効率、他の光源の光との混色関係などの観点において、520nm以上560nm以下の範囲が好ましい。具体的には、緑色発光する蛍光物質としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えばY3(Al,Ga)5O12:Ce)、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えばLu3(Al,Ga)5O12:Ce)、テルビウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えばTb3(Al,Ga)5O12:Ce)系蛍光体、シリケート系蛍光体(例えば(Ba,Sr)2SiO4:Eu)、クロロシリケート系蛍光体(例えばCa8Mg(SiO4)4Cl2:Eu)、βサイアロン系蛍光体(例えばSi6−zAlzOzN8−z:Eu(0<z<4.2))、SGS系蛍光体(例えばSrGa2S4:Eu)などが挙げられる。黄色発光する蛍光物質としては、αサイアロン系蛍光体(例えばMz(Si,Al)12(O,N)16(但し、0<z≦2であり、MはLi、Mg、Ca、Y、及びLaとCeを除くランタニド元素)などが挙げられる。このほか、上記緑色発光する蛍光物質の中には黄色発光する蛍光物質もある。また例えば、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体は、Yの一部をGdで置換することにより、発光ピーク波長を長波長側にシフトさせることができ、黄色発光が可能である。また、これらの中には、橙色発光が可能な蛍光物質もある。赤色発光する蛍光物質の発光ピーク波長は、発光効率、他の光源の光との混色関係などの観点において、620nm以上670nm以下の範囲が好ましい。具体的には、赤色発光する蛍光物質としては、窒素含有アルミノ珪酸カルシウム(CASN又はSCASN)系蛍光体(例えば(Sr,Ca)AlSiN3:Eu)などが挙げられる。このほか、マンガン賦活フッ化物系蛍光体(一般式(I)A2[M1−aMnaF6]で表される蛍光体である(但し、上記一般式(I)中、Aは、K、Li、Na、Rb、Cs及びNH4からなる群から選ばれる少なくとも1種であり、Mは、第4族元素及び第14族元素からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素であり、aは0<a<0.2を満たす))が挙げられる。このマンガン賦活フッ化物系蛍光体の代表例としては、マンガン賦活フッ化珪酸カリウムの蛍光体(例えばK2SiF6:Mn)がある。蛍光物質は、以上の具体例のうちの1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。例えば、蛍光物質は、緑色光乃至黄色発光する蛍光体と、赤色発光する蛍光体と、により構成されてもよい。このような構成により、色再現性又は演色性に優れる発光が可能となる。しかし、その反面、蛍光物質の使用量が多くなり、それに伴って発熱が増大するため、本実施の形態の発光装置の構成が効果を奏しやすくなる。また、特に、赤色発光する蛍光体は、マンガン賦活フッ化物系蛍光体であることが好ましい。マンガン賦活フッ化物系蛍光体は、赤色域においてスペクトル半値幅の狭い発光が可能であるが、発光効率が比較的低いので使用量が多くなりやすく、それに伴って発熱が増大しやすいため、本実施の形態の発光装置の構成が更に効果を奏しやすくなる。
光散乱材は、有機物でもよいが、耐熱性及び耐光性に優れる無機物が好ましい。また、無機物であれば、透光性部材の熱伝導率、熱膨張率などを調整するフィラーとしても機能させやすい。具体的な無機物としては、酸化珪素、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウムのうちの少なくとも1つが好ましい。なかでも、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウムは、熱伝導性の点で好ましい。また、酸化珪素、酸化チタン、酸化ジルコニウムは、比較的安価で入手しやすい点で好ましい。有機物であれば、共重合などによって光学特性を調整できる利点がある。具体的な有機物としては、ポリメタクリル酸エステルとその共重合物、ポリアクリル酸エステルとその共重合物、架橋ポリメタクリル酸エステル、架橋ポリアクリル酸エステル、ポリスチレンとその共重合物、架橋ポリスチレン、シリコーン樹脂、及びこれらの変性樹脂が好ましい。光散乱材は、これらのうちの1種を単独で、又はこれらのうちの2種以上を組み合わせて用いることができる。透光性部材中の光散乱材の含有量は、適宜選択できるが、1重量部以上100重量部以下であることが好ましく、5重量部以上50重量部以下であることがより好ましい。光散乱材の形状は、適宜選択でき、破砕状(不定形)でもよいが、球状が充填性、凝集抑制などの点で好ましい。
導光部材は、透光性を有し、発光素子の光を透光性部材に導光するほか、発光素子と透光性部材を接着させることができる。導光部材の外面すなわち光反射性部材との界面は、光の取り出し効率の観点において、発光素子の側面及び透光性部材の下面に対して傾斜又は湾曲していることが好ましい。導光部材の主材は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、及びこれらの変性樹脂、並びにガラスのうちの少なくとも1つを用いることができる。なかでも、シリコーン樹脂若しくはその変性樹脂は、耐熱性及び耐光性に優れる点で好ましい。具体的なシリコーン樹脂としては、ジメチルシリコーン樹脂、フェニル−メチルシリコーン樹脂、ジフェニルシリコーン樹脂が挙げられる。特に、フェニル基を含むことにより、耐熱性及びガスバリア性が強化される。シリコーン樹脂若しくはその変性樹脂中のケイ素原子に結合した全有機基のうちフェニル基の含有率は、10mol%以上70mol%以下であることが好ましく、20mol%以上60mol%以下であることがより好ましい。なお、導光部材は、熱伝導率、熱膨張率などの調整のため、主材中に各種のフィラーを含有してもよい。そのフィラーとしては、上記無機物の光散乱材と同じものを用いることができる。
光反射性部材は、光取り出し効率の観点において、白色であることが好ましい。よって、光反射性部材は、主材中に白色顔料を含有してなることが好ましい。光反射性部材の主材は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、及びこれらの変性樹脂、並びにガラスのうちの少なくとも1つを用いることができる。なかでも、シリコーン樹脂若しくはその変性樹脂は、耐熱性及び耐光性に優れる点で好ましい。具体的なシリコーン樹脂としては、ジメチルシリコーン樹脂、フェニル−メチルシリコーン樹脂、ジフェニルシリコーン樹脂が挙げられる。特に、フェニル基を含むことにより、耐熱性及びガスバリア性が強化される。シリコーン樹脂若しくはその変性樹脂中のケイ素原子に結合した全有機基のうちフェニル基の含有率は、10mol%以上70mol%以下であることが好ましく、20mol%以上60mol%以下であることがより好ましい。白色顔料は、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、チタン酸バリウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムのうちの1種を単独で、又はこれらのうちの2種以上を組み合わせて用いることができる。なかでも、酸化チタンが光反射性に優れ比較的安価に入手しやすい点で好ましい。光反射性部材中の白色顔料の含有量は、適宜選択できるが、光反射性及び液状材料時の粘度などの観点において、20重量部以上300重量部以下であることが好ましく、50重量部以上200重量部以下であることがより好ましい。
電極は、発光素子の正負電極そのものでもよいし、発光素子の正負電極に接続して別途設けられてもよい。別途設けられる電極としては、バンプ、ピラー、リード電極(個片化されたリードフレーム)などが挙げられる。電極は、金属又は合金の小片で構成することができる。具体的には、金、銀、銅、鉄、錫、白金、亜鉛、ロジウム、チタン、ニッケル、パラジウム、アルミニウム、タングステン、クロム、モリブデン及びこれらの合金のうちの少なくとも1つを用いることができる。なかでも、銅は、熱伝導性に優れ、比較的安価であるため、銅又は銅合金が特に好ましい。また、金は、また化学的に安定であり表面酸化が少なく接合しやすい性質を有するため、金又は金合金も好ましい。電極は、半田接合性の観点において、表面に金又は銀の被膜を有してもよい。
実施例1の発光装置は、図1A〜1Cに示す例の発光装置100の構造を有する、幅1.7mm、奥行き1.7mm、厚さ0.28mmの直方体状の上面発光・CSPタイプのLED装置である。発光素子10は、発光ピーク波長455nmで青色発光可能な、幅1mm、奥行き1mm、厚さ0.155mmの上面視正方形状のLEDチップである。発光素子10は、サファイアの基板11と、その基板11の下面に接して窒化物半導体のn型半導体層、活性層、p型半導体層が順次積層された半導体積層体15と、を有している。透光性部材20は、発光素子10の上方に導光部材30を介して接続している。透光性部材20は、幅1.7mm、奥行き1.7mm、厚さ0.1mmの上面視正方形状の蛍光体含有樹脂シートの小片である。上面視における発光素子10と透光性部材20の中心及び向きは、一致している(但し、製造上の誤差は含む)とする。透光性部材20は、以下のような上層と下層の2層により構成されている。但し、上層と下層の境界は観察されない。下層は、蛍光物質25としてβサイアロン系蛍光体とマンガン賦活フッ化物系蛍光体を含有するフェニル−メチルシリコーン樹脂の硬化物である。上層は、光散乱材28として平均粒径20〜25nmの酸化アルミニウムの球状粒子を含有するフェニル−メチルシリコーン樹脂の硬化物である。下層は、第2領域20bの側端から第1領域20aの中心に近づくにつれて徐々に厚くなっている。そして、蛍光物質25は、下層の全域に同等の濃度(体積濃度25%)で分布している。よって、透光性部材20内の蛍光物質25の濃度は、第2領域20bの側端部において最も低く、第1領域20aの中心部において最も高くなっている。一方、上層は、第1領域20aの中心から第2領域20bの側端に近づくにつれて徐々に厚くなっている。そして、光散乱材28は、上層の全域に同等な濃度(体積濃度4.5%)で分布している。よって、透光性部材20内の光散乱材28の濃度は、第1領域20aの中心部において最も低く、第2領域20bの側端部において最も高くなっている。導光部材30は、発光素子10の上面と透光性部材の第1領域20aの下面、並びに発光素子10の4つの側面と透光性部材の第2領域20bの下面を被覆している。導光部材30の外面は、発光素子10の側面及び透光性部材の第2領域20bの下面に対して傾斜乃至湾曲している。導光部材30は、蛍光物質を含有していないフェニル−メチルシリコーン樹脂の硬化物である。光反射性部材40は、発光素子10の側方においては導光部材30の外面を被覆し、発光素子10の下方においては発光素子10の下面の正負電極を除く領域を被覆している。なお、導光部材30が発光素子10の側面の一部(下部)を被覆していなければ、光反射性部材40がその発光素子10の側面の一部(下部)を被覆している。光反射性部材40は、150重量部の酸化チタンを含有するフェニル−メチルシリコーン樹脂の硬化物である。発光素子の半導体積層体15の下面に形成された正負電極には其々、電極50が接続している。電極50は、ニッケル/金の被膜付きの厚さ0.025mmの銅の小片である。一対の電極50の下面すなわち金の被膜の表面は、光反射性部材40から露出されている。より詳細には、本発光装置の下面は、光反射性部材40の下面と一対の電極50の下面で構成されている。
11 基板
15 半導体積層体
20,22 透光性部材
20a,22a 第1領域
20b,22b 第2領域
22c 蛍光物質含有領域
22d 蛍光物質非含有領域
25,26 蛍光物質
28 光散乱材
30,32 導光部材
40,42 光反射性部材
50 電極
100,200 発光装置
209,229 シート部材
301,321 導光部材の液状材料
401,421 光反射性部材の液状材料
409,429 光反射性部材の複合体
150,250 発光装置の複合体
Claims (10)
- 発光素子と、
前記発光素子の上方に配置され、前記発光素子の上面の直上に位置する第1領域と、前記第1領域より側方に位置する第2領域と、からなる透光性部材と、
前記発光素子の側面と前記透光性部材の第2領域の下面とを被覆する導光部材と、
前記導光部材の外面を被覆する光反射性部材と、を備え、
前記透光性部材は、蛍光物質と、蛍光物質ではない光散乱材と、を含有しており、
前記蛍光物質の濃度は、前記第2領域より前記第1領域において高く、
前記光散乱材の濃度は、前記第1領域より前記第2領域において高い発光装置であって、前記透光性部材の側面の全域が、当該発光装置の側面の一部を構成している発光装置。 - 前記光散乱材の平均粒径は、前記発光素子の発光ピーク波長より小さい請求項1に記載
の発光装置。 - 前記蛍光物質の濃度は、前記第2領域の側端部において最も低く、前記第1領域の中心部において最も高くなっている請求項1又は2に記載の発光装置。
- 前記光散乱材の濃度は、前記第1領域の中心部において最も低く、前記第2領域の側端部において最も高くなっている請求項3に記載の発光装置。
- 前記第2領域は、蛍光物質含有領域と、前記蛍光物質含有領域より側方に位置する蛍光物質非含有領域とを有する請求項1から4のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記蛍光物質は、前記第2領域に含有されていない請求項1から4のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記導光部材は、蛍光物質を含有していない請求項1から6のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記導光部材は、蛍光物質を含有しており、
前記導光部材中の前記蛍光物質の濃度は、上方側より下方側において高い請求項1から6のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記発光素子は、透光性の基板と、半導体積層体とを有し、
前記発光素子の上面は、前記基板の面である請求項1から8のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記発光素子の下面には、電極が設けられており、
前記電極は、当該発光装置の下面の一部を構成している請求項1から9のいずれか一項に記載の発光装置。
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| KR100693463B1 (ko) * | 2005-10-21 | 2007-03-12 | 한국광기술원 | 2 이상의 물질을 포함하는 봉지층을 구비한 광 확산 발광다이오드 |
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| CN102771188B (zh) * | 2010-02-25 | 2015-07-15 | 夏普株式会社 | 发光元件、显示器和显示装置 |
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