专利名称：发光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有发光二极管等发光元件的发光装置。
背景技术：
近年，具有发光二极管等发光元件的发光装置的开发在进步。该发光 装置被应用于例如照明器具等。发光装置，具有对发光元件所发出的光的 波长进行变换的发光部件。发光部件包含由自发光元件放射的光激发的荧 光材料。
在以往的发光装置中，需要提高由发光元件产生的光的波长转换的效 率。为了提高波长转换的效率，需要减低从发光元件放射的光中没有到达 发光部件就消失的比例。
发明内容
根据本发明的实施方式，发光装置具有基体；在基体上安装的发光 元件；和在发光元件的上方设置的发光部件。发光元件由半导体材料形成， 发出第一光。发光部件含有被第一光激发而放射第二光的荧光材料，并具 有薄片形状。发光装置还具有与发光元件的侧面接触的由透光性材料构成 的光学部件。光学部件具有设置了发光元件的开口和与发光部件对置的
平坦形状的上表面。
根据本发明的另一实施方式，发光装置具有基体；在基体上安装的 发光元件；和在发光元件的上方设置的发光部件。发光元件由半导体材料 形成，发出第一光。发光部件含有被第一光激发而放射第二光的荧光材料， 并具有薄片形状。发光装置还具有在发光元件和发光部件之间配置的由透 光性材料构成的光学部件。光学部件具有与发光部件对置的平坦形状的 上表面。
(发明效果)本发明的实施方式的发光装置，包括具有与发光部件对置的平坦形状 的上表面且与发光元件的侧面接触的光学部件，由此减低了发光分布的偏差。
本发明的另一实施方式的发光装置，包括具有与发光部件对置的平坦 形状的上表面且配置在发光元件和发光部件之间的光学部件，由此减低了 发光分布的偏差。
图1是表示本发明的照明装置的实施方式的立体图。
图2是表示照明装置的电路结构的图。
图3是表示本发明的发光装置的实施方式的立体图。
图4是图3所示的发光装置的剖视图。
图5是图4所示的发光元件和光学部件的放大图。
图6是图3所示的发光元件和光学部件的放大图。
图7是发光元件的立体图。
图8是其他的发光元件的立体图。
图9是表示图4所示的发光装置中的光的前进方法的图。
图IO是表示发光装置的制造方法的图。
图11是表示发光装置的制造方法的图。
图12是表示发光装置的制造方法的图。
图13是表示发光装置的制造方法的图。
图14是表示本发明的发光装置的另一实施方式的立体图。
图15是图14所示的发光装置的剖视图。
图16是表示另一实施方式的发光装置中的光的前进方法的图。
图17是表示本发明的发光装置的又一实施方式的立体图。
图18是图17所示的发光装置的剖视图。
图19是表示图18所示的发光装置中的光的前进方法的图。
图20是表示本发明的发光装置的再一实施方式的剖视图。
图21是表示图20所示的发光装置中的光的前进方法的图。
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。如图1所示，照 明装置100具有基板1;在基板1上安装的多个发光装置2;和光反射
部件3。基板l具有导体图案la。多个发光装置2与导体图案la电连接。 光反射部件3设置在由多个发光装置2产生的光的至少一部分所到达的位 置。在图1中，光反射部件3设置在多个发光装置2的侧方。参照图2， 对照明装置100的电路结构进行说明。照明装置100具有在基板1上设置 的多个发光装置2以及恒定电流电路4。恒定电流电路5与照明装置100 的恒定电流电路4电连接。电源电力供给电路6与该恒定电流电路5电连 接。
如图3所示，发光装置2具有基体ll;基体ll上安装的发光元件 12;和在发光元件12的上方设置的发光部件(波长转换部件)13。发光 装置2，还具有与发光元件12接触的光学部件14。基体11由绝缘材料形 成。如图4所示，基体11具有导体图案15。引线端子16，与导体图案15 电连接，被设置在发光装置2的安装面M上。
发光元件12是产生第一光的发光二极管。第一光具有自370nm到 400nm(紫外)的波长范围的至少一部分、或者自450nm到500nm (蓝色) 的波长范围的至少一部分。如图5所示，发光元件12具有在基板12b 上层叠的第一半导体层(n型半导体层)12n;半导体活性层12a;和第二 半导体层(p型半导体层)12p。 n型半导体层12n、半导体活性层12a以 及p型半导体层12p，由氮化镓(GaN)形成。作为发光元件12的其他例， 有由氮化铝(A1N)形成的情况。发光元件12具有在n型半导体层12n上 设置的第一电极焊盘(n侧电极焊盘)12np和在p型半导体层12p上设置 的第二电极焊盘(p侧电极焊盘)12pp。发光元件12还具有在n侧电极焊 盘12叩上设置的金属接触部件19。 n侧电极焊盘12np以及p侧电极焊盘 12pp，经由焊锡20与在基体11上设置的导体图案15电连接。发光元件 12，通过倒装式连接安装在基体ll上。即，发光元件12，在使具有n侧 电极焊盘12np以及p侧电极焊盘12pp的安装面M与基体11对置的状态 下安装到基体ll上。
波长转换部件13与发光元件12分离，具有薄片形状。波长转换部件13含有被第一光激发而放射第二光的荧光材料17。在本实施方式中，第 二光具有与第一光的第一波长不同的第二波长。在具有发出紫外光的发光
元件12的发光装置2中，荧光材料17放射从625nm到740nm的波长范 围(红色)的至少一部分、从520nm到565nm的波长范围(绿色)的至 少一部分、以及从450nm到500nm的波长范围(蓝色)的至少一部分。 发光装置2放射从波长转换部件13放射的红色光、绿色光以及蓝色光的 混合光(白色光)。在具有发出蓝色光的发光元件12的发光装置2中， 荧光材料17放射从565nm到590nm的波长范围(黄色)的至少一部分。 发光装置2放射由发光元件发出的蓝色光和从波长转换部件13放射的黄 色光的混合光(白色光)。
在具有发出蓝色光的发光元件12的发光装置2的另一例中，荧光材 料17放射从625nm到740nm的波长范围(红色)的至少一部分以及从 520nm到565nm的波长范围(绿色)的至少一部分。发光装置2放射由发 光元件12发出的蓝色光、从波长转换部件13放射的红色光以及绿色光的 混合光(白色光)。波长转换部件13还具有含有荧光材料17的树脂材料 18。树脂材料18是具有透光性的硅酮树脂。
如图5所示，光学部件14覆盖发光元件12的活性层12a。如图6所 示，光学部件14与发光元件12的侧面12s接触。发光元件12安装在假 想的xyz空间中的xy平面上。光学部件14具有与波长转换部件13对置 的平坦形状的上表面14u。光学部件14具有配置了发光元件12的开口 14p。 光学部件14由透光性材料形成。透光性材料为树脂或玻璃。光学部件14， 至少与处于最靠近p侧电极焊盘12p的位置的侧面12s接触。参照图7和 图8，对发光元件12的结构做进一步详细说明。在图7中，n型半导体层 12n在安装面M的边缘部分从p型半导体层12p露出。光学部件14，至 少形成在距n侧电极焊盘12np最近的侧面12sn上。在图8中，n型半导 体层12n在安装面M的角部分从p型半导体层12p露出。光学部件14， 至少形成在距n侧电极焊盘12np最近的侧面12sn上。如图6所示，光学 部件14包围发光元件12的侧面12s。
参照图9，对发光装置2中的光的前进方法进行说明。由发光元件12 发出的第一光Lla，向发光元件12的上方以及侧方前进。前进到发光元件12的侧方的第一光Lla，从光学部件14的平坦形状的上表面14u向波长 转换部件13的方向前进。从上表面14u放射的光用符号Lib表示。第一 光Lla、 Llb，通过波长转换部件13的荧光材料17进行波长转换。从荧 光材料放射的第二光L2，向发光装置2的光出射方向D前进。本实施方 式的发光装置2具有光学部件14，从而降低了第一光Lla、 Llb相对于波 长转换部件13的照射分布的偏差。
以下，对本实施方式的发光装置2的制造方法进行说明。如图10所 示，发光装置2的制造方法具有下面的A-D的工序。
A 准备基体
B准备发光元件12
C在发光元件12上形成光学部件14
D将形成有光学部件14的发光元件12安装到基体11上
在工序A中，发光元件12具有安装面M，该安装面M上具有第一电 极焊盘(n侧电极焊盘)12np和第二电极焊盘(p侧电极焊盘)12pp。
在工序C中，光学部件14形成在发光元件12的侧面12s。光学部件 14，至少形成在处于离n侧电极焊盘12np最近的位置的侧面12sn上。对 工序C进一步进行详细说明。如图ll所示，多个发光元件12配置在粘接 薄膜4上。粘接薄膜4附着在发光元件12的基板12b上。发光元件12具 有在n侧电极12np上形成的金属接触部件19。如图12所示，熔融状态的 透光性材料14'，以进入多个发光元件12之间的方式设置在粘接薄膜上。 透光性材料14'覆盖发光元件12的活性层12a。发光元件12的p侧电极 12pp和金属接触部件19，从透光性材料14，露出。透光性材料14，，例 如通过加热处理等硬化。如图13所示，硬化状态的透光性材料14'，在 多个发光元件12之间的位置切离。粘接薄膜4，在透光性材料14'切断 后从发光元件12剥下。在工序D中，发光元件12以图5所示的状态安装 到基体11上。本实施方式的发光装置中，光学部件14形成在发光元件12 的侧面，由此减低了安装时发光元件12的倾斜。
对本发明的另一实施方式进行说明。如图14和图15所示，光学部件 14覆盖发光元件12的活性层12a。光学部件14与发光元件12的侧面12s 以及上端12t接触。光学部件14具有与波长转换部件13对置的平坦形状的上表面14u。光学部件14具有配置了发光元件12的开口 14p。光学部 件14，至少与处于距p侧电极焊盘12p最近的位置的侧面12s接触。光学 部件14包围发光元件12的侧面12s以及上端12t。其他的结构与图3所 示的发光装置2的结构相同。如图16所示，由发光元件12发出的第一光 Lla，向发光元件12的上方以及侧方前进。第一光Lla从光学部件14的 平坦形状的上表面14u向波长转换部件13的方向前进。从上表面14u放 射的光用符号Lib表示。本实施方式的发光装置2具有光学部件14，从 而降低了第一光Llb相对于波长转换部件13的照射分布的偏差。
对本发明的又一实施方式进行说明。如图17和图18所示，发光装置 2，具有由透光性材料形成的光学部件24。在本实施方式中，透光性是指 能透过由发光元件12发出的光的波长的至少一部分。透光性材料是树脂 或玻璃。光学部件24具有与波长转换部件13对置的平坦形状的上表面 24u。光学部件24配置在发光元件12和波长转换部件13之间。光学部件 24的上表面24u从波长转换部件13分离。发光装置2还具有包围发光元 件12的侧面以及上端的透光性树脂20。透光性树脂20附着在光学部件 24上。关于其他的结构，与图3所示的发光装置2的结构相同。如图19 所示，由发光元件12发出的第一光Lla，透过透光性树脂20后从光学部 件24的平坦形状的上表面24u放射出去。从上表面24u放射的光，用符 号Llb表示。本实施方式的发光装置2具有光学部件24，从而降低了第 一光Lib相对于波长转换部件13的照射分布的偏差。
对本发明的再一实施方式进行说明。如图20所示，光学部件24的上 表面24u与波长转换部件13接触。关于其他的结构，与图18所示的发光 装置2的结构相同。如图21所示，由发光元件12发出的第一光Lla，透 过透光性树脂20后从光学部件24的平坦形状的上表面24u放射。从上表 面24u放射的光用符号Lib表示。本实施方式的发光装置2具有光学部件 24,从而降低了第一光Llb相对于波长转换部件13的照射分布的偏差。
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权利要求
1、一种发光装置，具有基体；发光元件，其由半导体材料形成，安装在所述基体上，发出第一光；发光部件，其含有被所述第一光激发而放射第二光的荧光材料，并具有薄片形状，设置在所述发光元件的上方；和光学部件，其由透光性材料形成，具有设置了所述发光元件的开口、和与所述发光部件对置的平坦形状的上表面，并与所述发光元件的侧面接触。
2、 根据权利要求l所述的发光装置，其特征在于， 所述光学部件覆盖所述发光元件的活性层。
3、 根据权利要求2所述的发光装置，其特征在于， 所述光学部件包围所述发光元件的侧面。
4、 根据权利要求3所述的发光装置，其特征在于， 所述光学部件包围所述发光元件的上端。
5、 根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于， 还具有封入了所述发光元件和所述光学部件的透光性材料层。
6、 根据权利要求5所述的发光装置，其特征在于， 所述光学部件，具有比所述透光性材料层的第二折射率大的第一折射率。
7、 根据权利要求6所述的发光装置，其特征在于， 所述光学部件由玻璃材料形成。
8、 根据权利要求7所述的发光装置，其特征在于， 所述透光性材料层由硅酮树脂形成。
9、 根据权利要求l所述的发光装置，其特征在于， 所述发光元件通过倒装式连接安装在所述基体上。
10、 一种发光装置的制造方法，包括如下工序 准备基体；准备具有安装面的发光元件，该安装面上具有第一电极焊盘和第二电极焊盘；在所述发光元件的侧面形成光学部件；和使所述安装面与所述基体对置，将形成有所述光学部件的所述发光元 件安装到所述基体上。
11、 根据权利要求10所述的发光装置的制造方法，其特征在于， 所述发光元件具有第一半导体层，其具有所述第一电极； 活性层，其层叠在所述第一半导体层上；和第二半导体层，其具有所述第二电极并层叠在所述第一半导体层上。
12、 根据权利要求ll所述的发光装置的制造方法，其特征在于， 所述光学部件形成于最靠近所述第一电极焊盘的所述侧面。
13、 根据权利要求12所述的发光装置的制造方法，其特征在于， 所述光学部件包围所述发光元件的侧面。
14、 根据权利要求ll所述的发光装置的制造方法，其特征在于， 所述发光元件还具有形成在所述第一电极焊盘上的金属接触部件。
15、 根据权利要求14所述的发光装置的制造方法，其特征在于， 还包括下述步骤将作为所述光学部件的材料的熔融状态的透光性材料附着到形成有金属接触部件的所述发光元件的所述侧面上。
16、 一种发光装置，具有 基体；发光元件，其由半导体材料形成，安装在所述基体上，发出第一光； 发光部件，其含有被所述第一光激发而放射第二光的荧光材料，并具有薄片形状，设置在所述发光元件的上方；和光学部件，其由透光性材料形成，具有与所述发光部件对置的平坦形状的上表面，配置在所述发光元件和所述发光部件之间。
17、 根据权利要求16所述的发光装置，其特征在于， 所述光学部件的上表面与所述发光部件分离。
18、 根据权利要求16所述的发光装置，其特征在于， 所述光学部件的上表面与所述发光部件接触。
全文摘要
本发明提供一种发光装置，其具有基体(11)；在基体(11)上安装的发光元件(12)；和在发光元件(12)的上方设置的发光部件(13)。还具有与发光元件(12)的侧面(12s)接触的由透光性材料形成的光学部件(14)。光学部件(14)具有设置有发光元件(12)的开口(14p)，和与发光部件(13)对置的平坦形状的上表面(14u)。由此减低发光装置中的发光分布的偏差。
文档编号H01L33/50GK101507006SQ20078003180
公开日2009年8月12日 申请日期2007年8月30日 优先权日2006年8月30日
发明者作本大辅, 松浦真吾, 柳泽美津夫 申请人:京瓷株式会社