发光元件及其制造方法

专利名称：发光元件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种具有发光二极管芯片和树脂部的发光元件，其中，该 树脂部包覆上述发光二极管芯片并含有被发光二极管芯片发出的光激励 的荧光体。
背景技术：
使用了半导体发光元件的白色发光元件被期待应用于管球市场，例如 应用于下一代的一般照明灯、液晶背光灯等的灯泡、荧光管以及冷阴极管 等。上述白色发光元件的发光二极管芯片被其中含有荧光体的树脂等所包 覆，白色光是通过由发光二极管芯片发出的光、被该发光二极管芯片的光 所激励而从荧光体发出的光而获得。
近年，随着技术开发，应用于白色发光元件的蓝色发光二极管和荧光 体等的单体性能已得到提高，而且，其发光效率优于荧光灯和冷阴极管等
的白色发光元件不断被进行商品化。但是，较之于荧光灯或冷阴极管等的 色度偏差，白色发光元件的色度偏差仍然较大，由此，要求将白色发光元 件的色度偏差减低至与荧光灯和冷阴极管相同的程度。
作为白色发光元件的色度偏差较大的一个原因，可例举出下述原因， 即，在制造工序中，从在发光二极管芯片上涂敷其中含有分散的荧光体的 树脂至树脂完全硬化需要一定的时间。换而言之，因为在树脂内预先分散 有荧光体，即使涂敷时荧光体呈均匀分布的状态，但是，对于涂敷开始时 所涂敷的树脂和涂敷结束时所涂敷的树脂，由于从涂敷起至硬化为止的经 过时间各不相同，荧光体的沉降等将导致分散状态发生各异，从而导致色 度产生偏差。
另外，较之于室温，在使树脂硬化时的硬化温度(100°C 150°C)的 情况下树脂的粘性会降低，因此，容易发生荧光体的沉降，这是造成色度 偏差较大的原因。此外，荧光体、树脂等的计量和在树脂涂敷时荧光体的分散出现偏差等也是导致色度偏差较大的原因。
作为防止发生上述色度偏差的方法，在日本国专利申请公开特开
2004-186488号公报(
公开日2004年7月2日)中揭示这样的方法，艮卩， 使其中含有荧光体的树脂发生硬化后，在已硬化的树脂表面上涂敷不含荧 光体的透光性树脂。通过釆用这样的方法，可抑制实际不含荧光体的树脂 对于从发光二极管芯片发出的光的吸收量。其结果，可通过控制照射在荧 光体的光量来调整色度的偏差。
另外，在日本国专利申请公开特幵2006-269757号公报(
公开日2006 年10月5日)中揭示这样的结构，BP,在发光二极管芯片的安装基板的 表面上形成其中含有荧光体的荧光釉质(fluorescent enamel)层，基板表 面的荧光体被发光二极管芯片发出的光激励而发光。由此，利用其中含有 荧光体的釉质层在制造时其荧光体的分散状态偏差较小的特点，从而降低 色度的偏差。
但是，在日本国专利申请公开特开2004-186488号公报所揭示的结构 中，由于在其中含有荧光体的树脂的表面再涂敷不含荧光体的树脂，从而 导致用于包覆发光二极管芯片的树脂的厚度增加。其结果，树脂对发光二 极管芯片发出的光的吸收量将増大，从而导致发光元件发出的光量降低， 进而导致发生发光元件的有效发光率低下的问题。为抑制有效发光率的降 低而使树脂厚度进一步减小时，将无法充分进行色度的调整。另外，使树 脂厚度增加时还会发生树脂易于剥离等的其他问题。
另外，在日本国专利申请公开特开2006-269757号公报所揭示的结构
中，仅在用以安装发光二极管芯片的基板表面上形成有荧光体，由此，从 发光二极管芯片到达荧光体的光量受到限制，从而导致荧光体不能充分得 到激励，这样，不能充分获得从荧光体发出的光。其结果，难以调整得到 任意的色度
发明内容
'
本发明是鉴于上述问题而进行开发的，其目的在于实现一种既不降低 有效发光率且可减小色度偏差的发光元件。
为了解决上述课题，本发明的发光元件包括发光二极管芯片和第1树脂部，其中，该第l树脂部含有荧光体并包覆上述发光二极管芯片，该发 光元件的特征在于在上述第1树脂部的表面的至少一部分形成有使光发 生散射的光散射部。
为了解决上述课题，本发明提供一种发光元件的制造方法，其中，上 述发光元件包括发光二极管芯片和第1树脂部，该第1树脂部含有荧光体 并包覆上述发光二极管芯片，该发光元件制造方法的特征在于包括光散 射部形成步骤，在上述第1树脂部的表面的至少一部分形成使光发生散射 的光散射部。
根据上述结构，因为在包覆发光二极管芯片的第1树脂部表面的至少 一部分形成有使光发生散射的光散射部，所以，从发光二极管芯片向发光 元件的外部所出射的光的一部分在光散射部被散射后，返回第1树脂部。 然后，该返回第1树脂部的光激励荧光体而发出荧光。
如上所述，在本发明中，对于发光元件所发出的光，根据与目标色度 之间的差，通过树脂表面上的光散射部来调整发光二极管芯片发出的光的 光量和由荧光体发出的光的光量，从而，能够调整发光元件的色度偏差。
本发明的其他目的、特征和优点在以下的描述中会变得十分明了。以 下，参照附图来明确本发明的优点。


图1是本发明的实施方式的发光元件的顶面图。 图2是图1所示的发光元件内部的图。
图3是图1所示的发光元件的沿A — A'线的剖面图。
图4是用于说明图1所示的发光元件的光的色度偏差的色度图。
图5是本发明的其他实施方式的发光元件的剖面图。
图6是图5所示的发光元件内部的图。
图7是用于说明图5所示的发光元件的色度偏差的色度图。
图8是本发明的其他实施方式的发光元件的部分剖面图。
图9是本发明的其他实施方式的发光元件的顶面图。
图IO是表示本发明的发光元件的制造工序的一部的示意图。
图11是表示本发明的发光元件的制造工序的一部的示意图。
具体实施例方式
(第1实施方式)
以下，参照图1 图4说明本发明的发光元件的一实施方式。图1是 表示本发明的实施方式的发光元件100的顶面图，图2是表示图1所示的 发光元件100内部的图，图3是表示图1所示的发光元件100的沿A — A ' 线的剖面图。图4是用于说明图1所示的发光元件100的色度偏差的色度图。
如图1 图3所示，发光元件100包括基板IOI、安装孔102、负电 极图案103、正电极图案104、密封树脂部(第l树脂部)105、光散射树 脂部(第2树脂部)106、金线107、发光二极管芯片108、电极图案109。 密封树脂部105由硅素树脂等具有透光性的树脂材料形成，且硅素树脂中 含有荧光体IIO。荧光体110分散地存在于密封树脂部105中。光散射树 脂部106用于对光进行散射，其由含有光散射材料的硅素树脂等的树脂材 料构成。光散射材料分散地存在于光散射树脂部106中。另外，由发光二 极管芯片108，密封树脂部105以及光散射树脂部106构成发光元件。
如图1所示，借助于基板101上形成的安装孔102并通过螺钉将发光 元件100固定在灯具、散热扇等上。在本实施方式中，使用了铝基板作为 基板IOI，该铝基板的热传导率为20W/m'K左右，具有良好散热性， 且该铝基板对于可见光的波长具有反射率达90%左右的高反射率特性。另 外，基板IOI的尺寸大小为2cm见方，从散热性和机械强度的观点考虑， 采用其厚度为lmm 3mm的基板。在本实施方式中，安装孔102按照适 于以螺钉固定发光元件的尺寸来形成，其孔径为3mm。
如图2所示，借助于硅素类树脂剂，20个发光二极管芯片108被粘贴 在基板101上的大致中央部。作为发光二极管芯片108,使用了在蓝宝石 (Sapphire)基板上形成的蓝色GaN类发光二极管芯片，其发光波长为 460nm的频带，大小为240 u mX480 u m的长方形，厚度为100um左右。
此外，在基板101上分别设有电极图案103、电极图案104、电极图 案109。这些电极图案也可由厚度为5nm的银钯、厚度为2um的镍以及 厚度为0. 5 u m的金通过叠层来得到。在基板101上排列成2歹U，每列排列IO个发光二极管芯片108，其中一列的发光二极管芯片108的负电极部 (不图示)和负电极图案103通过直径为数10 u m的金线107进行引线键 合。而且，在负电极图案103的末端部设有发光元件用的负电极焊盘。另 一列的发光二极管芯片108的正电极部(不图示)和正电极图案104通过 直径为数10um的金线107进行引线键合。在正电极图案104的末端部设 有发光元件用的正电极焊盘。
另外， 一列的发光二极管芯片108的正电极部(不图示)和另一列的 发光二极管芯片108的负电极部(不图示)通过电极图案109进行电连接。 在基板101上所设置的电极图案103、电极图案104、电极图案109分别 和在发光二极管芯片108上所设置的电极部(不图示)通过直径为数10 um的金线107进行引线键合。在本实施方式中，20个发光二极管芯片 108通过上述电极图案103、电极图案104、电极图案109和金线107进行 电连接，使得形成2列X10行的排列。
进而，如图1所示，按照上述排列的发光二极管芯片108被密封树脂 部105包覆。在本实施方式中，密封树脂部105由硅素树脂材料形成。而 且如图3所示地，密封树脂部105中分散有荧光体U0。作为上述荧光体 110，例如适于采用可发出峰值波长为560nm的黄色光的荧光体(例如，2 价的铕激活的(Sr， Ba， Ca) 2Si04)等)。
密封树脂部105例如按以下的方法形成。借助于粘贴片将聚四氟乙烯 树脂粘贴在基板101上，其中，在聚四氟乙烯树脂上设有用于导入其中含 有荧光体的硅素树脂材料的开口部。然后，使用配量器来导入树脂，使得 所导入的树脂的量可使在该开口部形成的树脂的厚度为0.4mm。然后，在 涂敷于粘贴片内部的树脂呈均匀分布后，放入烘箱，在IOO'C的预硬化温 度加热1小时，再在15(TC的硬化温度加热4時間左右使树脂硬化。经上 述步骤形成密封树脂部105。
其次，在上述形成的密封树脂部105的表面的至少一部分形成有如图 1所示的用于使发光二极管芯片108的光发生散射的光散射部。在本实施 方式中，光散射部是其中含有光散射材料的光散射树脂部106。光散射树 脂部106使得由发光二极管芯片108发出的光的一部分发生散射，使光返 回至密封树脂部105侧。然后，返回至密封树脂部105侧的光激励荧光体110而发出荧光，荧光体的荧光向发光元件110的外侧出射。其结果，使 得从发光二极管芯片108直接出射的光量减少，荧光的光量增加，因此， 可调整发光元件的色度。在光散射树脂部106中，发光二极管芯片108发 出的光以及由发光二极管芯片108的光所激励而从荧光体110发出的荧光 被散射，但是，即使该荧光返回到密封树脂部105而到达荧光体110，不 会被变换荧光的颜色。
在此，参照图4 (a)以及图4 (b)对光散射树脂部的形成方法进行 说明。首先，对上述密封树脂部105的形成工序后的发光元件100的色度 进行全数检测。色度的检测可利用通常的色度计并按照周知的现有方法来 进行。
图4 (a)表示其结果。对于在形成光散射树脂部106之前所出射的光， 由于密封树脂部105中分散的荧光体110的分散状态存在偏差，所以，色 度偏差呈广范围地分布。
在此，密封树脂部105的色度具有相对较小的位置(图4 (a)中的区 域A的位置)，在处于该位置的发光元件群上涂敷其中含有光散射材料的 光散射树脂材料，硬化后形成光散射树脂部106。由此，如图4(b)所示， 利用被光散射树脂部106散射后返回密封树脂部105的光来激励发出荧 光，并以该荧光来对色度进行调整，所以，相当于图4 (a)中所示的区域 A的部分的色度偏差被消除。即，可将色度的偏差范围大约缩小到一半的 程度。
以蓝色发光二极管芯片和黄色荧光体为例，进一步对用于调整光色度 偏差的结构进行具体说明。由发光二极管芯片108出射的蓝色光的一部分 被光散射树脂部106散射后返回密封树脂部105;由返回密封树脂部105 的光所激励的荧光体110将蓝色光变换为黄色光，从而发出黄色光。其结 果，因为由发光二极管芯片108发出的蓝色光的光量减少，而荧光体IIO 发出的黄色光的光量增加，所以，较之于调整前的色度，色度变大。其结 果，使得色度较小的一侧的偏差移至色度较大的一侧，从而发光元件100 的色度偏差得以调整。
如图3所示的发光元件100那样地，在密封树脂部105的表面形成有 光散射树脂部106时，从密封树脂部105的表面向发光元件100的外部发
9出的蓝色光(图3中实线箭头)的一部分被散射返回密封树脂部105，并 被荧光体110吸收后变换为黄色光(图3中点线箭头)。由此，发光二极 管芯片108的蓝色光被变换为黄色光的比例增大。如上所述，可将向发光 元件100的外部发出的光的色度从蓝色侧调整到黄色侧(色度增大的方 向)。
对上述光散射树脂部106所含有的光散射材料并不特别限定，可采用 钛酸钡、硫酸钡、氧化钕、氧化铝、氧化硅，轻质碳酸钙等各种材料。另 外，可适宜地利用其颗粒外径为0. 1 ii m以上10 ix m以下的光散射材料。 此外，虽然对光散射树脂部106的形成位置并不特别限定，但是由于发光 二极管芯片108所发出的光量在密封树脂部105的端部附近较小，密封树 脂部105的端部不为优选。
在本实施方式中，利用了氧化铝基板作为基板101，也可利用釉质基 板、铝基板等，其中，所谓的釉质基板是在氮化铝基板或在机械强度及热 传导率较高的铁等的金属板上镀敷陶瓷电介质所形成的基板。另外，对于 电极结构、电极图案、发光二极管芯片108的布图、数量、纵横方向上的 个数等也可进行各种变更。
另外，作为发光二极管芯片108的元件结构，可采用本实施方式所示 的在蓝宝石基板等绝缘基板上安装的、其表面设置有正电极以及负电极的 结构，还可采用在GaN或Si等的导电性基板上安装的、其背面以及表面 设置有正电极以及负电极的结构。在使用其背面设置有电极的发光二极管 芯片108时，也可采用在配线图案上使用Ag焊膏等的导电性焊膏进行安 装的方式。
此外，对于发光二极管芯片108和电极图案103、电极图案104、电 极图案109，也可采用通过焊料焊盘的倒装安装来形成接点的结构。另外， 发光二极管芯片108的波长也并不只限于蓝色波长，也可使用400nm频带 的近紫外区域等，也可以使用本实施方式所记载的以外的补偿的频带。此 外，对于荧光体110的发光色，只要能吸收发光二极管芯片108的光即可， 并不特别限定。例如，可采用将蓝色光变换为诸如红色光或绿色光等单色 光的荧光体。
(第2实施方式)以下、参照图5 图7来说明本发明的发光元件的其他实施方式。图 5是表示本发明的其他实施方式的发光元件200的剖面图，图6是表示图 5所示的发光元件200内部的图，图7是用于说明图5所示的发光元件200 的色度偏差的色度图。在本实施方式中，省略对相同于第l实施方式的构 件以及结构的详细说明。
如图5、图6所示，发光元件200包括正电极部201、负电极部202、 发光二极管芯片203、树脂焊膏204、金线205、树脂安装部206、反射部 207、密封树脂部208、荧光体209、光散射树脂部210。荧光体209分散 存在于密封树脂部208中。此外，光散射材料分散存在于光散射树脂部中。
在发光元件200中，正电极部201以及负电极部202由呈"U"状的 金属构成，形成在树脂安装部206的底面部侧，并延伸至树脂安装部206 表面的、安装有发光二极管芯片203的面。另外，作为构成电极部的金属 材料，优选使用散热性高的材料，例如铜合金。由此，可促进二极管芯片 203产生的热量的散发，从而可防止发生因发光元件200的温度上升导致 装置可靠性低下这样的问题。
在位于与正电极部201对应的位置的树脂安装部206表面上，利用树 脂焊膏204来贴装发光二极管芯片203。另外，在发光二极管芯片203被 贴装的树脂安装部206的表面、与负电极部202对应的位置的树脂安装部 206的表面上，优选实施表面処理以使得光反射率增大，例如实施镀银処 理。然后，在与正电极部201对应的位置的树脂安装部206的表面和发光 二极管芯片203的上部面所设置的电极图案之间、以及在与负电极部202 对应的位置的树脂安装部206的表面和发光二极管芯片203的上部面所设 置的电极图案(不图示)之间，利用直径为数10um的金线205进行引线 键合。
在树脂安装部206的、安装有发光二极管芯片203的面上形成有反射 部207，该反射部207包围发光二极管芯片203的周围。由树脂安装部206 侧朝发光元件200的外侧呈扇形状倾斜地形成反射部207。反射部207可 利用聚苯酰胺类树脂进行注塑成型来制成。另外，也可在反射部207的树 脂中加入氧化钛的微小颗粒并进行白色着色以提高树脂表面的反射率。此 外，可在反射部207的、发光二极管芯片203所处一侧的侧面上形成用于对光进行反射的反射面。反射面可由具有高反射率的、银膜等来形成。
在反射部207的内部形成其中含有荧光体209的密封树脂部208。密 封树脂部208可通过在反射部207的内部充填具有耐气防漏性高且密封性 良好的环氧类的树脂。在本实施方式中，作为荧光体209，使用可发出其 峰值波长为560nm的黄色光的荧光体(例如2价的铕激活的(Sr， Ba， Ca) 2SK)4))。
设定密封树脂部208中所含有的荧光体209的含有量，使得其中含有 荧光体209时的色度分布最大值(x， y的最大值)小于目标色度的值。 此外，在其中含有荧光体209的密封树脂部208的整个表面上，形成有用 于使发光二极管芯片203发出的光进行散射的光散射部。本实施方式的光 散射部是指含有光散射材料的光散射树脂部210。另外，密封树脂部208 和光散射树脂部210可分别使用不同的树脂材料来形成。
在本实施方式中，形成光散射树脂部210之前，对发光二极管芯片203 的色度进行全数检测。然后，根据该色度的检测结果来形成已调整了光散 射量的光散射树脂部210。首先，将色度的检测结果表示在图7中。图7 是表示在形成光散射树脂部210之前的发光元件200发出的光(从密封树 脂部208的表面发出的光)的色度偏差的图。然后，如图7所示，根据色 度的检测结果对发光元件进行分区，例如分成3个色度区域A、 B以及C。
其次，准备其光散射材料的含有浓度不同的3种树脂。设定该光散射 材料的含有浓度，使得图7所示的区域A、 B以及C的色度在形成光散射 树脂部210之后分别可达到目标色度的值。在本实施方式中，设定含有浓 度，使得在图7所示的区域A、 B以及C的色度分别达到x二0.32， y二 0.32的值。事先准备通过配量器所充填得到的上述树脂，在密封树脂部208 上涂敷其中含有光散射材料的树脂，并使该树脂硬化，从而形成光散射树 脂部210，其中，密封树脂部208用于对显示各区域色度的发光二极管芯 片203进行密封，所涂敷的树脂中光散射材料的含有量为可将色度调整到
目标色度的含有量。
由此，如图7所示，即使在光散射树脂部210形成之前，光的色度如 区域A、 B以及C那样地存在偏差，但通过在显示各个色度的发光元件上 分别形成光散射树脂部210，光散射树脂部210中的光散射材料的含有量不同，则可分别将区域A、 B以及C的色度调整至区域A， B， C，的色 度区域。其结果，可将在形成光散射树脂部210之前的色度偏差缩小到3 分之1左右。
此外，在本实施方式中，设定密封树脂部208中含有荧光体209的含 有量使得在光散射树脂部210形成之前的发光元件200的色度分布的最大 值(x， y的最大值)小于目标色度的值。由此，能够控制色度的中心值。 即，即使色度分布的中心值有少许变动，也可通过光散射树脂部210对光 的散射量进行适宜地调整，最终能够更简单地控制目标色度的中心值。
此外，在本实施方式中，将在光散射树脂部210形成之前的发光元件 200的色度分为3个区域，也可分成更多个的区域。
另外，为调整发光元件的色度，可根据色度的检测结果来调整形成的 光散射树脂部的厚度及其面积，由此，调整光的散射量。在图8以及图9 中表示此类光散射树脂部的其他状态。图8是表示发光元件300的一部分 的剖面图，图9是表示发光元件400的顶面图。此外，图8以及图9所示 的发光元件除光散射树脂部以外的结构均与第1实施方式相同。
如图8所示，增大光散射树脂部303的厚度(图8(a)所示)，其中， 光散射树脂部303形成于其色度较小的发光二极管芯片上部的密封树脂部 301的表面上；减小光散射树脂部303"的厚度(图8 (c)所示)，光散 射树脂部303"形成于其色度较大的发光二极管芯片上部的密封树脂部 301的表面上。由此，对色度偏差进行调整，从而可控制色度的中心值。 光散射树脂部303的厚度可通过适宜变更形成時树脂材料的涂敷量来实施 调整，也可根据各个色度，分别以最佳的涂敷厚度来实施涂敷以及硬化工 序。例如，可以预先制作一定厚度的树脂板，通过重叠这些树脂板来调整 厚度。
另外，如图9所示，增大光散射树脂部402的涂敷面积(如图9 (a) 所示)，其中，光散射树脂部402形成于其色度较小的发光二极管芯片上 部的密封树脂部401的表面上；缩小光散射树脂部402"的涂敷面积(如 图9 (c)所示)，其中，光散射树脂部402"形成于其色度较大的发光二 极管芯片上部的密封树脂部401的表面上。由此，可调整色度的偏差，从 而能控制色度的中心值。另外，光散射树脂部402的形成面积，可通过适
13宜地变更形成時的树脂材料的涂敷量来进行调整，也可根据各个色度，分 别以最佳涂敷面积来实施涂敷以及硬化工序。此外，光散射树脂部的涂敷 形状并不限于此，可采用圆形等其他形状。
另外，在形成光散射树脂部402时，可在密封树脂部401的表面直接 涂敷其中含有光散射材料的树脂材料，也可利用模具等预先将含有光散射 材料的树脂材料形成为一定大小的片状。然后，基于色度的检测结果，通 过调整片状的光散射树脂部402的粘贴数量来调整色度。即，在色度较小 的发光二极管芯片上的密封树脂部401表面，粘贴较多片数的光散射树脂 部402 (如图9 (a)所示)，而在色度较大的发光二极管芯片上的密封树 脂部401表面，粘贴片数较少的光散射树脂部402"(如图9 (c)所示)。
由此，可调整色度的偏差并控制色度的中心值。对于光散射树脂部的 粘贴方法，并不进行限定，但由于考虑到树脂间的密接性、树脂界面的折 射率相异可能造成反射障碍，优选使用与构成密封树脂部或光散射树脂部 相同的树脂材料来进行粘贴。此外，在形成作为原材的树脂板后，进行切 割并切成所期望的大小，从而能以该树脂板为基本尺寸，形成不同面积的 光散射树脂部。
(第3实施方式)
以下，参照图10以及图11对本发明的发光元件的其他实施方式进行 説明。图10以及图11是分别表示本发明的发光元件500、 600的形成工 序的一部的示意图。在本实施方式中，除了光散射部之外的其他结构与第 l实施方式相同。
如图IO所示，利用呈圆盘状的、具有研磨材的磨石501对发光元件 500的密封树脂部502的表面进行研磨，形成呈凹凸形状的光散射部504， 其中，该研磨材是由氧化铝构成。为获得有效的光散射效果，凹凸形状至 少达到可见光波长的程度。然后，根据在光散射部504形成之前的发光元 件500的色度分布进行调整，使得所形成的凹凸形状表面的粗糙度Ra为 可见光波长以上的程度，即，等于或大于从密封树脂部502的表面发出的 光的波长的程度，从而，能够调整发光元件500的色度偏差，控制色度的 中心值。
凹凸形状的调整可通过调整研磨时间或者变更用于研磨的磨石501的种类来进行。具体而言，利用颗粒直径粗大的研磨材，即表面状态粗糙的 研磨材，可使树脂表面粗糙，从而可增大表面对光的散射。反之，利用颗 粒直径较小的研磨材，即表面状态细小的研磨材，可使树脂表面平滑，从 而减小表面对光的散射。另外，可区分地使用多个只在其1部分设置有研 磨材的、其面积不同的圆盘状磨石来调整光散射面积。
此外，如图11所示，在发光元件600的密封树脂部602的表面，可 利用切刀601在密封树脂部602的表面形成呈直线状的沟槽，该沟槽的剖 面形状为三角形，由此，形成光散射部604。在此，根据色度调整的程度， 对沟槽的宽度、深度、条数以及间隔进行调整。例如，以1.5mm的间隔形 成5条、6条或7条其切割宽度为lmm且深度为O. lmm的沟槽。由此， 由于沟槽形状的倾斜部的反射程度不同于密封树脂部602表面的反射程 度，因此，可调整发光元件600的色度偏差并控制色度的中心值。此外， 即使所使用的切刀使沟槽的剖面形状形成台形，也可在该台形侧面使光反 射率发生变化。
如上所述，在本发明的发光元件中，由于在包覆发光二极管芯片的密 封树脂部的表面的至少一部分设置有使得光发生散射的光散射部，所以， 从发光二极管芯片向发光元件的外部出射的光的一部分在光散射部被散 射后，返回密封树脂部，返回密封树脂部的光将激励荧光体而发出荧光。 因此，可调整光散射部的光散射量，从而调整光的色度，从而可适当地降 低光色度偏差。
本发明也可表述如下。 (第l结构)
本发明的发光元件至少包括发光二极管芯片和树脂部，其中，该树脂 部含有至少一种以上的荧光体并包覆发光二极管芯片，其中，在树脂部的 表面的至少一区域形成有用于调整发光元件的色度而使光发生散射的光 散射结构。
(第2结构)
本发明的发光元件包括蓝色发光二极管芯片、用于安装蓝色发光二 极管芯片并且在未安装蓝色发光二极管芯片的表面上的至少1个領域形成 有电极图案的氧化铝基板、在蓝色发光二极管顶面的电极部和电极图案之间所设置的金线以及包覆蓝色发光二极管的树脂部，其中，在树脂表面上 的至少1个領域设有用于调整发光元件的色度而使光发生散射的光散射结 构。
(第3结构)
本发明的发光元件包括蓝色发光二极管芯片、用于安装蓝色发光二 极管芯片并且在未安装蓝色发光二极管芯片的表面上的至少1个領域形成 有电极图案的树脂基板、在树脂基板的底部形成有与电极图案连接的电极 结构且在该树脂基板上形成有包覆蓝色发光二极管芯片的呈井状的树脂 反射部、设在蓝色发光二极管芯片上的电极部和电极图案之間的金线以及 包覆蓝色发光二极管芯片且充填于反射部内的树脂部，其中，在树脂表面 上的至少1个領域设有用于调整发光元件的色度而使光发生散射的光散射 结构。
(第4结构)
在本发明的发光元件中，上述光散射结构由在透明树脂中分散有光散 射材料的树脂构成。 (第5结构)
在本发明的发光元件中，上述光散射结构为在分散有荧光体的树脂
表面上，不规则地形成有多个凹凸形状，该凹凸形状的表面粗糙度Ra大
于或等于可见光的波长。
(第6结构)
在本发明的发光元件中，上述树脂表面上设有1个或多个其剖面形状 大致一定的条纹形状的沟槽结构。 (第7结构)
本发明的发光元件树脂部的制造方法包括涂敷并硬化用于包覆发光
二极管芯片的树脂的步骤，该树脂中分散有荧光体；硬化后对色度进行检 测的步骤；在上述树脂部上形成光散射结构的步骤，该光散射结构根据色 度使发光二极管芯片发出的光进行散射。 (第8结构)
在本发明的发光元件制造方法中，形成光散射结构的上述步骤包括-在涂敷了荧光体的树脂表面上，涂敷并硬化其中分散有光散射材料的树脂的步骤。
(第9结构)
在本发明的发光元件制造方法中，形成光散射结构的上述步骤包括 调整树脂的厚度的步骤，该树脂中分散有一定浓度的光散射材料。 (第10结构)
在本发明的发光元件制造方法中，形成光散射结构的上述步骤包括 形成一定面积的树脂的步骤，该树脂中分散有其分散浓度己被调整的光散 射材料。
(第11结构)
在本发明的发光元件制造方法中，形成光散射结构的上述步骤包括 调整树脂的面积的步骤，该树脂中分散有一定浓度的光散射材料。 (第12结构)
在本发明的发光元件制造方法中，在树脂部上形成光散射结构的上述 步骤包括利用研磨材对树脂表面进行研磨步骤。 (第13结构)
在本发明的发光元件制造方法中，在树脂部上形成光散射结构的上述 步骤包括使用切刀在树脂表面形成条纹形状的沟槽部的步骤。 (第14结构)
本发明的发光元件制造方法的特征在于，设定树脂中的荧光体分散 量，使得涂敷并硬化其中分散有荧光体的树脂之后所检测的色度偏差的最 大值小于作为目标的色度中心值。
本发明并不限于上述各实施方式，可以根据权利要求所示的范围进行 各种变化，适当地组合不同实施方式记述的技术手段而得到的实施方式也 包含于本发明的技术范围之内。
如上所述，本发明的发光元件在包覆发光二极管的第1树脂部的表面 的至少一部分形成有使光发生散射的光散射部，所以，从发光二极管芯片 向发光元件的外部所出射的光的一部分在光散射部被散射形成散射光，该 散射光中的返回第l树脂部的光能够激励荧光体。由此，可调整由发光元 件产生的光的色度偏差。
根据本发明的发光元件，能够得到色度偏差较少的光，从而可适用于照明装置，液晶装置等。
另外，在本发明的发光元件中，上述光散射部优选由其中含有光散射 材料的第2树脂部构成。另外，在本发明的发光元件中，上述光散射部优
选为凹凸形状，该凹凸形状的表面粗糙度Ra大于或等于可见光的波长。 此外，在本发明的发光元件中，上述光散射部优选至少由1个沟槽部构成。 由此，能够控制被第l树脂部表面所反射的由发光二极管芯片发出的光量， 从而可降低色度偏差。
另外，在本发明的发光元件中，优选的是，设定上述第l树脂部中的 荧光体含有量，使得由上述第1树脂部的表面所出射的光的色度偏差的最 大值(在本说明书中，与只有发光二极管芯片的发光色所显示的色度靠近 的一侧为色度较小的一侧，与荧光体的发光色所显示的色度靠近的一侧为 色度较大的一侧，偏差的最大值是指与荧光的发光色所显示的色度最近的 点位置)小于色度的目标值。
在此，利用光散射部来调整光的散射量时，通过形成光散射部使发光 二极管芯片发出的光返回第l树脂部，增大由荧光体发出的光的光量，从 而可将第1树脂部出射的光的色度调整到更大。在上述光散射部形成之前 的状态下，通过将从第1树脂部出射的光的色度设定在小于色度目标值的 色度偏差范围内，从而能够控制由发光元件发出的光的色度中心值。艮P， 即使色度分布的中心值有少许变动，也可通过适宜调整光散射部的光散射 量，最终更简单地控制作为目标色度的中心值。
另外，在本发明的发光元件中，上述第l树脂部可由反射部包围，该 反射部的表面对光进行反射。
本发明的发光元件的制造方法优选还包括检测上述第1树脂部的表面 色度的检测步骤；在上述光散射部形成步骤中，根据在上述检测步骤中所 检测出的色度来调整形成的光散射部的光散射量。
根据上述结构，在形成光散射部之前，对第1树脂部表面的色度进行 检测，根据检测结果来调整要形成的光散射部的光散射量。由此，可更精 确地调整色度偏差，且降低色度偏差，从而能够更简单地制造可发出目标 色度的光的发光元件。
此外，在本发明的发光元件的制造方法中，优选的是，上述光散射部由其中含有光散射材料的第2树脂部构成，在上述光散射部形成步骤中， 根据在上述检测步骤中检测出的色度来调整上述第2树脂部的厚度。另外， 在本发明的发光元件的制造方法中，优选的是，上述光散射部由其中含有 光散射材料的第2树脂部构成，在上述光散射部形成步骤中，根据在上述 检测步骤中检测出的色度来调整上述第2树脂部含有的上述光散射材料的 量。此外，在本发明的发光元件的制造方法中，优选的是，上述光散射部 由其中含有光散射材料的第2树脂部构成，在上述光散射部形成步骤中， 根据在上述检测步骤中检测出的色度来调整上述第2树脂部的形成面积， 其中，上述第2树脂部形成于上述第1树脂部的表面。由此，可根据在形 成光散射部之前所检测的发光元件的光的色度，简单地形成光散射量己被 调整的光散射部。其结果，可更简单地制造降低了色度偏差的发光元件。 另外，在本发明的发光元件的制造方法中，优选的是，上述光散射部 形成为凹凸形状；在上述光散射部形成步骤中，根据在上述检测步骤中检 测出的色度来进行调整，使得上述凹凸形状的表面粗糙度Ra大于或等于 由第l树脂部的表面所出射的光的波长。此外，在本发明的发光元件的制 造方法中，优选的是，上述光散射部形成为沟槽状；在上述光散射部形成 步骤中，根据在上述检测步骤中检测出的色度来调整上述沟槽形状的宽 度、深度、条数和间隔。其结果，可更简单地制造降低了色度偏差的发光 元件。
以上，对本发明进行了详细的说明，上述具体实施方式
或实施例仅仅 是揭示本发明的技术内容的示例，本发明并不限于上述具体示例，不应对 本发明进行狭义的解释，可在本发明的精神和权利要求的范围内进行各种 变更来实施之。
19
权利要求
1. 一种发光元件，包括发光二极管芯片和第1树脂部，其中，该第1树脂部含有荧光体并包覆上述发光二极管芯片，该发光元件的特征在于在上述第1树脂部的表面的至少一部分形成有使光发生散射的光散射部。
2. 根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于 上述光散射部由其中含有光散射材料的第2树脂部构成。
3. 根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于上述光散射部形成为凹凸形状，该凹凸形状的表面粗糙度Ra大于或等于可见光的波长。
4. 根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于 上述光散射部至少由1条沟槽构成。
5. 根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于在上述第1树脂部中的荧光体含有量可使得由上述第1树脂部的表面 出射的光的色度偏差范围的最大值小于色度的目标值。
6. 根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于-上述第l树脂部被反射部包围，该反射部形成有对光发生反射的表面。
7. —种发光元件制造方法，其中，上述发光元件包括发光二极管芯片和第1树脂部，该第1树脂部含有荧光体并包覆上述发光二极管芯片， 该发光元件制造方法的特征在于，包括光散射部形成步骤，在上述第1树脂部的表面的至少一部分形 成使光发生散射的光散射部。
8. 根据权利要求7所述的发光元件制造方法，其特征在于包括检测步骤，对由上述第1树脂部的表面出射的光的色度进行检测；在上述光散射部形成步骤中，根据在上述检测步骤中检测出的色度， 对形成的光散射部的光散射量进行调整。
9. 根据权利要求8所述的发光元件制造方法，其特征在于上述光散射部由其中含有光散射材料的第2树脂部构成，在上述光散射部形成步骤中，根据在上述检测步骤中检测出的色度来调整上述第2树脂部的厚度。
10. 根据权利要求8所述的发光元件制造方法，其特征在于上述光散射部由其中含有光散射材料的第2树脂部构成， 在上述光散射部形成步骤中，根据在上述检测步骤中检测出的色度来 调整上述第2树脂部含有的上述光散射材料的量。
11. 根据权利要求8所述的发光元件制造方法，其特征在于上述光散射部由其中含有光散射材料的第2树脂部构成， 在上述光散射部形成步骤中，根据在上述检测步骤中检测出的色度来 调整上述第1树脂部的表面中的上述第2树脂部的形成面积。
12. 根据权利要求8所述的发光元件制造方法，其特征在于 上述光散射部形成为凹凸形状；在上述光散射部形成步骤中，根据在上述检测步骤中检测出的色度来 进行调整，使得上述凹凸形状的表面粗糙度Ra大于或等于由第1树脂部 的表面出射的光的波长。
13. 根据权利要求8所述的发光元件制造方法，其特征在于 上述光散射部形成为沟槽形状；在上述光散射部形成步骤中，根据在上述检测步骤中检测出的色度来 调整上述沟槽形状的宽度、深度、条数和间隔。
全文摘要
本发明提供一种发光元件。该发光元件的密封树脂部含有荧光体并包覆发光二极管芯片，在上述密封树脂部的表面的至少一部分形成光散射部。发光二极管芯片的光被光散射部散射，散射后返回至密封树脂部中的光激励荧光体而发出荧光。通过使得从发光二极管芯片向发光元件的外部发出的光的一部返回至密封树脂部中，并通过荧光体变换光的色度来调整发光元件的色度偏差。由此，可调整发光元件的色度偏差。
文档编号H01L33/54GK101447544SQ20081018125
公开日2009年6月3日 申请日期2008年11月18日 优先权日2007年11月27日
发明者森冈达也 申请人:夏普株式会社