发光装置及其制造方法以及发光装置安装体的制作方法_2

文档序号:8436002阅读:来源:国知局
地伸展。即,在本发明中,引出电极成为与发光元件的元件电极进行面连接的同时在横向上较大地伸展的形态,所以能够经由该引出电极使发光元件的热高效率地向外部释放。此外,虽然是这样的引出电极的形态但是引出电极(以及与其面连接的元件电极)并不阻挡取光。
[0049]本说明书中使用的“发光装置”这一用语只要不标注特别的说明,不仅包含所谓的“单芯片”的方式,还包含“多芯片”的方式。同样地,本发明的发光装置只要不标注特别的说明,不仅包含“具有光的指向性的装置”的方式,还包含“没有特别的光的指向性的装置”的方式。此外,本说明书中使用的“有源面”实质上意味着有助于发光元件功能的面,具体来说指的是“设置有元件电极的发光元件面”。
[0050]本说明书中使用的“周缘部”实质上指的是构成发光元件的外周缘的局部区域,例如指的是从发光元件的外周边缘到其内侧80 μπι的局部区域。另外,从其他观点上把握的话,本发明中的“周缘部”也可以说是后述的阴极的元件电极被设置的区域。
[0051]如图1所示,本发明的发光装置中,优选的是,元件电极设置在有源面上,并且还设置于发光元件的周缘部的至少一部分。即,优选的是,元件电极在周缘部上局部地设置,并且在其内侧还大范围地设置了元件电极。例如,可以在发光元件的周缘部设置了作为阴极电极的元件电极,另一方面,在广泛占据其内侧的内部区域设置了作为阳极电极的元件电极。另外,阴极电极也可以包围阳极电极地沿着发光元件的整个周缘部而延伸(即,也可以沿发光元件的外周部整体延伸地以长条形态设置了阴极电极。参照后述的图2)。
[0052]图2中示出具备这样的阴极电极以及阳极电极的发光元件的构成。图2(a)是发光元件的俯视图,图2(b)是其剖视图。如图所示,在发光元件10中,在LED基板I上形成有η型层2,在其周边区域形成有元件电极3作为阴极电极。另一方面,在比该元件电极3更靠近内侧的区域上形成有发光层以及P型层4,在其上形成有元件电极5作为阳极电极。对于该发光元件的构成而言,优选的是,在整个面形成有钝化膜6,在其一部分设置有元件电极3与元件电极5的接触用的开口部7a、7b。虽然只不过是一例,但作为发光元件10,可以是厚度60?140um左右(例如约100 μ m)、尺寸0.4mmX 0.4mm?0.8mmX 0.8mm左右(例如尺寸约0.6mmX约0.6mm)这样的比通常使用的ImmX Imm小的尺寸。另外,本发明中“发光元件”是发光的元件,实质上意味着例如发光二极管(LED)以及包含它们的电子部件。因此,本说明书中的“发光元件”不仅作为表示包含“LED裸芯片(即LED芯片)”的方式来使用,还作为表示包含“LED芯片被模制的分立型”的方式来使用。另外,并不限于LED芯片,也能够使用半导体激光芯片等。
[0053]关于元件电极先进行详细叙述。元件电极指的是发光元件的电极。元件电极的材质并无特别限制,可以是用作常规的发光二极管(LED)的电极的材质。若列举一例,则元件电极可以由金属材质构成,例如可以是金电极。元件电极的厚度也没有特别限制,可以是作为常规的发光二极管的电极厚度而采用的厚度。若列举一例,则例如,元件电极厚度优选为0.5μηι?9μηι左右,进一步优选为Ι.Ομηι?5μηι左右,更优选为1.5μηι?3μηι左右(例如约2μπι)。
[0054]在如上述的阴极电极/阳极电极那样元件电极被至少划分成2个的情况下,优选的是,对应于该划分开的元件电极,引出电极与元件电极分别单独地进行连接。即,在元件电极由阴极电极和阳极电极至少2个子元件电极构成的情况下,优选的是,对应于该子元件电极,引出电极分别单独地进行连接。更具体来说,如图1所示,优选引出电极A被设置为与在发光元件的周缘部局部地设置的阴极的元件电极A进行面连接,并且引出电极B被设置为与在比该阴极位于更内侧的主面区域大范围地设置的阳极的元件电极B进行面连接。
[0055]本发明中元件电极与引出电极彼此进行面连接,但这里所说的“面连接”实质上意味着各要素的主面彼此相互接触的方式,即在元件电极(尤其是其露出部即从上述接触用开口部7a、7b露出的元件电极部)与引出电极的对置面彼此相互重叠的范围内全部接触的方式。具体来说,意味着在“元件电极的面(尤其是其露出面)”与“引出电极的面”相互重叠的范围内全部接触/接合的方式。换言之,本发明中所说的“面连接”意味着彼此对置的元件电极的连接侧面以及引出电极的连接侧面中相互重叠的面区域彼此全部接触的方式(相当于图3中的“主面区域A”和“主面区域B”全部接触的方式)。
[0056]在本发明的发光装置中,如图1所示,以支承体的主面与发光元件的有源面成为齐平的形态对发光元件进行了支承固定。即,发光装置的发光元件由以与其齐平的状态配置的支承体支承固定。在此,本发明中所说的“支承固定”实质上意味着将发光元件保持在发光装置中,更具体来说意味着发光元件至少由其外周部保持(即,在本发明中通过至少发光元件的外周缘与支承体进行接合或接触来保持发光元件)O作为支承体的材质而言,只要是有助于对发光元件进行支承固定的,则并不特别限制,例如可以是树脂材料或无机材料等。但是,若考虑取光方面,则尤其优选透明的材质,因此,优选例如由透明环氧树脂、透明硅酮树脂等构成支承体。
[0057]特别是在本发明中,支承体的主面与发光元件的有源面成为齐平。换言之,支承体的主面与发光元件的有源面存在于同一平面上。这里所说的“齐平”仅仅是意味着“实质上齐平”,而并非指的是必须严格齐平。关于这一点若具体进行说明,则在本发明中,落入支承体的主面与发光元件的有源面的水平差为±0?10 μm的范围内的方式包含于“齐平”内
[0058]在本发明的发光装置中,如图1所示,引出电极设置为与元件电极进行面连接,并且整体地覆盖发光元件的有源面而较大地伸展。正是因为这样沿横向较大地伸展的“引出电极”,才能够经由其将发光元件的热高效率地向外部释放,能够实现散热特性优异的发光装置。例如,引出电极也可以延伸至支承体的外缘。即,引出电极也可以延伸至支承体的外周边缘。通过这样较长地延伸的形态的引出电极,从而能够更高效地使热释放到外部。同样地,引出电极也可以延伸为通过发光元件的周缘部的一半以上的区域。即,引出电极也可以通过发光元件的周缘部的一半以上的区域地广泛延伸至支承体的主面。通过这样广泛形态的引出电极,也能够更高效地使热释放到外部。另外,根据该方式可知,本说明书中所说的“整体地覆盖”实质上意味着广泛或者较大地设置使得覆盖发光元件的有源面的整体的形态。
[0059]引出电极的材质只要主要成分是金属就没有特别限制。例如,能够将从由铜(Cu)、银(Ag)、钯(Pd)、钼(Pt)以及镍(Ni)构成的组中选择出的至少I种金属材料用作引出电极的主要材质。在特别重视“散热特性”的情况下,引出电极例如优选由呈现比焊接材料更高的热传导率的金属材质构成。即,在焊接材料的热传导率为例如约45?约85W/mK左右的情况下,优选使用呈现比其更高的热传导率的金属作为引出电极的材质。若例示一个呈现如此高热传导率的金属材料,则是铜(Cu),因此,优选由铜构成了引出电极。
[0060]此外,在本发明中优选为弓丨出电极设置得比较厚。尤其是优选为引出电极厚度比元件电极厚。通过具有这样大的厚度的引出电极,从而能够更高效地使热向外部释放。即,起因于引出电极具有很大厚度并沿横向较大地伸展的形态,从而发光装置的散热特性进一步提高。例如,引出电极优选具有1ym以上的厚度。更具体来说,引出电极的厚度优选为10?500 μ m左右,进一步优选为30?250 μ m左右,更优选为100?200 μ m左右。
[0061]本发明的发光装置能够作为将其安装在安装基板的电极上的安装体来利用。关于这一点,本发明的发光装置即使在该安装体中,也与如现有技术那样将发光元件安装于封装件基板并将该封装件基板安装于安装基板不同,具有能够不经由封装件基板这样的散热路径而是将引出电极直接无基板地安装于安装基板这样的特征。
[0062]以下,以更具体的方式对本发明的发光装置进行说明。
[0063](第I实施方式)
[0064]图4中示意性地示出使用了图2所示的发光元件10的本发明的发光装置的构成。图4(a)是其俯视图,图4(b)是剖视图。以发光元件10的设置有发光层的一侧的有源面为正面,发光元件10的侧面以及背面埋设于支承体21而被支承固定使得有源面与支承体21的主面大致成为同一面内。
[0065]支承体21设置于发光元件10的光取出侧。因此,至少光射出的区域的支承体材质优选为光学树脂(例如透明环氧树脂、透明硅酮树脂等),也可以是根据需要包含荧光体的光学树脂。
[0066]从图示的方式可知,横跨在发光元件10的有源面上与支承体21主面上而形成了引出电极22a、22b。引出电极22a从阳极侧的元件电极5而引出电极22b从阴极侧的元件电极3,分别从发光元件10向周边的支承体21进行电极引出。在第I实施方式中,在发光元件10的周边区域设置有引出电极的凸部22c。此外,在引出电极22a与引出电极22b的边界区域,为了防止利用焊料等来安装本发光装置时的短路,设置有阻焊层等的绝缘膜23。
[0067]如上所述,从在外周设置有元件电极的至少一部分的发光元件10,通过引出电极22a,22b经由发光元件10的外周部(即周缘部)直到其外部的支承体21的主面横向引出电极,因此,不需要进行现有技术那样的引线键合、凸点形成的区域,能够将发光元件面积更有效地活用为发光区域。另外,设置于发光元件10的周缘部的元件电极3无需一定设置到发光元件10的外缘(即外缘边缘),可以根据需要使其比外缘后退使得与引出电极22a不发生短路,此外,也可以不设置于外缘部的整周而是部分地设置于其至少一部分。
[0068]作为引出电极的材质而优选高热传导率的材料,例如是含铜的金属材料。在该情况下,相对于一般的树脂的传导率为约0.2ff/mK而言铜具有约400W/mK的非常高的热传导率,所以能够使发光元件10的发热通过引出电极向横向进行扩散,能够提高散热性。此外,通过使引出电极较厚能够进一步有效地向横向(即,与元件电极的厚度方向正交的方向)进行热扩散。为了期待向横向的较大的热扩散效果,优选设为比元件电极厚度的数μπι左右厚ΙΟμπι以上的引出电极厚度。另外,关于引出电极,其厚度可以局部不同,发光元件的附近区域的引出电极部分(具体来说尤其是位于发光元件的有源面内区域的引出电极部分)可以比其周边部分厚。这里所说的“发光元件的附近区域的引出电极部分”意味着被定位于相对靠近发光元件的地方的引
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