CN101625083A - 发光装置和发光装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在装置的使用过程中发光效率不会下降、能够向LED元件输送大电流从而增大光量、并且能够得到具有良好显色性的白色光的发光装置。另外，本发明提供一种能够顺畅地将LED元件中产生的热传导给SiC荧光基板的发光装置的制造方法。本发明的发光装置的特征在于，具备：发出紫外线的第1LED元件；发出可见光的第2LED元件；SiC荧光基板，由掺杂了B和Al之中的至少一种及N的SiC构成，装配着所述第1LED元件和所述第2LED元件，在受到所述第1LED元件发出的光的激励时发出可见光；以及箱体，由无机材料构成，并容置着所述SiC荧光基板。

Description

发光装置和发光装置的制造方法
技术领域
本发明涉及一种具备LED元件、发出白色光的发光装置和发光装置的制造方法。
背景技术
在过去，已知有一种将LED元件和荧光体组合起来，从而发出白色光的发光装置(例如，参照专利文献1)。专利文献1中记载的发光装置具备能够发出300-470mm光的LED元件，并利用被该光激励的荧光体，将上述光部分或完全地变换为波长更长的光，从而生成白色光。此外，荧光体分散在用于封固LED元件的封固树脂中。
另外，已知还有一种通过红色LED元件、绿色LED元件和蓝色LED元件的组合而可以生成白色光的发光装置(例如，参照专利文献2)。
专利文献1：日本特表2003-535478号公报
专利文献2：日本特开2008-085324号公报
但是，在专利文献1所记载的发光装置中，封固树脂中的荧光体的耐热性差，在装置的使用过程中，若发光装置的温度上升，发光效率就会下降。另外，由于LED元件的发热量受到限制，因此难以向LED元件输送大电流而增大光量。
这里，可以考虑按照专利文献2中记载的发光装置的方式，不使用荧光体，而是利用红色、绿色和蓝色的各LED元件得到白色光。但是，各LED元件的半幅值与荧光体相比极小，所得到的白色光的显色性变差。
另外，在LED元件的发热量不受限制的情况下，必须顺畅地将各LED元件所产生的热传导给装配各LED元件的基板。
发明内容
本发明是借鉴了上述内容而提出的，其目的是提供一种在装置的使用过程中发光效率不会下降、能够向LED元件输送大电流从而增大光量、并且能够得到具有良好显色性的白色光的发光装置及其制造方法。
另外，本发明的另一个目的是提供一种能够顺畅地将LED元件中产生的热传导给基板的发光装置及其制造方法。
为了解决上述课题，本发明的第1发光装置的特征在于，包括：发出紫外线的第1LED元件；发出可见光的第2LED元件；SiC荧光基板，由掺杂了B和Al之中的至少一种以及N的SiC构成，装配有所述第1LED元件和所述第2LED元件，在被所述第1LED元件发出的光激励时发出可见光；以及箱体，由无机材料构成，并容置有所述SiC荧光基板。
如上所述的第1发光装置，其特征在于，所述第1LED元件的峰值波长在408nm以下，所述第2LED元件的峰值波长超过408nm。
如上所述的第1发光装置，其特征在于，所述SiC荧光基板在所述第1LED元件和所述第2LED元件的装配面上具有以比所述第1LED元件的发光波长小的周期而形成的周期结构。
如上所述的第1发光装置，其特征在于，所述箱体具有开口，所述发光装置还具备透明构件，该透明构件设置在所述开口处且由无机材料构成，所述无机材料相对于从所述第2LED元件及所述SiC荧光基板发出的光是透明的。
上述透明构件的特征在于，所述透明构件会截止至少一部分紫外成分。
为了解决上述课题，本发明的第2发光装置的特征在于，具备：发出紫外线的紫外LED元件；发出蓝色光的蓝色LED元件；发出绿色光的绿色LED元件；发出红色光的红色LED元件；SiC荧光基板，由掺杂了B和Al之中的至少一种以及N的SiC构成，装配有所述紫外LED元件、所述蓝色LED元件、所述绿色LED元件和所述红色LED元件，在被所述紫外LED元件发出的光激励时发出可见光；以及箱体，由无机材料构成，并容置有所述SiC荧光基板。
为了解决上述课题，本发明的第3发光装置的特征在于，具备：发出紫外线的第1LED元件；发出可见光的第2LED元件；SiC荧光基板，由掺杂了B和Al之中的至少一种以及N的SiC构成，装配有所述第1LED元件和所述第2LED元件，在被所述第1LED元件发出的光激励时发出可见光；以及AuSn系合金层，将所述SiC荧光基板、与所述第1LED元件和所述第2LED元件接合起来，并具有在相对于所述SiC荧光基板大致垂直的方向上延伸的柱状结晶。
如上所述的第3发光装置，其特征在于，具备箱体，该箱体由无机材料构成，并容置有所述SiC荧光基板。
如上所述的第3发光装置，其特征在于，所述第1LED元件的峰值波长在408nm以下，所述第2ED元件的峰值波长超过408nm。
如上所述的第3发光装置，其特征在于，所述第2LED元件是蓝色LED元件、绿色LED元件和红色LED元件这3种LED元件。
上述第3发光装置的制造方法的特征在于，包含以下工序：Sn膜形成工序，在所述SiC荧光基板的装配面上形成Sn膜；Au膜形成工序，在没有装配第1LED元件和第2LED元件的面上形成Au膜；接触工序，使形成于所述第1LED元件和所述第2LED元件上的所述Au膜与形成于所述SiC荧光基板的所述装配面上的所述Sn膜的表面接触；以及接合工序，在所述Sn膜与所述Au膜接触的状态下，在由氢气和氮气的混合气体形成的混合气体的气体环境中，对所述SiC荧光基板进行加热，使所述第1LED元件和所述第2LED元件与所述SiC荧光基板接合。
如上所述的第3发光装置的制造方法，其特征在于，特别是在所述接触工序中，将所述SiC荧光基板的所述装配面朝上、将没有装配所述第1LED元件和所述第21LED元件的面朝下，并将所述第1LED元件和所述第2LED元件放置于所述SiC荧光基板上，由此使所述Sn膜与所述Au膜接触；在所述接合工序中，在将所述第1LED元件和所述第2LED元件放置于所述SiC荧光基板上的状态下，对所述SiC荧光基板进行加热，使所述第1LED元件和所述第2LED元件与所述SiC荧光基板接合。
发明的效果
根据本发明，SiC荧光基板具有高耐热性，因而在装置的使用过程中发光效率不会像过去那样下降，而且提高了装置本身的耐热性，因此，可以向LED元件输送大电流从而使光量增大。进而，SiC荧光基板在受到第1LED元件发出的光激励时会发出与LED元件等相比半幅值较大的光，因此能够得到具有良好显色性的白色光。
另外，由于SiC荧光基板与各LED元件是通过带有柱状结晶的AuSn系合金层接合起来的，因此能够将各LED元件产生的热顺畅地传导给SiC荧光基板。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的发光装置的外观透视图。
图2是发光装置的概略纵剖视图。
图3是SiC荧光基板的放大图，(a)是局部纵剖视图，(b)是局部平面图。
图4是SiC荧光基板的平面示意图。
图5是表示LED元件在SiC荧光基板上的装配方法的一个实例的说明图，(a)是装配LED元件之前的SiC荧光基板的平面图，(b)是正在装配LED元件时的SiC荧光基板的侧视图，(c)是装配了LED元件之后的SiC荧光基板的侧视图。
图6是汽车的前部的外观图。
图7是表示变形例的发光装置的概略纵剖视图。
图8是表示变形例的车头灯的内部结构的说明图。
图9是表示变形例的发光装置的概略侧视图。
图10是表示变形例的发光装置的概略侧视图。
图11是表示LED元件在SiC荧光基板上的装配方法的另一个实例的说明图，(a)是装配LED元件之前的SiC荧光基板的平面图，(b)是正在装配LED元件时的SiC荧光基板的侧视图，(c)是装配了LED元件之后的SiC荧光基板的侧视图。
图12是表示变形例的装配基板的平面图，(a)是由3个LED元件串联连接成电路、7个这样的电路并联连接的方式，(b)是将全部LED元件串联连接起来的方式。
具体实施方式
图1是表示本发明的一个实施方式的发光装置的外观透视图。
如图1所示，发光装置1具备：一端形成有开口2a的圆筒状箱体2；用于封闭该开口2a的透镜3；形成在箱体2的另一端的端子部4；以及由SiC制成的、配置在箱体2内部且装配有紫外LED元件和可见光LED元件的SiC荧光基板10。
在本实施方式中，将箱体2的一端朝上、另一端朝下来进行说明。箱体2中容置有多种LED元件，从端子部4向这些LED元件供电，SiC荧光基板10被LED元件发出的紫外线的激励而发光。此外，LED元件发出的蓝色光、绿色光和红色光未经波长变换而穿过透镜3。
图2是发光装置的概略纵剖视图。
如图2所示，箱体2由无机材料构成，其下端封闭，该封闭部分构成了底部2b。箱体2由陶瓷构成，在本实施方式中是AIN。底部2b上固定有用于装配紫外LED元件11、蓝色LED元件12、绿色LED元件13和红色LED元件14的SiC荧光基板10。
SiC荧光基板10的固定方法是任意的，在本实施方式中，利用与底部2b螺合的螺钉5对SiC荧光基板10进行固定。在本实施方式中，SiC荧光体基板10与底部2b隔开设置，在其与底部2b相对的面上装配有各LED元件11、12、13、14。箱体2的开口2a部分形成为台阶状，透镜3固定在台阶状部位。另外，箱体2具有从底部2b向下方突出的凸缘2c。在本实施方式中，凸缘2c环绕着圆周方向形成。
端子部4由无机材料构成，可以与用于供电的预定插座螺合。端子部4具有：圆筒部4a，其固定在箱体2的凸缘2c的内周面上；倾斜部4b，其连接着圆筒部4a的下端而形成，并朝着下方收窄；第1电极部4c，其设置在倾斜部4b的下端，外壁面上形成有阳螺纹；绝缘部4d，其连接着第1电极部4c的下端而形成，并朝着径向内侧延伸；第2电极4e，其将绝缘部4d的径向内侧封闭起来。
圆筒部4a、倾斜部4b和绝缘部4d由绝缘性陶瓷构成，第1电极4c和第2电极4e由导电性金属构成。圆筒部4a、倾斜部4b和绝缘部4d优选是采用与箱体2相同的材料。第1电极4c和第2电极4e通过内部导线6与螺钉5电连接。在本实施方式中，螺钉5由导电性金属构成，其与SiC荧光基板10螺合后，就变得与SiC荧光基板10的布线图案电连接。
透镜3由玻璃构成，其出射面呈上凸形状，对从箱体2射出的光进行聚光。这里，当透射的光中含有紫外线时，玻璃单体会截止(cut)例如70％以上的紫外线。另外，在本实施方式中，在透镜3位于箱体2内侧的面上形成有多层反射膜(DBR膜)，该多层反射膜将将在后文中进行说明，其由无机材料构成，对紫外LED元件11发出的光进行反射。多层反射膜可以采用例如SiO2/TiO2的结构。此外，也可以不使用多层反射膜，而是在透镜3的玻璃的内侧表面上涂敷对于紫外线的反射率比玻璃更高的无机材料。
SiC荧光基板10由6H型SiC结晶构成，其采用每6层为一个周期的结构。
SiC荧光基板10含有N作为施主杂质，并含Al和B作为受主杂质。SiC荧光基板10中掺杂的Al的浓度为例如2×1018cm-3、B的浓度为例如1×1019cm-3、N的浓度为例如1.5×1019cm-3。此外，Al、B和N的浓度是任意的，但为了激励SiC荧光基板10使其发光，Al和B的浓度之和必须小于N的浓度。
SiC荧光基板10受到紫外线激励后，利用施主和受主的复合而发出荧光。该荧光与LED元件所发出的光相比，具有极大的半幅值。
SiC荧光基板10的制造方法是任意的，例如可以利用升华法、化学汽相沉积法生长SiC结晶，制造出SiC荧光基板。这时，通过适当调整结晶生长过程中环境气体中的氮气(N2)的分压，就能够任意设定SiC荧光基板10中的氮气浓度。另一方面，在原料中混合适量的Al和B单质或者Al化合物和B化合物，就能够任意地设定SiC荧光基板10中的Al浓度和B浓度。
图3是SiC荧光基板的放大图，(a)是局部纵剖视图，(b)是局部平面图。
如图3(a)所示，在SiC荧光基板3的各LED元件的装配面和与装配面相反一侧的面上形成有规定的周期结构。周期结构是由多个近似圆锥状的凸部10e构成的，各凸部10e在沿着SiC荧光基板3的装配面的方向上周期性排列。此外，可以使各凸部10e形成为三角锥、四角锥之类的多角锥形状，是否设置为周期结构也是任意的。
如图3(b)所示，各凸部10e在平面视图中按照规定的周期排列形成为三角形格子状。各凸部10e的平均周期是任意的，在本实施方式中设定为200nm。
此外，平均周期定义为彼此邻接的凸部10e的平均尖峰间距。各凸部10e形成为近似圆锥状，平均底面直径为150nm，平均高度为400nm。这样，形成了相对于紫外LED元件11发出的光的光学波长足够小的周期结构，从而能够防止光在SiC荧光基板10的表面上发生反射。因而，能够使各紫外LED元件11发出的近紫外线高效地入射到SiC荧光基板10上，并同时能够使由近紫外线经波长变换后产生的白色光高效地从SiC荧光基板10射出。
图4是SiC荧光基板的平面示意图。
如图4所示，SiC荧光基板10在平面视图中呈正方形形状，在前后方向和左右方向上以规定间隔装配有各LED元件11、12、13、14。在本实施方式中，各LED元件11、12、13、14在平面视图中形成为约35μm见方，各LED元件11、12、13、14之间的间隔约为20μm。在本实施方式中，各LED元件11、12、13、14未封固。另外，在本实施方式中，各LED元件11、12、13、14在SiC荧光基板10上装配有7行7列共计49个。详细来说，紫外LED元件11有41个，蓝色LED元件12有2个，绿色LED元件13有4个，红色LED元件14有2个。
作为第1LED元件的紫外LED元件11发出例如峰值波长为380nm的光，作为第2LED元件的蓝色LED元件12发出例如峰值波长为450nm的光，作为第2LED元件的绿色LED元件13发出例如峰值波长为550nm的光，作为第2LED元件的红色LED元件14发出例如峰值波长为650nm的光。此外，各LED元件11、12、13、14的材质并没有特别的限制，可以使用例如AlINGaN、AlGaN、InGaN、GaN、ZnSe、GaP、GaAsP、AlGalnP、AlGaAs等材料。
SiC荧光基板10由绝缘性无机材料构成，表面上形成有布线图案10a。另外，SiC荧光基板10在其4个角部通过螺钉5与箱体2紧固连结起来。4个螺钉5之中处于对角位置的2个螺钉5与布线图案10a电连接。
图5是表示LED元件在SiC荧光基板上的装配方法的一个实例的说明图，(a)是装配LED元件之前的SiC荧光基板的平面图，(b)是正在装配LED元件时的SiC荧光基板的侧视图，(c)是装配了LED元件之后的SiC荧光基板的侧视图。
如图5(a)所示，在SiC荧光基板10上形成有由例如Au构成的布线图案10a，在与各LED元件电连接的位置上形成有Sn膜10b。此外，在图5(a)中图示说明的是覆晶封装型的各LED元件11。
另一方面，如图5(b)所示，各LED元件11的一对电极上形成有Au膜11a。此外，如图5(b)中的箭头所示，以Au膜11a朝下的姿势将各LED元件11放置在SiC荧光基板10的Sn膜10b上。
在这种状态下，在由氢气和氮气的混合气体形成的混合气体(forminsgas)不断流动的气体环境中，对SiC荧光基板10进行加热，使各LED芯片11与SiC荧光基板10接合起来。由此，如图5(c)所示，各LED芯片11就通过AuSn合金10c与SiC荧光基板10的布线图案10a连接起来。
在发光装置的制造过程中，通过以下工序，将各LED元件11、12、13、14装配到SiC荧光基板10上，所述工序包括：Sn膜形成工序，在SiC荧光基板10的装配面上形成Sn膜10b；Au膜形成工序，在未装配各LED元件11、12、13、14的面上形成Au膜11a；接触工序，使形成于各LED元件11、12、13、14上的所述Au膜11a与形成于SiC荧光基板10的装配面上的Sn膜10b的表面接触；以及接合工序，在Sn膜10b与Au膜11a接触的状态下，在由氢气和氮气的混合气体形成的混合气体的气体环境中对SiC荧光基板10进行加热，使各LED元件11、12、13、14与SiC荧光基板10接合起来。在本实施方式中，在接触工序中，将SiC荧光基板10的装配面朝上、将没有装配各LED元件11、12、13、14的面朝下，并将各LED元件11、12、13、14放置于SiC荧光基板10上，由此使Sn膜10b与Au膜11a接触；在接合工序中，在将各LED元件11、12、13、14放置于SiC荧光基板10上的状态下，对SiC荧光基板10进行加热，将各LED元件11、12、13、14接合到SiC荧光基板10上。
具体地，首先制备包含多个掺杂了规定的受主和施主的SiC荧光基板10的SiC晶片。使用例如切割等方式将该SiC晶片分割成多个SiC荧光基板10。如图5(a)所示，在SiC晶片上构成SiC荧光基板10的部位形成有由例如Au构成的布线图案10a，在装配面中与各LED元件11电连接的位置上形成有Sn膜10b。该Sn膜10b使用例如EB蒸镀法(电子束蒸镀法)形成，其膜厚为1～8μm，其一个实例是3μm。此外，在图5(a)中图示说明的是覆晶封装型的各LED元件11。
另一方面，如图5(b)所示，在各LED元件11中作为被装配面的一对电极上形成有Au膜11a。该Au膜11a使用例如EB蒸镀法形成，其膜厚为0.1～1.0μm，其一个实例是0.2μm。此外，如图5(b)中的箭头所示，以Au膜11a朝下的姿势将各LED元件11放置在SiC荧光基板10的Sn膜10b上。
然后，将放置有各LED元件11、12、13、14的SiC荧光基板10配置到热处理容器内。继而，在由氢气和氮气的混合气体形成的混合气体不断流动的气体环境中，对SiC荧光基板10进行加热，使Sn和Au成为合金，由此形成AuSn系合金层10c。该混合气体中的氢气含量不足10％，其一个实例是5％。另外，混合气体的流量为50～350cc/min，其一个实例是300cc/min。另外，热处理条件是：加热温度为250～350℃、处理时间为1～20分钟；其一个实例是：加热温度为300℃、处理时间为10分钟。由此，如图5(c)所示，各LED芯片11就通过AuSn系合金层10c与SiC荧光基板10接合起来。此外，在本实施方式中AuSn系合金层10c是利用各LED元件11、12、13、14的自重而形成的，但也可以利用例如10～50g/cm2的压力对各LED元件11、12、13、14加压。然后，通过切割等方式将SiC晶片分割成多个SiC荧光基板10之后，使用螺钉5将SiC荧光基板10固定到箱体2的底部2b。继而，在箱体2的开口2a处配置透镜3，并将端子部4连接到箱体2的凸缘2c上，与此同时，利用内部导线6将SiC荧光基板10与各电极部4c、4e电连接起来，这样就制造出发光装置1。
在按照这种方式将各LED元件11、12、13、14接合到SiC荧光基板10上的情况下，不需要预先在SiC荧光基板10和各LED元件11、12、13、14上使用AuSn合金形成合金膜。另外，各LED元件11、12、13、14利用其自重接合到SiC荧光基板10上，因此，并不一定要对各LED元件11、12、13、14加压，而且能够抑制加压不均匀所产生的弊端。进而，AuSn合金10c中会形成柱状结晶，因此，各LED元件11、12、13、14能够以较小电流获得高发光效率，并为由AuSn合金10c构成的接合部赋予优异的耐热性和热传导性。
在按照以上方式构成的发光装置1中，将端子部4与外部插座螺合，即达到可以为各LED元件11、12、13、14供电的状态。继而，向各LED元件11、12、13、14中输入电流后，各LED元件11、12、13、14就会发出预定波长的光。
从紫外LED元件11朝着SiC荧光基板10一侧发出的紫外线由装配面入射到SiC荧光基板10中，被SiC荧光基板10吸收后变换为白色光，然后从SiC荧光基板10中射出。从SiC荧光基板10射出的白色光穿过透镜3，照射到箱体2的外部。此外，紫外LED元件11发出的未经波长变换而入射到透镜3的紫外线，被透镜3的多层反射膜反射到SiC荧光基板10一侧，然后入射到SiC荧光基板10中，在被SiC荧光基板10吸收后变换为白色光，最后从SiC荧光基板10中射出。
这里，在SiC荧光基板10的装配面和与装配面相反一侧的面上形成有周期结构，因此，紫外线既能够高效地入射到SiC荧光基板内，同时白色光也能够高效地从SiC荧光基板10中射出。另外，在SiC荧光基板10内，利用紫外线作为激励光，通过施主-受主对来发光。在本实施方式中，掺杂了Al和B作为受主，通过进行在绿色区域内具有峰值波长的、从蓝色区域直到红色区域的宽广的波长范围的发光，获得纯白色的发光。即使仅通过这种纯白色发光，就能够获得显色性比由蓝色LED元件和黄色荧光体组合而成的现有的发光装置更高的白色光。本实施方式的发光装置1使用LED元件，可以用作替代现有的卤素灯的照明装置。
另外，除紫外LED元件11之外的各LED元件12、13、14所发出的可见光(在本实施方式中是蓝色光、绿色光和红色光)入射到SiC荧光基板10中，未经波长变换而从SiC荧光基板10表面射出。这样，SiC荧光基板10被波长在408nm以下的光激励，对于波长超过408nm的光来说则SiC荧光基板10是透明的。从SiC荧光基板10射出的可见光穿过透镜3，照射到箱体2的外部。
这样，向各LED元件11、12、13、14通电后，就会向外部放射出由SiC荧光板3的荧光产生的白色光、穿过SiC荧光板3的蓝色光、绿色光和红色光混合而成的混合光。因而，能够在SiC荧光板3的纯白色荧光的基础上补充蓝色LED元件12、绿色LED元件13和红色LED元件14所产生的蓝色成分、绿色成分和红色成分，能够获得具有极高显色性的白色光。
另外，由于透镜3被设置为对紫外线进行截止，因此，紫外线不会照射到箱体2之外。进而，由于采用了利用透镜3将紫外线反射到箱体2内部的方式，因此紫外线被封闭在箱体2内部，能够高效地对SiC荧光基板10进行激励。
另外，在本实施方式中，发出可见光的各LED元件11、12、13、14之中的绿色LED元件13的数量比蓝色LED元件12和红色LED元件14的数量多，因此，所射出的白色光在使用者看来感觉更明亮。这是因为，人类的视觉灵敏度在绿色区域内最高。
另外，当各LED元件11、12、13、14发光时，各LED元件11、12、13、14会发热。
在本实施方式的发光装置1中，箱体2、透镜3、端子部4、SiC荧光基板10等是由无机材料构成的，因此，与使用了含荧光体的树脂封固LED元件或者具有树脂材料的透镜的现有发光装置相比，其耐热性得到飞跃式提高。因而，能够省略过去所必需的散热机构，能够增大向各LED元件11、12、13、14输送的电流从而增大发光量，在实用中极为有利。此外，从耐热性的角度出发，优选是采用在发光装置1中完全不使用树脂的结构。
在本实施方式的发光装置1中，利用AuSn系合金层10c将各LED元件11、12、13、14与SiC荧光基板10连接起来，因此，各LED元件11、12、13、14中产生的热被顺畅地传导到SiC荧光基板10。传导到SiC荧光基板10的热从SiC荧光基板10被传导到箱体2，并发散到外部气体中。
此外，在所述实施方式中示出的是透镜3中形成有反射紫外线的反射膜的结构，但透镜3也可以是具有紫外截止膜的结构。紫外截止膜是例如通过在无机聚合物中加入无机紫外吸收剂而形成的，其既可以形成在透镜3的至少1个面上，也可以做成夹层玻璃中间的膜。此外，透镜3也可以使用玻璃之外的无机材料形成，只要对箱体2发出的可见光透明即可。在这种情况下，优选是使用能够吸收紫外成分的材料制造透镜3，或者使其具有反射紫外成分的构造等，由此可以截止至少一部分紫外线。
例如，也可以将透镜做成SiC荧光板，该SiC荧光板含有N来作为施主杂质、并同时含有Al和B作为受主杂质。如果将透镜3做成SiC荧光板，则既能够利用透镜3吸收紫外线，又能够从透镜3射出可见光。在这种情况下，优选是在由透镜3做成的SiC荧光板的两个面上形成与SiC荧光基板10相同的周期结构。另外，例如也可以在SiC荧光基板10中掺杂B和N从而使其发出黄色光，并同时在由透镜3做成的SiC荧光板中掺杂Al和N从而使其发出蓝色光；或者反过来，在SiC荧光基板10中掺杂Al和N、在由透镜3做成的SiC荧光板中掺杂B和N等，使SiC荧光基板10和透镜3以不同的波长发光。
另外，在所述实施方式中示出的是将端子部4与插座螺合的发光装置1，也可以按照图6至图8所示方式，做成车辆200使用的车头灯200a的发光装置201。图6的车辆200是汽车，在其前部具备车头灯200a。在图7所示的车头灯200a用的发光装置201中，在箱体2的下部没有设置端子部，而是在箱体2的底部2b上连接着散热器8。另外，在箱体2的上部设置有反射镜9，用于反射从开口2a射出的光。如图8所示，被反射镜9反射的白色光经由透镜220向规定方向会聚。就该发光装置201而言，由于其耐热温度高，因此与现有的树脂封固型LED车头灯相比，可以实现小型化的散热器8。另外，即使采用不设散热器8的结构也无大碍，可以将发光装置201连接到汽车车身的规定部位，从而将车身本身用作散热构件。
另外，在所述实施方式中示出的是使用AIN形成箱体2和端子部4的方式，但只要是无机材料即可，可以使用任意的材质；例如，既可以使用Si、SiC等，也可以使用掺杂了受主杂质和施主杂质的波长变换SiC。另外，例如，也可以如9和图10所示，做成由相对于可见光透明的玻璃构成箱体302、402的发光装置301、401。
图9的发光装置301是LED灯，玻璃做成的箱体302形成为近似球形，同时，端子部4采用与现有的白炽电灯相同的结构，端子部4与SiC荧光基板10通过内部导线306电连接。在该发光装置301中，SiC荧光基板10配置在箱体302的中心位置，在各LED元件11、12、13、14的装配面和与装配面相反一侧的面上形成有所述的周期结构。另外，SiC荧光基板10被从端子部4延伸出来且由无机材料构成的支承部305支承。
图10的发光装置401是LED灯，玻璃做成的箱体402形成为近似半球形，同时设置有用于封闭箱体402的开口的平板状玻璃透镜403，端子部4采用与现有的白炽电灯相同的结构，端子部4与SiC荧光基板10通过内部导线406电连接。在该发光装置401中，SiC荧光基板10配置在箱体402的中心位置，在各LED元件11、12、13、14的装配面和与装配面相反一侧的面上形成有所述的周期结构。
在图9和图10的发光装置301、401中示出的是将各LED元件11、12、13、14安装在SiC荧光基板10的单个面上的结构，但也可以安装在两个面上。另外，在图9和图10的发光装置301、401中也优选在箱体302、402或透镜403上设置用于反射紫外线的反射膜，或者设置用于吸收紫外线的紫外截止膜。另外，也可以将箱体302、402或透镜403用掺杂了受主杂质和施主杂质的波长变换SiC制成。
另外，在所述实施方式中示出的是在各LED元件11上形成Au膜11a并与SiC荧光基板10上的Sn膜10b相接合的结构，但也可以如例如图11所示那样，预先在SiC荧光基板10上形成AuSn焊料10d，然后将各LED元件11焊接到SiC荧光基板10上。另外，在所述实施方式中示出的是各LED元件11被覆晶封装接合的结构，但也可以如例如图11所示那样使用连线11b进行面朝上(face up)接合，各LED元件11、12、13、14的安装方式是任意的。
另外，例如如图12(a)和(b)所示，也可以在SiC荧光基板510上同时设置主电路图案510a和用于将交流整流为直流的整流电路510b。
图12(a)所示的SiC荧光基板510和图12(b)所示的SiC荧光基板510分别用于LED灯。
在图12(a)中，SiC荧光基板510上装配着共计21个LED元件，使用打线接合(wire bonding)将3个LED元件串联连接，并联设置7个以所述串联的3个LED元件为单位的电路。使用12V交流电源，在各LED元件上施加约4V的电压。
在图12(b)中，SiC荧光基板510上装配着共计33个LED元件，全部LED元件通过打线接合(wire bonding)串联连接。使用100V交流电源，各LED元件上施加约3V的电压。
另外，在所述实施方式中示出的是使用41个紫外LED元件11的实例，其中包括2个蓝色LED元件12、4个绿色LED元件13、2个红色LED元件14，但也可以任意设定各LED元件11、12、13、14的数量。另外，蓝色LED元件12、绿色LED元件13和红色LED元件14并不都是必需的，例如，如果想要得到暖色系的白色，则不设置蓝色LED元件12并增加红色LED14的比例即可；如果想要得到冷色系的白色，则不设置红色LED元件14并增加蓝色LED12的比例即可。即，如果使用发出紫外线的LED元件作为第1LED元件、使用发出可见光的LED元件作为第2LED元件，则各LED元件的发光波长是任意的。不过，SiC荧光板3会被408nm以下的光激励，因此优选是使第1LED元件的峰值波长在408nm以下、第2LED元件的峰值波长超过408nm。
另外，在所述实施方式中示出的是各LED元件11、12、13、14未封固的结构，但也可以利用透明玻璃等无机材料封固起来。在这种情况下，因为封固材料是无机材料，所以不会损害发光装置1的耐热性。
另外，在所述实施方式中示出的是在SiC荧光基板10中掺杂Al和B作为受主杂质的方式，但也可以掺杂Al和B之中的一种作为受主杂质。在受主杂质仅使用Al、施主杂质是N的情况下，会发出在蓝色区域内具有峰值波长的荧光；而在受主杂质仅使用B、施主杂质是N的情况下，会发出在黄色区域内具有峰值波长的荧光。即，如果想要得到暖色系的白色，则仅使用B作为受主杂质是合适的；如果想要得到冷色系的白色，则仅使用Al作为受主杂质是合适的。当然，除此之外，也可以适当地对具体的细节构造进行变更。

Claims (13)

1.一种发光装置，其特征在于，包括：
发出紫外线的第1LED元件；
发出可见光的第2LED元件；
SiC荧光基板，由掺杂了B和Al之中的至少一种以及N的SiC构成，装配有所述第1LED元件和所述第2LED元件，在被所述第1LED元件发出的光激励时发出可见光；以及
箱体，由无机材料构成，并容置有所述SiC荧光基板。
2.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，
所述第1LED元件的峰值波长在408nm以下，
所述第2LED元件的峰值波长超过408nm。
3.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，
所述SiC荧光基板在所述第1LED元件和所述第2LED元件的装配面上具有以比所述第1LED元件的发光波长小的周期而形成的周期结构。
4.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，
所述箱体具有开口，
所述发光装置还具备透明构件，该透明构件设置在所述开口处且由无机材料构成，所述无机材料对于从所述第2LED元件及所述SiC荧光基板发出的光是透明的。
5.如权利要求4所述的发光装置，其特征在于，
所述透明构件截止至少一部分紫外成分。
6.如权利要求5所述的发光装置，其特征在于，
所述透明构件由掺杂了B和Al之中的至少一种以及N的SiC构成，其吸收从所述第1LED元件发出的光并发出可见光。
7.一种发光装置，其特征在于，具备：
发出紫外线的紫外LED元件；
发出蓝色光的蓝色LED元件；
发出绿色光的绿色LED元件；
发出红色光的红色LED元件；
SiC荧光基板，由掺杂了B和Al之中的至少一种以及N的SiC构成，装配有所述紫外LED元件、所述蓝色LED元件、所述绿色LED元件和所述红色LED元件，在被所述紫外LED元件发出的光激励时发出可见光；以及
箱体，由无机材料构成，并容置有所述SiC荧光基板。
8.一种发光装置，其特征在于，具备：
发出紫外线的第1LED元件；
发出可见光的第2LED元件；
SiC荧光基板，由掺杂了B和Al之中的至少一种以及N的SiC构成，装配有所述第1LED元件和所述第2LED元件，在被所述第1LED元件发出的光激励时发出可见光；以及
AuSn系合金层，将所述SiC荧光基板与所述第1LED元件及所述第2LED元件接合起来，并具有在相对于所述SiC荧光基板大致垂直的方向上延伸的柱状结晶。
9.如权利要求8所述的发光装置，其特征在于
具备箱体，该箱体由无机材料构成，并容置有所述SiC荧光基板。
10.如权利要求8所述的发光装置，其特征在于，
所述第1ED元件的峰值波长在408nm以下，
所述第2LED元件的峰值波长超过408nm。
11.如权利要求8所述的发光装置，其特征在于，
所述第2LED元件是蓝色LED元件、绿色LED元件和红色LED元件这3种LED元件。
12.一种发光装置的制造方法，其特征在于，在制造如权利要求8所述的发光装置时，包含以下工序：
Sn膜形成工序，在所述SiC荧光基板的装配面上形成Sn膜；
Au膜形成工序，在没有装配第1LED元件和第2LED元件的面上形成Au膜；
接触工序，使形成于所述第1LED元件和所述第2LED元件上的所述Au膜与形成于所述SiC荧光基板的所述装配面上的所述Sn膜的表面接触；以及
接合工序，在所述Sn膜与所述Au膜接触的状态下，在由氢气和氮气的混合气体形成的混合气体的气体环境中，对所述SiC荧光基板进行加热，使所述第1LED元件及所述第2LED元件与所述SiC荧光基板接合。
13.如权利要求12所述的发光装置的制造方法，其特征在于，
在所述接触工序中，使所述SiC荧光基板的所述装配面朝上、使没有装配所述第1LED元件和所述第21LED元件的面朝下，并将所述第1LED元件和所述第2LED元件放置于所述SiC荧光基板上，由此使所述Sn膜与所述Au膜接触；
在所述接合工序中，在将所述第1LED元件和所述第2LED元件放置于所述SiC荧光基板上的状态下，对所述SiC荧光基板进行加热，使所述第1LED元件和所述第2LED元件与所述SiC荧光基板接合。
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