CN107887490A - 发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够抑制光量的降低的同时确保所希望的色调修正量的发光装置。一种发光装置(10)，具有发光元件(1)和密封部件(5)，该密封部件(5)具有将来自发光元件(1)的光进行波长转换的荧光体(6)和含有荧光体(6)的透光性的密封树脂，该密封部件(5)覆盖发光元件(1)，上表面部(5a)弯曲成凹状。密封部件(5)在上表面部(5a)的中央部的平坦部(5b)配置有第1膜(7)。第1膜(7)透射来自发光元件(1)的光的一部分且反射来自发光元件(1)的光的一部分。第1膜(7)的外周缘(7a)与密封部件(5)的外周缘(5d)分离。

Description

发光装置
技术领域
本公开涉及发光装置。
背景技术
在专利文献1中公开了如下发光二极管装置，其具有：发光二极管元件、密封发光二极管元件且表面具有粘性的有机硅树脂、以及附着于有机硅树脂的几乎整个面的微粒。微粒为颜料粒子、被染料着色的粒子、荧光体粒子中的任一种，使用SiO2、Al2O3、AlN、TiO2等。通过使该微粒附着于有机硅树脂的几乎整个面而具有能够减少因灰尘等的附着而导致的发光二极管装置的光度降低的效果。
在专利文献2中公开了如下发光装置，其具备：以使从发光元件产生的激发光高效地向前方射出的方式设置于发光元件的周围的侧面反射部件、形成于侧面反射部件上的第一波长转换层、以覆盖发光元件的方式形成于基板上的第二波长转换层、覆盖该第二波长转换层的一部分的对置反射部件、以及以相比侧面反射部件更靠内侧包围发光元件的方式设置于发光元件的周围的内周反射部件。在该发光装置中，形成有光的路径，其将从发光元件发出的光通过内周反射部件向上方反射，进而通过对置反射部件向下方反射，并通过侧面反射部件向外部射出。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009－141051号公报
专利文献2：日本特开2007－221044号公报
发明内容
但是，在专利文献1的结构中，为了减少灰尘的附着，需要使微粒附着于有机硅树脂的整个面，因此光度有可能降低。
另外，在专利文献2的结构中，从发光元件发出的光全部被照射于内周反射部件或者对置反射部件，不是直接向外部放出。换句话说，来自发光元件的光全部被对置反射部件遮挡，因此来自发光装置的光度降低，并且还有改善色调的余地。
本公开涉及的实施方式的课题在于提供能够抑制光量的降低的同时能够进行色调修正的发光装置。
实施方式涉及的发光装置具备发光元件、密封部件以及第1膜，所述密封部件具有将来自发光元件的光进行波长转换的荧光体和含有荧光体的透光性材料，覆盖发光元件，上表面弯曲成凹状，所述第1膜配置于密封部件的上表面，透射来自发光元件的光的一部分，且反射来自发光元件的光的一部分；并且，第1膜的外周缘与密封部件的外周缘至少一部分分离。
根据实施方式涉及的发光装置，能够在抑制光量的降低的同时进行色调修正。
附图说明
图1是表示第1实施方式涉及的发光装置的俯视示意图。
图2是表示第1实施方式涉及的发光装置的截面示意图。
图3是放大了第1实施方式涉及的发光装置的一部分的截面示意图。
图4是表示第1实施方式涉及的发光装置的截面示意图。
图5是表示第2实施方式涉及的发光装置的截面示意图。
图6是表示第3实施方式涉及的发光装置的截面示意图。
图7是表示第4实施方式涉及的发光装置的俯视示意图。
图8是表示第4实施方式涉及的发光装置的截面示意图。
图9是表示参考例涉及的发光装置的截面示意图。
图10是表示实施例涉及的发光装置的特性的坐标图。
图11是表示实施例涉及的发光装置的特性的坐标图。
图12是表示实施例涉及的发光装置的特性的坐标图。
符号说明
1…发光元件；1a…上表面；1b…外侧面；2…封装体；2a…凹部；2b…底部；2c…侧面部；2d…上表面缘；5…密封部件；5a…上表面部；5b…平坦部；5c…弯曲周缘部；5d…外周缘；6…荧光体；7、17、27、37…第1膜；7a、37a…外周缘；8…透光性材料；10、110、210…发光装置；10a～10d…第1～第4发光装置；30…开放区域；40…透射膜(第2膜)；50…白树脂(被覆部件)；51…露出区域；52…反射面。
具体实施方式
以下，使用附图对第1实施方式的发光装置进行说明。
其中，以下所示的方式例示了用于将第1实施方式的技术思想具体化的发光装置，但并不限定于以下内容。另外，对于实施方式所记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等而言，只要没有特定的记载，就不是将本发明的范围仅限定于此的意思，仅是单纯的例示。而且，对于附图所示的部件而言，为了明确说明，有时夸大了大小、位置关系等，有时将形状简单化。另外，在以下的说明中，相同的名称和符号原则上表示相同部件或者相同性质的部件，适当地省略详细说明。
另外，在第1实施方式涉及的发光装置中，“上”、“下”、“左”和“右”等按情况进行交换。在本说明书中“上”、“下”等表示在为了说明而参照的附图中的构成要素间的相对位置，只要无特别说明，不是指表示绝对位置。
[发光装置的结构]
参照图1～图4对第1实施方式涉及的发光装置10进行说明。图1是表示第1实施方式涉及的发光装置10的俯视示意图。图2是表示第1实施方式涉及的发光装置10的截面示意图，是沿着图1的II－II线的位置的截面图。图3是放大了第1实施方式涉及的发光装置10的一部分的截面示意图。图4是表示第1实施方式涉及的发光装置的截面示意图。
发光装置10具备：发光元件1、作为包围体的封装体2、覆盖发光元件1的密封部件5、以及配置于密封部件5的上表面的第1膜7。密封部件5的上表面弯曲成凹状。第1膜7的外周缘与密封部件5的外周缘至少一部分分离。在此，对第1膜7的外周缘与密封部件5的外周缘全部分离的状态进行说明。
发光元件1具有正负的焊盘电极n侧电极和p侧电极，n侧电极、p侧电极使用电线与各自所对应的引线电极电连接。
密封部件5具有将来自发光元件1的光进行波长转换的荧光体6和含有荧光体6的透光性材料8。第1膜7透射来自发光元件1的光的大部分，且反射来自发光元件1的光的一部分。另外，第1膜7透射来自荧光体6的光的大部分。透射第1膜7的来自发光元件1的光的大部分为90％以上即可，优选为95％以上，特别优选为97％以上。由该第1膜7反射的光被照射于荧光体6，放出与来自发光元件1的光不同波长的光。由此，能够在维持发光装置10的光量的同时微调发光色。
若封装体2的凹部2a的底部2b平坦，则从发光元件1射出的光、由第1膜7反射的光的一部分被封装体2的凹部2a的底部2b反射而向外部放出。通过将封装体2的凹部2a的底部2b形成为镜面，能够提高反射效率。
另一方面，在封装体2的凹部2a的底部2b与密封部件5的上表面形成为几乎平行的情况下，有时从发光元件1射出的光、由第1膜7反射的光的一部分在封装体2的凹部2a的底部2b与密封部件5的上表面之间反复反射。因此，也可以使凹部2a的底部2b粗糙化或设置凹凸来减少反射的反复。
以下，对发光装置10的各结构进行说明。
[封装体]
封装体2呈大致长方体，俯视下的封装体2的外部形状呈大致长方形。封装体2具有收纳发光元件1和密封部件5的凹部2a，并通过底部2b和侧面部2c形成为使上表面开口的形状。封装体2以在底部2b的大致中央部设置发光元件1的方式设置有引线电极。
在该底部2b的周围一体设置有侧面部2c，该侧面部2c与凹部开口的上表面缘2d连续，并从内侧朝外侧的方向倾斜。
封装体2也可以为不具备凹部2a的板状的基板。例如，在板状的基板形成框体，形成密封部件和第1膜之后除去框体，由此能够提供在板状的基板具备密封部件和第1膜的发光装置。
封装体2的外部形状、凹部的内表面形状并不限定于俯视下为正方形，可以为长方形、三角形、六边形等多边形形状，也可以采用圆形、椭圆形或者长圆形等。
另外，作为封装体2所使用的树脂材料，可举出热塑性树脂、热固性树脂。在为热塑性树脂的情况下，例如，可以使用聚邻苯二甲酰胺树脂、液晶聚合物、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、不饱和聚酯等。在为热固性树脂的情况下，例如可以使用环氧树脂、改性环氧树脂、有机硅树脂、改性有机硅树脂等。例如，封装体2可以通过使用含有氧化钛等反射材料的聚邻苯二甲酰胺树脂等热塑性树脂进行注射成型而成型。另外，作为不同方式，封装体2可以通过使用含有氧化钛等反射材料的环氧树脂、有机硅树脂等热固性树脂进行传递模塑成型而成型。
而且，封装体2的底部2b和侧面部2c优选为以朝向封装体2的上方反射的方式含有反射部件。作为反射部件，可以使用Ti、Zr、Nb、Al、Si的氧化物、AlN、MgF2、BN等，优选氧化钛(TiO2)。另外，除了反射部件之外也可以放入用于赋予强度的强化材料、填料、光扩散材料等。
另外，封装体2并不限定于树脂，也可以使用铝、氮化铝之类的陶瓷。
[发光元件]
发光元件1可以使用发光二极管(Light-emitting diode：LED)元件、半导体激光(Laser diode：LD)元件等半导体发光元件。使用发光元件1的俯视形状为四边形的情况进行说明。作为四边形，优选为正方形或者矩形。这是因为可以使用通常市场出售的低价的材料。其中，发光元件1的俯视形状并不限定于四边形，例如也可以为五边形、六边形、七边形或者八边形等其它形状。优选为正五边形、正六边形、正七边形或者正八边形，以便发光元件1的中心至外部的最短距离与最长距离之差变小。换句话说在将正方形的发光元件1与相同面积的正八边形的发光元件1相比的情况下，对于发光元件1的中心至外部的最短距离与最长距离之差而言，正八边形小于正方形，因此在第1膜7的俯视形状为圆形的情况下，能够进一步减小第1膜7的大小。由此能够形成为与发光元件1形状相符的第1膜7，能够提高光提取效率。
并且，发光元件1的外侧面1b可以相对于上表面1a几乎垂直，也可以向内侧或者外侧倾斜。
发光元件1的厚度方向尺寸例如为0.02mm～1mm，从发光元件1的强度等观点考虑，优选为0.05mm～0.5mm。
例如，在该第1实施方式中，作为发光元件1，使用平面形状是一边为650μm的正方形、厚度方向尺寸为200μm、发光峰波长为420nm的氮化镓系半导体。发光元件1为设置有由各种半导体构成的元件结构和正负一对电极的元件即可。例如，特别优选为能够高效地激发荧光体6的氮化物半导体(InxAlyGal－x－y、N、0≤x、0≤y、x+y≤1)的发光元件1。
只要用第1膜7覆盖发光元件1的正上方即可，安装于一个发光装置10的发光元件1的个数可以为一个也可以为多个。其中，对于多个发光元件1，可以形成多个第1膜7，但也可以形成比发光元件1的个数少的个数的第1膜7。例如，对于两个发光元件1，可以设置覆盖两个发光元件1的正上方的一个第1膜7。在该情况下，第1膜7的面积大于两个发光元件1的上表面积之和，但与设置两个以上的第1膜相比，通过形成一个第1膜7，使取向的控制变容易。
另外，发光元件1的大小并不特别限定，可以使用一边为300μm、500μm、1mm等的正方形的元件、300μm×500μm、500μm×650μm等的长方形的元件。
此外，发光元件1的发光波长优选使用为了激发荧光体6而使用的波长区域的波长。发光元件1优选在400nm～550nm具有发光峰。但是，也可以使用产生不激发或者几乎不激发荧光体6的波长区域的光的发光元件1。这是由于第1膜7部分反射来自发光元件1的光，所以使从发光元件1直接向外部放出的光的量减少，照射荧光体6等而使来自荧光体6的光量增加，由此能够进行色调修正。
另外，在仅利用密封部件5覆盖了发光元件1的情况下，来自发光元件1的光在密封部件5与空气的界面产生数％的反射。通过在该界面的反射，来自发光元件1的光再次被照射于荧光体6。对此，通过在密封部件5的上表面形成第1膜7，使数％的反射进一步减少，将来自发光元件1的光在第1膜7中容易透射，使从发光元件1直接向外部放出的光的量增加，并且使在密封部件5的界面反射的返回光减少，由此使照射于荧光体6的光量减少，使来自荧光体6的光量减少，由此能够进行色调修正。
例如，可以在一个发光装置10安装发出红色光、绿色光、蓝色光的发光元件1。也可以不规则地配置多个发光元件1，但以行列、同心圆状等规则地或者周期性地配置多个发光元件1，则容易得到优选的配光。另外，多个发光元件1可以用安装基体的导电部件或者电线来串联或者并联地连接。
[密封部件]
在封装体2的凹部2a内填充含荧光体6的密封树脂而形成为密封部件5。密封部件5覆盖发光元件1和电线，具有上表面弯曲成凹状的上表面部5a。在上表面部5a设置有位于中央的平坦部5b和设置于平坦部5b的周围的弯曲周缘部5c。弯曲周缘部5c形成为从中央的平坦部5b朝向密封部件5的周缘以规定的角度倾斜或者弯曲。
另外，密封部件5的上表面部5a以俯视时呈长方形形状的方式形成。而且，密封部件5的上表面部5a的面积形成为大于发光元件1的上表面1a的面积，优选形成为10倍(1000％)以上。为了使被填充于封装体2的内侧的透光性材料固化而得到透明的密封部件5，密封树脂优选使用热固性树脂。若密封部件5是尤其玻璃化转变温度为室温以下的部件，则常温下为软质，与第1膜7的亲和性良好。
透光性材料8优选使用由含有三嗪衍生物环氧树脂的环氧树脂、或者软质或硬质的有机硅树脂、硬质有机硅树脂、环氧改性有机硅树脂、改性有机硅树脂的单独或者2种以上的组合物构成的含硅树脂等。但是，密封部件5也可以为其它的环氧树脂、有机硅树脂、聚氨酯树脂、氟树脂。密封部件5含有荧光体6。
荧光体6吸收从发光元件照射的一次光的至少一部分，射出与一次光不同波长的二次光。荧光体6例如可以使用主要被铕、铈等镧系元素激活的氮化物系荧光体·氮氧化物系荧光体。而且，对于荧光体6，更具体而言，可举出被铕激活的α或者β硅铝氧氮陶瓷型荧光体、各种碱土金属氮化硅酸盐荧光体、主要被铕等镧系元素、锰等过渡金属系元素激活的碱土金属卤素磷灰石荧光体、碱土金属的卤代硅酸盐荧光体、碱土金属硅酸盐荧光体、碱土金属硼酸卤素荧光体、碱土金属铝酸盐荧光体、碱土金属硅酸盐、碱土金属硫化物、碱土金属硫代镓酸盐、碱土金属氮化硅、锰酸盐、主要被铈等镧系元素激活的稀土铝酸盐、稀土硅酸盐、或者主要被铕等镧系元素激活的有机物和有机络合物等。
另外，除了上述以外也可以使用发挥相同的性能、效果的荧光体6。此外，荧光体6可以偏在于封装体2的底部2b侧或者发光元件1侧、或者也可以分散在密封部件5内。
[第1膜]
第1膜7以外缘的一部分从密封部件5的外周缘分离至少一部分的方式被设置于密封部件5的上表面部5a。而且，第1膜7形成为透射来自发光元件1的光的一部分，并反射光的其它一部分。该第1膜7被设置于密封部件5的上表面部5a中的成为中央的平坦部5b，由此，在此配置为从密封部件5的外周缘分离。第1膜7呈薄膜状，在密封部件5的上表面部5a中的发光元件1的正上方与上表面(光提取面)1a对置配置。第1膜7的面积形成为小于密封部件5的上表面部5a的面积，且为发光元件1的上表面1a的面积的同等以上。在密封部件5的上表面部5a的面积为例如发光元件1的上表面1a的面积的1000％以上的情况下，第1膜7的面积为发光元件1的上表面1a的面积的100％～800％的范围。通过成为如上所述的范围，第1膜7不覆盖上表面部5a的整个面。
第1膜7以含有根据密度增减反射率的多个光反射材料20的方式形成。另外，光反射材料20由被氧化钛涂层的纳米粒子构成。纳米粒子例如可以定义成粒径为1nm～100nm的粒子。另外，含有纳米粒子作为光反射材料20的第1膜7，可以通过使用分配器型涂布机涂布粒子状的材料分散于溶剂的浆料来形成。分配器型涂布机能使一次的浆料的涂布量一定。因此，由涂布机涂布的溶剂沿着上表面部5a的平坦部5b的表面扩展，俯视呈圆形形状或者椭圆形形状，成为均匀的膜厚的第1膜7。第1膜7所包含的一定量的光反射材料20在被涂布于上表面部5a的面内以均匀的密度扩散。并且，第1膜7通过位于平坦部5b的外侧的弯曲周缘部5c的倾斜而抑制不必要的扩展。
此外，作为第1膜7干燥、均匀化后的纳米粒子与干燥之前的纳米粒子相比，有时粒径增大。因此，在作为浆料涂布时使用的纳米粒子的粒径优选使用小于第1膜7内所含有的干燥之后的纳米粒子的尺寸的粒径。另外，纳米粒子的粒径可以通过显微镜观察、BET法等来进行测定，大小可以按平均值或者中央值进行定义，越小则透明性越高，从而抑制传播的光的衰减。第1膜7中的纳米粒子的粒径为80nm以下，可优选为约15nm～30nm。在此的粒径是指1次粒径。
另外，第1膜7中的纳米粒子作为光反射材料20所占的体积比例(填充率)优选为50％以上。由20nm～30nm的纳米粒子形成的第1膜7也有时膜厚超过500nm，但含量越接近100％，反射率等特性越容易接近纳米粒子的材料。并且，众所周知，若第1膜7的膜厚超过1μm则容易开裂。因此，第1膜7优选以膜厚为50nm～1μm的范围内的方式形成。
使用了氧化钛的第1膜7的折射率为2.7，使用了有机硅树脂的密封部件5的折射率为1.53，因此第1膜7的折射率被设定为高于密封部件5的折射率。因此，可以使向开放区域30的正下方返回的返回光r1的光量增大，使从开放区域30射出的色调被转换的光r2的光量进一步增加。
对于第1膜7，除了纳米粒子以外，还可以使例如作为粘合剂的树脂、分散剂或者空气存在于纳米粒子彼此的间隙而形成，纳米粒子的填充率越低，通过率越容易受这些物质影响。另外，通过使纳米粒子作为光反射材料20沿着上表面部5a以薄膜状均质地附着，从而不用涂布厚的浆料，利用氧化钛的粒子本身形成作为反射膜的第1膜7，得到所希望的反射率。因此，在第1膜7中，也可以通过使用分散剂，使浆料中的纳米粒子沿着上表面部5a以薄膜状均质地附着。
使作为光反射材料20的纳米粒子分散的分散剂主要为液体。作为分散剂的一例，优选乙醇、异丙醇、甲苯、己烷、丙醇、石油醚、汽油、二甲苯、苯、四氯化碳、1,1,1－三氯乙烷、1,2－二氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、二氯甲烷、氯仿、甲醇、乙醚、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、二硫化碳、乙腈、二乙胺、硝基苯、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、N－甲基吡咯烷酮、氟系溶剂等。作为氟系溶剂，可举出氢氟醚(HFE)、氢氟烯烃(HFO)。另外，作为分散剂，也可以使用混合溶剂。特别是通过使用具有使第1膜7这样的透光性材料溶胀的作用的液体，容易使纳米粒子浸入透光性材料的内部，容易提高亲和性。
另外，构成用于形成第1膜7的浆料的稀释溶剂使用了甲苯作为一个例子，但并不特别局限于此，也可以使用异丙醇、乙醇中的任一种。作为稀释溶剂，只要不是因与密封部件5的相性等导致纳米粒子凝聚等而无法形成反射膜的稀释溶剂，则可以是考虑了与浆料和密封部件5的相性的任意稀释溶剂。
应予说明，上述举出的分散剂、稀释溶剂为一个例子，可以将相同的材料的物质作为分散剂使用，也可以作为稀释溶剂使用。
接下来，对发光装置10的制造方法进行说明。
首先，以成为规定形状的方式从金属板冲裁形成引线框，使用模具将具有凹部2a的封装体2与引线框形成为一体。
然后，在与封装体2的凹部2a内的底部2b分离地露出的引线框的一方芯片焊接发光元件1。并且，芯片焊接的发光元件1通过电线使一方与另一方的引线框电连接。
接着，例如利用滴加装置等向封装体2的凹部2a内填充含有荧光体6的密封部件5。密封部件5以固化时在凹部2a中上表面部5a弯曲成凹状的填充量被填充于凹部2a内。另外，也可以将密封部件5滴加至封装体2的凹部2a的上表面，通过透光性材料8的缩合反应等使密封部件5的上表面部5a成为凹状。另外，可以将密封部件5滴加至相比封装体2的凹部2a的上表面稍靠下的位置，通过密封部件5爬上凹部2a的侧面而使密封部件5的上表面部5a成为凹状。在密封部件5的上表面部5a设置中央的平坦部5b和该平坦部5b的周围的弯曲周缘部5c的情况下，可以通过调整填充量来形成。另外，平坦部5b和弯曲周缘部5c也可以为在填充密封部件5之后通过挤压或者切削等机械处理进行设置的构成。
接着，通过沿着封装体2的周围的边界线切断成单片而形成第1膜7形成之前的发光装置。向该发光装置施加电流来测定色调。
然后，在从规定的色调范围脱离的区域发光的情况下，在密封部件5的上表面部5a形成第1膜7。第1膜7通过使用分配器型涂布机向上表面部5a涂布浆料之后干燥而形成。由于能够与涂布量对应地变更第1膜7的厚度、大小，所以能够成为所希望的厚度、大小。应予说明，为了在自然干燥之后，使密封部件5的密封树脂中溶胀的甲苯完全干燥，也可以放入例如烤箱中。另外，根据需要，通过反复涂布和干燥，能够形成层叠有多个膜的第1膜7。而且，所形成的第1膜7以从密封部件5的外周缘分离的状态形成。
由此，能够形成具有第1膜7的发光装置10。
在发光装置10中，使用分配器以成为规定的面积比的方式，调整浆料的分量在发光元件1的上表面1a进行涂布，由此能够沿着第1膜7的外周缘7a的周围形成开放区域30。
因此，在发光装置10中，可以通过变更生成第1膜7时的浆料浓度或者涂布次数来调节第1膜7的厚度，进行所需的色调修正，并且能够在光束量不降低的情况下提高焊接耐热性。
另外，来自发光元件1的光从外周缘7a与外周缘5d之间的开放区域30向外部照射而抑制光量的降低。另一方面，被第1膜7反射的光通过凹部2a内的荧光体6进行波长转换。
波长转换的光通过未膜开放区域30而向外部照射。在发光装置10中，由第1膜7覆盖的部分限定于上表面部5a的中央的一部分，因此对通过第1膜7的光的色调和光量的影响受限定。
因此，在发光装置10中，能够减少分散剂等的热变色的影响并且确保所希望的光量，确保所希望的色调修正量。因此，通过第1膜7的位置和面积、浆料浓度，将色调修正量调整成所需程度，由此能够减少与其它发光装置10的色调的偏差。
[第2实施方式]
使用图5对第2实施方式涉及的发光装置进行说明。
图5是表示第2实施方式涉及的发光装置的截面示意图。在第2实施方式的发光装置110中，设置与第1实施方式的发光装置10的第1膜7相比膜厚增大的第1膜27。应予说明，对于与第1实施方式相同或者等同的部分，有时标注相同符号并省略说明。
第2实施方式中的第1膜27是层叠相当于第1实施方式中的第1膜7的多个膜以厚膜状形成的。例如，该第1膜27形成为具有第1膜7的1.1倍～10倍左右、优选具有2倍～5倍左右的厚膜。因此，层内的光反射材料被均匀保持，从而能够进一步减少因聚集等产生分布不均的担忧。因此，能够增加层内的光反射材料的个数，所以能够使向密封部件5内返回的反射光增大。另外，在使用分配器型涂布机向上表面部5a涂布浆料时，利用涂布次数能够容易地调整第1膜7的膜厚。另外，由于能够将每1层的涂布量控制在规定范围，所以能够抑制第1膜27的润湿扩展。
其它结构和作用效果与第1实施方式相同或等同，因此省略说明。
[第3实施方式]
使用图6对第3实施方式涉及的发光装置进行说明。图6是表示第3实施方式涉及的发光装置的截面示意图。
在第3实施方式的发光装置210中，示意地示出了在第1膜37的周围形成有作为第2膜的透射膜40的状态。应予说明，对于与第1实施方式相同或者等同的部分，有时标注相同符号并省略说明。
该透射膜40配置于密封部件5的上表面部5a且第1膜37的外周缘37a与密封部件5的外周缘5d之间。
该透射膜40由纳米粒子的氧化硅(SiO2)构成，透射膜40的折射率(1.46)被设定为低于构成密封部件5的透光性材料8的折射率(1.53)。另外，透射膜40的折射率(1.46)被设定为与第1膜37的折射率(2.7)不同的值且变低。这样利用第2膜覆盖第1膜37的外周，从而能够将在密封部件5与空气之间被反射的光高效地向外部提取。由此作为发光装置210能够使光提取效率提高。
在这样构成的发光装置210中，密封部件5的上表面部5a中的第1膜37的外周缘37a与密封部件5的外周缘5d之间被由氧化硅构成的透射膜40覆盖。
透射膜40含有粒子状的二氧化硅，因此灰尘不易附着于发光装置210的表面，能够抑制光量的降低。
一般与密封部件5的折射率(1.53)相比高折射的材料与空气的折射率差变大，返回光量变多进行黄色偏移。
另外，与密封部件5的折射率(1.53)相比低折射的材料与空气的折射率差变小，返回光量变少而进行蓝色偏移。
因此，与第1膜37的厚度的调整一起或者单独调整相对于第1膜37的面积的透射膜40的面积比，能够更容易地进行色调修正。
其它结构和作用效果与第1、第2实施方式相同或等同，因此省略说明。
[第4实施方式]
使用图7、图8对第4实施方式涉及的发光装置进行说明。图7是表示第4实施方式涉及的发光装置的截面示意图。图8是表示第4实施方式涉及的发光装置的沿着图7中VIII-VIII线的位置的截面示意图。应予说明，对于与第1实施方式相同或者等同的部分，有时标注相同符号并省略说明。
在该发光装置310中，封装体2的凹部2a中的底部2b或者侧面部2c的至少一部分由白树脂50覆盖。白树脂50表示含有白色的反射材料的树脂。作为反射材料，可以应用Ti、Zr、Nb、Al、Si的氧化物、AlN、MgF、BN等，优选氧化钛(TiO2)。
即，白树脂50跨越凹部2a中的侧面部2c的下缘至底部2b的外周缘之间，以内侧面弯曲成凹状的方式形成为一体，在由白树脂50覆盖的部分的上表面形成有从底部2b以规定的角度α倾斜的反射面52。反射面52的规定的角度α被设定为约1度～70度左右，优选被设定为约3度～60度。此外，反射面52形成为上表面弯曲成凹形。
在此的角度α是指在上表面弯曲的反射面52的情况下，剖视下反射面52的切线与凹部2a的底部2b的角度。
另外，底部2b的上表面以使位于中央的发光元件1的周缘被留成大致方形的方式由白树脂50覆盖。而且，未被白树脂50覆盖的露出区域51的正上方由圆形的第1膜7覆盖。露出区域51的面积大于发光元件1的上表面1a的面积，因此通过以覆盖露出区域51的上方的方式涂布浆料，从而形成为发光元件1的正上方由圆形的第1膜7可靠地覆盖。
此时，通过将第1膜7的面积设定为覆盖发光元件1的正上方的最小限度，能够将未被第1膜7覆盖的外周缘设定得较大。由此能够提高来自未被第1膜7覆盖的外周缘的光提取效率。另外，通过以包围发光元件1的方式形成白树脂50，从而光变得容易汇集于发光元件1的上方且第1膜7。因此，在不扩大第1膜7的面积的情况下就能够进行色调调整。另外，由于能够减小第1膜7的面积，所以能够抑制来自发光装置310的光量减少的情况。
在使用正方形或者矩形的发光元件1的情况下，发光元件1的对角线的长度优选为大致圆形的第1膜7的直径以上。由此能够利用第1膜7覆盖发光元件1的上表面。
另外，发光装置310通过使在正上方具有第1膜7的未被白树脂50覆盖的平坦的露出区域51的面积减少，使来自发光元件1的照射光在第1膜7与凹部2a的底面之间被反射的反复的次数减少，从而能够减少因反射而产生的光束降低。
而且，在白树脂50的开放区域30侧的上表面形成有相对于底部2b具有规定的角度α的反射面52。因此，从发光装置310照射的光更高效地从开放区域30向外部照射，从而可以通过较少次数的反射使向外部照射的光量增加。
这样，在第4实施方式的发光装置310中，对通过第1膜7的光的色调和光量的影响受限定，变得不易受变色的影响，因此焊接耐热性被改善。
另外，能够利用形成于白树脂50的反射面52使从开放区域30向外部照射的光量进一步增加。
因此，在第4实施方式的发光装置310中，即便减小第1膜7的面积，也能够高效地进行色调修正。
另外，对于发光装置310，由于封装体2的凹部2a中的底部2b和侧面部2c由白树脂50覆盖，所以可以通过较少次数的反射使向外部的照射光量增加，与参考例相比抑制第1膜7的变色，即便将第1膜7的浆料浓度设定得较高也能够使焊接耐热性良好。
其它结构和作用效果与第1～第3实施方式相同或等同，因此省略说明。
应予说明，本发明并不限定于上述结构的第1～第4实施方式，可以实施各种变形。另外，可以将第1～第4实施方式的结构的一部分替换成其它第1～第4实施方式的结构，例如如下。
另外，例如，该第1实施方式的发光元件1的第1膜7的面积被设定为密封部件5的上表面部5a的面积的约14％。然而，并不特别局限于此，特别优选为密封部件5的上表面部5a的面积的10％～50％的范围，只要是能够在第1膜7的周围形成不存在第1膜7的开放区域30的比率即可。
另外，密封部件5的上表面部5a的面积只要大于发光元件1的上表面1a的面积，能够形成开放区域30即可。另外，若上表面部5a的面积进一步优选为发光元件1的上表面1a的面积的1000％以上，则可以使第1膜7的面积为100％～800％，因此优选。
此外，在该第1～4实施方式中，沿着第1膜7的外周缘在整周上设置有开放区域30，但并不局限于此，也可以部分外周缘7a与密封部件5的外周缘5d接触，只要至少一部分分离即可。
此外，发光元件1也可以为发出绿色～红色光的砷化镓系、磷化镓系半导体的发光元件。另外，在为发出白色系光的发光装置10的情况下，若考虑与从荧光体6射出的波长转换光的混色关系，则发光元件1的发光波长优选为400nm～530nm，更优选为420nm～490nm。
发光元件1可以为能够使构成元件结构的半导体的晶体生长的晶体生长基板，或者也可以为与从晶体生长用基板分离的元件结构接合的接合用基板。
作为晶体生长基板的透光性部件，可举出蓝宝石，尖晶石、氮化镓、氮化铝、有机硅、碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、硫化锌、氧化锌、硒化锌、金刚石等。其中，也可以省略基板。
另外，在为正负一对电极设置于同一面侧的发光元件1的情况下，该结构可以为各电极利用电线与导电部件连接的面朝上安装、或者也可以为各电极利用导电性粘接剂与安装基体的导电部件连接的面朝下(倒装芯片)安装。
另外，也可以是在发光元件1的安装面侧设置有银、铝等金属层、电介质反射膜的构成。
此外，密封部件5设置于与发光元件1接触的位置。然而，并不特别局限于此，密封部件5只要覆盖发光元件1的正上方即可，可以与发光元件1分离地设置。
实施例
接下来，使用图1～图4对本实施方式涉及的发光装置的实施例进行说明。图9是表示参考例2～4的发光装置的截面示意图。
[实施例1、参考例1～4]
实施例1涉及的发光装置具有与第1实施方式中说明的发光装置相同的结构。
对于具有相同的结构的部分，有时省略说明。
实施例1涉及的发光装置具备：俯视下大致正方形形状的发光元件1；封装体2，其载置发光元件1；密封部件5，其覆盖发光元件1且上表面弯曲成凹状；以及第1膜7，其配置于密封部件5的上表面的一部分，透射来自发光元件1的光的一部分，且反射来自发光元件1的光的一部分。封装体2使用日亚化学工业株式会社制NFSW757D。第1膜7在俯视下设置于封装体2的凹部2a的大致中央。第1膜7的俯视形状为大致圆形，覆盖发光元件1的正上方。第1膜7的直径为发光元件1的对角线的约1.5倍。
密封部件5具有：将来自发光元件1的光进行波长转换的荧光体6和含有荧光体6的透光性材料8。荧光体6为YAG荧光体。第1膜7的外周缘与密封部件5的外周缘分离。
实施例1的发光装置通过使用分配器型涂布机在上表面部5a涂布浆料而在密封部件5的上表面部5a形成第1膜7。浆料原液中氧化钛的浓度为15wt％(重量份)，在实施例1中用稀释溶剂稀释至0.3wt％。氧化钛使用约15nm～20nm的纳米粒子。使用向作为稀释溶剂的甲苯(85％)添加了作为分散剂的乙醇(15％)的浆料。对于浆料的涂布量而言，在此，从涂布机的圆形开口部喷出的浆料以0.03mg/shot喷射而涂布于上表面部5a的中央的平坦部5b，之后，使稀释溶剂挥发，自然干燥从而形成第1膜7。
另一方面，参考例1的发光装置未设置第1膜。实施例1的发光装置与参考例1的发光装置除了有无第1膜以外具有相同的结构。参考例2～4的发光装置在密封部件5的整个面配置第1膜17。实施例1的发光装置与参考例2～4的发光装置除了第1膜的结构以外具有相同的结构。参考例2的发光装置的第1膜17是用稀释溶剂稀释至0.05wt％，参考例3的发光装置的第1膜17是稀释至0.1wt％，参考例4的发光装置的第1膜17是稀释至0.2wt％。
[色调偏移量和光束量]
图10是表示实施例1、参考例1～4涉及的发光装置的特性的坐标图。在图10中，以参考例1的发光装置的无第1膜的状态为基准，比较从该基准值的偏离量。作为该偏离量，对光束的衰减率(0％)和色调偏移量(Δx＝0)进行测定。应予说明，在图10中，Δx的值是基于由CIE(国际照明委员会)规定的XYZ表色系统计算的色度值。
在该试验中，使用积分球对实施例1、参考例1～4的各发光装置的光束量(lm)和色度(x、y)进行测定。对于实施例1和参考例2～4的各发光装置，由与参考例1的发光装置的差分来求出光束的衰减率(绝对值比％)和色调偏移量(Δx、Δy)。光束量为折线，坐标图的右侧表示绝对值比％。坐标图的左侧用数值表示色调偏移量(Δx)。
根据试验结果，随着第1膜17的浆料浓度从参考例2向参考例4增高，光束降低。这是由于第1膜17的氧化钛的量增多，所以从发光元件1射出的光的一部分被覆盖密封部件5的整个面的第1膜17反射，返回封装体2的凹部内，从而产生了光的衰减。
另外，随着第1膜17的浆料浓度从参考例2向参考例4增高，能够增大色调偏移量(Δx)。这是由于第1膜17的氧化钛的量增多，所以从发光元件1射出的光的一部分被覆盖密封部件5的整个面的第1膜17反射，返回封装体2的凹部内，被照射于封装体2的凹部内的荧光体6，从而荧光体6的光量增多。
因此，能够根据试验结果判断出：若为了得到所希望的色调而涂布高浓度的浆料，使色调偏移量大幅度变化，则光束降低。
与此相对，在实施例1的发光装置中，能够维持与参考例1相同程度的光束、且能够增大色调偏移量。这是由于在实施例1的发光装置中，仅在光量较多的发光元件1的正上方设置第1膜7，在第1膜7的外周缘形成有未设置第1膜的开放区域30，因此从发光元件1射出的光的一部分被第1膜7反射，但从发光元件1射出的光的一部分从开放区域30向外部放出，因此光束量的降低少。另外，第1膜为能够透射来自发光元件1的光的大部分的膜，因此能够抑制来自发光元件1的光量的降低。
另外，从发光元件1射出的光的一部分被发光元件1的正上方的第1膜7反射，返回封装体2的凹部内，被照射于封装体2的凹部内的荧光体6，荧光体6的光量增多，因此能够增大色调偏移量。
[实施例2、参考例5、6]
实施例2涉及的发光装置具有覆盖密封部件5的上表面的一部分的第1膜。参考例5涉及的发光装置不具有第1膜。参考例6涉及的发光装置具有覆盖密封部件5的整个面的第1膜。
实施例2涉及的发光装置具有与实施例1涉及的发光装置相同的结构。
参考例5涉及的发光装置具有与参考例1涉及的发光装置相同的结构。参考例6涉及的发光装置除了与实施例1涉及的发光装置的第1膜的大小不同以外具有相同的结构。换句话说，参考例6的发光装置的第1膜与实施例1的发光装置的第1膜具有相同的浆料浓度。
对实施例2、参考例5、6涉及的发光装置进行焊接耐热试验。
在焊接耐热试验中，将即便暴露于高温状态，变色也少，所通过的光束的强度不易变化的情况设为焊接耐热性高。另外，将因变色而所通过的光束的强度变化的情况设为焊接耐热性低。
在发光装置中，通过焊接来进行向安装基板的安装，因此需要色调和光量不易因焊接的热量而变化。因此，发光装置在提高影响色调和光量的焊接耐热性而使变色减少这方面尚有改善的余地。
表1示出了实施例2、参考例5、6的发光装置的焊接耐热试验的结果。
[表1]
在此，为了成为与进行了软钎焊的状态相同的状态，对于实施例2、参考例5、6的各发光装置，使用温度约为260℃的回焊炉进行1～3次加热工序。然后，示出了针对每个发光装置测定各次的加热工序结束的状态下的光束量而得的结果。
焊接耐热性的测定通过测量因第1膜的变色而产生的光束量的降低来判定，因此对参考例5的发光装置进行测量，将该测量值作为用于与实施例2、参考例6的发光装置的各测量值比较的基准测量值。
然后，将在各发光装置中未进行加热的状态，也就是加热工序为0次的情况设为100.0％，求出与加热后测定到的各测定值的差分并进行比较。将该差分的绝对值小的情况判定为焊接耐热性良好。
测定的结果，对例如进行了3次加热工序的焊接耐热性进行比较，则参考例6的发光装置的光束的维持率为96.6％，参考例5的发光装置的光束的维持率为97.7％，差分值成为－1.1个百分点，光束维持率降低。
与此相对，实施例2的发光装置的光束的维持率为97.5％，参考例5的发光装置的光束的维持率为97.7％，差分值成为－0.2个百分点，差分的绝对值小于参考例6的绝对值，因此能够判定为焊接耐热性良好。
另外，参考例6的发光装置的差分值有随着加热工序的次数的增多而增大的趋势，与此相对，即便加热工序的次数增大，实施例2的发光装置的差分值也保持－0.2个百分点，差分值没有大幅度变化。
根据该结果，与参考例6的发光装置相比，实施例1的发光装置能够减少因热量而产生的变色的影响，能够提高焊接耐热性。
[实施例3～8、参考例7～9]
实施例3～8涉及的发光装置具有覆盖密封部件5的上表面的一部分的第1膜。
参考例7涉及的发光装置不具有第1膜。参考例8、9涉及的发光装置具有覆盖密封部件5的整个面的第1膜。
实施例3～8涉及的发光装置除了与实施例1涉及的发光装置的第1膜的大小、浆料浓度不同以外具有相同的结构。
实施例3～8的浆料浓度中的氧化钛的浓度为0.3wt％。氧化钛使用约15nm～20nm的纳米粒子。作为有机溶剂，使用甲苯。
在实施例3～8、参考例7～9的各发光装置中，使用第1膜7在密封部件5的上表面部5a所占的比率(以下，也称为面积比)，对第1膜7为覆盖何种程度的范围的状态时才能够在光量不降低的情况下偏移色调进行了试验，将结果总结于后述的表2和图11、图12中。
例如，实施例3中，发光元件1的上表面1a被覆盖，且形成开放区域30。相对于密封部件5的上表面部5a的面积的第1膜7的面积比为7％。另外，相对于发光元件1的上表面1a的面积的第1膜7的面积比被设为110％。
而且，实施例4～8中，与实施例2的发光装置相比，进一步增大第1膜7的涂布量，并且在第1膜7的周围形成有开放区域30。
在此，参考例7为无第1膜的状态。参考例7的发光装置不具有第1膜，因此相对于密封部件5的上表面部5a的面积的第1膜7的面积比为0％，且相对于发光元件1的上表面1a的面积的第1膜7的面积比为0％。
另外，参考例8、9以覆盖上表面部5a的整个面(面积比为100％)的方式作成。在此，相对于上表面部5a的面积的第1膜7的面积比为100％的情况与相对于发光元件1的上表面1a的面积的第1膜7的面积比为约1600％的情况是相同的。
应予说明，括号内示出了第1膜7的面积相对于发光元件1的上表面1a的面积的比率。在此，实施例4、5或者参考例8、9具有相同的第1膜的大小，但测定到的偏移量和光束量不同，这是因个体差而产生的。
作为构成密封部件5的密封树脂，使用在波长589nm的折射率为1.52的软质的有机硅树脂的母材，并使该母材中含有YAG：Ce的荧光体6。这些荧光体6在密封部件5的母材中分散于发光元件1的上方和周围。
在第1膜7中分散配置有在波长589nm的折射率为2.62、中心粒径36nm的氧化钛的纳米粒子，由此形成了膜厚50nm～1μm的均匀的被膜。
基于以上的条件，在上表面部5a涂布不同分量的浆料，并3道次通过温度为约260℃的回焊炉，由此得到具有面积比不同的第1膜7的实施例3～8、参考例8、9。
[色调偏移量、焊接耐热性]
对实施例3～8、参考例7～9的发光装置的色调偏移量和焊接耐热性进行说明。图11是表示实施例涉及的发光装置的特性的坐标图。图11以第1膜7的面积比为横轴，以由测定到的色度得到的偏移量Δx为纵轴，绘制了实施例3～8、参考例7～9的发光装置的色调偏移量(Δx)。图12是表示实施例涉及的发光装置的特性的坐标图。图12以第1膜7的面积比为横轴，以表示焊接耐热性的光束降低比(％)为纵轴，绘制了实施例3～8、参考例7～9的发光装置的焊接耐热性的光束降低比。
表2表示测定实施例3～8、参考例7～9的各发光装置的色调偏移量、光束降低比而得的结果。
[表2]
根据该结果，对应第1膜7的面积的增大，参考例7、实施例3～8、参考例8、9的偏移量Δx有增大的趋势。而且，在实施例3～6的发光装置中，在相对于密封部件5的上表面5a的面积的第1膜7的面积比为约7％～50％的区间，得到偏移量Δx为Δx＝0.0020以上。并且，在实施例7、8的发光装置中，可知在第1膜7的面积比超过50％时有增大趋势的偏移量Δx在Δx＝0.0060附近达到顶点。
因此，可以说相对于密封部件5的上表面5a的面积的第1膜7的面积比约为10％～50％的实施例3～6的发光装置最适合偏移量Δx的调整。
另外，示出了根据相对于密封部件5的上表面5a的面积的第1膜7的面积比的增大，参考例7、实施例3～8、参考例8、9的光束量有降低的趋势。
在实施例3～6的发光装置中，可知在第1膜7的面积比约为7％～50％的范围内，光束降低比(％)被维持为较高的水准，焊接耐热性良好。然而，如实施例7、8那样若第1膜7的面积比超过50％则光束降低比(％)缓慢增大，如参考例8、9那样若第1膜7的面积比成为100％，则光束降低率显示为0.8％、1.0％。
根据上述实施例3～8、参考例7～9的测定的结果，推测出通过以相对于密封部件5的上表面5a的面积的第1膜7的面积比相当于10％～50％的范围、或者以相对于发光元件1的上表面1a的面积的第1膜7的面积比相当于优选约100％～800％的范围的方式，生成第1膜7并将其设置于上表面1a，则能够在不减少光量的情况下进行色调偏移。
即，在上表面部5a的面积为发光元件1的上表面1a的面积的约1600％时，优选以第1膜7的面积比相对于上表面部5a为10％～50％、相对于发光元件1为100％～800％的方式利用第1膜7覆盖上表面部5a。另外，可知在实施例4、5和参考例8、9中，即便存在第1膜7的多个位置略微不同的个体差，对测定结果的影响也小。
产业上的可利用性
本公开的各实施方式涉及的发光装置可以用作搭载以发光二极管等半导体发光元件为代表的各种发光元件作为光源的发光装置。例如，可以用于液晶显示器的背光灯光源、各种照明器具、大型显示器、广告、目的地指示牌等各种显示装置、以及数码相机、传真、复印机、扫描仪等中的图像读取装置、投影仪装置等的各种光源。

Claims (20)

1.一种发光装置，具备如下部件：
发光元件，
密封部件，覆盖所述发光元件，上表面弯曲成凹状，并且，具有将来自所述发光元件的光进行波长转换的荧光体和含有所述荧光体的透光性材料，以及
第1膜，配置于所述密封部件的上表面，透射来自所述发光元件的光的一部分，且反射来自所述发光元件的光的一部分；
其中，所述第1膜的外周缘与所述密封部件的外周缘至少一部分分离。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述第1膜覆盖所述发光元件的正上方。
3.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，还具备具有凹部的封装体，并且，
在所述凹部的底面载置所述发光元件，
在所述凹部内配置所述密封部件，
所述凹部的凹部开口的上表面缘与所述第1膜至少一部分分离。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的发光装置，其中，所述第1膜含有1nm～100nm的纳米粒子。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的发光装置，其中，所述第1膜的折射率高于所述密封部件的折射率。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的发光装置，其中，所述第1膜含有氧化钛。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的发光装置，其中，所述第1膜是层叠多个膜而形成的。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的发光装置，其中，所述第1膜的面积形成为所述发光元件的上表面的面积的同等以上，并且形成为小于所述密封部件的上表面的面积。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的发光装置，其中，所述密封部件的上表面的面积为所述发光元件的上表面的面积的1000％以上，并且所述第1膜的面积为所述发光元件的上表面的面积的100％～800％。
10.根据权利要求1～8中任一项所述的发光装置，其中，所述第1膜的面积为所述密封部件的上表面的面积的10％～50％。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的发光装置，其中，所述第1膜的膜厚为50nm～1μm。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的发光装置，其中，所述密封部件的上表面具有中央的平坦部和弯曲地形成于所述平坦部的周围的弯曲周缘部，所述第1膜配置于所述平坦部。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的发光装置，其中，在所述密封部件的上表面且所述第1膜的外周缘与所述密封部件的外周缘之间配置有折射率与所述第1膜不同的第2膜。
14.根据权利要求13所述的发光装置，其中，所述第2膜的折射率低于所述透光性材料的折射率。
15.根据权利要求13或14所述的发光装置，其中，所述第2膜含有粒子状的二氧化硅。
16.根据权利要求1～15中的除了权利要求3和引用权利要求3的权利要求之外的任一项所述的发光装置，其中，还具备具有凹部的封装体，利用被覆部件覆盖该封装体的凹部中的底部或者侧面部的至少一部分。
17.根据权利要求16所述的发光装置，其中，利用被覆部件覆盖所述底部中的至少一部分，利用所述第1膜覆盖该底部中的未被所述被覆部件覆盖的部分的正上方。
18.根据权利要求16或17所述的发光装置，其中，所述被覆部件具有从所述底部以规定的角度倾斜的反射面。
19.根据权利要求18所述的发光装置，其中，所述反射面的规定的角度为1度～70度。
20.根据权利要求1～19中任一项所述的发光装置，其中，在俯视下，所述发光元件的上表面为正方形形状或者长方形形状、五边形、六边形、七边形或者八边形中的任一种，所述第1膜为圆形形状或者椭圆形形状。
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