CN109427756B - 发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的发光装置具有：发光元件；波长转换部件，其配置于该发光元件的上表面，具有面积比所述发光元件的上表面大的下表面；第一导光部件，其从所述发光元件的侧面延伸设置至所述波长转换部件的下表面；透光性部件，其配置于所述波长转换部件的上表面，具有面积比所述波长转换部件的上表面小的下表面；第二导光部件，其从所述波长转换部件的上表面延伸设置至所述透光性部件的侧面。由此，能够使光提取效率提高。

Description

发光装置
技术领域
本公开涉及发光装置。
背景技术
以往，提出过这样一种发光装置：其在发光元件的上表面配置具有比发光元件的发光面积小的发光面的导光部件，将光的出射面积缩小(例如专利文献1、2)。
专利文献1：日本特开2013-110199号公报
专利文献2：国际公开第2010/044240号
但是，在专利文献1及2记载的发光装置中，来自发光元件的光一边通过波长转换部件一边被缩小光的出射面积，因此在到达发光装置的光出射面之前在波长转换部件中重复光散射，有可能使光提取效率降低。
发明内容
本公开是鉴于上述技术问题而做出的，其目的在于提供一种进一步提高光提取效率的发光装置。
本申请包含以下发明。
一种发光装置，具有：
发光元件；
波长转换部件，其配置于该发光元件的上表面，具有面积比所述发光元件的上表面大的下表面；
第一导光部件，其从所述发光元件的侧面延伸设置至所述波长转换部件的下表面；
透光性部件，其配置于所述波长转换部件的上表面，具有面积比所述波长转换部件的上表面小的下表面；
第二导光部件，其从所述波长转换部件的上表面延伸设置至所述透光性部件的侧面。
根据本发明的实施方式的发光装置，能够进一步提高光提取效率。
附图说明
图1A是示意性地表示本申请一实施方式的发光装置的结构的俯视示意图。
图1B是示意性地表示本申请一实施方式的发光装置的结构的剖面示意图。
图1C是图1B的主要部分的放大图。
图1D是表示本申请一实施方式的发光装置和为了与该发光装置进行比较而制作出的各发光装置之间的比较结果的图。
图2是示意性地表示本申请另一实施方式的发光装置的结构的剖面示意图。
附图标记说明
10、20 发光装置
11、21 发光元件
11A、21A 上表面
12、22 波长转换部件
12A、22A 上表面
12B、22B 下表面
13、23 第一导光部件
13a 侧面
14、24 透光性部件
14A、24A 上表面
14B、24B 下表面
15、25 第二导光部件
15a 侧面
16、26 覆盖部件
16A 树脂材料
17、27 基板
18 电子器件
具体实施方式
以下，一边参照附图一边对成为本发明的实施方式的一个例子的发光装置进行说明。在以下的说明中所参照的附图由于概略地示出本发明，因此有时会夸张各部件的尺寸、间隔、位置关系等，或者会省略对部件的一部分的图示。另外，在以下的说明中，对于相同的名称以及附图标记，原则上表示相同或者同质的部件，并适当地省略详细说明。
〔发光装置〕
如图1所示，该实施方式的发光装置10具有：发光元件11；波长转换部件12，其配置于发光元件11的上表面11A，并具有面积比发光元件11的上表面11A大的下表面12B；第一导光部件13，其从发光元件11的侧面延伸设置至波长转换部件12的下表面；透光性部件14，其配置于波长转换部件12的上表面12A，并具有面积比波长转换部件12的上表面12A小的下表面14B；第二导光部件15，其从波长转换部件12的上表面12A延伸设置至透光性部件14的侧面。透光性部件14的上表面14A从发光装置10的其他构成部件露出，成为发光装置10的主要的光提取面。这样的发光装置10例如能够用作照明用装置、车载用发光装置等的光源。
在该发光装置10中，第一导光部件13在俯视时从发光元件11的外缘延伸设置至比发光元件11更向外侧延伸的波长转换部件的下表面外缘。由此，从发光元件11出射的光一边扩大发光面积一边向波长转换部件12的下表面12B入射。另外，第二导光部件15在俯视时从透光性部件14的外缘延伸设置至比透光性部件14更向外侧延伸的波长转换部件12的上表面外缘。由此，从波长转换部件12的上表面出射的光能够一边缩小发光面积一边向外部出射。
根据这样的发光装置，能够高效地对从发光元件出射的光进行波长转换，并且能够将波长转换后的光的出射面积限定在更窄的范围内，能够高效地提取高亮度的光。
<发光元件11>
发光元件11优选使用具有由n型半导体层、p型半导体层和发光层构成的半导体层的发光二极管，能够根据目的及用途选择任意波长的发光元件。发光元件11将半导体层的一面侧作为上表面11A。例如，作为蓝色(波长430nm～490nm的光)、绿色(波长490nm～570nm的光)的发光元件11，可列举使用ZnSe、氮化物类半导体(InXAlYGa1－X－YN，0≤X，0≤Y，X+Y≤1)、GaP等半导体层的发光元件。另外，作为红色(波长620nm～750nm的光)的发光元件11，能够使用GaAlAs、AlInGaP等。其中，尤其优选使用能够发出可高效激励波长转换部件所含的荧光体等波长转换物质的短波长光的氮化物半导体(InXAlYGa1－X－YN，0≤X，0≤Y，X+Y≤1)。能够根据目的及用途适当选择发光元件11的成分组成、发光颜色、大小等。
发光元件11具有连接于半导体层的一对电极。一对电极虽然也可以配置于半导体层的不同的面，但优选配置于半导体层的同一面侧。由此，能够将发光元件11倒装(以倒装芯片的方式)安装在基板17上。在将形成有一对电极的面作为下表面而倒装安装于基板17上的情况下，与下表面相反的一侧的上表面11A成为发光元件的主要的光提取面。
发光元件11虽然能够采用圆形、椭圆形、正方形或六边形等多边形等各种平面形状，但优选的是正方形、长方形等矩形或正六边形。其大小能够根据使用的用途、所要获得的性能等适当设定。
如后所述，发光元件11在其上表面11A侧配置波长转换部件12。波长转换部件12例如能够通过透光性的粘合剂等固定于发光元件11的上表面11A。此外，波长转换部件12与发光元件11也可以不经由粘合剂而是直接接合。
在一个发光装置中，发光元件既可以一个是，也可以如图2所示那样为两个以上的多个。
<波长转换部件12>
波长转换部件12配置于发光元件11的上表面11A。波长转换部件12能够通过各种接合法配置、固定于发光元件11的上表面。如上所述，波长转换部件12可以经由粘合剂等固定于发光元件11的上表面11A，但也可以不经由粘合剂等地固定于发光元件11的上表面11A。在不经由粘合剂而是直接接合的情况下，能够使从发光元件出射的光不被粘合剂等阻断地入射到波长转换部件12，能够实现光的提取效率的提高。
作为粘合剂，可列举与构成后述第一导光部件及第二导光部件的透光性树脂相同的材料。
波长转换部件12的下表面12B具有比发光元件11的上表面11A大的面积。关于波长转换部件12的下表面12B的面积，例如可列举具有比发光元件11的上表面11A大10％以上的面积。
波长转换部件12的平面形状能够设为圆形、椭圆形、正方形或六边形等多边形等各种形状。其中，尤其优选的是正方形、长方形等矩形或正六边形，更优选的是与发光元件11的平面形状大致相似的形状。
波长转换部件12的下表面12B以将发光元件11的上表面11A包含在其内侧的方式配置。例如，在俯视时，波长转换部件12的下表面12B优选使外缘的一部分或全部比发光元件11的上表面11A的外缘靠外侧配置，更优选使外缘全部靠外侧配置。换言之，发光元件11在俯视时优选使外缘比波长转换部件12的下表面12B的外缘靠内侧配置。由此，能够将从发光元件11出射的光高效地向波长转换部件12入射。另外，下表面12B优选配置成中心与发光元件11的上表面11A的中心大致一致。
波长转换部件12具有下表面12B、与下表面12B对置的上表面12A和与下表面12B、上表面12A相连的侧面。上表面12A与下表面12B优选分别具有大致相同的面积，并相互大致平行。并且，上表面12A与下表面12B之间的侧面优选与上表面12A及下表面12B大致垂直。由此，能够抑制后述第一导光部件13和/或第二导光部件15向侧面润展。
波长转换部件12具有能够将发光元件11所发出的发光波长的至少一部分转换成不同波长的光的荧光体。作为波长转换部件12，例如优选使用荧光体的烧结体或在树脂、玻璃、陶瓷等中含有荧光体并成形为板状的部件。作为荧光体，例如可列举用铈活化的钇·铝·石榴石类荧光体(YAG：Ce)、用铈活化的镥·铝·石榴石类荧光体(LAG：Ce)、用铕和/或铬活化的含氮铝的硅酸钙类荧光体(CaO-Al2O3-SiO2：Eu)、用铕活化的硅酸盐类荧光体(例如(Sr，Ba)2SiO4：Eu)、β赛隆类荧光体(例如Si6－zAlzOzN8－z：Eu(0＜Z＜4.2)、CASN类荧光体、SCASN类荧光体等氮化物类荧光体、KSF类荧光体(K2SiF6：Mn)、硫化物类荧光体、量子点荧光体等。能够以与所希望的色调相适的组合和/或混合比使用这些荧光体，从而调整显色性和/或颜色再现性。
YAG类荧光体是能够与蓝色发光元件适当组合而发出白色系的混色光的代表性的荧光体。
在采用能够以白色发光的发光装置的情况下，能够根据波长转换部件12所含的荧光体的种类、浓度适当地设定，以便能够以白色发光。在采用能够以白色发光的发光装置的情况下，关于波长转换部件12所含有的荧光体的浓度，例如可列举5％～50％。
另外，通过在发光元件11中使用蓝色发光元件，在荧光体中使用红色成分多的氮化物类半导体，能够获得发出红色光的发光装置。并且，通过在发光元件11中使用蓝色发光元件，在荧光体中使用YAG类荧光体和红色成分多的氮化物类荧光体，还能够发出琥珀色光。琥珀色指的是JIS标准Z8110下的黄色中的长波长区域与黄红的短波长区域所组成的区域、安全色彩的JIS标准Z9101下的黄色的区域与黄红的短波长区域所夹的区域的色度范围。例如，作为主波长，是指位于580nm～600nm的范围的区域。在采用发出红色或琥珀色光的发光装置的情况下，波长转换部件所含有的荧光体的浓度例如为60质量％～80质量％左右。
波长转换部件12可以由一种部件以单层形成，也可以混合两种以上的部件并以单层形成，还可以将单层层叠两层以上。
另外，波长转换部件12中也可以根据需要含有光扩散部件。作为光扩散材料，例如可列举氧化钛、钛酸钡、氧化铝、氧化硅等。
从散热性以及光提取效率等的角度来看，波长转换部件12的厚度T优选较薄。另外，波长转换部件12的厚度T优选的是不会降低制造工序中的机械强度且能够对波长转换部件12赋予足够的机械强度的厚度。考虑到这些，例如可列举20μm～300μm，优选的是50μm～200μm，更优选的是50μm～150μm。波长转换部件12只要包含获得所希望的发光颜色所需的波长转换物质，从散热性以及光提取效率等的角度来看就优选较薄，但考虑到制作波长转换部件时的加工精度等，优选设为上述厚度。
波长转换部件12的厚度T优选比后述透光性部件的厚度薄。由此，能够减少从不被透光性部件覆盖的波长转换部件12的上表面经由后述覆盖部件向发光面侧泄漏传递的光，能够成为发光部与非发光部之间差异清楚的发光装置。
在一个发光装置中，波长转换部件既可以是一个，也可以是多个。另外，在一个发光装置中具有多个发光元件的情况下，既可以如图2所示，针对多个发光元件有一个波长转换部件，也可以是各发光元件分别各具有一个波长转换部件。
此外，在对多个发光元件配置一个波长转换部件的情况下，上述的面积、外缘的位置、后述的距离W2、W3及W1等能够对应于将多个发光元件各自的外缘包围的面积、将多个发光元件全部的外缘包围的边缘的位置、相对于它们的距离等。
<第一导光部件13>
第一导光部件13从发光元件11的侧面延伸设置至波长转换部件12的下表面12B。第一导光部件13覆盖发光元件11的侧面的至少一部分。第一导光部件13也可以覆盖发光元件11的侧面的高度方向上的全部。换句话说，第一导光部件13的最下端也可以与发光元件11的侧面的最下端一致。由此，能够使来自发光元件11的侧面的出射光在第一导光部件13与后述的覆盖部件16的交界面反射而入射到波长转换部件12。
另外，第一导光部件13优选覆盖波长转换部件12的下表面12B的全部。换句话说，优选的是，俯视时的第一导光部件13的外缘与波长转换部件12的下表面12B的外缘一致。第一导光部件13虽然也可以覆盖波长转换部件12的侧面，但优选的是不覆盖波长转换部件12的侧面。
覆盖发光元件11的侧面的第一导光部件13的厚度越向上方(换句话说是接近波长转换部件12的方向)越厚，越向下方(换句话说是远离波长转换部件的方向)越薄。第一导光部件13的与发光元件11的侧面相对的面的相反侧的侧面13a既可以是将发光元件11的外周包围的平面，也可以是向内侧凹陷或凸出的曲面。
覆盖发光元件11的侧面的第一导光部件13的最大厚度优选与波长转换部件12的下表面12B的外缘和发光元件11的上表面11A的外缘之间的距离W2一致。
第一导光部件13优选由能够将来自发光元件11的出射光向波长转换部件12导入的透光性材料形成。具体而言，出于操作及加工容易，第一导光部件13优选使用树脂材料。作为树脂材料，例如可列举包含硅酮树脂、改性硅酮树脂、环氧树脂、改性环氧树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、氟树脂中的一种以上的树脂或混合树脂等。其中，尤其优选耐热性、电绝缘性优异且具有柔软性的硅酮树脂。第一导光部件13也可以含有上述那样的光扩散材料。
此外，第一导光部件13也可以用作用于将发光元件11与波长转换部件12接合的粘合剂。在该情况下，在发光元件11的上表面与波长转换部件12的下表面之间也配置第一导光部件13。
<透光性部件14>
透光性部件14配置于波长转换部件12的上表面12A，具有面积比波长转换部件12的上表面12A小的下表面14B。关于透光性部件14的下表面14B的面积，例如可列举具有波长转换部件12的上表面12A的90％以下的面积。
另外，透光性部件14优选的是上表面14A的面积与发光元件11的上表面11A的面积相同或比其小。关于透光性部件14的上表面14A的面积，例如可列举具有发光元件11的上表面11A以下的面积，优选的是90％以下的面积，更优选的是85％以下的面积。另外，进一步优选的是50％以上的面积、40％以上或30％以上的面积。通过如此使透光性部件14的上表面14A的面积成为比发光元件11的上表面11A更小的面积，从而缩小发光装置10的发光面积，能够形成更高亮度的发光装置。
透光性部件14的平面形状能够设为圆形、椭圆形、正方形、长方形或六边形等多边形等各种形状。其中，从抑制发光不均匀的角度来看，尤其优选的是与波长转换部件12的上表面12A大致相似的形状。另外，在将发光装置与光学系统透镜组合使用时，发光装置的发光面即透光性部件14的上表面形状优选的是圆形或接近圆形的多边形。
透光性部件14的下表面14B优选以将发光元件11的上表面11A及波长转换部件12的上表面12A包含在其内侧的方式配置。例如，在俯视时，下表面14B优选使外缘的一部分或全部比发光元件11的上表面11A的外缘靠内侧配置，更优选使外缘全部靠内侧配置。另外，下表面14B优选使外缘的一部分或全部比波长转换部件12的上表面12A的外缘靠内侧配置，更优选使外缘全部靠内侧配置。
透光性部件14优选在俯视时使其外缘与发光元件11的上表面11A的外缘大致一致、或比外缘靠内侧配置。另外，透光性部件14的下表面14B优选的是中心配置成与发光元件11的上表面11A及波长转换部件12的上表面12A的中心大致一致。并且，透光性部件14的下表面14B虽然能够与发光元件11等相同地采用各种平面形状，但优选的是正方形、长方形等矩形或正六边形，更优选的是发光元件11的上表面11A的大致相似形状。
例如，关于剖视时的透光性部件14的下表面14B的外缘与发光元件11的上表面11A的外缘之间的距离W3，可列举0μm～100μm，优选的是10μm～60μm，更优选的是40μm～60μm。由此，在从发光面侧观察时，能够用发光元件11包含透光性部件14的下表面14B的全部，所以成为光提取效率高的发光装置。并且，透光性部件14的下表面14B的外缘与波长转换部件12的上表面12A的外缘之间的距离W1优选的是50μm～200μm左右。
透光性部件14例如能够由环氧树脂、硅酮树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂等树脂成形体、硼硅酸玻璃、石英玻璃、蓝宝石玻璃等玻璃、无机物等透光性材料形成。其中，透光性部件14尤其优选使用玻璃材料。透光性部件14由于构成发光装置10的外表面，因此通过使透光性部件14使用玻璃材料，从而即使在形成缩小了发光面的高亮度的发光装置时，光出射面也难以劣化。另外，玻璃材料与树脂材料相比，表面的粘着性更低，因此能够抑制垃圾向发光面上附着，并且能够抑制发光面向搬运、保管发光装置时使用的载体带等上粘连等。此外，这里的透光性指的是能够使从发光元件出射的光的至少60％以上、优选的是80％以上透过的性质。
另外，透光性部件14优选的是热传导率比构成发光元件的材料的热传导率小。具体而言，GaN的热传导率为1.3～2.0W/cm·k，GaP的热传导率为1.1W/cm·k，InP的热传导率为0.68W/cm·k，因此根据发光元件的种类，更优选的是例如热传导率比这些值都小。由此，能够使来自波长转换部件的发热经由发光元件优先向基板侧散热。
透光性部件14既可以由一种材料以单层形成，也可以混合两种以上的材料而以单层形成，还可以将单层层叠两层以上。
另外，透光性部件14中也可以根据需要含有上述光扩散材料。
在一个发光装置中，透光性部件既可以是一个，也可以是多个。另外，在一个发光装置中具有多个发光元件和/或波长转换部件的情况下，既可以如图2所示，针对多个发光元件和/或波长转换部件有一个透光性部件，也可以是各发光元件和/或波长转换部件分别各具有一个透光性部件。
此外，在对多个发光元件和/或波长转换部件配置一个透光性部件的情况下，上述的面积、外缘的位置、距离W3及W1等能够对应于将多个发光元件和/或波长转换部件各自的外缘包围的面积、将多个发光元件组和/或波长转换部件组的外缘包围的边缘的位置、相对于它们的距离等。
<第二导光部件15>
第二导光部件15从波长转换部件12的上表面12A延伸设置至透光性部件14的侧面。第二导光部件15覆盖透光性部件14的侧面的至少一部分，也可以覆盖其全部。换句话说，第二导光部件15的最上端也可以与透光性部件14的侧面的最上端一致。由此，能够使来自波长转换部件12的出射光在第二导光部件15与后述的覆盖部件16的交界面反射而入射到波长转换部件12内或透光性部件14内，其结果，能够高效地缩窄出射光，能够使亮度提高。
另外，第二导光部件15虽然覆盖波长转换部件12的上表面12A的至少一部分，但优选覆盖其全部。换句话说，第二导光部件15的最外缘优选与波长转换部件12的上表面12A的外缘一致。第二导光部件15虽然也可以覆盖波长转换部件12的侧面和/或下表面，但优选的是不覆盖波长转换部件12的侧面和/或下表面。另外，第二导光部件15虽然也可以覆盖透光性部件的上表面，但优选的是不覆盖透光性部件的上表面。
覆盖透光性部件14的侧面的第二导光部件15的厚度越向下方(换句话说是接近波长转换部件12的方向)越厚，越向上方(换句话说是远离波长转换部件12的方向)越薄。第二导光部件15的与透光性部件14等相对的面的相反侧的侧面15a既可以是将透光性部件14的外周包围的平面，也可以是向外侧(换句话说是后述的覆盖部件侧)凹陷或凸出的曲面，但优选的是向外侧凹陷的曲面。由此，能够增大将后述的覆盖部件16配置于波长转换部件12的上表面12A的上方时的厚度，能够在发光装置10的发光面侧抑制来自将透光性部件14的上表面14A的外周包围的覆盖部件的漏光，能够形成更高亮度的发光装置。
第二导光部件15优选由能够将从波长转换部件12出射的光向透光性部件14导入的透光性材料形成。作为这样的材料，例如能够由与第一导光部件13相同的材料形成。
此外，第二导光部件15能够用作用于将波长转换部件12与透光性部件14固定的粘合剂。在该情况下，在波长转换部件12的上表面与透光性部件14的下表面之间也配置第二导光部件15。
第一导光部件13与第二导光部件15优选使用相同的树脂材料。通过使用相同的树脂材料，能够使制造时的作业效率提高。另外，在透光性部件14的下表面14B的外缘与波长转换部件12的上表面12A的外缘之间的距离W1和波长转换部件12的下表面12B的外缘与发光元件11的上表面11A的外缘之间的距离W2之差较大的情况下，优选将第二导光部件15的粘度调整为比第一导光部件13的粘度低。由此，第二导光部件15容易在波长转换部件12的上表面扩展，因此能够覆盖波长转换部件12的整个上表面。此外，例如能够利用树脂材料中含有的填料的量调整树脂材料的粘度。
<覆盖部件16>
该实施方式中的发光装置10优选进一步具有将第一导光部件13及第二导光部件15的侧面等覆盖的覆盖部件16。
覆盖部件16覆盖发光元件11的侧面、波长转换部件12的侧面、第一导光部件13的侧面13a、透光性部件14的侧面、第二导光部件15的侧面15a。如图1A所示，覆盖部件16优选将从第一导光部件13露出的发光元件11的侧面、从第二导光部件15露出的透光性部件14的侧面、波长转换部件12的上表面11A、发光元件11的下表面及电极也全部覆盖。由此，能够使从发光元件11出射的光的大致全部向波长转换部件12、进而是向透光性部件14入射。
如后所述，在发光元件11安装在基板17上的情况下，覆盖部件16优选进一步在发光元件11的下表面与基板17之间也配置在基板17上。
覆盖部件16优选由能够将从发光元件11出射的光反射的材料形成。具体而言，能够通过使与上述第一导光部件13相同的树脂材料含有光反射性物质来形成。作为光反射性物质，可列举氧化钛、氧化硅、氧化锆、氧化镁、氧化钇、钇稳定的氧化锆、碳酸钙、氢氧化钙、硅酸钙、氧化锌、钛酸钡、钛酸钾、氧化铝、氮化铝、氮化硼、莫来石等。其中，氧化钛因为相对于水分等相对较稳定并且为高折射率，所以尤其优选。
覆盖部件16例如能够通过注射成型、灌封成型、印刷法、模制法、压缩成型等进行成形。
<基板17>
发光元件11可以任意地搭载在基板17上。基板17能够将发光元件11与覆盖部件16等一起一体地支承。在基板17的表面，形成有例如用于将外部的电源与发光元件电连接的布线图案。在该布线图案上，例如经由接合部件而安装发光元件。发光元件11虽然也可以根据其形态而被倒装安装或正装(以正装芯片的方式)安装于基板，但优选的是倒装安装。
作为接合部件，可列举由Au或其合金等所构成的凸块、共晶钎料(Au－Sn)、Pb－Sn、无铅钎料等。
基板17优选使用来自发光元件11的光及外界光难以透过的绝缘性材料。例如，可列举氧化铝、氮化铝等陶瓷、酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、BT树脂、聚邻苯二甲酰胺等树脂材料。另外，也可以使用绝缘性材料与金属部件的复合材料。在使用树脂作为基板17的材料的情况下，也可以根据需要，将玻璃纤维、氧化硅、氧化钛、氧化铝等无机填料混合于树脂。由此，能够实现机械强度的提高、热膨胀率的降低、光反射率的提高。基板17能够根据目的及用途而设定成任意的厚度。
在基板17上，除了发光元件11等之外，也可以配置将覆盖部件16包围的框体和/或覆盖部件16等。
<电子器件>
该实施方式的发光装置10也可以具有与发光元件11不同的、与该发光元件11邻接的其他电子器件18。电子器件是不以发光装置10的发光为目的部件，可列举用于控制发光元件的晶体管、当被施加规定电压以上的电压时变为通电状态的齐纳二极管等保护元件等。这些电子器件18优选以埋设于覆盖部件16的方式配置。
在这样的结构的发光装置10中，从发光元件出射的光在通过平面面积更大的波长转换部件12之后，利用第二导光部件15及透光性部件14缩小发光面积，从发光装置10的发光面即透光性部件14的上表面14A向外部出射。
换句话说，通过将进行波长转换的区域与缩小发光面积的区域分开，能够缩短在波长转换部件12中通过的光的距离，从而能够将波长转换物质对光散射的影响抑制到最小限度。由此，能够使光提取效率提高，并且能够成为更高亮度的发光装置10。
〔发光装置的制造方法〕
上述发光装置例如能够通过以下的制造方法来制造。
制造方法A：
在发光元件的上表面，经由形成第一导光部件的未固化的树脂材料，接合具有面积比发光元件的上表面大的下表面的波长转换部件，并且将第一导光部件配置为从发光元件的侧面延伸至波长转换部件的下表面；
在与发光元件接合的波长转换部件的上表面，经由形成第二导光部件的未固化的树脂材料，接合具有面积比波长转换部件的上表面小的下表面的透光性部件，并且将第二导光部件配置为从波长转换部件的上表面延伸至透光性部件的侧面。
制造方法B：
在发光元件的上表面，直接接合具有面积比发光元件的上表面大的下表面的波长转换部件；
以从发光元件的侧面延伸至波长转换部件的下表面的方式配置第一导光部件；
在与发光元件接合的波长转换部件的上表面，经由形成第二导光部件的未固化的树脂材料，接合具有面积比波长转换部件的上表面小的下表面的透光性部件，并且将第二导光部件配置为从波长转换部件的上表面延伸至透光性部件的侧面。
制造方法C：
准备下表面面积比发光元件的上表面大的波长转换部件；
在波长转换部件的上表面，直接接合具有面积比波长转换部件的上表面小的下表面的透光性部件；
以从波长转换部件的上表面延伸至透光性部件的侧面的方式配置第二导光部件；
在发光元件的上表面，经由形成第一导光部件的未固化的树脂材料，接合上表面接合有透光性部件的波长转换部件，并且将第一导光部件配置为从发光元件的侧面延伸至波长转换部件的下表面。
制造方法D：
在发光元件的上表面，直接接合具有面积比发光元件的上表面大的下表面的波长转换部件；
在波长转换部件的上表面，直接接合具有面积比波长转换部件的上表面小的下表面的透光性部件；
以从发光元件的侧面延伸至波长转换部件的下表面的方式配置第一导光部件；
以从波长转换部件的上表面延伸至透光性部件的侧面的方式配置第二导光部件。
在上述制造方法的任意一种情况下，优选的是，在任意阶段进行将发光元件11配置在基板17上的工序，
在配置第一导光部件13及第二导光部件15之后的任意阶段，进行配置覆盖部件的工序。
上述各制造方法中的各个工序能够通过以下的方法等来进行。
<发光元件11或透光性部件14向波长转换部件12的接合>
作为将发光元件11和/或透光性部件14与波长转换部件12直接接合的方法，可列举在该领域中公知的方法。
例如，既可以使用压焊、烧结等，也可以利用常温接合。其中，尤其优选利用常温接合。
常温接合例如能够利用表面活化接合、羟基接合、原子扩散接合。表面活化接合是通过在真空中处理接合面而设为易于进行化学键合的表面状态来将接合面彼此结合的方法。羟基接合是例如通过原子层沉积法等在接合面上形成羟基，并使各个接合面的羟基彼此结合的方法。原子扩散接合是在各个接合面上形成相当于一个原子层的膜厚的金属膜，并在真空中或非活性气体环境中使各个接合面接触来使金属原子彼此结合的方法。通过使用这样的直接接合法，能够在接近常温的环境下使发光元件11与波长转换部件12一体化。
<第一导光部件13及第二导光部件15的配置>
第一导光部件13及第二导光部件15例如能够通过灌封、印刷等形成。其中，尤其优选使用上述未固化的树脂材料，通过灌封来形成。第一导光部件13及第二导光部件15优选以其表面形状成为凹形的方式形成。这样的表面形状通过灌封可容易地获得。通过调整所使用的未固化的树脂材料的量和/或粘度，能够适当地控制成凹陷形状或凸出形状。树脂材料中也可以含有用于调整粘度的填料。通过使用树脂材料作为第一导光部件13及第二导光部件15，从而第一导光部件13及第二导光部件15利用表面张力向发光元件11或透光性部件14的侧面蠕升，能够利用第一导光部件13或第二导光部件15覆盖发光元件或透光性部件的侧面的一部分或全部。
<向基板17的安装>
发光元件11优选安装在基板17上。作为发光元件11的安装方法，优选使用倒装安装。波长转换部件等向发光元件11上的配置可以在将发光元件安装于基板之后进行，也可以在将发光元件安装于基板之前进行。
<覆盖部件16的配置>
配置将波长转换部件12、第一导光部件13、第二导光部件15的侧面覆盖的覆盖部件16。具体而言，覆盖部件16通过将形成覆盖部件16的未固化的树脂材料16A配置在发光元件11的周围以及任意地配置在基板17上而形成。
形成覆盖部件的未固化的树脂材料16A例如能够使用可相对于基板17沿上下方向或水平方向等移动的树脂排出装置等形成。覆盖部件16例如也能够使用模具进行成型。
实施方式1：发光装置
如图1A所示，该实施方式1的发光装置10具有发光元件11、波长转换部件12、第一导光部件13、透光性部件14和第二导光部件15。发光元件11搭载于具有布线层的基板17，在发光元件11的周围、发光元件11与基板17之间、在基板17上配置有覆盖部件16。
发光元件11是平面形状为0.8×0.8mm的大致正方形、高度为0.15mm的LED芯片，在同一面侧具有正负一对电极。
基板17由氮化铝构成，至少在其上表面具有布线层。在布线层上，经由金凸块倒装安装有发光元件11。
将平面形状为0.9×0.9mm的大致正方形、高度为110μm的YAG陶瓷作为波长转换部件12以在俯视时使其中心与发光元件11的中心大致一致的方式配置在发光元件11上。这里的YAG陶瓷是通过使氧化铝含有YAG类荧光体并烧结而成的，经由第一导光部件接合在发光元件11上。
第一导光部件13从发光元件11的侧面延伸设置至波长转换部件12的下表面。换句话说，第一导光部件13以与波长转换部件的下表面的至少一部分接触的方式配置。第一导光部件13的上端与波长转换部件12的下表面相接，下端与发光元件11的侧面相接。另外，第一导光部件13的外侧的端部与波长转换部件12的下表面的外缘大致一致，并沿发光元件11的侧面随着接近基板17而变薄。与发光元件11的侧面对置的第一导光部件的侧面由向外侧凹陷的曲面构成。第一导光部件13是硅酮树脂，含有二氧化硅作为用于调整粘度的填料。第一导光部件13也被用作发光元件11与波长转换部件12的接合部件，也夹设于发光元件11与波长转换部件12之间。
将平面形状为0.76×0.76mm的大致正方形、高度为100μm的透明玻璃作为透光性部件14以在俯视时使其中心与发光元件11及波长转换部件12的中心大致一致的方式配置在波长转换部件12的上表面12A。这里的透明玻璃是硼硅酸玻璃，经由第二导光部件接合在发光元件11上。
第二导光部件15从波长转换部件12的上表面延伸设置至透光性部件14的侧面。第二导光部件15的下端与波长转换部件12的上表面相接，上端与透光性部件14的侧面相接。另外，在波长转换部件12的上表面，第二导光部件15的外侧的端部与波长转换部件12的外缘一致，在透光性部件14的侧面，第二导光部件15的外侧的端部随着接近上表面14A而变薄。与透光性部件14的侧面对置的第二导光部件的侧面由向内侧凹陷的曲面构成。第二导光部件15是硅酮树脂，含有二氧化硅作为用于调整粘度的填料。第二导光部件15也被用作波长转换部件12与透光性部件14的接合部件，也夹设于波长转换部件12与透光性部件14之间。
发光元件11在俯视时其外缘比波长转换部件的外缘靠内侧配置。
透光性部件14的上表面的面积比发光元件11及波长转换部件12的上表面的面积小，在俯视时，透光性部件14的外缘比发光元件及波长转换部件的外缘靠内侧配置。
波长转换部件的厚度比透光性部件的厚度薄。
另外，用作透光性部件的硼硅酸玻璃中的热传导率比作为构成发光元件的材料的蓝宝石的热传导率小。
这样的发光装置10例如能够通过上述制造方法A形成。
为了比较，分别制作了与上述发光装置10相比除了改变图1D所示的结构以外，其他结构相同的发光装置R、X、Y、Z。发光元件与波长转换部件的接合部件、波长转换部件与透光性部件的接合部件分别使用了第一导光部件、第二导光部件。因此，在发光元件与波长转换部件之间夹设有第一导光部件，在波长转换部件与透光性部件之间夹设有第二导光部件。因此，关于发光装置R、X，假定第二导光部件向透光性部件的侧面稍微润展。
此外，发光装置10、R、X、Y、Z的波长转换部件所含的波长转换物质中使用相同种类的荧光体，荧光体的含量被调整成各个发光装置的色度达到同等程度。
在上述发光装置10和用来比较的发光装置R、X、Y、Z中，施加了1000mA的电流并测定了光束，结果确认到：与全部的发光装置R、X、Y、Z相比，发光装置10如以下那样提高了光束。此外，发光装置R、X中的第二导光部件15的(极小)指的是，虽然在波长转换部件与透光性部件之间夹设有粘合剂，但比透光性部件的外缘更靠外侧的波长转换部件的上表面的绝大部分(具体而言为90％以上)从粘合剂露出。
如上所述，在该发光装置10中，从发光元件11出射的光利用第一导光部件13以平面面积扩展的状态向波长转换部件12入射，因此向波长转换部件12的下表面12B入射的每单位面积的光束变少。由此，能够减少波长转换部件12的厚度方向上的单位面积上的波长转换物质的含量，因此能够减薄波长转换部件12自身的厚度。换句话说，由于在波长转换部件12中通过的光的距离短，因此抑制了波长转换部件12中的多余的光散射，能够使光提取效率提高。并且，通过在波长转换部件12中通过而得到的所希望的发光颜色的光利用第二导光部件15及透光性部件14缩小平面面积，并从透光性部件14的上表面14A向外部出射。这里，由于在出射面积逐渐变窄的途中实际上不包含波长转换物质，因此在到达发光装置的发光面即透光性部件14的上表面14A之前，减少了通过由波长转换物质等引起的光散射等吸收的光，能够形成为光提取效率更优异的发光装置。
实施方式2：发光装置
如图2所示，该实施方式2的发光装置20具有两个发光元件21、同时覆盖两个发光元件的波长转换部件22、配置于各发光元件21各自的侧面的第一导光部件23、设于波长转换部件22上的一个透光性部件24和设于透光性部件24的侧面的第二导光部件25。两个发光元件21分别以俯视时整体为矩形状的方式配置在具有布线层的基板27上。实施方式2的发光装置20除了具有多个发光元件21以及在邻接的发光元件21之间配置有第一导光部件23、覆盖部件26以外，具有与发光装置10实质相同的结构。
如此具有多个发光元件的发光装置20具有与发光装置10相同的效果。
特别是，通过具有多个发光元件，能够形成为进一步高亮度的发光装置。另外，通过使多个发光元件的对置的侧面分别被第一导光部件23覆盖，能够抑制邻接的发光元件之间的颜色不均匀以及亮度不均。此时，优选的是第一导光部件23在基板侧具有凹陷的侧面。利用这样的形状，能够将来自发光元件侧面的光在第一导光部件23的外表面形成适度的反射面，能够将反射光高效地向波长转换部件22导入。
在俯视时，包围各发光元件21的第一导光部件23的最外缘比一个波长转换部件22的外缘靠内侧配置。
透光性部件24的上表面24A及下表面24B的面积比波长转换部件22的上表面22A的面积小，在俯视时，透光性部件24的外缘比包围两个发光元件21的上表面21A的最外缘及波长转换部件22的上表面22A的外缘靠内侧配置。
波长转换部件22的厚度比透光性部件24的厚度薄。

Claims (11)

1.一种发光装置，其特征在于，具有：
发光元件；
波长转换部件，其配置于该发光元件的上表面，具有面积比所述发光元件的上表面大的下表面；
第一导光部件，其从所述发光元件的侧面延伸设置至所述波长转换部件的下表面；
透光性部件，其配置于所述波长转换部件的上表面，具有面积比所述波长转换部件的上表面小的下表面和面积比所述发光元件的上表面小的上表面；
第二导光部件，其从所述波长转换部件的上表面延伸设置至所述透光性部件的侧面；
覆盖部件，其覆盖所述波长转换部件、所述第一导光部件及所述第二导光部件的侧面，且含有光反射性物质。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，
在俯视时，所述透光性部件的外缘比所述发光元件的外缘靠内侧配置。
3.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，
在俯视时，所述发光元件的外缘比所述波长转换部件的外缘靠内侧配置。
4.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，
所述发光元件为多个，
相对于多个所述发光元件，配置一个所述波长转换部件。
5.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，
所述发光装置还具有安装所述发光元件的基板，
所述发光元件被倒装安装于所述基板。
6.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，
所述透光性部件的热传导率比构成所述发光元件的材料的热传导率小。
7.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，
所述发光元件的上表面与所述波长转换部件的下表面相接。
8.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，
所述发光元件的上表面经由粘合剂接合于所述波长转换部件的下表面。
9.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，
所述波长转换部件的上表面与所述透光性部件的下表面相接。
10.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，
所述波长转换部件的上表面经由粘合剂接合于所述透光性部件的下表面。
11.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，
所述波长转换部件的厚度比所述透光性部件的厚度薄。
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