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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung,
die eine Vielzahl von Halbleiter-Leuchteinrichtungen umfasst, und
insbesondere eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung, die eine Wellenlängenumwandlungsschicht
umfasst, welche ein Leuchtstoffmaterial oder dergleichen enthält.
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Stand der Technik
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Beruhend
auf bereits entwickelten Hochleistungs-Leuchtdioden (LEDs) mit hoher
Leuchtstärke sind weiße LEDs nach und nach als
Lichtquellen für Fahrzeugscheinwerfer, allgemeine Leuchten,
Straßenlaternen und verschiedene Beleuchtungsvorrichtungen
verwendet worden. Solch eine weiße LED kann beispielsweise
eine blaue LED und eine Wellenlängenumwandlungsschicht
aufweisen, die ein Leuchtstoffmaterial oder Ähnliches enthält.
Die blaue LED kann blaues Licht emittieren, und ein Teil des blauen
Lichts wird durch das Wellenlängenumwandlungsmaterial in
der Wellenlängenumwandlungsschicht wellenlängenumgewandelt,
so dass es zu gelbem Licht (oder gelblich-orangefarbenem Licht) wird.
Dieses gelbe Licht wird mit dem ursprünglichen blauen Licht
gemischt, so dass weißes Licht erlangt wird.
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Bekannte
Verfahren zum Bilden einer Leuchtstoff enthaltenden Schicht, die
Seiten und/oder Oberseiten eines LED-Chips bedeckt, umfassen ein
Schablonendruckverfahren, ein Siebdruckverfahren unter Verwendung
einer Metallmaske, ein Suspensionsbeschichtungsverfahren und andere
Verfahren, wie beispielsweise in den offengelegten
japanischen Patentanmeldungen 2002-185048 ,
2006-313886 bzw.
2003-526212 offenbart.
Ferner offenbart die offengelegte
japanische
Patentanmeldung 2001-244507 eine Struktur, in welcher eine Leuchtstoffschicht
nur auf der Oberseite eines LED-Chips mittels eines Gasphasenaufwuchsverfahrens,
wie etwa eines Dampfabscheideverfahrens, eines Sputterverfahrens
oder dergleichen, ausgebildet ist. Die offengelegte
japanische Patentanmeldung 2005-109434 offenbart
eine Struktur, in welcher zwei Leuchtelemente Seite an Seite angeordnet
sind, wobei dazwischen ein Harz eingefüllt ist, und eine
Wellenlängenumwandlungsschicht mittels eines Siebdruckverfahrens
oder eines Schablonendruckverfahrens gebildet wird, um die gesamte
Oberseite der zwei Leuchtelemente zu bedecken.
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Zusammenfassung
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Technisches Problem
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Einige
Beleuchtungsvorrichtungen wie etwa Fahrzeugscheinwerfer benötigen
eine frontseitige Leuchtstärkeverteilung mit einem scharten
Unterschied an der Grenzfläche zwischen dem lichtemittierenden
Bereich und dem umgebenden nicht-lichtemittierenden Bereich (äußere
Umgebung). Wenn eine weiße LED als eine Lichtquelle für
solch eine Beleuchtungsvorrichtung verwendet wird, sollte die LED
eine Konfiguration aufweisen, die Licht von der Oberseite der LED
in der Frontrichtung mit hoher Richtwirkung emittieren kann, während
das Licht, das in der schrägen oder horizontalen Richtung
emittiert wird, vermieden werden sollte.
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Die
LEDs wie in den offengelegten
japanischen
Patentanmeldungen 2002-185048 ,
2006-313886 und
2003-526212 offenbart, umfassen eine
Leuchtstoff enthaltende Schicht, welche die Seitenflächen
und Oberseiten des LED-Chips bedeckt. In dieser Ausgestaltung kann
das Licht nicht nur von der Oberseite der LED in der Frontrichtung,
sondern auch von den Seitenflächen davon in der horizontalen
oder schräg abwärts gerichteten Richtung emittiert
werden. Ein Teil eines solchen Lichts kann von dem Substrat oder
anderen Elementen reflektiert werden, um in die Frontrichtung gerichtet
zu werden. Dementsprechend mag die frontseitige Leuchtstärkeverteilung
eine graduell verringerte Verteilung nahe dem Umfang der LED aufweisen.
Die LEDs wie in den offengelegten
japanischen
Patentanmeldungen 2001-244507 und
2005-109434 offenbart, weisen
die Leuchtstoff enthaltende Harzschicht auf der Oberseite davon
bereitgestellt auf, und die Schicht weist eine rechteckige endseitige
Oberfläche auf, die senkrecht zu der Oberseite liegt. In
dieser Ausgestaltung kann Licht von der endseitigen Oberfläche
der Leuchtstoff enthaltenden Harzschicht in der horizontalen oder schräg
abwärts gerichteten Richtung emittiert werden und dann
durch die Reflexion von dem Substrat oder anderen Elementen in die
Frontrichtung emittiert werden. Dementsprechend stellt diese Konfiguration
auch die frontseitige Leuchtstärkeverteilung mit einer
graduell verringerten Verteilung nahe dem Umfang der LED bereit.
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Ferner
mag, wenn eine Vielzahl von LED-Chips in einer Linie anzuordnen
sind, um eine einzelne LED-Leuchtvorrichtung zu bilden, die Bildung
der Leuchtstoff enthaltenden Schicht auf dem einzelnen LED-Chip
mittels Bedruckens oder ähnlicher Verfahren wie in den
offengelegten
japanischen Patentanmeldungen
2002-185048 ,
2006-313886 ,
2003-526212 und
2001-244507 offenbart,
die folgenden Probleme aufweisen. Und zwar mag die Leuchtstoff enthaltende
Schicht eine Verteilungsungleichmäßigkeit der
enthaltenen Leuchtstoffteilchen aufweisen, was zu einer Farbungleichmäßigkeit
der angeordneten LED-Leuchtvorrichtungen führt. Dies mag
von dem lokalen Leuchtstärkerückgang zwischen
den benachbarten LED-Chips verursacht sein.
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Lösung des Problems
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Die
vorliegende Erfindung wurde angesichts dieser und anderer Probleme
und in Zusammenhang mit dem Stand der Technik ersonnen. Gemäß einem Gesichtspunkt
der vorliegenden Erfindung kann eine Leuchtvorrichtung eine Vielzahl
von Leuchtelementen umfassen, die in einem Array angeordnet sind, sowie
eine Wellenlängenumwandlungsschicht, die dazu ausgestaltet
ist, einen Teil des Lichts, das von den Leuchtelementen emittiert
wird, wellenlängenumzuwandeln. Die Leuchtvorrichtung kann
eine frontseitige Leuchtstärkeverteilung mit einem scharfen
Unterschied an der Grenzfläche zwischen dem lichtemittierenden
Bereich und einem umgebenden nicht-lichtemittierenden Bereich (äußere
Umgebung) aufweisen, um eine Farbungleichmäßigkeit
zu unterdrücken oder zu verhindern.
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Um
die Ziele zu erreichen, kann gemäß einem weiteren
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung
umfassen: ein Substrat; eine Vielzahl von Leuchtelementen, von denen
jedes eine Oberseite als eine lichtemittierende Oberfläche
aufweist und auf dem Substrat mit einer vorbestimmte Lücke
zwischen den benachbarten Leuchtelementen angeordnet ist; Brückenabschnitte, von
denen jeder an den entsprechenden Lücken zwischen den benachbarten
Leuchtelementen angeordnet ist, um die Leuchtelemente zu verbinden;
und eine Wellenlängenumwandlungsschicht, die vollständig
oberhalb der Oberseiten der Vielzahl der Leuchtelemente und der
Brückenabschnitte angeordnet ist. Die Wellenlängenumwandlungsschicht
kann eine Breite aufweisen, die zumindest um ihren Umfangsbereich
herum verringert ist und kann zu dem Endbereich hin graduell dünner
werden. Die Breite der Wellenlängenumwandlungsschicht,
welche die Elemente und dergleichen vollständig bedeckt,
kann zu dem Endbereich hin verringert sein und dementsprechend kann
das Licht, das von der Wellenlängenumwandlungsschicht aus
horizontal oder in Richtung des Substrats emittiert wird, reduziert
werden. Zusätzlich dazu kann die Wellenlängenumwandlungsschicht, welche
die Vielzahl der Leuchtelemente als eine Einheit bedeckt, das Auftreten
der Lichtfarbenungleichmäßigkeit reduzieren.
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In
der obigen Ausgestaltung kann die Wellenlängenumwandlungsschicht
eine Oberseite aufweisen, die als eine in die Frontrichtung konvex
gekrümmte Oberfläche auszubilden ist. Diese Ausgestaltung
kann die Leuchtstärkeverteilung an den Positionen der LED-Elemente
abflachen, wodurch die Leuchtstärkeungleichmäßigkeit
verringert wird.
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In
der obigen Ausgestaltung weist die Wellenlängenumwandlungsschicht
vorzugsweise keine endseitige Oberfläche auf, die im Wesentlichen
senkrecht zu der Hauptebene liegt, einschließlich der Oberseite.
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Die
Wellenlängenumwandlungsschicht kann ein Wellenlängenumwandlungsmaterial
und ein Harz, welches das Wellenlängenumwandlungsmaterial
darin dispergiert aufweist (beispielsweise ein Harz, zu dem Leuchtstoffteilchen
zugefügt und dispergiert werden) umfassen.
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Der
Brückenabschnitt kann eine Breite und eine Länge
aufweisen, die gleich oder größer als eine Größe
der Lücke zwischen den benachbarten Leuchtelementen sind,
und kann longitudinale Enden aufweisen, die auf derselben Ebene
wie die Oberseite des Leuchtelements angeordnet sind. Diese Konfiguration
kann, und zwar selbst an dem Brückenabschnitt, die Oberflächenspannung
der mit Material gemischten Flüssigkeit für die
Wellenlängenumwandlungsschicht aufrechterhalten, welche
auf das Leuchtelement und den Brückenabschnitt aufgetropft worden
ist. Die aufrechterhaltene Oberflächenspannung kann sicherstellen,
dass die Wellenlängenumwandlungsschicht über die
gesamte Oberfläche der Vielzahl von Leuchtelementen beschichtet
ist.
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In
dieser Ausgestaltung können der Brückenabschnitt
und das Substrat einen Raum zwischen sich bilden, wobei der Raum
frei bleibt. Diese Ausgestaltung kann dazu beitragen, dass die Enden des
Brückenabschnitts auf derselben Ebene wie die Oberseite
des Leuchtelements angeordnet werden.
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Der
Brückenabschnitt kann eine Form mit von seinem Apex in
Richtung der Oberseite des Leuchtelements entlang der Längsrichtung
der Lücke geneigten Oberflächen aufweisen. Die
geneigten Oberflächen des Brückenabschnitts können
das Licht von dem Leuchtelement reflektieren, so dass das reflektierte
Licht in die Frontrichtung (aufwärts) gerichtet werden
kann, wodurch die Leuchtstärke erhöht wird.
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In
der obigen Ausgestaltung kann der Brückenabschnitt aus
einem Füllmittel, das eine lichtreflektierende Eigenschaft
aufweist, und einem Harz, welches das Füllmittel darin
enthält, bestehen.
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Gemäß noch
einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein
Verfahren zum Herstellen einer solchen Halbleiter-Leuchtvorrichtung
bereitgestellt. Das Verfahren kann die folgenden Schritte umfassen:
Anordnen einer Vielzahl von Leuchtelementen, von denen jedes eine
Oberseite als eine lichtemittierende Oberfläche aufweist,
auf einem Substrat, und zwar mit einer vorbestimmte Lücke,
die zwischen den benachbarten Leuchtelementen eingefügt
ist; Anordnen von Brückenabschnitten an den Lücken
zwischen den benachbarten Leuchtelementen; und Bilden einer Wellenlängenumwandlungsschicht,
die vollständig oberhalb der Oberseiten der Vielzahl der
Leuchtelemente und der Brückenabschnitte angeordnet ist,
wobei die Wellenlängenumwandlungsschicht eine Breite aufweisen
kann, die zumindest um einen Umfangsbereich davon herum verringert
ist und zu einem Endbereich davon hin graduell dünner wird.
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Der
Schritt des Bildens der Wellenlängenumwandlungsschicht
kann beispielsweise einen Schritt eines Auftropfens einer mit Material
gemischten Flüssigkeit für die Wellenlängenumwandlungsschicht
auf die Brückenabschnitte und die Vielzahl von Leuchtelementen
aufweisen, um einen Beschichtungsfilm über die gesamten
Oberflächen der Brückenabschnitte und der Leuchtelemente
zu bilden, wobei der Beschichtungsfilm aufgrund seiner Oberflächenspannung
konvex gehalten wird, sowie eines Aushärtens des Beschichtungsfilms.
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Der
Schritt des Anordnens der Brückenabschnitte kann ein Anordnen
der Brückenabschnitte aufweisen, von denen jeder eine Breite
und eine Länge aufweist, die gleich oder größer
als eine Größe der Lücke zwischen den
benachbarten Leuchtelementen sind, so dass longitudinale Enden der
Brückenabschnitte auf derselben Ebene wie die Oberseite
des Leuchtelements angeordnet sind.
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Beispielsweise
kann der Schritt des Anordnens der Brückenabschnitte mittels
Extrudierens eines thixotropen Harzmaterials aus einer Düse
mit einem vorbestimmten Öffnungsdurchmesser erreicht werden,
um die Lücke zwischen den Leuchtelementen damit zu füllen,
sowie mittels Aushärtens des Materials.
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Der
Schritt des Anordnens der Brückenabschnitte kann die Schritte
eines Extrudierens eines thixotropen Harzmaterials aus einer Düse
mit einem vorbestimmten Öffnungsdurchmesser aufweisen,
um das an der Lücke zwischen den Leuchtelementen angeordnete
Harzmaterial zu bilden, wobei das extrudierte Material von seinem
Apex in Richtung der Oberseite des Leuchtelements entlang der Längsrichtung
der Lücke geneigte Oberflächen aufweist, sowie
eines Aushärtens des Materials.
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Der
Schritt des Anordnens der Brückenabschnitte kann mittels
Anordnens des thixotropen Harzmaterials nur oberhalb der Lücke
zwischen den benachbarten Leuchtelementen erreicht werden, um einen
freien Raum zwischen dem Substrat und dem Brückenabschnitt
zu bilden. Diese Ausgestaltung kann dazu beitragen, dass die Enden
des Brückenabschnitts einfach auf derselben Ebene wie die
Oberseite des Leuchtelements angeordnet werden.
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Das
Verfahren kann vor dem Schritt des Bildens der Wellenlängenumwandlungsschicht
einen Schritt eines Verbindens von Elektroden, die an den Leuchtelementen
ausgebildet sind, mit Verdrahtungen, die an dem Substrat ausgebildet
sind, mittels Drahtbondens, umfassen. Da das Drahtbonden durchgeführt
wird, bevor das Material für die Wellenlängenumwandlungsschicht
an den Elektroden anhaftet, kann die elektrische Zuverlässigkeit
verbessert werden.
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Vorteilhafte Wirkungen der
Erfindung
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung bereitgestellt,
welche ein Vielzahl von Leuchtelementen umfasst, die in einem Array
angeordnet sind, sowie eine Wellenlängenumwandlungsschicht
zum Wellenlängenumwandeln eines Teils des Lichts, das von
den Leuchtelementen emittiert wird, wodurch eine frontseitige Leuchtstärkeverteilung
mit einem scharfen Unterschied an der Grenzfläche zwischen
dem lichtemittierenden Bereich und dem umgebenden nicht-lichtemittierenden
Bereich (äußere Umgebung) sowie die unterdrückte
Lichtfarbenungleichmäßigkeit bereitgestellt wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Diese
und andere Kennzeichen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden aus der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die beiliegenden
Zeichnungen ersichtlich, wobei:
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1A eine
Draufsicht einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung einer ersten beispielhaften Ausführungsform
gemäß der vorliegenden Erfindung ist, 1B eine
Seitenansicht der Halbleiter-Leuchtvorrichtung aus 1A ist
und 1C ein Diagramm ist, das den Brückenabschnitt
darstellt, wobei der Fall gezeigt wird, bei dem er gerade beschichtet wird
(als eine perspektivische Ansicht) und der Fall, bei dem er gehärtet
wird (als eine Seitenansicht);
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2A eine
Querschnittsansicht entlang der Linie A-A' in 1A ist,
die einen Prozess im dem Verfahren zum Herstellen der Halbleiter-Leuchtvorrichtung
der ersten beispielhaften Ausführungsform darstellt, wobei
der Fall unmittelbar nachdem der Beschichtungsfilm des Wellenlängenumwandlungsschichtmaterials
gebildet wurde gezeigt wird, und 2B eine
Querschnittsansicht entlang der Linie A-A' in 1A ist,
welche die Halbleiter-Leuchtvorrichtung der ersten beispielhaften
Ausführungsform darstellt, wobei der Fall gezeigt wird,
bei dem der Beschichtungsfilm gehärtet wird, um die Wellenlängenumwandlungsschicht
zu bilden;
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3A Diagramme
umfasst, welche den Brückenabschnitt aus 1 darstellen,
der mittels Aufschichtens eines Harzmaterials in einer zylindrischen
Form, Formens der Enden davon, so dass sie gerundet werden, und
dann Härtens des Harzmaterials gebildet wird, 3B Diagramme
umfasst, welche eine weitere Ausführungsform des Brückenabschnitts
aus 1 darstellen, die mittels Aufschichtens
eines Harzmaterials in einer elliptischen zylindrischen Form, Formens
der Enden davon, so dass sie gerundet werden, und dann Härtens
des Harzmaterials gebildet wird, und 1C Diagramme
umfasst, die noch eine weitere Ausführungsform des Brückenabschnitts,
der in einer dreieckigen Prismenform ausgebildet ist, darstellen;
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4A eine
Querschnittsansicht ist, die einen Prozessschritt in einem Verfahren
zum Herstellen einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung darstellt, wobei
der Fall gezeigt wird, bei dem sich die Enden des Brückenabschnitts 105 unterhalb
der Oberseite des Leuchtelements befinden, das Material für
die Wellenlängenumwandlungsschicht auf die Oberseite des Leuchtelements
aufgetropft wird, und 4B eine Querschnittsansicht
ist, die den Fall darstellt, bei dem das aufgetropfte Material für
die Wellenlängenumwandlungsschicht von den Enden des Brückenabschnitts
abgelaufen ist;
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5 eine
Querschnittsansicht eines Leuchtelements 102 der Halbleiter-Leuchtvorrichtung
aus 1A ist;
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6A, 6B und 6C Draufsichten und
Seitenansichten der Halbleiter-Leuchtvorrichtung der ersten beispielhaften
Ausführungsform in den entsprechenden Schritten des Herstellungsverfahrens
sind;
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7A eine
Draufsicht einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung einer zweiten beispielhaften Ausführungsform
gemäß der vorliegenden Erfindung ist, 7B eine
Seitenansicht der Halbleiter-Leuchtvorrichtung ist und 7C perspektivische
Ansichten des Brückenabschnitts umfasst kurz nach einem Härten
und kurz nach einem Planarisieren vor dem Härten;
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8 eine
Seitenansicht einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung einer dritten beispielhaften Ausführungsform
gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
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9A eine
Seitenansicht ist, welche den Brückenabschnitt darstellt,
der separat zur Verwendung in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform
herge stellt worden ist, 9B eine
perspektivische Ansicht und eine Querschnittsansicht umfasst, die
eine weitere Ausführungsform des separat hergestellten
Blockabschnitts in Form eines quadratischen Prismas darstellen, 9C eine
perspektivische Ansicht und eine Querschnittsansicht umfasst, die
noch eine weitere Ausführungsform des separat hergestellten
Blockabschnitts in Form eines dreieckigen Prismas darstellen, und 9D eine perspektivische
Ansicht und eine Querschnittsansicht umfasst, die noch eine weitere
Ausführungsform des separat hergestellten Blockabschnitts
in Form einer halbzylindrischen Form darstellen;
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10A eine Fotografie ist, welche die Seitenansicht
der Halbleiter-Leuchtvorrichtung der vorliegenden beispielhaften
Ausführungsform zeigt, kurz nachdem der Brückenabschnitt
ausgebildet worden ist, und 10B eine
Fotografie ist, welche die Seitenansicht der Halbleiter-Leuchtvorrichtung
der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform kurz nach der
Bildung der Wellenlängenumwandlungsschicht zeigt;
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11 eine
Seitenansicht einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung des Vergleichsbeispiels
2 ist;
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12 ein
Graph ist, der die Leuchtstärkeverteilung entlang der lateralen
Richtung der Halbleiter-Leuchtvorrichtung des Beispiels (in der
Richtung, entlang welcher die Elemente angeordnet sind) zeigt;
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13 ein
Graph ist, der die Leuchtstärkeverteilung entlang der lateralen
Richtung der Halbleiter-Leuchtvorrichtung des Vergleichsbeispiels
1 (in der Richtung, entlang welcher die Elemente angeordnet sind)
zeigt; und
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14 ein
Graph ist, der die Leuchtstärkeverteilung entlang der lateralen
Richtung der Halbleiter-Leuchtvorrichtung des Vergleichsbeispiels
2 (in der Richtung, entlang welcher die Elemente angeordnet sind)
zeigt.
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Beschreibung beispielhafter
Ausführungsformen
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Nachstehend
wird nun eine Beschreibung von erfindungsgemäßen
Halbleiter-Leuchtvorrichtungen unter Bezug auf die beiliegenden
Zeichnungen gemäß beispielhafter Ausführungsformen
gegeben.
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Es
sollte beachtet werden, dass sich die vorliegenden beispielhaften
Ausführungsformen als nicht-einschränkende Beispiele
mit den Fällen von weißen Leuchtvorrichtungen
beschäftigen, wobei eine Vielzahl von blauen Leuchtelementen
(blaue LEDs), die in einer Linie angeordnet sind, und eine Wellenlängenumwandlungsschicht,
die einen Leuchtstoff als ein Wellenlängenumwandlungsmaterial
enthält, in Kombination verwendet werden. Hierbei kann
der Leuchtstoff das blaue Licht als Anregungslicht in gelblich-orangefarbenes
zu emittierendes Licht wellenlängenumwandeln, wodurch weißes Licht
durch die Mischung von blauem Licht und gelblich-orangefarbenem
Licht erzeugt wird. Es sollte beachtet werden, dass die Farbkombination
und die Farbe des letztendlich emittierten Lichts nicht auf die folgenden
beispielhaften Ausführungsformen beschränkt sind
und dass die vorliegende Erfindung verschiedene Farbkombinationen,
die durch verschiedene Kombinationen von Halbleiter-Leuchtelementen
und Wellenlängenumwandlungsmaterialien erreicht werden,
verwenden kann.
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Es
sollte auch beachtet werden, dass die Hauptemissionsrichtung des
Lichts als eine Aufwärtsrichtung oder Frontrichtung definiert
ist, und beruhend darauf sind die Abwärts- und horizontale Richtung
usw. entsprechend definiert.
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< Erste
beispielhafte Ausführungsform >
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Die 1A und 1B zeigen
eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung einer ersten beispielhaften Ausführungsform,
wobei 1A eine Draufsicht der Halbleiter-Leuchtvorrichtung
ist und 1B ist eine Seitenansicht davon
ist. Die Halbleiter-Leuchtvorrichtung der ersten beispielhaften
Ausführungsform kann vier Leuchtelemente (LED-Chips) 102 aufweisen,
die auf einem einzelnen Substrat 101 angeordnet sind, und
zwar mit einer vorbestimmten Lücke, die zwischen den benachbarten
Leuchtelementen eingefügt ist. Brückenabschnitte 105 können
zwischen den benachbarten Leuchtelementen 102 angeordnet
sein, so dass die entsprechenden Lücken davon bedeckt sind.
Ferner kann eine Wellenlängenumwandlungsschicht 103 die
gesamte Oberseite der vier Leuchtelemente 102 und die Brückenabschnitte 105 bedecken.
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Jedes
der vier Leuchtelemente 102 kann aus einem LED-Chip gebildet
sein, der eine Oberseite als eine lichtemittierende Oberfläche
zum Emittieren von blauem Licht in die Frontrichtung (Aufwärtsrichtung) aufweist.
Die Wellenlängenumwandlungsschicht 103 kann aus
einer Harzschicht gebildet sein, in welcher Leuchtstoffteilchen
als ein Wellenlängenumwandlungsmaterial dispergiert sind.
Die Leuchtstoffteilchen können blaues Licht als Anregungslicht
wellenlängenumwandeln, um gelblich-orangefarbenes Fluoreszenzlicht
zu emittieren. Die Leuchtstoffteilchen mögen beispielsweise
Leuchtstoffteilchen vom YAG-Typ sein. Das Leuchtelement 102 kann
Elektroden (Drahtbond-Pads) 107 aufweisen, die auf der Oberseite
ausgebildet sind. Die vier Leuchtelemente 102 können
so angeordnet sein, dass die Elektroden 107 mit der gleichen
Polarität nach oben zeigen. Dann können die Elektroden 107 an
Verdrahtungen an dem Substrat 101 mittels Bonddrähten 108 gebondet
werden. Nicht gezeigte bezüglich der Elektroden 107 auf
der Oberseite gezeigte gepaarte Elektroden können an den
anderen Oberflächen der vier Leuchtelemente 102 ausgebildet
werden. Die gepaarten Elektroden können mit einem auf dem
Substrat 101 ausgebildeten Elektrodenmuster elektrisch verbunden
sein. Die Wellenlängenumwandlungsschicht 103 kann
so angeordnet sein, dass die Elektroden 107 und die Bonddrähte 108 teilweise
darin eingebettet sein können.
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Die
vier Leuchtelemente 102 können blaues Licht in
der Frontrichtung (Aufwärtsrichtung) emittieren, und dann
kann das blaue Licht durch die auf den Oberseiten der Elemente bereitgestellte
Wellenlängenumwandlungsschicht 103 laufen. Ein
Teil des blauen Lichts kann den in der Wellenlängenumwandlungsschicht 103 enthaltenen
Leuchtstoff anregen, so dass der Leuchtstoff ein gelblich-orangefarbenes Fluoreszenzlicht
emittieren kann. Das blaue Licht, das durch die Wellenlängenumwandlungsschicht 103 gelaufen
ist und das erzeugte gelblich-orangefarbene Fluoreszenzlicht können
gemischt werden, so dass ein weißes Licht von der Wellenlängenumwandlungsschicht 103 aufwärts
projiziert werden kann.
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Die
Wellenlängenumwandlungsschicht 103 kann eine Breite
wie in den 1B und 2B gezeigt
aufweisen. Die Breite ist zumindest um den Umfangsbereich herum
verringert, so dass das Minimum an den beiden Enden liegt, während
sie in Richtung des mittleren Bereichs erhöht ist. Insbesondere
kann die Wellenlängenumwandlungsschicht 103 eine Form
ohne jegliche zu der Hauptebene (oder der Oberseite des Elements 102)
senkrechte endseitige Oberfläche aufweisen. Mit anderen
Worten kann die Wellenlängenumwandlungsschicht 103 die
verbundenen vier Leuchtelemente bedecken und kann im Wesentlichen
die gleiche Breite aufweisen, die an dem äußeren
Umfangsbereich der Oberseite null ist. In diesem Fall kann Licht
nicht von der Wellenlängenumwandlungsschicht 103 in
die laterale Richtung oder in Richtung des Substrats 101 emittiert
werden. Im Stand der Technik kann Licht von der endseitigen Oberfläche
der Wellenlängenumwandlungsschicht emittiert werden. Solches
Licht kann von seiner Umgebung zu seiner Frontrichtung reflektiert
werden, wodurch die frontseitige Leuchtstärkeverteilung
an der Grenzfläche zwischen dem lichtemittierenden Bereich
und dem umgebenden nicht-lichtemittierenden Bereich (äußere
Umgebung) verwischt wird. Die Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
kann jedoch verhindern, dass solches Licht in seine Umgebung emittiert
wird, wodurch der scharfe Unterschied der frontseitigen (Oberseiten-)Leuchtstärkeverteilung
zwischen dem lichtemittierenden Bereich und dem umgebenden nicht-lichtemittierenden
Bereich (äußere Umgebung) erreicht wird. Ferner
kann, da die die Breite der Wellenlängenumwandlungsschicht 103 in
Richtung des Umfangsbereichs verringert ist, das von der Wellenlängenumwandlungsschicht 103 emittierte
Licht in der Frontrichtung aufwärts gerichtet werden, wodurch
der scharfe Unterschied der frontseitigen Leuchtstärkeverteilung
zwischen dem lichtemittierenden Bereich und dem umgebenden nicht-lichtemittierenden
Bereich verbessert wird.
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In
der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform kann die
Oberseite der Wellenlängenumwandlungsschicht 103 als
eine in die Frontrichtung konvex gekrümmte Oberfläche
ausgebildet sein. Dementsprechend kann die Wellenlängenumwandlungsschicht 103 eine
durchgehende gekrümmte Oberfläche von der Mitte
zu den Enden aufweist, welche die verbundenen vier Leuchtelemente 102 vollständig
bedeckt. Mit anderen Worten weist die Wellenlängenumwandlungsschicht 103 keine
Endflächen auf, die senkrecht zu der Hauptebene liegen, und
weist die kontinuierlich veränderte Breite von der Mitte
in Richtung der beiden Enden auf, wobei der mittlere Bereich ein
oberster Bereich ist. Diese Ausgestaltung kann verhindern, dass
von der Wellenlängenumwandlungsschicht 103 emittiertes
Licht lateral oder in Richtung des Substrats 101 gerichtet
wird. Das von der Wellenlängenumwandlungsschicht 103 aufwärts
emittierte Licht kann gesteuert werden, um die Leuchtstärkeverteilung,
die an den Positionen der LED-Elementen abgeflacht ist, zu zeigen.
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Es
sollte beachtet werden, dass die Breite der Wellenlängenumwandlungsschicht 103 nicht
vollständig verringert zu werden braucht, sondern zumindest
um den Umfangsbereich herum verringert zu werden braucht. Dementsprechend
mag die Oberfläche der Wellenlängenumwandlungsschicht 103 an dem
mittleren Bereich vollständig flach (parallel zu der Oberseite
des Leuchtelements) sein.
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Die
Wellenlängenumwandlungsschicht 103 kann als eine
einzelne Schicht über den vier Leuchtelementen 102 ausgebildet
sein. Im Vergleich zu dem Fall, bei dem die vier Leuchtelemente 102 jeweils
die Wellenlängenumwandlungsschicht 103 aufweisen, weist
die Wellenlängenumwandlungsschicht eine Leuchtstoffteilchenverteilung
mit einer geringeren Lokalisierung der Teilchen auf, wodurch sie
die Farbungleichmäßigkeit und die Leuchtstärkenungleichmäßigkeit
verhindert.
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Die
Wellenlängenumwandlungsschicht 103 kann als eine
einzelne Schicht über der gesamten Oberfläche
der verbundenen vier Leuchtelemente 102 ausgebildet sein.
Als ein Ergebnis ist die Oberseite der Wellenlängenumwandlungs schicht 103 ein Rechteck
mit vier Ecken. Falls die vier Leuchtelemente 102 jeweils
die Wellenlängenumwandlungsschicht aufweisen, beträgt
die Anzahl der Ecken 16 (4 mal 4). Dementsprechend kann die Ausgestaltung der
vorliegenden Erfindung die Anzahl von Ecken verringern. Wenn die
Breite einer Wellenlängenumwandlungsschicht an den Umfangsbereichen
und auch an den Ecken verringert wird, kann das emittierte Licht
dort aufgrund einer dort vorliegenden geringeren Menge an Leuchtstoff
eine bläulich-weiße Farbe aufweisen. Die Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung kann die einzelne Wellenlängenumwandlungsschicht
zum vollständigen Bedecken der vier Leuchtelemente 102 verwenden,
und die Anzahl der Ecken kann verringert werden, wodurch die Lichtfarbenungleichmäßigkeit
unterdrückt wird.
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Das
Verfahren zum Bilden der Wellenlängenumwandlungsschicht 103 mit
solch einer Form ist nicht auf spezielle Ausgestaltungen begrenzt,
und jegliche geeigneten Verfahren zu dem Zweck können verwendet
werden. Ein Verfahren, das für die vorliegende beispielhafte
Ausführungsform verwendet wird, kann ein Herstellen einer
gemischten Materialflüssigkeit bzw. mit Material gemischten
Flüssigkeit für die Wellenlängenumwandlungsschicht 103 umfassen,
ein Auftropfen der mit Material gemischten Flüssigkeit
auf die vier Leuchtelemente 102, die über die
Brückenabschnitte 105 verbunden sind, während ihre
konvexe Form aufgrund der Oberflächenspannung erhalten
wird, und ein Aushärten, so wie sie ist. Als ein Ergebnis
weist die Wellenlängenumwandlungsschicht 103 die
Form einer zu den Umfangsflächen hin allmählich
verringerten Breite auf eine einfache Weise auf.
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Um
die Wellenlängenumwandlungsschicht 103 unter Nutzung
der Oberflächenspannung der mit Material gemischten Flüssigkeit
zu bilden, kann der Brückenabschnitt 105 so geformt
sein, dass er bestimmte Endenformen aufweist, während die
Oberflächenspannung der mit Material gemischten Flüssigkeit,
die auf die Leuchtelemente 102 aufgetropft worden ist,
auch auf den Brückenabschnitten 105 erhalten bleiben
kann. Beispielsweise kann der Brückenabschnitt 105 einen
kreisförmigen Querschnitt aufweisen, wie in den 1C und 3A gezeigt, und
die Enden 121 in der Längsrichtung sind so gerundet,
dass der Brückenab schnitt 105 keine scharfkantige
Endfläche aufweist. Dementsprechend können die
Spitzen der Enden 121, wie in 2A gezeigt,
auf derselben Ebene angeordnet sein wie die Oberseite der Enden
der Leuchtelemente 102. In einer alternativen Ausführungsform
kann das Ende 121 abgerundet sein, so dass es einen elliptischen Querschnitt
aufweist, wie in 3B gezeigt. Wenn diese Art des
Brückenabschnitts 105 verwendet wird, können
sie auf die gleiche Weise wie der Brückenabschnitt 105 mit
dem kreisförmigen Querschnitt angeordnet sein. In noch
einer alternativen beispielhaften Ausführungsform kann
der Brückenabschnitt 105 eine Endfläche 122 eines
Dreiecks, wie in 3C gezeigt, oder eines Rechtecks
aufweisen (wobei er ein dreieckiges Prisma oder ein rechteckiges
Prisma ist). In diesem Fall kann die Unterseite 122a der
Endfläche 122 (Seite neben dem Substrat 101)
so ausgestaltet sein, dass sie auf derselben Ebene wie die Oberseite
des Leuchtelements 102 angeordnet ist. Auf diese Weise
kann, wenn die mit Material gemischte Flüssigkeit für
die Wellenlängenumwandlungsschicht 103 aufgetropft
wird, die Oberflächenspannung, die an den gleichen Punkten
wirkt, an dem Ende des Leuchtelements 102 und dem Ende
des Brückenabschnitts 105 erzeugt werden. Dementsprechend
kann die konvexe Form der mit Material gemischten Flüssigkeit
aufgrund der Oberflächenspannung über alle vier
Leuchtelemente 102 hinweg, die über die Brückenabschnitte 105 verbunden
sind, aufrechterhalten werden.
-
Nachdem
die konvexe Form der mit Material gemischten Flüssigkeit
vollständig ist, kann der Beschichtungsfilm 123 der
mit Material gemischten Flüssigkeit 123 wie in 2A gezeigt
ausgebildet werden. Der ausgebildete Beschichtungsfilm 123 wird
ausgehärtet, damit er die gewölbte Wellenlängenumwandlungsschicht 103 bildet,
wobei sich die Breite kontinuierlich ändert, wie in 2B gezeigt, und
zwar ohne eine senkrechte Endfläche.
-
Im
Gegensatz dazu kann, wie in 4A gezeigt,
falls die Enden 121 des Brückenabschnitts 105 unterhalb
der Oberseite des Endes des Leuchtelements 102 angeordnet
sind, so dass die Enden 121 nicht auf derselben Ebene wie
die Oberseite des Leuchtelements 102 angeordnet sind, die
Oberflächenspannung, die auf die Enden des Leuchtelements 102 wirkt,
nicht an den Enden des Brü ckenabschnitts 105 aufrechterhalten
werden. Obwohl die mit Material gemischte Flüssigkeit 133,
die auf das Leuchtelement 102 aufgetropft wird, aufgrund
der Oberflächenspannung auf dem Leuchtelement 102 in eine
konvexe Oberfläche geformt werden kann, kann die Oberflächenspannung
nicht an den Enden des Brückenabschnitten 105 erhalten
werden. Als ein Ergebnis mag die mit Material gemischte Flüssigkeit 133 von
den Enden des Brückenabschnitts 105 auf das Substrat 101 herablaufen,
wie in 4B gezeigt. Dementsprechend
kann kein stabiler Beschichtungsfilm der mit Material gemischten
Flüssigkeit gebildet werden.
-
Die
Form des Brückenabschnitts 105 ist nicht auf die
in den 3A, 3B und 3C gezeigten Formen
beschränkt, und jegliche Form, welche die erzeugte Oberflächenspannung
des aufgetropften gemischten flüssigen Materials an ihren
Enden halten kann, mag verwendet werden.
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Das
Verfahren zum Herstellen des Brückenabschnitts 105 kann
ein Verfahren zum Anordnen eines separat hergestellten Elements
an einer geeigneten Position sein, ein Verfahren zum direkten Aufschichten
eines Materials zwischen die Leuchtelemente 102, oder andere
Verfahren. In der beispielhaften Ausführungsform ist ein
Verfahren zum Aufschichten oder Drucken eines Harzmaterials für
den Brückenabschnitt direkt zwischen den Leuchtelementen 102 bereitgestellt,
während das Harzmaterial fluiditätsgesteuert ist.
Dieses Verfahren kann den Brückenabschnitt 105 bilden,
wobei dessen Enden 121 oder Unterseiten 122a der
Endflächen 122 auf derselben Ebene wie die Oberseite
der Enden des Leuchtelements 102 angeordnet sind. Beispiele
des Verfahrens zum Bilden des Brückenabschnitts 105 umfassen
ein Dispenser-Beschichtungsverfahren, ein Siebdruckverfahren, ein
Schablonendruckverfahren und dergleichen.
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Es
wird nun eine Beschreibung des Verfahrens zum Herstellen einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung
unter Bezug der vorliegenden beispielhafter Ausführungsformen
gegeben. Hierin wird die Form des Brückenabschnitts 105 so
erläutert, dass sie einen kreisförmigen Querschnitt
und abgerundete Enden 121, wie in den 1C und 3A gezeigt,
aufweisen.
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Die
Leuchtelemente 102 werden im Voraus hergestellt. Das Leuchtelement 102 kann
eine Struktur aufweisen, in welcher eine dünne Halbleiter-Leuchtschicht 1021 mit
einer Breite von mehreren Mikrometern auf einem leitenden opaken
Substrat 1022 wie etwa einem Silizium oder einem Germaniumsubstrat
ausgebildet ist. Eine reflektierende Schicht 1023 wie etwa
Silber oder Aluminium kann zwischen der Leuchtschicht 1021 und
dem opaken Substrat 1022 angeordnet sein, so dass fast
alles Licht, das von der Leuchtschicht 1021 emittiert wird, in
die Frontrichtung (aufwärts) des Elements projiziert werden
kann. Diese Art von Leuchtelement 102 kann eine frontseitige
Lichtprojektionsdichte aufweisen, um seine Leuchtstärke
zu verbessern, und zwar im Vergleich zu dem Fall, bei dem eine Halbleiterleuchtschicht
auf einem transparenten Saphirsubstrat bereitgestellt wird, welches
allgemein verwendet wird.
-
Die
Dünnfilm-Halbleiter-Leuchtschicht 1021 kann so
ausgestaltet sein, dass sie eine geringere Größe
als das opake Leitersubstrat 1022 aufweist. Dies ist darauf
zurückzuführen, dass, wenn die Leuchtelemente 102 mittels
Auftrennens (”dicing”) oder Ritzens von einem
Wafer abgetrennt werden, der eine Vielzahl von Elementen 102 aufweist,
das Aufspalten der Halbleiter-Leuchtschicht 1021 und der damit
verbundene Schaden an der Grenzfläche verhindert werden.
Dementsprechend kann ein Nicht-Emissionsbereich mit einer konstanten
Breite ”a” auf der Oberseite des Substrats 1022 und
um den äußeren Umfangsbereich der Leuchtschicht 1021, wie
in 5 gezeigt, bestehen.
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Das
Substrat 101 mag ein keramisches Substrat mit einem Elektrodenverdrahtungsmuster
sein, das im Voraus auf seiner Oberfläche ausgebildet wurde.
Wie in 6A gezeigt, können
vier Leuchtelemente 102 in einer Linie mit einer dazwischen
eingefügten Lücke auf dem Substrat 101 angeordnet sein.
Nicht gezeigtes herkömmliches Bondmaterial kann dazu verwendet
werden, die Elemente 102 auf Befestigungsflächen
des Substrats 101 zu fixieren. Dann können die
Elektroden 107 auf den Oberseiten der Leuchtelemente 102 mittels
Golddrahts 108 oder Ähnlichem an die Elektroden
des Keramiksubstrats 101 ge bondet werden, wodurch das Elektrodenverdrahtungsmuster
des Substrats 101 mit den Leuchtelementen 102 elektrisch
verbunden wird.
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Dann
können die Brückenabschnitte 105 zwischen
den Leuchtelementen 102 ausgebildet werden. Das Material
für den Brückenabschnitt 105 kann aus
Materialien ausgewählt werden, die einen hohen Wärmewiderstand
und Belastungswiderstand aufweisen, wie etwa wärmeaushärtende
Harze, RTV-Gummi und dergleichen. Der Brückenabschnitt 105 kann
so ausgebildet sein, dass er linear in die Lücke zwischen
den benachbarten Leuchtelementen 102 passt, wodurch es
sämtlichen Seitenoberflächen der vier Leuchtelemente 102 ermöglicht
wird, kontinuierlich zu sein. Beispiele für die wärmeaushärtenden
Harze zur Verwendung als das Material für den Brückenabschnitt 105 umfassen
Silikonharze, Epoxidharze, Phenolharze, Polyimidharze, Melaminharze
und dergleichen. Zusätzlich kann das Harzmaterial mit einem
Füller wie etwa Titanoxid, Aluminiumoxid oder dergleichen
gemischt sein, um dem Brückenabschnitt 105 eine
lichtreflektierende Eigenschaft zu verleihen. Dies kann den Lichtnutzungsgrad
verbessern.
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Wenn
ein wärmeaushärtendes Harz verwendet wird, kann
der Brückenabschnitt 105 mittels eines Dispenser-Beschichtungsverfahrens,
eines Siebdruckverfahrens oder eines Schablonendruckverfahrens gebildet
werden. Wenn er mittels eines Dispenser-Beschichtungsverfahrens
gebildet wird, kann der Drahtbondprozess vor der Bildung des Brückenabschnitts 105 durchgeführt
werden. Dieses Verfahren kann es dem Drahtbonden ermöglichen,
durchgeführt zu werden, bevor das wärmeaushärtende
Harzmaterial für den Brückenabschnitt 105 an
der Elektrode (Drahtbondpad) 107 anhaftet, was bedeutet,
dass eine Maskierung und dergleichen für die Elektrode 107 eliminiert
wird. Dies kann außerdem die Zuverlässigkeit der
Bondbereiche verbessern.
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Andererseits
wird, wenn er mittels eines Sieb- oder Schablonendruckverfahrens
gebildet wird, ein Maskenausrichtungsprozess zum Bedrucken berücksichtigt,
und der Drahtbondprozess kann vor der Bildung des Brückenabschnitts
durchgeführt werden. Der Druckprozess sollte ausgeführt
werden, während das wär meaushärtende
Material für den Brückenabschnitt 105 daran
gehindert wird, an der Elektrode 107 anzuhaften. Abhängig
von der Position der Elektrode 107 können der
Brückenabschnittsbildungsprozess und der Drahtbondprozess
in jeglicher beliebigen Reihenfolge durchgeführt werden.
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Die
Breite des Brückenabschnitts 105 kann so eingestellt
werden, dass sie breiter als die Lücke zwischen den benachbarten
Leuchtelementen 102 und kleiner als die Lücke
zwischen den Elementen 102 plus zweimal der Breite ”a” des
Nicht-Emissionsbereichs des Elements 102 ist (siehe 5).
Dass die Breite des Brückenabschnitts 105 größer
ist als der obige Bereich, wird nicht bevorzugt, weil der Brückenabschnitt 105 einen
Teil der Leuchtschicht 1021 überdecken mag.
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Ferner
kann der Brückenabschnitt 105 so ausgebildet sein,
dass die longitudinalen Enden 121 der Brückenabschnitts 105 auf
derselben Ebene wie die Oberseite der Leuchtelemente 102 angeordnet sind.
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Um
solch eine gesteuerte Endposition und eine Breite des Brückenabschnitts 105 zu
bilden, ist es nötig, die Flüssigkeit des Harzmaterials
für den Brückenabschnitt 105 zu steuern.
Insbesondere kann das Harzmaterial mit einem Material zur Erhöhung
der Viskosität oder zur Verleihung einer Thixotropie (thixotropes
Material) gemischt sein, wie etwa Siliziumoxid- oder Aluminiumoxid-Nanoteilchen,
wodurch es dem Harzmaterial ermöglicht wird, eine Thixotropie
aufzuweisen, um seine Form für eine lange Zeitspanne nach
dem Beschichten oder Bedrucken beizubehalten. Wenn der Brückenabschnitt 105 mittels
eines Dispenser-Beschichtungsverfahrens gebildet wird, kann ein
Material mit geeigneter Thixotropie unter Verwendung einer Düse
mit einem vorbestimmten Durchmesser extrudiert werden, während
die Auftropfmenge gesteuert wird. Dieses Verfahren kann einen Beschichtungsfilm
bereitstellen, dessen Enden an geeigneten Positionen angeordnet
sind und der eine bevorzugte Breite aufweist. Insbesondere kann
der Brückenabschnitt 105 als eine zylindrische
Harzmaterialbeschichtung ausgebildet sein, wie in den 1C und 3A gezeigt.
Das Harzmaterial weist eine bestimmte Thixotropie und Fluidität
auf, und dement sprechend kann die Beschichtung an ihren Enden des
Zylinders abgerundet sein, und zwar spontan nach einem Stehenlassen
für eine bestimmte Zeitspanne. Die Spitzenform des Endes
ist wie in den 1C und 3A gezeigt
abgerundet. Während dieser Zustand aufrechterhalten wird,
wird das Material ausgehärtet, um den Brückenabschnitt 105 zu
bilden, dessen Enden an den geeigneten Positionen angeordnet sind
und der die bevorzugte Breite aufweist.
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Insbesondere
Ist der Düsendurchmesser vorzugsweise auf den Wert eingestellt,
der gleich oder größer als die Lücke
zwischen den benachbarten Leuchtelementen 102 und kleiner
als die Lücke zwischen den Elementen 102 plus
zweimal der Breite ”a” des Nicht-Emissionsbereichs
des Elements 102 ist (siehe 5). Diese
Ausgestaltung kann den Brückenabschnitt 105 mit
der Breite, die innerhalb des vorbestimmten Bereichs, wie oben beschrieben, liegt,
bereitstellen.
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Da
der Brückenabschnitt 105 so ausgebildet ist, dass
die Enden mit der Oberseite der Elemente 102 zusammenfallen,
ist ein Raum zwischen dem Brückenabschnitt 105 und
dem Substrat 101 unterhalb des Brückenabschnitts 105 ausgebildet,
wie in 2B gezeigt.
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Als
nächstes wird die Wellenlängenumwandlungsschicht 103 gebildet
(siehe 6C). Beispielsweise sind Teilchen
eines Leuchtstoffs vom YAG-Typ in einem Silikonharzmaterial dispergiert,
um eine mit Material gemischte Flüssigkeit zu bilden, und
die Flüssigkeit wird mittels eines Dispensers oder dergleichen
aufgetropft. Die Enden 121 des Brückenabschnitts 105 sind
auf derselben Ebene wie die Oberseite des Leuchtelements 102 angeordnet.
Dementsprechend kann die erzeugte Oberflächenspannung an
dem Umfang der lichtemittierenden Elemente 102 und den
Enden des Brückenabschnitts 105 aufrechterhalten
werden. Somit kann die konvexe Form der mit Material gemischten
Flüssigkeit als ein Beschichtungsfilm nach 2A ausgebildet
werden. In diesem Fall kann der Beschichtungsfilm ein einzelner rechteckiger
Film sein, der die vier Leuchtelemente 102 und die Brückenabschnitte 105 vollständig
bedeckt. Und zwar ist der Beschichtungsfilm über die vier
Leuchtelemente 102 und die Brückenabschnitte 105 hinweg
kontinuierlich. Deshalb kann die Oberflächenkonkavität
und -konvexität des Beschichtungsfilms planarisiert werden
und eine gekrümmte Form entsprechend der beschichteten
Menge aufweisen. Ferner kann der Beschichtungsfilm als ein einzelner Film
ausgebildet sein. So kann die gleichmäßige Leuchtstoffkonzentration
oberhalb der entsprechenden Leuchtelemente 102 erreicht
werden. In dem Zustand, in dem die so geformte Form des Beschichtungsfilms
gehalten wird, kann der Beschichtungsfilm ausgehärtet werden,
um in die Wellenlängenumwandlungsschicht 103 ausgebildet
zu werden.
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Die
Wellenlängenumwandlungsschicht 103 weist keine
Endfläche auf, die senkrecht zu der Hauptebene liegt, sondern
weist abgedünnte Umfangsbereiche auf. Dementsprechend kann
die Leuchtvorrichtung der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform
eine frontseitige Leuchtstärkenverteilung mit einem scharfen
Unterschied an der Grenzfläche zwischen dem lichtemittierenden
Bereich und dem umgebenden nicht-lichtemittierenden Bereich aufweisen.
Ferner kann die Wellenlängenumwandlungsschicht 103 als
eine einzelne Schicht als Ganzes ausgebildet sein, wobei die Leuchtstoffkonzentration
oberhalb der entsprechenden Leuchtelemente angeglichen werden kann,
und zwar mit weniger Lichtfarbenungleichmäßigkeit
und Leuchtstärkenungleichmäßigkeit. Zusätzlich
dazu weist die Wellenlängenumwandlungsschicht 103 nur
vier Ecken über der Fläche der vier Leuchtelemente 102 auf,
wodurch verhindert werden kann, dass die Wellenlängenumwandlungsschicht 103 eine
Lichtfarbenungleichmäßigkeit und eine Leuchtstärkenungleichmäßigkeit aufgrund
vieler Ecken aufweist.
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< Zweite
beispielhafte Ausführungsform >
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Bezüglich
der 7A und 7B wird
eine Beschreibung einer Halbleiter-Leuchtvorrichtung einer zweiten
beispielhaften Ausführungsformen gegeben. Die Halbleiter-Leuchtvorrichtung
der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform kann einen
Brückenabschnitt 105 aufweisen, der geneigte Oberflächen
entlang seiner Längsrichtungen aufweisen, wie in den 3C, 7A und 7B gezeigt
(und zwar mit einem gleichschenklig dreieckigen Querschnitt). Die
untere Seite der Enden des Brückenabschnitts 105 kann
so ausgebildet sein, dass sie auf derselben Ebene wie die Oberseite
des Leuchtelements angeordnet ist, um die Oberflächenspannung des
Beschichtungsfilms aufrechtzuerhalten, wie in der ersten beispielhaften
Ausführungsform gezeigt. Die andere Ausgestaltung kann
ebenso wie die erste beispielhafte Ausführungsform ausgestaltet
sein.
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Der
Brückenabschnitt 105, der die Form wie in den 3C, 7A und 7B aufweist,
kann mittels eines Prozesses eines Beschichten eines Harzmaterials
mit thixotroper Eigenschaft unter Verwendung eines Dispensers wie
in der ersten beispielhaften Ausführungsform und Wiederholens
des Prozesses gebildet werden. Insbesondere mag die Öffnung
der Düse des Dispensers elliptisch sein, um ein elliptisches
zylindrisches Harzmaterial zu bilden. Dann können der Extrusionsdruck
und andere Faktoren eingestellt werden, um die extrudierte Menge
des Harzmaterials zu steuern, und die Beschichtung wird wiederholt,
während die Hauptachse der Ellipse allmählich
verringert wird, so dass die Beschichtungsmaterialien auf derselben
Position überlagert werden. Dementsprechend kann das Laminat
aus elliptischen zylindrischen Harzmaterialien gebildet werden.
In diesem Zustand kann das gebildete Laminat für eine vorbestimmte
Zeitspanne stehen, wodurch es den entsprechenden Schichten des Laminats
ermöglicht wird, verschmolzen und planarisiert zu werden.
Dies kann das Laminat so vereinen, dass es das Harzmaterial mit
einem ungefähr dreieckigen Querschnitt bildet.
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In
der Halbleiter-Leuchtvorrichtung der vorliegenden beispielhaften
Ausführungsform kann der Brückenabschnitt 105 die
geneigten Oberflächen entlang seiner Längsrichtung
aufweisen, wie in 7B gezeigt. Dementsprechend
kann selbst dann, wenn das von den Leuchtelementen 102 emittierte
Licht in die horizontal schrägen Richtungen projiziert
wird, das Licht von den geneigten Oberflächen des Brückenabschnitts 105 reflektiert
werden, wodurch es dem Licht ermöglicht wird, aufwärts
gerichtet zu werden. Diese Ausgestaltung kann die frontseitige Leuchtstärke
verbessern.
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Wenn
das Harzmaterial für den Brückenabschnitt 105 ein
hineingemischtes reflektierendes Material (Füller) umfasst,
dann vorzugsweise deshalb, damit die Reflexionswirkung verbessert
werden kann. Beispiele des reflektierenden Materials umfassen Titanoxid,
Aluminiumoxid und dergleichen.
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< Dritte
beispielhafte Ausführungsform >
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8 ist
eine Seitenansicht, welche die Halbleiter-Leuchteinrichtung einer
dritten beispielhaften Ausführungsform zeigt, die gemäß der
vorliegenden Erfindung hergestellt wurde. Die Halbleiter-Leuchtvorrichtung
aus 8 kann vier Leuchtelemente 102 umfassen,
die in einer Linie angeordnet sind, und äußerste
Pads 117, die an den entsprechenden äußersten
Seiten der Elemente 102 angeordnet sind, und zwar in der
angeordneten Richtung mit einer dazwischen eingefügten
vorbestimmten Lücke. Ein weiterer Brückenabschnitt 105 kann
zwischen dem äußersten Pad 117 und dem
Leuchtelement 102 benachbart zum Pad 117 angeordnet
sein. Die verbleibenden Komponenten und Struktur können
bzw. kann die gleiche sein wie diejenige(n) der ersten beispielhaften
Ausführungsform.
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Wenn
die Wellenlängenumwandlungsschicht 103 gebildet
wird, kann die mit Material gemischte Flüssigkeit über
die gesamte Oberfläche beschichtet werden, so dass sie
die vier Leuchtelemente 102 und die äußersten
Pads 117 bedeckt, so dass die konvexe Form der Beschichtungsflüssigkeit
aufgrund der erzeugten Oberflächenspannung aufrechterhalten
werden kann. Dementsprechend kann die einzelne Wellenlängenumwandlungsschicht 103 ausgebildet
werden, wobei der Breite ”b” an den Enden der äußersten
Leuchtelemente 102 breiter ist im Vergleich zu dem Fall
ohne äußerstes Pad 117. Dies bedeutet,
dass die Differenz in der Breite der Wellenlängenumwandlungsschicht über
den vier Leuchtelemente im Vergleich zu dem Fall ohne äußerstes
Pad 117 verringert werden kann. Diese Ausgestaltung kann
somit die Lichtfarbenungleichmäßigkeit, die auftritt,
wenn das Licht durch die Wellenlängenumwandlungsschicht
mit verschiedenen Leuchtstoffkonzentrationen emittiert wird, verringern.
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Die
Höhe des äußersten Pads 117 kann
die gleiche sein wie diejenige des Leuchtelements 102. Die
Enden und die äußeren Umfangsbereiche der Leuchtelemente 102 und
der äußersten Pads 117 können
auf derselben Ebene positioniert sein, so dass die Oberflächenspannung
der Materialflüssigkeit für die Wellenlängenumwandlungsschicht
aufrechterhalten werden kann. Die Breite des äußerten Pads 117 in
der angeordneten Richtung kann gleich oder kleiner als die Breite
des Leuchtelements 102 sein und kann ebenfalls gleich oder
höher als eine Hälfte der Breite sein. Falls die
Breite des äußersten Pads 117 weniger
als ein Halb der Breite beträgt, kann die Oberflächenspannung
der Flüssigkeit für die Wellenlängenumwandlungsschicht
nicht aufrechterhalten werden. Falls sie mehr als die Breite des
Leuchtelements beträgt, ist die Gesamtgröße
der Vorrichtung zu groß. Die obere Oberfläche
des äußersten Pads 117 mag ein Rechteck
oder Halbkreis sein. Besonders bevorzugt wird der Halbkreis, wobei die
lineare Seite benachbart zu dem Leuchtelement 102 liegt.
Diese Ausgestaltung kann die Oberflächenspannung der Flüssigkeit
für die Wellenlängenumwandlungsschicht wirkungsvoll
aufrechterhalten.
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Materialien
des äußersten Pads 117 können ein
Metallmaterial, ein Keramikmaterial, ein Harzmaterial oder dergleichen
sein. Unter ihnen wird ein Metall mit einer reflektierenden Silberauflage
oder Aluminiumoxid stärker bevorzugt, da das Pad das Licht von
dem Leuchtelement aufwärts (in die Frontrichtung) reflektieren
kann.
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Wie
oben beschrieben, kann die erfindungsgemäß hergestellte
Halbleiter-Leuchtvorrichtung die Brückenabschnitte zwischen
den Leuchtelementen umfassen, um die Vielzahl der Leuchtelemente
zu verbinden, wodurch die Bildung der einzelnen Wellenlängenumwandlungsschicht
mit einer vorbestimmten Form erleichtert wird. Dementsprechend ist es
möglich, eine Leuchtvorrichtung mit einer neuartigen Lichtemissionsform
bereitzustellen, die mittels Verbindens der Elemente in einer Einheit
gebildet wird.
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Es
sollte beachtet werden, dass die vorliegenden beispielhaften Ausführungsformen
sich mit dem Fall beschäftigt haben, bei dem die vier Leuchtelemente
in einer Linie verbunden sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch
nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen beschränkt.
Die Leuchtelemente können zwei mal zwei, drei mal drei,
L-förmig, rechteckig verbunden oder dergleichen angeordnet
sein, so lange die Brückenabschnitte zwischen den benachbarten
Elementen ausgebildet sind.
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Es
sollte beachtet werden, dass die vorliegenden beispielhaften Ausführungsformen
sich mit den Fällen beschäftigt haben, bei welchen
die Brückenelemente mittels Anordnens eines thixotropen Harzmaterials
zwischen den benachbarten Leuchtelementen 102 mittels eines
Dispenser-Beschichtungsprozesses oder eines Druckprozesses und dann
eines Aushärtens des Harzmaterials gebildet worden sind.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Prozesse beschränkt.
Beispielsweise können die Brückenabschnitte 105 separat
so hergestellt werden, dass sie eine vorbestimmte Form aufweisen,
und dann können die schon hergestellten Brückenabschnitte 105 zwischen
den Leuchtelementen 102 aufgebracht werden.
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Die
Brückenabschnitte 105 können mittels jeglicher
geeigneter Verfahren, einschließlich eines Spritzgießens,
Laserverarbeitens, Ätzens und dergleichen hergestellt werden.
In diesem Fall kann der Brückenabschnitt 105 so
hergestellt werden, dass er einen Brückenhauptkörper 105a und
einen Chip-Einsatz-Abstandshalter 105b umfasst, um den
Brückenhauptkörper 105a zu stützen
und in die Lücke zwischen den Leuchtelementen 102 eingesetzt
zu werden. Diese Ausgestaltung kann die Fixierung des Brückenabschnitts 105 gewährleisten.
Die Länge des Chip-Einsatz-Abstandshalters 105b kann
kürzer als der Hauptkörper 105a sein.
Dementsprechend gibt es keinen Chip-Einsatz-Abstandshalter gerade
unterhalb der Endfläche 122 des Hauptkörpers 105a,
um die Unterseite 122a der Endfläche 122 freizulassen. Die
Form des Brückenhauptkörpers 105a kann
jegliche gewünschte Form aufweisen, einschließlich
eines rechteckigen Prismas, eines dreieckigen Prismas, einer halbzylinderförmigen
Form und dergleichen, wie in den 9B, 9C und 9D gezeigt.
Die Breite des Brückenhauptkörpers 105a kann
wie in den vorhergehenden Beispielen eingestellt werden. Insbesondere
kann sie auf den Wert eingestellt wer den, der kleiner als die Lücke
zwischen den Elementen 102 plus zweimal die Breite ”a” des
Nicht-Emissionsbereichs des Elements 102 ist (siehe 5).
Dementsprechend kann der Brückenabschnitt 105 der
vorliegenden beispielhaften Ausführungsform so ausgestaltet
sein, dass er nicht einen Teil der Leuchtschicht 1021 bedeckt.
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Wie
in den 9A bis 9D gezeigt,
kann der Brückenabschnitt 105 im Voraus hergestellt
werden und dann kann der Chip-Einsatz-Abstandshalter 105b zwischen
die Leuchtelemente 102 eingesetzt werden. Diese Ausgestaltung
kann den Brückenabschnitt 105 in der Lücke
zwischen den Leuchtelementen 102 fixieren. Dementsprechend
kann die Unterseite 122a der Endfläche 122 des
Brückenhauptkörpers 105a auf derselben
Ebene wie die Oberseite des Leuchtelements 102 an seinem
Ende positioniert werden. Diese Ausgestaltung kann die Oberflächenspannung
der Materialflüssigkeit für die Wellenlängenumwandlungsschicht
so aufrechterhalten, dass die konvexe Form der Wellenlängenumwandlungsschicht
gewährleistet werden kann.
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Wie
oben beschrieben, umfassen die Wirkungen der erfindungsgemäß hergestellten
Leuchtvorrichtung:
- (1) Eine Vielzahl von Leuchtelementen
kann mit den Brückenabschnitten verbunden sein, die zwischen
den Elementen angeordnet sind, eine einzelne Wellenlängenumwandlungsschicht
kann über ihnen mit einer vorbestimmten Form ausgebildet
sein, wodurch der scharfe Unterschied an der Grenzfläche
zwischen dem lichtemittierenden Bereich und dem umgebenden nicht-lichtemittierenden
Bereich (äußere Umgebung) erreicht wird;
- (2) Da die Wellenlängenumwandlungsschicht über
die Leuchtelemente hinweg kontinuierlich ist, kann die Oberflächenkonkavität
und -konvexität während des Beschichtens planarisiert
werden, was bedeutet, dass die Wellenlängenumwandlungsschicht
abhängig von der Beschichtungsmenge geformt werden kann
und die sich ergebende Schicht eine gleichmäßige
Leuchtstoffkonzentration über die entsprechenden Leuchtelemente
aufweisen kann, so dass die Licht farbenungleichmäßigkeit
und die Leuchtstärkeungleichmäßigkeit
verbessert werden können.
- (3) Da die Wellenlängenumwandlungsschicht mittels des
Bereitstellens der Brückenabschnitte eine kontinuierliche
Oberfläche aufweisen kann, ist es möglich, eine
Leuchtvorrichtung mit einer neuartigen Lichtemissionsform bereitzustellen,
und zwar mittels der integral ausgebildeten Wellenlängenumwandlungsschicht über
der Vielzahl von Leuchtelementen; und
- (4) Wenn die Wellenlängenumwandlungsschicht mittels
eines Dispenser-Beschichtungsverfahrens gebildet wird, kann der
Drahtbondprozess vor einem Beschichten durchgeführt werden
und es wird keine Maskierung für Elektroden (Drahtbondpads)
benötigt, wodurch die Elektrodenkontamination verhindert
wird und die verbesserte Zuverlässigkeit bereitgestellt
wird.
-
Die
Halbleiter-Leuchtvorrichtung der vorliegenden beispielhaften Ausführungsformen
kann als Lichtquellen zur Verwendung in Fahrzeugscheinwerfern, allgemeinen
Leuchten, Straßenlaternen und verschiedenen Leuchtvorrichtungen
verwendet werden.
-
[Beispiel]
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Als
ein Beispiel wurde das Halbleiter-Leuchtelement mit der wie bezüglich
der 7A und 7B beschriebenen
Ausgestaltung hergestellt.
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Insbesondere
wurde im Voraus ein keramisches Substrat 101 mit einem
darauf ausgebildeten Elektrodenverdrahtungsmuster hergestellt. Vier Leuchtelemente 102 wurden
in einer Linie auf dem keramischen Substrat 101 angeordnet
und mit einem Bondmaterial fixiert. Die Lücke zwischen
den benachbarten Leuchtelementen 102 betrug ein Zehntel der
Breite L des Leuchtelements in der angeordneten Richtung. Ein Harzmaterial
für den Brückenabschnitt 105 wurde mittels
Mischens eines Silikonharzes mit 15% feinen Teilchen von Siliziumoxid
(Aerosil 380 hergestellt von Nippon Aerosil Co., Ltd.) hergestellt, um
dem Mate rial eine Thixotropie zu verleihen, und mittels Dispergierens
von Titanoxidteilchen mit einer Teilchengröße
von 0,2 bis 0,4 μm als einem reflektierenden Füller
in dem Harz. Das Harzmaterial wurde zwischen den Leuchtelementen 102 aufgetropft, während
die aufgetropften Menge davon durch die Verwendung einer Düse
mit einer elliptischen Öffnungsform mit einem Öffnungsdurchmesser
von 0,05 mm × 0,15 mm gesteuert wurde. Dann wurde das Harzmaterial
für ein Aushärten für 120 Minuten auf 150°C
erwärmt. Auf diese Weise wurden die Brückenabschnitte 105 so
gebildet, dass sie auf der im Wesentlichen gleichen Ebene wie die
Oberseite des Elements an seinen Enden, wie in 2A gezeigt, angeordnet
sind und geneigte Oberflächen entlang seiner Längsrichtung
bezüglich der Form aus 7B aufweisen.
-
Dann
wurden entsprechende Enden der Drähte 108 an die
Elektroden 107 (mit Drahtbondpads) bzw. das Verdrahtungsmuster
auf dem Substrat 101 für eine elektrische Verbindung
dazwischen gebondet.
-
Eine
Materialflüssigkeit für die Wellenlängenumwandlungsschicht 103 wurde
mittels Mischens eines Silikonharzes mit YAG-Leuchtstoffteilchen
mit einer Teilchengröße von 15 μm (in
einem Mengenverhältnis von 23%) hergestellt. Dann wurde eine
Düse eines Dispensers für die Materialflüssigkeit über
die vier Leuchtelemente 102, die mit den Brückenabschnitten 105 verbunden
sind, gefahren, um die mit Material gemischte Flüssigkeit über
die vier Leuchtelemente 102 aufzutropfen. Die aufgetropfte
Materialflüssigkeit war dazu ausgestaltet, eine konvexe
Oberfläche aufzuweisen, und zwar aufgrund ihrer Oberflächenspannung,
so dass ein einzelner Beschichtungsfilm ausgebildet wurde, um die
vier Leuchtelemente 102 vollständig zu bedecken.
Der Beschichtungsfilm wurde für 90 Minuten einer Wärmebehandlung
bei 50°C und dann weiter für 120 Minuten einer
Wärmbehandlung bei 150°C unterzogen. Als ein Ergebnis
wurde der Beschichtungsfilm ausgehärtet, um die Halbleiter-Leuchtvorrichtung
des vorliegenden Beispiels zu vervollständigen.
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Die 10A und 10B sind
Fotografien, welche die Seitenfläche der Halbleiter-Leuchtvorrichtung
des vorliegenden Beispiels zu zeigen. 10A ist
eine Foto grafie nach der Bildung der Brückenabschnitte 105 zwischen
den Leuchtelementen 102. Wie gezeigt, sind die Leuchtelemente 102 durch
das weiße Harz (Brückenabschnitte 105)
verbunden. Ferner zeigte die Fotografie, dass die Brückenabschnitte 105 auf
beiden Seiten geneigte Oberflächen aufweisen.
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10B ist eine Fotografie, nachdem die Wellenlängenumwandlungsschicht 103 die
gesamten verbundenen Leuchtelemente 102 bedeckt hatte. Die
Fotografie zeigte, dass die Wellenlängenumwandlungsschicht 103 aufgrund
der erzeugten Oberflächenspannung eine konvexe gekrümmte
Oberfläche nahe des mittleren Bereichs aufweist. Ferner zeigte
die Fotografie, dass die beiden Enden der Schicht 103 eine
verringerte Breite aufweisen, so dass jegliche Endflächen
an beiden Enden erzeugt wurden. Ferner hatte die Wellenlängenumwandlungsschicht 103,
wie gezeigt, eine symmetrische Form.
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Als
ein Vergleichsbeispiel 1 wurde eine weitere Halbleiter-Leuchtvorrichtung
ohne einen Brückenabschnitt 105 wie das obige
Beispiel und erzeugt, und Harzschichten, die Leuchtstoffteilchen enthielten,
wurden separat auf entsprechenden Oberseiten der Leuchtelemente 102 gebildet,
und zwar mittels Druckens anstatt der einzelnen Wellenlängenumwandlungsschicht 103.
In diesem Vergleichsbeispiel wies die Halbleiter-Leuchteinrichtung eine
Elektrode 107 auf, die auf ihrer Oberseite ausgebildet
war. Da die mittels Druckens bereitgestellte Wellenlängenumwandlungsschicht
an jedem Leuchtelement ausgebildet wurde, als die Elemente angeordnet
wurden, sind die unabhängigen vier Wellenlängenumwandlungsschichten
in gleichmäßigen Abständen in einer Linie
angeordnet worden. Die gebildete Wellenlängenumwandlungsschicht
wies aufgrund des verwendeten Verfahrens eine konstante Breite auf,
ihre Endflächen standen senkrecht zu der Oberseite des
Elements.
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Als
ein Vergleichsbeispiel 2 wurde eine weitere Halbleiter-Leuchteinrichtung
hergestellt, wie in 11 gezeigt. Die Halbleiter-Leuchtvorrichtung
des Vergleichsbeispiels 2 wies keinen Brückenabschnitt 105 auf,
wie in der Zeichnung gezeigt. Ferner wies die Halbleiter-Leuchtvorrichtung
des Vergleichsbeispiels 2 gewölbte Wellenlängenumwandlungsschichten 903 auf
den entsprechenden Oberseiten der vier Leuchtelemente 102 auf,
und zwar mittels Auftropfens der gleichen gemischten Materialflüssigkeit
(enthaltend das Harz und Leuchtstoffteilchen) wie in dem Beispiel
auf die Oberseiten, um aufgrund ihrer Oberflächenspannung
eine konvexe Oberfläche bereitzustellen, und Aushärtens
des Harzes. Diese Ausgestaltung des Leuchtelements 102 selbst
war die gleiche wie in dem Beispiel der vorliegenden Erfindung.
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Die 12, 13 und 14 sind
Graphen, welche die querschnittsmäßige Leuchtstärkeverteilung
jeder der Halbleiter-Leuchteinrichtungen des Beispiels und der Vergleichsbeispiele
1 und 2 (in der Richtung der angeordneten Reihe) zeigen.
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Wie
in der Leuchtstärkeverteilung der Halbleiter-Leuchteinrichtung
des Vergleichsbeispiels 1 gezeigt (13), bestehen
Abschnitte mit niedriger Leuchtstärke (Täler)
zwischen den Leuchtelementen. Die Leuchtstärke in dem Tal
war fast null, so dass die Fläche kein Licht projiziert,
was bedeutet, dass dieser Abschnitt ein dunkler Abschnitt war. Im
Vergleichsbeispiel 1 wies die mittels Druckens gebildete Leuchtstoffschicht
die senkrechten Endflächen auf. Dementsprechend war die
Leuchtstärkeverteilungslinie an dem Nicht-Lichtemissionsbereich
C außerhalb der Elemente überhaupt nicht flach
(was bedeutet, dass die Leuchtstärke null ist), sondern
geneigt (was bedeutet, dass etwas Licht dort festgestellt wurde).
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Die
Halbleiter-Leuchtvorrichtung des Vergleichsbeispiels 2 wies unabhängig
gewölbte Leuchtstoffschichten 903 auf den entsprechenden
Elementen auf. Dementsprechend war die Leuchtstärkeverteilung
der Halbleiter-Leuchteinrichtung des in 14 gezeigten
Vergleichsbeispiels 2 im Vergleich zu dem Nicht-Lichtemissionsbereich
C des Vergleichsbeispiels 1 an dem Nicht-Lichtemissionsbereich D
flach. Ferner war der Unterschied zwischen dem Lichtemissionsbereich
und dem Nicht-Lichtemissionsbereich in der Leuchtstärkeverteilungslinie im
Vergleich zu dem Fall aus Vergleichsbeispiel 1 scharf. Dies bedeutet,
dass die verbesserte Wirkung zu einem gewissen Grad erreicht werden
konnte. Jedoch bestehen, wie in dem Vergleichsbeispiel 1, Abschnitte
mit niedriger Leuchtstärke (Täler) zwischen den
Positionen der Leuchtelemente.
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Dementsprechend
war die Leuchtstärke in dem Tal fast null, so dass die
Fläche kein Licht projiziert, was bedeutet, dass dieser
Abschnitt ein dunkler Abschnitt war. Im Gegensatz dazu konnte, wie
in der Leuchtstärkeverteilung des vorliegenden Beispiels
in 12 gezeigt, die Verringerung in der Leuchtstärkeverteilung
zwischen den Leuchtelementen mittels der einzelnen Leuchtstoffschicht 103 unterdrückt werden,
welche die Brückenabschnitte 105 und die Leuchtelemente 102 vollständig
bedeckt. Die zwischen den Leuchtelementen 102 erreichte
Stärke kann etwa eine Hälfte der maximalen Spitzenstärke betragen.
Die einzelne Leuchtstoffschicht 103 wies eine gewölbte
Form auf, welche die gesamten Elemente 102 bedeckte, so
dass die Leuchtstärkeverteilung der in 12 gezeigten
Halbleiter-Leuchteinrichtung an dem Nicht-Lichtemissionsbereich
D außerhalb des Emissionsbereiches flach war. Ferner kann
bestätigt werden, dass der Unterschied zwischen dem Lichtemissionsbereich
und dem Nicht-Lichtemissionsbereich in der Leuchtstärkeverteilungslinie
schärfer war als in dem Fall des Vergleichsbeispiels 1.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2002-185048 [0003, 0005, 0006]
- - JP 2006-313886 [0003, 0005, 0006]
- - JP 2003-526212 [0003, 0005, 0006]
- - JP 2001-244507 [0003, 0005, 0006]
- - JP 2005-109434 [0003, 0005]