JP2005166941A - Light emitting device, its manufacturing method, lighting module using the same, and lighting equipment - Google Patents

Light emitting device, its manufacturing method, lighting module using the same, and lighting equipment Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light emitting device and its manufacturing method with a high light extraction efficiency, thereby providing a lighting module and a lighting equipment with a high optical output by use of the light emitting device. <P>SOLUTION: The light emitting device 1 comprises a light emitting element 2 and a translucent material 3 covering the light emitting element 2, and outputs a light from a surface 4 on which the translucent material 3 comes into contact with the outside. In the light emitting device 1, the surface 4 on which the translucent material 3 comes into contact with the outside has an unevenness containing at least one shape selected from a substantially pyramidal shape or a substantially conical shape. Further, the method for manufacturing the light emitting device contains the steps of forming the unevenness on a surface of a monocrystal substrate, and using the surface of the monocrystal substrate formed with the unevenness as a die to form the translucent material, thereby forming the unevenness on the surface of the translucent material. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、発光装置およびその製造方法、並びにその発光装置を用いた照明モジュールと照明装置に関する。   The present invention relates to a light emitting device, a manufacturing method thereof, and an illumination module and an illumination device using the light emitting device.

従来から、発光ダイオード等の発光素子は、各種電子機器においてディスプレイ等に使用されている。また、最近では、発光ダイオードと蛍光体とを組み合わせて白色光を得るいわゆる白色発光ダイオード(白色LED)が注目されている。このような白色LEDは、発光装置として用いることが可能であり、その発光装置を複数用いることにより照明モジュールや照明装置をも提供することができる。   Conventionally, light emitting elements such as light emitting diodes have been used for displays and the like in various electronic devices. Recently, so-called white light emitting diodes (white LEDs) that obtain white light by combining light emitting diodes and phosphors have attracted attention. Such a white LED can be used as a light emitting device, and an illumination module and an illumination device can be provided by using a plurality of the light emitting devices.

発光素子を用いた従来の発光装置は、外部接続電極が形成されたセラミック等からなる基板の上に発光素子が設けられ、この発光素子の発光面側に透光性樹脂が配置され、この透光性樹脂が外界と接する表面から光を出力する構造となっていた。この従来の発光装置では、透光性樹脂の表面は平面でかつ平滑面に形成されていた。   In a conventional light-emitting device using a light-emitting element, a light-emitting element is provided on a substrate made of ceramic or the like on which external connection electrodes are formed, and a light-transmitting resin is disposed on the light-emitting surface side of the light-emitting element. The structure is such that the light-sensitive resin outputs light from the surface in contact with the outside world. In this conventional light emitting device, the surface of the translucent resin is flat and smooth.

しかし、従来の発光装置では、図5に示すように、発光素子51から放射された光が透光性樹脂52の表面53に臨界角以上の角βで入射すると、表面53で全反射されるため、光の取り出し効率が悪かった。例えば、屈折率1.5の透光性樹脂を用い、外界を屈折率1の空気とした場合には、臨界角θは48°となり、立体角から計算すると放射された光のうち最大で17%しか外界に出力されないことになる。この問題を解決するために、上記透光性樹脂の表面を粗面化することが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。透光性樹脂の表面を粗面化することにより、光の入射角にかかわらず光が取り出せることになる。
特開平11−204840号公報
However, in the conventional light emitting device, as shown in FIG. 5, when the light emitted from the light emitting element 51 is incident on the surface 53 of the translucent resin 52 at an angle β equal to or greater than the critical angle, the light is totally reflected on the surface 53. Therefore, the light extraction efficiency was poor. For example, when a translucent resin having a refractive index of 1.5 is used and the outside is air having a refractive index of 1, the critical angle θ is 48 °, and a maximum of 17 of the emitted light is calculated from the solid angle. Only% is output to the outside world. In order to solve this problem, it has been proposed to roughen the surface of the translucent resin (see, for example, Patent Document 1). By roughening the surface of the translucent resin, light can be extracted regardless of the incident angle of light.
JP-A-11-204840

特許文献1に記載のように透光性樹脂の表面を粗面化することにより、光の入射角にかかわらずある程度光が取り出せることになる。しかし、透光性樹脂の表面を単に粗面化するだけでは光が散乱され、必ずしも十分な光の取り出し効率を得ることができない。この取り出し効率の低下は、複数の発光装置をモジュール化して照明装置を製造する場合には、さらに大きな問題となる。即ち、従来の発光ダイオード等を発光素子として用いて照明装置を製造すると、光の取り出し効率が低いために照明装置として必要な光出力を得ることは困難であった。   By roughening the surface of the translucent resin as described in Patent Document 1, light can be extracted to some extent regardless of the incident angle of light. However, if the surface of the translucent resin is simply roughened, light is scattered and sufficient light extraction efficiency cannot always be obtained. This reduction in take-out efficiency becomes a greater problem when a lighting device is manufactured by modularizing a plurality of light emitting devices. That is, when a lighting device is manufactured using a conventional light emitting diode or the like as a light emitting element, it is difficult to obtain a light output necessary for the lighting device due to low light extraction efficiency.

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、光の取り出し効率が高い発光装置とその製造方法を提供することにより、その発光装置を用いた高い光出力を有する照明モジュールと照明装置を提供するものである。   The present invention has been made to solve such a problem, and provides a light emitting device with high light extraction efficiency and a method for manufacturing the same, thereby providing an illumination module having a high light output using the light emitting device. And a lighting device.

本発明は、発光素子と、前記発光素子を覆う透光性材料とを備え、前記透光性材料が外界と接する表面から光を出力する発光装置であって、前記透光性材料が外界と接する表面が、略角錐状および略円錐状から選ばれる少なくとも一つの形状を含む凹凸を備えていることを特徴とする発光装置を提供する。   The present invention is a light-emitting device that includes a light-emitting element and a light-transmitting material that covers the light-emitting element, and the light-transmitting material outputs light from a surface that is in contact with the outside. Provided is a light emitting device characterized in that a surface in contact with the surface includes at least one shape selected from a substantially pyramid shape and a substantially conical shape.

また、本発明は、発光素子と、前記発光素子を覆う透光性材料とを備え、前記透光性材料が外界と接する表面が凹凸を備えた発光装置の製造方法であって、単結晶基板の表面に凹凸を形成する工程と、前記単結晶基板の表面を金型として用いて、透光性材料を成形することにより、前記透光性材料の表面に凹凸を形成する工程とを含むことを特徴とする発光装置の製造方法を提供する。   In addition, the present invention is a method for manufacturing a light-emitting device comprising a light-emitting element and a light-transmitting material that covers the light-emitting element, and the surface where the light-transmitting material is in contact with the outside has unevenness, and includes a single crystal substrate Forming irregularities on the surface of the transparent material and forming irregularities on the surface of the translucent material by forming the translucent material using the surface of the single crystal substrate as a mold. A method for manufacturing a light emitting device is provided.

また、本発明は、発光素子と、前記発光素子を覆う透光性材料とを備え、前記透光性材料が外界と接する表面が凹凸を備えた発光装置の製造方法であって、単結晶基板の表面に凹凸を形成する工程と、前記単結晶基板の表面の凹凸を金属基板に転写する工程と、前記凹凸を転写した金属基板の表面を金型として用いて、透光性材料を成形することにより、前記透光性材料の表面に凹凸を形成する工程とを含むことを特徴とする発光装置の製造方法を提供する。   In addition, the present invention is a method for manufacturing a light-emitting device comprising a light-emitting element and a light-transmitting material that covers the light-emitting element, and the surface where the light-transmitting material is in contact with the outside has unevenness, and includes a single crystal substrate Forming a light-transmitting material using a step of forming irregularities on the surface of the substrate, a step of transferring irregularities on the surface of the single crystal substrate to a metal substrate, and a surface of the metal substrate onto which the irregularities have been transferred as a mold. By this, the manufacturing method of the light-emitting device characterized by including the process of forming an unevenness | corrugation in the surface of the said translucent material is provided.

また、本発明は、上記発光装置を複数用いたことを特徴とする照明モジュールを提供する。   The present invention also provides an illumination module using a plurality of the light emitting devices.

また、本発明は、上記照明モジュールを用いたことを特徴とする照明装置を提供する。   Moreover, this invention provides the illuminating device characterized by using the said illumination module.

本発明の発光装置は、光取出し面への光の入射角にかかわらず光が取り出せるとともに、光の散乱を防止して、光の取り出し効率を向上できる。また、本発明の発光装置の製造方法は、発光装置の光取出し面に光の散乱を生じさせない凹凸を容易に形成できる。さらに、本発明の照明モジュールと照明装置は、光の取り出し効率の高い発光装置を用いているので、高い光出力を有する。   The light-emitting device of the present invention can extract light regardless of the angle of incidence of light on the light extraction surface, can prevent light scattering, and can improve light extraction efficiency. In addition, according to the method for manufacturing a light emitting device of the present invention, irregularities that do not cause light scattering can be easily formed on the light extraction surface of the light emitting device. Furthermore, since the lighting module and the lighting device of the present invention use a light emitting device with high light extraction efficiency, it has a high light output.

以下、本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

先ず、本発明の発光装置の実施の形態について説明する。本発明の発光装置の一例は、発光素子と、上記発光素子を覆う透光性材料とを備え、上記透光性材料が外界と接する表面から光を出力する発光装置であって、上記透光性材料が外界と接する表面が、略角錐状および略円錐状から選ばれる少なくとも一つの形状を含む凹凸を備えていることを特徴とする。   First, an embodiment of the light emitting device of the present invention will be described. An example of the light-emitting device of the present invention is a light-emitting device that includes a light-emitting element and a light-transmitting material that covers the light-emitting element, and in which the light-transmitting material outputs light from a surface in contact with the outside. The surface where the conductive material is in contact with the outside is provided with unevenness including at least one shape selected from a substantially pyramid shape and a substantially conical shape.

透光性材料が外界と接する表面に、略角錐状および略円錐状から選ばれる少なくとも一つの形状を含む凹凸を形成することにより、図4に示すように、発光素子から放射された光が透光性材料41の表面42aに臨界角以上の角βで入射して全反射されても、次の表面42bには臨界角以下の角αで入射することになり、結局ほぼ全ての光が透光性材料41の表面から外部に出力されることになり、光の取り出し効率が著しく向上する。   By forming irregularities including at least one shape selected from a substantially pyramid shape and a substantially conical shape on the surface where the translucent material is in contact with the outside world, the light emitted from the light emitting element is transmitted as shown in FIG. Even if it is incident on the surface 42a of the light-sensitive material 41 at an angle β equal to or greater than the critical angle and totally reflected, it will be incident on the next surface 42b at an angle α equal to or less than the critical angle. The light is output from the surface of the light-sensitive material 41 to the outside, and the light extraction efficiency is significantly improved.

上記凹凸の間隔は、1μm以上100μm以下であることが好ましく、1μm以上10μm以下であることがより好ましい。本明細書における凹凸の間隔とは、凹凸の凸部の頂点と、その凸部に隣接する他の凸部の頂点との間隔(図4のL)を意味する。この間隔が1μmを下回ると、光の干渉が生じる可能性があり、またこの間隔が1μmを下回る略角錐状または略円錐状の凹凸を製造することは困難だからである。また、この間隔が100μmを超えると凹凸の深さが大きくなりすぎて、製造が困難だからである。   The interval between the irregularities is preferably 1 μm or more and 100 μm or less, and more preferably 1 μm or more and 10 μm or less. The uneven | corrugated space | interval in this specification means the space | interval (L of FIG. 4) between the vertex of the convex part of an unevenness | corrugation, and the vertex of the other convex part adjacent to the convex part. If this interval is less than 1 μm, light interference may occur, and it is difficult to produce substantially pyramid or substantially conical irregularities with this interval less than 1 μm. In addition, if the distance exceeds 100 μm, the depth of the unevenness becomes too large, and manufacturing is difficult.

上記発光素子は、電気エネルギーを光に換える光電変換素子であり、例えば、発光ダイオード、レーザーダイオード、面発光レーザーダイオード、無機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子などが該当する。特に、光源の高出力化の観点からは、発光ダイオード、レーザーダイオード、面発光レーザーダイオードなどの半導体発光素子が好ましい。また、半導体発光素子と蛍光体とを組み合わせることにより、白色LEDを構成することもできる。   The light-emitting element is a photoelectric conversion element that converts electrical energy into light, and examples thereof include a light-emitting diode, a laser diode, a surface-emitting laser diode, an inorganic electroluminescence element, and an organic electroluminescence element. In particular, from the viewpoint of increasing the output of the light source, semiconductor light emitting elements such as light emitting diodes, laser diodes, and surface emitting laser diodes are preferable. Moreover, white LED can also be comprised by combining a semiconductor light-emitting device and fluorescent substance.

次に、本発明の発光装置の製造方法の実施の形態について説明する。本発明の発光装置の製造方法の一例は、発光素子と、上記発光素子を覆う透光性材料とを備え、上記透光性材料が外界と接する表面が凹凸を備えた発光装置の製造方法であって、単結晶基板の表面に凹凸を形成する工程と、上記凹凸を形成した単結晶基板の表面を金型として用いて、透光性材料を成形することにより、上記透光性材料の表面に凹凸を形成する工程とを含むことを特徴とする。   Next, an embodiment of a method for manufacturing a light emitting device of the present invention will be described. An example of a method for manufacturing a light-emitting device according to the present invention is a method for manufacturing a light-emitting device that includes a light-emitting element and a light-transmitting material that covers the light-emitting element, and the surface where the light-transmitting material is in contact with the outside has unevenness. A step of forming irregularities on the surface of the single crystal substrate, and forming the translucent material using the surface of the single crystal substrate on which the irregularities have been formed as a mold, thereby forming the surface of the translucent material And a step of forming irregularities.

従来の切削加工により表面に数μm間隔の凹凸を有する金型を作製することは困難であったが、単結晶基板の表面に凹凸を形成することにより、表面に1μm〜100μmの間隔の凹凸を有する金型を作製することが容易となる。また、この凹凸を有する金型を用いて容易に透光性材料の表面に凹凸を形成することができる。   Although it has been difficult to produce a mold having irregularities with intervals of several μm on the surface by conventional cutting, by forming irregularities on the surface of a single crystal substrate, irregularities with intervals of 1 μm to 100 μm are formed on the surface. It becomes easy to produce the metal mold | die which has. Further, the unevenness can be easily formed on the surface of the translucent material using the mold having the unevenness.

また、本発明の発光装置の製造方法の他の一例は、発光素子と、上記発光素子を覆う透光性材料とを備え、上記透光性材料が外界と接する表面が凹凸を備えた発光装置の製造方法であって、単結晶基板の表面に凹凸を形成する工程と、上記単結晶基板の表面の凹凸を金属基板に転写する工程と、上記凹凸を転写した金属基板の表面を金型として用いて、透光性材料を成形することにより、上記透光性材料の表面に凹凸を形成する工程とを含むことを特徴とする。   Another example of the method for manufacturing a light-emitting device of the present invention includes a light-emitting element and a light-transmitting material that covers the light-emitting element, and a light-emitting device that has unevenness on a surface in contact with the outside of the light-transmitting material. A method of forming irregularities on a surface of a single crystal substrate, a step of transferring irregularities on the surface of the single crystal substrate to a metal substrate, and a surface of the metal substrate to which the irregularities are transferred as a mold. And forming a concavo-convex on the surface of the translucent material by molding the translucent material.

単結晶基板の表面の凹凸を金属基板に転写して金型とすることにより、金型の耐久性を向上できる。   By transferring unevenness on the surface of the single crystal substrate to a metal substrate to form a mold, the durability of the mold can be improved.

単結晶基板の表面に凹凸を形成する方法としては、異方性エッチング法またはプラズマCVD法が好ましい。異方性エッチング法では略角錐状の凹凸を形成でき、またプラズマCVD法では略円錐状の凹凸を形成できるからである。   As a method for forming irregularities on the surface of the single crystal substrate, an anisotropic etching method or a plasma CVD method is preferable. This is because substantially anisotropic pyramidal irregularities can be formed by the anisotropic etching method, and substantially conical irregularities can be formed by the plasma CVD method.

上記単結晶基板としては、Si基板、GaN系基板、GaAs系基板などのn型半導体基板を用いることができる。   As the single crystal substrate, an n-type semiconductor substrate such as a Si substrate, a GaN-based substrate, or a GaAs-based substrate can be used.

次に、本発明の照明モジュールの実施の形態について説明する。本発明の照明モジュールの一例は、上記で説明した発光装置を複数用いたことを特徴とする。光の取り出し効率の高い発光装置を複数組み合わせることにより、高い光出力を有する照明モジュールを提供できる。   Next, an embodiment of the illumination module of the present invention will be described. An example of the illumination module of the present invention is characterized by using a plurality of the light emitting devices described above. By combining a plurality of light emitting devices with high light extraction efficiency, an illumination module having high light output can be provided.

次に、本発明の照明装置の実施の形態について説明する。本発明の照明装置の一例は、上記で説明した照明モジュールを用いたことを特徴とする。光の取り出し効率の高い発光装置を複数組み合わせた照明モジュールを用いることにより、高い光出力を有する照明装置を提供できる。   Next, an embodiment of the illumination device of the present invention will be described. An example of the illumination device of the present invention is characterized by using the illumination module described above. By using an illumination module in which a plurality of light emitting devices with high light extraction efficiency are combined, an illumination device having high light output can be provided.

次に、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施形態1)
図1は、本発明の発光装置の一例を示す断面図である。本実施形態の発光装置1は、発光素子2と、発光素子2を覆う透光性材料3とを備え、透光性材料3が外界と接する表面4から光を出力する構造となっている。発光素子2は例えば半導体発光素子であり、シリコン等からなるサブマウント5の上に導通搭載されているともに、蛍光体6を内在した母材7(例えば、透光性樹脂または低融点ガラス)で封止されている。アルミニウム等からなる基板8の上には、アルミナ等の無機材料と樹脂等の有機材料からなる複合材料層9を介して接続電極10a、10bが設けられ、接続電極10aとサブマウント5とはワイヤ11により接続され、接続電極10bとサブマウント5とは直接接続されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a light emitting device of the present invention. The light emitting device 1 of the present embodiment includes a light emitting element 2 and a translucent material 3 that covers the light emitting element 2, and the translucent material 3 outputs light from a surface 4 that is in contact with the outside. The light-emitting element 2 is, for example, a semiconductor light-emitting element, and is a base material 7 (for example, a translucent resin or low-melting glass) that is conductively mounted on a submount 5 made of silicon or the like and that contains a phosphor 6. It is sealed. On the substrate 8 made of aluminum or the like, connection electrodes 10a and 10b are provided via a composite material layer 9 made of an inorganic material such as alumina and an organic material such as resin. 11 and the connection electrode 10b and the submount 5 are directly connected.

また、図2は透光性材料3が外界と接する表面4の拡大斜視図であり、図3は透光性材料3が外界と接する表面4の拡大平面図である。図2、図3に示すように、表面4には1〜100μmの間隔、より好ましくは1〜10μmの間隔で略角錐状の凹凸12が形成されている。   FIG. 2 is an enlarged perspective view of the surface 4 where the translucent material 3 is in contact with the outside world, and FIG. 3 is an enlarged plan view of the surface 4 where the translucent material 3 is in contact with the outside world. As shown in FIG. 2 and FIG. 3, substantially pyramidal irregularities 12 are formed on the surface 4 at intervals of 1 to 100 μm, more preferably at intervals of 1 to 10 μm.

発光素子2は、例えば発光ダイオードであり、蛍光体6と組み合わせて白色光を得ることができる。発光素子2が放つ光の波長については特に限定されるものではなく、蛍光体6を励起し得る波長範囲内であれば良い。蛍光体6は、駆動によって上記発光素子2が放つ光の一部または全部を吸収して、発光素子2が放つ光のピーク波長よりも波長の長い可視光(青、緑、黄、橙、または赤の光)に変換する光変換材料であるので、発光素子2により蛍光体6が励起され、発光素子2の全体として蛍光体6が放つ発光成分を含む光を放つようになる。したがって、例えば、以下のような組み合わせ構造の発光装置にすると、発光素子2が放つ光と蛍光体6が放つ光との混色などによって、白色系光が得られ、需要の多い白色系光を放つ光源とすることができる。   The light emitting element 2 is a light emitting diode, for example, and can obtain white light in combination with the phosphor 6. The wavelength of light emitted from the light emitting element 2 is not particularly limited as long as it is within a wavelength range in which the phosphor 6 can be excited. The phosphor 6 absorbs part or all of the light emitted by the light emitting element 2 by driving, and visible light (blue, green, yellow, orange, or longer than the peak wavelength of the light emitted by the light emitting element 2). Since the phosphor 6 is excited by the light emitting element 2, the entire light emitting element 2 emits light including a light emitting component emitted by the phosphor 6. Therefore, for example, in a light emitting device having a combination structure as described below, white light is obtained due to a color mixture of light emitted from the light emitting element 2 and light emitted from the phosphor 6, and white light having a high demand is emitted. It can be a light source.

(1)近紫外光を放つ発光素子と、青色蛍光体と、緑色蛍光体と、赤色蛍光体とを組み合わせてなる構造。   (1) A structure formed by combining a light emitting element that emits near-ultraviolet light, a blue phosphor, a green phosphor, and a red phosphor.

(2)近紫外光を放つ発光素子と、青色蛍光体と、緑色蛍光体と、黄色蛍光体と、赤色蛍光体とを組み合わせてなる構造。   (2) A structure formed by combining a light emitting element that emits near-ultraviolet light, a blue phosphor, a green phosphor, a yellow phosphor, and a red phosphor.

(3)近紫外光を放つ発光素子と、青色蛍光体と、黄色蛍光体と、赤色蛍光体とを組み合わせてなる構造。   (3) A structure formed by combining a light emitting element that emits near-ultraviolet light, a blue phosphor, a yellow phosphor, and a red phosphor.

(4)青色光を放つ発光素子と、緑色蛍光体と、黄色蛍光体と、赤色蛍光体とを組み合わせてなる構造。   (4) A structure formed by combining a light emitting element that emits blue light, a green phosphor, a yellow phosphor, and a red phosphor.

(5)青色光を放つ発光素子と、黄色蛍光体と、赤色蛍光体とを組み合わせてなる構造。   (5) A structure formed by combining a light emitting element that emits blue light, a yellow phosphor, and a red phosphor.

(6)青色光を放つ発光素子と、緑色蛍光体と、赤色蛍光体とを組み合わせてなる構造。   (6) A structure formed by combining a light emitting element that emits blue light, a green phosphor, and a red phosphor.

(7)青緑色光を放つ発光素子と、赤色蛍光体とを組み合わせてなる構造。   (7) A structure formed by combining a light emitting element that emits blue-green light and a red phosphor.

また、発光素子2の周囲には鏡面処理された反射面13aを備えた反射板13が設けられている。さらに、接続電極10a、10bと反射板13との間には、複合材料層9が配置されている。   Further, around the light emitting element 2, a reflecting plate 13 having a reflecting surface 13 a subjected to a mirror finish is provided. Further, the composite material layer 9 is disposed between the connection electrodes 10 a and 10 b and the reflection plate 13.

上記透光性材料3としては、エポキシ樹脂やシリコン樹脂などの透光性樹脂、または低融点ガラスなどを用いることができる。   As the translucent material 3, a translucent resin such as an epoxy resin or a silicon resin, or a low-melting glass can be used.

(実施形態2)
図6は、本発明の発光装置の製造方法の一部である単結晶基板の表面に凹凸を形成する一例を示す工程断面図である。本実施形態では、面方位が(100)であるシリコン基板に異方性エッチングを行うことにより、シリコン基板の表面に略角錐状の凹凸を形成し、その凹凸を形成したシリコン基板の表面を金型として用いることにより、発光装置の光取出し面の表面に略角錐状の凹凸を形成するものである。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a process cross-sectional view illustrating an example of forming irregularities on the surface of a single crystal substrate which is a part of the method for manufacturing a light emitting device of the present invention. In this embodiment, by performing anisotropic etching on a silicon substrate having a plane orientation of (100), a substantially pyramid-shaped unevenness is formed on the surface of the silicon substrate, and the surface of the silicon substrate on which the unevenness is formed is made of gold. By using it as a mold, a substantially pyramid-shaped unevenness is formed on the surface of the light extraction surface of the light emitting device.

先ず、図6(a)に示すように、表面61が(100)面からなるシリコン基板62を準備し、図6(b)に示すように、シリコン基板62の上に格子状のマスク63を形成する。マスク63の材料としては、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム等を用いることができる。   First, as shown in FIG. 6A, a silicon substrate 62 whose surface 61 is a (100) plane is prepared, and as shown in FIG. 6B, a lattice-like mask 63 is formed on the silicon substrate 62. Form. As a material of the mask 63, silicon oxide, silicon nitride, aluminum oxide, or the like can be used.

なお、マスク63の形成は、半導体製造プロセスで通常用いられている方法を採用することができる。例えば、酸化シリコンのマスク63を形成するには、シリコン基板62の表面を熱酸化した後、フォトレジストを塗布してフォトリソグラフィによりフォトレジストをマスク63の形状にパタニングする。次に、酸化シリコンをエッチングして、最後にフォトレジストを除去すればよい。このエッチングは、弗化水素系のエッチング液を用いることにより容易に実現可能である。   The mask 63 can be formed by a method usually used in a semiconductor manufacturing process. For example, in order to form the silicon oxide mask 63, the surface of the silicon substrate 62 is thermally oxidized, a photoresist is applied, and the photoresist is patterned into the shape of the mask 63 by photolithography. Next, the silicon oxide is etched and finally the photoresist is removed. This etching can be easily realized by using an etching solution of hydrogen fluoride.

次に、図6(c)に示すように、シリコン基板62に異方性エッチングを行う。異方性エッチング液としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、ピロカテコール、エチレンジアミンなどを用いることができる。   Next, anisotropic etching is performed on the silicon substrate 62 as shown in FIG. As the anisotropic etching solution, potassium hydroxide, sodium hydroxide, pyrocatechol, ethylenediamine, or the like can be used.

異方性エッチングにより、図6(d)に示すように、シリコン基板62の表面61には、(111)面からなる略角錐状の凹凸64が形成される。凹凸64の間隔の制御は、異方性エッチング液のエッチングレートに応じたエッチング時間の制御により行うことができる。また、異方性エッチング液のエッチングレートの調整は、異方性エッチング液の温度と濃度を調整することにより容易に行うことができる。さらに、エッチング面に光を照射したり、エッチング面とエッチング液との間に電流を流すことで、エッチング速度を調整することもできる。凹凸64の間隔は、1μm以上100μm以下であることが好ましい。なお、マスク63を用いて異方性エッチングを行うことにより、凹凸64の深さを一定にすることができる。   By anisotropic etching, as shown in FIG. 6D, a substantially pyramid-shaped unevenness 64 made of a (111) plane is formed on the surface 61 of the silicon substrate 62. The interval between the irregularities 64 can be controlled by controlling the etching time according to the etching rate of the anisotropic etching solution. Further, the etching rate of the anisotropic etching solution can be easily adjusted by adjusting the temperature and concentration of the anisotropic etching solution. Further, the etching rate can be adjusted by irradiating the etching surface with light or by passing a current between the etching surface and the etching solution. The interval between the irregularities 64 is preferably 1 μm or more and 100 μm or less. In addition, by performing anisotropic etching using the mask 63, the depth of the irregularities 64 can be made constant.

最後に、図6(e)に示すように、マスク63を除去することにより、シリコン基板62の表面61に略角錐状の凹凸64が形成される。なお、マスク63の除去には、マスク材料に応じたエッチング液(例えば、マスク材料が酸化シリコンの場合は、弗化水素系エッチング液)を用いたエッチングにより行うことができる。   Finally, as shown in FIG. 6E, the mask 63 is removed, whereby a substantially pyramid-shaped unevenness 64 is formed on the surface 61 of the silicon substrate 62. Note that the mask 63 can be removed by etching using an etching solution corresponding to the mask material (for example, when the mask material is silicon oxide, a hydrogen fluoride-based etching solution).

続いて、通常行われる方法により発光装置の光取出し面を製造するに際し、上記で形成したシリコン基板62の凹凸64を金型として用いて、透光性材料を成形することにより、発光素子の光取出し面の表面に略角錐状の凹凸を形成することができる。その他は、通常行われる方法により、発光装置を製造することができる。   Subsequently, when the light extraction surface of the light-emitting device is manufactured by a usual method, the light-emitting element light is formed by molding the translucent material using the unevenness 64 of the silicon substrate 62 formed as a mold. Irregularities having a substantially pyramid shape can be formed on the surface of the extraction surface. In other respects, the light emitting device can be manufactured by a commonly performed method.

上記透光性材料としては、シリコン基板の融点より低い融点を有する透光性材料であれば特に限定なしに使用でき、例えばエポキシ樹脂やシリコーン樹脂などの透光性樹脂、または低融点ガラスなどを用いることができる。   The translucent material can be used without particular limitation as long as it is a translucent material having a melting point lower than that of the silicon substrate. For example, a translucent resin such as an epoxy resin or a silicone resin, or a low-melting glass is used. Can be used.

なお、本実施形態では、マスクを用いた異方性エッチング法を説明したが、マスクを用いなくても略角錐状の凹凸の形成は可能であり、その場合は、凹凸の深さや間隔に若干のバラツキが生じる。しかし、発光装置の光取出し面の凹凸の深さが一定でなくても、光の取り出し効率の観点からは大きな問題はない。また、凹凸の深さや間隔にバラツキがあると光の干渉が生じないので、凹凸の間隔を可視光波長程度まで狭くすることもできる。   In this embodiment, the anisotropic etching method using a mask has been described. However, it is possible to form a substantially pyramid-shaped unevenness without using a mask, and in this case, the depth and interval of the unevenness are slightly different. Variation occurs. However, even if the unevenness depth of the light extraction surface of the light emitting device is not constant, there is no significant problem from the viewpoint of light extraction efficiency. In addition, since there is no light interference when there are variations in the depth and interval of the irregularities, the interval between the irregularities can be reduced to about the visible light wavelength.

(実施形態3)
図7は、本発明の発光装置の製造方法の一部である金属基板の表面に凹凸を形成する一例を示す工程断面図である。本実施形態では、実施形態2で作製したシリコン基板の表面を用いて金属基板の表面に略角錐状の凹凸を形成し、その凹凸を形成した金属基板の表面を金型として用いることにより、発光装置の光取出し面の表面に略角錐状の凹凸を形成するものである。
(Embodiment 3)
FIG. 7 is a process cross-sectional view illustrating an example of forming irregularities on the surface of a metal substrate that is a part of the method for manufacturing a light emitting device of the present invention. In the present embodiment, the surface of the silicon substrate manufactured in Embodiment 2 is used to form substantially pyramid-shaped irregularities on the surface of the metal substrate, and the surface of the metal substrate on which the irregularities are formed is used as a mold. A substantially pyramid-shaped unevenness is formed on the surface of the light extraction surface of the apparatus.

先ず、図7(a)に示すように、実施形態2で作製した略角錐状の凹凸71が形成されたシリコン基板72の表面に、硬質金属層73を蒸着する。さらに、硬質金属層73の上に軟質金属層74aを蒸着する。硬質金属としては例えば白金(Pt)を用いることができ、軟質金属としては例えば金(Au)を用いることができる。   First, as shown in FIG. 7A, a hard metal layer 73 is vapor-deposited on the surface of the silicon substrate 72 formed with the substantially pyramidal irregularities 71 produced in the second embodiment. Further, a soft metal layer 74 a is deposited on the hard metal layer 73. For example, platinum (Pt) can be used as the hard metal, and gold (Au) can be used as the soft metal.

次に、図7(b)に示すように、ステンレス鋼等からなる基材金属75の表面にAu等からなる軟質金属層74bを蒸着した支持体76を準備し、軟質金属層74aと74bとを対面させて圧着し、図7(c)に示すように、金属基板前駆体77を形成する。   Next, as shown in FIG. 7B, a support 76 is prepared by depositing a soft metal layer 74b made of Au or the like on the surface of a base metal 75 made of stainless steel or the like, and the soft metal layers 74a and 74b are prepared. The metal substrate precursor 77 is formed as shown in FIG. 7C.

最後に、図7(d)に示すように、シリコン基板72を除去することにより、表面に略角錐状の凹凸78を転写した金属基板79を得る。   Finally, as shown in FIG. 7D, by removing the silicon substrate 72, a metal substrate 79 having a substantially pyramid-shaped unevenness 78 transferred on the surface is obtained.

続いて、通常行われる方法により発光装置の光取出し面を製造するに際し、上記で形成した金属基板の凹凸を金型として用いて、透光性材料を成形することにより、発光素子の光取出し面の表面に略角錐状の凹凸を形成することができる。その他は、通常行われる方法により、発光装置を製造することができる。   Subsequently, when the light extraction surface of the light emitting device is manufactured by a usual method, the light extraction surface of the light emitting element is formed by molding the translucent material using the unevenness of the metal substrate formed as a mold. A substantially pyramid-shaped unevenness can be formed on the surface. In other respects, the light emitting device can be manufactured by a commonly performed method.

(実施形態4)
実施形態2では、異方性エッチング法を用いてシリコン基板の表面に略角錐状の凹凸を形成した一例を説明したが、プラズマCVD法を用いることにより、シリコン基板の表面に略円錐状の凹凸を形成することができる。
(Embodiment 4)
In the second embodiment, an example in which a substantially pyramid-shaped unevenness is formed on the surface of the silicon substrate using the anisotropic etching method has been described. However, a substantially conical unevenness is formed on the surface of the silicon substrate by using the plasma CVD method. Can be formed.

即ち、シリコン基板にアルゴン(Ar)雰囲気で直流放電により鉄微粒子を付着させて陰極を形成し、続いてCH4(80%)/H2(20%)ガスを用いて、シリコン基板を陰極として直流・マイクロ波重畳放電を行うことにより、シリコン基板の表面にナノサイズの略円錐状の凹凸を形成することができる。 That is, a cathode is formed by adhering iron fine particles to a silicon substrate by direct current discharge in an argon (Ar) atmosphere, and then CH 4 (80%) / H 2 (20%) gas is used as the cathode. By performing direct current / microwave superimposed discharge, nano-sized substantially conical irregularities can be formed on the surface of the silicon substrate.

その後は、実施形態2と同様にして、発光装置を製造することができる。   Thereafter, the light emitting device can be manufactured in the same manner as in the second embodiment.

(実施形態5)
実施形態4で作製したシリコン基板の表面を用いて金属基板の表面に略円錐状の凹凸を転写し、その凹凸を形成した金属基板の表面を金型として用いることにより、発光装置の光取出し面の表面に略円錐状の凹凸を形成することができる。その他は、通常行われる方法により、発光装置を製造することができる。
(Embodiment 5)
The surface of the silicon substrate manufactured in Embodiment 4 is used to transfer substantially conical irregularities on the surface of the metal substrate, and the surface of the metal substrate on which the irregularities are formed is used as a mold, so that the light extraction surface of the light-emitting device can be obtained. A substantially conical unevenness can be formed on the surface of the substrate. In other respects, the light emitting device can be manufactured by a commonly performed method.

(実施形態6)
図8は、本発明の照明モジュールの一例を示す斜視図である。図9は、図8に示した照明モジュールの平面図(a)、平面図(a)のA−A断面図(b)、およびA−A断面図(b)の要部拡大図(c)である。本実施形態の照明モジュール81は、多層基板82の上に、取出し電極83と、実施形態1で説明した発光装置1と同様の発光装置84とを備えている。なお、82aは多層基板82の切欠部である。各発光装置84は、例えば、その31個を直列接続してユニットを形成し、そのユニットを7個並列接続することにより、217個の発光装置84を相互に電気的に接続することができる。照明モジュール81の駆動電圧は例えば100Vであり、駆動電流は例えば350mAである。本実施形態の照明モジュールは、実施形態1の発光装置と同様の発光装置を複数備えているので、光の取り出し効率が高く、高い光出力を有する。なお、本実施形態の発光装置84は、実施形態1で説明した図1の発光装置1と同様の構造であるため、図9(c)では図1と同様の符号を付し、その説明を省略する。
(Embodiment 6)
FIG. 8 is a perspective view showing an example of the illumination module of the present invention. 9 is a plan view (a) of the illumination module shown in FIG. 8, an AA sectional view (b) of the plan view (a), and an enlarged view (c) of a main part of the AA sectional view (b). It is. The illumination module 81 of the present embodiment includes an extraction electrode 83 and a light emitting device 84 similar to the light emitting device 1 described in the first embodiment on a multilayer substrate 82. Reference numeral 82a denotes a cutout portion of the multilayer substrate 82. For example, 31 light emitting devices 84 are connected in series to form a unit, and 7 units are connected in parallel, so that 217 light emitting devices 84 can be electrically connected to each other. The drive voltage of the illumination module 81 is, for example, 100V, and the drive current is, for example, 350 mA. Since the illumination module of the present embodiment includes a plurality of light emitting devices similar to the light emitting device of the first embodiment, the light extraction efficiency is high and the light output is high. In addition, since the light-emitting device 84 of this embodiment is the same structure as the light-emitting device 1 of FIG. 1 demonstrated in Embodiment 1, in FIG.9 (c), the code | symbol similar to FIG. 1 is attached | subjected and the description is given. Omitted.

また、図10は、図9の多層基板82から発電装置84を取り除いた状態の平面図(a)、および平面図(a)のB部拡大図である。多層基板82の上には、接続電極85a、85bが設けられ、接続電極85a、85bには、リード86が接続されている。この接続電極85a、85bの上に発光装置84を実装することにより、各発光装置84を相互に接続することができる。   10 is a plan view (a) in a state in which the power generation device 84 is removed from the multilayer substrate 82 in FIG. 9, and an enlarged view of a portion B in the plan view (a). Connection electrodes 85a and 85b are provided on the multilayer substrate 82, and leads 86 are connected to the connection electrodes 85a and 85b. By mounting the light emitting device 84 on the connection electrodes 85a and 85b, the light emitting devices 84 can be connected to each other.

(実施形態7)
図11は、本発明の照明装置の一例を示す斜視図(a)、およびその底面図(b)である。本実施形態の照明装置111は、器具112と、実施形態6で説明した照明モジュール113とを備えている。照明装置111は、実施形態6の照明モジュール113を備えているので、光の取り出し効率が高く、高い光出力を有する。
(Embodiment 7)
FIG. 11 is a perspective view (a) showing an example of the illumination device of the present invention, and a bottom view (b) thereof. The lighting device 111 according to the present embodiment includes the instrument 112 and the lighting module 113 described in the sixth embodiment. Since the illumination device 111 includes the illumination module 113 according to the sixth embodiment, the light extraction efficiency is high and the light output is high.

また、図12は、図11の照明装置の照明モジュールのソケット部の斜視図である。照明モジュール113は、切欠部114と取出し電極115とを備え、ソケット部116は、モジュール装着面117、フレキシブル端子118、ガイド凸部119を備えている。照明モジュール113は、ガイド凸部119に嵌合することによりモジュール装着面117に装着される。これにより、取出し電極115とフレキシブル端子118とは電気的に接続される。その後、照明モジュール113は、Oリング121を介してリングネジ122により固定される。この構造により、照明モジュール113の脱着が容易となる。   12 is a perspective view of the socket portion of the lighting module of the lighting device of FIG. The illumination module 113 includes a notch 114 and an extraction electrode 115, and the socket 116 includes a module mounting surface 117, a flexible terminal 118, and a guide protrusion 119. The illumination module 113 is mounted on the module mounting surface 117 by fitting with the guide convex portion 119. Thereby, the extraction electrode 115 and the flexible terminal 118 are electrically connected. Thereafter, the illumination module 113 is fixed by the ring screw 122 through the O-ring 121. With this structure, the illumination module 113 can be easily attached and detached.

次に、本発明を実施例に基づき説明する。但し、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。   Next, this invention is demonstrated based on an Example. However, the present invention is not limited to the following examples.

(実施例1)
発光素子1として青色発光のGaN発光ダイオード、蛍光体6として(Sr,Ba)2SiO4:Eu2+、透光性材料3としてエポキシ樹脂を用いて、図1と同様の構造の発光装置を実施形態2と同様の方法で作製した。この発光装置1を直列に50個接続し、この50個を7個並列に接続して図8と同様の構造の照明モジュールを作製した。透光性材料3が外界と接する表面4には、5μmの間隔の略角錐状の凹凸を形成した。本実施例では、シリコン基板の異方性エッチング液として水酸化カリウムを用い、エッチング時間は5分とした。
(Example 1)
A light emitting device having a structure similar to that of FIG. 1 is formed using a blue light emitting GaN light emitting diode as the light emitting element 1, (Sr, Ba) 2 SiO 4 : Eu 2+ as the phosphor 6, and an epoxy resin as the light transmissive material 3. It was produced by the same method as in Embodiment 2. 50 light emitting devices 1 were connected in series, and seven of these 50 were connected in parallel to produce an illumination module having the same structure as in FIG. On the surface 4 where the translucent material 3 is in contact with the outside world, substantially pyramidal irregularities with an interval of 5 μm were formed. In this example, potassium hydroxide was used as the anisotropic etching solution for the silicon substrate, and the etching time was 5 minutes.

本実施例の照明モジュールに電圧100Vで350mAの電流を流して光出力させたところ、977ルーメン(lm)の光出力を得た。   When the current of 350 mA was passed through the illumination module of this example at a voltage of 100 V to output light, a light output of 977 lumens (lm) was obtained.

図13に本実施例の照明モジュールの発光スペクトルを示す。本実施例の発光スペクトルは、GaN発光ダイオードによる460nmに発光ピークを有する励起スペクトルと、(Sr,Ba)2SiO4:Eu2+蛍光体による565nmに発光ピークを有する蛍光スペクトルからなる。また、色温度は5400K、平均演色評価数は70であった。 FIG. 13 shows an emission spectrum of the illumination module of this example. The emission spectrum of this example is composed of an excitation spectrum having an emission peak at 460 nm by a GaN light emitting diode and a fluorescence spectrum having an emission peak at 565 nm by a (Sr, Ba) 2 SiO 4 : Eu 2+ phosphor. The color temperature was 5400K and the average color rendering index was 70.

なお、本実施例における透光性材料が外界と接する表面の二乗平均平方根粗さRq(RMS)を、Tencor社製の表面粗さ計“ALPHA STEP 500”で測定したことろ、2.0μmであった。   Note that the root mean square roughness Rq (RMS) of the surface where the translucent material in contact with the outside world in this example was measured with a surface roughness meter “ALPHA STEP 500” manufactured by Tencor Co., Ltd. was 2.0 μm. there were.

(比較例1)
透光性材料が外界と接する表面に凹凸を形成しなかった以外は、実施例1と同様にして照明モジュールを作製し、実施例1と同様にして光出力させたところ、651ルーメン(lm)の光出力を得た。
(Comparative Example 1)
Except that the translucent material did not form irregularities on the surface in contact with the outside world, an illumination module was produced in the same manner as in Example 1, and light was output in the same manner as in Example 1. As a result, 651 lumen (lm) was obtained. Obtained light output.

(比較例2)
透光性材料が外界と接する表面に略角錐状の凹凸を形成する代わりに、透光性材料が外界と接する表面をサンドブラストにより粗面化し、表面の二乗平均平方根粗さRq(RMS)が2.0μmとなるようにした以外は、実施例1と同様にして照明モジュールを作製し、実施例1と同様にして光出力させたところ、600ルーメン(lm)の光出力を得た。
(Comparative Example 2)
Instead of forming substantially pyramid-shaped irregularities on the surface where the translucent material is in contact with the outside world, the surface where the translucent material is in contact with the outside world is roughened by sandblasting, and the root mean square roughness Rq (RMS) of the surface is 2 An illumination module was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness was set to 0.0 μm, and light was output in the same manner as in Example 1. As a result, a light output of 600 lumens (lm) was obtained.

実施例1では、光取出し面に5μmの間隔の略角錐状の凹凸を形成したので、光の取り出し効率が向上し、高い光出力を得ることができた。一方、比較例1では、光取出し面に凹凸を形成していないので、光の取り出し効率が低下し、低い光出力しか得られなかった。また、比較例2では、光取出し面を単に粗面化したのみであるため、光が散乱されて光の取り出し効率が低下し、さらに低い光出力しか得られなかった。   In Example 1, since the substantially pyramid-shaped irregularities with an interval of 5 μm were formed on the light extraction surface, the light extraction efficiency was improved and a high light output could be obtained. On the other hand, in Comparative Example 1, since the unevenness was not formed on the light extraction surface, the light extraction efficiency was lowered and only a low light output was obtained. Further, in Comparative Example 2, since the light extraction surface was simply roughened, the light was scattered, the light extraction efficiency was lowered, and only a lower light output was obtained.

以上のように、本発明は、光取出し面への入射光の角度にかかわらず光が取り出せるとともに、光の散乱を防止して、光の取り出し効率を向上した発光装置を提供できる。また、本発明は、発光装置の光取出し面に略角錐状または略円錐状の凹凸を容易に形成できる発光装置の製造方法を提供できる。さらに、本発明は、光の取り出し効率の高い発光装置を用いた高い光出力を有する照明モジュールおよび照明装置を提供できる。   As described above, the present invention can provide a light-emitting device that can extract light regardless of the angle of incident light on the light extraction surface, and prevent light scattering, thereby improving light extraction efficiency. In addition, the present invention can provide a method for manufacturing a light-emitting device that can easily form substantially pyramid or substantially conical irregularities on the light extraction surface of the light-emitting device. Furthermore, the present invention can provide a lighting module and a lighting device having a high light output using a light emitting device with high light extraction efficiency.

本発明の発光装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the light-emitting device of this invention. 図1の透光性材料3が外界と接する表面4の拡大斜視図である。It is an expansion perspective view of the surface 4 in which the translucent material 3 of FIG. 図1の透光性材料3が外界と接する表面4の拡大平面図である。It is an enlarged plan view of the surface 4 in which the translucent material 3 of FIG. 本発明の光の取り出し状態の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the extraction state of the light of this invention. 光の入射角と光の反射との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the incident angle of light, and reflection of light. 本発明の発光装置の製造方法の一部である単結晶基板の表面に凹凸を形成する一例を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows an example which forms an unevenness | corrugation in the surface of the single crystal substrate which is a part of manufacturing method of the light-emitting device of this invention. 本発明の発光装置の製造方法の一部である金属基板の表面に凹凸を形成する一例を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows an example which forms an unevenness | corrugation in the surface of the metal substrate which is a part of manufacturing method of the light-emitting device of this invention. 本発明の照明モジュールの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the illumination module of this invention. 図8に示した照明モジュールの平面図(a)、平面図(a)のA−A断面図(b)、およびA−A断面図(b)の要部拡大図(c)である。It is the top view (a) of the illumination module shown in FIG. 8, AA sectional drawing (b) of a top view (a), and the principal part enlarged view (c) of AA sectional drawing (b). 図9の多層基板82から発電装置84を取り除いた状態の平面図(a)、および平面図(a)のB部拡大図である。It is the top view (a) of the state which removed the power generator 84 from the multilayer board | substrate 82 of FIG. 9, and the B section enlarged view of the top view (a). 本発明の照明装置の一例を示す斜視図(a)、およびその底面図(b)である。It is the perspective view (a) which shows an example of the illuminating device of this invention, and its bottom view (b). 図11の照明装置の照明モジュールのソケット部の斜視図である。It is a perspective view of the socket part of the illumination module of the illuminating device of FIG. 実施例1の照明モジュールの発光スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the emission spectrum of the illumination module of Example 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 発光装置
2 発光素子
3 透光性材料
4 表面
5 サブマウント
6 蛍光体
7 母材
8 基板
9 複合材料層
10a、10b 接続電極
11 ワイヤ
12 凹凸
13 反射板
13a 反射面
41 透光性材料
42a、42b 表面
51 発光素子
52 透光性樹脂
53 表面
61 表面
62 シリコン基板
63 マスク
64 凹凸
71 凹凸
72 シリコン基板
73 硬質金属層
74a、74b 軟質金属層
75 基材金属
76 支持体
77 金属基板前駆体
78 凹凸
79 金属基板
81 照明モジュール
82 多層基板
82a 切欠部
83 取出し電極
84 発光装置
85a、85b 接続電極
86 リード
111 照明装置
112 器具
113 照明モジュール
114 切欠部
115 取出し電極
116 ソケット部
117 モジュール装着面
118 フレキシブル端子
119 ガイド凸部
121 Oリング
122 リングネジ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light emitting device 2 Light emitting element 3 Translucent material 4 Surface 5 Submount 6 Phosphor 7 Base material 8 Substrate 9 Composite material layer 10a, 10b Connection electrode 11 Wire 12 Concavity and convexity 13 Reflecting plate 13a Reflecting surface 41 Translucent material 42a, 42b surface 51 light emitting element 52 translucent resin 53 surface 61 surface 62 silicon substrate 63 mask 64 unevenness 71 unevenness 72 silicon substrate 73 hard metal layer 74a, 74b soft metal layer 75 base metal 76 support 77 metal substrate precursor 78 unevenness 79 Metal substrate 81 Illumination module 82 Multilayer substrate 82a Notch 83 Extraction electrode 84 Light emitting device 85a, 85b Connection electrode 86 Lead 111 Illumination device 112 Instrument 113 Illumination module 114 Notch 115 Extraction electrode 116 Socket portion 117 Module mounting surface 118 Flexible terminal 1 19 Guide convex part 121 O-ring 122 Ring screw

Claims (14)

発光素子と、前記発光素子を覆う透光性材料とを備え、前記透光性材料が外界と接する表面から光を出力する発光装置であって、
前記透光性材料が外界と接する表面が、略角錐状および略円錐状から選ばれる少なくとも一つの形状を含む凹凸を備えていることを特徴とする発光装置。
A light-emitting device comprising: a light-emitting element; and a light-transmitting material that covers the light-emitting element, wherein the light-transmitting material outputs light from a surface in contact with an external environment,
A light-emitting device, wherein a surface of the translucent material in contact with the outside is provided with irregularities including at least one shape selected from a substantially pyramid shape and a substantially conical shape.
前記凹凸の間隔が、1μm以上100μm以下である請求項1に記載の発光装置。   The light-emitting device according to claim 1, wherein an interval between the irregularities is 1 μm or more and 100 μm or less. 前記透光性材料が、透光性樹脂およびガラスから選ばれるいずれか一つの材料である請求項1または2に記載の発光装置。   The light-emitting device according to claim 1, wherein the translucent material is any one material selected from translucent resin and glass. 前記発光素子が、半導体発光素子である請求項1〜3のいずれかに記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting element is a semiconductor light emitting element. 発光素子と、前記発光素子を覆う透光性材料とを備え、前記透光性材料が外界と接する表面が凹凸を備えた発光装置の製造方法であって、
単結晶基板の表面に凹凸を形成する工程と、
前記凹凸を形成した単結晶基板の表面を金型として用いて、透光性材料を成形することにより、前記透光性材料の表面に凹凸を形成する工程と、
を含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
A method of manufacturing a light emitting device comprising: a light emitting element; and a light transmissive material covering the light emitting element, wherein the surface of the light transmissive material in contact with the outside has unevenness.
Forming irregularities on the surface of the single crystal substrate;
Using the surface of the single crystal substrate on which the irregularities have been formed as a mold, forming the translucent material, thereby forming irregularities on the surface of the translucent material;
A method for manufacturing a light-emitting device, comprising:
発光素子と、前記発光素子を覆う透光性材料とを備え、前記透光性材料が外界と接する表面が凹凸を備えた発光装置の製造方法であって、
単結晶基板の表面に凹凸を形成する工程と、
前記単結晶基板の表面の凹凸を金属基板に転写する工程と、
前記凹凸を転写した金属基板の表面を金型として用いて、透光性材料を成形することにより、前記透光性材料の表面に凹凸を形成する工程と、
を含むことを特徴とする発光装置の製造方法。
A method of manufacturing a light emitting device comprising: a light emitting element; and a light transmissive material covering the light emitting element, wherein the surface of the light transmissive material in contact with the outside has unevenness.
Forming irregularities on the surface of the single crystal substrate;
Transferring the irregularities on the surface of the single crystal substrate to a metal substrate;
Forming a concavo-convex on the surface of the translucent material by molding the translucent material using the surface of the metal substrate to which the concavo-convex has been transferred as a mold; and
A method for manufacturing a light-emitting device, comprising:
前記単結晶基板の表面に凹凸を形成する工程が、異方性エッチング法およびプラズマCVD法から選ばれるいずれか一つの方法により行われる請求項5または6に記載の発光装置の製造方法。   The method for manufacturing a light emitting device according to claim 5 or 6, wherein the step of forming irregularities on the surface of the single crystal substrate is performed by any one method selected from an anisotropic etching method and a plasma CVD method. 前記単結晶基板がシリコン単結晶からなり、前記単結晶基板の表面が前記シリコン単結晶の(100)面で形成され、前記単結晶基板の凹凸の形成が異方性エッチング法により行われ、前記単結晶基板の凹凸が前記シリコン単結晶の(111)面から形成される請求項5または6に記載の発光装置の製造方法。   The single crystal substrate is made of a silicon single crystal, the surface of the single crystal substrate is formed by the (100) plane of the silicon single crystal, and the formation of irregularities on the single crystal substrate is performed by anisotropic etching, The method for manufacturing a light-emitting device according to claim 5, wherein the unevenness of the single crystal substrate is formed from a (111) plane of the silicon single crystal. 前記異方性エッチング法が、格子状マスクを用いて行われる請求項7または8に記載の発光装置の製造方法。   The method for manufacturing a light emitting device according to claim 7, wherein the anisotropic etching method is performed using a lattice mask. 前記透光性材料の表面の凹凸が、略角錐状および略円錐状から選ばれる少なくとも一つの形状を含む請求項5または6に記載の発光装置の製造方法。   7. The method for manufacturing a light emitting device according to claim 5, wherein the unevenness of the surface of the translucent material includes at least one shape selected from a substantially pyramid shape and a substantially conical shape. 前記透光性材料の表面の凹凸の間隔が、1μm以上100μm以下である請求項5〜10のいずれかに記載の発光装置の製造方法。   The method for manufacturing a light emitting device according to any one of claims 5 to 10, wherein an interval between the irregularities on the surface of the translucent material is 1 µm or more and 100 µm or less. 前記透光性材料が、透光性樹脂およびガラスから選ばれるいずれか一つの材料である請求項5〜11のいずれかに記載の発光装置の製造方法。   The method for manufacturing a light emitting device according to claim 5, wherein the light transmissive material is any one material selected from a light transmissive resin and glass. 請求項1〜4のいずれかに記載の発光装置を複数用いたことを特徴とする照明モジュール。   An illumination module comprising a plurality of the light-emitting devices according to claim 1. 請求項13に記載の照明モジュールを用いたことを特徴とする照明装置。   An illumination device using the illumination module according to claim 13.
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