JP2007042749A - Light emitting device, indicating device and lighting device using the light emitting device, and method of manufacturing the light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蛍光体層を含む発光素子を用いた発光装置とこれを用いた表示装置及び照明装置、並びに発光装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a light emitting device using a light emitting element including a phosphor layer, a display device and an illumination device using the light emitting device, and a method for manufacturing the light emitting device.
半導体多層膜を含む発光素子として、発光ダイオード(LED)が知られている。このうち、GaN系LED等の青色光を発するLEDは、青色光により励起して黄色光を発する蛍光体と組み合わせることによって、白色光を発する発光装置に適用することができる(例えば、特許文献1参照)。 A light-emitting diode (LED) is known as a light-emitting element including a semiconductor multilayer film. Among these, LEDs emitting blue light, such as GaN-based LEDs, can be applied to a light emitting device that emits white light by combining with a phosphor that emits yellow light when excited by blue light (for example, Patent Document 1). reference).
図16は、従来の発光装置の断面図である。図16に示すように、発光装置100は、基板101と、基板101上に形成された導体パターン102と、導体パターン102上にフリップチップ実装されたLEDチップ103と、LEDチップ103を覆って形成された蛍光体層104とを含む。また、LEDチップ103は、サファイア基板110と、サファイア基板110上に順次積層されたn型半導体層111、発光層112及びp型半導体層113とを含む。n型半導体層111の基板101側の主面の一部111aには、発光層112が接触しておらず、n側電極114aが設けられている。そして、n型半導体層111は、n側電極114aと金バンプ115とを介して導体パターン102と電気的に接続されている。p型半導体層113は、p側電極114bと金バンプ115とを介して導体パターン102と電気的に接続されている。
上述した構成を有する発光装置100を発光させた際、蛍光体層104の外周端部104aから発せられる光は、白色光にならずに黄色光として取り出される。これは、蛍光体層104の外周端部104aを通過する青色光(斜め方向の光)の光路長が、蛍光体層104の上面部104bと側面部104cを通過する青色光の光路長より長くなるため、この青色光により蛍光体が励起され易くなり、結果としてこの領域から発せられる黄色光成分が多くなるからである。そのため、発光装置100では、発光色に色ムラが生じ、照明装置や表示装置への適用が困難となるおそれがある。
When the
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、発光色の色ムラを低減することができる発光装置とこれを用いた表示装置及び照明装置、並びに発光装置の製造方法を提供する。 The present invention solves the above-described conventional problems, and provides a light-emitting device capable of reducing color unevenness of emitted light, a display device and an illumination device using the light-emitting device, and a method for manufacturing the light-emitting device.
本発明の発光装置は、基板と、前記基板に実装された発光素子と、前記発光素子を覆う蛍光体層とを含む発光装置であって、前記蛍光体層は、前記基板に対向する上面部と、前記基板から立ち上がる側面部とを備え、前記上面部の外周端部は、段差部を有することを特徴とする。 The light emitting device of the present invention is a light emitting device including a substrate, a light emitting element mounted on the substrate, and a phosphor layer covering the light emitting element, wherein the phosphor layer is an upper surface portion facing the substrate. And a side surface portion rising from the substrate, and an outer peripheral end portion of the upper surface portion has a step portion.
また、本発明の表示装置及び照明装置は、いずれも上記本発明の発光装置を含む。 In addition, the display device and the illumination device of the present invention each include the light emitting device of the present invention.
また、本発明の発光装置の製造方法は、基板の上に発光素子を実装する第1の工程と、前記発光素子を覆うように蛍光体を含むペーストを塗布して、前記基板に対向する上面部と、前記基板から立ち上がる側面部とを備えた蛍光体層を形成する第2の工程と、前記上
面部の外周端部に段差部を形成する第3の工程とを含むことを特徴とする。
The method for manufacturing a light-emitting device according to the present invention includes a first step of mounting a light-emitting element on a substrate, and applying a paste containing a phosphor so as to cover the light-emitting element, and an upper surface facing the substrate. And a second step of forming a phosphor layer having a side portion rising from the substrate, and a third step of forming a step portion at the outer peripheral end of the upper surface portion. .
本発明の発光装置によれば、蛍光体層の上面部の外周端部に段差部を有することにより、この外周端部から発せられる光の発光色を、蛍光体層の他の部分から発せられる光の発光色に合わせることができる。これにより、発光色の色ムラを低減することができる。また、本発明の表示装置及び照明装置によれば、上記本発明の発光装置を含むため、発光色の色ムラが低減された表示装置及び照明装置を提供することができる。また、本発明の発光装置の製造方法によれば、上記本発明の発光装置を合理的に製造することができる。 According to the light emitting device of the present invention, the stepped portion is provided at the outer peripheral end portion of the upper surface portion of the phosphor layer, so that the emission color of light emitted from the outer peripheral end portion can be emitted from other portions of the phosphor layer. It can be matched to the light emission color. As a result, color unevenness of the emission color can be reduced. In addition, according to the display device and the illumination device of the present invention, since the light-emitting device of the present invention is included, it is possible to provide a display device and an illumination device in which the color unevenness of the emission color is reduced. Moreover, according to the manufacturing method of the light-emitting device of this invention, the said light-emitting device of this invention can be manufactured reasonably.
本発明の発光装置は、基板と、基板に実装された発光素子と、発光素子を覆う蛍光体層とを含む。また、蛍光体層は、基板に対向する上面部と、基板から立ち上がる側面部とを備え、上面部の外周端部は、段差部を有している。 The light emitting device of the present invention includes a substrate, a light emitting element mounted on the substrate, and a phosphor layer covering the light emitting element. The phosphor layer includes an upper surface portion facing the substrate and a side surface portion rising from the substrate, and an outer peripheral end portion of the upper surface portion has a stepped portion.
蛍光体層の上面部の外周端部に段差部を設けることにより、発光素子から放射された発光において、蛍光体層の外周端部を通過する発光の光路長と、蛍光体層の他の部分を通過する発光の光路長とがほぼ等しくなるため、蛍光体層の外周端部から発せられる光の発光色を、蛍光体層の他の部分から発せられる光の発光色に合わせることができる。これにより、発光色の色ムラを低減することができる。なお、上記段差部は、上面部の外周端部の少なくとも一部に形成されていればよい。 By providing a step portion at the outer peripheral end of the upper surface portion of the phosphor layer, in the light emitted from the light emitting element, the optical path length of light emission passing through the outer peripheral end of the phosphor layer and the other part of the phosphor layer Therefore, the emission color of light emitted from the outer peripheral edge of the phosphor layer can be matched with the emission color of light emitted from other parts of the phosphor layer. As a result, color unevenness of the emission color can be reduced. In addition, the said level | step-difference part should just be formed in at least one part of the outer peripheral edge part of an upper surface part.
また、上記段差部は、少なくとも1段以上の階段状に形成されていることが好ましい。これにより、より精密に上記光路長を制御できるからである。 Moreover, it is preferable that the said level | step-difference part is formed in the step shape of at least 1 step | paragraph or more. This is because the optical path length can be controlled more precisely.
上記蛍光体層の外形は、発光素子の外形にそくした形状であることが好ましい。発光素子の外面と蛍光体層の外面との距離を一定にして、発光色の色ムラを低減することができるからである。 It is preferable that the outer shape of the phosphor layer is a shape that is aligned with the outer shape of the light emitting element. This is because the distance between the outer surface of the light-emitting element and the outer surface of the phosphor layer can be made constant to reduce color unevenness of the emitted color.
上記蛍光体層の上面部は、基板に対して平行に形成されていることが好ましい。これにより、基板に対して垂直方向の発光の光路長を一定にできるため、蛍光体層の上面部における発光色の色ムラを低減することができるからである。 The upper surface portion of the phosphor layer is preferably formed in parallel to the substrate. This is because the optical path length of light emission in the direction perpendicular to the substrate can be made constant, so that the color unevenness of the light emission color on the upper surface portion of the phosphor layer can be reduced.
上記蛍光体層の側面部は、基板に対して垂直に形成されていることが好ましい。これにより、基板に対して平行方向の発光の光路長を一定にできるため、蛍光体層の側面部における発光色の色ムラを低減することができるからである。 The side part of the phosphor layer is preferably formed perpendicular to the substrate. This is because the optical path length of light emission in the direction parallel to the substrate can be made constant, and color unevenness of the light emission color at the side surface portion of the phosphor layer can be reduced.
また、本発明の表示装置は、上記本発明の発光装置を含む。これにより、発光色の色ムラが低減された表示装置を提供できる。 The display device of the present invention includes the light emitting device of the present invention. Thereby, it is possible to provide a display device in which color unevenness of emission color is reduced.
また、本発明の照明装置は、上記本発明の発光装置を含む。これにより、発光色の色ムラが低減された照明装置を提供できる。 Moreover, the illuminating device of this invention contains the light-emitting device of the said invention. Thereby, the illuminating device in which the color unevenness of the emission color is reduced can be provided.
また、本発明の発光装置の製造方法は、基板の上に発光素子を実装する第1の工程と、発光素子を覆うように蛍光体を含むペーストを塗布して、基板に対向する上面部と、基板から立ち上がる側面部とを備えた蛍光体層を形成する第2の工程と、上面部の外周端部に段差部を形成する第3の工程とを含む。 The method for manufacturing a light emitting device according to the present invention includes a first step of mounting a light emitting element on a substrate, a paste containing a phosphor so as to cover the light emitting element, and an upper surface portion facing the substrate. And a second step of forming a phosphor layer having a side portion rising from the substrate, and a third step of forming a stepped portion at the outer peripheral end of the upper surface portion.
これにより、上記本発明の発光装置を合理的に製造することができる。また、前述の理由により、上記第3の工程において、段差部を少なくとも1段以上の階段状に形成するこ
とが好ましく、上記第2の工程において、上面部を基板に対して平行に形成することが好ましく、上記第2の工程において、側面部を基板に対して垂直に形成することが好ましい。
Thereby, the light emitting device of the present invention can be reasonably manufactured. For the reasons described above, it is preferable that the step portion is formed in a stepped shape having at least one step in the third step, and the upper surface portion is formed in parallel to the substrate in the second step. Preferably, in the second step, the side surface portion is preferably formed perpendicular to the substrate.
次に、図面に基づき本発明の実施形態を説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<発光装置の実施形態>
先ず、本発明の発光装置の実施形態について説明する。図1は、本発明の発光装置の一例を示す断面図である。図1において、発光装置1は、基板10と、基板10の上に形成された導体パターン11と、導体パターン11の上にバンプ12を介してフリップチップ実装された発光素子13と、発光素子13を覆う蛍光体層14とを備えている。蛍光体層14は、基板10に対向する上面部15と、基板10から立ち上がる側面部16とを備え、上面部15の外周端部には、段差部17が設けられている。本実施形態の段差部17は、段差が1段の階段状に形成されている。また、上面部15は、基板10に対して平行に形成され、側面部16は、基板10に対して垂直に形成されている。蛍光体層14の上面部15の外周端部に段差部17を設けることにより、蛍光体層14の外周端部を通過する発光の光路長と、蛍光体層14の他の部分を通過する発光の光路長とをほぼ等しくできる。
<Embodiment of Light Emitting Device>
First, an embodiment of a light emitting device of the present invention will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a light emitting device of the present invention. In FIG. 1, a
上記基板10を構成する基材は、特に限定されず、例えば、Al2O3、AlN等からなるセラミック基材や、Si等からなる半導体基材、あるいは金属層上に電気絶縁材層を積層させた積層基材等が使用できる。上記電気絶縁材層としては、例えば無機フィラー70〜95質量%と、熱硬化樹脂組成物5〜30質量%とを含むコンポジット材が使用できる。なお、上記基板10を構成する基材の厚みは、例えば0.1〜1mmとすればよい。
The substrate constituting the
上記発光素子13としては、例えば青色LEDを構成するダイオード構造を有するものが使用できる。具体的には、第1導電型層と発光層と第2導電型層とがこの順に積層された半導体多層膜を含むLEDチップが好適に使用できる。ここで、「第1導電型」とは、p型又はn型の導電型のことであり、「第2導電型」とは、第1導電型と逆の導電型のことである。例えば、第1導電型層がp型半導体層の場合、第2導電型層はn型半導体層となる。第1導電型層としては、例えば、p型半導体層であるp−GaN層や、n型半導体層であるn−GaN層等を使用することができる。第2導電型層としては、第1導電型層と同様に、例えば、p型半導体層であるp−GaN層や、n型半導体層であるn−GaN層等を使用することができる。発光層の材料としては、450〜470nmの光を発することができる材料が好ましい。発光層の具体例としては、例えば、InGaN/GaN量子井戸発光層等が挙げられる。なお、発光層の材料として、410nm以下の光を発することができる材料を用いてもよい。また、p型半導体層、発光層及びn型半導体層の厚みは、例えばそれぞれ0.1〜0.5μm、0.01〜0.1μm及び0.5〜3μmとすればよい。また、上記発光素子13は、上記半導体多層膜を結晶成長させる際に使用したサファイア基板等の単結晶基板(厚み:例えば0.01〜0.5mm程度)を含んでいてもよい。
As said
上記蛍光体層14は、例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の透明樹脂に蛍光体と無機フィラーとを分散させたものが使用できる。上記蛍光体としては、例えば、ガーネット構造系Y3(Al,Ga)5O12:Ce3+、シリケート系(Ba,Sr)2SiO4:Eu2+等の緑色光を発する蛍光体や、サイアロン系Ca-Al-Si-O-N:Eu2+、シリケート系(Sr,Ca)2SiO4:Eu2+、ガーネット構造系(Y,Gd)3Al5O12:Ce3+等の黄色光を発する蛍光体や、ニトリドシリケート系Sr2Si5N8:Eu2+、ニトリドアルミノシリケート系CaAlSiN3:Eu2+、オクソニトリドアルミノシリケート系Sr2Si4AlON7:Eu2+、硫化物系CaS:Eu2+等の赤色光を発する蛍光体等が使用できる
。特に、黄色光を発する蛍光体を含む場合は、照明装置として好適な白色光が得られる発光装置を提供できる。また、上記無機フィラーとしては、SiO2、Al2O3等が使用できる。
As the
なお、バンプ12は金等で形成でき、導体パターン11はアルミニウム、金等で形成できるが、これらの材質に限定されない。
The
図2は、本発明の発光装置の他の一例を示す断面図である。図2の発光装置1は、段差部17が3段の階段状に形成されている以外は、図1の発光装置と同様である。図2において、図1と同一の部分には同一の符号つ付けて、その説明は省略する。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another example of the light emitting device of the present invention. The
図3は、本発明の発光装置の他の一例を示す断面図である。図3の発光装置1は、段差部17が2段の階段状に形成され、発光素子13の下部と基板10の導体パターン11aとを直接接続し、発光素子13の上部の電極と基板10の導体パターン11bとを1本のワイヤ18を用いて接続している以外は、図1の発光装置と同様である。図3において、図1と同一の部分には同一の符号つ付けて、その説明は省略する。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another example of the light emitting device of the present invention. In the
図4は、本発明の発光装置の他の一例を示す断面図である。図4の発光装置1は、発光素子13の下部と基板10の導体パターン11aとを直接接続し、発光素子13の上部の電極と基板10の導体パターン11bとを2本のワイヤ18を用いて接続している以外は、図3の発光装置と同様である。図4において、図3と同一の部分には同一の符号つ付けて、その説明は省略する。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of the light emitting device of the present invention. The
図5は、本発明の発光装置の一例を示す斜視図である。図5の発光装置1は、基板10の主面の面積と、蛍光体層14の下面の面積とを同一にした以外は、図1の発光装置とほぼ同様である。図5において、図1と同一の部分には同一の符号を付けて、その説明は省略する。
FIG. 5 is a perspective view showing an example of the light-emitting device of the present invention. The
図6は、本発明の発光装置の他の一例を示す斜視図である。図6の発光装置1は、発光素子(図示せず。)の形状を六角形状にした場合であり、それに合わせて基板10の形状及び蛍光体層14の形状を六角形状とした以外は、図5の発光装置とほぼ同様である。図6において、図5と同一の部分には同一の符号を付けて、その説明は省略する。
FIG. 6 is a perspective view showing another example of the light emitting device of the present invention. The
図7は、上記段差部17の他の実施形態を示す部分断面図である。図7Aに示した形態は、段差部17の側面部を傾斜させた例であり、図7Bに示した形態は、段差部17を鋭角状に形成した例であり、図7Cは、段差部17を微細に多数形成して外観的には曲面状に形成した例である。
FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing another embodiment of the stepped
<発光装置の製造方法の実施形態>
次に、本発明の製造方法の実施形態を説明する。図8及び図9は、本発明の発光装置の製造方法の一例を説明する工程断面図である。なお、図8及び図9において、図1〜図7と同一の部分には同一の符号を付けて、その説明は省略する。
<Embodiment of Method for Manufacturing Light-Emitting Device>
Next, an embodiment of the manufacturing method of the present invention will be described. 8 and 9 are process cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a light-emitting device according to the present invention. 8 and 9, the same parts as those in FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
先ず、図8Aに示すように、基板10の上に形成された導体パターン11の上にバンプ12を形成する。次に、図8Bに示すように、発光素子13をバンプ12を介して基板10の導体パターン11の上に配置し、加熱及び超音波接合することでフリップチップ実装する。次に、図8Cに示すように、基板10の上の発光素子13を囲うようにスクリーン版20を配置する。次に、図8Dに示すように、印刷スキージ21を用いて、発光素子13を覆うように蛍光体を含むペースト22をスクリーン印刷法により塗布する。次に、スクリーン板20を除去した後、加熱等によりペースト22を硬化させて、図8Eに示すよ
うに、グラインダーブレード23を用いて蛍光体層14の上面部15を研磨し、蛍光体層14の高さを調整する。なお、図8Eに示した研磨工程は、省略することができる。以上の工程により、基板10に対向する上面部15と、基板10から立ち上がる側面部16とを備えた立方体状の蛍光体層14が、基板10の上に形成される。
First, as shown in FIG. 8A, bumps 12 are formed on the
続いて、図9A、Bに示すように、蛍光体層14の上面部15の外周端部を、ダイシングブレード24を用いて階段状に切削する。これにより、図9Cに示すように、上面部15の外周端部に段差部17を備えた蛍光体層14が得られる。さらに、必要に応じて、図9Dに示すように、基板10の端部と蛍光体層14の側面部16とをダイシングブレード24で研磨することもできる。これにより、図8Eに示すように、蛍光体層14の側面部16が基板10の端部と面一となった発光素子1を形成できる。
Subsequently, as shown in FIGS. 9A and 9B, the outer peripheral end portion of the
ペースト22は、例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等からなる液状の樹脂に前述した蛍光体を分散させたものが使用できる。その粘度は、通常50〜5000Pa・s程度であり、好ましくは100〜2000Pa・s程度である。
As the
本実施形態では、ペースト22を塗布する方法としてスクリーン印刷法を採用したが、これには特に限定されずインクジェット印刷法を使用することもできる。また、本実施形態では、基板10の上に発光素子13を含む蛍光体層14を1個形成する例を示したが、基板10の上に複数の蛍光体層14を形成し、その後にダイシングにより個片化することもできる。
In the present embodiment, the screen printing method is adopted as a method for applying the
<発光モジュールの実施形態>
次に、上述した実施形態に係る発光装置1を用いた発光モジュールの実施形態について説明する。図10は、上記発光モジュールの一例を示す断面図である。
<Embodiment of light emitting module>
Next, an embodiment of a light emitting module using the
図10に示すように、発光モジュール3は、実装基板30と、実装基板30上に形成された導体パターン31と、導体パターン31上に金ワイヤ32を介して実装された複数の発光装置1(図10では1つのみ図示)と、実装基板30上に設けられた反射板33と、反射板33の孔部33a内に充填された、発光装置1を封止するための封止樹脂層34と、封止樹脂層34上に形成されたレンズ35とを含む。レンズ35により、配光角を狭めて集光性を高めることができる。実装基板30は、アルミニウム等からなる金属層30aと、金属層30a上に積層された電気絶縁層30bとからなる。電気絶縁層30bとしては、例えば、無機フィラー70〜95質量%と、熱硬化樹脂組成物5〜30質量%とを含むコンポジット材等が使用できる。
As shown in FIG. 10, the light emitting module 3 includes a mounting
以上のように構成された発光モジュール3は、本発明の発光装置1を含むため、レンズ35により配光角を狭めても発光色の色ムラを抑えることができる。なお、発光モジュール3において、封止樹脂層34及びレンズ35は、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の透明な樹脂やガラス等で構成することができる。また、反射板33の構成材料としては、アルミニウム等の反射率の高い金属、アルミナ等の反射率の高いセラミック材料、液晶ポリマー等の反射率の高い白色樹脂等が使用できる。
Since the light emitting module 3 configured as described above includes the
<表示装置の実施形態>
次に、本発明の表示装置の実施形態について説明する。図11は、本発明の表示装置の一例である画像表示装置を示す斜視図である。
<Embodiment of Display Device>
Next, an embodiment of the display device of the present invention will be described. FIG. 11 is a perspective view showing an image display device which is an example of the display device of the present invention.
図11に示すように、本実施形態の画像表示装置4は、パネル40を有しており、このパネル40の一主面40aには、光源として、上述した発光モジュール3がマトリクス状に複数配置されている。このように構成された画像表示装置4は、本発明の発光装置1(
図10参照)を含む発光モジュール3を光源とするため、発光色の色ムラを抑えることができる。
As shown in FIG. 11, the image display device 4 of the present embodiment includes a
Since the light emitting module 3 including FIG. 10 is used as the light source, the color unevenness of the emission color can be suppressed.
<照明装置の実施形態>
次に、本発明の照明装置の実施形態について説明する。図12は、本発明の照明装置の一例であるスタンド型照明装置の斜視図である。
<Embodiment of Lighting Device>
Next, an embodiment of the illumination device of the present invention will be described. FIG. 12 is a perspective view of a stand-type lighting device that is an example of the lighting device of the present invention.
図12に示すように、本実施形態のスタンド型照明装置5は、胴部50と、胴部50の一端に固定された、胴部50を支える基部51と、胴部50の他端に固定された照明部52とを含む。そして、照明部52の一主面52aには、光源として、上述した発光モジュール3がマトリクス状に複数配置されている。このように構成されたスタンド型照明装置5は、本発明の発光装置1(図10参照)を含む発光モジュール3を光源とするため、発光色の色ムラを抑えることができる。
As shown in FIG. 12, the stand-type lighting device 5 of the present embodiment is fixed to the
以下、本発明の実施例について説明する。但し、本発明はこの実施例に限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below. However, the present invention is not limited to this example.
本実施例の発光装置を前述の本発明の実施形態で説明した製造方法により作製した。本実施例の発光装置について図面を参照して詳細に説明する。参照する図13は、本実施例の発光装置の詳細断面図である。図13に示すように、発光装置1は、厚さ0.15mmのセラミック基板10と、基板10上に形成された導体パターン11と、導体パターン11上にフリップチップ実装された発光素子(LEDチップ)13と、LEDチップ13を覆って形成された、蛍光体を含む蛍光体層14とを有する。蛍光体層14の上面部15の外周端部には、2段の段差を有する段差部17が形成されている。上面部15は基板10に対して平行に形成され、蛍光体層14の側面部16は基板10に対して垂直に形成されている。
The light emitting device of this example was manufactured by the manufacturing method described in the above embodiment of the present invention. The light emitting device of this example will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 13 to be referred to is a detailed sectional view of the light emitting device of this example. As shown in FIG. 13, the light-emitting
LEDチップ13は、0.32mm角のサファイア基板13aと、サファイア基板13a上に順次積層されたn−GaN層からなるn型半導体層13b、発光層13c及びp−GaN層からなるp型半導体層13dとを含み、460nmに発光ピークを有する青色LEDである。n型半導体層13bの基板10側の主面の一部には、発光層13cが接触しておらず、第1電極19aが設けられている。また、n型半導体層13bは、第1電極19aと金バンプ12とを介して導体パターン11と電気的に接続されている。そして、p型半導体層13dは、第2電極19bと金バンプ12とを介して導体パターン11と電気的に接続されている。
The
蛍光体層14は、シリコーン樹脂29質量%に、黄色蛍光体70質量%及びSiO2(シリカ)粉末1質量%を分散させて形成した。黄色蛍光体としては、(Y,Gd)3Al5O12:Ce3+蛍光体を使用した。また、蛍光体層14の幅Wは0.55mm、高さHは0.22mmとし、段差部17の幅aは0.04mm、高さbは0.03mmとした。
The
また、比較例として、蛍光体層14の上面部15の外周端部に段差部17を設けなかった以外は、上記実施例と同様にして発光装置を作製した。
Further, as a comparative example, a light emitting device was manufactured in the same manner as in the above example except that the stepped
(発光色の色ムラの評価)
上述の実施例及び比較例の発光装置について、それぞれ下記に示す方法により発光色の色ムラの評価を行った。
(Evaluation of uneven color of emitted color)
About the light emitting device of the above-mentioned Example and a comparative example, the color unevenness of luminescent color was evaluated by the method shown below, respectively.
図14は、発光色の色ムラの評価方法を示す模式図である。図14に示すように、実施
例又は比較例の発光装置にレンズを取り付けた光源60に対し電流(30mA)を印加して、光源60を発光させた。この際のビーム角は、20度とした。そして、光源60から50cm離れた箇所を通り、かつ光源60の光軸と直交する平面を仮想照射面として、この仮想照射面内にプローブ(図示せず。)を設置し、光源60からの光のスペクトルを測定した。この際のスペクトルの測定箇所は、蛍光体層の上面部から発せられた光の照射領域である領域61と、蛍光体層の上面部の外周端部から発せられた光の照射領域である領域62の2箇所とした。なお、スペクトルの測定には、大塚電子株式会社製MCPD3000を用いた。
FIG. 14 is a schematic diagram showing a method for evaluating color unevenness of the luminescent color. As shown in FIG. 14, a current (30 mA) was applied to the
図15は、光源60からの光のスペクトルを示すグラフである。図15において、実線Aが実施例及び比較例の領域61(図14参照)における光のスペクトル形状を示し、実施例と比較例とで同様の形状を示した。実線Bが実施例の領域62(図14参照)における光のスペクトル形状を示し、実線Cが比較例の領域62における光のスペクトル形状を示す。なお、図15では、いずれも比較しやすくするため、波長が460nmの光(青色光)の強度を1として規格化している。
FIG. 15 is a graph showing a spectrum of light from the
図15から明らかなように、比較例では、領域61における光のスペクトル形状(実線A)と、領域62における光のスペクトル形状(実線C)とが大きく異なる。比較例では、蛍光体層の上面部の外周端部から発せられる光の青色光成分(波長が460nm付近の光)が、上記光の黄色光成分(波長が570nm付近の光)に比べ少ない。よって、上記光が領域62において黄色光として取り出されるため、図15に示すように光のスペクトル形状に相違が生じている。
As is apparent from FIG. 15, in the comparative example, the spectral shape of light in the region 61 (solid line A) and the spectral shape of light in the region 62 (solid line C) are greatly different. In the comparative example, the blue light component (light having a wavelength near 460 nm) of light emitted from the outer peripheral end of the upper surface portion of the phosphor layer is less than the yellow light component (light having a wavelength near 570 nm) of the light. Therefore, since the light is extracted as yellow light in the
一方、実施例では、領域61における光のスペクトル形状(実線A)と、領域62における光のスペクトル形状(実線B)とがほぼ一致している。このことから、本発明の実施例によれば、発光色の色ムラを低減できることが分かる。 On the other hand, in the embodiment, the spectral shape of light in the region 61 (solid line A) and the spectral shape of light in the region 62 (solid line B) substantially coincide. From this, it can be seen that according to the embodiment of the present invention, the color unevenness of the emission color can be reduced.
本発明の発光装置は、例えば、一般照明、演出照明(サイン灯等)、自動車用照明(特に前照灯)等に使用される照明装置や、街頭用大型ディスプレイ、バックライト、プロジェクタ等に使用される表示装置等に有用である。 The light-emitting device of the present invention is used for, for example, lighting devices used for general lighting, production lighting (sign lights, etc.), automotive lighting (especially headlights), large street displays, backlights, projectors, etc. This is useful for display devices and the like.
1 発光装置
3 発光モジュール
4 画像表示装置(表示装置)
5 スタンド型照明装置(照明装置)
10 基板
11 導体パターン
12 バンプ
13 発光素子(LEDチップ)
13a サファイア基板
13b n型半導体層
13c 発光層
13d p型半導体層
14 蛍光体層
15 上面部
16 側面部
17 段差部
18 ワイヤ
19a 第1電極
19b 第2電極
20 スクリーン板
21 印刷スキージ
22 ペースト
23 グラインダーブレード
24 ダイシングブレード
DESCRIPTION OF
5 Stand-type lighting device (lighting device)
10
Claims (11)
前記蛍光体層は、前記基板に対向する上面部と、前記基板から立ち上がる側面部とを備え、
前記上面部の外周端部は、段差部を有することを特徴とする発光装置。 A light emitting device including a substrate, a light emitting element mounted on the substrate, and a phosphor layer covering the light emitting element;
The phosphor layer includes an upper surface part facing the substrate and a side part rising from the substrate,
The outer peripheral end portion of the upper surface portion has a step portion.
前記発光素子を覆うように蛍光体を含むペーストを塗布して、前記基板に対向する上面部と、前記基板から立ち上がる側面部とを備えた蛍光体層を形成する第2の工程と、
前記上面部の外周端部に段差部を形成する第3の工程と、
を含むことを特徴とする発光装置の製造方法。 A first step of mounting a light emitting element on a substrate;
A second step of applying a paste containing a phosphor so as to cover the light emitting element and forming a phosphor layer having an upper surface portion facing the substrate and a side surface portion rising from the substrate;
A third step of forming a stepped portion at an outer peripheral end of the upper surface portion;
A method for manufacturing a light-emitting device, comprising:
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