JP2008251644A - 半導体発光装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の半導体発光装置は、蛍光体材料を塗布及び硬化させて形成される蛍光体層によって放射光が波長変換される第1LEDチップと前記蛍光体層によって放射光が波長変換されない第2LEDチップを基体上に備え、第1LEDチップ及び第2LEDチップは、第2LEDチップの発光層が第1LEDチップの上面よりも前記基体上の高い位置にあるように配置される。
【選択図】図1
Description
前記基体上に透明樹脂層をさらに備え、第1LEDチップは、その一部又は全部が前記透明樹脂層中に埋められており、前記蛍光体層は、前記透明樹脂層上に設けられてもよい。図8に示すように蛍光体材料が広がった場合等には第1LEDチップの上方に存在する蛍光体材料の量が少なくなり、その結果、形成される蛍光体層9の厚さが第1LEDチップの上方で薄くなり、第1LEDチップから上向きに放射された光が十分に波長変換されないという問題が生じ得る。本実施形態では、第1LEDチップの一部又は全部が透明樹脂層中に埋められているので、第1LEDチップの周囲が嵩上げされた状態になって蛍光体材料の多くが第1LEDチップよりも高い位置に配置される。従って、本実施形態によれば、第1LEDチップの上方での蛍光体層の厚さが比較的厚くなり、第1LEDチップからの光がより確実に波長変換される。
また、第2LEDチップは、第2LEDチップの発光層よりも下側の部分の高さが、第1LEDチップの高さよりも高くてもよい。この場合、嵩上げ部を用いることなく、第2LEDチップの発光層の位置を第1LEDチップの上面の位置よりも高くすることができる。
また、第2LEDチップは、第2LEDチップの発光層よりも下側の部分の高さが、第1LEDチップの高さよりも高くてもよい。この場合、嵩上げ部を用いることなく、第2LEDチップの発光層の位置を第1LEDチップの上面の位置よりも高くすることができる。
図1(a)〜(c)を用いて、本発明の一実施形態のLEDの構造について説明する。図1(a)は、本実施形態のLEDの構造を示す平面図であり、図1(b)、(c)は、それぞれ図1(a)中のI−I断面図,II−II断面図である。
基体1上には透明樹脂層13が設けられており、励起LEDチップ3Eは、透明樹脂層13中に埋められている。透明樹脂層13の表面は、励起LEDチップ3Eの上面と実質的に同一平面になっている。
以下、各構成要素について詳細に説明する。
基体1の構成は、特に限定されない。一例では、基体1は、リードフレームであり、第1端子1a及び第2端子1bは、リード端子であるが、基体1と端子1a,1bの構成は、これに限定されない。基体1と端子1a,1bは、例えば、絶縁性基板(例:ガラエポ基板)とその上に形成された配線パターンとで構成することも可能である。
各LEDチップ3の材料、形状、寸法及び波長等の構成は、特に限定されない。図1(a)〜(c)には、LEDチップ3の片面に2つの電極がある場合を示しているが、LEDチップ3の両面に電極を1つずつ設けるようにしてもよい。この場合、LEDチップ3と第1端子1aとはその接触面で電気的に接触させることができるので、第1導電ワイヤ5aは、省略可能である。また、LEDチップ3の片面に2つの電極が形成されており、これらの電極が基体1に対向するようにLEDチップ3を基体1上に配置することによって第1導電ワイヤ5a及び第2導電ワイヤ5bは省略可能である。なお、この場合、電極に接続される端子又は配線パターンは、LEDチップ3の2つの電極が短絡しないように構成される。
嵩上げ部11の材料、形状及び寸法等の構成は、特に限定されない。LEDチップ3で発生した熱を基体1に逃がすという観点からは、嵩上げ部11は、熱伝導性が高い材料、例えばアルミニウム等の金属で形成することが好ましい。嵩上げ部11の形成方法は、特に限定されない。嵩上げ部11は、鍛造等によって基体1と一体に形成してもよく、ブロック状の部材を別途準備して、この部材を基体1に貼り付けることによって形成してもよい。
透明樹脂層13の材料、厚さ及び形成方法等の構成は、特に限定されない。本実施形態では、透明樹脂層13の厚さは、励起LEDチップ3Eの高さは同程度である(すなわち、透明樹脂層13の表面が励起LEDチップ3Eの上面と実質的に同一平面である)が、透明樹脂層13の厚さは、これよりも薄くても厚くてもよい。但し、透明樹脂層13は、表面が嵩上げ部11の上面よりも低くなるようにする(つまり、透明樹脂層13の厚さ方向の長さが嵩上げ部11の高さ方向の長さよりも短くなるようにする。)透明樹脂層13の上面が嵩上げ部11の上面よりも高くなるようにすると、蛍光体材料が励起LEDチップ3E以外のLEDチップ3に付着しやすくなるからである。
蛍光体層9は、蛍光体材料を塗布及び硬化させて形成されるものであれば、材料、厚さ及び形成方法等の構成は、特に限定されない。蛍光体層9が配置される位置は、励起LEDチップ3Eから放射される光Lを波長変換することができる位置であれば特に限定されない。蛍光体層9は、具体的には、励起LEDチップ3Eに対して蛍光体材料を塗布し、硬化(例:熱硬化又は光硬化)させることによって形成することができる。蛍光体材料は、励起LEDチップ3Eの表面に塗布してもよく、図2(b)のように励起LEDチップ3Eが透明樹脂層13で覆われている場合は透明樹脂層13表面に蛍光体材料を塗布してもよい。
透明樹脂封止層7の材料、厚さ及び形成方法等の構成は、特に限定されない。透明樹脂封止層7は、流動性の透明樹脂を塗布し、硬化(例:熱硬化又は光硬化)させることによって形成することができる。透明樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂が挙げられる。透明樹脂封止層7の材料は、透明樹脂層13の材料と同じであっても異なっていても良い。透明樹脂封止層7の材料と透明樹脂層13の材料が異なる場合には、両者の間に界面ができないように材料を選択することが好ましい。
図示はしていないが、本実施形態のLEDは、各LEDチップ3からの光を反射させるリフレクタを備えていてもよい。リフレクタとしては、例えば、特許文献1や2に記載されているような、全てのLEDチップ3を取り囲み且つ基体1から離れるに伴って外側に広がるテーパー状の反射面を有するものを採用することができる。
次に、図3(a)〜(e)を用いて、上記のLEDの製造方法について説明する。以下に示す製造方法は、例示であって、上記LEDは、別の方法で製造することもできる。
まず、基体1上に励起LEDチップ3Eを配置し、次に、基体1上に嵩上げ部11を形成し、この嵩上げ部11上に青色LEDチップ3B及び赤色LEDチップ3Rを配置し、図1(a)に示す構造を得る。図1(a)に示すように、青色LEDチップ3B及び赤色LEDチップ3Rは、嵩上げ部11介して基体1上に配置されており、青色LEDチップ3B及び赤色LEDチップ3Rの発光層は、励起LEDチップ3Eの上面よりも基体1上の高い位置にある。
次に、各LEDチップ3の一方の電極と基体1の第1端子1aを第1導電ワイヤ5aで接続し、各LEDチップ3の他方の電極と基体1の第2端子1bを第2導電ワイヤ5bで接続し、図3(b)に示す構造を得る。
次に、励起LEDチップ3Eの一部又は全部が埋められるように基体1上に透明樹脂層13を形成し、図3(c)に示す構造を得る。透明樹脂層13は、透明樹脂層の表面が励起LEDチップ3Eの上面と実質的に同一平面になるように形成されている。
次に、励起LEDチップ3Eに対して蛍光体材料を塗布し、硬化させることによって蛍光体層9を形成し、図3(d)に示す構造を得る。
次に、各LEDチップ3及び導電ワイヤ5a,5bが隠れる厚さで透明樹脂封止層7を形成し、図3(e)に示す構造を得て、本実施形態のLEDの製造工程を完了する。
Claims (10)
- 蛍光体を含む流動性材料を塗布及び硬化させて形成される蛍光体層によって放射光が波長変換される第1LEDチップと前記蛍光体層によって放射光が波長変換されない第2LEDチップを基体上に備え、
第1LEDチップ及び第2LEDチップは、第2LEDチップの発光層が第1LEDチップの上面よりも前記基体上の高い位置にあるように配置される半導体発光装置。 - 前記基体上に透明樹脂層をさらに備え、
第1LEDチップは、その一部又は全部が前記透明樹脂層中に埋められており、
前記蛍光体層は、前記透明樹脂層上に設けられる請求項1に記載の装置。 - 前記透明樹脂層の表面は、第1LEDチップの上面と実質的に同一平面である請求項2に記載の装置。
- 第2LEDチップは、嵩上げ部を介して前記基体上に配置される請求項1〜3の何れか1つに記載の装置。
- 第2LEDチップの数は、複数であり、
前記嵩上げ部は、それぞれの第2LEDチップに対して設けられる請求項4に記載の装置。 - 基体上に第1LEDチップ及び第2LEDチップを配置し、
蛍光体を含む流動性材料を第1LEDチップに対して塗布し、硬化させて蛍光体層を形成する工程を備え、
第1LEDチップ及び第2LEDチップは、第2LEDチップの発光層が第1LEDチップの上面よりも前記基体上の高い位置にあるように配置される半導体発光装置の製造方法。 - 前記流動性材料を塗布する前に第1LEDチップの一部又は全部が埋められるように前記基体上に透明樹脂層を形成する工程をさらに備える請求項6に記載の方法。
- 前記透明樹脂層は、透明樹脂層の表面が第1LEDチップの上面と実質的に同一平面になるように形成される請求項7に記載の方法。
- 第2LEDチップの配置は、前記基体上に嵩上げ部を形成し、前記嵩上げ部上に第2LEDチップを配置することによって行われる請求項6〜8の何れか1つに記載の方法。
- 第2LEDチップの数は、複数であり、
前記嵩上げ部は、それぞれの第2LEDチップに対して形成される請求項9に記載の方法。
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