JP2015111743A - 発光装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】所定の粒径の粒子状のスペーサー13bと、粒子状のスペーサーよりも小さい粒径の蛍光体粒子13aとが分散された未硬化の基材ペースト13を間に挟んで、発光素子11と光学部材14を重ね合わせる。これにより、粒子状のスペーサー13bを発光素子の上面と光学部材の下面との間に挟み込み、粒子状のスペーサー13bの粒径で規定された未硬化の基材ペースト層13を形成する。未硬化の基材ペースト層13を硬化させ、波長変換層13を形成する。
【選択図】図1
Description
図1(a)に、実施形態1の発光装置の断面図を、図1(b)および(c)に上面図を示す。図1(a)のように、上面に配線が形成されたサブマウント基板10の上に、フリップチップタイプの発光素子11が、複数のバンプ12により接合されることにより実装されている。発光素子11の上面には、波長変換層13が搭載され、波長変換層13の上には透明な板状部材14が搭載されている。
図6に、実施形態2の発光装置の断面図を示す。この発光装置は、光の取り出し効率をさらに向上させるために、実施形態1の図3の発光装置の発光素子11の下面の空隙を反射材料層15によって充填した構成である。また、反射材料層15は、発光素子11、波長変換層13および透明板状部材14の側面も覆っている。
つぎに、実施形態1では、複数の発光素子11を一つのサブマウント基板10に搭載した発光装置について説明する。図8(a),(b),(c)に、実施形態3の発光装置の断面図を示す。
実施例1として、図1の構造の発光装置を図3(a)〜(c)の製造方法により製造した。
実施例2として、図6の構造の発光装置を図7(a)〜(e)の製造方法により製造した。
実施例3として、図8(a)の発光装置を製造した。
比較例として、印刷法により、発光装置の波長変換層を形成した。具体的には、実施例1と同様の発光素子11が実装されたサブマウント基板に、所定の厚さで、所定の大きさの開口を備えたマスクを被せた。実施例1と同様に、シリコーン樹脂に高濃度に蛍光体粒子を分散させたペースト(ただし、スペーサー13bは添加しない)を用意し、ステンシル印刷法によりマスク内の開口に充填し、マスクを除去した。その後、シリコーン樹脂を硬化させるために150℃で4時間加熱した。
実施例1の発光装置と、比較例の発光装置をそれぞれ複数(10個前後)製造し、製品間の波長変換層の膜厚のばらつきを測定したところ、比較例の印刷法で製造した発光装置では、±15%程度のばらつきが生じていたが、実施例1の発光装置では、±5%程度であった。
Claims (12)
- 基板と、該基板上に実装された発光素子と、前記発光素子上に配置された波長変換層と、波長変換層の上に搭載された下面が平坦な光学部材とを有し、
前記波長変換層は、蛍光体粒子と、粒子状のスペーサーと、これらが分散された基材とを含み、
前記蛍光体粒子の粒径は、前記粒子状のスペーサーの粒径よりも小さく、前記粒子状のスペーサーは、前記発光素子の上面と前記光学部材の下面との間に挟まれ、前記波長変換層の厚さを規定していることを特徴とする発光装置。 - 請求項1に記載の発光装置において、前記粒子状のスペーサーは、前記発光素子の上面に3個以上配置されていることを特徴とする発光装置。
- 請求項1または2に記載の発光装置において、前記粒子状のスペーサーは、前記発光素子の発する光に対して透明であることを特徴とする発光装置。
- 請求項3に記載の発光装置において、前記粒子状のスペーサーには、少なくとも蛍光体が含有されていることを特徴とする発光装置。
- 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の発光装置において、前記光学部材の平坦な下面には、光を制御するための微細な凹凸加工が施されていることを特徴とする発光装置。
- 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の発光装置において、前記光学部材は、上面形状が光を制御するための所定の形状を有することを特徴とする発光装置。
- 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の発光装置において、前記波長変換層は、前記蛍光体粒子を13wt.%以上含有することを特徴とする発光装置。
- 請求項1ないし7のいずれか1項に記載の発光装置において、前記光学部材の下面は、前記発光素子の上面より大きく、
前記波長変換層の側面は、前記発光素子の側面と前記板状光学層の側面とを結ぶ傾斜面を形成していることを特徴とする発光装置。 - 請求項1ないし8のいずれか1項に記載の発光装置において、前記発光素子および前記波長変換層の側面は、反射材料層で覆われていることを特徴とする発光装置。
- 基板と、該基板上に実装された複数の発光素子と、前記複数の発光素子上に配置された波長変換層と、前記複数の発光素子を覆うように波長変換層の上に搭載された1枚の光学部材とを有し、
前記波長変換層は、蛍光体粒子と、粒子状のスペーサーと、これらが分散された基材とを含み、
前記蛍光体粒子の粒径は、前記粒子状のスペーサーの粒径よりも小さく、前記粒子状のスペーサーは、前記複数の発光素子のうちの少なくとも一つの上面と前記光学部材の下面との間に挟まれ、前記波長変換層の厚さを規定していることを特徴とする発光装置。 - 所定の粒径の粒子状のスペーサーと、前記粒子状のスペーサーよりも小さい粒径の蛍光体粒子とが分散された未硬化の基材ペーストを、発光素子の上面、および、光学部材の平坦な下面のいずれかまたは両方に配置し、前記未硬化の基材ペーストを介して発光素子の上面と光学部材の下面を重ね合わせ、前記粒子状のスペーサーを前記発光素子の上面と光学部材の下面との間に挟み込むことにより、前記粒子状のスペーサーの粒径で規定された未硬化の基材ペースト層を前記発光素子と前記板状光学層との間に形成する第1工程と、
前記未硬化のペースト層を硬化させる第2工程と、を有することを特徴とする発光装置の製造方法。 - 請求項11に記載の発光装置の製造方法において、前記第1の工程では、前記光学部材の下面は、前記発光素子の上面よりも大きく、前記未硬化の基材ペーストの表面張力により、傾斜した側面を有する基材ペースト層を形成することを特徴とする発光装置の製造方法。
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