JP2017183427A - Light-emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は発光装置に関するものである。 The present invention relates to a light emitting device.
特許文献1には、導電パターンが形成された基板と、該基板上に導電部材を介して実装された発光素子と、該発光素子の上に配置された蛍光体層と、該蛍光体層の上に配置され該蛍光体層が形成された透光体と、該発光素子と該蛍光体層および該透光体の側面に沿って配置された反射樹脂とを有する発光装置が開示されている。 In Patent Document 1, a substrate on which a conductive pattern is formed, a light emitting element mounted on the substrate via a conductive member, a phosphor layer disposed on the light emitting element, and a phosphor layer There is disclosed a light-emitting device having a light-transmitting body disposed thereon and having the phosphor layer formed thereon, the light-emitting element, and a reflecting resin disposed along a side surface of the phosphor layer and the light-transmitting body. .
特許文献2には、上面を光取り出し面とする発光素子と、前記発光素子から出射される光を下面から入射して上面を介して外部に放出する透光性部材と、前記透光性部材の少なくとも一部を被覆する光反射性樹脂とを備える発光装置であって、前記透光性部材の外周側面は、上面方向から下面方向に向かって広がる傾斜面を下面に接するように有し、前記透光性部材の下面の面積は、前記発光素子の上面の面積よりも大きく形成されており、前記透光性部材の下面および前記発光素子の上面が接合されており、前記透光性部材の下面であって前記発光素子と接合されていない部分および前記傾斜面が前記光反射性樹脂により被覆されており、前記透光性部材は蛍光体が含有されてなる発光装置が開示されている。
また、特許文献2には、ダイシングによって透光性部材の外周側面を傾斜面に加工することが記載されている。
Patent Document 2 discloses a light emitting element having an upper surface as a light extraction surface, a translucent member that emits light emitted from the light emitting element from the lower surface and emits the light to the outside through the upper surface, and the translucent member A light-emitting device comprising a light-reflective resin that covers at least a part of the outer peripheral side surface of the translucent member so that an inclined surface extending from the upper surface direction toward the lower surface is in contact with the lower surface, The area of the lower surface of the translucent member is formed larger than the area of the upper surface of the light emitting element, and the lower surface of the translucent member and the upper surface of the light emitting element are joined together, and the translucent member A light emitting device is disclosed in which a portion of the lower surface of the light emitting element that is not bonded to the light emitting element and the inclined surface are covered with the light reflecting resin, and the light transmitting member contains a phosphor. .
Patent Document 2 describes that the outer peripheral side surface of the translucent member is processed into an inclined surface by dicing.
従来より、特許文献1,2などに開示されるように、狭配光特性を得るために、発光素子の外周側面を光反射部材(反射樹脂、光反射性樹脂)により被覆し、発光素子の外周側面から放射された光を光反射部材で反射して発光素子の上面(光取り出し面)から放射させるようにした発光装置が提案されている。
また、特許文献1,2などに開示されるように、発光素子の上に蛍光体層(蛍光体が含有された透光性部材)を配置した発光装置が提案されている。
Conventionally, as disclosed in Patent Documents 1 and 2, etc., in order to obtain a narrow light distribution characteristic, the outer peripheral side surface of the light emitting element is covered with a light reflecting member (reflective resin, light reflecting resin), and A light emitting device has been proposed in which light emitted from the outer peripheral side surface is reflected by a light reflecting member and emitted from the upper surface (light extraction surface) of the light emitting element.
Further, as disclosed in Patent Documents 1 and 2 and the like, a light emitting device in which a phosphor layer (a translucent member containing a phosphor) is arranged on a light emitting element has been proposed.
特許文献1の技術では、透光体と反射樹脂との界面における密着性が低いため、製造時の熱履歴や使用時の温度上昇により発光装置の各構成部材が熱変形した際に、透光体から反射樹脂が剥離するおそれがあり、その剥離によって透光体と反射樹脂との間に生じた隙間から発光装置の内部へ、空気中の腐食性ガス・塵埃・水分などが侵入すると、発光装置の内部の劣化が進んで不具合を起こすという問題がある。 In the technique of Patent Document 1, since the adhesiveness at the interface between the light transmitting body and the reflective resin is low, the light transmitting device is subjected to light transmission when each component of the light emitting device is thermally deformed due to a heat history during manufacture or a temperature increase during use. The reflective resin may peel off from the body, and if corrosive gas, dust, moisture, etc. in the air enters the light emitting device from the gap created between the translucent body and the reflective resin due to the peeling, light emission occurs. There is a problem that the internal deterioration of the apparatus progresses and causes problems.
特許文献2の技術では、透光性部材の外周側面を傾斜面にすることにより、透光性部材を光反射性樹脂によって係止することが可能になるため、透光性部材から光反射性樹脂が剥離するのを防止できる。
しかし、蛍光体が含有されている透光性部材は脆いため、ダイシングによって透光性部材の外周側面を傾斜面に加工する製造時に、透光性部材が破損し易いという問題がある。
In the technique of Patent Document 2, since the outer peripheral side surface of the translucent member is inclined, the translucent member can be locked with the light reflective resin. The resin can be prevented from peeling off.
However, since the translucent member containing the phosphor is fragile, there is a problem that the translucent member is likely to be damaged during manufacturing in which the outer peripheral side surface of the translucent member is processed into an inclined surface by dicing.
本発明は前記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、光反射部材が剥離するのを防止すると共に、製造時の破損を防止することが可能な発光装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a light-emitting device capable of preventing the light reflecting member from peeling and preventing damage during manufacture. It is in.
本発明者らは前記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、下記のように本発明の各局面に想到した。 As a result of intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have arrived at each aspect of the present invention as follows.
<第1局面>
第1局面は、
実装基板と、
前記実装基板にフリップチップ実装された発光素子と、
前記発光素子の上に配置された蛍光体層と、
前記蛍光体層の上に配置された透光層と、
前記発光素子と前記蛍光体層と前記透光層のそれぞれの外周側面を一体的に被覆する光反射部材とを備え、
前記透光層における前記発光素子の反対側に位置する上面の面積が、前記発光素子の側に位置する下面の面積より小さい発光素子である。
<First phase>
The first aspect is
A mounting board;
A light emitting device flip-chip mounted on the mounting substrate;
A phosphor layer disposed on the light emitting element;
A light-transmitting layer disposed on the phosphor layer;
A light reflecting member that integrally covers outer peripheral side surfaces of the light emitting element, the phosphor layer, and the light transmitting layer;
In the light-transmitting layer, the area of the upper surface located on the opposite side of the light emitting element is a light emitting element smaller than the area of the lower surface located on the light emitting element side.
第1局面では、光反射部材が発光素子と蛍光体層と透光層のそれぞれの外周側面を一体的に被覆し、透光層の上面の面積が下面の面積より小さい。
そのため、蛍光体層および透光層を光反射部材によって係止することが可能になり、製造時の熱履歴や使用時の温度上昇により発光装置の各構成部材が熱変形した際にも、蛍光体層および透光層から光反射部材が剥離するのを確実に防止できる。
また、第1局面では、透光層が蛍光体層を支持して各層が積層一体化されており、蛍光体を含有していない透光層の機械的強度は蛍光体層の機械的強度よりも高いため、発光装置の製造時に各層が破損するのを確実に防止できる。
In the first aspect, the light reflecting member integrally covers the outer peripheral side surfaces of the light emitting element, the phosphor layer, and the light transmitting layer, and the area of the upper surface of the light transmitting layer is smaller than the area of the lower surface.
Therefore, the phosphor layer and the light transmitting layer can be locked by the light reflecting member, and even when each component of the light emitting device is thermally deformed due to a heat history during manufacture or a temperature rise during use, the fluorescent layer It can prevent reliably that a light reflection member peels from a body layer and a translucent layer.
In the first aspect, the light-transmitting layer supports the phosphor layer and the layers are laminated and integrated, and the mechanical strength of the light-transmitting layer not containing the phosphor is higher than the mechanical strength of the phosphor layer. Therefore, it is possible to reliably prevent each layer from being damaged during the manufacture of the light emitting device.
<第2局面>
第2局面は、第1局面において、前記透光層の外周側面は微細な凹凸を有する粗面である。
第2局面では、透光層の外周側面と光反射部材との密着性が高められるため、蛍光体層および透光層を光反射部材によって強固に係止することが可能になり、透光層および蛍光体層から光反射部材が剥離するのを更に確実に防止できる。
<Second phase>
According to a second aspect, in the first aspect, an outer peripheral side surface of the translucent layer is a rough surface having fine irregularities.
In the second aspect, since the adhesion between the outer peripheral side surface of the light transmissive layer and the light reflecting member is enhanced, the phosphor layer and the light transmissive layer can be firmly locked by the light reflecting member. And it can prevent more reliably that a light reflection member peels from a fluorescent substance layer.
<第3局面>
第3局面は、第1局面または第2局面において、前記蛍光体層の屈折率より前記透光層の屈折率が低い。
第3局面では、透光層を設けない場合に比べて、発光装置と空気との屈折率差を小さくすることが可能になるため、発光装置10の発光効率を向上させることができる。
<Third phase>
According to a third aspect, in the first aspect or the second aspect, the refractive index of the light transmitting layer is lower than the refractive index of the phosphor layer.
In the third aspect, since the difference in refractive index between the light emitting device and air can be reduced as compared with the case where the light transmitting layer is not provided, the light emission efficiency of the
<第4局面>
第4局面は、第1〜第3局面において、前記蛍光体層および前記透光層が共に無機材料から成る。
第4局面では、機械的強度が高く劣化し難い無機材料から蛍光体層および透光層が成るため、発光装置の製造時に各層が破損するのを更に確実に防止すると共に、発光装置の信頼性を高めて長寿命化を図ることができる。
<4th phase>
According to a fourth aspect, in the first to third aspects, both the phosphor layer and the light transmitting layer are made of an inorganic material.
In the fourth aspect, the phosphor layer and the light-transmitting layer are made of an inorganic material that has high mechanical strength and is not easily deteriorated. Therefore, the layers are more reliably prevented from being damaged during the manufacture of the light-emitting device, and the reliability of the light-emitting device is improved. To increase the service life.
<第5局面>
第5局面は、第1〜第4局面において、前記発光素子と前記蛍光体層とを接着固定する接着層を備える。
第5局面では、発光素子と蛍光体層とを接着層により確実に固定することができる。
<5th aspect>
A 5th aspect is equipped with the contact bonding layer which adhere | attaches and fixes the said light emitting element and the said fluorescent substance layer in the 1st-4th aspect.
In the fifth aspect, the light emitting element and the phosphor layer can be reliably fixed by the adhesive layer.
以下、本発明を具体化した各実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、各実施形態において、同一の構成部材および構成要素については符号を等しくすると共に、同一内容の箇所については重複説明を省略する。
また、各図面では、説明を分かり易くするために、各実施形態の構成部材の寸法形状および配置箇所を誇張して模式的に図示してあり、各構成部材の寸法形状および配置箇所が実物とは必ずしも一致しないことがある。
Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings. In each embodiment, the same constituent members and constituent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description of the same contents is omitted.
Moreover, in each drawing, in order to make the explanation easy to understand, the dimensional shape and arrangement location of the constituent members of each embodiment are schematically illustrated in an exaggerated manner, and the dimensional shape and arrangement location of each constituent member are the real thing. May not always match.
<第1実施形態>
図1に示すように、第1実施形態の発光装置10は、実装基板11、配線層12a,12b、LED(Light Emitting Diode)チップ13(上面13a)、接続部材14a,14b、透光層15(凹曲面部15a、垂直面部15b、上面15c、下面15d)、蛍光体層16(露出面16a)、接着層17、光反射部材18などを備える。
<First Embodiment>
As illustrated in FIG. 1, the
実装基板(搭載基板)11の表面上には配線層12a,12bが配置されている。尚、実装基板11の裏面上に外部配線層(図示略)を配置し、実装基板11の板厚方向にビアホール(図示略)を貫通させ、そのビアホールを介して外部配線層と配線層12a,12bとを接続してもよい。
実装基板11の表面上には、略直方体状のLEDチップ13がフリップチップ実装されている。
LEDチップ13の下面側(裏面側)には、N側・P側(マイナス側・プラス側)の2個のパッド電極(図示略)が配置されており、それらパッド電極はそれぞれ接続部材(接合部材)14a,14bを介して配線層12a,12bに接続されている。
すなわち、LEDチップ13は、接続部材14a,14bを介して配線層12a,12bに接続されている。
LEDチップ13の上面13aは光取り出し面になっている。
On the surface of the mounting substrate (mounting substrate) 11,
A substantially rectangular
On the lower surface side (back surface side) of the
That is, the
The
透光層(透明層、透光体、透光性部材)15の外周側面は、凹曲面部15aおよび垂直面部15bを備える。
凹曲面部15aは、透光層15の上面15c側から下面15d側に向かって裾野状に広がる凹曲面状であり、凹曲面部15aの上端は透光層15の上面15cに接続され、凹曲面部15aの下端は垂直面部15bに接続されている。
垂直面部15bは、透光層15の平行な上下面(表裏面)に対して垂直に配置され、垂直面部15bの下端は透光層15の下面15dに接続されている。
そのため、透光層15の上面15cの面積は、透光層15の下面15dの面積より小さくなっている。
また、透光層15の外周側面(凹曲面部15a、垂直面部15b)は、透光層15の上面(表面)15cに比べて、微細な凹凸を有する粗面である。
The outer peripheral side surface of the translucent layer (transparent layer, translucent body, translucent member) 15 includes a concave
The concave
The
For this reason, the area of the
Further, the outer peripheral side surfaces (concave
透光層15の下面(裏面)15d全面には蛍光体層16が配置されており、透光層15が蛍光体層16を支持して各層15,16は積層一体化されている。
蛍光体層16は、接着層17を介してLEDチップ13の上面13aに接着固定されている。
蛍光体層16の下面の面積は、LEDチップ13の上面13aの面積よりも大きく、各層15,16はLEDチップ13の外周側面から庇状に突出し、蛍光体層16の下面の外周縁部は、LEDチップ13の上面13aと接合されている接合面から露出した露出面16aとなっている。
The
The
The area of the lower surface of the
光反射部材18は、実装基板11に配置された各部材(LEDチップ13、接続部材14a,14b、透光層15、蛍光体層16、接着層17)を封止するように実装基板11の表面上に配置されており、透光層15の上面15cは光反射部材18から露出している。
すなわち、光反射部材18は、LEDチップ13の外周側面と、透光層15の外周側面(凹曲面部15a、垂直面部15b)と、蛍光体層16の外周側面および露出面16aとを一体的に被覆している。
The
That is, the
発光装置10では、LEDチップ13の上面13aから放射された光が、蛍光体層16から透光層15を透過し、発光装置10の光放射面である透光層15の上面15cから外部へ放射される。
このとき、LEDチップ13の外周側面から放射された光は、LEDチップ13の外周側面を被覆する光反射部材18によって反射され、LEDチップ13の上面13aから放射されるため、狭配光特性を得ることができる。
そして、LEDチップ13の上面13aから放射された一次光(青色光)と、その一次光の一部が蛍光体層16に含有される蛍光体を励起することにより波長変換された二次光(黄色光)とが混色され、その混色により生成された白色光が透光層15の上面15cから放射される。
In the
At this time, the light emitted from the outer peripheral side surface of the
And the primary light (blue light) radiated | emitted from the
[発光装置10の構成部材]
[実装基板11]
実装基板11は十分な絶縁性を有する板材から成り、実装基板11の形成材料には、例えば、各種セラミックス材料(酸化アルミニウム、窒化アルミニウムなど)、ガラスエポキシ、ポリイミドなどがある。
[Constituent Member of Light-Emitting Device 10]
[Mounting board 11]
The mounting
[配線層12a,12b、接続部材14a,14b]
配線層12a,12bは十分な導電性を有する金属材料から成り、その金属材料には、例えば、金、スズ、銅およびこれら金属の合金などがある。
接続部材14a,14bは確実なフリップチップ実装が可能な導電材料から成り、接続部材14a,14bの形成材料には、例えば、バンプ、金属ペースト、金属ナノペースト、異方性導電接着剤などがある。
[
The wiring layers 12a and 12b are made of a metal material having sufficient conductivity. Examples of the metal material include gold, tin, copper, and alloys of these metals.
The
[透光層15]
透光層15は十分な透光性および機械的強度を有する透光性材料から成り、その透光性材料には有機材料および無機材料がある。
透光層15を形成するための有機材料には、各種樹脂材料(例えば、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂など)がある。
透光層15を形成するための無機材料には、各種セラミックス材料(例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムの単結晶など)、各種ガラス材料(例えば、ホウ珪酸ガラス、石英ガラスなど)がある。
[Translucent layer 15]
The
The organic material for forming the
Examples of the inorganic material for forming the light-transmitting
透光層15の膜厚の範囲は50〜150μmが適当であり、望ましくは75〜125μm、特に望ましくは90〜110μmである。
透光層15の膜厚がこの範囲より薄くなると、後述する製造工程における機械的強度が低下して破損し易くなると共に、蛍光体層16を確実に支持し難くなって蛍光体層16に十分な機械的強度を付与できなくなることに加え、凹曲面部15aに必要な寸法を確保することが困難になるおそれがある。
透光層15の膜厚がこの範囲より厚くなると、放熱性が低下すると共に、発光装置10の小型化を阻害するおそれがある。
The range of the film thickness of the
When the film thickness of the light-transmitting
When the thickness of the
尚、蛍光体層16の蛍光体濃度を高くすると、発光装置10の放射光に色ムラや輝度ムラが発生し易くなるが、透光層14に光拡散材(例えば、酸化チタン、チタン酸バリウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素など)を含有させれば色ムラや輝度ムラの発生を抑えることができる。
また、透光層15の上面15cは平滑面に限らず粗面にしてもよく、上面15cを粗面にすれば、透光層15の上面15cから発光装置10の外部へ放射される光の散乱を促進させることが可能になり、発光装置10の放射光に輝度ムラや色ムラが発生するのを抑えることができる。
If the phosphor concentration of the
Further, the
[蛍光体層16]
蛍光体層16は、バインダーとしての透光性材料に蛍光体材料が混合分散されてなり、その透光性材料には透光層15と同様の有機材料および無機材料がある。
ここで、蛍光体層16の屈折率より透光層15の屈折率が低くなるように、各層15,16の材料を選択しておく。
[Phosphor layer 16]
The
Here, the materials of the
蛍光体層16の膜厚は蛍光体材料の特性に合わせて適宜設定すればよく、その膜厚の範囲は50〜150μmが適当であり、望ましくは75〜125μm、特に望ましくは90〜110μmである。
蛍光体層16の膜厚がこの範囲より薄くなると、LEDチップ13の一次光を十分に励起することが困難になり、所望の白色光が得られなくなるおそれがある。
蛍光体層16の膜厚がこの範囲より厚くなると、後述する製造工程における機械的強度が低下して破損し易くなると共に、放熱性が低下するおそれがある。
尚、蛍光体層16は単層構造に限らず多層構造にしてもよく、透光層15と同様に光拡散材を含有させてもよい。
The film thickness of the
If the thickness of the
If the thickness of the
The
[接着層17]
接着層17は、LEDチップ13の上面13aと蛍光体層16とを確実に接着すると共に、LEDチップ13の放射光を蛍光体層16へ確実に導光することが可能な接着材から成り、その接着材には、例えば、例えば、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂などがある。
接着層17の膜厚は十分な接着強度が得られるならば薄いほど良く、接着層17を薄くすれば、放熱性が向上すると共に、接着層17の透過光の光損失が少なくなるため発光装置10の発光効率を向上させることができる。
尚、蛍光体層16を形成するための透光性材料に各種樹脂材料を用いた場合には、接着層17の接着材を蛍光体層16と同一の樹脂材料にすることにより、蛍光体層16と接着層17との屈折率差を小さくすることが可能になため、接着層17から蛍光体層16への入射光を増加させ、発光装置10の発光効率を向上させることができる。
[Adhesive layer 17]
The
The thickness of the
In addition, when various resin materials are used for the translucent material for forming the
[光反射部材18]
光反射部材18は、光反射率の高い材料(例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、窒化ボロン、窒化アルミニウム、硫酸バリウムなど)の微粒子と熱伝導率の高い材料(例えば、アルミニウム、銀、銅など)の微粒子とが内部に分散配置された熱膨張率が低い白色の合成樹脂材料(例えば、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂など)によって形成されている。
[Light reflecting member 18]
The
[発光装置10の製造方法]
発光装置10の製造方法の各工程について説明する。
工程1(図2(A)を参照):下記方法などを用い、透光層15と蛍光体層16とが積層一体化された板材Pを形成する。
[Method for Manufacturing Light-Emitting Device 10]
Each process of the manufacturing method of the light-emitting
Step 1 (see FIG. 2A): Using the following method or the like, the
[方法1]透光層15を形成するためのグリーンシートの片面側全面に、蛍光体層16を形成するための蛍光体材料を含有するグリーンシートを貼着し、両グリーンシートを同時焼成(焼結)して各層15,16を一体形成する。
尚、グリーンシートは、セラミック材料とガラスなどの焼結助剤より成る原料粉末と、有機バインダーと可塑剤と溶剤とを混合してスラリー(液状混合物)を作製し、そのスラリーをドクターブレード成形機により柔軟性のあるシート材に加工したものである。
[Method 1] A green sheet containing a phosphor material for forming the
The green sheet is prepared by mixing a raw material powder made of a sintering aid such as a ceramic material and glass, an organic binder, a plasticizer and a solvent to produce a slurry (liquid mixture), and the slurry is a doctor blade molding machine. Is processed into a flexible sheet material.
[方法2]印刷法を用い、透光層15となる平板材の片面側全面に、蛍光体層16となるペースト材を塗布し、そのペースト材を硬化させることにより蛍光体層16を形成する。
[方法3]圧縮成形法を用い、透光層15となる平板材の片面側全面に、バインダーに蛍光体を含有させた蛍光体層16の材料を金型によって成形する。
[方法4]蛍光体電着法を用い、透光層15となる導電性の平板材の片面側全面に、帯電した蛍光体を電気泳動を利用して堆積させることにより蛍光体層16を形成する。
[方法5]蛍光体シート法を用い、透光層15となる平板材の片面側全面に、各種樹脂材料に蛍光体を混練したシート材を圧着一体化させることにより蛍光体層16を形成する。
[Method 2] The
[Method 3] Using a compression molding method, the material of the
[Method 4] A
[Method 5] Using the phosphor sheet method, the
工程2(図2(B)〜(D)を参照):刃先断面がU字状で肉厚のダイシングブレードKaを用い、板材Pの透光層15をハーフカットして断面U字状の溝Gを形成する。
工程3(図3(A)〜(C)を参照):肉薄のダイシングブレードKbを用い、透光層15の溝Gの底部を切断することにより、板材Pを分割して個片化した板材Rを作製する。
その結果、板材Rにおける透光層15の溝Gの内面により、凹曲面部15aが形成される。また、板材Rにおける透光層15の切断面により、垂直面部15bが形成される。
Step 2 (see FIGS. 2B to 2D): A groove having a U-shaped cross section by half-cutting the
Step 3 (see FIGS. 3A to 3C): A plate material obtained by dividing the plate material P into pieces by cutting the bottom of the groove G of the
As a result, a concave
工程4(図1を参照):実装基板11に実装されたLEDチップ13の上面13aに接着層17を塗布する。
次に、工程3にて個片化した板材R(各層15,16)をLEDチップ13上に載置し、接着層17を硬化させる。
続いて、実装基板11に配置された各部材(LEDチップ13、接続部材14a,14b、透光層15、蛍光体層16、接着層17)を光反射部材18により封止する。
光反射部材18の形成方法には、例えば、ディスペンス(ポッティング)法、スクリーン印刷法、加熱プレス法を用いて板状の光反射部材18を軟化させた状態でLEDチップ13および各層15〜17に押圧する方法などがある。
Step 4 (see FIG. 1): An
Next, the board | plate material R (each
Subsequently, each member (the
As a method for forming the
[第1実施形態の作用・効果]
第1実施形態の発光装置10によれば、以下の作用・効果を得ることができる。
[Operations and effects of the first embodiment]
According to the
[1]発光装置10では、光反射部材18がLEDチップ13(発光素子)と蛍光体層16と透光層15のそれぞれの外周側面を一体的に被覆し、透光層15の上面15cの面積が下面15dの面積より小さい。
そのため、蛍光体層16および透光層15を光反射部材18によって係止することが可能になり、製造時の熱履歴や使用時の温度上昇により発光装置10の各構成部材が熱変形した際にも、蛍光体層16および透光層15から光反射部材18が剥離するのを確実に防止できる。
また、透光層15が蛍光体層16を支持して各層15,16が積層一体化されており、蛍光体を含有していない透光層15の機械的強度は蛍光体層16の機械的強度よりも高いため、発光装置10の製造時に各層15,16が破損するのを確実に防止できる。
[1] In the
Therefore, the
Further, the light-transmitting
[2]透光層15の外周側面(凹曲面部15a、垂直面部15b)は、微細な凹凸を有する粗面である。
そのため、透光層15の外周側面と光反射部材18との密着性が高められ、蛍光体層16および透光層15を光反射部材18によって強固に係止することが可能になり、透光層15および蛍光体層16から光反射部材18が剥離するのを更に確実に防止できる。
[2] The outer peripheral side surface (
Therefore, the adhesion between the outer peripheral side surface of the
[3]蛍光体層16の屈折率より透光層15の屈折率が低いため、透光層15を設けない場合に比べて、発光装置10と空気との屈折率差を小さくすることが可能になるため、発光装置10の発光効率を向上させることができる。
[3] Since the refractive index of the
[4]無機材料は有機材料に比べて機械的強度が高く劣化し難い。そのため、蛍光体層16および透光層15が無機材料から成るようにすれば、発光装置10の製造時に各層15,16が破損するのを更に確実に防止すると共に、発光装置10の信頼性を高めて長寿命化を図ることができる。
[4] Inorganic materials have higher mechanical strength than organic materials and are unlikely to deteriorate. Therefore, if the
[5]発光装置10では、LEDチップ13の上面13aと蛍光体層16とを接着固定する接着層17を備えるため、LEDチップ13と蛍光体層16とを確実に固定することができる。
[5] Since the
[6]蛍光体層16の下面の面積はLEDチップ13の上面13aの面積よりも大きく、蛍光体層16の下面の外周縁部はLEDチップ13から露出した露出面16aとなっている。
そのため、LEDチップ13の光放射面である上面13aから放射された光を全て蛍光体層16に入射させることが可能であり、発光装置10の発光効率を向上させることができる。
また、前記工程4において、個片化した板材R(透光層15、蛍光体層16)をLEDチップ13上に載置する際に、多少の位置ズレが生じたとしても、LEDチップ13の上面13a全体を各層15,16によって覆うことが可能であり、その位置ズレによって発光装置10に発光ムラが生じるのを防止できる。
[6] The area of the lower surface of the
Therefore, it is possible to make all the light radiated from the
Further, in the step 4, even when some positional deviation occurs when the separated plate material R (the
<第2実施形態>
図4に示すように、第2実施形態の発光装置20は、実装基板11、配線層12a,12b、LEDチップ13(上面13a)、接続部材14a,14b、透光層15(垂直面部15b、上面15c、下面15d、傾斜面部15e)、蛍光体層16(露出面16a)、接着層17、光反射部材18などを備える。
Second Embodiment
As shown in FIG. 4, the
第2実施形態の発光装置20において、第1実施形態の発光装置10と異なるのは、透光層15の凹曲面部15aが傾斜面部15eに置き換えられている点である。
傾斜面部15eは、透光層15の上面15c側から下面15d側に向かって広がる傾斜面状であり、傾斜面部15eの上端は透光層15の上面15cに接続され、傾斜面部15eの下端は垂直面部15bに接続されている。
そのため、発光装置20においても、発光装置10と同様に、透光層15の上面15cの面積は、透光層15の下面15dの面積より小さくなっている。
The
The
Therefore, in the
従って、第2実施形態においても、第1実施形態と同様の作用・効果が得られる。
尚、透光層15の傾斜面部15eを形成するには、第1実施形態の前記工程2(図2(B)〜(D)を参照)において、刃先断面がU字状のダイシングブレードKaをベベルカット用のダイシングブレードに置き換えればよい。
Therefore, in the second embodiment, the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained.
In addition, in order to form the
<第3実施形態>
図5に示すように、第3実施形態の発光装置30は、実装基板11、配線層12a,12b、LEDチップ13(上面13a)、接続部材14a,14b、透光層15(垂直面部15b、上面15c、下面15d、段差面部15f)、蛍光体層16(露出面16a)、接着層17、光反射部材18などを備える。
<Third Embodiment>
As shown in FIG. 5, the
第3実施形態の発光装置20において、第1実施形態の発光装置10と異なるのは、透光層15の凹曲面部15aが段差面部15fに置き換えられている点である。
段差面部15fは1段の階段状段差から成る段差面状であり、段差面部15fの上端は透光層15の上面15cに接続され、段差面部15fの下端は垂直面部15bに接続されている。
そのため、発光装置30においても、発光装置10と同様に、透光層15の上面15cの面積は、透光層15の下面15dの面積より小さくなっている。
The
The
Therefore, also in the
従って、第3実施形態においても、第1実施形態と同様の作用・効果が得られる。
尚、透光層15の段差面部15fを形成するには、第1実施形態の前記工程2(図2(B)〜(D)を参照)において、刃先断面がU字状のダイシングブレードKaをステップカット用のダイシングブレードに置き換えればよい。
また、段差面部15fは、1段の階段状段差に限らず、多段の階段状段差から成る段差面状にしてもよい。
Therefore, in the third embodiment, the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained.
In order to form the stepped
Further, the
<別の実施形態>
本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、前記各実施形態と同等もしくはそれ以上の作用・効果を得ることができる。
<Another embodiment>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be embodied as follows. Even in this case, operations and effects equivalent to or higher than those of the above-described embodiments can be obtained.
[A]LEDチップ13は、どのような半導体発光素子(例えば、EL(Electro Luminescence)チップ、LD(Laser Diode)チップなど)に置き換えてもよい。
[A] The
[B]透光層15の外周側面(凹曲面部15a、垂直面部15b、傾斜面部15e、段差面部15f)を平滑面にしてもよい。
この場合には、前記[2]の作用・効果を得られなくなるが、光反射部材18によって被覆されている透光層15の外周側面の光反射性を高くすることが可能になるため、透光層15の外周側面から放射される光が低減し、LEDチップ13の上面13aから放射される光が増大することから、狭配光特性を得ると共に、発光装置10の発光効率を向上させることができる。
[B] The outer peripheral side surface (
In this case, the function / effect of [2] cannot be obtained, but the light reflectivity of the outer peripheral side surface of the
[C]透光層15を、無機材料に比べて屈折率が低い有機材料から成るようにしてもよい。
この場合には、前記[4]の作用・効果を得られなくなるが、発光装置10と空気との屈折率差を小さくすることが可能になるため、発光装置10の発光効率を向上させることができる。
[C] The
In this case, although the function / effect of [4] cannot be obtained, the difference in refractive index between the light emitting
[D]接着層17を省き、LEDチップ13の上面13aと蛍光体層16とを直接的に接合してもよい。
この場合には、前記[5]の作用・効果を得られなくなるが、発光装置10の製造コストを低減することができる。
[D] The
In this case, the function / effect of [5] cannot be obtained, but the manufacturing cost of the
<実施形態の記載に基づく付記事項>
前記した各実施形態および別の実施形態から把握できる技術的思想を以下に追記する。
<Additional Notes Based on Description of Embodiment>
The technical ideas that can be grasped from each of the above-described embodiments and other embodiments will be described below.
[付記1]前記透光層の外周側面は凹曲面部を備え、その凹曲面部は前記透光層の上面側から下面側に向かって裾野状に広がる凹曲面状である、第1〜第5局面のいずれかに記載の発光装置。
[付記2]前記透光層の外周側面は傾斜面部を備え、その傾斜面部は前記透光層の上面側から下面側に向かって広がる傾斜面状である、第1〜第5局面のいずれかに記載の発光装置。
[付記3]前記透光層の外周側面は段差面部を備え、その段差面部は階段状段差から成る段差面状である、第1〜第5局面のいずれかに記載の発光装置。
付記1〜3によれば、透光層の上面の面積を下面の面積よりも容易に小さくすることができる。
[Appendix 1] The outer peripheral side surface of the translucent layer includes a concave curved surface portion, and the concave curved surface portion has a concave curved surface shape that spreads in a skirt shape from the upper surface side to the lower surface side of the translucent layer. The light-emitting device according to any one of the five aspects.
[Appendix 2] Any one of the first to fifth aspects, wherein the outer peripheral side surface of the translucent layer includes an inclined surface portion, and the inclined surface portion has an inclined surface shape that extends from the upper surface side to the lower surface side of the light transmitting layer. The light emitting device according to 1.
[Supplementary Note 3] The light emitting device according to any one of the first to fifth aspects, wherein an outer peripheral side surface of the light transmitting layer includes a stepped surface portion, and the stepped surface portion has a stepped surface shape including stepped steps.
According to Appendices 1 to 3, the area of the upper surface of the translucent layer can be easily made smaller than the area of the lower surface.
[付記4]前記透光層の外周側面は平滑面である、第1,第3〜第5局面または付記1〜3のいずれかに記載の発光装置。
付記4では、光反射部材によって被覆されている透光層の外周側面の光反射性を高くすることが可能になるため、透光層の外周側面から放射される光が低減し、発光素子の上面から放射される光が増大することから、狭配光特性を得ると共に、発光装置の発光効率を向上させることができる。
[Supplementary Note 4] The light-emitting device according to any one of the first, third to fifth aspects, or Supplementary notes 1 to 3, wherein an outer peripheral side surface of the translucent layer is a smooth surface.
In Supplementary Note 4, since it is possible to increase the light reflectivity of the outer peripheral side surface of the translucent layer covered with the light reflecting member, the light emitted from the outer peripheral side surface of the translucent layer is reduced, and the light emitting element Since light emitted from the upper surface increases, it is possible to obtain a narrow light distribution characteristic and to improve the light emission efficiency of the light emitting device.
[付記5]前記透光層が有機材料から成る、第1〜第3,第5局面または付記1〜4のいずれかに記載の発光装置。
付記5では、無機材料よりも有機材料の方が屈折率を小さいため、透光層の屈折率を小さくすることが可能であり、発光装置の発光効率を向上させることができる。
[Supplementary Note 5] The light-emitting device according to any one of the first to third and fifth aspects or Supplementary notes 1 to 4, wherein the translucent layer is made of an organic material.
In Supplementary Note 5, since the refractive index of the organic material is smaller than that of the inorganic material, the refractive index of the light-transmitting layer can be reduced, and the light emission efficiency of the light emitting device can be improved.
[付記6]前記発光素子の上面と前記蛍光体層とが直接的に接合されている、第1〜第4局面または付記1〜5のいずれかに記載の発光装置。
付記6では、発光素子と蛍光体層とを接着固定するための接着層を省くことが可能になり、発光装置の製造コストを低減することができる。
[Appendix 6] The light-emitting device according to any one of the first to fourth aspects or appendices 1 to 5, wherein the upper surface of the light-emitting element and the phosphor layer are directly joined.
In Supplementary Note 6, it is possible to omit an adhesive layer for bonding and fixing the light emitting element and the phosphor layer, and the manufacturing cost of the light emitting device can be reduced.
[付記7]第1〜第5局面または付記1〜6のいずれかに記載の発光装置の製造方法であって、前記透光層と前記蛍光体層とが積層一体化された板材を形成する第1工程と、前記板材をダイシングして溝を形成する第2工程と、前記溝の底部をダイシングにより切断して前記板材を個片化する第3工程とを備えた発光装置の製造方法。
付記7では、第2工程で使用するダイシングブレードを適宜選択して、溝の内面形状を所望の形状(凹曲面状、傾斜面状、段差面状)にすることにより、透光層の上面の面積を下面の面積よりも容易に小さくすることができる。
[Appendix 7] A method for manufacturing a light-emitting device according to any one of the first to fifth aspects or appendices 1 to 6, wherein the light-transmitting layer and the phosphor layer are laminated and integrated to form a plate material. A method of manufacturing a light emitting device, comprising: a first step; a second step of dicing the plate material to form a groove; and a third step of cutting the bottom of the groove by dicing to separate the plate material.
In Appendix 7, the dicing blade used in the second step is appropriately selected, and the inner surface shape of the groove is changed to a desired shape (concave surface shape, inclined surface shape, stepped surface shape), so that the upper surface of the translucent layer is formed. The area can be easily made smaller than the area of the lower surface.
本発明は、前記各局面、前記各実施形態、前記付記事項の記載に何ら限定されるものではない。前記各局面、前記各実施形態、前記付記事項および特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様も本発明に含まれる。本明細書の中で明示した公報などの内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。 The present invention is not limited to the description of each aspect, each embodiment, and the supplementary notes. Various modifications are also included in the present invention as long as those skilled in the art can easily conceive without departing from the description of each aspect, each embodiment, the appended claims, and the claims. The contents of publications and the like specified in the present specification are all incorporated by reference.
10,20,30…発光装置
11…実装基板
13…LEDチップ(発光素子)
13a…上面
15…透光層
15a…凹曲面部
15b…垂直面部
15c…上面
15d…下面
15e…傾斜面部
15f…段差面部
16…蛍光体層
17…接着層
18…光反射部材
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記実装基板にフリップチップ実装された発光素子と、
前記発光素子の上に配置された蛍光体層と、
前記蛍光体層の上に配置された透光層と、
前記発光素子と前記蛍光体層と前記透光層のそれぞれの外周側面を一体的に被覆する光反射部材と
を備え、
前記透光層における前記発光素子の反対側に位置する上面の面積が、前記発光素子の側に位置する下面の面積より小さい発光素子。 A mounting board;
A light emitting device flip-chip mounted on the mounting substrate;
A phosphor layer disposed on the light emitting element;
A light-transmitting layer disposed on the phosphor layer;
A light reflecting member that integrally covers outer peripheral side surfaces of the light emitting element, the phosphor layer, and the light transmitting layer;
A light emitting element in which an area of an upper surface located on the opposite side of the light emitting element in the light transmitting layer is smaller than an area of a lower surface located on the light emitting element side.
請求項1に記載の発光素子。 The outer peripheral side surface of the translucent layer is a rough surface having fine irregularities,
The light emitting device according to claim 1.
請求項1または請求項2に記載の発光素子。 The refractive index of the light transmitting layer is lower than the refractive index of the phosphor layer,
The light emitting device according to claim 1.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の発光素子。 Both the phosphor layer and the light transmitting layer are made of an inorganic material,
The light emitting element as described in any one of Claims 1-3.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の発光素子。 An adhesive layer for adhering and fixing the light emitting element and the phosphor layer;
The light emitting element as described in any one of Claims 1-5.
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