JP6204525B2 - 発光装置およびその製造方法 - Google Patents
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Description
図1に、実施形態1の発光装置の断面図を示す。この発光装置は、発光素子11側面に近い位置に、光取り出しのための反射面(傾斜面)130を備えている。
つぎに、実施形態2として、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6(a),(b),(c)に、実施形態2の発光装置の断面図を示す。
図9(a)に、実施形態3の発光装置の断面図を、図9(b)および(c)に上面図を示す。図9(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、波長変換機能を有する樹脂層13が搭載され、樹脂層13の上には透明な板状部材14が搭載されている。
図12に、実施形態4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3の図11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、樹脂層13および板状部材14の側面も覆っている。
実施形態5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13(a),(b),(c)に、実施形態5の発光装置の断面図を示す。
実施例1として、図12の構造の発光装置を製造した。lmm角で厚さ100μmのフリップチップタイプの発光素子11が実装されたサブマウント基板10を用意した。シリコーン樹脂に、蛍光体粒子13aとして粒径15μmのYAG蛍光体を60重量%、および、スペーサー13bとしてシリカガラス(宇部日東化成製、SiO2の純度99.9%)の球形ビーズ(平均粒子径40±4μm、CV値±3.5%)を5重量%添加し、十分に混練して均一に分散させ、ペースト13’を得た。
実施例2として、スペーサー13bをチタンバリウム系ガラス(GS40S、日本電気硝子(株)、アルカリ金属酸化物含有量0.2重量%未満,TiO2,ZnO,BaO,ZrO2,CaOおよびSiO2を含む)の球形ビーズ(中心粒径41±2μm、粒径ばらつき±3μm)に変更し、板状部材14の材質を無アルカリガラス(AF45、ショット日本(株)製、アルカリ金属酸化物含有量0.2重量%以下)に変更し、他の条件は実施例1と同じにして発光装置を製造した。
実施例3として、スペーサー13bをチタンバリウム系ガラス(GS40S、日本電気硝子(株)、アルカリ金属酸化物含有量0.2重量%未満,TiO2,ZnO,BaO,ZrO2,CaOおよびSiO2を含む)の球形ビーズ(中心粒径41±2μm、粒径ばらつき±3μm)に変更し、他の条件は実施例1と同じにして発光装置を製造した。
比較例1として、スペーサー13bをチタンバリウム系ガラス(GS40S、日本電気硝子(株)、アルカリ金属酸化物含有量0.2重量%未満,TiO2,ZnO,BaO,ZrO2,CaOおよびSiO2を含む)の球形ビーズ(中心粒径41±2μm、粒径ばらつき±3μm)に変更し、板状部材14の材質を低アルカリガラス(D263、ショット日本(株)製、アルカリ金属酸化物含有量0.2重量%より多い、Na2O溶出量約20μg/g)に変更し、他の条件は実施例1と同じにして比較例1の発光装置を製造した。
実施例1、2および3、ならびに、比較例1の発光装置を130℃の恒温環境に配置し、発光素子に電流を供給して点灯させ、発光素子のジャンクション温度が約180℃となる環境とし、100時間後のオイルブリードの発生の有無を目視で確認した。
Claims (7)
- 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、前記発光素子の発する光を透過する樹脂を基材とする樹脂層と、前記樹脂層の上に搭載された板状部材とを有し、
前記板状部材の下面は、前記発光素子の上面より大きく、
前記樹脂層は、前記板状部材と前記発光素子との間に挟まれて前記樹脂層の厚さを定める粒子を含有し、
前記樹脂層は、前記発光素子の底面と前記板状部材の下面とを結び、前記発光素子の側面全体を覆う傾斜面を有し、前記傾斜面は、直線状または内側に凸の曲面であり、
前記傾斜面および前記板状部材の側面に密着するように、反射材料層が配置され、
前記発光素子の側面は、側面全体が前記樹脂層に覆われることにより前記反射材料層から離間し、
前記板状部材は、アルカリ金属酸化物含有量が、前記樹脂層のオイルブリードを抑制する量である0.2重量%以下のガラスから構成され、
前記樹脂層に含有される前記粒子は、前記樹脂層のオイルブリードを抑制する量であるアルカリ金属酸化物含有量が0.2重量%以下の材料から構成され、
前記反射材料層は、アルカリ金属酸化物含有量が、前記樹脂層のオイルブリードを抑制する量である0.2重量%以下の材料から構成される反射性フィラーが樹脂中に分散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、前記反射材料層の前記反射性フィラーは、酸化チタンまたは酸化亜鉛であり、かつ、光触媒性を示さない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、前記樹脂層は、蛍光体粒子を含有することを特徴とする発光装置。
- 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の発光装置において、前記樹脂層に含有される前記粒子を構成する前記アルカリ金属酸化物含有量が0.2重量%以下の材料は、無アルカリガラス、または、SiO 2 およびAl 2 O 3 の少なくとも一方を主成分とする純度99.9%以上の材料であることを特徴とする発光装置。
- 基板と、該基板上に並べて実装された複数の発光素子と、前記発光素子上に配置された、前記発光素子の発する光を透過する樹脂を基材とする樹脂層と、前記樹脂層の上に搭載された板状部材とを有し、
前記板状部材の下面は、前記複数の発光素子の上面を合わせたものより大きく、
前記樹脂層は、前記板状部材と前記発光素子との間に挟まれて前記樹脂層の厚さを定める粒子を含有し、
前記樹脂層は、前記複数の発光素子の外周側側面下端と前記板状部材の下面とを結び、前記発光素子の外周側側面全体を覆う傾斜面を形成し、前記傾斜面は、直線状または内側に凸の曲面であり、
前記傾斜面および前記板状部材の側面に密着するように、反射材料層が配置され、
前記複数の発光素子の外周側側面は、外周側側面全体が前記樹脂層に覆われることにより前記反射材料層から離間し、
前記板状部材は、アルカリ金属酸化物含有量が、前記樹脂層のオイルブリードを抑制する量である0.2重量%以下のガラスから構成され、
前記樹脂層に含有される前記粒子は、前記樹脂層のオイルブリードを抑制する量であるアルカリ金属酸化物含有量が0.2重量%以下の材料から構成され、
前記反射材料層は、アルカリ金属酸化物含有量が、前記樹脂層のオイルブリードを抑制する量である0.2重量%以下の材料から構成される反射性フィラーが樹脂中に分散していることを特徴とする発光装置。 - 請求項5に記載の発光装置において、前記反射性フィラーは、酸化チタンまたは酸化亜鉛であり、かつ、光触媒性を示さないことを特徴とする発光装置。
- 粒子を含有する未硬化の樹脂を、複数の発光素子および板状部材のいずれかまたは両方の面上に表面張力が保たれる量だけ滴下する工程と、
前記粒子を含有する未硬化の樹脂を介して発光素子と板状部材を重ね合わせ、前記粒子を前記板状部材と前記発光素子との間に挟んで前記未硬化の樹脂の厚さを定めながら、前記粒子を含有する未硬化の樹脂の表面張力によって、前記発光素子の底面と前記板状部材の側面とを結び、前記発光素子の側面全体を覆う傾斜した側面を有する前記未硬化の樹脂層を形成した後、前記樹脂層を硬化させる工程と、
前記樹脂層および前記板状部材の側面の周囲に、前記樹脂層および前記板状部材の側面に密着するように、反射性フィラーが分散されている樹脂を充填した後、硬化させることにより反射材料層を形成する工程と、
を有し、
前記板状部材は、アルカリ金属酸化物含有量が前記樹脂層のオイルブリードを抑制する量である0.2重量%以下のガラスから構成され、
前記樹脂層の傾斜面は、前記発光素子の底面と前記板状部材の下面とを結ぶ直線状または内側に凸の曲面からなる傾斜面を備え、
前記発光素子の側面は、側面全体が前記樹脂層に覆われることにより前記反射材料層から離間し、
前記樹脂層の前記粒子は、アルカリ金属酸化物含有量が、前記樹脂層のオイルブリードを抑制する量である0.2重量%以下の材料から構成され、
前記反射性フィラーは、アルカリ金属酸化物含有量が、前記樹脂層のオイルブリードを抑制する量である0.2重量%以下の材料から構成されていることを特徴とする発光装置の製造方法。
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