JP6769248B2 - 発光装置 - Google Patents

発光装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6769248B2
JP6769248B2 JP2016218874A JP2016218874A JP6769248B2 JP 6769248 B2 JP6769248 B2 JP 6769248B2 JP 2016218874 A JP2016218874 A JP 2016218874A JP 2016218874 A JP2016218874 A JP 2016218874A JP 6769248 B2 JP6769248 B2 JP 6769248B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
emitting element
light
reflecting member
peak wavelength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016218874A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018078188A (ja
Inventor
祐太 岡
祐太 岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nichia Corp
Original Assignee
Nichia Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nichia Corp filed Critical Nichia Corp
Priority to JP2016218874A priority Critical patent/JP6769248B2/ja
Priority to US15/806,192 priority patent/US10109615B2/en
Publication of JP2018078188A publication Critical patent/JP2018078188A/ja
Priority to US16/105,688 priority patent/US10262979B2/en
Priority to US16/292,151 priority patent/US10580760B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6769248B2 publication Critical patent/JP6769248B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • H01L33/501Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502Wavelength conversion materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • H01L33/508Wavelength conversion elements having a non-uniform spatial arrangement or non-uniform concentration, e.g. patterned wavelength conversion layer, wavelength conversion layer with a concentration gradient of the wavelength conversion material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/54Encapsulations having a particular shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58Optical field-shaping elements
    • H01L33/60Reflective elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0091Scattering means in or on the semiconductor body or semiconductor body package
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • H01L33/505Wavelength conversion elements characterised by the shape, e.g. plate or foil

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Fastening Of Light Sources Or Lamp Holders (AREA)

Description

本開示は発光装置に関する。
照明に用いられる発光装置は、高輝度かつ高い演色性が求められる場合がある。発光装置の演色性は、例えば、発光波長の異なる発光素子を複数用いることによって高めることができる。例えば特許文献1は、白色、赤色、緑色および青色の光を出射する発光素子を備えた発光装置を開示している。
特開2006−310613号公報
従来の発光装置よりも、更に高輝度かつ高い演色性の発光装置が求められている。本開示の実施形態は、高輝度かつ高い演色性の発光装置を提供することを目的とする。
本開示の発光装置は、第1ピーク波長の光を出射する第1発光素子と、前記第1ピーク波長と異なる第2ピーク波長の光を出射する第2発光素子と、前記第1発光素子の側面に接して配置され、前記第1発光素子の上面を露出し、前記第1発光素子の上面と略同一面に上面を備える第1光反射部材と、前記第1発光素子の上面を覆い、前記第1ピーク波長の光を前記第1ピーク波長および前記第2ピーク波長と異なる第3ピーク波長の光に変換する波長変換部材と、前記第1光反射部材の上面に配置され、平面視において前記第2発光素子と前記波長変換部材との間に位置する第2光反射部材とを備えており、前記第2光反射部材の上面が前記第2発光素子の上面よりも高い位置にある。
本開示によれば、高輝度でかつ高い演色性の発光装置が提供され得る。
図1は、本開示の発光装置の一実施形態を示す平面図である。 図2は、図1のA−A線における発光装置の断面図である。 図3は、図1に示す発光装置の底面図である。 図4は、図1に示す発光装置の各発光素子と配線基板との接続例を示す断面図である。 図5は、図1に示す発光装置における発光素子の配置例を示す平面図である。 図6Aは、図1に示す発光装置の波長変換部材の構造を示す断面図である。 図6Bは、波長変換部材および第2光反射部材の高さの関係を示す断面図である。 図6Cは、波長変換部材および第2光反射部材の高さの他の関係を示す断面図である。 図7Aは、図1に示す発光装置の製造方法を説明する工程断面図である。 図7Bは、図1に示す発光装置の製造方法を説明する工程断面図である。 図7Cは、図1に示す発光装置の製造方法を説明する工程断面図である。 図7Dは、図1に示す発光装置の製造方法を説明する工程断面図である。 図7Eは、図1に示す発光装置の製造方法を説明する工程断面図である。 図8は本開示の発光装置の他の実施形態を示す平面図である。
以下、図面を参照しながら、本開示の発光装置の実施形態を詳細に説明する。以下の実施形態は、例示であり、本開示の発光装置は、以下の実施形態に限られない。以下の説明では、特定の方向や位置を示す用語(例えば、「上」、「下」およびそれらの用語を含む別の用語)を用いる場合がある。それらの用語は、参照した図面における相対的な方向や位置を、分かり易さのために用いているに過ぎない。参照した図面における「上」、「下」等の用語による相対的な方向や位置の関係が同一であれば、本開示以外の図面、実際の製品等において、参照した図面と同一の配置でなくてもよい。また、図面が示す構成要素の大きさや位置関係等は、分かり易さのため、誇張されている場合があり、実際の面発光装置における大きさあるいは、実際の面発光装置における構成要素間の大小関係を反映していない場合がある。また、本開示において「略同一面」とは、特に他の言及がない限り、±50μm程度の範囲にある場合を含む。
図1は、本開示の発光装置101の一実施形態を示す平面図であり、図2は、図1のA−A線における、発光装置101の断面図である。また、図3は、発光装置101の底面図である。
発光装置101は、発光波長が異なる少なくとも2種類の発光素子と、第1光反射部材20と、第2光反射部材40と波長変換部材41とを備える。本実施形態では、発光装置101は、第1発光素子31と、発光波長が異なる第2発光素子32とを備える。また、第1発光素子31および第2発光素子32と発光波長の異なる第3発光素子33をさらに備えていてもよい。発光装置101は、第1発光素子31および第2発光素子32を支持する配線基板(基体)10と、第1発光素子31、第2発光素子32および波長変換部材41を覆う被覆部材50とをさらに備えていてもよい。以下、これらの構成要素を詳細に説明する。
(配線基板10)
配線基板10は、第1発光素子31および第2発光素子32を載置し、第1発光素子31および第2発光素子32と発光装置101の外部回路との電気的接続を行う。発光装置101が第3発光素子33を備えている場合は、配線基板10は、第3発光素子33も載置し、第3発光素子33と発光装置101の外部回路との電気的接続も行う。配線基板10は例えば、基板11と基板11の上面11aに位置する配線導体13と、下面11bに位置する端子電極12c、12dとを含む。
基板11は、例えば、ガラスエポキシ、樹脂、セラミックス(HTCC、LTCC)などの絶縁性材料、絶縁性材料と金属部材との複合材料等によって形成される。基板11は、耐熱性および耐候性の高いセラミックスまたは熱硬化性樹脂によって形成されていることが好ましい。セラミックス材料としては、アルミナ、窒化アルミニウム、ムライトなどが挙げられる。特に、放熱性の高い窒化アルミニウムが好ましい。これらのセラミックス材料に、例えば、BTレジン、ガラスエポキシ、エポキシ系樹脂等の絶縁性材料を組み合わせて形成された基板でもよい。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、トリアジン誘導体エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂などを利用することができる。なかでも、トリアジン誘導体エポキシ樹脂を用いることがより好ましい。基板11は、表面が平坦な板形状を有していることが好ましい。
配線導体13は、基板11の上面11aに位置し、第1発光素子31、第2発光素子32および第3発光素子33の端子と電気的に接続される。後述するように、発光装置101は、それぞれ1または複数の第1発光素子31および第2発光素子32を備えるため、配線導体13は、第1発光素子31および第2発光素子32を接続する回路パターンを構成している。配線導体13は、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル等の金属または鉄−ニッケル合金、燐青銅等の合金等によって形成することができる。配線導体13の厚さは、例えば、5μmから500μmである。
基板11の下面11bには、図3に示すように少なくとも一対の端子電極12c、12dが位置している。端子電極12c、12dは、基板11内に設けられたビア導体によって配線導体13と電気的に接続されている。端子電極12c、12dは、一方が正極であり、他方が負極であり、外部の駆動回路等と接続される。極性の違いを識別できるように、端子電極12c、12dの一方に、切り欠き等のアノードマークあるいはカソードマークを設けてもよい。例えば、端子電極12cに切り欠き12eを設けてもよい。端子電極12c、12dも例えば、配線導体13と同じ材料によって形成することができる。
(第1発光素子31、第2発光素子32、第3発光素子33)
第1発光素子31、第2発光素子32および第3発光素子33は、例えば発光ダイオードチップ等の半導体発光素子である。半導体発光素子は、透光性基板、半導体積層体、および、電極を備える。透光性基板には、例えば、サファイア(Al23)のような透光性の絶縁性材料や、半導体積層体からの発光を透過する半導体材料(例えば、窒化物系半導体材料)を用いることができる。
半導体積層体は、例えば、n型半導体層、発光層(活性層)およびp型半導体層等の複数の半導体層を含む。半導体層には、例えば、III−V族化合物半導体、II−VI族化合物半導体等の半導体材料から形成することができる。具体的には、InxAlyGa1-x-yN(0≦x、0≦y、x+y≦1)等の窒化物系の半導体材料や、ガリウムヒ素系の半導体材料や、インジウム燐系の半導体材料を用いることができる。
電極の形状は略矩形や円形などの種々の形状に形成することができる。電極の材料は導電性であればよく公知の材料が用いられる。
第1発光素子31、第2発光素子32および第3発光素子33の厚み(高さ方向)は、透光性基板、半導体積層体、および、電極を含んでおり、例えば、500μm以下であることが好ましく、400μm以下、300μm以下、また100μm以上であることがより好ましい。平面視における第1発光素子31、第2発光素子32および第3発光素子33の形状は、四角形又はこれに近似する形状が好ましい。発光素子が略四角形状である場合の第1発光素子31、第2発光素子32および第3発光素子33の大きさは、5mm×5mm以下であることが好ましく、例えば、200μm×200μm以上であることがより好ましい。尚、平面視における発光素子が略四角形状である場合の発光素子の大きさは、発光素子の縦の1辺×発光素子の横の1辺で求めることができる。
第1発光素子31、第2発光素子32および第3発光素子33は互いに異なる波長の光を出射する。具体的には、第1発光素子31、第2発光素子32および第3発光素子33は第1ピーク波長、第2ピーク波長および第4ピーク波長の光をそれぞれ出射する。ピーク波長とは、発光素子から出射する光のうち、出射強度が最大となる波長をいう。本実施形態では、第1ピーク波長は第2ピーク波長および第4ピーク波長よりも短波長である。例えば、第1発光素子31は青色光を出射し、第2発光素子32は緑色または赤色光を出射し、第3発光素子33は赤色または緑色光を出射する。第1発光素子31、第2発光素子32および第3発光素子33が出射する光の波長は、例えば、半導体積層体の発光層を形成している半導体材料の混晶比を制御することや異なる半導体材料を使用すること等によって異ならせることができる。第1発光素子31とピーク波長が異なる第2発光素子32を備えることで発光装置の演色性が向上する。また、第1発光素子31および第2発光素子32とピーク波長が異なる第3発光素子33を備えることで更に発光装置の演色性が向上する。
図1に示すように、本実施形態では、発光装置101は、7つの第1発光素子31と、1つの第2発光素子32および1つの第3発光素子33とを含む。第1発光素子31の個数が第2発光素子32の個数および第3発光素子33の個数よりも多い方が好ましい。第1発光素子31の上面は波長変換部材に覆われているので、第1発光素子31の第1ピーク波長の光の一部は異なる波長の光に変換される。このため、第1ピーク波長の光の輝度が低下するおそれがある。第1発光素子31の数を第2発光素子32の数および第3発光素子33の数よりも多くすることで、第1ピーク波長の光の輝度を増加させることができるので発光装置の演色性が向上する。
第1発光素子31、第2発光素子32および第3発光素子33は上面31a、32a、33aと下面、31b、32b、33bとをそれぞれ有し、上面31a、32a、33aから上述した波長の光を出射する。下面31b、32b、33bは、配線基板10に対向しており、通電用の端子が設けられている。図2に示すように、第1発光素子31、第2発光素子32および第3発光素子33は配線基板10の配線導体13上に配置され、電気的に接続される。例えば、金属バンプ35を介して第1発光素子31、第2発光素子32および第3発光素子33の端子と、配線導体13とが電気的に接続される。導電性ペースト、異方性導電ペースト、半田など他の接合部材を用いてもよい。
第1発光素子31、第2発光素子32および第3発光素子33の上面31a、32a、33aは例えば矩形形状を有し、それぞれ、4つの側面31c、32c、33cをさらに備える。第1発光素子31、第2発光素子32および第3発光素子33の上面31a、32a、33a、下面31b、32b、33b、側面31c、32c、33cは、酸化ケイ素、窒化珪素などの無機保護膜を備えていてもよい。
第1発光素子31、第2発光素子32および第3発光素子33はそれぞれの上面31a、32a、33aが略同一面に位置するように配線基板10に支持される。第1発光素子31、第2発光素子32および第3発光素子33の高さは、例えば、出射光の波長が異なることによる半導体積層体の差異に起因して、互いに異なっていてもよい。高さは、上面31a、32a、33aと、下面31b、32b、33bとの間隔で定義される。この場合、図4に示すように、第1発光素子31、第2発光素子32および第3発光素子33の上面31a、32a、33aが略同一面p1上に位置するように、各素子を配線導体13に接続する金属バンプ35の高さhを調節することが好ましい。
第1発光素子31、第2発光素子32および第3発光素子33は、配線基板10上において配置される。図5は、第1発光素子31、第2発光素子32および第3発光素子33の配置例を示す図である。図1に示す例では、第1発光素子31、第2発光素子32および第3発光素子33はx方向およびy方向において、3行3列のマトリクス状に配置されている。後述するように第1発光素子31上には波長変換部材が配置される。このため、第1発光素子31はまとまって配置されていることが好ましい。具体的には、7つの第1発光素子31のそれぞれは、x方向およびy方向の少なくともいずれか一方の方向において、他の第1発光素子31と隣接するように配置されていることが好ましい。これにより、第1発光素子31が出射する光の領域を1つにまとめることができ、波長変換部材を設ける領域を1か所にすることができる。ただし、第1発光素子31、第2発光素子32および第3発光素子33の配置は図5に示す例に限らず、例えば、第1発光素子31、第2発光素子32および第3発光素子33は同心円状に配置されていてもよいし、ランダムに配置されていてもよい。
第1発光素子31、第2発光素子32および第3発光素子33の間隔に特に制限はないが、例えば各発光素子の一辺の長さよりも短いことが好ましい。例えば1μm以上200μm以下であることが好ましく、50μm以上100μm以下であることがより好ましい。これにより、後述するように、第2光反射部材を配置する領域を確保しつつ、発光素子間の間隔を狭くすることによって、波長変換部材のうち、第1発光素子から出射する光が直接入射しにくい領域をできるだけ小さくすることができる。このようにすることで、波長変換部材の輝度ムラを抑制することができる。
(第1光反射部材20)
第1光反射部材20は、第1発光素子31から出射された光が第2発光素子32および/または第3発光素子33に吸収されることを抑制するための部材である。第1光反射部材20は、配線基板10上において、少なくとも第1発光素子31の側面31cに接して配置される。第1光反射部材20を備えることで、第1発光素子31の側面から出射される光が第1光反射部材20によって遮られるので、第2発光素子32および/または第3発光素子33に吸収されることを抑制することができるので発光装置の輝度低下を抑制することができる。第1光反射部材20と第1発光素子31の側面31cとが接していることで、第1光反射部材20と第1発光素子31の側面31cとが接していない場合よりも、第1発光素子31の側面から出射される光を第1光反射部材20で遮りやすくなる。また、第1光反射部材20は第1発光素子31の上面31aを露出し、断面視において、第1発光素子31の上面31aと略同一面上に位置する上面20aを有する。本実施形態では、第1光反射部材20は、配線基板10上において、第2発光素子32および第3発光素子33の側面32c、33cも覆っており、上面20aは、第2発光素子32および第3発光素子33の上面32a、33aとも略同一面に位置している。つまり、第1光反射部材20は、第1発光素子31、第2発光素子32および第3発光素子33の上面31a、32a、33aを露出させて、側面31c、32c、33cの全体を覆うように、第1発光素子31、第2発光素子32および第3発光素子33を埋め込んでいる。このようにすることで、第2発光素子から出射された光が第1発光素子31および/または第3発光素子33に吸収されることを抑制することができる。また、第3発光素子から出射された光が第1発光素子31および/または第2発光素子22に吸収されることを抑制することができる。
第1光反射部材20の上面20aは平面(平坦)でも、平面でなくてもよい。第1光反射部材20の上面20aが平面ではない場合では、第1光反射部材20を形成する際における樹脂材料の硬化時において、自重により、あるいは、樹脂のひけによって、一部が窪んでいてもよい。
第1光反射部材20は絶縁体であり、ある程度の強度を有する光反射性樹脂により形成することができる。光反射性樹脂は、発光素子からの光に対する反射率が高く、例えば、70%以上の反射率を有する。
光反射性樹脂としては、例えば透光性樹脂に、光反射性物質を分散させたものが使用できる。光反射性物質としては、例えば、酸化チタン、二酸化ケイ素、二酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、酸化アルミ二ウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライトなどが好適である。光反射性物質は、粒状、繊維状、薄板片状などが利用できるが、特に、繊維状のものは光反射部材の熱膨張率を低くして、例えば、発光素子との間の熱膨張率差を小さくできるので好ましい。光反射性樹脂に含まれる樹脂材料としては、特に、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性の透光性樹脂であるのが好ましい。
尚、第1光反射部材20によって第1発光素子31および第2発光素子32を支持してもよい。この場合には、発光装置が配線基板を備えていなくてもよい。配線基板10を備えていない場合は、第1発光素子および第2発光素子の電極と外部回路とが電気的に接続される。
(波長変換部材41)
波長変換部材41は、第1発光素子31から出射される第1ピーク波長の光を第1ピーク波長とは異なる波長の光に変換する部材である。波長変換部材41は、第1発光素子31の上面31aを覆っている。本実施形態では、発光装置101は、複数の第1発光素子31を備えるため、複数の第1発光素子31間に位置する第1光反射部材20の上面20aにも波長変換部材41が位置している。確実に第1発光素子31の上面31a全体を覆うため、平面(上面)視において、波長変換部材41は、第1発光素子31の上面31aを規定する外縁よりも外側に位置する第1光反射部材20の上面20aも覆っている。波長変換部材41の位置は、後述する第2光反射部材40が囲む領域で定義される。波長変換部材41は第2発光素子32および第3発光素子33の上面32a、33aを覆っていない。
図6Aに示すように、波長変換部材41は、第1発光素子31が出射する光の一部を吸収し、蛍光(あるいはりん光、以下単に光と称する)を放出する蛍光体42を含む。蛍光体が放出する光は、第1ピーク波長および第2ピーク波長とは異なる第3ピーク波長の光である。つまり、波長変換部材41は、第1ピーク波長の光の一部を第3ピーク波長の光に変換する。例えば、第1ピーク波長が青色である場合、波長変換部材41は、第1発光素子31が出射する青色光の一部を吸収し、黄色光を放出する。第1ピーク波長の光および第3ピーク波長の光は、混合することによって白色光となる組み合わせであることが好ましい。また、波長変換部材41により変換された第3ピーク波長の光は、発光素子から出射された光のスペクトルと比較してブロードなスペクトルを示す。このため、第3ピーク波長の光を出射する発光素子を用いる場合よりも発光装置の演色性が向上する。また、発光装置101は、第1発光素子から出射される第1ピーク波長及び波長変換部材に変換された第3ピーク波長とは、異なるピーク波長の光を出射する第2発光素子32および第3発光素子33を備えることで更に発光装置の演色性が向上する。
波長変換部材41において、第1発光素子31の光が入射しない領域、あるいは、第1発光素子31からの光の入射量が少ない領域では、波長変換によって生成した黄色光と、波長変換部材41を透過する第1発光素子31からの光とのバランスがくずれるため、白色光からずれた色調で発光しているように見えたり、輝度が低下したりする場合がある。このため、第2光反射部材40が囲む面積、つまり波長変換部材41が設けられている面積に対して、第1発光素子31の上面31aと重なる部分の面積の割合は大きいほうが好ましく、例えば、70%以上であることが好ましい。より好ましくは、80%以上である。
波長変換部材41の蛍光体42は、例えば、以下の材料であってもよい。
(i)アルミニウムガーネット系等のガーネット系蛍光体(例えば、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)系蛍光体、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット(LAG)系蛍光体等)
(ii)ユウロピウムおよび/またはクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム(CaO−Al23−SiO2)系蛍光体
(iii)ユウロピウムで賦活されたシリケート系((Sr,Ba)2SiO4)蛍光体
(iv)β−SiAlON系蛍光体
(v)CASN(CaAlSiN3:Eu)系またはSCASN系等の窒化物系蛍光体
(vi)LnSi311系、LnSiAlON系等の希土類窒化物系蛍光体(Lnは希土類元素)
(vii)BaSi222:Eu系、Ba3Si6122:Eu系等の酸窒化物系蛍光体
(viii)マンガンで賦活されたフッ化物錯体蛍光体(例えば、KSF系(K2SiF6:Mn)蛍光体)
(ix)CaS系(CaS:Eu)、SrGa24系(SrGa24:Eu)、SrAl24系、ZnS系等の硫化物系蛍光体
(x)クロロシリケート系蛍光体
また、蛍光体42は、半導体材料、例えば、II−VI族、III−V族、IV−VI族半導体、具体的には、CdSe、コアシェル型のCdSxSe1-x/ZnS、GaP等のナノサイズの高分散粒子であるいわゆるナノクリスタル、量子ドット(Q−Dots)と称される発光物質でもよい。量子ドット蛍光体は、不安定であるため、PMMA(ポリメタクリル酸メチル)、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、これらのハイブリッド樹脂などで粒子の表面を被覆または安定化してもよい。
波長変換部材41は、さらに光拡散材43を含んでいてもよい。光拡散材43としては、具体的には、SiO2、Al23、Al(OH)3、MgCO3、TiO2、ZrO2、ZnO、Nb25、MgO、Mg(OH)2、SrO、In23、TaO2、HfO、SeO、Y23、CaO、Na2O、B23などの酸化物、SiN、AlN、AlONなどの窒化物、MgF2のようなフッ化物などを用いることができる。これらは、単独で用いてもよいし、混合して用いてもよい。
また、光拡散材43として有機フィラーを用いてもよい。例えば粒子形状を有する各種樹脂を用いることができる。この場合、各種樹脂として、例えば、シリコーン樹脂、ポリカーボネ−ト樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、エポキシ樹脂、シアナート樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ウレタン樹脂およびポリエステル樹脂などを用いることができる。
光拡散材43は、実質的に第1発光素子31から出射する光を波長変換しない材料であることが好ましい。光拡散材43の含有量は、光が拡散される程度であればよく、例えば0.01wt%程度以上30wt%程度以下、好ましくは2wt%程度以上20wt%程度以下である。また、光拡散材43のサイズも同様に光が拡散される程度であればよく、例えば0.01μm程度以上30μm程度以下、好ましくは0.5μm程度以上10μm程度以下である。形状は、球形でも鱗片形状でもよいが、均一に拡散させるために球状であることが好ましい。
波長変換部材41は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂等の透光性樹脂44を含み、透光性樹脂44に蛍光体42が分散していてもよい。後述する第2光反射部材40を堰とし、第2光反射部材40で囲われた領域に、波長変換部材41を配置することが可能であるため、透光性樹脂44として未硬化の状態では、比較的低粘度な液状樹脂材料(例えば、25℃のときの粘度が0.01〜5.0Pa・s)を用いることができる。このため、波長変換部材41を形成する領域が小さくても、精度よく所定の領域に波長変換部材41を配置することができる。
また、未硬化の樹脂材料が、上述した特徴を有する透光性樹脂44を用いる場合、未硬化の樹脂材料中において、比較的比重が大きい蛍光体が沈殿し易い。この特徴を利用して、波長変換部材41における蛍光体42を偏在させることや、選択的に、光拡散材43と蛍光体42と配置することが可能である。例えば、図6Aに示すように、波長変換部材41は、蛍光体42、光拡散材43および透光性樹脂44を含み、透光性樹脂44中において、蛍光体42は第1発光素子31の上面31a側に偏在し、光拡散材43は、蛍光体42の上方に偏在している。このような構造の波長変換部材41は、粘度の小さい未硬化の樹脂材料に、蛍光体42と光拡散材43とを混合し、第1発光素子31の上面31aに未硬化の樹脂材料を滴下することによって、樹脂材料の硬化中に、相対的に比重の大きな蛍光体42を沈降させ、相対的に比重が小さい光拡散材43を蛍光体42の上方に配置することができる。
蛍光体42は、光を吸収し、異なる波長の光を放出する際に発熱する。このため、蛍光体42が、第1発光素子31および配線基板10に近接して配置されることによって、蛍光体42で発生した熱を効率的に配線基板10へ伝導させ、放熱させることができる。蛍光体として水分に弱いものを使用した場合には、蛍光体を第1発光素子の上面側に偏在させることで、透光性樹脂が保護層としての機能を果たす。これにより、蛍光体が劣化されることを抑制し、良好な色度を保つことができる。例えば、水分に弱い蛍光体としてはKSF系蛍光体が挙げられる。また、波長変換部材41の出射面である上面41a側に光拡散材43を選択的に配置することにより、波長変換部材41から出射する光を拡散させ、発光素子間の暗部を目立ちにくくさせることが可能となる。このため、発光装置101が波長変換部材41に覆われた複数の第1発光素子を備えていても、点光源として見えるように出射光の分布を均一にすることができ、光質を向上させることができる。
(第2光反射部材40)
第2光反射部材40は、第2発光素子32から出射された光が波長変換部材41に入射することを抑制する部材である。第2発光素子32から出射された光が波長変換部材41に入射することを抑制することで、第2発光素子32から出射された光が波長変換部材41に吸収されることを抑制できる。これにより発光装置の輝度を高めることができる。第2光反射部材40は、第1光反射部材20の上面20a上に配置されており、平面視において、第2発光素子32と波長変換部材41との間に位置する。本実施形態では、発光装置101は、第3発光素子33も備えているため、第2光反射部材40は、平面視において、第3発光素子33と波長変換部材41との間に位置もしている。このようにすることで、第2光反射部材40により、第3発光素子33から出射された光が波長変換部材41に入射することを抑制することができる。好ましくは、波長変換部材41に第1発光素子31以外の発光素子からの光が入射しないよう、第2光反射部材40は、波長変換部材41の側面と接し、側面全体を囲んでいる。第2光反射部材40は第1発光素子31から出射した光が波長変換部材41の側面から出射するのを抑制し、発光装置101の発光効率を向上させるための反射板として機能する。また、波長変換部材41の領域を画定させる。
図6Bに示すように、第2光反射部材40の断面は先端が丸みを帯びた凸形状を有する好ましい。このようにすることで、第2光反射部材の断面が略四角形状の場合よりも、第1発光素子、第2発光素子、および/または第3発光素子から出射された光の内で第2光反射部材に反射された光を発光装置の上方向に進む光にできる。このため、第1発光素子、第2発光素子、および/または第3発光素子から出射された光を発光装置の外側に取り出しやすくなるので、発光装置の光取り出し効率を向上させることができる。
図6Bに示すように、第2光反射部材40の上面40aは、第2発光素子32の上面32aよりも高い位置にある。第2光反射部材40の上面40aが曲面である場合には、上面40aの位置とは、第1光反射部材20の上面20aから最も高い点40cにおける位置をいう。これにより、第2発光素子32から出射した光の一部は、第2光反射部材40に遮られ、波長変換部材41に入射することが抑制される。本実施形態では、発光装置101は第3発光素子33を備えるため、第2光反射部材40の上面40aは、第3発光素子33の上面33aよりも高い位置にある。これにより、第3発光素子33から出射した光の一部は、第2光反射部材40に遮られ、波長変換部材41に入射することが抑制される。
また、第2発光素子32の光が出射する面における任意の点と、波長変換部材41に位置する任意の点とを結ぶ直線上に、第1光反射部材20および/または第2光反射部材40が位置していることが好ましい。これにより、第2発光素子32から出射する光が第1光反射部材20および第2光反射部材40の少なくとも一方によって遮られ、波長変換部材41へ入射するのが抑制される。
本実施形態では、第2発光素子32の側面32cが第1光反射部材20によって覆われている。このため、第2発光素子32の側面32cおける任意の点と、波長変換部材41に位置する任意の点とを結ぶ直線上に、第1光反射部材20が位置しており、側面32cから漏れる光は、少なくとも第1光反射部材20によって抑制される。
図6Bにおいて点線で示すように、第2発光素子32の上面32aにおける任意の点と、波長変換部材41に位置する任意の点とを結ぶ直線上には、第2光反射部材40が位置している。このため、上面32aから出射する光は、第2光反射部材40によって抑制される。
本実施形態では、発光装置101は第3発光素子33を備えるため、第3発光素子33の光が出射する面における任意の点と、波長変換部材41に位置する任意の点とを結ぶ直線上に、第1光反射部材20および/または第2光反射部材40が位置していることが好ましい。これにより、第3発光素子33から出射する光が第1光反射部材20および第2光反射部材40の少なくとも一方によって遮られ、波長変換部材41へ入射するのが抑制される。
図6Bに示すように、第2光反射部材40の上面40aが、波長変換部材41の上面41aよりも高さ(厚さ)よりも高い位置にある場合、波長変換部材41に対する第2発光素子32および第3発光素子33の位置にかかわらず、第2発光素子32の上面32aおよび第3発光素子33の上面33aにおける任意の点と、波長変換部材41に位置する任意の点とを結ぶ直線上に、第2光反射部材40が位置する。このため、第2発光素子32の上面32aおよび第3発光素子33の上面33aから出射する光は、第2光反射部材40によって抑制される。この特徴により、第2発光素子32および第3発光素子33から出射する光が波長変換部材41へ入射するのをより確実に抑制することができる。第2光反射部材40の平面視における幅は、発光素子の間隔よりも狭いことが好ましい。
図6Cは、波長変換部材41の上面41aが第2光反射部材40の上面40aよりも高くに位置している例を示している。ここで、波長変換部材41の上面41aは曲面であるため、上面41aの位置は、第1光反射部材20の上面20aから最も高い点41cにおける位置をいう。このような場合でも、点線で示すように、第2発光素子32の上面32aおよび第3発光素子33の上面33aにおける任意の点と、波長変換部材41に位置する任意の点とを結ぶ直線上に、第2光反射部材40を配置することが可能である。よって、第2光反射部材40は、第2発光素子32の上面32aおよび第3発光素子33の上面33aから出射する光が波長変換部材41へ入射するのを抑制することができる。
この形態によれば、第2光反射部材40の高さを低くし、第2発光素子32および第3発光素子33から出射する光が第2光反射部材40によって遮られる角度をできるだけ小さくすることができる。第2発光素子32および第3発光素子33から出射する光は、第1発光素子31から出射する光および波長変換部材41が発する光における強度が不足する波長域を補うものであるため、遮られる角度が小さくなることにより、発光装置101は、より広い出射角度で演色性の高い光を出射することが可能となる。
第2光反射部材40は、第1光反射部材20上へ液状やペースト状で成形し、そのまま硬化させて形成できる材料を用いることが好ましい。波長変換部材41を形成する際の堰として第2光反射部材40が十分な高さを備えることができるよう、ペースト状すなわち高粘度(例えば、25℃のときの粘度が380〜450Pa・s)を有する液状の材料であることが好ましい。このような材料として熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が挙げられる。具体的には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、BTレジン、PPA、シリコーン樹脂等を用いることができる。第2光反射部材40は、高い反射率を有するように、白色であることが好ましい。また、より高い反射率を有するよう、これらの樹脂材料に、発光素子が発光した光を吸収し難く、かつ、母材となる樹脂材料に対して屈折率差の大きい光反射性物質の粉末を、予め分散させて形成してもよい。光反射性物質には上述の部材を用いることができる。
(被覆部材50)
被覆部材50は、第1発光素子31、波長変換部材41、第2光反射部材40および第2発光素子32を外部環境から保護するための部材である。被覆部材50は、第1光反射部材20の上面20a全体に設けられている。具体的には、被覆部材50は、第1発光素子31上に位置する波長変換部材41と、第2光反射部材40と、第2発光素子32と、第3発光素子33と接し、かつ、これらを覆っている。被覆部材50は、第1発光素子31とは直接接していないが、第1発光素子31の上方に位置しているという意味で、第1発光素子31も覆っている。
被覆部材50は、曲面51cを有するレンズ部51と、レンズ部の周囲に位置する鍔部52とを含む。レンズ部51は第1発光素子31、第2発光素子32及び第3発光素子33の上方に位置している。曲面51cの形状は、発光装置101に求められる配光特性に応じて設計され得る。
第2光反射部材40の上面40aは、鍔部52の上面52aよりも低い位置にあることが好ましい。第2光反射部材40の上面40aが低いことで第1発光素子31、第2発光素子32及び第3発光素子33からの光の混色性が向上する。第2光反射部材40の厚み(高さ方向)は、例えば、400μm以下であり、また100μm以上であることがより好ましい。第2光反射部材40の厚みが400μm以下であることで混色性が向上する。第2光反射部材40の厚みが100μmより厚いことで波長変換部材41を堰止めることが容易になる。
被覆部材50は、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メチルペンテン樹脂、ポリノルボルネン樹脂などの熱可塑性樹脂を用いて形成される。特に、耐光性、耐熱性に優れるシリコーン樹脂が好適に用いることができる。
(製造方法)
図7Aから図7Eを参照しながら、発光装置101の製造方法の一例を説明する。
図7Aに示すように、配線基板10を準備する。配線基板10の配線導体13上に、第1発光素子31、第2発光素子32及び第3発光素子33を配置し、金属バンプ35を用いて、配線導体13と各発光素子の端子とを接続する。金属バンプに代えて、半田、導電ペースト等を用いてもよい。このとき、第1発光素子31、第2発光素子32及び第3発光素子33の上面31a、32a、33aは略同一面p1上に位置するように金属バンプの高さを調整してもよい。
この際、各発光素子と配線導体13との間に、光反射性を有し、かつ熱膨張率が第1光反射部材20よりも小さいアンダーフィルを充填してもよい。アンダーフィルを形成することで、配線導体13あるいは基板11と各発光素子との間に第1光反射部材20が充填されるのを抑制する。第1光反射部材20が各発光素子と配線導体13との間にも充填され、発光装置101の動作中に各発光素子の下方に位置する第1光反射部材20が膨張することによって、各発光素子が配線基板10から持ち上がるのを抑制することができる。
図7Bに示すように、第1光反射部材20の樹脂材料20’を、第1発光素子31、第2発光素子32及び第3発光素子33の上面31a、32a、33aが露出され、第1発光素子31、第2発光素子32及び第3発光素子33の側面31c、32c、33cが覆われるように配置する。樹脂材料20’の上面20a’は、第1発光素子31、第2発光素子32及び第3発光素子33の上面31a、32a、33aと一致していることが好ましい。その後樹脂材料20’を硬化させ第1光反射部材20を形成する。
図7Cに示すように、平面視において、第1発光素子31の上面31aを囲むように第2光反射部材40の樹脂材料40’を、第1発光素子31と第2発光素子32または第3発光素子33との間に位置する第1光反射部材20の上面20a上に形成する。樹脂材料40’は、樹脂吐出装置を用いて上面20a上に形成してもよいし、予め金型等で成形した樹脂材料40’を上面20a上に配置してもよいし、インクジェットや3Dプリンター等を用いて形成してもよい。樹脂材料40’を硬化し、第2光反射部材40を形成する。
図7Dに示すように、第2光反射部材40で囲まれた領域に波長変換部材41の樹脂材料41’を配置する。その後、樹脂材料41’を硬化し、波長変換部材41を形成する。
図7Eに示すように、第1光反射部材20の上面20a上において、第2光反射部材40および波長変換部材41、第2発光素子32及び第3発光素子33の上面32a、33aを覆うように、被覆部材50の樹脂材料50’を配置し、成形することによって、被覆部材50を形成する。被覆部材50は、トランスファー成形や圧縮成形、樹脂の塗布(ポッティング)、キャスティングケースによる成形等、種々の方法を用いることができる。これにより、発光装置101が完成する。複数の発光装置101の配線基板10が接続されており、第1光反射部材20および被覆部材50が複数の発光装置101間で連続して形成される場合には、被覆部材50を形成後、第1光反射部材20および被覆部材50でつながった複数の発光装置101を切断することによって、個片化した発光装置101が得られる。
(発光装置101の発光)
発光装置101において、第1ピーク波長の光および第3ピーク波長の光が、それぞれ青色光および黄色光である場合、第1発光素子31から出射した青色光の一部は、波長変換部材41において吸収され、黄色光が出射する。このため、波長変換部材41において吸収されず、そのまま透過した青色光と波長変換部材41において生成した黄色光とによって、発光装置101は白色光を出射する。第2発光素子32が出射する光の第2ピーク波長は、第1ピーク波長および第3ピーク波長と異なるため、第2ピーク波長は、白色として出射する光において強度が不足している波長域に位置する。このため、第2発光素子32が出射する光は、発光装置101が出射する白色光において、強度が不足している帯域を補うことができ、発光装置101全体として、演色性の高い白色光を出射することができる。第3ピーク波長は第1ピーク波長より長波長であることが好ましい。第3ピーク波長を第1ピーク波長よりも長波長に変換することで、第3ピーク波長が第1ピーク波長よりも短波長の場合よりも、光取り出し効率が向上する。また、第3ピーク波長は第2ピーク波長より短波長であることが好ましい。このようにすることで、第1ピーク波長と第3ピーク波長の波長差が小さくできるので波長変換部材に使用できる蛍光体の選択肢を増やすことができる。
また、第1発光素子31の側面を、第1光反射部材20で覆っているため、第2発光素子32の側面から出射した光が第1発光素子31の側面から入射し、発光素子間における光吸収が生じるのを抑制することができる。したがって、発光装置101における光取り出し効率を向上させることができる。
また、第2光反射部材40が平面視において第2発光素子32と波長変換部材41との間に位置しているため、第2光反射部材40は、第2発光素子32から出射する光が波長変換部材41へ入射するのを抑制することができる。特に、波長変換部材41の上面41aよりも第2光反射部材40の高さが高いため、第2発光素子32の上面32aから出射した光が波長変換部材41へ入射することをより確実に抑制することができる。よって、第2発光素子32からの光が波長変換部材41に吸収されることを抑制できるので発光装置の輝度を高めることができる。したがって本開示の発光装置101によれば、高輝度で演色性の高い光を出射することができる。
(他の形態)
上記実施形態は、本開示の発光装置101の一例であって、本開示の発光装置は、上記実施形態において種々の改変があってもよい。特に、発光素子の種類、数、ピーク波長については種々の改変が可能である。例えば、図8は、本開示の発光装置の他の例を示す平面図である。図8に示す発光装置102は、5つの第1発光素子31と、3つの第2発光素子32と、1つの第3発光素子33とを含んでいる。上記実施形態と同様、第1発光素子31は青色光を出射する。波長変換部材41は、青色光を吸収し、黄色光を放出する。第2発光素子32および第3発光素子33はそれぞれ、緑色光および赤色光を出射する。
また、第1発光素子31の個数は、上記実施形態で例示した数に限られず、第2発光素子32および第3発光素子33の個数よりも多い方が好ましい。また、第2発光素子32と第3発光素子33の間に第1発光素子が位置することが好ましい。このようにすることで、第1ピーク波長の光および第3ピーク波長の光を出射する箇所が第2発光素子32と第3発光素子33の間に位置するので、第2発光素子32と第3発光素子33が隣接して位置する場合よりも混色性が向上しやすい。
発光色と波長域との関係を表1に示す。第1ピーク波長および第3ピーク波長は、それぞれ、下記表1に示す青色および黄色に対応する波長域内の値であればよく、また、第2ピーク波長および第4ピーク波長は、下記表に示す赤色および緑色に対応する波長域内の値であればよい。
Figure 0006769248
また、第3ピーク波長は赤色または緑色の波長域の値であってもよい。この場合、第2ピーク波長は緑色または赤色の波長域の値であり、第3発光素子33は備えていなくてもよい。あるいは、蛍光体から発する赤色または緑色の光を補うために、第3発光素子33は、第3ピーク波長と異なる第4ピーク波長を有するが、第4ピーク波長は同じ赤色または緑色の波長域の値であってもよい。
さらに、波長変換部材41は、第1ピーク波長の光を第3ピーク波長の光および第5ピーク波長の光に変換してもよい。この場合、例えば、第1ピーク波長は青色に対応する波長域内の値であり、第3ピーク波長および第5ピーク波長は赤色および緑色に対応する波長域内の値であってもよい。つまり、波長変換部材41は、蛍光体42として赤色蛍光体および緑色蛍光体を含んでいてもよい。この場合、第1発光素子31が出射する光のうち、蛍光体42に吸収されなかった光(青色)と、赤色蛍光体および緑色蛍光体から発せられる赤色光および緑色光とによって白色光が得られる。この場合、第2発光素子32および第3発光素子33は、赤色蛍光体および緑色蛍光体が発する第3ピーク波長の光および第5ピーク波長の光のうち、輝度が低い光を補うために、第3ピーク波長および第5ピーク波長とは異なるピーク波長を有するが、同じ赤色および緑色の波長域の第2ピーク波長の光および第4ピーク波長の光を出射してもよい。
あるいは、第3ピーク波長は黄色の波長域の値であり、第5ピーク波長は赤色または緑色の波長域の値であってもよい。この場合、第2発光素子32および第3発光素子33は、輝度の低い色の波長域にピーク波長を有する光を出射してもよい。
また、本開示の発光装置は、ツェナーダイオードなどの保護素子をさらに備えていてもよい。この場合、例えば、保護素子は配線導体に電気的に接続され、第1光反射部材に埋め込まれていてもよい。
本開示の実施形態による照明モジュールおよび照明装置は、室内照明、室外照明、各種インジケーター、ディスプレイ、液晶表示装置のバックライト、センサー、信号機、車載部品、看板用チャンネルレター等、種々の用途に使用することができる。
10 配線基板
11 基板
11a、20a、31a、32a、33a、40a、41a 上面
11b、20b、31b、32b、33b 下面
12c、12d 端子電極
12e 切り欠き
13 配線導体
20 第1光反射部材
31 第1発光素子
31c、32c、33c 側面
32 第2発光素子
33 第3発光素子
35 金属バンプ
40 第2光反射部材
42 蛍光体
43 光拡散材
44 透光性樹脂
50 被覆部材
51 レンズ部
51c 曲面
52 鍔部
101、 102 発光装置

Claims (13)

  1. 第1ピーク波長の光を出射する第1発光素子と、
    前記第1ピーク波長と異なる第2ピーク波長の光を出射する第2発光素子と、
    前記第1発光素子の側面に接して配置され、前記第1発光素子の上面を露出し、前記第1発光素子の上面と略同一面に上面を備える第1光反射部材と、
    前記第1発光素子の上面を覆い、前記第1ピーク波長の光を前記第1ピーク波長および前記第2ピーク波長と異なる第3ピーク波長の光に変換する波長変換部材と、
    前記第1光反射部材の上面に配置され、平面視において前記第2発光素子と前記波長変換部材との間に位置する第2光反射部材と、
    を備えており、
    前記第2光反射部材の上面が前記第2発光素子の上面よりも高い位置にある発光装置。
  2. 前記第1ピーク波長が、前記第2ピーク波長より短波長である請求項1に記載の発光装置。
  3. 前記第3ピーク波長は、前記第1ピーク波長より長波長であり、前記第2ピーク波長より短波長である請求項2に記載の発光装置。
  4. 断面視において前記第1発光素子および前記第2発光素子の上面が略同一面上に位置する請求項1〜3のいずれか1項に記載の発光装置。
  5. 前記第1光反射部材が前記第2発光素子の側面に接して配置される請求項1〜4のいずれか1項に記載の発光装置。
  6. 平面視において前記第2光反射部材が前記第1発光素子を囲む請求項1〜5のいずれか1項に記載の発光装置。
  7. 前記第1光反射部材と、前記第2発光素子と、前記波長変換部材と、前記第2光反射部材と、を覆う被覆部材を備える請求項1〜6のいずれか1項に記載の発光装置。
  8. 平面視における前記波長変換部材の面積の内で前記第1発光素子と重なる部分の面積が70%以上である請求項1〜7のいずれか1項に記載の発光装置。
  9. 前記第1発光素子は複数あり、前記第2発光素子の個数よりも多い請求項1〜8のいずれか1項に記載の発光装置。
  10. 前記第1ピーク波長と前記第2ピーク波長と前記第3ピーク波長と異なる第4ピーク波長の光を出射する第3発光素子を備え、
    平面視において前記第3発光素子と前記波長変換部材との間に前記第2光反射部材が位置し、
    前記第2光反射部材の上面が前記第3発光素子の上面よりも高い位置にある請求項1〜9のいずれか1項に記載の発光装置。
  11. 前記第1発光素子および前記第2発光素子が載置される配線基板を備える請求項1〜10のいずれか1項に記載の発光装置。
  12. 前記第1発光素子および/または前記第2発光素子が、金属バンプを介して前記配線基板と接続される請求項11に記載の発光装置。
  13. 前記第2光反射部材の上面が前記波長変換部材の上面よりも高い位置にある請求項1〜12のいずれか1項に記載の発光装置。
JP2016218874A 2016-11-09 2016-11-09 発光装置 Active JP6769248B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016218874A JP6769248B2 (ja) 2016-11-09 2016-11-09 発光装置
US15/806,192 US10109615B2 (en) 2016-11-09 2017-11-07 Light emitting device
US16/105,688 US10262979B2 (en) 2016-11-09 2018-08-20 Light emitting device
US16/292,151 US10580760B2 (en) 2016-11-09 2019-03-04 Light emitting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016218874A JP6769248B2 (ja) 2016-11-09 2016-11-09 発光装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020151906A Division JP7057528B2 (ja) 2020-09-10 2020-09-10 発光装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018078188A JP2018078188A (ja) 2018-05-17
JP6769248B2 true JP6769248B2 (ja) 2020-10-14

Family

ID=62064044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016218874A Active JP6769248B2 (ja) 2016-11-09 2016-11-09 発光装置

Country Status (2)

Country Link
US (3) US10109615B2 (ja)
JP (1) JP6769248B2 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109791968A (zh) 2016-07-26 2019-05-21 克利公司 发光二极管、组件和相关方法
DE102018110506A1 (de) * 2018-05-02 2019-11-07 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches bauelement, konversionselement, verfahren zur herstellung einer vielzahl an konversionselementen und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements
US11121298B2 (en) * 2018-05-25 2021-09-14 Creeled, Inc. Light-emitting diode packages with individually controllable light-emitting diode chips
DE102018113363A1 (de) * 2018-06-05 2019-12-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches bauteil und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauteils
US11335833B2 (en) 2018-08-31 2022-05-17 Creeled, Inc. Light-emitting diodes, light-emitting diode arrays and related devices
USD902448S1 (en) 2018-08-31 2020-11-17 Cree, Inc. Light emitting diode package
US11233183B2 (en) 2018-08-31 2022-01-25 Creeled, Inc. Light-emitting diodes, light-emitting diode arrays and related devices
JP6959548B2 (ja) 2018-10-04 2021-11-02 日亜化学工業株式会社 発光装置およびその製造方法
US11101411B2 (en) 2019-06-26 2021-08-24 Creeled, Inc. Solid-state light emitting devices including light emitting diodes in package structures
JP7460898B2 (ja) 2020-04-24 2024-04-03 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP7335518B2 (ja) * 2021-05-31 2023-08-30 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
EP4270483A1 (en) * 2022-04-28 2023-11-01 Nichia Corporation Light-emitting device and manufacturing method thereof

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4667803B2 (ja) * 2004-09-14 2011-04-13 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP4679183B2 (ja) * 2005-03-07 2011-04-27 シチズン電子株式会社 発光装置及び照明装置
JP4535928B2 (ja) 2005-04-28 2010-09-01 シャープ株式会社 半導体発光装置
JP5224173B2 (ja) 2008-03-07 2013-07-03 スタンレー電気株式会社 半導体発光装置
JP5005712B2 (ja) * 2009-02-03 2012-08-22 三菱電機株式会社 発光装置
US9048404B2 (en) * 2009-07-06 2015-06-02 Zhuo Sun Thin flat solid state light source module
JP5113820B2 (ja) 2009-10-27 2013-01-09 パナソニック株式会社 発光装置
DE102010027875A1 (de) * 2010-04-16 2011-10-20 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
DE102010028246A1 (de) * 2010-04-27 2011-10-27 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
US20120097985A1 (en) * 2010-10-21 2012-04-26 Wen-Huang Liu Light Emitting Diode (LED) Package And Method Of Fabrication
KR101767100B1 (ko) * 2010-11-10 2017-08-10 삼성전자주식회사 발광 디바이스 및 그 제조방법
JP2012169189A (ja) 2011-02-15 2012-09-06 Koito Mfg Co Ltd 発光モジュールおよび車両用灯具
JP2014199267A (ja) * 2011-08-05 2014-10-23 シャープ株式会社 蛍光体基板、表示装置および電子機器
JP2013197309A (ja) 2012-03-19 2013-09-30 Toshiba Corp 発光装置
JP6052952B2 (ja) 2012-03-22 2016-12-27 株式会社小糸製作所 発光モジュールおよび車両用灯具
TWI505440B (zh) * 2012-06-04 2015-10-21 Lextar Electronics Corp 光源模組
US9287475B2 (en) * 2012-07-20 2016-03-15 Cree, Inc. Solid state lighting component package with reflective polymer matrix layer
JP5444588B2 (ja) 2012-09-14 2014-03-19 スタンレー電気株式会社 半導体発光装置の製造方法
JP6331389B2 (ja) * 2013-12-27 2018-05-30 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP6337859B2 (ja) * 2015-09-08 2018-06-06 日亜化学工業株式会社 発光装置
CN109791968A (zh) * 2016-07-26 2019-05-21 克利公司 发光二极管、组件和相关方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10262979B2 (en) 2019-04-16
US10580760B2 (en) 2020-03-03
US20180358336A1 (en) 2018-12-13
US20180130776A1 (en) 2018-05-10
JP2018078188A (ja) 2018-05-17
US10109615B2 (en) 2018-10-23
US20190206847A1 (en) 2019-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6769248B2 (ja) 発光装置
JP6149487B2 (ja) 発光装置の製造方法および発光装置
US9947841B2 (en) Light emitting device having light guider
US10615315B2 (en) Light emitting device
JP6519311B2 (ja) 発光装置
JP4269709B2 (ja) 発光装置およびその製造方法
JP6079209B2 (ja) 発光装置およびその製造方法
JP2016171227A (ja) 発光装置およびその製造方法
US11621379B2 (en) Light-emitting device and method of manufacturing the same
US11355678B2 (en) Light-emitting device and method of manufacturing the same
JP7513907B2 (ja) 発光装置
JP7057528B2 (ja) 発光装置
US11990573B2 (en) Method of manufacturing light emitting device having hollow particles
US11710809B2 (en) Light-emitting device and method of manufacturing the light-emitting device
JP6521119B2 (ja) 発光装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190827

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200813

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200825

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200907

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6769248

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250