KR102146833B1 - 발광 장치 - Google Patents

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겐슈이 타무라
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니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤
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Abstract

방열성이 높은 발광 장치를 제공한다. 정면과, 상기 정면의 반대측에 위치하는 배면과, 상기 정면과 인접하며, 상기 정면과 직교하는 저면과, 상기 저면의 반대측에 위치하는 상면을 갖는 기재와, 상기 정면에 배치되는 제1 배선과, 상기 배면에 배치되는 제2 배선을 구비하는 기판과, 상기 제1 배선과 전기적으로 접속되며, 상기 제1 배선 상에 적재되는 적어도 하나의 발광 소자와, 상기 발광 소자의 측면 및 상기 기판의 정면을 피복하는 제1 반사 부재를 구비하는 발광 장치로서, 상기 기재는, 상기 배면과 상기 저면에 개구되는 적어도 하나의 움푹 패임부를 갖고, 상기 기판은, 상기 움푹 패임부의 내벽을 피복하고 상기 제2 배선과 전기적으로 접속되는 제3 배선과, 상기 제1 배선, 상기 제2 배선 및 상기 제3 배선과 접하는 비아를 구비하는 발광 장치이다.

Description

발광 장치{LIGHT EMITTING DEVICE}
본 발명은 발광 장치에 관한 것이다.
전극 패턴에 스루 홀을 통해 전기적으로 접속된 오목부 전극을 갖는 발광 장치로서, 오목부 전극을 마더보드의 전극에 땜납에 의해 전기적으로 접속함으로써, 마더보드에의 실장을 가능하게 한 발광 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 제2012-124191호 공보
발광 소자(LED 소자)의 고출력화에 수반하여 발열량이 증가되고 있으므로, 방열성이 높은 발광 장치가 요구되고 있다. 따라서, 본 발명에 관한 실시 형태는, 방열성이 높은 발광 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관한 발광 장치는, 긴 변 방향인 제1 방향과 짧은 변 방향인 제2 방향으로 연장되는 정면과, 상기 정면의 반대측에 위치하는 배면과, 상기 정면과 인접하며, 상기 정면과 직교하는 저면과, 상기 저면의 반대측에 위치하는 상면을 갖는 기재와, 상기 정면에 배치되는 제1 배선과, 상기 배면에 배치되는 제2 배선을 구비하는 기판과, 상기 제1 배선과 전기적으로 접속되며, 상기 제1 배선 상에 적재되는 적어도 하나의 발광 소자와, 상기 발광 소자의 측면 및 상기 기판의 정면을 피복하는 제1 반사 부재를 구비하는 발광 장치로서, 상기 기재는, 상기 배면과 상기 저면에 개구되는 적어도 하나의 움푹 패임부를 갖고, 상기 기판은, 상기 움푹 패임부의 내벽을 피복하고 상기 제2 배선과 전기적으로 접속되는 제3 배선과, 상기 제1 배선, 상기 제2 배선 및 상기 제3 배선과 접하는 비아를 구비한다.
본 발명에 관한 실시 형태의 발광 장치에 따르면, 방열성이 높은 발광 장치를 제공할 수 있다.
도 1a는 실시 형태 1에 관한 발광 장치의 개략 사시도.
도 1b는 실시 형태 1에 관한 발광 장치의 개략 사시도.
도 1c는 실시 형태 1에 관한 발광 장치의 개략 정면도.
도 2a는 도 1c의 2A-2A선에 있어서의 개략 단면도.
도 2b는 도 1c의 2B-2B선에 있어서의 개략 단면도.
도 3은 실시 형태 1에 관한 발광 장치의 개략 배면도.
도 4a는 실시 형태 1에 관한 기재, 비아 및 제3 배선의 개략 사시도.
도 4b는 실시 형태 1에 관한 기재, 비아 및 제3 배선의 개략 사시도.
도 4c는 실시 형태 1에 관한 기재, 비아 및 제3 배선의 개략 사시도.
도 5는 실시 형태 1에 관한 발광 장치의 개략 저면도.
도 6a는 실시 형태 1에 관한 발광 장치의 개략 단면도와, 점선부 내를 확대하여 도시하는 확대도.
도 6b는 실시 형태 1에 관한 발광 장치의 변형예의 개략 단면도와, 점선부 내를 확대하여 도시하는 확대도.
도 7a는 실시 형태 1에 관한 기판의 개략 정면도.
도 7b는 실시 형태 1에 관한 기판의 변형예의 개략 정면도.
도 7c는 실시 형태 1에 관한 기판의 변형예의 개략 정면도.
도 8은 실시 형태 1에 관한 발광 장치의 개략 우측면도.
도 9a는 실시 형태 2에 관한 발광 장치의 개략 사시도.
도 9b는 실시 형태 2에 관한 발광 장치의 개략 사시도.
도 9c는 실시 형태 2에 관한 발광 장치의 개략 정면도.
도 9d는 실시 형태 2에 관한 발광 장치의 개략 저면도.
도 10은 도 9c의 10A-10A선에 있어서의 개략 단면도.
도 11은 실시 형태 2에 관한 발광 장치의 개략 배면도.
도 12a는 실시 형태 2에 관한 발광 장치의 변형예의 개략 사시도.
도 12b는 실시 형태 2에 관한 발광 장치의 변형예의 개략 단면도.
도 12c는 실시 형태 2에 관한 발광 장치의 변형예의 개략 단면도.
도 12d는 실시 형태 2에 관한 발광 장치의 변형예의 개략 배면도.
도 12e는 실시 형태 2에 관한 발광 장치의 변형예의 개략 단면도.
도 12f는 실시 형태 2에 관한 발광 장치의 변형예의 개략 단면도.
도 12g는 실시 형태 2에 관한 발광 장치의 변형예의 개략 단면도.
도 12h는 실시 형태 2에 관한 발광 장치의 변형예의 개략 단면도.
도 12i는 실시 형태 2에 관한 발광 장치의 변형예의 개략 단면도.
도 12j는 실시 형태 2에 관한 발광 장치의 변형예의 개략 단면도.
도 12k는 실시 형태 2에 관한 기판의 개략 정면도.
도 13a는 실시 형태 3에 관한 발광 장치의 개략 사시도.
도 13b는 실시 형태 3에 관한 발광 장치의 개략 사시도.
도 13c는 실시 형태 3에 관한 발광 장치의 개략 정면도.
도 14a는 도 13c의 14A-14A선에 있어서의 개략 단면도.
도 14b는 실시 형태 3에 관한 발광 장치의 변형예의 개략 단면도.
도 14c는 실시 형태 3에 관한 발광 장치의 변형예의 개략 단면도.
도 15는 실시 형태 3에 관한 발광 장치의 개략 배면도.
도 16은 실시 형태 3에 관한 발광 장치의 개략 저면도.
도 17a는 실시 형태 3에 관한 기판, 제1 발광 소자, 제2 발광 소자 및 제3 발광 소자의 개략 정면도.
도 17b는 실시 형태 3에 관한 기판, 제1 발광 소자, 제2 발광 소자 및 제3 발광 소자의 변형예의 개략 정면도.
도 17c는 실시 형태 3에 관한 기판, 제1 발광 소자, 제2 발광 소자 및 제3 발광 소자의 변형예의 개략 정면도.
도 18a는 실시 형태 3에 관한 발광 장치의 변형예의 개략 단면도.
도 18b는 실시 형태 3에 관한 발광 장치의 변형예의 개략 단면도.
도 19는 실시 형태 4에 관한 발광 장치의 변형예의 개략 단면도.
이하, 발명의 실시 형태에 대하여 적절히 도면을 참조하여 설명한다. 단, 이하에 설명하는 발광 장치는, 본 발명의 기술 사상을 구체화하기 위한 것으로서, 특정적인 기재가 없는 한, 본 발명을 이하의 것에 한정하지 않는다. 또한, 일 실시 형태에 있어서 설명하는 내용은, 다른 실시 형태 및 변형예에도 적용 가능하다. 또한, 도면이 나타내는 부재의 크기나 위치 관계 등은, 설명을 명확하게 하기 위해, 과장되어 있는 경우가 있다.
<실시 형태 1>
본 발명의 실시 형태에 관한 발광 장치(1000)를 도 1a 내지 도 8b에 기초하여 설명한다. 발광 장치(1000)는 기판(10)과, 적어도 하나의 발광 소자(20)와, 제1 반사 부재(40)를 구비한다. 기판(10)은 기재(11)와, 제1 배선(12)과, 제2 배선(13)과, 제3 배선(14)과, 비아(15)를 구비한다. 기재(11)는 긴 변 방향인 제1 방향과 짧은 변 방향인 제2 방향으로 연장되는 정면(111)과, 정면의 반대측에 위치하는 배면(112)과, 정면(111)과 인접하며 정면(111)과 직교하는 저면(113)과, 저면(113)의 반대측에 위치하는 상면(114)을 갖는다. 기재(11)는 또한 적어도 하나의 움푹 패임부(16)를 갖는다. 제1 배선(12)은 기재(11)의 정면(111)에 배치된다. 제2 배선(13)은 기재(11)의 배면(112)에 배치된다. 발광 소자(20)는 제1 배선(12)과 전기적으로 접속되며, 제1 배선(12) 상에 적재된다. 제1 반사 부재(40)는 발광 소자(20)의 측면(202) 및 기판의 정면(111)을 피복한다. 적어도 하나의 움푹 패임부는, 배면(112)과 저면(113)에 개구된다. 제3 배선(14)은 움푹 패임부의 내벽을 피복하고 제2 배선과 전기적으로 접속된다. 비아(15)는 제1 배선(12), 제2 배선(13) 및 제3 배선(14)과 접한다. 비아(15)는 제1 배선(12), 제2 배선(13) 및 제3 배선(14)을 전기적으로 접속한다. 또한, 비아(15)는 기재(11)의 정면(111)으로부터 배면(112)을 관통하고 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 직교란, 90±3°를 의미한다.
비아(15)는 제1 배선(12), 제2 배선(13) 및 제3 배선(14)과 접하고 있다. 이에 의해, 발광 소자로부터의 열이 제1 배선(12)으로부터 비아(15)를 통해 제2 배선(13) 및/또는 제3 배선(14)에 전달될 수 있으므로, 발광 장치(1000)의 방열성을 향상시킬 수 있다. 비아(15)가, 제2 배선(13) 및 제3 배선(14)과 접하고 있는 경우에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 배면에서 보아 비아(15)가 제2 배선(13) 및 제3 배선(14)과 겹친다. 또한, 기판이 복수의 비아를 구비하고 있는 경우에는, 복수의 비아 모두가 제1 배선, 제2 배선 및 제3 배선과 접하고 있어도 되고, 복수의 비아 모두가 제1 배선, 제2 배선 및 제3 배선과 접하고 있지 않아도 된다. 예를 들어, 기판이 복수의 비아를 구비하고 있는 경우에는, 한쪽의 비아가 제1 배선, 제2 배선 및 제3 배선과 접하고, 다른 쪽의 비아가 제1 배선, 제2 배선과 접하고, 제3 배선으로부터 이격되어 있어도 된다. 복수의 비아 중에서 일부의 비아가 제1 배선, 제2 배선 및 제3 배선과 접하고 있음으로써, 발광 장치의 방열성을 향상시킬 수 있다. 비아(15)는 배면에서 보아 원 형상인 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 드릴 등에 의해 용이하게 형성할 수 있다. 비아(15)가 배면에서 보아 원 형상인 경우에는, 비아의 직경은 100㎛ 이상 150㎛ 이하인 것이 바람직하다. 비아의 직경이 100㎛ 이상임으로써 발광 장치의 방열성이 향상되고, 비아의 직경이 150㎛ 이하임으로써 기판의 강도 저하가 저감된다. 본 명세서에 있어서, 원 형상이란 진원뿐만 아니라, 이것에 가까운 형상(예를 들어, 타원 형상이나 사각형의 4코너가 크게 원호상으로 모따기된 형상이어도 됨)을 포함하는 것이다. 배면에서 보아, 비아와 제2 배선(13)이 겹치는 면적이, 비아와 제3 배선(14)이 겹치는 면적보다도 큰 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 비아의 체적을 크게 할 수 있으므로, 발광 장치의 방열성이 향상된다. 또한, 비아는 Y 방향에 있어서 기판의 중앙에 위치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, Y 방향에 있어서의 비아의 단부로부터 기재의 단부까지의 기재의 두께에 있어서, 기재의 두께가 얇아지는 부분을 저감할 수 있으므로 기재의 강도가 향상된다.
도 4a 내지 도 4c에 도시한 바와 같이, 비아(15)는 배면으로부터 정면 방향(Z 방향)에 있어서, 비아(15)와 제3 배선(14)이 접하는 부분 D1을 갖는다. 이와 같이 함으로써, X 방향 및 Y 방향에 있어서, 비아(15)와 제3 배선(14)이 접할 뿐만 아니라, 비아(15)와 제3 배선(14)이 배면으로부터 정면 방향(Z 방향)에 있어서도 접하므로, 비아(15)와 제3 배선(14)의 접촉 면적을 크게 할 수 있다. 이에 의해, 발광 소자로부터의 열이 제1 배선(12)으로부터 비아(15)를 통해 제3 배선(14)에 전달되기 쉬워지므로, 발광 장치(1000)의 방열성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 배면으로부터 정면 방향을 Z 방향이라고도 한다.
발광 장치(1000)는, 움푹 패임부(16) 내에 형성된 땜납 등의 접합 부재에 의해 실장 기판에 고정할 수 있다. 움푹 패임부(16)의 내벽을 피복하는 제3 배선에는, 접합 부재의 열팽창 등에 의한 힘이 가해질 우려가 있다. 비아(15)가 Z 방향에 있어서, 비아(15)와 제3 배선(14)이 접하는 부분 D1을 가짐으로써, 비아(15)와 제3 배선(14)의 접합 강도가 향상된다. 이에 의해, 제3 배선에 접합 부재 등으로부터의 힘이 가해져도 기재(11)로부터 제3 배선(14)이 박리되는 것을 억제할 수 있다.
비아(15)는 기재의 관통 구멍 내에 도전성 재료가 충전됨으로써 구성되어도 되고, 도 2a에 도시한 바와 같이, 기재의 관통 구멍의 표면을 피복하는 제4 배선(151)과 제4 배선(151)에 둘러싸인 영역에 충전된 충전 부재(152)를 구비하고 있어도 된다. 충전 부재(152)는 도전성이어도 되고, 절연성이어도 된다. 충전 부재(152)에는, 수지 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 일반적으로 경화 전의 수지 재료는, 경화 전의 금속 재료보다도 유동성이 높으므로 제4 배선(151) 내에 충전되기 쉽다. 이 때문에, 충전 부재에 수지 재료를 사용함으로써 기판의 제조가 용이해진다. 충전되기 쉬운 수지 재료로서는, 예를 들어 에폭시 수지를 들 수 있다. 충전 부재로서 수지 재료를 사용하는 경우에는, 선팽창 계수를 낮추기 위해 첨가 부재를 함유하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 제4 배선과의 선팽창 계수의 차가 작아지므로, 발광 소자로부터의 열에 의해 제4 배선과 충전 부재 사이에 간극이 생기는 것을 억제할 수 있다. 첨가 부재로서는, 예를 들어 산화규소를 들 수 있다. 또한, 충전 부재(152)에 금속 재료를 사용한 경우에는, 방열성을 향상시킬 수 있다. 또한, 비아(15)가 기재의 관통 구멍 내에 도전성 재료가 충전되어 구성되는 경우에는, 열 전도성이 높은 Ag, Cu 등의 금속 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
기판이 구비하는 움푹 패임부의 수는 1개여도 되고, 복수여도 된다. 움푹 패임부가 복수 있음으로써, 발광 장치(1000)와 실장 기판의 접합 강도를 향상시킬 수 있다. 움푹 패임부의 깊이는, 상면측과 저면측에서 동일한 깊이여도 되고, 상면측보다도 저면측에서 깊어도 된다. 도 2b에 도시한 바와 같이, Z 방향에 있어서의 움푹 패임부(16)의 깊이가 상면측보다도 저면측에서 깊음으로써, Z 방향에 있어서, 움푹 패임부의 상면측에 위치하는 기재의 두께 W1을 움푹 패임부의 저면측에 위치하는 기재의 두께 W2보다도 두껍게 할 수 있다. 이에 의해, 기재의 강도 저하를 억제할 수 있다. 또한, 저면측의 움푹 패임부의 깊이 W3이 상면측의 움푹 패임부의 깊이 W4보다도 깊음으로써, 움푹 패임부 내에 형성되는 접합 부재의 체적이 증가되므로, 발광 장치(1000)와 실장 기판의 접합 강도를 향상시킬 수 있다. 발광 장치(1000)가, 기재(11)의 배면(112)과, 실장 기판을 대향시켜 실장하는 상면 발광형(톱 뷰 타입)에서도, 기재(11)의 저면(113)과, 실장 기판을 대향시켜 실장하는 측면 발광형(사이드 뷰 타입)에서도, 접합 부재의 체적이 증가됨으로써, 실장 기판과의 접합 강도를 향상시킬 수 있다.
발광 장치(1000)와 실장 기판의 접합 강도는, 특히 측면 발광형의 경우에 향상시킬 수 있다. Z 방향에 있어서의 움푹 패임부의 깊이가 상면측보다도 저면측에서 깊음으로써, 저면에 있어서의 움푹 패임부의 개구부의 면적을 크게 할 수 있다. 실장 기판과 대향하는 저면에 있어서의 움푹 패임부의 개구부의 면적이 커짐으로써, 저면에 위치하는 접합 부재의 면적도 크게 할 수 있다. 이에 의해, 실장 기판과 대향하는 면에 위치하는 접합 부재의 면적을 크게 할 수 있으므로 발광 장치(1000)와 실장 기판의 접합 강도를 향상시킬 수 있다.
Z 방향에 있어서의 움푹 패임부의 깊이의 최대는, Z 방향에 있어서의 기재의 두께의 0.4배 내지 0.9배임으로써 바람직하다. 움푹 패임부의 깊이가 기재의 두께의 0.4배보다도 깊음으로써, 움푹 패임부 내에 형성되는 접합 부재의 체적이 증가되므로 발광 장치와 실장 기판의 접합 강도를 향상시킬 수 있다. 움푹 패임부의 깊이가 기재의 두께의 0.9배보다도 얕음으로써, 기재의 강도 저하를 억제할 수 있다.
도 2b에 도시한 바와 같이, 움푹 패임부(16)는 배면(112)으로부터 저면(113)과 평행 방향(Z 방향)으로 연장되는 평행부(161)를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 평행부(161)를 구비함으로써, Z 방향에 있어서, 비아와 제3 배선이 접하는 부분 D1의 면적을 크게 할 수 있으므로 발광 장치의 방열성을 향상시킬 수 있다. 또한, 평행부(161)를 구비함으로써, 배면에 있어서의 움푹 패임부의 개구부의 면적이 동일해도 움푹 패임부의 체적을 크게 할 수 있다. 움푹 패임부의 체적을 크게 함으로써 움푹 패임부 내에 형성할 수 있는 땜납 등의 접합 부재의 양을 증가시킬 수 있으므로, 발광 장치(1000)와 실장 기판의 접합 강도를 향상시킬 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 평행이란, ±3° 정도의 경사를 허용하는 것을 의미한다. 또한, 단면에서 보아 움푹 패임부(16)는 저면(113)으로부터 기재(11)의 두께가 두꺼워지는 방향으로 경사지는 경사부(162)를 구비한다. 경사부(162)는 직선이어도 되고, 만곡이어도 된다.
Y 방향에 있어서의 움푹 패임부의 높이의 최대는, Y 방향에 있어서의 기재의 두께의 0.3배 내지 0.75배임으로써 바람직하다. Y 방향에 있어서의 움푹 패임부의 깊이가 기재의 두께의 0.3배보다도 김으로써, 움푹 패임부 내에 형성되는 접합 부재의 체적이 증가되므로 발광 장치와 실장 기판의 접합 강도를 향상시킬 수 있다. Y 방향에 있어서의 움푹 패임부의 길이가 기재의 두께의 0.75배보다도 얕음으로써, 기재의 강도 저하를 억제할 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 배면에 있어서, 움푹 패임부의 개구 형상은 반원 형상인 것이 바람직하다. 움푹 패임부의 개구 형상이 각부가 없는 반원 형상임으로써 움푹 패임부에 걸리는 응력이 집중되는 것을 억제할 수 있으므로, 기재가 균열되는 것을 억제할 수 있다. 본 명세서에 있어서, 반원 형상이란, 진반원뿐만 아니라, 이것에 가까운 형상(예를 들어, 타반원 형상)을 포함하는 것이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 배면에 있어서, 움푹 패임부(16)가 복수 있는 경우에는, 제2 방향(Y 방향)에 평행한 기재의 중심선(3C)에 대하여 좌우 대칭으로 위치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 발광 장치를 실장 기판에 접합 부재를 개재하여 실장할 때에 셀프 얼라인먼트가 효과적으로 작용하여, 발광 장치를 실장 범위 내에 고정밀도로 실장할 수 있다.
저면에 있어서, Z 방향에 있어서의 움푹 패임부의 깊이는 대략 일정해도 되고, 움푹 패임부의 깊이가 중앙과 단부에서 상이해도 된다. 도 5에 도시한 바와 같이, 저면에 있어서, 움푹 패임부(16)의 중앙의 깊이 D2가, Z 방향에 있어서의 움푹 패임부의 깊이의 최대인 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 저면에 있어서, X 방향의 움푹 패임부의 단부에서, Z 방향에 있어서의 기재의 두께 D3을 두껍게 할 수 있으므로 기재의 강도를 향상시킬 수 있다. 또한, 본 명세서에서 중앙이란, 5㎛ 정도의 변동은 허용되는 것을 의미한다. 움푹 패임부(16)는 드릴이나, 레이저 등의 공지의 방법에 의해 형성할 수 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 제2 방향(Y 방향)에 평행한 기재의 중심선(5C)에 대하여, 제1 반사 부재(40)로부터 발광 장치의 외측면에 노출되는 제1 배선(12)이 좌우 중 어느 쪽에 치우쳐 위치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 제1 반사 부재(40)로부터 발광 장치의 외측면에 노출되는 제1 배선(12)의 위치에 의해, 발광 장치의 극성을 인식할 수 있다. 또한, 제2 방향(Y 방향)에 평행한 기재의 중심선(5C)에 대하여, 제1 반사 부재(40)로부터 발광 장치의 외측면에 노출되는 제1 배선(12)이 좌우의 어느 쪽에도 위치하고 있는 경우에는, 중심선(5C)에 대하여 좌측에 위치하고, 제1 반사 부재(40)로부터 발광 장치의 외측면에 노출되는 제1 배선(12)의 형상과, 중심선(5C)에 대하여 우측에 위치하고, 제1 반사 부재(40)로부터 발광 장치의 외측면에 노출되는 제1 배선(12)의 형상이 상이한 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 제1 반사 부재(40)로부터 발광 장치의 외측면에 노출되는 제1 배선(12)의 형상에 의해, 발광 장치의 극성을 인식할 수 있다.
도 6a에 도시한 바와 같이, 제1 배선(12), 제2 배선(13) 및 또는 제3 배선(14)은 배선 주부(12A)와, 배선 주부(12A) 상에 형성된 도금(12B)을 갖고 있어도 된다. 본 명세서에 있어서, 배선이란, 제1 배선(12), 제2 배선(13) 및 또는 제3 배선(14)을 가리킨다. 배선 주부(12A)로서는, 구리 등의 공지의 재료를 사용할 수 있다. 배선 주부(12A) 상에 도금(12B)을 가짐으로써, 배선의 표면에 있어서의 반사율을 향상시키거나, 황화를 억제하거나 할 수 있다. 예를 들어, 배선 주부(12A) 상에 인을 포함하는 니켈 도금(120A)이 위치하고 있어도 된다. 니켈은, 인을 함유함으로써 경도가 향상되므로, 배선 주부(12A) 상에 인을 포함하는 니켈 도금(120A)이 위치함으로써 배선의 경도가 향상된다. 이에 의해, 발광 장치의 개편화 등에 의해, 배선을 절단할 때에 배선에 버어가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 인을 포함하는 니켈 도금은, 전해 도금법에 의해 형성되어도 되고, 무전해 도금법에 의해 형성되어도 된다.
도 6a에 도시한 바와 같이, 도금(12B)의 최표면에는 금 도금(120B)이 위치하고 있는 것이 바람직하다. 도금의 최표면에는 금 도금이 위치함으로써, 제1 배선(12), 제2 배선(13) 및 또는 제3 배선(14)의 표면에 있어서의 산화, 부식을 억제하여, 양호한 납땜성이 얻어진다. 반사율을 향상시키거나, 황화를 억제하거나 할 수 있다. 도금(12B)의 최표면에 위치하는 금 도금(120B)은 전해 도금법에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 전해 도금법은, 무전해 도금법보다도 황 등의 촉매독의 함유를 적게 할 수 있다. 백금계 촉매를 사용한 부가 반응형 실리콘 수지를 금 도금과 접하는 위치에서 경화하는 경우에, 전해 도금법에 의해 형성한 금 도금은 황의 함유가 적으므로, 황과 백금이 반응하는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 백금계 촉매를 사용한 부가 반응형 실리콘 수지가 경화 불량을 일으키는 것을 억제할 수 있다. 인을 포함하는 니켈 도금(120A)과 접하는 금 도금(120B)을 형성하는 경우에는, 인을 포함하는 니켈 도금(120A) 및 금 도금(120B)은 전해 도금법에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 동일한 방법에 의해 도금을 형성함으로써, 발광 장치의 제조 비용을 억제할 수 있다. 또한, 니켈 도금이란 니켈을 함유해도 되고, 금 도금이란 금을 함유하고 있으면 되고, 다른 재료가 함유되어 있어도 된다.
인을 포함하는 니켈 도금의 두께는 금 도금의 두께보다 두꺼운 것이 바람직하다. 인을 포함하는 니켈 도금의 두께가 금 도금의 두께보다도 두꺼움으로써, 제1 배선(12), 제2 배선(13) 및 또는 제3 배선(14)의 경도를 향상시키기 쉬워진다. 인을 포함하는 니켈 도금의 두께는, 금 도금의 두께의 5배 이상 500배 이하가 바람직하고, 10배 이상 100배 이하가 보다 바람직하다.
도 6b에 도시한 발광 장치(1000A)와 같이, 배선은, 배선 주부(12A) 상에 인을 포함하는 니켈 도금(120C)과, 팔라듐 도금(120D)과, 제1 금 도금(120E)과, 제2 금 도금(120F)이 적층된 도금(12B)을 형성해도 된다. 인을 포함하는 니켈 도금(120C)과, 팔라듐 도금(120D)과, 제1 금 도금(120E)과, 제2 금 도금(120F)을 적층함으로써, 예를 들어 배선 주부(12A)에 구리를 사용한 경우에 도금(12B) 중에 구리가 확산되는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 도금의 각 층의 밀착성의 저하를 억제할 수 있다. 배선 주부(12A) 상에 인을 포함하는 니켈 도금(120C)과, 팔라듐 도금(120D)과, 제1 금 도금(120E)을 무전해 도금법에 의해 형성하고, 제2 금 도금(120F)을 전해 도금법에 의해 형성해도 된다. 전해 도금법에 의해 형성한 제2 금 도금(120F)이 최표면에 위치함으로써, 백금계 촉매를 사용한 부가 반응형 실리콘 수지의 경화 불량을 억제할 수 있다.
도 2a에 도시한 바와 같이, 발광 소자(20)는 기판(10)과 대향하는 적재면과, 적재면의 반대측에 위치하는 광 취출면(201)을 구비한다. 발광 소자(20)는 적어도 반도체 적층체(23)를 포함하고, 반도체 적층체(23)에는 정부 전극(21, 22)이 형성되어 있다. 정부 전극(21, 22)은 발광 소자(20)와 동일한 측의 면에 형성되어 있고, 발광 소자(20)가 기판(10)에 플립 칩 실장되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 발광 소자의 정부 전극에 전기를 공급하는 와이어가 불필요해지므로 발광 장치를 소형화할 수 있다. 발광 소자가 플립 칩 실장되어 있는 경우에는, 발광 소자의 정부 전극이 위치하는 면인 전극 형성면(203)과, 반대측의 면을 광 취출면(201)으로 한다. 또한, 본 실시 형태에서는 발광 소자(20)는 소자 기판(24)을 갖지만, 소자 기판(24)은 제거되어 있어도 된다. 발광 소자(20)가 기판(10)에 플립 칩 실장되어 있는 경우에는, 발광 소자의 정부 전극(21, 22)이 도전성 접착 부재(60)를 개재하여 제1 배선(12)에 접속되어 있다.
발광 소자(20)가 기판(10)에 플립 칩 실장되어 있는 경우에는, 도 2a, 도 7a에 도시한 바와 같이 정면에서 보아, 발광 소자(20)의 정부 전극(21, 22)과 겹치는 위치에 제1 배선(12)은 볼록부(121)를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 제1 배선(12)이 볼록부(121)를 구비함으로써, 도전성 접착 부재(60)를 개재하여 제1 배선(12)과 발광 소자의 정부 전극(21, 22)을 접속할 때에, 셀프 얼라인먼트 효과에 의해 발광 소자와 기판의 위치 정렬을 용이하게 행할 수 있다.
도 7b에 도시한 바와 같이, 정면에서 보아 제1 배선(12)이 X 방향으로 연신되는 배선 연신부(123)를 구비하고 있어도 되고, 도 7c에 도시한 바와 같이, 제1 배선(12)이 X 방향으로 연신되는 배선 연신부(123)를 구비하고 있지 않아도 된다. 배선 연신부(123)란, 정면에서 보아, 발광 소자(20)와 겹치는 제1 배선(12)의 폭보다도 좁은 폭을 갖고, 또한, 발광 소자(20)와 겹치는 제1 배선(12)의 부분으로부터 연신되는 제1 배선(12)의 부분이다. 배선 연신부가 X 방향으로 연신되는 경우에는, 발광 소자와 겹치는 제1 배선의 부분의 폭, 및, 배선 연신부의 폭이란 Y 방향에 있어서의 폭이며, 배선 연신부가 Y 방향으로 연신되는 경우에는, 발광 소자와 겹치는 제1 배선의 부분의 폭, 및, 배선 연신부의 폭이란 X 방향에 있어서의 폭이다. 배선 연신부(123)는 정면에서 보아 기재의 외연에까지 연신되어 있어도 되고, 기재의 외연으로부터 이격되어 있어도 된다. 정면에서 보아, 배선 연신부(123)가 발광 소자를 적재할 예정인 위치로부터 X+ 방향 및/또는 X- 방향으로 연신되어 형성되어 있는 경우에는, 기판에 발광 소자를 적재할 때에 배선 연신부(123)를 안표로 하여 적재할 수 있다. X축 상에 있어서의 X+ 방향은, 정면에서 보아 좌측으로부터 우측을 향하는 방향으로 하고, X+ 방향의 반대 방향은 X- 방향으로 한다. 이에 의해, 기판에 발광 소자를 적재하는 것이 용이해진다. 제1 배선(12)은, 배선 연신부(123)는 1개만 구비되어 있어도 되고, 배선 연신부(123)를 복수 구비하고 있어도 된다. 배선 연신부(123)를 복수 구비하는 경우에는, X 방향에 있어서, 발광 소자의 양측에 배선 연신부(123)가 위치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 발광 소자의 양측에 위치하는 배선 연신부(123)를 안표로 할 수 있으므로, 기판에 발광 소자를 적재하는 위치 정밀도가 향상된다. 또한, 발광 소자 상에 투광성 부재를 적재하는 경우도, 상면에서 보아, 배선 연신부가 투광성 부재를 적재할 예정인 위치로부터 연신되어 형성되어 있음으로써, 발광 소자 상에 투광성 부재를 적재할 때에 배선 연신부를 안표로 적재할 수 있다. 이에 의해, 발광 소자 상에 투광성 부재를 적재하는 것이 용이해진다. 제1 배선(12)이 X 방향으로 연신되는 배선 연신부(123)를 구비하고 있지 않은 경우에는, X 방향에 있어서 기재와 반사 부재의 접촉 면적을 크게 할 수 있다. 이에 의해, 기재와 반사 부재의 접합 강도를 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 배선(12)이 X 방향으로 연신되는 배선 연신부(123)를 구비하고 있지 않은 경우에는, 도전성 접착 부재가 X 방향으로 연신되는 배선 연신부(123) 상에까지 습윤 확산되지 않는다. 이에 의해, 도전성 접착 부재가 습윤 확산되는 면적을 작게 할 수 있으므로, 도전성 접착 부재의 형상을 제어하기 쉬워진다.
도 7a에 도시한 바와 같이, 제1 배선(12)이 Y 방향으로 연신되는 배선 연신부를 구비하고 있어도 되고, 도 7b에 도시한 바와 같이, 제1 배선(12)이 Y 방향으로 연신되는 배선 연신부를 구비하고 있지 않아도 된다. 제1 배선(12)이 Y 방향으로 연신되는 배선 연신부를 구비하고 있는 경우에는, 배선 연신부를 안표로 할 수 있으므로, 기판에 발광 소자를 적재하는 Y 방향의 위치 정밀도가 향상된다. 제1 배선(12)이 Y 방향으로 연신되는 배선 연신부를 구비하고 있지 않은 경우에는, Y 방향에 있어서 기재와 반사 부재의 접촉 면적을 크게 할 수 있으므로, 기재와 반사 부재의 접합 강도가 향상된다. 또한, 제1 배선이 Y 방향으로 연신되는 배선 연신부를 구비하고 있지 않은 경우에는, 도전성 접착 부재가 Y 방향으로 연신되는 배선 연신부 상에까지 습윤 확산되지 않도록 할 수 있다. 이에 의해, 도전성 접착 부재가 습윤 확산되는 면적을 작게 할 수 있으므로, 도전성 접착 부재의 형상을 제어하기 쉬워진다.
Y 방향으로 연신되는 배선 연신부를 구비하고 있지 않은 경우에 있어서, Y 방향에 있어서의 제1 배선의 길이 L2는, Y 방향에 있어서의 기재의 길이 L1의 0.3배 이상 0.9배 이하가 바람직하다. Y 방향에 있어서의 제1 배선의 길이 L2가, Y 방향에 있어서의 기재의 길이 L1의 0.3배 이상임으로써, 제1 배선의 면적이 증가되므로 발광 소자를 적재하기 쉬워진다. Y 방향에 있어서의 제1 배선의 길이 L2가, Y 방향에 있어서의 기재의 길이 L1의 0.9배 이하임으로써, 기재와 반사 부재의 접촉 면적을 크게 할 수 있다. 또한, Y 방향에 있어서의 제1 배선의 길이 L2가, Y 방향에 있어서의 기재의 길이 L1의 0.9배 이하임으로써, 도전성 접착 부재가 제1 배선 상에 습윤 확산되는 면적을 작게 할 수 있다. 또한, Y 방향으로 연신되는 배선 연신부를 구비하고 있는 경우에는, Y 방향으로 연신되는 배선 연신부를 제외한 부분의 Y 방향에 있어서의 제1 배선(12)의 길이가, Y 방향에 있어서의 기재의 길이의 0.3배 이상 0.9배 이하인 것이 바람직하다.
발광 장치(1000)는 발광 소자(20)를 피복하는 투광성 부재(30)를 구비하고 있어도 된다. 발광 소자가 투광성 부재로 피복됨으로써, 발광 소자(20)를 외부 응력으로부터 보호할 수 있다. 투광성 부재(30)는 도광 부재(50)를 개재하여, 발광 소자(20)를 피복해도 된다. 도광 부재(50)는 발광 소자의 광 취출면(201)과, 투광성 부재(30) 사이에만 위치하여 발광 소자(20)와 투광성 부재(30)를 고정해도 되고, 발광 소자의 광 취출면(201)으로부터 발광 소자의 측면(202)까지 피복하여 발광 소자(20)와 투광성 부재(30)를 고정해도 된다. 도광 부재(50)는 제1 반사 부재(40)보다도 발광 소자(20)로부터의 광의 투과율이 높다. 이 때문에, 도광 부재(50)가 발광 소자의 측면(202)까지 피복함으로써, 발광 소자(20)의 측면으로부터 출사되는 광이 도광 부재(50)를 통해 발광 장치의 외측으로 취출되기 쉬워지므로 광 취출 효율을 높일 수 있다.
발광 장치가 투광성 부재(30)를 구비하는 경우에는, 투광성 부재의 측면은, 제1 반사 부재(40)로 피복되는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 발광 영역과 비발광 영역의 콘트라스트가 높은, 「선명성」이 양호한 발광 장치로 할 수 있다.
투광성 부재(30)는 파장 변환 입자(32)를 함유시켜도 된다. 파장 변환 입자(32)는 발광 소자(20)가 발하는 1차 광의 적어도 일부를 흡수하여, 1차 광과는 상이한 파장의 2차 광을 발하는 부재이다. 투광성 부재(30)에 파장 변환 입자(32)를 함유시킴으로써, 발광 소자(20)가 발하는 1차 광과, 파장 변환 입자(32)가 발하는 2차 광이 혼색된 혼색광을 출력할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(20)에 청색 LED를, 파장 변환 입자(32)에 YAG 등의 형광체를 사용하면, 청색 LED의 청색광과, 이 청색광에 의해 여기되어 형광체가 발하는 황색광을 혼합시켜 얻어지는 백색광을 출력하는 발광 장치를 구성할 수 있다.
파장 변환 입자는 투광성 부재 중에 균일하게 분산시켜도 되고, 투광성 부재(30)의 상면보다도 발광 소자의 근방에 파장 변환 입자를 편재시켜도 된다. 투광성 부재(30)의 상면보다도 발광 소자의 근방에 파장 변환 입자를 편재시킴으로써, 수분에 약한 파장 변환 입자(32)를 사용해도 투광성 부재(30)의 모재(31)가 보호층으로서도 기능을 하므로 파장 변환 입자(32)의 열화를 억제할 수 있다. 또한, 도 2a에 도시한 바와 같이, 투광성 부재(30)가 파장 변환 입자(32)를 함유하는 층과, 파장 변환 입자를 실질적으로 함유하지 않는 층(33)을 구비하고 있어도 된다. Z 방향에 있어서, 파장 변환 입자를 실질적으로 함유하지 않는 층(33)은 파장 변환 입자(32)를 함유하는 층보다도 상측에 위치한다. 이와 같이 함으로써, 파장 변환 입자를 실질적으로 함유하지 않는 층(33)이 보호층으로서도 기능을 하므로 파장 변환 입자(32)의 열화를 억제할 수 있다. 수분에 약한 파장 변환 입자(32)로서는, 예를 들어 망간 부활 불화물 형광체를 들 수 있다. 망간 부활 불화물계 형광체는, 스펙트럼 선폭이 비교적 좁은 발광이 얻어져 색 재현성의 관점에 있어서 바람직한 부재이다. 「파장 변환 입자를 실질적으로 함유하지 않는다」란, 불가피적으로 혼입되는 파장 변환 입자를 배제하지 않는 것을 의미하고, 파장 변환 입자의 함유율이 0.05중량％ 이하인 것이 바람직하다.
제1 반사 부재(40)는 발광 소자의 측면 및 기판의 정면을 피복한다. 제1 반사 부재(40)가 발광 소자의 측면을 피복함으로써 발광 소자(20)로부터 X 방향 및/또는 Y 방향으로 진행하는 광을 제1 반사 부재가 반사하여 Z 방향으로 진행하는 광을 증가시킬 수 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 제1 반사 부재(40)의 짧은 변 방향의 측면(405)과 기판(10)의 짧은 변 방향의 측면(105)이 실질적으로 동일 평면 상에 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 제1 방향(X 방향)의 폭을 짧게 할 수 있으므로 발광 장치를 소형화할 수 있다.
도 8에 도시한 바와 같이, 저면(113)측에 위치하는 제1 반사 부재(40)의 긴 변 방향의 측면(403)은, Z 방향에 있어서 발광 장치(1000)의 내측으로 경사져 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 발광 장치(1000)를 실장 기판에 실장할 때에, 제1 반사 부재(40)의 측면(403)과 실장 기판의 접촉이 억제되어, 발광 장치(1000)의 실장 자세가 안정되기 쉽다. 상면(114)측에 위치하는 제1 반사 부재(40)의 긴 변 방향의 측면(404)은, Z 방향에 있어서 발광 장치(1000)의 내측으로 경사져 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 제1 반사 부재(40)의 측면과 흡착 노즐(콜릿)의 접촉이 억제되어, 발광 장치(1000)의 흡착 시의 제1 반사 부재(40)의 손상을 억제할 수 있다. 이와 같이, 저면(113)측에 위치하는 제1 반사 부재(40)의 긴 변 방향의 측면(403) 및 상면(114)측에 위치하는 제1 반사 부재(40)의 긴 변 방향의 측면(404)은, 배면으로부터 정면 방향(Z 방향)에 있어서 발광 장치(1000)의 내측으로 경사져 있는 것이 바람직하다. 제1 반사 부재(40)의 경사 각도 θ는, 적절히 선택할 수 있지만, 이와 같은 효과의 발휘 용이성 및 제1 반사 부재(40)의 강도의 관점에서, 0.3° 이상 3° 이하인 것이 바람직하고, 0.5° 이상 2° 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.7° 이상 1.5° 이하인 것이 보다 한층 더 바람직하다. 또한, 발광 장치(1000)의 우측면과 좌측면은 대략 동일한 형상을 하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써 발광 장치(1000)를 소형화할 수 있다.
<실시 형태 2>
도 9a 내지 도 12에 도시한 본 발명의 실시 형태 2에 관한 발광 장치(2000)는, 실시 형태 1에 관한 발광 장치(1000)와 비교하여, 기판 상에 적재된 발광 소자의 수, 기재가 구비하는 움푹 패임부 및 비아의 수, 절연막을 구비하는 점이 상이하다.
도 10에 도시한 바와 같이, 비아(15)는 제1 배선(12), 제2 배선(13) 및 제3 배선(14)과 접하고 있으므로, 발광 장치(2000)의 방열성을 향상시킬 수 있다. 1개의 움푹 패임부 내에 위치하는 제3 배선(14)은 1개의 비아(15)와 접하고 있어도 되고, 1개의 움푹 패임부 내에 위치하는 제3 배선(14)이 복수의 비아(15)와 접하고 있어도 된다. 제3 배선(14)이 복수의 비아(15)와 접함으로써 발광 장치의 방열성이 더욱 향상된다. 도 11에 도시한 바와 같이, 1개의 움푹 패임부 내에 위치하는 제3 배선(14)과 접하는 비아가 2개 있는 경우에는, 제2 방향(Y 방향)에 평행한 움푹 패임부의 중심선(11C)에 대하여 한쪽의 비아와 다른 쪽의 비아가 좌우 대칭으로 위치하고 있어도 된다.
도 10에 도시한 바와 같이, 발광 장치(2000)는 제1 발광 소자(20A)와 제2 발광 소자(20B)를 구비하고 있어도 된다. 제1 발광 소자(20A)의 발광 피크 파장과, 제2 발광 소자(20B)의 발광 피크 파장은, 동일해도 되고, 상이해도 된다. 제1 발광 소자(20A)의 발광 피크 파장과, 제2 발광 소자(20B)의 발광 피크 파장이 상이한 경우에는, 제1 발광 소자(20A)의 발광 피크 파장이 430㎚ 이상 490㎚ 미만의 범위(청색 영역의 파장 범위)에 있고, 제2 발광 소자(20B)의 발광 피크 파장이 490㎚ 이상 570㎚ 이하의 범위(녹색 영역의 파장 범위)에 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써 발광 장치의 연색성을 향상시킬 수 있다.
발광 장치가 복수의 발광 소자(제1 발광 소자(20A)와 제2 발광 소자(20B))를 구비하고 있는 경우에는, 복수의 발광 소자는 제1 방향(X 방향)으로 나란히 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 발광 장치(2000)의 제2 방향(Y 방향)의 폭을 짧게 할 수 있으므로 발광 장치를 박형화할 수 있다.
도 10에 도시한 바와 같이, 제1 발광 소자(20A) 및 제2 발광 소자(20B)가 1개의 투광성 부재(30)로 피복되어 있어도 되고, 도 12a, 도 12b에 도시한 발광 장치(2000A)와 같이, 제1 발광 소자(20A)와, 제2 발광 소자(20B)가 각각 따로따로의 투광성 부재로 피복되어 있어도 된다. 제1 발광 소자(20A) 및 제2 발광 소자(20B)가 1개의 투광성 부재(30)로 피복됨으로써 투광성 부재(30)의 크기를 크게 할 수 있으므로 발광 장치의 광 취출 효율이 향상된다. 제1 발광 소자(20A)와, 제2 발광 소자(20B)가 각각 따로따로의 투광성 부재로 피복되어 있음으로써, 한쪽의 투광성 부재와 다른 쪽의 투광성 부재 사이에 제1 반사 부재를 형성할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 「선명성」이 양호한 발광 장치로 할 수 있다.
도 12c에 도시한 발광 장치(2000B)와 같이, 투광성 부재(30)는 발광 소자의 광 취출면과 대향하는 제1 파장 변환층(31E)과, 제1 파장 변환층(31E) 상에 배치되는 제2 파장 변환층(31F)을 구비하고 있어도 된다. 제1 파장 변환층(31E)은, 모재(312E)와, 제1 파장 변환 입자(311E)를 포함하고 있다. 제2 파장 변환층(31F)은, 모재(312F)와, 제2 파장 변환 입자(311F)를 포함하고 있다. 발광 소자에 여기된 제1 파장 변환 입자(311E)로부터의 광의 피크 파장은, 발광 소자에 여기된 제2 파장 변환 입자(311F)로부터의 광의 피크 파장보다도 짧은 것이 바람직하다. 발광 소자에 여기된 제1 파장 변환 입자(311E)로부터의 광의 피크 파장이, 발광 소자에 여기된 제2 파장 변환 입자(311F)로부터의 광의 피크 파장보다도 짧음으로써, 발광 소자에 여기된 제1 파장 변환 입자(311E)로부터의 광에 의해 제2 파장 변환 입자(311F)를 여기시킬 수 있다. 이에 의해, 여기된 제2 파장 변환 입자(311F)로부터의 광을 증가시킬 수 있다. 제1 파장 변환층(31E) 상에 제2 파장 변환층(31F)이 배치되므로, 발광 소자에 여기된 제1 파장 변환 입자(311E)로부터의 광이 제2 파장 변환 입자(311F)에 출사되기 쉽다.
발광 소자에 여기된 제1 파장 변환 입자(311E)로부터의 광의 피크 파장이 500㎚ 이상 570㎚ 이하이고, 발광 소자에 여기된 제2 파장 변환 입자(311F)로부터의 광의 피크 파장이 610㎚ 이상 750㎚ 이하인 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 연색성이 높은 발광 장치로 할 수 있다. 예를 들어, 제1 파장 변환 입자로서 β 사이알론계 형광체를 들 수 있고, 제2 파장 변환 입자로서 망간 부활 불화규산칼륨의 형광체를 들 수 있다. 제2 파장 변환 입자로서 망간 부활 불화규산칼륨의 형광체를 사용하는 경우에는, 특히 투광성 부재(30)가 제1 파장 변환층(31E)과, 제2 파장 변환층(31F)을 구비하는 것이 바람직하다. 망간 부활 불화물 형광체인 제2 파장 변환 입자는 휘도 포화를 일으키기 쉽지만, 제2 파장 변환층(31F)과 발광 소자 사이에 제1 파장 변환층(31E)이 위치함으로써 발광 소자로부터의 광이 과도하게 제2 파장 변환 입자에 조사되는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 망간 부활 불화물 형광체인 제2 파장 변환 입자의 열화를 억제할 수 있다. 또한, 제1 파장 변환 입자와 제2 파장 변환 입자가 동일한 파장 변환층에 함유되어 있는 경우에는, 제2 파장 변환 입자가 파장 변환층 내의 전체에 걸쳐 분산되어 위치하고, 제1 파장 변환 입자가 발광 소자의 광 취출면측에 편재되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 파장 변환층의 발광 소자의 광 취출면측에 있어서, 제1 파장 변환 입자와 제2 파장 변환 입자가 혼재되고, 또한, 파장 변환층의 발광 소자의 광 취출면측과는 반대의 면측에 있어서, 제2 파장 변환 입자만이 위치하고 있어도 된다. 제2 파장 변환 입자가 파장 변환층 내의 전체에 걸쳐 분산되어 위치하고, 제1 파장 변환 입자가 발광 소자의 광 취출면측에 편재되어 있는 경우에는, 대부분의 제1 파장 변환 입자가 제2 파장 변환 입자보다도 발광 소자의 광 취출면측에 위치하므로, 발광 소자에 여기된 제1 파장 변환 입자(311E)로부터의 광에 의해 제2 파장 변환 입자(311F)를 여기시키기 쉬워진다. 이에 의해, 여기된 제2 파장 변환 입자(311F)로부터의 광을 증가시킬 수 있다. 또한, 제2 파장 변환 입자로서 망간 부활 불화규산칼륨의 형광체를 사용하는 경우에는, 제1 파장 변환 입자에 의해 발광 소자로부터의 광이 과도하게 제2 파장 변환 입자에 조사되는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 망간 부활 불화물 형광체인 제2 파장 변환 입자의 열화를 억제할 수 있다.
투광성 부재는, 녹색 발광하는 파장 변환 입자를 1종류만 포함하고 있어도 되고, 복수 종류 포함하고 있어도 된다. 또한, 적색 발광하는 파장 변환 입자를 1종류만 포함하고 있어도 되고, 복수 종류 포함하고 있어도 된다. 예를 들어, 발광 소자에 여기된 파장 변환 입자로부터의 광의 피크 파장이 610㎚ 이상 750㎚ 이하인 파장 변환 입자로서 CASN계 형광체와, 망간 부활 불화규산칼륨의 형광체(예를 들어 K2SiF6 : Mn)를 투광성 부재(30)에 함유시켜도 된다. 일반적으로, CASN계 형광체는, 망간 부활 불화규산칼륨의 형광체보다도 여기광의 조사를 정지한 후에 파장 변환 입자의 발광이 멈출 때까지의 시간인 잔광 시간이 짧다. 이 때문에, 투광성 부재가 CASN계 형광체와, 망간 부활 불화규산칼륨의 형광체를 함유함으로써, 투광성 부재가 망간 부활 불화규산칼륨의 형광체만을 함유하는 경우보다도 잔광 시간을 짧게 할 수 있다. 또한, 일반적으로 망간 부활 불화규산칼륨은, CASN계 형광체보다도 반값폭이 좁은 발광 피크를 가지므로, 색순도가 높아져 색 재현성이 양호해진다. 이 때문에, 투광성 부재가 CASN계 형광체와, 망간 부활 불화규산칼륨의 형광체를 함유함으로써, 투광성 부재가 CASN계 형광체만을 함유하는 경우보다도 색 재현성이 양호해진다.
예를 들어, 투광성 부재에 포함되는 망간 부활 불화규산칼륨의 형광체의 중량은, CASN계 형광체의 형광체의 중량의 0.5배 이상 6배 이하가 바람직하고, 1배 이상 5배 이하가 보다 바람직하고, 2배 이상 4배 이하가 더욱 바람직하다. 망간 부활 불화규산칼륨의 형광체의 중량이 증가됨으로써 발광 장치의 색 재현성이 양호해진다. CASN계 형광체의 형광체의 중량이 증가됨으로써 잔광 시간을 짧게 할 수 있다.
망간 부활 불화규산칼륨의 형광체의 평균 입경은, 5㎛ 이상 30㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또한, CASN계 형광체의 평균 입경은, 5㎛ 이상 30㎛ 이하인 것이 바람직하다. 투광성 부재에 포함되는 파장 변환 입자의 농도가 동일한 경우에 있어서, 파장 변환 입자의 입경이 작음으로써, 발광 소자로부터의 광이 파장 변환 입자에 확산되기 쉬워지므로, 발광 장치의 배광 색도 불균일을 억제할 수 있다. 또한, 투광성 부재에 포함되는 파장 변환 입자의 농도가 동일한 경우에 있어서, 파장 변환 입자의 입경이 큼으로써, 발광 소자로부터의 광을 취출하기 쉬워지므로 발광 장치의 광 취출 효율이 향상된다.
CASN계 형광체와, 망간 부활 불화규산칼륨의 형광체는, 투광성 부재의 동일한 파장 변환층에 함유되어 있어도 되고, 투광성 부재가 복수의 파장 변환층을 구비하는 경우에는, 상이한 파장 변환층에 함유되어 있어도 된다. 망간 부활 불화규산칼륨의 형광체와 CASN계 형광체가 상이한 파장 변환층에 함유되어 있는 경우에는, 망간 부활 불화규산칼륨의 형광체와, CASN계 형광체에서 광의 피크 파장이 짧은 파장 변환 입자가 발광 소자 가까이에 위치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 광의 피크 파장이 짧은 파장 변환 입자로부터의 광에 의해, 광의 피크 파장이 긴 파장 변환 입자를 여기할 수 있다. 예를 들어, 망간 부활 불화규산칼륨의 형광체의 광의 피크 파장이 631㎚ 부근이고 CASN계 형광체의 광의 피크 파장이 650㎚ 부근인 경우에는, 망간 부활 불화규산칼륨의 형광체가 발광 소자에 가까운 것이 바람직하다.
투광성 부재는, SCASN계 형광체와, 망간 부활 불화규산칼륨의 형광체를 함유하고 있어도 된다. 투광성 부재가 SCASN계 형광체를 함유함으로써도 잔광 시간을 짧게 할 수 있다. 또한, 투광성 부재가, CASN계 형광체와, 망간 부활 불화규산칼륨의 형광체와, β 사이알론계 형광체를 함유하고 있어도 된다. 이와 같이 함으로써, 발광 장치의 색 재현성이 양호해진다.
도 12c에 도시한 발광 장치(2000B)와 같이, 제1 배선, 제2 배선 및 제3 배선과 접속하는 비아(15A)와, 제1 배선, 제2 배선과 접속하고 제3 배선으로부터 이격되는 비아(15B)를 구비하고 있어도 된다. 도 12d에 도시한 바와 같이, 배면에서 보아, 비아(15A)는 제2 배선(13) 및 제3 배선(14)과 겹치고, 비아(15B)는 제2 배선(13)과 겹치고 제3 배선과 겹치지 않는다.
도 12c에 도시한 바와 같이, 도광 부재(50)는 투광성 부재(30)의 측면을 피복하고 있지 않아도 되고, 투광성 부재(30)의 측면을 피복해도 된다. 투광성 부재(30)가 발광 소자의 광 취출면과 대향하는 제1 파장 변환층(31E)과, 제1 파장 변환층(31E) 상에 배치되는 제2 파장 변환층(31F)과, 제2 파장 변환층(31) 상에 배치된 파장 변환 입자를 실질적으로 함유하지 않는 층(33)을 구비하는 경우에는, 도 12e에 도시한 발광 장치(2000C)와 같이, 제1 파장 변환층(31E)의 측면이 도광 부재(50)로 피복되고, 제2 파장 변환층(31F)의 측면 및 파장 변환 입자를 실질적으로 함유하지 않는 층(33)의 측면이 도광 부재(50)로부터 노출되어 있어도 된다. 또한, 도 12f에 도시한 발광 장치(2000D)와 같이, 제1 파장 변환층(31E)의 측면 및 제2 파장 변환층(31F)의 측면이 도광 부재(50)로 피복되고, 파장 변환 입자를 실질적으로 함유하지 않는 층(33)의 측면이 도광 부재(50)로부터 노출되어 있어도 된다. 도 12g에 도시한 발광 장치(2000E)와 같이, 제1 파장 변환층(31E)의 측면, 제2 파장 변환층(31F)의 측면 및 파장 변환 입자를 실질적으로 함유하지 않는 층(33)의 측면이 도광 부재(50)로 피복되어 있어도 된다. 도 12g에 도시한 바와 같이, 도광 부재(50)가 제1 파장 변환층(31E)의 측면, 제2 파장 변환층(31F)의 측면 및 파장 변환 입자를 실질적으로 함유하지 않는 층(33)의 측면을 피복하는 경우에는, 도광 부재(50)는 제1 반사 부재(40)로부터 노출되어도 된다. 도광 부재가 투광성 부재의 측면의 적어도 일부를 피복함으로써, 발광 장치의 광 취출 효율을 향상시킬 수 있다. 도 12h에 도시한 발광 장치(2000F)와 같이, 투광성 부재(30)의 측면이 요철을 갖는 경우에는, 투광성 부재(30)의 측면에 있는 요철을 도광성 부재(50)로 피복함으로써, 발광 장치의 광 취출 효율을 향상시킬 수 있다.
도 12i에 도시한 발광 장치(2000G)와 같이, 파장 변환 입자를 실질적으로 함유하지 않는 층(33)은, 반사 입자를 함유하는 층(33A)과, 반사 입자를 실질적으로 함유하지 않는 층(33B)을 포함하고 있는 것이 바람직하다. 반사 입자를 함유하는 층(33A)이 제1 파장 변환층 및/또는 제2 파장 변환층 상에 위치함으로써, 발광 소자로부터의 광이 반사 입자를 함유하는 층(33A)에 의해 투광성 부재 내에서 확산된다. 이에 의해, 발광 소자의 광에 의해 여기되는 제1 파장 변환 입자 및/또는 제2 파장 변환 입자로부터의 광을 증가시킬 수 있다. 또한, 반사 입자를 함유하는 층(33A) 상에 반사 입자를 실질적으로 함유하지 않는 층(33B)이 배치됨으로써, 반사 입자를 실질적으로 함유하지 않는 층(33B)이 반사 입자를 함유하는 층(33A)의 보호층으로서의 기능을 할 수 있다. 또한, 발광 장치를 박형화하는 등의 목적을 위해, 투광성 부재(30)의 상면을 연삭하는 경우에는, 반사 입자를 함유하는 층(33A) 상에 반사 입자를 실질적으로 함유하지 않는 층(33B)이 배치됨으로써, 반사 입자를 실질적으로 함유하지 않는 층(33B)만을 연삭할 수 있다. 이에 의해, 반사 입자를 함유하는 층(33A)은 연삭되지 않으므로, 투광성 부재에 포함되는 반사 입자의 양의 변동을 억제할 수 있다. 파장 변환 입자를 실질적으로 함유하지 않는 층(33)이 반사 입자를 함유하는 층의 1층만인 경우에는, 반사 입자가 발광 소자의 광 취출면측에 편재되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 파장 변환 입자를 실질적으로 함유하지 않는 층(33)의 모재가 보호층으로서의 기능을 할 수 있다. 반사 입자로서, 산화티타늄, 산화지르코늄, 산화알루미늄, 산화규소 등을 들 수 있다. 반사 입자에는, 특히 고굴절률을 갖는 산화티타늄이 바람직하다. 파장 변환 입자를 실질적으로 함유하지 않는 층의 반사 입자의 함유량은, 적절히 선택할 수 있지만, 광 반사성 및 액상 시에 있어서의 점도 등의 관점에서, 예를 들어 0.05wt％ 이상 0.1wt％ 이하가 바람직하다.
도 12j에 도시한 발광 장치(2000H)와 같이, 투광성 부재가 파장 변환 입자를 포함하는 경우에는, 투광성 부재(30)의 상면을 피복하는 피막(34)을 구비하고 있어도 된다. 피막(34)이란, 나노 입자인 피막 입자의 응집체이다. 또한, 피막은, 피막 입자만이어도 되고, 피막 입자 및 수지 재료를 포함하고 있어도 된다. 피막의 굴절률이 최표면에 위치하는 투광성 부재의 모재 굴절률과 상이함으로써, 발광 장치의 발광 색도의 보정이 가능해진다. 최표면에 위치하는 투광성 부재의 모재란, 투광성 부재에 있어서 발광 소자의 광 취출면측의 면과는 반대의 면을 형성하는 층의 모재를 의미한다. 예를 들어, 피막(34)의 굴절률이 최표면에 위치하는 투광성 부재의 모재 굴절률보다 큰 경우에는, 피막과 공기의 계면에 있어서의 반사광 성분은, 최표면에 위치하는 투광성 부재의 모재와 공기의 계면에 있어서의 반사광 성분보다도 증대된다. 이 때문에, 투광성 부재 중으로 되돌아가는 반사광 성분을 증가시킬 수 있으므로, 파장 변환 입자를 여기시키기 쉬워진다. 이에 의해, 발광 장치의 발광 색도를 장파장측으로 보정할 수 있다. 또한, 피막(34)의 굴절률이 최표면에 위치하는 투광성 부재의 모재 굴절률보다 작은 경우에는, 피막과 공기의 계면에 있어서의 반사광 성분은, 투광 부재의 모재와 공기의 계면에 있어서의 반사광 성분보다도 감소된다. 이에 의해, 투광성 부재 중으로 되돌아가는 반사광 성분을 저감시킬 수 있으므로, 파장 변환 입자를 여기시키기 어려워진다. 이에 의해, 발광 장치의 발광 색도를 단파장측으로 보정할 수 있다. 예를 들어, 최표면에 위치하는 투광성 부재의 모재로서 페닐계 실리콘 수지를 사용하는 경우에는, 발광 장치의 발광 색도를 장파장측으로 보정하는 피막 입자로서 산화티타늄, 산화알루미늄 등을 들 수 있다. 최표면에 위치하는 투광성 부재의 모재가 페닐계 실리콘 수지를 사용하는 경우에는, 발광 장치의 발광 색도를 단파장측으로 보정하는 피막 입자로서 산화규소 등을 들 수 있다. 발광 장치가 투광성 부재를 복수 구비하는 경우에는, 한쪽의 투광성 부재의 상면을 피막으로 피복하고, 다른 쪽의 투광성 부재의 상면을 피막으로 피복하지 않아도 된다. 발광 장치의 발광 색도의 보정에 맞추어 투광성 부재의 상면을 피복하는 피막을 형성할지는 적절히 선택할 수 있다. 또한, 발광 장치가 투광성 부재를 복수 구비하는 경우에는, 한쪽의 투광성 부재의 상면을 최표면에 위치하는 투광성 부재의 모재 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 피막으로 피복하고, 다른 쪽의 투광성 부재의 상면을 최표면에 위치하는 투광성 부재의 모재 굴절률보다 작은 굴절률을 갖는 피막으로 피복해도 된다. 발광 장치의 발광 색도의 보정에 맞추어 투광성 부재를 피복하는 피막의 재료는 적절히 선택할 수 있다. 피막은, 디스펜서에 의한 포팅, 잉크젯 또는 스프레이에 의한 분사 등의 공지의 방법에 의해 형성할 수 있다.
도 12k에 도시한 기판(10)과 같이, 정면에서 보아 제1 배선(12)은 Y 방향의 길이가 짧은 협폭부와, Y 방향의 길이가 긴 광폭부를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 협폭부의 Y 방향의 길이 D4는, 광폭부의 Y 방향의 길이 D5보다도 길이가 짧다. 협폭부는, 정면에서 보아 비아(15)의 중심으로부터 X 방향으로 이격되어 있고, 또한, X 방향에 있어서 발광 소자의 전극이 위치하고 있는 부분에 위치하고 있다. 광폭부는, 정면에서 보아 비아(15)의 중심에 위치하고 있다. 제1 배선(12)이 협폭부를 구비함으로써, 발광 소자의 전극과 제1 배선을 전기적으로 접속하는 도전성 접착 부재가 제1 배선 상에서 습윤 확산되는 면적을 작게 할 수 있다. 이에 의해, 도전성 접착 부재의 형상을 제어하기 쉬워진다. 또한, 제1 배선의 주연부는 라운딩 처리된 형상이어도 된다.
도 10에 도시한 바와 같이, 도광 부재(50)는 제1 발광 소자(20A)의 광 취출면(201A)과, 제1 발광 소자(20A)의 측면(202A)과, 제2 발광 소자(20B)의 광 취출면(201B)과, 제2 발광 소자(20B)의 측면(202B)을 연속하여 피복해도 된다. 이와 같이 함으로써, 제1 발광 소자(20A)의 광 취출면(201A)과 제2 발광 소자(20B)의 광 취출면(201B) 사이에 있어서도 제1 발광 소자(20A) 및/또는 제2 발광 소자(20B)의 광을 취출할 수 있으므로 발광 장치의 휘도 불균일을 억제할 수 있다. 또한, 제1 발광 소자(20A)의 발광 피크 파장과, 제2 발광 소자(20B)의 발광 피크 파장이 상이한 경우에는, 도광 부재(50) 내에서 제1 발광 소자(20A)로부터의 광과 제2 발광 소자(20B)로부터의 광을 혼합할 수 있으므로 발광 장치의 색 불균일을 억제할 수 있다.
발광 장치는, 제2 배선(13)의 일부를 피복하는 절연막(18)을 구비해도 된다. 절연막(18)을 구비함으로써, 배면에 있어서의 절연성의 확보 및 단락의 방지를 도모할 수 있다. 또한, 기재로부터 제2 배선이 박리되는 것을 방지할 수 있다.
<실시 형태 3>
도 13a 내지 도 18b에 도시한 본 발명의 실시 형태 3에 관한 발광 장치(3000)는, 실시 형태 2에 관한 발광 장치(2000)와 비교하여, 기판 상에 적재된 발광 소자의 수, 기재가 구비하는 움푹 패임부 및 비아의 수, 기재의 형상, 움푹 패임부의 형상, 투광성 부재의 구성, 제2 반사 부재 및 제3 반사 부재를 구비하는 점이 상이하다.
도 14a에 도시한 바와 같이, 비아(15)는 제1 배선(12), 제2 배선(13) 및 제3 배선(14)과 접하고 있으므로, 발광 장치(3000)의 방열성을 향상시킬 수 있다. 기재가 구비하는 움푹 패임부 및 비아의 수는 기판의 크기 등에 따라 적절히 변경할 수 있다.
도 14a에 도시한 바와 같이 기재(11)는 정면(111)에 오목부(111A)를 구비하고 있어도 된다. 기재(11)가 오목부(111A)를 구비함으로써, 제1 반사 부재와 기재(11)의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 이에 의해, 제1 반사 부재와 기재의 접합 강도를 향상시킬 수 있다. 오목부(111A)는 정면(111)의 긴 변 방향(X 방향)의 양단에 위치하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 기재의 양단에 있어서 제1 반사 부재와의 접합 강도를 향상시킬 수 있으므로, 제1 반사 부재와, 기재가 박리되는 것을 억제할 수 있다.
도 15, 도 16에 도시한 바와 같이, 기판(10)은 기재의 배면과 저면에 개구되고, 기재의 측면(105)으로부터 이격되는 중앙 움푹 패임부(16A)와, 기재의 배면과 저면과 측면(105)에 개구되는 단부 움푹 패임부(16B)를 구비하고 있어도 된다. 기재의 측면(105)은 기재의 정면과 배면 사이에 위치한다. 기판(10)이 단부 움푹 패임부(16B)를 구비함으로써 발광 장치의 단부에 있어서 실장 기판과의 접합 강도를 향상시킬 수 있다. 단부 움푹 패임부(16B)를 복수 구비하는 경우에는, 배면에서 보아 단부 움푹 패임부가 기재의 양단에 위치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 발광 장치의 실장 기판의 접합 강도가 향상된다. 기판(10)은 중앙 움푹 패임부(16A) 또는 단부 움푹 패임부(16B) 중 어느 한쪽만을 구비하고 있어도 된다. 또한, 본 명세서에 있어서, 움푹 패임부란, 중앙 움푹 패임부 및/또는 단부 움푹 패임부를 가리킨다. 도 15에 도시한 바와 같이, 비아(15)는 복수 있고, 배면에서 보아, 중앙 움푹 패임부(16A)와 겹치는 비아와, 단부 움푹 패임부(16B)와 겹치는 비아를 구비해도 된다.
도 14a에 도시한 바와 같이, 발광 장치(3000)는 제1 발광 소자(20A)와, 제2 발광 소자(20B)와, 제3 발광 소자(20C)를 구비하고 있어도 된다. 또한, 발광 장치는 발광 소자를 4개 이상 구비하고 있어도 된다. 본 명세서에 있어서, 발광 소자란, 제1 발광 소자(20A), 제2 발광 소자(20B) 및/또는 제3 발광 소자(20C)를 가리킨다. 도 17a에 도시한 바와 같이, 정면에서 보아, 제1 발광 소자(20A)와, 제2 발광 소자(20B)와, 제3 발광 소자(20C)가, 긴 변 방향(X 방향)으로 나란히 위치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, Y 방향에 있어서 발광 장치를 박형화할 수 있다. 제1 발광 소자 및 제2 발광 소자의 광 취출면이 직사각형인 경우에는, 제1 발광 소자의 광 취출면의 짧은 변(2011A)과 제2 발광 소자의 광 취출면의 짧은 변(2011B)이 대향하는 것이 바람직하다. 제2 발광 소자 및 제3 발광 소자의 광 취출면이 직사각형인 경우에는, 제2 발광 소자의 광 취출면의 짧은 변(2012B)과 제3 발광 소자의 광 취출면의 짧은 변(2011C)이 대향하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, Y 방향에 있어서 발광 장치를 박형화할 수 있다. 본 명세서에 있어서 직사각형이란, 2개의 긴 변과, 2개의 짧은 변을 구비하고, 4개의 내각이 직각인 사각형을 의미한다. 또한, 본 명세서에 있어서 직각이란, 90±3°를 의미한다.
제1 발광 소자(20A)의 발광 피크 파장과, 제2 발광 소자(20B)의 발광 피크 파장과, 제3 발광 소자(20C)의 발광 피크 파장은 동일해도 되고, 상이해도 된다. 제1 발광 소자(20A)의 발광 피크 파장과, 제2 발광 소자(20B)의 발광 피크 파장과, 제3 발광 소자(20C)의 발광 피크 파장이 상이함으로써 연색성이 높은 발광 장치로 할 수 있다. 제1 발광 소자(20A)와 제2 발광 소자(20B)와 제3 발광 소자(20C)가 순서대로 배열되어 있는 경우에는, 제1 발광 소자(20A)의 발광 피크 파장과 제3 발광 소자(20C)의 발광 피크 파장이 동일하고, 제2 발광 소자(20B)의 발광 피크 파장이 제1 발광 소자(20A)의 발광 피크 파장과 상이해도 된다. 이와 같이 함으로써, 예를 들어 제1 발광 소자(20A)의 출력이 부족한 경우에 제3 발광 소자(20C)에 의해 보충할 수 있다. 또한, 제1 발광 소자(20A)의 발광 피크 파장 및 제3 발광 소자(20C)의 발광 피크 파장과 상이한 발광 피크 파장을 갖는 제2 발광 소자(20B)가, 제1 발광 소자(20A)와 제3 발광 소자(20C) 사이에 위치함으로써, 발광 장치의 연색성을 높게 하고, 또한, 색 불균일을 저감할 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 발광 피크 파장과 동일하다란 ±10㎚ 정도의 변동은 허용되는 것을 의미한다. 제1 발광 소자(20A)의 발광의 피크 파장이 430㎚ 이상 490㎚ 미만의 범위(청색 영역의 파장 범위)에 있는 경우에는, 제3 발광 소자(20C)의 발광 피크 파장이 430㎚ 이상 490㎚ 미만의 범위에 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 430㎚ 이상 490㎚ 미만의 범위에 여기 효율의 피크를 갖는 파장 변환 입자를 선택함으로써 파장 변환 입자의 여기 효율을 향상시킬 수 있다.
도 14a에 도시한 바와 같이, Z 방향에 있어서 제1 발광 소자(20A)의 광 취출면(201A)과, 제2 발광 소자(20B)의 광 취출면(201B)이 대략 동일한 높이에 위치하고 있어도 되고, Z 방향에 있어서 제1 발광 소자(20A)의 광 취출면(201A)과, 제2 발광 소자(20B)의 광 취출면(201B)이 상이한 높이에 위치하고 있어도 된다. 예를 들어, 도 14b에 도시한 발광 장치(3000A)와 같이, Z 방향에 있어서 제1 발광 소자(20A)의 광 취출면(201A)이 제2 발광 소자(20B)의 광 취출면(201B)보다 하측에 위치하고 있어도 된다. Z 방향에 있어서 제1 발광 소자(20A)의 광 취출면(201A)이 제2 발광 소자(20B)의 광 취출면(201B)보다 하측에 위치함으로써, 제2 발광 소자(20B)로부터의 광이 긴 변 방향(X 방향)으로 퍼지기 쉬워진다. 또한, 도 14c에 도시한 발광 장치(3000B)와 같이, Z 방향에 있어서 제1 발광 소자(20A)의 광 취출면(201A)이 제2 발광 소자(20B)의 광 취출면(201B)보다 상측에 위치하고 있어도 된다. Z 방향에 있어서 제1 발광 소자(20A)의 광 취출면(201A)이 제2 발광 소자(20B)의 광 취출면(201B)보다 상측에 위치함으로써, 제1 발광 소자(20A)로부터의 광이 긴 변 방향(X 방향)으로 퍼지기 쉬워진다.
도 17a에 도시한 바와 같이, 제1 발광 소자(20A)의 광 취출면(201A)의 짧은 변(2011A)과, 제2 발광 소자(20B)의 광 취출면(201B)의 짧은 변(2011B)의 길이가 대략 동일해도 되고, 제1 발광 소자(20A)의 광 취출면(201A)의 짧은 변(2011A)과, 제2 발광 소자(20B)의 광 취출면(201B)의 짧은 변(2011B)의 길이가 상이해도 된다. 예를 들어, 도 17b에 도시한 바와 같이, 제1 발광 소자(20A)의 광 취출면(201A)의 짧은 변(2011A)의 길이가, 제2 발광 소자(20B)의 광 취출면(201B)의 짧은 변(2011B)의 길이보다도 길어도 된다. 이와 같이 함으로써, 제1 발광 소자(20A)로부터의 광이 긴 변 방향(X 방향)으로 퍼지기 쉬워진다. 또한, 도 17c에 도시한 바와 같이, 제1 발광 소자(20A)의 광 취출면(201A)의 짧은 변(2011A)의 길이가, 제2 발광 소자(20B)의 광 취출면(201B)의 짧은 변(2011B)의 길이보다도 짧아도 된다. 이와 같이 함으로써, 제2 발광 소자(20B)로부터의 광이 긴 변 방향(X 방향)으로 퍼지기 쉬워진다.
도 14a에 도시한 바와 같이, 투광 부재(30)는 발광 소자의 광 취출면과 대향하는 제1 투광층(31A)과, 제1 투광층(31A) 상에 배치되는 파장 변환층(31B)을 구비하고 있어도 된다. 제1 투광층(31A)은, 모재(312A)와, 제1 확산 입자(311A)를 포함하고 있다. 파장 변환층(31B)은, 모재(312B)와, 파장 변환 입자(32)를 포함하고 있다. 투광성 부재(30)가 발광 소자의 광 취출면과 대향하는 제1 투광층(31A)을 구비함으로써, 제1 발광 소자 및 제2 발광 소자로부터의 광이 제1 투광층(31A)에 의해 확산된다. 이에 의해, 제1 발광 소자, 제2 발광 소자 및/또는 제3 발광 소자의 광을 제1 투광층(31A) 내에서 혼합할 수 있으므로 발광 장치의 휘도 불균일을 저감할 수 있다. 제1 발광 소자, 제2 발광 소자 및/또는 제3 발광 소자가 상이한 발광 피크 파장을 갖는 경우에는, 제1 발광 소자, 제2 발광 소자 및/또는 제3 발광 소자의 광을 제1 투광층(31A) 내에서 혼합할 수 있으므로 발광 장치의 색 불균일을 저감할 수 있다.
제1 투광층(31A)은 파장 변환 입자를 실질적으로 포함하지 않는 것이 바람직하다. 파장 변환 입자는 발광 소자의 광에 의해 여기될 때에, 발광 소자로부터의 광의 일부를 흡수한다. 제1 투광층(31A)이 발광 소자의 광 취출면과 파장 변환층 사이에 있음으로써, 발광 소자의 광이 파장 변환 입자에 흡수되기 전에 제1 발광 소자, 제2 발광 소자 및/또는 제3 발광 소자의 광을 제1 투광층(31A) 내에서 제1 발광 소자 및 제2 발광 소자의 광을 혼합할 수 있다. 이에 의해, 발광 장치의 광 취출 효율이 저감되는 것을 억제할 수 있다.
도 14a에 도시한 바와 같이, 파장 변환층(31B) 상에 제2 투광층(31C)이 위치하고 있어도 된다. 제2 투광층(31C)은 파장 변환 입자를 실질적으로 함유하지 않는 층이다. 제2 투광층(31C)은, 모재(312C)와, 제2 확산 입자(311C)를 포함하고 있어도 된다. 제2 투광층(31C)이, 제2 확산 입자(311C)를 포함함으로써, 제2 투광층 내에서 발광 소자로부터의 광과, 발광 소자에 여기된 파장 변환 입자로부터의 광을 혼합할 수 있다. 이에 의해, 발광 장치의 색 불균일을 저감할 수 있다. 예를 들어, 제2 확산 입자가 제1 확산 입자보다도 굴절률이 낮은 재료여도 된다. 이와 같이 함으로써, 제2 확산 입자에 의해 확산되는 광이 감소되므로 발광 장치의 광 취출 효율이 향상된다. 제2 확산 입자가 제1 확산 입자보다도 굴절률이 낮은 재료로서는, 제1 확산 입자에 산화티타늄을 선택하고, 제2 확산 입자에 산화규소를 선택할 수 있다.
도 14a에 도시한 바와 같이, 제1 발광 소자(20A)의 전극 형성면(203A), 제2 발광 소자(20B)의 전극 형성면(203B) 및/또는 제3 발광 소자(20C)의 전극 형성면(203C)을 피복하는 제2 반사 부재(41)를 구비하고 있어도 된다. 발광 장치가 제2 반사 부재(41)를 구비함으로써, 발광 소자로부터의 광이 기판(10)에 흡수되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 도 2a, 도 10, 도 12b에 도시한 바와 같이, 발광 소자의 전극 형성면을 제1 반사 부재가 피복해도 된다. 이와 같이 함으로써도, 발광 소자로부터의 광이 기판에 흡수되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 제2 반사 부재(41)는 발광 소자로부터 이격될수록 Z 방향에 있어서의 두께가 두꺼워지는 경사부를 구비하는 것이 바람직하다. 제2 반사 부재(41)가 경사부를 구비함으로써, 발광 장치의 광 취출 효율이 향상된다.
도 14a에 도시한 바와 같이, 도광 부재(50)와 제1 반사 부재 사이에 제3 반사 부재(42)를 구비하고 있어도 된다. 제3 반사 부재(42)는 도광 부재를 개재하여 발광 소자의 측면을 피복한다. 제3 반사 부재(42)를 형성한 후에 도광 부재(50)를 포팅 등에 의해 형성함으로써, 도광 부재(50)의 형상 변동을 억제할 수 있다. 투광성 부재(30)와 대향하는 제3 반사 부재(42)의 면은 평탄한 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 제3 반사 부재(42)를 형성한 후에 투광성 부재(30)를 형성하기 쉬워진다. 또한, 발광 장치가 제3 반사 부재(42)를 구비하는 경우에는, 제1 반사 부재는, 제3 반사 부재 및 도광 부재를 개재하여 제1 소자 측면 및 제2 소자 측면을 피복한다.
도 18a에 도시한 발광 장치(3000C)와 같이, 발광 소자의 광 취출면을 피복하는 피복 부재를 구비하고 있어도 된다. 피복 부재(31D)가, 확산 입자(311D)를 포함하는 경우에는, 광 취출면을 피복하는 피복 부재(31D)를 구비함으로써, Z 방향으로 진행하는 발광 소자로부터의 광을 저감시키고, X 방향 및/또는 Y 방향으로 진행하는 광을 증가시킬 수 있다. 이에 의해, 도광 부재 내에서 발광 소자로부터의 광을 확산시킬 수 있으므로 발광 장치의 휘도 불균일을 억제할 수 있다. 또한, 피복 부재(31D)는, 발광 소자의 광 취출면과 도광 부재(50) 사이에 위치하고 있다. 확산 입자(311D)를 포함하는 제1 피복 부재(31D)는, 발광 소자의 측면의 적어도 일부를 노출하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, X 방향 및/또는 Y 방향으로 진행하는 발광 소자로부터의 광이 저감되는 것을 억제할 수 있다. 피복 부재(31D)는 제1 발광 소자, 제2 발광 소자 및 제3 발광 소자의 각각의 광 취출면을 피복해도 되고, 제1 발광 소자, 제2 발광 소자 또는 제3 발광 소자의 광 취출면 중 1개의 광 취출면만을 피복해도 된다.
피복 부재(31D)는 파장 변환 입자를 포함하고 있어도 된다. 발광 소자의 광 취출면을 피복하고, 파장 변환 입자를 포함하는 피복 부재(31D)를 구비함으로써 발광 장치의 색 조정이 용이해진다. 또한, 피복 부재(31D)에 포함되는 파장 변환 입자는 파장 변환층에 포함되는 파장 변환 입자와 동일해도 되고, 상이해도 된다. 예를 들어, 발광 소자의 발광의 피크 파장이, 490㎚ 이상 570㎚ 이하의 범위(녹색 영역의 파장 범위)인 경우에는, 파장 변환 입자는 490㎚ 이상 570㎚ 이하의 범위의 광에 의해 여기되는 CASN계 형광체 및/또는 SCASN계 형광체가 바람직하다. 이 외에는, 파장 변환 입자로서, (Sr, Ca)LiAl3N4 : Eu의 형광체를 사용해도 된다.
도 18a에 도시한 발광 장치(3000C)와 같이, 1개의 피복 부재(31D)가 1개의 발광 소자의 광 취출면을 피복해도 되고, 도 18b에 도시한 발광 장치(3000D)와 같이, 복수의 피복 부재(31D)가 1개의 발광 소자의 광 취출면을 피복해도 된다. 도 18b에 도시한 바와 같이, 광 취출면의 일부가 피복 부재(31D)로부터 노출됨으로써 발광 소자의 광 취출 효율이 향상된다.
<실시 형태 4>
도 19에 도시한 본 발명의 실시 형태 4에 관한 발광 장치(4000)는 실시 형태 2에 관한 발광 장치(2000)와 비교하여, 투광성 부재의 구성이 상이하다.
발광 장치(4000)의 투광성 부재(30)는 제1 발광 소자(20A)를 피복하는 제1 투광성 부재(30A)와, 제2 발광 소자(20B)를 피복하는 제2 투광성 부재(30B)를 구비한다. 제1 투광성 부재(30A)와, 제2 투광성 부재(30B)는, 구성되는 부재 및/또는 구성되는 부재의 함유량이 상이하다. 예를 들어, 제1 투광성 부재(30A)와, 제2 투광성 부재(30B)에 함유되는 파장 변환 입자의 종류 및/또는 파장 변환 입자의 함유량이 상이하다. 이와 같이 함으로써, 발광 장치의 색 조정이 용이해진다. 도 19에 도시한 바와 같이, 제1 투광성 부재(30A)는 파장 변환 입자를 함유하고, 제2 투광성 부재(30B)는 실질적으로 파장 변환 입자를 함유하지 않도록 해도 된다. 이와 같이 함으로써, 제2 발광 소자(20B)로부터의 광 취출 효율을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 발광 소자(20A)의 발광 피크 파장이 430㎚ 이상 490㎚ 미만의 범위(청색 영역의 파장 범위)이며, 제2 발광 소자(20B)의 발광 피크 파장이 490㎚ 이상 570㎚ 이하의 범위(녹색 영역의 파장 범위)이고, 제1 투광성 부재(30A)는 녹색 발광하는 파장 변환 입자 및/또는 적색 발광하는 파장 변환 입자를 함유하고, 제2 투광성 부재(30B)는 파장 변환 입자를 실질적으로 함유하지 않도록 해도 된다. 또한, 제1 투광성 부재(30A) 및 제2 투광성 부재(30B)가 실질적으로 파장 변환 입자를 함유하지 않도록 해도 된다. 또한, 제1 발광 소자(20A)와 제2 발광 소자의 발광 피크 파장은 동일해도 되고, 상이해도 된다.
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 발광 장치에 있어서의 각 구성 요소에 대하여 설명한다.
(기판(10))
기판(10)은 발광 소자를 적재하는 부재이다. 기판(10)은 적어도, 기재(11)와, 제1 배선(12)과, 제2 배선(13)과, 제3 배선(14)과, 비아(15)를 포함한다.
(기재(11))
기재(11)는 수지 혹은 섬유 강화 수지, 세라믹스, 유리 등의 절연성 부재를 사용하여 구성할 수 있다. 수지 혹은 섬유 강화 수지로서는, 에폭시, 유리 에폭시, 비스말레이미드트리아진(BT), 폴리이미드 등을 들 수 있다. 세라믹스로서는, 산화알루미늄, 질화알루미늄, 산화지르코늄, 질화지르코늄, 산화티타늄, 질화티타늄, 혹은 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 이들 기재 중, 특히 발광 소자의 선팽창 계수에 가까운 물성을 갖는 기재를 사용하는 것이 바람직하다. 기재의 두께의 하한값은, 적절히 선택할 수 있지만, 기재의 강도의 관점에서, 0.05㎜ 이상인 것이 바람직하고, 0.2㎜ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 기재의 두께의 상한값은, 발광 장치의 두께(깊이)의 관점에서, 0.5㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.4㎜ 이하인 것이 보다 바람직하다.
(제1 배선(12), 제2 배선(13), 제3 배선(14))
제1 배선은, 기판의 정면에 배치되며, 발광 소자와 전기적으로 접속된다. 제2 배선은, 기판의 배면에 배치되며, 비아를 통해 제1 배선과 전기적으로 접속된다. 제3 배선은, 움푹 패임부의 내벽을 피복하고, 제2 배선과 전기적으로 접속된다. 제1 배선, 제2 배선 및 제3 배선은, 구리, 철, 니켈, 텅스텐, 크롬, 알루미늄, 은, 금, 티타늄, 팔라듐, 로듐, 또는 이들의 합금으로 형성할 수 있다. 이들 금속 또는 합금의 단층이어도 다층이어도 된다. 특히, 방열성의 관점에 있어서는 구리 또는 구리 합금이 바람직하다. 또한, 제1 배선 및/또는 제2 배선의 표층에는, 도전성 접착 부재의 습윤성 및/혹은 광 반사성 등의 관점에서, 은, 백금, 알루미늄, 로듐, 금 혹은 이들의 합금 등의 층이 형성되어 있어도 된다.
(비아(15))
비아(15)는 기재(11)의 정면과 배면을 관통하는 구멍 내에 형성되고, 제1 배선과 상기 제2 배선을 전기적으로 접속하는 부재이다. 비아(15)는 기재의 관통 구멍의 표면을 피복하는 제4 배선(151)과, 제4 배선(151) 내에 충전된 충전 부재(152)를 포함해도 된다. 제4 배선(151)에는, 제1 배선, 제2 배선 및 제3 배선과 마찬가지의 도전성 부재를 사용할 수 있다. 충전 부재(152)에는, 도전성의 부재를 사용해도 절연성의 부재를 사용해도 된다.
(절연막(18))
절연막(18)은 배면에 있어서의 절연성의 확보 및 단락의 방지를 도모하는 부재이다. 절연막은, 당해 분야에서 사용되는 것 중 어느 것으로 형성되어 있어도 된다. 예를 들어, 열경화성 수지 또는 열가소성 수지 등을 들 수 있다.
(발광 소자(20))
발광 소자(20)는 전압을 인가함으로써 스스로 발광하는 반도체 소자이며, 질화물 반도체 등을 포함하는 기지의 반도체 소자를 적용할 수 있다. 발광 소자(20)로서는, 예를 들어 LED 칩을 들 수 있다. 발광 소자(20)는 적어도 반도체 적층체(23)를 구비하고, 대부분의 경우에 소자 기판(24)을 더 구비한다. 발광 소자의 상면에서 본 형상은, 직사각형, 특히 정사각 형상 또는 일방향으로 긴 직사각 형상인 것이 바람직하지만, 그 밖의 형상이어도 되고, 예를 들어 육각 형상이면 발광 효율을 높일 수도 있다. 발광 소자의 측면은, 상면에 대하여 수직이어도 되고, 내측 또는 외측으로 경사져 있어도 된다. 또한, 발광 소자는 정부 전극을 갖는다. 정부 전극은, 금, 은, 주석, 백금, 로듐, 티타늄, 알루미늄, 텅스텐, 팔라듐, 니켈 또는 이들의 합금으로 구성할 수 있다. 발광 소자의 발광 피크 파장은, 반도체 재료나 그 혼정비에 따라, 자외 영역으로부터 적외 영역까지 선택할 수 있다. 반도체 재료로서는, 파장 변환 입자를 효율적으로 여기할 수 있는 단파장의 광을 발광 가능한 재료인, 질화물 반도체를 사용하는 것이 바람직하다. 질화물 반도체는, 주로 일반식 InxAlyGa1 -x- yN(0≤x, 0≤y, x+y≤1)으로 표시된다. 발광 소자의 발광 피크 파장은, 발광 효율, 및 파장 변환 입자의 여기 및 그 발광과의 혼색 관계 등의 관점에서, 400㎚ 이상 530㎚ 이하가 바람직하고, 420㎚ 이상 490㎚ 이하가 보다 바람직하며, 450㎚ 이상 475㎚ 이하가 보다 한층 더 바람직하다. 이 외에, InAlGaAs계 반도체, InAlGaP계 반도체, 황화아연, 셀렌화아연, 탄화규소 등을 사용할 수도 있다. 발광 소자의 소자 기판은, 주로 반도체 적층체를 구성하는 반도체의 결정을 성장 가능한 결정 성장용 기판이지만, 결정 성장용 기판으로부터 분리된 반도체 소자 구조에 접합시키는 접합용 기판이어도 된다. 소자 기판이 투광성을 가짐으로써, 플립 칩 실장을 채용하기 쉽고, 또한 광의 취출 효율을 높이기 쉽다. 소자 기판의 모재로서는, 사파이어, 질화갈륨, 질화알루미늄, 실리콘, 탄화규소, 갈륨비소, 갈륨인, 인듐인, 황화아연, 산화아연, 셀렌화아연, 다이아몬드 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 사파이어가 바람직하다. 소자 기판의 두께는, 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 0.02㎜ 이상 1㎜ 이하이고, 소자 기판의 강도 및/혹은 발광 장치의 두께의 관점에 있어서, 0.05㎜ 이상 0.3㎜ 이하인 것이 바람직하다.
(투광성 부재(30))
투광성 부재는 발광 소자 상에 형성되어, 발광 소자를 보호하는 부재이다. 투광성 부재는, 적어도 이하와 같은 모재를 포함한다. 또한, 투광성 부재는, 이하와 같은 파장 변환 입자(32)를 모재 중에 함유함으로써, 파장 변환 입자로서 기능시킬 수 있다. 투광성 부재의 각 층의 모재는 이하와 같이 구성된다. 각 층의 모재는 동일해도 되고, 상이해도 된다. 투광성 부재가 파장 변환 입자를 갖는 것은 필수는 아니다. 또한, 투광성 부재는, 파장 변환 입자와 예를 들어 알루미나 등의 무기물의 소결체, 또는 파장 변환 입자의 판상 결정 등을 사용할 수도 있다.
(투광성 부재의 모재(31))
투광성 부재의 모재(31)는 발광 소자로부터 발해지는 광에 대하여 투광성을 갖는 것이면 된다. 또한, 「투광성」이란, 발광 소자의 발광 피크 파장에 있어서의 광 투과율이, 바람직하게는 60％ 이상인 것, 보다 바람직하게는 70％ 이상인 것, 보다 한층 더 바람직하게는 80％ 이상인 것을 말한다. 투광성 부재의 모재는, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리카르보네이트 수지, 아크릴 수지, 또는 이들의 변성 수지를 사용할 수 있다. 유리여도 된다. 그 중에서도, 실리콘 수지 및 변성 실리콘 수지는, 내열성 및 내광성이 우수하여, 바람직하다. 구체적인 실리콘 수지로서는, 디메틸실리콘 수지, 페닐-메틸실리콘 수지, 디페닐실리콘 수지를 들 수 있다. 투광성 부재는, 이들 모재 중 1종을 단층으로, 혹은 이들 모재 중 2종 이상을 적층하여 구성할 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서의 「변성 수지」는, 하이브리드 수지를 포함하는 것으로 한다. 또한, 투광성 부재의 모재란, 제1 투광층, 파장 변환층, 제2 투광층의 모재도 포함된다.
투광성 부재의 모재는, 상기 수지 혹은 유리 중에 각종 확산 입자를 함유해도 된다. 확산 입자로서는, 산화규소, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 산화아연 등을 들 수 있다. 확산 입자는, 이들 중 1종을 단독으로, 또는 이들 중 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 특히, 열팽창 계수가 작은 산화규소가 바람직하다. 또한, 확산 입자로서, 나노 입자를 사용함으로써 발광 소자가 발하는 광의 산란을 증대시켜, 파장 변환 입자의 사용량을 저감할 수도 있다. 또한, 입경이 1㎚ 이상 100㎚ 이하인 입자로 한다. 또한, 본 명세서에 있어서의 「입경」은, 예를 들어 D50에 의해 정의된다.
(파장 변환 입자(32))
파장 변환 입자는, 발광 소자가 발하는 1차 광의 적어도 일부를 흡수하여, 1차 광과는 상이한 파장의 2차 광을 발한다. 파장 변환 입자는, 이하에 나타내는 구체예 중 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
녹색 발광하는 파장 변환 입자로서는, 이트륨ㆍ알루미늄ㆍ가닛계 형광체(예를 들어 Y3(Al, Ga)5O12 : Ce), 루테튬ㆍ알루미늄ㆍ가닛계 형광체(예를 들어 Lu3(Al, Ga)5O12 : Ce), 테르븀ㆍ알루미늄ㆍ가닛계 형광체(예를 들어 Tb3(Al, Ga)5O12 : Ce)계 형광체, 실리케이트계 형광체(예를 들어 (Ba, Sr)2SiO4 : Eu), 클로로실리케이트계 형광체(예를 들어 Ca8Mg(SiO4)4Cl2 : Eu), β 사이알론계 형광체(예를 들어 Si6 -zAlzOzN8-z : Eu(0<z<4.2)), SGS계 형광체(예를 들어 SrGa2S4 : Eu), 알칼리 토류 알루미네이트계 형광체(예를 들어 (Ba, Sr, Ca)MgxAl10O16 +x : Eu, Mn(단, 0≤x≤1임)) 등을 들 수 있다. 황색 발광의 파장 변환 입자로서는, α 사이알론계 형광체(예를 들어 Mz(Si, Al)12(O, N)16(단, 0<z≤2이고, M은 Li, Mg, Ca, Y 및 La와 Ce를 제외한 란타나이드 원소) 등을 들 수 있다. 이 외에, 상기 녹색 발광하는 파장 변환 입자 중에는 황색 발광의 파장 변환 입자도 있다. 또한 예를 들어, 이트륨ㆍ알루미늄ㆍ가닛계 형광체는, Y의 일부를 Gd로 치환함으로써 발광 피크 파장을 장파장측으로 시프트시킬 수 있어, 황색 발광이 가능하다. 또한, 이들 중에는, 주황색 발광이 가능한 파장 변환 입자도 있다. 적색 발광하는 파장 변환 입자로서는, 질소 함유 알루미노규산칼슘(CASN 또는 SCASN)계 형광체(예를 들어 (Sr, Ca)AlSiN3 : Eu) 등을 들 수 있다. 이 외에, 망간 부활 불화물계 형광체(일반식 （Ｉ）A2[M1-aMnaF6]로 표시되는 형광체임(단, 상기 일반식 （Ｉ） 중, A는 K, Li, Na, Rb, Cs 및 NH4로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이며, M은 제4족 원소 및 제14족 원소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소이고, a는 0<a<0.2를 만족시킴))를 들 수 있다. 이 망간 부활 불화물계 형광체의 대표예로서는, 망간 부활 불화규산칼륨의 형광체(예를 들어 K2SiF6 : Mn)가 있다.
(반사 부재(제1 반사 부재, 제2 반사 부재 및/또는 제3 반사 부재))
반사 부재란, 제1 반사 부재, 제2 반사 부재 및/또는 제3 반사 부재를 가리킨다. 반사 부재는, Z 방향으로의 광 취출 효율의 관점에서, 발광 소자의 발광 피크 파장에 있어서의 광 반사율이 70％ 이상인 것이 바람직하고, 80％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 90％ 이상인 것이 보다 한층 더 바람직하다. 또한, 반사 부재는 백색인 것이 바람직하다. 따라서, 반사 부재는, 모재 중에 백색 안료를 함유하여 이루어지는 것이 바람직하다. 반사 부재는, 경화 전에는 액상의 상태를 거친다. 반사 부재는, 트랜스퍼 성형, 사출 성형, 압축 성형, 포팅 등에 의해 형성할 수 있다. 발광 장치가 제1 반사 부재, 제2 반사 부재 및/또는 제3 반사 부재를 구비하는 경우에는, 예를 들어 제3 반사 부재를 묘화에 의해 형성하고, 제1 반사 부재 및 제2 반사 부재를 포팅에 의해 형성해도 된다.
(반사 부재의 모재)
반사 부재의 모재는, 수지를 사용할 수 있고, 예를 들어 실리콘 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리카르보네이트 수지, 아크릴 수지, 또는 이들의 변성 수지를 들 수 있다. 그 중에서도, 실리콘 수지 및 변성 실리콘 수지는, 내열성 및 내광성이 우수하여, 바람직하다. 구체적인 실리콘 수지로서는, 디메틸실리콘 수지, 페닐-메틸실리콘 수지, 디페닐실리콘 수지를 들 수 있다.
(백색 안료)
백색 안료는, 산화티타늄, 산화아연, 산화마그네슘, 탄산마그네슘, 수산화마그네슘, 탄산칼슘, 수산화칼슘, 규산칼슘, 규산마그네슘, 티타늄산바륨, 황산바륨, 수산화알루미늄, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 산화규소 중 1종을 단독으로, 또는 이들 중 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 백색 안료의 형상은, 적절히 선택할 수 있고, 부정형 혹은 파쇄상이어도 되지만, 유동성의 관점에서는 구상이 바람직하다. 또한, 백색 안료의 입경은, 예를 들어 0.1㎛ 이상 0.5㎛ 이하 정도를 들 수 있지만, 광 반사나 피복의 효과를 높이기 위해서는 작을수록 바람직하다. 광 반사성의 반사 부재 중의 백색 안료의 함유량은, 적절히 선택할 수 있지만, 광 반사성 및 액상 시에 있어서의 점도 등의 관점에서, 예를 들어 10wt％ 이상 80wt％ 이하가 바람직하고, 20wt％ 이상 70wt％ 이하가 보다 바람직하고, 30wt％ 이상 60wt％ 이하가 보다 한층 더 바람직하다. 또한, 「wt％」는 중량 퍼센트이며, 광 반사성의 반사 부재의 전체 중량에 대한 당해 재료의 중량 비율을 나타낸다.
(피복 부재(31D))
피복 부재는, 발광 소자의 광 취출면을 피복하고, 발광 소자의 광을 확산시키거나, 발광 소자의 피크 파장의 광과는 상이한 피크 파장의 광으로 변화시키거나 한다.
(피복 부재의 모재)
피복 부재의 모재에는, 투광성 부재의 모재와 마찬가지의 재료를 사용할 수 있다.
(피복 부재의 확산 입자)
피복 부재의 확산 입자에는, 투광성 부재의 확산 입자와 마찬가지의 재료를 사용할 수 있다.
(도광 부재(50))
도광 부재는, 발광 소자와 투광성 부재를 접착하고, 발광 소자로부터의 광을 투광성 부재로 도광하는 부재이다. 도광 부재의 모재는, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리카르보네이트 수지, 아크릴 수지, 또는 이들의 변성 수지를 들 수 있다. 그 중에서도, 실리콘 수지 및 변성 실리콘 수지는, 내열성 및 내광성이 우수하여, 바람직하다. 구체적인 실리콘 수지로서는, 디메틸실리콘 수지, 페닐-메틸실리콘 수지, 디페닐실리콘 수지를 들 수 있다. 또한, 도광 부재의 모재는, 상술한 투광성 부재와 마찬가지의 필러 및/또는 파장 변환 입자를 함유해도 된다. 또한, 도광 부재는 생략할 수 있다.
(도전성 접착 부재(60))
도전성 접착 부재란, 발광 소자의 전극과 제1 배선을 전기적으로 접속하는 부재이다. 도전성 접착 부재로서는, 금, 은, 구리 등의 범프, 은, 금, 구리, 백금, 알루미늄, 팔라듐 등의 금속 분말과 수지 바인더를 포함하는 금속 페이스트, 주석-비스무트계, 주석-구리계, 주석-은계, 금-주석계 등의 땜납, 저융점 금속 등의 납재 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 관한 발광 장치는, 액정 디스플레이의 백라이트 장치, 각종 조명 기구, 대형 디스플레이, 광고나 목적지 안내 등의 각종 표시 장치, 프로젝터 장치, 나아가, 디지털 비디오 카메라, 팩시밀리, 복사기, 스캐너 등에 있어서의 화상 판독 장치 등에 이용할 수 있다.
1000, 1000A, 2000, 2000A, 3000, 3000A, 3000B, 3000C, 3000D : 발광 장치
10 : 기판
11 : 기재
12 : 제1 배선
13 : 제2 배선
14 : 제3 배선
15 : 비아
151 : 제4 배선
152 : 충전 부재
16 : 움푹 패임부
18 : 절연막
20 : 발광 소자
30 : 투광성 부재
40 : 제1 반사 부재
41 : 제2 반사 부재
42 : 제3 반사 부재
50 : 도광 부재
60 : 도전성 접착 부재

Claims (13)

  1. 긴 변 방향인 제1 방향과 짧은 변 방향인 제2 방향으로 연장되는 정면과, 상기 정면의 반대측에 위치하는 배면과, 상기 정면과 인접하며, 상기 정면과 직교하는 저면과, 상기 저면의 반대측에 위치하는 상면을 갖는 기재와, 상기 정면에 배치되는 제1 배선과, 상기 배면에 배치되는 제2 배선을 구비하는 기판과,
    상기 제1 배선과 전기적으로 접속되며, 상기 제1 배선 상에 적재되는 적어도 하나의 발광 소자와,
    상기 발광 소자를 피복하는 투광성 부재와,
    상기 발광 소자의 측면, 상기 투광성 부재의 측면 및 상기 기판의 정면을 피복하는 제1 반사 부재를 구비하는 발광 장치로서,
    상기 기재는, 상기 배면과 상기 저면에 개구되는 적어도 하나의 움푹 패임부를 갖고,
    상기 기판은,
    상기 움푹 패임부의 내벽을 피복하는 제3 배선과,
    상기 기재의 상기 정면으로부터 상기 배면까지 연장되고, 또한 그 일부가 상기 움푹 패임부에 접하도록 상기 기재의 내부에 형성된 비아를 포함하고,
    상기 비아는, 상기 제1 배선, 상기 제2 배선 및 상기 제3 배선을 서로 전기적으로 접속하고,
    상기 비아가, 상기 배면에서 보아, 상기 제2 배선 및 상기 제3 배선과 겹치는, 발광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배면으로부터 상기 정면 방향에 있어서의 상기 움푹 패임부의 깊이는, 상기 상면측보다 상기 저면측에서 깊은, 발광 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 저면에 있어서, 상기 움푹 패임부의 중앙의 깊이가 최대인, 발광 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 배면에 있어서, 상기 움푹 패임부가 반원 형상인, 발광 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 움푹 패임부의 깊이의 최대가 상기 기재의 두께의 0.4배 내지 0.9배인, 발광 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 움푹 패임부가 복수 있고, 상기 배면에 있어서, 복수의 상기 움푹 패임부가 제2 방향에 평행한 기재의 중심선에 대하여 좌우 대칭으로 위치하는, 발광 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 반사 부재의 짧은 변 방향의 측면과 상기 기판의 짧은 변 방향의 측면이 실질적으로 동일 평면 상에 있는, 발광 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 발광 소자를 복수 구비하고, 복수의 상기 발광 소자는 제1 방향으로 나란히 형성되는, 발광 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 비아는, 제4 배선과 충전 부재를 구비하고, 상기 충전 부재가 수지 재료인, 발광 장치.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기재는 상기 정면과 상기 배면 사이에 위치하는 측면을 구비하고, 상기 움푹 패임부는 상기 배면과 상기 저면과 상기 측면에 개구되는 단부 움푹 패임부인, 발광 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 단부 움푹 패임부를 복수 구비하고, 배면에서 보아 상기 단부 움푹 패임부가 기재의 양단에 위치하는, 발광 장치.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 움푹 패임부는 상기 배면으로부터 상기 저면과 평행 방향으로 연장되는 평행부를 갖는, 발광 장치.
  13. 삭제
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