KR102393760B1 - 발광 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 광의 출력과 연색성을 높일 수가 있는 발광 장치를 제공한다.
[해결 수단] 발광 장치(100)는, 베이스인 패키지(2)와, 패키지(2)에 배치되는 발광 소자(1)와, 발광 소자(1)의 측면을 덮고, 발광 소자(1)가 발하는 광을, 발광 소자(1)의 발광 피크 파장보다 긴 발광 피크 파장의 광으로 변환하는 제1 형광체를 함유하는 제1 파장 변환 부재(3)와, 발광 소자(1)의 상면 및 패키지(2)를 덮고, 발광 소자(1)가 발하는 광을, 발광 소자(1)의 발광 피크 파장보다 길고 제1 형광체의 발광 피크 파장보다 짧은 발광 피크 파장의 광으로 변환하는 제2 형광체를 함유하는 제2 파장 변환 부재(4)를 구비한다. 제2 파장 변환 부재(4)의 패키지(2)를 덮는 부분은, 발광 소자(1)의 상면의 높이에 있어서의 제2 형광체의 농도가, 발광 소자(1)의 하면의 높이에 있어서의 제2 형광체의 농도보다 작고, 제2 형광체는 제1 형광체의 발광 피크 파장의 광을 반사한다.

Description

발광 장치 및 그 제조 방법{LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 개시는 발광 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
LED(발광 다이오드) 등의 반도체 발광 소자를 사용한 발광 장치는 백 라이트, 조명, 차량탑재 라이트 등의 시장에 있어서 폭넓게 사용되고 있다. 또한, 연색성이 높은 백색광을 출력하기 위해, 청색 LED와, 녹색 내지 황색 형광체나 적색 형광체 등의 복수 종류의 형광체를 사용하는 발광 장치가 제안되고 있다. 복수 종류의 형광체는 봉지 수지에 혼합하여 LED의 표면에 도포하는 구성이 일반적이지만, 복수 종류의 형광체를 혼합하여 사용하면 비중이나 입경이 큰 황녹색의 형광체가 먼저 가라앉기 때문에, 황녹색 형광체로부터의 광이 적색 형광체에 흡수되기 쉬워진다. 적색 형광체는 황녹색 형광체로부터의 광에 의해서도 여기되어 적색 광을 발광하지만, 2 단계의 여기로 되기 때문에, 청색 LED로부터의 청색 광으로부터 보면 파장 변환 효율이 낮아져, 백색 광원으로서의 출력 저하로 이어진다.
예를 들어, 특허문헌 1~5에는, 청색 LED와, 녹색 형광체나 적색 형광체 등의 복수 종류의 형광체를 사용하는 발광 장치가 제안되어 있다. 이들 특허문헌에는, 청색 LED측으로부터 광이 취출되는 외측을 향하여, 적색 형광체층, 녹색 형광체층을 이 순서대로 배치하여, 녹색 형광체로부터의 녹색광이 적색 형광체에 흡수되기 어려운 구성의 발광 장치가 제안되어 있다.
또한, 예를 들면, 특허문헌 6에는, LED의 하면 측에 광반사막을 설치함으로써, 상면 측 및 측면 측으로부터의 광 출력을 높일 수 있는 발광 장치가 제안되어 있다.
일본특허공개 2007－184330호 공보 일본특허공개 2007－184326호 공보 일본특허공개 2009－182241호 공보 일본특허공개 2005－228996호 공보 일본특허공개 2004－71726호 공보 일본특허공개 2011－243977호 공보
그러나, 특허문헌 1~특허문헌 5에 기재되어 있는 발광 장치에 있어서는, 광의 출력과 연색성의 양쪽 모두에 대해 개선의 여지가 있다. 또한, 특허문헌 6에 기재되어 있는 발광 장치에 있어서는, 복수 종류의 형광체가 혼재하여 배치되어 있으면, 발광 장치의 출력의 향상에도 한계가 있다.
본 개시에 관련된 실시형태는, 광의 출력과 연색성을 높일 수 있는 발광 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 개시의 실시형태와 관련되는 발광 장치는, 베이스와, 상기 베이스에 배치되는 발광 소자와, 상기 발광 소자의 측면을 덮고, 상기 발광 소자가 발하는 광을, 상기 발광 소자의 발광 피크 파장보다 긴 발광 피크 파장의 광으로 변환하는 제1 형광체를 함유하는 제1 파장 변환 부재와, 상기 발광 소자의 상면 및 상기 베이스를 덮고, 상기 발광 소자가 발하는 광을, 상기 발광 소자의 발광 피크 파장보다 길고 상기 제1 형광체의 발광 피크 파장보다 짧은 발광 피크 파장의 광으로 변환하는 제2 형광체를 함유하는 제2 파장 변환 부재를 구비하고, 상기 제2 파장 변환 부재의 상기 베이스를 덮는 부분은, 상기 발광 소자의 상면의 높이에 있어서의 상기 제2 형광체의 농도인 제1 농도가, 상기 발광 소자의 하면의 높이에 있어서의 상기 제2 형광체의 농도인 제2 농도보다 작고, 상기 제2 형광체는 상기 제1 형광체의 발광 피크 파장의 광을 반사하도록 구성된다.
또한, 다른 측면에 있어서의 본 개시의 실시형태와 관련되는 발광 장치는, 베이스와, 상기 베이스에 배치되는 발광 소자와, 상기 발광 소자의 측면을 덮고, 상기 발광 소자가 발하는 광을, 상기 발광 소자의 발광 피크 파장보다 긴 발광 피크 파장의 광으로 변환하는 제1 형광체를 함유하는 제1 파장 변환 부재와, 상기 발광 소자의 상면 및 상기 베이스를 덮고, 상기 발광 소자가 발하는 광을, 상기 발광 소자의 발광 피크 파장보다 길고 상기 제1 형광체의 발광 피크 파장보다 짧은 발광 피크 파장의 광으로 변환하는 제2 형광체를 함유하는 제2 파장 변환 부재를 구비하고, 상기 제2 파장 변환 부재를 상면으로부터 하면을 향해 절단한 단면에서, 상기 발광 소자의 높이의 2분의 1의 높이로부터 상기 발광 소자의 상면까지의 높이에 있어서의 상기 제2 형광체의 단면이 차지하는 면적 비율인 제1 면적율은, 상기 베이스의 상면으로부터 상기 발광 소자의 높이의 2분의 1의 높이에 있어서의 상기 제2 형광체의 단면이 차지하는 면적 비율인 제2 면적율보다 작도록 구성된다.
또한, 또 다른 측면에 있어서의 본 개시의 실시형태와 관련되는 발광 장치는, 베이스와, 상기 베이스에 배치되는 발광 소자와, 상기 발광 소자의 측면을 덮고, 상기 발광 소자가 발하는 광을, 상기 발광 소자의 발광 피크 파장보다 긴 발광 피크 파장의 광으로 변환하는 제1 형광체를 함유하는 제1 파장 변환 부재와, 상기 발광 소자의 상면 및 상기 베이스를 덮고, 상기 발광 소자가 발하는 광을, 상기 발광 소자의 발광 피크 파장보다 길고 상기 제1 형광체의 발광 피크 파장보다 짧은 발광 피크 파장의 광으로 변환하는 제2 형광체를 함유하는 제2 파장 변환 부재를 구비하고, 상기 제2 파장 변환 부재는, 적어도 상기 베이스에 배치된 부분에 있어서, 상기 제2 형광체가 층상으로 배치되고 있고, 해당 층의 두께가 상기 발광 소자의 높이의 4분의 3 이하이도록 구성된다.
본 개시의 실시형태와 관련되는 발광 장치의 제조 방법은, 지지 부재 상에 적어도 하나의 발광 소자를 배치하는 공정과, 상기 발광 소자의 측면에 제1 형광체를 함유하는 제1 파장 변환 부재를 배치하는 공정과, 베이스 상에, 상기 제1 파장 변환 부재가 설치된 상기 발광 소자를 배치하는 공정과, 상기 제1 파장 변환 부재가 설치된 상기 발광 소자의 상면 및 측면을 피복하고, 제2 형광체를 함유하는 제2 파장 변환 부재를 배치하는 공정을 이 순서대로 포함하도록 구성된다.
본 개시의 실시형태와 관련되는 발광 장치 및 그 제조 방법에 의하면, 광의 출력과 연색성을 향상시킬 수 있다.
[도 1a] 실시형태와 관련되는 발광 장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
[도 1b] 실시형태와 관련되는 발광 장치의 구성을 나타내는 평면도이다.
[도 1c] 실시형태와 관련되는 발광 장치의 구성을 나타내는 단면도로서, 도 1b의 IC－IC선에 있어서의 단면을 나타낸다.
[도 2] 실시형태와 관련되는 발광 장치에 있어서의 발광 소자의 구성예를 나타내는 단면도이다.
[도 3] 실시형태와 관련되는 발광 장치에 이용되는 형광체 예의 발광 스펙트럼 및 반사스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
[도 4a] 실시형태와 관련되는 발광 장치에 있어서의 광 취출을 설명하는 도면이다.
[도 4b] 실시형태와 관련되는 발광 장치에 있어서의 광 취출을 설명하는 도면으로, 도 4a의 영역 VIB의 확대도이다.
[도 5] 실시형태와 관련되는 발광 장치의 제조 방법의 순서를 나타내는 플로우차트이다.
[도 6a] 실시형태와 관련되는 발광 장치의 제조 방법에서, 제1 파장 변환 부재 배치 공정에 있어서의 제1 발광 소자 배치 공정을 나타내는 단면도이다.
[도 6b] 실시형태와 관련되는 발광 장치의 제조 방법에서, 제1 파장 변환 부재 배치 공정에 있어서의 제1 수지 배치 공정을 나타내는 단면도이다.
[도 6c] 실시형태와 관련되는 발광 장치의 제조 방법에서, 제1 파장 변환 부재 배치 공정에 있어서의 제1 수지 절단 공정을 나타내는 단면도이다.
[도 7] 실시형태와 관련되는 발광 장치의 제조 방법에 있어서의 제2 발광 소자 배치 공정을 나타내는 단면도이다.
[도 8a] 실시형태와 관련되는 발광 장치의 제조 방법에서, 제2 파장 변환 부재 배치 공정에 있어서의 제2 수지 배치 공정을 나타내는 단면도이다.
[도 8b] 실시형태와 관련되는 발광 장치의 제조 방법에서, 제2 파장 변환 부재 배치 공정에 있어서의 제2 형광체 침강 공정을 나타내는 단면도이다.
이하, 실시형태와 관련되는 발광 장치 및 그 제조 방법에 대해 설명한다.
이하의 설명에서 참조하는 도면은 실시형태를 개략적으로 도시한 것이기 때문에, 각 부재의 크기나 간격, 위치 관계 등이 과장되거나, 부재의 일부의 도시가 생략되어 있는 경우가 있다. 또한, 예를 들어 평면도와 그 단면도에서 각 부재의 크기나 간격이 일치하지 않는 경우도 있다. 또한, 이하의 설명에서는, 동일한 명칭 및 부호에 대해서는 원칙적으로 동일 또는 동질의 부재를 나타내고 있어 상세한 설명을 적절히 생략하는 것으로 한다.
또한, 실시형태에 관한 발광 장치 및 그 제조 방법에 있어서, “상”, “하”, “좌” 및 “우” 등은 상황에 따라 바뀔 수 있다. 본 명세서에 있어서, “상”, “하” 등은 설명을 위해 참조하는 도면에 있어서 구성요소 간의 상대적인 위치를 나타내는 것으로, 특별히 달리 언급하지 않는 한 절대적인 위치를 나타내는 것을 의도하는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 있어서, 색명과 색도 좌표와의 관계, 광의 파장 범위와 단색 광의 색명과의 관계 등은, 특별히 달리 언급하지 않는 한 일본공업규격 JISZ8110을 따르는 것으로 한다. 구체적으로는, 단색 광의 파장 범위가 380㎚~455㎚는 청자색, 455㎚~485㎚는 청색, 485㎚~495㎚는 청록색, 495㎚~548㎚는 녹색, 548㎚~573㎚는 황록색, 573㎚~584㎚는 황색, 584㎚~610㎚는 황적색, 610㎚~780㎚는 적색이다.
[발광 장치의 구성]
실시형태에 관한 발광 장치의 구성에 대해, 도 1a~도 1c를 참조하여 설명한다.
도 1a는 실시형태에 관한 발광 장치의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 1b는 실시형태에 관한 발광 장치의 구성을 나타내는 평면도이다. 도 1c는 실시형태에 관한 발광 장치의 구성을 나타내는 단면도로서, 도 1b의 IC－IC 선에서의 단면을 나타낸다.
또한, 도 1a, 도 1b에서 점으로 해칭 표시한 것은 오목부(23a)에 제2 파장 변환 부재(4)가 존재하는 것을 도시한 것이다.
또한, 도 1c에 도시한 단면도에 있어서, 와이어(5)의 일부, 보호 소자(6) 및 접합 부재(72)는 단면보다 앞쪽에 위치하기 때문에 관찰되지 않지만, 편의적으로 파선으로 도시하고 있다. 후술하는 도 4a, 도 7~도 8b에 대해서도 마찬가지이다.
또한, 도 1a~도 1c 및 후술하는 도 6a~도 8b에 있어서, 발광 소자(1)의 n측 전극(13) 및 p측 전극(14)은 간략화하여 양 극의 외부 접속부(13a, 142a)에 상당하는 부분만을 도시하고 있다.
본 실시형태에 관한 발광 장치(100)는, 평면에서 보았을 때의 형상이 대략 정방형인 발광 소자(1)와, 발광 소자(1)를 올려놓기 위한 베이스(base; 기대(基臺))로서 평면에서 보았을 때의 형상이 대략 정방형인 패키지(2)와, 발광 소자(1)의 측면을 덮는 제1 파장 변환 부재(3)와, 발광 소자(1)의 상면 및 제1 파장 변환 부재(3)의 상면 및 측면을 덮는 제2 파장 변환 부재(4)를 구비하여 구성되어 있다.
발광 소자(1)는, 패키지(2)의 상면 측으로 개구를 갖는 오목부(23a) 내에 설치되고, 오목부(23a)의 저면(23b)에 투광성을 갖는 접합 부재(71)을 이용하여 접합되어 있다. 또한, 발광 소자(1)는, 그 정부(正負)의 패드 전극인 n측 전극(13) 및 p측 전극(14)이, 오목부(23a)의 저면(23b)에 노출되는 대응하는 극성의 리드 전극(21, 22)과, 각각 본딩용의 와이어(5)를 사용하여 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 오목부(23a) 내에는 보호 소자(6)가 설치되어, 도전성을 갖는 접합 부재(72)와 와이어(5)로 리드 전극(21, 22)과 전기적으로 접속되어 있다. 제2 파장 변환 부재(4)는 오목부(23a) 내에 설치되고, 발광 소자(1) 및 보호 소자(6)를 봉지하고 있다.
또한, 발광 소자(1)가 발하는 광은, 일부가 제1 파장 변환 부재(3)에 함유되어 있는 제1 형광체에 의해 파장 변환되고, 다른 일부가 제2 파장 변환 부재(4)에 함유되어 있는 제2 형광체에 의해 파장 변환되며, 또한, 나머지 부분이 파장 변환되지 않은 채로, 각각의 광이 혼합되어 오목부(23a)의 개구로부터 윗 방향으로 출사된다.
또한, 본 실시형태의 발광 장치(100)에 있어서, 발광 소자(1)는 1개가 탑재되어 있지만, 2개 이상 탑재할 수도 있다.
여기서, 발광 소자(1)의 구성예에 대해 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 본 실시형태에 관한 발광 장치에 있어서의 발광 소자의 구성예를 나타내는 단면도이다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 발광 장치(100)는 톱 뷰(top view)형이기 때문에, 기판(11)의 주면이 발광 장치(100)의 상면 측을 향한 면인 오목부(23a)의 저면(23b)에 대하여 평행이 되도록 발광 소자(1)가 실장된다.
발광 소자(1)는 LED 등의 반도체 발광 소자를 적절하게 이용할 수 있다. 본 실시형태에 있어서의 발광 소자(1)는, 평면에서 보았을 때 대략 정방형으로 형성되고, 기판(11)과, 반도체 적층체(12)와, n측 전극(13)과, p측 전극(14)과, 보호막(15)과, 광반사막(16)을 구비하여 구성되어 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 발광 소자(1)는, 기판(11)의 한쪽 주면 상에 LED(발광 다이오드) 구조를 갖는 반도체 적층체(12)를 구비하고, 또한 반도체 적층체(12)의 한쪽 면 측에 n측 전극(13) 및 p측 전극(14)을 구비하여, 페이스업(face-up)형의 실장에 적절한 구조를 가지고 있다.
기판(11)은 반도체 적층체(12)를 지지하는 것이다. 또한, 기판(11)은 반도체 적층체(12)를 에피택셜 성장시키기 위한 성장 기판이어도 좋다. 기판(11)으로서는, 예를 들면, 반도체 적층체(12)에 질화물 반도체를 이용하는 경우, 사파이어(Al2O3) 기판을 이용할 수 있다.
반도체 적층체(12)는 기판(11)의 한쪽 주면 상에 n형 반도체층(12n) 및 p형 반도체층(12p)이 적층되어 구성되고, n측 전극(13) 및 p측 전극(14) 사이에 전류를 통전시킴으로써 발광하도록 되어 있다. 반도체 적층체(12)는, n형 반도체층(12n)와 p형 반도체층(12p)의 사이에 활성층(12a)을 구비하는 것이 바람직하다.
반도체 적층체(12)에는, p형 반도체층(12p) 및 활성층(12a)이 부분적으로 존재하지 않는 영역, 즉, p형 반도체층(12p)의 표면으로부터 오목한 단차부(12b)가 형성되어 있다. 단차부(12b)의 저면은 n형 반도체층(12n)으로 구성되어 있다. 단차부(12b)의 저면에는 n측 전극(13)이 설치되어, n형 반도체층(12n)과 전기적으로 접속되고 있다.
또한, 발광 소자(1)의 바깥 가장자리부에도, p형 반도체층(12p) 및 활성층(12a)이 존재하지 않는 단차부(12c)가 형성되어 있다. 단차부(12c)는 웨이퍼를 개별 조각화할 때의 절단 영역인 다이싱 스트리트(dicing street)이다.
반도체 적층체(12)는, 액상성장법, MOCVD법 등에 의해 기판 상에 반도체를 적층하여 형성하는 것이 적절하게 이용된다. 반도체 재료로서는, 혼정도(混晶度)의 선택에 따라, 자외광으로부터 적외광까지의 발광 파장을 다양하게 선택할 수 있기 때문에, InXAlYGa1 －X－ YN(0≤X, 0≤Y, X＋Y＜1)으로 나타내어지는 질화 갈륨계의 반도체를 보다 적절하게 이용할 수 있다.
n측 전극(13)은 반도체 적층체(12)의 단차부(12b)의 저면에서 n형 반도체층(12n)과 전기적으로 접속되도록 설치되고, 발광 소자(1)에 외부로부터의 전류를 공급하기 위한 부극 측의 전극이다. 또한, n측 전극(13)은 평면에서 보았을 때 발광 소자(1)의 코너부에 외부 접속부(13a)를 가지고 있다.
n측 전극(13)은 와이어 본딩 등에 의한 외부와의 접속에 적합하도록, 예를 들면, Cu, Au 또는 이들 중 어느 금속을 주성분으로 하는 합금을 이용할 수 있다.
p측 전극(14)은 p형 반도체층(12p)의 표면에서 p형 반도체층(12p)과 전기적으로 접속되도록 설치되고, 발광 소자(1)에 외부로부터의 전류를 공급하기 위한 정극 측의 전극이다. 또한, p측 전극(14)은 투광성 전극(141)과 패드 전극(142)이 적층된 구조를 가지고 있다.
하층 측의 투광성 전극(141)은 p형 반도체층(12p)의 상면의 대략 전체면을 피복하도록 설치되어 있다. 투광성 전극(141)은 패드 전극(142)을 통해 외부로부터 공급되는 전류를 p형 반도체층(12p)의 전체면에 확산시키기 위한 전류 확산층으로서 기능하는 것이다. 투광성 전극(141)은 도전성 금속 산화물을 이용하여 형성할 수 있고, 특히 ITO(Sn도프 In2O3)는 가시광(가시 영역)에서 높은 투광성을 가지고 도전율이 높은 재료이기 때문에 매우 적합하다.
상층 측의 패드 전극(142)은 투광성 전극(141)의 상면의 일부에 설치되어, 외부의 전극과 접속하기 위한 층이다. 또한, 패드 전극(142)은, 와이어 본딩 등에 의해 외부와 접속하기 위한 외부 접속부(142a)와, 외부 접속부(142a)로부터 연장하는 연신부(延伸部; 142b)로 구성되어 있다. 연신부(142b)는 전류를 보다 효율적으로 확산시킬 수 있도록 배치되어 있다. 패드 전극(142)은 전술한 n측 전극(13)과 마찬가지로, 와이어 본딩 등에 의한 외부와의 접속에 적합하도록, 예를 들면, Cu, Au 또는 이들 중 어느 금속을 주성분으로 하는 합금을 이용할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 패드 전극(142)는 외부 접속부(142a) 및 연신부(142b)가 같은 재료로 구성되어 있다.
보호막(15)은 투광성 및 절연성을 가지고, 기판(11)의 측면 및 하면을 제외한 발광 소자(1)의 상면 및 측면의 대략 전체를 피복하는 막이다. 또한, 보호막(15)은 n측 전극(13)의 상면에 개구부(15n)를 갖고, p측 전극(14)의 패드 전극(142)의 상면에 개구부(15p)를 갖고 있다. 해당 개구부(15n, 15p)로부터 노출된 영역이 외부 접속부(13a, 142a)이다.
보호막(15)으로서는, 예를 들면, SiO2, TiO2, Al2O3 등의 산화물, SiN 등의 질화물, MgF 등의 불화물을 적절하게 이용할 수 있다.
광반사막(16)은 발광 소자(1)의 광 취출면과 반대측의 면인 기판(11)의 하면 측에 설치되어 있다. 광반사막(16)은 굴절률이 서로 다른 2종 이상의 유전체를 적층한 분포브래그반사경(DBR) 막을 사용하는 것이 바람직하다. DBR막에 사용하는 유전체로는, 예를 들면, SiO2와 Nb2O5와의 조합을 들 수 있다.
또한, 광반사막(16)으로서 DBR막을 이용하는 경우는, 고비율로 광반사하는 파장역의 중심이 발광 소자(1)의 발광 피크 파장이 되도록, 유전체 다층막의 각 층의 막 두께를 정하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 발광 소자(1)이 발하는 광을, 발광 소자(1)의 상면에 설치되어 있는 제1 파장 변환 부재(3) 또는 발광 소자(1)의 측면에 설치되어 있는 제2 파장 변환 부재(4)에 도입시킬 수 있다.
여기서, 발광 소자(1)가 청색광을 발하고, 제1 파장 변환 부재(3)에 함유되는 제1 형광체가 적색 광을 발하는 경우에 대해 설명한다. 광반사막(16)인 DBR막은, 높은 광반사율을 나타내는 파장역의 중심이 발광 소자(1)의 발광 피크 파장이 되도록 설계하면, 광반사막(16)은 제1 형광체로부터의 적색광의 대부분을 투과하는 것과 같은 특성이 된다.
따라서, 제1 형광체에 의해 파장 변환되는 광 중에서 아래쪽으로 전파하는 광은, 광반사막(16)을 투과하여 투광성의 접합 부재(71)로 입사한다.
또한, 발광 소자(1)의 평면에서 보았을 때의 외형 형상은 정방형으로 한정되지 않고, 장방형, 삼각형, 육각형 등의 다각형이어도 좋고, 원형이나 타원형 등이어도 좋다. 또한, 발광 소자(1)에 있어서, n측 전극(13) 및 p측 전극(14)의 배치 영역이나 형상, 층 구조 등과, 단차부(12b)의 배치 영역이나 형상 등은 본 실시형태로 한정되는 것은 아니고, 적절하게 정할 수 있다.
도 1a~도 1c로 돌아와, 발광 장치(100)의 구성에 대해 설명을 계속한다.
패키지(베이스)(2)는, 리드 전극(21, 22)과, 수지부(23)을 구비하여 구성되어 있다. 패키지(2)는 외형이 평면에서 보았을 때 대략 정방형이고, 발광 장치(100)의 두께 방향으로 편평하게 형성된 대략 사각기둥 형상을 갖고 있다. 패키지(2)는 발광 소자(1)을 탑재하는 오목부(23a)의 개구를 상면에 갖고 있고, 해당 개구로부터 광이 출사되도록 구성되어 있어, 톱 뷰(top view)형의 실장에 적합하다.
리드 전극(21) 및 리드 전극(22)은 정부(正負)의 극성에 대응한 한 쌍의 전극이다. 리드 전극(21, 22)은 수지부(23)에 지지되도록 설치되고, 리드 전극(21)의 상면과 리드 전극(22)의 상면이 서로 이격하여 오목부(23a)의 저면(23b)에 노출되도록 배치되고 있다.
또한, 패키지(2)의 하면은 리드 전극(21, 22)이 노출되어 있고, 외부와 접속하기 위한 발광 장치(100)의 실장면이 되고 있다. 따라서, 발광 장치(100)는 저면을 실장 기판과 대향시켜, 땜납 등의 도전성의 접합 부재를 이용하여, 리드 전극(21, 22)의 하면이 실장 기판의 배선 패턴과 접합됨으로써 실장된다.
리드 전극(21, 22)은 판 형상의 금속을 이용하여 형성되고, 그 두께는 균일하여도 좋고, 부분적으로 두껍거나 얇게 되어 있어도 좋다.
리드 전극(21, 22)을 구성하는 재료는 특별히 한정되지 않지만, 열전도율이 비교적 큰 재료, 비교적 큰 기계적 강도를 갖는 것 또는 타발 프레스 가공 또는 에칭 가공 등이 용이한 재료가 바람직하다. 구체적으로는, 구리, 알루미늄, 금, 은, 텅스텐, 철, 니켈 등의 금속 또는 철-니켈 합금, 인청동 등의 합금 등을 들 수 있다. 또한, 내부 리드부(21a, 22a)의 오목부(23a)의 저면(23b)에 노출된 면에는, 탑재되는 발광 소자(1), 제1 파장 변환 부재(3) 및 제2 파장 변환 부재(4)로부터의 광을 효율적으로 취출하기 위하여, 양호한 광반사성을 갖는 Ag 등의 반사 도금이 실시되어 있는 것이 바람직하다.
수지부(23)는 리드 전극(21, 22)를 지지하기 위한 패키지(2)의 모체이다. 수지부(23)는 상면 측으로 개구를 갖는 오목부(23a)를 가지고, 해당 오목부(23a)의 저면(23b)에 리드 전극(21, 22)이 서로 이격하여 노출되도록 구성되어 있다. 또한, 수지부(23)의 하면 측은 리드 전극(21, 22)이 노출되고, 실장면으로 된다.
오목부(23a)의 저면(23b)인 리드 전극(21, 22) 상에는 하나의 발광 소자(1)와 하나의 보호 소자(6)가 탑재되고 있다. 오목부(23a)의 내측면은 위쪽으로 갈수록 넓어지도록 경사진 경사면으로 되어 있어, 발광 소자(1)로부터 측방으로 출사한 광을 광 취출 방향인 위쪽으로 반사시키도록 구성되어 있다.
또한, 평면에서 보았을 때 대략 정방형인 오목부(23a)의 하나의 코너는 모따기된 형상으로 형성되어, 리드 전극(21, 22)의 극성을 식별하기 위한 캐소드 마크(23c)로 되고 있다.
수지부(23)는 투광성을 갖는 수지에 광반사성 물질의 입자를 함유함으로써 광반사성이 부여된 재료로 형성되고, 오목부(23a)에 있어서 발광 소자(1)로부터의 광을 반사하여 위쪽으로 효율적으로 출사시키기 위한 광반사 부재로서도 기능한다.
또한, 오목부(23a) 내에는 투광성의 제2 파장 변환 부재(4)가 충전되어 있다.
수지부(23)에 이용되는 수지 재료로서는, 발광 소자(1)가 발하는 광의 파장에 대하여 양호한 투광성을 갖는 것이 바람직하고, 열경화성 수지나 열가소성 수지를 이용할 수 있다. 예를 들면, 열경화성 수지로는, 실리콘 수지, 실리콘 변성 수지, 실리콘 하이브리드 수지, 에폭시 수지, 에폭시 변성 수지, 우레아 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 페놀 수지, 불포화 폴리에스테르수지 또는 이들 수지를 1 종류 이상 포함하는 하이브리드 수지 등을 들 수 있다.
수지부(23)에 함유시키는 광반사성 물질로서는, 전술한 수지 재료와의 굴절률 차가 크고, 양호한 투광성을 갖는 재료의 입자를 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 광반사성 물질로는, 굴절률이 예를 들면 1.8 이상인 것이 바람직하고, 수지 재료와의 굴절률 차는 예를 들면 0.4 이상인 것이 바람직하다. 또한, 광반사성 물질의 입자의 평균 입경은 높은 효율로 광산란 효과를 얻을 수 있도록 0.08㎛ 이상 10㎛ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 특별히 달리 언급하지 않는 한, 광반사성 물질이나 형광체 등의 입자의 입경의 값은, 공기 투과법 또는 Fisher Sub-Sieve Sizers에 의한 평균 입경으로 한다.
또한, 광반사성 물질로서, 구체적으로는 TiO2(산화 티탄), Al2O3(산화 알루미늄) 등의 백색 안료의 입자를 이용할 수 있다. 그 중에서도, TiO2는 수분 등에 대하여 비교적 안정적이고 고굴절률이며, 또한 열전도성에도 뛰어나기 때문에 바람직하다.
또한, 해당 수지 재료는, 충분한 광반사성을 얻을 수 있으면서도 또한 패키지 형상을 형성할 때의 성형성이 손상되지 않는 범위에서, 광반사성 물질을 함유하고 있다. 이를 위해서는, 수지부(23)에 함유되는 광반사성 물질의 함유율은, 10질량% 이상, 60질량% 이하로 하는 것이 바람직하다.
제1 파장 변환 부재(3)는 발광 소자(1)의 측면을 덮도록 설치되어, 발광 소자(1)가 발하는 광의 일부를 다른 파장의 광으로 변환하는 것이다. 이를 위해, 제1 파장 변환 부재는, 발광 소자(1)가 발하는 광을 발광 소자(1)의 발광 피크 파장보다 긴 발광 피크 파장의 광으로 변환하는 파장 변환 물질인 제1 형광체 입자를 함유하고 있다.
제1 파장 변환 부재(3)는, 제1 형광체 입자를 함유하는 투광성 수지 재료를 이용하여 형성할 수가 있다. 수지 재료로서는, 전술한 패키지(2)의 수지부(23)에 이용되는 것과 마찬가지의 재료를 이용할 수 있다.
또한, 제1 파장 변환 부재(3)는 발광 소자(1)의 측면의 전체를 덮도록 설치되고 있지만, 발광 소자(1)의 상면에는 설치되고 있지 않다. 따라서, 발광 소자(1)의 상면에는, 제2 변환 부재(4)가 발광 소자(1)와 접하도록 설치되고 있다.
제2 파장 변환 부재(4)는, 발광 소자(1)의 상면 및 제1 파장 변환 부재(3)의 상면 및 측면을 덮도록, 베이스인 패키지(2)의 오목부(23a) 내에 설치되어, 발광 소자(1)가 발하는 광의 일부를 다른 파장의 광으로 변환하는 것이다. 이를 위해, 제2 파장 변환 부재(4)는, 발광 소자(1)가 발하는 광을 발광 소자(1)의 발광 피크 파장보다 길고 제1 형광체의 발광 피크 파장보다 짧은 발광 피크 파장의 광으로 변환하는 파장 변환 물질인 제2 형광체 입자를 함유하고 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 제2 파장 변환 부재(4)는, 발광 소자(1), 제1 파장 변환 부재(3), 보호 소자(6), 와이어(5) 등을 봉지하는 봉지 부재이기도 하다.
제2 파장 변환 부재(4)는, 오목부(23a)의 저면(23b)측, 즉, 저면(23b)의 근방, 발광 소자(1) 및 제1 파장 변환 부재(3)의 상면의 근방에, 제2 형광체를 상대적으로 고농도에 함유하는 고농도 영역(4a)을 가지고 있다.
발광 소자(1)의 상면의 높이에 있어서의 제2 형광체의 농도인 제1 농도가, 발광 소자(1)의 하면의 높이, 즉, 고농도 영역(4a)에 있어서의 제2 형광체의 농도인 제2 농도의 2분의 1 이하가 되도록, 제2 형광체 입자를 배치하는 것이 바람직하다. 특히, 제1 농도는 제2 농도의 5분의 2 이하인 것이 보다 바람직하다. 바꾸어 말하면, 제2 파장 변환 부재(4)에 있어서, 제2 형광체는 저면(23b) 측에 편재하고 있고, 제2 형광체가 실질적으로 층상으로 배치되고 있다. 이에 의해, 제1 파장 변환 부재(3)로부터의 광이 제2 파장 변환 부재(4)에 의해 차단되는 비율을 줄이고, 제1 파장 변환 부재(3)로부터의 광을 측방으로 출사할 수 있다.
또한, 층상의 고농도 영역(4a)은, 상단이 제1 파장 변환 부재(3)의 높이의 4분의 3 이하의 높이가 되도록 설치하는 것이 바람직하고, 3분의 2 이하의 높이가 되도록 설치하는 것이 보다 바람직하다. 바꾸어 말하면, 제1 파장 변환 부재(3)의 외측면의 상층부의 4분의 1 이상의 영역에, 보다 바람직하게는 3분의 1 이상의 영역에, 실질적으로 제2 형광체를 배치하지 않도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 발광 소자(1)의 측면에 설치된 제1 파장 변환 부재(3)의 외측면의 상층부에 있어서, 제2 형광체를 함유하지 않는 영역 내지는 제2 형광체의 농도가 낮은 영역을 설치함으로써, 제1 파장 변환 부재(3)에 함유되는 제1 형광체가 발하는 광이, 제2 형광체에 의해 반사나 흡수 등이 되지 않고, 외부로 쉽게 취출되도록 할 수 있다.
또한, 제2 형광체를 제2 파장 변환 부재(4)의 모재인 수지보다 열전도성이 높은 발광 소자(1)나 리드 전극(21, 22)의 근방에 편재하여 배치함으로써, 제2 형광체가 발하는 스토크스 손실(stokes loss)에 수반하여 발생하는 열을 효율적으로 외부로 방열할 수 있다.
또한, 제2 형광체의 농도가 낮은 영역이란, 예를 들면, 발광 소자(1)의 하면의 높이에 있어서의 제2 형광체의 농도의 2분의 1 이하의 농도인 영역으로 할 수 있다. 또한, 고농도 영역(4a)이란, 발광 소자(1)의 하면의 높이에 있어서의 제2 형광체의 농도의 2분의 1보다 농도가 높은 영역으로 할 수 있다.
또한, 제2 형광체의 배치는, 전술한 농도에 따른 규정 대신에, 제2 파장 변환 부재(4)의 단면에 있어서의 제2 형광체 입자의 단면의 면적율에 따라 규정할 수도 있다.
구체적으로는, 제2 파장 변환 부재(4)를 상면으로부터 하면을 향해 절단한 단면에서, 발광 소자(1)의 높이의 2분의 1의 높이로부터 발광 소자(1)의 상면까지의 높이에 있어서의 제2 형광체의 단면이 차지하는 면적 비율인 제1 면적율이, 베이스인 패키지(2)의 상면으로부터 발광 소자(1)의 높이의 2분의 1의 높이에 있어서의 제2 형광체의 단면이 차지하는 면적 비율인 제2 면적율보다 작도록 정할 수 있다.
여기서, 제1 면적율 및 제2 면적율을 정할 때 참조하는 제2 파장 변환 부재(4)의 단면 영역은, 각각에 해당하는 전술한 높이 범위에 해당하는 띠 형상의 전체 영역으로 할 수 있다. 즉, 제1 면적율 및 제2 면적율은, 제2 파장 변환 부재(4)의 단면에 있어서, 각각이 해당하는 높이 범위의 전체 영역에 있어서의 제2 형광체 단면이 차지하는 면적 비율로 정해진다. 참조 영역을 해당하는 높이 범위의 전체 영역으로 함으로써, 횡방향에 관한 제2 형광체의 국소적인 분포 변동이 있더라도, 제1 파장 변환 부재(3)에 함유되어 있는 제1 형광체로부터의 광의 외부 취출에 대한 영향을 적절히 평가할 수 있다.
또한, 제1 면적율 및 제2 면적율을 정하기 위한 참조 영역은, 제2 파장 변환 부재(4)의 단면의, 각각에 대응하는 높이 범위의 전체 영역은 아니라, 부분적인 영역으로 하여도 좋다. 이 때, 참조하는 부분 영역은, 발광 소자(1)의 측방으로부터 발광 소자(1)의 높이만큼의 길이까지 늘린 장방형의 영역으로 할 수 있다. 즉, 제1 면적율 및 제2 면적율은, 각각이 대응하는 높이 범위의 해당 장방형의 영역에 있어서의 제2 형광체 입자의 단면이 차지하는 면적 비율로 정해진다. 제1 면적율 및 제2 면적율을 정함에 있어, 발광 소자(1)의 측면을 제1 파장 변환 부재(3)가 덮고 있기 때문에, 이 제1 파장 변환 부재(3)가 차지하는 면적을 제외한 나머지 부분의 제2 파장 변환 부재(4)의 면적을 비교하는 것으로 된다.
예를 들면, 발광 소자(1)의 높이가 200㎛인 경우는, 제2 파장 변환 부재(4)의 발광 소자(1)의 측방의 근방 영역, 보다 바람직하게는, 제1 파장 변환 부재(3)의 외측면에 접하는 영역으로서, 높이가 100㎛, 발광 소자(1)의 측면에 수직인 방향의 길이인 폭이 200㎛의 장방형 영역이 제1 면적율 및 제2 면적율을 정하기 위해 참조하는 영역이다. 제2 면적율을 정하기 위한 영역은, 패키지(2)의 오목부(23a)의 저면으로부터 높이 100㎛까지의 영역이며, 제1 면적율을 정하기 위한 영역은, 높이 100㎛로부터 발광 소자(1)의 상면의 높이인 높이 200㎛까지의 영역이다.
제1 면적율 및 제2 면적율을 정하기 위한 참조 영역을 발광 소자(1)의 측방의 근방 영역으로 함으로써, 제1 파장 변환 부재(3)에 함유되어 있는 제1 형광체로부터의 광의 외부 취출에 대한 영향을 보다 적절히 평가할 수 있다.
또한, 제1 면적율 및 제2 면적율을 정하기 위한 참조 영역은, 제1 파장 변환 부재(3)가 설치된 발광 소자(1)의 근방으로서, 전술한 높이 범위에서의 임의의 형상의 소정 면적의 영역으로 할 수도 있다. 소정 면적의 영역의 형상은, 예를 들면, 원형이나 정방형, 그 밖의 다각형 등으로 할 수 있다. 소정 면적의 영역의 크기는, 제2 형광체의 입경에 따라 정할 수 있다. 예를 들면, 소정 면적의 영역의 형상을 정방형 또는 원형으로 하는 경우는, 정방형의 한 변의 길이 또는 원의 직경은, 제2 형광체의 평균 입경이나 입경의 중앙값인 D50의 4배 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또는, 참조 영역에 제2 형광체의 입자가 10개 이상 포함되어 있는 부분으로 하여도 좋다.
제1 면적율은 낮을수록 제1 형광체로부터의 광을 양호하게 취출할 수 있다. 또한, 제1 면적율은 제2 면적율과 비교하여 작을수록, 제1 형광체로부터의 광을 양호하게 취출할 수 있다.
구체적으로는, 제1 면적율은 50% 이하인 것이 바람직하다. 또한, 제1 면적율은 제2 면적율의 2분의 1 이하로 하는 것이 바람직하다. 특히, 제1 면적율은 40% 이하인 것이 보다 바람직하고, 20% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 제1 면적율은 제2 면적율의 5분의 2 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
제2 파장 변환 부재(4)는 제2 형광체 입자를 함유하는 투광성 수지 재료를 이용하여 형성할 수 있다. 수지 재료로서는, 발광 소자(1), 제1 형광체 및 제2 형광체가 발하는 광의 파장에 대하여 양호한 투광성을 갖고, 봉지 부재로서 내후성, 내광성 및 내열성이 양호한 재료가 바람직하다. 이러한 재료로서는, 전술한 패키지(2)의 수지부(23)에 이용되는 것과 마찬가지의 재료를 이용할 수 있다. 또한, 후술하는 제조 공정에 있어서, 제2 형광체의 입자를 침강시킴으로써 오목부(23a)의 저면(23b) 측에 고농도로 배치하기 위하여, 수지 재료로서 열경화성 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 따라서, 수지 재료로서는, 특히, 내열성, 내광성이 우수한 실리콘 수지, 불소 수지가 바람직하다.
파장 변환 물질인 제1 형광체 및 제2 형광체로서는, 해당 분야에서 공지의 것을 사용할 수 있고, 예를 들면, 이하에 나타내는 형광체 중에서, 발광 소자(1), 제1 형광체 및 제2 형광체의 각각의 발광 피크 파장과, 발광 장치(100)로서의 발광색을 감안하여, 적절히 선택할 수 있다.
예를 들면, 발광 소자(1)가 청색광을 발하는 경우에 있어서, 제1 파장 변환 부재(3)는 청색광을 적색광으로 변환하는 제1 형광체를 함유하고, 제2 파장 변환 부재(4)는 청색광을 녹색 내지 황색광으로 변환하는 제2 형광체를 함유하도록 구성함으로써, 백색광을 발하는 발광 장치(100)를 구성할 수 있다.
또한, 제1 형광체 및 제2 형광체로서, 그 한쪽 또는 양쪽 모두에, 2종 이상의 형광체 재료를 이용하도록 하여도 좋다.
파장 변환 물질로서는, 예를 들면, 녹~황색으로 발광하는 세륨으로 활성화된 이트륨·알루미늄·가넷(YAG)계 형광체, 녹색으로 발광하는 세륨으로 활성화된 루테튬·알루미늄·가넷(LAG)계 형광체, 녹~적색으로 발광하는 유로퓸 및/또는 크롬으로 활성화된 질소 함유 알루미노규산칼슘(CaO－Al2O3－SiO2)계 형광체, 청~적색으로 발광하는 유로퓸으로 활성화된 실리케이트((Sr, Ba)2SiO4)계 형광체, 녹색으로 발광하는 조성이 (Si, Al)6(O, N)8:Eu로 나타내어지는 β사이알론 형광체, 조성이 SrGa2S4:Eu로 나타내어지는 황화물계 형광체, 적색으로 발광하는 조성이 CaAlSiN3:Eu로 나타내어지는 CASN계 또는 (Sr, Ca)AlSiN3:Eu로 나타내어지는 SCASN계 형광체 등의 질화물계 형광체, 적색으로 발광하는 조성이 (K2SiF6:Mn)로 나타내어지는 KSF계 형광체 등의 불화물 형광체, 적색으로 발광하는 황화물계 형광체, 적색으로 발광하는 조성이 (3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn)로 나타내어지는 게르만산염계(MGF계) 형광체 등을 들 수 있다.
또한, 제1 형광체 및 제2 형광체는, 평균 입경이 1㎛~40㎛ 정도의 것을 이용하는 것이 바람직하고, 5㎛~30㎛ 정도의 것을 이용하는 것이보다 바람직하다. 제1 형광체 및 제2 형광체의 평균 입경을 이러한 범위로 함으로써, 밝기를 유지하면서, 고밀도로 배치할 수 있다.
또한, 제2 형광체는 제1 형광체의 발광 피크 파장의 광을 양호하게 반사하는 것이 바람직하다. 여기서, 제2 형광체의 제1 형광체의 발광 피크 파장에 있어서의 반사율은, 60% 이상인 것이 바람직하고, 70% 이상인 것이 보다 바람직하고, 80% 이상인 것이 더욱 바람직하다.
제2 형광체로서, 제1 형광체가 발하는 광을 양호하게 반사하는 것을 이용함으로써, 제1 형광체가 발하는 광을 효율적으로 외부로 취출할 수 있다.
광 취출에 관한 상세한 설명은 후술한다.
여기서, 이러한 제1 형광체와 제2 형광체와의 조합에 대하여, 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 실시형태에 관한 발광 장치에 이용되는 형광체 예의 발광 스펙트럼 및 반사 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 3에 있어서, SCASN계 형광체에 관한 발광 스펙트럼을 실선으로, 반사 스펙트럼을 일점 쇄선으로 표시하고, LAG계 형광체에 관한 발광 스펙트럼을 파선으로, 반사 스펙트럼을 2점 쇄선으로 표시하고 있다.
SCASN계 형광체는 발광 피크 파장이 630㎚ 근방인 적색광을 발하고, LAG계 형광체는 발광 피크 파장이 540㎚ 근방인 녹색광을 발한다.
적색 형광체인 SCASN계 형광체는, 그 발광 파장보다 단파장 측의 광인 발광 소자(1)가 발하는 청색광 외에, LAG계 형광체가 발하는 광에 대하여도 비교적 큰 흡수를 나타낸다. 이에 대하여, 녹색 형광체인 LAG계 형광체는, SCASN계 형광체가 발하는 광에 파장역 전체에 있어서 높은 반사율을 갖고 있다.
따라서, 제1 형광체로서 SCASN계 형광체를 이용하고, 제2 형광체로서 LAG계 형광체를 이용하여, 제1 형광체에 대해 제2 형광체로부터의 광의 조사량이 적게 되도록, 제1 파장 변환 부재(3) 및 제2 파장 변환 부재(4)의 고농도 영역(4a)를 배치함으로써, 제1 형광체로부터의 적색광과 제2 형광체로부터의 녹색광을 효율적으로 외부로 취출할 수 있다.
발광 장치(100)로부터의 광 취출의 상세한 내용에 대해서는 후술한다.
또한, 제2 파장 변환 부재(4)는 광확산성 물질을 함유하여도 좋다. 제2 파장 변환 부재(4)에 함유시키는 광확산성 물질로서는, 구체적으로는, TiO2, Al2O3등의 백색 안료의 입자를 이용할 수 있다. 그 중에서도, TiO2는 수분 등에 대하여 비교적 안정적이고 고굴절률이며, 또한 열전도성에도 뛰어나기 때문에 바람직하다.
또한, 제2 파장 변환 부재(4)에 함유시키는 광확산성 물질의 입자의 평균 입경은, 0.001㎛ 이상, 10㎛ 이하인 것이 바람직하고, 이에 의해 높은 효율의 광산란성을 얻을 수 있다. 특히, 제2 파장 변환 부재(4)에 있어서의 광확산성 물질의 입자의 평균 입경은, 0.001㎛~0.05㎛가 보다 바람직하다. 이에 의해, 높은 광산란 효과, 즉, 레일리 산란 효과를 얻을 수 있고, 발광 장치(100)로서의 광 취출 효율을 보다 높게 할 수 있다. 또, 광 취출 효율이 향상되는 만큼, 형광체의 사용량을 줄여 형광체의 발열에 의한 온도 상승을 억제할 수 있기 때문에, 형광체의 열화가 저감되고 발광 장치(100)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
와이어(5)는, 발광 소자(1)의 n측 전극(13)의 외부 접속부(13a) 및 p측 전극(14)의 외부 접속부(142a)와, 각각이 대응하는 극성의 리드 전극(21, 22)과를 전기적으로 접속하는 것이다. 또한, 와이어(5)는 보호 소자(6)의 한쪽 전극과 리드 전극(21)을 전기적으로 접속하기 위해서도 이용된다.
와이어(5)로서는, Au, Cu, Al, Ag 또는 이들 중 어느 금속을 주성분으로 하는 합금을 적절하게 이용할 수 있다.
보호 소자(6)는 발광 소자(1)을 정전 방전으로부터 보호하기 위해 설치하는 것이 바람직하다. 보호 소자(6)로서는, 제너 다이오드를 발광 소자(1)와 병렬로 반대 극성에 접속하여 이용할 수 있다. 또한, 보호 소자(6)로서 배리스터, 저항, 캐패시터 등을 이용할 수도 있다.
보호 소자(6)는, 리드 전극(22) 상에 도전성을 갖는 접합 부재(72)를 이용하여 접합됨과 함께, 보호 소자(6)의 한쪽 전극과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 보호 소자(6)의 다른 쪽 전극은, 와이어(5)를 이용하여 리드 전극(21)과 접속되고 있다.
접합 부재(71)는, 발광 소자(1)를 오목부(23a)의 저면(23b)에 설치된 리드 전극(21)에 접착하기 위한 투광성을 갖는 접착재이다.
접합 부재(71)로서는, 발광 소자(1)가 발하는 광이나 열에 의해 변색이나 열화가 일어나기 어려운 수지 재료가 바람직하고, 나아가 양호한 투광성을 가지며, 제2 파장 변환 부재(4)에 이용되는 수지 재료의 굴절률과 동등 이하가 바람직하다. 접합 부재(71)의 굴절률을 제2 파장 변환 부재(4)에 이용되는 수지 재료의 굴절률과 동등 이하의 것으로 함으로써, 접합 부재(71)에 입사된 광을, 접합 부재(71)와 제2 파장 변환 부재(4)의 계면에서 전반사시키지 않고, 효율적으로 외부로 취출할 수 있다. 이러한 수지 재료로서는, 실록산 골격을 갖는 실리콘계의 다이본드 수지가 바람직하다. 실리콘계의 다이본드 수지로는, 실리콘 수지, 실리콘 하이브리드 수지, 실리콘 변성 수지를 들 수 있다.
접합 부재(72)는, 보호 소자(6)를 리드 전극(22)에 접합함과 함께, 보호 소자(6)의 한쪽 전극과 리드 전극(22)을 전기적으로 접속하기 위한, 땜납 등의 도전성을 갖는 접착재이다.
(변형예)
또한, 본 실시형태에서는, 발광 소자(1)를 올려 놓는 베이스로서 수지 패키지를 이용하도록 하였으나, 세라믹 패키지를 이용하도록 하여도 괜찮다.
또한, 베이스로서 오목부(23a)를 갖는 패키지(2)를 이용하였으나, 오목부(23a)를 갖지 않는 평판 형상의 베이스를 이용하도록 하여도 좋다.
[발광 장치의 동작]
다음으로, 발광 장치(100)의 동작에 대하여, 도 1a~도 1c, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명한다.
도 4a는 실시형태에 관한 발광 장치에 있어서의 광 취출을 설명하는 도면이다. 도 4b는 실시형태에 관한 발광 장치에 있어서의 광 취출을 설명하는 도면으로, 도 4a의 영역 IVB의 확대도이다.
또한, 설명의 편의 상, 발광 소자(1)는 청색광을 발하고, 제1 파장 변환 부재(3)에는 파장 변환 물질로서 청색광을 흡수하여 적색광을 발하는 제1 형광체의 입자가 함유되고, 제2 파장 변환 부재(4)에는 파장 변환 물질로서 청색광을 흡수하여 녹색광을 발하는 제2 형광체의 입자가 함유되어 있는 것으로 하여 설명한다. 또한, 광반사막(16)은 발광 소자(1)가 발하는 청색광을 반사하고, 제1 파장 변환 부재(3)에 함유되어 있는 제1 형광체가 발하는 적색광을 투과하는 반사 특성을 갖는 것으로 한다.
발광 장치(100)는, 리드 전극(21, 22)을 통해 외부 전원에 접속되면, 와이어(5)를 통해 발광 소자(1)에 전류가 공급되어 발광 소자(1)가 청색광을 발한다. 발광 소자(1)가 발한 청색광 중에서 위쪽으로 전파하는 광선 L1은, 발광 소자(1)의 상면에 배치되어 있는 제2 파장 변환 부재(4)의 고농도 영역(4a) 중의 제2 형광체에 의해 녹색광으로 변환되어, 광선 L2로서 발광 장치(100)의 상면으로부터 외부로 취출된다.
본 실시형태의 발광 장치(100)에 있어서, 제2 형광체를 고농도로 함유하는 고농도 영역(4a)은, 발광 장치(100)의 광 취출면인 상면 측에 제1 형광체를 함유하는 제1 파장 변환 부재(3)가 설치되어 있지 않다. 이 때문에, 제2 형광체에 의해, 발광 소자(1)의 상면으로부터 출사되는 청색광을 효율적으로 녹색광으로 변환하여 외부로 취출할 수 있다.
또한, 발광 소자(1) 내를 횡방향으로 전파하는 청색의 광선 L3는, 발광 소자(1)의 측면에 배치되어 있는 제1 파장 변환 부재(3)에 함유되어 있는 제1 형광체에 의해 적색광으로 변환된다. 적색광의 일부는, 광선 L4와 같이, 제2 파장 변환 부재(4)의 제2 형광체의 함유 농도가 낮은 영역을 위쪽으로 향해 전파하여 외부로 취출된다.
본 실시형태의 발광 장치(100)에 있어서, 제1 파장 변환 부재(3)의 외측면의 일부에, 제2 형광체의 함유 농도가 낮은 영역을 설치하고 있기 때문에, 제1 형광체에 의해 변환된 적색광을 효율적으로 외부로 취출할 수 있다.
또한, 적색광의 다른 일부로 아래쪽으로 전파하는 광선 L5는, 오목부(23a)의 저면(23b)의 고농도 영역(4a)에 함유되어 있는 제2 형광체에 의해 반사된다. 그 반사광인 광선 L6는, 제2 파장 변환 부재(4) 내를 위쪽으로 전파하여 외부로 취출된다.
본 실시형태의 발광 장치(100)에 있어서, 제2 형광체로서, 제1 형광체가 발하는 적색광에 대한 반사율이 높은 재료를 이용함으로써, 오목부(23a)의 저면(23b)에 배치된 고농도 영역(4a)이 제1 형광체가 발하는 광에 대한 반사층으로서 기능한다. 이 때문에, 제1 형광체가 발하는 적색광을 효율적으로 외부로 취출할 수 있다.
또한, 발광 소자(1)가 발하는 청색광 중에서 아래쪽으로 전파하는 광선 L11는, 발광 소자(1)의 하면에 설치되어 있는 광반사막(16)에 의해 반사되어, 광선 L12로 도시한 바와 같이 위쪽으로 전파한다.
발광 소자(1)가 발하는 청색광 중에서 횡방향으로 전파하는 광선 L13는, 제1 파장 변환 부재(3)에 함유되는 제1 형광체에 의해 적색광으로 변환된다. 적색광 중에서, 제2 파장 변환 부재(4)의 제2 형광체의 함유 농도가 낮은 저농도 영역을 향해 전파하는 광선 L14는, 광선 L15로 도시한 바와 같이 제2 파장 변환 부재(4) 중을 전파하여 외부로 취출된다.
적색광 중에서, 제2 파장 변환 부재(4)의 고농도 영역(4a)을 향해 전파하는 광선 L16는, 고농도 영역(4a)에 함유되는 제2 형광체의 입자에 의해, 광선 L17, L18, L19로 도시한 바와 같이 제2 형광체의 입자에 의해 산란되면서 전파하고, 나아가 제2 파장 변환 부재(4)의 상층부인 제2 형광체의 저농도 영역을 전파하여 외부로 취출된다. 여기서, 제2 형광체로서 적색광에 대한 반사율이 높은 재료를 이용함으로써, 적색광을 산란시키면서도, 적색광의 광량 저감을 억제하면서 전파시켜, 외부로 취출할 수 있다.
적색광 중에서 발광 소자(1) 내로 입사하여 아래쪽을 향해 전파하는 광선 L20는, 광반사막(16)을 투과하여, 투광성의 접합 부재(71)에 입사한다. 접합 부재(71) 내를 아래쪽으로 전파하는 광선 L21는, 오목부(23a)의 저면(23b)에 설치되어 있는 리드 전극(21)의 상면에서 반사되어, 광선 L22로 도시한 바와 같이 위쪽으로 전파한다. 광선 L22는, 광반사막(16)을 투과하여, 광선 L23로 도시한 바와 같이, 발광 소자(1) 내를 위쪽을 향해 전파하여 발광 소자(1)의 상면 측으로부터 외부로 취출된다.
또한, 접합 부재(71)로 입사한 적색광의 일부는, 광선 L24로 도시한 바와 같이 접합 부재(71 )내를 횡방향으로 전파하고, 오목부(23a)의 저면(23b) 상에 설치되어 있는 제2 파장 변환 부재(4)의 고농도 영역(4a)으로 입사하여, 광선 L25, L26, L27, L28로 도시한 바와 같이 제2 형광체의 입자에 의해 산란되면서 전파하고, 나아가 제2 파장 변환 부재(4)의 상층부인 제2 형광체의 저농도 영역을 전파하여 외부로 취출된다.
이와 같이, 접합 부재(71)를 개재시켜, 적색광을 외부로 취출하는 경로를 늘림으로써, 발광 장치(100)의 출력광에서의 적색광의 광량을 증가시킬 수 있다. 이에 의해, 발광 장치(100)의, 특히 적색의 색표에 대한 연색성을 향상시킬 수 있다.
또한, 발광 소자(1)의 측면에 설치된 제1 파장 변환 부재(3) 및 발광 소자(1)의 상면에 설치된 제2 파장 변환 부재(4)의 고농도 영역(4a)에 입사한 청색광은, 일부가 파장 변환되지 않고, 제1 파장 변환 부재(3) 및 제2 파장 변환 부재(4)의 고농도 영역(4a)을 투과한다.
제1 파장 변환 부재(3) 및 제2 파장 변환 부재(4)의 고농도 영역(4a)을 투과한 청색광의 일부는, 청색광 그대로 발광 장치(100)로부터 외부로 취출된다. 또한, 청색광의 다른 일부는, 오목부(23a) 내에 배치된 각 부재의 계면에서 반사되고, 오목부(23a)의 저면(23b)에 설치된 고농도 영역(4a)에 함유되어 있는 제2 형광체로 녹색광으로 파장 변환되어 외부로 취출된다.
또한, 제2 파장 변환 부재(4)의 고농도 영역(4a)이 발하는 녹색광의 일부는, 제1 파장 변환 부재(3)로 입사되어 적색광으로 변환되지만, 본 실시형태의 발광 장치(100)에서, 제1 파장 변환 부재(3)와 제2 파장 변환 부재(4)의 고농도 영역(4a)은, 서로 접하는 영역이 적게 되도록 배치되어 있다. 이 때문에, 녹색광이 적색광으로 변환되어, 녹색광의 성분이 감소하는 것을 억제할 수 있다.
이상 설명한 것처럼, 발광 소자(1)가 발한 청색광은, 일부는 그대로 외부로 취출되고, 일부는 제1 파장 변환 부재(3) 중의 제1 형광체에 의해 적색광으로 변환되어 외부로 취출되며, 일부는 제2 파장 변환 부재(4)의 주로 고농도 영역(4a) 중의 제2 형광체에 의해 녹색광으로 변환되어 외부로 취출된다. 그리고, 이들 광이 혼합한 백색광이 발광 장치(100)로부터 출력된다.
이 때, 제1 형광체가 발하는 광인 적색광을 효율적으로 외부로 취출할 수 있기 때문에, 발광 장치(100)의 연색성을 향상시킬 수 있다. 또한, 제2 형광체가 발하는 광인 녹색광을 효율적으로 외부로 취출할 수 있기 때문에, 발광 장치(100)의 출력을 높일 수 있다.
[발광 장치의 제조 방법]
다음으로, 발광 장치(100)의 제조 방법에 대해, 도 5~도 8b를 참조하여 설명한다.
도 5는 실시형태에 관한 발광 장치의 제조 방법의 순서를 나타내는 플로우차트이다. 도 6a는 실시형태에 관한 발광 장치의 제조 방법에서, 제1 파장 변환 부재 배치 공정에 있어서의 제1 발광 소자 배치 공정을 나타내는 단면도이다. 도 6b는 실시형태에 관한 발광 장치의 제조 방법에서, 제1 파장 변환 부재 배치 공정에 있어서의 제1 수지 배치 공정을 나타내는 단면도이다. 도 6c는 실시형태에 관한 발광 장치의 제조 방법에서, 제1 파장 변환 부재 배치 공정에 있어서의 제1 수지 절단 공정을 나타내는 단면도이다. 도 7은 실시형태에 관한 발광 장치의 제조 방법에 있어서의 제2 발광 소자 배치 공정을 나타내는 단면도이다. 도 8a는 실시형태에 관한 발광 장치의 제조 방법에서, 제2 파장 변환 부재 배치 공정에 있어서의 제2 수지 배치 공정을 나타내는 단면도이다. 도 8b는 실시형태에 관한 발광 장치의 제조 방법에서, 제2 파장 변환 부재 배치 공정에 있어서의 제2 형광체 침강 공정을 나타내는 단면도이다.
또한, 도 7~도 8b는, 도 1b의 IC－IC선에 상당하는 위치에 있어서의 단면을 나타낸다.
실시형태에 관한 발광 장치(100)의 제조 방법은, 패키지 준비 공정(S11)과, 발광 소자 준비 공정(S12)과, 제1 파장 변환 부재 배치 공정(S13)과, 제2 발광 소자 배치 공정(S14)과, 제2 파장 변환 부재 배치 공정(S15)을 포함한다. 제1 파장 변환 부재 배치 공정(S13)에는, 제1 발광 소자 배치 공정(S131)과, 제1 수지 배치 공정(S132)과, 제1 수지 경화 공정(S133)과, 제1 수지 절단 공정(S134)이 포함되어 있다. 제2 파장 변환 부재 배치 공정(S15)에는, 제2 수지 배치 공정(S151)과, 제2 형광체 침강 공정(S152)과, 제2 수지 경화 공정(S153)이 포함되어 있다.
패키지 준비 공정(베이스를 준비하는 공정)(S11)은, 발광 장치(100)에서의 베이스인 패키지(2)를 준비하는 공정이다. 이 공정에서 준비되는 패키지(2)는, 발광 소자(1), 제1 파장 변환 부재(3) 및 제2 파장 변환 부재(4)가 배치되어 있지 않은 상태의 것이다.
패키지 준비 공정(S11)에 있어서, 패키지(2)를 준비하기 위해, 예를 들면, 트랜스퍼 성형법이나 사출 성형법, 압축 성형법, 압출 성형법 등의 금형을 이용한 성형 방법으로 제조하도록 하여도 좋고, 시판의 패키지를 입수하도록 하여도 좋다.
패키지(2)의 제조 방법의 예에 대해 설명한다.
우선, 금속판을 타발 가공함으로써 리드 전극(21, 22)의 외형을 갖는 리드 프레임을 형성한다. 다음으로, 리드 프레임을 수지부(23)의 형상의 공동(空洞)을 갖는 상하의 금형으로 사이에 끼우고, 금형의 일부에 설치된 게이트 구멍으로부터 수지 재료를 주입한다. 다음으로, 주입한 수지 재료를 경화 또는 고화시킨 후, 금형으로부터 꺼낸다. 이상의 공정을 행함으로써, 패키지(2)를 제조할 수 있다. 또, 복수의 패키지(2)가 리드 프레임으로 연결된 상태로 제조하는 경우는, 리드 프레임을 절단함으로써 패키지(2)를 개별 조각화한다.
또한, 패키지(2)의 개별 조각화는, 제2 파장 변환 부재 배치 공정(S15)의 다음에 행하도록 하여도 좋다.
발광 소자 준비 공정(S12)은, 개별 조각화된 발광 소자(1)를 준비하는 공정이다.
제1 파장 변환 부재 배치 공정(S13)은, 발광 소자 준비 공정(S12)에서 준비한 발광 소자(1)의 측면을 덮도록, 제1 파장 변환 부재(3)를 배치하는 공정이다. 전술한 바와 같이, 제1 파장 변환 부재 배치 공정(S13)에는, 제1 발광 소자 배치 공정(S131)과, 제1 수지 배치 공정(S132)과, 제1 수지 경화 공정(S133)과, 제1 수지 절단 공정(S134)이 포함되어 있다.
제1 발광 소자 배치 공정(S131)은, 발광 소자(1)을 지지 부재(81) 상에 배치하는 공정이다. 지지 부재(81)는, 평판 형상의 대좌(臺座)이며, 제1 수지 배치 공정(S132) ~ 제1 수지 절단 공정(S134)을 행하는 동안에, 발광 소자(1)가 지지 부재(81)로부터 탈락하지 않는 정도로 보유 지지 가능하도록 구성되어 있다.
이 때문에, 지지 부재(81)의 상면에 점착층을 구비하여, 점착력에 의해 발광 소자(1)를 상면 측에 지지하도록 구성할 수 있다. 또, 점착층으로서 열경화성 수지 또는 자외선 경화 수지를 이용함으로써, 제1 파장 변환 부재(3)를 형성한 후에, 해당 점착층을 가열 또는 자외선을 조사하여 경화시켜, 점착력을 상실시킴으로써, 제1 파장 변환 부재(3)가 부착된 발광 소자(1)를, 지지 부재(81)로부터 용이하게 박리할 수 있다.
본 실시형태에서는, 지지 부재(81) 상에, 복수의 발광 소자(1)를 소정의 간격을 띄어 배치하고 있다. 여기서, 소정의 간격이란, 배치하고자 하는 제1 파장 변환 부재(3)의 폭, 즉, 발광 소자(1)의 측면에 수직인 방향의 두께와, 제1 수지 절단 공정(S134)에 있어서 커팅 마진이 되는 폭을 고려한 간격이다.
또한, 본 실시형태에서는, 지지 부재(81) 상에 복수의 발광 소자(1)를 배치하도록 하였지만, 하나의 발광 소자(1)를 배치하도록 하여도 좋다.
제1 수지 배치 공정(S132)은, 제1 형광체의 입자를 함유한 수지 재료인 제1 수지(31)를, 지지 부재(81) 상에 배치되어 있는 발광 소자(1)의 측면을 덮도록 배치하는 공정이다.
제1 수지(31)는, 모재인 수지 재료로서 열경화성 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 제1 수지(31)는, 미경화의 열경화성 수지와, 제1 형광체의 입자를 함유하는 슬러리를, 각종의 도포 방법에 의해, 지지 부재(81)의 상면 측에 도포함으로써 배치할 수 있다. 여기서, 도포되는 슬러리는, 용매의 첨가량이나 실리카 등의 필러의 첨가량을 가감함으로써, 사용하는 도포 방법에 적합한 점도로 조정할 수 있다.
슬러리를 도포하는 방법으로서는, 스프레이법, 실크스크린 인쇄법, 잉크젯법, 포팅법, 스핀코트법 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 발광 소자(1)의 상면 측에 슬러리를 도포하지 않고, 또한 복수의 발광 소자(1) 사이에 슬러리를 충전하기 위해서는, 스핀코트법이 간편하다.
제1 수지 경화 공정(S133)은, 제1 수지(31)를 경화시키는 공정이다.
제1 수지(31)로서 열경화성 수지를 이용하는 경우는, 가열 처리를 행함으로써 제1 수지(31)를 경화시킬 수 있다.
또한, 제1 수지(31)으로서 열가소성 수지를 이용할 수도 있다. 이 경우는, 제1 수지 배치 공정(S132)에 있어서, 제1 형광체의 입자를 함유하는 제1 수지(31)를 용해시켜, 발광 소자(1)의 측면에 배치한다. 그 후, 제1 수지 경화 공정(S133)에 있어서, 방냉 또는 냉각함으로써 제1 수지(31)를 고화시킨다.
제1 수지 절단 공정(S134)은, 발광 소자(1)의 사이에 설정된 경계선 BD를 따라 제1 수지(31)를 절단하는 공정이다. 구체적으로는, 다이서(82) 등을 이용하여, 경계선 BD를 따라, 제1 수지(31)에 두께 방향으로 관통하는 홈을 형성함으로써, 제1 수지(31)를 절단한다. 이 때, 발광 소자(1)의 측면으로부터 소정의 폭이 남도록 제1 수지(31)를 절단한다. 발광 소자(1)의 측면에 남겨진 제1 수지(31)가 제1 파장 변환 부재(3)로 된다.
이상의 공정에 의해 형성된 제1 파장 변환 부재(3)가 부착된 발광 소자(1)는, 지지 부재(81)로부터 박리하여 사용된다.
또한, 발광 소자 준비 공정(S12) 및 제1 파장 변환 부재 배치 공정(S13)를 포함하는 제1 파장 변환 부재(3)가 부착된 발광 소자(1)를 형성하는 공정과, 패키지 준비 공정(S11)은, 어느 쪽을 먼저 행하여도 좋고, 병행하여 행하도록 하여도 좋다.
제2 발광 소자 배치 공정(S14)은, 제1 파장 변환 부재(3)가 부착된 발광 소자(1)를, 베이스인 패키지(2)의 오목부(23a) 내에 실장하는 공정이다. 우선, 투광성을 갖는 접합 부재(71)을 이용하여, 제1 파장 변환 부재(3)가 부착된 발광 소자(1)를, 패키지(2)의 오목부(23a)의 저면(23b)인 리드 전극(21) 상에 접합한다. 이 때, 광반사막(16)이 설치되어 있는 면을 아래 방향으로 하여, 제1 파장 변환 부재(3)가 부착된 발광 소자(1)를 오목부(23a)의 저면(23b)에 접합한다.
다음으로, 도전성의 와이어(5)를 사용하여, 발광 소자(1)의 n측 전극(13) 및 p측 전극(14)과, 각각이 대응하는 극성의 리드 전극(21, 22)을 전기적으로 접속한다. 또한, 본 공정에 있어서, 보호 소자(6)도, 접합 부재(72) 및 와이어(5)를 사용하여, 패키지(2)의 오목부(23a) 내에 실장한다.
제2 파장 변환 부재 배치 공정(S15)은, 제1 파장 변환 부재(3)가 부착된 발광 소자(1)의 상면 및 측면을 덮도록, 제2 파장 변환 부재(4)를 배치하는 공정이다. 전술한 바와 같이, 제2 파장 변환 부재 배치 공정(S15)에는, 제2 수지 배치 공정(S151)과, 제2 형광체 침강 공정(S152)과, 제2 수지 경화 공정(S153)이 포함되어 있다.
제2 수지 배치 공정(S151)은, 제2 형광체의 입자를 함유하는 제2 수지(41)를, 제1 파장 변환 부재(3)가 부착된 발광 소자(1)의 상면 및 측면을 덮도록 배치하는 공정이다.
제2 수지(41)는, 모재인 수지 재료로서 열경화성 수지가 이용된다. 제2 형광체의 입자와 수지 재료를 함유하고, 용매와, 필요에 따라서 필러로 점도가 조정된 슬러리를 준비하여, 예를 들면, 디스팬서(83)을 사용하여 오목부(23a) 내를 충전하도록 공급한다.
또한, 제2 형광체는, 미경화의 수지 재료보다 비중이 큰 것이 이용된다.
제2 형광체 침강 공정(S152)은, 패키지(2)의 오목부(23a)에 공급된 제2 수지(41)를 미경화 상태로 보유 지지하고, 제2 형광체의 입자를 오목부(23a)의 저면(23b) 측으로 침강시키는 공정이다. 제2 형광체의 입자를 오목부(23a)의 저면(23b) 측으로 침강시킨다는 것은, 저면(23b) 상에 침강시킴과 함께, 제1 파장 변환 부재(3)가 부착된 발광 소자(1)가 배치되어 있는 영역에서는, 제1 파장 변환 부재(3)가 부착된 발광 소자(1)의 상면에 침강시키는 것을 말하는 것이다. 제2 형광체의 입자가 침강하여, 제2 파장 변환 부재(4) 내에서 상대적으로 고농도로 제2 형광체의 입자를 함유하는 고농도 영역(4a)이 형성된다.
전술한 바와 같이, 제2 형광체는 미경화의 수지 재료보다 비중이 크기 때문에, 중력 방향인 아래쪽으로 침강한다. 따라서, 제2 수지(41)를 미경화인 채로 방치함으로써, 제2 형광체를 자연스럽게 침강시킬 수 있다.
또한, 원심분리기를 이용하여, 제2 형광체의 입자를 오목부(23a)의 저면(23b) 측으로 강제 침강시키도록 하여도 좋다. 이 때, 미경화의 제2 수지(41)를 배치한 패키지(2)를, 원심력이 저면(23b)의 수직 아래 방향으로 작용하도록 원심분리기에 설치한다.
원심분리기를 이용하여 제2 형광체의 입자를 강제 침강시킴으로써, 본 공정에 걸리는 시간을 자연 침강시키는 경우보다 단시간에 끝마칠 수 있다.
또한, 강제 침강에 의해, 자연 침강시켰을 경우보다, 제2 형광체의 입자를 저면(23b) 측의 보다 좁은 영역에 고농도로 배치할 수 있다. 바꾸어 말하면, 제1 파장 변환 부재(3)의 상부 측면에서, 제2 형광체의 입자가 배치되지 않거나, 저농도로 배치되는 영역을 많게 할 수 있다. 그 결과로서, 제1 파장 변환 부재(3)에 의해 파장 변환된 광이 외부로 취출되는 효율을 보다 높일 수가 있다.
제2 수지 경화 공정(S153)은, 제2 형광체의 입자를 침강시킨 후, 가열 처리를 행함으로써, 제2 수지(41)를 경화시키는 공정이다. 이에 의해, 제2 파장 변환 부재(4)가 형성된다.
이상 설명한 순서에 의해, 발광 장치(100)를 제조할 수 있다.
(변형예)
또한, 전술한 바와 같이, 오목부(23a)를 갖지 않는 베이스를 이용하여 발광 장치를 구성하도록 하여도 된다. 이 경우는, 제2 파장 변환 부재 배치 공정(S15)에 있어서, 평면에서 보았을 때 제1 파장 변환 부재(3)가 부착된 발광 소자(1)을 둘러싸도록 틀을 배치하고, 틀 내에 미경화의 제2 수지(41)를 배치하고, 제2 형광체의 입자를 침강시켜, 제2 수지(41)를 경화시킴으로써 제2 파장 변환 부재(4)를 형성한 후에, 틀을 제거하는 방법으로 형성할 수 있다.
또한, 틀을 이용하지 않고, 적절한 점도로 조제된 제2 수지(41)를 포팅법으로 적하시켜, 제1 파장 변환 부재(3)가 부착된 발광 소자(1)를 덮도록 배치하고, 제2 형광체의 입자를 자연 침강시킨 후 경화시키도록 하여도 된다.
[실시예]
<실시예 1＞
실시예 및 비교예로서, 아래와 같은 조건으로 도 1a~도 1c에 도시한 형상의 발광 장치를 제작하였다. 또한, 제작한 각 발광 장치에 대해, 광속(光束) 및 일본공업규격 JIS Z8726:1990에서 규정되는 평균연색평가수 Ra 및 적색의 색표에 대한 특수연색평가수 R9를 측정하였다.
[제작 조건]
(발광 소자)
평면에서 보았을 때의 형상: 한 변이 650㎛인 정방형
두께: 200㎛
반도체 재료: 질화갈륨계 반도체
기판: 사파이어
발광 피크 파장: 448㎚
광반사막: DBR막(사파이어 기판과 접하는 층을 SiO2로 하고, SiO2 및 Nb2O5를 교대로 21층 적층)
DBR막은, 발광 소자의 발광 피크 파장에 대하여, 설계 상은 입사각이 0°일 때의 반사율이 98%이고, 제1 형광체의 발광 피크 파장에 대하여는 설계 상은 입사각이 0°일 때에 반사율이 81%이다.
(패키지)
니치아 화학공업 주식회사제의 형번 NFxW757G의 패키지를 사용하였다. 그 주요한 사양을 이하에 나타낸다.
평면에서 보았을 때의 형상: 외형은 한 변이 3.0 mm인 정방형. 오목부의 개구는 한 변이 2.6 mm인 대략 정방형
수지부: 백색 수지
리드 전극: 상면에 Ag도금에 의한 반사막 있음.
발광 소자의 접합 부재(다이본드 수지): 디메틸계 실리콘 수지
(제1 파장 변환 부재)
모재: 실리콘 수지(신에츠 화학공업 주식회사제의 제품명 SCR-1011), 굴절률 1.53
제1 형광체: SCASN계 형광체(발광 피크 파장: 620㎚), 평균 입경 10㎛
제1 형광체의 함유량: 모재 100질량부에 대하여 100질량부
(제2 파장 변환 부재)
모재: 페닐계 실리콘 수지(도레이·다우코닝 주식회사제의 제품명 OE-6630), 굴절률 1.53
제2 형광체: LAG계 형광체(발광 피크 파장: 517㎚), 평균 입경 22㎛
제2 형광체의 함유량: 모재 100질량부에 대하여 60질량부
광확산제: 모재 100질량부에 대하여, 18.2질량부
제2 파장 변환 부재를 형성 시에, 제2 형광체를 자연 침강시켰다.
(비교예 1: 실시예 1과 상이한 조건)
제1 형광체에 상당하는 형광체: SCASN계 형광체(발광 피크 파장: 625㎚)
단, 실시예 1과 색도 및 평균연색평가수 Ra를 맞추기 위해, 실시예 1과는 발광 피크 파장이 약간 다른 SCASN계 형광체를 이용하였다.
제1 형광체에 상당하는 형광체의 함유량: 패키지의 오목부에 충전하는 봉지 부재의 모재 100질량부에 대하여 3질량부
제2 형광체에 상당하는 형광체: LAG계 형광체(발광 피크 파장: 517㎚)
제2 형광체에 상당하는 형광체의 함유량: 패키지의 오목부에 충전하는 봉지 부재의 모재 100질량부에 대하여, 72질량부
비교예 1에서의 제1 형광체 및 제2 형광체는, 배치 영역을 구분하지 않고, 실시예 1의 제1 파장 변환 부재 및 제2 파장 변환 부재에 상당하는 봉지 부재 중에 분산시켰다.
[평가 결과]
표 1~표 3에, 실시예 1과 비교예 1에 대하여, 전술한 항목의 측정 결과를 나타낸다. 표 1은, 발광 소자의 하면에 광반사막으로서 DBR막을 설치하지 않는 경우의 실시예 1 및 비교예 1의 샘플을 나타낸다. 표 2는, 발광 소자의 하면에 광반사막으로서 DBR막을 설치한 경우의 실시예 1 및 비교예 1의 샘플을 나타낸다. 표 3은, 발광 소자의 하면에 광반사막으로서 DBR막을 설치한 경우와 DBR막을 설치하지 않은 경우에 있어서의 실시예 1의 샘플을 나타낸다.
또한, 표 1~표 3에 있어서, x값 및 y값은, CIE(국제조명위원회)에서 규정되는 XYZ표색계에 기초하여 산출되는 색도값이다. 후술하는 표 4 및 표 5에 대해서도 마찬가지이다.
또한, 각 표에 있어서, 같은 표에 나타낸 샘플끼리는 명시적으로 나타낸 차이점 이외는 같은 조건으로 제작한 것이지만, 서로 다른 표에 나타낸 샘플끼리는 제작 조건이 약간 상이한 경우가 있다.
Figure 112017073010171-pat00001
Figure 112017073010171-pat00002
Figure 112017073010171-pat00003
표 1에 나타낸 바와 같이, DBR막 없음의 경우에 있어서, 실시예 1은 비교예 1에 비해, 광속 및 평균연색평가수 Ra가 높아져 있는 것을 확인할 수 있다. 또한, 적색의 색표에 대한 특수연색평가수 R9는, 비교예 1 쪽이 높은 것을 확인할 수 있다.
비교예 1에서는, 제1 형광체와 제2 형광체가 섞여 배치되어 있기 때문에, 제2 형광체가 발하는 녹색광 중에서 제1 형광체에 의해 적색광으로 변환되는 양이 많다고 생각된다. 이에 비해, 실시예 1에서는, 제1 형광체와 제2 형광체가 서로 분리되어 배치되어, 제2 형광체가 발하는 녹색광이 제1 형광체에 흡수되기 어렵도록 배치되고 있다. 이에 의해, 실시예 1에서는, 시감도가 높은 녹색광의 광량 감소가 억제되기 때문에, 광속이 상대적으로 높아지고, 동시에, 다양한 색상의 색표에 대한 연색성 평가값인 평균연색평가수 Ra도 높아지는 것이라고 생각된다.
또한, 표 2에 나타낸 바와 같이, DBR막 있음의 경우에 있어서도, 광속, 평균연색평가수 Ra 및 특수연색평가수 R9는, DBR막 없음의 경우와 마찬가지 경향인 것을 확인할 수 있다.
또한, 비교예 1에서는, 적색광의 광량이 증가하기 때문에, 특수연색평가수 R9는 실시예 1보다 높아진다. 이에 비해, 실시예 1에서는, 특수연색평가수 R9는 저하되지만, 그 이상으로 평균연색평가수 Ra가 향상되고 있어, 종합적으로 보아 실시예 1 쪽이 높은 연색성이 얻어지고 있다고 말할 수 있다.
따라서, 실시예 1과 같이, 제1 형광체와 제2 형광체를 분리하여 배치함과 함께, 제2 형광체가 발하는 광이 제1 형광체에 흡수되기 어렵도록 배치함으로써, 광속 및 연색성이 향상되는 것을 알 수 있다.
또한, 표 3에 나타낸 바와 같이, 실시예 1은 광속이 향상되는 것을 확인할 수 있다. 또한, 실시예 1은 특수연색평가수 R9가 향상됨을 확인할 수 있다.
따라서, DBR막을 설치함으로써 발광 소자가 발하는 청색광의 상면 측으로부터의 광 취출 효율이 향상되기 때문에, 발광 장치의 출력을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.
또한, DBR막에 적색광을 투과하는 특성을 갖게 하고, 투광성을 갖는 접합 부재로 발광 소자를 접합하여, 적색광의 외부로의 취출 경로를 늘림으로써, 적색광의 광량이 증가하여, 적색의 색표에 대한 연색성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.
＜실시예 2＞
(제작 조건)
실시예 2는, 실시예 1과, 제1 형광체 및 제2 형광체의 함유량 및 입경이 약간 다르지만, 그 밖의 조건은 실시예 1과 같다.
비교예 2는, 실시예 2에 대하여, 제2 형광체를 침강시키지 않고 제2 파장 변환 부재의 모재 중에 분산시킨 것이 다르다. 그 밖의 조건은, 실시예 2와 같다.
[평가 결과]
표 4 및 표 5에, 실시예 2 및 비교예 2에 대하여, 전술한 항목의 측정 결과를 나타낸다. 표 4는, 발광 소자의 하면에 광반사막으로서 DBR막을 설치하지 않은 경우의 실시예 2 및 비교예 2의 샘플을 나타낸다. 표 5는, 발광 소자의 하면에 광반사막으로서 DBR막을 설치한 경우의 실시예 2 및 비교예 2의 샘플을 나타낸다.
Figure 112017073010171-pat00004
Figure 112017073010171-pat00005
표 4에 나타낸 바와 같이, DBR막 없음의 경우에 있어서, 실시예 2는, 비교예 2에 비해, 광속 및 평균연색평가수 Ra는 대략 같지만, 적색의 색표에 대한 특수연색평가수 R9가 약 1% 향상되어 있음을 확인할 수 있다.
또한, 표 5에 나타낸 바와 같이, DBR막 있음의 경우에 있어서도, 실시예 2는 비교예 2에 비해, DBR막 없음의 샘플과 마찬가지의 경향에 있음을 확인할 수 있다.
따라서, 실시예 2의 발광 장치와 같이, 제2 형광체를 저면 측에 침강시킴으로써, 적색의 색표에 대한 연색성이 향상됨을 알 수 있다.
이상, 본 실시형태와 관련되는 발광 장치에 대해, 발명을 실시하기 위한 형태를 보다 구체적으로 설명하였지만, 본 발명의 취지는 이들 기재로 한정되는 것은 아니고, 특허청구의 범위의 기재에 기초하여 넓게 해석되어야 한다. 또한, 이들 기재에 기초하여, 다양한 변경, 개변 등을 한 것 역시도 본 발명의 취지에 포함되는 것은 말할 필요도 없다.
본 개시의 실시형태와 관련되는 발광 장치는, 액정 디스플레이의 백라이트 광원, 각종 조명기구, 대형 디스플레이, 광고나 행선지 안내 등의 각종 표시장치, 나아가 디지털 비디오 카메라, 팩시밀리, 복사기, 스캐너 등에서의 화상 판독 장치, 프로젝터 장치 등, 다양한 광원에 이용할 수 있다.
1: 발광 소자
11: 기판
12: 반도체 적층체
12n: n형 반도체층
12a: 활성층
12p: p형 반도체층
12b: 단차부
13: n측 전극
13a: 외부 접속부
13b: 연신부
14: p측 전극
141: 투광성 전극
142: 패드 전극
142a: 외부 접속부
142b: 연신부
15: 보호막
15n, 15p: 개구부
16: 광반사막
2: 패키지(베이스)
21, 22: 리드 전극
23: 수지부
23a: 오목부
23b: 저면
23c: 캐소드 마크
3: 제1 파장 변환 부재
31: 제1 수지
4: 제2 파장 변환 부재
41: 제2 수지
4a: 고농도 영역
5: 와이어
6: 보호 소자
71: 접합 부재
72: 접합 부재
81: 지지 부재
82: 다이서
83: 디스펜서
100: 발광 장치
BD: 경계선

Claims (26)

  1. 베이스와,
    상기 베이스에 배치되는 발광 소자와,
    상기 발광 소자의 측면을 덮고, 상기 발광 소자가 발하는 광을, 상기 발광 소자의 발광 피크 파장보다 긴 발광 피크 파장의 광으로 변환하는 제1 형광체를 함유하는 제1 파장 변환 부재와,
    상기 발광 소자의 상면 및 상기 베이스를 덮고, 상기 발광 소자가 발하는 광을, 상기 발광 소자의 발광 피크 파장보다 길고 상기 제1 형광체의 발광 피크 파장보다 짧은 발광 피크 파장의 광으로 변환하는 제2 형광체를 함유하는 제2 파장 변환 부재를 구비하고,
    상기 제2 파장 변환 부재의 상기 베이스를 덮는 부분은, 상기 발광 소자의 상면의 높이에 있어서의 상기 제2 형광체의 농도인 제1 농도가, 상기 발광 소자의 하면의 높이에 있어서의 상기 제2 형광체의 농도인 제2 농도보다 작고, 상기 제2 형광체는 상기 제1 형광체의 발광 피크 파장의 광을 반사하고,
    상기 제1 파장 변환 부재는 상기 발광 소자의 상면을 덮지 않고,
    상기 제2 파장 변환 부재는 상기 발광 소자의 상면과 접하고 있는, 발광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 농도가 상기 제2 농도의 2분의 1 이하인, 발광 장치.
  3. 베이스와,
    상기 베이스에 배치되는 발광 소자와,
    상기 발광 소자의 측면을 덮고, 상기 발광 소자가 발하는 광을, 상기 발광 소자의 발광 피크 파장보다 긴 발광 피크 파장의 광으로 변환하는 제1 형광체를 함유하는 제1 파장 변환 부재와,
    상기 발광 소자의 상면 및 상기 베이스를 덮고, 상기 발광 소자가 발하는 광을, 상기 발광 소자의 발광 피크 파장보다 길고 상기 제1 형광체의 발광 피크 파장보다 짧은 발광 피크 파장의 광으로 변환하는 제2 형광체를 함유하는 제2 파장 변환 부재를 구비하고,
    상기 제2 파장 변환 부재를 상면으로부터 하면을 향해 절단한 단면에서, 상기 발광 소자의 높이의 2분의 1의 높이로부터 상기 발광 소자의 상면까지의 높이에 있어서의 상기 제2 형광체의 단면이 차지하는 면적 비율인 제1 면적율은, 상기 베이스의 상면으로부터 상기 발광 소자의 높이의 2분의 1의 높이에 있어서의 상기 제2 형광체의 단면이 차지하는 면적 비율인 제2 면적율보다 작고,
    상기 제1 파장 변환 부재는 상기 발광 소자의 상면을 덮지 않고,
    상기 제2 파장 변환 부재는 상기 발광 소자의 상면과 접하고 있는, 발광 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 면적율 및 상기 제2 면적율은, 상기 제2 파장 변환 부재의 상기 단면에서, 각각이 해당하는 높이 범위의 전체 영역에 있어서의 상기 제2 형광체의 단면이 차지하는 면적의 비율로 정해지는, 발광 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 면적율 및 상기 제2 면적율은, 상기 제2 파장 변환 부재의 상기 단면에서, 상기 발광 소자의 측방으로부터 상기 발광 소자의 높이 만큼의 길이까지 늘린 장방형의 영역에 있어서의 상기 제2 형광체의 단면이 차지하는 면적의 비율로 정해지는, 발광 장치.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 면적율은 50% 이하인, 발광 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제1 면적율은 상기 제2 면적율의 2분의 1 이하인, 발광 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 베이스는 상면 측으로 개구되는 오목부를 구비하고,
    상기 발광 소자는 상기 오목부의 저면에 배치되는, 발광 장치.
  9. 베이스와,
    상기 베이스에 배치되는 발광 소자와,
    상기 발광 소자의 측면을 덮고, 상기 발광 소자가 발하는 광을, 상기 발광 소자의 발광 피크 파장보다 긴 발광 피크 파장의 광으로 변환하는 제1 형광체를 함유하는 제1 파장 변환 부재와,
    상기 발광 소자의 상면 및 상기 베이스를 덮고, 상기 발광 소자가 발하는 광을, 상기 발광 소자의 발광 피크 파장보다 길고 상기 제1 형광체의 발광 피크 파장보다 짧은 발광 피크 파장의 광으로 변환하는 제2 형광체를 함유하는 제2 파장 변환 부재를 구비하고,
    상기 제2 파장 변환 부재는, 적어도 상기 베이스에 배치된 부분에 있어서, 상기 제2 형광체가 층상으로 배치되고 있고, 해당 층의 두께가 상기 발광 소자의 높이의 4분의 3 이하이고,
    상기 제1 파장 변환 부재는 상기 발광 소자의 상면을 덮지 않고,
    상기 제2 파장 변환 부재는 상기 발광 소자의 상면과 접하고 있는, 발광 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 파장 변환 부재는, 적어도 상기 베이스에 배치된 부분에 있어서, 상기 발광 소자의 높이의 4분의 3보다 위에는 상기 제2 형광체가 실질적으로 배치되어 있지 않은, 발광 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 발광 소자는 청색광을 발하고,
    상기 제1 형광체는 적색광을 발하고,
    상기 제2 형광체는 녹색 내지 황색광을 발하는, 발광 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 발광 소자는, 하면이 투광성을 갖는 접합 부재를 통해 상기 베이스에 접합되어 있는, 발광 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 발광 소자는 하면에 광반사막을 구비하고,
    상기 광반사막은, 상기 발광 소자의 발광 피크 파장의 광을 반사하고, 상기 제1 형광체의 발광 피크 파장의 광을 투과하는, 발광 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 광반사막은 유전체 다층막으로 이루어지는 분포브래그 반사경(DBR) 막이고, 상기 발광 소자가 발하는 광을 반사하고, 상기 제1 파장 변환 부재가 발하는 광을 투과하는, 발광 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제2 파장 변환 부재는, 적어도 상기 베이스에 배치된 부분에 있어서, 상기 제2 형광체가 층상으로 배치되어 있고, 해당 층의 두께가 상기 제1 파장 변환 부재의 높이의 4분의 3 이하인, 발광 장치.
  16. 삭제
  17. 지지 부재 상에 적어도 하나의 발광 소자를 배치하는 공정과,
    상기 발광 소자의 측면에 제1 형광체를 함유하는 제1 파장 변환 부재를 배치하는 공정과,
    베이스 상에, 상기 제1 파장 변환 부재가 설치된 상기 발광 소자를 배치하는 공정과,
    상기 제1 파장 변환 부재가 설치된 상기 발광 소자의 상면 및 측면을 피복하고, 제2 형광체를 함유하는 제2 파장 변환 부재를 배치하는 공정을 이 순서대로 포함하고,
    상기 제1 파장 변환 부재는 상기 발광 소자의 상면을 덮지 않고,
    상기 제2 파장 변환 부재는 상기 발광 소자의 상면과 접하고 있는, 발광 장치의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 베이스는 상면 측으로 개구되는 오목부를 구비하고,
    상기 제1 파장 변환 부재가 설치된 상기 발광 소자를 배치하는 공정에서, 상기 제1 파장 변환 부재가 설치된 상기 발광 소자는 상기 오목부의 저면에 배치되는, 발광 장치의 제조 방법.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 제1 파장 변환 부재를 배치하는 공정은,
    상기 지지 부재 상이면서 복수의 상기 발광 소자의 사이에, 상기 제1 형광체를 함유하는 미경화의 제1 수지를 배치하는 공정과,
    상기 제1 수지를 경화하는 공정과,
    상기 제1 수지를, 상기 발광 소자의 사이를 두께 방향으로 관통하는 홈을 형성함으로써 절단하는 공정을 이 순서대로 포함하는, 발광 장치의 제조 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제2 파장 변환 부재를 형성하는 공정은,
    상기 제2 형광체의 입자를 함유하는 미경화의 제2 수지를 상기 오목부에 배치하는 공정과,
    상기 제2 형광체의 입자를, 상기 오목부의 저면 측으로 강제 침강시키는 공정과,
    상기 제2 수지를 경화하는 공정을 이 순서대로 포함하는, 발광 장치의 제조 방법.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 지지 부재 상에 배치되는 발광 소자는, 상기 지지 부재와 대향하는 면에 광반사막이 설치되어 있는, 발광 장치의 제조 방법.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 제1 파장 변환 부재를 배치하는 공정에서, 상기 발광 소자의 상면에는 상기 제1 파장 변환 부재를 배치하지 않는, 발광 장치의 제조 방법.
  23. 제17항에 있어서,
    상기 제2 파장 변환 부재를 배치하는 공정에서, 상기 발광 소자의 상면에 접하도록 상기 제2 파장 변환 부재를 배치하는, 발광 장치의 제조 방법.
  24. 베이스와,
    상기 베이스에 배치되는 발광 소자와,
    상기 발광 소자의 측면을 덮고, 상기 발광 소자가 발하는 광을, 상기 발광 소자의 발광 피크 파장보다 긴 발광 피크 파장의 광으로 변환하는 제1 형광체를 함유하는 제1 파장 변환 부재와,
    상기 발광 소자의 상면 및 상기 베이스를 덮고, 상기 발광 소자가 발하는 광을, 상기 발광 소자의 발광 피크 파장보다 길고 상기 제1 형광체의 발광 피크 파장보다 짧은 발광 피크 파장의 광으로 변환하는 제2 형광체를 함유하는 제2 파장 변환 부재를 구비하고,
    상기 제2 파장 변환 부재의 상기 베이스를 덮는 부분은, 상기 발광 소자의 상면의 높이에 있어서의 상기 제2 형광체의 농도인 제1 농도가, 상기 발광 소자의 하면의 높이에 있어서의 상기 제2 형광체의 농도인 제2 농도보다 작고, 상기 제2 형광체는 상기 제1 형광체의 발광 피크 파장의 광을 반사하고,
    상기 발광 소자는, 하면이 투광성을 갖는 접합 부재를 통해 상기 베이스에 접합되어 있고,
    상기 발광 소자는 하면에 광반사막을 구비하고,
    상기 광반사막은, 상기 발광 소자의 발광 피크 파장의 광을 반사하고, 상기 제1 형광체의 발광 피크 파장의 광을 투과하는, 발광 장치.
  25. 베이스와,
    상기 베이스에 배치되는 발광 소자와,
    상기 발광 소자의 측면을 덮고, 상기 발광 소자가 발하는 광을, 상기 발광 소자의 발광 피크 파장보다 긴 발광 피크 파장의 광으로 변환하는 제1 형광체를 함유하는 제1 파장 변환 부재와,
    상기 발광 소자의 상면 및 상기 베이스를 덮고, 상기 발광 소자가 발하는 광을, 상기 발광 소자의 발광 피크 파장보다 길고 상기 제1 형광체의 발광 피크 파장보다 짧은 발광 피크 파장의 광으로 변환하는 제2 형광체를 함유하는 제2 파장 변환 부재를 구비하고,
    상기 제2 파장 변환 부재를 상면으로부터 하면을 향해 절단한 단면에서, 상기 발광 소자의 높이의 2분의 1의 높이로부터 상기 발광 소자의 상면까지의 높이에 있어서의 상기 제2 형광체의 단면이 차지하는 면적 비율인 제1 면적율은, 상기 베이스의 상면으로부터 상기 발광 소자의 높이의 2분의 1의 높이에 있어서의 상기 제2 형광체의 단면이 차지하는 면적 비율인 제2 면적율보다 작고,
    상기 발광 소자는, 하면이 투광성을 갖는 접합 부재를 통해 상기 베이스에 접합되어 있고,
    상기 발광 소자는 하면에 광반사막을 구비하고,
    상기 광반사막은, 상기 발광 소자의 발광 피크 파장의 광을 반사하고, 상기 제1 형광체의 발광 피크 파장의 광을 투과하는, 발광 장치.
  26. 베이스와,
    상기 베이스에 배치되는 발광 소자와,
    상기 발광 소자의 측면을 덮고, 상기 발광 소자가 발하는 광을, 상기 발광 소자의 발광 피크 파장보다 긴 발광 피크 파장의 광으로 변환하는 제1 형광체를 함유하는 제1 파장 변환 부재와,
    상기 발광 소자의 상면 및 상기 베이스를 덮고, 상기 발광 소자가 발하는 광을, 상기 발광 소자의 발광 피크 파장보다 길고 상기 제1 형광체의 발광 피크 파장보다 짧은 발광 피크 파장의 광으로 변환하는 제2 형광체를 함유하는 제2 파장 변환 부재를 구비하고,
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    상기 발광 소자는 하면에 광반사막을 구비하고,
    상기 광반사막은, 상기 발광 소자의 발광 피크 파장의 광을 반사하고, 상기 제1 형광체의 발광 피크 파장의 광을 투과하는, 발광 장치.
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