KR102512356B1 - 발광장치 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
[과제] 광취출 효율이 높은 발광장치 및 그 발광장치의 제조방법을 제공한다.
[해결 수단] 발광장치(10)는, 직사각형의 기판(22)과, 기판 상에 실장된 발광소자(16)와, 발광소자의 주위에 간격을 두고서 둘러싸도록 설치한 반사 부재(17)와, 반사 부재 내의 발광소자를 덮도록 반사 부재의 내측에 충전된 도광 부재(24)와, 상기 도광 부재 상에 설치된 투광성 부재(25)를 구비하고, 상기 반사 부재는, 상기 발광소자의 측면에 대향하여 설치된 제1 반사 부재(18)와, 상기 제1 반사 부재의 외측에 위치하고 상기 발광소자를 포위하여 설치된 제2 반사 부재(20)를 갖고, 상기 제1 반사 부재는, 상기 투광성 부재를 향해 대향하는 간격이 넓어지도록 경사지는 경사면 또는 곡면의 내측면을 갖고, 상기 제2 반사 부재는, 상기 투광성 부재의 측면과, 상기 제1 반사 부재의 외측면을 덮고, 상기 제2 반사 부재의 상면은 상기 투광성 부재의 상면과 동일 평면인 구성으로 하였다.
[해결 수단] 발광장치(10)는, 직사각형의 기판(22)과, 기판 상에 실장된 발광소자(16)와, 발광소자의 주위에 간격을 두고서 둘러싸도록 설치한 반사 부재(17)와, 반사 부재 내의 발광소자를 덮도록 반사 부재의 내측에 충전된 도광 부재(24)와, 상기 도광 부재 상에 설치된 투광성 부재(25)를 구비하고, 상기 반사 부재는, 상기 발광소자의 측면에 대향하여 설치된 제1 반사 부재(18)와, 상기 제1 반사 부재의 외측에 위치하고 상기 발광소자를 포위하여 설치된 제2 반사 부재(20)를 갖고, 상기 제1 반사 부재는, 상기 투광성 부재를 향해 대향하는 간격이 넓어지도록 경사지는 경사면 또는 곡면의 내측면을 갖고, 상기 제2 반사 부재는, 상기 투광성 부재의 측면과, 상기 제1 반사 부재의 외측면을 덮고, 상기 제2 반사 부재의 상면은 상기 투광성 부재의 상면과 동일 평면인 구성으로 하였다.
Description
본 개시는, 발광장치 및 발광장치의 제조방법에 관한 것이다.
발광장치로서, 예를 들어, 특허문헌 1, 2에는, 발광소자의 주위에 피복 부재를 설치하는 구성이 개시되어 있다.
그러나, 상기 특허문헌 1, 2에 개시된 발광장치는, 한층 더 광취출 효율이 높은 것이 요구되고 있다.
이에, 본 개시에 관한 실시형태는, 광취출 효율이 높은 발광장치 및 그 발광장치의 제조방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 개시의 실시형태에 관한 발광장치는, 직사각형의 기판과, 상기 기판 상에 실장된 발광소자와, 상기 발광소자의 주위에 간격을 두고서 둘러싸도록 설치한 반사 부재와, 상기 반사 부재 내의 발광소자를 덮도록 상기 반사 부재의 내측에 충전된 도광 부재와, 상기 도광 부재 상에 설치된 투광성 부재를 구비하고, 상기 반사 부재는, 상기 발광소자의 측면에 대향하여 설치된 제1 반사 부재와, 상기 제1 반사 부재의 외측에 위치하고 상기 발광소자를 포위하여 설치된 제2 반사 부재를 갖고, 상기 제1 반사 부재는, 상기 투광성 부재를 향해 대향하는 간격이 넓어지도록 경사지는 경사면 또는 곡면의 내측면을 갖고, 상기 제2 반사 부재는, 상기 투광성 부재의 측면과, 상기 제1 반사 부재의 외측면을 덮고, 상기 제2 반사 부재의 상면은 상기 투광성 부재의 상면과 동일 평면인 구성으로 하였다.
또한, 본 개시의 다른 실시형태에 관한 발광장치의 제조방법은, 기판 상에 복수의 발광소자를 배열하는 공정과, 상기 발광소자의 사이에, 상기 발광소자로부터 이간하는 제1 반사 부재를 설치하는 공정과, 상기 발광소자를 덮고, 제1 반사 부재와 접하는 도광 부재를 설치하는 공정과, 상기 도광 부재와 상기 제1 반사 부재 위에 투광성 부재를 설치하는 공정과, 상기 투광성 부재와 상기 제1 반사 부재의 일부를 제거하여 제1 홈을 형성하는 공정과, 상기 제1 홈 내에, 상기 투광성 부재와 상기 제1 반사 부재와 접하는 제2 반사 부재를 설치하는 공정과, 상기 제2 반사 부재를 절단하여 개별화하는 공정을 포함하는 것으로 하였다.
본 개시의 실시형태에 관한 발광장치에 따르면, 반사 부재, 투광성 부재로 둘러싸인 영역을 도광 부재로 채우고 있기 때문에, 광취출 효율이 높고, 또한, 제1 반사 부재의 간격이 넓어지는 것 같은 경사지는 내측면에 의해, 보다 많은 광을 광범위하게 전파할 수 있다.
본 개시의 실시형태에 관한 발광장치의 제조방법에 따르면, 제1 반사 부재의 내측면에 경사를 형성하고, 제2 반사 부재로 장치의 외벽을 형성하고, 또한, 도광 부재로 발광소자의 주위를 채우는 발광장치를 용이하게 제조할 수 있다.
[도 1] 제1 실시형태에 관한 발광장치를, 발광면측에서 본 사시도이다.
[도 2] 제1 실시형태에 관한 발광장치를, 전극측에서 본 사시도이다.
[도 3a] 제1 실시형태에 관한 발광장치를, 그 긴 길이방향에 평행으로, 또한, 발광면에 수직인 면에서 절단하여 단면을 나타내는 사시도이다.
[도 3b] 제1 실시형태에 관한 발광장치를, 그 긴 길이방향에 평행으로, 또한, 발광면에 평행한 면에서 절단하여 나타내는 단면도이다.
[도 3c] 제1 실시형태에 관한 발광장치를, 그 짧은 길이방향에 평행으로, 또한, 발광면에 수직인 면에서 절단하여 나타내는 단면도이다.
[도 4] 본 발명의 제1 실시형태에 관한 발광장치의 제조방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.
[도 5a] 도 4의 흐름도에 있어서의 발광소자를 배열하는 공정을 설명하기 위한 일부를 생략한 상태의 기판의 평면도이다.
[도 5b] 도 4의 흐름도에 있어서의, 제1 반사 부재를 설치하는 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
[도 5c] 도 4의 흐름도에 있어서의, 도광 부재를 설치하는 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
[도 5d] 도 4의 흐름도에 있어서의, 제거하는 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
[도 5e] 도 4의 흐름도에 있어서의, 투광성 부재를 설치하는 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
[도 5f] 도 4의 흐름도에 있어서의, 제1 홈을 형성하는 공정 및 제2 홈을 형성하는 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
[도 5g] 도 4의 흐름도에 있어서의, 제2 반사 부재를 설치하는 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
[도 5h] 도 4의 흐름도에 있어서의, 개별화하는 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
[도 6a] 도 4의 흐름도에 있어서의, 제1 홈을 형성하는 공정 및 제2 홈을 형성하는 공정을 설명하기 위한 평면도이다.
[도 6b] 도 4의 흐름도에 있어서의, 제2 반사 부재를 설치하는 공정을 설명하기 위한 평면도이다.
[도 6c] 도 4의 흐름도에 있어서의, 개별화하는 공정을 설명하기 위한 평면도이다.
[도 7] 제2 실시형태에 관한 발광장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
[도 8] 제2 실시형태에 관한 발광장치의 제조 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
[도 9] 제3 실시형태에 관한 발광장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
[도 10] 제4 실시형태에 관한 발광장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
[도 11] 제5 실시형태에 관한 발광장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
[도 12] 제6 실시형태에 관한 발광장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
[도 13a] 본 발명에 관한 실시형태의 변형예를 나타내는 발광장치의 제1 반사 부재를 부분적으로 나타내는 단면도이다.
[도 13b] 본 발명에 관한 실시형태의 다른 변형예를 나타내는 발광장치의 제1 반사 부재를 부분적으로 나타내는 단면도이다.
[도 2] 제1 실시형태에 관한 발광장치를, 전극측에서 본 사시도이다.
[도 3a] 제1 실시형태에 관한 발광장치를, 그 긴 길이방향에 평행으로, 또한, 발광면에 수직인 면에서 절단하여 단면을 나타내는 사시도이다.
[도 3b] 제1 실시형태에 관한 발광장치를, 그 긴 길이방향에 평행으로, 또한, 발광면에 평행한 면에서 절단하여 나타내는 단면도이다.
[도 3c] 제1 실시형태에 관한 발광장치를, 그 짧은 길이방향에 평행으로, 또한, 발광면에 수직인 면에서 절단하여 나타내는 단면도이다.
[도 4] 본 발명의 제1 실시형태에 관한 발광장치의 제조방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.
[도 5a] 도 4의 흐름도에 있어서의 발광소자를 배열하는 공정을 설명하기 위한 일부를 생략한 상태의 기판의 평면도이다.
[도 5b] 도 4의 흐름도에 있어서의, 제1 반사 부재를 설치하는 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
[도 5c] 도 4의 흐름도에 있어서의, 도광 부재를 설치하는 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
[도 5d] 도 4의 흐름도에 있어서의, 제거하는 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
[도 5e] 도 4의 흐름도에 있어서의, 투광성 부재를 설치하는 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
[도 5f] 도 4의 흐름도에 있어서의, 제1 홈을 형성하는 공정 및 제2 홈을 형성하는 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
[도 5g] 도 4의 흐름도에 있어서의, 제2 반사 부재를 설치하는 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
[도 5h] 도 4의 흐름도에 있어서의, 개별화하는 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
[도 6a] 도 4의 흐름도에 있어서의, 제1 홈을 형성하는 공정 및 제2 홈을 형성하는 공정을 설명하기 위한 평면도이다.
[도 6b] 도 4의 흐름도에 있어서의, 제2 반사 부재를 설치하는 공정을 설명하기 위한 평면도이다.
[도 6c] 도 4의 흐름도에 있어서의, 개별화하는 공정을 설명하기 위한 평면도이다.
[도 7] 제2 실시형태에 관한 발광장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
[도 8] 제2 실시형태에 관한 발광장치의 제조 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
[도 9] 제3 실시형태에 관한 발광장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
[도 10] 제4 실시형태에 관한 발광장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
[도 11] 제5 실시형태에 관한 발광장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
[도 12] 제6 실시형태에 관한 발광장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
[도 13a] 본 발명에 관한 실시형태의 변형예를 나타내는 발광장치의 제1 반사 부재를 부분적으로 나타내는 단면도이다.
[도 13b] 본 발명에 관한 실시형태의 다른 변형예를 나타내는 발광장치의 제1 반사 부재를 부분적으로 나타내는 단면도이다.
이하, 실시형태에 관한 발광장치 및 그 제조방법에 대해 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서 참조하는 도면은, 본 실시형태를 개략적으로 나타낸 것이기 때문에, 각 부재의 스케일이나 간격, 위치 관계 등이 과장, 또는, 부재의 일부의 도시가 생략되어 있는 경우가 있다. 또한, 이하의 설명에서는, 동일한 명칭 및 부호에 대해서는 원칙적으로 동일 또는 동질의 부재를 나타내고 있어, 상세 설명을 적절히 생략하는 것으로 한다. 또한, 도 5a~도 5h 및 도 6a~도 6c 또는 도 8에서는, 전체의 일부만을 부분적으로 취출하여 나타내고 있다. 각 도면에 있어서, 발광장치(10)로부터 조사되는 중심적인 광의 조사 방향 Br은, 화살표로 나타내어져 있다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 발광장치(10)로부터 방사되는 광의 조사 방향 Br을 위, 그 역방향을 아래로 하여 설명한다.
<발광장치>
도 1 및 도 3a~도 3c에 나타내는 바와 같이, 발광장치(10)는, 직사각형의 기판(22)과, 기판(22) 상에 실장된 발광소자(16)와, 발광소자(16)를 덮는 도광 부재(24)와, 도광 부재(24) 상에 설치된 투광성 부재(25)와, 투광성 부재(25) 및 도광 부재(24)의 주위에 발광소자(16)를 둘러싸도록 설치한 반사 부재(17)와, 소자 전극(15)과, 배선(14)을 구비하고 있다. 이 발광장치(10)는, 발광면(12)인 투광성 부재(25)를 거쳐서 광을 조사하는 것이다. 도면에 나타낸 예에서는, 이 투광성 부재(25)는, 형광체층(26) 및 그 위에 적층된 투광층(28)을 포함하고 있다. 또한, 본 발명에 있어서 형광체층(26)은 반드시 필수는 아니다. 이하의 설명은 투광성 부재(25)가 형광체층(26)을 포함하는 경우를 예로서 설명한다. 또한, 반사 부재(17)는, 발광소자(16)의 측면에 대향하여 설치된 제1 반사 부재(18)와, 제1 반사 부재(18)의 외측에 위치하여 발광소자(16)를 포위하여 설치된 제2 반사 부재(20)를 갖고 있다.
이하, 각 구성에 대해 차례로 설명한다.
도 3a~도 3c에 나타내는 바와 같이, 발광소자(16)는, 투광성 기판과, 반도체층과, 소자 전극(15)을 구비하고 있다. 이 발광소자(16)는, 그 상방으로부터 보았을 때의 형상이, 직사각형, 특히, 긴 변과 짧은 변을 갖는 장방형상인 것이 바람직하다. 또한, 발광소자(16)는, 그 외의 형상이여도 좋으며, 예를 들어 육각형상이면 발광 효율을 높일 수도 있다. 발광소자(16)는, 동일면 측에 정부(p, n) 전극을 가지는 것이 바람직하다. 또한, 발광소자(16)는 하나의 발광장치(10) 중에 1개이여도 좋으며, 복수개 포함되어도 좋다. 또한, 복수의 발광소자(16)를 포함하는 경우는, 직렬 또는 병렬로 접속할 수 있다.
또한, 투광성 기판은, 통상, 반도체 발광소자를 제조할 때에 이용되는 것이면 좋고, 구체적으로는, 사파이어 기판이 사용된다. 또한, 반도체층은, 반도체층의 적층체, 즉 적어도 n형 반도체층과 p형 반도체층을 포함하고, 또한 활성층을 그 사이에 개재시키는 것이 바람직하다. 반도체층은, 그 반도체 재료로서, 파장 변환 물질을 효율 좋게 여기할 수 있는 단파장의 광을 발광 가능한 재료인, 질화물 반도체를 이용하는 것이 바람직하다. 질화물 반도체는, 주로 일반식 InxAlyGa1 -x- yN(0≤x, 0≤y, x＋y≤1)로 나타내진다. 또한, 소자 전극(15)은, 동일면 측에 형성되어 있다. 소자 전극(15)은, 실장이 가능한 금속재료일 필요가 있지만, 전기적인 접속을 가능하게 하는 도전 부재이면, 금속의 종류를 특히 한정할 필요는 없다. 이 소자 전극(15)은, 후술하는 기판(22)과 접합 부재를 개재시켜 접합된다.
접합 부재는, 발광소자(16)의 소자 전극(15)과, 기판(22)의 배선(14)과의 사이에 개재하도록 설치하면 좋다. 예를 들어, 기판(22)의 배선(14)에 있어서 발광소자(16)를 재치하는 영역에 설치해도 좋고, 또는, 발광소자(16)의 소자 전극(15) 측에 설치해도 좋고, 또는, 그 양쪽 모두에 설치해도 좋다. 접합 부재는, 도전성의 액상 또는 페이스트상으로, 점도 등에 따라 포팅(potting)법, 인쇄법, 전사법 등의 방법으로부터 적절히 선택할 수 있다.
기판(22)은, 적어도, 배선(14) 및 배선(14)을 보유 지지하는 기체(基體)에 의해 구성된다.
배선(14)은, 기체의 적어도 상면(전면)에 형성되며, 기체의 내부 및/또는 측면 및/또는 하면(후면)에도 형성되고 있어도 좋다. 배선(14)은, 예를 들어, 구리 또는 구리 합금으로 형성할 수 있다. 또한, 기체는, 리지드 기판이라면, 수지 또는 섬유 강화 수지, 세라믹스, 유리, 금속, 종이 등을 이용하여 구성할 수 있다. 기재는, 특히 발광소자의 선팽창 계수에 가까운 물성을 갖는 기재를 사용하는 것이 바람직하다.
도광 부재(24)는, 반사 부재(17)로 둘러싸인 영역에 충전하도록 설치되어, 기판(22)에 탑재되는 발광소자(16)를 봉지하는 부재이다. 도광 부재(24)로서는, 발광소자(16)가 발하는 광의 파장에 대해 양호한 투광성을 가지며, 봉지 부재로서 내후성, 내광성 및 내열성이 양호한 재료가 바람직하다. 발광소자(16)의 측면에 도광 부재(24)를 설치함으로써, 발광소자(16)의 측면으로부터의 광을, 보다 효율 좋게 투광성 부재(25)로 인도한다. 이에 의해, 광의 손실을 억제하여, 발광장치(10)의 광취출 효율을 향상시킬 수 있다.
도광 부재(24)의 재료로서는, 예를 들어, 열가소성 수지나 열경화성 수지를 들 수 있다. 열가소성 수지로서는, 예를 들어, 폴리프탈아미드 수지, 액정 폴리머, 폴리부틸렌테레프탈레이드(PBT), 불포화폴리에스텔 등을 이용할 수 있다. 또한, 열경화성 수지로서는, 예를 들어, 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지, 실리콘 수지, 변성 실리콘 수지 등을 이용할 수 있다.
반사 부재(17)는, 발광장치의 측벽을 구성하며, 발광소자(16)로부터의 광을 반사하여 발광면(12)으로부터 외부로 광을 취출하는 것이다. 이 반사 부재(17)는, 제1 반사 부재(18)와, 제2 반사 부재(20)를 구비하고 있다. 반사 부재(17)는, 제1 반사 부재(18)와 제2 반사 부재(20)에 의해 광의 취출 효율을 높이는 것이다.
반사 부재(17)는, 전방으로의 광취출 효율의 관점으로부터, 발광소자의 발광 피크 파장에 있어서의 광반사율이, 70% 이상인 것이 바람직하고, 80% 이상인 것이 보다 바람직하고, 90% 이상인 것이 보다 더 바람직하다. 나아가, 반사 부재(17)는, 백색인 것이 바람직하다. 따라서, 반사 부재(17)는, 모재 중에 백색 안료를 함유하여 이루어지는 것이 바람직하다.
반사 부재(17)의 모재는, 수지를 이용할 수가 있고, 예를 들어 실리콘 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, 또는 이들의 변성 수지를 들 수 있다. 그 중에서도, 실리콘 수지 및 변성 실리콘 수지는, 내열성 및 내광성이 뛰어나 바람직하다. 구체적인 실리콘 수지로서는, 디메틸 실리콘 수지, 페닐-메틸 실리콘 수지, 디페닐 실리콘 수지를 들 수 있다. 또한, 반사 부재의 모재는, 상기 수지 중에 각종 필러를 함유해도 좋다. 이 필러로서는, 산화규소, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 산화아연 등을 들 수 있다. 필러는, 이들 중 1종, 또는 이들 중 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 특히, 열팽창 계수가 작은 산화규소가 바람직하다. 또한, 필러로서, 나노 입자를 이용함으로써, 발광소자의 청색광의 레일리 산란을 포함한 산란을 증대시켜, 파장 변환 물질의 사용량을 저감할 수도 있다. 또한, 나노 입자란, 입경이 1㎚ 이상 100㎚ 이하의 입자로 한다. 또한, 본 명세서에 있어서의 「입경」은, 예를 들어, D50으로 정의된다.
백색 안료는, 산화티탄, 산화아연, 산화마그네슘, 탄산마그네슘, 수산화마그네슘, 탄산칼슘, 수산화칼슘, 규산칼슘, 규산마그네슘, 티탄산바륨, 황산바륨, 수산화알루미늄, 산화알루미늄, 산화지르코늄 중 1종, 또는 이들 중 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 백색 안료의 형상은, 특히 한정되지 않고, 부정형 또는 파쇄상이어도 좋으며, 유동성의 관점에서는 구 형상이 바람직하다. 또한, 백색 안료의 입경은, 예를 들어 0.1㎛ 이상 0.5㎛ 이하 정도를 들 수 있으며, 광반사나 피복의 효과를 높이기 위해서는 작을수록 바람직하다. 반사 부재 중의 백색 안료의 함유량은, 적절히 선택할 수 있으며, 광반사성 및 액상 시에 있어서의 점도 등의 관점으로부터, 예를 들어 10wt% 이상 80wt% 이하가 바람직하고, 20wt% 이상 70 wt% 이하가 보다 바람직하고, 30wt% 이상 60wt% 이하가 보다 더 바람직하다. 또한, 「wt%」는, 중량 퍼센트이며, 제1 반사 부재(18) 또는 제2 반사 부재(20)의 전체 중량에 대한 해당 재료의 중량의 비율을 나타낸다.
제1 반사 부재(18)는, 상방으로부터 보았을 때 긴 변과 짧은 변을 가지는 발광소자(16)를 이용하는 경우는, 발광소자(16)의 짧은 변에 대향하는 위치에 설치되어 있다. 이 제1 반사 부재(18)는, 투광성 부재(25)를 향해 대향하는 간격이 넓어지도록 경사지는 경사면 또는 곡면의 내측면(19)을 갖고 있다. 바꾸어 말하면, 한쌍의 제1 반사 부재(18)의 각각은, 그들 사이의 거리가 조사 방향 Br을 향해 서서히 넓어지도록 경사하는 경사면 또는 곡면의 내측면(19)을 가지고 있다. 또한, 제1 반사 부재(18)의 외측면은, 제2 반사 부재(20)의 내측면에 접촉한 상태로 설치되어 있다. 그리고, 제1 반사 부재(18)의 상단부는, 형광체층(26)의 하면에 접촉한 상태로 설치되어 있다. 나아가, 제1 반사 부재(18)는, 기판(22)의 짧은 변에 대향하는 기판측면에 접촉하고, 제1 반사 부재(18)의 하면이, 기판(22)의 하면과 동일 평면이 되도록 설치되어 있다. 또한, 제2 반사 부재(20)가 설치되어 있는 위치에서는, 제2 반사 부재(20)의 하단에 제1 반사 부재(18)의 일부가 들어가, 제2 반사 부재(20)의 하단이 제1 반사 부재(18)의 하단보다 높은 위치가 되어 있다. 제1 반사 부재(18)는, 일례로서, 나중에 설명하는 제2 반사 부재(20)와 같은 광반사성 재료를 사용하고 있다.
제2 반사 부재(20)는, 제1 반사 부재(18) 및 발광소자(16)를 둘러싸도록 설치되어 있다. 제2 반사 부재(20)는, 발광장치(10)의 측벽을 형성하고 있다. 제2 반사 부재(20)는, 그 상단부를 투광성 부재(25)의 상면과 동일 평면이 되도록 설치하고, 투광성 부재(25)의 측면을 덮고 있다. 또한, 도 3c에 나타내는 바와 같이, 제2 반사 부재(20)는, 기판(22)의 긴 길이방향에 있어서의 주연 상면에 접촉하도록 설치되어 있다. 제2 반사 부재(20)의 두께는 어떠한 것이라도 좋지만, 도 3a 등에서는, 제2 반사 부재(20)는, 제1 반사 부재(18)에 대해서 두께가 절반 이하가 되도록 설정되어 있다. 제2 반사 부재(20)는, 제1 반사 부재(18)의 두께와 같거나 얇은 편이 보다 바람직하다. 제2 반사 부재(20)를 얇게 함으로써, 발광면(12)을 넓게 취할 수 있어, 취출한 광을 광범위로 전파할 수 있다.
제2 반사 부재(20)는, 나중에 설명하는 제조방법의 순서에 따라 먼저 제1 반사 부재(18)가 설치된 후에, 제1 반사 부재(18)에 설치한 홈에 충전됨으로써 제조된다. 제2 반사 부재(20)는, 제1 반사 부재(18)의 두께보다 얇게 되도록 설정되어 있는 제2 반사 부재(20)의 재료와 제1 반사 부재(18)의 재료는 같아도 좋고 다르게 되어 있어도 좋다. 여기서는, 같은 재료로서 일례를 설명하고 있으므로, 예를 들어, 위에서 설명한 반사 부재를 이용하는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성에 의해, 제1 반사 부재(18) 및 제2 반사 부재(20)는, 발광소자(16) 및 형광체로부터의 광의 흡수를 억제할 수 있다. 또한, 제1 반사 부재(18) 및 제2 반사 부재(20)는, 발광소자(16) 및 형광체로부터의 광을 반사하여, 발광면(12)으로 이끄는 역할을 한다. 제2 반사 부재(20)의 두께를 얇게 함으로써, 발광장치(10)의 상면에 발광면(12)을 가능한 한 넓게 취할 수 있어, 광취출 효율이 개선된다.
형광체층(26)은, 제1 반사 부재(18)와 도광 부재(24)의 상면에 설치되어 있다. 이 형광체층(26)은, 발광소자(16)로부터의 광을 파장 변환하는 것이다. 예를 들어, 발광소자(16)가 청색광을 발하고, 형광체층(26)은, 형광체인 파장 변환 물질이 청색광의 일부를 예를 들어, 황색광으로 변환한다. 이에 의해, 이들 광이 혼색된 광(예를 들어 백색광)을 발광장치(10)로부터 출사시킬 수 있다. 또한, 형광체층(26)에 함유시키는 파장 변환 물질은 복수 종류여도 좋고, 파장 변환 물질에 대신하여, 또는 더하여, 상기 반사 부재의 모재와 마찬가지의 필러를 함유하여도 좋다.
또한, 형광체층(26)은, 함유하는 파장 변환 물질(형광체)로서, 해당 분야에서 공지된 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 녹~황색으로 발광하는 세륨으로 활성화된 이트륨·알루미늄·가닛(YAG)계 형광체, 녹색으로 발광하는 세륨으로 활성화된 루테튬·알루미늄·가닛(LAG)계 형광체, 녹~적색으로 발광하는 유로퓸 및/또는 크롬으로 활성화된 질소 함유 알루미노 규산 칼슘(CaO-Al2O3-SiO2)계 형광체, 청~적색으로 발광하는 유로퓸으로 활성화된 실리케이트((Sr, Ba)2SiO4)계 형광체, 녹색으로 발광하는 β사이알론 형광체, 적색으로 발광하는 CaAlSiN3：Eu로 나타내지는 CASN계 또는 (Sr, Ca)AlSiN3：Eu로 나타내지는 SCASN계 형광체 등의 질화물계 형광체, 적색으로 발광하는 K2SiF6：Mn(KSF)계 형광체, 적색으로 발광하는 황화물계 형광체 등을 들 수 있다.
투광층(28)은, 형광체층(26)으로부터의 광 및 발광소자(16)로부터의 광 및 반사 부재(17)로부터의 광을 투과시켜 외부로 취출한다. 또한, 투광층(28)의 상면을 발광면(12)으로 한다. 투광층(28)은, 형광체층(26)에 접촉하고, 또한, 그 둘레측면을 제2 반사 부재(20)에 접촉한 상태로 설치되어 있다. 투광층(28)의 상면과 제2 반사 부재(20)의 상면은 동일 평면이 되도록 형성되어 있다. 투광층(28)은, 투광성을 가지며, 봉지 부재로서 내후성, 내광성 및 내열성이 양호한 재료가 바람직하다.
또한, 여기서 말하는 「투광성」이란, 발광소자의 발광 피크 파장에 있어서의 광투과율이, 바람직하게는 60% 이상인 것, 보다 바람직하게는 70% 이상인 것, 보다 더 바람직하게는 80% 이상인 것을 말한다. 투광층(28)의 모재는, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, 또는 이들의 변성 수지를 이용할 수 있다. 투광층(28)의 모재는, 유리여도 좋다. 그 중에서도, 투광층(28)의 모재는, 실리콘 수지 및 변성 실리콘 수지는, 내열성 및 내광성이 뛰어나 바람직하다. 구체적인 실리콘 수지로서는, 디메틸 실리콘 수지, 페닐-메틸 실리콘 수지, 디페닐 실리콘 수지를 들 수 있다. 투광성 부재(25)는, 이들 모재 중 1종, 또는 이들 모재 중 2종 이상을 적층하여 구성할 수 있다. 또한, 투광층(28)의 모재는, 상기 수지 또는 유리 중에 상기 제1 반사 부재(18) 및 제2 반사 부재(20)의 모재와 마찬가지의 필러를 함유하여도 좋다.
발광장치(10)는, 이상과 같이 구성되어 있으므로, 발광소자(16)로부터 광이 조사되면, 도광 부재(24)를 투과하여 투광성 부재(25)(형광체층(26) 및 투광층(28))를 통과하고 발광면(12)으로부터 외부로 취출된다. 또한, 발광소자(16)로부터의 광의 일부는, 제1 반사 부재(18)의 경사면 또는 만곡의 내측면(19)에 의해 발광면(12) 측으로 취출되기 쉬워진다. 또한, 제2 반사 부재(20)는, 형광체층(26) 및 투광층(28)의 측면을 덮고 있음으로써, 제2 반사 부재(20)에 의해 반사되는 광이, 발광면(12)으로부터 취출되게 된다.
또한, 제1 반사 부재(18)는, 소요 두께(예를 들어, 기판(22)과 동등하거나 그 이상의 두께)가 있고, 기판(22)과 함께 발광장치(10)의 프레임체를 형성하여 발광장치 전체의 강도를 유지하고 있다. 그리고, 제1 반사 부재(18)의 상단부보다 위에 형광체층(26) 및 투광층(28)을 배치함으로써, 발광장치(10)의 상면에 발광면(12)을 가능한 한 넓게 취할 수 있다. 또한, 제1 반사 부재(18)의 상부에 경사면 또는 만곡의 내측면(19)이 형성되어 있음으로써, 발광소자(16)로부터의 광을 발광면(12)으로부터 취출하기 쉬워진다. 따라서, 발광장치(10)는, 광취출 효율이 개선되고, 색조 얼룩도 완화된다.
<발광장치의 제조방법>
다음으로, 제1 실시형태에 관한 발광장치의 제조방법에 대해 이하에 설명한다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 발광장치의 제조방법은, 발광소자(16)를 배열하는 공정 S101과, 제1 반사 부재(18)를 설치하는 공정 S102와, 도광 부재(24)를 설치하는 공정 S103과, 투광성 부재(25)를 설치하는 공정 S105와, 제1 홈(32)을 형성하는 공정 S106과, 제2 반사 부재(20)를 설치하는 공정 S108과, 개별화하는 공정 S109를 포함하는 순서로 행해진다. 또한, 발광장치의 제조방법에서는, 도광 부재(24)를 설치하는 공정 S103 후에 제거하는 공정 S104를 행하는 것으로 해도 좋으며, 또한, 제1 홈(32)을 형성하는 공정 S106 다음에 제2 홈(34)을 형성하는 공정 S107을 행하는 것으로 해도 좋다. 이하 각 공정에 대해 설명한다.
최초에, 도 4 및 도 5a에 나타내는 바와 같이, 발광소자(16)를 배열하는 공정 S101에서는, 배선(14)이 형성된 기판(22) 위에 복수의 발광소자(16)를 배열한다. 발광소자(16)를 배열하는 경우에는, 접합 부재를 개재시켜 플립 칩 실장으로 행해지는 것이 바람직하다. 발광소자(16)는, 행 방향 및 열 방향으로 복수개가 소정의 간격을 두고서 배열된다. 배열된 발광소자(16)는, 열 측의 간격이 행 측의 간격보다 커지도록 배치되어 있다. 또한, 기판(22)은, 열 측에 관통 구멍(22a)이 형성되어 있다. 관통 구멍(22a)은, 행 방향, 상세하게는, 발광소자(16)의 짧은 변에 대향하는 위치에 연속하여 형성되며, 기판(22)의 주연에는 형성되어 있지 않다. 또한, 기판(22)은, 그 이면에 점착 시트(30)가 붙여진 상태에서 작업이 행해진다.
제1 반사 부재(18)를 설치하는 공정 S102에서는, 기판(22) 위에 행 방향 및 열 방향으로 배열된 발광소자(16)에 있어서, 열 방향으로 배열되는 발광소자(16)의 열 사이에 제1 반사 부재(18)를 설치한다. 바꾸어 말하면, 도 5a에 있어서, 열 방향으로 형성된 관통 구멍(22a) 내에 제1 반사 부재(18)를 설치한다. 상세하게는, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 기판(22) 위에 탑재된 발광소자(16)의 짧은 변에 대향하는 양측에, 제1 반사 부재(18)가 설치된다.
이 제1 반사 부재(18)는, 미리 점도가 조정되어 있고, 관통 구멍(22a) 내로 들어간 상태에서, 기판(22)의 상면 또는 그 이상의 높이를 유지하도록, 발광소자(16)로부터 이격되어 설치된다. 기판(22)에는, 제1 반사 부재(18)가 설치되는 영역을 따라 관통 구멍(22a)이 미리 설치되고, 기판(22)의 하면 측에, 관통 구멍(22a)의 개구를 폐쇄하도록 점착 시트(30)로 막혀져 있다. 그 때문에, 제1 반사 부재(18)의 하면은, 기판(22)의 하면과 동일 평면이 되도록 형성된다. 또한, 제1 반사 부재(18)의 상부에는, 표면 장력이나 점성에 의해 경사면 또는 곡면이 되는 부분이 형성된다. 제1 반사 부재(18)는, 발광소자(16)의 상단보다 높아지도록 설치된다. 또한, 제1 반사 부재(18)를 설치할 때에 소정의 형상, 높이가 되도록 가이드를 기판 상에 배치한 상태로 하고, 제1 반사 부재(18)가 경화되면 배치한 가이드를 제거하는 것으로 해도 좋다. 제1 반사 부재(18)는, 트랜스퍼 성형, 사출 성형, 압축 성형, 포팅 등에 의해 형성할 수 있다.
다음으로, 도 4 및 도 5c에 나타내는 바와 같이, 도광 부재를 설치하는 공정 S103에서는, 제1 반사 부재(18)와 발광소자(16)의 사이의 공간, 및, 발광소자(16)끼리의 공간이 도광 부재(24)로 채워지도록 충전된다. 여기서는, 도광 부재(24)는, 제1 반사 부재(18) 및 발광소자(16)가 메워지는 높이까지 충전하여 경화시킨다. 또한, 도광 부재(24)는, 경화시킬 때, 열경화성 수지인 경우에는 가열, 자외선 경화성 수지일 때는 자외선의 조사를 적극적으로 행하는 것이 바람직하다. 충전 방법으로서는, 트랜스퍼 성형, 사출 성형, 압축 형성, 포팅 등을 들 수 있다.
도 4 및 도 5d에 나타내는 바와 같이, 제거하는 공정 S104에서는, 발광소자(16)의 상방에 도광 부재(24)가 위치하도록 남기고, 제1 반사 부재(18)의 상부의 일부가 제거되는 높이까지 도광 부재(24)와 제1 반사 부재(18)가 평탄하게 되도록 제거된다. 또한, 제거할 때는 숫돌에 의한 연마, 원반 형상의 회전 날, 포 등으로 도광 부재(24) 및 제1 반사 부재(18)가 제거되는 것으로 해도 좋다.
그 후, 도 4 및 도 5e에 나타내는 바와 같이, 투광성 부재를 설치하는 공정 S105에서는, 미리 형광체를 함유하는 형광체층(26)이 되는 시트 부재와, 투광층(28)이 되는 시트 부재를 중첩한 투광성 부재(25)인 시트 부재를, 투광성의 접합 부재를 개재시켜, 도광 부재(24) 및 제1 반사 부재(18)의 상면에 설치한다. 또한, 도 5e에 있어서, 형광체층(26)의 시트 부재는, 투광층(28)의 시트 부재보다 두껍게 형성되어 있지만 이에 한정되지 않는다. 형광체층(26)과 투광층(28)은, 같은 두께여도 좋고, 투광층(28)이 형광체층(26)보다 두껍게 형성되어도 좋다. 또한, 상기에서는 시트 형상의 투광성 부재(25)를 사용하고 있지만, 이에 한정되지 않는다. 액상의 투광성 부재(25)를 분무하여 형성해도 좋고, 인쇄 등으로 형성하여도 좋다.
계속해서, 도 4, 도 5f 및 도 6a에 나타내는 바와 같이, 제1 홈(32)을 형성하는 공정 S106에서는, 제1 반사 부재(18)의 중심을 통과하도록, 투광성 부재(25)(형광체층(26) 및 그 위에 적층된 투광층(28))와 제1 반사 부재(18)의 일부를 제거하여 소정 홈 폭의 제1 홈(32)이, 원반 형상의 회전 날 등에 의해 다이싱되어 형성된다. 여기서, 제1 홈(32)의 깊이는, 투광성 부재(25)를 관통하여, 제1 홈(32)의 선단이 제1 반사 부재(18) 내에 있는 것이 좋다. 다음 공정인 제1 홈(32) 내에 제2 반사 부재(20)를 설치하는 공정 S108에 있어서, 투광성 부재(25)의 측면 모두를 제2 반사 부재(20)로 덮을 수 있다. 이에 의해, 개별화하는 공정 S109에서 개별화하였을 때에, 투광성 부재(25) 측면으로부터의 색 누설을 방지할 수 있다.
제1 홈(32)은, 제1 반사 부재(18)의 중심을 이동하면서 회전하는 블레이드를 이용한 가공 장치에 의해 형성된다. 또한, 제1 홈(32)을 형성하는 경우에는, 기판(22)을 재치하고 있는 테이블을 X방향 및 X방향에 직교하는 Y방향으로 이동시키고, 가공 장치는, 고정하여 가공 작업을 행하는 것이나, 테이블은 고정하고 가공 장치를 이동시켜 가공 작업을 행하는 것 중 어느 것이어도 좋다. 또한, 여기서는, 제1 홈(32)에 직교하는 방향인 행 방향으로, 제2 홈을 형성하는 공정 S107을 행하고 있다. 제2 홈(34)은, 2차원적으로 배열된 다수의 발광소자(16)의 행간에 대해 형성된다. 또한, 제2 홈(34)은 투광성 부재(25)와 도광 부재(24)를 관통하여 기판(22)까지 도달하도록 형성되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 다음 공정인 제2 반사 부재를 설치하는 공정 S108에 있어서, 행간 측의 도광 부재(24) 전체가 제2 반사 부재(20)로 덮여, 도광 부재(24)로부터의 외부로의 색 빠짐을 방지할 수 있다.
그리고, 도 4, 도 5g 및 도 6b에 나타내는 바와 같이, 제2 반사 부재를 설치하는 공정 S108에서는, 제1 홈(32) 내, 및 제2 홈(34) 내에 제2 반사 부재(20)가 트랜스퍼 성형, 사출 성형, 압축 성형, 포팅 등으로 충전된다. 제2 반사 부재(20)는, 일례로서, 제1 반사 부재(18)와 같은 재료로 형성되어 있다. 또한, 여기서는, 제2 반사 부재(20)가 경화된 후에, 투광층(28)의 시트 부재 및 제2 반사 부재(20)의 두께를 조정하기 위해 제거 가공을 행하고 있다. 여기서는, 투광층(28)이 평탄하게 소정의 두께가 되도록 제거 가공이 행해진다.
마지막으로, 도 4, 도 5h 및 도 6c에 나타내는 바와 같이, 개별화하는 공정 S109에서는, 제2 반사 부재(20)의 중심을 행렬 방향으로 가공 장치에 의해, 점착 시트(30)에 도달할 때까지 원반 형상의 회전 날, 초음파 커터의 절단 날, 눌러 절단하는 형태의 커터 등으로 다이싱하여, 절결 홈(38)을 형성한다. 개별화하는 공정 S109는, 제1 홈(32) 및 제2 홈(34)을 형성하였을 때보다 폭이 좁은 블레이드가 사용되어 가공 작업이 행해진다. 개별화됨으로써 하나하나의 발광장치(10)가 점착 시트(30)에 접착되어 있는 상태로 되어 있다. 그리고, 점착 시트(30)를 벗김으로써, 개개의 발광장치(10)로 된다.
또한, 발광장치(10)에서는, 제1 반사 부재(18)가, 기판(22)과 동일 위치에 하면이 위치하도록 구성되어 있다. 그 때문에, 이와 같은 발광장치(10)의 구성에서는, 반사 부재(17)의 부분을 원반 형상의 회전 날, 초음파 커터의 절단 날, 눌러 절단하는 형태의 커터 등으로 다이싱함으로써 개별화하게 되어, 기판(22)의 절단을 행하는 일 없이, 개별화를 용이하게 할 수 있다.
<제2 실시형태>
다음으로, 발광장치의 제2 실시형태에 대해 도 7 및 도 8을 중심으로 설명한다. 또한, 제1 실시형태와 같은 구성에 대해서는 같은 부호를 부여하여 설명을 적절히 생략한다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 발광장치(10A)는, 기판(22) 위의 제1 반사 부재(18)와 발광소자(16) 사이의 영역에 제3 반사 부재(36)를 발광소자(16)의 긴 변 및/또는 짧은 변에 대향하여 설치하고 있다. 제3 반사 부재(36)는, 제1 반사 부재(18)의 내측면에 접하고 투광성 부재(25)를 향해 대향하는 간격이 넓어지도록 경사지는 경사면 또는 곡면의 내측면을 가지고 있다. 바꾸어 말하면 제3 반사 부재(36)의 각각은, 제1 반사 부재(18)의 내측면에 접하고, 대향하는 사이의 거리가 조사 방향 Br을 향해 서서히 넓어지도록 경사지는 경사면 또는 곡면의 내측면을 가지고 있다.
이 제3 반사 부재(36)는, 발광소자(16)의 높이보다 낮아지도록 설치되어 있다. 그리고, 제3 반사 부재(36)는, 발광소자(16)로부터 이격되도록 설치되어 있다. 제3 반사 부재(36)는, 제1 반사 부재(18) 및 제2 반사 부재(20)와 같은 재료로 형성되는 것으로 해도 좋고, 또는 다른 재료로 형성되는 것으로 해도 좋다. 제3 반사 부재(36)를 설치함으로써, 기판(22)의 상면에서의 광의 흡수가 감소함과 함께 광이 발광면(12)으로 적절히 이끌려져, 광취출 효율을 보다 개선할 수 있다.
발광장치(10A)는, 도 4에서 나타내는 각 공정 중, 제1 반사 부재를 설치하는 공정 S102를 행한 이후이며, 도광 부재를 설치하는 공정 S103을 행하기 전에, 제3 반사 부재를 설치하는 공정을 행함으로써 제조된다. 즉, 도 8에 나타내는 바와 같이, 제3 반사 부재를 설치하는 공정은, 제1 반사 부재(18)의 내측에 열 방향을 따라 제3 반사 부재(36)를 설치하고 있다. 제3 반사 부재(36)는, 미리 설정된 점도로 조정되고, 발광면(12)을 향해 경사면 또는 곡면을 형성하게 된다. 제3 반사 부재를 설치하는 공정을 행한 이후에는, 도광 부재를 설치하는 공정 S103을 행하며, 그 이후의 공정은, 도 4에 나타내는 바와 같이 된다.
다음으로, 도 9로부터 도 12를 참조하여 제3 실시형태로부터 제6 실시형태에 대해 설명한다. 또한, 이미 설명한 같은 부품에는 같은 부호를 붙이고 설명을 적절히 생략한다.
<제3 실시형태>
도 9에 나타내는 바와 같이, 발광장치(10B)에서는, 제1 반사 부재의 하면과 기판(2)의 하면은 동일 평면이 되도록 형성된다. 상세하게는, 기판(22)의 하면이 되는 배선(14)의 하단이 제1 반사 부재(18)와 동일 평면이 되도록 형성된다. 또한, 이미 설명한 다른 실시형태에 있어서도 기판(22)의 하면이 제1 반사 부재(18)와 동일 평면으로 하여 형성하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 발광장치는, 실장 시에 안정되어, 기울어지기 어려워져 실장 정밀도를 높일 수 있다.
또한, 배선(14)은, 기판(22)의 하면 측에 있어서, 일방과 타방의 길이를 바꾸어 설정되어도 좋다. 배선(14)의 장단(長短)이 극성을 나타냄으로써, 발광장치(10B)를 외부의 장치에 접속할 때에 실수를 방지하기 쉬워진다.
<제4 실시형태>
도 10에 나타내는 바와 같이, 발광장치(10C)에서는, 배선(14)에 대해서, 기판(22)에 관통 구멍을 형성하여 작성하는 비어(114)를 거치는 구성으로 하여도 좋다. 비어(114)는, 기판(22)의 두께 방향으로 형성한 관통 구멍의 내주면에 설치한 원통 형상의 내벽면 배선(114a)과, 내벽면 배선(114a) 내에 설치한 충전 부재(114b)를 구비하고 있다. 비어(114)의 내벽면 배선(114a)은, 이미 설명한 배선(14)과 마찬가지의 부재를 사용할 수 있다. 그리고, 내벽면 배선(114a)은, 기판(22)의 상면의 배선(14)을 거쳐 소자 전극(15)에 도통함과 함께, 기판(22)의 하면에 형성된 배선(14)에 접속한다. 또한, 비어(114)의 충전 부재(114b)는, 예를 들어, 에폭시 수지 등의 절연성 부재가 충전됨으로써 형성된다. 또한, 충전 부재(114b)는, 기판(22)의 두께 치수보다 긴 치수로 형성되어 있다. 그리고, 배선(14)은, 미리 기판(22)의 상면 및 하면의 소정 범위에 설치되고 충전 부재(114b)의 상하단에 있어서 주위에 위치하여 내벽면 배선(114a)에 도통하는 베이스 배선(14a)과, 이 베이스 배선(14a)에 대면하여 충전 부재(114b)를 덮음과 함께 소자 전극(15)에 도통하는 접속 배선(14b)에 의해 형성되어 있다. 또한, 배선(14)은, 기판(22)의 상면 측 및 하면 측에 있어서, 소자 전극(15)에 대응하여 각각 독립하도록 설치되고, 내벽면 배선(114a)에 의해 대향하는 상하의 배선(14)이 도통하도록 형성되어 있다.
또한, 발광장치(10C)에서는, 제1 반사 부재(18)의 하면이, 기판(22)의 상면에 접하도록 설치되어 있다. 그리고, 제1 반사 부재(18)의 상면은, 발광소자(16)의 상면보다 높은 위치가 되도록 형성되어 있다. 또한, 발광장치(10C)는, 제2 반사 부재(20)가 기판(22)의 두께 방향의 중앙측으로부터 투광성 부재(25)의 상면까지의 범위에 형성되어 있다.
<제5 실시형태>
도 11에 나타내는 바와 같이, 발광장치(10D)는, 제2 반사 부재(20D)가 투광성 부재(25D)를 향해 대향하는 간격이 좁아지도록 경사지는 경사면(20d)을 가지도록 형성되어 있다. 제2 반사 부재(20D)는, 예를 들어, 제1 반사 부재(18D)의 높이 방향의 중단(中段)으로부터 투광성 부재(25D)의 상면까지, 단면 형상이 삼각형으로 형성된다. 제2 반사 부재(20D)가 형성됨으로써, 제1 반사 부재(18D)는, 제2 반사 부재(20D)와 대면하는 부분이 경사면으로 된다. 또한, 형광체층(26D) 및 투광층(28D)은, 제2 반사 부재(20D)가 형성됨으로써, 단면 형상이 사다리꼴이 된다. 또한, 제2 반사 부재(20D)는, 투광성 부재(25D)의 상부측면을 소정의 두께로 형성할 수 있으므로, 발광장치(10D)가 다른 부품에 접촉하는 것 등에 의한 투광성 부재(25D)의 파손의 억제를 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 발광장치(10D)를 제조하는 경우에는, 도 5f를 참조하면, 제2 반사 부재(20D)를 설치하기 위한 제1 홈(32)을 단면 형상이 V자 형상으로 함으로써 형성할 수 있다. 또한, 제2 반사 부재(20D)는, 투광성 부재(25D) 측의 두께가 크고, 기판(22) 측을 향함에 따라 두께가 작아지도록 설정되어 있으면, 단면 형상은 사다리꼴이나 삼각형 또는 계단 형상이어도 좋다.
<제6 실시형태>
도 12에 나타내는 바와 같이, 발광장치(10E)는, 제4 실시형태에서 나타내는 발광장치(10C)에 있어서, 발광소자(16)를 복수개(도면에서는 2개) 구비하도록 형성되어 있다. 발광장치(10E)에서는, 설치되어 있는 2개의 발광소자(16)를 동시에 점등 및 소등의 동작을 행하게 하기 위해서, 배선(14)의 일방의 베이스 배선(14a)이, 서로 도통하도록 도통 배선(14c)에 의해 접속되도록 형성되어 있다. 또한, 다른 실시형태의 발광장치더라도, 발광장치(10E)와 마찬가지로 복수의 발광소자(16)를 구비하는 구성으로 하여도 좋다.
또한, 이상 설명한 제1 실시형태~제6 실시형태에 있어서, 제2 반사 부재(20, 20D)는, 제1 반사 부재(18, 18D)와 비교하여, 부재의 강도를 크게 하거나, 또는, 부재의 경도를 크게 하는 것이 보다 바람직하다. 즉, 제2 반사 부재(20, 20D)의 부분은, 외부의 다른 부품, 예를 들어, 도광판과 접촉하기 쉽기 때문에, 과도한 부하가 가해져도, 부재 강도나 부재 경도가 크기 때문에, 변형이나 이지러짐의 파손을 억제할 수 있다. 여기서, 부재의 경도를 크게 할 경우는, 제1 반사 부재 및 제2 반사 부재의 베이스의 수지가 같더라도, 예를 들어, 함유하는 산화티탄 등의 함유 재료의 첨가량을 변경함으로써 경도를 크게 할 수 있다. 또한, 같은 실리콘 수지를 사용하는 경우에도, 경도가 다른 것을 선택하고, 경도가 높은 실리콘 수지를 제2 반사 부재(20, 20D)로서 사용한다. 나아가, 제2 반사 부재(20, 20D)와, 제1 반사 부재(18, 18D)를 다른 수지로 함으로써, 경도를 변경할 수 있다. 예를 들어, 실리콘 수지를 제1 반사 부재(18, 18D)에 사용하고, 실리콘 수지보다 일반적으로 경도가 큰 에폭시 수지를 제2 반사 부재(20, 20D)에 사용한다.
또한, 부재의 강도가 큰 경우란, 예를 들어, 베이스가 되는 수지가 같은 실리콘 수지인 경우, 인장 강도를 비교하여 인장 강도가 큰 실리콘 수지를 말한다. 또한, 부재의 강도가 큰 경우란, 예를 들어, 베이스가 되는 수지가 같은 에폭시 수지인 경우, 굽힘 강도를 비교하여 굽힘 강도가 큰 에폭시 수지를 말한다. 또한 수지의 종류가 다를 경우는, 예를 들어, 일방이 실리콘 수지이고 타방이 에폭시 수지일 때는, 굽힘 강도와 인장 강도에 있어서 일방의 강도로 환산하여 비교함으로써 강도의 대소를 판정하는 것으로 한다.
또한, 부재의 경도 또는 부재의 강도를 판정할 경우에는, JIS 등, 공지된 측정 방법에 의해 측정함으로써 판정할 수 있다. 또한, 부재의 강도는, 변형이나 파괴에 대한 저항력을 말하는 것이다.
<변형예에 대해>
또한, 각 실시형태에서는, 기판(22)에 관통 구멍(22a)을 형성하고 제1 반사 부재(18)의 하면과 기판(22)의 하면을 동일 평면으로 하는 것으로 하여 설명하였지만, 도 13a에 나타내는 바와 같이, 제1 반사 부재(18)의 일부의 하면이 기판(22)의 하면과 동일 평면이 되도록 형성하여도 좋다. 여기서는, 제1 반사 부재(18)의 좌우의 단부가 기판(22)의 상면에 접촉한 상태에서, 제1 반사 부재(18)의 중앙의 단부가 기판(22)의 하면과 동일 평면이 되게끔 설치하도록 하고 있다. 이와 같이 제1 반사 부재(18)의 하면을 기판(22)의 관통 구멍(22a)의 내외로 함으로써, 기판(22)과 제1 반사 부재(18)의 접합 면적을 크게 하여 밀착력을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 13b에 나타내는 바와 같이, 기판(22)에 관통 구멍(22a)을 형성하는 일 없이, 제1 반사 부재(18)를 기판(22)의 상면에 설치하는 것으로 하여도 좋다. 이와 같이 기판(22)의 상면에 제1 반사 부재(18)를 설치하는 구성으로 함으로써, 제1 반사 부재(18)의 재료의 사용량을 기판(22)에 관통 구멍(22a)을 형성하는 경우보다 감소시킬 수 있다.
또한, 제1 반사 부재(18)와 제2 반사 부재(20)의 재료를 변경하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 제1 반사 부재(18)와, 제2 반사 부재(20)와, 제3 반사 부재(36)를 각각 다른 반사 재료로 하여도 좋다. 반사 재료를 변경함으로써, 예를 들어, 광의 취출 효율을 조정하는 것이 쉬워진다.
또한, 투광성 부재(25)는, 형광체층(26)과, 투광층(28)을 구비하는 구성으로하여 설명하였지만, 투광층(28)만으로 사용하는 것이나, 또는, 형광체층(26)으로 사용하는 구성으로 하여도 좋다.
그리고, 형광체층(26)에 사용되는 파장 변환 물질(형광체)로서는, 상기한 것 이외에도, 해당 분야에서 공지된 것을 사용할 수 있다. 나아가, 형광체층(26)은, 1층만을 설치하는 것뿐만 아니라, 복수의 층으로서 설치하는 것으로 하여도 좋다. 그리고, 형광체층은, 복수의 층으로서 설치하는 경우에는, 형광체층마다 파장 변환 물질을 바꾸어 설치하도록 해도 좋다.
제1 반사 부재(18)는, 발광소자를 둘러싸도록 설치되어 있어도 좋다. 바꾸어 말하면, 발광소자(16)의 모든 측면에 일정한 거리를 떼어 놓고 설치되어 있어도 좋다. 이 제1 반사 부재(18)는, 투광성 부재(25)를 향해 대향하는 간격이 넓어지도록 경사지는 경사면 또는 곡면의 내측면을 가진다. 이에 의해, 발광소자(16)로부터의 광이 제1 반사 부재(18)에 의해 더욱 발광면으로부터 취출하기 쉬워져, 광취출 효율이 개선된다.
이 경우, 행 방향의 관통 구멍(22a)처럼, 열 방향으로도 관통 구멍이 형성되어 있는 기판을 준비함으로써 실현 가능하게 된다.
또한, 발광장치의 제조방법에 있어서, 제1 반사 부재(18)의 일부 및 도광 부재(24)의 일부를 제거하도록 제거하는 공정 S104를 행하는 일 없이, 다음의 투광성 부재를 설치하는 공정 S105을 행해도 상관없다. 제거하는 공정 S104를 행하지 않는 경우에는, 도광 부재(24)를 제1 반사 부재(18)의 상단까지의 높이가 되도록 충전하는 것이 바람직하다.
그리고, 제2 홈을 형성하는 공정 S107은, 행하는 일 없이, 제1 홈(32)만으로 개별화하는 공정 S109까지 작업을 행해도 상관없다. 그 경우에는, 제2 홈(34)이 형성되는 부분에 후에 발광소자(16)로부터의 광을 반사시킬 수 있는 반사판을 표리측면에 설치하는 것으로 해도 상관없다.
10, 10A~10D: 발광장치
12: 발광면
14: 배선
14a: 베이스 배선
14b: 접속 배선
14c: 도통 배선
15: 소자 전극
16: 발광소자
17: 반사 부재
18: 제1 반사 부재
19: 내측면
20: 제2 반사 부재
22: 기판
24: 도광 부재
25: 투광성 부재
26: 형광체층
28: 투광층
30: 점착 시트
32: 제1 홈
34: 제2 홈
36: 제3 반사 부재
38: 절결 홈
S101: 발광소자를 배열하는 공정
S102: 제1 반사 부재를 설치하는 공정
S103: 도광 부재를 설치하는 공정
S104: 제거하는 공정
S105: 투광성 부재를 설치하는 공정
S106: 제1 홈을 형성하는 공정
S107: 제2 홈을 형성하는 공정
S108: 제2 반사 부재를 설치하는 공정
S109: 개별화하는 공정
Br: 조사 방향
12: 발광면
14: 배선
14a: 베이스 배선
14b: 접속 배선
14c: 도통 배선
15: 소자 전극
16: 발광소자
17: 반사 부재
18: 제1 반사 부재
19: 내측면
20: 제2 반사 부재
22: 기판
24: 도광 부재
25: 투광성 부재
26: 형광체층
28: 투광층
30: 점착 시트
32: 제1 홈
34: 제2 홈
36: 제3 반사 부재
38: 절결 홈
S101: 발광소자를 배열하는 공정
S102: 제1 반사 부재를 설치하는 공정
S103: 도광 부재를 설치하는 공정
S104: 제거하는 공정
S105: 투광성 부재를 설치하는 공정
S106: 제1 홈을 형성하는 공정
S107: 제2 홈을 형성하는 공정
S108: 제2 반사 부재를 설치하는 공정
S109: 개별화하는 공정
Br: 조사 방향
Claims (17)
- 상면에서 보아 장변 및 단변을 갖는 직사각형의 기판과,
상기 기판 상에 실장된 발광소자와,
상기 발광소자의 주위에 간격을 두고서 둘러싸도록 설치한 반사 부재와,
상기 반사 부재 내의 발광소자를 덮도록 상기 반사 부재의 내측에 충전된 도광 부재와,
상기 도광 부재 상에 설치된 투광성 부재를 구비하고,
상기 반사 부재는, 상기 발광소자의 측면에 대향하여 상기 기판의 단변 측에 설치된 제1 반사 부재와, 상기 제1 반사 부재의 외측에 상기 제1 반사 부재와 계면을 매개하여 위치하고 상기 발광소자를 포위하여 설치된 제2 반사 부재를 갖고,
상기 제1 반사 부재는, 상기 도광 부재의 측면과 상기 기판의 단변측의 측면을 덮고, 상기 투광성 부재를 향해 대향하는 간격이 넓어지도록 경사지는 경사면 또는 곡면의 내측면을 갖고,
상기 제2 반사 부재는, 상기 기판의 단변 측에 있어서, 상기 투광성 부재의 측면과 상기 제1 반사 부재의 외측면을 덮고, 또한, 상기 기판의 장변 측에 있어서, 상기 투광성 부재의 측면과 상기 기판의 측면을 덮도록 설치되어 있으며, 상기 제2 반사 부재의 상면은 상기 투광성 부재의 상면과 동일 평면이고,
상기 제2 반사 부재는, 상기 도광 부재가 대향하는 위치에 있어서 상기 제1 반사 부재의 두께보다 얇게 형성되어 있는, 발광장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 반사 부재의 하면과 상기 기판의 하면은 동일 평면에 있는, 발광장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 반사 부재의 적어도 일부는 상기 기판의 상면에 배치되는, 발광장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 투광성 부재는, 상기 제1 반사 부재의 상단부보다 위에 위치하는, 발광장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 반사 부재는, 상기 투광성 부재를 향해 대향하는 간격이 좁아지도록 경사지는 경사면을 갖는, 발광장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 반사 부재의 재료와 상기 제2 반사 부재의 재료는 같은, 발광장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 반사 부재의 재료와 상기 제2 반사 부재의 재료가 다르게 되어 있는, 발광장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 반사 부재의 강도는, 상기 제1 반사 부재의 강도보다 큰, 발광장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 반사 부재의 경도는 상기 제1 반사 부재의 경도보다 큰, 발광장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 투광성 부재는, 형광체층과 그 위에 적층된 투광층을 포함하는, 발광장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 반사 부재는, 상기 제1 반사 부재의 내측면에 접하고 상기 투광성 부재를 향해 대향하는 간격이 넓어지도록 경사지는 경사면 또는 곡면의 내측면을 가지는 제3 반사 부재를 더 구비하는, 발광장치. - 기판 상에 복수의 발광소자를 배열하는 공정과,
상기 발광소자의 사이에, 상기 발광소자로부터 이격되는 제1 반사 부재를 설치하는 공정과,
상기 발광소자를 덮고, 제1 반사 부재와 접하는 도광 부재를 설치하는 공정과,
상기 도광 부재와 상기 제1 반사 부재의 위에 투광성 부재를 설치하는 공정과,
상기 투광성 부재와 상기 제1 반사 부재의 일부를 제거하여 제1 홈을 형성하는 공정과,
상기 제1 홈 내에, 상기 투광성 부재와 상기 제1 반사 부재와 접하는 제2 반사 부재를 설치하는 공정과,
상기 제2 반사 부재를 절단하여 개별화하는 공정을 포함하는, 발광장치의 제조방법. - 제12항에 있어서,
상기 발광소자는 행 방향 및 열 방향으로 배열되어 있고, 상기 제1 반사 부재를 설치하는 공정은 열 방향으로 배열되는 상기 발광소자의 열 사이에만 설치하는 공정인, 발광장치의 제조방법. - 제13항에 있어서,
상기 제2 반사 부재를 설치하는 공정 이전에, 행 방향으로 배열되는 상기 발광소자의 행 사이의 상기 도광 부재와 상기 투광성 부재의 일부를 제거하여 제2 홈을 형성하는 공정을 구비하고,
상기 제2 반사 부재를 설치하는 공정은, 상기 제2 홈 내에 상기 투광성 부재와 상기 도광 부재와 접하는 상기 제2 반사 부재를 설치하는 공정을 포함하는, 발광장치의 제조방법. - 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 투광성 부재를 설치하는 공정은, 상기 도광 부재를 상기 제1 반사 부재의 상면을 덮도록 설치하는 공정으로서, 상기 투광성 부재를 설치하는 공정 이전에, 상기 제1 반사 부재의 일부 및 상기 도광 부재의 일부를 제거하고, 상기 발광소자의 상방에 상기 도광 부재를 남기는 공정을 더 포함하는, 발광장치의 제조방법. - 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판은 관통 구멍을 갖고, 상기 관통 구멍에 상기 제1 반사 부재의 일부를 형성하는 공정을 포함하는, 발광장치의 제조방법. - 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도광 부재를 설치하는 공정 이전에, 상기 기판 상에 상기 제1 반사 부재의 내측면에 접하고 상기 투광성 부재를 향해 대향하는 간격이 넓어지도록 경사지는 경사면 또는 곡면의 내측면을 가지는 제3 반사 부재를 설치하는 공정을 더 포함하는, 발광장치의 제조방법.
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