TW201924095A - 具有ｌｅｄ照明用安裝基板之照明裝置 - Google Patents

具有ｌｅｄ照明用安裝基板之照明裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201924095A
TW201924095A TW107140014A TW107140014A TW201924095A TW 201924095 A TW201924095 A TW 201924095A TW 107140014 A TW107140014 A TW 107140014A TW 107140014 A TW107140014 A TW 107140014A TW 201924095 A TW201924095 A TW 201924095A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
surface mount
substrate
phosphor
type led
mount type
Prior art date
Application number
TW107140014A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI802609B (zh
Inventor
小西正宏
Original Assignee
日商電化股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商電化股份有限公司 filed Critical 日商電化股份有限公司
Publication of TW201924095A publication Critical patent/TW201924095A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI802609B publication Critical patent/TWI802609B/zh

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V19/00—Fastening of light sources or lamp holders
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/851—Wavelength conversion means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/64—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction using wavelength conversion means distinct or spaced from the light-generating element, e.g. a remote phosphor layer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • F21K9/23—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings
    • F21K9/235—Details of bases or caps, i.e. the parts that connect the light source to a fitting; Arrangement of components within bases or caps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • F21K9/23—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings
    • F21K9/238—Arrangement or mounting of circuit elements integrated in the light source
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/68—Details of reflectors forming part of the light source
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V19/00—Fastening of light sources or lamp holders
    • F21V19/001—Fastening of light sources or lamp holders the light sources being semiconductors devices, e.g. LEDs
    • F21V19/0015—Fastening arrangements intended to retain light sources
    • F21V19/0025—Fastening arrangements intended to retain light sources the fastening means engaging the conductors of the light source, i.e. providing simultaneous fastening of the light sources and their electric connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H10H20/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H10H20/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0274—Optical details, e.g. printed circuits comprising integral optical means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/8506—Containers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/855—Optical field-shaping means, e.g. lenses
    • H10H20/856—Reflecting means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • H05K1/0209—External configuration of printed circuit board adapted for heat dissipation, e.g. lay-out of conductors, coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/181—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with surface mounted components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09209—Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/09372—Pads and lands
    • H05K2201/09436—Pads or lands on permanent coating which covers the other conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10106—Light emitting diode [LED]

Landscapes

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

Abstract

本發明的目的在於使用高輸出CSP元件的SMD型的照明器具的眩光和多重影之減輕、防止。本發明的照明裝置係含有：基板，係具有複數個導電部、及複數個表面安裝型LED元件，係個別密封，以分別與基板所具有的複數個導電部連接的方式安裝；基板係含有螢光體層，該螢光體層係將安裝複數個表面安裝型LED元件之側的面的至少一部分予以覆蓋，且含有第一螢光體；第一螢光體乃係藉由複數個表面安裝型LED元件其中至少一者的發光波長而激發的螢光體；複數個表面安裝型LED元件並沒有一體性地密封。

Description

具有LED照明用安裝基板之照明裝置
本發明係有關具有安裝複數個表面安裝型LED(Light Emitting Diode；發光二極體)元件的基板之照明裝置。
隨著LED照明器具(裝置)日益普及，變化(variation)也相當豐富，不僅有住宅室內用，也有挑高天井用、室外用等。相應地，LED照明器具也愈益大型化，於此同時也愈益大輸出化。
現行的LED照明用元件主要分為SMD(Surface Mounted Devices；表面安裝)型和COB(Chip On Board；晶片直接封裝)型；SMD型乃係一個封裝件(package)收容有1至4顆(pieces)程度的LED晶粒(chip)，將複數個的該封裝件安裝於PWB(Printed Wired Board；印刷配線基板)；COB(Chip On Board；晶片直接封裝)型乃係一片基板搭載複數個LED晶粒進行集成密封形成為單一元件(device)，僅以該單一元件確保有輸出。
就SMD型而言，過去一向是使用將LED晶粒搭載於以樹脂成型成引線框架(lead frame)的封裝件再以含螢光體的樹脂加以密封而成的元件，但亦已有開始 採用以螢光體樹脂包覆高輸出LED晶粒而形成為僅以LED晶粒及螢光體樹脂構成的無封裝(package-less)的CSP(Chip Scale Package；晶片尺寸封裝)型的元件。SMD型係能夠讓元件分散地搭載，故在照明器具的散熱設計方面亦具有自由度，可藉由各式各樣的元件排列達到設計(design)的多樣化。
在具有SMD型LED元件的照明器具中，其各個元件係各自獨立地進行高輸出的發光，故並無法根本性地解決照明器具整體的眩光(glare)和多重影顯著的問題。此外，若欲使用輸出高的CSP元件，亦有上述的眩光和多重影會變得更加嚴重的問題。為了防止眩光和多重影，亦有在照明器具加上擴散板(燈罩(cover))作為解決方法的做法，但特意構成的高輸出就會受到該燈罩的阻礙而降低，意義不大。
此外，COB型係能夠以單一元件而高輸出化，且為單核(core)(只含有一個密封體)，故有光的控制(照明設計)容易的優點。然而，在高輸出的照明器具中，熱量集中於一點的程度會增加，因此在COB型的照明器具係相應於集中之熱量而需要與LED元件的尺寸(size)和輸出相符的過大的散熱構件，從而有與器具整體構造整合之散熱設計變得困難的問題。因此，COB型照明器具在泛用化方面及高輸出化方面皆有其極限。
此外，在以COB型照明器具來謀求高輸出化的情形中，當LED元件用的是使用導線(wire)的正裝(face up)型，散熱性的問題自然是有，又，隨著高輸出 化，晶粒數增加，導線條數亦增加，因此存在導線斷線亦容易發生的隱憂。因此，相較於正裝型的LED元件，有更多人提出使用覆晶(Flip-Chip)型的LED元件，但覆晶型的LED元件仍有安裝時的接面漏洩(junction leakage)的隱憂，且亦有進行安裝需要專用設備的問題，從而COB型照明器具的使用係存在阻礙。
由於如上述的緣由，COB型照明器具仍無法實現足夠的高輸出化。
為了提高LED照明器具的發光效率，亦有人提出在基板表面設置反射材(下述的專利文獻1)，然而，尤其是在形成多核構成的SMD型的情形中，從反射材反射的反射光並不一致，故並無法充分地解決眩光和多重影的問題。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1 中國專利公開106163113號公報
有鑒於上述的習知技術的極限，係希求能夠在以COB型無法實現之程度的高輸出的LED照明器具中解決SMD型產生的眩光和多重影的問題的新穎手法。
亦即，在本發明的實施形態中係能夠提供以下的手段。
[1]一種照明裝置，係含有：基板，係具有複數個導電部；及複數個表面安裝型LED元件，係個別密封，以與前述基板所具有的前述複數個導電部分別連接的方式安裝；前述基板係含有螢光體層，該螢光體層係將安裝前述複數個表面安裝型LED元件之側的面的至少一部分予以覆蓋，且含有第一螢光體；前述第一螢光體乃係藉由前述複數個表面安裝型LED元件其中至少一者的發光波長而激發的螢光體；前述複數個表面安裝型LED元件並沒有一體性地密封。
[2]如前述[1]之照明裝置，其中前述基板係進一步含有反射層。
[3]如前述[2]之照明裝置，其中前述反射層係與前述螢光體層鄰接。
[4]如前述[1]至[3]中任一項之照明裝置，其中在沿前述基板的厚度方向的關係上，前述複數個導電部其中至少一者係位在前述螢光體層的表面之下。
[5]如前述[1]至[4]中任一項之照明裝置，其中在沿前述基板的厚度方向的關係上，前述複數個導電部其中至少一者係位在與前述螢光體層的表面相同的高度或位在前述螢光體層的表面之上。
[6]如前述[1]至[5]中任一項之照明裝置，其中前述複數個表面安裝型LED元件乃係從由CSP元件、 SMD元件、及覆晶元件所組成的群中選擇的一種以上的LED元件。
[7]如前述[1]至[6]中任一項之照明裝置，其中前述複數個表面安裝型LED元件其中至少一者係具有密封該LED元件本身的密封體。
[8]如前述[7]之照明裝置，其中前述密封體係含有第二螢光體。
[9]如前述[1]至[8]中任一項之照明裝置，其中前述複數個表面安裝型LED元件其中至少一者以上為覆晶元件；前述覆晶元件係在與前述基板相接之側不具有反射膜。
[10]如前述[1]至[9]中任一項之照明裝置，其中前述表面安裝型LED元件係含有具有第一發光波長的第一表面安裝型LED元件及具有第二發光波長的第二表面安裝型LED元件；前述螢光體層所含有的前述第一螢光體係藉由前述第一表面安裝型LED元件的發光及/或前述第二表面安裝型LED元件的發光而激發；前述第一螢光體的發光波長與前述第二表面安裝型LED元件的發光波長係在CIE色度座標中的x值的差為1.0以下且y值的差為1.0以下。
本發明實施形態所提供的照明裝置係既為高輸出又能夠達到減輕、抑止眩光和多重影的問題之效果。
10‧‧‧照明裝置
12‧‧‧基板
14‧‧‧導電部
16‧‧‧表面安裝型LED元件
18‧‧‧螢光體層
20‧‧‧照明裝置
22‧‧‧基板
24‧‧‧導電部
26‧‧‧表面安裝型LED元件
28‧‧‧螢光體層
30‧‧‧照明裝置
32‧‧‧基板
34‧‧‧導電部
35‧‧‧安裝圖案
36‧‧‧表面安裝型LED元件
38‧‧‧螢光體層
40‧‧‧照明裝置
42‧‧‧基板
44a‧‧‧p電極
44b‧‧‧n電極
46‧‧‧表面安裝型LED元件(覆晶元件)
47‧‧‧封裝件的基板
48‧‧‧螢光體層
49‧‧‧發光部暨結晶層
圖1係示意性描繪本發明第一實施形態的照明裝置10之剖面圖。
圖2係示意性描繪本發明第二實施形態的照明裝置20之剖面圖。
圖3係示意性描繪本發明第三實施形態的照明裝置30之剖面圖。
圖4係示意性描繪本發明第四實施形態的照明裝置40之剖面放大圖。
圖5係從比較例1的供試體獲得的照度比分布曲線圖(graph)。
圖6係從實施例1的供試體獲得的照度比分布曲線圖。
圖7係從實施例2的供試體獲得的照度比分布曲線圖。
[定義]
在本說明書中，所謂的表面安裝型LED元件(SMD型)，係指將LED裸晶(bare chip)封裝化後而得的表面安裝型的LED元件，定義為不包含COB型(集成密封的LED元件)的LED元件。亦即，本發明實施形態的照明裝置係具有個別密封的複數個SMD型的LED元件。
在本說明書中，SMD型係包括CSP型的元件與覆晶(元件)。此處所說的覆晶(元件)係亦包括如後述不具有下層反射膜的形態。
本說明書中的「螢光體層」，係指含有所謂的無機螢光體的層。關於本發明，亦可為該「螢光體層」另含有有機螢光染料(所謂的螢光增白劑)的實施形態。但，含有有機螢光染料但不含有無機螢光體的層(例如反射材層)並不包括在本說明書的「螢光體層」中。
關於本說明書的數值範圍，只要未有另外說明，則係含有上限值及下限值。
在本說明書中，在沿基板的厚度方向的關係上，所謂的上下，只要未有另外說明，則係將擁有安裝表面安裝型LED元件之側的面的方位定義為上、將另一方位定義為下。在圖式中，原則上亦是以安裝表面安裝型LED元件之側的面為上來描繪。
[第一實施形態]
圖1係示意性顯示本發明第一實施形態的照明裝置10。圖1為照明裝置10的剖面圖。另外，應留意各圖式係為了容易明白而將特徵與沿厚度方向的大小極端誇張地描繪。該照明裝置10係具備具有複數個導電部14的基板12，複數個表面安裝型LED元件16以連接至該些複數個導電部14各者的方式安裝。在複數個導電部14的各者係與含有導線的安裝圖案(pattern)(未圖示)相連，從而能夠供電至表面安裝型LED元件16的各者。 表面安裝型LED元件16的各者係亦可使用密封材(未圖示)個別密封，但並不會將複數個集總予以一體性地密封(亦即，並非COB型)。另外，在圖1中，表面安裝型LED元件16與導電部14的個數分別為三個，但此僅僅為例示，當然亦可為比三個多或少的個數。此外，亦可為表面安裝型LED元件16的個數比導電部14的個數少(亦即，有導電部多出來不使用)的實施形態。
就上述的密封材而言，能夠使用本發明技術領域已知的任意的材料，例如，考慮透光性、耐熱性，能夠較佳為使用矽氧(silicone)樹脂。在別的實施形態中，亦可不使用如上述密封材。此外，在別的實施形態中，亦可為僅將表面安裝型LED元件16的其中一部分密封，其餘部分則不密封。
在一實施形態中，亦可為，在螢光體層18含有的螢光體(第一螢光體)之外，上述的密封材係進一步另外含有第二螢光體。第二螢光體係亦可為與第一螢光體相同的物質，亦可為別的物質。藉由如上述在密封材亦含有螢光體，便能夠進一步謀求發光效率的提升和色度調整。
此外，在基板12係在安裝表面安裝型LED元件16之側的面設置有螢光體層18。該螢光體層18係含有藉由從表面安裝型LED元件16輸出的光而激發的螢光體。此外，藉由來自該螢光體的發光(螢光)，使螢光體層18的至少一部分(較佳為全體)發光，因此能夠實現類單核發光構成。亦即，藉由螢光體層18的存在，便 能夠減輕、防止習知技術的SMD型照明器具中解決不了的眩光與多重影，再且還達到沒有COB型照明器具缺點的顯著效果。
另外，在圖1中係描繪導電部14與表面安裝型LED元件16排成一排的形態，但此僅僅為例示，亦可為導電部14與表面安裝型LED元件16排成複數排的實施形態。從提升照明器具整體輸出的觀點來看，表面安裝型LED元件16較佳為構成m x n(m、n為2以上的整數)的矩陣(matrix)。該矩陣係可為任意的結構，例如標準(正交型)結構或交替狀(interstitial)結構皆可。
就基板12的材質而言，只要為在本發明所屬技術領域中使用於PWB(印刷基板)的材質便無特別限制，例如能夠使用聚醯亞胺(polyimide)樹脂、矽氧樹脂、丙烯酸(acrylic)樹脂、尿素(urea)樹脂、環氧(epoxy)樹脂、氟樹脂、玻璃(glass)、金屬(鋁、銅、鐵、不鏽(stainless)鋼等)等材質。從耐熱性的觀點來看，能夠較佳為使用聚醯亞胺樹脂、矽氧樹脂、玻璃、金屬(使用鋁和銅作為基底金屬(base metal)且設有絕緣層之所謂的「金屬基板」之形式者等)。此外，較佳為，從散熱性的觀點來看，能夠使用與上述相同的金屬。基板12的厚度係只要為能夠用於照明器具的範圍便無特別限制，例如可採用0.1mm(millimeter；毫米)至100mm、或1mm至10mm程度。
導電部14係與表面安裝型LED元件16連接，具有將從電源供給的電力供給至表面安裝型LED元 件16的功能。該連接手法係可為藉由焊料和導電膠(paste)而達到的接合，亦可為腳座(socket)、插頭(plug)式的拆裝自如的連接。另外，亦可在導電部14含有複數個電極(n電極與p電極等)(在圖1中係省略)。導電部14係能夠以導電性的物質(銀和銅等)製作，通常係與基板12所具有的安裝圖案(未圖示)相連。在圖1中係顯示導電部14位在比螢光體層18的表面與底面更加下方的態樣(亦即，在沿基板12的厚度方向的關係上，位在螢光體層18的表面之下)。在別的實施形態中，在沿基板12的厚度方向的關係上，導電部14係亦可為位在與螢光體層18的表面相同的高度，或亦可為位在螢光體層18的表面之上。此外，在別的實施形態中，亦可採用在沿基板12的厚度方向的關係上，導電部14的各者分別位在各自的高度之構成。
就表面安裝型LED元件16而言，例如包括CSP元件、SMD元件、及覆晶元件。在使用覆晶元件的情形中，亦可採用不構成其下層反射膜(通常存在於安裝至基板之側的面的反射膜)的形式來使用，後文會再次說明。
表面安裝型LED元件16的發光色、色度係能夠選擇能夠使用於照明器具的任意的發光色、色度，能夠對與螢光體層18的發光色、色度組合而成的照明器具整體的發光色進行適當地調節。更佳為，以能夠適切地進行照明器具的色度調整的方式，讓螢光體層18含有藉由表面安裝型LED元件16的發光波長而激發發光的 螢光體。例如，在一實施形態中，亦可構成為表面安裝型LED元件16的發光與螢光體層18的發光具有相同的CIE值，或者亦可構成為兩者在CIE色度座標中的x值與y值的差分別為0.1以下。
在一實施形態中，係能夠構成為使表面安裝型LED元件16與螢光體層18的發光皆成為白色或準白色(藉由黃色與藍色的組合而成的顏色等)。在別的實施形態中，亦可為在表面安裝型LED元件16含有進行紅色或綠色的單色發光的第一表面安裝型LED元件、與進行藍色單色發光的第二表面安裝型LED元件，亦可構成為螢光體層18所含的螢光體係藉由該第一表面安裝型LED元件的發光或第二表面安裝型LED元件的發光其中任一者而激發發光。螢光體層18所含的螢光體的發光色係例如能夠選用紅色、綠色、藍色。此外，就採用如上述構成的結果而言，藉由適宜調整LED元件的發光色與螢光體的發光色的組合而亦能夠使照明器具整體進行白色或準白色的發光。
關於螢光體層18能夠含有的螢光體(無機螢光體)，只要為在本發明技術領域中能夠使用的螢光體便無特別限制，例如能夠相應於所欲獲得的發光色而選擇所謂的矽鋁氮氧化物(SiAlON)螢光體(α-SiAlON和β-SiAlON等)、CASN螢光體、γ-AlON螢光體、YAG螢光體、TAG螢光體、BOS螢光體等來使用。
關於螢光體層18在基板12表面的佔有面積，從發光效率的觀點來看，較佳為基板12表面的實質 性的全部面積(亦即，除了導電部14與表面安裝型LED元件16佔有的部位以外的全部面積)。能夠較佳為藉由如上述做法使基板12全體發光而實現類單核構成。在別的實施形態中，亦可構成為螢光體層18佔有基板12表面的一部分(例如80%、70%、60%、或者一半)。此時，亦可使螢光體層18佔有的部分構成基板12上的一個區，或者亦可將螢光體層18以斑紋狀(例如格紋狀)設在基板12上。
在別的實施形態中，基板12係亦可兼做螢光體層18。亦即，亦能夠構成為將基板12以混練螢光體而成的材料來形成。就如上述的材料而言，例如能夠使用周知的玻璃黏合劑(binder)(旭硝子公司製的YPT531E等)和丙烯酸黏合劑樹脂。
螢光體層18的厚度係只要為能夠發揮其發光功能便無特別限制，例如可為0.1μm(micrometer；微米)至10.0mm程度之範圍中的厚度，更佳為採用0.05mm至1.0mm程度的厚度，再較佳為採用0.1mm至0.5mm程度的厚度。將螢光體層18形成在基板12上係能夠採用任意的手法，例如可構成為將螢光體混合至任意的樹脂材料(矽氧樹脂等)中後塗布(coating)(印刷)至基板12上，或者亦可構成為將以螢光體與樹脂材料形成的片(sheet)(亦可進行不會阻礙導電部14之功能的穿孔)載置到基板12上，或著亦可構成為將螢光體粉末直接塗布、黏著於基板12上。螢光體層18之形成係可在安裝表面安裝型LED元件16之前進行，若有可能亦可在安裝表 面安裝型LED元件16之後進行。例如，在一實施形態中，對已安裝有表面安裝型LED元件16的基板12，將如上述的片，以使表面安裝型LED元件16進入到孔而露出後覆蓋貼附，藉此而亦能夠容易地設置螢光體層18。
基板12係除了含有螢光體層18之外，亦可進一步含有用以進一步提高光取出效率之用的反射層(未圖示)。在反射層係例如亦可含有有機螢光染料和玻璃碎片等，但當然較佳為採用為不會引起眩光和多重影的問題的反射層。該反射層係能夠設置在任意的位置，例如能夠配置成與螢光體層18鄰接(接觸)，鑒於光取出效率的提升，較佳為配置成鄰接在螢光體層18的正下方。鑒於照明裝置的電性穩定性，更佳為令反射層具絕緣性。
[第二實施形態]
圖2係示意性顯示本發明第二實施形態的照明裝置20的剖面圖。照明裝置20係同第一實施形態的照明裝置10一樣，具備具有複數個導電部24的基板22，複數個表面安裝型LED元件26以連接至該些複數個導電部24各者的方式安裝。
導電部24係與安裝圖案(未圖示)相連，導電部24與安裝圖案皆位在螢光體層28之上這點係不同於照明裝置10。亦即，在此第二實施形態中，係在將螢光體層28設置於基板22上後再於螢光體層28上設置安裝圖案。藉由採用如上述的構成，不需要以為了避開導電 部24而開孔的狀態來設置螢光體層28，可獲得製造時的作業性佳之效果。針對照明裝置20的其他特徵，係能夠構成為與前文中關於第一實施形態所說明的內容相同。
[第三實施形態]
圖3係示意性顯示本發明第三實施形態的照明裝置30的剖面圖。照明裝置30係同第一實施形態的照明裝置10一樣，具備具有複數個導電部34的基板32，複數個表面安裝型LED元件36以連接至該些複數個導電部34各者的方式安裝。
導電部34係與形成在基板32上的安裝圖案35連接。在安裝圖案35之上係設有螢光體層38。導電部34係採用露出在螢光體層38之上的構成。藉由採用如上述的構成，能夠獲得厚的安裝圖案35，從而能夠達到將因通電而產生的熱高效率地散熱之效果。此外，因導電部34露出在螢光體層38之上，亦可獲得表面安裝型LED元件36的安裝也變得容易之效果。針對照明裝置30的其他特徵，係能夠構成為與前文中關於第一實施形態所說明的內容相同。
[第四實施形態]
圖4係描繪本發明第四實施形態的照明裝置40、即使用採用特殊構成之覆晶元件的照明裝置的示意圖。圖4並不同於圖1至圖3，應理解圖4乃係僅將複數個表面安裝型LED元件46其中單獨一個的周邊極端放大之圖。
照明裝置40係具有基板42，在基板42之上具有螢光體層48。屬於覆晶元件的表面安裝型LED元件46係具有自身封裝件的基板(藍寶石(sapphire)基板等)47、發光部暨結晶層49、p電極44a及n電極44b。該些p電極44a及n電極44b係經介基板42的導電部(未圖示)而連接至安裝圖案(未圖示)。覆晶元件46在習知技術中乃係在安裝至基板之側的面具有下層反射膜，但在本實施形態中並不具有如上述的反射膜。這是因為若為通常的覆晶元件，發光部係位在底面(進行安裝之側的面)附近(一般係與基板面相距數μm)，故為了光取出而需要如上述的反射膜，相對於此，在本實施形態中，螢光體層48係能夠擔當該光取出的任務，故不需要反射膜。藉由如上述的構成，達到能夠將製造工程大幅簡化的顯著效果。另外，在別的實施形態中，亦能夠在覆晶元件設置如習知技術的下層反射膜。
針對照明裝置40的其他特徵，係能夠構成為與前文中關於第一實施形態所說明的內容相同。
此外，在將如第四實施形態以覆晶元件為基礎的CSP作為LED元件使用時，亦能夠使用如前文中關於第一實施形態所說明的含有螢光體的密封材將該CSP型的LED元件周圍密封。藉由採用如上述的構成，便能夠以密封材抑制安裝CSP型LED元件時的接面漏洩。如上述，安裝容易，故亦能夠降低專用設備的必要性，亦可獲得COB型難以實現的高輸出。
[實施例]
以下，進一步藉由實施例及比較例說明本發明，但這並不限定本發明的範圍。
[比較例1]
在矽氧樹脂(東麗道康寧公司製的OE6630，將A、B材以A/B=1/4的重量比調配而成)混合50vol%的氧化鋯(zirconium oxide)(第一稀元素化學工業公司製的HSY-3W)。在以DAIFREE GA-7550(大金工業公司製)作為離型劑進行塗布過的50mm×50mm、深度3mm的不鏽鋼製模具灌注該原料樹脂混合物，就1次硬化條件而言以100℃加熱1小時、就其後的2次硬化條件而言以150℃加熱1小時進行硬化，製得白色基板。
使用銀膠(Ag paste)(室町化學公司製的EPS-110A)，透過SUS200網目(mesh)的3D網(screen)版，將5串5並(5x5)的矩陣圖案印刷至上述白色基板上，就1次硬化條件而言以80℃加熱30分鐘、就其後的2次硬化條件而言以150℃加熱2小時，而在白色基板上形成安裝圖案。
在該白色基板上，就CSP而言安裝WICOPSZ8-Y15-WW-C8(首爾半導體公司製)，使用銀膠(室町化學公司製的EPS-110A)進行接合，製得比較例1的供試體。
[實施例1]
在製作前述原料樹脂混合物時，除了對矽氧樹脂進一步混練30vol%的螢光體混合物以外，係與比較例1同樣地製作而製得實施例1的供試體。其中，該螢光體混合物乃係就綠色螢光體而言選用ALONBRIGHT GRMW540K8SD(電化(denka)公司製)及就紅色螢光體而言選用ALONBRIGHT KR2K01(電化公司製)以重量比1：3混合而成。
[實施例2]
準備50mm×50mm、厚度3mm的玻璃基板。將以30vol%混合螢光體混合物而成的玻璃黏合劑塗料(市售品)，以厚度200μm塗布在該玻璃基板的表面，形成螢光體層。其中，該螢光體混合物乃係就螢光體而言選用ALONBRIGHT GRMW540K8SD(電化公司製)及ALONBRIGHT KR2K01(電化公司製)以重量比1：3混合而成。
使用銀膠(室町化學公司製的EPS-110A)，透過SUS200網目的3D網版，將5串5並(5x5)的矩陣圖案印刷至上述玻璃基板上，就1次硬化條件而言以80℃加熱30分鐘、就其後的2次硬化條件而言以150℃加熱2小時，而在玻璃基板上形成安裝圖案。
在該玻璃基板上，就CSP而言安裝WICOP SZ8-Y15-WW-C8(首爾半導體公司製)，使用銀膠(室町化學公司製的EPS-110A)進行接合，製得實施例2的供試體。
[評價]
在供試體的安裝面之上距離5mm的高度設置厚度3mm的觀察用玻璃板，在該觀察用玻璃板之上鋪設厚度0.1mm的擴散片(KIMOTO公司製的75PBA)。在該擴散片之上距離316mm的高度設置S-MOS攝像機(camera)。
在對供試體以12V(5個串聯)、0.8mA/each施加電壓進行通電而令CSP發光的狀態下，以上述攝像機進行攝像。根據所攝得的照片，量測相當於CSP串列之線的照度，分別製作照度比(%)與主掃描方向尺寸(pixel)的曲線圖。圖5顯示比較例1、圖6顯示實施例1、圖7顯示實施例2。曲線圖中的虛線乃係對照度比的極大部與極小部分別進行擬合(fitting)近似而得的曲線。
在比較例1中，相當於CSP彼此間的間隙之部分的照度比的下降幅度大，相比於CSP TOP面為約88%程度。因此，暗示了在習知技術的比較例1中會發生眩光和多重影的問題。
另一方面，實施例1及實施例2的CSP的間隙的照度比的下降幅度皆小，相比於CSP TOP面控制在約95%程度。因此，確認了在本發明的實施例1及實施例2中係達到減輕、防止眩光和多重影的問題之效果。

Claims (10)

  1. 一種照明裝置，係含有：基板，係具有複數個導電部；及複數個表面安裝型LED元件，係個別密封，以與前述基板所具有的前述複數個導電部分別連接的方式安裝；前述基板係含有螢光體層，該螢光體層係將安裝前述複數個表面安裝型LED元件之側的面的至少一部分予以覆蓋，且含有第一螢光體；前述第一螢光體乃係藉由前述複數個表面安裝型LED元件其中至少一者的發光波長而激發的螢光體；前述複數個表面安裝型LED元件並沒有一體性地密封。
  2. 如請求項1之照明裝置，其中前述基板係進一步含有反射層。
  3. 如請求項2之照明裝置，其中前述反射層係與前述螢光體層鄰接。
  4. 如請求項1至3中任一項之照明裝置，其中在沿前述基板的厚度方向的關係上，前述複數個導電部其中至少一者係位在前述螢光體層的表面之下。
  5. 如請求項1至4中任一項之照明裝置，其中在沿前述基板的厚度方向的關係上，前述複數個導電部其中至少一者係位在與前述螢光體層的表面相同的高度或位在前述螢光體層的表面之上。
  6. 如請求項1至5中任一項之照明裝置，其中前述複數個表面安裝型LED元件乃係從由CSP元件、SMD元件、及覆晶元件所組成的群中選擇的一種以上的LED元件。
  7. 如請求項1至6中任一項之照明裝置，其中前述複數個表面安裝型LED元件其中至少一者係具有密封該LED元件本身的密封體。
  8. 如請求項7之照明裝置，其中前述密封體係含有第二螢光體。
  9. 如請求項1至8中任一項之照明裝置，其中前述複數個表面安裝型LED元件其中至少一者以上為覆晶元件；前述覆晶元件係在與前述基板相接之側不具有反射膜。
  10. 如請求項1至9中任一項之照明裝置，其中前述表面安裝型LED元件係含有具有第一發光波長的第一表面安裝型LED元件及具有第二發光波長的第二表面安裝型LED元件；前述螢光體層所含有的前述第一螢光體係藉由前述第一表面安裝型LED元件的發光及/或前述第二表面安裝型LED元件的發光而激發；前述第一螢光體的發光波長與前述第二表面安裝型LED元件的發光波長係在CIE色度座標中的x值的差為1.0以下且y值的差為1.0以下。
TW107140014A 2017-11-13 2018-11-12 具有ｌｅｄ照明用安裝基板之照明裝置 TWI802609B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-218601 2017-11-13
JP2017218601 2017-11-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201924095A true TW201924095A (zh) 2019-06-16
TWI802609B TWI802609B (zh) 2023-05-21

Family

ID=66437781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107140014A TWI802609B (zh) 2017-11-13 2018-11-12 具有ｌｅｄ照明用安裝基板之照明裝置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11482646B2 (zh)
EP (1) EP3712495A4 (zh)
JP (2) JP6797314B2 (zh)
KR (1) KR102577944B1 (zh)
CN (2) CN117366493A (zh)
PH (1) PH12020550609A1 (zh)
TW (1) TWI802609B (zh)
WO (1) WO2019093339A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112631005B (zh) * 2019-10-08 2024-06-11 群创光电股份有限公司 显示装置
JP7437419B2 (ja) * 2019-12-25 2024-02-22 デンカ株式会社 灯具
JPWO2022030400A1 (zh) 2020-08-07 2022-02-10
KR20230047378A (ko) 2020-08-07 2023-04-07 덴카 주식회사 형광체 도료, 도막, 형광체 기판 및 조명 장치
KR102733506B1 (ko) * 2022-01-27 2024-11-25 주식회사 포스알앤디 Csp 타입의 led 조명 장치
JPWO2023182382A1 (zh) 2022-03-25 2023-09-28
WO2023182379A1 (ja) 2022-03-25 2023-09-28 デンカ株式会社 蛍光体シートおよび照明装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011090972A (ja) 2009-10-23 2011-05-06 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光装置及び照明装置
US8963190B2 (en) 2009-08-25 2015-02-24 Toshiba Lighting & Technology Corporation Light-emitting device and lighting apparatus
US20110215348A1 (en) * 2010-02-03 2011-09-08 Soraa, Inc. Reflection Mode Package for Optical Devices Using Gallium and Nitrogen Containing Materials
US20110220920A1 (en) * 2010-03-09 2011-09-15 Brian Thomas Collins Methods of forming warm white light emitting devices having high color rendering index values and related light emitting devices
CN102194809A (zh) * 2010-03-11 2011-09-21 许凯淳 大面积发光二极管模块及其封装方法
JP2012069834A (ja) * 2010-09-27 2012-04-05 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光装置及び照明装置
US9082946B2 (en) * 2011-03-07 2015-07-14 Koninklijke Philips N.V. Light emitting module, a lamp, a luminaire and a display device
KR102176390B1 (ko) * 2012-03-30 2020-11-10 루미리즈 홀딩 비.브이. 발광 디바이스 및 파장 변환 재료를 포함하는 광 공동
JP2013243052A (ja) * 2012-05-21 2013-12-05 Sharp Corp 光源モジュール
CN105378952B (zh) 2013-05-13 2018-01-12 首尔半导体（株） 发光器件封装件及其制造方法以及包含该发光器件封装件的车灯和背光单元
KR20140134202A (ko) * 2013-05-13 2014-11-21 서울반도체 주식회사 소형 발광소자 패키지 및 그 제조 방법
JP2015056552A (ja) * 2013-09-12 2015-03-23 東芝ライテック株式会社 発光体および照明装置
KR20160058473A (ko) * 2014-11-17 2016-05-25 인스엘이디 주식회사 연색성 led 조명기구
CN106163113A (zh) 2015-03-23 2016-11-23 李玉俊 Led灯安装灯珠用电路板表面反光层制作工艺
TWI565102B (zh) * 2015-04-29 2017-01-01 隆達電子股份有限公司 發光二極體模組及使用該發光二極體模組的燈具
TWI644454B (zh) * 2015-08-19 2018-12-11 佰鴻工業股份有限公司 Light-emitting diode structure
CN206401316U (zh) * 2015-12-29 2017-08-11 中山市圣上光电科技有限公司 Csp led灯
CN206401358U (zh) 2016-01-04 2017-08-11 中山市圣上光电科技有限公司 具有保护结构的csp led灯
JP2017139309A (ja) 2016-02-03 2017-08-10 三菱電機株式会社 Ｌｅｄモジュール、照明装置及びｌｅｄモジュールの製造方法
JP2017163002A (ja) 2016-03-09 2017-09-14 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光装置、及び、照明装置

Also Published As

Publication number Publication date
PH12020550609A1 (en) 2021-03-01
CN117366493A (zh) 2024-01-09
CN111344518A (zh) 2020-06-26
JP7184852B2 (ja) 2022-12-06
EP3712495A1 (en) 2020-09-23
TWI802609B (zh) 2023-05-21
US11482646B2 (en) 2022-10-25
KR20200085854A (ko) 2020-07-15
KR102577944B1 (ko) 2023-09-14
JPWO2019093339A1 (ja) 2020-12-17
US20210376197A1 (en) 2021-12-02
JP6797314B2 (ja) 2020-12-09
JP2020198311A (ja) 2020-12-10
WO2019093339A1 (ja) 2019-05-16
EP3712495A4 (en) 2020-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI802609B (zh) 具有ｌｅｄ照明用安裝基板之照明裝置
JP5089212B2 (ja) 発光装置およびそれを用いたｌｅｄランプ、発光装置の製造方法
JP4753904B2 (ja) 発光装置
JP5538671B2 (ja) 発光装置およびｌｅｄランプ
JP2008235824A5 (zh)
US20120091489A1 (en) Substrate for mounting light-emitting elements, light-emitting device, and method for manufacturing same
TW200540364A (en) Light-emitting device and method for manufacturing same
JP2011159832A (ja) 半導体発光装置
JP2009290244A (ja) 発光装置およびその製造方法
JP2009290244A5 (zh)
JP2017162942A (ja) 発光装置、及び、照明装置
TW201538887A (zh) 發光二極體組件及應用此發光二極體組件的發光二極體燈泡
KR102300558B1 (ko) 광원 모듈
US8587008B2 (en) Light-emitting device
JP2010251775A (ja) 発光装置
JP2021061448A (ja) 発光装置
JP5730711B2 (ja) 発光装置
KR20140004505U (ko) 광혼합식 발광 다이오드의 구조
JP5752841B2 (ja) 発光装置およびその製造方法
JP5829316B2 (ja) 発光装置およびその製造方法
JP2019091648A (ja) 調色ｌｅｄ照明装置および照明器具
JP2011159769A (ja) 半導体発光装置
JP6242437B2 (ja) 発光装置
JP6030193B2 (ja) 発光装置用基板
JP5980860B2 (ja) Ｌｅｄランプ