TWI419375B - 具備控制配光特性用之透鏡之發光裝置 - Google Patents
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Description
本發明有關一種發光裝置,藉由發光二極體和螢光體的組合可發出多種顏色的光,尤其有關一種具有控制配光特性透鏡的發光裝置。
近幾年,開發出採用氮化物半導體的藍色發光二極體之後,藉由組合可吸收從該發光二極體輸出的一部分光並輸出不同波長光的螢光粉,可以製作具有多種色調之發光色的發光裝置。尤其是如果發光二極體是藍色發光二極體,且螢光體吸收藍色發光二極體的一部分光並轉換為藍色光的補色,就能得到發出白色光的發光二極體。
這些發光裝置,有砲彈型和表面裝配型等多種形式。
砲彈型,一般在正及負的引腳電極一側的前端形成杯,在其杯中裝配發光二極體的同時,填充分散有螢光體的樹脂。並且,形成覆蓋其周圍整體的透鏡狀前端的砲彈型塑模樹脂(日本特開平7-99345號公報等)。
表面裝配型,在形成正及負電極的基板上設置凹狀收納部,在其收納部中裝配發光二極體的同時,填充分散螢光體的樹脂(日本特開2002-319711號公報)。
尤其是藉由藍色發光二極體和螢光粉的組合發出白色光時,依據藍色發光二極體的發光強度和螢光體的發光強度的平衡決定出白色色調。然而,發光裝置內分散於樹脂中的螢光體,很難控制在一定量,且因螢光體量之間的不均
勻所產生的色調不均勻也成為問題。為此,日本特開2001-177158號公報中,公開了藉由研磨包含螢光體的樹脂層來調整螢光體的量、補正色調不均勻的技術。而在日本特開2004-186488號公報中,公開了藉由調整不包含螢光體部分的樹脂層厚度來補正色調不均勻的技術。
這種組合發光二極體與螢光體之類的發光裝置,經常會出現隨觀察方向產生不同色調的色差問題。此色差是因沿著觀察方向來自發光二極體的光通過路徑上,存在不同的螢光體量所致。因此,為抑制隨觀察方向而產生的色差,最好在發光二極管的附近分佈螢光體。為此,歷來是採取了以凹狀杯圍住發光二極體的周圍,僅在其杯內填充分散螢光體的樹脂之後,以透鏡狀成形的封裝樹脂層覆蓋整體的方法(日本特開平10-242513號公報等),以及僅在發光二極體周圍滴入分散螢光體的樹脂並使之硬化後,以透鏡狀成形的封裝樹脂層覆蓋整體的方法(日本特開2000-315824號公報等)。
此外,採用發光二極體的發光裝置,藉由在透光性封裝樹脂層上形成透鏡,以此控制發光裝置的配光特性。要在透光性封裝樹脂層上形成透鏡,可採用如下方法。
(1)以樹脂成形法將封裝樹脂層成形為透鏡狀。
(2)以平板狀形成封裝樹脂層後,經機器加工成形為透鏡狀。
(3)將另已成形的透鏡,黏貼在封裝樹脂層表面上。
(4)採用鑄造模具的方法。
其中,樹脂成形封裝樹脂層後形成透鏡狀的方法,由於簡易且優於量產,所以得以廣泛應用。作為樹脂成形的方法,一般採用廣泛應用於半導體晶片封裝樹脂層中的轉移模塑成形法(transfer molded)(如日本特開2000-196000號公報、日本特開2001-352105號公報)。
近幾年,特別是在表面裝配型的一種之側視型發光裝置中,追求更為薄型的發光裝置。所謂側視型是指薄型且從側面發光的發光裝置。側視型大多是從與裝配面鄰接的側面發光。此外,表面裝配型的發光裝置,追求將構成發光面的樹脂層加工成具有良好配光特性的透鏡。可是,過去的表面裝配型發光裝置,如果在發光面上形成透鏡,就會出現發光裝置大型化、製造程序複雜化的問題。而且,如日本特開2001-177158號公報和日本特開2004-186488號等公報中的記載,若用研磨構成發光面的樹脂層來補正色調的不均勻,就會產生形成於發光面的透鏡變形,而有配光特性產生變化的問題。
本發明之目的在於提供一種發光裝置,是在構成發光面的透明層上形成透鏡的發光裝置,其係薄型、配光特性良好且容易製造的發光裝置。
基於本發明的第一方面的發光裝置,是具有基板、形成於上述基板上的正電極及負電極、連接在上述正電極及負電極上的發光二極體、覆蓋上述發光二極體的透明層、至少吸收來自上述發光二極體的一部分光並轉換為長波長光
的螢光體、改變上述發光二極體及/或上述螢光體發光的配光方向的透鏡的發光元件,其特徵在於:上述透明層,含有上述螢光體,且成形為構成實質呈半圓柱狀的透鏡;上述透明層中的螢光體,與形成上述透鏡部分的表面附近相比更高密度地分佈在上述發光二極體的表面附近。
基於本發明的第二方面的發光裝置,其至少具有兩層透明層。即,具有基板、形成於上述基板上的正及負電極、連接在上述正及負電極上的發光二極體、覆蓋上述發光二極體的透明層、分散在上述透明層內的螢光體,並且可藉由上述發光二極體的射出光對分散在上述透明層內的螢光體進行激發發光,從而發射出與來自上述發光二極體的光不同顏色光的發光裝置,其特徵在於:上述透明層,具有覆蓋上述發光二極體且含上述螢光體的第一透明層與形成於上述第一透明層上的第二透明層;上述第二透明層係加工成使其頂面形成透鏡的曲面狀;在上述發光裝置相互對置的一組側面中,上述第一透明層及上述第二透明層被截斷成實質呈同一平面,並露出上述第一透明層。
本發明的第三方面的發光裝置,是具有基板、形成於上述基板上的正電極及負電極、連接在上述正電極及負電極上的發光二極體、覆蓋上述發光二極體的封裝樹脂層、至少吸收來自上述發光二極體的一部分光並轉換為長波長光的螢光體、改變上述發光二極體及/或上述螢光體的發光配
光方向的透鏡的發光元件,其特徵在於:上述封裝樹脂層含有上述螢光體且一體成形為構成上述透鏡的形狀,上述螢光體與上述封裝樹脂層的表面附近相比更高密度的分佈在上述發光二極體的表面附近。
又,本發明所指的"透明",是指從外部能觀察到發光二極體發光的程度。
發光二極體,以具有由氮化物半導體構成的紫外或者藍色發光層為佳。具有由氮化物半導體構成的發光層的發光二極體,可以高強度地發出具有高能量的短波長光。因此,通過組合螢光體,可以提供高亮度且多色調的發光裝置。
尤其是如果螢光體以單獨或者與來自發光二極體的光混色後可以發出白色光,就可以應用於背光燈、各種指示燈、手電筒、前大燈、照明燈等的光源。
如圖1所示,本實施方式中的發光裝置具有絕緣基板2、形成於絕緣基板2上的正電極6及負電極4、連接到正電極6及負電極4的發光二極體8、覆蓋發光二極體8的透明樹脂層(12及14)、分散在透明樹脂層12及14的螢光體16,並且可藉由發光二極體8的射出光對分散在透明樹脂層12及14內的螢光體進行激發發光,從而發射出與發光二極體8的光不同顏色的光。透明樹脂層12及14具有覆蓋發光二極體8且含螢光體16的第一透明樹脂層12和形成於第一透明樹脂層12上的第二透明樹脂層14。第二透明樹脂層14加工成使其頂面
形成透鏡的曲面狀。在發光裝置1的相互對置的一組側面中,第一透明樹脂層12及第二透明樹脂層14被截斷成實質呈同一平面,並露出第一透明樹脂層12。
封裝發光二極體8的透明樹脂層12及14,由第一透明樹脂層12和第二透明樹脂層14構成為兩層,且在第一透明樹脂層12中分散螢光體16,在第二透明樹脂層14上形成透鏡,其結果顯示優良的配光特性。即,首先,在第二透明樹脂層14的頂面形成透鏡,結果,相應於透鏡的形狀顯示了所需配光特性。同時,由於螢光體16分散於第一透明樹脂層12中,所以能分佈在與發光二極體8的就近。因此,藉由螢光體16的光散亂,很難阻礙第二透明樹脂層14的透鏡作用,且減小隨觀察方向所產生的色差。
而且,在發光裝置1的側面中,第一透明樹脂層12和第二透明樹脂層14被截斷成實質呈同一平面,且分散有螢光體16的第一透明樹脂層12露出在外部。因此,與以往在凹狀收納部中填充分散螢光體的樹脂層的發光裝置相比,其高度僅達到收納部側壁的厚度。
並且,鄰接形成透鏡發光面的側面,由於露出了分散有螢光體16的第一透明樹脂層的側面12a,幾乎不影響透鏡特性,且又可以補正色調。即,若用研磨第一透明樹脂層12的側面來改變分散有螢光體16的透明樹脂層厚度,也可改變螢光體16的量。由此,可以改變發光二極體8與螢光體16的發光強度比,所以能夠進行色調的補正。另外,即使使用研磨第一透明樹脂層12的側面來改變透明樹脂層的厚
度,也幾乎未改變形成於第二透明樹脂層14表面上的透鏡形狀。因此,既不影響透鏡特性,又可補正色調。
以下,更詳細地進行說明。
圖1所示的發光裝置,在頂面平坦且實質呈長方體形狀的絕緣基板2上,以規定間隔形成負電極4和正電極6。負電極4及正電極6通過通孔(無圖示)與形成於絕緣基板2背面上的裝配用電極(無圖示)連接。在半導體面側具有正負一對電極的發光二極體8,裝配在絕緣基板2的負電極4上,發光二極體的負電極與絕緣基板上的負電極4、正電極與絕緣基板上的正電極6,各以金屬線10連接。為覆蓋該發光二極體8,形成半圓柱狀的第一透明樹脂層12。同時,在第一透明樹脂層12上,為覆蓋絕緣基板2整體,形成第二透明樹脂層14。此外,絕緣基板的側面2a、第一透明樹脂層12的側面12a以及第二透明樹脂層14的側面14a被截斷成實質呈同一平面,而第一透明樹脂層露出在外部。
圖2是表示圖1所示發光裝置1之X-X'截面的截面圖。如圖2所示,螢光體16分散在第一透明樹脂層12中。螢光體16藉發光二極體8的發光所激發,並且轉換為與發光二極體8相比為長波長的光。例如,發光二極體8發出藍色光時,螢光體16也可以吸收藍色的一部分,發出更長波長的黃色光。發光二極體8發出的藍色和螢光體發出的黃色,混色之後可得到白色光。即,第一透明樹脂層12,封裝發光二極體的同時,發揮對發光二極體所發出的一部分或者全部的光進行轉換波長的波長變換層的功能。
同時,第二透明樹脂層14,如圖1及圖2所示,加工成使其頂面14b形成透鏡的曲面。在圖1及圖2所示例中,第二透明樹脂層頂面14b上形成有半圓柱狀的圓柱形透鏡。該第二透明樹脂層的透鏡形成面成為發光面。該圓柱形透鏡,在發光裝置1寬度方向的截面不具有曲率而使光直射,但在發光裝置1長度方向的截面具有曲率而使光向正面方向彎曲。因此,當發光二極體8和螢光體16的發光通過第二透明樹脂層14時,在發光裝置1的長度方向中使光線朝向正面方向彎曲。如此,第二透明樹脂層14不僅有保護發光二極體8等的封裝層功能,還有控制發光裝置光線方向的透鏡功能。在本實施方式中,螢光體16未分散在第二透明樹脂層14中。這是因為,如果分散螢光體16,螢光體16就會引起光散亂,從而阻礙第二透明樹脂層14的透鏡作用。但可以在第二透明樹脂層14上,分散不阻礙第二透明樹脂層14透鏡作用的少量螢光體。此時,第二透明樹脂層14中含有的螢光體的平均密度,較好為第一透明樹脂層中含有的螢光體的平均密度的1/10以下,更好為1/100以下。
圖3是表示將圖1及圖2所示發光裝置1作為側視型發光裝置裝配在裝配基板上狀態的斜視圖。發光裝置1是將平行於該裝置長度方向的側面作為裝配面,裝配在裝配基板3上。此時,作為發光面的第二透明樹脂層頂面14b實質垂直於裝配基板。在發光裝置1與裝配基板3接合的側面中,由於絕緣基板2、第一透明樹脂層12及第二透明樹脂層14全部實質成為同一平面,所以裝配面的面積大且平坦,可以穩定地
進行裝配。在裝配基板3表面形成有正及負引腳電極18及20,並以焊錫22與形成於發光裝置1絕緣基板背面的裝配用電極(無圖示)連接。
有關本實施方式的發光裝置,封裝發光二極體8的透明樹脂層是由第一透明樹脂層12和第二透明樹脂層14兩層構成,且螢光體16分散在第一透明樹脂層12中,而在第二透明樹脂層14上形成透鏡,其結果作為側視型發光裝置顯示優異光學效果。即,首先,在第二透明樹脂層頂面14b形成圓柱形透鏡,結果,發光裝置1的發光,在平行於裝配基板面的方向,朝著正面方向彎曲,且正面方向的光度變強。此外,由於第二透明樹脂層14中,實際上並未分散使光散亂的螢光體16,因此,不阻礙透鏡功能,並使光線朝向正面方向有效地彎曲。另外,第二透明樹脂層14,在與裝配基板面垂直的方向不發揮透鏡效果。可是,與裝配基板面垂直的方向,發光本就被裝配基板3遮住,所以控制配光分佈並不重要。由於螢光體16分散在第一透明樹脂層12中,所以能分佈在發光二極體8就近。因此,隨觀察方向所產生的色差少,並更接近點光源。
此外,有關本實施方式的發光裝置,在鄰接於形成透鏡的發光面的側面中,第一透明樹脂層12和第二透明樹脂層14被截斷成實質呈同一平面,且分散有螢光體的第一透明樹脂層的側面12a露出在外部。因此,與以往的凹狀收納部中填充分散有螢光粉樹脂層的發光裝置相比,其高度僅達到收納部側壁厚度部分。而且,既不影響透鏡特性,又能
補正色調。即,如果研磨第一透明樹脂層的側面12a及第二透明樹脂層的側面14a等,並以此將透明樹脂層的厚度W改為W',就能改變第一透明樹脂層12a中所含螢光體(無圖示)的量。由此,可以改變發光二極體8和螢光體16的發光強度比,因此,能進行色調的補正。另一方面,即使研磨第一透明樹脂層12的側面和第二透明樹脂層的側面14a,來改變透明樹脂層的厚度W,也幾乎不會改變在第二透明樹脂層頂面14b上所形成的透鏡形狀。因此,既不影響透鏡特性,又可以補正色調。
並且,有關本實施方式的發光裝置,如後所述,採用線上塗佈或印刷法可形成第一透光性樹脂12,所以也有製造簡易的優點。
以下,對發光裝置1的各結構進行詳細說明。
第一透明樹脂層12,儘可能形成在發光二極體8附近為佳。這是因為分散在第一透明樹脂層12內部的螢光體16發光,其分佈越狹窄,就越接近理想的點光源。最好是以第一透明樹脂層12和基板2相連接為佳。由此可使螢光體16的光散乱變得更加良好,且混色效果也可得到改善。同時,第一透明樹脂層12的固定強度也得到提高。另外,第一透明樹脂層12的高度儘可能低為佳。但是,如果其高度低於金屬線10,金屬線10就會超越第一透明樹脂層12和第二透明樹脂層14,導致金屬線10易斷掉。因此,第一透明樹脂層12的高度至少超過金屬線10為佳。而且,金屬線10若有
足夠的強度,如圖4所示,第一透明樹脂可以覆蓋金屬線的一部分。同時,為了接近理想的點光源,在第一透明樹脂層12內沉積螢光體16為佳。但螢光體16若沉積過多,由於第一透明樹脂層12的研磨也難以補正色調,所以適當沉積為佳。同時,第一透明樹脂層12實質呈半圓柱狀,且平行於裝配面的截面(=與發光面正交的截面)以半圓狀或者半橢圓狀為佳。由此,減小隨沿著觀察方位所產生的色差。而且,要將第一透明樹脂層12形成為上述形狀,以採用本實施方式中說明的線形塗佈法為佳。而且,如實施方式2中說明,也可以採用印刷法形成第一透明樹脂層12。
第一透明樹脂層12的材料,只要是透過來自發光二極體和螢光體的光並且可以穩定地分散螢光體16的材料,就無特殊限定。例如,可以採用環氧樹脂、矽酮樹脂、硬質矽酮樹脂、改性矽酮樹脂、胺基甲酸酯樹脂、氧雜環丁烷樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醯亞胺樹脂等樹脂。並且,除樹脂以外,也可以採用玻璃。第一透明樹脂層12中,亦可分散填充劑和擴散劑。而且,因第一透明樹脂層12易經受發光二極體8的熱量,所以採用耐熱性良好的樹脂為佳。如採用環氧樹脂、矽酮樹脂、硬質矽酮樹脂、改性矽酮樹脂、胺基甲酸酯樹脂、氧雜環丁烷樹脂為佳。最好以採用環氧樹脂、矽酮樹脂、改性矽酮樹脂、胺基甲酸酯樹脂、氧雜環丁烷樹脂為佳。更好是以採用環氧樹脂、矽酮樹脂、改性矽酮樹脂、氧雜環丁烷樹脂為佳。第一透明樹脂的黏度,硬化前以100~2000mPa.s為佳。在此所說的"
黏度",是指用圓錐平板型旋轉黏度計在常溫下所測定的值。同時,第一透明樹脂,採用在80℃~180℃、數分鐘~數小時的硬化條件下能維持其形狀程度的硬度樹脂為佳。
在第二透明樹脂層上形成的透鏡,以平行於裝配面的方向且具有大直徑透鏡為佳。這是因為平行於裝配面的方向與垂直於裝配面的方向相比,控制配光特性的必要性更高。另一方面,有必要在垂直於裝配面的方向使其成為薄型,因此,以小直徑透鏡為佳。而且,垂直於裝配面的方向,透鏡的曲率以小為佳。這是因為,如果垂直於裝配面的方向形成具有大曲率的透鏡,在研磨第一及第二透明樹脂層的側面來補正色調時,透鏡特性容易發生變化。例如,在第二透明樹脂層上形成的透鏡,可以是僅對平行於裝配面具有曲率的圓柱形透鏡。而且,對垂直於裝配面方向的第二透明樹脂層14的截面,沒有必要完全平整,在某種程度上具有曲率也無關緊要。
此外,第二透明樹脂層14的材料,只要是可透過來自發光二極體和螢光體的光的材料,就無特殊限定。例如,可以採用環氧樹脂、矽酮樹脂、硬質矽酮樹脂、改性矽酮樹脂、胺基甲酸酯樹脂、氧雜環丁烷樹脂、丙烯酸、聚碳酸酯、聚醯亞胺等。並且,除樹脂以外,也可採用玻璃。在第二透明樹脂層14中,也可分散填充劑和擴散劑等。第二透明樹脂層14,由於發揮保護第一透明樹脂層12和發光二極體8的作用,所以採用與絕緣基板2具有良好的黏合性、
耐候性、硬度高以及防塵的材料為佳。例如,以採用環氧樹脂、矽酮樹脂、硬質矽酮樹脂、改性矽酮樹脂、胺基甲酸酯樹脂、氧雜環丁烷樹脂為佳。最好以採用環氧樹脂、矽酮樹脂、改性矽酮樹脂、胺基甲酸酯樹脂、氧雜環丁烷樹脂為佳。更好是以採用環氧樹脂、矽酮樹脂、改性矽酮樹脂、氧雜環丁烷樹脂為佳。
絕緣基板2,只要是具有適當機械性強度和絕緣性的材料,就無特殊限定。例如,可以採用BT樹脂,玻璃環氧樹脂等,也可以採用將多層環氧樹脂系樹脂層黏貼在一起的材料。而且,在絕緣基板2上形成的負及正電極4、6,採用以Cu為主要成分的金屬層為佳。例如,負及正電極4、6,可以用Cu/Ni/Ag來構成。
發光二極體8和螢光體16,只要是螢光體16可以將來自發光二極體8的一部分或全部的光轉換波長的組合,就無特殊限定。舉例說明為構成現在需求最多的白色光發光裝置而適用的發光二極體8和螢光體16的組合。
作為構成白色光發光裝置而適用的發光二極體,可以採用具有氮化物半導體(InX
AlY
Ga1-X-Y
N、0≦X、0≦Y、X+Y≦1)的物質。此發光二極體將Inx
Ga1-x
N(0<x<1)作為發光層,根據其混晶狀態,在約365nm至650nm範圍內可以任意改變發光波長。
發出白色系的光時,如果考慮由螢光體射出光之間的補色關係,就應將發光二極體8的發光波長設定為400nm以上530nm以下為佳,設定為420nm以上490nm以下為更佳。而且,藉由選擇螢光體的種類,可以適用發出短於400nm的紫外域波長光的LED晶片。
螢光物質,若是吸收從以氮化物系半導體為發光層的半導體發光二極體發出的光,並轉換為不同波長光的物質,就都可以採用。例如,主要以Eu、Ce等鑭系元素而激活的氮化物系螢光體、氮氧化物螢光體;主要以Eu等的鑭系元素、Mn等過渡金屬系元素而激活的鹼土類鹵素磷灰石螢光體、鹼土類金屬硼酸鹽螢光體、鹼土類金屬鋁酸鹽螢光、鹼土類矽酸鹽、鹼土類硫化物、鹼土類鎵硫化物、鹼土類氮化矽、鍺酸鹽;或者主要以Ce等的鑭系元素而激活的稀土類鋁酸鹽、稀土類矽酸鹽;或者主要以Eu等的鑭系元素而激活的有機及有機錯體等,其中至少任意選擇一種以上為佳。作為具體例,可以採用下列螢光粉,但不僅限於此。
主要以Eu、Ce等鑭系元素而激活的氮化物系螢光體,有M2
Si5
N8
:Eu(M是從Sr、Ca、Ba、Mg、Zn中至少選擇一種以上)等。而且,除了M2
Si5
N8
:Eu以外,還有MSi7
N10
:Eu、M1.8
Si5
O0.2
N8
:Eu、M0.9
Si7
O0.1
N10
:Eu(M是從Sr、Ca、Ba、Mg、Zn中至少選擇一種以上)等。
主要以Eu、Ce等鑭系元素而激活的氮氧化物螢光體,有MSi2
O2
N2
:Eu(M是從Sr、Ca、Ba、Mg、Zn中至少選擇一
種以上)等。
主要以Eu等鑭系元素、Mn等過渡金屬系元素而激活的鹼土類鹵素磷石灰螢光體,有M5
(PO4
)3
X:R(M是從Sr、Ca、Ba、Mg、Zn中至少選擇一種以上,X是從F、Cl、Br、I中至少選擇一種以上,R是Eu、Mn、Eu和Mn的任意一種以上)等。
鹼土類金屬硼酸鹽螢光體,有M2
B5
O9
X:R(M是從Sr、Ca、Ba、Mg、Zn中至少選擇一種以上,X是從F、Cl、Br、I中至少選擇一種以上,R是Eu、Mn、Eu和Mn的任意一種以上)等。
鹼土類金屬鋁酸鹽螢光體,有SrAl2
O4
:R、Sr4
Al14
O25
:R、CaAl2
O4
:R、BaMg2
Al16
O27
:R、BaMg2
Al16
O12
:R、BaMgAl10
O17
:R(R是Eu、Mn、Eu和Mn的任意一種以上)等。
鹼土類硫化物螢光體,有La2
O2
S:Eu、Y2
O2
S:Eu、Gd2
O2
S:Eu等。
主要以Ce等鑭系元素而激活的稀土類鋁酸鹽螢光體中,有Y3
Al5
O12
:Ce、(Y0.8
Gd0.2
)3
Al5
O12
:Ce、Y3
(Al0.8
Ga0.2
)5
O12
:Ce、(Y,Gd)3
(Al,Ga)5
O12
的組成式表示的YAG系螢光體等。而且,還有將Y的一部分或全部以Tb、Lu等置換的Tb3
Al5
O12
:Ce、Lu3
Al5
O12
:Ce等。
其他螢光體,還有ZnS:Eu、Zn2
GeO4
:Mn、MGa2
S4
:Eu(M是從Sr、Ca、Ba、Mg、Zn中至少選擇一種以上,X是從F、Cl、Br、I中至少選擇一種以上)等。
上述的螢光體,也可以含有按照所需替換Eu或者除Eu以
外而含有從Tb、Cu、Ag、Au、Cr、Nd、Dy、Co、Ni、Ti中選擇的一種以上。
Ca-Al-Si-O-N系氧氮化物玻璃螢光體,是指以莫耳%表示的將CaCO3
以CaO換算為20~50莫耳%、Al2
O3
為0~30莫耳%、SiO為25~60莫耳%、AlN為5~50莫耳%、稀土類氧化物或過渡金屬氧化物為0.1~20莫耳%,並將以上5種成分合計為100莫耳%的氧氮化物玻璃作為母體材料的螢光體。而且,將氧氮化物玻璃作為母體材料的螢光體中,氮含有量以15wt%以下為佳,且稀土類氧化物離子之外之作為增感劑的其他稀土類元素離子以稀土類氧化物計,於螢光玻璃中,以0.1~10莫耳%範圍含有量含有作為共活化劑為佳。
此外,對上述螢光體之外的螢光體,如有同樣性能、效果的也可以採用。
其次,對本實施方式色調的補正方法進行說明。同時進行多數發光裝置的色調補正時,以如下方法進行為佳。
在步驟1,係全數測定第一及第二透明樹脂層硬化後的發光裝置的色度(初期色度測定程序)。
在步驟2,係依照步驟1測定的色度,藉由使上述測量的色度與目標色度之間的差,在預先設定的範圍內各作為一組,依次分類色度範圍(分組化程序)。為減小調整後的色度不均勻,雖然分類組數越多越好,但考慮到所要求的色度
範圍(規格)以及製造效率,應為適當分類組數。
在最後的步驟3,研磨第一及第二透明樹脂層側面時,只研磨在每組中基於與目標色度的差所設定的量(研磨程序)。即,屬於同一組的發光元件,只被研磨相同的量(按每組設定的值)。按照以上的調整方法,就可以按每一組齊調整色度,因此更有效地調整色度,且能減小色度的不均勻。又,研磨程序應在裝配面的相反側面進行為佳。為此將不損壞裝配面的平坦性。
研磨可以按如下方法進行。在研磨裝置上排列多個發光裝置並研磨至目標色度。研磨工具採用在旋轉軸的前端設置圓盤狀磨石者,對第一透明樹脂層12及第二透明樹脂層14,只研磨相應於目標色度與測定色度之間差的量。進行該研磨時,對於排列在研磨裝置上的多個發光裝置中的每個發光裝置上設置磨石,以此可以一次性地調整多個發光裝置。又,此時,根據磨削量既可以進行組合一起研磨,也可以單個地一邊以光傳感器測定色度一邊研磨至目標色度(這時,如果把光傳感器和磨石設置在各發光裝置上並控制每個發光元件的磨削量,就可以同時並列處理多個發光元件是顯而易見的)。
下面,說明有關本實施方式發光裝置的製造方法。
在本實施方式的製造方法中,為了一起製造多個發光裝
置,硬化第二透明樹脂層為止,採用了多個組件(package)集合的組裝結構。在此組裝結構中,在大面積的絕緣基板2上,以矩陣狀配置了各發光二極體8的裝配區域(參照圖7A)。同時,以夾住各發光二極體8的裝配區域兩側般,形成有與各發光二極體8相對應的負電極4及正電極6。並且,各列組件的各負電極之間及各正電極之間相互連接。即,各列的負電極4及正電極6,各自成為一條連續的電極(參照圖5A)。絕緣基板2是由例如厚度為0.06mm~2.0mm的樹脂層疊品所構成,並形成貫通厚度方向的多個通孔(無圖示)。負電極4和正電極6,介以該通孔,與在絕緣基板2內面上形成的裝配用電極連接。
再如上述所構成之組裝結構的各負電極4的規定位置上,晶片黏接(die bonding)發光二極體8,再以金屬線10進行規定布線(參照圖5A)。
其次,形成第一透明樹脂層12。第一透明樹脂層12中,分散有預先量的螢光體16。第一透明樹脂層12,是以圖5A~C所示線形塗佈法形成為佳。藉由線形塗佈法,就能將第一透明樹脂層12進行薄膜化,同時製造程序也變得簡易。並且,由於線形塗佈法可以利用表面張力形成第一透明樹脂層12,所以,可以沿著金屬線10和負電極4及正電極6的圖形形成第一透明樹脂層12。同時,如果,負電極4及正電極6的圖形適當,就可以將第一透明樹脂層的形成區域
限制在發光二極體8的附近。
線形塗佈法,是指如圖5A所示,從給料器24排出規定量第一透明樹脂,同時將給料器24沿著發光二極體8的排列移動,並形成線狀連接樹脂層的方法。以線形塗佈法形成樹脂層時,可以根據樹脂的表面張力決定第一透明樹脂層12的形狀。例如,負電極4及正電極6的外緣,比絕緣基板2表面高出的位置只是它的厚度。因此,如果兩者的高度有充分差異,就如圖5B和圖5C所示,第一透明樹脂層12根據表面張力不會從負電極4及正電極6的外緣4a及6a中流出。此外,如果適當控制排出量,第一透明樹脂層12就根據表面張力可以維持稍微超出金屬線10的高度。並且,第一透明樹脂層12的截面形狀,如圖5C所示,就成為實質呈半圓形或者實質呈半橢圓形。採用線形塗佈法,根據極為簡易的構成,短時間內可以同時處理多數晶片,而且形狀穩定。因此,以線形塗佈法形成第一透明樹脂層12,有量產性高,且具有減小色調不均勻的優點。
此外,第一透明樹脂的表面張力小時,會出現僅以電極4、6厚度的段差無法維持其形狀的情況。在此,可以設置防止第一透明樹脂流出的結構。例如,圖6A中,在負電極4及正電極6的外側形成由阻劑等而成的壁32。圖6B中,在負電極4及正電極6的外側形成溝34。並且,圖6C中,在負電極4及正電極6的外側設置加高絕緣基板2的段差36。
將第一透明樹脂層12進行線形塗佈後,硬化第一透明樹脂層12。如果第一透明樹脂是熱硬化性樹脂,在常溫下經
線形塗佈後,加熱硬化就可以。對第一透明樹脂層12內螢光體16的沉降程度,例如可以根據線形塗佈結束到硬化開始為止的時間及在硬化前或者硬化期間透明樹脂的黏度來控制。即,線形塗佈結束到硬化開始為止的時間越長,第一透明樹脂層12內越會沉降螢光體16。同時,在硬化前第一透明樹脂層12的黏性越低,越會沉降螢光體16。即使是硬化前黏性高的透明樹脂,若為如環氧樹脂般之經加熱後一度黏性降低的材料,在黏度降低時就能進行螢光體16的沉降。
其次,形成第二透明樹脂層14。形成第二透明樹脂層14,可以採用轉移模塑成形法、壓縮成形法、注射成形法等方法。以轉移模塑成形法為例進行說明。首先,如圖7A所示,準備形成第一透明樹脂層12的組裝結構5。然後,如圖7B所示,採用轉移模塑成形法用模具26及28挾住組裝結構5的上下。在圖7B所示例中,下側模具26平坦,在上側模具28上設置為形成第二透明樹脂層的透鏡型28a。其次,如圖7C所示,通過上側模具28和組裝結構5之間形成的樹脂注入口中注入第二透明樹脂層14。此時,第二透明樹脂層14準備成半溶性的顆粒,並從注入口邊壓入邊融化樹脂。而且,在模具內短時間加熱硬化後,取下模具並再加熱,以此可形成第二透明樹脂層14。以轉移模塑成形法形成樹脂層時,第二透明樹脂層14有必要採用在某種程度上黏度高的樹脂。例如,環氧樹脂等適合於轉移模塑成形。
代替轉移模塑成形法,也可以採用壓縮成形法形成第二透明樹脂層14。尤其是所採用的樹脂是液體狀時,不用轉移模塑成形法,而用壓縮成形法形成第二透明樹脂層14為佳。採用壓縮成形法形成第二透明樹脂層14時,在組裝結構5的整體上塗佈第二透明樹脂後,從壓縮成形用模具的頂面押住,並加熱硬化。
其次,如圖7D所示,將組裝結構5從兩個方向切割,藉由以預定寬度和預定長度切出發光裝置,藉此完成發光裝置。
在本實施方式中,說明關於採用印刷法形成第一透明樹脂層12的例子。其他事項與實施方式1相同。
首先,如圖8A所示,組裝結構5的整面經印刷形成第一透明樹脂層12。第一透明樹脂層12形成在絕緣基板2的整面上,且表面平坦。並且,為避免由印刷第一透明樹脂層12而引起金屬線10扭曲、切斷等,使第一透明樹脂層12的厚度充分高出金屬線10的高度。此後,將第一透明樹脂層12加熱硬化。
其次,在絕緣基板2的整面形成的第一透明樹脂層12上,採用與實施方式1相同的方法形成帶有透鏡的第二透明樹脂層14。硬化第二透明樹脂層14之後,將組裝結構從兩個方向切割,就可得到如圖8B所示的發光裝置1。而且,以本實施方式的方法形成的第一透明樹脂層12,成為與絕緣基板2實質相同面積的長方體。
本實施方式,以印刷法形成第一透明樹脂層12,與實施方式1的線形塗佈法相比,可以在短時間內形成第一透明樹脂層12。可是,在印刷法中,必須將第一透明樹脂層的頂面設置在充分高於金屬線10的位置上,因此,與線形塗佈法相比,第一透明樹脂層12的厚度容易變厚。此外,如圖8A及8B所示,因為螢光體16的分佈擴散在絕緣基板2的整面,所以容易產生隨觀察方向所出現的色差。
在實施方式3中,對一邊以印刷法形成第一透明樹脂層,一邊抑制螢光體16擴散的方法進行說明。
首先,如圖9A所示,印刷第一透明樹脂層12之前,為限制第一透明樹脂層12的印刷範圍,在絕緣基板2上形成掩模30。掩模30是由阻劑等而構成。而且,為了使第一透明樹脂的印刷範圍限制在發光二極體8的附近,掩模30可以做成從左右挾住發光二極體8排列的平行條紋狀。
硬化第一透明樹脂層12之後,除去掩模30。然後,以實施方式1相同的方法,形成第二透明樹脂層14。硬化第二透明樹脂層之後,將組裝結構5從兩個方向切割,就可得到如圖9B所示的發光裝置1。
在本實施方式中形成的第一透明樹脂層12,如圖9B所示,實質呈長方體狀,且發光裝置長度方向的寬度短於絕緣基板2。即,第一透明樹脂層12的形成範圍,限制在發光二極體8附近。因此,與實施方式2相比,能抑制隨觀察方向產生的色差。
上述實施方式中,雖然說明了對以印刷法形成第一透明樹脂層12的例,但也可以採用噴霧或藉由模具成形法來形成第一透明樹脂層12。
在本實施方式中,對形成單層樹脂層的狀態進行說明。在實施方式1~3中,為了將螢光體分佈在發光二極體附近,有必要進行下述兩道程序。即,含螢光體之樹脂層(含螢光體層)的形成程序和不含螢光體透鏡狀樹脂層(透鏡層)的形成程序。
以不同程序形成含螢光體層和透鏡層時,在形成透鏡層的程序前,含螢光體層的表面容易吸附有機物或水分。這樣一來,就會在封裝樹脂層內部接近發光二極體的位置中滲透有機物或水分等污染、容易產生發光二極體和螢光體劣化、降低壽命特性的可能性。而且,螢光體層和透鏡層界面裡滲入的水分,在回焊裝配時,可能引起水蒸氣爆炸、界面剝離,以及不亮等問題。
另外,以不同材料製成含螢光體層和透鏡層時,界面會產生折射率差,隨之也可能降低發光效率。而且,即使以相同的材料製成含螢光體層和透鏡層,一旦將螢光體層表面硬化之後形成透鏡層,也可能在兩者界面產生微小的折射率差。
在此,如圖10所示,本實施方式的發光裝置具有;基板2、形成於基板2上的正電極6及負電極4、連接在正電極6及負電極4上的發光二極體8、覆蓋發光二極體8的封裝樹脂層
40、至少吸收來自發光二極體8的一部份光並轉換為長波長光的螢光體16、改變來自發光二極體8及/或螢光體16的光的配光方向的透鏡。封裝樹脂層40包含螢光體16,且一體成形為構成透鏡的形狀。螢光體16,與封裝樹脂層40的表面附近相比更高密度地分佈在發光二極體8的表面附近。
有關本實施方式的發光裝置的特點在於,分散有螢光體16的封裝樹脂層40本身構成配光控制用透鏡,且其封裝樹脂層40中的螢光體16分佈在發光二極體8附近。由此,能夠以單一程序對發光二極體8附近進行螢光體16的分散以及形成控制發光裝置1配光的透鏡。而且,由於無須中間硬化而一次形成發光二極體8的封裝樹脂層40,所以封裝樹脂層40中很難滲入水分和有機物。並且,因為從發光二極體或螢光體至透鏡之間不存在多餘的折射率界面,所以能夠實現高效率的發光。
分散螢光體的封裝樹脂層40,以壓縮成形法成形為透鏡狀為佳。藉由壓縮成形法,可將均勻塗佈的封裝樹脂層40用模具邊壓縮邊進行硬化,因此,就能夠採用硬化前黏度為常溫下5000mPa.s以下、尤其是300mPa.s以上、2000mPa.s以下的低黏度熱硬化性樹脂或硬化時與隨溫度上升黏度一度下降再度上升的熱硬化性樹脂,形成預定的透鏡。藉由採用初期黏度低的熱硬化性樹脂或硬化時黏度一度下降的熱硬化性樹脂,在硬化前或硬化中使封裝樹脂層中的螢光體沉降,可以將螢光體分佈在發光二極體附近。而且,由於模具決定形狀,可以形成具有預定透鏡直徑和
曲率半徑的透鏡。即,藉由一次形成封裝樹脂層,可同時進行發光二極體附近配置螢光體和形成具有預定特性的透鏡。
相對地,歷來並未同時於發光二極體附近配置螢光體及形成具有預定特性的透鏡,也很難做到同時進行。例如,日本特開2000-196000號公報和日本特開2001-352105號公報中,以轉移模塑成形法使封裝樹脂層成形為透鏡狀。轉移模塑成形法係如下成形透鏡。如圖22所示,首先,將頂面裝配有發光二極體8的基板2的上下,以轉移模塑成形用模具26及28夾住。然後,如圖22所示,由上側模具28與基板2之間形成的注入口28c注入熱硬化性樹脂。於其中注入的熱硬化性樹脂是將成形為顆粒狀者經高頻加熱等使之呈半熔融狀態,並注入模具的澆口部28b。模具26及28已加熱至170℃左右的高溫,注入的樹脂從與模具的接觸面開始熔融。並且,從澆口上部以柱塞29施加壓力,使樹脂流入模具26和基板2間的空穴。因為樹脂以較慢的速度流入空穴,所以金屬線10不易受損。此時,如果封裝樹脂層的黏度沒有提高到一定程度,就不能控制在模具內樹脂地流動,並容易產生孔穴等缺陷。因此,雖然呈透鏡狀的封裝樹脂層內散佈了螢光體,但模具內注入的封裝樹脂層中的螢光體也幾乎不會沉降。因此,儘管藉由模具可形成預定的透鏡形狀,但螢光體分佈在封裝樹脂層整體,而且在觀察方向上產生很強的色差。
又如日本特開2000-315824號公報,在發光二極體上滴入
低黏度封裝樹脂層並硬化時,由於在封裝樹脂層內的螢光體沉降,因此可以在發光二極體附近配置螢光體。而且,根據硬化前封裝樹脂層的表面張力,在某種程度上可以做到封裝樹脂層表面的透鏡狀。然而,因為這裡形成的透鏡形狀是封裝樹脂層的表面張力所決定,所以難以形成充分控制配光的透鏡。即,因不能自由地控制透鏡的形狀,故正面方向的亮度強、或反之斜方向的亮度強等,無法實現預定的配光特性。同時,因透鏡形狀是由表面張力和重力的平衡所決定,如果滴入的封裝樹脂層的直徑過大,則垂落成液滴形狀,尤其在光軸附近的曲率半徑變大。
本實施方式中採用的封裝樹脂層40的材料,應採用硬化時隨溫度上升黏度一度下降再度上升的熱硬化性樹脂或硬化前的黏度在常溫下為5000mPa.s以下者,尤其是300mPa.s以上、2000mPa.s以下的熱硬化性樹脂為佳。而且,即使是在常溫下黏度為5000mPa.s以上的樹脂,只要在模具內硬化前放置充分的時間使螢光體沉降者也可以採用。由此,在封裝樹脂層40的硬化中或硬化前能使發光二極體8附近沉降螢光體。作為硬化時隨溫度上升黏度一度下降再度上升的熱硬化性樹脂,應採用矽酮樹脂、硬質矽酮樹脂、環氧樹脂、改性矽酮樹脂、胺基甲酸酯樹脂、氧雜環丁烷樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醯亞胺樹脂等為佳。其中以採用矽酮樹脂、硬質矽酮樹脂、環氧樹脂、改性矽酮樹脂、胺基甲酸酯樹脂、氧雜環丁烷樹脂為佳。最好是以採用硬質矽酮樹脂、環氧樹脂、改性矽酮樹脂為佳。
對於發光二極體8表面附近螢光體16的密度,以封裝樹脂層40的表面附近螢光體密度的20倍以上、更好是50倍以上為佳。由此,由發光裝置射出的光接近點光源,也可以抑制隨觀察方向所產生的色差。而且,螢光粉實際上沒有分佈在封裝樹脂層40中成形為透鏡狀的部分為佳。一般的螢光體16與周圍的封裝樹脂層40有不同的折射率,因此,具有散亂發光二極體8和其他螢光體16發光的作用。因此,如果在封裝樹脂層40中形成為透鏡狀的部分上分佈有螢光體16,將阻礙透鏡功能,不易得到預定的配光特性。在此,封裝樹脂層40中形成為透鏡狀的部分,是指包括透鏡光軸,且從呈現透鏡最大曲率的截面看時,連接透鏡端之間的直線與封裝樹脂層40表面所限定的區域。同時,所謂實質上不包含螢光體16,是指不僅包括其部分中完全不包含螢光體的情況,且其部分中所包含的螢光體的發光強度與發光二極體發光或發光二極體附近分佈的螢光體的發光相比,可忽視程度的情況也包含在內。
同時,在封裝樹脂層40中形成的透鏡,藉由壓縮成形可以製作所需形狀。在封裝樹脂層40中形成的透鏡,應以沿著配光方向具有不同曲率的透鏡為佳。即,沿著透鏡截面方向使曲率發生變化。藉由使透鏡對應於配光方向持有多個曲率,可以實現所需配光特性。尤其是如果按照本實施方式,因為可以將螢光體分佈在發光二極體附近並接近點光源的狀態,與之相結合能夠實現優異的光學特性。
例如,可為在水平方向與垂直方向不同曲率的透鏡。作
為在水平方向與垂直方向有不同曲率的透鏡,可以列舉半圓柱狀透鏡等。如果在封裝樹脂層40中形成半圓柱狀透鏡,可獲得為側視(side view)型之優異發光裝置。即,如果把封裝樹脂層40中形成的透鏡作成半圓柱狀,半圓柱的透鏡側面作為裝配面,那麼既可成為薄型發光裝置的同時,裝配面變寬並可實現穩定的裝配。同時,在側視型中,因為垂直於裝配面方向的發光被裝配基板遮蔽,平行於裝配面方向的配光控制成為重要環節且因透鏡為半圓柱狀,所以,平行於裝配面方向的透鏡特性和通常的半球狀透鏡沒有什麼區別。並且,不影響透鏡特性也可以進行色調的補正。即,進行對封裝樹脂層40側面的研磨等改變封裝樹脂層的厚度,可以使包含在封裝樹脂層40中的螢光體量發生變化,因此可以補正色調。即使因進行研磨來改變封裝樹脂層40的厚度,也不會改變在封裝樹脂層40頂面形成的透鏡形狀,所以對透鏡特性幾乎沒有影響。
而且,將封裝樹脂層40作為對於各截面具有相同曲率的半球狀透鏡也可以。如果在封裝樹脂層40中形成半球狀透鏡,例如,可獲得為從平行於裝配面的面取出發光的上視(top view)型之優異發光裝置。
以下,更加詳細說明本實施方式的發光裝置。
圖10顯示有關實施方式4的發光裝置的斜視圖。同時,圖11顯示圖10所示發光裝置1的X-X'截面的截面圖。在頂面平坦且實質呈長方體形狀的絕緣基板2上,形成具有規定間隔的負電極4及正電極6。負電極4及正電極6與形成於絕緣基
板2背面的裝配用電極(無圖示),介以通孔(無圖示)相互連接。半導體面側中具有一對正負電極的發光二極體8,裝配在絕緣基板2的負電極4上,發光二極體8的負電極與絕緣基板上的負電極4、正電極與絕緣基板上的正電極6,各藉由金屬線10相互連接。
透光性封裝樹脂層40是以覆蓋發光二極體8的形式形成為半圓柱狀。以吸收發光二極體8的一部分發光並轉換成長波長的螢光體16分散於封裝樹脂層40內中。螢光體16,藉由發光二極體8的發光所激發,轉換成比發光二極體8長波長的光。例如,發光二極體8發出藍色光時,螢光體16吸收藍色的一部分,發出更長波長的黃色光。發光二極體8發光的藍色和螢光體發光的黃色藉由混色可發出白色光。同時,螢光體16沉降在封裝樹脂層40內的下方,並分佈在配設發光二極體8的絕緣基板2頂面附近。因此,抑制了觀察發光二極體8的每個方位的螢光體量的不均勻,減小隨觀察方向產生的色差。同時,藉由螢光體16分佈在發光二極體8附近,接近理想的點光源。而且,絕緣基板側面2a及封裝樹脂層側面40a被截斷成實質呈同一平面,螢光體16分佈至露出的側面40a為止。
同時,半圓柱狀的封裝樹脂層40構成圓柱形透鏡,並發揮將來自發光二極體8與螢光體16的光按所需方向配光的作用。例如,封裝樹脂層40是半圓柱狀,藉由與外部空氣層的直接接觸在表面處具有大的折射率差。因此,來自發光二極體8與螢光體16的光,在封裝樹脂層40表面被折射,
並按規定的方向配光。又,封裝樹脂層40構成的透鏡,不僅限於圓柱形透鏡,只要是能發揮預定的聚光功能或光擴散功能的透鏡即可。又,在這裡所謂的光擴散,不是由光散亂的擴散,而是指將光線向廣角擴大的作用。例如,可為各種凸透鏡、凹透鏡。
有關本實施方式的發光裝置1的特徵在於,分散螢光體16的封裝樹脂層40本身構成配光控制用透鏡、其封裝樹脂層40中螢光體16分佈在發光二極體8附近。由此,能夠以單一程序來進行,對發光二極體8附近分散螢光體16和形成控制發光裝置配光的透鏡。同時,因為無須中間硬化而是一次形成發光二極體8的封裝樹脂層40,所以封裝樹脂層中難以滲入水分和有機物。並且,因為從發光二極體8或螢光體16至透鏡之間不存在多餘的折射率界面,所以能夠實現高效率的發光。
如本實施方式的發光裝置1,例如可以藉由將分散螢光體16的封裝樹脂層40以壓縮成形法透鏡狀成形來製造。即,如果按照壓縮成形法,因為將均勻塗佈的封裝樹脂層以模具壓縮的同時進行硬化,所以,採用硬化前的黏度為5000mPa.s以下的低黏度熱硬化性樹脂或硬化時隨溫度上升黏度一度下降再度上升的熱硬化性樹脂可以形成預定的透鏡。藉由採用初期黏度低的熱硬化性樹脂或硬化時黏度一度下降的熱硬化性樹脂,在硬化前或硬化中使封裝樹脂層40中的螢光體16沉降,可將螢光體16分佈在發光二極體8附近。而且,由於模具決定形狀,可形成具有預定透鏡直
徑和曲率半徑的透鏡。即,通過一次形成的封裝樹脂層40,可同時進行對發光二極體8附近中螢光體16的配置和形成具有預定特性的透鏡。
以下,對於採用壓縮成形法製造發光裝置1的方法加以詳細說明。
本實施方式如同實施方式1,在硬化封裝樹脂層為止採用了聚集多個發光裝置的組裝結構。如圖12所示,在組裝結構5中,在大面積絕緣基板2上配置有呈矩陣狀的發光二極體8的裝配區域。同時,如圖13所示,如同夾住各發光二極體8的裝配區域兩側,形成負電極4及正電極6。在各負電極4上晶片黏接發光二極體8,負電極4及正電極6與發光二極體8藉由金屬線10布線。一組發光二極體8、負電極4及正電極6構成1個組件。同時,在各列組件中,各負電極4彼此間及各正電極6彼此間相互連接。即,各列的負電極4及正電極6為一條連續的電極。
其次,如圖14A所示,將組裝結構5設置在加熱至規定溫度的下側模具42上。在這裡下側模具42,應加熱至可使所塗佈的封裝樹脂層40一次硬化的溫度為佳。其次,如圖14B所示,將螢光體16均勻混揉的液狀熱硬化性樹脂經給料器24等適量塗佈組裝結構5頂面。由此,發光二極體8、負電極4及正電極6,經均勻分散螢光粉16的封裝樹脂層40以均
等的厚度所覆蓋。這時,封裝樹脂層40的塗佈應滿足藉由模具壓縮時形成預定透鏡所需的充分量。同時,至少完全埋設金屬線10的厚度為佳。
其次,如圖14C及D所示,從經塗佈之封裝樹脂層40的頂面蓋上上側模具44,施加規定的壓力壓縮封裝樹脂層40。上側模具44中形成有半圓柱狀的透鏡型。並且,以上側模具44壓縮的狀態保持規定的時間,一次硬化由熱硬化性樹脂而構成的封裝樹脂層40。作為構成封裝樹脂層40的熱硬化性樹脂,應採用隨溫度上升黏度一度下降再度上升者為佳。例如,可採用硬質矽酮樹脂、環氧樹脂等。由此,如圖14E所示,在模具42及44中加熱封裝樹脂層40期間,封裝樹脂層40內的螢光體16可沉降。對於模具42及44的加熱溫度及加熱時間的設定,應以充分沉降螢光體16的同時,封裝樹脂層40能保持規定形狀並達到充分硬度的條件為佳。例如,一次硬化溫度設為100~170℃,最好設為約120~150℃。並且,硬化時間設為200秒~900秒,最好設為250秒~600秒。
在此,構成封裝樹脂層40的熱硬化性樹脂,如果採用隨溫度上升黏度一度下降再度上升者,就有以下優點。即,塗佈組裝結構5之前封裝樹脂層40的黏度在一定程度上較高,因此,保持在給料器24內的封裝樹脂層40中的螢光體16不怎麼沉降,而且容易保持均勻分散的螢光體16的狀態。由此,在組裝結構5上塗佈含螢光體之封裝樹脂層40
時,可抑制對每個發光二極體8的螢光體塗佈量的不均勻。並且,各發光二極體8上塗佈封裝樹脂層40之後,由於升溫的同時封裝樹脂層40的黏度下降,所以能使螢光體16沉降在發光二極體8附近。因而,採用隨溫度上升黏度一度下降再度上升的熱硬化性樹脂或硬化前的黏度在常溫下為5000mPa.s以下,尤其是300mPa.s以上、2000mPa.s以下的熱硬化性樹脂為佳。而且,即使是在常溫下黏度為5000mPa.s以上的樹脂,只要在模具內硬化前放置充分的時間可使螢光體沉降者也可以採用。
而且,也可以採用初期黏度低且隨著溫度上升單純增加黏度的熱硬化性樹脂。此時,為防止塗佈前螢光體沉降,最好在給料器24內充分攪拌。同時,為了塗佈後使螢光體充分沉降,在模具42及44中加熱之前預先塗佈封裝樹脂層40為佳。例如,在模具內設置之前塗佈封裝樹脂層40,使螢光體16沉降之後在模具內設置也可以。
其次,從模具取出一次硬化封裝樹脂層40的組裝結構5,以規定的條件加熱並二次硬化封裝樹脂層40。二次硬化條件的設定,以完全進行封裝樹脂層40的硬化為佳。例如,二次硬化的溫度設為與一次硬化溫度相等或以上,二次硬化時間設為比一次硬化時間更長的時間為佳。採用環氧樹脂、硬質矽酮樹脂時,二次硬化時間定為3~5小時,更好是3.5~4.5小時左右為佳。如果在這種條件下進行二次硬化,就可以防止在封裝樹脂層40中未反應硬化成分的殘留及對
發光二極體8的可靠性帶來的不良影響。同時,藉由模具42及44取出之後進行的二次硬化,可提高程序的生產能力。
其次,如圖14F所示,從兩個方向切割組裝結構5,切出規定寬度與規定長度的發光裝置,並由此完成發光裝置。即,首先,平行於透鏡方向切割,切出形成半圓柱狀透鏡的組裝結構5的列。然後,切出的各列組裝結構,再以垂直於長度方向切割,就得到每個發光裝置1。
如按照本實施方式,藉由第一次形成封裝樹脂層40,可同時進行向發光二極體附近配置螢光體16和形成具有預定特性的透鏡。即,藉由採用硬化時黏度一度下降的熱硬化性樹脂及初期黏度低的熱硬化性樹脂,硬化中或硬化前能使封裝樹脂層40中的螢光體16沉降,能使螢光體16分佈在發光二極體8附近。同時,也可以採用在模具內能維持使螢光體沉降所需的充分時間及低黏度狀態的熱硬化性樹脂。同時,通過模具42及44,可形成具有預定透鏡直徑和曲率半徑的透鏡。
又,如同本實施方式,若將分散有螢光體16的封裝樹脂層40以壓縮成形法形成透鏡,就不需要如日本專利文獻3中的用於保持含螢光體樹脂的杯。因此,實質呈平坦的絕緣基板2頂面可以直接形成含有螢光體16且形成透鏡的封裝樹脂層40。由此,從發光二極體8向橫方向射出的光,無需遮蔽而取出變為可能。而且,本發明不是排除設置收納發光二極體8的凹狀杯。尤其是將發光二極體8及螢光體16
的發光向正面方向配光時,用作反射鏡積極地設置凹狀杯也是可以的。
而且,如本實施方式,在封裝樹脂層40中形成半圓柱狀(或半圓錐狀)透鏡,並藉由切割分割成個個發光裝置,可以簡單地製造適合側視型形狀的發光裝置。
其次,對有關本實施方式發光裝置的裝配及補色進行說明。
本實施方式的發光裝置也與實施方式1同樣,可以進行裝配及補色(參照圖15)。即,半圓柱狀(=半圓錐型)的發光裝置1是以半圓柱的平底面為裝配面,並可以裝配在裝配基板3上。這時,作為發光面的封裝樹脂層的頂面40b是與裝配基板3實質垂直。
此發光裝置因上下面被平平地截斷,所以與以往的發光裝置相比更薄。而且,因為裝配面是由封裝樹脂層與基板構成,所以裝配面變大並可實現穩定的裝配。
同時,封裝樹脂層頂面40b中形成有圓柱狀的透鏡(片凸狀的圓柱形透鏡),其封裝樹脂層40中螢光體16分佈在發光二極體8附近,其結果,顯示出優異的光學效果。即,首先,在封裝樹脂層40頂面40b中形成圓柱狀透鏡,結果,來自發光裝置1的光,在平行於裝配基板面的方向,朝著正面方向彎曲,且正面方向的光度變強。同時,因使光散亂的螢光體16在封裝樹脂層內沉降在發光二極體8附近,所以,並不阻礙封裝樹脂層40的透鏡功能,可使光線朝向正面方向有
效率地彎曲。同時,螢光體16分佈在發光二極體8附近處,其結果,隨觀察方向所產生色差少,更接近點光源。而且,封裝樹脂層40,雖然在與裝配基板面垂直的方向不發揮透鏡效果,但因為其發光在與裝配基板面垂直的方向原本就被裝配基板3所遮蔽,故即使沒有透鏡效果也沒有太大問題。
同時,有關本實施方式的發光裝置也跟實施方式1同樣,可以進行補色。即,如圖15所示,對封裝樹脂層側面40a進行研磨等,將封裝樹脂層的厚度W改變成W',就能改變封裝樹脂層40中包含的螢光體的量。由此,可改變發光二極體8與螢光體16的發光強度比,因此,可以進行補色。另外,即使研磨封裝樹脂層40來改變厚度W,也幾乎不會改變封裝樹脂層頂面40b所形成的透鏡的形狀。因此,不影響透鏡特性的同時可以進行補色。
同時對多個發光裝置進行補色時,以實施方式1說明的方法進行為佳。
以下,對封裝樹脂40進行詳細地說明。其他的構成與實施方式1相同。
封裝樹脂層40的材料只要是可使來自發光二極體8與螢光體16的光透過且可以穩定地分散螢光體16的材料,並無特殊限定。但為了使螢光體分佈在發光二極體附近,以採用硬化時隨溫度上升黏度一度下降再度上升的熱硬化性樹脂或硬化前的黏度在常溫下為5000mPa.s以下,尤其是300mPa.s以上、2000mPa.s以下的熱硬化性樹脂為佳。由此,
封裝樹脂層40的硬化中或硬化前能使螢光體16沉降在發光二極體8附近。至於硬化時隨溫度上升黏度一度下降再度上升的熱硬化性樹脂,以採用硬質矽酮樹脂、環氧樹脂等為佳。另外,至於硬化前的黏度在常溫下為5000mPa.s以下,尤其是300mPa.s以上、2000mPa.s以下的熱硬化性樹脂,採用硬質矽酮樹脂、環氧樹脂等為佳。
同時,在封裝樹脂層40中形成的透鏡,不限於僅本實施方式中說明的半圓柱狀的圓柱形透鏡,也可以採用各種形態。例如,由平行於裝配面的面取出發光的上視型,以形成半球狀的片凸透鏡為佳。而且,根據用途的不同可以形成凸透鏡以外的透鏡形狀。而且,對於任何一種透鏡,有必要選擇具有能獲得所需配光特性的曲率與透鏡直徑的透鏡。
同時,形成側視型用實質呈半圓柱狀透鏡時,不僅在平行於裝配面的方向,而且在垂直於裝配面的方向也可多少有一些曲率。但是,垂直於裝配面的方向的曲率,以取極小值為佳。這是因為,如果垂直於裝配面的方向形成具有大曲率的透鏡並在研磨封裝樹脂層側面進行補色時,透鏡特性就容易發生變化。而且,因為垂直於裝配面的方向的發光被裝配基板所遮蔽,所以,垂直於裝配面的方向不設大曲率的透鏡也沒有太大問題。
同時,在封裝樹脂層40中分散的螢光體16,與封裝樹脂層40的表面鄰近相比有必要以更高密度分散在發光二極體8的表面附近。對於發光二極體8表面附近的螢光體密度,
應設為封裝樹脂層40的表面附近的螢光體密度的20倍以上,更好是50倍以上。由此,可以抑制觀察發光二極體8每個方位的螢光體量的不均勻,降低隨觀察方向所產生的色差。同時,藉由使螢光體16分佈在發光二極體8附近,可接近理想的點光源。尤其是發光二極體8表面附近的螢光體密度,應為封裝樹脂層40的表面附近的螢光體密度的100倍以上為佳。由此,得到實質上接近點光源的配光特性,並可防止色差。同時,如果在封裝樹脂層40的表面附近設置擴散劑等,就可更加均等地分散光。在此,對於封裝樹脂層40的表面附近螢光體的密度,是指在封裝樹脂40中形成的透鏡的光軸上,在封裝樹脂層40高度上,從表面沿著長度方向切下10%左右的一部分時,包含在其中的螢光體粒子的平均密度(單位體積的個數)。同時,發光二極體8表面附近的螢光體16密度,是指在發光二極體8的中心軸上,在封裝樹脂層40的高度上,從發光二極體的表面切下10%左右時,包含在其中的螢光體粒子的平均密度。
同時,封裝樹脂層40中以透鏡狀成形的部分,以實質上未分佈螢光體16為佳。即,螢光體16不僅有吸收來自發光二極體8的一部分光並進行轉換波長的作用,而且還有反射來自發光二極體8及其他螢光體16的光並散亂的作用。因此,封裝樹脂層中以透鏡狀成形的部分,若有螢光體分佈,就妨礙透鏡功能,不易得到所需的配光特性。在此,封裝樹脂層中以透鏡狀成形的部分,是指包含透鏡的光軸且從顯現透鏡最大曲率的截面看時,連接透鏡端之間的直線和
封裝樹脂層表面之間的區域。
上述實施方式1~4中列舉了採用從電極側射出光的發光二極體8,發光二極體8的電極和絕緣基板2上的電極以引線黏合的例子。然而,本發明不限於此,亦可以在絕緣基板2上將發光二極體8倒裝晶片黏合。具體而言,使發光二極體8的p側電極與n側電極,分別形成於絕緣基板2上的正負電極相對應地載置發光二極體,相對的電極之間分別以焊錫等導電性黏結構件來接合,並以此來進行裝配。
而且,倒裝晶片黏接用發光二極體與引線黏接用發光二極體為同樣構成。例如,在氮化物半導體發光元件之情況下,係在透光性基板一側的主面上層疊包含n型及p型氮化物半導體層的多數個氮化物半導體層,在最上層的p型氮化物半導體層(p型接觸層)上形成p側電極,藉由除去p型氮化物半導體層的一部分而露出的n型氮化物半導體層上形成n側的電極而構成,並將透光性基板另一側的主面作為主光取出表面。
本實施例中,採用以下方法製造如圖1所示構造的發光裝置。
(i)晶片黏合/引線黏合
(ii)環氧樹脂中按規定的比例混合YAG螢光體並進行線形塗佈。
(iii)在熱風烘乾箱中硬化。
硬化條件:150℃ 4小時
(iv)採用透明環氧樹脂以轉移模塑成形法進行透鏡成形。
轉移模塑硬化條件:150℃ 5分鐘(控制模具的溫度)
(v)從模具取出,進行再硬化。
再硬化條件:150℃ 4小時
(vi)以切割方式切成單片。
同時,作為比較例,用以下的方法製作由一層透明樹脂層組成的發光裝置。
(i)晶片黏合/引線黏合
(ii)採用預先將螢光體以規定比例混合的環氧樹脂以轉移模塑成形法進行透鏡成形。
轉移模塑硬化條件:150℃ 5分鐘(控制模具的溫度)
(iii)從模具取出,進行再硬化。
再硬化條件:150℃ 4小時
(iv)以切割方式切成單片。
關於已製作的實施例、比較例,圖16A顯示與裝配面平行的0°方向(圖3中的x方向)配光特性,圖16B顯示與裝配面垂直的90°方向(圖3中的y方向)配光特性。圖16A及圖16B中,符號46表示實施例的配光特性,符號48表示比較例的配光特性。如圖16A及16B所示,從0°方向、90°方向上可以看出,本發明的實施例與比較例相比定向性更優、正面方向的光度(1.6倍以上)更高。這個原因可以推測為,在比較例中形成透鏡的透明樹脂層的整體裡分散有螢光體,藉由螢光體的光散亂導致光擴散。本發明的實施例中,第二透明樹脂
層中實質上並未包含螢光體,因此,定向性變高、正面方向的光度變高。
本實施例中,與實施例1同樣的方法製作圖4所示構造的發光裝置。本實施例中,在第二透明樹脂層中形成的透鏡形狀,按三種改變進行樣品製作。透鏡的形狀是藉由轉移模塑成形用模具加以控制。
而且,製作條件與實施例1相同。
圖17A~C中顯示已製作的三種樣品的截面圖。
樣品1~3的初期光學、電氣特性如下。
與樣品1~3裝配面平行的0°方向(圖3中的x方向)配光特性顯示在圖18A中,與裝配面垂直的90°方向(圖3中的y方向)的分配光特性顯示在圖18B中。圖18A及圖18B中,符號50、52及54,分別表示樣品1、樣品2及樣品3的配光特性。同時,表2所示為各樣品配光特性的平均值。
從以上結果可以看出,在第二透明樹脂層中形成的透鏡
曲率越大,定向性越好,正面方向的光度越高。
本實施例中,用如下方法製造圖10所示構造的發光裝置。
首先,將張貼有環氧樹脂系樹脂片之基板片上形成數組由Cu/Ni/Ag構成的正及負電極,於各電極對上裝配發光波長為450nm的InGaN系藍色LED。LED和電極的連接是以採用金線的引線黏合法進行者。
其次,將裝配有LED的基板片裝載於加熱至120℃的壓縮成形機模具內。並且,將分散有YAG:Ce螢光體的液狀環氧樹脂滴入到基板片上,並在壓縮成形機的模具內以120℃硬化600秒。此處之液狀環氧樹脂,是採用初期黏度為1000mPa.s、玻璃轉移溫度為140℃者。並且,從模具取出後,再以150℃硬化4小時。如此,可得到如圖10所示的具有半圓柱狀透鏡的發光裝置。
作為比較例,使用如下方法製作發光裝置。
首先,在基板片上裝配LED之步驟以與實施例1相同方式進行。然後,在加熱至150℃的轉移模塑成形機的模具內裝載基板片,注入摻合有YAG:Ce螢光體的轉移模塑成形用環氧樹脂,並保持300秒。並且,從模具取出後,以150℃硬化4小時,得到如圖10所示半圓柱狀透鏡的發光裝置。
對於實施例3及比較例2的發光裝置,圖19A顯示與裝配面平行的0°方向(圖3中的x方向)的配光特性,圖19B顯示與裝
配面垂直的90°方向(圖3中的y方向)配光特性。如圖19A及19B所示,尤其是從90°方向可以看出,本發明的實施例相較於比較例其定向性更優、正面方向的光度更高。這個原因可以推測為,在比較例中形成透鏡的透明樹脂層的整體中分散有螢光體,藉由螢光體的光散亂導致光的擴散。在本發明的實施例中,形成封裝樹脂層的透鏡部分中實質上並沒有包含螢光體,因此,定向性變高、正面方向的光度變高。
同時,對於實施例3及比較例2的發光裝置,調查沿著觀察方向的色度變化。圖20A及圖20B顯示色度坐標x的沿著觀察方向的變化,圖21A及圖21B顯示色度坐標y的沿著觀察方向的變化。而且,圖20A及圖21A是與裝配面平行的0°方向的色度變化圖表,圖20B及21B是與裝配面垂直的90。方向的色度變化圖表。如圖20A、圖20B、圖21A及圖21B所示,尤其是從90°方向可以看出,本發明的實施例與比較例相比色度變化少且抑制了隨觀察方向所產生的色差。其原因可推測為,在比較例中螢光體分散在封裝樹脂層的整體中,因而沿著觀察方向的螢光體量發生變化。針對這些,在本發明的實施例中,螢光體分佈在發光二極體8附近,因此隨觀察方向所產生的色差少。
儘管本發明參照附圖對最佳實施方式進行了充分地記載,但對於熟悉本技術者而言,種種的變化和修正為顯而易見。這種變化和修正,只要不超出隨附的申請專利範圍
所限定的本發明範圍,就應當理解為包含在其中。
1‧‧‧發光裝置
2‧‧‧絕緣基板
3‧‧‧裝配基板
4,6‧‧‧電極
4a,6a‧‧‧電極外緣
5‧‧‧組裝結構
8‧‧‧發光二極體
10‧‧‧金屬線
12,14‧‧‧透明樹脂層
16‧‧‧螢光體
18,20‧‧‧引腳電極
22‧‧‧焊錫
24‧‧‧給料器
26,28,42,44‧‧‧模具
28a‧‧‧透鏡型
28b‧‧‧澆口部
28c‧‧‧注入口
29‧‧‧柱塞
30‧‧‧掩模
32‧‧‧壁
34‧‧‧溝
36‧‧‧段差
40‧‧‧封裝樹脂層
圖1是表示有關本發明實施方式1的發光裝置的斜視圖。
圖2是表示圖1所示發光裝置X-X'截面的截面圖。
圖3是模式性地表示裝配基板上裝配圖1所示發光裝置的斜視圖。
圖4是表示有關實施方式1發光裝置的另一例的截面圖。
圖5A是表示以線形塗佈法形成第一透明樹脂層的模式圖。
圖5B是表示以線形塗佈法形成第一透明樹脂層的平面圖。
圖5C是表示以線形塗佈法形成第一透明樹脂層的截面圖。
圖6A是表示圖5C所示線形塗佈法變化的截面圖。
圖6B是表示圖5C所示線形塗佈法其他變化的截面圖。
圖6C是表示圖5C所示線形塗佈法另一變化的截面圖。
圖7A是模式性地表示形成第一透明樹脂層組裝結構的斜視圖。
圖7B是模式性地表示以轉移模塑成形法形成第二樹脂層的截面圖。
圖7C是模式性地表示以轉移模塑成形法形成第二樹脂層的截面圖。
圖7D是模式性地表示切割程序的截面圖。
圖8A是表示實施方式2中間程序的截面圖。
圖8B是表示實施方式2之發光裝置的截面圖。
圖9A是表示實施方式3中間程序的截面圖。
圖9B是表示實施方式3之發光裝置的截面圖。
圖10是表示實施方式4之發光裝置的一例的斜視圖。
圖11是對於圖10所示發光裝置X-X線的截面圖。
圖12是表示組裝結構一例的斜視圖。
圖13是表示組裝結構一部分的部分擴大平面圖。
圖14A是封裝樹脂層形成程序的截面圖。
圖14B是續圖14A程序的截面圖。
圖14C是續圖14B程序的截面圖。
圖14D是續圖14C程序的截面圖。
圖14E是續圖14D程序的截面圖。
圖14F是續圖14E程序的截面圖。
圖15是模式性地表示裝配基板上裝配圖10所示發光裝置的斜視圖。
圖16A是表示實施例1和比較例1的0°方向配光特性的圖表。
圖16B是表示實施例1和比較例1的90°方向配光特性的圖表。
圖17A是實施例2發光裝置(樣品1)的截面圖。
圖17B是實施例2發光裝置(樣品2)的截面圖。
圖17C是實施例2發光裝置(樣品3)的截面圖。
圖18A是表示實施例2的0°方向配光特性的圖表。
圖18B是表示實施例2的90°方向配光特性的圖表。
圖19A是表示實施例3和比較例2的0°方向配光特性的圖表。
圖19B是表示實施例3和比較例2的90°方向配光特性的圖表。
圖20A是表示對於實施例3和比較例2的0°方向的色度坐標x分佈的圖表。
圖20B是表示對於實施例3和比較例2的90°方向的色度坐標x的分佈的圖表。
圖21A是表示對於實施例3和比較例2的0°方向的色度坐標y的分佈的圖表。
圖21B是表示對於實施例3和比較例2的90°方向的色度坐標y的分佈的圖表。
圖22是以轉移模塑成形法形成封裝樹脂層程序的截面圖。
1‧‧‧發光裝置
2‧‧‧基板
2a‧‧‧基板側面
4‧‧‧負電極
6‧‧‧正電極
8‧‧‧發光二極體
10‧‧‧金屬線
12‧‧‧透明樹脂
12a‧‧‧樹脂側面
14‧‧‧透明樹脂
14a‧‧‧樹脂側面
14b‧‧‧樹脂頂面
Claims (19)
- 一種發光裝置,其特徵在於:其係具有基板、形成於上述基板上的正電極及負電極、連接在上述正電極及負電極上的發光二極體、覆蓋上述發光二極體的透明層、吸收上述發光二極體的至少一部分光並轉換成長波長的螢光體、及改變上述發光二極體及/或上述螢光體發光的配光方向的透鏡的發光裝置,其中上述透明層包含上述螢光體;上述透明層中的螢光體,與構成上述透鏡部分的表面附近相比,更高密度地分佈在上述發光二極體的表面附近;上述基板的側面及上述透明層的側面被截斷成略呈同一平面,上述螢光體係分佈至上述透明層的側面。
- 一種發光裝置,其特徵在於:其係具有基板、形成於基板上的正及負電極、連接在上述正及負電極上的發光二極體、覆蓋上述發光二極體的透明層、及散佈在上述透明層內的螢光體,且可藉由上述發光二極體的射出光對分散在上述透明層內的螢光體進行激發發光,從而發射出與來自上述發光二極體的光不同顏色光的發光裝置,其中上述透明層覆蓋上述發光二極體,且具有含上述螢光體的第一透明層與形成於上述第一透明層上的第二透明層;上述第二透明層以頂面形成透鏡的方式加工成曲面 狀;在上述發光裝置相互對向的一組側面中,上述第一透明層及上述第二透明層被截斷成略呈同一平面,並露出上述第一透明層。
- 如請求項2之發光裝置,其中上述第一透明層略呈半圓柱狀。
- 如請求項2之發光裝置,其中從頂面俯視上述透明層時,上述第一透明層的外緣與上述正及負電極的外緣實質上相一致。
- 如請求項2之發光裝置,其中上述第一透明層略呈長方體狀。
- 如請求項2之發光裝置,其中上述第一透明層,覆蓋連接上述發光二極體和上述正及負電極的全部金屬線。
- 如請求項2之發光裝置,其中上述第一透明層係選自由環氧樹脂、矽酮樹脂、硬質矽酮樹脂、改性矽酮樹脂、胺基甲酸酯樹脂、氧雜環丁烷樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、玻璃組成的組群之一種。
- 如請求項2之發光裝置,其中上述第二透明層以頂面形成圓柱形透鏡的方式加工成曲面狀。
- 如請求項2之發光裝置,其中上述第二透明層係選由環氧樹脂、矽酮樹脂、硬質矽酮樹脂、改性矽酮樹脂、胺基甲酸酯樹脂、氧雜環丁烷樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、玻璃組成的組群之一種。
- 一種發光裝置,其特徵在於:其係具有基板、形成於基 板上的正電極及負電極、連接在上述正電極及負電極上的發光二極體、覆蓋上述發光二極體的封裝樹脂層、吸收上述發光二極體的至少一部分光並轉換成長波長的螢光體、及改變上述發光二極體及/或上述螢光體發光的配光方向的透鏡的發光裝置,其中上述封裝樹脂層包含上述螢光體,且以於至少一側之截面中包含構成上述透鏡之透鏡狀部分及形成於該透鏡狀部分之兩側之平坦部之方式一體成形;藉由在上述封裝樹脂之成形中使上述螢光體沉降,使上述螢光體相較於上述封裝樹脂層表面附近及上述平坦面,更高密度地分佈在上述發光二極體的表面附近。
- 如請求項10之發光裝置,其中上述封裝樹脂層,是由一種硬化時隨溫度上升,黏度一度下降又再度上升的熱硬化性樹脂而構成。
- 如請求項10之發光裝置,其中上述封裝樹脂層含有選自由環氧樹脂、矽酮樹脂、硬質矽酮樹脂、改性矽酮樹脂、胺基甲酸酯樹脂、氧雜環丁烷樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醯亞胺樹脂組成的組群中的至少一種。
- 如請求項10之發光裝置,其中上述封裝樹脂層是藉由壓縮成形法成形為透鏡狀者。
- 如請求項10之發光裝置,其中上述螢光體實質上並未分佈在上述封裝樹脂層中成形為上述透鏡狀的部分者。
- 如請求項10之發光裝置,其中上述發光二極體表面附近的上述螢光體密度為上述封裝樹脂層表面附近的上述螢 光體密度的20倍以上。
- 如請求項10之發光裝置,其中上述透鏡略呈半圓柱狀或略呈半球狀。
- 2或10之發光裝置,其中上述發光裝置,是以相互對向的一組側面的一側作為裝配面的側視(side view)型發光裝置。
- 2或10之發光裝置,其中上述發光二極體具有由氮化物半導體構成的紫外或藍色發光層。
- 2或10之發光裝置,其中上述螢光體,單獨或藉由與上述發光二極體的發光混色,可發出白色光。
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