WO2022025065A1 - 発光装置及び照明装置 - Google Patents

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WO2022025065A1
WO2022025065A1 PCT/JP2021/027764 JP2021027764W WO2022025065A1 WO 2022025065 A1 WO2022025065 A1 WO 2022025065A1 JP 2021027764 W JP2021027764 W JP 2021027764W WO 2022025065 A1 WO2022025065 A1 WO 2022025065A1
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light
wiring
emitting device
emitting element
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PCT/JP2021/027764
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民男 草野
Original Assignee
京セラ株式会社
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    • H01L33/58Optical field-shaping elements
    • H01L33/60Reflective elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING 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
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
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    • H01L25/075Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50Wavelength conversion elements

Definitions

  • This disclosure relates to a light emitting device and a lighting device.
  • a light emitting device having a reflective layer on the surface of a substrate on which a light emitting element is mounted is known (see, for example, Patent Document 1).
  • the light emitting device includes a substrate having a feeding wiring and a feeding pad electrically connected to each other, and a reflective layer located on the feeding wiring so as to cover at least a part of the feeding wiring. It includes a light emitting element that is electrically connected to the power feeding wiring via the feeding pad and emits excitation light, and a wavelength conversion member that is located above the light emitting element and converts the excitation light into illumination light.
  • the light emitting element is located on the feeding pad so as to cover the feeding pad having an electrical connection relationship in the plan view of the substrate.
  • the lighting device includes at least one light emitting device.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. It is a plan perspective view of the light emitting device of FIG. It is an enlarged view of the one-dot chain line surrounding part of FIG. It is sectional drawing of the structural example of the substrate in which the light emitting element is mounted by the flip chip junction. It is a top view of the configuration example in which the light emitting element is larger than the power feeding pad. It is a top view of the configuration example in which the reflective layer covers a substrate. It is a perspective view which shows the structural example of the lighting apparatus which concerns on one Embodiment.
  • the light emitting device 10 includes an element substrate 2, a light emitting element 3, and a wavelength conversion member 6.
  • the light emitting device 10 is not essential, but further includes a frame member 4.
  • the light emitting element 3 is mounted on the element substrate 2.
  • the wavelength conversion member 6 is located above the light emitting element 3.
  • the light emitting device 10 emits light obtained by converting the light emitted by the light emitting element 3 by the wavelength conversion member 6.
  • the light emitting element 3 emits light having a peak wavelength in a wavelength region of 360 nm or more and 430 nm or less.
  • the wavelength region of 360 nm or more and 430 nm or less is also referred to as a purple light region.
  • the wavelength conversion member 6 converts the light incident on the wavelength conversion member 6 from the light emitting element 3 into light having a peak wavelength in the wavelength region of 360 nm or more and 780 nm or less, and emits the converted light.
  • the wavelength region of 360 nm or more and 950 nm or less is also referred to as a visible light region.
  • the visible light region is assumed to include a purple light region.
  • Visible light is assumed to include purple light.
  • the wavelength conversion member 6 emits a peak wavelength region into a visible light region by being excited by the light emitted by the light emitting element 3.
  • the light emitted by the light emitting element 3 is also referred to as excitation light.
  • the light emitting element 3 included in the light emitting device 10 is also referred to as an excitation light emitting element.
  • the element substrate 2 is also simply referred to as a substrate.
  • the element substrate 2 may be formed of, for example, a material having an insulating property.
  • the element substrate 2 may be formed of, for example, a ceramic material such as aluminum oxide (alumina) or mullite, a glass ceramic material, or a composite material obtained by mixing a plurality of these materials.
  • the element substrate 2 may be formed of a polymer resin material or the like in which metal oxide fine particles capable of adjusting thermal expansion are dispersed.
  • the element substrate 2 may be configured to contain aluminum nitride or silicon carbide (silicon carbide). As a result, the thermal conductivity of the element substrate 2 can be improved, and the heat dissipation performance of the light emitting device 10 is improved.
  • the element substrate 2 has an upper surface 2A facing the positive direction of the Z axis.
  • the light emitting element 3 is mounted on the upper surface 2A of the element substrate 2.
  • the element substrate 2 includes a first wiring 31 on the upper surface 2A for electrically conducting a component such as a light emitting element 3.
  • the first wiring 31 may be made of a conductive material such as tungsten, molybdenum, manganese, or copper.
  • a metal paste obtained by adding an organic solvent to tungsten powder is printed on a ceramic green sheet to be an element substrate 2 in a predetermined pattern, and a plurality of ceramic green sheets are laminated and fired. May be formed by.
  • the first wiring 31 may include a plating layer such as nickel or gold formed on the surface thereof for oxidation prevention.
  • the first wiring 31 is also referred to as a power feeding wiring.
  • the element substrate 2 further includes a reflective layer 40 located on the first wiring 31.
  • the reflective layer 40 is located on the first wiring 31 so as to cover at least a part of the first wiring 31.
  • the reflective layer 40 may be formed of, for example, a material obtained by adding a white material such as titanium oxide to a material based on a silicone resin.
  • the reflective layer 40 is not limited to this example, and may be formed so that the reflectance of the reflective layer 40 is higher than the reflectance of the first wiring 31.
  • the upper surface 2A of the element substrate 2 includes a first region 21 in which the first wiring 31 is located and a second region 22 around the first region 21.
  • the first region 21 has a circular shape, but may have various other shapes.
  • the element substrate 2 further includes a second wiring 32 located in the second region 22 of the upper surface 2A.
  • the second wiring 32 electrically connects the external power supply and the power feeding pad 33.
  • the second wiring 32 includes a first portion 321 located surrounding the first region 21 in which the first wiring 31 is located, and a second portion 322 extending from the first portion 321 so as to connect to an external power source. And have.
  • the second wiring 32 is also collectively referred to as a power feeding wiring together with the first wiring 31.
  • the power feeding wiring may include the first wiring 31 and the second wiring 32.
  • the reflective layer 40 may be located on the second wiring 32 so as to cover at least a part of the second wiring 32.
  • the feeding wiring may have a third wiring 35 that connects the second wiring 32 and the feeding pad 33.
  • the third wiring 35 is partially covered with the reflective layer 40. Further, the third wiring 35 may be completely covered with the reflective layer 40 or may be partially exposed. Further, the third wiring 35 is partially covered with a frame member 4 described later.
  • the light emitting element 3 is an LED (Light Emission Diode).
  • An LED emits light to the outside by recombination of electrons and holes in a PN junction in which a P-type semiconductor and an N-type semiconductor are bonded.
  • the light emitting element 3 is not limited to the LED, and may be another light emitting device.
  • the light emitting element 3 is mounted on the upper surface 2A of the element substrate 2.
  • the light emitting element 3 is electrically connected to the upper surface 2A of the element substrate 2 and to the power feeding pad 33 provided so as to be electrically connected to the first wiring 31 via, for example, a brazing material or solder. Ru.
  • the light emitting element 3 is located on the feeding pad 33 so as to cover at least a part of the feeding pad 33 in the plan view of the upper surface 2A of the element substrate 2.
  • the feeding pad 33 may be made of the same or similar material as the first wiring 31.
  • the power feeding pad 33 may be integrally formed with the first wiring 31. At this time, the light emitting element 3 may be larger than the feeding pad 33 in planar fluoroscopy.
  • the power feeding pads 33 are installed as a set of two so as to be connected to the positive and negative electrodes of the light emitting element 3.
  • the power feeding pad 33 may be wider than other parts.
  • the first wiring 31 electrically connects the positive electrode of one set of feeding pads 33 and the negative electrode of another set of feeding pads 33.
  • the light emitting element 3 is mounted on the power feeding pad 33, the light emitting element 3 is electrically connected in series by the first wiring 31.
  • one series electric circuit is formed in which a plurality of light emitting elements 3 are connected in series.
  • the first wiring 31 is arranged so that a plurality of electric circuits in series are formed on the element substrate 2.
  • Each of the plurality of series electric circuits can be supplied with electric power from a power source by being connected to the second wiring 32 at both ends. That is, the electric circuits in series are electrically connected in parallel between the second wiring 32.
  • the light emitting element 3 may be mounted so as to be electrically connected to a power feeding pad 33 located on the element substrate 2 via a solder material 34 such as a solder ball or a solder paste. .. That is, the light emitting element 3 may be mounted on the element substrate 2 by flip-chip bonding. When the light emitting element 3 is mounted by flip-chip bonding, the solder material 34 for electrically connecting to the power feeding pad 33 is located so as to be covered with the light emitting element 3 in the plan view of the upper surface 2A of the element substrate 2. ..
  • the excitation light emitted from the light emitting element 3 or the illumination light converted by the wavelength conversion member 6 is less likely to enter the solder material 34. This makes it difficult for the element substrate 2 to absorb the excitation light or the illumination light. As a result, the luminous efficiency of the light emitting device 10 can be further improved.
  • the light emitting element 3 when the light emitting element 3 is mounted on the element substrate 2 by wire bonding, at least a part of the wire is not covered by the light emitting element 3. In this case, the excitation light or the illumination light may be absorbed by the wire.
  • the light emitting element 3 is mounted on the element substrate 2 by flip-chip bonding, so that the excitation light or the illumination light is less likely to be absorbed than the wire bonding as in the comparative example. As a result, the luminous efficiency of the light emitting device 10 can be further improved.
  • the number of light emitting elements 3 mounted on the upper surface 2A of the element substrate 2 is 3, but is not particularly limited, and may be 2 or less, or 4 or more. You may.
  • the light emitting element 3 In the plan view of the upper surface 2A of the element substrate 2, the light emitting element 3 is located inside the frame member 4. When the number of light emitting elements 3 is two or more, the light emitting elements 3 are positioned so as not to overlap each other in the plan view of the upper surface 2A.
  • the light emitting element 3 may include a translucent substrate and an optical semiconductor layer formed on the translucent substrate.
  • the translucent substrate contains a material on which an optical semiconductor layer can be grown by using, for example, a chemical vapor deposition method such as an organic metal vapor phase growth method or a molecular beam epitaxial growth method.
  • the translucent substrate may be formed of, for example, sapphire, gallium nitride, aluminum nitride, zinc oxide, zinc selenium, silicon carbide (silicon carbide), silicon (Si), zirconium dibodium or the like.
  • the thickness of the translucent substrate may be, for example, 50 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less.
  • the optical semiconductor layer may include a first semiconductor layer formed on a translucent substrate, a light emitting layer formed on the first semiconductor layer, and a second semiconductor layer formed on the light emitting layer.
  • the first semiconductor layer, the light emitting layer, and the second semiconductor layer are, for example, a group III nitride semiconductor, a group III-V semiconductor such as gallium phosphorus or gallium arsenide, or a group III such as gallium nitride, aluminum nitride or indium nitride. It may be formed of a nitride semiconductor or the like.
  • the thickness of the first semiconductor layer may be, for example, 1 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less.
  • the thickness of the light emitting layer may be, for example, 25 nm or more and 150 nm or less.
  • the thickness of the second semiconductor layer may be, for example, 50 nm or more and 600 nm or less.
  • the frame member 4 may be made of a ceramic material such as aluminum oxide, titanium oxide, zirconium oxide or yttrium oxide.
  • the frame member 4 may be made of a porous material.
  • the frame member 4 may be formed of a resin material mixed with a powder containing a metal oxide such as aluminum oxide, titanium oxide, zirconium oxide or yttrium oxide.
  • the frame member 4 is not limited to these materials, and may be made of various materials.
  • the frame member 4 may be connected to the upper surface 2A of the element substrate 2 via, for example, a resin, a brazing material, a solder, or the like, or may be connected by using the adhesiveness of the frame member 4.
  • the frame member 4 is provided on the upper surface 2A of the element substrate 2 so as to surround the light emitting element 3 at a distance from the light emitting element 3.
  • the inner wall surface of the frame member 4 functions as a reflecting surface that reflects the light emitted by the light emitting element 3.
  • the inner wall surface of the frame member 4 includes, for example, a metal layer formed of a metal material such as tungsten, molybdenum, or manganese, and a plating layer covering the metal layer and formed of a metal material such as nickel or gold. It's fine.
  • the plating layer reflects the light emitted by the light emitting element 3.
  • the inner wall surface of the frame member 4 may be along the end of the first region 21 of the upper surface 2A of the element substrate 2 in a plan view.
  • the inner wall surface of the frame member 4 is assumed to have a circular shape along the end portion of the first region 21. Since the shape of the inner wall surface is circular, the frame member 4 can reflect the light emitted from the light emitting element 3 substantially uniformly upward.
  • the frame member 4 may be located on the second region 22 of the upper surface 2A of the element substrate 2.
  • the frame member 4 has an upper surface 4A.
  • the upper surface 4A includes an upwardly convex curved surface. Since the upper surface 4A includes an upwardly convex curved surface, the illumination light converted by the wavelength conversion member 6 tends to be directed upward (in the positive direction of the Z axis).
  • the frame member 4 may be configured to include the same material as the material constituting the reflective layer 40. By doing so, the difference between the refractive index of the frame member 4 and the refractive index of the reflective layer 40 can be reduced. As a result, problems such as refraction of light between the frame member 4 and the reflective layer 40 are less likely to occur. Further, the frame member 4 may be configured so that the viscosity of the frame member 4 is higher than the viscosity of the reflective layer 40. By doing so, the frame member 4 can easily dam the wavelength conversion member 6. The viscosity can be specified from the analysis of the component concentration, the viscoelasticity measurement, and the like. Further, the frame member 4 may completely cover the first portion 321 of the second wiring 32.
  • the excitation light or the illumination light incident on the second wiring 32 is reduced.
  • the incident light it becomes difficult for the light to be absorbed by the second wiring 32.
  • the luminous efficiency of the light emitting device 10 can be further improved.
  • the wavelength conversion member 6 is filled in a space surrounded by an inner wall surface of the frame member 4 on the upper surface 2A of the element substrate 2.
  • the frame member 4 surrounds the wavelength conversion member 6 and is in contact with the wavelength conversion member 6.
  • the wavelength conversion member 6 may be filled so that its upper surface is flush with the upper surface 4A of the frame member 4.
  • the wavelength conversion member 6 seals the light emitting element 3 by filling the space above the light emitting element 3.
  • the excitation light emitted from the light emitting element 3 directly incidents on the wavelength conversion member 6.
  • the wavelength conversion member 6 converts purple light as incident excitation light into light having a peak wavelength included in a wavelength region of 360 nm or more and 780 nm or less, and emits the converted light.
  • the wavelength conversion member 6 may include a translucent member 60 having translucency and a phosphor 61.
  • the translucent member 60 may be formed of, for example, a light-transmitting insulating resin material such as a fluororesin, a silicone resin, an acrylic resin or an epoxy resin, or a light-transmitting glass material.
  • the refractive index of the translucent member 60 may be set to, for example, 1.4 or more and 1.6 or less.
  • the phosphor 61 is contained inside the translucent member 60.
  • the phosphor 61 may be substantially uniformly dispersed inside the translucent member 60.
  • the phosphor 61 converts the incident purple light into light having various peak wavelengths.
  • the phosphor 61 may convert the violet light into light specified in the spectrum having a peak wavelength in the wavelength region from, for example, 400 nm to 500 nm, that is, blue light.
  • the phosphor 61 is, for example, BaMgAl 10 O 17 : Eu, or (Sr, Ca, Ba) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu, (Sr, Ba) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Materials such as Eu may be included.
  • the phosphor 61 may convert violet light into light specified in the spectrum having a peak wavelength in the wavelength region from, for example, 450 nm to 550 nm, that is, blue-green light.
  • the phosphor 61 may contain a material such as (Sr, Ba, Ca) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu, Sr 4 Al 14 O 25 : Eu and the like.
  • the phosphor 61 may convert the violet light into light specified in the spectrum having a peak wavelength in the wavelength region from, for example, 500 nm to 600 nm, that is, green light.
  • the phosphor 61 is, for example, SrSi 2 (O, Cl) 2 N 2 : Eu, (Sr, Ba, Mg) 2 SiO 4 : Eu 2+ , or ZnS: Cu, Al, Zn 2 SiO 4 : Mn. Etc. may be included.
  • the phosphor 61 may convert the violet light into light specified in the spectrum having a peak wavelength in the wavelength region from, for example, 600 nm to 700 nm, that is, red light.
  • the phosphor 61 contains a material such as, for example, Y 2 O 2 S: Eu, Y 2 O 3 : Eu, SrCaClAlSiN 3 : Eu 2+ , CaAlSiN 3 : Eu, or CaAlSi (ON) 3 : Eu. good.
  • the phosphor 61 may convert the violet light into light specified in the spectrum having a peak wavelength in the wavelength region from, for example, 680 nm to 800 nm, that is, near infrared light. Near-infrared light may include light in the wavelength range from 680 to 2500 nm. In this case, the phosphor 61 may contain a material such as, for example, 3Ga 5 O 12 : Cr.
  • the combination of types of the phosphor 61 contained in the wavelength conversion member 6 is not particularly limited.
  • the phosphor 61 is not limited to the above-mentioned materials, and may contain various other materials.
  • the purple light incident on the wavelength conversion member 6 from the light emitting element 3 is converted into light having a different peak wavelength by the phosphor 61.
  • the peak wavelength of the converted light may be included in the visible light region.
  • the light converted by the combination of the phosphors 61 included in the wavelength conversion member 6 may have a plurality of peak wavelengths. For example, if the phosphor 61 contains a material that emits blue fluorescence, a material that emits blue-green fluorescence, and a material that emits green fluorescence, the converted light has wavelengths of blue, blue-green, and green, respectively. As a peak wavelength. If the phosphor 61 contains only one material, the converted light has the peak wavelength of that material.
  • the phosphor 61 is not limited to these examples, and may contain various combinations of materials.
  • the color of the light emitted from the wavelength conversion member 6 is determined based on the type of material contained in the phosphor 61. That is, the converted light can have various spectra.
  • the light emitting device 10 can emit light having various spectra depending on the combination of materials contained in the phosphor 61.
  • the light emitting device 10 emits, for example, a spectrum of direct sunlight from the sun, a spectrum of sunlight reaching a predetermined depth in the sea, a spectrum of light emitted by a candle flame, a spectrum of light of a firefly, or the like. can.
  • the light emitting device 10 can emit light having various colors.
  • the light emitting device 10 can emit light having various color temperatures.
  • the reflective layer 40 covers at least a part of the first wiring 31. It is assumed that the reflectance of the excitation light emitted from the light emitting element 3 or the illumination light converted by the wavelength conversion member 6 in the reflective layer 40 is higher than the reflectance in the first wiring 31. By doing so, the excitation light or the illumination light is less likely to be absorbed when incident on the upper surface 2A, and is reflected by the upper surface 2A so that it can easily proceed toward the upper side of the light emitting device 10. As a result, the luminous efficiency of the light emitting device 10 can be improved.
  • the light emitting element 3 covers the power feeding pad 33 having an electrical connection relationship.
  • the term "covering” as used herein may mean, for example, a state in which 80% or more of the feeding pad 33 is covered.
  • the power feeding pad 33 is covered with the light emitting element 3. Since the power feeding pad 33 is electrically connected to the light emitting element 3, it is not covered with the reflective layer 40 in principle.
  • the excitation light or the illumination light incident on the feeding pad 33 is reduced.
  • it becomes difficult for the feeding pad 33 to absorb the excitation light or the illumination light As a result, the luminous efficiency of the light emitting device 10 can be improved.
  • the reflective layer 40 may cover all of the first wiring 31. By doing so, the excitation light or the illumination light incident on the first wiring 31 is reduced. By reducing the incident light, it becomes difficult for the light to be absorbed by the first wiring 31. As a result, the luminous efficiency of the light emitting device 10 can be further improved.
  • the state of covering all of the first wiring 31 may include a state in which some parts are not covered due to an error in forming the reflective layer 40. A range in which the reflection of light from the light emitting element 3 is not affected, for example, the first wiring 31 not covered by the reflective layer 40 absorbs light, so that the decrease in luminous efficiency from the light emitting element 3 is less than 3%. Any effect that stays may be included in the error.
  • the light emitting element 3 may be located on the feeding pad 33 so as to cover all of the feeding pad 33 in the plan view of the upper surface 2A of the element substrate 2. By doing so, it becomes more difficult for the excitation light or the illumination light to enter the feeding pad 33. By reducing the incident light, it becomes difficult for the light to be absorbed by the feeding pad 33. As a result, the luminous efficiency of the light emitting device 10 can be further improved.
  • the state of covering all of the power feeding pad 33 may include a state in which some parts are not covered due to an error at the time of mounting the light emitting element 3.
  • the error may include, for example, a state in which the power feeding pad 33 is covered by the light emitting element 3 by 95% or more.
  • the feeding pad 33 not covered by the light emitting element 3 absorbs the light, so that the decrease in the luminous efficiency from the light emitting element 3 is less than 3%. If it is an effect, it may be included in the error.
  • the reflective layer 40 may cover a part of the region overlapping with the light emitting element 3 in the planar perspective of the element substrate 2. Further, the reflective layer 40 may cover a part of the feeding pad 33 as long as the electrical connection between the feeding pad 33 and the light emitting element 3 is not hindered. By doing so, it becomes more difficult for the excitation light or the illumination light to enter the feeding pad 33. By reducing the incident light, it becomes difficult for the light to be absorbed by the feeding pad 33. As a result, the luminous efficiency of the light emitting device 10 can be further improved.
  • the reflective layer 40 may cover all the regions of the first region 21 of the upper surface 2A of the element substrate 2 that are not covered by the light emitting element 3 in planar fluoroscopy. By doing so, the reflectance of the entire upper surface 2A of the element substrate 2 can be increased. As a result, the luminous efficiency of the light emitting device 10 can be improved.
  • the reflective layer 40 may cover the entire region of the first region 21 of the upper surface 2A of the element substrate 2 except for the region where the power feeding pad 33 is located. By doing so, the reflectance of the entire upper surface 2A of the element substrate 2 can be increased. As a result, the luminous efficiency of the light emitting device 10 can be improved.
  • the light emitting device 10 can improve the light emitting efficiency.
  • the lighting device 100 includes at least one light emitting device 10, and emits light emitted by the light emitting device 10 as illumination light.
  • the intensity of the light emitted by each light emitting device 10 may be controlled independently or may be controlled in association with each other.
  • the spectra of the light emitted by each light emitting device 10 may be the same or different from each other.
  • the lighting device 100 may control the spectrum of the combined light emitted by each light emitting device 10 by controlling the intensity of the light emitted by each light emitting device 10 in association with each other.
  • the light obtained by synthesizing the light emitted by each light emitting device 10 is also referred to as synthetic light.
  • the lighting device 100 may emit synthetic light as illumination light.
  • the lighting device 100 may select at least a part of the plurality of light emitting devices 10 to emit the lighting light.
  • the lighting device 100 may further include a mounting plate 110 on which the light emitting device 10 is mounted.
  • the lighting device 100 may further include a housing 120 having a groove-shaped portion for accommodating the mounting plate 110, and a pair of end plates 130 for closing the short side end portion of the housing 120.
  • the number of light emitting devices 10 mounted on the mounting plate 110 may be one or two or more.
  • the light emitting device 10 may be mounted on the mounting plate 110 so as to be lined up in a row, or may be mounted so as to be lined up in a grid pattern or a houndstooth pattern.
  • the light emitting device 10 is not limited to these patterns, and may be mounted on the mounting plate 110 in various arrangement patterns.
  • the mounting plate 110 may include a circuit board having a wiring pattern.
  • the circuit board may include, for example, a printed circuit board such as a rigid board, a flexible board, or a rigid flexible board.
  • the circuit board may include a drive circuit that controls the light emitting device 10.
  • the mounting plate 110 has a function of dissipating the heat generated by the light emitting device 10 to the outside.
  • the mounting plate 110 may be made of, for example, a metal material such as aluminum, copper or stainless steel, an organic resin material, or a composite material containing these.
  • the mounting plate 110 may have an elongated rectangular shape in a plan view.
  • the shape of the mounting plate 110 is not limited to this, and may be various other shapes.
  • the lighting device 100 may further include a mounting plate 110 housed inside the housing 120 and a lid 140 for sealing the light emitting device 10. Since the lid portion 140 is made of a translucent material, the illumination light emitted by the light emitting device 10 may be transmitted to the outside of the illumination device 100.
  • the lid portion 140 may be made of, for example, a resin material such as acrylic resin or glass.
  • the lid portion 140 may have an elongated rectangular shape in a plan view. The shape of the lid portion 140 is not limited to this, and may be various other shapes.
  • the lighting device 100 may further include a sealing member between the lid 140 and the housing 120. By doing so, it becomes difficult for water, dust, or the like to enter the inside of the housing 120. As a result, the reliability of the lighting device 100 can be improved regardless of the environment in which the lighting device 100 is installed.
  • the lighting device 100 may further include a hygroscopic agent inside the housing 120.
  • the frame member 4 may be inclined so that the inner wall surface thereof spreads outward as the distance from the upper surface 2A of the element substrate 2 increases.
  • the inner wall surface functions as a reflecting surface that reflects the light emitted by the light emitting element 3.
  • the descriptions such as “first” and “second” are identifiers for distinguishing the configuration.
  • the configurations distinguished by the descriptions such as “first” and “second” in the present disclosure can exchange numbers in the configurations.
  • the first conversion light can exchange the identifiers “first” and “second” with the second conversion light.
  • the exchange of identifiers takes place at the same time.
  • the configuration is distinguished.
  • the identifier may be deleted. Configurations with the identifier removed are distinguished by a code. Based solely on the description of identifiers such as "1st” and “2nd” in the present disclosure, it shall not be used as an interpretation of the order of the configurations or as a basis for the existence of identifiers with smaller numbers.
  • the X-axis, Y-axis, and Z-axis are provided for convenience of explanation and may be interchanged with each other.
  • the configuration according to the present disclosure has been described using a Cartesian coordinate system composed of X-axis, Y-axis, and Z-axis.
  • the positional relationship of each configuration according to the present disclosure is not limited to being orthogonal.

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Abstract

発光装置は、互いに電気的に接続された給電配線及び給電パッドを有する基板と、給電配線の少なくとも一部を覆うよう給電配線上に位置する反射層と、給電パッドを介して給電配線に電気的に接続され、励起光を射出する発光素子と、発光素子の上に位置し、励起光を照明光に変換する波長変換部材とを備える。発光素子は、基板の平面透視において、電気的接続関係にある給電パッドを覆うように給電パッドの上に位置する。

Description

発光装置及び照明装置 関連出願へのクロスリファレンス
 本出願は、日本国特許出願2020-131142号(2020年7月31日出願)の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
 本開示は、発光装置及び照明装置に関する。
 発光素子が実装される基板の表面に反射層を有する発光装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2013-153069号公報
 本開示の一実施形態に係る発光装置は、互いに電気的に接続された給電配線及び給電パッドを有する基板と、前記給電配線の少なくとも一部を覆うよう前記給電配線上に位置する反射層と、前記給電パッドを介して前記給電配線に電気的に接続され、励起光を射出する発光素子と、前記発光素子の上に位置し、前記励起光を照明光に変換する波長変換部材とを備える。前記発光素子は、前記基板の平面透視において、電気的な接続関係にある前記給電パッドを覆うように前記給電パッドの上に位置する。
 本開示の一実施形態に係る照明装置は、少なくとも1つの前記発光装置を備える。
一実施形態に係る発光装置の構成例を示す斜視図である。 図1のA-A断面図である。 図1の発光装置の平面透視図である。 図3の一点鎖線囲み部の拡大図である。 発光素子がフリップチップ接合で実装されている基板の構成例の断面図である。 発光素子が給電パッドよりも大きい構成例の平面図である。 反射層が基板を覆っている構成例の平面図である。 一実施形態に係る照明装置の構成例を示す斜視図である。
(発光装置10の構成例)
 図1、図2、図3及び図4に示されるように、発光装置10は、素子基板2と、発光素子3と、波長変換部材6とを備える。発光装置10は、必須ではないが、枠部材4を更に備える。発光素子3は、素子基板2に実装されている。波長変換部材6は、発光素子3の上に位置する。発光装置10は、発光素子3が射出する光を波長変換部材6で変換した光を射出する。
 発光素子3は、360nm以上かつ430nm以下の波長領域にピーク波長を有する光を射出する。360nm以上かつ430nm以下の波長領域は、紫色光領域とも称される。
 波長変換部材6は、発光素子3から波長変換部材6に入射してきた光を、360nm以上かつ780nm以下の波長領域にピーク波長を有する光に変換し、変換した光を射出する。360nm以上かつ950nm以下の波長領域は、可視光領域とも称される。可視光領域は、紫色光領域を含むとする。可視光は、紫色光を含むとする。波長変換部材6は、発光素子3が射出する光によって励起されることによって、可視光領域にピーク波長領域を射出する。発光素子3が射出する光は、励起光とも称される。発光装置10が備える発光素子3は、励起光発光素子とも称される。
 以下、発光装置10の各構成が説明される。
 素子基板2は、単に基板とも称される。素子基板2は、例えば、絶縁性を有する材料で形成されてよい。素子基板2は、例えば、酸化アルミニウム(アルミナ)若しくはムライト等のセラミック材料、ガラスセラミック材料、又は、これらの材料のうち複数の材料を混合した複合系材料等で形成されてよい。素子基板2は、熱膨張を調整することが可能な金属酸化物微粒子を分散させた高分子樹脂材料等で形成されてもよい。素子基板2は、窒化アルミニウムまたは炭化ケイ素(シリコンカーバイド)を含んで構成されてもよい。これにより、素子基板2の熱伝導率を向上させることでき、発光装置10の放熱性能が向上する。
 素子基板2は、Z軸の正の方向を向く上面2Aを有する。素子基板2の上面2Aに、発光素子3が実装されている。素子基板2は、上面2Aに、発光素子3等の部品を電気的に導通する第1配線31を備える。第1配線31は、例えば、タングステン、モリブデン、マンガン、又は銅等の導電材料で形成されてよい。第1配線31は、例えば、タングステンの粉末に有機溶剤が添加された金属ペーストを、素子基板2となるセラミックグリーンシートに所定パターンで印刷し、複数のセラミックグリーンシートを積層して、焼成することにより形成されてよい。第1配線31は、その表面に酸化防止のために形成された、例えばニッケル又は金等のめっき層を含んでよい。第1配線31は、給電配線とも称される。
 素子基板2は、第1配線31の上に位置する反射層40を更に備える。反射層40は、第1配線31の少なくとも一部を覆うように、第1配線31の上に位置する。反射層40は、例えば、シリコーン樹脂ベースの材料に酸化チタン等の白色材料を添加した材料で形成されてよい。反射層40は、この例に限られず、反射層40の反射率が第1配線31の反射率よりも高くなるように、形成されてよい。第1配線31の上に反射層40が位置することによって、発光素子3から射出される励起光、及び、波長変換部材6で変換される照明光が第1配線31で吸収されにくくなる。その結果、励起光及び照明光が発光装置10の外部へ高効率で射出され得る。
 図3に示されるように、素子基板2の上面2Aは、第1配線31が位置する第1領域21と、その周囲の第2領域22とを含む。本実施形態において、第1領域21は、円形状を有するが、他の種々の形状を有してよい。素子基板2は、上面2Aの第2領域22に位置する第2配線32を更に備える。第2配線32は、外部の電源と、給電パッド33との間を電気的に接続する。このとき、第2配線32は、第1配線31が位置する第1領域21を囲んで位置する第1部分321と、第1部分321から外部の電源に接続するように延びた第2部分322とを有している。第2配線32は、第1配線31とあわせて給電配線とも総称される。つまり、給電配線は、第1配線31と第2配線32とを含んでよい。反射層40は、第2配線32の少なくとも一部を覆うように第2配線32の上に位置してもよい。なお、給電配線は、上述した給電パッド33同士を繋ぐ第1配線31の他に、第2配線32と給電パッド33を接続する第3配線35を有していてもよい。第3配線35は、一部が反射層40に覆われている。また、第3配線35は、反射層40にすべて覆われていてもよいし、一部露出していてもよい。また、第3配線35は、後述する枠部材4に一部が覆われている。
 本実施形態において、発光素子3は、LED(Light Emission Diode)であるとする。LEDは、P型半導体とN型半導体とが接合されたPN接合中で、電子と正孔とが再結合することによって、外部へと光を発光する。発光素子3は、LEDに限られず、他の発光デバイスであってもよい。
 発光素子3は、素子基板2の上面2A上に実装される。発光素子3は、素子基板2の上面2Aに、第1配線31に電気的に接続するように設けられている給電パッド33に、例えば、ろう材又は半田等を介して、電気的に接続される。発光素子3は、素子基板2の上面2Aの平面透視において、給電パッド33の少なくとも一部を覆うように給電パッド33の上に位置する。給電パッド33は、第1配線31と同一又は類似の材料で形成されてよい。給電パッド33は、第1配線31と一体に形成されてもよい。このとき、発光素子3は、平面透視において給電パッド33よりも大きくてもよい。
 給電パッド33は、発光素子3の正及び負それぞれの電極に接続するように、2つを1組として設置されている。例えば、給電パッド33は、他の箇所よりも幅が広いものであってもよい。第1配線31は、ある1組の給電パッド33の正の電極と、他の1組の給電パッド33の負の電極とを電気的に接続する。給電パッド33に発光素子3が実装された場合、発光素子3は、第1配線31によって電気的に直列に接続される。このようにして、複数の発光素子3が直列に接続される、1本の直列の電気回路が形成される。第1配線31は、素子基板2に複数の直列の電気回路が形成されるように配置される。複数の直列の電気回路のそれぞれは、両端で第2配線32に接続されることによって、電源から電力の供給を受けることができる。つまり、直列の電気回路が第2配線32の間で電気的に並列に接続される。
 図5に示されるように、発光素子3は、半田ボール又は半田ペーストなどの半田材34を介して素子基板2の上に位置する給電パッド33に電気的に接続されるように実装されてよい。つまり、発光素子3は、素子基板2にフリップチップ接合で実装されてよい。発光素子3がフリップチップ接合で実装される場合、給電パッド33に電気的に接続するための半田材34は、素子基板2の上面2Aの平面視において、発光素子3に覆われるように位置する。半田材34が発光素子3に覆われることによって、発光素子3から射出される励起光、又は、波長変換部材6で変換された照明光が半田材34に入射しにくくなる。これによって、励起光又は照明光が素子基板2で吸収されにくくなる。その結果、発光装置10の発光効率がより一層高められ得る。
 比較例として、発光素子3がワイヤボンディングで素子基板2に実装される場合、ワイヤの少なくとも一部は、発光素子3に覆われない。この場合、励起光又は照明光がワイヤに吸収され得る。本実施形態に係る発光装置10は、発光素子3が素子基板2にフリップチップ接合で実装されることによって、比較例のようにワイヤボンディングされるよりも励起光又は照明光が吸収されにくくなる。その結果、発光装置10の発光効率がより一層高められ得る。
 素子基板2の上面2A上に実装される発光素子3の個数は、図2において3個であるが、特に限定されるものではなく、2個以下であってもよいし、4個以上であってもよい。素子基板2の上面2Aの平面視において、発光素子3は、枠部材4よりも内側に位置する。発光素子3の個数が2個以上である場合、各発光素子3は、上面2Aの平面視において互いに重ならないように位置する。
 発光素子3は、透光性基体と、透光性基体上に形成される光半導体層とを含んでよい。透光性基体は、例えば、有機金属気相成長法、又は分子線エピタキシャル成長法等の化学気相成長法を用いて、その上に光半導体層を成長させることが可能な材料を含む。透光性基体は、例えば、サファイア、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、酸化亜鉛、セレン化亜鉛、炭化ケイ素(シリコンカーバイド)、シリコン(Si)、又は二ホウ化ジルコニウム等で形成されてよい。透光性基体の厚みは、例えば、50μm以上1000μm以下であってよい。
 光半導体層は、透光性基体上に形成される第1半導体層と、第1半導体層上に形成される発光層と、発光層上に形成される第2半導体層とを含んでよい。第1半導体層、発光層、及び第2半導体層は、例えば、III族窒化物半導体、ガリウム燐若しくはガリウムヒ素等のIII-V族半導体、又は、窒化ガリウム、窒化アルミニウム若しくは窒化インジウム等のIII族窒化物半導体等で形成されてよい。
 第1半導体層の厚みは、例えば、1μm以上5μm以下であってよい。発光層の厚みは、例えば、25nm以上150nm以下であってよい。第2半導体層の厚みは、例えば、50nm以上600nm以下であってよい。
 枠部材4は、例えば、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム又は酸化イットリウム等のセラミック材料で形成されてよい。枠部材4は、多孔質材料で形成されてよい。枠部材4は、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム又は酸化イットリウム等の金属酸化物を含む粉末を混合した樹脂材料で形成されてよい。枠部材4は、これらの材料に限られず、種々の材料で形成されてよい。
 枠部材4は、素子基板2の上面2Aに、例えば、樹脂、ろう材又は半田等を介して、接続されてもよいし、枠部材4が有する接着性を用いて接続されてもよい。枠部材4は、発光素子3と間隔を空けて、発光素子3を取り囲むように素子基板2の上面2A上に設けられる。枠部材4の内壁面は、発光素子3が発光する光を反射させる反射面として機能する。枠部材4の内壁面は、例えば、タングステン、モリブデン、又はマンガン等の金属材料で形成される金属層と、金属層を被覆し、ニッケル又は金等の金属材料で形成されるめっき層とを含んでよい。めっき層は、発光素子3が発光する光を反射する。
 枠部材4の内壁面は、平面視において、素子基板2の上面2Aの第1領域21の端部に沿ってよい。本実施形態において、枠部材4の内壁面は、第1領域21の端部に沿う円形状であるとする。内壁面の形状が円形状であることによって、枠部材4は、発光素子3から射出される光を、上方に向かって略一様に反射させることができる。枠部材4は、素子基板2の上面2Aの第2領域22の上に位置してもよい。
 枠部材4は、上面4Aを有する。上面4Aは、上に凸の曲面を含む。上面4Aが上に凸の曲面を含むことによって、波長変換部材6で変換された照明光が上方(Z軸の正の方向)に向かいやすくなる。
 枠部材4は、反射層40を構成する材料と同じ材料を含んで構成されてよい。このようにすることで、枠部材4の屈折率と反射層40の屈折率との差が低減され得る。その結果、枠部材4と反射層40との間における光の屈折等の問題が生じにくくなる。また、枠部材4は、枠部材4の粘性が反射層40の粘性よりも高くなるように構成されてもよい。このようにすることで、枠部材4は、波長変換部材6をせき止めやすくなる。なお、粘性については、成分濃度の解析、粘弾性測定等から特定できる。
 また、枠部材4は、第2配線32のうち、第1部分321を全て覆っていてもよい。このようにすることで、第2配線32に入射する励起光又は照明光が減少する。入射する光が減少することによって、光が第2配線32で吸収されにくくなる。その結果、発光装置10の発光効率がより一層高められ得る。なお、このとき、第2配線32の第1部分321の全てを覆うには、枠部材4の接合時における誤差により覆われていない箇所がある状態も含まれていてもよい。発光素子3からの光の反射に影響が出ない範囲、例えば枠部材4に覆われていない第1部分321が光を吸収することにより、発光素子3からの発光効率の低下が3%未満の影響であれば、誤差に含めることができる。
 波長変換部材6は、素子基板2の上面2Aの上の、枠部材4の内壁面に囲まれた空間に充填されている。言い換えれば、枠部材4は、波長変換部材6を囲むとともに、波長変換部材6と接している。波長変換部材6は、その上面が枠部材4の上面4Aと面一になるように充填されていてもよい。波長変換部材6は、発光素子3の上の空間を満たすことによって、発光素子3を封止する。発光素子3から射出された励起光は、波長変換部材6に直接入射する。波長変換部材6は、入射してきた励起光としての紫色光を、360nm以上かつ780nm以下の波長領域に含まれるピーク波長を有する光に変換し、変換した光を射出する。
 波長変換部材6は、透光性を有する透光部材60と、蛍光体61とを備えてよい。
 透光部材60は、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂若しくはエポキシ樹脂等の光透過性を有する絶縁樹脂材料、又は光透過性を有するガラス材料、等で形成されてよい。透光部材60の屈折率は、例えば、1.4以上1.6以下に設定されていてよい。
 蛍光体61は、透光部材60の内部に含有されているとする。蛍光体61は、透光部材60の内部で略均一に分散されていてよい。蛍光体61は、入射してきた紫色光を種々のピーク波長を有する光に変換する。
 蛍光体61は、紫色光を、例えば400nmから500nmまでの波長領域内にピーク波長を有するスペクトルで特定される光、つまり青色の光に変換してよい。この場合、蛍光体61は、例えば、BaMgAl1017:Eu、又は(Sr,Ca,Ba)10(POCl:Eu,(Sr,Ba)10(POCl:Eu等の材料を含んでよい。
 蛍光体61は、紫色光を、例えば450nmから550nmまでの波長領域内にピーク波長を有するスペクトルで特定される光、つまり青緑色の光に変換してよい。この場合、蛍光体61は、例えば、(Sr,Ba,Ca)(POCl:Eu,SrAl1425:Eu等の材料を含んでよい。
 蛍光体61は、紫色光を、例えば500nmから600nmまでの波長領域内にピーク波長を有するスペクトルで特定される光、つまり緑色の光に変換してよい。この場合、蛍光体61は、例えば、SrSi(O,Cl):Eu、(Sr,Ba,Mg)SiO:Eu2+、又はZnS:Cu,Al、ZnSiO:Mn等の材料を含んでよい。
 蛍光体61は、紫色光を、例えば600nmから700nmまでの波長領域内にピーク波長を有するスペクトルで特定される光、つまり赤色の光に変換してよい。この場合、蛍光体61は、例えば、YS:Eu、Y:Eu、SrCaClAlSiN:Eu2+、CaAlSiN:Eu、又はCaAlSi(ON):Eu等の材料を含んでよい。
 蛍光体61は、紫色光を、例えば680nmから800nmまでの波長領域内にピーク波長を有するスペクトルで特定される光、つまり近赤外光に変換してよい。近赤外光は、680から2500nmまでの波長領域の光を含んでよい。この場合、蛍光体61は、例えば、3Ga12:Cr等の材料を含んでよい。
 波長変換部材6が含有する蛍光体61の種類の組み合わせは、特に限定されない。蛍光体61は、上述の材料に限られず、他の種々の材料を含んでもよい。
 上述したように、発光素子3から波長変換部材6に入射した紫色光は、蛍光体61によって異なるピーク波長を有する光に変換される。変換された光のピーク波長は、可視光領域に含まれ得る。波長変換部材6に含まれる蛍光体61の組み合わせによって、変換された光は、複数のピーク波長を有し得る。例えば、蛍光体61が青色の蛍光を放射する材料、青緑色の蛍光を放射する材料、及び緑色の蛍光を放射する材料を含む場合、変換された光は、青色、青緑色及び緑色それぞれの波長をピーク波長として有する。蛍光体61が1種類の材料のみを含む場合、変換された光は、その材料のピーク波長を有する。蛍光体61は、これらの例に限られず、種々の組み合わせの材料を含んでもよい。波長変換部材6から放射される光の色彩は、蛍光体61に含まれる材料の種類に基づいて決定される。つまり、変換された光は、種々のスペクトルを有し得る。
 本実施形態に係る発光装置10は、蛍光体61に含まれる材料の組み合わせによって、種々のスペクトルを有する光を射出できる。発光装置10は、例えば、太陽からの直射日光のスペクトル、海中の所定の深さまで到達した日光のスペクトル、ろうそくの炎が発する光のスペクトル、又は、蛍の光のスペクトル等を有する光等を射出できる。言い換えれば、発光装置10は、種々の色を有する光を射出できる。また、発光装置10は、種々の色温度を有する光を射出できる。
 図4に示されるように、素子基板2の上面2Aの平面視において、反射層40は、第1配線31の少なくとも一部を覆う。発光素子3から射出された励起光、又は、波長変換部材6で変換された照明光の反射層40における反射率は、第1配線31における反射率よりも高いとする。このようにすることで、励起光又は照明光は、上面2Aに入射した際に吸収されにくくなるとともに、上面2Aで反射されて発光装置10の上方に向けて進みやすくなる。その結果、発光装置10の発光効率が高められ得る。
 また、素子基板2の上面2Aの平面視において、発光素子3は、電気的な接続関係にある給電パッド33を覆う。ここでいう、覆うとは、例えば給電パッド33の80%以上が覆われている状態を指してもよい。言い換えれば、給電パッド33は、発光素子3で覆われる。給電パッド33は、発光素子3と電気的に接続されるために、原則として反射層40で覆われていない。給電パッド33が発光素子3で覆われることによって、給電パッド33に入射する励起光又は照明光は減少する。給電パッド33に入射する光が減少することによって、給電パッド33で励起光又は照明光が吸収されにくくなる。その結果、発光装置10の発光効率が高められ得る。
 図6に示されるように、反射層40は、第1配線31の全てを覆ってもよい。このようにすることで、第1配線31に入射する励起光又は照明光が減少する。入射する光が減少することによって、光が第1配線31で吸収されにくくなる。その結果、発光装置10の発光効率がより一層高められ得る。なお、このとき、第1配線31の全てを覆うという状態には、反射層40の形成時における誤差により覆われていない箇所がある状態も含まれていてもよい。発光素子3からの光の反射に影響が出ない範囲、例えば反射層40に覆われていない第1配線31が光を吸収することによって、発光素子3からの発光効率の低下が3%未満にとどまる影響であれば、誤差に含まれてよい。
 また、発光素子3は、素子基板2の上面2Aの平面透視において、給電パッド33の全て覆って給電パッド33の上に位置してもよい。このようにすることで、給電パッド33に励起光又は照明光がより一層入射しにくくなる。入射する光が減少することによって、光が給電パッド33で吸収されにくくなる。その結果、発光装置10の発光効率がより一層高められ得る。なお、このとき、給電パッド33の全てを覆うという状態には、発光素子3の実装時における誤差により覆われていない箇所がある状態も含まれていてもよい。誤差には、例えば、給電パッド33が発光素子3に95%以上覆われている状態が含まれていてもよい。発光素子3からの光の反射に影響が出ない範囲、例えば発光素子3に覆われていない給電パッド33が光を吸収することによって、発光素子3からの発光効率の低下が3%未満にとどまる影響であれば、誤差に含まれてよい。
 反射層40は、素子基板2の平面透視において、発光素子3と重なる領域の一部を覆っていてもよい。さらに、反射層40は、給電パッド33と発光素子3との間の電気的な接続が妨げられない限りにおいて、給電パッド33の一部を覆ってもよい。このようにすることで、給電パッド33に励起光又は照明光がより一層入射しにくくなる。入射する光が減少することによって、光が給電パッド33で吸収されにくくなる。その結果、発光装置10の発光効率がより一層高められ得る。
 図7に示されるように、反射層40は、素子基板2の上面2Aの第1領域21のうち、平面透視において発光素子3に覆われていない領域を全て覆ってもよい。このようにすることで、素子基板2の上面2Aの全体における反射率が高められ得る。その結果、発光装置10の発光効率が高められ得る。
 また、反射層40は、素子基板2の上面2Aの第1領域21のうち、少なくとも給電パッド33が位置する領域を除く領域を全て覆ってもよい。このようにすることでも、素子基板2の上面2Aの全体における反射率が高められ得る。その結果、発光装置10の発光効率が高められ得る。
 以上述べてきたように、本実施形態に係る発光装置10は、発光効率を高めることができる。
(照明装置100の構成例)
 図8に示されるように、一実施形態に係る照明装置100は、少なくとも1つの発光装置10を備え、発光装置10が射出する光を照明光として射出する。照明装置100は、複数の発光装置10を備える場合、各発光装置10が射出する光の強度を独立に制御してもよいし、関連づけて制御してもよい。各発光装置10が射出する光のスペクトルは、同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。照明装置100は、各発光装置10が射出する光の強度を関連づけて制御することによって、各発光装置10が射出する光を合成した光のスペクトルを制御してもよい。各発光装置10が射出する光を合成した光は、合成光とも称される。照明装置100は、合成光を照明光として射出してもよい。照明装置100は、複数の発光装置10の少なくとも一部を選択して照明光を射出させてもよい。
 照明装置100は、発光装置10が実装された実装板110をさらに備えてよい。照明装置100は、実装板110を収容する溝状の部分を有する筐体120と、筐体120の短辺側の端部を塞ぐ一対の端板130とをさらに備えてよい。実装板110に実装されている発光装置10の数は、1つであってもよいし、2つ以上であってもよい。発光装置10は、実装板110において、一列に並ぶように実装されてもよいし、格子状又は千鳥格子状に並ぶように実装されてもよい。発光装置10は、これらのパターンに限られず、種々の配列パターンで実装板110に実装されてよい。
 実装板110は、配線パターンを有する回路基板を含んでもよい。回路基板は、例えば、リジッド基板、フレキシブル基板又はリジッドフレキシブル基板等のプリント基板を含んでよい。回路基板は、発光装置10を制御する駆動回路を含んでもよい。
 実装板110は、発光装置10が発する熱を外部に放散させる機能を有している。実装板110は、例えば、アルミニウム、銅若しくはステンレス鋼等の金属材料、有機樹脂材料、又はこれらを含む複合材料等で構成されてよい。
 実装板110は、平面視において細長い長方形状を有してよい。実装板110の形状は、これに限られず他の種々の形状であってもよい。
 照明装置100は、筐体120の内部に収容されている実装板110及び発光装置10を封止する蓋部140をさらに備えてよい。蓋部140は、透光性を有する材料で構成されることによって、発光装置10が射出する照明光を照明装置100の外部に透過してよい。蓋部140は、例えば、アクリル樹脂等の樹脂材料又はガラス等によって構成されてよい。蓋部140は、平面視において細長い長方形状を有してよい。蓋部140の形状は、これに限られず他の種々の形状であってもよい。照明装置100は、蓋部140と筐体120との間にシーリング部材をさらに備えてもよい。このようにすることで、筐体120の内部に水又は塵埃等が侵入しにくくなる。その結果、照明装置100が設置される環境にかかわらず、照明装置100の信頼性が向上しうる。照明装置100は、筐体120の内部に吸湿剤をさらに備えてもよい。
 本開示に係る実施形態について説明する図は模式的なものである。図面上の寸法比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。
 本開示に係る実施形態について、諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではない。また、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は改変を行うことが可能であることに留意されたい。従って、これらの変形又は改変は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部等を1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。その他、本開示の趣旨を逸脱しない範囲での変更が可能である。例えば、本開示にかかる実施形態において、枠部材4の内壁は傾斜を有していないとして記載されている。発光装置10のサイズによっては、枠部材4は、内壁面が、素子基板2の上面2Aから遠ざかるほど、外方に向かって広がるように傾斜していてもよい。この場合に内壁面は、発光素子3が発光する光を反射させる反射面として機能する。
 本開示において「第1」及び「第2」等の記載は、当該構成を区別するための識別子である。本開示における「第1」及び「第2」等の記載で区別された構成は、当該構成における番号を交換することができる。例えば、第1変換光は、第2変換光と識別子である「第1」と「第2」とを交換することができる。識別子の交換は同時に行われる。識別子の交換後も当該構成は区別される。識別子は削除してよい。識別子を削除した構成は、符号で区別される。本開示における「第1」及び「第2」等の識別子の記載のみに基づいて、当該構成の順序の解釈、小さい番号の識別子が存在することの根拠に利用してはならない。
 本開示において、X軸、Y軸、及びZ軸は、説明の便宜上設けられたものであり、互いに入れ替えられてよい。本開示に係る構成は、X軸、Y軸、及びZ軸によって構成される直交座標系を用いて説明されてきた。本開示に係る各構成の位置関係は、直交関係にあると限定されるものではない。
 10 発光装置
 2 素子基板(2A:上面、21:第1領域、22:第2領域)
 3 発光素子
 4 枠部材
 6 波長変換部材(60:透光部材、61:蛍光体)
 31 第1配線
 32 第2配線(321:第1部分、322:第2部分)
 33 給電パッド
 34 半田材
 35 第3配線
 40 反射層
 100 照明装置(110:実装板、120:筐体、130:端板、140:蓋部)

Claims (13)

  1.  互いに電気的に接続された給電配線及び給電パッドを有する基板と、
     前記給電配線の少なくとも一部を覆うよう前記給電配線上に位置する反射層と、
     前記給電パッドを介して前記給電配線に電気的に接続され、励起光を射出する発光素子と、
     前記発光素子の上に位置し、前記励起光を照明光に変換する波長変換部材と
    を備え、
     前記発光素子は、前記基板の平面透視において、電気的な接続関係にある前記給電パッドを覆うように前記給電パッドの上に位置する、
    発光装置。
  2.  前記発光素子は、前記基板の平面透視において、前記給電パッドの全てを覆って前記給電パッド上に位置している、請求項1に記載の発光装置。
  3.  前記反射層は、前記基板の平面透視において、前記発光素子と重なる領域の一部を覆う、請求項1又は2に記載の発光装置。
  4.  前記基板は、前記給電パッドが位置する第1領域と、前記第1領域の周囲に位置する第2領域とを有し、
     前記給電配線は、前記第1領域に位置するとともに前記給電パッドに電気的に接続される第1配線を含む、請求項1から3までのいずれか一項に記載の発光装置。
  5.  前記反射層は、前記第1配線の全てを覆う、請求項4に記載の発光装置。
  6.  前記反射層は、少なくとも前記第1領域のうち前記給電パッドを除く全ての領域を覆う、請求項4又は5に記載の発光装置。
  7.  前記給電配線は、前記第2領域に位置する第2配線を更に含み、
     前記反射層は、前記第2配線の少なくとも一部を覆う、請求項4から6までのいずれか一項に記載の発光装置。
  8.  前記基板の前記第2領域の上に位置し、前記波長変換部材を囲むとともに、前記波長変換部材と接した枠部材を更に備える、請求項4から7までのいずれか一項に記載の発光装置。
  9.  前記枠部材の上面は、曲面を含む、請求項8に記載の発光装置。
  10.  前記枠部材と前記反射層とは、同じ材料を含んで構成され、
     前記枠部材の粘性は、前記反射層の粘性よりも高い、請求項8又は9に記載の発光装置。
  11.  前記給電配線は、前記第2領域に位置する第2配線を更に含み、
     前記第2配線は、前記第1領域を囲んで位置する第1部分と、前記第1部分から外部の電源に延びた第2部分と、を含み、
     前記枠部材は、前記第1部分の全てを覆う、請求項8から10までのいずれか一項に記載の発光装置。
  12.  前記発光素子は、前記基板に対してフリップチップ接合で実装される、請求項1から11までのいずれか一項に記載の発光装置。
  13.  少なくとも1つの請求項1から12までのいずれか一項に記載の発光装置を備える、照明装置。
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