CN101625084A - 发光装置及发光装置的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发光装置及发光装置的制造方法。提供一种发光装置,能够使装置使用时发光效率不降低,并使大电流流向LED元件来增大光量,而且,能够得到色彩再现性良好的白色光。另外,提供一种发光装置的制造方法,能够将LED元件所产生的热平稳地向基板传递。本发明的发光装置,其特征在于,具备:第一LED元件,发出紫外光;第二LED元件,发出可见光;基板,搭载了上述第一LED元件及上述第二LED元件,包含无机材料;壳体,容纳上述第一LED元件、上述第二LED元件及上述基板,包含无机材料;以及SiC荧光板,掺杂有B及Al的至少一种和N,被从上述第一LED元件发出的光激励时,发出可见光。
Description
技术领域
本发明涉及具备LED元件并发出白色光的发光装置。
背景技术
以往,已知一种通过LED元件与荧光体的组合来发出白色光发光装置(例如参照专利文献1)。专利文献1记载的发光装置具有发出300~470nm的光的LED元件,通过由该光激励的荧光体,部分或完全地变换为波长更长的光,从而生成白色光。其中,荧光体分散于密封LED元件的密封树脂中。
另外,还已知一种发光装置,能够通过红色LED元件、绿色LED元件及蓝色LED元件的组合来生成白色光(例如,参照专利文献2)。
专利文献1:日本特表2003-535478号公报
专利文献2:日本特开2008-085324号公报
但是,在专利文献1记载的发光装置中,密封树脂中的荧光体的耐热性低,如果装置使用时发光装置的温度上升,则发光效率降低。另外,LED元件的发热量受到限制,所以难以使大电流流过LED元件来增大光量。
在此,可以考虑像专利文献2记载的发光装置那样,不使用荧光体,而通过红色、绿色及蓝色的各LED元件来得到白色光。但是,各LED元件的半幅值与荧光体相比极小,所得到的白色光的色彩再现性变低。
进而,在LED元件的发热量不受限制的情况下,产生将各LED元件所产生的热平稳地传递至搭载了各LED元件的基板的需要。
发明内容
本发明是鉴于以上情况而完成的,其目的在于:提供一种发光装置,能够使装置使用时发光效率不降低,并使大电流流向LED元件来增大光量,而且,能够得到色彩再现性良好的白色光。
另外,其他目的在于:提供一种发光装置及其制造方法,能够将LED元件所产生的热平稳地向基板传递。
为了解决上述问题,本发明的第一发光装置的特征在于,具备:第一LED元件,发出紫外光;第二LED元件,发出可见光;基板,搭载了上述第一LED元件及上述第二LED元件,包含无机材料;壳体,容纳上述第一LED元件、上述第二LED元件及上述基板,包含无机材料;以及SiC荧光板,掺杂有B及Al的至少一种和N,被从上述第一LED元件所发出的光激励时,发出可见光。
在上述第一发光装置中,其特征在于,上述第一LED元件发出峰值波长为408nm以下的光,上述第二LED元件发出峰值波长超过408nm的光。
在上述第一发光装置中,其特征在于,上述壳体具有开口,上述SiC荧光板设置于上述开口。
在上述第一发光装置中,其特征在于,上述SiC荧光板在从上述第一LED元件发出的光所入射的面上,具有以比上述第一LED元件的发光波长小的周期形成的周期构造。
在上述第一发光装置中,其特征在于,具备:透镜,设置于上述开口的上述SiC荧光板的外侧,包含无机材料。
为了解决上述问题,本发明的第二发光装置的特征在于,具备:紫外LED元件,发出紫外光;蓝色LED元件,发出蓝色光;绿色LED元件,发出绿色光;红色LED元件,发出红色光;基板,搭载了上述紫外LED元件、上述蓝色LED元件、上述绿色LED元件及上述红色LED元件,包含无机材料;壳体,容纳上述紫外LED元件、上述蓝色LED元件、上述绿色LED元件、上述红色LED元件及上述基板,包含无机材料;以及SiC荧光板,掺杂有B及Al的至少一种和N,被从上述紫外LED元件所发出的光激励时,发出可见光。
为了解决上述问题,本发明的第三发光装置的特征在于,具备:第一LED元件,发出紫外光;第二LED元件,发出可见光;SiC荧光板,掺杂有B及Al的至少一种和N,被从上述第一LED元件所发出的光激励时,发出可见光;基板,搭载了上述第一LED元件及上述第二LED元件,包含无机材料;以及AuSn类合金层,对上述基板与上述第一LED元件及上述第二LED元件进行接合,具有相对于上述基板向大致垂直方向延伸的柱状结晶。
在上述第三发光装置中,其特征在于,具备:壳体,容纳上述基板,包含无机材料。
在上述第三发光装置中,其特征在于,上述第一LED元件的峰值波长为408nm以下,上述第二LED元件的峰值波长超过408nm。
在上述第三发光装置中,其特征在于,上述第二LED元件是蓝色LED元件、绿色LED元件及红色LED元件这3种LED元件。
制造上述第三发光装置的方法的特征在于,包括:Sn膜形成工序,在上述基板的搭载面,形成Sn膜;Au膜形成工序,在上述第一LED元件及上述第二LED元件的非搭载面,形成Au膜;接触工序,使形成于上述第一LED元件及上述第二LED元件的上述Au膜与形成于上述基板的上述搭载面的上述Sn膜的表面接触;以及接合工序,在使上述Sn膜与上述Au膜接触的状态下,在包含氢气和氮气的混和气体的组成(forming)气体的气氛中加热上述基板,将上述第一LED元件及上述第二LED元件接合至上述基板。
在制造上述第三发光装置的方法中,其特征在于,特别是,在上述接触工序中,使上述基板的上述搭载面为上方,使上述第一LED元件及上述第二LED元件的非搭载面为下方,将上述第一LED元件及上述第二LED元件载放于上述基板,从而使上述Sn膜与上述Au膜接触;在上述接合工序中,在上述第一LED元件及上述第二LED元件被载放于上述基板的状态下,加热上述基板,将上述第一LED元件及上述第二LED元件接合至上述基板。
根据本发明,SiC荧光板具有高耐热性,所以在装置使用时不像以往那样发光效率降低,由于装置自身的耐热性提高,所以能够使大电流流向LED元件来增大光量。进而,SiC荧光板还在被从第一LED元件发出的光激励时,发出与LED元件等相比半幅值较大的光,所以能够得到色彩再现性良好的白色光。
进而,基板和各LED元件通过具有柱状结晶的AuSn类合金层进行接合,所以能够将各LED元件所产生的热平稳地向基板传递。
附图说明
图1是本发明的示出实施方式的发光装置的外观立体图。
图2是发光装置的概略纵剖面图。
图3是SiC荧光板的放大图,(a)是部分纵剖面图,(b)是部分俯视图。
图4是搭载基板的示意俯视图。
图5是将LED元件搭载于搭载基板的说明图,(a)是搭载LED元件前的搭载基板的俯视图,(b)是搭载LED元件时的搭载基板的侧视图,(c)是搭载LED元件后的搭载基板的侧视图。
图6是示出变形例的发光装置的概略纵剖面图。
图7是汽车车辆的前部的外观图。
图8是示出变形例的发光装置的概略纵剖面图。
图9是表示示出变形例的前灯(head light)的内部构造的说明图。
图10是将LED元件向搭载基板搭载的说明图,(a)是搭载LED元件前的搭载基板的俯视图,(b)是搭载LED元件时的搭载基板的侧视图,(c)是搭载LED元件后的搭载基板的侧视图。
符号说明
1 发光装置
2 壳体
2a 开口
2b 底部
2c 凸缘
3SiC基板
3a 凸部
4 端子部
4a 圆筒部
4b 倾斜部
4c 第一电极
4d 绝缘部
4e 第二电极
5 螺钉
6 内部导线
7 透镜
8 散热器
9 反射镜
10 搭载基板
10a 布线图案
10b Sn膜
10c AuSn类合金层
11 紫外LED元件
12 蓝色LED元件
13 绿色LED元件
14 红色LED元件
101 发光装置
200 车辆
200a 前灯
201 发光装置
220 透镜
具体实施方式
图1是本发明的示出一个实施方式的发光装置的外观立体图。
如图1所示,发光装置1具有:圆筒形的壳体2,在一端形成有开口2a;SiC荧光板3,闭塞该开口2a;以及端子部4,形成于壳体2的另一端。在本实施方式中,将壳体2的一端侧作为上方向、并将另一端侧作为下方向进行说明。在壳体2,容纳了从端子部4被供电的多种LED元件,通过从LED元件发出的紫外光,SiC荧光板32被激励并发光。其中,从LED元件发出的蓝色光、绿色光及红色光在不进行波长变换来透过SiC荧光板3。
图2是发光装置的概略纵剖面图。
如图2所示,壳体2包含无机材料,下端被闭塞,该闭塞部分成为底部2b。壳体2包含陶瓷,在本实施方式中是AlN。在底部2b,固定有搭载了紫外LED元件11、蓝色LED元件12、绿色LED元件13及红色LED元件14的搭载基板10。搭载基板10的固定方法任意,但在本实施方式中,搭载基板10通过与底部2b螺纹接合的螺钉5进行固定。壳体2的开口2a的部分形成为阶梯状,SiC荧光板3被固定于阶梯状部。另外,壳体2具有从底部2b向下方突出的凸缘2c。在本实施方式中,凸缘2c在整个周向形成。
端子部4包含无机材料,构成为相对于供应电力的规定的插口能够螺纹接合。端子部4具有:圆筒部4a,固定于壳体2的凸缘2c的内周面;倾斜部4b,与圆筒部4a的下端连续形成,向下方变窄;第一电极部4c,设置于倾斜部4b的下端,在外表面形成有阳螺纹;绝缘部4d,与第一电极部4c的下端连续形成,向径向内侧延伸;以及第二电极4e,闭塞绝缘部4d的径向内侧。圆筒部4a、倾斜部4b及绝缘部4d包含具有绝缘性的陶瓷,第一电极4c及第二电极4e包含具有导电性的金属。圆筒部4a、倾斜部4b及绝缘部4d优选与壳体2为相同材料。第一电极4c及第二电极4e通过内部导线6与螺钉5电连接。在本实施方式中,螺钉5包含导电性的金属,在与搭载基板10螺纹接合时,则与搭载基板10的布线图案电连接。SiC荧光板3包含每6层为周期性构造的6H型的SiC结晶,形成为板状。SiC荧光板3包含N作为施主杂质,并且包含Al及B作为受主杂质。在SiC荧光板3中,Al例如以2×1018cm-3的浓度掺杂,B例如以1×1019cm-3的浓度掺杂,N例如以1.5×1019cm-3的浓度掺杂。其中,Al、B及N的浓度任意,但为了使SiC荧光板3激励并发光,Al与B的浓度的和必须小于N的浓度。SiC荧光板3被紫外光激励时,通过施主与受主的再结合来产生荧光。SiC荧光板3的制造方法任意,例如可以通过升华法、化学气相生长法使SiC结晶生长来制造。此时,通过适当调整结晶生长中的气氛中的氮气(N2)的分压,从而能够任意地设定SiC荧光板3中的氮气浓度。另一方面,将Al及B以单质的形式或Al化合物及B化合物相对于原料适量混和,从而能够任意地设定SiC荧光板3中的Al浓度及B浓度。
图3是SiC荧光板的放大图,(a)是部分纵剖面图,(b)是部分俯视图。
如图3(a)所示,SiC荧光板3在表面及背面形成有规定的周期构造。周期构造由多个大致圆锥状的凸部3a构成,各凸部3a在沿着SiC荧光板3的表面及背面的方向上周期性排列。其中,也可以使各凸部3a为三角锥、四角锥那样的多角锥形。
如图3(b)所示,各凸部3a俯视形成为以规定的周期按三角格状排列。各凸部3a的平均周期是任意的,但在本实施方式中设为200nm。其中,平均周期由相互相邻的凸部3a的平均峰顶间距离来定义。各凸部3a形成为大致圆锥形,平均的底部直径为150nm,平均高度为400nm。像这样,通过相对于透过的光的光学波长形成十分小的周期构造,从而能够防止SiC荧光板3与空气的界面上发生发射。因此,能够使从各LED元件11、12、13、14发出的近紫外光及可见光高效地向SiC荧光板3入射,并且使可见光从SiC荧光板3高效地出射。
图4是搭载基板的示意俯视图。
如图4所示,搭载基板10俯视形成为正方形,各LED元件11、12、13、14在前后方向及左右方向以规定的间隔被搭载。在本实施方式中,各LED元件11、12、13、14俯视形成大致350μm的四方形,各LED元件11、12、13、14之间的间隔为大致20μm。在本实施方式中,各LED元件11、12、13、14没有被密封。另外,在本实施方式中,在搭载基板10,以7列及7行搭载了共计49个的各LED元件11、12、13、14。具体地,紫外LED元件11为41个,蓝色LED元件12为2个,绿色LED元件13为4个,红色LED元件14为2个。
作为第一LED元件的紫外LED元件11例如发出峰值波长为380nm的光,作为第二LED元件的蓝色LED元件12例如发出峰值波长为450nm的光,作为第二LED元件的绿色LED元件13例如发出峰值波长为550nm的光,作为第二LED元件的红色LED元件14例如发出峰值波长为650nm的光。其中,各LED元件11、12、13、14的材料不特别限定,例如可以使用AlInGaN、AlGaN、InGaN、GaN、ZnSe、GaP、GaAsP、AlGaInP、AlGaAs等材料。
搭载基板10包含绝缘性的无机材料,在表面形成有布线图案10a。搭载基板10优选为陶瓷,在本实施方式中由AlN形成。另外,搭载基板10例如也可以由Si、SiC等形成,还可以是掺杂了杂质受主及杂质施主的波长变换SiC。另外,搭载基板10在4个角部通过螺钉5连接至壳体2。在4个螺钉5之中,位于对角的2个螺钉5上,电连接有布线图案10a。
图5是将LED元件搭载于搭载基板的说明图,(a)是搭载LED元件前的搭载基板的俯视图,(b)是搭载LED元件时的搭载基板的侧视图,(c)是搭载LED元件后的搭载基板的侧视图。
如图5(a)所示,在搭载基板10,形成有例如包含Sn的布线图案10a,在与各LED元件11的电连接位置,形成有Sn膜10b。另外,在图5(a)中,图示了倒装芯片型的各LED元件11。
另一方面,如图5(b)所示,在各LED元件11的一对电极,形成有Au膜11a。另外,如图5(b)中的箭头所示,在搭载基板10的Sn膜10b上,将Au膜11a作为下方来搭载各LED元件11。
在此状态下,在包括氢气和氮气的混和气体的组成气体进行流动的气氛下,加热搭载基板10,并将各LED芯片11接合至搭载基板10。
由此,如图5(c)所示,各LED芯片11通过AuSn合金10c连接至搭载基板10的布线图案10a。
在发光装置的制造中,通过以下工序来向搭载基板10搭载各LED元件11、12、13、14,上述工序包括:Sn膜形成工序,在搭载基板10的搭载面,形成Sn膜10b;Au膜形成工序,在各LED元件11、12、13、14的非搭载面,形成Au膜11a;接触工序,使形成于各LED元件11、12、13、14的Au膜11a与形成于搭载基板10的搭载面的Sn膜10b的表面接触;以及接合工序,在使Sn膜10b与Au膜11a接触的状态下,在包含氢气和氮气的混和气体的组成气体的气氛中加热搭载基板10,将各LED元件11、12、13、14接合至搭载基板10。在本实施方式中,在接触工序中,使搭载基板10的搭载面为上方,使各LED元件11、12、13、14的非搭载面为下方,将各LED元件11、12、13、14载放于搭载基板10,从而使Sn膜10b与Au膜11a接触;在接合工序中,在各LED元件11、12、13、14被载放于搭载基板10的状态下,加热搭载基板10,将各LED元件11、12、13、14接合至搭载基板10。
具体地,首先,如图5(a)所示,在包含无机材料的搭载基板10,形成有例如包含Sn的布线图案10a,在搭载面上各LED元件11的电连接位置,形成有Sn膜10b。该Sn膜10b例如通过EB蒸镀法(电子束蒸镀法)形成,其膜厚为1-8μm,作为一个例子,为3μm。另外,在图5(a)中,图示了倒转芯片型的各LED元件11。
另一方面,如图5(b)所示,在作为各LED元件11的被搭载面的一对电极,形成有Au膜11a。该Au膜11a例如通过EB蒸镀法形成,其膜厚为0.1-1.0μm,作为一个例子,为0.2μm。另外,如图5(b)中的箭头所示,在搭载基板10的Sn膜10b上,将Au膜11a作为下方来搭载各LED元件11。
其后,将载放了各LED元件11、12、13、14的搭载基板10配置于热处理容器内。然后,通过在包括氢气和氮气的混和气体的组成气体进行流动的气氛下,加热搭载基板10,从而形成Sn与Au合金化而成的AuSn类合金层10c。该组成气体的氢气的含有比率为小于10%,作为一个例子为5%。另外,组成气体的流量为50-350cc/min,作为一个例子为300cc/min。另外,热处理条件为加热温度250-350℃,处理时间1-20分钟。作为一个例子,加热温度300℃,处理时间10分钟。由此,如图5(c)所示,各LED芯片11通过AuSn类合金层10c接合至搭载基板10。另外,在本实施方式中,通过各LED元件11、12、13、14的自重来形成AuSn类合金层10c,但也可以例如以10-50g/cm2的压力来对各LED元件11、12、13、14加压。其后,使用螺钉5将搭载基板10固定至壳体2的底部2b。然后,将端子部4连接至壳体2的凸缘2c,并且通过内部导线6电连接搭载基板10和各电极部4c、4e,从而完成发光装置1。
像这样将各LED元件11、12、13、14接合至搭载基板10的情况下,不需要在搭载基板10及各LED元件11、12、13、14上预先形成AuSn合金的合金膜。另外,各LED元件11、12、13、14通过自重被接合至搭载基板10,因此不一定需要对各LED元件11、12、13、14加压,能够抑制由加压的不均匀性引起的故障。进而,在AuSn合金10c上形成有柱状结晶,因此各LED元件11、12、13、14能够得到相对于电流的高发光效率,对由AuSn合金10c构成的接合部,赋予了优良的耐热性及导热性。
在如上构成的发光装置1中,通过将端子部4螺纹接合至外部的插头,从而成为能够向各LED元件11、12、13、14供应电力的状态。然后,如果向各LED元件11、12、13、14施加电流,则从各LED元件11、12、13、14发出规定波长的光。
从紫外LED元件11发出的紫外光从背面入射到SiC荧光板3,被SiC荧光板3吸收而变换为白色,之后从SiC荧光板3的表面射出。此时,在SiC荧光板3内,以紫外光作为激励光,通过施主受主对来发光。在本实施方式中,掺杂了Al和B作为受主,通过在绿色区域具有峰值波长的从蓝色区域到红色区域的宽波长的发光,得到纯白色的发光。即使仅为该纯白色的发光,也能够比组合了蓝色LED元件和黄色荧光体的以往的发光装置得到色彩再现性更高的白色光。
另外,从除了紫外LED元件11之外的各LED元件12、13、14发出的可见光(本实施方式中,是蓝色光、绿色光及红色光),从背面向SiC荧光板3入射之后,不进行波长变换,而从SiC荧光板3的表面射出。这是因为:SiC荧光板3通过408nm以下的波长的光激励,而对于超过408nm的波长的光是透明的。
在此,在SiC荧光板3上,在表面及背面形成有周期构造,由此,抑制了从搭载基板10侧入射的光与向外部出射的光在SiC荧光体3与空气的界面上发生反射。由此,即使壳体2的内部充满比SiC折射率更低的空气,也能够可靠地向外部射出光。
像这样,如果向各LED元件11、12、13、14通电,则向外部射出由SiC荧光板3的荧光产生的白色光与透过了SiC荧光板3的蓝色光、绿色光及红色光的混合光。因此,在SiC荧光板3的纯白色的荧光的基础上,能够通过蓝色LED元件12、绿色LED元件13及红色LED元件14补充蓝色成分、绿色成分及红色成分,能够得到具有极高色彩再现性的白色光。本实施方式的发光装置1利用LED元件,能够作为以往的卤素灯的替代品的照明装置得以利用。
另外,根据实验,从41个紫外LED11得到大约2801m的光量,从2个蓝色LED12、4个绿色LED13及2个红色LED14得到大约201m的光量,整体上得到大约3001m的光量。此时,各LED元件11、12、13、14的通电条件为电压3V,电流20mA,搭载基板10的温度为大约70度。
另外,在本实施方式中,发出可见光的各LED元件12、13、14之中,使绿色LED元件13的数量比蓝色LED元件12及红色LED元件14的数量多,所以能够使观看者感到出射的白色光更加明亮。这是因为,人类的视觉敏感度在绿色区域是最高的。
另外,在各LED元件11、12、13、14发光时,各LED元件11、12、13、14发热。在本实施方式的发光装置1中,壳体2、SiC荧光板3、端子部4、搭载基板10等由无机材料构成,所以与使LED元件的密封树脂含有荧光体或具有树脂制的透镜的以往的发光装置相比,能够飞跃性地提高耐热性。因此,能够省掉以往必须的散热机构,或增大流过各LED元件11、12、13、14的电流来增大发光量,在实用上极为有利。另外,从耐热性的角度出发,优选在发光装置1中一概不使用树脂的结构。
在本实施方式的发光装置1中,通过AuSn类合金层来连接各LED元件11、12、13、14和搭载基板10,所以各LED元件11、12、13、14所产生的热平稳地传递至搭载基板10。向搭载基板10传递的热从搭载基板10向壳体2传递,并发散至外界空气。
另外,端子部4的绝缘部分通过与壳体2及搭载基板10相同的材料构成,因此能够减小因发热时各部件的热膨胀率的差而引起的内部应力等。在此,在壳体2的底部2b与搭载基板10的连接上使用金属制的螺钉5,但由于底部2b及搭载基板10的延伸方向(水平方向)与螺钉5的延伸方向(上下方向)垂直,所以与此相关由热膨胀率的差而产生的应力等较小,不存在螺钉5破损的情况。
另外,在上述实施方式中,例如图6所示,也可以在壳体2的开口2a设置包含无机材料的透镜7。在图6的发光装置101中,透镜7包含玻璃,配置于SiC荧光板3的外侧。透镜7的出射面呈现上方凸出的形状,对从壳体2出射的光进行聚光。在该发光装置101中,透镜7包含无机材料,所以耐热性也较高。
另外,在上述实施方式中,表示了将端子部4螺纹接合至插口的发光装置1,但例如图7及图9所示,也可以作为车辆200用的前灯200a的发光装置201。图7的车辆200是汽车车辆,在前部具备前灯200a。图8所示的前灯200a用的发光装置201在壳体2的下部不设置端子部,而在壳体2的底部2b连接有散热器8。另外,在壳体2的上部,设有反射从开口部2a出射的光的反射镜9。如图9所示,由反射镜9反射的白色光通过透镜220向规定方向聚光。在该发光装置201中,耐热温度高,所以与以往的树脂密封型的LED前灯相比,能够使散热器8小型化。另外,即使不设置散热器8的结构也没有妨碍,还可以在汽车车体的规定位置连接发光装置201而将汽车车体用作散热部件。
另外,在上述实施方式中,表示了在各LED元件11形成Au膜11a而在搭载基板10与Sn膜10b接合,但也可以例如图10所示,在搭载基板10预先形成AuSn焊料10d,并将各LED元件11焊接至搭载基板10。另外,在上述实施方式中,表示了各LED元件被反装芯片接合,但也可以例如图10所示,是利用导线11b的面朝上接合,各LED元件11、12、13、14的安装方式任意。
另外,在上述实施方式中,表示了紫外LED元件11为41个,蓝色LED元件12为2个,绿色LED元件13为4个,红色LED元件14为2个的例子,但可以任意设定各LED元件11、12、13、14的数量。另外,不需要都具备蓝色LED元件12、绿色LED元件13及红色LED元件14,例如如果要得到暖色系的白色,则可以不设置蓝色LED元件12,而增加红色LED元件14的比例,如果要得到冷色系的白色,则可以不设置红色LED元件14,而增加蓝色LED12的比例。即,如果使用发出紫外光的LED元件作为第一LED元件,而使用发出可见光的LED元件作为第二LED元件,则各LED元件的发光波长是任意的。其中,SiC荧光板3由408nm以下的光激励,所以优选第一LED元件的峰值波长为408nm以下,而第二LED元件的峰值波长超过408nm。
另外,在上述实施方式中,表示了不密封各LED元件11、12、13、14,但也可以通过透明玻璃等无机材料密封。在这种情况下,由于密封件为无机材料,所以也不损害发光装置1的耐热性。
另外,在上述实施方式中,表示了在SiC荧光板3中掺杂Al及B作为受主,但也可以掺杂Al和B的一种作为受主。在受主仅为Al而施主为N的情况下,发出在蓝色区域具有峰值波长的荧光,在受主仅为B而施主为N的情况下,发出在黄色区域具有峰值波长的荧光。即,如果要得到暖色系的白色,则仅将B作为受主是合适的,如果要得到冷色系的白色,则仅将Al作为受主是合适的。
另外,也可以在SiC荧光板3的出射侧的面形成反射紫外光的反射膜。该反射膜例如可以是包含无机材料的多层反射膜(DBR膜),也可以是包含比玻璃发射率高的无机材料的膜。由此,能够阻止紫外光向外部出射,并且使紫外光向荧光板3侧反射而高效地进行波长变换。
另外,在上述实施方式中,表示了由AlN形成壳体2、端子部4、搭载基板10,但只要是无机材料,则材质任意,例如也可以使用Si、SiC等,还可以使用掺杂了受主杂质及施主杂质的波长变换SiC。其中,为了使热膨胀率相同,优选以相同材料形成这些部件。其他,对于具体的细节构造,也可以适当进行变更,这是无需说明的。
Claims (12)
1、一种发光装置,其特征在于,具备:
第一LED元件,发出紫外光;
第二LED元件,发出可见光;
基板,搭载了上述第一LED元件及上述第二LED元件,由无机材料构成;
壳体,容纳上述第一LED元件、上述第二LED元件及上述基板,由无机材料构成;以及
SiC荧光板,掺杂有B及Al的至少一种和N,被从上述第一LED元件发出的光激励时,发出可见光。
2、如权利要求1记载的发光装置,其中,
上述第一LED元件发出峰值波长为408nm以下的光;
上述第二LED元件发出峰值波长超过408nm的光。
3、如权利要求1记载的发光装置,其中,
上述壳体具有开口;
上述SiC荧光板设置于上述开口。
4、如权利要求1记载的发光装置,其中,
上述SiC荧光板在从上述第一LED元件发出的光所入射的面上,具有以比上述第一LED元件的发光波长小的周期形成的周期构造。
5、如权利要求1记载的发光装置,其中,具备:
透镜,设置于上述开口的上述SiC荧光板的外侧,由无机材料构成。
6、一种发光装置,其特征在于,具备:
紫外LED元件,发出紫外光;
蓝色LED元件,发出蓝色光;
绿色LED元件,发出绿色光;
红色LED元件,发出红色光;
基板,搭载了上述紫外LED元件、上述蓝色LED元件、上述绿色LED元件及上述红色LED元件,由无机材料构成;
壳体,容纳上述紫外LED元件、上述蓝色LED元件、上述绿色LED元件、上述红色LED元件及上述基板,由无机材料构成;以及
SiC荧光板,掺杂有B及Al的至少一种和N,被从上述紫外LED元件发出的光激励时,发出可见光。
7、一种发光装置,其特征在于,具备:
第一LED元件,发出紫外光;
第二LED元件,发出可见光;
SiC荧光板,掺杂有B及Al的至少一种和N,被从上述第一LED元件发出的光激励时,发出可见光;
基板,搭载了上述第一LED元件及上述第二LED元件,由无机材料构成;以及
AuSn类合金层,对上述基板与上述第一LED元件及上述第二LED元件进行接合,具有相对于上述基板向大致垂直方向延伸的柱状结晶。
8、如权利要求7记载的发光装置,其中,具备:
壳体,容纳上述基板,由无机材料构成。
9、如权利要求7记载的发光装置,其中,
上述第一LED元件的峰值波长为408nm以下;
上述第二LED元件的峰值波长超过408nm。
10、如权利要求7记载的发光装置,其中,
上述第二LED元件是蓝色LED元件、绿色LED元件及红色LED元件这3种LED元件。
11、一种发光装置的制造方法,在制造如权利要求7记载的发光装置时,包括以下工序:
Sn膜形成工序,在上述基板的搭载面,形成Sn膜;
Au膜形成工序,在上述第一LED元件及上述第二LED元件的非搭载面,形成Au膜;
接触工序,使形成于上述第一LED元件及上述第二LED元件的上述Au膜与形成于上述基板的上述搭载面的上述Sn膜的表面接触;以及
接合工序,在使上述Sn膜与上述Au膜接触的状态下,在由氢气和氮气的混和气体构成的组成气体的气氛中加热上述基板,将上述第一LED元件及上述第二LED元件接合至上述基板。
12、如权利要求11记载的发光装置的制造方法,其中,
在上述接触工序中,使上述基板的上述搭载面为上方,使上述第一LED元件及上述第二LED元件的非搭载面为下方,将上述第一LED元件及上述第二LED元件载放于上述基板,从而使上述Sn膜与上述Au膜接触;
在上述接合工序中,在上述第一LED元件及上述第二LED元件被载放于上述基板的状态下,加热上述基板,将上述第一LED元件及上述第二LED元件接合至上述基板。
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C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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