JP6966691B2 - 発光装置及び発光装置の製造方法 - Google Patents
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Description
<発光装置の構成>
まず、図1A及び図1Bを参照して、第1実施形態に係る発光装置100の構成について説明する。図1Aは、第1実施形態に係る発光装置の構成を示す平面図であり、図1Bは、図1AのIB−IB線における第1実施形態に係る発光装置の構成を示す断面図である。なお、図1Aは、図1Bの断面図において各部材に施したハッチングに対応させて、同じハッチングを記載している。
次に、図2A、図2B、及び図2Cを参照して、第1実施形態に係る発光装置100における変形例について説明する。第1変形例では、図1に示した発光装置100において、発光素子1と蛍光体層4との接合方法を変形させた発光装置100Aについて説明する。第2変形例では、図1に示した発光装置100において、接合部材8の形状を変形させた発光装置100Bについて説明する。第3変形例では、図1に示した発光装置100において、反射部材6の構造を変形させた発光装置100Cについて説明する。
図2Aは、第1実施形態に係る発光装置100の変形例の構成を示す断面図である。第1変形例に係る発光装置100Aについて、図2Aを参照して説明する。
本変形例における発光装置100Aは、発光素子1と蛍光体層4とが直接接合される。発光素子1と蛍光体層4との間に、接合部材8を配置しないことで、発光素子1が出射する青色光が、接合部材8によって遮られ難くなるため、発光装置100Aにおける発光むらを低減させることができる。
図2Bは、第1実施形態に係る発光装置100の変形例の構成を示す断面図である。第2変形例に係る発光装置100Bについて、図2Bを参照して説明する。
本変形例における発光装置100Bは、接合部材8Bが、発光素子1の第1面及び第3面に配置される。接合部材8Bは、発光素子1の第3面にも設けられ、フィレットを形成することで、発光素子1が出射する青色光を、蛍光体層4及び被覆層5へと入射させ易くすることができる。また、接合部材8Bは、発光素子1と蛍光体層4のみならず、発光素子1と被覆層5とを接合する。そのため、平面視において、発光素子1の面積が蛍光体層4の面積より小さい場合であっても、発光素子1が出射する青色光を、効率良く蛍光体層4又は被覆層5へと入射させることが可能になる。
図2Cは、第1実施形態に係る発光装置100の変形例の構成を示す断面図である。第3変形例に係る発光装置100Cについて、図2Cを参照して説明する。
本変形例における発光装置100Cは、被覆層5と反射部材6との間に、保護層10が設けられる。保護層10は、反射部材6の光反射面において、被覆層5が出射若しくは呈する黄赤乃至赤色光を、効率良く反射させる。また、保護層10は、光反射面の損傷、劣化を抑制すると共に、反射部材6の耐食性を向上させる。なお、保護層10は、被覆層5と反射部材6との間に配置されるだけでなく、発光素子1と反射部材6との間に配置されていても構わない。
次に、図3〜図6Cを参照して、第1実施形態に係る発光装置の製造方法について説明する。なお、一部の工程は、順序が限定されるものではなく、順序が前後しても良い。
図4Aに示すように、誘電体多層膜形成工程(S201)は、透光性部材3の上に、誘電体多層膜7を形成する工程である。誘電体多層膜形成工程(S201)では、誘電体多層膜7は、透光性部材3の上に、少なくとも2種類以上の誘電体層として、スパッタリング法等で成膜されることにより形成される。
以上、説明したように上述の各工程を行うことにより、発光装置100が製造される。なお、各工程は、必ずしも上述の順序で実施する必要はなく、例えば、発光素子実装工程(S22)を実施した後に、第1部材準備工程(S21)を実施しても良い。
次に、図7〜図10を参照して、第1実施形態に係る発光装置の製造方法の変形例について説明する。第1実施形態に係る発光装置の製造方法では、個片化された部材の蛍光体層4を下向きにして、熱剥離シート9に並べて第1部材211を形成しているが、第1実施形態に係る発光装置の製造方法の変形例では、個片化された部材の透光性部材3を下向きにして、熱剥離シート9に並べて第2部材311を形成している。なお、一部の工程は、順序が限定されるものではなく、順序が前後しても良い。
以上、説明したように上述の各工程を行うことでも、発光装置100が製造される。
<発光装置の構成>
次に、第2実施形態について、図11A及び図11Bを参照して、発光装置200の構成について説明する。なお、上述の第1実施形態と、共通する部分については、重複した説明を省略する。
次に、図12〜図15Bを参照して、第2実施形態に係る発光装置の製造方法について説明する。なお、一部の工程は、順序が限定されるものではなく、順序が前後しても良い。
以上、説明したように上述の各工程を行うことにより、発光装置200が製造される。≪実施例≫
〔発光素子1〕
個数:1個実装
種類:約445nmに発光ピーク波長を有する青色LED
平面視における外形寸法:1辺(縦×横)が800μmの正方形
高さ:150μm
材料:セラミックス
平面視における外形寸法:1辺(縦×横)が3.0mmの正方形
平面視における内形寸法:1辺(縦×横)が2.3mmの正方形
材料:ガラス
平面視における外形寸法:1辺(縦×横)が1.15mmの正方形
形状:平板状
厚さ:150μm
母材:ジメチルシリコーン樹脂(商品名KJR−9201「信越化学工業株式会社」、含有量35質量%)
蛍光体:CASN(381−77、ピーク波長660nm、中粒径、含有量65質量%)
平面視における外形寸法:1辺(縦×横)が1.15mmの正方形
厚さ:68μm
《実施例1(蛍光体層)》
母材:シリコーン樹脂(商品名SCR1011−H2「信越化学工業株式会社」、100phr)
蛍光体:CASN(型番381−77、100phr)
フィラー:シリカ(型番999−101、含有量0.5質量%)
平面視における外形寸法:1辺(縦×横)が1.35mmの正方形
平面視における内形寸法:1辺(縦×横)が1.15mmの正方形
厚さ:200μm
《実施例2(顔料層)》
母材:シリコーン樹脂(商品名SCR1011−H2「信越化学工業株式会社」、100phr)
顔料:チタンイエロー「石原産業」(TY−50、50phr)
フィラー:シリカ(型番999−101、含有量0.5質量%)
平面視における外形寸法:1辺(縦×横)が1.35mmの正方形
平面視における内形寸法:1辺(縦×横)が1.15mmの正方形
厚さ:200μm
母材:シリコーン樹脂(含有量62.5質量%)
光反射性物質:酸化チタン(粒径0.5μm、含有量37.5質量%)
加熱温度:約150℃
加熱時間:約4時間
全体の厚さ:2μm
1層目:SiO2,膜厚33.84nm
2層目:Nb2O5,膜厚19.94nm
3層目:SiO2,膜厚85.01nm
4層目:Nb2O5,膜厚35.82nm
5層目:SiO2,膜厚92.45nm
6層目:Nb2O5,膜厚39.31nm
7層目:SiO2,膜厚73.92nm
8層目:Nb2O5,膜厚48.31nm
9層目:SiO2,膜厚59.86nm
10層目:Nb2O5,膜厚32.65nm
11層目:SiO2,膜厚51.14nm
12層目:Nb2O5,膜厚38.08nm
13層目:SiO2,膜厚65.57nm
14層目:Nb2O5,膜厚47.57nm
15層目:SiO2,膜厚79.54nm
16層目:Nb2O5,膜厚47.89nm
17層目:SiO2,膜厚79.57nm
18層目:Nb2O5,膜厚49.51nm
19層目:SiO2,膜厚78.69nm
20層目:Nb2O5,膜厚50.64nm
21層目:SiO2,膜厚78.58nm
22層目:Nb2O5,膜厚51.55nm
23層目:SiO2,膜厚69.52nm
24層目:Nb2O5,膜厚55.33nm
25層目:SiO2,膜厚76.94nm
26層目:Nb2O5,膜厚45.91nm
27層目:SiO2,膜厚73.83nm
28層目:Nb2O5,膜厚47.58nm
29層目:SiO2,膜厚77.97nm
30層目:Nb2O5,膜厚21.51nm
31層目:SiO2,膜厚187.16nm
材料:シリコーン樹脂
平面視における外形寸法:1辺(縦×横)が1.15mmの正方形
厚さ:10μm
実施例に係る発光装置と比較するため、比較例に係る発光装置を作製した。被覆層5を有さない発光装置を、比較例1とした。構成要素(発光素子1、基台2、透光性部材3、蛍光体層4、反射部材6、誘電体多層膜7、接合部材8)は、実施例1及び実施例2と、等しく形成した。比較例1における各構成要素の詳細は、上述の通りである。
実施例に係る発光装置(実施例1、実施例2)及び比較例に係る発光装置(比較例1)を評価した。評価結果を、以下に示す。
“x”は、色度座標におけるx座標を示し、“y”は、色度座標におけるy座標を示し、“φv[lm]”は、実施例1、実施例2及び比較例1が発光する光の明るさを示し、“λd[nm]”は、実施例1、実施例2及び比較例1が発光する光の色を、人の目で感じる色として数値化した波長を示し、“λp[nm]”は、実施例1、実施例2及び比較例1が発光する光の中で、光スペクトルの出力が最も高い波長を示している。
図16において、実線は、ECE規格を示し、太線の丸は、実施例1を示し、細線の丸は、実施例2を示し、二重鎖線の丸は、比較例1を示している。ここで、ECE規格とは、日本を含む主要各国が採用している配光、色度、等に関する統一規格であり、発光装置におけるxy色度座標が、実線(ECE規格)に近い程、発光装置における赤色光の色純度が高いことを示している。
2 基台
3 透光性部材
4 蛍光体層
5 被覆層
6 反射部材
7 誘電体多層膜
8、8b 接合部材
9 熱剥離シート
10 保護層
23a 凹部
23b 底面
100,200 発光装置
BD1 個片化予定線
BD2 分割予定線
BD3 分割予定線
BD4 分割予定線
Claims (13)
- 発光ピーク波長が青色の波長範囲である発光素子と、
第1面と、前記第1面と反対側の第2面と、前記第1面及び前記第2面と繋がる第3面と、を備える透光性部材と、
前記透光性部材の前記第2面と対向し、前記発光素子と対向して配置される蛍光体層と、
前記透光性部材と前記蛍光体層との間に配置され、前記発光素子からの光の少なくとも一部を反射する誘電体多層膜と、
前記蛍光体層の側面と、前記誘電体多層膜の側面と、前記透光性部材の前記第3面とに配置される被覆層と、
前記被覆層の側面及び下面、並びに、前記発光素子の側面を覆う反射部材と、を備え、
前記被覆層は前記発光素子からの光の少なくとも一部を吸収して黄赤乃至赤色光を出射若しくは呈する発光装置。 - 前記透光性部材は、平板状である請求項1に記載の発光装置。
- 前記蛍光体層と前記発光素子とは、直接接合される請求項1又は請求項2に記載の発光装置。
- 前記蛍光体層と前記発光素子とは、接合部材を介して接合される請求項1又は請求項2に記載の発光装置。
- 前記発光素子は、第1面と、前記第1面と反対側の第2面と、前記第1面及び前記第2面と繋がる第3面と、を備え、
前記発光素子の前記第1面は、前記蛍光体層と対向し、
前記接合部材は、前記発光素子の前記第1面及び前記発光素子の前記第3面に配置される請求項4に記載の発光装置。 - 前記発光素子の前記第3面に配置される前記接合部材の断面形状は、略三角形である請求項5に記載の発光装置。
- 前記発光装置は、さらに凹部を有する基台を備え、
前記凹部の底面に前記発光素子が配置され、
前記凹部に前記反射部材が充填される請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記反射部材と前記被覆層との間に、保護層を備える請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載の発光装置。
- 平面視において、前記発光素子は、前記蛍光体層と同じ又は前記蛍光体層よりも小さい請求項1ないし請求項8のいずれか一項に記載の発光装置。
- 発光ピーク波長が青色の波長範囲である発光素子と、
第1面と、前記第1面と反対側の第2面と、前記第1面及び前記第2面と繋がる第3面と、を備え、前記第2面が前記発光素子に対向する透光性部材と、
前記透光性部材の前記第1面と対向して配置される蛍光体層と、
前記透光性部材と前記蛍光体層との間に配置され、前記発光素子からの光の少なくとも一部を反射する誘電体多層膜と、
前記蛍光体層の側面と、前記誘電体多層膜の側面と、前記透光性部材の前記第3面とに配置される被覆層と、
前記被覆層の側面及び下面、並びに、前記発光素子の側面を覆う反射部材と、を備え、
前記被覆層は前記発光素子からの光の少なくとも一部を吸収して黄赤乃至赤色光を出射若しくは呈する発光装置。 - 第1面と、前記第1面と反対側の第2面と、前記第1面及び前記第2面と繋がる第3面と、を備える透光性部材と、前記透光性部材の前記第2面と対向して配置される蛍光体層と、前記透光性部材と前記蛍光体層との間に配置される誘電体多層膜と、前記蛍光体層の側面及び前記透光性部材の前記第3面に配置される被覆層と、を備える第1部材を準備する工程と、
凹部を有する基台に、発光ピーク波長が青色の波長範囲である発光素子を実装する工程と、
前記発光素子と、前記第1部材と、を接合する工程と、
前記被覆層の側面及び下面、並びに、前記発光素子の側面を覆うように、前記凹部に反射部材を設ける工程と、を含み、
前記第1部材を準備する工程は、
前記透光性部材の上に、前記発光素子からの光の少なくとも一部を反射する前記誘電体多層膜を形成する工程と、
前記誘電体多層膜の上に、前記蛍光体層を形成する工程と、
前記誘電体多層膜及び前記蛍光体層が形成された前記透光性部材を個片化する工程と、
個片化された部材を、所定間隔で熱剥離シートに並べる工程と、
前記個片化された部材間に、前記発光素子からの光の少なくとも一部を吸収して黄赤乃至赤色光を出射若しくは呈する前記被覆層を形成する工程と、
前記被覆層を分割する工程と、
前記熱剥離シートから、前記第1部材を剥離する工程と、を含む、発光装置の製造方法。 - 第1面と、前記第1面と反対側の第2面と、前記第1面及び前記第2面と繋がる第3面と、を備える透光性部材と、前記透光性部材の前記第2面と対向して配置される蛍光体層と、前記透光性部材と前記蛍光体層との間に配置される誘電体多層膜と、前記蛍光体層の側面及び前記透光性部材の前記第3面に配置される被覆層と、前記蛍光体層と対向して配置され発光ピーク波長が青色の波長範囲である発光素子と、を備える第2部材を準備する工程と、
凹部を有する基台の上に、前記第2部材の前記発光素子を実装する工程と、
前記被覆層の側面及び下面、並びに、前記発光素子の側面を覆うように、前記凹部に反射部材を設ける工程と、を含み、
前記第2部材を準備する工程は、
前記透光性部材の上に、前記発光素子からの光の少なくとも一部を反射する前記誘電体多層膜を形成する工程と、
前記誘電体多層膜の上に、前記蛍光体層を形成する工程と、
前記誘電体多層膜及び前記蛍光体層が形成された前記透光性部材を個片化する工程と、
個片化された部材を、前記透光性部材を下向きに所定間隔で熱剥離シートに並べる工程と、
前記個片化された部材間に、前記発光素子からの光の少なくとも一部を吸収して黄赤乃至赤色光を出射若しくは呈する前記被覆層を形成する工程と、
前記蛍光体層の上に、前記発光素子を載置する工程と、
前記被覆層を分割する工程と、
前記熱剥離シートから、前記第2部材を剥離する工程と、を含む発光装置の製造方法。 - 第1面と、前記第1面と反対側の第2面と、前記第1面及び前記第2面と繋がる第3面と、を備える透光性部材と、前記透光性部材の前記第1面と対向して配置される蛍光体層と、前記透光性部材と前記蛍光体層との間に配置される誘電体多層膜と、前記蛍光体層の側面及び前記透光性部材の前記第3面に配置される被覆層と、前記透光性部材と対向して配置され発光ピーク波長が青色の波長範囲である発光素子と、を備える第3部材を準備する工程と、
凹部を有する基台の上に、前記第3部材の前記発光素子を実装する工程と、
前記被覆層の側面及び下面、並びに、前記発光素子の側面を覆うように、前記凹部に反射部材を設ける工程と、を含み、
前記第3部材を準備する工程は、
前記透光性部材の上に、前記発光素子からの光の少なくとも一部を反射する前記誘電体多層膜を形成する工程と、
前記誘電体多層膜の上に、前記蛍光体層を形成する工程と、
前記誘電体多層膜及び前記蛍光体層が形成された前記透光性部材を個片化する工程と、
個片化された部材を、前記蛍光体層を下向きに所定間隔で熱剥離シートに並べる工程と、
前記個片化された部材間に、前記発光素子からの光の少なくとも一部を吸収して黄赤乃至赤色光を出射若しくは呈する前記被覆層を形成する工程と、
前記透光性部材の上に、前記発光素子を載置する工程と、
前記被覆層を分割する工程と、
前記熱剥離シートから、前記第3部材を剥離する工程と、を含む発光装置の製造方法。
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