專利名稱:發(fā)光裝置用零件、發(fā)光裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及發(fā)光裝置用零件、發(fā)光裝置及其制造方法。
背景技術(shù):
以往,作為接收藍(lán)色光而發(fā)出黃色光的熒光體,YAG(釔鋁石榴石)類熒光體為人們所知。向這樣的YAG系熒光體照射藍(lán)色光時(shí),由于所照射的藍(lán)色光與YAG系熒光體發(fā)出的黃色光發(fā)生混色,所以能夠得到白色光。因此,例如,以YAG系熒光體覆蓋藍(lán)色發(fā)光二極管,使藍(lán)色發(fā)光二極管發(fā)出的藍(lán)色光與YAG系熒光體的黃色光混色而能夠得到白色光的白色發(fā)光二極管為人們所知。作為這樣的白色發(fā)光二極管,例如具有基板、半導(dǎo)體發(fā)光元件和熒光體陶瓷板的發(fā)光裝置已為人們所知(例如,參照日本特開2010-27704號(hào)公報(bào))。此外,在這樣的發(fā)光裝置中,為了使半導(dǎo)體發(fā)光元件、熒光體陶瓷板發(fā)出的光反射,提高光的取出效率,例如,也提出了以避開半導(dǎo)體發(fā)光元件的方式于基板之上設(shè)置能夠?qū)⒐夥瓷涞姆瓷鋵拥姆桨?,進(jìn)而,例如還提出了利用透明性的封裝樹脂等將半導(dǎo)體發(fā)光元件及反射層與發(fā)光體陶瓷板之間封裝起來的方案。然而,在制造這樣的發(fā)光裝置的場合,通常,首先于基板之上形成反射層及半導(dǎo)體發(fā)光元件之后,于這些基板、反射層及半導(dǎo)體發(fā)光元件之上設(shè)置封裝樹脂,在這之后,配置熒光體陶瓷板,因此存在發(fā)光裝置的制造工序繁雜這樣的欠缺。
發(fā)明內(nèi)容
于是,本發(fā)明的目的在于,提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)光裝置的制造工序的簡略化的發(fā)光裝置用零件、以及使用該發(fā)光裝置用零件的發(fā)光裝置及其制造方法。本發(fā)明的發(fā)光裝置用零件的特征在于,具有能夠封裝發(fā)光二極管的封裝樹脂層; 形成于上述封裝樹脂層的正面且能夠發(fā)出熒光的熒光層;以避開上述封裝樹脂層的用于封裝上述發(fā)光二極管的區(qū)域的方式設(shè)置在上述封裝樹脂層的背面的能夠反射光的反射層。此外,本發(fā)明的發(fā)光裝置用零件中,優(yōu)選,上述反射層在除上述封裝樹脂層的用于封裝上述發(fā)光二極管的區(qū)域以外的整個(gè)區(qū)域形成有圖案。此外,本發(fā)明的發(fā)光裝置的特征在于,具有上述發(fā)光裝置用零件。此外,本發(fā)明的發(fā)光裝置中,優(yōu)選,具有電路基板,該電路基板被從外部供給電力;發(fā)光二極管,其電連接到上述電路基板之上,該發(fā)光二極管利用來自上述電路基板的電力發(fā)光;殼體,該殼體以包圍上述發(fā)光二極管的方式設(shè)在上述電路基板之上且該殼體的上端部配置為比上述發(fā)光二極管的上端部靠上側(cè);上述發(fā)光裝置用零件,該發(fā)光裝置用零件以上述封裝樹脂層覆蓋上述發(fā)光二極管,而且上述熒光層被配置在上述殼體之上的方式設(shè)于上述電路基板之上。此外,本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法的特征在于,具有如下工序在從外部供給電力的電路基板之上電連接發(fā)光二極管的工序;在上述電路基板之上,以包圍上述發(fā)光二極
3管且上端部與上述發(fā)光二極管的上端部相比被配置為靠近上側(cè)的方式設(shè)置殼體的工序;在上述電路基板之上,以上述封裝樹脂層覆蓋上述發(fā)光二極管,而且上述熒光層被配置在上述殼體之上的方式設(shè)置上述發(fā)光裝置用零件的工序。由于本發(fā)明的發(fā)光裝置用零件具有熒光層、封裝樹脂層及反射層,所以在發(fā)光裝置的制造過程中,能夠不單獨(dú)設(shè)置各個(gè)熒光層、封裝樹脂層及反射層,而能夠一次性設(shè)置。因此,根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置用零件及使用本發(fā)明的發(fā)光裝置用零件的本發(fā)明的發(fā)光裝置,進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法,能夠更簡易且更可靠地制造發(fā)光裝置。
圖1是本發(fā)明的發(fā)光裝置用零件的第1實(shí)施方式的背面圖。圖2是圖1所示發(fā)光裝置用零件的A-A剖視圖。圖3是表示圖1所示發(fā)光裝置用零件的制造方法的一個(gè)實(shí)施方式的工序圖,其中, (a)表示形成熒光層的工序,(b)表示在熒光層的背面形成封裝樹脂層的工序,(c)表示在封裝樹脂層的背面形成反射層的工序。圖4是表示圖1所示熒光層的制造方法的一個(gè)實(shí)施方式的流程圖。圖5是表示具有圖1所示發(fā)光裝置用零件的本發(fā)明的發(fā)光裝置的一個(gè)實(shí)施方式的概略結(jié)構(gòu)圖。圖6是表示圖5所示發(fā)光裝置的制造方法的概略工序圖,其中(a)表示于電路基板之上設(shè)置發(fā)光二極管,將發(fā)光二極管與電路基板電連接的工序,(b)表示于電路基板之上設(shè)置殼體的工序,(c)表示以封裝樹脂層覆蓋發(fā)光二極管且熒光層被配置于殼體之上的方式于電路基板之上設(shè)置發(fā)光裝置用零件的工序。圖7是本發(fā)明的發(fā)光裝置用零件的第2實(shí)施方式的概略剖視圖。圖8是本發(fā)明的發(fā)光裝置用零件的第3實(shí)施方式的概略結(jié)構(gòu)圖。圖9是本發(fā)明的發(fā)光裝置用零件的第4實(shí)施方式的概略結(jié)構(gòu)圖。圖10表示試驗(yàn)例1中得到的圖表。
具體實(shí)施例方式圖1是本發(fā)明的發(fā)光裝置用零件的第1實(shí)施方式的背面圖,圖2是圖1所示發(fā)光裝置用零件的A-A剖視圖。圖1及圖2中,該發(fā)光裝置用零件1具有封裝樹脂層2、形成于封裝樹脂層2的正面的熒光層3、形成于封裝樹脂層2的背面的反射層4。封裝樹脂層2是為了將發(fā)光二極管13 (后面將要敘述)封裝而設(shè)于發(fā)光裝置 11 (后面將要敘述)的樹脂層,封裝樹脂層2例如由能透光的樹脂等形成為俯視大致呈矩形的平板形狀。作為樹脂層,只要能夠透光并且能夠封裝發(fā)光二極管13 (后面將要敘述)即可,沒有特別的限制,可以使用公知的熱固性樹脂。作為熱固性樹脂,更具體地可以舉出例如有機(jī)硅樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯樹脂、氨基甲酸乙酯樹脂等,從耐久性(耐熱性,耐光性)的觀點(diǎn)優(yōu)選可以舉出有機(jī)硅樹脂。
這些熱固性樹脂可以單獨(dú)使用,也可以2種以上并用。此外,當(dāng)將發(fā)光裝置用零件1設(shè)于發(fā)光裝置11 (后面將要敘述)中的時(shí)候,為了防止發(fā)光二極管13 (后面將要敘述)和導(dǎo)線18 (后面將要敘述)的損壞,作為熱固性樹脂,優(yōu)選可以舉出柔軟性及模仿性優(yōu)良的熱固性樹脂。作為這樣的熱固性樹脂,更具體地可以舉出例如在未固化狀態(tài)(或者半固化狀態(tài))的儲(chǔ)能模量低(例如IOOPa以下)的熱固性樹脂,或者例如在固化狀態(tài)柔軟性優(yōu)良的 (例如固化狀態(tài)為凝膠狀的)熱固性樹脂。此外,作為熱固性樹脂,從作業(yè)性的觀點(diǎn)出發(fā)優(yōu)選可以舉出在固化前(A階段)為液狀、在半固化狀態(tài)(B階段)為凝膠狀、在完全固化后(C階段)能夠形成彈性體或者硬樹脂的有機(jī)硅樹脂。使用這樣的熱固性樹脂,則通過使封裝樹脂層2成為半固化狀態(tài),能夠在防止發(fā)光二極管13 (后面將要敘述)和導(dǎo)線18 (后面將要敘述)受損壞的情況下,將發(fā)光裝置用零件1設(shè)于發(fā)光裝置11 (后面將要敘述),不僅如此,在這之后通過使封裝樹脂層2完全固化,能夠可靠地將發(fā)光二極管13 (后面將要敘述)封裝。作為這樣的熱固性樹脂,更具體地可以舉出例如,縮合反應(yīng)類的有機(jī)硅樹脂、加成反應(yīng)類的有機(jī)硅樹脂等。這些有機(jī)硅樹脂若在全固化反應(yīng)完成之前使反應(yīng)停止的話,能夠形成半固化狀態(tài)。此外,作為熱固性樹脂,優(yōu)選可以舉出多階段(例如2階段)固化型有機(jī)硅樹脂 (通過兩個(gè)以上的反應(yīng)系統(tǒng)而固化的有機(jī)硅樹脂),更具體地可以舉出例如,含有兩末端有機(jī)硅烷醇型有機(jī)有機(jī)硅樹脂、含鏈烯基的有機(jī)硅化合物、有機(jī)氫有機(jī)硅氧烷、縮合催化劑、 氫化有機(jī)硅烷化催化劑的熱固性樹脂組合物等。作為熱固性樹脂,使用多階段固化型有機(jī)硅樹脂,則能夠在比較低的溫度(不足 150°C )得到半固化狀態(tài)的有機(jī)硅樹脂。此外,從封裝發(fā)光二極管13(后面將要敘述)的觀點(diǎn)出發(fā),熱固性樹脂的未固化狀態(tài)下的儲(chǔ)能模量(250C )為例如LOXlO6Pa以下,優(yōu)選為LOXlO2Pa以下,此外,在200°C 加熱處理1小時(shí)之后的儲(chǔ)能模量)為例如1. OX 106 以上,優(yōu)選為1. OX 107 以上。為了封裝發(fā)光二極管13 (后面將要敘述),這樣的封裝樹脂層2形成為比從電路基板12 (后面將要敘述)的正面到發(fā)光二極管13 (后面將要敘述)的正面的高度(包含導(dǎo)線 18(后面將要敘述)的高度)高(厚),更具體地說,封裝樹脂層2的厚度根據(jù)實(shí)際封裝方法有所不同,例如為0. 2mm 5mm。更具體地說,熒光層3相對(duì)于封裝樹脂層2以俯視比封裝樹脂層2略微大一點(diǎn)的相似形狀形成,以熒光層3的外周端部從封裝樹脂層2露出的方式形成。熒光層3是能夠發(fā)出熒光并且能夠透光的層,熒光層3形成為比封裝樹脂層2略大的俯視呈大致矩形的平板形狀。這樣的熒光層3設(shè)于封裝樹脂層2的正面,用于在發(fā)光裝置11(將在后面敘述)中吸收自發(fā)光二極管13(將在后面敘述)產(chǎn)生的光而發(fā)出熒光。熒光層3含有熒光體,該熒光體吸收作為激勵(lì)光的波長350nm 480nm的光的一部分或者全部后被激勵(lì),發(fā)出比激勵(lì)光的波長要長,例如500nm 650nm的熒光,更具體地可以舉出例如含有熒光體的樹脂,例如熒光體陶瓷(熒光體陶瓷板)等。包含于這樣的熒光層3的熒光體可以根據(jù)激勵(lì)光的波長進(jìn)行適宜的選擇,在作為激勵(lì)光選擇例如近紫外發(fā)光二極管的光(波長350nm 410nm)、藍(lán)色發(fā)光二極管的光(波長400nm 480nm)的場合,作為熒光體可以舉出例如Y3Al5O12 Ce (YAG (釔鋁石榴石)Ce)、 (Y, Gd) 3A15012 Ce、Tb3Al3O12 Ce^Ca3Sc2Si3O12 Ce、Lu2CaMg2 (Si,Ge) 3012 Ce 等具有石榴石型結(jié)晶結(jié)構(gòu)的石榴石型熒光體;例如(Sr,Ba)2Si04EuXa3SiO4C12Eu,Sr3SiO5Eu,Li2SrSiO4Eu, Ca3Si2O7IEu等有機(jī)硅酸鹽熒光體;例如CaAl12019:Mn、SrAl2O4:Eu等鋁酸鹽熒光體;例如 ZnS:Cu, Al、CaS:Eu、CaGa2S4:Eu、SrGa2S4:Eu 等硫化物焚光體;CaSi2O2N2:Eu、SrSi2O2N2:Eu、 BaSi2O2N2: Eu、Ca-α -SiAlON 等氮氧化物熒光體;例如 CaAlSiN3: Eu、CaSi5N8: Eu 等氮化物熒光體;例如K2SiF6:Mn,K2TiF6IMn等氟化物類熒光體等。這些熒光體可以單獨(dú)使用,也可以2種以上并用。作為熒光體,優(yōu)選可以舉出石榴石型熒光體。另外,熒光體的激勵(lì)光吸收率,通常可以通過作為活性劑而添加到熒光體中的稀土類元素的添加量來進(jìn)行調(diào)整?;钚詣┡c吸收率的關(guān)系因熒光體的構(gòu)成元素的種類、后面將要敘述的燒成(燒結(jié))中的熱處理溫度等有所不同,例如,如果是YAG:Ce,則以被置換的釔原子為基準(zhǔn),Ce的添加量為例如0. 01原子% 2. 0原子%。作為熒光層3,從散熱性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選可以舉出熒光體陶瓷(熒光體陶瓷板)。S卩,熒光層3有時(shí)存在由于例如熒光體的發(fā)熱等原因而溫度上升,從而其發(fā)光效率下降的情況,由于熒光體陶瓷(熒光體陶瓷板)的散熱性能優(yōu)良,所以使用該發(fā)光體陶瓷 (熒光體陶瓷板),則能抑制熒光層3的溫度上升,確保優(yōu)良的發(fā)光效率。此外,作為熒光層3 (熒光體陶瓷),從抑制發(fā)光二極管13 (后面將要敘述)或熒光體產(chǎn)生的光因散射而發(fā)生損失的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選可以舉出透明且無散射(光不發(fā)生散射) 的陶瓷(透光性陶瓷)。對(duì)透光性陶瓷沒有特別的限制,例如,可以通過去除熒光體陶瓷中的空隙(void)、 雜質(zhì)等各種光散射源,提高透光性而形成。此外,由于在YAG等各向同性結(jié)晶材料中,不存在因晶體取向產(chǎn)生的折射率差, 所以即使是多結(jié)晶性的陶瓷,也能夠與單結(jié)晶同樣,得到透明且無散射的陶瓷(透光性陶
) ο此外,出于提高熒光的取出效率、實(shí)現(xiàn)熒光的輻射圖案均勻化的觀點(diǎn),作為熒光層 3 (熒光體陶瓷),也可以不完全透明化,而具有一定程度的光漫射性。為了具有光漫射性,可以采用將空隙(void)、雜質(zhì)等形成在熒光體陶瓷內(nèi)等公知的方法。此外,例如在熒光體為YAG:Ce的場合等,能夠通過添加折射率與熒光體的折射率不同的材料(例如氧化鋁等)形成異相等方法,控制光漫射性。這樣的熒光層3 (熒光體陶瓷)的全光線透過率(光漫射性)可以根據(jù)光學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行適宜的控制,具體而言,全光線透過率(漫射透過率)為例如,40%以上,優(yōu)選為50%以上,通常在90%以下。另外,熒光層3的全光線透過率(漫射透過率)可以使用積分球等,采用公知的方法進(jìn)行測定。不過,由于熒光體吸收特定波長的光,所以測定該波長以外的,即,激勵(lì)波長以外的熒光體實(shí)質(zhì)上不顯示吸收的可見光波長區(qū)域(例如,如果是YAG:Ce,則為550nm 800nm)的光透過率。此外,這樣的熒光層3,可以作為單層結(jié)構(gòu)形成,另外,雖然未圖示,但是也可以作為疊層多個(gè)(兩個(gè)以上)層的多層結(jié)構(gòu)形成。熒光層3的厚度(在多層結(jié)構(gòu)的場合為各層厚度的總和)為例如ΙΟΟμπι 1000 μ m,優(yōu)選為 200 μ m 700 μ m,更優(yōu)選 300 μ m 500 μ m。若熒光層3 (熒光體陶瓷)的厚度達(dá)不到上述下限,則由于硬度高,另一方面脆而易碎這樣的陶瓷材料的特性,熒光層3 (熒光體陶瓷)的制造變得困難,此外,存在該制造過程中的操作性下降的情況。此外,若熒光層3 (熒光體陶瓷)的厚度超過上述上限,則存在熒光層3 (熒光體陶瓷)的切片等工序中的加工性、經(jīng)濟(jì)性方面劣化的情況。另外,作為熒光層3 (熒光體陶瓷),通過調(diào)整其厚度和上述熒光體的激勵(lì)光吸收率,能夠得到所期望的色調(diào)的光。此外,從散熱性的觀點(diǎn)出發(fā),熒光層3的導(dǎo)熱系數(shù)為例如5W/m · K以上,優(yōu)選為例如10W/m · K以上。反射層4是能夠反射光的層,它以避開封裝樹脂層2的用于封裝發(fā)光二極管 13 (后面將要敘述)的區(qū)域的方式設(shè)于封裝樹脂層2的背面。更具體地說,反射層4以圖案狀形成于封裝樹脂層2的除了用于封裝發(fā)光二極管 13 (后面將要敘述)的區(qū)域之外的區(qū)域的整個(gè)表面上;在封裝樹脂層2的用于封裝發(fā)光二極管13(后面將要敘述)的區(qū)域,反射層4形成為俯視大致呈矩形的開口部。更具體地說,例如,如圖1所示,反射層4以俯視與封裝樹脂層2同樣的大小及形狀形成,此外,反射層4上形成有以多行(圖1中為2行)、多列(圖1中為4列)的方式定位配置的多個(gè)開口部,且這些開口部彼此隔開間隔。這樣的反射層4例如通過在透明的樹脂中填充折射率與該樹脂的折射率不同的填充料形成。作為樹脂可以舉出具有實(shí)質(zhì)上不吸收光的白色漫反射性的樹脂,作為這樣的樹脂可以舉出例如環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅樹脂、丙烯樹脂、氨基甲酸乙酯樹脂等,從耐久性(耐熱性, 耐光性)的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選可以舉出有機(jī)硅樹脂。這些樹脂可以單獨(dú)使用,也可以2種以上并用。作為填充料,沒有特別的限制,優(yōu)選可以舉出白色、不吸收可見光、絕緣性的材料。此外,從提高漫反射率的觀點(diǎn)出發(fā),作為填充料,優(yōu)選可以舉出與上述樹脂的折射率之差較大的材料。作為這樣的填充料,更具體地可以舉出例如氧化鋁、氮化鋁、氧化鈦、鈦酸鋇、鈦酸鉀、硫酸鋇、碳酸鋇、氧化鋅、氧化鎂、氮化硼、二氧化有機(jī)硅、氮化有機(jī)硅、氧化鎵、氮化鎵、
氧化鋯等。這些填充料可以單獨(dú)使用,也可以2種以上并用。此外,對(duì)填充料的形狀沒有特別的限制,可以使用例如球狀、針狀、板狀、空心顆粒等各種形狀的填充料。填充料的平均粒徑為例如IOOnm 10 μ m。另外,平均粒徑可以用例如電子顯微鏡、激光衍射法、比表面積測定法(BET法)等進(jìn)行測定。此外,相對(duì)于上述樹脂的填充料的添加量為例如,10體積% 85體積%,優(yōu)選為20體積% 70體積%,更優(yōu)選為30體積% 60體積%。若填充料的添加量達(dá)不到上述范圍,則難以得到高反射率,此外,如果欲得到充分的漫反射率,則有時(shí)反射層4的厚度會(huì)變厚。此外,若填充料的添加量超過上述范圍,則形成反射層4的時(shí)候的加工性差,此外,有時(shí)反射層4的機(jī)械強(qiáng)度會(huì)下降。此外,反射層4的厚度為例如50 μ m 500 μ m。此外,反射層4的漫反射率(波長400nm 800nm)為例如80%以上,優(yōu)選為90% 以上,更優(yōu)選為95%以上,通常為99. 9%以下。若漫反射率達(dá)不到上述下限,則會(huì)有熒光層3、發(fā)光二極管13 (后面將要敘述)產(chǎn)生的光被吸收,光的取出效率下降的情況。另外,反射層4的漫反射率可以通過例如調(diào)整反射層4的厚度、填充料的添加量進(jìn)行調(diào)整。這樣的漫反射率可以通過如下方法求得例如,在與反射層4同樣配比的樹脂中添加填充料,將該樹脂在玻璃基板等之上,以所期望的厚度成膜,通過測定該膜的反射率, 求得上述漫反射率。此外,雖然未圖示,但是例如為了覆蓋并保護(hù)反射層4(根據(jù)需要及覆蓋并保護(hù)封裝樹脂層2),發(fā)光裝置用零件1也可以設(shè)有離型紙。作為離型紙,可以舉出例如聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚對(duì)苯二甲酸乙酯薄膜、聚酯薄膜等塑料薄膜,例如紙、布、無紡布等多孔質(zhì)材料等。作為離型紙,優(yōu)選可以舉出塑料薄膜。離型紙的厚度沒有特別的限制,例如為5 μ m 100 μ m。這樣的離型紙,例如,可以買市場上出售的商品,作為這樣的市場上出售的商品, 具體可以舉出例如,MRX-100 (雙軸延伸聚酯薄膜,厚度100 μ m,三菱化學(xué)聚酯纖維公司制造)等。圖3是表示圖1所示發(fā)光裝置用零件的制造方法的一個(gè)實(shí)施方式的工序圖。接著,關(guān)于制造上述發(fā)光裝置用零件1的方法,參照?qǐng)D3進(jìn)行說明。在該方法中,首先,如圖3的(a)所示,形成熒光層3。圖4是表示圖1所示熒光層的制造方法的一個(gè)實(shí)施方式的流程圖。首先,關(guān)于熒光層3 (熒光體陶瓷)的制造方法,參照?qǐng)D4進(jìn)行說明。如圖4所示,在該方法中,首先,準(zhǔn)備上述熒光體的顆粒(含有作為熒光體的原料的原料顆粒。以下稱為熒光體顆粒。)(工序1),向該熒光體顆粒中添加公知的粘結(jié)劑樹脂、 分散劑、燒結(jié)助劑等添加劑(工序幻,在有溶劑存在的條件下進(jìn)行濕式混合,得到糊狀物溶液(工序3)。在該方法中,作為熒光體顆粒,優(yōu)選可以舉出平均粒徑為50nm以上、10 μ m以下, 更優(yōu)選為ι. ο μ m以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0. 5 μ m以下的熒光體顆粒。在該方法中,賦予成形性的(亦即維持成形后的形狀所必需的)粘結(jié)劑樹脂的添加量隨熒光體顆粒的比表面積而增減。因此,若熒光體顆粒的平均粒徑達(dá)不到上述下限,則會(huì)有粘結(jié)劑樹脂的添加量增大,熒光層3的固體成分比例下降的情況。
另一方面,若平均粒徑在上述下限以上,則由于無需增加添加劑(例如,粘結(jié)劑樹脂,分散劑等)、溶劑的添加量,所以能夠充分提高成形物的固體成分比例,進(jìn)而,能夠抑制比表面積的增大導(dǎo)致的糊狀物溶液的流動(dòng)性受損的情況。其結(jié)果,能夠提高將在后面敘述的燒結(jié)后的密度,減少燒結(jié)過程中的尺寸變化,能夠抑制熒光層3 (熒光體陶瓷)的翹曲。再者,若平均粒徑在上述上限以下,則能夠提高熒光層3 (熒光體陶瓷)的密度,其結(jié)果,能夠?qū)榈玫街旅艿臒Y(jié)體的燒結(jié)溫度抑制為較低溫度,此外,能夠減少燒結(jié)后的空隙(void)的發(fā)生。此外,在熒光層3隨著燒結(jié)(后面將要敘述)過程中結(jié)晶構(gòu)造的變化發(fā)生體積變化的場合,或者含有殘存有機(jī)物(例如上述添加物)等揮發(fā)成分的場合,從得到致密的燒結(jié)體的觀點(diǎn)出發(fā),可以根據(jù)需要使用進(jìn)行了預(yù)燒、預(yù)先相轉(zhuǎn)移到了所期望的結(jié)晶相的熒光體顆粒,或者例如采用公知的方法提高了密度、純度等的熒光體顆粒。此外,若熒光體顆粒中含有尺寸明顯比其平均粒徑大的粗大顆粒,則由于存在該粗大顆粒成為空隙的產(chǎn)生源的情況,所以可以根據(jù)需要,例如通過電子顯微鏡觀察有無粗大顆粒,通過分級(jí)處理等方法去除粗大顆粒。另外,熒光體顆粒的平均粒徑可以采用作為比表面積測定法為人們所知的 BET(Brunauer-Emmett-Teller)法、激光衍射法、通過電子顯微鏡直接觀察等方法進(jìn)行測定。作為添加劑(粘結(jié)劑樹脂、分散劑、燒結(jié)助劑等)及溶劑,只要是可以通過后面將要敘述的燒結(jié)(加熱)被分解去除的即可,沒有特別的限制,可以使用公知的添加劑。此外,作為濕式混合所使用的裝置,沒有特別的限制,可以舉出各種攪拌機(jī)、球磨機(jī)、研磨機(jī)等公知的分散裝置。然后,在該方法中,根據(jù)需要,采用公知的方法對(duì)所得到的糊狀物溶液的粘度進(jìn)行調(diào)整,在這之后,通過用刮漿刀法進(jìn)行的流延成型,或者通過擠壓成型等方法,使之成型為陶瓷生片(green sheet)(工序如),在這之后使其干燥(工序5a)。此外,也可以,例如,采用噴霧干燥法等方法對(duì)糊狀物溶液進(jìn)行干燥并制粒(工序 4b),由此調(diào)制出含有粘結(jié)劑樹脂的干燥顆粒,在這之后,采用使用模具的擠壓法等方法將得到的干燥顆粒成型(工序5b)。而且,在該方法中,為了將粘結(jié)劑樹脂、分散劑等有機(jī)成分熱分解和去除,用電爐將得到的成型體在空氣中以例如400°C 800°C加熱,進(jìn)行脫蠟(debinding)處理(工序6) 之后,再進(jìn)行燒結(jié)(正式燒成)(工序7)。由此得到熒光層3 (熒光體陶瓷)。另外,在該方法中,燒結(jié)條件(燒成氣氛、加熱溫度、加熱時(shí)間等)因所使用的熒光體材料而異,例如,熒光體為YAG:Ce的場合,燒成氣氛為例如在真空中、Ar等惰性氣體氣氛中、還原氣體(氫、氫/氮混合氣體)中等,燒結(jié)溫度為例如1500°C 1800°C,燒結(jié)時(shí)間為例如0. 5小時(shí) M小時(shí)。此外,在還原氣氛中進(jìn)行燒結(jié)的場合,為了提高還原性,除了還原氣體,例如,也可以向電爐內(nèi)導(dǎo)入碳顆粒。此外,燒結(jié)的升溫速度為例如0. 5°C /分 20°C /分。
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升溫速度在上述下限以上,則燒成不需要極長的時(shí)間,能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)率性的提高。此外,升溫速度在上述上限以下,則由于能夠抑制急劇的晶粒(grain)生長,所以能夠抑制空隙(void)的產(chǎn)生,更具體地說,能夠抑制空隙(void)被填充之前晶粒生長而導(dǎo)致空隙(void)殘留下來的情況。此外,為了提高燒結(jié)體(熒光體陶瓷)的致密性、透光性,可以采用例如熱等靜壓燒結(jié)法(HIP法),在加壓下進(jìn)行燒結(jié)(正式燒成)。另外,成形體(陶瓷生片等)為塊狀的場合,燒結(jié)之后,可以將得到的熒光層3(熒光體陶瓷)切成所期望的尺寸。接著,在該方法中,如圖3的(b)所示,在熒光層3的背面形成封裝樹脂層2。關(guān)于封裝樹脂層2的形成,例如,在使用固化狀態(tài)為凝膠狀的熱固性樹脂的場合, 調(diào)制該熱固性樹脂作為未固化狀態(tài)的溶液,采用公知的方法將該溶液涂抹在熒光層3的背面,通過加熱使其固化。作為加熱條件,加熱溫度為例如,60°C 150°C,優(yōu)選為80°C 120°C,加熱時(shí)間為例如,1分鐘 30分鐘,優(yōu)選為1分鐘 20分鐘。由此,能夠在熒光層3的背面形成固化狀態(tài)(凝膠狀)的封裝樹脂層2。接著,在該方法中,如圖3的(c)所示,在封裝樹脂層2的背面形成反射層4。關(guān)于反射層4的形成,未進(jìn)行圖示,例如,以上述圖案另外制造反射層4,將得到的反射層4貼合于封裝樹脂層2。制造反射層4可以采用公知的圖案形成方法(〃夕一二方法),更具體地說, 例如,首先,將分散有上述填充料的樹脂溶液以一定的厚度涂抹在剝離膜上,固化后形成反射層4。作為此時(shí)的涂抹方法,沒有特別的限制,例如,可以使用刮漿刀、涂膜器等。此外,除了上述方法,還可以采用例如擠壓成型等方法,通過使樹脂固化,形成片狀的反射層4。然后,在該方法中,將得到的片狀反射層4,用具有規(guī)定形狀的湯姆森刀、沖孔工具 (puncher)等進(jìn)行沖裁加工。由此,能夠?qū)⒎瓷鋵?形成規(guī)定的圖案。另外,在上述固化后也有粘性(tack)的場合,作為保護(hù)層,可以在該反射層4的正面粘貼離型紙之后,再進(jìn)行沖裁加工。此外,也可以例如采用絲網(wǎng)印刷、圖案成形涂抹等方法直接形成規(guī)定圖案,另外, 還可以例如用二氧化碳激光器等加工成規(guī)定的圖案。然后,在該方法中,根據(jù)需要將被如此進(jìn)行了圖案形成的反射層4用公知的粘合劑等貼合在封裝樹脂層2的背面,由此能夠得到發(fā)光裝置用零件1。另外,雖然在該方法中由固化狀態(tài)為凝膠狀的熱固性樹脂形成了凝膠狀的封裝樹脂層2,但是也可以,例如,將固化前(A階段)為液態(tài)狀、半固化狀態(tài)(B階段)為凝膠狀、完全固化后(C階段)能夠形成彈性體或硬樹脂的有機(jī)硅樹脂等涂抹在熒光層3的正面,通過使其成為半固化狀態(tài),形成凝膠狀的封裝樹脂層2。此外,雖然在該方法中將熒光層3作為熒光體陶瓷形成,但是,例如通過將熒光體混合到公知的樹脂中并使其固化,也可以得到作為含有熒光體的樹脂的熒光層3。此外,雖然在該方法中將另外制造的反射層4貼合于封裝樹脂層2,但是也可以例如,將反射層4設(shè)置(放置)于例如未固化的封裝樹脂層2,在這之后使封裝樹脂層2固化。進(jìn)而,例如,在形成反射層4時(shí)采用絲網(wǎng)印刷、圖案涂抹的場合,也可以在該反射層4的正面直接形成封裝樹脂層2。此外,雖然在該方法中,在反射層4的圖案形成時(shí),在封裝樹脂層2將發(fā)光二極管 13(后面將要敘述)封裝的區(qū)域形成了俯視大致呈矩形的開口部,但是對(duì)開口部的形狀沒有特別的限制,盡管未圖示,也可以使其成為例如俯視呈大致圓形等各種形狀。而且,由于這樣的發(fā)光裝置用零件1具有熒光層3、封裝樹脂層2及反射層4,所以在發(fā)光裝置11 (后面將要敘述)的制造過程中,不是個(gè)別設(shè)置各個(gè)熒光層3、封裝樹脂層2 及反射層4,而能夠一次性設(shè)置。因此,根據(jù)這樣的發(fā)光裝置用零件1,能夠更簡易且更可靠地制造發(fā)光裝置11(后面將要敘述)。此外,在這樣的發(fā)光裝置用零件1中,由于反射層4在除了封裝樹脂層2用于封裝發(fā)光二極管13(后面將要敘述)的區(qū)域以外的區(qū)域的整個(gè)表面形成有圖案,所以能夠?qū)晒鈱?及發(fā)光二極管13產(chǎn)生的光可靠且有效地進(jìn)行反射。另外,雖然在圖3中,在熒光層3的背面形成有封裝樹脂層2,在封裝樹脂層2的背面形成有反射層4,但是實(shí)際中是使其上下翻轉(zhuǎn),在熒光層3的正面形成封裝樹脂層2,在封裝樹脂層2的正面形成反射層4。圖5是表示具有圖1所示發(fā)光裝置用零件的本發(fā)明的發(fā)光裝置的一個(gè)實(shí)施方式的概略結(jié)構(gòu)圖,圖6是表示圖5所示發(fā)光裝置的制造方法的概略工序圖。以下,關(guān)于具有上述發(fā)光裝置用零件1的發(fā)光裝置11,參照?qǐng)D5進(jìn)行說明。圖5中,發(fā)光裝置11具有電路基板12、發(fā)光二極管13、殼體14及上述發(fā)光裝置用零件1,發(fā)光裝置11作為發(fā)光裝置用零件1的熒光層3與發(fā)光二極管13隔開間隔、電路基板12與發(fā)光二極管13引線接合的分離式發(fā)光裝置形成。電路基板12具有基底基板16及形成于基底基板16的上表面的布線圖案17。電路基板12的布線圖案17被供給來自外部的電力。基底基板16形成為俯視大致呈矩形平板狀,它由例如鋁等金屬、氧化鋁等陶瓷、 聚酰亞胺樹脂等形成。布線圖案17與發(fā)光二極管13的端子和用于向發(fā)光二極管13供給電力的電源(未圖示)的端子(未圖示)電連接。布線圖案17由例如銅、鐵等導(dǎo)體材料形成。發(fā)光二極管13采用例如公知的焊接等方法,于基底基板16之上彼此隔開間隔地設(shè)置多個(gè)O行X4列)。各發(fā)光二極管13通過導(dǎo)線18電連接(引線接合)于布線圖案 17。發(fā)光二極管13依靠來自電路基板12的電力發(fā)光。殼體14以其上端部配置為比發(fā)光二極管13的上端部靠上側(cè)的方式自布線圖案17 的上表面向上方直立設(shè)置,殼體14以俯視時(shí)包圍發(fā)光二極管13的方式形成為俯視大致呈矩形框狀。殼體14由例如添加了填充料的樹脂或陶瓷形成。此外,殼體14的反射率被設(shè)定為對(duì)來自發(fā)光二極管13的光的反射率為例如70%以上,優(yōu)選為90%以上,更優(yōu)選為95% 以上。另外,殼體14也可以預(yù)先與電路基板12 —體形成為帶殼體的電路基板。作為帶殼體的電路基板,可以買到市場上出售的商品,例如可以舉出帶腔體多層陶瓷基板(商品號(hào)207806,住友金屬電子設(shè)備公司制造)等。發(fā)光裝置用零件1以封裝樹脂層2覆蓋發(fā)光二極管13,并且熒光層3配置于殼體 14之上的方式設(shè)于電路基板12之上。以下,關(guān)于制造上述發(fā)光裝置11的方法,參照?qǐng)D6進(jìn)行說明。在該方法中,首先,如圖6的(a)所示,在從外部供給電力的電路基板12之上,設(shè)置多個(gè)O行X4列)發(fā)光二極管13,用導(dǎo)線18將發(fā)光二極管13與電路基板12電連接。接下來,在該方法中,如圖6的(b)所示,于電路基板12之上設(shè)置殼體14。更具體地說,以包圍發(fā)光二極管13且其上端部配置為比發(fā)光二極管13的上端部靠上側(cè)的方式將殼體14配置于電路基板12之上。另外,如上所述,殼體14和電路基板12也可以作為帶殼體的電路基板形成,在這種場合,上述兩個(gè)工序(參照?qǐng)D6的(a)及(b))作為1個(gè)工序被實(shí)施,即,實(shí)施將發(fā)光二極管13設(shè)置于帶殼體14的電路基板12之上并將它們電連接的工序。接著,在該方法中,如圖6的(c)所示,將發(fā)光裝置用零件1以其封裝樹脂層2覆蓋發(fā)光二極管13且熒光層3配置于殼體14之上的方式設(shè)于電路基板12之上。此時(shí),由于封裝樹脂層2如上所述在固化狀態(tài)為凝膠狀,所以將發(fā)光裝置用零件1 設(shè)于電路基板12之上時(shí),封裝樹脂層2因按壓發(fā)生變形而與發(fā)光二極管13及導(dǎo)線18密接。 進(jìn)而,此時(shí),封裝樹脂層2將發(fā)光二極管13和反射層4的空隙填充,并且與暴露于發(fā)光二極管13的布線圖案17的正面密接。另外,發(fā)光裝置用零件1也可以根據(jù)需要借助粘合劑粘合于電路基板12之上。在這種場合,作為粘合劑,沒有特別的限制,可以使用公知的粘合劑,還可以使用與形成上述封裝樹脂層2的材料(例如熱固性樹脂)同樣的材料。由此能夠得到發(fā)光二極管13被封裝樹脂層2封裝和保護(hù)的發(fā)光裝置11。在發(fā)光裝置11中,例如,使用近紫外發(fā)光二極管或者藍(lán)色發(fā)光二極管等作為發(fā)光二極管13,并且使用以發(fā)光二極管13發(fā)出的光作為激勵(lì)光而產(chǎn)生熒光的熒光層3,通過將這些光混色,能夠制得例如產(chǎn)生白色光的發(fā)光裝置11 (白色發(fā)光二極管)。另外,在發(fā)光裝置11中,發(fā)光二極管13及熒光層3的組合(混色的組合)不限于上述組合,可以根據(jù)需要及用途進(jìn)行適宜的選擇。例如,通過使用藍(lán)色發(fā)光二極管作為發(fā)光二極管13,并且使用以其發(fā)出的光作為激勵(lì)光而產(chǎn)生綠色的熒光的熒光層3,可以制得產(chǎn)生綠色光的發(fā)光裝置11 (綠色發(fā)光二極管),進(jìn)而,使用產(chǎn)生其他光的熒光層3,使其產(chǎn)生中間色等,可以得到產(chǎn)生各種光的發(fā)光裝置11。另外,雖然在上述實(shí)施方式中,由固化狀態(tài)為凝膠狀的熱固性樹脂形成了封裝樹脂層2,但是,例如,將固化前(A階段)為液態(tài)狀、半固化狀態(tài)(B階段)為凝膠狀、完全固化后(C階段)能夠形成彈性體或者硬樹脂的有機(jī)硅樹脂等涂抹在熒光層3的正面,通過使其成為半固化狀態(tài)形成封裝樹脂層2的場合,根據(jù)需要,進(jìn)一步加熱,使封裝樹脂層2完全固化也是可以的。此外,雖然在上述實(shí)施方式中,形成了具有多個(gè)0行X4列)發(fā)光二極管13的發(fā)光裝置11,但是發(fā)光裝置11所具有的發(fā)光二極管13的數(shù)量,沒有特別的限制,發(fā)光裝置11 中設(shè)置例如1個(gè)發(fā)光二極管13也是可以的。
此外,雖然未圖示,但能根據(jù)需要,以覆蓋熒光層3的方式于發(fā)光裝置用零件1之上形成封裝樹脂層,還能進(jìn)一步設(shè)置例如由有機(jī)硅樹脂等透明樹脂形成的、大致半球形狀 (大致圓頂形狀)的透鏡、微透鏡陣列片、散射片等。由此能夠提高發(fā)光裝置11的光取出效率,能夠?qū)崿F(xiàn)取向性及/或漫射性的控制。而且,該發(fā)光裝置11中使用了上述發(fā)光裝置用零件1。因此,根據(jù)這樣的發(fā)光裝置11的制造方法及由此得到的發(fā)光裝置11,能夠更加簡易且可靠地制造發(fā)光裝置11。圖7是本發(fā)明的發(fā)光裝置用零件的第2實(shí)施方式的概略剖視圖。另外,關(guān)于與上述各構(gòu)件相對(duì)應(yīng)的構(gòu)件,在以下各圖中賦予同一參考附圖標(biāo)記,省略其詳細(xì)說明。雖然在上述說明中將反射層4形成在了封裝樹脂層2的背面,但是如圖7所示,也可以將反射層4以埋設(shè)在封裝樹脂層2中的方式形成。更具體地說,圖7中,在該發(fā)光裝置用零件1中,反射層4以被埋設(shè)在封裝樹脂層2 中的方式設(shè)于封裝樹脂層2的背面,S卩,反射層4上形成的開口部(參照?qǐng)D1)中填充有封裝樹脂層2。此外,在該發(fā)光裝置用零件1中,反射層4的背面以與封裝樹脂層2的背面(沒有埋設(shè)反射層4的區(qū)域的背面)齊平的方式形成。根據(jù)這樣的發(fā)光裝置用零件1,由于反射層4上形成的開口部(參照?qǐng)D1)中填充有封裝樹脂層2,所以能夠由封裝樹脂層2將發(fā)光二極管13更可靠地封裝。圖8是本發(fā)明的發(fā)光裝置用零件的第3實(shí)施方式的概略結(jié)構(gòu)圖。發(fā)光裝置用零件1還可以在反射層4的背面設(shè)置粘接層5。更具體地說,圖8中,在該發(fā)光裝置用零件1中,粘接層5與反射層4以同樣的圖案形成,貼合在反射層4的背面。作為粘接層5,沒有特別的限制,可以使用公知的粘合劑、公知的粘合片等,還可以使用與形成上述封裝樹脂層2的材料(例如熱固性樹脂)同樣的材料。根據(jù)這樣的發(fā)光裝置用零件1,由于粘接層5設(shè)于反射層4的背面,所以利用粘接層5,能夠更加可靠地將發(fā)光裝置用零件1固定于電路基板12。圖9是本發(fā)明的發(fā)光裝置用零件的第4實(shí)施方式的概略結(jié)構(gòu)圖。圖8所示實(shí)施方式中,圖案形成粘接層5并將其設(shè)在反射層4的背面,但是也可以如圖9所示,將反射層4以埋設(shè)于封裝樹脂層2的方式形成,并且在反射層4的從封裝樹脂層2暴露出的露出面及封裝樹脂層2的背面(沒有埋設(shè)反射層4的區(qū)域的背面)設(shè)置粘接層5。更具體地說,圖9中,在該發(fā)光裝置用零件1中,反射層4以被埋設(shè)于封裝樹脂層2 的方式設(shè)于封裝樹脂層2的背面,即,反射層4上形成的開口部(參照?qǐng)D1)中填充有封裝樹脂層2。此外,在該發(fā)光裝置用零件1中,反射層4的背面以與封裝樹脂層2的背面(沒有埋設(shè)反射層4的區(qū)域的背面)齊平的方式形成。而且,粘接層5以俯視時(shí)與封裝樹脂層2同樣的大小及形狀的、俯視呈大致矩形的形狀形成,粘接層5貼合在反射層4的從封裝樹脂層2暴露出的露出面及封裝樹脂層2的背面(沒有埋設(shè)反射層4的區(qū)域的背面)。
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而且,在這樣的發(fā)光裝置用零件1中,例如,粘接層5以與形成上述封裝樹脂層2 的材料(例如熱固性樹脂)同樣的材料形成的場合等,能夠使封裝樹脂層2在固化狀態(tài)為凝膠狀,并且不使粘接層5固化就能夠使用。在這種場合,將發(fā)光裝置用零件1設(shè)于電路基板12之上,則由于其按壓,封裝樹脂層2及粘接層5發(fā)生變形而與發(fā)光二極管13及導(dǎo)線18密接。進(jìn)而,此時(shí),封裝樹脂層2及粘接層5將發(fā)光二極管13和反射層4的空隙填充,并且與暴露出于發(fā)光二極管13的布線圖案17的正面密接。另外,在這種場合,也可以根據(jù)需要,在將發(fā)光裝置用零件1設(shè)于電路基板12之上以后,對(duì)粘接層5加熱使其固化。此外,在該方法中,也可以例如使封裝樹脂層2及粘接層5都成為在固化狀態(tài)為凝膠狀。在這種場合也是如此,將發(fā)光裝置用零件1設(shè)于電路基板12之上,封裝樹脂層2 及粘接層5由于按壓發(fā)生變形而與發(fā)光二極管13及導(dǎo)線18密接。進(jìn)而,此時(shí),封裝樹脂層 2及粘接層5將發(fā)光二極管13和反射層4的空隙填充,并且與暴露于發(fā)光二極管13的布線圖案17的正面密接。根據(jù)這樣的發(fā)光裝置用零件1,由于反射層4上形成的開口部(參照?qǐng)D1)中填充有封裝樹脂層2,所以能夠由封裝樹脂層2將發(fā)光二極管13更可靠地封裝,并且,由于粘接層5設(shè)于反射層4的從封裝樹脂層2暴露出的露出面及封裝樹脂層2的背面(沒有埋設(shè)反射層4的區(qū)域的背面),所以利用粘接層5,能夠更加可靠地將發(fā)光裝置用零件1固定于電路基板12。另外,雖然未圖示,但是在發(fā)光裝置用零件1具有粘接層5的場合,可以在該粘接層5的背面設(shè)置上述離型紙。通過在粘接層5的背面設(shè)置離型紙,能夠?qū)崿F(xiàn)提高發(fā)光裝置用零件1的操作處理性,此外,通過使用這樣的發(fā)光裝置用零件1,能夠更簡便地制造發(fā)光裝置11。實(shí)施例以下,基于實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明,但本發(fā)明絲毫不受這些實(shí)施例等的限制。制造例1《熒光體(原料顆粒)的合成例(YAG:Ce熒光體的合成例)》將硝酸釔6 水合物 0. 14985mol (14. 349g)、硝酸鋁 9 水合物 0. 25mol (23. 45g) 及硝酸鈰6水合物0. 00015mo 1 (0. 016g)溶解于250mL的蒸餾水,配制了 0. 4M的前體 (precursor)溶液。用二流體噴嘴將該前體溶液以lOmL/min的速度向高頻(RF)誘導(dǎo)等離子體火焰進(jìn)行噴霧,通過熱分解,制得了無機(jī)粉末顆粒(原料顆粒)。對(duì)制得的原料顆粒采用X射線衍射法進(jìn)行了分析,表現(xiàn)為非晶相與YAP(YAW3)結(jié)晶的混合相。此外,通過用自動(dòng)比表面積測定裝置(Micrometritics公司制造,型號(hào)Gemini 2365)進(jìn)行的比表面積分析(BET =Brunauer-Emmett-Teller)法求得的平均粒徑為約75nm。接下來,將制得的原料顆粒放入氧化鋁制的坩堝,在電爐中以1200°C預(yù)燒2小時(shí), 得到了 YAG:Ce熒光體。得到的YAG:Ce熒光體的結(jié)晶相表現(xiàn)為YAG的單一相,通過BET法求得的平均粒徑為約95nm。制造例2《熒光體陶瓷板(YAG-CP)的制備例》將YAG:Ce熒光體(平均粒徑95nm)4g、作為粘合劑樹脂的聚(乙烯丁基-乙烯醇-乙烯醇)(西格瑪奧德里奇公司制造,重量平均分子量90000 120000)0. 21g、 作為燒結(jié)助劑二氧化有機(jī)硅粉末(Cabot Corporation公司制造,商品名稱「CAB-0-SIL HS-5」)0. 012g及甲醇IOmL用乳缽混合制成糊狀物,將得到的糊狀物用吹風(fēng)機(jī)除掉甲醇得到了干燥的粉末。將該干燥的粉末700mg填充到25mmX25mm大小的單軸擠壓模具之后,用液壓式壓力機(jī)施加約10噸壓力,得到了成型為厚度約350 μ m的矩形的板狀生坯。將得到的生坯置于氧化鋁制管狀電爐,在空氣中,以2°C /min的升溫速度加熱至 800°C,將粘合劑樹脂等有機(jī)成分分解除掉之后,接著用旋轉(zhuǎn)式泵對(duì)電爐內(nèi)進(jìn)行真空排氣, 在1600°C加熱5小時(shí),得到了 20mmX20mm大小、厚度約280 μ m的YAG:Ce熒光體的陶瓷板 (YAG-CP)。用阿基米德法測定的所得到的陶瓷板的密度,是理論密度4. 56g/cm3的99. 7%。此外,在波長700nm時(shí)的全光線透過率為66 %。制造例3《電路基板、發(fā)光二極管及殼體的制造例》在尺寸為35mmX35mm、厚度為1. 5mm的BT (雙馬來酰亞胺三嗪)樹脂基板上的中央,將藍(lán)色發(fā)光二極管芯片(CREE公司制造,商品號(hào)C450EX1000-0123,尺寸 980 μ mX980 μ m,芯片厚度約100 μ m)縱向兩個(gè)、橫向兩個(gè)、總計(jì)4個(gè)0行X2列),分別以 4mm的距離進(jìn)行實(shí)際封裝,制作了藍(lán)色LED元件。另外,在該藍(lán)色LED元件中,引線由表面施以Ni/Au保護(hù)的Cu形成,LED芯片通過銀漿被晶片粘貼在引線上,對(duì)電極使用金線引線接合在引線上。此外,形成封裝樹脂層及反射層時(shí),為了防止樹脂流出,在藍(lán)色LED元件之上,設(shè)置了厚度0. 5mm、外形25mmX 25mm、內(nèi)徑IOmmX IOmm的玻璃纖維環(huán)氧樹脂(FR4)制的框架 (殼體)。試驗(yàn)例1《反射層的漫反射率》向2液混合型的熱固性有機(jī)硅彈性體(信越有機(jī)硅公司制造,商品號(hào)KER2500) 中,添加鈦酸鋇顆粒(界化學(xué)工業(yè)公司制造,商品號(hào)BT-03,吸附比表面積值3. 7g/m2)至55 質(zhì)量%,充分?jǐn)嚢杌旌?,制成了漫反射樹脂?以下稱為反射層)用的表面涂層樹脂液(白色樹脂液)。將該表面涂層樹脂液,用涂膜器以約200μπι的厚度涂抹在玻璃基板上后,在 100°C加熱1小時(shí),在150°C加熱1小時(shí),使有機(jī)硅樹脂固化。對(duì)該表面涂層的漫反射率進(jìn)行了測定,即便是200 μ m的厚度也能獲得充分高的漫反射率,在除400nm附近之外的可見光范圍內(nèi),表現(xiàn)出了 90%以上的反射率。光的波長與漫反射率的關(guān)系示于圖10。^mm ι (^Mwmm^M^Mwmm^)
將試驗(yàn)例1中使用的表面涂層樹脂液(白色樹脂液),用涂膜器以約200 μ m的厚度涂抹在PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)薄膜上,在100°C加熱1小時(shí),在150°C加熱1小時(shí)進(jìn)行固化,形成了反射層。另外,反射層能夠通過固化簡單地從PET薄膜上剝離下來。接著,用二氧化碳激光切割裝置(Universal Laser Systems公司制造,產(chǎn)品名稱VersaLASER VLS2. 30)切成 IOmmX IOmm大小,進(jìn)一步,比照在制造例3得到的藍(lán)色LED元件中的藍(lán)色發(fā)光二極管的實(shí)際安裝圖案,以4mm的距離,沖裁出直徑約2mm的4個(gè)孔,形成了開口部。將在制造例2中得到的YAG:Ce熒光體陶瓷板(YAG-CP)以12mmX 12mm大小進(jìn)行切片(夕'^ ) ),在其一個(gè)面的外周部分貼上了大約Imm寬的防護(hù)用膠帶(相當(dāng)于圖3 的(a))。在其上,用涂膜器以大約350 μ m的厚度涂抹凝膠狀有機(jī)硅樹脂液(旭化成WACKER SILICONE公司制造,產(chǎn)品名稱WACKER SilGel 612),在80°C的加熱板上加熱10秒鐘左右后將防護(hù)用膠條剝離,之后,將其迅速移至設(shè)定為100°C的另外的加熱板上加熱15分鐘,使凝膠狀有機(jī)硅樹脂固化。由此,在YAG:Ce熒光體陶瓷板(熒光層)的正面形成了凝膠狀有機(jī)硅樹脂(固化狀態(tài)的封裝樹脂層)(相當(dāng)于圖3的(b))。接著,在該凝膠狀有機(jī)硅樹脂上貼上另外制作的反射層(相當(dāng)于圖3的(c)),制作了發(fā)光裝置用零件(相當(dāng)于圖1及圖2)。接著,將上述凝膠狀有機(jī)硅樹脂液作為粘結(jié)劑滴入到藍(lán)色LED元件的殼體內(nèi),在其延伸至全體之后,以使4個(gè)沖裁部分分別與4個(gè)藍(lán)色發(fā)光二極管的實(shí)際封裝位置相一致的方式,將發(fā)光裝置用零件一邊輕推一邊貼上地設(shè)置,在100°C使凝膠狀有機(jī)硅樹脂液(粘結(jié)劑)固化15分鐘,制造了發(fā)光裝置(相當(dāng)于圖5)。^MM 2( ^^ ^ ^^ !1 ^ )與實(shí)施例1同樣,在YAG:Ce熒光體陶瓷板(熒光層)的正面形成凝膠狀有機(jī)硅樹脂(固化狀態(tài)的封裝樹脂層),在其上貼上了另外制作的反射層。在這之后,用涂膜器進(jìn)一步涂抹凝膠狀有機(jī)硅樹脂液,用凝膠狀有機(jī)硅樹脂液 (封裝樹脂層)填充反射層的開口部,并且,作為粘接層,在反射層的露出面及封裝樹脂層的背面涂抹凝膠狀有機(jī)硅樹脂液,制造了發(fā)光裝置用零件(相當(dāng)于圖9。)另外,以使作為粘接層的凝膠狀有機(jī)硅樹脂的厚度在50 μ m以下的方式對(duì)涂膜器的間隙進(jìn)行了調(diào)整。接著,與實(shí)施例1同樣,以使4個(gè)沖裁部分分別與4個(gè)藍(lán)色發(fā)光二極管的安裝位置相一致的方式,將發(fā)光裝置用零件一邊輕推一邊貼上那樣設(shè)置在制造例3得到的藍(lán)色LED 元件,在100°C使凝膠狀有機(jī)硅樹脂液(粘結(jié)層)固化15分鐘,制造了發(fā)光裝置。在實(shí)施例1及2中,通過預(yù)先在熒光層上形成反射層及封裝樹脂層,制造發(fā)光裝置用零件,能夠以優(yōu)良的效率,簡便地制造了發(fā)光裝置。另外,雖然上述說明作為本發(fā)明的例示的實(shí)施方式被提供出來,但是這只不過是例示而已,是不能做限定性的解釋的。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言顯而易見的本發(fā)明的變形例包括在隨附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置用零件,其特征在于, 該發(fā)光裝置用零件具有封裝樹脂層,其能夠封裝發(fā)光二極管;熒光層,其形成于上述封裝樹脂層的正面,且該熒光層能夠發(fā)出熒光; 反射層,其以避開上述封裝樹脂層的用于封裝上述發(fā)光二極管的區(qū)域的方式設(shè)置在上述封裝樹脂層的背面,該反射層能夠反射光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置用零件,其特征在于,在上述封裝樹脂層的除了用于封裝上述發(fā)光二極管的區(qū)域以外的區(qū)域的整個(gè)表面上圖案形成有上述反射層。
3.一種發(fā)光裝置,其特征在于, 該發(fā)光裝置具有發(fā)光裝置用零件, 該發(fā)光裝置用零件具有封裝樹脂層,其能夠封裝發(fā)光二極管;熒光層,其形成于上述封裝樹脂層的正面,且該熒光層能夠發(fā)出熒光; 反射層,其以避開上述封裝樹脂層的用于封裝上述發(fā)光二極管的區(qū)域的方式設(shè)置在上述封裝樹脂層的背面,該反射層能夠反射光。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光裝置,其特征在于, 該發(fā)光裝置包括電路基板,該電路基板被從外部供給電力;發(fā)光二極管,該發(fā)光二極管電接合于上述電路基板之上,且利用來自上述電路基板的電力發(fā)光;殼體,該殼體以包圍上述發(fā)光二極管的方式設(shè)在上述電路基板之上,該殼體的上端部配置在比上述發(fā)光二極管的上端部靠上側(cè)的位置;上述發(fā)光裝置用零件,該發(fā)光裝置用零件以上述封裝樹脂層覆蓋上述發(fā)光二極管、而且上述熒光層配置在上述殼體之上的方式設(shè)于上述電路基板之上。
5.一種發(fā)光裝置的制造方法,其特征在于, 該制造方法具有如下工序在從外部被供給電力的電路基板之上電接合發(fā)光二極管的工序, 在上述電路基板之上,以包圍上述發(fā)光二極管的方式且將殼體的上端部配置在比上述發(fā)光二極管的上端部靠上側(cè)的位置的方式設(shè)置殼體的工序,在上述電路基板之上,以上述封裝樹脂層覆蓋上述發(fā)光二極管、而且將上述熒光層配置在上述殼體之上的方式設(shè)置發(fā)光裝置用零件的工序, 所述發(fā)光裝置用零件具有 封裝樹脂層,其能夠封裝發(fā)光二極管;熒光層,其形成于上述封裝樹脂層的正面,且該熒光層能夠發(fā)出熒光; 反射層,其以避開上述封裝樹脂層的用于封裝上述發(fā)光二極管的區(qū)域的方式設(shè)置在上述封裝樹脂層的背面,該反射層能夠反射光。
全文摘要
本發(fā)明提供發(fā)光裝置用零件、發(fā)光裝置及其制造方法。發(fā)光裝置用零件具有能夠封裝發(fā)光二極管的封裝樹脂層;形成于封裝樹脂層的正面,能夠發(fā)出熒光的熒光層;以避開封裝樹脂層封裝發(fā)光二極管的區(qū)域的方式設(shè)于封裝樹脂層的背面且能夠反射光的反射層。
文檔編號(hào)H01L33/50GK102347423SQ20111019682
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者中村年孝, 伊藤久貴, 大藪恭也, 藤井宏中 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社