半導(dǎo)體發(fā)光裝置制造方法
【專利摘要】具備：封裝體，由樹(shù)脂構(gòu)成，且具有凹部；引線框架(11)，在凹部的底面露出；半導(dǎo)體發(fā)光元件(14)，被設(shè)置在凹部?jī)?nèi)的引線框架(11)；樹(shù)脂層(17)，被形成為與凹部?jī)?nèi)的引線框架(11)接觸且覆蓋凹部的底面；以及量子點(diǎn)熒光體層(19)，被形成在樹(shù)脂層(17)以及半導(dǎo)體發(fā)光元件(14)上，樹(shù)脂層(17)具有陶瓷微粒子(15)，量子點(diǎn)熒光體層(19)包含因粒子徑不同而激勵(lì)熒光譜不同的半導(dǎo)體微粒子、以及分散并保持半導(dǎo)體微粒子的樹(shù)脂。
【專利說(shuō)明】半導(dǎo)體發(fā)光裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體發(fā)光裝置，尤其涉及利用了量子點(diǎn)熒光體的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。【背景技術(shù)】
[0002]作為照明用、液晶顯示器背光用等的光源，利用高亮度白色LED，進(jìn)行光源的高效率化以及高顯色性化的研究。白色LED是，組合放射藍(lán)光的半導(dǎo)體發(fā)光元件和綠、黃、紅色熒光體等來(lái)實(shí)現(xiàn)的。熒光體的種類有，無(wú)機(jī)熒光體、有機(jī)熒光體、由半導(dǎo)體構(gòu)成的量子點(diǎn)熒光體。利用了無(wú)機(jī)熒光體的白色LED的例子有，專利文獻(xiàn)I。
[0003]圖9是示出專利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的以往的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的截面圖。
[0004]如圖9示出，對(duì)于以往的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，放出紫外線、藍(lán)光或者綠光的半導(dǎo)體發(fā)光元件1，被配置在電端子2、3被埋入的容器8內(nèi)，進(jìn)一步，以填埋半導(dǎo)體發(fā)光元件I的方式,含有發(fā)光物質(zhì)粒子6 (無(wú)機(jī)的發(fā)光物質(zhì)顏料)的材料5覆蓋容器8內(nèi)。
[0005](現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn))
[0006](專利文獻(xiàn))
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特表平11-500584號(hào)公報(bào)發(fā)明概要
[0008]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0009]LED光源為小型且省電力，因此，用于顯示器件以及照明裝置的關(guān)鍵器件，進(jìn)行高亮度白色LED的高效率化以及高顯色性化的研究。對(duì)于白色LED，一般組合藍(lán)色LED光源和綠色熒光體以及黃色熒光體，為了實(shí)現(xiàn)高效率、高顯色性，需要發(fā)光特性以及能量轉(zhuǎn)換效率良好的熒光體。用于白色LED的一般的熒光體為，以稀土離子為活化劑的結(jié)晶微粒子，許多熒光體在化學(xué)上穩(wěn)定。但是，這樣的熒光體的光吸收效率與稀土族的濃度成比例，另一方面，若濃度太高，則因濃度猝滅而產(chǎn)生發(fā)光效率的降低，因此，難以實(shí)現(xiàn)80%以上的高量子效率。
[0010]于是，提出了直接利用帶邊光吸收、發(fā)光來(lái)實(shí)現(xiàn)高量子效率的許多半導(dǎo)體熒光微粒子，特別是稱為量子點(diǎn)熒光體的直徑為數(shù)nm至數(shù)十nm的微粒子，可以期待成為不包含稀土族的新的熒光體材料。對(duì)于量子點(diǎn)熒光體，根據(jù)量子尺寸效果，即使同一材料的微粒子，也通過(guò)控制粒子徑，從而在可見(jiàn)光線區(qū)域中能夠得到所希望的波長(zhǎng)帶的熒光譜。并且，由于是由帶邊的光吸收、熒光，因此，示出90%左右的高的外部量子效率，據(jù)此能夠提供具有高效率、高顯色性的白色LED。
[0011]并且，在利用該量子點(diǎn)熒光體構(gòu)成白色LED等的發(fā)光裝置的情況下，根據(jù)像專利文獻(xiàn)I所記載的容器8那樣的結(jié)構(gòu)，由于注型環(huán)氧樹(shù)脂層的熱導(dǎo)率小，因此，在距成為散熱器的封裝體以及框架樹(shù)脂層遠(yuǎn)離的區(qū)域，根據(jù)因量子點(diǎn)熒光體的斯托克斯損失而引起的發(fā)熱，導(dǎo)致樹(shù)脂層的高溫化。其結(jié)果為，存在的問(wèn)題是，量子點(diǎn)熒光體的溫度上升，產(chǎn)生量子點(diǎn)熒光體的劣化，發(fā)光效率降低。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]為了解決所述的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體發(fā)光裝置，能夠抑制量子點(diǎn)熒光體的溫度上升，能夠抑制發(fā)光效率的降低。
[0013]用于解決問(wèn)題的手段
[0014]為了實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明涉及的第一半導(dǎo)體發(fā)光裝置的實(shí)施方案之一，其中，具備:封裝體，由樹(shù)脂構(gòu)成，且具有凹部；引線框架，在所述凹部的底面露出；半導(dǎo)體發(fā)光元件，被設(shè)置在所述凹部?jī)?nèi)的引線框架；以及第一樹(shù)脂層，被形成為與所述凹部?jī)?nèi)的引線框架接觸且覆蓋所述凹部的底面；以及第二樹(shù)脂層，被形成在所述第一樹(shù)脂層以及所述半導(dǎo)體發(fā)光元件上，所述第一樹(shù)脂層具有陶瓷微粒子，所述第二樹(shù)脂層包含，因粒子徑不同而激勵(lì)熒光譜不同的半導(dǎo)體微粒子、以及分散并保持所述半導(dǎo)體微粒子的樹(shù)脂。
[0015]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在第一樹(shù)脂層中包含陶瓷微粒子，因此能夠增大第一樹(shù)脂層的有效的熱導(dǎo)率。據(jù)此，能夠提高包含半導(dǎo)體微粒子的第二樹(shù)脂層的散熱性，因此能夠抑制半導(dǎo)體微粒子的溫度上升。因此，能夠抑制因溫度上升而導(dǎo)致的半導(dǎo)體微粒子的劣化、以及發(fā)光效率降低。據(jù)此，能夠提供高效率且高可靠性的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0016]進(jìn)而，在本發(fā)明涉及的第一半導(dǎo)體發(fā)光裝置的實(shí)施方案之一中，優(yōu)選的是，所述第二樹(shù)脂層被封入在透明基板中，由所述透明基板和所述封裝體圍住的區(qū)域，由所述第一樹(shù)脂層填充。
[0017]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體微粒子(量子點(diǎn)熒光體)與氧不接觸，因此能夠抑制半導(dǎo)體微粒子的因氧而引起的劣化。據(jù)此，能夠提供高可靠性且高顯色性的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0018]進(jìn)而，在本發(fā)明涉及的第一半導(dǎo)體發(fā)光裝置的實(shí)施方案之一中，優(yōu)選的是，在所述第一樹(shù)脂層與所述半導(dǎo)體發(fā)光元件之間具有第三樹(shù)脂層，該第三樹(shù)脂層不包含陶瓷微粒子。
[0019]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由不包含陶瓷微粒子的熱導(dǎo)率小的第三樹(shù)脂層，能夠?qū)Π雽?dǎo)體發(fā)光元件進(jìn)行熱遮蔽。據(jù)此，能夠更抑制半導(dǎo)體微粒子(量子點(diǎn)熒光體)的溫度上升，因此能夠提供高亮度且高顯色性的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0020]進(jìn)而，在本發(fā)明涉及的第一半導(dǎo)體發(fā)光裝置的實(shí)施方案之一中，優(yōu)選的是，所述第二樹(shù)脂層，通過(guò)電沉積法而被形成在具有導(dǎo)電性區(qū)域的透明基板表面，且以與所述半導(dǎo)體發(fā)光元件相對(duì)的方式而被配置在所述封裝體上部，所述封裝體的內(nèi)側(cè)，由所述第一樹(shù)脂層填充。
[0021]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠在耐氧性樹(shù)脂中均勻分散半導(dǎo)體微粒子(量子點(diǎn)熒光體)。據(jù)此，能夠提供高可靠性且高顯色性的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0022]并且，本發(fā)明涉及的第二半導(dǎo)體發(fā)光裝置的實(shí)施方案之一，由被安裝在封裝體的半導(dǎo)體發(fā)光元件和轉(zhuǎn)換波長(zhǎng)的熒光體層和透明樹(shù)脂層構(gòu)成的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，所述透明樹(shù)脂層與封裝體的排熱區(qū)域接觸并封入有半導(dǎo)體發(fā)光元件，所述透明樹(shù)脂層含有陶瓷微粒子，所述熒光體層由因粒子徑不同而激勵(lì)熒光譜不同的半導(dǎo)體微粒子和分散并保持所述半導(dǎo)體微粒子的樹(shù)脂構(gòu)成，被設(shè)置為與所述透明樹(shù)脂層的上部接觸。
[0023]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在樹(shù)脂中分散熱導(dǎo)率良好的陶瓷微粒子，因此能夠形成熱電率良好的透明樹(shù)脂層，即使在利用高輸出激勵(lì)光源的情況下，也能夠從含有半導(dǎo)體微粒子(量子點(diǎn)熒光體)的熒光體層進(jìn)行效率良好的散熱。據(jù)此，能夠提供高亮度且高顯色性的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0024]進(jìn)而，在本發(fā)明涉及的第二半導(dǎo)體發(fā)光裝置的實(shí)施方案之一中，優(yōu)選的是，在含有所述陶瓷微粒子的透明樹(shù)脂與半導(dǎo)體發(fā)光元件之間設(shè)置不包含陶瓷微粒子的第二透明樹(shù)脂層。
[0025]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由不包含陶瓷微粒子的熱導(dǎo)率小的第二樹(shù)脂層，能夠?qū)Π雽?dǎo)體發(fā)光元件進(jìn)行熱遮蔽。據(jù)此，能夠抑制熒光體層的溫度上升，因此能夠提供高亮度且高顯色性的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0026]進(jìn)而，在本發(fā)明涉及的第二半導(dǎo)體發(fā)光裝置的實(shí)施方案之一中，優(yōu)選的是，所述熒光體層被裝入在透明基板中，由所述透明基板和封裝體圍住的區(qū)域，由所述透明樹(shù)脂層填充。
[0027]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體微粒子(量子點(diǎn)熒光體)與氧不接觸，因此能夠抑制半導(dǎo)體微粒子的因氧而引起的劣化。據(jù)此，能夠提供高可靠性且高顯色性的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0028]進(jìn)而，在本發(fā)明涉及的第二半導(dǎo)體發(fā)光裝置的實(shí)施方案之一中，也可以是，所述熒光體層，通過(guò)電沉積法而被形成在具有導(dǎo)電性區(qū)域的透明基板表面，且以與所述半導(dǎo)體發(fā)光元件相對(duì)的方式而被配置在封裝體上部，所述封裝體的內(nèi)側(cè)，由含有所述陶瓷微粒子的透明樹(shù)脂層填充。
[0029]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠在耐氧性樹(shù)脂中均勻分散半導(dǎo)體微粒子(量子點(diǎn)熒光體)，因此能夠提供高可靠性且高顯色性的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0030]進(jìn)而，本發(fā)明涉及的第三半導(dǎo)體發(fā)光裝置的實(shí)施方案之一，其中，具備:封裝體，具有凹部；半導(dǎo)體發(fā)光元件，被安裝在所述封裝體:以及樹(shù)脂層，被形成在所述封裝體內(nèi)，分散并保持對(duì)波長(zhǎng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的熒光體和陶瓷微粒子，所述熒光體，由一個(gè)量子點(diǎn)熒光體或多個(gè)量子點(diǎn)熒光體會(huì)聚的集合體構(gòu)成，所述集合體，由透明的丙烯樹(shù)脂膜或硅氧化物覆蓋，所述半導(dǎo)體發(fā)光元件，由所述樹(shù)脂層覆蓋。
[0031]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在包含陶瓷微粒子的熱導(dǎo)率良好的樹(shù)脂層中分散并含有半導(dǎo)體微粒子(量子點(diǎn)熒光體)，因此能夠使半導(dǎo)體微粒子的自己發(fā)熱高效率地散逸。進(jìn)而，量子點(diǎn)熒光體的表面由丙烯樹(shù)脂膜或硅氧化物覆蓋，因此能夠抑制因量子點(diǎn)熒光體的光氧化而引起的劣化。如此，根據(jù)本實(shí)施方案，能夠兼顧量子點(diǎn)熒光體的溫度上升的抑制和量子點(diǎn)熒光體的光氧化的抑制，因此能夠提供高效率、高亮度、高顯色性的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0032]進(jìn)而，在本發(fā)明涉及的第一至第三半導(dǎo)體發(fā)光裝置的實(shí)施方案之一中，也可以是，所述陶瓷微粒子是反射可見(jiàn)光線的白色微粒子。
[0033]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，從半導(dǎo)體發(fā)光元件出射的光均勻照射到熒光體層(或者，包含熒光體以及半導(dǎo)體微粒子的樹(shù)脂層)，因此能夠提供沒(méi)有光不均勻的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0034]進(jìn)而，在本發(fā)明涉及的第一至第三半導(dǎo)體發(fā)光裝置的實(shí)施方案之一中，也可以是，所述陶瓷微粒子是使可見(jiàn)光線透過(guò)的透明微粒子。
[0035]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體發(fā)光元件的光，不損失而照射到熒光體層(或者，包含熒光體以及半導(dǎo)體微粒子的樹(shù)脂層)，因此能夠提供高效率的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0036]進(jìn)而，在本發(fā)明涉及的第一至第三半導(dǎo)體發(fā)光裝置的實(shí)施方案之一中，也可以是，所述陶瓷微粒子是金剛石微粒子。[0037]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由熱導(dǎo)率高的金剛石微粒子能夠抑制熒光體層(或者，包含熒光體以及半導(dǎo)體微粒子的樹(shù)脂層)的溫度上升，因此能夠提供高可靠性且高顯色性的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0038]進(jìn)而，在本發(fā)明涉及的第一至第三半導(dǎo)體發(fā)光裝置的實(shí)施方案之一中，也可以是，所述陶瓷微粒子，吸收所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的光，將所述熒光體的激勵(lì)光作為熒光來(lái)放射。
[0039]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過(guò)陶瓷微粒子，對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光元件的光進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，因此能夠提供高顯色性的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。進(jìn)而，通過(guò)陶瓷微粒子，對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光元件的光進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，從而半導(dǎo)體微粒子(突光體)的斯托克斯損失變小，能夠抑制自己發(fā)熱，因此能夠提供高可靠性的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0040]進(jìn)而，本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其中，所述陶瓷微粒子的粒子直徑為IOOnm以上且700nm以下。
[0041]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠高效率地散射可見(jiàn)光線，照射到熒光體，因此能夠提供高效率且高顯色性的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0042]發(fā)明效果
[0043]根據(jù)本發(fā)明，樹(shù)脂層中包含陶瓷微粒子，因此能夠增大樹(shù)脂層的熱導(dǎo)率。據(jù)此，能夠抑制因熒光體以及半導(dǎo)體微粒子的自己發(fā)熱而引起的溫度上升。據(jù)此，能夠提供高可靠性且高效率的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0044]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的截面概略圖。
[0045]圖2是本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的構(gòu)成工序截面圖。
[0046]圖3是本發(fā)明的實(shí)施例2涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的截面概略圖。
[0047]圖4是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例2涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的電沉積工序的概念圖。
[0048]圖5是本發(fā)明的實(shí)施例3涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的截面概略圖。
[0049]圖6是本發(fā)明的實(shí)施例4涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的截面概略圖。
[0050]圖7是本發(fā)明的實(shí)施例4涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的構(gòu)成工序截面圖。
[0051]圖8是本發(fā)明的實(shí)施例5涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的截面概略圖。
[0052]圖9是以往的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0053]以下，對(duì)于本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，參照附圖進(jìn)行說(shuō)明，但是，本發(fā)明是，根據(jù)權(quán)利要求書(shū)的記載確定的。因此，對(duì)于以下的實(shí)施例的構(gòu)成要素中的、權(quán)利要求中沒(méi)有記載的構(gòu)成要素，為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的問(wèn)題而并不一定需要，但是，被說(shuō)明為構(gòu)成更優(yōu)選的形態(tài)的要素。并且，在各個(gè)圖中，對(duì)于相同的構(gòu)成要素，附上相同的符號(hào)。而且，各個(gè)圖是模式圖，并不一定是嚴(yán)密示出的圖。
[0054](實(shí)施例1)
[0055]首先，對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施例1的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，利用圖1進(jìn)行說(shuō)明。
[0056]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的截面概略圖。在本實(shí)施例中，對(duì)于封裝體，利用引線框架封裝體。并且，本實(shí)施例涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置是，放出白光的白色LED光源。
[0057]如圖1示出，本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，具有由具有凹部的樹(shù)脂構(gòu)成的封裝體，具備引線框架11、絕緣樹(shù)脂層12以及光反射樹(shù)脂層13。引線框架11從封裝體的凹部的底面露出，在凹部?jī)?nèi)的引線框架11上，安裝作為半導(dǎo)體發(fā)光元件14的發(fā)光二極管(LED:Light Emitting Diode)。由LED構(gòu)成的半導(dǎo)體發(fā)光元件14的P電極以及N電極，針對(duì)引線框架11，以金絲16得到電接點(diǎn)。
[0058]以封入半導(dǎo)體發(fā)光元件14的方式，在封裝體內(nèi)，填充由透明樹(shù)脂構(gòu)成的樹(shù)脂層17 (第一樹(shù)脂層)。在本實(shí)施例中，由作為透明基板的玻璃板18和封裝體圍住的區(qū)域，由樹(shù)脂層17填充。樹(shù)脂層17被形成為，與封裝體的凹部?jī)?nèi)的引線框架11接觸，覆蓋凹部的底面。在樹(shù)脂層17中，陶瓷微粒子15分散。
[0059]量子點(diǎn)熒光體層19 (第二樹(shù)脂層)是，被形成在樹(shù)脂層17以及半導(dǎo)體發(fā)光元件14上的熒光體層。在本實(shí)施例中，量子點(diǎn)熒光體層19，在由玻璃板18密封的狀態(tài)下，被配置為與封裝體內(nèi)填充的樹(shù)脂層17接觸。量子點(diǎn)熒光體層19包含，因粒子徑不同而激勵(lì)熒光譜不同的半導(dǎo)體微粒子(量子點(diǎn)熒光體)、以及分散并保持半導(dǎo)體微粒子的樹(shù)脂。
[0060]如此，在本實(shí)施例中，將作為熒光體層的量子點(diǎn)熒光體層19封入在玻璃板18中來(lái)利用。具體而言，成為將量子點(diǎn)熒光體層19分散在丙烯樹(shù)脂中，由兩張玻璃夾起的構(gòu)造。對(duì)于玻璃板18的外周，以不使丙烯樹(shù)脂與空氣直接接觸的方式，由環(huán)氧樹(shù)脂密封。
[0061]在本實(shí)施例中，對(duì)于樹(shù)脂層17的樹(shù)脂材料，利用了硅樹(shù)脂。硅樹(shù)脂的熱導(dǎo)率為
0.3ff / mK左右的小的值，按照這樣，不能充分進(jìn)行量子點(diǎn)熒光體層19的散熱，因此，根據(jù)因斯托克斯損失而引起的自己發(fā)熱，量子點(diǎn)熒光體成為高溫化，導(dǎo)致發(fā)光效率降低。于是，在本實(shí)施例中，硅樹(shù)脂中含有熱導(dǎo)率良好的陶瓷微粒子15，從而使樹(shù)脂層17的有效的熱導(dǎo)率大，抑制量子點(diǎn)熒光體層19的溫度上升。
[0062]以上，根據(jù)本實(shí)施例涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，樹(shù)脂層17 (第一樹(shù)脂層)中包含陶瓷微粒子，因此能夠使樹(shù)脂層17的有效的熱導(dǎo)率增大。據(jù)此，能夠提高量子點(diǎn)熒光體層19 (第二樹(shù)脂層)的散熱性，因此能夠抑制量子點(diǎn)熒光體層19的溫度上升。因此，能夠抑制因溫度上升而導(dǎo)致的量子點(diǎn)熒光體層19內(nèi)的量子點(diǎn)熒光體(半導(dǎo)體微粒子)的劣化、以及發(fā)光效率的降低。據(jù)此，能夠提供高效率且高可靠性的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0063]并且，在本實(shí)施例中，量子點(diǎn)熒光體層19被封入在玻璃板18中。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，量子點(diǎn)熒光體層19內(nèi)的量子點(diǎn)熒光體與氧不接觸，因此能夠抑制量子點(diǎn)熒光體的因氧而引起的劣化。據(jù)此，能夠提供高可靠性且高顯色性的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0064]而且，在本實(shí)施例中，對(duì)于陶瓷微粒子15，利用了氮化鋁(AlN)。對(duì)于A1N，熱導(dǎo)率為200W / mK左右，與硅樹(shù)脂相比，熱導(dǎo)率大3位數(shù)左右。并且，對(duì)于A1N，帶隙為6eV以上，因此，相對(duì)于可見(jiàn)光線區(qū)域的光而透明。因此，優(yōu)選的是，對(duì)于陶瓷微粒子15，利用AlN微粒子。在利用作為陶瓷微粒子15的AlN的情況下，例如，將AlN粉碎成微粒子，混合在硅樹(shù)脂中后，注入填充在封裝體內(nèi)，以150°C來(lái)加熱并硬化即可。并且，在本實(shí)施例中，在硅樹(shù)脂中以體積比率10vol%含有AlN微粒子。在此情況下，硅樹(shù)脂的有效的熱導(dǎo)率為14.3W / mK。
[0065]并且，在本實(shí)施例中，對(duì)于陶瓷微粒子15，利用了 AlN微粒子，但是，對(duì)于樹(shù)脂層17中分散的材料，利用不吸收半導(dǎo)體發(fā)光元件14的發(fā)光的材料即可，也可以是例如Si02、SiN、GaN、Al2O3' TiO2, ZrO2、或ZnO2等。特別是，對(duì)于AlN以及GaN，熱導(dǎo)率高，因此，即使在以低濃度分散的情況下，也能夠使硅樹(shù)脂的有效的熱導(dǎo)率增大。
[0066]并且，在本實(shí)施例中，在樹(shù)脂層17的上部，設(shè)置具有量子點(diǎn)熒光體層19的玻璃板18。此時(shí)，優(yōu)選的是，為了使散熱斷面積變大，使樹(shù)脂層17和玻璃板18貼緊。
[0067]接著，對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法(構(gòu)成方法)，利用圖2進(jìn)行說(shuō)明。圖2是本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的構(gòu)成工序圖。
[0068]首先，如圖2(a)示出，在由引線框架11構(gòu)成的引線框架封裝體上，安裝作為半導(dǎo)體發(fā)光元件14的LED。
[0069]然后，如圖2 (b)示出，進(jìn)行導(dǎo)線焊接工序，使半導(dǎo)體發(fā)光元件14與金絲16連接。
[0070]然后，如圖2(c)示出，注入含有陶瓷微粒子15的硅樹(shù)脂，形成樹(shù)脂層17。此時(shí)，以從凹型封裝體的凹部稍微凸起的方式，注入硅樹(shù)脂。
[0071]接著，不圖示，但是，進(jìn)行除去硅樹(shù)脂中殘存的氣體的脫泡處理。在本實(shí)施例中，在與油旋轉(zhuǎn)泵連接的真空室內(nèi)，放入注入了硅樹(shù)脂的LED，放置30分鐘。
[0072]接著，如圖2(d)示出，以通過(guò)保持了量子點(diǎn)熒光體層19的玻璃板18 (玻璃片)壓住凸起的樹(shù)脂層17(硅樹(shù)脂)的方式，使玻璃板18和樹(shù)脂層17粘接。據(jù)此，對(duì)于樹(shù)脂層17,由玻璃板18壓住，橫向擴(kuò)大，并且，能夠與玻璃板18均勻接觸。
[0073]最后，不圖示，但是，進(jìn)行加熱，使硅樹(shù)脂熱硬化，從而能夠制造圖1示出的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0074](實(shí)施例2)
[0075]接著，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例2涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0076]在實(shí)施例1中，對(duì)于突光體層，利用了將量子點(diǎn)突光體層封入在玻璃板中的突光體層，但是，根據(jù)由兩張玻璃板夾起的構(gòu)造，量子點(diǎn)熒光體層由玻璃板熱屏蔽，因此，不能充分進(jìn)行由含有陶瓷的樹(shù)脂層的散熱。
[0077]并且，在將量子點(diǎn)熒光體層封入在玻璃板中的構(gòu)造的情況下，存在其他的問(wèn)題，即，難以充分確保玻璃密封的機(jī)密性，以及難以實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)熒光體層內(nèi)的量子點(diǎn)熒光體的均勻分散等。
[0078]于是，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，使量子點(diǎn)熒光體均勻分散在層內(nèi)、且使量子點(diǎn)熒光體層與含有陶瓷的樹(shù)脂層接觸。
[0079]圖3是本發(fā)明的實(shí)施例2涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的截面概略圖。
[0080]如圖3示出，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，量子點(diǎn)熒光體樹(shù)脂層22 (第二樹(shù)脂層)，通過(guò)電沉積法而被形成在具有導(dǎo)電性區(qū)域的透明基板的表面，并且，以與半導(dǎo)體發(fā)光元件14相對(duì)的方式，被配置在封裝體上部。并且，封裝體的內(nèi)側(cè)由樹(shù)脂層17 (第一樹(shù)脂層)填充，樹(shù)脂層17，由包含量子點(diǎn)熒光體樹(shù)脂層22的密封部件密封。
[0081]在本實(shí)施例中，在透明的玻璃板20(透明基板)的表面上形成作為透明電極膜21 (導(dǎo)電性區(qū)域)的ITO薄膜，在其上部，利用電沉積法對(duì)量子點(diǎn)熒光體樹(shù)脂層22 (第二樹(shù)脂層)進(jìn)行成膜，以作為密封樹(shù)脂層17的密封部件來(lái)利用。ITO薄膜是，能夠利用濺射法來(lái)制造的。如此構(gòu)成的密封部件被配置為，量子點(diǎn)熒光體樹(shù)脂層22與含有陶瓷微粒子15的樹(shù)脂層17接觸。
[0082]在此，說(shuō)明作為熒光體層來(lái)發(fā)揮功能的量子點(diǎn)熒光體樹(shù)脂層22的制造方法。量子點(diǎn)熒光體，與水溶性或水分散性樹(shù)脂溶劑成為乳化，從而實(shí)現(xiàn)均勻分散。在本實(shí)施例中，對(duì)于電沉積樹(shù)脂，利用了環(huán)氧樹(shù)脂。環(huán)氧樹(shù)脂是，與硅樹(shù)脂相比，氧透過(guò)性低2位數(shù)至3位數(shù)左右的材料，通過(guò)成為胺化，從而容易成為水溶性化或水分散性化的樹(shù)脂之一。并且，除了環(huán)氧樹(shù)脂以外，氟樹(shù)脂也具有高阻氧性以及高耐濕性，通過(guò)使量子點(diǎn)熒光體分散在這樣的樹(shù)脂中，從而能夠抑制光氧化反應(yīng)。對(duì)于水溶性樹(shù)脂，在水溶液中樹(shù)脂分子骨架的一部分成為離子化或具有電極性，樹(shù)脂分子的極性部位以及離子化區(qū)域，通過(guò)水合而成為穩(wěn)定化，因此，溶解或分散在水中，來(lái)能夠成為乳化。此時(shí)，若熒光體微粒子的尺寸大，則不能充分進(jìn)行由樹(shù)脂分子的捕捉，產(chǎn)生沉降、沉淀。另一方面，量子點(diǎn)熒光體為Inm至20nm左右的與水溶性樹(shù)脂分子同等、或水溶性樹(shù)脂分子以下的尺寸，因此，在樹(shù)脂溶液中能夠均勻且高濃度地分散。
[0083]本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體微粒子是，以InP為核心的直徑Inm至IOnm左右的量子點(diǎn)熒光體，但是，熒光體的材料不溶解在水中即可，除了 InP以外，也可以是鎘系量子點(diǎn)熒光體以及硫化微粒子等。
[0084]許多量子點(diǎn)突光體，具有以發(fā)光效率的提聞以及可罪性提聞為目的稱為核殼構(gòu)造的兩層或三層構(gòu)造，但是，為了高效率地分散在水溶性樹(shù)脂溶劑中，量子點(diǎn)熒光體的最外層的化學(xué)特性是重要的。量子點(diǎn)熒光體的乳化是與烷基主鏈的相互作用的結(jié)果，熒光體微粒子的最外層需要由無(wú)極性以及極性弱的配體以及層構(gòu)成。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過(guò)疏水性相互作用，量子點(diǎn)熒光體由樹(shù)脂主鏈捕捉。
[0085]而且，本實(shí)施例中利用的量子點(diǎn)熒光體為，三層構(gòu)造，核心為InP,在其外側(cè)具有由ZnS構(gòu)成的外殼層。在最外層，設(shè)置將辛烷系的烴作為配體來(lái)結(jié)合的配體層。在最外層設(shè)置由疏水性強(qiáng)的烴構(gòu)成的配體層，從而在水溶液中量子點(diǎn)熒光體由樹(shù)脂分子的主鏈高效率地捕捉。其結(jié)果為，能夠使量子點(diǎn)高濃度且高均勻地成為乳化。在與樹(shù)脂溶劑的分散性的提高方面，優(yōu)選的是，分子量小。具體而言，由于需要在室溫條件下能夠作為液體來(lái)存在，因此需要將碳數(shù)設(shè)為15個(gè)以下。
[0086]在本實(shí)施例中，利用陽(yáng)離子電沉積法形成量子點(diǎn)熒光體樹(shù)脂層22。圖4是用于說(shuō)明該電沉積工序的概念圖。
[0087]如圖4不出，將陰極電極26和作為對(duì)電極的陽(yáng)極電極25浸在分散了量子點(diǎn)突光體24的環(huán)氧系的樹(shù)脂溶液23中。環(huán)氧樹(shù)脂成為胺化(陽(yáng)離子化)，通過(guò)對(duì)陰極電極26利用被涂物，從而在被涂物上對(duì)電沉積膜27進(jìn)行成膜。另一方面，若樹(shù)脂溶劑為酸系，則將被涂物作為陽(yáng)極電極，從而成為陰離子型電沉積法。通過(guò)這樣的方法得到的電沉積膜27(樹(shù)脂涂膜)，經(jīng)過(guò)干燥工序以及硬化工序，最后被形成，得到量子點(diǎn)熒光體樹(shù)脂層22。在電沉積法中，僅在通電的區(qū)域形成樹(shù)脂層，因此，通過(guò)以絕緣性保護(hù)膜來(lái)保護(hù)ITO膜上的所希望的位置，從而能夠進(jìn)行由電沉積的樹(shù)脂形成的圖案化。
[0088]而且，在本實(shí)施例中，在封裝體的外周部分與玻璃板接觸的區(qū)域，以不形成電沉積層的方式，由保護(hù)膜保護(hù)來(lái)進(jìn)行電沉積。并且，在本實(shí)施例中，對(duì)于樹(shù)脂溶液23，利用了環(huán)氧樹(shù)脂，但是，也可以利用氟樹(shù)脂。這樣的樹(shù)脂是，耐氧性以及耐濕性良好的樹(shù)脂，因此能夠有效地抑制量子點(diǎn)熒光體的劣化。并且，將制造的量子點(diǎn)熒光體樹(shù)脂層22，配置為與含有陶瓷微粒子15的樹(shù)脂層17接觸，通過(guò)與實(shí)施例1同樣的方法進(jìn)行熱硬化。
[0089]以上，根據(jù)本實(shí)施例涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，與實(shí)施例1同樣，通過(guò)含有陶瓷微粒子，從而能夠使樹(shù)脂層17(第一樹(shù)脂層)的有效的熱導(dǎo)率增大。據(jù)此，能夠提高量子點(diǎn)熒光體樹(shù)脂層22(第二樹(shù)脂層)的散熱性，能夠抑制量子點(diǎn)熒光體樹(shù)脂層22的溫度上升。因此，能夠抑制因溫度上升而導(dǎo)致的量子點(diǎn)熒光體層22內(nèi)的量子點(diǎn)熒光體(半導(dǎo)體微粒子)的劣化、以及發(fā)光效率的降低。
[0090]而且，在本實(shí)施例中，量子點(diǎn)熒光體樹(shù)脂層22被配置為與樹(shù)脂層17接觸，因此，與實(shí)施例1相比，能夠更提高量子點(diǎn)熒光體樹(shù)脂層22的散熱性。
[0091]并且，在本實(shí)施例中，通過(guò)電沉積法，在具有導(dǎo)電性區(qū)域的透明基板的表面形成量子點(diǎn)熒光體樹(shù)脂層22，因此，能夠使量子點(diǎn)熒光體均勻分散在耐氧性樹(shù)脂中。據(jù)此，能夠提供高可靠性且高顯色性的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0092](實(shí)施例3)
[0093]接著，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例3涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0094]在實(shí)施例1、2中，以與含有陶瓷微粒子15的樹(shù)脂層17接觸的方式而被設(shè)置的熒光體層(量子點(diǎn)熒光體層19，量子點(diǎn)熒光體樹(shù)脂層22)，被構(gòu)成為具有玻璃基板，但是，并不
一定需要玻璃基板。
[0095]于是，在實(shí)施例3中，不利用玻璃基板，利用含有量子點(diǎn)熒光體的樹(shù)脂薄膜，以作為熒光體層。
[0096]圖5是本發(fā)明的實(shí)施例3涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的截面概略圖。
[0097]如圖5示出，在本實(shí)施例涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置中，在樹(shù)脂層17 (第一樹(shù)脂層)上形成的由硅樹(shù)脂構(gòu)成的透明的樹(shù)脂層30內(nèi)，設(shè)置量子點(diǎn)熒光體薄膜31 (第二樹(shù)脂層)。在可撓性透明導(dǎo)電性基板上，通過(guò)電沉積法來(lái)形成含有量子點(diǎn)熒光體的樹(shù)脂層，從而制造量子點(diǎn)熒光體薄膜31。
[0098]也可以在放在由硅樹(shù)脂構(gòu)成的樹(shù)脂層17的上部的狀態(tài)下進(jìn)行硅樹(shù)脂的熱硬化來(lái)安裝量子點(diǎn)熒光體薄膜31，但是，為了更提高量子點(diǎn)熒光體薄膜31與硅樹(shù)脂的貼緊性，優(yōu)選的是，將量子點(diǎn)熒光體薄膜31埋入在樹(shù)脂層的內(nèi)部。
[0099]于是，在本實(shí)施例中，在樹(shù)脂層17上配置量子點(diǎn)熒光體薄膜31，從量子點(diǎn)熒光體薄膜31的上部，再次將由硅樹(shù)脂構(gòu)成的樹(shù)脂層30注入并熱硬化。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，量子點(diǎn)熒光體薄膜(樹(shù)脂薄膜)不會(huì)剝落，能夠提供具有高可靠性的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0100]以上，根據(jù)本實(shí)施例涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，與實(shí)施例1同樣，樹(shù)脂層17 (第一樹(shù)脂層)中包含陶瓷微粒子，因此，能夠使樹(shù)脂層17的有效的熱導(dǎo)率增大。據(jù)此，能夠提高量子點(diǎn)熒光體薄膜31 (第二樹(shù)脂層)的散熱性，因此能夠抑制量子點(diǎn)熒光體薄膜31的溫度上升。因此，能夠抑制因溫度上升而導(dǎo)致的量子點(diǎn)熒光體薄膜31內(nèi)的量子點(diǎn)熒光體(半導(dǎo)體微粒子)的劣化、以及發(fā)光效率的降低。
[0101](實(shí)施例4)
[0102]接著，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例4涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0103]對(duì)于含有陶瓷微粒子的樹(shù)脂，由于熱導(dǎo)率增大，因此能夠使因斯托克斯損失而引起的熒光體層的發(fā)熱散熱，另一方面，由于容易進(jìn)行傳導(dǎo)熱，因此，熒光體層容易受到因LED的工作而引起的自己發(fā)熱的影響。特別是，在使LED進(jìn)行高輸出工作的情況下，會(huì)有其接合溫度超過(guò)100的情況，因此，會(huì)有使熒光體層的劣化加快的可能性。
[0104]于是，在實(shí)施例4中，使熒光體層的發(fā)熱散熱到引線框架的導(dǎo)電性區(qū)域中，并且，為了使LED的發(fā)熱不傳導(dǎo)到熒光體層，由不包含陶瓷微粒子的樹(shù)脂層封入LED。
[0105]圖6是本發(fā)明的實(shí)施例4涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的截面概略圖。
[0106]如圖6示出，在本實(shí)施例涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置中，在實(shí)施例1的半導(dǎo)體發(fā)光裝置中，進(jìn)一步，在樹(shù)脂層17 (第一樹(shù)脂層)與半導(dǎo)體發(fā)光元件14之間形成樹(shù)脂層40 (第三樹(shù)脂層)。樹(shù)脂層40是，不包含陶瓷微粒子的、僅由硅樹(shù)脂等所構(gòu)成的透明樹(shù)脂構(gòu)成的透明樹(shù)脂層。在本實(shí)施例中，半導(dǎo)體發(fā)光元件14被封入在樹(shù)脂層40中。
[0107]對(duì)于樹(shù)脂層40，不包含陶瓷微粒子，熱導(dǎo)率比樹(shù)脂層17低。其結(jié)果為，半導(dǎo)體發(fā)光元件14的熱由樹(shù)脂層40屏蔽，因此，即使在使半導(dǎo)體發(fā)光元件14進(jìn)行高輸出工作的情況下，也能夠抑制半導(dǎo)體發(fā)光元件14的熱傳導(dǎo)到量子點(diǎn)熒光體層19。據(jù)此，通過(guò)樹(shù)脂層17能夠有效地抑制量子點(diǎn)熒光體層19的溫度上升。
[0108]以上，根據(jù)本實(shí)施例涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，通過(guò)包含陶瓷微粒子的樹(shù)脂層17(第一樹(shù)脂層)能夠提高量子點(diǎn)熒光體層19(第二樹(shù)脂層)的散熱性，并且，通過(guò)不包含陶瓷微粒子的樹(shù)脂層40 (第三樹(shù)脂層)能夠屏蔽半導(dǎo)體發(fā)光元件14的熱。據(jù)此，能夠更抑制量子點(diǎn)熒光體層19的溫度上升，因此，能夠更抑制因溫度上升而引起的量子點(diǎn)熒光體層19內(nèi)的量子點(diǎn)熒光體(半導(dǎo)體微粒子)的劣化、發(fā)光效率的降低。因此，能提供高效率、高亮度、高可靠性以及高顯色性的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0109]而且，在本實(shí)施例中，為了確保使因量子點(diǎn)熒光體層19的斯托克斯損失而引起的發(fā)熱散熱的路徑，優(yōu)選的是，含有陶瓷微粒子15的樹(shù)脂層17，與引線框架的導(dǎo)電性區(qū)域接觸。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，更能夠兼顧量子點(diǎn)熒光體層19的散熱和半導(dǎo)體發(fā)光元件14的熱屏蔽，因此，在半導(dǎo)體發(fā)光元件14的高輸出工作時(shí)，也能夠有效地抑制量子點(diǎn)熒光體層19的溫度上升，能夠提供具有更高的可靠性的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0110]接著，對(duì)于本實(shí)施例涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法(構(gòu)成方法)，利用圖7進(jìn)行說(shuō)明。圖7是本發(fā)明的實(shí)施例4涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的構(gòu)成工序圖。
[0111]首先，在引線框架11上安裝半導(dǎo)體發(fā)光元件14 (LED)，并執(zhí)行導(dǎo)線焊接的狀態(tài)下(圖7(a))，以僅封入半導(dǎo)體發(fā)光元件14的方式來(lái)局部注入由硅樹(shù)脂構(gòu)成的透明的樹(shù)脂層40 (圖 7(b))。
[0112]接著，在該圖7 (b)的狀態(tài)下，進(jìn)行硅樹(shù)脂的脫泡處理。例如，在150°C條件下，進(jìn)行熱硬化處理30分鐘，進(jìn)行硅樹(shù)脂(樹(shù)脂層40)的整形。
[0113]接著，注入由含有陶瓷微粒子15的硅樹(shù)脂構(gòu)成的樹(shù)脂層17(圖7(c))，在與實(shí)施例1同樣進(jìn)行脫泡處理后，從上部按壓量子點(diǎn)熒光體層19被封入的玻璃板18，并使樹(shù)脂層17熱硬化。
[0114](實(shí)施例5)
[0115]接著，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例5涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0116]對(duì)于量子點(diǎn)熒光體，也可以混合在含有陶瓷微粒子的高熱導(dǎo)性的硅樹(shù)脂中。據(jù)此，因斯托克斯損失而引起的量子點(diǎn)熒光體的發(fā)熱散熱到相鄰的陶瓷微粒子，因此能夠抑制量子點(diǎn)熒光體的溫度上升。
[0117]但是，硅樹(shù)脂的氧透過(guò)性高，因此，擔(dān)憂量子點(diǎn)熒光體的基于光氧化的劣化。對(duì)于量子點(diǎn)熒光體，粒子徑小且占有該表面的原子的比例多，因此，許多量子點(diǎn)熒光體的化學(xué)穩(wěn)定性低，特別是，在高溫環(huán)境下的激勵(lì)熒光中，量子點(diǎn)熒光體表面的光氧化反應(yīng)進(jìn)展，會(huì)有導(dǎo)致急劇的發(fā)光效率的降低的情況。
[0118]于是，在實(shí)施例5中，由具有阻氧性以及耐濕性的透明樹(shù)脂以及無(wú)機(jī)被膜覆蓋，一個(gè)量子點(diǎn)熒光體或多個(gè)量子點(diǎn)熒光體會(huì)聚的集合體的表面，從而構(gòu)成量子點(diǎn)集合微粒子，將該量子點(diǎn)集合微粒子和陶瓷微粒子混合在硅樹(shù)脂中。據(jù)此，能夠提供具有高可靠性的高散熱LED。
[0119]圖8是本發(fā)明的實(shí)施例5涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的截面概略圖。
[0120]如圖8示出，本實(shí)施例涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置具備，由具有凹部的樹(shù)脂構(gòu)成的封裝體、安裝在封裝體內(nèi)的半導(dǎo)體發(fā)光元件14、以及形成在封裝體內(nèi)的樹(shù)脂層17。樹(shù)脂層17的結(jié)構(gòu)為，在硅樹(shù)脂等的透明樹(shù)脂中分散并保持作為對(duì)波長(zhǎng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的熒光體的量子點(diǎn)集合微粒子60、和陶瓷微粒子15。
[0121]量子點(diǎn)集合微粒子60,如上所述，由一個(gè)量子點(diǎn)突光體或多個(gè)量子點(diǎn)突光體會(huì)聚的集合體構(gòu)成。該集合體的表面，由具有阻氧性以及耐濕性的材料覆蓋，在本實(shí)施例中，由透明的丙烯樹(shù)脂膜覆蓋。并且，半導(dǎo)體發(fā)光元件14，由樹(shù)脂層17貼緊覆蓋。
[0122]而且，在本實(shí)施例中，對(duì)于量子點(diǎn)集合微粒子60的被膜，利用了丙烯樹(shù)脂膜，但是，也可以利用透明的硅氧化物(SiO2)等的透明的無(wú)機(jī)被膜。
[0123]以上，根據(jù)本實(shí)施例涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，通過(guò)包含陶瓷微粒子15的樹(shù)脂層17(第一樹(shù)脂層)能夠提高量子點(diǎn)熒光體層19(第二樹(shù)脂層)的散熱性，并且，通過(guò)覆蓋量子點(diǎn)熒光體的表面的丙烯樹(shù)脂膜等能夠抑制因量子點(diǎn)熒光體的光氧化而引起的劣化。如此，在本實(shí)施例中，能夠兼顧量子點(diǎn)熒光體的溫度上升的抑制和量子點(diǎn)熒光體的光氧化的抑制，因此能夠提供高效率、高亮度、高顯色性的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0124](實(shí)施例6)
[0125]接著，說(shuō)明本 發(fā)明的實(shí)施例6涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0126]從LED放射的光，具有LED正上方的亮度最高、LED周邊的亮度降低的傾向，因此，不均勻照射到熒光體層，成為發(fā)光不均勻的原因。
[0127]于是，在實(shí)施例6中，在所述的實(shí)施例1至5的半導(dǎo)體發(fā)光裝置中，對(duì)于陶瓷微粒子15，利用反射可見(jiàn)光線的白色微粒子。據(jù)此，通過(guò)白色微粒子能夠使來(lái)自LED的光擴(kuò)散，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)向熒光體層均勻的光照射。對(duì)于白色微粒子，可以利用例如氧化鈦(TiO2)。
[0128]陶瓷微粒子15，必須不吸收LED的發(fā)光波長(zhǎng)以及量子點(diǎn)熒光體的熒光波長(zhǎng)，但是，根據(jù)微粒子的尺寸，會(huì)有強(qiáng)烈反射LED的光的情況。為了高效率地反射來(lái)自LED的光，優(yōu)選的是，光散射微粒子的粒子徑為光的波長(zhǎng)左右的大小。陶瓷微粒子15的構(gòu)成材料是，相對(duì)于LED的光而透明的,但是,若微粒子的尺寸成為波長(zhǎng)左右，則產(chǎn)生稱為米氏散射的光的散射現(xiàn)象。因此，即使由透明的材料構(gòu)成的微粒子，也產(chǎn)生白色的散射。
[0129]但是，若微粒子變得更小，則由稱為瑞利散射的光散射占優(yōu)勢(shì)，散射強(qiáng)度與粒子徑的6乘成比例，因此，若粒子太小，微粒子再次成為相對(duì)于LED的光而透明。為了高效率地散射光，而需要波長(zhǎng)的4分之I左右至一個(gè)波長(zhǎng)左右的大小，在白色LED中，可見(jiàn)光線區(qū)域?yàn)?00nm至700nm，因此，優(yōu)選的是，陶瓷微粒子15的粒徑為，IOOnm至700nm。特別是，為了強(qiáng)烈反射藍(lán)色LED的光(450nm),優(yōu)選的是，IOOnm至450nm的粒徑。
[0130]而且，在本實(shí)施例中，對(duì)于白色微粒子，利用了 TiO2，但是，除此以外，也可以利用稱為鉛白的鉛的堿式碳酸鹽(2PbC03 ?Pb (OH)2)、稱為氧化鋅的ZnO、碳酸鈣(CaCO3)、硫酸鈣水合物(CaSO4.2H20)等。
[0131]以上，根據(jù)本實(shí)施例涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，陶瓷微粒子15由白色微粒子構(gòu)成，因此，半導(dǎo)體發(fā)光元件14(LED)的光由白色微粒子散射，向熒光體層內(nèi)均勻照射。因此，能夠提供沒(méi)有光不均勻的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。并且，在本實(shí)施例中，與實(shí)施例1至5同樣，也能夠使熒光體層的發(fā)熱散熱。因此，在本實(shí)施例中，能夠提供能夠兼顧均勻發(fā)光和高散熱的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0132](實(shí)施例7)
[0133]接著，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例7涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0134]在本實(shí)施例中，對(duì)于所述實(shí)施例1至6的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的陶瓷微粒子15，利用金剛石微粒子。金剛石是，相對(duì)于可見(jiàn)光線而透明的，并且，具有非常高的熱導(dǎo)率。因此，只要使少量的金剛石微粒子分散在硅樹(shù)脂中，樹(shù)脂層17的熱導(dǎo)率就大幅度增加，熒光體層(量子點(diǎn)熒光體層等)的散熱提高。
[0135]在本實(shí)施例中，通過(guò)化學(xué)氣相沉積法形成金剛石微粒子。在此情況下，金剛石微粒子單體的熱導(dǎo)率為1200W / mK左右。只要將其以體積比率為0.1vol%包含在硅樹(shù)脂中，就得到與含有IOvol %的AlN微粒子的硅樹(shù)脂相同程度的15W / mK左右的熱導(dǎo)率。這是，不包含陶瓷微粒子的硅樹(shù)脂的100倍左右的熱導(dǎo)率。
[0136]以上，根據(jù)本實(shí)施例涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，通過(guò)利用金剛石微粒子，從而能夠高效率地進(jìn)行熒光體層的散熱，能夠有效地抑制量子點(diǎn)熒光體的溫度上升，因此，能夠提供高效率、高可靠性以及高顯色性的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。而且，在本實(shí)施例中，也能夠得到各個(gè)實(shí)施例的效果。
[0137](實(shí)施例8)
[0138]接著，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例8涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0139]陶瓷微粒子15也可以是，吸收從半導(dǎo)體發(fā)光元件14(LED)放射的光、將量子點(diǎn)熒光體的激勵(lì)光作為熒光來(lái)放射的稀土熒光體。
[0140]于是，在實(shí)施例8中，對(duì)于所述的實(shí)施例1至6的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的陶瓷微粒子15，利用添加了作為稀土熒光體的銪離子的硅鋁氧氮化物(SiAlON=Eu)熒光體。并且，熒光體層(量子點(diǎn)熒光體層19等)含有提供紅色熒光的粒子徑的紅色量子點(diǎn)熒光體。
[0141]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在半導(dǎo)體發(fā)光元件14為發(fā)出藍(lán)光的LED的情況下，由半導(dǎo)體發(fā)光元件14發(fā)光的藍(lán)光的一部分，由SiAlON(Eu熒光體)吸收，提供綠色的熒光。并且，紅色量子點(diǎn)熒光體，吸收該綠色發(fā)光的一部分，提供紅色熒光。據(jù)此，能夠?qū)崿F(xiàn)具有高顯色性的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0142]并且，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，量子點(diǎn)熒光體，將波長(zhǎng)從綠色轉(zhuǎn)換為紅色。在進(jìn)行從綠色向紅色的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的情況下，與從藍(lán)色向紅色的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的情況相比，斯托克斯損失小，量子點(diǎn)熒光體的發(fā)熱量小。因而，夠提更抑制量子點(diǎn)的溫度上升，因此，能夠提供具有高可靠性的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0143]以上，根據(jù)本實(shí)施例涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，通過(guò)陶瓷微粒子，對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光元件的光進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，因此，能夠提供高顯色性且高可靠性的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。而且，在本實(shí)施例中，也能夠得到各個(gè)實(shí)施例的效果。
[0144]以上，根據(jù)實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，但是，本發(fā)明不僅限于所述的實(shí)施例。
[0145]例如，陶瓷微粒子15也可以是，使可見(jiàn)光線透過(guò)的透明微粒子。據(jù)此，半導(dǎo)體發(fā)光元件14的光，不損失而照射到熒光體層，因此能夠提供高效率的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0146]而且，另外，對(duì)各個(gè)實(shí)施例實(shí)施從業(yè)者想到的各種變形而得到的形態(tài)，以及在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)任意組合各個(gè)實(shí)施例的構(gòu)成要素以及功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的形態(tài)，也包含在本發(fā)明中。
[0147]工業(yè)實(shí)用性
[0148]本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)高可靠性且高效率、進(jìn)一步高顯色性的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，因此，廣泛地有用于顯示器件以及照明裝置等的白色LED光源等。
[0149]符號(hào)說(shuō)明
[0150]1、14半導(dǎo)體發(fā)光元件
[0151]2、3 電端子
[0152]5 材料
[0153]6 發(fā)光物質(zhì)粒子
[0154]8 容器
[0155]11引線框架
[0156]12絕緣樹(shù)脂層
[0157]13光反射樹(shù)脂層
[0158]15陶瓷微粒子
[0159]16 金絲
[0160]17、30、40 樹(shù)脂層
[0161]18,20 玻璃板
[0162]19量子點(diǎn)突光體層
[0163]21透明電極膜
[0164]22量子點(diǎn)熒光體樹(shù)脂層
[0165]23樹(shù)脂溶液
[0166]24量子點(diǎn)突光體
[0167]25陽(yáng)極電極
[0168]26陰極電極
[0169]27電沉積膜
[0170]31量子點(diǎn)熒光體薄膜
[0171]60量子點(diǎn)集合微粒子
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體發(fā)光裝置，具備: 封裝體，由樹(shù)脂構(gòu)成，且具有凹部； 引線框架，在所述凹部的底面露出； 半導(dǎo)體發(fā)光元件，被設(shè)置在所述凹部?jī)?nèi)的引線框架； 第一樹(shù)脂層，被形成為與所述凹部?jī)?nèi)的引線框架接觸且覆蓋所述凹部的底面；以及 第二樹(shù)脂層，被形成在所述第一樹(shù)脂層以及所述半導(dǎo)體發(fā)光元件上， 所述第一樹(shù)脂層具有陶瓷微粒子， 所述第二樹(shù)脂層包含，因粒子徑不同而激勵(lì)熒光譜不同的半導(dǎo)體微粒子、以及分散并保持所述半導(dǎo)體微粒子的樹(shù)脂。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置， 所述第二樹(shù)脂層被封入在透明基板中， 由所述透明基板和所述封裝體圍住的區(qū)域，由所述第一樹(shù)脂層填充。
3.如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置， 在所述第一樹(shù)脂層與所述半導(dǎo)體發(fā)光元件之間具有第三樹(shù)脂層，該第三樹(shù)脂層不包含陶瓷微粒子。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置， 所述第二樹(shù)脂層，通過(guò)電沉積法而被形成在具有導(dǎo)電性區(qū)域的透明基板表面，且以與所述半導(dǎo)體發(fā)光元件相對(duì)的方式而被配置在所述封裝體上部， 所述封裝體的內(nèi)側(cè)，由所述第一樹(shù)脂層填充。
5.一種半導(dǎo)體發(fā)光裝置，具備: 封裝體，具有凹部； 半導(dǎo)體發(fā)光元件，被安裝在所述封裝體:以及 樹(shù)脂層，被形成在所述封裝體內(nèi)，分散并保持對(duì)波長(zhǎng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的熒光體和陶瓷微粒子， 所述熒光體，由一個(gè)量子點(diǎn)熒光體或多個(gè)量子點(diǎn)熒光體會(huì)聚的集合體構(gòu)成， 所述集合體，由透明的丙烯樹(shù)脂膜或硅氧化物覆蓋， 所述半導(dǎo)體發(fā)光元件，由所述樹(shù)脂層覆蓋。
6.如權(quán)利要求1至5的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置， 所述陶瓷微粒子是反射可見(jiàn)光線的白色微粒子。
7.如權(quán)利要求1至5的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置， 所述陶瓷微粒子是使可見(jiàn)光線透過(guò)的透明微粒子。
8.如權(quán)利要求1至5的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置， 所述陶瓷微粒子是金剛石微粒子。
9.如權(quán)利要求1至5的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置， 所述陶瓷微粒子，吸收從所述半導(dǎo)體發(fā)光元件放射的光，將所述半導(dǎo)體微粒子的激勵(lì)光作為熒光來(lái)放射。
10.如權(quán)利要求1至9的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置， 所述陶瓷微粒子的粒子直徑為IOOnm以上且700nm以下。
【文檔編號(hào)】H01L33/56GK103443941SQ201280015415
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月31日
【發(fā)明者】吉田真治, 山中一彥 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社