發(fā)光裝置的制造方法
【專利說明】發(fā)光裝置
[0001]相關(guān)申請:本申請享受以日本專利申請2014-4031號(申請日:2014年I月14日)為基礎(chǔ)申請的優(yōu)先權(quán)。本申請通過參照該基礎(chǔ)申請而包含基礎(chǔ)申請的全部內(nèi)容。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本實(shí)施方式涉及一種發(fā)光裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]近年,發(fā)光二極管(LED(Light Emitting D1de))被用于照明或者液晶顯示裝置的背光燈等。為了得到照明或者背光燈等所使用的白色光，有時(shí)對藍(lán)色發(fā)光LED使用將藍(lán)色光的一部分變換為黃色光的熒光體。在該情況下，通過將來自LED的藍(lán)色光與被熒光體變換的黃色光混合而輸入白色光。
[0004]通常，根據(jù)發(fā)光強(qiáng)度較高的LED的中心附近的色度平衡或者強(qiáng)度平衡來調(diào)整熒光體。但是，在LED芯片的端部，LED的黃色光的強(qiáng)度變得比較強(qiáng)，藍(lán)色光的強(qiáng)度變得比較弱。因此，在LED芯片的端部，藍(lán)色發(fā)光和黃色發(fā)光的色度平衡崩潰，有時(shí)黃色光的強(qiáng)度變得過度強(qiáng)。當(dāng)如此色度平衡崩潰時(shí)，來自LED的光產(chǎn)生色斑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]提供一種發(fā)光裝置，維持發(fā)光強(qiáng)度或者亮度，并且色斑較少。
[0006]本實(shí)施方式的發(fā)光裝置具備發(fā)光元件。第一膜覆蓋發(fā)光元件。熒光膜設(shè)置于第一膜上，局部地覆蓋發(fā)光元件的光取出面的至少中心部的上方。透明部設(shè)置于熒光膜上。
【附圖說明】
[0007]圖1是表示根據(jù)第一實(shí)施方式的LED100的構(gòu)成的一個例子的截面圖。
[0008]圖2是表示在發(fā)光面整體上設(shè)置了熒光體的LED的色度變化的圖表。
[0009]圖3是表示在發(fā)光面整體上設(shè)置了熒光體、并且透鏡中含有分散劑的LED的色度變化的圖表。
[0010]圖4是表示第一實(shí)施方式的LED100的色度變化的圖表。
[0011]圖5是表示根據(jù)第二實(shí)施方式的LED200的構(gòu)成的一個例子的截面圖。
[0012]圖6是表示根據(jù)第三實(shí)施方式的LED300的構(gòu)成的一個例子的截面圖。
[0013]圖7是表不根據(jù)第四實(shí)施方式的LED400的構(gòu)成的一個例子的截面圖。
[0014]圖8是表示根據(jù)第五實(shí)施方式的LED500的構(gòu)成的一個例子的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。本實(shí)施方式不限定本發(fā)明。
[0016](第一實(shí)施方式)
[0017]圖1是表示根據(jù)第一實(shí)施方式的LED100的構(gòu)成的一個例子的截面圖。LED100具備支撐基板10、電極20、LED芯片30、中間膜40、熒光膜50以及透鏡60。
[0018]支撐基板10例如使用陶瓷等絕緣材料或者金屬等導(dǎo)電材料來形成。電極20形成在支撐基板10上，與LED芯片30的某個位置電連接。例如，電極20經(jīng)由線與LED芯片30的底面或者LED芯片30的表面上所設(shè)置的焊盤電連接。
[0019]作為發(fā)光元件的LED芯片30是將電能量變換為光的半導(dǎo)體器件。LED芯片30具有在藍(lán)寶石、S1、SiC等芯片基板上設(shè)置在P型熔覆層和N型熔覆層之間的活性層(未圖示)。LED芯片30是對藍(lán)色光進(jìn)行發(fā)光的發(fā)光元件。在使LED芯片30發(fā)光的情況下，對P型熔覆層和N型熔覆層施加電壓，向活性層注入空穴以及電子。當(dāng)向活性層注入的空穴以及電子再結(jié)合時(shí)，活性層放射光。在基板為娃的情況下，光從LED芯片30的發(fā)光面(光取出面)放射，在基板為藍(lán)寶石或者SiC的情況下，光從LED芯片30的芯片基板整體放射。
[0020]作為第一膜的中間膜40覆蓋LED芯片30的表面以及側(cè)面。中間膜40對LED芯片30的表面整體進(jìn)行覆蓋，不僅覆蓋其表面的中心部，還覆蓋端部。此外，中間膜40還覆蓋電極20的表面。中間膜40的折射率大于透鏡60的折射率、小于LED芯片30的表面部的折射率。中間膜40例如使用硅氧化膜或者硅氮化膜等材料來形成。
[0021]熒光膜50設(shè)置在中間膜40上，覆蓋LED芯片30的上面(光取出面)的中心部的上方。另一方面，熒光膜50不覆蓋LED芯片30的端部的上方。即，熒光膜50具有比LED芯片30的表面的面積(芯片尺寸)小的尺寸。例如，熒光膜50比芯片尺寸小數(shù)ym?數(shù)10 μ m左右。在從LED芯片30的上面的上方觀察的情況下，熒光膜50的外緣處于LED芯片30的外緣的內(nèi)側(cè)。
[0022]熒光膜50由能夠?qū)碜訪ED芯片30的藍(lán)色光的一部分波長變換為黃色光的材料構(gòu)成，例如使用分散有摻雜了 Ce (鈰)的YAG(釔鋁石榴石)等熒光體的樹脂來形成。通過將來自LED芯片30的藍(lán)色光以及由熒光膜50變換的黃色光這兩者進(jìn)行混合，由此能夠輸出白色光。
[0023]作為透明部的透鏡60被設(shè)置為對熒光膜50以及中間膜40進(jìn)行覆蓋，具有凸透鏡的形狀(半球形狀)。透鏡60使用透明樹脂來形成。透鏡60的材料也可以是與從熒光膜50除去了熒光體后的樹脂材料相同的材料。透鏡60中不含有使來自發(fā)光元件的光分散的分散劑。因此，透鏡60使來自熒光膜50或者中間膜40的光不衰減地透射。透鏡60以及熒光膜50的折射率比中間膜40小。因此，透鏡60以及熒光膜50能夠?qū)碜訪ED芯片30的光幾乎不反射地向空氣中傳播。
[0024]本實(shí)施方式的LED100的制造方法為以下所述。將電極20的材料堆積在支撐基板10上。接下來，使用平版印刷技術(shù)以及蝕刻技術(shù)對電極20的材料進(jìn)行加工。接下來，在電極20上涂敷焊接膏而在其上搭載LED芯片30。接下來，使用涂敷或者濺射等將中間膜40的材料(例如樹脂或者電介質(zhì))堆積到LED芯片30上。另外，中間膜40不需要設(shè)置到LED100的封裝的端部為止，設(shè)置在能夠通過透鏡60進(jìn)行聚光的區(qū)域即可。接下來，將熒光膜50的材料(例如混合了熒光體的樹脂)局部地涂敷到LED芯片30的表面的中心部上方的中間膜40上。或者，也可以通過將含有熒光體的樹脂片切割為適當(dāng)尺寸，再粘貼到LED芯片30的表面的中心部，由此形成熒光膜50。接下來，將透鏡6 (折射率比中間膜40的折射率低的樹脂)形成在中間膜40以及熒光膜50上。由此，本實(shí)施方式的LED100完成。
[0025]一般，在LED的表面整體具有熒光膜且透鏡不含有分散劑的情況下，在LED的端部，LED的黃色光的強(qiáng)度變得強(qiáng)于藍(lán)色光的強(qiáng)度。因此，即使在LED的發(fā)光面的中心部為了得到白色光而對藍(lán)色發(fā)光和黃色發(fā)光的色度平衡進(jìn)行調(diào)整，在LED的發(fā)光面的端部色度平衡也會崩潰。例如，圖2是表示在發(fā)光面整體上設(shè)置了熒光體的LED的色度變化的圖表。另夕卜，該LED的透鏡中不含有分散劑。在圖2的圖表中，相對于LED的發(fā)光面垂直的方向(正面方向)為角度O度，橫軸表示與該正面方向所成的角度?？v軸表示所謂的xy色度圖的色度(Cx、Cy)。Cx表示X方向的色度，Cy表示y方向的色度。在此,用于得到白色光的色度為Cx = 0.33,Cy = 0.33，將該值作為基準(zhǔn)值。在圖表中，縱軸的原點(diǎn)(O)為基準(zhǔn)值(Cx =
0.33、Cy = 0.33)。
[0026]如圖2所示那樣，當(dāng)從LED的發(fā)光面的正面(O度)觀察時(shí)，可知藍(lán)色光以及黃色光的色度平衡適當(dāng)，能夠得到白色光。但是，在從LED的發(fā)光面的端部觀察的情況下，黃色光的色度較強(qiáng)，光被視為黃色。即，可知即使設(shè)置有熒光體，在LED的端部Cx與Cy之差(或者與基準(zhǔn)值之差)也較大，而在來自LED的光中產(chǎn)生色斑。如此，在LED的端部產(chǎn)生色斑的理由如下所述。在從傾斜方向觀察LED的發(fā)光面的情況下，來自LED的光傾斜地通過熒光體，因此熒光體的通過路線變得比較長。因此，向LED的發(fā)光面的傾斜方向輸出的光的大部分被變換為黃色。因此，在從傾斜方向觀察LED的發(fā)光面的情況下，來自LED的光含有較多的黃色光的成分，并帶有黃色感覺。作為其結(jié)果，在LED的端部產(chǎn)生色斑。
[0027]圖3是表示在發(fā)光面整體設(shè)置熒光體、并且在透鏡中含有分散劑(例如顆粒直徑為Inm?5μπι的T12)的LED的色度變化的圖表。通過分散劑，來自LED的正面的光與來自LED的端部的光混合，因此在LED的端部色度的偏差變得比較小。即，色度不均變小。但是，由于分散劑，LED整體的光強(qiáng)度或者亮度會降低。另外，分散劑通過使來自LED的藍(lán)色光以及黃色光分散或者混合而成為白色光。因此，分散劑能夠抑制色斑。
[0028]圖4是表示第一實(shí)施方式的LED100的色度變化的圖表。在本實(shí)施方式的LED100中，熒光膜50局部地覆蓋LED100的光取出面的中心部。由此，來自LED100的藍(lán)色光的一部分被熒光膜50變換為黃色光。因此，在從光取出面的正面觀察LED100時(shí)，幾乎沒有色度(CxXy)之差，幾乎成為基準(zhǔn)值(Cx = 0.33,Cy = 0.33)。即，來自LED100的光被視為白色光。
[0029]此外，在LED芯片30與熒光膜50之間夾有中間膜40。中間膜40具有比熒光膜50以及透鏡60高的折射率。因此，從中間膜40向熒光膜50的臨界角比較小，而來自LED芯片30的光在中間膜40和熒光膜50的界面容易反射。因此，來自LED芯片30的藍(lán)色光的一部分以大于等于臨界角的角度向中間膜40和熒光膜50的界面入射并反射。反射了的藍(lán)色光進(jìn)行多次反射，并被向LED芯片30的端部導(dǎo)波。熒光膜50未覆蓋LED芯片30的端部，因此所導(dǎo)波的藍(lán)色光從LED芯片30的端部向透鏡60取出。沿傾斜方向通過熒光膜50的光含有較多黃色光的成分，但另一方面，中間膜40將藍(lán)色光的一部分向LED芯片30的端部導(dǎo)波。因此，中間膜40向LED芯片30的兩端供給較多藍(lán)色光的成分。由此，如圖4所示那樣，即使在LED芯片30的端部，色度(Cx、Cy)也接近基準(zhǔn)值(Cx = 0.33、Cy = 0.33)。即，根據(jù)本實(shí)施方式，將熒光膜50局部地設(shè)置在LED芯片30的中心部，并且將中間膜40設(shè)置在熒光膜50與LED芯片30之間，因此將藍(lán)色光