半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種具有半導(dǎo)體發(fā)光元件及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件而構(gòu)成的半導(dǎo)體發(fā)光裝置?!颈尘凹夹g(shù)】
[0002] 與現(xiàn)有的巧光燈、白識(shí)燈等W往的發(fā)光裝置相比,作為利用了半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體 發(fā)光元件的發(fā)光二極管(LED)具有小型且電力效率較高、開關(guān)響應(yīng)性快速等特性,且全部 由固體構(gòu)成,因此具有抗振動(dòng)且設(shè)備壽命較長(zhǎng)等多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
[0003] 又,LED的發(fā)光中屯、波長(zhǎng)單一,但為了用作各種光源,如果為單一波長(zhǎng)則其使用用 途受到限制,因此作為發(fā)射光源而要求白色光。
[0004] 例如,專利文獻(xiàn)1中公開有一種關(guān)于半導(dǎo)體發(fā)光器件的發(fā)明,該半導(dǎo)體發(fā)光器件 將藍(lán)色L邸與吸收其發(fā)射光而發(fā)出黃色巧光的巧光材料進(jìn)行組合,混合黃色光與未被吸收 的藍(lán)色光而產(chǎn)生白色光。 陽(yáng)0化]又,專利文獻(xiàn)2中公開有一種關(guān)于白色L邸燈的發(fā)明,該白色L邸燈具有放射UV光~紫色光的1次光的發(fā)光二極管忍片及分散有巧光材料層的透明樹脂層。該白色L邸燈 中規(guī)定為,如果1次光透過(guò)透明樹脂層而到達(dá)巧光材料層,巧光材料層中的巧光材料粉末 便放射藍(lán)色光、綠色光、黃色光及紅色光等光(2次光),此時(shí)混合了各色的2次光而成的光 的顏色就變成白色。
[0006] 專利文獻(xiàn)3中公開有一種關(guān)于半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)明,該半導(dǎo)體發(fā)光元件為半導(dǎo) 體發(fā)光裝置的一構(gòu)成。在專利文獻(xiàn)3中,將微米級(jí)的凹凸圖案設(shè)置在構(gòu)成L邸的基板表面, 改變發(fā)光層中的光的波導(dǎo)方向而提高光提取效率。此外,在專利文獻(xiàn)3所記載的發(fā)明中,也 使含有YAG的巧光材料與樹脂混合而形成于半導(dǎo)體發(fā)光元件的表面,由此能夠獲得光提取 效率較高的白色發(fā)光裝置(參照專利文獻(xiàn)3的[0077]欄等)。
[0007] 專利文獻(xiàn)4中公開有一種關(guān)于發(fā)光裝置的發(fā)明,該發(fā)光裝置在半導(dǎo)體發(fā)光元件的 發(fā)光露出面形成凹凸結(jié)構(gòu),并利用含有巧光體的涂覆層進(jìn)行涂布,由此光提取效率較高。
[0008] 進(jìn)而,專利文獻(xiàn)5中公開有一種半導(dǎo)體發(fā)光裝置,在包含發(fā)光層的層疊半導(dǎo)體層 上設(shè)置有出光層,該出光層由表面形成有凹凸結(jié)構(gòu)的樹脂材料構(gòu)成。
[0009] 又,在專利文獻(xiàn)6中公開有一種關(guān)于在基板上設(shè)置納米尺寸的圖案,且對(duì)該圖案 設(shè)置微米級(jí)的長(zhǎng)周期的半導(dǎo)體發(fā)光元件用基材及半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)明。根據(jù)專利文獻(xiàn)6, 可抑制L邸制造時(shí)的外延生長(zhǎng)中的晶體缺陷錯(cuò)位,并提升L邸的內(nèi)量子效率,且通過(guò)設(shè)置微 米級(jí)的長(zhǎng)周期而使光提取效率也提升,其結(jié)果為,由內(nèi)量子效率與光提取效率之積定義的 外量子效率提高。
[0010] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0011] 專利文獻(xiàn)
[0012] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2004 - 15063號(hào)公報(bào) 陽(yáng)01引專利文獻(xiàn)2 :日本特開2013 - 38447號(hào)公報(bào)
[0014] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2003 - 318441號(hào)公報(bào)
[0015] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開2008 - 205511號(hào)公報(bào)
[0016] 專利文獻(xiàn)5 :日本特開2007 - 35967號(hào)公報(bào) 陽(yáng)017] 專利文獻(xiàn)6 :國(guó)際公開第2013/031887號(hào)說(shuō)明書
【發(fā)明內(nèi)容】
[001引發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0019] 然而,W往,關(guān)于將專利文獻(xiàn)3至專利文獻(xiàn)6所公開的具備凹凸圖案的半導(dǎo)體發(fā)光 元件應(yīng)用于專利文獻(xiàn)1或?qū)@墨I(xiàn)2所公開的發(fā)出發(fā)射光及巧光的白色發(fā)光裝置時(shí),可提 高白色發(fā)光裝置的發(fā)光效率的構(gòu)成,并無(wú)任何提及。
[0020] 又,如專利文獻(xiàn)3所示,為了提高L邸單體的發(fā)光效率,將微米級(jí)的凹凸圖案設(shè)置 于構(gòu)成LED的基板表面的技術(shù)被廣泛應(yīng)用。
[002U 作為決定表示LED的發(fā)光效率的外量子效率E犯巧Xternal化antumEfficieney) 的主要原因,可列舉電子注入效率EIE(Elect;ronInjectionEfficien巧)、內(nèi)量子效率IQEdntern曰 1Qu曰ntumEfficiency)及光提取效率LEE(Li曲tExtr曰ctionEfficiency) 0 其中,內(nèi)量子效率I犯依賴于GaN系半導(dǎo)體晶體的晶體不整合所引起的錯(cuò)位密度。又,由于 設(shè)置于基板的凹凸圖案所引起的光散射,使GaN系半導(dǎo)體晶體內(nèi)部的波導(dǎo)模式崩解,由此 改善光提取效率LEE。
[0022] 目P,作為設(shè)置于半導(dǎo)體發(fā)光元件的凹凸圖案的作用(效果),可列舉(1)半導(dǎo)體晶 體內(nèi)的錯(cuò)位減少所引起的內(nèi)量子效率I犯的改善,(2)消除波導(dǎo)模式所引起的光提取效率 LEE的改善。
[0023] 然而,在專利文獻(xiàn)3所公開的技術(shù)中,雖然可實(shí)現(xiàn)(2)的效果所引起的光提取效率 LEE的改善,但認(rèn)為(1)的錯(cuò)位減少的效果較少。通過(guò)在半導(dǎo)體發(fā)光元件用基材的表面上設(shè) 置凹凸而使錯(cuò)位缺陷減少的理由在于:凹凸會(huì)擾亂GaN系半導(dǎo)體層的CVD成長(zhǎng)模式,使得伴 隨層成長(zhǎng)的錯(cuò)位缺陷相碰撞而消滅。因此,如果存在僅相當(dāng)于缺陷數(shù)目的凹凸圖案,則對(duì)于 缺陷減少有效果,但如果是少于缺陷數(shù)的凹凸圖案的數(shù)目,則錯(cuò)位減少的效果會(huì)受到限定。 例如,錯(cuò)位密度1X1〇9個(gè)/cm2如果換算成納米級(jí),則相當(dāng)于10個(gè)/ym2,錯(cuò)位密度1X1〇8 個(gè)/cm2相當(dāng)于1個(gè)/Jim2。如果在5JimXSJim( □ 5Jim)設(shè)置2個(gè)左右的凹凸圖案,則凹 凸圖案密度變?yōu)?.08XIO8個(gè)/cm2,如果在SOOnmX500nm( □SOOnm)設(shè)置2個(gè)左右的凹凸 圖案,則凹凸圖案密度變?yōu)?XIO8個(gè)/cm2。像運(yùn)樣,如果將凹凸圖案的尺寸設(shè)為納米級(jí)的 間距,則對(duì)錯(cuò)位密度的減少有較大效果。
[0024] 然而,如果凹凸圖案密度變小,則對(duì)光的散射效果就會(huì)減少,存在似的波導(dǎo)模式 消除的效果降低的問(wèn)題。
[00巧]因此,在專利文獻(xiàn)6所公開的技術(shù)中,在基板上設(shè)置納米尺寸的凹凸圖案,且對(duì)該 圖案設(shè)置微米級(jí)的長(zhǎng)周期,從而提高LED的外量子效率E犯。
[0026] 在該技術(shù)中,如上所述的利用納米尺寸的凹凸圖案來(lái)抑制L邸制造時(shí)的外延生長(zhǎng) 中的晶體缺陷錯(cuò)位,提高LED的內(nèi)量子效率I犯。進(jìn)而,在納米尺寸的凹凸圖案的配置中設(shè) 置微米級(jí)的長(zhǎng)周期,由此光提取效率LEE也提升,其結(jié)果為,可提高由內(nèi)量子效率I犯與光 提取效率LEE之積定義的外量子效率E犯。
[0027] 然而,上述技術(shù)主要著眼于實(shí)現(xiàn)L邸其本身的發(fā)光效率的提高,在利用應(yīng)用了上 述技術(shù)的LED,如專利文獻(xiàn)I或?qū)@墨I(xiàn)2所記載的那樣,應(yīng)用于發(fā)出發(fā)射光及巧光的白色 發(fā)光裝置的情況下,存在與單色發(fā)光的效率相比,效率下降的問(wèn)題。進(jìn)而,也存在觀察到白 色光的顏色不均的問(wèn)題。尤其是,在照明用途的情況下,作為白色發(fā)光裝置的發(fā)光分布,角 度依存性較少,可見光全波長(zhǎng)中需要朗伯型發(fā)光分布。
[0028] 關(guān)于上述問(wèn)題,作出如下解釋。設(shè)置于LED的微米級(jí)的長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)被設(shè)定為適合 于發(fā)射光。因此,在巧光材料吸收發(fā)射光的一部分而發(fā)出波長(zhǎng)與發(fā)射光不同的巧光時(shí),認(rèn)為 無(wú)法發(fā)揮充分的光散射性。其結(jié)果,與發(fā)射光相比,對(duì)于巧光的光提取效率更下降,因而來(lái) 自白色發(fā)光裝置的整個(gè)白色光的效率不會(huì)提高。進(jìn)而,與上述同樣地,發(fā)射光及巧光中光散 射性不同,因而角度分布不同,其結(jié)果為,觀察到可見光全波長(zhǎng)中的角度依存性。
[0029] 又,在專利文獻(xiàn)4所記載的對(duì)在半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光露出面上具備凹凸結(jié)構(gòu)的 半導(dǎo)體發(fā)光元件利用含有巧光體的涂覆層進(jìn)行涂布而成的半導(dǎo)體發(fā)光裝置中,雖然來(lái)自半 導(dǎo)體發(fā)光元件的一次發(fā)射光的光提取效率提高,但對(duì)于來(lái)自巧光體的巧光光的光提取效 率,并未發(fā)現(xiàn)任何效果。
[0030] 同樣地,在專利文獻(xiàn)5所記載的半導(dǎo)體發(fā)光裝置中,雖然也公開有對(duì)于來(lái)自半導(dǎo) 體發(fā)光元件的一次發(fā)射光的光提取效率的提高效果,但對(duì)于來(lái)自巧光體的巧光光的光提取 效率,并未發(fā)現(xiàn)任何效果。
[0031] 進(jìn)而,在使用專利文獻(xiàn)2所記載的含有納米粒子的巧光體的涂覆層而對(duì)在半導(dǎo)體 發(fā)光元件的發(fā)光露出面上具備凹凸結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體發(fā)光元件進(jìn)行涂布的情況下,與使用含有 微米級(jí)的巧光體的涂覆層的情況相比,存在來(lái)自半導(dǎo)體發(fā)光元件的一次發(fā)射光的光提取效 率下降的問(wèn)題。
[0032] 關(guān)于上述問(wèn)題,作出如下解釋。在半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光露出面上形成凹凸結(jié)構(gòu), 由此產(chǎn)生衍射或光散射效果,使得半導(dǎo)體發(fā)光元件的內(nèi)部的波導(dǎo)模式崩解,提高一次發(fā)射 光的光提取效率。然而,含有納米粒子的巧光體的涂覆層的折射率由于含有納米粒子,因此 經(jīng)有效介質(zhì)近似而被近似,巧光體的折射率高于涂覆層的分散介質(zhì),其結(jié)果為,涂覆層的折 射率變高。例如,在將具有2. 3的折射率的巧光體W40%的體積分率分散至具有1. 5的折 射率的分散媒的情況下,根據(jù)W下的式(A)及式度),計(jì)算出涂覆層的折射率為1.80。
[0033] fa( £a-e) / (ea巧e)+fb(eb-e) / (eb巧O= 0 (A)
[0034] n=Ve度)
[0035] 此處,fa、化為介質(zhì)a、介質(zhì)b的體積分率,ea、eb、e分別為介質(zhì)a、介質(zhì)b、有 效介質(zhì)的介電常數(shù),n為有效介質(zhì)的折射率。
[0036] 通過(guò)W上處理,凹凸結(jié)構(gòu)與涂覆層之間的折射率之差減少,其結(jié)果,凹凸結(jié)構(gòu)所引 起的衍射/分散效果減少,因而認(rèn)為即使在半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光露出面上形成凹凸結(jié) 構(gòu),一次發(fā)射光的光提取效率也會(huì)下降。
[0037] 如上所述,在現(xiàn)有的技術(shù)中,對(duì)于來(lái)自L邸的發(fā)射光,雖然可滿足(1)內(nèi)量子效率 I犯的改善及(2)由利用光散射消除波導(dǎo)模式所引起的光提取效率LEE的改善運(yùn)兩者,但在 與巧光材料組合的白色發(fā)光裝置中,存在無(wú)法表現(xiàn)充分的發(fā)光效率,進(jìn)而具有發(fā)光分布的 角度依存性的問(wèn)題。
[0038] 本發(fā)明是鑒于上述狀況而做出的,其目的在于,提供一種對(duì)于來(lái)自LED的發(fā)射光, 通過(guò)提高內(nèi)量子效率I犯及光提取效率LEE來(lái)提高發(fā)光效率,同時(shí)對(duì)于巧光也可增加光散 射性而提高發(fā)光效率的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。進(jìn)而,本發(fā)明的目的在于,提供一種發(fā)光分布的角 度依存性較少,作為工業(yè)用途容易應(yīng)用的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0039] 用于解決技術(shù)問(wèn)題的手段
[0040] 本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光裝置包括:半導(dǎo)體發(fā)光元件,其具有將至少2層W上的半導(dǎo) 體層與發(fā)光層進(jìn)行層疊而構(gòu)成的層疊半導(dǎo)體層,并發(fā)出第一光;W及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件,其至少 覆蓋所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的一部分,吸收所述第一光的至少一部分,并發(fā)出波長(zhǎng)與所述第 一光的波長(zhǎng)不同的第二光,所述半導(dǎo)體發(fā)光裝置的特征在于,所述半導(dǎo)體發(fā)光元件在構(gòu)成 所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的任一主面上,具備微細(xì)結(jié)構(gòu)層作為構(gòu)成要素,其中,所述微細(xì)結(jié)構(gòu)層 包含由朝面外方向延伸的多個(gè)凸部或凹部而構(gòu)成的點(diǎn),所述微細(xì)結(jié)構(gòu)層構(gòu)成至少由所述點(diǎn) 間的間距、點(diǎn)徑或點(diǎn)高度中的任一個(gè)所控制的二維光子晶體,所述二維光子晶體至少具有 各為1ymW上的2個(gè)W上的周期。
[0041] 在本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光裝置中,優(yōu)選地,所述二維光子晶體具有所述第一光的光 學(xué)波長(zhǎng)的6倍W上及所述第二光的光學(xué)波長(zhǎng)的6倍W上的至少2個(gè)W上的周期。
[0042] 本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光裝置包括:半導(dǎo)體發(fā)光元件,其具有將至少2層W上的半導(dǎo) 體層與發(fā)光層進(jìn)行層疊而構(gòu)成的層疊半導(dǎo)體層,并發(fā)出第一光;W及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件,其至少 覆蓋所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的一部分,吸收所述第一光的至少一部分,并發(fā)出波長(zhǎng)與所述第 一光的波長(zhǎng)不同的第二光,所述半導(dǎo)體發(fā)光裝置的特征在于,所述半導(dǎo)體發(fā)光元件在構(gòu)成 所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的任一主面上,具備微細(xì)結(jié)構(gòu)層作為構(gòu)成要素,其中,所述微細(xì)結(jié)構(gòu)層 包含由朝面外方向延伸的多個(gè)凸部或凹部而構(gòu)成的點(diǎn),所述微細(xì)結(jié)構(gòu)層構(gòu)成至少由所述點(diǎn) 間的間距、點(diǎn)徑或點(diǎn)高度中的任一個(gè)所控制的二維光子晶體,所述二維光子晶體具有所述 第一光的光學(xué)波長(zhǎng)的6倍W上及所述第二光的光學(xué)波長(zhǎng)的6倍W上的至少2個(gè)W上的周 期。
[0043] 又,在本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光裝置中,優(yōu)選地,所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件含有至少相對(duì)于所 述第一光及所述第二光為透明的第一材料、及吸收所述第一光的至少一部分并發(fā)出所述第 二光的第二材料。
[0044] 進(jìn)而,優(yōu)選地,至少在所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的最表面具備所述微細(xì)結(jié)構(gòu)層作為構(gòu) 成要素,在所述微細(xì)結(jié)構(gòu)層與所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件之間填充有中間材料,該中間材料至少相 對(duì)于所述第一光及所述第二光實(shí)質(zhì)上透明,且不含所述第二材料。
[0045] 進(jìn)而,優(yōu)選地,所述第二材料為小于所述第一光在第一材料中的光學(xué)波長(zhǎng)的平均 粒徑。
[0046] 又,在本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光裝置中,優(yōu)選地,所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件的構(gòu)成為發(fā)出所述 第二光、W及波長(zhǎng)與所述第一光及所述第二光的各波長(zhǎng)不同的第=光,所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件 含有至少相對(duì)于所述第一光、所述第二光及所述第=光為透明的第一材料、及吸收所述第 一光的至少一部分并發(fā)出所述第=光的第=材料,所述二維光子晶體具有所述第=光的光 學(xué)波長(zhǎng)的6倍W上的周期。
[0047] 進(jìn)而,優(yōu)選地,至少在所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的最表面具備所述微細(xì)結(jié)構(gòu)層作為構(gòu) 成要素,在所述微細(xì)結(jié)構(gòu)層與所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件之間填充有中間材料,該中間材料至少相 對(duì)于所述第一光、所述第二光及所述第=光實(shí)質(zhì)上透明,且不含所述第二材料及所述第= 材料。
[0048] 進(jìn)而,優(yōu)選地,所述第二材料及第=材料中的至少一個(gè)為小于所述第一光在所述 第一材料中的光學(xué)波長(zhǎng)的平均粒徑。
[0049] 又,在本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光裝置中,優(yōu)選地,所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件的構(gòu)成為發(fā)出所述 第二光、所述第=光、W及波長(zhǎng)與所述第一光、所述第二光及所述第=光的各波長(zhǎng)不同的第 四光,所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件含有至少相對(duì)于所述第一光、所述第二光、所述第=光及所述第四 光為透明的第一材料、W及吸收所述第一光的至少一部分并發(fā)出所述第四光的第四材料, 所述二維光子晶體具有所述第四光的光學(xué)波長(zhǎng)的6倍W上的周期。
[0050] 進(jìn)而,優(yōu)選地,至少在所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的最表面具備所述微細(xì)結(jié)構(gòu)層作為構(gòu) 成要素,在所述微細(xì)結(jié)構(gòu)層與所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件之間填充有中間材料,該中間材料至少相 對(duì)于所述第一光、所述第二光、所述第=光及所述第四光實(shí)質(zhì)上透明,且不含所述第二材 料、所述第=材料及所述第四材料。
[0051] 進(jìn)而,優(yōu)選地,所述第二材料、所述第=材料及所述第四材料中的至少一個(gè)為小于 所述第一光在所述第一材料中的光學(xué)波長(zhǎng)的平均粒徑。
[0052] 進(jìn)而,在本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光裝置中,優(yōu)選地,所述二維光子晶體構(gòu)成于構(gòu)成所述 半導(dǎo)體發(fā)光元件的任意不同的二個(gè)W上的主面上,各個(gè)二維光子晶體的所述周期互不相 同。
[0053] 在本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光裝置中,可構(gòu)成為所述二維光子晶體的周期至少在所述主 面的一軸方向具有周期,或者可構(gòu)成為所述二維光子晶體的周期至少在獨(dú)立的所述主面的 二軸方向具有周期。
[0054] 發(fā)明效果 陽(yáng)化5] 根據(jù)本發(fā)明,構(gòu)成微細(xì)結(jié)構(gòu)層的二維光子晶體具有1ymW上、或者第一光的光學(xué) 波長(zhǎng)的6倍W上及第二光(利用波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件吸收第一光的至少一部分而發(fā)出的與第一 光波長(zhǎng)不同的光)的光學(xué)波長(zhǎng)的6倍W上的至少2個(gè)W上的周期,由此可使光散射性強(qiáng)于 光衍射性。因此,在本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件中,對(duì)于來(lái)自半導(dǎo)體層中的發(fā)光及來(lái)自波長(zhǎng)轉(zhuǎn) 換構(gòu)件的發(fā)光,可較強(qiáng)地表現(xiàn)光散射性,利用該光散射性消除波導(dǎo)模式,可提高光提取效率 LEE。進(jìn)而,可對(duì)來(lái)自半導(dǎo)體發(fā)光元件的有效地發(fā)出的一次發(fā)光高效地進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換。其結(jié) 果為,可提高半導(dǎo)體發(fā)光裝置的最終的發(fā)光效率。進(jìn)而,可提供一種降低發(fā)光分布的角度依 存性,作為工業(yè)用途容易應(yīng)用的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0056] 圖1是本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的剖面示意圖。
[0057] 圖2是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的其他例的剖面示意圖。
[0058] 圖3是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的其他例的剖面示意圖。
[0059] 圖4是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的其他例的剖面示意圖。
[0060] 圖5是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的其他例的剖面示意圖。
[0061] 圖6是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的其他例的剖面示意圖。
[0062] 圖7是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的其他例的剖面示意圖。
[0063] 圖8是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的其他例的剖面示意圖。
[0064] 圖9是本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光元件的剖面示意圖。 陽(yáng)0化]圖10是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光元件的其他例的剖面示意圖。
[0066] 圖11是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光元件的其他例的剖面示意圖。
[0067] 圖12是表示第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光元件用基材的一例的立體示意圖。
[0068] 圖13是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光元件用基材的其他例的立體示意圖。
[0069] 圖14是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光元件用基材的一例的俯視示意圖。
[0070] 圖15是表示半導(dǎo)體發(fā)光元件用基材的第2方向D2上的點(diǎn)列的配置例的示意圖。
[0071] 圖16是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光元件用基材的另一例的俯視示意圖。
[0072] 圖17是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光元件用基材的另一例的俯視示意圖。
[0073] 圖18是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光元件用基材的另一例的俯視示意圖。
[0074] 圖19是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光元件用基材的另一例的俯視示意圖。
[00巧]圖20是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光元件用基材的另一例的俯視示意圖。
[0076] 圖21是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光元件用基材的第2方向D2上的點(diǎn)的配置例 的不意圖。
[0077] 圖22是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光元件用基材的第2方向D2上的點(diǎn)的配置例 的不意圖。
[0078] 圖23是由點(diǎn)間隔具有長(zhǎng)周期的點(diǎn)所構(gòu)成的半導(dǎo)體發(fā)光元件用基材的俯視示意 圖。
[0079] 圖24是在同一主面內(nèi)具有2個(gè)W上的周期的半導(dǎo)體發(fā)光元件用基材的另一俯視 不意圖。
[0080] 圖25是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法的各工序的剖面示意圖。
[0081] 圖26是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光元件用基材的制造方法的一例的概略說(shuō)明 圖。
[0082] 圖27是對(duì)W形成本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光元件用基材的曝光裝置中的主軸馬達(dá) 的Z相信號(hào)為基準(zhǔn)信號(hào)設(shè)定基準(zhǔn)脈沖信號(hào)、調(diào)制脈沖信號(hào)的一例進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。
[0083] 圖28是對(duì)根據(jù)形成本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光元件用基材的曝光裝置中的基準(zhǔn)脈 沖信號(hào)及調(diào)制脈沖信號(hào)設(shè)定相位調(diào)制脈沖信號(hào)的一例進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。
[0084] 圖29是對(duì)形成本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光元件用基材的曝光裝置中的照射激光的 加工頭部的移動(dòng)速度的一例進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0085] W下,對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式(W下,簡(jiǎn)稱為"實(shí)施方式")進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。此外, 本發(fā)明并不限定于W下的實(shí)施方式,可在其主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形而實(shí)施。
[0086] W下,對(duì)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明中的半導(dǎo)體發(fā)光裝 置包括如下單元而構(gòu)成:半導(dǎo)體發(fā)光元件,其具有將至少2層W上的半導(dǎo)體層與發(fā)光層進(jìn) 行層疊而構(gòu)成的層疊半導(dǎo)體層,并發(fā)出第一光;及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件,其至少覆蓋所述半導(dǎo)體發(fā) 光元件的一部分,吸收所述第一光的至少一部分,并發(fā)出波長(zhǎng)與第一光不同的第二光。
[0087] 例如,本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置由圖1所示的剖面示意圖所構(gòu)成。如圖1所 示,半導(dǎo)體發(fā)光裝置500為將半導(dǎo)體發(fā)光元件100配置于封裝體520的收納部520a內(nèi)的構(gòu) 成。
[0088] 在圖I所示的實(shí)施方式中,封裝體520內(nèi)填充有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件511。因此,成為半 導(dǎo)體發(fā)光元件100的除背面IOOaW外的各面被波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件511覆蓋的結(jié)構(gòu)。
[0089] 如圖1所示,波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件511包括填充材料541及含有并分散于填充材料541 中的巧光材料(第二材料)531而構(gòu)成,該填充材料541是相對(duì)于來(lái)自半導(dǎo)體發(fā)光元件100 的發(fā)射光(第一光)的發(fā)光中屯、波長(zhǎng)實(shí)質(zhì)上透明的第一材料。巧光材料531具有相對(duì)于作 為自半導(dǎo)體發(fā)光元件100發(fā)出的發(fā)射光的第一光的發(fā)光中屯、波長(zhǎng)的巧光特性,其吸收第一 光的至少一部分,發(fā)出作為波長(zhǎng)與第一光不同的第二光的巧光。進(jìn)而,填充材料541相對(duì)于 作為所述第二光的巧光也實(shí)質(zhì)上透明,相對(duì)于后述的第=光及第四光也實(shí)質(zhì)上透明。
[0090] W下,在本發(fā)明中,實(shí)質(zhì)上透明是指,對(duì)相應(yīng)波長(zhǎng)的光的吸收基本上沒(méi)有的狀態(tài), 具體而言,對(duì)相應(yīng)波長(zhǎng)的光的吸收率為10%W下,優(yōu)選地,5%W下,更佳為2%W下。或者, 實(shí)質(zhì)上透明定義為:相應(yīng)波長(zhǎng)的光的透過(guò)率為80%W上,優(yōu)選地,85%W上,更佳為90%W 上。
[0091] 填充材料541可為有機(jī)物或無(wú)機(jī)物,例如可由包含環(huán)氧、丙締酸系聚合物、聚碳酸 醋、娃酬聚合物、光學(xué)玻璃、硫?qū)倩衔锊AА⒙莪h(huán)化合物及它們的混合物的材料所構(gòu)成,但 并不特別限定材質(zhì)。
[0092] 進(jìn)而,填充材料541也可又含有相對(duì)于第一光、第二光、第=光及第四光實(shí)質(zhì)上透 明的微粒子。通過(guò)含有微粒子,耐熱性、耐久性、耐候性、熱尺寸穩(wěn)定性提高,因而較佳。
[0093] 作為填充材料541中所含的所述微粒子,并無(wú)特別限定,可為金屬氧化物、金屬氮 化物、次氮基砸酸醋(日語(yǔ):二hyh''シy個(gè)一h)及它們的混合物。作為較佳的金屬氧化 物的例子,可包括氧化巧、氧化姉、氧化給、氧化鐵、氧化鋒、氧化錯(cuò)及它們的混合物。
[0094] 來(lái)自半導(dǎo)體發(fā)光裝置500的發(fā)射光,被觀察到自半導(dǎo)體發(fā)光元件100發(fā)出的第一 光與作為來(lái)自波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換構(gòu)件511的巧光的第二光的混色,例如在第一光為在450nm附近具 有發(fā)光中屯、波長(zhǎng)的藍(lán)色,且第二光為在590nm附近具有主波長(zhǎng)的黃色巧光材料的情況下, 觀察到半導(dǎo)體發(fā)光裝置500的發(fā)射光為白色。