JP7007589B2 - 発光装置 - Google Patents
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Description
まず、図1A、図1B、図1C、図2A、及び図2Cを参照して、本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、本実施形態に係る発光装置100の概略斜視図であり、図1Bは、本実施形態に係る発光装置100の概略斜視図であり、図1Cは、本実施形態に係る発光装置100の概略上面図である。図2Aは、図1CのIIA-IIA線における本実施形態に係る発光装置100の構成を示す断面図であり、図2Cは、図1CのIIB-IIB線における本実施形態に係る発光装置100の構成を示す断面図である。
また、第1発光素子20Aは、第1素子基板24Aと、第1素子基板24Aに接して形成される第1素子半導体積層体23Aと、第1素子半導体積層体23Aに接して形成される一対の第1素子電極21A、22Aと、を備えている。なお、本実施形態では、第1発光素子20Aが第1素子基板24Aを備える構成を一例に挙げて説明するが、第1素子基板24Aは除去されていてもよい。
第1発光素子20Aが、第1素子基板24Aを備える場合には、第1素子光取り出し面201Aとは、一対の第1素子電極21A、22Aが設けられている第1素子電極形成面203Aと反対側に位置する第1素子基板24Aの上面を指す。第1発光素子20Aが、第1素子基板24Aを備えていない場合には、第1素子光取り出し面201Aとは、一対の第1素子電極21A、22Aが設けられている第1素子電極形成面203Aと反対側に位置する第1素子半導体積層体23Aの上面を指す。
また、第1素子基板24A、第2素子基板24B、第3素子基板24Cは、透光性を有することが好ましい。これにより、フリップチップ実装を採用し易く、光の取り出し効率を高め易い発光装置100を実現できる。
第1素子基板24A、第2素子基板24B、第3素子基板24Cの母材としては、例えば、サファイア、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、シリコン、炭化珪素、ガリウム砒素、ガリウム燐、インジウム燐、硫化亜鉛、酸化亜鉛、セレン化亜鉛、ダイヤモンドなどを用いることができる。特に、サファイアを用いることが好ましい。
第1素子基板24A、第2素子基板24B、第3素子基板24Cの厚さは、適宜選択できるが、例えば0.02mm以上1mm以下であることが好ましく、強度及び/若しくは発光装置100の厚さの観点において、0.05mm以上0.3mm以下であることがより好ましい。
この半導体素子に適用される半導体材料としては、波長変換部材を効率良く励起でき、短波長の光を発光可能な材料である、窒化物半導体を用いることが好ましい。窒化物半導体は、主として一般式InxAlyGa1-x-yN(0≦x、0≦y、x+y≦1)で表される。このほか、InAlGaAs系半導体、InAlGaP系半導体、硫化亜鉛、セレン化亜鉛、炭化珪素、などを用いることもできる。
第2発光素子20Bの発光ピーク波長は、第1発光素子20Aの発光ピーク波長と異なることが好ましく、490nm以上570nm未満の範囲(緑色領域の波長範囲)であることが好ましい。また、第2発光素子20Bの半値幅は、5nm以上40nm以下であることが好ましい。第2発光素子20Bの半値幅を5nm以上とすることで、第2発光素子20Bの光出力を向上させることができ、第2発光素子20Bの半値幅を40nm以上とすることで、緑色光のピークを鋭くすることができる。
第1発光素子20Aの発光ピーク波長、第2発光素子20Bの発光ピーク波長、第3発光素子20Cの発光ピーク波長、をそれぞれ上述のように規定することで発光装置100の色再現性を向上させることができる。また、第1発光素子20Aと、第2発光素子20Bと、第3発光素子20Cと、が順に並んでいることにより、第1発光素子20Aと、第3発光素子20Cと、第2発光素子20Bと、が順に並んでいる場合よりも、発光装置100の色ムラを低減させることができる。
透光性部材30は、第1素子光取り出し面201A、第2素子光取り出し面201B、第3素子光取り出し面201Cと対向する第1透光層31Aと、第1透光層31A上に配置される波長変換層31Bと、波長変換層31B上に配置される第2透光層31Cと、を備えていてもよい。第1透光層31Aと波長変換層31Bと第2透光層31Cとは積層されている。
第2波長変換層312Bは、第1波長変換層311Bを直接被覆してもよく、透光層(例えば、図2Bに示す31D)などの別の層を介して第1波長変換層311Bを被覆してもよい。第1波長変換層311Bは、第2波長変換層312Bよりも、第1発光素子20Aの上面、第2発光素子20Bの上面、及び、第3発光素子20Cの上面から近い位置に配置される。第1波長変換層311Bに含有される波長変換部材の発光ピーク波長は、第2波長変換層312Bに含有される波長変換部材の発光ピーク波長よりも短いことが好ましい。このようにすることで、第1発光素子、第2発光素子、第3発光素子に励起された第1波長変換層311Bからの光によって、第2波長変換層312Bの波長変換部材を励起させることができる。これにより、第2波長変換層312Bの波長変換部材からの光を増加させることができる。
透光性部材30の母材は、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、又はこれらの変性樹脂、ガラス、などを用いることができる。特に、シリコーン樹脂及び変性シリコーン樹脂は、耐熱性及び耐光性に優れるため、透光性部材30の母材として用いることが好ましい。具体的なシリコーン樹脂としては、ジメチルシリコーン樹脂、フェニル-メチルシリコーン樹脂、ジフェニルシリコーン樹脂が挙げられる。なお、本明細書において、「変性樹脂」とは、ハイブリッド樹脂を含むものとする。
また、第2透光層31Cは、波長変換層31Bの保護層として機能する。これにより、波長変換層31Bが水分に弱い波長変換部材(例えば、マンガン賦活フッ化物蛍光体)を含んでいても、波長変換層31Bの劣化を抑制することができる。
第1拡散粒子と第2拡散粒子とは、同じ材料であってもよく、異なる材料であってもよい。第2拡散粒子は、第1拡散粒子よりも屈折率の低い材料であることが好ましい。例えば、第1拡散粒子として、酸化チタンを選択し、第2拡散粒子として、酸化ケイ素を選択することができる。これにより、第2拡散粒子によって拡散される光が減少するので、発光装置100の光取り出し効率を向上させることができる。
反射部材40は、第1発光素子20Aから第3発光素子20CにおいてX方向及び/又はY方向に進む光を、反射させて、Z方向に進む光を増加させることができる。
反射部材40は、第1透光層31Aの側面、波長変換層31Bの側面、第2透光層31Cの側面を被覆することが好ましい。これにより、発光領域と非発光領域とのコントラストが高く、見切り性の良好な発光装置100を実現できる。
反射部材40の母材としては、樹脂を用いることが好ましく、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、又はこれらの変性樹脂、などを用いることが好ましい。特に、シリコーン樹脂及び変性シリコーン樹脂は、耐熱性及び耐光性に優れるため用いることが好ましい。シリコーン樹脂としては、例えば、ジメチルシリコーン樹脂、フェニル-メチルシリコーン樹脂、ジフェニルシリコーン樹脂、などが挙げられる。
白色顔料の形状は、適宜選択でき、不定形若しくは破砕状でもよいが、流動性の観点からは、球形状であることが好ましい。また、白色顔料の粒径は、例えば、0.1μm以上0.5μm以下程度であることが好ましいが、光反射性や被覆性の効果を高めるためには、白色顔料の粒径は、小さい程好ましい。
白色顔料の含有量は、適宜選択できるが、光反射性及び液状時における粘度などの観点から、例えば10wt%以上80wt%以下が好ましく、20wt%以上70wt%以下がより好ましく、30wt%以上60wt%以下が更に好ましい。なお、「wt%」とは、重量パーセントであり、反射部材40の全重量に対する当該材料の重量の比率を表す。
反射部材40の傾斜角度は、適宜選択できるが、0.3°以上3°以下であることが好ましく、0.5°以上2°以下であることがより好ましく、0.7°以上1.5°以下であることがよりいっそう好ましい。なお、発光装置100では、外側面を傾斜させた場合には、光を照射する向きを調整して実装基板に接続される。
同様に、傾斜部材50(第3傾斜部材50C)は、長手方向において、第3発光素子20Cと反射部材40との間であり、且つ、反射部材40に接して設けられ、透光性部材30に対して傾斜した傾斜面を備える。更に、傾斜部材50(第3傾斜部材50C)は、透光性部材30から離間する位置に設けられる。
Z方向において、傾斜部材50(第1傾斜部材50A)の上端の高さが最大となる箇所が、第1素子電極形成面203Aよりも高い場合には、傾斜部材50の傾斜面によって各発光素子からの光の取り出し効率を向上させることができる。
傾斜部材50の母材としては、反射部材40と同じ樹脂を用いてもよい。傾斜部材50には、酸化チタン、酸化ケイ素等の公知の白色顔料を含有させることができる。このようにすることで、発光素子からの光を傾斜部材により反射させやすくなるので、発光装置の光取り出し効率を向上させることができる。また、傾斜部材50は、反射部材40と同じ材料、同じ白色顔料を用いて同じ含有量で使用してもよい。
導光部材60の母材としては、反射部材40と同じ樹脂を用いることができる。
第2波長変換部材の濃度は、第1発光素子20Aと第2発光素子20Bとの間より傾斜部材50(第1傾斜部材50A)の傾斜面側において高いことが好ましく、第2発光素子20Bと第3発光素子20Cとの間より傾斜部材50(第3傾斜部材50C)の傾斜面側において高いことが好ましい。これにより、第2発光素子の光(例えば緑光)が届かなくても第1発光素子と第2波長変換部材によって緑光を取り出すことができる。例えば、傾斜部材50(第1傾斜部材50A)の傾斜面側における第2波長変換部材の濃度は、第1発光素子20Aと第2発光素子20Bとの間での第2波長変換部材の濃度の1.5倍以上であってもよい。
導電性接着部材70の材料としては、例えば、金、銀、銅などのバンプ、銀、金、銅、プラチナ、アルミニウム、パラジウムなどの金属粉末と樹脂バインダを含む金属ペースト、錫-ビスマス系、錫-銅系、錫-銀系、金-錫系などの半田、低融点金属などのろう材のうちの何れか1つを用いることが好ましい。
基材11の厚さの下限値は、強度の観点から、0.05mm以上であることが好ましく、0.2mm以上であることがより好ましい。また、基材11の厚さの上限値は、Z方向における発光装置100の厚さ(奥行き)の観点から、0.5mm以下であることが好ましく、0.4mm以下であることがより好ましい。
凸部121は、形状、高さ、大きさ、などが、特に限定されるものではなく、基板10の大きさ、第1配線12の厚み、第1発光素子20Aの大きさ、第2発光素子20Bの大きさ、第3発光素子20Cの大きさ、などによって、適宜調整されることが好ましい。
凸部121は、側面が、傾斜していてもよく、垂直でもよい。側面が垂直であることで、凸部121上に載置される第1発光素子20A、第2発光素子20B、第3発光素子20Cを固定させ易くなり、各発光素子の実装を安定させることができる。なお、本明細書において、「垂直」とは、±3°程度の傾斜を許容することを意味する。
第2配線13は、第2配線13の一部を被覆する絶縁膜18を備えてもよい。絶縁膜18は、当該分野で使用されるもの、例えば、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂などを用いて形成されることが好ましい。第2配線13が絶縁膜18を備えることで、底面112における絶縁性の確保及び短絡の防止をより確実に図ることができる。また、第2配線13が絶縁膜18を備えることで、基材11から第2配線13が剥がれることを防止することができる。
ビア15は、第1配線12、第2配線13、及び第3配線14と接していることが好ましい。これにより、各発光素子からの熱を、第1配線12からビア15を介して、第2配線13及び/又は第3配線14へと伝えることができるので、発光装置100の放熱性を向上させることができる。なお、基板10にビア15を設けない構成とすることも可能である。
充填部材152は、Z方向において、基板10の厚みよりも長くなるように形成してもよい。充填部材152は、例えば、銅など公知の導電性材料であってもよく、エポキシ樹脂、などの絶縁性材料であってもよい。
窪み16は、底面112において、中央窪み16Aの開口形状が、略半円形状であることが好ましく、端部窪み16Bの開口形状が、円形状の略4分の1の形状であることが好ましい(図1D参照)。底面112において、窪み16の開口形状が角部のない形状であることにより、窪み16に係る応力が集中することを抑制できるので、基材11が割れることを抑制することができる。
窪み16は、正面114側と背面113側とで同じ深さであってもよく、正面114側と背面113側とで異なる深さであってもよい。例えば、窪み16が、Z方向において、正面114側より背面113側で深い場合、正面114側に位置する基材11の厚みを、背面113側に位置する基材11の厚みよりも厚くすることができる。また、例えば、窪み16が、Z方向において、背面113側より正面114側で深い場合、背面113側に位置する基材11の厚みを、正面114側に位置する基材11の厚みよりも厚くすることができる。
上述のように、本実施形態に係る発光装置100によれば、傾斜部材50が透光性部材30から離間して配置される。これにより、発光ピーク波長の長い発光素子(例えば、緑色発光素子)が発光する光が、傾斜部材50によって遮られることがないため、混色性を向上させた発光装置100を実現できる。
次に、図3、図4、図5及び図6を参照して、本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及び図2に示した発光装置100において、発光素子の個数を変えて、第2反射部材を備えた発光装置100Aについて説明する。第2変形例では、図1及び図2に示した発光装置100において、発光素子の光取り出し面を被覆部材で被覆し、第2反射部材を備えた発光装置100Bについて説明する。第3変形例では、図1及び図2に示した発光装置100において、基板を備えず、第2反射部材を備えた発光装置100Cについて説明する。第4変形例では、図1に示した発光装置100において、複数設けた発光素子の高さ変えて配置した発光装置100Dについて説明する。
図3は、本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3を参照して説明する。なお、本変形例において、上述の実施形態と、共通する部分については、重複した説明を省略する。
第1変形例に係る発光装置100Aが、本実施形態に係る発光装置100と異なる点は、本実施形態に係る発光装置100には発光素子が3個搭載されているのに対して、第1変形例に係る発光装置100Aには発光素子が2個搭載されている点である。
また、第1変形例に係る発光装置100Aが、本実施形態に係る発光装置100と異なる点は、反射部材40のみならず、第2反射部材80を備えている点である。
第2反射部材80は、Z方向への光取り出し効率の観点から、各発光素子の発光ピーク波長における光反射率が、70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、90%以上であることが更に好ましい。第2反射部材80は、例えば、トランスファ成形、射出成形、圧縮成形、ポッティングなどにより形成することができる。
同様に、傾斜部材50(第2傾斜部材50B)は、長手方向において、第2発光素子20Bと反射部材40との間であり、且つ、反射部材40及び第2反射部材80に接して設けられ、透光性部材30に対して傾斜した傾斜面を備える。更に、傾斜部材50(第2傾斜部材50B)は、透光性部材30から離間する位置に設けられる。
図4は、本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4を参照して説明する。なお、本変形例において、上述の実施形態と、共通する部分については、重複した説明を省略する。
また、第2変形例に係る発光装置100Bが、本実施形態に係る発光装置100と異なる点は、反射部材40のみならず、第2反射部材80を備えている点である。
図5は、本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5を参照して説明する。なお、本変形例において、上述の実施形態と、共通する部分については、重複した説明を省略する。
また、第3変形例に係る発光装置100Cが、本実施形態に係る発光装置100と異なる点は、反射部材40のみならず、第2反射部材80を備えている点である。
また、図5に示す発光装置100Cのように、第1発光素子20A、第2発光素子20B、第3発光素子20Cを載置する基板10を備えていない場合、第1素子電極形成面203A、第2素子電極形成面203B、第3素子電極形成面203Cが、第2反射部材80で被覆されることで、第1発光素子20Aが発光する光、第2発光素子20Bが発光する光、第3発光素子20Cが発光する光が、発光装置100Cを実装する実装基板に吸収されることを抑制することができる。これにより、発光装置100Cの光取り出し効率を向上させることができる。
発光装置100Dは、第2発光素子20Bが、他の第1発光素子20A及び第3発光素子20Cに対して設置高さを変えている点である。
発光装置100Dは、設置された第1発光素子20A~第3発光素子20Cのいずれかの高さを、例えば、伝導性接着材70Dの使用量を変えることで、他のものと比較して変えて設けられている。
発光装置100Dでは、第1配線12から第1素子光取り出し面201A及び第3素子光取り出し面201Cまでの高さと、第1配線12から第2素子光取り出し面201Bまでの高さとを、伝導性接着材70Dの使用量により変えている。また、発光装置100Dでは、第2素子光取り出し面201Bの高さに合せて導光部材60が形成される高さを変え、第1透光層31Aまでの高さが図2Aで示す発光装置100の構成よりも高くなるように形成されている。
なお、発光装置100Dでは、複数ある発光素子のいずれかの高さを変えればよく、中央の配置された第2発光素子20bに限定されるものではない。また、高さを変える場合、伝導性接着材70Dの他の伝導性接着材70に対して使用量を多くして高くすることとして説明したが、例えば、基板10に凸部を設けることや高さの異なる発光素子を設けることで高さを変える構成としてもよい。また、発光素子の高さを変える場合、半導体層積層体の活性層の高さを変えることで、より光取り出し効率を向上することができる。さらに、発光素子の数は2つ以上であれば、高さを異ならせて設けることができ、限定されるものではない。
次に、図7及び図8A~図8Hを参照して、本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、本実施形態に係る発光装置の製造方法において、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。
また、基板10に、第2素子光取り出し面201Bと、第2素子光取り出し面の反対側にある第2素子電極形成面203Bと、第2素子光取り出し面201Bと第2素子電極形成面203Bとの間にある第2素子側面202Bと、を含む第2発光素子20B(例えば、緑色発光素子)を実装する工程である。
また、基板10に、第3素子光取り出し面201Cと、第3素子光取り出し面の反対側にある第3素子電極形成面203Cと、第3素子光取り出し面201Cと第3素子電極形成面203Cとの間にある第3素子側面202Cと、を含む第3発光素子20C(例えば、青色発光素子)を実装する工程である。
傾斜部材形成工程(S602)は、図8Aに示すように、基板10に、傾斜部材50(第1傾斜部材50A、第2傾斜部材50B)を形成する工程である。
本工程において、第1傾斜部材50Aは、第1発光素子20Aと隣接する発光装置における第3発光素子との間に形成され、第2傾斜部材50Bは、第3発光素子20Cと隣接する発光装置における第1発光素子との間に形成される。
また、第1傾斜部材50Aは、Z方向において、第1発光素子20A及び隣接する発光装置における第3発光素子から離れる程厚くなる、所謂、凸形状を有するように形成され、第2傾斜部材50Bは、Z方向において、第3発光素子20C及び隣接する発光装置における第1発光素子から離れる程厚くなる、所謂、凸形状を有するように形成される。
第1傾斜部材50A及び第2傾斜部材50Bは、例えば、トランスファ成形、射出成形、圧縮成形、ポッティングなどにより形成することができる。
傾斜部材と透光部材とが離間していることにより、第1発光素子20A、第2発光素子20B及び/又は第3発光素子30Cからの光を、X方向或いはY方向において、広がり易くすることができる。これにより、混色性を向上させた発光装置100を実現できる。
本工程において、導光部材60は、例えば、母材と波長変換部材(第2波長変換部材)とを含む液状樹脂材料を、第1発光素子20A、第2発光素子20B、第3発光素子20C、が実装された実装面の上に滴下することによって、形成される。或いは、導光部材60は、例えば、波長変換部材(第2波長変換部材)を、噴霧(スプレー)法、電着法、などによって、第1発光素子20A、第2発光素子20B、第3発光素子20C、が実装された実装面の上に付着させた後、母材を滴下して蛍光体に含浸させ、固化させることで、形成される。なお、波長変換部材(第2波長変換部材)は、導光部材60の一部分に形成されてもよいし、導光部材60の全体に形成されてもよい。
本工程において、まず、導光部材60上に第1透光層31Aが形成され、次に、第1透光層31A上に波長変換層31Bが形成され、次に、波長変換層31B上に第2透光層31Cが形成される。
本工程において、凹部R1は、第1傾斜部材50Aの中間を通る破線S1に沿って、透光性部材30、導光部材60、及び傾斜部材50が、ブレードダイシング法やレーザダイシング法などによって、切断されることで、形成される。また、凹部R2は、第2傾斜部材50Bの中間を通る破線S2に沿って、透光性部材30、導光部材60、及び傾斜部材50が、ブレードダイシング法やレーザダイシング法などによって、切断されることで、形成される。
凹部R1、凹部R2を形成することで、上面視において、第1発光素子20A、第2発光素子20B、第3発光素子20C、及び、導光部材60を囲む反射部材40を、次工程において、精度良く製造することができる。なお、凹部R1、凹部R2は、凹部形状に限定されるものではなく、例えば、V字形状、U字形状、などであってもよい。
本工程において、反射部材40は、ヒーターやリフロー炉等の加熱装置によって、所定温度で所定時間加熱し、硬化させることにより形成される。
本工程において、反射部材40の一部を除去する方法としては、例えば、研削等の公知の方法を用いることができる。
本工程において、発光装置100は、ブレードダイシング法やレーザダイシング法などによって、破線S3に沿って、反射部材40及び基板10が切断され、また、破線S4に沿って、反射部材40及び基板10が切断されることで、個片化される。本工程において、発光装置100は、例えば、ダイシングソーなどで、破線S3及び破線S4に沿って、切断される。
20A 第1発光素子
20B 第2発光素子
20C 第3発光素子
30 透光性部材
40 反射部材
50 傾斜部材
50A 第1傾斜部材
50B 第2傾斜部材
50C 第3傾斜部材
60 導光部材
70 導電性接着部材
80 第2反射部材
100,100A,100B,100C 発光装置
201A 第1素子光取り出し面
201B 第2素子光取り出し面
201C 第3素子光取り出し面
202A 第1素子側面
202B 第2素子側面
202C 第3素子側面
203A 第1素子電極形成面
203B 第2素子電極形成面
203C 第3素子電極形成面
Claims (18)
- 長手方向と、前記長手方向と直交する短手方向とを有する発光装置であって、
第1素子光取り出し面と、前記第1素子光取り出し面の反対側にある第1素子電極形成面と、前記第1素子光取り出し面と前記第1素子電極形成面との間にある第1素子側面と、を含む第1発光素子と、
第2素子光取り出し面と、前記第2素子光取り出し面の反対側にある第2素子電極形成面と、前記第2素子光取り出し面と前記第2素子電極形成面との間にある第2素子側面と、を含み、前記第1発光素子の発光ピーク波長と異なる発光ピーク波長を有し、前記長手方向において、前記第1発光素子と並んで配置される第2発光素子と、
前記第1素子光取り出し面、前記第1素子側面、前記第2素子光取り出し面、及び、前記第2素子側面を被覆する導光部材と、
前記導光部材を介して、前記第1素子光取り出し面及び前記第2素子光取り出し面を被覆する透光性部材と、
上面視において、前記第1発光素子、前記第2発光素子、及び、前記導光部材を囲む反射部材と、
前記長手方向において、前記第1発光素子と前記反射部材との間に設けられ、前記透光性部材に対して傾斜した傾斜面を備える第1傾斜部材と、
前記長手方向において、前記第2発光素子と前記反射部材との間に設けられる第2傾斜部材と、を備え、
前記第1傾斜部材は、前記透光性部材から離間し、
前記第1傾斜部材及び前記第2傾斜部材は、前記短手方向において前記第1発光素子及び前記第2発光素子と重ならない、発光装置。 - 長手方向と、前記長手方向と直交する短手方向とを有する発光装置であって、
第1素子光取り出し面と、前記第1素子光取り出し面の反対側にある第1素子電極形成面と、前記第1素子光取り出し面と前記第1素子電極形成面との間にある第1素子側面と、を含む第1発光素子と、
第2素子光取り出し面と、前記第2素子光取り出し面の反対側にある第2素子電極形成面と、前記第2素子光取り出し面と前記第2素子電極形成面との間にある第2素子側面と、を含み、前記第1発光素子の発光ピーク波長と異なる発光ピーク波長を有し、前記長手方向において、前記第1発光素子と並んで配置される第2発光素子と、
第3素子光取り出し面と、前記第3素子光取り出し面の反対側にある第3素子電極形成面と、前記第3素子光取り出し面と前記第3素子電極形成面との間にある第3素子側面と、を含み、前記第2発光素子の発光ピーク波長と異なる発光ピーク波長を有する第3発光素子と、
前記第1素子光取り出し面、前記第1素子側面、前記第2素子光取り出し面、及び、前記第2素子側面、前記第3素子光取り出し面、及び、前記第3素子側面を被覆する導光部材と、
前記導光部材を介して、前記第1素子光取り出し面及び前記第2素子光取り出し面及び前記第3素子光取り出し面を被覆する透光性部材と、
上面視において、前記第1発光素子、前記第2発光素子、前記第3発光素子、及び、前記導光部材を囲む反射部材と、
前記長手方向において、前記第1発光素子と前記反射部材との間に設けられ、前記透光性部材に対して傾斜した傾斜面を備える第1傾斜部材と、
前記長手方向において、前記第3発光素子と前記反射部材との間に設けられる第3傾斜部材と、を備え、
前記第1傾斜部材は、前記透光性部材から離間し、
前記第1傾斜部材及び前記第3傾斜部材は、前記短手方向において前記第1発光素子及び前記第3発光素子と重ならない、発光装置。 - 前記第1傾斜部材は、前記反射部材と接する、請求項1又は請求項2に記載の発光装置。
- 前記第1傾斜部材の上端が、第1素子光取り出し面と前記第1素子電極形成面との間に位置する、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記第1傾斜部材は、白色顔料を含有する、請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記第1傾斜部材の傾斜面が、前記第1発光素子側に凸曲面である、請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記透光性部材は、波長変換部材を含有する、請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記第1発光素子の発光ピーク波長は、430nm以上490nm未満の範囲であり、
前記第2発光素子の発光ピーク波長は、490nm以上570nm未満の範囲であり、
前記波長変換部材の発光ピーク波長は、580nm以上680nm未満である、請求項7に記載の発光装置。 - 前記透光性部材は、
前記第1素子光取り出し面及び前記第2素子光取り出し面と対向する第1透光層と、
前記第1透光層上に配置される波長変換層と、
前記波長変換層上に配置される第2透光層と、を備える、請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記導光部材は、第2波長変換部材を含有する、請求項9に記載の発光装置。
- 前記第2波長変換部材の発光ピーク波長は、580nm以上680nm未満である、請求項10に記載の発光装置。
- 前記第2波長変換部材の発光ピーク波長は、515nm以上550nm未満である、請求項10又は請求項11に記載の発光装置。
- 前記第2波長変換部材の濃度が、前記第1発光素子と前記第2発光素子との間より前記傾斜面側において高い、請求項10乃至請求項12のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記第2発光素子は、前記第1発光素子と前記第3発光素子との間に位置する、請求項2に記載の発光装置。
- 前記第3発光素子の発光ピーク波長は、前記第1発光素子の発光ピーク波長と同じである、請求項2又は請求項14に記載の発光装置。
- 前記第1発光素子及び前記第2発光素子を載置する基板を更に備え、
前記第1素子電極形成面と前記基板の上面との間に第2反射部材を更に備える、請求項1乃至請求項15のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記第1発光素子及び前記第2発光素子を載置する基板を更に備え、
前記基板は絶縁性の基材と配線とを有し、
前記基材は、前記第1発光素子と対向する面に凹部を含み、
前記凹部内に前記反射部材が位置する、請求項1乃至請求項15のいずれか一項に記載の発光装置。 - 上面視において、前記凹部が前記第1発光素子及び前記第2発光素子を囲む、請求項17に記載の発光装置。
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Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012114176A (ja) | 2010-11-24 | 2012-06-14 | Citizen Electronics Co Ltd | 発光装置 |
JP2012151436A (ja) | 2010-11-05 | 2012-08-09 | Rohm Co Ltd | 半導体発光装置 |
JP2012174968A (ja) | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Mitsubishi Electric Corp | 発光装置及び発光装置群及び製造方法 |
JP2014138185A (ja) | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Nichia Chem Ind Ltd | 発光装置及びその製造方法 |
JP2014195046A (ja) | 2013-02-28 | 2014-10-09 | Nichia Chem Ind Ltd | 発光装置及びそれを備える照明装置 |
KR101504993B1 (ko) | 2013-11-15 | 2015-03-20 | 주식회사 루멘스 | 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛 및 조명 장치 |
JP2015070273A (ja) | 2013-09-26 | 2015-04-13 | ソウル セミコンダクター カンパニー リミテッド | 光源モジュール及びその製造方法、並びに光源モジュールを備えたバックライトユニット |
JP2016001735A (ja) | 2014-05-21 | 2016-01-07 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置の製造方法 |
JP2016154179A (ja) | 2015-02-20 | 2016-08-25 | コニカミノルタ株式会社 | 発光装置、及びその製造方法 |
US20170104141A1 (en) | 2015-10-08 | 2017-04-13 | Semicon Light Co., Ltd. | Semiconductor light emitting device |
WO2017134994A1 (ja) | 2016-02-02 | 2017-08-10 | シチズン電子株式会社 | 発光装置およびその製造方法 |
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Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101200400B1 (ko) | 2005-12-01 | 2012-11-16 | 삼성전자주식회사 | 백색 발광 다이오드 |
JP5013905B2 (ja) * | 2007-02-28 | 2012-08-29 | スタンレー電気株式会社 | 半導体発光装置 |
US9728685B2 (en) | 2013-02-28 | 2017-08-08 | Nichia Corporation | Light emitting device and lighting device including same |
JP6020657B2 (ja) | 2015-05-25 | 2016-11-02 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
US9922963B2 (en) * | 2015-09-18 | 2018-03-20 | Genesis Photonics Inc. | Light-emitting device |
DE102017201882A1 (de) | 2016-02-09 | 2017-08-24 | Nichia Corporation | Leuchtvorrichtung und die Leuchtvorrichtung aufweisende Hintergrundbeleuchtung |
JP2017188592A (ja) * | 2016-04-06 | 2017-10-12 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
JP6222325B2 (ja) | 2016-10-06 | 2017-11-01 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
JP6665143B2 (ja) | 2017-10-02 | 2020-03-13 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置の製造方法 |
JP7064129B2 (ja) * | 2017-12-22 | 2022-05-10 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
-
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Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012151436A (ja) | 2010-11-05 | 2012-08-09 | Rohm Co Ltd | 半導体発光装置 |
JP2012114176A (ja) | 2010-11-24 | 2012-06-14 | Citizen Electronics Co Ltd | 発光装置 |
JP2012174968A (ja) | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Mitsubishi Electric Corp | 発光装置及び発光装置群及び製造方法 |
JP2014138185A (ja) | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Nichia Chem Ind Ltd | 発光装置及びその製造方法 |
JP2014195046A (ja) | 2013-02-28 | 2014-10-09 | Nichia Chem Ind Ltd | 発光装置及びそれを備える照明装置 |
JP2015070273A (ja) | 2013-09-26 | 2015-04-13 | ソウル セミコンダクター カンパニー リミテッド | 光源モジュール及びその製造方法、並びに光源モジュールを備えたバックライトユニット |
KR101504993B1 (ko) | 2013-11-15 | 2015-03-20 | 주식회사 루멘스 | 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛 및 조명 장치 |
JP2016001735A (ja) | 2014-05-21 | 2016-01-07 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置の製造方法 |
JP2016154179A (ja) | 2015-02-20 | 2016-08-25 | コニカミノルタ株式会社 | 発光装置、及びその製造方法 |
US20170104141A1 (en) | 2015-10-08 | 2017-04-13 | Semicon Light Co., Ltd. | Semiconductor light emitting device |
WO2017134994A1 (ja) | 2016-02-02 | 2017-08-10 | シチズン電子株式会社 | 発光装置およびその製造方法 |
JP2017143253A (ja) | 2016-02-09 | 2017-08-17 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置及び発光装置を備えたバックライト |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Wang, Jiaqi et al.,"Investigation on the influence of phosphor particle size gradient on the optical performance of white light-emitting diodes",2016 IEEE 18th Electronics Packaging Technology Conference (EPTC),米国,2016年,pages 259-263,https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=7861483 |
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