TWI720969B

TWI720969B - 發光裝置

Info

Publication number: TWI720969B
Application number: TW105106780A
Authority: TW
Inventors: 山田元量; 尾智則
Original assignee: 日商日亞化學工業股份有限公司
Priority date: 2015-03-05
Filing date: 2016-03-04
Publication date: 2021-03-11
Also published as: TW201705548A; JP6805505B2; JP2016167586A; CN107408610A; MY189900A; CN107408610B

Abstract

本發明係關於一種發光裝置，該發光裝置包含：發光元件；覆蓋該發光元件之覆蓋樹脂；含於該覆蓋樹脂中之波長轉換材料；及含於該覆蓋樹脂中之光漫射劑，其中該光漫射劑含有玻璃粒子，該覆蓋樹脂在25℃之該發光元件之峰波長下的第一折射率n1在1.48至1.60範圍內，該覆蓋樹脂在100℃之該峰波長下的第二折射率n2比該第一折射率n1低至少0.0075，且該光漫射劑在25℃之該峰波長下的第三折射率n3高於該第一折射率n1。

Description

發光裝置

本發明係關於一種發光裝置。

近年來，已提出各種電子組件且付諸於實際使用，且期望其具有較高效能。特定言之，一些電子組件需在嚴格的操作環境下長期維持其效能。此亦為使用包括發光二極體(LED)之半導體發光元件的發光裝置所需要的。亦即，在全面照明及車載照明領域中，日益要求發光裝置展現較高效能，具體言之，展現較高輸出(較高亮度)及較高可靠性。特定言之，需要發光裝置展現高輸出以在高操作溫度下進行操作。在針對背光之光源、照明設備及其類似者之領域中，亦要求適當之光漫射特性。考慮到改良發光裝置之光漫射特性，將光漫射劑混合於密封樹脂中之方法為已知的。

舉例而言，JP 2007-266356 A揭示一種光散射構件配置於發光元件之上表面上來抑制不均勻的光輻射強度。JP 2007-266356 A亦揭示一種包括波長轉換材料之組態。

然而，對於包括覆蓋樹脂之發光裝置，其中除光散射材料以外，該覆蓋樹脂中亦包含波長轉換材料，與溫度變化相對應，該發光裝置之發射光顏色可能會出現變化。

因此，本發明之某些實施例之目標為提供一種發光裝置，該發光裝置之發射光顏色幾乎不會關於溫度變化而變化。

根據本發明之某些實施例的發光裝置包括發光元件、覆蓋發光元件之覆蓋樹脂、含於覆蓋樹脂中之波長轉換材料及含於覆蓋樹脂中之光漫射劑。

光漫射劑含有玻璃粒子。

在25℃且在發光元件之峰波長下，覆蓋樹脂之第一折射率n1為1.48至1.60；在100℃且在發光元件之峰波長下，覆蓋樹脂之第二折射率n2比第一折射率n1低至少0.0075；且在25℃且在發光元件之峰波長下，光漫射劑之第三折射率n3高於第一折射率n1。

根據本發明之某些實施例，可提供一種發光裝置，該發光裝置之發射光顏色幾乎不會關於溫度變化而變化。

11‧‧‧基底基板

12‧‧‧導電佈線

13‧‧‧黏結構件

14‧‧‧發光元件

15‧‧‧絕緣構件

16‧‧‧底部填充料

17‧‧‧光漫射劑

18‧‧‧光散射粒子

19‧‧‧覆蓋樹脂

19a‧‧‧覆蓋樹脂/第一覆蓋樹脂部分

19b‧‧‧覆蓋樹脂/第二覆蓋樹脂部分

20‧‧‧波長轉換材料

21‧‧‧空氣層

100‧‧‧發光裝置

200‧‧‧發光裝置

300‧‧‧發光裝置

400‧‧‧發光裝置

500‧‧‧發光裝置

600‧‧‧發光裝置

700‧‧‧發光裝置

A‧‧‧高度

C‧‧‧底表面寬度

I-I‧‧‧線

II-II‧‧‧線

III-III‧‧‧線

IV-IV‧‧‧線

L‧‧‧光軸

圖1A為顯示根據第一實施例之發光裝置的實例之示意性俯視圖。

圖1B為顯示根據第一實施例之發光裝置的實例之示意性截面圖。

圖2為說明覆蓋樹脂、光漫射劑及光散射粒子之折射率根據溫度變化而變化之圖。

圖3A為顯示根據第二實施例之發光裝置的實例之示意性俯視圖。

圖3B為顯示根據第二實施例之發光裝置的實例之示意性截面圖。

圖4A為顯示根據第三實施例之發光裝置的實例之示意性俯視圖。

圖4B為顯示根據第三實施例之發光裝置的實例之示意性截面圖。

圖5A為顯示根據第四實施例之發光裝置的實例之示意性俯視圖。

圖5B為顯示根據第四實施例之發光裝置端面之實例的圖。

圖6為顯示根據第五實施例之發光裝置的實例之示意性截面圖。

圖7為說明根據第五實施例之發光裝置的光分佈特徵之圖。

圖8為顯示根據第六實施例之發光裝置的實例之示意性截面圖。

圖9為顯示根據第七實施例之發光裝置的實例之示意性截面圖。

圖10為顯示根據實例1之CIE色度座標關於溫度變化之圖。

圖11為顯示根據實例2之CIE色度座標關於溫度變化之圖。

圖12A為顯示根據實例3之CIE色度座標關於溫度變化之圖。

圖12B為顯示根據實例3之光通量關於溫度變化之圖。

下文將參考附圖描述本發明之實施例。下文所述之發光裝置為本發明之技術構想提供具體形式且不欲限制本發明之範疇。描述於一個實施例或實例中之組態可應用於其他實施例及實例。在下文描述中，同一名稱或參考數字分別指示相同或類似構件，且將按需要省略其重複性詳細描述。

此外，就組態本發明之各組件而言，組態本發明的複數個結構元件可組態成作為起到複數個元件之目的之單一部件。或反過來，單一結構元件可組態成起到單一元件之目的之複數個部件。

第一實施例

圖1A及圖1B為顯示根據第一實施例之發光裝置的一個實例之示意性結構圖，其中圖1A為示意性俯視圖且圖1B為沿圖1A之線I-I所獲得之示意性截面圖。圖2為說明覆蓋樹脂、光漫射劑及光散射粒子之折射率根據溫度變化而變化之圖。應注意，光散射粒子用於待於下文之第二實施例中。

根據第一實施例之發光裝置100包括發光元件14、覆蓋樹脂19及光漫射劑17。

發光元件14經由黏結構件13以覆晶方式黏著在一對安置於基底基板11之表面上的導電佈線12上。導電佈線12之大部分經絕緣構件15覆蓋，但電連接至發光元件14的各導電佈線12之上表面區在絕緣構件15外曝露。底部填充料16安置在發光元件14下(亦即，安置在發光元件14與基底基板11之間)且位於發光元件14之側表面。

含有光漫射劑17之覆蓋樹脂19安置在發光元件14上(光提取表面側上)。

覆蓋樹脂19在100℃下之折射率小於在25℃下之折射率。因此，在100℃下之覆蓋樹脂19與空氣之間的折射率差值小於在25℃下之差值。因此，在100℃下在覆蓋樹脂19與空氣之間的界面處的經表面反射或全反射的自發光元件14所發射之光的量小於在25℃下之量。因此，在100℃下，殘留在覆蓋樹脂19內的及由光漫射劑17所散射的光之量會有所減少。

出於此原因，為減少光分佈特徵之變化，覆蓋樹脂19在25℃下與在100℃下之間的折射率差值愈小則為愈佳的。然而，根據本發明之某些實施例，即使在使用具有在100℃下比在25℃下小0.0075或大於0.0075之折射率的針對覆蓋樹脂19之材料的情況下，歸因於溫度變化之發光裝置的光分佈特徵之變化亦可能會有所減弱。

覆蓋樹脂19含有光漫射劑17，該光漫射劑17之折射率在25℃下與覆蓋樹脂19之折射率相同或高於覆蓋樹脂19之折射率。藉由使用折射率的溫度係數小於覆蓋樹脂之折射率的溫度係數的光漫射劑17之材料，100℃下的覆蓋樹脂19與光漫射劑17之間的折射率差值可大於在25℃下之差值。因此，自發光元件14所發射的光與在覆蓋樹脂19與光漫射劑17之間的界面處所散射且反射之光的比率在100℃下可高於在 25℃下之比率。

在覆蓋樹脂19與空氣之間的界面處表面反射或全反射的光之量隨溫度上升而降低。但伴隨此配置，在覆蓋樹脂19與光漫射劑17之間界面處反射之光的量使得即使溫度有所改變，散射於覆蓋樹脂19中之光的量仍可實質上保持恆定。因此，因溫度變化所致的光分佈特徵之變化可有所減弱。

同時，歸因於溫度差值，在25℃下光漫射劑17與覆蓋樹脂19折射率之間的過大差值可降低折射率之相對變化，其可因溫度升高所致而引起光散射量增加率之降低，使得幾乎無法獲得光散射之量的補償作用。因此，光漫射劑17在25℃下之折射率在0至0.15範圍內，更佳在0至0.1範圍內，且更佳在0至0.05範圍內較佳與覆蓋樹脂19之折射率相同或高於覆蓋樹脂19之折射率。

覆蓋樹脂19之折射率在25℃下與在100℃下之間的合適差值可能有所變化，但覆蓋樹脂19在100℃下之折射率較佳小於覆蓋樹脂19在25℃下之折射率在0.0075至0.075之範圍內。將覆蓋樹脂19在25℃下及在100℃下之折射率差值設定在可促進控制散射光之此範圍內。

覆蓋樹脂19較佳具有更高折射率，因為覆蓋樹脂19之折射率愈高，覆蓋樹脂19與發光元件14之間的折射率差值愈小，使得發光元件14之光提取效率得到改良。因此，可採用具有在25℃下之合適折射率的覆蓋樹脂19，但1.45或高於1.45之折射率為較佳的且1.5或高於1.5為更佳的。

在光漫射劑17之溫度係數小於覆蓋樹脂19之溫度係數的情況下，光漫射劑17在25℃下與100℃下之間的折射率差值小於覆蓋樹脂19在25℃下與100℃下之間的折射率差值。

如上所述，在第一實施例之發光裝置100中，覆蓋樹脂19中包括光漫射劑17，使得即使覆蓋樹脂19之折射率視溫度而變化，光分佈特徵之溫度相關性仍可得到降低。

第二實施例

圖3A及圖3B為顯示第二實施例中發光裝置之一個實例的示意性組態圖。圖3A為發光裝置之示意性俯視圖，且圖3B為沿圖3A之線II-II所獲得之示意性截面圖。圖2為說明覆蓋樹脂、光漫射劑及光散射粒子之折射率根據溫度變化之圖。本發明實施例與第一實施例之發光裝置100的不同之處在於，除光漫射劑17以外，覆蓋樹脂19還含有光散射粒子18。除了如上所述之組態，本發明實施例包括與第一實施例中所揭示之組態實質上相同之組態。

根據第二實施例之發光裝置200包括發光元件14、覆蓋樹脂19、光漫射劑17及光散射粒子18。

含有光漫射劑17及光散射粒子18之覆蓋樹脂19形成於發光元件14上(發光元件14之光提取表面側上)。

覆蓋樹脂19含有光散射粒子18，該等粒子具有與100℃下覆蓋樹脂19之折射率相同或比其小之折射率。由於光散射粒子18之折射率的溫度係數小於覆蓋樹脂19之折射率的溫度係數，因此25℃下之覆蓋樹脂19與光散射粒子18之間的折射率差值大於100℃下之差值。因此，自發光元件14所發射之光在25℃下在覆蓋樹脂19與光散射粒子18之間的界面處之散射比100℃下之散射高。亦即，與在100℃下相比，含有光散射粒子18可增強25℃下之光散射特性。

伴隨此配置，即使在藉由增加覆蓋樹脂19中的光漫射劑17之濃度來達成光散射在100℃下增強而增加光分佈角度之情況下，光散射在25℃下亦可有所增強，使得可易於控制光散射。

亦即，覆蓋樹脂19與光漫射劑17之間的折射率差值及覆蓋樹脂19與光散射粒子18之間的折射率差值相互補償，使得即使覆蓋樹脂19之折射率隨溫度改變，光分佈特性之溫度相關性仍會有所降低。

應注意，在25℃下光漫射劑17與覆蓋樹脂19折射率之間的過大差值可引起折射率對應於溫度差值相對較小變化，其因溫度升高所致可降低光散射量之增加率。在含有光散射粒子18之情況下，可採用在25℃下具有合適折射率之光漫射劑17，但與覆蓋樹脂19之折射率相同或比其高0至0.15之範圍的折射率為較佳的，且0至0.1之範圍為更佳的，且0至0.05之範圍為更較佳的。

同時，光散射粒子18與覆蓋樹脂19之間在100℃下之過大折射率差值可使得折射率對應於溫度差值相對較小變化，其因溫度升高所致可降低光散射量之增加率。因此，可採用光散射粒子18在100℃下之合適折射率，但與覆蓋樹脂19之折射率相同或比其小0至0.1之範圍的折射率為較佳的。

在100℃下覆蓋樹脂19之折射率與空氣折射率之間的差值小於其在25℃下之差值。因此，在100℃下覆蓋樹脂19與光漫射劑17之間的折射率差值較佳大於在25℃下覆蓋樹脂19與光散射粒子18之間的折射率差值，因為對應於溫度變化的光分佈特徵之變化可有所降低。

在光散射粒子18之折射率的溫度係數小於覆蓋樹脂19之折射率的溫度係數之情況下，光散射粒子18在25℃下與100℃下之間的折射率差值小於覆蓋樹脂19在25℃下與100℃下之間的折射率差值。

如上所述，在第二實施例之發光裝置200中，光漫射劑17及光散射粒子18包括於覆蓋樹脂19中，其使得即使覆蓋樹脂19之折射率隨溫度改變，光分佈特徵之溫度相關性仍會降低。

在本發明中，除非另外規定，否則折射率之量測波長設定為D線(589nm)。此外，在本發明中，除非另外規定，否則術語「折射率差值」表示為絕對值。

可例如使用阿貝折射計(Abbe refractometer)量測折射率。在由於組件之大小或其類似者而使得無法使用阿貝折射計量測組件之反射率的情況下，該組件為特定的，且量測與該特定組件相似之材料的折射率。隨後，可由相似材料之量測結果推斷特定組件之折射率。

根據上文所述之第一及第二實施例之發光裝置的較佳組態及下文待描述之第三至第七實施例中的組件將描述於下文中。

基底基板11

基底基板用於將發光元件黏著在其上。基底基板包括位於其表面上之導電佈線，其用以向發光元件提供電功率。

供用於基底基板的材料之實例包括諸如酚樹脂、環氧樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、BT樹脂、聚鄰苯二甲醯胺(PPA)及聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)之樹脂及陶瓷。其中，就低成本及易於模製而言，較佳選擇樹脂作為絕緣材料。為獲得具有良好耐熱性及耐光性之發光裝置，較佳選擇陶瓷作為供用於基底基板之材料。

陶瓷材料之實例包括氧化鋁、富鋁紅柱石、鎂橄欖石、玻璃陶瓷、氮化物類材料(例如，AlN)及碳化物類材料(例如，SiC)。其中，由氧化鋁製成或含有氧化鋁之陶瓷作為主要組件較佳。

在使用樹脂作為基底基板11之材料的情況下，可將諸如玻璃纖維、SiO₂、TiO₂或Al₂O₃之無機填充劑混合於樹脂中以改良基底基板11之機械強度、降低其熱膨脹係數、改良其光學反射率等。基底基板將一對導電佈線絕緣分離，且可使用由金屬構件及安置在其上之絕緣層所製成之所謂金屬基板作為基底基板。

導電佈線12

導電佈線為電連接至發光元件之對應電極的組件，且用以向發光元件提供外電路電流(功率)。亦即，導電佈線充當電極或作為電極之一部分來供應外電路電功率，且一般彼此間隔開安置作為正電極及負電極之至少兩個電極。

各導電佈線至少形成於基底基板之上表面上而充當發光元件之安裝表面。根據基底基板之材料及製造方法或其類似者，可按需要選擇供用於導電佈線之材料。舉例而言，在使用陶瓷作為基底基板11之材料的情況下，供用於導電佈線之材料較佳具有高熔點以經受住陶瓷片之燒結溫度，因此諸如鎢或鉬之高熔點金屬較佳用於導電佈線。此外，可藉由使用電鍍、濺鍍、氣相沈積等安置諸如鎳、金及/或銀之其他金屬材料來覆蓋導電佈線。

在使用玻璃環氧樹脂(經玻璃纖維填充之環氧樹脂)作為基底基板之材料的情況下，可易於加工之材料較佳用於導電佈線，且例如可使用銅。在使用射出模製環氧樹脂作為基底基板材料之情況下，供用於導電佈線之材料較佳為可易於進行諸如衝壓、蝕刻、彎曲等製程且具有相對較高機械強度之材料，且在此情況下，例如亦可使用銅作為供用於導電佈線之材料。導電佈線之特定實例可包括由諸如銅、鋁、金、銀、鎢、鐵、或鎳、或鐵鎳合金、磷青銅、含鐵銅或鉬之金屬所製成的金屬層或導線。導電佈線之表面可藉由可經適當選擇之金屬材料進一步覆蓋。例如，可僅使用銀，或可使用銀與銅、金、鋁及/或銠之合金。或者，可以上文所述的銀及/或合金之多層膜形式塗覆材料。

用於安置金屬材料的方法之實例除電鍍以外，亦包括濺鍍、氣相沈積及其類似者。

黏結構件13

黏結構件用以將發光元件固定於基底基板或導電佈線。針對黏結構件，可使用絕緣樹脂或導電構件。在覆晶黏著中，使用導電構件作為黏結構件。黏結構件材料之特定實例包括含Au合金、含Ag合金、含Pd合金、含In合金、含Pb-Pd合金、含Au-Ga合金、含Au-Sn合金、含Sn合金、含Sn-Cu合金、含Sn-Cu-Ag合金、含Au-Ge合金、含Au-Si合金、含Al合金、含Cu-In合金及金屬與焊劑之混合物。

可以液體形式、糊體形式或固體形式(例如薄片形式、塊體形式、粉末形式或芯線形式)施加黏結構件，其可根據黏結構件之組成、基底基板之形狀及其類似者適當進行選擇。黏結構件可由單個構件或若干類型之上述構件或形式之組合形成。

絕緣構件15

除一部分電連接至發光元件及其他元件以外，導電佈線較佳經絕緣構件覆蓋。亦即，可將用於使導電佈線絕緣且對其進行覆蓋之抗蝕層配置於基底基板上。絕緣構件可充當此類抗蝕層。

在安置絕緣構件之情況下，除使導電佈線絕緣之目的以外，出於改良發光裝置的光提取效率之目的，下文中將描述的諸如用於底部填充料中之白色填充劑可含於絕緣構件中以便減少漏光或光吸收。

針對絕緣構件，可適當選擇幾乎不會吸收自發光元件所發射之光的絕緣材料。絕緣構件材料之實例包括環氧樹脂、聚矽氧樹脂、改質聚矽氧樹脂、胺基甲酸酯樹脂、氧環丁烷樹脂、丙烯酸類樹脂、聚碳酸酯樹脂及聚醯亞胺樹脂。

發光元件14

針對安置於基底基板上之發光元件，可使用諸如已知發光元件之任何合適發光元件，但在本發明實施例中，較佳使用發光二極體作為發光元件。

可選擇任何合適波長之發光元件。例如，對於發射藍光之元件及發射綠光之元件，可使用氮化物類半導體(InxAlyGa1-x-yN，0

x，0

y，x+y

1)、GaP、ZnSe或其類似者。對於發射紅光之元件，可使用GaAlAs、AlInGaP或其類似者。此外，亦可採用使用其他材料之半導體發光元件。可根據使用目的按需要選擇發光元件之組成、發射顏色、大小及數目。

可藉由選擇半導體層之材料及混合晶體之比對發光元件之發射波長進行不同選擇。發光元件可包括正電極及負電極，其可安置於發光元件之同一表面側或不同表面上。

根據本實施例之發光元件包括透光基板及基板上之分層式半導體層。分層式半導體包括n型半導體層，作用層及p型半導體層，該等層以此次序相堆疊。n型電極形成於n型半導體層上，且p型電極形成於p型半導體層上。

發光元件可以覆晶方式黏著，其中，經由黏結構件，發光元件之電極與基底基板之表面上的導電佈線連接，且該表面與電極所安置之表面相對，亦即，透光基板之主表面充當光提取表面。同時，在面朝上黏著之情況下，其中發光元件黏著於與具有電極之表面相對的基底基板之表面上，具有電極之表面充當光提取表面。

跨越彼此絕緣分離的正側及負側之兩個導電佈線安置發光元件，且經由導電黏結構件電連接且機械固定於導電佈線。在此情況下，除了使用焊錫膏之黏著方法以外，還可藉由使用凸塊之黏著方法來黏著發光元件。可使用其中藉由覆蓋樹脂或其類似者密封發光元件之小型封裝發光元件作為發光元件，且亦可採用合適形狀及結構之發光元件。

如下文將描述，在發光裝置包括波長轉換材料之情況下，可發射出可高效激發波長轉換材料之短波長光的氮化物半導體為較佳的。

底部填充料16

在以覆晶方式黏著發光元件之情況下，較佳將底部填充料安置在發光元件與基底基板之間。底部填充料含有填充劑以使得來自發光元件之光得到有效反射，且使得底部填充料之熱膨脹係數接近於發光元件之熱膨脹係數。

針對底部填充料，可使用幾乎不吸收自發光元件所發射之光的材料，且例如可使用環氧樹脂、聚矽氧樹脂、改質聚矽氧樹脂、胺基甲酸酯樹脂、氧環丁烷樹脂、丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醯亞胺樹脂或其類似者。

含於底部填充料中之填充劑較佳為白色填充劑，其可促進光反射，以使得光提取效率可得到改良，且較佳將無機化合物用於填充劑。如本文所用，術語「白色」包括以下情況：儘管填充劑本身為透明的，但歸因於填充劑與填充劑周圍之材料之間的折射率差值，由於光散射而使填充劑看起來為白色。

根據發光元件之具有發射峰波長的光，填充劑之反射率較佳為50%或大於50%，更佳為70%或大於70%。伴隨此配置，發光裝置100之光提取效率可得到改良。填充劑之粒度較佳在1nm至10μm範圍內。伴隨填充劑之此粒度範圍，底部填充料之樹脂流動性可得到改良，使得即使是狹窄空間，底部填充料亦能夠充分覆蓋。填充劑之粒度較佳在100nm至5μm，且更佳在200nm至2μm範圍內。填充劑可具有球狀或鱗片狀。

較佳地，藉由適當選擇且調整填充劑及用於底部填充料之材料的粒度發光元件之側表面較佳不由底部填充料覆蓋。此使得發光元件之側表面充當光提取表面。

覆蓋樹脂19

覆蓋樹脂為安置於發光元件之光提取表面側上的部件以保護發光元件遠離外部環境且以光學方式控制由發光元件所發射之光。覆蓋樹脂可直接覆蓋發光元件，或可經由空氣層或其類似者安置在發光元件上方而不直接覆蓋發光元件。

覆蓋樹脂之材料之實例可包括環氧樹脂、聚矽氧樹脂及此等樹脂之混合樹脂。其中，鑒於耐光性及易於形成性，較佳選擇聚矽氧樹脂。特定言之，在需要氣體阻擋層特性之情況下，較佳使用苯基聚矽氧樹脂作為覆蓋樹脂之材料。

覆蓋樹脂含有光漫射劑，其用以漫射由發光元件所發射之光。包括光漫射劑使得由發光元件所發射之光實質上漫射至各個方向。

除光漫射劑以外，覆蓋樹脂可含有諸如磷光體之波長轉換材料，其吸收來自發光元件之光且發射波長與由發光元件所發射之光不同之光，且覆蓋樹脂亦可含有與由發光元件所發射之光的顏色相對應之著色劑。

可藉由使用壓縮模製或射出模製形成覆蓋樹脂以便覆蓋發光元件。或者，亦可使覆蓋樹脂材料之黏度最佳化且隨後將覆蓋樹脂材料滴加或拖曳於發光元件上以使得能夠利用覆蓋樹脂材料之表面張力形成凸面形狀。

在如上所述之滴加或拖曳方法中，不需要模具，且因此可由更簡單之方法形成覆蓋樹脂。在此形成方法中可藉由使用上述光漫射劑、波長轉換材料及著色劑調整覆蓋樹脂材料之黏度，以便可獲得具有期望黏度之覆蓋樹脂材料，其與覆蓋樹脂材料之原始黏度有所不同。

光漫射劑及散射粒子

光漫射劑17及光散射粒子18之實例可包括氧化物，諸如SiO₂、Al₂O₃、Al(OH)₃、MgCO₃、TiO₂、ZrO₂、ZnO、Nb₂O₅、MgO、Mg(OH)₂、SrO、In₂O₃、TaO₂、HfO、SeO、Y₂O₃、CaO、Na₂O、B₂O₃、SnO及ZrSiO₄；氮化物，諸如SiN、AlN及AlON；及氟化物，諸如MgF₂、CaF₂、NaF、LiF及Na₃AlF₆。可單獨使用彼等材料中之至少一者或將其熔化且混合以用作玻璃或其類似者。此外，或者，可使此等材料相堆疊而形成為多層。

特定言之，使用玻璃使得光漫射劑與光散射粒子之折射率可得到適當控制。可以適當方式測定出光漫射劑及光散射粒子之粒度在0.01μm至100μm範圍內。需調整光漫射劑及光散射粒子之含量且可根據覆蓋樹脂體積與光漫射劑及光散射粒子之粒度以適當方式對其進行測定。

第三實施例

圖4A及圖4B顯示第三實施例中之發光裝置的一個實例之示意性結構圖。圖4A為示意性俯視圖，且圖4B為沿圖4A之線III-III所獲得之示意性截面圖。本實施例與第二實施例之發光裝置200的不同之處在於，除光漫射劑17及光散射粒子18以外，覆蓋樹脂19亦含有波長轉換材料20。

亦即，第三實施例中之發光裝置300包括發射第一光之發光元件14、覆蓋樹脂19、光漫射劑17及待由發光元件14所發射之第一光激發且發射波長長於第一光之波長的第二光之波長轉換材料20。若需要，根據第三實施例之發光裝置300可含有光散射粒子18。

在發光裝置300中，含有光漫射劑17及波長轉換材料20之覆蓋樹脂19形成於發光元件14上(亦即，發光元件14之光提取表面側上)。

發光裝置300可為例如白色LED，具體言之其包括作為發光元件14之藍色LED及作為波長轉換材料20之黃色磷光體。在包括藍色LED及黃色磷光體之發光裝置中，將由藍色LED所發射之藍光與由波長轉換材料20所發射之黃光混合在一起，以便可獲得白光，該波長轉換材料20由藍色LED所發射的藍光之一部分激發。

在藉由使由發光元件所發射之第一光與由波長轉換材料所發射之第二光混合而達成所需發射光顏色的此類發光裝置中，改變第一光與第二光之間的混合比會引起發射光顏色變化。一般而言，波長轉換材料之螢光發射效率隨波長轉換材料之溫度升高升高而降低。若藉由驅動發光裝置或其類似者增加發光裝置之溫度，則波長轉換材料之螢光發射效率將降低。在包括藍色LED及黃色磷光體之發光裝置中，黃光量隨發光裝置之溫度升高而降低，因此改變藍光量與黃光量之比，使得白光色度轉移至藍光側(亦即，CIE色度座標上之x值及y值變小)。

在第三實施例之發光裝置300中，當發光裝置之溫度升高時，波長轉換材料20之螢光發射效率可能會降低。因此，當藉由驅動發光裝置或其類似者增加發光裝置300之溫度時，波長轉換材料20之螢光發射效率可能會降低。

同時，在第三實施例之發光裝置300中，考慮波長轉換材料20之螢光發射效率因溫度升高所致而降低，測定覆蓋樹脂19之折射率及覆蓋樹脂19之折射率的變化率，及光漫射劑之折射率及含量。藉由此，對發光裝置300進行組態以使得由發光元件所發射之第一光量與由波長轉換材料所發射之第二光的量之比(混合比)可不太容易變化。

更特定言之，本發明者對第三實施例之發光裝置300進行組態，以使得即使在自如下所述之視角降低波長轉換材料20之螢光發射效率的情況下，第一光與第二光之混合比可不太容易變化。

在波長轉換材料20之螢光發射效率由於溫度升高而降低的情況下，假設激發波長轉換材料20之第一光之比因溫度升高所致可不太容易變化，則第一光之量之比將相對增加，以使得可改變發光裝置之發射光顏色。

在此態樣中，第一光之散射量因光漫射劑17所致而增加視為使得用於激發波長轉換材料20之第一光之比增加。亦即，在因光漫射劑17所致的第一光之散射量增加的情況下，第一光照射於波長轉換材料20的可能性將增加，其使得由波長轉換材料20所吸收之第一光的比將增加，且可使得第二光之量增加。

出於此原因，對第三實施例之發光裝置300進行組態，使得因光漫射劑17所致的第一光之散射量根據溫度升高而增加，以減少因波長轉換材料20之螢光發射效率降低所致之發射光顏色變化。

更特定言之，第三實施例將描述在下文中。

如圖2中所示，對覆蓋樹脂19進行組態的樹脂之折射率隨溫度升高而降低(亦即，該樹脂具有負溫度係數)。

相比而言，在由無機材料製成光漫射劑17之情況下，光漫射劑17之折射率的溫度相關性小於樹脂之折射率的溫度相關性，且可視為近似恆定。

光漫射劑17之反射率愈高，因含於覆蓋樹脂19中之光漫射劑17所致的散射量愈大，且覆蓋樹脂19與光漫射劑17之間的折射率差值愈大，光漫射劑17之光反射率愈高。

因此，考慮以下各者設計第三實施例之發光裝置300：(a)覆蓋樹脂19之折射率具有負溫度相關性；(b)使用無機材料的光漫射劑17之折射率實質上不具有溫度相關性；(c)覆蓋樹脂19與光漫射劑17之間折射率差值愈大，因含於覆蓋樹脂中之光漫射劑17所致的光散射量愈大。

基於(a)至(c)，在第三實施例之發光裝置300中，選擇用於覆蓋樹脂19之材料及用於光漫射劑17之材料，使得光漫射劑17在室溫(25℃)下之折射率(第三折射率n3)高於覆蓋樹脂19在室溫(25℃)下之第一折射率n1。

藉由此配置，光漫射劑17之折射率與覆蓋樹脂19之折射率之間的差值將根據溫度升高而增加。

因此，因光漫射劑17所致之第一光的散射量可根據溫度升高而增加，其可減少因波長轉換材料20之螢光發射效率降低所致之發射光顏色變化。

在本文中，特定言之，考慮到稍後將描述之光漫射劑17之含量，光漫射劑17在室溫(25℃)下之第三折射率n3與覆蓋樹脂19在室溫 (25℃)下之第一折射率n1之間的差值較佳在0.01至0.1，且更佳在0.02至0.08範圍內。

在第三實施例之發光裝置中，考慮到覆蓋樹脂19之折射率及其折射率之溫度相關性，以及光漫射劑17之折射率，測定光漫射劑17在覆蓋樹脂19中之含量，以使得因溫度變化所致之發射光顏色變化較小。

舉例而言，光漫射劑17在覆蓋樹脂19中之含量愈大，根據溫度升高的因光漫射劑17所致之第一光的散射量之增加率愈高。相比而言，光漫射劑17在覆蓋樹脂19中之含量愈小，根據溫度升高的因光漫射劑17所致之第一光的散射量之增加率愈低。

因此，在基於覆蓋樹脂19與光漫射劑17之間折射率差值的減少發射光顏色變化之作用相對較小的情況下，增加光漫射劑17在覆蓋樹脂19中之含量使得可獲得減少所需發射光顏色變化之作用。

相比而言，在發光裝置具有基於覆蓋樹脂19之折射率與光漫射劑17之折射率之間的差值減少發射光顏色變化之相對較大作用的情況下，降低光漫射劑17在覆蓋樹脂19中之含量使得可獲得減少所需發射光顏色變化之作用。

舉例而言，如下文將描述之實例1中所示，在使用在室溫下具有1.51之折射率的聚矽氧樹脂作為覆蓋樹脂19，使用在室溫下具有1.52之折射率的玻璃填充劑作為光漫射劑17且將5重量份玻璃填充劑添加至100重量份樹脂中之情況下，可獲得減少發光裝置之發射光顏色變化之作用，但減少發射光顏色變化之作用比使用在室溫下具有1.56之折射率的玻璃填充劑之情況小。然而，即使在此情況下，增加添加至樹脂中的玻璃填充劑之量使得仍可獲得減少所需發射光顏色變化之作用。

如上所述，在根據第三實施例之發光裝置中，鑒於基於覆蓋樹脂19之折射率、覆蓋樹脂19之折射率的溫度相關性及光漫射劑17之折射率的減少發射光顏色變化之作用調整光漫射劑17在覆蓋樹脂19中之含量，使得提供發射光顏色不根據溫度變化而變化之發光裝置。

在無法增加光漫射劑17在覆蓋樹脂19中之含量以滿足其他所需效能的情況下，適當測定覆蓋樹脂19之折射率及覆蓋樹脂19之折射率的溫度相關性以及光漫射劑17之折射率，同時光漫射劑17在覆蓋樹脂19中之含量經測定較小，使得提供來自其中之發射光顏色變化根據溫度變化較小之發光裝置。

含有光散射粒子之情況

在第三實施例之發光裝置中，覆蓋樹脂19可含有光散射粒子18。

然而，在含有光散射粒子18之情況下，考慮到光散射粒子18之折射率與覆蓋樹脂19之折射率之間的關係，需要決定光漫射劑17之折射率，覆蓋樹脂19之折射率及覆蓋樹脂19之折射率的溫度相關性，及光漫射劑17在覆蓋樹脂19中之含量。

舉例而言，覆蓋樹脂19中可包含二氧化矽填充劑以在製造製程期間賦予形成覆蓋樹脂19所需之搖變性。二氧化矽填充劑為具有光漫射特性之光散射粒子18。

由二氧化矽填充劑所製成之光散射粒子18的折射率為1.46。

舉例而言，在使用在室溫下具有1.51之折射率的聚矽氧樹脂作為覆蓋樹脂19，且在覆蓋樹脂19中包含具有1.46之折射率的光散射粒子18的情況下，覆蓋樹脂19、光漫射劑17及光散射粒子18中的折射率關係如圖2中所示。

從基於圖2中所示之關係的因含於覆蓋樹脂19中之光散射粒子18所致的光散射量來看，覆蓋樹脂19與光散射粒子18之間的折射率差值根據溫度升高而降低。因此，因光散射粒子18所致之光漫射量根據溫度升高而降低。此特徵與光漫射劑17之特徵相反，該光漫射劑17中之光漫射量根據溫度升高而增加。因此，在覆蓋樹脂19含有光散射粒子18，該等光散射粒子18之折射率在所需溫度範圍內小於覆蓋樹脂19之折射率的情況下，減少因光漫射劑17所致之發射光顏色變化的作用可得到抵消。

因此，在覆蓋樹脂19含有折射率小於覆蓋樹脂19之反射率的光散射粒子18之情況下，需要測定光漫射劑17與覆蓋樹脂19之各別折射率、覆蓋樹脂19之折射率的溫度相關性及光漫射劑17在覆蓋樹脂19中之含量，以便補償因溫度升高所致的波長轉換材料20之螢光發射效率降低且補償因含於覆蓋樹脂19中之光散射粒子18所致的光散射量之降低。

在覆蓋樹脂19含有在所需溫度範圍內折射率大於覆蓋樹脂19之折射率的光散射粒子18之情況下，覆蓋樹脂19與光散射粒子18之間的折射率差值根據溫度升高而增加。與光漫射劑17相似，此使得減少因波長轉換材料20之螢光發射效率降低所致之發射光顏色變化。因此，在此情況下，例如，較佳鑒於減少因光散射粒子所致之發射光顏色變化的作用，降低光散射粒子18在覆蓋樹脂19中之含量。

在第三實施例之發光裝置300中，可以適當方式自可滿足光漫射劑17之間上述關係的材料選擇形成覆蓋樹脂19之樹脂材料。

然而，例如，鑒於由覆蓋樹脂19所發射之光的光提取效率，覆蓋樹脂19在室溫下之折射率(下文稱為第一折射率n1)較佳在1.48至1.60範圍內。較佳地，覆蓋樹脂19在100℃下之折射率(下文稱為第二折射率n2)低於覆蓋樹脂19在室溫下之第一折射率n1，且第一折射率n1與第二折射率n2之間的折射率差值較佳等於或大於0.0075。使用用於覆蓋樹脂19之具有該範圍之折射率及該範圍之折射率n1及n2之差值的樹脂使得可有效減少因覆蓋樹脂19含有呈通常使用量之光漫射劑17 所致之發射光顏色變化。表述「呈通常使用量之光漫射劑17」意謂光漫射劑17之含量以100重量份樹脂計在2重量份至15重量份之範圍內。光漫射劑17之含量較佳在3重量份至10重量份，且更佳在4重量份至7重量份之範圍內。

較佳地，覆蓋樹脂19在100℃下之第二折射率n2低於覆蓋樹脂19在室溫下之第一折射率n1，且覆蓋樹脂19之第一折射率n1與第二折射率n2之間的差值較佳為0.03或小於0.03。在覆蓋樹脂19之第一折射率n1與第二折射率n2之間的差值大於0.03的情況下，因光漫射劑17在覆蓋樹脂19中之含量波動(含量變化)所致或因光漫射劑17在覆蓋樹脂19中之分佈波動(分佈變化)所致的光漫射量之波動可有所增加。

在本發明中，第一折射率n1、第二折射率n2及第三折射率n3中之每一者為發光元件14之峰波長下之值。可直接在發光元件14之峰波長下量測，或可使用在不同波長下所量測之兩個數值之間的線性近似值計算第一折射率n1、第二折射率n2及第三折射率n3。

滿足上述折射率條件之樹脂可選自各種樹脂，包括環氧樹脂、聚矽氧樹脂及此等樹脂之混合樹脂。可較佳使用苯基類聚矽氧樹脂作為樹脂。如本說明書中所用，術語「苯基類聚矽氧樹脂」指示具有苯基之聚矽氧樹脂，但該聚矽氧樹脂可部分包括烷基，諸如甲基。可容易測定苯基類聚矽氧樹脂之折射率及折射率溫度相關性，以使其處於滿足上述折射率之間關係的範圍內。例如，與諸如甲基類聚矽氧樹脂之其他聚矽氧樹脂相比，苯基聚矽氧樹脂具有較低透氣性，且因此適用作針對發光裝置之覆蓋樹脂19。

光漫射劑17較佳含有玻璃粒子，其使得光漫射劑具有所需折射率。在本發明中，玻璃意謂非晶形無機材料，該玻璃可部分含有沈澱晶體。

含於光漫射劑17中之玻璃粒子在發光元件之峰波長下較佳具有在1.50至1.65，更佳在1.52至1.60，且甚至更佳在1.54至1.58範圍內之折射率。伴隨具有在此類範圍內之折射率的玻璃粒子，以及具有上述範圍內之折射率及該範圍中之折射率的溫度係數之覆蓋樹脂19，因波長轉換材料20之螢光發射效率降低所致的發射光顏色變化可容易得以減少。

在發光元件之峰波長下具有1.50至1.65之折射率的玻璃粒子之實例可包括例如，藉由熔融、混合且粉碎由選自以下各者之一或多種材料所製成之材料而產生之玻璃粒子：如上所述之氧化物，諸如，SiO₂、Al₂O₃、Al(OH)₃、MgCO₃、TiO₂、ZrO₂、ZnO、Nb₂O₅、MgO、Mg(OH)₂、SrO、In₂O₃、TaO₂、HfO、SeO、Y₂O₃、CaO、Na₂O、B₂O₃、SnO及ZrSiO₄；氮化物，諸如SiN、AlN及AlON；及氟化物，諸如MgF₂、CaF₂、NaF、LiF及Na₃AlF₆。在第三實施例中，特定言之，較佳使用含有SiO₂及Al₂O₃之玻璃粒子，且調整SiO₂與Al₂O₃之混配比，及/或含有選自由以下組成之群的至少一者：B₂O₃、CaO、Na₂O、ZrO₂、SrO、F₂、MgO及ZnO，使得玻璃粒子之折射率以適當方式經測定處於1.50至1.65範圍內。

如上所述，在第三實施例之發光裝置中，除波長轉換材料20以外，覆蓋樹脂19亦含有光漫射劑17，該光漫射劑17在25℃下之折射率高於覆蓋樹脂19之反射率。藉由此，在100℃下，覆蓋樹脂19與光漫射劑17之間的折射率差值可有所增加，其使得覆蓋樹脂19中之光散射量增加。舉例而言，在包括藍色LED及黃色磷光體分別作為發光元件14及波長轉換材料20之發光裝置中，增加來自發光元件14之藍光照在波長轉換材料20之可能性以增加黃光量。因此，可控制藍光與黃光之比，以使得因溫度所致的發射光之色度變化可有所減少。

發射光顏色(色度)變化可例如由與溫度變化相關的CIE色度座標上之各別x值及y值之變化來表示。與溫度變化相關的CIE色度座標上之x值及y值中之每一者的變化愈小，該變化愈佳。可以適當方式測定出CIE色度座標上25℃與100℃之間的x值之差值，但該差值較佳為0.01或小於0.01，且更佳為0.005或小於0.005。可以適當方式測定出CIE色度座標上在25℃與100℃之間的y值之差值，但該差值較佳為0.01或小於0.01，且更佳為0.005或小於0.005。

在上述較佳色度變化範圍內，可測定出CIE色度座標上在25℃下之x值小於CIE色度座標上在100℃下之x值。藉由此，可朝向CIE色度座標上之較高光譜發光效率之值轉移色度值，以使得光通量高溫下之減少量可得到降低。

應注意，在本發明中，除非另外規定，否則CIE色度座標上數值之間的差值表示為絕對值。光分佈及色度之量測方法係基於JIS標準。

儘管含有光散射粒子18之實例展示於第三實施例中，但光散射粒子18並非必需的且可例如出於賦予搖變性或其類似者之目的進行添加。

波長轉換材料20

波長轉換材料20可為例如用以吸收來自包括氮化物半導體作為發光層的發光元件之光，且將所吸收之光轉換為具有不同於發光元件之波長的光的一種材料。波長轉換材料20之螢光材料之實例可包括例如氮化物類磷光體及氮氧化物類磷光體，其主要藉由諸如Eu或Ce之類鑭系元素激活。更特定言之，螢光材料較佳為選自以下第(D1)段至第(D3)段中所述之材料的至少一者。

(D1)主要藉由諸如Eu之類鑭系元素或藉由諸如Mn之過渡金屬元素激活之磷光體如下：鹼土鹵素磷灰石磷光體、鹼土金屬鹵硼酸鹽磷光體、鹼土金屬鋁酸鹽磷光體、鹼土金屬硫化物磷光體、鹼土金屬硫代鎵酸鹽磷光體、鹼土金屬氮化矽磷光體、鍺酸鹽磷光體等。

(D2)主要藉由諸如Ce之類鑭系元素激活之磷光體如下：稀土鋁酸鹽磷光體、稀土矽酸鹽磷光體、鹼土金屬稀土矽酸鹽磷光體等。

(D3)由有機元素或有機錯合物等製成，主要藉由諸如Eu之類鑭系元素激活之磷光體。

其中，釔鋁石榴石(YAG)磷光體為較佳的，其為上文(D2)中主要藉由諸如Ce之類鑭系元素激活之稀土鋁酸鹽磷光體。YAG磷光體由如下組成式(D21)至(D24)或其類似者表示。

(D21)Y₃A₁₅O₁₂：Ce

(D22)(Y_0.8Gd_0.2)₃A₁₅O₁₂：Ce

(D23)Y₃(Al_0.8Ga_0.2)₅O₁₂：Ce

(D24)(Y,Gd)₃(Al,Ga)₅O₁₂：Ce

舉例而言，在上述式中，Y之一部分或全部可經Tb、Lu或其類似者取代。更特定言之，磷光體可為Tb₃Al₅O₁₂：Ce、Lu₃A₁₅O₁₂：Ce等。此外，除上述磷光體以外，亦可使用具有與上述磷光體相似之效能、功能及作用的任何磷光體。

此類磷光體較佳具有例如大約2.5μm至30μm之粒度。

應注意，如本說明書中所用，術語「粒度」指示平均粒度，指示為藉由使用空氣滲透性方法所測定之F.S.S.S.數(費雪亞篩分析儀數(Fisher Sub Sieve Sizer Number))，由所謂的「D列」表示(由「D」及「D」上方之列指示)。

波長轉換材料可為例如所謂奈米晶體之發光物質或量子點。此類發光物質之實例可包括半導體材料，例如II-VI群、III-V群、IV-VI群或I-III-VI群半導體之奈米級高分散性粒子，及其類似者。更特定言之，奈米級高分散性粒子之實例包括CdSe、核殼型CdSXSe1-X/ZnS、GaP、InAs、InP、GaN、PbS、PbSe、Cu(In,Ga)S₂、Ag(In,Ga)S₂。該量子點可具有例如1nm至100nm，且較佳大約1nm至20nm 之粒度(對應於大約10至50個原子之群)。使用具有此類粒度之量子點可減少內部光散射，使得波長轉換區之光散射減少。

第四實施例

圖5A及圖5B為顯示第四實施例中發光裝置之一個實例的示意性結構圖。圖5A為發光裝置之俯視圖，且圖5B為顯示沿圖5A之線IV-IV所獲得之端面的圖。

第四實施例之發光裝置400與第三實施例之發光裝置300的不同之處在於，所形成之覆蓋樹脂19呈類似帽狀，且發光元件14及覆蓋樹脂19經由空氣層21彼此分離。

類似於第三實施例，在第四實施例之發光裝置中，測定光漫射劑17之折射率、覆蓋樹脂19之折射率及其溫度相關性，及光漫射劑17在覆蓋樹脂19中之含量，使得因溫度變化所致之發射光顏色變化較小。藉由此，第四實施例之發光裝置包括發光元件14及覆蓋樹脂19，其經由空氣層21分離，可經組態以使得發射光顏色可幾乎不會根據溫度變化而變化。

此外，藉由此配置，穿過覆蓋樹脂19的由發光元件14所發射之第一光(例如藍光)可具有跨越整個覆蓋樹脂之大致相同的光路長度。其使得激發波長轉換材料20之第一光(藍光)之速率跨越覆蓋樹脂大致均勻，該速率可降低顏色不均勻性。應注意。在第四實施例中，覆蓋樹脂19具有圓頂狀，但不限於此，且其例如可為盤狀。

第五實施例

圖6為顯示根據第五實施例之發光裝置500的實例之截面圖。第五實施例之發光裝置500與第二實施例之發光裝置200的不同之處在於，覆蓋樹脂19具有凸狀(例如，近似半長球狀或近似圓錐狀)，且所形成之覆蓋樹脂19在光軸(L)方向上之高度A長於覆蓋樹脂19之底表面寬度C。應注意，將穿過發光元件14之中心的法線定義為光軸L。

滴加含有光散射粒子18且具有較高搖變性之樹脂，使得形成覆蓋樹脂19，其在光軸(L)方向上之長度長於底表面寬度C。

在第五實施例之發光裝置中，覆蓋樹脂19在光軸(L)方向上之長度大於覆蓋樹脂19之底表面寬度C，其使得由發光元件14所發射之光可藉由光漫射劑17及光散射粒子18散射。藉由此，由發光裝置500所發射之光的強度實質上與覆蓋樹脂19之視面積比成比例。因此，可達成如圖7中所示之蝙蝠翼型光分佈特徵。

在第五實施例之發光裝置中，覆蓋樹脂19可含有波長轉換材料20。在第五實施例之發光裝置中，在覆蓋樹脂19含有波長轉換材料20之情況下，與第三實施例相似，測定光漫射劑17之折射率、覆蓋樹脂19之折射率、覆蓋樹脂19之溫度相關性及光漫射劑17在覆蓋樹脂19中之含量，以使因溫度變化所致之發射光顏色變化減少，其使得發射光顏色可不太容易根據溫度變化而變化。

在第五實施例之發光裝置中含有光散射粒子18之情況下，較佳鑒於光散射粒子18與覆蓋樹脂19之間的之折射率關係來測定光漫射劑17之折射率，覆蓋樹脂19之折射率及覆蓋樹脂19之折射率的溫度相關性，及光漫射劑17在覆蓋樹脂19中之含量。

第六實施例

圖8為顯示根據第六實施例之發光裝置600的一個實例之截面圖。

第六實施例之發光裝置600與第三實施例之發光裝置300的不同之處在於，對複數個經堆疊之綠色陶瓷薄片進行燒結以形成基底基板11。

在第六實施例之發光裝置中，與第三實施例相似，測定光漫射劑17之折射率、覆蓋樹脂19之折射率及覆蓋樹脂19之折射率的溫度相關性，及光漫射劑17在覆蓋樹脂19中之含量，以使得發射光顏色根據溫度變化減少。藉由此配置，第六實施例之發光裝置使得發射光顏色實質上不會根據溫度變化而變化。

此外，在第六實施例之發光裝置含有光散射粒子18之情況下，較佳鑒於光散射粒子18之折射率與覆蓋樹脂19之折射率之間的關係來測定光漫射劑17之折射率，覆蓋樹脂19之折射率及覆蓋樹脂19之折射率的溫度相關性，及光漫射劑17在覆蓋樹脂19中之含量。

基底基板11具有凹座。凹座之上表面具有開口，且凹座具有側表面及底表面。將作為電極之導電佈線12分別安置於待曝露之凹座之底表面上且電連接至發光元件14。用含有光漫射劑17及光散射粒子18之覆蓋樹脂19密封凹座。將發光元件14安置於基底基板11之凹座中的配置可進一步保護發光元件14不受外部所施加之壓力。

在上述第一至第六實施例之發光裝置中之每一者中，在覆蓋樹脂中，相較於發光裝置之光提取表面附近，波長轉換材料20可更稠密地存在於發光元件14附近。或者，相較於發光裝置之光提取表面附近，波長轉換材料20可不太稠密地存在於發光元件14附近。

在上述第一至第六實施例之發光裝置中之每一者中，在覆蓋樹脂中，相較於發光裝置之光提取表面附近，光漫射劑17可更稠密地存在於發光元件14附近。或者，相較於發光裝置之光提取表面附近，光漫射劑17可不太稠密地存在於發光元件14附近。

第七實施例

圖9為顯示根據第七實施例之發光裝置700的實例之截面圖。

第七實施例之發光裝置700與第六實施例之發光裝置600的不同之處在於，發光元件14由含有波長轉換材料20之覆蓋樹脂19a(第一覆蓋樹脂部分)覆蓋，且與含有波長轉換材料20之覆蓋樹脂19a相比，含有光漫射劑17及光散射粒子18之覆蓋樹脂19b(第二覆蓋樹脂部分)更接近發光裝置700之光提取表面(亦即，外部)形成，以便與覆蓋樹脂 19a分離(亦即，使得含有波長轉換材料20之層與含有光漫射劑17及光散射粒子18之層分離)。

若需要，覆蓋樹脂19b可含有光散射粒子18，或可僅含有光漫射劑17。

亦即，覆蓋樹脂19由兩個或兩個以上層形成，其中發光元件14與含有波長轉換材料20的覆蓋樹脂19a之層之間的距離比發光元件14與含有光漫射劑17的覆蓋樹脂19b之層之間的距離短。

可不獨立形成含有光漫射劑17及光散射粒子18之覆蓋樹脂19b。亦即，至少光漫射劑17或光散射粒子18可稠密地分配於遠離發光元件14之部分處。

形成含有光漫射劑17或光散射粒子18之覆蓋樹脂19b的樹脂材料及形成含有波長轉換材料20之覆蓋樹脂19a的樹脂材料可由相同材料或不同材料製成。

在上述第七實施例之發光裝置中，測定光漫射劑17之折射率、覆蓋樹脂19b之折射率及覆蓋樹脂19b之折射率的溫度相關性，及光漫射劑17在覆蓋樹脂19b中之含量，以便減少根據溫度變化之發射光顏色變化。藉由此配置，第七實施例之發光裝置使得發射光顏色幾乎不會根據溫度變化而變化。

此外，在第七實施例之發光裝置包括光散射粒子18之情況下，較佳鑒於光散射粒子18之折射率與覆蓋樹脂19b之折射率之間的關係來測定光漫射劑17之折射率，覆蓋樹脂19b之折射率及覆蓋樹脂19b之折射率的溫度相關性，及光漫射劑17在覆蓋樹脂19中之含量。

實例1

下文將描述根據實例1之發光裝置。

實例1中之發光裝置為根據第三實施例之發光裝置300的一個實例。圖4B為顯示發光裝置300之實例的截面圖。圖10為顯示實例1中 CIE色度座標根據溫度變化之圖。應注意，除非另外規定，否則實例中的折射率值係處於25℃下。在實例中，基於JIS-8152條件B量測色度。

在實例1之組態中，使用藍色LED作為具有450nm之峰波長的發光元件14，且使用綠色磷光體(YAG)及紅色磷光體(SCASN)作為波長轉換材料20。藉由此配置，實例1中之發光裝置300經組態而在2,700K之相關色溫下發射白光。實例1中之發光裝置300含有具有1.51之折射率(25℃，589nm)的聚矽氧樹脂作為覆蓋樹脂19，及具有1.46之折射率(25℃，589nm)的二氧化矽填充劑作為光散射粒子18(具有低折射率)。隨後，除光散射粒子18以外，覆蓋樹脂19中亦分別包含具有1.48(25℃，589nm)、1.52(25℃，589nm)及1.56(25℃，589nm)之折射率的三種玻璃填充劑，且不含其他玻璃填充劑，其使得總共獲得四種發光裝置。使此等四種類型之發光裝置的溫度自-40℃至130℃(至-40℃、0℃、25℃、60℃、105℃及130℃)變化，且量測在此等溫度中之每一者下各發光裝置之色度變化。在此，玻璃填充劑對應於第三實施例中之光漫射劑17。

可例如藉由在25℃下在589nm下及在25℃下在486nm下所量測之折射率的線性近似值，或藉由在25℃下在486nm下及在25℃下在435nm下所量測之光折射率的線性近似值來測定聚矽氧樹脂在25℃下在450nm之波長下的折射率、二氧化矽填充劑在25℃下在450nm之波長下的折射率，及玻璃填充劑在25℃下在450nm之波長下的折射率。使用線性近似值所計算之折射率顯示如下。應注意，如下所示之玻璃填充劑1至3如此使得在25℃及589nm之波長下，玻璃填充劑1具有1.48之折射率，玻璃填充劑2具有1.52之折射率，且填充劑3具有1.56之折射率。

聚矽氧樹脂之折射率：1.52(450nm，25℃)

二氧化矽填充劑之折射率：1.47(450nm，25℃)

玻璃填充劑1之折射率：1.49(450nm，25℃)

玻璃填充劑2之折射率：1.53(450nm，25℃)

玻璃填充劑3之折射率：1.57(450nm，25℃)

在實例1中，覆蓋樹脂19中之100重量份樹脂組分中包含5重量份玻璃填充劑。

根據實例1，證實其中覆蓋樹脂19含有折射率大於覆蓋樹脂19之折射率的玻璃填充劑(光漫射劑17)的組態使得發光裝置300之發射光顏色變化得以減少。

如圖10中所示，在以100重量份覆蓋樹脂計，此類玻璃填充劑之含量經測定為5重量份的情況下，色度變化根據光漫射劑之折射率的增加而降低，該光漫射劑之折射率大於覆蓋樹脂19之折射率。應注意，除覆蓋樹脂與光漫射劑之間的折射率差值以外，亦需要基於含有光散射粒子之覆蓋樹脂19的體積、形狀或其類似者而使光漫射劑17之折射率及光漫射劑17之含量最佳化。

實例2

下文將描述根據實例2之發光裝置。

根據實例2之發光裝置為第三實施例中之發光裝置300的一個實例。圖4B為顯示發光裝置300之實例的截面圖。圖11為顯示實例2中CIE色度座標根據溫度變化之圖。

在實例2中，改變含於覆蓋樹脂19中的光漫射劑17之含量以評估減少發射光顏色變化之作用如何視光漫射劑之含量而定。更特定言之，形成四種類型之發光裝置，其中以100重量份覆蓋樹脂計，具有1.56之折射率的玻璃填充劑(光漫射劑17)之含量分別為3重量份、5重量份、10重量份及15重量份。使此等四個發光裝置中之每一者的溫度自-40℃至130℃(至-40℃、0℃、25℃、60℃、105℃及130℃)變化，且量測在此等溫度中之每一者下由發光裝置所發射之光的色度變化。

除上述光漫射劑17之結構，發光裝置之組件結構與實例1中之彼等結構相似。

根據實例2，當發光裝置之溫度較低時，由以100重量份覆蓋樹脂計，分別含有10重量份及15重量份光漫射劑17的發光裝置所發射之光含有大量藍色組分，然而藍色組分隨溫度升高而降低且黃色組分隨溫度升高而增加。另一方面，當溫度較低時，由以100重量份覆蓋樹脂計，由含有3重量份光漫射劑17的發光裝置所發射之光含有大量黃色組分，然而黃色組分之量隨溫度升高而增加且藍色組分之量隨溫度升高而增加。

如上所述，與溫度相關之顏色組分的變化傾向在100重量份覆蓋樹脂中含有3重量份光漫射劑17之發光裝置及在100重量份覆蓋樹脂中含有10重量份及15重量份光漫射劑17之發光裝置中有所不同。

在100重量份覆蓋樹脂中含有10重量份光漫射劑17之發光裝置中，藍色組分及黃色組分之量的變化小於在100重量份覆蓋樹脂中含有15重量份光漫射劑17之發光裝置中的彼等變化。此結果之原因在於，根據光漫射劑之含量增加，覆蓋樹脂19與光漫射劑17之粒子之間的界面總面積增加，使得散射光之量增加。亦即，在高溫下所散射之藍光過度激發波長轉換材料20而產生過量黃色組分，其大大超過因溫度升高所致之波長轉換材料20之螢光發射效率的降低量。根據此態樣，可理解，為減少色度變化，不僅需要控制玻璃填充劑與覆蓋樹脂之間的折射率差值，且亦需要控制待要添加之玻璃填充劑的量。

實例3

下文將描述根據實例3之發光裝置。實例3中之發光裝置為根據第三實施例之發光裝置300的一個實例。圖4B為顯示發光裝置300之一個實例的截面圖。圖12A為顯示實例3中之CIE色度座標根據溫度變化之圖。圖12B為顯示實例3中之光通量根據溫度變化之圖。

實例3與實例1的不同之處在於，使用淡黃色之綠色磷光體(LAG磷光體)及紅色磷光體(SCASN)作為波長轉換材料20，且控制其摻合量以產生5,000K之相關色溫的白光。在實例3中，製造在100重量份覆蓋樹脂中含有折射率為1.56的5重量份玻璃填充劑之發光裝置及不含任何玻璃填充劑作為光漫射劑之發光裝置且評估如下。除上述結構，以與實例1中相似之方式製造實例3中之發光裝置。使此等兩種類型之發光裝置的溫度自-40℃至130℃(至-40℃、0℃、25℃、60℃、105℃及130℃)變化，且量測由發光裝置所發射之光的色度及光通量變化。

根據實例3，證實即使在白光之相關色溫由2,700K變為5,000K之情況下，與實例1相似，添加光漫射劑17可減少色度變化。此外，鑒於與溫度相關之光通量的變化結果，添加光漫射劑17可降低光通量在高溫下之減少量。對此主要原因在於，在覆蓋樹脂不包括光漫射劑17之情況下，光通量在高溫下轉移至具有低光譜發光效率之高色溫側。

本發明之發光裝置可利用於液晶顯示器之背光光源、各種照明燈具及其類似者中。應理解，儘管本發明已對其較佳實施例進行描述，但熟習此項技術者可慮及在本發明之範疇及精神內的各種其他實施例及變體，且如下申請專利範圍意欲涵蓋該等其他實施例及變體。