CN101140976A

CN101140976A - 发光器件、发光器件的制造方法和包含发光器件的光源器件

Info

Publication number: CN101140976A
Application number: CNA2007101438511A
Authority: CN
Inventors: 田角浩二; 末广好伸; 山口诚治
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2006-08-03
Filing date: 2007-08-03
Publication date: 2008-03-12

Abstract

本发明提供一种发光器件、该发光器件的制造方法以及包含该发光器件的光源器件。该发光器件具有：安装在衬底上的发光元件；密封发光元件的玻璃构件；透射从发光器件发出的光的透明构件，该透明构件位于玻璃构件的外部；和附着至透明构件的内表面、外表面、或者内表面和外表面二者的粉状荧光体。

Description

发光器件、发光器件的制造方法和包含发光器件的光源器件

本申请基于日本专利申请第2006-212631号和第2007-172383号，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及发光器件，具体涉及用玻璃构件密封衬底上的发光元件的发光器件。并且，本发明涉及所述发光器件的制造方法和包含所述发光器件的光源器件。

背景技术

通常，已知用透明树脂构件例如环氧树脂密封固态元件例如发光二极管(LED)的固态器件。这些固态器件存在由于从固态元件发出的光而使透明树脂劣化的问题。具体而言，当使用发射短波长光的第III族氮化物化合物半导体发光元件作为固态元件时，元件附近的透明树脂由于从元件发出的高能光和由元件本身产生的热而变黄，使得发光效率可能随时间而降低。

为了解决这个问题，申请人等提出包括用玻璃材料密封的发光元件的固态器件(例如，参考专利文献1)。

该固态器件通过以下步骤形成：采用倒装技术在包括陶瓷的衬底上安装多个LED元件，通过热压过程连接板状玻璃和陶瓷衬底，然后使用切片机连同衬底一起切割以分离各LED元件。在固态器件中，切割板状玻璃，从而使玻璃构件形成为长方体形状。

另外，由于发光器件发射的光包括不同于从固态器件发射的光的波长，因此提出波长转换型发光器件(例如，参考专利文献2)，该发光器件包括半导体组件，所述组件覆盖有包括光学透明树脂衬底的覆盖构件，所述光学透明树脂衬底中几乎均匀地分散荧光体。

专利文献1：JP-A-2006-108621

专利文献2：JP-A-2004-207341

为了获得专利文献1中描述的固态器件中的白光，有必要使用荧光体，荧光体在被LED元件的光发射波长所激励时发出波长转换光。此时，可以考虑两种情形，即，一种情形是玻璃构件包括荧光体，另一种情形是在玻璃构件外部布置包括荧光体的透明树脂。

然而，在前一种情形中，使用玻璃材料密封需要比使用通常的透明树脂构件密封更高的密封温度，因此荧光体在玻璃熔化时也变成高温。因此，如果使用有机荧光体或绿色无机荧光体，荧光体会融入玻璃构件。此外，如果使用结晶无机荧光体，则激发效率可能显著降低。

在后一种情形中，荧光体具有高于透明树脂的比重，并且在树脂硬化之前荧光体沉入透明树脂中，因此难以使荧光体均匀分散到透明树脂中，并且容易发生颜色不均匀。具体而言，在专利文献1描述的固态器件中，玻璃密封部形成为长方体形状，因此衬底高度方向上的玻璃密封部的尺寸增加，布置用来覆盖玻璃密封部的透明树脂的尺寸也必须在高度方向上增加，荧光体被偏置在底侧的状态变得显著。

此外，在专利文献2描述的发光器件中，存在包括荧光体的覆盖构件具有一致的厚度的问题，所以必须增大发光器件的尺寸。而且，随着从发光元件发出的光的路径，出现从覆盖构件的进入位置到离开位置的光路径长度不同的问题，因此也出现由覆盖构件进行波长转换的光的颜色不均匀的问题。此外，在玻璃密封LED中安装包括荧光体的覆盖构件存在许多问题，同时由于玻璃密封LED与覆盖部件之间混入空气而导致光取出效率降低，并发生光分布不一致的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种发光器件，其能够利用玻璃材料密封发光器件来防止密封部劣化，同时减小所得光的颜色不均匀，和提供一种包括该发光器件的光源器件。

(1)根据本发明的一个实施方案，一种发光器件包括：

安装在衬底上的发光元件；

密封所述发光元件的玻璃构件；

透射从发光器件发出的光的透明构件，所述透明构件置于所述玻璃构件的外部；和

粉状荧光体，其附着至所述透明构件的内表面、外表面、或者内表面和外表面二者。

在上面的实施方案(1)中，可进行以下修改和变化：

(i)玻璃构件形成为长方体形状，并且透明构件与玻璃构件紧密接触。

(ii)透明构件包括树脂构件，并且衬底包括形成在与树脂构件接触部处的凹陷部。

(iii)玻璃构件形成为长方体形状，并且在玻璃构件和透明构件之间形成空隙。

(iv)玻璃构件具有不小于1.6的折射率。

(v)透明构件包括粘性树脂构件。

(vi)树脂构件在室温下具有粘附性。

(vii)树脂构件在加热时具有粘附性。

(viii)透明构件形成为类透镜形状，以在预定方向上放出透射光。

(ix)在离开发光元件的方向上顺序形成多个透明构件，并且使荧光体附着至所述多个透明构件的每一个。

(x)在衬底上安装多个发光元件，并且透明构件共同围绕所述多个发光元件。

(2)根据本发明的另一个实施方案，一种发光器件包括：

安装在衬底上的发光元件；

密封所述发光元件的玻璃构件；和

通过静电力附着至所述玻璃构件外表面的粉状荧光体。

(3)根据本发明的另一个实施方案，一种发光器件包括：

安装在衬底上的发光元件；

密封所述发光元件的玻璃构件；

透射从所述发光器件发出的光的透明构件，所述透明构件置于所述玻璃构件的外部；

粉状荧光体，其附着至所述透明构件的内表面、外表面、或者内表面和外表面二者；和

反射框，其布置在所述衬底上以围绕所述发光元件，使得从发光元件发出的光沿预定方向被反射。

在上面的实施方案(3)中，可进行以下修改和变化：

(xi)透明构件包括填入反射框内的树脂构件，并且荧光体附着至所述树脂构件的外表面。

(xii)透明构件包括阻挡由反射框形成的开口的板状树脂构件。

(4)根据本发明的另一个实施方案，一种光源器件包括：

根据实施方案(1)的发光器件；和

从所述发光器件发出的光进入其中的光学***，并且所述光学***以预定的发射形式放出光。

(5)根据本发明的另一个实施方案，一种光源器件包括：

根据实施方案(2)的发光器件；和

(6)根据本发明的另一个实施方案，一种光源器件包括：

根据实施方案(3)的发光器件；和

(7)根据本发明的另一个实施方案，一种制造发光器件的方法包括以下步骤：

在衬底上安装多个发光元件；

在预定密封温度下，将板状玻璃热压到安装在衬底上的所述多个发光元件上，以形成在其中密封所述多个发光元件的密封体；

将所述密封体分割为单个发光器件；和

将荧光体附着至所述分割的发光器件的表面。

在上面的实施方案(7)中，可进行以下修改和变化：

(xiii)荧光体附着步骤使用具有低于预定密封温度的耐热性或具有在低于预定密封温度的温度下的熔化特性的荧光体。

(xiv)进行荧光体附着步骤，使得荧光体均匀地附着至涂覆在发光器件表面上的树脂构件。

发明优点

根据本发明，可以提供一种发光器件，其能够利用玻璃材料密封发光器件而防止密封部劣化，同时减小所得光的颜色不均匀。

具体而言，根据实施方案(1)中的发光器件，透明构件位于玻璃构件的外部，因此从发光元件发出的光透射通过透明构件之后向外发射。

此时，当受到从发光元件发出的光激励时，附着至透明构件的荧光体发射出波长转换光。而且，当从发光元件发出的光与从荧光体发出的波长转换光结合时，可获得白光。

此外，粉状荧光体附着至透明构件的内表面、外表面或者内表面和外表面二者，因此荧光体可以均匀地分布在透明构件上。这样，可以减小发光器件的尺寸。并且，荧光体的厚度在透明构件上的指定位置不发生变化，因此可以均匀地对从发光器件发出的光进行波长转换而不取决于光的路径。

此外，消除了覆盖构件必须独立安装的麻烦，从而可以提高大规模生产率，同时防止从发光器件发射出的光的发射特性降低，因此可获得稳定的光分布。

附图说明

根据本发明优选的实施方案将参照附图说明如下，其中：

图1是示意性示出根据本发明第一优选实施方案中的发光器件的横截面图；

图2是示意性示出LED元件的横截面图；

图3是示意性示出LED发光体的横截面图；

图4是示意性示出安装在铝衬底上并涂覆树脂的LED发光体的横截面图；

图5是示意性示出根据本发明第二优选实施方案中的发光器件的横截面图；

图6是示意性示出根据本发明第三优选实施方案中的发光器件的横截面图；

图7是示意性示出根据本发明第四优选实施方案中的发光器件的横截面图；

图8是示意性示出根据本发明第五优选实施方案中的发光器件的横截面图；

图9是示意性示出根据本发明第六优选实施方案中的发光器件的横截面图；

图10是示意性示出LED发光体的横截面图；

图11是示意性示出根据本发明第七优选实施方案中的发光器件的横截面图；

图12是示意性示出根据本发明第八优选实施方案中的发光器件的横截面图；

图13是示意性示出根据本发明第九优选实施方案中的发光器件的横截面图；

图14是示意性示出根据本发明第十优选实施方案中的发光器件的横截面图；

图15是示意性示出根据本发明第十一优选实施方案中的发光器件的横截面图；

图16是示意性示出根据本发明第十二优选实施方案中的发光器件的横截面图；

图17是示意性示出根据本发明第十三优选实施方案中的发光器件的横截面图；和

图18是示意性示出根据本发明第十四优选实施方案中的发光器件的横截面图。

具体实施方案

图1到4示出根据本发明的第一优选实施方案，并且图1是示意性示出发光器件的横截面图；

如图1所示，发光器件1包括作为发光元件安装在铝基衬底2(以下称为“铝衬底2”)上的LED元件3、密封LED元件3的玻璃构件4、围绕LED元件3相对铝衬底2的对侧的透明硅树脂5、和全部附着至硅树脂5相对铝衬底2的对侧表面(外表面5b)的粉状荧光体6。

铝衬底2包括含铝的衬底体2b和形成在衬底体2b上的绝缘层2c。在构成铝衬底2的安装表面的绝缘层2c上，形成给LED元件3提供电力的导线部2a。导线部2a包括钨(W)-镍(Ni)-金(Au)。

LED元件3包括GaN基半导体材料并发射蓝光。LED元件3为倒装型并且安装在安装衬底7上。在优选实施方案中，安装衬底7包括氧化铝(Al₂O₃)并且包含钨(W)-镍(Ni)-金(Au)的电路图案8形成在衬底7上。LED元件3和电路图案8通过Au钉头凸起9电连接。

图2是示意性示出LED元件的横截面图。

如图2所示，具体地，LED元件3通过在蓝宝石衬底300的表面上利用晶体生长方法依次分别生长缓冲层301、n型层302、发光层303和p型层304而形成。

此外，LED元件3包括位于p型层304表面上的p型电极305和位于n型层302表面上的n型电极306，其中所述n型层302通过蚀刻p型层304的一部分至n型层302而暴露。

LED元件3在不低于700℃的温度下外延生长，包括不低于600℃的允许温度极限，并且LED元件3对使用下述低熔点热粘玻璃的密封过程中的加工温度稳定。LED元件3具有0.34mm×0.34mm×0.09mm(厚度)的尺寸。

安装衬底7包括多个沿厚度方向贯通的通孔7a。通孔7a填充有钨(W)，以实现在安装衬底7的正表面和背表面上金属化的电路图案8的电连续性。

电路图案8包括布置在安装衬底7上的LED元件3的安装侧的第一导电图案8a，和布置在安装衬底7的背侧的第二导电图案8b，第二导电图案8b通过焊料2d电连接至铝衬底2的电路图案2a。

玻璃构件4包括例如B₂O₃-SiO₂-Li₂O-Na₂O-ZnO-Nb₂O₅基热粘玻璃并且在安装衬底7上形成为包括上表面4a和侧表面4b的矩形形状。

此外，热粘玻璃是指一种加热形成熔融态或者软化态的玻璃，并且其与通过溶胶-凝胶法形成的玻璃不同。溶胶-凝胶玻璃在形成过程中体积变化很大，容易产生裂纹，因此难以用玻璃形成厚膜，但是热粘玻璃可以解决上述问题。

并且，溶胶-凝胶玻璃在其中产生细孔，因而可能降低其气密性，而热粘玻璃不会引起这个问题，因此可以合适地密封LED元件3。

利用切片机，将通过热压附着至安装衬底7的板状玻璃与安装衬底7一起切割，形成侧表面4b。这样，侧表面4b变得与安装衬底7垂直，并且玻璃构件4形成为长方体形状。

通常，热粘玻璃在比塑料树脂中所谓的高粘度水平高几个数量级的粘度下加工。此外，对玻璃而言，即使温度超过屈服点(At)几十℃，粘度也不会降至一般树脂密封剂的水平。并且，如果想要得到一般树脂成型时的粘度水平，则密封和成型过程经常变得困难，这是由于可能需要超过LED元件3晶体生长温度的温度，或者玻璃可能附着在模具上。因此，优选在不低于10⁴泊(poise)的粘度下进行加工。

硅树脂5位于玻璃构件4的外部，并透射从LED元件3发出的光。硅树脂5与玻璃构件4紧密接触，并成型成覆盖玻璃构件4的上表面4a和下表面4b。

如图1所示，硅树脂5形成一定的厚度，并且形成为盒型形状，其中内表面5a沿着玻璃构件4的轮廓，并且下表面的开口被铝衬底2所阻挡。硅树脂5在室温下具有粘附性，并且利用这种粘附性使粉状荧光体6附着至它的外表面5b。

荧光体6包括黄荧光体，例如YAG(钇铝石榴石，Y₃Al₅O₁₂:Ce)基荧光体、BOS(原硅酸钡，Ba₂SiO₄:Eu)基荧光体，并且在被从LED元件3发出的光激励时发射黄光作为波长转换光。

如图1所示，荧光体6附着至硅树脂5的表面，由此形成荧光体6的层。在发光器件1中，从LED元件3发出的蓝光与从荧光体6发出的黄光结合在一起，从而可获得白光。

以下将说明制造包括上述结构的发光器件1的方法。

首先，制备具有通孔7a的安装衬底7，并且根据电路图案8，在安装衬底7的正表面和背表面上丝网印刷钨(W)膏。

接着，在差不多1000℃下热处理经丝网印刷有钨(W)膏的安装衬底7，以将钨烘烤到安装衬底7上，并且在钨上进行Ni镀覆和Au镀覆，以形成电路图案8。

接着，通过Au钉头凸起9，将多个LED元件3电连接至安装衬底7的第一导电图案8a。此外，将板状热粘玻璃平行于安装各LED元件3的安装衬底7设置，并在氮存在下进行热压过程。

优选热粘玻璃在热压过程中具有10⁸到10⁹泊的粘度。而且，热粘玻璃通过自身包含的氧化物附着至安装衬底7。

接着，将与热粘玻璃成为一体的安装衬底7放置在切片机上，并且切割以分离各LED元件2。这样，可以得到图3所示的LED发光体10。

此外，图3是示意性示出LED发光体的横截面图。

制备包括导线部2a的铝衬底2，导线部2a形成在衬底2的安装表面上，并且LED发光体10安装在铝衬底2上。

具体而言，利用导电粘合剂，电连接第二导电图案8b和铝衬底2的导线部2a，同时固定LED发光体10到铝衬底2上。

之后，如图4所示，在铝衬底2上的LED发光体10的外侧涂覆液体树脂并使其硬化，从而形成硅树脂5。

图4是示意性示出安装在铝衬底上并涂覆有树脂的LED发光体的横截面图。

此外，硅树脂5的涂覆可以仅进行一次，也可重复进行多次。

如果涂覆在玻璃构件4上的树脂构件在粘附性或者涂覆次数方面发生改变，则可以进行色度调节。

附带地，本发明人等通过试验研究硅树脂5的涂覆次数与色度x的不均匀度之间的关系，并且证实色度x的不均匀度是受控制的，例如当涂覆次数为1时，色度x的不均匀度控制在0.219到0.238的范围内；当涂覆次数为2时，色度x的不均匀度控制在0.286到0.299的范围内；并且当涂覆次数为3时，色度x的不均匀度控制在0.323到0.333的范围内。而且，通过将粉状荧光体6均匀附着在硅树脂5的外部，完成图1所示的发光器件1。

根据包括上述结构的发光器件1，硅树脂5围绕LED元件3相对铝衬底2的对侧，使得从LED元件3发出的光透过硅树脂5，然后向外发射。

此时，附着至硅树脂5的荧光体6被从LED元件3发出的蓝光所激励，发射出黄色波长转换光。通过结合从LED元件3发出的光与从荧光体6发出的波长转换光，可获得白光。

此外，粉状荧光体6附着至硅树脂5的表面，使得荧光体可以均匀分布在硅树脂5上。

因此，如图1所示，荧光体的厚度在硅树脂5上的特定位置不发生变化，因此从LED元件3发出的光可以均匀地进行波长转换而不取决于光的路径。

所以，利用玻璃材料密封LED元件3，可以防止密封部劣化，同时可以减小所得光的颜色不均匀。

通过在发光器件中安装包括荧光体的覆盖体而形成的结构具有发光器件的尺寸加2mm的尺寸，另一方面，根据优选实施方案中的发光器件1，可以获得具有发光器件的尺寸加0.1mm的尺寸的结构。

所以，发光器件1的结构可以保持几乎与涂覆荧光体6之前的尺寸一样的尺寸，因此与安装覆盖体的结构相比，可实现尺寸的减小。

具体而言，根据优选实施方案中的发光器件1，玻璃构件4形成为长方体的形状，因此铝衬底2上的玻璃密封部在高度方向上的尺寸变大。

并且，形成硅树脂5以覆盖并紧密接触玻璃构件4，因此硅树脂5在高度方向上的尺寸也变大。

此时，由于荧光体6附着在硅树脂5的表面，因此没有引起像在树脂构件中包括荧光体的传统器件那样，荧光体不均匀地集中在下部，并且即使使用具有长方体形状并在高度方向上具有大尺寸的玻璃构件4，也不会出现颜色不均匀。因此，器件1在实际使用中具有显著优点。

而且，即使利用玻璃材料进行密封，也不必考虑荧光体的熔化与激发效率的降低。因此荧光体的选择自由度增加，并且可以获得期望的光谱。

为了观察由于玻璃密封导致的荧光体劣化而通过包括结晶无机荧光体的BOS的玻璃材料密封LED元件时，已证实发生荧光体性能劣化，不能获得期望的光谱。

为了观察玻璃的劣化，将包括激发波长为470nm的BOS基荧光体的玻璃材料(由住田光学玻璃公司制造)粉碎至预定颗粒尺寸并分散到熔融的磷酸盐基玻璃中时，磷酸盐基玻璃与包括荧光体的粉碎和混合玻璃相互反应，结果玻璃不透明化，即使LED元件3工作发光，光也不能向外发射。

为了观察玻璃的劣化，将替代磷酸盐基玻璃的ZnO基玻璃类似分散时，已证实类似于磷酸盐基玻璃，该玻璃不透明化。

此外，如果甲基硅树脂被用作硅树脂5，可获得不易劣化的硅树脂。

此外，硅树脂5布置在中间是玻璃构件4且不与LED元件3接触的位置处，因此可以减小光、热等的影响，并可获得进一步不易劣化的硅树脂。

在玻璃构件4具有长方体形状的情况下，如果玻璃的折射率不小于

则在玻璃构件4中发生光限制(light confinement)。

在玻璃具有不小于1.6的折射率的情况下，与环氧树脂相比其可以增加光取出效应，从玻璃构件4到空气的向外发射效率由于光限制而降低不少于20％。

然而，包括硅树脂5和夹在硅树脂5中间的荧光体6的层布置在玻璃构件4的外部，因此从玻璃构件4的光取出效率可由于硅树脂5而增加，这样，到达荧光体6的层的光变为散射光，因此可以增加对空气的向外发射效率。

另外，如果玻璃构件4具有长方体形状，则光限制显著，但不限于长方体形状，玻璃的折射率越高，折射率的影响就变得越大。并且，通过形成包括硅树脂5和荧光体6的层，可以对抗光限制，获得光取出效率和向外发射效率的增强效应。

另外，在第一优选实施方案中，示出作为树脂构件的硅基树脂，但只要具有粘附性，也可以使用其它树脂构件以及透明无机膏例如金属硫化物。而且，示出一种荧光体6附着硅树脂5的外表面5b的结构，但也可使用荧光体6附着硅树脂5的内表面5a或者附着内表面5a和外表面5b二者的结构。

示出使用蓝光源的LED元件3作为发光元件的器件，但也可以使用采用紫光源或紫外光源的LED元件的器件。也可以使用LED元件3之外的发光元件。

另外，也可以使用除了黄色荧光体外的红色荧光体、绿色荧光体、蓝色荧光体等作为荧光体6。如上所述，当使用紫光源或紫外光源的LED元件时，如果同时使用红色荧光体、绿色荧光体、或蓝色荧光体，可获得白光。

图5是示意性示出根据本发明第二优选实施方案中的发光器件的横截面图。另外，在说明附图时，相同的附图标记指示相同或等同组件，并且省略重复的说明。

如图5所示，第二优选实施方案中的发光器件11包括覆盖第一优选实施方案中的发光器件1的荧光体6的外涂层构件12。其它结构等同于第一优选实施方案中的结构。

在该优选实施方案中，外涂层构件12由硅基透明树脂制成，并且形成为厚于硅树脂5。外涂层构件12具有收缩直径部12a和半球部12b，收缩直径部12a随着距离铝衬底2的高度的增加，其直径逐渐收缩，而半球部12b具有半球形状，与收缩直径部12a连续形成。

如图5所示，收缩直径部12a和半球部12b平滑连接，并且它们形成为在连接部曲率因子不剧烈变化。

发光器件11可以在第一优选实施方案中图1所示的发光器件1完成之后制造，利用模型将硅基树脂填充到荧光体6的外部，然后硬化该树脂。

根据包括上述结构的发光器件11，用外涂层构件12覆盖荧光体6，使得荧光体6可以紧密附着硅树脂5。这样，荧光体6不直接受外力影响，因此可以防止荧光体6从硅树脂5上分离。

荧光体6不直接暴露在环境大气中，因此可防止荧光体6劣化。

外涂层构件12具有半球部12b，因此可增强从LED元件3发出的光的光取出效率。

此外，在第二优选实施方案中，示出包括硅基树脂的外涂层构件12，但也可使用其它树脂构件作为构件12，例如丙烯酸树脂、透明无机膏等。

还是在第二优选实施方案中，可以适当改变树脂构件的材料、LED元件3的光发射波长、荧光体6的类型等。

图6是示意性示出根据本发明第三优选实施方案中的发光器件的横截面图。另外，在说明附图时，相同的附图标记指示相同或等同的组件，并且省略重复的说明。

如图6所示，第三优选实施方案中的发光器件21不同于第一优选实施方案中的器件1，不同之处在于硅树脂25具有不同的形状。其它结构等同于第一优选实施方案的结构。

硅树脂25包括硅基树脂，并形成为覆盖上表面4a和侧表面4b。

如图6所示，硅树脂25的外表面25b形成为向上凸起的半球形状，并且内表面25a沿玻璃构件4的轮廓形成。也就是说，硅树脂25的外表面25b形成为类透镜形状，以沿预定方向发出透射光。

硅树脂25在室温下具有粘附性，并利用这种粘附性使荧光体6附着到硅树脂25。也就是说，荧光体6形成为沿硅树脂25的外表面25b的具有半球形状的层。

发光器件21可如下制造：在铝衬底2上安装LED发光体10以后，利用模型将硅基树脂填充到LED发光体10的外部，硬化树脂，形成具有半球形状的硅树脂25，以及将荧光体6附着到硅树脂25的外表面25b。

根据包括上述结构的发光器件21，硅树脂25的外表面25b形成为半球形状，使得从LED元件3以辐射模式发出的光在外表面中的临界角可以设置得很大，并且可进一步提高光取出效率。

此外，还是在第三优选实施方案的发光器件21中，可形成外涂层构件12以覆盖荧光体6的外部。而且，可适当改变树脂构件的材料、LED元件3的光发射波长、荧光体6的类型等。

图7是示意性示出根据本发明第四优选实施方案中的发光器件的横截面图。另外，在说明附图时，相同的附图标记指示相同或等同的组件，并且省略重复的说明。

如图7所示，第四优选实施方案中的发光器件31不同于第三优选实施方案的器件21，不同之处在于在铝衬底2与硅树脂25的接触部处形成凹陷部32。其它结构等同于第三优选实施方案的结构。

如图7所示，凹陷部32包括第一侧壁32a、第二侧壁32b、和底壁32c，第一侧壁32a与玻璃构件4的侧表面4b、硅树脂25的内表面25a形成为几乎一个表面，第二侧壁32b与硅树脂25的外表面25b形成为几乎一个表面，底壁32c形成为与铝衬底2的安装表面平行。

此外，在图7的横截面图中，看起来导线部2a被凹陷部32切成碎片，但实际上，导线部2a在图7所示横截面图的近侧或深度侧通过凹陷部32的内外侧连续连接，因此LED元件3的电力分配可以毫无问题地运行。

根据发光器件31，当在制造过程中用液体树脂涂覆玻璃构件4时，凹陷部32可容纳通过其自重移动到铝衬底2侧的过量树脂，直到树脂硬化。

具有凹陷部32的结构对以下情况是有利的，例如树脂的硬化时间相对长和树脂的比重相对大等。这样，可以适当控制铝衬底2侧上硅树脂25的厚度为接近恒定值。

并且，如图7所示，如果凹陷部32的宽度等于硅树脂25的厚度，则凹陷部32的第二侧壁32b与硅树脂25的外表面之间的接触角可以尽可能地减小，因此可防止硅树脂25在硅树脂25和铝衬底2之间的界面附近以裙状覆盖在铝衬底2上面。

此外，在第四优选实施方案中，示出凹陷部32形成为具有角度的横截面形状，但可以自由选择凹陷部32的横截面的形状，例如，横截面的形状可以是类半圆形状并且整体形状可以是半管状。并且，在上述第四优选实施方案中，凹陷部32形成为在平面图中围绕玻璃构件4，但也可以自由选择形成凹陷部32的区域。

另外，还是在第四优选实施方案中，可形成外涂层构件以覆盖荧光体6的外部。并且，可以适当改变树脂构件的材料、LED元件3的光发射波长、荧光体6的类型等。

图8是示意性示出根据本发明第五优选实施方案中的发光器件的横截面图。另外，在说明附图时，相同的附图标记指示相同或等同的组件，并且省略重复的说明。

如图8所示，第五优选实施方案中的发光器件41不同于第一优选实施方案的器件1，不同之处在于形成多个硅树脂42，43以及荧光体44，45。其它结构等同于第一优选实施方案的结构。

作为透明构件的多个硅树脂42，43沿离开发光元件3侧的方向顺序形成，并且荧光体44，45分别附着至各硅树脂42，43。

第一硅树脂42包括硅基树脂，并且形成以覆盖玻璃构件4的上表面4a和下表面4b。

如图8所示，第一硅树脂42形成为一定的厚度和盒型形状，其中内表面42a沿着玻璃构件4的轮廓，并且下表面的开口被铝衬底2所阻挡。第一硅树脂42具有粘附性，并且利用该粘附性使粉状第一荧光体44附着到它的外表面42b。

第一荧光体44包括黄色荧光体，例如YAG基荧光体、BOS基荧光体，并且当它被从LED元件3发出的光激励时发出黄光作为波长转换光。

第二硅树脂43包括硅基树脂，并且形成为覆盖第一荧光体44。如图8所示，第二硅树脂43形成为一定的厚度和盒型形状，其中内表面43a沿着第一荧光体44的轮廓，并且下表面的开口被铝衬底2所阻挡。第二硅树脂43具有粘附性，并且利用该粘附性使粉状第二荧光体45附着到它的外表面43b。

第二荧光体45包括黄色荧光体，例如YAG基荧光体、BOS基荧光体，并且当它被从LED元件3发出的光激励时发出黄光作为波长转换光。

发光器件41的制造过程不同于第一优选实施方案的制造过程，不同之处在于该过程包括以下步骤：用液体树脂涂覆铝衬底2上的LED发光体10的外部并且硬化树脂以形成第一硅树脂42，将第一荧光体44附着到第一硅树脂42的外部，和用树脂涂覆第一荧光体44的外部并硬化树脂以形成第二硅树脂43，将第二荧光体45附着到第二硅树脂43的外部。

在包括上述结构的发光器件41中，通过形成多层形状的荧光体44，45，可以简单和容易地进行对从器件中发出的光的色度调节。

并且，通过使荧光体44，45的各成分彼此不同，以发射具有彼此不同峰值波长的各波长转换光，可获得具有宽光谱特性的白光。

另外，还是在第五优选实施方案中，在铝衬底2与硅树脂构件42，43的接触部处可形成凹陷部。并且，还可形成外涂层构件以覆盖荧光体6的外部。此外，可适当改变树脂构件的材料、LED元件3的光发射波长、荧光体6的类型等。

图9和图10是示意性示出根据本发明第六优选实施方案中的横截面图。图9是示意性示出发光器件的横截面图。另外，在说明附图时，相同的附图标记指示相同或等同的组件，并且省略重复的说明。

如图9所示，第六优选实施方案中的发光器件51不同于第一优选实施方案的器件1，不同之处在于在铝衬底2上形成多个LED元件3，并且硅树脂55共同围绕各LED元件3。

以纵横3块×3块排列，通过Au钉头凸起9在安装衬底57上安装总共9块各LED元件3，使得彼此之间的长、宽距离分别为600μm。

在该优选实施方案中，玻璃构件54在对应于9块LED元件3的长度和宽度上连续形成，以共同密封9块LED元件3，而不是单独密封各LED元件3。

此外，玻璃构件54宽度方向的尺寸为2.7mm，厚度方向的尺寸为1.0mm。

而且，在该优选实施方案中，电路图案58包括布置在安装衬底7上的LED元件3的安装侧的第一导电图案58a，和布置在安装衬底7的背侧的第二导电图案58b。并且，第一导电图案58a沿宽度方向串联连接3块LED元件3。

形成硅树脂55以覆盖玻璃构件54的上表面54a和侧表面54b。

如图9所示，硅树脂55形成为一定的厚度和盒型形状，其中内表面55a沿着玻璃构件54的轮廓并且下表面的开口被铝衬底2所阻挡。硅树脂55具有粘附性，并且利用该粘附性使粉状荧光体6附着到它的外表面55b。

在发光器件51中，利用切片机切割与热粘玻璃成为一体的安装衬底57，以使每9块LED元件3分离成为一个单元。

图10是示意性示出LED发光体的横截面图。

根据该优选实施方案中的发光器件51，虽然与铝衬底2的厚度方向相比，玻璃构件54在平行于铝衬底2的方向上形成得相对长，但是形成具有一定厚度的荧光体6层，使得可以准确防止颜色不均匀。

在平行于铝衬底2的方向上形成得相对长的密封部中，如果荧光体6包括在密封部内，则存在从密封部横向发出的光和从密封部向上发出的光之间的光路径长度差增大的问题，因此如果蓝色LED元件3与黄色荧光体例如YAG结合，则颜色改变。

存在一个问题，如果紫外光荧光体和红、绿、蓝荧光体相结合，则当磷光体量过大时，由于光限制而发生损失，而当荧光体量不足时，由于光泄漏而发生损失，因此发光效率降低。

根据该优选实施方案中的发光器件51，波长转换光通过具有一定厚度的荧光体6从玻璃构件54的上侧或横向侧发射，因此可以解决该现有问题。

另外，除非密封构件以一块LED元件3为中心形成为半球形状，否则就会出现上述问题。如果玻璃构件54的宽度方向上的尺寸与其高度方向上的尺寸的比超过2.0±0.5的范围，或者即使在这个范围内，但是如果多个LED元件3排列在横向方向上则产生明显影响，然而优选该实施方案可以解决这个问题。

此外，还是在第六优选实施方案的发光器件51中，凹陷部可以形成在铝衬底2与硅树脂构件55的接触部处。也可以形成外涂层构件以覆盖荧光体6的外部。另外，可以适当改变树脂构件的材料、LED元件3的光发射波长、荧光体6的类型等。

图11是示意性示出根据本发明第七优选实施方案中的发光器件的横截面图。另外，在说明附图时，相同的附图标记指示相同或等同的组件，并且省略重复的说明。

如图11所示，第七优选实施方案中的发光器件61不同于第六优选实施方案中的器件51，不同之处在于LED元件3安装在包括聚酰亚胺树脂的柔性衬底62上，并且在柔性衬底62的与安装LED元件3的表面相反的表面上安装包括铜渣的辐射构件63。

如图11所示，辐射图案58c与电路图案58b分开形成在安装衬底57上。辐射图案58c形成为凸出至比电路图案58b更深的柔性衬底62侧，并且利用焊料2e通过形成在柔性衬底62中的孔连接至辐射构件63。

在发光器件61中，多个LED元件3密集布置使得发热值增加，并且使用传热性能低于陶瓷等的树脂衬底，因此器件61具有传热性能不利的结构。

然而，通过安装辐射构件63，在各LED元件3处产生的热被辐射，因此可以确保一定的传热性能，并且器件61在实际使用中具有显著优点。

另外，在第七优选实施方案中，示出在包括聚酰亚胺树脂的柔性衬底62上安装辐射构件63的结构，但是也可以使用包括例如其它树脂如玻璃环氧树脂、陶瓷例如氧化铝、金属例如铜的衬底。

示出包括铜渣的辐射构件63，只要具有良好的热导率，也可使用其它材料。优选使用热导率不小于100W/mk的金属作为辐射构件63。

另外，还是在第七优选实施方案中，可以在柔性衬底62与硅树脂构件55的接触部处形成凹陷部。并且，也可以形成外涂层构件以覆盖荧光体6的外部。另外，可以适当改变树脂构件的材料、LED元件3的光发射波长、荧光体6的类型等。

图12是示意性示出根据本发明第八优选实施方案中的发光器件的横截面图。另外，在说明附图时，相同的附图标记指示相同或等同的组件，并且省略重复的说明。

如图12所示，第八优选实施方案中的发光器件71不同于第一优选实施方案的器件1，不同之处在于树脂构件包括不同的材料。其它结构等同于第一优选实施方案的结构。

在该优选实施方案中，使用丙烯酸树脂75作为覆盖玻璃构件4的树脂构件。丙烯酸树脂75具有热塑性，当加热时它被软化并变得粘着。也就是说，丙烯酸树脂75不具有可在室温下附着粉体程度的粘附性。

而且，在该优选实施方案中，丙烯酸树脂75形成为一定的厚度和盒型形状，其中内表面75a沿着玻璃构件4的轮廓并且下表面的开口被铝衬底2所阻挡。硅树脂5具有粘附性，并利用该粘附性使粉状荧光体6附着到它的外表面75b。

发光器件71如下制造：在加热丙烯酸树脂75的条件下，用该树脂涂覆LED发光体10，和使荧光体6附着到丙烯酸树脂75的外表面75b。

在发光器件71中，当丙烯酸树脂75冷却到室温时，丙烯酸树脂75硬化，因此荧光体6紧密附着丙烯酸树脂75，并且荧光体6与丙烯酸树脂75的粘附性变得良好。

并且，丙烯酸树脂75的粘附性在室温下降低，因此在制造过程后，例如碎屑和灰尘的异物不会附着在丙烯酸树脂75上。

此外，还是在第八优选实施方案中，也可以形成外涂层构件以覆盖荧光体6的外部。另外，可以适当改变树脂构件的材料、LED元件3的光发射波长、荧光体6的类型等。

图13是示意性示出根据本发明第九优选实施方案中的发光器件的横截面图。另外，在说明附图时，相同的附图标记指示相同或等同的组件，并且省略重复的说明。

如图13所示，第九优选实施方案中的发光器件81与第八优选实施方案的器件71不同，不同之处在于丙烯酸树脂75的形状不同。其它结构等同于第八优选实施方案的结构。

在该优选实施方案中，丙烯酸树脂85远离玻璃构件4布置并且在铝衬底2的对侧围绕LED元件3形成为半球形状。也就是说，在玻璃构件4与丙烯酸树脂85之间形成空隙。

丙烯酸树脂85形成为一定的厚度，并且荧光体6附着到内表面85a。

当制造发光器件81时，预先在加热半球形状的丙烯酸树脂85的条件下，将荧光体6附着到内表面85a。并且利用粘合剂等，将附着有荧光体6的丙烯酸树脂85紧密粘附到安装LED发光体10的铝衬底2上，从而制造发光器件81。

根据该优选实施方案中的发光器件81，荧光体6附着到丙烯酸树脂85的内表面，因此可以有效地保护荧光体6。并且，丙烯酸树脂85形成为半球形状，因此可以提高光取出效率。

此外，在第九优选实施方案中的发光器件81中，示出荧光体6附着至丙烯酸树脂85的内表面85a的结构，但也可以使用荧光体6附着至外表面85b的结构或者荧光体6附着至内表面85a和外表面85b二者的结构。

示出具有半球形状的丙烯酸树脂85，可以自由选择丙烯酸树脂85的形状。

另外，还是在第九优选实施方案中，可以适当改变树脂构件的材料、LED元件3的光发射波长、荧光体6的类型等。

图14示意性示出根据本发明第十优选实施方案中的发光器件的横截面图。另外，在说明附图时，相同的附图标记指示相同或等同的组件，并且省略重复的说明。

如图14所示，第十优选实施方案中的发光器件91不同于其它优选实施方案的器件，不同之处在于荧光体6附着到玻璃构件4，而不形成树脂构件例如硅树脂5、25、42、43、55，丙烯酸树脂75、85。

在制造LED发光体10之后，通过与第一优选实施方案相同的步骤，制造优选实施方案中的发光器件91，利用静电力使荧光体6附着到玻璃构件4。

例如，将玻璃构件4用作正电极，外部涂覆设备用作负电极，向两个电极施加高电压以在两电极之间形成静电场，并且荧光体6带负电从而粘附至相反电极的玻璃构件4。

包括上述结构的发光器件91可以省略树脂构件，因此可以降低生产成本。并且荧光体6附着至带电的玻璃构件4，因此荧光体6不进入除玻璃构件4之外的位置，并且器件91在实际使用中具有显著优点。

此外，还是在第十优选实施方案中，也可以形成外涂层构件以覆盖荧光体6的外部。另外，可以适当改变树脂构件的材料、LED元件3的光发射波长、荧光体6的类型等。

图15是示意性示出根据本发明第十一优选实施方案中的发光器件的横截面图。另外，在说明附图时，相同的附图标记指示相同或等同的组件，并且省略重复的说明。

如图15所示，第十一优选实施方案中的发光器件101不同于第一优选方案的器件1，不同之处在于为了向上反射从LED元件3发出的光，进一步形成反射框102。安装多个LED元件3。

其它结构等同于第一优选实施方案的结构。

如图15所示，发光器件101包括覆盖有附着荧光体6的硅树脂5的LED发光体10，LED发光体10排列在铝衬底2上，并且通过位于横截面图最外侧的反射框102，可操作器件101向上反射从多个LED元件3发出的光。

在该优选实施方案中，以纵横4块×4块的形式排列各LED元件3，并且在铝衬底2上安装总共16块LED元件3。

反射框102由铝制成，并形成为围绕LED元件3各侧面的四边形形状。另外，反射框102的材料包括铝材料以外的铜和钢，在所述铜和钢材料的内壁上沉积银或者烘烤涂覆白色三聚氰胺。并且也可以使用白色树脂作为反射框102。

反射框102包括内壁中的反射镜102a，反射镜102a形成为与铝衬底2的倾角为45°到60°。在该优选实施方案中，反射框102具有不小于90％的光反射系数。

在具有上述结构的发光器件101中，从LED元件3横向发出的光向上反射，因此可以增强垂直于铝衬底2的LED元件3中心轴的光强。

此外，还是在第十一优选实施方案中，可以在铝衬底2与硅树脂构件5的接触部处形成凹陷部。并且，还可以形成外涂层构件以覆盖荧光体6的外部。另外，可以适当改变树脂构件的材料、LED元件3的光发射波长、荧光体6的类型等。

图16是示意性示出根据本发明第十二优选实施方案中的发光器件的横截面图。另外，在说明附图时，相同的附图标记指示相同或等同的组件，并且省略重复的说明。

如图16所示，第十二优选实施方案中的发光器件111不同于第十一优选实施方案的器件101，不同之处在于反射框102的内侧填充有硅树脂115，荧光体6附着在硅树脂115的上表面115b(铝衬底2的对侧的表面)，并且仅安装一个LED元件3。

根据该优选实施方案中的发光器件111，即使反射框102的内侧填充有硅树脂115，也可以准确地减小所发出的光的颜色不均匀。

在包括反射框内侧填充有包括荧光体的树脂的结构的传统器件中，由于荧光体的沉淀取决于从LED元件的输出角度，因而增加了颜色不均匀，但在发光器件111中，此缺点不会发生。

此外，还是在第十二优选实施方案中，还可以形成外涂层构件以覆盖荧光体6的外部。另外，可以适当改变树脂构件的材料、LED元件3的光发射波长、荧光体6的类型等。

图17是示意性示出根据本发明第十三优选实施方案中的发光器件的横截面图。另外，在说明附图时，相同的附图标记指示相同或等同的组件，并且省略重复的说明。

如图17所示，第十三优选实施方案中的发光器件101不同于第十一优选实施方案的器件101，不同之处在于在反射框102内形成空隙122，并且反射框102的上端开口覆盖有丙烯酸树脂125，丙烯酸树脂125附着有荧光体6并具有板状形状。在该优选实施方案中，荧光体6附着在丙烯酸树脂125的内表面125a(铝衬底2侧的表面)。

而且，在发光器件121中，荧光体6附着在丙烯酸树脂125的内表面125a，因此可以有效地保护荧光体6。并且，荧光体6具有对丙烯酸树脂125的良好粘附性。并且，丙烯酸树脂125的粘附性在室温下降低，因此在制造过程后，例如碎屑和灰尘的异物不会附着在丙烯酸树脂125上。

此外，还是在第十三优选实施方案中，可以适当改变树脂构件的材料、LED元件3的光发射波长、荧光体6的类型等。

图18是示意性示出根据本发明第十四优选实施方案中的发光器件的横截面图。另外，在说明附图时，相同的附图标记指示相同或等同的组件，并且省略重复的说明。

光源器件131包括第一优选实施方案中包括替代铝衬底2的铜引线框135的发光器件1和从发光器件1中发出的光进入其中的导光板132。

导光板132以平面形状输出入射光。在优选实施方案中，导光板132构成以一定发射形式输出从发光器件1中发出的入射光的光学***。导光板132具有沿一定方向延伸的扁平形状，并且包括靠近LED发光体10、在其上形成有曲率的反射表面132a。

导光板132包括在其纵向末端容纳发光器件1的接收孔133。接收孔133形成为略大于发光器件1的轮廓的矩形形状。

反射表面132a包括铝沉积物以实现类似镜子的外罩面。

接收孔133填充有硅树脂134，从而外涂覆发光器件1的荧光体6，并且防止发光器件1与导光板132之间的折射率剧烈变化。

利用发光器件1作为点光源，光源器件131可在导光板132处发射平面状的光。

此外，在第十四优选实施方案中，举例说明使用导光板132作为光学***的光源器件131，但也可以使用具有结合发光器件1与其它光学***的结构的光源器件。

虽然已经对于特定实施方案充分和清楚地描述了本发明，但是附加的权利要求并未因此受到限制，而是应被视为代表本领域技术人员可获得的所有修改和可替代的结构，该结构完全落在本文所提出的基本教导内。

例如，还可以使用单独形成和通过粘合剂接合集成形成的包括导光部和反射表面132a的结构的导光板132。

Claims

1.一种发光器件，包括：

安装在衬底上的发光元件；

密封所述发光元件的玻璃构件；

透射从所述发光器件发出的光的透明构件，所述透明构件位于所述玻璃构件外部；和

粉状荧光体，其附着至所述透明构件的内表面、外表面、或内表面和外表面二者。

2.根据权利要求1的发光器件，其中：

所述玻璃构件形成为长方体形状；和

所述透明构件与所述玻璃构件紧密接触。

3.根据权利要求2的发光器件，其中：

所述透明构件包括树脂构件；和

所述衬底包括形成在与树脂构件的接触部处的凹陷部。

4.根据权利要求1的发光器件，其中：

所述玻璃构件形成为长方体形状；和

在所述玻璃构件和所述透明构件之间形成空隙。

5.根据权利要求1的发光器件，其中：

所述玻璃构件具有不小于1.6的折射率。

6.根据权利要求1的发光器件，其中：

所述透明构件包括粘附性树脂构件。

7.根据权利要求6的发光器件，其中：

所述树脂构件在室温下具有粘附性。

8.根据权利要求6的发光器件，其中：

所述树脂构件在加热时具有粘附性。

9.根据权利要求1的发光器件，其中：

所述透明构件形成为类透镜形状，以在预定方向上放出透射光。

10.根据权利要求1的发光器件，其中：

在离开所述发光元件的方向上顺序形成多个所述透明构件；和

将所述荧光体附着至所述多个透明构件的每一个。

11.根据权利要求1的发光器件，其中：

在所述衬底上安装多个所述发光元件；和

所述透明构件共同围绕所述多个发光元件。

12.一种发光器件，包括：

安装在衬底上的发光元件；

密封所述发光元件的玻璃构件；和

通过静电力附着至所述玻璃构件外表面的粉状荧光体。

13.一种发光器件，包括：

安装在衬底上的发光元件；

密封所述发光元件的玻璃构件；

透射从所述发光器件发出的光的透明构件，所述透明构件位于所述玻璃构件外部；

粉状荧光体，其附着至所述透明构件的内表面、外表面、或内表面和外表面二者；和

反射框，其布置在所述衬底上以围绕所述发光元件，使得从所述发光元件发出的光沿预定方向被反射。

14.根据权利要求13的发光器件，其中：

所述透明构件包括填入所述反射框内部的树脂构件；和

所述荧光体附着至所述树脂构件的外表面。

15.根据权利要求13的发光器件，其中：

所述透明构件包括阻挡由所述反射框形成的开口的板状树脂构件。

16.一种光源器件，包括：

根据权利要求1的发光器件；和

17.一种光源器件，包括：

根据权利要求12的发光器件；和

18.一种光源器件，包含：

根据权利要求13的发光器件；和

19.一种制造发光器件的方法，包括以下步骤：

在衬底上安装多个发光元件；

将所述密封体分割为单个发光器件；和

将荧光体附着到所述分隔的发光器件的表面。

20.根据权利要求19的方法，其中：

所述荧光体附着步骤使用具有低于所述预定密封温度的耐热性或具有低于所述预定密封温度的温度下的熔融特性的荧光体。

21.根据权利要求19的方法，其中：

进行所述荧光体附着步骤，使得荧光体均匀地附着至涂覆在所述发光器件表面上的树脂构件。