JP6520996B2 - 発光装置及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、発光装置及びその製造方法に関する。
発光素子を用いた発光装置は、車両のヘッドライトや室内外の照明として多用されている。一例として、発光装置は、回路基板と、回路基板の上面に実装された発光素子と、発光素子の上面に配置される蛍光体樹脂層と、蛍光体樹脂層の上面に配置され、発光素子から照射された光を拡散する拡散樹脂層と、回路基板の上面に設けられて発光素子の側面を封止する第1反射材と、拡散樹脂層の側面を囲む第2反射材とを備えている(特許文献1参照)。このように構成された発光装置は、発光素子から放射された光の一部が、蛍光体樹脂層で蛍光体により波長変換され、また、発光素子からの他の光が蛍光体樹脂層で蛍光体に波長変換されることなく、直接放射光として外部に放射される。
なお、前記した発光装置では、蛍光体樹脂層及び拡散樹脂層が何れも樹脂で形成されている構成を備えている。そして、蛍光体樹脂層が拡散樹脂層よりも面積が大きく、発光素子の上面の面積を越えて形成されている。さらに、第2反射材の一部が発光素子の上面の上方に配置されている。そのため、上方のより狭い範囲に光を照射することができる構成を備えている。
国際公開第2014/081042号
しかしながら、特許文献1で提案された発光装置は、発光装置の発光面が樹脂で形成されているため、長期使用により発光面となる樹脂部材が劣化する虞が有る。
本発明の実施形態は、発光面の劣化が生じにくい発光装置及びその製造方法を提供することを課題とする。
本発明の実施形態に係る発光装置は、上面を光取り出し面とする発光素子と、前記発光素子の上面と接合して設けられ、蛍光体を含有する樹脂材料により形成された第1透光性部材と、前記第1透光性部材の上面と接合して設けられ、ガラス材料により形成された第2透光性部材と、を備え、前記第1透光性部材の下面周縁は平面視において前記発光素子の上面周縁よりも外側に位置し、前記第2透光性部材の下面周縁は、平面視において前記第1透光性部材の上面周縁と一致又は前記第1透光性部材の上面周縁よりも内側に位置し、前記第2透光性部材の上面周縁は平面視において前記第1透光性部材の上面周縁よりも内側に位置する構成とした。
また、本発明の実施形態に係る発光装置は、上面を光取り出し面とする発光素子と、前記発光素子の上面と接合して設けられ、蛍光体を含有する樹脂材料により形成された第1透光性部材と、前記第1透光性部材の上面と接合して設けられ、ガラス材料により形成された第2透光性部材と、を備え、前記第1透光性部材の上面周縁は、平面視において前記第2透光性部材の下面周縁と一致し、前記第1透光性部材の下面の面積は前記発光素子の上面の面積よりも大きく、前記第2透光性部材の上面の面積は前記発光素子の上面の面積よりも小さい構成とした。
本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法は、蛍光体を含有する樹脂材料からなる平板状の第1透光性部材集合体の上面と、前記第1透光性部材集合体よりも硬い材料からなる平板状の第2透光性部材集合体の下面とが接合された平板状の透光性部材集合体を準備する工程と、前記透光性部材集合体において、前記第2透光性部材集合体の上面に溝部を形成する工程と、前記透光性部材集合体を前記溝部で分割し、第1透光性部材及び第2透光性部材を有する複数の透光性部材を得る工程と、前記透光性部材における前記第1透光性部材の下面周縁が発光素子の上面周縁よりも外側に位置するように、前記第1透光性部材の下面と前記発光素子の上面とを接合する工程と、を含むこととした。なお、前記第2透光性部材は、ガラス材料で形成することができる。
本発明の実施形態に係る発光装置によれば、発光面の劣化が生じにくい。また、本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法によれば、発光面の劣化が生じにくい発光装置を提供することができる。
実施形態に係る発光装置を模式的に示す平面図である。 図1の発光装置のII−II線における断面図である。 実施形態に係る発光装置を模式的に分解して示す分解斜視図である。 実施形態に係る発光装置の光出射状態を模式的に示す断面図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法において第1透光性部材集合体と第2透光性部材集合体とが接合された透光性部材集合体を模式的に示す説明図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法において第2透光性部材集合体の上面に溝部を形成する状態を模式的に示す説明図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法において第2透光性部材集合体の上面に溝部を形成した状態を模式的に示す説明図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法の過程において形成した溝部で第1透光性部材集合体を切断する状態を模式的に示す説明図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法において透光性部材が個片化された状態を模式的に示す説明図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法において発光素子及び透光性部材を接合した状態を模式的に示す説明図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法において、発光素子及び透光性部材の周りに光反射性部材を設けた状態を模式的に示す説明図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法において、発光装置ごとに切断した状態を模式的に示す説明図である。 実施形態に係る発光装置の製造方法を示すフローチャートである。 実施形態の変形例を表す発光装置を模式的に示す平面図である。 実施形態の他の変形例を表す発光装置を模式的に示す平面図である。 実施形態の発光装置における透光性部材の変形例を示す製造工程の説明図である。 実施形態の発光装置における透光性部材の変形例を示す断面図である。 実施形態の発光装置における第1透光性部材と第2透光性部材との区画位置の変形例を模式的に示す断面図である。 実施形態の発光装置における第1透光性部材と第2透光性部材との区画位置の他の変形例を模式的に示す断面図である。 実施形態の発光装置において透光性部材と発光素子との位置関係を模式的に示す平面図である。 図10AのXB−XB線における拡大した断面図である。 図10AのXC−XC線における拡大した断面図である。
以下、実施形態に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において参照する図面は、実施形態を概略的に示したものであるため、各部材のスケールや間隔、位置関係等が誇張、あるいは、部材の一部の図示が省略されている場合がある。また、以下の説明では、同一の名称および符号については原則として同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略することとする。さらに、各図において示す方向は、構成要素間の相対的な位置を示し、絶対的な位置を示すことを意図したものではない。
実施形態に係る発光装置の構成の一例を、図1乃至図4を参照しながら説明する。
発光装置100は、上面を光取り出し面とする発光素子30と、発光素子30の上面と接合して設けられ、蛍光体を含有する樹脂材料により形成された第1透光性部材1と、第1透光性部材1の上面と接合して設けられ、ガラス材料により形成された第2透光性部材2と、を備える。第1透光性部材1の下面周縁は平面視において発光素子30の上面周縁よりも外側に位置し、第2透光性部材2の下面周縁は、平面視において第1透光性部材1の上面周縁と一致又は第1透光性部材1の上面周縁よりも内側に位置し、第2透光性部材2の上面周縁は平面視において第1透光性部材の上面周縁よりも内側に位置する。
本実施形態では、第1透光性部材1と第2透光性部材2とは一体の透光性部材10として形成されている。透光性部材10は、それぞれ上面と下面とを有する第1透光性部材1及び第2透光性部材2を備え、第1透光性部材の上面5と第2透光性部材の下面8とが接合して透光性部材10を構成している。発光素子30からの光は、第1透光性部材の下面7から入射して第2透光性部材の上面3から外部に放出される。
(発光素子)
本実施形態では、発光素子30は、接合部材を介して基板40の導体配線にフリップチップ実装されている。発光素子30は、同一面側に一対の電極を有し、一対の電極の形成された面を下面として、下面と対向する上面31を主な光取り出し面としている。発光素子30は、公知のものを利用でき、例えば、発光ダイオードやレーザダイオードを用いるのが好ましい。また、発光素子30は、任意の波長のものを選択することができる。例えば、青色、緑色の発光素子としては、窒化物系半導体(InAlGa1−X−YN、0≦X、0≦Y、X+Y≦1)、GaPを用いたものを用いることができる。さらに、赤色の発光素子としては、窒化物系半導体素子の他にもGaAlAs、AlInGaPなどを用いることができる。なお、発光素子30は、前記した以外の材料からなる半導体発光素子を用いることもできる。発光素子30は、組成や発光色、大きさや、個数などは目的に応じて適宜選択することができる。発光素子30は、同一面側に正負一対の電極を有するものが好ましい。これにより、発光素子30を基板40上にフリップチップ実装することができる。この場合、一対の電極が形成された面と対向する面が、発光素子の主な光取り出し面となる。また、発光素子30を基板40上にフェイスアップ実装する場合は、一対の電極が形成された面が発光素子30の主な光取り出し面となる。発光素子30は、例えば、バンプ等の接合部材を介して基板40と電気的に接続される。
(透光性部材)
透光性部材10は、発光装置100が備える発光素子30の上面31と接合して設けられている。透光性部材10は、それぞれ上面と下面とを有する第1透光性部材1及び第2透光性部材2を備え、第1透光性部材の上面5と第2透光性部材の下面8とが接合して透光性部材10を構成している。第1透光性部材1は蛍光体を含有する樹脂層であり、第2透光性部材2はガラス板であり、第2透光性部材2は第1透光性部材1の支持体の役割を有している。透光性部材10は、第1透光性部材の下面7より第2透光性部材の上面3の面積が小さい凸形状に形成されおり、第1透光性部材の側面6は、平面視において第2透光性部材の側面4よりも外側に位置する。
透光性部材10の厚みは、例えば、60〜300μm程度である。前記した厚みのうち、第2透光性部材2の厚みは、例えば、透光性部材10の厚みの50〜90%程度である。
(第1透光性部材)
第1透光性部材1は、発光素子30の上面31と接合して設けられる。
第1透光性部材1は、蛍光体11を含有する樹脂材料で形成されている。第1透光性部材1は、例えば、平板状であり、上面5と、上面5と対向する下面7と、上面5及び下面7に接する側面6と、を有している。
第1透光性部材の下面7は、発光装置100が備える少なくとも一つ以上の発光素子30からの光が入射される面である。この下面7は、下面7と接合される一つ以上の発光素子30の上面31の面積の和よりも大きな面積となるように形成されている。また、第1透光性部材の下面7は、略平坦になるように形成されている。
本実施形態において、第1透光性部材の上面5は、下面7に略平行となるように形成されている。第1透光性部材の側面6は、第1透光性部材の下面7に対して略垂直な面に形成されている。側面6が下面7に対して略垂直に形成されることで、発光装置100の製造時において第1透光性部材1と発光素子30とを接合する接着材15の当該側面に対する這い上がりを抑制することができる。側面6への接着材15の這い上がりが抑制されることで、発光素子30から出射された光が第1透光性部材1を介さずに外部に漏れ出ることを防止することができる。
そして、第1透光性部材の下面7は、発光素子30の上面31を全て包含するように、発光素子30の上面31よりも大きく形成されている。つまり、第1透光性部材の下面7周縁は、平面視において発光素子30の上面31周縁よりも外側に位置することとなる。第1透光性部材の下面7が発光素子30の上面31よりも大きな面積で形成されることにより、発光素子30から出射される光をロスなく第1透光性部材1に入射することができる。第1透光性部材の下面7は、当該下面7と接合される少なくとも一つ以上の発光素子30の上面31における面積の和に対して、105〜150%の範囲で大きな面積になるように形成されている。第1透光性部材1は、発光素子30から出射される光を下面7から入射し、第2透光性部材の下面8から第2透光性部材2に入射させる。
また、第1透光性部材1は、発光素子30から出射される光の少なくとも一部を波長変換可能な蛍光体11を含有する樹脂材料で形成される。樹脂材料としては、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、TPX樹脂、ポリノルボルネン樹脂、又はこれらの変性樹脂若しくはハイブリッド樹脂が挙げられる。なかでも耐熱性、電気絶縁性に優れ、柔軟性のあるシリコーン樹脂を含むことが好ましい。
蛍光体11としては、この分野で用いられる蛍光体11を適宜選択することができる。青色発光素子又は紫外線発光素子で励起可能な蛍光体としては、例えば、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(YAG:Ce)、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(LAG:Ce)、ユウロピウム及び/又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム系蛍光体(CaO−Al−SiO:Eu)、ユウロピウムで賦活されたシリケート系蛍光体((Sr,Ba)SiO:Eu)、β サイアロン蛍光体、CASN系蛍光体(CaAlSiN:Eu)、SCASN系蛍光体((Sr,Ca)AlSiN:Eu)等の窒化物系蛍光体、KSF系蛍光体(KSiF:Mn)、硫化物系蛍光体、量子ドット蛍光体などが挙げられる。これらの蛍光体11と、青色発光素子又は紫外線発光素子と組み合わせることにより、様々な色の発光装置(例えば白色系の発光装置)を製造することができる。白色に発光可能な発光装置100とする場合、第1透光性部材1に含有される蛍光体11の種類、濃度によって白色となるよう調整される。第1透光性部材1に含有される蛍光体11の濃度は、例えば、30〜80質量%程度である。
さらに、第1透光性部材1は、光拡散材を含有してもよい。光拡散材としては、例えば、酸化チタン、チタン酸バリウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素などを用いることができる。第1透光性部材1中において蛍光体11は、第1透光性部材1の全体に分散されてもよいし、第1透光性部材1の上面あるいは下面側に偏在していてもよい。
また、発光素子30に青色発光素子を用い、蛍光体に赤色成分の多い窒化物系半導体を用いることにより、赤色を発光する発光装置を得ることができる。さらに、発光素子30に青色発光素子を用い、蛍光体にYAG系蛍光体と、赤色成分の多い窒化物系蛍光体とを用いることにより、アンバー色を発光させることもできる。アンバー色とは、JIS規格Z8110における黄色のうちの長波長領域と黄赤の短波長領域とからなる領域、安全色彩のJIS規格Z9101による黄色の領域と黄赤の短波長領域に挟まれた領域の色度範囲が該当する。例えば、ドミナント波長として、580nm〜600nmの範囲に位置する領域のことである。赤色、アンバー色を発光させる蛍光体は、光交換効率が低いものが多く、所望の色調を得るためには蛍光体濃度を高くすることが好ましい。赤色又はアンバー色を発光する発光装置とする場合、第1透光性部材1に含有される蛍光体の濃度は、例えば60〜80質量%程度である。
(第2透光性部材2)
第2透光性部材2は、第1透光性部材1の上面と接合して設けられる。第2透光性部材2は、ガラス材料により形成されている。第2透光性部材2は、例えば平板状であり、上面3と、上面3に対向する下面8と、上面3及び下面8に接する側面4と、を備えている。第2透光性部材の下面8は、第1透光性部材の上面5と一致あるいは第1透光性部材1より小さな面積(例えば図1乃至図4では小さな面積)で形成される。すなわち、第2透光性部材2は、第2透光性部材の下面8周縁が、平面視において第1透光性部材の上面5周縁と一致あるいは第1透光性部材の上面5周縁よりも内側に位置し、第2透光性部材の上面3周縁が、平面視において第1透光性部材の上面5周縁よりも内側に位置している。第2透光性部材の上面3の面積は、発光装置100が備える一つ以上の発光素子30の上面31の面積の和よりも小さいことが好ましい。さらに、第2透光性部材の上面3の面積は、第1透光性部材の下面7の面積に対して、70%以下であることが好ましく、50%以下であることがより好ましい。このように第2透光性部材の上面3の面積を第1透光性部材の下面7の面積に対して小さい面積とすることにより、第1透光性部材の下面7から入射された発光素子30からの出射光を、発光素子30の上面31より小さな面積で第2透光性部材の上面3(つまり発光装置100の発光面)から放出させることができる。つまり、発光装置100は、第2透光性部材2により発光面の面積が絞られて、より高輝度な発光装置として、より遠くを照らすことが可能となる。
第2透光性部材の側面4は、第2透光性部材の上面3に対して略垂直に形成されている。この側面4は、第2透光性部材の上面3に対して略垂直に形成されることで、発光装置100の製造時において第2透光性部材の側面4を覆う光反射性部材20における上面3への這い上がりを抑制することができる。第2透光性部材の側面4は、光反射性部材20の這い上がりを抑制できる角度として、例えば、上面3に対して90度プラスマイナス5度の範囲とし、本明細書中ではこの範囲を略垂直としている。第2透光性部材の側面4が上面3に対して略垂直に形成されることで、第2透光性部材の上面3を発光装置100の発光面とした際に、発光装置100の上面における発光部と非発光部との境界が明確な発光装置100とすることができる。
第2透光性部材2の厚みは、例えば第1透光性部材1の厚み以上とすることが好ましい。例えば第2透光性部材2は、30〜270μm程度である。第2透光性部材2は、ガラス材料により形成され、ガラス材料としては、例えば、ホウ珪酸ガラス、石英ガラス、サファイアガラス、フッ化カルシウムガラス、アルミノホウ珪酸ガラス、オキシナイトライドガラス、カルコゲナイドガラス等が挙げられる。なお、使用されるガラス材料は、上面及び/又は下面に反射防止のためのAR(Anti Reflection)コートが施されてもよい。また、第2透光性部材2は、第1透光性部材1と屈折率が近いものであることが好ましい。
前記したように、第1透光性部材1は、蛍光体11を含有する樹脂層であり、第2透光性部材2はガラス板であり、第2透光性部材2は第1透光性部材1の支持体として機能する。このため、第1透光性部材1に含有される蛍光体11の濃度を高くして、蛍光体層(つまり第2透光性部材2の厚み)を薄く形成することが可能となる。
また、第1透光性部材1は樹脂材料で形成されているため、ガラス材料で形成された第2透光性部材2に比べて柔軟性があり、厚みを薄くしても破損しにくい。このため、第1透光性部材の上面5の面積を第2透光性部材の下面8の面積より大きい構成としても、製造時や使用時における第2透光性部材2の割れ、欠け等の破損を抑えることができる。これにより、第2透光性部材2の上面面積を第1透光性部材1の下面面積よりも小さくすることが可能となり、より高輝度な発光装置100とすることができる。
さらに、このように、発光面が絞られた高輝度な発光装置100において、第2透光性部材2がガラス材料で形成されていることから、長期使用による発光面の劣化が生じにくい発光装置100とすることができる。
(接着材)
発光素子30と透光性部材10とは接着材15で接合することができる。接着材15は、発光素子30の上面から側面の少なくとも一部に連続すると共に、光反射性部材20と発光素子30の側面との間に介在して設けられる。光反射性部材20と発光素子30の側面との間に介在する接着材15の上面は、第1透光性部材の下面7と接して設けられている。接着材15は、発光素子30からの出射光を第1透光性部材1に導光することができる透光性材料を用いることが好ましい。接着材15は、エポキシ樹脂又はシリコーン樹脂のような周知の接着材、高屈折率の有機接着材、無機系接着材、低融点ガラスによる接着材などを用いることができる。接着材15は、発光素子30の上面31から側面にまで延在し、フィレット16として設けられることが好ましい。フィレット16は、第1透光性部材の下面7と発光素子30の側面との双方に接し、光反射性部材20側に凹の曲面であることが好ましい。このような形状によって、発光素子30から出射される光は接着材15のフィレット面により反射され、第1透光性部材1へと導光されやすくなる。
なお、透光性部材10と発光素子30とは、接着材15を用いずに、圧着等により接合されてもよい。
光反射性部材20は、図1、図2及び図4に示すように、第2透光性部材の上面3以外に向かう光を、第2透光性部材の上面3から放出するように反射させると共に、発光素子30の側面を被覆して、発光素子30を外力、埃、ガスなどから保護するものである。この光反射性部材20は、透光性部材10の上面3(つまり第2透光性部材の上面3)を発光装置100の発光面として露出させて、透光性部材10及び発光素子30並びに基板40の上面の一部を覆うように設けられている。光反射性部材20は、具体的には、第2透光性部材の側面4、第1透光性部材の上面5及び側面6、接着材15の側面、発光素子30の側面及び下面側を覆うように設けられている。発光素子30の光取り出し面は、光反射性部材20から露出して第1透光性部材の下面7と接合されていることにより、透光性部材10に光を入射することが可能となる。光反射性部材20は、発光素子30からの光を反射可能な部材からなり、透光性部材10と光反射性部材20との界面で、発光素子30からの光を反射させて、透光性部材10内へと入射させる。このように、発光素子30から出射された光は、光反射性部材20により反射されて透光性部材10内を通過し、発光装置100の発光面である第2透光性部材の上面3から、外部へと出射される。
ここで、光反射性部材20の上面は、第2透光性部材の上面3の高さと同等か、第2透光性部材の上面3よりも低いことが好ましい。発光装置100の光出射面となる第2透光性部材の上面3から出射された光は、横方向にも広がりを持つ。そのため、光反射性部材20の上面が、第2透光性部材の上面3の高さよりも高い場合には、第2透光性部材の上面3から出射された光が光反射性部材20の上面に当たって反射され、配光のばらつきが生じる。よって、光反射性部材20は、第2透光性部材の側面4の外周を覆い、光反射性部材20の上面の高さを第2透光性部材の上面3と同等あるいは低くするように設ける。そうすることで、発光素子30から出射された光を外部に効率よく取り出すことができるので好ましい。
光反射性部材20は、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、また、これらの樹脂を少なくとも一種以上含むハイブリッド樹脂からなる母材に光反射性物質を含有させることで形成することができる。光反射性物質としては、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、イットリア安定化ジルコニア、チタン酸カリウム、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライトなどを用いることができる。光反射性部材20は、光反射性物質の含有濃度、密度により光の反射量、透過量が異なるため、発光装置100の形状、大きさに応じて、適宜濃度、密度を調整するとよい。また、光反射性部材20は、光反射性に加え、放熱性を併せ持つ材料とすると、光反射性を持たせつつ放熱性を向上させることができる。このような材料として、熱伝導率の高い窒化アルミニウムや窒化ホウ素が挙げられる。
(基板)
基板40は、少なくとも1つ以上の発光素子30を実装し、発光装置100を電気的に外部と接続する。基板40は、平板状の支持部材及び支持部材の表面及び/又は内部に配置された導体配線を備えて構成されている。なお、基板40は、発光素子30の電極の構成、大きさに応じて電極の形状、大きさ等の構造が設定される。また、基板40は、下面に、発光素子30とは電気的に独立する放熱用端子を備える構成としてもよい。放熱用端子は、発光装置100が備える全ての発光素子30の上面面積の和よりも大きい面積になるように形成され、発光素子30の直下の領域とオーバーラップするように配置されることが好ましい。このような放熱用端子の構成により、より放熱性に優れた発光装置100とすることができる。
また、基板40の支持部材は、絶縁性材料を用いることが好ましく、かつ、発光素子30から出射される光や外光などを透過しにくい材料を用いることが好ましい。基板40は、ある程度の強度を有する材料を用いることが好ましい。具体的には、アルミナ、窒化アルミニウム、ムライトなどのセラミックス、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、BTレジン(bismaleimide triazine resin)、ポリフタルアミド(PPA)などの樹脂が挙げられる。なお、支持部材は、キャビティを有する構造としてもよい。これにより、前述の光反射性部材20を滴下して硬化するなどして、容易に形成することができる。
導体配線及び放熱用端子は、例えば、Cu,Ag,Au,Al,Pt,Ti,W,Pd,Fe,Niなどの金属又はこれらを含む合金などを用いて形成することができる。このような導体配線は、電解めっき、無電解めっき、蒸着、スパッタ等によって形成することができる。
発光装置100は、以上説明した構成を備えているので、一例として、オートバイ、自動車等のヘッドライト、あるいは船舶、航空機等の照明として使用される場合に、発光素子30から出射される光をより遠くへ照射することができる。すなわち、図4に示すように、発光装置100では、1つ以上の発光素子30から光が出射されると、光反射性部材20に反射されずに、透光性部材10中を伝搬して第2透光性部材の上面3に直接向かう光と、光反射性部材20に反射して第2透光性部材の上面3から出る光とがある。そして、発光装置100では、第1透光性部材の下面7の面積を、発光素子30の上面面積の和よりも大きくすることで、発光素子30から照射される光をロスなく受光することができる。さらに、第2透光性部材の上面3の面積は、発光素子30の上面31の面積の和よりも小さく、また、第1透光性部材の下面7の面積よりも小さい。そのため、発光素子30からの出射光は透光性部材10により、第2透光性部材の上面3に集約される。これにより、ヘッドライトのハイビーム用途等に適した、高輝度で、より遠方に光を照射することができる発光装置100とすることができる。なお、図4では、代表的な光の照射方向を模式的に矢印で示している。
[発光装置の製造方法]
次に図6のフローチャートに示す発光装置100の製造方法S10について、図5A〜図5Hを中心に参照しながら説明する。
(透光性部材の集合体を準備する工程S11)
図5Aに示すように、蛍光体を含有する樹脂材料からなる平板状の第1透光性部材集合体A1の上面と、第1透光性部材集合体A1よりも硬い材料からなる第2透光性部材集合体A2の下面とが接合された平板状の透光性部材集合体A10を準備する。なお、第1透光性部材集合体A1は、発光素子30からの光の一部を波長変換する蛍光体11を含有させた蛍光体含有樹脂層であり、第2透光性部材集合体A2は、ガラスを平板状に形成又は加工したものである。例えば、透光性部材集合体A10は、ガラス板の下面に蛍光体含有樹脂層を印刷することで形成することができる。第1透光性部材集合体A1は、第2透光性部材集合体A2の下面に直接接しているだけでなく、接着材等の他の部材を介して接合されていてもよい。例えば、圧着、融着、焼結、有機系接着材による接着、低融点ガラス等の無機系接着材による接着を挙げることができる。第1透光性部材集合体A1の形成方法には、印刷法、圧縮成形法、蛍光体電着法、蛍光体シート法等を用いることができる。印刷法では、蛍光体、バインダーおよび溶剤を含むペーストを調製し、そのペーストを第2透光性部材集合体A2の下面に塗布し、乾燥することにより蛍光体層を形成する。
第1透光性部材集合体A1及び第2透光性部材集合体A2は、後記する各工程を経て第1透光性部材1及び第2透光性部材2を備える透光性部材10に形成される。第1透光性部材集合体A1の下面は透光性部材10の下面を、第2透光性部材集合体A2の上面は透光性部材10の上面を形成する。
(溝部形成工程S12)
つぎに、図5B及び図5Cに示すように、透光性部材集合体A10において、第2透光性部材集合体A2の上面に加工機械等のブレードBr1により溝部Dtを形成する。溝部Dtは、第2透光性部材集合体A2を貫通し、第1透光性部材集合体A1に達してもよいし、達しなくてもよい。本実施形態では、溝部Dtは、第1透光性部材集合体A1に達し、溝部Dtの底面には第1透光性部材集合体A1が露出するように行われる。また、この工程で形成される溝部Dtは、透光性部材10における第2透光性部材の側面4を構成することとなる。溝部Dtを形成する工程では、溝部Dtにより第2透光性部材集合体A2の上面が発光素子30の上面31より小さな面積の矩形となるように加工が行われる。また、第2透光性部材2は、第1透光性部材1よりも硬い材料で形成されているため、ブレードBr1による溝部形成時に加工しやすく、例えば、樹脂のような粘性の高い材料のようにつぶれてしまうことなく、矩形角部をシャープに加工することができる。なお、溝部Dtはレーザ加工等、他の公知の方法により形成してもよい。
第2透光性部材集合体A2は、例えば、硬度がモースコードで3〜10の範囲となるものを用いることが好ましい。この範囲とすることで、加工時の角部のつぶれ等を抑制することができる。
(透光性部材形成工程S13)
続けて、図5D及び図5Eに示すように、透光性部材集合体A10は、溝部Dtで分割され、第1透光性部材1及び第2透光性部材2を有する透光性部材10を得る。この分割を行う場合、第1透光性部材1側の下面7が発光素子30の上面よりも大きな面積を有する複数の透光性部材10を得ることとなる。この工程では、透光性部材集合体A10を溝部Dtの位置で、溝部Dtを形成したものより幅が狭いブレードBr2により各透光性部材10に分割されるように第1透光性部材集合体A1が切断される。分割された透光性部材10における第1透光性部材の下面7周縁は、発光装置100に用いられる1つ以上の発光素子30の上面31の面積の和よりも大きな面積を有するように形成される。このようにして得られた透光性部材10は、第1透光性部材の下面7より第2透光性部材の上面3の面積が小さい凸形状に形成されている。第1透光性部材集合体A1の切断面は、透光性部材10における第1透光性部材の側面6を、溝部Dtは透光性部材10における第2透光性部材の側面4を形成し、第1透光性部材の側面6は、平面視において第2透光性部材の側面4よりも外側に位置している。
なお、第1透光性部材集合体A1は、樹脂材料で形成されているため、ガラス材料で形成されたものよりも柔軟で破損しにくい。つまり、分割時に割れや欠け等が生じにくいため、第1透光性部材の厚みをより薄く形成することができる。
第1透光性部材集合体A1は、例えば、硬化後の硬度がショア硬度でA30〜D50の範囲となるものを用いることが好ましい。この範囲とすることで、発光装置100として使用するときの強度を保ちつつ、製造時や使用時において割れ、欠け等の破損を抑えることができる。
さらに、第1透光性部材集合体A1において、蛍光体11が第1透光性部材1の下面側(つまり第2透光性部材集合体A2との接合面と反対側の面)に偏在している場合には、上述した溝部形成工程S12において、溝部Dtが第1透光性部材集合体A1まで達した際に、溝部Dtの底面に露出する第1透光性部材集合体A1として、上面側の実質的に蛍光体を含有しない領域を露出させることができる。つまり、溝部形成時に溝部Dtが第1透光性部材集合体A1まで達したとしても、第1透光性部材集合体A1が有する蛍光体量は変化しないため、蛍光体量の減少に起因する色ずれ、色むらを抑制することができる。
(基板及び発光素子の準備工程)
発光素子30及び基板40をそれぞれ準備する。発光素子30及び基板40は、透光性部材10の接合工程より以前に準備されていればよい。
基板40は、平面視矩形状の平板状に形成され、例えば、支持部材に導体配線及び放熱用端子が設けられている。また、本実施形態においては、基板40は、基板上面の一つの隅部分に沿ってカソードマークが導体配線である電極材料と同じ材料で設けられている構成としてもよい。
そして、基板40には、発光素子30が実装される。ここでは、一つの発光装置100につき一つの発光素子30が基板40の導体配線上にバンプ等の接合部材を介して実装される。
(透光性部材の接合工程S14)
図5Fに示すように、透光性部材10における第1透光性部材1の下面周縁が発光素子30の上面31の周縁よりも外側に位置するように、透光性部材10の下面と発光素子30の上面31とを接合する。
本実施形態では、発光素子30と透光性部材10とは接着材15により接合されている。接着材15による接合は、まず発光素子30の上面31に接着材15を滴下し、接着材15上に透光性部材10を配置する。滴下された接着材15は、透光性部材10により押圧され、発光素子30の側面まで濡れ広がり、透光性部材10の下面と発光素子30の側面との間にフィレット16を形成するように設けられる。滴下する接着材15の量及び粘度は、発光素子30の側面にフィレット16が設けられ、かつ接着材15が基板40まで濡れ広がらない程度に適宜調整される。
透光性部材10は、発光素子30の上面に配置された接着材15を介して第1透光性部材の下面7が発光素子30上に接合される。この透光性部材10は、第1透光性部材の下面7の面積が、一つ以上の発光素子30の上面31における面積の和よりも大きく形成され、発光素子30の側面から第1透光性部材の下面7の外縁までの距離が同等になるように配置されることが好ましい。また、透光性部材10は、第2透光性部材の上面3の中心が、全体として平面視で矩形状になるように整列して配置された1つ以上の発光素子30の全体の中心に略重なるように配置されることが好ましい。発光素子30と接合した透光性部材10は、第1透光性部材の下面7の面積が発光素子30の上面31における面積の和よりも大きい。そのため、透光性部材10は、発光素子30の上面から出た光を発光素子30の上面31より大きな面積の第1透光性部材の下面7から取り込み、第1透光性部材の下面7よりも小さく、かつ、発光素子30の上面31より小さな面積となる第2透光性部材の上面3へと導光することができる構成となる。
(光反射性部材供給工程S15)
続いて、図5Gに示すように、発光素子30と透光性部材10と基板40とを覆う光反射性部材20が設けられる。発光装置100は、1種類又は2種類以上の光反射性部材20を有してもよい。以下は、光反射性部材20を2層で形成する場合の一例である。
(第1の光反射性部材供給工程)
初めに、発光素子30と基板40との間及び発光素子30と側面の接着材15を覆う高さまで、光反射性部材20が供給される。なお、光反射性部材20は、発光素子30と基板40との間に配置される場合は、低線膨張の材料を用いることが好ましい。これにより、発光素子30と基板40との接合部における熱応力の緩和が可能となる。
(第2の光反射性部材供給工程)
次に、透光性部材10の側面を覆う光反射性部材20を供給する。光反射性部材20は、第2透光性部材の側面4と、第1透光性部材の上面5と側面6とを被覆する。この際、第2透光性部材の上面3が光反射性部材20から露出するように、光反射性部材20は透光性部材10から離間した基板40上面に滴下することが好ましい。また、光反射性部材20は、先に供給した光反射性部材20の表面を覆うように供給される。
なお、光反射性部材20は、例えば、シリコーン樹脂に酸化チタンが含有されている樹脂をここでは使用している。
(個片化工程S16)
図5Hに示すように、光反射性部材20の形成後に基板40が各発光装置の単位ごとにレーザ照射あるいはブレード等の工具により切断され、発光装置100が形成される。前記のような各工程により製造された発光装置100は、一つ以上の発光素子30から出る光を、発光素子30の上面31における面積の和よりも大きな第1透光性部材の下面7から入射し、第1透光性部材の下面7よりも小さな第2透光性部材の上面3から外部に高輝度な光として放出することができる。また、第1透光性部材1を樹脂材料で形成しているので、第1透光性部材1と第2透光性部材2との面積の差を大きくしても製造工程等において第1透光性部材1が割れて破損することが少なく歩留まりを向上することができる。また、第2透光性部材をガラス材料で形成しているので、発光装置100としても光照射面が劣化にくく製品品質に優れている。
(変形例)
なお、発光装置100は、複数の発光素子30を備える構成としてもよく、また、透光性部材10も様々な形状であっても構わない。例えば、図7、図8、図9A〜図9Dに示すように、発光装置100A、100Bにおいて、複数の発光素子30を備える発光素子群30A,30Bの構成とすることや、傾斜した側面を有する透光性部材10A,10B,10Cの構成としてもよい。以下、各構成について説明する。なお、すでに説明した発光装置100の構成及び製造方法については同じ符号を付して説明を適宜省略する。
発光装置100Aでは、発光素子30を複数配置する発光素子群30Aの構成としてもよい。例えば、図7で示すように、発光素子群30Aは、同じ大きさの2つの発光素子30が隣り合せに配置され整列した状態とする。発光素子30が隣接して配置された場合には、透光性部材10は、第1透光性部材の下面7を、発光素子30を並列させた合計面積となる発光素子群30Aの領域よりも大きくなるように形成されることになる。なお、発光素子群30Aの面積は、2つの発光素子30の外周を直線で矩形に囲む領域として発光素子30の間の領域も発光素子群30Aの上面面積の一部としている。また、透光性部材10は、第2透光性部材の上面3が、発光素子群30Aの面積よりも小さくなるように形成されている。このような構成の発光装置100Aでは、複数の発光素子30からの光を第1透光性部材の下面7から入射し、第1透光性部材の下面7よりも小さな第2透光性部材の上面3から外部に放出することができるので、より高輝度で遠くまで光を照射することができる。
また、図8に示すように、一例として、発光素子30を6つ整列して配置し発光素子群30Bとしてもよい。透光性部材10は、第1透光性部材の下面7を、6つの発光素子30を並列させた合計面積となる発光素子群30Bの領域よりも大きくなるように形成されることになる。なお、発光素子群30Bの面積は、6つの発光素子30の外周を直線で矩形に囲む領域として発光素子30の間の領域も発光素子群30Bの上面面積の一部としている。また、透光性部材10は、第2透光性部材の上面3が、発光素子群30Bの面積よりも小さくなるように形成されている。このような構成の発光装置100Bにおいても、複数の発光素子30からの光を第1透光性部材の下面7から入射し、第1透光性部材の下面7よりも小さな第2透光性部材の上面3から外部に放出することができるので、より高輝度で遠くまで光を照射することができる。
さらに、図9Bに示すように、第2透光性部材の側面4Aは、垂直側面4aと傾斜面4bとを備える構成としてもよい。第2透光性部材の側面4Aは、第2透光性部材の上面3から略垂直に連続する垂直側面4aと、この垂直側面4a及び第1透光性部材の上面5に亘って連続する傾斜面4bとから構成されている。そして、傾斜面4bは、上面方向から下面方向に向かって広がるように形成されている。そして、傾斜面4bは、垂直側面4aと第1透光性部材の上面5とに亘って、下側に向かって凸となる曲面になるように構成されている。第2透光性部材が傾斜面4bを備えることで、発光素子30からの光を、反射回数を減らして効率よく第2透光性部材の上面3に向けて送ることができ、輝度の高い発光装置とすることができる。また、傾斜面4bが有ることで、第2透光性部材の下面8と第1透光性部材の上面5とを同形状とすることが可能となり、樹脂で形成された第1透光性部材1をより広範囲において支持できるため、透光性部材10Aの構造的な強度を向上することができる。
なお、発光装置100では、発光素子30を少なくとも1つ以上備えており、前記したように2つや、6つ、あるいは、3つや、4つ、5つ、あるいは、7つ以上であることであっても構わない。
また、図9Aに示すように、傾斜面4bは、図5Cに示す溝部Dtを形成するときに、ブレードBr3を用いることで設けることができる。ブレードBr3は、図5Dで示すブレードBr2よりも細いものが使用され、溝部Dtが垂直側面4aと傾斜面4bとを有するように、ブレードBr3の侵入深さを部分的に替えて操作する。このようにして傾斜面4bを有する側面4Aが形成される。また、べベルカット用のブレードを用いて、傾斜面を有する溝部Dtを形成してもよい。なお、傾斜面4bは、断面視において曲線として示したが、直線として形成することもできる。
さらに、溝部Dtを形成する際のブレードBr3の大きさ、形状及び侵入深さ等を変更することで、第1透光性部材及び第2透光性部材の側面形状が異なる透光性部材10B、10Cを形成することができる。
透光性部材10Bの側面9Bは、図9Cに示すように、傾斜した傾斜面4bbを有する。透光性部材10Bは、透光性部材10Aと同様に、第1透光性部材1Bと第2透光性部材2Bとが一体として形成されたものである。そして、それぞれ上面と下面とを有する第1透光性部材1B及び第2透光性部材2Bを備え、第1透光性部材の上面5bと第2透光性部材の下面8bとが接合して透光性部材10Bを構成している。透光性部材10Bにおいても、前記した透光性部材10等と同様に、発光素子30からの光を、第1透光性部材の下面7から入射して第2透光性部材の上面3から外部に放出することができる。
透光性部材10Bは、上述した透光性部材10と同様に、下面7と、下面7より小さい面積を有する上面3と、側面9Bと、を備える。
透光性部材10Bは、側面9Bとして、第1垂直側面6Bと傾斜面4bbと第2垂直側面4baとを下面側から順に備える。第1垂直側面6Bは、下面7に連続する下面7に略垂直な面であり、第1透光性部材1Bの側面6b及び第2透光性部材2Bの側面の一部となる垂直側面4bcとからなる面である。また、第2垂直側面4baは上面3に連続する上面3に略垂直な面である。傾斜面4bbは、第1垂直側面6Bと第2垂直側面4baとの間に位置し、上面方向から下面方向に向かって広がるように傾斜した面である。この傾斜面4bbは内側に凸となる曲面に構成されている。
透光性部材10Bにおける第1透光性部材1Bと第2透光性部材2Bとの境界面(つまり第1透光性部材1Bと第2透光性部材2Bの接合面)は、下面7に略平行で、第1垂直側面6Bに接する面である。
透光性部材10Bにおいて、第2透光性部材2Bの側面は、第2透光性部材2Bの上面3に連続する垂直側面(つまり透光性部材10Bの第2垂直側面)4ba、この垂直側面4baに連続し、上面方向から下面方向に向かって広がる傾斜面(つまり透光性部材10Bの傾斜面)4bb、この傾斜面4bbに連続し第2透光性部材の下面に略垂直に連なる垂直側面(つまり透光性部材10Bの第1垂直側面6Bの一部の垂直側面)4bcを有する。
また、第1透光性部材1Bの側面6bは、第2透光性部材2Bから連続し、第2透光性部材2Bの垂直側面4bcとともに透光性部材10Bの第1垂直側面6Bを形成している。つまり、透光性部材10Bにおける第1透光性部材1Bの上面周縁は、平面視において第2透光性部材2Bの下面周縁と略一致している。
このような形状により、蛍光体11を含有する樹脂材料により形成された第1透光性部材1Bの厚みをより薄くすることができる。そして、より薄い蛍光体含有樹脂層を確実に支持するために、また加工のし易さを考慮して、第2透光性部材2Bの最も薄い部分の厚みは第1透光性部材1Bの最も薄い部分の厚みと同等以上であることが好ましい。
透光性部材10Cの側面9Cは、図9Dに示すように、傾斜した傾斜面4Cを有する。透光性部材10Cは、透光性部材10Aと同様に、第1透光性部材1Cと第2透光性部材2Cとが一体として形成されたものである。そして、それぞれ上面と下面とを有する第1透光性部材1C及び第2透光性部材2Cを備え、第1透光性部材の上面5cと第2透光性部材の下面8cとが接合して透光性部材10Cを構成している。透光性部材10Cにおいても、透光性部材10等と同様に、発光素子30からの光を、第1透光性部材の下面7から入射して第2透光性部材の上面3から外部に放出することができる。
透光性部材10Cは、上述した透光性部材10と同様に、下面7と、下面7より小さい面積を有する上面3と、側面9Cと、を備える。
また、透光性部材10Cは、側面9Cとして、第1垂直側面6cと傾斜面4Cと第2垂直側面4caとを下面側から順に備える。第1垂直側面6cは下面7に連続する下面7に略垂直な面であり、第2垂直側面4caは上面3に連続する上面3に略垂直な面である。傾斜面4Cは、第1垂直側面6cと第2垂直側面4caとの間に位置し、上面方向から下面方向に向かって広がるように傾斜した面である。傾斜面4Cは内側に凸となる曲面に構成されている。そして、傾斜面4Cは、第1透光性部材1C及び第2透光性部材2Cに亘って形成され、傾斜側面6cb及び傾斜側面4cbからなる面である。
透光性部材10Cにおける第1透光性部材1Cと第2透光性部材2Cとの境界面は、下面7に略平行で、傾斜面4Cに接する面である。
透光性部材10Cにおいて、第2透光性部材2Cの側面は、第2透光性部材2Cの上面3に連続する垂直側面(つまり透光性部材10Cの第2垂直側面)4ca、この垂直側面4caに連続し、上面方向から下面方向に向かって広がる傾斜側面(つまり透光性部材10Cの傾斜側面)4cbを有する。この傾斜側面4cbは第2透光性部材の下面8cに連なり、かつ、第1透光性部材1Cの傾斜側面6cbに連続する。また、第1透光性部材1Cの側面は、第2透光性部材2Cから連続し、上面方向から下面方向に向かって広がる傾斜側面(つまり透光性部材10Cの傾斜面4Cの一部の傾斜側面)6cbと、この傾斜側面6cbに連続し、第1透光性部材1Cの下面7に略垂直に連なる第1垂直側面6cとを有する。
つまり、透光性部材10Cにおいても、第1透光性部材1Cの上面周縁は、平面視において第2透光性部材2Cの下面周縁と略一致している。
このような形状では、透光性部材10Cにおける第1透光性部材1Cの厚みの割合をより多くすることができるため、例えば所望の発光色を得るために、より多くの蛍光体11を必要とする場合などに有効である。
なお、透光性部材10Bの第1透光性部材1B及び第2透光性部材2B、並びに、透光性部材10Cの第1透光性部材1C及び第2透光性部材2Cにおいて、透光性部材10の場合と比較して、厚みを適宜調整して側面9Bあるいは側面9Cを形成できるようにしている。
さらに、透光性部材10Bにおいて、傾斜面4bbと第1垂直側面6Bとは連続していてもよいし、その間に上面3と略平行となる面を有していてもよい。また、傾斜面4bbが透光性部材10Bの上面近傍において、上面3に対して略垂直となる接線を有する場合、この領域を第2垂直側面4baとして、第2垂直側面4baが傾斜面4bbに含まれる構成としてもよい。
同様に、透光性部材10Cにおいて、傾斜面4Cと第1垂直側面6cとは連続していてもよいし、その間に上面3と略平行となる面を有していてもよい。また、傾斜面4Cが透光性部材10Cの上面近傍において、上面3に対して略垂直となる接線を有する場合、この領域を第2垂直側面4caとして、第2垂直側面4caが傾斜面4Cに含まれる構成としてもよい。
また、各透光性部材10,10A,10B,10Cについて、図10A〜図10Cに示す透光性部材10Dのように形成してもよい。透光性部材10Dは、4つの側面のうちの2つの側面は、上面及び下面に連続する垂直側面9D1である。つまり、透光性部材10Dは、平面視において、第2透光性部材2Dの上面周縁の一部は第1透光性部材1Dの下面周縁と略一致し、他の一部は第1透光性部材1Dの下面周縁よりも内側に位置する。
このような発光装置100Dにおいても、第1透光性部材1Dの下面の面積を発光素子30の上面の面積よりも大きく、第2透光性部材2Dの上面の面積を複数の発光素子30の上面の面積の合計よりも小さくすることで、より高輝度な発光装置とすることができる。ちなみに、発光装置100Dでは、発光素子30が整列する長手方向に沿った側に透光性部材10Dの傾斜面を有する側面9Dを備え、短手方向に沿った側には垂直側面9D1を形成している。つまり、垂直側面9D1は、第2透光性部材2Dの上面周縁の一部として、平面視において第1透光性部材1Dの下面周縁と一致する部分である。なお、垂直側面9D1は、長手方向に沿った側の一方にも短手方向に沿った側と併せて設けるようにしてもよく、平面視において矩形状のいずれか一辺側、隣接する2辺側、連続する3辺側のいずれかであってもよい。
また、以上説明した発光装置100,100A,100Bでは、第2透光性部材の下面8と第1透光性部材の上面5とは大きさを異なることとして説明したが、図9Cで示したと同様に、第2透光性部材の下面8と、第1透光性部材の上面5とは同じ大きさとし、第2透光性部材の上面3を第1透光性部材の上面5よりも内側に位置するように構成してもよい。このような構成にすることで、第1透光性部材の上面5から第2透光性部材の下面8へと光が導光されやすくなり、発光装置100,100A,100Bの光取り出し効率が向上する。さらに、1つの透光性部材10に複数の発光素子30を接合する場合には、各発光素子30の配置の影響やそれによる配光、輝度ムラ、色ムラの影響を低減させるので好ましい。さらに、透光性部材10と発光素子30とを接合する接着材15に蛍光体、光拡散材等を含有させてもよい。さらに、発光素子30を複数個搭載する場合には、発光素子30のそれぞれに対して透光性部材10を接合してもよい。
また、本発明に係る発光装置100,100A〜100Dにおいて、ツェナーダイオード等の保護素子を基板40に搭載してもよい。これらの保護素子を、光反射性部材20に埋設することにより、発光素子30からの光が保護素子に吸収されたり、保護素子に遮光されたりすることによる光取り出しの低下を防止することができる。
さらに、2つの発光素子30を用いる場合には、2つの発光素子30の間隔は、2つの発光素子30の間に、接着材15のフィレット16が連続して形成されるような間隔であることが好ましい。具体的には、発光装置100,100A〜100Dが2つ以上の発光素子30を備える場合、隣接する発光素子30間の距離は、発光素子30の厚みの2倍以下であることが好ましい。
本発明に係る発光装置は、オートバイ、自動車等の車両あるいは船舶、航空機等の乗り物のヘッドライト用光源として使用することができる。また、その他、スポットライト等の各種照明用光源、ディスプレイ用光源、車載部品など、種々の光源に使用することができる。
1、1C、1D 第1透光性部材
2、2B、2C、2D 第2透光性部材
3 第2透光性部材の上面
4、4A 第2透光性部材の側面
4a 垂直側面
4b、4bb、4C 傾斜面
5 第1透光性部材の上面
6 第1透光性部材の側面
7 第1透光性部材の下面
8 第2透光性部材の下面
10、10A、10B、10C、10D 透光性部材
11 蛍光体
15 接着材
16 フィレット
20 光反射性部材
30 発光素子
30A、30B 発光素子群
31 上面(光取り出し面)
40 基板
100、100A、100B、100C、100D 発光装置
A1 第1透光性部材集合体(第1透光性部材)
A2 第2透光性部材集合体(第2透光性部材)
A10 集合体
Br1、Br2、Br3 ブレード
Dt 溝部
S10 発光装置の製造方法
S11 準備工程
S12 溝部形成工程
S13 透光性部材形成工程
S14 接合工程
S15 光反射部材供給工程
S16 個片化工程

Claims (17)

  1. 上面を光取り出し面とする発光素子と、
    前記発光素子の上面と接合して設けられ、蛍光体を含有する樹脂材料により形成された第1透光性部材と、
    前記第1透光性部材の上面と接合して設けられ、ガラス材料により形成された第2透光性部材と、を備え、
    前記第1透光性部材の下面周縁は平面視において前記発光素子の上面周縁よりも外側に位置し、
    前記第2透光性部材の下面周縁は、平面視において前記第1透光性部材の上面周縁と一致、又は、前記第1透光性部材の上面周縁よりも内側に位置し、前記第2透光性部材の上面周縁は平面視において前記第1透光性部材の上面周縁よりも内側に位置し、
    前記第2透光性部材の側面は、前記第2透光性部材の上面に連続する略垂直な第2垂直側面と、前記第2垂直側面に連続する傾斜面とを備え、
    前記第1透光性部材の側面は、前記第1透光性部材の下面に連続する略垂直な第1垂直側面を備え、
    前記傾斜面は、前記第2垂直側面から前記第1垂直側面に向かって広がる発光装置。
  2. 前記第1透光性部材は、第1垂直側面に連続する第1傾斜側面を備え、前記第1傾斜面は、前記第2透光性部材の傾斜面に連続する請求項1に記載の発光装置。
  3. 前記傾斜面は、下側に向かって凸となる曲面である請求項1又は請求項2に記載の発光装置。
  4. 前記第2透光性部材の上面の面積は、前記発光素子の上面の面積よりも小さい請求項1に記載の発光装置。
  5. 前記第2透光性部材は、ホウ珪酸ガラス、又は、石英ガラスである請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の発光装置。
  6. 前記第1透光性部材は、シリコーン樹脂を含む請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の発光装置。
  7. 前記第1透光性部材と前記発光素子は接着材を介して接合された請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の発光装置。
  8. 前記発光素子、前記第1透光性部材及び前記第2透光性部材は、側面が光反射性部材により被覆されている請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の発光装置。
  9. 上面を光取り出し面とする発光素子と、
    前記発光素子の上面と接合して設けられ、蛍光体を含有する樹脂材料により形成された第1透光性部材と、
    前記第1透光性部材の上面と接合して設けられ、ガラス材料により形成された第2透光性部材と、を備え、
    前記第1透光性部材の上面周縁は、平面視において前記第2透光性部材の下面周縁と一致し、
    前記第1透光性部材の下面の面積は前記発光素子の上面の面積よりも大きく、
    前記第2透光性部材の上面の面積は前記発光素子の上面の面積よりも小さく、
    前記第1透光性部材側面は、第1垂直側面を有し、
    前記第2透光性部材の側面は、前記第1垂直側面に連続する垂直側面と、前記垂直側面に連続して上面方向から下面方向に向かって広がる傾斜面と、前記傾斜面に連続して前記上面に連続する第2垂直側面と、を有する発光装置。
  10. 前記第1透光性部材の下面周縁は平面視において前記発光素子の上面周縁よりも外側に位置する請求項9に記載の発光装置。
  11. 前記第2透光性部材の上面周縁の一部は、平面視において前記第1透光性部材の下面周縁と一致する請求項9又は請求項10に記載の発光装置。
  12. 前記傾斜面は、前記第2透光性部材の内側に向かって凸となる曲面である請求項9に記載の発光装置。
  13. 請求項9から請求項12のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法であって、
    蛍光体を含有する樹脂材料からなる平板状の第1透光性部材集合体の上面と、前記第1透光性部材集合体よりも硬い材料からなる平板状の第2透光性部材集合体の下面とが接合された平板状の透光性部材集合体を準備する工程と、
    前記透光性部材集合体において、前記第2透光性部材集合体の上面に溝部を形成する工程と、
    前記透光性部材集合体を前記溝部で分割し、第1透光性部材及び第2透光性部材を有する複数の透光性部材を得る工程と、
    前記透光性部材における前記第1透光性部材の下面周縁が発光素子の上面周縁よりも外側に位置するように、前記第1透光性部材の下面と前記発光素子の上面とを接合する工程と、を含み、
    前記溝部は、前記第2透光性部材の側面が、前記第2透光性部材の上面に連続する垂直な第2垂直側面と、前記第2垂直側面から前記第1透光性部材の第1垂直側面に向かって広がる傾斜面と、前記傾斜面に連続すると共に前記第1透光性部材の第1垂直側面に連続する垂直側面とを有するように形成される発光装置の製造方法。
  14. 前記第2透光性部材は、ガラス材料で形成される請求項13に記載の発光装置の製造方法。
  15. 前記発光素子を基板に実装する工程を含む請求項13又は請求項14に記載の発光装置の製造方法。
  16. 前記第2透光性部材の側面、前記第1透光性部材の側面及び前記発光素子の側面を覆う光反射性部材を設ける工程をさらに含む請求項13から請求項15のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
  17. 前記第1透光性部材は、シリコーン樹脂を含む請求項13から請求項16のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
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