TW201813139A - 附反射層及螢光體層之光半導體元件 - Google Patents
附反射層及螢光體層之光半導體元件 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201813139A TW201813139A TW106119939A TW106119939A TW201813139A TW 201813139 A TW201813139 A TW 201813139A TW 106119939 A TW106119939 A TW 106119939A TW 106119939 A TW106119939 A TW 106119939A TW 201813139 A TW201813139 A TW 201813139A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- optical semiconductor
- phosphor layer
- layer
- reflective layer
- semiconductor element
- Prior art date
Links
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
本發明之附反射層及螢光體層之光半導體元件具備:光半導體元件,其具有發光面及相對於發光面於上下方向隔開間隔而對向配置之對向面;螢光體層,其至少被覆發光面;及反射層,其相對於光半導體元件及螢光體層之兩者而配置於與上下方向正交之正交方向外側;螢光體層具有:內側部分,其配置於光半導體元件之上側;及外側部分,其配置於沿發光面向光半導體元件之外側延伸之假想面上或以包含假想面之方式而配置。
Description
本發明係關於一種附反射層及螢光體層之光半導體元件。
自先前以來,作為可發出高能量之光之發光裝置,已知有白色發光裝置(白色光半導體裝置)。於白色發光裝置例如設置有:二極體基板,其將電力供給至LED(light-emitting diode,發光二極體);LED(發光二極體),其安裝於上述二極體基板,且發出藍色光;螢光體層,其可將藍色光轉換為黃色光,且被覆LED;密封層,其將LED密封;及反射層,其設置於LED之周圍,且使光向前方反射。此種白色發光裝置係藉由自LED發光且透過密封層及螢光體層之藍色光、與於螢光體層將藍色光之一部分進行波長轉換而得之黃色光之混色而發出高能量之白色光。 而且,近年來,如投光照明或頂壁照明般要求指向性高、照度良好之白色發光裝置。作為此種發光裝置,提出例如專利文獻1之發光裝置。 專利文獻1之發光裝置中,於發光二極體元件之上表面(發光面)配置有以如下方式形成之螢光體層,即,該螢光體層係下表面為與發光二極體元件之上表面相同形狀之圖案,且上表面成為寬幅,於發光二極體元件之側面配置有反射樹脂層。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2012-222315號公報之圖7(e)
[發明所欲解決之問題] 然而,於專利文獻1之發光裝置中,螢光體層係將發光二極體元件之上表面與螢光體層之下表面形成為相同之圖案。因此,於將螢光體層配置於發光二極體元件之上表面時,若螢光體層之位置於寬度方向偏移,則於發光二極體元件之上表面存在未配置螢光體層之部位,其結果產生無法發揮所需之光學特性之不良情況。因此,專利文獻1之發光裝置於寬度方向上需要較高之位置精度,期望對其進行改善。 本發明之目的在於提供一種可製造具有良好之指向性及正面照度、且可謀求位置精度之提高之光半導體裝置的附反射層及螢光體層之光半導體元件。 [解決問題之技術手段] 本發明[1]係一種附反射層及螢光體層之光半導體元件,其具備:光半導體元件,其具有發光面及相對於上述發光面於上下方向隔開間隔而對向配置之對向面;螢光體層,其至少被覆上述發光面;及反射層,其相對於上述光半導體元件及上述螢光體層之兩者,而配置於與上述上下方向正交之正交方向外側;且上述螢光體層具有:內側部分,其配置於上述光半導體元件之上側;及外側部分,其配置於沿上述發光面向上述光半導體元件之外側延伸之假想面上或以包含上述假想面之方式而配置。 根據此種附反射層及螢光體層之光半導體元件,反射層相對於光半導體元件及螢光體層之兩者,而配置於該等之正交方向外側。因此,可將自螢光體層及光半導體元件之側面放射或反射之光向上側反射。因而,指向性及正面照度良好。 又,螢光體層具有配置於向光半導體元件之外側延伸之假想面上之外側部分、或以包含假想面之方式而配置之外側部分。因此,螢光體層之下表面相對於光半導體元件之發光面而變寬。因而,於將螢光體層配置於發光二極體元件之發光面時,假設即便螢光體層之位置在相對於所需之位置正交之方向偏移,螢光體層之外側部分亦可確實地被覆光半導體元件之發光面。其結果,於正交方向上,可謀求螢光體層相對於光半導體元件之位置精度之提高。 本發明[2]包含上述[1]之附反射層及螢光體層之光半導體元件,其滿足下述式(1)及(2): 90°<θ1
<160°……(1) A≦Y……(2) (式中,θ1
表示連結上述光半導體元件之上述發光面之端緣與上述反射層之上端緣之內端緣之直線、與上述發光面所成之角度; A表示上述發光面與上述螢光體層之上表面之上下方向距離; Y表示上述發光面與上述反射層之上端緣之內端緣之上下方向距離)。 此種附反射層及螢光體層之光半導體元件中,自附反射層及螢光體層之光半導體元件照射之光之配向角良好,故指向性變得更佳。 本發明[3]包含上述[1]或[2]之附反射層及螢光體層之光半導體元件,其中上述反射層於100 μm厚度之以450 nm波長之光照射時之反射率為80%以上。 此種附反射層及螢光體層之光半導體元件之正面照度變得更佳。 本發明[4]包含上述[1]至[3]中任一項之附反射層及螢光體層之光半導體元件,其滿足下述式(3): B<X……(3) (式中,B表示上述光半導體元件之上述對向面之端緣、與上述反射層之下端緣之內端緣之距離;X表示上述光半導體元件之上述發光面之端緣、與上述螢光體層之上述假想面上之外端緣之上述正交方向距離)。 此種附反射層及螢光體層之光半導體元件之指向性及正面照度變得更佳。 本發明[5]包含上述[1]至[4]中任一項之附反射層及螢光體層之光半導體元件,其中上述反射層接觸於上述光半導體元件之上述發光面與上述對向面之間之側面整個面。 此種附反射層及螢光體層之光半導體元件之指向性及正面照度變得更佳。 本發明[6]包含上述[1]至[3]中任一項之附反射層及螢光體層之光半導體元件,其中上述螢光體層接觸於上述光半導體元件之上述發光面與上述對向面之間之側面整個面。 此種附反射層及螢光體層之光半導體元件之光之提取效率變得良好。 本發明[7]包含上述[1]至[6]中任一項之附反射層及螢光體層之光半導體元件,其進而具備配置於上述螢光體層之上側之擴散層。 此種附反射層及螢光體層之光半導體元件之指向性及正面照度變得更佳。 本發明[8]包含上述[7]之附反射層及螢光體層之光半導體元件,其滿足下述式(4): A+C≦Y……(4) (式中,C表示上述擴散層之上下方向長度)。 此種附反射層及螢光體層之光半導體元件之正面照度變得更佳。 [發明之效果] 根據本發明之附反射層及螢光體層之光半導體元件,可製造一方面實現螢光體層相對於光半導體元件之位置精度之提高一方面具有良好之指向性及正面照度的光半導體裝置。
<第1實施形態> 於圖1B中,紙面上下方向係上下方向(第1方向,厚度方向),紙面上側係上側(第1方向一側,厚度方向一側),紙面下側係下側(第1方向另一側,厚度方向另一側)。紙面左右方向係左右方向(與第1方向正交之第2方向,相對於上下方向而正交之方向之一例),紙面左側係左側(第2方向一側),紙面右側係右側(第2方向另一側)。紙厚方向係前後方向(與第1方向及第2方向正交之第3方向,相對於上下方向而正交之方向之一例),紙面近前側係前側(第3方向一側),紙面深側係後側(第3方向另一側)。具體而言,依據各圖之方向箭頭。 參照圖1A~圖1B,對本發明之附反射層及螢光體層之光半導體元件(以下亦僅稱為附二層之元件)之第1實施形態進行說明。 再者,附二層之元件並非係光半導體裝置(發光裝置),亦即,不包含光半導體裝置中所具備之基板(電極基板)。具體而言,附二層之元件具備光半導體元件、螢光體層、及反射層(反射構件),且視需要而具備擴散層。附二層之元件較佳為包含光半導體元件、螢光體層及反射層,或包含光半導體元件、螢光體層、反射層及擴散層。亦即,附二層之元件以尚未與光半導體裝置之基板上所具備之電極電性連接之方式構成。又,附二層之元件係光半導體裝置之一零件,即係用以製作光半導體裝置之零件,且係零件單獨流通、產業上可利用之器件。 如圖1A~圖1B所示,附二層之元件1具備光半導體元件2、螢光體層3、及反射層4。 光半導體元件2例如係將電能轉換為光能之LED(發光二極體元件)或LD(半導體雷射元件,Laser Diode(雷射二極體))。較佳為,光半導體元件2係發出藍色光之藍色LED。另一方面,光半導體元件2不包含技術領域與光半導體元件不同之電晶體等整流器(半導體元件)。 光半導體元件2具有沿左右方向及前後方向之大致平板形狀。又,光半導體元件2具有俯視大致矩形狀(較佳為俯視大致正方形狀)。光半導體元件2具備發光面21、對向面22、及側面23。 發光面21係光半導體元件2之上表面。發光面21具有平坦之形狀。於發光面21上設置有螢光體層3(下述)。 對向面22係光半導體元件2之下表面,且係形成有電極24之面。對向面22相對於發光面21隔開間隔而對向配置於下側。電極24設置有複數個(2個),其具有自對向面22向下側稍突出之形狀。 側面23將發光面21之周端緣與對向面22之周端緣加以連結。 光半導體元件2之尺寸可適當設定,具體而言,厚度(上下方向長度)例如為0.1 μm以上,較佳為0.2 μm以上,更佳為10 μm以上,又,例如為500 μm以下,較佳為200 μm以下。光半導體元件2之左右方向及/或前後方向之長度分別例如為200 μm以上,較佳為500 μm以上,又,例如為3000 μm以下,較佳為2000 μm以下。 螢光體層3以被覆光半導體元件2之發光面21及側面23之方式配置於光半導體元件2之上側及側部。螢光體層3具有俯視大致矩形狀(較佳為俯視大致正方形狀),且以於上下方向投影時包含光半導體元件2之方式而形成。螢光體層3具備配置於光半導體元件2之上側之內側部分31、及配置於內側部分31之外側之外側部分32。 內側部分31具有沿左右方向及前後方向之大致平板形狀,且以於俯視下成為與光半導體元件2相同形狀之方式而形成。即,內側部分31之下表面整個面與光半導體元件2之發光面21整個面接觸,且被覆該發光面21整個面。 外側部分32具有沿上下方向之俯視大致矩形框狀。外側部分32具備上側部分32a與下側部分32b。又,外側部分32係於上側部分32a與下側部分32b之間,包含沿發光面21向光半導體元件2之左右方向及前後方向之外側延伸之假想面6。即,外側部分32藉由假想面6而於上下方向劃分為上側部分32a與下側部分32b。 外側部分32之上側部分32a配置於內側部分31之外側,內側部分31之周端緣與上側部分32a之內周端緣一體地連續。 外側部分32之下側部分32b與光半導體元件2之側面23接觸,且以被覆該側面23之方式配置於光半導體元件2之外側。即,下側部分32b之內周端面與光半導體元件2之側面23整個面接觸。 螢光體層3之內側部分31之厚度、即發光面21與螢光體層3之上表面之上下方向距離(圖1B中所示之A)例如為10 μm以上,較佳為50 μm以上,又,例如為300 μm以下,較佳為150 μm以下。 上述上下方向距離A與發光面21之左右方向或前後方向之長度(正交方向距離)之比例如為1:100~30:100,較佳為5:100~15:100。 螢光體層3之外側部分32之左右方向或前後方向之長度,即,光半導體元件2之發光面21之端緣(點m)、與螢光體層3之假想面6上之外端緣(點k)之左右方向或前後方向之距離(圖1B中所示之X)例如為10 μm以上,較佳為50 μm以上,更佳為70 μm以上,又,例如為2000 μm以下,較佳為1500 μm以下,更佳為500 μm以下,再佳為150 μm以下。 上述距離X與發光面21之左右方向或前後方向之長度之比例如為1:100~150:100,較佳為5:100~100:100,更佳為7:100~50:100。 螢光體層3例如係由含有螢光體及樹脂之螢光組合物而形成。 螢光體將自光半導體元件2發出之光進行波長轉換。作為螢光體,可舉出例如可將藍色光轉換為黃色光之黃色螢光體、及可將藍色光轉換為紅色光之紅色螢光體等。 作為黃色螢光體,可舉出例如(Ba,Sr,Ca)2
SiO4
;Eu,(Sr,Ba)2
SiO4
:Eu(正矽酸鋇(BOS,barium orthosilicate))等矽酸鹽螢光體,例如Y3
Al5
O12
:Ce(YAG(釔-鋁-石榴石yttrium aluminum garnet):Ce)、Tb3
Al3
O12
:Ce(TAG(鋱-鋁-石榴石):Ce)等具有石榴石型結晶構造之石榴石型螢光體,例如Ca-α-SiAlON等氮氧化物螢光體等。 作為紅色螢光體,可舉出例如CaAlSiN3
:Eu、CaSiN2
:Eu等氮化物螢光體等。 作為螢光體之形狀,可舉出例如球狀、板狀、及針狀等。 螢光體之最大長度之平均值(於球狀之情形時為平均粒徑)例如為0.1 μm以上,較佳為1 μm以上,又,例如為200 μm以下,較佳為100 μm以下。 螢光體可單獨使用或將2種以上併用。 螢光體之調配比例相對於螢光組合物例如為10質量%以上,較佳為20質量%以上,又,例如為80質量%以下,較佳為70質量%以下。 樹脂係於螢光組合物中使螢光體均勻地分散之基質,例如作為樹脂,可舉出例如硬化性樹脂、熱可塑性樹脂。較佳可舉出硬化性樹脂。作為硬化性樹脂,可舉出2段反應硬化性樹脂、1段反應硬化性樹脂等熱硬化性樹脂。 2段反應硬化性樹脂具有2個反應機構,於第1段反應中,可自A-階段狀態進行B-階段化(半硬化),其次,於第2段反應中,可自B-階段狀態進行C-階段化(完全硬化)。亦即,2段反應硬化性樹脂係可藉由適度之加熱條件而成為B-階段狀態之熱硬化性樹脂。B-階段狀態係熱硬化性樹脂為液狀之A-階段狀態、與完全硬化之C-階段狀態之間之狀態,其係硬化及凝膠化稍微進展、且壓縮彈性模數小於C-階段狀態之壓縮彈性模數之半固體狀態或固體狀態。 1段反應硬化性樹脂具有1個反應機構,於第1段反應中可自A-階段狀態進行C-階段化(完全硬化)。此種1段反應硬化性樹脂包含如下之熱硬化性樹脂,即,其可於第1段反應之中途停止該反應而自A-階段狀態成為B-階段狀態,並且可藉由其後之進一步加熱再開始第1段反應,自B-階段狀態進行C-階段化(完全硬化)。亦即,該熱硬化性樹脂包含可成為B-階段狀態之熱硬化性樹脂。又,1段反應硬化性樹脂亦可包含如下之熱硬化性樹脂,即,無法以於1段反應之中途停止之方式而控制,亦即,無法成為B-階段狀態,而是一下子自A-階段狀態進行C-階段化(完全硬化)。 作為熱硬化性樹脂,較佳可舉出可成為B-階段狀態之熱硬化性樹脂。 作為可成為B-階段狀態之熱硬化性樹脂,可舉出例如聚矽氧樹脂、環氧樹脂、聚胺酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、酚樹脂、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、及不飽和聚酯樹脂等。作為可成為B-階段狀態之熱硬化性樹脂,較佳可舉出聚矽氧樹脂、環氧樹脂,更佳可舉出聚矽氧樹脂。 作為聚矽氧樹脂,可舉出例如於分子內含有苯基之苯基系聚矽氧樹脂,例如於分子內含有甲基之甲基系聚矽氧樹脂等。 熱硬化性樹脂可單獨使用或將2種以上併用。 樹脂之調配比例為螢光體(及添加劑)之調配比例之剩餘部分,相對於螢光組合物例如為20質量%以上,較佳為30質量%以上,又,例如為90質量%以下,較佳為80質量%以下。 於螢光組合物中,亦可以適當之比例含有光擴散性粒子(下述)、填充材料(下述)、搖變性賦予粒子(下述)等公知之添加劑(下述)。 於含有光擴散性粒子之情形時,光擴散性粒子之調配比例相對於螢光組合物例如為1質量%以上,較佳為10質量%以上,又,例如為60質量%以下,較佳為50質量%以下。 於含有填充材料之情形時,填充材料之調配比例相對於螢光組合物例如為1質量%以上,較佳為10質量%以上,又,例如為60質量%以下,較佳為50質量%以下。 於含有搖變性賦予粒子之情形時,搖變性賦予粒子之調配比例相對於螢光組合物例如為0.1質量%以上,較佳為0.5質量%以上,又,例如為10質量%以下,較佳為3質量%以下。 反射層4相對於光半導體元件2及螢光體層3之兩者配置於左右方向外側及前後方向外側。反射層4具有於上下方向延伸之俯視大致矩形框狀。 反射層4之內周端緣(面)與螢光體層3之側面之整個面接觸,且被覆該側面之整個面。又,反射層4以於左右方向或前後方向投影時包含光半導體元件2及螢光體層3之方式而配置。又,反射層4之上端緣於上下方向上與螢光體層3之上表面一致,反射層4之下端緣於上下方向上與螢光體層3之下表面及光半導體元件2之對向面22一致。即,反射層4以如下方式形成,即,其上表面與螢光體層3之上表面成為同一平面,且其下表面與螢光體層3之下表面及光半導體元件2之對向面22成為同一平面。 又,反射層4較佳為滿足下述式(1),更佳為滿足下述式(1'),再佳為滿足下述式(1")。 90°<θ1
<160°……(1) 100°<θ1
<160°……(1') 100°<θ1
<150°……(1") θ1
表示沿俯視下左右方向或前後方向連結光半導體元件2之發光面21之端緣(點m)與反射層4之上端緣之內端緣(點n)的直線L1(參照圖1B)、與發光面21所成之角度。 又,光半導體元件2之發光面21、反射層4之上端緣之內端緣(點n)之上下方向距離Y(即,反射層4之內端緣與假想面6之交點(點k)、與反射層4之上端緣之內端緣(點n)之距離Y)例如為10 μm以上,較佳為50 μm以上,更佳為150 μm以上,又,例如為800 μm以下,較佳為500 μm以下,更佳為250 μm以下。藉由使距離Y為上述下限以上而可使色調良好,且可降低色之不均。另一方面,藉由使距離Y為上述上限以下而可使散熱性良好,且可使附二層之元件1之可靠性提高。 再者,於第1實施形態中,滿足A=Y之關係式(2')。 又,反射層4以相對於光半導體元件2之對向面22成大致直角之方式於上下方向延伸。即,自製造容易性、指向性及照度之觀點而言,反射層4之內端緣之面、與螢光體層3之最下表面所成之角度θ2
例如為88°以上且92°以下,較佳為90°。 自指向性之觀點而言,反射層4之左右方向或前後方向之長度(尤其上端緣之左右方向或前後方向長度,圖1B中所示之D)例如超過0 μm,較佳為50 μm以上,更佳為100 μm以上,又,例如為500 μm以下,較佳為300 μm以下。 自反射層4之下端緣之內端緣至光半導體元件2之對向面22之端緣為止的左右方向或前後方向之距離(圖1B中所示之B)例如超過0 μm,較佳為10 μm以上,更佳為50 μm以上,再佳為70 μm以上,又,例如為2000 μm以下,較佳為1500 μm以下,更佳為500 μm以下,再佳為150 μm以下。 反射層4於設為100 μm厚度且以450 nm波長之光照射時之反射率例如為70%以上,較佳為80%以上,更佳為90%以上,又,例如為100%以下。藉由將反射率設為上述範圍內而可使正面照度更佳。關於反射率之測定方法,可藉由以下方法而求出反射率,即,使用紫外可見近紅外分光光度計,利用積分球之光路確認方法而測定450 nm波長下之反射率。 反射層4於設為100 μm厚度且以450 nm波長之光照射時之透光率例如為20%以下,較佳為10%以下。透光率之測定方法於實施例中詳細敍述。 反射層4例如係由含有光反射成分及樹脂之反射組合物而形成。 光反射成分係不使光透過而使其反射之粒子,可舉出例如白色無機粒子、白色有機粒子等白色粒子等。自照度、耐久性之觀點而言,較佳可舉出白色無機粒子。 作為構成白色無機粒子之材料,可舉出例如氧化鈦、氧化鋅、氧化鋯、氧化鋁等氧化物,例如鉛白(鹼性碳酸鉛)、碳酸鈣等碳酸鹽,例如高嶺土等黏土礦物等。自照度之觀點而言,較佳可舉出氧化物,更佳可舉出氧化鈦。 光反射成分之平均粒徑例如為0.1 μm以上,較佳為0.2 μm以上,又,例如為10 μm以下,較佳為2.0 μm以下。 於本發明中,粒子之平均粒徑以D50值之形式算出,具體而言,藉由雷射繞射式粒度分佈計而測定。 光反射成分之含有比例相對於反射組合物例如為1質量%以上,較佳為5質量%以上,更佳為10質量%以上,又,例如為50質量%以下,較佳為30質量%以下。 樹脂係於反射組合物中使光反射成分均勻地一分散之基質,例如,樹脂與螢光組合物中所含之樹脂相同。 樹脂之調配比例係光反射成分(及添加劑)之調配比例之剩餘部分,例如相對於反射組合物例如為10質量%以上,較佳為20質量%以上,更佳為25質量%以上,又,例如為99質量%以下,較佳為75質量%以下,更佳為未達50質量%。 反射組合物中,亦可以適當之比例含有光擴散性粒子、填充材料、搖變性賦予粒子等添加劑。 光擴散性粒子係使光擴散之透明性之粒子,可舉出例如與樹脂之折射率差較高之粒子。光擴散性粒子與樹脂之折射率差例如為0.04以上,較佳為0.10以上,又例如為0.50以下。藉此,可使反射層4內之光之擴散提高而使反射率進一步提高。 具體而言,可舉出光擴散性無機粒子、光擴散性有機粒子等。 作為光擴散性無機粒子,可舉出例如二氧化矽粒子、複合無機氧化物粒子(玻璃粒子等)。 複合無機氧化物粒子較佳為玻璃粒子,具體而言,含有二氧化矽、或二氧化矽及氧化硼作為主成分,又,含有氧化鋁、氧化鈣、氧化鋅、氧化鍶、氧化鎂、氧化鋯、氧化鋇、及氧化銻等作為副成分。複合無機氧化物粒子中之主成分之含有比例相對於複合無機氧化物粒子例如為40質量%以上,較佳為50質量%以上,又,例如為90質量%以下,較佳為80質量%以下。副成分之含有比例係上述主成分之含有比例之剩餘部分。 作為光擴散性有機粒子,可舉出例如丙烯酸系樹脂粒子、苯乙烯系樹脂、丙烯酸-苯乙烯系樹脂粒子、聚矽氧系樹脂粒子、聚碳酸酯系樹脂粒子、苯胍胺系樹脂粒子、聚烯烴系樹脂粒子、聚酯系樹脂粒子、聚醯胺系樹脂粒子、及聚醯亞胺系樹脂粒子等。 光擴散性粒子之折射率例如為1.40以上且1.60以下。光擴散性粒子與樹脂之折射率差例如為0.04以上,較佳為0.10以上,又,例如為0.50以下。折射率例如藉由阿貝折射計測定。 作為光擴散性粒子,自光擴散性、耐久性之觀點而言,較佳可舉出光擴散性無機粒子,更佳可舉出二氧化矽粒子、複合無機氧化物粒子。 光擴散性粒子之平均粒徑例如為1.0 μm以上,較佳為5.0 μm以上,又,例如為100 μm以下,較佳為50 μm以下。 於反射組合物含有光擴散性粒子之情形時,光擴散性粒子之含有比例相對於反射組合物例如為1質量%以上,較佳為10質量%以上,更佳為超過20質量%,又,例如為50質量%以下,較佳為40質量%以下。 填充材料為透明性之粒子,且為與樹脂之折射率差較低之粒子。具體而言係與樹脂之折射率差為0.03以下,較佳為0.01以下之粒子。藉此,可確保反射層4之透明性,並且可提高反射層4之剛性。 填充材料之折射率例如為1.40以上,較佳為1.45以上,又例如為1.60以下,較佳為1.55以下。 作為此種填充材料,可列舉與光擴散性粒子相同材料之粒子,較佳可列舉無機粒子,更佳可列舉氧化矽粒子、複合無機氧化物粒子(玻璃粒子等)。 填充材料之平均粒徑例如為1.0 μm以上,較佳為5.0 μm以上,又例如為100 μm以下,較佳為50 μm以下。 再者,於用於本發明之粒子中,光擴散性粒子或填充材料即便材料相同,亦可根據與樹脂之折射率差而適當區分。 於反射組合物含有填充材料之情形時,填充材料之含有比例相對於反射組合物而例如為1質量%以上,較佳為10質量%以上,更佳為超過20質量%以上,又例如為50質量%以下,更佳為40質量%以下。 搖變性賦予粒子係用以對反射組合物賦予搖變性或使搖變性提高之粒子,自反射性之觀點而言,較佳可舉出煙熏二氧化矽(煙霧二氧化矽)等奈米二氧化矽等。 作為煙熏二氧化矽,例如為藉由二甲基二氯矽烷、聚矽氧油等表面處理劑使表面疏水化後之疏水性煙霧二氧化矽、及未進行表面處理之親水性煙霧二氧化矽之任一者均可。 奈米二氧化矽(尤其煙熏二氧化矽)之平均粒徑例如為1 nm以上,較佳為5 nm以上,又,例如為200 nm以下,較佳為50 nm以下。又,奈米二氧化矽(尤其煙熏二氧化矽)之比表面積(BET(Brunauer–Emmett–Teller)法)例如為50 m2
/g以上,較佳為200 m2
/g以上,又,例如為500 m2
/g以下。 於反射組合物含有搖變性賦予粒子之情形時,反射組合物中之搖變性賦予粒子之含有比例例如為0.1質量%以上,較佳為0.5質量%以上,又,例如為10質量%以下,較佳為3質量%以下。 自附二層之元件1放出之光之半值角例如為130度以下,較佳為125度以下,更佳為120度以下,又,例如為90度以上,較佳為100度以上。半值角之測定方法於實施例中詳細敍述。 自附二層之元件1放出之光之配向角(COA)例如為0.10度以下,較佳為0.05度以下,更佳為0.03度以下,又,例如為0.01度以上。配向角之測定方法於實施例中詳細敍述。 自附二層之元件1放出之光之正面照度例如超過60%,較佳為100%以上,更佳為110%以上,再佳為120%以上,又,例如為130%以下。正面照度之測定方法於實施例中詳細敍述。 <第1實施形態之製造方法> 參照圖2A~圖2G,對第1實施形態之附二層之元件1之製造方法進行說明。第1實施形態之附二層之元件1之製造方法例如具備暫時固定片材準備步驟、暫時固定步驟、螢光體層形成步驟、螢光體層去除步驟、反射層形成步驟、及切斷步驟。 首先,如圖2A所示於暫時固定片材準備步驟中,準備暫時固定片材。 暫時固定片材40可準備公知或市售之片材,例如具備支持基材41、及配置於支持基材41上之感壓接著劑層42。 作為支持基材41,可舉出例如聚乙烯膜、聚酯膜(PET(polyethylene terephthalate,聚對苯二甲酸乙二酯)等)等聚合物膜,例如陶瓷片材,例如金屬箔等。 感壓接著劑層42配置於支持基材41之上表面整個面。感壓接著劑層42於支持基材41之上表面具有片材形狀。感壓接著劑層42例如係由藉由處理(例如紫外線之照射或加熱等)而使感壓接著力降低之感壓接著劑所形成。感壓接著劑層42之厚度例如為1 μm以上,較佳為10 μm以上,又,例如為1000 μm以下,較佳為500 μm以下。 其次,如圖2B所示,於暫時固定步驟中,將複數個光半導體元件2於左右方向及前後方向彼此隔開間隔而暫時固定於暫時固定片材40上。 具體而言,將複數個光半導體元件2之對向面22感壓接著於感壓接著劑層42之上表面。此時,以使複數個電極24埋設於感壓接著劑層42中之方式對感壓接著劑層42按壓光半導體元件2。 其次,如圖2C所示,於螢光體層形成步驟中,將螢光體層3以被覆光半導體元件2之方式配置於暫時固定片材40上。 具體而言,準備於剝離片材上配置有螢光體層3之螢光體轉印片材,繼而,以使光半導體元件2埋設於螢光體層3中之方式,對配置有光半導體元件2之暫時固定片材40按壓螢光體轉印片材且積層,繼而,將剝離片材自螢光體層3剝離。 關於螢光體轉印片材之製作,例如調配螢光組合物與溶劑,調製螢光組合物之清漆,將清漆塗佈於剝離片材之表面且使其乾燥。其後,於螢光組合物含有可成為B-階段狀態之熱硬化性樹脂之情形時,使螢光組合物進行B-階段化(半硬化)。具體而言,對螢光組合物進行加熱。藉此,於剝離片材上形成螢光體層3。 如此般,光半導體元件2之發光面21及側面23、以及暫時固定片材40之上表面(自光半導體元件2露出之上表面)藉由螢光體層3而被覆。即,獲得附螢光體層之光半導體元件集合體9 其次,如圖2D所示,於螢光體層去除步驟中,將附螢光體層之光半導體元件集合體9之螢光體層3之一部分去除。 具體而言,以使螢光體層3成為所需之尺寸之方式,將彼此相鄰之光半導體元件2之間的螢光體層3去除。例如,使用寬幅之晶圓切割機(切割刀片)43(參照圖2D)將螢光體層3切削成俯視大致柵格形狀。 藉此,於附螢光體層之光半導體元件集合體9中,於螢光體層3去除後之部分形成間隙44。 其次,如圖2E所示,於反射層形成步驟中,於間隙44中形成反射層4。 具體而言,準備於剝離片材上配置有所需圖案之反射層4之反射層轉印片材,繼而,以將反射層4填充至間隙44之方式對附螢光體層之光半導體元件集合體9按壓反射層轉印片材且積層,繼而,將剝離片材自反射層4剝離。 對於反射層轉印片材,例如調配反射組合物與溶劑,調製反射組合物之清漆,將清漆塗佈於剝離片材之表面且使其乾燥。其後,於反射組合物含有可成為B-階段狀態之熱硬化性樹脂之情形時,使反射組合物進行B-階段化(半硬化)。具體而言,對反射組合物進行加熱。藉此形成反射層4。其後,藉由公知之方法使反射層4圖案化以成為與間隙44對應之圖案。 再者,亦可不使用反射層轉印片材而是將反射組合物之清漆直接灌注至間隙44中,且對清漆進行加熱乾燥。 其後,螢光體層3及/或反射層4於含有熱硬化性樹脂、且為B-階段狀態或A-階段狀態之情形時,例如藉由烘箱等實施進一步之加熱,使螢光體層3及/或反射層4硬化(完全硬化,C-階段化)。 藉此,於暫時固定片材40上積層複數個光半導體元件2、螢光體層3、及反射層4。即,獲得附反射層及螢光體層之光半導體元件集合體10。 其次,如圖2F所示,於切斷步驟中,將附反射層及螢光體層之光半導體元件集合體10切斷(單片化)。 具體而言,於彼此相鄰之光半導體元件2之間,如圖2E之假想線所示將反射層4切斷。藉此,針對每複數個光半導體元件2而單片化。 為了切斷反射層4,例如使用以下裝置,即,使用有寬度狹窄之圓盤狀之晶圓切割機之切割裝置,例如使用有切斷刀具之切割裝置,例如雷射照射裝置等切斷裝置。 繼而,如圖2F之假想線所示,將暫時固定片材40自光半導體元件2剝離。 藉此,獲得附二層之元件1。 再者,如參照圖2G般,將附二層之元件1覆晶安裝於二極體基板等電極基板7上,獲得發光二極體裝置等光半導體裝置8。 電極基板7具有大致平板形狀,具體而言,其係由將導體層作為電路圖案積層於絕緣基板之上表面之積層板而形成。絕緣基板例如包含矽基板、陶瓷基板、塑膠基板(例如聚醯亞胺樹脂基板)等。導體層例如由金、銅、銀、鎳等導體而形成。導體層具備用以與單數之光半導體元件2電性連接之電極(未圖示)。電極基板7之厚度例如為25 μm以上,較佳為50 μm以上,又,例如為2000 μm以下,較佳為1000 μm以下。 <作用效果> 於第1實施形態之附二層之元件1中,將反射層4相對於光半導體元件2及螢光體層3之兩者配置於該等之左右方向及前後方向之外側。因此,可使自螢光體層3及光半導體元件2之側面23放射或反射之光向上側反射。因而,指向性及正面照度良好。 又,螢光體層3與光半導體元件2之側面23之整個面接觸。因此,光之提取效率變得良好。 又,螢光體層3具有以包含向光半導體元件2之外側延伸之假想面6之方式而配置之外側部分32。因此,在將螢光體層3配置於光半導體元件2之發光面21時(例如參照圖2C或圖2D),假設即便螢光體層3自光半導體元件2之發光面21於左右方向或前後方向偏移,亦可抑制於光半導體元件2之發光面21上產生未被螢光體層3被覆之非被覆部分。即,螢光體層3之外側部分32可確實地被覆光半導體元件2之發光面21。其結果,可謀求於左右方向及前後方向上螢光體層3相對於光半導體元件2之位置精度之提高。 而且,附二層之元件1係藉由對二極體基板等電極基板7進行安裝而用以製造發光二極體裝置等光半導體裝置8之零件,根據該附二層之元件1,可謀求位置精度之提高,並且可製造具有良好之指向性及正面照度之光半導體裝置8。 又,附二層之元件1在安裝於電極基板7之前,能夠與測試用機器連接等而進行發光性能(指向性、照度、色調等)之確認。因此,可預防當產生與所需之性能不相符之光半導體裝置8時併入至該光半導體裝置8中之電極基板7之回收作業等,因此附二層之元件1作為光半導體裝置8之製造用之零件為有用。 <第1實施形態之變化例> 於第1實施形態之變化例中,對與第1實施形態相同之構件及步驟標註相同之參照符號,省略其詳細之說明。 於圖1B之實施形態中,將光半導體元件2、螢光體層3及反射層4形成為俯視大致正方形狀,但例如亦可將該等之一部分或全部形成為俯視大致長方形狀。 於該情形時,以使光半導體元件2之發光面21之端緣(點m)、與螢光體層3之發光面21上之外端緣(點k)之距離X成為最短之方式而選擇點m及點k。繼而,根據該所選擇之點m、點k及此時之側剖視圖而決定θ1
、θ2
、A、B、D、X、Y、L1等。繼而,於以至少使X成為最短之方式選擇點m及點k之條件下,較佳為滿足式(1)~(2')。進而,於與該所選擇之側剖視圖正交之側剖視圖上決定上述θ1
等之情形時,更佳亦為滿足式(1)~(2')。 於圖1B之實施形態中,螢光體層3係以使其上表面與反射層4之上表面成為同一平面之方式而形成,但如圖3所示,例如螢光體層3亦可以使其上表面位於較反射層4之上表面更靠下側之方式而形成。 於圖3之實施形態中,滿足A<Y之關係式(2")。 又,於圖1B之實施形態中,螢光體層3係以使其上表面與反射層4之上表面成為同一平面之方式而形成,但如圖4所示,例如螢光體層3亦可以使其上表面位於較反射層4之上表面更靠上側之方式而形成。 於圖4之實施形態中,滿足Y<A之關係式。 圖3及圖4之實施形態亦包含於本發明,且發揮與圖1B之實施形態相同之作用效果。 於本發明中,自指向性之觀點而言,較佳可舉出圖1B(A=Y)、圖3之實施形態(A<Y)。即,較佳為滿足A≦Y之關係式(2)。 又,於滿足A≦Y之關係式(2)時,自反射層4之上端緣之內端緣(點n)至螢光體層3之上表面為止的上下方向距離(Y-A)例如為100 μm以下,較佳為50 μm以下,又,例如為0 μm以上。藉由將上述距離設為上述範圍內而可使操作性良好。又,可容易地使用搬送筒夾等搬送器具進行固持及搬運。 於圖1B之實施形態中,螢光體層3之上表面露出,但如圖5所示,例如亦可於螢光體層3之上表面配置擴散層5。 擴散層5具有沿左右方向及前後方向之大致平板形狀,且以於俯視下與螢光體層3之內側部分31成為相同形狀之方式而形成。又,擴散層5之上表面於上下方向上,與反射層4之上端緣一致。即,擴散層5係以使其上表面與反射層4之上表面成為同一平面之方式而形成。 擴散層5之厚度(上下方向長度,圖5中所示之C)例如為10 μm以上,較佳為50 μm以上,又,例如為240 μm以下,較佳為150 μm以下。 擴散層5於設為100 μm厚度且以450 nm波長之光照射時之透光率例如為60%以上,較佳為80%以上,又,例如為100%以下。 擴散層5例如係由含有透明樹脂及光擴散性粒子之擴散透明組合物而形成。 透明樹脂可舉出與反射層4中上述樹脂相同者,較佳可舉出聚矽氧樹脂。 透明樹脂之調配比例例如相對於擴散透明組合物例如為5質量%以上,較佳為10質量%以上,更佳為25質量%以上,又,例如為99質量%以下,較佳為80質量%以下,更佳為未達50質量%。 光擴散性粒子可舉出與反射層4中上述光擴散性粒子相同者。其中,自良好之透光率及前方擴散性之觀點而言,較佳可舉出與透明樹脂(例如聚矽氧樹脂)之折射率差較高之光擴散性無機粒子,更佳可舉出氧化矽粒子、複合無機氧化物粒子,再佳可舉出氧化矽粒子及複合無機氧化物粒子之組合。 光擴散性粒子之含有比例相對於擴散透明組合物例如為1質量%以上,較佳為20質量%以上,更佳為超過50質量%,又,例如為95質量%以下,較佳為90質量%以下,更佳為75質量%以下,進而佳為40質量%以下。 又,擴散透明組合物亦可以適當之比例含有填充材料、搖變性賦予粒子等公知之添加劑。 填充材料可列舉與於反射層4所述之填充材料相同者,較佳可列舉氧化矽粒子、複合無機氧化物粒子(玻璃粒子等)。 於含有填充材料之情形時,填充材料之含有比例相對於擴散透明組合物而例如為1質量%以上,較佳為10質量%以上,更佳為超過20質量%,又例如為50質量%以下,更佳為40質量%以下。 搖變性賦予粒子可舉出與反射層4中上述搖變性賦予粒子相同者,較佳可舉出奈米二氧化矽。 於含有搖變性賦予粒子之情形時,搖變性賦予粒子之調配比例相對於擴散透明組合物例如為0.1質量%以上,較佳為0.5質量%以上,又,例如為10質量%以下,較佳為3質量%以下。 圖5之實施形態亦包含於本發明,且發揮與圖1B之實施形態相同之作用效果。自指向性及正面照度變得更佳觀點而言,較佳可舉出圖5之實施形態。 又,於圖5之實施形態中,擴散層5係以使其上表面與反射層4之上表面成為同一平面之方式而形成,雖未圖示,但例如擴散層5亦可以使其上表面位於較反射層4之上表面更靠上側或更靠下側之方式而形成。 於本發明中,自指向性之觀點而言,較佳可舉出圖5之實施形態(A+C=Y)、及擴散層5之上表面位於較反射層4之上表面更靠下側之實施形態(A+C<Y)。即,較佳為滿足A+C≦Y之關係式(4)之實施形態。 進而,反射層4之上端緣之內端緣(點n)與擴散層5之上表面之上下方向距離{Y-(A+C)}例如為100 μm以下,較佳為50 μm以下,又,例如為0 μm以上。藉由將上述距離設為上述範圍內而可使操作性良好。又,可容易地使用搬送筒夾等搬送器具進行固持及搬運。 <第2實施形態> 參照圖6A~圖6B,對本發明之附二層之元件1之第2實施形態進行說明。 於第2實施形態中,對與第1實施形態相同之構件及步驟標註相同之參照符號,省略其詳細之說明。 如圖6A~圖6B所示,附二層之元件1具備光半導體元件2、螢光體層3、及反射層4。 螢光體層3以被覆光半導體元件2之發光面21之方式而配置於光半導體元件2之上側。螢光體層3具有沿左右方向及前後方向之大致平板形狀。又,螢光體層3具有俯視大致矩形狀,且以於上下方向投影時包含光半導體元件2之方式而形成。螢光體層3具備配置於光半導體元件2之上側之內側部分31、及配置於內側部分31之外側之外側部分32。 內側部分31具有沿左右方向及前後方向之大致平板形狀,且以於俯視下與光半導體元件2成為相同形狀之方式而形成。即,內側部分31之下表面整個面被覆光半導體元件2之發光面21之整個面。 外側部分32配置於內側部分31之外側,內側部分31之周端緣與外側部分32之內周端緣一體地連續。外側部分32具有俯視下大致矩形框狀之大致平板狀,且具有與內側部分31相同之厚度(上下方向長度)。又,外側部分32配置於假想面6上。即,外側部分32之下表面與假想面6一致。 外側部分32與內側部分31之左右方向或前後方向之長度之比,例如為1:100~50:100,較佳為7:100~25:100。 反射層4相對於光半導體元件2及螢光體層3之兩者,配置於左右方向外側及前後方向外側。反射層4具有於上下方向延伸之俯視大致矩形框狀。 反射層4具有上部4a、及配置於上部4a之下側之下部4b。 上部4a配置於螢光體層3之左右方向外側及前後方向外側,並與螢光體層3之側面之整個面接觸,且被覆該側面之整個面。即,上部4a之內周端面與螢光體層3之側面整個面接觸。 上部4a以於左右方向或前後方向投影時包含螢光體層3之方式而形成。具體而言,於上下方向上,上部4a之上端緣(反射層4之上端緣)與螢光體層3之上表面一致,下部4b之下端緣與螢光體層3之下表面一致。 下部4b中,其上端與上部4a之下端一體地連續,且以朝左右方向內側及前後方向內側變得較上部4a更寬幅之方式而形成。下部4b配置於光半導體元件2之左右方向外側及前後方向外側,並與光半導體元件2之側面23之整個面接觸,且被覆該側面23之整個面。即,下部4b之內周端面與光半導體元件2之側面23之整個面接觸。 下部4b以於左右方向或前後方向投影時包含光半導體元件2之方式而形成。具體而言,於上下方向上,下部4b之上端緣與光半導體元件2之發光面21一致,下部4b之下端緣(反射層4之下端緣)與光半導體元件2之對向面22一致。即,反射層4係以使其上表面與螢光體層3之上表面成為同一平面、且使其下表面與螢光體層3之下表面及光半導體元件2之對向面22成為同一平面之方式而形成。 又,反射層4較佳為滿足上述式(1),更佳為滿足上述式(1'),再佳為滿足上述式(1")。 於反射層4中,光半導體元件2之發光面21與反射層4之上端緣之內端緣之上下方向距離Y與第1實施形態相同。即,於第2實施形態中,滿足A=Y之關係式(2')。 反射層4之內端緣之面與螢光體層3之最下表面所成之角度θ2
、及反射層4之左右方向或前後方向之長度(尤其上端緣之左右方向或前後方向之長度)D與第1實施形態相同。 再者,自反射層4之下端緣之內端緣至光半導體元件2之對向面22之端緣為止之左右方向或前後方向之距離B為0 μm。上述距離X與第1實施形態相同。關於左右方向或前後方向之距離B,滿足B<X之關係式(3)。 <第2實施形態之製造方法> 參照圖7A~圖7E,對第2實施形態之附二層之元件1之製造方法進行說明。第2實施形態之附二層之元件1之製造方法例如具備螢光體層準備步驟、光半導體元件配置步驟、螢光體層去除步驟、反射層形成步驟、及切斷步驟。 首先,如圖7A所示,於螢光體層準備步驟中準備螢光體層3。 例如,使用第1實施形態中上述螢光體層形成步驟中之螢光體層轉印片材。 其次,如圖7B所示,於光半導體元件配置步驟中,於螢光體層3上,於左右方向及前後方向彼此隔開間隔而配置複數個光半導體元件2。 具體而言,以使螢光體層3之上表面與光半導體元件2之發光面21接觸之方式將複數個光半導體元件2排列配置於螢光體層3上。藉此,獲得附螢光體層之光半導體元件集合體9。 其次,如圖7C所示,於螢光體層去除步驟中,將附螢光體層之光半導體元件集合體9之螢光體層3之一部分去除。 例如,如第1實施形態之螢光體層去除步驟中之以上所述,使用寬幅之晶圓切割機(切割刀片)43(參照圖7B)將螢光體層3切削成俯視大致柵格形狀。 藉此,於附螢光體層之光半導體元件集合體9中,於螢光體層3去除後之部分形成間隙44。 其次,如圖7D所示,於反射層形成步驟中,於間隙44、及相鄰之複數個光半導體元件2之間形成反射層4。 例如,如第1實施形態中所述,實施利用反射層轉印片材之轉印、或反射組合物之清漆之灌注。其後,螢光體層3及/或反射層4於含有熱硬化性樹脂、且為B-階段狀態或A-階段狀態之情形時,例如藉由烘箱等實施進一步之加熱,使螢光體層3及/或反射層4硬化(完全硬化,C-階段化)。 藉此,獲得附反射層及螢光體層之光半導體元件集合體10。 其次,如圖7F所示,於切斷步驟中,將附反射層及螢光體層之光半導體元件集合體10切斷(單片化)。 藉此,獲得附二層之元件1。 <作用效果> 於第2實施形態之附二層之元件1中,將反射層4相對於光半導體元件2及螢光體層3之兩者以與該等之左右方向外側及前後方向外側接觸之方式而配置。因此,可將自螢光體層3及光半導體元件2之側面23放射或反射之光向上側反射。因而,指向性及正面照度良好。 又,反射層4與光半導體元件2之側面23之整個面接觸。因此,指向性及正面照度更佳。 又,附二層之元件1滿足B<X之關係式(3)。因而,正面照度更佳。 又,螢光體層3具有配置於向光半導體元件2之外側延伸之假想面6上之外側部分32。因此,螢光體層3之下表面相對於光半導體元件2之發光面21變大。因而,在將螢光體層3配置於光半導體元件2之發光面21時(例如參照圖7B),即便假設螢光體層3自光半導體元件2之發光面21於左右方向或前後方向偏移,亦可抑制於光半導體元件2之發光面21上產生未被螢光體層3被覆之非被覆部分。因而,螢光體層3之外側部分32可確實地被覆光半導體元件2之發光面21。其結果,於左右方向及前後方向上,可謀求螢光體層3相對於光半導體元件2之位置精度之提高。 繼而,附二層之元件1係藉由對二極體基板等電極基板7進行安裝而用以製造發光二極體裝置等光半導體裝置8之零件,根據該附二層之元件1,可謀求位置精度之提高,並且可製造具有良好之指向性及正面照度之光半導體裝置8。 又,附二層之元件1在安裝於電極基板7之前,能夠與測試用機器連接等而進行發光性能(指向性、照度、色調等)之確認。因此,可預防當產生與所需之性能不相符之光半導體裝置8時併入至該光半導體裝置8中之電極基板7之回收作業等,因此附二層之元件1作為光半導體裝置8之製造用之零件為有用。 <第2實施形態之變化例> 於第2實施形態之變化例中,對與第2實施形態相同之構件及步驟標註相同之參照符號,省略其詳細之說明。 於圖6B之實施形態中,螢光體層3之外側部分32之側面沿上下方向以成垂直之方式而形成,但如圖8所示,例如螢光體層3之外側部分32之側面、進而反射層4之上部4a之內端面亦可形成為向上側變寬之楔狀。 圖8之實施形態亦包含於本發明,且發揮與圖1B之實施形態相同之作用效果。 又,螢光體層3係以使其上表面與反射層4之上表面成為同一平面之方式而形成,雖未圖示,但例如螢光體層3亦可以使其上表面位於較反射層4之上表面更靠上側或更靠下側之方式而形成。 該實施形態亦發揮與圖1B之實施形態相同之作用效果。 於本發明中,自指向性之觀點而言,較佳可舉出圖6B之實施形態(A=Y)、或螢光體層3之上表面位於較反射層4之上表面更靠下側之實施形態(A<Y)。即,較佳為滿足A≦Y之關係式(2)。 於圖6B之實施形態中,螢光體層3之上表面露出,但如圖9所示,例如亦可於螢光體層3之上表面配置擴散層5。 圖9之實施形態亦包含於本發明,且發揮與圖6B之實施形態相同之作用效果。自指向性及正面照度變得更佳之觀點而言,較佳可舉出圖9之實施形態。 又,於圖9之實施形態中,擴散層5係以使其上表面與反射層4之上表面成為同一平面之方式而形成,雖未圖示,但例如擴散層5亦可以使其上表面位於較反射層4之上表面更靠上側或更靠下側之方式而形成。 於本發明中,自指向性之觀點而言,較佳可舉出圖9之實施形態(A+C=Y)、及擴散層5之上表面位於較反射層4之上表面更靠下側之實施形態(A+C<Y)。即,較佳為滿足A+C≦Y之關係式(4)。 <第3實施形態> 參照圖10A~圖10B,對本發明之附二層之元件1之第3實施形態進行說明。 於第3實施形態中,對與第1實施形態及第2實施形態相同之構件及步驟標註相同之參照符號,省略其詳細之說明。 如圖10A~圖10B所示,附二層之元件1具備光半導體元件2、螢光體層3、及反射層4。 螢光體層3係以被覆光半導體元件2之發光面21之全部、及側面23之一部分之方式而配置於光半導體元件2之上側及側部。螢光體層3一體地具備配置於光半導體元件2之上側之內側部分31、及配置於內側部分31之外側之外側部分32。 外側部分32具有於上下方向延伸之俯視大致矩形框狀。外側部分32具備上側部分32a與下側部分32b。又,外側部分32於上側部分32a及下側部分32b之間,包含沿發光面21向光半導體元件2之左右方向及前後方向之外側延伸之假想面6。 外側部分32之下側部分32b以與光半導體元件2之側面23之上部接觸且被覆該側面23之上部之方式配置於光半導體元件2之外側。即,下側部分32b之內周端面與光半導體元件2之側面23之上部接觸。上側部分32a係以其下端與下側部分32b之上端一體地連結、且朝向上側之方式而形成。 反射層4相對於光半導體元件2及螢光體層3之兩者配置於左右方向外側及前後方向外側。反射層4具有於上下方向延伸之俯視大致矩形框狀。 反射層4具有上部4a、及配置於上部4a之下側之下部4b。 上部4a配置於螢光體層3之左右方向外側及前後方向外側,與螢光體層3之側面之整個面接觸,且被覆該側面之整個面。 下部4b中,其上端與上部4a之下端一體地連續,且以朝左右方向內側及前後方向內側變得較上部4a更寬幅之方式而形成。下部4b配置於光半導體元件2之左右方向外側及前後方向外側,與光半導體元件2之側面23之下部接觸,且被覆該側面23之下部。 <第3實施形態之製造方法> 參照圖11A~圖11G,對第2實施形態之附二層之元件1之製造方法進行說明。第3實施形態之附二層之元件1之製造方法例如具備暫時固定片材準備步驟、暫時固定步驟、螢光體層形成步驟、螢光體層去除步驟、反射層形成步驟、及切斷步驟。 首先,如圖11A所示,於暫時固定片材準備步驟中,與圖2A同樣地準備暫時固定片材40。 其次,如圖11B所示,於暫時固定步驟中,與圖2B同樣地將複數個光半導體元件2於左右方向及前後方向彼此隔開間隔而暫時固定於固定片材40上。 其次,如圖11C所示,於螢光體層形成步驟中,將螢光體層3以被覆光半導體元件2之上部之方式配置於間隔件45上。 具體而言,首先,將間隔件45配置於暫時固定片材40上。 其後,準備於剝離片材上配置有螢光體層3之螢光體轉印片材,繼而,以將光半導體元件2之上部埋設於螢光體層3中之方式對間隔件45按壓螢光體轉印片材且積層,繼而,將剝離片材自螢光體層3剝離。 關於螢光體轉印片材之製作,作為第3實施形態之螢光體轉印片材之螢光體層,較佳為使用較第1實施形態中使用之螢光體轉印片材之B-階段狀態之螢光體層之硬化程度更進一步之B-階段狀態的螢光體層。即,較佳為以使第3實施形態之螢光體層之儲存剪切彈性力高於第1實施形態之螢光體層之儲存剪切彈性力之方式進行調節。藉此,如圖11C所示,可藉由螢光體層3而被覆光半導體元件2之僅上部,且螢光體層3無需暫時固定片材40之支持便可使其形狀維持為平板狀。 如此般,光半導體元件2之發光面21整個面及側面23之上部藉由螢光體層3被覆。即,可獲得附螢光體層之光半導體元件集合體9。 其次,如圖11D所示,於螢光體層去除步驟中,與圖2D同樣地將附螢光體層之光半導體元件集合體9之螢光體層3之一部分去除。藉此,於附螢光體層之光半導體元件集合體9中,於螢光體層3去除後之部分形成間隙44。 其次,如圖11E及圖11F所示,於反射層形成步驟中,於間隙44、及相鄰之光半導體元件2間之間隔46中形成反射層4。 具體而言,如圖11E所示,例如將保護片材47配置於附螢光體層之光半導體元件集合體9之上表面,繼而,將附螢光體層之光半導體元件集合體9配置於真空腔室48內部等真空密閉空間49,繼而,將反射組合物之清漆4a以包圍附螢光體層之光半導體元件集合體9之方式配置於暫時固定片材40上,繼而,解除真空密閉空間49之真空狀態而恢復為大氣壓下。藉此,反射組合物之清漆4a藉由大氣壓之壓力而流入至間隙44及間隔46並填充。 其後,剝除保護片材47,繼而,將反射組合物之清漆4a加熱乾燥,形成反射層4。 其後,螢光體層3及/或反射層4於含有熱硬化性樹脂、且為B-階段狀態或A-階段狀態之情形時,例如藉由烘箱等實施進一步之加熱,使螢光體層3及/或反射層4硬化(完全硬化,C-階段化)。 藉此,如圖11F所示,於暫時固定片材40上積層複數個光半導體元件2、螢光體層3、及反射層4。即,獲得附反射層及螢光體層之光半導體元件集合體10。 其次,圖11G所示,於切斷步驟中,與圖2F同樣地將附反射層及螢光體層之光半導體元件集合體10切斷(單片化)。 繼而,如圖11G之假想線所示,將暫時固定片材40自光半導體元件2剝離。 藉此,獲得附二層之元件1。 第3實施形態之附二層之元件1亦發揮與第1實施形態之附二層之元件1相同之作用效果。再者,自光之提取效率變得良好之觀點而言,螢光體層3較佳可舉出與光半導體元件2之側面23整個面接觸之第1實施形態之附二層之元件1。 又,螢光體層3係以使其上表面與反射層4之上表面成為同一平面之方式而形成,雖未圖示,但例如螢光體層3亦可以使其上表面位於較反射層4之上表面更靠上側或更靠下側之方式而形成。 又,於第3實施形態中,雖未圖示,但亦可於螢光體層3上具備擴散層5。 [實施例] 以下表示實施例及比較例而更具體地說明本發明,但本發明不受實施例及比較例之任何限定。於以下記載中使用之調配比例(含有比例)、物性值、參數等具體之數值可代替上述「實施方式」中記載之與其等對應之調配比例(含有比例)、物性值、參數等該記載之上限值(作為「以下」、「未達」而定義之數值)或下限值(作為「以上」、「超過」而定義之數值)。 (螢光組合物之調製) 於各實施例及各比較例之螢光組合物中,以成為相同之色度(CIE,y=0.31)之方式將聚矽氧樹脂(商品名「OE6635A/B」,東麗道康寧公司製造,折射率1.54)34~45質量份、螢光體(商品名「YAG432」,Nemoto Lumi-Materials公司製造)8~30質量份、玻璃(SiO2
/Al2
O3
/CaO/MgO=60/20/15/5(質量%),平均粒徑20 μm,折射率1.55,填充材料)35~46質量份、及奈米二氧化矽(薰製二氧化矽,平均粒徑20 nm,商品名「R976S」,日本Aerosil公司製造)1質量份以使全部量成為100質量份之方式混合,調製螢光組合物。 (反射組合物A之調製) 將聚矽氧樹脂(與上述相同)65質量份、玻璃(與上述相同)30質量份、氧化鈦(商品名「R706」,Dupon公司製造,平均粒徑0.36 μm,光反射成分)4質量份、及奈米二氧化矽(與上述相同)1質量份混合,調製反射組合物A。 (反射組合物B之調製) 將聚矽氧樹脂(與上述相同)39質量份、玻璃(與上述相同)30質量份、氧化鈦(與上述相同)30質量份、及奈米二氧化矽(與上述相同)1質量份混合,調製反射組合物B。 (擴散層之製作) 將聚矽氧樹脂(與上述相同)39質量份、玻璃(與上述相同)30質量份、二氧化矽(球狀熔融二氧化矽,「FB-3SDC」,Denka公司製造,平均粒徑3.4 μm,折射率1.45,光擴散性無機粒子)30質量份、及奈米二氧化矽(與上述相同)1質量份混合並攪拌脫泡,調製擴散透明組合物(清漆)。 將擴散透明組合物塗佈於聚酯膜上,以90℃加熱30分鐘,藉此製造硬化狀態之擴散層。 (實施例1~10及比較例1~3) 作為光半導體元件,使用左右方向長度及前後方向長度(發光面)分別為1143 μm、且上下方向長度為150 μm之LED元件。使用上述螢光組合物及反射組合物A、B,按照圖2A~圖2F、圖7A~圖7E或圖12~圖13,以成為表1中記載之形狀及尺寸之方式製造實施例及比較例之附反射層及螢光體層之光半導體元件。再者,關於實施例10,於圖7A中準備螢光體層之後將半硬化狀態之擴散層配置於螢光體層之下表面,於圖7D中亦使擴散層硬化,除此之外,按照圖7A~圖7E而製造附反射層及螢光體層之光半導體元件。關於比較例3,不設置反射層而製造附螢光體層之光半導體元件。 對所獲得之各實施例及各比較例,測定以下項目。 (厚度之測定) 螢光體層及擴散層之厚度係由測定計(線性規,Citizen公司製造)測定。 (反射層之反射率之測定) 塗佈反射組合物A及B及使其硬化,製作測定用之厚度100 μm之反射層A及B。於該反射率測定用之反射層A及B中,使用紫外可見近紅外分光光度計(UV-vis)(「V-670」,日本分光公司製造),利用積分球之光路確認方法(波長範圍380~800 nm)測定450 nm波長下之反射率。將結果示於表1。 (反射層及擴散層之透光率之測定) 塗佈擴散透明組合物及使其硬化,製作測定用之厚度100 μm之擴散層。於上述測定用之反射層A及B以及測定用之擴散層中,使用分光光度計(U-4100,日立High-Tech公司製造)測定波長450 nm下之透光率(%)。 其結果,反射層A及B之透光率為20%以下,擴散層之透光率為60%以上。 (色度之測定) 藉由瞬間多測光系統(「MCPD-9800」,大塚電子公司製造)於下述測定條件下測定色度(CIE,y)。 電流值:300 mA 電壓:3.5 V 曝光時間:19 ms 累計次數:16次 (半值角、配向角、及正面照度之測定) 藉由瞬間多測定系統(「MCPD-9800」,大塚電子公司製造)於下述條件下測定半值角、配向角及正面照度。 電流值:300 mA 電壓:3.5 V 測定距離:316 mm 曝光時間:300 ms 累計次數:1次 樣本設置之水平角:90° 垂直角:-90°~90° [表1]
再者,上述發明係作為本發明之例示之實施形態而提供,但其僅為例示而不應限定性解釋。藉由該技術領域之本業者而明確之本發明之變化例包含於下述申請專利範圍。 [產業上之可利用性] 本發明之附反射層及螢光體層之光半導體元件可應用於各種工業製品,例如可用於白色光半導體裝置等光學用途等。
1‧‧‧附二層之元件
2‧‧‧光半導體元件
3‧‧‧螢光體層
4‧‧‧反射層
4a‧‧‧上部
4b‧‧‧下部
5‧‧‧擴散層
6‧‧‧假想面
7‧‧‧電極基板
8‧‧‧光半導體裝置
9‧‧‧光半導體元件集合體
10‧‧‧光半導體元件集合體
21‧‧‧發光面
22‧‧‧對向面
23‧‧‧側面
24‧‧‧電極
31‧‧‧內側部分
32‧‧‧外側部分
32a‧‧‧上側部分
32b‧‧‧下側部分
40‧‧‧暫時固定片材
41‧‧‧支持基材
42‧‧‧感壓接著劑層
43‧‧‧晶圓切割機
44‧‧‧間隙
45‧‧‧間隔件
46‧‧‧間隔
47‧‧‧保護片材
48‧‧‧真空腔室
49‧‧‧真空密閉空間
A‧‧‧距離
B‧‧‧距離
C‧‧‧厚度
D‧‧‧長度
k‧‧‧外端緣
L1‧‧‧直線
m‧‧‧端緣
n‧‧‧內端緣
X‧‧‧距離
Y‧‧‧距離
θ1‧‧‧角度
θ2‧‧‧角度
圖1A~圖1B係本發明之附反射層及螢光體層之光半導體元件之第1實施形態,圖1A表示俯視圖,圖1B表示圖1A之A-A之剖視圖。 圖2A~圖2G係圖1之附反射層及螢光體層之光半導體元件之製造方法之步驟圖,圖2A表示暫時固定片材準備步驟,圖2B表示暫時固定步驟,圖2C表示螢光體層形成步驟,圖2D表示螢光體層去除步驟,圖2E表示反射層形成步驟,圖2F表示切斷步驟,圖2G表示安裝步驟。 圖3係第1實施形態之變化例,其表示螢光體層之上表面位於較反射層之上端更靠下側之形態。 圖4係第1實施形態之變化例,其表示螢光體層之上表面位於較反射層之上端更靠上側之形態。 圖5係第1實施形態之變化例,其表示於螢光體層之上表面具備擴散層之形態。 圖6A~圖6B係本發明之附反射層及螢光體層之光半導體元件之第2實施形態,圖6A表示俯視圖,圖6B表示圖6A之B-B之剖視圖。 圖7A~圖7E係圖6之附反射層及螢光體層之光半導體元件之製造方法之步驟圖,圖7A表示螢光層準備步驟,圖7B表示元件配置步驟,圖7C表示螢光層去除步驟,圖7D表示反射層形成步驟,圖7E表示切斷步驟。 圖8係第2實施形態之變化例,其表示將螢光體層之側面形成為隨著朝向上側而成為寬幅之形態。 圖9係第2實施形態之變化例,其表示於螢光體層之上表面具備擴散層之形態。 圖10A~圖10B係本發明之附反射層及螢光體層之光半導體元件之第3實施形態,圖10A表示俯視圖,圖10B表示圖10A之A~A之剖視圖。 圖11A~圖11G係圖10之附反射層及螢光體層之光半導體元件之製造方法之步驟圖,圖11A表示暫時固定片材準備步驟,圖11B表示暫時固定步驟,圖11C表示螢光體層形成步驟,圖11D表示螢光體層去除步驟,圖11E表示反射層形成步驟(反射層形成前),圖11F表示反射層形成步驟(反射層形成後),圖11G表示切斷步驟。 圖12係比較例之附反射層及螢光體層之光半導體元件,其表示未於螢光體層之側部設置反射層之形態。 圖13係比較例之附反射層及螢光體層之光半導體元件,其表示螢光體層不具備向光半導體元件之外側延伸之外側部分之形態。
Claims (8)
- 一種附反射層及螢光體層之光半導體元件,其具備: 光半導體元件,其具有發光面及相對於上述發光面於上下方向隔開間隔而對向配置之對向面; 螢光體層,其至少被覆上述發光面;及 反射層,其相對於上述光半導體元件及上述螢光體層之兩者,而配置於與上述上下方向正交之正交方向外側;且 上述螢光體層具有: 內側部分,其配置於上述光半導體元件之上側;及 外側部分,其配置於沿上述發光面向上述光半導體元件之外側延伸之假想面上或以包含上述假想面之方式而配置。
- 如請求項1之附反射層及螢光體層之光半導體元件,其滿足下述式(1)及(2): 90°<θ1 <160°……(1) A≦Y……(2) (式中,θ1 表示連結上述光半導體元件之上述發光面之端緣與上述反射層之上端緣之內端緣之直線、與上述發光面所成之角度; A表示上述發光面與上述螢光體層之上表面之上下方向距離; Y表示上述發光面與上述反射層之上端緣之內端緣之上下方向距離)。
- 如請求項1之附反射層及螢光體層之光半導體元件,其中上述反射層於100 μm厚度之以450 nm波長之光照射時之反射率為80%以上。
- 如請求項1之附反射層及螢光體層之光半導體元件,其滿足下述式(3): B<X……(3) (式中,B表示上述光半導體元件之上述對向面之端緣、與上述反射層之下端緣之內端緣之距離; X表示上述光半導體元件之上述發光面之端緣、與上述螢光體層之上述假想面上之外端緣之上述正交方向距離)。
- 如請求項1之附反射層及螢光體層之光半導體元件,其中上述反射層接觸於上述光半導體元件之上述發光面與上述對向面之間之側面整個面。
- 如請求項1之附反射層及螢光體層之光半導體元件,其中上述螢光體層接觸於上述光半導體元件之上述發光面與上述對向面之間之側面整個面。
- 如請求項1之附反射層及螢光體層之光半導體元件,其進而具備配置於上述螢光體層之上側之擴散層。
- 如請求項7之附反射層及螢光體層之光半導體元件,其滿足下述式(4): A+C≦Y……(4) (式中,C表示上述擴散層之上下方向長度)。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016134688 | 2016-07-07 | ||
JP??2016-134688 | 2016-07-07 | ||
JP??2017-046042 | 2017-03-10 | ||
JP2017046042A JP2018014480A (ja) | 2016-07-07 | 2017-03-10 | 反射層および蛍光体層付光半導体素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201813139A true TW201813139A (zh) | 2018-04-01 |
Family
ID=61019579
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW106119939A TW201813139A (zh) | 2016-07-07 | 2017-06-15 | 附反射層及螢光體層之光半導體元件 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018014480A (zh) |
TW (1) | TW201813139A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110739384A (zh) * | 2018-07-18 | 2020-01-31 | 亮锐控股有限公司 | 发光器件 |
TWI685988B (zh) * | 2018-06-01 | 2020-02-21 | 宏齊科技股份有限公司 | 手持式電子裝置及其色溫可調控的倒裝式發光元件 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6902360B2 (ja) * | 2017-02-17 | 2021-07-14 | 日本特殊陶業株式会社 | 波長変換部材 |
JP6959548B2 (ja) * | 2018-10-04 | 2021-11-02 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置およびその製造方法 |
-
2017
- 2017-03-10 JP JP2017046042A patent/JP2018014480A/ja active Pending
- 2017-06-15 TW TW106119939A patent/TW201813139A/zh unknown
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI685988B (zh) * | 2018-06-01 | 2020-02-21 | 宏齊科技股份有限公司 | 手持式電子裝置及其色溫可調控的倒裝式發光元件 |
CN110739384A (zh) * | 2018-07-18 | 2020-01-31 | 亮锐控股有限公司 | 发光器件 |
CN110739384B (zh) * | 2018-07-18 | 2023-03-21 | 亮锐控股有限公司 | 发光器件 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018014480A (ja) | 2018-01-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI749058B (zh) | 光學半導體元件覆蓋用薄片 | |
JP5670249B2 (ja) | 発光素子転写シートの製造方法、発光装置の製造方法、発光素子転写シートおよび発光装置 | |
EP3410497B1 (en) | Light-emitting device and method of manufacturing same | |
JP5744386B2 (ja) | 光半導体封止材 | |
EP2824721B1 (en) | Light emitting device | |
TWI695054B (zh) | 螢光體陶瓷、密封光半導體元件、電路基板、光半導體裝置及發光裝置 | |
JP6387954B2 (ja) | 波長変換部材を用いた発光装置の製造方法 | |
TW201813139A (zh) | 附反射層及螢光體層之光半導體元件 | |
KR20120110050A (ko) | 발광 다이오드 장치의 제조 방법 및 발광 다이오드 소자 | |
JP6361645B2 (ja) | 発光装置 | |
JP5224890B2 (ja) | 発光デバイスおよび発光デバイスの製造方法 | |
EP2743999A2 (en) | Light emitting device package including phosphor film, method of manufacturing the same, and lighting apparatus using the same | |
TW201108470A (en) | Light-emitting device | |
JP6524624B2 (ja) | 発光装置 | |
WO2018008197A1 (ja) | 反射層および蛍光体層付光半導体素子 | |
JP2011014555A (ja) | 発光装置 | |
WO2017221606A1 (ja) | 蛍光体層付光半導体素子およびその製造方法 | |
JP5738541B2 (ja) | 光半導体装置 | |
EP2317547A1 (en) | Kit for optical semiconductor encapsulation | |
JP5779220B2 (ja) | 蛍光体及びこれを備えた発光素子 | |
JP2017227772A (ja) | 蛍光体層シート、および、蛍光体層付光半導体素子の製造方法 | |
TWI824331B (zh) | 光學半導體元件覆蓋用薄片 | |
WO2017221607A1 (ja) | 蛍光体層付光半導体素子 | |
US11996502B2 (en) | Method of manufacturing light-emitting device including step of curing sealing member while applying centrifugal force | |
JP2018041857A (ja) | 蛍光体層光拡散層被覆光半導体素子 |