專利名稱：發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種例如使用了發(fā)光二極管元件等光源的發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
近年來，作為例如照明器具等發(fā)光裝置，開發(fā)了使用發(fā)光二極管燈等 的發(fā)光裝置。使用了該發(fā)光二極管燈的發(fā)光裝置通過熒光材料等將由發(fā)光 二極管元件等產(chǎn)生的光變換為不同波長的光，而生成輸出白色光等輸出 光。在使用了這種發(fā)光二極管元件等的照明器具等中，期待低耗電和長壽 命。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2004—349726號公報(bào)
使用了上述發(fā)光二極管元件等光源的發(fā)光裝置在所期待的進(jìn)一步普 及中，重要的是使發(fā)光亮度提高。對于該發(fā)光亮度的提高，提高由光源產(chǎn) 生的光的取出效率很重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問題而作出，其目的是提高發(fā)光裝置的發(fā)光亮度。
本發(fā)明的發(fā)光裝置包括發(fā)光元件，其具有形成有透光性電極的下表 面，并且安裝在基體上；第1層，其由具有第l折射率的第l透光性材料 構(gòu)成，并且配置在基體上；和第2層，其由具有比第l折射率大的第2折 射率的第2透光性材料構(gòu)成，并且覆蓋發(fā)光元件和第1層。
發(fā)明效果
本發(fā)明通過具有在基體上配置的第1層和折射率比第1層大的第2層， 可以將由發(fā)光元件產(chǎn)生的光高效出射到發(fā)光裝置的外部，可以提高發(fā)光裝 置的亮度。


圖1是基于本發(fā)明的第1實(shí)施方式的發(fā)光裝置的立體圖2是基于本發(fā)明的第1實(shí)施方式的發(fā)光裝置的剖視圖3是表示用于本發(fā)明的第1實(shí)施方式的發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的剖視圖4是表示基于本發(fā)明的第1實(shí)施方式的發(fā)光裝置的光學(xué)功能的示意
圖5是表示基于本發(fā)明的第2實(shí)施方式的發(fā)光裝置的剖視圖6是表示用于本發(fā)明的第2實(shí)施方式的發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的剖視圖7是表示基于本發(fā)明的第2實(shí)施方式的發(fā)光裝置的光路的示意圖8是表示基于本發(fā)明的第3實(shí)施方式的發(fā)光裝置的剖視圖9是表示基于本發(fā)明的第3實(shí)施方式的發(fā)光裝置的另一例的剖視
圖10是基于本發(fā)明的第4實(shí)施方式的發(fā)光裝置的主要部分放大剖視
圖11是表示基于本發(fā)明的第4實(shí)施方式的發(fā)光裝置的另一例的主要 部分的放大剖視圖12是表示基于本發(fā)明的第4實(shí)施方式的發(fā)光裝置的另一例的主要 部分的放大剖視圖13是表示基于本發(fā)明的第4實(shí)施方式的發(fā)光裝置的另一例的主要
部分的放大剖視圖14 (a)是表示基于本發(fā)明的第5實(shí)施方式的發(fā)光裝置的剖視圖； (b)是(a)的主要部分的放大剖視圖15 (a)是表示基于本發(fā)明的第5實(shí)施方式的發(fā)光裝置的另一例的 剖視圖；(b)是(a)的主要部分的放大剖視圖16是表示基于本發(fā)明的第5實(shí)施方式的發(fā)光裝置的另一例的剖視
圖17是表示基于本發(fā)明的第5實(shí)施方式的發(fā)光裝置的另一例的剖視
圖18是表示基于本發(fā)明的第5實(shí)施方式的發(fā)光裝置的另一例的剖視
圖19是表示基于本發(fā)明的第5實(shí)施方式的發(fā)光裝置的另一例的剖視圖20是表示基于本發(fā)明的第6實(shí)施方式的發(fā)光裝置的剖視圖21 (a)是表示基于本發(fā)明的第7實(shí)施方式的發(fā)光裝置的一例的剖 視圖；(b)和(c)是表示基于第7實(shí)施方式的發(fā)光裝置的光學(xué)的功能的 i圖22是表示本發(fā)明的發(fā)光裝置的第7實(shí)施方式的另一例的剖視圖； 圖23是表示本發(fā)明的發(fā)光裝置的第7實(shí)施方式的另一例的剖視圖； 圖24是表示本發(fā)明的發(fā)光裝置的第7實(shí)施方式的另一例的剖視圖； 圖25是表示本發(fā)明的發(fā)光裝置的第7實(shí)施方式的另一例的剖視圖； 圖26是表示本發(fā)明的發(fā)光裝置的第7實(shí)施方式的另一例的剖視圖； 圖27是表示本發(fā)明的發(fā)光裝置的第7實(shí)施方式的另一例的剖視圖； 圖28是表示本發(fā)明的發(fā)光裝置的第7實(shí)施方式的另一例的剖視圖； 圖29 (a) (b)是表示基于本發(fā)明的第7實(shí)施方式的發(fā)光裝置的剖視
圖30是表示本發(fā)明的照明裝置的實(shí)施方式的一例的俯視圖； 圖31是圖30的照明裝置的剖視圖32是表示本發(fā)明的照明裝置的實(shí)施方式的另一例的俯視圖33是圖32的照明裝置的剖視圖。
圖中，
1:發(fā)光裝置 2:基體
3:發(fā)光元件 34:透光性電極 3A:第1面
3B:第2面
4:第l層 5:第2層
具體實(shí)施例方式
參考附圖，詳細(xì)地說明本發(fā)明的發(fā)光裝置的實(shí)施方式。(第1實(shí)施方式)
使用圖1 4，說明本發(fā)明的第1實(shí)施方式。圖1是表示第1實(shí)施方式
的發(fā)光裝置1的立體圖。在圖1中，為了表示發(fā)光裝置1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，對
于發(fā)光裝置1的一部分結(jié)構(gòu)省略圖示。圖2是圖1所示的發(fā)光裝置1的剖 視圖。
本實(shí)施方式的發(fā)光裝置1包括基體2;安裝在基體2上的發(fā)光元件
3，其具有形成有透光性電極34的第1面3A;設(shè)置在基體2上的第1層4， 其覆蓋發(fā)光元件3的透光性電極34;和第2層5，其覆蓋發(fā)光元件3和第 1層4。這里，所謂覆蓋發(fā)光元件3的透光性電極34是指第1層4與發(fā)光 元件3的透光性電極34的表面34a的至少一部分相接。另外，所謂覆蓋 第1層4是指第2層5與第1層4的表面s的至少一部分相接。
在本實(shí)施方式中，第1層4由具有第1折射率N,的第1透光性材料 構(gòu)成，第2層5由具有第2折射率N2的第2透光性材料構(gòu)成。第1折射 率N,比發(fā)光元件3的透光性電極34的折射率Nc小，第2折射率N2比第 1折射率A大。須指出的是，所謂在發(fā)光元件3形成的透光性電極34、 第1透光性材料3和第2透光性材料4的透光性是指可以使從發(fā)光元件3 的發(fā)光層32放射的光的至少一部分透過。
本實(shí)施方式的發(fā)光裝置1進(jìn)一步包括覆蓋第2層5的波長變換部件(波 長變換單元)6和包圍發(fā)光元件3的框體9。這里，所謂覆蓋第2層5是 指波長變換部件6設(shè)置在從第2層5放射的光到達(dá)的位置上。
本實(shí)施方式中，基體2具有安裝發(fā)光元件3的第1面2a與在外部基 板上安裝的第2面2b。另外，在基體2的第1面2a配置有具有包圍發(fā)光 元件3的反射面9a的框體9。這里，框體9的反射面9a是向光出射方向 D反射由發(fā)光元件3產(chǎn)生的光的至少一部分波長的光的表面。所謂光出射 方向D是指從發(fā)光裝置1輸出的光的行進(jìn)方向，是圖l中上方(虛擬xyz 坐標(biāo)中z軸的正方向)。圖1中，發(fā)光裝置1以安裝在虛擬xyz坐標(biāo)中的 xy平面的狀態(tài)來表示。在基體2的第1面2a設(shè)置有第1布線圖案7A和 第2布線圖案7B，所述第1布線圖案7A和第2布線圖案7B對應(yīng)于在發(fā) 光元件3形成的多個(gè)電極而與該多個(gè)電極電連接，并且導(dǎo)出到基體2的第 2面2b。如圖3所示，發(fā)光元件3是具有形成透光性電極34并與基體2對置 的第1面3A和配置在光出射方向D上的第2面3B (圖3中的上表面) 的發(fā)光二極管。透光性電極34具有使從發(fā)光元件3的發(fā)光層32放射的光 透過并且將電流擴(kuò)散到發(fā)光元件3整體上的功能。在圖l所示的結(jié)構(gòu)中， 在基體2上倒裝(flip chip)安裝了發(fā)光元件3，產(chǎn)生具有210nm 470nm 的至少一部分的波長的光。
如圖3所示，本實(shí)施方式的發(fā)光元件3是具有基底30、 n型半導(dǎo)體層 31、發(fā)光層32和p型半導(dǎo)體層33的發(fā)光二極管。發(fā)光元件3的n型半導(dǎo) 體層31設(shè)置有n型電極(第1導(dǎo)電型的電極)35，在發(fā)光元件3的p型 半導(dǎo)體層33設(shè)置有折射率為N。的透光性電極34和在透光性電極34上配 置的p型電極(第2導(dǎo)電型的電極)36。這種n型電極35例如由Ti/Al 等構(gòu)成、p型電極36例如由Au等構(gòu)成，并且在透光性電極34上局部設(shè) 置。
如圖4所示，本實(shí)施方式中的發(fā)光元件3的第1導(dǎo)電型的電極35經(jīng) 第1導(dǎo)電性粘合劑10A而與第1布線圖案7A相連。另外，發(fā)光元件3的 第2導(dǎo)電型的電極36經(jīng)第2導(dǎo)電性粘合劑10B而與第2布線圖案7B相連。 發(fā)光元件3通過施加電壓，從發(fā)光層32放射光。從發(fā)光層32放射的光中 的一部分光向發(fā)光元件3的第1面(圖4中的下表面)3A側(cè)行進(jìn)，另一 部分的光向發(fā)光元件3的側(cè)方行進(jìn)。這里，所謂圖4中的發(fā)光元件3的第 1面3A側(cè)是指虛擬坐標(biāo)中的z軸的負(fù)方向，所謂發(fā)光元件3的側(cè)方是指 虛擬坐標(biāo)中的x軸方向和y軸方向等。
該發(fā)光元件3的透光性的電極34例如由透光性的導(dǎo)電膜構(gòu)成。作為 透光性的導(dǎo)電膜，例如舉出有折射率N約2.0的ITO、 ZnO等。作為透光 性的電極34使用氧化物，由此減少了由Au—Sn等構(gòu)成的第1、第2導(dǎo)電 性粘合劑10A、 IOB造成的對電極的侵蝕。另外，在作為發(fā)光元件3的透 光性電極34使用了薄膜化為具有透光性程度的金屬的情況下，作為這種 薄膜化的金屬，例如舉出有鋁等。
在本實(shí)施方式中，發(fā)光元件3由第1層4和第2層5覆蓋。本實(shí)施方 式的第1層4覆蓋發(fā)光元件3的透光性電極34，而設(shè)置在基體2上。第2 層5覆蓋發(fā)光元件3和第1層4。在圖l所示的結(jié)構(gòu)中，第1層4覆蓋發(fā)光元件3的透光性電極34的表面34a，而設(shè)置在基體2的第1面2a上。 另外，第2層5具有覆蓋發(fā)光元件3的第2面(圖2中的上表面)3B并 且與第l層4相接的下表面s。
圖4中，第2層5的下表面s (第1層4和第2層5的界面)設(shè)置在 發(fā)光元件3的發(fā)光層33上方。通過這種結(jié)構(gòu)，可以從發(fā)光元件3高效射 出光。
第1層4由具有第1折射率Nt的第1透光性材料構(gòu)成。第1折射率 N,和發(fā)光元件3的透光性電極34的折射率No具有Ni〈N()的關(guān)系。這種 第1層4與發(fā)光元件3的透光性電極34的表面34a相接，透光性電極34 和第1層4的界面(第1光反射單元)具有利用全反射將從透光性電極34 向發(fā)光元件3的基體2側(cè)的空間行進(jìn)的光沿光出射方向D引導(dǎo)的功能。
第2層(透光性層)5由具有第2折射率N2的第2透光性材料構(gòu)成。 第2折射率N2和第1折射率N,具有N,〈N2的關(guān)系。這種第2層5與第1 層4的上表面s相接，第1層4和第2層5的界面(第2光反射單元)具 有利用全反射將從第2層5向基體2側(cè)行進(jìn)的光沿光出射方向D引導(dǎo)的功 能。
該第1透光性材料例如由第1折射率Ni為約1.3的氟樹脂等構(gòu)成，第 2透光性材料例如由第2折射率N2為約1.4的硅樹脂等構(gòu)成。通過使用這 些樹脂，可得到對來自發(fā)光元件3的放射光和熱的物理化學(xué)上的穩(wěn)定性。 尤其在第1透光性材料由氟樹脂構(gòu)成的情況下，通過在基體2的設(shè)置了第 1層4的區(qū)域的第1面2a上實(shí)施粗面化處理，而使第1層4很難與基體2 剝離。作為實(shí)施粗面化的方法，舉出有例如基于微粒子噴砂(blase)材料 的噴砂法和濺射法。
本實(shí)施方式中的發(fā)光裝置1中，發(fā)光元件3的透光性電極34與具有 比透光性電極34的折射率No小的第1折射率N,的第1層4相接，第1 層4與具有比第1層4的第1折射率N,小的第2折射率N2的第2層5相 接。本實(shí)施方式中的發(fā)光裝置l通過這種結(jié)構(gòu)，可以減少從發(fā)光元件3放 射并沿光出射方向D行進(jìn)的光的能量損失，可以提高發(fā)光裝置1的發(fā)光強(qiáng) 度。
這里，說明通過發(fā)光元件3的發(fā)光層33產(chǎn)生的光的光路。如圖4所示，在通過發(fā)光元件3的發(fā)光層33產(chǎn)生的光中，向透光性電極34側(cè)(圖 4所示的虛擬坐標(biāo)中的z軸負(fù)方向)放射的光L1在透光性電極34與第1 層4的界面(透光性電極34的表面34a)反射，而向發(fā)光元件3的第2面 3B側(cè)行進(jìn)。之后，在發(fā)光元件3內(nèi)部行進(jìn)的光Ll從發(fā)光元件3放射到第 2層5，而向著光出射方向D (圖4所示的虛擬坐標(biāo)中的z軸的正方向)。 從發(fā)光元件3向第2樹脂5放射的光中，由框體9的反射面9a等反射， 并向基體2側(cè)行進(jìn)的光L2如圖4所示，在第1層4與第2層5的界面s 反射，并沿光出射方向D行進(jìn)。
在現(xiàn)有發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)中，由發(fā)光元件3的發(fā)光層33產(chǎn)生并向基體2 側(cè)行進(jìn)，被基體2的第l面2a、第l、第2導(dǎo)電型的電極35、 36和第1、 第2導(dǎo)電性粘合劑10A、 IOB吸收的光在本實(shí)施方式中，如上所述，在透 光性電極34與第1層4的界面34a、第1層4與第2層5的界面s中反射。 由此，本實(shí)施方式中的發(fā)光裝置l提高了光輸出。
另外，在本實(shí)施方式中，發(fā)光元件3的透光性電極34的折射率No比 第2層5的第2折射率N2大，且透光性電極34的折射率NQ、第1折射率 Nj和第2折射率N2具有^〈N2〈N()的關(guān)系。通過具有這種關(guān)系，在考慮 了發(fā)光裝置1外部的大氣折射率的情況下，可以提高發(fā)光裝置1的亮度。 即，相對發(fā)光元件3位于發(fā)光裝置1的外部側(cè)(光出射方向D側(cè))的第2 層5的折射率N2比第1層的折射率N,大、且通過調(diào)整為比透光性電極34 的折射率N。小，從而使第2層5的折射率N2不會相對發(fā)光裝置1外部的 大氣的折射率極端過大。因此，可以減少從第2層5向發(fā)光裝置l的外部 行進(jìn)的光能量的損失。
尤其，在發(fā)光元件3的透光性電極34由ITO (折射率No約2.0)構(gòu) 成，第l透光性材料由氟樹脂(折射率N,約1.3)構(gòu)成，第2層5由硅樹 脂(折射率N2約1.4)構(gòu)成的情況下，由于由發(fā)光元件3產(chǎn)生的光高效向 著光出射方向D，所以發(fā)光裝置1的發(fā)光強(qiáng)度提高。
本實(shí)施方式中，波長變換部件6覆蓋第2層5而配置在發(fā)光元件3上。 波長變換部件6在樹脂中混入了熒光物質(zhì)，具有將從發(fā)光元件3放射的第 1光變換為在與第1光的波長范圍不同的第2波長范圍上具有峰值波長的 第2光并輸出的功能。圖l所示的結(jié)構(gòu)中，波長變換部件6堵塞在框體9的開口中，具有薄片形狀。
在由發(fā)光元件3產(chǎn)生的第1光具有440nm 470nm (藍(lán)色)的至少一 部分的波長的情況下，作為熒光物質(zhì)，使用放射具有與發(fā)光元件2的發(fā)光 色有補(bǔ)色關(guān)系的565nm 590nm (黃色)的至少一部分的波長的第2光的 物質(zhì)。這種發(fā)光裝置1將作為由發(fā)光元件3產(chǎn)生并過波長變換部件6的藍(lán) 色光與從波長變換部件6放射的黃色光的混合光的白色光向光出射方向D 出射。
作為發(fā)光元件3和熒光物質(zhì)另一組合，在發(fā)光元件3產(chǎn)生具有 440nm 470nm (藍(lán)色)的至少一部分的波長的第1光的情況下，作為熒 光物質(zhì)，使用放射具有520nm 565nm (綠色)的至少一部分的波長的第 2光和具有625nm 740nm (紅色)的至少一部分的波長的第3光的物質(zhì)。 在該發(fā)光元件3和熒光物質(zhì)的組合的情況下，發(fā)光裝置l將作為由發(fā)光元 件3產(chǎn)生并透過波長變換部件6的藍(lán)色光與從波長變換部件6放射的綠色 光和紅色光的混合光的白色光向光出射方向D出射。
作為發(fā)光元件3和熒光物質(zhì)的另一組合，在發(fā)光元件3產(chǎn)生具有 210nm 400nm (紫外光)的至少一部分的波長的第1光的情況下，作為 熒光物質(zhì)，使用放射具有440nm 470nm (藍(lán)色)的至少一部分的波長的 第2光、具有520nm 565nm (綠色)的至少一部分的波長的第3光、具 有625nm 740nm (紅色)的至少一部分的波長的第4光的物質(zhì)。在該發(fā) 光元件3和熒光物質(zhì)的組合的情況下，發(fā)光裝置1將作為從波長變換部件 6放射的藍(lán)色、綠色光和紅色光的混合光的白色光向光出射方向D出射。 (第2實(shí)施形態(tài))
使用圖5 圖7，說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式。圖5是表示第2實(shí)施 方式的發(fā)光裝置12的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖6是表示本實(shí)施方式中的發(fā)光元 件23的結(jié)構(gòu)的立體圖。
本實(shí)施方式的發(fā)光裝置12包括基體2;在基體2上安裝的發(fā)光元件 23;設(shè)置在基體2上的第1層4，其覆蓋發(fā)光元件23的透光性電極234; 和第2層5，其覆蓋發(fā)光元件23和第l層4。
如圖6所示，發(fā)光元件23是具有形成有透光性電極234且與基體2 對置的第1面23A (圖6中的下表面)和配置在光出射方向D的第2面23B (圖6中的上表面)的發(fā)光二極管。透光性電極234具有使從發(fā)光元 件23的發(fā)光層232放射的光透過，并將電流擴(kuò)散到發(fā)光元件23整體的功 能。
本實(shí)施方式的發(fā)光元件23是具有基底230、 n型半導(dǎo)體層231、發(fā)光 層232和p型半導(dǎo)體層233的發(fā)光二極管。發(fā)光元件23的n型半導(dǎo)體層 231設(shè)置有n型電極(第1導(dǎo)電型的電極)235，在發(fā)光元件23的p型半 導(dǎo)體層233上設(shè)置有折射率N。的透光性電極234和在透光性電極234上 配置的p型電極(第2導(dǎo)電型的電極)236。這種n型電極235例如由Ti /Al等構(gòu)成，p型電極236例如由Au等構(gòu)成，在透光性電極234上局部 設(shè)置。
如圖7所示，本實(shí)施方式中的發(fā)光元件23的第1導(dǎo)電型的電極235 通過金線等的導(dǎo)線11，與第1布線圖案7A電連接。另外，發(fā)光元件23 的第2導(dǎo)電型的電極236經(jīng)導(dǎo)電性接著劑IOC，與第2布線圖案7B電連 接。
圖7所示的結(jié)構(gòu)中，第1層4覆蓋透光性電極234的表面234a，而設(shè) 置在基體2的第1面2a。另外，第2層5覆蓋發(fā)光元件23的第2面23B， 而設(shè)置在第1層4上。
在本實(shí)施方式中，第1折射率N,和發(fā)光元件23的透光性電極234的 折射率No具有N^No的關(guān)系。這種第1層4與發(fā)光元件23的透光性電 極234的表面234A相接。
發(fā)光元件23通過施加電壓，從發(fā)光層232放射光。這里，說明通過 發(fā)光元件23的發(fā)光層233產(chǎn)生的光的光路。如圖7所示，在通過發(fā)光元 件23的發(fā)光層233產(chǎn)生的光中，向透光性電極234側(cè)(圖7所示的虛擬 坐標(biāo)中的z軸負(fù)方向)放射的光Ll在透光性電極234與第1層4的界面 (透光性電極234的表面234a)反射，而向發(fā)光元件23的第2面23B側(cè) 行進(jìn)。之后，在發(fā)光元件23內(nèi)部行進(jìn)的光Ll從發(fā)光元件23向第2層5 行進(jìn)，而向著光出射方向D。從發(fā)光元件23向第2樹脂5行進(jìn)的光中， 向基體2側(cè)行進(jìn)的光L2如圖7所示，在第1層4與第2層5的界面s反 射，并沿光出射方向D行進(jìn)。
這樣，本實(shí)施方式的發(fā)光裝置12利用由發(fā)光元件23的透光性電極234與第1層4的折射率差、第1層4與第2層5的折射率差引起的光的全反 射，將由發(fā)光元件23產(chǎn)生的光沿光出射方向D引導(dǎo)，從而提高發(fā)光亮度。 (第3實(shí)施方式)
使用圖8 圖9，說明本發(fā)明的發(fā)光裝置的第3實(shí)施方式。圖8 圖9 是表示第3實(shí)施方式的發(fā)光裝置13的多個(gè)結(jié)構(gòu)例的剖視圖。圖8所示的 發(fā)光裝置13的發(fā)光元件3倒裝連接到基體2上的第1、第2布線圖案7A， 7B，圖9所示的發(fā)光裝置13的發(fā)光元件23經(jīng)接合線11與基體2上的第 1布線圖案7A電連接。
本實(shí)施方式中的發(fā)光裝置13具有發(fā)光元件3 (23)與第1層4相接的 側(cè)面3s (23s)。在這種結(jié)構(gòu)中，第1層4的發(fā)光元件3的側(cè)面3s (23s) 附近4n的厚度比第l層4的其他部分4o厚。這里，所謂第1層4的厚度 是指從基體2的第1面2A到第1層4的上表面s的長度，是指圖8 9中 的虛擬坐標(biāo)中的z軸方向的標(biāo)量。另外，所謂第1層4的附近4n的厚度 比第1層4的其他部分4o厚是指如圖8 9中放大圖所示，使附加在第1 層4的發(fā)光元件3的側(cè)面3s (23s)部分的厚度4x比第1層4的其他部位 的厚度4y厚。通過這種結(jié)構(gòu)，本實(shí)施方式的發(fā)光裝置13可以利用第1層 4將發(fā)光元件3牢固固定在基體2上。
在圖8 9中，第1層4從發(fā)光元件3的側(cè)面3s到框體9的內(nèi)周面9a， 厚度變薄。即，在圖8 圖9中，第1層4的上表面s具有從發(fā)光元件3 的端部向框體9的內(nèi)周面9a變低的結(jié)構(gòu)，第l層4的厚度在與發(fā)光元件3 的側(cè)面3s (23s)相接的位置上最厚。
另外，在圖8 9中，第1層4在基體2上局部配置。即，第1層4 覆蓋發(fā)光元件3 (23)的透光性電極34 (234)，并與框體9的內(nèi)周面9a 相分離地進(jìn)行配置。通過這種結(jié)構(gòu)，圖8 9所示的發(fā)光裝置13可以減少 框體9的內(nèi)周面9a中的發(fā)光元件3 (23)的光吸收。
在圖9中，連接發(fā)光元件23的第1導(dǎo)電型的電極235與第1布線圖 案7A的接合線11未被第1層4所覆蓋。即，接合線11僅被由第2透光 性材料構(gòu)成的第2層5所覆蓋。通過這種結(jié)構(gòu)，由于由第1透光性材料和 第2透光性材料的熱膨張系數(shù)差產(chǎn)生的應(yīng)力很難施加到接合線11上，所 以發(fā)光裝置13的可靠性提高。
14另外，在圖8 圖9中，波長變換層6經(jīng)襯墊(spacer)固定在基體2 上，具有曲面部。通過由曲面部構(gòu)成波長變換層6，而可以出射均勻照度 的光。
(第4實(shí)施方式)
使用圖10 圖13來說明本發(fā)明的發(fā)光裝置的第4實(shí)施方式。圖10 圖13是表示第4實(shí)施方式的發(fā)光裝置的多個(gè)結(jié)構(gòu)例的主要部分的放大圖。
在本實(shí)施方式中，具有由空氣層44覆蓋透光性電極23 (234)地設(shè)置 在基體2上的第2層5。即，本實(shí)施方式的發(fā)光裝置在第1、第2實(shí)施方 式的發(fā)光裝置中，具有第1層44為空氣層的結(jié)構(gòu)。這種第2層5由透光 性材料構(gòu)成，例如由硅樹脂構(gòu)成。
在圖10 圖13所示的結(jié)構(gòu)中，在發(fā)光元件3 (23)的透光性電極34 (234)的表面34a (234a〉上配置有折射率比透光性電極34小的空隙44。 因此，從透光性電極34 (234)向發(fā)光元件3 (23)的第1面3A (23A) 側(cè)行進(jìn)的光在透光性電極34 (234)與空氣層44的界面反射，可以將從發(fā) 光元件3的發(fā)光層32放射的光從發(fā)光元件3中高效取出。這種空氣層44 如圖12和圖13所示，可以由多個(gè)氣泡形成。
另外，圖11和圖13中，連接發(fā)光元件3的第1導(dǎo)電型的電極35與 第1布線圖案7A的接合線11不通過空氣層44的內(nèi)部，而僅被第2層5 所覆蓋。通過這種結(jié)構(gòu)，由于減少了施加到接合線11的應(yīng)力，所以第1 布線圖案7A和第1導(dǎo)電型電極35與接合線11的連接可靠性提高。 (第5實(shí)施方式)
說明本發(fā)明的發(fā)光裝置的第5實(shí)施方式。圖14 (a)和圖15 (a)是 表示本實(shí)施方式中的發(fā)光裝置15的剖視圖，圖14 (b)、圖15 (b)是圖 14 (a)、圖15 (a)所示的主要部分的放大圖。在圖14中，發(fā)光元件3的 第1導(dǎo)電型的電極36和第2導(dǎo)電型的電極35倒裝連接到基體52的搭載 部56。圖15中，發(fā)光元件3的第2導(dǎo)電型的電極35引線接合到基板2 上形成的第l布線圖案7A上。
在本實(shí)施方式中，發(fā)光裝置15包括具有向光出射方向D突出的搭載 部56的基體52。本實(shí)施方式中的發(fā)光元件3的搭載部56具有比發(fā)光元件 3的透光性電極34小的發(fā)光元件3安裝面56A和相對安裝面56A以角度ei傾斜的第l傾斜面56B。
本實(shí)施方式的發(fā)光元件3 (23)具有與搭載部56的安裝面56A對置 的第1面3A (23A)和第2面3B (23B)，并且搭載在搭載部56的安裝面 56A。通過具有這種結(jié)構(gòu)，可以減少由發(fā)光元件3 (23)產(chǎn)生的光中從發(fā) 光元件3 (23)的透光性電極34 (234)向基體2側(cè)(發(fā)光元件的下表面) 放射的光被封閉在發(fā)光元件3 (23)和發(fā)光元件3的安裝面56A之間的區(qū) 域中。因此，可以提高發(fā)光裝置1的發(fā)光強(qiáng)度。
另外，圖14、圖15中的搭載部56具有對置安裝面56A以角度02傾 斜的第2傾斜面56C。在圖14、 15中，具有隨著搭載部56接近安裝面56a， 在俯視下尺寸變小的結(jié)構(gòu)，并且傾斜角度ei和62相等。通過這種結(jié)構(gòu)， 可以減小搭載部56的剛性，假設(shè)即使將發(fā)光元件3的動作時(shí)的熱產(chǎn)生的 應(yīng)力施加到搭載部56中，也可在搭載部56整體上高效緩和應(yīng)力。因此， 還可減少從搭載部56對發(fā)光元件3產(chǎn)生的應(yīng)力，可以提高發(fā)光裝置1的 特性。
這種搭載部56例如由包含Ti02的樹脂形成，為白色。在為白色的情 況下，可以高效反射由發(fā)光元件3放射的光，可以進(jìn)一步提高發(fā)光裝置15 的發(fā)光強(qiáng)度。
搭載部56如圖16和圖17所示，可以貫通設(shè)置基體52。在圖16和圖 17中，在搭載部56的基體52上固定的部分的側(cè)面56s具有多個(gè)階梯形狀。 通過這種結(jié)構(gòu)，可牢固固定搭載部56和基體52。
另外，如圖18、圖19所示，也可一體構(gòu)成搭載部56和基體52。通 過使搭載部56和基體52由熱膨張系數(shù)相等的同一材料形成，可以緩和應(yīng) 力，可以減少發(fā)光裝置15的照度不均勻。 (第6實(shí)施方式)
說明本發(fā)明的發(fā)光裝置的第6實(shí)施方式。本實(shí)施方式中的發(fā)光裝置具 有搭載了發(fā)光元件3的基體2的第l面2a和粗面化后的區(qū)域62。在圖20
圖22中，第1層4配置在基體2的粗面化后的區(qū)域62上。
在圖20 (a)所示的結(jié)構(gòu)中，發(fā)光元件3倒裝連接到基體2的第1面 2a。另外，在圖20 (b)所示的結(jié)構(gòu)中，發(fā)光元件23的第2導(dǎo)電型的電極 235與接合線ll連接。在本實(shí)施方式中，對基體2而言，與發(fā)光元件3 (23)的透光性電極 34 (234)對置的區(qū)域62被實(shí)施粗面化。這樣，通過基體2具有凹凸?fàn)畹?粗糙的表面，從而容易反射從發(fā)光元件3向發(fā)光元件3的下方放射的光， 提高了發(fā)光裝置l的發(fā)光強(qiáng)度。
在圖20 (a)、 (b)中，對基體2而言，發(fā)光元件3 (23)的透光性電 極34 (234)的正下方的區(qū)域被實(shí)施粗面化。通過這種結(jié)構(gòu)，尤其在容易 照射從發(fā)光元件3 (33)的內(nèi)部出射的光的區(qū)域的基體2的表面中，可以 提高光的反射效率。
圖21(a)、 (b)表示本實(shí)施方式的發(fā)光裝置的另一例。圖21 (a)、 (b) 所示的發(fā)光裝置中，與發(fā)光元件3 (23)對置的位置的基體2的表面62 和第2布線圖案7B的表面67B被實(shí)施粗面化。這種發(fā)光裝置由于可以高 效反射從發(fā)光元件3 (23)的發(fā)光層33 (233)產(chǎn)生并透過透光性電極34 (234)而向基體2側(cè)行進(jìn)的光，所以發(fā)光裝置的亮度提高。
圖22 (a)、 (b)表示本實(shí)施方式的發(fā)光裝置的另一例。在圖22 (a)、 (b)中，在發(fā)光元件3 (23)的透光性電極34 (234)的表面上配置空氣 層44。另外，與發(fā)光元件3的透光性電極34對置的位置的基體2的表面 62和第2布線圖案7B的表面67B被實(shí)施粗面化。通過這種結(jié)構(gòu)，即使在 從發(fā)光元件3 (23)產(chǎn)生的光中存在沒有在透光性電極與空氣層44的界面 反射而向基體2側(cè)行進(jìn)的光，也可在基體2的粗面化后的區(qū)域62和第2 布線圖案7B的粗面化后的區(qū)域67B中高效反射光。
本實(shí)施方式中，作為實(shí)施粗面化的方法，例如基于微粒子噴砂材的噴 砂和濺射法。
另外，作為對基體2和第1、第2布線圖案7A， 7B的安裝有發(fā)光元 件3的區(qū)域的表面62、 67B進(jìn)行局部粗面化的方法，也可在基體2和第2 布線圖案7B的表面上形成由陶瓷粒子構(gòu)成的薄膜。這種薄膜具有使由發(fā) 光元件3 (23)放射的光擴(kuò)散的功能。尤其，在發(fā)光元件3 (23)是產(chǎn)生 藍(lán)色光的發(fā)光二極管的情況下，作為薄膜材料使用氧化鈦。由此，減少了 基體2的表面和第2布線圖案7B的表面對光的吸收，發(fā)光裝置的發(fā)光強(qiáng) 度提高。另外，在發(fā)光元件3 (23)是產(chǎn)生紫外光的發(fā)光二極管的情況下， 作為薄膜的材料使用難以吸收紫外光的氧化鋯。由此，可以提高發(fā)光裝置的發(fā)光強(qiáng)度。
(第7實(shí)施方式)
說明本發(fā)明的發(fā)光裝置的第7實(shí)施方式。圖23 圖29是分別表示本 實(shí)施方式的發(fā)光裝置17的各種例子的剖視圖。發(fā)光裝置17包括在基體2 上搭載的發(fā)光元件73、覆蓋發(fā)光元件73并設(shè)置在基體2上的第1層74、 覆蓋發(fā)光元件73的表面并設(shè)置在第1層74上的第2層75。
在本實(shí)施方式中，為了對布線圖案不產(chǎn)生電短路，而通過蒸鍍法和電 鍍法，在基體2的第1面2a上設(shè)置了由鋁(Al)，銀(Ag)，金(Au)， 白金(Pt)，或Cu等金屬構(gòu)成的反射層。由此，可以減少由發(fā)光元件73 產(chǎn)生的第1光透過基體2內(nèi)部，還可以使由發(fā)光元件73產(chǎn)生的第1光向 基體2的上方高效反射。
本實(shí)施方式的發(fā)光裝置17在第2層75與基體2之間具有折射率比第 2層75小的第1層74。通過這種結(jié)構(gòu)，在由發(fā)光元件73產(chǎn)生的第1光中 從發(fā)光元件73向下發(fā)出的一部分光Ll在第1層74和第2層75的界面進(jìn) 行全反射。另外，由發(fā)光元件73產(chǎn)生的第1光中從發(fā)光元件73向下放射 而沒有在第1層74和第2層75的界面進(jìn)行全反射的光L3入射到第1層 74的內(nèi)部。如圖23 (c)所示，入射到第1層74的內(nèi)部的光L3以比從第 2層75入射到第1層74的入射角al大的折射角a2來折射，并在基體2 上表面反射后，再次入射到第2層75中。
這里，在僅由第2層75構(gòu)成的第1結(jié)構(gòu)71 (圖23 (b))和具有與第 1結(jié)構(gòu)71相同厚度且由第1層74和第2層75構(gòu)成的第2結(jié)構(gòu)72 (圖23 (c))中，比較第2層75的入射光的位置i與第2層75的出射光的位置 o之間的距離。具有圖23 (c)所示的第1層74的第2結(jié)構(gòu)72中的第2 層75的光的入射位置i與出射位置o之間的距離Y比圖23 (b)所示的第 1結(jié)構(gòu)71中的第2層75的光的入射位置i與出射位置o之間的距離X大。 因此，如圖23 (c)所示，入射到具有第1層74的結(jié)構(gòu)的光從入射位置i 出射到更遠(yuǎn)離的位置o上。
艮P，由發(fā)光元件73產(chǎn)生，并在第1層74中行進(jìn)的第1光中，相對第 1層74與第2層75的界面的垂線以比臨界角大的角度來入射的光根據(jù)斯 涅耳定律在界面上進(jìn)行全反射。另外，相對界面的垂線以比臨界角小的角度來入射的光的一部分透過界面而入射到第1層74中。而且，入射到第1 層74中的光以比入射角大的折射角來折射。即，入射到第1層74中的光 以相對第1層74表面以淺角度來行進(jìn)，并在基體2上表面反射，而再次 入射到第2層75中，從第2層75的表面出射。并且，第2層75表面的 光的入射位置i與出射位置o的距離比不經(jīng)第l層74的圖23 (b)的情形 大，進(jìn)而使光擴(kuò)散而放射到第2層75的外部。
結(jié)果，由發(fā)光元件73產(chǎn)生的第1光中，向發(fā)光元件73下方發(fā)出的光 在第1層74與第2層75的界面以低損失進(jìn)行全反射，并在第2層75中 傳播而出射到第2層75的外部。另外，由發(fā)光元件73產(chǎn)生的第1光中入 射到第1層74中的光因第1層74與第2層75的折射率差而進(jìn)一步擴(kuò)散。 并且，由于這些光向上方傳播而放射到發(fā)光裝置的外部，所以提高了發(fā)光 裝置的光放射強(qiáng)度(用其立體角來除以從點(diǎn)放射源向某個(gè)方向的微小立體 角內(nèi)射出的射束后的值)和放射照度(用該面的面積除以入射到某個(gè)面的 射束后的值)，同時(shí)抑制了被照射面中的放射強(qiáng)度的參差(不均勻性)。
如圖24 (a) (c)所示，第1層74的、入射來自發(fā)光元件3的光 的面最好作為凹凸面74a形成。由此，來自發(fā)光元件3的光在第1層74 的表面進(jìn)行漫反射，同時(shí)從發(fā)光元件3向側(cè)方放射的光照射到凹凸面74a 的凸部74b側(cè)面，所以可以減少在凸部74b側(cè)面的垂線與入射光所成的入 射角。由此，從發(fā)光元件3放射的光容易入射到第1層74中，而不會全 反射。結(jié)果，增加了從發(fā)光元件3入射到第1層74的光的射束，可以利 用第1層74與第1層74的折射率差來增加光的入射位置與出射位置的距 離。
如圖24 (a)所示，凹凸面74a可以在第l層74的表面形成半球狀的 凸部74b，也可如圖24 (b)所示，形成三角形狀的凸部74b，也可如圖 24 (c)所示，形成為在基體2的表面上排列分別獨(dú)立的半球狀的凸部74b。
如圖24 (b)所示，在是三角形狀的凸部74b的情況下，不需要是二 等邊三角形，例如，可以將凸部74b的與發(fā)光元件73對置側(cè)的面形成為 使來自發(fā)光元件73的光沿與基體2的上表面2b垂直的方向反射、或使進(jìn) 一步經(jīng)框體(反射部件)9反射的光沿與基體2的上表面2b垂直的方向反 射等以希望角來進(jìn)行全反射的傾斜面，將另一面形成為與來自發(fā)光元件73的光平行的傾斜面。另外，這種凸部74b也可以形成為在俯視下包圍發(fā)光 元件73的環(huán)狀。
進(jìn)一步，如圖24 (c)所示，第1層74設(shè)置為在凸部74b與相鄰的凸 部74b之間露出基體2的上表面，更優(yōu)選是形成為第2層75和基體2的 上表面2b在該露出部中粘接。由此，可以減小分別分割的第1層74的體 積，減小因發(fā)光裝置工作時(shí)的工作環(huán)境和來自發(fā)光元件3的熱造成的第1 層74的熱膨張和熱收縮，同時(shí)增加了基體2與第2層75的粘接強(qiáng)度。結(jié) 果，減少了因發(fā)光裝置工作時(shí)的第1層74的熱膨張和熱收縮產(chǎn)生的基體2 與第2層75的剝離，可以使發(fā)光裝置長時(shí)間正常工作。
再有，第1層74最好形成為比發(fā)光元件3的發(fā)光部(發(fā)光元件3的 活性層)還配置在下側(cè)。在第1層74位于發(fā)光部上側(cè)的情況下，從發(fā)光 部向下方發(fā)出的光不在第1層74的上表面進(jìn)行反射。由此，最好第l層 74配置在發(fā)光部下側(cè)。例如，第l層74可以在形成為包圍搭載部2a的基 體2上表面的缺口部中填充未硬化的第1層74并進(jìn)行硬化來形成，或可 以在從基體2的上表面凸?fàn)钔怀龅拇钶d部2a的周圍涂敷未硬化的第1層 74并進(jìn)行硬化來形成。須指出的是，第1層74的下表面也可通過在基體 2上表面設(shè)置的多個(gè)缺口部填充未硬化的第1層74并進(jìn)行硬化，從而按凹 凸?fàn)钚纬伞?br> 構(gòu)成第1層74的第1透光性材料從光的折射率比構(gòu)成第2層75的第 2透光性材料的折射率小的材料中選取，例如、從折射率為1.5 1.61的環(huán) 氧樹脂、折射率為1.4 1.52的硅樹脂、折射率為1.3左右的氟系樹脂、或 折射率為1.5左右的溶膠一凝膠玻璃等的透光性的材料選擇，通過與第2 層75的折射率差來適當(dāng)選擇。由于在第1透光性材料由氟樹脂構(gòu)成、第2 層75由硅樹脂構(gòu)成的情況下，可以在第1層74與第2層75的界面高效 反射由發(fā)光元件產(chǎn)生的光。另外，在第1層74是在第2層75中包含氣體 的氣泡的情況下，由于例如空氣折射率大致是l，所以在可增大與第2層 75的折射率差方面是合適的。
例如，圖23所示的第1層74可以將未硬化的樹脂制造第1層74涂 敷在基體2的上表面2b中的發(fā)光元件73的發(fā)光部下側(cè)，同時(shí)通過加熱等 來硬化形成，或?qū)闅馀轄畎瑲怏w的第1層74涂敷在基體2的上表面2b并進(jìn)行硬化。并且，若從其上涂敷未硬化的第2層75，使其覆蓋第1 層74和發(fā)光元件73，并通過加熱等來硬化這些，則第2層75與基體2 之間形成了折射率比第2層75小的第1層74。
另外，第1層74也可通過將板狀形成的第1層74通過粘接劑粘接在 基體2的上表面2b而形成。之后，在基體2的上表面2b涂敷未硬化的第 1層74，以使其覆蓋第1層74和發(fā)光元件73，或?qū)⑿纬捎腥菁{發(fā)光元件 73的凹部的第2層75粘接固定在第1層74，由此形成第1層74。
進(jìn)一步，在第1層74上形成凹凸面74a的情況下，也可通過模具成 形和切削成形等的成形加工將形成有希望凸部74b的板狀的第1層74粘 接固定在基體2的上表面2b，并涂敷未硬化的第2層75并進(jìn)行硬化，以 使其覆蓋該第1層74和發(fā)光元件73，或?qū)⑿纬捎腥菁{發(fā)光元件73的凹部 的第2層75通過與第2層75具有相同程度的折射率的樹脂粘接劑粘接到 第1層74，由此形成。
另外，如圖25所示，對第1層74而言，也可以基體2的上表面2b
與第2層75的一部分相互粘接，而其余部分形成為空隙或空洞的空隙部
或空洞部。該情況下，來自發(fā)光裝置的工作環(huán)境中的外部的熱量難以通過 第1層74從外部基板經(jīng)基體2傳遞到第2層75。由此，發(fā)光裝置17可以
從發(fā)光元件73經(jīng)第2層75以希望的配光分布來放出光，同時(shí)在基體2與 第2層75的粘接界面上集中的應(yīng)力減少，第2層75難以從基體2剝離。
另外，第l層74可以通過下面方法來形成。即，如圖26所示，形成 基體2的上表面2b的算術(shù)平均粗度Ra為0.1 lpm的凹凸面2d,并將基 體2加熱到第1層74的熱硬化溫度以上后，通過分配器(dispenser)等涂 敷裝置在基體2的上表面2b涂敷未硬化的第2層75，以使其覆蓋基體2 的上表面2b和發(fā)光元件73。由此，形成由通過在基體2的上表面2b的凹 凸部2d中殘留的氣體的熱膨脹形成的氣泡構(gòu)成的第1層74。
如圖27 (b)所示，第2層75最后從框體9的內(nèi)周面9a的上端部注 入到下側(cè)。由此，從第2層75出射的光進(jìn)一步在向上延伸的內(nèi)周面9a向 上方反射，可以成為可放射定向性高的光的發(fā)光裝置，同時(shí)發(fā)光裝置的光 的放射強(qiáng)度提髙。
第2層75由硅樹脂、環(huán)氧樹脂、尿素樹脂(urea resin)等透明樹脂和低熔點(diǎn)玻璃，溶膠一凝膠玻璃等透明玻璃等構(gòu)成。須指出的是，第2層
75具有透光性，至少可以使發(fā)光元件73的光透過。
第2層75通過粘接配置在發(fā)光元件73表面上，從而可以利用發(fā)光元 件73與第2層75的折射率差從發(fā)光元件73的內(nèi)部高效取出光，同時(shí)可 以有效抑制發(fā)光元件73內(nèi)部產(chǎn)生光的反射損失。
圖28 (a)表示使第2層75內(nèi)部含有對發(fā)光元件73發(fā)出的光進(jìn)行波 長變換的波長變換粒子6a的圖。從發(fā)光裝置發(fā)出具有通過波長變換粒子 6a波長變換后的希望波長頻譜的光、或混合了來自發(fā)光元件73的光和由 波長變換粒子6a波長變換后的光的具有希望波長頻譜的光。進(jìn)一步，在 第1層74中低損耗地漫反射的光充分照射到在第2層75中均勻分散的波 長變換粒子6a。結(jié)果，通過來自發(fā)光元件73的光照射的波長變換粒子6a 增加，發(fā)光裝置的光的射束提高，并且，利用在第1層74上漫反射的光 來均勻照射波長變換粒子6a，從而可以抑制從發(fā)光裝置發(fā)出的光的色彩不 均勻和色彩偏差。這種第2層75通過下述方法等來形成在基體2的上 表面2b形成了第1層74后，將含有波長變換粒子6a的未硬化的第1層 74通過分配器等注入器，在第1層74的上表面進(jìn)行涂敷，以使其覆蓋發(fā) 光元件73，并熱硬化。
波長變換部件6由與第1層74的折射率差小，對從紫外光區(qū)域到可 見光區(qū)域的光透過率高的硅樹脂，環(huán)氧樹脂，尿素樹脂等透明樹脂和低熔 點(diǎn)玻璃，溶膠一凝膠玻璃等的透明玻璃等構(gòu)成，含有波長變換粒子6a。
圖28 (b)、圖29 (a)中表示了在第2層75的表面上配置波長變換 發(fā)光元件73發(fā)出的光的波長變換部件6的圖。通過這種結(jié)構(gòu)，在第1層 74上低損耗地漫反射的光邊在第2層75中傳播，同時(shí)在更廣范圍中擴(kuò)散， 而入射到波長變換部件6。結(jié)果，照射到波長變換部件6中含有的各個(gè)波 長變換粒子6a的來自發(fā)光元件73的光增加。發(fā)光裝置的光的射束增加。 進(jìn)一步，通過使由第1層74漫反射后的光充分照射到波長變換部件6整 體，從而入射到波長變換部件6的光的放射強(qiáng)度的偏差減小，從而抑制了 從發(fā)光裝置放射的光的顏色偏差和顏色不均勻。這種波長變換部件6是通 過下述方法等來形成通過分配器等的注入器將含有波長變換粒子6a的 未硬化的液狀樹脂或液狀玻璃進(jìn)行涂敷，以使其覆蓋第2層75，并通過熱硬化；或者，配置為使含有波長變換粒子6a的板狀的波長變換部件6覆 蓋第2層75，從而配置在第2層75的表面。
而且，只要在第2層75和波長變換部件6的至少一個(gè)中含有該波長 變換粒子6a即可，gp，在第2層75中或波長變換部件6中或第2層75 和波長變換部件6的兩者中含有該波長變換粒子6a即可。
另外，在圖29 (b)所示的結(jié)構(gòu)中，配置與第2層75的表面分離，并 對發(fā)光元件73發(fā)出的光進(jìn)行波長變換的波長變換部件6。
本實(shí)施方式的發(fā)光元件73至少發(fā)出從紫外區(qū)域到藍(lán)色區(qū)域中所包含 的光。即，作為對來自發(fā)光元件73的光進(jìn)行波長變換的波長變換粒子6a， 在第2層75和波長變換部件6的至少一個(gè)中含有因發(fā)光元件73的光而激 勵并發(fā)出熒光的熒光體的情況下，利用至少為從紫外區(qū)域到藍(lán)色區(qū)域的短 波長且能量高的發(fā)光元件73的光，變換為波長比發(fā)光元件73的光長且能 量比發(fā)光元件73的光低的熒光的波長變換效率好的熒光體的選項(xiàng)增加， 并且可以增加發(fā)光裝置的光的射束。
另外，從發(fā)光裝置可視性良好地發(fā)出白色光和各種顏色的光的觀點(diǎn)來 看，發(fā)光元件73可以是以從200至500nm的紫外光到近似紫外光或藍(lán)色 光發(fā)光的元件。例如，使用在藍(lán)寶石(sapphire)基板上依次層疊了由鎵 (Ga) —氮(N)、 A1—Ga—N，銦(ln) —GaN等構(gòu)成的緩沖層、N型層、 發(fā)光層(活性層)、P型層的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體和碳化硅(SiC， silicon carbide)系化合物半導(dǎo)體、氧化鋅系化合物半導(dǎo)體、硒化鋅系化合物半導(dǎo) 體、金剛石系化合物半導(dǎo)體或氮化硼系化合物半導(dǎo)體等。
另外，發(fā)光元件73其電極經(jīng)使用了 Au—Sn、 Sn—Ag、 Sn—Ag—Cu 或Sn—Pb等釬料和焊錫的金屬凸起、或使用了Au、 Ag等金屬的金屬凸 起、由在環(huán)氧樹脂等樹脂中含有Ag等金屬粉末而形成的導(dǎo)電性樹脂構(gòu)成 的導(dǎo)電性部件10通過倒裝安裝而與布線圖案電連接。例如，有如下方法 等在布線圖案上使用分配器等來放置由糊狀的Au—Sn、 Pb—Sn等的焊 錫材料和Ag槳料等構(gòu)成的導(dǎo)電性部件lO，并搭載發(fā)光元件73，使得發(fā)光 元件73的電極與導(dǎo)電性部件10接觸，之后，通過整體加熱，來制作由導(dǎo) 電性部件10來電連接發(fā)光元件73的電極與布線圖案的發(fā)光裝置的方法； 在布線圖案上使用分配器等來放置由糊狀的Au—Sn、 Pb—Sn等焊錫材料構(gòu)成的導(dǎo)電性部件10，并且，整體加熱，之后，搭載發(fā)光元件73，使得 發(fā)光元件73的電極與導(dǎo)電性部件10接觸，從而制作由導(dǎo)電性部件10來 電連接發(fā)光元件73的電極與布線圖案的發(fā)光裝置的方法。須指出的是， 可以采用例如用接合線等導(dǎo)電性部件IO來電連接布線圖案和發(fā)光元件73 的電極的方法，并不僅限于采用倒裝安裝的方法。
并且，將發(fā)光元件73搭載在搭載部2a上，并且將發(fā)光元件73經(jīng)導(dǎo) 電性部件10而與布線圖案電連接后，在基體2的上表面2b、框體9的內(nèi) 側(cè)配置第2層75，以使其覆蓋發(fā)光元件73，并且在基體2的上表面2b與 第2層75的接合部中配置第1層74。 (第8實(shí)施方式)
下面說明本發(fā)明的照明裝置。本發(fā)明的照明裝置將上述發(fā)光裝置作為 光源而設(shè)置為使其成為預(yù)定的配置、或者使本發(fā)明的由多個(gè)發(fā)光裝置構(gòu)成 的發(fā)光裝置組成為例如按格子狀、之字形狀(千鳥狀)，放射狀，圓形和 多角形狀的同心狀來多組配置等的預(yù)定配置。由此，與現(xiàn)有的照明裝置相 比，可以抑制強(qiáng)度不均勻。
另外，將本發(fā)明的發(fā)光裝置作為光源來設(shè)置為預(yù)定的配置，并且在這 些發(fā)光裝置的周圍設(shè)置按任意形狀來光學(xué)設(shè)計(jì)的反射板和光學(xué)透鏡、光擴(kuò) 散板等的光反射單元103，從而可以為可放射任意配光分布的光的照明裝 置。
例如，如圖30，圖31所示的俯視圖、剖視圖那樣，在發(fā)光裝置驅(qū)動 電路基板等具有驅(qū)動發(fā)光裝置的電布線的驅(qū)動部102上多列配置多個(gè)發(fā)光 裝置101，并在發(fā)光裝置101的周圍設(shè)置了按任意形狀光學(xué)設(shè)計(jì)的光反射 單元103而構(gòu)成的照明裝置的情況下，在相鄰一列上配置的多個(gè)發(fā)光裝置 101中，最好為使與相鄰發(fā)光裝置101的間隔不是最短的配置、所謂之字 狀。即，與在發(fā)光裝置101按格子狀配置時(shí)，由于在直線上排列作為光源 的發(fā)光裝置101，因而閃光(glare)變強(qiáng)，這種照明裝置進(jìn)入到人的視覺 中，容易產(chǎn)生不舒服感覺，通過作成之字狀，抑制了閃光，而減少對人眼 的不舒服感覺。進(jìn)一步，通過增大相鄰發(fā)光裝置101間的距離，抑制相鄰 發(fā)光裝置101間的熱干擾，抑制安裝了發(fā)光裝置101的驅(qū)動部102內(nèi)的熱 量的不流通，可向發(fā)光裝置101的外部高效散熱。結(jié)果，減少了對人眼的不舒服感覺，可以制作光學(xué)特性長時(shí)間穩(wěn)定的長壽命的照明裝置。
另外，在照明裝置是如圖32，圖33所示的俯視圖、剖視圖這種驅(qū)動 部102上按同心狀形成了多組由多個(gè)發(fā)光裝置101構(gòu)成的圓形和多角形狀 的發(fā)光裝置101組的照明裝置的情況下，最好相對照明裝置的中央側(cè)越靠 近外周側(cè)越多配置一個(gè)圓形和多角形狀的發(fā)光裝置101組中的發(fā)光裝置 101。由此，適當(dāng)保持了發(fā)光裝置101彼此的間隔，同時(shí)可以更多配置發(fā) 光裝置101，可以進(jìn)一步提高照明裝置的光的放射照度。另外，可以減少 照明裝置的中央部的發(fā)光裝置101的密度而抑制了驅(qū)動部102中央部的熱 的不流通。由此，驅(qū)動部102內(nèi)的溫度分布變?yōu)橐粯樱筛咝У貙醾鬟f 到設(shè)置了照明裝置的外部電路基板和散熱片中，可以抑制發(fā)光裝置IOI的 升溫。結(jié)果，發(fā)光裝置IOI可以在長時(shí)間穩(wěn)定地動作，并且可以制作長壽 命的照明裝置。
作為這種照明裝置，舉出有例如、在室內(nèi)和室外使用的一般照明用器 具、枝形吊燈用照明器具、住宅用照明器具、辦公用照明器具、商店裝飾 或展示用照明器具、路燈用照明器具、感應(yīng)燈器具、以及信號裝置、舞臺 和攝影室(studio)用的照明器具、廣告燈、照明用桿、水中照明用燈、 閃光燈放電管用燈、聚光燈、嵌入到電線桿等中的防犯用照明、緊急情況 用照明器具、手電筒、光電公告板等、以及調(diào)光器、自動閃光器、顯示器
等的背光燈、運(yùn)動圖像裝置、裝飾品、照光式開關(guān)、光傳感器、醫(yī)療用燈、 車載燈等。
另外，在上述實(shí)施方式的說明中，上下左右這種的用語僅僅用于說明 附圖上的位置關(guān)系，不意味著實(shí)際使用時(shí)的位置關(guān)系。
權(quán)利要求
1、一種發(fā)光裝置，包括基體；發(fā)光元件，其具有形成有透光性電極的下表面，并且安裝在所述基體上；第1層，其具有比所述透光性電極的折射率小的第1折射率，并且覆蓋所述發(fā)光元件的所述透光性電極而設(shè)置在所述基體上；和透光性的第2層，其具有比所述第1折射率大的第2折射率，并且覆蓋所述發(fā)光元件和所述第1層。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述第l層由透光性材料構(gòu)成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述第l層由氟樹脂構(gòu)成，所述第2層由硅樹脂構(gòu)成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述基體的設(shè)置有所述第1層的區(qū)域的表面是粗面。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述發(fā)光元件具有與所述第1層相接的側(cè)面。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述第1層的所述發(fā)光元件的所述側(cè)面的附近比所述第1層的其他部 分厚。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述第1層是空隙。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述發(fā)光元件具有產(chǎn)生光的發(fā)光層，由所述發(fā)光層產(chǎn)生的所述光從所述發(fā)光層在所述透光性電極內(nèi)行進(jìn)，并放射到所述第2層。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述發(fā)光元件的在所述透光性電極內(nèi)行進(jìn)的光，由所述第1層而沿光出射方向行進(jìn)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述第2層覆蓋所述發(fā)光元件的上表面。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述第2層具有與所述第1層相接的下表面。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述第2層的所述下表面設(shè)置在所述發(fā)光元件的所述發(fā)光層上方。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 放射到所述第2層的光，由所述第1層而沿光出射方向行進(jìn)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 在所述基體的安裝有所述發(fā)光元件的區(qū)域的表面，設(shè)置有使所述發(fā)光元件的光擴(kuò)散的薄膜。
15、 根據(jù)權(quán)利要求I4所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述發(fā)光元件是產(chǎn)生藍(lán)色光的發(fā)光二極管，所述薄膜由氧化鈦構(gòu)成。
16、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述發(fā)光元件是產(chǎn)生紫外光的發(fā)光二極管，所述薄膜由氧化鋯構(gòu)成。
17、 一種發(fā)光裝置，包括 基體；發(fā)光元件，其具有形成有透光性電極的下表面，并且安裝在所述基體上；光反射單元，其利用全反射將在所述透光性電極內(nèi)行進(jìn)的光沿光出射 方向引導(dǎo)；和由透光性材料形成的透光性層，其覆蓋所述發(fā)光元件。
18、 一種發(fā)光裝置，包括 光源；第1光反射單元，其利用全反射將從所述光源放射的光沿光出射方向 引導(dǎo)；和第2光反射單元，其利用全反射將由所述第1光反射單元引導(dǎo)的光沿光出射方向引導(dǎo)。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述光源產(chǎn)生具有210nm 470nm的至少一部分的波長的光。
20、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的發(fā)光裝置，其特征在于，進(jìn)一步具有波長變換單元，其將從所述第2光反射單元放射的光的波 長進(jìn)行變換并放射。
全文摘要
[課題]本發(fā)明目的在于提供一種可將由發(fā)光元件放射的光高效輸出到發(fā)光裝置外部的高亮度的發(fā)光裝置。[解決方案]包括基體(2)；搭載在基體(2)上的發(fā)光元件(3)，其具有形成有透光性電極(34)并且與基體(2)對置的第一面(3A)和第二面(3B)；第一層(4)，其由具有比透光性電極(34)的折射率小的第一折射率的第一透光性材料構(gòu)成，覆蓋發(fā)光元件(3)的透光性電極(34)并設(shè)置在基體(2)上；和第二層(5)，其由具有比第一折射率大的第二折射率的第二透光性材料構(gòu)成，并覆蓋發(fā)光元件(3)和第一層。
文檔編號H01L33/52GK101410994SQ200780010800
公開日2009年4月15日 申請日期2007年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月29日
發(fā)明者三宅徹, 作本大輔, 形部浩介, 松浦真吾, 森裕樹 申請人:京瓷株式會社