發(fā)光裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)光裝置，發(fā)光部和非發(fā)光部的亮度差明顯，可見性好，具有良好的亮度分布。本發(fā)明的發(fā)光裝置具備整齊排列的多個發(fā)光元件(11)、覆蓋發(fā)光元件(11)的側(cè)面的光反射性部件(12)、配置于光反射性部件(12)間的遮光性部件(13)。
【專利說明】發(fā)光裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及具備多個發(fā)光元件的發(fā)光裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，半導(dǎo)體發(fā)光元件不僅用作代替熒光燈的照明用光源，而且作為車輛的前照燈等聚光燈、投光照明等具有良好的指向性及高亮度的光源而使用。
[0003]用于這種用途的發(fā)光裝置例如在日本特開2012 - 99545號公報中被提案。
[0004]該發(fā)光裝置利用反射性部件將多個發(fā)光元件的側(cè)面覆蓋，使其相互接近并排列成一列。
[0005]但是，在發(fā)光裝置的開發(fā)中，特別是在具備多個發(fā)光元件的發(fā)光裝置中，尋求發(fā)光狀態(tài)的元件和非發(fā)光狀態(tài)的元件的亮度差明顯，可見性(見切D性)好的發(fā)光裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是鑒于上述課題而設(shè)立的，其目的在于提供發(fā)光部和非發(fā)光部的亮度差明顯，可見性好，具有良好的亮度分布的發(fā)光裝置。
[0007]本發(fā)明的發(fā)光裝置具備:整齊排列的多個發(fā)光元件；光反射性部件，其覆蓋所述發(fā)光元件的側(cè)面；遮光性部件，其配置于所述發(fā)光元件間的所述光反射性部件間。
[0008]本發(fā)明能夠提供發(fā)光部和非發(fā)光部的亮度差明顯，可見性好，具有良好的亮度分布的發(fā)光裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1A是表示本發(fā)明實(shí)施方式I的發(fā)光裝置的概略平面圖；
[0010]圖1B是圖1A的A — A’線剖面圖；
[0011]圖2A是表示本發(fā)明實(shí)施方式I的發(fā)光裝置的制造工序的概略平面圖；
[0012]圖2B是圖2A的A — A’線剖面圖；
[0013]圖3是表示本發(fā)明實(shí)施方式I的發(fā)光裝置的制造工序的概略平面圖；
[0014]圖4A是表示本發(fā)明實(shí)施方式I的發(fā)光裝置的制造工序的概略平面圖；
[0015]圖4B是圖4A的A — A’線剖面圖；
[0016]圖5是用于說明本發(fā)明實(shí)施方式I的發(fā)光裝置的評價方法的概略平面圖；
[0017]圖6是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的發(fā)光裝置的概略剖面圖；
[0018]圖7是表示本發(fā)明實(shí)施方式3的發(fā)光裝置的概略剖面圖；
[0019]圖8是表示本發(fā)明實(shí)施方式4的發(fā)光裝置的概略剖面圖；
[0020]圖9是表示本發(fā)明實(shí)施方式5的發(fā)光裝置的概略剖面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]本申請中，就各附圖所示的部件的大小及位置關(guān)系等而言，為了使說明明確，往往進(jìn)行夸大。在以下的說明中，相同的名稱、標(biāo)記表示相同或同質(zhì)的部件，適當(dāng)省略詳細(xì)說明。在一實(shí)施例及一實(shí)施方式中說明的內(nèi)容可用于其它實(shí)施例及其它實(shí)施方式等。
[0022]在本說明書中，“上”、“下”這類術(shù)語也用作指發(fā)光裝置的發(fā)光取出側(cè)和其相反側(cè)。例如，“上面”是指處于使發(fā)光裝置的發(fā)光取出側(cè)的面，“下面”是指其相反側(cè)的面。
[0023]如圖1A及圖1B所示，本實(shí)施方式的發(fā)光裝置10具備:多個發(fā)光元件11、覆蓋發(fā)光元件11的側(cè)面的光反射性部件12、配置于發(fā)光元件間的光反射性部件12間的遮光性部件13。
[0024](發(fā)光元件11)
[0025]發(fā)光元件I通常使用發(fā)光二極管。
[0026]發(fā)光元件了根據(jù)目的適當(dāng)選擇其組成、發(fā)光色或波長、大小、個數(shù)等。例如，可列舉，作為藍(lán)色、綠色的發(fā)光元件使用ZnSe、氮化物系半導(dǎo)體(ΙηχΑ1γ6&1_χ_γΝ，0 ( X、0 ( Y、X+Y ( I)、GaP等半導(dǎo)體層的元件，作為紅色的發(fā)光元件使用GaAlAs、AlInGaP等半導(dǎo)體層的元件。
[0027]發(fā)光元件通常在成長用基板(例如，藍(lán)寶石基板)上層疊半導(dǎo)體層而形成?；逶谂c半導(dǎo)體層的接合面上也可以具有凹凸。由此，能夠有意識地改變從半導(dǎo)體層射出的光照到基板時的臨界角，能夠容易地向基板的外部取出光。
[0028]發(fā)光元件也可以在半導(dǎo)體層層疊后去除成長用基板。除去例如可通過研磨、LLO(Laser Lift off)等進(jìn)行。另外，在去除成長用基板的情況下，也可以在半導(dǎo)體層上具備安裝用的支承基板。
[0029]優(yōu)選發(fā)光元件在同一面?zhèn)染哂姓?fù)一對電極。由此，能夠在安裝基板上倒裝片安裝發(fā)光元件。該情況下，與形成有一對電極的面相對的面成為光取出面。倒裝片安裝使用焊錫等具有導(dǎo)電性的膏狀接合部件、薄膜狀的接合部件或塊狀的接合部件，將發(fā)光元件和基材上的配線圖案電連接。
[0030]或者，在面朝上安裝的情況下，也可以將形成有一對電極的面作為光取出面。
[0031]優(yōu)選發(fā)光兀件在同一面?zhèn)染哂姓?fù)一對電極，也可以在不同側(cè)具有正負(fù)一對電極。在正負(fù)一對電極分別設(shè)于相反的面的相對電極構(gòu)造的發(fā)光元件的情況下，下面電極通過導(dǎo)電性部件固定在基材上，上面電極通過導(dǎo)線等與基材連接。
[0032]在一個發(fā)光裝置中含有多個發(fā)光兀件。多個發(fā)光兀件被整齊排列，例如也可以一列地整齊排列，還可以行列狀地整齊排列。發(fā)光元件的數(shù)量可以根據(jù)要得到的發(fā)光裝置的特性、尺寸等適當(dāng)設(shè)定。
[0033]另外，優(yōu)選整齊排列的多個發(fā)光元件相互接近，如果考慮車輛用途、以及亮度分布等，則優(yōu)選發(fā)光元件間距離比發(fā)光元件自身的尺寸(例如，一邊的長度)短，例如更優(yōu)選為發(fā)光元件自身的尺寸的30 %左右以下，進(jìn)一步優(yōu)選為20 %以下。這樣，通過使發(fā)光元件彼此接近配置，能夠形成發(fā)光不勻少的發(fā)光品質(zhì)高的面光源的發(fā)光裝置。
[0034](光反射性部件12)
[0035]如圖1A及圖1B所示，光反射性部件12覆蓋發(fā)光元件11的側(cè)面。在此的發(fā)光元件11的側(cè)面是指至少半導(dǎo)體層的側(cè)面的厚度方向的一部分，優(yōu)選半導(dǎo)體層的厚度方向的全部及/或半導(dǎo)體層的側(cè)面的外周的一部分，優(yōu)選半導(dǎo)體層的外周的整個側(cè)面。另外，在此的覆蓋也可以使另一層介于半導(dǎo)體層之間，但優(yōu)選與半導(dǎo)體層接觸。特別是，更優(yōu)選含有多個發(fā)光元件的全部的外周側(cè)面由光反射性部件覆蓋。由此，在發(fā)光元件和光反射性部件的界面將從發(fā)光元件射出的光反射到發(fā)光元件內(nèi)，故而光不被相鄰的發(fā)光元件吸收，而從發(fā)光元件的上面向透光性部件的上面或外部射出。
[0036]就在此的另一層而言，例如可列舉后述的粘接劑或埋設(shè)部件。粘接劑用于在發(fā)光元件的上面還具備覆蓋發(fā)光元件上面的透光性部件的情況。特別是在具備比發(fā)光元件大的透光性部件的情況下，有時將粘接劑配置到發(fā)光元件側(cè)面，以使來自發(fā)光元件的光易向透光性部件傳播。在粘接劑介于半導(dǎo)體層和光反射性部件之間的情況下，優(yōu)選粘接劑以不從透光性部件的正下方溢出的方式配置。另外，在夾有埋設(shè)部件的情況下，優(yōu)選埋設(shè)部件為光反射性樹脂。在埋設(shè)部件為光反射性樹脂的情況下，其夾設(shè)厚度沒有特別限定，但如果考慮上述的光反射性部件12的發(fā)光元件11的側(cè)面的覆蓋，僅介于半導(dǎo)體層的側(cè)面的厚度方向的一部分，優(yōu)選以至少使發(fā)光元件的發(fā)光層的上面?zhèn)嚷冻龌蚴拱l(fā)光層及其上面?zhèn)嚷冻龅姆绞竭M(jìn)行夾設(shè)。
[0037]在另一層介于發(fā)光元件和光反射性樹脂之間的情況下，優(yōu)選以不在發(fā)光裝置的發(fā)光面?zhèn)嚷冻龅姆绞脚渲昧硪粚?。如果另一層在發(fā)光面?zhèn)嚷冻觯瑒t光可能會在發(fā)光元件和光反射性部件之間反射/傳播并產(chǎn)生顏色不均。
[0038]配置于發(fā)光元件間的光反射性部件可以與發(fā)光元件的上面(光取出面)共面或大致共面。在此，所謂大致共面是指容許有光反射性部件的厚度的±10%左右，優(yōu)選為±5%左右的高低差(在本說明書中是相同的意思)。
[0039]或者，如后所述，在發(fā)光元件的上面還具備覆蓋該面的透光性部件的情況下，優(yōu)選光反射性部件為與透光性部件共面或大致共面。
[0040]特別是，如后所述，在發(fā)光元件間的光反射性部件間配置遮光性部件的部位，優(yōu)選覆蓋發(fā)光元件的側(cè)面的光反射性部件的至遮光性部件的厚度(寬度)為10?100 μ m左右，更優(yōu)選為50?100 μ m左右。通過設(shè)定為這樣的厚度，將光泄漏抑制在最小限度，能夠?qū)崿F(xiàn)高效的光反射，并且使相鄰的發(fā)光元件間的距離接近，確保良好的亮度分布。
[0041]光反射性部件由可反射從發(fā)光元件射出的光的材料形成。由此，在發(fā)光元件和光反射性部件的界面使由發(fā)光元件射出的光在發(fā)光元件內(nèi)反射。其結(jié)果，光在發(fā)光元件內(nèi)傳播，最后從發(fā)光元件的上面向透光性部件的上面、外部射出。
[0042]光反射性部件可使用含有硅酮樹脂、改性硅酮樹脂、環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂的一種以上的樹脂或混合樹脂等、反射性物質(zhì)而形成。作為反射性物質(zhì)，可列舉氧化鈦、氧化硅、氧化鋯、鈦酸鉀、氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、莫來石等。
[0043]為了能夠使光反射性部件的光的反射量及透射量等變動，反射性物質(zhì)等的含量可根據(jù)要得到的發(fā)光裝置的特性等適當(dāng)調(diào)節(jié)。例如，優(yōu)選將反射性物質(zhì)的含量設(shè)為30wt%以上。
[0044]光反射性部件還可以使用不僅具有反射性，還具有散熱性的材料。優(yōu)選光反射性部件的導(dǎo)熱率為0.2ff/m.K以上，更優(yōu)選為lW/m.K以上。通過較高地設(shè)定導(dǎo)熱率，能夠提高散熱性。作為這種材料，可列舉導(dǎo)熱率高的氮化鋁、氮化硼。
[0045]例如，如后所述，在透光性部件含有熒光體的情況下，熒光體引起起因于斯托克斯損失(7卜一々7 α 7 )的自發(fā)熱，由該熱量會導(dǎo)致光轉(zhuǎn)換效率降低。另一方面，光反射性部件在具有高導(dǎo)熱率的情況下，可有效地釋放透光性部件中的熒光體的熱。
[0046]光反射性部件例如可通過注射成形、澆注封裝成形、樹脂印刷法、傳遞模塑法、壓縮成形等而形成。
[0047]在本發(fā)明的發(fā)光裝置中還可以搭載齊納二極管等保護(hù)元件。例如，通過將保護(hù)元件埋設(shè)于光反射性部件，能夠防止來自發(fā)光元件的光或被保護(hù)元件吸收或被保護(hù)元件遮擋而帶來的光取出的降低。
[0048](遮光性部件13)
[0049]如圖1A及圖1B所示，遮光性部件13配置在覆蓋發(fā)光元件11間的側(cè)面的光反射性部件12間。在此的光反射性部件間是指在相互鄰接的發(fā)光元件間分割配置覆蓋發(fā)光元件的側(cè)面的光反射性部件。即，優(yōu)選在相互鄰接的發(fā)光元件間，在光反射性部件形成槽，在該槽內(nèi)配置遮光性部件13。因此，從上面?zhèn)扔^察，至少僅配置在相鄰的發(fā)光元件之間即可，但優(yōu)選從相鄰的發(fā)光元件間朝向光反射性部件的端部延長配置，更優(yōu)選延長到光反射性部件的端部而配置。通過這樣的配置，能夠可靠地防止從一發(fā)光元件射出的光通過光反射性部件與從相鄰的發(fā)光元件及/或從此射出的光等干擾。
[0050]從上面?zhèn)扔^察，優(yōu)選遮光性部件13在發(fā)光元件間直線狀地配置，更優(yōu)選在發(fā)光元件間的中央部直線狀地配置。通過這樣的配置，能夠確保覆蓋發(fā)光元件間的光反射性部件的厚度的均一性，能夠形成可見性良好的、具有良好的亮度分布的發(fā)光裝置。
[0051]在剖視觀察下，遮光性部件的寬度既可以大致均一，也可以例如如V形那樣地下方變細(xì)。通過形成截面V形，能夠?qū)?cè)面方向的光向下方封入，能夠使可見性更好。截面V形例如在分割光反射性部件時，可通過使用前端變細(xì)的刮刀等形成。
[0052]寬度在后述的制造方法中優(yōu)選以根據(jù)毛細(xì)管現(xiàn)象填充形成遮光性部件的材料的方式設(shè)定。在俯視觀察下，寬度例如為10?100 μ η左右，優(yōu)選為30?90 μ m左右，更優(yōu)選為40?70 μ m左右。通過以這樣的寬度進(jìn)行設(shè)定，能夠可靠地防止相鄰的發(fā)光元件間的漏光，可見性良好，能夠確保良好的亮度分布。特別是在相鄰的發(fā)光元件間成為點(diǎn)亮、熄滅的狀態(tài)的情況下，能夠?qū)碜渣c(diǎn)亮的發(fā)光元件的光對熄滅的發(fā)光元件干擾抑制在最小限度，能夠使熄滅的發(fā)光元件的微小發(fā)光等級驟減。
[0053]優(yōu)選遮光性部件的高度為相當(dāng)于發(fā)光元件的半導(dǎo)體層的側(cè)面的厚度方向的一部分或半導(dǎo)體層的厚度方向的全部的高度以上，更優(yōu)選為與發(fā)光元件的光取出面及/或光反射性部件共面或大致共面。
[0054]或者，如后所述，在發(fā)光元件的光取出面上還具備覆蓋該面的透光性部件的情況下，優(yōu)選遮光性部件與透光性部件共面或大致共面。換言之，優(yōu)選遮光性部件覆蓋透光性部件的側(cè)面。
[0055]另外，在發(fā)光元件如后所述地接合在基材上的情況下，優(yōu)選遮光性部件的下端與基材表面一致，但不必達(dá)到基材表面。這是為了避免加工時給基材及/或配置于基材表面的配線等帶來損害。在遮光性部件的下端未達(dá)到基材表面的情況下，優(yōu)選遮光性部件的下端配置在發(fā)光元件的下面的更下方。由此，能夠?qū)⑾噜彽陌l(fā)光元件間的光的干擾抑制在最小限度。
[0056]另外，在發(fā)光元件接合在基材上，如后所述地，將埋設(shè)部件埋設(shè)于基材和發(fā)光元件之間，且埋設(shè)部件達(dá)到發(fā)光元件間的情況下，遮光性部件的下端也可以配置在埋設(shè)部件的表面、埋設(shè)部件中的任一部件。
[0057]遮光性部件由能夠?qū)陌l(fā)光元件射出的光進(jìn)行遮光/吸收的材料形成。由此，如上所述，能夠防止相鄰的發(fā)光元件間的漏光，可見性好，能夠確保良好的亮度分布。特別是在相鄰的發(fā)光元件間成為點(diǎn)亮/熄滅的狀態(tài)的情況下，可以將來自點(diǎn)亮的發(fā)光元件的光對熄滅的發(fā)光元件的干擾抑制在最小限度，能夠使熄滅的發(fā)光元件的微小發(fā)光等級驟減。
[0058]遮光性部件只要配置在載置于發(fā)光裝置的全部或一部分的發(fā)光元件間即可。例如，在將多個發(fā)光元件整齊排列成一列的情況下，可以在相鄰的任意的發(fā)光元件間只配置一處，在發(fā)光元件整齊排列二列而搭載的情況下，可以配置在列與列之間，在發(fā)光元件矩陣狀配置的情況下，可以晶格狀地配置于全部的發(fā)光元件間。遮光性部件能夠根據(jù)目的、用途而適當(dāng)變更其配置。
[0059]遮光性部件能夠使用含有硅酮樹脂、改性硅酮樹脂、環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂的一種以上的樹脂或混合樹脂等、和反射性物質(zhì)而形成。作為光吸收物質(zhì)，可列舉黑色系的顏料、碳黑等。
[0060]另外，遮光性部件能夠與上述光吸收物質(zhì)一同使用反射性物質(zhì)而形成。作為反射性物質(zhì)，可列舉氧化鈦、氧化硅、氧化鋯、鈦酸鉀、氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、莫來石等。
[0061]光吸收物質(zhì)、反射性物質(zhì)等的含量可根據(jù)使用的光吸收物質(zhì)、反射性物質(zhì)的種類等適當(dāng)調(diào)節(jié)。例如，優(yōu)選光吸收物質(zhì)等的含量為lwt%以上，反射性物質(zhì)的含量為30wt%以上。
[0062]遮光性部件也可以使用不僅具有光吸收性、光反射性，而且具有上述的散熱性的材料。
[0063]遮光性部件如下地形成，在形成光反射性部件后，通過刮刀、激光照射等去除要配置遮光性部件的部位的光反射性部件，使用模制法等填充已去除的部位。
[0064](透光性部件)
[0065]優(yōu)選發(fā)光裝置還具備覆蓋發(fā)光元件的上面(光取出面)的透光性部件(參照圖1B的18)。透光性部件是可使從發(fā)光元件射出的光透射，并將該光向外部釋放的部件。
[0066]透光性部件為了取出由發(fā)光元件射出的全部光，優(yōu)選用透光性部件覆蓋發(fā)光元件的整個上面。但是，往往透光性部件比發(fā)光元件越大，由此取出的光的亮度越低。因此，覆蓋發(fā)光元件的透光性部件為發(fā)光元件同等的大小以上，但優(yōu)選為盡可能與發(fā)光元件同等的大小。由此，不僅可使發(fā)光裝置更進(jìn)一步小型化，而且還可得到更高的亮度。
[0067]在用比發(fā)光元件大的透光性部件分別覆蓋多個發(fā)光元件的情況下，優(yōu)選透光性部件間距離比透光性部件自身的尺寸(例如，一邊的長度)短，例如，更優(yōu)選為透光性部件自身的尺寸的20%以下。這樣，通過將透光性部件彼此接近配置，能夠形成為發(fā)光不勻少的發(fā)光品質(zhì)高的面光源的發(fā)光裝置。
[0068]透光性部件既可以分別覆蓋多個發(fā)光元件，也可以一體地覆蓋多個發(fā)光元件。
[0069]分別覆蓋多個發(fā)光元件的透光性部件優(yōu)選其側(cè)面被光反射性部件覆蓋。該情況下，優(yōu)選在多個透光性部件間的光反射性部件間配置有遮光性部件。
[0070]一體地覆蓋多個發(fā)光元件的透光性部件的側(cè)面不必用光反射性部件及/或遮光性部件覆蓋。
[0071]特別是，更加優(yōu)選分別覆蓋多個發(fā)光元件的透光性部件的側(cè)面被光反射性部件覆蓋，并且在透光性部件間的光反射性部件間配置有遮光性部件。
[0072]例如，(I)也可以在將多個發(fā)光元件接合在基材上后，將多個透光性部件分別配置在多個發(fā)光元件的上面，之后，覆蓋光反射性部件，再在光反射性部件間形成遮光性部件；
(2)也可以將多個發(fā)光元件接合在基材上后，將一個透光性部件配置在多個發(fā)光元件的上面，之后，通過刮刀、激光照射等，在發(fā)光元件間切斷透光性部件，覆蓋光反射性部件，再在光反射性部件間形成遮光性部件；(3)也可以在將多個發(fā)光元件接合在基材上后，在發(fā)光元件的側(cè)面覆蓋光反射性部件，將一個透光性部件配置在多個發(fā)光元件的光取出面，之后，通過刮刀、激光照射等切斷透光性部件及光反射性部件，形成遮光性部件；(4)也可以將多個發(fā)光元件接合在基材上后，在發(fā)光元件的側(cè)面覆蓋光反射性部件，再形成遮光性部件，之后，將一個透光性部件配置在多個發(fā)光元件的光取出面。
[0073]在透光性部件的側(cè)面被光反射性部件及/或遮光性部件覆蓋的情況下，優(yōu)選透光性部件與光反射性部件及/或遮光性部件共面或大致共面。特別是更優(yōu)選透光性部件與光反射性部件及遮光性部件共面。由此，能夠更可靠地防止從透光性部件的側(cè)面發(fā)出的光彼此的干擾?；蛘?，能夠更可靠地防止光對相鄰的熄滅的發(fā)光元件的干擾。
[0074]透光性部件的厚度沒有特別限定。例如，可形成為50?300μπι左右。
[0075]優(yōu)選透光性部件的上面可形成為凹凸形狀、曲面、透鏡狀各種形狀，下面形成為與發(fā)光元件的光取出面平行的面。
[0076]構(gòu)成透光性部件的材料沒有限定，例如可列舉:樹脂、玻璃、無機(jī)物、熒光體的單晶、多晶或由熒光體粉末的燒結(jié)體等熒光體錠切出的材料、在樹脂、玻璃或無機(jī)物等中混合了熒光體粉末而燒結(jié)得到的材料。透明度越高，在與光反射性部件的界面越容易使光反射，因此能夠提高亮度。
[0077]與藍(lán)色發(fā)光元件組合而發(fā)白色光的突光體例如可列舉YAG(Yttrium AluminumGarnet)系、BOS(Barium ortho 一 Silicate)系等。在透光性部件中含有這種突光體的情況下，優(yōu)選將突光體的濃度設(shè)為例如5?50%左右。
[0078]透光性部件以覆蓋發(fā)光元件的上面(光取出面)的方式接合。接合例如可通過壓接、燒結(jié)、環(huán)氧樹脂或硅酮這樣的眾所周知的粘接劑的粘接、高折射率的有機(jī)粘接劑的粘接、低融點(diǎn)玻璃的粘接等進(jìn)行。
[0079]例如，在透光性部件含有熒光體的情況下，通過使接合藍(lán)色發(fā)光元件和該透光性部件的粘接劑中含有紅色熒光體，能夠形成為按照J(rèn)IS標(biāo)準(zhǔn)發(fā)出燈泡色的發(fā)光裝置。
[0080](基材14)
[0081]如圖1A及圖1B所示，發(fā)光裝置將發(fā)光元件11載置于基材14上。
[0082]基材在該領(lǐng)域是眾所周知的，也可以使用為了安裝發(fā)光元件等而使用的基板的任一種。例如可列舉通過環(huán)氧玻璃、樹脂、陶瓷等絕緣性部件、形成有絕緣部件的金屬部件等形成的基板。特別是，優(yōu)選使用耐熱性及耐氣候性高的陶瓷。作為陶瓷材料，可列舉氧化鋁、氮化鋁、莫來石等，在這些陶瓷材料中也可以組合例如BT樹脂、環(huán)氧玻璃、環(huán)氧類樹脂等絕緣性材料。
[0083]基材通常在其表面具有與發(fā)光元件連接的配線圖案(參照圖1A等、標(biāo)記15)。
[0084]此外，發(fā)光裝置通過基材的配線圖案、其電力供給控制等，獨(dú)立驅(qū)動多個發(fā)光元件。這種獨(dú)立的開關(guān)控制在該領(lǐng)域是眾所周知的，也可以利用通常使用的任一種方法。
[0085](埋設(shè)部件19)
[0086]如上所述，在發(fā)光元件接合在基材上的情況下，優(yōu)選在基材和發(fā)光元件之間配置有埋設(shè)部件(參照圖7中的標(biāo)記19)。通過在基材和發(fā)光元件之間配置埋設(shè)部件，能夠吸收發(fā)光元件與基材的熱膨脹率之差產(chǎn)生的應(yīng)力，或者能夠提高散熱性。
[0087]埋設(shè)部件既可以只配置在發(fā)光元件的正下方，也可以從發(fā)光元件的正下方達(dá)到發(fā)光元件間，還可以與發(fā)光元件的側(cè)面的一部分接觸。埋設(shè)部件例如可以在壁厚最厚的部位設(shè)為數(shù)Pm?數(shù)百μ m左右的膜厚。
[0088]埋設(shè)部件是被稱為所謂底部填充材料的部件，通常含樹脂而構(gòu)成。含有的樹脂優(yōu)選為光反射性樹脂。通過使用光反射性樹脂，能夠反射向發(fā)光元件的下方射出的光，能夠提高光束。
[0089]埋設(shè)部件在使用相比光反射性部件為低彈性、低線膨脹的材料的情況下，能夠緩和發(fā)光元件和基材的接合部的樹脂膨脹收縮應(yīng)力，使電接合可靠性提高，故而優(yōu)選。另外，優(yōu)選光反射性部件中使用機(jī)械強(qiáng)度高的材料，利用光反射性部件將埋設(shè)部件完全覆蓋，以使埋設(shè)部件不向外部露出。由此，能夠確保發(fā)光元件及埋設(shè)部件部分對外部應(yīng)力的耐久性。在埋設(shè)部件和光反射性部件為不同的材料的情況下，優(yōu)選在填充光反射性部件前使埋設(shè)部件固化。由此，能夠防止相互的樹脂混合，不會損害相互的樹脂的性能。
[0090]作為埋設(shè)部件，例如能夠使用硅酮樹脂組成物、改性硅酮樹脂組成物、環(huán)氧樹脂組成物、改性環(huán)氧樹脂組成物、丙烯酸樹脂組成物等樹脂和反射性物質(zhì)形成，所述樹脂作為基體聚合物含有硅酮樹脂、環(huán)氧樹脂、尿素樹脂、氟樹脂及至少含一種以上這些樹脂的混合樹脂等。特別優(yōu)選含有硅酮樹脂、環(huán)氧樹脂等作為基體聚合物的樹脂。在此，基體聚合物是指構(gòu)成埋設(shè)部件的材料中含有重量最多的樹脂。
[0091]作為反射性物質(zhì)，可列舉氧化鈦、氧化硅、氧化鋯、鈦酸鉀、氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、莫來石等。由此，能夠高效地反射光。
[0092]構(gòu)成埋設(shè)部件的材料可以單獨(dú)使用或組合二種以上使用。由此，能夠調(diào)節(jié)光的反射率及/或樹脂的線膨脹系數(shù)。
[0093](發(fā)光裝置的制造方法)
[0094]首先，如圖2A及圖2B所示，準(zhǔn)備在表面具有配線圖案15的基材14。
[0095]在基材14的配線圖案15上整齊排列多個發(fā)光元件11并進(jìn)行電連接。
[0096]接著，在發(fā)光元件11的上面接合透光性部件18，用光反射性部件12覆蓋發(fā)光元件11及透光性部件18的側(cè)面。光反射性部件12的上面與透光性部件18的光取出面大致共面。
[0097]之后，使用刮刀等將發(fā)光元件11間的光反射性部件12從一端切斷到另一端，在發(fā)光元件11間形成槽16。在此的切斷也可以進(jìn)行到與基材14的表面一致的深度，也可以不必達(dá)到基材14的表面。
[0098]接著，如圖3所示，形成分別一體地包圍光反射性部件12上的多個槽16的一端側(cè)及另一端側(cè)的框17。在此的框17例如可使用與光反射性樹脂相同的樹脂形成。
[0099]之后，如圖4A及圖4B所示，在框17內(nèi)填充遮光性樹脂。在此，所填充的遮光性樹脂通過毛細(xì)管現(xiàn)象填充到形成于光反射性部件12的槽16內(nèi)。由此，能夠形成遮光性部件13。優(yōu)選遮光性樹脂的粘度以可埋設(shè)槽16內(nèi)的整個深度方向及寬度方向的方式調(diào)節(jié)。
[0100]接著，根據(jù)需要，如圖4A及圖4B所示地去除框17、槽16外的遮光性樹脂。在此的去除可通過例如蝕刻進(jìn)行。遮光性部件13的上面與光反射性部件12的上面及透光性部件18的光取出面大致共面。
[0101]以下，具體地說明本發(fā)明的發(fā)光裝置的實(shí)施方式。
[0102]實(shí)施方式I
[0103]如圖1A及B所示，該實(shí)施方式I的發(fā)光裝置具備:在表面具有配線圖案15的基材14上按行方向整齊排列并連續(xù)的五個發(fā)光元件11 ;光反射性部件12 ;配置于光反射性部件12間的遮光性部件13。
[0104]基材14具有在導(dǎo)熱率為170W/m.K左右的氮化鋁板材的表面蒸鍍有鈦、鉬、金的配線圖案。
[0105]發(fā)光元件I具有1.0mmX 1.0mmX0.1Imm(厚度)的尺寸，使半導(dǎo)體層在藍(lán)寶石基板上層疊，在同一面?zhèn)刃纬捎幸粚﹄姌O。
[0106]這些發(fā)光元件11利用由金構(gòu)成的凸塊在基材14上倒裝片安裝。因此，將藍(lán)寶石基板設(shè)為光取出面。
[0107]發(fā)光元件11的上面通過混合YAG和氧化鋁進(jìn)行燒結(jié)而形成的板狀的透光性部件18(含YAG熒光體5?15重量％，尺寸:1.1mmXl.1mmX0.18mm(厚度)，使用由硅酮樹脂構(gòu)成的粘接劑的熱固化而被覆蓋。
[0108]發(fā)光元件11間的距離為0.3mm左右，透光性部件18間的距離為0.2mm左右。
[0109]光反射性部件12覆蓋包含發(fā)光元件11、和覆蓋于發(fā)光元件11的上面的透光性部件18的側(cè)面在內(nèi)的外周。
[0110]光反射性部件12在硅酮樹脂中含有30wt%的氧化鈦，導(dǎo)熱率為0.2ff/m.K左右。
[0111]俯視觀察下，發(fā)光元件間的光反射性部件12至遮光性部件13的寬度為70μπι左右。
[0112]光反射性部件12與發(fā)光元件11的上面上的透光性部件18共面，最厚的部位的壁厚為0.3mm左右。
[0113]配置于光反射性部件12間的遮光性部件13在硅酮樹脂中混合5wt%的碳黑、30wt%的氧化鈦而形成。
[0114]遮光性部件13從光反射性部件12的相對的邊的一側(cè)向另一側(cè)形成，俯視觀察下，其寬度為60 μ m左右。遮光性部件13的底面達(dá)到基材14的表面附近，深度為0.28_左右。
[0115]遮光性部件13與發(fā)光元件11的上面上的透光性部件18及光反射性部件12共面。
[0116](亮度評價)
[0117]使用這樣的發(fā)光裝置10測定亮度分布。
[0118]為了進(jìn)行比較，在發(fā)光裝置10中，除了不配置遮光性部件13之外，制作同樣結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置。
[0119]亮度分布的測定如圖5所示地使用設(shè)為熄滅的兩個發(fā)光元件lib、被熄滅的兩個發(fā)光元件Ilb夾著的一個點(diǎn)亮的發(fā)光元件11a、相鄰的兩個點(diǎn)亮的發(fā)光元件的發(fā)光裝置10及用于比較的發(fā)光裝置，使用ProMetric (PM — 1423F 一 I)相對進(jìn)行比較。
[0120]在用于比較的發(fā)光裝置中，在將相鄰的兩個點(diǎn)亮的發(fā)光元件的亮度設(shè)為100的情況下，夾在兩個點(diǎn)亮的發(fā)光元件間的熄滅的發(fā)光元件的微小發(fā)光等級為0.6。
[0121]另一方面，在該實(shí)施方式的發(fā)光裝置10中的熄滅的發(fā)光元件的微小發(fā)光等級為用于進(jìn)行比較的發(fā)光裝置的約50%。
[0122]這樣，確認(rèn)本實(shí)施方式的發(fā)光裝置是發(fā)光部位和非發(fā)光部位的亮度差更明顯，可見性好，具有良好的亮度分布的發(fā)光裝置。
[0123]實(shí)施方式2
[0124]如圖6所示，該實(shí)施方式的發(fā)光裝置20在發(fā)光元件11的上面未形成透光性部件，將發(fā)光元件的藍(lán)寶石基板表面作為光取出面，該光取出面與光反射性部件12、遮光性部件13共面，除此之外，實(shí)質(zhì)上與實(shí)施方式I的發(fā)光裝置10的構(gòu)成相同。
[0125]在這樣的發(fā)光裝置10中，也與實(shí)施方式I同樣地，能夠形成為可見性好，具有良好的亮度分布的發(fā)光裝置。
[0126]實(shí)施方式3
[0127]如圖7所示，該實(shí)施方式的發(fā)光裝置30在發(fā)光元件11和基材14之間形成有埋設(shè)部件19，使槽23的下端配置在與埋設(shè)部件19的表面大致一致的位置，除此之外，實(shí)質(zhì)上與實(shí)施方式I的發(fā)光裝置10的構(gòu)成相同。
[0128]埋設(shè)部件19在硅酮樹脂中添加30wt%的氧化鈦而形成。埋設(shè)部件19在通過凸塊倒裝片安裝發(fā)光元件11，在發(fā)光元件11的光取出面上形成透光性部件后，通過澆注封裝而形成。
[0129]在這種發(fā)光裝置10中，也能夠與實(shí)施方式I同樣地，形成為可見性好，具有良好的亮度分布的發(fā)光裝置。
[0130]實(shí)施方式4
[0131]如圖8所示，該實(shí)施方式的發(fā)光裝置40除了僅在發(fā)光元件11間的一部分形成遮光性部件13之外,實(shí)質(zhì)上與實(shí)施方式I的發(fā)光裝置10的構(gòu)成相同。
[0132]實(shí)施方式5
[0133]如圖9所示，該實(shí)施方式的發(fā)光裝置50除了以下兩點(diǎn)之外為與實(shí)施方式I的發(fā)光裝置10的構(gòu)成相同，其一是，發(fā)光元件11以5行X 2列配置，在發(fā)光元件11間且列間形成有遮光性部件53，在相同的列內(nèi)的發(fā)光元件11間未配置有遮光性部件53 ;其二是，根據(jù)這樣的發(fā)光元件11的配置，變更表面具有基材54的配線圖案55的圖案形狀及光反射性部件52。
[0134]這種形狀的遮光性部件53與圖4A不同，能夠在發(fā)光裝置50的光反射性部件52的左右(列方向)形成框，利用該框，通過毛細(xì)管現(xiàn)象在形成于光反射性部件52的槽內(nèi)填充遮光性部件。
[0135]本發(fā)明的發(fā)光裝置可用于照明用光源、各種指示器用光源、車載用光源、顯示器用光源、液晶的背光燈用光源、信號器、車載部件、招牌用信道字母等各種光源。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光裝置，其中，具備: 整齊排列的多個發(fā)光元件； 光反射性部件，其覆蓋所述發(fā)光元件的側(cè)面； 遮光性部件，其配置于所述發(fā)光元件間的所述光反射性部件間。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中， 還具備覆蓋所述發(fā)光元件的上面的透光性部件，所述光反射性部件覆蓋所述透光性部件的側(cè)面。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其中， 在覆蓋所述透光性部件的側(cè)面的所述發(fā)光元件間的所述光反射性部件間，配置有所述遮光性部件。
4.如權(quán)利要求1?3中任一項所述的發(fā)光裝置，其中， 所述發(fā)光元件接合在基材上，在所述基材和發(fā)光元件之間埋設(shè)有埋設(shè)部件。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光裝置，其中， 所述埋設(shè)部件由光反射性樹脂形成。
6.如權(quán)利要求2?5中任一項所述的發(fā)光裝置,其中， 所述上面?zhèn)鹊乃鐾腹庑圆考⒐夥瓷湫圆考罢诠庑圆考笾鹿裁妗?br> 7.如權(quán)利要求1?6中任一項所述的發(fā)光裝置,其中， 所述多個發(fā)光元件被獨(dú)立驅(qū)動。
8.如權(quán)利要求1?7中任一項所述的發(fā)光裝置，其中， 所述遮光性部件配置在形成于所述發(fā)光元件間的所述光反射性部件間的槽內(nèi)。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置，其中， 所述槽延伸到所述光反射性部件的端部而配置。
10.如權(quán)利要求1?9中任一項所述的發(fā)光裝置,其中， 從上面?zhèn)扔^察，所述遮光性部件直線狀地配置。
【文檔編號】H01L33/60GK104241510SQ201410247326
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月5日
【發(fā)明者】三次智紀(jì), 小關(guān)健司 申請人:日亞化學(xué)工業(yè)株式會社