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TWI389337B - 發光裝置與使用其之顯示裝置及照明裝置，以及發光裝置之製造方法 - Google Patents

發光裝置與使用其之顯示裝置及照明裝置，以及發光裝置之製造方法 Download PDF

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TWI389337B
TWI389337B TW095115471A TW95115471A TWI389337B TW I389337 B TWI389337 B TW I389337B TW 095115471 A TW095115471 A TW 095115471A TW 95115471 A TW95115471 A TW 95115471A TW I389337 B TWI389337 B TW I389337B
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TW
Taiwan
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light
emitting
emitting region
phosphor
layer
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TW095115471A
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TW200729544A (en
Inventor
Noriyasu Tanimoto
Toshifumi Ogata
Satoshi Shida
Hiroyuki Naito
Original Assignee
Panasonic Corp
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Publication date
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Description

發光裝置與使用其之顯示裝置及照明裝置，以及發光裝置之製造方法
本發明係關於，使用含有發光區域與非發光區域之發光元件之發光裝置、使用其之顯示裝置及照明裝置、以及發光裝置之製造方法。
含有半導體多層膜之發光元件，已知有發光二極體(Light Emitting Diode，以下稱為「LED」)。其中，GaN系LED等發藍色光之LED，係藉由與以藍色光激發而發黃色光之螢光體組合，可適用於發白色光之發光裝置(例如參照日本特開2001－15817號公報)。
圖12A、B係習知之發光裝置之說明圖，其中圖12A係發光裝置之概略俯視圖，圖12B係圖12A之I－I線截面圖。
如圖12A、B所示，發光裝置100，係包含基板101、形成於基板101上之導體圖案102、於導體圖案102上覆晶(flip chip)構裝而成之LED晶片103、以及將LED晶片103覆蓋所形成之螢光體層104。
如圖12B所示，LED晶片103，係包含藍寶石基板110、以及依序積層於藍寶石基板110上之n型半導體層111、發光層112、以及p型半導體層113。在n型半導體層111之基板101側之主面的一部分111a，發光層112並不接觸，而設置有n側電極114a。又，n型半導體層111，係透過n側電極114a及金凸塊115而與導體圖案102形成電氣連接。p型半導體層113，係透過p側電極114b及金凸塊115，與導體圖案102形成電氣連接。
當使具有上述構成之發光裝置100發光時，從位於n型半導體層111之主面的一部分111a正上方之螢光體層104所發出之光，並非白色光而以黃色光取出。此乃因通過位於該主面之一部分111a之正上方之螢光體層104的藍色光之光路長較長，螢光體容易因此藍色光而被激發，結果從此區域所發出之黃色光成分較多。此種情形，產生發光狀態之螢光體層104之上面，如圖12A所示，係包含位於該主面之一部分111a之正上方的發黃色光區域104a(附加影線之區域)、及發白色光區域104b(未附加影線之區域)。因此，在發光裝置100中，發光色產生色不均，有難以適用於照明裝置或顯示裝置之顧慮。
本發明為解決此種習知問題，提供可降低發光色之色不均的發光裝置、使用其之顯示裝置及照明裝置、以及發光裝置之製造方法。
本發明之第一發光裝置，係具有：基板、構裝於該基板之含有發光區域及非發光區域之發光元件、以及將該發光元件覆蓋所形成含有螢光體之螢光體層，其特徵在於：位於該非發光區域上之螢光體層的厚度，係比位於該發光區域上之螢光體層的厚度為薄。
在此，「位於該非發光區域上之螢光體層」，係指設置於位於發光元件之光取出側之主面上的螢光體層中之非發光區域側，「位於該發光區域上之螢光體層」，係指設置於位於發光元件之光取出側之主面上的螢光體層中之發光區域側。以下之記述亦同。
本發明之第二發光裝置，係具有：基板、構裝於該基板之含有發光區域及非發光區域之發光元件、以及所形成將該發光元件覆蓋之含有螢光體之螢光體層，其特徵在於：位於該非發光區域上之螢光體層內之螢光體的濃度，係比位於該發光區域上之螢光體層內之螢光體的濃度為低。
本發明之顯示裝置及照明裝置，係皆包含該本發明之發光裝置。
本發明之發光裝置之第一製造方法，該發光裝置係具有：基板、構裝於該基板之含有發光區域及非發光區域之發光元件、以及以將該發光元件覆蓋的方式塗布含有螢光體之糊料所形成之螢光體層，其特徵在於：塗布該糊料時，該非發光區域上每單位面積之糊料塗布量，以比該發光區域上每單位面積之糊料塗布量為少的方式來塗布。
本發明之發光裝置之第二製造方法，該發光裝置係具有：基板、構裝於該基板之含有發光區域及非發光區域之發光元件、以及以將該發光元件覆蓋的方式塗布含有螢光體之至少二種糊料所形成的螢光體層，其特徵在於：該糊料係含有第一糊料、以及比該第一糊料之螢光體之濃度為低的第二糊料；塗布該糊料時，在該非發光區域上塗布該第二糊料，在該發光區域上塗布該第一糊料。
本發明之第一發光裝置，係具有：基板、構裝於該基板之發光元件、以及將該發光元件覆蓋所形成之含有螢光體之螢光體層。
構成該基板之基材，係無特別限定，可使用例如由Al2 O3 、AlN等所構成之陶瓷基材、或由Si等所構成之半導體基材、或在金屬層上積層絕緣材層而成之積層基材等。該絕緣材層，係可使用例如含有無機填料70~95質量%、與熱硬化樹脂組成物5~30質量%之組合材。此外，構成該基板之基材的厚度，例如係0.1~1mm即可。
該發光元件，係可使用例如具有構成藍色LED之二極體構造者。具體而言，宜使用含有半導體多層膜(以第一導電型層、發光層、第二導電型層之順序所積層而成)之LED晶片。在此所謂的「第一導電型」係指p型或n型之導電型，「第二導電型」係指與第一導電型相反之導電型。例如，第一導電型層為p型半導體層時，第二導電型層則為n型半導體層。第一導電型層，係可使用例如p型半導體層之p－GaN層、或n型半導體層之n－GaN層等。第二導電型層，與第一導電型層同樣地，係可使用例如p型半導體層之p－GaN層、或n型半導體層之n－GaN層等。發光層之材料，較佳係可發出450~470nm之光的材料。發光層之具體例，係可舉例如InGaN/GaN量子井發光層等。此外，發光層之材料亦可使用可發出410nm以下之光的材料。又，p型半導體層、發光層、以及n型半導體層之厚度，例如可分別為0.1~0.5 μ m、0.01~0.1 μ m、以及0.5~3 μ m。又，該發光元件，係含有使該半導體多層膜結晶成長時所使用之藍寶石基板等單結晶基板(厚度：例如0.01~0.5mm程度)亦可。
又，該發光元件，係包含發光區域及非發光區域。非發光區域，係包含例如電極配置用之區域。此時之「電極」，係指以發光層為基準面時，設置於比發光層更上側(亦即光之取出側)之層(例如n型半導體層)之電極。
該螢光體層，係可使用例如將螢光體分散於矽氧樹脂、或環氧樹脂等之基質樹脂而成者。該螢光體，係可使用例如石榴石結構系Y3 (Al,Ga)5 O1 2 ：Ce3 ＋ 、矽酸鹽系(Ba,Sr)2 SiO4 ：Eu2 ＋ 等發綠色光之螢光體、或賽龍系Ca－Al－Si－O－N：Eu2 ＋ 、矽酸鹽系(Sr,Ca)2 SiO4 ：Eu2 ＋ 、石榴石結構系(Y,Gd)3 Al5 O1 2 ：Ce3 ＋ 等發黃色光之螢光體、或氮矽酸鹽系Sr2 Si5 N8 ：Eu2 ＋ 、氮鋁矽酸鹽系CaAlSiN3 ：Eu2 ＋ 、氧氮鋁矽酸鹽系Sr2 Si4 AlON7 ：Eu2 ＋ 、硫化物系CaS：Eu2 ＋ 等發紅色光之螢光體等。特別是含有發黃色光之螢光體時，可提供作為照明裝置之可獲得較佳白色光的發光裝置。
其次，本發明之第一發光裝置，係位於該非發光區域上之螢光體層(以下稱為「非發光區域側層」)的厚度比位於該發光區域上之螢光體層(以下稱為「發光區域側層」)的厚度為薄。藉此，因可減少在非發光區域側層被螢光體所吸收之光(例如藍色光)量，故可使從非發光區域側層所發之光的發光色配合發光區域側層所發之光的發光色。因此，依本發明之第一發光裝置，可減低發光色之色不均。為使上述效果確實地發揮，較佳係非發光區域側層之厚度除以發光區域側層之厚度所得之值為1/3~2/3。例如，非發光區域側層之厚度為60~100 μ m程度時，發光區域側層之厚度則可為100~150 μ m程度。
又，本發明之第一發光裝置，亦可係位於該非發光區域側之螢光體層之側壁(以下稱為「非發光區域側壁」)之厚度，比位於該發光區域側之螢光體層之側壁(以下稱為「發光區域側壁」)之厚度為薄。從螢光體層之側面所發之光的發光色，因亦可減低色不均。此外，該「螢光體層之側壁」係指靠近發光元件側面之螢光體層。又，該「螢光體層側壁之厚度」係指從螢光體層側壁的表面到發光元件之側面的最短距離。為使上述效果確實地發揮，非發光區域側壁之厚度除以發光區域側壁之厚度之值為1/3~2/3較佳。例如，非發光區域側壁之厚度為60~100 μ m時，發光區域側壁之厚度則可為100~150 μ m程度。
其次，說明關於本發明之第二發光裝置。此外，與上述本發明之第一發光裝置重複之內容，有將其說明省略之情形。
本發明之第二發光裝置，係具有：基板、構裝於此基板之含有發光區域與非發光區域之發光元件、以及將此發光元件覆蓋所形成之含有螢光體之螢光體層。上述各構成要件之材料等，係可與例如上述本發明之第一發光裝置相同。
其次，本發明之第二發光裝置，位於該非發光區域之螢光體層(亦即非發光區域側層)內之螢光體的濃度，比位於該發光區域之螢光體層(亦即發光區域側層)內之螢光體的濃度為低。藉此，因可減少在非發光區域側層被螢光體所吸收之光(例如藍色光)量，故可使從非發光區域側層所發之光的發光色配合發光區域側層所發之光的發光色。因此，根據本發明之第二發光裝置，可減低發光色之色不均。為使上述效果確實地發揮，較佳係非發光區域側層內之螢光體的濃度除以發光區域側層內之螢光體的濃度所得之值為1/3~2/3。例如，非發光區域側層內之螢光體的濃度為40~46質量%程度時，發光區域側層內之螢光體的濃度則可為60~70質量%程度。
又，本發明之第二發光裝置，亦可係位於該非發光區域側之螢光體層之側壁(亦即非發光區域側壁)內之螢光體的濃度，比位於該發光區域側之螢光體層之側壁(亦即發光區域側壁)內之螢光體的濃度為低。從螢光體層之側面所發之光的發光色，因亦可減低色不均。為使上述效果確實地發揮，較佳係非發光區域側壁內之螢光體的濃度除以發光區域側壁內之螢光體的濃度所得之值為1/3~2/3。例如，非發光區域側壁內之螢光體的濃度為40~46質量%程度時，發光區域側壁內之螢光體的濃度則可為60~70質量%程度。
又，本發明之第一及第二發光裝置，該發光元件以覆晶的方式構裝於該基板亦可。因可容易地進行發光裝置之小型化。
其次，說明關於本發明之顯示裝置及照明裝置。本發明之顯示裝置及照明裝置，係皆包含上述之本發明之第一或第二發光裝置。藉此，可提供能減低發光色之色不均的顯示裝置及照明裝置。此外，本發明之顯示裝置及照明裝置較佳之具體例則於後述。
其次，說明本發明之發光裝置之第一製造方法。本發明之發光裝置之第一製造方法，係上述本發明之第一發光裝置之較佳製造方法。此外，在以下之記述中，與上述本發明之第一發光裝置之說明重複之內容，有將其說明省略之情形。
本發明之發光裝置之第一製造方法，該發光裝置係具有：基板、構裝於該基板之含有發光區域與非發光區域之發光元件、以及以將該發光元件覆蓋的方式塗布含有螢光體之糊料所形成之螢光體層，其特徵在於：塗布該糊料時，該非發光區域上每單位面積之糊料塗布量，以比該發光區域上每單位面積之糊料塗布量為少的方式來塗布。藉此，因可使非發光區域側層的厚度比發光區域側層的厚度為薄，故能使上述本發明之第一發光裝置容易製造。此外，該糊料塗布量，係可按照待形成之螢光體層的厚度來設定。
該糊料，係可使用例如將上述之螢光體分散於矽氧樹脂、或環氧樹脂等所構成之液狀樹脂者。其黏度通常係50~5000Pa．s程度，較佳為100~2000Pa．s程度。
塗布該糊料之方法，係無特別限定，但使用塗布位置容易微調之噴墨印刷法較佳。又，塗布該糊料之方法，亦可使用網版印刷法。藉由網版印刷法來塗布時，可使用第一網版大致全面塗布該糊料於該發光元件上之後，使用第二網版塗布該糊料於該發光區域上。在此種情形，該第一網版可使用能以大致全面塗布在該發光元件上之的方式形成開口圖案者，該第二網版可使用能以僅塗布在該發光區域的方式形成開口圖案者。又，藉由網版印刷法形成螢光體層後，亦可研磨該非發光區域上之螢光體層。藉由此方法，亦可使該非發光區域側層的厚度比該發光區域側層的厚度為薄。
其次，說明關於本發明之發光裝置之第二製造方法。本發明之發光裝置之第二製造方法，係上述本發明之第一發光裝置之較佳製造方法。此外，在以下之記述中，與上述本發明之第二發光裝置及上述本發明之發光裝置之第一製造方法之說明重複之內容，有將其說明省略之情形。
本發明之發光裝置之第二製造方法，該發光裝置係具有：基板、構裝於此基板之含有發光區域及非發光區域之發光元件、以及以將該發光元件覆蓋的方式塗布含有螢光體之至少二種糊料所形成之螢光體層，其特徵在於：該糊料係含有第一糊料、以及比該第一糊料之螢光體之濃度為低的第二糊料；塗布該糊料時，在該非發光區域上塗布該第二糊料，而在該發光區域上塗布該第一糊料。藉此，因可使非發光區域側層內之螢光體濃的度比發光區域側層內之螢光體的濃度為低，故能使上述本發明之第二發光裝置容易製造。此外，該第一及第二糊料之螢光體的濃度，係可按照待形成之螢光體層內之螢光體的濃度來分別設定。
又，在本發明之發光裝置之第二製造方法中，對塗布該第一及第二糊料之方法，係無特別限定，但以使用塗布位置容易微調之噴墨印刷法較佳。以下，詳細說明本發明之實施形態。
〔第一實施形態〕
首先，參照圖式說明本發明第一實施形態之發光裝置。圖1A係第一實施形態之發光裝置的截面圖。又，圖1B係包含於圖1A所示發光裝置之LED晶片的截面圖。又，圖1C係包含於圖1A所示發光裝置之螢光體層及LED晶片的俯視圖。此外，本發明第一實施形態之發光裝置，係上述本發明之第一發光裝置之一例。
如圖1A所示，發光裝置1，係具有：基板10、形成於基板10上之導體圖案11、以覆晶的方式構裝於導體圖案11上之LED晶片12、以及將該發光元件覆蓋所形成之含有螢光體之螢光體層13。
LED晶片12，係包含藍寶石基板14、及依序基層於藍寶石基板14上之第一導電型層15、發光層16、以及第二導電型層17。第一導電型層15，係可使用例如n－GaN層等之n型半導體層。第二導電型層17，係可使用例如p－GaN層等之p型半導體層。在第一導電型層15之基板10側之主面的一部分15a，發光層16並不接觸，而設置有第一電極18a。亦即，如圖1B所示，LED晶片12係具有包含該主面之一部分15a的非發光區域12a、以及包含發光層16之發光區域12b。又，如圖1A所示，第一導電型層15，係透過第一電極18a及金凸塊19而與導體圖案11形成電氣連接。其次，第二導電型層17，係透過第一電極18b及金凸塊19而與導體圖案11形成電氣連接。
其次，發光裝置1，位於非發光區域12a上之非發光區域側層13a(參照圖1A)的厚度，比位於發光區域12b上之發光區域側層13b(參照圖1A)的厚度為薄。藉此，可減少非發在光區域側層13a被螢光體所吸收之光(例如藍色光)量。因此，如圖1C所示，可使從非發光區域側層13a上面(附加影線之區域)所發之光的發光色，配合發光區域側層13b上面(未附加影線之區域)所發之光的發光色。亦即，依發光裝置1，可減低發光色之色不均。
又，發光裝置1，位於非發光區域12a側之非發光區域側壁13c(參照圖1A)的厚度，比位於發光區域12b側之發光區域側壁13d(參照圖1A)的厚度為薄。藉此，對從螢光體層13之側面所發之光的發光色，亦可減低色不均。
其次，說明上述第一實施形態之發光裝置1之製造方法之一例。圖2A~C係表示第一實施形態之發光裝置1之一例的截面圖。此外，在圖2A~C所示之製造方法，係將發光裝置1之螢光體層13，以噴墨印刷法來形成。又，在圖2A~C中，對相同構成要件賦予相同符號，而省略其說明。
首先，如圖2A所示，沿LED晶片12之側面，從頭21吐出含有螢光體之糊料22。此時，糊料22，係從頭21以液滴狀吐出。又，使沿LED晶片12之非發光區域12a(參照圖1B)側之側面所吐出之糊料22的量，比沿LED晶片12之發光區域12b(參照圖1B)側之側面所吐出之糊料22的量為少。藉此，非發光區域側壁13c(參照圖1A)的厚度，比發光區域側壁13d(參照圖1A)的厚度為薄。
其次，如圖2B所示，以與圖2A同樣之方法吐出糊料22於LED晶片12以及圖2A所吐出之糊料22上。
接著，藉由以與圖2A同樣之方法吐出糊料22於對應於上述之發光區域側層13b(參照圖1A)之區域22a(圖2B)上，以形成螢光體層13(圖2C)，藉此可獲得發光裝置1。
其次，說明上述第一實施形態之發光裝置1之製造方法之另一例。圖3A~D係表示第一實施形態之發光裝置1之另一例的截面圖。此外，在圖3A~D所示之製造方法中，係將發光裝置1之螢光體層13，以網版印刷法來形成。又在圖3A~D中，對與圖1A~C及圖2A~C相同構成要件賦予相同符號，而省略其說明。
首先，如圖3A所示，在基板10上設置具有開口圖案23a之第一網版23。此時，預先進行開口圖案23a與LED晶片12之對位。接著，藉由從第一網版23上將糊料22以網版印刷，如圖3B所示，LED晶片12則被糊料22所覆蓋。
接著，如圖3C所示，在基板10上設置具有開口圖案24a之第二網版24。此時，預先進行開口圖案24a與對應於上述之發光區域12b(參照圖1B)之區域22a之對位。接著，藉由從第二網版24上將糊料22以網版印刷而形成螢光體層13(圖3D)，藉此可獲得發光裝置1。
以上，說明本發明之第一實施形態之發光裝置及其製造方法，但本發明之第一發光裝置，係不侷限於上述實施形態。例如，如圖4A所示，亦可從發光區域側層13b至非發光區域側層13a，以階段性地使螢光體層13之厚度變薄的方式來形成。又，如圖4B所示，亦可在位於非發光區域12a(參照圖1B)上之藍寶石基板14之表面，形成由例如矽氧樹脂、環氧樹脂、氟樹脂等透明樹脂、或玻璃等所構成之透明層25後，以覆蓋藍寶石基板14上及透明層25上的方式，形成均一高度之螢光體層13。又，如圖4C所示，可使對螢光體層13之緣部13e之糊料22的吐出量，比其他的區域為少。通常，因從螢光體層13之緣部13e至發光層16的最短距離，係比螢光體層13之表面的其他區域至發光層16的最短距離為長，故例如從螢光體層13之緣部13e所發的光成為黃色光，此為發生發光色之色不均的原因之一。如圖4C所示，使對螢光體層13之緣部13e之糊料22的吐出量比其他的區域為少，藉此，可使螢光體層13之緣部13e所發之光的發光色，配合其他區域所發之光的發光色。此外，如圖4A~C所示之螢光體層13，係可皆以噴墨印刷法來形成。
又，如圖4D所示，亦可在基板10上，設置具有孔部26a之反射板26時，以將孔部26a之開口以覆蓋的方式設置板狀之螢光體層13。此時，使位於非發光區域12a(參照圖1B)上之螢光體層13的厚度變薄之方法，例如有研磨螢光體層13之對應部位之方法等。
又，如圖4E所示，亦可在基板10上，設置含有孔部26a之反射板26後，例如藉由裝填(potting)而在孔部26a內形成螢光體層13。此時，使位於非發光區域12a(參照圖1B)上之螢光體層13的厚度變薄之方法，與圖4D同樣地，有研磨螢光體層13之對應部位之方法等。
又，如圖4F、G所示，亦可在位於LED晶片12光取出側之主面設置電極18，LED晶片12則透過電極18與金線27而構裝於基板10上。在如圖4F、G所示之發光裝置中，LED晶片12之非發光區域，係LED晶片12之上述主面中，設置電極18之區域。此種情形，可使位於電極18正上方之螢光體層13的厚度，例如以研磨等手段使之變薄。
又，圖4A、F、G之各變形例則可採用如圖4H、I、J之構成。圖4H、I、J皆係透明層25介於LED晶片12與螢光體層13之間。依此等之構成，除可減低發光色之色不均外，亦可提升光取出效率。
〔第二實施形態〕
其次，參照圖式說明本發明第二實施形態之發光裝置。圖5A係第二實施形態之發光裝置的截面圖。又，圖5B係包含於圖5A所示發光裝置之LED晶片的截面圖。又，圖5C係包含於圖5A所示發光裝置之螢光體層及LED晶片的俯視圖。此外，本發明第二實施形態之發光裝置，係上述本發明之第二發光裝置之一例。又，在圖5A~C中，對與圖1A~C相同構成要件賦予相同符號，而省略其說明。
如圖5A所示，第二實施形態之發光裝置2，係相對於第一實施形態之發光裝置1(參照圖1A)，僅螢光體層不同。在發光裝置2之螢光體層20中，位於非發光區域12a(參照圖5B)之非發光區域側層20a內之螢光體的濃度，比位於發光區域12b(參照圖5B)之發光區域側層20b內之螢光體的濃度為低。藉此，可減少在非發光區域側層20a被螢光體所吸收之光(例如藍色光)量。因此，如圖5C所示，可使從非發光區域側層20a上面(附加影線之區域)所發之光的發光色，配合發光區域側層20b上面(未附加影線之區域)所發之光的發光色。亦即，根據發光裝置2，可減低發光色之色不均。
又，發光裝置2，位於非發光區域側壁20c內之螢光體的濃度比發光區域側壁20d內之螢光體的濃度為低。藉此，對從螢光體層20之側面所發之光的發光色，亦可減低色不均。
其次，說明上述第二實施形態之發光裝置2之製造方法之一例。圖6A~C係表示第二實施形態之發光裝置2之製造方法之一例的截面圖。此外，在圖6A~C所示之製造方法中，係將發光裝置2之螢光體層20，以噴墨印刷法來形成。又，在圖6A~C中，對與圖5A~C相同構成要件賦予相同符號，而省略其說明。
首先，如圖6A所示，沿LED晶片12之發光區域12b(參照圖5B)側之側面，從第一頭21a吐出含有螢光體之第一糊料28a。
其次，如圖6B所示，沿LED晶片12之非發光區域12a(參照圖5B)側之側面，從第二頭21b吐出含有螢光體之第二糊料28b。在此，第二糊料28b之螢光體的濃度係比第一糊料28a之螢光體的濃度為低。
接著，在對應於上述之發光區域12b(參照圖5B)之區域281a(參照圖6B)上，以與圖6A同樣方法，吐出第一糊料28a(圖6C)。接著，在對應於上述之非發光區域12a(參照圖5B)之區域281b(參照圖6B)上，與圖6B同樣方法，吐出第二糊料28b(圖6C)而形成螢光體層20，藉此而獲得發光裝置2。此外，包含於第一糊料28a之螢光體與包含於第二糊料28b之螢光體，可相同或不同。又，組合複數種螢光體來使用時，亦可在第一糊料28a與第二糊料28b之間，改變所組合之螢光體的成分比。
其次，參照圖式說明使用上述之第一實施形態之發光裝置1(參照圖1A)的發光模組。圖7係該發光模組之截面圖。此外，在圖7中，對與圖1A~C相同構成要件賦予相同符號，而省略其說明。
如圖7所示，發光模組3，係包含：構裝基板30、形成於構裝基板30上之配線圖案31、透過金線32構裝於配線圖案31上之複數發光裝置1(在圖7僅圖示一個)、設置於構裝基板30上之反射板33、充填於反射板33之孔部33a內用以密封發光裝置1之密封樹脂層34、以及形成於密封樹脂層34上之透鏡35。構裝基板30，係由鋁等所構成之金屬層30a，以及積層於金屬層30a上之絕緣絕緣層30b所構成。絕緣絕緣層30b，係可使用含有例如無機填料70~95質量%及熱硬化樹脂組成物5~30質量%之組合材等。
如以上所構成之發光模組3，因係包含本發明之發光裝置1，故可抑制發光色之色不均。此外，在發光模組3中，密封樹脂層34與透鏡35，係能以矽氧樹脂、環氧樹脂等之透明樹脂或玻璃等來構成。又，反射板33之構成材料，係可使用鋁等反射率高之金屬、或氧化鋁等反射率高之陶瓷材料等。又，雖使用本發明之第一實施形態之發光裝置1，但亦可使用上述之第二實施形態之發光裝置2。
〔第三實施形態〕
其次，參照圖式說明本發明第三實施形態之顯示裝置。圖8係第三實施形態之顯示裝置(影像顯示裝置)的立體圖。
如圖8所示，第三實施形態之影像顯示裝置4，係具有面板40，上述之發光模組3以矩陣狀複數配置於此面板40之一主面40a作為光源。如此所構成之影像顯示裝置4，因係含有本發明之發光裝置1作為光源，故可抑制發光色之色不均。
〔第四實施形態〕
其次，參照圖式說明本發明第四實施形態之照明裝置。圖9係第四實施形態之照明裝置(台座型照明裝置)的立體圖。
如圖9所示，第四實施形態之台座型照明裝置5，係包含：軀幹部50、固定於軀幹部50之一端來支撐軀幹部50之基部51、以及固定於軀幹部50之另一端之照明部52。又，上述之發光模組3，以矩陣狀複數配置於照明部52之一主面52a作為光源。如此所構成之台座型照明裝置5，因係含有本發明之發光模組3作為光源，故可抑制發光色之色不均。
(實施例)
以下，說明本發明之實施例。但本發明並不侷限於此實施例。
本發明之實施例1，如圖1A所示之發光裝置1，係以如圖2A~C所示之方法所製成。在實施例1中，非發光區域側層13a之厚度及發光區域側層13b之厚度，係分別設為90 μ m及140 μ m。又，螢光體之濃度，非發光區域側層13a及發光區域側層13b皆設為70質量%。
又，本發明之實施例2，如圖5A所示之發光裝置2，係以如圖6A~C所示之方法所製成。在實施例2中，非發光區域側層20a之厚度及發光區域側層20b之厚度，係皆設為140 μ m。又，非發光區域側層20a內螢光體之濃度及發光區域側層20b內螢光體之濃度分別設為45質量%及70質量%。
此外，在實施例1及實施例2中，LED晶片12，皆使用厚度(最大厚度)為70 μ m、面積為0.1mm2 之GaN系LED。
又，比較例，除非發光區域側層之厚度與發光區域側層之厚度，設為相同值(140 μ m)、非發光區域側層內之螢光體濃度及發光區域側層內之螢光體濃度設為相同值(70質量%)以外，則以與實施例1及實施例2同樣構成之發光裝置來製成。
(發光色之色不均之評價)
對實施例1、實施例2、以及比較例，分別以下述之方法進行發光色之色不均之評價。
圖10A係表示發光色之色不均之評價的示意圖。如圖10A所示，對在實施例1、實施例2、以及比較例之發光裝置安裝了透鏡之光源60，施加電流(30mA)而使光源60發光。此時之光束角θ設為20度。接著，通過自光源60算起50cm處，且以與光源60之光軸正交之平面作為假想照射面，在此假想照射面內設置探針61，測定來自光源60之光的光譜。此時之光譜之測定部位，如表示該假想照射面之俯視圖之圖10B所示，係從發光區域側層所發之光之照射區域的區域62、以及從非發光區域側層所發之光之照射區域的區域63二處。此外光譜之測定，係使用大塚電子股份有限公司製MCPD3000。
圖11A~C係表示來自光源60之光之光譜的曲線圖。其中，圖11A係表示比較例，圖11B係表示實施例1，圖11C係表示實施例2。又，在圖11A~C中，皆以實線表示區域62(參照圖10B)之光的光譜形狀，以虛線表示區域63(參照圖10B)之光的光譜形狀。此外，在圖11A~C中，為了容易比較，皆將波長為460nm之光(藍色光)的強度規格化為1。
於圖11A所示之比較例中，區域62之光的光譜形狀(實線)與區域63之光的光譜形狀(虛線)大為不同。在比較例中，從非發光區域側層之表面所發之光的藍色光成分(波長為460nm附近之光)，比該光的黃色光成分(波長為570nm附近之光)少。因此，因該光在區域63以黃色光的形式被取出，故如圖11A所示，產生了光之光譜形狀的差異。
另一方面，在圖11B、C中，區域62之光的光譜形狀(實線)與區域63之光的光譜形狀(虛線)大致一致。由此，即可了解依本發明之實施例1及實施例2可減低發光色之色不均。
本發明之發光裝置，係有益於例如一般照明、演出照明(號誌燈)、汽車用照明(特別是頭燈)等所使用之照明裝置、或街頭用大型顯示器、背光、投影機等所使用之顯示裝置等。
1、2．．．發光裝置
3．．．發光模組
4．．．影像顯示裝置(顯示裝置)
5．．．台座型照明裝置(照明裝置)
10．．．基板
11．．．導體圖案
12．．．LED晶片(發光元件)
12a．．．非發光區域
12b．．．發光區域
13，20．．．螢光體層
13a，20a．．．非發光區域側層
13b，20b．．．發光區域側層
13c，20c．．．非發光區域側壁
13d，20d．．．發光區域側壁
13e．．．緣部
14．．．藍寶石基板
15．．．第一導電型層
16．．．發光層
17．．．第二導電型層
18a．．．第一電極(電極)
18b．．．第二電極
19．．．金凸塊
21．．．頭
21a．．．第一頭
21b．．．第二頭
22．．．糊料
23．．．第一網版
23a，24a．．．開口圖案
24．．．第二網版
25．．．透明層
26，33．．．反射層
26a，33a．．．孔部
27，32．．．金線
28a．．．第一糊料
28b．．．第二糊料
30．．．構裝基板
30a．．．金屬層
30b．．．絕緣絕緣層
31．．．配線圖案
34．．．密封樹脂層
35．．．透鏡
圖1A係本發明之第一實施形態之發光裝置的截面圖，圖1B係包含於圖1A所示發光裝置之LED晶片的截面圖，圖1C係包含於圖1A所示發光裝置之螢光體層及LED晶片的俯視圖。
圖2A~C係表示本發明之第一實施形態之發光裝置之製造方法之一例的截面圖。
圖3A~D係表示本發明之第一實施形態之發光裝置之製造方法之另一例的截面圖。
圖4A~J係表示本發明之第一實施形態之發光裝置之變形例的截面圖。
圖5A係本發明之第二實施形態之發光裝置的截面圖，圖5B係包含於圖5A所示發光裝置之LED晶片的截面圖，圖5C係包含於圖5A所示發光裝置之螢光體層及LED晶片的俯視圖。
圖6A~C係表示本發明之第二實施形態之發光裝置之製造方法之一例的截面圖。
圖7係表示使用本發明之第一實施形態之發光裝置之發光模組的截面圖。
圖8係本發明之第三實施形態之顯示裝置(影像顯示裝置)的立體圖。
圖9係本發明之第四實施形態之照明裝置(台座型照明裝置)的立體圖。
圖10A係表示發光色之色不均之評價方法的示意圖，圖10B係表示在圖10A之評價方法中假想照射面之俯視圖。
圖11A~C係表示來自光源之光之光譜的曲線圖，圖11A係表示比較例，圖11B係表示本發明之實施例1，圖11C係表示本發明之實施例2。
圖12A係習知之發光裝置之概略俯視圖，圖12B係圖12A之I－I線截面圖。
1．．．發光裝置
10．．．基板
11．．．導體圖案
12．．．LED晶片(發光元件)
13．．．螢光體層
13a．．．非發光區域側層
13b．．．發光區域側層
13c．．．非發光區域側壁
13d．．．發光區域側壁
14．．．藍寶石基板
15．．．第一導電型層
15a．．．第一導電型層之基板側之主面之一部分
16．．．發光層
17．．．第二導電型層
18a．．．第一電極(電極)
18b．．．第二電極
19．．．金凸塊

Claims (16)

  1. 一種發光裝置，係具有：基板、構裝於該基板之含有發光區域及非發光區域之發光元件、以及將該發光元件覆蓋所形成之含有螢光體之螢光體層，其特徵在於：位於該非發光區域上之螢光體層的厚度，係比位於該發光區域上之螢光體層的厚度為薄；位於該發光區域上之螢光體層的厚度、及位於該非發光區域上之螢光體層的厚度分別為一定；位於該發光區域上之螢光體層的表面、及位於該非發光區域上之螢光體層的表面分別為平坦。
  2. 如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中，位於該非發光區域側之螢光體層之側壁的厚度，係比位於該發光區域側之螢光體層之側壁的厚度為薄。
  3. 如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中，位於該非發光區域上之螢光體層的厚度，為位於該發光區域上之螢光體層的厚度的1/3~2/3。
  4. 如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中，位於該非發光區域上之螢光體層的厚度為60~100μm，位於該發光區域上之螢光體層的厚度為100~150μm。
  5. 一種發光裝置，係具有：基板、構裝於該基板之含有發光區域及非發光區域之發光元件、以及將該發光元件覆蓋所形成之含有螢光體之螢光體層，其特徵在於：位於該非發光區域上之螢光體層內之螢光體的濃度，係比位於該發光區域上之螢光體層內之螢光體的濃度為 低；位於該發光區域上之螢光體層的厚度、及位於該非發光區域上之螢光體層的厚度相同；位於該發光區域上之螢光體層的表面、及位於該非發光區域上之螢光體層的表面分別為平坦。
  6. 如申請專利範圍第5項之發光裝置，其中，位於該非發光區域側之螢光體層之側壁內之螢光體的濃度，係比位於該發光區域側之螢光體層之側壁內之螢光體的濃度為低。
  7. 如申請專利範圍第5項之發光裝置，其中，位於該非發光區域上之螢光體層內之螢光體的濃度，為位於該發光區域上之螢光體層內之螢光體的濃度的1/3~2/3。
  8. 如申請專利範圍第5項之發光裝置，其中，位於該非發光區域上之螢光體層內之螢光體的濃度為40~46質量%，位於該發光區域上之螢光體層內之螢光體的濃度60~70質量%。
  9. 如申請專利範圍第1或5項之發光裝置，其中，該發光元件係以覆晶的方式構裝於該基板上。
  10. 如申請專利範圍第1或5項之發光裝置，其中，該非發光區域係包含電極配置用之區域。
  11. 一種顯示裝置，其特徵在於：係包含申請專利範圍第1至10項中任一項之發光裝置。
  12. 一種照明裝置，其特徵在於：係包含申請專利範圍第1至10項中任一項之發光裝置。
  13. 一種發光裝置之製造方法，該發光裝置係申請專利範圍第1至10項中任一項之發光裝置，具有：基板、構裝於該基板之含有發光區域及非發光區域之發光元件、以及以將該發光元件覆蓋的方式塗布含有螢光體之糊料所形成之螢光體層，其特徵在於：塗布該糊料時，該非發光區域上每單位面積之糊料塗布量，以比該發光區域上每單位面積之糊料塗布量為少的方式來塗布。
  14. 如申請專利範圍第13項之發光裝置之製造方法，其中，塗布該糊料之方法係網版印刷法；塗布該糊料時，使用第一網版於該發光元件上之大致全面塗布該糊料後，使用第二網版於該發光區域上塗布該糊料。
  15. 一種發光裝置之製造方法，該發光裝置係具有：基板、構裝於該基板之含有發光區域及非發光區域之發光元件、以及以將該發光元件覆蓋的方式塗布含有螢光體之至少二種糊料所形成的螢光體層，其特徵在於：該糊料係含有第一糊料、以及比該第一糊料之螢光體之濃度為低的第二糊料；塗布該糊料時，在該非發光區域上塗布該第二糊料，在該發光區域上塗布該第一糊料。
  16. 如申請專利範圍第13或15項之發光裝置之製造方法，其中，塗布該糊料之方法係噴墨印刷法。
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