本发明专利技术涉及半导体发光装置。提供了一种组合有多个ＬＥＤ芯片和荧光体层的发光装置，以显著地减小色度和亮度的变化。所述多个半导体发光器件（ＬＥＤ芯片）间设置有间隙，并且在其上表面上形成有荧光体层，以桥接在ＬＥＤ芯片之间的间隙上。所述荧光体层可以在厚度方面均匀，但优选的是，在ＬＥＤ芯片之间的间隙上的厚度小于在ＬＥＤ芯片的上表面上的厚度。所述荧光体层连续形成于芯片阵列的上表面上，并且在芯片之间不存在荧光体。这可以减小由于间隙或间隙之间存在的荧光体层而可能导致的亮度和色度变化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及包括多个半导体发光器件的阵列的半导体发光装置。具 体地说，本专利技术涉及采用颜色转换半导体器件来产生该半导体器件发射的原初光(primary light)与将该原初光用作激发光由颜色转换荧光体材 料等进行过颜色转换的二次发射光的颜色混合的半导体发光装置。
技术介绍
采用半导体发光器件(下文中，称为LED芯片或简单称为芯 片)的半导体发光装置已经用于各种类型的发光器，如前灯、街灯、背 光灯、显示器，以及普通照明设备。为了产生期望颜色的发射光，如白 光，半导体发光装置通常采用发光器件和用作波长转换材料的荧光体的 组合。针对这种利用颜色转换半导体器件的半导体发光装置，可以釆用 下面的方法，将荧光体层设置到发光装置中包括的多个LED芯片的阵列。如图1A所示， 一种方法包括将包含荧光体的悬浊液(suspension) 涂至安装在基板121上的LED芯片122，并且涂至接触电极(未示出)， 干燥该悬浊液，由此在LED芯片122周围以均匀厚度形成荧光体层123。 例如在日本特表No. 2003-526212 (对应于CN申请No. (U806034.X、 EP 申请No. 2001919164、 US申请No. 10204576)中公开了这种方法。另一 方法包括利用构图成芯片形状的金属掩模通过丝网印刷形成荧光体层。 这种方法公开于日本特开No. 2006-313886中。根据这种方法，如图IB 所示，荧光体层123不仅沉积在芯片122的上表面上而且淀积在各芯片 122之间。如图1C所示，又一方法包括将含荧光体的树脂分散液涂至单 个LED芯片122上，由此，仅在芯片122的上表面上形成荧光体层123。已经提出了除了上述三种方法以外的另一方法，在该方法中，将荧 光体层与多个LED芯片的阵列分离地形成(参见日本特开No.2004-288760)。在这些常规方法中，如上所述，将荧光体层直接形成在LED芯片上。 当使用多个LED芯片的阵列时，如果从上方观察，则在发射面内特别是 在芯片之间有色度和亮度发生变化。更具体地说，当如图1A所示地单个芯片122涂覆有荧光体层时，发 射光在芯片122之间重复反射，并由此由荧光体进行多次颜色转换。这 导致增更多的向黄色偏移的光分量。因此，当从芯片122的上表面观察 时，与恰好在芯片122上方的色度相对地，在芯片122之间观察到向黄 色偏移。更糟的是，因为在芯片122之间不存在发光部分，所以当从芯 片122的上表面观察时在芯片122之间未发光部分呈现为暗条纹。在如图1B所示的整个芯片122涂覆有荧光体层123的情况下，存在 于芯片122之间的一部分荧光体会比任何其它部分接收更少量的激发光。 具体来说，在该部分荧光体中越深(越接近于基板121)，到达的激发光 的量更少。因此，与激发光更多的恰好在芯片122的上方相比，可以认 为荧光体在该部分处具有相对更高的浓度。发光装置提供的表观颜色取 决于芯片122发射的光(激发光)的颜色和荧光体发射的光的颜色的颜 色混合。由此，当从芯片122的上表面上方观察时，相对于恰好在芯片 122上方展示的表观颜色，在芯片122之间观察到颜色朝向黄色偏移。在如图1C所示的仅仅是单个芯片122的上表面涂覆有荧光体层123 的情况下，可以在芯片122的上表面上获得均匀颜色混合。然而，由于 芯片122之间缺乏发射光分量，因而，当从芯片122的上表面上方观察 时，白色发光芯片122之间的那些非发光部分呈现为暗条纹。当将这种发光装置(LED封装)用作由凸透镜、反射镜以及其它组 件组成的光学系统的光源时，色度和亮度的变化可显著地呈现在通过该 系统投影的图像中。为了减小这些变化，可以在发光部分的顶部上设置 特定层，并且该层包含光漫射剂，如可以使光漫射和散射的精细硅石微 粒。然而，这不足于消除色度和亮度中的那些变化，而是引发了另一个 问题，即光漫射层导致光通量降低。与此相反，可以在多个LED芯片的上表面上设置荧光体层，并且在芯片与荧光体层之间具有间隙。在这种情况下，显著抑制了色度和亮度 的前述变化。然而，这种类型的发光装置难于减小其光源尺寸。为了易 于光学设计，期望减小光源尺寸。
技术实现思路
鉴于与现有技术相关的这些问题而设计了本专利技术。因此，本专利技术的目的是，提供一种包括直接设置有波长转换层的LED芯片并且显著减小 色度与亮度的变化的发光装置。根据本专利技术的第一方面， 一种半导体发光装置包括 多个半导体发光器件，每个半导体发光器件都具有上表面和侧表面，所述多个半导体发光器件利用相邻半导体发光器件的侧表面之间的间隙彼此隔开；和波长转换层，该波长转换层包含用于转换由所述多个半导体发光器 件发射的光的至少一部分的波长的波长转换材料，所述波长转换层形成 为桥接所有半导体发光器件的所述上表面。在如上构造的半导体发光装置中，所述半导体发光器件可包括不透 明器件基板和在所述不透明器件基板上形成并且具有侧表面的半导体层 叠部，并且所述半导体层叠部的侧表面可以覆盖有所述波长转换层。在如上构造的半导体发光装置中，所述半导体发光器件可包括透明 器件基板和在所述透明器件基板上形成并且具有侧表面的半导体层叠 部，并且所述半导体发光器件的不面对另一半导体发光器件的所述侧表 面可以覆盖有所述波长转换层和反射层中的任何层。在如上构造的半导体发光装置中，所述半导体发光器件之间的所述 间隙可以填充有包括反射部件和散射部件中的任何部件的填充部件。在如上构造的半导体发光装置中，所述填充部件可以被设置成比所 述半导体发光器件的所述上表面更高。在如上构造的半导体发光装置中，所述波长转换层的与所述间隙相 对应的部分可以被设置成比该波长转换层在所述半导体发光器件的所述 上表面的厚度更薄。在如上构造的半导体发光装置中，所述波长转换材料可以是荧光体。将所述波长转换层形成为链接在分离地设置的^ 述多个LED芯片的 上表面部分(实质发光部分)之间，由此，可以提供在发射面内减小了 亮度和色度变化的发射光。附图说明参照附图，可从下面的说明清楚地看到本专利技术的这些和其它特性、特征以及优点，在附图中图1A、 1B以及1C是例示相应现有半导体发光装置的图；图2A和2B是例示根据本专利技术第一示例性实施方式的半导体发光装置的图；图3A、 3B以及3C是例示用于本专利技术的半导体发光装置的半导体器 件的图；图4是例示用于图2A和2B所示半导体发光装置的制造方法的说明图；图5A和5B是例示根据本专利技术第二示示例性施方式的半导体发光装 置的图；图6A和6B是例示根据本专利技术第三示例性实施方式的半导体发光装 置的图；图7A和7B是例示根据本专利技术第四示例性实施方式的半导体发光装 置的图；图8A和8B是例示根据本专利技术第五示例性实施方式的半导体发光装 置的图；图9A和9B是例示根据本专利技术另一示例性实施方式的半导体发光装 置的图；图IOA、 10B以及IOC是例示根据第一实施例与比较例的LED装置 的亮度分布的图；图IIA、 11B以及IIC是例示根据第一实施例与比较例的LED装置 的色度分布的图；图12A和12B是例示根据第二实施例的LED装置的亮度分布和色 度分布的图；以及图13A和13B是例示根据第三实施例的LED装置的亮度分布和色 度分布的图。具体实施方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体发光装置，该半导体发光装置包括：多个半导体发光器件，每个所述半导体发光器件都具有上表面和侧表面，所述多个半导体发光器件彼此隔开，在相邻半导体发光器件的侧表面之间具有间隙；和 波长转换层，该波长转换层包含用于对由所述多个半导体发光 器件发射的光的至少一部分进行波长转换的波长转换材料，所述波长转换层被形成为桥接全部所述多个半导体发光器件的所述上表面。
【技术特征摘要】
JP 2007-5-24 2007-1382131、一种半导体发光装置，该半导体发光装置包括多个半导体发光器件，每个所述半导体发光器件都具有上表面和侧表面，所述多个半导体发光器件彼此隔开，在相邻半导体发光器件的侧表面之间具有间隙；和波长转换层，该波长转换层包含用于对由所述多个半导体发光器件发射的光的至少一部分进行波长转换的波长转换材料，所述波长转换层被形成为桥接全部所述多个半导体发光器件的所述上表面。2、 根据权利要求1所述的半导体发光装置，其中，所述半导体发光 器件包括不透明器件基板和形成在所述不透明器件基板上并且具有侧表 面的半导体层叠部，所述半导体层叠部的所述侧表面覆盖有所述波长转 换层。3、 根据权利要求l所述的半导体发光装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：安食秀一，川上康之，赤木努，原田光范，
申请(专利权)人：斯坦雷电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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