发光装置制造方法及图纸

一种发光装置，它能稳妥且容易地使光的混合比达到所需平衡并具有稳定的发光特性。该发光装置具有能发出在小于４００ｎｍ的波长有强峰的初次光的发光元件（１０６）、覆盖发光元件的硅氧烷树脂（１１１）和硅氧烷树脂是含有吸收初次光后发出可见光的荧光体（１１０），即使发光元件波长偏移，色调也不变化。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光装置，特别涉及将半导体发光元件等发光元件与荧光体等波长变换手段组合的发光装置。
技术介绍
将LED(发光二极管)等半导体发光元件与荧光体组合的发光装置，作为廉价、长寿命的发光装置受到人们的关注，正积极开展对它的开发工作。另外，该发光装置的优点还有，能够提供用以往的半导体发光元件不能够实现的发光颜色。通常，半导体发光元件在注入活性层的载体再结合时发光，其发光波长取决于活性层的能带隙。例如，采用InGaAlP系材料的半导体发光元件能够实现红色或黄色的单色光，采用InGaN系材料的半导体发光元件能够实现绿色或蓝色的单色光。但是，为了用这样的现有的半导体发光元件实现规定的混色，需要将不同颜色的多个发光元件组合，通过调节它们的电流值来控制各发光元件的光输出，因此结构复杂，调节也麻烦。而用荧光材料将半导体发光元件发出的光进行波长变换而发光的发光装置，可通过改变荧光材料的种类或组合而能够实现用一个半导体发光元件实现以往没有的发光颜色，在这一点上是很有利的。作为将半导体发光元件与荧光体组合的发光装置，可以举出有CompoundSemiconductor，Vol.5，No.4 pp.28-31所述的白色发光装置的例子。该发光装置是将发蓝光的半导体发光元件与被该蓝光激发而发黄光的YAGCe荧光体发出的两种颜色混合而发出白光。图16为表示该现有的发光装置的简要结构的剖面图。即，在外封闭(树脂芯柱)800上形成有开口部801，其中装有半导体发光元件802，封闭树脂804包住该半导体发光元件。树脂804含有荧光体810。树脂芯柱800具有由引线框成形的引线805及806和包埋这些引线的树脂部803。半导体发光元件802固定在引线806上，用导线808与引线805连接。电力通过两条引线805及806而供给至半导体发光元件802，发出光，荧光体810吸收该光而发光。这里，半导体发光元件802是发蓝光的半导体，荧光体810是吸收发光元件802的蓝色光而发出黄色光的YAGCe荧光体。图16所示的发光装置将从半导体发光元件802发出的蓝色光与用荧光体810将该蓝色光的一部分通过波长变换而发出的黄色光混合，从出光面812发出白色光。但是，本专利技术者经研究发现，图16所示发光装置例如存在以下问题。即(1)各装置的白色平衡的差异大。(2)随着供给的电流值变化，白色平衡的变化大。(3)随着周围温度变动，白色平衡的变化大。(4)随着半导体发光元件802的老化，白色平衡的变化大。这些问题都是由作为半导体发光元件而采用的蓝色发光元件802所具有的本质特性而引起的。即，作为蓝色发光元件802的发光层的氮化铟镓(InGaN)，其组成难以严格控制，发光波长往往视各生长晶片而异。另外，具有发光波长会由于供给至发光元件802的电流及温度而产生较大变化的特性。再有，若持续供给电流进行发光，发现有发光波长变化的倾向。若由于这些原因而导致蓝色发光元件802发出的蓝色光波长变化，则与荧光体810发出的黄色光的强度失去平衡，色度坐标偏移。其结果，输出的白色光的白色平衡产生很大变化。因此，存在的问题是，得到的白色光的亮度(辉度)及色调产生差异，各产品的重复性差，批量性也差。另外，图16所示的发光装置还内含的问题有，很难对包含半导体元件的树脂中的荧光体量根据发光元件的辉度进行调整。特别是从视感度高的YAGCe的发光，由于荧光体数μg的量的误差会对色调及辉度产生影响，因此很难控制。再有，该发光装置能够使用的温度限定在很窄的范围内，例如若在50℃以上的温度工作，则色调将变成泛蓝的白色。这种因温度而产生的变色是由于半导体元件的温度特性与荧光体的温度特性不同所致，因为高温下的荧光体发光效率下降比半导体发光效率下降更大。再有，图16所示的发光装置，其含有发黄光的荧光体810的树脂804在不发亮时具有“黄色”色调。即，发亮时发“白”光的东西在不发亮时呈“黄色”，因此还存在“不美观”的问题。本专利技术是基于以上发现而进行的。即，本专利技术的目的在于，提供一种发光装置，它将发光元件与荧光体组合而成，能够抑制辉度及色调差异，同时发光特性的温度变化小，美观，批量性及重复性高。
技术实现思路
为达到上述目的，本专利技术的发光装置的特征在于，具有发初次光的发光元件、JISA值在50硬度以上的能够覆盖所述发光元件的硅氧烷树脂及所述硅氧烷树脂中含有的吸收初次光后发出可见光的荧光体。由于采用上述独特的硅氧烷树脂作为封闭体，因此能够制成耐光性、耐气候性及机械耐久性优异的波长变换型发光装置。这里，作为所述发光元件发出的初次光，若采用具有在400nm以下的波长具有强峰的光，则荧光体能够以高效率吸收初次光，进行波长变换，从而得到高的光输出功率。另外，作为所述荧光体，采用吸收初次光后发出第1可见光的第1荧光体及吸收初次光后发出与第1可见光不同波长的第2可见光的第2荧光体，能够得到任意的混合色。再有，若使第1可见光与第2可见光为互补色，则例如将蓝色与黄色或红色与甸子蓝色等混合，就可得到白色光。另外，作为所述荧光体，若采用吸收初次光后发出红色光的第1荧光体、吸收初次光后发出绿色光的第2荧光体、以及吸收初次光后发出蓝色光的第3荧光体，则可通过红色光、绿色光及蓝色光的混合而得到近似白色的光。另外，再具有与发光元件连接的导线，则若所述硅氧烷树脂能够将该导线也覆盖，就可对包括导线在内，用封闭体加以保护，并能够抑制导线的断线及变形等。另外，再设置具有开口的树脂部，将上述发光元件配置在上述开口的底部，并将硅氧烷树脂设置在开口中，就能够得到各种发光装置，例如，称作表面安装型的，等等。在本文中，“硅氧烷树脂”一词是指以硅原子与氧原子互相结合、具有烷基或芳基等有机基团的结构为骨架的树脂。当然，该骨架中也可包含其它添加元素。另外，在本文中，“荧光体”一词包含具有波长变换作用的物质，例如，不仅包含无机荧光体，也包含有机荧光体或具有波长变换作用的有机色素。在本文中，“氮化物半导体”一词包括BxInyAlzGa(1-x-y-z)N(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，0≤x+y+z≤1)的III-V族化合物半导体，还包括作为V族元素，除了氮之外还含有磷、砷等的混晶。附图说明图1为本专利技术第1实施方式的发光装置主要部分结构的剖面示意图。图2为可在本专利技术中使用的发光元件主要部分结构的剖面示意图。图3为可在本专利技术中使用的发光元件第2具体例的剖面示意图。图4为可在本专利技术中使用的发光元件第3具体例的剖面示意图。图5为不同表面形状的封闭体上的发光强度分布的示意图。图6为色度X与通电时间的关系的曲线图。图7为本专利技术发光装置开口部的内部平面结构的示意图。图8为本专利技术第2实施方式的发光装置主要部分结构的剖面示意图。图9为本专利技术第3实施方式的发光装置主要部分结构的剖面示意图。图10为本专利技术第4实施方式的发光装置主要部分结构的剖面示意图。图11为本专利技术第5实施方式的发光装置主要部分结构的剖面示意图。图12为本专利技术第5实施方式的变例的剖面图。图13为本专利技术第6实施方式的发光装置主要部分结构的剖面示意图。图14为本专利技术第7实施方式的发光装置主要部分结构的剖面示意图。图15为本专利技术第7实施方式的变例的剖面图。图16为现有的发光装置的简要结构的剖面图。符号说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光装置，其特征在于，具有发出初次光的发光元件、ＪＩＳＡ值在５０硬度以上的、覆盖上述发光元件的硅氧烷树脂、硅氧烷树脂所含的吸收上述初次光并发出可见光的荧光体。

【技术特征摘要】
JP 2001-4-9 110673/011.一种发光装置，其特征在于，具有发出初次光的发光元件、JISA值在50硬度以上的、覆盖上述发光元件的硅氧烷树脂、硅氧烷树脂所含的吸收上述初次光并发出可见光的荧光体。2.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，发光元件发出的初次光在小于400nm的波长具有强峰。3.如权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，所述荧光体包括吸收初次光后发出第1可见光的第1荧光体和吸收初次光后发出与第1可见光不同波长的第2可见光的第2荧光体。4.如权利要求3所述的发光装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：新田康一，押尾博明，下村健二，北岛知和，高桥望，高桥祐次，上村俊也，太田光一，
申请(专利权)人：株式会社东芝，丰田合成株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]