发光元件及其制造方法技术

技术编号:3232192 阅读:123 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种发光元件。该发光元件的密封树脂部含有荧光体并包覆发光二极管芯片,在上述密封树脂部的表面的至少一部分形成光散射部。发光二极管芯片的光被光散射部散射,散射后返回至密封树脂部中的光激励荧光体而发出荧光。通过使得从发光二极管芯片向发光元件的外部发出的光的一部返回至密封树脂部中,并通过荧光体变换光的色度来调整发光元件的色度偏差。由此,可调整发光元件的色度偏差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有发光二极管芯片和树脂部的发光元件,其中,该 树脂部包覆上述发光二极管芯片并含有被发光二极管芯片发出的光激励 的荧光体。
技术介绍
使用了半导体发光元件的白色发光元件被期待应用于管球市场,例如 应用于下一代的一般照明灯、液晶背光灯等的灯泡、荧光管以及冷阴极管 等。上述白色发光元件的发光二极管芯片被其中含有荧光体的树脂等所包 覆,白色光是通过由发光二极管芯片发出的光、被该发光二极管芯片的光 所激励而从荧光体发出的光而获得。近年,随着技术开发,应用于白色发光元件的蓝色发光二极管和荧光 体等的单体性能已得到提高,而且,其发光效率优于荧光灯和冷阴极管等的白色发光元件不断被进行商品化。但是,较之于荧光灯或冷阴极管等的 色度偏差,白色发光元件的色度偏差仍然较大,由此,要求将白色发光元 件的色度偏差减低至与荧光灯和冷阴极管相同的程度。作为白色发光元件的色度偏差较大的一个原因,可例举出下述原因, 即,在制造工序中,从在发光二极管芯片上涂敷其中含有分散的荧光体的 树脂至树脂完全硬化需要一定的时间。换而言之,因为在树脂内预先分散 有荧光体,即使涂敷时荧光体呈均匀分布的状态,但是,对于涂敷开始时 所涂敷的树脂和涂敷结束时所涂敷的树脂,由于从涂敷起至硬化为止的经 过时间各不相同,荧光体的沉降等将导致分散状态发生各异,从而导致色 度产生偏差。另外,较之于室温,在使树脂硬化时的硬化温度(100°C 150°C)的 情况下树脂的粘性会降低,因此,容易发生荧光体的沉降,这是造成色度 偏差较大的原因。此外,荧光体、树脂等的计量和在树脂涂敷时荧光体的分散出现偏差等也是导致色度偏差较大的原因。作为防止发生上述色度偏差的方法,在日本国专利申请公开特开2004-186488号公报(公开日2004年7月2日)中揭示这样的方法,艮卩, 使其中含有荧光体的树脂发生硬化后,在已硬化的树脂表面上涂敷不含荧 光体的透光性树脂。通过釆用这样的方法,可抑制实际不含荧光体的树脂 对于从发光二极管芯片发出的光的吸收量。其结果,可通过控制照射在荧 光体的光量来调整色度的偏差。另外,在日本国专利申请公开特幵2006-269757号公报(公开日2006 年10月5日)中揭示这样的结构,BP,在发光二极管芯片的安装基板的 表面上形成其中含有荧光体的荧光釉质(fluorescent enamel)层,基板表 面的荧光体被发光二极管芯片发出的光激励而发光。由此,利用其中含有 荧光体的釉质层在制造时其荧光体的分散状态偏差较小的特点,从而降低 色度的偏差。但是,在日本国专利申请公开特开2004-186488号公报所揭示的结构 中,由于在其中含有荧光体的树脂的表面再涂敷不含荧光体的树脂,从而 导致用于包覆发光二极管芯片的树脂的厚度增加。其结果,树脂对发光二 极管芯片发出的光的吸收量将増大,从而导致发光元件发出的光量降低, 进而导致发生发光元件的有效发光率低下的问题。为抑制有效发光率的降 低而使树脂厚度进一步减小时,将无法充分进行色度的调整。另外,使树 脂厚度增加时还会发生树脂易于剥离等的其他问题。另外,在日本国专利申请公开特开2006-269757号公报所揭示的结构中,仅在用以安装发光二极管芯片的基板表面上形成有荧光体,由此,从 发光二极管芯片到达荧光体的光量受到限制,从而导致荧光体不能充分得 到激励,这样,不能充分获得从荧光体发出的光。其结果,难以调整得到 任意的色度
技术实现思路
'本专利技术是鉴于上述问题而进行开发的,其目的在于实现一种既不降低 有效发光率且可减小色度偏差的发光元件。为了解决上述课题,本专利技术的发光元件包括发光二极管芯片和第1树脂部,其中,该第l树脂部含有荧光体并包覆上述发光二极管芯片,该发 光元件的特征在于在上述第1树脂部的表面的至少一部分形成有使光发 生散射的光散射部。为了解决上述课题,本专利技术提供一种发光元件的制造方法,其中,上 述发光元件包括发光二极管芯片和第1树脂部,该第1树脂部含有荧光体 并包覆上述发光二极管芯片,该发光元件制造方法的特征在于包括光散 射部形成步骤,在上述第1树脂部的表面的至少一部分形成使光发生散射 的光散射部。根据上述结构,因为在包覆发光二极管芯片的第1树脂部表面的至少 一部分形成有使光发生散射的光散射部,所以,从发光二极管芯片向发光 元件的外部所出射的光的一部分在光散射部被散射后,返回第1树脂部。 然后,该返回第1树脂部的光激励荧光体而发出荧光。如上所述,在本专利技术中,对于发光元件所发出的光,根据与目标色度 之间的差,通过树脂表面上的光散射部来调整发光二极管芯片发出的光的 光量和由荧光体发出的光的光量,从而,能够调整发光元件的色度偏差。本专利技术的其他目的、特征和优点在以下的描述中会变得十分明了。以 下,参照附图来明确本专利技术的优点。附图说明图1是本专利技术的实施方式的发光元件的顶面图。 图2是图1所示的发光元件内部的图。图3是图1所示的发光元件的沿A — A'线的剖面图。图4是用于说明图1所示的发光元件的光的色度偏差的色度图。图5是本专利技术的其他实施方式的发光元件的剖面图。图6是图5所示的发光元件内部的图。图7是用于说明图5所示的发光元件的色度偏差的色度图。图8是本专利技术的其他实施方式的发光元件的部分剖面图。图9是本专利技术的其他实施方式的发光元件的顶面图。图IO是表示本专利技术的发光元件的制造工序的一部的示意图。图11是表示本专利技术的发光元件的制造工序的一部的示意图。具体实施例方式(第1实施方式)以下,参照图1 图4说明本专利技术的发光元件的一实施方式。图1是 表示本专利技术的实施方式的发光元件100的顶面图,图2是表示图1所示的 发光元件100内部的图,图3是表示图1所示的发光元件100的沿A — A ' 线的剖面图。图4是用于说明图1所示的发光元件100的色度偏差的色度图。如图1 图3所示,发光元件100包括基板IOI、安装孔102、负电 极图案103、正电极图案104、密封树脂部(第l树脂部)105、光散射树 脂部(第2树脂部)106、金线107、发光二极管芯片108、电极图案109。 密封树脂部105由硅素树脂等具有透光性的树脂材料形成,且硅素树脂中 含有荧光体IIO。荧光体110分散地存在于密封树脂部105中。光散射树 脂部106用于对光进行散射,其由含有光散射材料的硅素树脂等的树脂材 料构成。光散射材料分散地存在于光散射树脂部106中。另外,由发光二 极管芯片108,密封树脂部105以及光散射树脂部106构成发光元件。如图1所示,借助于基板101上形成的安装孔102并通过螺钉将发光 元件100固定在灯具、散热扇等上。在本实施方式中,使用了铝基板作为 基板IOI,该铝基板的热传导率为20W/m'K左右,具有良好散热性, 且该铝基板对于可见光的波长具有反射率达90%左右的高反射率特性。另 外,基板IOI的尺寸大小为2cm见方,从散热性和机械强度的观点考虑, 采用其厚度为lmm 3mm的基板。在本实施方式中,安装孔102按照适 于以螺钉固定发光元件的尺寸来形成,其孔径为3mm。如图2所示,借助于硅素类树脂剂,20个发光二极管芯片108被粘贴 在基板101上的大致中央部。作为发光二极管芯片108,使用了在蓝宝石 (Sapphire本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种发光元件,包括发光二极管芯片和第1树脂部,其中,该第1树脂部含有荧光体并包覆上述发光二极管芯片,该发光元件的特征在于: 在上述第1树脂部的表面的至少一部分形成有使光发生散射的光散射部。

【技术特征摘要】
JP 2007-11-27 2007-3066331. 一种发光元件,包括发光二极管芯片和第1树脂部,其中,该第1树脂部含有荧光体并包覆上述发光二极管芯片,该发光元件的特征在于在上述第1树脂部的表面的至少一部分形成有使光发生散射的光散射部。2. 根据权利要求1所述的发光元件,其特征在于 上述光散射部由其中含有光散射材料的第2树脂部构成。3. 根据权利要求1所述的发光元件,其特征在于上述光散射部形成为凹凸形状,该凹凸形状的表面粗糙度Ra大于或等于可见光的波长。4. 根据权利要求1所述的发光元件,其特征在于 上述光散射部至少由1条沟槽构成。5. 根据权利要求1所述的发光元件,其特征在于在上述第1树脂部中的荧光体含有量可使得由上述第1树脂部的表面 出射的光的色度偏差范围的最大值小于色度的目标值。6. 根据权利要求1所述的发光元件,其特征在于-上述第l树脂部被反射部包围,该反射部形成有对光发生反射的表面。7. —种发光元件制造方法,其中,上述发光元件包括发光二极管芯片和第1树脂部,该第1树脂部含有荧光体并包覆上述发光二极管芯片, 该发光元件制造方法的特征在于,包括光散射部形成步骤,在上述第1树脂部的表面的至少一部分形 成使光发生散射的光散射部。8. 根据权利要求7所述的发光元件制造方法,其特征在于包括检测步骤,对由上述第1树...

【专利技术属性】
技术研发人员:森冈达也
申请(专利权)人:夏普株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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