电致发光的荧光体转换光源及其制造方法技术

配置一种发光光源（１），其包括：衬底（１０）；形成在衬底（１０）上的端子（１１）和焊盘（１２）；经由突起（１３）安装在焊盘（１２）上的发光元件（１４）；以及覆盖发光元件（１４）且填充在衬底（１０）的主表面与发光元件（１４）之间的空隙中的荧光体层（１５），其中荧光体层（１５）包含荧光体和透光性基材，并且所述荧光体层（１５）填充在所述空隙中的部分（１５ａ）中的荧光体的体积含量与所述荧光体层（１５）覆盖所述发光元件（１４）的部分（１５ｂ）中的荧光体的体积含量彼此基本上相等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括覆盖有荧光体层的发光元件的发光光源及其制造方法。
技术介绍
诸如发光二极管(下文中称之为LED)、半导体激光器等发光元件 应用于各种类型的发光器件中。在这些器件当中，近来其中使用LED裸片 的发光光源与利用放电或辐射的常规光源相比不仅尺寸小和效率高，而且 光通量密度还得到了增加。因此，这种发光光源会取代常规光源。使用LED裸片的发光光源的例子包括含有LED裸片、连接到LED裸 片的衬底、以及包含荧光体且覆盖LED裸片的荧光体层的发光光源。在这 种类型的发光光源当中，尤其关注通过利用发出蓝色光的LED裸片和包含 在荧光体层中且发出黄色光的荧光体来产生白色的输出光的发光光源。同时，例如，通过其中利用多个金线将经由非导电胶结合到衬底上的 LED裸片连接到衬底的方法、其中利用金线将经由导电胶或Au-Sn共晶结 合而结合到衬底上的LED裸片连接到衬底的方法、或者其中经由突起将 LED裸片连接到衬底的倒装片连接方法，来建立LED裸片与衬底之间的电 连接。当将上述使用LED裸片的发光光源用作发光光源时，不使用导线的 倒装片连接方法更加适合，因为在利用导线建立电连接的方法中，很可能 导线的影子会投射在将要被辐射的表面上。通常，在倒装片连接方法中，通过由金或焊料形成的突起将LED裸片 电连接到衬底上的导体图案。在这种情况下，将突起直接形成在LED裸片 上或形成于衬底上的导体图案(例如，焊盘)上。此外，还有一种方法， 其中在将LED裸片连接到衬底之后，进一步将底层填料填充到LED裸片与衬底之间的间隙中(例如参见JP2003-101075A)。底层填料通常为例如由诸 如环氧树脂等树脂形成的液体材料。通过该底层填料的使用，能够加强LED 裸片与衬底之间的结合。然而，底层填料可能会流到LED裸片的侧面或者蔓延到除LED裸片与 衬底之间的区域之外的区域。这种情况导致荧光体层具有不稳定的形状， 即，覆盖LED裸片的荧光体层具有不一致的厚度，导致输出光的色度不一 致，这是有问题的。此外，在底层填料和荧光体层由彼此不同的材料形成的情况下，尤其 当荧光体层包含具有较低粘性的硅树脂时，在底层填料和荧光体层之间的 界面处可能会发生剥离，这也是有问题的。为了解决上述问题，已经提出了一种在不使用底层填料的情况下来制 造发光光源的方法，通过在发光元件与衬底之间设置由荧光体层形成材料 构成的透光性基材来实现该方法(参见WO 2006/041178 A3)。然而，根据WO 2006/041178 A3中描述的制造方法，分散在设置于发 光元件与衬底之间的透光性基材中的荧光体的含量减少。因此，分散在透 光性基材中的荧光体的含量可能变得明显不同于覆盖发光元件的荧光体层 中的荧光体的含量。结果，在位于发光元件之上的层的散热特性与位于发 光元件之下的层的散热特性之间产生显著差别，并且这种散热特性的显著 差别产生热应力，其导致荧光体层从衬底上剥落。
技术实现思路
本专利技术将解决常规技术问题，并且将提供一种发光光源以及制造这种 发光光源的方法，在所述发光光源中能够减小发光元件之上的层与其之下 的层的散热特性之间的差别。本专利技术的发光光源包括衬底；形成在所述衬底上的端子和焊盘；经 由突起安装在所述焊盘上的发光元件；以及覆盖所述发光元件且填充在所 述衬底的主表面与所述发光元件之间的空隙中的荧光体层。在该发光光源 中，所述荧光体层包含荧光体和透光性基材，并且所述荧光体层填充在所5述空隙中的部分中的荧光体的体积含量与所述荧光体层覆盖所述发光元件 的部分中的荧光体的体积含量彼此基本相等。本专利技术的制造发光光源的方法包括以下步骤在其上形成有端子和焊 盘的衬底上设置可剥离树脂涂层，使得所述可剥离树脂涂层覆盖所述端子； 经由突起将发光元件安装在所述焊盘上；在减小的压力下设置包含荧光体 和透光性基材的荧光体层形成材料，使得所述荧光体层形成材料覆盖所述 发光元件并且填充在所述衬底的主表面与所述发光元件之间的空隙中；以 及剥落所述可剥离树脂涂层。根据本专利技术的发光光源和制造发光光源的方法，可以减小发光元件之 上的层与其之下的层的散热特性之间的差别。因此，能够防止由热应力导 致的缺陷，例如荧光体层从衬底上的剥落等。附图说明图1A是示意性示出根据本专利技术的实施例的发光光源的透视图，图1B 是在图1A所示的发光光源中使用的衬底的平面图，以及图1C是沿图1A 所示的线I-I截取的截面图2A至2E是示出根据本专利技术的实施例的制造发光光源的优选方法的 步骤的截面图3是针对点亮时的本专利技术的实例和比较例中的每一个示出荧光体层 的上表面的中心部分与衬底的下表面的中心部分的温度之间的差别的曲线 图。具体实施例方式本专利技术的发光光源包括衬底、形成在衬底上的端子和焊盘、以及经由 突起安装在焊盘上的发光元件。对形成衬底的材料没有特别的限制，并且例如，可以使用由A1203、 A1N 等形成的陶瓷材料、含有无机填充物和热固性树脂的复合材料等。或者， 可以使用通过在由铝等形成的金属材料上形成电绝缘层(例如，上述复合材料)而获得的叠层材料，以便提高衬底的散热特性。衬底具有例如大约0.5mm到3mm的厚度。可以使用常用材料用于形成端子、焊盘、以及突起。例如，可以通过 使用铜，或者通过使用铜并使其镀有镍和金等，来形成端子和焊盘，并且 可以通过使用金、焊料等来形成突起。例如，可以使用发出波长为420nm至500nm的蓝色光的蓝色LED、发 出波长为380nm至420nm的蓝紫色光的蓝紫色LED等作为发光元件。例 如，可以使用利用InGaAlN基的材料形成的LED作为蓝色LED或蓝紫色 LED。应该注意的是，对设置在衬底上的发光元件的数量没有特别的限制， 并且可以根据所需要的光量来适当地设置这一数量。除上述构成元件之外，本专利技术的发光光源还包括覆盖发光元件且填充 在衬底的主表面与发光元件之间的空隙中的荧光体层。所述荧光体层包含 荧光体和透光性基基材，并且所述荧光体层填充在空隙中的那一部分(下 文将其中形成该部分的区域称为第一区域)中的荧光体的体积含量与所 述荧光体层覆盖发光元件的那一部分(下文将其中形成该部分的区域称为 第二区域)中的荧光体的体积含量彼此基本相等。这导致位于发光元件 的光输出侧上的第二区域中的热导率与位于相对侧上的第一区域中的热导 率彼此基本相等，由此能够减小发光元件之上的层与其之下的层的散热特 性之间的差别。因此，能够防止由热应力导致的缺陷，例如荧光体层从衬 底上的剥落等。应该注意的是，措辞基本相等意味着在第一和第二区 域中包含荧光体以至于第一和第二区域中的相应热导率变得彼此基本相 等。例如，第一区域中的荧光体的体积含量可以不小于第二区域中的荧光 体的体积含量的80%，并且优选的是前者不小于后者的卯％且不大于后者 的100%。例如，可以使用发出红色光的红色荧光体、发出黄色光的黄色荧光体、 发出绿色光的绿色荧光体等作为包含在荧光体层中的荧光体。例如，可以 使用氮化物硅酸盐基(nitride silicate-based) Sr2Si5N8:Eu2+、氮化物铝硅酸盐 基(nitride aluminosilicate-based) CaAlSiN3:Eu2+、氧氮化物铝硅酸盐基7(oxonitride 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光光源，包括：　衬底；　形成在所述衬底上的端子和焊盘；　经由突起安装在所述焊盘上的发光元件；以及　覆盖所述发光元件且填充在所述衬底的主表面与所述发光元件之间的空隙中的荧光体层，　其中　所述荧光体层包 含荧光体和透光性基材，并且　所述荧光体层填充在所述空隙中的部分中的荧光体的体积含量与所述荧光体层覆盖所述发光元件的部分中的荧光体的体积含量彼此基本相等。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-8-29 232616/20061、一种发光光源，包括衬底；形成在所述衬底上的端子和焊盘；经由突起安装在所述焊盘上的发光元件；以及覆盖所述发光元件且填充在所述衬底的主表面与所述发光元件之间的空隙中的荧光体层，其中所述荧光体层包含荧光体和透光性基材，并且所述荧光体层填充在所述空隙中的部分中的荧光体的体积含量与所述荧光体层覆盖所述发光元件的部分中的荧光体的体积含量彼此基本相等。2、 根据权利要求1所述的发光光源，其中所述荧光体层填充在所述空隙中的那一部分中的荧光体的体积含量不 小于所述荧光体层覆盖所述发光元件的那一部分中的荧光体的体积含量的 80%。3、 根据权利要求1所述的发光光源，其中 所述透光性基材为硅树脂。4、 根据权利要求1所述的发光...

【专利技术属性】
技术研发人员：植本隆在，西本惠司，上野康晴，仕田智，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]