TW200822403A - Light-emitting device and method for manufacturing the same - Google Patents

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200822403 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種使用發光元件之發光裝置及其製造方 法0 【先前技術】 發光二極體（Light Emitting Diode，以下稱為r led」） 等之發光元件，係被使用於各種發光裝置。LEd，相較於 利用放電或輕射之現有光源，不僅小型且高效率，近年來 亦逐漸朝向高光束化，因此有可能會取代現有光源。又， LED，相較於利用放電或輻射之光源，由於體積小，因此 具有用途廣、處理容易、可進行各種設計等優點，為附加 價值南的光源。 並且，LED還可藉由與具有反射功能或透鏡功能之光 學系統組合，來控制射出光的輻射圖案（radiati〇n pattej^。 • 又，若使用數mm見方之LED晶片，由於可視為小型之點 光源，因此亦可使光學系統小型化。 另一方面，當LED晶片與包含可轉換此LED晶片所 射出之光之。p 77波長的螢光體的波長轉換層組合構成白色 LED時’由於除了 LED晶片以外，亦可將波長轉換層視為 々L發光部，因此發光部之尺寸至少大於led晶片本身。 為了盡量有效利用自發光部所射出之光量，使其為來 自發光裝置的射出光，較佳為使用遠大於發光部之尺寸的 光學系統、或遠小於光學系統之尺寸的發光部。為了盡量 5 200822403 縮小光學系統，實現發光裝置之小型化、薄型化，故需要 極微小的波長轉換層。用以波長轉換層尺寸之構造，已知 有如下述之專利文獻1及專利文獻2般，使用分散有高濃 度之榮光體的樹脂糊，在Led晶片周圍立體地形成波長轉 換層之構造。 專利文獻1 :日本特開2001 一 135861號公報 專利文獻2 :美國專利第6,650,〇44號 一般白色LED，係將來自LED晶片的射出光與來自波 長轉換層的轉換光加以合成，以得到白色光。或者亦有使 波長轉換層之轉換光為白色光的情形。專利文獻1、2之 構造，由於高濃度的螢光體存在於LED晶片的周圍，因此 使付來自LED晶片的射出光與螢光體所轉換之轉換光受到 赏光體的遮擋，導致波長轉換層的通過光量減少。又，來 自LED晶片之射出光的一部分，亦會有因螢光體而反射， 被LED晶片再吸收、或在LED晶片之電極被吸收等情形 發生。因此，會降低白色光的取出效率。 為了以高效率取出白色光，雖然只要降低螢光體的濃 度:可’但是若如此作時，則由於會導致波長轉換層的尺 寸變大，而亦因此使得光學、系的尺寸增大，故將會阻礙實 現小型、薄型之發光裝置的目的。 【發明内容】 | -本發明係為了解決上述以往之課題者，提供—種除了 了輕易小型化、薄型化外，且亦可防止光取出效率降低的 200822403 發光裝置及其製造方法。 本發明之發光裝置，包含基座、設置於該基座之發光 元件、及被覆該發光元件之波長轉換層，其特徵在於：該 波長轉換層，包含用以轉換來自該發光元件之光之波長的 波長轉換部、及由透光性材料所構成之光導引部，該光導 引部，係自該波長轉換層之該發光元件側延伸向光取出 側0

本發明之發光裝置之第1製造方法，其特徵在於，包 含下列步驟：在基座上設置發光元件之步驟；在該基座上 形成由透光性基材與分散於該透光性基材之波長轉換材料 所構成之波長轉換材料層，以覆蓋該發光元件之步驟；從 該波長轉換材料層之端面向該基座形成凹陷之槽部或穴部 之步驟；以及於該槽部或穴部填充透光性材料，形成具有 由該透光性材料所構成之光導引部、與由該透光性基材及 該波長轉換材料所構成之波長轉換部的波長轉換層之步 驟0 本發明之發光裝置之第2製造方法，其特徵在於，包 5下列步私.在基座上設置發光元件之步驟；在具有凹部 與形成於該ej部底面之棒狀物之模具的該凹部肖，形，成由 透光ϋ基材與分散於該透光性基材之波長轉換材料所構成 士 :長Ί麒部’以覆蓋該棒狀物之步驟，·將該基座設置有 逵發光兀件之主面、與該波長轉換部之露出面加以接合# ，驟；從該模具移除該波長轉換部之步驟；以及於設置有 辑狀物之空料充透光性材料，形成具有由該透光性材 7 200822403 料所構成之光導引部、與該波長轉換部之波長轉換層之 驟。 本發明之發光裝置之第3製造方法，其特徵在於，包 含下列步驟：在基座上設置發光元件之步驟；在由透光性 材料所構成之板狀物的一主面形成槽部或穴部之步驟；於 該槽部或穴部，填充由透光性基材與分散於該透光性基材 之波長轉換材料所構成之_，形&具有由該透光性材料所 • 構成之光導引部、與由該糊所構成之波長轉換部之波長轉 換層之步驟；以及將該基座設置有該發光元件之主面與該 波長轉換層加以接合，使該光導引部從該波長轉換層之該 發光元件側延伸向光取出側之步驟。 本發明之發光裝置之第4製造方法，其特徵在於，包 含下列步驟：在基座上設置發光元件之步驟；形成複數個 由透光性材料所構成之板狀光導引部之步驟；形成複數個 由透光性基材與分散於該透光性基材之波長轉換材料所構 • 成之板狀波長轉換部之步驟；藉由交互積層該光導引部與 忒波長轉換部使其一體化，以形成具有該光導引部與該波 長轉換部之波長轉換層之步驟；以及將該基座設置有該發 光元件之主面與該波長轉換層加以接合，使該光導引部從 該波長轉換層之該發光元件側延伸向光取出側之步驟。 ^ 若根據本發明之發光裝置，由I於在波長轉換層内設置 有由透光性材料所構成之光導引部，因此可^防止發光元件 所射出之光因波長轉換材料發生反射而被再吸收於發光元 件。又’由於不需降低波長轉換材料的濃度，因此可縮小 8 200822403 波長轉換層的尺寸。亦即，若根據本發明之發光壯署 提供一種除了可輕易小型化、薄型化外，且^衣置，可 出效率降低之發光裝置。 且'亦可防止光取 若根據本發明之發光裝置之製造方法， 製造上述之本發明之發光裝置。 、。土 【實施方式】 _本發明之發光裝置，包含基座、設置於該基座之發光 兀：、及覆蓋該發光元件之波長轉換層。纟光元件，例如 可精由覆晶接合或引線接合構裝在基座上。又，波長轉換 :限Γ!與發光元件接觸。又，發光元件之個數並無特 /、要依所要求之光量適宜設定即可。 基座之構成材料並無特別限制，可使用藍寶石、Si、 GaN、AIN、Zn〇、Sic、題、ZnS等之單結晶a冰趟、 ㈣、MgO、Zn0、Sic、c等之陶瓷或此等之混合物，a卜 Cu、Fe、Au、W或包含此等合金等之金屬，玻璃環氧 epoxy)、或環氧樹脂、矽氧樹脂、丙烯酸樹脂、尿素樹脂、 鹹fe樹脂、醯亞胺樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯硫醚樹脂、 液晶聚合物、丙烯腈一 丁二烯一苯乙烯樹脂（abs樹脂）、 甲基丙烯酸樹脂（PMMA樹脂）、·環烯烴共聚合物等之樹脂 或由此等之混合物所構成之樹脂。 發光元件，例如可使用波，長42〇〜5〇〇ηπι發藍色光之 藍色LED、波長500〜53〇nm發藍綠色光之藍綠色lEd、 波長380〜420nm發藍紫色光之藍紫色LED、或波長在 9 200822403

380麵以下發紫外光之紫外㈣等。上述藍色led、藍紫 色^ED或兔外LED，例如可使用系材料之。 以麻曰曰成長所形成之各系發光元件之LE〇材料的元素也入 比例，可根據發光波長作適當調整。 D 波長轉換層，包含用以轉換上述發光元件所射出 之波長的波長轉換部、與由透光性材料所構成之 部。波長轉換部，例如係由透光性基材與分散於此透光性 基材之波長轉換材料所構成。又，上述光導引部係從波長 轉換層之發光元件側延伸向光取出侧，將發光先件所射出 之光及來自波長轉換部之轉換光導引向光取出側。藉由此 構成’可防止發光元件所射出之光因波長轉換材料發生反 射而被再吸收於發光元件。又，由於不需降低波長轉換材 料之漢度，因此可縮小波長轉換層的尺寸 本發明之發光裝置，即可提供一種除了可輕易小型^ = 型化外’且亦可防止光取出效率降低的發光裝置。 波長轉換部，由透光性基材與分散於此透光性基材之 波長轉換材料構成時’構成上述光導引部之上述透光 料的折射率，較佳為與上述透光性基材之折射率相同或較 南。透光性材料之折射率與透光性基材之折 由於可防止波長轉換部與光導引部 ° 射，嶋可提高光取出效率。又===的折射及反 人* 透先性材料韙折射率高 於透光性基材之折射率時，亦可提高光取出效 由於將光集中於折射率高的部分， 亦” W此J猎由將發光元件 所射出之光及來自波長轉換材料之轉換光聚光於光導引 200822403 π ’而輕易將其導w向波長轉換層之光取出侧，故可提高 光取出效率。 構成上述光導引部之透光性材料，只要為發光裝置所 射出之光可透過之材料即可，例如可使用環氧樹脂、石夕氧 樹脂、丙稀酸樹脂·尿素樹脂、醢胺樹脂、醯亞胺樹脂、聚 碳酸醋樹脂、聚苯硫醚樹脂、液晶聚合物、㈣腈_丁二婦 :苯乙燦樹脂（ABS樹脂）、甲基丙烯酸樹脂（pmma樹脂）、 烯烴共聚合物等之樹脂或此等之混合物、或者是以金屬 烷氧化物（metal alkoxide)、矽溶膠（c〇u〇id suica)為起始材 料之溶膠凝膠法所形成之玻璃、低融點玻璃等玻璃。又， 亦可使用以此等之透光性材料為基材，在此基材中分散有 金屬氧化物粒子的複合材。此時，藉由調整分散於上述基 材中之上述金屬氧化物粒子量，除了可調整光導引部之折 射率外且亦可得到光散射效果。又，以硬化性樹脂作為 基材時，若將上述金屬氧化物粒子分散於未硬化狀態之硬 .化性樹脂，則由於可提升在硬化前上述硬化性樹脂之搖變 性’故可輕易使光導引部形成為所欲之形狀。又，與單使 用樹脂的情形相較下，由於可提升導熱性，故可效率良好 地排放發光元件所產生之熱。 义 亚且，構成波長轉換層之光導引部的材料，亦可使用 Aid3、AIN、BN、Mg0、Zn〇啷c等陶瓷或此等之混合 物"、或是後述之螢光體材料。使用螢光體材料時，由於若 不添加Ce或Eu等稀土類金屬就不會發光，因此可使用作 為光導引部之材料。使用螢光體材料作為光導引部之材料 11 200822403 時，其螢光體材料若使用與波長轉換材料相同的材料系， 由於折射率及熱膨張係數一致，因此可消除在波長轉換部 與光導引部之界面的反射、及抑制因熱應力所發生之裂 痕。又，光導引部之材料若使用陶究、榮光體材料、玻璃 材料等之無機材料，由於無機材料之導熱率高於樹脂材 料因此可透過基座等提高波長轉換部所發生之熱的散熱 效果。

上述金屬氧化物粒子，可使用Si(V Aw、

Ti02 Zr02、Hf〇2、Sn02、Ta2〇3、Nb205、BaS04、v2〇5 或由此等之混合物所構成者，為了調整折射率及提升搖變 性，平均粒徑較佳為i〜1〇〇nm左右。又，為了得到光散 射效果，平均粒徑較佳為1〇〇nm〜1/zm左右。又，上述「平 均粒徑」，例如可為從掃瞄型電子顯微鏡的觀察影像所讀 取之一次粒子之粒徑的平均値（例如2 〇〇個一次粒子之粒徑 的平均値）。 構成上述波長轉換部之上述透光性基材的材料，亦可 使用與上述所列舉之透光性材料相同者。 上述波長轉換材料，例如可使用發紅光之紅色螢光體、 發橙光之橙色螢光體、發黃光之黃色螢光體、發綠光之綠 色蚤光體專。上述紅色螢光體，例如可使用石夕酸鹽系之 Ba3MgSi208:Eii2+，M，n2+、氮化矽酸鹽系之 Sr2Si5N8:Eu2+、： 氮化铭矽酸鹽系之CaAlSiNvEu2+、氧氮化鋁矽酸鹽系之

Sr2Si4A10N7:Eu2+、硫化物系之（sr，Ca)S:Eu2+、La202S:Eu3 +，Sm3 +等。上述橙色螢光體，例如可使用矽酸鹽系之 12 200822403 (Si:，Ca)2Si04:Eu2+、石榴石系之 Gd3Al5012:Ce3+、α -賽龍 -sialon)系之Ca-α -SiA10N:Eu2+。上述黄色螢光體，例如 可使用矽酸鹽之（Sr，Ba)2Si04:Eu2+、Sr3Si05:Eu2+、石權石 系之（Y，Gd)3Al5〇12:Ce3+、硫化物系之 CaGa2S4:En2+、α_ 賽龍系之Ca-α ·81Α10Ν:Ειι2+等。上述綠色螢光體，例如 可使用鋁酸鹽系之 BaMgAl1()〇17:Eu2 +，Mn2 + 、 (Ba，Sr，Ca)Al204:Eu2+、矽酸鹽系之（Ba，Sr)2Si04:Eu2+、α

-賽龍系之Ca-a-SiA10N:Yb2+、召-賽龍（/5_sial〇n)系之召 -Si3N4:Eu2+、氧氮化矽酸鹽系之（Ba，Sr，Ca)Si202N2:Eu2+、 氧氮化铭碎酸鹽糸之（Ba，Sr，Ca)2Si4Alois':Ce3 +、硫化物夺 之 SrGa2S4:Eu2+、石榴石系之 Y3(A1，Ga)5〇i2 : Ce3+、氧化 物系之 CaSc204:Ce3+ 等。 又，當使用藍紫色LED或紫外LED作為發光元件時， 例如可合併使用上述之螢光體、與發藍光之藍色螢光體或 發藍綠光之藍綠色螢光體。上述藍色螢光體，例如可使用 鋁酸鹽系之BaMgAl10O17:Eu2+、矽酸鹽系之Ba3MgSi2〇^Eu2 +、鹵磷酸鹽系之（Sr，Ba)10(P〇4)6Cl2:Eu2+等。上述藍8綠色 榮光體，例如鋁酸鹽系之Sr4Ali4〇25:Eu2+、 二李

Sr2Si308 . 2SrCl2:Eu-#〇 ^ 之 上述波長轉換材料，亦可使用金屬錯合物、有機染料、 有機衡料、磷光體等來代替上述之榮光體。、鄭‘了得到所需 之色溫、色彩.飽和度（coior rendering index)，亦可使用^ 數種上述波長轉換材料。又，若根據本發明，即使是使用 發光元件所射出之光的尖峰波長之外部量子效率在㈣以 13 200822403 下的波長轉換材料（例如， 不％開2006— 49799號公韶撕 記載之&&)^〇4$112+、作以、^ 儿a報所 (Y，Gd)3Al5〇l2:Ce3+)

揮上述之本發明之效果，_ Γ T|S 猎此Μ維持小型、薄型， 現光取出效率高的發光裝置。 j只 本發明之發光裝置，上诚 上述先導引部之前端較佳為 述波長轉換層之光取出側端 … ®风）鲕面大出。理由係由於波 層之光取出側端面呈凹凸弗肿 、 凹凸形狀’因此能防止在光取出側端 面的全反射，而可摇古水碼 向了徒阿先取出效率的緣故。此時， 端較佳呈半圓形或圓錐形。理由係由料進—步提高^ 出效+率的緣故。又，在上述構成中，為凸部之上述前端之 間隔若為30〜3〇〇am 士 士 Βϊ A m左右，則由於更容易提升光取 率，故較佳。 "本毛明之發光裝置，±述光導引部可設置成從上述發 光元件延伸向光取出侧呈放射狀。理由係由於發光元件； 圍的波長轉換材料減少，因此可確實防止自發光元件所射 出之光因波長轉換材料發生反射而被再吸收於發光元件， 亦可抑制所取出之光之色不均的緣故。 以下，參照圖式說明本發明之實施形態。又，所參照 之圖式中，以相同符號表示實質上具有相同功能之構成要 =έ省略重複之就明。又，為了簡化圖式便於容易理解， ;所參照之圖式係省略設置在麵屬配線、發光裝置之外侧 的供電端子等。 、 (第1實施形態） 圖1Α係本發明第1實施形態之發光裝置的概略立體 14 200822403 圖圖1B係圖1A所示之發光裝置的概略剖面圖。 圖1A，B所示，發光裝置〗包含基座ι〇、設 1〇之發光元件U、P雲衣丄 丞座 覆瓜發光70件1 1之波長轉換層12。诔 長轉換層12，包合处且絲 匕3波長轉換部13(係用以轉換發光元件 斤I出之光之波長的波長轉換材料)、與由透光性材料所構 成之9個光導5丨部14，光導引部14係從波長轉換層12之 發光凡件：1侧延伸向光取出側(上面)。藉由此構成，可防 自1光兀件11戶斤射出之光因波長轉換材料發生反射而 被t再吸收於發光元侔n 0又，由於不需降低波長轉換材料 辰度’因此可縮小波長轉換層12 @尺寸。亦即 據發光裝4 1，即可提供一種易於小型化、薄型化外，且又 亦可防止光取出效率降低的發光裝置。另，於目1A中， 雖然波長轉換層12為四角柱形，但是波長轉換層Η的形 狀亚無特別限制，#可為®柱形、四角柱形以外的多角柱 形、圓錐形、多角錐形等。又，於圖1Α$，光導引部Μ 雖然以排纟3x3陣列之狀態來設置，但是光導引部14的 數目及設置形態並無特別限制，亦可任意設置。 一接著，一邊參照圖2A〜D之概略剖面圖，—邊說明第 1實施形態之發光裝置1的變形例。 圖2八所示之發光裝置2，光導引部14(_部分未圖示） =以排成4X4糊之狀態來設置，任_光導㈣14_ 與發光Μη及基座H)接觸。藉此’例如使用紫外LED 作為發光元件η時’可防止自紫外LED所發出之紫外光 從光導引部14直接射出於外部。另，若光導弓丨部14之發 15 200822403 光元件11側的端部若形成為凸透鏡狀或凹透鏡狀，則由 f易於聚集自發光元件11所射出之光、以及自波長轉換 部13的轉換光，因此可提升光取出效率。 圖2B所不之發光裝置3，各光導引部14的長度及大 小不同。以此方式，藉由調整各光導引部14之長度及大 ^可抑制射出光的照度不均及發光色的色不均。又，與 12的 接觸的光導引部14，並未露出於波長轉換層 、面。藉此，例如使用紫外LED作為發光元件u時， 方止自紫外LED所發出之紫外光從 出於外部。 ,4且按耵 圖2C所示之發光裝置4， 成從發光元件U向光取出侧呈放 置 發光元件"月円“ k放射狀延伸。猎此，由於 U周圍的波長轉換材料減少 自發光元件1〗祕政， ^ ^ Ά JL· .κ ^ ^出之光因波長轉換材料發生反射而被 再吸收於發光元件 則X生反射而被 均。 亦可抑制所取出之光的色不 圖2D所示之發光裝置巧， 從波長轉換層12的^^ up 14之前端14&係 由於波長轉_ 12的=面突出成圓錐形。藉此， 防止在光取出、二人Γ側端面為凹凸形狀，因此可 於尊2D巾，1 Χ射’而可提高光取出效率。另， 端…亦可為雖然以圓錐形之例職明，但是前 為/、他形狀（例如半圓形）。 ^ (苐2實施形態） 圖3A，係本發明第2實施形態之發光裝置的概略立體 16 200822403 圖，圖3B，係圖3A所示之發光裝置的概略剖面圖。 如圖3A，B所示’發光裝置6’波長轉換部13為3層 構造，從基座ίο側依序積層有紅色螢光體層131、綠色螢 光體層U2及藍色榮光體層133。又，使用紫外lEd作為 發光元件11。藉由此構成’可防止綠色螢光體層132所發 出之綠光激發紅色榮光體層131的螢光體，且亦可防止藍 色發光體層133所發出之藍光激發紅色螢光體層ι3ι的榮 光體及綠色螢光體層132的螢光體。因此，可提升發光效 率。又，光導引部14,由於具備光取出用之光導引部ΐ4ι、 與激發光用之光導引部丨42’故可抑制射出光之彩度的偏 差。 (第3實施形態）

接著，參照圖式，說明本發明第3實施形態之發光裝 置的製造方法。所參照之圖4A〜C及圖5A，b，係第3實 施形態之發光裝置製造方法的各步驟剖面圖。另，第3實 施形態之發光裝置製造方法，係上述發光裝置2(參照圖2a) 之較佳製造方法一例。 首先’如圖4 A所示’在基座1 〇上設置發光元件丨】。 然後，以網版印刷等在基座10上形成由透光性基材與分 散於此透光性基材之波長轉換材料所構成之波長轉換材料 層20，以覆蓋發光元件11。皆 、 接著，如圖4B所示，使用具有棒狀物2U的治具21 刺穿波長轉換材料層20’形成圖4c所示之穴部2〇a。棒 狀物21a徑例如為10〜 200 #m左右。另’治具21的構成 17 200822403 材料，例如可使用玻璃、樹脂、金屬等材料。

然後，如圖5A所示，使用分注器、噴墨印刷機等之 噴嘴22,於真空中將透光性材料23(例如熱硬化性樹脂鳩 充在穴部20a，並硬化此透光性材料23。藉此，如圖a 所示’形成具有由透光性材料23所構成之光導引部14、 與由上述透光性基材及上述波長轉換材料所構成之波長轉 換部13的波長轉換層12，得到發光裝置2。又，於上述 之圖4B的步驟中，使用切割刀（dicingbiade)在波長轉換 材料層20形成槽部，亦可在此槽部内形成光導引部14。 (第4實施形態） 接著，麥照圖式，說明本發明第4實施形態之發光裝 置的製造方法。所參照之圖6八〜D及圖7a，b，係第*實 施形態之發光裝置製造方法的各步驟剖面圖。另，第* ^ %形憑之發光I置的製造方法，係上述發光裝置％參照圖 2A)之較佳製造方法的另一例。 首先，如圖6A所示，在基座1〇上設置發光元件u。 接著，準備圖6B所示之模具24。模具24，具有凹部 24a、與形成於凹部24a之底面的棒狀物24b。棒狀物2扑 徑例如為10〜200 //.m左右。另，模具24的構成材料，例 如可使用玻璃、樹脂、金屬等材料。 接著，如圖16C所示，在凹部24a内形成波長轉換部i刻， 以覆盍棒狀物24b。波長轉換部丨3的形成方法，例如可將 包含透光性基材與分散於此透光性基材之波長轉換材料之 糊填充於凹部24a内。 200822403 然後’如圖6D所示，將基座10設置有發光元件u 的主面與波長轉換部13的露出面加以接合。例如，可在 使構成波長轉換部13之上述糊硬化前，使上述主面與上 述露出面接觸，然後使上述糊硬化。

然後’從模具24移除波長轉換部13，如圖7a所示， 以分注器、噴墨印刷機等之喷嘴22，將透光性材料23(例 如熱硬化性樹脂）填充於設置有棒狀物24b之空隙"a，並 硬化此透光性材料23。藉此，目7B戶斤示，形成具有由透 光性材料23所構成之光導引部14、與波長轉換部13的波 長轉換層12，得到發光裝置2。 (第5實施形態） 圖8係本發明第5實施形態之發光裝置的概略剖面圖。 t圖8所示，發光裝置7,係在光導引部14之内側形 成有複數個波長轉換部13。其他構成，則與上述之發光裝 置參照圖2A)相同。藉由發光裝置7亦可得到與發光裝 置2相同的效果。 、 (弟6實施形態） 接者，茶照圖式，說明本發明f 6實施形態之發光 置白:製造方法。所參照之圖9A〜E，係第6實施形態之 光裝置製造方法的各步驟剖面圖。另，第6實施 纖置製造方法’係上述發光裝置7(參麵8)之較佳製 方法一例。 首^，如圖9A所不，在基座1〇上設置發光元件u 接著，如圖9B所示，準備由透光性材料所構成之 200822403 狀物25。 然後’如圖9C所示，藉由雷射加 隹扳狀 物25的主面25a形成穴部25卜接著，再藉由雷射加工、 蝕刻，在與主面25a相反側之主面2 元们1之凹洞25d。 ，成用-各納發光 b然後，如圖9D所示，從分注器、喷墨印刷機等 鳴將透光性基材與分散於此透光性基材之波長轉換材料所 構成之糊26填充於穴部25b，形成具有由此糊％所構成 之波長轉換部13、與由上述透光性材料所構成之光導引部 14的波長轉換層12。可藉由改變從上述噴嘴滴下之糊26 所包含的波長轉換材料種類，於波長轉換部13的深声 向改變波長轉換材料加以填充。 方 士使用上述之陶瓷、螢光體材料作為光導引部14之材料 時，由於其成型帶有燒成步驟，因此如上所述，由個別所 成型之板狀物25形成光導引部14之方法為有效。 接著’如圖9E所示，以接著劑等接著基座1〇與波長 ^換層12，使發光元件u被收納在凹洞2%，得到發^ ^上述接著劑，一般所使用之有機系接著材，例如環氧 系、聚砍氧系，但並不限於此，亦可使用無機系接著= 為焊料材的金屬材料、例如，濟k、Au、In、pb、 々々 、A g、A1 寻或此等之合金材料、金屬氧化物例如Si〇2、Ai2〇3、Zn〇、 Υ2〇3、Ti〇2、Zr〇2、Hf〇2、Sn〇2、Ta2〇3、Nb2〇5、〜二、、 ZnS、V2〇5等或此等混合材料。尤其，板狀物為由上述 20 200822403 之陶允、螢光體材料構成時，無機系接著材為有效。 (第7實施形態） 圖10A係本發明第7實施形態之發光裝置的概略立體 圖，圖10B係圖10A所示之發光裝置的概略剖面圖。

如圖1〇Α，Β所示，發光裝置8，係積層板狀之波長 換邓13 '與板狀之光導引部丨4，形成波長轉換層U。波 長轉換部13及光導引部14皆正交於基座1〇。又，如圖mb 所示，發光元件11，係設置在形成於基座1〇之凹部 =底面，凹部10a内，例如以氮等惰性氣體、環氧樹脂等& 密封樹脂（未圖示）加户填充。波長轉換層12的寬度w(參 …、圖10Α) ’例如可為i.5mm左右。又，波長轉換層的 高度Η(參照圖10B)及長度L(參照圖1〇B)，例如可分別為 1.5mm左右及3mm左右。此時，發光元件u可使用 見方左右之大小、厚度為100〜3〇〇/Zm左右者。另，波長 轉換部13及光導引部14的設置形態，並不限制於圖i〇a，b 之形態，例如亦可如圖11A、圖11B所示之概略頂面圖般 «又置波長轉換部13及光導引部14。又，在凹部1 〇 a的底 面亦可設置複數個發光元件11。 (第8實施形態） 接著’參照圖式說明本發明第8實施形態之發光裝置 的製造方法。新參照之圖12A〜C及圖13A，B，係第撕實 施开> 恶之發光裝置製造方法的各步驟剖面圖。另，第8實 施形恶之發光裝置的製造方法，為上述發光裝置8(參照圖 10 A，B )之較佳製造方法一例。 21 200822403 首先，如圖12A所示，將發光元件u設置在形成於 基座10之凹部l〇a的底面。 接著，如圖12B所示，形成複數個由透光性基材與分 政於此透光丨生基材之波長轉換材料所構成之板狀波長轉換 P 且开/成複數個由透光性材料（例如半硬化狀態之熱 硬化性樹脂）所構成之板狀光導引部14。然後，如圖工％ 所不，交互積層波長轉換部13與光導引部i4後，使上述

透光性材料完全硬化，藉此將此等一體化，形成具有波長 軺換邛13與光導引部14的波長轉換層12。又，若形成面 積更大之波長轉換部13、與面積更大之光導引部Μ，將 此等同様一體化後，以切割刀等切割成複數個，則可使波 長轉換層12易於量産化。 、長轉換層12之構成材料，係使用無機材料例如陶 瓦赏光體材料時，波長轉換層12，可將光導引部14之 片〕波長轉換部13之胚片交互積層一體化來加以製作。 %後如圖13 Α所不，以環氧樹脂等密封樹脂將基座 ίο I又置有發光元件u之主面與波長轉換層12加以接合。 此％波長轉換部13及光導引部14相對於基座為垂 直。藉此__別所示之發光裝置8。另，可依發光元 件11之务光波長適當選擇波長轉換部13，藉此得到如嗖 針値之彩度的合成光（白色光）。 斷 〇 波長^換層12由陶莞、螢光體材料、玻璃材料等無機 材料所構成時，亦可使用上述之無機系接著材接合基座、10 ’、波長轉換層12。無機系接著材，相較於樹脂材料，由於 22 200822403 導熱率高，因此在散熱方面較為有利。 (第9實施形態） 圖14係本發明第9實施形態之發光裝置的概略剖面 圖。 …如圖14所示’第9實施形態之發光裝置100，係將光 學系设置在上述1實施形態之發光裝f 1(參照圖1A，B)之 例二於發光…00,係將銘等之金屬、或氧化鋁等之陶 竞等所構成之反射1G2設置在由樹脂等所構成之主基板 ιοί上’並在反射板102的凹部102a内設置有發光裝置卜 又’設置有被覆凹部咖之開口的透鏡1〇3。可藉由以此 方式設置光學系，來控制射出光的輻射圖案。另，凹部102a 内’例如可填充氮等之惰性氣體或環氧樹脂等之密封樹脂 (未圖示）。 7t雖然說明的是設置有光學系之本發明的發光裝 但疋本發明並不限制於此’例如w 15所 波長轉換層、12設置在凹部脑的開口。藉此，由於發： 兀件11與波長轉換層12沒有接觸，故可確 吸:於發光元件基…之發光元件二= 亚热限制，亦可為複數個。 本發明，在不脫離其精神的的範圍内，亦可 外之形綠爽知LV上返以 〜、 Λ靶。本案所揭示之實施形態I A ,. 並不限制於此等。本F明之^ 〜僅為一例， 優先解釋本荦申4; Γ 上述說明書之記載 等範圍内的全部變更，比$ 2曱明專利範圍均 白被申口月專利範圍所包含。 23 200822403 產業上可利用性 尤衣置，例如，可適用於 照明（聚光燈、廣告燈等）、卜J w用於一般照明、舞台 使用之照明裝置、㈣亍:車用照明（特別是車頭燈）等所 等。又，亦適用作為要求^、投㈣等所使用之顯示裝置 垔、潯型化之感测器用光源。

【圖式簡單說明】 圖1A，係本發明第 實施形態之發光裝置的概略立體 圖1 B，係圖 圖2 A〜!)， 形例的概略剖面 / A所不之發光裝置的概略剖面圖。 二《員丁本發明第1實施形態之發光裝置變 圖 圖3A， 係本發明第2 實施形態之發光裝置的概略立體

:3:係圖3A所示之發光裝置的概略剖面圖。 :A C’係本發明第3實施形態之發光裝置製造方 法的各步驟剖面圖。 :’β ’係本發明第3實施形態之發光裝置製造方法 的各步驟剖面圖。 圖 6 Α ^ η，乂冬士 .^ ^ 係本务明第4實施形態之發光裝置製造方 法的各步驟爾面圖。 案 圖 7 A Β / ’’係本發明第4實施形態之發光裝置製造方法 的各步騍剖面圖。 ® 8 ’係本發明第5實施形態之發光裝置的概略剖面 24 200822403 圖9A〜E，係本發明第6實施形態之發光裴 法的各步驟剖面圖 置製造 方 圖 圖10A係本發明第7實施形態之發光裝置 的概略 立體 圖10B係圖i〇A所示之發光裝置的概略剖面圖。 圖iia，b，係顯示本發明第7實施形態之止 形例的概略俯視圖。 Λ光裝置變 製造 圖 圖12A〜C，係本發明第8實施形態之發光 方法的各步驟剖面一 九衣置 製造方 法的面：本發明第…形想之發光裝置 圖 圖14， 係本發明第9實施形態之發光裝 置的概略剖面 圖15， 的概略剖面圖 係·’、、員示本發明第9實施形態之發光裝置變形例 主要元件符號說明】 10 10ί 11 12 "85100 發光裝置 基座 凹部 發光元件 波長轉換層 波長轉換部 25 13 200822403

13a 空隙 14,141,142 光導引部 14a 前端 20 波長轉換材料層 20a 穴部 21 治具 21a 棒狀物 22 喷嘴 23 透光性材料 24 模具 24a 凹郡 24b 棒狀物 25 板狀物 25a，25C 主面 25b 穴部 25d 凹洞 26 糊 101 主基板 102 反射板 102a 凹部 103 透鏡 131 紅色螢光體層 132 綠色螢光體層 133 藍色螢光體層 26

Claims (1)

1. 200822403 十、申請專利範圍： 1.一種發光裝置，包含基座、設置於該基座之發光元 件、及被覆該發光元件之波長轉換層，其特徵在於： 該波長轉換層，包含用以轉換來自該發光元件之光之 波長的波長轉換部、及由透光性材料所構成之光導引部， 该光導引部，係自該波長轉換層之該發光元件側延伸向光 取出側。 2·如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中，該波長 轉換部係由透光性基材、與分散於該透光性基材之波長轉 換材料所構成，構成該光導引部之該透光性材料的折射 率/、該透光性基材的折射率相同或高於該透光性基材的 折射率。 3·如申請專利範圍第！項之發光裝置，其中，該波長 轉換部係由透光性基材、與分散於該透光性基材之波長轉 換材料所構成，該波長轉換材料，係使該發光元件所射出 之光的尖峰波長之外部量子效率在9〇%以下。 4.如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中，該光導 引部之前端係從該波長轉換層之光取出侧端面突出。 5·如申請專利範圍第4項之發光裝置，其中，從該波 長轉換層的光取出側端面突出之該前端，料圓形或圓錐 形。 立6·如中請專利範圍帛1項之發光裝置，其中，該光導 I P係 < 置成彳&該發光元件延伸向光取出側呈放射狀。 7.一種發光裝置之製造方法，其特徵在於，包含下列 27 200822403 步驟： 在基座上設置發光元件之步驟； 在4基座上形成由透光性基材與分散於該透光性基材 之波長轉換材料所構成的波長轉換材料層，以覆蓋該發光 元件之步騾； 從該波長轉換材料層之端面向該基座形成凹陷之槽部 或穴部之步驟；及 於该槽部或穴部填充透光性材料，形成具有由該透光 丨生材料所構成之光導引部、與由該透光性基材及該波長轉 換材料所構成之波長轉換部的波長轉換層之步驟。 8·種發光裝置之製造方》，其肖徵在於，包含下列 步驟： 在基座上設置發光元件之步驟； 在具有凹部與形成於該凹部底面之棒狀物之模具的該 凹部内，形成由透光性基材與分散於料光性基材之波長 轉換材料所構成之波長轉換部，以覆蓋該棒狀物之步驟； /該基座設置有該發光元件之主面、與該波長轉換部 之路出面接合之步驟； 從該模具移除該波長轉換部之步驟；及 $ 於設置有該棒狀物之空隙填充透光性材料，形成旦有 光性材料所構成之光導㈣、與該波長轉換部:波 長轉換層之步驟。 9·-種發光裝置之製造方法，其特徵在 含 步驟： ^各广Μ 28 200822403 在基座上设置發光元件之步驟； 主面形成槽部或 在由透光性材料所構成之板狀物的 穴部之步驟； 於該槽部或穴部，填充由透光性# 从甘u 基材與分散於該透光 性基材之波長轉換材料所構成之糊，形成具有由該透光性 材料所構成之光導引部、與由該糊所構成之波長轉換部之 波長轉換層之步驟；及

   將該基座設置有該發光元件之主面與該波長轉換層加 以接合，使該光導引部從該波長轉換層之該發光元件側延 伸向光取出側之步驟。 1 〇·種發光裝置之製造方法，其特徵在於，包含下列 步驟： 在基座上設置發光元件之步驟； 形成複數個由透光性材料所構成之板狀光導引部之步 形成複數個由透光性基材與分散於該透光性基材之波 長轉換材料所構成之板狀波長轉換部之步驟、； 藉由交互積層該光導引部與該波長轉換部使其一體 化，以形成具有該光導引部與該波長轉換部之波長轉換層 之步驟；及 將遠基座設置有該發光元件之主面與該波長轉換層加 以接合，使該光導引部從該波费轉換層之該發光元件側延 伸向光取出侧之步驟。 29