專利名稱：發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括發(fā)光二極管的發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
迄今，已知有如下的白色發(fā)光二極管用接受藍色光而發(fā)出黃色光的YAG系熒光體被覆藍色發(fā)光二極管，將來自藍色發(fā)光二極管的藍色光與YAG系熒光體的黃色光混色來得到白色光。例如，提出了一種發(fā)光裝置，其包括接合有LED元件的基板、以包圍LED元件的方式接合在基板上的圓筒狀的模框、借助于固定材料(低熔點玻璃等粘接劑)載置在模框上端的熒光體陶瓷片(例如參照日本特開2010-27704號公報)。在這種發(fā)光裝置中，在熒光體陶瓷片接受來自LED元件的光而發(fā)光時，熒光體陶瓷片發(fā)熱。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在上述日本特開2010-27704號公報中，由于熒光體陶瓷片發(fā)熱，存在熒光體陶瓷片的發(fā)光效率降低的不利情況。因此，本發(fā)明的目的在于提供可以提高熒光體陶瓷的散熱性、且可以抑制熒光體陶瓷的發(fā)光效率降低的發(fā)光裝置。本發(fā)明的發(fā)光裝置的特征在于，其包括由外部供給電力的電路基板；發(fā)光二極管，其電連接在所述電路基板上，并且通過來自所述電路基板的電力來發(fā)光；殼體 (housing)，其以包圍所述發(fā)光二極管的方式設(shè)置在所述電路基板上，并且其上端部配置在比所述發(fā)光二極管的上端部更上側(cè)；粘接劑層，其在所述殼體上沿所述殼體的整個周向設(shè)置，并且從內(nèi)周緣到外周緣的長度主要為0. 3mm以上，厚度為200 μ m以下；以及熒光體陶瓷，其借助于所述粘接劑層粘接在所述殼體上。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置，熒光體陶瓷借助于從內(nèi)周緣到外周緣的長度為0. 3mm以上、厚度為200 μ m以下的粘接劑層粘接在殼體上。因此，可以將來自熒光體陶瓷的熱有效地傳給殼體，可以借助于殼體來散熱。結(jié)果，可以提高熒光體陶瓷的散熱性，且可以抑制熒光體陶瓷的發(fā)光效率降低。


圖1為示出本發(fā)明的發(fā)光裝置的一個實施方式的剖面圖。圖2為圖1所示的發(fā)光裝置的A-A剖面圖。
具體實施例方式圖1為示出本發(fā)明的發(fā)光裝置的一個實施方式的剖面圖。圖2為圖1中所示的發(fā)光裝置A-A剖面圖。
如圖1和圖2所示，發(fā)光裝置1包括電路基板2、發(fā)光二極管3、殼體4、粘接劑層5 和作為熒光體陶瓷的一個例子的熒光體陶瓷片6。電路基板2包括基底基板7和形成在基底基板7的上表面的布線圖案8。具體而言，電路基板2將來自外部的電力供給布線圖案8?；谆?形成為俯視大致矩形平板狀，由例如鋁等金屬、例如氧化鋁等陶瓷、例如聚酰亞胺樹脂等形成?；谆?的導(dǎo)熱系數(shù)例如為5W/m · K以上，優(yōu)選為10W/m · K以上。此外，在由金屬形成了基底基板7時，為了防止基底基板7與布線圖案8發(fā)生短路，在基底基板7與布線圖案8之間設(shè)置絕緣層。在這里，即使在絕緣層的導(dǎo)熱系數(shù)低的情況下(例如5W/m · K以下)，如果基底基板7的導(dǎo)熱系數(shù)在上述范圍內(nèi)，則也能有效地將來自熒光體陶瓷片6的熱傳給殼體4。另外，相對于來自發(fā)光二極管3的光，至少在載置發(fā)光二極管3的區(qū)域(被殼體4 包圍的區(qū)域)將基底基板7的反射率設(shè)定為例如70%以上、優(yōu)選90%以上、更優(yōu)選95%以上。此外，在載置發(fā)光二極管3的區(qū)域(被殼體4包圍的區(qū)域)，在基底基板7的表面施涂例如分散有白色填料的樹脂涂料，可以實現(xiàn)反射率的進一步提高。布線圖案8將發(fā)光二極管3的端子與用于向發(fā)光二極管3供給電力的電源(未圖示)的端子(未圖示)電連接。布線圖案8例如由銅、鐵等導(dǎo)體材料形成。布線圖案8的導(dǎo)熱系數(shù)例如為5W/m · K以上，優(yōu)選為10W/m · K以上。另外，相對于來自發(fā)光二極管3的光，至少在載置發(fā)光二極管3的區(qū)域(被殼體4 包圍的區(qū)域)將布線圖案8的反射率設(shè)定為例如70%以上、優(yōu)選90%以上、更優(yōu)選95%以上。發(fā)光二極管3具體為藍色發(fā)光二極管，其設(shè)置在基底基板7上。各發(fā)光二極管3 經(jīng)由引線9與布線圖案8電連接(引線接合)。發(fā)光二極管3通過來自電路基板2的電力來發(fā)光。殼體4從基底基板7的上表面向上方設(shè)立，使得其上端部配置在比發(fā)光二極管3 的上端部更上側(cè)，在俯視下，形成為包圍發(fā)光二極管3的框狀。另外，殼體4形成為從下方到上方開口截面積擴大的截面楔形。殼體4由例如氧化鋁、氧化鋯、氧化釔等氧化物陶瓷材料、例如氮化鋁等氮化物陶瓷材料、例如Cu系原料(例如Cu-Fe-P等)、！^e系原料(例如i^-42% Ni等)等金屬材料等材料形成。殼體4優(yōu)選由陶瓷材料形成，更優(yōu)選由氧化鋁形成。如果殼體4由上述材料形成，則可以實現(xiàn)提高導(dǎo)熱系數(shù)，同時可以實現(xiàn)提高反射率。另外，在由金屬材料形成殼體4時，例如可以施涂分散有白色填料的樹脂涂料來實現(xiàn)反射率的進一步提高。殼體4的導(dǎo)熱系數(shù)例如為5W/m · K以上，優(yōu)選為15W/m · K以上，更優(yōu)選為IOOW/ m · K以上。對于殼體4的反射率，將對來自發(fā)光二極管3的光的反射率設(shè)定為例如70%以上、 優(yōu)選90%以上、更優(yōu)選95%以上。
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另外，殼體4以使其上端面的從內(nèi)周緣到外周緣的長度為例如0. 3mm以上、優(yōu)選 Imm以上、且通常5mm以下的方式形成。另外，在殼體4的上端面，如果確保上述的長度，則還能形成可嵌合熒光體陶瓷片 6的高低差。此外，殼體4也可以預(yù)先與電路基板2 —體化形成為帶有殼體的電路基板。作為帶有殼體的電路基板，市售產(chǎn)品可以得到，例如可列舉出帶有空腔的多層陶瓷基板(產(chǎn)品編號207806, Sumitomo Metal(SMI)Electronics Devices Inc.制造)等。另外，在殼體4中，根據(jù)需要，填滿例如有機硅樹脂、環(huán)氧樹脂、它們的混合樹脂等、優(yōu)選有機硅樹脂來作為密封材料。在殼體4內(nèi)被密封材料填滿時，可以降低由總反射導(dǎo)致的來自發(fā)光二極管3的發(fā)光光的約束。粘接劑層5由對熒光體陶瓷片6和殼體4這二者具有充分的粘接力、至少在發(fā)光裝置1的驅(qū)動時對熒光體陶瓷片6或殼體4的溫度具有足夠的耐熱性的材料構(gòu)成，在殼體 4的上端面沿殼體4的整個周向設(shè)置。作為形成粘接劑層5的粘接劑，例如可列舉出由環(huán)氧樹脂、有機硅樹脂、丙烯酸類樹脂等構(gòu)成的粘接劑。粘接劑層5以使其從內(nèi)周緣到外周緣的長度(涂粘接劑部分寬度)為例如0. 3mm 以上、優(yōu)選0. 3 5mm、更優(yōu)選0. 3 2mm的方式形成。此外，粘接劑層5的涂粘接劑部分寬度在粘接劑層5的周向長度(內(nèi)周基準(zhǔn))的例如80%以上、優(yōu)選90%以上是在上述范圍內(nèi)的。另外，如果粘接劑層5的涂粘接劑部分寬度在上述范圍內(nèi)，則可以將來自熒光體陶瓷片6的熱經(jīng)由粘接劑層5有效地傳給殼體4，借助于殼體4來散熱。粘接劑層5的厚度例如為200 μ m以下，優(yōu)選為100 μ m以下，更優(yōu)選為50 μ m以下， 且通常為5μπ 以上。如果粘接劑層5的厚度在上述范圍內(nèi)，則可以將來自熒光體陶瓷片6的熱經(jīng)由粘接劑層5有效地傳給殼體4，借助于殼體4來散熱。另外，可以抑制來自邊緣部分的水分、硫等雜質(zhì)混入。另外，可以抑制發(fā)光光從粘接劑層5泄漏。此外，在粘接劑層5中，根據(jù)需要，在不損害粘接性的程度下，還可以添加例如氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、鈦酸鋇、碳、銀等填料。如果在粘接劑層5中添加填料，則可以提高粘接劑層5的導(dǎo)熱性。粘接劑層5的導(dǎo)熱系數(shù)例如為0. lff/m · K以上，優(yōu)選為0. 2ff/m · K以上，更優(yōu)選為 1. Off/m · K 以上。熒光體陶瓷片6借助于粘接劑層5以封閉被殼體4包圍的區(qū)域的方式粘接在殼體 4上。熒光體陶瓷片6含有如下的熒光材料吸收作為激發(fā)光的波長350 480nm的光的一部分或全部而被激發(fā)，發(fā)出波長比激發(fā)光長的、例如500 650nm的熒光。作為熒光材料，可列舉出例如Y3Al5O12 Ce (YAG (釔 鋁·石榴石)Ce)、(Y， G(I)3Al5O12:Ce> Tb3Al3O12Ce> Ca3Sc2Si3O12:Ce> Lu2CaMg2(Si, Ge)3012:Ce 等具有石槽石型晶體結(jié)構(gòu)的石榴石型熒光材料；例如(Sr，Ba)2Si04:Eu、Ca3SiO4Cl2:Eu、Sr3SiO5:Eu、 Li2SrSiO4: Eu、Ca3Si2O7: Eu等硅酸鹽熒光材料；例如CaAl12O19:Mn、SrAl2O4 = Eu等鋁酸鹽熒光
5材料；例如 ZnS:Cu, Al、CaS:Eu、CaGa2S4:Eu, SrGa2S4:Eu 等硫化物熒光材料；CaSi2O2N2:Eu, SrSi2O2N2IEu, BaSi2O2N2: Eu, Ca- α -SiAlON 等氮氧化物熒光材料；例如 CaAlSiN3: Eu、 CaSi5N8IEu等氮化物熒光材料；例如K2SiF6 = Mru K2TiF6 = Mn等氟化物系熒光材料等。優(yōu)選列舉出石榴石型熒光材料，更優(yōu)選列舉出Y3Al5012:Ce。另外，熒光體陶瓷片6優(yōu)選具有透過光的透光性。對于制作熒光體陶瓷片6，首先，制作由熒光材料構(gòu)成的熒光材料顆粒。對于制作熒光材料顆粒，在形成Y3Al5O12 = Ce作為熒光材料時，以規(guī)定的比例將例如硝酸釔六水合物等含釔化合物、例如硝酸鋁九水合物等含鋁化合物和例如硝酸鈰六水合物等含鈰化合物溶解在例如蒸餾水等溶劑中，制備前體溶液。對于制備前體溶液，以相對于100摩爾釔原子使得鋁原子例如為120 220摩爾、 優(yōu)選為160 180摩爾、鈰原子例如為0. 01 2. 0摩爾、優(yōu)選為0. 2 1. 5摩爾的方式配合含釔化合物、含鋁化合物和含鈰化合物，將其溶解在溶劑中。接著，通過在噴霧前體溶液的同時使其熱分解來得到前體顆粒。另外，前體顆粒也可以直接作為熒光材料顆粒使用，優(yōu)選的是，在例如1000 1400°C、優(yōu)選1150 1300°C下預(yù)燒成例如0. 5 5小時、優(yōu)選1 2小時，形成熒光材料顆粒。如果將前體顆粒預(yù)燒成，則可以調(diào)整所得熒光材料顆粒的晶相，可以得到高密度的熒光體陶瓷片6。所得熒光材料顆粒的平均粒徑(通過使用自動比表面積測定裝置 (Micromeritics 公司制造，Gemini 2365 型)的 BET (Brunauer-Emett-Teller)法測定。) 例如為50 lOOOOnm，優(yōu)選為50 lOOOnm，更優(yōu)選為50 500nm。此外，對于測定熒光材料顆粒的平均粒徑，除了上述BET法以外，可以使用例如激光衍射法、利用電子顯微鏡的直接觀察等方法。另外，還可以將所得熒光材料顆粒分級，除去粒徑大于上述平均粒徑的粗顆粒。如果熒光材料顆粒的平均粒徑在上述范圍內(nèi)，則可以實現(xiàn)熒光體陶瓷片6的高密度化、燒結(jié)時的尺寸穩(wěn)定性的提高和空隙產(chǎn)生的減少。另外，作為熒光材料顆粒，也可以使用混合有例如氧化釔顆粒等含釔顆粒、例如氧化鋁顆粒等含鋁顆粒、例如氧化鈰顆粒等含鈰顆粒的混合物。在該情況下，以相對于100摩爾釔原子使得鋁原子例如為120 220摩爾、優(yōu)選為 160 180摩爾、鈰原子例如為0. 01 2. O摩爾、優(yōu)選為0. 2 1. 5摩爾的方式混合含釔顆粒、含鋁顆粒和含鈰顆粒。接著，對于制作熒光體陶瓷片6，制作由熒光材料顆粒構(gòu)成的陶瓷坯體。對于制作陶瓷坯體，例如使用模具來壓制熒光材料顆粒。此時，也可以如下進行首先，適當(dāng)使用粘結(jié)劑樹脂、分散劑、增塑劑、燒結(jié)助劑等添加劑，將熒光材料顆粒分散在例如二甲苯等芳香族系溶劑、例如甲醇等醇等具有揮發(fā)性的溶劑中來制備熒光材料顆粒分散液，接著，例如通過噴霧干燥器將熒光材料顆粒分散液干燥來制備含有熒光材料顆粒與添加劑的粉末，接著，壓制粉末。 此外，在將熒光材料顆粒分散在溶劑中時，除了上述添加劑以外，只要通過加熱而分解則沒有特別限定，可以使用公知的添加劑。 作為將熒光材料顆粒分散在溶劑中的方法，例如使用研缽、各種混合機、球磨機、珠磨機等公知的分散器具進行濕式混合。另外，對于制作陶瓷坯體，例如可以在PET薄膜等樹脂基材上，對熒光材料顆粒分散液根據(jù)需要進行粘度調(diào)整之后例如通過刮刀法等進行流延成型(tape casting)，或者進行擠出成型并干燥。另外，在使用刮刀法時，各陶瓷坯體的厚度通過調(diào)整刮刀的間隙來控制。此外，在熒光材料顆粒分散液中配合粘結(jié)劑樹脂等添加劑時，在將陶瓷坯體燒成之前，將陶瓷坯體在空氣中、例如400 800°C下加熱例如1 10小時，進行分解除去添加劑的脫粘結(jié)劑處理。此時，升溫速度例如為0.2 2. 0°C/分鐘。如果升溫速度在上述范圍內(nèi)，則可以防止陶瓷坯體的變形、裂紋等。接著，對于制作熒光體陶瓷片6，將陶瓷坯體燒成。燒成溫度、時間和燒成氣氛根據(jù)熒光材料來適當(dāng)設(shè)定，如果熒光材料為 Y3Al5O12 = Ce,例如在真空中、在氬氣等惰性氣體氣氛中、或者在氫、氫/氮混合氣體等還原氣體中，在例如1500 1800°C、優(yōu)選1650 1750°C下燒成例如0. 5 24小時、優(yōu)選燒成3 5小時。此外，在于還原氣氛中燒成時，還可以將還原氣體與碳顆粒一起組合使用。如果組合使用碳顆粒，則可以進一步提高還原性。另外，達到燒成溫度的升溫速度例如為0. 5 20°C /分鐘。如果升溫速度在上述范圍內(nèi)，則可以有效地升溫，同時可以使晶粒(grain)較平穩(wěn)地生長而抑制空隙產(chǎn)生。另外，為了尋求進一步提高熒光體陶瓷片6的密度、提高透光性，通過熱等靜壓式燒結(jié)法(HIP 法)在加壓下燒結(jié)。由此，得到熒光體陶瓷片6。所得熒光體陶瓷片6的厚度例如為100 1000 μ m,優(yōu)選為150 500 μ m。如果熒光體陶瓷片6的厚度在上述范圍內(nèi)，則可以謀求提高處理性和防止破損。另外，所得熒光體陶瓷片6的全光線透過率(在700nm下)例如為30 90%，優(yōu)選為60 80%。另外，所得熒光體陶瓷片6的導(dǎo)熱系數(shù)例如為5W/m · K以上，優(yōu)選為10W/m · K以上。此外，熒光體陶瓷片6也可以任意選擇一種或兩種以上的上述熒光材料，以將發(fā)光裝置1的發(fā)光光調(diào)整為任意色調(diào)的方式制作。具體而言，可以由發(fā)出綠色光的熒光材料形成熒光體陶瓷片6來得到發(fā)出綠色光的發(fā)光裝置1，可以將發(fā)出黃色光的熒光材料與發(fā)出紅色光的熒光材料組合來得到發(fā)出接近白熾燈顏色的光的發(fā)光裝置1。另外，在殼體4上，根據(jù)需要，可以以被覆熒光體陶瓷片6的方式設(shè)置大致半球形 (大致圓頂形)的透鏡10。透鏡10例如由有機硅樹脂等透明樹脂形成。對于制作發(fā)光裝置1，首先，在電路基板2上設(shè)置殼體4。接著，在殼體4內(nèi)設(shè)置發(fā)光二極管3，用引線9將發(fā)光二極管3與電路基板2電連接。接著，根據(jù)需要用密封材料將殼體4內(nèi)填滿，借助于粘接劑層5在殼體4上設(shè)置熒光體陶瓷片6。對于在殼體4上設(shè)置粘接劑層5，可以以上述厚度和/或涂粘接劑部分寬度在殼體 4的上端面涂布上述粘接劑。
此時，粘接劑層5可以設(shè)置于殼體4的整個上端面，也可以設(shè)置于殼體4的一部分上端面(內(nèi)周附近、外周附近或中央部)。另外，對于設(shè)置粘接劑層5，也可以如下進行首先，將粘接劑涂布于熒光體陶瓷片6的整個表面，此后，將涂布有粘接劑的熒光體陶瓷片6與殼體4 (和密封材料)接合。接著，在熒光體陶瓷片6上，根據(jù)需要借助于粘接劑來設(shè)置透鏡10，完成發(fā)光裝置 1的制作。此外，在基底基板7的背面，根據(jù)需要，設(shè)置散熱裝置(未圖示)。根據(jù)該發(fā)光裝置1，熒光體陶瓷片6借助于涂粘接劑部分寬度主要為0. 3mm以上、 厚度為200 μ m以下的粘接劑層5粘接在殼體4上。因此，可以減小從熒光體陶瓷片6經(jīng)由粘接劑層5到達殼體4的熱的傳導(dǎo)距離 (即，粘接劑層5的厚度)，另外，可以確保從熒光體陶瓷片6經(jīng)由粘接劑層5到達殼體4的熱的傳導(dǎo)通路的寬度(即，粘接劑層5的涂粘接劑部分寬度)。因此，可以有效地將來自熒光體陶瓷片6的熱傳給殼體4，借助于殼體4來散熱。結(jié)果，可以提高熒光體陶瓷片6的散熱性，且可以抑制熒光體陶瓷片6的發(fā)光效率降低。此外，在上述實施方式中，示出了具有一個發(fā)光二極管3的發(fā)光裝置1，但對發(fā)光裝置1所具有的發(fā)光二極管3的數(shù)量沒有特別限定，也可以將發(fā)光裝置1形成為例如將多個發(fā)光二極管3以平面(二維)或直線(一維)方式排列而成的陣列狀。另外，對殼體4的形狀沒有特別限定，例如可以形成為大致矩形框狀、大致圓形框狀等。另外，在上述實施方式中，在熒光體陶瓷片6上設(shè)置了半球狀的透鏡10，而例如也可以設(shè)置微透鏡陣列片、漫射片等代替透鏡10。該發(fā)光裝置1可適宜地作為例如大型液晶屏幕的背光燈、各種照明設(shè)備、汽車的前燈、廣告牌、數(shù)碼相機用閃光燈等需要高輝度、高輸出的功率LED光源使用。實施例以下基于實施例和比較例來說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受這些實施例等的任何限定。1.熒光體陶瓷片的制作(1)熒光材料顆粒的制作將14. 349g(0. 14985mol)硝酸釔六水合物、23. 45g(0. 25mol)硝酸鋁九水合物、 0. 016g(0. 00015mol)硝酸鈰六水合物溶解在250ml的蒸餾水中，制備0. 4M的前體溶液。使用雙流體噴嘴以lOml/min的速度將該前體溶液噴霧到射頻感應(yīng)等離子體火焰中，使其熱分解，從而得到前體顆粒。通過X射線衍射法分析所得前體顆粒的晶相，結(jié)果為無定形與YAP (釔 鋁·鈣鈦礦，YAW3)晶體的混合相。另外，所得前體顆粒的平均粒徑(通過使用自動比表面積測定裝置 (Micromeritics 公司制造，Gemini 2365 型)的 BET (Brunauer-Emmett-jTeller)法測定。) 為約75nm。接著，將所得前體顆粒投入氧化鋁制的坩堝，用電爐在1200°C下預(yù)燒成2小時，得到熒光材料顆粒。所得熒光材料顆粒的晶相為YAG(釔 鋁·石榴石)晶體的單一相。另外，所得熒光材料顆粒的平均粒徑為約95nm。(2)熒光材料顆粒分散液的制備通過研缽混合4g所得熒光材料顆粒、0. 21g作為粘結(jié)劑樹脂的PVB (poly (Vinyl butyral-co-vinyl alcohol-co-vinyl acetate, M (乙; 醇縮丁Sl _co_ 乙;I；希醇 _co_ 醋酸乙烯酯))、0. 012g作為燒結(jié)助劑的硅石粉末(Cabot Corporation公司制造)和IOml作為溶劑的甲醇。由此，制備分散有熒光材料顆粒的熒光材料顆粒分散液。(3)陶瓷壞體的制作用干燥機將所得熒光材料顆粒分散液干燥，得到粉末。將700mg該粉末填充到 20mmX 30mm的單軸壓模中，通過用液壓機以約IOkN加壓，從而得到厚度約350 μ m的大致矩形的陶瓷坯體。(4)陶瓷壞體的饒成將所得陶瓷坯體在氧化鋁制管狀電爐中、空氣中以2°C /min的升溫速度加熱至 800°C，實施分解除去粘結(jié)劑樹脂等有機成分的脫粘結(jié)劑處理。此后，用旋轉(zhuǎn)泵將氧化鋁制管狀電爐內(nèi)真空排氣，在1500°C下燒成5小時，從而得到熒光體陶瓷片。所得熒光體陶瓷片的厚度為約280 μ m。2.評價用發(fā)光二極管元件的制作實施例1在帶有空腔的多層陶瓷基板(SumitomoMetal(SMI)Electronics Devices Inc.制造，產(chǎn)品編號207806，外部尺寸3. 5mmX2. 8mm，空腔長軸方向2. 68mm、短軸方向1. 98mm的大致橢圓形，殼體高度0. 6mm,殼體材質(zhì)氧化鋁，導(dǎo)熱系數(shù)17Wm · K，反射率75%)的空腔內(nèi)，用Au-Sn焊劑對藍色發(fā)光二極管芯片(Cree，Inc.制造，產(chǎn)品編號 C450EZ1000-0123,980 μ mX980 μ mX 100 μ m)進行模片固定(die attacti)，用 Au 線從發(fā)光二極管芯片的電極引線接合到多層陶瓷基板的引線框上，由此制作安裝了一個藍色發(fā)光二極管芯片的發(fā)光二極管封裝體。另外，根據(jù)多層陶瓷基板的外部尺寸將熒光體陶瓷片切割成3. 5mmX 2. 8mm的大小。接著，在多層陶瓷基板的殼體的上端面的內(nèi)周附近涂布熱固性的液態(tài)環(huán)氧樹脂 (日東電工株式會社制造，產(chǎn)品編號NT8080)作為粘接劑，在其上載置熒光體陶瓷片。此后，在120°C下加熱1分鐘，進一步在135°C下加熱4小時，使粘接劑固化來形成粘接劑層。由此，借助于粘接劑層將熒光體陶瓷片粘接在殼體上。由此，得到發(fā)光二極管元件。表1中記載了粘接劑層的涂粘接劑部分寬度和厚度 (通過測微計測定。)。實施例2用凝膠狀有機硅樹脂(WACKER ASAHIKASEI SILIC0NEC0. , LTD.制造，商品名 WACKER SilGel 612)填充多層陶瓷基板的空腔內(nèi)，在100°C下加熱15分鐘來使凝膠狀有機硅樹脂固化，除此以外，與實施例1同樣進行，得到發(fā)光二極管元件。表1中記載了粘接劑層的涂粘接劑部分寬度和厚度(通過測微計測定。)。實施例3使用熱固性有機硅彈性體樹脂(Shin-Etsu Silicone Co.，Ltd.制造，產(chǎn)品編號 KER-2500)作為粘接劑，在100°C下加熱1小時，進一步在150°C下加熱1小時來使粘接劑固化，除此以外，與實施例1同樣進行，得到發(fā)光二極管元件。表1中記載了粘接劑層的涂粘接劑部分寬度和厚度(通過測微計測定。)。實施例4除了將粘接劑層的厚度調(diào)整為如表1所示以外，與實施例3同樣進行，得到發(fā)光二極管元件。表1中記載了粘接劑層的涂粘接劑部分寬度和厚度(通過測微計測定。)。實施例5除了將粘接劑層的厚度調(diào)整為如表1所示以外，與實施例3同樣進行，得到發(fā)光二極管元件。表1中記載了粘接劑層的涂粘接劑部分寬度和厚度(通過測微計測定。)。實施例6在粘接劑中相對于粘接劑和鈦酸鋇顆粒的總量添加60質(zhì)量％的鈦酸鋇顆粒 (Sakai Chemical Industry Co.，Ltd.制，產(chǎn)品編號BT_03，吸附比表面積值3. 7g/m2)作為填料，除此以外，與實施例3同樣進行，得到發(fā)光二極管元件。表1中記載了粘接劑層的涂粘接劑部分寬度和厚度(通過測微計測定。)。比較例1除了將粘接劑層的厚度調(diào)整為如表1所示以外，與實施例3同樣進行，得到發(fā)光二極管元件。表1中記載了粘接劑層的涂粘接劑部分寬度和厚度(通過測微計測定。)。比較例2除了將粘接劑層的厚度調(diào)整為如表1所示以外，與實施例3同樣進行，得到發(fā)光二極管元件。表1中記載了粘接劑層的涂粘接劑部分寬度和厚度(通過測微計測定。)。比較例3除了將粘接劑層的厚度調(diào)整為如表1所示以外，與實施例6同樣進行，得到發(fā)光二極管元件。表1中記載了粘接劑層的涂粘接劑部分寬度和厚度(通過測微計測定。)。比較例4將熒光體陶瓷片切割成2. 9mmX 2. 2mm的大小，將涂粘接劑部分寬度調(diào)整為如表1 所示，除此以外，與實施例3同樣進行，得到發(fā)光二極管元件。表1中記載了粘接劑層的涂粘接劑部分寬度和厚度(通過測微計測定。)。此外，在殼體的整個上端面上形成粘接劑層，將熒光體陶瓷片載置在粘接劑層上， 以封閉長軸方向2. 68mm、短軸方向1. 98mm的大致橢圓形的空腔。而且，在沿上下方向投影時，將熒光體陶瓷片、粘接劑層和殼體重疊的部分作為涂粘接劑部分，使剩余部分的粘接劑
層露出O比較例5將熒光體陶瓷片切割成3. lmmX2. 4mm的大小，將涂粘接劑部分寬度調(diào)整為如表1 所示，除此以外，與比較例4同樣進行，得到發(fā)光二極管元件。表1中記載了粘接劑層的涂粘接劑部分寬度和厚度(通過測微計測定。)。
比較例6代替粘接劑層，隔著厚度500 μ m的棉布將熒光體陶瓷片載置在殼體上，除此以外，與實施例1同樣進行，得到發(fā)光二極管元件。比較例7在熱固性有機硅彈性體中以相對于熱固性有機硅彈性體與YAG熒光體粉末的總量為20質(zhì)量％分散市售的YAG熒光體粉末(Phosphor Tech公司制造，產(chǎn)品編號BYW01A， 平均粒徑9 μ m)，使用涂布器將所得溶液在PET薄膜上涂布為約200 μ m的厚度，在100°C 下加熱1小時，在150°C下加熱1小時，由此制作熒光體分散樹脂片。而且，除了使用熒光體分散樹脂片代替熒光體陶瓷片以外，與實施例3同樣進行， 得到發(fā)光二極管元件。表1中記載了粘接劑層的涂粘接劑部分寬度和厚度(通過測微計測定° ) O參考例1和3與實施例1同樣進行，僅準(zhǔn)備發(fā)光二極管封裝體。參考例2與實施例1同樣地準(zhǔn)備發(fā)光二極管封裝體，向多層陶瓷基板的空腔內(nèi)填充凝膠狀有機硅樹脂(WACKER ASAHIKASEISILICONE CO. , LTD.制造，商品名WACKER SilGel 612)， 以埋沒藍色發(fā)光二極管和Au線，在100°C下加熱15分鐘來使凝膠狀有機硅樹脂固化。接著，將熒光體陶瓷片切割成1. 5mmXl. 5mm的大小，載置在殼體內(nèi)的藍色發(fā)光二極管的正上方。3.熒光體陶瓷片表面的溫度測定使用紅外線攝像機(FLIR Systems公司制造，產(chǎn)品名dnfrared Camera A325)測定各實施例、各比較例和各參考例中得到的發(fā)光裝置的發(fā)光二極管中通入IA的電流時的熒光體陶瓷片(各實施例、各比較例和參考例2、、殼體(參考例幻或藍色發(fā)光二極管芯片 (參考例1)的溫度。結(jié)果示于表1。表權(quán)利要求
1. 一種發(fā)光裝置，其特征在于，其包括 由外部供給電力的電路基板；發(fā)光二極管，其電連接在所述電路基板上，并且通過來自所述電路基板的電力來發(fā)光；殼體，其以包圍所述發(fā)光二極管的方式設(shè)置在所述電路基板上，并且其上端部配置在比所述發(fā)光二極管的上端部更上側(cè)；粘接劑層，其在所述殼體上沿所述殼體的整個周向設(shè)置，并且從內(nèi)周緣到外周緣的長度主要為0. 3mm以上，厚度為200 μ m以下；以及熒光體陶瓷，其借助于所述粘接劑層粘接在所述殼體上。
全文摘要
一種發(fā)光裝置，其包括由外部供給電力的電路基板；發(fā)光二極管，其電連接在電路基板上，并且通過來自電路基板的電力來發(fā)光；殼體，其以包圍發(fā)光二極管的方式設(shè)置在電路基板上，并且其上端部配置在比發(fā)光二極管的上端部更上側(cè)；粘接劑層，其在殼體上沿殼體的整個周向設(shè)置，并且從內(nèi)周緣到外周緣的長度主要為0.3mm以上，厚度為200μm以下；以及熒光體陶瓷，其借助于粘接劑層粘接在殼體上。
文檔編號H01L33/64GK102376851SQ20111022617
公開日2012年3月14日 申請日期2011年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月11日
發(fā)明者中村年孝, 伊藤久貴, 大藪恭也, 藤井宏中 申請人:日東電工株式會社