發(fā)光裝置制造方法
【專利摘要】根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置包括：安裝基板；利用接合部接合到安裝基板表面的LED芯片；以及覆蓋LED芯片的包封部分。接合部透過(guò)來(lái)自LED芯片的光。安裝基板包括：平面尺寸大于所述LED芯片平面尺寸的透光性構(gòu)件；以及第一貫穿布線和第二貫穿布線，所述第一貫穿布線和第二貫穿布線在透光性構(gòu)件厚度方向上貫穿透光性構(gòu)件并分別經(jīng)由第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線電氣連接到LED芯片的第一電極和第二電極。透光性構(gòu)件至少包括兩個(gè)在厚度方向上堆疊且具有不同光學(xué)特性的透光層。透光層中距LED芯片較遠(yuǎn)的透光層對(duì)光的反射率較高。
【專利說(shuō)明】發(fā)光裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)光裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]迄今為止，如專利文獻(xiàn)1(JP1999-112025A)中公開的那樣，已經(jīng)提出了具有圖25所示配置的芯片型發(fā)光元件。芯片型發(fā)光元件包括絕緣基板201、安裝于絕緣基板201表面上的LED芯片206和覆蓋LED芯片206及其周圍的封裝207。在芯片型發(fā)光元件中，η型電極239和P型電極238分別經(jīng)由金線204連接到第一端子電極211和第二端子電極212。
[0003]專利文獻(xiàn)I公開了朝向LED芯片206基板背面?zhèn)鞑サ乃{(lán)光可能被絕緣基板201反射，絕緣基板201是由諸如氧化鋁和氮化鋁的陶瓷構(gòu)成的白色絕緣基板。
[0004]在具有圖25所示的結(jié)構(gòu)的芯片型發(fā)光元件中，向LED芯片206基板背面?zhèn)鞑サ乃{(lán)光被絕緣基板201反射。推測(cè)由于LED芯片206中的光的吸收、多次反射等，出光效率會(huì)減小。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]考慮到上述不足做出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種具有改進(jìn)的出光效率的發(fā)光裝置。
[0006]根據(jù)本實(shí)施例的第一方面，提供了一種包括安裝基板、LED芯片和包封部分的發(fā)光裝置。利用接合部將LED芯片接合到安裝基板的表面。包封部分覆蓋安裝基板表面上的LED芯片。接合部允許從LED芯片發(fā)射的光從其中透過(guò)。安裝基板包括:平面尺寸比LED芯片平面尺寸大的透光性構(gòu)件；第一貫穿布線；和第二貫穿布線。第一貫穿布線在透光性構(gòu)件的厚度方向上貫穿所述透光性構(gòu)件并經(jīng)由第一導(dǎo)線電氣連接到LED芯片的第一電極。第二貫穿布線在所述厚度方向上貫穿所述透光性構(gòu)件并經(jīng)由第二導(dǎo)線電氣連接到所述LED芯片的第二電極。所述包封部分覆蓋所述第一導(dǎo)線和所述第二導(dǎo)線。透光性構(gòu)件由至少兩個(gè)在厚度方向上堆疊的透光層構(gòu)成。至少兩個(gè)透光層具有不同的光學(xué)特性。至少兩個(gè)透光層中距LED芯片較遠(yuǎn)的透光層對(duì)從LED芯片發(fā)射的光反射率較高。
[0007]根據(jù)參考第一方面的本發(fā)明的第二方面，提供了一種發(fā)光裝置，其中透光性構(gòu)件允許從LED芯片發(fā)射并進(jìn)入透光性構(gòu)件的光在至少兩個(gè)透光層之間的界面處被漫反射。
[0008]根據(jù)參考第一或第二方面的本發(fā)明的第三方面，提供了一種發(fā)光裝置，其中:所述透光性構(gòu)件包括所述至少兩個(gè)透光層中的第一透光層和第二透光層，所述第二透光層距所述LED芯片比所述第一透光層遠(yuǎn)；且所述透光性構(gòu)件允許光在所述第二透光層處被漫射。
[0009]根據(jù)參考第一到第三方面的任何一個(gè)的本發(fā)明的第四方面，提供了一種發(fā)光裝置，其中:所述透光性構(gòu)件包括所述至少兩個(gè)透光層中的第一透光層和第二透光層，所述第二透光層距所述LED芯片比所述第一透光層遠(yuǎn)；所述第一透光層的透光率比所述第二透光層的透光率高；并且所述第二透光層的光散射率比所述第一透光層的光散射率高。
[0010]根據(jù)參考第一到第四方面的任何一個(gè)的本發(fā)明的第五方面，提供了一種發(fā)光裝置，其中:所述透光性構(gòu)件包括所述至少兩個(gè)透光層中的第一透光層和第二透光層，所述第二透光層距所述LED芯片比所述第一透光層遠(yuǎn)；所述第一透光層比所述第二透光層厚。
[0011]根據(jù)參考第一到第五方面的任何一個(gè)的本發(fā)明的第六方面，提供了一種發(fā)光裝置，其中每個(gè)透光層都是陶瓷層。
[0012]根據(jù)參考第六方面的本發(fā)明的第七方面，提供了一種發(fā)光裝置，其中:所述透光性構(gòu)件包括所述至少兩個(gè)透光層中的第一透光層和第二透光層，所述第二透光層距所述LED芯片比所述第一透光層遠(yuǎn)；并且所述第二透光層通過(guò)在比燒結(jié)所述第一透光層的溫度低的溫度下燒結(jié)而形成。
[0013]根據(jù)參考第七方面的本發(fā)明的第八方面，提供了一種發(fā)光裝置，其中:所述第一透光層是通過(guò)在大于等于1500°C且小于等于1600°C的溫度下燒結(jié)而形成；并且所述第二透光層通過(guò)在大于等于850°C且小于等于1000°C的溫度下燒結(jié)而形成。
[0014]根據(jù)參考第一到第八方面的任何一個(gè)的本發(fā)明的第九方面，提供了一種發(fā)光裝置，其中:所述包封部分包含透明材料和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料；并且所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料是受到從所述LED芯片發(fā)射的光激勵(lì)以發(fā)射顏色與從所述LED芯片發(fā)射的光顏色不同的光的熒光材料。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是實(shí)施例1的發(fā)光裝置的示意截面；
[0016]圖2是實(shí)施例1的發(fā)光裝置的示意透視圖；
[0017]圖3是實(shí)施例1的發(fā)光裝置的安裝基板的示意透視圖；
[0018]圖4是實(shí)施例1的發(fā)光裝置中光的傳播路徑的說(shuō)明性示意圖；
[0019]圖5是氧化鋁顆粒的顆粒直徑與反射率之間關(guān)系的說(shuō)明圖；
[0020]圖6是比較例的發(fā)光裝置中的基座厚度與出光效率之間關(guān)系的模擬結(jié)果說(shuō)明圖；
[0021]圖7是比較例的發(fā)光裝置中的基座平面尺寸與光輸出量之間關(guān)系的模擬結(jié)果說(shuō)明圖；
[0022]圖8是基座厚度與出光效率之間關(guān)系的試驗(yàn)結(jié)果的說(shuō)明圖；
[0023]圖9是推斷的機(jī)制圖，用于例示與改善包括實(shí)施例1的發(fā)光裝置的LED模塊中出光效率相關(guān)的原理；
[0024]圖1OA至1C是推斷的機(jī)制圖，用于例示與改善包括實(shí)施例1的發(fā)光裝置的LED模塊中的出光效率相關(guān)的原理；
[0025]圖11是實(shí)施例1的發(fā)光裝置中的透光性構(gòu)件的說(shuō)明性示意圖；
[0026]圖12是實(shí)施例1的發(fā)光裝置中透光性構(gòu)件的玻璃配比與積分球的積分強(qiáng)度之間關(guān)系的說(shuō)明圖；
[0027]圖13是實(shí)施例1的發(fā)光裝置中的透光性構(gòu)件和氧化鋁基板的反射波長(zhǎng)特性圖；
[0028]圖14是第一透光層中的氧化鋁顆粒的顆粒直徑與效率以及色差之間關(guān)系的試驗(yàn)結(jié)果的說(shuō)明圖；
[0029]圖15是示出實(shí)施例1的發(fā)光裝置的變形例的示意截面；
[0030]圖16是包括實(shí)施例1的發(fā)光裝置的LED模塊的示意透視圖；
[0031]圖17A是實(shí)施例2的發(fā)光裝置的示意透視圖；
[0032]圖17B是沿圖17A中的A-A截取的示意截面；
[0033]圖17C是沿圖17A中的B-B截取的示意截面；
[0034]圖18是實(shí)施例2的發(fā)光裝置的主要部分示意透視圖；
[0035]圖19是實(shí)施例2的發(fā)光裝置的變形例的示意透視圖，其部分被切掉；
[0036]圖20是實(shí)施例2的發(fā)光裝置的變形例的示意透視圖；
[0037]圖21A和21B示出了包括任何實(shí)施例的發(fā)光裝置的照明固定裝置的范例，圖21A是部分切除的照明固定裝置的示意透視圖，圖21B是圖21A所示主要部分的放大圖；
[0038]圖22A和22B示出了包括任何實(shí)施例的發(fā)光裝置的照明固定裝置的范例，圖22A是部分切除的照明固定裝置的示意透視圖，圖22B是圖22A所示主要部分的放大圖；
[0039]圖23是包括任何實(shí)施例的發(fā)光裝置的照明固定裝置范例的示意透視圖；
[0040]圖24是包括任何實(shí)施例的發(fā)光裝置的照明固定裝置范例的示意透視圖，其被部分分解；以及
[0041]圖25是常規(guī)范例的芯片型發(fā)光元件的透視說(shuō)明圖。

【具體實(shí)施方式】
[0042]實(shí)施例1
[0043]在下文中，將參考圖1到4描述本實(shí)施例的發(fā)光裝置I。
[0044]發(fā)光裝置I包括安裝基板2、利用接合部5接合到安裝基板2表面20a的LED芯片6以及覆蓋安裝基板2表面20a上的LED芯片6的包封部分10。
[0045]安裝基板2包括:透光性構(gòu)件4 ;經(jīng)由第一導(dǎo)線7a電氣連接到LED芯片6的第一電極(未示出)的第一貫穿布線3a ；以及經(jīng)由第二導(dǎo)線7b電氣連接到LED芯片6的第二電極(未示出)的第二貫穿布線3b。透光性構(gòu)件4通過(guò)折射或內(nèi)部漫射(散射)向外傳播入射光。
[0046]透光性構(gòu)件4具有其平面尺寸大于LED芯片6的芯片尺寸的板形。第一貫穿布線3a和第二貫穿布線3b都在透光性構(gòu)件4的厚度方向上貫穿透光性構(gòu)件4。注意，在發(fā)光裝置I中，安裝基板2和包封部分10構(gòu)成封裝。
[0047]包封部分10包封LED芯片6、第一導(dǎo)線7a和第二導(dǎo)線7b。
[0048]接合部5允許從LED芯片6發(fā)射的光從其中透過(guò)。
[0049]透光性構(gòu)件4包括至少兩個(gè)在透光性構(gòu)件4厚度方向上堆疊的透光層。在實(shí)施例1中，透光性構(gòu)件4包括兩個(gè)透光層(第一透光層4b和第二透光層4a)。第二透光層4a比第一透光層4b距LED芯片6遠(yuǎn)。換言之，第一透光層4b比第二透光層4a距LED芯片6近。此外，對(duì)于從LED芯片6發(fā)射的光,第二透光層4a比第一透光層4b具有更高的反射率。
[0050]具體而言，在本實(shí)施例中，透光層4a和4b的每個(gè)都由陶瓷制成。亦即，透光性構(gòu)件4由兩個(gè)在透光性構(gòu)件4厚度方向上堆疊的陶瓷層4a和4b構(gòu)成。在透光性構(gòu)件4中，陶瓷層4a和4b具有不同的光學(xué)特性，距LED芯片6較遠(yuǎn)的陶瓷層4a對(duì)于從LED芯片6發(fā)射的光而言具有較高反射率。就此而言，光學(xué)特性是指反射率、透過(guò)率、吸收率等。
[0051]透光性構(gòu)件4由至少兩個(gè)在厚度方向上堆疊的透光層構(gòu)成，具有這樣的特性，SP透光層的光學(xué)特性彼此不同，且多個(gè)透光層中距LED芯片6較遠(yuǎn)的透光層對(duì)于從LED芯片6發(fā)射的光反射率較高。
[0052]因此，在發(fā)光裝置I中，從LED芯片6中發(fā)光層(未示出)發(fā)射的光的一部分通過(guò)LED芯片6和接合部5，之后在透光性構(gòu)件4內(nèi)部被漫射。因此，已經(jīng)通過(guò)LED芯片6和接合部5的光很少會(huì)被全反射，而更可能通過(guò)側(cè)面20c或表面20a從安裝基板2出射。因此，在發(fā)光裝置I中，出光效率可以得到改善，總光通量可以提高。
[0053]在下文中，將詳細(xì)描述發(fā)光裝置I的每個(gè)組成元件。
[0054]LED芯片6包括充當(dāng)陽(yáng)極電極的第一電極和充當(dāng)陰極電極的第二電極(未示出)，兩者都在LED芯片6厚度方向上的LED芯片6的面(第一面)6a上。
[0055]如圖4所示，LED芯片6包括基板61和基板61主表面61a上的LED結(jié)構(gòu)部分60。LED結(jié)構(gòu)部分60包括η型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和P型半導(dǎo)體層?；?1對(duì)于從發(fā)光層發(fā)射的光是透明的。基板61比LED結(jié)構(gòu)部分60距透光性構(gòu)件4近。亦即，主表面61a是基板61上與透光性構(gòu)件4 (安裝基板2)相對(duì)的面。換言之，LED芯片6包括LED結(jié)構(gòu)部分60和基板61，LED結(jié)構(gòu)部分60在位于透光性構(gòu)件4上方的基板61上。N型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和p型半導(dǎo)體層的堆疊次序?yàn)閺幕?1開始，η型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和P型半導(dǎo)體層。不過(guò)，堆疊次序不限于此，堆疊次序可以是從基板61，ρ型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和η型半導(dǎo)體層。LED芯片6更優(yōu)選具有這樣的結(jié)構(gòu):在LED結(jié)構(gòu)部分60和基板61之間提供緩沖層。發(fā)光層優(yōu)選具有單量子阱結(jié)構(gòu)或多量子阱結(jié)構(gòu)，但不限于此。例如，LED芯片6可以具有由η型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和P型半導(dǎo)體層配置成的雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)。注意，LED芯片6的結(jié)構(gòu)不受特別限制。LED模塊20可以是包括諸如布拉格反射器的反射器的LED芯片。
[0056]LED芯片6是基于GaN的發(fā)射藍(lán)光的藍(lán)光LED芯片。在藍(lán)光LED芯片中，使用基于氮化鎵的材料作為用于發(fā)光層的材料，藍(lán)寶石基板充當(dāng)基板61。注意，LED芯片6的基板61不限于藍(lán)寶石基板，基板61可以是對(duì)于從發(fā)光層發(fā)射的光而言的透明基板。
[0057]LED芯片6的芯片尺寸不受特別限制。LED芯片6可以具有0.3mm sq.(0.3mm乘0.3mm) >0.45mm sq.>lmm sq.等芯片尺寸。而且，LED芯片6的平面形狀不限于正方形形狀，例如，可以是矩形形狀。在LED芯片6的平面形狀是矩形形狀時(shí)，LED芯片6的芯片尺寸可以是0.5謹(jǐn)乘0.24mm、0.5謹(jǐn)乘1.0mm等。
[0058]在LED芯片6中，發(fā)光層的材料和發(fā)射顏色不受特別限制。亦即，LED芯片6不限于藍(lán)光LED芯片，可以是紫光LED芯片、紫外光LED芯片、紅光LED芯片、綠光LED芯片等等。
[0059]接合部5可以由諸如硅酮樹脂和環(huán)氧樹脂的透明材料形成。在發(fā)光裝置I中，利用接合部5將LED芯片6接合到安裝基板2的表面20a的中心。此外，在發(fā)光裝置I中，利用接合部5將LED芯片6接合到透光性構(gòu)件4的表面(第一表面)41的中心。
[0060]在安裝基板2上，在透光性構(gòu)件4的另一表面(第二表面)42上，提供的是用于向LED芯片6供電的第一外部電極8a和第二外部電極8b。第一表面41和第二表面42垂直于透光性構(gòu)件4的厚度方向。LED芯片6的第一電極經(jīng)由第一導(dǎo)線7a和第一貫穿布線3a電氣連接到第一外部電極8a。此外，LED芯片6的第二電極經(jīng)由第二導(dǎo)線7b和第二貫穿布線3b電氣連接到第二外部電極8b。
[0061]導(dǎo)線7a和7b中的每條都可以是金線、銀線、銅線或鋁線。
[0062]第一外部電極8a和第二外部電極Sb可以由金、鉬、鑰、鎢、銅、鋁或鋁合金制成。第一外部電極8a和第二外部電極Sb可以具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)，但優(yōu)選具有金制成的最外層表面。
[0063]第一貫穿布線3a和第二貫穿布線3b可以由金、鉬、鑰、鎢、銅、鋁或鋁合金制成。第一貫穿布線3a和第二貫穿布線3b的每條都可以完全由單一材料制成或者可以由多種材料制成，以在陶瓷層4b中具有一部分，在由不同材料制成的陶瓷層4a中具有另一部分。
[0064]透光性構(gòu)件4對(duì)于紫外線波長(zhǎng)區(qū)域和可見光波長(zhǎng)區(qū)域的光是透光性的和光漫射性的。如圖4中的箭頭示意性所示，透光性構(gòu)件4透過(guò)并漫射從LED芯片6的LED結(jié)構(gòu)部分60的發(fā)光層發(fā)射的光。
[0065]在透光性構(gòu)件4中，陶瓷層4a和4b具有彼此不同的光學(xué)特性，如上所述，距LED芯片6較遠(yuǎn)的陶瓷層4a對(duì)于從LED芯片6發(fā)射的光而言具有較高反射率。
[0066]因此，在發(fā)光裝置I中，從LED芯片6的LED結(jié)構(gòu)部分60的發(fā)光層向LED芯片6在厚度方向上的另一面(第二面)6b (與提供第一和第二電極的第一面6a相對(duì)的面)發(fā)射的光更可能在陶瓷層4b和陶瓷層4a之間的界面處被反射，如圖4中的箭頭示意性所示。亦即，在透光性構(gòu)件4中，可以在透光層之間界面處漫反射從LED芯片6發(fā)射并隨后進(jìn)入透光性構(gòu)件4的光。因此，在發(fā)光裝置I中，可以防止從LED芯片6向透光性構(gòu)件4發(fā)射的光返回到LED芯片6,并防止光進(jìn)入透光性構(gòu)件4另一表面(第二表面)42上的第一外部電極8a和第二外部電極Sb。結(jié)果，可以更容易地從透光性構(gòu)件4的表面(第一表面)41和側(cè)面提取光。簡(jiǎn)言之，從LED芯片6的發(fā)光層向透光性構(gòu)件4發(fā)射的光的一些部分通過(guò)第一表面41 (更接近LED芯片6的表面)或任一側(cè)面從透光性構(gòu)件4出射。換言之，從LED芯片6發(fā)射并隨后進(jìn)入安裝基板2的表面20a的光在透光性構(gòu)件4中被漫射，然后從安裝基板2的表面20a(即，與光入射的表面相同)出射。此外，在實(shí)施例1中，透光性構(gòu)件4包括多個(gè)透光層，能夠在透光層的界面處導(dǎo)致光的漫反射。因此，可以防止從LED芯片6發(fā)射并隨后入射到安裝基板2的表面20a的光返回到LED芯片6，并允許光從安裝基板2的表面20a (即，與光入射的表面相同)出射。注意，透光性構(gòu)件4漫射的光可以不僅從安裝基板2的表面20a出射，還從安裝基板2的側(cè)表面20c出射。由此可以改善發(fā)光裝置I的出光效率。此夕卜，可以減小第一外部電極8a的反射率、第二外部電極8b的反射率和要安裝發(fā)光裝置I的電路基板(未示出)的反射率的影響，因此能夠改善第一外部電極8a、第二外部電極Sb和電路基板材料方面的自由度。例如，在電路基板包括基于有機(jī)物的基板或金屬板和由其上的白色掩模構(gòu)成的掩模層時(shí)，電路基板的反射率容易隨著時(shí)間減小。因此，擔(dān)心出光效率可能隨著時(shí)間大大降低。相反，在實(shí)施例1的發(fā)光裝置I中，可以減小電路基板反射率對(duì)出光效率的影響，因此抑制出光效率隨時(shí)間惡化。
[0067]透光性構(gòu)件4在平面圖中具有矩形形狀，但該形狀不限于此，可以是除矩形之外的圓形形狀、多邊形形狀等。透光性構(gòu)件4的平面尺寸被設(shè)置成大于LED芯片6的平面尺寸。因此，可以改善發(fā)光裝置I的出光效率。注意，在實(shí)施例1中，安裝基板2的表面20a是透光性構(gòu)件4的第一表面41。
[0068]透光性構(gòu)件4優(yōu)選具有應(yīng)力減輕功能，減輕由于LED芯片6和電路基板線性膨脹系數(shù)之間的差異造成的作用于LED芯片6上的應(yīng)力。通過(guò)設(shè)計(jì)透光性構(gòu)件4以具有接近LED芯片6的線性膨脹系數(shù)而提供應(yīng)力減輕功能。因此，在發(fā)光裝置I中，可以減輕由于LED芯片6和電路基板線性膨脹系數(shù)之間的差異造成的作用于LED芯片6上的應(yīng)力。
[0069]透光性構(gòu)件4優(yōu)選具有熱傳導(dǎo)功能，向要連接到透光性構(gòu)件4另一表面(第二表面)42的電路基板傳導(dǎo)在LED芯片6中產(chǎn)生的熱量。而且，透光性構(gòu)件4優(yōu)選具有向比LED芯片6的芯片尺寸大的區(qū)域傳導(dǎo)LED芯片6中產(chǎn)生的熱量的熱傳導(dǎo)功能。因此，在發(fā)光裝置I中，可以通過(guò)透光性構(gòu)件4有效地耗散LED芯片6中產(chǎn)生的熱量。
[0070]包封部分10由包含透明材料和熒光材料的材料制成。熒光材料由從LED芯片6發(fā)射的光激勵(lì)，以發(fā)射與從LED芯片6發(fā)射的光顏色不同顏色的光。
[0071]用于包封部分10的透明材料例如可以是硅酮樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、玻璃或有機(jī)和無(wú)機(jī)混合材料，其中在nm水平或分子水平混合和/或組合有機(jī)成分和無(wú)機(jī)成分。
[0072]用于包封部分10的熒光材料充當(dāng)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，將從LED芯片6發(fā)射的光轉(zhuǎn)換成波長(zhǎng)比從LED芯片6發(fā)射的光長(zhǎng)的光。因此，發(fā)光裝置I能夠發(fā)射由LED芯片6發(fā)射的光和從突光材料發(fā)射的光構(gòu)成的混合色光。
[0073]例如，在LED芯片6是藍(lán)光LED芯片且波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的熒光材料是黃光熒光材料時(shí)，發(fā)光裝置I能夠提供白色光。亦即，從LED芯片6發(fā)射的藍(lán)光和從黃光熒光材料發(fā)射的光能夠通過(guò)LED芯片6和透光性構(gòu)件4，結(jié)果，發(fā)光裝置I能夠發(fā)射白色光。
[0074]充當(dāng)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的突光材料不限于黃光突光材料，可以包括，例如一組黃光突光材料和紅光熒光材料，或一組紅光熒光材料和綠光熒光材料。而且，充當(dāng)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的突光材料不限于一種黃光突光材料，可以包括兩種具有不同發(fā)射峰波長(zhǎng)的黃光突光材料?？梢岳枚喾N熒光材料作為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料來(lái)改善發(fā)光裝置I的顏色呈現(xiàn)特性。
[0075]在發(fā)光裝置I中，包封部分10優(yōu)選形成為半球形狀。因此，可以抑制顏色的不均勻性。
[0076]包封部分10的形狀是半球狀，但不限于此，可以是例如半橢球狀或半圓柱狀。
[0077]在發(fā)光裝置I中，包封部分10可以包含光漫射材料。光漫射材料優(yōu)選由顆粒構(gòu)成并散布于包封部分10中。在發(fā)光裝置I中，由于包含光漫射材料的包封部分10的原因,可以進(jìn)一步抑制顏色的不均勻性。光漫射材料的材料可以是無(wú)機(jī)材料，例如氧化鋁、二氧化硅、氧化鈦和Au，有機(jī)材料，例如氟基樹脂、在納米水平或分子水平混合和/或組合有機(jī)成分和無(wú)機(jī)成分的有機(jī)無(wú)機(jī)混合材料等等。在發(fā)光裝置I中，包封部分10的光漫射材料和透明材料折射率之間的差異越大，獲得將顏色不均勻性抑制到相似水平的效果所需的光漫射材料含量越小。
[0078]由于LED芯片6是藍(lán)光LED芯片，且包封部分10包含多種熒光材料(綠光熒光材料和紅光熒光材料)和光漫射材料，所以能夠進(jìn)一步改善發(fā)光裝置I的顏色呈現(xiàn)特性。此夕卜，由于LED芯片6是紫外線LED芯片，且包封部分10包含多種熒光材料(藍(lán)光熒光材料、綠光熒光材料和紅光熒光材料)和光漫射材料，所以能夠進(jìn)一步改善發(fā)光裝置I的顏色呈現(xiàn)特性。
[0079]做出以下描述是為了更詳細(xì)描述透光性構(gòu)件4。為了描述方便，可以將與LED芯片6最接近的最上方透光層(陶瓷層)4b稱為第一陶瓷層4b，將與LED芯片6最遠(yuǎn)的最下方透光層(陶瓷層)4a稱為第二陶瓷層4a。在透光性構(gòu)件4包括三個(gè)或更多透光層時(shí)，第一透光層4b是透光性構(gòu)件4的透光層中距LED芯片6最近的層，第二透光層4a是距LED芯片6最遠(yuǎn)的層。
[0080]第一透光層4b優(yōu)選由相對(duì)于從LED芯片6發(fā)射的光具有高透過(guò)率且折射率接近LED芯片6折射率的材料構(gòu)成。第一透光層4b的折射率接近LED芯片6的折射率表示，第一透光層的折射率和LED芯片6中基板61折射率之間的差異為0.1或更小，更優(yōu)選為O。第一透光層4b優(yōu)選由具有高熱阻的材料構(gòu)成。
[0081]在實(shí)施例1中，第一透光層4b為陶瓷層。例如，第一透光層(第一陶瓷層)4b可以由氧化鋁(Al2O3)制成。亦即，第一陶瓷層4b可以是例如氧化鋁基板。在第一陶瓷層4b為氧化鋁基板時(shí)，氧化鋁基板的氧化鋁顆粒的顆粒直徑優(yōu)選在Ium到30μπι之間的范圍內(nèi)。氧化鋁顆粒的顆粒直徑越大，第一陶瓷層4b的反射率越小。氧化鋁顆粒的顆粒直徑越小，第一陶瓷層4b的散射效果越大。簡(jiǎn)而言之，減小反射率和增大散射效果是一種相互制約的關(guān)系。
[0082]上述顆粒直徑是由數(shù)量-尺寸分布曲線確定的。在這里，通過(guò)成像方法測(cè)量顆粒大小分布獲得數(shù)量-尺寸分布曲線。具體而言，通過(guò)對(duì)掃描電子顯微鏡(SEM)觀測(cè)獲得的SEM圖像進(jìn)行圖像處理獲得的顆粒尺寸(兩軸平均直徑)和顆粒數(shù)量，確定顆粒直徑。在數(shù)量-尺寸分布曲線中，將50%積分值處的顆粒直徑值稱為中數(shù)直徑(d5CI)，上述顆粒直徑是指中數(shù)直徑。
[0083]注意，圖5示出了氧化鋁基板中球形氧化鋁顆粒的顆粒直徑與反射率之間的理論關(guān)系。顆粒直徑越小，反射率越高。第一陶瓷層4b在中數(shù)直徑(d5(l)和反射率實(shí)測(cè)值之間的關(guān)系大致與圖5中所示的理論值相同。利用分光光度計(jì)和積分球測(cè)量反射率。
[0084]第一透光層4b的材料不限于陶瓷，可以是玻璃、31(:、6&隊(duì)6&?、藍(lán)寶石、環(huán)氧樹脂、硅酮樹脂、不飽和聚酯等。陶瓷的材料不限于Al2O3，可以是另一種金屬氧化物(例如氧化鎂、氧化鋯和二氧化鈦)、金屬氮化物(例如氮化鋁)等。作為第一透光層4b的材料，從導(dǎo)致LED芯片6發(fā)射的光被前向散射的角度講，陶瓷比單晶更優(yōu)選。
[0085]透光性陶瓷可以是可從Murata Manufacturing C0., Ltd.獲得的LUMICERA (注冊(cè)商標(biāo))、可從NGK Insulators, Ltd.獲得的HICERAM(產(chǎn)品名稱)等。LUMICERA(注冊(cè)商標(biāo))具有基于Ba (Mg，Ta) O3的復(fù)雜鈣鈦礦結(jié)構(gòu)作為主要結(jié)晶相。HICERAM是透光性氧化鋁陶瓷。由陶瓷制成的第一透光層4b優(yōu)選包括顆粒直徑大約為I μ m到5 μ m的顆粒。
[0086]第一透光層4b可以是單晶，其中形成孔洞、具有不同折射率的改性部分等?？梢岳脕?lái)自飛秒激光器的激光束輻照單晶中安排好的孔洞、改性部分等的形成區(qū)域來(lái)形成孔洞、改性部分等。來(lái)自飛秒激光器的激光束的波長(zhǎng)和輻照條件可以根據(jù)單晶材料、形成對(duì)象(空隙或改性部分)、形成對(duì)象的尺寸等適當(dāng)變化。第一透光層4b可以由基礎(chǔ)樹脂(例如環(huán)氧樹脂、硅酮樹脂和不飽和聚酯)(在下文中稱為“第一基礎(chǔ)樹脂”)制成，其包含折射率與基礎(chǔ)樹脂不同的填料(在下文中稱為“第一填料”)。更優(yōu)選地，第一填料和第一基礎(chǔ)樹脂折射率之間的差異很小。第一填料優(yōu)選具有更高熱導(dǎo)率。從提高熱導(dǎo)率的角度講，第一透光層4b優(yōu)選具有高密度的第一填料。從抑制入射光全反射的角度講，第一填料的形狀優(yōu)選為球形。第一填料的顆粒直徑越大，其反射率和折射率越小?？梢耘渲玫谝煌腹鈱?b，使得具有較大顆粒直徑的第一填料存在于第一透光層4b中在厚度方向上接近LED芯片6的區(qū)域中，具有較小顆粒直徑的第一填料存在于其遠(yuǎn)離LED芯片6的區(qū)域中。在這種情況下，第一透光層4b可以包括多個(gè)堆疊層，它們具有不同顆粒直徑的第一填料。
[0087]在第一透光層4b的、接近LED芯片6的表面(透光性構(gòu)件4的第一表面41)上，優(yōu)選在LED芯片6的安裝區(qū)域周圍形成精細(xì)的粗糙結(jié)構(gòu)部分，以便抑制從LED芯片6向透光性構(gòu)件4發(fā)射并被透光性構(gòu)件4反射或在其中折射的光的全反射。粗糙結(jié)構(gòu)部分可以通過(guò)噴砂處理等使第一透光層4b的表面變粗糙而形成。粗糙結(jié)構(gòu)部分的表面粗糙度優(yōu)選使得JIS B 0601-2001 (IS04287-1997)中指定的算術(shù)平均粗糙度Ra大約為0.05 μ m。
[0088]透光性構(gòu)件4可以具有如下配置:在第一透光層4b接近LED芯片6的安裝區(qū)域附近的LED芯片6的表面上形成折射率比第一透光層4b小的樹脂層。樹脂層的材料可以是硅酮樹脂、環(huán)氧樹脂等。樹脂層的材料可以是包含熒光材料的樹脂。
[0089]第二透光層4a對(duì)于從LED芯片發(fā)射的光而言是透明的。在實(shí)施例1中，第二透光層4a為陶瓷層。第二透光層4a對(duì)從LED芯片6發(fā)射的光進(jìn)行漫反射。亦即，更優(yōu)選將第二透光層4a配置成對(duì)LED芯片6發(fā)射的光進(jìn)行漫反射而不是對(duì)光進(jìn)行鏡面反射。
[0090]第二陶瓷層(第二透光層)4a可以由例如包含Si02、Al2O3的復(fù)合材料、比Al2O3具有更高折射率的材料(例如ZrO2和T12)、CaO和BaO作為成分制成。第二陶瓷層4a的Al2O3顆粒的顆粒直徑優(yōu)選在0.Ιμπι和Ιμπι之間的范圍內(nèi)。可以通過(guò)調(diào)節(jié)復(fù)合材料的成分、組成、顆粒直徑、厚度等來(lái)調(diào)節(jié)第二陶瓷層4a的光學(xué)特性(例如反射率、透過(guò)率和吸收率)。在透光性構(gòu)件4中，在第一陶瓷層4b和第二陶瓷層4a由相同種類的材料制成時(shí)，第一陶瓷層4b應(yīng)當(dāng)由顆粒直徑大于第二陶瓷層4a的材料制成。
[0091]注意，第二透光層4a的材料不限于陶瓷，可以是玻璃、31(:、6&隊(duì)6&?、藍(lán)寶石、環(huán)氧樹脂、硅酮樹脂、不飽和聚酯等。陶瓷的材料不限于Al2O3，可以是另一種金屬氧化物(例如氧化鎂、氧化鋯和二氧化鈦)、金屬氮化物(例如氮化鋁)等。
[0092]就此而言，在第一透光層4b和第二透光層4a的每個(gè)都由半導(dǎo)體(例如SiC、GaN和GaP)制成時(shí)，優(yōu)選在第一透光層4b和第二透光層4a之間形成絕緣層，且絕緣層對(duì)于從LED芯片6發(fā)射的光是透明的且具有電絕緣特性。
[0093]由陶瓷制成的第二透光層4a優(yōu)選包括顆粒直徑為小于等于I μ m的顆粒，更優(yōu)選包括顆粒直徑大約為0.1 μ m到0.3 μ m的顆粒。而且，第二透光層可以是如下所述的多孔層4a。在第一透光層4b是由純度為99.5%的氧化鋁構(gòu)成的第一陶瓷層4b的情況下，第一透光層4b的體密度為3.8到3.95g/cm3。在第一透光層4b是由純度為96%的氧化鋁構(gòu)成的第一陶瓷層4b的情況下，第一透光層4b的體密度為3.7到3.8g/cm3。相反，在第二透光層4a是多孔層4a的情況下，第二透光層的體密度是3.7到3.8g/cm3。注意，上述體密度是通過(guò)對(duì)SEM觀測(cè)和獲得的SEM圖像進(jìn)行圖像處理估計(jì)的值。
[0094]第二透光層4a可以由單晶制成，其中形成具有不同折射率的空隙、改性部分等?？梢岳脕?lái)自飛秒激光器的激光束輻照單晶中安排好的孔洞、改性部分等的形成區(qū)域來(lái)形成孔洞、改性部分等。來(lái)自飛秒激光器的激光束的波長(zhǎng)和輻照條件可以根據(jù)單晶材料、形成對(duì)象(空隙或改性部分)、形成對(duì)象的尺寸等適當(dāng)變化。第二透光層4a可以由基礎(chǔ)樹脂(例如環(huán)氧樹脂、硅酮樹脂、不飽和聚酯和氟樹脂)(在下文中稱為“第二基礎(chǔ)樹脂”)制成，其包含折射率與基礎(chǔ)樹脂不同的填料(在下文中稱為“第二填料”)。可以配置第二透光層4a，使得具有較大顆粒直徑的第二填料存在于第二透光層4a中在厚度方向接近LED芯片6的區(qū)域中，具有較小顆粒直徑的第二填料存在于其遠(yuǎn)離LED芯片6的區(qū)域中。第二填料的材料優(yōu)選是例如白色無(wú)機(jī)材料，可以是金屬氧化物，例如T12和ZnO。第二填料的顆粒直徑優(yōu)選在例如大約0.1 μ m和0.3 μ m之間的范圍中。第二填料的填充率優(yōu)選在例如50到75wt%的范圍中。用于第二基礎(chǔ)樹脂的硅酮樹脂可以是甲基硅酮、苯基硅酮等。在第二填料是固體顆粒形式的情況下，優(yōu)選第二填料和第二基礎(chǔ)樹脂的折射率之間有大的差異。包含第二基礎(chǔ)樹脂和第二基礎(chǔ)樹脂中第二填料的材料可以是可從Shin-Etsu Chemical C0.,Ltd.獲得的 KER-3200-T1 等。
[0095]第二填料可以是核心-殼體顆粒、中空顆粒等。核心-殼體顆粒的核心的折射率可以任意選擇，但優(yōu)選小于第二基礎(chǔ)樹脂的折射率。優(yōu)選中空顆粒具有比第二基礎(chǔ)樹脂小的折射率，且中空顆粒內(nèi)部是氣體(例如空氣和惰性氣體)或真空。
[0096]第二透光層4a可以是光漫射片。光漫射片可以是具有多個(gè)氣泡的白色聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯片等。
[0097]在第一透光層4b和第二透光層4a都由陶瓷制成時(shí)，可以通過(guò)向第一透光層4b燒結(jié)陶瓷基片，然后在第一透光層4b上提供要成為第二透光層4a的另一陶瓷基片，接下來(lái)燒結(jié)另一基片來(lái)形成透光性構(gòu)件4。注意，在透光性構(gòu)件4中，假如第二透光層4a包括氣泡，第一透光層4b就可以包括氣泡。在這種情況下，優(yōu)選第一透光層4b的氣泡數(shù)量比第二透光層4a小，體密度比其高。
[0098]第一透光層4b和第二透光層4a中的每個(gè)優(yōu)選由對(duì)從LED芯片6和熒光材料發(fā)射的光和熱具有高阻抗的材料構(gòu)成。
[0099]發(fā)光裝置I可以包括透光性構(gòu)件4的第二表面42上方的反射層，以反射來(lái)自LED芯片6等的光。反射層可以由銀、鋁、銀鋁合金、除銀鋁合金之外的銀合金、鋁合金等制成。反射層可以由薄膜、金屬箔、焊料掩模(焊錫)等構(gòu)成。
[0100]在形成安裝基板2時(shí)，首先，在透光性構(gòu)件4的另一表面(第二表面)42上形成第一外部電極8a和第二外部電極8b。然后,在透光性構(gòu)件4上分別安排用于第一貫穿布線3a和第二貫穿布線3b的區(qū)域上制造第一通孔和第二通孔，并分別在第一通孔和第二通孔中形成導(dǎo)電層，從而形成第一貫穿布線3a和第二貫穿布線3b。優(yōu)選在將安裝基板2分成片的步驟之前，形成第一貫穿布線3a和第二貫穿布線3b。
[0101]順便提及，作為本實(shí)施例發(fā)光裝置I的比較例，發(fā)明人選擇了這樣的LED模塊，其中:利用第一接合部將LED芯片6接合到基座；利用第二接合部將基座接合到不透明基板的表面；并由單層氧化鋁基板配置基座。然后，發(fā)明人利用參數(shù)，即比較例發(fā)光裝置基座的尺度，對(duì)發(fā)光裝置比較例的出光效率進(jìn)行模擬。圖6示出了結(jié)果的范例。該模擬是由蒙特卡洛射線跟蹤進(jìn)行的幾何光學(xué)模擬。注意，在模擬中，假設(shè)不透明基板表面的反射率和不透明底基板的吸收率分別為95%和5%。而且，在模擬中，假設(shè)LED芯片6的芯片尺寸為0.5mm乘0.24_。在模擬中，假設(shè)LED芯片6包括由折射率為1.77的藍(lán)寶石制成的基板61和由折射率為2.5的GaN制成的LED結(jié)構(gòu)部分60。此外，假設(shè)發(fā)光層從發(fā)光層的所有點(diǎn)沿所有方向以相同強(qiáng)度各向同性地發(fā)射光線。假設(shè)第一接合部和第二接合部由折射率為1.41的娃樹酯制成。
[0102]在圖6中，水平軸代表基座的厚度，垂直軸代表出光效率。圖中由“BI”表示的曲線示出了基座平面尺寸為1_ sq.的情況，圖中由“B2”表示的曲線示出了基座平面尺寸為2mm sq.的情況。從圖6推斷出，在基座厚度為小于等于2mm時(shí),不論基座的平面尺寸是多少，由于不透明基板的光吸收，出光效率減小。
[0103]而且，圖6教導(dǎo)了:在基座厚度小于等于2mm時(shí)，出光效率較高，基座平面尺寸減小。
[0104]此外，針對(duì)均包括僅由氧化鋁基板構(gòu)成的基座的比較例的LED模塊，發(fā)明人模擬了從LED模塊各面發(fā)射的光量之間的比值。基座具有同樣的0.4mm厚度，平面尺寸分別為Imm sq.和2mm sq.。圖7示出了結(jié)果的范例。該模擬是由蒙特卡洛射線跟蹤進(jìn)行的幾何光學(xué)模擬。注意，在模擬中，假設(shè)不透明基板表面的反射率和不透明底基板的吸收率分別為95%和5%。而且，在模擬中，假設(shè)LED芯片6的芯片尺寸為0.5mm乘0.24mm。而且，在該模擬中，假設(shè)在LED芯片6的側(cè)面僅發(fā)生菲涅耳損耗。
[0105]圖7中的附圖標(biāo)記“II”表示直接從LED芯片6輸出的光量比例。圖7中附圖標(biāo)記“12”表示從LED芯片6側(cè)面處基座的暴露表面(基座表面的暴露部分)輸出的光量比例。圖7中的附圖標(biāo)記“13”表示從基座側(cè)面輸出的光量比例。
[0106]根據(jù)圖6和圖7中的結(jié)果，發(fā)明人了解到，基座的平面尺寸越小，從基座側(cè)面輸出的光量比例越高，結(jié)果可以改進(jìn)出光效率。
[0107]此外，發(fā)明人針對(duì)各種不透明基板，在基座平面尺寸為2mm sq.的條件下，研究了基座厚度和LED模塊發(fā)射的光通量之間的關(guān)系。由積分球測(cè)量光通量。結(jié)果，發(fā)明人獲得了圖8所示的試驗(yàn)結(jié)果。在試驗(yàn)中，作為L(zhǎng)ED芯片6，采用的是藍(lán)光LED芯片，其中基板為藍(lán)寶石基板，從發(fā)光層發(fā)射的峰值波長(zhǎng)為460nm。LED芯片6的芯片尺寸為0.5mm乘0.24mm。包封部分10由硅酮樹脂和黃光熒光材料構(gòu)成。圖8中線Cl中的白圈(〇)表示針對(duì)參考模型I的發(fā)光裝置的光通量實(shí)測(cè)值。在參考模型I的發(fā)光裝置中，基座為氧化鋁基板，不透明基板是對(duì)于460nm波長(zhǎng)光具有98%反射率的銀基板。圖8中線C2中的白三角形(Λ)表示針對(duì)參考模型2的發(fā)光裝置的光通量實(shí)測(cè)值。在參考模型2的發(fā)光裝置中，基座為氧化鋁基板，不透明基板是包括銅基板和銅基板表面上的反射層的基板，反射層由相對(duì)于460nm波長(zhǎng)光具有92%反射率的白色掩模。圖8中線C3中的白菱形(?)表示針對(duì)參考模型3的發(fā)光裝置的光通量實(shí)測(cè)值。在參考模型3的發(fā)光裝置中，基座為氧化鋁基板，不透明基板是相對(duì)于460nm波長(zhǎng)光具有95%反射率的鋁基板。
[0108]從圖8中附圖標(biāo)記C1、C2和C3表示的值，推斷出可以通過(guò)增大對(duì)應(yīng)于基座的透光性構(gòu)件4的厚度來(lái)改善本實(shí)施例發(fā)光裝置I的出光效率。
[0109]另一方面，從有效率地向透光性構(gòu)件4的第二表面(另一表面)42發(fā)散LED芯片6中產(chǎn)生的熱量的角度講(亦即，從改善散熱特性的角度講)，優(yōu)選透光性構(gòu)件4較薄。簡(jiǎn)而言之，出光效率和散熱特性是相互制約的關(guān)系。
[0110]此外，發(fā)明人制造了一種具有參考結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置，其中，不提供基座，使用高純度氧化鋁基板作為不透明基板，并進(jìn)行測(cè)量具有參考結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置發(fā)射的光通量的試驗(yàn)。圖8中的黑色正方形(■)表示針對(duì)具有參考結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置的光通量實(shí)測(cè)值。發(fā)明人獲得的試驗(yàn)結(jié)果為，要求上述參考模型I的發(fā)光裝置包括厚度大于等于0.4mm的基座以發(fā)射比具有參考結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置大的光通量。因此，發(fā)明人考慮，鑒于出光效率和散熱特性的原因，優(yōu)選將基座厚度調(diào)節(jié)到大致0.4mm到0.5mm的范圍。注意，對(duì)于具有參考結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置中使用的氧化鋁基板，氧化鋁基板的厚度為1mm，構(gòu)成氧化鋁基板的顆粒的顆粒直徑為I μ m,氧化招基板的反射率為91%。
[0111]在參考模型I的發(fā)光裝置中，將銀基板用作不透明基板，擔(dān)心反射率可能由于銀基板的硫化作用而降低。在參考模型2的發(fā)光裝置中，使用由白色掩模構(gòu)成的反射層，擔(dān)心反射率可能由于白色掩模熱降解而降低。
[0112]因此，在本實(shí)施例的發(fā)光裝置I中，透光性構(gòu)件4具有如下配置:在厚度方向上堆疊第二陶瓷層4a和第一陶瓷層4b。
[0113]發(fā)明人執(zhí)行測(cè)量由參考模塊4發(fā)射的光通量的試驗(yàn)。參考模型4包括透光性構(gòu)件4替代參考模型2的發(fā)光裝置基座。在參考模型4中，透光性構(gòu)件4厚度為(參考圖3) 0.5mm,第二陶瓷層4a具有0.1mm的厚度Hsa (參考圖3)和對(duì)450nm波長(zhǎng)光的96%反射率，第一陶瓷層4b具有0.4mm的厚度Hsb (參考圖3)和對(duì)450nm波長(zhǎng)光的80%反射率。圖8中的黑圈(.)表示相對(duì)于參考模型4的光通量實(shí)測(cè)值。圖8表明，參考模型4的發(fā)光裝置I發(fā)射的光通量大于具有參考結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置。而且，從圖8想到，參考范例I的發(fā)光裝置I發(fā)射的光通量大于基座厚度為0.5mm的參考模型1、2和3的那些發(fā)光裝置。注意，根據(jù)使用分光光度計(jì)和積分球的測(cè)量，參考模型4的發(fā)光裝置的透光性構(gòu)件4對(duì)于450nm波長(zhǎng)的光具有大致0%的吸收率。根據(jù)使用分光光度計(jì)和積分球的測(cè)量，參考模型4的發(fā)光裝置的透光性構(gòu)件4對(duì)于450nm波長(zhǎng)的光具有大致94%的反射率。根據(jù)使用分光光度計(jì)和積分球的測(cè)量，參考模型1、2和3中使用的0.4mm厚度的單層氧化鋁基板對(duì)于450nm波長(zhǎng)的光具有大致89%的反射率。
[0114]順便提及，將參考圖9、10A、10B和1C中的推斷機(jī)制圖描述發(fā)光裝置I的出光效率得到改善的原因。注意，即使推斷機(jī)制與如下所述的機(jī)制不同，發(fā)光裝置I也在本發(fā)明范圍中。在圖9中，如下所述在布線基板21的表面2sa上提供發(fā)光裝置1，但可以不提供在布線基板21上。
[0115]圖9、10A、10B和1C中所示的箭頭示意性示出了從LED芯片6中的LED結(jié)構(gòu)部分60的發(fā)光層發(fā)射的光線的傳播路徑。圖9、10A和1B中的實(shí)線箭頭示意性例示從發(fā)光層發(fā)射且被透光性構(gòu)件4的第一表面41反射的光線的傳播路徑。圖9、10AU0B和1C中的虛線箭頭示意性示出了從LED結(jié)構(gòu)部分60的發(fā)光層發(fā)射且進(jìn)入透光性構(gòu)件4中的光線的傳播路徑。
[0116]如圖9、10A和1B中所示，發(fā)明人推論出，在陶瓷顆粒和由陶瓷顆粒和晶粒邊界相(玻璃成分是其中的主要成分)之間由于陶瓷顆粒和晶粒邊界相折射率之間的差異導(dǎo)致的界面處，在第一陶瓷層4b中發(fā)生反射和折射。而且，如圖9和1C中所示，發(fā)明人推論出，在陶瓷顆粒和由陶瓷顆粒和孔隙和/或晶粒邊界相(玻璃成分是其中的主要成分)之間由于陶瓷顆粒和孔隙和/或晶粒邊界相折射率之間的差異導(dǎo)致的界面處，在第二陶瓷層4a中發(fā)生反射和折射。而且，如圖9和1C中所示，發(fā)明人推論出，在孔隙和/或晶粒邊界相(玻璃成分是其中的主要成分)之間由于孔隙和/或晶粒邊界相折射率之間的差異導(dǎo)致的界面處，在第二陶瓷層4a中發(fā)生反射和折射。而且，發(fā)明人推斷，相對(duì)于陶瓷板，在板厚度相同時(shí)，板中陶瓷顆粒的顆粒直徑越大，反射率越小且透過(guò)率越大，因?yàn)樘沾深w粒的顆粒直徑越大，界面數(shù)量越小，在光穿過(guò)單位長(zhǎng)度時(shí)，光通過(guò)陶瓷顆粒和晶粒邊界相之間界面的概率降低。
[0117]發(fā)明人推斷，可以通過(guò)令LED芯片6發(fā)射的光盡可能通過(guò)第一陶瓷層4b，并令光盡可能在第二陶瓷層4a中被反射，改善發(fā)光裝置I的出光效率。因此，優(yōu)選在透光性構(gòu)件4中，第一陶瓷層4b包括顆粒直徑大于第二陶瓷層4a陶瓷顆粒的陶瓷顆粒，即，第二陶瓷層4a包括顆粒直徑小于第一陶瓷層4b的陶瓷顆粒的陶瓷顆粒，第二陶瓷層4a還包括孔隙。
[0118]第一陶瓷層4b是由在大約1500°C到1600°C范圍中的高溫下燒結(jié)的陶瓷構(gòu)成的第一致密層4b。第一陶瓷層4b與第二陶瓷層4a相比具有良好的剛度，因?yàn)橥ㄟ^(guò)高溫?zé)Y(jié)將陶瓷顆粒彼此強(qiáng)度結(jié)合。在這里，良好的剛度表示抗撓強(qiáng)度較高。作為第一陶瓷層4b的材料，優(yōu)選氧化鋁。
[0119]第二陶瓷層4a由在小于等于1000°C (例如850°C到1000°C )下燒結(jié)的陶瓷構(gòu)成，這一溫度與第一陶瓷層4b的燒結(jié)溫度相比是較低的溫度。構(gòu)成第二陶瓷層4a的陶瓷可以是，例如包含陶瓷填料(陶瓷微顆粒)和玻璃成分的第二致密層4a或包含陶瓷填料(陶瓷微顆粒)和玻璃成分的多孔層4a。
[0120]簡(jiǎn)言之，在實(shí)施例1中，通過(guò)在比燒結(jié)第一透光層(第一陶瓷層)4b的溫度低的溫度下燒結(jié)來(lái)形成第二透光層(第二陶瓷層)4a。具體而言，通過(guò)在從1500°C到1600°C范圍中的溫度下燒結(jié)來(lái)形成第一透光層4b，而通過(guò)在從850°C到1000°C范圍的溫度下燒結(jié)來(lái)形成第二透光層4a。
[0121]第二致密層4a由致密陶瓷構(gòu)成，其中通過(guò)燒結(jié)將陶瓷填料彼此結(jié)合，并在陶瓷填料周圍布置玻璃成分作為基質(zhì)。在第二致密層中，陶瓷填料主要執(zhí)行反射光的功能。第二致密層可以由硼硅玻璃、包含硼硅酸鉛玻璃和氧化鋁的玻璃陶瓷、將陶瓷填料與包含堿石灰玻璃的玻璃陶瓷和氧化鋁混合的材料等制成。優(yōu)選將玻璃陶瓷的玻璃含量設(shè)置在大約35到60wt%的范圍中。優(yōu)選將玻璃陶瓷的陶瓷含量設(shè)置在大約40到60wt%的范圍中。注意，在第二致密層中，可以由氧化鈦或氧化鉭替代硼硅酸鉛玻璃中的鋅成分，以提高玻璃陶瓷的折射率。陶瓷填料優(yōu)選由折射率高于玻璃陶瓷的材料制成，例如可以是五氧化二鉭、五氧化二銀、氧化鈦、氧化鋇、硫酸鋇、氧化鎂、氧化韓、氧化銀、氧化鋅、氧化錯(cuò)或娃酸鹽氧化物(鋯石)。
[0122]在第二陶瓷層4a由多孔層構(gòu)成時(shí)(在下文中，“第二陶瓷層4a”也稱為“多孔層4a”)，優(yōu)選在具有多個(gè)孔隙40c的多孔層4a和第一陶瓷層4b之間插入第一玻璃層40aa，在多孔層4a與第一陶瓷層4b相反的一側(cè)上形成第二玻璃層40ab，如圖11中的示意圖所
/Jn ο
[0123]這里，多孔層4a的反射率比第一透光層4b的反射率高。此外，玻璃層40aa和40ab在層間的界面處不會(huì)漫射光，且在層自身之內(nèi)不漫射光。因此，第一玻璃層40aa和第二玻璃層40ab不對(duì)應(yīng)于本實(shí)施例的透光層。亦即，在圖11中，將多孔層4a定義為第二透光層4a ο
[0124]多孔層4a的孔隙度被設(shè)置于40%左右，但不限于此。第一玻璃層40aa和第二玻璃層40ab是玻璃成分構(gòu)成的透明層，透過(guò)可見光?？梢詫⒌谝徊Ａ?0aa和第二玻璃層40ab的厚度設(shè)置為例如1ym左右，但不限于此。第一玻璃層40aa和第二玻璃層40ab的每個(gè)的大約一半玻璃成分由S12構(gòu)成，但玻璃成分不限于此。
[0125]提供第一玻璃層40aa以便插入多孔層4a和第一陶瓷層4b之間，并通過(guò)在制造時(shí)燒結(jié)而緊密附著到多孔層4a的表面和第一陶瓷層4b的表面。
[0126]在多孔層4a的與第一陶瓷層4b相反的面上提供第二玻璃層40ab并保護(hù)多孔層4a。因此，多孔層4a與第一陶瓷層4b相反表面上存在的孔隙40c被第二玻璃層40ab包圍。
[0127]多孔層4a包含陶瓷填料(陶瓷微粒)和玻璃成分。在多孔層4a中，通過(guò)燒結(jié)組合陶瓷填料以形成群簇，從而形成多孔結(jié)構(gòu)。玻璃成分充當(dāng)陶瓷填料的粘合劑。在多孔層4a中，陶瓷填料和多個(gè)孔隙主要執(zhí)行反射光的功能。注意，可以根據(jù)WO 2012/039442A1中
[0023]-
[0026]段和圖4中公開的封裝的制造工藝形成多孔層4a。
[0128]例如，可以通過(guò)改變玻璃成分和陶瓷成分(例如氧化鋁和氧化鋯)之間的重量比，改變多孔層4a的反射率。亦即，可以通過(guò)改變玻璃配比改變多孔層4a的反射率。在圖12中，水平軸表示玻璃配比，垂直軸表示利用積分球測(cè)量的積分強(qiáng)度。在利用積分球測(cè)量時(shí)，對(duì)波長(zhǎng)介于380到780nm之間的反射光強(qiáng)度進(jìn)行積分。圖12表明，可以利用玻璃配比的減小提聞反射率。
[0129]因此，在范例中，通過(guò)在1600°C下燒結(jié)來(lái)形成第一陶瓷層4b，通過(guò)在850°C下燒結(jié)來(lái)形成多孔層4a，使材料發(fā)生化合，使得玻璃成分與陶瓷成分的重量比為20:80。在范例中，玻璃成分是中數(shù)直徑為3 μ m左右的硼硅玻璃，氧化鋁是中數(shù)直徑為0.5 μ m左右的氧化鋁和中數(shù)直徑為2 μ m左右的氧化鋁的化合物，氧化鋯的中數(shù)直徑為0.2μπι左右。在范例中，第一陶瓷層4b的厚度為0.38mm,多孔層4a的厚度為0.10mm。范例中透光性構(gòu)件4的反射率-波長(zhǎng)特性由圖13中的“A3”指出的曲線表示，厚度為0.38mm的單層氧化鋁基板的反射率-波長(zhǎng)特性由圖13中的“A4”指出的曲線表示。注意，多孔層4a中玻璃成分與陶瓷成分的重量比和相應(yīng)材料的顆粒直徑(中數(shù)直徑)不受特別限制。
[0130]多孔層4a具有梯度組成，其中玻璃成分的密度在厚度方向上從其兩側(cè)向內(nèi)部逐漸減小，因?yàn)榈谝徊Ａ?0aa和第二玻璃層40ab的玻璃成分在制造時(shí)會(huì)滲透。
[0131]具體而言，在利用顯微鏡觀察厚度約為100 μ m的多孔層4a沿厚度方向的截面時(shí)，發(fā)現(xiàn)，在從多孔層4a的相應(yīng)面沿厚度方向到大約20 μ m深度的區(qū)域中，存在玻璃致密層，其中玻璃占據(jù)每單位面積的大于等于70%的面積。與此相反，在從多孔層4a相應(yīng)面沿厚度方向深于20μπι的內(nèi)部區(qū)域中，玻璃占據(jù)每單位面積大約20%的面積，存在非致密層，其中玻璃和陶瓷填料以一定比例混合。
[0132]此外，發(fā)明人進(jìn)行試驗(yàn)以測(cè)量從發(fā)光裝置I發(fā)射的光的光通量和色度。在試驗(yàn)中，針對(duì)第一陶瓷層4b中氧化鋁顆粒的不同顆粒直徑(中數(shù)直徑)的每種，進(jìn)行測(cè)量。在試驗(yàn)中，LED芯片6是藍(lán)光LED芯片，其中基板為藍(lán)寶石基板，從發(fā)光層發(fā)射的峰值波長(zhǎng)為460nm。LED芯片6的芯片尺寸為0.5mm乘0.24mm。基座4的厚度和平面尺寸分別為0.49mm和 2mm sq.(2mm 乘 2mm)。
[0133]色度是顏色的心理物理學(xué)特性，由CIE色系的xy色度圖中的色度坐標(biāo)確定。在從發(fā)光裝置I發(fā)射光的輻射角為0°的方向(光軸方向)上以及輻射角為60°的方向(相對(duì)于光軸的角度為60°的方向)上測(cè)量色度。在測(cè)量色度時(shí)，由分光光度計(jì)獲得每個(gè)輻射角中的光譜分布，從每種光譜分布計(jì)算CIE色系中的色度。
[0134]圖14中總結(jié)了試驗(yàn)結(jié)果。圖14中的水平軸表示顆粒直徑。圖14中的左垂直軸表示由光通量和供應(yīng)給發(fā)光裝置I的輸入功率計(jì)算的效率。圖14中的右垂直軸表示色差。在將色度坐標(biāo)中輻射角為0°的方向中的X值(以下簡(jiǎn)稱被設(shè)置為參考時(shí)，色差被定義為色度坐標(biāo)中輻射角為60°的方向中的X值(以下簡(jiǎn)稱“Xl”)。亦即，圖14中右垂直軸中的色差是值(X1-Xtl^在值(X1-XtI)為正時(shí)，表示其絕對(duì)值越大，色度向泛黃白色一側(cè)偏移越大。在值(X1-Xci)為負(fù)時(shí)，表示其絕對(duì)值越大，色度向藍(lán)白色一側(cè)偏移越大。注意，發(fā)光裝置I中的色度設(shè)計(jì)值為(0.33，0.33)。亦即，在色度坐標(biāo)中X的設(shè)計(jì)值為0.33。色度的設(shè)計(jì)值為范例，不限于此。
[0135]圖14中的黑色菱形(?)表示發(fā)光裝置I效率的實(shí)測(cè)值。圖14中的黑色正方形(■)表示發(fā)光裝置I色差的實(shí)測(cè)值。圖14中的白色菱形(?)表示具有參考結(jié)構(gòu)的上述發(fā)光裝置效率的實(shí)測(cè)值。圖14中的白色正方形(口)表示具有參考結(jié)構(gòu)的上述發(fā)光裝置色差的實(shí)測(cè)值。注意，由于具有參考結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置不包括基座4，圖14中水平軸上的顆粒直徑示出了氧化鋁基板中顆粒的顆粒直徑。
[0136]例如，從抑制顏色不均勻性的角度以及實(shí)現(xiàn)等價(jià)于或小于具有參考結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置色差的色差的角度講，發(fā)光裝置I中色差的容許范圍優(yōu)選介于-0.0015到0.0015的范圍中。
[0137]圖14教導(dǎo)了:發(fā)光裝置I比具有參考結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置具有更高效率。而且，從圖14推斷出，通過(guò)將顆粒直徑設(shè)置在I μ m到4 μ m之間的范圍中，同時(shí)抑制色差超過(guò)容許范圍(換言之，變得大于具有參考結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置的色差)，與具有參考結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置相比，可以提高發(fā)光裝置I的效率。
[0138]在本實(shí)施例的發(fā)光裝置I中，透光性構(gòu)件4由兩個(gè)透光層(陶瓷層)4a和4b構(gòu)成，陶瓷層4a和4b的光學(xué)特性彼此不同，距LED芯片6較遠(yuǎn)的陶瓷層4a相對(duì)于從LED芯片6發(fā)射的光，比距LED芯片6較近的陶瓷層4b具有更高的反射率。因此，與包括僅由單層氧化鋁基板構(gòu)成的透光性構(gòu)件4的LED模塊相比，可以改善發(fā)光裝置I的出光效率。在本實(shí)施例的發(fā)光裝置I中，可以減少?gòu)耐腹庑詷?gòu)件4表面反射的光量，結(jié)果，可以減少LED芯片6中的吸收損失。此外，在本實(shí)施例的發(fā)光裝置I中，透光性構(gòu)件4的光吸收率(大約0% )可以小于不透明基板的光吸收率(例如，大約2到8% )，從表面進(jìn)入透光性構(gòu)件4的光的部分可以在陶瓷層4b中被散射并可以在陶瓷層4b和陶瓷層4a之間的界面處被反射。因此，在發(fā)光裝置I中，可以減少通過(guò)透光性構(gòu)件4并從透光性構(gòu)件4另一表面出射的光量以及在第一外部電極8a、第二外部電極Sb和電路基板處的吸收損失。結(jié)果，可以改善出光效率。
[0139]順便提及，在本實(shí)施例的發(fā)光裝置I中，在第一陶瓷層4b和第二陶瓷層4a中，第一陶瓷層4b具有較高透光率，第二陶瓷層4a具有較高光散射率。因此，推斷在發(fā)光裝置I中，光可以在距LED芯片6較遠(yuǎn)的第二陶瓷層4a中被漫射，與僅具有第一陶瓷層4b的LED模塊相比，到達(dá)電路基板之前被漫射的光量增大。而且，想到在發(fā)光裝置I中，可以增大被基座4正下方的電路基板反射的光被漫射而不返回LED芯片6的可能性。相反，推測(cè)在發(fā)光裝置I中，在透光性構(gòu)件4僅由第二陶瓷層4a構(gòu)成時(shí)，令人遺憾的是，可能增大光在LED芯片6附近被散射并隨后返回LED芯片6的可能性，因?yàn)榭赡茉龃髲腖ED芯片6向透光性構(gòu)件4發(fā)射的光在LED芯片6附近被散射的可能性。因此，推測(cè)在發(fā)光裝置I中，與包括僅由第二陶瓷層4a構(gòu)成的透光性構(gòu)件4的發(fā)光裝置相比，可以減少返回到LED芯片6的光量。此外，在發(fā)光裝置I中，與僅由第一陶瓷層4b構(gòu)成的透光性構(gòu)件4相比，可以減小獲得同樣反射率所需的透光性構(gòu)件4厚度。
[0140]注意，在本實(shí)施例中，透光性構(gòu)件4包括兩個(gè)透光層4a和4b。不過(guò)，透光性構(gòu)件4可以包括三個(gè)或更多透光層。圖15示出了實(shí)施例1的變形例。在圖15中所示的變形例中，透光性構(gòu)件4包括三個(gè)透光層(第一透光層4b，第二透光層4a和第三透光層4c)。透光層4a、4b和4c按照從LED芯片6,透光層4b、4c和4a的次序布置,并在透光性構(gòu)件4的厚度方向上堆疊。第三透光層4c的反射率大于第一透光層4b的反射率，但小于第二透光層4a的反射率。亦即，在透光性構(gòu)件4中，透光層4a、4b和4c滿足如下反射率關(guān)系:第一透光層4b的反射率〈第三透光層4c的反射率〈第二透光層4a的反射率。
[0141]此外，實(shí)施例1的發(fā)光裝置I包括一個(gè)安裝基板2上的一個(gè)LED芯片6。不過(guò)，如下所述(參見實(shí)施例2)，發(fā)光裝置I可以包括一個(gè)安裝基板2上的多個(gè)LED芯片6。
[0142]總之，實(shí)施例1的發(fā)光裝置I包括:具有表面20a的安裝基板2 ;利用接合部接合到表面20a的LED芯片6 ；以及位于安裝基板2表面20a上覆蓋LED芯片6的包封部分10。安裝基板2包括:平面尺寸大于LED芯片6平面尺寸的透光性構(gòu)件4 ;在透光性構(gòu)件4厚度方向上貫穿透光性構(gòu)件4并經(jīng)由第一導(dǎo)線7a電氣連接到LED芯片6的第一電極的第一貫穿布線3a ；以及在厚度方向上貫穿透光性構(gòu)件4并經(jīng)由第二導(dǎo)線7b電氣連接到LED芯片6的第二電極的第二貫穿布線3b。包封部分10覆蓋LED芯片6、第一導(dǎo)線7a和第二導(dǎo)線7b。接合部允許從LED芯片6發(fā)射的光從其中透過(guò)。透光性構(gòu)件4由至少兩個(gè)在厚度方向上堆疊的透光層構(gòu)成。至少兩個(gè)透光層具有不同的光學(xué)特性。至少兩個(gè)透光層中距LED芯片6較遠(yuǎn)的透光層對(duì)從LED芯片6發(fā)射的光反射率較高。就此而言，透光性構(gòu)件4通過(guò)折射或內(nèi)部漫射(散射)向外傳播入射光。
[0143]在本發(fā)光裝置I中，包封部分10優(yōu)選包含透明材料和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料是一種由LED芯片6發(fā)射的光激勵(lì)以發(fā)射與LED芯片6發(fā)射光顏色具有不同顏色的光的熒光材料。
[0144]換言之，實(shí)施例1的發(fā)光裝置I具有以下第一特征。
[0145]在第一特征中，發(fā)光裝置I包括安裝基板2、LED芯片6和包封部分10。LED芯片6利用接合部5接合到表面20a。包封部分10在安裝基板2的表面20a上覆蓋LED芯片6。接合部5允許從LED芯片6發(fā)射的光從其中透過(guò)。安裝基板2包括:平面尺寸大于LED芯片6平面尺寸的透光性構(gòu)件4 ;第一貫穿布線3a ；以及第二貫穿布線3b。第一貫穿布線3a在透光性構(gòu)件4的厚度方向上貫穿透光性構(gòu)件4，并經(jīng)由第一導(dǎo)線7a電氣連接到LED芯片6的第一電極。第二貫穿布線3b在厚度方向上貫穿透光性構(gòu)件4，并經(jīng)由第二導(dǎo)線7b電氣連接到LED芯片6的第二電極。包封部分10覆蓋第一導(dǎo)線7a和第二導(dǎo)線7b。透光性構(gòu)件4由至少兩個(gè)在厚度方向上堆疊的透光層構(gòu)成。至少兩個(gè)透光層具有不同的光學(xué)特性。至少兩個(gè)透光層中距LED芯片6較遠(yuǎn)的透光層對(duì)從LED芯片6發(fā)射的光反射率較高。
[0146]此外，除第一特征之外，實(shí)施例1的發(fā)光裝置I可以任選地具有以下第二到第九特征。
[0147]在引用第一特征的第二特征中，透光性構(gòu)件4允許從LED芯片6發(fā)射并進(jìn)入透光性構(gòu)件4的光在至少兩個(gè)透光層之間的界面處被漫反射。
[0148]在引用第一或第二特征的第三特征中，透光性構(gòu)件4包括至少兩個(gè)透光層中的第一透光層4b和第二透光層4a,第二透光層4a距LED芯片6比第一透光層4b遠(yuǎn),且透光性構(gòu)件4允許光在第二透光層4a處被漫射。
[0149]在引用第一到第三特征的任一個(gè)的第四特征中，透光性構(gòu)件4包括至少兩個(gè)透光層中的第一透光層4b和第二透光層4a，第二透光層4a距LED芯片6比第一透光層4b遠(yuǎn)，第一透光層4b比第二透光層4a具有較高透光率,第二透光層4a比第一透光層4b具有較高光散射率。
[0150]在引用第一到第四特征的任一個(gè)的第五特征中，透光性構(gòu)件4包括至少兩個(gè)透光層中的第一透光層4b和第二透光層4a，第二透光層4a距LED芯片6比第一透光層4b遠(yuǎn)，第一透光層4b比第二透光層4a厚。
[0151]在引用第一到第五特征的任一個(gè)的第六特征中，至少兩個(gè)透光層的每一個(gè)透光層都是陶瓷層。
[0152]在引用第六特征的第七特征中，透光性構(gòu)件4包括至少兩個(gè)透光層中的第一透光層4b和第二透光層4a，第二透光層4a距LED芯片6比第一透光層4b遠(yuǎn)，第二透光層4a通過(guò)在比用于燒結(jié)第一透光層4b的溫度低溫度下燒結(jié)而形成。
[0153]在引用第七特征的第八特征中，通過(guò)在大于等于1500°C且小于等于1600°C的溫度下燒結(jié)來(lái)形成第一透光層4b，通過(guò)在大于等于850°C且小于等于1000°C的溫度下燒結(jié)來(lái)形成第二透光層4a。
[0154]在引用第一到第八特征的任一個(gè)的第九特征中，包封部分10包含透明材料和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料是一種由LED芯片6發(fā)射的光激勵(lì)以發(fā)射與LED芯片6發(fā)射光顏色具有不同顏色的光的熒光材料。
[0155]根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置I能夠具有改進(jìn)的出光效率。
[0156]圖16示出了包括本實(shí)施例發(fā)光裝置I的LED模塊20的范例。LED模塊20包括發(fā)光裝置I和充當(dāng)電路基板的布線基板21，發(fā)光裝置I安裝于其上。布線基板21包括基板22和提供于基板22表面上的電路23。在LED模塊20中，布線基板21具有細(xì)長(zhǎng)形狀，沿布線基板21的縱向布置發(fā)光裝置。簡(jiǎn)言之，圖16中所示的LED模塊20包括布線基板21上的發(fā)光裝置I。每個(gè)發(fā)光裝置I包括一個(gè)安裝基板2上的一個(gè)LED芯片6。
[0157]電路23具有要接合并電氣連接到發(fā)光裝置I的第一外部電極8a的第一電路部分23a，和要接合并電氣連接到發(fā)光裝置I第二外部電極Sb的第二電路部分23b。第一電路部分23a和第二電路部分23b具有梳形，但其形狀不受特別限制。
[0158]實(shí)施例2
[0159]在下文中，將參考圖17和18描述本實(shí)施例的發(fā)光裝置I。
[0160]本實(shí)施例的發(fā)光裝置I與實(shí)施例1的發(fā)光裝置I不同之處在于，透光性構(gòu)件4具有細(xì)長(zhǎng)形狀，且包括多個(gè)LED芯片6。注意，與實(shí)施例1中那些相似的組成元件具有相同的附圖標(biāo)記，將省略其重復(fù)描述。
[0161]在發(fā)光裝置I中，在安裝基板2的表面20a上沿規(guī)定方向(在圖17B中的水平方向)上對(duì)準(zhǔn)多個(gè)LED芯片6。在發(fā)光裝置I中，在規(guī)定方向?qū)?zhǔn)的LED芯片6和連接到相應(yīng)LED芯片6的導(dǎo)線7a和7b被具有帶形的包封部分10覆蓋。包封部分10具有凹陷部分1b,以抑制從每個(gè)LED芯片6發(fā)射的光在規(guī)定方向上在相鄰LED芯片6之間向彼此全反射。
[0162]在發(fā)光裝置I中，第一外部電極8a經(jīng)由安裝基板2的另一表面(第二表面)20b上具有細(xì)長(zhǎng)形狀的第一導(dǎo)體(第一軸)Saa彼此電氣連接，第二外部電極Sb經(jīng)由安裝基板2的另一表面(第二表面)20b上具有細(xì)長(zhǎng)形狀的第二導(dǎo)體(第二軸)8ba彼此電氣連接。就此而言，在發(fā)光裝置I中，第一外部電極8a和第一導(dǎo)體8aa構(gòu)成第一圖案化布線8ab,結(jié)果，第一圖案化布線8ab具有梳形。此外，第二外部電極Sb和第二導(dǎo)體8ba構(gòu)成第二圖案化布線8bb，結(jié)果，第二圖案化布線8bb具有梳形。
[0163]布置第一圖案化布線8ab和第二圖案化布線8bb以在安裝基板2的橫向上交錯(cuò)。就此而言，在發(fā)光裝置I中，第一導(dǎo)體8aa面對(duì)第二導(dǎo)體8ba。在發(fā)光裝置I中，第一外部電極8a和第二外部電極Sb在安裝基板2的縱向上交替布置并分開空間。
[0164]在發(fā)光裝置I中，多個(gè)(在圖中所示的范例中為九個(gè))LED芯片6沿安裝基板2的縱向(即規(guī)定方向)布置，且并聯(lián)連接。在發(fā)光裝置I中，可以向多個(gè)LED芯片6并聯(lián)連接的并聯(lián)電路供電。簡(jiǎn)而言之，在發(fā)光裝置I中，可以通過(guò)在第一圖案化布線8ab和第二圖案化布線8bb之間施加電壓向所有LED芯片6供電。在布置多個(gè)發(fā)光裝置I時(shí)，相鄰的LED發(fā)光裝置I可以通過(guò)導(dǎo)電構(gòu)件、用于饋電布線的導(dǎo)線(未示出)、連接器(未示出)、電路基板等而電氣連接。在這種情況下，一個(gè)電源單元能夠向多個(gè)發(fā)光裝置I供電，使得相應(yīng)發(fā)光裝置I的所有LED芯片6都能夠發(fā)光。
[0165]簡(jiǎn)言之，實(shí)施例2的發(fā)光裝置I包括一個(gè)安裝基板2上的多個(gè)LED芯片6。實(shí)施例2的安裝基板2每個(gè)LED芯片6具有一對(duì)(兩個(gè))貫穿布線(第一貫穿布線3a和第二貫穿布線3b)。不過(guò)，在一個(gè)安裝基板2上包括多個(gè)LED芯片6的發(fā)光裝置I中，安裝基板2可以沒(méi)有每個(gè)LED芯片6的一對(duì)貫穿布線3a和3b。例如，安裝基板2可以在其邊緣上具有一個(gè)第一貫穿布線3a，在其另一邊緣上具有一個(gè)第二貫穿布線3b。在這種情況下，當(dāng)在安裝基板2上(在安裝基板2中)形成將LED芯片6彼此電氣連接的布線時(shí)，可以通過(guò)在安裝基板2的兩個(gè)貫穿布線3a和3b之間施加電壓，向安裝基板2上的所有LED芯片6供電。
[0166]此外，在圖17所示的本實(shí)施例中，為安裝基板2提供電氣連接到貫穿布線3a和3b的圖案化布線(第一圖案化布線8ab和第二圖案化布線8bb)。不過(guò)，在一個(gè)安裝基板2上包括多個(gè)LED芯片6的發(fā)光裝置I中，可以不必為安裝基板2提供圖案化布線。例如，像圖16中所示的LED模塊20那樣，在安裝發(fā)光裝置I的布線基板21上形成圖案化布線，貫穿布線3a和3b電氣連接到布線基板21上的圖案化布線。
[0167]如上所述，包封部分10具有凹陷部分10b，以抑制從每個(gè)LED芯片6發(fā)射的光在規(guī)定方向上彼此相鄰的LED芯片6之間全反射。因此，在發(fā)光裝置I中，能夠抑制從LED芯片6發(fā)射的光被全反射并然后入射到包封部分10和空氣之間的界面。因此，在發(fā)光裝置I中，與包括半圓柱形包封部分10的發(fā)光裝置相比，能夠減少由于全反射而受限的光量，因此可以改善出光效率。簡(jiǎn)言之，在發(fā)光裝置I中，可以減少總的反射損失，并可以改善出光效率。
[0168]將包封部分10形成為具有包括臺(tái)階的橫截面，該臺(tái)階對(duì)應(yīng)于LED芯片6的面6a和安裝基板2的表面20a之間的臺(tái)階。因此，包封部分10具有沿與LED芯片6布置方向正交的方向的橫截面，以及沿LED芯片6布置方向的橫截面，前者是凸形的，而后者具有凹陷和凸起。簡(jiǎn)言之，在發(fā)光裝置I中，具有帶形的包封部分10具有凹陷和凸起結(jié)構(gòu)以改善出光效率。
[0169]凹陷和凸起結(jié)構(gòu)的周期與LED芯片6的陣列間距相同。凹陷和凸起結(jié)構(gòu)的周期是覆蓋相應(yīng)LED芯片的包封部分10的凸起部分1a的陣列間距。
[0170]可以設(shè)計(jì)包封部分10的表面形狀，使得來(lái)自LED芯片6的光線和包封部分10表面上在來(lái)自LED芯片6的光線與其表面相交點(diǎn)處的法線之間的角度小于臨界角。在這里，在發(fā)光裝置I中，優(yōu)選設(shè)計(jì)包封部分10的凸起部分1a的每個(gè)以具有一定表面形狀，使得在包封部分10的凸起部分1a的表面的基本所有區(qū)域中，來(lái)自LED芯片6的光線的入射角(光入射角)都小于臨界角。
[0171]因此，在包封部分10中，覆蓋對(duì)應(yīng)LED芯片6的凸起部分1a的每個(gè)都優(yōu)選形成半球形狀。設(shè)計(jì)每個(gè)凸起部分10a，使得凸起部分1a的光軸在基座4的厚度方向上與利用凸起部分1a覆蓋的LED芯片6的光軸對(duì)準(zhǔn)。因此，在發(fā)光裝置I中，不僅可以抑制包封部分10表面(包封部分10和空氣之間的界面)處的總反射，還可以抑制顏色不均勻。顏色不均勻性是色度根據(jù)光的輻射方向而變化的狀態(tài)。在發(fā)光裝置I中，可以將顏色不均勻性抑制到從視覺(jué)上不能覺(jué)察到顏色不均勻性的程度。
[0172]在發(fā)光裝置I中，不論來(lái)自LED芯片6的發(fā)光方向如何，都可以基本使從LED芯片6到凸起部分1a表面的光線光程程度相等。結(jié)果，可以進(jìn)一步抑制顏色不均勻性。包封部分10的每個(gè)凸起部分1a的形狀不限于半球，例如可以是半橢球形。注意，每個(gè)凸起部分1a可以具有形狀、長(zhǎng)方體形狀等。
[0173]為了制造發(fā)光裝置I，首先，制備安裝基板2。之后，利用芯片結(jié)合設(shè)備等在安裝基板2的表面20a上對(duì)LED芯片6進(jìn)行管芯結(jié)合。之后，利用導(dǎo)線結(jié)合設(shè)備等，分別經(jīng)由第一導(dǎo)線7a和第二導(dǎo)線7b，將每個(gè)LED芯片6的第一電極和第二電極連接到第一貫穿布線3a和第二貫穿布線3b。之后，利用配給器系統(tǒng)等形成包封部分10。
[0174]在利用配給器系統(tǒng)形成包封部分10的情況下，通過(guò)在例如LED芯片6的布置方向上移動(dòng)配給器頭的同時(shí)從噴嘴釋放材料來(lái)涂布包封部分10的材料。
[0175]在這里，為了利用配給器系統(tǒng)涂布包封部分10的材料，以便形成與包封部分10的表面形狀對(duì)應(yīng)的涂布形狀，例如在移動(dòng)配給器頭的同時(shí)釋放和涂布材料。具體而言，通過(guò)上下移動(dòng)配給器頭改變噴嘴和噴嘴正下方安裝基板2的表面20a之間的距離，同時(shí)通過(guò)改變配給器頭的移動(dòng)速度，從而改變涂布量。更具體而言，在要形成包封部分10的凸起部分1a的區(qū)域中和要形成相鄰?fù)蛊鸩糠?a之間的包封部分10部分的區(qū)域中之間涂布材料時(shí)，相對(duì)改變配給器頭的移動(dòng)速度和釋放速度。在前一區(qū)域中，配給器頭的移動(dòng)速度慢或者釋放速度快，而在后一區(qū)域中，其移動(dòng)速度快，或者釋放速度慢。此外，根據(jù)包封部分10的表面形狀上下移動(dòng)配給器頭。因此，通過(guò)利用配給器系統(tǒng)形成包封部分10的方法，能夠利用材料根據(jù)包封部分10的表面形狀形成涂布形狀?？梢钥紤]到固化材料時(shí)的收縮來(lái)設(shè)置涂布形狀。
[0176]配給器系統(tǒng)優(yōu)選包括:由用于移動(dòng)配給器頭的機(jī)器人構(gòu)成的移動(dòng)機(jī)構(gòu)；用于測(cè)量安裝基板2的表面20a和噴嘴距臺(tái)子的高度的傳感器單元；以及用于控制移動(dòng)機(jī)構(gòu)和從噴嘴釋放材料的速度的控制器。例如，可以通過(guò)向微計(jì)算機(jī)加載適當(dāng)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)控制器?？梢酝ㄟ^(guò)適當(dāng)改變加載到控制器的程序，針對(duì)各種產(chǎn)品調(diào)整配給器系統(tǒng)，這些產(chǎn)品在LED芯片6的陣列間距、LED芯片6數(shù)量、包封部分10寬度等方面不同。
[0177]例如，可以通過(guò)調(diào)節(jié)材料的粘滯度、攪溶性等，控制包封部分10的表面形狀。可以利用材料的粘滯度、攪溶性和表面張力、導(dǎo)線7的高度等，設(shè)計(jì)每個(gè)凸起部分1a中的表面(凸面)的曲率?？梢酝ㄟ^(guò)增大材料的粘滯度和表面張力，或者通過(guò)增大導(dǎo)線7的高度，實(shí)現(xiàn)較大的曲率?？梢酝ㄟ^(guò)增大材料的粘滯度、攪溶性和表面張力，實(shí)現(xiàn)具有帶形的包封部分10的較小寬度(帶寬)。優(yōu)選將材料的粘滯度設(shè)置在大約100到50000mPa.s的范圍中。注意，可以利用例如錐板旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)在室溫下測(cè)量粘滯度值。
[0178]配給器系統(tǒng)可以包括加熱器，以加熱未固化材料，以便將其粘滯度調(diào)節(jié)到期望值。因此，在配給器系統(tǒng)中，可以改善材料涂布形狀的可再現(xiàn)性，并可以改善包封部分10表面形狀的可再現(xiàn)性。
[0179]在下文中，將參考圖19和20描述本實(shí)施例的發(fā)光裝置I的變形例。注意，與實(shí)施例2中那些相似的組成元件具有相同的附圖標(biāo)記，將適當(dāng)省略其重復(fù)描述。
[0180]在發(fā)光裝置I中，在規(guī)定方向(在下文中，稱為“第一方向”)上，以相等間距，在安裝基板2的表面20a上布置多個(gè)LED芯片6。
[0181]第一圖案化布線8ab和第二圖案化布線8bb構(gòu)成充當(dāng)電路23的圖案化導(dǎo)體8。布置第一圖案化布線8ab和第二圖案化布線8bb均被形成梳形并交錯(cuò)。第一圖案化布線8ab經(jīng)由第一導(dǎo)線7a電氣連接到每個(gè)LED芯片6的第一電極。第二圖案化布線8bb經(jīng)由第二導(dǎo)線7b電氣連接到每個(gè)LED芯片6的第二電極。
[0182]第一圖案化布線8ab包括沿第一方向形成的第一軸8aa以及沿與第一方向正交的第二方向形成的多個(gè)第一梳齒(第一外部電極)8a。
[0183]第二圖案化布線8bb包括沿第一方向形成的第二軸8ba以及沿第二方向形成的多個(gè)第二梳齒(第二外部電極)Sb。
[0184]第一圖案化布線8ab的多個(gè)第一梳齒8a由齒寬較大的第一梳齒8a(8al)和齒寬較小的第一梳齒8a(8a2)構(gòu)成。在第一圖案化布線8ab中，寬的第一梳齒8al和窄的第一梳齒8a2在第一方向交替布置。
[0185]第二圖案化布線8bb的多個(gè)第二梳齒8b由齒寬較大的第二梳齒8b(8bl)和齒寬較小的第二梳齒8b(8b2)構(gòu)成。在第二圖案化布線8bb中，寬的第二梳齒8bl和窄的第二梳齒8b2在第一方向交替布置。
[0186]圖案化導(dǎo)體8包括在第一方向循環(huán)布置的寬的第一梳齒8al、窄的第二梳齒8b2、窄的第一梳齒8a2和梳齒8bl。
[0187]注意，在本變形例的安裝基板2中，在具有電絕緣特性的透光性構(gòu)件4的表面上形成圖案化導(dǎo)體8，掩模層2b覆蓋透光性構(gòu)件4表面上方的圖案化導(dǎo)體8。在透光性構(gòu)件4的表面上方形成掩模層2b，以便還覆蓋未形成圖案化導(dǎo)體8的部分。掩模層2b的材料可以是由包含白色顏料，例如硫酸鋇(BaSO4)和二氧化鈦(T12)的樹脂(例如硅酮樹脂)制成的白色掩模。白色掩模可以是由Asahi Rubber Inc.生產(chǎn)的“ASA COLOR (注冊(cè)商標(biāo))RESIST INK”等白色掩模材料。就此而言，在安裝基板2上，可以不形成掩模層2b。任選在安裝基板2上提供還是不提供掩模層2b。
[0188]掩模層2b具有開口 2ba和開口 2bb，開口 2ba用于暴露第一導(dǎo)線7a電氣連接到的第一圖案化布線8ab上的第一焊盤(第一電極端子)，開口 2bb用于暴露相應(yīng)第二導(dǎo)線7b電氣連接到的第二圖案化布線8bb上的第二焊盤(第二電極端子)。在掩模層2b中，開口2ba和開口 2bb可以在一定方向上對(duì)準(zhǔn)。在掩模層2b中，可以形成多個(gè)開口 2ba和多個(gè)開口 2bb。在這種情況下,在掩模層2b中，在第一方向上交替布置多個(gè)開口 2ba和多個(gè)開口2bb。
[0189]在寬的第一梳齒8al之一上形成用于暴露第一焊盤的開口 2ba時(shí),開口 2ba位于與寬的第一梳齒8al相鄰的窄的第二梳齒8b2相對(duì)于寬的第一梳齒8al在例如第一方向上的中心線的遠(yuǎn)側(cè)。在這種情況下,在LED模塊20中，在寬的第一梳齒8al上距窄的第二梳齒8b2比距中心線較近的區(qū)域的垂直上方提供LED芯片6。
[0190]在窄的第一梳齒8a2之一上形成用于暴露第一焊盤的開口 2ba時(shí),開口 2ba位于窄的第一梳齒8a2的中心線上。
[0191]在寬的第二梳齒8bl之一上形成用于暴露第二焊盤的開口 2bb時(shí)，開口 2bb位于與第二梳齒8bl相鄰的窄的第一梳齒8a2相對(duì)于寬的第二梳齒8bl在第一方向上的中心線的遠(yuǎn)側(cè)。在LED模塊20中，在寬的第二梳齒8bl上距窄的第一梳齒8a2比距中心線較近的區(qū)域的垂直上方提供LED芯片6。
[0192]在窄的第二梳齒8b2之一上形成用于暴露第二焊盤的開口 2bb時(shí)，開口 2bb位于窄的第二梳齒8b2的中心線上。在平面圖中，每個(gè)LED芯片6都位于第一電極經(jīng)由第一導(dǎo)線7a連接到的第一焊盤和第二電極經(jīng)由第二導(dǎo)線7b連接到的第二焊盤之間。簡(jiǎn)言之，在發(fā)光裝置I中，形成多個(gè)LED芯片6、多個(gè)第一焊盤和多個(gè)第二焊盤以便在平面圖中在一條線上對(duì)準(zhǔn)。
[0193]包封部分10形成帶形，以覆蓋多個(gè)LED芯片6、多個(gè)第一導(dǎo)線7a和多個(gè)第二導(dǎo)線7b。包封部分10沿與第一方向正交的方向的橫截面是半球形的。包封部分10可以具有與實(shí)施例2類似的形狀。
[0194]在發(fā)光裝置I中，圖案化導(dǎo)體8存在于安裝基板2上以與LED芯片6的相應(yīng)垂直投影區(qū)域交疊。在發(fā)光裝置I中，點(diǎn)亮LED芯片6和包封部分10時(shí)產(chǎn)生的熱量由此能夠經(jīng)由圖案化導(dǎo)體8被傳導(dǎo)到寬的區(qū)域。亦即，在發(fā)光裝置I的變形例中，可以改善散熱特性，并可以增大光輸出。在發(fā)光裝置I中，由于可以使LED芯片6的方向相同,所以可以方便在安裝基板2上接合LED芯片6的過(guò)程中對(duì)LED芯片6的處置，并可以方便制造。
[0195]注意，發(fā)光裝置I不限于上述范例。例如，第一導(dǎo)線7a和第二導(dǎo)線7b可以沿垂直于LED芯片6布置方向的方向延伸，包封部分10的每個(gè)都可以具有覆蓋LED芯片6以及第一導(dǎo)線7a和第二導(dǎo)線7b部分的形狀。
[0196]順便提及，實(shí)施例1和2的發(fā)光裝置I可以被用作用于多種照明設(shè)備的光源。包括發(fā)光裝置I的發(fā)光裝置I的照明設(shè)備可以是，例如，包括光源和保持光源的固定裝置主體的照明固定裝置。固定裝置主體優(yōu)選由具有高熱導(dǎo)率的金屬，例如鋁和銅制成。在照明固定裝置中，在固定裝置主體由金屬制成時(shí)，可以有效率地釋放在發(fā)光裝置I中產(chǎn)生的熱量。
[0197]在下文中，將參考圖21A和21B描述包括實(shí)施例2的發(fā)光裝置I作為光源的照明固定裝置50。
[0198]照明固定裝置50是LED照明固定裝置，包括固定裝置主體51和固定裝置主體51保持的作為光源的發(fā)光裝置I。
[0199]固定裝置主體51形成細(xì)長(zhǎng)形狀(這里為矩形板形狀)，在平面尺寸上大于發(fā)光裝置I。在照明固定裝置50中，在厚度方向上在固定裝置主體51的表面51b上提供發(fā)光裝置I。在照明固定裝置50中，布置發(fā)光裝置I和固定裝置主體51，使得發(fā)光裝置I的縱向與固定裝置主體51的縱向?qū)?zhǔn)。照明固定裝置50包括蓋體52，用于覆蓋固定裝置主體51表面51b上提供的發(fā)光裝置I。蓋體52透過(guò)從發(fā)光裝置I發(fā)射的光。
[0200]照明固定裝置50包括照明單元53，向發(fā)光裝置I供應(yīng)直流電，用于點(diǎn)亮(允許發(fā)光)每個(gè)LED芯片6。在照明固定裝置50中，照明設(shè)備53和發(fā)光裝置I經(jīng)由導(dǎo)線54，例如引線而電氣連接。
[0201]在照明固定裝置50中，在固定裝置主體51在厚度方向上的另一表面51c，形成凹陷51a以容納照明單元53。沿固定裝置主體51的縱向形成凹陷51a。而且，固定裝置主體51具有通孔(未示出)，導(dǎo)線54插入其中。通孔貫穿表面51b的薄部分和凹陷51a的內(nèi)部
。
[0202]在發(fā)光裝置I中，導(dǎo)線54可以連接到圖案化導(dǎo)體8的暴露部分。圖案化導(dǎo)體8和導(dǎo)線54之間的連接部分可以是由諸如焊料的導(dǎo)電結(jié)合材料構(gòu)成的連接部分、由公連接器和母連接器構(gòu)成的連接部分等。
[0203]在照明固定裝置50中，可以利用從照明單元53供應(yīng)的直流電點(diǎn)亮發(fā)光裝置I。注意，照明單元53可以從諸如商業(yè)電源的交流電源接收電力，或從諸如太陽(yáng)能電池和蓄電池的直流電源接收電力。
[0204]照明固定裝置50中的光源不限于實(shí)施例2的發(fā)光裝置1，而可以是實(shí)施例1的發(fā)光裝置I。
[0205]固定裝置主體51優(yōu)選由具有高熱導(dǎo)率的材料制成，更優(yōu)選由熱導(dǎo)率比安裝基板2高的材料制成。在這里，固定裝置主體51優(yōu)選由具有高熱導(dǎo)率的金屬，例如鋁和銅制成。
[0206]可以通過(guò)使用諸如螺釘?shù)墓潭姆椒?；或通過(guò)在其間提供環(huán)氧樹脂層(是一種熱固性片接合部)將固定裝置主體51接合到發(fā)光裝置1，將發(fā)光裝置I固定到固定裝置主體51。片接合部可以是由塑料膜(PET膜)和B級(jí)環(huán)氧樹脂層(熱固性樹脂)堆體制成的片接合部。B級(jí)環(huán)氧樹脂層包含由諸如二氧化硅和氧化鋁的填料構(gòu)成的填充材料，具有在被加熱時(shí)粘滯度變小且流動(dòng)性變大的特性。這樣的片接合部可以是可從Toray Industries,Inc.獲得的接合部片TAS等。填料可以是熱導(dǎo)率高于環(huán)氧樹脂(熱固性樹脂)的電絕緣材料。上述環(huán)氧樹脂層的厚度被設(shè)置為ΙΟΟμπι，但這個(gè)值是范例，厚度不限于此，可以酌情設(shè)置在大約50 μ m到150 μ m的范圍中。上述環(huán)氧樹脂層的熱導(dǎo)率優(yōu)選大于4W/m.K。
[0207]作為上述片型接合部的環(huán)氧樹脂層具有高熱導(dǎo)率、加熱時(shí)的高流動(dòng)性以及與粗糙表面的高粘附性，連同電絕緣特性。因此，在照明固定裝置中，可以防止上述環(huán)氧樹脂層絕緣層和發(fā)光裝置I之間以及絕緣層和固定裝置主體51之間產(chǎn)生縫隙，結(jié)果能夠改善粘附可靠性并抑制熱阻增大和因沒(méi)有粘附性而發(fā)生變化。絕緣層具有電絕緣特性和熱導(dǎo)率，具有將發(fā)光裝置I和固定裝置主體熱連接的功能。
[0208]于是，在照明固定裝置中，與在發(fā)光裝置I和固定裝置主體之間插入橡膠片型或硅酮凝膠型散熱片(導(dǎo)熱片)，例如Sarcon(注冊(cè)商標(biāo))的照明固定裝置相比，可以降低每個(gè)LED芯片6和固定裝置主體之間的熱阻，并減少熱阻變化。因此，在照明固定裝置中，由于改善了散熱特性，因此可以抑制每個(gè)LED芯片6的結(jié)溫的升高。因此，可以增大輸入功率并可以增大光輸出。
[0209]蓋體52可以由丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹酯、硅酮樹脂、玻璃等制成。
[0210]蓋體52具有與其一體形成的透鏡部分(未示出)，其控制從發(fā)光裝置I發(fā)射的光的方向分布。與向蓋體52附著與蓋體52獨(dú)立制備的透鏡的配置相比，可以減小成本。
[0211]上述照明固定裝置50包括充當(dāng)光源的發(fā)光裝置1，因此可以減小其成本并可以增大其光輸出。
[0212]照明固定裝置50包括由金屬制成的固定裝置主體51，因此可以改善其散熱特性。
[0213]對(duì)于另一個(gè)范例，包括發(fā)光裝置I的照明設(shè)備可以是直管式LED燈。注意，對(duì)于直管型LED燈而言，“具有L型引腳帽的直管型LED燈系統(tǒng)GX16t_5 (用于一般照明)”(JEL801)是由例如日本電燈制造商協(xié)會(huì)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的。
[0214]在下文中，將參考圖22A和22B描述包括光源，即實(shí)施例2的發(fā)光裝置I的直管型LED 燈 80。
[0215]直管型LED燈80包括:由透光材料形成的具有直管形狀(圓柱形)的管主體81 ；以及在縱向上分別提供于管主體81末端部分和另一末端部分的第一帽82和第二帽83。實(shí)施例2的發(fā)光裝置I容納于管主體81中。發(fā)光裝置I不限于實(shí)施例2的發(fā)光裝置1，而可以是實(shí)施例1的發(fā)光裝置I。注意，對(duì)于直管型LED燈而言，“具有L型引腳帽的直管型LED燈系統(tǒng)GX16t-5(用于一般照明)”(JEL 801:2010)是由例如日本電燈制造商協(xié)會(huì)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的。
[0216]管主體81可以由透明玻璃、乳白色玻璃、透明樹脂、乳白色樹脂等制成。
[0217]第一帽82具有電氣連接到發(fā)光裝置I的兩個(gè)電源端子84和84 (以下簡(jiǎn)稱“第一燈管腳”)。這兩個(gè)燈管腳84和84被配置成分別電氣連接到燈座的帶個(gè)電源觸點(diǎn)，用于照明固定裝置的固定裝置主體(未示出)中保持的電源。
[0218]第二帽83具有一個(gè)接地端子85 (以下簡(jiǎn)稱“第二燈管腳”)用于接地。這一第二燈管腳85被配置成電氣連接到燈座用于接地的接地觸點(diǎn)，其被保持在固定裝置主體中。
[0219]每個(gè)第一燈管腳84都形成為L(zhǎng)形，并由管腳主體84a和鍵部分84b構(gòu)成，管腳主體84a沿管主體81的縱向伸出，鍵主體84b沿管主體81從管腳主體84a的尖端沿徑向延伸。兩個(gè)鍵部分84b在彼此遠(yuǎn)離的方向上延伸。注意，通過(guò)彎折長(zhǎng)金屬板形成每個(gè)第一燈管腳84。
[0220]第二燈管腳85從第二帽83的端面(帽基準(zhǔn)面)沿與管主體81相對(duì)的方向伸出。第二燈管腳85形成為T形。注意，優(yōu)選配置直管型LED燈80以便符合“具有L形管腳帽的直管型LED燈GX16t-5(用于一般照明)” (JEL 801:2010)的標(biāo)準(zhǔn)等，這是由日本電燈制造商協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化的。
[0221 ] 上述直管型LED燈80包括管主體81中的上述發(fā)光裝置I，并因此可以減小其成本并可以增大其光輸出。
[0222]包括發(fā)光裝置I的燈不限于上述直管型LED燈，可以是包括都在管主體中的發(fā)光裝置I和打開發(fā)光裝置I的照明單元的直管型LED燈。注意，電是經(jīng)由燈管腳從外部電源供應(yīng)給照明單元的。
[0223]實(shí)施例2的發(fā)光裝置I包括具有細(xì)長(zhǎng)形狀的安裝基板2和多個(gè)LED芯片6，但根據(jù)應(yīng)用發(fā)光裝置I的照明固定裝置的類型等，可以酌情改變安裝基板2的形狀和LED芯片6的數(shù)量以及LED芯片6的布置。
[0224]簡(jiǎn)言之，上述直管型LED燈可以包括:具有直管形狀且由透光材料(例如乳白色玻璃和乳白色樹脂)制成的管主體81 ;以及分別在縱向上提供于管主體81 —端和另一端的第一帽82和第二帽83。發(fā)光裝置I可以容納于管主體81中。安裝基板2具有細(xì)長(zhǎng)形狀，可以沿安裝基板2的縱向?qū)?zhǔn)多個(gè)LED芯片6。在直管型LED燈中，實(shí)施例1中描述的LED模塊20(參見圖16)可以容納在例如管主體81中。
[0225]在下文中，將參考圖23和24描述包括發(fā)光裝置I的另一照明固定裝置70的范例。
[0226]照明固定裝置70是能夠用作下照燈的LED照明固定裝置，包括固定裝置主體71和光源，光源為發(fā)光裝置I并由固定裝置主體71保持。此外，照明固定裝置70包括外殼78，外殼78具有矩形箱形狀并容納照明單元以操作發(fā)光裝置I。照明單元和發(fā)光裝置I通過(guò)導(dǎo)線(未示出)等電氣連接。
[0227]在照明固定裝置70中，固定裝置主體71形成為盤形，發(fā)光裝置I在固定裝置主體71的面上。照明固定裝置70包括多個(gè)鰭狀物71ab，其從固定裝置主體71的另一面伸出。固定裝置主體71和鰭狀物71ab是一體形成的。
[0228]發(fā)光裝置I被設(shè)置在布線基板21上，布線基板21是矩形板形式的。此外，發(fā)光裝置I包括多個(gè)布置成二維陣列的LED芯片(未示出)和集體(collectively)包封所有多個(gè)LED芯片的包封部分10。
[0229]此外，照明固定裝置70包括反射從發(fā)光裝置I橫向發(fā)射的光的第一反射器73、蓋體72和控制從蓋體72輸出的光方向分布的第二反射器74。注意，在照明固定裝置70中，容納發(fā)光裝置I的外蓋、第一反射器73和蓋體72由固定裝置主體71和第二反射器74構(gòu)成。
[0230]固定裝置主體71在該面(要提供發(fā)光裝置I的面)上具有兩個(gè)伸出的彼此面對(duì)的基礎(chǔ)部分71a。在照明固定裝置70中，固定發(fā)光裝置I的板形固定構(gòu)件75附著于兩個(gè)伸出基礎(chǔ)部分71a。固定構(gòu)件75由金屬板形成，并由螺釘77固定到每個(gè)伸出基礎(chǔ)部分71a。第一反射器73固定到固定裝置主體71。發(fā)光裝置I可以?shī)A在第一反射器73和固定構(gòu)件75之間。第一反射器73由白色合成樹脂形成。
[0231]固定構(gòu)件75具有開口 75a，用于暴露布線基板21的一部分。照明固定裝置70包括插入布線基板21和固定裝置主體71之間的導(dǎo)熱部分76。導(dǎo)熱部分76具有從布線基板21向固定裝置主體71傳導(dǎo)熱量的功能。導(dǎo)熱部分76由導(dǎo)熱脂膏形成，但不限于此，可以由導(dǎo)熱片形成。
[0232]導(dǎo)熱片可以是具有電絕緣和導(dǎo)熱性的硅酮凝膠片。用作導(dǎo)熱片的硅酮凝膠片優(yōu)選是軟的。這種硅酮凝膠片可以是Sarcon(注冊(cè)商標(biāo))等。
[0233]導(dǎo)熱片的材料不限于硅酮凝膠，可以是彈性體，例如，只要材料具有電絕緣和導(dǎo)熱性即可。
[0234]在照明固定裝置70中，可以經(jīng)由導(dǎo)熱部分76向固定裝置主體71有效率地傳導(dǎo)發(fā)光裝置I中產(chǎn)生的熱量。因此，在照明固定裝置70中，可以從固定裝置主體71和鰭狀物71ab有效率地釋放發(fā)光裝置I中產(chǎn)生的熱量。
[0235]固定裝置主體71和鰭狀物71ab優(yōu)選由具有高熱導(dǎo)率的材料形成，更優(yōu)選由導(dǎo)熱率比安裝基板2高的材料制成。在這里，固定裝置主體71和鰭狀物71ab優(yōu)選由具有高熱導(dǎo)率的金屬，例如鋁和銅形成。
[0236]蓋體72可以由丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹酯、硅酮樹脂、玻璃等制成。
[0237]蓋體72可以具有透鏡部分(未示出)，用于控制從發(fā)光裝置I發(fā)射的光的方向分布。蓋體72和透鏡部分可以一體形成。
[0238]第二反射器74可以由鋁、不銹鋼、樹脂、陶瓷等制成。
[0239]上述照明固定裝置70包括充當(dāng)光源的上述發(fā)光裝置1，因此可以減小成本并可以增大光輸出。此外，照明固定裝置70可以具有這樣的配置:固定裝置主體71還充當(dāng)布線基板21。亦即，可以將發(fā)光裝置I直接固定到固定裝置主體71而不在其間提供布線基板21。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光裝置，包括: 具有表面的安裝基板； 利用接合部接合到所述表面的LED芯片；以及 包封部分，其位于所述表面上并覆蓋所述LED芯片， 所述接合部允許從所述LED芯片發(fā)射的光透過(guò)所述接合部， 所述安裝基板包括: 透光性構(gòu)件，所述透光性構(gòu)件的平面尺寸大于所述LED芯片的平面尺寸； 第一貫穿布線，所述第一貫穿布線在所述透光性構(gòu)件的厚度方向上貫穿所述透光性構(gòu)件并經(jīng)由第一導(dǎo)線電氣連接到所述LED芯片的第一電極；以及 第二貫穿布線，所述第二貫穿布線在所述厚度方向上貫穿所述透光性構(gòu)件并經(jīng)由第二導(dǎo)線電氣連接到所述LED芯片的第二電極， 所述包封部分覆蓋所述第一導(dǎo)線和所述第二導(dǎo)線， 所述透光性構(gòu)件由至少兩個(gè)透光層構(gòu)成，其中所述至少兩個(gè)透光層在所述厚度方向上堆疊并具有不同的光學(xué)特性，并且 所述至少兩個(gè)透光層中的距所述LED芯片較遠(yuǎn)的透光層對(duì)從所述LED芯片發(fā)射的所述光的反射率較高。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中 所述透光性構(gòu)件允許從所述LED芯片發(fā)射并進(jìn)入所述透光性構(gòu)件的光在所述至少兩個(gè)透光層之間的界面處被漫反射。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中: 所述透光性構(gòu)件包括所述至少兩個(gè)透光層中的第一透光層和第二透光層，所述第二透光層距所述LED芯片比所述第一透光層距所述LED芯片遠(yuǎn)；并且所述透光性構(gòu)件允許光在所述第二透光層處被漫射。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中: 所述透光性構(gòu)件包括所述至少兩個(gè)透光層中的第一透光層和第二透光層，所述第二透光層距所述LED芯片比所述第一透光層距所述LED芯片遠(yuǎn)； 所述第一透光層的透光率比所述第二透光層的透光率高；并且 所述第二透光層的光散射率比所述第一透光層的光散射率高。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中: 所述透光性構(gòu)件包括所述至少兩個(gè)透光層中的第一透光層和第二透光層，所述第二透光層距所述LED芯片比所述第一透光層距所述LED芯片遠(yuǎn)；并且所述第一透光層比所述第二透光層厚。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中: 所述至少兩個(gè)透光層中的每一個(gè)透光層都是陶瓷層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光裝置，其中: 所述透光性構(gòu)件包括所述至少兩個(gè)透光層中的第一透光層和第二透光層，所述第二透光層距所述LED芯片比所述第一透光層距所述LED芯片遠(yuǎn)；并且 所述第二透光層是通過(guò)在比燒結(jié)所述第一透光層的溫度低的溫度下燒結(jié)而形成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光裝置，其中: 所述第一透光層是通過(guò)在大于等于1500°C且小于等于1600°C的溫度下燒結(jié)而形成的；并且 所述第二透光層是通過(guò)在大于等于850°C且小于等于1000°C的溫度下燒結(jié)而形成的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中: 所述包封部分包含透明材料和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料；并且 所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料由從所述LED芯片發(fā)射的光激勵(lì)以發(fā)射所具有的顏色與從所述LED芯片發(fā)射的光的顏色不同的光的熒光材料。
【文檔編號(hào)】H01L33/60GK104205377SQ201380018638
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月31日
【發(fā)明者】浦野洋二, 中村曉史, 井岡隼人, 平野徹, 鈴木雅教, 日向秀明, 今井良治, 合田純 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社