專利名稱：發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED燈，尤其涉及具有如下結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件將例如發(fā)藍(lán)色光的LED芯片和例如發(fā)黃色光的熒光體組合起來，利用來自LED芯片的光激勵上述熒光體，使來自LED芯片的光和來自熒光體的光混色，得到白色或中間色。
背景技術(shù)：
圖5表示將現(xiàn)有的藍(lán)色發(fā)光的LED芯片91和黃色發(fā)光的熒光體92組合起來，模擬地得到白色發(fā)光的LED燈90時的結(jié)構(gòu)的例子，在由印刷電路基板形成的元件基板93上，通過刻蝕等適當(dāng)?shù)姆椒ㄐ纬烧龢O和負(fù)極2極的電路93a，上述LED芯片91被芯片焊接在其中一個極上。
而且，在上述LED芯片91的另一極上用金線94進(jìn)行配線，成為可向上述LED芯片91供電的狀態(tài)。另外，在上述LED芯片91上，利用環(huán)氧樹脂等的透明密封樹脂95進(jìn)行模塑而形成外殼96，該外殼96兼?zhèn)浔Ｗo(hù)該LED芯片91不受濕度等影響、和保護(hù)上述金線94不因機(jī)械性接觸等而發(fā)生斷線的功能。
這里，特別地，在白色發(fā)光LED燈90的情況下，因?yàn)長ED芯片91發(fā)出的光是藍(lán)色，所以預(yù)先將由上述LED芯片91發(fā)出的光激勵、進(jìn)行黃色發(fā)光的熒光體96適量混合到上述透明樹脂95中，當(dāng)從外殼96向外部發(fā)出光時，相互為補(bǔ)色關(guān)系的藍(lán)色和黃色被混合，看到白色光。
專利文獻(xiàn)1日本特開2002-076444號公報但是，在上述現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)的白色發(fā)光LED燈90中，也如從圖5可知的那樣，因?yàn)楦鶕?jù)觀察該LED燈90的方向，從上述LED芯片91射出的光在到達(dá)觀察者之前的外殼96內(nèi)的距離產(chǎn)生差別，所以根據(jù)觀察方向，藍(lán)色光和上述熒光體92的碰撞次數(shù)不同。
結(jié)果，如果從密封樹脂95內(nèi)的透過距離長的角度觀察，則光的黃色感變強(qiáng)，如果從透過距離短的角度觀察，則藍(lán)色變強(qiáng)。即，產(chǎn)生如下的問題根據(jù)觀察方向的不同，產(chǎn)生顏色改變而被感知的情況，或者，根據(jù)形狀不同，即使在從一個方向觀察的情況下也感到顏色不均等，該問題的解決成為課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供一種發(fā)光器件作為不產(chǎn)生顏色不均的器件，來解決課題，該發(fā)光器件的特征在于，包括可視LED芯片；樹脂，其密封所述可視LED芯片，包含有被來自所述可視LED芯片的光激勵的熒光體；以及光學(xué)多層膜，光學(xué)多層膜，其以預(yù)定的比例反射來自所述可視LED芯片的光，而且，透過波長比來自所述可視LED芯片的光長的光，反射波長比來自所述可視LED芯片的光短的光，其中，所述光學(xué)多層膜被配置于所述樹脂的出光面上。
本發(fā)明的光學(xué)多層膜對于LED芯片發(fā)出的可視光具有預(yù)定的反射率，而且，具有如下性質(zhì)透過波長比來自可視光LED芯片的光長的光，反射波長比來自可視光LED芯片的光短的光。在光相對于光學(xué)多層膜的入射角大的情況下，該反射特性向短波長側(cè)偏移。
結(jié)果，對于以垂直的角度向光學(xué)多層膜入射的、源自LED芯片的光的強(qiáng)度大于源自熒光體的光的強(qiáng)度的混合色，僅對源自LED芯片的光以預(yù)定比例進(jìn)行反射，對于以大的入射角向光學(xué)多層膜入射的、源自熒光體的光比源自LED芯片的光強(qiáng)的混合色，使雙方的光均透過，可抵銷因觀察角度引起的發(fā)光顏色的不同。


圖1是表示本發(fā)明的發(fā)光器件的實(shí)施方式的剖面圖。
圖2同樣是放大表示本發(fā)明的發(fā)光器件1的主要部分的說明圖。
圖3同樣是表示本發(fā)明的光學(xué)多層膜的結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖4是表示上述光學(xué)多層膜的光直角透過時和傾斜透過時的波長特性差異的圖表。
圖5是表示現(xiàn)有例的剖面圖。
標(biāo)號說明1發(fā)光器件；2藍(lán)色LED芯片；3黃色發(fā)光熒光體；4密封樹脂；5元件基板；5a凹部；6金線；7光學(xué)多層膜；7a透明基板。
具體實(shí)施例方式
下面，基于圖中所示的實(shí)施方式詳細(xì)說明本發(fā)明。在圖1中，用標(biāo)號1表示的是本發(fā)明的發(fā)光器件，該發(fā)光器件1也采用藍(lán)色LED芯片作為光源，利用在該藍(lán)色LED芯片的周邊填充(模塑)透明環(huán)氧樹脂作為防濕用而形成的密封樹脂4中混合的黃色發(fā)光熒光體3，得到白色發(fā)光，這點(diǎn)和現(xiàn)有例是相同的。
實(shí)施例1另外，在這里，為了簡化說明以容易理解，在該實(shí)施方式1中，作為如下的形狀而進(jìn)行說明在元件基板5上，設(shè)置有例如大致為缽形的凹部5a，在該凹部5a的底面上安裝(die mount)了藍(lán)色LED芯片，在利用金線6進(jìn)行了配線后，填充上述透明環(huán)氧樹脂，直至元件基板5的大致上表面，作為密封樹脂4，但本發(fā)明不限定于該形狀。
而且，如上所述，在形成上述密封樹脂4的透明環(huán)氧樹脂中，預(yù)先均勻地混合有黃色發(fā)光熒光體3。圖2是詳細(xì)示出在上述凹部5a內(nèi)形成的密封樹脂4的部分的圖，可明確地理解，由于上述密封樹脂4為上述的結(jié)構(gòu)，來自上述藍(lán)色LED芯片2的向各個方向放射的光透過上述密封樹脂4的各部分而出射到外部為止的距離產(chǎn)生差異。
而且，平均地來說，越是從藍(lán)色LED芯片2以相對于光軸Z傾斜的角度射出的光，與黃色發(fā)光熒光體3碰撞的機(jī)會越多，成為偏黃色的白光，相反，從藍(lán)色LED芯片2以靠近光軸的角度射出的光與上述熒光體的碰撞機(jī)會少，所以成為偏藍(lán)色的白光，根據(jù)觀察方向的不同，給與觀察者不同的發(fā)光顏色。
本發(fā)明是以避免上述的現(xiàn)象為目的而進(jìn)行的，在上述密封樹脂4的上表面，設(shè)置光學(xué)多層膜7使其覆蓋上述密封樹脂4的向外部射出光的面、使第1層側(cè)為密封樹脂4側(cè)，所述光學(xué)多層膜7如圖3所示，由高折射率的部件、例如TiO2(折射率＝2.40)形成的薄膜、和低折射率的部件、例如SiO2(折射率＝1.47)形成的薄膜層疊而成。
并且，在現(xiàn)實(shí)中，很難在混合了黃色發(fā)光熒光體3等、難以保證平面性的密封樹脂4的表面上高精度地進(jìn)行100nm左右的極薄的膜厚的成膜，所以，如圖1所示，預(yù)先在玻璃等保證了平面性的透明基板7a上形成光學(xué)多層膜7，將其設(shè)置在元件基板5的凹部5a的上方等預(yù)定的位置上。
之后，也可利用形成密封樹脂4用的、添加有黃色發(fā)光熒光體3的樹脂的傳遞成型(transfer molding)等方法，對上述凹部5a進(jìn)行填充，通過進(jìn)行與密封樹脂4、元件基板5的一體化等的適當(dāng)方法來進(jìn)行安裝。另外，在圖1、圖2中，為了明確光學(xué)多層膜7的存在，將光學(xué)多層膜7作為具有厚度的膜進(jìn)行了記載，而在現(xiàn)實(shí)中是僅為100nm×12層左右。
在沒有光學(xué)多層膜7的情況下，在觀察上述密封樹脂4的出光面時，成為如下的狀態(tài)以通過LED芯片2的中心、垂直于出光面的光軸Z為中心，以同心圓形狀，順序地從藍(lán)色感強(qiáng)的白光變化為黃色感強(qiáng)的白光。因此，通過在出光面上采用藍(lán)色光的透過率隨著距上述光軸Z的距離而增大的結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)在上述密封樹脂4的向外部放出光的面上不發(fā)生顏色不均。
在本發(fā)明中，設(shè)置了用于此目的的光學(xué)多層膜7。即，利用在高折射率部件和低折射率部件的薄膜層疊而成的長波長透過濾波器中、隨著透過的光的入射角相對于濾波器從垂直到傾斜、截止波長向短波長側(cè)移動(即，透過的波長向短波長側(cè)移動)的性質(zhì)，對兩者進(jìn)行組合。
具體地，假定上述光學(xué)多層膜7將中心波長設(shè)定為偏藍(lán)色的紫色，調(diào)整一部分的膜厚等，如圖4中標(biāo)號為R的曲線所示，在藍(lán)色側(cè)(長波長側(cè))的反射率有傾斜。這樣，從上述藍(lán)色LED芯片發(fā)出的光越傾斜，如圖4中標(biāo)號為S的曲線(虛線)所示，上述光學(xué)多層膜7的反射特性越向短波長側(cè)移動，所以，藍(lán)色的透過量增加，能防止如上所述越是來自密封樹脂4的外周部分的光則黃色感越強(qiáng)的現(xiàn)象。
這里，再次參照圖2，說明用光學(xué)多層膜7覆蓋上述密封樹脂4的光出射側(cè)的作用，在如上所述來自藍(lán)色LED的光和黃色發(fā)光熒光體3碰撞的概率低的正面(0°)方向上，如圖中曲線B所示，約65％左右的藍(lán)色光被反射到上述密封樹脂4的方向，防止從正面看時的藍(lán)色變強(qiáng)，傾斜地通過光學(xué)多層膜7。即，隨著與黃色發(fā)光熒光體3的碰撞概率變高，反射率下降，獲得藍(lán)色和黃色的平衡。再有，圖中標(biāo)號Y所示的曲線是上述光學(xué)多層膜7對于黃色光的反射率。
以上，是本發(fā)明的工作原理，而在實(shí)際實(shí)施時，例如根據(jù)在密封樹脂4內(nèi)混和的黃色發(fā)光熒光體3的量，從藍(lán)色感強(qiáng)的狀態(tài)向黃色感強(qiáng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移的距離發(fā)生變化?；蛘?，如果覆蓋藍(lán)色LED芯片2的密封樹脂4的厚度不同，則即使是距上述光軸Z相同距離的位置，也發(fā)生透過上述光學(xué)多層膜7時的角度不同等狀況的差異，因此，考慮這些情況，來決定上述光學(xué)多層膜7的中心波長、上述黃色發(fā)光熒光體3的添加量、上述密封樹脂4的厚度等。
因此，根據(jù)本發(fā)明，得到不管從正面、斜方向等哪個方向看，都可看到相同白色的發(fā)光器件1，不會如現(xiàn)有例那樣，若從斜方向看則感到黃色感強(qiáng)，不會使觀察者產(chǎn)生不協(xié)調(diào)的感覺，提高了作為發(fā)光器件1的品質(zhì)。
再有，在發(fā)明人為了完成本發(fā)明而進(jìn)行的試制、研究的過程中，已經(jīng)確認(rèn)了如下的情況通過采用覆蓋上述密封樹脂4而設(shè)置光學(xué)多層膜7的結(jié)構(gòu)，特別在距藍(lán)色LED芯片的距離近的中心部，過量的藍(lán)色光被上述光學(xué)多層膜7反射到密封樹脂4內(nèi)，再度與上述黃色發(fā)光熒光體3接觸，轉(zhuǎn)換為黃色光。
因此，混和到上述密封樹脂4中的黃色發(fā)光熒光體3的量也可以比現(xiàn)有例的量少，由此，能夠防止完成的發(fā)光器件1成為如下的發(fā)光器件1因?yàn)樵谛纬擅芊鈽渲?的樹脂中過量混入異物(熒光體)而變脆，容易產(chǎn)生破碎、裂紋等。
同樣，因?yàn)榛旌偷矫芊鈽渲?中的熒光體的量變少，所以密封樹脂4對元件基板5的凹部5a的粘合性提高，很難發(fā)生兩者的邊界面上的剝離等，氣密性提高，壽命的提高也是可期待的。
同時，已明確了由于混合少量的熒光體即可，由此，形成密封樹脂4時的樹脂注入時的粘度變低，在注入時不會產(chǎn)生氣泡，或者，在注入時不會發(fā)生金線6的斷線，可得到提高良品率的二次效果。
再有，如由本發(fā)明的宗旨所明確的那樣，本發(fā)明應(yīng)用的范圍不限于實(shí)施例中的在藍(lán)色LED中組合了黃色熒光體的白色LED。只要是利用可視LED或者紫外LED來激勵熒光體、產(chǎn)生白色或中間色的熒光體LED，同樣可以應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光器件，其特征在于，包括可視LED芯片；樹脂，其密封所述可視LED芯片，并含有被來自所述可視LED芯片的光激勵的熒光體；以及光學(xué)多層膜，其以預(yù)定的比例反射來自所述可視LED芯片的光，而且，使波長比來自所述可視LED芯片的光長的光透射，而對波長比來自所述可視LED芯片的光短的光進(jìn)行反射，所述光學(xué)多層膜被配置于所述樹脂的出光面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述可視LED芯片被芯片焊接在具有凹部的殼體的底面上，所述樹脂被注入到所述凹部中，所述光學(xué)多層膜被配置在所述凹部的開口部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述光學(xué)多層膜是成膜于透明基板上的、TiO2、Nb2O5或Ta2O5中的任意一種與SiO2的層疊膜。
全文摘要
一種發(fā)光器件。在將現(xiàn)有的藍(lán)色LED芯片和黃色發(fā)光熒光體組合得到白色LED燈的方法中，來自LED的光根據(jù)與熒光體的碰撞次數(shù)，黃色感變強(qiáng)，所以越是距離LED芯片遠(yuǎn)的周邊部越變?yōu)辄S色感強(qiáng)的光，產(chǎn)生顏色不勻的問題。根據(jù)本發(fā)明，提供以下發(fā)光器件來解決課題用混和了黃色發(fā)光熒光體3的填充樹脂形成的密封樹脂4覆蓋藍(lán)色LED芯片的周邊，利用來自藍(lán)色LED芯片的光和來自黃色發(fā)光熒光體的光的混合色獲得白色發(fā)光，在這種發(fā)光器件1中，密封樹脂的發(fā)光面相對于通過藍(lán)色LED芯片的中心的垂直線Z軸對稱，在發(fā)光面上設(shè)置有高折射率膜和低折射率膜層疊而成的光學(xué)多層膜。
文檔編號H01L33/62GK1835257SQ200610065708
公開日2006年9月20日 申請日期2006年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月18日
發(fā)明者上野一彥, 小谷泰司 申請人:斯坦雷電氣株式會社