專利名稱：發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在此說明的實(shí)施例一般而言涉及發(fā)光器件。
背景技術(shù)：
通過組合熒光劑與諸如藍(lán)光LED的半導(dǎo)體發(fā)光元件而發(fā)射白光的白光LED發(fā)光器 件已被開發(fā)作為具有低功率消耗的小發(fā)光器件。JP-A 2001-210874(特開)公開了這樣一種結(jié)構(gòu)，其中將包括襯底和預(yù)先設(shè)置在 襯底下面上的熒光劑層的LED芯片安裝在引線框上，并將熒光劑涂覆到LED芯片的表面上。 然而，這樣的結(jié)構(gòu)不能充分提高效率。此外，由于在LED芯片與引線框之間設(shè)置有熒光劑層 和管芯接合粘合劑，散熱性差；由于發(fā)熱，發(fā)光效能降低；并且可靠性不希望地降低。雖然對更高效率的發(fā)光器件的需求日益增加，但通過常規(guī)技術(shù)不能充分地提高效 率。

發(fā)明內(nèi)容
總的來說，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，一種發(fā)光器件包括半導(dǎo)體發(fā)光元件、安裝構(gòu)件、第一 波長轉(zhuǎn)換層、第二波長轉(zhuǎn)換層、以及第一透明層。所述半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)射第一光。所述半 導(dǎo)體發(fā)光元件被設(shè)置在所述安裝構(gòu)件上。所述第一波長轉(zhuǎn)換層被設(shè)置在所述半導(dǎo)體發(fā)光元 件與所述安裝構(gòu)件之間且與所述安裝構(gòu)件接觸。所述第一波長轉(zhuǎn)換層吸收所發(fā)射的所述第 一光并發(fā)射第二光，所述第二光的波長大于所述第一光的波長。所述半導(dǎo)體發(fā)光元件被設(shè) 置在所述第二波長轉(zhuǎn)換層的至少一部分與所述第一波長轉(zhuǎn)換層之間。所述第二波長轉(zhuǎn)換層 吸收所述第一光并發(fā)射第三光，所述第三光的波長大于所述第一光的波長。所述第一透明 層被設(shè)置在所述半導(dǎo)體發(fā)光元件與所述第二波長轉(zhuǎn)換層之間。所述第一透明層對所述第一 光、所述第二光和所述第三光透明。


圖1是示例出發(fā)光器件的示意性截面圖；圖2是在發(fā)光器件中使用的半導(dǎo)體發(fā)光元件的示意性截面圖；圖3是示例出發(fā)光器件的操作的示意圖；圖4是示例出比較例的發(fā)光器件的示意性截面圖；圖5是示例出比較例的發(fā)光器件的示意性截面圖；圖6是示例出比較例的發(fā)光器件的示意性截面圖；圖7是示例出比較例的發(fā)光器件的示意性截面圖8是示例出發(fā)光器件的示意性截面圖；圖9是示例出發(fā)光器件的操作的示意圖；圖10A、圖IOB和圖IOC是示例出發(fā)光器件的示意性截面圖；以及圖IlA和IlB是示例出發(fā)光器件的示意性截面圖。
具體實(shí)施例方式下面將參考附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明的示例性實(shí)施例。附圖是示意性的或概念性的；并且各部分的厚度與寬度之間的關(guān)系、各部分之間 的尺寸的比例等等未必與其實(shí)際值相同。此外，各附圖之間，甚至對于相同的部分，尺寸和 比例可以被不同地示例。在本申請的說明書和附圖中，用相似的參考標(biāo)號標(biāo)記與關(guān)于上述附圖描述的內(nèi)容 相似的部件，并且在適當(dāng)時(shí)省略詳細(xì)的描述。第一實(shí)施例圖1是示例出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)的示意性截面圖。圖2是示例出在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的發(fā)光器件中使用的半導(dǎo)體發(fā)光元件 的結(jié)構(gòu)的示意性截面圖。如圖1所示，根據(jù)該實(shí)施例的發(fā)光器件210包括半導(dǎo)體發(fā)光元件10、安裝構(gòu)件20、 第一波長轉(zhuǎn)換層30、第二波長轉(zhuǎn)換層80、以及第一透明層60。半導(dǎo)體發(fā)光元件10被設(shè)置在安裝構(gòu)件20上。第一波長轉(zhuǎn)換層30被設(shè)置在半導(dǎo) 體發(fā)光元件10與安裝構(gòu)件20之間且與安裝構(gòu)件20接觸。第一波長轉(zhuǎn)換層30吸收從半導(dǎo) 體發(fā)光元件10發(fā)射的第一光并發(fā)射第二光，該第二光的波長大于第一光的波長。換言之， 第二光的波長帶大于第一光的波長帶。例如，第二光的波長帶的最小波長大于第一光的波 長帶的最小波長。例如，第二光的波長帶的最大波長大于第一光的波長帶的最大波長。例 如，第二光的波長帶的最小波長大于第一光的波長帶的最大波長。例如，第二光的峰值波長 大于第一光的峰值波長。第二波長轉(zhuǎn)換層80被設(shè)置在半導(dǎo)體發(fā)光元件10的與第一波長轉(zhuǎn)換層30相反的 一側(cè)，吸收第一光。即，半導(dǎo)體發(fā)光元件10被設(shè)置在第二波長轉(zhuǎn)換層80的至少一部分與第 一波長轉(zhuǎn)換層30之間。第二波長轉(zhuǎn)換層80發(fā)射第三光，第三光的波長大于第一光的波長。 換言之，第三光的波長帶大于第一光的波長帶。例如，第三光的波長帶的最小波長大于第一 光的波長帶的最小波長。例如，第三光的波長帶的最大波長大于第一光的波長帶的最大波 長。例如，第三光的波長帶的最小波長大于第一光的波長帶的最大波長。例如，第三光的峰 值波長大于第一光的峰值波長。第三光可以具有與第二光的波長特性基本上相同或不同的 波長特性。第二波長轉(zhuǎn)換層80還吸收第二光；并且由此從第二波長轉(zhuǎn)換層80發(fā)射的第三 光可以具有與第一光和第二光的波長特性不同的波長特性。第一透明層60被設(shè)置在半導(dǎo)體發(fā)光元件10與第二波長轉(zhuǎn)換層80之間，并且對第 一光、第二光和第三光透明。如圖2所示，半導(dǎo)體發(fā)光元件10包括層疊的結(jié)構(gòu)體，該層疊的結(jié)構(gòu)體包括依次層 疊在襯底90上的緩沖層101、n型接觸層102、發(fā)光層103、p型電子阻擋層104、以及ρ型接 觸層105。緩沖層101可以包括，例如，多晶GaN ；η型接觸層102可以包括，例如，摻雜有Si的GaN。發(fā)光層103可以具有，例如，量子阱結(jié)構(gòu)，在該量子阱結(jié)構(gòu)中，多重地交替層疊勢壘 層和阱層。勢壘層可以包括，例如，feiN;阱層可以包括，例如，InGaN。ρ型電子阻擋層104 可以包括，例如，摻雜有Mg的MGaN。ρ型接觸層105可以包括，例如，摻雜有Mg的GaN。在該具體實(shí)例的半導(dǎo)體發(fā)光元件10的層疊結(jié)構(gòu)體中，去除η型接觸層102的一部 分、以及發(fā)光層103、ρ型電子阻擋層104和ρ型接觸層105的一部分；暴露η型接觸層102 的一部分。還將η側(cè)電極108設(shè)置為連接到η型接觸層102 ；并且還將ρ側(cè)電極107設(shè)置 為連接到P型接觸層105。換言之，ρ側(cè)電極107被設(shè)置在半導(dǎo)體發(fā)光元件10的位于ρ型 半導(dǎo)體層(P型接觸層10 側(cè)的第一主表面IOa上且與ρ型半導(dǎo)體層(ρ型接觸層105)接 觸。半導(dǎo)體發(fā)光元件10的位于η型半導(dǎo)體層(η型接觸層10 側(cè)的第二主表面IOb是與 安裝構(gòu)件20相對的一側(cè)的面。半導(dǎo)體發(fā)光元件10的每一個(gè)半導(dǎo)體層都可包括氮化物半導(dǎo)體。換言之，半導(dǎo)體發(fā) 光元件10可包括，例如，藍(lán)光發(fā)光二極管(LED)、藍(lán)紫光LED、紫光LED、紫外光LED等等。然 而，本發(fā)明的實(shí)施例不限于此?？梢允褂萌魏伟雽?dǎo)體發(fā)光元件10。在如圖1所示的該具體實(shí)例中，在安裝構(gòu)件20上設(shè)置ρ側(cè)基底電極107e和η側(cè) 基底電極108e。ρ側(cè)基底電極107e和η側(cè)基底電極108e分別通過ρ側(cè)互連107w和η側(cè) 互連108w而連接到半導(dǎo)體發(fā)光元件10的ρ側(cè)電極107和η側(cè)電極108。然而，上述描述是 一個(gè)實(shí)例；本發(fā)明的實(shí)施例不限于此?？梢詫﹄娺B接的形式以及半導(dǎo)體發(fā)光元件10和安裝 構(gòu)件20的配置進(jìn)行各種修改。雖然在該具體實(shí)例中安裝構(gòu)件20是具有在其上安裝半導(dǎo)體發(fā)光元件10的杯狀結(jié) 構(gòu)的構(gòu)件，但只要該安裝構(gòu)件20是可以在其上安裝半導(dǎo)體發(fā)光元件10的部件就足夠了。安 裝構(gòu)件20的結(jié)構(gòu)是任意的。安裝構(gòu)件20可以包括任何材料，例如，無機(jī)材料、有機(jī)材料等寸。安裝構(gòu)件20的在半導(dǎo)體發(fā)光元件10側(cè)(第一波長轉(zhuǎn)換層30側(cè))的面可以是具有 高反射率的面。例如，可以在安裝構(gòu)件20的在半導(dǎo)體發(fā)光元件10側(cè)的面上，S卩，安裝構(gòu)件 20的安裝面(在其上安裝半導(dǎo)體發(fā)光元件10的面)上，設(shè)置由Ag等等構(gòu)成的反射膜(未 示出)。第一波長轉(zhuǎn)換層30可以包括分散在第一樹脂32中的第一波長轉(zhuǎn)換顆粒31，其中 第一波長轉(zhuǎn)換顆粒31吸收第一光并發(fā)射第二光。第一波長轉(zhuǎn)換顆粒31可以包括，例如，熒光劑細(xì)顆粒、氮化物半導(dǎo)體細(xì)顆粒等等。 氮化物半導(dǎo)體可以包括AlxGaJni_x_yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，且x+y彡1)。對于這樣的氮 化物半導(dǎo)體，可以通過改變上述χ和y的值來改變所發(fā)射的波長。在上述氮化物半導(dǎo)體中， 可以用B、T1等等替代III族元素中的一部分?？梢杂肞、As、Sb、Bi等等替代N的一部分。第一波長轉(zhuǎn)換顆粒31不限于一種類型的材料，可以包括兩種或更多種類型的材 料。例如，可以使用基于硅氧烷(silicone)的樹脂等等作為第一波長轉(zhuǎn)換層30的第 一樹脂32。第一波長轉(zhuǎn)換層30可以具有將半導(dǎo)體發(fā)光元件10接合到安裝構(gòu)件20的接合功 能。換言之，可以使用具有接合功能的材料作為第一樹脂32。從而，可以將半導(dǎo)體發(fā)光元 件10固定到安裝構(gòu)件20而不設(shè)置單獨(dú)的接合劑；可以抑制由單獨(dú)地設(shè)置接合劑引起的發(fā)光效能的降低；并且可以簡化工藝。第二波長轉(zhuǎn)換層80可以包括分散在第二樹脂(未示出)中的第二波長轉(zhuǎn)換顆粒 (未示出)，其中第二波長轉(zhuǎn)換顆粒吸收第一光并發(fā)射第三光。第二波長轉(zhuǎn)換顆粒不限于一種類型的材料，可以包括兩種或更多種類型的材料。第二波長轉(zhuǎn)換顆?？梢园ǎ?，熒光劑細(xì)顆粒、氮化物半導(dǎo)體細(xì)顆粒等等。例 如，可以使用基于硅氧烷的樹脂等等作為第二波長轉(zhuǎn)換層80的第二樹脂?？梢曰谟砂雽?dǎo)體發(fā)光元件10發(fā)射的第一光的發(fā)光特性(例如，發(fā)光波長)和由 第一波長轉(zhuǎn)換層30發(fā)射的第二光的發(fā)光特性(例如，發(fā)光波長)來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定由第二波長 轉(zhuǎn)換層80發(fā)射的第三光的發(fā)光特性(例如，發(fā)光波長)。第三光的波長不大于第二光的波長。例如，在第一光是藍(lán)光的情況下，第二光可以 是黃光且第三光可以是黃光。并且，例如，在第一光是藍(lán)光的情況下，第二光可以是紅光且 第三光可以是綠光。在例如第一光是近紫外光的情況下，第二光可以是黃光且第三光可以 是藍(lán)和綠光。第一透明層60可以包括對第一光、第二光和第三光透明的任何材料。換言之，第 一透明層對在半導(dǎo)體發(fā)光元件10的發(fā)光波長附近的波長以及比該波長更長的波長區(qū)域中 的波長基本上透明。第一透明層60可包括，例如，諸如基于硅氧烷的樹脂的任何有機(jī)材料寸寸。例如，透明樹脂層可以被設(shè)置為第一透明層60，例如，其外表面具有向上(沿著從 安裝構(gòu)件20朝向半導(dǎo)體發(fā)光元件10的方向)凸起的彎曲結(jié)構(gòu)以覆蓋半導(dǎo)體發(fā)光元件10。 具有向上突起結(jié)構(gòu)的彎曲表面的截面的曲線可以具有任何結(jié)構(gòu)，例如，半圓弧狀結(jié)構(gòu)、拋物 線結(jié)構(gòu)等等。在該具體實(shí)例中，第一透明層60的端部接觸安裝構(gòu)件20。由此，通過將第一透明 層60設(shè)置為覆蓋半導(dǎo)體發(fā)光元件10，第一透明層60可以保護(hù)半導(dǎo)體發(fā)光元件10 ；并且發(fā) 光器件210的可靠性提高。然而，本發(fā)明的實(shí)施例不限于此。在一些情況下，第一透明層60 的至少部分端部可以被設(shè)置為從安裝構(gòu)件20分離。圖3是示例出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的發(fā)光器件的操作的示意圖。如圖3所示，由半導(dǎo)體發(fā)光元件10的發(fā)光層103發(fā)射的第一光Ll的一部分朝向 P型半導(dǎo)體層側(cè)的第一主表面IOa (上面)傳播，穿過第一透明層60和第二波長轉(zhuǎn)換層80， 并被提取到發(fā)光器件210的外部。當(dāng)朝向第一主表面IOa傳播的第一光Ll穿過第一透明層60且進(jìn)入第二波長轉(zhuǎn)換 層80時(shí)，在第二波長轉(zhuǎn)換層80中吸收第一光Ll的一部分；發(fā)射具有大于第一光Ll的波長 的波長特性的第三光L3 ；并且第三光L3被發(fā)射到發(fā)光器件210的外部。此時(shí)，雖然在第二波長轉(zhuǎn)換層80發(fā)射第三光L3時(shí)在第二波長轉(zhuǎn)換層80中產(chǎn)生 熱，但第一透明層60被設(shè)置為覆蓋半導(dǎo)體發(fā)光元件10 ；而且第二波長轉(zhuǎn)換層80被設(shè)置在 第一透明層60上。因此，即使在通過第二波長轉(zhuǎn)換層80產(chǎn)生熱的情況下，也可以抑制在第 二波長轉(zhuǎn)換層80與半導(dǎo)體發(fā)光元件10之間的熱傳導(dǎo)；可以抑制半導(dǎo)體發(fā)光元件10的溫度 的升高；并且可以保持半導(dǎo)體發(fā)光元件10的發(fā)光效能的高值。第一光Ll的另一部分朝向η型半導(dǎo)體層(η型接觸層10 側(cè)的第二主表面 IOb (下面)傳播，并進(jìn)入第一波長轉(zhuǎn)換層30。在第一波長轉(zhuǎn)換層30中吸收第一光Ll ；并且發(fā)射具有大于第一光Ll的波長的波長特性的第二光L2。在未設(shè)置第一波長轉(zhuǎn)換層30的情況下，由于從半導(dǎo)體發(fā)光元件10發(fā)射到安裝構(gòu) 件20側(cè)的第一光Ll被安裝構(gòu)件20反射、返回到半導(dǎo)體發(fā)光元件10的內(nèi)部且被不希望地 再吸收(特別地，被半導(dǎo)體發(fā)光元件10的發(fā)光層103再吸收)，效率降低。相反地，通過設(shè)置第一波長轉(zhuǎn)換層30，從半導(dǎo)體發(fā)光元件10發(fā)射到安裝構(gòu)件20側(cè) 的第一光Ll被轉(zhuǎn)換成具有大于第一光Ll的波長的第二光L2。從而，即使在第二光L2被安 裝構(gòu)件20反射、返回到半導(dǎo)體發(fā)光元件10的內(nèi)部且進(jìn)入半導(dǎo)體發(fā)光元件10 (特別地，進(jìn)入 發(fā)光層103)的情況下，由于第二光L2的波長大于第一光Ll的波長，半導(dǎo)體發(fā)光元件10(特 別地，發(fā)光層10 也不會容易地再吸收第二光L2。因此，第二光L2容易地從半導(dǎo)體發(fā)光元 件10發(fā)射到外部；從而損耗低。當(dāng)?shù)谝徊ㄩL轉(zhuǎn)換層30發(fā)射第二光L2時(shí)，在第一波長轉(zhuǎn)換層30中也產(chǎn)生熱。此時(shí)， 第一波長轉(zhuǎn)換層30接觸安裝構(gòu)件20。因此，第一波長轉(zhuǎn)換層30的熱被高效地傳導(dǎo)到安裝 構(gòu)件20并被散逸。因此，可以抑制由第一波長轉(zhuǎn)換層30的發(fā)熱引起的半導(dǎo)體發(fā)光元件10 的溫度的升高；并且可以保持半導(dǎo)體發(fā)光元件10的發(fā)光效能的高值。在發(fā)光器件210中，第一波長轉(zhuǎn)換層30被設(shè)置在半導(dǎo)體發(fā)光元件10的第二主表 面IOb側(cè)；并且第二波長轉(zhuǎn)換層80被設(shè)置在第一主表面IOa側(cè)。從而，第一波長轉(zhuǎn)換層30 在第二波長轉(zhuǎn)換層80的遠(yuǎn)側(cè)。因此，例如，抑制了由第二波長轉(zhuǎn)換層80發(fā)射的第三光L3 進(jìn)入第一波長轉(zhuǎn)換層30且被再吸收。從而，發(fā)光效能也提高。由此，根據(jù)發(fā)光器件210，可以提供具有高發(fā)光效能的發(fā)光器件。將第三光L3的波長設(shè)置為不大于第二光L2的波長可提高發(fā)光效能。換言之，在 第二光L2的波長小于第三光L3的波長的情況下，當(dāng)?shù)诙釲2穿過第二波長轉(zhuǎn)換層80時(shí)， 第二光L2被第二波長轉(zhuǎn)換層80吸收；因而效率會降低。然而，通過將第三光L3的波長設(shè) 置為不大于第二光L2的波長，抑制了在第二波長轉(zhuǎn)換層80中對第二光L2的吸收；從而效 率提高。第一比較例圖4是示例出第一比較例的發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)的示意性截面圖。在如圖4所示的第一比較例的發(fā)光器件219a中，未設(shè)置第一透明層60 ；直接在 半導(dǎo)體發(fā)光元件10上設(shè)置第二波長轉(zhuǎn)換層80。在安裝構(gòu)件20上設(shè)置基于硅氧烷的透 明管芯接合材料層41 (管芯接合粘合劑)；在透明管芯接合材料層41上設(shè)置第一波長轉(zhuǎn) 換層30 ；此外在第一波長轉(zhuǎn)換層30上設(shè)置半導(dǎo)體發(fā)光元件10。該結(jié)構(gòu)對應(yīng)于在JP-A 2001-210874(特開)中公開的結(jié)構(gòu)。在第一比較例的發(fā)光器件219a中，因?yàn)橹苯釉诎雽?dǎo)體發(fā)光元件10上設(shè)置第二波 長轉(zhuǎn)換層80，由第二波長轉(zhuǎn)換層80產(chǎn)生的熱導(dǎo)致半導(dǎo)體發(fā)光元件10的溫度升高。此外，因 為在第一波長轉(zhuǎn)換層30與安裝構(gòu)件20之間設(shè)置有基于硅氧烷的透明管芯接合材料層41， 由第二波長轉(zhuǎn)換層80產(chǎn)生的熱不容易被傳導(dǎo)到安裝構(gòu)件20且不容易被散逸；這也使得半 導(dǎo)體發(fā)光元件10的溫度升高。由此，在第一比較例的發(fā)光器件219a中，半導(dǎo)體發(fā)光元件10 的溫度升高；因此發(fā)光效能降低。第二比較例圖5是示例出第二比較例的發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)的示意性截面圖。
在如圖5所示的第二比較例的發(fā)光器件219a中，在根據(jù)該實(shí)施例的發(fā)光器件210 的安裝構(gòu)件20與第一波長轉(zhuǎn)換層30之間設(shè)置基于硅氧烷的透明管芯接合材料層41。雖然在第二比較例的發(fā)光器件219b的半導(dǎo)體發(fā)光元件10上設(shè)置了第一透明層60 以減輕由第二波長轉(zhuǎn)換層80產(chǎn)生的熱的影響，但在第一波長轉(zhuǎn)換層30與安裝構(gòu)件20之間 設(shè)置有基于硅氧烷的透明管芯接合材料層41。因此，由第二波長轉(zhuǎn)換層80產(chǎn)生的熱不能通 過安裝構(gòu)件20容易地散逸；并且，如所預(yù)期的，半導(dǎo)體發(fā)光元件10的溫度升高。因此，在第 二比較例的發(fā)光器件219b中，同樣地，半導(dǎo)體發(fā)光元件10的溫度升高；因?yàn)榘l(fā)光效能降低。第三比較例圖6是示例出第三比較例的發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)的示意性截面圖。如圖6所示，在第三比較例的發(fā)光器件219c中未設(shè)置第一波長轉(zhuǎn)換層30。通過基 于硅氧烷的透明管芯接合材料層41將半導(dǎo)體發(fā)光元件10接合到安裝構(gòu)件20。在第一透明 層60上設(shè)置第二波長轉(zhuǎn)換層80c。在第三比較例的發(fā)光器件219c中，在第二發(fā)光元件10上設(shè)置了第一透明層60。 因此，由第二波長轉(zhuǎn)換層80產(chǎn)生的熱的影響降低。然而，由于未設(shè)置第一波長轉(zhuǎn)換層30，從 半導(dǎo)體發(fā)光元件10發(fā)射到安裝構(gòu)件20側(cè)的第一光Ll被安裝構(gòu)件20反射，返回到半導(dǎo)體 發(fā)光元件10的內(nèi)部，并被再吸收(特別地，被半導(dǎo)體發(fā)光元件10的發(fā)光層103再吸收)； 并且效率降低。第四比較例圖7是示例出第四比較例的發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)的示意性截面圖。在如圖7所示的第四比較例的發(fā)光器件219d中，未設(shè)置第一波長轉(zhuǎn)換層30，同時(shí)， 在半導(dǎo)體發(fā)光元件10與安裝構(gòu)件20之間設(shè)置了基于硅氧烷的透明管芯接合材料層41。還 設(shè)置了第一透明層60和第二波長轉(zhuǎn)換層80。在第一透明層60的內(nèi)側(cè)設(shè)置內(nèi)波長轉(zhuǎn)換層 80d ；并且在內(nèi)波長轉(zhuǎn)換層80d與半導(dǎo)體發(fā)光元件10之間設(shè)置內(nèi)透明層60d。在具有該結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件219d中，接近第二波長轉(zhuǎn)換層80地設(shè)置內(nèi)波長轉(zhuǎn)換層 80do因此，由第二波長轉(zhuǎn)換層80發(fā)射的第三光L3容易被內(nèi)波長轉(zhuǎn)換層80d吸收。雖然因 為內(nèi)波長轉(zhuǎn)換層80d被來自半導(dǎo)體發(fā)光元件10的第一光Ll直接激發(fā)而在內(nèi)波長轉(zhuǎn)換層 80d中高效發(fā)光，但外側(cè)的第二波長轉(zhuǎn)換層80會被來自半導(dǎo)體發(fā)光元件10的第一光Ll直 接激發(fā)且會被內(nèi)波長轉(zhuǎn)換層80d反射或散射的第一光Ll激發(fā)。因此，第二波長轉(zhuǎn)換層80 的發(fā)光效率降低，降低的量為由于被內(nèi)波長轉(zhuǎn)換層80d反射或散射而發(fā)生的損耗的量。因 此，發(fā)光效能降低。此外，在發(fā)光器件219d的情況下，未設(shè)置第一波長轉(zhuǎn)換層30。因此，從半導(dǎo)體發(fā)光 元件10朝向安裝構(gòu)件20發(fā)射的第一光Ll被安裝構(gòu)件20反射，再次進(jìn)入半導(dǎo)體發(fā)光元件 10，并且由于再吸收(特別地，被半導(dǎo)體發(fā)光元件10的發(fā)光層103再吸收)而被損耗；因而 發(fā)光效能降低。相反地，因?yàn)榈谝徊ㄩL轉(zhuǎn)換層30將第一光Ll轉(zhuǎn)換成具有大于第一光Ll的波長的 第二光L2，發(fā)光器件210可以抑制由于被安裝構(gòu)件20反射的光返回到半導(dǎo)體發(fā)光元件10 的內(nèi)部且被半導(dǎo)體發(fā)光元件10的發(fā)光層103再吸收而導(dǎo)致的效率降低。此外，因?yàn)榈谝徊?長轉(zhuǎn)換層30接觸安裝構(gòu)件20，散熱性良好；并且，可以抑制由熱引起的效率降低。此外，通過在第二波長轉(zhuǎn)換層80與半導(dǎo)體發(fā)光元件10之間設(shè)置第一透明層60，可以抑制由在第二波長轉(zhuǎn)換層80的波長轉(zhuǎn)換期間的發(fā)熱引起的半導(dǎo)體發(fā)光元件10的溫度升 高；并且，可以抑制由半導(dǎo)體發(fā)光元件10的溫度升高引起的發(fā)光效能的降低。通過將第一 波長轉(zhuǎn)換層30設(shè)置在半導(dǎo)體發(fā)光元件10的下側(cè)且將第二波長轉(zhuǎn)換層80設(shè)置在上側(cè)，第一 波長轉(zhuǎn)換層30和第二波長轉(zhuǎn)換層80在彼此的遠(yuǎn)側(cè)。因此，例如，可以抑制由第二波長轉(zhuǎn)換 層80發(fā)射的第三光L3進(jìn)入第一波長轉(zhuǎn)換層30而被再吸收。從而，發(fā)光效能提高。而且，通過在第二波長轉(zhuǎn)換層80與半導(dǎo)體發(fā)光元件10之間設(shè)置第一透明層60，可 以容易地調(diào)整第二波長轉(zhuǎn)換層80的膜厚度；并且可以通過最優(yōu)地調(diào)整膜厚度來抑制在第 二波長轉(zhuǎn)換層80中對第二光L2的再吸收。從而，可以獲得具有高發(fā)光效能的發(fā)光器件。例如，可以將第二波長轉(zhuǎn)換層80的端部設(shè)置為接觸安裝構(gòu)件20。從而，由第二波 長轉(zhuǎn)換層80產(chǎn)生的熱可以被高效地傳導(dǎo)到安裝構(gòu)件20 ；可以進(jìn)一步降低半導(dǎo)體發(fā)光元件 10的溫度升高；可以提高半導(dǎo)體發(fā)光元件10的發(fā)光效能；從而可以進(jìn)一步提高發(fā)光器件 210的效率。然而，本發(fā)明的實(shí)施例不限于此。在第二波長轉(zhuǎn)換層80幾乎不產(chǎn)生熱的情況下、 在半導(dǎo)體發(fā)光元件10的溫度不會容易地升高的情況下、在即使半導(dǎo)體發(fā)光元件10的溫度 升高時(shí)發(fā)光效能也不會容易地降低的情況下，可以將第二波長轉(zhuǎn)換層80的至少部分端部 設(shè)置為從安裝構(gòu)件20分離。第一透明層60可以包括包含氣體(包括空氣)的層。從而，由第二波長轉(zhuǎn)換層80 產(chǎn)生的熱不會被容易地傳導(dǎo)到半導(dǎo)體發(fā)光元件10 ；從而效率提高。在第一透明層60為例 如氣體(包括空氣)層的情況下，可以使用模具(die)形成第二波長轉(zhuǎn)換層80，以使第二波 長轉(zhuǎn)換層80保持其自身的形狀；并且所形成的第二波長轉(zhuǎn)換層80可被設(shè)置在半導(dǎo)體發(fā)光 元件10上以覆蓋半導(dǎo)體發(fā)光元件10。通過多重地設(shè)置波長轉(zhuǎn)換層(例如第一波長轉(zhuǎn)換層30和第二波長轉(zhuǎn)換層80)，更 易于控制由發(fā)光器件210發(fā)射的光的波長特性；并且更易于實(shí)現(xiàn)具有高色彩再現(xiàn)性的希望 的光發(fā)射。如上所述，在根據(jù)該實(shí)施例的發(fā)光器件210中，希望第三光L3的波長帶不大于第 二光L2的波長帶。例如，第三光L3的波長帶的最小波長不大于第二光L2的波長帶的最小 波長。例如，第三光L3的波長帶的最大波長不大于第二光L2的波長帶的最大波長。例如， 第三光L3的波長帶的最大波長可以等于或小于第二光L2的波長帶的最小波長。例如，在從半導(dǎo)體發(fā)光元件10發(fā)射的第一光Ll為具有藍(lán)色區(qū)中的發(fā)光峰的光的 情況下，第一波長轉(zhuǎn)換層30發(fā)射黃色的第二光L2 (例如，熒光)；并且第二波長轉(zhuǎn)換層80也 發(fā)射黃色的第三光L3。從而，發(fā)光器件210可以發(fā)射白光。此外，在從半導(dǎo)體發(fā)光元件10發(fā)射的第一光Ll為具有藍(lán)色區(qū)中的發(fā)光峰的光的 情況下，第一波長轉(zhuǎn)換層30發(fā)射紅色的第二光L2 (例如，熒光)；并且第二波長轉(zhuǎn)換層80發(fā) 射綠色的第三光L3。從而，發(fā)光器件210發(fā)射紅色、綠色和藍(lán)色三種顏色的光，從而可以發(fā) 射白光。在從半導(dǎo)體發(fā)光元件10發(fā)射的第一光Ll為具有近紫外區(qū)中的發(fā)光峰的光的情況 下，第一波長轉(zhuǎn)換層30可發(fā)射紅色的第二光L2(例如，熒光)；并且第二波長轉(zhuǎn)換層80可 發(fā)射綠色和藍(lán)色的第三光L3。從而，發(fā)光器件210發(fā)射紅色、綠色和藍(lán)色三種顏色的光，從 而可以發(fā)射白光。
由此，例如，可以使用黃光熒光劑作為第一波長轉(zhuǎn)換層30的第一波長轉(zhuǎn)換顆粒 31 ；并且可以在第二波長轉(zhuǎn)換層80中也使用黃光熒光劑。此外，例如，可以使用紅光熒光劑 作為第一波長轉(zhuǎn)換層30的第一波長轉(zhuǎn)換顆粒31 ；并且可以使用綠光熒光劑作為第二波長 轉(zhuǎn)換層80中的第二波長轉(zhuǎn)換顆粒。此外，可以使用紅光熒光劑作為第一波長轉(zhuǎn)換層30的 第一波長轉(zhuǎn)換顆粒31 ；并且可以使用藍(lán)光熒光劑和綠光熒光劑的兩種類型熒光劑作為第 二波長轉(zhuǎn)換層80中的第二波長轉(zhuǎn)換顆粒。然而，以上描述是在發(fā)光元件210發(fā)射白光的情況下的結(jié)構(gòu)的實(shí)例。第一光Li、第 二光L2和第三光L3的發(fā)光特性的組合是任意的?？梢曰诎l(fā)光器件所要發(fā)射的光的規(guī)格 來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定第一光Li、第二光L2和第三光L3的發(fā)光特性。例如，在該實(shí)施例中，可以在第一波長轉(zhuǎn)換層30和第二波長轉(zhuǎn)換層80中使用紅光 熒光劑層、黃光熒光劑層、綠光熒光劑層和藍(lán)光熒光劑層中的任何熒光劑層。紅光熒光劑層可以發(fā)射例如600nm到780nm的波長范圍內(nèi)的光。黃光熒光劑層可 以發(fā)射例如^Onm到590nm的波長范圍內(nèi)的光。綠光熒光劑層可以發(fā)射例如475nm到520nm 的波長范圍內(nèi)的光。藍(lán)光熒光劑層可以發(fā)射例如430nm到475nm的波長范圍內(nèi)的光。紅光熒光劑層可以包含，例如，CaAlSiN3IEu的基于氮化物的熒光劑、或者基于賽 隆(sialon)的熒光劑。特別地，在使用基于賽隆的熒光劑的情況下，優(yōu)選使用(Mn，Rx) alAlSibl0clNdl 組合物化學(xué)式(1)其中M為除了 Si和Al的金屬元素中的至少一種，特別地希望M為選自Ca和Sr的 至少一種；R為發(fā)光中心元素，特別地希望R為Eu ；并且χ、aUbU cl和dl滿足以下關(guān)系 0 < χ 彡 1,0. 6 < al < 0. 95,2 < bl < 3. 9,0. 25 < cl < 0. 45，以及 4 < dl < 5. 7。通過使用組合物化學(xué)式⑴的基于賽隆的熒光劑，可以改善波長轉(zhuǎn)換效率的溫度 特性；并且可以進(jìn)一步提高在大電流密度區(qū)域中的效率。黃光熒光劑層可以包含，例如，(Sr，Ca, Ba)2Si04:Eu的基于硅酸鹽的熒光劑。綠光熒光劑層可以包含，例如，(Ba，Ca, Mg) 10(PO4)6 · Cl2:Eu的基于含鹵磷酸鹽 (halophosphate)的熒光劑或者基于賽隆的熒光劑。特別地，在使用基于賽隆的熒光劑的情 況下，優(yōu)選使用(Mn，Rx) a2AlSib20c2Nd2 組合物化學(xué)式 O)其中M為除了 Si和Al的金屬元素中的至少一種，特別地希望M為選自Ca和Sr的 至少一種；R為發(fā)光中心元素，特別地希望R為Eu ；并且χ、a2、b2、c2和d2滿足以下關(guān)系 0 < χ ≤ 1,0. 93 < a2 < 1. 3,4. 0 < b2 < 5. 8,0. 6 < c2 < 1，以及 6 < d2 < 11。通過使 用組合物化學(xué)式O)的基于賽隆的熒光劑，可以改善波長轉(zhuǎn)換效率的溫度特性；并且可以 進(jìn)一步提高在大電流密度區(qū)域中的效率。藍(lán)光熒光劑可以包含，例如，BaMgAl10O17IEu的基于氧化物的熒光劑。作為在第一波長轉(zhuǎn)換層30和第二波長轉(zhuǎn)換層80中使用的樹脂(第一樹脂32和 第二樹脂)，可以使用任何樹脂，而不論其類型如何，只要該樹脂對在由半導(dǎo)體發(fā)光元件10 發(fā)射的第一光Ll的發(fā)光波長附近的波長以及大于該波長的波長區(qū)域中的波長基本透明即 可。這樣的樹脂包括，例如，硅氧烷樹脂、環(huán)氧樹脂、具有環(huán)氧基團(tuán)的聚二甲基硅氧烷衍生 物、氧雜環(huán)丁烷(oxetane)樹脂、丙烯酸樹脂、環(huán)烯烴(cycloolefin)樹脂、尿素樹脂、碳氟 化合物樹脂、聚酰亞胺樹脂等等。
第二波長轉(zhuǎn)換層80可以具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中層疊具有不同發(fā)光波長的多個(gè)熒 光劑層。在該情況下，優(yōu)選將多個(gè)熒光劑層層疊為使得具有較大波長的熒光劑層設(shè)置為比 具有較小波長的熒光劑層更加朝向半導(dǎo)體發(fā)光元件10側(cè)。優(yōu)選在第二波長轉(zhuǎn)換層80的外側(cè)(與半導(dǎo)體發(fā)光元件10相反的一側(cè))進(jìn)一步設(shè) 置另一個(gè)透明層。通過設(shè)置另一個(gè)透明層，被提取到外部的光的比例增大；并且效率進(jìn)一步 提高。換言之，抑制了由熒光劑顆粒的凹陷和凸起引起的在第二波長轉(zhuǎn)換層80與外部介質(zhì) (例如，空氣)之間的界面處發(fā)生的反射和散射；降低了第二波長轉(zhuǎn)換層80的再吸收 ’增大 了被提取到外部的光的比例；從而提高效率。此外，通過設(shè)置另一透明層，可以提高可靠性。該另一個(gè)透明層可以由具有不同折射率的多個(gè)層形成。在該情況下，優(yōu)選將這些 層層疊為使其折射率從第二波長轉(zhuǎn)換層80側(cè)朝向外側(cè)降低。由此，抑制了在第二波長轉(zhuǎn)換 層80與外部介質(zhì)(例如，空氣)之間的界面處的反射和散射；從而提高效率。希望第一波長轉(zhuǎn)換顆粒31的顆粒尺寸不小于1微米(μ m)且不大于50 μ m。在第 一波長轉(zhuǎn)換顆粒31的顆粒尺寸不小于1 μ m且不大于50 μ m的情況下，第一波長轉(zhuǎn)換層30 的波長轉(zhuǎn)換效率提高；從而發(fā)光效能提高。在第一波長轉(zhuǎn)換顆粒31的顆粒尺寸小于1 μ m 的情況下，第一光Ll在第一波長轉(zhuǎn)換層30中的吸收率降低；從而發(fā)光效能容易降低。在第 一波長轉(zhuǎn)換顆粒31的顆粒尺寸大于50 μ m的情況下，散熱性差；從而發(fā)光效能會降低。在 一些情況下，第一波長轉(zhuǎn)換層30的接合強(qiáng)度會降低；從而發(fā)光器件的可靠性劣化。第一波長轉(zhuǎn)換層30和第二波長轉(zhuǎn)換層80中的至少一者可包括多個(gè)層。例如，第 二波長轉(zhuǎn)換層80可包括，例如，包含綠光熒光劑的綠光熒光劑層和層疊在綠光熒光劑層上 的包含藍(lán)光熒光劑的藍(lán)光熒光劑層。第二波長轉(zhuǎn)換層80可進(jìn)一步包括設(shè)置在上述綠光熒 光劑層與上述藍(lán)光熒光劑層之間的另一透明層。從而，可以進(jìn)一步改善光學(xué)特性和制造容 易性二者。第一實(shí)例下面將與比較例對比地描述根據(jù)該實(shí)施例的第一實(shí)例的發(fā)光器件的特性。第一實(shí) 例的發(fā)光器件210a是這樣的實(shí)例，其中從半導(dǎo)體發(fā)光元件10發(fā)射的第一光Ll為藍(lán)光，從 第一波長轉(zhuǎn)換層30和第二波長轉(zhuǎn)換層80發(fā)射的光(第二光L2和第三光U)都是黃光。第一實(shí)例的發(fā)光器件210a具有與圖1所示的發(fā)光器件210的結(jié)構(gòu)相似的結(jié)構(gòu)。如 下構(gòu)造發(fā)光器件210a。使用由AlN制成的安裝基底作為安裝構(gòu)件20。換言之，通過模制AlN材料來構(gòu)造 安裝構(gòu)件20。另一方面，作為半導(dǎo)體發(fā)光元件10，使用具有包含InGaN化合物半導(dǎo)體的發(fā)光層 103的藍(lán)光LED芯片。半導(dǎo)體發(fā)光元件10的發(fā)光波長(第一光Ll的波長)的峰值為450nm。在安裝構(gòu)件20的安裝面上形成第一波長轉(zhuǎn)換層30。使用具有560nm的發(fā)光峰值的 基于硅酸鹽的黃光熒光劑(具有(Sr，Ca, Ba)2Si04:Eu的組成)作為第一波長轉(zhuǎn)換層30的 第一波長轉(zhuǎn)換顆粒31。使用基于硅氧烷的透明管芯接合材料作為第一樹脂32。以50wt% (重量百分比)的濃度將具有約10 μ m的顆粒尺寸的第一波長轉(zhuǎn)換顆粒31分散在第一樹脂 32中，然后將其涂覆到安裝構(gòu)件20的安裝面上，從而形成第一波長轉(zhuǎn)換層30。通過將半導(dǎo)體發(fā)光元件10置于第一波長轉(zhuǎn)換層30上并干燥第一波長轉(zhuǎn)換層30， 將半導(dǎo)體發(fā)光元件10接合到安裝構(gòu)件20并進(jìn)行固定。隨后，分別通過P側(cè)互連107W和η側(cè)互連108w而將安裝構(gòu)件20的ρ側(cè)基底電極107e和η側(cè)基底電極108e電連接到半導(dǎo)體 發(fā)光元件10的ρ側(cè)電極107和η側(cè)電極108。然后，在半導(dǎo)體發(fā)光元件10上形成用于形成第一透明層60的硅氧烷樹脂層。換 言之，使用分配器涂覆硅氧烷樹脂以覆蓋半導(dǎo)體發(fā)光元件10，同時(shí)在大氣壓下在環(huán)境空氣 中將安裝構(gòu)件20加熱到150°C的溫度。硅氧烷樹脂在頂部處的厚度與在端面處的厚度的比 率基本上為1 1，并且硅氧烷樹脂被涂覆為向上突起的彎曲結(jié)構(gòu)。然后，在大氣壓力下使 硅氧烷樹脂在150°C下干燥60分鐘；從而形成第一透明層60。另一方面，通過將基于硅酸鹽的黃光熒光劑(具有(Sr，Ca, Ba)2Si04:Eu的組成) 分散在基于硅氧烷的透明樹脂中，制備用于形成第二波長轉(zhuǎn)換層80的黃光熒光劑分散樹 脂。使用分配器涂覆該黃光熒光劑分散樹脂以覆蓋整個(gè)第一透明層60，同時(shí)在環(huán)境空氣中 在大氣壓力下將安裝構(gòu)件20加熱到150°C。黃光熒光劑分散樹脂的膜厚度基本上均勻；并 且該黃光熒光劑分散樹脂具有向上突起的彎曲形狀以與第一透明層60的結(jié)構(gòu)相符。隨后， 在大氣壓力下使黃光熒光劑分散樹脂在150°C下干燥60分鐘；從而形成第二波長轉(zhuǎn)換層 80。第二波長轉(zhuǎn)換層80在頂部處的厚度與在端面處的厚度的比率基本上為1 1。由此，構(gòu)造出第一實(shí)例的發(fā)光器件210a。測量發(fā)光器件210a的發(fā)光特性。當(dāng)被20mA的電流驅(qū)動(dòng)時(shí)，發(fā)光效能為84. 9 (lm/ W)；獲得高效率。另一方面，構(gòu)造出圖5所示的第二比較例的發(fā)光器件219b。換言之，在安裝構(gòu)件20 的安裝面上設(shè)置基于硅氧烷的透明管芯接合材料層41 ；在基于硅氧烷的透明管芯接合材 料層41上形成第一波長轉(zhuǎn)換層30 ；并且在第一波長轉(zhuǎn)換層30上設(shè)置半導(dǎo)體發(fā)光元件10。 當(dāng)被20mA的電流驅(qū)動(dòng)時(shí)，具有該結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件219b的發(fā)光效能為83. 8 (lm/W)；因此效 率低于第一實(shí)例的發(fā)光器件210a的效率。構(gòu)造出圖6所示的第三比較例的發(fā)光器件219c。換言之，在安裝構(gòu)件20的安裝 面上設(shè)置基于硅氧烷的透明管芯接合材料層41 ；在基于硅氧烷的透明管芯接合材料層41 上設(shè)置半導(dǎo)體發(fā)光元件10;并且在進(jìn)行電連接之后，形成第一透明層60和第二波長轉(zhuǎn)換層 80c。此時(shí)，將發(fā)光器件219c的第二波長轉(zhuǎn)換層80c的規(guī)格調(diào)整為使得發(fā)光器件219c的發(fā) 光顏色與第一實(shí)例的發(fā)光器件210a的發(fā)光顏色匹配。換言之，發(fā)光器件219c的第二波長 轉(zhuǎn)換層80c的厚度大于第一實(shí)例的發(fā)光器件210a的第二波長轉(zhuǎn)換層80的厚度。當(dāng)被20mA 的電流驅(qū)動(dòng)時(shí)，具有該結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件219c的發(fā)光效能為80. 7(lm/W)；因此效率低于第二 比較例的效率。由此，根據(jù)該實(shí)施例，可以提供具有高發(fā)光效能的發(fā)光器件。第一實(shí)例的發(fā)光器件210a、第二比較例的發(fā)光器件219b和第三比較例的發(fā)光器 件219c的發(fā)光顏色的色度坐標(biāo)為(0. 34，0. 35)。這些發(fā)光器件中的每一個(gè)的發(fā)光顏色為白 光。根據(jù)第一實(shí)例的發(fā)光器件219a，提供了發(fā)射白光且具有高效率的發(fā)光器件。由于在圖4所示的第一比較例的發(fā)光器件219a中未設(shè)置第一透明層60，由第二波 長轉(zhuǎn)換層80產(chǎn)生的熱使得半導(dǎo)體發(fā)光元件10的溫度升高；因而半導(dǎo)體發(fā)光元件10的發(fā)光 效能降低。此外，難以調(diào)整第二波長轉(zhuǎn)換層80的膜厚度；第二波長轉(zhuǎn)換層80中的再吸收增 加；發(fā)光效能降低；并且發(fā)生發(fā)光波動(dòng)和顏色不均勻。因此，這樣的結(jié)構(gòu)被認(rèn)為具有比第二 比較例更低的效率。
第二實(shí)施例圖8是示例出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)的示意性截面圖。如圖8所示，根據(jù)第二實(shí)施例的發(fā)光器件220還包括第二透明層40。第二透明層 40被設(shè)置在半導(dǎo)體發(fā)光元件10與第一波長轉(zhuǎn)換層30之間，且與半導(dǎo)體發(fā)光元件10和第一 波長轉(zhuǎn)換層30接觸。第二透明層40對第一光Ll和第二光L2透明。第二透明層40可以包括對第一和第二光透明的任何材料。換言之，第二透明層40 對半導(dǎo)體發(fā)光元件10的發(fā)光波長附近的波長以及大于該波長的波長區(qū)域中的波長基本上 透明。第二透明層40可以包括，例如，諸如基于硅氧烷的樹脂的任何有機(jī)材料以及任何無 機(jī)材料，所述無機(jī)材料包括諸如SiA的氧化物、諸如SiN的氮化物、以及諸如SiON的氧氮 化物。通過在根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光器件220中設(shè)置第二透明層40，被安裝構(gòu)件20反射的 光被直接發(fā)射到外部而不返回到半導(dǎo)體發(fā)光元件10 ；從而進(jìn)一步提高光提取效率。圖9是示例出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的發(fā)光器件的操作的示意圖。如圖9所示，由第一波長轉(zhuǎn)換層30發(fā)射的第二光L2在入射到半導(dǎo)體發(fā)光元件10 之前進(jìn)入第二透明層40。然后，第二波長傳播通過第二透明層40且從第二透明層40的側(cè) 面提取到外部環(huán)境。例如，通過被在第二透明層40與半導(dǎo)體發(fā)光元件10的第二透明層40側(cè)的第二主 表面IOb之間的界面以及在第二透明層40與第一波長轉(zhuǎn)換層30之間的界面反射、或者被 在第二透明層40與第二主表面IOb之間的界面以及在第一波長轉(zhuǎn)換層30與安裝構(gòu)件20 之間的界面反射，第二光L2傳播通過第二透明層40。從而，第二光L2基本上不進(jìn)入半導(dǎo)體發(fā)光元件10的內(nèi)部(特別地，不進(jìn)入發(fā)光層 103)；因而抑制了由于在半導(dǎo)體發(fā)光元件10的內(nèi)部(特別地，發(fā)光層10 中吸收第二光L2 而引起的損耗。從而，效率進(jìn)一步提高。從半導(dǎo)體發(fā)光元件10發(fā)射的第一光Ll還可以傳播通過第二透明層40，從而從第 二透明層40的側(cè)面提取到外部環(huán)境。例如，通過被第二透明層40與半導(dǎo)體發(fā)光元件10的第二透明層40側(cè)的第二主表 面IOb之間的界面以及在第二透明層40與第一波長轉(zhuǎn)換層30之間的界面反射、或者被在 第二透明層40與第二主表面IOb之間的界面以及在第一波長轉(zhuǎn)換層30與安裝構(gòu)件20之 間的界面反射，第一光Ll傳播通過第二透明層40。從而，第一光Ll基本上不從安裝構(gòu)件20側(cè)進(jìn)入半導(dǎo)體發(fā)光元件10的內(nèi)部(特 別地，不進(jìn)入發(fā)光層10 ；因而抑制了由于在半導(dǎo)體發(fā)光元件10的內(nèi)部(特別地，發(fā)光層 103)中吸收第一光Ll而引起的損耗。從而，效率進(jìn)一步提高。為了促進(jìn)第一光Ll和第二光L2傳播通過第二透明層40，希望適當(dāng)?shù)卦O(shè)定第二透 明層40、第一波長轉(zhuǎn)換層30和半導(dǎo)體發(fā)光元件10 (特別地，第二透明層40側(cè)的部分)的折射率。換言之，希望半導(dǎo)體發(fā)光元件10的接觸第二透明層40的部分(S卩，第二主表面 IOb側(cè)的部分，在該具體實(shí)例中，襯底90)的折射率(第一折射率nl)大于第二透明層40的 折射率(第二折射率。希望第一波長轉(zhuǎn)換層30的接觸第二透明層40的部分的折射率 (第三折射率M)不大于第二透明層40的折射率(第二折射率π2)。換言之，希望η3<η2< nlo。通過將第一折射率nl設(shè)定為大于第二折射率π2，可以將從第二透明層40朝向半 導(dǎo)體發(fā)光元件10傳播的第二光L2高效地反射到第二透明層40側(cè)。此外，可以使進(jìn)入第二 透明層40的第一光Ll高效地傳播通過第二透明層40。通過將第三折射率n3設(shè)定為不大于第二折射率η2，第二光L2高效地從第一波長 轉(zhuǎn)換層30進(jìn)入第二透明層40。此外，從第二透明層40朝向第一波長轉(zhuǎn)換層30傳播的第二 光L2可以被在第二透明層40與第一波長轉(zhuǎn)換層30之間的界面反射；并且第二光L2可以 高效地傳播通過第二透明層40。在第三折射率n3等于第二折射率n2的情況下，從第二透明層40朝向第一波長轉(zhuǎn) 換層30傳播的第一光Ll無損耗地穿過在第二透明層40與第一波長轉(zhuǎn)換層30之間的界面； 并且第一波長轉(zhuǎn)換層30高效地發(fā)射第二光L2。此外，被安裝構(gòu)件20的在第一波長轉(zhuǎn)換層 30側(cè)的面反射的第二光L2可以高效地進(jìn)入第二透明層40 ；并且第二光L2可以高效地傳播 通過第二透明層40。此外，進(jìn)入第二透明層40的第一光Ll可以高效地傳播通過第二透明 層40。例如，在該具體實(shí)例中，使用藍(lán)寶石作為襯底90，其是半導(dǎo)體發(fā)光元件10的接觸 第二透明層40側(cè)(第二主表面IOb側(cè))的部分。在該情況下，第一折射率nl為約1.8。在 半導(dǎo)體發(fā)光元件10的接觸第二透明層40側(cè)(第二主表面IOb側(cè))的部分是η型接觸層 102(例如，GaN層)的情況下，第一折射率nl為約2. 5。另一方面，可以使用例如基于硅氧烷的樹脂作為第二透明層40 ；并且第二折射率 n2可以為約1. 5。第一波長轉(zhuǎn)換層30可以包括分散在第一樹脂32中的第一波長轉(zhuǎn)換顆粒 31 ；可以使用基于硅氧烷的樹脂作為第一樹脂32 ；并且第三折射率π3可為約1.4。由此，可 以實(shí)現(xiàn)關(guān)系n3 < n2 < nl。通過將折射率設(shè)定為該關(guān)系，第一光Ll和第二光L2被第二透明層40的半導(dǎo)體發(fā) 光元件10側(cè)的界面和第二透明層40的第一波長轉(zhuǎn)換層30側(cè)的界面高效地反射(即，經(jīng)歷 全內(nèi)反射)。從而，第一光Ll和第二光L2可以高效地傳播通過第二透明層40 ；該光可以被 發(fā)射到外部而不進(jìn)入半導(dǎo)體發(fā)光元件10 ；可以提高光提取效率；從而可以提高效率。由此，通過控制第一折射率nl、第二折射率π2和第三折射率η3之間的相互關(guān)系， 進(jìn)一步提高了效率。在發(fā)光器件220的情況下，同樣地，第一波長轉(zhuǎn)換層30接觸安裝構(gòu)件20 ；并且由 第一波長轉(zhuǎn)換層30產(chǎn)生的熱被安裝構(gòu)件20高效地傳導(dǎo)并散逸。第二實(shí)例根據(jù)第二實(shí)施例的第二實(shí)例的發(fā)光器件220a具有與圖8所示的發(fā)光器件220相 似的結(jié)構(gòu)。第二實(shí)例的發(fā)光器件220a是這樣的實(shí)例，其中從半導(dǎo)體發(fā)光元件10發(fā)射的第 一光Ll是藍(lán)光，并且從第一波長轉(zhuǎn)換層30和第二波長轉(zhuǎn)換層80發(fā)射的光(第二光L2和 第三光L3)都是黃光。如下構(gòu)造發(fā)光器件220a。與第一實(shí)例相似地，使用由AlN制成的安裝基底作為安裝構(gòu)件20。并且，作為半 導(dǎo)體發(fā)光元件10，使用具有包含InGaN化合物半導(dǎo)體的發(fā)光層103的藍(lán)光LED芯片(具有 450nm的發(fā)光波長峰值)。首先，在半導(dǎo)體發(fā)光元件10的下面(第二主表面IOb)上形成第二透明層40。使用透明硅氧烷樹脂作為第二透明層40。換言之，通過在半導(dǎo)體發(fā)光元件10的下面(第二 主表面IOb)上涂覆硅氧烷樹脂并在大氣壓力下使硅氧烷樹脂在150°C下干燥10分鐘到90 分鐘，獲得第二透明層40。硅氧烷樹脂的折射率(第二折射率為1.54，其大于下述第 一波長轉(zhuǎn)換層30的1. 41的折射率(第三折射率M)且小于半導(dǎo)體發(fā)光元件10的襯底90 的1. 78的折射率(第一折射率nl)。另一方面，與第一實(shí)例相似地，在安裝構(gòu)件20的安裝面上形成第一波長轉(zhuǎn)換層 30。然后，將其上設(shè)置有第二透明層40的半導(dǎo)體發(fā)光元件10置于第一波長轉(zhuǎn)換層30上； 干燥第一波長轉(zhuǎn)換層30 ；并且通過第一波長轉(zhuǎn)換層30將半導(dǎo)體發(fā)光元件10接合到安裝構(gòu) 件20并進(jìn)行固定。隨后，與第一實(shí)例相似地，進(jìn)行電連接；形成第一透明層60和第二波長轉(zhuǎn)換層80。 從而構(gòu)造出第二實(shí)例的發(fā)光器件220a。測量發(fā)光器件220a的發(fā)光特性。當(dāng)被20mA的電流驅(qū)動(dòng)時(shí)，發(fā)光效能為87. 7 (lm/ W)；效率比第一實(shí)例的發(fā)光器件210a的效率更高。由此，根據(jù)該實(shí)施例，可以提供具有高發(fā)光效能的發(fā)光器件。第二實(shí)例的發(fā)光器件220a的發(fā)光顏色的色度坐標(biāo)為(0.34，0.35)；因而發(fā)光器件 220a的發(fā)光顏色為白光。第三實(shí)例根據(jù)第二實(shí)施例的第三實(shí)例的發(fā)光器件220b具有與圖8所示的發(fā)光器件220相 似的結(jié)構(gòu)。然而，第三實(shí)例的發(fā)光器件220b是這樣的實(shí)例，其中從半導(dǎo)體發(fā)光元件10發(fā)射 的第一光Ll為藍(lán)光；從第一波長轉(zhuǎn)換層30發(fā)射的第二光L2為紅光；并且從第二波長轉(zhuǎn)換 層80發(fā)射的第三光L3為綠光。如下構(gòu)造發(fā)光器件220b。通過與第二實(shí)例相似的方法在半導(dǎo)體發(fā)光元件10的下面(第二主表面IOb)上形 成由硅氧烷樹脂構(gòu)成的第二透明層40。另一反面，在安裝構(gòu)件20的安裝面上形成第一波長轉(zhuǎn)換層30。使用具有620nm的 發(fā)光峰值的基于賽隆的紅光熒光劑(具有Sr2Si7Al3ON13 = Eu2+的組成)作為第一波長轉(zhuǎn)換層 30的第一波長轉(zhuǎn)換顆粒31 ；并且使用基于硅氧烷的透明管芯接合材料作為第一樹脂32。通 過以50wt% (重量百分比)的濃度將第一波長轉(zhuǎn)換顆粒31分散在第一樹脂32中并在安 裝構(gòu)件20的安裝面上涂覆第一樹脂32，形成第一波長轉(zhuǎn)換層30。然后，通過與第一實(shí)例相 似的方法，將半導(dǎo)體發(fā)光元件10接合到安裝構(gòu)件20并進(jìn)行固定；并且，分別通過ρ側(cè)互連 107w和η側(cè)互連108w而將ρ側(cè)基底電極107e和η側(cè)基底電極108e電連接到半導(dǎo)體發(fā)光 元件10的ρ側(cè)電極107和η側(cè)電極108。隨后，在通過與第二實(shí)例相似的方法在半導(dǎo)體發(fā)光元件10上形成第一透明層60 之后，在第一透明層60上形成綠光第二波長轉(zhuǎn)換層80。換言之，通過將具有520nm的發(fā)光 峰值的基于賽隆的綠光熒光劑(具有Sr3Si13Al3OA21 = Eu2+的組成)分散在基于硅氧烷的透 明樹脂中，制備用于形成第二波長轉(zhuǎn)換層80的綠光熒光劑分散樹脂。然后，通過與第二實(shí) 例相似的方法涂覆該綠光熒光劑分散樹脂以覆蓋整個(gè)第一透明層60。綠光熒光劑分散樹脂 的膜厚度基本上均勻；并且該綠光熒光劑分散樹脂的結(jié)構(gòu)具有向上突起的彎曲結(jié)構(gòu)以與第 一透明層60的結(jié)構(gòu)相符。隨后，通過在大氣壓力下使綠光熒光劑分散樹脂在150°C下干燥60分鐘，形成第二波長轉(zhuǎn)換層80。在該情況下，同樣地，第二波長轉(zhuǎn)換層80在頂部處的厚 度與在端面處的厚度的比率基本上為1 1。由此，構(gòu)造出第三實(shí)例的發(fā)光器件220b。另一方面，如下構(gòu)造圖7所示的第四比較例的發(fā)光器件219d。換言之，在使用基于 硅氧烷的透明管芯接合材料層41將半導(dǎo)體發(fā)光元件10安裝在安裝構(gòu)件20上之后進(jìn)行電 連接；并且通過使用與第一透明層60相似的方法形成內(nèi)透明層60d。隨后，通過使用與第 二波長轉(zhuǎn)換層80相似的方法將包含基于賽隆的紅光熒光劑(具有Sr2Si7Al3ON13 = Eu2+的組 成)的紅光熒光劑層形成為覆蓋內(nèi)透明層60d，形成內(nèi)波長轉(zhuǎn)換層80d。隨后，通過與第三 實(shí)例相似的方法，將第一透明層60形成為覆蓋內(nèi)波長轉(zhuǎn)換層80d ；并且通過將包含基于賽 隆的綠光熒光劑(具有Sr3Si13Al3O2N21 = Eu2+的組成)的綠光熒光劑層形成為覆蓋第一透明 層60而形成第二波長轉(zhuǎn)換層80。由此，構(gòu)造出發(fā)光器件219d。換言之，使用與第三實(shí)例的發(fā)光器件220b的第二透明層40相似的透明硅氧烷樹 脂作為第四比較例的發(fā)光器件219d的內(nèi)透明層60d。使用與第三實(shí)例的發(fā)光器件220b的 第一波長轉(zhuǎn)換層30相似的材料作為第四比較例的發(fā)光器件219d的內(nèi)波長轉(zhuǎn)換層80d ；并 且內(nèi)波長轉(zhuǎn)換層80d是包含基于賽隆的紅光熒光劑(具有Sr2Si7Al3ON13 = Eu2+的組成)的紅 光熒光劑層。使用與第三實(shí)例的發(fā)光器件220b的第一透明層60相似的材料作為第四比較例的 發(fā)光器件219d的第一透明層60。使用與第三實(shí)例的發(fā)光器件220b的第二波長轉(zhuǎn)換層80 相似的包含基于賽隆的綠光熒光劑(具有Sr3Si13Al3O2N21 = Eu2+的組成)的綠光熒光劑層作 為第四比較例的發(fā)光器件219d的第二波長轉(zhuǎn)換層80。評估諸如上述的第三實(shí)例的發(fā)光器件220b和第四比較例的發(fā)光器件219d的光學(xué) 特性。發(fā)光器件220b和發(fā)光器件219d的發(fā)光顏色的色度坐標(biāo)為(0. 34,0. 35)；因而這 兩種發(fā)光器件都發(fā)射白光。當(dāng)被20mA的電流驅(qū)動(dòng)時(shí)，第三實(shí)例的發(fā)光器件220b的發(fā)光效能為69. 4(lm/W)； 獲得高效率。另一方面，當(dāng)被20mA的電流驅(qū)動(dòng)時(shí)，第四比較例的發(fā)光器件219d的發(fā)光效能為 60. 1 (lm/ff)；效率低。在第四比較例的發(fā)光器件219d的情況下，內(nèi)波長轉(zhuǎn)換層80d的紅光熒光劑層被設(shè) 置為接近第二波長轉(zhuǎn)換層80的綠光熒光劑層。因此，作為由第二波長轉(zhuǎn)換層80發(fā)射的綠 光熒光的第三光L3容易在內(nèi)波長轉(zhuǎn)換層80d中被吸收。雖然內(nèi)波長轉(zhuǎn)換層80d被來自半 導(dǎo)體發(fā)光元件10的第一光Ll直接激發(fā)且可高效地發(fā)光，但外側(cè)的第二波長轉(zhuǎn)換層80被來 自半導(dǎo)體發(fā)光元件10的第一光Ll直接激發(fā)且被通過內(nèi)波長轉(zhuǎn)換層80d反射或散射的第一 光Ll激發(fā)。因此，第二波長轉(zhuǎn)換層80的發(fā)光效率降低，降低量為由于被內(nèi)波長轉(zhuǎn)換層80d 反射或散射而發(fā)生的損耗的量。從而，認(rèn)為效率降低。此外，在發(fā)光器件219d的情況下，未 設(shè)置第一波長轉(zhuǎn)換層30。因此，從半導(dǎo)體發(fā)光元件10朝向安裝構(gòu)件20發(fā)射的第一光Ll被 安裝構(gòu)件20反射且再次進(jìn)入半導(dǎo)體發(fā)光元件10 ；發(fā)生由于第一光Ll被再吸收(特別地， 被半導(dǎo)體發(fā)光元件10的發(fā)光層103再吸收)而導(dǎo)致的損耗；從而效率降低。另一方面，在其中設(shè)置了第二透明層40的第三實(shí)例的發(fā)光器件220b中，由紅光第一波長轉(zhuǎn)換層30發(fā)射的第二光L2(紅光)沒有進(jìn)入半導(dǎo)體發(fā)光元件10的內(nèi)部，而是傳播 通過第二透明層40，并且被直接提取到外部；抑制了由特別地半導(dǎo)體發(fā)光元件10的發(fā)光層 103引起的再吸收損耗；抑制了由再吸收引起的發(fā)熱；從而效率提高。在第三實(shí)例的發(fā)光器件220b中，在半導(dǎo)體發(fā)光元件10與安裝構(gòu)件20之間設(shè)置了 第一波長轉(zhuǎn)換層30的紅光熒光劑層；并且第一波長轉(zhuǎn)換層30被設(shè)置在第二波長轉(zhuǎn)換層80 的綠光熒光劑層的遠(yuǎn)端。因此，由第二波長轉(zhuǎn)換層80發(fā)射的綠色熒光的第三光L3基本上 沒有到達(dá)第一波長轉(zhuǎn)換層30。從而，由第二波長轉(zhuǎn)換層80發(fā)射的綠色第三光L3的大部分 被發(fā)射到外部而未在第一波長轉(zhuǎn)換層30和半導(dǎo)體發(fā)光元件10中被吸收；從而獲得高效率。由此，根據(jù)該實(shí)施例的發(fā)光器件220的形式可被應(yīng)用于第三實(shí)例的發(fā)光器件 220b，從而提供高效率地發(fā)射具有高色彩再現(xiàn)性的白光的發(fā)光器件。第三實(shí)施例圖10A、圖IOB和圖IOC是示例出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)的示 意性截面圖。在如圖IOA所示的根據(jù)該實(shí)施例的發(fā)光器件214中，去除了半導(dǎo)體發(fā)光元件10的 襯底90 (以及緩沖層101)；半導(dǎo)體發(fā)光元件10的η型半導(dǎo)體層(η型接觸層10 接觸第 二透明層40 ；并且在第二透明層40與安裝構(gòu)件20之間設(shè)置第一波長轉(zhuǎn)換層30。由此，在 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光器件中使用的半導(dǎo)體發(fā)光元件10具有包括設(shè)置在η型半導(dǎo)體 層(即，η型接觸層102)與ρ型半導(dǎo)體層(即，ρ型接觸層105)之間的發(fā)光層103的結(jié)構(gòu) 就足夠了，并且，必要時(shí)，可以省略例如襯底90等等。在發(fā)光器件214中，同樣地，通過設(shè)置第二波長轉(zhuǎn)換層80、第一透明層60和第一 波長轉(zhuǎn)換層30，提高了效率。在該具體實(shí)例中，通過設(shè)置第二透明層40而進(jìn)一步提高了效率?？梢詮陌l(fā)光器件214的結(jié)構(gòu)中省略第二透明層40。在該情況下，半導(dǎo)體發(fā)光元件 10的η型半導(dǎo)體層(η型接觸層10 接觸第一波長轉(zhuǎn)換層30。在如圖IOB所示的根據(jù)該實(shí)施例的另一發(fā)光器件215中，將半導(dǎo)體發(fā)光元件10安 裝在安裝構(gòu)件20上，以使半導(dǎo)體發(fā)光元件10的ρ側(cè)電極107和η側(cè)電極108與安裝構(gòu)件 20相對。換言之，半導(dǎo)體發(fā)光元件10的ρ型半導(dǎo)體層(ρ型接觸層10 側(cè)的第一主表面 IOa與安裝構(gòu)件20相對。通過ρ側(cè)凸起107b將半導(dǎo)體發(fā)光元件10的ρ側(cè)電極107電連 接到安裝構(gòu)件20的ρ側(cè)基底電極107e ；并且通過η側(cè)凸起108b將半導(dǎo)體發(fā)光元件10的η 側(cè)電極108電連接到安裝構(gòu)件20的η側(cè)基底電極108e。在如圖IOC所示的根據(jù)該實(shí)施例的另一發(fā)光器件216中，去除了半導(dǎo)體發(fā)光元件 10的襯底90 (以及緩沖層101)；并且將半導(dǎo)體發(fā)光元件10安裝在安裝構(gòu)件20上，以使半 導(dǎo)體發(fā)光元件10的P側(cè)電極107和η側(cè)電極108與安裝構(gòu)件20相對。在發(fā)光器件215和216中，同樣地，通過設(shè)置第二波長轉(zhuǎn)換層80、第一透明層60和 第一波長轉(zhuǎn)換層30，提高了效率。在這些具體實(shí)例中，通過設(shè)置第二透明層40而進(jìn)一步提 高了效率。在采用倒裝芯片結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件215和216中提供的優(yōu)點(diǎn)在于，由于不需要引線 (P側(cè)互連107W和η側(cè)互連108W)，可以提高發(fā)光器件的可靠性，并且不會發(fā)生由第一透明 層60等等中的應(yīng)力而發(fā)生的引線的斷裂故障等等。
可以從發(fā)光器件215和216的結(jié)構(gòu)中省略第二透明層40。在該情況下，半導(dǎo)體發(fā) 光元件10的P型半導(dǎo)體層(P型接觸層10 和部分η型半導(dǎo)體層(η型接觸層10 接觸 第一波長轉(zhuǎn)換層30。在例如使用透明電極作為η側(cè)電極108的情況下，可以使用其中η側(cè) 電極108接觸第一波長轉(zhuǎn)換層30的結(jié)構(gòu)。圖IlA和IlB是示例出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的其他發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)的示意性 截面圖。在如圖IlA所示的根據(jù)該實(shí)施例的發(fā)光器件218中，去除了半導(dǎo)體發(fā)光元件10的 襯底90 (以及緩沖層101)；并且將η側(cè)電極108設(shè)置在半導(dǎo)體發(fā)光元件10的η型半導(dǎo)體 層(η型接觸層10 側(cè)的第二主表面IOb上。例如，使用透明電極作為η側(cè)電極108。將ρ 側(cè)電極107設(shè)置在ρ型半導(dǎo)體層(ρ型接觸層10 側(cè)的第一主表面IOa上。通過η側(cè)凸起 108b將半導(dǎo)體發(fā)光元件10的η側(cè)電極108電連接到安裝構(gòu)件20的η側(cè)基底電極108e ；并 且通過P側(cè)互連107w將半導(dǎo)體發(fā)光元件10的ρ側(cè)電極107電連接到安裝構(gòu)件20的ρ側(cè) 基底電極107e。在半導(dǎo)體發(fā)光元件10的與第一波長轉(zhuǎn)換層30相反的一側(cè)設(shè)置第二波長轉(zhuǎn)換層 80 ；在半導(dǎo)體發(fā)光元件10與第二波長轉(zhuǎn)換層80之間設(shè)置第一透明層60 ；并且在半導(dǎo)體發(fā) 光元件10的第二主表面IOb側(cè)設(shè)置第一波長轉(zhuǎn)換層30。在該具體實(shí)例中，進(jìn)一步設(shè)置第二 透明層40。對于具有該結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件218，也提高了效率。可以從該結(jié)構(gòu)中省略第二透明層40。在該情況下，半導(dǎo)體發(fā)光元件10的η型半 導(dǎo)體層(η型接觸層10 接觸第一波長轉(zhuǎn)換層30。在例如使用透明電極作為η側(cè)電極108 的情況下，可以使用其中η側(cè)電極108接觸第一波長轉(zhuǎn)換層30的結(jié)構(gòu)。在如圖IlB所示的根據(jù)該實(shí)施例的發(fā)光器件218a中，半導(dǎo)體發(fā)光元件10的襯底 90是導(dǎo)電性的；襯底90接觸第二透明層40 ；并且在第二透明層40與安裝構(gòu)件20之間設(shè)置 第一波長轉(zhuǎn)換層30。例如，使用SiC襯底作為襯底90。在襯底90側(cè)的第二主表面IOb上 設(shè)置η側(cè)電極108。在ρ型半導(dǎo)體層(ρ型接觸層10 側(cè)的第一主表面IOa上設(shè)置ρ側(cè)電 極107。通過η側(cè)凸起108b將半導(dǎo)體發(fā)光元件10的η側(cè)電極108電連接到安裝構(gòu)件20的 η側(cè)基底電極108e ；并且通過ρ側(cè)互連107w將半導(dǎo)體發(fā)光元件10的ρ側(cè)電極107電連接 到安裝構(gòu)件20的ρ側(cè)基底電極107e。在該情況下，同樣地，設(shè)置第二波長轉(zhuǎn)換層80、第一透明層60和第一波長轉(zhuǎn)換層 30 ；并且進(jìn)一步設(shè)置第二透明層40。對于具有該結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件218a，同樣提高了效率。可以從該結(jié)構(gòu)中省略第二透明層40。在該情況下，半導(dǎo)體發(fā)光元件10的襯底90 接觸第一波長轉(zhuǎn)換層30。在例如使用透明電極作為η側(cè)電極108的情況下，可以使用其中 η側(cè)電極108接觸第一波長轉(zhuǎn)換層30的結(jié)構(gòu)。通過在發(fā)光器件218和218a中設(shè)置多個(gè)波長轉(zhuǎn)換層(第一波長轉(zhuǎn)換層30和第二 波長轉(zhuǎn)換層80)，同樣地，可以容易地控制由發(fā)光器件發(fā)射的光的發(fā)光特性；并且可以更容 易地實(shí)現(xiàn)具有高色彩再現(xiàn)性的所希望的光發(fā)射。由此，在根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件中，通過使用在半導(dǎo)體發(fā)光元件10的下面上設(shè)置 的第一波長轉(zhuǎn)換層30以進(jìn)行對從半導(dǎo)體發(fā)光元件10發(fā)射到安裝構(gòu)件20側(cè)的第一光Ll的 波長轉(zhuǎn)換并產(chǎn)生具有大于半導(dǎo)體發(fā)光元件10的發(fā)光波長(第一光Ll的波長)的波長的第 二光L2，可以抑制由于被安裝構(gòu)件20反射的返回光被半導(dǎo)體發(fā)光元件10的發(fā)光層103再吸收而導(dǎo)致的損耗。通過接觸安裝構(gòu)件20的第一波長轉(zhuǎn)換層30而使散熱性提高；抑制了 半導(dǎo)體發(fā)光元件10的溫度升高；從而提高了效率。通過在半導(dǎo)體發(fā)光元件10的上面上設(shè)置第一透明層60，抑制了第一波長轉(zhuǎn)換層 30對由第二波長轉(zhuǎn)換層80發(fā)射的第三光L3的再吸收；從而提高了效率。此外，通過在半 導(dǎo)體發(fā)光元件10與第二波長轉(zhuǎn)換層80之間設(shè)置第一透明層60，第二波長轉(zhuǎn)換層80與第一 波長轉(zhuǎn)換層30之間的距離增大，從而進(jìn)一步抑制了上述再吸收；抑制了由第二波長轉(zhuǎn)換層 80產(chǎn)生的熱引起的半導(dǎo)體發(fā)光元件10的溫度升高；從而提高了效率。通過在半導(dǎo)體發(fā)光元件10與第一波長轉(zhuǎn)換層30之間設(shè)置第二透明層40，可以將 被安裝構(gòu)件20反射的光(第一光Ll和第二光L2)直接發(fā)射到外部而不穿過半導(dǎo)體發(fā)光元 件10 ；因而提高了光提取效率。從而，可以提供具有高效率的發(fā)光器件。上文中，參考具體實(shí)例描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，本發(fā)明不限于這些具 體實(shí)例。例如，通過從已知技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)選擇，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以類似地實(shí)施本發(fā)明，包 括由本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)行的關(guān)于在發(fā)光器件中包括的部件(例如半導(dǎo)體發(fā)光元件、安裝構(gòu) 件、第一波長轉(zhuǎn)換層、第二波長轉(zhuǎn)換層、第二透明層、第一透明層、半導(dǎo)體層、發(fā)光層、電極、 互連等等)的具體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、尺寸、材料質(zhì)量、排列等等的各種修改。這樣的實(shí)施以與獲 得相似效果的程度而被包括在本發(fā)明的范圍中。此外，具體實(shí)例的任何兩個(gè)或多個(gè)部件可以在技術(shù)可行性的范圍內(nèi)進(jìn)行組合，且 以包括本發(fā)明的主旨的程度而被包括在本發(fā)明的范圍中。而且，通過由本領(lǐng)域技術(shù)人員基于如以上本發(fā)明的實(shí)施例所述的發(fā)光器件進(jìn)行的 適當(dāng)設(shè)計(jì)修改而可實(shí)施的所有發(fā)光器件也以包括本發(fā)明的主旨的程度而被包括在本發(fā)明 的范圍中。此外，在本發(fā)明的精神內(nèi)的各種修改和改變對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見 的。因此，所有這樣的修改和改變應(yīng)被視為在本發(fā)明的范圍內(nèi)。雖然已經(jīng)描述了特定實(shí)施例，但這些實(shí)施例僅僅通過實(shí)例給出，并不旨在限制本 發(fā)明的范圍。實(shí)際上，在此描述的新穎實(shí)施例可以體現(xiàn)為各種其他形式；此外，可以在不脫 離本發(fā)明的精神的情況下對在此描述的實(shí)施例的形式進(jìn)行各種省略、替代和變化。所附權(quán) 利要求及其等價(jià)物旨在涵蓋落在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)的這些形式或修改。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光器件，包括半導(dǎo)體發(fā)光元件，其發(fā)射第一光；安裝構(gòu)件，所述半導(dǎo)體發(fā)光元件被設(shè)置在所述安裝構(gòu)件上；第一波長轉(zhuǎn)換層，其被設(shè)置在所述半導(dǎo)體發(fā)光元件與所述安裝構(gòu)件之間且與所述安裝 構(gòu)件接觸，所述第一波長轉(zhuǎn)換層吸收所述第一光并發(fā)射第二光，所述第二光的波長大于所 述第一光的波長；第二波長轉(zhuǎn)換層，所述半導(dǎo)體發(fā)光元件被設(shè)置在所述第二波長轉(zhuǎn)換層的至少一部分與 所述第一波長轉(zhuǎn)換層之間，所述第二波長轉(zhuǎn)換層吸收所述第一光并發(fā)射第三光，所述第三 光的波長大于所述第一光的波長；以及第一透明層，其被設(shè)置在所述半導(dǎo)體發(fā)光元件與所述第二波長轉(zhuǎn)換層之間，所述第一 透明層對所述第一光、所述第二光和所述第三光透明。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中所述第三光的波長不大于所述第二光的波長。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，還包括第二透明層，其被設(shè)置在所述半導(dǎo)體發(fā)光元件與所 述第一波長轉(zhuǎn)換層之間且與所述半導(dǎo)體發(fā)光元件和所述第一波長轉(zhuǎn)換層接觸，所述第二透 明層對所述第一光和所述第二光透明。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的器件，其中所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的接觸所述第二透明層的部分的折射率大于所述第二透明層的 折射率；并且所述第一波長轉(zhuǎn)換層的接觸所述第二透明層的部分的折射率不大于所述第二透明層 的折射率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中所述第一波長轉(zhuǎn)換層包括分散在樹脂中的第一波長轉(zhuǎn)換顆粒，所述第一波長轉(zhuǎn)換顆粒 吸收所述第一光并發(fā)射所述第二光；并且所述第一波長轉(zhuǎn)換顆粒的顆粒尺寸不小于1微米且不大于50微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的器件，其中所述第一波長轉(zhuǎn)換顆粒包括選自熒光劑細(xì)顆粒和氮化 物半導(dǎo)體細(xì)顆粒的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的器件，其中具有分散在其中的所述第一波長轉(zhuǎn)換顆粒的所述樹脂 包括基于硅氧烷的樹脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中所述第一波長轉(zhuǎn)換層將所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的至少一 部分接合到所述安裝構(gòu)件的至少一部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中所述第二波長轉(zhuǎn)換層包括分散在樹脂中的第二波長轉(zhuǎn)換顆粒，所述第二波長轉(zhuǎn)換顆粒 吸收所述第一光并發(fā)射所述第三光；并且所述第二波長轉(zhuǎn)換顆粒包括選自熒光劑細(xì)顆粒和氮化物半導(dǎo)體細(xì)顆粒的至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的器件，其中具有分散在其中的所述第二波長轉(zhuǎn)換顆粒的所述樹 脂包括基于硅氧烷的樹脂。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中所述第二波長轉(zhuǎn)換層的端部的至少一部分接觸所述 安裝構(gòu)件。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中所述第一透明層覆蓋所述半導(dǎo)體發(fā)光元件，并且所述第一透明層的外表面具有沿著從所述安裝構(gòu)件朝向所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的方向突起的彎 曲結(jié)構(gòu)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中所述第二波長轉(zhuǎn)換層的端部的至少一部分接觸所述 安裝構(gòu)件。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中所述第一透明層包括包含氣體的層。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中選自所述第一波長轉(zhuǎn)換層和所述第二波長轉(zhuǎn)換層的 至少一者包括選自硅氧烷樹脂、環(huán)氧樹脂、具有環(huán)氧基團(tuán)的聚二甲基硅氧烷衍生物、氧雜環(huán) 丁烷樹脂、丙烯酸樹脂、環(huán)烯烴樹脂、尿素樹脂、碳氟化合物樹脂和聚酰亞胺樹脂的至少一 種。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中 所述第二波長轉(zhuǎn)換層包括 第一熒光劑層；以及第二熒光劑層，其在所述第一熒光劑層的所述半導(dǎo)體發(fā)光元件側(cè)與所述第一熒光劑層層置，所述第一熒光劑層的發(fā)光波長小于所述第二熒光劑層的發(fā)光波長。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中所述第一光是藍(lán)光，所述第二光是黃光，所述第三光是黃光。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中所述第一光是藍(lán)光，所述第二光是紅光，所述第三光 是綠光。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中所述第一光是近紫外光，所述第二光是紅光，所述第三光是藍(lán)和綠光。
20.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中所述安裝構(gòu)件包括反射膜，所述反射膜被設(shè)置在所述 半導(dǎo)體發(fā)光元件側(cè)的所述安裝構(gòu)件的面上。
全文摘要
本發(fā)明涉及發(fā)光器件。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，一種發(fā)光器件包括用于發(fā)射第一光的半導(dǎo)體發(fā)光元件、安裝構(gòu)件、第一和第二波長轉(zhuǎn)換層以及透明層。所述第一波長轉(zhuǎn)換層被設(shè)置在所述元件與所述安裝構(gòu)件之間且與所述安裝構(gòu)件接觸。所述第一波長轉(zhuǎn)換層吸收所述第一光并發(fā)射第二光，所述第二光的波長大于所述第一光的波長。所述半導(dǎo)體發(fā)光元件被設(shè)置在所述第二波長轉(zhuǎn)換層與所述第一波長轉(zhuǎn)換層之間。所述第二波長轉(zhuǎn)換層吸收所述第一光并發(fā)射第三光，所述第三光的波長大于所述第一光的波長。所述透明層被設(shè)置在所述元件與所述第二波長轉(zhuǎn)換層之間。所述透明層對所述第一、第二和第三光透明。
文檔編號H01L33/64GK102104107SQ20101027443
公開日2011年6月22日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者三石巌, 佐藤高洋, 布上真也, 彥坂年輝 申請人:株式會社東芝