專利名稱：發(fā)光器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用玻璃密封搭栽部上的發(fā)光元件的發(fā)光器件及其制 造方法。
背景技術(shù)：
到目前為止，已知有由環(huán)氧樹脂類、硅樹脂類等透光性樹脂材料密封發(fā)光二極管(Light Emitting Diode: LED)等發(fā)光元件的發(fā)光器件。 作為此類發(fā)光器件，下述這樣的器件已被實際應(yīng)用，即、將紫外、紫色 或者藍色LED芯片用作發(fā)光元件，將以LED芯片所發(fā)出的光作為激發(fā) 光的熒光體混入透光性樹脂材料來獲得白色光。然而，該發(fā)光器件存在下述的第一問題，即、從發(fā)光元件發(fā)出的光、 熱等使透光性樹脂發(fā)生劣化。特別是，在利用發(fā)出短波長光的ffl族氮化 物類化合物半導(dǎo)體來形成發(fā)光元件的情況下，有時元件附近的透光性樹 脂因從該發(fā)光元件發(fā)出的高能量的光和元件自身的發(fā)熱而變黃，使得取 光效率隨時間的加長而降低。另外，在該發(fā)光器件中，作為透光性樹脂材料使用熱固性樹脂，在 制造時將進行30分鐘至1小時左右的熱固化。此時，由于熒光體的比 重為熱固性樹脂的3-4倍，并且樹脂的粘性降低，所以熒光體在樹脂 內(nèi)發(fā)生沉淀。由此，還存在下述的第二問題，即、無法使熒光體均勻地 分散在樹脂內(nèi)，使得向外部放射的白色光易于發(fā)生色相不均。這里，作為防止密封部件劣化的方案，提出了密封部件使用玻璃的 發(fā)光器件(例如參照專利文獻1 )。專利文獻1記載的發(fā)光器件是通過下 述方法制造的，即、預(yù)先制成兩個玻璃片，在將熒光體層夾于玻璃片之 間后，將玻璃與熒光體的層疊體熔敷于搭栽了 LED元件的Ah03基板。另外，還提出了使無機熒光體分散于玻璃中的發(fā)光色變換部件(例 如參照專利文獻2 )。專利文獻2所記栽的發(fā)光色變換部件是通過下述方 法制造的，即、在添加了樹脂粘合劑的狀態(tài)下，將玻璃粉末與無機熒光體粉末混合并制作預(yù)備成形體，之后，燒制預(yù)備成形體來除去樹脂粘合劑而使之燒結(jié)。在專利文獻2中，除公開了將發(fā)光色變換部件形成為圓 盤狀之外，還公開了使其形成為圓筒帽狀，并支承于支承部件。專利文獻1日本特開2005-0119專利文獻2日本特開2003-258308然而，在專利文獻1所記栽的發(fā)光器件中，從LED元件向側(cè)方射 出的光有可能會不經(jīng)過熒光體層而被放射到外部，隨器件的各個部分的 尺寸的不同而產(chǎn)生不同的色相不均。另外，專利文獻2所記栽的器件，在發(fā)光元件不由透明樹脂或玻璃 等密封的情況下，由折射率較高的材料形成的發(fā)光元件內(nèi)所發(fā)出的光不 向外部放射而使發(fā)光效率降低。另外，專利文獻2所記載的器件，即便 將圓盤狀的變換部件設(shè)于搭載了 LED元件的外殼開口處，或者利用圓 筒帽狀的變換部件包圍LED元件，但由于LED元件與變換部件是具有 間隔地配置的，所以仍然無法避免因從LED元件射出的光的光路差而 產(chǎn)生色相不均。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明就是筌于上述情況而做出的，其目的在于提供一種發(fā)光器件及 其制造方法，其既可以防止發(fā)光元件的密封部件的劣化，又可以減少以高 發(fā)光效率向外部ii射的光的色相不均。為了達成上述目的，本發(fā)明的一個實施例(l)提供下迷發(fā)光器件， 其特征在于，具備發(fā)光元件；搭載部，上述發(fā)光元件搭載于其上，在其 表面形成有用于向該發(fā)光元件供電的電路圖案；密封部，形成在上述搭載 部上，密封上述發(fā)光元件，其是由均勻地分散了熒光體的玻璃形成的， 該熒光體被從該發(fā)光元件發(fā)出的光激發(fā)時發(fā)出波長變換光。根據(jù)該發(fā)光器件，由于利用均勻地*了熒光體的玻璃來密封發(fā)光元 件，所以M光元件射出的光可不管角度如何，都可被均勻地進行波長變 換，并向密封部外放射。另外，由于利用玻璃密封發(fā)光元件，所以可以防 止密封部的劣化。
另外，本發(fā)明的另一個實施例(2)提供下逸良光器件，其特征在于， 具備發(fā)光元件；搭載部，上述發(fā)光元件搭載于其上，在其表面形成有用 于向該發(fā)光元件供電的電路圖案以及含有第一熒光體的熒光體層，該第一 熒光體被從該發(fā)光元件發(fā)出的光^JL時，發(fā)出第一波長變換光；密封部， 形成在上述搭載部上，密封上述發(fā)光元件，其是由均勻地分散了第二熒 光體的玻璃形成的，該第二熒光體被從該發(fā)光元件發(fā)出的光激發(fā)時發(fā)出 第二波長變換光。根據(jù)該發(fā)光器件，由于利用分散有熒光體的玻璃來密封發(fā)光元件，所 以，^UL光元件射出的光無論角度如何，都可被均勻地進行波長變換，并 向密封部外放射。這里，從發(fā)光元件射出并射入搭載部的熒光體層的光也 被進行波長變換。另外，由于利用玻璃密封發(fā)光元件，所以可以防止密封 部的劣化。在上述實施例(1)和/或(2)中，可以進行以下的變更、變形以 及組合。在上述發(fā)光器件中，優(yōu)選，上述電路圖案以及上述熒光體層被上述 密封部與上述搭載部的接合部所包圍。根據(jù)該發(fā)光器件，由于密封部與搭載部在未形成電路圖案以及熒光體 層的部分掩h所以可以確保密封部與搭載部的備^強度。上述第一熒光體與上述第二熒光體具有相同的成分，上述第一波長變 換光與上述第二波長變換光具有相同的發(fā)光色。上述焚光體層對從上述發(fā)光元件向上述搭載部傳播的光進行波長變 換，以提高上述電路圖案對上述光的反射率。在上述發(fā)光器件中，優(yōu)選，上述搭載部具有Wt^面，上述密封部與 上述搭載部接合于接合部，在上述接合部具有沿著上述粗糙表面被粗面 化了的表面。根據(jù)該發(fā)光器件，由于密封部沿著搭載部的Wt^面來形成，所以為 密封部與搭載部之間沒有間隙的狀態(tài)，可以確保密封部與搭載部的掩^強度。
另外，在上述發(fā)光器件中，優(yōu)選，上述搭載部是由透光材料形成的， 上述電路圖案形成于上述發(fā)光元件的附近，上述熒光體層形成于上述電 路圖案上。根據(jù)該發(fā)光器件，從發(fā)光元件射向電路圖案的光，被熒光體層進行 波長變換之后射入電路圖案。由此，例如可以將從發(fā)光元件發(fā)出的光變 換成被電路圖案反射的反射率較高的波長，可以抑制光透過具有透光性 的搭載部而導(dǎo)致的取光效率的降低。另外，在上述發(fā)光器件中，優(yōu)選，上述搭栽部是由多晶氧化鋁形成的。另外，在上逸發(fā)光器件中，優(yōu)選，上述電路圖案的表層是銀。另夕卜，在上iiiL光器件中，優(yōu)選，上述發(fā)光元件發(fā)出波長小于550nm 的光，上述電路圖案的表層是金，上述熒光體層的萸光體被從上述發(fā)光元 件發(fā)出的光M時發(fā)出波長大于等于550nm的光。另外，在上述發(fā)光器件中，優(yōu)選，上述發(fā)光元件發(fā)出藍色光，上述熒 光體層的熒光體被上述藍色光M時發(fā)出黃色光。另外，在上述發(fā)光器件中，優(yōu)選，上述發(fā)光元件發(fā)出紫外光，上述熒 光體層的熒光體包括被上述紫外光激發(fā)時發(fā)出藍色光的藍色熒光體、 被上述紫外光激發(fā)時發(fā)出綠色光的綠色熒光體、和被上述紫外光激發(fā)時 發(fā)出紅色光的紅色熒光體。另外，在上述發(fā)光器件中，優(yōu)選，上述密封部是由ZnO-Si02-R20類 玻璃形成的，其中，R是從Li、 Na、 K等I族元素中選擇的至少一種。另外，為了達成上述目的，本發(fā)明的實施例(3)提供一種發(fā)光器件 的制造方法，其制造在搭載部上搭載有發(fā)光元件的發(fā)光器件，其特征在于， 包括混合工序，將粉末狀的玻璃和粉末狀的熒光體混合，生成在該玻璃 內(nèi)^t有該熒光體的混合粉末；玻璃生成工序，在邊對上述混M末施加 栽荷邊使之熔融之后，使該混合粉末固結(jié)而生成熒光體^:玻璃；玻璃密 封工序，通過熱壓加工將上述熒光體分散玻璃熔敷于搭載有發(fā)光元件的 搭載部，在上述搭載部上利用上述熒光體分散玻璃來密封上述發(fā)光元 件。根據(jù)該制造方法獲得的發(fā)光器件，由于利用均勻地M了熒光體的 玻璃來密封發(fā)光元件，所以從發(fā)光元件射出的光無論角度如何，都可被均 勾地進行波長變換，并向密封部外放射。另外，由于利用玻璃密封發(fā)光元 件，所以可以防止密封部的劣化。在上述實施例(3)中，可以進行以下的變更、變形以及組合。另夕卜，在上述發(fā)光器件的制造方法中，優(yōu)選進一步包括板狀加工工序， 在該板狀加工工序中，將在上述玻璃生成工序中生成的上述熒光體*玻 璃加工成板狀，在上述玻璃密封工序中，將加工成板狀的上述熒光體^t 玻璃熔敷于大致平坦的上述搭栽部。另外，為了達成上述目的，本發(fā)明提供一種發(fā)光器件的制造方法，其 制it^搭載部上搭載有發(fā)光元件的發(fā)光器件，其特征在于，包括混合工 序，將粉末狀的玻璃和粉末狀的熒光體混合，生成在該玻璃內(nèi)分散了該 熒光體的混合粉末；以及玻璃密封工序，在負壓高溫氣氛下使上述混合 粉末熔融并固結(jié)在上述搭載部上而形成熒光體分散玻璃，利用熔敷于上述搭載部上的上述熒光體分散玻璃密封上述發(fā)光元件。根據(jù)該制造方法獲得的發(fā)光器件，由于利用均勻地分歉了熒光體的 玻璃密封發(fā)光元件，所以M光元件射出的光不論角度如何，都可被均勻 地進行波長變換，并向密封部外放射。另外，由于利用玻璃密封發(fā)光元件， 所以可以防止密封部的劣化。根據(jù)本發(fā)明，既可以防止發(fā)光元件的密封部件的劣化，也可以減少 向外部放射的光的色相不均。


圖l是表示本發(fā)明的第一實施方式的發(fā)光器件的概略縱剖視圖。圖2是LED元件的示意縱剖視圖。圖3是表示LED元件的電極形成面的示意俯視圖。圖4是表示元件搭載基板上的電路圖案的形成狀態(tài)的發(fā)光器件的俯 視圖。
圖5是發(fā)光器件的制造方法的工序說明圖。圖6是表示熒光體分散玻璃的加工狀態(tài)的說明圖，(a)表示由混合 粉末生成熒光體分散玻璃的加工裝置，(b)表示由混合粉末生成的熒光 體分散玻璃，(c)表示把得到的熒光體分散玻璃切片后的狀態(tài)。圖7是表示熱壓加工的狀態(tài)的示意說明圖。圖8是表示本發(fā)明第二實施方式的發(fā)光器件的概略縱剖視圖。圖9是表示熱壓加工的狀態(tài)的示意說明圖。圖IO是表示本發(fā)明第三實施方式的發(fā)光器件的概略縱剖視圖。圖11是LED元件的示意縱剖視圖。圖12是表示LED元件的電極形成面的示意俯視圖。圖13是表示元件搭載基板上的電路圖案的形成狀態(tài)的發(fā)光器件的 俯視圖。圖14是表示變形例的LED元件的示意縱剖視圖。圖15是表示變形例的發(fā)光器件的概略縱剖視圖。圖16是表示本發(fā)明第四實施方式的發(fā)光器件的概略縱剖視圖。圖17是表示本發(fā)明第五實施方式的發(fā)光器件的概略縱剖視圖。圖18是表示元件搭栽基板上的電路圖案的形成狀態(tài)的發(fā)光器件的 俯視圖。圖19是表示本發(fā)明第六實施方式的發(fā)光器件的概略縱剖視圖。圖20是表示LED元件的電極形成面的示意俯視圖。圖21是表示元件搭載基板上的電路圖案的形成狀態(tài)的發(fā)光器件的 俯視圖。圖22是表示變形例的發(fā)光器件的概略縱剖視圖。
圖23是表示變形例的發(fā)光器件的概略縱剖視圖。
具體實施方式
圖l至圖7表示本發(fā)明的第一實施方式，圖l是發(fā)光器件的概略縱 剖視圖，圖2是LED元件的示意縱剖視圖。如圖1所示，該發(fā)光器件1具有倒裝片式的由GaN類半導(dǎo)體材 料形成的LED元件2;搭栽LED元件的元件搭載基板3;形成于元件 搭載基板3并由鎢(W)-鎳(M)-金(Au)構(gòu)成的電路圖案4;以及 玻璃密封部6，該玻璃密封部密封LED元件2，并與元件搭載基板3接 合，且含有熒光體7。另外，在LED元件2與元件搭栽基板3之間，形 成有玻璃未進入其中的中空部5。在本實施方式中，元件搭栽基板3以 及電路圖案4構(gòu)成用于搭栽LED元件2并向LED元件3供電的搭載部。作為發(fā)光元件的LED元件2，如圖2所示，在由藍寶石(A1203)形成的生長基板20的表面，外延生長了m族氮化物類化合物半導(dǎo)體，由此依次形成了緩沖層21、 n型層22、 MQW層23、 p型層24。該LED 元件2在700'C以上進行外延生長，其耐熱溫度在600。C以上，在下述 的密封加工的加工溫度下是穩(wěn)定的，在該密封加工中使用了低熔點的熱 熔敷玻璃。另外，LED元件2具有設(shè)于p型層24的表面的p側(cè)Rh 電極25、形成于p側(cè)Rh電極25上的p側(cè)焊盤電極26，并且具有n側(cè) 電極27，該n側(cè)電極27形成于通過刻蝕p型層24至n型層22的各層 的一部分而露出的n型層22上。在p側(cè)焊盤電極26和n側(cè)電極27上 分別形成有Au突起(bump ) 28。P側(cè)Rh電極25是由銠(Rh )形成的，用作將從作為發(fā)光層的MQW 層23發(fā)出的光向生長基板20的方向反射的光反射層。如圖3所示，在 本實施方式中，在p側(cè)Rh電極25上形成有兩個p側(cè)焊盤電極26，各 個p側(cè)焊盤電極26上形成有Au突起28。這里，圖3是表示LED元件 的電極形成面的示意俯視圖。n側(cè)電極27在同一區(qū)域形成有接觸層和焊盤層。如圖2所示，n側(cè) 電極27是由Al層27a、覆蓋該Al層27a的薄膜狀的Ni層27b、和覆 蓋Ni層27b的表面的Au層27c構(gòu)成的。在本實施方式中，如圖3所示， 在俯視圖中，n側(cè)電極27形成于LED元件2的角部，p側(cè)Rh電極25
形成于除了 n側(cè)電極27的形成區(qū)域之外的大致整個面。LED元件2以厚度lOOjim形成為邊長300nm的正方形，熱膨脹系 數(shù)為7xlO-6/。C。這里，LED元件2的GaN層的熱膨脹系數(shù)為5xl(T6/°C， 但是，占大部分的由藍寶石形成的生長基板20的熱膨脹系數(shù)為 7xl(T6/'C,所以LED元件2主體的熱膨脹系數(shù)與生長基板20的熱膨脹 系數(shù)是同等的。另外，在各個圖中，為了明確LED元件2的各個部分 的結(jié)構(gòu)而以與實際尺寸不同的尺寸示出了各個部分。元件搭栽基板3由氧化鋁(A1203)的多晶燒結(jié)材料形成，以厚度 0.25mm形成為邊長1.0mm的正方形，熱膨脹系數(shù)a為7xl(T6/。C。如圖 l所示，元件搭載基板3的電路圖案4具有形成于基板表面并與LED 元件2電連接的表面圖案41;形成于基板背面且可與外部端子連接的背 面圖案42。表面圖案41包括與LED元件2的電極形狀對應(yīng)地形成圖 案的W層4a、覆蓋W層4a的表面的薄膜狀的Ni層4b、和覆蓋該Ni 層4b的表面的薄膜狀的Au層4c。背面圖案42包括與后述的外部連 接端子對應(yīng)地形成圖案的W層4a、覆蓋W層4a的表面的薄膜狀的Ni 層4b、和覆蓋該Ni層4b的表面的薄膜狀的Au層4c。表面圖案41和 背面圖案42利用通路圖案43電連接，該通路圖案43設(shè)于在厚度方向 貫穿元件搭栽基板3的通路孔3a中，由W形成。如圖4所示，外部連 接端子44在陽極側(cè)和陰極側(cè)各設(shè)置一個。各個外部連接端子44在俯視 圖中，在元件搭栽基板3上以對角方式配置。這里，圖4是表示元件搭 栽基板上的電路圖案的形成狀態(tài)的發(fā)光器件的俯視圖。玻璃密封部6由均勻地分散了熒光體7的ZnO-B203-Si02-Nb2Os ^320丄120類的熱熔敷玻璃形成。另夕卜，玻璃的組成不限于此，例如熱 熔敷玻璃也可以不含有Li20，作為任意成分，可以含有Zr02、 Ti02等。 如圖l所示，玻璃密封部6在元件搭栽基板3上被形成為長方體狀，其 厚度為0.5mm。玻璃密封部6的側(cè)面6a是通過將利用熱壓加工與元件 搭載基板3接合的玻璃板，與元件搭栽基板3 —起用切片機(dicer)切 斷而形成的。另外，玻璃密封部6的上表面6b是利用熱壓加工與元件 搭載基板3接合的玻璃板的一面。該熱熔敷玻璃的玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg) 為4卯'C，屈服點(At)為520'C,與LED元件2的外延生長層的形成 溫度相比，玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)足夠低。在本實施方式中，玻璃轉(zhuǎn)化溫 度(Tg)比外延生長層的形成溫度低200。C以上。另外，熱熔敷玻璃在
100'C 300。C下的熱膨脹系數(shù)(a)為6x1(TVC。如果超過玻璃轉(zhuǎn)化溫 度(Tg)，則熱膨脹系數(shù)(a)變成比之大的數(shù)值。由此，熱熔敷玻璃可 以以大約600'C與元件搭載基板3接合，進行熱壓加工。另外，玻璃密 封部6的熱熔敷玻璃的折射率為1.7。另外，對于熱熔敷玻璃，只要其玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)比LED元件 2的耐熱溫度低，且其熱膨脹系數(shù)(a)與元件搭載基板3是同等的， 則其組成可以是任意的。作為玻璃轉(zhuǎn)化溫度比較低且熱膨脹系數(shù)比較小 的玻璃，例如可列舉出ZnO-Si02-R20類(R是從Li、 Na、 K等I族元 素中選擇的至少一種)玻璃、磷酸類玻璃以及鉛玻璃。在這些玻璃中， ZnO-Si02-R20類玻璃與磷酸類玻璃相比，耐濕性良好，不會像鉛玻璃 那樣產(chǎn)生環(huán)境問題，因而優(yōu)選釆用。這里，熱熔敷玻璃是指通過加熱以熔融狀態(tài)或軟化狀態(tài)形成的玻 璃，與利用溶膠凝膠法形成的玻璃不同。溶膠凝膠玻璃，由于成形時的 體積變化較大，所以易于產(chǎn)生裂紋而難以用玻璃形成厚膜。熱熔敷玻璃 可以避免該問題。另外，在溶膠凝膠玻璃中會產(chǎn)生細孔，所以有時有損 氣密性，而熱熔敷玻璃不會產(chǎn)生這樣的問題，可以可靠地進行LED元 件2的密封。另外，熱熔敷玻璃一般是以比樹脂中被稱為高粘度的水平高一個數(shù) 量級的粘度加工的。此外，在玻璃的情況下，即便超過屈服點幾十度， 粘度也不會低于一般的樹脂密封水平。另外，如果要使其粘度變成一般 的樹脂成形時的水平的粘度，則需要超過LED元件的晶體生長溫度的 溫度，或者導(dǎo)致其粘附于模具，從而密封和成形加工變得困難。因此， 優(yōu)選在104泊;^以上進行加工。熒光體7是被從MQW層23發(fā)出的藍色光激發(fā)時發(fā)出在黃色區(qū)域 具有峰值波長的黃色光的黃色熒光體。在本實施方式中，作為熒光體7 可以使用YAG (Yttrium Aluminum Garnet)熒光體，玻璃密封部6內(nèi) 的平均粒徑為10nm。另外，熒光體7還可以是硅酸鹽熒光體、或以規(guī) 定的比例混合YAG和硅酸鹽熒光體而得到的熒光體等。以下，參照圖5的工序說明圖說明該發(fā)光器件1的制造方法。首先，粉碎ZnO-B203-SiO;rNb205-Na20-Li20類熱熔敷玻璃，生成 平均粒徑為30fim的玻璃粉末體。將由平均粒徑為lOjim的YAG形成 的熒光體7混入其中，生成熒光體7被均勻地分散在玻璃的粉末內(nèi)的混 合粉末IO (混合工序)。圖6是表示熒光體分散玻璃的加工狀態(tài)的說明圖，(a)表示由混合 粉末生成熒光體分散玻璃的加工裝置，(b)表示由混合粉末生成的熒光 體分散玻璃，(c)表示把得到的熒光體分散玻璃切片后的狀態(tài)。在邊對混合工序中所生成的混合粉末10施加栽荷邊使之熔融后， 使該混合粉末10固結(jié)而生成熒光體分散玻璃11 (玻璃生成工序)。具體 來講，如圖6(a)所示，在基臺80的平坦的上表面80a上，設(shè)置包圍 基臺80上的規(guī)定區(qū)域的筒狀的側(cè)面框81,形成上方開口的凹部82。凹 部82從上到下，截面相同，與凹部82的截面形狀對應(yīng)地形成的載荷夾 具83的下部83a，在凹部82內(nèi)可上下移動。在將混合粉末IO放入該凹 部82后，設(shè)置對凹部82內(nèi)加壓的栽荷夾具83。然后，將氣氛空氣減壓 到7.6Torr并加熱至650"C，利用栽荷夾具83對混合粉末10施加 20kg/cm2的壓力使之熔化。此后，使熔化了的混合粉末10冷卻而固結(jié)， 由此可以獲得如圖6(b)所示的分散了熒光體的熒光體分散玻璃11， 該熒光體分散玻璃11不會產(chǎn)生以下尺寸的殘留氣泡或渾濁，該尺寸的 殘留氣泡將產(chǎn)生光學(xué)性影響。這里，作為產(chǎn)生光學(xué)性影響的尺寸的殘留 氣泡是，例如，對于邊長300jun的正方形的LED元件2而言，直徑在 lOOpm以上的氣泡，如果該氣泡位于LED元件2的附近，則從LED元 件2發(fā)出的光可能會再次入射到LED元件2而導(dǎo)致發(fā)光效率降低。對 于已生成的熒光體分散玻璃11而言，如圖6 (c)所示，與玻璃密封部 6的厚度對應(yīng)地對其進行切片而加工為板狀(板狀加工工序)。本實施方 式中，玻璃密封部6的厚度為0.5mm。另外，在本實施方式中，在生成熒光體分散玻璃11時沒有使用粘 合劑。因此，在熒光體分散玻璃11內(nèi)不會產(chǎn)生氣泡，不會像利用樹脂 粘合劑來燒制混合粉末那樣，因玻璃內(nèi)的氣泡而使入射的光發(fā)生散射。 另外，密封LED元件2時，氣密性也不會因氣泡而受損。這樣獲得的熒光體分散玻璃11，因為熒光體7是在熔化前被分散在 其中的，所以可以大致均勻地分散，就具體數(shù)字而言，在任意的U0x (熒光體平均顆粒寬度/ (熒光體含有體積比)1/3)} 3的體積下，熒光體 含有體積比相對于整體平均，優(yōu)選在50~200%的范圍內(nèi)，進一步優(yōu)選 在80~125%的范圍內(nèi)。實際獲得的熒光體分散玻璃11，在任意正交的 3個方向進行3等分而獲得的9個區(qū)域的焚光體7的含有體積比，在80~ 125%范圍內(nèi)，焚光體7被均勻地分散。另外，進一步優(yōu)選，各個區(qū)域 的熒光體7的含有體積比在90~112%的范圍內(nèi)。這里，在需要的情況 下，通過提高玻璃的粉碎程度，使之為與熒光體7的顆粒同等的尺寸， 可以實現(xiàn)更微小的區(qū)域下的均勻分散。另一方面，準(zhǔn)備與熒光體分散玻璃ll分體的、形成了通路孔3a的 元件搭栽基板3，在元件搭載基板3的表面上與電路圖案對應(yīng)地絲網(wǎng)印 刷W骨劑。接著，通過在1000'C左右對印刷了 W骨劑的元件搭栽基板 3進行熱處理，將W燒接于元件搭栽基板3，然后，通過在W上實旆 鍍Ni、鍍Au形成電路圖案4(圖案形成工序)。另外，多晶氧化鋁表面 的粗糙化，例如，可以省略以下的平坦化工序，而成為存在由多晶氧化 鋁的顆粒邊界引起的細微凹凸的狀態(tài)，在該平坦化工序中實施在使電路 圖案4精密化時進行的研磨，也可以是通過噴射加工來實施凹凸形成加 工。接著，通過各個Au突起28使多個LED元件2電接合于元件搭栽 基板3的電路圖案4的表面圖案41 (元件安裝工序)。在本實施方式中， 實施p側(cè)兩點、n側(cè)一點共計三點的突起接合。然后，將安裝有各個LED元件2的元件搭載基板3固定于下模91 、 并將板狀的熒光體分散玻璃11安裝于上模92。在下模91以及上模92 上分別配置加熱器，各個模具91、 92獨立地調(diào)整溫度。接著，如圖7 所示，在大致平坦的元件搭栽基板3的安裝面上層疊熒光體分散玻璃 11，并對下模91以及上模92加壓，在氮氣氣氛下進行熱壓加工。由此， 將熒光體分散玻璃11熔敷于搭載有LED元件2的元件搭載基板3上， LED元件2在元件搭載基板3上被熒光體分散玻璃11密封(玻璃密封 工序)。這里，圖7是表示熱壓加工的狀態(tài)的示意說明圖。在本實施方 式中，將加壓壓力設(shè)定為20 40kgf/cm2進行了加工。這里，只要在惰 性氣氛下對各個部件進行熱壓加工即可，除了在氮氣氣氛下外，例如還 可以在真空中進行熱壓加工。由此，熒光體分散玻璃11與元件搭栽基板3通過它們所包含的氧 化物進行接合。這里，優(yōu)選熱壓加工中的熱熔敷玻璃的粘度為105~107 泊松。通過釆用該粘度范圍，可以抑制因粘度低而引起的玻璃與上模92 接合、玻璃向外部流出等，從而獲得良好的成品率，并且可以抑制因粘 度高而引起的玻璃與元件搭載基板3的接合力降低、各個Au突起28 的坍绔量的增大等。另外，如上所述，元件搭載基板3其表面因多晶氧化鋁而形成為粗 面狀，其玻璃密封部6側(cè)的接合部處的界面沿著元件搭載基板3的表面 形成為粗面狀。這是例如通過在熱壓加工時施加壓力，并且在比大氣壓 低的負壓氣氛下進行加工而實現(xiàn)的。這里，只要是玻璃充分進入到被粗 面化了的多晶氧化鋁的凹部的狀態(tài)，則熱壓加工時的壓力條件和氣氛的 負壓條件是任意的，例如，當(dāng)然也可以僅僅通過進行熱壓加工時的加壓和氣氛的減壓的任意一者來進行加工。其結(jié)果是，成為在玻璃密封部6 與元件搭栽基板3之間沒有間隙的狀態(tài)，可以確保玻璃密封部6與元件 搭栽基板3的接合強度。這里，為了縮短熱壓加工的周期，還可以在加壓前設(shè)置預(yù)熱栽臺來 對玻璃密封部6進行預(yù)加熱，或者在加壓后設(shè)置緩冷栽臺來控制玻璃密 封部6的冷卻速度。另外，也可以在預(yù)熱載臺以及緩冷載臺上進行加壓， 可以適當(dāng)?shù)刈兏鼰釅杭庸r的工序。通過以上的工序，可以制作橫向連結(jié)了多個發(fā)光器件l的狀態(tài)的如 圖7所示的中間體12。此后，將與玻璃密封部6形成了一體的元件搭栽 基板3設(shè)置于切片機(dicer )，并以將各個LED元件2分離的方式進行 切割而完成發(fā)光器件1 (切割工序)。玻璃密封部6與元件搭載基板3 被切片機一起截斷，由此元件搭載基板3以及玻璃密封部6的側(cè)面處于 同一個面。在如上述那樣構(gòu)成的發(fā)光器件1中，如果通過電路圖案4對LED 元件施加電壓，則可從LED元件2發(fā)出藍色光。從LED元件2發(fā)出的 藍色光的一部分被玻璃密封部6內(nèi)的熒光體7變換為黃色光，其他部分 不被熒光體7進行波長變換，并從玻璃密封部6向外部射出。由此，從 玻璃密封部6放射出的光，在黃色區(qū)域和藍色區(qū)域具有峰值波長，其結(jié) 果是，向裝置外部放射出白色光。這里，由于在玻璃密封部6內(nèi)均勻地分散有熒光體7，所以可以對
從LED元件2發(fā)出的光均勻地進行波長變換，而不管放射角度如何， 向外部放射的光不會產(chǎn)生色相不均。另外，由于抑制了在玻璃密封部6內(nèi)產(chǎn)生氣泡的情況，所以光不會 在玻璃密封部6內(nèi)散射反射，可以確保所期望的取光效率。另外，也不 會因氣泡而損壞LED元件2的氣密性。這里，優(yōu)選使混合粉末10中的玻璃的顆粒尺寸在幾nm~200nm的 范圍內(nèi)，這是為了避免粉碎時雜質(zhì)的混入和物理性損傷，抑制玻璃熔化 時產(chǎn)生殘留氣泡，并且將熒光體7均勻地分散在玻璃中。其結(jié)果是，不 存在在直徑300nm以上的連續(xù)區(qū)域中沒有熒光體的情況。另外，如果像上述那樣使玻璃的顆粒與熒光體7的顆粒為同等尺寸， 則即便是LED元件2與玻璃密封部6的端部的距離L (參照圖1)為 0.25mm那樣的較薄封裝體，也可以抑制色相不均的發(fā)生。另外，根據(jù) 發(fā)明人的實驗得知，O.lmm的較薄封裝體也是可以實現(xiàn)的，其也可以抑 制色相不均的發(fā)生。另外，在本實施方式中，由于邊施加載荷邊熔化混合粉末IO，所以 可以使粉末在比不施加栽荷時低的溫度下熔化。另外，由于可以在屈服 點(At)附近進行加工，所以，即便使用不穩(wěn)定的ZnO類玻璃也可以 穩(wěn)定地抑制結(jié)晶化的發(fā)生。另外，即便不施加栽荷來進行玻璃熔化，也 可以使熒光體7均勻地分散，還可以使用沖壓機施加50kgf/mii^這樣的 壓力進行玻璃的熔化。另外，可以根據(jù)玻璃的特性適當(dāng)?shù)卦O(shè)定負壓氣氛 的程度、加壓的程度。此外，對于氣氛的減壓和對玻璃的加壓而言，不 必必須進行兩者，當(dāng)然也可以在負壓氣氛和加壓中任意一者的條件下熔 化玻璃。另外，由于作為玻璃密封部6 4吏用了 ZnO-B203-Si02-Nb2Os-Na20 -Li20類的熱熔敷玻璃，所以可以使玻璃密封部6具有良好的穩(wěn)定性以 及耐氣候性。所以，即便在發(fā)光器件l長期在嚴酷的環(huán)境下等使用的情 況下，也可以抑制玻璃密封部6的劣化，可以有效地抑制取光效率隨時 間的加長而降低的情況。再者，由于玻璃密封部6具有高折射率及高透 射率特性，所以可以同時實現(xiàn)高可靠性和高發(fā)光效率。另外，由于作為玻璃密封部6，使用了屈服點(At)比LED元件2的半導(dǎo)體層的外延生長溫度低的玻璃，所以熱壓時，LED元件2不會 因熱破壞而受到損傷，可以在比半導(dǎo)體層的結(jié)晶生長溫度低很多的溫度 下進行加工。再者，由于平行地設(shè)置板狀的熱熔敷玻璃和元件搭栽基板 3,并在高粘度狀態(tài)下進行熱壓加工，因此熱熔敷玻璃在元件搭載基板3 的表面上平行地移動而與其面狀地密接，從而不會因密封GaN類的 LED元件2而產(chǎn)生氣泡。另外，由于元件搭栽基板3與玻璃密封部6通過氧化物基于化學(xué)鍵 而接合，所以可以獲得更牢固的密封強度。因此，即便是接合面積較小 的小型封裝體，也可以被實現(xiàn)。再者，由于元件搭栽基板3與玻璃密封部6的熱膨脹系數(shù)是同等的， 所以在高溫接合之后，即便在常溫或低溫狀態(tài)下也難以產(chǎn)生剝離、裂紋 等接合不良。并且，由于玻璃受到拉伸應(yīng)力時易于產(chǎn)生裂紋，但受到壓 縮應(yīng)力時難以產(chǎn)生裂紋，因此玻璃密封部6采用熱膨脹系數(shù)比元件搭載 基板3略小的玻璃。再者， 一般來講，玻璃具有在Tg點以上的溫度下 熱膨脹系數(shù)增大的特性，在Tg點以上的溫度下進行玻璃密封的情況下， 為了進行穩(wěn)定的玻璃密封，優(yōu)選，不僅考慮Tg點以下，還考慮Tg點 以上的溫度下的熱膨脹系數(shù)。即、構(gòu)成玻璃密封部6的玻璃材料具有以 下這樣的同等熱膨脹系數(shù)，該熱膨脹系數(shù)考慮了包括上述Tg點以上的此可以減小使元件搭載基板3產(chǎn)生翹曲的內(nèi)部應(yīng)力，可以防止玻璃發(fā)生 剪切破壞，而與獲得元件搭載基板3和玻璃密封部6的接合性無關(guān)。所 以可以增大元件搭載基板3和玻璃密封部6的尺寸，增加能夠一并生產(chǎn) 的數(shù)量。另外，根據(jù)發(fā)明人的確認，即便在-40'C^~~^100'C的液相冷 熱沖擊試驗1000次下，也不會產(chǎn)生剝離、裂紋。再者，為了確認 5mmx5mm尺寸的玻璃片與陶瓷基板的接合基礎(chǔ)，以玻璃、陶瓷基板的 各種熱膨脹系數(shù)的組合進行試驗，結(jié)果，在熱膨脹系數(shù)較低的部件與熱 膨脹系數(shù)較高的部件之比為0.85以上時，可以不產(chǎn)生裂紋地進行接合。 雖然也依賴于部件的剛性和尺寸，但熱膨脹系數(shù)是同等的，是指這樣的 范圍。由于倒裝安裝LED元件2可以不需要引線，所以，即便在高粘度 狀態(tài)下進行加工，電極也不會發(fā)生不良。密封加工時的熱熔敷玻璃的粘 度從104到108泊松，比較硬，與熱固化處理前的環(huán)氧樹脂為5泊松左
右的液狀相比，物性存在較大差異。其結(jié)果是，在對用引線電連接元件表面的電極與引腳等供電部件的面朝上型LED元件進行密封的情況 下，在進行玻璃密封加工時，有時會發(fā)生引線的坍蜂或變形，但是通過 倒裝片可以防止其發(fā)生。另外，在對通過金(Au)等的突起將元件表面 的電極倒裝在引線等供電部件上的倒裝片型LED元件進^f亍密封的情況 下，基于玻璃的粘度對LED元件施加向供電部件方向的壓力，有時會 發(fā)生突起的坍蜂或突起之間的短路，但這也是可以防止的。由于元件搭載基板3的表面圖案41通過通路圖案43凈皮引向背面圖 案42，所以不需要采取應(yīng)對玻璃流入不需要的部位或覆蓋電氣端子等的 特別對策，可以簡化制造工序。另外，由于可以使用板狀的熒光體分散 玻璃11對多個LED元件2 —并進行密封加工，所以通過切片機的切斷， 可以容易地大量生產(chǎn)多個發(fā)光器件l。另外，由于在高粘度狀態(tài)下加工 熱熔敷玻璃，所以不需要像樹脂那樣采取充分應(yīng)對密封材料的流出的對 策，即便不利用通路孔，只要外部端子被引出到背面，則也可以充分應(yīng) 對大量生產(chǎn)。另外，通過倒裝安裝LED元件2，可以克服實現(xiàn)玻璃密封時的問題， 并且，還具有以下效果可以實現(xiàn)邊長0.5mm的正方形那樣的超小型 發(fā)光器件l。這是因為不需要引線的接合空間，并且，可以選擇具有同 等熱膨脹系數(shù)的玻璃密封部6與搭載基板3，同時由化學(xué)鍵所致的牢固 接合，使得即便是微小空間內(nèi)的接合，也不會發(fā)生界面剝離。再者,由于LED元件2與玻璃密封部6的熱膨脹系數(shù)是同等的， 所以包括元件搭栽基板3的部件的熱膨脹系數(shù)是同等的，即便是在玻璃 密封中的高溫與常溫的溫差下，內(nèi)部應(yīng)力也極小，可以獲得不產(chǎn)生裂紋 的穩(wěn)定的加工性。另外，由于可以減小內(nèi)部應(yīng)力，因此可以提高耐沖擊 性，可以獲得可靠性優(yōu)良的玻璃密封型LED。再者，使用由氧化鋁形成的元件搭載基板3，可以降低部件成本， 并且制造容易，因而可以實現(xiàn)大量生產(chǎn)以及降低器件成本。另外，由于 A1203熱傳導(dǎo)性優(yōu)良，所以可以構(gòu)成適用于大光量化以及高輸出化的結(jié) 構(gòu)。再者，元件搭栽基板3的光吸收較小，所以在光學(xué)上有優(yōu)勢。另外，在上述實施方式中，說明了 LED元件2由在藍寶石生長基 板上形成的GaN類半導(dǎo)體材料構(gòu)成，但是，也可以在GaN或SiC生長
基板上形成GaN類半導(dǎo)體材料。此時，通過由具有比1.7 (等于藍寶石 的折射率)大的折射率的生長基板形成的LED元件2與具有比1.6大 的折射率的玻璃密封部6的組合，可以提高從LED元件2產(chǎn)生的光取 出到LED元件2外部的取光效率。另外，由于生長基板是由導(dǎo)電材料 構(gòu)成的，所以向發(fā)光層導(dǎo)入的電流可以被均勻化，從而提高LED元件 2的發(fā)光效率。另外，在本實施方式中，說明了作為LED元件2使用了由GaN類 半導(dǎo)體材料形成的元件的發(fā)光器件i，但是LED元件不限于GaN類的 LED元件2，例如也可以是由ZnSe類或SiC類那樣的其他半導(dǎo)體材料 形成的發(fā)光元件。此外，LED元件2可以〗吏用通過劃線加工形成的元件。此時，通過 劃線加工形成的LED元件2,在作為切斷部的側(cè)面有時會有突出的凹 凸，因此，優(yōu)選用元件覆蓋材料對LED元件2的側(cè)面進行覆蓋。作為 該元件覆蓋材料，例如可以使用具有透光性的SK)2類覆蓋材料。通過 使用元件覆蓋材料，在進行二次模塑(overmold)時等，可以防止發(fā)生 裂紋或氣泡。另外，上述實施方式的玻璃密封部6具有優(yōu)良的耐氣候性，但是， 在因器件的使用條件等而發(fā)生結(jié)露的情況下，玻璃密封部6有可能會發(fā) 生變質(zhì)。對此，優(yōu)選構(gòu)成不會發(fā)生結(jié)露的器件結(jié)構(gòu)，通過在玻璃密封部 6的表面實施硅樹脂覆蓋等，可以防止由高溫狀態(tài)下的結(jié)露引起的玻璃 變質(zhì)。再者，作為在玻璃密封部6的表面實施的覆蓋材料，優(yōu)選不僅耐 濕且具有耐酸、耐堿性的材料，例如SiOz類、入1203類等那樣的無機材 料。圖8以及圖9表示本發(fā)明的第二實施方式，圖8是發(fā)光器件的概略 縱剖視圖。另外，在以下說明中，對與已經(jīng)敘述的要素相同的要素標(biāo)記 相同的符號，并適當(dāng)?shù)厥÷灾貜?fù)的說明。在第二實施方式中，玻璃密封 部為兩層，這一點與第一實施方式不同。如圖8所示，該發(fā)光器件101具有倒裝片型的由GaN類半導(dǎo)體材 料形成的LED元件2;安裝LED元件2的元件搭載M 3;形成于元件 搭載基板3并由鎢(W)-鎳(Ni)-金(Au)構(gòu)成的電路圖案4;以及玻 璃密封部106，該玻璃密封部106密封LED元件2并與元件搭載M 3接
合，且含有熒光體7。第二實施方式的發(fā)光器件101，除了玻璃密封部106 以外，是與第一實施方式的發(fā)光器件l相同的結(jié)構(gòu)。玻璃密封部106是由層疊在元件搭載基板3上的第一玻璃部件161 和第二玻璃部件162形成的，熒光體7包含在第一玻璃部件161中。元 件搭栽基板3、第一玻璃部件161以及第二玻璃部件162的側(cè)面被形成 為彼此處于同 一面。由此，發(fā)光器件101整體上呈長方體狀，上表面106b 與元件搭載基板3平行地形成，側(cè)面106a ^:切片機切斷，由此與上表 面106b垂直地形成。另外，笫一玻璃部件161與第二玻璃部件162的 界面在縱截面中為直線狀。第一玻璃部件161是由ZnO-B203-Si02-Nb205-Na20-Li20類的熱熔 敷玻璃形成的，在元件搭載基板3上被形成為長方體狀，厚度為0.5mm。 第一玻璃部件161與第一實施方式中的熱熔敷玻璃一樣，玻璃轉(zhuǎn)化溫度 (Tg)為490'C，屈月良點(At)為520'C，熱熔敷玻璃在100'C 300。C 下的熱膨脹系數(shù)(a)為6xlO—VC,折射率(n)為1.7。另外，笫二玻璃部件162是由SiO-B203類熱熔敷玻璃形成的，在 第一玻璃部件161上被形成為長方體狀。第二玻璃部件162的玻璃轉(zhuǎn)化 溫度(Tg)比第一玻璃部件161高，并且脫模性較高。具體來講，第二 玻璃部件162的玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)為560'C。另外，第二玻璃部件162 的玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)等熱物性數(shù)值比第一玻璃部件161高，并且具有 比第一玻璃部件161優(yōu)良的耐濕性、耐酸性、耐堿性等。這里，作為笫 二玻璃部件162可以使用SiO-B203類，還可以使用SiO-B203-Al203類、 SiO-Al;j03類、SiO-R20類(R是Li、 Na、 K等)等，還可以使用由其 他成分形成的玻璃。 一般來講，在玻璃中，熱物性數(shù)值較高者大多具有 優(yōu)良的耐濕性、耐酸性、耐堿性等。另外，第二玻璃部件162的厚度為 0.15mm，熱膨脹系數(shù)U)為7xlO力'C。該熱膨脹系數(shù)(a)為在100°C ~ 300'C下的數(shù)值，如果超過玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg),則數(shù)值變大。另外，第 二玻璃部件162的折射率為1.5。第二玻璃部件162的上表面與元件搭 載基板3的安裝面平行地形成。在如上述那樣構(gòu)成的發(fā)光器件101中，第一玻璃部件161與元件搭 載基板3接合，第二玻璃部件162與元件搭栽基板3未接觸。在制造發(fā) 光器件101之時，在第二玻璃部件162上生成與第一實施方式同樣的熒
光體分散玻璃11，形成玻璃層疊體。然后，在熱壓加工時，如圖9所示， 將安裝了 LED元件2的元件搭載基板3支承于下模91，并且將板狀的 第一玻璃部件161以及第二玻璃部件162支承于上模92，由于與元件搭 載基板3相反側(cè)的第二玻璃部件162與上模92接觸，所以第 一玻璃部 件161不與上模92接觸。這里，圖9是表示熱壓加工的狀態(tài)的示意說 明圖。由此，在熱壓加工時，當(dāng)制作完了中間體112之后，在使下模91 以及上模92與元件搭栽基板3以及第二玻璃部件162脫離之時，由于 第二玻璃部件162與第一玻璃部件161相比，玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)高， 所以其從上模92脫離的脫模性比第一玻璃部件161高，可以順滑地脫 離上模92。在本實施方式中，以約60(TC進^f亍熱壓加工，玻璃轉(zhuǎn)化溫度 (Tg)為560。C的第二玻璃部件162未被充分軟化，上模92上不會粘 附第二玻璃部件162。這樣，在本實施方式的發(fā)光器件IOI中，熱壓加工時所要求的加工 條件是，使第一玻璃部件161與元件搭載基板3接合的溫度、壓力等條 件；以及使第二玻璃部件162與上模92脫離的溫度、壓力等條件。由 此，可以采用在熱壓時對與元件搭載基板3接合有利的材質(zhì)作為第一玻 璃部件161 ，采用在熱壓時對與上模92脫離有利的材質(zhì)作為第二玻璃部 件162。另外，在本實施方式中，第二玻璃部件162具有比第一玻璃部 件161高的玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)，所以脫模性好，加工條件比使第一玻 璃部件161脫離上模92時寬松。所以，可以擴大熱壓時玻璃部件161、 162的溫度、壓力等加工條件的范圍。具體來講，對加工條件的溫度進行調(diào)查而得到的結(jié)果是，在僅用第 一玻璃部件161構(gòu)成玻璃密封部106的情況下，熱壓時的允許溫度范圍 僅為10°C~30°C,但如本實施方式那樣，利用第一玻璃部件161以及第 二玻璃部件162構(gòu)成玻璃密封部106時，已確認的是熱壓時的允許范圍 的寬度至少寬于50。C。所以，根據(jù)本實施方式，除了具有笫一實施方式的作用效果之外， 還易于進行玻璃密封部106的成形。另外，由于防止了玻璃密封部106 與元件搭載基板3的接合不良、以及玻璃密封部106向上模92的粘附， 因此，可以抑制成品率的降低。
再者，由于在來自LED元件2的外部放射光量比較多的玻璃密封 部106的上部，配置有耐濕性、耐酸性、耐堿性等比第一玻璃部件161 優(yōu)良的第二玻璃部件162，可以有效地抑制玻璃密封部106的上部的劣 化，所以可以抑制發(fā)光器件101的取光量隨時間的加長而劣化。圖10至圖13表示本發(fā)明的第三實施方式，圖10是發(fā)光器件的概 略縱剖視圖，圖ll是LED元件的示意縱剖視圖。另外，在以下說明中， 對與已經(jīng)敘述的要素相同的要素標(biāo)記相同的符號，并適當(dāng)?shù)厥÷灾貜?fù)的 說明。在第三實施方式中，在元件搭栽基板的電路圖案上配置有熒光體 層這一點和使用不同的LED元件這一點與第一實施方式不同。如圖10所示，該發(fā)光器件201具有倒裝片型的由GaN類半導(dǎo)體 材料形成的LED元件202;安裝LED元件202的元件搭載基板3;形 成于元件搭載基板3、并由鎢(W)-鎳(Ni)-金(Au)構(gòu)成的電路圖 案4;以及玻璃密封部6，該玻璃密封部6密封LED元件202,并且與 元件搭載基板3接合且含有熒光體7;以及覆蓋元件搭載基板3上的規(guī) 定范圍的熒光體層209。第三實施方式的發(fā)光器件201，除了LED元件 202的結(jié)構(gòu)，和在元件搭載基板3的LED元件202的安裝部附近大致整 體地設(shè)置電路圖案4,在LED元件202的安裝部附近設(shè)置熒光體層209 之外，與第一實施方式的發(fā)光器件1為相同的結(jié)構(gòu)。此處所述的"附近" 是指從LED元件202射出，到達元件搭載基板3的光的大部分到達的 范圍。圖10中，圖示了以約3倍于LED元件202的寬度的寬度設(shè)置了 電路圖案4以及熒光體層209的狀態(tài)，但是，例如也可以以與LED元 件202的寬度相同的寬度設(shè)置它們。LED元件202通過如圖11所示，使m族氮化物類半導(dǎo)體在由藍寶 石(A1203)形成的生長基板20的表面上進行外延生長，依次形成了緩 沖層21、 n型層22、 MQW層23、 p型層24.該LED元件202在700'C 以上進行外延生長，其耐熱溫度在600。C以上，在上述的^f吏用了低熔點 熱熔敷玻璃的密封加工中的加工溫度下是穩(wěn)定的。另外，LED元件202 具有設(shè)于p型層24的表面的p側(cè)ITO (Indium Tin Oxide)電極225、 形成于p側(cè)ITO電極225上的p側(cè)焊盤電極226,并且具有n側(cè)電極 227，該n側(cè)電極227形成于通過刻蝕p型層24到n型層22的各層的 一部分而露出的n型層22上。在p側(cè)焊盤電極226和n側(cè)電極227上 分別形成了 Au突起28。P側(cè)ITO電極225為透明電極，從MQW層23發(fā)出的光，進入p 側(cè)ITO電極225內(nèi)。在進入了 P側(cè)ITO電極225內(nèi)的光中， 一部分被 p側(cè)ITO電極與中空部5的界面反射，而剩余的進入元件搭載基板3側(cè)。 進入了元件搭載基板3側(cè)的光，被熒光體層209進行波長變換之后，由 表面圖案41的Au層4c反射。如圖12所示，在本實施方式中，p側(cè)ITO 電極225上形成有一個p側(cè)焊盤電極226， p側(cè)焊盤電極226上形成有 Au突起28。此處，圖12是表示LED元件的電極形成面的示意俯視圖。n側(cè)電極227在同一區(qū)域形成有接觸層和焊盤層。如圖11所示，n 側(cè)電極227是由Al層27a、覆蓋該Al層27a的薄膜狀的Ni層27b、和 覆蓋Ni層27b的表面的Au層27c形成的。本實施方式中，如圖12所 示，在俯視圖中，n側(cè)電極227形成于LED元件202的一邊的附近，p 側(cè)ITO電極225除了 n側(cè)電極227的形成區(qū)域之外幾乎形成于整個面。熒光體層209是由ZnO類玻璃形成的，包括黃色熒光體，該黃色 熒光體被從MQW層23發(fā)出的藍色光激發(fā)時發(fā)出在黃色區(qū)域具有峰值 波長的黃色光。熒光體層209配置于MQW層23與表面圖案41之間， 本實施方式中，被形成在表面圖案41上。熒光體層209以及表面圖案 41被玻璃密封部6與元件搭載基板3的接合部包圍。其結(jié)果是，由于玻 璃密封部6與元件搭載基板3在電路圖案4以及熒光體層209的非形成 部接合，所以可以防止成為因玻璃密封部6與元件搭載基板3的接合不 充分而剝離的起點、或易于發(fā)生水分進入LED元件202的情況。再者， 可以確保玻璃密封部6與元件搭載基板3的接合強度。另外，熒光體層 209在將LED元件202安裝于元件搭載基板3之前涂敷，在元件搭載基 板3上的形成表面圖案41的部分以外也涂敷熒光體層209。再者，在形 成Au突起28后，可以用與上述熒光體層209相同的熒光體填充LED 元件202的搭載部分210 (參照圖10，即，與第一實施方式中的發(fā)光器 件l的中空部分5相對應(yīng)的部分)。作為熒光體層209所含有的熒光體， 可以使用YAG熒光體、硅酸鹽熒光體、或以規(guī)定比例將它們混合而得 到的熒光體。在本實施方式中，如圖13所示，熒光體層209形成在元 件搭載基板3的中央部，在俯視圖下為大致正方形。具體來講，在俯視 圖下，在一邊的長度為l.Omm的元件搭載基板3的中央，形成有一邊 的長度為0.6mm的熒光體層209。這里，圖13是表示元件搭載基板上 的電路圖案的形成狀態(tài)的發(fā)光器件的俯視圖。
在如上述那樣構(gòu)成的發(fā)光器件201中，由于在元件搭栽基板3上形 成了熒光體層209,所以從LED元件202向元件搭栽基板3側(cè)發(fā)出的藍 色光可以在被變換波長而成為黃色光之后，進入表面圖案41。這里，由 于表面圖案41的表層為Au層4c,所以，雖然藍色光那樣的短波長光 的反射率為40%左右，但由于進入的光被變換為長波長，所以可以以接 近100%的反射率反射進入的光。元件搭載基板3因氧化鋁(A1203 )的多晶體而具有透光性，如果 進入入1203，則將成為向圖10的下方穿過的光、或由背面圖案42的W 層4a所吸收的光，對此，通過在安裝LED元件202的部位整體形成的 表面圖案41的Au層4c可以防止光侵入A1203。再者，從LED元件202 的底面向元件搭栽基板3側(cè)放射、并被熒光體層209反射了的光，大部 分再次通過LED元件202,之后向外部放射，但是，對于LED元件202 內(nèi)的吸收率而言，黃色光比藍色光低，所以，通過由主要存在于LED 元件202與元件搭栽基板3之間的熒光體將藍色光變換成黃色光，可以 減少光損耗。再者，減小玻璃密封部6的熒光體7的濃度可以獲得規(guī)定 的顏色，所以可以降低因焚光體7引起的光封閉損耗。由此，可以提高 發(fā)光器件201的取光效率。另夕卜，即便p側(cè)接觸電極使用透明電極，也可以由表面圖案41切 實反射所透過的光，增加p側(cè)接觸電極的選擇自由度。另外，在以往那樣的樹脂密封中，考慮到熱膨脹系數(shù)較大的樹脂因 密封加工后的熱而使LED元件產(chǎn)生剝離應(yīng)力，大多在三點以上進行突 起接合，在本實施方式中，元件搭載基板3與玻璃密封部6以及LED 元件202具有同等的熱膨脹系數(shù)，所以，密封加工后的熱應(yīng)力不會破壞 LED元件202的安裝狀態(tài)的平衡，即便是兩點突起接合也可以確保充分 的可靠性。因此，p側(cè)焊盤電極226只要形成與一點突起相當(dāng)?shù)拿娣e即 可，可以減小焊盤電極的光吸收，所以在光學(xué)上是有利的，可以提高發(fā) 光效率。另外，第一以及第二實施方式的發(fā)光器件l也可以應(yīng)用第三實 施方式的LED元件202,進行兩點突起接合。另外，在笫三實施方式中，對利用藍色的LED元件202與黃色的 熒光體7獲得白色光的發(fā)光器件201進行了說明，但也可以利用藍色的 LED元件202、綠色熒光體以及紅色熒光體獲得白色光，也可以獲得白 色以外的發(fā)光色。在使用多種熒光體并且電路圖案4的表面為金的情況 下，使涂敷于電路圖案4上的熒光體只發(fā)出波長550rnn以上的光，可 以提高發(fā)光效率，因此是所希望的。另外，在第三實施方式中，對將熒光體層209形成于元件搭載基板 3上的器件進行了說明，但是，也可以例如，如圖14所示那樣在LED 元件202的p側(cè)ITO電極225上形成焚光體229，總之，只要在MQW 層23與電路圖案4之間配置熒光體層即可。如圖15所示，通過在p側(cè) ITO電極225上形成熒光體層229，不必在元件搭栽基板3上形成熒光 體層209，就可使入射到元件搭載基板3的表面圖案41的光成為黃色光。 這里，LED元件202的熒光體層229通過濺射形成。特別是，在p側(cè) ITO電極225與元件搭載基板3側(cè)之間具有中空部5的情況下，未到達 熒光體層209而以藍色光返回到LED元件202的光量增大，但是，通 過在p側(cè)ITO電極225上形成焚光體層229,在到達焚光體層229并被 變換為黃色光之后返回到LED元件202的光量增大，所以可以減小LED 元件202中的外延層或電極的吸收率，可以提高發(fā)光器件201的取光效 率。圖16是表示本發(fā)明的第四實施方式的發(fā)光器件的概略縱剖視圖。 另外，在以下的說明中，對與已經(jīng)敘述的要素相同的要素標(biāo)記相同的符 號，并省略重復(fù)的說明。在第四實施方式中，玻璃密封部由兩個玻璃部 件構(gòu)成，這一點與第三實施方式不同。如圖16所示，該發(fā)光器件301具有倒裝片型的由GaN類半導(dǎo)體 材料形成的LED元件202;安裝LED元件202的元件搭載基板3;形 成于元件搭載基板3、并由鎢(W)-鎳(Ni)-金(An)構(gòu)成的電路圖 案4;密封LED元件202并與元件搭載基板3接合、且含有熒光體7 的玻璃密封部306;以及覆蓋元件搭載基板3上的規(guī)定范圍的熒光體層 209。玻璃密封部306是由層疊在元件搭載基板3上的第一玻璃部件361 和第二玻璃部件362形成的，在第一玻璃部件361中包含有熒光體7。 元件搭載基板3、第一玻璃部件361以及第二玻璃部件362的側(cè)面彼此 形成為處于同一面。由此，發(fā)光器件301整體上呈長方體狀，上表面306b 與元件搭載基板3平行地形成，側(cè)面306a被切片機切斷，由此與上表
面306b垂直地形成。另外，笫一玻璃部件361與笫二玻璃部件362的 界面在縱剖面中為向上方凸的圓弧狀。第一玻璃部件361是由ZnO-B203-Si02-Nb205-Na20-Li20類熱熔敷 玻璃形成的，具有以LED元件202為中心的半球部361a、和在俯視圖 中形成于半球部361a的外側(cè)并覆蓋元件搭載基板3的覆蓋部361b。第 一玻璃部件361與第一實施方式中的熱熔敷玻璃一樣，其玻璃轉(zhuǎn)化溫度 (Tg)為490'C，屈服點(At)為520。C,熱熔敷玻璃在100。C 300。C 下的熱膨脹系數(shù)(a)為6xl(rV。C，折射率(n)為1.7。另外，第二玻璃部件362是由SiO-B203類熱熔敷玻璃形成的，以 玻璃密封部306的外表面成為長方體狀的方式形成在第一玻璃部件361 上。笫二玻璃部件362的玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)比第一玻璃部件361高， 并且脫模性較高。具體來講，第二玻璃部件362的玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg) 為560。C。另外，第二玻璃部件362的玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)等熱物性值 比第一玻璃部件361高，具有比第一玻璃部件361優(yōu)良的耐濕性、耐酸 性、耐堿性等。這里，作為第二玻璃部件362可以^:用SiO-B203類、 SiO國B203-Al203類、SiO誦Ah03類、SiO-R20類(R是Li、 Na、 K等) 等，還可以使用由其他成分形成的玻璃。另外，第二玻璃部件362在 10(TC 300。C下的熱膨脹系數(shù)(a)為7xlO—6/。C。笫二玻璃部件362的 折射率(n)為1.5。第二玻璃部件362的上表面形成為與元件搭載基板 3的安裝面平行。根據(jù)如上述那樣構(gòu)成的發(fā)光器件301,除了具有第三實施方式的作 用效果之外，由于第一玻璃部件361以LED元件202為中心形成為半 球狀，所以，對于從LED元件202放射的光而言，在第一玻璃部件361 內(nèi)的光路長大致相等，不論放射角度如何，都可以被均勻地進行波長變 換，可以進一步減少色相不均。另外，由于元件搭載基板3被第一玻璃部件361所覆蓋，第二玻璃 部件362的脫模性較高，所以可以擴大熱壓時的玻璃部件361、 362的 溫度、壓力等加工條件的范圍，易于進行玻璃密封部306的成形。另外， 由于防止了玻璃密封部306與元件搭載基板3的接合不良、和玻璃密封 部306向上模92的粘附，因此可以抑制成品率的降低。另外，在來自LED元件202的外部放射光量比較多的玻璃密封部
306的上部，配置有耐濕性、耐酸性、耐堿性等比第一玻璃部件361優(yōu) 良的第二玻璃部件362，可以有效地抑制玻璃密封部306的上部的劣化， 所以可以抑制發(fā)光器件301的取光量隨時間的加長而劣化。圖17至圖18表示本發(fā)明的第五實施方式，圖17是發(fā)光器件的概 略剖視圖，圖18是表示元件搭載基板上的電路圖案的形成狀態(tài)的發(fā)光 器件的俯視圖。另外，在以下說明中，對與已經(jīng)敘述的要素相同的要素 標(biāo)記相同的符號，并適當(dāng)省略重復(fù)的說明。如圖17所示，該發(fā)光器件401具有倒裝片型的多個GaN類LED 元件202;和安裝多個LED元件202的多層構(gòu)造的元件搭載基板403。 另外，發(fā)光器件401在元件搭栽基板403的兩面以及層內(nèi)具有由表面圖 案441、背面圖案442以及通路圖案443構(gòu)成的電路圖案404。另外， 各個LED元件202與元件搭栽基板403之間形成有玻璃未進入其中的 中空部405。表面圖案441以及背面圖案442包括形成于元件搭載基 板403的表面的W層4a、和通過對W層4a的表面實施鍍敷形成的Ni 層4b以及Au層4c。另外，元件搭載基板403上的規(guī)定范圍被萸光體 409所覆蓋。再者，在元件搭載基板403的安裝面的相反側(cè)的面上形成 有散熱圖案445，其將各個LED元件202所產(chǎn)生的熱向外部散發(fā)。散熱 圖案445與背面圖案442是由同一工序形成的，其包括W層4a。另外， 發(fā)光器件401具有玻璃密封部406，該玻璃密封部406密封各個LED 元件202并與元件搭載基板403接合，且含有熒光體7。如圖18所示，發(fā)出藍色光的各個LED元件202是按照縱橫3個x3 個的排列方式排列的，共計9個LED元件202被安裝于一個元件搭載 基板403。在本實施方式中，各個LED元件202在縱橫方向上的相互之 間的距離是600nm。各個LED元件202的p側(cè)電極，如圖11所示，是 由p側(cè)ITO電極225和形成于其上的p側(cè)焊盤電極226構(gòu)成的。另外， LED元件202其厚度為100fim，形成為邊長340jim的正方形，熱膨脹 系數(shù)是7xlO-6/'C。元件搭載基板403是由氧化鋁(Al203)的多晶燒結(jié)材料形成的， 厚度是0.25111111，熱膨脹系數(shù)a是7xl(rVC。另外，元件搭栽基板403 形成為在俯視圖中邊長為2.5mm的正方形。而且，各個LED元件202 通過電路圖案404被串聯(lián)地電連接。電路圖案404的背面圖案442具有配置于對角的LED元件202附近的角部(圖18中右上和左下)的兩個 外部連接端子444,通過對各個外部連接端子444施加電壓，可以使九 個LED元件202發(fā)光。另外，電路圖案404的表面圖案441是寬度為 O.lmm的細線圖案。玻璃密封部406是由分散有熒光體7的ZnO-B203-Si02-Nb205 -Na20-Li20類熱熔敷玻璃形成的。該玻璃密封部406也與第一實施方式 一樣，是通過熱壓加工將由熒光體與玻璃的混合粉末生成的板狀熒光體 分散玻璃接合于元件搭載基板3而形成的。如圖17所示，玻璃密封部 406在元件搭栽基板403上形成為長方體形，厚度為1.2mm。玻璃密封 部406的側(cè)面406a，是通過將利用熱壓加工與元件搭載基板403接合了 的玻璃板和元件搭載基板403 —起用切片機(dicer )切斷而形成的。另 外，玻璃密封部406的上表面406b是利用熱壓加工與元件搭載基板403 接合的玻璃板的一面。該熱熔敷玻璃的玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)為4卯'C， 屈服點(At)為520。C，其玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)與LED元件202的外 延生長層的形成溫度相比，足夠低。在本實施方式中，玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg ) 比外延生長層的形成溫度低200'C以上。另外，熱熔敷玻璃在100'C-300。C下的熱膨脹系數(shù)U)為6xl(rV'C。熱熔敷玻璃在100。C 300。C 下的熱膨脹系數(shù)(a)超過玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)時，將變成較大的數(shù)值。 由此，在約600。C下與元件搭載基板3接合，從而可以進行熱壓加工。 另外，玻璃密封部406的熱熔敷玻璃的折射率為1.7。另外，熒光體層409是由ZnO類玻璃構(gòu)成的，包括被從LED元件 202發(fā)出的藍色光激發(fā)時發(fā)出在黃色區(qū)域具有峰值波長的黃色光的黃色 熒光體。在將各個LED元件202安裝于元件搭載基板403上之前，利 用高溫熔化處理對其涂敷了熒光體層409。根據(jù)如上述那樣構(gòu)成的發(fā)光器件401，即便是使多個LED元件202 密集安裝于一個元件搭載基板403,由于LED元件202與玻璃密封部 406的熱膨脹系數(shù)是同等的，所以不會產(chǎn)生裂紋，具有優(yōu)良的可靠性。 另外，通過使玻璃密封部406和元件搭載基板403具有同等的熱膨脹系 數(shù)，還可具有優(yōu)良的玻璃接合強度。另外，通過使用由入1203形成的元件搭載基板403，即便采用密集 安裝發(fā)熱量大的GaN類LED元件202的結(jié)構(gòu)，也可以獲得穩(wěn)定的散熱
性。另外，易于形成串聯(lián)電路的圖案，還易于形成實施電解電鍍時的布線。這里，雖然金對藍色光(460nm)的反射率約為40Q/。，較低，但是， 由于將表層由金構(gòu)成的表面圖案41形成為寬度O.lmm的細線，并在 LED元件202與元件搭載基板403之間形成了中空層405，所以，可以 將從LED元件202向元件搭栽基板403側(cè)入射的藍色光的損耗抑制在 最小限度。另外，除了玻璃密封部406的熒光體7之外，元件搭栽基板403的 熒光體層409也可以將藍色光變換成黃色光，所以，即使密封LED元 件的玻璃的熒光體的含有率較低，也可以實現(xiàn)白色光。因此，通過使用 多個LED元件等，即便玻璃密封部406的厚度與寬度之比不平衡，也 可以降低因玻璃密封部406的光路長之差而產(chǎn)生的色相不均的程度。再者，通過在元件搭栽基板403的背面?zhèn)仍O(shè)置散熱圖案445,可以 使得因使密集安裝的九個LED元件202發(fā)光而產(chǎn)生的熱，通過散熱圖 案445快速地?zé)醾鲗?dǎo)到散熱片等。圖19至圖21表示本發(fā)明的第六實施方式，圖19是發(fā)光器件的概 略縱剖視圖，圖20是表示LED元件的電極形成面的示意俯視圖，圖21 是表示元件搭載基板上的電路圖案的形成狀態(tài)的發(fā)光器件的俯視圖。其 中，在以下的說明中，對與已經(jīng)敘述的要素相同的要素標(biāo)記相同符號， 并適當(dāng)省略重復(fù)的說明。如圖19所示，該發(fā)光器件501具有在390nm下具有峰值波長的 多個GaN類LED元件502、和安裝多個LED元件502的多層構(gòu)造的元 件搭栽基板403。另外，發(fā)光器件501在元件搭栽基板403的兩面以及 層內(nèi)具有由表面圖案541和背面圖案542以及通路圖案443形成的電路 圖案504。表面圖案541以及背面圖案542包括形成于元件搭栽基板 403的表面的W層4a、和通過對W層4a的表面實施鍍敷而形成的Ni 層4b以及Ag層4d。另外，元件搭載基板403上的規(guī)定范圍被熒光體 層509所覆蓋。再者，在元件搭載基板403的安裝面的相反側(cè)的面上， 形成有將各個LED元件502所產(chǎn)生的熱向外部散發(fā)的散熱圖案445。散 熱圖案445與背面圖案542是由同一工序形成的，其包括W層4a。另 外，發(fā)光器件501具有玻璃密封部406，該玻璃密封部406密封各個LED 元件502,并且與元件搭載基板403接合，且含有熒光體507。
如圖20所示，在俯視圖中，各個LED元件502其n側(cè)電極527被 配置于LED元件502的角部，p側(cè)接觸電極525形成于除了 n側(cè)電極 527的形成區(qū)域以外的大致整個面上。如圖20所示，在本實施方式中， 在p側(cè)接觸電極525上，在與n側(cè)電極527對角的位置形成了 p側(cè)焊盤 電極526。該p側(cè)焊盤電極526由L形的電流擴散用細線圖案形成(參 見圖20)。
如圖21所示，發(fā)出近紫外光的各個LED元件502按照縱橫3個x3 個的排列方式排列，共計9個LED元件502被安裝于一個元件搭栽基 板403。在本實施方式中，通過發(fā)出近紫外光的LED元件502、和被該 近紫外光激發(fā)而發(fā)出藍色光、綠色光以及紅色光的熒光體的507的組合， 向外部放射白色光。另外，LED元件502的厚度為lOOjim且形成為邊 長340nm的正方形，熱膨脹系數(shù)是7xlO力'C。
元件搭載基板403是由A1203的多晶燒結(jié)材料形成的，厚度是 0.25mm,熱膨脹系數(shù)a是7xlO—VC。另外，元件搭載基板403被形成 為在俯視圖中為邊長2.5mm的正方形。如圖21所示，各個LED元件 502通過表面圖案541彼此串聯(lián)連接，在一個方向上(圖中縱向)排列 的三個LED元件502彼此串聯(lián)連接，在另一個方向上(圖中橫向)排 列的三列LED元件502彼此串聯(lián)連接。電路圖案504的背面圖案542 具有以對角方式配置于發(fā)光器件501的角部附近的兩個外部連接端子 544 (圖21未示出)，通過對各個外部連接端子544施加電壓，可以佳: 九個LED元件202發(fā)光。另外，電路圖案504的表面圖案541的圖案 形成在元件搭載基板403上的正方形區(qū)域上，被寬度0.75mm的間隙分 開并隔離。
盡管在該實施方式中，如圖21所示，所有LED元件502都串聯(lián)連 接，但它們也可以以其它方式連接。例如，在縱向上排列的三個LED 元件502可以彼此并聯(lián)連接，而在橫向上排列的三列LED元件502可 以串聯(lián)連接。此時，可提供一個p側(cè)連接端子，以便以引線接合三列 LED元件502的p側(cè)電路圖案端部，并且可以提供一個n側(cè)連接端子， 以便以引線接合LED元件502的n側(cè)電路圖案端部。因此，p側(cè)連接 端子和n側(cè)連接端子，總共兩個端子，可以分別設(shè)置在矩形元件搭載基 板403的背面的兩個相對側(cè)或?qū)巧??？商孢x地，僅p側(cè)電路圖案端部 或n側(cè)電路圖案端部中的一個可以與一個外部連接端子連接到一起，而
其它的可以分別連接到針對所述串聯(lián)電路而提供的三個外部端子。此時，p側(cè)和n側(cè)連接端子，總共四個端子，可以分別設(shè)置在矩形元件搭 載基板403的背面的四個角上。玻璃密封部406是由分散有熒光體507的ZnO-B203-Si02-Nb205 -Na20-Li20類熱熔敷玻璃形成的。該玻璃密封部406也與第一實施方式 一樣，是通過熱壓加工將由熒光體與玻璃的混合粉末生成的板狀熒光體 分散玻璃接合于元件搭載基板403而形成的。該熱熔敷玻璃的玻璃轉(zhuǎn)化 溫度(Tg)為4卯。C，屈服點(At)為520。C，其玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg) 與LED元件502的外延生長層的形成溫度相比，足夠低。熒光體507 包括被從LED元件502發(fā)出的紫外光激發(fā)時發(fā)出在藍色區(qū)域具有峰值 波長的藍色光的藍色熒光體、發(fā)出在綠色區(qū)域具有峰值波長的綠色光的 綠色熒光體、和發(fā)出在紅色區(qū)域具有峰值波長的紅色光的紅色熒光體。另外，熒光體層509是由ZnO類玻璃構(gòu)成的，包括被從LED元件 502發(fā)出的紫外光激發(fā)時發(fā)出在藍色區(qū)域具有峰值波長的藍色光的藍色 熒光體、發(fā)出在綠色區(qū)域具有峰值波長的綠色光的綠色熒光體、和發(fā)出 在紅色區(qū)域具有峰值波長的紅色光的紅色熒光體。其中，在將各個LED 元件502安裝于元件搭栽基板403上之前，利用高溫熔化處理對其涂敷 了熒光體層509。在本實施方式中，如圖21所示，熒光體層509以在俯 視圖中為大致正方形的方式形成在元件搭載基板403的中央。具體來講， 在俯視圖中，在一邊的長度為2.5mm的元件搭載基板403的中央，形 成有熒光體層509，該熒光體層509的一邊長度為1.8mm，在俯視圖中 為正方形。在如上述那樣構(gòu)成的發(fā)光器件501中，當(dāng)通過電路圖案504對各個 LED元件502施加電壓時，將從各個LED元件502發(fā)出近紫外光。從 各個LED元件502發(fā)出的近紫外光，通過玻璃密封部406的熒光體507 變換成藍色光、綠色光以及紅色光，并從玻璃密封部406向外部射出。 由此，從玻璃密封部406放射的光在藍色區(qū)域、綠色區(qū)域以及紅色區(qū)域 具有峰值波長，其結(jié)果是，可向器件外部放射白色光。即便發(fā)出藍色光、 綠色光以及紅色光的各個熒光體的比重差異很大，熒光體層509和玻璃 密封部406內(nèi)的熒光體507也不會發(fā)生沉淀等，而引起色相不均，各色 熒光體507可均勻地分散，可以實現(xiàn)沒有色相不均的發(fā)光。
另外，由于在元件搭載基板403上形成了熒光體層509，所以對于 從各個LED元件502向元件搭栽基板403側(cè)發(fā)出的紫外光，可以變換 其波長而成為藍色光、綠色光以及紅色光，之后進入表面圖案541。這 里，表面圖案541的表層為Ag層4d,所以在紫外區(qū)域，反射率比較小， 但進入的光被變換為可見光區(qū)域的長波長光，因而可以以高反射率反射 進入的光。另外，Ag在藍色區(qū)域的反射率，比Au高兩倍以上，藍色光 的反射率不會降低。由此，可以提高發(fā)光器件501的取光效率。另夕卜， 即便p側(cè)接觸電極使用透明電極，也可以通過表面閨案541切實地反射 所透過的光，增大p側(cè)接觸電極的選擇自由度。在本實施方式中，元件搭載基板403的約50%的搭載面被電路圖 案504所覆蓋。如果考慮安裝精度來密集安裝LED元件502,并在LED 元件502的周圍設(shè)置通路圖案443,則要覆蓋與本實施方式的元件搭載 基板403相同的面積的搭載面。如果對應(yīng)于各個LED元件502的位置， 設(shè)置具有LED元件502的寬度的兩倍寬度的電路圖案504，則元件搭載 基板403的約40%以上的"^栽面將被銀覆蓋。這樣，通過用銀覆蓋元件 搭載基板403的約40 %以上的搭栽面，可以高效地反射從LED元件502 發(fā)出的光。另外，由于Ag鍍層被氧化鋁(即，元件搭載基板403)以及玻璃 (即，玻璃密封部406)密封，因此，在被具有透濕性的樹脂密封的情 況下，可以抑制由氧化引起的Ag的黑化或由濕度/電壓等引起的電遷移 (migration )。另外，在本實施方式中，由于LED元件502與玻璃密封部406的 熱膨脹系數(shù)是同等的，所以不會產(chǎn)生裂紋，由于玻璃密封部406和元件 搭載基板403也具有同等的熱膨脹系數(shù)，所以玻璃接合強度優(yōu)良。再者， 通過散熱圖案445可以使熱快速地?zé)醾鲗?dǎo)到散熱片等。另外，在第六實施方式中，對組合發(fā)出近紫外光的LED元件502、 和發(fā)出藍色光、綠色光以及紅色光的熒光體507而發(fā)出白色光進行了說 明，但并不限于此，還可以是發(fā)出近紫外光的LED元件502和單色熒 光體的組合。另外，在使用了藍色LED的情況下，通過例如黃色熒光體將大約 一半的藍色光轉(zhuǎn)換為黃色光，可以高效率地實現(xiàn)白色光，但是，在第六
實施方式中，需要將近紫外光全部變換成藍色光、綠色光以及紅色光。因此，在沒有熒光體層509的情況下，需要提高玻璃密封部6的熒光體 濃度，熒光體將導(dǎo)致產(chǎn)生光封閉損耗，但是可以將該損耗抑制得較低。這里，不必一定使玻璃密封部506與熒光體層509的成分相同，例 如，也可以構(gòu)成為玻璃密封部506使用發(fā)出藍色光和綠色光的熒光體 507，而熒光體層509使用發(fā)出紅色光的熒光體。總之，通過在熒光體 層509中配置以下這樣的熒光體，可以提高發(fā)光效率，該熒光體發(fā)出的 光的由LED元件502所致的吸收損耗比LED元件502發(fā)出的光小。在 LED元件502的電極或元件搭載基板403的表面圖案541使用了金的情 況下，優(yōu)選配置發(fā)出550nm以上的光的熒光體，金對該光的反射率超 過80 % 。另外，在第一至第六實施方式中，示出了由熒光體和玻璃的混合粉 末生成板狀的熒光體分散玻璃，通過熱壓加工使該玻璃與元件搭栽基板 接合的發(fā)光器件，但是，例如，如圖22以及圖23所示，還可以在生成 混合粉末的混合工序之后，在負壓高溫氣氛中使混合粉末熔融并固結(jié)在 元件搭載基板603上，形成熒光體分散玻璃，利用熔敷于元件搭栽基板 603的熒光體分散玻璃密封各個LED元件。這樣，在元件搭載基板603 上使玻璃熔化并固結(jié)，與使用板狀玻璃的情況相比，將增大玻璃密封部 的成形自由度。圖22所示的發(fā)光器件601，在由Al203形成的元件搭載基板603的 外緣部上，以包圍各個LED元件202的方式形成有壁部603b。壁部603b 的內(nèi)面成為反射從各個LED元件202發(fā)出的光的反射面。另外，壁部 603b的外表面，以上部向外側(cè)突出的方式形成為突出狀，該突出部的 下表面上形成有外部連接端子(圖22中未圖示)。而且，在元件搭載基 板603上形成有由W層4a、Ni層4b以及Au層4c構(gòu)成的表面圖案441 ， 表面圖案441上形成有含有黃色熒光體的熒光體層609。在壁部603b 的內(nèi)側(cè)填充有均勻地分散了熒光體7的玻璃密封部606。該發(fā)光器件601 如圖22所示，玻璃密封部606的上表面是平坦的，并且與壁部603b處 于同一面，但是，也可以使玻璃密封部606的上表面形成為透鏡狀。在 該發(fā)光器件601中，在各個LED元件202被安裝于元件搭載基板603 的狀態(tài)下，在壁部603b的內(nèi)側(cè)配置熒光體和玻璃的混合粉末，并在負 壓氣氛下使之熔化、固結(jié)，由此進行各個LED元件202的密封。在該
發(fā)光器件601中，也可以對從各個LED元件202發(fā)出的光均勻地進行 波長變換。在具有壁部603b的情況下，也可以不增大玻璃密封部606 與元件搭栽基板603的接合強度，但是，為了減小殘留氣泡的尺寸、或 者使上表面的形狀為規(guī)定形狀，還可以進行加壓沖壓加工。另外，在如圖23所示的發(fā)光器件601中，壁部603的內(nèi)表面形成 有由W層646a、 Ni層646b以及Au層646c形成的反射圖案646。而 且，反射圖案646上形成有含有黃色熒光體的熒光體層630。由此，與 電路圖案441 一樣，向壁部603b入射的光也可以被黃色熒光體進行波 長變換，之后入射到反射圖案646的Au層646c。另外，在第一至第六實施方式中，示出了元件搭栽基板由氧化鋁 (Ah03)形成，但是，也可以由氧化鋁以外的陶瓷構(gòu)成。例如作為由 比氧化鋁的熱傳導(dǎo)性優(yōu)良的高熱傳導(dǎo)材料形成的陶瓷基板，還可以使用 BeO(熱膨脹系數(shù)a: 7.6xlO—VC、熱傳導(dǎo)率250W/(m-k))。即便是 由BeO形成的基板，也可以通過熒光體分散玻璃得到良好的密封性。此外，作為其他的高熱傳導(dǎo)性基板，例如還可以使用W-Cu基板。 作為W-Cu基板，使用W90-Cul0基板(熱膨脹系數(shù)a: 6.5xl(T6/°C、 熱傳導(dǎo)率180W/(m.k))、 W85-Cul5基板(熱膨脹系數(shù)a: 2xlO-6/。C、 熱傳導(dǎo)率l卯W/(m.k))，由此可以確保與玻璃密封部的良好接合強 度，同時賦予高熱傳導(dǎo)性，可以充分應(yīng)對LED的大光量化、高輸出化。另外，在第一至第六實施方式中，對使用LED元件作為發(fā)光元件 的LED進行了說明，但發(fā)光元件不限于LED元件，不言而喻，也可以 對具體的細部構(gòu)造等適當(dāng)?shù)剡M行變更。雖然通過具體實施方式
完整且清楚地描述了本發(fā)明，但是，所附權(quán)利 要求書不限于此，還包括本領(lǐng)域技術(shù)人員所做出的明顯落入本發(fā)明范圍內(nèi)的所有變更和變形。
權(quán)利要求
1. 一種發(fā)光器件，其特征在于，具備 發(fā)光元件；搭載部，上述發(fā)光元件搭栽于其上，在其表面形成有用于向該發(fā)光 元件供電的電路圖案；以及密封部，形成在上述搭載部上，密封上述發(fā)光元件，其是由均勻地 分散了熒光體的玻璃形成的，該熒光體被從該發(fā)光元件發(fā)出的光激發(fā)時 發(fā)出波長變換光。
2. —種發(fā)光器件，其特征在于，具備 發(fā)光元件；搭載部，上述發(fā)光元件搭栽于其上，在其表面形成有用于向該發(fā)光 元件供電的電路圖案、以及含有第一熒光體的熒光體層，該第一熒光體 被從該發(fā)光元件發(fā)出的光激發(fā)時發(fā)出第一波長變換光；以及密封部，形成在上述搭載部上，密封上述發(fā)光元件，其是由均勻地 分散了第二熒光體的玻璃形成的，該第二熒光體被從該發(fā)光元件發(fā)出的 光激發(fā)時發(fā)出第二波長變換光。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其特征在于上述電路圖案 以及上述熒光體層，被上述密封部與上述搭載部的接合部所包圍。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其特征在于上述第一熒光 體與上述第二熒光體具有相同的成分，上述第一波長變換光與上述第二 波長變換光具有相同的發(fā)光色。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其特征在于上述熒光體層用 于對從上述發(fā)光元件向上述搭栽部傳播的光進行波長變換，以提高上述電 路圖案對上述光的反射率。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光器件，其特征在于上述搭載部 具有粗糙表面，上述密封部與上述搭載部接合于接合部，其在上述接合部具有沿著上述粗糙表面被粗面化了的表面。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其特征在于上述搭載部是 由透光材料形成的，上述電路圖案形成于上述發(fā)光元件的附近。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其特征在于上述搭載部包含 透光材料，上述電路圖案形成于上述發(fā)光元件的附近， 上述熒光體層形成于上述電路圖案上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光器件，其特征在于上述搭載 部是由多晶氧化鋁形成的。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光器件，其特征在于上述電路 圖案的表層是銀。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光器件，其特征在于上述發(fā)光元件 發(fā)出波長小于550nm的光，上述電路圖案的表層是金，上述熒光體被從上述發(fā)光元件發(fā)出的光激發(fā)時發(fā)出波長大于等于 550nm的光。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其特征在于上述發(fā)光元件 發(fā)出波長小于550nm的光，上述電路圖案的表層是金，上述熒光體層被從上述發(fā)光元件發(fā)出的光激發(fā)時發(fā)出波長大于等 于550nm的光。
13. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光器件，其特征在于上述發(fā)光元件 發(fā)出藍色光，上述熒光體被上述藍色光激發(fā)時發(fā)出黃色光。
14. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其特征在于上述發(fā)光元件 發(fā)出藍色光，上述熒光體層被上述藍色光激發(fā)時發(fā)出黃色光。
15. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光器件，其特征在于上述發(fā)光元件 發(fā)出紫外光，上述熒光體包括被上述紫外光激發(fā)時發(fā)出藍色光的藍色熒光體、 被上迷紫外光激發(fā)時發(fā)出綠色光的綠色熒光體、和被上述紫外光激發(fā)時 發(fā)出紅色光的紅色熒光體。
16. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其特征在于上述發(fā)光元件 發(fā)出紫外光，上述熒光體層包括被上述紫外光激發(fā)時發(fā)出藍色光的藍色熒光 體、被上述紫外光激發(fā)時發(fā)出綠色光的綠色熒光體、和被上述紫外光激 發(fā)時發(fā)出紅色光的紅色熒光體。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光器件，其特征在于上述密封 部是由ZnO-Si02-R20類玻璃形成的，其中，R是從I族元素選擇的至 少一種。
18. —種發(fā)光器件的制造方法，制造在搭載部上搭栽有發(fā)光元件的 發(fā)光器件，其特征在于，包括混合工序，將粉末狀的玻璃和粉末狀的熒光體混合，生成在該玻璃 內(nèi)分散有該熒光體的混合粉末；生成工序，在使上述混合粉末熔化之后，使該混合粉末固結(jié)而生成 熒光體分散玻璃；以及玻璃密封工序，通過熱壓加工將上述熒光體分散玻璃熔敷于搭載有 發(fā)光元件的搭載部，在上述搭載部上利用上述熒光體分散玻璃來密封上 述發(fā)光元件。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的發(fā)光器件的制造方法，其特征在于， 還包括板狀加工工序，在該板狀加工工序中，將在上述玻璃生成工序中生成的上述熒光體分散玻璃加工成板狀，在上述玻璃密封工序中，將被加工成板狀的上述熒光體分散玻璃熔 敷于大致平坦的上述搭栽部。
20. —種發(fā)光器件的制造方法，制造在搭載部上搭載有發(fā)光元件的 發(fā)光器件，其特征在于，包括混合工序，將粉末狀的玻璃和粉末狀的熒光體混合，生成在該玻璃 內(nèi)分散有該熒光體的混合粉末；以及玻璃密封工序，在負壓高溫氣氛中，使上述混合粉末熔化并固結(jié)在 上述搭載部上，形成熒光體分散玻璃，利用熔敷于上述搭栽部的上述熒 光體分散玻璃密封上述發(fā)光元件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)光器件及其制造方法，該發(fā)光器件具備發(fā)光元件、搭載部和密封部；上述發(fā)光元件搭載在上述搭載部上，在上述搭載部上形成有向上述發(fā)光元件供電的電路圖案。上述密封部形成在上述搭載部上，密封上述發(fā)光元件，其由玻璃和均勻地分散在該玻璃中的熒光體形成，該熒光體被從上述發(fā)光元件發(fā)出的光激發(fā)時發(fā)出波長變換光。
文檔編號H01L33/56GK101145594SQ200710145340
公開日2008年3月19日 申請日期2007年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月12日
發(fā)明者末廣好伸 申請人:豐田合成株式會社