專利名稱：發(fā)光裝置以及發(fā)光組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有發(fā)光元件的發(fā)光裝置、以及具備該發(fā)光裝置的照明裝 置或顯示裝置等的發(fā)光組件。
背景技術(shù)：
如圖28所示，作為發(fā)光裝置9，在由絕緣基板90及框體91形成的空 間92中收容有發(fā)光元件93 (例如參照專利文獻(xiàn)1)。
絕緣基板卯具有用于搭載發(fā)光元件93的凹部94，并在表面形成有導(dǎo) 體層95、 96。導(dǎo)體層95與發(fā)光元件93的下表面電極(省略圖示)導(dǎo)通連 接，并從凹部94的底面94A到絕緣基板90的下表面90A連續(xù)設(shè)置。導(dǎo) 體層96經(jīng)由導(dǎo)線97與發(fā)光元件93的上表面電極(省略圖示)導(dǎo)通連接， 并從絕緣基板90的上表面90B到下表面卯A連續(xù)設(shè)置。
框體91具有貫通空間98，同時(shí)與絕緣基板卯的上表面90B接合。 在框體91和絕緣基板90相接合的狀態(tài)下，由絕緣基板90的凹部94和框 體94的貫通空間98形成用于搭載發(fā)光元件93的空間92。在該空間92 中，為保護(hù)發(fā)光元件93而設(shè)有透光部99。該透光部99通過在空間92中 填充透明樹脂而形成。
雖然可使用各種發(fā)光元件來作為發(fā)光元件93，但在例如發(fā)光裝置9 發(fā)射白色光的場(chǎng)合下，使用發(fā)藍(lán)色光的發(fā)光二極管。此時(shí)，在透光部99 或發(fā)光元件93的表面設(shè)置用于將藍(lán)色光變換成黃色光的波長(zhǎng)變換層，或 者使透光部99的內(nèi)部含有發(fā)出黃色熒光的熒光體。
另一方面，近年來開發(fā)出了發(fā)更短波長(zhǎng)的光(從近紫外線到藍(lán)色光) 的發(fā)光元件(例如參照專利文獻(xiàn)2)，這種短波長(zhǎng)的發(fā)光元件也可用于從發(fā) 光裝置9發(fā)出白色光的場(chǎng)合。
專利文獻(xiàn)l:日本特開平5-175553號(hào)公報(bào)；
專利文獻(xiàn)2:日本特開2004-342732號(hào)公報(bào)。
發(fā)明內(nèi)容
但是，在發(fā)光裝置9中，當(dāng)透光部99由樹脂形成時(shí)，從發(fā)光元件93 發(fā)出的光的一部分被透光部99吸收。在這些被吸收的光能的作用下，樹 脂的分子間接合破壞斷裂，使透光部99的透射比、粘著強(qiáng)度、硬度等材 料特性隨時(shí)間而劣化。另外，當(dāng)透光部99通過使由無機(jī)材料構(gòu)成的溶膠-凝膠玻璃或低熔點(diǎn)玻璃等未固化的透光部99固化而形成時(shí)，由于在使透 光部99固化時(shí)所產(chǎn)生的、因透光部99的體積收縮而產(chǎn)生的應(yīng)力的作用， 在透光部99產(chǎn)生裂紋。其結(jié)果，當(dāng)長(zhǎng)期使用發(fā)光裝置9時(shí)，由于透光部 99的透射比的劣化以及在透光部99產(chǎn)生的裂紋而會(huì)發(fā)生發(fā)光裝置9的發(fā) 光亮度低下等問題。尤其是諸如發(fā)白色光的發(fā)光裝置9，當(dāng)使用發(fā)出從紫 外區(qū)域到近紫外區(qū)域的光的發(fā)光二極管或藍(lán)色發(fā)光二極管等發(fā)出短波長(zhǎng) 的光的發(fā)光元件來作為發(fā)光元件93時(shí)，透光部99的透射比、粘著強(qiáng)度、 硬度等特性發(fā)生劣化的可能性高，在使用近年來開發(fā)的發(fā)出更短波長(zhǎng)的光 的發(fā)光元件時(shí)，透光部99發(fā)生特性劣化的可能性更高。
本發(fā)明是鑒于上述情況而作出的，其目的在于提供一種發(fā)光裝置和發(fā) 光組件，即使在使用出射光為包括從紫外區(qū)域到近紫外區(qū)域以及藍(lán)色區(qū)域 的波長(zhǎng)短的光的發(fā)光元件的情況下，該發(fā)光裝置和發(fā)光組件也能夠抑制因 發(fā)光元件發(fā)出的光而導(dǎo)致的透光部的透射比、粘著強(qiáng)度、硬度等的特性劣 化，從而經(jīng)長(zhǎng)期使用也難以產(chǎn)生發(fā)光亮度等的劣化。
本發(fā)明的發(fā)光裝置包括容器，其由透光性的無機(jī)材料構(gòu)成，并具有 凹狀開口部；發(fā)光元件，其經(jīng)由玻璃接合材料收容在該容器的所述凹狀開 口部?jī)?nèi)，并在基板上形成有第一導(dǎo)電型層、發(fā)光層以及第二導(dǎo)電型層；以 及蓋，其由透光性的無機(jī)材料構(gòu)成，并閉塞所述容器的所述凹狀開口部。
另外，本發(fā)明的發(fā)光裝置包括發(fā)光元件，其在基板上形成有第一導(dǎo) 電型層、發(fā)光層以及第二導(dǎo)電型層；和一個(gè)或多個(gè)光學(xué)部件，其經(jīng)由玻璃 接合材料以密接狀態(tài)接合在所述第二導(dǎo)電型層以及所述基板中的至少一 方的表面?zhèn)壬?，由無機(jī)材料構(gòu)成并具有透光性。
另外，本發(fā)明的發(fā)光裝置包括發(fā)光元件，其在基板上形成有第一導(dǎo) 電型層、發(fā)光層以及第二導(dǎo)電型層；和光學(xué)部件，其由玻璃構(gòu)成，并以密接狀態(tài)覆蓋所述發(fā)光元件中的射出光的部分的至少一部分。
由于本發(fā)明的發(fā)光裝置包括容器，其由透光性的無機(jī)材料構(gòu)成，并 具有凹狀開口部；發(fā)光元件，其經(jīng)由玻璃接合材料收容在該容器的凹狀開 口部?jī)?nèi)，并在基板上形成有第一導(dǎo)電型層、發(fā)光層以及第二導(dǎo)電型層；以 及蓋，其由透光性的無機(jī)材料構(gòu)成，并閉塞容器的凹狀開口部，因此，可 通過由透光性的無機(jī)材料構(gòu)成的容器和蓋來保護(hù)發(fā)光元件。即，在由透光 性的無機(jī)材料構(gòu)成的容器和蓋中，分子構(gòu)造難以因來自發(fā)光元件的光能而 破壞斷裂，與用樹脂來保護(hù)發(fā)光元件的周圍的現(xiàn)有發(fā)光裝置相比，降低了 因來自發(fā)光元件的光而導(dǎo)致的保護(hù)發(fā)光元件的要素(容器和蓋)由于光能 而劣化的可能性，抑制了發(fā)光裝置的發(fā)光亮度的下降。由此，本發(fā)明的發(fā) 光裝置能夠長(zhǎng)期輸出穩(wěn)定的光。
另外，本發(fā)明的發(fā)光裝置通過由具有透光性的無機(jī)材料形成的光學(xué)部 件來覆蓋發(fā)光元件中的基板和第二導(dǎo)電型層中的至少一方。因此，發(fā)光元 件中的基板和第二導(dǎo)電型層中的至少一方被光學(xué)部件保護(hù)。另外，與樹脂 相比，玻璃通常是透射比和機(jī)械強(qiáng)度難以劣化的原材料。因此，當(dāng)來自發(fā) 光元件的光透過光學(xué)部件時(shí)，即使來自發(fā)光元件的光在光學(xué)部件中被吸 收，由該光所具有的輻射能而引起的光學(xué)部件的透射比和機(jī)械強(qiáng)度劣化的 可能性也極小。其結(jié)果，與由樹脂保護(hù)發(fā)光元件的現(xiàn)有發(fā)光裝置相比，由 來自發(fā)光元件的光導(dǎo)致的保護(hù)發(fā)光元件的要素(光學(xué)部件)劣化的可能性 降低，抑制了輻射光的輻射能和輻射通量、輻射強(qiáng)度的下降。由此，本發(fā) 明的發(fā)光裝置能夠長(zhǎng)期輸出穩(wěn)定的光。
另外，本發(fā)明的發(fā)光裝置通過由玻璃形成的光學(xué)部件覆蓋發(fā)光元件中 射出光的部分的至少一部分。因此，發(fā)光元件被光學(xué)部件保護(hù)。另外，光 學(xué)部件由玻璃形成，是相對(duì)于波長(zhǎng)為230nm 400nm的光的透射比高、分 子構(gòu)造難以因光吸收而破裂、透射比和機(jī)械強(qiáng)度難以劣化的原材料。另外， 發(fā)光元件不是被溶膠-凝膠玻璃或低熔點(diǎn)玻璃等從液狀變質(zhì)為固體的玻璃 覆蓋，而是固體狀的玻璃經(jīng)由玻璃接合材料配置在發(fā)光元件的周邊，由此， 來自發(fā)光元件的光高效入射到光學(xué)部件，并在光學(xué)部件和外部氣體的界面 上反復(fù)反射，同時(shí)以其低的光能損失立即從光學(xué)部件擴(kuò)散到外部，因此， 與由樹脂保護(hù)發(fā)光元件的周邊的現(xiàn)有發(fā)光裝置(參照?qǐng)D28)相比，因光能
7而導(dǎo)致的發(fā)光裝置的光輸出劣化的可能性極小。其結(jié)果，由來自發(fā)光元件 的光導(dǎo)致的保護(hù)發(fā)光元件的要素(光學(xué)部件)因光能而劣化的可能性降低， 減小了發(fā)光裝置的發(fā)光亮度的下降。由此，本發(fā)明的發(fā)光裝置能夠長(zhǎng)期輸 出穩(wěn)定的光。
圖1是示出本發(fā)明第一實(shí)施方式的發(fā)光裝置的整體立體圖； 圖2是圖1所示發(fā)光裝置的縱截面圖； 圖3是圖1所示發(fā)光裝置的分解立體圖4是示出本發(fā)明第二實(shí)施方式的發(fā)光組件的整體立體圖5是對(duì)表示圖4所示發(fā)光組件的要部的一部進(jìn)行分解的立體圖6是示出發(fā)光裝置中的光學(xué)部件的其它示例的縱截面圖7是示出發(fā)光裝置的其它示例的縱立體圖8是示出本發(fā)明第三實(shí)施方式的發(fā)光裝置的縱截面圖9是示出圖8所示發(fā)光裝置的光學(xué)部件的分解立體圖IO是示出本發(fā)明第四實(shí)施方式的發(fā)光裝置的整體立體圖11是圖IO所示發(fā)光裝置的縱截面圖12是用于說明圖10和圖ll所示發(fā)光裝置的使用例的立體圖； 圖13是示出本發(fā)明第五實(shí)施方式的發(fā)光組件的截面圖； 圖14是示出本發(fā)明第六實(shí)施方式的發(fā)光組件的截面圖； 圖15是示出發(fā)光裝置的其它示例的縱截面圖； 圖16是示出發(fā)光裝置的其它示例的整體立體圖； 圖17是示出發(fā)光裝置的其它示例的整體立體圖； 圖18是示出發(fā)光裝置的其它示例的縱立體圖； 圖19是示出本發(fā)明第七實(shí)施方式的發(fā)光組件的整體立體圖； 圖20是對(duì)表示圖19所示發(fā)光組件的要部的一部分進(jìn)行分解示出的立 體圖21是示出本發(fā)明第八實(shí)施方式的發(fā)光裝置的整體立體圖22是圖21所示發(fā)光裝置的縱截面圖23是示出本發(fā)明第九實(shí)施方式的發(fā)光組件的縱截面8圖24是示出本發(fā)明的發(fā)光裝置的其它示例的縱截面圖25是示出本發(fā)明的發(fā)光裝置的又一其它示例的縱截面圖26是示出本發(fā)明的發(fā)光裝置的其它示例的整體立體圖27是圖26所示發(fā)光裝置的縱截面圖； 圖28是示出現(xiàn)有發(fā)光裝置的一例的截面圖。
標(biāo)號(hào)說明
XI:發(fā)光裝置
1:發(fā)光元件
10:(發(fā)光元件的)基板
11:(發(fā)光元件的)n型半導(dǎo)體層(第一導(dǎo)電型層) 12:(發(fā)光元件的)發(fā)光層
13:(發(fā)光元件的)p型半導(dǎo)體層(第二導(dǎo)電型層) 2:光學(xué)部件 20:容器 21 s 蓋
23:(容器20的)上部開口
4:玻璃接合材料
具體實(shí)施例方式
參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的發(fā)光裝置的實(shí)施方式。 (第一實(shí)施方式)
參照?qǐng)D1~圖3說明本發(fā)明第一實(shí)施方式的發(fā)光裝置。 圖1~圖3所示的發(fā)光裝置XI包括發(fā)光元件1、由容器20和蓋21構(gòu) 成的光學(xué)部件2、以及外部連接用端子3A、 3B，發(fā)光元件1被收容在由 光學(xué)部件2形成的空間中。即，在發(fā)光裝置X1中，發(fā)光元件l的整體被 光學(xué)部件2覆蓋。
發(fā)光元件1在基板10上層疊形成有n型半導(dǎo)體層11 、發(fā)光層12以及 p型半導(dǎo)體層13，被構(gòu)成為至少向側(cè)方發(fā)出光。該發(fā)光元件1例如為ZnO 系的氧化物半導(dǎo)體發(fā)光二極管，被構(gòu)成為發(fā)射230nm 450nm波長(zhǎng)的光。 當(dāng)然也可以使用ZnO系的氧化物半導(dǎo)體發(fā)光二極管以外的部件來作為發(fā)
9光元件1，例如可以使用碳化硅(SiC)系化合物半導(dǎo)體、金剛石系化合物 半導(dǎo)體、氮化硼系化合物半導(dǎo)體等化合物半導(dǎo)體，可以根據(jù)在發(fā)光裝置 XI中發(fā)出的光的波長(zhǎng)適當(dāng)選擇所使用的發(fā)光元件1的種類。
在基板10的下表面10A以及p型半導(dǎo)體層13的上表面13A上形成 有第一以及第二元件電極14、 15。該第一以及第二元件電極14、 15是為 了從發(fā)光層12發(fā)出光而用于向n型半導(dǎo)體層11、發(fā)光層12以及p型半導(dǎo) 體層13之間施加電壓的部件。第一以及第二元件電極14、 15在需要透光 時(shí)形成為透明，在需要反射光時(shí)由高反射率的材料形成。作為形成第一以 及第二元件電極14、 15的材料，在將第一以及第二元件電極14、 15形成 為透明時(shí)，使用ITO (Indium Tin Oxide)玻璃或氧化鋅系透明導(dǎo)電膜、銦 (In)和錫(Sn)的氧化物即Sn02、 111203等。另外，當(dāng)將第一以及第二 元件電極14、 15形成為高反射率部件時(shí)，使用鋁、銠、銀等相對(duì)于波長(zhǎng) 為230nm 450nm的光反射率高的金屬以及合金等。
光學(xué)部件2具有保護(hù)發(fā)光元件1的功能。另外，光學(xué)部件2具有將從 發(fā)光元件1發(fā)出的光導(dǎo)向外部的功能。光學(xué)部件2包括容器20和蓋21 。
容器20由無機(jī)材料形成為整體具有透光性且具有凹部22和上部開口 23的有底箱狀。作為形成容器20的透光性的無機(jī)材料，例如可以使用石 英玻璃、含有硼酸和硅酸的光學(xué)玻璃、水晶、藍(lán)寶石或螢石等。
凹部22是收容發(fā)光元件1的空間，具有比發(fā)光元件1大的容積。在 該凹部22中，以在凹部22的內(nèi)表面24和發(fā)光元件1的側(cè)面之間具有玻 璃接合材料4的狀態(tài)收容發(fā)光元件1。
玻璃接合材料4具有透光性，例如由折射率小于光學(xué)部件2的材料構(gòu) 成。作為這種玻璃接合材料4，例如可以使用由溶膠-凝膠玻璃、水玻璃、 低熔點(diǎn)玻璃等相對(duì)于波長(zhǎng)為230nm 450nm的光的透射比高、利用熔融或 加水分解反應(yīng)而被無機(jī)化的透光性無機(jī)材料構(gòu)成的接合材料。
蓋21封閉容器20的上部開口23，利用由石英玻璃、含有硼酸和硅酸
的光學(xué)玻璃、水晶、藍(lán)寶石或螢石等構(gòu)成的無機(jī)材料形成為具有透光性的 板狀。作為用于形成蓋21的透光性的無機(jī)材料，例如可以使用與用于形 成容器20的由石英玻璃、含有硼酸和硅酸的光學(xué)玻璃、水晶、藍(lán)寶石或 螢石等構(gòu)成的透光性的無機(jī)材料相同的材料。由此，容器20和蓋21無熱
10膨脹差，可以抑制因在發(fā)光裝置X1的制作工序或工作環(huán)境中產(chǎn)生的熱膨
脹差而導(dǎo)致的應(yīng)力，從而能夠抑制在容器20和蓋21或者玻璃接合材料4 中發(fā)生裂紋等破損。
蓋21隔著由溶膠-凝膠玻璃、低熔點(diǎn)玻璃、水玻璃、焊錫等無機(jī)材料 構(gòu)成的接合材料40相對(duì)于容器20固定。當(dāng)由蓋21閉塞容器20的上部開 口 23時(shí)，在蓋21的內(nèi)表面25和發(fā)光元件1的上表面之間具有由溶膠-凝 膠玻璃、低熔點(diǎn)玻璃、水玻璃等透光性的無機(jī)材料構(gòu)成的玻璃接合材料4。
當(dāng)通過玻璃接合材料4在發(fā)光元件1和蓋21之間維持足夠的接合強(qiáng) 度時(shí)，可以省略接合材料40。
外部連接用導(dǎo)體3A、 3B是當(dāng)將發(fā)光裝置XI搭載在規(guī)定的安裝基板 上時(shí)與安裝基板的布線和端子導(dǎo)通連接的部分。外部連接用導(dǎo)體3A、 3B 貫通容器20的底壁容器20A，且兩端部30A、 31A從容器20的底壁容器 20A突出。即，端部30A與發(fā)光元件1的第一電極14導(dǎo)通連接，端部30B 以從容器20突出的狀態(tài)露出。另一方面，外部連接用導(dǎo)體3B貫通蓋21， 且兩端部30B、 31B從蓋21突出。S卩，端部30B與發(fā)光元件1的第二電 極15導(dǎo)通連接，端部31B以從蓋21突出的狀態(tài)露出。另外，由于外部連 接用導(dǎo)體3A、 3B沿相對(duì)于從發(fā)光元件1向側(cè)方射出的光呈直角的方向配 置，因此，降低了外部連接用導(dǎo)體3A、 3B對(duì)光的吸收，提高了發(fā)光裝置 Xl的光輸出。 .
在發(fā)光裝置X1中，發(fā)光元件1的整體被由石英玻璃、含有硼酸和硅 酸的光學(xué)玻璃、水晶、藍(lán)寶石或螢石形成的光學(xué)部件2 (20、 21)包圍。 因此，對(duì)發(fā)光裝置X1而言，與由樹脂形成的光學(xué)部件2 (20、 21)相比， 即使從發(fā)光元件l射出的光被發(fā)光元件l的周圍(光學(xué)部件2 (20、 21)) 吸收，其光能也難以破壞分子構(gòu)造。因此，與利用樹脂保護(hù)發(fā)光元件1的 周圍的現(xiàn)有的發(fā)光裝置9 (參照?qǐng)DIO)相比，由來自發(fā)光元件l的光能引 起的光學(xué)部件2 (20、 21)的透射比和機(jī)械強(qiáng)度劣化的可能性極小。進(jìn)而， 在形成有凹部22的容器20的內(nèi)側(cè)配置發(fā)光元件1，在發(fā)光元件1和內(nèi)表 面23、 25的間隙部填充玻璃接合材料4并用蓋21密封，由此可以在玻璃 接合材料4中限制因發(fā)光裝置XI的制作過程中的體積收縮而產(chǎn)生的應(yīng)力。 即，作為包覆發(fā)光元件1整體的透光性的無機(jī)材料，預(yù)先準(zhǔn)備固體狀的光
ii學(xué)部件2 (20、 21)，當(dāng)在容器20的內(nèi)側(cè)配置發(fā)光元件1時(shí)，使發(fā)光元件 1和內(nèi)表面23、 25的間隙盡可能窄，在該間隙中填充玻璃接合材料4并使 之固化。由此，在發(fā)光裝置X1的制作過程中由玻璃接合材料4限制體積 收縮的部件，同時(shí)通過盡可能地減小填充在間隙中的玻璃接合材料4的體 積而能夠抑制在玻璃接合材料4中產(chǎn)生裂紋。其結(jié)果，減低了因來自發(fā)光 元件1的光而使保護(hù)發(fā)光元件1的要素(光學(xué)部件2 (20、 21))的透射比 和機(jī)械強(qiáng)度劣化的可能性，在抑制發(fā)光裝置X1的發(fā)光亮度降低的同時(shí)， 還抑制了在發(fā)光裝置的制作工序中產(chǎn)生的在光學(xué)部件2 (20、 21)和玻璃 接合材料4中產(chǎn)生的裂紋。由此，能夠使發(fā)光裝置X1長(zhǎng)期輸出穩(wěn)定的光。 玻璃接合材料4的厚度優(yōu)選為0.05 lmm，當(dāng)玻璃接合材料4的厚度 小于0.05mm時(shí)，玻璃接合材料4的粘著強(qiáng)度和硬度等機(jī)械特性顯著降低， 相對(duì)于針對(duì)發(fā)光裝置X1的物理沖擊，光學(xué)部件2 (20、 21)容易從發(fā)光 元件1脫落，且在玻璃接合材料4中容易產(chǎn)生裂紋，使發(fā)光裝置X1的光 輸出降低。
當(dāng)玻璃接合材料4的厚度大于lmm時(shí)，由于在使未固化的玻璃接合 材料4固化之際產(chǎn)生的體積收縮以及隨之產(chǎn)生的應(yīng)力而容易產(chǎn)生裂紋，發(fā) 光裝置X1的光輸出和長(zhǎng)期可靠性降低。因此，玻璃接合材料4的厚度優(yōu) 選為0.05~lmm,能夠使發(fā)光裝置XI長(zhǎng)期正常工作。
另外，通過采用經(jīng)由玻璃接合材料4緊密接合發(fā)光元件1和光學(xué)部件 2 (20、 21)的結(jié)構(gòu)，降低了在發(fā)光元件1和光學(xué)部件2 (20、 21)之間存 在氣體的可能性。因此，與在發(fā)光元件1和光學(xué)部件2之間存在氣體的情 況相比，降低了來自發(fā)光元件1的光在發(fā)光元件1和光學(xué)部件2之間被反 射的可能性。由此，發(fā)光裝置X1能夠?qū)碜园l(fā)光元件1的光相對(duì)于光學(xué) 部件2 (20、 21)高效地射出。尤其在將玻璃接合材料4的折射率設(shè)定為 比光學(xué)部件2 (20、 21)的折射率小時(shí)，在玻璃接合材料4和光學(xué)部件2 (20、 21)的界面上，來自發(fā)光元件l的光按照斯內(nèi)爾定律無反射地向光 學(xué)部件2 (20、 21)入射，同時(shí)，在光學(xué)部件2 (20、 21)和外部氣體的 界面上反射的一部分光，在玻璃接合材料4和光學(xué)部件2 (20、 21)的界 面上按照斯內(nèi)爾定律， 一部分光被全反射并向側(cè)方射出。由此，在抑制發(fā) 光元件l的光吸收的同時(shí)，增加了發(fā)光裝置X1向外部射出的光量。其結(jié)
12果，通過采用經(jīng)由玻璃接合材料4使光學(xué)部件2 (20、 21)相對(duì)于發(fā)光元 件1密接的結(jié)構(gòu)，能夠使來自發(fā)光元件1的光更為高效地相對(duì)于光學(xué)部件 2 (20、 21)導(dǎo)入，同時(shí)能夠提高發(fā)光裝置X1的光輸出。 (第二實(shí)施方式)
下面，參照?qǐng)D4和圖5說明本發(fā)明第二實(shí)施方式的發(fā)光組件。
圖4和圖5所示的發(fā)光組件5可作為照明裝置或顯示裝置使用，具有 多個(gè)發(fā)光裝置6以及絕緣基板7。
多個(gè)發(fā)光裝置6與之前說明的發(fā)光裝置XI (參照?qǐng)D1~圖3)相同， 用光學(xué)部件61包圍發(fā)光元件60，作為整體形成長(zhǎng)方體形狀。光學(xué)部件61 具有容器62和蓋63。在容器62和蓋63上設(shè)有外部連接用端子64、 65， 該外部連接用端子64、 65貫通容器62和蓋63。
絕緣基板7對(duì)多個(gè)發(fā)光裝置6進(jìn)行定位固定，并用于向各發(fā)光裝置6 供給驅(qū)動(dòng)電力。該絕緣基板7包括形成有多個(gè)貫通孔70的第一基板71和 圖案化形成有布線(省略圖示)的第二基板72。
第一基板71的多個(gè)貫通孔70用于收容發(fā)光裝置6，其被配置成矩陣 狀。在各貫通孔70的內(nèi)表面相互對(duì)置地設(shè)有用于與發(fā)光裝置6的電極62、 63接觸的一對(duì)端子73、 74。即，在使發(fā)光裝置6收容在各貫通孔70中的 狀態(tài)下，多個(gè)發(fā)光裝置6被配置成矩陣狀，且各發(fā)光裝置6的電極62、 63 和貫通孔70的一對(duì)端子73、 74處于導(dǎo)通連接的狀態(tài)。
第二基板72的布線(圖示省略)與第一基板71的一對(duì)端子73、 74 導(dǎo)通連接。該布線還與設(shè)在第二基板72的側(cè)面的端子75導(dǎo)通連接。布線 的圖案例如根據(jù)發(fā)光組件5中的多個(gè)發(fā)光裝置6的驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。
例如，當(dāng)將發(fā)光組件5構(gòu)成為顯示裝置時(shí)，為了能夠單獨(dú)驅(qū)動(dòng)各發(fā)光 裝置6，將布線圖案化形成為可單獨(dú)驅(qū)動(dòng)各發(fā)光裝置6。另一方面，當(dāng)將 發(fā)光組件5構(gòu)成為照明裝置時(shí)，各發(fā)光裝置6不必構(gòu)成為能夠單獨(dú)驅(qū)動(dòng)， 例如可構(gòu)成為能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)全部、或?qū)⒍鄠€(gè)發(fā)光裝置6分成多組而能夠驅(qū) 動(dòng)每組，將布線圖案化形成為能夠進(jìn)行上述驅(qū)動(dòng)。
在發(fā)光組件5中，使用與之前說明的發(fā)光裝置XI (參照?qǐng)D1 圖3) 相同的裝置來作為發(fā)光裝置6。即，由于發(fā)光裝置6為降低了由來自發(fā)光 元件60的光而導(dǎo)致的光學(xué)部件61 (62、 63)的劣化的裝置，因此使用這種發(fā)光裝置6的發(fā)光組件5能夠長(zhǎng)期輸出穩(wěn)定的光。
在發(fā)光組件5中，在第一基板71中設(shè)有多個(gè)貫通孔70，并使發(fā)光裝 置6收容在這些貫通孔70中，但發(fā)光裝置6也可以簡(jiǎn)單安裝在絕緣基板 的表面上。
圖6 (a)和圖6 (b)表示光學(xué)部件中的容器26、 27的其他示例。這 些容器26、 27包括具有貫通空間26Aa、 27Aa的筒狀部件26A、 27A和板 狀部件26B、 27B，與之前說明的發(fā)光裝置X1的容器20相同，作為整體 形成為有底箱狀。
筒狀部件26A、 27A具有用于收容發(fā)光元件的貫通空間26Aa、 27Aa。 容器26的筒狀部件26A (參照?qǐng)D6 (a))形成為一體，容器27的筒狀部 件27A (參照?qǐng)D6 (b))由四塊平板27Ab、 27Ac構(gòu)成。與之相對(duì)，板狀 部件26B、 27B用于閉塞筒狀部件26A、 27A的下部開口 26Ad、 27Ad。
圖7 (a)和圖7 (b)所示的發(fā)光裝置X2、 X3具有在光學(xué)部件28、 29的容器28A、 29A中分散有熒光體28Aa、 29Aa的結(jié)構(gòu)。圖7 (a)所示 的發(fā)光裝置X2在光學(xué)部件28的容器28A的整體中分散有熒光體28Aa， 圖7 (b)所示的發(fā)光裝置X3在光學(xué)部件29的容器29A的外表面部選擇 性分散有熒光體29Aa。
另外，當(dāng)在所述光學(xué)部件中沒有分散熒光體，而是在玻璃接合材料4 中分散有熒光體時(shí)，也能夠取得同樣的效果(未圖示)。
光學(xué)部件28、 29的容器28A、 29A中所含有的熒光體28Aa、 29Aa 根據(jù)從發(fā)光裝置X2、 X3射出的光的波長(zhǎng)(顏色)來進(jìn)行選擇。例如，當(dāng) 從發(fā)光裝置X2、 X3射出白色光時(shí)，作為熒光體28Aa、 29Aa，使用將從 發(fā)光元件l射出的光變換成在400 500nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有發(fā)光強(qiáng)度的波 峰的光的第一熒光體、將從發(fā)光元件1射出的光變換成在500~600nm的波 長(zhǎng)范圍內(nèi)具有發(fā)光強(qiáng)度的波峰的光的第二熒光體、以及將從發(fā)光元件l射 出的光變換成在600 700nrn的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有發(fā)光強(qiáng)度的波峰的光的第 三熒光體。作為第一熒光體，例如可舉出(Sr， Ca， Ba， Mg) 1Q (P04) 6C12: Eu或BaMgAl10O17: Eu，作為第二熒光體，例如可舉出SrAl204: Eu或ZnS: Cu、 Al或SrGasS4: Eu，作為第三熒光體，例如可舉出SrCaS: Eu或La202S: Eu、 LiEuW208。
14另一方面，當(dāng)使用第一至第三熒光體來從發(fā)光裝置X2、 X3射出白色 光時(shí)，作為發(fā)光元件l，使用射出例如在230 450nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有至 少一個(gè)發(fā)光強(qiáng)度的波峰的光的元件。作為這種發(fā)光元件l，例如可舉出ZnO 系的氧化物半導(dǎo)體、碳化硅(SiC)系化合物半導(dǎo)體、金剛石系化合物半 導(dǎo)體、氮化硼系化合物半導(dǎo)體等化合物半導(dǎo)體發(fā)光二極管。
另外，在使用射出藍(lán)色光的元件來作為發(fā)光元件l的同時(shí)，作為熒光 體28Aa、 29Aa，使用將藍(lán)色光變換成黃色光的熒光體，例如由鈰(Ce) 激活(付活)的釔 鋁 石榴石系熒光體(YAG)、或者由二價(jià)的銪(Eu) 活性化的堿土類金屬原硅酸鹽熒光體，由此也可以使發(fā)光裝置X2、 X3射 出白色光。
在圖7 (a)所示的發(fā)光裝置X2中，由于在光學(xué)部件28的容器28A 的整體分散有熒光體28Aa，因此能夠簡(jiǎn)易地形成分散有熒光體28Aa的光 學(xué)部件28 (容器28A)。即，在發(fā)光裝置2中具有光學(xué)部件28 (28A)的 制造容易的優(yōu)點(diǎn)。另一方面，在圖7 (b)所示的發(fā)光裝置X3中，由于在 光學(xué)部件29的容器29A的外表面部有選擇地分散有熒光體29Aa，因此， 在光學(xué)部件29的容器29A中水平行進(jìn)的光和沿從水平方向傾斜的方向行 進(jìn)的光的光路差變小。其結(jié)果，沿水平方向透過的光和斜透過的光之間的 波長(zhǎng)變換量的差變小，因此，來自發(fā)光元件l的光的一部分直接透過，另 一方面，當(dāng)一部分光的波長(zhǎng)被變換而射出其混色光時(shí)，能夠抑制顏色不均， 從而從整體射出顏色均勻的光。
當(dāng)然，發(fā)光裝置X2、 X3也可以構(gòu)成為通過適當(dāng)選擇所使用的熒光體 28Aa、 29Aa的種類來射出白色以外的光，也可以根據(jù)需要，在光學(xué)部件 28、 29的蓋28B、 29B中含有熒光體28Aa、 29Aa，也可以相對(duì)于光學(xué)部 件28、 29的容器28A、 29A中的底壁28Ab、 29Ab，省略熒光體28Aa、 29Aa。進(jìn)而，可以在光學(xué)部件28、 29的外表面設(shè)置含有熒光體的波長(zhǎng)變 換層以代替在光學(xué)部件28、29的容器28A、29A中分散熒光體28Aa、29Aa。 (第三實(shí)施方式)
下面，參照?qǐng)D8和圖9說明本發(fā)明第三實(shí)施方式的發(fā)光裝置。
圖8所示的發(fā)光裝置X4構(gòu)成為可進(jìn)行面安裝，并具有發(fā)光元件180 和形成為中空狀的光學(xué)部件181。
15發(fā)光元件180與之前說明的本發(fā)明第一實(shí)施方式的發(fā)光裝置XI的發(fā) 光元件1 (參照?qǐng)D1~圖3)相同，具有電極180A、 180B。該發(fā)光元件180 以在其外表面和光學(xué)部件181的內(nèi)表面之間具有玻璃接合材料182的狀態(tài) 收容在光學(xué)部件181的內(nèi)部。S卩，發(fā)光裝置X4通過光學(xué)部件181包圍發(fā) 光元件180的整體。
玻璃接合材料182的折射率比光學(xué)部件181的折射率小。作為形成玻 璃接合材料182的材料，可以使用與之前說明的發(fā)光裝置X1 (參照?qǐng)D1~ 圖3)相同的材料。
光學(xué)部件181具有用蓋184閉塞容器183的上部開口 183A的結(jié)構(gòu)， 由透光性的無機(jī)材料形成整體具有透光性的部件。作為用于形成光學(xué)部件 181 (容器183和蓋184)的無機(jī)材料，可以使用與之前說明的發(fā)光裝置 XI (參照?qǐng)D1 圖3)相同的材料。
如圖8和圖9所示，在蓋184上設(shè)有與發(fā)光元件180的電極180A導(dǎo) 通連接的引線(U — K) 185A。
容器183由搭載基板187閉塞筒狀部件186的下部開口 186A，由此 形成有底箱狀。在筒狀部件186的內(nèi)表面186B上形成有上下方向延伸的 引線185B。該引線185B與蓋184的引線185A接觸。
搭載基板187搭載發(fā)光元件180，并用于閉塞筒狀部件186的下部開 口 186A。在該搭載基板187上形成有外部連接用導(dǎo)體188、 189。
外部連接用導(dǎo)體188、 189具有與發(fā)光元件180的電極180A、 180B 導(dǎo)通連接的上表面導(dǎo)體部188A、 189A;與電路基板等安裝對(duì)象物的布線 導(dǎo)通連接的下表面導(dǎo)體部188B、 189B;連接上表面導(dǎo)體部188A、 189A 和下表面導(dǎo)體部188B、 189B之間的側(cè)面導(dǎo)體部188C、 189C。
上表面導(dǎo)體部188A經(jīng)由焊錫或?qū)щ娦詷渲葘?dǎo)電性接合材料與發(fā)光 元件180的電極180B導(dǎo)通連接。另一方面，上表面導(dǎo)體部189A經(jīng)由引 線185A、 185B與發(fā)光元件180的電極180A導(dǎo)通連接。
在發(fā)光裝置X4中，利用由玻璃形成的光學(xué)部件181包圍發(fā)光元件180， 在光學(xué)部件181的內(nèi)表面和發(fā)光元件180的表面之間具有玻璃接合材料 182。因此，與之前說明的發(fā)光裝置X1 (參照?qǐng)D1和圖2)相同，能夠?qū)?從發(fā)光元件180發(fā)出的光高效地導(dǎo)向光學(xué)部件181。另外，由于光學(xué)部件
16181的折射率比玻璃接合材料182的折射率大，因此，當(dāng)光從玻璃接合材 料182向光學(xué)部件181入射時(shí)，降低了在玻璃接合材料182和光學(xué)部件181 的界面產(chǎn)生的反射，能夠更加高效地將來自發(fā)光元件180的光導(dǎo)向光學(xué)部 件181。另外，在光學(xué)部件181和外部氣體的界面上反射的一部分光，在 玻璃接合材料182和光學(xué)部件181的界面上按照斯內(nèi)爾定律， 一部分光被 全反射并向側(cè)方射出。由此，降低了發(fā)光元件180的光吸收，增加了發(fā)光 裝置X4向外部射出的光量。其結(jié)果，能夠使經(jīng)由玻璃接合材料182來自 發(fā)光元件180的光更為高效地相對(duì)于光學(xué)部件181導(dǎo)入，同時(shí)能夠提高發(fā) 光裝置X4的光輸出。 (第四實(shí)施方式) 參照?qǐng)D10和圖11說明本發(fā)明第四實(shí)施方式的發(fā)光裝置。 圖10和圖11所示的發(fā)光裝置Yl具有發(fā)光元件1和光學(xué)部件42，并 被構(gòu)成為至少?gòu)墓鈱W(xué)部件42的外表面射出光。對(duì)于與圖1所示的第一實(shí) 施方式的發(fā)光裝置相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)以相同的符號(hào)。
光學(xué)部件42通過玻璃接合材料421設(shè)置在發(fā)光元件1的側(cè)面1B上。 光學(xué)部件42具有保護(hù)光學(xué)元件1的功能，還具有將從發(fā)光元件1發(fā)出的 光導(dǎo)向外部的功能。該光學(xué)部件42具有收容發(fā)光元件1的貫通空間420， 由玻璃形成整體具有透光性的筒狀。作為用于形成光學(xué)部件42的玻璃材 料，例如可以使用石英玻璃、含有硼酸和硅酸的光學(xué)玻璃、水晶、藍(lán)寶石 或螢石等。
貫通空間420對(duì)應(yīng)發(fā)光元件1的外觀形狀而形成為長(zhǎng)方體形狀，以在 其內(nèi)表面和發(fā)光元件1的側(cè)面之間具有玻璃接合材料421的狀態(tài)收容發(fā)光 元件2。在貫通空間420中收容有發(fā)光元件1的狀態(tài)下，由光學(xué)部件42 包圍基板IO、 n型半導(dǎo)體層ll、發(fā)光層12以及p型半導(dǎo)體層13的周圍， 作為發(fā)光裝置Y1的整體具有近似長(zhǎng)方體形狀。
但是，光學(xué)部件42只要覆蓋發(fā)光元件1的側(cè)面中的射出光的部分即 可，不一定必須覆蓋發(fā)光元件1的整個(gè)側(cè)面。例如，當(dāng)不從基板10射出 光時(shí)，光學(xué)部件42例如可以形成選擇性地包圍n型半導(dǎo)體層11、發(fā)光層 12以及p型半導(dǎo)體層13的周圍的方式。
另外，光學(xué)部件42為了減少其外表面的反射損失而在外表面設(shè)有圓錐狀或圓柱狀、四棱柱狀等的繞射光柵，或者通過噴砂加工或化學(xué)研磨等 表面加工使外表面粗糙化，由此可以進(jìn)一步抑制反射損失，將光高效地從 光學(xué)部件42導(dǎo)出到外部氣體中。并且，外表面的算術(shù)平均粗糙度優(yōu)選為
0.1-100 y m，當(dāng)算術(shù)平均粗糙度小于0.1 y m以及算術(shù)平均粗糙度大于100 Pm時(shí)，不能抑制外表面的反射損失，從而不能將光高效地從光學(xué)部件42 導(dǎo)出到外部氣體中。
玻璃接合材料421具有透光性，例如由折射率比發(fā)光元件1小但比光 學(xué)部件42大的材料構(gòu)成。作為這種玻璃接合材料，例如使用溶膠-凝膠玻 璃或低熔點(diǎn)玻璃、水玻璃粘接劑。
如圖12所示，將發(fā)光裝置Y1安裝在電路基板43等上進(jìn)行使用。在 該圖中示出了電極14經(jīng)由焊錫等導(dǎo)電性接合材料與電路基板43的布線 430導(dǎo)通連接，電極15經(jīng)由導(dǎo)線432與電路基板43的布線431導(dǎo)通連接 的示例。
在發(fā)光裝置Y1中，通過由玻璃形成的光學(xué)部件42包圍發(fā)光元件1中 的射出光的部分的至少一部分。另一方面，與樹脂相比，玻璃是相對(duì)于波 長(zhǎng)為230nm 400nm的光的透射比高、難以由于光吸收而破壞分子構(gòu)造、 且透射比和機(jī)械強(qiáng)度難以劣化的原材料。因此，對(duì)于發(fā)光裝置Y1而言， 即使從發(fā)光元件1射出的光被發(fā)光元件1的周圍(光學(xué)部件42)吸收，與 利用樹脂保護(hù)發(fā)光元件l的周圍的現(xiàn)有的發(fā)光裝置9 (參照?qǐng)D28)相比， 由光能引起的透射比和機(jī)械強(qiáng)度劣化的可能性極小。其結(jié)果，減小了因發(fā) 光元件1發(fā)出的光而使保護(hù)發(fā)光元件1的要素(光學(xué)部件42)劣化的可能 性，從而能夠減小發(fā)光裝置Yl的發(fā)光亮度的下降。由此，能夠使發(fā)光裝 置Yl長(zhǎng)期輸出穩(wěn)定的光。進(jìn)而，由于在發(fā)光裝置Yl中射出光的面積通 過光學(xué)部件42的外表面而有所增加，因此，向光學(xué)部件42入射的發(fā)光元 件1的光在外表面被反射的同時(shí)被導(dǎo)出到外部氣體的幾率增加。其結(jié)果， 能夠?qū)l(fā)光元件1的光高效地從光學(xué)部件42導(dǎo)出到外部氣體中，使從發(fā) 光裝置Y1發(fā)出的光量增加。
另外，通過采用經(jīng)由玻璃接合材料421使光學(xué)部件42相對(duì)于發(fā)光元 件1密接的結(jié)構(gòu)，降低了在發(fā)光元件1和光學(xué)部件42之間存在氣體的可 能性。因此，與在發(fā)光元件1和光學(xué)部件42之間殘存有氣體的情況相比，
18降低了來自發(fā)光元件1的光在發(fā)光元件1和光學(xué)部件42之間被反射的可 能性。由此，發(fā)光裝置Y1能夠?qū)碜园l(fā)光元件l的光相對(duì)于光學(xué)部件42 高效地射出。另外，由于能夠減少在發(fā)光裝置Yl的制造工序、向電路基 板43的安裝工序或工作環(huán)境中因所負(fù)擔(dān)的熱以及各部件的熱膨脹系數(shù)差 而在光學(xué)部件42和玻璃接合材料421中產(chǎn)生的裂紋，因此在發(fā)光裝置Y1 中，使長(zhǎng)期輸出穩(wěn)定的光成為可能。尤其在將玻璃接合材料421的折射率 設(shè)定為比發(fā)光元件的折射率小、且比光學(xué)部件42的折射率大時(shí)，能夠抑 制發(fā)光元件1和玻璃接合材料421的界面以及玻璃接合材料421和光學(xué)部 件42的界面的反射損失，因此，能夠使來自發(fā)光元件1的光更為高效地 相對(duì)于光學(xué)部件42導(dǎo)入。 (第五實(shí)施方式) 下面，參照?qǐng)D13說明本發(fā)明第五實(shí)施方式的發(fā)光組件。 圖13所示的發(fā)光組件4被構(gòu)成為可進(jìn)行面安裝，并具有發(fā)光裝置440 和布線基板441。
發(fā)光裝置440和本發(fā)明第四實(shí)施方式的發(fā)光裝置Yl (參照?qǐng)D10和圖 11)相同，具有發(fā)光元件442和光學(xué)部件443。
發(fā)光裝置440通過在光學(xué)部件443的貫通空間444中收容發(fā)光元件 442而具有由光學(xué)部件443包圍發(fā)光元件442的周圍的結(jié)構(gòu)。在貫通空間 444的內(nèi)表面和發(fā)光元件442的側(cè)面之間具有玻璃接合材料445，發(fā)光元 件442相對(duì)于光學(xué)部件443的內(nèi)表面呈密接狀態(tài)。
發(fā)光元件442還具有電極446A、 446B,這些電極446A、 446B在貫 通空間444的上方和下方露出。
光學(xué)部件443由玻璃形成，折射率小于玻璃接合材料445。另一方面， 玻璃接合材料445的折射率小于發(fā)光元件442。作為用于形成光學(xué)部件443 和玻璃接合材料445的材料，可以使用與之前說明的發(fā)光裝置Yl (參照 圖10和圖11)相同的材料。
另一方面，布線基板441在絕緣基板447的表面具有外部連接用導(dǎo)體 448A、 448B。外部連接用導(dǎo)體448A、 448B具有與發(fā)光裝置440的電極 446A、 446B導(dǎo)通連接的上表面導(dǎo)體部448Aa、 448Ba;與電路基板等安裝 對(duì)象物的布線導(dǎo)通連接的下表面導(dǎo)體部448Ab、 448Bb;連接上表面導(dǎo)體
19部448Aa、448Ba和下表面導(dǎo)體部448Ab、448Bb之間的側(cè)面導(dǎo)體部448Ac、 448Bc。
上表面導(dǎo)體部448Aa經(jīng)由焊錫或?qū)щ娦詷渲葘?dǎo)電性接合材料449A 與發(fā)光元件442的電極446A導(dǎo)通連接。另一方面，上表面導(dǎo)體部448Ba 經(jīng)由導(dǎo)線449B與發(fā)光元件442的電極446B導(dǎo)通連接。
在發(fā)光組件44中，利用由玻璃形成的光學(xué)部件443包圍發(fā)光元件442， 在光學(xué)部件443 (貫通空間444)的內(nèi)表面和發(fā)光元件442的側(cè)面之間具 有玻璃接合材料445。因此，與之前說明的發(fā)光裝置Y1 (參照?qǐng)D10和圖 11)相同，能夠?qū)陌l(fā)光元件442發(fā)出的光高效地導(dǎo)向光學(xué)部件443。另 外，由于玻璃接合材料445的折射率比發(fā)光元件442的折射率小，光學(xué)部 件443的折射率比玻璃接合材料445的折射率小，因此，通過從發(fā)光元件 442到例如折射率為1的空氣使折射率階段性降低，能夠抑制發(fā)光元件442 和玻璃接合材料445以及光學(xué)部件443和空氣的各界面的反射損失，使來 自發(fā)光元件442的光更加高效地向外部射出，提高了發(fā)光裝置440的光輸 出。
(第六實(shí)施方式)
下面，參照?qǐng)D14說明本發(fā)明第六實(shí)施方式的發(fā)光組件。在圖14中， 對(duì)于與參照?qǐng)D13說明的發(fā)光組件4相同的部件或要素標(biāo)以相同的符號(hào)， 并省略重復(fù)說明。
圖14所示的發(fā)光組件44'具有發(fā)光裝置440'和布線基板441，在能 夠進(jìn)行面安裝這一點(diǎn)上，與之前說明的發(fā)光組件44 (參照?qǐng)D13)相同。 另一方面，發(fā)光組件44'將發(fā)光裝置440'以與光學(xué)部件443的外表面443A 對(duì)置的方式搭載在布線基板441上，在這一點(diǎn)上是不同的。
另夕卜，發(fā)光裝置440，與之前說明的發(fā)光裝置Yl、 440 (參照?qǐng)D10以 及圖11、圖13)的結(jié)構(gòu)基本相同，但電極446A'、 446B，的結(jié)構(gòu)與這些 發(fā)光裝置Y1、 440不同。即，電極446A，、 446B，延伸設(shè)置到光學(xué)部件 443的表面443B，以能夠與布線基板441中的外部連接用導(dǎo)體448A、448B 的上表面導(dǎo)體部448Aa、 448Ba可靠地導(dǎo)通連接。于是，發(fā)光裝置440' 以電極446A'、 446B'從發(fā)光元件442向下方延伸的姿態(tài)搭載在布線基板 441上，電極446A，、 446B'和上表面導(dǎo)體部448Aa、 448Ba之間經(jīng)由導(dǎo)
20電性接合材料449A'、 449B'導(dǎo)通連接。
在發(fā)光組件44'的發(fā)光裝置440'中，與之前的發(fā)光裝置Y1、 440 (參 照?qǐng)D10以及圖11、圖13)相同，從發(fā)光元件442發(fā)出的光透過玻璃接合 材料被高效地導(dǎo)向光學(xué)部件443，同時(shí)沒有圖13的發(fā)光裝置440中的導(dǎo)線 449B對(duì)光的吸收。其結(jié)果，在將發(fā)光裝置440'用作照明裝置時(shí)的照射面 上沒有導(dǎo)線449B的影子，同時(shí)從光學(xué)部件443的外表面向上方射出的光 增加。因此，能夠提高發(fā)光裝置440'、發(fā)光組件44'的亮度。
第四實(shí)施方式 第六實(shí)施方式的發(fā)光裝置以及在發(fā)光組件中采用的發(fā) 光裝置不限于參照?qǐng)D10 圖14說明的方式，而是可進(jìn)行各種變更。例如， 發(fā)光裝置可以形成圖15~圖18所示的結(jié)構(gòu)，在該情況下，也能夠發(fā)揮與之 前的發(fā)光裝置Y1 (參照?qǐng)D10和圖11)同樣的作用效果。
在圖16所示的發(fā)光裝置Y2中，光學(xué)部件442A由四個(gè)板狀要素422A、 423A構(gòu)成，作為整體形成近似長(zhǎng)方體形狀。雖然該發(fā)光裝置Y2的光學(xué)部 件442A由四個(gè)板狀要素422A、 423A構(gòu)成，但其功能和形成為筒狀的光 學(xué)部件42 (參照?qǐng)D10和圖11)相同。
在圖17所示的發(fā)光裝置Y3中，光學(xué)部件42B形成為圓筒狀。在該 發(fā)光裝置Y3中，由于光學(xué)部件42B的外表面424B形成為曲面，因此， 從發(fā)光元件1發(fā)出的光能夠從光學(xué)部件42B的外表面424B大致均勻地射 出。
在圖18 (a)和圖18 (b)所示的發(fā)光裝置Y4和Y5中，熒光體425 分散于光學(xué)部件42C、 42D。在圖18 (a)所示的發(fā)光裝置Y4中，熒光體 425分散于光學(xué)部件42C的整體，在圖18 (b)所示的發(fā)光裝置Y5中， 熒光體425有選擇地分散于光學(xué)部件42D的外表面部。
光學(xué)部件42C、 42D中含有的熒光體425根據(jù)從發(fā)光裝置Y4、 Y5射 出的光的波長(zhǎng)(顏色)來進(jìn)行選擇。例如，當(dāng)從發(fā)光裝置Y4、 Y5射出白 色光時(shí)，作為熒光體425，使用將從發(fā)光元件1射出的光變換成在 400~500nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有發(fā)光強(qiáng)度的波峰的光的第一熒光體、將從發(fā) 光元件1射出的光變換成在500~600nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有發(fā)光強(qiáng)度的波峰 的光的第二熒光體、以及將從發(fā)光元件1射出的光變換成在600~700nm的 波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有發(fā)光強(qiáng)度的波峰的光的第三熒光體。作為第一熒光體，例如可舉出(Sr， Ca， Ba， Mg) 10 (P04) 6C12: Eu或BaMgAl10O17: Eu， 作為第二熒光體，例如可舉出SrAl204: Eu或ZnS: Cu、 Al或SrGa2S4: Eu,作為第三熒光體，例如可舉出SrCaS: Eu或La202S: Eu、 LiEuW208。
另一方面，當(dāng)使用第一至第三熒光體來從發(fā)光裝置Y4、 Y5射出白色 光時(shí)，作為發(fā)光元件l，使用射出例如在230 400nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有至 少一個(gè)發(fā)光強(qiáng)度的波峰的光的元件。作為這種發(fā)光元件l，例如可舉出ZnO 系的氧化物半導(dǎo)體發(fā)光二極管。
另外，在使用射出藍(lán)色光的元件來作為發(fā)光元件1的同時(shí)，作為熒光 體425，使用將藍(lán)色光變換成黃色光的熒光體，例如由鈰(Ce)激活的 釔 鋁 石榴石系熒光體(YAG)、或者由二價(jià)的銪(Eu)激活的堿土類 金屬原硅酸鹽熒光體，由此也可以使發(fā)光裝置Y4、 Y5射出白色光。
在圖18 (a)所示的發(fā)光裝置Y4中，由于在光學(xué)部件42C的整體分 散有熒光體425，因此能夠簡(jiǎn)易地形成分散有熒光體425的光學(xué)部件42C。 即，在發(fā)光裝置Y4中具有光學(xué)部件42C的制造容易的優(yōu)點(diǎn)。另一方面， 在圖18 (b)所示的發(fā)光裝置Y5中，由于在光學(xué)部件42D的外表面部有 選擇地分散有熒光體425，因此，在光學(xué)部件42D中水平行進(jìn)的光和沿從 水平方向傾斜的方向行進(jìn)的光之間的光路差變小。其結(jié)果，沿水平方向透 過的光和斜透過的光的波長(zhǎng)變換量之差變小，因此，從發(fā)光元件l發(fā)出的 光的一部分直接透過，另一方面， 一部分的光的波長(zhǎng)被變換，當(dāng)射出其混 色光時(shí)，能夠抑制顏色不均，從而從整體射出相同顏色的光。進(jìn)而，由于 從發(fā)光元件1射出的光在沒有熒光體425阻擋的情況下高效地入射到光學(xué) 部件42D上，因此，被發(fā)光元件1激發(fā)的熒光體425增加，從而增加了發(fā) 光裝置Y5的光輸出。
當(dāng)然，發(fā)光裝置Y4、 Y5也可以構(gòu)成為通過適當(dāng)選擇所使用的熒光體 425的種類來射出白色以外的光，也可以在光學(xué)部件42C、 42D的外表面 設(shè)置含有熒光體的波長(zhǎng)變換層以代替在光學(xué)部件42C、 42D中分散熒光體 425。
(第七實(shí)施方式) 下面，參照?qǐng)D19和圖20說明本發(fā)明第七實(shí)施方式的發(fā)光組件。 圖19和圖20所示的發(fā)光組件45可用作照明裝置或顯示裝置，具有
22多個(gè)發(fā)光裝置46和絕緣基板47。
多個(gè)發(fā)光裝置46與之前說明的發(fā)光裝置Yl、 Y2 (參照?qǐng)D10以及圖 11、圖16)相同，用光學(xué)部件461包圍發(fā)光元件460的周圍，同時(shí)作為整 體形成長(zhǎng)方體形狀。發(fā)光裝置46根據(jù)目的使用在光學(xué)部件461中含有熒 光體的發(fā)光裝置(參照?qǐng)D18 (a)和圖18 (b)的發(fā)光裝置Y4、 Y5).
絕緣基板47對(duì)多個(gè)發(fā)光裝置46進(jìn)行定位固定，并用于向各發(fā)光裝置 46供給驅(qū)動(dòng)電力。該絕緣基板47包括形成有多個(gè)貫通孔470的第一基板 471和圖案化形成有布線(省略圖示)的第二基板472。
第一基板471的多個(gè)貫通孔470為收容發(fā)光裝置46的空間，其被配 置成矩陣狀。在各貫通孔470的內(nèi)表面相互對(duì)置地設(shè)有用于與發(fā)光裝置46 的電極462、 463接觸的一對(duì)端子473、 474。 B卩，在使發(fā)光裝置46收容在 各貫通孔470中的狀態(tài)下，多個(gè)發(fā)光裝置46被配置成矩陣狀，且各發(fā)光 裝置46的電極462、 463和貫通孔470的一對(duì)端子473、 474處于導(dǎo)通連 接的狀態(tài)。
- 第二基板472的布線(圖示省略)與第一基板471的一對(duì)端子473、 474導(dǎo)通連接。該布線還與設(shè)在第二基板472的側(cè)面的端子75導(dǎo)通連接。 布線的圖案例如根據(jù)發(fā)光組件45中的多個(gè)發(fā)光裝置46的驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行設(shè) 計(jì)。
例如，當(dāng)將發(fā)光組件45構(gòu)成為顯示裝置時(shí)，為了能夠單獨(dú)驅(qū)動(dòng)各發(fā) 光裝置46，將布線圖案化形成為可單獨(dú)驅(qū)動(dòng)各發(fā)光裝置46。另一方面， 當(dāng)將發(fā)光組件45構(gòu)成為照明裝置時(shí)，各發(fā)光裝置46不必構(gòu)成為能夠單獨(dú) 驅(qū)動(dòng)，例如可構(gòu)成為能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)全部、或?qū)⒍鄠€(gè)發(fā)光裝置46分成多組 而能夠驅(qū)動(dòng)每組，將布線圖案化形成為能夠進(jìn)行上述驅(qū)動(dòng)。
在發(fā)光組件45中，使用與之前說明的發(fā)光裝置Yl、 Y2、 Y4、 Y5 (參 照?qǐng)D10以及圖11、圖16、圖18 (a)以及圖18 (b))相同的裝置來作為 發(fā)光裝置46。即，發(fā)光裝置46在抑制由來自發(fā)光元件460的光而導(dǎo)致的 光學(xué)部件461的劣化的同時(shí)，發(fā)光裝置46的制造工序中的各部件的體積 收縮僅被與發(fā)光元件460和光學(xué)部件461相比能夠減小體積的玻璃接合材 料421而限制，因此，光學(xué)部件461在玻璃接合材料421中不產(chǎn)生裂紋的 情況下安裝在發(fā)光元件的周邊。其結(jié)果，在使用這種發(fā)光裝置46的發(fā)光
23組件45中，能夠長(zhǎng)期輸出穩(wěn)定的光。
在發(fā)光組件45中，在第一基板471中設(shè)有多個(gè)貫通孔470，并使發(fā)光 裝置46收容在這些貫通孔470中，但發(fā)光裝置46也可以簡(jiǎn)單安裝在絕緣 基板的表面上。
(第八實(shí)施方式)
參照?qǐng)D21和圖22說明本發(fā)明第八實(shí)施方式的發(fā)光裝置。
圖21和圖22所示的發(fā)光裝置Zl具有發(fā)光元件1、第一以及第二光 學(xué)部件82A、 82B、第一以及第二外部連接用端子83A、 83B，并被構(gòu)成為 至少?gòu)牡谝还鈱W(xué)部件82A的外表面射出光。
第一以及第二光學(xué)部件82A、 82B具有保護(hù)光學(xué)元件l的功能，還具 有將從發(fā)光元件l發(fā)出的光導(dǎo)向外部的功能。另外，還具有增大發(fā)光裝置 Zl中的光的射出源的發(fā)光面積的功能。即，從發(fā)光元件1發(fā)射的光，經(jīng) 由減小與發(fā)光元件1的折射率差的玻璃接合材料822而被高效地入射到第 一以及第二光學(xué)部件82A、 82B。于是，從發(fā)光元件1射出的光在第一以 及第二光學(xué)部件82A、 82B的內(nèi)部漫反射，并經(jīng)由第一以及第二光學(xué)部件 82A、 82B被高效地射出到外出，所述第一以及第二光學(xué)部件82A、 82B 通過增大發(fā)光面積而提高了將光取出到外部的幾率。另外，這些第一以及 第二光學(xué)部件82A、 82B在中央部具有貫通孔820A、 820B，并形成為具 有透光性的板狀。在貫通孔820A、 820B中填充有第一以及第二中繼用導(dǎo) 體830A、 830B。這些第一以及第二中繼用導(dǎo)體830A、 830B用于實(shí)現(xiàn)發(fā) 光元件1的第一以及第二元件電極14、 15和第一以及第二外部連接用端 子83A、 83B之間的導(dǎo)通連接，其貫通第一以及第二光學(xué)部件82A、 82B 的厚度方向，且端面從第一以及第二光學(xué)部件82A、 82B的表面821A、 821B露出。
第一以及第二光學(xué)部件82A、82B由整體具有透光性的無機(jī)材料形成， 并經(jīng)由玻璃接合材料822與第一以及第二元件電極14、 15接合。這些第 一以及第二光學(xué)部件82A、 82B以相互對(duì)置的平行狀態(tài)配置。玻璃接合材 料822具有透光性，例如由折射率小于發(fā)光元件1并小于光學(xué)部件82的 材料構(gòu)成。
這里，作為用于形成光學(xué)部件82的具有透光性的無機(jī)材料，例如可以使用石英玻璃、含有硼酸和硅酸的光學(xué)玻璃(硼硅酸玻璃)、水晶、藍(lán)
寶石或螢石等。另一方面，作為玻璃接合材料822，例如可以使用由溶膠-凝膠玻璃、水玻璃、低熔點(diǎn)玻璃等相對(duì)于波長(zhǎng)為230nm 450nm的光的透 射比高、利用熔融或加水分解反應(yīng)而被無機(jī)化的透光性無機(jī)材料構(gòu)成的接 合材料。
第一以及第二外部連接用端子83A、 83B是當(dāng)將發(fā)光裝置Zl搭載在 布線基板等安裝基板上時(shí)用于與安裝基板的布線導(dǎo)通連接的部分，其形成 為從第一以及第二光學(xué)部件82A、 82B的表面821A、 821B的中央部開始 在側(cè)端緣之間延伸的帶狀。這些第一以及第二外部連接用端子83A、 83B 經(jīng)由第一以及第二中繼用導(dǎo)體830A、 830B與發(fā)光元件1的第一以及第二 元件電極14、 15導(dǎo)通連接。
在發(fā)光裝置Z1中，上述的由具有透光性的無機(jī)材料形成的第一以及 第二光學(xué)部件82A、 82B經(jīng)由玻璃接合材料822覆蓋發(fā)光元件1的基板10 的下表面10A (第一元件電極14)以及p型半導(dǎo)體層13的上表面13A (第 二元件電極15)。與樹脂相比，玻璃通常是透射比和機(jī)械強(qiáng)度難以劣化的 原材料。因此，從發(fā)光元件1射出的光即使透過第一以及第二光學(xué)部件 82A、 82B,即使來自發(fā)光元件l的光在第一以及第二光學(xué)部件82A、 82B 中被吸收，由該光所具有的射出能而引起的第一以及第二光學(xué)部件82A、 82B的透射比和機(jī)械強(qiáng)度劣化的可能性也極小。其結(jié)果，在發(fā)光裝置Zl 中，與由樹脂保護(hù)發(fā)光元件的現(xiàn)有發(fā)光裝置9 (參照?qǐng)D28)相比，由來自 發(fā)光元件1的光導(dǎo)致的保護(hù)發(fā)光元件1的要素(第一以及第二光學(xué)部件 82A、 82B)劣化的可能性降低，抑制了射出光的射出能和射出通量、射 出強(qiáng)度的下降。由此，發(fā)光裝置Z1能夠長(zhǎng)期輸出穩(wěn)定的光。
另外，通過采用經(jīng)由玻璃接合材料822使第一以及第二光學(xué)部件82A、 82B相對(duì)于發(fā)光元件1密接的結(jié)構(gòu)，降低了在發(fā)光元件1和第一以及第二 光學(xué)部件82A、 82B之間存在氣體的可能性。因此，與在發(fā)光元件l和第 一以及第二光學(xué)部件82A、 82B之間殘存有氣體的情況相比，降低了來自 發(fā)光元件1的光在發(fā)光元件1和第一以及第二光學(xué)部件82A、 82B之間被 反射、散射的可能性。由此，在發(fā)光裝置Z1中，能夠?qū)碜园l(fā)光元件1 的光相對(duì)于第一以及第二光學(xué)部件82A、 82B高效地導(dǎo)入。尤其在將玻璃
25接合材料822的折射率設(shè)定為比發(fā)光元件的折射率小、且比第一以及第二 光學(xué)部件82A、 82B的折射率小時(shí)，能夠減少在發(fā)光元件1和玻璃接合材 料822的界面由全反射導(dǎo)致的反射損失，并能夠抑制在玻璃接合材料822 和第一以及第二光學(xué)部件82A、 82B的界面按照斯內(nèi)爾定律的全反射，因 此，能夠使來自發(fā)光元件1的光更為高效地相對(duì)于光學(xué)部件82導(dǎo)入。
另外，在本發(fā)明的發(fā)光裝置Z1中，由于具有保護(hù)發(fā)光元件1的功能 以及從發(fā)光元件1的內(nèi)部高效取出光的功能的玻璃接合材料822以覆蓋發(fā) 光元件1的整體的方式進(jìn)行覆蓋，因此能夠抑制在發(fā)光裝置Zl的制造工 序中和使發(fā)光裝置Zl工作之際產(chǎn)生的向玻璃接合材料822的裂紋。艮卩， 當(dāng)在發(fā)光裝置Z1的制造工序中和使發(fā)光裝置Z1工作之際，例如由于在利 用熔融或加水分解反應(yīng)而對(duì)溶膠-凝膠玻璃、水玻璃、低熔點(diǎn)玻璃等進(jìn)行無 機(jī)化時(shí)的玻璃接合材料822的體積收縮以及發(fā)光元件1和玻璃接合材料 822的熱膨脹系數(shù)差，在玻璃接合材料822中產(chǎn)生裂紋。尤其是在用透光 性的玻璃接合材料822覆蓋發(fā)光元件1的整體時(shí)，由于玻璃接合材料822 的體積相對(duì)于發(fā)光元件1的體積極大，因此，容易在玻璃接合材料822中 以發(fā)光元件1的周圍作為基點(diǎn)產(chǎn)生裂紋。其結(jié)果，從發(fā)光元件1射出的光 被在玻璃接合材料822中產(chǎn)生的裂紋吸收、散射，從發(fā)光裝置Zl射出的 光的射出能、射出通量、射出強(qiáng)度降低。因此在本發(fā)明的發(fā)光裝置Z1中， 通過第一以及第二光學(xué)部件82A、 82B經(jīng)由設(shè)置在發(fā)光元件1的一部分上 的玻璃接合材料822進(jìn)行安裝，能夠在抑制玻璃接合材料822的透射比和 機(jī)械強(qiáng)度的劣化的同時(shí)，抑制在第一以及第二光學(xué)部件82A、 82B和玻璃 接合材料822中產(chǎn)生的裂紋，從而能夠使發(fā)光裝置長(zhǎng)期正常工作。
玻璃接合材料822的厚度優(yōu)選在O.lmm以上且1.5mm以下。當(dāng)玻璃 接合材料822的厚度薄于O.lmm時(shí)，雖然能夠使在發(fā)光裝置Zl的制造工 序中和使發(fā)光裝置Z1工作時(shí)的玻璃接合材料822的體積收縮以及熱膨脹、 熱收縮極小，但玻璃接合材料822的接合強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度會(huì)極小，相對(duì)于 對(duì)第一以及第二光學(xué)部件82A、 82B和發(fā)光裝置Zl的來自外部的物理沖 擊，第一以及第二光學(xué)部件82A、 82B容易從發(fā)光元件l脫落，使發(fā)光裝 置Z1無法正常工作。當(dāng)玻璃接合材料822的厚度大于1.5mm時(shí)，在發(fā)光 裝置Zl的制造工序中和使發(fā)光裝置Zl工作時(shí)的玻璃接合材料822的體積
26收縮變大，同時(shí)由于與發(fā)光元件l的熱膨脹系數(shù)差而產(chǎn)生的應(yīng)力變大，從
而在玻璃接合材料822中產(chǎn)生裂紋，使發(fā)光裝置Z1無法正常工作。因此， 玻璃接合材料822的厚度優(yōu)選在0.1,以上且1.5mm以下，在牢固接合 發(fā)光元件1和第一以及第二光學(xué)部件82A、 82B的同時(shí)，能夠抑制在發(fā)光 裝置Z1的制造工序中和使發(fā)光裝置Z1工作時(shí)在玻璃接合材料822中產(chǎn)生 的裂紋。 ""
(第九實(shí)施方式)
下面，參照?qǐng)D23說明本發(fā)明第九實(shí)施方式的發(fā)光組件。
圖23所示的發(fā)光組件800被構(gòu)成為可進(jìn)行面安裝，并具有發(fā)光裝置4 和布線85。 g卩，發(fā)光裝置4和之前說明的本發(fā)明第四實(shí)施方式的發(fā)光裝置 Zl (參照?qǐng)D21和圖22)相同，具有發(fā)光元件840和光學(xué)部件841A、 841B。
發(fā)光裝置4經(jīng)由玻璃接合材料843，將第一以及第二光學(xué)部件841A、 841B接合在發(fā)光元件840的第一以及第二元件電極842A、 842B上，由此 以密接的狀態(tài)由第一以及第二光學(xué)部件841A、 841B覆蓋發(fā)光元件840的 基板844的下表面844A (第二元件電極42B)以及p型半導(dǎo)體層45的上 表面45A (第一元件電極42A)。
第一以及第二光學(xué)部件841A、 841B由具有透光性的無機(jī)材料形成， 折射率小于玻璃接合材料843。另一方面，玻璃接合材料843的折射率小 于發(fā)光元件840。作為形成第一以及第二光學(xué)部件841A、 841B和玻璃接 合材料843的材料，可以使用與之前說明的發(fā)光裝置Zl (參照?qǐng)D21和圖 22)相同的材料。
在第一以及第二光學(xué)部件841A、 841B的表面846A、 846B上設(shè)有從
中央部開始在側(cè)端緣之間延伸的帶狀的第一以及第二外部連接用端子 847A、 847B。這些第一以及第二外部連接用端子847A、 847B經(jīng)由第一以 及第二中繼用導(dǎo)體848A、 848B與發(fā)光元件840的第一以及第二元件電極 842A、 842B導(dǎo)通連接。
另一方面，布線85在絕緣基板850的表面上形成有第一以及第二外 部連接用導(dǎo)體851A、 851B。第一以及第二外部連接用導(dǎo)體851A、 851B 具有與發(fā)光元件4的第一以及第二外部連接用端子847A、 847B導(dǎo)通連 接的上表面導(dǎo)體部851Aa、 851Ba;與電路基板等安裝對(duì)象物的布線導(dǎo)通
27連接的下表面導(dǎo)體部851Ab、 851Bb;連接上表面導(dǎo)體部851Aa、 851Ba 和下表面導(dǎo)體部851Ab、 851Bb之間的側(cè)面導(dǎo)體部851Ac、 851Bc。上表 面導(dǎo)體部851Aa、 851Ba和第一以及第二外部連接用端子847A、 847B之 間的導(dǎo)通連接通過使用焊錫或?qū)щ娦詷渲葘?dǎo)電性接合材料852A、 852B 來進(jìn)行。
在發(fā)光組件800中，作為發(fā)光裝置84，使用與之前說明的發(fā)光裝置 Zl (參照?qǐng)D21和圖22)相同的裝置。因此，在發(fā)光組件800中，從發(fā)光 裝置Zl射出的光的射出能、射出通量、射出強(qiáng)度難以因從發(fā)光元件840 射出的光的射出能而下降，從而能夠?qū)陌l(fā)光元件840發(fā)出的光高效地相 對(duì)于第一以及第二光學(xué)部件841A、 841B導(dǎo)出。
進(jìn)而，從發(fā)光元件840射出的光從發(fā)光元件840的內(nèi)部直接以及經(jīng)由 第一以及第二光學(xué)部件841A、 841B向全方向射出，由此，從發(fā)光元件840 的內(nèi)部向外部取出光的效率提高了，從發(fā)光裝置射出的光的射出能、射出 通量、射出強(qiáng)度也提高了。
第八實(shí)施方式、第九實(shí)施方式的發(fā)光裝置以及在發(fā)光組件中采用的發(fā) 光裝置不限于參照?qǐng)D21、圖22說明的方式，而是可進(jìn)行各種變更。例如， 發(fā)光裝置可以形成圖23 圖27所示的結(jié)構(gòu)，在該情況下，也能夠發(fā)揮與之 前的發(fā)光裝置Z1 (參照?qǐng)D11和圖22)同樣的作用效果。
在圖24和圖25所示的發(fā)光裝置Z2、 Z3中，熒光體860分散于第一 以及第二光學(xué)部件86A、 86B、 87A、 87B。在圖24所示的發(fā)光裝置Zl中， 熒光體860分散于第一以及第二光學(xué)部件86A、 86B的整體，在圖25所 示的發(fā)光裝置Z2中，熒光體870有選擇地分散于第一以及第二光學(xué)部件 87A、 87B的外表面部。
第一以及第二光學(xué)部件86A、 86B、 87A、 87B中含有的熒光體860、 870根據(jù)從發(fā)光裝置Z2、 Z3射出的光的波長(zhǎng)(顏色)來進(jìn)行選擇。例如， 當(dāng)從發(fā)光裝置Z2、 Z3射出白色光時(shí)，作為熒光體860、 870，使用將從發(fā) 光元件1射出的光變換成在400 500nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有發(fā)光強(qiáng)度的波峰 的光的第一熒光體、將從發(fā)光元件1射出的光變換成在500 600nm的波長(zhǎng) 范圍內(nèi)具有發(fā)光強(qiáng)度的波峰的光的第二熒光體、以及將從發(fā)光元件1射出 的光變換成在600~700nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有發(fā)光強(qiáng)度的波峰的光的第三熒光體。作為第一熒光體，例如可舉出(Sr， Ca， Ba， Mg) 1() (P04) 6C12: Eu或BaMgAl1()017: Eu，作為第二熒光體，例如可舉出SrAl204: Eu或 ZnS: Cu、 Al或SrGa2S4: Eu，作為第三熒光體，例如可舉出SrCaS: Eu 或La202S: Eu、 UEuW208。
另一方面，當(dāng)使用第一至第三熒光體來從發(fā)光裝置Z2、 Z3射出白色 光時(shí)，作為發(fā)光元件l，使用射出例如在230 450nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)至少具 有一個(gè)發(fā)光強(qiáng)度的波峰的光的元件。作為這種發(fā)光元件l,例如可舉出ZnO 系的氧化物半導(dǎo)體發(fā)光二極管。
另外，在使用射出藍(lán)色光的元件來作為發(fā)光元件l的同時(shí)，作為熒光 體860、 870，使用將藍(lán)色光變換成黃色光的熒光體，例如由鈰(Ce)激 活的釔 鋁 石榴石系熒光體(YAG)、或者由二價(jià)的銪(Eu)激活的堿 土類金屬原硅酸鹽熒光體，由此也可以使發(fā)光裝置Z2、 Z3射出白色光。
在發(fā)光裝置Z2、 Z3中，雖然在第一以及第二光學(xué)部件86A、 86B、 87A、 87B中含有熒光體860、 870，但在通過由無機(jī)材料形成的第一以及 第二光學(xué)部件86A、 86B、 87A、 87B經(jīng)由玻璃接合材料822來覆蓋發(fā)光元 件1的基板10的下表面10A (第一元件電極14)和p型半導(dǎo)體層13的上 表面13A (第二元件電極15)這一點(diǎn)上，與之前的發(fā)光裝置Zl (參照?qǐng)D 21和圖22)相同。因此，在發(fā)光裝置Z2、 Z3中，也能夠抑制第一以及第 二光學(xué)部件86A、 86B、 87A、 87B和玻璃接合材料822以及熒光體860、 870的透射比和機(jī)械強(qiáng)度、熒光體860、 870的發(fā)光效率的劣化，即使長(zhǎng)期 使用，也能夠抑制從發(fā)光裝置Z射出的光的射出能和射出通量、射出強(qiáng)度 的下降。
在圖24所示的發(fā)光裝置Z2中，由于在第一以及第二光學(xué)部件86A、 86B的整體分散有熒光體860，因此能夠簡(jiǎn)易地形成分散有熒光體860的 第一以及第二光學(xué)部件86A、 86B。 g卩，在發(fā)光裝置Z1中具有第一以及第 二光學(xué)部件86A、 86B的制造容易的優(yōu)點(diǎn)。
另外，在圖25所示的發(fā)光裝置Z3中，在第一以及第二光學(xué)部件87A、 87B的外表面部有選擇地分散有熒光體870。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在第一以及第 二光學(xué)部件87A、 87B中水平行進(jìn)的光和沿從水平方向傾斜的方向行進(jìn)的 光之間的光路差變小。其結(jié)果，沿水平方向透過的光和斜透過的光之間的
29波長(zhǎng)變換量之差變小，因此，來自發(fā)光元件l的光的一部分直接透過，另 一方面，當(dāng)一部分的光的波長(zhǎng)被變換而射出其混色光時(shí)，能夠抑制顏色不 均，從而從整體射出相同顏色的光。
當(dāng)然，發(fā)光裝置Z2、 Z3也可以構(gòu)成為通過適當(dāng)選擇所使用的熒光體 860、 870的種類來射出白色以外的光，也可以在第一以及第二光學(xué)部件 86A、 86B、 87A、 87B的外表面設(shè)置含有熒光體的波長(zhǎng)變換層以代替在第 一以及第二光學(xué)部件86A、 86B、 87A、 87B中分散熒光體860、 870。
圖26和圖27所示的發(fā)光裝置Z4的基本結(jié)構(gòu)與之前說明的發(fā)光裝置 ZK參照?qǐng)D21和圖22)相同，但第一以及第二外部連接用端子880A、 880B 的結(jié)構(gòu)與之前說明的發(fā)光裝置Zl不同。
第一以及第二外部連接用端子880A、 880B貫通光學(xué)部件82A、 82B， 與發(fā)光元件1的第一以及第二元件電極14、 15直接導(dǎo)通連接。即，將發(fā) 光裝置Z1中的第一以及第二中繼用導(dǎo)體830A、 830B(參照?qǐng)D21和圖22) 實(shí)質(zhì)上作為第一以及第二外部連接用端子880A、 880B來發(fā)揮功能。但是， 第一以及第二外部連接用端子880A、 880B為了可靠地與布線基板等安裝 基板中的布線導(dǎo)通連接，其一部分從第一以及第二光學(xué)部件82A、 82B的 表面821A、 821B突出。當(dāng)然，第一以及第二外部連接用端子880A、 880B 只要從第一以及第二光學(xué)部件82A、 82B的表面821A、 821B露出即可， 不一定必須形成為從第一以及第二光學(xué)部件82A、 82B的表面821A、 821B 突出的形態(tài)。
在發(fā)光裝置Z4中，雖然第一以及第二外部連接用端子880A、 880B 的形態(tài)和之前的發(fā)光裝置Zl不同，但在通過由上述的無機(jī)材料形成的第 一以及第二光學(xué)部件82A、 82B經(jīng)由玻璃接合材料22來覆蓋發(fā)光元件1 的基板10的下表面10A (第一元件電極14)和p型半導(dǎo)體層13的上表面 13A (第二元件電極15)這一點(diǎn)上，與發(fā)光裝置Z1相同。因此，在發(fā)光 裝置Z4中，也能夠抑制第一以及第二光學(xué)部件82A、 82B的劣化，即使 長(zhǎng)期使用，也能夠抑制從發(fā)光裝置Z射出的光的射出能和射出通量、射出 強(qiáng)度的下降。
當(dāng)然，在圖26和圖27所示的發(fā)光裝置Z4中，也可以諸如圖24和圖 25所示的發(fā)光裝置Z2、 Z3那樣，在第一以及第二光學(xué)部件82A、 82B中
30含有熒光體。另外，作為第一以及第二光學(xué)部件82A、 82B，不限于板狀 部件，也可以采用表面形成為曲面的例如透鏡狀部件。
權(quán)利要求
1. 一種發(fā)光裝置，包括容器，其由透光性的無機(jī)材料構(gòu)成，并具有凹狀開口部；發(fā)光元件，其經(jīng)由玻璃接合材料收容在該容器的所述凹狀開口部?jī)?nèi)，并在基板上形成有第一導(dǎo)電型層、發(fā)光層以及第二導(dǎo)電型層；以及蓋，其由透光性的無機(jī)材料構(gòu)成，并閉塞所述容器的所述凹狀開口部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述發(fā)光元件經(jīng)由玻璃接合材料接合在所述容器的內(nèi)表面上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述蓋經(jīng)由玻璃接合材料與所述發(fā)光元件接合，并閉塞所述凹狀開口部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述玻璃接合材料的折射率比所述容器或所述蓋的折射率小。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述容器包括 筒狀部件，其具有收容所述發(fā)光元件的貫通空間；和 搭載基板，其閉塞所述容器的開口部，并搭載所述發(fā)光元件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 在所述容器的外表面部或所述蓋的外表面部存在有一種或多種對(duì)從所述發(fā)光元件射出的光的波長(zhǎng)進(jìn)行變換的熒光體。
7. —種發(fā)光組件，其特征在于，包括-絕緣基板；和搭載在所述絕緣基板上的權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置。
8. —種發(fā)光裝置，包括發(fā)光元件，其在基板上形成有第一導(dǎo)電型層、發(fā)光層以及第二導(dǎo)電型 層；禾口光學(xué)部件，其經(jīng)由由無機(jī)材料構(gòu)成的接合材料設(shè)置在所述發(fā)光元件的 側(cè)面，該光學(xué)部件由無機(jī)材料構(gòu)成并具有透光性。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述玻璃接合材料的折射率比所述發(fā)光元件的折射率小，所述光學(xué)部件的折射率比所述玻璃接合材料的折射率大。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述光學(xué)部件包圍所述發(fā)光元件的周圍配置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述光學(xué)部件具有收容所述發(fā)光元件的貫通空間。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 在所述光學(xué)部件的外表面部存在有一種或多種對(duì)從所述發(fā)光元件射出的光的波長(zhǎng)進(jìn)行變換的熒光體。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述發(fā)光元件在230~450nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有至少一個(gè)發(fā)光強(qiáng)度的波峰的光，所述多種熒光體包括將從所述發(fā)光元件射出的光分別變換成在 400 500nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有發(fā)光強(qiáng)度的波峰的光、在500~600nm的波 長(zhǎng)范圍內(nèi)具有發(fā)光強(qiáng)度的波峰的光、以及在600 700nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有 發(fā)光強(qiáng)度的波峰的光的第一至第三熒光體。
14. 一種發(fā)光組件，其特征在于，包括-絕緣基板；和搭載在所述絕緣基板上的權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置。
15. —種發(fā)光裝置，包括發(fā)光元件，其在基板上形成有第一導(dǎo)電型層、發(fā)光層以及第二導(dǎo)電型 層；和光學(xué)部件，其經(jīng)由由無機(jī)材料構(gòu)成的接合材料接合在所述發(fā)光元件的 所述第二導(dǎo)電型層側(cè)的表面以及所述基板側(cè)的表面中的至少一方上，該光 學(xué)部件由無機(jī)材料構(gòu)成并具有透光性。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述玻璃接合材料的折射率比所述發(fā)光元件的折射率小， 所述光學(xué)部件的折射率比所述玻璃接合材料的折射率大。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述光學(xué)部件包括第一光學(xué)部件，其接合在所述基板側(cè)，并在表面具有第一外部連接用端子；和第二光學(xué)部件，其接合在所述第二導(dǎo)電型層側(cè)，并在表面具有第二外 部連接用端子。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 所述第一或第二外部連接用端子具有透光性。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的發(fā)光裝置，其特征在于， 在所述光學(xué)部件的外表面部存在有一種或多種對(duì)從所述發(fā)光元件射出的光的波長(zhǎng)進(jìn)行變換的熒光體。
20. —種發(fā)光組件，其特征在于，包括 絕緣基板；和搭載在所述絕緣基板上的權(quán)利要求15所述的發(fā)光裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)光裝置和發(fā)光組件，即使在使用出射光的波長(zhǎng)短的發(fā)光元件的情況下，也能夠抑制由發(fā)光元件射出的光而導(dǎo)致的劣化，經(jīng)長(zhǎng)期使用也難以產(chǎn)生發(fā)光亮度等的劣化。發(fā)光裝置的特征在于，包括容器(20)，其由透光性的無機(jī)材料構(gòu)成，并具有凹狀開口部；發(fā)光元件(1)，其經(jīng)由玻璃接合材料(4)收容在容器(20)的凹狀開口部?jī)?nèi)，并在基板(10)上形成有第一導(dǎo)電型層(11)、發(fā)光層(12)以及第二導(dǎo)電型層(13)；以及蓋(21)，其由透光性的無機(jī)材料構(gòu)成，并閉塞容器的凹狀開口部。所述容器(20)和蓋(21)由石英玻璃、含有硼酸和硅酸的光學(xué)玻璃、水晶、藍(lán)寶石或螢石等形成。
文檔編號(hào)H01L33/28GK101501871SQ20078000413
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2007年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月31日
發(fā)明者作本大輔, 柳澤美津夫 申請(qǐng)人:京瓷株式會(huì)社