发光装置的制作方法
专利名称：发光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光装置。具体而言，涉及使波长转换层的外周部形成向外周部凸出的形状，且在外周面设置光反射层，实现发光效率的提高并抑制色相不均匀的技术领域。
背景技术：
作为一般照明和车辆用前照灯的发光部，一直以来多使用白炽灯、卤素灯和放电灯。但是，近年来，为防止地球变暖和延长寿命，逐渐使用发光二极管(LED =Light EmittingDiode)和有机EL (ElectroLuminescence,场致发光)等半导体发光元件(例如参照专利文献I和专利文献2)。然而，由于半导体发光元件的发光效率低，例如，在车辆用前照灯的发光部中需要搭载多个发光芯片，因此存在制造成本相应升高的问题。因此，在使用半导体发光元件的发光装置时，特别是车辆用前照灯中所用的发光装置时，尽管增加整体光量很重要，但在良好的配光控制下仍能实现发光效率的提高和光的密度(亮度)的提高也很重要。另一方面，作为使用半导体发光元件的发光装置，多采用射出白色光的发光装置。在射出白色光的发光装置中，例如设有射出蓝色光的半导体发光元件(蓝色发光二极管)和由从该半导体发光元件射出的光所激发的波长转换层(黄色荧光体层)，荧光体吸收一部分蓝色光，由此被激发出黄色光，使透过波长转换层的蓝色光和被激发的黄色光混合向外部射出模拟的白色光。因此，在使用半导体发光元件和波长转换层的发光装置中，将从半导体发光元件射出的光与由该光激发的光适当混合，向外部射出不会产生色相不均匀的光作为照明光也
很重要。专利文献1:日本特开2010-123605号公报专利文献2:日本特开2009-206294号公报
发明内容
发明要解决的技术课题在上述专利文献I和专利文献2所记载的发光装置中，在凹部配置半导体发光元件，使得从半导体发光元件向侧方射出的光由凹部的内周面(反射面)反射，并将光导向凹部的开口面侧，由此向外部射出光。此时，在反射面与半导体发光元件的射出面垂直的情况下，由于反复进行反射而使得光以热量的形式损耗，因此，在上述专利文献I和专利文献2所记载的发光装置中，通过使反射面以随着靠近射出方向而向外侧变位的方式倾斜，使反射方向成为靠近射出方向的方向，并且减少反射次数，由此提高发光效率。然而,在上述专利文献I和专利文献2所记载的发光装置中，由于反射面以随着靠近射出方向而向外侧变位的方式倾斜，因此，会出现作为射出面的凹部的开口面的面积较大，并且射出的光的密度(亮度)相应降低的问题。此外，由于凹部的形状形成随着靠近射出面而展宽的形状，因此，从半导体发光元件的射出面射出的蓝色光到达凹部的外周侧的到达量减少，相比于黄色光，蓝色光的反射量减少，存在未进行适当的混合而产生色相不均匀的可能性。因此，本发明的目的在于提供一种能够提高发光效率并且抑制颜色不均匀的发光装置。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本发明的发光装置的特征在于，包括:从出光面射出光的半导体发光元件；和波长转换层，具备:射入从上述半导体发光元件射出的光且与上述半导体发光元件的出光面对向设置的入射面、使得从上述入射面射入的光向外部射出的射出面、和位于上述入射面与上述射出面之间的外周面，上述波长转换层的外周部的至少一部分，作为凸出的突状部设置于上述外周面侧，上述突状部的上述外周面具有与上述入射面连续的第一倾斜部和与上述射出面连续的第二倾斜部，在上述波长转换层的外周面，设有将从上述入射面射入的光反射的光反射层，上述光反射层形成有与上述第一倾斜部接触的第一反射面和与上述第二倾斜部接触的第二反射面。因此，在发光装置中，从半导体发光元件射出的光中向波长转换层的外周面侧行进的光，被光反射层反射而从射出面射出。发明效果本发明的发光装置，其特征在于，包括:从出光面射出光的半导体发光元件；和波长转换层，具备:射入从上述半导体发光元件射出的光且与上述半导体发光元件的出光面对向设置的入射面、使得从上述入射面射入的光向外部射出的射出面、和位于上述入射面与上述射出面之间的外周面，上述波长转换层的外周部的至少一部分，作为凸出的突状部设置于上述外周面侧，上述突状部的上述外周面具有与上述入射面连接的第一倾斜部和与上述射出面连接的第二倾斜部，在上述波长转换层的外周面设有将从上述入射面射入的光反射的光反射层，上述光反射层形成有与上述第一倾斜部接触的第一反射面和与上述第二倾斜部接触的第二反射面。因此，由于光反射层的第一反射面和第二反射面相对于入射面倾斜，因此，能够使向外部射出的光量增加，从而提高发光效率。此外，由于设有第二反射面，能够使得从半导体发光元件向波长转换层的突状部射出的光的到达量增加，减少颜色不均匀的产生。在本发明的第二方面中，上述射出面的面积小于上述入射面的面积。因此，能够提高从射出面射出的光的密度。在本发明的第三方面中，在上述射出面设有反射抑制部，该反射抑制部抑制从上述入射面射入的光在上述射出面的全反射。因此，能够抑制从入射面射入波长转换层的光在射出面的全反射，实现发光效率的提闻。在本发明的第四方面中，在上述半导体发光元件的出光面与上述波长转换层的入射面之间，设有使规定波长的光透过的带通滤光片。
因此，在朝向半导体发光元件侧的波长转换层中，被激励产生的光不会射入半导体发光元件，能够使来自射出面的光的射出量增加，实现发光效率的提高。在本发明的第五方面中，在上述波长转换层的表面或内部，设有使光漫射的漫射成分。因此，在波长转换层中，能够使光被漫射而改变行进方向，实现发光效率的提高。在本发明的第六方面中，设有作为车辆用前照灯的发光部使用的，在上述波长转换层的射出面设有用于形成上述车辆用前照灯的配光图案中的切割线(cut line)的遮光膜。因此，在用于车辆用前照灯的情况下，能够在不使用遮光罩(shade)的情况下形成配光图案的切割线，能够实现车辆用前照灯小型化和制造成本的降低。
图1与图2 图19 一起表示本发明发光装置的优选实施方式，是为实施例1的发光装置的立体图。图2是以与基板连接的状态表示的实施例1的发光装置的放大剖视图。图3是以与基板连接的状态表示的实施例2的发光装置的放大剖视图。图4是以与基板连接的状态表示的实施例3的发光装置的放大剖视图。图5是以与基板连接的状态表示的实施例4的发光装置的放大剖视图。图6是以与基板连接的状态表示的实施例5的发光装置的放大剖视图。图7是以与基板连接的状态表示的实施例6的发光装置的放大剖视图。图8是以与基板连接的状态表示的实施例7的发光装置的放大剖视图。图9是以与基板连接的状态表示的实施例8的发光装置的放大剖视图。图10是以与基板连接的状态表示的实施例9的发光装置的放大剖视图。图11是以与基板连接的状态表示的实施例10的发光装置的放大剖视图。图12是表示实施例1 实施例10和比较例的各实施方式等的图表。图13是以与基板连接的状态表示的比较例I的发光装置的放大剖视图。图14是以与基板连接的状态表示的比较例2的发光装置的放大剖视图。图15与图16 图19 一起表不波长转换层和光反射层的制造方法,是表不波长转换层的材料涂敷有抗蚀剂的状态的示意图。图16为利用切割锯将材料等从一侧切断的状态的示意图。图17为利用切割银将材料等从另一侧切断的状态的不意图。图18为材料等的表面形成有蒸镀膜的状态的示意图。图19是表示形成有抗蚀剂被剥离并具有光反射层的波长转换层的状态的示意图。符号说明1:发光装直；2:半导体发光兀件；2a:出光面；3:波长转换层；3a:关状部；4:入射面；5:射出面；6:外周面；6a:第一倾斜部；6b:第二倾斜部；7:光反射层；7a:第一反射面；7b:第二反射面；1A:发光装置；3A:波长转换层；5A:射出面；1B:发光装置；3B:波长转换层；5B:射出面；8:凹凸形状；1C:发光装置；3C:波长转换层；5C:射出面；9:防反射膜；ID:发光装置；3D:波长转换层；5D:射出面；1E:发光装置；10:带通滤光片；1F:发光装置；3F:波长转换层；5F:射出面；1G:发光装置；3G:波长转换层；5G:射出面；11:漫射成分；IH:发光装置；3H:波长转换层；5H:射出面；11:发光装置；31:波长转换层；51:射出面；12:遮光膜。
具体实施例方式下面，参照附图，说明用于实施本发明发光装置的优选实施方式。首先，说明实施例1 实施例10的各发光装置(参照图1至图11)。发光装置具有半导体发光元件和波长转换层，在下述说明中，以波长转换层配置于半导体发光元件的上侧来说明前后、上下、左右的方向。另外，以下所示的前后、上下、左右方向是为了便于说明，但本发明的实施并不限定于这些方向。此外，实施例2 实施例10的发光装置与实施例1的发光装置相比，部分结构不同。因此，仅对实施例2 实施例10的发光装置中与实施例1的发光装置相比不同的部分进行详细说明，而对其它与实施例1的发光装置相同的部分标注相同的符号，并省略其说明。而且，对于实施例2 实施例10的发光装置中与已说明的部分相同的结构，标注与该部分所标注的符号相同的符号，并简单说明。(实施例1)实施例1的发光装置I，具有半导体发光元件2和配置于半导体发光元件2之上的波长转换层3 (参照图1和图2)。发光装置I的半导体发光元件2例如通过倒装(flip chip)安装经由凸点(bump)50,50与基板100的未图示的配线图案连接。此外，半导体发光元件2也可以通过面朝上安装等各种安装方法与基板100连接。基板100的基材由氮化铝、氧化铝、硅、富铝红柱石、铜等各种材料形成，配线图案与未图示的供电电路连接。因此，经由基板100的配线图案从供电电路向半导体发光元件2供给驱动电流。作为半导体发光元件2，例如使用射出蓝色光的发光二极管。此外，作为半导体发光元件2，也可以使用射出近紫外线或短波长可见光的元件。半导体发光元件2的下表面与基板100连接，其上表面作为使光射出的出光面2a。出光面2a例如呈矩形状。作为波长转换层3，例如采用能够利用从半导体发光元件2射出的光被激发出黄色光的黄色荧光体。作为波长转换层3，例如使用将由紫外线激发的YAG (YttriumAluminium Garnet,乾招石槽石)的粉末烧结而得的透明陶瓷。在波长转换层3中，通过由荧光体吸收从半导体发光元件2射出的蓝色光来激发黄色光。波长转换层3的下表面作为入射面4形成，入射面4与半导体发光元件2的出光面2a相对，并配置成朝向下方的朝向，使入射面4与出光面2a接合。入射面4形成为与出光面相同的形状和大小。波长转换层3的上表面作为射出面5形成，射出面5位于入射面4的正上方。入射面4和射出面5均呈矩形状，具有大致相同的面积。以波长转换层3的侧面为外周面6，外周面6的上边缘与射出面5的外周缘连续，下边缘与入射面4的外周缘连续。波长转换层3的外周部设为呈向外侧凸出的形状的突状部3a，突状部3a位于入射面4和射出面5的外侧。外周面6包括第一倾斜部6a、6a、......和第二倾斜部6b、6b、......，其中，第一倾斜部6a、6a、......位于入射面4这一侧，以随着向
上方靠近而向外侧(侧方)变位的方式倾斜，第二倾斜部6b、6b、……位于射出面5这一侧，以随着向下方靠近而向外侧(侧方)变位的方式倾斜。第一倾斜部6a、6a、......与第二倾斜部6b、6b、......分别在前后左右各形成4个，
在圆周方向上呈 连续状。不过，在波长转换层3上至少各形成I个第一倾斜部6a和第二倾斜部6b即可。即，波长转换层3的外周部的一部分可设为向外侧凸出的突状部3a，未形成向外侧凸出的形状的部分的外表面例如可以是与入射面4和射出面5垂直的表面。第一倾斜部6a、6a、……的下边缘与入射面4的外周缘连续，朝向斜下方。第二倾斜部6b、6b、……的上边缘与射出面5的外周缘连续，下边缘与第一倾斜部6a、6a、……的外周缘连续，朝向斜上方。在波长转换层3的外周面6设置有将从入射面4射入的光反射的光反射层7、
7、……。光反射层7例如通过在外周面6蒸镀铝等反射率高的材料而设置。此外，光反射层7只要具有能够反射光的性质的材料即可以不用考虑其种类，作为光反射层7，例如可以是铝以外的金属膜、具有高折射率的电介质和具有低折射率的电介质组合而成的多层膜
等ο光反射层7、7、……的与第一倾斜部6a、6a、……相接的面分别形成为第一反射面7a、7a、……，其与第二倾斜部6b、6b、……相接的面分别形成为第二反射面7b、7b、……。在如上所述结构的发光装置I中，当从半导体发光元件2射出蓝色光时，光经由出光面2a从入射面4射入波长转换层3，射入波长转换层3的光从射出面5向外部射出。此
时，射入波长转换层3的光的一部分被光反射层7的第一反射面7a、7a、......和第二反射面
7b、7b、……反射，从射出面5向外部射出。当光从半导体发光元件2射入波长转换层3时，荧光体吸收蓝色光的一部分而被激发出黄色光，未被荧光体吸收而透过波长转换层3的蓝色光与被激发的黄色光混合，向外部射出模拟的白色光。在发光装置I中，由于光反射层7的第一反射面7a、7a、......与第二反射面7b、
7b、……相对于入射面4倾斜，因此，相对于反射面与入射面4垂直的情况，反射方向发生变化且反射次数减少，从而减小了因反射造成的热量损耗，增加了从射出面5向外部射出的光量，提高了发光效率。此外,通过设置第二反射面7b、7b、......，能够在相对于入射面4的面积不增大射
出面5的面积的情形下提高从射出面5射出的光的密度(亮度)。而且，通过设置第二反射面7b、7b、……，能够增加从半导体发光元件2射出的光到达波长转换层3的突状部3a的到达量，从而使得荧光体中所激发的光与从半导体发光元件2射出的光容易混合，减少颜色不均匀的产生。(实施例2)实施例2的发光装置IA具有半 导体发光元件2和配置在半导体发光元件2之上的波长转换层3A (参照图3)。波长转换层3A的上表面作为射出面5A形成,射出面5A的面积小于入射面4的面积。射出面5A的面积相对于入射面4的面积,例如为80%左右。
在发光装置IA中，由于射出面5A的面积小于入射面4的面积，因此，能够进一步提高从射出面5A射出的光的密度。(实施例3)实施例3的发光装置IB具有半导体发光元件2和配置在半导体发光元件2之上的波长转换层3B (参照图4)。波长转换层3B的上表面作为射出面5B形成，在射出面5B上，形成有微小的凹凸形状8。凹凸部8作为反射抑制部发挥功能，其抑制从入射面4射入波长转换层3B的光在射出面5B的全反射。在发光装置IB中，由于在射出面5B形成有凹凸形状8，因此，能够抑制从入射面4射入波长转换层3B的光在射出面5B的全反射，实现发光效率的提高。(实施例4)实施例4的发光装置IC具有半导体发光元件2和配置在半导体发光元件2之上的波长转换层3C (参照图5)。波长转换层3C的上表面作为射出面5C形成，在射出面5C上，设有防反射膜9。防反射膜9作为反射抑制部发挥功能，其抑制从入射面4射入波长转换层3C的光在射出面5C的全反射。在发光装置IC中，由于射出面5C设有防反射膜9，因此，能够抑制从入射面4射入波长转换层3C的光在射出面5C的全反射，实现发光效率的提高。(实施例5)实施例5的发光装置ID具有半导体发光元件2和配置在半导体发光元件2之上的波长转换层3D (参照图6)。波长转换层3D的上表面作为射出面形成，在射出面上，形成有凹凸形状8并设有防反射膜9。防反射膜9作为反射抑制部发挥功能，其抑制从入射面4射入波长转换层3D的光在射出面的全反射。在发光装置ID中，由于射出面形成有凹凸形状8并设有防反射膜9，因此，能够进一步抑制从入射面4射入波长转换层3D的光在射出面的全反射，实现发光效率的进一步的提闻。(实施例6)实施例6的发光装置IE具有半导体发光元件2和配置在半导体发光元件2上的波长转换层3 (参照图7)。在半导体发光元件2的出光面2a与波长转换层3的入射面4之间，设有带通滤光片10。带通滤光片10具有使特定波长区域的光透过的功能，其使蓝色光透过而黄色光不能透过。因此，从半导体发光元件2射出的光从出光面2a经由带通滤光片10射入波长转换层3，荧光体吸收蓝色光时所激发的黄色光被带通滤光片10反射，射向射出面5这一侧。在发光装置IE中，由于在半导体发光元件2与波长转换层3之间设有带通滤光片10，因此，能够使得朝向半导体发光元件2这一侧的黄色光不会射入半导体发光元件2，提高黄色光从射出面5射出的射出量，实现发光效率的提高。(实施例7)实施例7的发光装置IF具有半导体发光元件2和配置在半导体发光元件2之上的波长转换层3F (参照图8)。波长转换层3F的上表面作为射出面5F形成,射出面5F的面积小于入射面4的面积。在半导体发光元件2的出光面2a与波长转换层3F的入射面4之间，设有带通滤光片10。在发光装置IF中，由于射出面5F的面积小于入射面4的面积，因此，能够提高从射出面5F射出的光的密度。此外，在发光装置IF中，由于在半导体发光元件2与波长转换层3F之间设有带通滤光片10，因此，能够使得朝向半导体发光元件2这一侧的黄色光不会射入半导体发光元件2，提高黄色光从射出面5F射出的射出量，实现发光效率的提高。(实施例8)实施例8的发光装置IG具有半导体发光元件2和配置在半导体发光元件2上的波长转换层3G (参照图9)。波长转换层3G的上表面作为射出面5G形成,射出面5G的面积小于入射面4的面积。在半导体发光元件2的出光面2a与波长转换层3G的入射面4之间，设有带通滤光片10。波长转换层3G中含有漫射成分11、11、……。漫射成分11、11、……由具有与波长转换层3G的主成分不同的折射率的物质形成。漫射成分11、11、……也可以是与波长转换层3G的主成分相同的物质，在该情况下，作为主成分和漫射成分11，例如，可举出聚丙烯等半透明树脂中的非晶质相和结晶相、无机物质的氧化钛中的金红石相和锐钛矿相、氧化钇铝共晶系中的石榴石相和钙钛矿相
坐寸O此外，也可以在波长转换层3G中添加具有与荧光体不同的折射率的物质作为漫射成分11、11、……，此时，作为漫射成分11、11、……的添加方式，例如有向透明树脂和玻璃中添加荧光体粒子、添加二氧化硅和氧化铝、添加空气和氮等气体(气泡)等。而且，还可以将在波长转换层3G的表面成膜的光漫射层作为漫射成分11、11、……，在该情况下，例如可以将含有二氧化硅颗粒的丙烯酸透明树脂涂敷在波长转换层3G的表面上，或者形成较厚的该丙烯酸透明树脂，用作漫射板。在发光装置IG中，由于射出面5G的面积小于入射面4的面积，因此，能够提高从射出面5G射出的光的密度。此外，在发光装置IG中，由于在半导体发光元件2与波长转换层3G之间设有带通滤光片10，因此，能够使得朝向半导体发光元件2这一侧的黄色光不会射入半导体发光元件2，提高黄色光从射出面5G射出的射出量，实现发光效率的提高。而且，在发光装置IG中，由于在波长转换层3G中含有漫射成分11、11、……，因此，在波长转换层3G中，光发生漫射而改变了行进方向， 能够进一步提高发光效率。(实施例9)实施例9的发光装置IH具有半导体发光元件2和配置在半导体发光元件2之上的波长转换层3H (参照图10)。
波长转换层3H的上表面作为射出面5H形成，射出面5H的面积小于入射面4的面积。在射出面5H上，形成有微小的凹凸形状8，并设有防反射膜9。在半导体发光元 件2的出光面2a与波长转换层3H的入射面4之间，设有带通滤光片10。在波长转换层3H中含有漫射成分11、11、……。在发光装置IH中，由于射出面5H的面积小于入射面4的面积，因此，能够提高从射出面5H射出的光的密度。此外，在发光装置IH中，由于射出面5H形成有凹凸形状8，因此，能够抑制从入射面4射入波长转换层3H的光在射出面5H的全反射，实现发光效率的提高。而且，在发光装置IH中，由于射出面5H设有防反射膜9，因此，能够进一步抑制从入射面4射入波长转换层3H的光在射出面5H的全反射，实现发光效率的进一步的提高。此外，在发光装置IH中，由于在半导体发光元件2与波长转换层3H之间设有带通滤光片10，因此，能够使得朝向半导体发光元件2这一侧的黄色光不会射入半导体发光元件2，提高黄色光从射出面5H射出的射出量，实现发光效率的进一步的提高。 此外，在发光装置IH中，由于波长转换层3H中含有漫射成分11、11、……，因此，能够使得光在波长转换层3H中发生漫射而改变行进方向，实现发光效率的进一步的提高。(实施例10)实施例10的发光装置II具有半导体发光元件2和配置在半导体发光元件2上的波长转换层31 (参照图11)。波长转换层31的上表面作为射出面51形成,射出面51的面积小于入射面4的面积。在射出面51上,设有防反射膜9。在半导体发光元件2的出光面2a与波长转换层31的入射面4之间，设有带通滤光片10。在射出面51上，形成有遮光膜12，用于形成车辆用前照灯的配光图案的切割线。在发光装置II中，由于射出面51的面积小于入射面4的面积，因此，能够提高从射出面51射出的光的密度。此外，在发光装置II中，由于在射出面51设有防反射膜9，因此，能够抑制从入射面4射入波长转换层31的光在射出面51的全反射，实现发光效率的提高。在发光装置II中，由于在半导体发光元件2与波长转换层31之间设有带通滤光片10，因此，能够使得朝向半导体发光元件2 —侧的黄色光不会射入半导体发光元件2，提高黄色光从射出面51射出的射出量，实现发光效率的进一步的提高。此外，在发光装置II中，由于形成有遮光膜12，因此，在用于车辆用前照灯的情况下，无需使 用遮光罩就能形成配光图案的切割线，能够实现车辆用前照灯的小型化和制造成本的降低。(其他)在上述实施例2 实施例10中，作为实现发光效率的提高等的手段，说明了使射出面5 (5A、5B……)的面积小于入射面4的面积、设置凹凸形状8、设置防反射膜9、设置带通滤光片10、设置漫射成分11和形成遮光膜12等，但是也可将上述各方式任意组合来使用。
(实施例等的总结)图12是表示上述实施例1 实施例10之外的下文所示的2个比较例所用的各手段和各例的亮度测定的结果的图表。比较例I的发光装置IX是外周面6X以与入射面4垂直的朝向形成并且未设置光反射层7的例子(参照图13)。因此，在发光装置IX中，设有不具备突状部的波长转换层3X。比较例2的 发光装置IY是外周面6Y以与入射面4垂直的朝向形成并且设有光反射层7Y的例子(参照图14)。因此，在发光装置IY中，设有不具备突状部的波长转换层3Y。亮度以比较例I的亮度为基准的相对值表示。实施例1 实施例10的发光装置1 发光装置II的任一装置的亮度均大于比较例I的发光装置IX和比较例2的发光装置IY的亮度，实施例9的发光装置IH显示了亮度的最大值。因此，能够确认:实施例1 实施例10的发光装置I 发光装置II均实现了发光效率的提闻。(制造方法)接着，说明波长转换层3和光反射层7的制造方法(参照图15 图19)。另外，为便于说明，将表示制造方法的图15 图19简化表示。波长转换层3的形状可以通过机械加工、物理加工、化学加工等各种加工方法形成。作为机械加工法，例如有使用钻头、叶片、磨具进行加工的方法。作为物理加工法，例如有通过使颗粒与材料(工件)碰撞来进行研磨的喷砂法或使得低压下产生的等离子体与材料碰撞来进行切削的方法。作为化学加工法，例如有通过酸、碱、溶剂等进行蚀刻或使反应性等离子体与材料碰撞来进行切削的方法。此外，波长转换层3的形状的形成，也可将上述各种机械加工、物理加工、化学加工等各种加工方法组合来进行。下面，说明波长转换层3和光反射层7的制造方法的具体例。首先，在作为波长转换层3形成的材料3’的双面上，例如烧结有YAG粉末的透明陶瓷的双面上，涂敷抗蚀剂13、13 (参照图15)。接着,使用在顶端部添加有金刚石粒的切割锯(dicing saw) 14,从一侧将抗蚀剂13和材料3’的规定部分切断(参照图16)。使切割锯14的刀头呈例如为45°的角度。此时，在前后左右四个方向上，将各部分切断。接着，将材料3’和抗蚀剂13、13翻转，使用切割锯14从另一侧切断抗蚀剂13和材料3’的规定部分(参照图17)。此时，在前后左右四个方向上将各部分切断。接着，在低压釜中，在抗蚀剂13、13和材料3’的表面形成铝等的蒸镀膜15、
15、……(参照图18)。蒸镀膜15、15、……是分别作为光反射层7、7、……形成的部分。最后，通过将抗蚀剂13、13剥离，分别形成设有光反射层7、7、……的多个波长转换层3、3、……(参照图19)。(总结)如上所述,在实施例1 实施例10的发光装置I 发光装置II中，由于光反射层
7的第一反射面7a、7a、......和第二反射面7b、7b、......相对于入射面4倾斜，因此，能够使
向外部射出的光量增加，实现发光效率的提高。此外，通过设置第二反射面7b、7b、……，能够使从半导体发光元件2射向波长转换层3乃至波长转换层31的突状部3a的光的到达量增加，减少颜色不均匀的发生。
在上述优选实施方式中所述的各部分的形状和结构，只不过是实施本发明时进行具体化的一例，不能因此被解释为对于本发明技术范围的限定。
权利要求
1.一种发光装置，其特征在于，包括: 从出光面射出光的半导体发光元件；和 波长转换层，所述波长转换层具有:与所述半导体发光元件的出光面对向设置并使得从所述半导体发光元件射出的光射入的入射面、将从所述入射面射入的光向外部射出的射出面、和位于所述入射面与所述射出面之间的外周面， 所述波长转换层的外周部的至少一部分，作为凸出的突状部设置于所述外周面侧，所述突状部的所述外周面具有与所述入射面连续的第一倾斜部和与所述射出面连续的第二倾斜部， 在所述波长转换层的外周面，设有将从所述入射面射入的光反射的光反射层， 在所述光反射层上，形成有与所述第一倾斜部相接的第一反射面和与所述第二倾斜部相接的第二反射面。
2.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于:所述射出面的面积小于所述入射面的面积。
3.如权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于: 在所述射出面上，设有反射抑制部，所述反射抑制部用于抑制从所述入射面射入的光在所述射出面的全反射。
4.如权利要求1、2或3所述的发光装置，其特征在于: 在所述半导体发光元件的出光面与所述波长转换层的入射面之间，设有使规定波长的光透过的带通滤光片。
5.如权利要求1、2、3或4所述的发光装置，其特征在于: 在所述波长转换层的表面或内部，设有使光发生漫射的漫射成分。
6.如权利要求1、2、3、4或5所述的发光装置，其特征在于: 所述发光装置作为车辆用前照灯的发光部使用， 在所述波长转换层的射出面，设有形成所述车辆用前照灯的配光图案的切割线的遮光膜。
全文摘要
本发明涉及一种能够实现发光效率的提高并抑制色相不均匀的发光装置，其包括从出光面(2a)射出光的半导体发光元件(2)；和具有与半导体发光元件的出光面对置并使得从半导体发光元件射出的光射入的入射面(4)、将从入射面射入的光向外部射出的射出面(5)、和位于入射面与射出面之间的外周面(6)的波长转换层(3)，波长转换层的外周部的至少一部分作为凸出的突状部(3a)设于外周面侧，突状部的外周面具有与入射面连续的第一倾斜部(6a)和与射出面连续的第二倾斜部(6b)，波长转换层的外周面设有将从入射面射入的光反射的光反射层，光反射层上形成有与第一倾斜部相接的第一反射面(7a)和与第二倾斜部相接的第二反射面(7b)。
文档编号H01L33/60GK103107265SQ20121045106
公开日2013年5月15日 申请日期2012年11月12日 优先权日2011年11月14日
发明者堤康章, 水野正宣, 佐佐木祥敬, 东光敏, 白石晶纪, 新井理绘 申请人:株式会社小糸制作所, 新光电气工业株式会社
技术领域：
本发明涉及一种发光装置。具体而言，涉及使波长转换层的外周部形成向外周部凸出的形状，且在外周面设置光反射层，实现发光效率的提高并抑制色相不均匀的技术领域。
背景技术：
作为一般照明和车辆用前照灯的发光部，一直以来多使用白炽灯、卤素灯和放电灯。但是，近年来，为防止地球变暖和延长寿命，逐渐使用发光二极管(LED =Light EmittingDiode)和有机EL (ElectroLuminescence,场致发光)等半导体发光元件(例如参照专利文献I和专利文献2)。然而，由于半导体发光元件的发光效率低，例如，在车辆用前照灯的发光部中需要搭载多个发光芯片，因此存在制造成本相应升高的问题。因此，在使用半导体发光元件的发光装置时，特别是车辆用前照灯中所用的发光装置时，尽管增加整体光量很重要，但在良好的配光控制下仍能实现发光效率的提高和光的密度(亮度)的提高也很重要。另一方面，作为使用半导体发光元件的发光装置，多采用射出白色光的发光装置。在射出白色光的发光装置中，例如设有射出蓝色光的半导体发光元件(蓝色发光二极管)和由从该半导体发光元件射出的光所激发的波长转换层(黄色荧光体层)，荧光体吸收一部分蓝色光，由此被激发出黄色光，使透过波长转换层的蓝色光和被激发的黄色光混合向外部射出模拟的白色光。因此，在使用半导体发光元件和波长转换层的发光装置中，将从半导体发光元件射出的光与由该光激发的光适当混合，向外部射出不会产生色相不均匀的光作为照明光也
很重要。专利文献1:日本特开2010-123605号公报专利文献2:日本特开2009-206294号公报
发明内容
发明要解决的技术课题在上述专利文献I和专利文献2所记载的发光装置中，在凹部配置半导体发光元件，使得从半导体发光元件向侧方射出的光由凹部的内周面(反射面)反射，并将光导向凹部的开口面侧，由此向外部射出光。此时，在反射面与半导体发光元件的射出面垂直的情况下，由于反复进行反射而使得光以热量的形式损耗，因此，在上述专利文献I和专利文献2所记载的发光装置中，通过使反射面以随着靠近射出方向而向外侧变位的方式倾斜，使反射方向成为靠近射出方向的方向，并且减少反射次数，由此提高发光效率。然而,在上述专利文献I和专利文献2所记载的发光装置中，由于反射面以随着靠近射出方向而向外侧变位的方式倾斜，因此，会出现作为射出面的凹部的开口面的面积较大，并且射出的光的密度(亮度)相应降低的问题。此外，由于凹部的形状形成随着靠近射出面而展宽的形状，因此，从半导体发光元件的射出面射出的蓝色光到达凹部的外周侧的到达量减少，相比于黄色光，蓝色光的反射量减少，存在未进行适当的混合而产生色相不均匀的可能性。因此，本发明的目的在于提供一种能够提高发光效率并且抑制颜色不均匀的发光装置。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本发明的发光装置的特征在于，包括:从出光面射出光的半导体发光元件；和波长转换层，具备:射入从上述半导体发光元件射出的光且与上述半导体发光元件的出光面对向设置的入射面、使得从上述入射面射入的光向外部射出的射出面、和位于上述入射面与上述射出面之间的外周面，上述波长转换层的外周部的至少一部分，作为凸出的突状部设置于上述外周面侧，上述突状部的上述外周面具有与上述入射面连续的第一倾斜部和与上述射出面连续的第二倾斜部，在上述波长转换层的外周面，设有将从上述入射面射入的光反射的光反射层，上述光反射层形成有与上述第一倾斜部接触的第一反射面和与上述第二倾斜部接触的第二反射面。因此，在发光装置中，从半导体发光元件射出的光中向波长转换层的外周面侧行进的光，被光反射层反射而从射出面射出。发明效果本发明的发光装置，其特征在于，包括:从出光面射出光的半导体发光元件；和波长转换层，具备:射入从上述半导体发光元件射出的光且与上述半导体发光元件的出光面对向设置的入射面、使得从上述入射面射入的光向外部射出的射出面、和位于上述入射面与上述射出面之间的外周面，上述波长转换层的外周部的至少一部分，作为凸出的突状部设置于上述外周面侧，上述突状部的上述外周面具有与上述入射面连接的第一倾斜部和与上述射出面连接的第二倾斜部，在上述波长转换层的外周面设有将从上述入射面射入的光反射的光反射层，上述光反射层形成有与上述第一倾斜部接触的第一反射面和与上述第二倾斜部接触的第二反射面。因此，由于光反射层的第一反射面和第二反射面相对于入射面倾斜，因此，能够使向外部射出的光量增加，从而提高发光效率。此外，由于设有第二反射面，能够使得从半导体发光元件向波长转换层的突状部射出的光的到达量增加，减少颜色不均匀的产生。在本发明的第二方面中，上述射出面的面积小于上述入射面的面积。因此，能够提高从射出面射出的光的密度。在本发明的第三方面中，在上述射出面设有反射抑制部，该反射抑制部抑制从上述入射面射入的光在上述射出面的全反射。因此，能够抑制从入射面射入波长转换层的光在射出面的全反射，实现发光效率的提闻。在本发明的第四方面中，在上述半导体发光元件的出光面与上述波长转换层的入射面之间，设有使规定波长的光透过的带通滤光片。
因此，在朝向半导体发光元件侧的波长转换层中，被激励产生的光不会射入半导体发光元件，能够使来自射出面的光的射出量增加，实现发光效率的提高。在本发明的第五方面中，在上述波长转换层的表面或内部，设有使光漫射的漫射成分。因此，在波长转换层中，能够使光被漫射而改变行进方向，实现发光效率的提高。在本发明的第六方面中，设有作为车辆用前照灯的发光部使用的，在上述波长转换层的射出面设有用于形成上述车辆用前照灯的配光图案中的切割线(cut line)的遮光膜。因此，在用于车辆用前照灯的情况下，能够在不使用遮光罩(shade)的情况下形成配光图案的切割线，能够实现车辆用前照灯小型化和制造成本的降低。
图1与图2 图19 一起表示本发明发光装置的优选实施方式，是为实施例1的发光装置的立体图。图2是以与基板连接的状态表示的实施例1的发光装置的放大剖视图。图3是以与基板连接的状态表示的实施例2的发光装置的放大剖视图。图4是以与基板连接的状态表示的实施例3的发光装置的放大剖视图。图5是以与基板连接的状态表示的实施例4的发光装置的放大剖视图。图6是以与基板连接的状态表示的实施例5的发光装置的放大剖视图。图7是以与基板连接的状态表示的实施例6的发光装置的放大剖视图。图8是以与基板连接的状态表示的实施例7的发光装置的放大剖视图。图9是以与基板连接的状态表示的实施例8的发光装置的放大剖视图。图10是以与基板连接的状态表示的实施例9的发光装置的放大剖视图。图11是以与基板连接的状态表示的实施例10的发光装置的放大剖视图。图12是表示实施例1 实施例10和比较例的各实施方式等的图表。图13是以与基板连接的状态表示的比较例I的发光装置的放大剖视图。图14是以与基板连接的状态表示的比较例2的发光装置的放大剖视图。图15与图16 图19 一起表不波长转换层和光反射层的制造方法,是表不波长转换层的材料涂敷有抗蚀剂的状态的示意图。图16为利用切割锯将材料等从一侧切断的状态的示意图。图17为利用切割银将材料等从另一侧切断的状态的不意图。图18为材料等的表面形成有蒸镀膜的状态的示意图。图19是表示形成有抗蚀剂被剥离并具有光反射层的波长转换层的状态的示意图。符号说明1:发光装直；2:半导体发光兀件；2a:出光面；3:波长转换层；3a:关状部；4:入射面；5:射出面；6:外周面；6a:第一倾斜部；6b:第二倾斜部；7:光反射层；7a:第一反射面；7b:第二反射面；1A:发光装置；3A:波长转换层；5A:射出面；1B:发光装置；3B:波长转换层；5B:射出面；8:凹凸形状；1C:发光装置；3C:波长转换层；5C:射出面；9:防反射膜；ID:发光装置；3D:波长转换层；5D:射出面；1E:发光装置；10:带通滤光片；1F:发光装置；3F:波长转换层；5F:射出面；1G:发光装置；3G:波长转换层；5G:射出面；11:漫射成分；IH:发光装置；3H:波长转换层；5H:射出面；11:发光装置；31:波长转换层；51:射出面；12:遮光膜。
具体实施例方式下面，参照附图，说明用于实施本发明发光装置的优选实施方式。首先，说明实施例1 实施例10的各发光装置(参照图1至图11)。发光装置具有半导体发光元件和波长转换层，在下述说明中，以波长转换层配置于半导体发光元件的上侧来说明前后、上下、左右的方向。另外，以下所示的前后、上下、左右方向是为了便于说明，但本发明的实施并不限定于这些方向。此外，实施例2 实施例10的发光装置与实施例1的发光装置相比，部分结构不同。因此，仅对实施例2 实施例10的发光装置中与实施例1的发光装置相比不同的部分进行详细说明，而对其它与实施例1的发光装置相同的部分标注相同的符号，并省略其说明。而且，对于实施例2 实施例10的发光装置中与已说明的部分相同的结构，标注与该部分所标注的符号相同的符号，并简单说明。(实施例1)实施例1的发光装置I，具有半导体发光元件2和配置于半导体发光元件2之上的波长转换层3 (参照图1和图2)。发光装置I的半导体发光元件2例如通过倒装(flip chip)安装经由凸点(bump)50,50与基板100的未图示的配线图案连接。此外，半导体发光元件2也可以通过面朝上安装等各种安装方法与基板100连接。基板100的基材由氮化铝、氧化铝、硅、富铝红柱石、铜等各种材料形成，配线图案与未图示的供电电路连接。因此，经由基板100的配线图案从供电电路向半导体发光元件2供给驱动电流。作为半导体发光元件2，例如使用射出蓝色光的发光二极管。此外，作为半导体发光元件2，也可以使用射出近紫外线或短波长可见光的元件。半导体发光元件2的下表面与基板100连接，其上表面作为使光射出的出光面2a。出光面2a例如呈矩形状。作为波长转换层3，例如采用能够利用从半导体发光元件2射出的光被激发出黄色光的黄色荧光体。作为波长转换层3，例如使用将由紫外线激发的YAG (YttriumAluminium Garnet,乾招石槽石)的粉末烧结而得的透明陶瓷。在波长转换层3中，通过由荧光体吸收从半导体发光元件2射出的蓝色光来激发黄色光。波长转换层3的下表面作为入射面4形成，入射面4与半导体发光元件2的出光面2a相对，并配置成朝向下方的朝向，使入射面4与出光面2a接合。入射面4形成为与出光面相同的形状和大小。波长转换层3的上表面作为射出面5形成，射出面5位于入射面4的正上方。入射面4和射出面5均呈矩形状，具有大致相同的面积。以波长转换层3的侧面为外周面6，外周面6的上边缘与射出面5的外周缘连续，下边缘与入射面4的外周缘连续。波长转换层3的外周部设为呈向外侧凸出的形状的突状部3a，突状部3a位于入射面4和射出面5的外侧。外周面6包括第一倾斜部6a、6a、......和第二倾斜部6b、6b、......，其中，第一倾斜部6a、6a、......位于入射面4这一侧，以随着向
上方靠近而向外侧(侧方)变位的方式倾斜，第二倾斜部6b、6b、……位于射出面5这一侧，以随着向下方靠近而向外侧(侧方)变位的方式倾斜。第一倾斜部6a、6a、......与第二倾斜部6b、6b、......分别在前后左右各形成4个，
在圆周方向上呈 连续状。不过，在波长转换层3上至少各形成I个第一倾斜部6a和第二倾斜部6b即可。即，波长转换层3的外周部的一部分可设为向外侧凸出的突状部3a，未形成向外侧凸出的形状的部分的外表面例如可以是与入射面4和射出面5垂直的表面。第一倾斜部6a、6a、……的下边缘与入射面4的外周缘连续，朝向斜下方。第二倾斜部6b、6b、……的上边缘与射出面5的外周缘连续，下边缘与第一倾斜部6a、6a、……的外周缘连续，朝向斜上方。在波长转换层3的外周面6设置有将从入射面4射入的光反射的光反射层7、
7、……。光反射层7例如通过在外周面6蒸镀铝等反射率高的材料而设置。此外，光反射层7只要具有能够反射光的性质的材料即可以不用考虑其种类，作为光反射层7，例如可以是铝以外的金属膜、具有高折射率的电介质和具有低折射率的电介质组合而成的多层膜
等ο光反射层7、7、……的与第一倾斜部6a、6a、……相接的面分别形成为第一反射面7a、7a、……，其与第二倾斜部6b、6b、……相接的面分别形成为第二反射面7b、7b、……。在如上所述结构的发光装置I中，当从半导体发光元件2射出蓝色光时，光经由出光面2a从入射面4射入波长转换层3，射入波长转换层3的光从射出面5向外部射出。此
时，射入波长转换层3的光的一部分被光反射层7的第一反射面7a、7a、......和第二反射面
7b、7b、……反射，从射出面5向外部射出。当光从半导体发光元件2射入波长转换层3时，荧光体吸收蓝色光的一部分而被激发出黄色光，未被荧光体吸收而透过波长转换层3的蓝色光与被激发的黄色光混合，向外部射出模拟的白色光。在发光装置I中，由于光反射层7的第一反射面7a、7a、......与第二反射面7b、
7b、……相对于入射面4倾斜，因此，相对于反射面与入射面4垂直的情况，反射方向发生变化且反射次数减少，从而减小了因反射造成的热量损耗，增加了从射出面5向外部射出的光量，提高了发光效率。此外,通过设置第二反射面7b、7b、......，能够在相对于入射面4的面积不增大射
出面5的面积的情形下提高从射出面5射出的光的密度(亮度)。而且，通过设置第二反射面7b、7b、……，能够增加从半导体发光元件2射出的光到达波长转换层3的突状部3a的到达量，从而使得荧光体中所激发的光与从半导体发光元件2射出的光容易混合，减少颜色不均匀的产生。(实施例2)实施例2的发光装置IA具有半 导体发光元件2和配置在半导体发光元件2之上的波长转换层3A (参照图3)。波长转换层3A的上表面作为射出面5A形成,射出面5A的面积小于入射面4的面积。射出面5A的面积相对于入射面4的面积,例如为80%左右。
在发光装置IA中，由于射出面5A的面积小于入射面4的面积，因此，能够进一步提高从射出面5A射出的光的密度。(实施例3)实施例3的发光装置IB具有半导体发光元件2和配置在半导体发光元件2之上的波长转换层3B (参照图4)。波长转换层3B的上表面作为射出面5B形成，在射出面5B上，形成有微小的凹凸形状8。凹凸部8作为反射抑制部发挥功能，其抑制从入射面4射入波长转换层3B的光在射出面5B的全反射。在发光装置IB中，由于在射出面5B形成有凹凸形状8，因此，能够抑制从入射面4射入波长转换层3B的光在射出面5B的全反射，实现发光效率的提高。(实施例4)实施例4的发光装置IC具有半导体发光元件2和配置在半导体发光元件2之上的波长转换层3C (参照图5)。波长转换层3C的上表面作为射出面5C形成，在射出面5C上，设有防反射膜9。防反射膜9作为反射抑制部发挥功能，其抑制从入射面4射入波长转换层3C的光在射出面5C的全反射。在发光装置IC中，由于射出面5C设有防反射膜9，因此，能够抑制从入射面4射入波长转换层3C的光在射出面5C的全反射，实现发光效率的提高。(实施例5)实施例5的发光装置ID具有半导体发光元件2和配置在半导体发光元件2之上的波长转换层3D (参照图6)。波长转换层3D的上表面作为射出面形成，在射出面上，形成有凹凸形状8并设有防反射膜9。防反射膜9作为反射抑制部发挥功能，其抑制从入射面4射入波长转换层3D的光在射出面的全反射。在发光装置ID中，由于射出面形成有凹凸形状8并设有防反射膜9，因此，能够进一步抑制从入射面4射入波长转换层3D的光在射出面的全反射，实现发光效率的进一步的提闻。(实施例6)实施例6的发光装置IE具有半导体发光元件2和配置在半导体发光元件2上的波长转换层3 (参照图7)。在半导体发光元件2的出光面2a与波长转换层3的入射面4之间，设有带通滤光片10。带通滤光片10具有使特定波长区域的光透过的功能，其使蓝色光透过而黄色光不能透过。因此，从半导体发光元件2射出的光从出光面2a经由带通滤光片10射入波长转换层3，荧光体吸收蓝色光时所激发的黄色光被带通滤光片10反射，射向射出面5这一侧。在发光装置IE中，由于在半导体发光元件2与波长转换层3之间设有带通滤光片10，因此，能够使得朝向半导体发光元件2这一侧的黄色光不会射入半导体发光元件2，提高黄色光从射出面5射出的射出量，实现发光效率的提高。(实施例7)实施例7的发光装置IF具有半导体发光元件2和配置在半导体发光元件2之上的波长转换层3F (参照图8)。波长转换层3F的上表面作为射出面5F形成,射出面5F的面积小于入射面4的面积。在半导体发光元件2的出光面2a与波长转换层3F的入射面4之间，设有带通滤光片10。在发光装置IF中，由于射出面5F的面积小于入射面4的面积，因此，能够提高从射出面5F射出的光的密度。此外，在发光装置IF中，由于在半导体发光元件2与波长转换层3F之间设有带通滤光片10，因此，能够使得朝向半导体发光元件2这一侧的黄色光不会射入半导体发光元件2，提高黄色光从射出面5F射出的射出量，实现发光效率的提高。(实施例8)实施例8的发光装置IG具有半导体发光元件2和配置在半导体发光元件2上的波长转换层3G (参照图9)。波长转换层3G的上表面作为射出面5G形成,射出面5G的面积小于入射面4的面积。在半导体发光元件2的出光面2a与波长转换层3G的入射面4之间，设有带通滤光片10。波长转换层3G中含有漫射成分11、11、……。漫射成分11、11、……由具有与波长转换层3G的主成分不同的折射率的物质形成。漫射成分11、11、……也可以是与波长转换层3G的主成分相同的物质，在该情况下，作为主成分和漫射成分11，例如，可举出聚丙烯等半透明树脂中的非晶质相和结晶相、无机物质的氧化钛中的金红石相和锐钛矿相、氧化钇铝共晶系中的石榴石相和钙钛矿相
坐寸O此外，也可以在波长转换层3G中添加具有与荧光体不同的折射率的物质作为漫射成分11、11、……，此时，作为漫射成分11、11、……的添加方式，例如有向透明树脂和玻璃中添加荧光体粒子、添加二氧化硅和氧化铝、添加空气和氮等气体(气泡)等。而且，还可以将在波长转换层3G的表面成膜的光漫射层作为漫射成分11、11、……，在该情况下，例如可以将含有二氧化硅颗粒的丙烯酸透明树脂涂敷在波长转换层3G的表面上，或者形成较厚的该丙烯酸透明树脂，用作漫射板。在发光装置IG中，由于射出面5G的面积小于入射面4的面积，因此，能够提高从射出面5G射出的光的密度。此外，在发光装置IG中，由于在半导体发光元件2与波长转换层3G之间设有带通滤光片10，因此，能够使得朝向半导体发光元件2这一侧的黄色光不会射入半导体发光元件2，提高黄色光从射出面5G射出的射出量，实现发光效率的提高。而且，在发光装置IG中，由于在波长转换层3G中含有漫射成分11、11、……，因此，在波长转换层3G中，光发生漫射而改变了行进方向， 能够进一步提高发光效率。(实施例9)实施例9的发光装置IH具有半导体发光元件2和配置在半导体发光元件2之上的波长转换层3H (参照图10)。
波长转换层3H的上表面作为射出面5H形成，射出面5H的面积小于入射面4的面积。在射出面5H上，形成有微小的凹凸形状8，并设有防反射膜9。在半导体发光元 件2的出光面2a与波长转换层3H的入射面4之间，设有带通滤光片10。在波长转换层3H中含有漫射成分11、11、……。在发光装置IH中，由于射出面5H的面积小于入射面4的面积，因此，能够提高从射出面5H射出的光的密度。此外，在发光装置IH中，由于射出面5H形成有凹凸形状8，因此，能够抑制从入射面4射入波长转换层3H的光在射出面5H的全反射，实现发光效率的提高。而且，在发光装置IH中，由于射出面5H设有防反射膜9，因此，能够进一步抑制从入射面4射入波长转换层3H的光在射出面5H的全反射，实现发光效率的进一步的提高。此外，在发光装置IH中，由于在半导体发光元件2与波长转换层3H之间设有带通滤光片10，因此，能够使得朝向半导体发光元件2这一侧的黄色光不会射入半导体发光元件2，提高黄色光从射出面5H射出的射出量，实现发光效率的进一步的提高。 此外，在发光装置IH中，由于波长转换层3H中含有漫射成分11、11、……，因此，能够使得光在波长转换层3H中发生漫射而改变行进方向，实现发光效率的进一步的提高。(实施例10)实施例10的发光装置II具有半导体发光元件2和配置在半导体发光元件2上的波长转换层31 (参照图11)。波长转换层31的上表面作为射出面51形成,射出面51的面积小于入射面4的面积。在射出面51上,设有防反射膜9。在半导体发光元件2的出光面2a与波长转换层31的入射面4之间，设有带通滤光片10。在射出面51上，形成有遮光膜12，用于形成车辆用前照灯的配光图案的切割线。在发光装置II中，由于射出面51的面积小于入射面4的面积，因此，能够提高从射出面51射出的光的密度。此外，在发光装置II中，由于在射出面51设有防反射膜9，因此，能够抑制从入射面4射入波长转换层31的光在射出面51的全反射，实现发光效率的提高。在发光装置II中，由于在半导体发光元件2与波长转换层31之间设有带通滤光片10，因此，能够使得朝向半导体发光元件2 —侧的黄色光不会射入半导体发光元件2，提高黄色光从射出面51射出的射出量，实现发光效率的进一步的提高。此外，在发光装置II中，由于形成有遮光膜12，因此，在用于车辆用前照灯的情况下，无需使 用遮光罩就能形成配光图案的切割线，能够实现车辆用前照灯的小型化和制造成本的降低。(其他)在上述实施例2 实施例10中，作为实现发光效率的提高等的手段，说明了使射出面5 (5A、5B……)的面积小于入射面4的面积、设置凹凸形状8、设置防反射膜9、设置带通滤光片10、设置漫射成分11和形成遮光膜12等，但是也可将上述各方式任意组合来使用。
(实施例等的总结)图12是表示上述实施例1 实施例10之外的下文所示的2个比较例所用的各手段和各例的亮度测定的结果的图表。比较例I的发光装置IX是外周面6X以与入射面4垂直的朝向形成并且未设置光反射层7的例子(参照图13)。因此，在发光装置IX中，设有不具备突状部的波长转换层3X。比较例2的 发光装置IY是外周面6Y以与入射面4垂直的朝向形成并且设有光反射层7Y的例子(参照图14)。因此，在发光装置IY中，设有不具备突状部的波长转换层3Y。亮度以比较例I的亮度为基准的相对值表示。实施例1 实施例10的发光装置1 发光装置II的任一装置的亮度均大于比较例I的发光装置IX和比较例2的发光装置IY的亮度，实施例9的发光装置IH显示了亮度的最大值。因此，能够确认:实施例1 实施例10的发光装置I 发光装置II均实现了发光效率的提闻。(制造方法)接着，说明波长转换层3和光反射层7的制造方法(参照图15 图19)。另外，为便于说明，将表示制造方法的图15 图19简化表示。波长转换层3的形状可以通过机械加工、物理加工、化学加工等各种加工方法形成。作为机械加工法，例如有使用钻头、叶片、磨具进行加工的方法。作为物理加工法，例如有通过使颗粒与材料(工件)碰撞来进行研磨的喷砂法或使得低压下产生的等离子体与材料碰撞来进行切削的方法。作为化学加工法，例如有通过酸、碱、溶剂等进行蚀刻或使反应性等离子体与材料碰撞来进行切削的方法。此外，波长转换层3的形状的形成，也可将上述各种机械加工、物理加工、化学加工等各种加工方法组合来进行。下面，说明波长转换层3和光反射层7的制造方法的具体例。首先，在作为波长转换层3形成的材料3’的双面上，例如烧结有YAG粉末的透明陶瓷的双面上，涂敷抗蚀剂13、13 (参照图15)。接着,使用在顶端部添加有金刚石粒的切割锯(dicing saw) 14,从一侧将抗蚀剂13和材料3’的规定部分切断(参照图16)。使切割锯14的刀头呈例如为45°的角度。此时，在前后左右四个方向上，将各部分切断。接着，将材料3’和抗蚀剂13、13翻转，使用切割锯14从另一侧切断抗蚀剂13和材料3’的规定部分(参照图17)。此时，在前后左右四个方向上将各部分切断。接着，在低压釜中，在抗蚀剂13、13和材料3’的表面形成铝等的蒸镀膜15、
15、……(参照图18)。蒸镀膜15、15、……是分别作为光反射层7、7、……形成的部分。最后，通过将抗蚀剂13、13剥离，分别形成设有光反射层7、7、……的多个波长转换层3、3、……(参照图19)。(总结)如上所述,在实施例1 实施例10的发光装置I 发光装置II中，由于光反射层
7的第一反射面7a、7a、......和第二反射面7b、7b、......相对于入射面4倾斜，因此，能够使
向外部射出的光量增加，实现发光效率的提高。此外，通过设置第二反射面7b、7b、……，能够使从半导体发光元件2射向波长转换层3乃至波长转换层31的突状部3a的光的到达量增加，减少颜色不均匀的发生。
在上述优选实施方式中所述的各部分的形状和结构，只不过是实施本发明时进行具体化的一例，不能因此被解释为对于本发明技术范围的限定。
权利要求
1.一种发光装置，其特征在于，包括: 从出光面射出光的半导体发光元件；和 波长转换层，所述波长转换层具有:与所述半导体发光元件的出光面对向设置并使得从所述半导体发光元件射出的光射入的入射面、将从所述入射面射入的光向外部射出的射出面、和位于所述入射面与所述射出面之间的外周面， 所述波长转换层的外周部的至少一部分，作为凸出的突状部设置于所述外周面侧，所述突状部的所述外周面具有与所述入射面连续的第一倾斜部和与所述射出面连续的第二倾斜部， 在所述波长转换层的外周面，设有将从所述入射面射入的光反射的光反射层， 在所述光反射层上，形成有与所述第一倾斜部相接的第一反射面和与所述第二倾斜部相接的第二反射面。
2.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于:所述射出面的面积小于所述入射面的面积。
3.如权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于: 在所述射出面上，设有反射抑制部，所述反射抑制部用于抑制从所述入射面射入的光在所述射出面的全反射。
4.如权利要求1、2或3所述的发光装置，其特征在于: 在所述半导体发光元件的出光面与所述波长转换层的入射面之间，设有使规定波长的光透过的带通滤光片。
5.如权利要求1、2、3或4所述的发光装置，其特征在于: 在所述波长转换层的表面或内部，设有使光发生漫射的漫射成分。
6.如权利要求1、2、3、4或5所述的发光装置，其特征在于: 所述发光装置作为车辆用前照灯的发光部使用， 在所述波长转换层的射出面，设有形成所述车辆用前照灯的配光图案的切割线的遮光膜。
全文摘要
本发明涉及一种能够实现发光效率的提高并抑制色相不均匀的发光装置，其包括从出光面(2a)射出光的半导体发光元件(2)；和具有与半导体发光元件的出光面对置并使得从半导体发光元件射出的光射入的入射面(4)、将从入射面射入的光向外部射出的射出面(5)、和位于入射面与射出面之间的外周面(6)的波长转换层(3)，波长转换层的外周部的至少一部分作为凸出的突状部(3a)设于外周面侧，突状部的外周面具有与入射面连续的第一倾斜部(6a)和与射出面连续的第二倾斜部(6b)，波长转换层的外周面设有将从入射面射入的光反射的光反射层，光反射层上形成有与第一倾斜部相接的第一反射面(7a)和与第二倾斜部相接的第二反射面(7b)。
文档编号H01L33/60GK103107265SQ20121045106
公开日2013年5月15日 申请日期2012年11月12日 优先权日2011年11月14日
发明者堤康章, 水野正宣, 佐佐木祥敬, 东光敏, 白石晶纪, 新井理绘 申请人:株式会社小糸制作所, 新光电气工业株式会社
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