СВЕТОИЗЛУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2015 года по МПК H01L33/50 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к светоизлучающему устройству, включающему в себя слой люминофора, сформированный вокруг светоизлучающего элемента, и к способу его изготовления.

Уровень техники

В настоящее время продолжается работа со светоизлучающим устройством, используя полупроводниковый светоизлучающий элемент (ниже просто называется "светоизлучающим элементом"), такой, как светодиод (LED), в качестве источника света, используемого в дисплеях и в устройствах освещения. Светоизлучающее устройство, в котором используется светоизлучающий элемент, привлекает внимание, как новый источник света, пригодный для замены обычно используемого флуоресцентного света, лампы накаливания и т.п. В частности, LED имеет долгий срок службы по сравнению с другими источниками света, например, флуоресцентным светом и лампами накаливания, и позволяет излучать свет с меньшим количеством энергии. Поэтому с LED связаны значительные ожидания его использования в качестве источника света следующего поколения для освещения.

Помимо прочего, в наибольшей степени ожидается разработка светоизлучающего устройства белого света. Известное светоизлучающее устройство включает в себя устройство, в котором устанавливают светоизлучающие элементы красного света, синего света и зеленого света для излучения белого света, и устройство, излучающее белый свет, используя светоизлучающий элемент и флуоресцентные материалы, позволяющие излучать свет с цветами, дополнительными цветам, излучаемым светоизлучающим элементом. Если светоизлучающее устройство используется для общего освещения, когда в светоизлучающем устройстве используются светоизлучающие элементы красного, синего и зеленого цветов, их свойства получения цветов ухудшаются таким образом, что предпочтительно излучающее белый свет устройство, в котором используется флуоресцентный материал. Более конкретно хорошо известны, элемент, излучающий синий свет, и устройство, излучающее белый свет, в котором используются флуоресцентные материалы YAG,.

Светоизлучающее устройство, выполненное с использованием светоизлучающего элемента и флуоресцентных материалов, приготавливают, формируя слой люминофора таким образом, что слой люминофора закрывает светоизлучающий элемент. Однако в последнее время находит применение светоизлучающее устройство, в котором предусмотрен светоизлучающий элемент, установленный в корпусе, используя вспомогательный установочный элемент. В таком светоизлучающем устройстве выполнены различные улучшения для улучшения светового потока, предотвращая деградацию яркости.

Например, в Патентном документе 1 раскрыто светоизлучающее устройство, имеющее такую конфигурацию, в которой отражающий слой, смешанный с окисью титана, предусмотрен вокруг вспомогательного установочного элемента, на котором установлен светоизлучающий элемент внутри корпуса из полимерной смолы, и в котором сформирован пропускающий свет слой, содержащий флуоресцентный материал, который покрывает отражающий слой и светоизлучающий элемент.

Кроме того, в Патентном документе 2 раскрыта такая конфигурация, в которой первичный уплотнительный элемент заполняет пространство вспомогательного установочного элемента, в котором установлен светоизлучающий элемент так, что он покрывает боковые поверхности светоизлучающего элемента, с отверждением первичного уплотнительного элемента внутри корпуса из полимерной смолы и, впоследствии первичный уплотнительный элемент заполняют вторичным уплотнительным элементом, содержащим флуоресцентный материал, с тем, чтобы принудительно осадить флуоресцентный материала на верхней поверхности светоизлучающего элемента и на верхней поверхности первичного уплотнительного элемента для отверждения вторичного уплотнительного элемента.

Документы предшествующего уровня техники

Патентные документы

Патентный документ 1: JP 2005-026401 А

Патентный документ 2: JP 2008-218511 А

Раскрытие изобретения

Задачи, решаемые изобретением

Однако светоизлучающее устройство, раскрытое в Патентных документах 1 и 2, имеет проблему, состоящую в том, что в них возникает неоднородность цветов и желтое кольцо по мере увеличения слоя люминофора относительно светоизлучающего участка светоизлучающего элемента.

Для решения описанной выше задачи изучали формирование слоя люминофора только вокруг светоизлучающего элемента, в соответствии с расположением электрода и печатной схемой. Однако установка положения электрода имеет следующие проблемы. А именно, диаметр частиц флуоресцентного материала ограничен, и, таким образом, сортировка флуоресцентного материала является существенной. Кроме того, слой люминофора формируется также на выводах и частях проводов, которые заряжены электрическим потенциалом. Также, кроме того, существенным становится светоизлучающий элемент, в частности обработанный так, что светоизлучающий элемент имеет электрический потенциал.

С другой стороны, печатная схема имеет следующие проблемы. А именно, трудно формировать слой люминофора, поскольку светоизлучающий элемент, включающий в себя электрод на его верхней поверхности, требует соединения с помощью проводов. Поэтому, использование печатной схемы ограничено случаем, когда светоизлучающий элемент используется в сборке типа "перевернутый кристалл", и возникает проблема точности печати во время формирования печатной схемы.

Для решения описанных выше задач, цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить светоизлучающее устройство, позволяющее предотвратить возникновение неоднородности цветов и желтого кольца, и способ для изготовления его с малой стоимостью.

Средства решения задачи

Способ для изготовления светоизлучающего устройства, в соответствии с настоящим изобретением, направлен на способ для изготовления светоизлучающего устройства, включающего в себя светоизлучающий элемент и слой полимерной смолы, содержащий частицы флуоресцентного материала и наполнитель, который отражает свет, в котором способ содержит процесс осаждения флуоресцентного материала для осаждения частиц флуоресцентного материала раньше наполнителя.

В способе для изготовления светоизлучающего устройства, в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно содержится процесс осаждения флуоресцентного материла:

процесс формирования первого слоя из полимерной смолы, предназначенный для нанесения первой полимерной смолы, содержащей наполнитель, вокруг светоизлучающего элемента, за исключением, по меньшей мере, верхней поверхности светоизлучающего элемента, для формирования первого слоя из полимерной смолы вокруг светоизлучающего элемента;

процесс формирования второго слоя из полимерной смолы, предназначенный для нанесения второй полимерной смолы, содержащей частицы флуоресцентного материала на первый слой из полимерной смолы, и светоизлучающий элемент, до того, как первая полимерная смола отвердеет, для формирования второго слоя из полимерной смолы на первом слое из полимерной смолы и на светоизлучающем элементе; и

процесс осаждения для осаждения частиц флуоресцентного материала таким образом, что второй слой из полимерной смолы оставляют на заданный период времени после его формирования и перед отверждением.

Первое светоизлучающее устройство, в соответствии с настоящим изобретением, направлено на светоизлучающее устройство, включающее в себя корпус основания, светоизлучающий элемент, установленный на верхней поверхности корпуса основания через установочный участок, и уплотнительную полимерную смолу для герметизации светоизлучающего элемента, в котором уплотнительная полимерная смола включает в себя первый слой, содержащий флуоресцентный материал, для покрытия светоизлучающего элемента на установочном участке и выше него, второй слой, содержащий флуоресцентный материал, сформированный на верхней поверхности корпуса основания вокруг установочного участка, и слой, содержащий наполнитель, сформированный на втором слое, содержащем флуоресцентный материал вокруг установочного участка.

Первое светоизлучающее устройство, в соответствии с настоящим изобретением, направлено на светоизлучающее устройство, включающее в себя светоизлучающий элемент, выполненный таким образом, что сектор светоизлучающей структуры соединен с опорной подложкой, корпусом основания и уплотнительной полимерной смолой, для герметизации светоизлучающего элемента, в котором светоизлучающий элемент установлен на верхней поверхности корпуса основания, противоположной опорной поверхности, в котором уплотнительная полимерная смола включает в себя первый слой, содержащий флуоресцентный материал для покрытия светоизлучающего элемента на опорной подложке и выше нее, второй слой, содержащий флуоресцентный материал, сформированный на верхней поверхности корпуса основания вокруг опорной поверхности подложки, и слой, содержащий наполнитель, сформированный на втором слое. содержащем флуоресцентный материал, вокруг окружающей подложки.

Эффекты изобретения

В соответствии с настоящим изобретением, имеющим описанную выше конфигурацию, может быть предоставлено светоизлучающее устройство, в котором предотвращается возникновение неоднородности цветов и желтого кольца, и способ для изготовления его с малой стоимостью.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан вид в поперечном сечении светоизлучающего устройства по первому варианту осуществления, в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.2(а)-2(d) представлены виды в поперечном сечении, поясняющие поток производства светоизлучающего устройства.

На фиг.3 показан вид в поперечном сечении светоизлучающего устройства по второму варианту осуществления, в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.4 показан вид в поперечном сечении светоизлучающего устройства по третьему варианту осуществления в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.5 показан вид в поперечном сечении светоизлучающего устройства по четвертому варианту осуществления, в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.6 показана фотография вида в поперечном сечении, наблюдаемого, когда светоизлучающее устройство, описанное во втором варианте осуществления, фактически подготовлено в соответствии с настоящим изобретением.

Подробное описание изобретения

Светоизлучающее устройство, в соответствии с вариантами осуществления, в соответствии с настоящим изобретением, будет описано ниже со ссылкой на приложенные чертежи.

Однако представленные ниже упомянутые варианты осуществления предназначены для иллюстрации примерного светоизлучающего устройства для воплощения технической концепции настоящего изобретения, и не предназначены для ограничения элементов, упоминаемых в объеме формулы изобретения для описанных вариантов осуществления. Размер, материал и форма составляющих элементов, и относительное положение между ними, иллюстрируемые, как варианты осуществления, не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения. Размер и взаимосвязь положений элементов, представленных на каждом чертеже, могут быть увеличены для ясности пояснения изобретения. Кроме того, в следующем описании, одни и те же названия и одни и те же номера ссылочных позиций и/или символов обозначают одни и те же или эквивалентные элементы, и, таким образом, подробное описание их исключено, в соответствии с необходимостью.

Первый вариант осуществления изобретения

Светоизлучающее устройство 10, в соответствии с первым вариантом осуществления, в соответствии с настоящим изобретением, выполнено так, что оно включает в себя, как показано на фиг.1, подложку 4, включающую в себя участок 4r выемки, светоизлучающий элемент 1, установленный на выступающем участке (то есть установочном участке) 4а, предусмотренном на нижней поверхности (то есть на участке верхней поверхности подложки) участка 4r выемки, и уплотнительную полимерную смолу 6, которой заполняют участок 4r выемки для герметизации светоизлучающего элемента 1.

В светоизлучающем устройстве 10, в соответствии с первым вариантом осуществления, уплотнительная полимерная смола 6 имеет слоистую структуру, включающую в себя флуоресцентный материал, содержащий первый слой 6а, который покрывает светоизлучающий элемент 1 на и выше установочного участка 4а, содержащий флуоресцентный материал второй слой 6b, сформированный по сторонам нижней поверхности участка 4r выемки вокруг установочного участка 4а, и содержащий наполнитель слой 6f, сформированный из содержащего флуоресцентный материал второго слоя 6b вокруг установочного участка 4а.

Каждый составляющий элемент, который составляет светоизлучающее устройство 10, в соответствии с первым вариантом осуществления, будет подробно описан ниже.

Подложка 4

В подложке 4, включающей в себя участок 4r выемки, предусмотрен установочный участок 4а, на который устанавливают светоизлучающий элемент 1, на центральном участке нижней поверхности участка 4r выемки, и на котором сформирован, например, второй участок выемки кольцевой формы вокруг установочного участка 4а. Кроме того, на нижней поверхности второго участка выемки (то есть на участке верхней поверхности подложки) предусмотрены два отделенных отводящих электрода 3, и отводящие электроды 3 соединены с каждым из соответствующих внешних соединительных выводов 5.

На подложке 4 может быть сформирован установочный участок 4а, как одна деталь с корпусом корпуса основания, или на нем может быть предусмотрен независимый установочный элемент, прикрепленный к нему.

Кроме того, корпус основания 4 может представлять собой пакет из полимерной смолы или пакет из керамики, в котором отводящие электроды 3 и внешние соединительные выводы 5 сформированы в виде одной детали. В качестве альтернативы, корпус основания 4 может быть выполнен с использованием подложки в качестве основания, включающей в себя отводящие электроды 3 и внешние соединительные выводы 5, сформированные на ней.

Размер, внешний вид и форма участка выемки корпуса 4 основания могут выбраны в соответствии с назначением или использованием корпуса основания. А именно, могут использоваться прямоугольная форма, многоугольная форма, круглая форма и их комбинация. Примеры предпочтительного материала корпуса 4 основания включают в себя эпоксидную смолу, армированную стекловолокном, керамику, термореактивную полимерную смолу, термопластичную полимерную смолу, Al и Cu. Могут использоваться их комбинации, например, корпус основания, изготовленный из керамики с Cu, внедренной в нее.

Светоизлучающий элемент 1

Светоизлучающий элемент 1 представляет собой, например, полупроводниковый светоизлучающий элемент, такой как светодиод. Светоизлучающий элемент 1 приготавливают, например, в соответствии с выращиванием кристаллов из GaN на сапфировой подложке. Пик излучения света светоизлучающего элемента 1 устанавливают, например, на 460 нм, если светоизлучающий элемент 1 выполнен, как комбинация упомянутого ниже флуоресцентного материала на основе YAG. В светоизлучающем устройстве 10, показанном на фиг.1, представлен светоизлучающий элемент, в котором предусмотрены положительный электрод и отрицательный электрод на верхней поверхности светоизлучающего элемента. Однако также могут использоваться светоизлучающий элемент со сборкой типа "перевернутый кристалл", и светоизлучающий элемент, выполненный, как GaN, связанный с подложкой из Si, и с электродами, сформированными на обеих их поверхностях. Состав, излучение света, размер и количество излучающих свет элементов можно выбирать в соответствии с требованиями, в соответствии с назначением и их использованием.

Содержащий флуоресцентный материал первый слой 6а

Содержащий флуоресцентный материал первый слой 6а, изготовленный, например, из полимерной смолы на основе кремния, смешанной с частицами флуоресцентного материала, покрывает верхнюю поверхность и боковые поверхности светоизлучающего элемента 1 на установочном участке 4а и выше него. Частицы флуоресцентного материала, содержащиеся в содержащем флуоресцентный материал первом слое 6а, возбуждаются светом от верхней поверхности и боковых поверхностей светоизлучающего элемента 1, для излучения света, имеющего длину волны, отличающуюся от света возбуждения. Полимерная смола на основе эпоксидной смолы и полимерная смола на основе гибрида кремния могут использоваться, как полимерная смола, составляющая содержащий флуоресцентный материал первый слой 6а в соответствии с его назначением или использованием. Примеры подмешиваемых частиц флуоресцентного материала включают в себя, например, (а) флуоресцентный материал на основе редкоземельного алюмината, активируемый, в основном, элементом на основе лантаноида, такого как Се, и (b) флуоресцентный материал на основе YAG, имеющий желтый пигмент, представленный следующей формулой химического состава Y₃Al₅O₁₂:Ce, (Y_0.8Gd_0.2)₃Al₅O₁₂:Ce, Y₃(Al_0.8Ga_0.2)₅O₁₂:Ce и (Y,Gd)₃(Al,Ga)₅O₁₂. Другие флуоресцентные материалы, кроме указанных выше, но имеющие аналогичные характеристики, действие и эффект, также можно использовать.

Флуоресцентный материал, который должен быть примешан, предпочтительно, имеет удельный вес больше, чем у наполнителя, примешиваемого к содержащему наполнитель слою 6f.

Содержащий флуоресцентный материал второй слой 6b

Содержащий флуоресцентный материал второй слой 6b изготовлен, например, из полимерной смолы на основе кремния, смешанной с частицами флуоресцентного материала, аналогично частицам содержащего флуоресцентный материал первого слоя 6а, и сформирован на нижней поверхности второго участка выемки вокруг установочного участка 4а. Полимерную смолу на основе эпоксидной смолы и полимерную смолу на основе гибрида кремния можно использовать, как полимерную смолу, составляющую содержащий флуоресцентный материал второй слой 6b, в соответствии с его назначением или использованием. Однако используется, по меньшей мере, полимерная смола того же типа, как в упомянутом ниже содержащем наполнитель слое 6f.

Содержащий наполнитель слой 6f

Содержащий наполнитель слой 6f изготовлен, например, из полимерной смолы на основе кремния, смешанной с наполнителем, и покрывает содержащий флуоресцентный материал второй слой 6b на втором участке выемки вокруг установочного участка 4а. Содержащий наполнитель слой 6f отражает свет (включая в себя свет, длина волны которого преобразована частицами флуоресцентного материала) от светоизлучающего элемента 1, для улучшения эффективности выхода света, а также для предотвращения возбуждения частиц флуоресцентного материала, содержащихся в содержащем флуоресцентный материал втором слое 6b, светом от светоизлучающего элемента 1, предотвращая, таким образом, неоднородность цвета и возникновение желтого кольца. Кроме того, содержащий наполнитель слой 6f, предпочтительно сформирован так, чтобы верхняя поверхность содержащего наполнитель слоя 6f имела, по существу, такую же высоту, как верхняя поверхность установочного участка 4а. В соответствии с этим, можно предотвратить многократное, беспорядочное отражение света (включая в себя свет, длина волны которого преобразована частицами флуоресцентного материала), излучаемого от боковых поверхностей светоизлучающего элемента 1 во втором участке выемки, предотвращая, таким образом, возникновение неоднородностей цвета.

Полимерная смола на основе эпоксидной смолы и полимерная смола на основе гибрида кремния могут также использоваться как полимерная смола, составляющая содержащий наполнитель слой 6f, в соответствии с его назначением или использованием. Предпочтительно, в качестве примешиваемого наполнителя используется TiO₂, который обладает улучшенной отражающей способностью. Однако также можно использовать SiO₂ и Al₂O₃ или сажу, в соответствии с их назначением или использованием. Их можно использовать по отдельности или в комбинации множества из них. Кроме того, диаметр частиц, плотность и соотношение примешивания каждого элемента можно выбирать, в соответствии с требованием. Однако предпочтительный примешиваемый наполнитель имеет меньший удельный вес, чем у частиц флуоресцентного материала, примешиваемых с содержащим флуоресцентный материал вторым слоем 6b.

В соответствии с светоизлучающим устройством 10 по первому варианту осуществления, имеющему описанную выше конфигурацию, без использования установки положения электрода и высокоточной технологии печати, светоизлучающее устройство, в котором предотвращается возникновение неоднородности цвета и желтого кольца, может быть изготовлено с малыми затратами, в соответствии с упомянутым ниже простым способом изготовления.

Способ для изготовления светоизлучающего устройства по первому варианту осуществления будет описан ниже.

Настоящий способ изготовления представляет собой способ для изготовления светоизлучающего устройства, представленного на фиг.1, включающий в себя процесс осаждения флуоресцентного материала, в котором средний диаметр частиц и средний удельный вес частиц флуоресцентного материла, а также средний диаметр частиц и средний удельный вес наполнителя установлены таким образом, что скорость осаждения частиц флуоресцентного материала становится выше, чем скорость осаждения наполнителя в не отвердевшей полимерной смоле, как в текучей среде, что позволяет выполнить осаждение частиц флуоресцентного материала, предпочтительно, по сравнению с наполнителем в не отвердевшей полимерной смоле, формируя, таким образом, содержащий флуоресцентный материал первый слой ба, который покрывает верхнюю поверхность и боковые поверхности светоизлучающего элемента 1, а также формируя содержащий флуоресцентный материал второй слой 6b по сторонам нижней поверхности содержащего наполнитель слоя 6f во втором участке выемки вокруг установочного участка 4а.

Более конкретно, в соответствии с настоящим способом изготовления, процесс осаждения флуоресцентного материала, который должен быть выполнен после процесса установки, для установки светоизлучающего элемента 1 на участке 4r выемки корпуса 4 основания, включает в себя упомянутый ниже первый процесс формирования слоя из полимерной смолы и второй процесс формирования слоя из полимерной смолы.

Каждый процесс будет описан ниже.

Процесс установки

В процессе установки светоизлучающий элемент соединяют с верхней поверхностью установочного участка 4а корпуса 4 основания, используя прикрепление кристалла, и после этого, положительный электрод и отрицательный электрод (не показаны) светоизлучающего элемента соединяют с каждым из соответствующих отводящих электродов 3а, используя проводное соединение (фиг.2(а)). На фиг.2(а) соединительные провода обозначены номером 2 ссылочной позиции.

Процесс формирования первого слоя полимерной смолы

В процессе формирования первого слоя полимерной смолы, как показано на фиг.2(b), первую полимерную смолу, смешанную с наполнителем, распределенным в ней, заливают во второй участок выемки вокруг установочного участка 4а внутри участка 4r выемки. Первая полимерная смола составляет содержащий наполнитель слой 6f и содержащий флуоресцентный материал второй слой 6b. Наполнитель по желанию заполняют вплоть до положения ниже, чем верхняя поверхность установочного участка 4а на протяженности от 10 мкм и 100 мкм таким образом, чтобы наполнитель не покрывал верхнюю поверхность установочного участка 4а корпуса 4 основания. Полученный в результате первый слой 7 из полимерной смолы приобретает форму отражателя (то есть форму выемки), в соответствии с явлением ползучести полимерной смолы относительно боковых поверхностей установочного участка 4а и поверхности стенки участка 4r выемки корпуса 4 основания и явлением поверхностного натяжения жидкой полимерной смолы.

Затем, без отверждения первой полимерной смолы, выполняют процесс формирования второго слоя полимерной смолы.

Процесс формирования второго слоя полимерной смолы

В процессе формирования второго слоя полимерной смолы, как представлено на фиг.2(с), вторую полимерную смолу, содержащую частицы флуоресцентного материала, наносят на первый слой 7 полимерной смолы и светоизлучающий элемент 1, для формирования второго слоя 8 полимерной смолы до отверждения первого слоя 7 полимерной смолы.

Процесс осаждения частиц флуоресцентного материала

После формирования второго слоя 8 полимерной смолы, второй слой 8 полимерной смолы оставляют, как он есть, например, при комнатной температуре, не меньше, чем заданный период времени, для естественного осаждения частиц флуоресцентного материала под действием их собственного веса, формируя, таким образом, содержащий флуоресцентный материал первый слой 6а, который покрывает верхнюю поверхность и боковые поверхности светоизлучающего элемента 1 на установочном участке 4а корпуса 4 основания, а также первый слой 7 полимерной смолы, который разделен на нижний содержащий флуоресцентный материал второй слой 6b, и содержащий наполнитель слой 6f, по существу, свободный от частиц флуоресцентного материала (фиг.2(d)).

Настоящее изобретение было составлено, фокусируясь на таком возможном осаждении флуоресцентного материала, при котором осевший (то есть утонувший) флуоресцентный материал с повышенной скоростью под действием собственного веса внутри второго слоя 8 полимерной смолы, вытесняет наполнитель, проходя через первый слой 7 полимерной смолы (то есть флуоресцентный материал оседает предпочтительно в наполнителе). В этом явлении используется то, что сопротивление осаждению флуоресцентного материала во втором слое 8 полимерной смолы меньше, чем сопротивление осаждению флуоресцентного материала в первом слое 7 полимерной смолы, которое становится больше, из-за включения в него наполнителя.

Другими словами, настоящее изобретение составлено так, что процесс осаждения, для осаждения частиц флуоресцентного материала включает в себя процесс для осаждения частиц флуоресцентного материала через наполнитель.

Наполнитель в первом слое 7 полимерной смолы может оставаться выше флуоресцентного материала, например, может оседать поверх флуоресцентного материала, формируя слой.

Как описано выше, в настоящем изобретении используется различие сопротивления для осаждения флуоресцентного материала, возникающего в соответствии с присутствием или отсутствием наполнителя или различием содержания наполнителя.

Одна и та же полимерная смола может использоваться, как первая полимерная смола и вторая полимерная смола для формирования первого слоя 7 полимерной смолы и второго слоя 8 полимерной смолы в одной детали. Предпочтительно использовать одну и ту же полимерную смолу, в качестве первой полимерной смолы и второй полимерной смолы.

Как показано на фиг.1, наполнитель не включен в содержащий флуоресцентный материал второй слой 6b; однако, само собой разумеется, что наполнитель может содержаться в содержащем флуоресцентный материал втором слое 6b. Кроме того, на иллюстрации, показанной на фиг.1, флуоресцентный материал не содержится в содержащем наполнитель слое 6f; однако флуоресцентный материал, который мог не осесть, может содержаться в области (то есть с нижней стороны) рядом с содержащим флуоресцентный материал вторым слоем 6b содержащего наполнитель слоя 6f.

Период времени, требуемый для осаждения частиц флуоресцентного материала, устанавливают на основе удельного веса и диаметра частиц для частиц флуоресцентного материала и вязкости первой полимерной смолы и второй полимерной смолы. Однако учитывая период времени, требуемый для естественного отверждения полимерной смолы, период времени, требуемый для процесса осаждения, может быть сокращен путем, например, установки большего значения удельного веса и/или диаметра частиц флуоресцентного материала или установки более низкой вязкости первой полимерной смолы и второй полимерной смолы.

Как описано выше, если оставить при комнатной температуре, частицы флуоресцентного материала могут оседать под действием их собственного веса; однако для дополнительного сокращения времени осаждения, частицы флуоресцентного материала также могут быть принудительно осаждены, используя центрифугу качающегося типа, установленную с ориентацией в нормальном направлении к светоизлучающему элементу 1.

Отверждение полимерной смолы

После окончания осаждения частиц флуоресцентного материала выполняют отверждение первой полимерной смолы и второй полимерной смолы.

В соответствии с описанными выше процессами, светоизлучающее устройство 10, в соответствии с первым вариантом осуществления, приготавливают так, что оно герметизировано уплотнительной полимерной смолой 6, включающей в себя содержащий флуоресцентный материал первый слой 6а, предназначенный для покрытия верхней поверхности и боковых поверхностей светоизлучающего элемента 1 на установочном участке 4а и выше него корпуса 4 основания, содержащий флуоресцентный материал второй слой 6b и содержащий наполнитель слой 6f, по существу, не содержащий частиц флуоресцентного материала.

Здесь, само собой разумеется, что уплотнительная полимерная смола 6 изготовлена из первой полимерной смолы и второй полимерной смолы.

Процесс осаждения частиц флуоресцентного материала и процесс отверждения полимерной смолы можно выполнять последовательно, управляя программой во время этапа отверждения.

Установка удельного веса и диаметра частиц для частиц флуоресцентного материала и удельного веса и диаметра частиц для наполнителя

Скорость частицы для частиц, которые должны оседать в текучей среде, такой как полимерная смола, перед отверждением, в первом варианте осуществления, является, как показано в уравнении Стокса, пропорциональна плотности (то есть удельному весу) частиц и квадрату диаметра частиц для этих частиц, в то время, как обратно пропорциональна вязкости текучей среды.

Поэтому, учитывая то, что удельный вес обычно используемых частиц флуоресцентного материала составляет приблизительно от 4 до 5, и удельный вес TiO₂, обычно используемого, как наполнитель, составляет приблизительно 4, и, таким образом, разность между ними невелика, только частицы флуоресцентного материала могут, по существу, предпочтительно оседать внутри полимерной смолы, если, например, первая полимерная смола и вторая полимерная смола будут иметь приблизительно одинаковую вязкость, и при установке среднего диаметра частиц для частиц флуоресцентного материала в 10 раз или больше, предпочтительно в 20 раз или больше, и более предпочтительно в 30 раз или больше, среднего диаметра частиц наполнителя, то есть путем умножения первой полимерной смолы и второй полимерной смолы на величину более, чем одноразрядное целое число.

В то же время, среди используемых флуоресцентных материалов, даже учитывая то, что флуоресцентный материал Ca₂Si₅N₈:Eu (то есть основанный на нитриде красный флуоресцентный материал), который является относительно легким, имеет удельный вес приблизительно 3, и флуоресцентный материал Lu₃Al₅O₁₂, который является относительно тяжелым, имеет удельный вес приблизительно 6,7, понятно, что только частицы флуоресцентного материала могут, по существу, предпочтительно оседать в полимерной смоле, при установке среднего диаметра частицы для частиц флуоресцентного материала, большим, чем средний диаметр частиц наполнителя на одноразрядное целое число (то есть путем установки среднего диаметра частицы для частиц флуоресцентного материала большим, чем 10 значений среднего диаметра частиц наполнителя).

Толщина содержащего флуоресцентный материал первого слоя 6а, используемого, как слой преобразования длины волны света, излучаемого светоизлучающим элементом 1, может быть установлена с требуемым значением, путем регулирования количества частиц флуоресцентного материала в первой полимерной смоле и толщины второго слоя 8 полимерной смолы, сформированного на светоизлучающем элементе 1 и установочном участке 4а.

На толщину участка, покрывающего боковые поверхности светоизлучающего элемента 1 содержащего флуоресцентный материал первого слоя 6а, влияет расстояние от боковых поверхностей светоизлучающего элемента 1 до внешних периферийных кромок установочного участка 4а. Однако расстояние от боковых поверхностей светоизлучающего элемента 1 до внешних периферийных кромок установочного участка 4а может быть установлено, как любое расстояние, и толщину участка, покрывающего боковые поверхности светоизлучающего элемента 1, также можно легко регулировать.

В соответствии с аспектом способа для изготовления светоизлучающего устройства по первому варианту осуществления, имеющего описанную выше конфигурацию, относительно тонкий первый слой 6а, содержащий флуоресцентный материал, которым покрывают светоизлучающий элемент 1, может быть сформирован, как пленка однородной толщины, используя простой процесс, без применения высокой точности управления при установке положения электрода и печати. В результате этого, может быть изготовлено с малой стоимостью светоизлучающее устройство, в котором предотвращается возникновение неоднородность цвета и желтое кольцо.

В соответствии с другим аспектом светоизлучающего устройства по первому варианту осуществления, имеющего описанную выше конфигурацию, светоизлучающее устройство, в котором можно предотвратить возникновение неоднородности цвета и желтого кольца, может быть предусмотрено с малой стоимостью.

В описанном выше первом варианте 1 осуществления, в качестве примера, для описания, был представлен случай, в котором светоизлучающее устройство выполнено и приготовлено с использованием корпуса 4 основания пакетного типа, включающего в себя участок 4r выемки. Однако настоящее изобретение не ограничено описанным выше случаем, но может применяться в светоизлучающем устройстве, в котором используется плоская подложка, как корпус основания.

Светоизлучающее устройство, в котором подложка используется как корпус основания, в соответствии со вторым вариантом осуществления, будет описано ниже.

Второй вариант осуществления изобретения

Светоизлучающее устройство по второму варианту осуществления, в соответствии с настоящим изобретением, будет описано ниже со ссылкой на фиг.3.

На фиг.3 элементы, аналогичные светоизлучающему устройству по первому варианту осуществления, представленному на фиг.1, предусмотрены с аналогичными номерами ссылочных позиций и/или символов и, если только не будет указано другое, эти элементы имеют такую же конфигурацию, как и в светоизлучающего устройства по первому варианту осуществления.

В светоизлучающем устройстве по второму варианту осуществления подложка 24 выполнена таким образом, что, например, теплоотвод 24b и провода 22 внутреннего слоя внедрены в основание 24а подложки, изготовленное из стекло-эпоксидного материала, и электроды 23а и 23b, сформированные на его основной поверхности, соединены с каждым из соответствующих внешних соединительных выводов 25а и 25b, сформированных на другой основной поверхности, через провода 22 внутреннего слоя.

В подложке 24, теплоотвод 24b включает в себя первую поверхность и вторую поверхность, обращенные друг к другу, в котором толщина, определенная расстоянием между первой поверхностью и второй поверхностью, почти равна толщине основания 24а подложки.

Теплоотвод 24b внедрен в основание 24а подложки таким образом, что первая его поверхность расположена на уровне, почти совпадающем с одной из основных поверхностей основания 24а подложки, и вторая поверхность расположена на уровне, почти совпадающем с другой одной из основных поверхностей основания 24а подложки.

В подложке 24, имеющей описанную выше конфигурацию, светоизлучающий элемент 1 соединен с первой поверхностью теплоотвода 24b через вспомогательный установочный элемент 27, используя технологию соединения кристалла, и положительный электрод и отрицательный электрод светоизлучающего элемента соединены с каждым из соответствующих отводящих электродов 23а и 23b через соединение проводами.

Затем устанавливают рамку, в которой заключают вспомогательный установочный элемент 27, и светоизлучающий элемент 1 устанавливают на подложке 24 таким образом, чтобы он был отделен от вспомогательного установочного элемента, формируя, таким образом, участок заполнения полимерной смолой, соответствующий участку 4r выемки, как описано в первом варианте осуществления.

Полупроводниковое устройство по второму варианту осуществления подготавливают путем выполнения процесса формирования первого слоя полимерной

смолы, процесса формирования второго слоя полимерной смолы, процесса осаждения частиц флуоресцентного материала и процесса отверждения полимерной смолы, как описано в первом варианте осуществления.

В светоизлучающем устройстве 20 по второму варианту осуществления, подготовленном таким образом, как описано выше, уплотнительная полимерная смола 6 имеет слоистую структуру, включающую в себя, аналогично первому варианту осуществления, содержащий флуоресцентный материал первый слой 6а, предназначенный для нанесения на светоизлучающий элемент 1 и поверх вспомогательного установочного элемента 27, содержащий флуоресцентный материал второй слой 6b, сформированный на основной поверхности подложки 24 вокруг вспомогательного установочного элемента 27, и содержащий наполнитель слой 6f, сформированный на содержащем флуоресцентный материал втором слое 6b вокруг вспомогательного установочного элемента 27.

На фиг.6 представлена фотография, снятая в момент времени, когда светоизлучающее устройство, описанное во втором варианте осуществления, фактически приготовлено, и наблюдается его поперечное сечение. На фотографии подтверждается слоистая структура, включающая в себя содержащий флуоресцентный материал второй слой 6b и содержащий наполнитель слой 6f, сформированный на содержащем флуоресцентный материал втором слое 6b.

Как описано выше, в соответствии со светоизлучающим устройством по второму варианту осуществления, имеющему описанную выше конфигурацию, светоизлучающее устройство, в котором предотвращается возникновение неоднородности цвета и желтого кольца, может быть предусмотрено при малых затратах.

В представленных выше первом и втором вариантах осуществления конфигурация выполнена таким образом, что установочный участок 4а или вспомогательный установочный элемент 27, используемый, как светоизлучающий элемент 1, устанавливают на установочный участок 4а или вспомогательный установочный элемент 27. Кроме того, в светоизлучающем элементе 1, поскольку, как положительный электрод, так и отрицательный электрод формируют по бокам светоизлучающей поверхности, установочный участок 4а или вспомогательный установочный элемент 27 могут обладать проводимостью или могут не обладать проводимостью. Однако настоящее изобретение не ограничено этим, но может быть выполнено таким образом, как описано в следующем варианте осуществления, сам светоизлучающий элемент, соединенный с опорной поддержкой, может быть предусмотрен на корпусе основания.

Третий вариант осуществления изобретения

На фиг.4 показан вид в поперечном сечении, поясняющий конфигурацию светоизлучающего устройства, в соответствии с третьим вариантом осуществления. В светоизлучающем устройстве, в соответствии с третьим вариантом осуществления, сектора 120 светоизлучающей структуры предусмотрены поверх опорной подложки 37 через слой 38 клея. В секторах 120 светоизлучающей структуры, в соответствии с третьим вариантом осуществления, удалено множество участков слоя 13 p-типа, и множество первых электродов 18 сформированы на каждом из удаленных участков так, что обеспечивается контакт первого электрода 18 со слоем 12 n-типа. Множество первых электродов 18 может быть сформировано отдельно, поскольку они соединены друг с другом с помощью элемента 38 клея, обладающего электропроводностью. На фиг.4 первые электроды 18 показаны, как если бы они были отделены друг от друга, однако, первые электроды 18 фактически электрически соединены друг с другом. Первые электроды 18 электрически соединены с опорной подложкой 37 через элемент 38 клея, обладающий электропроводностью.

На слое 13 p-типа каждого сектора 120 светоизлучающей структуры предусмотрены вторые электроды 15, электрически отделенные от элемента 38 клея изолирующим слоем 14. Опорная подложка 37 и сопряженный с ней элемент 38 имеют одинаковую плоскую форму, в то время, как каждый сектор светоизлучающей структуры, включающий в себя слой 13 p-типа и слой 12 n-типа, имеет меньшую плоскую форму, чем у опорной подложки 37. Как описано выше, вторые электроды 15 секторов 120 светоизлучающей структуры расположены за ее пределами и предусмотрены так, что они продолжаются наружу от секторов светоизлучающей структуры, и плоские электроды 16 сформированы на вторых электродах 15, продолжающихся наружу.

В светоизлучающем элементе в третьем варианте осуществления, как показано на фиг.4, участок 9 нерегулярной формы сформирован на стороне поверхности излучения слоя 12 n-типа, для улучшения эффективности излучения света, улучшая, таким образом, внешнюю квантовую эффективность. Вместо участка 9 нерегулярной формы или в дополнение к участку 9 нерегулярной формы, поверхность прозрачной изолирующей пленки 17 может быть сформирована с нерегулярной формой. Здесь участок 9 нерегулярной формы может быть сформирован на выступающем участке или участке выемки, имеющем различные формы, такие как форма точки, форма решетки, форма сот, форма ответвления, прямоугольная форма, многоугольная форма и круглая форма. Участок 9 нерегулярной формы может иметь поперечное сечение прямоугольной формы, трапецеидальной формы и формы пирамиды. Размер участка 9 нерегулярной формы может быть установлен в соответствии с требованиями. Однако расстояния между участком отверстия, выступающим участком и участком выемки, длина стороны (прямоугольной формы и многоугольной формы) и диаметр (форма точки и круглая формы) устанавливают конкретно в соответствии с диапазоном расстояний между 1 мкм и 10 мкм, и, более предпочтительно, в диапазоне между 2 мкм и 5 мкм.

Светоизлучающий элемент, представленный на фиг.4, может быть приготовлен следующим образом.

Первоначально, например, слой 12 n-типа и слои 13 p-типа, изготовленные из нитридного полупроводника, наносят в виде слоя на подложку выращивания, для формирования слоистой полупроводниковой структуры. В качестве альтернативы, светоизлучающий слой может быть сформирован между слоем 12 n-типа и слоем 13 p-типа.

Затем слои 13 p-типа удаляют на множестве участков, для того, чтобы частично открыть участки поверхности слоя 12 n-типа для формирования на них первых электродов 18.

Затем первые электроды 18 формируют на этих открытых поверхностях слоя 12 n-типа, и вторые электроды 15 формируют на поверхностях слоя 13 p-типа.

Кроме того, впоследствии, изолирующие пленки 14, изготовленные, например, из SiO₂, формируют на полупроводниковой слоистой структуре. Кроме того, первые электроды 18 частично открывают для электрического соединения с боковой и опорной подложкой 37.

Например, формируют сопряженный слой, состоящий из Ti-Pt-Au.

С другой стороны, например, сопряженный слой Ti-Pt (Au для слоя подложки и соединительного слоя, изготовленного из Sn-Au на слое подложки, формируют также по бокам опорной подложки 37, изготовленной из Cu-W.

Соединительный слой со стороны полупроводниковой слоистой структуры и соединительный слой со стороны опорной подложки соединяют, используя термокомпрессионное соединение, для их сопряжения. После этого, их облучают светом лазера со стороны подложки выращивания для удаления подложки выращивания и дополнительно формируют слой 12 n-типа с участком 9 нерегулярной формы.

В конечном итоге полупроводниковую слоистую структуру частично удаляют, используя вытравливание, для того, чтобы открыть вторые электроды 15 наружу от нее и, после этого, формируют прозрачную изолирующую пленку 17 и плоские электроды 16.

Как описано выше, приготавливают светоизлучающий элемент, представленный на фиг.4.

В светоизлучающем устройстве, в соответствии с третьим вариантом осуществления, подложка 34 выполнена таким образом, что, например, проводники 32 внутреннего слоя внедрены в основание 34а подложки, изготовленное из эпоксидного стеклопластика, и электроды 33а и 33b выводов, сформированные на основной поверхности, соединены с каждым из соответствующих внешних соединительных выводов 35а и 36b, сформированных на другой основной поверхности через провода 32 внутреннего слоя.

На подложке 34, имеющей описанную выше конфигурацию, сторона опорной подложки 37 светоизлучающего элемента соединена с электродом 33b вывода через соединение кристалла, и плоские электроды 16 светоизлучающего элемента соединены с каждым из соответствующих электродов 33a выводов путем соединения проводами.

Затем предусматривают рамочное ограждение светоизлучающего элемента за пределами светоизлучающего элемента для формирования участка заполнения полимерной смолой.

Полупроводниковое устройство, в соответствии с третьим вариантом осуществления, подготавливают, выполняя первый процесс формирования слоя полимерной смолы, второй процесс формирования слоя полимерной смолы, процесс осаждения частиц флуоресцентного материала и процесс отверждения полимерной смолы, как описано в первом варианте осуществления.

В светоизлучающем устройстве 30 по третьему варианту осуществления, приготовленному так, как описано выше, уплотнительную полимерную смолу 6, имеющую структура слоя, включающую в себя, аналогично первому варианту осуществления, содержащий флуоресцентный материал первый слой 6а для покрытия секторов светоизлучающей структуры выше опорной подложки 37 и сопряженного элемента 38, содержащий флуоресцентный материал второй слой 6b, сформированный на основной поверхности подложки 34 вокруг опорной подложки 37 и сопряженного элемента 38, и содержащий наполнитель слой 6f сформированы на содержащем флуоресцентный материал втором слое 6b, вокруг опорной подложки 37 и сопряженного элемента 38.

Светоизлучающее устройство по третьему варианту осуществления, имеющее описанную выше конфигурацию, может обеспечить светоизлучающее устройство, в котором предотвращено появление неоднородности цвета и желтого кольца с малыми затратами.

Четвертый вариант осуществления изобретения

На фиг.5 иллюстрируется вид в поперечном сечении, представляющий конфигурацию светоизлучающего устройства 40 по четвертому варианту осуществления. Светоизлучающее устройство по четвертому варианту осуществления отличается по конфигурации от светоизлучающего устройства, в соответствии с третьим вариантом осуществления, следующими моментами.

Светоизлучающий элемент по третьему варианту осуществления идентичен светоизлучающему элементу по четвертому варианту осуществления тем, что подложка выращивания отсоединена, и другая опорная подложка соединена вместо нее. Однако светоизлучающий элемент, в соответствии с третьим вариантом осуществления, отличается от светоизлучающего элемента по четвертому варианту осуществления тем, что первый электрод и второй электрод выделяют со стороны одной поверхности сектора светоизлучающей структуры по третьему варианту осуществления, тогда как первый электрод сформирован на стороне одной поверхности сектора светоизлучающей структуры, и второй электрод сформирован на стороне другой поверхности в четвертом варианте осуществления.

Кроме того, светоизлучающее устройство 40 по четвертому варианту осуществления отличается от третьего варианта осуществления тем, что светоизлучающее устройство 40 в четвертом варианте осуществления использует пакет 44, включающий в себя участок 44 г выемки вместо подложки 34 по третьему варианту осуществления.

Пакет 44 в четвертом варианте осуществления отличается от подложки (то есть пакета) 4 по первому варианту осуществления тем, что пакет 44 в четвертом варианте осуществления не включает в себя установочный участок 4а на нижней поверхности участка 44r выемки.

Другими словами, в светоизлучающем устройстве 40 по четвертому варианту осуществления, вместо установочного участка 4а опорная подложка 47, соединенная с светоизлучающем элементом 49, поддерживает сектор 46 светоизлучающей свет структуры на существенной высоте.

В светоизлучающем 40 устройстве по четвертому варианту осуществления боковая стенка участка 44r выемки наклонена таким образом, что она раскрывается вверх для улучшения эффективности излучения света вверх.

Более конкретно, светоизлучающий элемент 49 в четвертом варианте осуществления изготовлен следующим образом.

Первоначально, предусматривают подложку выращивания полупроводника, такую, как подложка из сапфира с полупроводниковым слоем n-тип, светоизлучающим слоем и полупроводниковым слоем p-типа, которые нанесены на нее слоями в указанном порядке для формирования полупроводниковой слоистой структуры.

Затем электрод p-стороны и слой металлизации последовательно формируют на поверхности полупроводникового слоя p-типа.

Параллельно с указанным выше процессом, формируют слой металлизации на опорной подложке 47, опорную подложку 47, на которой сформирован слой металлизации, переворачивают, и слой металлизации на стороне опорной подложки 47 соединяют со слоем металлизации на стороне полупроводниковой слоистой структуры. Затем подложку выращивания полупроводника отделяют от полупроводниковой слоистой структуры, и электрод n-стороны формируют на поверхности полупроводникового слоя n-типа, открытого в результате отделения.

Как описано выше, светоизлучающий элемент 49 в четвертом варианте осуществления, имеет такую конфигурацию, что сектор 46 светоизлучающей свет структуры соединен с опорной подложкой 47. В светоизлучающем элементе 49 в четвертом варианте осуществления электрод n-стороны представляет собой частичный электрод, и свет излучается из участка, где не сформирован электрод n-стороны.

Например, полупроводниковую подложку, изготовленную из такого полупроводника, как кремний (Si), Ge и SiC, подложку из элементарного металла, или подложку из металла, состоящую из комплекса, содержащего два или больше металлов, которые не смешиваются друг с другом или которые обладают малым пределом растворимости, можно использовать, как опорную подложку. Среди них, в частности, можно использовать Си в качестве подложки из элементарного металла. Конкретные примеры материала металлической подложки включают в себя комплекс, содержащий один или больше металлов, выбранных среди металлов, имеющих высокую электропроводность, таких как Ag, Cu, Au и Pt, и одного и больше металлов, выбранных из металлов, имеющих высокую твердость, таких как W, Мо, Cr и Ni Если используется подложка из полупроводникового материала, элементарная функция, такая как функция стабилитрона, может быть добавлена подложке полупроводникового материала. Комплекс из Cu-W или Cu-Мо, предпочтительно, используется в качестве металлической подложки.

В светоизлучающем устройстве 40 по четвертому варианту осуществления пакет 44, включающий в себя участок 44r выемки, используется в качестве подложки. Пакет 44 в четвертом варианте осуществления отличается от подложки 4 по первому варианту осуществления тем, что не предусмотрен установочный участок на нижней поверхности участка 44r выемки. Однако, за исключением описанного выше момента, пакет 44 в четвертом варианте осуществления имеет конфигурацию, в принципе, идентичную конфигурации подложки 4 в первом варианте осуществления.

В светоизлучающем устройстве 40 в четвертом варианте осуществления пакет 44 выполнен таким образом, что, например, провода 42 внутреннего слоя внедрены в основание 44а пакета, изготовленного из полимерной смолы или керамики, и электроды 43 а и 43b выводов, сформированные на нижней поверхности участка 44r выемки, соединены с каждым из соответствующих внешних соединительных выводов 45а и 45b, сформированных на установочной поверхности через провода 42 внутреннего слоя.

В светоизлучающем элементе 49 и в пакете 44, имеющем описанную выше конфигурацию, сторона опорной подложки 47 светоизлучающего элемента 49 соединена с электродом 43b вывода через соединение кристалла, и электроды, сформированные на стороне светоизлучающей поверхности светоизлучающего элемента 49 соединены с электродами 43а выводов через соединение проводами.

Затем полупроводниковое устройство, в соответствии с третьим вариантом осуществления, подготавливают, выполняя процесс формирования первого слоя из полимерной смолы, процесс формирования второго слоя из полимерной смолы, процесс осаждения частиц флуоресцентного материала, и процесс отверждения полимерной смолы, описанные в первом варианте осуществления.

В светоизлучающем устройстве 40 по четвертому варианту, приготовленному так, как описано выше, аналогично первому варианту, уплотнительная полимерная смола 6 имеет слоистую структуру, включающую в себя содержащий флуоресцентный материал первый слой 6а, который покрывает сектор светоизлучающей структуры 46 на опорной подложке 47, содержащий флуоресцентный материал второй слой 6b, сформированный на нижней поверхности участка 44r выемки вокруг опорной подложки 47, и содержащий наполнитель слой 6f, сформированный на содержащем флуоресцентный материал втором слое 6b вокруг опорной подложки 47.

В соответствии с светоизлучающим устройством в четвертом варианте, имеющем описанную выше конфигурацию, светоизлучающее устройство, в котором предотвращается возникновение неоднородности цвета и желтого кольца, может быть предоставлено с малыми затратами.

Аналогично описанным выше третьему и четвертому вариантам осуществления, настоящее изобретение может быть выполнено таким образом, что без использования вспомогательного установочного элемента, который предусмотрен на подложке или на участке выемки пакета, светоизлучающий элемент, включающий в себя сектор светоизлучающей структуры, соединенный с опорной подложкой и т.п., может быть предусмотрен на подложке.

Кроме того, в настоящем изобретении любая комбинация может использоваться между подложкой и светоизлучающим элементом. Например, эта комбинация может представлять собой комбинацию из подложки 34 по третьему варианту осуществления и светоизлучающего элемента 49 по четвертому варианту осуществления, или может представлять собой комбинацию пакета 44 в четвертом варианте осуществления и светоизлучающего элемента, включающего в себя сектора светоизлучающей структуры на опорной подложке 37 по третьему варианту осуществления.

Светоизлучающее устройство, в соответствии с описанными выше комбинациями, также имеет эффект, аналогичный эффекту светоизлучающих устройств в первом-четвертом вариантах осуществления.

Примеры

Пример 1

В качестве примера 1, подготовлено светоизлучающее устройство, таким образом, как описано ниже.

В примере 1, используют упомянутую ниже полимерную смолу, частицы флуоресцентного материала и наполнитель.

(1) Полимерная смола (одинаковая для первой полимерной смолы и второй полимерной смолы)

Вид: силиконовая полимерная смола на основе этана, Вязкость: 3,5-3,9 Па·с

(2) Частицы флуоресцентного материала

Состав: (Y, Gd)₃AL₅O₁₂:Ce

Удельный вес: 4,68

Средний диаметр частиц: 15 мкм

Центральный диаметр частиц: 24 мкм

(3) Наполнитель

Состав: TiO₂

Удельный вес: 3,9-4,2

Средний диаметр частиц: 0,25 мкм

В примере 1, светоизлучающий элемент вначале установили на подложке, сформированной с отводящими электродами через вспомогательный установочный элемент, и положительный электрод, и отрицательный электрод, сформированные на верхней поверхности светоизлучающего элемента, соединили с каждым из соответствующих отводящих электродов через соединение проводами.

Затем рамочное ограждение вспомогательного установочного элемента и светоизлучающего элемента отделили от вспомогательного установочного элемента и установили на подложке для формирования участка заполнения полимерной смолой.

Затем первую полимерную смолу, содержащую полимерную смолу, смешанную с распределенным в ней наполнителем, залили на участке, соответствующем второму участку выемки вокруг вспомогательного установочного элемента на участке, заполненном полимерной смолой. Отношение смешивания (то есть отношение по весу) наполнителя и полимерной смолы в первой полимерной смоле установили, как отношение полимерная смола: наполнитель (равное 100:33). В этом процессе наполнения первую полимерную смолу залили вплоть до положения на 100 мкм ниже, чем верхняя поверхность вспомогательного установочного элемента.

Затем, без отверждения первой полимерной смолы, вторую полимерную смолу, содержащую частицы флуоресцентного материала, распределенные в ней, аналогично первой полимерной смоле, залили на первый слой полимерной смолы и внутрь рамки на светоизлучающий элемент 1 для формирования второго слоя из полимерной смолы. После этого частицы флуоресцентного материала естественным образом оседали при температуре 30°С в течение 3 часов.

Отношение смешивания (весовое соотношение) между частицами флуоресцентного материала и полимерной смолой во второй полимерной смоле установили, как отношение полимерной смолы: флуоресцентного материала (равное 100:25).

В конечном итоге, полимерную смолу подвергли отверждению в условиях температуры 50°С в течение 3 часов и дополнительно в условиях повышенной температуры до 180°С в течение 2 часов, и затем рамку удалили.

Светоизлучающее устройство в примере 1 было изготовлено таким же образом, как описано выше, и, таким образом, позволило изготовить светоизлучающее устройство, в котором предотвращено возникновение неоднородностей цвета и желтого кольца.

Описание номеров ссылочных позиций

1,49 Светоизлучающий элемент

2 Соединительный провод

4 Подложка

4а Установочный участок

4r Выемка

5 Внешний соединительный вывод

6а Содержащий флуоресцентный материал первый слой

6b Содержащий флуоресцентный материал второй слой

6f Содержащий наполнитель слой

7 Первый слой полимерной смолы

8 Второй слой полимерной смолы

9 Участок неоднородной формы

10, 20, 30, 40 Светоизлучающее устройство

12 Слой n-типа

13 Слой p-типа

14 Изолирующий слой

15 Второй электрод

16 Плоский электрод

17 Прозрачный изолирующий слой

18 Первый электрод

23а, 23b, 33а, 33b, 43а, 43b Отводящий электрод

24, 34 Подложка

24а Основание подложки

24b Теплоотвод

25а, 25b, 35a, 35b, 45a, 45b Внешний соединительный вывод

27 Вспомогательный установочный элемент

30, 40 Светоизлучающее устройство

32, 42 Провода внутреннего слоя

34а Основание подложки

37, 47 Опорная подложка

38 Сопряженный элемент

44 Пакет

44а Основание пакета

44r Выемка

46 Сектор светоизлучающей структуры

49 Светоизлучающий элемент

120 Сектор светоизлучающей структуры

Предложен способ изготовления светоизлучающего устройства, выполненного с возможностью предотвращения образования неоднородностей цвета и желтого кольца с малыми затратами. Способ изготовления светоизлучающего устройства со светоизлучающим элементом и слоем полимерной смолы, содержащим частицы флуоресцентного материала и наполнителя, который отражает свет, причем способ содержит процесс осаждения флуоресцентного материала для осаждения частиц флуоресцентного материала раньше, чем наполнителя. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ изготовления светоизлучающего устройства со светоизлучающим элементом и слоем полимерной смолы, содержащим частицы флуоресцентного материала и наполнителя, который отражает свет, включающий;
процесс осаждения флуоресцентного материала для осаждения частиц флуоресцентного материала раньше, чем наполнителя.

2. Способ изготовления светоизлучающего устройства по п.1, в котором процесс осаждения флуоресцентного материала включает:
процесс формирования первого слоя полимерной смолы для нанесения первой полимерной смолы, содержащей наполнитель, вокруг светоизлучающего элемента, за исключением, по меньшей мере, верхней поверхности светоизлучающего элемента, для формирования первого слоя полимерной смолы вокруг светоизлучающего элемента;
процесс формирования второго слоя полимерной смолы для нанесения второй полимерной смолы, содержащей частицы флуоресцентного материала, на первый слой полимерной смолы и светоизлучающий элемент до того, как первая полимерная смола отвердеет, для формирования второго слоя полимерной смолы на первом слое полимерной смолы и светоизлучающем элементе; и
процесс осаждения для осаждения частиц флуоресцентного материала таким образом, что второй слой полимерной смолы выдерживают в течение заданного периода времени после его формирования перед отверждением.

3. Способ изготовления светоизлучающего устройства по п.2, дополнительно содержащий:
процесс установки для установки светоизлучающего элемента на нижней поверхности выемки корпуса основания через участок установки,
при этом первую полимерную смолу заливают вокруг установочного участка в процессе формирования первого слоя полимерной смолы.

4. Способ изготовления светоизлучающего устройства по п.2, в котором дополнительно:
устанавливают светоизлучающий элемент на плоской верхней поверхности корпуса основания через установочный участок и обеспечивают рамку, окружающую установочный участок для отделения от установочного участка,
при этом первую полимерную смолу заливают вокруг установочного участка при формировании первого слоя полимерной смолы.

5. Способ изготовления светоизлучающего устройства по п.2, в котором светоизлучающее устройство содержит опорную подложку и сектор светоизлучающей структуры, который соединен с опорной подложкой, при этом способ включает:
установку светоизлучающего элемента на нижней поверхности выемки корпуса основания таким образом, что опорная подложка располагается противоположно нижней поверхности,
причем первую полимерную смолу заливают вокруг установочного участка в процессе формирования первого слоя полимерной смолы.

6. Способ изготовления светоизлучающего устройства по п.2, в котором светоизлучающее устройство содержит опорную подложку и сектор светоизлучающей структуры, который соединен с опорной подложкой, при этом способ включает:
установку светоизлучающего элемента на нижней поверхности выемки корпуса основания таким образом, что опорная подложка располагается противоположно нижней поверхности, и предоставляют рамку, окружающую установочный участок, для отделения от установочного участка,
при этом первую полимерную смолу заливают вокруг установочного участка в процессе формирования первого слоя полимерной смолы.

7. Способ изготовления светоизлучающего устройства по любому из пп.1-6, в котором средний диаметр частиц для частиц флуоресцентного материала устанавливают большим в 10 раз или больше среднего диаметра частиц наполнителя.

8. Светоизлучающее устройство, содержащее корпус основания, светоизлучающий элемент, установленный на верхней поверхности корпуса основания через установочный участок, и уплотнительную полимерную смолу для герметизации светоизлучающего элемента, в котором уплотнительная полимерная смола содержит:
содержащий флуоресцентный материал первый слой для покрытия светоизлучающего элемента на установочном участке и над ним;
содержащий флуоресцентный материал второй слой, сформированный на верхней поверхности корпуса основания вокруг установочного участка; и
содержащий наполнитель слой, сформированный на содержащем флуоресцентный материал втором слое вокруг установочного участка.

9. Светоизлучающее устройство по п.8, в котором средний диаметр частиц для частиц флуоресцентного материала больше среднего диаметра частиц наполнителя в 10 раз или более.

10. Светоизлучающее устройство, содержащее светоизлучающий элемент, выполненный таким образом, что сектор светоизлучающей структуры соединен с опорной подложкой, корпусом основания и уплотнительной полимерной смолой для герметизации светоизлучающего элемента, при этом светоизлучающий элемент установлен на верхней поверхности корпуса основания так, чтобы он был напротив опорной подложки,
причем уплотнительная полимерная смола содержит:
содержащий флуоресцентный материал первый слой для покрытия светоизлучающего элемента на опорной подложке и выше нее;
содержащий флуоресцентный материал второй слой, сформированный на верхней поверхности корпуса основания вокруг опорной подложки; и
содержащий наполнитель слой, сформированный на содержащем флуоресцентный материал втором слое вокруг опорной подложки.

11. Светоизлучающее устройство по п.10, в котором средний диаметр частиц для частиц флуоресцентного материала больше в 10 раз или больше среднего диаметра частиц наполнителя.