[發(fā)明專利]半導(dǎo)體發(fā)光裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010112923.8
• 申請日: 2010-02-04
• 公開（公告）號: CN101800281A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 千野根康仁;梶田正喜;日比谷一親
• 申請（專利權(quán)）人: 斯坦雷電氣株式會社
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/54
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體發(fā)光裝置。具體來講，本發(fā)明涉及結(jié)合地包括半 導(dǎo)體發(fā)光器件以及一個或更多個波長轉(zhuǎn)換材料(例如熒光體)的半導(dǎo)體 發(fā)光裝置。

背景技術(shù)

通常的半導(dǎo)體發(fā)光裝置包括作為光源的半導(dǎo)體發(fā)光器件。為了發(fā)射 具有與來自半導(dǎo)體發(fā)光裝置的光的初始顏色不同的各種顏色的光，現(xiàn)今 的裝置可以包括發(fā)射峰波長比可見光波長短、或者具有紫外區(qū)域波長的 特定半導(dǎo)體發(fā)光器件、和至少一種波長轉(zhuǎn)換材料(例如熒光體)。

例如，與具有發(fā)射藍光的半導(dǎo)體發(fā)光元件的藍色LED器件相結(jié)合， 可以使用黃色熒光體，該黃色熒光體可以由藍色LED器件發(fā)射的藍光的 一部分激發(fā)，并且將光波長轉(zhuǎn)換成作為藍光的互補色的黃光。然后，所 得到的黃光與藍光的剩余部分結(jié)合，從而通過加法混色而得到白光。

在另一半導(dǎo)體發(fā)光裝置中，與具有發(fā)射藍光的半導(dǎo)體發(fā)光元件的藍 色LED裝置相結(jié)合，可以使用包含綠色熒光體和紅色熒光體的混合熒光 體，綠色熒光體被藍色LED器件發(fā)射的藍光的一部分激發(fā)，并將光波長 轉(zhuǎn)換成綠光，并且，紅色熒光體被藍色LED器件發(fā)射的藍光的一部分激 發(fā)，并將光的波長轉(zhuǎn)換成紅光。然后，所得到的綠光和紅光與藍光的剩 余部分結(jié)合，從而通過加法混色而得到白光。

在又一個半導(dǎo)體發(fā)光裝置中，與具有發(fā)射紫外光的半導(dǎo)體發(fā)光元件 的紫外LED器件相結(jié)合，可以使用包含藍色熒光體、綠色熒光體和紅色 熒光體的混合熒光體，藍色熒光體被紫外LED器件發(fā)射的一部分紫外光 激發(fā)并將光波長轉(zhuǎn)換成藍光，綠色熒光體被紫外LED器件發(fā)射的一部分 紫外光激發(fā)并且將光波長轉(zhuǎn)換成綠光，紅色熒光體被紫外LED器件發(fā)射 的一部分紫外光激發(fā)并且將光波長轉(zhuǎn)換成紅光。然后，所得到的藍光、 綠光和紅光彼此結(jié)合，從而通過加法混色而得到白光。

因此，通過將發(fā)射各種顏色光的各種LED器件(元件)與可以被來 自LED器件的光激發(fā)而將光波長轉(zhuǎn)換成合適顏色的光的波長轉(zhuǎn)換材料適 當(dāng)結(jié)合起來，通過加法混色可以得到不同于白色的各種顏色光。

具體來講，提出了如圖6所示的傳統(tǒng)半導(dǎo)體發(fā)光裝置50。

在該傳統(tǒng)的半導(dǎo)體發(fā)光裝置中，在具有腔體結(jié)構(gòu)的封裝體51的底面 上，安裝有藍色LED元件52。該腔體填充有密封樹脂，該密封樹脂包含 透明的熱固粘合劑樹脂以及散布在其中的混合熒光體。混合熒光體包含 紅色熒光體和綠色熒光體。因此，藍色LED元件52被樹脂密封。

在這種情況下，設(shè)計紅色熒光體和綠色熒光體，使得紅色熒光體和 綠色熒光體的特定重力大于粘合劑樹脂的特定重力，并且使紅色熒光體 的中值直徑大于綠色熒光體的中值直徑。因此，在粘合劑樹脂中，紅色 熒光體的沉降速率大于綠色熒光體的沉降速率。通過在用密封樹脂填充 之后適當(dāng)設(shè)置足夠的沉降時間，可以通過優(yōu)選地在藍色LED元件52附 近在粘合劑樹脂53下部沉淀紅色熒光體來形成紅色熒光體層54，并且可 以通過在紅色熒光體層54上方沉淀綠色熒光體，在紅色熒光體層54上 方形成綠色熒光體層55。

因此，通過在用作激發(fā)光源的藍色LED元件52附近設(shè)置紅色熒光 體層54，紅色熒光體層54上方的綠色熒光體層52不吸收被來自藍色LED 元件52的藍光激發(fā)的紅色熒光體發(fā)射的紅光，而經(jīng)受二次激發(fā)。該構(gòu)造 還可以提供高亮度發(fā)光裝置，并且防止發(fā)光裝置發(fā)射的光移向紅色波長 范圍(暖色移，或者移向較長的波長范圍)。(參見日本專利申請?zhí)亻_ 2005-277127號公報)。

如圖6所示，上述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置50設(shè)置有基本上平坦的粘合劑 樹脂53的發(fā)光表面56。另外，發(fā)光表面56可以形成與半導(dǎo)體發(fā)光裝置 50外部的空氣層57的界面，其中，空氣層57的折射率低于粘合劑樹脂 53的折射率。

在該構(gòu)造中，設(shè)置在藍色LED元件52附近的紅色熒光體層54中的 紅色熒光體被從藍色LED元件52發(fā)射的一部分藍光激發(fā)，從而發(fā)射紅 光。藍光的剩余部分可以穿過紅色熒光體層54，以進入設(shè)置在紅色熒光 體層54上方的綠色熒光體層55。然后，綠色熒光體層55中的綠色熒光 體被藍光的另一部分激發(fā)，從而發(fā)射綠光。然后，藍光的剩余部分可以 穿過綠色熒光體層55。

因此，紅光、綠光和藍光的混合光可以被引導(dǎo)穿過粘合劑樹脂53而 到達發(fā)光表面56，并且彼此混合從而產(chǎn)生白光。