发明名称 发光二极体、光半导体元件、及适于光半导体元件之环氧树脂组合物、以及其等之制造方法
摘要 本发明为提供发光特性优异之色变换型发光二极体,本发明之第1发光二极体系具备:发光层由氮化物系化合物半导体所构成之LED晶片,与,含有萤光物质之透光性树脂(萤光物质可吸收来自该LED晶片之光的至少一部分而发出不同波长的光);萤光物质系含有小粒径萤光物质与大粒径萤光物质,大粒径萤光物质系在透光性树脂中分布于LED晶片附近而形成色变换层,小粒径萤光物质系在透光性树脂中分布于色变换层的外侧。
申请公布号 TW554547 申请公布日期 2003.09.21
申请号 TW091101139 申请日期 2002.01.24
申请人 日亚化学工业股份有限公司 发明人 阪野显正;阪井 一彦;冈田 雄志;梅津 利彦
分类号 H01L33/00 主分类号 H01L33/00
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种发光二极体,系具备:发光层由氮化物系化合物半导体所构成之LED晶片,及,含有萤光物质之透光性树脂,而该萤光物质系可吸收来自该LED晶片之光的至少一部分而发出不同波长的光;其特征在于:前述萤光物质系含有小粒径萤光物质与大粒径萤光物质,前述大粒径萤光物质系于前述透光性树脂中分布于前述LED晶片附近而形成色变换层,前述小粒径萤光物质系于前述透光性树脂中分布在前述色变换层的外侧。2.根据申请专利范围第1项之发光二极体,其中前述大粒径萤光物质其粒径系被调整10m~60m的范围。3.根据申请专利范围第1项之发光二极体,其中前述小粒径萤光物质其粒径系被调整至0.2m~1.5m的范围。4.根据申请专利范围第1项之发光二极体,其中前述大粒径萤光物质之频度波峰粒径値系设定于前述小粒径萤光物质的频度波峰粒径値之20倍~90倍范围。5.一种发光二极体,系具备:发光层由氮化物系化合物半导体所构成之LED晶片、及含有萤光物质之透光性树脂,而该萤光物质系可吸收来自该LED晶片之光的至少一部分而发出不同波长之光;其特征在于:前述萤光物质系在体积基准粒度分布曲线中,具有加算値0.01vol% ~10vol%之间斜率为0之平坦区域。6.根据申请专利范围第5项之发光二极体,其中前述萤光物质系包括以前述平坦区域作为界限之小粒径萤光物质及大粒径萤光物质,前述大粒径萤光物质之频度波峰粒径値为前述小粒径萤光物质之频度波峰粒径値的20倍~90倍。7.根据申请专利范围第1至6项中任一项之发光二极体,其中前述萤光物质之中心粒径为15m~50m之范围。8.根据申请专利范围第7项之发光二极体,其中前述中心粒径之频度値为20%~50%的范围。9.根据申请专利范围第1或5项之发光二极体,其中前述透光性树脂除含有前述萤光物质外,又含有扩散剂。10.根据申请专利范围第1或5项之发光二极体,其中前述透光性树脂之发光面具有曲线。11.一种发光二极体,系具备如下者,封装体,其系包括:构成正负电极之1对金属薄板以由绝缘树脂电气分离之方式被接合而形成的金属基底、及为形成收藏部而接合于前述金属基底之一侧面的周围之侧壁部;设于前述收藏部之LED晶片;以封住前述LED晶片之方式充填于前述收藏部之透光性树脂;其特征在于:前述透光性树脂系从前述收藏部连续形成于其周围之侧壁部的上面,其透光性树脂的上面系平坦且大致与前述金属基底平行,且前述透光性树脂之外周侧面系位于大致与前述封装体之外周侧面同一平面上。12.根据申请专利范围第11项之发光二极体,其中前述透光性树脂系含有填充剂。13.根据申请专利范围第12项之发光二极体,其中前述填充剂系含有一种可吸收来自前述LED晶片之光的一部分并且可发出不同波长之萤光物质。14.根据申请专利范围第13项之发光二极体,其中前述萤光物质其中心粒径系设定于15m~50m之范围。15.一种发光二极体之制造方法,系用以制造申请专利范围第11项之发光二极体的方法,其特征在于具备如下步骤:第1步骤:系使分别对应于前述收藏部之复数贯通孔分组所形成的绝缘基板、与对应于前述各贯通孔而具有被前述绝缘树脂分离之部分的金属基底板进行接合,俾制作由复数封装体之集合体所构成的封装体组件;第2步骤:于依前述贯通孔所形成之各封装体的收藏部安装LED晶片;第3步骤:系使用一对应于前述各组而形成1个开口部之掩模,再藉孔版印刷于前述绝缘性基板的上面与前述贯通孔内涂布前述透光性树脂并使之硬化;第4步骤:系使形成有前述透光性树脂之封装体组件分割成各个封装体。16.根据申请专利范围第15项之发光二极体的制造方法,其中前述孔版印刷系反覆进行减压及加压。17.根据申请专利范围第15或16项之发光二极体的制造方法,其中前述透光性树脂含有填充剂。18.一种环氧树脂组合物,系含有:65重量%以上由脂环式环氧树脂所构成之环氧树脂、相对于前述环氧树脂之环氧当量为0.005~1.5莫耳以通式(1)所示之酸酐或以通式(2)所示之二羧酸:(式中,R1为碳数0~12之环式或脂肪族烷基或芳基,R2为碳数0~12之烷基或芳基),相对于前述环氧树脂的环氧当量为0.0001~0.01莫耳之阳离子硬化剂。19.根据申请专利范围第18项之环氧树脂组合物,其中前述脂环式环氧树脂为至少一种选自环己烯环氧化物衍生物、氢化双酚A二缩水甘油基醚、六氢酸二缩水甘油酯。20.根据申请专利范围第18项之环氧树脂组合物,其中前述阳离子硬化剂为选自芳香族硫盐、芳香族重氮盐、芳香族碘盐、芳香族硒盐之至少一种。21.根据申请专利范围第18项之环氧树脂组合物,其中相对于前述酸酐或二羧酸含有0.1~5.0当量之多元醇或其缩聚体。22.根据申请专利范围第21项之环氧树脂组合物,其中前述多元醇系选自乙二醇、二甘醇、三甲撑二醇、三乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇之至少一种。23.一种环氧树脂组合物之制造方法,其系制造申请专利范围第18项之环氧树脂组合物的方法,其特征在于:使前述环氧树脂与前述酸酐或二羧酸反应而得到交联寡聚物后,在前述交联寡聚物中混合阳离子硬化剂。24.一种光导体元件,系具备:至少一对之导线电极、电气连接于前述导线电极之光半导体晶片、及封住前述光半导体晶片之模铸树脂;其特征在于:前述模铸树脂系由申请专利范围第18~22项中任一项之环氧树脂组合物所构成。25.根据申请专利范围第24项之光半导体元件,其中前述光半导体件系于形成前述导线电极之基板表面接合前述光半导体晶片的表面安装型。26.根据申请专利范围第24项之光半导体元件,其中前述光半导体晶片系具有由至少含有In与Ga之氮化物半导体所构成之发光层,主发光波峰为550nm以下之发光二极体。27.一种萤光物质之制造方法,其系混合原料与助熔剂而烧成以制造萤光物质者,其特征在于:前述烧成步骤系包括在第1还原气氛中进行烧成之第1烧成步骤与在第2还原气氛中进行烧成之第2烧成步骤,且前述第1还原气氛系较前述第2还原气氛为弱之还原性气氛。28.根据申请专利范围第27项之萤光物质的制造方法,其中前述助熔剂系由氟化铝所构成。29.根据申请专利范围第27项之萤光物质的制造方法,其中前述助熔剂系包含氟化钡与硼酸。30.根据申请专利范围第29项之萤光物质的制造方法,其中前述助熔剂进一步含有液体。31.一种萤光物质之制造方法,其系混合原料与助熔剂而进行烧成以制造萤光物质者,其特征在于:前述助熔剂系含有氟化钡与硼酸与液体。32.根据申请专利范围第30项之萤光物质的制造方法,其中前述液体为水。33.根据申请专利范围第27~32项中任一项之萤光物质的制造方法,其中前述原料系由Y2O3.Gd2O3.Al2O3及CeO2所构成。图式简单说明:图1系本发明实施形态1之SMD型发光二极体的模式断面图。图2A系表示实施形态1之萤光物质的体积基准分布曲线(相对于粒径之加算値)图。图2B系表示实施形态1之萤光物质的体积基准分布曲线(相对于粒径之频度値)图。图3A系在实施形态1之制造方法中,使用于孔版印刷之掩模的模式平面图。图3B系使图3A之掩模的一部分扩散而表示的模式平面图。图4A~4D系实施形态1之制造方法中的孔版印刷步骤图。图5系实施形态1之制造方法中,进行孔版印刷而使透光性树脂硬化后之封装体组件的一部分断面图。图6系本发明实施形态2之SMD型发光二极体的模式断面图。图7A、7B系表示实施例5之发光二极体的透光性树脂,其形成步骤之断面图。图8系本发明实施例1之SMD型发光二极体的模式断面图。图9A系表示比较例1之萤光物质的体积基准分布曲线(相对于粒径之加算値)图。图9B系表示比较例1之萤光物质的体积基准分布曲线(相对于粒径之频度値)图。图10A系本发明实施例9之灯光型发光二极体的模式断面图。图10B系图10A之点线圆部分的扩大图。图11A系表示有关环氧树脂组合物而耐光性试验前之全光线穿透率图。图11B系表示有关环氧树脂组合物而耐光性试验后之全光线穿透率图。图12A系表示有关环氧树脂组合物而耐热试验前之全光线穿透率图。图12B系表示有关环氧树脂组合物而耐热试验后之全光线穿透率图。图13系将环氧树脂组合物用于模铸树脂之发光二极体,其常温寿命试验中之输出强度变化图。图14系将环氧树脂组合物用于模铸树脂之发光二极体,其高温高湿寿命试验中之输出强度变化图。图15系表示环氧树脂组合物之黏度随时间变化图。
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