JP2007324220A - Optical semiconductor device - Google Patents
Optical semiconductor device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007324220A JP2007324220A JP2006150312A JP2006150312A JP2007324220A JP 2007324220 A JP2007324220 A JP 2007324220A JP 2006150312 A JP2006150312 A JP 2006150312A JP 2006150312 A JP2006150312 A JP 2006150312A JP 2007324220 A JP2007324220 A JP 2007324220A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- translucent
- emitting element
- light emitting
- sealing member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01079—Gold [Au]
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、発光素子を備える光半導体装置に関する。 The present invention relates to an optical semiconductor device including a light emitting element.
光半導体装置は、照明や表示装置等の様々な装置の光源として広い分野で用いられている。この光半導体装置としては、発光素子により放射された光と、その光により励起された蛍光体により放射された光とを併せて白色光等を得る光半導体装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Optical semiconductor devices are used in a wide range of fields as light sources for various devices such as lighting and display devices. As this optical semiconductor device, there has been proposed an optical semiconductor device that obtains white light or the like by combining light emitted by a light emitting element and light emitted by a phosphor excited by the light (for example, a patent) Reference 1).
このような光半導体装置は、発光ダイオード等の発光素子と、その発光素子を収容する凹部を有する配線基板とを備えている。その凹部には、発光素子を封止する透光封止部材が設けられている。この透光封止部材は、粒子状の蛍光体を混合した透光性樹脂材料により形成されている。
しかしながら、前述の光半導体装置では、発光素子により放射された光が透光封止部材から大気に放出される際、例えば、透光封止部材の界面まで達した光の50%が透光封止部材から大気(空気層)に放出されないため、透光封止部材から大気への光の取り出し効率が十分でない。この原因は、透光封止部材と大気との屈折率差によりそれらの界面で光の全反射が発生するためである。 However, in the above-described optical semiconductor device, when the light emitted from the light emitting element is emitted from the translucent sealing member to the atmosphere, for example, 50% of the light reaching the interface of the translucent sealing member is translucent. Since it is not emitted from the stop member to the atmosphere (air layer), the light extraction efficiency from the translucent sealing member to the atmosphere is not sufficient. This is because the total reflection of light occurs at the interface due to the difference in refractive index between the light-transmitting sealing member and the atmosphere.
さらに、大気に放出されなかった光が熱として変換されるため、その熱により光半導体装置の温度が上昇し、発光素子や蛍光体の発光効率が低下してしまう。加えて、透光封止部材の熱劣化も発生してしまう。 Furthermore, since the light that has not been emitted to the atmosphere is converted as heat, the temperature of the optical semiconductor device rises due to the heat, and the light emission efficiency of the light emitting element and phosphor decreases. In addition, thermal degradation of the translucent sealing member also occurs.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、光の取り出し効率の向上を実現し、発光効率の低下及び熱劣化を防止することができる光半導体装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an optical semiconductor device capable of realizing improvement in light extraction efficiency and preventing reduction in light emission efficiency and thermal deterioration. .
本発明の実施の形態に係る第1の特徴は、光半導体装置において、凹部を有する配線基板と、凹部に収容され、光を放射する発光素子と、発光素子を封止するように凹部に設けられ、発光素子から放射された光の波長を変換する蛍光体を含有し、発光素子から放射された光を放出する面であって粗面化された放出面を有する透光封止部材とを備えることである。 A first feature according to an embodiment of the present invention is that, in an optical semiconductor device, a wiring board having a recess, a light emitting element housed in the recess and emitting light, and provided in the recess so as to seal the light emitting element. A translucent sealing member containing a phosphor that converts the wavelength of light emitted from the light emitting element and having a roughened emitting surface that emits light emitted from the light emitting element. It is to prepare.
本発明の実施の形態に係る第2の特徴は、光半導体装置において、凹部を有する配線基板と、凹部に収容され、光を放射する発光素子と、発光素子を封止するように凹部に設けられ、発光素子から放射された光の波長を変換する蛍光体を含有し、発光素子から放射された光を放出する放出面を有する透光封止部材と、透光封止部材の放出面上に設けられ、放出面から放出されて入射した光を出射する面であって粗面化された出射面を有する透光部材とを備えることである。 A second feature according to the embodiment of the present invention is that in an optical semiconductor device, a wiring board having a recess, a light emitting element housed in the recess and emitting light, and provided in the recess so as to seal the light emitting element. A translucent sealing member that includes a phosphor that converts the wavelength of light emitted from the light emitting element and has an emission surface that emits light emitted from the light emitting element, and an emission surface of the translucent sealing member And a translucent member having a roughened emission surface that emits incident light emitted from the emission surface.
本発明によれば、光の取り出し効率の向上を実現し、発光効率の低下及び熱劣化を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to improve the light extraction efficiency and prevent the light emission efficiency from being lowered and the heat deterioration.
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態について図1及び図2を参照して説明する。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1及び図2に示すように、本発明の第1の実施の形態に係る光半導体装置1Aは、凹部2aを有する配線基板2と、凹部2aに収容され、光を放射する発光素子3と、その発光素子3を封止するように凹部2aに設けられ、発光素子3から放射された光の波長を変換する蛍光体4aを含有し、発光素子3から放射された光を放出する面であって粗面化された放出面4bを有する透光封止部材4と、凹部2aの底面から外部まで伸びるように形成され、発光素子3にそれぞれ接続された一対のリード部5、6とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, an
配線基板2は、その略中央に位置付けて設けられた凹部2aと、その凹部2aの側面から外部まで貫通する貫通部2bとを有している。凹部2aは、例えばカップ形状、すなわち逆円錐台形状に形成されており、その内部に発光素子3を収容する収容部である。この凹部2aの側面は、凹部2aの底面から外部に向かって傾斜しており、発光素子3により放射された光を透光封止部材4の放出面4bに向けて反射する反射面として機能する。また、貫通部2bは、凹部2aの底面に略平行に形成されており、リード部5、6を引き出すための貫通孔である。この貫通部2bには、リード部5、6が挿入されて設けられている。このような配線基板2は、例えば熱可塑性樹脂等のモールド樹脂により形成されている。
The
発光素子3は、凹部2aの底面の略中央に位置付けられてリード部5上に設けられている。この発光素子3の底面電極(図2中の下面)は、例えば銀ペースト等の接合部材7(図2参照)によりリード部5に接合されて電気的に接続されている。また、発光素子3の表面電極(図2中の上面)は、例えば金ワイヤ等の接続部材8によりリード部6に電気的に接続されている。なお、発光素子3としては、例えば発光ダイオード(LED)等を用いる。
The
透光封止部材4は、凹部2aに設けられて発光素子3を封止する封止部材であり、粒子状の蛍光体4aを複数有している。この透光封止部材4は、例えば粒子状の蛍光体4aを混合した蛍光体混合樹脂等の透光性樹脂材料により形成されている。透光性樹脂材料としては、例えば、熱硬化性シリコーン樹脂等を用いる。蛍光体4aは、発光素子3の光の波長よりも長い波長を有する光を放出する。この蛍光体4aとしては、例えば青色の光を放射する発光素子3を用いた場合、黄色の蛍光体を用いたり、黄色の蛍光体及び赤色の蛍光体の両方を用いたりする。
The translucent sealing member 4 is a sealing member that is provided in the
透光封止部材4の放出面4bは、大気に接する露出面であり、発光素子3から放射された光を放出する光取り出し面である。この放出面4bは、粗面化処理により透光封止部材4の表面に不揃い(ランダム)に凹凸を設けることによって粗面化されている。この凹凸は、例えば断面三角形状に形成されている。このような放出面4bの粗さ(Rz:最大高さ)は1μm以上である。これは、放出面4bの粗さを可視光の波長(約380nm〜約780nm)より大きく、すなわち1μm以上にする必要があるためである。
The
ここで、粗面化処理としては、例えば、透光封止部材4の表面に対してサンドブラストを行うサンドブラスト加工処理、粗面を有する型枠に材料を流し込み硬化させる型枠加工処理、半硬化状態の材料の表面に対して粗面を有する型を押し当てて粗面形状を転写する転写加工処理及び透光封止部材4の表面に対してゾル状樹脂を噴き付ける噴付加工処理等を用いる。 Here, as the roughening process, for example, a sandblasting process for performing sandblasting on the surface of the translucent sealing member 4, a moldworking process for pouring and curing a material into a mold having a rough surface, a semi-cured state For example, a transfer processing process for transferring a rough surface shape by pressing a mold having a rough surface against the surface of the material and a spray processing process for spraying a sol-like resin to the surface of the light-transmitting sealing member 4 are used. .
一対のリード部5、6は、発光素子3に外部から電力を供給するためのリードフレームである。これらのリード部5、6は、配線基板2の貫通部2bに挿入されて配線基板2に設けられており、凹部2aの底面から外部までそれぞれ引き出されている。このような一対のリード部5、6は、例えば銅等の金属材料により形成されている。
The pair of
次いで、光半導体装置1Aの製造工程について説明する。
Next, a manufacturing process of the
最初に、例えばインジェクションモールド法を用いて、熱可塑性樹脂材料により一対のリード部5、6の一部を囲み凹部2aを形成するように配線基板2を成型する。次に、凹部2aの底面に位置するリード部5の表面に例えば銀ペースト等の接合部材7を塗布し、その上に発光素子3を載置して約150℃で2時間加熱する。次いで、例えば直径25μm程度の金ワイヤ等の接続部材8により、発光素子3の上面電極とリード部6とを電気的に接続する。その後、蛍光体4aを例えば0.3mg程度含んだ熱硬化性シリコーン樹脂を凹部2aの内部に充填し、約150℃で2時間加熱し硬化させ、透光封止部材4を形成する。最後に、例えばサンドブラスト処理により、透光封止部材4の表面である放出面4bを粗面化する。これにより、光半導体装置1Aが完成する。
First, for example, by using an injection molding method, the
ここで、一対のリード部5、6としては、例えば、表面に厚さ2μmの銀メッキを施した厚さ150μmのリード部5、6を用いる。また、発光素子3としては、例えば正方形の発光面の一辺が300μmであり、代表波長が460nmである青色の発光ダイオードを用いる。さらに、蛍光体4aとしては、例えば、青色光を代表波長570μmの黄色光に変換する黄色の蛍光体を用いる。また、配線基板2の凹部2aの深さは、例えば0.6mmであり、その凹部2aの側面の傾斜角度は60度である。透光封止部材4の放出面4bの表面粗さは、例えば約30μmである。
Here, as the pair of
次に、このような光半導体装置1Aの発光動作について説明する。
Next, the light emission operation of the
一対のリード部5、6に電圧が印加され、発光素子3に電力が供給されると、発光素子3は光を放射する。その光の一部は、透光封止部材4を通過してその放出面4bから放出され、他の一部は、凹部2aの側面により反射されて放出面4bから放出される。このとき、光の一部が蛍光体4aに入射する。これにより、蛍光体4aは励起されて光を放射する。その光の一部も、透光封止部材4を通過してその放出面4bから放出され、他の一部も凹部2aの側面により反射されて放出面4bから放出される。
When a voltage is applied to the pair of
このようにして、発光素子3により放射された光と、その光により励起された蛍光体4aにより放射された光とが混合されて、透光封止部材4の放出面4bから放出される。このとき、透光封止部材4の放出面4bが粗面化されているので、その放出面4bの凹凸により、放出面4bと空気層との界面での全反射の発生が抑えられる。これにより、光の取り出し効率が向上する。
In this way, the light emitted by the
ここで、例えば150mAの駆動電流を発光素子3に供給すると、光半導体装置1Aの全光束は約22ルーメンとなる。この全光束は、放出面4bが平坦である光半導体装置に比べて10%程度向上している。
Here, for example, when a driving current of 150 mA is supplied to the
以上説明したように、本発明の第1の実施の形態によれば、透光封止部材4の放出面4bを粗面化することによって、放出面4bと空気層との界面での全反射の発生が抑えられるので、光の取り出し効率を向上させることができ、その結果として、発光効率の低下及び熱劣化を防止することができる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the total reflection at the interface between the
また、放出面4bの粗さ(Rz:最大高さ)が1μm以上であることから、その粗さが可視光の波長(約380nm〜約780nm)より大きくなるので、可視光の取り出し効率を確実に向上させることができる。
Moreover, since the roughness (Rz: maximum height) of the
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態について図3及び図4を参照して説明する。本発明の第2の実施の形態では、第1の実施の形態と異なる部分について説明する。なお、第2の実施の形態においては、第1の実施の形態で説明した部分と同一部分は同一符号で示し、その説明は省略する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment of the present invention, only parts different from the first embodiment will be described. In the second embodiment, the same parts as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図3及び図4に示すように、本発明の第2の実施の形態に係る光半導体装置1Bでは、透光封止部材4の放出面4bが平坦に形成されている。加えて、透光封止部材4の放出面4b上には、その放出面4bから放出されて入射した光を出射する面であって粗面化された出射面11aを有する透光部材11が設けられている。
As shown in FIGS. 3 and 4, in the
透光部材11は、透光封止部材4の放出面4bを覆うようにその放出面4b上に接着用の透光接着部材12により接合されている。この透光部材11は、例えば熱硬化性シリコーン樹脂や熱硬化性エポキシ樹脂等の透光性樹脂材料により形成されている。
The
透光接着部材12は、透光封止部材4の放出面4bと透光部材11との間に設けられている。これにより、透光封止部材4と透光部材11との接着度が増加するので、光半導体装置1Bの機械強度を向上させることができる。なお、透光接着部材12は、例えば透光性樹脂材料により形成されている。この透光性樹脂材料としては、透光部材11の屈折率≦透光接着部材12の屈折率≦透光封止部材4の屈折率という関係式が成り立つような透光性樹脂材料を用いる。
The
透光部材11の出射面11aは、大気に接する表面であり、透光封止部材4の放出面4bから放出されて入射した光を出射する光取り出し面である。この出射面11aは、粗面化処理により透光部材11の表面に不揃い(ランダム)に凹凸を設けることによって粗面化されている。この凹凸は、例えば断面三角形状に形成されている。このような出射面11aの粗さ(Rz:最大高さ)は1μm以上である。これは、出射面11aの粗さを可視光の波長(約380nm〜約780nm)より大きく、すなわち1μm以上にする必要があるためである。
The
ここで、粗面化処理としては、例えば、透光部材11の表面に対してサンドブラストを行うサンドブラスト加工処理、粗面を有する型枠に材料を流し込み硬化させる型枠加工処理、半硬化状態の材料の表面に対して粗面を有する型を押し当てて粗面形状を転写する転写加工処理及び透光部材11の表面に対してゾル状樹脂を噴き付ける噴付加工処理等を用いる。
Here, as the roughening process, for example, a sandblasting process in which sandblasting is performed on the surface of the
透光部材11の屈折率は、大気の屈折率以上であって透光封止部材4の屈折率以下である。すなわち、透光部材11は、大気の屈折率≦透光部材11の屈折率≦透光封止部材4の屈折率≦発光素子3の屈折率という関係式が成り立つように形成されている。なお、大気の屈折率は1.0であり、発光素子3の屈折率(素子基板の屈折率)は約2.5である。
The refractive index of the
ここで、透光封止部材4の透光性樹脂材料としては、例えば、屈折率が約1.4である熱硬化性シリコーン樹脂又は屈折率が約1.5であるフェニル基を含有しない熱硬化性エポキシ樹脂を用いる場合がある。この場合、透光部材11の透光性樹脂材料としては、1.0≦透光部材11の屈折率≦1.4(または1.5)≦2.5という関係式が成り立つような透光性樹脂材料を用いる。例えば、透光部材11の透光性樹脂材料としては、前述の熱硬化性シリコーン樹脂又は前述の熱硬化性エポキシ樹脂に含まれるC−H結合における水素原子の一部をフッ素原子で置換して、低屈折率化させた透光性樹脂を用いる。
Here, the translucent resin material of the translucent sealing member 4 is, for example, a thermosetting silicone resin having a refractive index of about 1.4 or a heat containing no phenyl group having a refractive index of about 1.5. A curable epoxy resin may be used. In this case, the translucent resin material of the
また、透光部材11の透光性樹脂材料としては、例えば、屈折率が約1.4である熱硬化性シリコーン樹脂、又は屈折率が約1.5であるフェニル基を含有しない熱硬化性エポキシ樹脂を用いる場合がある。この場合、透光封止部材4の透光性樹脂材料としては、1.0≦1.4≦透光封止部材4の屈折率≦2.5の関係式が成り立つような透光性樹脂材料を用いる。例えば、透光封止部材4の透光性樹脂材料としては、前述の熱硬化性シリコーン樹脂又は前述の熱硬化性エポキシ樹脂に含まれるC−H結合における水素原子の一部をフッ素原子以外のハロゲン元素(塩素、臭素、要素)もしくはイオウで置換して、高屈折率化させた透光性樹脂を用いる。
Further, as the translucent resin material of the
次いで、光半導体装置1Bの製造工程について説明する。
Next, a manufacturing process of the
最初に、例えばインジェクションモールド法を用いて、熱可塑性樹脂材料により一対のリード部5、6の一部を囲み凹部2aを形成するように配線基板2を成型する。次に、凹部2aの底面に位置するリード部5の表面に例えば銀ペースト等の接合部材7を塗布し、その上に発光素子3を載置して約150℃で2時間加熱する。次いで、例えば直径25μm程度の金ワイヤ等の接続部材8により、発光素子3の上面電極とリード部6とを電気的に接続する。その後、蛍光体4aを例えば0.3mg程度含んだ熱硬化性シリコーン樹脂を凹部2aの内部に充填し、約100℃で1時間加熱し半硬化させ、透光封止部材4を形成する。
First, for example, by using an injection molding method, the
最後に、透光封止部材4の放出面4b上に透光接着部材12を塗布し、透光部材11を搭載して、約150℃で2時間加熱し透光封止部材4を本硬化させるとともに、透光部材11と透光封止部材4とを接着する。これにより、光半導体装置1Bが完成する。なお、透光封止部材4は予めモールド成型されており、例えばサンドブラスト処理によりその片面である出射面11aが粗面化されている。
Finally, the
ここで、一対のリード部5、6としては、例えば、表面に厚さ2μmの銀メッキを施した厚さ150μmのリード部5、6を用いる。また、発光素子3としては、例えば正方形の発光面の一辺が300μmであり、代表波長が460nmである青色の発光ダイオードを用いる。さらに、蛍光体4aとしては、例えば、青色光を代表波長570μmの黄色光に変換する黄色の蛍光体を用いる。また、配線基板2の凹部2aの深さは、例えば0.6mmであり、その凹部2aの側面の傾斜角度は60度である。透光部材11の寸法は、例えば、直径2.5mmであり、厚さ0.5mmであり、透光部材11の出射面11aの表面粗さは、例えば約30μmである。
Here, as the pair of
次に、このような光半導体装置1Bの発光動作について説明する。
Next, the light emission operation of such an
一対のリード部5、6に電圧が印加され、発光素子3に電力が供給されると、発光素子3は光を放射する。その光の一部は、透光封止部材4を通過してその放出面4bから放出され、他の一部は、凹部2aの側面により反射されてその放出面4bから放出される。このとき、光の一部が蛍光体4aに入射する。これにより、蛍光体4aは励起されて光を放射する。その光の一部も、透光封止部材4を通過してその放出面4bから放出され、他の一部も凹部2aの側面により反射されて放出面4bから放出される。
When a voltage is applied to the pair of
このようにして、発光素子3により放射された光と、その光により励起された蛍光体4aにより放射された光とが混合されて、透光封止部材4の放出面4bから放出される。この放出面4bから放出された光は、透光部材11に入射してその内部を通過し、透光部材11の出射面11aから出射される。このとき、透光部材11の出射面11aが粗面化されているので、その出射面11aの凹凸により、出射面11aと空気層との界面での全反射の発生が抑えられる。これにより、光の取り出し効率が向上する。
In this way, the light emitted by the
ここで、例えば150mAの駆動電流を発光素子3に供給すると、光半導体装置1Bの全光束は約22ルーメンとなる。この全光束は、放出面4bが平坦であって透光部材11を備えていない光半導体装置に比べて10%程度向上している。
Here, for example, when a driving current of 150 mA is supplied to the
以上説明したように、本発明の第2の実施の形態によれば、透光部材11の出射面11aを粗面化することによって、その出射面11aと空気層との界面での全反射の発生が抑えられるので、光の取り出し効率を向上させることができ、その結果として、発光効率の低下及び熱劣化を防止することができる。さらに、透光部材11の出射面11aを粗面化すればよく、透光封止部材4上に透光部材11を載置する前に、透光部材11の出射面11aを粗面化する粗面化処理を行うことが可能である。これにより、粗面化処理を容易に行うことができ、特に、光半導体装置1Bを製造する工程と別工程で行うことができる。
As described above, according to the second embodiment of the present invention, by roughening the
また、出射面11aの粗さ(Rz:最大高さ)が1μm以上であることから、その粗さが可視光の波長(約380nm〜約780nm)より大きくなるので、可視光の取り出し効率を確実に向上させることができる。
Moreover, since the roughness (Rz: maximum height) of the
さらに、透光部材11の屈折率が大気の屈折率以上であって透光封止部材4の屈折率以下であることから、大気及び透光封止部材4に対する透光部材11の屈折率差が大気と透光封止部材4との屈折率差より大きくなることを抑えることが可能になるので、透光部材11を設けることによる全反射の発生頻度の上昇を防止することができる。さらに、透光部材11の屈折率を大気の屈折率より大きく透光封止部材4の屈折率より小さくすることによって、透光部材11により急激な屈折率の変化を抑えることが可能になる。これにより、透光部材11を備えていない光半導体装置、すなわち光が透光封止部材4の放出面4bから直接大気中に放出される場合に比べ、全反射の発生がさらに抑えられるので、確実に光の取り出し効率を向上させることができる。
Further, since the refractive index of the
(他の実施の形態)
なお、本発明は、前述の実施の形態に限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
例えば、前述の実施の形態においては、各種の数値を挙げているが、それらの数値は例示であり、限定されるものではない。 For example, in the above-described embodiment, various numerical values are given, but these numerical values are examples and are not limited.
また、前述の第1の実施の形態においては、透光封止部材4の放出面4bに設ける凹凸を断面三角形状に形成しているが、これに限るものではなく、例えば、断面半円形状や断面四角形状に形成するようにしてもよい。
In the first embodiment described above, the projections and depressions provided on the
また、前述の第2の実施の形態においては、透光部材11の出射面11aに設ける凹凸を断面三角形状に形成しているが、これに限るものではなく、例えば、断面半円形状や断面四角形状に形成するようにしてもよい。
In the second embodiment described above, the projections and depressions provided on the
最後に、前述の第2の実施の形態においては、透光封止部材4の放出面4bの上に透光接着部材12により透光部材11を接合しているが、これに限るものではなく、例えば、透光接着部材12を用いずに、透光封止部材4及び透光部材11を予めそれぞれ仮硬化させておき、透光封止部材4上に透光部材11を載置し、その後、加熱接着及び本硬化させることにより、透光封止部材4の放出面4bの上に透光部材11を接合するようにしてもよい。
Finally, in the second embodiment described above, the
1A,1B…光半導体装置、2…配線基板、2a…凹部、3…発光素子、4…透光封止部材、4a…蛍光体、4b…放出面、11…透光部材、11a…出射面
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記凹部に収容され、光を放射する発光素子と、
前記発光素子を封止するように前記凹部に設けられ、前記発光素子から放射された前記光の波長を変換する蛍光体を含有し、前記発光素子から放射された前記光を放出する面であって粗面化された放出面を有する透光封止部材と、
を備えることを特徴とする光半導体装置。 A wiring board having a recess;
A light emitting element that is housed in the recess and emits light;
A surface that is provided in the recess to seal the light emitting element, contains a phosphor that converts the wavelength of the light emitted from the light emitting element, and emits the light emitted from the light emitting element. A light-transmitting sealing member having a roughened emission surface;
An optical semiconductor device comprising:
前記凹部に収容され、光を放射する発光素子と、
前記発光素子を封止するように前記凹部に設けられ、前記発光素子から放射された前記光の波長を変換する蛍光体を含有し、前記発光素子から放射された前記光を放出する放出面を有する透光封止部材と、
前記透光封止部材の前記放出面上に設けられ、前記放出面から放出されて入射した前記光を出射する面であって粗面化された出射面を有する透光部材と、
を備えることを特徴とする光半導体装置。 A wiring board having a recess;
A light emitting element that is housed in the recess and emits light;
An emission surface that is provided in the recess so as to seal the light emitting element, contains a phosphor that converts the wavelength of the light emitted from the light emitting element, and emits the light emitted from the light emitting element. A translucent sealing member having,
A translucent member that is provided on the emission surface of the translucent sealing member and that has a roughened emission surface that emits the light emitted from the emission surface and incident;
An optical semiconductor device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006150312A JP2007324220A (en) | 2006-05-30 | 2006-05-30 | Optical semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006150312A JP2007324220A (en) | 2006-05-30 | 2006-05-30 | Optical semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007324220A true JP2007324220A (en) | 2007-12-13 |
Family
ID=38856775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006150312A Pending JP2007324220A (en) | 2006-05-30 | 2006-05-30 | Optical semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007324220A (en) |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011119739A (en) * | 2009-12-03 | 2011-06-16 | Lg Innotek Co Ltd | Light-emitting apparatus, and method of manufacturing the same |
CN102142504A (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-03 | 株式会社东芝 | LED package, method for manufacturing LED package, and packing member for LED package |
JP2011171769A (en) * | 2011-06-06 | 2011-09-01 | Toshiba Corp | Packing member for led-package |
JP2011222434A (en) * | 2010-04-14 | 2011-11-04 | Koito Mfg Co Ltd | Light emitting module and optical wavelength converting member |
KR20110138966A (en) * | 2010-06-22 | 2011-12-28 | 엘지디스플레이 주식회사 | Light emitting diode and method of fabricating the same |
CN101661984B (en) * | 2009-09-18 | 2012-04-04 | 厦门市三安光电科技有限公司 | Manufacturing method of light emitting diode (LED) based on inversed roughened surface Gan-base vertical structure |
JP2012182484A (en) * | 2012-05-21 | 2012-09-20 | Toshiba Corp | Led package |
JP2013004734A (en) * | 2011-06-16 | 2013-01-07 | Asahi Glass Co Ltd | Light-emitting device |
JP2013135169A (en) * | 2011-12-27 | 2013-07-08 | Jsr Corp | Semiconductor light-emitting device |
US20140353707A1 (en) * | 2004-06-03 | 2014-12-04 | The Regents Of The University Of California | Transparent light emitting diodes |
WO2014199975A1 (en) * | 2013-06-12 | 2014-12-18 | 日本碍子株式会社 | Window material for ultraviolet-ray-emitting element and method for producing same |
EP3252835A1 (en) | 2016-05-31 | 2017-12-06 | Nichia Corporation | Light-emitting device and method for manufacturing the same |
JP2019009429A (en) * | 2017-06-28 | 2019-01-17 | 日亜化学工業株式会社 | Light-emitting device |
US10276757B2 (en) | 2016-12-27 | 2019-04-30 | Nichia Corporation | Light emitting device and method for manufacturing the same |
US11329203B2 (en) | 2017-06-28 | 2022-05-10 | Nichia Corporation | Light emitting device including covering member and optical member |
US11592166B2 (en) | 2020-05-12 | 2023-02-28 | Feit Electric Company, Inc. | Light emitting device having improved illumination and manufacturing flexibility |
US11876042B2 (en) | 2020-08-03 | 2024-01-16 | Feit Electric Company, Inc. | Omnidirectional flexible light emitting device |
-
2006
- 2006-05-30 JP JP2006150312A patent/JP2007324220A/en active Pending
Cited By (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10217916B2 (en) * | 2004-06-03 | 2019-02-26 | The Regents Of The University Of California | Transparent light emitting diodes |
US20140353707A1 (en) * | 2004-06-03 | 2014-12-04 | The Regents Of The University Of California | Transparent light emitting diodes |
US10454010B1 (en) | 2006-12-11 | 2019-10-22 | The Regents Of The University Of California | Transparent light emitting diodes |
US10593854B1 (en) | 2006-12-11 | 2020-03-17 | The Regents Of The University Of California | Transparent light emitting device with light emitting diodes |
US10644213B1 (en) | 2006-12-11 | 2020-05-05 | The Regents Of The University Of California | Filament LED light bulb |
US10658557B1 (en) | 2006-12-11 | 2020-05-19 | The Regents Of The University Of California | Transparent light emitting device with light emitting diodes |
CN101661984B (en) * | 2009-09-18 | 2012-04-04 | 厦门市三安光电科技有限公司 | Manufacturing method of light emitting diode (LED) based on inversed roughened surface Gan-base vertical structure |
CN102163681A (en) * | 2009-12-03 | 2011-08-24 | Lg伊诺特有限公司 | Light emitting apparatus, method of manufacturing the same, and lighting system |
JP2011119739A (en) * | 2009-12-03 | 2011-06-16 | Lg Innotek Co Ltd | Light-emitting apparatus, and method of manufacturing the same |
CN102142504A (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-03 | 株式会社东芝 | LED package, method for manufacturing LED package, and packing member for LED package |
JP2011159768A (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Toshiba Corp | Led package and method for manufacturing the led package |
US8525202B2 (en) | 2010-01-29 | 2013-09-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | LED package, method for manufacturing LED package, and packing member for LED package |
US8801234B2 (en) | 2010-04-14 | 2014-08-12 | Koito Manufacturing Co., Ltd. | Light emitting module and optical wavelength converting member |
JP2011222434A (en) * | 2010-04-14 | 2011-11-04 | Koito Mfg Co Ltd | Light emitting module and optical wavelength converting member |
KR101668262B1 (en) | 2010-06-22 | 2016-10-21 | 엘지디스플레이 주식회사 | Light emitting diode and method of fabricating the same |
KR20110138966A (en) * | 2010-06-22 | 2011-12-28 | 엘지디스플레이 주식회사 | Light emitting diode and method of fabricating the same |
JP2011171769A (en) * | 2011-06-06 | 2011-09-01 | Toshiba Corp | Packing member for led-package |
JP2013004734A (en) * | 2011-06-16 | 2013-01-07 | Asahi Glass Co Ltd | Light-emitting device |
JP2013135169A (en) * | 2011-12-27 | 2013-07-08 | Jsr Corp | Semiconductor light-emitting device |
JP2012182484A (en) * | 2012-05-21 | 2012-09-20 | Toshiba Corp | Led package |
JPWO2014199975A1 (en) * | 2013-06-12 | 2017-02-23 | 日本碍子株式会社 | Window material for ultraviolet light emitting element and method for manufacturing the same |
WO2014199975A1 (en) * | 2013-06-12 | 2014-12-18 | 日本碍子株式会社 | Window material for ultraviolet-ray-emitting element and method for producing same |
KR20170135689A (en) | 2016-05-31 | 2017-12-08 | 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 | Light emitting device and method for manufacturing the same |
EP3252835A1 (en) | 2016-05-31 | 2017-12-06 | Nichia Corporation | Light-emitting device and method for manufacturing the same |
US10418533B2 (en) | 2016-05-31 | 2019-09-17 | Nichia Corporation | Light-emitting device having a light-transmissive member including particles of at least one first filler and method for manufacturing the same |
US11430928B2 (en) | 2016-05-31 | 2022-08-30 | Nichia Corporation | Light-emitting device with exposed filter particles |
US10276757B2 (en) | 2016-12-27 | 2019-04-30 | Nichia Corporation | Light emitting device and method for manufacturing the same |
US10741733B2 (en) | 2016-12-27 | 2020-08-11 | Nichia Corporation | Light emitting device |
JP2019009429A (en) * | 2017-06-28 | 2019-01-17 | 日亜化学工業株式会社 | Light-emitting device |
US11329203B2 (en) | 2017-06-28 | 2022-05-10 | Nichia Corporation | Light emitting device including covering member and optical member |
US11592166B2 (en) | 2020-05-12 | 2023-02-28 | Feit Electric Company, Inc. | Light emitting device having improved illumination and manufacturing flexibility |
US11796163B2 (en) | 2020-05-12 | 2023-10-24 | Feit Electric Company, Inc. | Light emitting device having improved illumination and manufacturing flexibility |
US11876042B2 (en) | 2020-08-03 | 2024-01-16 | Feit Electric Company, Inc. | Omnidirectional flexible light emitting device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007324220A (en) | Optical semiconductor device | |
JP4846498B2 (en) | Optical semiconductor device and method for manufacturing optical semiconductor device | |
TW200541110A (en) | Semiconductor light emitting devices including flexible film having therein an optical element, and methods of assembling same | |
JP2009141322A (en) | Led light source having improved resistance to thermal cycling | |
JP6065408B2 (en) | Light emitting device and manufacturing method thereof | |
JP2007088472A (en) | Light emitting diode package and method for manufacture it | |
JP2005223216A (en) | Light emitting light source, illuminator, and display unit | |
JP2009027129A (en) | Super-thin side-view light emitting diode (led) package, and manufacturing method thereof | |
JP2014532986A (en) | Light emitting diode package and manufacturing method thereof | |
JP2010251805A (en) | Illumination device | |
JP5085665B2 (en) | Light emitting diode package structure and method of manufacturing the same | |
JP2014049764A (en) | Side emission type light-emitting diode package and manufacturing method therefor | |
JP6681139B2 (en) | Light emitting device | |
JP2007123576A (en) | Light emitting device and illumination apparatus | |
KR101111985B1 (en) | Light emitting device package | |
TW201409779A (en) | Wiring board, light-emitting device and method for manufacturing wiring board | |
JP2008072043A (en) | Optical semiconductor device | |
JP2015225910A (en) | Light-emitting module and illumination device | |
JP2007235104A (en) | Light emitting device and manufacturing method thereof | |
TW201251122A (en) | Lighting device and illuminating device | |
JP4884074B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
JP2011171693A (en) | Light emitting device and method of manufacturing the same | |
KR101047795B1 (en) | Semiconductor light emitting device | |
JP2015018847A (en) | Led module and illumination device including the same | |
TWI425672B (en) | Method for producing packaged led |