CN102804426B - 发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种发光效率高且配光的不均少的发光装置。本发明的发光装置(100)的特征在于包括发光元件(101)、及收纳发光元件(101)的凹部(102a),且凹部(102a)的侧壁一体地包含使来自发光元件(101)的光反射的光反射部(103)、及使来自发光元件(101)的光向外部透射的光透射部(104)。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光装置,更详细而言涉及一种用于照明器具、显示器、手机的背光、动画照明辅助光源、其他普通的民生用光源等的表面安装型发光装置。
背景技术
通常,使用了发光二极管(LED,Light Emitting Diode)等发光元件的发光装置小型、电力效率良好,且发出鲜艳的颜色的光。而且,由于该发光元件为半导体元件,所以并无吹熄(blow out)等顾虑。进而,具有如下特征:初始驱动特性优异,且经得住振动或接通、断开点灯的反复操作。由于具有这种优异的特性,所以使用LED、激光器二极管(LD,LaserDiode)等发光元件的发光装置被用作各种光源。
发光装置包括:发光元件;导电构件,其与发光元件电连接;树脂成形体(封装体),其覆盖各导电构件的大部分;及透光性密封树脂,其被覆发光元件。在树脂成形体中形成着凹部,发光元件载置在位于凹部的底面的导电构件。而且,在发光元件的电极经由导线连接于导电构件后,向凹部内填充分散有荧光体的透光性密封树脂。
作为具备这种凹部的发光装置,在专利文献1中提出了将模腔(凹部)的深度最小化为450μm以下的发光装置。通过使凹部的深度变浅,防止光因光吸收及光散射而在封装体内部受到损失,由此提高发光装置的发光效率。
背景技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2007-306002公报
发明内容
然而,若使凹部的深度变浅,则凹部的容量变小,因此在将透光性密封树脂填充配置到凹部内时,如果透光性密封树脂的填充量对于每个发光装置而言不均,则存在如下情况:发光元件的表面或导线从透光性密封树脂露出,或透光性密封树脂从凹部溢出,或成为向发光面侧突出的凸形状。如上所述,在发光装置中,存在透光性密封树脂的形状不稳定而导致配光不均的问题。
因此,本发明的目的在于提供一种可将配光的不均限制在最小限度,并更提高发光效率及配光性的发光装置。
为了达成以上目的,本发明的发光装置的特征在于包括:发光元件;及封装体,其包含收纳该发光元件的凹部,且在形成该凹部的该封装体的侧壁一体地包含使来自所述发光元件的光反射的光反射部、及使来自所述发光元件的光向外部透射的光透射部。
此外,另一发光装置的特征在于包括:发光元件;封装体,其收纳该发光元件的凹部,且在形成该凹部的该封装体的侧壁具有使来自所述发光元件的光反射的光反射部、及使来自所述发光元件的光向外部透射的光透射部;及透光性密封树脂,其填充于所述凹部的内侧。
在这些发光装置中,
优选在所述凹部的内侧填充有透光性密封树脂。
优选所述光反射部包含白色树脂,所述光透射部包含光的透射率为70%以上的透明树脂。
优选所述光反射部的高度为所述发光元件的高度的100%以上。
优选所述光透射部的高度为所述光反射部的高度的30%以上。
优选在所述透光性密封树脂中含有荧光体。
优选所述透光性密封树脂包含与所述光透射部不同的材料。
[发明的效果]
根据本发明的发光装置,可将配光的不均限制在最小限度,并进一步提高发光效率及配光性。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的发光装置的概略剖面图。
图2是图1的发光装置的局部放大图。
图3是表示本发明的实施方式2的发光装置的概略剖面图。
图4是表示本发明的实施方式3的发光装置的图,(a)是剖面图,(b)是从侧面侧观察到的立体图,(c)是从发光面侧观察到的立体图。
图5是表示本发明的实施方式4的发光装置的概略剖面图。
图6(a)~(e)是说明实施方式1的发光装置的制造方法的图。
图7(a)~(e)是说明实施方式4的发光装置的制造方法的图。
图8是表示在实施方式3的发光装置中,使光透射部/光反射部的高度比发生变化的情况下的光出射效率的变化的图表。
图9是表示在实施方式3的发光装置中,将光透射部/光反射部设为特定高度比的情况下的发光元件长度方向上的相对光度的图表。
图10是表示在实施方式3的发光装置中,将光透射部/光反射部设为另一特定高度比的情况下的发光元件长度方向上的相对光度的图表。
图11是表示实施方式5的发光装置的概略剖面图。
[符号的说明]
100 发光装置
200 发光装置
300 发光装置
400 发光装置
101 发光元件
102 封装体
202 封装体
302 封装体
402 封装体
102a 凹部
402a 凹部
103 光反射部
203 光反射部
303 光反射部
403 光反射部
104 光透射部
404 光透射部
105 透光性密封树脂
106a 内部配线
106b 外部电极
107 导线
108 基板
109 引线框架
110 荧光物质
113a 上模具
114a 上模具
113b 下模具
114b 下模具
115 透镜
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。然而,以下所示的实施方式为例示用以将本发明的技术思想具体化的发光装置,本发明并不将发光装置特定为以下发光装置。此外,本说明书并不将权利要求范围中所示的构件特定为实施方式的构件。特别是,实施方式中所记载的构成零件的尺寸、材质、形状、其相对配置等只要无特别特定的记载,则仅仅为说明例而并非旨在将本发明的范围只限定于此。另外,存在如下情况:为了明确说明而夸张表示各附图所示的构件的大小或位置关系等。进而,在以下的说明中,相同的名称、符号表示相同或者同质的构件,且适当省略详细说明。进而,构成本发明的各要素可设为由同一构件构成多个要素且由一个构件兼用作多个要素的形态,也可相反地,由多个构件分担一个构件的功能而实现。此外,在一部分实施例、实施方式中所说明的内容还可以利用于其他实施例、实施方式。
<实施方式1>
图1表示本发明的一实施方式的发光装置100的概略剖面图。
图1所示的发光装置至少包括发光元件101、及可控制来自发光元件101的配光的封装体102。
(封装体102)
封装体102收纳发光元件101,且包括凹部102a,该凹部102a用以在内部收纳发光元件101,并从该发光元件101的上方填充透光性密封树脂105。在形成该凹部102a的封装体102的侧壁,包含使来自发光元件101的光反射的光反射部103、及使来自发光元件的光向外部透射的光透射部104。
光反射部103与光透射部104可不必形成为一体,但优选一体地包含在封装体中。这里,所谓“一体地包含”是指由光反射部103与光透射部104的双方的构件来形成封装体102的侧壁。换句话说,意味着在形成封装体102的凹部102a的侧壁自身,存在光反射部103与光透射部104的界面。另外,优选为,无论封装体是否一体地包含光反射部103与光透射部104,光反射部103与光透射部104的端面以使封装体102的侧壁大致成为同一面的方式而配置,但例如也可构成为曲面,光反射部103与光透射部104可分别以不同的角度倾斜,还可构成具有段差的面。在光反射部103与光透射部104的界面,可设置用以提高密接力的凹凸,也可插入黏着材料。
另外,图1是发光装置的剖面图,但为了使附图易于理解,对透光性的部分省略了表示剖面的阴影线来表示,对于图3~图5也同样。
在封装体102中,光反射部103配置在凹部102a的下部(接近发光元件搭载面的侧),光透射部104配置在凹部的上部(远离发光元件搭载面的侧)。
封装体102的凹部102a,其深度越深,则距发光面的距离越远,因此将光反射部103与光透射部104结合而成的封装体102的凹部102a的深度例如优选为450μm~550μm左右。由此,可将发光装置小型化,并且稳定地填充透光性密封树脂105。
(光反射部103)
光反射部103只要由可反射来自发光元件101的光的材料形成即可。光反射部103优选相对于来自发光元件101的光的反射率为60%左右以上,更优选为80%左右以上,进而优选为90%左右以上。作为用以形成光反射部103的优选的材料,可列举热硬化性树脂、热塑性树脂等树脂。具体而言,可列举环氧树脂组成物、有机硅树脂组成物、有机硅改质环氧树脂等的改质环氧树脂组成物、环氧改质有机硅树脂等的改质有机硅树脂组成物、聚酰亚胺树脂组成物、改质聚酰亚胺树脂组成物、聚邻苯二甲酰胺(PPA,Polyphthalamide)、聚碳酸酯树脂、聚苯硫醚(PPS,Polyphenylene Sulfide)、液晶聚合物(LCP,Liquid CrystalPolyester)、AB S(Acrylonitrile Butadiene Styrene,丙烯腈丁二烯苯乙烯)树脂、酚醛树脂、丙烯酸系树脂、PBT(Polybutylene Terephthalate,聚对苯二甲酸丁二酯)树脂等树脂。
此外,可在这些树脂中含有氧化钛、二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆、钛酸钾、氧化铝、氮化铝、氮化硼、莫来石等反光性物质。由此,可高效地使来自发光元件101的光反射。反光性物质的填充量可根据树脂成形法或树脂流动性等成形条件、反射率或机械强度等特性而适当调整。例如,相对于光反射部103的总重量,优选为10~50wt%左右,进而优选为20~35wt%。特别是在使用氧化钛的情况下,相对于光反射部103的总重量,优选为20~40wt%,更优选为25~35wt%。
为了高效地反射发光元件101的出射的光,光反射部103的高度优选为发光元件101的高度的l 00%左右以上。此外,优选为200%左右以下。例如,光反射部103的高度优选为发光元件101的高度的130%~160%左右。具体而言,在该高度为70~130μm的发光元件的情况下,光反射部103的高度进而优选为100~200μm,且优选为在该范围内,将光反射部103的高度(图2中的B的高度)设定得高于发光元件101的高度(图2中的A的高度)。
优选为,为了高效地反射光,构成凹部的光反射部103的侧壁以向开口侧(远离发光元件搭载面的一侧)扩展的方式倾斜。该情况下的倾斜角度并无特别限定,可列举相对于发光元件的上表面呈90~45。左右。
此外,对光反射部103而言,为了进一步提高反射率,还可在构成封装体102的凹部102a的侧壁上配置反射膜。例如,作为反射膜,可列举由金、银、铂、镍、钛、铝等金属或这些金属的氧化物、氮化物等无机化合物形成的单层膜或积层膜等。反射膜可利用干式法、湿式法等公知的工艺而形成,具体而言,可利用CVD(Chemical vapor deposition,化学气相淀积)或真空蒸镀、溅镀等方法而形成。另外,反射膜优选设定为充分引起反射的膜厚,例如可列举10nm至数百nm。反射膜全部由相同的材料形成,对于制造步骤的简便度而言优选,但也可局部地由不同的材料形成。
(光透射部104)
光透射部104只要由可将来自发光元件101的光向外部透射的材料形成即可。就光透射部104而言,优选来自发光元件101的光的透射率为70%左右以上,进而优选90%左右以上。形成光透射部104的材料可以是与光反射部103相同的材料,也可以是不同的材料。所谓不同的材料是指其种类及组成完全不同。作为用以形成光透射部104的优选的材料,可列举热硬化性树脂、热塑性树脂等树脂。具体而言,可列举环氧树脂组成物、有机硅树脂组成物、有机硅改质环氧树脂等改质环氧树脂组成物、环氧改质有机硅树脂等改质有机硅树脂组成物、聚酰亚胺树脂组成物、改质聚酰亚胺树脂组成物、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚碳酸酯树脂、聚苯硫醚(PPS)、液晶聚合物(LCP)、ABS树脂、酚醛树脂、丙烯酸系树脂、PBT树脂等树脂。
通过由热硬化性树脂来形成光透射部104与光反射部103的双方,可形成具有优异的耐光性的发光装置。特别优选将该热硬化性树脂设为环氧树脂组成物、改质环氧树脂组成物、有机硅树脂组成物、改质有机硅树脂组成物。
所述光反射部103以使光反射作为其主要目的,因此也可在树脂中含有反光性物质,另一方面,光透射部104的主要目的在于抑制光吸收的同时使光透射(其中,于一部分中反射),因此可根据反光性物质的含量来对光透射的程度进行调节,但优选在光透射部104中完全不含反光性物质而使光透射。
例如,光透射部104的高度优选为光反射部103的高度的30~500%左右,更优选为30~350%,进而优选为50~250%左右。换句话说,优选为发光元件101的高度的30%左右以上(进而优选为50%左右以上)。此外,优选为700%左右以下(进而优选为500%左右以下)。进而,更优选为发光元件101的高度的100~260%左右。
优选为,光透射部104形成在形成凹部的侧壁全周。如上所述,通过配置光透射部104,可防止来自发光元件的光的吸收及漫反射,且可进一步扩展配光性。此外,光透射部104还可仅设置在相向的一对侧壁上。由此,可仅向所需的方向扩展配光。
如上所述,通过形成封装体102,从发光元件101出射的光如图1所示般由光反射部103反射并在凹部102a内前进而向外部出射(111表示此时的光的轨迹),或者入射到光透射部104而向外部出射(112表示此时的光的轨迹)。因此,即使较深地形成封装体102的凹部102a,也可在由光反射部103控制其配光的同时,由光透射部104来防止光因光吸收及光散射而在封装体内部受到损失。由此,能够在实现了发光装置的小型化的状态下提高发光效率,并且可控制光的出射方向。
此外,通过光透射部104的配置,能够以一定程度的深度形成凹部102a,因此发光元件的表面或导线不会露出,而可由透光性密封树脂来确实地被覆这些构件,从而可防止这些构件的劣化等。
进而,即使下述透光性密封树脂的填充量针对每个发光装置而言不均,也可抑制透光性密封树脂从凹部102a溢出、或向发光面侧突出而成为凸形状。由此,填充到凹部102a内的透光性密封树脂105的形状稳定,因而可进一步抑制配光的不均。
本发明的发光装置除所述构件外,更包括以下的构件。以下,一面参照图1,一面对包含这些构件的实施方式的各构成进行详细说明。
(发光元件101)
用于本发明的发光元件101可利用公知中的任一个,但优选为使用发光二极管来作为发光元件101。
发光元件101可选择任意波长的发光元件。例如,作为蓝色、绿色的发光元件,可使用利用了ZnSe或氮化物系半导体(InxAlyGa1-x-yN,0≤X、0≤Y、X+Y≤1)、GaP的发光元件。此外,作为红色的发光元件,可使用GaAlAs、AlInGaP等。进而,还可使用包含除此之外的材料的半导体发光元件。所使用的发光元件的组成或发光色、大小或个数等可根据目的而适当选择。另外,除发光元件外,还可搭载齐纳二极管等保护元件。
发光元件101由导电性或者非导电性的接合构件而载置到金属膜或引线框架等导电构件上,从而通过导线107的连接、或倒装芯片连接等方法,而与外部电极电连接。还可不载置于导电构件上而载置于基板等上,利用导线等连接构件获得电连接。
(透光性密封树脂105)
在本发明的发光装置中,通常在封装体102的凹部102a的内侧填充有透光性密封树脂105。即,以将发光元件101载置于凹部102a内的状态,利用透光性密封树脂105在凹部102a内进行铸模。由此,可保护发光元件101不受外力或水分等破坏,并且可保护导线107等连接构件。
作为可用于透光性密封树脂105的树脂,可列举环氧树脂、有机硅树脂、丙烯酸系树脂、尿素树脂等耐候性优异的透明树脂或玻璃等。此外,例如还可利用WO2002/59982号中所记载的透明树脂。
另外,透光性密封树脂105优选由与所述光透射部104不同的材料形成,特别优选由不同的树脂形成。这里的不同的材料是指其种类及组成完全不同的材料。例如,还可以为若透光性密封树脂105由含有下述的荧光物质或填充物的特定的树脂形成,则光透射部104由不含荧光物质或填充物的相同的树脂形成。
此外,在透光性密封树脂105与光透射部104由相同的种类及相同的组成形成的情况下,在两者之间形成界面,由此与不具有这种界面的情况相比,能够改变光的出射方向。
进而,还可通过使光透射部104与透光性密封树脂105的折射率不同,将配光调整为所需的方向。例如,通过使光透射部104的折射率高于透光性密封树脂105,而可从光透射部104出射较多的光从而扩展配光。如果使透光性密封树脂105的折射率高于光透射部104,则可从透光性密封树脂105侧出射较多的光,因此可将因光吸收及光散射而损失的光限制在最小限度,且不使配光扩展而出射光。
透光性密封树脂105也可含有荧光物质、填充物、扩散剂等。
(荧光物质110)
透光性密封树脂105中所含有的荧光物质只要为如可对发光元件101的一部分或全部的发光进行波长转换这样的组合,则无特别限定。
作为荧光物质的例,已对适合于构成目前需求最多的白色的发光装置的荧光物质进行了说明,但并不限定于此,也可使用公知的荧光物质中任一个。
作为荧光物质110,例如可列举选自主要由Eu、Ce等镧系元素活化的氮化物系荧光体、氮氧化物系荧光体;主要由Eu等镧系、Mn等过渡金属系元素活化的碱土类卤素磷灰石荧光体;碱土类金属硼酸卤素荧光体;碱土类金属铝酸盐荧光体;碱土类硅酸盐;碱土类硫化物;碱土类硫代镓酸盐;碱土类氮化硅;锗酸盐;或主要由Ce等镧系元素活化的稀土类铝酸盐;稀土类硅酸盐或主要由Eu等镧系元素活化的有机物及有机络合物等中的至少1种或2种以上。此外,例如还可以利用WO2002/59982号中所记载的荧光物质等。
在获得可发出白色的光的发光装置的情况下,白色光根据透光性密封树脂105中含有的荧光物质110的种类及浓度,被调整成为白色。
例如,如图2所示,使透光性密封树脂105中预先任意地含有荧光物质110或填充物等,将透光性密封树脂105填充到封装体102的凹部102a的内侧。此时的填充,在组成物为液状的情况下可利用印刷法、灌封等各种方法来进行,但适合使用通过灌封滴落到发光元件101上而填充到凹部102a的内侧的方法。荧光物质在液相中因自重而沉降,因此于液相中分散,将均一地填充的悬浮液静置,由此可形成包含均一性高的荧光物质的沉降层。例如,如图2所示,使荧光物质110以在透光性密封树脂105内偏向地存在于接近发光元件101的部分的方式沉降,从而以如在低于光反射部103的高度(图2中的B的高度)的位置上配置荧光物质的90%以上的状态来使透光性密封树脂硬化,由此可进一步提高相对于荧光体量的激发效率。此外,例如通过将透光性密封树脂105中的荧光物质110的含有浓度设为30wt%以下,而可使荧光物质110易于沉降。
另外,作为填充物及扩散剂等,并无特别限定,可利用例如WO2002/59982号中所记载的填充物及扩散剂等公知的填充物及扩散剂。
(基板108)
通常,在本发明的发光装置中,发光元件101载置于基板108上。此外,封装体102以包围发光元件101的周边的方式,配置于基板108上。只要为具有适当的机械强度与绝缘性的材料,则所述基板108无论由哪种材料形成均可。例如,可使用BT(BismaleimideTriazine,双马来酰亚胺-三嗪)树脂、玻璃环氧、陶瓷等。此外,还可以是黏合了多层环氧系树脂薄片的材料。
在基板108上,形成着为了与发光元件101进行电连接而用作负电极及正电极的内部配线106a,且与外部电极106b电连接。例如,如图2所示,内部配线106a与外部电极106b通过通孔112而连接。内部配线106a及外部电极106b例如可由Cu/Ni/Ag构成。优选为,内部配线106a的最表面包含使光反射的反射面。此外,特别是在使用有机硅树脂等气体透射性相对较高的树脂作为透光性密封树脂105的情况下,为了抑制内部配线106a的最表面的Ag因硫化等原因而变色,还可将包含Al2O3、SiO2的绝缘透明保护膜被覆于反射面(例如Ag面)上。
(发光装置100的制造方法)
实施方式1的发光装置可以利用图6(a)~(e)所示的方法来制造。
1.集合基板
在本实施方式中,为了能够一次性地制造出多个发光装置,而使用集合着多个基板的集合基板直到使透光性密封树脂105硬化为止。如图6(a)所示,在该集合基板中,在基板108的表面形成着内部配线106a及外部电极106b。
2.光反射部103的形成
接着,如图6(b)所示,利用传递模塑法形成光反射部103。利用传递模塑法用模具将如图6(a)所示的集合基板的上下夹住。下侧模具平坦,且在上侧模具设置着用以形成光反射部103的具有凹形状的模具。
通过形成于上侧模具与基板108之间的树脂的注入口而流入树脂,并使其硬化。
另外,为了形成光反射部103,除传递模塑法外,还可使用压缩成形、射出成形、黏合、印刷等方法。
3.光透射部104的形成
然后,如图6(c)所示,与光反射部103同样地利用传递模塑法来形成光透射部104。此时,若由热硬化性树脂成形光反射部103与光透射部104,则产生界面的剥离的担忧较少,从而可形成包括耐热性、耐光性、密接性等优异的封装体102的发光装置,因而优选。
4.发光元件101的安装
如上所述,如图6(d)所示,在由光反射部103与光透射部104形成的凹部102a的特定的位置上,载置发光元件101,并利用导线107进行特定的连接。
本实施方式中,利用导线107获得连接,但也可不使用导线而进行倒装芯片接合。此外,还可经由子基板来安装。
5.透光性密封树脂105的形成
其次,如图6(e)所示,在封装体102的凹部102a的内侧,通过灌封来形成透光性密封树脂105。透光性密封树脂105的表面可以是凹状,可以是凸状,也可以平坦。因透光性密封树脂105的量的不均而造成外形尺寸产生差异,因而欠佳,因此以略微成为凹状的程度进行填充有益于量产性,因而优选。
6.切割
最后,通过以图6(e)的虚线表示的位置、即基板108、光反射部103、光透射部104而在与基板108的表面垂直的方向上切割集合基板,从而可获得如图1所示的发光装置。另外,发光装置的形状从基板108的上表面方向观察时,可以是在一方向上较长的形状,也可以是大致正方形。
<实施方式2>
图3是表示实施方式2的发光装置的概略剖面图。该实施方式2除如下部分以外实质上与实施方式1相同:不使用基板,在引线框架109上载置发光元件101,且在一部分引线框架109上,由封装体202以包围该发光元件101的周边的方式形成凹部102a。
可通过使用引线框架109作为导电构件而形成散热性优异的发光装置。将引线框架109埋设到封装体202的光反射部203,使引线框架109的上表面于凹部102a的底面露出,从而形成一体地形成着光反射部203及/或光透射部104的封装体202。
(引线框架109)
引线框架109只要实质为板状即可,还可以是波形板状、具有凹凸的板状。其厚度可均一,还可局部地变厚或变薄。构成引线框架109的材料并无特别限定,优选由热导率相对较大的材料形成。通过由这种材料形成,可有效地将发光元件中产生的热向外部传递、散热。例如,在用于发光装置用的情况下,优选为具有200W/(m·K)左右以上的热导率的材料,具有相对较大的机械强度的材料,或者冲压加工或蚀刻加工等较为容易的材料。具体而言,可列举铜、铝、金、银、钨、铁、镍等金属或铁-镍合金、磷铜等合金等。特别优选为,为了高效地出射来自搭载的发光元件101的光,而对搭载发光元件101的引线框架109的表面实施反射电镀。还可与内部配线106a同样地,将绝缘透明保护膜被覆于该表面上。另外,还可不使用这种引线框架而在封装体主体的表面直接安装发光元件。
引线框架从光反射部203向外部突出并弯曲,但此时配置在形成着光反射部203的一侧以不会遮挡光透射部104,由此可形成配光较广的发光装置。此外,还可相反地构成为通过向光透射部104侧弯曲,而使已透射光透射部104的光被引线框架反射,从而将光向外部出射。
<实施方式3>
该实施方式3除如下部分以外实质上与实施方式1相同:使用引线框架109,将光反射部303射出成形,在光反射部303上配置光透射部104,而形成包括封装体302的框架嵌入型发光装置300。
图4(a)是表示实施方式3的发光装置300的剖面图,(b)是表示外观的立体图,图4(c)是从发光面侧观察到的图。另外,在图4(b)、(c)中,未图示透光性密封树脂,斜线部表示设置着光反射部303的部位。
如图4(a)、(b)所示,引线框架109从光反射部303部向外部突出,弯曲而配置于发光装置300的底面(成为安装面的面)与侧面。由此,可形成侧面发光型(所谓的侧视型)发光装置,从而可形成适用于薄型的背光的发光装置。
通常,若使凹部变浅,则成为端子部的引线框架接近发光面,担忧在二次安装时焊锡助焊剂会附着在发光面上,但根据本实施方式的发光装置,可将发光面与端子部隔开,因而可避免这种担忧。
对于该类型的发光装置300,模拟如下情况下的光出射效率:将封装体302的凹部102a的深度设为固定,而改变光反射部303及光透射部104的高度。
其结果,确认如下情况:如图8所示,与不设置光透射部而仅由光反射部构成封装体的发光装置(光透射部/光反射部:0%)相比,在设置了光透射部的情况下,该出射效率提高。
另外,在图8中,将封装体302的凹部102a的深度设定为450μm,光透射部/光反射部=0%表示未设置光透射部,光透射部/光反射部=13%表示光透射部0.05μm/光反射部0.4μm,29%=光透射部0.1μm/光反射部0.35μm,50%=光透射部0.15μm/光反射部0.3μm,80%=光透射部0.2μm/光反射部0.25μm,125%=光透射部0.25μm/光反射部0.2μm,200%=光透射部0.3μm/光反射部0.15μm,350%=光透射部0.35μm/光反射部0.1μm。
此外,搭载驱动电流为20mA且主波长为457.5nm的发光元件(尺寸:700×240μm,厚度为120μm),光反射部由光反射率为93%的聚邻苯二甲酰胺(PPA)形成,光透射部由光透射率为98%的环氧树脂形成。另外,该光透射率为模拟中所使用的壁部的厚度(约0.2mm)下的透射率。透光性密封树脂使用的是有机硅树脂。从发光元件端部到封装体的侧壁为止的距离为宽度方向:约0.13mm,长度方向:约0.53mm。
进而,也对该情况下的长度方向上的光的相对光度进行模拟。
其结果,确认如下情况:如图9所示,例如在设为光透射部0.2μm/光反射部0.25μm的发光装置中,与不设置光透射部而仅由光反射部构成封装体的发光装置(虚线)相比,在设置了光透射部的情况下,光的出射方向变广。此外,确认如下情况:如图10所示,在设为光透射部0.1μm/光反射部0.35μm的发光装置中,光的出射方向同样地变广。
<实施方式4>
图5是表示实施方式4的发光装置400的概略剖面图。另外,该实施方式4与实施方式3同样地,使用引线框架109而构成。除构成为由光透射部404覆盖光反射部403的凹部402a的露出面以外的周围之外,实质上与实施方式3相同。
(发光装置400的制造方法)
该发光装置400可利用图7(a)~(e)所示的方法,形成为埋设引线框架而形成的框架插入型发光装置。
对步骤4及步骤5而言,可与所述发光装置100的制造方法同样地形成,因此省略详细的说明。
1.引线框架109的配置
首先,如图7(a)所示,由上模具113a与下模具113b向箭头方向夹住成为正负电极的引线框架109。
2.光反射部403的成形
接着,如图7(b)所示,从设置在下模具113b的下部的树脂注入口注入树脂,并射出成形。
3.光透射部404的成形
在使光反射部403硬化后,使用可形成较由上模具113a与下模具113b形成的模腔大一周的模腔的上模具114a与下模具114b,而如图7(c)所示般将光透射部404射出成形。就可通过射出成形来容易地进行这种双色成形的方面而言,优选使用热塑性树脂。
4.发光元件101的安装
如上所述,如图7(d)所示,在由光反射部103与光透射部104形成的封装体402的凹部402a内,且引线框架109的表面上载置发光元件101,并进行特定的连接。
5.透光性密封树脂105的形成
接着,如图7(e)所示,通过灌封来形成透光性密封树脂105。
6.成形
最后,以特定的长度切断引线框架109,并折弯而作为外部端子。
<实施方式5>
图11是在实施方式1的发光装置中组合透镜115的图。如上所述,通过以覆盖透光性密封树脂105及光透射部104的方式设置透镜115,而可获得具有经由透镜115出射光的部分、及不经由透镜115而经由光透射部104从横方向出射光的部分的发光装置。
另外,也可对实施方式2~4的发光装置同样地组合透镜。
作为透镜115的材料,只要为具有透光性的材料,则无特别限定,例如可以选自如下材料:聚烯烃系树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、环氧树脂、丙烯酸系树脂、丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酸系树脂(PMMA(Polymethyl Methacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯)等)、聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚降冰片烯树脂、氟树脂、有机硅树脂、改质有机硅树脂、改质环氧树脂、玻璃环氧树脂等的1种或2种以上等树脂、液晶聚合物、玻璃等、该领域中通常使用的材料。其中,适用环氧、有机硅、改质有机硅、聚氨酯树脂、氧杂环丁烷树脂等。
[工业上的可利用性]
本发明的发光装置可用于照明器具、显示器、手机的背光、动画照明辅助光源、其他普通民生用光源等各种光源中。
Claims (19)
1.一种发光装置,其特征在于包括:
发光元件;及
封装体,其包含收纳该发光元件的凹部,且在形成该凹部的该封装体的侧壁一体地包含使来自所述发光元件的光反射的光反射部、及使来自所述发光元件的光向外部透射的光透射部;且
所述光透射部的高度为所述光反射部的高度的30%以上;
所述光反射部包含白色树脂,所述光透射部包含来自发光装置的光的透射率为70%以上的透明树脂。
2.一种发光装置,其特征在于包括:
发光元件;
封装体,其包含收纳该发光元件的凹部,且在形成该凹部的该封装体的侧壁具有使来自所述发光元件的光反射的光反射部、及使来自所述发光元件的光向外部透射的光透射部;及
透光性密封树脂,其填充于所述凹部的内侧;且
所述光透射部的高度为所述光反射部的高度的30%以上;
所述光反射部包含白色树脂,所述光透射部包含来自发光装置的光的透射率为70%以上的透明树脂。
3.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于:
在所述凹部的内侧填充有透光性密封树脂。
4.根据权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于:
所述光反射部的高度为所述发光元件的高度的100%以上。
5.根据权利要求2所述的发光装置,其特征在于:
在所述透光性密封树脂中含有荧光物质。
6.根据权利要求2所述的发光装置,其特征在于:
所述透光性密封树脂包含与所述光透射部不同的材料。
7.根据权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于:
所述凹部的深度为450μm~550μm。
8.根据权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于:
所述光反射部中,含有选自由氧化钛、二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆、钛酸钾、氧化铝、氮化铝、氮化硼、莫来石所组成的群中的至少一种反光性物质。
9.根据权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于:
所述光反射部的高度为100μm~200μm。
10.根据权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于:
所述光透射部与光反射部包含热硬化性树脂。
11.根据权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于:
所述光透射部形成在凹部的侧壁全周。
12.根据权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于:
所述光透射部设置在相向的一对侧壁上。
13.根据权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于:
所述光反射部与光透射部的端面,是以使封装体的侧壁大致成为同一面或曲面,或相对于发光元件的侧壁分别以不同的角度倾斜的方式配置。
14.根据权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于:
所述光反射部包含对于来自发光元件的光的反射率为60%左右以上的材料。
15.根据权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于:
反光性物质的填充量相对于光反射部的总重量为10~50wt%。
16.根据权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于:
构成所述凹部的光反射部与光透射部的侧壁以向远离发光元件搭载面的一侧即开口侧扩展的方式倾斜。
17.根据权利要求16所述的发光装置,其特征在于:
所述光反射部与光透射部的侧壁,相对于发光元件的上表面呈90~45°倾斜。
18.根据权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于:
在构成所述凹部的侧壁的光反射部上配置有反射膜。
19.根据权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于:
所述光透射部的高度为光反射部的高度的30~500%。
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