CN1971956B - 发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发光装置,由发光元件和近似长方体的封装成型体构成,其中,封装成型体容纳上述发光元件并在底面形成有载置上述发光元件的凹部,在上述凹部填充用于覆盖上述发光元件的透光性的密封树脂,以上述密封树脂的表面为出射面并从该出射面将光取出,该发光装置的特征在于:上述发光元件在该发光元件的大致中央与顶面附近之间具有活性层;在上述封装成型体中,上述凹部具有凹陷区域;上述凹部具备反射面,其中,该反射面是沿着上述凹陷区域的短边朝向上述出射面设置的斜面;在上述凹陷区域的底面具有贴片区域和引线键合区域;上述凹陷区域的深度与上述发光元件的活性层的高度大致相等,或者比该活性层的高度小。
Description
技术领域
本发明涉及一种由发光元件和封装成型体构成的半导体发光装置,其中,在该封装成型体中形成有凹部,该凹部容纳发光元件并且具有向外部导光的反射件(Reflector)功能。
背景技术
作为在液晶显示装置等中使用的薄型面状光源,例如,有一种在导光板的端面侧配置了面安装型发光装置(以下,称之为“发光装置”)的薄型面状光源,其中,该导光板被配置在液晶显示体的下面。
在上述面状光源中,导光板和发光装置被并列配置在安装面上以使得导光板的端面与发光装置的出射面正对,从而实现薄型化。
发光装置发出的光从导光板的端面入射,并从导光板的上部平面发出。
作为在上述面状光源中使用的发光装置,例如,在专利文献1(日本国专利申请公开特开2004-193537号公报,公开日:2004年7月8日)中,就揭示了一种在导光板的端面配置了使光有效入射的反射件的发光装置。
上述发光装置具有封装成型体,在该封装成型体中形成有凹部,该凹部容纳LED芯片(以下,称之为“芯片”)并且具有其开口朝向导光板的端面放大的扁平反射件的功能。
上述反射件(凹部)被形成为下述,即,具有:载置芯片的底面;以及沿着底面的周缘倾斜地设置的侧壁,平行于安装面地进行发光。
凹部底面的大致中央部分是载置芯片的贴片(Die Bond)区域。贴片区域的两侧的部分是并列地设置了用于对芯片提供功率的电极的引线键合(Wire Bond)区域。
上述芯片被载置于上述贴片区域,并通过引线与电极连接。另外,在凹部中填充透光性的密封树脂。密封树脂的表面构成出射面。
另外,例如,在专利文献2(日本国专利申请公开特表2004-516666号公报,公 开日:2004年6月3日,即,WO2002/050472,国际公开日:2002年6月27日)中,就揭示了一种通过抑制芯片的密封树脂与空气之间的界面的全反射来提高光取出效率的发光装置。
上述发光装置由下述部分构成,即:芯片;载置该芯片的多边形的底面;具有沿着底面的周缘倾斜地设置的侧壁的喇叭形的反射件;以及密封芯片的树脂。在上述反射件中,从底面起依次具备平缓斜面和陡峭斜面。另外,填充密封树脂直到能够充分抑制密封树脂与空气之间的界面的全反射的高度为止。
但是,上述专利文献1所揭示的发光装置只具备仅由一个斜面构成的反射件。
另外,上述专利文献2所揭示的发光装置中的反射件是底面为多边形的喇叭状的反射件,并且具有平缓的斜面和陡峭的斜面,但是,为了抑制全反射,就需要填充树脂直到足够的高度为止。
另一方面,作为高发光亮度、高发光效率的芯片,已知一种具有光强度在芯片的侧面方向上达到峰值的发光特性的元件,例如,具有从发光元件的底面向顶面倾斜的侧面,并且在底面附近具有活性层的元件。但是,上述专利文献1所述的反射件的侧壁以及上述专利文献2所述的由平缓的斜面构成的反射件主要是在底面附近具有活性层(Active Layer)。因此,并没有考虑对由芯片侧面较多地发射的光的成分进行反射。
另外,还已知一种在芯片的大致中央部分与顶面附近之间形成了作为该芯片的发光部的活性层的芯片。
关于上述专利文献1所述的反射件的侧壁以及上述专利文献2所述的由平缓的斜面构成的反射件的倾斜角,均未考虑对在大致中央部分与顶面附近之间形成了活性层的芯片所发射的光的成分进行有效反射。
因此,在使用了上述芯片的情况下,不能实现充分的光取出效率。
此外,在上述专利文献1所述的技术方案中存在这样的问题,即:只是将反射件的侧壁配置在芯片的附近,所以,引线键合(wire bond)区域变得狭窄,从而导致难以进行引线键合。
由于引线键合区域变得狭窄,因此,难以配置大尺寸、大光量的芯片。
另外,在上述专利文献2所揭示的技术方案中,并没有考虑通过将反射件形成为扁平的形状来实现发光装置的薄型化。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而进行开发的,其目的在于提供一种光取出效率较高的薄型的发光装置。
另外,鉴于上述课题,本发明还提供一种贴片区域及引线键合区域较大且光取出效率较高的薄型的发光装置。
为了实现上述目的,本发明的发光装置由发光元件和封装成型体构成,其中,封装成型体容纳上述发光元件并在底面形成了载置上述发光元件的凹部,在上述凹部填充用于覆盖上述发光元件的透光性的密封树脂,以上述密封树脂与空气的界面为出射面并从该出射面取出光,上述发光元件的活性层形成在上述发光元件的较之于大致中央部分更靠近底面(103c)侧的位置,具有光强度在发光元件的侧面方向上达到峰值的发光特性:上述凹部具有反射面,该反射面从上述底面起依次由平缓斜面和陡峭斜面构成,上述反射面(103)对从上述发光元件(102)的侧面发射的光进行反射。
根据上述结构,主要从芯片的侧面发射的光的成分被反射件所具备的平缓斜面反射,由密封树脂与空气的界面构成的出射面上的全反射被抑制,从而能够有效地将光取出。此外,上述平缓斜面从其某一位置起形成为陡峭斜面,从而能够较薄地形成封装。
其结果,能够提供一种这样的发光装置,即:尽管实现了薄型化,但也能够高效地取出由芯片发出的光的发光装置。
另外,为了实现上述目的,本发明的发光装置还构成为,由发光元件和近似长方体的封装成型体构成,其中,封装成型体容纳上述发光元件并在底面形成了载置上述发光元件的凹部,在上述凹部填充用于覆盖上述发光元件的透光性的密封树脂,以上述密封树脂的表面为出射面并从该出射面取出光,该发光装置的特征在于:上述发光元件在该发光元件的大致中央与顶面附近之间具有活性层;在上述封装成型体中,上述凹部具有凹陷区域;上述封装成型体(201)通过其反射性而具有反射件功能;上述凹部具备反射面,其中,该反射面是沿着上述凹陷区域的的短边朝向上述出射面设置的斜面,该短边是从上述出射面观察时的上述凹陷区域的短边;在上述凹陷区域的底面具有贴片区域和引线键合区域;上述凹陷区域的深度与上述发光元件的活性层的高度大致相同,或者比该活性层的高度小。
根据本发明的上述结构,在使用了其活性层被设置在自底面起某一高度的位置的芯片的发光装置中,通过在凹部设置凹陷区域,可以增大引线键合区域,所以,引线 键合变得易于进行,并且能够使用大尺寸、大光量的芯片。
另外,在其活性层被形成在大致中央部分与顶面附近之间的芯片所发射的光中,至少从较之于活性层更靠近顶面侧的部分所发射的光的成分的大部分被反射件具备的平缓斜面反射,从而能够有效地将光取出。
其结果,能够提供一种这样的发光装置,即:尽管实现了薄型化,但也能够高效地取出由芯片发出的光的发光装置。
本发明的其他目的、特征和优点在以下的描述中会变得十分明了。此外,以下参照附图来明确本发明的优点。
附图说明
图1(a)是表示本发明的一个实施方式的发光装置的短轴方向剖面图。
图1(b)是表示上述实施方式的发光装置的长轴方向剖面图。
图1(c)是表示上述实施方式的发光装置的从出射面观察的平面图。
图2(a)是表示上述实施方式中的芯片的剖面图。
图2(b)是表示上述实施方式中的芯片的发光特性图。
图3是上述实施方式的发光装置的光路图。
图4(a)是比较本发明的上述实施方式的发光装置的光强度和现有技术的发光装置的光强度的短轴方向发光特性图。
图4(b)是比较本发明的上述实施方式的发光装置的光强度和现有技术的发光装置的光强度的长轴方向发光特性图。
图5(a)是表示本发明的另一实施方式的发光装置的短轴方向剖面图。
图5(b)是表示上述另一实施方式的发光装置的长轴方向剖面图。
图5(c)是表示上述另一实施方式的发光装置的从出射面观察的平面图。
图6(a)是表示上述另一实施方式中的芯片的剖面图。
图6(b)是表示上述另一实施方式中的芯片的发光特性图。
图7是表示在反射件的倾斜角发生变化时的光量变化的图。
图8是上述另一实施方式的发光装置的光路图。
图9(a)是比较本发明的上述另一实施方式的发光装置的光强度和现有技术的发光装置的光强度的短轴方向发光特性图。
图9(b)是比较本发明的上述另一实施方式的发光装置的光强度和现有技术的发光装置的光强度的长轴方向发光特性图。
具体实施方式
(第1实施方式)
下面,根据图1~图4来说明本发明的发光装置的实施方式。
图1(a)是表示本实施方式的发光装置的剖面图。
本实施方式的发光装置由具有碟状凹部的近似长方体的封装成型体(以下,标记为封装101)和图2(a)所示的LED芯片(以下,标记为芯片102)构成。
上述凹部构成反射件103,该反射件103包括底面103c和沿着底面的周缘倾斜地设置的侧壁。反射件103可通过采用白色封装等,借助于封装101自身的反射特性来实现反射件功能,也可以另行加工,例如,通过在凹部的侧壁形成反射膜等来提高反射率,由此实现反射件功能。
在图1(a)所示的短轴方向的剖面中,反射件103被构成为:从底面103c至出射面104a,依次包括平缓斜面103a和陡峭斜面103b。
形成平缓斜面103a,使其与底面103c构成小于或等于66度的倾斜角θ。形成陡峭斜面103b,例如,使其具有88度的倾斜角。
芯片102被配置在底面103c的大致中央部分。
在底面103c上配置有用于对芯片102供给功率的电极105,电极105通过引线106与芯片102电连接。
进而,在凹部填充透光性的密封树脂104。
另外,可以在密封树脂104中混合用于转换芯片102的发光波长的荧光体。
上述密封树脂104与空气之间的界面构成出射面104a。
上述出射面104a并不限于长方形,也可以为多边形或椭圆形。
另外,上述出射面104a优选为近似平面。由此,后述的入射角θi将变得更为准确,从而可提高光的取出效率。
图1(b)是长轴方向剖面图。图1(c)是从出射面104a观察的平面图。
图2(a)是芯片102的剖面图。图2(b)是光强度的发光特性图。出射角(Emission Angle)表示相对于芯片102的法线的角度。
芯片102具有从该芯片的底面朝顶面倾斜的侧面,例如,芯片102是被形成为截棱锥状的芯片。作为发光部的活性层102a被形成在芯片102的较之于大致中央部分更靠近底面侧的位置上。一般而言,平行于芯片102的底面地形成活性层102a。
根据芯片102的上述结构,可以提高从芯片向密封树脂104的光取出效率。在这种情况下,特别地,在出射角为40度至60度的芯片102的侧面方向上,发光强度达到峰值。
图3是本实施方式的发光装置的光路图。
另外,在图3中,放大表示了反射件103的一个侧壁,当然,相同的原理也适用于其另一侧壁。
主要从芯片102的侧面发射的光被反射件103的侧壁反射,并以入射角θi入射到出射面104a,然后向空气中发射。
当光从折射率高的介质进入折射率低的介质时,如果入射角θi大于某个角度,就会在介质的界面发生全反射。这个角度被称为临界角。
即,当入射光入射到介质的界面的角度相对界面垂直时,反射变得最小,光的取出效率为最高。
关于密封树脂104的折射率,如果为本领域较多采用的材料,则大致为n=1.5。设空气的折射率为n=1,那么,临界角约为42度。即,当入射角θi小于或等于约42度时全反射变得最小,因此,光的取出效率为最高。
参照图3,以光路(1)、(2)、(3)为例来说明从芯片102的侧面发射的光的光路。这里,各光路与活性层102a之间的仰角为φ。
另外,图3中的光路(1)、(2)、(3)大致对应于图2(b)所示的光强度的发光特性(1)、(2)、(3)。
光路(1)的仰角φ≈0,也就是说,光路(1)大致平行于活性层102a,光路(1)是以图2(b)中的90度出射角发射的光的光路。
此时,光被平缓斜面103a反射,并以小于或等于约42度的入射角θi入射到出射面104a,因此,出射面104a的全反射为最小。
光路(2)是以平缓的仰角、即70度左右的出射角发射的光的光路。
此时,与上述光路(1)相比较而言,光以更平缓的角度被平缓斜面103a反射,因此,入射角θi比上述光路(1)要小。所以,在这种情况下,也几乎没有全反射。
光路(3)是以比上述光路(2)陡峭的仰角、即40度左右的出射角发射的光的光路。
此时,在本实施方式中,光被陡峭斜面103b反射,但是,几乎所有的光的成分都入射至出射面104a,而且,入射角θi可以小于或等于约42度。所以,在这种情况下,也几乎没有全反射。
进而,以更陡峭的仰角、即比40度左右的角更小的出射角发射的光被陡峭斜面103b反射,或者,直接入射至出射面104a。在上述任何情况下,入射角θi都可以小于或等于约42度,所以,也几乎没有全反射。
如上所述,在具有平缓斜面103a和陡峭斜面103b的反射件103中,从芯片102中以0度至90度的出射角发射的几乎所有的光成分都能够以小于或等于约42度的入射角θi被导向出射面104a。
即,上述具有从底面向顶面倾斜的侧面以及被配置在底面附近的活性层102a的芯片102的光强度峰值分布在40度至60度的出射角范围内,从上述芯片102的侧面发射的光成分能够被有效地导向出射面104a。
另外,需要根据密封树脂104的折射率来适当地调整平缓斜面103a的倾斜角θ。倾斜角θ并不限于小于或等于66度。也就是说,当主要从芯片102的侧面发射的光被平缓斜面103a反射后,以入射角θi入射至出射面104a时,将入射角θi形成为小于或等于临界角而不会发生全反射的角度即可。
平缓斜面103a反射主要从芯片102的侧面发射的光,所以,优选的是,在较之于芯片102的顶面更靠近出射面104a的位置上设置边界103d。另外,边界103d可以为曲面。
另一方面,在短轴方向上,如果反射件103的侧壁仅由平缓斜面构成,那么,封装101的厚度t就会增大。但是,如上所述,使侧壁从某一位置起形成为陡峭斜面,由此,具有平缓的仰角的光的成分就能够不产生全反射地入射至出射面104a,因此,可将反射件103的形状形成得更为扁平,从而能够使封装101的厚度变薄。
此外,如图3的(3)所示,陡峭斜面103b不仅将由芯片102的侧面发射的光成分有效地导向出射面104a的方向,而且,还兼有将由芯片102的顶面发射的光成分有效地导向出射面104a的方向的作用。
陡峭斜面103b的倾斜角越陡峭,则厚度t就越小。但是,由于出射面104a上的 入射角θi变大,因此,全反射成分增加,从而导致导光效率降低。考虑到上述问题,将陡峭斜面103b的倾斜角形成为既能保障导光效率又能减小厚度t的角度就变得很重要。
另外,在反射件103的长轴方向上,封装101具有远大于厚度t的宽度w,所以,进行设计的余量比较大。
因此,反射件103的长轴方向的侧壁可以是一个其倾斜角小于或等于66度的斜面,也可以与短轴方向同样地,具有平缓斜面和陡峭斜面。
下面,对现有技术的发光装置与本实施方式的发光装置的发光特性进行比较。在现有技术的发光装置中,反射件的侧壁与底面构成一个80度的倾斜角,芯片与本实施方式中的芯片同样地,其光强度峰值分布在发光元件的侧面方向上,并且,芯片形成为截棱锥状,在其底面附近形成有活性层。
图4(a)、图4(b)是比较本实施方式的发光装置的光强度和现有技术的发光装置的光强度的图。图4(a)、图4(b)分别表示短轴方向和长轴方向的特性。与上述现有技术相比较而言,本实施方式的发光装置在全出射角范围内提高了光强度。
(第2实施方式)
下面,根据图5~图9来说明本发明的发光装置的实施方式。
图5(a)是表示本实施方式的发光装置的剖面图。
本实施方式的发光装置由具有碟状凹部的近似长方体的封装成型体(以下,标记为封装201)和图6(a)所示的芯片202(以下,标记为结芯片(Junction-upchip))构成,其中,在芯片202的顶面附近形成有作为发光部的活性层。
上述凹部构成反射件203,该反射件203包括凹陷区域和沿着该凹陷区域的边缘设置的斜面。
凹陷区域由底面203e和沿着该底面203e的周缘近似垂直设置的直立面203a构成。
另外,凹陷区域的深度与图6(a)所示的芯片202的活性层202a的高度h大致相等,或者小于该高度h。
反射件203可通过采用白色封装等,借助于封装自身的反射特性来实现反射件功能,也可以另行加工,例如,通过在凹部的侧壁形成反射膜等来提高反射率,由此提高反射件功能。
在图5(a)所示的长轴方向的剖面图中,从凹陷区域的直立面203a的边缘(从出射面204a观察时,为图5(c)所示的凹陷区域的短边)至出射面204a,形成平缓斜面203d,构成反射件203的侧壁。
上述平缓斜面203d与凹陷区域的底面203e构成小于或等于66度的倾斜角θ(关于其理由,请参照后述)。
在图5(b)所示的短轴方向的剖面图中,从凹陷区域的直立面203a的边缘(从出射面204a观察时,为图5(c)所示的凹陷区域的长边)至出射面204a,依次形成平缓斜面203b和陡峭斜面203c,构成反射件203的侧壁。
上述平缓斜面203b与凹陷区域的底面203e构成小于或等于66度的倾斜角θ(关于其理由,请参照后述)。
此外,上述陡峭斜面203c与凹陷区域的底面203e构成例如88度左右的倾斜角。
凹陷区域的底面203e的大致中央部分是载置芯片202的贴片区域。贴片区域的两侧的部分是在底面203e的长轴方向上并列地设置了电极205的宽度为d的引线键合区域。为了易于实施引线键合,优选的是,确保宽度d大于或等于300μm。
电极205是用于对芯片202供给功率的电极,电极205通过引线206与芯片202电连接。
进而,在凹部填充透光性的密封树脂204。
上述密封树脂204的表面构成出射面204a。
上述出射面204a的形状并不限于长方形,也可以为多边形或椭圆形。
另外,上述出射面204a优选为近似平面。由此,后述的入射角θi将变得更为准确,从而可提高光的取出效率。
图5(c)是从出射面204a观察的平面图。
图6(a)是芯片202的剖面图。图6(b)是光强度的发光特性图。出射角表示相对于芯片202的法线的角度。
芯片202是作为发光部的活性层202a形成在顶面附近距离底面的高度为h的位置上的结芯片。
一般而言,平行于芯片202的底面地形成活性层202a。
在上述芯片202中,在出射角为0度左右的方向上光强度达到峰值,随着出射角变大,光强度会缓慢地减小。
图7是表示在封装中载置作为结芯片的芯片202,并使倾斜角变化时的发光装置的光量的图,其中,在上述封装中作为反射件203的长轴方向的侧壁的反射面与凹部的底面构成一个倾斜角。
根据图7,侧壁的倾斜角越平缓,光量越大。
即,在使用了作为结芯片的芯片202的发光装置中,反射件203的侧壁的倾斜角越平缓,光的取出效率就会越高。
其理由为,如后所述,当主要从芯片的侧面方向发射的光被平缓斜面反射并向出射面入射时,如果平缓斜面的倾斜角比较平缓,那么,在临界角以下入射的光的成分就会增加,在出射面上的全反射就会减少,从而使得光的取出效率提高。
但是,在本实施方式中,如果使封装201的宽度w恒定并使上述倾斜角变小,那么,芯片202的底面就会接近平缓斜面203d,因此,将难以确保引线键合区域的宽度d。
对此,通过在凹部设置凹陷区域并在凹陷区域的底面203e上载置芯片202,可在芯片202的附近确保引线键合区域。
此外,由于芯片202的折射率高于密封树脂204的折射率,所以,作为结芯片的芯片202的侧面的较之于活性层202a更靠近底面侧的部分几乎不发射光。
所以,即使在如图5(a)所示那样在凹部设置了凹陷区域的情况下,如果该凹陷区域的深度大致与活性层202a的高度h相等或者比高度h小,那么,光的取出效率就几乎不会降低。
其结果,可确保引线键合区域的宽度d而不会降低光的取出效率。
如上所述,要将平缓斜面203d的倾斜角θ保持在66度以下并确保引线键合区域的宽度d,将芯片202的活性层202a形成在芯片的较之于大致中央部更靠近顶面侧的位置上是比较有利的。
图8是本实施方式的发光装置的光路图。
另外,图8是放大地表示了反射件203的短轴方向的一个侧壁的图。
从芯片202的较之于活性层202a更靠近顶面侧的部分以某一出射角发射的光被反射件203的平缓平面203b或陡峭斜面203c反射,并以入射角θi入射到出射面204a,然后向空气中发射。
当光从折射率高的介质进入折射率低的介质时,如果入射角θi大于某个角度,就 会在介质的界面发生全反射。这个角度被称为临界角。
即,当入射光垂直入射介质界面时,反射变得最小,光的取出效率为最高。
关于密封树脂204的折射率,如果为本领域较多采用的材料,则大致为n=1.5。设空气的折射率为n=1,那么,临界角约为42度。即,当入射角θi小于或等于约42度时全反射变得最小,因此,光的取出效率为最高。
参照图8,以光路(4)、(5)、(6)为例来说明从芯片202的侧面发射的光的光路。这里,各光路与活性层202a之间的仰角为φ。
另外,图8中的光路(4)、(5)、(6)大致对应于图6(b)所示的光强度的发光特性(4)、(5)、(6)。
光路(4)的仰角φ≈0,也就是说,光路(4)大致平行于活性层202a,光路(4)是以图6(b)中的90度出射角发射的光的光路。
此时,光被平缓斜面203b反射,并以小于或等于约42度的入射角θi入射到出射面204a,因此,在出射面204a上几乎没有全反射。
光路(5)是以平缓的仰角、即70度左右的出射角发射的光的光路。
此时,与上述光路(4)相比较而言,光被平缓斜面203b以更平缓的角度反射,因此,入射角θi比上述光路(4)要小。所以,在这种情况下,也几乎没有全反射。
光路(6)是以比上述光路(5)陡峭的仰角、即40度左右的出射角发射的光的光路。
此时,在本实施方式中,光被陡峭斜面203c反射,但是,几乎所有的光的成分都入射至出射面204a,而且,入射角θi可以为小于或等于约42度。所以,在这种情况下,也几乎没有全反射。
进而,以更陡峭的仰角发射的光被陡峭斜面203c反射,或者,直接入射至出射面204a。在上述任何情况下,入射角θi都可以为小于或等于约42度,所以,也几乎没有全反射。
如上所述,在具有平缓斜面203b和陡峭斜面203c且平缓斜面203b的倾斜角θ小于或等于约66度的反射件203中,从芯片202中以0度至90度的出射角发射的几乎所有的光成分都能够以小于或等于约42度的入射角θi被导向出射面204a。
另外,需要根据密封树脂204的折射率来适当地调整平缓斜面203b的倾斜角θ。倾斜角θ并不限于小于或等于66度。也就是说,当主要从芯片202的侧面发射的光被 平缓斜面203b反射后,以入射角θi入射至出射面204a时,将入射角θi形成为小于或等于临界角而不会发生全反射的角度即可。
另一方面,在短轴方向上,如果反射件203的侧壁仅由平缓斜面203b构成,那么,封装201的厚度t就会增大。但是,如上所述,使侧壁从某一位置起形成为陡峭斜面,由此,具有平缓的仰角φ的光的成分就能够不产生全反射地入射至出射面204a,因此,可将反射件203的形状形成得更为扁平,从而能够使封装201的厚度变薄。
陡峭斜面203c的倾斜角越陡峭,则厚度t就越小。但是,由于出射面204a上的入射角θi变大,因此,全反射成分增加,从而导致导光效率降低。另外,再入射至与陡峭斜面203c相对的陡峭斜面的成分增加,从而导致导光效率降低。考虑到上述问题,将陡峭斜面203c的倾斜角形成为既能保障导光效率又能减小厚度t的角度就变得很重要。
另外,关于上述反射件203的长轴方向的平缓斜面203d的倾斜角θ,也适用与短轴方向相同的原理。即,通过将出射面204a上的入射角θi设定为小于或等于42度来抑制全反射,为了提高光的取出效率,在长轴方向的倾斜面203d上也将倾斜角θ设定为小于或等于66度。
另外,在反射件203的长轴方向上,封装201具有远大于厚度t的宽度w,所以,进行设计的余量比较大。
因此,反射件203的长轴方向的斜面可以是一个其倾斜角小于或等于66度的斜面,也可以与短轴方向同样地,由平缓斜面和陡峭斜面构成,并且平缓斜面的倾斜角小于或等于66度。
由此,能够将封装201的宽度w形成得更小。
此外,凹陷区域与平缓斜面203b或203d的边界,或者,平缓斜面203b与陡峭斜面203c的边界可以是倾斜角连续变化的曲面。
下面,比较现有技术的发光装置与本实施方式的发光装置的发光特性,在现有技术的发光装置中,反射件203的长轴方向的平缓斜面203d与底面203e之间形成一个88度的倾斜角,在本实施方式的发光装置中,平缓斜面203d与底面203e之间形成一个小于或等于66度的倾斜角,例如49度的倾斜角。另外,短轴方向的反射面与底面203e之间形成一个78度的倾斜角。另外,芯片202是与本实施方式相同的结芯片。
图9(a)、图9(b)是比较本实施方式的发光装置的光强度和现有技术的发光装置的光强度的图。图9(a)、图9(b)分别表示短轴方向和长轴方向的发光特性。
与上述现有技术相比较而言,本实施方式的发光装置在全出射角范围内提高了光强度。
这里,上述发光元件优选的是,例如,具有从该发光元件的底面朝顶面倾斜的侧面的发光元件。
此外,优选的是,由上述平缓斜面构成的反射面反射主要从上述发光元件的侧面发射的光的成分。
上述平缓斜面与上述活性层构成的角度优选小于或等于66度。
上述出射面优选为近似平面。
另外,上述出射面优选为长方形、或者具有长轴和短轴的多边形、或者椭圆形。
此外,优选的是,在上述凹部的至少短轴方向的侧壁上具备从底面起依次由平缓斜面和陡峭斜面构成的反射面。
另外,优选的是,上述平缓斜面与陡峭斜面的边界较之于发光元件的顶面更靠近发光装置的出射面侧。
另外,优选的是,上述平缓斜面与陡峭斜面的边界具备曲面。
在封装成型体的长轴方向上,上述斜面与上述活性层构成的角度优选小于或等于66度。
另外,优选的是,在封装成型体的长轴方向上,上述斜面由平缓斜面和陡峭斜面构成,上述平缓斜面与上述活性层构成的角度小于或等于66度,从上述凹陷区域与斜面的边界起依次为平缓斜面和陡峭斜面。
此外,优选的是,封装成型体具备反射面,其中,该反射面是沿着上述凹陷区域的长边朝向上述出射面设置的斜面,该长边是从上述出射面观察时的上述凹陷区域的长边;上述凹陷区域的深度与上述发光元件的活性层的高度大致相等,或者比该活性层的高度小。
另外,在封装成型体的短轴方向上,上述斜面与上述活性层构成的角度优选小于或等于66度。
此外,优选的是,在封装成型体的短轴方向上,上述斜面由平缓斜面和陡峭斜面构成,上述平缓斜面与上述活性层构成的角度小于或等于66度,从上述凹陷区域与斜 面的边界起依次为平缓斜面和陡峭斜面。
上述出射面优选为近似平面。
此外,优选的是,上述凹陷区域与平缓斜面的边界或平缓斜面与陡峭斜面的边界具有曲面。
根据上述结构,主要从芯片的侧面发射的光的成分被反射件所具备的平缓斜面反射,由密封树脂与空气的界面构成的出射面上的全反射被抑制,从而能够有效地将光取出。此外,上述平缓斜面从其某一位置起形成为陡峭斜面,从而能够较薄地形成封装。
即,通过采用由平缓斜面和陡峭斜面构成的两个反射面,可望实现封装的薄型化,主要从发光元件的侧面发射的光被平缓斜面反射,其对出射面的入射角小于临界角,由此,能够提高光的取出效率。
另外,根据上述结构,在使用了其活性层被设置在自底面起某一高度的位置的芯片的发光装置中,通过在凹部设置凹陷区域,可以增大引线键合区域,所以,引线键合变得易于进行,并且能够使用大尺寸大光量的芯片。
在其活性层被形成在大致中央部分与顶面附近之间的芯片所发射的光中,至少从较之于活性层更靠近顶面侧的部分所发射的光的成分的大部分被反射件具备的平缓斜面反射,从而能够进行有效的取出。
此外,上述平缓斜面从其某一位置起形成为陡峭斜面,从而能够较薄地形成封装。
其结果,能够提供一种这样的发光装置,即:既使实现了薄型化,也能够高效地取出由芯片发出的光的发光装置。
以上,对本发明进行了详细的说明,上述具体实施方式或实施例仅仅是揭示本发明的技术内容的示例,本发明并不限于上述具体示例,不应对本发明进行狭义的解释,可在本发明的精神和权利要求的范围内进行各种变更来实施之。
Claims (10)
1.一种发光装置,由发光元件(102)和封装成型体(101)构成,其中,封装成型体(101)容纳上述发光元件(102)并在底面(103c)形成有载置上述发光元件(102)的凹部,在上述凹部填充用于覆盖上述发光元件(102)的透光性的密封树脂(104),以上述密封树脂(104)与空气之间的界面为出射面(104a)并从该出射面(104a)将光取出,该发光装置的特征在于:
上述发光元件(102)的活性层(102a)形成在上述发光元件(102)的较之于大致中央部分更靠近底面(103c)侧的位置,上述发光元件(102)的发光特性为光强度在侧面方向上达到峰值;
上述凹部具有反射面(103),该反射面(103)从上述底面(103c)起依次由平缓斜面(103a)和陡峭斜面(103b)构成,
上述反射面(103)对从上述发光元件(102)的侧面发射的光进行反射。
2.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于:
上述发光元件(102)具有从上述底面(103c)朝顶面倾斜的侧面。
3.根据权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于:
上述反射面(103)所包括的上述平缓斜面(103a)反射主要从上述发光元件(102)的侧面发射的光的成分。
4.根据权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于:
上述平缓斜面(103a)与上述活性层(102a)构成的角度小于或等于66度。
5.根据权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于:
上述出射面(104a)为近似平面。
6.根据权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于:
上述出射面(104a)为长方形、或者具有长轴和短轴的多边形、或者椭圆形。
7.根据权利要求6所述的发光装置,其特征在于:
在上述凹部的至少短轴方向的侧壁上具备从底面(103c)起依次由平缓斜面(103a)和陡峭斜面(103b)构成的反射面(103)。
8.根据权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于:
上述平缓斜面(103a)与陡峭斜面(103b)的边界(103d)较之于发光元件(102)的顶面更靠近发光装置的出射面(104a)侧。
9.根据权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于:
上述平缓斜面(103a)与陡峭斜面(103b)的边界(103d)具有曲面。
10.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于:
从上述发光元件(102)出射的光强度,在相对上述发光元件(102)的法线的角度即出射角为40~60度中具有峰值。
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