JP2004266148A - Light emitting device and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light emitting device wherein the brightness can be enhanced by preventing increase in the size of a light source and reducing the absorption loss of light, and condensed light can be emitted in a desired direction and range. <P>SOLUTION: An element housing part 50 is provided at an external lens 5, and a phosphor layer 5A is thinly provided on the inner peripheral surface of an element housing part 50 so as to integrally surround an LED element 4. Thus, the phosphor layer 5A can equally and thinly be formed. Since the phosphor layer 5A with uniform thickness can be formed, lowering of the brightness due to light absorption is prevented. Since increase in the size of the light source due to the thickness of the phosphor layer 5A can be minimized, the light can be condensed in the state of a spot by a condensing optical system to enhance the brightness in a prescribed emitting range. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオード(Light−Emitting Diode:以下「LED」という。)から放射される光を蛍光体で吸収し、異なる波長の光に波長変換して放射させる発光装置に関し、特に、光度を大にするとともに集光性に優れる発光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、LEDチップから放射される光を蛍光体で波長変換して放射する発光装置がある(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
図9は、特許文献1に示される発光装置を示し、図9(a)は縦断面図である。この発光装置10は、リードフレーム11Aおよび11Bと、リードフレーム11Aに形成されるカップ12と、カップ12内に保持されるLED13と、LED13の電極部とリードフレーム11Aおよび11Bとを電気的に接続するボンディングワイヤ14と、カップ12内に設けられるLED13を封止する封止部15と、光透過性を有して全体を封止する砲弾形状のエポキシ樹脂16とを有する。
【0004】
図9(b)は、カップ12の部分拡大図を示す。LED13は、透明スペーサ15Aによって封止されており、透明スペーサ15Aの表面には蛍光材料15Bが層状に設けられている。
【0005】
このような構成によると、蛍光材料15Bが均一に照明されることによって一定で均一な白色光を得ることができる。
【0006】
図10は、特許文献1に示された発光装置の他の構成を部分的に示す。この構成では、LED13に紫外線硬化樹脂を滴下することにより形成される透明スペーサと15Aと、透明スペーサ15Aの表面に滴下されることによって層状に形成される蛍光材料15Bによって基板17に実装されたLED13を半球状に封止している。
【0007】
【特許文献1】
特開2000−077723号公報(第1図、第3図、および第4図)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の発光装置によると、LEDの周囲に樹脂や蛍光材料を滴下しているため、封止形状や厚さを精度良く設けることができないという問題がある。また、LEDを樹脂で半球状に封止した場合には、滴下された蛍光材料が樹脂の周囲に流れて堆積し、その部分で光が吸収されることによって光取り出し効率が低下するという不都合もある。
【0009】
また、図9(b)においては蛍光材料15Bが発光するので、発光面積がおよそ10倍となり、集光光学系による集光効果を得にくくなるという問題がある。即ち、図11(a)に示すように、光源19から放射される光を集光光学系18で集光するとき、光源19の発光面積が小さく、点光源とみなせるときには光Lが充分に集光される。一方、図11(b)に示すように光源19の発光面積が大であると充分な集光ができないことから、点光源とみなせない集光度の低下が生じる。
【0010】
従って、本発明の目的は、光源サイズの拡大を防ぐとともに光の吸収損失を小にして光度を大にでき、かつ、所望の方向および範囲に集光された光を照射することのできる発光装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、所定の波長の光を放射する半導体発光素子部と、
前記光を透過させる光透過性材料によって形成されて前記半導体発光素子部を覆って一体的に収容する空間を有する光透過部と、
前記空間の形状に沿って薄層状に形成されて前記光の照射に基づいて励起される蛍光体部とを有することを特徴とする発光装置を提供する。
【0012】
光透過部は、光を集光する集光光学形状を有するようにしても良い。また、半導体発光素子部は、実装面と反対側に設けられる光出射面から光を放射させるフリップチップ型のLED素子を用いることもできる。
【0013】
半導体発光素子部を覆う空間は、半導体発光素子部の外形に沿って近接して設けられることが好ましい。また、半導体発光素子部は、複数のLED素子を規則的に配列して形成されていても良く、発光波長の異なる複数のLED素子を規則的に配列して形成されていても良い。
【0014】
このような構成によれば、半導体発光素子部の近傍に均一な厚さで蛍光体部が配置されることにより、蛍光体の励起発光によって見かけ上の光源サイズが大になることを抑制するとともに光吸収量が低減される。
【0015】
また、本発明は、上記目的を達成するため、金属材料によって電極を形成する第1の工程と、
前記電極に半導体発光素子を実装する第2の工程と、
前記半導体発光素子を収容する素子収容部の形状に沿って薄層状に形成された蛍光体層を有する光透過部を前記電極に対して位置決めする第3の工程と、
前記素子収容部の前記蛍光体層によって前記半導体発光素子が包囲されるように前記光透過部と前記電極とを接着固定する第4の工程とを有することを特徴とする発光装置の製造方法を提供する。
【0016】
素子収容部は、光透過性樹脂の成型加工後に蛍光体材料を吹き付けることによって前記蛍光体層を形成されることが好ましい。
【0017】
電極は、高熱伝導性のサブマウント材の表面に設けられるリード状電極、又は、高熱伝導性を有するベース材の表面に絶縁層を介して設けられる銅箔電極を用いることができる。また、半導体発光素子は、電極にフリップチップ接合されていることが好ましい。
【0018】
このような構成によれば、光透過部を別工程で製造できることによって生産性に優れるとともに、半導体発光素子部の近傍に均一な厚さの蛍光体部が精度良く配置される。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る発光装置を示し、(a)は縦断面図、(b)はLED素子の部分拡大図、(c)は(b)のA−A断面を示す。
【0020】
以下の説明では、集光の定義として、光軸方向にスポット状に集光する集光の他に、光軸と直交する方向への集光や、光軸に対して所定の角度を有する方向への集光についても含まれるものとする。
【0021】
この発光装置1は、図1(a)に示すように、熱伝導性に優れる銅等の金属材料によって形成されるリード2Aおよび2Bと、リード2Aおよび2Bの素子搭載側に設けられて表面に配線パターン3Aおよび3Bを有するサブマウント3と、配線パターン3Aおよび3Bに位置して実装されるLED素子4と、LED素子4を包囲するようにリード2Aおよび2Bに外付け固定されるレンズ5とを有する。
【0022】
サブマウント3は、AlN等の高熱伝導性材料によって形成されており、表面に形成される銅箔の配線パターン3Aおよび3Bにバンプ4Aを介してLED素子4をフリップチップ接合されている。また、配線パターン3Aはリード2Aと、配線パターン3Bはリード2Bと図示しないビアホールを介して電気的に接続されている。
【0023】
LED素子4は、例えば、GaN、GaAlN、InGaN、InGaAlN等の窒化ガリウム系化合物半導体やZnSe(セレン化亜鉛)等で450nm〜480nmの青色系で発光するように形成されている。このLED素子4は、電極形成面の反対側に形成されるサファイア基板側から主として光を出射し、1000×1000μmのチップサイズを有する。なお、青色系LEDの素子構造については周知技術であるので、詳細な説明については省略する。
【0024】
レンズ5は、エポキシ樹脂等の光透過性樹脂を射出成型することによって砲弾形状で形成されており、LED素子4を搭載したリード2Aおよび2Bに対して所定の位置に位置決め固定されるようになっている。この位置決めについては図示しないが、リード2Aおよび2Bに形成された凹部と、レンズ5に形成される凸部との凹凸嵌合に基づいて行っている。なお、他の位置決め方法によって位置精度良く固定するようにしても良い。
【0025】
また、レンズ5は、図1(b)に示すように、リード2Aおよび2Bへの位置決め固定時にLED素子4を収容する窪み状の素子収容部50を有し、素子収容部50の内周面には薄い層状に形成された蛍光体層5Aが設けられている。この素子収容部50は、図1(c)に示すように、LED素子4との間に形成される隙間5Bが可能な限り小となるサイズで形成されている。蛍光体層5Aは、上記した波長の青色光によって励起されて黄色光を放射するCe:YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)からなる。
【0026】
このような発光装置1を製造するには、まず、金属材料の打ち抜き加工によってリード2Aおよび2Bを形成する。また、リード2Aおよび2Bの打ち抜き加工時に位置決め用の凹部を圧痕形成する。次に、リード2Aおよび2Bの素子搭載側に高熱伝導性材料によってサブマウント3を形成する。次に、サブマウント3の表面に銅箔による所定の回路パターン3Aおよび3Bを形成する。次に、回路パターン3Aおよび3Bの所定の位置にバンプ4Aを介してLED素子4をフリップチップ接合する。
【0027】
レンズ5は別工程で形成される。まず、レンズ形状に応じた金型に光透過性樹脂を充填することにより砲弾形状で素子収容部50を有したレンズ5を射出成型する。また、樹脂成型時に位置決め用の凸部をあわせて成型する。次に、素子収容部50に蛍光体を薄く塗布して蛍光体層5Aを形成する。
【0028】
次に、上記したレンズ5に設けられた凸部と、リード2Aおよび2Bに設けられた凹部とが嵌合するように両者を位置決め固定する。このとき、素子収容部50に透明なシリコン樹脂を注入する。次に、リード2Aおよび2Bにレンズ5を被せて接着固定するとともにLED素子4をシリコン封止する。
【0029】
以下に、第1の実施の形態の発光装置の動作を説明する。
【0030】
図示しない駆動部は、リード2Aおよび2Bに駆動電圧を印加する。LED素子4は駆動電圧に基づいて発光して青色光を放射する。LED素子4から放射される青色光は蛍光体層5Aに照射される。蛍光体層5Aは青色光に基づいて励起されて黄色光を放射する。この黄色光と青色光とが蛍光体層5Aで混合されることによって白色光となる。白色光はレンズ5内を進み、砲弾形状部分で集光されてレンズ5外に放射される。放射された白色光は光源部のサイズと光学系形状によって定まる相似比で所定の照射範囲に集光される。
【0031】
上記した第1の実施の形態によると、以下の効果が得られる。
(1)外付けのレンズ5に素子収容部50を設け、素子収容部50の内周面に蛍光体層5Aを薄く設けてLED素子4を一体的に包囲するようにしたので、蛍光体層5Aを均一に薄く形成することが可能になる。また、均一な薄さを有する蛍光体層5Aを形成できることにより、光吸収による光度の低下を防ぐことができる。また、蛍光体層5Aの層厚による光源のサイズ拡大を最小限に抑えることができるので、集光光学系によって光をスポット状に集光させることができ、所定の照射範囲における光度を大にできる。
(2)また、光源としてサイズの大(例えば、1000μm角程度)なるLED素子4を用いた場合でも蛍光体層5Aに覆われることによる光源サイズの拡大を防いで集光性を確保することが可能になる。
(3)レンズ5を別体で形成し、リード2Aおよび2Bに対して位置決め固定するようにしたので、LED素子4と蛍光体層5Aとが適切な位置関係で配置されるようになり、所望の照射方向および照射範囲に精度良く光を集光させることができるようになる。また、用途や集光性に応じた形状のレンズ5を選択的に取り付けることが可能になる。
(4)レンズ5に素子収容部50に蛍光体層5Aを設ける方法では、層厚を均一に、かつ、薄く形成する形成方法を選択できるので、高価な蛍光体を使用する場合でも使用量を低減することが可能になり、製造コストを安価にすることができる。
(5)高熱伝導性を有するサブマウント3を介してLED素子4をリード2Aおよび2Bに搭載しているので、放熱性が向上し、光度の増大要求に伴う発光装置の大出力化に余裕をもって対応することができる。
【0032】
図2は、第2の実施の形態に係るレンズの素子収容部を示す。このレンズ5は、LED素子4を包囲する素子収容部50をLED素子4の外形とほぼ同じ矩形状に形成したものである。なお、以下の説明において、第1の実施の形態と同一の構成を有する部分については同一の引用数字を付しているので重複する説明を省略する。
【0033】
上記した第2の実施の形態によると、LED素子4と蛍光体層5Aとの間の隙間5Bをより小にできることから、光源サイズの拡大をより効果的に抑制でき、そのことによって放射される光の集光性をより高めることができる。
【0034】
図3は、第3の実施の形態に係る発光装置を示し、(a)は縦断面図、(b)はLED素子の部分拡大図、(c)は(b)のB−B断面を示す。
【0035】
この発光装置1は、図3(a)および(b)に示すように、サブマウント3の配線パターン3A、3B、および3Cにそれぞれ位置して実装されるLED素子4と、LED素子4を包囲するようにリード2Aおよび2Bに外付け固定されるレンズ5とを有する。
【0036】
LED素子4は、図3(c)に示すように、赤色光を放射する赤色LED素子40と、赤色LED素子40の周囲に配置される8個の青色LED素子41とを配線パターン3A、3B、および3Cにそれぞれフリップチップ接合しており、各LED素子は300×300μmのチップサイズを有する。
【0037】
蛍光体層5Aは、青色LED素子41から放射される青色光に基づいて励起されて黄色光を放射するCe:YAGからなる。
【0038】
上記した第3の実施の形態によると、第1の実施の形態の好ましい効果に加えて青色LED素子41から放射される青色光と、青色光によって励起された蛍光体層5Aから放射される黄色光とが混合されることによって白色光が得られるとともに、赤色LED素子40から放射される赤色光が加わることによって、演色性の高い白色光を得ることができる。
【0039】
なお、複数のLED素子を設ける他の構成として、例えば、青色LED素子41に代えて紫外線LED素子41を赤色LED素子40の周囲に配置し、赤色、青色、および緑色の蛍光体を混合した蛍光体層5Aに紫外光を通過させることに基づいて白色光を得るようにしても良い。また、赤色LED素子40を設ける代わりに9個の青色LED素子41を設けても良い。
【0040】
また、上記した実施の形態では、LED素子4の光を蛍光体で波長変換する構成を説明したが、例えば、素子収容部50の内周面に光拡散層を形成し、LED素子4から放射された光を光拡散層で拡散させるものであっても良い。これによれば、複数の発光素子を連続な光源に近似させることができ、かつ、光源サイズを小にできるという効果を奏する。
【0041】
図4は、第4の実施の形態に係る発光装置を示し、(a)は縦断面図、(b)はLED素子の部分拡大図である。
【0042】
この発光装置1は、図4(a)および(b)に示すように、絶縁層6Aと、アルミニウム等の良熱伝導体からなるベース材6Bと、絶縁層6Aの表面に設けられる銅箔等の配線パターン3Aおよび3Bを有した基板6を用いており、配線パターン3Aおよび3Bに第1の実施の形態で説明したLED素子4より小なるサイズ(300×300μm)のLED素子4をフリップチップ接合した構成において第1の実施の形態と相違している。
【0043】
上記した第4の実施の形態によると、第1の実施の形態の好ましい効果に加えて放熱性に優れる基板6を用いているので、LED素子4の点灯に伴う発熱を基板6を介して効率良く放散させることができ、LED素子4の大出力化に対応することができる。また、LED素子4のサイズ小になっても蛍光体層5Aの厚さが薄いので、光が遮蔽されることを防げる。また、小型のLED素子4を用いることで、光を集光光学系でより小サイズのスポット状に集光させることができ、所定の照射範囲における光度を向上させることができる。
【0044】
図5は、第5の実施の形態に係る発光装置の縦断面を示す。
【0045】
この発光装置1は、第4の実施の形態で説明した基板6の配線パターン3Aに300×300μmのサイズのLED素子4をフェイスアップ接合し、LED素子4の電極部と配線パターン3Aおよび3Bとをボンディングワイヤ7によって電気的に接続している。
【0046】
レンズ5は、LED素子4およびボンディングワイヤ7を包囲するようにドーム状に形成された素子収容部50を有し、素子収容部50の内周面には薄い層状に形成された蛍光体層5Aが設けられている。素子収容部50の内側には図示しない透明なシリコン樹脂が注入されている。
【0047】
上記した第5の実施の形態によると、LED素子4をフェイスアップ接合する場合であっても光源のサイズ拡大を抑制でき、光度を大にできるとともに、集光性の向上を実現できる。なお、素子収容部50のドーム形状は、ボンディングワイヤ7を保護することのできる最小半径サイズで形成されることが好ましく、例えば、円錐状に形成されていても良い。
【0048】
上記した各実施の形態では、レンズ5に凹状に形成した素子収容部50に蛍光体層5Aを薄く形成した発光装置を説明したが、例えば、蛍光体層5Aをコンパクトに薄く形成することができれば、レンズ5と蛍光体層5Aとを別体で設けることも可能である。
【0049】
図6は、第6の実施の形態に係る発光装置の縦断面を示す。
【0050】
この発光装置1は、基板6の配線パターン3Aにフェイスアップ接合されたLED素子4と、LED素子4をドーム状に包囲するように別体で設けられる光透過性樹脂のキャップ8と、キャップ8の外表面に薄く層状に形成された蛍光体層5Aとを有し、レンズ5は素子収容部50と蛍光体層5Aとの間に隙間5Cを有して基板6と一体化されている。また、キャップ8の内側には透明なシリコン樹脂が注入されている。
【0051】
上記した第6の実施の形態によると、レンズ5と蛍光体層5Aとを別工程で形成できることから、蛍光体層5Aをキャップ8の表面に形成する際の形成厚の制御を容易に行うことができる。なお、キャップ8の形状は図示されるドーム状のものに限定されず、例えば、フリップチップ接合されたLED素子4を覆うことのできる矩形状に形成されていても良い。
【0052】
また、上記した集光光学系は光源の光軸方向に光を集光するものであるが、例えば、光源の光軸と直交する方向に光を照射する発光装置への適用も可能である。
【0053】
図7は、第7の実施の形態に係る発光装置の縦断面を示す。
【0054】
この発光装置1は、第4の実施の形態に示す砲弾形状のレンズ5に代えて、LED素子4から放射される光を光軸と直交する水平方向に放射する水平放射型のレンズ5を設けた構成を有する。レンズ5は、LED素子4から放射される光を全反射する反射面5Dを一体的に設けられている。
【0055】
上記した第7の実施の形態によると、反射面5Dで反射された光を水平方向に放射させることによって、光軸と直交する方向への光取り出し効率が向上し、レンズ5の側面方向への集光性が向上する。このことによって水平方向の所定の照射範囲における光度を大にできる。
【0056】
また、集光光学系として、透過光学系と反射光学系とを組み合わせた構成を介して光を照射する発光装置への適用も可能である。
【0057】
図8は、第8の実施の形態に係る発光装置の縦断面を示す。
【0058】
この発光装置1は、基板6上にフェイスアップ接合されたLED素子4と、LED素子4の周囲に設けられるシリコン樹脂等の光透過性材料からなる反射型のレンズ5と、レンズ5の反射膜5Eで反射された光を通過させるスリット9Aを有する遮光板9とを有する。
【0059】
レンズ5は、半球状の外形を有して形成されており、表面にスパッタリング等の周知の成膜技術により薄膜形成されたアルミニウム等の反射膜5Eを有する。
【0060】
また、レンズ5は、中心部分に基板6を収容する空間50Aを有し、空間50Aの先端部分はドーム状に形成されている。また、この先端部分の内周面には蛍光体層5Aが薄く層状に形成されている。
【0061】
LED素子4から放射される光は、蛍光体層5Aを介してレンズ5に放射される。レンズ5を透過した光は、反射膜5Eで反射されることによりスリット9Aを介してレンズ5の外部に放射される。
【0062】
上記した第8の実施の形態によると、レンズ5を透過して光反射膜5Eで反射された光をスリット9Aから放射させるような場合でも、光源サイズが小であることによって良好な集光性を付与することができる。
【0063】
なお、上記した各実施の形態では、素子収容部50をレンズ5に設けた構成を説明したが、素子収容部50をレンズ5と異なる光透過性部材に設け、この光透過性部材とレンズ5とを一体化することで集光光学系を構成するようにしても良い。
【0064】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の発光装置によると、外付けのレンズに素子収容部を設け、素子収容部の内周面に蛍光体層を薄く設けてLED素子を一体的に包囲するようにしたため、光源サイズの拡大を防ぐとともに光の吸収損失を小にして光度を大にでき、かつ、所望の方向および範囲に集光された光を照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る発光装置を示し、(a)は縦断面図、(b)はLED素子の部分を拡大した部分断面図、(c)は(b)のA−A部における部分断面図である。
【図2】第2の実施の形態に係る発光装置の部分断面図である。
【図3】第3の実施の形態に係る発光装置を示し、(a)は縦断面図、(b)はLED素子の部分を拡大した部分断面図、(c)は(b)のB−B部における部分断面図である。
【図4】第4の実施の形態に係る発光装置を示し、(a)は縦断面図、(b)はLED素子の部分を拡大した部分断面図である。
【図5】第5の実施の形態に係る発光装置の縦断面図である。
【図6】第6の実施の形態に係る発光装置の縦断面図である。
【図7】第7の実施の形態に係る発光装置の縦断面図である。
【図8】第8の実施の形態に係る発光装置の縦断面図である。
【図9】(a)は、従来の発光装置を示す縦断面図である。
(b)は、(a)のLEDの部分拡大図である。
【図10】従来の発光装置の他の構成を示す部分断面図である。
【図11】(a)は、光源サイズが小である場合の集光性を示す図である。
(b)は、光源サイズが大である場合の集光性を示す図である。
【符号の説明】
1、発光装置 2A、リード 2B、リード 3、サブマウント
3A、回路パターン 3A、配線パターン 3B、配線パターン
4A、バンプ 4、LED素子 5、レンズ 5A、蛍光体層
5B、隙間 5C、隙間 5D、反射面 5E、反射膜
6、基板 6A、絶縁層 6B、ベース材 7、ボンディングワイヤ
8、キャップ 8、透光性樹脂部 9、遮光板 9A、スリット
10、発光装置 11A、リードフレーム 12、カップ
14、ボンディングワイヤ 15、封止部 15A、透明スペーサ
15B、蛍光材料 16、エポキシ樹脂 17、基板
18、集光光学系 19、光源 40、素子 41、素子
50、素子収容部 50A、空間
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a light-emitting device that absorbs light emitted from a light-emitting diode (hereinafter, referred to as an “LED”) with a phosphor, converts the light into light of a different wavelength, and emits the light. The present invention relates to a light emitting device which is large and has excellent light collecting properties.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a light emitting device that converts the wavelength of light emitted from an LED chip with a phosphor and emits the light (for example, see Patent Document 1).
[0003]
FIG. 9 shows a light emitting device disclosed in Patent Document 1, and FIG. 9A is a longitudinal sectional view. The light emitting device 10 electrically connects the lead frames 11A and 11B, the cup 12 formed in the lead frame 11A, the LED 13 held in the cup 12, the electrode portion of the LED 13 and the lead frames 11A and 11B. And a sealing portion 15 for sealing the LED 13 provided in the cup 12 and a bullet-shaped epoxy resin 16 having light transmissivity and sealing the whole.
[0004]
FIG. 9B shows a partially enlarged view of the cup 12. The LED 13 is sealed by a transparent spacer 15A, and a fluorescent material 15B is provided in a layer on the surface of the transparent spacer 15A.
[0005]
According to such a configuration, uniform and uniform white light can be obtained by uniformly illuminating the fluorescent material 15B.
[0006]
FIG. 10 partially shows another configuration of the light emitting device disclosed in Patent Document 1. In this configuration, the LED 13 mounted on the substrate 17 by the transparent spacer 15A formed by dropping the ultraviolet curable resin onto the LED 13 and the fluorescent material 15B formed in a layer by dropping on the surface of the transparent spacer 15A. Are hemispherically sealed.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-077723 (FIGS. 1, 3 and 4)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the conventional light emitting device, since a resin or a fluorescent material is dropped around the LED, there is a problem that the sealing shape and the thickness cannot be accurately provided. Further, when the LED is sealed in a hemispherical shape with a resin, there is also a disadvantage that the dropped fluorescent material flows around the resin and accumulates, and light is absorbed in that portion, thereby lowering light extraction efficiency. is there.
[0009]
Further, in FIG. 9B, since the fluorescent material 15B emits light, the light emission area becomes about 10 times, and there is a problem that it is difficult to obtain the light collecting effect by the light collecting optical system. That is, as shown in FIG. 11A, when the light emitted from the light source 19 is condensed by the condensing optical system 18, the light emitting area of the light source 19 is small, and when the light can be regarded as a point light source, the light L is sufficiently collected. Is lighted. On the other hand, as shown in FIG. 11B, if the light emitting area of the light source 19 is large, sufficient light cannot be condensed.
[0010]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a light-emitting device that can increase the luminous intensity by preventing light source size from increasing and reducing light absorption loss, and can irradiate light collected in a desired direction and range. Is to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention, in order to achieve the above object, a semiconductor light emitting element portion that emits light of a predetermined wavelength,
A light transmitting portion having a space formed integrally with the semiconductor light emitting element portion and formed of a light transmitting material that transmits the light and accommodating the semiconductor light emitting element portion;
A phosphor portion formed in a thin layer along the shape of the space and excited upon irradiation with the light.
[0012]
The light transmitting portion may have a condensing optical shape for condensing light. Further, as the semiconductor light emitting element portion, a flip chip type LED element that emits light from a light emitting surface provided on a side opposite to the mounting surface can be used.
[0013]
It is preferable that the space covering the semiconductor light emitting element is provided close to the outer shape of the semiconductor light emitting element. Further, the semiconductor light emitting element portion may be formed by regularly arranging a plurality of LED elements, or may be formed by regularly arranging a plurality of LED elements having different emission wavelengths.
[0014]
According to such a configuration, by disposing the phosphor section with a uniform thickness in the vicinity of the semiconductor light emitting element section, it is possible to suppress an increase in apparent light source size due to excitation light emission of the phosphor. The amount of light absorption is reduced.
[0015]
In order to achieve the above object, the present invention provides a first step of forming an electrode with a metal material,
A second step of mounting a semiconductor light emitting element on the electrode;
A third step of positioning a light transmitting section having a phosphor layer formed in a thin layer along the shape of an element housing section for housing the semiconductor light emitting element with respect to the electrode;
A fourth step of bonding and fixing the light transmitting section and the electrode so that the semiconductor light emitting element is surrounded by the phosphor layer of the element accommodating section. provide.
[0016]
It is preferable that the phosphor layer is formed in the element accommodating portion by spraying a phosphor material after molding the light transmitting resin.
[0017]
As the electrode, a lead-shaped electrode provided on the surface of a submount material having high thermal conductivity or a copper foil electrode provided on a surface of a base material having high thermal conductivity via an insulating layer can be used. Preferably, the semiconductor light emitting element is flip-chip bonded to the electrode.
[0018]
According to such a configuration, the light transmitting section can be manufactured in a separate process, so that the productivity is excellent, and the phosphor section having a uniform thickness is precisely arranged near the semiconductor light emitting element section.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1A and 1B show a light emitting device according to a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a longitudinal sectional view, FIG. 1B is a partially enlarged view of an LED element, and FIG. 2 shows a cross section.
[0020]
In the following description, as the definition of light collection, in addition to light collection in the form of a spot in the optical axis direction, light collection in a direction orthogonal to the optical axis or a direction having a predetermined angle with respect to the optical axis It is assumed that light collection to the light source is also included.
[0021]
As shown in FIG. 1A, the light emitting device 1 is provided with leads 2A and 2B formed of a metal material having excellent thermal conductivity such as copper, and provided on the element mounting side of the leads 2A and 2B and has a surface. A submount 3 having wiring patterns 3A and 3B, an LED element 4 mounted on the wiring patterns 3A and 3B, and a lens 5 externally fixed to the leads 2A and 2B so as to surround the LED element 4; Having.
[0022]
The submount 3 is formed of a high thermal conductive material such as AlN, and the LED element 4 is flip-chip bonded to the copper foil wiring patterns 3A and 3B formed on the surface via the bumps 4A. The wiring pattern 3A is electrically connected to the lead 2A, and the wiring pattern 3B is electrically connected to the lead 2B via a via hole (not shown).
[0023]
The LED element 4 is formed of, for example, a gallium nitride-based compound semiconductor such as GaN, GaAlN, InGaN, and InGaAlN, or ZnSe (zinc selenide) or the like so as to emit blue light of 450 nm to 480 nm. The LED element 4 mainly emits light from the sapphire substrate side formed on the side opposite to the electrode forming surface, and has a chip size of 1000 × 1000 μm. Since the element structure of the blue LED is a well-known technology, a detailed description thereof will be omitted.
[0024]
The lens 5 is formed in a shell shape by injection molding a light transmitting resin such as an epoxy resin, and is positioned and fixed at a predetermined position with respect to the leads 2A and 2B on which the LED elements 4 are mounted. ing. Although not shown, this positioning is performed based on the concave-convex fitting of the concave portions formed on the leads 2A and 2B and the convex portions formed on the lens 5. In addition, you may make it fix with a high positional accuracy by another positioning method.
[0025]
Further, as shown in FIG. 1B, the lens 5 has a recessed element housing portion 50 for housing the LED element 4 when positioning and fixing to the leads 2A and 2B. Is provided with a phosphor layer 5A formed in a thin layer. As shown in FIG. 1C, the element accommodating portion 50 is formed in such a size that a gap 5B formed between the element accommodating portion 50 and the LED element 4 is as small as possible. The phosphor layer 5A is made of Ce: YAG (yttrium aluminum garnet) that emits yellow light when excited by the blue light having the above-described wavelength.
[0026]
To manufacture such a light emitting device 1, first, leads 2A and 2B are formed by punching a metal material. Further, indentations are formed in the positioning recesses during punching of the leads 2A and 2B. Next, the submount 3 is formed on the element mounting side of the leads 2A and 2B using a high thermal conductive material. Next, predetermined circuit patterns 3A and 3B made of copper foil are formed on the surface of the submount 3. Next, the LED elements 4 are flip-chip bonded to predetermined positions of the circuit patterns 3A and 3B via the bumps 4A.
[0027]
The lens 5 is formed in another process. First, a lens corresponding to a lens shape and having a light-transmissive resin filled with a light-transmitting resin is injection-molded into a lens 5 having a shell-shaped element housing portion 50. Also, the resin is molded together with the positioning projection. Next, a phosphor is thinly applied to the element accommodating portion 50 to form the phosphor layer 5A.
[0028]
Next, the convex portion provided on the lens 5 and the concave portions provided on the leads 2A and 2B are positioned and fixed so as to fit each other. At this time, a transparent silicon resin is injected into the element accommodating section 50. Next, a lens 5 is put on the leads 2A and 2B to be fixed by bonding, and the LED element 4 is sealed with silicon.
[0029]
Hereinafter, the operation of the light emitting device according to the first embodiment will be described.
[0030]
A drive unit (not shown) applies a drive voltage to the leads 2A and 2B. The LED element 4 emits light based on the drive voltage and emits blue light. The blue light emitted from the LED element 4 is applied to the phosphor layer 5A. The phosphor layer 5A emits yellow light when excited based on blue light. The yellow light and the blue light are mixed by the phosphor layer 5A to become white light. The white light travels through the lens 5, is condensed at the shell-shaped portion, and is emitted outside the lens 5. The emitted white light is collected in a predetermined irradiation range at a similar ratio determined by the size of the light source unit and the shape of the optical system.
[0031]
According to the above-described first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The element housing portion 50 is provided on the external lens 5 and the phosphor layer 5A is thinly provided on the inner peripheral surface of the element housing portion 50 so as to integrally surround the LED element 4; 5A can be formed uniformly and thinly. Further, since the phosphor layer 5A having a uniform thickness can be formed, a decrease in luminous intensity due to light absorption can be prevented. In addition, since the enlargement of the size of the light source due to the thickness of the phosphor layer 5A can be minimized, the light can be condensed into a spot by the condensing optical system, and the luminous intensity in a predetermined irradiation range can be increased. it can.
(2) Even when the LED element 4 having a large size (for example, about 1000 μm square) is used as a light source, it is possible to prevent light source size from being enlarged by being covered with the phosphor layer 5A and to secure light collecting properties. Will be possible.
(3) Since the lens 5 is formed separately and positioned and fixed with respect to the leads 2A and 2B, the LED element 4 and the phosphor layer 5A are arranged in an appropriate positional relationship, which is desirable. It is possible to accurately condense light in the irradiation direction and the irradiation range. In addition, it becomes possible to selectively attach a lens 5 having a shape according to the purpose and the light collecting property.
(4) In the method of providing the phosphor layer 5A in the element accommodating portion 50 of the lens 5, a method of forming the layer to be uniform and thin can be selected. This makes it possible to reduce the manufacturing cost.
(5) Since the LED element 4 is mounted on the leads 2A and 2B via the submount 3 having high thermal conductivity, heat radiation is improved, and there is a margin for increasing the output of the light emitting device in response to a demand for an increase in luminous intensity. Can respond.
[0032]
FIG. 2 shows an element housing portion of the lens according to the second embodiment. In the lens 5, an element accommodating portion 50 surrounding the LED element 4 is formed in a rectangular shape substantially the same as the outer shape of the LED element 4. In the following description, portions having the same configuration as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
[0033]
According to the above-described second embodiment, since the gap 5B between the LED element 4 and the phosphor layer 5A can be made smaller, the enlargement of the light source size can be suppressed more effectively, and the radiation is thereby emitted. The light collecting property can be further improved.
[0034]
3A and 3B show a light emitting device according to a third embodiment, wherein FIG. 3A is a longitudinal sectional view, FIG. 3B is a partially enlarged view of an LED element, and FIG. 3C is a sectional view taken along line BB of FIG. .
[0035]
As shown in FIGS. 3A and 3B, the light emitting device 1 surrounds the LED elements 4 mounted on the wiring patterns 3A, 3B, and 3C of the submount 3, respectively. And a lens 5 externally fixed to the leads 2A and 2B.
[0036]
As shown in FIG. 3C, the LED element 4 is composed of a red LED element 40 that emits red light, and eight blue LED elements 41 arranged around the red LED element 40, in wiring patterns 3A and 3B. , And 3C, respectively, and each LED element has a chip size of 300 × 300 μm.
[0037]
The phosphor layer 5A is made of Ce: YAG which emits yellow light when excited based on blue light emitted from the blue LED element 41.
[0038]
According to the above-described third embodiment, in addition to the favorable effects of the first embodiment, the blue light emitted from the blue LED element 41 and the yellow light emitted from the phosphor layer 5A excited by the blue light are added. White light is obtained by mixing with light, and white light with high color rendering properties can be obtained by adding red light emitted from the red LED element 40.
[0039]
In addition, as another configuration in which a plurality of LED elements are provided, for example, instead of the blue LED element 41, an ultraviolet LED element 41 is arranged around the red LED element 40, and a red, blue, and green phosphor is mixed. White light may be obtained based on passing ultraviolet light through the body layer 5A. Also, instead of providing the red LED elements 40, nine blue LED elements 41 may be provided.
[0040]
Further, in the above-described embodiment, the configuration in which the light of the LED element 4 is wavelength-converted by the phosphor has been described. However, for example, a light diffusion layer is formed on the inner peripheral surface of the element accommodating section 50 to radiate the light from the LED element 4. The diffused light may be diffused by a light diffusion layer. According to this, the plurality of light emitting elements can be approximated to a continuous light source, and the size of the light source can be reduced.
[0041]
4A and 4B show a light emitting device according to a fourth embodiment, wherein FIG. 4A is a longitudinal sectional view, and FIG. 4B is a partially enlarged view of an LED element.
[0042]
As shown in FIGS. 4A and 4B, the light emitting device 1 includes an insulating layer 6A, a base material 6B made of a good heat conductor such as aluminum, a copper foil provided on the surface of the insulating layer 6A, and the like. The substrate 6 having the wiring patterns 3A and 3B described above is used, and the LED elements 4 having a smaller size (300 × 300 μm) than the LED elements 4 described in the first embodiment are flip-chip mounted on the wiring patterns 3A and 3B. The structure of the first embodiment differs from the first embodiment in the joined structure.
[0043]
According to the above-described fourth embodiment, in addition to the favorable effects of the first embodiment, since the substrate 6 having excellent heat dissipation is used, the heat generated by the lighting of the LED elements 4 is efficiently transmitted through the substrate 6. It is possible to dissipate well and to cope with an increase in the output of the LED element 4. Further, even if the size of the LED element 4 is reduced, the thickness of the phosphor layer 5A is small, so that light can be prevented from being blocked. In addition, by using the small LED element 4, light can be condensed into a smaller spot by the light condensing optical system, and the luminous intensity in a predetermined irradiation range can be improved.
[0044]
FIG. 5 shows a longitudinal section of the light emitting device according to the fifth embodiment.
[0045]
In this light emitting device 1, an LED element 4 having a size of 300 × 300 μm is face-up joined to the wiring pattern 3A of the substrate 6 described in the fourth embodiment, and the electrode portion of the LED element 4 is connected to the wiring patterns 3A and 3B. Are electrically connected by a bonding wire 7.
[0046]
The lens 5 has an element accommodating portion 50 formed in a dome shape so as to surround the LED element 4 and the bonding wire 7, and a phosphor layer 5A formed in a thin layer on the inner peripheral surface of the element accommodating portion 50. Is provided. A transparent silicon resin (not shown) is injected into the inside of the element housing portion 50.
[0047]
According to the fifth embodiment described above, even when the LED elements 4 are face-up joined, it is possible to suppress an increase in the size of the light source, to increase the luminous intensity, and to improve the light-collecting property. The dome shape of the element accommodating portion 50 is preferably formed with a minimum radius size capable of protecting the bonding wire 7, and may be formed in a conical shape, for example.
[0048]
In each of the above-described embodiments, the light emitting device in which the phosphor layer 5A is thinly formed in the element accommodating portion 50 formed in the lens 5 in a concave shape has been described. For example, if the phosphor layer 5A can be formed thin and compact It is also possible to provide the lens 5 and the phosphor layer 5A separately.
[0049]
FIG. 6 shows a longitudinal section of the light emitting device according to the sixth embodiment.
[0050]
The light emitting device 1 includes an LED element 4 face-up joined to a wiring pattern 3A of a substrate 6, a light transmitting resin cap 8 provided separately to surround the LED element 4 in a dome shape, and a cap 8 And a phosphor layer 5A formed in a thin layer on the outer surface of the substrate 5. The lens 5 is integrated with the substrate 6 with a gap 5C between the element accommodating portion 50 and the phosphor layer 5A. Further, a transparent silicone resin is injected into the inside of the cap 8.
[0051]
According to the above-described sixth embodiment, since the lens 5 and the phosphor layer 5A can be formed in different steps, the thickness of the phosphor layer 5A formed on the surface of the cap 8 can be easily controlled. Can be. The shape of the cap 8 is not limited to the dome shape shown in the figure, and may be formed, for example, in a rectangular shape capable of covering the flip-chip bonded LED element 4.
[0052]
In addition, the above-described condensing optical system condenses light in the direction of the optical axis of the light source, but may be applied to, for example, a light emitting device that irradiates light in a direction orthogonal to the optical axis of the light source.
[0053]
FIG. 7 shows a longitudinal section of the light emitting device according to the seventh embodiment.
[0054]
This light emitting device 1 is provided with a horizontal emission type lens 5 that emits light emitted from the LED element 4 in a horizontal direction orthogonal to the optical axis, instead of the bullet-shaped lens 5 shown in the fourth embodiment. It has a configuration. The lens 5 is provided integrally with a reflection surface 5D that totally reflects light emitted from the LED element 4.
[0055]
According to the above-described seventh embodiment, the light reflected by the reflection surface 5D is emitted in the horizontal direction, so that the light extraction efficiency in the direction orthogonal to the optical axis is improved, and the light in the side direction of the lens 5 is improved. The light collecting property is improved. This can increase the luminous intensity in a predetermined horizontal irradiation range.
[0056]
Further, the present invention can be applied to a light emitting device that irradiates light through a configuration in which a transmission optical system and a reflection optical system are combined as a light collecting optical system.
[0057]
FIG. 8 shows a longitudinal section of the light emitting device according to the eighth embodiment.
[0058]
This light emitting device 1 includes an LED element 4 face-up bonded on a substrate 6, a reflective lens 5 provided around the LED element 4 and made of a light transmitting material such as silicon resin, and a reflective film of the lens 5. And a light-shielding plate 9 having a slit 9A for transmitting the light reflected by 5E.
[0059]
The lens 5 is formed to have a hemispherical outer shape, and has a reflective film 5E made of aluminum or the like formed on its surface by a known film forming technique such as sputtering.
[0060]
Further, the lens 5 has a space 50A for accommodating the substrate 6 at a central portion, and a distal end portion of the space 50A is formed in a dome shape. The phosphor layer 5A is formed in a thin layer on the inner peripheral surface of the tip portion.
[0061]
Light emitted from the LED element 4 is emitted to the lens 5 via the phosphor layer 5A. The light transmitted through the lens 5 is reflected by the reflection film 5E and emitted to the outside of the lens 5 through the slit 9A.
[0062]
According to the above-described eighth embodiment, even when light transmitted through the lens 5 and reflected by the light reflection film 5E is emitted from the slit 9A, good light-collecting performance can be obtained because the light source size is small. Can be given.
[0063]
In each of the above-described embodiments, the configuration in which the element accommodating portion 50 is provided on the lens 5 has been described. However, the element accommodating portion 50 is provided on a light transmissive member different from the lens 5, and the light transmissive member and the lens 5 are provided. May be integrated to form a condensing optical system.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, according to the light emitting device of the present invention, the element housing is provided on the external lens, and the phosphor layer is provided thin on the inner peripheral surface of the element housing so as to integrally surround the LED element. In addition, the size of the light source can be prevented from increasing, the absorption loss of light can be reduced, the luminous intensity can be increased, and light converged in a desired direction and range can be irradiated.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B show a light emitting device according to a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a longitudinal sectional view, FIG. 1B is an enlarged partial sectional view of an LED element, and FIG. FIG. 4 is a partial cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
FIG. 2 is a partial sectional view of a light emitting device according to a second embodiment.
3A and 3B show a light emitting device according to a third embodiment, in which FIG. 3A is a longitudinal sectional view, FIG. 3B is a partial sectional view in which an LED element is enlarged, and FIG. It is a fragmentary sectional view in the B section.
4A and 4B show a light emitting device according to a fourth embodiment, in which FIG. 4A is a longitudinal sectional view, and FIG. 4B is a partial sectional view in which an LED element is enlarged.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a light emitting device according to a fifth embodiment.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a light emitting device according to a sixth embodiment.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a light emitting device according to a seventh embodiment.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a light emitting device according to an eighth embodiment.
FIG. 9A is a longitudinal sectional view showing a conventional light emitting device.
(B) is the elements on larger scale of LED of (a).
FIG. 10 is a partial sectional view showing another configuration of a conventional light emitting device.
FIG. 11A is a diagram showing light-collecting properties when a light source size is small.
(B) is a diagram showing light-collecting properties when the light source size is large.
[Explanation of symbols]
1, light emitting device 2A, lead 2B, lead 3, submount 3A, circuit pattern 3A, wiring pattern 3B, wiring pattern 4A, bump 4, LED element 5, lens 5A, phosphor layer 5B, gap 5C, gap 5D, reflection Surface 5E, reflective film 6, substrate 6A, insulating layer 6B, base material 7, bonding wire 8, cap 8, translucent resin portion 9, light shielding plate 9A, slit 10, light emitting device 11A, lead frame 12, cup 14, Bonding wire 15, sealing portion 15A, transparent spacer 15B, fluorescent material 16, epoxy resin 17, substrate 18, light collecting optical system 19, light source 40, element 41, element 50, element accommodating section 50A, space

Claims (11)

所定の波長の光を放射する半導体発光素子部と、
前記光を透過させる光透過性材料によって形成されて前記半導体発光素子部を覆って一体的に収容する空間を有する光透過部と、
前記空間の形状に沿って薄層状に形成されて前記光の照射に基づいて励起される蛍光体部とを有することを特徴とする発光装置。
A semiconductor light emitting element portion that emits light of a predetermined wavelength,
A light transmitting portion having a space formed integrally with the semiconductor light emitting element portion and formed of a light transmitting material that transmits the light and accommodating the semiconductor light emitting element portion;
A phosphor portion formed in a thin layer along the shape of the space and excited upon irradiation with the light.
前記光透過部は、前記光を集光する集光光学形状を有することを特徴とする請求項1記載の発光装置。The light emitting device according to claim 1, wherein the light transmitting portion has a condensing optical shape for condensing the light. 前記半導体発光素子部は、実装面と反対側に設けられる光出射面から前記光を放射させるフリップチップ型のLED素子であることを特徴とする請求項1記載の発光装置。The light emitting device according to claim 1, wherein the semiconductor light emitting element is a flip-chip type LED element that emits the light from a light emitting surface provided on a side opposite to a mounting surface. 前記空間は、前記半導体発光素子部の外形に沿って近接して設けられることを特徴とする請求項1記載の発光装置。The light emitting device according to claim 1, wherein the space is provided close to an outer shape of the semiconductor light emitting element. 前記半導体発光素子部は、複数のLED素子を規則的に配列して形成されていることを特徴とする請求項1記載の発光装置。The light emitting device according to claim 1, wherein the semiconductor light emitting element section is formed by regularly arranging a plurality of LED elements. 前記半導体発光素子部は、発光波長の異なる複数のLED素子を規則的に配列して形成されていることを特徴とする請求項1記載の発光装置。The light emitting device according to claim 1, wherein the semiconductor light emitting element portion is formed by regularly arranging a plurality of LED elements having different emission wavelengths. 金属材料によって電極を形成する第1の工程と、
前記電極に半導体発光素子を実装する第2の工程と、
前記半導体発光素子を収容する素子収容部の形状に沿って薄層状に形成された蛍光体層を有する光透過部を前記電極に対して位置決めする第3の工程と、
前記素子収容部の前記蛍光体層によって前記半導体発光素子が包囲されるように前記光透過部と前記電極とを接着固定する第4の工程とを有することを特徴とする発光装置の製造方法。
A first step of forming an electrode with a metal material;
A second step of mounting a semiconductor light emitting element on the electrode;
A third step of positioning a light transmitting section having a phosphor layer formed in a thin layer along the shape of an element housing section for housing the semiconductor light emitting element with respect to the electrode;
A fourth step of bonding and fixing the light transmitting section and the electrode so that the semiconductor light emitting element is surrounded by the phosphor layer of the element accommodating section.
前記素子収容部は、光透過性樹脂の成型加工後に蛍光体材料を吹き付けることによって前記蛍光体層を形成されていることを特徴とする請求項7記載の発光装置の製造方法。The method of manufacturing a light emitting device according to claim 7, wherein the phosphor layer is formed by spraying a phosphor material on the element housing portion after molding a light transmitting resin. 前記電極は、高熱伝導性のサブマウント材の表面に設けられるリード状電極であることを特徴とする請求項7記載の発光装置の製造方法。The method according to claim 7, wherein the electrode is a lead electrode provided on a surface of a submount material having high thermal conductivity. 前記電極は、高熱伝導性を有するベース材の表面に絶縁層を介して設けられる銅箔電極であることを特徴とする請求項7記載の発光装置の製造方法。The method according to claim 7, wherein the electrode is a copper foil electrode provided on a surface of a base material having high thermal conductivity via an insulating layer. 前記半導体発光素子は、前記電極にフリップチップ接合されることを特徴とする請求項7記載の発光装置の製造方法。The method according to claim 7, wherein the semiconductor light emitting element is flip-chip bonded to the electrode.
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Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006310667A (en) * 2005-04-28 2006-11-09 Toyoda Gosei Co Ltd Light emitting device
JP2007005549A (en) * 2005-06-23 2007-01-11 Nec Lighting Ltd White-light emitting diode lamp
JP2007043180A (en) * 2005-08-04 2007-02-15 Samsung Electronics Co Ltd Led package and manufacturing method thereof
JP2007180347A (en) * 2005-12-28 2007-07-12 Shinko Electric Ind Co Ltd Light-emitting device and manufacturing method therefor
JP2007184262A (en) * 2005-12-29 2007-07-19 Samsung Electronics Co Ltd Light-emitting module, method of manufacturing light-emitting module, and display device equipped with light-emitting module
JP2007194525A (en) * 2006-01-23 2007-08-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor light emitting device
JP2007201104A (en) * 2006-01-25 2007-08-09 Shinko Electric Ind Co Ltd Light emitting device
JP2007214592A (en) * 2007-04-26 2007-08-23 Kyocera Corp Light emitting apparatus
JP2007227679A (en) * 2006-02-23 2007-09-06 Matsushita Electric Works Ltd Light-emitting device
JP2007273562A (en) * 2006-03-30 2007-10-18 Toshiba Corp Semiconductor light-emitting device
JP2008515211A (en) * 2004-09-30 2008-05-08 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Casing for optoelectronic elements and optoelectronic elements
JP2008521238A (en) * 2004-11-19 2008-06-19 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Light emitting device having an inorganic housing
JP2008159705A (en) * 2006-12-21 2008-07-10 Matsushita Electric Works Ltd Light-emitting device
JP2009130299A (en) * 2007-11-27 2009-06-11 Panasonic Electric Works Co Ltd Light emitting device
JP2009176923A (en) * 2008-01-24 2009-08-06 Shogen Koden Kofun Yugenkoshi Photoelectron device
JP2010147444A (en) * 2008-12-22 2010-07-01 Panasonic Electric Works Co Ltd Light-emitting device
JP2011114096A (en) * 2009-11-25 2011-06-09 Panasonic Electric Works Co Ltd Illumination device
JP2011181550A (en) * 2010-02-26 2011-09-15 Konica Minolta Opto Inc Light emitting device, and method of manufacturing the same
JP2012109609A (en) * 2006-08-21 2012-06-07 Cree Inc Method of forming semiconductor light-emitting device package by liquid injection molding method, and molded semiconductor light-emitting device ribbon
JPWO2010095441A1 (en) * 2009-02-19 2012-08-23 シャープ株式会社 Light emitting device, surface light source, and display device
US8845143B2 (en) 2007-10-29 2014-09-30 Epistar Corporation Photoelectronic device
US8866168B2 (en) 2006-04-18 2014-10-21 Lighting Science Group Corporation Optical devices for controlled color mixing
KR101465708B1 (en) * 2013-02-08 2014-12-01 주식회사 씨티랩 Method of manufacturing a semiconductor device structure
JP2015141305A (en) * 2014-01-28 2015-08-03 Hoya Candeo Optronics株式会社 light irradiation device
JP2015533027A (en) * 2012-10-30 2015-11-16 ソウル セミコンダクター カンパニー リミテッド Surface illumination lens and light emitting module
JP2016154204A (en) * 2014-12-26 2016-08-25 日亜化学工業株式会社 Light emitting device
KR20170132370A (en) * 2016-05-23 2017-12-04 엘지디스플레이 주식회사 Light emitting diode pakgage module and display device having the same
US10847688B2 (en) 2014-12-26 2020-11-24 Nichia Corporation Light emitting device
US11009193B2 (en) 2011-11-23 2021-05-18 Quarkstar Llc Light-emitting devices providing asymmetrical propagation of light

Cited By (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008515211A (en) * 2004-09-30 2008-05-08 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Casing for optoelectronic elements and optoelectronic elements
US8304799B2 (en) 2004-09-30 2012-11-06 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelectronic component and package for an optoelectronic component
JP2008521238A (en) * 2004-11-19 2008-06-19 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Light emitting device having an inorganic housing
JP2006310667A (en) * 2005-04-28 2006-11-09 Toyoda Gosei Co Ltd Light emitting device
JP4604819B2 (en) * 2005-04-28 2011-01-05 豊田合成株式会社 Light emitting device
JP2007005549A (en) * 2005-06-23 2007-01-11 Nec Lighting Ltd White-light emitting diode lamp
JP2007043180A (en) * 2005-08-04 2007-02-15 Samsung Electronics Co Ltd Led package and manufacturing method thereof
JP2007180347A (en) * 2005-12-28 2007-07-12 Shinko Electric Ind Co Ltd Light-emitting device and manufacturing method therefor
JP2007184262A (en) * 2005-12-29 2007-07-19 Samsung Electronics Co Ltd Light-emitting module, method of manufacturing light-emitting module, and display device equipped with light-emitting module
JP2007194525A (en) * 2006-01-23 2007-08-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor light emitting device
JP2007201104A (en) * 2006-01-25 2007-08-09 Shinko Electric Ind Co Ltd Light emitting device
JP2007227679A (en) * 2006-02-23 2007-09-06 Matsushita Electric Works Ltd Light-emitting device
JP2007273562A (en) * 2006-03-30 2007-10-18 Toshiba Corp Semiconductor light-emitting device
US8294165B2 (en) 2006-03-30 2012-10-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light-emitting device
US8866168B2 (en) 2006-04-18 2014-10-21 Lighting Science Group Corporation Optical devices for controlled color mixing
US8410491B2 (en) 2006-08-21 2013-04-02 Cree, Inc. Semiconductor light emitting device substrate strips and packaged semiconductor light emitting devices
JP2012109609A (en) * 2006-08-21 2012-06-07 Cree Inc Method of forming semiconductor light-emitting device package by liquid injection molding method, and molded semiconductor light-emitting device ribbon
JP2008159705A (en) * 2006-12-21 2008-07-10 Matsushita Electric Works Ltd Light-emitting device
JP2007214592A (en) * 2007-04-26 2007-08-23 Kyocera Corp Light emitting apparatus
US8845143B2 (en) 2007-10-29 2014-09-30 Epistar Corporation Photoelectronic device
JP2009130299A (en) * 2007-11-27 2009-06-11 Panasonic Electric Works Co Ltd Light emitting device
JP2009176923A (en) * 2008-01-24 2009-08-06 Shogen Koden Kofun Yugenkoshi Photoelectron device
JP2010147444A (en) * 2008-12-22 2010-07-01 Panasonic Electric Works Co Ltd Light-emitting device
JPWO2010095441A1 (en) * 2009-02-19 2012-08-23 シャープ株式会社 Light emitting device, surface light source, and display device
JP2011114096A (en) * 2009-11-25 2011-06-09 Panasonic Electric Works Co Ltd Illumination device
JP2011181550A (en) * 2010-02-26 2011-09-15 Konica Minolta Opto Inc Light emitting device, and method of manufacturing the same
US11009193B2 (en) 2011-11-23 2021-05-18 Quarkstar Llc Light-emitting devices providing asymmetrical propagation of light
US11353167B2 (en) 2011-11-23 2022-06-07 Quarkstar Llc Light-emitting devices providing asymmetrical propagation of light
JP2018142712A (en) * 2012-10-30 2018-09-13 ソウル セミコンダクター カンパニー リミテッド Lens for surface lighting and light-emitting module
US9851059B2 (en) 2012-10-30 2017-12-26 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Lens and light emitting module for surface illumination
JP2015533027A (en) * 2012-10-30 2015-11-16 ソウル セミコンダクター カンパニー リミテッド Surface illumination lens and light emitting module
KR101465708B1 (en) * 2013-02-08 2014-12-01 주식회사 씨티랩 Method of manufacturing a semiconductor device structure
JP2015141305A (en) * 2014-01-28 2015-08-03 Hoya Candeo Optronics株式会社 light irradiation device
JP2016154204A (en) * 2014-12-26 2016-08-25 日亜化学工業株式会社 Light emitting device
JP2019161239A (en) * 2014-12-26 2019-09-19 日亜化学工業株式会社 Light emitting device
US10847688B2 (en) 2014-12-26 2020-11-24 Nichia Corporation Light emitting device
US11031532B2 (en) 2014-12-26 2021-06-08 Nichia Corporation Light emitting device
KR20170132370A (en) * 2016-05-23 2017-12-04 엘지디스플레이 주식회사 Light emitting diode pakgage module and display device having the same
KR102628674B1 (en) 2016-05-23 2024-01-24 엘지디스플레이 주식회사 Light emitting diode pakgage module and display device having the same

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