JP2004288937A - 発光素子収納用パッケージおよび発光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光素子の光を良好に反射して、広領域の外部に均一かつ効率良く拡散して放射することができるものとすること。
【解決手段】発光素子収納用パッケージは、絶縁基体１の上面に発光素子３を収容するための凹部４が設けられているとともに、凹部４の底面に発光素子３が搭載される搭載部２および発光素子の電極が電気的に接続される配線層５ａ，５ｂが形成されているものであって、凹部４は、内周面が凹部４の底面から絶縁基体１の上面に向けて外側に広がるように傾斜している金属製の枠体８が嵌着されており、枠体８は、内周面の上側が下側よりも傾斜角度が小さくなるように傾斜角度の変化部８ａが設けられている。
【選択図】 図１
【解決手段】発光素子収納用パッケージは、絶縁基体１の上面に発光素子３を収容するための凹部４が設けられているとともに、凹部４の底面に発光素子３が搭載される搭載部２および発光素子の電極が電気的に接続される配線層５ａ，５ｂが形成されているものであって、凹部４は、内周面が凹部４の底面から絶縁基体１の上面に向けて外側に広がるように傾斜している金属製の枠体８が嵌着されており、枠体８は、内周面の上側が下側よりも傾斜角度が小さくなるように傾斜角度の変化部８ａが設けられている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオード等の発光素子を用いた液晶表示装置等のバックライト等に用いられる、発光素子を収納するための発光素子収納用パッケージおよび発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発光ダイオード等の発光素子を収納するための発光素子収納用パッケージ（以下、単にパッケージともいう）として、セラミック製のパッケージが用いられており、その一例を図１３に示す（例えば、下記の特許文献１参照）。同図に示すように、従来のパッケージは、複数のセラミック層が積層されて成るとともに上面に凹部１４が形成されている直方体状の絶縁基体の凹部１４の底面に発光素子１３を搭載するための導体層から成る搭載部１２が設けられた基体１１と、基体１１の搭載部１２およびその周辺から基体１１の下面に形成された一対の配線層１５とから主に構成されている。
【０００３】
そして、一方の配線層１５の一端が電気的に接続された搭載部１２上に発光素子１３を導電性接着剤、半田等を介して載置固定するとともに、発光素子１３の電極と他方の配線導体１５とをボンディングワイヤ１６を介して電気的に接続し、しかる後、基体１１の凹部１４内に図示しない透明樹脂を充填して発光素子１３を封止することによって、発光装置が作製される。
【０００４】
また、凹部１４の内周面で発光素子１３の光を反射させてパッケージの上方に光を放射させるために、凹部１４の内周面にニッケル（Ｎｉ）めっき層や金（Ａｕ）めっき層を表面に有するメタライズ層からなる金属層１７を被着させていることもある。
【０００５】
また、上記のパッケージはセラミックグリーンシート積層法により以下のようにして製作される。まず、基体１１の搭載部１２（搭載部１２から下側）を形成するためのセラミックグリーンシート（以下、グリーンシートともいう）と、基体１１の凹部１４を形成するためのグリーンシートとを準備し、これらのグリーンシートに配線導体１５を導出させるための貫通孔や凹部１４となる貫通穴を打ち抜き法で形成する。
【０００６】
次に、搭載部１２を形成するためのグリーンシートの積層体Ａの貫通孔および所定の部位に、メタライズ層から成る配線層１５形成用の導体ペーストをスクリーン印刷法等で印刷塗布し、また凹部１４の内周面にメタライズ層を被着する場合、凹部１４を形成するためのグリーンシートの積層体Ｂの貫通穴内面に金属層１７形成用の導体ペーストをスクリーン印刷法等で印刷塗布する。
【０００７】
次に、積層体Ａ，Ｂを重ねて接着して基体１１を形成するための積層体とし、これを所定寸法に切断して成形体となし、高温（１６００℃程度）で焼成して焼結体となす。その後、配線層１５および金属層１７の露出表面にニッケル，金，パラジウム，白金等の金属から成るめっき金属層を無電解めっき法や電解めっき法により被着させることによって、パッケージが製作される。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２３２０１７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のパッケージにおいては、スクリーン印刷法で凹部１４の内周面に導体ペーストを印刷塗布して、金属層１７を形成することから、導体ペーストの粘度等の影響により、凹部１４の内周面に形成された金属層１７の厚みや表面粗さがばらつきやすく、発光素子１３が発光する光を効率よく反射し、外部に均一に放射しにくくなるという問題点を有していた。
【００１０】
また、凹部１４の内周面の傾斜角度が一定とされているため、液晶表示装置等のバックライトのように光を拡散させて広領域の外部に均一かつ効率良く放射させる場合には、光が一定方向に収束してしまい、光を広領域の外部に均一かつ効率良く拡散できないという問題点を有していた。
【００１１】
また、凹部１４の内周面の傾斜角度を大きくして広領域の外部に放射しようとすると、パッケージが大型化してしまうという問題点を有していた。
【００１２】
従って、本発明は上記従来の技術の問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は、凹部内に収容された発光素子が発光する光を効率よく反射させて広領域の外部に均一かつ効率よく放出することができる小型の発光素子収納用パッケージおよび発光装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の発光素子収納用パッケージは、絶縁基体の上面に発光素子を収容するための凹部が設けられているとともに、該凹部の底面に前記発光素子が搭載される搭載部および前記発光素子の電極が電気的に接続される配線層が形成されている発光素子収納用パッケージであって、前記凹部は、内周面が前記凹部の底面から前記絶縁基体の上面に向けて外側に広がるように傾斜している金属製の枠体が嵌着されており、該枠体は、前記内周面の上側が下側よりも傾斜角度が小さくなるように傾斜角度の変化部が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の発光素子収納用パッケージは、凹部は、内周面が凹部の底面から絶縁基体の上面に向けて外側に広がるように傾斜している金属製の枠体が嵌着されており、枠体は、内周面の上側が下側よりも傾斜角度が小さくなるように傾斜角度の変化部が設けられていることから、凹部の内周面の表面状態に影響を受けることなく発光素子が発光する光を金属製の枠体の内周面で効率よく反射させて、広領域の外部に均一かつ効率よく拡散して放射させることができる。
【００１５】
本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは、前記枠体は、アルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成ることを特徴とする。
【００１６】
本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは枠体はアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成ることから、発光素子の光をさらに枠体でより良好に反射することができるので、広領域の外部により均一かつ効率よく拡散して放射させることができる。
【００１７】
また本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは、前記枠体は、表面にアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成る金属層が被着されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは枠体は表面にアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成る金属層が被着されていることから、発光素子の光を枠体に被着されている金属層でより良好に反射することができるので、広領域の外部により均一かつ効率よく拡散して放射させ得る。
【００１９】
本発明の発光装置は、本発明の発光素子収納用パッケージと、前記搭載部に搭載されるとともに前記配線層に電気的に接続された発光素子と、該発光素子を覆う透明樹脂とを具備していることを特徴とする。
【００２０】
本発明の発光装置は、上記の構成により、発光素子の光を良好に反射し、広領域の外部に均一かつ効率良く放射することができる、発光効率の高い高性能のものとなり、液晶表示装置等のバックライト等に好適なものとなる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の発光素子収納用パッケージを以下に詳細に説明する。図１は本発明のパッケージの実施の形態の一例を示す断面図であり、図２は図１のパッケージの平面図である。これらの図において、１は絶縁基体、２は発光素子３の搭載部、３は発光素子、４は発光素子３を収容するための凹部である。
【００２２】
本発明のパッケージは、絶縁基体１の上面に発光素子３を収容するための凹部４が設けられているとともに、凹部４の底面に発光素子３が搭載される搭載部２および発光素子３の電極が電気的に接続される配線層５ａ，５ｂが形成されているものであって、凹部４は、内周面が凹部４の底面から絶縁基体１の上面に向けて外側に広がるように傾斜している金属製の枠体８が嵌着されており、枠体８は、内周面の上側が下側よりも傾斜角度が小さくなるように傾斜角度の変化部８ａが設けられている。
【００２３】
本発明における絶縁基体１は、セラミックスや樹脂から成り、セラミックスからなる場合、例えば酸化アルミニウム質焼結体（アルミナセラミックス），窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，ガラスセラミックス質焼結体等のセラミックスから成る絶縁層を複数層積層してなる直方体状の箱状であり、上面の中央部に発光素子３を収容するための凹部４が形成されている。絶縁基体１が例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダー、溶剤等を添加混合して泥漿状となし、これを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等によりシート状に成形してグリーンシート（セラミック生シート）を得、しかる後、グリーンシートに凹部４用の貫通孔を打ち抜き加工で形成するとともに、発光素子３を搭載するためのグリーンシートと凹部４用のグリーンシートとを複数枚積層し、高温（約１６００℃）で焼成し一体化することで形成される。
【００２４】
また、凹部４の底面には発光素子３を搭載するための搭載部２が形成されており、搭載部２はタングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），銅（Ｃｕ），銀（Ａｇ）等の金属粉末のメタライズ層から成っている。
【００２５】
また、絶縁基体１は、搭載部２およびその周辺から絶縁基体１の下面に形成された配線層５ａ，５ｂが被着形成されている。配線層５ａ，５ｂは、ＷやＭｏ等の金属粉末のメタライズ層から成り、凹部４に収容された発光素子３を外部に電気的に接続するための導電路である。そして、搭載部２には発光ダイオード（ＬＥＤ），半導体レーザ（ＬＤ）等の発光素子３が金（Ａｕ）−シリコン（Ｓｉ）合金やＡｇ−エポキシ樹脂等の導電性接合材により固着されるとともに、配線層５ｂには発光素子３の電極がボンディングワイヤ６を介して電気的に接続されている。そして、絶縁基体１下面の配線層５ａ，５ｂが外部電気回路基板の配線導体に接続されることで発光素子３の各電極と電気的に接続され、発光素子３へ電力や駆動信号が供給される。また、発光素子３は搭載部２および配線層５ｂにフリップチップ実装により接続されても構わない。
【００２６】
配線層５ａ，５ｂは、例えばＷやＭｏ等の金属粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して得た金属ペーストを基体１となるグリーンシートに予めスクリーン印刷法により所定パターンに印刷塗布しておくことによって、絶縁基体１の所定位置に被着形成される。
【００２７】
なお、配線層５ａ，５ｂおよび搭載部２の露出する表面に、ニッケル（Ｎｉ），金（Ａｕ），Ａｇ等の耐蝕性に優れる金属を１〜２０μｍ程度の厚みで被着させておくのがよく、配線層５ａ，５ｂおよび搭載部２が酸化腐蝕するのを有効に防止できるとともに、搭載部２と発光素子３との固着および配線層５ｂとボンディングワイヤ６との接合、配線層５ａ，５ｂと外部電気回路基板の配線導体との接合を強固にすることができる。従って、配線層５ａ，５ｂおよび搭載部２の露出表面には、厚さ１〜１０μｍ程度のＮｉめっき層と厚さ０．１〜３μｍ程度のＡｕめっき層またはＡｇめっき層とが、電解めっき法や無電解めっき法により順次被着されていることがより好ましい。
【００２８】
そして、本発明において、凹部４は、内周面が凹部４の底面から絶縁基体１の上面に向けて外側に広がるように傾斜している金属製の枠体８が嵌着されており、枠体８は、内周面の上側が下側よりも傾斜角度が小さくなるように傾斜角度の変化部８ａが設けられている。これにより、凹部４の内周面の表面状態に影響を受けることなく発光素子３が発光する光を金属製の枠体８の内周面で効率よく反射させて、広領域の外部に均一かつ効率よく拡散して放射させることができる。
【００２９】
この枠体８は、樹脂接着剤により凹部４の内周面に嵌着されていても良いし、凹部４の内周面に接合用のメタライズ層を形成し、Ａｇろう等によりろう付けして接合されていても良い。また、凹部４内に発光素子３を収容し、ボンディングワイヤ６等を介して電気的接続を行なった後に、凹部４内に封入する透明樹脂によって、発光素子３とともに枠体８内周面を覆って封止し、枠体８が凹部４に嵌着された状態としても良い。
【００３０】
また、枠体８の貫通穴の内周面の表面の算術平均粗さＲａは３μｍ以下が好ましい。３μｍを超えると、凹部４内に収容された発光素子３の光が散乱し、反射光を高い反射率で外部に均一に放射することが困難になる。
【００３１】
また、枠体８が嵌着される凹部４は、横断面形状が円形状、長円形状、楕円形状、四角形状等であっても良い。また、図３のパッケージの断面図に示すように、
凹部４の内周面および枠体８の外周面を、凹部４の底面から絶縁基体１の上面に向けて外側に広がるように５〜１５°程度（θ３：７５〜８５°程度）の若干の角度を有するように傾斜させるのが良く、この場合、凹部４の内周面や上端部に若干の変形や反り等の形状の異常が発生したとしても、この変形や反り等に影響をあまり受けることなく、枠体８を容易に凹部４内に挿入することができる。
【００３２】
さらに、図４のパッケージの断面図に示すように、枠体８の上端部に絶縁基体１の上面に延出するように外側に折り曲げられた延出部が形成されていてもよく、この場合枠体８の凹部４への上下方向での嵌め込み位置を正確に位置決めることができる。また、枠体８の下面と凹部４の底面との間に隙間が形成されるようにすることができ、枠体８と搭載部２および配線層５ａ，５ｂとが接触して短絡等が発生するのを防ぐことができる。また、その隙間の部位の凹部４の底面に搭載部２や配線層５ａ，５ｂを形成することでそれらの形成領域を広くすることができる。さらに、その隙間に発光素子３を覆う透明樹脂が入り込むようにして凹部４内に透明樹脂を強固に接着することができる。
【００３３】
また、図５のパッケージの断面図に示すように、枠体８の内周面で発光素子３の発光部よりも低い部位を絶縁基体１の上面に直交するように形成してもよく、この場合凹部４の底面の面積が増大するとともに枠体８と搭載部２および配線層５ｂとが接触して短絡等が発生するのを防ぐことができる。
【００３４】
また、凹部４の内周面の下端に、搭載部２や配線層５ｂの厚みよりも厚く、かつ発光素子３側に突出した段差を形成し、その段差の底面に枠体８を載置するようにしてもよい。この場合、枠体８の下面が凹部４の底面に形成された搭載部２および配線層５ｂよりも高い位置にあるので、枠体８と搭載部２および配線層５ｂとが接触して短絡するのを防止できるとともに、枠体８の下面にも凹部４の突出した段差の底面が接合するので強固に枠体８を嵌着できる。さらに、図６のパッケージの断面図に示すように、凹部４の内周面の下端の段差の幅を枠体８の下面の幅よりも小さくするとよく、枠体８の下面と凹部４の底面との間の隙間に発光素子３を覆う透明樹脂が入り込むようにして凹部４内に透明樹脂を強固に接着することができる。
【００３５】
本発明のパッケージにおいては、枠体８の貫通穴の横断面形状は円形状、楕円形状、長円形状、四角形状、多角形状等の種々の形状とし得るが、円形状がよく、この場合、凹部４内に収容された発光素子３の光を枠体８の内周面で満遍なく反射させて広領域の外部に均一かつ効率よく放射することができる。
【００３６】
また、図２においては、横断面形状が円形状の凹部４の内周面に貫通穴の横断面形状が円形状の枠体８が嵌着されているが、凹部４の横断面形状と枠体８の貫通穴の横断面形状とは異なっていても良い。図７のパッケージの平面図に示すように、横断面形状が四角形状の凹部４に貫通穴の横断面形状が円形状の枠体８を嵌着しても良いし、図８のパッケージの平面図に示すように、横断面形状が四角形状の凹部４に貫通穴の横断面形状が四角形状の枠体８を嵌着しても良い。
【００３７】
また、枠体８に変化部８ａが１つ形成されている場合は、枠体８の変化部８ａよりも上側の凹部４の底面に対する傾斜角度は３５〜７０°、枠体の変化部８ａよりも下側の凹部４の底面に対する傾斜角度は４０〜９０°が好ましい。
【００３８】
枠体８の変化部８ａよりも上側の傾斜角度が７０°を超えると、凹部４内に収容された発光素子３の光を広領域の外部に均一かつ効率よく拡散して放射させることが困難となる傾向にあり、傾斜角度が３５°未満であると、枠体８が大型化し、パッケージが大型化してしまう。
【００３９】
また、枠体の変化部８ａよりも下側の傾斜角度が４０°未満であると、枠体８が大型化してしまい、パッケージが大型化してしまう。９０°を超えると、枠体８の変化部８ａが凹部４の内側に突出することとなり、変化部８ａが発光素子３よりも上側にある場合、発光素子３の光を遮断し、発光素子３が発光素子３の光を広領域の外部に均一かつ効率よく拡散して放射させることが困難となる傾向になる。
【００４０】
また、発光素子３の光を凹部４の内周面で反射して広領域の外部に光を効率良く放射するために、変化部８ａは、搭載部２に搭載された発光素子３の上面よりも下側にあることが好ましい。また、変化部８ａが上下方向で複数ある場合、凹部４の底面に対する傾斜角度が７０°以下となる部位が発光素子３の上面よりも下側の位置から形成されていることが好ましい。
【００４１】
また、枠体８は複数の枠状部材を積み重ねて形成されており、枠状部材同士の境界が変化部８ａとなっていてもよい。例えば、枠体８に変化部８ａが一つ形成されている場合、図９のパッケージの断面図に示すように、内周面の傾斜角度が異なる２つの枠状部材８ｂ，８ｃを接合させて形成されていてもよい。また、図１０のパッケージの断面図に示すように、上側の枠状部材８ｃの下面の幅を下側の枠状部材８ｂの上面の幅よりも小さくし、枠状部材８ｂ，８ｃに接合ずれが発生しても、上側の枠状部材８ｃが下側の枠状部材８ｂよりも発光素子３側に突出するのを防止するようにしてもよい。これにより、発光素子３の光が突出した枠状部材８ｃの下面で遮断、反射されるのを防止できるので、広領域の外部に均一かつ効率良く拡散して放射することができる。
【００４２】
また、枠体８は、好ましくはアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成ることから、発光素子３の光を枠体８でより良好に反射することができるので、広領域の外部により均一かつ効率良く拡散させて放射することができる。特に、枠体８はアルミニウムから成るのがよく、この場合、枠体８が酸化腐食されにくいとともに、発光素子３の光の波長の変動による光の反射率の変動も小さくなるので、広い用途に使用できる。
【００４３】
また、枠体８として、アルミニウム（熱膨張係数約２３．５×１０−６／℃程度），銀（熱膨張係数約１９．１×１０−６／℃程度），金（熱膨張係数約１４．１×１０−６／℃程度），パラジウム（熱膨張係数約１１．８×１０−６／℃程度）または白金（熱膨張係数約８．８×１０−６／℃程度）を用いる場合、絶縁基体１と枠体８との間に、熱膨張係数が絶縁基体１と枠体８との間にある金属板を介装させても良い。例えば、絶縁基体１としてアルミナセラミックス（熱膨張係数７×１０−６〜８×１０−６／℃程度）等から成るものを用いる場合、絶縁基体１と枠体８との熱膨張係数差により発生する熱応力を緩和するために、絶縁基体１と枠体８との間にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金（熱膨張係数６×１０−６〜１０×１０−６／℃程度）、Ｃｕ−Ｗ合金（熱膨張係数６×１０−６〜１１×１０−６／℃程度）等の、より枠体８に熱膨張係数の近い金属板を用いるのがよい。これにより、絶縁基体１と枠体８との熱膨張係数差により発生する熱応力を緩和して、枠体８の剥がれ等を有効に防止することもできる。
【００４４】
なお、枠体８は、アルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかを主成分とする合金であっても良い。
【００４５】
また、本発明における枠体８は、表面にアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成る金属層が被着されていることが好ましく、発光素子３の光を枠体８に被着された金属層で良好に反射して、広領域の外部により均一かつ効率良く拡散させて放射することができる。このような枠体８は、図１１に示すように、枠体８の内周面にアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成る金属層８ａを被着したものである。特に、金属層８ａはアルミニウムから成るのがよく、酸化腐食やマイグレーション等の不具合が発生しにくいとともに、発光素子３の光の波長の変動による光の反射率の変動も小さくなるので、広い用途に使用できる。
【００４６】
また、枠体８として絶縁基体１に熱膨張係数の近い材質のものを使用するとよい。例えば、絶縁基体１としてアルミナセラミックス（熱膨張係数７×１０−６〜８×１０−６／℃程度）等から成るものを用い、枠体８として絶縁基体１に熱膨張係数の近いＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金（熱膨張係数６×１０−６〜１０×１０−６／℃程度）等を使用すると、枠体８の剥がれ等を有効に防止することもできる。このような枠体８に金属層８ａを被着すると、枠体８を絶縁基体１に強固に嵌着することができるとともに、発光素子３の光に対する反射率を高いものとすることができる。
【００４７】
また、金属層８ａは、枠体８の発光素子３側の表面（内周面）にのみ被着していても良いし、枠体８の全面に被着していてもよい。
【００４８】
なお、金属層８ａはアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかを主成分とする合金層であっても良い。
【００４９】
また、発光素子３の発光部より下側に変位部８ａを形成し、その変位部８ａよりも上側と下側の表面粗さを異なるようにしても良い。例えば、変位部８ａよりも下側の枠体８または金属層８ｄの表面粗さを粗くして、凹部４に封入される透明樹脂が強固に取着されるようにすることができる。また、発光素子３の発光部よりも下側の方向に照射された発光素子３の光が、枠体８または金属層８ｄで反射される際に、散乱により、凹部４の底面方向に向かう反射光の量を小さくし、凹部４の底面の搭載部２や配線層５ａ，５ｂが形成されていない、絶縁基体１が露出している部位から漏洩する光の量を小さくすることができる。さらに、散乱した反射光の一部は上方にも向けられるため、パッケージの上方に放射される光の量を大きくすることもできる。
【００５０】
また、発光素子３の発光部より下側に変位部８ａを形成し、その変位部８ａの上側と下側とで反射率が異なるようにしても良い。この場合、発光部よりも下側の枠体８または金属層８ｄでは、発光素子３の光は凹部４の底面方向に反射され易いので、変位部８ａの下側で枠体８の内周面または金属層８ｄの反射率を低くして、凹部４の底面方向に向かう反射光の量を小さくし、凹部４の底面の搭載部２や配線層５ａ，５ｂが形成されていない、絶縁基体１が露出している部位から漏洩する光の量を小さくすることができる。
【００５１】
本発明の発光装置は、本発明のパッケージと、搭載部２に搭載されるとともに配線層５ｂに電気的に接続された発光素子３と、発光素子３を覆うシリコーン樹脂等の透明樹脂とを具備している。これにより、発光素子３の光を良好に反射し、広領域の外部に均一かつ効率良く放射することができる、発光効率の高い高性能のものとなり、液晶表示装置等のバックライト等に好適なものとなる。発光素子３を覆う透明樹脂は、発光素子３およびその周囲のみを覆っていてもよいし、凹部４内に充填されて発光素子３を覆っていてもよい。
【００５２】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を施すことは何等差し支えない。例えば、図１２に示すように、搭載部２を導体層として形成せずに、発光素子３を絶縁基体１の凹部４の底面上に直接搭載し、その周囲に発光素子３と電気的に接続される配線層５ａ，５ｂを形成し、凹部４に枠体８を嵌着している構成であってもよい。この場合、配線層５ａ，５ｂともにボンディングワイヤ等で発光素子３に電気的に接続される。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の発光素子収納用パッケージは、凹部は、内周面が凹部の底面から絶縁基体の上面に向けて外側に広がるように傾斜している金属製の枠体が嵌着されており、枠体は、内周面の上側が下側よりも傾斜角度が小さくなるように傾斜角度の変化部が設けられていることから、凹部の内周面の表面状態に影響を受けることなく発光素子が発光する光を金属製の枠体の内周面で効率よく反射させて、広領域の外部に均一かつ効率よく拡散して放射させることができる。
【００５４】
本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは枠体はアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成ることから、発光素子の光をさらに枠体でより良好に反射することができるので、広領域の外部により均一かつ効率よく拡散して放射させることができる。
【００５５】
また本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは枠体は内周面にアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成る金属層が被着されていることから、発光素子の光を枠体に被着されている金属層でより良好に反射することができるので、広領域の外部により均一かつ効率よく拡散して放射させ得る。
【００５６】
本発明の発光装置は、本発明の発光素子収納用パッケージと、搭載部に搭載されるとともに配線層に電気的に接続された発光素子と、発光素子を覆う透明樹脂とを具備していることにより、発光素子の光を良好に反射し、広領域の外部に均一かつ効率良く放射することができる、発光効率の高い高性能のものとなり、液晶表示装置等のバックライト等に好適なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１の発光素子収納用パッケージの平面図である。
【図３】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図４】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図５】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図６】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図７】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す平面図である。
【図８】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す平面図である。
【図９】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図１０】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図１１】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図１２】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図１３】従来の発光素子収納用パッケージの断面図である。
【符号の説明】
１：絶縁基体
２：搭載部
３：発光素子
４：凹部
５ａ，５ｂ：配線層
８：枠体
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオード等の発光素子を用いた液晶表示装置等のバックライト等に用いられる、発光素子を収納するための発光素子収納用パッケージおよび発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発光ダイオード等の発光素子を収納するための発光素子収納用パッケージ（以下、単にパッケージともいう）として、セラミック製のパッケージが用いられており、その一例を図１３に示す（例えば、下記の特許文献１参照）。同図に示すように、従来のパッケージは、複数のセラミック層が積層されて成るとともに上面に凹部１４が形成されている直方体状の絶縁基体の凹部１４の底面に発光素子１３を搭載するための導体層から成る搭載部１２が設けられた基体１１と、基体１１の搭載部１２およびその周辺から基体１１の下面に形成された一対の配線層１５とから主に構成されている。
【０００３】
そして、一方の配線層１５の一端が電気的に接続された搭載部１２上に発光素子１３を導電性接着剤、半田等を介して載置固定するとともに、発光素子１３の電極と他方の配線導体１５とをボンディングワイヤ１６を介して電気的に接続し、しかる後、基体１１の凹部１４内に図示しない透明樹脂を充填して発光素子１３を封止することによって、発光装置が作製される。
【０００４】
また、凹部１４の内周面で発光素子１３の光を反射させてパッケージの上方に光を放射させるために、凹部１４の内周面にニッケル（Ｎｉ）めっき層や金（Ａｕ）めっき層を表面に有するメタライズ層からなる金属層１７を被着させていることもある。
【０００５】
また、上記のパッケージはセラミックグリーンシート積層法により以下のようにして製作される。まず、基体１１の搭載部１２（搭載部１２から下側）を形成するためのセラミックグリーンシート（以下、グリーンシートともいう）と、基体１１の凹部１４を形成するためのグリーンシートとを準備し、これらのグリーンシートに配線導体１５を導出させるための貫通孔や凹部１４となる貫通穴を打ち抜き法で形成する。
【０００６】
次に、搭載部１２を形成するためのグリーンシートの積層体Ａの貫通孔および所定の部位に、メタライズ層から成る配線層１５形成用の導体ペーストをスクリーン印刷法等で印刷塗布し、また凹部１４の内周面にメタライズ層を被着する場合、凹部１４を形成するためのグリーンシートの積層体Ｂの貫通穴内面に金属層１７形成用の導体ペーストをスクリーン印刷法等で印刷塗布する。
【０００７】
次に、積層体Ａ，Ｂを重ねて接着して基体１１を形成するための積層体とし、これを所定寸法に切断して成形体となし、高温（１６００℃程度）で焼成して焼結体となす。その後、配線層１５および金属層１７の露出表面にニッケル，金，パラジウム，白金等の金属から成るめっき金属層を無電解めっき法や電解めっき法により被着させることによって、パッケージが製作される。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２３２０１７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のパッケージにおいては、スクリーン印刷法で凹部１４の内周面に導体ペーストを印刷塗布して、金属層１７を形成することから、導体ペーストの粘度等の影響により、凹部１４の内周面に形成された金属層１７の厚みや表面粗さがばらつきやすく、発光素子１３が発光する光を効率よく反射し、外部に均一に放射しにくくなるという問題点を有していた。
【００１０】
また、凹部１４の内周面の傾斜角度が一定とされているため、液晶表示装置等のバックライトのように光を拡散させて広領域の外部に均一かつ効率良く放射させる場合には、光が一定方向に収束してしまい、光を広領域の外部に均一かつ効率良く拡散できないという問題点を有していた。
【００１１】
また、凹部１４の内周面の傾斜角度を大きくして広領域の外部に放射しようとすると、パッケージが大型化してしまうという問題点を有していた。
【００１２】
従って、本発明は上記従来の技術の問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は、凹部内に収容された発光素子が発光する光を効率よく反射させて広領域の外部に均一かつ効率よく放出することができる小型の発光素子収納用パッケージおよび発光装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の発光素子収納用パッケージは、絶縁基体の上面に発光素子を収容するための凹部が設けられているとともに、該凹部の底面に前記発光素子が搭載される搭載部および前記発光素子の電極が電気的に接続される配線層が形成されている発光素子収納用パッケージであって、前記凹部は、内周面が前記凹部の底面から前記絶縁基体の上面に向けて外側に広がるように傾斜している金属製の枠体が嵌着されており、該枠体は、前記内周面の上側が下側よりも傾斜角度が小さくなるように傾斜角度の変化部が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の発光素子収納用パッケージは、凹部は、内周面が凹部の底面から絶縁基体の上面に向けて外側に広がるように傾斜している金属製の枠体が嵌着されており、枠体は、内周面の上側が下側よりも傾斜角度が小さくなるように傾斜角度の変化部が設けられていることから、凹部の内周面の表面状態に影響を受けることなく発光素子が発光する光を金属製の枠体の内周面で効率よく反射させて、広領域の外部に均一かつ効率よく拡散して放射させることができる。
【００１５】
本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは、前記枠体は、アルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成ることを特徴とする。
【００１６】
本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは枠体はアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成ることから、発光素子の光をさらに枠体でより良好に反射することができるので、広領域の外部により均一かつ効率よく拡散して放射させることができる。
【００１７】
また本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは、前記枠体は、表面にアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成る金属層が被着されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは枠体は表面にアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成る金属層が被着されていることから、発光素子の光を枠体に被着されている金属層でより良好に反射することができるので、広領域の外部により均一かつ効率よく拡散して放射させ得る。
【００１９】
本発明の発光装置は、本発明の発光素子収納用パッケージと、前記搭載部に搭載されるとともに前記配線層に電気的に接続された発光素子と、該発光素子を覆う透明樹脂とを具備していることを特徴とする。
【００２０】
本発明の発光装置は、上記の構成により、発光素子の光を良好に反射し、広領域の外部に均一かつ効率良く放射することができる、発光効率の高い高性能のものとなり、液晶表示装置等のバックライト等に好適なものとなる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の発光素子収納用パッケージを以下に詳細に説明する。図１は本発明のパッケージの実施の形態の一例を示す断面図であり、図２は図１のパッケージの平面図である。これらの図において、１は絶縁基体、２は発光素子３の搭載部、３は発光素子、４は発光素子３を収容するための凹部である。
【００２２】
本発明のパッケージは、絶縁基体１の上面に発光素子３を収容するための凹部４が設けられているとともに、凹部４の底面に発光素子３が搭載される搭載部２および発光素子３の電極が電気的に接続される配線層５ａ，５ｂが形成されているものであって、凹部４は、内周面が凹部４の底面から絶縁基体１の上面に向けて外側に広がるように傾斜している金属製の枠体８が嵌着されており、枠体８は、内周面の上側が下側よりも傾斜角度が小さくなるように傾斜角度の変化部８ａが設けられている。
【００２３】
本発明における絶縁基体１は、セラミックスや樹脂から成り、セラミックスからなる場合、例えば酸化アルミニウム質焼結体（アルミナセラミックス），窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，ガラスセラミックス質焼結体等のセラミックスから成る絶縁層を複数層積層してなる直方体状の箱状であり、上面の中央部に発光素子３を収容するための凹部４が形成されている。絶縁基体１が例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダー、溶剤等を添加混合して泥漿状となし、これを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等によりシート状に成形してグリーンシート（セラミック生シート）を得、しかる後、グリーンシートに凹部４用の貫通孔を打ち抜き加工で形成するとともに、発光素子３を搭載するためのグリーンシートと凹部４用のグリーンシートとを複数枚積層し、高温（約１６００℃）で焼成し一体化することで形成される。
【００２４】
また、凹部４の底面には発光素子３を搭載するための搭載部２が形成されており、搭載部２はタングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），銅（Ｃｕ），銀（Ａｇ）等の金属粉末のメタライズ層から成っている。
【００２５】
また、絶縁基体１は、搭載部２およびその周辺から絶縁基体１の下面に形成された配線層５ａ，５ｂが被着形成されている。配線層５ａ，５ｂは、ＷやＭｏ等の金属粉末のメタライズ層から成り、凹部４に収容された発光素子３を外部に電気的に接続するための導電路である。そして、搭載部２には発光ダイオード（ＬＥＤ），半導体レーザ（ＬＤ）等の発光素子３が金（Ａｕ）−シリコン（Ｓｉ）合金やＡｇ−エポキシ樹脂等の導電性接合材により固着されるとともに、配線層５ｂには発光素子３の電極がボンディングワイヤ６を介して電気的に接続されている。そして、絶縁基体１下面の配線層５ａ，５ｂが外部電気回路基板の配線導体に接続されることで発光素子３の各電極と電気的に接続され、発光素子３へ電力や駆動信号が供給される。また、発光素子３は搭載部２および配線層５ｂにフリップチップ実装により接続されても構わない。
【００２６】
配線層５ａ，５ｂは、例えばＷやＭｏ等の金属粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して得た金属ペーストを基体１となるグリーンシートに予めスクリーン印刷法により所定パターンに印刷塗布しておくことによって、絶縁基体１の所定位置に被着形成される。
【００２７】
なお、配線層５ａ，５ｂおよび搭載部２の露出する表面に、ニッケル（Ｎｉ），金（Ａｕ），Ａｇ等の耐蝕性に優れる金属を１〜２０μｍ程度の厚みで被着させておくのがよく、配線層５ａ，５ｂおよび搭載部２が酸化腐蝕するのを有効に防止できるとともに、搭載部２と発光素子３との固着および配線層５ｂとボンディングワイヤ６との接合、配線層５ａ，５ｂと外部電気回路基板の配線導体との接合を強固にすることができる。従って、配線層５ａ，５ｂおよび搭載部２の露出表面には、厚さ１〜１０μｍ程度のＮｉめっき層と厚さ０．１〜３μｍ程度のＡｕめっき層またはＡｇめっき層とが、電解めっき法や無電解めっき法により順次被着されていることがより好ましい。
【００２８】
そして、本発明において、凹部４は、内周面が凹部４の底面から絶縁基体１の上面に向けて外側に広がるように傾斜している金属製の枠体８が嵌着されており、枠体８は、内周面の上側が下側よりも傾斜角度が小さくなるように傾斜角度の変化部８ａが設けられている。これにより、凹部４の内周面の表面状態に影響を受けることなく発光素子３が発光する光を金属製の枠体８の内周面で効率よく反射させて、広領域の外部に均一かつ効率よく拡散して放射させることができる。
【００２９】
この枠体８は、樹脂接着剤により凹部４の内周面に嵌着されていても良いし、凹部４の内周面に接合用のメタライズ層を形成し、Ａｇろう等によりろう付けして接合されていても良い。また、凹部４内に発光素子３を収容し、ボンディングワイヤ６等を介して電気的接続を行なった後に、凹部４内に封入する透明樹脂によって、発光素子３とともに枠体８内周面を覆って封止し、枠体８が凹部４に嵌着された状態としても良い。
【００３０】
また、枠体８の貫通穴の内周面の表面の算術平均粗さＲａは３μｍ以下が好ましい。３μｍを超えると、凹部４内に収容された発光素子３の光が散乱し、反射光を高い反射率で外部に均一に放射することが困難になる。
【００３１】
また、枠体８が嵌着される凹部４は、横断面形状が円形状、長円形状、楕円形状、四角形状等であっても良い。また、図３のパッケージの断面図に示すように、
凹部４の内周面および枠体８の外周面を、凹部４の底面から絶縁基体１の上面に向けて外側に広がるように５〜１５°程度（θ３：７５〜８５°程度）の若干の角度を有するように傾斜させるのが良く、この場合、凹部４の内周面や上端部に若干の変形や反り等の形状の異常が発生したとしても、この変形や反り等に影響をあまり受けることなく、枠体８を容易に凹部４内に挿入することができる。
【００３２】
さらに、図４のパッケージの断面図に示すように、枠体８の上端部に絶縁基体１の上面に延出するように外側に折り曲げられた延出部が形成されていてもよく、この場合枠体８の凹部４への上下方向での嵌め込み位置を正確に位置決めることができる。また、枠体８の下面と凹部４の底面との間に隙間が形成されるようにすることができ、枠体８と搭載部２および配線層５ａ，５ｂとが接触して短絡等が発生するのを防ぐことができる。また、その隙間の部位の凹部４の底面に搭載部２や配線層５ａ，５ｂを形成することでそれらの形成領域を広くすることができる。さらに、その隙間に発光素子３を覆う透明樹脂が入り込むようにして凹部４内に透明樹脂を強固に接着することができる。
【００３３】
また、図５のパッケージの断面図に示すように、枠体８の内周面で発光素子３の発光部よりも低い部位を絶縁基体１の上面に直交するように形成してもよく、この場合凹部４の底面の面積が増大するとともに枠体８と搭載部２および配線層５ｂとが接触して短絡等が発生するのを防ぐことができる。
【００３４】
また、凹部４の内周面の下端に、搭載部２や配線層５ｂの厚みよりも厚く、かつ発光素子３側に突出した段差を形成し、その段差の底面に枠体８を載置するようにしてもよい。この場合、枠体８の下面が凹部４の底面に形成された搭載部２および配線層５ｂよりも高い位置にあるので、枠体８と搭載部２および配線層５ｂとが接触して短絡するのを防止できるとともに、枠体８の下面にも凹部４の突出した段差の底面が接合するので強固に枠体８を嵌着できる。さらに、図６のパッケージの断面図に示すように、凹部４の内周面の下端の段差の幅を枠体８の下面の幅よりも小さくするとよく、枠体８の下面と凹部４の底面との間の隙間に発光素子３を覆う透明樹脂が入り込むようにして凹部４内に透明樹脂を強固に接着することができる。
【００３５】
本発明のパッケージにおいては、枠体８の貫通穴の横断面形状は円形状、楕円形状、長円形状、四角形状、多角形状等の種々の形状とし得るが、円形状がよく、この場合、凹部４内に収容された発光素子３の光を枠体８の内周面で満遍なく反射させて広領域の外部に均一かつ効率よく放射することができる。
【００３６】
また、図２においては、横断面形状が円形状の凹部４の内周面に貫通穴の横断面形状が円形状の枠体８が嵌着されているが、凹部４の横断面形状と枠体８の貫通穴の横断面形状とは異なっていても良い。図７のパッケージの平面図に示すように、横断面形状が四角形状の凹部４に貫通穴の横断面形状が円形状の枠体８を嵌着しても良いし、図８のパッケージの平面図に示すように、横断面形状が四角形状の凹部４に貫通穴の横断面形状が四角形状の枠体８を嵌着しても良い。
【００３７】
また、枠体８に変化部８ａが１つ形成されている場合は、枠体８の変化部８ａよりも上側の凹部４の底面に対する傾斜角度は３５〜７０°、枠体の変化部８ａよりも下側の凹部４の底面に対する傾斜角度は４０〜９０°が好ましい。
【００３８】
枠体８の変化部８ａよりも上側の傾斜角度が７０°を超えると、凹部４内に収容された発光素子３の光を広領域の外部に均一かつ効率よく拡散して放射させることが困難となる傾向にあり、傾斜角度が３５°未満であると、枠体８が大型化し、パッケージが大型化してしまう。
【００３９】
また、枠体の変化部８ａよりも下側の傾斜角度が４０°未満であると、枠体８が大型化してしまい、パッケージが大型化してしまう。９０°を超えると、枠体８の変化部８ａが凹部４の内側に突出することとなり、変化部８ａが発光素子３よりも上側にある場合、発光素子３の光を遮断し、発光素子３が発光素子３の光を広領域の外部に均一かつ効率よく拡散して放射させることが困難となる傾向になる。
【００４０】
また、発光素子３の光を凹部４の内周面で反射して広領域の外部に光を効率良く放射するために、変化部８ａは、搭載部２に搭載された発光素子３の上面よりも下側にあることが好ましい。また、変化部８ａが上下方向で複数ある場合、凹部４の底面に対する傾斜角度が７０°以下となる部位が発光素子３の上面よりも下側の位置から形成されていることが好ましい。
【００４１】
また、枠体８は複数の枠状部材を積み重ねて形成されており、枠状部材同士の境界が変化部８ａとなっていてもよい。例えば、枠体８に変化部８ａが一つ形成されている場合、図９のパッケージの断面図に示すように、内周面の傾斜角度が異なる２つの枠状部材８ｂ，８ｃを接合させて形成されていてもよい。また、図１０のパッケージの断面図に示すように、上側の枠状部材８ｃの下面の幅を下側の枠状部材８ｂの上面の幅よりも小さくし、枠状部材８ｂ，８ｃに接合ずれが発生しても、上側の枠状部材８ｃが下側の枠状部材８ｂよりも発光素子３側に突出するのを防止するようにしてもよい。これにより、発光素子３の光が突出した枠状部材８ｃの下面で遮断、反射されるのを防止できるので、広領域の外部に均一かつ効率良く拡散して放射することができる。
【００４２】
また、枠体８は、好ましくはアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成ることから、発光素子３の光を枠体８でより良好に反射することができるので、広領域の外部により均一かつ効率良く拡散させて放射することができる。特に、枠体８はアルミニウムから成るのがよく、この場合、枠体８が酸化腐食されにくいとともに、発光素子３の光の波長の変動による光の反射率の変動も小さくなるので、広い用途に使用できる。
【００４３】
また、枠体８として、アルミニウム（熱膨張係数約２３．５×１０−６／℃程度），銀（熱膨張係数約１９．１×１０−６／℃程度），金（熱膨張係数約１４．１×１０−６／℃程度），パラジウム（熱膨張係数約１１．８×１０−６／℃程度）または白金（熱膨張係数約８．８×１０−６／℃程度）を用いる場合、絶縁基体１と枠体８との間に、熱膨張係数が絶縁基体１と枠体８との間にある金属板を介装させても良い。例えば、絶縁基体１としてアルミナセラミックス（熱膨張係数７×１０−６〜８×１０−６／℃程度）等から成るものを用いる場合、絶縁基体１と枠体８との熱膨張係数差により発生する熱応力を緩和するために、絶縁基体１と枠体８との間にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金（熱膨張係数６×１０−６〜１０×１０−６／℃程度）、Ｃｕ−Ｗ合金（熱膨張係数６×１０−６〜１１×１０−６／℃程度）等の、より枠体８に熱膨張係数の近い金属板を用いるのがよい。これにより、絶縁基体１と枠体８との熱膨張係数差により発生する熱応力を緩和して、枠体８の剥がれ等を有効に防止することもできる。
【００４４】
なお、枠体８は、アルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかを主成分とする合金であっても良い。
【００４５】
また、本発明における枠体８は、表面にアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成る金属層が被着されていることが好ましく、発光素子３の光を枠体８に被着された金属層で良好に反射して、広領域の外部により均一かつ効率良く拡散させて放射することができる。このような枠体８は、図１１に示すように、枠体８の内周面にアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成る金属層８ａを被着したものである。特に、金属層８ａはアルミニウムから成るのがよく、酸化腐食やマイグレーション等の不具合が発生しにくいとともに、発光素子３の光の波長の変動による光の反射率の変動も小さくなるので、広い用途に使用できる。
【００４６】
また、枠体８として絶縁基体１に熱膨張係数の近い材質のものを使用するとよい。例えば、絶縁基体１としてアルミナセラミックス（熱膨張係数７×１０−６〜８×１０−６／℃程度）等から成るものを用い、枠体８として絶縁基体１に熱膨張係数の近いＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金（熱膨張係数６×１０−６〜１０×１０−６／℃程度）等を使用すると、枠体８の剥がれ等を有効に防止することもできる。このような枠体８に金属層８ａを被着すると、枠体８を絶縁基体１に強固に嵌着することができるとともに、発光素子３の光に対する反射率を高いものとすることができる。
【００４７】
また、金属層８ａは、枠体８の発光素子３側の表面（内周面）にのみ被着していても良いし、枠体８の全面に被着していてもよい。
【００４８】
なお、金属層８ａはアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかを主成分とする合金層であっても良い。
【００４９】
また、発光素子３の発光部より下側に変位部８ａを形成し、その変位部８ａよりも上側と下側の表面粗さを異なるようにしても良い。例えば、変位部８ａよりも下側の枠体８または金属層８ｄの表面粗さを粗くして、凹部４に封入される透明樹脂が強固に取着されるようにすることができる。また、発光素子３の発光部よりも下側の方向に照射された発光素子３の光が、枠体８または金属層８ｄで反射される際に、散乱により、凹部４の底面方向に向かう反射光の量を小さくし、凹部４の底面の搭載部２や配線層５ａ，５ｂが形成されていない、絶縁基体１が露出している部位から漏洩する光の量を小さくすることができる。さらに、散乱した反射光の一部は上方にも向けられるため、パッケージの上方に放射される光の量を大きくすることもできる。
【００５０】
また、発光素子３の発光部より下側に変位部８ａを形成し、その変位部８ａの上側と下側とで反射率が異なるようにしても良い。この場合、発光部よりも下側の枠体８または金属層８ｄでは、発光素子３の光は凹部４の底面方向に反射され易いので、変位部８ａの下側で枠体８の内周面または金属層８ｄの反射率を低くして、凹部４の底面方向に向かう反射光の量を小さくし、凹部４の底面の搭載部２や配線層５ａ，５ｂが形成されていない、絶縁基体１が露出している部位から漏洩する光の量を小さくすることができる。
【００５１】
本発明の発光装置は、本発明のパッケージと、搭載部２に搭載されるとともに配線層５ｂに電気的に接続された発光素子３と、発光素子３を覆うシリコーン樹脂等の透明樹脂とを具備している。これにより、発光素子３の光を良好に反射し、広領域の外部に均一かつ効率良く放射することができる、発光効率の高い高性能のものとなり、液晶表示装置等のバックライト等に好適なものとなる。発光素子３を覆う透明樹脂は、発光素子３およびその周囲のみを覆っていてもよいし、凹部４内に充填されて発光素子３を覆っていてもよい。
【００５２】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を施すことは何等差し支えない。例えば、図１２に示すように、搭載部２を導体層として形成せずに、発光素子３を絶縁基体１の凹部４の底面上に直接搭載し、その周囲に発光素子３と電気的に接続される配線層５ａ，５ｂを形成し、凹部４に枠体８を嵌着している構成であってもよい。この場合、配線層５ａ，５ｂともにボンディングワイヤ等で発光素子３に電気的に接続される。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の発光素子収納用パッケージは、凹部は、内周面が凹部の底面から絶縁基体の上面に向けて外側に広がるように傾斜している金属製の枠体が嵌着されており、枠体は、内周面の上側が下側よりも傾斜角度が小さくなるように傾斜角度の変化部が設けられていることから、凹部の内周面の表面状態に影響を受けることなく発光素子が発光する光を金属製の枠体の内周面で効率よく反射させて、広領域の外部に均一かつ効率よく拡散して放射させることができる。
【００５４】
本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは枠体はアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成ることから、発光素子の光をさらに枠体でより良好に反射することができるので、広領域の外部により均一かつ効率よく拡散して放射させることができる。
【００５５】
また本発明の発光素子収納用パッケージは、好ましくは枠体は内周面にアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成る金属層が被着されていることから、発光素子の光を枠体に被着されている金属層でより良好に反射することができるので、広領域の外部により均一かつ効率よく拡散して放射させ得る。
【００５６】
本発明の発光装置は、本発明の発光素子収納用パッケージと、搭載部に搭載されるとともに配線層に電気的に接続された発光素子と、発光素子を覆う透明樹脂とを具備していることにより、発光素子の光を良好に反射し、広領域の外部に均一かつ効率良く放射することができる、発光効率の高い高性能のものとなり、液晶表示装置等のバックライト等に好適なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１の発光素子収納用パッケージの平面図である。
【図３】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図４】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図５】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図６】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図７】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す平面図である。
【図８】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す平面図である。
【図９】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図１０】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図１１】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図１２】本発明の発光素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図１３】従来の発光素子収納用パッケージの断面図である。
【符号の説明】
１：絶縁基体
２：搭載部
３：発光素子
４：凹部
５ａ，５ｂ：配線層
８：枠体
Claims (4)
- 絶縁基体の上面に発光素子を収容するための凹部が設けられているとともに、該凹部の底面に前記発光素子が搭載される搭載部および前記発光素子の電極が電気的に接続される配線層が形成されている発光素子収納用パッケージであって、前記凹部は、内周面が前記凹部の底面から前記絶縁基体の上面に向けて外側に広がるように傾斜している金属製の枠体が嵌着されており、該枠体は、前記内周面の上側が下側よりも傾斜角度が小さくなるように傾斜角度の変化部が設けられていることを特徴とする発光素子収納用パッケージ。
- 前記枠体は、アルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成ることを特徴とする請求項１記載の発光素子収納用パッケージ。
- 前記枠体は、前記内周面にアルミニウム，銀，金，パラジウムまたは白金のいずれかから成る金属層が被着されていることを特徴とする請求項１記載の発光素子収納用パッケージ。
- 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発光素子収納用パッケージと、前記搭載部に搭載されるとともに前記配線層に電極が電気的に接続された発光素子と、該発光素子を覆う透明樹脂とを具備していることを特徴とする発光装置。
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