JP2005191192A - 発光素子搭載用基板および発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 発光素子から発光された光を効率よく装置外へ照射させ、高輝度な発光素子搭載用基板および発光装置を提供すること。
【解決手段】 発光素子搭載用基板４は、上面に発光素子５の搭載部１ａを有する絶縁基板１と、搭載部１ａの周辺から絶縁基板１の側面または下面にかけて形成された配線導体２とを具備しており、絶縁基板１は、透光性部材から成るとともにその側面および下面の配線導体２の部位以外の全面に光反射層３が形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発光ダイオード等の発光素子が搭載される発光素子搭載用基板およびそれを用いた発光装置に関する。

近年、高輝度で高出力の発光素子を実装した発光装置が開発され、照明用光源や通信機器の分野に利用されている。このような発光装置は小型、低消費電力であり、軽量かつ多色化が可能であることなどの特徴を生かして、例えば、光プリンタヘッドの光源、液晶バックライトの光源、各種インジケーターの光源や発光素子から出る特有の波長を利用した通信機器、例えば無線ＬＡＮシステム用の機器等に利用されている。

特に、低消費電力であり、発光色として、赤、黄、緑、青と種類も豊富であることから、インテリアライトなどに現在使用されている白熱電球や蛍光灯といった既存の光源に置き換わって、この発光装置が照明用として使用されるようになってきている。照明用としては、「少しでも明るく」という市場要求から高輝度化が望まれるが、このような発光装置を照明用に使用する場合、発光装置の高出力化、高輝度化が特に重要な課題である。

一般的な発光装置の構造は、配線加工された基板の上に発光素子を搭載し、発光素子の上に発光色を変化させる蛍光体を載せ、その上から樹脂モールドする構造になっている。そして、高出力化の対策としては、高放熱性の基板等の使用が、高輝度化の対策としては、発光素子の発光効率の改善や発光素子の組み合わせ方法、高反射性の発光素子搭載用基板の使用や発光色の変換に用いられる蛍光体材料の変換効率の改善、発光素子の横方向に発光された光を上向きに反射させるために用いられる光の反射板の形状検討、発光素子の保護と光の集光のためのレンズの改善等が行われている。

このような従来の発光装置を液晶バックライトに応用した場合の発光装置に使用される発光素子搭載用基板の断面図を図３に、発光装置の断面図を図４に示す。これらの図において、11は絶縁性および耐熱性に優れる、例えば、ＢＴレジン（ビスマレイミドトリアジン），ＰＢＴ樹脂（ポリブチレンテレフタレート樹脂），ガラスエポキシ樹脂，液晶ポリマー等の有機樹脂、あるいは、セラミックスやシリコン基板等から成る絶縁基板、11ａは発光素子が搭載される搭載部、12は配線導体、13は発光素子搭載用基板、14は発光素子、15は金（Ａｕ）やアルミニウム（Ａｌ）等から成るボンディングワイヤ、16はリフレクタと呼ばれる側壁、17は発光素子14を保護する透明樹脂、18は発光装置を示す。

発光素子搭載用基板13は、上面に発光素子18の搭載部11ａを有する絶縁基板11と、この上面の搭載部11ａまたはその近傍から絶縁基板11の下面にかけて形成された配線導体12とを具備し、搭載部11ａには発光素子14がＡｇペースト（銀（Ａｇ）の粉体と樹脂バインダ−とをペースト状に混合した材料）や樹脂から成る接着剤でダイボンドされたり、ＳＢＢ（Stud Bump Bonding）法等で実装されたりする。また、発光素子14の電極（図示せず）は、配線導体12にＡｕやＡｌ等から成るボンディングワイヤ15を介して電気的に接続され、発光素子14にはこれら配線導体12やボンディングワイヤ15を介して、外部電気回路基板（図示せず）から電力や駆動電流が供給される。

配線導体12は、絶縁基板11がセラミックスから成る場合、タングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）−マンガン（Ｍｎ）合金等を含む導体ペーストを絶縁基板11となるセラミックグリーンシートに従来周知のスクリーン印刷法等を用いて印刷し、これをセラミックグリーンシートと同時に焼成することにより絶縁基板11の所定の箇所にＷやＭｏ−Ｍｎ合金から成るメタライズ層を形成し、そのメタライズ層上にめっき法によりＮｉめっき層やＡｕめっき層を施すことにより形成される。

そして、絶縁基板11上に配線導体12が形成された発光素子搭載用基板13の上面の搭載部11ａに発光素子14を実装後、発光素子14は、これを保護するために透明樹脂17により覆われて、発光装置18となる。この透明樹脂17は、側壁16の内側に熱硬化性のエポキシ樹脂等を充填し、これを加熱硬化することにより形成される。なお、透明樹脂17は、発光素子14を発光素子搭載用基板13に強固に密着させる働きも有する。

しかし、発光素子搭載用基板13に、セラミックスやＢＴレジン，ＰＢＴ樹脂，ガラスエポキシ樹脂あるいは液晶ポリマー樹脂等の有機樹脂からなる絶縁基板11を使用した場合、発光素子14から照射され、配線導体12以外の部分の絶縁基板の表面に照射された光を、絶縁基板11の表面により反射させて発光装置の上方外部へ照射することにより、発光装置の輝度を向上させることができるが、光反射率が、セラミックスにおいては約70％、有機樹脂にいたっては約40〜65％と低いために、反射される光が少なく、発光装置を十分高輝度化することができないという問題点もある。

発光装置18は、発光素子14から直接装置の上方外部へ発光される可視光の他に、絶縁基板11の表面や配線導体12の表面で反射された可視光を含んで装置外へ発光される構造になっている。そのため、絶縁基板11の表面や配線導体12の表面で反射される可視光は多い方が望ましい。

そのため、さらなる高輝度化のために発光素子周囲の絶縁基板の表面上に光散乱層を設ける手法（例えば、特許文献1参照）や、発光素子がマウントされる絶縁基板の表面に白色反射膜を設ける手法（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
特開平11−284234号公報 特開2003−23183号公報

しかしながら、特許文献１に開示されているような発光素子周囲の絶縁基板の表面上に光散乱層を設けた発光素子搭載用基板では、光散乱層に反射効率の非常に高い金属系の部材、例えばＡｌ，Ａｇ等の部材を用いた場合は、配線導体と反射層が電気導通してしまい、電極として成り立たなくなるために反射効率の非常に高い金属系の部材を光散乱層に用いることができない、あるいは、電極部を避けて用いなければならないという問題点があった。一方、光散乱層に酸化チタン、チタン酸バリウムなどの絶縁性の無機部材を用いると、上記反射率の非常に高い金属系の部材を用いた場合に比べ反射効率が悪くなる。

また、光散乱層として有機樹脂のメラミン樹脂、ヘンゾグアナミン樹脂などを使用した場合には、青色発光素子を白色に変化させるための黄色のＹＡＧ蛍光体等にこれら光散乱層としての有機樹脂が混ざり、蛍光体が白色発光しなくなるという問題点があった。

また、発光素子搭載後に光散乱層を設ける場合、発光素子に無機部材や有機樹脂が飛着する等の問題が発生し、発光素子より発光された光の照射を妨害してしまうという問題点があった。

また、特許文献２に開示されているような発光素子がマウントされる側の表面に白色反射膜を設けた発光素子搭載用基板においては、例えば、フォトリソグラフィ法によりパターンニングする際は、電極が形成された絶縁基板上に白色反射膜を形成後、レジストを塗布し、マスクを被せて露光し、レジストを現像し、電極上の白色反射膜を除去し、レジストパターンを除去することにより、電極個所以外に白色反射膜を設けることができる。しかし、レジストの現像の際に、現像残のレジストの薄い膜が残る場合があり、白色反射膜が一部除去できていない電極の個所が存在することがある。その白色反射膜の残った個所により、ボンディング，ダイボンド，ＳＢＢ法によって発光素子を実装できなくなるという問題点があった。

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は、発光素子から発光された光を効率良く装置外へ照射させ、高輝度な発光素子搭載用基板および発光装置を提供することにある。

本発明の発光素子搭載用基板は、上面に発光素子の搭載部を有する絶縁基板と、前記搭載部の周辺から前記絶縁基板の側面または下面にかけて形成された配線導体とを具備している発光素子搭載用基板において、前記絶縁基板は、透光性部材から成るとともにその側面および下面の前記配線導体の部位以外の全面に光反射層が形成されていることを特徴とするものである。

本発明の発光素子搭載用基板は、好ましくは上記構成において、前記絶縁基板は、前記上面に反射防止膜が形成されていることを特徴とするものである。

本発明の発光素子搭載用基板は、好ましくは上記構成において、前記絶縁基板は、下面の前記搭載部の直下に位置する部位に凹部が形成されていることを特徴とするものである。

本発明の発光素子搭載用基板は、好ましくは上記構成において、前記絶縁基板は、前記光反射層が形成されている表面に凹凸が形成されていることを特徴とするものである。

本発明の発光素子搭載用基板は、好ましくは上記構成において、前記絶縁基板は、側面が下端から上端に向かうに伴って外側に広がるように傾斜していることを特徴とするものである。

本発明の発光装置は、上記本発明の発光素子搭載用基板と、前記搭載部に搭載されるとともに前記配線導体に電気的に接続された発光素子とを具備していることを特徴とするものである。

本発明の発光素子搭載用基板によれば、絶縁基板は、透光性部材から成るとともに絶縁基板の側面および下面の配線導体の部位以外の全面に光反射層が形成されていることから、発光素子から発光されて絶縁基板に入射した光を絶縁基板の側面および下面で反射して発光素子搭載用基板の上面に照射させることが可能になる。その結果、発光素子から発光された光を効率よく利用することができる。

また、本発明の発光素子搭載用基板によれば、絶縁基板は、上面に反射防止膜が形成されていることから、発光素子から照射されて透光性部材から成る絶縁基板の底面で反射した光が、絶縁基板の上面において反射し絶縁基板の内部に乱反射されることを防止することが可能となり、透光性部材から成る絶縁基板の光の透過性をより向上できるため、発光装置の高輝度化を実現することができる発光素子搭載用基板とできる。

また、本発明の発光素子搭載用基板によれば、絶縁基板は、下面の搭載部の直下に位置する部位に凹部が形成されていることから、最も光が強い発光素子の中心部から発光された光を凹部に当てることで分散させ、光を発光装置の前面に均一に照射させることができる。

また、凹部による光反射層と発光素子との間の正反射による多重反射を防ぐことができることで、発光された光が熱エネルギーへ転換されて無駄になることがなく、発光素子から発光された光を効率的に発光装置の外部に照射させることが可能となることから、高輝度化された高性能の発光素子搭載用基板を提供することができる。

本発明の発光素子搭載用基板によれば、絶縁基板は、光反射層が形成されている表面に凹凸が形成されていることから、発光素子搭載用基板に浅い角度で入射した光を、光反射層に形成された凹凸部に当てることで反射させ、発光装置の上方に反射させることができるため、光反射層や側面等で多重反射することにより透光性部材内部における光の通過距離が長くなり、透光性部材に吸収されて生じる光の減衰を少なくすることが可能となる。その結果、高輝度化された高性能の発光素子搭載用基板を提供することができる。

本発明の発光装置搭載用基板によれば、絶縁基板は、側面が下端から上端に向かうに伴って外側に広がるように傾斜していることで、発光素子から絶縁基板の側面に向かった光や、反射層により反射され、絶縁基板の側面に向かった光を発光装置上方に反射させることが可能となることから、高輝度化された高性能の発光素子搭載用基板を提供することができる。

本発明の発光装置によれば、本発明の発光素子搭載用基板と、搭載部に搭載されるとともに配線導体に電気的に接続された発光素子とを具備していることから、発光素子から絶縁基板の方向へ発光された光を絶縁基板の側面および下面の配線導体の部位以外の全面に形成された光反射層により発光素子搭載用基板の上面に反射することで発光された光を効率的に発光装置の前面に照射させることが可能となり、高輝度化された高性能の発光装置を提供することができる。

次に本発明の発光素子搭載用基板および発光装置を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の発光素子搭載用基板の実施の形態の一例を示し、（ａ）は発行素子搭載用基板の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。また、図２は本発明の発光素子搭載用基板を具備する本発明の発光装置の実施の形態の一例を示す断面図である。これらの図において、１は透光性部材から成る絶縁基板、１ａは発光素子の搭載部、２は搭載部の周辺から絶縁基板の側面または下面にかけて形成された配線導体、３は絶縁基板１の側面および下面の配線導体２の部位以外の全面に形成された光反射層であり、主にこれらで本発明の発光素子搭載用基板４が構成される。また、５は発光素子、６は発光素子５の電極と配線基板２とを電気的に接続するボンディングワイヤ、７はリフレクタを成す側壁、８は透明樹脂であり、主に発光素子搭載用基板４と、発光素子５とで本発明の発光装置９が構成される。

本発明の発光素子搭載用基板４および発光装置９は、発光素子５より上方へ照射された光は発光装置９の外部へ照射され、発光素子５より下方へ照射された光は、透光性部材から成る絶縁基板１の上面に入射し、その側面および下面の配線導体２の部位以外の全面に形成されている光反射層３に反射して透光性部材の上面から発光装置９の外部へ照射される。その結果、発光素子から発光素子の周囲に向けて発光された光を効率よく利用することができる。

絶縁基板１は、発光素子５の支持基板としての機能を有し、その大きさが２ｍｍ×１ｍｍ×0.3ｍｍ程度の直方体状であり、その上面には発光素子５を搭載する搭載部１ａを有している。絶縁基板１の厚みは0.1〜0.4ｍｍ程度がよい。絶縁基板１の厚みが0.1ｍｍより薄くなると、発光素子５等の実装工程での取り扱い不良による基板の割れやクラックが発生しやすくなり、生産性が著しく低下する傾向がある。一方、その厚みが0.4ｍｍより厚くなると、発光素子５から発光された光が光反射層３に達するまでに絶縁基板１により吸収される量が多くなり、光が減衰するので、発光装置９の高輝度化が実現し難くなる傾向がある。従って、透光性部材から成る絶縁基板１の厚みは0.1〜0.4ｍｍの範囲内とし、さらに発光装置９の小型化の観点からこの範囲内で可能限り薄い方が好ましい。

絶縁基板１は、その材質が紫外域，可視域，赤外域にわたるすべての領域において光透過率が80％以上の、例えば、ホウケイ酸ガラス，ホウケイ酸系無アルカリガラス，ソーダガラス等で主成分の二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）が70〜80質量％のガラス系材料や、サファイヤ等の透光性部材から成る。また、化学的に純度の高いＳｉＯ_２原料を溶融することによって作製されたガラス系材料は、光透過率が90％以上の基板として利用できるため透光性部材として好ましい。

さらに、透光性部材の表面にＡＲ（Anti-Reflection）コートと呼ばれる反射防止膜を施すと光透過率を99％以上にすることが可能となる。これにより、透光性部材に入射した光が透光性部材の内部で反射された後に外部へ出射される場合に絶縁基板１の上面で内部へ反射されてしまうのを防ぐことができ、透光性部材から成る絶縁基板１の光の透過性をより向上できるため、発光装置９の高輝度化を実現することができる。しかし、反射防止膜は、その使用部材と層構成により光の波長領域に対する透過率が異なるため、発光装置９に使用する発光素子５の発光波長に合わせて反射防止膜の使用部材と層構成を選択することが必要である。

反射防止膜としては、例えば、５酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）とＳｉＯ_２とから成る多層膜または２酸化チタン（ＴｉＯ_２）とＳｉＯ_２とから成る多層膜であって、積層数が10層以下であるものが好適なものとして挙げられる。

また、絶縁基板１の形状は平板でも良いが、その下面の搭載部１ａの直下に位置する部位に図５に示されるような凹部が形成されると、最も光が強い発光素子５の中心部から発光された光を凹部に当てることで分散させ、光を発光装置９の前面に均一に照射させることができる。

また、凹部による光反射層３と発光素子５との間の正反射による多重反射を防ぐことができるため、発光された光が熱エネルギーへ転換されて無駄になることがなく、発光素子５から発光された光を効率的に発光装置９の上方に照射させることが可能となることから、高輝度化された高性能の発光素子搭載用基板とできるので好ましい。

また、絶縁基板１の光反射層３が形成されている表面に図６に示されるような凹凸が形成されているのが好ましい。絶縁基板１が平板の場合は、発光素子５の側面から、例えば絶縁基板１の上面に対して浅い角度で入射した光は、絶縁基板１の下面の光反射層３に反射され、その後、絶縁基板１の側面の光反射層３に反射された後に絶縁基板１の上面から発光装置９の上方に照射される。しかし、絶縁基板１の光反射層３が形成されている表面に図６に示されるような凹凸が形成されていると、絶縁基板１に浅い角度で入射した光を、絶縁基板１の表面に多数形成された凹凸部の光反射層３に当てることで反射させ、絶縁基板１の側面の光反射層３に多重反射させることなく発光装置９の上方に反射させることができるため、透光性部材内部を通過する間に光が透光性部材に吸収されて生じる光の減衰を少なくすることが可能となる。この凹凸の形状としては、格子状の溝、半球、円錐、四角錐の形状が望ましい。

また、絶縁基板１の側面が、図７に示されるように、下端から上端に向かうに伴って外側に広がるように傾斜しているのが好ましい。このようにすることで、発光素子５から絶縁基板１の側面に向かった光や、絶縁基板１の下面に形成された光反射層３により反射され、絶縁基板１の側面に向かった光を発光装置９の上方に照射させることが可能となる。この傾斜は、直線状、曲線状の形状とすることが好ましい。

また、傾斜が直線状の場合は、発光素子５の裏面から下斜め方向に発光された光を全て発光装置９の外部に照射させるために、絶縁基板１の側面が下端から上端に向かうに伴って外側に広がる傾斜面であることが好ましい。

さらに、この傾斜面のなす角度が絶縁基板１の下面に対して120°〜150°の傾斜面であることが好ましい。側面と絶縁基板１の下面とのなす角度が150°を超えると、絶縁基板１が必要以上に大きくなる。また、側面と絶縁基板１の下面とのなす角度が120°以下になると、絶縁基板１の上面方向に良好に反射されずに絶縁基板１内で乱反射する光が多くなる。

また、絶縁基板１は、上記形状のいずれか１つでも良いが、これらの形状を組み合わせるとさらに好ましい。例えば、これら全ての形状を組み合わせた場合には、図８のようになり、絶縁基板１の下面の搭載部の直下に位置する凹部で発光素子５の裏面から発光された光を拡散させて、その拡散された光と発光素子５から下斜め方向に発光された光を凹凸部に形成された光反射層３により発光装置９の上方に照射させることができる。さらに、発光素子５の側面から絶縁基板１に浅い角度で絶縁基板１の側面に向けて入射した光と、絶縁基板１の凹形状により拡散するように絶縁基板１の側面に向けて反射された光と、凹凸に形成された光反射層３により絶縁基板１の側面に向けて反射された光とは、絶縁基板１の側面に形成された傾斜面により発光装置９の上方に照射される。その結果、発光素子５の裏面から発光された光を無駄にすることなく、均一な光を発光装置９の前面に照射させることが可能となるために非常に好ましい。

また、絶縁基板１は、絶縁基板１の側面または下面にかけて、幅が100〜200μｍ程度、厚みが1.2〜５μｍ程度の配線導体２が被着形成されている。そして、搭載部１ａおよびその近傍の配線導体２の端部には発光素子５の電極がボンディングワイヤ６等の電気的接続部材を介して配線導体２に電気的に接続され、配線導体２は絶縁基板１の側面または下面の端部において半田等の電気的接続部材を介して外部電気回路基板の配線導体（図示せず）に電気的に接続される。

配線導体２および光反射層３は、電気的導通性と光反射性の良いアルミニウム（Ａｌ），銀（Ａｇ），金（Ａｕ）の少なくとも１種から成る。Ａｕは、600ｎｍ以上の波長領域において90％以上の反射率を有しており、発光波長が600ｎｍ以上の発光素子を使用する場合に好ましい。また、Ａｌ、Ａｇは、全ての波長領域において85％以上の反射率を有しており、発光波長が600ｎｍ以下の発光素子を使用する場合にも好適に使用できる。

配線導体２は、真空蒸着法やスパッタリング法，フォトリソグラフィ法，電解めっき法，無電解めっき法等の従来周知の薄膜形成技術を用いることにより形成される。

光反射層３は、発光素子の裏面側へ発光された光を反射して発光装置の前面に照射するための反射体であり、透光性絶縁基板１の側面または下面に真空蒸着法やスパッタリング法，フォトリソグラフィ法，電解めっき法，無電解めっき法等の従来周知の薄膜形成技術を用いることにより形成される。

例えば、真空蒸着法を用いて配線導体２を形成する場合には、絶縁基板１を真空蒸着装置の成膜室に取り付けて、成膜室内の蒸着源を取り付ける場所に配線導体２の導体層となる金属片を配置し、その後、成膜室内を真空状態（10^−２Ｐａ以下の圧力）にするとともに、蒸着源を取り付ける場所に配置された金属片を加熱して蒸発させ、この蒸発した金属片の分子を絶縁基板１に被着させることにより、配線導体２となる金属薄膜が絶縁基板１の表面に形成される。そして、金属薄膜が形成された絶縁基板１をフォトリソグラフィ法を用いて配線導体２となる部分を覆うようにレジストパターンを形成した後、レジストパターンで覆われていない余分な薄膜金属を除去し、さらに、レジストパターンを除去することにより、配線導体２が形成される。

また、真空蒸着法を用いて光反射層３を形成する場合には、絶縁基板１を真空蒸着装置の成膜室に取り付けて、成膜室内の蒸着源を取り付ける場所に光反射層３の金属層となる金属片を配置し、その後、成膜室内を真空状態（10^−２Ｐａ以下の圧力）にするとともに、蒸着源を取り付ける場所に配置された金属片を加熱して蒸発させ、この蒸発した金属片の分子を絶縁基板１に被着させることにより、光反射層３となる金属薄膜が絶縁基板１の光反射層３に形成される。

この際、配線導体２と同じ材質の金属材を使用する際は、絶縁基板１の全面に被着させ、そして、金属薄膜が形成された絶縁基板１をフォトリソグラフィ法を用いて光反射層３と配線導体２となる部分を覆うようにレジストパターンを形成した後に、レジストパターンで覆われていない余分な金属薄膜を除去し、さらに、レジストパターンを除去することにより、光反射層３および配線導体２が形成される。これにより、側面および下面の配線導体２の部位以外の全面に配線導体２に電気的に接続されていない光反射層３を形成することができる。そして、配線導体２が光反射層３と電気的に接続されていないことから、光反射層３を介して、電気的に短絡することがない。

本発明の発光素子搭載用基板４および発光装置９によれば、電気導通性および光反射性の高い配線導体２および絶縁基板１の側面および下面に形成された光反射性のよい光反射層３により、発光素子５の裏面側へ発光された光を反射して発光装置９の外部となる絶縁基板１の上面の上方へ照射することができる。その結果、発光素子５から発光された光を無駄なく効率的に発光装置９の上方に照射することができ、発光装置９の高輝度化を可能とすることができる。

次に、本発明の発光装置９について説明する。本発明の発光装置９は、上述の発光素子搭載用基板４の搭載部１ａに発光素子５を搭載し、配線導体２の発光素子５の搭載部１ａ側とその近傍の配線導体２の両方に発光素子５の電極をワイヤボンディング９等で電気的に接続することにより製作される。

発光素子５としては、例えばＧａＮ系などの青色ＬＥＤやＧａＡｓ系，ＡｌＧａＡｓ系，ＡｌＧａＩＰ系，ＩｎＰ系等の赤色ＬＥＤや緑色ＬＥＤ等が用いられる。また、発光素子５は、発光素子搭載用基板４の搭載部１ａに発光素子からの照射をうまく光反射層３に照射させるために透明性の熱硬化性エポキシ樹脂やＳｉＯ_２，酸化ホウ素（Ｂ_２Ｏ_３），酸化鉛（ＰｂＯ），酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３），酸化亜鉛（ＺｎＯ）より構成される低融点ガラスやガラスフリットにより固定される。

また、発光素子搭載用基板４の搭載部１ａを取り囲んで側壁７となる枠体が接合されその内側に発光素子５を覆うように透明樹脂８が注入される。このような枠体は、エポキシ樹脂，アクリル樹脂，イミド樹脂等の熱硬化性樹脂や酸化アルミニウム質焼結体等のセラミック材料，アルミニウム等の金属材料を用いて形成される。

なお、枠体が熱硬化性樹脂から成る場合は、発光素子搭載用基板４にシリコン樹脂系やエポキシ樹脂系等の樹脂接着剤を介して接合され、セラミック材料および金属材料から成る場合は、シリコン樹脂系やエポキシ樹脂系等の樹脂接着剤あるいは側壁７の絶縁基板１との接合部にＡｕ等の金属層を設けてＡｇ−Ｃｕロウ等の金属ロウ材やＰｂ−Ｓｎ合金、Ａｕ−Ｓｎ合金、Ａｕ−Ｓｉ合金等の低融点金属ロウ材を介して接合される。

また、側壁７となる枠体は、湿度や熱，紫外線等に対して高い耐候性を有し、発光素子５から発光される光に対して高い光反射率を有することが望ましい。このため、側壁７となる枠体が熱硬化性樹脂等の有機樹脂やセラミックス等で形成される場合は、側壁７の内周面全体に金属膜、例えばＡｌ，Ａｇ，Ａｕ等を真空蒸着法やスパッタリング法，電解めっき法，無電解めっき法等の従来周知の薄膜形成技術を用いることにより形成させて、側壁７の内周面の光反射率を高めることが好ましい。

また、側壁７の内周面は、発光素子５の側面から横方向に照射された光を発光装置９の上方の方向に照射させるために、上方に向かって広がる傾斜面であることが好ましい。さらに、側壁７の内周面は、この内周面と絶縁基板１の上面とのなす角度が35〜60°の傾斜面であることが好ましい。内周面と絶縁基板１の上面とのなす角度が35°未満になると、発光装置９からの光の放射角度が上方20°以上に広がり、分散する光の量が多くなり、発光装置９の光の輝度が低下する。一方、角度が60°を超えると、発光装置９の外部に良好に放射されずに発光装置９内で乱反射する光が多くなる。

そして、側壁７で囲まれた内側部には、透明樹脂８が充填される。透明樹脂は、絶縁基板１に搭載された発光素子５を保護するための機能を有し、熱硬化性のエポキシ樹脂，不飽和ポリエステル樹脂，シリコン樹脂，ユリア・メラミン樹脂等から成る。透明樹脂８は、発光素子５を搭載後、側壁７で囲まれた内側部にディスペンサ等により注入され、しかる後、これを加熱することにより硬化される。なお、透明樹脂８は、発光素子５を発光素子搭載用基板４に強固に密着させる働きも有する。

かくして、本発明の発光装置９によれば、上記構成の発光素子搭載用基板４の搭載部１ａに発光素子５が搭載され、その電極が配線導体２に電気的に接続されることにより、発光素子５から照射される光のうち発光素子の裏面方向に発光された光および透明樹脂８の表面において発光素子搭載用基板４の方向へ反射された光を、絶縁基板１の側面および下面の配線導体２の部位以外の全面に形成された光反射層３により反射させて上面に放射させることができるので、直接発光装置９の外側に向かって放射された光とともに発光素子５から発光されたより多くの光を利用することができ、発光効率の高い高輝度で高性能な発光装置９とすることができる。

なお、本発明は上記実施の最良の形態および実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を行なうことは何等差し支えない。

本発明の発光素子搭載用基板の実施の形態の一例を示し、（ａ）は発行素子搭載用基板の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図である。 本発明の発光装置の実施の形態の一例を示す断面図である。 従来の発光素子搭載用基板の例を示す断面図である。 従来の発光装置の例を示す断面図である。 本発明の発光素子搭載用基板の実施の形態の他の例を示す断面図である。 本発明の発光素子搭載用基板の実施の形態の他の例を示す断面図である。 本発明の発光素子搭載用基板の実施の形態の他の例を示す断面図である。 本発明の発光素子搭載用基板の実施の形態の他の例を示す断面図である。

符号の説明

１：絶縁基板
１ａ：搭載部
２：配線導体
３：光反射層
４：発光素子搭載用基板
５：発光素子
６：ボンディングワイヤ
７：側壁
８：透明樹脂
９：発光装置

Claims (6)

1. 上面に発光素子の搭載部を有する絶縁基板と、前記搭載部の周辺から前記絶縁基板の側面または下面にかけて形成された配線導体とを具備している発光素子搭載用基板において、前記絶縁基板は、透光性部材から成るとともにその側面および下面の前記配線導体の部位以外の全面に光反射層が形成されていることを特徴とする発光素子搭載用基板。
2. 前記絶縁基板は、前記上面に反射防止膜が形成されていることを特徴とする請求項１記載の発光素子搭載用基板。
3. 前記絶縁基板は、下面の前記搭載部の直下に位置する部位に凹部が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の発光素子搭載用基板。
4. 前記絶縁基板は、前記光反射層が形成されている表面に凹凸が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発光素子搭載用基板。
5. 前記絶縁基板は、側面が下端から上端に向かうに伴って外側に広がるように傾斜していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の発光素子搭載用基板。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の発光素子搭載用基板と、前記搭載部に搭載されるとともに前記配線導体に電気的に接続された発光素子とを具備していることを特徴とする発光装置。

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