JP2005302944A - Light emitting device - Google Patents
Light emitting device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005302944A JP2005302944A JP2004115516A JP2004115516A JP2005302944A JP 2005302944 A JP2005302944 A JP 2005302944A JP 2004115516 A JP2004115516 A JP 2004115516A JP 2004115516 A JP2004115516 A JP 2004115516A JP 2005302944 A JP2005302944 A JP 2005302944A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- emitting element
- light
- resin
- lead frame
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48257—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a die pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
- H01L2224/48465—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/85909—Post-treatment of the connector or wire bonding area
- H01L2224/8592—Applying permanent coating, e.g. protective coating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
Abstract
Description
本発明は、LEDディスプレイ、バックライト光源、照光式スイッチ及び各種インジケータ、特殊照明などに利用される発光装置に関し、詳しくは、発光素子からの放射光を波長変換して発光する蛍光体を有する発光装置において、色むらを改善したものである。 The present invention relates to a light emitting device used for an LED display, a backlight light source, an illuminated switch and various indicators, special illumination, and the like, and more specifically, a light emission having a phosphor that emits light by converting the wavelength of light emitted from a light emitting element. In the apparatus, uneven color is improved.
発光ダイオードは、小型で効率が良く鮮やかな色の発光をする。また、半導体素子であるため、球切れなどの心配がなく、駆動特性が優れ、振動やON/OFF 点灯の繰り返しにも強いという特徴を有する。そのため各種インジケータや種々の光源として利用されている。しかし、発光ダイオードは単色性ピーク波長を有するために、白色系などの他の波長を発光することができない。 Light emitting diodes are small, efficient, and emit bright colors. In addition, since it is a semiconductor element, it has the characteristics that there is no fear of ball breakage, excellent driving characteristics, and resistance to vibration and repeated ON / OFF lighting. Therefore, it is used as various indicators and various light sources. However, since the light emitting diode has a monochromatic peak wavelength, it cannot emit other wavelengths such as white.
近年、青色発光ダイオードと蛍光物質により青色発光素子からの放射光の一部を色変換して他の色を発光可能とした発光装置が提供されている。この発光装置によって、青色の発光素子を用いて白色系や黄色など他の発光色を発光させることができるようになる(特許文献1,特許文献2) 。 2. Description of the Related Art In recent years, light emitting devices capable of emitting other colors by color-converting part of emitted light from a blue light emitting element using a blue light emitting diode and a fluorescent material have been provided. With this light emitting device, it becomes possible to emit other light emission colors such as white and yellow using a blue light emitting element (Patent Document 1, Patent Document 2).
具体的には、図7に示すように、2本の第1および第2リードフレーム42a,42bを有し、この一方の第1リードフレーム42aの先端に、青色を発光するダイオードからなる発光素子41を、接着用ペースト44を介して接着し、発光素子41上に設けられた2つの電極45a,45bと各リードフレーム42a,42bとを導電性ワイヤーである金線46a,46bを介して電気的に接続する。前記発光素子41の周囲を、この発光素子41からの光を吸収して波長変換する蛍光体47を含有する樹脂48により被覆する。このとき、青色系の発光素子41と、その発光を吸収して黄色系を発光する蛍光体47などを選択することにより、これらの発光の混色を利用して白色系を発光させる。このようにリードフレーム42a上に発光素子41を取り付けたものを透明エポキシ樹脂からなる保護層49により全体を覆って製品として完成させる。
Specifically, as shown in FIG. 7, the light emitting element has two first and
この発光装置は、十分な輝度を有する白色系発光手段として利用できる。また、発光装置の色むらの発生を抑制するために、第1リードフレーム42aの先端に凹面部42dが形成された反射枠42cを一体に設け、その凹面部42dの底部に発光素子41を取り付けて、この発光素子41の全体を被覆するように蛍光体47を含有する樹脂48を凹面部42dに充填させることにより、この樹脂48を一定の形状に保形することも行われている。
しかしながら、上記構成の発光装置は、所望通りの色をむら無く発光させにくい傾向がある。特に、上記したような凹面部を有する反射枠を形成できないパッケージ構造のものにおいては、色むらが発生しやすいものとなる。すなわち、高度な光学系を利用した反射型発光装置のように色むら改善のためにリードフレームに反射枠を形成する事が困難な基本構造の発光装置において、特に問題となる。そして、このような反射型発光装置においては樹脂の被覆厚を一定化する事が難しい。つまり、発光素子は300μm角程度と極めて小さく、発光素子からの光を変換する蛍光体を含有する樹脂も少量であるために、この樹脂の被覆作業が難しくなり、その結果、発光素子に対する樹脂の被覆厚が不均一となって、樹脂中の蛍光体の量が発光素子の周りにおいて不均一となり易い。 However, the light-emitting device having the above-described configuration tends to make it difficult to emit light without unevenness in a desired color. In particular, in the case of a package structure in which a reflection frame having a concave portion as described above cannot be formed, uneven color tends to occur. That is, it becomes a particular problem in a light emitting device having a basic structure in which it is difficult to form a reflection frame on a lead frame in order to improve color unevenness, such as a reflective light emitting device using an advanced optical system. In such a reflective light emitting device, it is difficult to make the resin coating thickness constant. That is, the light-emitting element is as small as about 300 μm square, and the resin containing the phosphor that converts light from the light-emitting element is also small, so that the resin coating operation becomes difficult. The coating thickness is non-uniform, and the amount of phosphor in the resin tends to be non-uniform around the light emitting element.
また、樹脂は硬化するときに粘性が低下し、経時的に自重によって拡がる傾向にあるので、たとえ均一に被覆しても樹脂の形状を安定させることが難しく、発光素子の周りにおける蛍光体の均一性を確保することは困難である。このとき、硬化時における粘性が高いシリコン樹脂やチクソ剤入りのエポキシ樹脂などを使用しても、硬化時に発光素子に配線された金線に沿って樹脂が引きずられるなどして、これに含有する蛍光体の分布量が発光素子に対し部分的に異なるものとなる。このような、発光素子の周りにおける蛍光体の不均一性が色ずれの発生原因となる。 Also, since the viscosity of the resin decreases when it cures and tends to expand due to its own weight over time, it is difficult to stabilize the shape of the resin even if it is uniformly coated, and the phosphor is uniform around the light emitting element. It is difficult to ensure the sex. At this time, even if a silicone resin having a high viscosity at the time of curing or an epoxy resin containing a thixotropic agent is used, the resin is dragged along the gold wire wired to the light emitting element at the time of curing, and contained in this. The distribution amount of the phosphor is partially different from that of the light emitting element. Such non-uniformity of the phosphor around the light emitting element causes a color shift.
特に、発光素子からの光と、その光により励起され、発光素子からの光とは異なる光の混色によって発光色を決める発光装置においては、少しの色ずれが発生しても発光色が大きく異なってしまう。発光素子からの青色と、蛍光体が発光する黄色の二色の混色を用いた白色系の発光装置を量産する場合、二色の発光強度バランスを場所的に一定に保つことは難しく、色ずれの範囲が広くなってしまう傾向にある。そのため所望の色度範囲に形成することが難しく、量産時の歩留まりが低下する。 In particular, in a light-emitting device that determines light emission color by mixing light from a light-emitting element and light that is excited by the light and is different from the light from the light-emitting element, the light emission color differs greatly even if a slight color shift occurs. End up. When mass-producing white light-emitting devices using a mixture of two colors, blue from the light-emitting element and yellow that the phosphor emits, it is difficult to keep the intensity balance of the two colors constant due to color shift. Tend to be widened. Therefore, it is difficult to form in a desired chromaticity range, and the yield during mass production is reduced.
また、リードフレーム上の発光素子の周りに蛍光体を含有する樹脂を被覆し、全体をモールド成形して発光装置としたとき、その発光観測面、すなわち、発光装置における出射面において色ずれが原因で色むらを生じることがある。具体的には、発光観測面側から見て発光素子が配置された中心部が青色っぽく、その周方向にリング状に黄、緑、赤などの色が現れる場合がある。特に、人間の色調感覚は白色において敏感である。そのため、わずかな色調差でも赤っぽい白、緑色っぽい白、黄色っぽい白を識別して色むらが激しいと感じる。このような発光観測面を直視することによって生ずる色むらは、品質上好ましくないばかりでなく、特に照明用光源として用いたときの照射面の色むらは、照明された物体が正しい色として識別されないなどの実用上の問題を生ずることにもなる。 In addition, when a phosphor-containing resin is coated around the light emitting element on the lead frame and the whole is molded to form a light emitting device, color emission is caused on the light emission observation surface, that is, the emission surface of the light emitting device. May cause uneven color. Specifically, when viewed from the light emission observation surface side, the central portion where the light emitting element is arranged is blueish, and colors such as yellow, green, and red may appear in a ring shape in the circumferential direction. In particular, the human color sensation is sensitive in white. Therefore, even with a slight color difference, reddish white, greenish white, and yellowish white are identified and color unevenness is felt intensely. Color unevenness caused by direct viewing of such a light emission observation surface is not only unfavorable in terms of quality, but color unevenness of the irradiated surface particularly when used as a light source for illumination does not identify the illuminated object as a correct color. It may also cause practical problems such as.
本発明者らは、反射枠を形成する事が困難な基本構造の発光装置においても、発光観測面での色むらの発生を抑制できるようにするため、種々の研究実験を重ねた結果、リードフレームの発光素子が取り付けられる取付部の大きさを、発光素子に対し所定の大きさに設定すれば、蛍光体を含有する樹脂は、その表面張力により取付部の縁で流れが制限されて、一定の大きさで所定の形状に保形され、これにより、樹脂に含有する蛍光体を発光素子の周りに均一に分散させ得ることを見出し、本発明を完成するに至った。そこで、本発明は、色ずれの発生を抑制して、発光観測面における色むらが少なく、量産性に優れた発光装置を提供することを目的とする。 The present inventors have conducted various research experiments in order to suppress the occurrence of color unevenness on the light emission observation surface even in a light emitting device having a basic structure in which it is difficult to form a reflection frame. If the size of the attachment part to which the light emitting element of the frame is attached is set to a predetermined size with respect to the light emitting element, the flow of the resin containing the phosphor is restricted at the edge of the attachment part by its surface tension, The present invention has been completed by finding that phosphors contained in a resin can be uniformly dispersed around the light-emitting elements by maintaining a predetermined size and a predetermined shape. Therefore, an object of the present invention is to provide a light emitting device that suppresses the occurrence of color misregistration, has little color unevenness on the light emission observation surface, and is excellent in mass productivity.
上記目的を達成するため、本発明の発光装置は、リードフレームと、前記リードフレームの取付部に取り付けられて単色の放射光を発生するた発光素子と、前記発光素子からの放射光を吸収してこれとは異なる波長の光を発生する蛍光体を樹脂中に分散させてなり前期発光素子を覆う蛍光層と、前記蛍光層を覆う保護層とを備え、前記リードフレームの取付部の寸法が、前記発光素子の平面視における最大寸法に対し1.5〜3.5倍の寸法比率に設定されている。 In order to achieve the above object, a light-emitting device of the present invention absorbs radiation emitted from a lead frame, a light-emitting element that is attached to a mounting portion of the lead frame and generates monochromatic radiation, and light emitted from the light-emitting element. A phosphor that generates light of a wavelength different from the above is dispersed in the resin, and includes a phosphor layer that covers the light emitting element in the previous period, and a protective layer that covers the phosphor layer, and the dimension of the mounting portion of the lead frame is The dimensional ratio is set to 1.5 to 3.5 times the maximum dimension of the light emitting element in plan view.
このように、リードフレームにおける発光素子が取り付けられる取付部の寸法を発光素子の平面視における最大寸法に対し1.5〜3.5倍の寸法比率とすることにより、この取付部の発光素子の周りに蛍光層を被覆したとき、蛍光層の樹脂がその表面張力で取付部の縁で流れが制限されることによって、一定の大きさで、取付部の形状に対応した所定の形状に保形される。この結果、蛍光層中の蛍光体の分布量が発光素子の周りにおいて均一となる。このため、蛍光体からの光は均一な光として外部に発光されて、発光素子からの放射光との混色における色ずれの発生が抑制され、発光観測面における色むらが少なくなる。また、品質(色調)が安定するために、量産時の歩留まりが良好となって量産性にも優れたものとなる。前記リードフレームの取付部の寸法が発光素子に対し1.5倍未満の場合、または3.5倍を越える場合は、蛍光層中の蛍光体の発光素子に対する均一性が損なわれて色むらの発生を招く。この点については、後で詳述する。 Thus, by setting the dimension of the mounting portion to which the light emitting element is attached in the lead frame to a size ratio of 1.5 to 3.5 times the maximum dimension in plan view of the light emitting element, When the fluorescent layer is covered around, the flow of resin in the fluorescent layer is restricted by the surface tension at the edge of the mounting part, so that the shape of the resin is constant and has a predetermined shape corresponding to the shape of the mounting part. Is done. As a result, the distribution amount of the phosphor in the phosphor layer becomes uniform around the light emitting element. For this reason, the light from the phosphor is emitted to the outside as uniform light, the occurrence of color misregistration in color mixing with the emitted light from the light emitting element is suppressed, and the color unevenness on the emission observation surface is reduced. In addition, since the quality (color tone) is stable, the yield during mass production is good and the mass productivity is excellent. When the dimension of the mounting portion of the lead frame is less than 1.5 times that of the light emitting element or more than 3.5 times, the uniformity of the phosphor in the phosphor layer with respect to the light emitting element is impaired, resulting in uneven color. Incurs outbreaks. This point will be described in detail later.
本発明の一実施形態では、前記リードフレームにおける取付部の近傍に、前記発光素子の周囲に充填する蛍光体が流出するのを阻止するストッパ用樹脂を付着させている。この構成によれば、蛍光層は、ストッパ用樹脂により外部に流出するのが阻止されるので、取付部上において蛍光層は確実に保形されて、発光素子の周りにおける蛍光層中の蛍光体の分布量が均一となる。 In one embodiment of the present invention, a stopper resin that prevents the phosphor filling around the light emitting element from flowing out is attached in the vicinity of the mounting portion of the lead frame. According to this configuration, since the fluorescent layer is prevented from flowing out by the stopper resin, the fluorescent layer is reliably retained on the mounting portion, and the phosphor in the fluorescent layer around the light emitting element. The distribution amount of becomes uniform.
本発明の他の実施形態では、前記発光素子が、平面視で矩形であり、平面視で矩形の取付部に取り付けられており、平面視における発光素子の対向する二辺と取付部の対向する二辺とがそれぞれ平行であり、取付部の辺の長さが、これと平行な発光素子の辺の長さに対し1.5〜3.5倍とされている。この構成によれば、一般的な形状である平面視矩形の発光素子に対し、発光素子の周りにおける蛍光層中の蛍光体の分布量を均一化できる。 In another embodiment of the present invention, the light emitting element is rectangular in a plan view, and is attached to a rectangular attachment portion in a plan view, and two opposite sides of the light emitting element in a plan view are opposed to the attachment portion. The two sides are parallel to each other, and the length of the side of the attachment portion is 1.5 to 3.5 times the length of the side of the light emitting element parallel to the two sides. According to this configuration, the distribution amount of the phosphor in the fluorescent layer around the light emitting element can be made uniform with respect to the light emitting element having a rectangular shape in plan view.
本発明のさらに他の実施形態では、前記寸法比率が2.0〜3.0倍とされている。この構成によれば、発光素子の周りにおける蛍光体の分布量をより均一化できる。 In still another embodiment of the present invention, the dimensional ratio is 2.0 to 3.0 times. According to this configuration, the distribution amount of the phosphor around the light emitting element can be made more uniform.
前記蛍光層の樹脂は光硬化性である発光装置。
好ましくは、前記蛍光層の樹脂は粘度が cpsである。この範囲の粘度であれば、前記樹脂の流れが取付部の縁で効果的に制限される。
本発明の好ましい実施形態では、前記リードフレームの取付部の厚さが0.15mm以上である。このようにリードフレームを厚くしておけば、蛍光層の樹脂が取付部の側面を超えて裏面まで濡らすことがないので、取付部の発光表示の周りに被覆された蛍光層が安定化し、その厚みが一定に保持されて、発光観測面における色むらがより少なくなる。
本発明の好ましい実施形態では、さらに、反射凹面を有する凹面体を備え、前記反射凹面に対向して前記発光素子が配置されている。この構成によれば、色むらが少なく、量産性にも優れた反射型の発光装置が得られる。
The light emitting device in which the resin of the fluorescent layer is photocurable.
Preferably, the resin of the fluorescent layer has a viscosity of cps. If it is the viscosity of this range, the flow of the said resin is effectively restrict | limited at the edge of an attaching part.
In preferable embodiment of this invention, the thickness of the attaching part of the said lead frame is 0.15 mm or more. If the lead frame is made thick in this way, the fluorescent layer resin will not get wet beyond the side of the mounting part to the back side, so that the fluorescent layer coated around the light emitting display of the mounting part will be stabilized. The thickness is kept constant, and the color unevenness on the emission observation surface is reduced.
In a preferred embodiment of the present invention, a concave body having a reflective concave surface is further provided, and the light emitting element is arranged to face the reflective concave surface. According to this configuration, a reflective light emitting device with less color unevenness and excellent mass productivity can be obtained.
本発明によれば、色ずれの発生を抑制して、発光観測面における色むらが少なく、量産性にも優れた発光装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a light emitting device that suppresses the occurrence of color misregistration, has little color unevenness on the light emission observation surface, and is excellent in mass productivity.
以下、本発明にかかる発光装置の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の一例として示す反射型装置の縦断面図である。この発光装置は、2本の第1および第2リードフレーム12a,12bを有し、この一方の第1リードフレーム12aの先端に一体に形成した取付部120の下面側に、発光素子11がダイボンディングペースト( 接着剤) を介して取り付けられている。また、前記取付部120の発光素子11の周りには、粒子状の蛍光体16が均一に混合分散された樹脂17からなる蛍光層18がほぼ半球状にポッティング技術により被覆されている。前記発光素子11としては、例えば400nm〜530nmの主発光ピーク(青色)を有するものが用いられ、また、蛍光体16としては、発光素子11からの放射光を吸収して、その主発光ピークの波長とは異なる波長の光、例えば、主発光ピークの波長よりも長波長の光(この例では黄色の光)を発生するものが用いられる。前記発光素子11は、凹面体21の底面に形成したほぼ半球状の反射凹面20と対向するように配置され、この反射凹面20と前記蛍光層18の周りに透明なエポキシ樹脂からなる保護層22が充填されて、この保護層22により発光素子11の周り全体を覆う構造とされている
Embodiments of a light emitting device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a reflection type device shown as an example of the present invention. This light-emitting device has two first and second lead frames 12a and 12b, and the light-emitting
保護層22の上部はリードフレーム12a,12bの先端部の上側にも存在しており、この先端部を保護層22中に埋入させた形としている。リードフレーム12a,12bにおける先端部を除いた部分は、凹面体21の側面と下面に接合されて支持されている。リードフレーム12a,12bの基端部122は端子となっており、例えば配線基板の配線パターンに接続される。
The upper portion of the
前記発光素子11からの光と前記蛍光体16から発光する長波長の光は、前記凹面体21の反射面20で反射され、前記保護層22を通って前記反射面20とは反対側の放射面23から外部に向かって放射される。
The light from the
前記発光素子11としては、例えば青色を発光する炭化珪素または窒化ガリウムを主成分とするものが用いられる。図2は炭化珪素からなる発光素子11を用いる場合を示しており、同図の(A)は取付部120への発光素子11の取付部分を示す縦断面図、( B) はその平面図を示している。第1リードフレーム12a先端の平面視矩形の取付部120に取り付けられた平面視矩形の発光素子11に一つの電極13bを設け、この電極13bと発光素子11が設けられる第1リードフレーム12aに対向配置される第2リードフレーム12bとの間を導電性ワイヤーである1本の金線14bを介して電気的に接続させている。図3の (A), (B) は窒化ガリウムからなる発光素子11を用いる場合を示しており、この図では、前記発光素子11に一対の電極13a,13bを設け、これらと各リードフレーム12a,12bとの間を2本の金線14a,14bを介して電気的に接続させている。各リードフレーム12a,12bとしては、主成分が銅からなる金属板の表面に銀メッキを施したものが好適に用いられる。
As the
図2のように、発光素子11に設けた一つの電極13cと、この発光素子11が設けられる第1リードフレーム12aと対向状に配置される第2リードフレーム12bとの間を、1本の金線14cを介したワイヤーポンディングにより電気的に接続させる場合は、次のような利点がある。つまり、前記取付部120の発光素子11の周りに被覆される蛍光層18の樹脂17は硬化するときに粘性が低下し、このとき発光素子11に配線された金線に沿って樹脂17が引きずられる傾向にあるが、1本の金線14cを配線する場合には、図3(A),(B)に示した2本の金線を配線する場合に比べて、樹脂17の引きずられ量が少なくなる。特に、2本の金線を配線する場合は、発光素子11が設けられる第1リードフレーム12aの取付部120から、これに連続する第1リードフレーム12a側に金線14aに沿って樹脂17が引きずられ易いのに対し、図2(A),(B)に示した第1リードフレーム12aに設けられる発光素子11と、これと対向状に配置される第2リードフレーム12bとの間に1本の金線14cを配線した場合には、前記取付部120から第1リードフレーム12a側への樹脂17の引きずりがなくなる。このため、樹脂17の保形性が確保し易くなって、発光素子11の周りにおける樹脂17中に含有する蛍光体16の分布量が均一となり易い。
As shown in FIG. 2, a single electrode 13c provided on the
蛍光層18中の蛍光体16としては、前記発光素子21から放射された光で励起されて発光する無機物質が用いられる。ここで、例えばYAG( イットリウム・アルミニウム・ガーネット) などのアルミン酸系の蛍光体16を使用すると、前記発光素子11からの光で励起されて前記蛍光体16から、青色よりも波長の長い黄色光を発光するので、この黄色光と前記発光素子11からの青色光とにより混色された白色光を発光する。このとき、前記蛍光体16やこれを混入させる樹脂17の層厚及び発光素子11の主発光波長などを選択することにより、電球色など任意の色を発光させることができる。発光素子11が発光する光と、蛍光体16が発光する色とが補色関係にある場合、混色により白色を発光させることができる。
As the
また、前記蛍光体16を混合分散させる樹脂17としては、光硬化型樹脂、例えば、粘度が50〜40000cps、より好ましくは、100〜1200cpsのUV硬化型の透明エポキシ樹脂が好適に用いられる。このエポキシ樹脂17は、後述する特定寸法とされたリードフレーム12aの取付部120に被覆したとき、表面張力により取付部120の縁で流れが制限されて、一定の大きさで取付部120の形状に対応した所定の形状に保形される。これにより、発光素子11の周りに蛍光体16を均一に分散させることができ、また、前記樹脂17は紫外線を数秒間照射することにより速やかに硬化させられる。
The
前記蛍光素子11を取り付ける第1リードフレーム12aは、その先端に設ける平面視矩形の取付部120の寸法を、前記発光素子11の最大寸法に対し1.5〜3.5倍の寸法比率、より好ましくは2.0〜3.0倍の寸法比率とする。図4は前記取付部120の部分を拡大して示す平面図である。この実施形態では、平面視正方形の発光素子11を用い、これに対応して、前記取付部120を平面視正方形とし、発光素子11の4辺S1〜S4と取付部120の4辺T1〜T4とがそれぞれ平行となるように発光素子11を配置し、この取付部120の中央部に発光素子11を取り付けている。ここで、発光素子11の平面視とは、発光素子11である発光ダイオードのpn接合の接合面に直交する方向から見ることをいう。前記取付部120の一辺(T1〜T4)の長さL1は、これと平行な発光素子11の一辺(S1〜S4)の長さL2に対し、L1=1.5〜3.5L2、より好ましくはL1=2.0〜3.0L2となるように設定する。
The
このように、第1リードフレーム12aにおける発光素子11が取り付けられる取付部120の寸法を、発光素子11の寸法に対し1.5〜3.5倍の寸法比率とすることにより、この取付部120の発光素子11の周りに蛍光層18を被覆したとき、図2( A) に示すように、蛍光層18の樹脂17がその表面張力で取付部120の各辺の縁で流れを停止することによって、一定の大きさで所定の形状に保形される。その結果、樹脂17中に含有する蛍光体16の分布量が発光素子11の周りにおいて均一となる。このため、蛍光体16からの光は均一な光として外部に発光され、その結果、発光装置の出射面である発光観測面における発光素子11からの光との混色により得られる色の色むらが抑制される。
As described above, the size of the mounting
また、発光装置ごとの色調のばらつきが少なくなるので、量産時の歩留まりが良好となって量産性にも優れたものとなる。しかも、前記取付部120の発光素子11の周りに被覆される蛍光体16を含有する蛍光層18は、取付部120上に一定の大きさで所定の形状に保形されるため、被覆時にポッティング技術に利用することが可能となって量産時に好都合となる。このとき、前記リードフレーム12aの取付部120と発光素子11の寸法比率が前記範囲を逸脱すると、次の理由により、樹脂17に含有する蛍光体16の発光素子11に対する均一性が損なわれて、色むらやばらつきの発生を招く。
In addition, since variations in color tone between light emitting devices are reduced, the yield during mass production is good and the mass productivity is excellent. In addition, since the
図5の( A) は前記寸法比率が1.5倍未満の場合を示す説明図である。この図のように、1.5倍未満の場合には、被覆される蛍光層18の発光素子11の側面での厚みが薄くなりすぎ、発光素子11の上面における蛍光層18の厚みとの差が大きくなって色むらが発生し、また発光素子11の周りにおける蛍光体16の分布量が不均一となって所望の発光色が得られなくなる。図5の( B) は前記寸法比率が3.5倍を越えた場合を示す説明図である。この場合、蛍光体16を含有する蛍光層18は径時的にリードフレーム12a上に大きく広がるので、放置時間のばらつきなどによって発光素子11の周りにおける蛍光体16の分布量が不均一となって、所望の発光色が得られなくなる。
(A) of FIG. 5 is explanatory drawing which shows the case where the said dimension ratio is less than 1.5 times. As shown in this figure, when the ratio is less than 1.5 times, the thickness of the
前記発光素子11が取り付けられる第1リードフレーム12aの取付部120は、0.15mm以上の板厚とすることが好ましい。このようにすれば、樹脂17が取付部120の側面を超えて裏面まで濡らし、取付部120の発光表示11の周りに被覆された蛍光層18が安定化し、その厚みが一定に保持されて、発光観測面における色むらがより少なくなる。前記取付部120の板厚が0.15mmよりも薄い場合は、樹脂17が取付部120の側面を超えて裏面まで濡らし、その結果、蛍光層18の厚さに部分的なばらつきが生じて、色むらの原因となる。
The
図6は本発明の他の実施形態を示しており、(A)はリードフレーム12aへの発光素子11の取付部分を示す縦断面図、(B)はその平面図を示している。この実施形態では、前記取付部120の近傍に、前記発光素子11の周囲に被覆する蛍光体16を含有した樹脂17が流出するのを阻止するストッパ用樹脂18を付着させている。
6A and 6B show another embodiment of the present invention. FIG. 6A is a longitudinal sectional view showing a portion where the
この構成によれば、蛍光層18の樹脂17は、ストッパ用樹脂19により外方に流出するのが阻止される。これにより、樹脂17は取付部120上において一定の大きさで所定の形状に確実に保形されて、発光素子11の周りにおける樹脂17中に含有する蛍光体16の分布量を均一化させられる。特に、同図のように、前記発光素子11と各リードフレーム12a,12bとの間を2本の金線14a,14bにより電気的に接続する場合は、取付部120上に被覆した蛍光層18の樹脂17が、硬化時の粘性低下により前記第1リードフレーム12a側に配線される金線14aに沿って引きずられて、取付部120からこれに連続する第1 リードフレーム12a側に流出しようとするが、この樹脂17の流出が前記ストッパ用樹脂19により阻止され、樹脂17はストッパ用樹脂19と取付部120の各辺の縁で流れが制限されることによって、一定の大きさで所定の形状に保形される。
According to this configuration, the
以上の実施形態では、反射型の発光装置について説明したが、本発明は透過型の発光装置に適用することもできる。また、各実施形態では、前記リードフレームにおける発光素子の取付部を矩形状としたが、この取付部は円形状としても同様の効果が得られる。発光素子の平面形は円形の場合もある。さらに、蛍光体を含有する樹脂としては、上記した光硬化型のエポキシ樹脂以外にもシリコン樹脂などの粘性の高い樹脂を使用することもできる。 Although the reflective light emitting device has been described in the above embodiment, the present invention can also be applied to a transmissive light emitting device. Moreover, in each embodiment, although the attachment part of the light emitting element in the said lead frame was made into the rectangular shape, the same effect is acquired even if this attachment part is made circular. The planar shape of the light emitting element may be circular. Furthermore, as the resin containing the phosphor, a highly viscous resin such as a silicone resin can be used in addition to the above-described photo-curable epoxy resin.
11…発光素子
12a…リードフレーム
120…取付部
16…蛍光体
17…樹脂
18…蛍光層
19…ストッパ用樹脂
22…保護層
L1…取付部の辺の長さ
L2…発光素子の辺の長さ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記リードフレームの取付部の寸法が、前記発光素子の平面視における最大寸法に対し1.5〜3.5倍の寸法比率である発光装置。 A lead frame, a light emitting element that is attached to a mounting portion of the lead frame and generates monochromatic radiation, and a phosphor that absorbs radiation emitted from the light emitting element and generates light of a different wavelength A fluorescent layer dispersed in the resin and covering the light emitting element in the previous period, and a protective layer covering the fluorescent layer,
The light emitting device wherein the dimension of the mounting portion of the lead frame is a dimensional ratio of 1.5 to 3.5 times the maximum dimension in plan view of the light emitting element.
平面視における発光素子の対向する二辺と取付部の対向する二辺とがそれぞれ平行であり、
取付部の辺の長さが、これと平行な発光素子の辺の長さに対し1.5〜3.5倍である発光装置。 In Claim 1 or 2, the light emitting element is rectangular in a plan view, and is attached to the rectangular mounting portion in a plan view,
The two opposite sides of the light emitting element in plan view and the two opposite sides of the mounting portion are parallel to each other,
A light emitting device in which the length of the side of the mounting portion is 1.5 to 3.5 times the length of the side of the light emitting element parallel to the mounting portion.
8. The light emitting device according to claim 1, further comprising a concave body having a reflective concave surface, wherein the light emitting element is disposed so as to face the reflective concave surface. 9.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004115516A JP2005302944A (en) | 2004-04-09 | 2004-04-09 | Light emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004115516A JP2005302944A (en) | 2004-04-09 | 2004-04-09 | Light emitting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005302944A true JP2005302944A (en) | 2005-10-27 |
Family
ID=35334096
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004115516A Pending JP2005302944A (en) | 2004-04-09 | 2004-04-09 | Light emitting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005302944A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015185661A (en) * | 2014-03-24 | 2015-10-22 | スタンレー電気株式会社 | semiconductor device |
JP2018022930A (en) * | 2010-11-19 | 2018-02-08 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | Light emitting device and manufacturing method of the same |
-
2004
- 2004-04-09 JP JP2004115516A patent/JP2005302944A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018022930A (en) * | 2010-11-19 | 2018-02-08 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | Light emitting device and manufacturing method of the same |
JP2015185661A (en) * | 2014-03-24 | 2015-10-22 | スタンレー電気株式会社 | semiconductor device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7129638B2 (en) | Light emitting devices with a phosphor coating having evenly dispersed phosphor particles and constant thickness | |
KR100930171B1 (en) | White light emitting device and white light source module using same | |
US20150207045A1 (en) | Light-Emitting Device and Method of Manufacturing the Same | |
TW201133929A (en) | Light-emitting device and surface light source device using the same | |
JP5810301B2 (en) | Lighting device | |
JP2008235824A5 (en) | ||
JP2000208822A (en) | Semiconductor light-emitting device | |
JP2008235824A (en) | Light-mitting device and method of manufacturing the same | |
JP2005311395A (en) | Manufacturing method of semiconductor light-emitting device | |
JP2015126209A (en) | Light emitting device | |
JP4386789B2 (en) | Method for manufacturing light-emitting diode element | |
US9812495B2 (en) | Light emitting device and lighting apparatus | |
JP3725413B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
JP2017162942A (en) | Light-emitting device and illuminating device | |
JP2017045773A (en) | Light-emitting device | |
US10714460B2 (en) | Light emitting device and manufacturing method thereof | |
JP2001177157A (en) | Semiconductor light emitting device | |
JP6225910B2 (en) | Light emitting device | |
JP2007043074A (en) | Luminaire | |
JP6097040B2 (en) | Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof | |
JP2014075429A (en) | Light emitting device and heat sink attachment method to the same | |
JP2010192762A (en) | Semiconductor light emitting device | |
JP2007324630A (en) | Semiconductor light-emitting device | |
JP2011071349A (en) | Light emitting device | |
KR101195430B1 (en) | White light emitting device and white light source module using the same |