JP2006173359A - 発光装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 青色に発光するGaN系の第1の発光素子110と、緑色に発光するGaN系の第2の発光素子120と、赤色に発光する第3の発光素子130とがそれぞれ第1のリード電極210、第2のリード電極220、第3のリード電極230に配置され、これらのリード電極を固定部材300で固体する。第1のリード電極210の第2部212と第2のリード電極220の第2部222は第3のリード電極230の第2部232よりも太く、第3のリード電極230の第2部232は第4のリード電極240乃至第6のリード電極260の第2部に相当する部分よりも太い。
【選択図】 図1
Description
(発光装置)
第1の実施の形態に係る発光装置について図面を用いて説明する。図1は、第1の実施の形態に係る発光装置を示す概略正面図である。図2は、第1の実施の形態に係る発光装置を示す概略背面図である。図3は、第1の実施の形態に係る発光装置を示す概略左側面図である。図4は、第1の実施の形態に係る第1のリード電極を示す概略図である。図5は、第1の実施の形態に係るリードフレームを示す概略図である。
第1の発光素子110及び第2の発光素子120は、基板上にGaN、AlGaN、InGaN、AlInGaN等のGaN系の半導体を発光層として形成させたものが用いられる。第3の発光素子130は、ZnS、ZnSe、SiC、GaP、GaAlAs、AlN、InN、AlInGaP等の半導体を発光層として形成させたものが用いられる。半導体の構造としては、MIS接合、PIN接合やPN接合を有したホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構成のものが挙げられる。半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を紫外光から赤外光まで種々選択することができる。発光層は、量子効果が生ずる薄膜とした単一量子井戸構造や多重量子井戸構造としても良い。
リードフレーム200、第1のリード電極210乃至第6のリード電極260は、銅、鉄、リン青銅、銅合金等の電気良導体を用いて構成することができる。また、第1の発光素子110乃至第3の発光素子130からの光の反射率を向上させるため、リードフレーム200、第1のリード電極210乃至第6のリード電極260の表面に銀、アルミニウム、銅や金等の金属メッキを施すこともできる。また、金属メッキの下地としてニッケルなどを用いることもできる。また、リードフレーム200、第1のリード電極210乃至第6のリード電極260の表面の反射率を向上させるため、平滑にすることが好ましい。また、第1のリード電極210乃至第6のリード電極260の放熱性を高めるため第1のリード電極210乃至第3のリード電極230の表面積を大きくすることができる。これにより第1の発光素子110乃至第3の発光素子130の温度上昇を効果的に抑えることができ、第1の発光素子110乃至第3の発光素子130に比較的多くの電気を流すことができる。
固定部材300は、第1のリード電極210乃至第6のリード電極260を固定できる材質であればよく、特に限定されない。例えば、BTレジン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性エポキシ樹脂、変性シリコーン樹脂等の樹脂部材、セラミックス部材などを用いることができる。
本発光装置100には第1のリード電極210及び第2のリード電極260等に保護素子を実装することができる。
第1の実施の形態に係る発光装置100の製造方法の概略を説明する。図5は、第1の実施の形態に係るリードフレームを示す概略図である。図6は、第1の実施の形態に係る発光装置の製造工程を示す概略断面図である。
あらかじめ所定の温度に上金型360と下金型370とをヒーターで温めておく。ポットと呼ばれる部分に樹脂タブレットを配置する。樹脂タブレットをプリヒーターで加熱して、樹脂粘度を下げてから金型内へ投入する。樹脂は金型からも熱を与えられて、さらに粘度が下がる。プランジャを下げて樹脂を金型内に注入する。第1のリード電極210の第4部214、第2のリード電極220の第4部224に相当する部分がリードフレーム200と接続されていないと、樹脂を流し込む際に第1のリード電極210、第2のリード電極220がばたつくことがある。このばたつきによりバリ取りを要したり、製品の不良を引き起こしたりする。よって第4部214、224に相当する部分をリードフレーム200と接続しておくことにより第1のリード電極210、第2のリード電極220等のばたつきを抑制することができる。
第2の実施の形態に係る発光装置について図面を用いて説明する。図7は、第2の実施の形態に係る発光装置を示す概略正面図である。図8は、第2の実施の形態に係る発光装置を示す概略右側面図である。第1の実施の形態に係る発光装置とほぼ同様の構成を採るところは説明を省略する。
第3の実施の形態に係る発光装置について図面を用いて説明する。図9は、第3の実施の形態に係る発光装置を示す概略正面図である。第1の実施の形態に係る発光装置とほぼ同様の構成を採るところは説明を省略する。
第4の実施の形態に係る発光装置について図面を用いて説明する。図10は、第4の実施の形態に係る発光装置を示す概略正面図である。図11は、第4の実施の形態に係る発光装置を示す概略背面図である。図12は、第4の実施の形態に係る発光装置を示す概略左側面図である。第1の実施の形態に係る発光装置とほぼ同様の構成を採るところは説明を省略する。
第5の実施の形態に係る発光装置について図面を用いて説明する。図13は、第5の実施の形態に係る発光装置を示す概略正面図である。図14は、第5の実施の形態に係る発光装置を示す概略左側面図である。第1の実施の形態に係る発光装置とほぼ同様の構成を採るところは説明を省略する。
透光性樹脂2360は、固定部材2300の底面及び側面を持つ凹部形状の窓部2302内に配置される。これにより外部環境からの外力や水分などから発光素子を保護するとともに、蛍光物質2370を混合して色調を変更することもできる。また、屈折率差を利用して発光素子からの光を効率よく外部に放出させるためである。このような、透光性樹脂2360を構成する具体的材料としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、変性エポキシ樹脂、変性シリコーン樹脂、ポリアミドなどの耐候性に優れた透明樹脂が好適に用いられる。特に、耐熱性の良好なシリコーン樹脂を使用することがより好ましい。また、透光性樹脂2360中には、視野角をさらに増やしたり、均一な光を放出したりするために拡散部材を含有させても良い。具体的な拡散部材としては、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素等が好適に用いられる。また、所望外の波長をカットする目的で有機や無機の着色染料や着色顔料を含有させることができる。
蛍光物質2370は、発光素子からの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。例えば、Eu、Ce等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体、Eu等のランタノイド系、Mn等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、又は、Ce等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩又はEu等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか1以上であることが好ましい。具体例として、下記の蛍光体を使用することができるが、これに限定されない。
第6の実施の形態に係る光源について説明する。
実施例1に係る発光装置について説明する。図1乃至図4を用いる。第1の実施形態に係る発光装置の説明を利用するため一部説明を省略する。
110、410、710 第1の発光素子
111 第1の発光素子の第1の電極
112 第1の発光素子の第2の電極
120、420、720 第2の発光素子
121 第2の発光素子の第1の電極
122 第2の発光素子の第2の電極
130、430、730 第3の発光素子
131 第3の発光素子の第1の電極
132 第3の発光素子の第2の電極
200 リードフレーム
210、510、810 第1のリード電極
211 第1のリード電極の第1部
212 第1のリード電極の第2部
213 第1のリード電極の第3部
214 第1のリード電極の第4部
220、520、820 第2のリード電極
221 第2のリード電極の第1部
222 第2のリード電極の第2部
223 第2のリード電極の第3部
224 第2のリード電極の第4部
230、530、830 第3のリード電極
231 第3のリード電極の第1部
232 第3のリード電極の第2部
233 第3のリード電極の第3部
234 第3のリード電極の第4部
240、540、840 第4のリード電極
250、850 第5のリード電極
260、860 第6のリード電極
300、600、900 固定部材
301 切り込み部
302 窓部
350、650 ワイヤ
1110 第1の発光素子
1111 第1の発光素子の第1の電極
1112 第1の発光素子の第2の電極
1120 第2の発光素子
1121 第2の発光素子の第1の電極
1122 第2の発光素子の第2の電極
1210 第1のリード電極
1211 第1のリード電極の第1部
1212 第1のリード電極の第2部
1213 第1のリード電極の第3部
1214 第1のリード電極の第4部
1220 第2のリード電極
1221 第2のリード電極の第1部
1222 第2のリード電極の第2部
1223 第2のリード電極の第3部
1224 第2のリード電極の第4部
1230 第3のリード電極
1240 第4のリード電極
1300 固定部材
1301 切り込み部
1302 窓部
1350 ワイヤ
2110 第1の発光素子
2111 第1の発光素子の第1の電極
2112 第1の発光素子の第2の電極
2120 第2の発光素子
2121 第2の発光素子の第1の電極
2122 第2の発光素子の第2の電極
2210 第1のリード電極
2211 第1のリード電極の第1部
2212 第1のリード電極の第2部
2213 第1のリード電極の第3部
2214 第1のリード電極の第4部
2220 第2のリード電極
2221 第2のリード電極の第1部
2222 第2のリード電極の第2部
2223 第2のリード電極の第3部
2224 第2のリード電極の第4部
2230 第3のリード電極
2300 固定部材
2301 切り込み部
2302 窓部
2350 ワイヤ
2360 透光性樹脂
2370 蛍光物質
Claims (27)
- 第1の発光ピーク波長を持つGaN系の第1の発光素子と、
第1の発光ピーク波長よりも長波長側に第2の発光ピーク波長を持つGaN系の第2の発光素子と、
第2の発光ピーク波長よりも長波長側に第3の発光ピーク波長を持つ第3の発光素子と、
第1の発光素子が載置される第1のリード電極と、
第2の発光素子が載置される第2のリード電極と、
第3の発光素子が載置される第3のリード電極と、
第1の発光素子と電気的に接続される第4のリード電極と、
第2の発光素子と電気的に接続される第5のリード電極と、
第3の発光素子と電気的に接続される第6のリード電極と、
第1のリード電極乃至第6のリード電極が固定される固定部材と、
を有する発光装置であって、
第1のリード電極は、外部電極と電気的に接続される第1部と、固定部材から露出されている第2部と、第1の発光素子が載置される第3部と、が一体的に形成されており、
第2のリード電極は、外部電極と電気的に接続される第1部と、固定部材から露出されている第2部と、第2の発光素子が載置される第3部と、が一体的に形成されており、
第3のリード電極は、外部電極と電気的に接続される第1部と、固定部材から露出されている第2部と、第3の発光素子が載置される第3部と、が一体的に形成されており、
第1のリード電極の第1部及び第2部並びに第2のリード電極の第1部及び第2部のいずれかのリード電極は、第3のリード電極の第1部及び第2部よりも表面積が大きいことを特徴とする発光装置。 - 第1のリード電極の第1部及び第2のリード電極の第1部、第3のリード電極の第1部の太さは、実質的にほぼ同一であり、第1のリード電極の第2部並びに第2のリード電極の第2部は、第3のリード電極の第2部よりも表面積が大きいことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
- 第3のリード電極の露出部分は、第6のリード電極の露出部分よりも表面積が大きいことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
- 第4のリード電極乃至第6のリード電極の少なくともいずれか2つ以上のリード電極は、一体とされていることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
- 第1のリード電極は、固定部材の一面から第1のリード電極の第2部及び第1部が延びており、固定部材の他の一面から第1のリード電極の第4部が延びており、
第2のリード電極は、固定部材の一面から第2のリード電極の第2部及び第1部が延びており、固定部材の他の一面から第2のリード電極の第4部が延びていることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。 - 第1のリード電極は、固定部材の一面から第1のリード電極の第2部及び第1部が延びており、固定部材の他の一面から第1のリード電極の第4部が延びており、第1のリード電極の第4部が延びている固定部材の部位は、外周部から内側に切り込みが形成されており、外周部よりも内側に第1のリード電極の第4部が配置されており、
第2のリード電極は、固定部材の一面から第2のリード電極の第2部及び第1部が延びており、固定部材の他の一面から第2のリード電極の第4部が延びており、第2のリード電極の第4部が延びている固定部材の部位は、外周部から内側に切り込みが形成されており、外周部よりも内側に第2のリード電極の第4部が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。 - 第1のリード電極の第3部及び第2のリード電極の第3部、第3のリード電極の第3部のいずれかは、アンカー効果を持つように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
- 発光装置は、さらに1又は2以上のリード電極を有しており、1又は2以上のリード電極のいずれか1つには、発光素子が載置されていることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
- 第1の発光ピーク波長を持つGaN系の第1の発光素子と、
第1の発光ピーク波長よりも長波長側に第2の発光ピーク波長を持つ第2の発光素子と、
第1の発光素子が載置される第1のリード電極と、
第2の発光素子が載置される第2のリード電極と、
第1の発光素子と電気的に接続される第3のリード電極と、
第2の発光素子と電気的に接続される第4のリード電極と、
第1のリード電極乃至第4のリード電極が固定される固定部材と、
を有する発光装置であって、
第1のリード電極は、外部電極と電気的に接続される第1部と、固定部材から露出されている第2部と、第1の発光素子が載置される第3部と、が一体的に形成されており、
第2のリード電極は、外部電極と電気的に接続される第1部と、固定部材から露出されている第2部と、第2の発光素子が載置される第3部と、が一体的に形成されており、
第1のリード電極の第1部及び第2部は、第2のリード電極の第1部及び第2部よりも表面積が大きいことを特徴とする発光装置。 - 第1のリード電極の第1部と第2のリード電極の第1部の太さは、実質的にほぼ同一であり、第1のリード電極の第2部は、第2のリード電極の第2部よりも表面積が大きいことを特徴とする請求項9に記載の発光装置。
- 第1のリード電極の第1部及び第2部は、第3のリード電極の第1部及び第2部よりも表面積が大きいことを特徴とする請求項9に記載の発光装置。
- 第2のリード電極の露出部分は、第3のリード電極の露出部分よりも表面積が大きいことを特徴とする請求項9に記載の発光装置。
- 第3のリード電極及び第4のリード電極は、一体とされていることを特徴とする請求項9に記載の発光装置。
- 第1のリード電極は、固定部材の一面から第1のリード電極の第2部及び第1部が延びており、固定部材の他の一面から第1のリード電極の第4部が延びており、
第2のリード電極は、固定部材の一面から第2のリード電極の第2部及び第1部が延びており、固定部材の他の一面から第2のリード電極の第4部が延びていることを特徴とする請求項9に記載の発光装置。 - 第1のリード電極は、固定部材の一面から第1のリード電極の第2部及び第1部が延びており、固定部材の他の一面から第1のリード電極の第4部が延びており、第1のリード電極の第4部が延びている固定部材の部位は、外周部から内側に切り込みが形成されており、外周部よりも内側に第1のリード電極の第4部が配置されており、
第2のリード電極は、固定部材の一面から第2のリード電極の第2部及び第1部が延びており、固定部材の他の一面から第2のリード電極の第4部が延びており、第2のリード電極の第4部が延びている固定部材の部位は、外周部から内側に切り込みが形成されており、外周部よりも内側に第2のリード電極の第4部が配置されていることを特徴とする請求項9に記載の発光装置。 - 第1のリード電極の第3部及び第2のリード電極の第3部は、アンカー効果を持つように形成されていることを特徴とする請求項9に記載の発光装置。
- 固定部材は、底面と側面を持つ窓部が形成されており、底面は、第1の発光素子が載置されている第1のリード電極の第3部及び第2の発光素子が載置されている第2のリード電極の第3部の少なくとも一部が配置されており、底面と側面で囲まれた窓部は、透光性樹脂が配置されていることを特徴とする請求項9に記載の発光装置。
- 透光性樹脂は、蛍光物質が含有されていることを特徴とする請求項17に記載の発光装置。
- GaN系の第1の発光素子と、
GaN系の第2の発光素子と、
第1の発光素子が載置される第1のリード電極と、
第2の発光素子が載置される第2のリード電極と、
第1の発光素子と電気的に接続される第3のリード電極と、
第2の発光素子と電気的に接続される第4のリード電極と、
第1のリード電極乃至第4のリード電極が固定される固定部材と、
を有する発光装置であって、
第1のリード電極は、外部電極と電気的に接続される第1部と、固定部材から露出されている第2部と、第1の発光素子が載置される第3部と、が一体的に形成されており、
第2のリード電極は、外部電極と電気的に接続される第1部と、固定部材から露出されている第2部と、第2の発光素子が載置される第3部と、が一体的に形成されており、
固定部材は、底面と側面を持つ窓部が形成されており、底面は、第1の発光素子が載置されている第1のリード電極の第3部及び第2の発光素子が載置されている第2のリード電極の第3部が少なくとも配置されており、底面と側面で囲まれた窓部は、透光性樹脂が配置されており、
第1のリード電極の第1部及び第2部及び第2のリード電極の第1部及び第2部は、第3のリード電極の第1部及び第2部よりも表面積が大きいことを特徴とする発光装置。 - 透光性樹脂は、蛍光物質が含有されていることを特徴とする請求項19に記載の発光装置。
- 透光性樹脂は、窓部から突出されていることを特徴とする請求項19に記載の発光装置。
- 第1のリード電極の第1部と第2のリード電極の第1部の太さは、実質的にほぼ同一であり、第1のリード電極の第2部は、第2のリード電極の第2部よりも表面積が大きいことを特徴とする請求項19に記載の発光装置。
- 第3のリード電極及び第4のリード電極は、一体とされていることを特徴とする請求項19に記載の発光装置。
- 第1のリード電極は、固定部材の一面から第1のリード電極の第2部及び第1部が延びており、固定部材の他の一面から第1のリード電極の第4部が延びていることを特徴とする請求項19に記載の発光装置。
- 第1のリード電極は、固定部材の一面から第1のリード電極の第2部及び第1部が延びており、固定部材の他の一面から第1のリード電極の第4部が延びており、第1のリード電極の第4部が延びている固定部材の部位は、外周部から内側に切り込みが形成されており、外周部よりも内側に第1のリード電極の第4部が配置されていることを特徴とする請求項19に記載の発光装置。
- 第1のリード電極の第3部及び第2のリード電極の第3部は、アンカー効果を持つように形成されていることを特徴とする請求項19に記載の発光装置。
- 請求項1、請求項9及び請求項19のいずれかに記載の発光装置と、発光装置から出射される光を伝達する導光体と、を有する光源。
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