JP2007329502A - 発光装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】開口部の中に、第1のリードと、第2のリードと、前記第1及び第2のリードの少なくとも一部を埋め込んだ樹脂部と、前記前記第1のリードに搭載した第1の半導体発光素子と、前記第2のリードに搭載した半導体素子と、前記第1の半導体発光素子と前記第2のリードとを接続した第1のワイアと、前記半導体素子と前記第1のリードとを接続した第2のワイアと、前記第1の半導体発光素子と前記半導体素子とを覆いJISA硬度50以上のシリコーン樹脂と、を備え、前記第1のリードにおいて、前記第1の半導体発光素子の搭載部分と前記第2のワイアの接続部分との間に第1の切り欠きを設け、前記第2のリードにおいて、前記半導体素子の搭載部分と前記第1のワイアの接続部分との間に第2の切り欠きを設ける。
【選択図】図7
Description
前記半導体素子と前記第2のリードとを接続した第2のワイアと、前記第1の半導体発光素子と、前記半導体素子と、前記第1のリードの少なくとも一部と、前記第2のリードの少なくとも一部と、前記第1及び第2のワイアと、を覆うように設けられ、JISA値の硬度が50以上のシリコーン樹脂と、を備えたことを特徴とする発光装置が提供される。
(第1の実施の形態)
まず、本発明の第1の実施の形態として、封止体の材料としてシリコーン樹脂を用い、なお且つチップの配置パターンを工夫した発光装置について説明する。
本発明においては、開口部105内に充填された封止体111として、従来の「エポキシ樹脂」の代わりに、「シリコーン樹脂」を用いている。
樹脂 弾性率(MPa) 240℃における応力(MPa)
A点 B点
エポキシ樹脂 2372 3.5×10−6 1.1×10−6
シリコーン樹脂 48 1.7×10−6 7.8×10−7
ここで、240℃という温度は、発光装置を実装基板などに半田リフローにより固定する際に負荷されうるピーク温度である。このように発光装置を昇温すると、樹脂の熱膨張に応じた応力が発光素子に負荷される。
次に、本発明の第2の実施の形態として、複数のチップを積層して搭載した発光装置について説明する。
次に、本発明の第3の実施の形態として、前述した第1及び第2実施形態の発光装置において封止体111に蛍光体を含有させ、発光素子から放出された光を蛍光体により波長変換して取り出すことができるようにした発光装置について説明する。
本発明において用いる蛍光体110は、発光素子106から放出された1次光を吸収して発光する蛍光体、あるいは他の蛍光体から放出された発光を吸収して発光する材料である。蛍光体の変換効率は、1ルーメン/ワット以上であることが望ましい。
ZnS:Ag
ZnS:Ag+Pigment
ZnS:Ag,Al
ZnS:Ag,Cu,Ga,Cl
ZnS:Ag+In2O3
ZnS:Zn+In2O3
(Ba,Eu)MgAl10O17
(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6Cl2:Eu
Sr10(PO4)6Cl2:Eu
(Ba,Sr,Eu)(Mg,Mn)Al10O17
10(Sr,Ca,Ba,Eu)・6PO4・Cl2
BaMg2Al16O25:Eu
緑色光を発光する螢光体としては,例えば以下のものを挙げることができる。
ZnS:Cu,Al
ZnS:Cu,Al+Pigment
(Zn,Cd)S:Cu,Al
ZnS:Cu,Au,Al,+pigment
Y3Al5O12:Tb
Y3(Al,Ga)5O12:Tb
Y2SiO5:Tb
Zn2SiO4:Mn
(Zn,Cd)S:Cu
ZnS:Cu
Zn2SiO4:Mn
ZnS:Cu+Zn2SiO4:Mn
Gd2O2S:Tb
(Zn,Cd)S:Ag
ZnS:Cu,Al
Y2O2S:Tb
ZnS:Cu,Al+In2O3
(Zn,Cd)S:Ag+In2O3,
(Zn,Mn)2SiO4
BaAl12O19:Mn
(Ba,Sr,Mg)O・aAl2O3:Mn
LaPO4:Ce,Tb
Zn2SiO4:Mn
ZnS:Cu
3(Ba,Mg,Eu,Mn)O・8Al2O3
La2O3・0.2SiO2・0.9P2O5:Ce,Tb
CeMgAl11O19:Tb
赤色光を発光する螢光体としては、例えば次のものを用いることができる。
Y2O2S:Eu
Y2O2S:Eu+pigment
Y2O3:Eu
Zn3(PO4)2:Mn
(Zn,Cd)S:Ag+In2O3
(Y,Gd,Eu)BO3
(Y,Gd,Eu)2O3
YVO4:Eu
La2O2S:Eu,Sm
黄色光を発光する螢光体としては、例えば次のものを用いることができる。
YAG:Ce
上記したような赤色螢光体、緑色螢光体及び青色螢光体について、それらの重量比R:G:Bを調節することにより、任意の色調を実現できる。例えば、白色電球色から白色蛍光灯色までの白色発光は、R:G:B重量比が、1:1:1〜7:1:1及び1:1:1〜1:3:1及び1:1:1〜1:1:3のいずれかとすることで実現できる。
キサニセン系色素
オキサジン系色素
シアニン系色素
ローダミンB(630nm)
クマリン153(535nm)
ポリパラフェニレンビニレン(510nm)
クマリン1(430nm)
クマリン120(450nm)
トリスー(8−ヒドロキシノリン)アルミニウム(Alq3又はAlQ)(緑色発光)
4−ジシアノメチレン−2−メチル−6(p−ジメチルアミノスチリン)−4H−ピラン(DCM)(オレンジ色/赤色発光)
複数種類の色素体を用いる場合でも、封止体であるシリコーン樹脂にそれぞれの色素体を添加して攪拌することによりそれぞれの色素を樹脂中にほぼ均一に分散させることができ、色素の励起効率を高くすることができる。
本発明者は、封止体111に関して独自の試作検討を行った結果、その表面形状ついて新たな知見を得た。
封止体111は、発光素子106からの1次光を変換する蛍光体110を含む部材である。このため、封止体111は、発光素子106からの1次光のエネルギーよりも大きな結合をエネルギーを有する材料からなることが望ましく、さらに、発光素子106からの1次光を透過し、蛍光体110により波長変換された発光も透過する特性を有するものであることが望ましい。
同図に表したように、封止体111の材料としてゲル状シリコーン樹脂を用いた場合、通電時間が100時間付近から色度xが上昇し始め、1000時間を超えると加速度的に上昇する。これに対して、ゴム状のシリコーン樹脂を用いた場合は、通電動作により発光装置の温度が上昇した状態で10000時間近く動作させても、色調の変化は観察されなかった。これは、ゴム状のシリコーン樹脂の場合は、硬度が高く緻密なため、蛍光体の拡散が生じにくいためであると考えられる。
101、102 リード
101G、102G 切り欠き
103 樹脂部
104 反射面
105 開口部
106A、106C、106D 半導体発光素子
106B 保護用ダイオード
107 接着剤
109 ボンディングワイヤ
110、110A〜110C 螢光体
111 封止体(シリコーン樹脂)
121 光取り出し面
120 発光素子
121 導電性基板
122 バッファ層
123 コンタクト層
124 発光層
125 クラッド層
126 コンタクト層
127 n側電極
128 p側電極
129 ボンディングパッド
130 保護膜
131 光取り出し面
133 絶縁性基板
213 第2の封止体
Claims (5)
- 第1のリードと、
第2のリードと、
前記第1及び第2のリードの少なくとも一部を埋め込んだ樹脂部と、
前記樹脂部に設けられ略楕円形または略偏平円形の開口形状を有する開口部において、前記第1のリードにマウントされた第1の半導体発光素子と、
前記開口部において、前記第2のリードにマウントされた半導体素子と、
前記第1の半導体発光素子と前記第2のリードとを接続した第1のワイアと、
前記半導体素子と前記第1のリードとを接続した第2のワイアと、
前記第1の半導体発光素子と前記半導体素子とを覆うように前記開口部の中に設けられ、JISA値の硬度が50以上のシリコーン樹脂と、
を備え、
前記第1のリードにおいて、前記第1の半導体発光素子がマウントされた部分と前記第2のワイアが接続された部分との間に第1の切り欠きが設けられ、
前記第2のリードにおいて、前記半導体素子がマウントされた部分と前記第1のワイアが接続された部分との間に第2の切り欠きが設けられたことを特徴とする発光装置。 - 第1のリードと、
第2のリードと、
前記第1及び第2のリードの少なくとも一部を埋め込んだ樹脂部と、
前記樹脂部に設けられた開口部において、前記第1のリードにマウントされた第1の半導体発光素子と、
前記開口部において、前記第2のリードにマウントされた半導体素子と、
前記第1の半導体発光素子と前記第2のリードとを接続した第1のワイアと、
前記半導体素子と前記第1のリードとを接続した第2のワイアと、
前記半導体発光素子と前記第1のリードとを接続した第3のワイヤと、
前記第1の半導体発光素子と前記半導体素子とを覆うように前記開口部の中に設けられ、JISA値の硬度が50以上のシリコーン樹脂と、
を備え、
前記第1のリードにおいて、前記第1の半導体発光素子がマウントされた部分と、前記第2及び第3のワイアが接続された部分と、の間に第1の切り欠きが設けられ、
前記第2のリードにおいて、前記半導体素子がマウントされた部分と前記第1のワイアが接続された部分との間に第2の切り欠きが設けられたことを特徴とする発光装置。 - 第1のリードと、
第2のリードと、
前記第1のリードにマウントされた第1の半導体発光素子と、
前記第1のリードにマウントされた半導体素子と、
前記第1の半導体発光素子と前記第2のリードとを接続した第1のワイアと、
前記半導体素子と前記第2のリードとを接続した第2のワイアと、
前記第1の半導体発光素子と、前記半導体素子と、前記第1のリードの少なくとも一部と、前記第2のリードの少なくとも一部と、前記第1及び第2のワイアと、を覆うように設けられ、JISA値の硬度が50以上のシリコーン樹脂と、
を備えたことを特徴とする発光装置。 - 前記第1の半導体発光素子と前記第1のリードとを接続した第3のワイアをさらに備え、
前記第1のリードにおいて、前記第1の半導体発光素子がマウントされた部分と前記第3のワイアが接続された部分との間に切り欠きが設けられたことを特徴とする請求項3記載の発光装置。 - 前記開口部の開口形状は、略楕円形または略偏平円形であることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1つに記載の発光装置。
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