JP2009004659A - Light emitting device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light emitting device capable of allowing light to be emitted from a glass sealing part to be efficiently made incident to a light guide plate, etc. <P>SOLUTION: The light emitting device includes: an LED element 2; an element mounting board 3 for mounting the LED element 2; the glass sealing part 6 for sealing the LED element 2 on the element mounting board 3; a metallic reflection part 5 formed at interval from a partial area on the outer surface of the glass sealing part 6; and an air layer 7 arranged between the glass sealing part 6 and the metallic reflection part 5. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、搭載部上の発光素子がガラスにより封止される発光装置に関する。   The present invention relates to a light emitting device in which a light emitting element on a mounting portion is sealed with glass.

従来から、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）等の発光素子をエポキシ系、シリコーン系等の透光性樹脂材料で封止した発光装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、搭載部としての基板上に発光素子としてのＬＥＤチップが実装され、これらがエポキシ樹脂からなる透光性樹脂材料により覆われる発光装置が開示されている。特許文献１によれば、透光性樹脂材料の上部面を投光面とし、透光性樹脂材料の側面に金属からなる反射層を形成するとされている。発光素子の封止に用いられる樹脂材料とガラス材料を比較すると、ガラス材料の屈折率は樹脂材料に比して高い傾向にあり、封止材の形状が同じであるならば、ガラス材料の方が発光素子からの光取り出し効率が高くなる。   2. Description of the Related Art Conventionally, a light emitting device in which a light emitting element such as a light emitting diode (LED) is sealed with a light-transmitting resin material such as an epoxy type or a silicone type is known (for example, see Patent Document 1). Patent Document 1 discloses a light emitting device in which LED chips as light emitting elements are mounted on a substrate as a mounting portion, and these are covered with a translucent resin material made of epoxy resin. According to Patent Literature 1, the upper surface of the translucent resin material is used as a light projecting surface, and a reflective layer made of metal is formed on the side surface of the translucent resin material. When a resin material used for sealing a light emitting element is compared with a glass material, the refractive index of the glass material tends to be higher than that of the resin material. However, the light extraction efficiency from the light emitting element is increased.

ガラス封止材料を用いた発光装置としては、ホットプレス加工により板ガラスを発光素子が搭載された基板に接合することで、発光素子のガラス封止を実現したものが本願発明者らにより提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載の発光装置は、複数の発光素子を板ガラスにより一括して封止した後、基板とともにガラスをダイサー等により切断することにより製造される。
特開２００７−５８０１号公報 国際公開ＷＯ２００４／０８２０３６号パンフレット As the light-emitting device using a glass sealing material, the inventors of the present application have proposed a glass-sealing of a light-emitting element by bonding a plate glass to a substrate on which the light-emitting element is mounted by hot pressing. (For example, refer to Patent Document 2). The light emitting device described in Patent Document 2 is manufactured by sealing a plurality of light emitting elements together with a plate glass and then cutting the glass together with a substrate with a dicer or the like.
JP 2007-5801 A International Publication WO2004 / 082036 Pamphlet

ところで、特許文献２には、ガラス封止部から出射される光を導光板等の特定の部材へ入射させる構造について開示されていない。ガラス封止材料を用いた発光装置の実用化にあたり、ガラス封止部から出射される光を導光板等へ効率良く入射させるべく、本願発明者らは鋭意研究を重ねていた。   By the way, Patent Document 2 does not disclose a structure in which light emitted from the glass sealing portion is incident on a specific member such as a light guide plate. In the practical application of a light emitting device using a glass sealing material, the inventors of the present application have made extensive studies in order to make light emitted from the glass sealing portion efficiently enter a light guide plate or the like.

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ガラス封止部から出射される光を導光板等へ効率良く入射させることのできる発光装置を提供することにある。   This invention is made | formed in view of the said situation, The place made into the objective is providing the light-emitting device which can make the light radiate | emitted from a glass sealing part enter into a light-guide plate etc. efficiently. is there.

前記目的を達成するため、本発明では、発光素子と、前記発光素子を搭載する搭載部と、前記搭載部上にて前記発光素子を封止するガラス封止部と、前記ガラス封止部の外面における一部の領域と間隔をおいて形成された金属反射部と、前記ガラス封止部と前記金属反射部との間に配置された透光性媒体と、を有する発光装置が提供される。   In order to achieve the above object, in the present invention, a light emitting element, a mounting part for mounting the light emitting element, a glass sealing part for sealing the light emitting element on the mounting part, and a glass sealing part Provided is a light-emitting device having a metal reflecting portion formed with a space from a partial region on an outer surface, and a translucent medium disposed between the glass sealing portion and the metal reflecting portion. .

この発光装置によれば、発光素子から放射された光のうち、ガラス封止部の外面における一部の領域へ入射するものについては、ガラス封止部と透光性媒体の界面にて反射の条件が成立する入射角であれば、当該界面にて全て反射する。界面反射では、反射時における光学的なロスはほとんどない。界面にて反射の条件が成立しない入射角であれば、光はガラス封止部と透光性媒体との界面にて反射せずに、透光性媒体へ進入して金属反射部にて反射する。
これにより、ガラス封止部の外面における一部の領域において、界面反射により光学的なロスがないよう光を反射させ、ガラス封止部の外面における他部から光を取り出すことができる。また、ガラス封止部と透光性媒体の界面で反射しなかった光の成分については、金属反射部にて反射させることにより、ガラス封止部の外面における他部から光が取り出される。 According to the light emitting device, light emitted from the light emitting element that is incident on a part of the outer surface of the glass sealing portion is reflected at the interface between the glass sealing portion and the translucent medium. If the incident angle satisfies the condition, it is all reflected at the interface. In interface reflection, there is almost no optical loss during reflection. If the incident angle does not satisfy the conditions for reflection at the interface, the light does not reflect at the interface between the glass sealing portion and the light-transmitting medium, but enters the light-transmitting medium and is reflected at the metal reflecting portion. To do.
Thereby, in a part of region on the outer surface of the glass sealing portion, light can be reflected so that there is no optical loss due to interface reflection, and light can be extracted from the other portion on the outer surface of the glass sealing portion. Further, light components that are not reflected at the interface between the glass sealing portion and the translucent medium are reflected by the metal reflecting portion, whereby light is extracted from other portions on the outer surface of the glass sealing portion.

上記発光装置において、前記ガラス封止部は、その外側における一部の領域と、前記金属反射部とが接していてもよい。   In the light emitting device, the glass sealing portion may be in contact with a part of the outer region of the glass sealing portion and the metal reflecting portion.

上記発光装置において、前記ガラス封止部と前記金属反射部との間に、前記ガラス封止部よりも屈折率の低い低屈折率媒体を有することが好ましい。   In the light emitting device, it is preferable that a low refractive index medium having a lower refractive index than the glass sealing portion is provided between the glass sealing portion and the metal reflecting portion.

上記発光装置において、前記ガラス封止部は、下面が前記搭載部と接合された直方体状に形成され、前記金属反射部は、前記ガラス封止部の上面及び／又は少なくとも１つの側面と間隔をおいて形成されることが好ましい。   In the light emitting device, the glass sealing portion is formed in a rectangular parallelepiped shape having a lower surface bonded to the mounting portion, and the metal reflecting portion is spaced from the upper surface and / or at least one side surface of the glass sealing portion. Is preferably formed.

上記発光装置において、前記金属反射部は、前記ガラス封止部の少なくとも１つの側面と間隔をおいて形成され、前記ガラス封止部の前記側面は、ダイサーカットにより凹凸が形成されていてもよい。   In the above light-emitting device, the metal reflecting portion may be formed at a distance from at least one side surface of the glass sealing portion, and the side surface of the glass sealing portion may be formed with irregularities by dicer cutting. .

上記発光装置において、前記搭載部が実装されるメタルベース基板を有することが好ましい。   The light emitting device preferably includes a metal base substrate on which the mounting portion is mounted.

上記発光装置において、前記搭載部と前記金属反射部とは、前記発光素子から生じた熱が前記搭載部を介して前記金属反射部へ伝わるように接続されていることが好ましい。   In the light emitting device, it is preferable that the mounting portion and the metal reflecting portion are connected so that heat generated from the light emitting element is transmitted to the metal reflecting portion via the mounting portion.

上記発光装置において、前記ガラス封止部の外面における他部の領域から出射された光が入射する導光板を有することが好ましい。   The light emitting device preferably includes a light guide plate on which light emitted from the other region on the outer surface of the glass sealing portion is incident.

本発明によれば、ガラス封止部から出射される光を導光板等へ効率良く入射させることができる。   According to the present invention, the light emitted from the glass sealing portion can be efficiently incident on the light guide plate or the like.

図１は本発明の第１の実施形態を示す発光装置の概略断面図である。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a light-emitting device showing a first embodiment of the present invention.

図１に示すように、この発光装置１は、フリップチップ型のＧａＮ系半導体材料からなる発光素子としてのＬＥＤ素子２と、ＬＥＤ素子２を搭載する搭載部としての素子搭載基板３と、素子搭載基板３に形成されＬＥＤ素子２へ電力へ供給するための回路パターン４と、ＬＥＤ素子２を素子搭載基板３上にて封止するガラス封止部６と、ガラス封止部６の外面における一部の領域と間隔をおいて形成された金属反射部５と、ガラス封止部６と金属反射部５との間に介在する空気層７と、ＬＥＤ素子２と素子搭載基板３との間に設けられる中空部１１と、を備えている。ＬＥＤ素子２と、素子搭載基板３と、回路パターン４と、ガラス封止部６と、によりガラス封止ＬＥＤ１０を構成している。   As shown in FIG. 1, the light emitting device 1 includes an LED element 2 as a light emitting element made of a flip-chip type GaN-based semiconductor material, an element mounting substrate 3 as a mounting portion on which the LED element 2 is mounted, and an element mounting A circuit pattern 4 formed on the substrate 3 for supplying power to the LED element 2, a glass sealing portion 6 for sealing the LED element 2 on the element mounting substrate 3, and an outer surface of the glass sealing portion 6. Between the metal reflective part 5 formed at a distance from the area of the part, the air layer 7 interposed between the glass sealing part 6 and the metal reflective part 5, and between the LED element 2 and the element mounting substrate 3. And a hollow portion 11 provided. A glass-sealed LED 10 is constituted by the LED element 2, the element mounting substrate 3, the circuit pattern 4, and the glass sealing portion 6.

発光素子としてのＬＥＤ素子２は、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）からなる成長基板の表面に、III族窒化物系半導体をエピタキシャル成長させることにより、バッファ層と、ｎ型層と、ＭＱＷ層と、ｐ型層とがこの順で形成されている。このＬＥＤ素子２は、７００℃以上でエピタキシャル成長され、その耐熱温度は６００℃以上であり、後述する低融点の熱融着ガラスを用いた封止加工における加工温度に対して安定である。また、ＬＥＤ素子２は、ｐ型層の表面に設けられるｐ側電極と、ｐ側電極上に形成されるｐ側パッド電極と、を有するとともに、ｐ型層からｎ型層にわたって一部をエッチングすることにより露出したｎ型層に形成されるｎ側電極を有する。ｐ側パッド電極とｎ側電極には、それぞれＡｕバンプ２８が形成される。 The LED element 2 as a light emitting element is obtained by epitaxially growing a group III nitride semiconductor on the surface of a growth substrate made of sapphire (Al 2 O 3 ), whereby a buffer layer, an n-type layer, an MQW layer, p The mold layer is formed in this order. The LED element 2 is epitaxially grown at 700 ° C. or higher, and has a heat resistant temperature of 600 ° C. or higher, which is stable with respect to a processing temperature in a sealing process using a low-melting-point heat-sealing glass described later. The LED element 2 includes a p-side electrode provided on the surface of the p-type layer and a p-side pad electrode formed on the p-side electrode, and a part thereof is etched from the p-type layer to the n-type layer. The n-side electrode is formed on the exposed n-type layer. Au bumps 28 are formed on the p-side pad electrode and the n-side electrode, respectively.

ＬＥＤ素子２は、厚さ１００μｍで３４６μｍ角に形成されており、熱膨張率は７×１０−６／℃である。ここで、ＬＥＤ素子２のＧａＮ層の熱膨張率は５×１０−６／℃であるが、大部分を占めるサファイアからなる成長基板の熱膨張率が７×１０−６／℃であるため、ＬＥＤ素子２本体の熱膨張率は成長基板の熱膨張率と同等となっている。尚、各図においてはＬＥＤ素子２の各部の構成を明確にするために実寸と異なるサイズで各部を示している。ｐ側電極とｎ側電極に電圧を印加すると、ＬＥＤ素子２のＭＱＷ層からは、ピーク波長が例えば４６０ｎｍの青色光が放出される。 The LED element 2 has a thickness of 100 μm and a 346 μm square, and has a thermal expansion coefficient of 7 × 10 −6 / ° C. Here, although the thermal expansion coefficient of the GaN layer of the LED element 2 is 5 × 10 −6 / ° C., the thermal expansion coefficient of the growth substrate made of sapphire occupying most is 7 × 10 −6 / ° C., The thermal expansion coefficient of the LED element 2 body is equal to the thermal expansion coefficient of the growth substrate. In addition, in each figure, in order to clarify the structure of each part of the LED element 2, each part is shown by the size different from an actual size. When a voltage is applied to the p-side electrode and the n-side electrode, blue light having a peak wavelength of, for example, 460 nm is emitted from the MQW layer of the LED element 2.

素子搭載基板３は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の多結晶焼結材料からなり、厚さ０．２５ｍｍで１．０ｍｍ角に形成されており、熱膨張率αが７×１０−６／℃である。図１に示すように、素子搭載基板３の回路パターン４は、基板表面に形成されてＬＥＤ素子２と電気的に接続される表面パターン４１と、基板裏面に形成されて外部端子と接続可能な裏面パターン４２と、を有している。表面パターン４１は、ＬＥＤ素子２の電極形状に応じてパターン形成されたＷ層４ａと、Ｗ層４ａの表面を覆う薄膜状のＮｉ層４ｂと、Ｎｉ層４ｂの表面を覆う薄膜状のＡｇ層４ｃと、を含んでいる。裏面パターン４２は、後述する外部接続端子４４に応じてパターン形成されたＷ層４ａと、Ｗ層４ａの表面を覆う薄膜状のＮｉ層４ｂと、Ｎｉ層４ｂの表面を覆う薄膜状のＡｕ層４ｄと、を含んでいる。表面パターン４１と裏面パターン４２は、素子搭載基板３を厚さ方向に貫通するビアホール３ａに設けられＷからなるビアパターン４３により電気的に接続されている。外部接続端子４４はアノード側とカソード側で１つずつ設けられる。各外部接続端子４４は、素子搭載基板３に平面視にて対角に配されている。 The element mounting substrate 3 is made of a polycrystalline sintered material of alumina (Al 2 O 3 ), has a thickness of 0.25 mm and a 1.0 mm square, and has a thermal expansion coefficient α of 7 × 10 −6 / ° C. It is. As shown in FIG. 1, the circuit pattern 4 of the element mounting substrate 3 is formed on the substrate surface and electrically connected to the LED element 2, and formed on the substrate back surface and can be connected to an external terminal. And a back surface pattern 42. The surface pattern 41 includes a W layer 4a patterned according to the electrode shape of the LED element 2, a thin film Ni layer 4b covering the surface of the W layer 4a, and a thin film Ag layer covering the surface of the Ni layer 4b. 4c. The back surface pattern 42 includes a W layer 4a patterned according to an external connection terminal 44 described later, a thin film Ni layer 4b covering the surface of the W layer 4a, and a thin film Au layer covering the surface of the Ni layer 4b. 4d. The front surface pattern 41 and the back surface pattern 42 are electrically connected by a via pattern 43 made of W provided in a via hole 3 a penetrating the element mounting substrate 3 in the thickness direction. One external connection terminal 44 is provided on each of the anode side and the cathode side. Each external connection terminal 44 is diagonally arranged on the element mounting substrate 3 in plan view.

ガラス封止部６は、ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｎｂ２Ｏ５−Ｎａ２Ｏ−Ｌｉ２Ｏ系の熱融着ガラスからなる。尚、ガラスの組成はこれに限定されるものではなく、例えば、熱融着ガラスは、Ｌｉ２Ｏを含有していなくてもよいし、任意成分としてＺｒＯ２、ＴｉＯ２等を含んでいてもよい。図１に示すように、ガラス封止部６は、素子搭載基板３上に直方体状に形成され、素子搭載基板３からの厚さが０．５ｍｍとなっている。ガラス封止部６の側面６ａは、ホットプレス加工によって素子搭載基板３と接着された板ガラスが、素子搭載基板３とともにダイサー(dicer)でカットされることにより形成される。また、ガラス封止部６の上面６ｂは、ホットプレス加工によって素子搭載基板３と接着された板ガラスの一面である。この熱融着ガラスは、ガラス転移温度（Ｔｇ）が４９０℃で、屈伏点（Ａｔ）が５２０℃であり、ＬＥＤ素子２のエピタキシャル成長層の形成温度よりも、ガラス転移温度（Ｔｇ）が十分に低くなっている。また、熱融着ガラスの１００℃〜３００℃における熱膨張率（α）は６×１０−６／℃である。熱膨張率（α）は、ガラス転移温度（Ｔｇ）を超えるとこれより大きな数値となる。これにより、熱融着ガラスは約６００℃で素子搭載基板３と接合し、ホットプレス加工が可能となっている。また、ガラス封止部６の熱融着ガラスの屈折率は１．７である。 The glass sealing portion 6 is made of ZnO—B 2 O 3 —SiO 2 —Nb 2 O 5 —Na 2 O—Li 2 O-based heat fusion glass. The composition of the glass is not limited to this. For example, the heat-sealing glass may not contain Li 2 O, or may contain ZrO 2 , TiO 2 or the like as an optional component. Good. As shown in FIG. 1, the glass sealing portion 6 is formed in a rectangular parallelepiped shape on the element mounting substrate 3, and the thickness from the element mounting substrate 3 is 0.5 mm. The side surface 6a of the glass sealing portion 6 is formed by cutting a plate glass bonded to the element mounting substrate 3 by hot pressing together with the element mounting substrate 3 with a dicer. Moreover, the upper surface 6b of the glass sealing part 6 is one surface of the plate glass bonded to the element mounting substrate 3 by hot pressing. This heat-sealing glass has a glass transition temperature (Tg) of 490 ° C. and a yield point (At) of 520 ° C., and the glass transition temperature (Tg) is sufficiently higher than the formation temperature of the epitaxial growth layer of the LED element 2. It is low. Moreover, the coefficient of thermal expansion (α) at 100 ° C. to 300 ° C. of the heat-fusible glass is 6 × 10 −6 / ° C. When the thermal expansion coefficient (α) exceeds the glass transition temperature (Tg), a larger numerical value is obtained. As a result, the heat-sealing glass is bonded to the element mounting substrate 3 at about 600 ° C. and can be hot pressed. Moreover, the refractive index of the heat sealing | fusion glass of the glass sealing part 6 is 1.7.

また、ガラス封止部６に蛍光体８が分散されている。蛍光体８は、ＭＱＷ層２３から発せられる青色光により励起されると、黄色領域にピーク波長を有する黄色光を発する黄色蛍光体である。本実施形態においては、蛍光体８としてＹＡＧ(Yttrium Aluminum Garnet)蛍光体が用いられる。蛍光体８は、平均粒径は１０μｍであり、ガラス封止部６内に２．２重量％含有されている。尚、蛍光体８は、珪酸塩蛍光体や、ＹＡＧと珪酸塩蛍光体を所定の割合で混合したもの等であってもよい。   In addition, the phosphor 8 is dispersed in the glass sealing portion 6. The phosphor 8 is a yellow phosphor that emits yellow light having a peak wavelength in a yellow region when excited by blue light emitted from the MQW layer 23. In the present embodiment, a YAG (Yttrium Aluminum Garnet) phosphor is used as the phosphor 8. The phosphor 8 has an average particle diameter of 10 μm and is contained in the glass sealing part 6 by 2.2% by weight. The phosphor 8 may be a silicate phosphor or a mixture of YAG and silicate phosphor at a predetermined ratio.

尚、熱融着ガラスの組成は、ガラス転移温度（Ｔｇ）がＬＥＤ素子２の耐熱温度よりも低く、熱膨張率（α）が素子搭載基板３と同等であれば任意である。ガラス転移温度が比較的低く、熱膨張率が比較的小さいガラスとしては、例えば、ＺｎＯ−ＳｉＯ２−Ｒ２Ｏ系（ＲはＬｉ、Ｎａ、Ｋ等のＩ族の元素から選ばれる少なくとも１種）のガラス、リン酸系のガラス及び鉛ガラスが挙げられる。これらのガラスでは、ＺｎＯ−ＳｉＯ２−Ｒ２Ｏ系のガラスが、リン酸系のガラスに比して耐湿性が良好で、鉛ガラスのように環境的な問題が生じることがないので好適である。 The composition of the heat-sealing glass is arbitrary as long as the glass transition temperature (Tg) is lower than the heat resistant temperature of the LED element 2 and the coefficient of thermal expansion (α) is equivalent to that of the element mounting substrate 3. Examples of the glass having a relatively low glass transition temperature and a relatively low coefficient of thermal expansion include, for example, a ZnO—SiO 2 —R 2 O system (where R is at least one selected from Group I elements such as Li, Na, and K). ) Glass, phosphate glass and lead glass. Of these glasses, ZnO—SiO 2 —R 2 O glass is preferable because it has better moisture resistance than phosphoric acid glass and does not cause environmental problems like lead glass. is there.

図２は発光装置の平面図である。
金属反射部５はガラス封止部６の側面６ａと間隔をおいて配置され、金属反射部５とガラス封止部６との間に空気層７が形成されている。空気層７の空気は、ガラス封止部６と金属反射部５との間に配置された透光性媒体である。空気は、屈折率が１．０であることから、ガラス封止部６よりも屈折率が低くなっている。本実施形態においては、図２に示すように、金属反射部５は、４つの側面６ａ全てと一定の間隔をおいて配置され、ガラス封止ＬＥＤ１０を取り囲むよう形成されている。具体的に、金属反射部５は、ガラス封止部６の側面６ａと平行に形成された厚さ０．０１ｍｍのアルミ箔からなり、支持体９により支持されている。尚、支持体９の構成は任意であり、各図中には支持体９を仮想線で示している。 FIG. 2 is a plan view of the light emitting device.
The metal reflecting portion 5 is disposed at a distance from the side surface 6 a of the glass sealing portion 6, and an air layer 7 is formed between the metal reflecting portion 5 and the glass sealing portion 6. The air in the air layer 7 is a translucent medium disposed between the glass sealing part 6 and the metal reflecting part 5. Since air has a refractive index of 1.0, the refractive index is lower than that of the glass sealing portion 6. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the metal reflecting portion 5 is arranged so as to surround all the four side surfaces 6 a at a certain interval and surround the glass-sealed LED 10. Specifically, the metal reflecting portion 5 is made of an aluminum foil having a thickness of 0.01 mm formed in parallel with the side surface 6 a of the glass sealing portion 6, and is supported by the support 9. In addition, the structure of the support body 9 is arbitrary, and the support body 9 is shown with the virtual line in each figure.

この発光装置１の製造方法について、以下に説明する。
ビアホール３ａが形成された素子搭載基板３を用意し、素子搭載基板３の表面に回路パターンに応じてＷペーストをスクリーン印刷する。次いで、Ｗペーストを印刷された素子搭載基板３を１０００℃余で熱処理することによりＷを素子搭載基板３に焼き付け、さらに、Ｗ上にＮｉめっきを施し、表面側についてはＡｇめっき、裏面側についてはＡｕめっきを施すことで回路パターン４を形成する。 A method for manufacturing the light emitting device 1 will be described below.
An element mounting substrate 3 in which a via hole 3a is formed is prepared, and a W paste is screen-printed on the surface of the element mounting substrate 3 according to a circuit pattern. Next, the element mounting substrate 3 on which the W paste is printed is heat-treated at a temperature of about 1000 ° C., so that W is baked on the element mounting substrate 3, and Ni is plated on W. Forms a circuit pattern 4 by applying Au plating.

次に、素子搭載基板３の回路パターン４の表面パターン４１に複数のＬＥＤ素子２を各Ａｕバンプ２８によって電気的に接合する。本実施形態においては、ｐ側２点、ｎ側１点の合計３点のバンプ接合が施される。   Next, the plurality of LED elements 2 are electrically bonded to the surface pattern 41 of the circuit pattern 4 of the element mounting substrate 3 by the Au bumps 28. In the present embodiment, a total of three bump bondings are performed: two points on the p side and one point on the n side.

そして、各ＬＥＤ素子２を実装した素子搭載基板３を下金型、板状の熱融着ガラスを上金型にセットする。この板状の熱融着ガラスには、予め蛍光体を分散させておく。下金型及び上金型にはそれぞれヒータが配置され、各金型で独立して温度調整される。次いで、各金型を移動させて略平坦な素子搭載基板３の表面（実装面）に板状の熱融着ガラスを重ね、下金型及び上金型を加熱しながら加圧することにより、窒素雰囲気中でホットプレス加工を行う。これにより、ＬＥＤ素子２が搭載された素子搭載基板３に板状の熱融着ガラスが接合され、ＬＥＤ素子２は素子搭載基板３上で熱融着ガラスにより封止される。ホットプレス加工は、各部材に対して不活性な雰囲気中で行えばよく、窒素雰囲気の他に例えば真空中で行うようにしてもよい。この結果、熱融着ガラスは素子搭載基板３とこれらに含まれる酸化物を介して接合される。   And the element mounting board | substrate 3 which mounted each LED element 2 is set to a lower metal mold | die, and plate-shaped heat-fusion glass is set to an upper metal mold | die. The phosphor is dispersed in advance in the plate-like heat-sealed glass. A heater is disposed in each of the lower mold and the upper mold, and the temperature is adjusted independently in each mold. Next, each mold is moved, a plate-like heat-sealing glass is overlaid on the surface (mounting surface) of the substantially flat element mounting substrate 3, and the lower mold and the upper mold are pressurized while being heated, whereby nitrogen is added. Perform hot pressing in an atmosphere. As a result, the plate-like heat-sealing glass is bonded to the element mounting substrate 3 on which the LED elements 2 are mounted, and the LED elements 2 are sealed on the element mounting substrate 3 with the heat-sealing glass. Hot pressing may be performed in an inert atmosphere with respect to each member, and may be performed in, for example, a vacuum in addition to a nitrogen atmosphere. As a result, the heat-sealing glass is bonded to the element mounting substrate 3 via the oxide contained therein.

以上の工程で、複数の発光装置１が横方向に連結された状態の中間体が作製される。この後、ガラス封止部６と一体化された素子搭載基板３をダイサー(dicer)にセットして、各ＬＥＤ素子２を分割するようダイシングする。尚、各ＬＥＤ素子２の分割方法は任意であり、例えばレーザを用いて分割するようにしてもよい。この後、ガラス封止部６と間隔をおいて金属反射部５を配置することにより、発光装置１が完成する。   Through the above steps, an intermediate body in which a plurality of light emitting devices 1 are connected in the lateral direction is manufactured. Thereafter, the element mounting substrate 3 integrated with the glass sealing portion 6 is set on a dicer and diced so as to divide each LED element 2. In addition, the division | segmentation method of each LED element 2 is arbitrary, For example, you may make it divide | segment using a laser. Then, the light-emitting device 1 is completed by arrange | positioning the metal reflection part 5 at intervals with the glass sealing part 6. FIG.

以上のように構成された発光装置１では、回路パターン４を通じてＬＥＤ素子２に電圧が印加されると、ＬＥＤ素子２から青色光が発せられる。そして、青色光の一部は蛍光体８により黄色に変換され、青色と黄色の組合せによる白色光が装置から取り出される。図３は、ＬＥＤ素子から発せられる光の経路の一例を示す説明図である。この発光装置１によれば、図３に示すように、ＬＥＤ素子２から出射した光のうちガラス封止部６の側面６ａへ入射するものについては、ガラス封止部６と空気層７との界面にて上面６ｂへ向かって反射する。ガラス封止部６と空気層７との界面が凹凸等が形成されていない理想的な平面であるならば、図３中の実線の矢印で示すように側面６ａへ入射した光は全て反射する。これは、ガラス封止部６の屈折率よりも空気層７の屈折率が低いことにより、当該界面にて全反射の条件が成立しているからである。界面反射においては、光学的なロスはほとんどない。   In the light emitting device 1 configured as described above, when a voltage is applied to the LED element 2 through the circuit pattern 4, blue light is emitted from the LED element 2. A part of the blue light is converted to yellow by the phosphor 8, and white light by a combination of blue and yellow is extracted from the apparatus. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a path of light emitted from the LED element. According to the light emitting device 1, as shown in FIG. 3, the light emitted from the LED element 2 that enters the side surface 6 a of the glass sealing portion 6 is formed by the glass sealing portion 6 and the air layer 7. Reflected toward the upper surface 6b at the interface. If the interface between the glass sealing portion 6 and the air layer 7 is an ideal plane on which no irregularities are formed, all the light incident on the side surface 6a is reflected as shown by the solid line arrow in FIG. . This is because the condition of total reflection is established at the interface because the refractive index of the air layer 7 is lower than the refractive index of the glass sealing portion 6. There is almost no optical loss in interface reflection.

ここで、ガラス封止部６の表面には、ホットプレス加工、中間体の分割加工等により、凹凸が形成されている。この凹凸は、ダイサーカットにより形成された表面であれば顕著に生じるが、例えレーザカットにより加工したとしても、程度の差はあるものの必ず生じることとなる。これにより、ガラス封止部６と空気層７の界面へ入射する光の一部は、図３中の破線で示すように、当該界面にて反射しないで空気層７内へ進入する。そして、空気層７へ進入した光は、金属反射部５の表面にて反射する。金属反射部５の表面では、表面の金属材料の反射率に依存して光が反射することとなる。従って、空気層７へ進入した光についても、金属反射部５によってガラス封止部６の上面６ｂへ向かって反射される。   Here, irregularities are formed on the surface of the glass sealing portion 6 by hot press processing, division processing of an intermediate, or the like. This unevenness is conspicuously generated on the surface formed by the dicer cut, but even if it is processed by the laser cut, it is necessarily generated although there is a difference in degree. Thereby, a part of the light incident on the interface between the glass sealing portion 6 and the air layer 7 enters the air layer 7 without being reflected at the interface, as indicated by a broken line in FIG. Then, the light that has entered the air layer 7 is reflected by the surface of the metal reflecting portion 5. On the surface of the metal reflecting portion 5, light is reflected depending on the reflectance of the metal material on the surface. Accordingly, the light that has entered the air layer 7 is also reflected by the metal reflecting portion 5 toward the upper surface 6 b of the glass sealing portion 6.

このように、本実施形態の発光装置１によれば、ガラス封止部６と空気層７の界面における反射を利用して、ガラス封止部６の外面における一部の領域（４つの側面６ａ）へ入射する光について、ガラス封止部６の外面における他部の領域（上面６ｂ）から光を取り出すことができる。また、ガラス封止部６と空気層７の界面から空気層７へ入射した光についても、ガラス封止部６の上面６ｂ側から光を取り出すことができる。そして、ガラス封止部６の上面６ｂから出射される光を導光板等へ効率良く入射させることができる。   Thus, according to the light emitting device 1 of the present embodiment, partial regions (four side surfaces 6a) on the outer surface of the glass sealing portion 6 are utilized by utilizing reflection at the interface between the glass sealing portion 6 and the air layer 7. ) Can be extracted from the other region (upper surface 6 b) on the outer surface of the glass sealing portion 6. Further, light that has entered the air layer 7 from the interface between the glass sealing portion 6 and the air layer 7 can also be extracted from the upper surface 6 b side of the glass sealing portion 6. And the light radiate | emitted from the upper surface 6b of the glass sealing part 6 can be efficiently entered in a light-guide plate.

また、ガラス封止部６としてＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｎｂ２Ｏ５−Ｎａ２Ｏ−Ｌｉ２Ｏ系の熱融着ガラスを用いたので、ガラス封止部６の安定性及び耐候性を良好とすることができる。従って、発光装置１が過酷な環境下等で長期間にわたって使用される場合であっても、ガラス封止部６の劣化が抑制され、光取り出し効率の経時的な低下を効果的に抑制することができる。さらに、ガラス封止部６が高屈折率でかつ高透過率特性のため、高信頼性と高発光効率の両立を実現できる。 Moreover, since ZnO—B 2 O 3 —SiO 2 —Nb 2 O 5 —Na 2 O—Li 2 O-based heat-sealing glass was used as the glass sealing portion 6, the stability of the glass sealing portion 6 and The weather resistance can be improved. Therefore, even when the light-emitting device 1 is used for a long period of time in a harsh environment or the like, the deterioration of the glass sealing portion 6 is suppressed, and the decrease in light extraction efficiency with time is effectively suppressed. Can do. Furthermore, since the glass sealing part 6 has a high refractive index and a high transmittance characteristic, both high reliability and high light emission efficiency can be realized.

透明樹脂等の樹脂材料は、多少なりとも弾力を有することから、金属反射部を押し付けると密着する。しかし、ガラスは金属反射部を押し付けても変形は殆ど生じないことから、介在する空気層が無くなることはなく、空気層を有した状態を保つ。このため、光反射性を有した支持体、あるいは支持体を介して金属反射部がガラス封止ＬＥＤに加圧されて保持されても、光学的な効果を保つことができる。   Since a resin material such as a transparent resin has some elasticity, it is brought into close contact with the metal reflecting portion when pressed. However, since the glass hardly deforms even when the metal reflecting portion is pressed, the intervening air layer is not lost and the air layer is maintained. For this reason, even if a metal reflective part is pressurized and hold | maintained via the support body which has light reflectivity, or a support body, an optical effect can be maintained.

また、ガラスでは、透明樹脂材料では困難なｎ＝１．６以上の屈折率を選択でき、ＬＥＤ素子として、ＧａＮ基板等の発光層と同じ屈折率部材へのＧａＮエピタキシャル成長層としたものを選択することで。ＬＥＤ素子内で発せられた光を効率良くガラスへ入射させることができる。そして、ガラスの屈折率ｎが１．６以上であることによって、ガラス内に光が封じ込めがちになるものを、極力ガラス−空気界面の全反射を用い、金属反射ロスを軽減しながら、導光板へ光結合させることができる。つまり、ＬＥＤ素子内で発した光を効率良く導光板に入射して伝送させることができる。   In addition, for glass, a refractive index of n = 1.6 or more, which is difficult with a transparent resin material, can be selected, and an LED element that is a GaN epitaxial growth layer on the same refractive index member as a light emitting layer such as a GaN substrate is selected. By that. Light emitted in the LED element can be efficiently incident on the glass. A light guide plate that has a refractive index n of 1.6 or more and tends to contain light in the glass while using a total reflection of the glass-air interface as much as possible to reduce metal reflection loss. Can be optically coupled. That is, the light emitted in the LED element can be efficiently incident on the light guide plate and transmitted.

また、ガラスは、熱伝導率が透明樹脂に対して１０倍以上優れることから、ガラスと接している金属反射部や支持体を介して放熱を図ることができる。   Moreover, since glass has a thermal conductivity that is 10 times or more better than that of transparent resin, heat can be radiated through a metal reflecting portion or a support that is in contact with the glass.

素子搭載基板３の表面パターン４１は、ビアパターン４３により裏面パターン４２に引き出されるので、ガラスが不必要な箇所へ入り込むことや、電気端子が覆われること等への特別な対策を要することなく、製造工程を簡略化できる。また、板状のガラスを複数のＬＥＤ素子２に対して一括封止加工できるので、ダイサーカットにより複数の発光装置１を容易に量産することができる。なお、熱融着ガラスは高粘度状態で加工されるため、樹脂のように封止材料の流れ出しに対して充分な対策をとる必要はなく、ビアホールによらなくても外部端子が裏面に引き出されていれば充分に量産対応可能である。   Since the front surface pattern 41 of the element mounting substrate 3 is drawn out to the back surface pattern 42 by the via pattern 43, it is not necessary to take special measures to prevent the glass from entering unnecessary portions or covering the electrical terminals. The manufacturing process can be simplified. In addition, since the plate-like glass can be collectively sealed with respect to the plurality of LED elements 2, the plurality of light emitting devices 1 can be easily mass-produced by dicer cutting. Since heat-bonded glass is processed in a high-viscosity state, it is not necessary to take sufficient measures against the flow of the sealing material like resin, and the external terminals are pulled out to the back surface without using via holes. If so, it can be used for mass production.

また、ＬＥＤ素子２をフリップ実装とすることで、ガラス封止ＬＥＤ１０を例えば０．５ｍｍ角として、発光装置１全体を小型とすることができる。これは、ワイヤのボンディングスペースが不要で、かつ、熱膨張率部材が同等のガラス封止部６と素子搭載基板３とが選択されるとともに、化学結合に基づく強固な接合によって、わずかなスペースでの接着でも界面剥離が生じないことによる。   Moreover, the LED element 2 is flip-mounted, so that the glass-sealed LED 10 is, for example, 0.5 mm square, and the entire light emitting device 1 can be downsized. This is because a wire bonding space is not required, and the glass sealing portion 6 and the element mounting substrate 3 having the same coefficient of thermal expansion are selected, and a small amount of space is obtained by strong bonding based on chemical bonding. This is because no interfacial delamination occurs even in the case of adhesion.

さらに、ＬＥＤ素子２とガラス封止部６の熱膨張率が同等であるので、素子搭載基板３を含めた部材の熱膨張率が同等となり、ガラス封止における高温加工と常温との温度差においても内部応力は極めて小さく、クラックを生じることのない安定した加工性が得られる。また、内部応力を小にできるので、耐衝撃性が向上し、信頼性に優れる発光装置１となる。   Furthermore, since the thermal expansion coefficients of the LED element 2 and the glass sealing part 6 are equivalent, the thermal expansion coefficients of the members including the element mounting substrate 3 are equivalent, and in the temperature difference between the high temperature processing and normal temperature in the glass sealing. However, the internal stress is extremely small, and stable workability without causing cracks can be obtained. Further, since the internal stress can be reduced, the impact resistance is improved and the light emitting device 1 is excellent in reliability.

また、ガラス封止部６と一体化された素子搭載基板３をダイサー等で分割することにより、小型で多数個を一括生産でき、廉価で量産性に優れたガラス封止ＬＥＤ１０とすることができる。   In addition, by dividing the element mounting substrate 3 integrated with the glass sealing portion 6 with a dicer or the like, a small number can be produced in batches, and a glass-sealed LED 10 that is inexpensive and excellent in mass productivity can be obtained. .

さらにまた、アルミナからなる素子搭載基板３を用いることで、部材コストの低減を図れるとともに入手が容易であることから、量産性および装置コストの低減を実現できる。また、アルミナが熱伝導性に優れているので、大光量化、高出力化に対して余裕のある構成とできるし、アルミナが光吸収が小さいことから光学的にも有利である。   Furthermore, by using the element mounting substrate 3 made of alumina, it is possible to reduce the member cost and it is easy to obtain, so that it is possible to realize mass productivity and reduction of the apparatus cost. Further, since alumina is excellent in thermal conductivity, it can be constructed with a margin for increasing the amount of light and increasing the output, and alumina is also optically advantageous because of its low light absorption.

尚、第１の実施形態では、ＬＥＤ素子２としてＧａＮ系半導体材料からなるものを用いた発光装置１を説明したが、ＬＥＤ素子はＧａＮ系のＬＥＤ素子２に限定されず、例えばＺｎＳｅ系やＳｉＣ系のように他の半導体材料からなる発光素子であってもよい。また、ＬＥＤ素子２は、青色領域にピーク波長を有するものでなくとも、例えば、紫外領域、緑色領域、赤色領域等にピーク波長を有するものであってもよい。また、ガラス封止部６に蛍光体８が含有されず、ＬＥＤ素子２から放出された光の全てが波長変換されることなく取り出されるものであってもよい。   In the first embodiment, the light emitting device 1 using the GaN-based semiconductor material as the LED element 2 has been described. However, the LED element is not limited to the GaN-based LED element 2, for example, ZnSe-based or SiC It may be a light emitting element made of another semiconductor material as in the system. Further, the LED element 2 may not have a peak wavelength in a blue region, but may have a peak wavelength in an ultraviolet region, a green region, a red region, or the like. Moreover, the fluorescent substance 8 is not contained in the glass sealing part 6, and all the light emitted from the LED element 2 may be taken out without being wavelength-converted.

図４は本発明の第２の実施形態を示す発光装置の概略縦断面図である。尚、以下の説明においては、既述した要素と同一の要素には同一符号を付し、重複する説明を適宜省略する。   FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view of a light emitting device showing a second embodiment of the present invention. In the following description, the same elements as those described above are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted as appropriate.

図４に示すように、発光装置１０１は、第１の実施形態にて説明したガラス封止ＬＥＤ１０と、ガラス封止ＬＥＤ１０におけるガラス封止部６の上面６ｂと光学的に接続される導光板１１０と、ガラス封止ＬＥＤ１０へ電力を供給するメタルベース基板１２０と、ガラス封止ＬＥＤ１０におけるガラス封止部６の側面６ａと間隔をおいて配置される金属反射部１０５と、ガラス封止ＬＥＤ１０のガラス封止部６と金属反射部１０５との間に介在する空気層１０７と、金属反射部１０５を支持するとともにアルミベース基板１２０と接続される支持体１３０と、を備えている。   As illustrated in FIG. 4, the light emitting device 101 includes the glass-sealed LED 10 described in the first embodiment and a light guide plate 110 that is optically connected to the upper surface 6 b of the glass-sealed portion 6 in the glass-sealed LED 10. A metal base substrate 120 that supplies power to the glass-sealed LED 10, a metal reflecting portion 105 that is spaced from the side surface 6a of the glass-sealed portion 6 in the glass-sealed LED 10, and a glass of the glass-sealed LED 10 An air layer 107 interposed between the sealing portion 6 and the metal reflecting portion 105 and a support 130 that supports the metal reflecting portion 105 and is connected to the aluminum base substrate 120 are provided.

導光板１１０は、一定の厚さの平板状に形成され、ガラス封止ＬＥＤ１０のガラス封止部６の光が入射する入射端面１１１を有する。導光板１１０は、透明樹脂から形成され、例えば、屈折率が１．５の透明アクリル樹脂から形成される。導光板１１０は、表面１１２及び裏面１１３が、ガラス封止部６の側面６ａと面一となるようにガラス封止部６と接続されている。導光板１１０の入射端面１１１は平坦に形成されており、ガラス封止部６の上面６ｂと当接している。入射端面１１１から光が入射されると、導光板１１０は表面１１２及び裏面１１３にて面状に発光する。   The light guide plate 110 is formed in a flat plate shape having a constant thickness, and has an incident end face 111 on which light from the glass sealing portion 6 of the glass-sealed LED 10 enters. The light guide plate 110 is made of a transparent resin, for example, a transparent acrylic resin having a refractive index of 1.5. The light guide plate 110 is connected to the glass sealing portion 6 so that the front surface 112 and the back surface 113 are flush with the side surface 6 a of the glass sealing portion 6. The incident end surface 111 of the light guide plate 110 is formed flat and is in contact with the upper surface 6 b of the glass sealing portion 6. When light is incident from the incident end surface 111, the light guide plate 110 emits light in a planar shape on the front surface 112 and the back surface 113.

図５は本発明の第２の実施形態を示す発光装置の概略横断面図である。
メタルベース基板１２０は、メタル板１２１と、メタル板１２１上に形成された絶縁層１２２と、絶縁層１２２上に形成された回路パターン１２３と、を有している。メタル板１２１は例えばアルミニウム、銅等の金属からなり、メタルベース基板１２０は、ガラスエポキシ基板のような樹脂ベース基板よりも、ガラス封止ＬＥＤ１０の放熱性能に優れている。メタルベース基板１２０は、一定の幅方向寸法及び一定の厚さ寸法で、導光板１１０の入射端面１１１と平行に延びて配置される。メタルベース基板１２０と導光板１１０の入射端面１１１との間には、複数のガラス封止ＬＥＤ１０が介在している。図５に示すように、各ガラス封止ＬＥＤ１０は、互いに間隔をおいて、メタルベース基板１２０の延在方向に並んでいる。 FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a light-emitting device showing a second embodiment of the present invention.
The metal base substrate 120 includes a metal plate 121, an insulating layer 122 formed on the metal plate 121, and a circuit pattern 123 formed on the insulating layer 122. The metal plate 121 is made of a metal such as aluminum or copper, and the metal base substrate 120 is more excellent in heat dissipation performance of the glass-sealed LED 10 than a resin base substrate such as a glass epoxy substrate. The metal base substrate 120 is arranged to extend in parallel with the incident end face 111 of the light guide plate 110 with a certain width direction dimension and a certain thickness dimension. A plurality of glass-sealed LEDs 10 are interposed between the metal base substrate 120 and the incident end surface 111 of the light guide plate 110. As shown in FIG. 5, the glass-sealed LEDs 10 are arranged in the extending direction of the metal base substrate 120 at intervals.

絶縁層１２２は、絶縁材料であれば特に材料が限定されるものではないが、例えば無機フィラーを含有するエポキシ樹脂とすると、ガラス封止ＬＥＤ１０にて生じる熱をアルミニウム板１２１への伝熱性能が向上して望ましい。回路パターン１２３は、導電性の金属からなり、本実施形態においては銅により形成されている。回路パターン１２３は、はんだ材からなるバンプ１４０を介して、ガラス封止部６の外部接続端子４４と接続されている。   The insulating layer 122 is not particularly limited as long as it is an insulating material. For example, when an epoxy resin containing an inorganic filler is used, the heat generated in the glass-sealed LED 10 can be transferred to the aluminum plate 121. Improved and desirable. The circuit pattern 123 is made of a conductive metal, and is formed of copper in this embodiment. The circuit pattern 123 is connected to the external connection terminals 44 of the glass sealing portion 6 through bumps 140 made of a solder material.

支持体１３０は、平板状に形成され、導光板１１０の表面１１２側と裏面１１３側から、導光板１１０の入射端面１１１側と、ガラス封止ＬＥＤ１０と、メタルベース基板１２０と、を導光板１１０の厚さ方向外側から覆っている。支持体１３０は、銅からなり、メタルベース基板１２０の幅方向外側に接続され、ガラス封止ＬＥＤ１０及び導光板１１０と間隔をおいて配置されている。支持体１３０の材質は任意であるが、ガラス封止ＬＥＤ１０にて生じる熱は、メタルベース基板１２０を介して支持体１３０にも伝わることから、熱伝導率が比較的高い金属が好ましい。   The support 130 is formed in a flat plate shape, and from the front surface 112 side and the back surface 113 side of the light guide plate 110 to the incident end surface 111 side of the light guide plate 110, the glass-sealed LED 10, and the metal base substrate 120. It covers from the thickness direction outside. The support 130 is made of copper, is connected to the outer side in the width direction of the metal base substrate 120, and is disposed at a distance from the glass-sealed LED 10 and the light guide plate 110. The material of the support 130 is arbitrary, but the heat generated in the glass-sealed LED 10 is also transmitted to the support 130 via the metal base substrate 120, and therefore a metal having a relatively high thermal conductivity is preferable.

支持体１３０のガラス封止ＬＥＤ１０側及び導光板１１０側の表面には、金属反射部１０５が形成されている。金属反射部１０５は、薄膜状のアルミニウムからなる。金属反射部１０５は、例えば真空蒸着法、スパッタ法等の薄膜形成法により支持体１３０の表面上に堆積させて形成することもできるし、例えばアルミ箔テープを支持体１３０の表面に接着させて形成することもできる。この金属反射部１０５とガラス封止部６の間に空気層１０７が介在している。また、金属反射部１０５は、ガラス封止ＬＥＤ１０の外側のみならず、導光板１１０の外側にわたって連続的に形成されている。   On the surface of the support 130 on the glass-sealed LED 10 side and the light guide plate 110 side, a metal reflecting portion 105 is formed. The metal reflecting portion 105 is made of thin film aluminum. The metal reflecting portion 105 can be formed by depositing on the surface of the support 130 by a thin film forming method such as a vacuum evaporation method or a sputtering method, or by bonding an aluminum foil tape to the surface of the support 130, for example. It can also be formed. An air layer 107 is interposed between the metal reflecting portion 105 and the glass sealing portion 6. Moreover, the metal reflection part 105 is continuously formed not only outside the glass-sealed LED 10 but also outside the light guide plate 110.

以上のように構成された発光装置１０１では、メタルベース基板１２０を通じて各ガラス封止ＬＥＤ１０に電力が供給されると、各ガラス封止部６の上面６ｂから白色光が出射され、入射端面１１１を介して導光板１１０へ白色光が入射し、導光板１１０の表面１１２及び裏面１１３が面状に発光する。この発光装置１０１においては、ガラス封止部６と空気層１０７の界面における反射を利用してガラス封止部６の上面６ｂから光が取り出され、空気層７へ入射した光についても上面６ｂ側から光が取り出されるので、より多くの光を導光板１１０へ入射させ、導光板１１０における発光強度を従来よりも格段に向上させることができる。   In the light emitting device 101 configured as described above, when power is supplied to each glass-sealed LED 10 through the metal base substrate 120, white light is emitted from the upper surface 6 b of each glass-sealed portion 6, and the incident end surface 111 is allowed to enter. Through this, white light enters the light guide plate 110, and the front surface 112 and the back surface 113 of the light guide plate 110 emit light in a planar shape. In the light emitting device 101, light is extracted from the upper surface 6b of the glass sealing portion 6 using reflection at the interface between the glass sealing portion 6 and the air layer 107, and the light incident on the air layer 7 is also on the upper surface 6b side. Since light is extracted from the light source, more light can be incident on the light guide plate 110, and the light emission intensity in the light guide plate 110 can be significantly improved as compared with the conventional case.

また、金属反射部１０５が導光板１１０の入射端面１１１側の外側に配置されていることから、導光板１１０の入射端面１１１側にて外側へ放射された光を、金属反射部１０５により覆われていない領域にまで導くことができる。従って、導光板１１０にて照明等の利用に供される領域の発光強度を増大させることができる。   In addition, since the metal reflecting portion 105 is disposed outside the incident end surface 111 side of the light guide plate 110, the light emitted outward on the incident end surface 111 side of the light guide plate 110 is covered by the metal reflecting portion 105. Can lead to areas that are not. Therefore, it is possible to increase the light emission intensity in a region where light guide plate 110 is used for illumination or the like.

また、ＬＥＤ素子２の封止材がガラスであることから、封止材が樹脂である場合のようにＬＥＤ素子２にて生じる熱等により封止材が劣化することはなく、封止材の劣化を考慮することなくＬＥＤ素子２に比較的大きな電流を流すことができる。これによっても、導光板１１０における発光強度を向上させることができる。
ＬＥＤ素子２に樹脂封止時よりも大きな電流を流した場合、ＬＥＤ素子２にて生じる熱も大きくなる。しかし、この熱を素子搭載基板３を介してメタルベース基板１２０へ放散することができるので、十分な放熱性を確保することができる。さらに、メタルベース基板１２０に支持体１３０が接続されているので、支持体１３０へも熱を放散することができ、実用に際して極めて有利である。 Moreover, since the sealing material of the LED element 2 is glass, the sealing material is not deteriorated by heat generated in the LED element 2 as in the case where the sealing material is a resin. A relatively large current can be passed through the LED element 2 without considering deterioration. Also by this, the light emission intensity in the light guide plate 110 can be improved.
When a larger current is passed through the LED element 2 than during resin sealing, the heat generated in the LED element 2 also increases. However, since this heat can be dissipated to the metal base substrate 120 via the element mounting substrate 3, sufficient heat dissipation can be ensured. Furthermore, since the support 130 is connected to the metal base substrate 120, heat can be dissipated also to the support 130, which is extremely advantageous in practical use.

図６は本発明の第３の実施形態を示す発光装置の概略縦断面図である。
図６に示すように、この発光装置２０１は、各ガラス封止ＬＥＤ２１０に蛍光体８が含有されておらず、各ガラス封止ＬＥＤ２１０と導光板１１０の入射端面１１１との間に蛍光体層２５０が設けられている。また、各ガラス封止ＬＥＤ２１０のＬＥＤ素子２０２からは紫外光が放出され、蛍光体層２５０には紫外光を青色光、緑色光及び赤色光に変換する３種類の蛍光体２０８が含有されている。すなわち、この発光装置２０１は、各ガラス封止ＬＥＤ２１０から放出された紫外光を青色、緑色及び赤色に変換することにより、白色光を生成するものである。 FIG. 6 is a schematic longitudinal sectional view of a light emitting device showing a third embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 6, in the light emitting device 201, each glass-sealed LED 210 does not contain the phosphor 8, and the phosphor layer 250 is interposed between each glass-sealed LED 210 and the incident end face 111 of the light guide plate 110. Is provided. Further, ultraviolet light is emitted from the LED elements 202 of each glass-sealed LED 210, and the phosphor layer 250 contains three types of phosphors 208 that convert ultraviolet light into blue light, green light, and red light. . That is, the light emitting device 201 generates white light by converting ultraviolet light emitted from each glass-sealed LED 210 into blue, green, and red.

図７は本発明の第３の実施形態を示す発光装置の概略横断面図である。
図７に示すように、蛍光体層２５０は、導光板１１０の入射端面１１１の全ての領域を覆い、入射端面１１１上に一定の厚さで形成されている。蛍光体層２５０は、透光性の材料に蛍光体２０８を分散させて構成されている。蛍光体層２５０をなす透光性材料として、アクリル樹脂、ガラス等を用いることができる。蛍光体層２５０は、その屈折率が、ガラス封止部６の屈折率以下で、かつ、導光板１１０の屈折率以上であることが望ましい。 FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a light-emitting device showing a third embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 7, the phosphor layer 250 covers the entire region of the incident end face 111 of the light guide plate 110 and is formed on the incident end face 111 with a constant thickness. The phosphor layer 250 is configured by dispersing the phosphor 208 in a translucent material. As the translucent material forming the phosphor layer 250, acrylic resin, glass, or the like can be used. The phosphor layer 250 preferably has a refractive index equal to or lower than that of the glass sealing portion 6 and equal to or higher than that of the light guide plate 110.

図６に示すように、メタルベース基板１２０のメタル板１２１は、ガラス封止ＬＥＤ２１０の実装面と反対側に延びるよう形成される。この発光装置２０１においては、メタル板１２１は銅スラグからなり、ガラス封止ＬＥＤ２１０にて生じた熱が伝達される。また、金属反射部２０５は厚さ１．０ｍｍのアルミ板であり、一対の金属反射部２０５が導光板１１０の厚さ方向外側からメタルベース基板１２０及び導光板１１０を挟み込むようになっている。各金属反射部２０５とガラス封止ＬＥＤ２１０とは接触せず、ガラス封止ＬＥＤ２１０との間には空気層２０７が介在している。   As shown in FIG. 6, the metal plate 121 of the metal base substrate 120 is formed to extend to the side opposite to the mounting surface of the glass-sealed LED 210. In the light emitting device 201, the metal plate 121 is made of copper slag, and heat generated in the glass-sealed LED 210 is transmitted. The metal reflecting portion 205 is an aluminum plate having a thickness of 1.0 mm, and the pair of metal reflecting portions 205 sandwich the metal base substrate 120 and the light guide plate 110 from the outside in the thickness direction of the light guide plate 110. Each metal reflector 205 and the glass-sealed LED 210 are not in contact with each other, and an air layer 207 is interposed between the glass-sealed LEDs 210.

この発光装置２０１では、メタルベース基板１２０を通じて各ガラス封止ＬＥＤ２１０に電力が供給されると、各ガラス封止部６の上面６ｂ及び側面６ａから紫外光が出射され、蛍光体層２５０にて蛍光体２０８により波長変換されて白色光となる。そして、入射端面１１１を介して導光板１１０へ白色光が入射し、導光板１１０の表面１１２及び裏面１１３が面状に発光する。この発光装置１０１においては、蛍光体層２５０が導光板１１０の入射端面１１１に全面的に形成されているので、各ガラス封止ＬＥＤ２１０から放出された紫外光は全て蛍光体層２５０を介して導光板１１０へ入射することとなり、紫外光を青色、緑色及び赤色に的確に波長変換することができる。   In the light emitting device 201, when power is supplied to each glass-sealed LED 210 through the metal base substrate 120, ultraviolet light is emitted from the upper surface 6 b and the side surface 6 a of each glass-sealed portion 6, and fluorescent light is emitted from the phosphor layer 250. The wavelength is converted by the body 208 to white light. And white light injects into the light-guide plate 110 via the incident end surface 111, and the surface 112 and the back surface 113 of the light-guide plate 110 light-emit in planar shape. In this light emitting device 101, since the phosphor layer 250 is formed entirely on the incident end surface 111 of the light guide plate 110, all ultraviolet light emitted from each glass-sealed LED 210 is guided through the phosphor layer 250. The light enters the optical plate 110, and the ultraviolet light can be accurately wavelength-converted into blue, green and red.

図８は本発明の第４の実施形態を示す発光装置の概略縦断面図である。
図８に示すように、この発光装置３０１では、導光板３１０がガラス封止ＬＥＤ１０よりも厚く形成されている。導光板３１０は、板状に形成され、互いに平行な表面３１２及び裏面３１３と、ガラス封止部６の側面６ａと接続される入射端面３１１を有している。入射端面３１１は、導光板３１０の厚さ方向がガラス封止部６と等しくなるよう形成され、入射端面３１１と表面３１２及び裏面３１３とは湾曲面３１４により接続されている。湾曲面３１４は、図８に示す断面において、ガラス封止ＬＥＤ１０を頂点とする放物線の軌跡を描いている。これにより、入射端面３１１から導光板３１０へ入射した光のうち、湾曲面３１４へ入射した光については、湾曲面３１４にて反射して導光板３１０の表面３１２及び裏面３１３と平行な光となる。 FIG. 8 is a schematic longitudinal sectional view of a light emitting device showing a fourth embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 8, in the light emitting device 301, the light guide plate 310 is formed thicker than the glass-sealed LED 10. The light guide plate 310 is formed in a plate shape, and has a front surface 312 and a back surface 313 parallel to each other, and an incident end surface 311 connected to the side surface 6 a of the glass sealing portion 6. The incident end surface 311 is formed so that the thickness direction of the light guide plate 310 is equal to the glass sealing portion 6, and the incident end surface 311 is connected to the front surface 312 and the rear surface 313 by a curved surface 314. The curved surface 314 depicts a parabolic locus having the glass-sealed LED 10 as a vertex in the cross section shown in FIG. Thereby, among the light incident on the light guide plate 310 from the incident end surface 311, the light incident on the curved surface 314 is reflected by the curved surface 314 and becomes light parallel to the front surface 312 and the back surface 313 of the light guide plate 310. .

また、金属反射部３０５は、予め成形された厚さ０．０１ｍｍのアルミニウム箔からなり、メタルベース基板１２０、ガラス封止ＬＥＤ１０及び導光板３１０と所定の間隔をおいて配置されている。これにより、ガラス封止ＬＥＤ１０のガラス封止部６と金属反射部３０５との間には空気層３０７が介在している。金属反射部３０５は、メタルベース基板１２０とは接続されず、図示しない支持体により支持されている。   The metal reflecting portion 305 is made of a preformed aluminum foil having a thickness of 0.01 mm, and is disposed at a predetermined interval from the metal base substrate 120, the glass-sealed LED 10, and the light guide plate 310. Thereby, the air layer 307 is interposed between the glass sealing part 6 of the glass-sealed LED 10 and the metal reflecting part 305. The metal reflection portion 305 is not connected to the metal base substrate 120 and is supported by a support body (not shown).

この発光装置３０１によっても、導光板３１０における発光強度を従来よりも格段に向上させることができる。このように、導光板３１０の形状、金属反射部３０５の形状等を適宜変更することが可能である。   Also with this light emitting device 301, the light emission intensity in the light guide plate 310 can be significantly improved as compared with the conventional case. As described above, the shape of the light guide plate 310, the shape of the metal reflecting portion 305, and the like can be changed as appropriate.

図９は本発明の第５の実施形態を示す発光装置の概略横断面図である。この発光装置４０１は、導光板４１０が第２の実施形態の発光装置１０１と異なっている。   FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a light-emitting device showing a fifth embodiment of the present invention. In this light emitting device 401, the light guide plate 410 is different from the light emitting device 101 of the second embodiment.

図９に示すように、この発光装置４０１では、導光板４１０の入射端面４１１が、各ガラス封止ＬＥＤ１０におけるガラス封止部６の上面６ｂと当接する当接部４１１ａと、複数の当接部４１１ａの間にてメタルベース基板１２０側へ突出する突出部４１１ｂと、を有している。各突出部４１１ｂは、各ガラス封止ＬＥＤ１０間の中間部分にて最も突出し、図９の断面にて当接部４１１ａの端部から最も突出する部分まで直線状に形成されている。この発光装置４０１によれば、各ガラス封止ＬＥＤ１０から側方へ出射された光を導光板４１０へ直接入射させることができる。   As shown in FIG. 9, in the light emitting device 401, the incident end surface 411 of the light guide plate 410 has a contact portion 411 a that contacts the upper surface 6 b of the glass sealing portion 6 in each glass-sealed LED 10, and a plurality of contact portions. And a protruding portion 411b protruding toward the metal base substrate 120 between 411a. Each protrusion 411b protrudes most at an intermediate portion between the glass-sealed LEDs 10, and is formed in a straight line from the end of the contact portion 411a to the most protrusion in the cross section of FIG. According to the light emitting device 401, the light emitted from each glass-sealed LED 10 to the side can be directly incident on the light guide plate 410.

図１０は本発明の第６の実施形態を示す発光装置の概略縦断面図である。
この発光装置５０１は、前述のガラス封止ＬＥＤ１０と、ガラス封止ＬＥＤ１０におけるガラス封止部６の１つの側面６ａと光学的に接続される導光板５１０と、ガラス封止ＬＥＤ１０へ電力を供給するメタルベース基板１２０と、ガラス封止部６における導光板５１０と接続された側面６ａを除く他の側面６ａ及び上面６ｂと間隔をおいて配置される金属反射部５０５と、ガラス封止部６と金属反射部５０５との間に介在する光透過層５０７と、を備えている。 FIG. 10 is a schematic longitudinal sectional view of a light-emitting device showing a sixth embodiment of the present invention.
The light emitting device 501 supplies power to the glass-sealed LED 10, the light guide plate 510 optically connected to one side surface 6 a of the glass-sealed portion 6 in the glass-sealed LED 10, and the glass-sealed LED 10. A metal base substrate 120, a metal reflecting portion 505 spaced apart from the other side surface 6 a and the upper surface 6 b except the side surface 6 a connected to the light guide plate 510 in the glass sealing portion 6, and the glass sealing portion 6 A light transmission layer 507 interposed between the metal reflection portion 505 and the metal reflection portion 505.

導光板５１０は、入射端面５１１がガラス封止部６の側面６ａと素子搭載基板３の側面とに当接し、入射端面５１１から光が入射すると、表面５１２及び裏面５１３が面状に発光する。導光板５１０の裏面５１３の入射端面５１１側は、メタルベース基板１２０におけるガラス封止ＬＥＤ１０の実装面と当接している。また、導光板５１０の表面５１２は、ガラス封止部６の上面６ｂと面一に形成されている。   In the light guide plate 510, the incident end surface 511 is in contact with the side surface 6 a of the glass sealing portion 6 and the side surface of the element mounting substrate 3, and when light is incident from the incident end surface 511, the front surface 512 and the back surface 513 emit light in a planar shape. The incident end surface 511 side of the back surface 513 of the light guide plate 510 is in contact with the mounting surface of the glass-sealed LED 10 on the metal base substrate 120. Further, the surface 512 of the light guide plate 510 is formed flush with the upper surface 6 b of the glass sealing portion 6.

光透過層５０７は、屈折率が１．５の透光性のアクリル樹脂からなり、ガラス封止ＬＥＤ１０の上面６ｂ及び３つの側面６ａに加え、素子搭載基板３の導光板５１０と反対側を覆っている。光透過層５０７は、内面がガラス封止部６の側面６ａ及び上面６ｂに密着し、一定の厚さで形成されている。また、光透過層５０７は、外面が金属反射部５０５により覆われている。これにより、金属反射部５０５と、メタルベース基板１２０の回路パターン１２３、バンプ１４０及びガラス封止ＬＥＤ１０の外部接続端子４４等との絶縁が図られている。尚、光透過層５０７は、ガラス封止部６のガラスより屈折率が低く、絶縁性及び透光性を有していれば、アクリル樹脂以外の樹脂を用いたり、例えばＳｉＯ２のような樹脂以外の材料を用いてもよい。 The light transmitting layer 507 is made of a light transmitting acrylic resin having a refractive index of 1.5, and covers the side opposite to the light guide plate 510 of the element mounting substrate 3 in addition to the upper surface 6b and the three side surfaces 6a of the glass-sealed LED 10. ing. The light transmission layer 507 has an inner surface that is in close contact with the side surface 6 a and the upper surface 6 b of the glass sealing portion 6, and is formed with a constant thickness. Further, the outer surface of the light transmission layer 507 is covered with the metal reflecting portion 505. Thereby, the metal reflection part 505 is insulated from the circuit pattern 123 of the metal base substrate 120, the bump 140, the external connection terminal 44 of the glass-sealed LED 10, and the like. The light transmission layer 507 has a lower refractive index than the glass of the glass sealing portion 6 and has an insulating property and a light transmitting property. For example, a resin other than an acrylic resin may be used, or a resin such as SiO 2 may be used. Other materials may be used.

金属反射部５０５は、光透過層５０７の外側に密着して形成される。金属反射部５０５は、例えば真空蒸着法、スパッタ法等の薄膜形成方法により樹脂層５０７の外面上に堆積させて直接形成することもできるし、例えば金属泊テープを樹脂層５０７の外面上に接着させて形成することもできる。   The metal reflection portion 505 is formed in close contact with the outside of the light transmission layer 507. The metal reflecting portion 505 can be directly formed by depositing on the outer surface of the resin layer 507 by a thin film forming method such as a vacuum vapor deposition method or a sputtering method. It can also be formed.

本実施形態の発光装置５０１によれば、ＬＥＤ素子２から出射した光のうち、光透過層５０７で覆われたガラス封止部６の各側面６ａ及び上面６ｂへ入射するものについては、ガラス封止部６と光透過層５０７との界面にて、導光板５１０と接続された側面６ａへ向かって反射する。ここで、光透過層５０７の屈折率はガラス封止部６の屈折率よりも低いことから、これらの界面において全反射の条件が成立している。   According to the light emitting device 501 of the present embodiment, among the light emitted from the LED element 2, the light incident on the side surfaces 6 a and the upper surface 6 b of the glass sealing portion 6 covered with the light transmission layer 507 is glass sealed. The light is reflected toward the side surface 6 a connected to the light guide plate 510 at the interface between the stopper 6 and the light transmission layer 507. Here, since the refractive index of the light transmission layer 507 is lower than the refractive index of the glass sealing part 6, the conditions of total reflection are satisfied in these interfaces.

ここで、ガラス封止部６の表面には、ホットプレス加工、中間体の分割加工等により、凹凸が形成されている。これにより、ガラス封止部６と光透過層５０７の界面へ入射する光の一部は、当該界面にて反射しないで光透過層５０７内へ進入する。そして、光透過層５０７へ進入した光は、金属反射部５０５の表面にて反射する。金属反射部５０５の表面では、表面の金属材料の反射率に依存して光が反射することとなる。従って、光透過層５０７へ進入した光についても、金属反射部５０５によって導光板５１０と接続された側面６ａへ向かって反射される。   Here, irregularities are formed on the surface of the glass sealing portion 6 by hot press processing, division processing of an intermediate, or the like. Thereby, a part of the light incident on the interface between the glass sealing portion 6 and the light transmission layer 507 enters the light transmission layer 507 without being reflected at the interface. Then, the light that has entered the light transmission layer 507 is reflected by the surface of the metal reflecting portion 505. On the surface of the metal reflecting portion 505, light is reflected depending on the reflectance of the metal material on the surface. Therefore, the light that has entered the light transmission layer 507 is also reflected toward the side surface 6 a connected to the light guide plate 510 by the metal reflecting portion 505.

このように、本実施形態の発光装置５０１によれば、ガラス封止部６と光透過層５０７の界面における反射を利用してガラス封止部６の１つの側面６ａから光を取り出すことができる。また、ガラス封止部６と光透過層５０７の界面から光透過層５０７へ入射した光についても、ガラス封止部６の側面６ｂから光を取り出すことができる。   Thus, according to the light emitting device 501 of the present embodiment, light can be extracted from one side surface 6a of the glass sealing portion 6 using reflection at the interface between the glass sealing portion 6 and the light transmission layer 507. . Further, light that has entered the light transmission layer 507 from the interface between the glass sealing portion 6 and the light transmission layer 507 can be extracted from the side surface 6 b of the glass sealing portion 6.

また、金属反射部５０５がアクリル樹脂からなる光透過層５０７の外面に形成されているので、金属反射部５０５の形成が簡単容易である。   Further, since the metal reflecting portion 505 is formed on the outer surface of the light transmission layer 507 made of acrylic resin, the metal reflecting portion 505 can be easily formed.

図１１は本発明の第７の実施形態を示すガラス封止ＬＥＤの概略断面図である。
図１１に示すように、このガラス封止ＬＥＤ６０２は、複数のＬＥＤ素子２０２が一の素子搭載基板３に所定方向へ一列に並んで搭載されている。複数のＬＥＤ素子２０２と、素子搭載基板３と、回路パターン４と、ガラス封止部６と、によりガラス封止ＬＥＤ６０２は構成されている。そして、ガラス封止ＬＥＤ６０２には、素子搭載基板３の裏面側の延在方向両端側に外部接続端子４４が形成され、素子搭載基板３の裏面側の延在方向中央側に放熱パターン６１５が形成されている。 FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a glass-sealed LED showing a seventh embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 11, in the glass-sealed LED 602, a plurality of LED elements 202 are mounted in a row in a predetermined direction on one element mounting substrate 3. The glass-sealed LED 602 is configured by the plurality of LED elements 202, the element mounting substrate 3, the circuit pattern 4, and the glass sealing portion 6. In the glass-sealed LED 602, the external connection terminals 44 are formed on both ends in the extending direction on the back surface side of the element mounting substrate 3, and the heat radiation pattern 615 is formed on the center side in the extending direction on the back surface side of the element mounting substrate 3. Has been.

図１２は本発明の第７の実施形態を示す発光装置の概略縦断面図である。
図１２に示すように、この発光装置６０１では、導光板６１０とガラス封止ＬＥＤ６０２との間に、蛍光体層２５０及び光接続部６６０が介在している。蛍光体層２５０は、第３の実施形態と同様のものであり、ガラス封止ＬＥＤ６０２のガラス封止部６の上面６ｂに蛍光体層２５０が形成されている。導光板６１０はガラス封止ＬＥＤ６０２及び蛍光体層２５０よりも厚い板状に形成され、導光板６１０と蛍光体層２５０の間に光接続部６６０が配置されている。 FIG. 12 is a schematic longitudinal sectional view of a light emitting device showing a seventh embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 12, in the light emitting device 601, the phosphor layer 250 and the optical connection portion 660 are interposed between the light guide plate 610 and the glass-sealed LED 602. The phosphor layer 250 is the same as that of the third embodiment, and the phosphor layer 250 is formed on the upper surface 6 b of the glass sealing portion 6 of the glass-sealed LED 602. The light guide plate 610 is formed in a plate shape thicker than the glass-sealed LED 602 and the phosphor layer 250, and the optical connection portion 660 is disposed between the light guide plate 610 and the phosphor layer 250.

光接続部６６０は、例えばエポキシ系、シリコーン系の樹脂からなり、導光板６１０の入射端面６１１と密着する出射端面６６１と、導光板６１０の表面６１２及び裏面６１３と面一に形成される表面６６２及び裏面６６３と、表面６６２及び裏面６６３からガラス封止部６及び蛍光体層２５０の界面まで形成される湾曲面６６４と、を備えている。湾曲面６６４は、図１２に示す断面において、ガラス封止ＬＥＤ２１０を頂点とする放物線の軌跡を描いている。これにより、ガラス封止ＬＥＤ２１０から蛍光体層２５０を介して光り接続部６６０へ入射した光のうち、湾曲面６６４へ入射した光については、湾曲面６６４にて反射して光接続部６６０の表面６６２及び裏面６６３と平行な光となって出射端面６６１へと向かう。尚、本実施形態においては、蛍光体層２５０が光接続部６６０の内部へ突出した構造となっている。   The optical connection portion 660 is made of, for example, an epoxy-based or silicone-based resin, and an output end surface 661 that is in close contact with the incident end surface 611 of the light guide plate 610, and a surface 662 that is formed flush with the front surface 612 and the back surface 613 of the light guide plate 610. And a back surface 663 and a curved surface 664 formed from the front surface 662 and the back surface 663 to the interface between the glass sealing portion 6 and the phosphor layer 250. The curved surface 664 depicts a parabolic locus having the glass-sealed LED 210 as a vertex in the cross section shown in FIG. As a result, among the light incident on the light connection portion 660 from the glass-sealed LED 210 via the phosphor layer 250, the light incident on the curved surface 664 is reflected by the curved surface 664 and is reflected on the surface of the optical connection portion 660. The light becomes parallel to 662 and the back surface 663 and travels toward the emission end surface 661. In the present embodiment, the phosphor layer 250 has a structure projecting into the optical connection portion 660.

ガラス封止ＬＥＤ６０２の放熱パターン６１５は、導光板６１０と反対方向へ延びる放熱用の銅スラグ６２１に接続される。銅スラグ６２１は、ガラス封止ＬＥＤ６０２、光接続部６６０及び導光板６１０の入射端面６１１側を、空気層６０７を介して覆う金属反射部６０５と接続されている。金属反射部６０５は、アルミニウムからなり、内面がガラス封止ＬＥＤ６０２、光接続部６６０及び導光板６１０に沿った形状を呈し、外面が略平坦に形成される。金属反射部６０５は、例えば、アルミニウム材の押し出し成形等により形成されており、アルミニウム箔等に比して比較的高い剛性及び強度を有している。   The heat dissipation pattern 615 of the glass-sealed LED 602 is connected to a heat dissipation copper slag 621 extending in the direction opposite to the light guide plate 610. The copper slag 621 is connected to the metal reflecting portion 605 that covers the glass-sealed LED 602, the optical connection portion 660, and the incident end face 611 side of the light guide plate 610 via the air layer 607. The metal reflection portion 605 is made of aluminum, and the inner surface has a shape along the glass-sealed LED 602, the optical connection portion 660, and the light guide plate 610, and the outer surface is formed to be substantially flat. The metal reflecting portion 605 is formed by, for example, extrusion molding of an aluminum material, and has relatively high rigidity and strength as compared with an aluminum foil or the like.

図１３は、本発明の第７の実施形態を示す発光装置の概略横断面図である。
図１３に示すように、複数のガラス封止ＬＥＤ６０２が、ガラス封止ＬＥＤ６０２の延在方向について間隔をおいて並べられている。銅スラグ６２１は、各ガラス封止ＬＥＤ６０２の放熱パターン６１５とそれぞれ接続され、各ガラス封止ＬＥＤ６０２側へ突出する複数の突出部６２１ａを有している。すなわち、銅スラグ６２１は、放熱パターン６１５においてのみ各ガラス封止ＬＥＤ６０２と接触している。各ガラス封止ＬＥＤ６０２は、隣接するガラス封止ＬＥＤ６０２とフレキシブル基板６２０により電気的に接続される。具体的に、フレキシブル基板６２０は、隣接するガラス封止ＬＥＤ６０２の外部接続端子６４４を接続する。 FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of a light-emitting device showing a seventh embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 13, a plurality of glass-sealed LEDs 602 are arranged at intervals in the extending direction of the glass-sealed LEDs 602. The copper slag 621 is connected to the heat radiation pattern 615 of each glass-sealed LED 602, and has a plurality of projecting portions 621a that project to the glass-sealed LED 602 side. That is, the copper slag 621 is in contact with each glass-sealed LED 602 only in the heat dissipation pattern 615. Each glass-sealed LED 602 is electrically connected to the adjacent glass-sealed LED 602 by a flexible substrate 620. Specifically, the flexible substrate 620 connects the external connection terminal 644 of the adjacent glass-sealed LED 602.

以上のように構成された発光装置６０１では、フレキシブル基板６２０を通じて各ガラス封止ＬＥＤ６０２に電力が供給されると、各ガラス封止ＬＥＤ６０２から紫外光が出射され、蛍光体層２５０にて蛍光体２０８により波長変換されて白色光となる。そして、光接続部６６０を介して導光板６１０へ白色光が入射し、導光板６１０の表面６１２及び裏面６１３が面状に発光する。この発光装置６０１においては、蛍光体層２５０が光接続部６６０の入射側に全面的に形成されているので、各ガラス封止ＬＥＤ６０２から放出された紫外光は全て蛍光体層２５０を介して光接続部６６０へ入射することとなり、紫外光を青色、緑色及び赤色に的確に波長変換することができる。   In the light emitting device 601 configured as described above, when power is supplied to each glass-sealed LED 602 through the flexible substrate 620, ultraviolet light is emitted from each glass-sealed LED 602, and the phosphor 208 in the phosphor layer 250. Is converted into white light. And white light injects into the light-guide plate 610 via the optical connection part 660, and the surface 612 and the back surface 613 of the light-guide plate 610 light-emit in planar shape. In the light emitting device 601, the phosphor layer 250 is entirely formed on the incident side of the optical connection portion 660, so that all ultraviolet light emitted from each glass-sealed LED 602 is transmitted through the phosphor layer 250. The light enters the connection portion 660, and the wavelength of ultraviolet light can be accurately converted into blue, green, and red.

このとき、ガラス封止部６と空気層６０７の界面における反射を利用してガラス封止部６の上面６ｂから光を取り出すことができる。また、ガラス封止部６と空気層６０７の界面から空気層６０７へ入射した光についても、金属反射部６０５の反射を利用して、ガラス封止部６の上面６ｂ側から光を取り出すことができる。さらに、光接続部６６０においても、空気層６０７との界面における反射を利用するとともに、金属反射部６０５の反射を利用して、導光板６１０へ光を入射させることができる。   At this time, light can be extracted from the upper surface 6 b of the glass sealing portion 6 using reflection at the interface between the glass sealing portion 6 and the air layer 607. In addition, light that has entered the air layer 607 from the interface between the glass sealing unit 6 and the air layer 607 can also be extracted from the upper surface 6b side of the glass sealing unit 6 using the reflection of the metal reflecting unit 605. it can. Further, the optical connection portion 660 can also make light incident on the light guide plate 610 by using reflection at the interface with the air layer 607 and using reflection of the metal reflection portion 605.

また、この発光装置６０１では、複数のＬＥＤ素子２が一の素子搭載基板３に搭載されているため、一のＬＥＤ素子２が一の素子搭載基板３に搭載されている場合と比べて大きな発熱を生じることとなるが、放熱パターン６１５を通じて銅スラグ６２１へ熱を放散することができる。さらに、銅スラグ６２１に接続されたアルミニウムからなる金属反射部へも熱が放散されるので、十分な放熱性能が確保されている。   Further, in this light emitting device 601, since a plurality of LED elements 2 are mounted on one element mounting substrate 3, heat generation is greater than when one LED element 2 is mounted on one element mounting substrate 3. However, heat can be dissipated to the copper slag 621 through the heat radiation pattern 615. Furthermore, since heat is dissipated also to the metal reflective part which consists of aluminum connected to the copper slag 621, sufficient heat dissipation performance is ensured.

尚、前記各実施形態においては、金属反射部としてアルミニウムを用いたものを例示したが、金属反射部の材質はこれに限定されず、例えば金、銀、ロジウム等であってもよい。また、金属反射部の形状も適宜変更が可能であり、要は、金属反射部とガラス封止部との間に透光性媒体が配置されていればよい。   In each of the above embodiments, the metal reflecting portion using aluminum is illustrated, but the material of the metal reflecting portion is not limited to this, and may be gold, silver, rhodium, or the like. In addition, the shape of the metal reflecting portion can be changed as appropriate, and in short, it is only necessary that a translucent medium is disposed between the metal reflecting portion and the glass sealing portion.

また、前記各実施形態において、例えば図１４及び図１５に示すように、ガラス封止部６の全体に樹脂コート７０７が施されたガラス封止ＬＥＤ７１０を用いるようにしてもよい。図１４には、第１の実施形態にて説明したガラス封止ＬＥＤ１０のガラス封止部６に樹脂コート７０７を施し、樹脂コート７０７の側面に金属反射部５を形成した発光装置７０１を示す。透光性媒体としての樹脂コート７０７は、ガラス封止部６よりも屈折率が低いものが選択される。尚、この発光装置７０１のガラス封止部６には蛍光体は含有されていない。また、図１５には、ガラス封止ＬＥＤ７１０の樹脂コート７０７の上面に導光板１１０を接続し、素子搭載基板３をメタルベース基板１１２に実装して構成した発光装置８０１を示す。   Moreover, in each said embodiment, as shown, for example in FIG.14 and FIG.15, you may make it use the glass sealing LED710 with which the resin coating 707 was given to the whole glass sealing part 6. FIG. FIG. 14 shows a light-emitting device 701 in which a resin coating 707 is applied to the glass sealing portion 6 of the glass-sealed LED 10 described in the first embodiment, and the metal reflecting portion 5 is formed on the side surface of the resin coat 707. As the resin coat 707 as the translucent medium, one having a refractive index lower than that of the glass sealing portion 6 is selected. Note that the glass sealing portion 6 of the light emitting device 701 contains no phosphor. FIG. 15 shows a light-emitting device 801 configured by connecting the light guide plate 110 to the upper surface of the resin coat 707 of the glass-sealed LED 710 and mounting the element mounting substrate 3 on the metal base substrate 112.

また、前記各実施形態において、ガラス封止部６が直方体形状を呈するものを示したが、ガラス封止部の形状はこれに限定されるものではなく、例えば半球形状を呈するものであってもよいことは勿論である。さらに、例えばガラス封止部６に拡散粒子を含有させてもよいし、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能である。   Moreover, in each said embodiment, although the glass sealing part 6 showed what shows a rectangular parallelepiped shape, the shape of a glass sealing part is not limited to this, For example, even if it shows a hemispherical shape Of course it is good. Furthermore, for example, the glass sealing part 6 may contain diffusing particles, and other specific details such as a detailed structure can be appropriately changed.

本発明の第１の実施形態を示す発光装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the light-emitting device which shows the 1st Embodiment of this invention. 発光装置の平面図である。It is a top view of a light-emitting device. ＬＥＤ素子から発せられる光の経路の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the path | route of the light emitted from an LED element. 本発明の第２の実施形態を示す発光装置の概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view of the light-emitting device which shows the 2nd Embodiment of this invention. 発光装置の概略横断面図である。It is a schematic cross-sectional view of a light-emitting device. 本発明の第３の実施形態を示す発光装置の概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view of the light-emitting device which shows the 3rd Embodiment of this invention. 発光装置の概略横断面図である。It is a schematic cross-sectional view of a light-emitting device. 本発明の第４の実施形態を示す発光装置の概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view of the light-emitting device which shows the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５の実施形態を示す発光装置の概略横断面図である。It is a schematic cross-sectional view of the light-emitting device showing the fifth embodiment of the present invention. 本発明の第６の実施形態を示す発光装置の概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view of the light-emitting device which shows the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第７の実施形態を示すガラス封止ＬＥＤの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of glass-sealed LED which shows the 7th Embodiment of this invention. 発光装置の概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view of a light-emitting device. 発光装置の概略横断面図である。It is a schematic cross-sectional view of a light-emitting device. 変形例を示す発光装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the light-emitting device which shows a modification. 変形例を示す発光装置の概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view of the light-emitting device which shows a modification.

符号の説明Explanation of symbols

１…発光装置
２…ＬＥＤ素子
３…素子搭載基板
５…金属反射部
６…ガラス封止部
６ａ…側面
６ｂ…上面
７…空気層
１０…ガラス封止ＬＥＤ
１０１…発光装置
１０５…金属反射部
１０７…空気層
１１０…導光板
２０１…発光装置
２０２…ＬＥＤ素子
２０５…金属反射部
２０７…空気層
３０１…発光装置
３０５…金属反射部
３０７…空気層
３１０…導光板
４０１…発光装置
４１０…導光板
５０１…発光装置
５０５…金属反射部
５０７…光透過層
５１０…導光板
６０１…発光装置
６０２…ガラス封止ＬＥＤ
６０５…金属反射部
６０７…空気層
６１０…導光板
６６０…光接続部
７０１…発光装置
７０７…樹脂コート
７１０…ガラス封止ＬＥＤ
８０１…発光装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light-emitting device 2 ... LED element 3 ... Element mounting board 5 ... Metal reflection part 6 ... Glass sealing part 6a ... Side surface 6b ... Upper surface 7 ... Air layer 10 ... Glass sealing LED
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Light-emitting device 105 ... Metal reflection part 107 ... Air layer 110 ... Light guide plate 201 ... Light-emitting device 202 ... LED element 205 ... Metal reflection part 207 ... Air layer 301 ... Light-emitting device 305 ... Metal reflection part 307 ... Air layer 310 ... Conduction Light plate 401 ... Light emitting device 410 ... Light guide plate 501 ... Light emitting device 505 ... Metal reflecting portion 507 ... Light transmission layer 510 ... Light guide plate 601 ... Light emitting device 602 ... Glass-sealed LED
605... Metal reflective portion 607... Air layer 610. Light guide plate 660. Light connecting portion 701. Light emitting device 707.
801 ... Light emitting device

Claims (8)

発光素子と、
前記発光素子を搭載する搭載部と、
前記搭載部上にて前記発光素子を封止するガラス封止部と、
前記ガラス封止部の外面における一部の領域と間隔をおいて形成された金属反射部と、
前記ガラス封止部と前記金属反射部との間に配置された透光性媒体と、を有する発光装置。 A light emitting element;
A mounting portion for mounting the light emitting element;
A glass sealing portion for sealing the light emitting element on the mounting portion;
A metal reflecting portion formed at a distance from a part of the outer surface of the glass sealing portion;
A light-emitting device having a translucent medium disposed between the glass sealing portion and the metal reflecting portion. 前記ガラス封止部は、その外側における一部の領域と、前記金属反射部とが接している請求項１に記載の発光装置。   2. The light emitting device according to claim 1, wherein a part of the outside of the glass sealing portion is in contact with the metal reflecting portion. 前記透光性媒体は、前記ガラス封止部よりも屈折率が低い請求項１に記載の発光装置。   The light-emitting device according to claim 1, wherein the translucent medium has a refractive index lower than that of the glass sealing portion. 前記ガラス封止部は、下面が前記搭載部と接合された直方体状に形成され、
前記金属反射部は、前記ガラス封止部の上面及び／又は少なくとも１つの側面と間隔をおいて形成される請求項３に記載の発光装置。 The glass sealing portion is formed in a rectangular parallelepiped shape whose lower surface is joined to the mounting portion,
The light-emitting device according to claim 3, wherein the metal reflecting portion is formed at a distance from an upper surface and / or at least one side surface of the glass sealing portion. 前記金属反射部は、前記ガラス封止部の少なくとも１つの側面と間隔をおいて形成され、
前記ガラス封止部の前記側面は、ダイサーカットにより凹凸が形成されている請求項４に記載の発光装置。 The metal reflecting portion is formed at a distance from at least one side surface of the glass sealing portion,
The light-emitting device according to claim 4, wherein the side surface of the glass sealing portion has irregularities formed by a dicer cut. 前記搭載部が実装されるメタルベース基板を有する請求項５に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 5, further comprising a metal base substrate on which the mounting portion is mounted. 前記搭載部と前記金属反射部とは、前記発光素子から生じた熱が前記搭載部を介して前記金属反射部へ伝わるように接続されている請求項６に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 6, wherein the mounting portion and the metal reflecting portion are connected such that heat generated from the light emitting element is transmitted to the metal reflecting portion via the mounting portion. 前記ガラス封止部の外面における他部の領域から出射された光が入射する導光板を有する請求項６または７に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 6, further comprising a light guide plate on which light emitted from a region of the other part on the outer surface of the glass sealing portion is incident.
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