JP2009032850A - Light-emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光素子を収容するケースを有した発光装置に関する。 The present invention relates to a light emitting device having a case for housing a light emitting element.
従来から、一面に開口を有するケースの底面にLEDチップが配置され、ケース内に光透過性の樹脂が充填される表面実装型の発光装置が知られている。ケースの内面は、LEDチップから出射される光の反射面をなす。反射面は、ケースの底面側から開口側へ向かって、底面に対して所定角度で傾斜して拡開するよう形成される。これにより、LEDチップから側方へ出射する光は、内面にて開口側へ反射されてケースの開口から取り出される。 2. Description of the Related Art Conventionally, a surface mount type light emitting device is known in which an LED chip is disposed on the bottom surface of a case having an opening on one surface, and a light transmissive resin is filled in the case. The inner surface of the case serves as a reflection surface for light emitted from the LED chip. The reflection surface is formed so as to expand at a predetermined angle with respect to the bottom surface from the bottom surface side to the opening side of the case. Thereby, the light emitted from the LED chip to the side is reflected to the opening side on the inner surface and taken out from the opening of the case.
この種の発光装置として、成形性に優れる材料としてポリアミド系樹脂(ナイロン)を用いてケースを形成したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。上記した発光装置等の電子機器は近年小型化が進み、はんだリフローによる実装が行われていることから、はんだリフローに耐える耐熱性とケース強度の確保が求められる。特許文献1に記載の発光装置では、ポリアミド系樹脂材料に耐熱剤や補強材を添加している。 As this type of light emitting device, a material in which a case is formed using a polyamide-based resin (nylon) as a material excellent in moldability is known (for example, see Patent Document 1). In recent years, electronic devices such as the above-described light emitting devices have been miniaturized, and mounting by solder reflow is performed. Therefore, it is required to secure heat resistance and case strength to withstand solder reflow. In the light emitting device described in Patent Document 1, a heat-resistant agent and a reinforcing material are added to the polyamide-based resin material.
また、この種の発光装置として、ポリアミド系樹脂材料からなるケースに光反射性のフィラーを含むものがある(例えば、特許文献2参照)。特許文献2に記載の発光装置では、ケースを構成するポリアミド系樹脂に光反射性を付与する酸化チタン、チタン酸カリウム等のフィラーを含有している。
しかしながら、特許文献2に記載の発光装置によると、ポリアミド系樹脂材料にフィラーを混合する混合工程において熱が生じるため、フィラーとともに樹脂材料に混合される添加剤が熱によって揮発し、ケースに要求される所望の特性が得られないという問題がある。特に、耐熱安定剤や耐光安定剤はこうした傾向が顕著である。 However, according to the light emitting device described in Patent Document 2, since heat is generated in the mixing step of mixing the filler with the polyamide-based resin material, the additive mixed with the filler together with the filler is volatilized by the heat and is required for the case. There is a problem that desired characteristics cannot be obtained. In particular, such a tendency is remarkable in the heat resistance stabilizer and the light resistance stabilizer.
従って、本発明の目的は、樹脂材料中に所望の量の添加剤を精度良く混合させることのできる発光装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a light emitting device capable of accurately mixing a desired amount of an additive into a resin material.
上記目的を達成するため、本発明では、発光素子と、樹脂材料によって形成されて前記樹脂材料に添加する添加剤を表面にコーティングされたフィラーを含むケースと、前記ケースと一体的に設けられて前記ケースの一面に形成される開口の底面に露出し、前記発光素子を搭載されるとともに前記発光素子と電気的に接続されるリードと、前記開口に収容される前記発光素子および前記リードを封止する封止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。 In order to achieve the above object, in the present invention, a light emitting device, a case formed of a resin material and including a filler coated on the surface with an additive added to the resin material, and the case are provided integrally. Exposed on the bottom surface of the opening formed on one surface of the case, the lead on which the light emitting element is mounted and electrically connected to the light emitting element, and the light emitting element and the lead housed in the opening are sealed. There is provided a light emitting device including a sealing resin for stopping.
この発光装置によれば、ケースを構成する樹脂材料に添加する添加剤をフィラーに表面にコーティングして投入することから、ケースの基となる樹脂材料を形成する際の混合に伴って生じる熱により、添加剤が揮発することを抑制することができる。また、添加剤の揮発を抑えられることにより、樹脂材料に添加すべき所望の添加量を精度よく添加することができる。 According to this light-emitting device, since the additive to be added to the resin material constituting the case is coated on the surface of the filler, the heat is generated by mixing during the formation of the resin material that forms the base of the case. , Volatilization of the additive can be suppressed. Moreover, by suppressing the volatilization of the additive, a desired addition amount to be added to the resin material can be accurately added.
また、上記発光装置において、前記樹脂材料は、前記フィラーを混合されるポリアミド系樹脂からなることが好ましい。 In the light emitting device, the resin material is preferably made of a polyamide resin mixed with the filler.
また、上記発光装置において、前記フィラーは、酸化チタンであることが好ましい。 In the light emitting device, the filler is preferably titanium oxide.
また、上記発光装置において、前記フィラーは、粒子径が0.01〜3μmであることが好ましい。 In the above light emitting device, the filler preferably has a particle size of 0.01 to 3 μm.
また、上記発光装置において、前記フィラーは、ケイ酸カルシウム、およびチタン酸カリウムの少なくとも1つであることが好ましい。 In the light emitting device, the filler is preferably at least one of calcium silicate and potassium titanate.
また、上記発光装置において、前記フィラーは、前記ケイ酸カルシウムおよび前記チタン酸カリウムについて、粒子径が0.1〜5μm、長さが1〜20μmであり、前記ガラス繊維について、繊維の長さと径の比が10〜50であることが好ましい。 In the light emitting device, the filler has a particle diameter of 0.1 to 5 μm and a length of 1 to 20 μm with respect to the calcium silicate and the potassium titanate, and a fiber length and diameter with respect to the glass fiber. The ratio is preferably 10 to 50.
また、上記発光装置において、前記添加剤は、ヒンダードフェノール系化合物からなる耐熱安定剤およびヒンダードアミン系化合物からなる耐光安定剤の少なくとも1つであることが好ましい。 In the light emitting device, the additive is preferably at least one of a heat resistance stabilizer composed of a hindered phenol compound and a light resistance stabilizer composed of a hindered amine compound.
また、上記発光装置において、前記ケースは、前記開口の前記底面に光取り出し方向に突出した素子搭載部を有することが好ましい。 In the above light emitting device, it is preferable that the case has an element mounting portion protruding in the light extraction direction on the bottom surface of the opening.
本発明によれば、発光装置のケースを構成する樹脂材料中に所望の量の添加剤を精度良く混合させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a desired quantity of additive can be accurately mixed in the resin material which comprises the case of a light-emitting device.
図1から図4は本発明の一実施形態を示すもので、図1は発光装置の概略外観斜視図、図2は発光装置の模式正面図である。 1 to 4 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic external perspective view of a light emitting device, and FIG. 2 is a schematic front view of the light emitting device.
図1に示すように、発光装置1は、開口2aが形成され反射面21が湾曲状とされた反射部23を有する反射ケース2を備えている。図2に示すように、発光装置1は、本実施形態に係るフィラーを含有させた樹脂材料からなる反射ケース2の底面に形成された所定の高さの素子搭載部22と、素子搭載部22に搭載された発光素子としてのLEDチップ3とを備えている。LEDチップ3は、反射ケース2の反射部23により包囲される。反射ケース2の底面にはLEDチップ3の電極と接続される負極リード4及び正極リード5が配される。図1に示すように、負極リード4及び正極リード5は、反射ケース2の外部まで形成され、基板実装時に基板の配線部に接続される。 As shown in FIG. 1, the light emitting device 1 includes a reflective case 2 having a reflective portion 23 in which an opening 2 a is formed and a reflective surface 21 is curved. As shown in FIG. 2, the light emitting device 1 includes an element mounting portion 22 having a predetermined height formed on the bottom surface of the reflection case 2 made of a resin material containing the filler according to the present embodiment, and the element mounting portion 22. LED chip 3 as a light-emitting element mounted on the. The LED chip 3 is surrounded by the reflection portion 23 of the reflection case 2. A negative electrode lead 4 and a positive electrode lead 5 connected to the electrodes of the LED chip 3 are disposed on the bottom surface of the reflection case 2. As shown in FIG. 1, the negative electrode lead 4 and the positive electrode lead 5 are formed to the outside of the reflection case 2 and are connected to the wiring portion of the substrate when mounted on the substrate.
この発光装置1は、液晶バックライト、パネルメータ、表示灯、面発光スイッチ等に利用される面状発光装置に用いられる。面状発光装置は、発光装置1からの光が端面に入射される導光板を有し、導光板の発光面から光を面状に放射する。すなわち、発光装置1は、導光板の厚さに対応して比較的薄型となっている。そして、基板実装時に開口2aが側方(基板とほぼ平行な方向)を指向し、開口2aから基板とほぼ平行に光が取り出される。開口2aは、正面視にて水平方向に長尺な略四角形状を呈する。本実施形態においては、開口2aの上部中央側は、上方に拡大して形成されている。 The light emitting device 1 is used in a planar light emitting device used for a liquid crystal backlight, a panel meter, an indicator lamp, a surface emitting switch, and the like. The planar light emitting device includes a light guide plate on which light from the light emitting device 1 is incident on an end surface, and emits light in a planar shape from the light emitting surface of the light guide plate. That is, the light emitting device 1 is relatively thin corresponding to the thickness of the light guide plate. When the substrate is mounted, the opening 2a is directed laterally (in a direction substantially parallel to the substrate), and light is extracted from the opening 2a substantially parallel to the substrate. The opening 2a has a substantially rectangular shape that is long in the horizontal direction when viewed from the front. In the present embodiment, the upper center side of the opening 2a is formed to expand upward.
図3は、発光装置の模式横断面図である。反射ケース2は、例えば、ポリアミド系樹脂からなり、芳香族ポリアミド系樹脂に補強剤としてのガラス繊維と、光反射性を高めるための酸化チタン(TiO2)とがフィラー200として混合されている。TiO2は耐熱安定剤又は耐光安定剤で表面をコーティングしたものをポリアミド系樹脂に混合している。なお、このポリアミド系樹脂には、ケースとしての特性を阻害しない範囲においてガラス繊維や酸化チタン以外の他の添加剤を混合することができる。ガラス繊維は、針状あるいは棒状の形状を有し、径が5〜10μm、長さ150〜175μmで、その長さと径の比(長さ/径)が10〜50のものが用いられ、ケース強度を得るうえでポリアミド系樹脂材料に10〜25重量%が混合されることが好ましい。他の添加剤として、例えば、充填材、酸化安定剤、離型剤、帯電防止剤、可塑剤等がある。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the light emitting device. The reflective case 2 is made of, for example, a polyamide-based resin, and glass fiber as a reinforcing agent and titanium oxide (TiO 2 ) for enhancing light reflectivity are mixed as a filler 200 in an aromatic polyamide-based resin. TiO 2 is a polyamide-based resin having a surface coated with a heat stabilizer or a light stabilizer. In addition, in this polyamide-type resin, additives other than glass fiber and titanium oxide can be mixed in the range which does not inhibit the characteristic as a case. The glass fiber has a needle-like or rod-like shape, a diameter of 5 to 10 μm, a length of 150 to 175 μm, and a ratio of the length to the diameter (length / diameter) of 10 to 50 is used. In order to obtain strength, it is preferable that 10 to 25% by weight is mixed with the polyamide resin material. Examples of other additives include fillers, oxidation stabilizers, mold release agents, antistatic agents, and plasticizers.
また、図3に示すように、反射ケース2の反射面21は、反射ケース2の底面側から開口2a側へ向かって拡がるよう形成される。反射面21は、開口2a側から順に、底面に対して一定の傾斜角をなす傾斜区間21aと、底面側へ向かって窄むように湾曲する湾曲区間21bと、底面側に対して垂直に延びるオフセット区間21cとを有している。すなわち反射面21は、オフセット区間21cにて階段状に形成されるとともに、底面側の区間が湾曲状に形成され、開口側の区間が直線状に形成されている。 As shown in FIG. 3, the reflection surface 21 of the reflection case 2 is formed so as to expand from the bottom surface side of the reflection case 2 toward the opening 2 a side. The reflecting surface 21 includes, in order from the opening 2a side, an inclined section 21a having a constant inclination angle with respect to the bottom surface, a curved section 21b that curves so as to narrow toward the bottom surface side, and an offset section that extends perpendicularly to the bottom surface side. 21c. That is, the reflecting surface 21 is formed in a stepped shape in the offset section 21c, the bottom section is formed in a curved shape, and the opening section is formed in a straight line.
反射ケース2の底面には、所定の高さに突出した素子搭載部22が形成される。本実施形態においては、素子搭載部22の高さは100〜150μmである。また、反射面21のオフセット区間21cの底面からの高さも100〜150μmである。素子搭載部22とオフセット区間21cの底面からの高さは同じ、若しくは、素子搭載部22の方が高くなるよう構成される。尚、素子搭載部22がオフセット区間21cよりも底面から高く形成された方が、同じ高さに形成されるよりも好ましい。 On the bottom surface of the reflection case 2, an element mounting portion 22 protruding to a predetermined height is formed. In the present embodiment, the height of the element mounting portion 22 is 100 to 150 μm. Moreover, the height from the bottom face of the offset section 21c of the reflective surface 21 is also 100 to 150 μm. The height from the bottom surface of the element mounting part 22 and the offset section 21c is the same, or the element mounting part 22 is configured to be higher. In addition, it is more preferable that the element mounting portion 22 is formed higher than the offset section 21c from the bottom surface, rather than the same height.
また、反射ケース2の底面には、負極リード4及び正極リード5が配置される。負極リード4及び正極リード5は、例えば銀メッキを施された銅合金からなる。ここで、反射面21のオフセット区間21cは、各リード4,5の上面から垂直に延びている。各リード4,5の一端は、素子搭載部22の側面に埋入され、素子搭載部22にて絶縁されている。本実施形態においては、素子搭載部22における各リード4,5間の距離は100〜200μmである。 A negative electrode lead 4 and a positive electrode lead 5 are disposed on the bottom surface of the reflection case 2. The negative electrode lead 4 and the positive electrode lead 5 are made of, for example, a copper alloy plated with silver. Here, the offset section 21 c of the reflecting surface 21 extends vertically from the upper surface of each lead 4, 5. One end of each lead 4, 5 is embedded in the side surface of the element mounting portion 22 and insulated by the element mounting portion 22. In the present embodiment, the distance between the leads 4 and 5 in the element mounting portion 22 is 100 to 200 μm.
図3に示すように、素子搭載部22は、反射ケース2と一体的に形成され、LEDチップ3がダイボンドペースト7により搭載されている。ダイボンドペースト7の厚みは5〜10μmであり、素子搭載部22とオフセット区間21cの底面からの高さが同じである場合、LEDチップ3の下端位置はダイボンドペースト7の分だけ、反射面21のオフセット区間21cの高さより高くなる。素子搭載部22は反射ケース2の内側の内部空間において、底面から突出するように形成されている。反射ケース2の底面には、素子搭載部22、正極リード4及び負極リード5が露出している(図2参照)。 As shown in FIG. 3, the element mounting portion 22 is formed integrally with the reflective case 2, and the LED chip 3 is mounted with the die bond paste 7. When the thickness of the die bond paste 7 is 5 to 10 μm and the heights from the bottom surfaces of the element mounting portion 22 and the offset section 21 c are the same, the lower end position of the LED chip 3 is the amount of the die bond paste 7 and the reflection surface 21. It becomes higher than the height of the offset section 21c. The element mounting portion 22 is formed so as to protrude from the bottom surface in the internal space inside the reflection case 2. The element mounting portion 22, the positive electrode lead 4, and the negative electrode lead 5 are exposed on the bottom surface of the reflection case 2 (see FIG. 2).
ここで、底面側へ向かって窄む湾曲区間21bは、斜め下方へ進む光を上方へ反射させるのに好適である。本実施形態においては、LEDチップ3の発光部分としての発光層が、反射面21の湾曲区間21bよりも、底面から高い位置に配置されている。これにより、LEDチップ3の発光層から斜め下方へ出射した光は反射面21により的確に上方へ反射する。 Here, the curved section 21b that narrows toward the bottom surface side is suitable for reflecting light traveling obliquely downward upward. In the present embodiment, the light emitting layer as the light emitting portion of the LED chip 3 is disposed at a position higher than the curved surface 21 b of the reflecting surface 21 from the bottom surface. Thereby, the light emitted obliquely downward from the light emitting layer of the LED chip 3 is accurately reflected upward by the reflecting surface 21.
図4(a)および(b)は、本実施形態で用いられるフィラーの部分断面を示す拡大図である。図4(a)は、フィラー200としてTiO2210の表面に添加剤として耐熱安定剤211をコーティングしたものである。TiO2210にはルチル型とアナターゼ型が存在するが、本実施形態では触媒作用の小なるルチル型を用いている。このルチル型のTiO2210は粒子径が0.01〜3μmのものを用いることができる。図4(b)は、フィラー200としてTiO2210の表面に添加剤として耐光安定剤212をコーティングしたものであり、その他は耐熱安定剤211をコーティングしたものと同様である。このようにTiO2210に添加剤をコーティングすることで、添加剤がフィラー200に担持された状態でポリアミド系樹脂材料と混合される。このことにより、添加剤を単体で投入して混合する場合と比較して熱による添加剤の揮発損失が小になるとともに、添加剤がフィラー200とともにポリアミド系樹脂材料中に均一に分散する。
4A and 4B are enlarged views showing a partial cross section of the filler used in this embodiment. FIG. 4A shows the surface of
耐熱安定剤211は、ヒンダードフェノール系化合物からなる耐熱安定剤を溶媒に希釈してTiO2210の表面に噴霧することによってコーティングしている。
The heat stabilizer 211 is coated by diluting a heat stabilizer made of a hindered phenol compound in a solvent and spraying it on the surface of
耐光安定剤212は、ヒンダードアミン系化合物である耐光安定剤を溶媒に希釈してTiO2210の表面に噴霧することによってコーティングしている。 The light-resistant stabilizer 212 is coated by diluting a light-resistant stabilizer that is a hindered amine compound in a solvent and spraying it on the surface of TiO2210.
LEDチップ3は、460nmの波長の光を発する発光層を有するフェイスアップ型の青色LEDチップである。LEDチップ3の各電極と各リード4,5とはワイヤ6により接続されている。LEDチップ3は、反射ケース2の内部に充填された樹脂材8により封止されている。 The LED chip 3 is a face-up type blue LED chip having a light emitting layer that emits light having a wavelength of 460 nm. Each electrode of the LED chip 3 and each lead 4, 5 are connected by a wire 6. The LED chip 3 is sealed with a resin material 8 filled in the reflection case 2.
樹脂材8は、黄色蛍光体を含有する透明樹脂である。黄色蛍光体としては、例えば、YAG(Yttrium Aluminum Garnet)系、BOS(Barium ortho-Silicate)系等の蛍光体が用いられる。黄色蛍光体は、LEDチップ3から発せられた青色光を受けて励起されると、黄色の波長変換光を発する。この結果、青色光と黄色光とが混ざった白色の状態で、開口2aから光が取り出される。 The resin material 8 is a transparent resin containing a yellow phosphor. As the yellow phosphor, for example, a YAG (Yttrium Aluminum Garnet) -based or BOS (Barium ortho-Silicate) -based phosphor is used. When the yellow phosphor is excited by receiving blue light emitted from the LED chip 3, it emits yellow wavelength-converted light. As a result, light is extracted from the opening 2a in a white state in which blue light and yellow light are mixed.
図5は、発光装置における光の行路を示す説明図である。尚、図5においては説明のため、樹脂材のハッチングを省略している。本実施形態の発光装置1では、反射ケース2の反射面21が湾曲状とされていることから、反射面21へ入射する光を開口2a方向へ的確に集光することができる。また、湾曲区間21bが反射面21の底面側に形成されているので、LEDチップ3から反射面21方向のケース底面寄りへ出射される光を的確に開口2a側へ反射させることができる。 FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a path of light in the light emitting device. In FIG. 5, the hatching of the resin material is omitted for explanation. In the light emitting device 1 of the present embodiment, since the reflection surface 21 of the reflection case 2 is curved, the light incident on the reflection surface 21 can be accurately collected in the direction of the opening 2a. Further, since the curved section 21b is formed on the bottom surface side of the reflecting surface 21, the light emitted from the LED chip 3 toward the case bottom surface in the direction of the reflecting surface 21 can be accurately reflected toward the opening 2a.
また、オフセット区間21cに続いて湾曲区間21bを形成したことから、反射面21の底面側端部の厚みが極度に薄くなることはなく、反射面21の湾曲形状の成形が容易である。具体的に、樹脂製の反射ケース2を成形する際に、金型の湾曲形状部分に樹脂が流れ込み難くなるようなことはなく、湾曲区間21bを所期の形状とすることができる。これにより、湾曲区間21bによる集光性能を確実に発揮させることができる。 Further, since the curved section 21b is formed following the offset section 21c, the thickness of the bottom surface side end portion of the reflective surface 21 is not extremely reduced, and the curved shape of the reflective surface 21 can be easily formed. Specifically, when molding the reflective case 2 made of resin, it is not difficult for the resin to flow into the curved shape portion of the mold, and the curved section 21b can be formed in the desired shape. Thereby, the condensing performance by the curved area 21b can be exhibited reliably.
また、図5に示すように、素子搭載部22が反射ケース2の底面から突出しているので、LEDチップ3から反射面21方向の底面寄りへ出射した光を反射面21の湾曲区間21にて開口2a側へ反射させることができる。このとき、湾曲区間21にて反射した光は開口2a側へ進出し、LEDチップ3側へ進むことはない。 Further, as shown in FIG. 5, since the element mounting portion 22 protrudes from the bottom surface of the reflection case 2, the light emitted from the LED chip 3 toward the bottom surface in the direction of the reflection surface 21 is reflected in the curved section 21 of the reflection surface 21. It can reflect to the opening 2a side. At this time, the light reflected by the curved section 21 advances to the opening 2a side and does not advance to the LED chip 3 side.
さらに、LEDチップ3から各リード4,5方向へ出射した光を、各リード4,5にて反射させることができる。ここで、LEDチップ3と各リード4,5とが離隔していることから、LEDチップ3から各リード4,5方向へ出射した光は、所定距離だけ進んだ後に、反射ケース2の底面に配置された各リード4,5にて反射する。これにより、LEDチップ3と各リード4,5が隣接する従来のもののように各リード4,5にて反射した光が直接的にLEDチップ3へ入射することはない。各リード4,5にて反射した光は、直接的または反射面21を経由して間接的に開口2aへ進入する。 Further, the light emitted from the LED chip 3 toward the leads 4 and 5 can be reflected by the leads 4 and 5. Here, since the LED chip 3 and the leads 4 and 5 are separated from each other, the light emitted from the LED chip 3 in the direction of the leads 4 and 5 travels a predetermined distance and then reaches the bottom surface of the reflection case 2. Reflected by the arranged leads 4 and 5. As a result, the light reflected by the leads 4 and 5 does not directly enter the LED chip 3 as in the conventional case where the LED chip 3 and the leads 4 and 5 are adjacent to each other. The light reflected by the leads 4 and 5 enters the opening 2a directly or indirectly via the reflecting surface 21.
また、素子搭載部22に各リード4,5が埋入されることから、各リード4,5を確実に固定することができる。また、各リード4,5の埋入部を利用して、LEDチップ3から素子搭載部22側へ出射される光も反射させるとともに、LEDチップ3にて生じた熱を各リード4,5を通じて逃がすことができる。尚、素子搭載部22を設けずに、LEDチップ3をリード4または5のいずれかの上に搭載して樹脂封止するようにしても良く、この場合には素子搭載部22のサイズ等に限定されない設計の自由度が得られる。 Moreover, since each lead | read | reed 4 and 5 is embedded in the element mounting part 22, each lead | read | reed 4 and 5 can be fixed reliably. In addition, the light emitted from the LED chip 3 to the element mounting portion 22 side is reflected using the embedded portion of each lead 4, 5, and the heat generated in the LED chip 3 is released through each lead 4, 5. be able to. The LED chip 3 may be mounted on either the lead 4 or 5 without being provided with the element mounting portion 22 and sealed with resin. In this case, the size of the element mounting portion 22 may be increased. Unlimited design freedom.
このように、本実施形態の発光装置1によれば、反射ケース2を構成するポリアミド系樹脂材料に添加する耐熱安定剤211および耐光安定剤212をフィラー200としてのTiO2210の表面にコーティングして投入するようにしたので、反射ケース2の基となる樹脂材料を形成する際の混合に伴って生じる熱により、耐熱安定剤211および耐光安定剤212が揮発することを抑制することができ、所望の量の添加剤を樹脂材料に精度良く混合させることが可能になる。なお、本実施形態では、耐熱安定剤211および耐光安定剤212をフィラー200としてのTiO2210にコーティングする構成について説明したが、フィラー200は、例えば、ケイ酸カルシウムやチタン酸カリウムであってもよい。また、ガラス繊維にコーティングして混合することで、反射ケース2のケース強度を大にするとともに、表面積の大なるガラス繊維に応じた好ましい量の添加剤を混合することが可能になる。
As described above, according to the light emitting device 1 of the present embodiment, the surface of the
フィラーに対する添加剤のコーティングについて、例えば、補強フィラーは樹脂鎖を絡み易くする為、異方的形状であり、パッケージ成形時の流路によってしばしば偏りが生じる。このため、コーティングされる添加剤についてもその分散に偏りが生じるという不具合が生じる。このことから、反射ケース2に対する添加剤の混合については、上記した偏りを生じにくい反射フィラー(TiO2)に適用することが好ましい。 Regarding the coating of the additive on the filler, for example, the reinforcing filler has an anisotropic shape so that the resin chain can be easily entangled, and is often biased depending on the flow path at the time of package molding. For this reason, the dispersion | distribution arises also in the dispersion | distribution about the additive to be coated. Therefore, it is preferable to apply the additive to the reflective case 2 to the reflective filler (TiO 2 ) that hardly causes the above-described bias.
また、TiO2210は光触媒機能を有しており、そのことによって反射ケース2を構成する樹脂材料を分解し、ケース強度を低下させることがないように、光触媒機能を抑える耐熱安定剤および耐光安定剤を選択することがより好ましい。
In addition,
また、反射面21へ入射する光を開口2a方向へ的確に集光することができるので所望の集光特性を得ることができる。また、LEDチップ3から斜め下方へ出射した光を反射ケース2の反射面21にて開口2a側へ反射させることができるので、光取り出し効率を向上させることができる。 In addition, since the light incident on the reflecting surface 21 can be accurately condensed in the direction of the opening 2a, desired condensing characteristics can be obtained. Moreover, since the light radiate | emitted diagonally downward from the LED chip 3 can be reflected in the opening 2a side with the reflective surface 21 of the reflective case 2, light extraction efficiency can be improved.
また、反射ケース2が樹脂製であるので、セラミック等に比して湾曲区間21bの成形が容易であるし、セラミックのように枠体を積層する必要がないので製造工数が嵩むこともない。 In addition, since the reflecting case 2 is made of resin, the curved section 21b can be easily formed as compared with ceramics, and the number of manufacturing steps does not increase because there is no need to laminate frames like ceramics.
尚、前記実施形態においては、素子搭載部22にLEDチップ3がフェイスアップ実装されるものを示したが、例えば図6に示すように、LEDチップ103が素子搭載部22にフリップチップ実装されるものであってもよい。ここで、図6は変形例を示す発光装置の模式横断面図である。図6には、サブマウントとしてツェナーダイオード9を用い、ツェナーダイオード9の電極と各リード4,5とをワイヤ6により接続された発光装置101を示している。この構成によれば、ツェナーダイオード9の表面にてLEDチップ103から出射される光を反射させることができるし、LEDチップ103にて生じる熱をツェナーダイオード9を通じて放出することができる。 In the above-described embodiment, the LED chip 3 is mounted face-up on the element mounting unit 22. For example, as shown in FIG. 6, the LED chip 103 is flip-chip mounted on the element mounting unit 22. It may be a thing. Here, FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a light emitting device showing a modification. FIG. 6 shows a light emitting device 101 in which a Zener diode 9 is used as a submount, and the electrodes of the Zener diode 9 and the leads 4 and 5 are connected by wires 6. According to this configuration, light emitted from the LED chip 103 can be reflected on the surface of the Zener diode 9, and heat generated in the LED chip 103 can be released through the Zener diode 9.
また、前記実施形態においては、基板実装時に開口2aが基板とほぼ平行な方向を指向し、開口2aから基板とほぼ平行に光が取り出されるものを示したが、例えば図7から図10に示すように、基板実装時に開口2aが基板に対して垂直な方向を指向し、開口2aから基板とほぼ垂直に光が取り出されるものであってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the opening 2a is directed in a direction substantially parallel to the substrate when the substrate is mounted, and light is extracted from the opening 2a substantially in parallel with the substrate. For example, FIGS. As described above, the opening 2a may be oriented in a direction perpendicular to the substrate when the substrate is mounted, and light may be extracted from the opening 2a substantially perpendicular to the substrate.
図7及び図8は発光装置の変形例を示すものであり、図7は発光装置の概略外観斜視図、図8は発光装置の模式縦断面図である。
図7に示すように、この発光装置201は、反射ケース202の開口202aが上方を指向した状態で基板に実装される。反射ケース202は、上面視にて略長方形状であり、図8に示すように、正極リード4及び負極リード5は反射ケース202の下面に延在している。反射ケース202は、耐熱安定剤および耐光安定剤をコーティングしたTiO2を含むポリアミド系樹脂材料によって形成されている。
7 and 8 show a modification of the light emitting device. FIG. 7 is a schematic external perspective view of the light emitting device, and FIG. 8 is a schematic longitudinal sectional view of the light emitting device.
As shown in FIG. 7, the light-emitting device 201 is mounted on the substrate with the opening 202a of the reflection case 202 facing upward. The reflection case 202 has a substantially rectangular shape when viewed from above, and the positive electrode lead 4 and the negative electrode lead 5 extend to the lower surface of the reflection case 202 as shown in FIG. The reflective case 202 is made of a polyamide resin material containing TiO 2 coated with a heat stabilizer and a light stabilizer.
図9及び図10は発光装置の変形例を示すものであり、図9は発光装置の概略外観斜視図、図10は発光装置の模式縦断面図である。
図9に示すように、この発光装置301は、反射ケース302の開口302aが上方を指向した状態で基板に実装される。反射ケース302は、上面視にて略正方形状であり、図10に示すように、正極リード4及び負極リード5は反射ケース302の下面に延在している。反射ケース302は、耐熱安定剤および耐光安定剤をコーティングしたTiO2を含むポリアミド系樹脂材料によって形成されている。
9 and 10 show a modification of the light emitting device, FIG. 9 is a schematic external perspective view of the light emitting device, and FIG. 10 is a schematic longitudinal sectional view of the light emitting device.
As shown in FIG. 9, the light emitting device 301 is mounted on a substrate in a state where the opening 302a of the reflection case 302 is directed upward. The reflection case 302 has a substantially square shape when viewed from above, and the positive electrode lead 4 and the negative electrode lead 5 extend to the lower surface of the reflection case 302 as shown in FIG. The reflective case 302 is made of a polyamide resin material containing TiO 2 coated with a heat stabilizer and a light stabilizer.
また、前記実施形態においては、素子搭載部22が反射ケース2と一体に成形されたものを示したが、素子搭載部22を反射ケース2と別部材としてもよい。この場合、素子搭載部22としては、アルミナ、窒化アルミニウム等のセラミックが好ましい。 In the above embodiment, the element mounting portion 22 is formed integrally with the reflection case 2. However, the element mounting portion 22 may be a separate member from the reflection case 2. In this case, the element mounting portion 22 is preferably a ceramic such as alumina or aluminum nitride.
また、前記実施形態においては、各リード4,5が素子搭載部22に埋入したものを示したが、必ずしも埋入させる必要はない。例えば、素子搭載部22としてセラミックを用いた場合、各リード4,5を埋入せずとも十分な放熱効果を得ることができる。 Moreover, in the said embodiment, although each lead | read | reed 4 and 5 showed what was embedded in the element mounting part 22, it does not necessarily need to be embedded. For example, when ceramic is used as the element mounting portion 22, a sufficient heat dissipation effect can be obtained without embedding the leads 4 and 5.
また、前記実施形態においては、発光素子として青色光のLEDチップ3を用いたものを示したが、発光素子として例えば、赤色光、緑色光、紫外光等のLEDチップを用いてもよい。例えば、紫外光のLEDチップを用い、樹脂材8に赤、緑及び青の蛍光体を含ませることによって、白色に発光させるようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the blue light LED chip 3 is used as the light emitting element. However, for example, an LED chip such as red light, green light, or ultraviolet light may be used as the light emitting element. For example, an LED chip of ultraviolet light may be used and red, green, and blue phosphors may be included in the resin material 8 to emit light in white.
また、前記実施形態においては、反射面21の一部区間を湾曲させたものを示したが、全区間を湾曲させてもよいことは勿論である。また、反射面21の底面側にオフセット区間21cの長さは任意であるし、オフセット区間21cを形成しない構成としてもよい。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ことは勿論である Moreover, in the said embodiment, although what curved the one part area of the reflective surface 21 was shown, it is needless to say that all the areas may be curved. Further, the length of the offset section 21c is arbitrary on the bottom surface side of the reflecting surface 21, and the offset section 21c may not be formed. In addition, it is needless to say that specific detailed structures can be changed as appropriate.
1 発光装置
2 反射ケース
2a 開口
3 LEDチップ
4 正極リード
5 負極リード
6 ワイヤ
7 ダイボンドペースト
8 樹脂材
9 ツェナーダイオード
21 反射面
21a 傾斜区間
21b 湾曲区間
21c オフセット区間
22 素子搭載部
23 反射部
101 発光装置
103 LEDチップ
200 フィラー
201 発光装置
202 反射ケース
202a 開口
210 酸化チタン(TiO2)
211 耐熱安定剤
212 耐光安定剤
301 発光装置
302 反射ケース
302a 開口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light-emitting device 2 Reflection case 2a Opening 3 LED chip 4 Positive electrode lead 5 Negative electrode lead 6 Wire 7 Die bond paste 8 Resin material 9 Zener diode 21 Reflecting surface 21a Inclined section 21b Curved section 21c Offset section 22 Element mounting part 23 Reflecting part 101 Light emitting apparatus 103 LED chip 200 Filler 201 Light emitting device 202 Reflective case 202a
211 Heat Stabilizer 212 Light Stabilizer 301 Light Emitting Device 302 Reflective Case 302a Opening
Claims (8)
樹脂材料によって形成されて前記樹脂材料に添加する添加剤を表面にコーティングされたフィラーを含むケースと、
前記ケースと一体的に設けられて前記ケースの一面に形成される開口の底面に露出し、前記発光素子を搭載されるとともに前記発光素子と電気的に接続されるリードと、
前記開口に収容される前記発光素子および前記リードを封止する封止樹脂とを備えたことを特徴とする発光装置。 A light emitting element;
A case including a filler formed on a surface and coated with an additive formed by a resin material and added to the resin material;
A lead provided integrally with the case and exposed at a bottom surface of an opening formed on one surface of the case, the lead mounted with the light emitting element and electrically connected to the light emitting element;
A light emitting device comprising: the light emitting element accommodated in the opening; and a sealing resin for sealing the lead.
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