JP2009044087A - 発光装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】良好な発光特性を有する発光装置を提供する。
【解決手段】この表面実装型ＬＥＤ１００は、主面上に無極性電極層６が形成された基板１と、無極性電極層６の所定領域に搭載されたＬＥＤ素子２０と、基板１の主面上に形成され、ＬＥＤ素子２０に電力を供給するための複数のカソード電極層３およびアノード電極層４と、アルミニウムを主成分とする金属材料から構成され、内側面３１ａがＬＥＤ素子２０からの光を反射する反射面とされる反射枠体３０とを備え、反射枠体３０は、ＬＥＤ素子２０を囲むように無極性電極層６上に、直接的に、または、接着剤１０によって間接的に固定されるとともに、反射枠体３０の内側に、透光性部材４０が充填されており、少なくとも反射枠体３０の反射面となる内側面３１ａの表面に、アルマイト処理によって、アルマイト皮膜３１ｃが形成されている。
【選択図】図３

Description

この発明は、発光装置に関し、特に、発光素子からの光を反射させる反射枠体を備えた発光装置に関する。
従来、発光素子から放射される光を反射するための反射枠体（リフレクター）を備えた発光装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
上記特許文献１には、熱伝導性の高い金属材料から構成される金属リフレクターを備えた発光装置が記載されている。特許文献１では、上記のような熱伝導性の高い金属材料から構成される金属リフレクターに、反射面を形成する発光素子実装凹部と脚部が形成されており、この脚部を実装基板上に固着することによって、金属リフレクターに伝達された熱を、金属リフレクターの脚部を介して、実装基板に効率よく伝達することができる。
特開２００５−２２９００３号公報
しかしながら、特許文献１では、金属リフレクターは、接着層を介してプリント基板に接着されている。一般的に、金属リフレクターとプリント基板の接着に用いられる接着剤は、エポキシ樹脂などの樹脂接着剤が用いられており、このようなエポキシ樹脂などの樹脂接着剤は熱伝導性が低いために、発光素子の発光に伴い生じた熱を、プリント基板から金属リフレクターに効率よく熱伝達することができないという問題がある。すなわち、特許文献１では、金属リフレクターに伝達された熱を、実装基板に効率よく熱伝達することはできるものの、金属リフレクターとプリント基板を接着する接着層が律速となり、発光素子の発光に伴い生じた熱を、プリント基板から金属リフレクターに効率よく熱伝達させることは困難であるという問題がある。
また、金属リフレクターを構成する金属材料は酸化されやく、たとえば、金属リフレクターを、アルミニウムを主成分とする金属材料から構成される金属リフレクターとすると、アルミニウムは非常に酸化されやすい材料であるため、空気中の酸素によって、容易に酸化されて、金属リフレクター表面に酸化膜が形成される。このような金属リフレクターの表面の酸化は自然酸化であるために、形成される酸化膜の厚みや形状などは均一ではなく、不均一なものとなる。このように、金属リフレクターの発光素子実装用の凹部の表面に、不均一な酸化膜が形成されると、この凹部に封止樹脂を封入した場合に、金属リフレクターと封止樹脂との接着性が低下し、金属リフレクターと封止樹脂との間に隙間が生じる。これにより、発光素子から発光された光の反射効率にばらつきが生じ、信頼性が低下するという問題がある。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、良好な発光特性を有する発光装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、主面上に導体層が形成された基板と、導体層の所定領域に搭載された発光素子と、基板の主面上に形成され、発光素子に電力を供給するための複数の電極層と、アルミニウムを主成分とする金属材料から構成され、内周面が発光素子からの光を反射する反射面とされる反射枠体とを備え、複数の電極層はカソード電極層とアノード電極層とを含み、導体層は、少なくともカソード電極層およびアノード電極層のいずれか一方と電気的に分離されており、反射枠体は、発光素子を囲むように導体層上に、直接的に、または、接着剤によって間接的に固定され、反射枠体の内側には透光性部材が充填されており、少なくとも反射枠体の反射面に、アルマイト処理によって、アルマイト皮膜が形成されていることを特徴とする。
この一の局面による発光装置では、上記のように、反射枠体は、発光素子を囲むように導体層上に、直接的に、または、接着剤によって間接的に固定されていることによって、発光素子の発光に伴い生じた熱を、導体層を介して反射枠体に効率よく伝達させることができるとともに、伝達された熱を反射枠体から効率よく放熱させることができる。これにより、発光素子の温度上昇に起因する発光特性の低下を抑制することができるので、良好な発光特性を得ることができる。また、アルミニウムを主成分とする金属材料から構成される反射枠体の少なくとも反射面に、アルマイト処理によってアルマイト皮膜が形成されることによって、反射面を均一な面とすることができるので、反射枠体と透光性部材との接着性を改善できるとともに、発光素子から発光された光の反射効率のばらつきを低減することができ、信頼性を向上することができる。また、この一の局面による発光装置では、導体層と少なくともカソード電極層およびアノード電極層のいずれか一方とが互いに電気的に分離されているので、電気的な短絡を考慮することなく反射枠体を基板上に固定することができる。
上記一の局面による発光装置において、好ましくは、アルマイト処理により形成されたアルマイト皮膜の厚みが２μｍ〜５μｍである。このように構成すれば、発光素子から照射された光の反射率を高度に維持できるとともに、均一なアルマイト皮膜を形成することができる。これにより、反射枠体と透光性部材との接着性を改善できるので、発光素子から発光された光の反射効率のばらつきを低減することができ、信頼性を向上することができる。
上記一の局面による発光装置において、好ましくは、反射枠体の導体層と接する部分以外の部分に、アルマイト処理によって、アルマイト皮膜が形成されている。このように構成すれば、反射枠体の導体層と接する部分にアルマイト皮膜が形成されていることによって、アルマイト皮膜の熱伝導率が低いことに起因して、導体層から反射枠体への熱伝導率が低下することを抑制することができる。これにより、発光素子の温度上昇に起因する発光特性の低下を抑制することができるので、良好な発光特性を得ることができる。
上記一の局面による発光装置において、好ましくは、反射枠体の導体層と接する部分には、金属メッキ処理によって、金属メッキ層が形成されている。このように構成すれば、反射枠体の導体層と接する部分に金属メッキ層が形成されることによって、発光素子の発光に伴い生じた熱を、導体層を介して反射枠体に効率よく伝達させることができるとともに、伝達された熱を反射枠体から効率よく放熱させることができる。これにより、発光素子の温度上昇に起因する発光特性の低下を抑制することができるので、良好な発光特性を得ることができる。
上記一の局面による発光装置において、好ましくは、接着剤は導電性接着剤である。このように構成すれば、反射枠体を、導体層上に、接着剤によって間接的に固定した場合においても、発光素子の発光に伴い生じた熱を、導体層を介して反射枠体に効率よく伝達させることができるとともに、伝達された熱を反射枠体から効率よく放熱させることができる。これにより、発光素子の温度上昇に起因する発光特性の低下を抑制することができるので、良好な発光特性を得ることができる。
上記一の局面による発光装置において、好ましくは、反射枠体の底部には、段差部が形成されており、段差部は、反射枠体と導体層とを固定する接着剤が、反射枠体の内側の領域に流れ出すことを抑制する側壁部を有している。このように構成すれば、接着剤が反射枠体の内側の領域に流れ出すことに起因して、接着剤に発光素子からの光が照射されるという不都合が生じるのを抑制することができる。このため、光の照射に起因する接着剤の劣化や変質による変色を抑制することができるので、接着剤の劣化や変質による変色に起因して、発光特性および信頼性が低下するという不都合が生じるのを抑制することができる。これにより、反射枠体を接着剤によって導体層に接着したとしても、良好な発光特性を有する発光装置を得ることができる。
上記一の局面による発光装置において、発光素子は、発光ダイオード素子にすることができる。
なお、上記一の局面による発光装置において、導体層が、電気的な極性を有さないように構成されていてもよいし、グラウンド（アース）に接地されるように構成されていてもよい。
以上のように、本発明によれば、良好な発光特性を有する発光装置を提供することができる。
以下、本発明を具体化した実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の実施形態では、発光装置の一例である表面実装型ＬＥＤに本発明を適用した場合について説明する。
本発明の実施形態にかかる発光装置を、図１〜図９を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる表面実装型ＬＥＤの全体斜視図であり、図２は、図１に示した本発明の実施形態にかかる表面実装型ＬＥＤを上方から見た平面図である。図３は、図２の２００−２００線に沿った断面図である。図４〜図９は、図１に示した本発明の実施形態にかかる表面実装型ＬＥＤの構造を説明するための図である。
本発明の実施形態にかかる表面実装型ＬＥＤ１００は、図１および図２に示すように、基板１（図１参照）と、基板１上に搭載された発光ダイオード素子（以下、ＬＥＤ素子と称する。）２０と、ＬＥＤ素子２０を囲むように、基板１上に固定された反射枠体３０と、反射枠体３０の内側に充填された透光性部材４０とを備えている。なお、ＬＥＤ素子２０は、本発明の「発光素子」の一例である。
基板１は、図３に示すように、ガラスエポキシや液晶ポリマー（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒ；ＬＣＰ）などから構成される絶縁基材２の上面上および下面上に、それぞれ、複数の電極層が形成された両面基板から構成されている。また、基板１は、図５および図６に示すように、平面的に見て、Ｘ方向に、約３．５ｍｍの長さを有し、Ｘ方向と直交するＹ方向に、約３．５ｍｍの長さを有する略正方形形状に形成されている。なお、本発明の実施形態では、基板１の厚みは、約０．２ｍｍである。
絶縁基材２の上面上に形成された複数の電極層は、図２および図５に示すように、正の極性を持つ複数（３つ）のカソード電極層３、および、負の極性を持つ複数（３つ）のアノード電極層４と、絶縁溝５によってカソード電極層３およびアノード電極層４と電気的に分離された極性を持たない無極性電極層６から構成されている。図１〜図３に示すように、カソード電極層３およびアノード電極層４は、反射枠体３０の開口部３１の内側の領域に位置するように、絶縁基材２の上面上にそれぞれ形成されている。また、無極性電極層６は、絶縁基材２の上面上の、カソード電極層３およびアノード電極層４が形成されている領域以外の領域に形成されている。すなわち、図５に示すように、無極性電極層６は、カソード電極層３、および、アノード電極層４、および、絶縁溝５、および、基板１の上面の外周部の領域以外の領域に形成されている。なお、無極性電極層６は、本発明の「導体層」の一例である。
一方、絶縁基材２の下面上に形成された電極層は、主として、配線用に用いられる電極層と、主として、放熱用に用いられる電極層から構成されている。具体的には、図６に示すように、配線用に用いられる電極層である電極層７および電極層８と、放熱用に用いられる電極層である電極層９とから構成されている。配線用に用いられる電極層７および電極層８は、上記の複数のカソード電極層３およびアノード電極層４にそれぞれ対応するように複数形成されており、図３および図６に示すように、絶縁基材２の貫通孔２ａを介してカソード電極層３およびアノード電極層４とそれぞれ電気的に接続されている。また、配線用に用いられる電極層７および電極層８には、基板１の一方端側（Ｘ１方向側）および他方端側（Ｘ２方向側）にそれぞれ形成された電極端子７ａおよび電極端子８ａが一体的に連結されている。
放熱用に用いられる電極層９は、絶縁基材２の複数の貫通孔２ｂを介して、無極性電極層６と直接接触している。すなわち、電極層９は、絶縁基材２の複数の貫通孔２ｂを介して、無極性電極層６と熱的に接続されている。なお、カソード電極層３およびアノード電極層４、無極性電極層６、電極層７〜９、電極端子７ａおよび電極端子８ａは、銅などの熱伝導性の優れた導電性材料から構成されている。
また、図１および図２に示すように、無極性電極層６の上面上であって、反射枠体３０の開口部３１の内側に位置する領域上には、３個の上記ＬＥＤ素子２０が、接着剤２１（図３参照）などによって固定されている。このＬＥＤ素子２０は、カソード電極層３とアノード電極層４との間に、互いに所定の間隔を隔てて配列されている。また、３個のＬＥＤ素子２０は、それぞれ、赤色、緑色、および、青色の光を発光する機能を有している。
また、図１〜図３に示すように、カソード電極層３の上面と、ＬＥＤ素子２０の電極部とは、それぞれ、ボンディングワイヤ２２を介して、電気的に接続されており、アノード電極層４の上面と、ＬＥＤ素子２０の電極部とは、それぞれ、ボンディングワイヤ２３を介して、電気的に接続されている。これにより、電極層７の電極端子７ａと電極層８の電極端子８ａとの間に電圧を印加することによって、ボンディングワイヤ２２およびボンディングワイヤ２３を介して、ＬＥＤ素子２０に電流が流れ、それぞれのＬＥＤ素子２０が固有の波長で発光する。そして、これらのＬＥＤ素子２０が同時に発光した場合には、その色が混色されて出射されるため、表面実装型ＬＥＤ１００からの出射光は白色光となる。なお、ボンディングワイヤ２２およびボンディングワイヤ２３は、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）などの金属細線から構成されている。また、この場合、青色の光を発光するＬＥＤ素子２０のみを搭載し、透光性部材４０中に蛍光体を分散させることによって、表面実装型ＬＥＤ１００からの出射光が白色光となるように構成してもよい。
また、反射枠体３０は、図１および図２に示すように、平面的に見て、基板１とほぼ同等の大きさの平面形状に形成されている。具体的には、反射枠体３０は、図８に示すように、平面的に見て、Ｘ方向に、約３．５ｍｍの長さを有し、Ｙ方向にも、約３．５ｍｍの長さを有する略正方形形状に形成されている。なお、本発明の実施形態では、反射枠体３０の厚みは、約０．６ｍｍである。
また、反射枠体３０の中央部には、図１〜図３および図７〜図９に示すように、上面から下面に貫通する開口部３１が形成されている。この開口部３１は、内側面３１ａがＬＥＤ素子２０から発光された光を反射させる反射面として機能するように構成されている。また、図２および図８に示すように、開口部３１は、ＬＥＤ素子２０から発光された光を均等に集光させるために、内側面３１ａが平面的に見て円状になるように形成されている。さらに、開口部３１は、図１、図３および図９に示すように、開口部３１の上方に向かってテーパ状に広がるように形成されている。なお、内側面３１ａは、本発明の「反射面」の一例である。
上記の反射枠体３０は、放熱特性に優れたアルミニウムを主成分とする金属材料から構成されている。また、開口部３１の内側面３１ａの表面には、アルマイト処理によって、図３および図４に示すように、アルマイト被膜３１ｃが形成されている。反射枠体３０を構成する金属材料の主成分であるアルミニウムは、光の反射性が高く、発光特性に優れている反面、非常に酸化されやすいために、空気中の酸素によって、容易に酸化されて、その表面に酸化膜が形成される。たとえば、開口部３１の内側面３１ａの表面にアルマイト処理が施されていない場合、製造工程などの工程中に、空気中の酸素によって、開口部３０の内側面３１ａの表面のアルミニウムが、容易に酸化される。このようなアルミニウムの酸化は自然酸化であるために、形成される酸化膜の厚みや形状などは均一でなく、不均一なものとなる。そのため、開口部３０の内側に充填する透光性部材４０と反射枠体３０との接着性が低下し、透光性部材４０と反射枠体３０の間に隙間が生じる。このように、開口部３０の内側面３１ａが不均一となり、透光性部材４０と反射枠体３０の間に隙間が生じると、ＬＥＤ素子２０から発光された光の反射効率にばらつきが生じ、信頼性が低下する。
本発明の実施形態では、開口部３１の内側面３１ａの表面に、アルマイト処理によって、アルマイト皮膜３１ｃが形成されている。アルマイト処理とは、陽極酸化処理と呼ばれる表面処理の一種で、アルミニウムから構成される部材（ここでは反射枠体３０）を陽極とし、鉛等を陰極として電解質溶液中に浸漬して直流電解する処理のことである。このようなアルマイト処理を行うことにより、アルミニウムから構成される部材（反射枠体３０）の表面に、アルマイト（Ａｌ2Ｏ3）からなる酸化被膜（アルマイト皮膜）が形成される。本発明の実施形態では、このようなアルマイト処理によって、少なくとも反射枠体３０の開口部３１の内側面３１ａの表面に、均一なアルマイト皮膜（Ａｌ2Ｏ3）が形成されている。これにより、反射枠体３０と透光性部材４０との接着性を改善できるとともに、ＬＥＤ素子２０から発光された光の反射効率のばらつきを低減することができ、信頼性を向上することができる。
次に、開口部３１の内側面３１ａの表面に形成されるアルマイト皮膜３１ｃの厚みについて説明する。開口部３１の内側面３１ａの表面に形成されるアルマイト皮膜３１ｃの厚みの好適な範囲を調べるために、アルマイト皮膜の厚みを変えて、以下のような実験を行った。
（アルマイト処理）
反射枠体の表面を、トリクレン等で洗浄することによって脱脂した後、水洗する。次に、硫酸と水からなる分解液中で、反射枠体を陽極と、鉛を陰極として電解質溶液中で電気分解することによって、反射枠体の表面にアルマイト皮膜を形成する。続いて、反射枠体を、高温・高圧の水蒸気や熱湯中で処理することによって、アルマイト皮膜の封孔処理を行う。なお、本実験では、形成されたアルマイト皮膜の厚みが１μｍ〜２０μｍとなるように、アルマイト皮膜を形成した。
（発光光度および色度座標のばらつきの測定）
各々の厚みのアルマイト皮膜が形成された反射枠体を、それぞれ表面実装型ＬＥＤに実装した後、１つのＬＥＤ素子の電流量が４０ｍＡ、トータルの電流量が１２０ｍＡとなるように印加電圧を印加し、発光光度を測定した。得られた測定結果から、各々のアルマイト皮膜の厚みでの発光光度の平均値を求めた。さらに、各々のアルマイト皮膜の厚みでの色度座標（ｘ）のばらつきを求めた。結果を図１０および図１１に示す。図１０は、アルマイト皮膜の厚みと発光光度の関係を示す図であり、図１１は、アルマイト皮膜の厚みと色度座標（ｘ）のばらつきの関係を示す図である。なお、本実施例において、ばらつきを表す指標として、６σ（σ；標準偏差）を用いた。
図１０に示すように、アルマイト皮膜の厚みが大きくなるにしたがって、発光光度は小さくなる傾向にあった。すなわち、アルマイト皮膜の厚みが大きい場合、発光光度が低下してしまうために、所望の発光光度、たとえば、アルマイト皮膜の厚みが１μｍである場合の発光光度と同程度の発光光度を得るためには、たとえば、印加電圧を大きくする必要がある。このように、アルマイト皮膜の厚みが大きくなると、発光光度が低下することに起因して、省エネや実用性に問題が生じる。省エネや実用性の面から考慮すると、最も高い発光光度、たとえば、アルマイト皮膜の厚みが１μｍである場合の発光光度から、たとえば、約１０％程度の低下であれば、問題なく使用することができる。以上の結果から、本発明の実施形態において、アルマイト皮膜の厚みは１０μｍ以下が好ましい。
次に、図１１に示すように、アルマイト皮膜の厚みと色度座標（ｘ）のばらつきを検討したところ、アルマイト皮膜の厚みが１μｍのとき、他の厚みのアルマイト皮膜の場合に比べて、色度座標（ｘ）のばらつきが非常に大きくなることがわかった。これは、アルマイト皮膜の厚みが小さいために、アルマイト処理によって均一に成膜することが困難となり、色度のばらつきが大きくなったと考えられる。すなわち、アルマイト皮膜の厚みが小さい場合には、アルマイト処理によって形成されるアルマイト皮膜の厚みが不均一となるために、反射枠体自体の反射効率がばらつくとともに、反射枠体と透光性部材との接着性が低下し、ＬＥＤ素子から発光された光の反射効率にばらつきが生じて、表面実装型ＬＥＤの信頼性が低下すると考えられる。以上の結果より、アルマイト皮膜の厚みは１μｍよりも大きい方が好ましい。
上記の実験より、本発明の実施形態では、アルマイト皮膜３１ｃの厚みは、好ましくは２μｍ〜１０μｍ、より好ましくは２μｍ〜５μｍである。
また、図１、図２および図４に示すように、反射枠体３０の内側には、透光性部材４０が充填されている。この透光性部材４０は、エポキシ樹脂やシリコン樹脂などの樹脂材料から構成されており、反射枠体３０の開口部３１内に、ＬＥＤ素子２０、ボンディングワイヤ２２およびボンディングワイヤ２３を封止するように設けられている。このように、透光性部材４０がＬＥＤ素子２０、ボンディングワイヤ２２およびボンディングワイヤ２３を封止することによって、ＬＥＤ素子２０、ボンディングワイヤ２２およびボンディングワイヤ２３が、空気や空気中の水分などと接するのを抑制することができる。
また、本発明の実施形態では、図７および図９に示すように、反射枠体３０の底面３２に、段差部３３が形成されている。この段差部３３は、底面部３３ａと側壁部３３ｂとから構成されており、開口部３１の下方側開口端３１ｂから所定の距離を隔てた底面３２の領域（底面３２の外周側の所定領域）に、平面的に見て、下方側開口端３１ｂを囲むように形成されている。すなわち、側壁部３３ｂで下方側開口端３１ｂを囲むように段差部３３が形成されている。なお、段差部３３は、プレス加工などによって反射枠体３０に一体的に形成される。また、段差部３３の底面部３３ａと反射枠体３０の外壁側面３４とによって構成される４つの角部の各々には、断面形状が円弧状の切欠部３５が形成されている。
反射枠体３０は、図３および図４に示すように、接着剤１０によって、無極性電極層６に接着されている。本発明の実施形態では、接着剤１０として、熱硬化タイプの銀ペースト（Ａｇ含有率（硬化後）：９４％、熱伝導率８５Ｗ／ｍ・Ｋ）から構成される導電性接着剤を用いている。具体的には、スクリーン印刷法により、接着剤１０を無極性電極層６の所定領域、すなわち、段差部３３の底面部３３ａに対応する領域上に塗布した後、反射枠体３０を基板１の無極性電極層６上に載置する。そして、所定温度での加熱処理により、接着剤を硬化して、反射枠体３０を無極性電極層６に接着する。これにより、反射枠体３０は、開口部３１の内側面３１ａによってＬＥＤ素子２０を取り囲むように、基板１上に固定される。なお、接着剤１０として、上記の導電性接着剤を用いた場合、硬化の最適条件は、１７５℃で６０分から２００℃で３０分である。このように、接着剤１０として銀ペーストから構成される導電性接着剤を用いた場合、１７５℃〜２００℃の低温での処理が可能であることから、反射枠体３０の接着工程を簡便化することが可能となる。
また、本発明の実施形態では、上記の反射枠体３０の底面３２に形成された段差部３３の側壁部３３ｂによって、接着剤１０が反射枠体３０の内側の領域に流れ出ないように構成されているので、ＬＥＤ素子２０から発光される光が接着剤１０に照射されることを抑制することができる。これにより、ＬＥＤ素子２０から発光される光によって、接着剤１０が劣化や変質し、変色することが抑制されるので、反射枠体３０の内側の領域に流れ出た接着剤１０が変色することに起因して、ＬＥＤ素子２０からの光が接着剤１０に吸収されるという不都合が生じるのを抑制することができる。
また、本発明の実施形態では、図４および図５に示すように、反射枠体３０の底部に形成された切欠部３５には、接着剤１０を覆うように絶縁部材１１が充填されている。これにより、接着剤１０が空気や空気中の水分と接することを抑制できるため、接着剤の劣化や変質による変色を抑制することができる。
ＬＥＤ素子２０の発光により生じた熱は、図１〜図３および図６に示すように、絶縁基材２の上面上に形成された無極性電極層６で放熱されるとともに、絶縁基材２の貫通孔２ｂを介して無極性電極層６と熱的に接続されている放熱用の電極層９でも放熱される。また、接着剤１０によって無極性電極層６に接着されている反射枠体３０からも、接着剤１０および反射枠体３０の底面３２を介して、ＬＥＤ素子２０の発光により生じた熱が伝達され、放熱される。さらに、回路基板（図示せず）のヒートシンク部（図示せず）などに電極層９が熱接触されている場合には、より放熱効果が促進される。このように、本発明の実施形態による表面実装型ＬＥＤ１００では、ＬＥＤ素子２０で発生した熱を効果的に放熱することが可能となるので、ＬＥＤ素子２０の温度上昇に起因する発光効率（発光特性）の低下が抑制されるとともに、電流量に比例した高輝度が得られ、表面実装型ＬＥＤ１００の機能性の向上、および、寿命の向上の効果が得られる。
また、本発明の実施形態では、無極性電極層６と、少なくともカソード電極層３およびアノード電極層４のいずれか一方とが互いに電気的に分離されているので、電気的な短絡を考慮することなく反射枠体３０を基板１上に固定することができる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記に示した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
たとえば、上記本発明の実施形態では、本発明を表面実装型ＬＥＤに適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、表面実装型ＬＥＤ以外の発光装置に本発明を適用してもよい。
また、上記本発明の実施形態では、発光素子の一例であるＬＥＤ素子を発光装置に設けた構成を例に示したが、本発明はこれに限らず、ＬＥＤ素子以外の発光素子を発光装置に設けてもよい。
また、上記本発明の実施形態では、反射枠体の開口部の内側面の表面に、アルマイト処理によって、アルマイト皮膜が形成されている構成を例に示したが、本発明はこれに限らず、反射枠体の無極性電極層と接する部分以外の部分に、アルマイト皮膜が形成されている構成としてもよい。なお、アルマイト処理によって形成されたアルマイト皮膜を除去する方法としては、ブラスト加工、バフ研磨などの機械的方法や化学処理などの方法によって行うことができる。また、反射枠体の無極性電極層と接する部分には、金属メッキ処理によって、金属メッキ層が形成されている構成としてもよい。この場合、金属メッキ処理に用いられる金属材料としては、銀などがあげられる。
また、上記本発明の実施形態では、接着剤として銀ペーストから構成される導電性接着剤を例に示したが、本発明はこれに限らず、エポキシ樹脂やアクリル樹脂などの樹脂接着剤を用いる構成としてもよい。また、銀ペーストから構成される導電性接着剤以外の導電性接着剤や高熱伝導性樹脂接着剤を用いる構成としてもよい。銀ペーストから構成される導電性接着剤以外の導電性接着剤としては、たとえば、銀蝋や金錫はんだなどから構成される導電性接着剤が挙げられる。
また、上記本発明の実施形態では、反射枠体に切欠部を設けるとともに、その切欠部に絶縁部材を充填した構成を例に示したが、本発明はこれに限らず、切欠部に絶縁部材を充填しない構成としてもよい。また、反射枠体に切欠部を設けない構成としてもよい。
また、上記本発明の実施形態では、赤色、緑色、および、青色の３個のＬＥＤ素子を搭載した構成を例に示したが、本発明はこれに限らず、ＬＥＤ素子を、１個、２個、または４個以上搭載してもよい。
また、上記本発明の実施形態では、電気的な極性を有さない電極層（無極性電極層）上にＬＥＤ素子を搭載した構成を例に示したが、本発明はこれに限らず、グラウンド接地される電極層上にＬＥＤ素子を搭載するように構成してもよい。
また、上記本発明の実施形態では、反射枠体が１段のみ形成された構成を例に示したが、本発明はこれに限らず、反射枠体の上面に接着された第２の反射枠体を設ける構成としてもよい。この場合、第２の反射枠体の内側面の表面には、アルマイト処理によって、アルマイト皮膜を形成する構成としてもよいし、アルマイト皮膜を形成しない構成としてもよい。また、第２の反射枠体の内側には、透光性部材を充填してもよいし、充填しなくてもよい。
は、本発明の実施形態にかかる表面実装型ＬＥＤの全体斜視図である。 は、図１に示した本発明の実施形態にかかる表面実装型ＬＥＤを上方から見た平面図である。 は、図２の２００−２００線に沿った断面図である。 は、図１に示した本発明の実施形態にかかる表面実装型ＬＥＤの一部を拡大して示した断面図である。 は、図１に示した本発明の実施形態にかかる表面実装型ＬＥＤの基板を上方から見た平面図である。 は、図１に示した本発明の実施形態にかかる表面実装型ＬＥＤを下方から見た平面図である。 は、図１に示した本発明の実施形態にかかる表面実装型ＬＥＤの反射枠体の斜視図である。 は、図１に示した本発明の実施形態にかかる表面実装型ＬＥＤの反射枠体の平面図である。 は、図８の３００−３００線に沿った断面図である。 は、アルマイト皮膜の厚みと発光光度の関係を示す図である。 は、アルマイト皮膜の厚みと色度座標（ｘ）のばらつきの関係を示す図である。
符号の説明
１ 基板
２ 絶縁基材
３ カソード電極層（電極層）
４ アノード電極層（電極層）
５ 絶縁溝
６ 無極性電極層（導体層）
１０ 接着剤
１１ 絶縁部材
２０ ＬＥＤ素子（発光素子）
２２、２３ ボンディングワイヤ
３０ 反射枠体
３１ 開口部
３１ａ 内側面（反射面）
３１ｂ 下方側開口端
３１ｃ アルマイト皮膜
３２ 底面
３３ 段差部
３３ａ 底面部
３３ｂ 側壁部
４０ 透光性部材
１００ 表面実装型ＬＥＤ

Claims (7)

  1. 主面上に導体層が形成された基板と、
    前記導体層の所定領域に搭載された発光素子と、
    前記基板の主面上に形成され、前記発光素子に電力を供給するための複数の電極層と、
    アルミニウムを主成分とする金属材料から構成され、内周面が前記発光素子からの光を反射する反射面とされる反射枠体とを備え、
    前記複数の電極層はカソード電極層とアノード電極層とを含み、
    前記導体層は、少なくとも前記カソード電極層および前記アノード電極層のいずれか一方と電気的に分離されており、
    前記反射枠体は、前記発光素子を囲むように前記導体層上に、直接的に、または、接着剤によって間接的に固定されるとともに、前記反射枠体の内側に、透光性部材が充填されており、
    少なくとも前記反射枠体の反射面に、アルマイト処理によって、アルマイト皮膜が形成されていることを特徴とする、発光装置。
  2. 前記アルマイト処理によって形成されたアルマイト皮膜の厚みが２μｍ〜５μｍであることを特徴とする、請求項１に記載の発光装置。
  3. 前記反射枠体の前記導体層と接する部分以外の部分に、アルマイト処理によって、前記アルマイト皮膜が形成されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の発光装置。
  4. 前記反射枠体の前記導体層と接する部分には、金属メッキ処理によって、金属メッキ層が形成されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の発光装置。
  5. 前記接着剤が、導電性接着剤であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光装置。
  6. 前記反射枠体の底部には、段差部が形成されており、
    前記段差部は、前記反射枠体と前記導体層とを固定する接着剤が、前記反射枠体の内側の領域に流れ出すことを抑制する側壁部を有していることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光装置。
  7. 前記発光素子は、発光ダイオード素子であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光装置。
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