JP2009135153A - Light emitting device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a light emitting characteristic by improving a heat dissipation property. <P>SOLUTION: The light emitting device 1 is provided with a substrate 11, a light emitting element 12 and a first metal material pattern 14. The first metal material pattern 14 is formed in an area surrounding the light emitting element 12 on the upper surface of the substrate 11. The light emitting device 1 is also provided with a reflection member 13 and a light emitting member 15. The reflection member 13 is stuck on the first metal material pattern. The light emitting member 15 contains a fluorescent material, and it is stuck on the reflection member 13. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光ダイオードなどの発光素子を有する発光装置に関するものである。   The present invention relates to a light emitting device having a light emitting element such as a light emitting diode.

発光装置は、例えば発光ダイオードなどの発光素子と、発光素子によって励起される蛍光材料とを有している。発光装置の発光特性は、発光素子の発光特性または蛍光材料の発光特性などによって導き出される。発光素子の発光特性または蛍光材料の発光特性は、発光装置の放熱特性に影響を受ける。
特開２００３−１９７９７４号公報 The light emitting device includes a light emitting element such as a light emitting diode and a fluorescent material excited by the light emitting element. The light emission characteristics of the light emitting device are derived from the light emission characteristics of the light emitting element or the light emission characteristics of the fluorescent material. The light emission characteristics of the light emitting element or the light emission characteristics of the fluorescent material are affected by the heat dissipation characteristics of the light emitting device.
JP 2003-197974 A

近年、例えば照明分野などにおいて、発光装置の発光特性のさらなる向上が求められている。発光装置における発光特性を向上させるためには、発光装置の放熱特性を向上させる必要がある。   In recent years, for example, in the illumination field, further improvement of the light emission characteristics of light emitting devices has been demanded. In order to improve the light emission characteristics of the light emitting device, it is necessary to improve the heat dissipation characteristics of the light emitting device.

本発明の一つの態様によれば、発光装置は、基体、発光素子および第１の金属材料パターンを有している。発光素子は、基体上に実装されている。第１の金属材料パターンは、基体の上面における発光素子を囲む領域に形成されている。発光装置は、反射部材および発光部材を有している。反射部材は、第１の金属材料パターン上に付着されている。発光部材は、蛍光材料を含んでおり、発光素子の上方に設けられている。発光部材は、反射部材に付着されている。   According to one aspect of the present invention, a light emitting device includes a base, a light emitting element, and a first metal material pattern. The light emitting element is mounted on the substrate. The first metal material pattern is formed in a region surrounding the light emitting element on the upper surface of the substrate. The light emitting device has a reflecting member and a light emitting member. The reflecting member is attached on the first metal material pattern. The light emitting member contains a fluorescent material and is provided above the light emitting element. The light emitting member is attached to the reflecting member.

本発明の一つの態様によれば、発光装置は、基体の上面における発光素子を囲む領域に形成された第１の金属材料パターンを有していることにより、放熱特性が向上されており、発光特性が向上されている。   According to one aspect of the present invention, the light emitting device has the first metal material pattern formed in the region surrounding the light emitting element on the upper surface of the substrate, so that the heat dissipation characteristics are improved, and the light emitting device The characteristics have been improved.

以下、本発明の実施形態が、図面を参照して説明されている。図１および図２に示されたように、本実施形態の発光装置１は、基体１１、発光素子１２および反射部材１３を有している。発光装置１は、第１の金属材料パターン１４および発光部材１５をさらに有している。基体１１は、絶縁材料からなる。絶縁材料の例は、セラミックスである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the light emitting device 1 of the present embodiment includes a base 11, a light emitting element 12, and a reflecting member 13. The light emitting device 1 further includes a first metal material pattern 14 and a light emitting member 15. The base 11 is made of an insulating material. An example of the insulating material is ceramics.

発光素子１２は、フリップチップ接続によって、基体１１の上面１１ｕに実装されている。発光素子１２は、半導体材料からなる発光ダイオードである。発光素子１２は、青色の波長または紫外の波長を有する第１の光を放射する。反射部材１３は、発光素子１２を囲んでいる。反射部材１３は、絶縁材料からなる。絶縁材料の例は、セラミックスである。反射部材１３は、接着剤１６によって第１の金属材料パターン１４に付着されている。反射部材１３は、第１の金属材料パターン１４に対応して、基体１１の上方に設けられている。第１の金属材料パターン１４に“対応”とは、基体１１の上面１１ｕにおける反射部材１３の配置が、第１の金属材料パターン１４によって定められている構成をいう。図１に示されたように、反射部材１３は、第１の金属材料パターン１４に一致するように、基体１１の上方に設けられている。   The light emitting element 12 is mounted on the upper surface 11u of the base 11 by flip chip connection. The light emitting element 12 is a light emitting diode made of a semiconductor material. The light emitting element 12 emits first light having a blue wavelength or an ultraviolet wavelength. The reflection member 13 surrounds the light emitting element 12. The reflecting member 13 is made of an insulating material. An example of the insulating material is ceramics. The reflecting member 13 is attached to the first metal material pattern 14 with an adhesive 16. The reflecting member 13 is provided above the base 11 corresponding to the first metal material pattern 14. “Corresponding” to the first metal material pattern 14 refers to a configuration in which the arrangement of the reflecting member 13 on the upper surface 11 u of the base 11 is determined by the first metal material pattern 14. As shown in FIG. 1, the reflecting member 13 is provided above the base 11 so as to coincide with the first metal material pattern 14.

第１の金属材料パターン１４は、基体１１の上面１１ｕにおける発光素子１２を囲む領域に形成されている。第１の金属材料パターン１４は、反射部材１３の下面１３ｂの形状に対応する形状を有している。“対応する形状”とは、第１の金属材料パターン１４が形成されている領域の全体的な形状が、反射部材１３の下面１３ｂの形状に一致していることをいう。第１の金属材料パターン１４は、環形状を有している。第１の金属材料パターン１４の例は、セラミックスからなる基体１１に形成されたメタライズ・パターンである。発光装置１は、第１の金属材料パターン１４を有していることにより、基体１１に浸み込む接着剤１６の量が低減されている。   The first metal material pattern 14 is formed in a region surrounding the light emitting element 12 on the upper surface 11 u of the base 11. The first metal material pattern 14 has a shape corresponding to the shape of the lower surface 13 b of the reflecting member 13. “Corresponding shape” means that the overall shape of the region where the first metal material pattern 14 is formed matches the shape of the lower surface 13 b of the reflecting member 13. The first metal material pattern 14 has a ring shape. An example of the first metal material pattern 14 is a metallized pattern formed on the substrate 11 made of ceramics. Since the light emitting device 1 includes the first metal material pattern 14, the amount of the adhesive 16 that penetrates the base body 11 is reduced.

発光部材１５は、第２の光を放射する。発光部材１５は、透光性のベース材料および蛍光材料を含んでいる。ベース材料の透光性とは、発光素子１２から放射された第１の光の波長の少なくとも一部が透過することをいう。ベース材料は、シリコーン樹脂である。蛍光材料は、発光素子１２から放射された第１の光によって励起される。発光部材１５は、赤色光、緑色光および青色光を放射する。発光装置１は、赤色光、緑色光および青色光からなる白色の混合光を放射する。発光部材１５は、シート形状を有している。発光部材１５は、発光素子１２を覆っている。発光部材１５は、反射部材１３に付着されている。発光装置１は、発光素子１を封入している透光性材料層１７を有している。層１７の透光性とは、発光素子１２から放射された光の波長の少なくとも一部が透過することをいう。層１７の透光性材料の例は、シリコーン樹脂である。   The light emitting member 15 emits second light. The light emitting member 15 includes a translucent base material and a fluorescent material. The translucency of the base material means that at least a part of the wavelength of the first light emitted from the light emitting element 12 is transmitted. The base material is a silicone resin. The fluorescent material is excited by the first light emitted from the light emitting element 12. The light emitting member 15 emits red light, green light, and blue light. The light emitting device 1 emits white mixed light including red light, green light, and blue light. The light emitting member 15 has a sheet shape. The light emitting member 15 covers the light emitting element 12. The light emitting member 15 is attached to the reflecting member 13. The light emitting device 1 has a light transmissive material layer 17 enclosing the light emitting element 1. The translucency of the layer 17 means that at least a part of the wavelength of the light emitted from the light emitting element 12 is transmitted. An example of the translucent material of the layer 17 is a silicone resin.

発光装置１における放熱経路が、図３および図４を参照して説明されている。発光装置１は、第１の金属材料パターン１４を有していることにより、基体１１および反射部材１３の間の熱伝導特性が向上されている。放熱経路の例は、図３に示されているように、反射部材１３から基体１１への流れである。発光素子１２によって発生された熱または蛍光材料によって発生された熱が、反射部材１３に伝わる。熱は、第１の金属パターン１４を介して、反射部材１３から基体１１に伝わる。放熱経路の他の例は、図４に示されているように、基体１１から反射部材１３への流れである。発光素子１２によって発生された熱が、基体１１に伝わる。熱は、第１の金属材料パターン１４を介して、基体１１から反射部材１３に伝わる。熱は、反射部材１３から放散される。本実施形態の発光装置１は、第１の金属材料パターン１４を有していることにより、放熱特性が向上されており、発光特性が向上されている。   The heat dissipation path in the light emitting device 1 is described with reference to FIGS. 3 and 4. Since the light emitting device 1 has the first metal material pattern 14, the heat conduction characteristics between the base 11 and the reflecting member 13 are improved. An example of the heat dissipation path is a flow from the reflecting member 13 to the base 11 as shown in FIG. The heat generated by the light emitting element 12 or the heat generated by the fluorescent material is transmitted to the reflecting member 13. The heat is transmitted from the reflecting member 13 to the base body 11 through the first metal pattern 14. Another example of the heat dissipation path is a flow from the base 11 to the reflecting member 13 as shown in FIG. The heat generated by the light emitting element 12 is transmitted to the base 11. The heat is transferred from the base 11 to the reflecting member 13 through the first metal material pattern 14. Heat is dissipated from the reflecting member 13. Since the light emitting device 1 of the present embodiment has the first metal material pattern 14, the heat dissipation characteristics are improved, and the light emission characteristics are improved.

図５に示されたように、第１の金属材料パターン１４の内周１４ｉは、円形状である。発光装置１は、製造工程において、自動機による第１の金属材料パターン１４における中心１４ｃの位置認識の精度について向上されている。反射部材１３の内周１３ｉは、円形状である。発光装置１は、製造工程において、自動機による反射部材１３における中心１３ｃの位置認識の精度について向上されている。発光装置１は、第１の金属材料パターン１４および反射部材１３の位置合わせの精度について向上されている。発光装置１は、発光素子１２から放射された光の反射特性が向上されており、発光特性が向上されている。   As shown in FIG. 5, the inner periphery 14i of the first metal material pattern 14 has a circular shape. The light emitting device 1 is improved in the accuracy of the position recognition of the center 14c in the first metal material pattern 14 by an automatic machine in the manufacturing process. The inner periphery 13i of the reflecting member 13 has a circular shape. In the manufacturing process, the light emitting device 1 is improved in the accuracy of the position recognition of the center 13c in the reflecting member 13 by an automatic machine. In the light emitting device 1, the alignment accuracy of the first metal material pattern 14 and the reflecting member 13 is improved. The light emitting device 1 has improved reflection characteristics of light emitted from the light emitting element 12 and improved light emission characteristics.

本発明の他の実施形態が、図６を参照して説明されている。本実施形態の構成において、図２に示された発光装置１と異なる点は、反射部材１３の下面１３ｂに形成された第２の金属材料パターン２４を有していることである。第２の金属材料パターン２４の例は、セラミックスからなる反射部材１３に形成されたメタライズ・パターンである。発光装置１は、第２の金属材料パターン２４を有していることにより、反射部材１３に浸み込む接着剤１６の量が低減されている。発光装置１は、第２の金属材料パターン２４を有していることにより、基体１１および反射部材１３の間の熱伝導特性が向上されており、発光特性が向上されている。   Another embodiment of the invention is described with reference to FIG. The configuration of the present embodiment is different from the light emitting device 1 shown in FIG. 2 in that it has a second metal material pattern 24 formed on the lower surface 13 b of the reflecting member 13. An example of the second metal material pattern 24 is a metallized pattern formed on the reflecting member 13 made of ceramics. Since the light emitting device 1 includes the second metal material pattern 24, the amount of the adhesive 16 that penetrates into the reflecting member 13 is reduced. Since the light emitting device 1 has the second metal material pattern 24, the heat conduction characteristics between the base 11 and the reflecting member 13 are improved, and the light emitting characteristics are improved.

本発明の他の実施形態が、図７および図８を参照して説明されている。本実施形態の構成において、図１に示された発光装置１と異なる点は、第１の金属材料パターン１４が、基体１１の上面１１ｕにおいて、反射部材１３の下面１３ｂの外周１３ｅに対応する位置の外側にまで広がっていることである。図７および図８に示された発光装置１において、第１の金属材料パターン１４は、基体１１の上面１１ｕの外周１１ｅまで広がっている。発光装置１における放熱経路が、図９および図１０を参照して説明されている。放熱経路の例は、図９に示されているように、反射部材１３から第１の金属材料パターン１４への流れである。熱の一部は、第１の金属材料パターン１４から基体１１に伝わる。熱の他の一部は、第１の金属材料パターン１４から大気中に放散される。大気中に放散される熱は、図９において、符号“１４ｈ”で示されている。放熱経路の他の例は、図１０に示されているように、基体１１から第１の金属材料パターン１４への流れである。熱の一部は、第１の金属材料パターン１４から反射部材１３へ伝わる。熱の他の一部は、第１の金属材料パターン１４から大気中に放散される。大気中に放散される熱は、図１０において、符号“１４ｈ”で示されている。   Another embodiment of the present invention is described with reference to FIGS. 1 is different from the light emitting device 1 shown in FIG. 1 in that the first metal material pattern 14 corresponds to the outer periphery 13e of the lower surface 13b of the reflecting member 13 on the upper surface 11u of the base 11. It extends to the outside. In the light emitting device 1 shown in FIGS. 7 and 8, the first metal material pattern 14 extends to the outer periphery 11 e of the upper surface 11 u of the base 11. The heat dissipation path in the light emitting device 1 is described with reference to FIGS. 9 and 10. An example of the heat dissipation path is a flow from the reflecting member 13 to the first metal material pattern 14 as shown in FIG. Part of the heat is transferred from the first metal material pattern 14 to the base 11. Another part of the heat is dissipated from the first metal material pattern 14 into the atmosphere. The heat dissipated into the atmosphere is indicated by reference numeral “14h” in FIG. Another example of the heat dissipation path is a flow from the base 11 to the first metal material pattern 14 as shown in FIG. Part of the heat is transferred from the first metal material pattern 14 to the reflecting member 13. Another part of the heat is dissipated from the first metal material pattern 14 into the atmosphere. The heat dissipated into the atmosphere is indicated by reference numeral “14h” in FIG.

本発明の他の実施形態が、図１１を参照して説明されている。本実施形態の構成において、図７に示された発光装置１と異なる点は、第１の金属材料パターン１４上に付着された放熱部材１８を有していることである。放熱部材１８は、反射部材１３の外側に設けられている。放熱部材１８は、金属材料からなる。発光装置１における放熱経路が、図１２および図１３を参照して説明されている。放熱経路の例は、図１２に示されているように、反射部材１３から第１の金属材料パターン１４への流れである。熱の一部は、第１の金属材料パターン１４から基体１１へ伝わる。熱の他の一部は、第１の金属材料パターン１４から放熱部材１８へ伝わる。熱は、放熱部材１８から大気中へ放散される。大気中に放散される熱は、図１２において、符号“１８ｈ”で示されている。放熱経路の他の例は、図１３に示されているように、基体１１から第１の金属材料パターン１４への流れである。熱の一部は、第１の金属材料パターン１４から反射部材１３へ伝わる。熱の他の一部は、第１の金属材料パターン１４から放熱部材１８へ伝わる。熱は、放熱部材１８から大気中へ放散される。大気中に放散される熱は、図１３において、符号“１８ｈ”で示されている。   Another embodiment of the invention is described with reference to FIG. The configuration of the present embodiment is different from the light emitting device 1 shown in FIG. 7 in that it has a heat dissipating member 18 attached on the first metal material pattern 14. The heat radiating member 18 is provided outside the reflecting member 13. The heat dissipation member 18 is made of a metal material. The heat dissipation path in the light emitting device 1 is described with reference to FIGS. 12 and 13. An example of the heat dissipation path is a flow from the reflecting member 13 to the first metal material pattern 14 as shown in FIG. Part of the heat is transferred from the first metal material pattern 14 to the base 11. Another part of the heat is transferred from the first metal material pattern 14 to the heat radiating member 18. Heat is dissipated from the heat dissipation member 18 into the atmosphere. The heat dissipated into the atmosphere is indicated by reference numeral “18h” in FIG. Another example of the heat dissipation path is a flow from the base 11 to the first metal material pattern 14 as shown in FIG. Part of the heat is transferred from the first metal material pattern 14 to the reflecting member 13. Another part of the heat is transferred from the first metal material pattern 14 to the heat radiating member 18. Heat is dissipated from the heat dissipation member 18 into the atmosphere. The heat dissipated into the atmosphere is indicated by reference numeral “18h” in FIG.

本発明の実施形態の発光装置を示す分解図である。It is an exploded view which shows the light-emitting device of embodiment of this invention. 図１に示された発光装置の断面図である。It is sectional drawing of the light-emitting device shown by FIG. 図１に示された発光装置における放熱経路の例を示す。The example of the thermal radiation path | route in the light-emitting device shown by FIG. 1 is shown. 図１に示された発光装置における放熱経路の他の例を示す。3 shows another example of a heat dissipation path in the light emitting device shown in FIG. 図１に示された発光装置の平面透視図である。FIG. 2 is a plan perspective view of the light emitting device shown in FIG. 1. 本発明の他の実施形態の発光装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the light-emitting device of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態の発光装置を示す分解図である。It is an exploded view which shows the light-emitting device of other embodiment of this invention. 図７に示された発光装置の平面透視図である。FIG. 8 is a plan perspective view of the light emitting device shown in FIG. 7. 図６に示された発光装置における放熱経路の例を示す。7 shows an example of a heat dissipation path in the light emitting device shown in FIG. 図６に示された発光装置における放熱経路の他の例を示す。The other example of the thermal radiation path | route in the light-emitting device shown by FIG. 6 is shown. 本発明の他の実施形態の発光装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the light-emitting device of other embodiment of this invention. 図１１に示された発光装置における放熱経路の例を示す。12 shows an example of a heat dissipation path in the light emitting device shown in FIG. 図１１に示された発光装置における放熱経路の他の例を示す。12 shows another example of a heat dissipation path in the light emitting device shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 発光装置
１１ 基体
１２ 発光素子
１３ 反射部材
１４ 第１の金属材料パターン
１５ 発光部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light-emitting device 11 Base | substrate 12 Light-emitting element 13 Reflective member 14 1st metal material pattern 15 Light-emitting member

Claims (8)

基体と、
前記基体上に実装された発光素子と、
前記基体の上面における前記発光素子を囲む領域に形成された第１の金属材料パターンと、
前記第１の金属材料パターンに対応して前記基体の上方に設けられており、前記第１の金属材料パターン上に付着された反射部材と、
蛍光材料を含んでおり、前記発光素子の上方に設けられており、前記反射部材に付着された発光部材と、
を備えた発光装置。 A substrate;
A light emitting device mounted on the substrate;
A first metal material pattern formed in a region surrounding the light emitting element on the upper surface of the substrate;
A reflective member provided on the base corresponding to the first metal material pattern, and attached on the first metal material pattern;
A light-emitting member that includes a fluorescent material, is provided above the light-emitting element, and is attached to the reflective member;
A light emitting device comprising: 前記第１の金属材料パターンが、前記反射部材の下面の形状に対応する形状を有していることを特徴とする請求項１記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 1, wherein the first metal material pattern has a shape corresponding to a shape of a lower surface of the reflecting member. 前記第１の金属材料パターンが、前記基体の前記上面において、前記反射部材の前記下面の外周に対応する位置の外側にまで広がっていることを特徴とする請求項１記載の発光装置。   2. The light emitting device according to claim 1, wherein the first metal material pattern extends to an outside of a position corresponding to an outer periphery of the lower surface of the reflecting member on the upper surface of the base body. 前記第１の金属材料パターン上に付着されており、前記反射部材の外側に設けられた放熱部材をさらに備えたことを特徴とする請求項３記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 3, further comprising a heat dissipating member attached on the first metal material pattern and provided outside the reflecting member. 前記第１の金属材料パターンが、前記基体の前記上面の外周まで広がっていることを特徴とする請求項３記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 3, wherein the first metal material pattern extends to an outer periphery of the upper surface of the base. 前記第１の金属材料パターンの内周が円形状であることを特徴とする請求項１記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 1, wherein an inner circumference of the first metal material pattern is circular. 前記反射部材の内周が円形状であることを特徴とする請求項６記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 6, wherein an inner circumference of the reflecting member is circular. 前記反射部材の下面に形成された第２の金属材料パターンをさらに有していることを特徴とする請求項１記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 1, further comprising a second metal material pattern formed on a lower surface of the reflecting member.
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