JP2009182151A - Light emitting device and illuminator - Google Patents
Light emitting device and illuminator Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009182151A JP2009182151A JP2008019794A JP2008019794A JP2009182151A JP 2009182151 A JP2009182151 A JP 2009182151A JP 2008019794 A JP2008019794 A JP 2008019794A JP 2008019794 A JP2008019794 A JP 2008019794A JP 2009182151 A JP2009182151 A JP 2009182151A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- light
- emitting element
- emitting device
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
Abstract
Description
本発明は、発光装置および照明装置に関する。 The present invention relates to a light emitting device and a lighting device.
従来の発光装置として、例えば図5に示すように、凹部を有するパッケージ10と、該パッケージ10の凹部内に搭載される半導体発光素子30と、該凹部を覆うように配置される蛍光体70と、を有する発光装置がある(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記従来の発光装置において、半導体発光素子からパッケージの凹部の底部側に放出された光は、パッケージの凹部の底部で反射される。パッケージ凹部の開口部側に放出された光強度とパッケージの凹部の底部側に放出された光強度とを比較すると、パッケージの凹部の底部側に放出された光は、一度パッケージの凹部の底部で反射されていることから、反射に伴うエネルギー損失によって、半導体発光素子の発光効率を十分に利用できなかった。 However, in the above-described conventional light emitting device, light emitted from the semiconductor light emitting element to the bottom side of the recess of the package is reflected at the bottom of the recess of the package. Comparing the light intensity emitted to the opening side of the package recess with the light intensity emitted to the bottom side of the package recess, the light emitted to the bottom side of the package recess once reaches the bottom of the package recess. Since the light is reflected, the light emission efficiency of the semiconductor light emitting element cannot be sufficiently utilized due to the energy loss accompanying the reflection.
本発明は、上記課題に鑑みて案出されたものであり、その目的は、半導体発光素子の発光効率を十分に利用した発光装置及び照明装置を提供することにある。 The present invention has been devised in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a light-emitting device and a lighting device that fully utilize the light-emitting efficiency of a semiconductor light-emitting element.
本発明の一例にかかる発光装置は、発光素子と、前記発光素子と電気的に接続する導体を有するとともに、平面視して、その上下方向に貫通するように切欠又は貫通穴が設けられた基板と、を具備し、前記基板を平面視して、前記発光素子は、前記切欠又は前記貫通穴の少なくとも一部を塞ぐように配されることを特徴とするものである。 A light-emitting device according to an example of the present invention includes a light-emitting element and a conductor electrically connected to the light-emitting element, and a substrate provided with a notch or a through-hole so as to penetrate in the vertical direction in plan view. The light emitting element is disposed so as to close at least a part of the notch or the through hole when the substrate is viewed in plan.
本発明の一例にかかる発光装置は、発光素子の発光効率を十分に利用した発光装置及び照明装置を提供することができる。 The light-emitting device according to an example of the present invention can provide a light-emitting device and a lighting device that fully utilize the light-emitting efficiency of the light-emitting element.
以下、本発明の一例にかかる発光装置について、各構成要素について説明する。 Hereinafter, each component of the light emitting device according to an example of the present invention will be described.
図1(a)は、本発明の一実施形態を示す発光装置の外観斜視図であり、図1(b)は図1(a)のA−A´断面における断面構造図である。また、図2は、本発明の他の実施形態を示す発光装置の断面構造図である。図3(a)、図3(b)は、本発明の一実施形態を示す照明装置の断面構造図である。図4は、本発明の他の実施形態を示す照明装置の断面構造図である。 FIG. 1A is an external perspective view of a light-emitting device showing an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional structural view taken along the line AA ′ of FIG. FIG. 2 is a cross-sectional structure diagram of a light-emitting device showing another embodiment of the present invention. FIG. 3A and FIG. 3B are cross-sectional structural views of a lighting device showing an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional structure diagram of an illumination device showing another embodiment of the present invention.
図中、1は基板、1aは貫通穴(切欠)、1bは金属反射層、2は導体、3は発光素子、4は接着剤、5はワイヤ、6は透光性部材、7は蛍光体層、8はリフレクタ、8aは光反射面、9は蛍光体フィルム、10は透明封入部材、11は放熱板である。 本発明の一例にかかる発光装置は、図1(b)に示すように、発光素子3と、発光素子3と電気的に接続する導体2を有するとともに、その上下方向に貫通するように貫通穴(切欠)が設けられた基板1と、を具備し、基板1を平面視して、発光素子3は、切欠又は貫通穴の少なくとも一部を塞ぐように配されるものである。
In the figure, 1 is a substrate, 1a is a through hole (notch), 1b is a metal reflection layer, 2 is a conductor, 3 is a light emitting element, 4 is an adhesive, 5 is a wire, 6 is a translucent member, and 7 is a phosphor. 8 is a reflector, 8a is a light reflecting surface, 9 is a phosphor film, 10 is a transparent enclosing member, and 11 is a heat sink. As shown in FIG. 1B, a light emitting device according to an example of the present invention has a
このような構成によれば、半導体発光素子の発光効率を十分に利用した発光装置を提供することができる。
<発光装置>
(発光素子)
発光素子3の種類は、特に限定されるものではなく、任意の構成のものを採用することができる。例えば、III族窒化物系化合物半導体層を備える発光素子3を用いることができる。
According to such a configuration, it is possible to provide a light emitting device that sufficiently utilizes the light emission efficiency of the semiconductor light emitting element.
<Light emitting device>
(Light emitting element)
The kind of the
発光素子3は、後述する基板1に設けられた導体2を介して電気的に接続されている。フリップチップボンディングの場合、従来周知のロウ材等の接着剤4によって、導体2と発光素子3とが電気的に接続される。また、ワイヤボンディングの場合は、ボンディングワイヤ5を介して、発光素子3と基板1とが電気的に接続される。
The
発光素子3は、その周囲を透光性部材6によって覆われていることが好ましく、発光素子3を外部から保護することができる。
The periphery of the
当該透光性部材6は、発光素子3の発光が効率良く外部に放射されるように、発光素子3と外部(空気)との間に屈折率を有するものが良い。透光性部材6は、透明なフィルム状の樹脂等に、蛍光体が含有された蛍光体層7で覆われていることが好ましく、この蛍光体層7によって発光素子3の発光が波長変換され、蛍光体からの発光による混色または、発光素子3と蛍光体からの発光との混色により、白色等のあらゆる色が外部に放射される。
The
なお、基板1を平面視して、発光素子3は、切欠又は貫通穴の少なくとも一部を塞ぐように配されるとは、後述する基板1の貫通穴(切欠)の内部に発光素子3が位置してもよいし、基板1の貫通穴(切欠)の上面又は下面に位置するものであってもよい。
(基板)
基板は、銅、銅合金、銅クラッド材、アルミニウム、アルミニウム合金、アルミニウムクラッド材の導電性からなるものや、アルミナ、サファイア(単結晶アルミナ)、窒化アルミニウム等のセラミックスや石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダガラス等のガラスや、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の樹脂からなる電気的絶縁性のものが挙げられる。
When the
(substrate)
The substrate is made of copper, copper alloy, copper clad material, aluminum, aluminum alloy, aluminum clad material, ceramic such as alumina, sapphire (single crystal alumina), aluminum nitride, quartz glass, borosilicate glass, Examples thereof include electrically insulating materials made of glass such as soda glass and resins such as epoxy resin and acrylic resin.
電気的絶縁性を有するものとして、特に好ましくは発光素子3からの熱を効率良く外部に伝達できるためセラミックスが良い。
As the material having electrical insulation, ceramic is particularly preferable because heat from the
基板1には、導体2が形成されている。基板1が導電性からなる場合は、基板1と発光素子3とを電気的に絶縁するために、導体2は電気的絶縁材料(例えば、セラミックス)を介してメタライズが形成すればよい。また、基板1が電気的絶縁性を有するものからなる場合は、メタライズを直接形成すれば良い。
A
貫通穴(切欠)1aは、基板1を平面視して、その上下方向に貫通するように設けられてなるものである。
The through hole (notch) 1a is provided so as to penetrate the
貫通穴(切欠)1aの形成方法は、基板1が導電性を有する金属からなる場合、ドリル等を用いた機械加工あるいはレーザ光によるレーザ加工を用いることができる。また、基板1がセラミックス等の誘電体からなる場合、サンドブラストを用いれば、基板1にクラックが入ることを抑制できる。
As a method of forming the through hole (notch) 1a, when the
貫通穴(切欠)1aの形状は、発光素子3から基板1表面に向かって広がるように形成されることが好ましく、円筒状の貫通穴(切欠)1aと比較して、発光素子3の放射方向に近づけることによって、色ムラを抑制することができる。また、貫通穴(切欠)1aの内壁部で発光素子3の光が乱反射することを抑制し、発光装置の光効率を向上させることができる。
The shape of the through-hole (notch) 1a is preferably formed so as to spread from the light-emitting
また、貫通穴(切欠)1aの内壁部には、金属反射層1bを有することが好ましい。すなわち、基板1が導電性を有する金属からなる場合は、当該内壁部をそのまま金属反射層1bとして用いることもできるが、基板1がセラミックス等の誘電体からなる場合は、アルミニウム、銀等の光反射性の高い金属反射層1bをスパッタリングや蒸着によって形成することができる。その結果、貫通孔1aの内面で吸収される光量(光強度)を低減できるため、光のロスを低減でき光取出効率(発光効率)を向上させることができる。
Moreover, it is preferable to have the
さらに、特に基板1が導電性を有するものである場合、基板1を平面視して、導体2は、貫通穴(切欠)1aを挟んで、その両側に配されることが好ましい。この構成によれば、導体2同士に十分な沿面距離を保つことができるため、イオンマイグレーションの発生を抑制することができる。その結果、発光素子3を安定させて駆動できる。
Further, particularly when the
より好ましくは、貫通穴(切欠)1aは、発光素子3が配置される面の端部に、R面またはC面を有するのが好ましい。すなわち、発光素子3が配置される面の端部がR面またはC面を有することから、端部間の距離を保ち易いため、イオンマイグレーションの発生を一層抑制することができる。
More preferably, the through hole (notch) 1a preferably has an R surface or a C surface at the end of the surface on which the
また、基板1は、複数の切欠又は貫通穴が設けられることが好ましく、各切欠又は貫通穴に対応する発光素子3を複数備えることで、発光素子3の光利用効率を高めることができる。
Moreover, it is preferable that the board |
より好ましくは、貫通孔1aは、基板1に複数形成されており、これら隣り合う貫通孔1aには発光素子3が基板1に対して相対するように配置されるのが良い。これは、複数の発光素子3がその上下面から発光した光量を互いに補うことができるため、外部からは発光装置全体でバランスのとれたものと視認できる(光の色ムラを防止できる)ためである。したがって、貫通孔1aは偶数個、すなわち発光素子3が偶数個あるのが好ましく、さらには基板1に均等の間隔で形成されていることが好ましい。
More preferably, a plurality of through-holes 1 a are formed in the
さらに、切欠部又は貫通孔1aは、その内部から発光素子3の下面にかけて透光性部材6で埋設されていることが好ましく、発光素子3を透光性部材6によって安定して保持できる。
Furthermore, it is preferable that the notch or the through-hole 1 a is embedded with a
またさらに、発光素子3の上面を埋設する透光性部材6はドーム状に形成されているのが好ましい。これは、発光素子3の上面から発光した光を上面周辺部に満遍なく取出すことができるため光のロスを低減でき光取出効率(発光効率)が向上するためである。
Furthermore, the
以下、本発明の他の実施形態にかかる発光装置について説明する。 Hereinafter, a light emitting device according to another embodiment of the present invention will be described.
図2に示すように、透光性部材6は、その表面から発光素子3の上下面までの長さが同じであることが好ましい。
As shown in FIG. 2, the
すなわち、発光素子3の上下面から発せられる光が透光性部材6の内部を透過する際の光路長が近似となる部位が多くなるため、透光性部材6の外部に発せられる光強度をほぼ同じとできるためである。それゆえ、外部からは全体としてバランスのとれたものと視認でき光の色ムラを防止できる。
In other words, since the number of portions where the optical path length when light emitted from the upper and lower surfaces of the
なお、図1(b)、図2に示すように、透光性部材6の表面には蛍光体層7が覆われていることが好ましく、発光素子3から発光された光を、好適に蛍光体層7で長波長変換することができる。
<照明装置>
本発明の一実施形態にかかる照明装置は、図3(a)、図3(b)に示すように、リフレクタ8を有するものである。
As shown in FIGS. 1B and 2, the surface of the
<Lighting device>
The illuminating device concerning one Embodiment of this invention has the
このような構成によれば、半導体発光素子の発光効率を十分に利用した照明装置を提供することができる。
(リフレクタ)
リフレクタ8は、発光装置から発せられた全方位の光を一定方向に向けて発光する機能を有するものであり、光指向性を向上させることができる。
According to such a configuration, it is possible to provide an illumination device that sufficiently utilizes the light emission efficiency of the semiconductor light emitting element.
(Reflector)
The
リフレクタ8の材質は、銀、アルミニウム、セラミックス等の高い光反射性を有するものからなることが好ましい。また、リフレクタ8表面に、銀、アルミニウム等をメッキや蒸着、スパッタ等により光反射面8aを形成しても良い。
The material of the
また、リフレクタ8は発光素子3が中央(リフレクタ8の中心線上)に配置されるように設けられるのが良い。これにより発光装置から発せられた光をリフレクタ8に偏り無く放射できるためリフレクタ8から一定方向に向けて発光された光を外部からは全体としてバランスのとれたものと視認できる(光の色ムラを防止できる)。
The
さらに、リフレクタ8は回転放物曲面の形状を有するとともに、発光素子3はその焦点に位置されるのが良い。これにより、発光装置から発光された光をリフレクタ8の上方向に平行光として発することができるため内部反射による光取出効率の低減を防止できる。また、リフレクタ8の内部には、透光性部材6の屈折率と同じまたは近似の透明封入部材10が封入されても良い。
Furthermore, the
例えば、図3(a)に示すように、透光性樹脂6を覆うように設けた場合は、外部環境から発光装置をより強固に保護した照明装置とすることができる。また、図3(b)に示すように、透光性部材6を介することなく透明封入部材10を設けた場合は、製造工程上図3(a)よりも工程数が少なくできるため好ましい。
For example, as shown to Fig.3 (a), when it provides so that the
なお、図3(a)、図3(b)の双方で、発光装置を外部からの衝撃による損傷を抑制することができる。 Note that in both FIG. 3A and FIG. 3B, the light emitting device can be prevented from being damaged by an external impact.
また、透明封入部材10は、透明であるため発光装置から発光された光を外部に効率良く放射できる。なお、透明封入部材10は、発光装置に蛍光体層7が形成されていない場合には、蛍光体フィルム9を載置する載置部としても機能する。そして、発光装置から取出された光を外部との界面に形成された蛍光体フィルム9で長波長変換することにより長波長変換された光が外部に取出し易くなり且つ演色性が向上することとなる。
Further, since the transparent encapsulating
なお、発光装置は銅、アルミニウム等の高熱伝導物質からなる放熱板11に固着されることが好ましい。そして、発光素子3から発せられる熱は基板1を介して放熱板11、そして外部基板(図示せず)に伝えられることとなり、発光素子3の光強度の向上を目的として大きな電流を流しても常時正常に起動できる。
In addition, it is preferable that the light emitting device is fixed to a
また、図4に示すように、本発明の一実施形態にかかる発光装置を複数設けてもよい。すなわち、上述したように、貫通孔1aは、基板1に複数形成されており、これら隣り合う貫通孔1aには発光素子3が基板1に対して相対するように配置されるのが良い。これは、複数の発光素子3がその上下面から発光した光量を互いに補うことができるため、外部からは照明装置全体でバランスのとれたものと視認できる(光の色ムラを防止できる)ためである。それゆえ、貫通孔1aは偶数個、すなわち発光素子3が偶数個あるのが好ましく、さらには基板1に均等の間隔で形成されていることが好ましい。
Moreover, as shown in FIG. 4, you may provide multiple light-emitting devices concerning one Embodiment of this invention. That is, as described above, a plurality of through-holes 1 a are formed in the
1:基板
1a:貫通穴(切欠部)
1b:金属反射層
2:導体
3:発光素子
4:接着剤
5:ワイヤ
6:透光性部材
7:蛍光体層
8:リフレクタ
8a:光反射面
9:蛍光体フィルム
10:透明封入部材
11:放熱板
1: Substrate 1a: Through hole (notch)
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記発光素子と電気的に接続する導体を有するとともに、平面視して、その上下方向に貫通するように切欠又は貫通穴が設けられた基板と、
を具備し、
前記基板を平面視して、前記発光素子は、前記切欠又は前記貫通穴の少なくとも一部を塞ぐように配されることを特徴とする発光装置。 A light emitting element;
A conductor having a conductor electrically connected to the light emitting element, and a substrate provided with a notch or a through hole so as to penetrate in the vertical direction in plan view;
Comprising
The light emitting device, wherein the light emitting element is disposed so as to close at least a part of the notch or the through hole when the substrate is viewed in plan.
前記発光装置の周囲を囲うように設けられたリフレクタと、
を具備した照明装置。 A light emitting device according to any one of claims 1 to 6,
A reflector provided to surround the light emitting device;
A lighting device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008019794A JP2009182151A (en) | 2008-01-30 | 2008-01-30 | Light emitting device and illuminator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008019794A JP2009182151A (en) | 2008-01-30 | 2008-01-30 | Light emitting device and illuminator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009182151A true JP2009182151A (en) | 2009-08-13 |
Family
ID=41035887
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008019794A Pending JP2009182151A (en) | 2008-01-30 | 2008-01-30 | Light emitting device and illuminator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009182151A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015106568A (en) * | 2013-11-28 | 2015-06-08 | 京セラ株式会社 | Wiring board and optical module |
-
2008
- 2008-01-30 JP JP2008019794A patent/JP2009182151A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015106568A (en) * | 2013-11-28 | 2015-06-08 | 京セラ株式会社 | Wiring board and optical module |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7868345B2 (en) | Light emitting device mounting substrate, light emitting device housing package, light emitting apparatus, and illuminating apparatus | |
TWI307176B (en) | Led-array | |
US8158996B2 (en) | Semiconductor light emitting device package | |
JP4808550B2 (en) | Light emitting diode light source device, lighting device, display device, and traffic signal device | |
TWI525789B (en) | Light-emitting diode | |
JP2004327863A (en) | Semiconductor light emitting device having reflection plate with heat dissipation function | |
JP2009158451A (en) | Edge light type light-emitting diode backlight module | |
EP2360417A2 (en) | Light-emitting device and illumination device | |
JP2016504770A (en) | Method for manufacturing optoelectronic semiconductor components and optoelectronic semiconductor components | |
JP2007059781A (en) | Submount-attached light emitting element and light emitting device | |
JP2004311467A (en) | Package for light emitting device, light emitting device | |
JP2018120959A (en) | Light emitting device and lighting system | |
JP2011159812A (en) | Light emitting device | |
US20110186975A1 (en) | Semiconductor package and manufacturing method thereof | |
JP2011101019A (en) | Package housing and package structure of edge-light type light emitting element | |
KR101173398B1 (en) | Light Emitting Diode Package and Method for Manufacturing Same | |
JP2012069302A (en) | Lamp and lighting system | |
JP2005347467A (en) | Light emitting device and lighting system | |
US7897991B2 (en) | Light emitting diode and LED chip thereof | |
JP2008160032A (en) | Light-emitting device | |
US9614137B2 (en) | Light emitting device | |
JP2009182151A (en) | Light emitting device and illuminator | |
JP2009049386A (en) | Illuminating light source and illuminator | |
JP5298987B2 (en) | Light emitting device and method for manufacturing light emitting device | |
KR101896677B1 (en) | Light emitting device and lighting system having thereof |