JP2010114218A - Light-emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光デバイスに関し、特に、パッケージ内にチップ及び蛍光体粒子が設けられた発光デバイスに関する。 The present invention relates to a light emitting device, and more particularly to a light emitting device in which a chip and phosphor particles are provided in a package.
一般的に、白色光を発光する発光デバイスには、青色の光を出射するLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)チップと、青色の光を吸収して、青色に対して補色関係にある黄色の光を出射する蛍光体とが設けられている。これにより、発光デバイスの外部には、LEDチップから出射された青色の光と、蛍光体から出射された黄色の光が出射され、これらの光が混合されることにより、白色の光となる(例えば、特許文献1参照。)。
Generally, a light emitting device that emits white light includes an LED (Light Emitting Diode) chip that emits blue light and a yellow light that absorbs blue light and is complementary to blue. And a phosphor that emits light. Thereby, the blue light emitted from the LED chip and the yellow light emitted from the phosphor are emitted to the outside of the light emitting device, and these lights are mixed to become white light ( For example, see
しかしながら、特許文献1に記載された従来の発光デバイスにおいては、出射方向によって出射光の色度がばらつくという問題がある。
However, the conventional light emitting device described in
本発明の目的は、出射方向に依らず出射光の色度が均一な発光デバイスを提供することである。 An object of the present invention is to provide a light emitting device in which the chromaticity of emitted light is uniform regardless of the emitting direction.
本発明の一態様によれば、上面に凹部が形成されたパッケージと、前記凹部の底面に搭載され、第1の波長の光を出射するチップと、前記凹部内に充填された樹脂部材と、前記樹脂部材の下部に堆積し、前記第1の波長の光が入射されると前記第1の波長よりも長い第2の波長の光を出射する蛍光体粒子と、を備え、前記凹部の底面における前記チップの直下域は、前記直下域の周囲の領域に対して突出していることを特徴とする発光デバイスが提供される。 According to one aspect of the present invention, a package having a recess formed on the top surface, a chip mounted on the bottom surface of the recess and emitting light of the first wavelength, a resin member filled in the recess, And a phosphor particle that is deposited under the resin member and emits light having a second wavelength longer than the first wavelength when the light having the first wavelength is incident thereon, and the bottom surface of the recess A light emitting device is provided in which a region directly below the chip in the projection protrudes from a region around the chip.
本発明の他の一態様によれば、上面が平坦なパッケージと、前記上面に搭載され、第1の波長の光を出射するチップと、前記上面上に設けられた樹脂部材と、前記樹脂部材の下部に堆積し、前記第1の波長の光が入射されると前記第1の波長よりも長い第2の波長の光を出射する蛍光体粒子と、を備え、前記上面における前記チップの直下域は、前記直下域の周囲の領域に対して突出していることを特徴とする発光デバイスが提供される。 According to another aspect of the present invention, a package having a flat upper surface, a chip mounted on the upper surface and emitting light having a first wavelength, a resin member provided on the upper surface, and the resin member And phosphor particles that emit light having a second wavelength longer than the first wavelength when the light having the first wavelength is incident thereon, immediately below the chip on the upper surface. The light emitting device is provided in which the region protrudes from a region around the region directly below.
本発明によれば、出射方向に依らず出射光の色度が均一な発光デバイスを実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a light emitting device in which the chromaticity of emitted light is uniform regardless of the emitting direction.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
先ず、本発明の第1の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る発光デバイスを例示する断面図である。
なお、図1においては、蛍光体粒子を実際よりも大きく、模式的に描いている。後述する他の図においても同様である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, a first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to this embodiment.
In FIG. 1, the phosphor particles are schematically drawn larger than the actual size. The same applies to other figures described later.
図1に示すように、本実施形態に係る発光デバイス1においては、パッケージ11が設けられており、パッケージ11の上面には、凹部12が形成されている。凹部12の形状は、例えばすり鉢状であり、側面は上方に開くように傾斜している。パッケージ11は、絶縁性の材料、例えば白色のセラミック又は白色の樹脂からなるパッケージ本体に、正電極及び負電極(いずれも図示せず)が埋め込まれて構成されている。正電極及び負電極は、凹部12の底面13において露出している。
As shown in FIG. 1, in the
凹部12内にはLEDチップ14が設けられている。LEDチップ14は、例えば、青色又は青色から紫外までの領域の光(以下、総称して「青色の光」という)を出射する発光素子であり、その形状は矩形の板状であり、上面、下面、側面の全ての面から光を出射する。LEDチップ14は、凹部12の底面13の中央部に搭載されており、LEDチップ14の下面は、半田層(図示せず)を介して、底面13に埋め込まれた負電極に接続されている。また、LEDチップ14の上面と正電極とは、ワイヤ(図示せず)を介して接続されている。
An
凹部12内には、透明な樹脂からなる樹脂部材15が充填されている。凹部12の深さはLEDチップ14の厚さよりも大きく、樹脂部材15はLEDチップ14及びワイヤ(図示せず)を埋め込んでいる。また、樹脂部材15内には多数の蛍光体粒子16が混入されており、樹脂部材15の下部、すなわち、底面13並びにLEDチップ14の上面及び側面に接する部分に、層状に堆積している。蛍光体粒子16は、LEDチップ14が発する青色の光が入射されると励起し、波長が入射光の波長よりも長い光、例えば黄色の光を出射する蛍光材料により形成されている。なお、樹脂部材15は、LEDチップ14が発する青色の光と、蛍光体粒子16が発する黄色の光を透過させる。
The
そして、凹部12の底面13におけるLEDチップ14の直下域13aは、底面13における直下域13aの周囲の領域13bに対して上方に突出している。その突出量は、例えば、蛍光体粒子16が堆積して形成された堆積層16aの厚さ以上である。これにより、堆積層16aのうち、LEDチップ14の上面及び側面を覆う部分以外の部分は、LEDチップ14よりも下方に位置している。このため、堆積層16aのうち、LEDチップ14の上面上に配置された部分の厚さと、LEDチップ14の側面上に配置された部分の厚さとは、ほぼ等しくなる。
The
このような発光デバイス1は、例えば、以下の方法によって製造することができる。すなわち、上述のような形状の凹部12が形成されたパッケージ11を作製する。次に、凹部12の底面13における負電極(図示せず)が露出している領域上にLEDチップ14をマウントし、LEDチップ14と正電極(図示せず)とをワイヤボンディングする。次に、透明樹脂に蛍光体粒子16を分散させた樹脂液を、例えば塗布により、凹部12内に充填させる。その後、一定時間放置することにより、蛍光体粒子16に樹脂液内を沈降させ、樹脂液の下部に蛍光体粒子16からなる堆積層16aを形成する。その後、加熱処理を行い、樹脂液を熱硬化させることにより、樹脂部材15を形成する。これにより、発光デバイス1が製造される。
Such a
次に、本実施形態の動作及び効果について説明する。
発光デバイス1においては、正電極及び負電極によってLEDチップ14に電力が供給されると、LEDチップ14が青色の光を全方位に向けて出射する。出射された光のうち、下方に向かう光はパッケージ11によって遮られるが、上方及び側方に向かう光は樹脂部材15内に進入する。樹脂部材15内に進入した青色の光の一部は、蛍光体粒子16に入射し、吸収される。これにより、蛍光体粒子16を形成する蛍光材料が励起し、入射光よりも波長が長い光、例えば、黄色の光を出射する。この黄色の光は、樹脂部材15内に進入する。一方、樹脂部材15内に進入した光の残部は、蛍光体粒子16には入射せずに、青色の光のまま樹脂部材15内を伝播する。樹脂部材15内を伝播する黄色の光及び青色の光は、樹脂部材15から直接、又は凹部12の側面において反射された後、凹部12の開口から凹部12の外部に出射されることにより、発光デバイス1の外部に出射される。このとき、LEDチップ14から出射された青色の光と、蛍光体粒子16から出射された黄色の光とが混合されるため、発光デバイス1から出射する光は白色となる。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
In the
この場合、LEDチップ14から出射した青色の光のうち、蛍光体粒子16に吸収される光の割合によって、発光デバイス1から出射する光の色が異なる。そして、この割合は、堆積層16aの厚さに依存する。すなわち、堆積層16aが厚いほど、黄色の光の割合が多くなり、発光デバイス1の出射光の色目は黄色くなる。逆に、堆積層16aが薄いほど、青色の光の割合が多くなり、発光デバイス1の出射光の色目は青くなる。
In this case, the color of the light emitted from the
そして、本実施形態においては、パッケージ11の凹部12の底面13において、LEDチップ14の直下域13aは、その周囲の領域13bよりも上方に突出しているため、堆積層16aのうち、LEDチップ14の上面を覆う部分の厚さと、LEDチップ14の側面を覆う部分の厚さとが、相互にほぼ等しくなる。このため、LEDチップ14の上面から出射した光と、LEDチップ14の側面から出射した光とで、青色の光と黄色の光との混合割合がほぼ等しくなり、色度がほぼ等しくなる。これにより、発光デバイス1からは、出射角度に依らず色度が均一な光が出射される。また、LEDチップ14の側面から出射した光が蛍光体粒子16によって過度に吸収されることがなく、効率よく発光デバイス1の外部に出射させることができるため、発光効率が高い。
In the present embodiment, since the
以下、本実施形態の効果を説明するために、本実施形態の比較例について説明する。
図2は、本比較例に係る発光デバイスを例示する断面図である。
図2に示すように、本比較例に係る発光デバイス101においては、パッケージ11の凹部12の底面13が平坦である。このため、堆積層16aにおけるLEDチップ14を覆う部分以外の部分は、LEDチップ14と同じ高さに形成される。これにより、LEDチップ14の側面から出射した光は、堆積層16a内を長い距離にわたって通過し、その大部分が蛍光体粒子16に吸収されて黄色の光に変換される。従って、LEDチップ14の側面から出射した光は、青色の光よりも黄色の光の割合が多い黄色味がかった光になる。一方、LEDチップ14の上面から出射した光は、青色の光と黄色の光とが適正な比率で混合され、白色の光となる。
Hereinafter, in order to explain the effect of this embodiment, a comparative example of this embodiment will be described.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to this comparative example.
As shown in FIG. 2, in the
この結果、堆積層16aにおけるLEDチップ14の上面を覆う部分は白色に発光するものの、LEDチップ14の周辺に位置する部分は黄色に発光してしまう。そして、このような位置による色度の不均一性は、発光デバイス101から出射する光の均一性に影響を及ぼし、発光デバイス101から出射する方向によって出射光の色度がばらついてしまう。また、LEDチップ14の側面から出射した光は、蛍光体粒子16によって過度に吸収されるため、発光効率が低くなり、発光強度が低い。
As a result, the portion covering the upper surface of the
これに対して、本実施形態によれば、LEDチップ14から出射した光が堆積層16a内を通過する光路長は、出射方向によらずほぼ均一であるため、凹部12内の位置によって発光の色度がばらつくことがなく、発光デバイス1から出射される光の色度は、出射方向によらず均一である。また、LEDチップ14の側面から出射した光が蛍光体粒子16によって過度に吸収されることがなく、発光効率が高い。
On the other hand, according to the present embodiment, the optical path length through which the light emitted from the
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
図3は、本実施形態に係る発光デバイスを例示する断面図である。
図3に示すように、本実施形態に係る発光デバイス2においては、パッケージ11の凹部12の底面13において、周囲の領域13bのうち直下域13aに接する領域が、なだらかな傾斜となっている。すなわち、周辺の領域13bにおける直下域13aの近傍の領域の高さは、直下域13aから遠ざかるにつれて低くなっている。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第1の実施形態と同様である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the light emitting device according to this embodiment.
As shown in FIG. 3, in the
本実施形態によっても、前述の第1の実施形態と同様な作用及び効果を得ることができる。また、本実施形態によれば、底面13における周辺の領域13bがなだらかに傾斜しているため、パッケージ11のパッケージ本体を鋳型によって成型する場合に、型抜き性が良好である。
Also according to the present embodiment, the same operations and effects as those of the first embodiment described above can be obtained. Further, according to the present embodiment, since the
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
図4は、本実施形態に係る発光デバイスを例示する断面図である。
図4に示すように、本実施形態に係る発光デバイス3においては、凹部12の底面13は平坦になっており、底面13の中央部上に台座17が設けられている。台座17の形状は平板状であり、その上面及び下面は平坦である。そして、LEDチップ14は、台座14上に載置されている。また、台座17は導電性の材料、例えば、金属により形成されている。これにより、LEDチップ14の下面は、台座17を介して負電極(図示せず)に接続されている。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第1の実施形態と同様である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the light emitting device according to this embodiment.
As shown in FIG. 4, in the light emitting device 3 according to the present embodiment, the
本実施形態によっても、前述の第1の実施形態と同様な作用及び効果を得ることができる。また、本実施形態によれば、既存のパッケージに台座17を取り付けるだけで、上述の発光デバイスを実現することができる。
Also according to the present embodiment, the same operations and effects as those of the first embodiment described above can be obtained. In addition, according to the present embodiment, the above-described light emitting device can be realized simply by attaching the
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
図5は、本実施形態に係る発光デバイスを例示する平面図であり、
図6は、図5に示すA−A’線による断面図である。
なお、図を見易くするために、図5においては、樹脂部材及び堆積層は図示を省略されている。また、図6においては、ワイヤは図示を省略されている。後述する他の図においても同様である。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a plan view illustrating the light emitting device according to this embodiment.
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line AA ′ shown in FIG.
In order to make the drawing easier to see, the resin member and the deposited layer are not shown in FIG. Further, in FIG. 6, the wire is not shown. The same applies to other figures described later.
図5及び図6に示すように、本実施形態に係る発光デバイス4においては、パッケージ31が設けられている。パッケージ31の形状は、例えば上面及び下面の面積が各側面の面積よりも大きい略直方体形状であり、上面にはすり鉢状の凹部32が形成されている。上方から見て、凹部32の底面33の外縁は円形であり、凹部32の側面は上に行くほど外側に向かうように傾斜している。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
パッケージ31においては、絶縁性の材料、例えば白色のセラミック又は白色の樹脂からなるパッケージ本体31aが設けられている。また、パッケージ本体31aには、負電極31b及び正電極31cが埋め込まれている。負電極31bと正電極31cとはパッケージ本体31aによって相互に絶縁されており、両電極の上面は底面33において露出している。上方から見て、負電極31bの形状は、中心が底面33の中心と一致し円弧が底面33の外縁と一致した扇形と、底面33の中心に配置された正方形とが組み合わされた形状である。また、正電極31cの形状は、負電極31bの扇形部分を除く領域に、負電極31bの正方形部分から一定の距離を隔てて配置されたコ字形状であり、その外縁は底面33の外縁と一致しており、その内縁は正方形部分に沿って延びている。
The
そして、負電極31bの正方形部分の上面には、環状の溝40が形成されている。上方から見て、溝40の外縁は円形であり、内縁は正方形である。また、溝40は負電極31bを貫通しておらず、従って、溝40の内側は溝40に対して突出した凸部41となっている。凸部41の上面は平坦であり、その高さは負電極31bにおける溝40の外側の部分の上面の高さ、正電極31cの上面の高さ、及びパッケージ本体31aにおける負電極31bと正電極31cとの間の部分の上面の高さと等しい。溝40の深さ、すなわち、凸部41の突出量は、例えば、70〜90μmである。なお、パッケージ31における凸部41に相当する部分の幅は、例えば200μmである。
An
また、凹部32内における凸部41の直上域には、LEDチップ34が設けられている。溝40は、負電極31bの上面におけるLEDチップ34の直下域の周囲に、LEDチップ34を囲むように形成されている。LEDチップ34と凸部41との間には半田層(図示せず)が設けられており、LEDチップ34の下面は、半田層を介して、凸部41の上面に接続されている。LEDチップ34の厚さは、例えば95μmである。
Further, an
更に、発光デバイス4にはワイヤ43が設けられている。ワイヤ43の一端はLEDチップ34の上面にボンディングされており、ワイヤ43の他端は正電極31cの上面にボンディングされている。これにより、LEDチップ34の上面はワイヤ43を介して正電極31cに接続されている。
Further, the
更にまた、凹部32内には、透明な樹脂からなる樹脂部材35が充填されている。また、樹脂部材35内には、上述のLEDチップ34及びワイヤ43が埋め込まれている。そして、樹脂部材35内には多数の蛍光体粒子が混入されている。蛍光体粒子は、底面33及びLEDチップ34上、すなわち、樹脂部材35の下部に堆積しており、堆積層36aを形成している。堆積層36aの厚さは、例えば、凸部41の突出量以下であり、例えば70μmである。蛍光体粒子は、LEDチップ34が発する青色の光が入射されると励起し、黄色の光を出射する。樹脂部材35は、LEDチップ34が発する青色の光と、蛍光体粒子が発する黄色の光を透過させる。一例では、樹脂部材35は例えばシリコーン樹脂又はエポキシ樹脂により形成されている。また、蛍光体粒子を形成する蛍光材料には、例えば、ホスト材にアルカリ土類金属を用いた珪酸塩系材料若しくは珪酸窒化物系材料、又は、これらの蛍光材料に希土類イオンを付活した蛍光材料であって、主に可視光励起するものを用いることができる。
Further, the
本実施形態においては、負電極31bの上面に、上方から見てLEDチップ34を囲むように溝40が形成されているため、堆積層36aのうち、溝40内に位置する部分は、LEDチップ34よりも下方に位置している。このため、堆積層36aは、LEDチップ34の上面及び側面をほぼ均一な厚さで覆っている。
In this embodiment, since the
次に、本実施形態の動作及び効果について説明する。
発光デバイス4においては、外部から電圧が供給されると、負電極31bから半田層を介してLEDチップ34の下面に負電位が印加されると共に、正電極31cからワイヤ43を介してLEDチップ34の上面に正電位が印加され、LEDチップ34が青色の光を全方位に向けて出射する。出射された光のうち、下方に向かう光は負電極31bによって遮られるが、上方及び側方に向かう光は、堆積層36aをほぼ厚さ方向に通過した後、樹脂部材35内に進入する。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
In the
このとき、堆積層36aにおけるLEDチップ34の上面を覆う部分の厚さと、LEDチップ34の側面を覆う部分の厚さとは相互にほぼ等しいため、LED34の上面から出射した光が堆積層36a内を通過する光路の長さと、LED34の側面から出射した光が堆積層36a内を通過する光路の長さとは、相互にほぼ等しい。このため、前述の第1の実施形態と同様な理由により、LEDチップ34の上面から出射した光と、側面から出射した光とで、青色の光と黄色の光との混合割合がほぼ等しくなり、色度がほぼ等しくなる。この結果、発光デバイス3の出射光は、出射方向に依らず色度が均一となる。また、発光デバイス3においては、LEDチップ34の側面から出射した光が蛍光体粒子によって過度に吸収されることがないため、発光効率が高い。
At this time, since the thickness of the portion covering the upper surface of the
また、本実施形態によれば、負電極31bに溝40を形成するだけで、LEDチップ34を覆う堆積層36aの厚さを均一にすることができる。これにより、セラミックからなるパッケージ31aには、既存の部品を用いることができるため、発光デバイス4の製造が容易である。本実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第1の実施形態と同様である。
Further, according to the present embodiment, the thickness of the deposited
次に、本実施形態の変形例について説明する。
図7は、本変形例に係る発光デバイスを例示する断面図である。
図7に示すように、本変形例に係る発光デバイス4aにおいては、堆積層36aがLEDチップ34を覆う部分と、溝40内のみに設けられており、それより外側には設けられていない。このような堆積層36aは、樹脂液の塗布量を制御することにより形成することができる。本変形例によれば、前述の第3の実施形態と比較して、LEDチップ34の側面から出射して堆積層36aを透過した光が、堆積層36aに再入射することを防止できる。本変形例における上記以外の構成及び作用効果は、前述の第3の実施形態と同様である。
Next, a modification of this embodiment will be described.
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to this variation.
As shown in FIG. 7, in the
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。
図8は、本実施形態に係る発光デバイスを例示する断面図である。
なお、図8が示す断面は、前述の第4の実施形態において図6が示す断面に相当する。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating the light emitting device according to this embodiment.
The cross section shown in FIG. 8 corresponds to the cross section shown in FIG. 6 in the above-described fourth embodiment.
図8に示すように、本実施形態に係る発光デバイス5は、前述の第4の実施形態に係る発光デバイス4(図6参照)と比較して、負電極31bの形状が異なっている。すなわち、発光デバイス5においては、負電極31bの上面おける凸部41以外の領域は、凸部41の上面よりも下方に位置している。なお、凸部41の上面は、LEDチップ34の直下域に相当する。また、凸部41の上面の高さは、正電極31cの上面の高さ、及びパッケージ本体31aにおける負電極31bと正電極31cとの間の部分の上面の高さと等しい。従って、凹部32の底面33において、負電極31bの上面における凸部41以外の領域のみが、他の領域に対して凹んでいる。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第4の実施形態と同様である。
As shown in FIG. 8, the
本実施形態においては、前述の第4の実施形態と比較して、堆積層36aにおけるLEDチップ34よりも下方に位置する部分の割合が多くなるため、LEDチップ34の側方から出射し、堆積層36aを通過した光のうち、堆積層36aに再入射する光の割合を低減することができる。また、第4の実施形態と同様に、負電極31bのみを加工することにより、上述の構成を実現できるため、発光デバイス5の製造が容易である。本実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第4の実施形態と同様である。
In the present embodiment, since the ratio of the portion located below the
次に、本実施形態の変形例について説明する。
図9は、本変形例に係る発光デバイスを例示する断面図である。
図9に示すように、本変形例に係る発光デバイス5aにおいては、堆積層36aは負電極31bの直上域のみに設けられており、それ以外の領域には設けられていない。すなわち、堆積層36aは、正電極31cの直上域、及びパッケージ本体31における負電極31bと正電極31cの間の部分の直上域には設けられていない。この結果、本変形例においても、前述の第4の実施形態の変形例(図7参照)と同様に、堆積層36aがLEDチップ34の近傍のみに限定的に配置されている。これにより、前述の第4の実施形態の変形例と同様に、堆積層36aを通過した光が、堆積層36aに再入射することを防止できる。
Next, a modification of this embodiment will be described.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to this variation.
As shown in FIG. 9, in the
次に、本発明の第6の実施形態について説明する。
図10は、本実施形態に係る発光デバイスを例示する断面図である。
なお、図10が示す断面は、前述の第4の実施形態において図6が示す断面に相当する。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating the light emitting device according to this embodiment.
Note that the cross section shown in FIG. 10 corresponds to the cross section shown in FIG. 6 in the above-described fourth embodiment.
図10に示すように、本実施形態に係る発光デバイス6は、前述の第5の実施形態に係る発光デバイス5(図8参照)と比較して、パッケージ本体31a及び正電極31cの形状が異なっている。すなわち、発光デバイス6においては、パッケージ本体31aにおける負電極31bと正電極31cとの間の部分の上面、及び、正電極31cの上面は、負電極31bの上面おける凸部41以外の領域と同じ高さにある。従って、凹部32の底面33における凸部41以外の領域は、凸部41の上面よりも下方に位置しており、凸部41はその周囲の領域に対して突出している。なお、凸部41の上面は、LEDチップ34の直下域に相当する。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第5の実施形態と同様である。
As shown in FIG. 10, the
本実施形態においては、前述の第4及び第5の実施形態と比較して、堆積層36aにおけるLEDチップ34を覆う部分以外の全ての部分がLEDチップ34よりも下方に位置するため、LEDチップ34の側方から出射し、堆積層36aを通過した光のうち、堆積層36aに再入射する光の割合をより一層低減することができる。本実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第4の実施形態と同様である。
In the present embodiment, as compared with the fourth and fifth embodiments described above, all the portions other than the portion covering the
以下、本実施形態の効果を、実験例に基づいて説明する。
図11(a)は色度の測定方向を示す平面図であり、(b)は色度の測定方向を示す断面図であり、(c)は模式的な色度図であり、
図12(a)及び(b)は、横軸に出射角度をとり、縦軸に色度Cxをとって、出射角度が出射光の色度に及ぼす影響を例示するグラフ図であり、(a)はΦ0の場合を示し、(b)はΦ90の場合を示し、
図13(a)及び(b)は、横軸に出射角度をとり、縦軸に色度Cyをとって、出射角度が出射光の色度に及ぼす影響を例示するグラフ図であり、(a)はΦ0の場合を示し、(b)はΦ90の場合を示す。
Hereinafter, the effect of this embodiment will be described based on experimental examples.
FIG. 11A is a plan view showing the measurement direction of chromaticity, FIG. 11B is a cross-sectional view showing the measurement direction of chromaticity, and FIG. 11C is a schematic chromaticity diagram.
FIGS. 12A and 12B are graphs illustrating the influence of the emission angle on the chromaticity of the emitted light, with the emission angle on the horizontal axis and the chromaticity Cx on the vertical axis. ) Shows the case of Φ0, (b) shows the case of Φ90,
FIGS. 13A and 13B are graphs illustrating the influence of the emission angle on the chromaticity of the emitted light, with the emission angle on the horizontal axis and the chromaticity Cy on the vertical axis. ) Shows the case of Φ0, and (b) shows the case of Φ90.
本実験例においては、図11(a)及び(b)に示すように、発光デバイス6の上面に平行な方向のうち、相互に直交する2方向Φ0及びΦ90において、発光デバイス6の上面とLEDチップ34の中心軸Cとの交点Dを基点とした出射方向Vについて、出射光の色度Cx及びCyを測定した。このとき、出射方向Vと中心軸Cとのなす角度を、出射角度θとした。
In this experimental example, as shown in FIGS. 11A and 11B, in two directions Φ0 and Φ90 orthogonal to each other among the directions parallel to the upper surface of the
また、評価対象には、本実施形態に係る発光デバイス6及び比較例に係る発光デバイスを用いた。比較例に係る発光デバイスにおいては、本実施形態に係る発光デバイス6と比較して、凹部32の底面33が平坦になっている。そして、いずれの発光デバイスにおいても、出射角度が0°の出射方向において、出射光の色度Cx及びCyが0.31になるように、樹脂部材35中の蛍光体粒子の含有量を調整した。図11(c)に示すように、出射光が白色である場合には、出射光の色度Cx及びCyはそれぞれ0.31程度となる。一方、出射光が黄色くなると、色度Cx及びCyは、いずれも0.31より大きくなる。
Moreover, the
図12(a)及び(b)並びに図13(a)及び(b)に示すように、比較例に係る発光デバイスについては、Φ0及びΦ90のいずれの方向においても、出射角度θが0°付近である場合は出射光の色度Cx及びCyが約0.31であり、出射光は白色であったが、出射角度θの絶対値が大きくなると、色度Cx及びCyが高くなり、出射光が黄色に近くなった。このように、出射方向によって出射光の色度がばらついた。 As shown in FIGS. 12A and 12B and FIGS. 13A and 13B, in the light emitting device according to the comparative example, the emission angle θ is around 0 ° in both directions of Φ0 and Φ90. In this case, the chromaticity Cx and Cy of the outgoing light is about 0.31, and the outgoing light is white. However, when the absolute value of the outgoing angle θ is increased, the chromaticity Cx and Cy are increased and the outgoing light is increased. Became close to yellow. Thus, the chromaticity of the outgoing light varies depending on the outgoing direction.
これに対して、本実施形態に係る発光デバイスは、Φ0及びΦ90のいずれの方向においても、出射角度によらず、出射光の色度Cx及びCyは0.310〜0.315程度であり、白色であった。すなわち、出射方向に依らず出射光の色度が均一であった。このように、本実施形態によれば、比較例と比較して、出射方向に関して出射光の色度を均一化することができた。 On the other hand, in the light emitting device according to the present embodiment, the chromaticity Cx and Cy of the emitted light is about 0.310 to 0.315 regardless of the emission angle in any direction of Φ0 and Φ90. It was white. That is, the chromaticity of the emitted light is uniform regardless of the emission direction. Thus, according to the present embodiment, the chromaticity of the emitted light can be made uniform in the emission direction as compared with the comparative example.
次に、本発明の第7の実施形態について説明する。
図14は、本実施形態に係る発光デバイスを例示する断面図である。
図14に示すように、本実施形態に係る発光デバイス7においては、パッケージ51の形状が基板状である。すなわち、パッケージ51の上面52には、前述の第1の実施形態のようなLEDチップ全体を収納するような大きな凹部12(図1参照)は形成されておらず、概ね平坦である。但し、上面52には、環状の溝53が形成されている。
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described.
FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to this embodiment.
As shown in FIG. 14, in the
そして、上面52上における溝53の内側には、LEDチップ54が搭載されている。これにより、上面52におけるLEDチップ54の直下域52aは、直下域52aの周囲の領域52b、すなわち、溝53の底面に対して突出している。LEDチップ54は、例えば青色の光を出射するチップである。
An
また、パッケージ51の上面52上には、LEDデバイス54及び溝53を覆うように、樹脂部材55が設けられている。樹脂部材55は上面52上に盛り上げられており、その形状は例えば球体の一部であり、例えば、半球状である。樹脂部材55の下部、すなわち、パッケージ51の上面52及びLEDチップ54に接する部分には、蛍光体粒子56が堆積されており、堆積層56aを形成している。蛍光体粒子56は、前述の第1の実施形態における蛍光体粒子16と同様に、例えば、青色の光を吸収して黄色の光を出射するものである。また、堆積層56aの厚さは、例えば、溝53の深さ以下である。
Further, a
本実施形態によっても、LEDチップ54の直下域52aが周囲の領域52bに対して突出しており、LEDチップ54が領域52b上に設けられた堆積層56aよりも上方に配置されているため、LEDチップ54の側面から出射した光が、蛍光体粒子56によって過度に吸収されることがない。また、本実施形態によれば、半球状の樹脂部材55により、出射光を集光するレンズ効果を得ることができる。本実施形態における上記以外の構成及び作用効果は、前述の第1の実施形態と同様である。
Also in this embodiment, the
次に、本発明の第8の実施形態について説明する。
図15は、本実施形態に係る発光デバイスを例示する断面図である。
図15に示すように、本実施形態に係る発光デバイス8においては、前述の第7の実施形態と比較して、パッケージ51の形状が異なっている。すなわち、発光デバイス8においては、パッケージ51の上面52におけいて、LEDチップ54の直下域52aのみが突出している。すなわち、上面52における直下域52a以外の領域が、直下域52aよりも下方に位置している。本実施形態によれば、前述の第7の実施形態と比較して、LEDチップ54の側面から出射して堆積層56aを通過した光が、堆積層56aに再入射することをより確実に抑制できる。本実施形態における上記以外の構成及び作用効果は、前述の第7の実施形態と同様である。
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to this embodiment.
As shown in FIG. 15, in the light emitting device 8 according to this embodiment, the shape of the
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。例えば、前述の各実施形態においては、LEDチップが青色の光を出射し、蛍光体粒子がこの青色の光の一部を吸収して黄色の光を出射し、青色の光と黄色の光を混合させて白色の光を得る例を示したが、本発明はこれに限定されず、LEDチップの出射光及び蛍光体粒子の出射光は何色でもよい。また、発光デバイスの出射光も白色には限定されず、例えば、緑色又は赤色の光を出射する発光デバイスであってもよい。更に、チップもLEDチップには限定されない。本発明は、第1の波長の光を出射するチップが設けられており、このチップが出射する光を第2の波長の光に変換して出射する蛍光体粒子が層状に堆積した発光デバイスであれば、適用可能である。なお、通常、ストークスシフトにより、第2の波長は第1の波長よりも長くなる。 While the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to these embodiments. Those in which those skilled in the art appropriately added, deleted, or changed the design of the above-described embodiments are also included in the scope of the present invention as long as they have the gist of the present invention. For example, in each of the embodiments described above, the LED chip emits blue light, and the phosphor particles absorb a part of the blue light to emit yellow light, and the blue light and the yellow light are emitted. Although the example which obtains white light by mixing was shown, the present invention is not limited to this, and the emitted light of the LED chip and the emitted light of the phosphor particles may be any color. Further, the light emitted from the light emitting device is not limited to white, and may be, for example, a light emitting device that emits green or red light. Further, the chip is not limited to the LED chip. The present invention is a light emitting device in which a chip that emits light of a first wavelength is provided, and phosphor particles that are emitted by converting the light emitted from the chip into light of a second wavelength are deposited in layers. If applicable, it is applicable. Note that the second wavelength is usually longer than the first wavelength due to the Stokes shift.
1、2、3、4、4a、5、5a、6、7、8、101 発光デバイス、11 パッケージ、12 凹部、13 底面、13a 直下域、13b 周囲の領域、14 LEDチップ、15 樹脂部材、16 蛍光体粒子、16a 堆積層、17 台座、31 パッケージ、31a パッケージ本体、31b 負電極、31c 正電極、32 凹部、33 底面、34 LEDチップ、35 樹脂部材、36a 堆積層、40 溝、41 凸部、43 ワイヤ、51 パッケージ、52 上面、52a 直下域、52b 周囲の領域、53 溝、54 LEDチップ、55 樹脂部材、56 蛍光体粒子、56a 堆積層、C 中心軸、D 交点、V 出射方向 1, 2, 3, 4, 4a, 5, 5a, 6, 7, 8, 101 Light-emitting device, 11 package, 12 recess, 13 bottom surface, 13a area directly below, 13b area around, 14 LED chip, 15 resin member, 16 phosphor particles, 16a deposition layer, 17 pedestal, 31 package, 31a package body, 31b negative electrode, 31c positive electrode, 32 recess, 33 bottom surface, 34 LED chip, 35 resin member, 36a deposition layer, 40 groove, 41 convex Part, 43 wire, 51 package, 52 upper surface, 52a immediately below region, 52b surrounding region, 53 groove, 54 LED chip, 55 resin member, 56 phosphor particle, 56a deposition layer, C central axis, D intersection, V emission direction
Claims (7)
前記凹部の底面に搭載され、第1の波長の光を出射するチップと、
前記凹部内に充填された樹脂部材と、
前記樹脂部材の下部に堆積し、前記第1の波長の光が入射されると前記第1の波長よりも長い第2の波長の光を出射する蛍光体粒子と、
を備え、
前記凹部の底面における前記チップの直下域は、前記直下域の周囲の領域に対して突出していることを特徴とする発光デバイス。 A package having a recess formed on the upper surface;
A chip mounted on the bottom surface of the recess and emitting light of a first wavelength;
A resin member filled in the recess;
Phosphor particles deposited on the lower part of the resin member and emitting light having a second wavelength longer than the first wavelength when the light having the first wavelength is incident;
With
The light emitting device characterized in that a region directly below the chip on the bottom surface of the recess protrudes from a region around the region directly below.
前記パッケージは、
絶縁性のパッケージ本体と、
前記凹部の底面における前記チップの直下域を含む領域に設けられ、前記チップの下面に接続された第1の電極と、
前記凹部の底面における前記第1の電極から離隔した領域に設けられ、前記ワイヤの他端に接続された第2の電極と、
を有し、
前記第1の電極の上面における前記チップの直下域に周囲の領域には、溝が形成されていることを特徴とする請求項1記載の発光デバイス。 A wire further connected at one end to the top surface of the chip;
The package is
An insulating package body;
A first electrode provided in a region including a region directly below the chip on the bottom surface of the recess, and connected to a lower surface of the chip;
A second electrode provided in a region spaced from the first electrode on the bottom surface of the recess and connected to the other end of the wire;
Have
The light emitting device according to claim 1, wherein a groove is formed in a peripheral region immediately below the chip on the upper surface of the first electrode.
前記パッケージは、
絶縁性のパッケージ本体と、
前記凹部の底面における前記チップの直下域を含む領域に設けられ、前記チップの下面に接続された第1の電極と、
前記凹部の底面における前記第1の電極から離隔した領域に設けられ、前記ワイヤの他端に接続された第2の電極と、
を有し、
前記第1の電極の上面において、前記チップの直下域以外の領域は、前記直下域よりも下方に位置していることを特徴とする請求項1記載の発光デバイス。 A wire further connected at one end to the top surface of the chip;
The package is
An insulating package body;
A first electrode provided in a region including a region directly below the chip on the bottom surface of the recess, and connected to a lower surface of the chip;
A second electrode provided in a region spaced from the first electrode on the bottom surface of the recess and connected to the other end of the wire;
Have
2. The light emitting device according to claim 1, wherein a region other than a region directly below the chip is located below the region directly below the upper surface of the first electrode.
前記上面に搭載され、第1の波長の光を出射するチップと、
前記上面上に設けられた樹脂部材と、
前記樹脂部材の下部に堆積し、前記第1の波長の光が入射されると前記第1の波長よりも長い第2の波長の光を出射する蛍光体粒子と、
を備え、
前記上面における前記チップの直下域は、前記直下域の周囲の領域に対して突出していることを特徴とする発光デバイス。 A package with a flat top surface;
A chip mounted on the upper surface and emitting light of a first wavelength;
A resin member provided on the upper surface;
Phosphor particles deposited on the lower part of the resin member and emitting light having a second wavelength longer than the first wavelength when the light having the first wavelength is incident;
With
The area directly below the chip on the upper surface protrudes from the area around the area directly below the light emitting device.
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