JP2010129655A

JP2010129655A - Ｌｅｄ発光装置

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Publication number: JP2010129655A
Application number: JP2008300839A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Demukai; 幸弘出向井; Yoshihisa Ando; 可久安藤
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2008-11-26
Filing date: 2008-11-26
Publication date: 2010-06-10

Abstract

【課題】ＬＥＤ発光装置の封止材の剥離を防止する。
【解決手段】ＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップの電極が接続される一対のリードフレームと、前記ＬＥＤチップの周囲に反射面を形成するカップ状部を有するとともに前記一対のリードフレームの一部を内包するケースと、前記カップ状部に充填される封止材とを備えたＬＥＤ発光装置において、前記カップ状部の壁面に螺旋状にネジ溝を刻設し、封止材の剥離を防止する。
【選択図】図３

Description

本発明はＬＥＤ発光装置に関する。

一般に表面実装型のＬＥＤ発光装置では、ケースに形成されたカップ状部にＬＥＤチップを載置するとともに、カップ状部に透光性樹脂を充填することによってＬＥＤチップを封止する。ケースと封止材の接着性はＬＥＤ発光装置の品質や寿命等に大きく影響する。即ち、両者の接着性が十分でない場合には、製造過程（例えばリフロー工程）における温度変化に伴う膨張や収縮、或いは外力によって封止材がケースから剥がれるおそれがある。このような剥離は、生じる隙間からの腐食性物質の侵入をゆるし、品質の劣化や故障の原因となる。ところで、長寿命化及び耐候性の向上を図るため、封止材にシリコーン樹脂を用いることがあるが、シリコーン樹脂はエポキシ樹脂等に比べて線膨張係数が大きく、ケースの材料として一般的なナイロン系樹脂との接着性は劣る。従って、封止材とケースの剥離の問題が一層顕著となる。

封止材とケースの剥離を防止するためには、高い接着性が得られるように両者の材質を選択すればよいが、光透過性や耐候性などその他の特性についても同時に満足するように設計することは困難である。また、材質に依存する以上、特定の材質の組合せの場合にのみ有効な対策となり、汎用性に欠ける。一方、新たな発想に基づく剥離防止対策として、ケースの壁面にシボを形成することによって封止材とケースの接触面積を増やし、封止材の加熱硬化時の剥離を防止することが提案されている（特許文献１）。この方法によれば確かに封止材の剥離を防止できるものの、その原理が接触面積の増大にあることから、環境変化に伴って封止材が大幅に膨張又は収縮したり、比較的大きな外力が加わったりした場合に十分対応できるとは言い難い。尚、本願に直接関係はしないが、レンズの固定に関する先行技術が特許文献２に開示されている。
特開２００３−２８２９５５号公報特開２００７−１４９７９５号公報

そこで本発明の課題は、封止材の剥離防止に一層有効であるとともに汎用的であり、しかも品質の向上に寄与する、ＬＥＤ発光装置の構成を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は次の構成からなる。即ち、
ＬＥＤチップと、
前記ＬＥＤチップの電極が接続される一対のリードフレームと、
前記ＬＥＤチップの周囲に反射面を形成するカップ状部を有するとともに前記一対のリードフレームの一部を内包するケースと、
前記カップ状部に充填される封止材と、を備え、
前記カップ状部の壁面に螺旋状にネジ溝が刻設されていることを特徴とする、ＬＥＤ発光装置である。

以上の構成では、カップ状部の壁面に螺旋状にネジ溝を刻設したことによって、カップ状部に充填される封止材の外周とカップ状部の壁面がかみ合った状態（螺合したような状態）が形成される。その結果、封止材が膨張・収縮した場合でも、封止材とカップ状部の壁面との間に剪断応力が発生し難くなる。加えて、両者の接触面積も増大し、非常に高い剥離防止効果を発揮する。このように本発明によれば封止材及びケースの材質に依存することなく封止材の剥離を防止できる。一方、カップ状部の壁面に刻設したネジ溝によってＬＥＤチップの光が拡散・散乱することになり、輝度ムラや色ムラが低減する。これによって高品質の光を出射することができる。

以下、本発明を構成する各要素について説明する。
（ＬＥＤチップ）
ＬＥＤチップ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ＬＥＤチップを用いることができる。III族窒化物系化合物半導体は、一般式としてＡｌ_ＸＧａ_ＹＩｎ_{１−Ｘ−Ｙ}Ｎ（０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、０≦Ｘ＋Ｙ≦１）で表され、ＡｌＮ、ＧａＮ及びＩｎＮのいわゆる２元系、Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＮ、Ａｌ_ｘＩｎ_１−ｘＮ及びＧａ_ｘＩｎ_１−ｘＮ（以上において０＜ｘ＜１）のいわゆる３元系を包含する。

III族窒化物系化合物半導体は任意のドーパントを含むものであっても良い。ｎ型不純物として、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）、カーボン（Ｃ）等を用いることができる。ｐ型不純物として、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、ベリリウム（Ｂｅ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）等を用いることができる。なお、ｐ型不純物をドープした後にIII族窒化物系化合物半導体を電子線照射、プラズマ照射若しくは炉による加熱にさらすことができるが必須ではない。

III族窒化物系化合物半導体は、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）のほか、周知の分子線結晶成長法（ＭＢＥ法）、ハライド系気相成長法（ＨＶＰＥ法）、スパッタ法、イオンプレーティング法などによっても形成することができる。

III族窒化物系化合物半導体層を成長させる基板の材質はIII族窒化物系化合物半導体層を成長させられるものであれば特に限定されないが、例えば、サファイア、窒化ガリウム、スピネル、シリコン、炭化シリコン、酸化亜鉛、リン化ガリウム、ヒ化ガリウム、酸化マグネシウム、酸化マンガン、III族窒化物系化合物半導体単結晶などを基板の材料として挙げることができる。中でも、サファイア基板を用いることが好ましく、サファイア基板のａ面を利用することが更に好ましい。

ＬＥＤチップの発光色は目的に応じて適宜選択される。例えば、青色、赤色、緑色等、所望の発光色に応じて選択される。また、ＬＥＤチップを複数個用いることもできる。その場合には、同種類のＬＥＤチップを組み合わせることはもちろんのこと、異なる種類のＬＥＤチップを複数組み合わせても良い。例えば、最終的に白色光が得られるように一種又は発光色の異なる二種以上のＬＥＤチップを使用する。

本発明の一形態ではＬＥＤチップと蛍光体とを併用する。そしてＬＥＤチップの光と、ＬＥＤチップの光の一部を利用して蛍光体から生ずる蛍光との混合（混色）によって白色光を得る。蛍光体は例えば後述の封止材に含有させる。蛍光体の種類は特に限定されず、有機系、無機系を問わず採用することができる。様々な蛍光色を有する蛍光体を採用することができ、例えば光の三原色である赤色、緑色、又は青色の蛍光色を有する蛍光体の他、それらの中間色を蛍光する蛍光体（例えば黄色系蛍光体）を用いることができる。複数の蛍光体を組み合わせて用いることもでき、例えば赤色系蛍光体、緑色系蛍光体、及び青色系蛍光体を混合して用いることができる。

（リードフレーム）
本発明のＬＥＤ発光装置は一対のリードフレームを備える。リードフレームにはＬＥＤチップの電極が電気的に接続される。リードフレームの一部はケースに被覆される。

（ケース）
ケースは、ＬＥＤチップの周囲に反射面を形成するカップ状部を有するとともに上記一対のリードフレームの一部を内包する。この反射面はＬＥＤチップから横又は斜め上方向に放出された光を反射し、光の取り出し方向の光へと変換する。「カップ状」とは、ＬＥＤチップの光軸に垂直方向の断面の面積がその底部側から発光装置の光の取り出し方向に向かって連続的又は段階的に増加する空間を囲む形状をいう。かかる条件を満たす範囲において反射面の形状は特に限定されるものではない。

カップ状部の壁面には螺旋状にネジ溝が刻設されている。本発明ではこのネジ溝が封止材の剥離防止に重要な役割を果たす。従って、剥離防止効果を高めるため、原則、ネジ溝の形成領域は広い程よい。ネジ溝の形成領域は、好ましくはカップ状部の壁面の５０％以上の領域であり、更に好ましくは同７０％以上の領域であり、より一層好ましくは同９０％以上の領域である。最も好ましくはカップ状部の壁面の全体に亘ってネジ溝を形成する。

ネジ溝の形状は特に限定されない。例えば、図１示すように、Ｖ字状（ａ、ｂ）の他、底部に向かって広がる形状（例えばｃに示す断面台形の溝）等を採用できる。一方、所望の剥離防止効果が得られるようにネジ溝の深さを設定する。ネジ溝の深さは例えば０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍである。

例えば、外周に螺旋状にネジ山が刻設されたコアピンを用いて成形することによって（コアピンを回転させながら抜きとり成形する）、カップ状部の壁面に上記のごときネジ溝が刻設されたケースが得られる。

ケースの形成材料は特に限定されず、金属、合金、合成樹脂等から適当な材料を選択して用いることができる。但し、ＬＥＤチップに対向する面、即ち反射面はＬＥＤチップの光に対して反射性であることが要求される。例えば白色系の樹脂など、光反射率の高い樹脂でケースを作製することができる。樹脂製のケースは成形が容易であるという利点を有する。

ケースを熱伝導率の高い材料によって形成することによって、発光装置の放熱特性の向上を図ることができる。熱伝導率の高い材料としてはアルミ（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）などの金属又はその合金を例示することができる。熱伝導率の高い材料によって反射部材を構成すればＬＥＤチップの放熱の一部を反射部材を介して行うことができ、発光装置の放熱特性が向上する。

（封止材）
ケースのカップ状部にはＬＥＤチップ封止用の材料が充填される。封止材の材料としてはＬＥＤチップの光に対して透明であり、且つ耐久性、耐候性などに優れたものを採用することが好ましい。例えばシリコーン（シリコーン樹脂、シリコーンゴム、及びシリコーンエラストマーを含む）、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、ガラス等の中から、ＬＥＤチップの発光波長との関係で適当なものを選択することができる。ＬＥＤチップの光が短波長領域の光を含む場合には特に紫外線劣化が問題となるため、シリコーン等の紫外線劣化に対する耐性の高い材料を採用することが好ましい。尚、封止材の材料は、ＬＥＤチップの光に対する透過性、硬化した状態の硬度、取り扱いの容易さ等を考慮して適当なものが採用される。

封止材に蛍光体を含有させることもできる。蛍光体を用いることによりＬＥＤチップからの光の一部を異なる波長の光に変換することができ、出射光の色を変化させ又は補正することができる。ＬＥＤチップからの光により励起可能なものであれば任意の蛍光体を用いることができ、その選択においては出射光の発光色、耐久性等が考慮される。蛍光体を封止材に一様に分散させても、また一部の領域に局在させてもよい。例えば蛍光体をＬＥＤチップの近傍に局在させることにより、ＬＥＤチップから放出された光を効率的に蛍光体に照射できる。

複数種類の蛍光体を組み合わせて封止材に含有させることもできる。この場合にはＬＥＤチップからの光により励起されて発光する蛍光体と当該蛍光体からの光により励起されて発光する蛍光体とを組み合わせて用いることもできる。

封止材に光拡散材を含有させて封止材内での光の拡散を促進させ、発光ムラの減少を図ることもできる。特に上記のように蛍光体を用いる構成においては、ＬＥＤチップからの光と蛍光体からの光との混色を促進させて発光色のムラを少なくするためにこのような光拡散材を用いることが好ましい。

（レンズ）
本発明の一形態では、ケースのカップ状部の開口側を覆うレンズが備えられる。レンズはケースへの固定に利用される接続部を有する。当該接続部の外周には螺旋状にネジ山が刻設されている。レンズをケースへ固定する際にはこのネジ山がカップ状部のネジ溝に螺合する。接続部のネジ山がカップ状部の開口側のネジ溝のみに螺合するように構成するか、或いは、接続部のネジ山がカップ状部のネジ溝の実質的全部に螺合するように構成する。後者の場合、接続部のネジ山とカップ状部のネジ溝との間に封止材の一部を介在させる。これによって、螺合に加え封止材の接着性を利用してレンズがケースに固定されることになり、より強固な固定状態が形成される。前者の場合においては封止材の介在は必須ではないが、より強固な固定状態を形成するためには、後者の場合と同様に封止材の一部を接続部のネジ山とカップ状部のネジ溝の間に介在させることが好ましい。

レンズの材質は特に限定されない。材質の例はポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂及びガラスである。

以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。本発明の実施例の一つを図２及び３に示す。図２はＬＥＤ発光装置１の斜視図であり、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。ＬＥＤ発光装置１は大別してＬＥＤチップ１０、一対のリードフレーム（２０、２１）及びケース（パッケージ）３０からなる。

図４に示すようにＬＥＤチップ１０はサファイア基板１１上に複数の半導体層が積層された構成からなり、主発光ピーク波長を４６０ｎｍ付近に有する。ＬＥＤチップ１０の各層のスペックは次の通りである。
層：組成
ｐ型層１５：ｐ−ＧａＮ：Ｍｇ
発光する層を含む層１４：ＩｎＧａＮ層を含む
ｎ型層１３：ｎ−ＧａＮ：Ｓｉ
バッファ層１２：ＡｌＮ
基板１１：サファイア

基板１１の上にはバッファ層１２を介してｎ型不純物としてＳｉをドープしたＧａＮからなるｎ型層１３が形成される。ここで、基板１１にはサファイアを用いたがこれに限定されることはなく、サファイア、スピネル、炭化シリコン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化マンガン、ジルコニウムボライド、III族窒化物系化合物半導体単結晶等を用いることができる。さらにバッファ層１２はＡｌＮを用いてＭＯＣＶＤ法で形成されるがこれに限定されることはなく、材料としてはＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ及びＡｌＩｎＧａＮ等を用いることができ、製法としては分子線結晶成長法（ＭＢＥ法）、ハライド系気相成長法（ＨＶＰＥ法）、スパッタ法、イオンプレーティング法、電子シャワー法等を用いることができる。III族窒化物系化合物半導体を基板として用いた場合は、当該バッファ層を省略することができる。さらに、基板とバッファ層は半導体素子形成後に、必要に応じて除去することもできる。

ここでｎ型層１３をＧａＮで形成したが、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ若しくはＡｌＩｎＧａＮを用いることができる。また、ｎ型層１３にはｎ型不純物してＳｉをドープしたが、このほかにｎ型不純物として、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃ等を用いることもできる。

発光する層を含む層１４は量子井戸構造（多重量子井戸構造、若しくは単一量子井戸構造）を含んでいてもよく、また発光素子の構造としてはシングルへテロ型、ダブルへテロ型及びホモ接合型のものなどでもよい。

発光する層を含む層１４はｐ型層１５の側にＭｇ等をドープしたバンドギャップの広いIII族窒化物系化合物半導体層を含むこともできる。これは発光する層を含む層１４中に注入された電子がｐ型層１５に拡散するのを効果的に防止するためである。

発光する層を含む層１４の上にｐ型不純物としてＭｇをドープしたＧａＮからなるｐ型層１５を形成する。このｐ型層１５はＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ又はＩｎＡｌＧａＮとすることもできる、また、ｐ型不純物としてはＺｎ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａを用いることもできる。ｐ型不純物の導入後に、電子線照射、炉による加熱、プラズマ照射等の周知の方法により低抵抗化することも可能である。

上記構成の発光素子において、各III族窒化物系化合物半導体層は一般的な条件でＭＯＣＶＤを実行して形成するか、分子線結晶成長法（ＭＢＥ法）、ハライド系気相成長法（ＨＶＰＥ法）、スパッタ法、イオンプレーティング法、電子シャワー法等の方法で形成することもできる。

ｎ電極１８はＡｌとＶの２層で構成され、ｐ型層１５を形成した後にｐ型層１５、発光する層を含む層１４、及びｎ型層１３の一部をエッチングにより除去することにより表出したｎ型層１３上に蒸着で形成される。

透光性電極１６はＩＴＯであって、ｐ型層１５の上に積層される。ｐ電極１７は金を含む材料で構成されており、蒸着により透光性電極１６の上に形成される。以上の工程により各層及び各電極を形成した後、各チップの分離工程を行う。

尚、基板１１の裏面（半導体層が形成されない側の表面）にＡｌ、Ａｇ、窒化チタン、窒化ハフニウム、窒化ジルコニウム、窒化タンタルなどからなる反射層を形成してもよい。反射層を設けることにより、基板１１側に向かった光を取り出し方向へと効率的に反射、変換することができ、光の取り出し効率の向上が図られる。このような反射層は形成材料の蒸着などの公知の方法で形成することができる。

リードフレーム（２０、２１）はいずれもアルミ（Ａｌ）合金からなる。リードフレーム（２０、２１）はいずれも片側の端部の一部がケース３０に被覆されている（ケース３０に内包される）。当該端部においてケース３０に被覆されない領域を利用して、後述するようにワイヤボンディングが施される。一方、リードフレーム（２０、２１）の露出部（リード足）は折り曲げられてケース３０の裏面側に回り込む。

ケース３０は白色系の樹脂からなる。ケース３０には平面視円形の開口を有するカップ状部３１が形成されている。カップ状部３１内にＬＥＤチップ１０が載置される。これによってＬＥＤチップ１０の周囲に反射面が形成される。図３に示す通り、カップ状部３１の内壁面には螺旋状にネジ溝３２が刻設されている。この例ではほぼ全域に亘ってネジ溝３２を刻設した。ネジ溝３２の深さはおよそ０．１ｍｍである。カップ状部３１には封止樹脂３３が充填されている。本実施例では封止樹脂３３の材料として、黄色系の蛍光体を分散させたシリコーン樹脂を用いた。

次にＬＥＤ発光装置１の製造方法を説明する。まず、上記の方法でＬＥＤチップ１０を用意する。一方、アルミ合金からなる金属板を切断加工することによってリードフレーム（２０、２１）を得る。次に、インジェクションモールドによってリードフレーム（２０、２１）に白色系樹脂をモールドし、ケース３０を成形する。その際、外周に螺旋状にネジ山が刻設されたコアピンを用い、これを回転させながら引き抜くことによって、その壁面に螺旋状にネジ溝が刻設されたカップ状部３１を形成する。その後、リードフレーム２０のカップ状部内での露出部にＬＥＤチップ１０をペースト材を用いて搭載する。続いてＬＥＤチップ１０の各電極を、対応するリードフレーム（２０、２１）に金線でワイヤボンドする。最後に、ケース３０のカップ状部３１を蛍光体含有のシリコーン樹脂でモールドする。

続いてＬＥＤ発光装置１の発光態様を説明する。まず、給電を受けてＬＥＤチップ１０から青色系の光が放出する。この青色系の光の一部はケース３０のカップ状部３１内の封止樹脂３３を通過する過程で蛍光体を励起させ、これによって黄色系の蛍光が生ずる。その結果、ＬＥＤ発光装置１からは青色系の光と黄色系の光との混色による白色光が出射することになる。

ＬＥＤ発光装置１では、封止樹脂３３を充填するカップ状部３１の壁面に螺旋状にネジ溝３２が刻設されている。これによって、カップ状部３１に充填する封止樹脂３３の外周とカップ状部３１の壁面がかみ合った状態（螺合したような状態）が形成される。その結果、封止樹脂３３が膨張・収縮した場合でも、封止樹脂３３とカップ状部３１の壁面との間に剪断応力が発生し難くなる。また、両者の接触面積も増大する。このような特徴により、封止樹脂３３がカップ状部３１の壁面から剥離し難くなる。従って、温度変化や外力に強い構成となる。一方、カップ状部３１の壁面に刻設したネジ溝３２によってＬＥＤチップ１０の光が拡散・散乱することになり、輝度の均一化及びＬＥＤチップ１０が出射する青色光と蛍光体が発する黄色光との混合が促進する。その結果、輝度ムラや色ムラの少ない高品質の光が得られる。

他の実施例であるＬＥＤ発光装置２を図５（斜視図）及び６（図５のＢ−Ｂ線断面図）に示す。ＬＥＤ発光装置２は大別してＬＥＤチップ１０、一対のリードフレーム（２０、２１）、ケース（パッケージ）３０及びレンズ４０からなる。尚、上記実施例と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。

ケース３０は平面視円形の開口を有するカップ状部３１を備える。カップ状部３１の壁面には、上記実施例と同様に、螺旋状にネジ溝３２が刻設されている。このネジ溝３２はレンズ４０の固定に利用される。

レンズ４０はアクリル樹脂製の凸レンズである。レンズ面と反対側には筒状の接続部４１が備えられる。接続部４１の外周には螺旋状にネジ山４２が刻設されている。

ＬＥＤ発光装置２では、カップ状部３１に封止樹脂３３を充填した後、封止樹脂３３が固化する前にレンズ４０の接続部４１をカップ状部３１の壁面に螺合させる。詳しくは、封止樹脂３３が軟化状態のときに、レンズ４０を周方向に回転させつつその接続部４１をカップ状部３１に侵入させることによって、接続部４１の外周に刻設されたネジ山４２を、カップ状部３１の壁面に刻設されたネジ溝３２に螺合させる（ネジ溝３２には封止樹脂３３が供給されることになる）。その後、加熱して封止樹脂３３を硬化させる。ここで、図７に示す通り、接続部４１の外周に刻設されたネジ山４２とカップ状部３１の壁面に刻設されたネジ溝３２はピッチが等しい一方で深さ（高さ）が異なり、接続部４１のネジ山４２とカップ状部３１の壁面に刻設されたネジ溝３２との間に封止樹脂３３が介在する。このような状態が形成されることから、接続部４１のネジ山４２がカップ状部３１の壁面のネジ溝３２に螺合することに加えて、封止樹脂３３の接着力が発揮されることになり、レンズ４０がケース３０に対して強固に固定される。一方、レンズ４０によって封止樹脂３３が押圧される状態が形成され、封止樹脂３３がケース３０から一層剥離し難くなる。

ＬＥＤ発光装置２の場合、ＬＥＤチップ１０の光と、封止樹脂３３内の蛍光体が発する蛍光が混合した光がレンズ３０を通って出射する。従って、レンズ効果によって照射範囲が狭い光が生成する。

レンズ面が逆円錐形状のレンズ４５を用いた例を図８（斜視図）及び図９（Ｃ−Ｃ線断面図）に示す。このＬＥＤ発光装置３では、レンズ４５の側面部分から光が出射することになる。

レンズ面と反対側、即ち接続部が形成される側の形状が上記の例と異なるレンズを用いたＬＥＤ発光装置４を図１０及び図１１に示す。ＬＥＤ発光装置４に使用するレンズ５０では、レンズ面と反対側が外縁部分を除いて円錐状に成形されている。外縁部分には螺旋状にネジ山５１が刻設されている。当該構成に対応するように、カップ状部３１の壁面の全体ではなく、その開口部に近い領域のみにネジ溝３２が刻設されている。

ＬＥＤ発光装置４では、レンズ５０を固定する際、レンズ５０と封止樹脂３３の間に存在する空気を逃がしやすくなる。これによってレンズ５０と封止樹脂３３の間に空隙が生ずることを防止でき、品質が向上する。尚、この例ではレンズ５０とカップ状部３１の壁面とが接続する領域（即ち螺合する部分）は少ないものの、レンズ５０のネジ山５１とカップ状部３１のネジ溝３２の間には封止樹脂が介在し（図７を参照）、十分な固定力が得られる。

図１１に示したＬＥＤ発光装置５では、封止樹脂３３の接着力を利用してレンズ５５をケース３５に固定する。換言すれば、レンズ５５をケース３５に固定するための接着剤としても封止樹脂３３が機能する。図示の通り、起伏に富む表面形状（この例では断面が略Ｔ字状）に成形することによってレンズ５５の接続部５６の表面積を増大させている。このようにして接続部５６の表面と封止樹脂３３の接触面積を大きくし固定力を高めている。一方、レンズ５５の接続部５６が封止樹脂３３を押圧する状態を形成することによって、カップ状部３１の壁面から封止樹脂３３が剥離することを防止している。このようにＬＥＤ発光装置５では、上記のＬＥＤ発光装置１の場合と同様にカップ状部３１の壁面に刻設されたネジ溝３２による剥離防止効果に加え、レンズ５５による剥離防止効果も奏される。

本発明のＬＥＤ発光装置は様々な用途に利用可能である。例えば、照明装置の光源として、或いは、携帯電話や携帯情報端末等のバックライト用光源として好適である。

この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。

ケースのカップ状部に刻設されるネジ溝の形状の例。実施例のＬＥＤ発光装置１の斜視図である。図２のＡ−Ａ線位置での断面図である。ＬＥＤ発光装置１に使用するＬＥＤチップ１０の構成を示す図である。実施例のＬＥＤ発光装置２の斜視図である。図５のＢ−Ｂ線位置での断面図である。レンズとカップ状部壁面との螺合状態を示す部分拡大図である。実施例のＬＥＤ発光装置３の斜視図である。図８のＣ−Ｃ線位置での断面図である。実施例のＬＥＤ発光装置４の断面図である。実施例のＬＥＤ発光装置５の断面図である。

符号の説明

１、２、３、４、５ＬＥＤ発光装置
６、３１カップ状部
７、３２ネジ溝
１０ＬＥＤチップ
２０、２１リードフレーム
３０、３４、３５ケース
３３封止樹脂
４０、４５、５０、５５レンズ
４１レンズの接続部
４２、５１ネジ山

Claims

ＬＥＤチップと、
前記ＬＥＤチップの電極が接続される一対のリードフレームと、
前記ＬＥＤチップの周囲に反射面を形成するカップ状部を有するとともに前記一対のリードフレームの一部を内包するケースと、
前記カップ状部に充填される封止材と、を備え、
前記カップ状部の壁面に螺旋状にネジ溝が刻設されていることを特徴とする、ＬＥＤ発光装置。
前記カップ状部の開口側を覆うレンズであって、その外周に螺旋状にネジ山が刻設された接続部を有し、該接続部の前記ネジ山が前記カップ状部の開口側の前記ネジ溝に螺合することによって前記ケースに固定されるレンズを備えることを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤ発光装置。
前記ネジ山と前記ネジ溝の間に前記封止材の一部が介在していることを特徴とする、請求項２に記載のＬＥＤ発光装置。
前記カップ状部の開口側を覆うレンズであって、その外周に螺旋状にネジ山が刻設された接続部を有し、該接続部の前記ネジ山が前記封止材の一部を間に介在させた状態で前記カップ状部の前記ネジ溝に螺合することによって前記ケースに固定されるレンズを備えることを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤ発光装置。