JP2010171116A - 発光装置及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光装置内で吸収される光の量を低減して光取り出し効率を向上させる。
【解決手段】本発明の発光装置１は、電極部６，７と、電極部に実装された発光素子３と、発光素子の実装位置を囲む状態で設けられた枠体４と、発光素子を封止する透光性の封止材５とを備え、電極部の電極面６Ａ，７Ａに平行な基準平面に対して角度θ１（０°＜θ＜９０°）で傾斜したリング状の反射面２０が、枠体４よりも内側でかつ電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａの上側に設けられた構成となっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光装置及び表示装置に関する。詳しくは、樹脂封止型の発光装置とこれを用いた表示装置に関する。

発光装置の一つの形態として、発光素子を透光性の樹脂で封止した樹脂封止型の発光装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。また、発光素子の周囲にこれを囲む状態で金属製の枠体を設け、発光素子からの光を枠体の内周面（傾斜面）で反射させて上方に放射させるようにした発光装置が知られている（例えば、特許文献２を参照）。

図７は従来の発光装置（樹脂封止型発光装置）の構成を示すもので、（Ａ）はその上面図、（Ｂ）はその側断面図である。図７において、発光源となる光半導体素子５０は、第１電極部５１に搭載されている。光半導体素子５０は、図示しない導電性のダイボンド材を用いて第１電極部５１に固定されている。第１電極部５１と第２電極部５２との間には絶縁部５３が介在している。第１電極部５１と第２電極部５２は、絶縁部５３によって電気的に分離されている。光半導体素子５０の上面には図示しない電極が形成されている。光半導体素子５０の電極は導電性のワイヤ（ボンディングワイヤ）５４を介して第２電極部５２に電気的に接続されている。光半導体素子５０の実装位置の周辺には枠体５５が設けられている。枠体５５は反射面５６を有している。光半導体素子５０は、ワイヤ５４と一体に封止材５７によって封止（樹脂封止）されている。

上記構成からなる発光装置においては、第１電極部５１と第２電極部５２を通して光半導体素子５０に電力が供給されることにより、光半導体素子５０から光が出力（出射）される。このとき、光半導体素子５０から出力された光は、封止材５７を通して発光装置の外部に取り出される。また、光半導体素子５０から枠体５５の反射面５６に入射した光は、当該反射面５６で上向きに反射された後、封止材５７を通して発光装置の外部に取り出される。

光半導体素子５０の出力光は、その上半球状に放射している。封止材５７の屈折率は、それよりも外部（空気）の屈折率よりも高い。このため、光半導体素子５０から封止材５７中に出力された光は、封止材５７とその外部（空気）の界面で透過光と反射光に分かれる。このうち、反射光が進む方向は、スネルの法則より、光半導体素子５０から出力された光が封止材５７と外部との界面に入射するときの入射角度と封止材５７の屈折率で決まる。

反射光の光出力は、フレネルの式に基づくものとなる。そして、上記入射角度が０°（封止材の面に対して垂直入射）の場合、封止材５７の屈折率を“ｎ”、その外側の空気の屈折率を“１”、上記界面での反射率を“Ｒ”とすると、次の（１）式で表すことができる。
Ｒ＝{（１／ｎ−１）／（１／ｎ＋１）}² …（１）

このため、例えば、封止材５７の屈折率がｎ＝１．５のときの反射率は４％となる。この反射率は、封止材５７の屈折率が高いほど高くなる。このため、光半導体素子５０から封止材５７に取り出される光を増加させるために、封止材５７に高い屈折率の材料を用いると、その影響で界面での光の反射率が高くなる。また、封止材５７と外部との界面では、上記入射角度が大きくなると反射率が高くなり、臨界角以上で全反射となる。

特開２００６−１１４６７１号公報 特開２００４−２８８９３７号公報

上述のように封止材５７と外部との界面で反射した光のうち、一部の光は、第１電極部５１や第２電極部５２の電極面（表面）で反射した後、光半導体素子５０の端面に到達する。その際、電極部５１，５２の電極面や光半導体素子５０の端面で光が吸収される。このような発光装置内での光の吸収は、光半導体素子５０の出力光を外部に取り出すときの効率（以下、「光取り出し効率」）を低下させる要因となる。また、封止材５７の形状によっては、例えば図８、図９に示すように、封止材５７と外部との界面で反射した光が、第１電極部５１や第２電極部５２の表面で反射した後、再び封止材５７と外部との界面で反射する場合がある。このように発光装置内で光の反射が繰り返されると、その都度、光が吸収される。このため、上記同様に発光装置の光取り出し効率を低下させる要因となる。

本発明に係る発光装置は、電極部と、前記電極部に実装された発光素子と、前記発光素子の実装位置を囲む状態で設けられた枠体と、前記発光素子を封止する透光性の封止材とを備え、前記電極部の電極面に平行な基準平面に対して角度θ（０°＜θ＜９０°）で傾斜したリング状の反射面が、前記枠体よりも内側でかつ前記電極部の電極面の上側に設けられた構成となっている。また、本発明に係る表示装置は、上記構成の発光装置を光源として備えたものとなっている。

本発明に係る発光装置及び表示装置においては、封止材と外部との界面で反射した光が電極部の電極面の上側に設けられたリング状の反射面に入射すると、当該反射面の傾斜にしたがって、発光素子から離れる方向に、又は上記界面への入射角度が小さくなる方向に反射される。このため、上記リング状の反射面が存在しなければ、発光素子の端面に当たって吸収される光や上記界面から再び反射される光を、外部に取り出すことが可能となる。

本発明によれば、基準平面に対して傾斜したリング状の反射面を電極部の電極面の上側に設けることにより、当該反射面が設けられていない場合は発光素子の端面に当たって吸収される光や上記界面から再び反射される光を、発光装置の外部に取り出すことができる。このため、電極部の電極面の上側に上記の反射面を設けない場合に比較して、発光装置の光取り出し効率を向上させることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の構成を示すもので、（Ａ）はその上面図、（Ｂ）はその側断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る発光装置の構成を示す側断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る発光装置の構成を示す側断面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る発光装置の構成を示す側断面図である。 本発明の第５の実施の形態に係る発光装置の構成を示す側断面図である。 本発明の第６の実施の形態に係る発光装置の構成を示す側断面図である。 従来の発光装置（樹脂封止型発光装置）の構成を示すもので、（Ａ）はその上面図、（Ｂ）はその側断面図である。 従来の発光装置の他の構成を示す側断面図である。 従来の発光装置の他の構成を示す側断面図である。

以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本発明の技術的範囲は以下に記述する実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。

本発明の実施の形態については、以下の順序で説明する。
１．第１の実施の形態
２．第２の実施の形態
３．第３の実施の形態
４．第４の実施の形態
５．第５の実施の形態
６．第６の実施の形態
７．適用例

＜１．第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の構成を示すもので、（Ａ）はその上面図、（Ｂ）はその側断面図である。図示した発光装置１は、樹脂封止型の発光装置であって、大きくは、光半導体素子３と、枠体４と、封止材５とを備えた構成となっている。光半導体素子３は、発光素子の一例として設けられたものである。ここでは、方向性の定義として、図１の中にＸ方向とＹ方向とＺ方向を明示する。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向は、互いに直交する関係にある。

発光装置１は、全体的に平面視四角形（図例では正方形）状に形成されている。発光装置１の外形を規定する四角形の相対応する２辺はＸ方向と平行に配置され、他の２辺はＹ方向と平行に配置されている。第１電極部６と第２電極部７は、平板状のリードフレームの電極部であって、いずれも導電材料（金属等）によって形成されている。第１電極部６は一方の面（上面）を電極面６Ａとし、第２電極部７も一方の面（上面）を電極面７Ａとしている。第１電極部６の電極面６Ａと第２電極部７の電極面７Ａは、同一平面上、さらに詳しくはＸＹ平面に平行な基準平面上に配置されている。このため、第１電極部６の電極面６Ａと第２電極部７の電極面７Ａは、光半導体素子３の厚み方向に相当するＺ方向で同じ高さ位置に配置されている。

絶縁部８は、樹脂等の絶縁材料によって形成されている。絶縁部８は、Ｘ方向で第１電極部６と第２電極部７を物理的に分離（分断）するように、Ｙ方向に長い帯状に形成されている。絶縁部８は、Ｘ方向で第１電極部６と第２電極部７の間に介装されている。絶縁部８は、第１電極部６と第２電極部７を電気的に分離するものである。

発光装置１は、例えば、インサートモールド成形によって得られるものである。インサートモールド成形では、モールド用の金型内にインサート品を装填した状態で当該金型内に樹脂を注入した後、当該樹脂を硬化させることで、一体化した複合部品を得る方法である。発光装置１をインサートモールド成形で作製する場合は、第１電極部６と第２電極部７を有するリードフレームをインサート品として金型内に装填し、樹脂の注入と硬化を行なう。これにより、第１電極部６、第２電極部７、枠体４及び絶縁部８を一体化した構造が得られる。この構造体に光半導体素子３をダイボンドし、ワイヤ１０をワイヤボンディングする。その後、封止材５でモールド成形し、ダイシングにより個片化することで、発光装置１が得られる。

光半導体素子３は、電力の供給を受けて光を出力（出射）するものである。光半導体素子３に対する電力の供給は、第１電極部６、第２電極部７及びワイヤ１０を介して行なわれる。光半導体素子３は、平面視四角形のチップ状に形成されている。光半導体素子３は、当該光半導体素子３の上面から光を発生させる上面発光型の発光素子である。光半導体素子３は、ＸＹ平面で発光装置１の中央部に搭載されている。光半導体素子３の上面には、図示しない発光部と電極が設けられている。発光部は、光半導体素子３の上面の中心部に設けられている。光半導体素子３の上面に設けられた発光部からは、上半球状に光が出力されるようになっている。光半導体素子３は、第１電極部６の電極面６Ａに図示しない導電性のボンディングペースト、又はハンダを用いて実装されている。光半導体素子３の下面は、上記ダイボンド材による接着層を介して第１電極部６の電極面６Ａに接している。光半導体素子３は、導電性のワイヤ（例えば、金ボンディングワイヤなど）１０を介して第２電極部７に電気的に接続されている。ワイヤ１０は、Ｘ方向で光半導体素子３と第２電極部７の間にループ形状に架け渡されている。ワイヤ１０は、Ｘ方向と平行に配線されている。ワイヤ１０の一端は、光半導体素子３の上面に設けられた電極（不図示）に接続されている。ワイヤ１０の他端は、第２電極部７の電極面７Ａに接続されている。このため、ワイヤ１０の一端と他端は、Ｚ方向で光半導体素子３の厚み相当の段差をもって配置されている。

枠体４は、光半導体素子３とともに、電極部６，７の上に実装する状態で設けられている。枠体４は、光半導体素子３の実装位置を囲む状態で設けられている。枠体４の高さは、光半導体素子３の高さよりも高くなっている。枠体４は、その表面（内周面）に反射面４Ａを有している。枠体４の反射面４Ａは、例えば、ＸＹ平面に対して４５度の角度で傾斜したすり鉢状に形成されている。枠体４の反射面４Ａは、光半導体素子３から出力された光の一部を外部に取り出すために、当該反射面４Ａに入射した光を上方向に反射させるものである。枠体４は、例えば、上述したインサートモールド成形によって形成されるものである。その場合、枠体４及び絶縁部８は、同じ絶縁材料（樹脂）によって形成されることになる。また、枠体４は、例えば、光の反射率が８０％以上の白色の樹脂（例えば、白色のシリコーン樹脂など）を用いて形成される。反射面４Ａは、例えば、上述したインサートモールド成形によれば、枠体４そのものである。ただし、インサートモールド成形以外にも、例えば、積層セラミックス基板を用いても同様な構造に形成することができる。セラミックス材料は主に白色アルミナが用いられる。この場合、反射面４Ａはセラミックス材料のままか、金属のメタライズをつけて形成してもよい。例えば、枠体４の主材料をセラミックス（例えば、アルミナ、窒化アルミニウムなど）又は樹脂とし、その表面の必要箇所にメタライズによって金属（例えば、銀など）の反射面４Ａを形成した構成を採用してもよい。

封止材５は、光半導体素子３とワイヤ１０を一体に封止するものである。封止材５は、透光性（光を透過する性質）の樹脂によって形成されている。封止材５は、光半導体素子３から出力された光や枠体４の反射面４Ａで反射された光を外部に取り出すための光取り出し面５Ａを有している。光取り出し面５Ａは曲面で形成されている。さらに詳述すると、光取り出し面５Ａは、光半導体素子３の上方に半球面状に突出した状態で形成されている。封止材５は、当該封止材５の下側部分で光半導体素子３とワイヤ１０を一体に封止している。封止材５の光取り出し面５Ａは、平面視円形状に形成されている。

また、光半導体素子３の実装位置の周辺には、上記電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａに平行な基準平面に対して角度θ１（０°＜θ１＜９０°）で傾斜したリング状の反射面２０が設けられている。ここで記述する「リング状」とは、ほぼ一周することを意味し、形状は問わない。本形態では、ワイヤボンディングを行なう関係で、リング状の反射面２０の一部を切り欠いて、そこに電極面７Ａの一部を露出させ、ワイヤ１０の端部を接続している。反射面２０は、枠体４よりも内側でかつ電極部（６，７）の電極面（６Ａ，７Ａ）の上側に設けられている。さらに詳述すると、反射面２０は、枠体４の反射面４Ａよりも内側でかつ光半導体素子３の実装位置よりも外側に設けられている。

反射面２０は、例えば、枠体４の反射面４Ａと同様に、光の反射率が８０％以上の白色の樹脂（例えば、白色のシリコーン樹脂など）やセラミックス（例えば、白色のアルミナなど）を用いて形成してもよいし、セラミックス又は樹脂の表面に銀などの金属膜をつけて構成してもよい。また、反射面２０は、枠体４と一体に形成されることが望ましい。なぜなら、発光装置１をインサートモールド成形で作製するときに、それと同時に電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａ内に反射面２０を設けることができるためである。反射面２０は、電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａから断面山形に突出する突起部分の片側の斜面を形成している。また、反射面２０の頂部の高さと光半導体素子３の発光部の高さを、それぞれ上記基準平面からの高さ寸法（Ｚ方向の寸法）で規定すると、反射面２０の頂部の高さは、光半導体素子３の発光部の高さ以下に設定されている。このため、光半導体素子３の発光部から出力された光が反射面２０の存在によって遮られる現象を避けることができる。

反射面２０は、光半導体素子３の実装位置を中心に、同心状に複数形成されている。本形態例では光半導体素子３の周囲に、当該光半導体素子３を取り囲むように、複数（図例では３つ）の反射面２０が同心円状に形成されている。このため、側面方向からの断面構造で見ると、反射面２０は、階段状に複数の面に分割した形で形成されている。反射面２０の個数は、複数に限らず、１つでもよい。ただし、反射面２０を複数の面に分けて形成した場合は、反射面２０を１つの面だけで形成する場合に比較して、反射面２０の頂部の高さを低く抑えたうえで、反射面２０の角度θ１をより大きく（急峻に）形成できるという利点がある。

封止材５の凸部の形状が図例のようなドーム型や球のように点対称な形状であれば、反射面２０の形状もそれに合わせて平面視点対称な円形とすることにより、光半導体素子３の発光部から様々な放射角度で出力される光に対して反射面２０を有効に作用させることができる。また、封止材５の形状が例えば楕円などの点対称ではない形状の場合は、反射面２０の形状もそれに合わせて楕円などの点対称ではない形状にすればよい。

ここで、光半導体素子３の上面だけに発光部が設けられている場合は、当該発光部が光半導体素子３の発光点となる。そして、第１の実施の形態においては、半導体素子３の発光点から、その直上に位置する封止材５の光取り出し面５Ａの表層部（図例では頂部に相当）までの距離を“Ｌａ”とし、光半導体素子３の発光点から光取り出し面５Ａの最下部までの距離を“Ｌｂ”とすると、“Ｌａ＜Ｌｂ”の関係に設定されている。このため、光半導体素子３の発光部から放射された光が封止材５の光取り出し面５Ａに直接入射するときの入射角度は、発光部の直上に位置する光取り出し面５Ａの頂部で最小となり、光取り出し面５Ａの最下部で最大となる。また、光取り出し面５Ａの最下部近傍に入射した光が当該光取り出し面５Ａで反射すると、当該反射光は電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａに向かって進む。これに対して、反射面２０は、光半導体素子３に対して外向きに傾斜した状態で電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａ内に形成されている。ここで記述する「外向き」とは、光半導体素子３から見て、手前側が高く、奥側が低くなるように傾斜した面の向きをいう。

複数の反射面２０の傾斜角度θ１は、すべて同じ角度としてもよいが、好ましくは、複数の反射面２０が互いに異なる傾斜角度で形成されることが望ましい。この点は、後述する他の実施形態についても同様である。具体的には、例えば、相対的に光半導体素子３の実装位置に近い側（内側）の反射面２０は、相対的に小さい傾斜角度で形成し、相対的に光半導体素子３の実装位置から遠い側（外側）の反射面２０は、相対的に大きい傾斜角度で形成するとよい。

本発明の第１の実施の形態に係る発光装置１においては、第１電極部６と第２電極部７を通して光半導体素子３に電力が供給されることにより、光半導体素子３の上面（発光部）から光が出力（出射）される。このとき、光半導体素子３から出力された光は、封止材５の光取り出し面５Ａにおいて、スネルの法則にしたがって一部の光が発光装置の外部に取り出される。また、一部の光は光取り出し面５Ａで反射して、電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａに向かって進む。電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａ内にはリング状の反射面２０が外向きに傾斜して設けられている。このため、電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａに向かって進む光は反射面２０に入射し、そこで反射する。さらに、反射面２０で反射した光は、光半導体素子３から離れるように再び光取り出し面５Ａに向かって進む。このため、封止材５の光取り出し面５Ａで反射した一部の光を、光半導体素子３の端面に到達させることなく、光取り出し面５Ａに再度入射させることができる。したがって、反射面２０が設けられていない場合は電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａや光半導体素子３の端面に当たって吸収される光を、外部に取り出すことができる。その結果、反射面２０を設けない場合に比較して、発光装置１の光取り出し効率を向上させることができる。

一例として、封止材５の屈折率を１．５とし、反射面２０の傾斜角度θ１を１８°とし、反射面２０での光の反射率を９０％としてシミュレーションしたところ、反射面２０が設けられていない場合と比較して、光取り出し効率が３％向上するとの結果が得られた。

＜２．第２の実施の形態＞
図２は本発明の第２の実施の形態に係る発光装置の構成を示す側断面図である。図示した発光装置１の構成では、上記第１の実施の形態と比較して、封止材５の形状と反射面２０の向きが異なっている。即ち、封止材５は砲弾型の凸形状で形成され、この凸形状にならって光取り出し面５Ａが曲面で形成されている。このため、半導体素子３の発光点から、その直上に位置する光取り出し面５Ａの表層部までの距離“Ｌａ”と、光半導体素子３の発光点から光取り出し面５Ａの最下部までの距離“Ｌｂ”との関係は、“Ｌａ＞Ｌｂ”に設定されている。したがって、光半導体素子３の発光部から放射された光が封止材５の光取り出し面５Ａに直接入射するときの入射角度は、光取り出し面５Ａの頂部で最小となり、光取り出し面５Ａの頂部と最下部のほぼ中間部で最大となる。また、光取り出し面５Ａの頂部と最下部のほぼ中間部で光取り出し面５Ａに入射し、そこで反射した光は、光半導体素子３の上方を通過して電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａに向かって進む。これに対して、反射面２０は、光半導体素子３に対して内向きに傾斜した状態で電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａ内に形成されている。反射面２０は、上記の基準平面に対して角度θ２（０°＜θ２＜９０°）で傾斜している。ここで記述する「内向き」とは、光半導体素子３から見て、手前側が低く、奥側が高くなるように傾斜した面の向きをいう。

本発明の第２の実施の形態に係る発光装置１においては、第１電極部６と第２電極部７を通して光半導体素子３に電力が供給されることにより、光半導体素子３の上面から光が出力（出射）される。このとき、光半導体素子３から出力された光は、封止材５の光取り出し面５Ａにおいて、スネルの法則にしたがって一部の光が発光装置の外部に取り出される。また、一部の光は光取り出し面５Ａで反射して、光半導体素子３の上方を通って電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａに向かって進む。電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａ内にはリング状の反射面２０が内向きに傾斜して設けられている。このため、電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａに向かって進む光は反射面２０に入射し、そこでもと来た方向に戻るように反射する。したがって、反射面２０で反射した光は、光半導体素子３の上方を通って再び光取り出し面５Ａに向かって進む。このとき、光取り出し面５Ａに再度入射する光の入射角度（以下、「再入射角度」）は、反射面２０が設けられていない場合（電極面で反射した光が再度入射する場合）の再入射角度よりも小さくなる。このため、封止材５の光取り出し面５Ａで反射した一部の光が、発光装置１内で何度も反射を繰り返すことがなくなる。したがって、反射面２０が設けられていない場合は電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａに当たったり、何度も反射を繰り返したりして吸収される光を、外部に取り出すことができる。その結果、反射面２０を設けない場合に比較して、発光装置１の光取り出し効率を向上させることができる。

＜３．第３の実施の形態＞
図３は本発明の第３の実施の形態に係る発光装置の構成を示す側断面図である。図示した発光装置１の構成では、上記第１の実施の形態と比較して、封止材５の形状と反射面２０の向きが異なっている。即ち、封止材５の光取り出し面５Ａは、上方に突出することなく、平面で形成されている。このため、光半導体素子３の発光部から放射された光が封止材５の光取り出し面５Ａに直接入射するときの入射角度は、光半導体素子３の発光部の直上で最小となり、そこからずれるにしたがって大きくなる。また、光半導体素子３から光取り出し面５Ａに斜めに入射し、そこで反射した光は、電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａに向かって進む。これに対して、反射面２０は、光半導体素子３に対して内向きに傾斜した状態で電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａ内に形成されている。反射面２０は、上記の基準平面に対して角度θ３（０°＜θ３＜９０°）で傾斜している。

本発明の第３の実施の形態に係る発光装置１においては、第１電極部６と第２電極部７を通して光半導体素子３に電力が供給されることにより、光半導体素子３の上面から光が出力（出射）される。このとき、光半導体素子３から出力された光は、封止材５の光取り出し面５Ａにおいて、スネルの法則にしたがって一部の光が発光装置の外部に取り出される。また、一部の光は光取り出し面５Ａで反射して、電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａに向かって進む。電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａ内にはリング状の反射面２０が内向きに傾斜して設けられている。このため、電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａに向かって進む光は反射面２０に入射し、そこで反射する。さらに、反射面２０で反射した光は、再び光取り出し面５Ａに向かって進む。このとき、光取り出し面５Ａに再度入射する光の再入射角度は、反射面２０が設けられていない場合（電極面で反射した光が再度入射する場合）の再入射角度よりも小さくなる。このため、封止材５の光取り出し面５Ａで反射した一部の光が、発光装置１内で何度も反射を繰り返すことがなくなる。したがって、反射面２０が設けられていない場合は電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａに当たったり、何度も反射を繰り返したりして吸収される光を、外部に取り出すことができる。その結果、反射面２０を設けない場合に比較して、発光装置１の光取り出し効率を向上させることができる。

なお、上記第３の実施の形態においては、封止材５の光取り出し面５Ａが平面に形成された構成となっているが、これに限らず、光取り出し面５Ａが凹面形状に形成されている場合にも上記同様の構成を採用することができる。

＜４．第４の実施の形態＞
図４は本発明の第４の実施の形態に係る発光装置の構成を示す側断面図である。図示した発光装置１の構成では、上記第１の実施の形態と比較して、封止材５の形状と反射面２０の構成が異なっている。即ち、封止材５は、全体的にドーム型の凸形状に形成され、その頂部に断面Ｕ字形に凹んだ窪み部５Ｂを有している。このため、光半導体素子３の発光部から放射された光が封止材５の光取り出し面５Ａに直接入射するときの入射角度は、発光部の直上で最小となり、そこからずれると大きくなる。また、封止材５の窪み部５Ｂで光取り出し面５Ａに入射し、そこで反射した光は、電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａに向かって進む。これに対して、反射面２０は、光半導体素子３に対して内向きに傾斜する第１反射面２１と、光半導体素子３に対して外向きに傾斜する第２反射面２２とによって構成され、これらの反射面２１，２２が電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａ内に形成されている。第１反射面２１と第２反射面２２は、断面山形に形成された突起部分の一方の斜面と他方の斜面をそれぞれ形成している。第１反射面２１は、上記の基準平面に対して角度θ４（０°＜θ４＜９０°）で傾斜し、第２反射面２２は、角度θ５（０°＜θ５＜９０°）で傾斜している。また、第１反射面２１は、第２反射面２２よりも広い面積で形成されている。

本発明の第４の実施の形態に係る発光装置１においては、第１電極部６と第２電極部７を通して光半導体素子３に電力が供給されることにより、光半導体素子３の上面から光が出力（出射）される。このとき、光半導体素子３から出力された光は、封止材５の光取り出し面５Ａにおいて、スネルの法則にしたがって一部の光が発光装置の外部に取り出される。また、一部の光は光取り出し面５Ａで反射して、電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａに向かって進む。電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａ内には、光半導体素子３に対して内向きに傾斜した第１反射面２１と外向きに傾斜した第２反射面２２とが設けられている。このため、電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａに向かって進む光は、いずれか一方の反射面に入射し、そこで反射する。例えば、封止材５の窪み部５Ｂで光取り出し面５Ａから反射した光は第１反射面２１に入射する。また、光取り出し面５Ａの最下部近傍で反射した光は第２反射面２２に入射する。このうち、第１反射面２１に入射した光は、当該第１反射面２１で反射して、再び光取り出し面５Ａに向かって進む。また、第２反射面２２に入射した光は、当該第２反射面２２で反射して、再び光取り出し面５Ａに向かって進む。このため、第１反射面２１に入射した光に関しては、光取り出し面５Ａに再度入射する光の再入射角度は、第一反射面２１が設けられていない場合（電極面で反射した光が再度入射する場合）の再入射角度よりも小さくなる。このため、封止材５の光取り出し面５Ａで反射した一部の光が、発光装置１内で何度も反射を繰り返すことがなくなる。また、第２反射面２２に入射した光に関しては、光半導体素子３の端面に到達させることなく、光取り出し面５Ａに再度入射させることができる。したがって、反射面２０（２１，２２）が設けられていない場合は電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａに当たったり、何度も反射を繰り返したりして吸収される光や光半導体素子３の端面に当たって吸収される光を、外部に取り出すことができる。その結果、反射面２０（２１，２２）を設けない場合に比較して、発光装置１の光取り出し効率を向上させることができる。

＜５．第５の実施の形態＞
図５は本発明の第５の実施の形態に係る発光装置の構成を示す側断面図である。図示した発光装置１の構成では、上記第２の実施の形態と比較して、封止材５の形状が異なっている。即ち、封止材５は、全体的に砲弾型の凸形状で形成され、その頂部に断面Ｕ字形に凹んだ窪み部５Ｂを有している。このため、光半導体素子３の発光部から放射された光が封止材５の光取り出し面５Ａに直接入射するときの入射角度は、発光部の直上で最小となり、そこからずれると大きくなる。また、封止材５の窪み部５Ｂで光取り出し面５Ａに入射し、そこで反射した光は、電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａに向かって進む。また、光取り出し面５Ａの最下部近傍で反射した光は、光半導体素子３の上方を通過して電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａに向かって進む。これに対して、反射面２０は、光半導体素子３に対して内向きに傾斜した状態で電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａ内に形成されている。反射面２０は、上記の基準平面に対して角度θ６（０°＜θ６＜９０°）で傾斜している。

本発明の第５の実施の形態に係る発光装置１においては、第１電極部６と第２電極部７を通して光半導体素子３に電力が供給されることにより、光半導体素子３の上面から光が出力（出射）される。このとき、光半導体素子３から出力された光は、封止材５の光取り出し面５Ａにおいて、スネルの法則にしたがって一部の光が発光装置の外部に取り出される。また、一部の光は光取り出し面５Ａで反射する。光取り出し面５Ａの窪み部５Ｂで反射した一部の光は、電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａに向かって下向きに進む。また、光取り出し面５Ａの最下部近傍で反射した一部の光は、光半導体素子３の上方を通って電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａに向かって進む。電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａ内にはリング状の反射面２０が内向きに傾斜して設けられている。このため、窪み部５Ｂで反射した一部の光は、反射面２０に入射して、そこで反射することにより、再び光取り出し面５Ａに向かって進む。また、光取り出し面５Ａの最下部近傍で反射した一部の光は、反射面２０に入射して、そこで反射することにより、光半導体素子３の上方を通って再び光取り出し面５Ａに向かって進む。このため、窪み部５Ｂで反射した光に関しては、電極面６Ａ，７Ａに到達させることなく、光取り出し面５Ａに再度入射させることができる。また、光取り出し面５Ａの最下部近傍で反射した光に関しても、電極面６Ａ，７Ａに到達させることなく、光取り出し面５Ａに再度入射させることができる。また、反射面２０が設けられていない場合に比較して、光取り出し面５Ａに対する光の再入射角度を小さくすることができる。したがって、反射面２０が設けられていない場合は電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａに当たったり、何度も反射を繰り返したりして吸収される光を、外部に取り出すことができる。その結果、反射面２０を設けない場合に比較して、発光装置１の光取り出し効率を向上させることができる。

＜６．第６の実施の形態＞
図６は本発明の第６の実施の形態に係る発光装置の構成を示す側断面図である。図示した発光装置１の構成では、上記第１の実施の形態と比較して、光半導体素子３の構成と反射面２０の構成が異なっている。即ち、光半導体素子３は、その上面と側面の両方から光を放射する構成になっている。つまり、光半導体素子３の発光部は、当該光半導体素子３の上面及び側面の両方に設けられている。この場合は、光半導体素子３の重心を発光点として、上記の距離Ｌａ，Ｌｂ（図１参照）を規定するものとする。これに対して、反射面２０は、光半導体素子３に対して内向きに傾斜する第１反射面２１と、光半導体素子３に対して外向きに傾斜する第２反射面２２とによって構成され、これらの反射面２１，２２が電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａ内に形成されている。第１反射面２１は、上記の基準平面に対して角度θ７（０°＜θ７＜９０°）で傾斜し、第２反射面２２は、角度θ８（０°＜θ８＜９０°）で傾斜している。また、第１反射面２１は、光半導体素子３の端面に対して角度θ９（０°＜θ９＜９０°）で傾斜している。角度θ７と角度θ９は、“θ７＋θ９＝９０°”の関係にある。第１反射面２１と第２反射面２２は、断面山形に形成された突起部分の一方の斜面と他方の斜面をそれぞれ形成している。また、第２反射面２２は、第１反射面２１よりも広い面積で形成されている。

本発明の第６の実施の形態に係る発光装置１においては、第１電極部６と第２電極部７を通して光半導体素子３に電力が供給されることにより、光半導体素子３の上面及び側面から光が出力（出射）される。このとき、光半導体素子３の上面から出力された光は、封止材５の光取り出し面５Ａにおいて、スネルの法則にしたがって一部の光が発光装置の外部に取り出される。また、一部の光は光取り出し面５Ａで反射する。また、光半導体素子３の側面から出力された光は、枠体４の反射面４Ａで上向きに反射した後、封止材５の光取り出し面５Ａにおいて、スネルの法則にしたがって一部の光が発光装置の外部に取り出される。また、一部の光は光取り出し面５Ａで反射する。このうち、光半導体素子３の上面から出力されかつ光取り出し面５Ａの最下部近傍で反射した光は、電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａに向かって進む。電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａ内には、光半導体素子３に対して外向きに傾斜した第２反射面２２が設けられている。このため、電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａに向かって進む光は、第２反射面２２に入射し、そこで反射する。さらに、第２反射面２２で反射した光は、光半導体素子３から離れるように再び光取り出し面５Ａに向かって進む。このため、封止材５の光取り出し面５Ａで反射した一部の光を、光半導体素子３の端面に到達させることなく、光取り出し面５Ａに再度入射させることができる。また、光半導体素子３の側面から出力された一部の光は、電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａに向かって斜め下方に進む。電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａ内には、光半導体素子３に対して内向きに傾斜した第１反射面２１が設けられている。このため、電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａに向かって進む光は、第１反射面２１に入射し、そこで反射する。さらに、第１反射面２１で反射した光は、光半導体素子３の上方を通って光取り出し面５Ａに入射する。このため、光半導体素子３の側面から出射された一部の光を、反射面４Ａや電極面６Ａ，７Ａを経由することなく、光取り出し面５Ａに入射させることができる。したがって、反射面２０（２１，２２）が設けられていない場合は電極部６，７の電極面６Ａ，７Ａや光半導体素子３の端面に当たって吸収される光を、外部に取り出すことができる。その結果、反射面２０を設けない場合に比較して、発光装置１の光取り出し効率を向上させることができる。

＜７．適用例＞
本発明に係る発光装置は表示装置の光源として用いることができる。例えば、液晶表示装置のバックライトの光源として、上記の発光装置を用いることができる。また、上述した各々の実施の形態に係る発光装置のいずれかを光源として備える表示装置を発明として抽出することができる。

１…発光装置、３…光半導体素子、４…枠体、５…封止材、６…第１電極部、６Ａ…電極面６Ａ、７…第２電極部、７Ａ…電極面７Ａ、２０…反射面、２１…第１反射面、２２…第２反射面

Claims (9)

1. 電極部と、
   前記電極部に実装された発光素子と、
   前記発光素子の実装位置を囲む状態で設けられた枠体と、
   前記発光素子を封止する透光性の封止材と
   を備え、
   前記電極部の電極面に平行な基準平面に対して角度θ（０°＜θ＜９０°）で傾斜したリング状の反射面が、前記枠体よりも内側でかつ前記電極部の電極面の上側に設けられている
   発光装置。
2. 前記反射面の頂部の高さが前記発光素子の発光部の高さ以下である
   請求項１記載の発光装置。
3. 前記反射面は、同心状に複数形成されている
   請求項１又は２記載の発光装置。
4. 前記反射面は、前記枠体と一体に形成されている
   請求項１、２又は３記載の発光装置。
5. 前記反射面は、前記発光素子に対して外向きに傾斜した状態で形成されている
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光装置。
6. 前記反射面は、前記発光素子に対して内向きに傾斜した状態で形成されている
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光装置。
7. 前記反射面は、前記発光素子に対して外向きに傾斜した状態で形成された第１反射面と、前記発光素子に対して内向きに傾斜した状態で形成された第２反射面とによって構成されている
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光装置。
8. 前記複数の反射面は、互いに異なる傾斜角度で形成されている
   請求項３記載の発光装置。
9. 電極部と、前記電極部の電極面に実装された発光素子と、前記発光素子の実装位置を囲む状態で設けられた枠体と、前記発光素子を封止する透光性の封止材とを備え、前記電極部の電極面に平行な基準平面に対して角度θ（０°＜θ＜９０°）で傾斜したリング状の反射面が、前記枠体よりも内側でかつ前記電極部の電極面の上側に設けられた発光装置を光源として備える
   表示装置。

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