JP2010283152A - Luminaire and light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光素子を用いた照明装置及び発光装置に関する。 The present invention relates to a lighting device and a light emitting device using a light emitting element.
発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)等の発光素子を光源として用いた発光装置が種々実用化されてきている。このような発光装置は、街灯や、液晶表示装置等のバックライト等の光源として広く利用されている。
また、発光装置については、リードフレームを有するパッケージに発光素子を実装する所謂パッケージ型のものや、例えば特許文献1に記載されるように、配線等が形成された実装基板に発光素子を直接実装する所謂チップオンボード(COB:Chip On Board)型のものが知られている。
Various light emitting devices using a light emitting element such as a light emitting diode (LED) as a light source have been put into practical use. Such a light-emitting device is widely used as a light source for a streetlight or a backlight of a liquid crystal display device or the like.
As for the light emitting device, a so-called package type in which a light emitting element is mounted on a package having a lead frame, or a light emitting element is directly mounted on a mounting substrate on which wiring or the like is formed as described in
このうち、チップオンボード型の発光装置は、発光素子を放熱性の良い回路基板に直接マウントすることが可能となるため、例えばパッケージ型と比較して、大きな電流を流しても発光素子の温度上昇を抑制することができる。このように、チップオンボード型の発光装置では、放熱効率を高めることができるため、温度上昇に伴う発光素子の発光性能の低下を抑制することが可能となる。従って、チップオンボード型の発光装置は、一般的な照明や液晶表示装置等のバックライト用途に限らず、低温貯蔵庫、生鮮品の展示照明、あるいは植物育成用途など、高い放熱性が要求される用途に用いられる場合において特に有効である。 Among these, since the chip-on-board type light emitting device can directly mount the light emitting element on a circuit board with good heat dissipation, the temperature of the light emitting element can be increased even when a large current is passed compared to the package type, for example. The rise can be suppressed. As described above, in the chip-on-board type light emitting device, the heat dissipation efficiency can be increased, and thus it is possible to suppress a decrease in the light emitting performance of the light emitting element due to the temperature rise. Accordingly, the chip-on-board type light emitting device is required not only for backlight use such as general illumination and liquid crystal display devices, but also for high heat dissipation such as low temperature storage, fresh product display illumination, or plant growing use. This is particularly effective when used for applications.
ところで、発光素子を実装する際には、発光素子を基板やリードフレーム等の取付部材に固定し、さらに発光素子に設けられる電極と配線やリードフレームなどの給電経路における給電部とをボンディングワイヤ等の接続部材によって電気的に接続する。このとき、接続部材の長さが短い方が接続作業は容易になる。また、発光装置においては、光取り出し効率を高めることが要請され、発光素子から照射される光を反射する反射面を形成する等の工夫がなされている。 By the way, when mounting the light emitting element, the light emitting element is fixed to a mounting member such as a substrate or a lead frame, and further, an electrode provided on the light emitting element and a power feeding portion in a power feeding path such as a wiring or a lead frame are bonded to a bonding wire or the like. The connection member is electrically connected. At this time, the connection work becomes easier when the length of the connection member is shorter. Further, in the light emitting device, it is required to increase the light extraction efficiency, and contrivances such as forming a reflection surface that reflects light emitted from the light emitting element are made.
本発明は、発光素子の実装作業を効率的に行うことが可能となるとともに、光取り出し効率を高めることができる照明装置等を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide an illumination device or the like that can efficiently perform a mounting operation of a light emitting element and can improve light extraction efficiency.
かかる目的のもと、本発明が適用される照明装置は、複数の発光装置を備えた照明装置であって、発光装置は、一の側辺と、一の側辺に交差するとともに一の側辺と比較して発光量の小さい他の側辺とを有する発光素子と、発光素子の周囲に形成されて発光素子から照射される光を反射する反射部と、発光素子の他の側辺と対峙して設けられ、発光素子への給電経路を形成する給電部と、発光素子と給電部とを電気的に接続する接続部材とを備えることを特徴とする。 For this purpose, an illumination device to which the present invention is applied is an illumination device including a plurality of light emitting devices, and the light emitting device intersects one side and one side and is on one side. A light emitting element having another side with a smaller amount of light emission than the side, a reflecting portion formed around the light emitting element for reflecting light emitted from the light emitting element, and the other side of the light emitting element The power supply unit is provided to face each other and forms a power supply path to the light emitting element, and a connection member that electrically connects the light emitting element and the power supply unit.
このような照明装置において、他の側辺は、一の側辺と比較して短いことを特徴とすることができる。また、接続部材は、発光素子から照射された光を吸収する材料からなることを特徴とすることができる。この場合に、発光素子は、III族窒化物半導体層を有し、接続部材は、Auを材料とすることを特徴とすることができる。さらに、発光素子を封止する封止部を備え、封止部は、発光素子から照射された光を長波長光に変換する蛍光体を含有していることを特徴とすることができる。 In such a lighting device, the other side can be characterized by being shorter than one side. Further, the connection member may be made of a material that absorbs light emitted from the light emitting element. In this case, the light-emitting element may include a group III nitride semiconductor layer, and the connection member may be made of Au. Furthermore, the sealing part which seals a light emitting element is provided, and the sealing part contains the fluorescent substance which converts the light irradiated from the light emitting element into long wavelength light, It can be characterized by the above-mentioned.
他の観点から捉えると、本発明が適用される発光装置は、縦長形状を有する発光素子と、縦長形状を有するとともに、発光素子の周囲に形成され、発光素子から照射される光を反射する反射部と、反射部の外側に設けられ、発光素子への給電経路となる給電部とを備え、発光素子は、発光素子の長手方向を反射部の長手方向に交差させて配置されることを特徴とする。 From another viewpoint, the light emitting device to which the present invention is applied has a light emitting element having a vertically long shape, and a reflection that is formed around the light emitting element and reflects light emitted from the light emitting element. And a power supply part that is provided outside the reflection part and serves as a power supply path to the light emitting element, wherein the light emitting element is arranged with the longitudinal direction of the light emitting element intersecting the longitudinal direction of the reflection part. And
このような発光装置において、発光素子は、発光素子の短手を反射部の長手に対峙させて配置されることを特徴とすることができる。また、給電部は、反射部の外側にて、反射部の長手方向における中央部に設けられ、発光素子は、反射部の中央部に配置されることを特徴とすることができる。さらにまた、発光素子を実装する実装基板を備え、実装基板の一部が反射部として機能することを特徴とすることができる。この場合に、反射部は、Al、Ag又はこれらの金属のいずれかを含む合金からなることを特徴とすることができる。そして、発光素子は、複数設けられることを特徴とすることができる。 In such a light-emitting device, the light-emitting element can be characterized in that the short side of the light-emitting element is disposed facing the long side of the reflecting portion. In addition, the power feeding unit may be provided at a central portion in the longitudinal direction of the reflecting portion outside the reflecting portion, and the light emitting element may be disposed at the central portion of the reflecting portion. Furthermore, it is possible to provide a mounting substrate on which the light emitting element is mounted, and a part of the mounting substrate functions as a reflection portion. In this case, the reflection part may be made of Al, Ag, or an alloy containing any of these metals. In addition, a plurality of light-emitting elements can be provided.
本発明によれば、発光素子の実装作業を効率的に行うことが可能となるとともに、光取り出し効率がより高められた照明装置等を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to perform the mounting operation | work of a light emitting element efficiently, the illuminating device etc. with which the light extraction efficiency was raised more can be provided.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図1は、照明装置100の構成の一例を説明するための図である。
照明装置100は図1に示すように、配線等が形成された基板10と、基板10の表面に設けられた発光部20とを備えた発光装置1と、凹字状の断面形状を有し、凹部内側の底部に発光装置1が取り付けられるように構成されたシェード100aとを備えている。なお、本実施形態の照明装置100は、図1に示すように6つの発光装置1を有している。この照明装置100は、例えば室内灯や街灯、液晶表示装置のバックライト、植物育成用照明など各種機器の光源として用いることができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram for explaining an example of the configuration of the
As shown in FIG. 1, the
図2は、発光装置1の全体構成を説明するための一例の図である。
発光装置1は、図2に示すように、実装基板の一例としての基板10と、基板10に設けられる発光部20とを備えている。また、本実施形態の発光装置1は、複数(本実施形態では18個)の発光部20を備えている。これら複数の発光部20には、発光素子の一例としてのLEDチップ21(後述する図3参照)がそれぞれ設けられている。そして、発光部20におけるLEDチップ21が給電を受けることで、発光部20がそれぞれ発光する。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the overall configuration of the
As illustrated in FIG. 2, the
また、図2に示すように、基板10の発光部20が設けられる側の表面には、白色レジスト14が形成されている。本実施形態では、基板10の発光部20が設けられる側の面に白色レジスト14を形成することにより、発光部20から発光される光を照射対象方向に向けて効率良く光を照射させている。さらに、図2に示すように、発光装置1には、コネクタ40が設けられる。発光装置1は、このコネクタ40を介して外部から電力供給を受け、配線層13(後述する図3参照)を介してLEDチップ21に給電を行う。
Further, as shown in FIG. 2, a
図3は、基板10及び発光部20の詳細を説明するための一例の図である。図3(a)は基板10及び発光部20の斜視図である。図3(b)は、LEDチップ21の拡大図である。なお、図3では、白色レジスト14の図示を省略している。
図3(a)に示すように、基板10は、基材11、発光部20への給電経路となる配線層13、及び基材11と配線層13との間に形成される絶縁層12を備えている。なお、図3(a)では図示を省略している白色レジスト14(図2参照)は、発光部20が設けられる領域を開け、絶縁層12及び配線層13を覆うように形成される。
一方、発光部20は、図3(a)に示すように、LEDチップ21、配線層13とLEDチップ21とを電気的に接続するボンディングワイヤ22、及びLEDチップ21やボンディングワイヤ22等を封止する封止部材24とを備えている。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example for explaining details of the
As shown in FIG. 3A, the
On the other hand, as shown in FIG. 3A, the
まず、基板10について説明する。本実施形態の基板10における基材11は、アルミニウム(Al)板である。一般的に、LED(本実施形態ではLEDチップ21)は、LEDの温度が高くなるに従って、発光効率が低下することが知られている。そこで、LEDチップ21の発光に伴って生じる熱の放熱性を高める点で、基材11に用いる材料は、熱伝導率の高い材料であることが好ましい。また、後述するように、本実施形態においては、基材11の一部を露出させ、その露出部分を反射面(反射部23)として機能させている。この場合、LEDチップ21から照射された光を効率良く反射させる点で、基材11は、LEDチップ21からの光の反射率が高い(吸収率が低い)材料であることが好ましい。
First, the
以上のことから、本実施形態の基材11には、熱伝導率が高く、LEDチップ21から発光する光の反射率が高いアルミニウム(Al)を材料として用いている。なお、反射率の観点から、基材11として銀(Ag)を用いても良く、さらに基材11としてアルミニウム(Al)や銀(Ag)を主たる材料とした合金を用いても良い。この場合、基材11のLEDチップ21から照射される光の反射率は例えば85%以上であることが好ましい。また、放熱性の観点から、基材11には、銅(Cu)、鉄(Fe)、ステンレス、窒化アルミニウム(AlN)あるいは炭化ケイ素(SiC)などの熱伝導性の高い材料を用いることができる。
From the above, the
絶縁層12は、図3(a)に示すように、基材11と配線層13との間に設けられる。上述したように、本実施形態では基材11をアルミニウム板すなわち導電性材料としている。従って、基材11に配線層13を直接形成することはできない。そこで、本実施形態では、基材11の表面に絶縁層12を形成したうえで、絶縁層12上に配線層13を設ける構成としている。
The insulating
また、図3(a)に示すように、絶縁層12には開口12hが形成されている。この開口12hは、LEDチップ21が実装される位置に基づき、LEDチップ21を囲うように形成される。また、図3(a)に示すように、本実施形態の開口12hは楕円形状を有している。このように、絶縁層12に開口12hを設けることにより、基材11の一部が露出するようにしている。上述のように、本実施形態の基材11は、LEDチップ21から照射される光の反射率が高いものである。従って、開口12hが設けられることで形成される基材11の露出部分によって、LEDチップ21から照射される光を反射する反射面(後述する反射部23)としての機能が実現される。
Further, as shown in FIG. 3A, the insulating
図4は、本実施形態の基板10を説明するための一例の図である。
図4に示すように、基材11には絶縁層12が形成されている。なお、上述したように、基板10におけるLEDチップ21が実装される位置に基づき、LEDチップ21の周囲に反射部23が形成されるように、絶縁層12には開口12hが設けられる。なお、図4に示すように、本実施形態では、18個のLEDチップ21を実装するため開口12hも18箇所に形成されている。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the
As shown in FIG. 4, an insulating
そして、絶縁層12上に配線層13が形成される。配線層13は、例えば銅などの電気伝導率の高い金属を用いて形成することができる。本実施形態では、発光装置1に設けられる複数のLEDチップ21を全て直列接続する構成としている。従って、図4に示すように、配線層13は隣り合う開口12hとの間に形成している。また、図4に拡大して示すように、配線層13において、各LEDチップ21に対向する側には、LEDチップ21と電気的に接続する際に用いられる配線側正電極13P及び配線側負電極13Nが各々設けられる。配線側正電極13P及び配線側負電極13Nは、それぞれ反射部23の長手方向(長軸方向)に沿った縁と対向するように設けられる。
なお、本実施形態では、配線層13における配線側正電極13Pあるいは配線側負電極13Nが給電部として機能する。
Then, the
In the present embodiment, the wiring-side
そして、基板10における複数の開口12hにそれぞれLEDチップ21が取り付けられ、さらに配線側正電極13P及び配線側負電極13Nと電気的に接続されると、複数のLEDチップ21が配線層13を介して直列接続される。
なお、図4に示すように、基板10の端部には、コネクタ40(図2参照)を接続するためのコネクタ用電極13cが設けられている。配線層13は、このコネクタ用電極13cを介してコネクタ40から給電を受けるようになっている。
When the
As shown in FIG. 4, a
続いて、図3を参照しながら、発光部20について詳細に説明する。
本実施形態のLEDチップ21は、例えば、III族窒化物半導体からなる半導体層を備えており、具体的には、サファイア基板などの上に、n型半導体層、発光層及びp型半導体層の各層がこの順で積層されて構成されている。また、本実施形態のLEDチップ21は、青色光(中心波長:約450〜460nm)を発光するものである。
LEDチップ21は、図3(b)に示すように、p型半導体層に例えばITO等の透明電極等を介して接続する正電極パッド21Pと、n型半導体層に接続する負電極パッド21Nとが設けられる。本実施形態のLEDチップ21において、これら正電極パッド21P及び負電極パッド21Nを介して電流を流すことで、発光層から青色光が照射される。
Next, the
The
As shown in FIG. 3B, the
また、図3(b)に示すように、本実施形態のLEDチップ21は、例えば正電極パッド21Pが設けられる側からみて、縦長形状(矩形形状)を有している。具体的には、LEDチップ21の厚みHは約0.15mmである。そして、正電極パッド21P側から見て、LEDチップ21は、長い側の辺(以下、長辺Lと呼ぶ)と、短い側の辺(以下、短辺Sと呼ぶ)を有している。なお、本実施形態においては、長辺Lが「一の側辺」に、短辺Sが「他の側辺」に相当する。
As shown in FIG. 3B, the
なお、図3(b)に示すように、LEDチップ21が発光する際には、LEDチップ21からは四方八方に光が照射される。このとき、本実施形態のLEDチップ21は縦長形状を有しているため、LEDチップ21の側面(長辺L側における面および短辺S側における面)の配光分布は、LEDチップ21の長辺L側にて照射する光量が、短辺S側と比較して大きくなっている。
As shown in FIG. 3B, when the
以上のように構成されるLEDチップ21は、図3(a)に示すように、開口12hの内側にて基材11上に設けられる。つまり、LEDチップ21は、楕円形状を有する反射部23上に取り付けられる。このとき、本実施形態では、LEDチップ21を反射部23の中央部に取り付けるようにしている。なお、LEDチップ21は、例えば熱伝導性の高いダイボンディング材等によって基材11に接合することができる。
そして、本実施形態のLEDチップ21は、LEDチップ21の長手方向と、反射部23の長手側方向とが略直交するように取り付けられる。なお、ここでいう「直交」とは、厳密に90°であることを意味するものではない。例えば、LEDチップ21の長手方向と、反射部23の長手方向とが80°〜100°の角度を成して交差していても構わない。
As shown in FIG. 3A, the
And the
即ち、本実施形態では、図3(a)に示すように、LEDチップ21の短辺S(短手)側が発光部23の長手と対峙するように、LEDチップ21の長辺L(長手)側が発光部23の短手と対峙するように、LEDチップ21を反射部23に配置している。
That is, in this embodiment, as shown in FIG. 3A, the long side L (longitudinal) of the
本実施形態では、接続部材の一例としてのボンディングワイヤ22に、金(Au)を用いている。ボンディングワイヤ22には、アルミニウム(Al)や銅(Cu)を用いても構わないが、機械的接続性が良好であるなどの理由から金(Au)を用いることが好ましい。
In the present embodiment, gold (Au) is used for the
そして、基材11に実装されたLEDチップ21は、このボンディングワイヤ22によって、配線層13と電気的に接続される。具体的には、ボンディングワイヤ22を用いて、LEDチップ21の正電極パッド21Pと配線層13における配線側正電極13Pとを、負電極パッド21Nと配線側負電極13Nとをそれぞれ電気的に接続する(図3(a)及び(b)参照)。
The
封止部の一例としての封止部材24は、LEDチップ21やボンディングワイヤ22等を保護する部材である。封止部材24の材料としては、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の可視領域において透明な樹脂を用いることができる。特に、光による劣化の少ないシリコーン樹脂を用いることが好ましい。なお、封止部材24に青色光によって励起されて緑色光を発する蛍光体と、青色光に励起されて赤色光を励起する蛍光体とを添加し、発光部20から白色光を照射するように構成しても良い。また、封止部材24に青色光によって励起されて黄色光を発する蛍光体を添加し、発光部20から白色光を照射するように構成しても良い。
The sealing
図5は、本実施形態が適用される発光装置1の一例としての部分断面図である。図5(a)は図3(a)に示すIIIa−IIIa断面であり、図5(b)は図3(a)に示すIIIb−IIIb断面である。
図5(a)に示すように、本実施形態では、LEDチップ21における2箇所の短辺Sが配線側正電極13P、配線側負電極13Nにそれぞれ対峙するように、LEDチップ21を配置している。このとき、配線層13における配線側正電極13P及び配線側負電極13Nは、少なくともLEDチップ21と接触しない距離、あるいはLEDチップ21の基材11への実装作業において支障が生じない距離などに基づいて、LEDチップ21に向けて極力近づけて形成される。つまり、ボンディングワイヤ22の長さをできる限り短くするように構成している。こうすることで、本実施形態では、LEDチップ21と配線層13とをボンディングワイヤ22を用いて電気的に接続する作業すなわちワイヤボンディング作業の作業性を向上させている。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view as an example of the
As shown in FIG. 5A, in the present embodiment, the
ここで、上述したように、基材11と配線層13とを絶縁するために、基材11と配線層13の間に絶縁層12を設ける必要がある。そして、配線層13における配線側正電極13P及び配線側負電極13NをLEDチップ21側に近づけようとすると、これに伴って絶縁層12もLEDチップ21側に近づける必要が生じる。その結果として、LEDチップ21の長辺L方向における反射部23の幅が狭められることとなる(図5(a)参照)。
Here, as described above, in order to insulate the
一方、図5(b)に示すように、LEDチップ21の長辺L側には、配線層13における配線側正電極13P、配線側負電極13Nと対向して配置されていない。従って、LEDチップ21の長辺L側においては、配線層13を設けるために絶縁層12を形成する必要はない。即ち、LEDチップ21の長辺L側においては、配線層13を形成することに基づいた反射部23の幅に制約はない。
On the other hand, as shown in FIG. 5B, the
そして、LEDチップ21から照射される光を効率良く対象方向に向けて照射するためには、LEDチップ21の周囲に反射面を形成することが有効である。しかしながら、上述のように、LEDチップ21の短辺S側においては、配線層13が設けられる位置までしか反射部23の縁を広げることができない。そこで、本実施形態では、配線層13が位置していない、LEDチップ21の長辺L側における反射部23の面積を広くとるようにした。そのため、本実施形態の反射部23は、配線層13が設けられる側と比較して、配線層13が形成されていない側に長く延びる縦長形状となっている。
In order to efficiently irradiate the light emitted from the
さらに、上記の通り、本実施形態のLEDチップ21は縦長形状を有するため、LEDチップ21の長辺L側から照射される光量は短辺S側と比較して大きい。そこで、本実施形態では、LEDチップ21の短辺S側(短手)が反射部23の長軸方向に沿うように、LEDチップ21の長辺L側(長手)が反射部23の短軸方向に沿うように、LEDチップ21を反射部23に取り付ける。これにより、LEDチップ21の側面における光量の大きい長辺L側が反射部23において反射面積の比較的広い側を向くように配置され、LEDチップ21からの光取り出し効率がさらに高められる。
Furthermore, as described above, since the
なお、図5(a)に示すように、配線層13(配線側正電極13P、配線側負電極13N)や絶縁層12をLEDチップ21に近づけることにより、配線層13や絶縁層12がLEDチップ21からの照射される光を遮る(吸収する)ように、LEDチップ21の近傍に立ちはだかることとなる。そこで、本実施形態では、長辺L側と比較して発光量の小さい短辺S側が配線層13に対峙するようにLEDチップ21を配置することで、光取り出し効率の低下を抑制している。一方で、比較的に発光量の大きい長辺L側には配線層13が対向しないようにLEDチップ21を配置することで、効率良く光取り出しを行っている。
5A, the wiring layer 13 (the wiring-side
また、図3(a)に示すように、LEDチップ21を反射部23の長軸方向における中央部に配置している。これにより、本実施形態では、LEDチップ21における2つの長辺L側から照射される光を各々の側において均一に反射させ、各発光部20における輝度ムラの発生を抑制している。
Further, as shown in FIG. 3A, the
本実施形態では、LEDチップ21の発光色が青色であり、ボンディングワイヤ22の材料を金(Au)としている。ここで、金(Au)は、青色光を吸収する特性を有する。これに対して、本実施形態では、ボンディングワイヤ22の長さを出来る限り短くしているため、LEDチップ21から照射された光のボンディングワイヤ22による吸収が低減され、LEDチップ21から照射される光の取り出し効率の低下を抑制することが可能となる。
In the present embodiment, the emission color of the
なお、青色光を照射するLEDチップ21と金(Au)を材料とするボンディングワイヤ22との組合せに限らず、ボンディングワイヤ22がLEDチップ21から照射される光の一部を吸収する特性を有する場合には、上述のように発光装置1を構成することによって、LEDチップ21からの発光光がボンディングワイヤ22によって吸収されることに起因する発光効率の低下が抑制される。
Note that the
なお、本実施形態では、図3(a)に示すように、配線側正電極13P(あるいは配線側負電極13N)がLEDチップ21の短辺Sと対峙して設けられているが、必ずしも対峙させる必要はない。例えば配線側正電極13Pは、反射部23の長手方向の端を除く位置に形成されていれば良い。反射部23の周りに設ける配線側正電極13P(あるいは配線側負電極13N)の形成位置の範囲を、反射部23の長手方向の端を除く位置とすることで、少なくとも、反射部23の最大幅となる反射部23の長手方向の端に配線側正電極13Pを配置する場合と比較して、ボンディングワイヤ22の長さを短くすることができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3A, the wiring-side
図6は、発光装置1についての他の例を説明するための一例の図である。
図3等を参照しながら説明したように、上述した実施形態では、発光部20に設けられるLEDチップ21が単数のものであった。ここで、図6(a)に示すように、発光部20に設けられるLEDチップ21が2個以上の複数であっても構わない。この場合においても、LEDチップ21の長手方向と反射部23の長手方向とが略直交するように、各LEDチップ21を配置する。こうすることで、図6(a)に示すように、各LEDチップ21に接続されるボンディングワイヤ22の長さを短くすることができるとともに、LEDチップ21の長辺L側から照射される光を効率的に反射させることができる。
FIG. 6 is an example diagram for explaining another example of the
As described with reference to FIG. 3 and the like, in the above-described embodiment, the
また、図3等を参照しながら説明したように、上述した実施形態の反射部23は楕円形状である。ここで、反射部23の形状は、配線層13とLEDチップ21の短辺S側との距離を短くすることができ、LEDチップ21の長辺L側における面積が少なくともLEDチップ21の短辺S側よりも広ければ良い。例えば、図6(b)に示すように、反射部23が長方形形状(矩形形状)を有していても構わない。このように反射部23の形状を構成した場合であっても、LEDチップ21の長手方向と反射部23の長手方向が交差するように配置することで、LEDチップ21に接続するボンディングワイヤ22の長さを短くすることが可能となる。さらに、LEDチップ21から照射される光を有効に反射させることができる。
Further, as described with reference to FIG. 3 and the like, the
図7は、比較例を説明するための一例の図である。
図7(a)に示す比較例は、基材11に形成される開口112hの形状を円形にしたものである。つまり、反射部123の形状が円形を有するものである。そして、この反射部123上に縦長形状を有するLEDチップ21を配置している。
図7(a)に示す例の場合、LEDチップ21の長辺L側から照射される光のみならず、短辺Sから照射される光についても反射させて利用することができる。しかしながら、反射部123の形状を円形にすることで、LEDチップ21と配線側正電極13P及び配線側負電極13Nとの距離が遠くなる。そうすると、ボンディングワイヤ22の長さは、例えば図3(a)に示す本実施形態の発光装置1と比較して長くなる。このように、ボンディングワイヤ22の長さが長くなるとワイヤボンディング作業の作業効率の低下につながる。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example for explaining a comparative example.
In the comparative example shown in FIG. 7A, the shape of the
In the case of the example shown in FIG. 7A, not only the light irradiated from the long side L side of the
次に、図7(b)に示す例は、LEDチップ21の長手方向が反射部23の長手方向に沿うように、LEDチップ21を配置したものである。この例において、LEDチップ21に対して配線側正電極13P(あるいは配線側負電極13N)を近づけようとすると、絶縁層12をLEDチップ21の近傍まで形成する必要が生じるため、LEDチップ21の長辺L側の反射部23の面積が小さくなる。そうすると、図7(b)に示す例の場合、LEDチップ21の側面において照射される光を十分に反射させて取り出すことができず、LEDチップ21からの光取り出し効率の低下につながる。
Next, in the example shown in FIG. 7B, the
なお、上述した本実施形態では、LEDチップ21が青色光を照射する例を挙げて説明したが、LEDチップ21の発光色は青色光に限定されるものではない。例えば、LEDチップ21が緑色光を照射する場合であっても、ボンディングワイヤ22に金(Au)を用いる場合であれば、ボンディングワイヤ22による光吸収を考慮する必要が生じる。 また、LEDチップ21が赤色光を照射する場合においても、ボンディングワイヤ22のボンディング作業性を向上させることができるため、本実施形態の構成を採用することが有効となる。
In the above-described embodiment, the example in which the
また、LEDチップ21から紫外光が照射される構成としても構わない。この場合においても、例えばボンディングワイヤ22の材料に金(Au)を採用したときに、ボンディングワイヤ22による発光光の吸収を抑制することができる。
Further, the
さらに、上記の実施形態においては、LEDチップ21の配光特性に関し、側面における発光量が辺によって異なるものとして縦長形状を有する発光素子を例に用いた。ここで発光素子の形状は、縦長に限定されるものではない。例えば正方形状を有する発光素子であっても、その発光素子に設ける電極パッド(本実施形態におけるLEDチップ21の正電極パッド21P等に相当、図2参照)の配置によって、電極パッドを設ける側の辺における光量が、電極パッドを設けない側の辺と比較して大きくなるものも存在する。このように、各辺によって発光量の大きさが異なるといった配光特性を有する発光素子を用いる場合には、上述の通り、発光量の小さい側の辺を配線層13に対峙させ、発光量の大きい側を反射部23の面積が広い側に対向させて配置することで、ボンディングワイヤ22の長さを短くするとともに、発光効率を高めることが可能となる。
Furthermore, in said embodiment, regarding the light distribution characteristic of
なお、上述したように、例えば基板10における放熱性を高めるなどのために、基材11に窒化アルミニウム(AlN)、炭化ケイ素(SiC)あるいは銅(Cu)などの熱伝導率の高い材料を用いても構わない。ここで、これらの材料の光反射率は、例えばアルミニウム(Al)や銀(Ag)と比較して低いものである。そこで、基材11に上記のような光の反射率が比較的低い材料を用いた場合には、例えば銀(Ag)、アルミニウム(Al)などの反射率を向上させる層(膜)をLEDチップ21の周囲に別途設けることで、発光部20としての発光効率を向上させることができる。この場合には、上記の層(膜)が反射部23として機能する。
As described above, for example, a material having high thermal conductivity such as aluminum nitride (AlN), silicon carbide (SiC), or copper (Cu) is used for the
上述の実施形態では、基板10にLEDチップ21を直接実装する所謂チップオンボードの例を用いたが、チップオンボードに限定されるものではない。即ち、矩形形状を有するLEDチップ21を用いた場合において、LEDチップ21の周囲に形成される反射面の外側に配線等の給電経路が形成される構成を採用した発光装置であれば、上述したように反射面(反射部23に対応)の形状、配線経路に設けられる給電部(配線側正電極13Pに対応)とLEDチップ21との位置関係を特定することによりワイヤボンディング作業の作業効率を向上させるとともに、発光効率(光取り出し効率)の向上を図ることが可能となる。
In the above-described embodiment, an example of a so-called chip on board in which the
1…発光装置、10…基板、11…基材、12…絶縁層、12h…開口、13…配線層、20…発光部、21…LEDチップ、23…反射部、24…封止部材、100…照明装置
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記発光装置は、
一の側辺と、当該一の側辺に交差するとともに当該一の側辺と比較して発光量の小さい他の側辺とを有する発光素子と、
前記発光素子の周囲に形成されて当該発光素子から照射される光を反射する反射部と、
前記発光素子の前記他の側辺と対峙して設けられ、当該発光素子への給電経路を形成する給電部と、
前記発光素子と前記給電部とを電気的に接続する接続部材と
を備えることを特徴とする照明装置。 A lighting device comprising a plurality of light emitting devices,
The light emitting device
A light-emitting element having one side and another side that intersects the one side and has a smaller light emission amount than the one side;
A reflection part that is formed around the light emitting element and reflects light emitted from the light emitting element;
A power feeding unit provided opposite to the other side of the light emitting element and forming a power feeding path to the light emitting element;
An illumination device comprising: a connection member that electrically connects the light emitting element and the power feeding unit.
前記接続部材は、Auを材料とすることを特徴とする請求項3に記載の照明装置。 The light emitting device has a group III nitride semiconductor layer,
The lighting device according to claim 3, wherein the connection member is made of Au.
前記封止部は、前記発光素子から照射された光を長波長光に変換する蛍光体を含有していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の照明装置。 A sealing portion for sealing the light emitting element;
5. The lighting device according to claim 1, wherein the sealing portion includes a phosphor that converts light emitted from the light emitting element into long wavelength light. 6.
縦長形状を有するとともに、前記発光素子の周囲に形成され、当該発光素子から照射される光を反射する反射部と、
前記反射部の外側に設けられ、前記発光素子への給電経路となる給電部とを備え、
前記発光素子は、当該発光素子の長手方向を前記反射部の長手方向に交差させて配置されることを特徴とする発光装置。 A light emitting device having a vertically long shape;
A reflective portion that has a vertically long shape and is formed around the light emitting element and reflects light emitted from the light emitting element;
A power supply unit provided outside the reflection unit and serving as a power supply path to the light emitting element;
The light-emitting device is arranged such that a longitudinal direction of the light-emitting element intersects with a longitudinal direction of the reflecting portion.
前記発光素子は、前記反射部の中央部に配置されることを特徴とする請求項6又は7に記載の発光装置。 The power supply unit is provided at the center in the longitudinal direction of the reflection unit outside the reflection unit,
The light emitting device according to claim 6, wherein the light emitting element is disposed at a central portion of the reflecting portion.
前記実装基板の一部が前記反射部として機能することを特徴とする請求項6乃至8の何れか1項に記載の発光装置。 A mounting substrate on which the light emitting element is mounted;
The light-emitting device according to claim 6, wherein a part of the mounting substrate functions as the reflecting portion.
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