JP2013089645A - Semiconductor light-emitting device and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はLED素子等の半導体発光素子を備えた半導体発光装置及びその製造方法に関するものであり、詳しくは半導体発光素子の発光面上に透光部材を介して反射部材を備えた半導体発光装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor light emitting device including a semiconductor light emitting element such as an LED element and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor light emitting device including a reflective member on a light emitting surface of a semiconductor light emitting element via a translucent member, and It relates to the manufacturing method.
近年、LED素子(以下特に断らない限りLEDと略記する)は半導体発光素子であるため、長寿命で優れた駆動特性を有し、さらに小型で発光効率が良く、鮮やかな発光色を有することから、カラー表示装置のバックライトや照明等に広く利用されるようになってきた。本発明においても半導体発光素子を樹脂等でパッケージ化した半導体発光装置として、LED発光装置を事例として説明する。 In recent years, an LED element (hereinafter abbreviated as “LED” unless otherwise specified) is a semiconductor light-emitting element, and therefore has a long life and excellent driving characteristics, and is small, has high luminous efficiency, and has a bright emission color. It has come to be widely used for backlights and lighting of color display devices. In the present invention, an LED light emitting device will be described as an example of a semiconductor light emitting device in which a semiconductor light emitting element is packaged with a resin or the like.
特に近年、LEDの発光特性として知られている強い指向性を緩和するため、LEDの周囲を透光部材である透光性樹脂で被覆し、さらに被覆した透光性樹脂の上面側に反射層を設けたLED発光装置(例えば特許文献1)や、LEDの周囲を透光部材である透光性樹脂で被覆し、さらに被覆した透光性樹脂の上面側に、前記透光性樹脂より低い屈折率の低屈折率樹脂層を設けたLED発光装置(例えば特許文献2)が提案されている。 In particular, in recent years, in order to relieve the strong directivity known as the light emission characteristics of the LED, the periphery of the LED is coated with a translucent resin as a translucent member, and a reflective layer is formed on the coated translucent resin. The LED light-emitting device (for example, Patent Document 1) provided with LED, and the periphery of the LED is coated with a translucent resin that is a translucent member, and further, the upper surface side of the coated translucent resin is lower than the translucent resin. An LED light emitting device (for example, Patent Document 2) provided with a low refractive index resin layer having a refractive index has been proposed.
以下、反射部材(反射層)を透光部材の上面に配設した従来のLED発光装置に付いて説明する。なお、理解し易いように発明の趣旨を外さない範囲において図面を一部簡略化し、また部品名称も本願にそろえている。図8は特許文献1に示されたLED発光装置100の断面図である。LED発光装置100は、回路基板102の上面に配設した配線電極(図示せず)にフリップチップ実装したLED101と、LED101を覆うようにして封止する透光性樹脂104(透光部材)と、透光性樹脂104の上面に形成した反射部材106を備えている。反射部材106は、半透過反射性の金属箔膜よりなり、蒸着またはメッキ法で形成する。反射部材106の反射率(又は透過率)及び面積、並びに透光性樹脂104の厚み等を任意に設定することにより、正面方向の光出射量や出射光の広がり角について制御が可能となる。例えば、反射部材106を透過する透過光Psの量や側面方向へ出射する側面光Poの光路長を調節して指向特性を改善することができる。このLED発光装置100は少ない構成部品からなるにもかかわらず方位角で変化する発光ムラを緩和している。
Hereinafter, a conventional LED light emitting device in which a reflective member (reflective layer) is disposed on the upper surface of the translucent member will be described. For ease of understanding, the drawings are partially simplified within the scope not departing from the spirit of the invention, and component names are also included in the present application. FIG. 8 is a cross-sectional view of the LED light emitting device 100 disclosed in
次に上記LED発光装置100の発光動作を説明する。図示しないマザー基板に半田付け等により接続した回路基板102の駆動電極(図示せず)からLED101へ駆動電流を供給するとLED101が発光する。仮に反射部材106がない場合、LED101は側面方向に光を出射するとしても、上方への出射光は極めて強くなる。このため、LED101の真上が極端に強く周辺が弱い発光状態となる。このLED発光装置100を照明装置に組み込むと、LED101の強い輝度ムラによりこの照明装置はLED101の中心のみが明るく周囲が暗いものとなってしまう。
Next, the light emitting operation of the LED light emitting device 100 will be described. When a drive current is supplied to the LED 101 from a drive electrode (not shown) of the circuit board 102 connected to a mother board (not shown) by soldering or the like, the LED 101 emits light. If there is no reflecting
上記問題を解決するためLED発光装置100では、LED101を封止している透光性樹脂104の上面に反射部材106を配設している。すなわちLED101の真上から出射しようとする極端に強い放射光を反射部材106によって阻止または抑制し、さらに反射部材106によって反射させ周囲から放射させている。これでLED101の正面が局部的に明るくなるという輝度ムラを改善している。
In order to solve the above problem, in the LED light emitting device 100, the reflecting
LED101の発光動作を光線P1〜3で説明する。LED101から出射する光線のうち、出射角の小さい光線P1の一部は反射部材106を通過して通過光Ps1として上方に出射し、光線P1の他の一部は点線で示すように反射部材106と回路基板102の間で反射を繰り返した後、透光樹脂104の側面から側面光Po1として出射する。光線P2は反射部材106と回路基板102の間で反射を繰り返し側面光P02として出射する。また光線P3は反射部材106で反射し透光性樹脂104の側面から側面光Po3として出射する。なお、光線の一部は様々な界面で反射し透光樹脂104の内部に戻るものもある。反射部材106としては白色樹脂や金属層のようにLED101の発光を反射させる材料が使われる。
The light emitting operation of the LED 101 will be described with the light beams P1 to P3. Among the light beams emitted from the LED 101, a part of the light beam P1 having a small emission angle passes through the reflecting
次に特許文献2に記載された従来技術について説明する。特許文献2には、回路基板上に実装した半導体発光素子が透光性高屈折率の第1樹脂で被覆され、その第1樹脂の外側を透光性低屈折率の第2樹脂で被覆する2層構成の半導体発光装置が記載されている。この半導体発光装置は、半導体発光素子の屈折率N1、第1樹脂の屈折率N2、第2樹脂の屈折率N3の関係を、N1>N2>N3>1としている。これで半導体発光素子から出射する光線を順次外側に屈折させてゆき、出射光が出来るだけ中心から外側へ向かうようにして発光や輝度のムラを緩和している。なお特許文献2の本来の目的は、化合物半導体発光素子と封止樹脂界面での反射率の低減及び全反射の臨界角を広くすることにより光の外部取り出し効率を改善することである。
Next, the prior art described in
上記特許文献1及び2では反射部材の配置や透光部材の積層化により輝度ムラを改善してきた。平面型照明装置ではこのムラの改善に加え薄型化が要請されており、その解決手段のひとつとしてLED体発光装置の側面から出射する光を利用するものが知られている。この手法は、LED発光装置の側面から出射する光を、まず水平方向に広げ、次に反射器等で垂直方向(照射方向)に向けるものであり、レンズ等の光学素子が不要となる。しかしながら特許文献1,2で示されたLED発光装置では、輝度ムラは改善するとしても、平面型照明装置の薄型化を目指するには側面方向への光出射効率が充分でない。
In
上記特許文献1に記載されたLED発光装置100の各光線P1、P2、P3に着目すると、図8に示す如く出射角の小さい光線P1、出射角の中間の大きさの光線P2は、点線で示す如く反射部材106と回路基板102の間で反射を繰り返したのち透光性樹脂104の側面より側面光Po1、Po2として出射する。これに対し出射角の大きい光線P3だけは、反射部材106の反射だけで透光性樹脂104の側面より側面光Po3として出射する。すなわちLED101から出射する強い光線P1,P2は透光性樹脂104の側面より出射するまでに反射部材106と回路基板102の間で反射を繰り返す。この結果、多くの発光成分は、反射による損失をともなってLED装置側面から出射するので光量が減り出射効率が悪くなる。
When attention is paid to the light beams P1, P2, and P3 of the LED light emitting device 100 described in
また、特許文献2に記載の半導体発光装置では、屈折率の異なる2層構成の封止樹脂によって、半導体発光素子の中心部分から出射する強い光線を中心部より外側に向かわせることができる。しかしながら特許文献2の構造では、上方向に出射する光線は進行方向がやや横方向に少し傾くだけでやはり上方向に向かうため、横方向の配光成分はそれほど多くならない。
Further, in the semiconductor light emitting device described in
そこで本発明の目的は、上記問題点を解決しようとするものであり、半導体発光素子と、この半導体発光素子の側面及び上面を被覆する透光性樹脂と、この透光性樹脂の上面の設けられた反射部材とを有する半導体発光装置において、横方向に出射する光の取り出し効率を改善することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems. A semiconductor light emitting device, a translucent resin that covers the side surface and the upper surface of the semiconductor light emitting device, and an upper surface of the translucent resin are provided. In the semiconductor light emitting device having the reflection member thus formed, the extraction efficiency of the light emitted in the lateral direction is improved.
上記目的を達成するため本発明における半導体発光装置の構成は、下記の通りである。
半導体発光素子と、前記半導体発光素子の側面及び上面を被覆する透光性樹脂と、該透光性樹脂の上部に設けられた第1の反射部材とを有する半導体発光装置において、前記透光性樹脂の上面と反射部材の間に前記透光性樹脂より屈折率の低い低屈折率層を設けることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the structure of the semiconductor light emitting device in the present invention is as follows.
In the semiconductor light emitting device, comprising: a semiconductor light emitting element; a translucent resin covering a side surface and an upper surface of the semiconductor light emitting element; and a first reflecting member provided on the translucent resin. A low refractive index layer having a refractive index lower than that of the translucent resin is provided between the upper surface of the resin and the reflecting member.
上記構成によれば、透光性樹脂の上面と反射部材の間に透明性樹脂より屈折率の低い低屈折率層を設けている。この低屈折率層により半導体発光素子から出射した光線が透光性樹脂から低屈折率層に入射するとき側面方向に屈折する。このため反射部材と回路基板の間での反射回数が減少し、横方向に出射する側面光が増加して横方向への光取り出し効率が改善する。 According to the above configuration, the low refractive index layer having a refractive index lower than that of the transparent resin is provided between the upper surface of the translucent resin and the reflecting member. By this low refractive index layer, light emitted from the semiconductor light emitting element is refracted in the lateral direction when entering the low refractive index layer from the translucent resin. For this reason, the number of reflections between the reflecting member and the circuit board is reduced, and the side light emitted in the lateral direction is increased to improve the light extraction efficiency in the lateral direction.
前記透光性樹脂には前記半導体発光素子の発光を波長変換する蛍光粒子が混入されており、前記低屈折率層は透明であると良い。 The translucent resin is mixed with fluorescent particles for converting the wavelength of light emitted from the semiconductor light emitting element, and the low refractive index layer is preferably transparent.
上記構成によれば、半導体発光素子の発光の一部は透光性樹脂に含まれる蛍光体で波長変換される。蛍光体から出射する波長変換光は方位角依存性がないため反射部材に対し小さな入射角をもつ成分も含まれる。この小さな入射角をもつ光は横方向に出射しずらい。一方、低屈折率層は透明であるため新たな発光がなく、反射部材に対し小さな入射角をもつ成分を増加させることはない。このように低屈折率層が透明であると、小さな入射角をもつ成分が増加することによる損失を防ぐことができる。 According to the said structure, a part of light emission of a semiconductor light-emitting device is wavelength-converted with the fluorescent substance contained in translucent resin. Since the wavelength-converted light emitted from the phosphor has no azimuth angle dependency, a component having a small incident angle with respect to the reflecting member is also included. This light having a small incident angle is difficult to emit in the lateral direction. On the other hand, since the low refractive index layer is transparent, there is no new light emission, and a component having a small incident angle with respect to the reflecting member is not increased. Thus, when the low refractive index layer is transparent, loss due to an increase in components having a small incident angle can be prevented.
前記半導体発光素子が突起電極を有し、前記透光性樹脂の下面に第2の反射部材を備え、該第2の反射部材から前記突起電極が露出していると良い。 The semiconductor light emitting element may have a protruding electrode, and a second reflecting member may be provided on the lower surface of the translucent resin, and the protruding electrode may be exposed from the second reflecting member.
上記構成によれば、回路基板の省略によって半導体発光装置の薄型化が可能となる。 According to the above configuration, the semiconductor light emitting device can be thinned by omitting the circuit board.
前記第1の反射部材が半透過反射層又は微細な貫通孔を有する反射板であると良い。 The first reflecting member may be a transflective layer or a reflecting plate having fine through holes.
前記反射部材は、低屈折率層の上面に金属性の反射層が蒸着又はスッパッタリングにより形成されると良い。 In the reflecting member, a metallic reflecting layer may be formed on the upper surface of the low refractive index layer by vapor deposition or sputtering.
本発明の製造方法は、回路基板上に半導体発光素子を実装する実装工程と、前記回路基板上に実装した前記半導体発光素子の側面及び上面を蛍光粒子を混入した透光性樹脂で被覆する透光性樹脂封止工程と、前記透光性樹脂の上面に前記透光性樹脂より屈折率の低い低屈折率層を形成する低屈折率層形成工程と、前記低屈折率層の上面に反射層を形成する反射層形成工程とを有することを特徴とする。 The manufacturing method of the present invention includes a mounting step of mounting a semiconductor light emitting element on a circuit board, and a transparent resin in which side surfaces and an upper surface of the semiconductor light emitting element mounted on the circuit board are covered with a transparent resin mixed with fluorescent particles. A light-resin sealing step, a low-refractive index layer forming step of forming a low-refractive index layer having a lower refractive index than the translucent resin on the upper surface of the translucent resin, and a reflection on the upper surface of the low-refractive index layer And a reflective layer forming step of forming a layer.
本発明の製造方法は、回路基板上に半導体発光素子を実装する実装工程と、前記回路基板上に実装した前記半導体発光素子の側面及び上面を蛍光粒子を混入した透光性樹脂で被覆する透光性樹脂封止工程と、低屈折率層と反射層とが一体化した屈折率反射層を前記透光性樹脂上に接着する接着工程とを有することを特徴とする。 The manufacturing method of the present invention includes a mounting step of mounting a semiconductor light emitting element on a circuit board, and a transparent resin in which side surfaces and an upper surface of the semiconductor light emitting element mounted on the circuit board are covered with a transparent resin mixed with fluorescent particles. And a bonding step of bonding a refractive index reflection layer in which a low refractive index layer and a reflection layer are integrated onto the light-transmitting resin.
上記製造方法によれば、まず低屈折率層と反射層とが一体化したフィルム状の屈折率反射層を準備する。この屈折率反射層は大判フィルムである。次に回路基板が連結した集合基板に実装され、透光性樹脂で封止された多数の半導体発光素子の上面にこの大判の屈折率反射層を一括して接着する。最後に集合基板を個々の半導体発光装置に切断分離すれば、半導体発光装置の効率的な量産化が可能となる。 According to the manufacturing method, first, a film-like refractive index reflective layer in which a low refractive index layer and a reflective layer are integrated is prepared. This refractive index reflective layer is a large format film. Next, the large refractive index reflective layer is bonded to the upper surfaces of a large number of semiconductor light emitting elements mounted on a collective substrate connected with circuit boards and sealed with a light-transmitting resin. Finally, if the aggregate substrate is cut and separated into individual semiconductor light emitting devices, efficient mass production of the semiconductor light emitting devices can be achieved.
上記の如く本発明によれば、透光性樹脂の上面と反射部材の間に前記透光性樹脂より屈折率の低い低屈折率層を設けることにより、透光性樹脂から低屈折率層へ入射する光が半導体発光装置の側面方向に屈折し、反射部材への入射角が大きくなる。この結果反射部材と回路基板の間での反射回数が減少し、横方向に出射する側面光が増加して横方向への光取り出し効率が改善する。 As described above, according to the present invention, by providing a low refractive index layer having a refractive index lower than that of the translucent resin between the upper surface of the translucent resin and the reflecting member, the translucent resin is changed to the low refractive index layer. Incident light is refracted in the side surface direction of the semiconductor light emitting device, and the incident angle to the reflecting member is increased. As a result, the number of reflections between the reflecting member and the circuit board is reduced, the side light emitted in the lateral direction is increased, and the light extraction efficiency in the lateral direction is improved.
(第1実施形態)
以下図面により本発明の実施形態を説明する。図1は本発明の第1実施形態におけるLED発光装置10(半導体発光装置)を示し、(a)はLED発光装置10の断面図、(b)は(a)に示すLED発光装置10の上面図、(c)は側面図、(d)は下面図を示している。
(First embodiment)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an LED light emitting device 10 (semiconductor light emitting device) according to a first embodiment of the present invention, where (a) is a cross-sectional view of the LED
図1(a)に示すLED発光装置10の断面図おいて、回路基板2の上面に設けられた2個の配線電極3aは、スルーホール電極3bを通して駆動電極3cに接続している。配線電極3aにはLED1がフリップチップ実装(以後FC実装と略記する)されている。LED1の上面及び側面は蛍光粒子を混入した透光性樹脂4(以後蛍光樹脂4と記す)で被覆されており、この蛍光樹脂4の上面には、蛍光樹脂4よりも屈折率の低い低屈折率層5が接着され、さらに低屈折率層5の上面には第1の反射部材である反射部材6が接着されている。
In the cross-sectional view of the LED
次にLED発光装置10の全体構成を図1(b)〜(d)により説明する。
図1(b)はLED発光装置10の上面図であり、(a)は(b)のA−A断面図に該当する。(b)において反射部材6としては、適度の光透過性と適度の光反射性を有することが要求されており、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂に酸化チタン等の反射材を混入した白色樹脂板や薄い金属層、微小貫通孔を有する金属板等が使用できる。
Next, the whole structure of the LED light-emitting
FIG. 1B is a top view of the LED
また、(c)に示す側面図の如く、回路基板2の上面には高屈折率の蛍光樹脂4と低屈折率層5とが2層構成されており、さらに低屈折率層5の上面に反射部材6が設けられている。上記高屈折率の蛍光樹脂4の透光性部材としては、耐光性が良く、屈折率の比較的高い、例えば屈折率が1.6程度のポリカ系樹脂、エポキシ系樹脂などが使用できる。また低屈折率層5としては、例えば屈折率1.4程度のシリコーン樹脂等が使用でき、屈折率が1.2〜1.3程度である透明樹脂を選択すればより好ましい。また、(d)はLED発光装置10の下面図であり、回路基板2の下面には2個の駆動電極3cが設けられている。
Further, as shown in the side view of (c), two layers of a high refractive
次に図2によりLED発光装置10の発光動作を説明する。図2は図1に示すLED発光装置10の発光状態を示す断面図であり、構成については図1(a)のLED発光装置10と同じであり、重複する説明は省略する。また、本実施形態においてはLED1として青色LED、蛍光樹脂4としてはLED1の青色発光を黄色光に変換するYAG蛍光樹脂を用い、LED発光装置10として白色光を出射する発光装置の事例について説明する。
Next, the light emitting operation of the LED
LED発光装置10では駆動電極3cに駆動電流を供給することによってLED1が青色の光線P1,P2,P3等を出射する。その青色の光線の一部は図8に示した半導体発光装置100と同様に半透過性の反射部材6を透過して透過光Ps0、Ps1、Ps2として出射する。
In the LED
次にLED1から出射する青色の光線P1,P2,P3の軌跡に付いて説明する。なお、青色の光線P1,P2,P3は、図8に示した光線P1,P2,P3と同じ角度で出射しているものとして比較説明する。
LED1から出射する光線のうち出射角の小さい青色の光線P1は、蛍光樹脂4と低屈折率層5との境界において屈折率差により外側(側面方向)に向くように屈折して進行する。続いて光線P1は反射部材6によって反射した後、再度低屈折率層5と蛍光樹脂4の境界で内側(側面とは反対方向)に向くように屈折する。最後に光線P1は、回路基板2で反射し、蛍光樹脂4の側面から側面光Po1としてLED発光装置10の横方向に出射する。
Next, the locus of the blue light beams P1, P2, P3 emitted from the
Of the light rays emitted from the
また、出射角が中くらいの青色の光線P2と出射角が大きい青色の光線P3も、蛍光樹脂4と低屈折率層5との境界において屈折率差により外側に向くように屈折して進行する。光線P2,P3は、反射部材6によって反射するが、反射部材6への入射角が大きいため低屈折率層5の側面から直接側面光Po2、Po3として出射する。
Further, the blue light beam P2 having a medium emission angle and the blue light beam P3 having a large emission angle are also refracted so as to be directed outward due to the refractive index difference at the boundary between the
上記の如く、LED発光装置10において低屈折率層5を設けることにより、青色の光線P1,P2,P3の反射部材6への入射角は大きくなる。すなわち出射角の小さい青色の光線P1であっても反射部材6と回路基板2との反射を1回ずつ行うだけで側面光Po1として出射し、出射角の大きい青色の光線P2、P3なら反射部材6の反射のみで側面光Po2、Po3として出射する。このようにLED発光装置10は、反射回数の減少によって横方向への光取り出し効率が改善されていることが分かる。
As described above, by providing the low
以上の結果について図8で示したLED発光装置100の光線の軌跡と、LED発光装置10の光線の軌跡とを比較してみる。LED発光装置100の光線の軌跡では側面光として出射するまでに光線P1が4回反射し、光線P2でも2回反射していたのに対しLED発光装置10の光線の軌跡では、青色の光線P1が2回の反射により側面光として出射し、青色の光線P2,P3にいたっては反射部材6への一回だけの反射により側面光として出射している。このようにしてLED発光装置100に対し、LED発光装置10は反射に伴う発光の減衰が少なくなり、横方向への光出し効率が改善している。またYAG蛍光体による発光もLED1からの発光と同様に低屈折率層5により側面から効率よく出射する。
Regarding the above results, the locus of the light beam of the LED light emitting device 100 shown in FIG. 8 is compared with the locus of the light beam of the LED
次に図3によりLED発光装置10を平面型照明装置に適用する場合を説明する。図3は、LED装置10を平面型照明装置に適用する場合の一例を示しており、この平面型照明装置において側面反射器16を設けたマザー基板12にLED発光装置10を実装した状態を示す断面図である。LED発光装置10の構成及び光線の軌跡については図2に示すLED発光装置10と同じであり、重複する説明は省略する。側面反射器16はLED発光装置10の周囲に配置する。このとき平面型照明装置はLED発光装置10の上方の広い範囲に亘って均一に配光しなければならないので、側面反射器16をLED発光装置10から充分に離し、反射部の傾斜を緩くしておく必要がある。なお図3では説明のため側面反射器16をLED発光装置10に近づけており、反射部の傾斜もきつくなっている。また側面反射器16斜面は拡散反射する。
Next, the case where the LED
LED装置10の側面から出射した側面光Po1は直接的に図の上方に向かい、側面光Po2,po3は側面反射器16で反射し上方へ向かう。なお図3で示した側面反射器16とマザー基板12は平面型照明装置の光源部の一部である。側面光Po2、Po3は、直接出射された側面光Po1とともに上方向にむかって広がるため、平面型照明装置を薄型化できる。
The side light Po1 emitted from the side surface of the
(第1製造方法)
次に図4によりLED発光装置10の第1製造方法について説明する。図4はLED発光装置10の製造工程を示し、(a)はLED実装工程を示し、回路基板2上にLED1をFC実装した状態を示す断面図である。(b)は透光性樹脂封止工程を示し、回路基板2上にFC実装したLED1の側面及び上面を蛍光樹脂4で被覆した状態を示す断面図である。(c)は低屈折率層形成工程を示し、蛍光樹脂4の上面に低屈折率層5を形成した状態を示す断面図である。(d)は反射層形成工程を示し、低屈折率層5の上面に、反射部材6を接着した断面図である。そして(d)の構成は図1(a)に示す半導体発光装置10の完成図である。
(First manufacturing method)
Next, a first manufacturing method of the LED
(第2製造方法)
次に図5によりLED発光装置10の第2製造方法について説明する。図5はLED発光装置10の第2製造工程を示している。図5の(a),(b)で示した製造工程は図4に示す第1製造方法の(a),(b)と同じであり、重複する説明は省略する。すなわち図5に示す第2製造方法において、図4に示す第1製造方法と異なるところは、図4(c)に示す低屈折率層形成工程が、図5(c)では屈折率反射層形成工程となっているところである。屈折率反射層形成工程では予め低屈折率層5と反射部材6を一体化し、屈折率反射層7を形成する。屈折率反射層7は低屈折率樹脂よりなるフィルム(低屈折率層5)の上面に金属性の反射部材6を接着、または蒸着、スパッタリング等により形成している。(d)は接着工程であり、(b)の透光性樹脂封止工程で作成した蛍光樹脂4の上面に屈折率反射層7を接着する様子を示している。そして(d)の構成は図1(a)に示す半導体発光装置10の完成図である。
(Second manufacturing method)
Next, a second manufacturing method of the LED
(第3製造方法)
次に図6によりLED発光装置10の第3製造方法について説明する。図6に示す製造方法は基本的には図5に示す第2製造方法と同じであり、集合工法を適用したものである。図6に示す第3製造方法において、図5に示す第2製造方法と最も異なるところは屈折率反射層7aの作り方である。屈折率反射層7aは、図6(a)に示すごとく低屈折率樹脂の大判シート状の低屈折率層5a上面に金属性の反射層6aを蒸着またはスッパタリングにより形成して作成している。
(Third production method)
Next, a third manufacturing method of the LED
そして(b)に示す如く、まず回路基板2が多数個連結した集合基板2aを準備し、続いて集合基板2a上にLEDを実装し、LED1を蛍光樹脂4で封止してから、最後にLED1の上面に一括して屈折率反射層7aを接着する。その後(c)に示すように切断線Cに沿って切断分離して(d)に示す半導体発光装置10を多数個同時生産する。以上の如く大判シート状の屈折率反射層7aを作成しておくことによって、半導体発光装置10の量産を容易に行うことができる。
Then, as shown in (b), first, a collective substrate 2a in which a large number of
(第2実施形態)
LED発光装置10は回路基板2を備えていた。回路基板2にはさまざまな機能があり、その一つとしてLED1の電極ピッチをマザー基板の電極ピッチに合わせている(インターポーザという)。最近ではLED1が大型化してきており、LED1の電極ピッチをマザー基板の電極ピッチに直接的に適合できるようになってきた。この場合、回路基板2を省略できる場合がある。そこで図7により本発明の第2実施形態として、回路基板がなく、あわせて上面に配置した反射部材が異なる形式のLED発光装置20を説明する。図7はLED発光装置20を示す断面図である。LED発光装置20の基本的構成及び発光特性は図2に示すLED発光装置10と同じであり、同一部材には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
(Second Embodiment)
The LED
図7に示すLED発光装置20は、LED21の側面及び上面を蛍光樹脂4(透光性樹脂)で被覆し、蛍光樹脂4の上面に低屈折率層5と第1の反射部材26が積層している。またLED発光装置20は、LED1の電極面側に第2の反射部材23が配設され、反射部材23から突起電極21aが底面側に露出している。LED発光装置20は突起電極21aをマザー基板との接続用電極とすることにより回路基板を省略し薄型化している。
In the LED light emitting device 20 shown in FIG. 7, the side surface and the upper surface of the
また、反射部材26は、高い反射性の金属板からなり、透光用の微細な複数の貫通孔26aを有する。上記構成の反射部材26においては反射率の高いAl等の金属板を用いることによって、青色の光線P1,P2、P3の反射損失を低減し、横方向に出射される側面光Po1、Po2、Po3の光量をさらに増加させることができる(蛍光体による発光も同様)。また、通過光Ps0、Ps1等も直接微細孔26aを通過して出射されるため光量の減衰が少なくなる。この結果、全体としてLED発光装置20を明るくできる。
The reflecting
1,21,101 LED(半導体発光素子)
2,102 回路基板
2a 集合基板
3a 配線電極
3b スルーホール電極
3c 駆動電極
4,104 蛍光樹脂(透光性樹脂)
5 低屈折率層
6,26,106 反射部材
10,20,100 LED発光装置(半導体発光装置)
12 マザー基板
16 側面反射器
21a 突起電極
23 第2反射部材
26a 貫通孔
P1,P2,P3 光線
Ps,Ps1,Ps2 透過光
Po,Po1〜Po4 側面光
1,21,101 LED (semiconductor light emitting device)
2,102 Circuit board 2a Assembly board 3a Wiring electrode 3b Through-hole electrode 3c Drive electrode 4,104 Fluorescent resin (translucent resin)
5 Low
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