JP2015216153A - 発光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光素子から発光素子の側方または下方に出る光を効率良く上方から取り出す。
【解決手段】光反射性の樹脂部と、樹脂部から底面を露出する一対のリードと、を備える基体と、基体は凹部を有し凹部に載置された発光素子と、発光素子を内包し基体の上面を被覆する封止樹脂と、を備え、封止樹脂は、基体の側面よりも外側に延出する外底面を備え、外底面が基体の上面と底面との間に位置する。
【選択図】図1
【解決手段】光反射性の樹脂部と、樹脂部から底面を露出する一対のリードと、を備える基体と、基体は凹部を有し凹部に載置された発光素子と、発光素子を内包し基体の上面を被覆する封止樹脂と、を備え、封止樹脂は、基体の側面よりも外側に延出する外底面を備え、外底面が基体の上面と底面との間に位置する。
【選択図】図1
Description
本発明は、発光素子を備える発光装置に関する。
近年LEDやLD等の半導体発光素子を備える発光装置において、光取り出し効率の高い発光装置が研究されている。このような発光装置としては、レンズ等に反射面を形成し発光素子からの光を発光面側に反射して取り出す発光装置が知られている。
例えば、特許文献1に係る発光装置(特に図6)は、発光素子から側方または下方に出射される光を、搭載基板とガラス封止体との間の空隙や周壁部材の側壁によって発光面側に反射させて取り出すことが記載されている。
しかし、特許文献1に係る発光装置は、周壁部材が透光性の部材からなるので反射をせずに周壁部材を透過する光成分が多く存在する。また、レンズの役割をするガラス封止体の下面は、搭載基板に施されたプリント配線の上に接地して形成されるので、ガラス封止体とプリント配線の接地点周辺では光が漏出したり、プリント配線等に光が吸収されるという問題を有する。
そこで、本発明は、さらなる光の取り出し効率を向上した発光装置を提供することを目的とする。
以上の目的を達成するために、本発明に係る発光装置は、光反射性の樹脂部と、樹脂部から底面を露出する一対のリードと、を備える基体と、基体は凹部を有し凹部に載置された発光素子と、発光素子を内包し基体の上面を被覆する封止樹脂と、を備え、封止樹脂は、基体の側面よりも外側に延出する外底面を備え、正面視において外底面が基体の上面と底面との間に位置することを特徴とする。
本発明によれば、発光素子から側方または下方に出る光を発光面側に効率良く取り出すことができる。
(実施形態1に係る発光装置)
図1に示すように、実施形態1に係る発光装置10は、光反射性の樹脂部1と、樹脂部1から底面を露出する一対のリード2と、を備える基体5と、基体5は凹部7を有し凹部7に載置される発光素子3と、発光素子3を内包し基体5の上面を被覆する封止樹脂4と、を備え、封止樹脂4は、基体5の側面よりも外側に延出する外底面4aを備え、正面視において外底面4aが基体5の上面と底面との間に位置することを特徴とする。実施形態1に係る発光装置10では、凹部7の側壁は樹脂部1からなる。
図1に示すように、実施形態1に係る発光装置10は、光反射性の樹脂部1と、樹脂部1から底面を露出する一対のリード2と、を備える基体5と、基体5は凹部7を有し凹部7に載置される発光素子3と、発光素子3を内包し基体5の上面を被覆する封止樹脂4と、を備え、封止樹脂4は、基体5の側面よりも外側に延出する外底面4aを備え、正面視において外底面4aが基体5の上面と底面との間に位置することを特徴とする。実施形態1に係る発光装置10では、凹部7の側壁は樹脂部1からなる。
以下、構成ごとに順に説明する。
(基体)
基体5は樹脂部1とリード2を少なくとも備え、さらに凹部7を有している。実施形態1に係る発光装置10では、樹脂部1及びリード2で形成される凹部7に発光素子3が載置され、凹部7の側壁は樹脂部1で構成される。凹部7に発光素子3が載置されることで、発光素子3から発光素子3の周辺に出射される光を凹部7の側壁で発光面側に反射させることができる。
凹部7の側壁は凹部7の開口側に向かって外側に傾斜していることが好ましい。側壁に傾斜を持たせることで、発光素子3からの光を効率よく側壁で反射させることができるからである。さらに、凹部7の側壁には金属部材からなる反射膜が別途形成されていてもよい。この場合、反射膜は凹部7の側壁の全てに設けられていても良いし、凹部7の側壁の一部にのみ設けられていてもよい。金属部材からなる反射膜は発光素子3からの光を上方に反射させるだけではなく、発光素子3からの熱を効率的に樹脂部1に放熱する役割もある。
基体5は樹脂部1とリード2を少なくとも備え、さらに凹部7を有している。実施形態1に係る発光装置10では、樹脂部1及びリード2で形成される凹部7に発光素子3が載置され、凹部7の側壁は樹脂部1で構成される。凹部7に発光素子3が載置されることで、発光素子3から発光素子3の周辺に出射される光を凹部7の側壁で発光面側に反射させることができる。
凹部7の側壁は凹部7の開口側に向かって外側に傾斜していることが好ましい。側壁に傾斜を持たせることで、発光素子3からの光を効率よく側壁で反射させることができるからである。さらに、凹部7の側壁には金属部材からなる反射膜が別途形成されていてもよい。この場合、反射膜は凹部7の側壁の全てに設けられていても良いし、凹部7の側壁の一部にのみ設けられていてもよい。金属部材からなる反射膜は発光素子3からの光を上方に反射させるだけではなく、発光素子3からの熱を効率的に樹脂部1に放熱する役割もある。
凹部7の側壁の高さは任意に決めることが出来るが、ワイヤーを用いてリード2と発光素子3を接続している場合(フェイスアップ実装の場合)、凹部7の側壁の高さはワイヤーの最大高さよりも低くなることが好ましく、さらに凹部7の側壁の高さはワイヤーの最大高さの1/2以下であることが好ましい。このようにすることで、凹部7の側壁で反射された光が再びワイヤーに向かう確率を減らすことができ、ワイヤーで吸収される光成分を抑えたり、ワイヤーによって光が反射して発光素子3側に戻ることを抑えることができる。
また凹部7の側壁の高さは、図1で示すように、凹部7の底面から発光素子3の発光層までの高さhよりも低く形成されることが好ましく、例えば凹部7の側壁の高さは1/2hから3/4hの間とすることができる。また発光素子3がフェイスアップ実装されている場合、発光層から発光素子3の上面までの厚さは非常に薄いので、高さhは凹部7の底面から発光素子3の上面までの高さとみなすことも出来る。凹部7の側壁の高さがhよりも高い場合は、発光素子3から発光素子3の側方または下方に出射される光の大部分が凹部7の側壁で反射されることになり、封止樹脂4のレンズ面近傍において凹部7の直上の配光が強くなる。一方、凹部7の側壁の高さがhよりも低く形成される場合、発光素子3から出射される光は後述する封止樹脂4の反射領域Tに到達しやすくなり、レンズ面近傍においてレンズ面全体で光を均一に出射しやすくなる。
また凹部7の側壁の高さは、図1で示すように、凹部7の底面から発光素子3の発光層までの高さhよりも低く形成されることが好ましく、例えば凹部7の側壁の高さは1/2hから3/4hの間とすることができる。また発光素子3がフェイスアップ実装されている場合、発光層から発光素子3の上面までの厚さは非常に薄いので、高さhは凹部7の底面から発光素子3の上面までの高さとみなすことも出来る。凹部7の側壁の高さがhよりも高い場合は、発光素子3から発光素子3の側方または下方に出射される光の大部分が凹部7の側壁で反射されることになり、封止樹脂4のレンズ面近傍において凹部7の直上の配光が強くなる。一方、凹部7の側壁の高さがhよりも低く形成される場合、発光素子3から出射される光は後述する封止樹脂4の反射領域Tに到達しやすくなり、レンズ面近傍においてレンズ面全体で光を均一に出射しやすくなる。
(光反射性の樹脂部)
図1に示すように、光反射性の樹脂部1はリード2を保持し発光素子3からの光を発光面側に反射させる。光反射性の樹脂部1は樹脂材料に光反射性の物質を含めているものである。
図1に示すように、光反射性の樹脂部1はリード2を保持し発光素子3からの光を発光面側に反射させる。光反射性の樹脂部1は樹脂材料に光反射性の物質を含めているものである。
光反射性物質としては、Ti、Zr、Nb、Al、Si、Mgからなる群から選択される1種の酸化物、もしくはAlN、MgFの少なくとも1種を用いることができる。具体的にはTiO2、ZrO2、Nb2O5、Al2O3、MgF、AlN、SiO2、MgOよりなる群から選択される少なくとも1種である。
樹脂材料としては、熱可塑性樹脂、または熱硬化性樹脂を用いるが熱硬化性樹脂を用いるのが好ましく、そのうち、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂からなる群から選択される少なくとも1種により形成することが好ましい。
(リード)
リード2は少なくとも正負一対からなり、樹脂部1から底面が露出されている。リード2の底面は、二次実装基板の電極パターンに半田等の接合部材を介して電気的に接続される。リード2の底面が露出しているので、発光素子3から発生する熱を効率良く二次実装基板側に放熱することができる。
さらに、リード2は平板状の形状であることが好ましい。このような構成にすることで、リード2の底面の全領域を樹脂部1から露出させることができるので放熱性を向上することができる。
リード2は少なくとも正負一対からなり、樹脂部1から底面が露出されている。リード2の底面は、二次実装基板の電極パターンに半田等の接合部材を介して電気的に接続される。リード2の底面が露出しているので、発光素子3から発生する熱を効率良く二次実装基板側に放熱することができる。
さらに、リード2は平板状の形状であることが好ましい。このような構成にすることで、リード2の底面の全領域を樹脂部1から露出させることができるので放熱性を向上することができる。
リード2の側面は平面視において樹脂部1の外側面と略同一または内側に位置することが好ましい。この場合の同一とは完全に同一となってもよいが、リード2の側面が樹脂部1の外側面から誤差と呼べる程度延出している場合(例えばバリがリード2の側面に残っている場合等)も含む。リード2が平面視において樹脂部1の外側に延出すると、外部からの衝撃を受けることによりリード2が変形したり、リード2と発光素子3が接続不良を起こす可能性がある。一方、リード2を平面視において樹脂部1の外側面と略同一または内側に位置することで、上記の問題を改善することができ、さらに発光装置10を二次実装基板に載置する時の載置領域を小さくすることができる。
リード2の表面は金、銀、ニッケル、白金、パラジウム、等の金属でメッキ処理が施されていることが好ましく、特に可視光の反射性が高い銀でメッキ処理を施すことが好ましい。リード2の表面を反射性の高い金属でメッキ処理を施すことで、発光素子3からリード2側に出射される光を上面側に反射させることができる。また、リード2の表面にアンカー用の凹凸が設けられていてもよく、リード2の表面に凹凸を設けることで樹脂部1や後述する封止樹脂4との接合力を向上させることができる。
(発光素子)
発光素子3は、例えば窒化物半導体であるGaN系化合物半導体を用い、150μm程度の厚さの成長基板上に、1〜2μm程度の厚さのn型半導体層、50〜150nm程度の厚さの発光層、100〜300nm程度の厚さのp型半導体層を形成する半導体発光素子構造とすることが出来る。発光素子3はGaN系化合物半導体の他に、例えばZnSe系化合物半導体、InGaAs系化合物半導体、AlInGaP系化合物半導体からなる。成長基板は後で取り除くことができる。
また、発光素子3は、発光ピーク波長が240nm以上560nm以下、好ましくは380nm以上470nm以下の半導体発光素子を用いることができる。
発光素子3は、例えば窒化物半導体であるGaN系化合物半導体を用い、150μm程度の厚さの成長基板上に、1〜2μm程度の厚さのn型半導体層、50〜150nm程度の厚さの発光層、100〜300nm程度の厚さのp型半導体層を形成する半導体発光素子構造とすることが出来る。発光素子3はGaN系化合物半導体の他に、例えばZnSe系化合物半導体、InGaAs系化合物半導体、AlInGaP系化合物半導体からなる。成長基板は後で取り除くことができる。
また、発光素子3は、発光ピーク波長が240nm以上560nm以下、好ましくは380nm以上470nm以下の半導体発光素子を用いることができる。
実施形態1における発光素子3は、図1で示すように樹脂部1及びリード2で形成される凹部7に載置される。発光素子3はリード2と電気的に接続されており、発光素子3の実装方法としては導電性のワイヤーによって接続されるフェイスアップ実装でも良いし、発光素子3がリード2の上面にSn−Ag−Cu系、Sn−Cu系、Au−Sn系等の半田やAu等の金属のバンプ等を介して接続されるフリップチップ実装でもよい。発光素子3は導電性のワイヤーによってリード2と接続(フェイスアップ実装)されることが好ましく、このようにすることで高さ方向において発光素子3の大部分を占める成長基板を下側に備えることができ、発光素子3の発光層の高さを容易に高くすることができる。さらに、発光素子3とリード2がワイヤーによって接続されるので、発光素子3からの熱でリード2が変形した場合にその変形による応力をワイヤーで緩和させることができる。
また、発光素子3はリード2の上に直接載置されていても良いし、サブマウント等を間に挟んで設けてもよい。
また、発光素子3はリード2の上に直接載置されていても良いし、サブマウント等を間に挟んで設けてもよい。
(封止樹脂)
封止樹脂4は、発光素子3を内包し基体5の上面を被覆する。つまり封止樹脂4は、発光素子3が載置された基体5を発光面側から見た時に、上面に露出する全ての領域を被覆する。具体的には、図1で示すように封止樹脂4は樹脂部1の上面、発光素子3、及び発光素子3が載置されている凹部7を被覆する。
封止樹脂4は、発光素子3を内包し基体5の上面を被覆する。つまり封止樹脂4は、発光素子3が載置された基体5を発光面側から見た時に、上面に露出する全ての領域を被覆する。具体的には、図1で示すように封止樹脂4は樹脂部1の上面、発光素子3、及び発光素子3が載置されている凹部7を被覆する。
封止樹脂4は、基体5の上面と対向するレンズ面と、レンズ面から連続して形成される外底面4aとを少なくとも備えている。本明細書における外底面4aとは、表面が外気と接し、後述するように発光素子3から到達する光を発光面側に反射させる役割を持っている。
レンズ面は、発光素子3から出射される光を効率良く表面から取り出すことができる形状であればよく、図1で示すように例えば正面視において略半円形の曲面レンズ形状とすることができる。またこの他に、用途によってバットウイング配光のレンズ、フレネルレンズ、また非曲面のレンズ等を使うことができる。さらに、レンズの表面には微細な凹凸が設けられていてもよい。微細な凹凸を設けることで、レンズの表面で光を拡散させることができる。
封止樹脂4の外底面4aは、基体5の側面よりも外側に延出している。そして、外側に延出する部分は外気と接しており、凹部7で反射できなかった光を反射させる第2の反射領域Tとなる。封止樹脂4は屈折率が高い樹脂を用いることが好ましく、屈折率が高い樹脂を用いることで反射領域Tの臨界角は小さくなり全反射を起こしやすくなる。また、反射領域Tは図1で示すような正面視において水平な形状に限らず、図2で示すように反射領域Tの一部が基体5の上面に平行な方向に対して上方に向かって傾斜していてもよい。反射領域Tに到達する光としては、発光素子3からの直接光や発光装置10内で反射されて到達する光以外に、樹脂部1の側壁が薄い場合側壁を透過する透過光が到達する。
反射領域Tの外気と接する表面には、別途光反射性の高い反射部材を備えていてもよい。反射部材としては、例えば銀等からなる金属部材やメッキ処理が施されたリードフレーム、光反射性物質を含む樹脂成形体、紙等を用いることができる。
反射領域Tの外気と接する表面には、別途光反射性の高い反射部材を備えていてもよい。反射部材としては、例えば銀等からなる金属部材やメッキ処理が施されたリードフレーム、光反射性物質を含む樹脂成形体、紙等を用いることができる。
封止樹脂4の外底面4aは正面視において基体5の上面と底面との間に位置する。この場合、図1のように外底面4aが正面視において略水平である場合は外底面4aの全体が基体5の上面と底面との間に位置することになる。また、図2のように外底面4aが正面視において基体5の上面に平行な方向に対して上方に傾斜している場合は、傾斜の起点が基体5の上面と底面との間に位置していればよい。このようにすることで、封止樹脂4と基体5との接合面積が増え、封止樹脂4と基体5との接合力が向上した発光装置10とすることができる。また本明細書において封止樹脂4の外底面4aは、凹部7に形成される内底面とは区別される。封止樹脂4の内底面とは凹部7の中に形成される底面のことをいい、凹部7は封止樹脂4で完全に封止されていることが好ましいので封止樹脂4の内底面は凹部7の底面と一致する。このように凹部7は封止樹脂4で封止されているので、外部からの塵芥、水、外力等を防ぐことができる。
図2に示すように、封止樹脂4は外底面4aから連続して基体5の側面に沿って下方に形成される下垂部を備えていてもよい。具体的には「下垂部」とは、外底面4aが基体5の上面と底面との間となるように封止樹脂4が基体5の側面の一部を被覆した状態において、封止樹脂4の一部が均一な幅(横方向長さ)で基体5の側面に沿って下方に形成される部位のことをいう。下垂部は、例えば外底面4aの幅(横方向長さ)が約1.8mm(例えば3mm以下)である場合、その幅(横方向長さ)が50μm程度(例えば0.2mm以下)と短いため、通常この存在を無視してもよい。外底面4aと下垂部との境界部は光が漏れないように位置していることが好ましく、また図2で示すように、下垂部の底面は基体5の底面と略一致するように形成されることが好ましい。外底面4aから連続して基体5の側面に沿うように形成された下垂部を備えることによって、封止樹脂4と基体5との接合面積が増え接合強度が向上する。また、発光素子3から発生する熱を封止樹脂4へ放熱することができるので放熱性の面でも効果がある。
(波長変換部材)
波長変換部材8は、発光素子3から出射される一次光の少なくとも一部を吸収して、一次光とは異なる波長の二次光を出射するものである。例えば青色光に発光する発光素子3を用いる場合、YAG系蛍光体の波長変換部材8を組み合わせることで簡単に白色光を得ることができる。また、波長変換部材8は図1で示すように発光素子3の周辺に設けることもできるし、発光素子3から離間して設けたり、封止樹脂4に含有させて設けることもできる。波長変換部材8の形成方法としては、電気泳動沈着、スプレーコート、印刷、噴霧、ブラッシング、流し塗り、浸漬、ポッティング等がある。
波長変換部材8は、発光素子3から出射される一次光の少なくとも一部を吸収して、一次光とは異なる波長の二次光を出射するものである。例えば青色光に発光する発光素子3を用いる場合、YAG系蛍光体の波長変換部材8を組み合わせることで簡単に白色光を得ることができる。また、波長変換部材8は図1で示すように発光素子3の周辺に設けることもできるし、発光素子3から離間して設けたり、封止樹脂4に含有させて設けることもできる。波長変換部材8の形成方法としては、電気泳動沈着、スプレーコート、印刷、噴霧、ブラッシング、流し塗り、浸漬、ポッティング等がある。
波長変換部材8としては、例えば、酸化物系、硫化物系、窒化物系の蛍光体などが挙げられる。例えば、発光素子3として青色発光する窒化ガリウム系発光素子3を用いる場合、青色光を吸収して黄色〜緑色系発光するYAG系、LAG系、緑色発光するSiAlON系、赤色発光するKSF、SCASN、CASN系の蛍光体を単独で又は組み合わせて用いることが好ましい。
(保護素子)
リード2には、発光素子3だけではなくツェナーダイオードなどの保護素子が配置されていてもよい。保護素子を搭載する位置は発光素子3の近傍でもよいが、発光素子3からの光を吸収しないように樹脂部1等に埋設されていてもよい。保護素子の種類としては、過熱、過電流、保護回路、静電用の保護素子等を用いることができる。
リード2には、発光素子3だけではなくツェナーダイオードなどの保護素子が配置されていてもよい。保護素子を搭載する位置は発光素子3の近傍でもよいが、発光素子3からの光を吸収しないように樹脂部1等に埋設されていてもよい。保護素子の種類としては、過熱、過電流、保護回路、静電用の保護素子等を用いることができる。
以下、実施形態1に係る発光装置10の製造方法を説明する。
(パッケージ準備工程)
発光素子3及び基体5を含むパッケージ11(以下、発光素子3及び基体5をパッケージ11と適宜変換して記す)の準備工程は、リードフレーム(個片化後はリードと記す)に光反射性の樹脂部1を形成する集合基体形成工程と、発光素子3を集合基体に載置する工程と、集合基体を切断して個片化する工程とを含む。
発光素子3及び基体5を含むパッケージ11(以下、発光素子3及び基体5をパッケージ11と適宜変換して記す)の準備工程は、リードフレーム(個片化後はリードと記す)に光反射性の樹脂部1を形成する集合基体形成工程と、発光素子3を集合基体に載置する工程と、集合基体を切断して個片化する工程とを含む。
集合基体形成工程では、メッキ処理が施されたリードフレームを図3(a)で示すような上金型と下金型で挟み込み、例えば光反射性物質を含む樹脂をトランスファ・モールド法で金型内に注入する。そして、金型内の樹脂を熱硬化させることで光反射性の樹脂部1を形成することができる。樹脂を成形するその他の方法としては、圧縮成型、射出成型等の成型技術を利用することができる。
次に発光素子3を載置する工程では、図3で示すように集合基体上の載置領域Xに発光素子3を載置する。まず、載置領域Xにダイボンド樹脂を設けその上から発光素子3をボンディングする。そして、発光素子3とリード2(現段階ではリードフレーム)を導電性のワイヤーによって接続し、その後、例えば上面からスプレーコート法によって波長変換部材8を発光素子3の周辺に形成する。
また、発光素子3の下にサブマウント等を配置する場合は載置領域Xに接合材料を介してサブマウント等を配置し、その上面に発光素子3をボンディングする。
また、発光素子3の下にサブマウント等を配置する場合は載置領域Xに接合材料を介してサブマウント等を配置し、その上面に発光素子3をボンディングする。
(個片化工程)
集合基体を個片化する工程では、ダイシングブレードを使って発光素子3が載置された集合基体を個片化していく。この時個片化されたものが1つのパッケージ11となる。切断後のリード2の側面は切断面となるのでメッキ処理が施されていない部分を有する。
集合基体を個片化する工程では、ダイシングブレードを使って発光素子3が載置された集合基体を個片化していく。この時個片化されたものが1つのパッケージ11となる。切断後のリード2の側面は切断面となるのでメッキ処理が施されていない部分を有する。
(封止樹脂形成工程)
上記の工程が終わった後に、準備したパッケージ11の上面を被覆する封止樹脂4を形成する。この工程においては、図4で示すような上金型、下金型、及びパッケージ11の上面よりも低く平坦な上面を有する治具を用いて封止樹脂4を形成していく。この場合のパッケージの11の上面とは、基体5の上面と同じとなる。まず金型内に、パッケージ11と治具を配置し、熱硬化性の樹脂等をトランスファ・モールド法等で金型内に注入する。そして、金型内の樹脂に熱を加えて硬化させることで封止樹脂4を備えた発光装置10を得ることができる。
上記の工程が終わった後に、準備したパッケージ11の上面を被覆する封止樹脂4を形成する。この工程においては、図4で示すような上金型、下金型、及びパッケージ11の上面よりも低く平坦な上面を有する治具を用いて封止樹脂4を形成していく。この場合のパッケージの11の上面とは、基体5の上面と同じとなる。まず金型内に、パッケージ11と治具を配置し、熱硬化性の樹脂等をトランスファ・モールド法等で金型内に注入する。そして、金型内の樹脂に熱を加えて硬化させることで封止樹脂4を備えた発光装置10を得ることができる。
また、治具の上面は上方に傾斜する傾斜面を備えていてもよい。治具の上面を傾斜させることで、封止樹脂4の反射領域Tにおいて基体5の上面に平行な方向に対して上方に傾斜する反射領域Tを形成することができる。さらに、金型内にパッケージ11と治具とを配置する際にパッケージ11と治具との間に隙間ができるように配置してもよい。このようにすることで、樹脂を注入した際に樹脂が隙間に流れ込むことで下垂部を形成し、封止樹脂4とパッケージ11の接合を向上させることができる。
(実施形態2に係る発光装置)
図5に示すように、実施形態2に係る発光装置20は、光反射性の樹脂部1と、樹脂部1から底面を露出する一対のリード2と、を備える基体5と、基体5は凹部7を有し凹部7に載置される発光素子3と、発光素子3を内包し基体5の上面を被覆する封止樹脂4と、を備え、封止樹脂4は、基体5の側面よりも外側に延出する外底面4aを備え、正面視において外底面4aが基体5の上面と底面との間に位置することを特徴とする。実施形態1に係る発光装置10と異なる点は、リード2に凹部7が形成され、発光素子3が凹部7に載置されている点である。以下、実施形態1と同様の部分は適宜省略しながら説明する。
図5に示すように、実施形態2に係る発光装置20は、光反射性の樹脂部1と、樹脂部1から底面を露出する一対のリード2と、を備える基体5と、基体5は凹部7を有し凹部7に載置される発光素子3と、発光素子3を内包し基体5の上面を被覆する封止樹脂4と、を備え、封止樹脂4は、基体5の側面よりも外側に延出する外底面4aを備え、正面視において外底面4aが基体5の上面と底面との間に位置することを特徴とする。実施形態1に係る発光装置10と異なる点は、リード2に凹部7が形成され、発光素子3が凹部7に載置されている点である。以下、実施形態1と同様の部分は適宜省略しながら説明する。
図5で示すように、実施形態2に係る発光装置20はリード2の一方に凹部7が形成され、発光素子3が凹部7に載置されている。つまり、実施形態20に係る発光装置20では、凹部7の側壁はリード2からなる。凹部7の側壁は開口側に向かって外側に傾斜していることが好ましく、発光素子3が凹部7に載置されることで、発光素子3から発光素子3の周辺に出射される光を凹部7の側壁で上面側に反射させることができる。リード2で形成される凹部7の表面には、銀等の金属でメッキ処理が施されていることが好ましく、特に凹部7には別途光反射性の金属膜を表面に設けていてもよい。このようにすることで、発光素子3から発光素子3の周辺に出射される光を凹部7の側壁で効率よく反射することができる。
リード2に設けられた凹部7は、金型を用いたプレス加工等で形成することができる。この時金型の形状を好適な形状にすることで、例えば凹部7の形状を、凹部7の側壁を開口側に向かって外側に傾斜させる形状等にすることができる。凹部7の側壁に傾斜を持たせることで、発光素子3から発光素子3の周辺に出射される光を上面に反射させやすくなる。
(実施形態3)
実施形態3に係る発光装置30は、図6で示すように発光素子3の下に台座部材9を備えている点で実施形態1及び2に係る発光装置と異なる。
実施形態3に係る発光装置30は、図6で示すように発光素子3の下に台座部材9を備えている点で実施形態1及び2に係る発光装置と異なる。
実施形態3に係る発光装置30は、図6で示すように発光素子3の下に台座部材9を備えている。このようにすることで、発光素子3の高さ(特に発光層の高さ)を容易に高くすることができるので、封止樹脂4のレンズ面近傍において配光ムラの少ない発光装置とすることができる。台座部材9は透光性、非透光性を問わないが、台座部材9が光反射性の高い部材である場合発光素子3から下方に出射される光を台座部材9の上面で反射させて上方から効率良く取り出すことが出来る。台座部材9としては、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル等の金属部材やアルミナや窒化アルミニウム等のセラミック、またはポリカーボネート樹脂、ABS樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂等の樹脂部材を用いることが出来る。
台座部材9の形状は、例えば直方体や立方体等の六面体であり、台座部材9の高さは上面に載置される発光素子3の発光層の高さを凹部7の側壁の高さよりも上に位置させることが出来る高さである。
また、台座部材9を備える実施形態3に係る発光装置30は、実施形態1および2に係る発光装置と比べて基体5の高さを高くすることができる。つまり、実施形態1および2に係る発光装置では、発光素子3の発光層の高さを凹部7の側壁の高さよりも高くするために凹部7を低く形成する必要があり、それに伴って基体5の高さも低くなる。一方、実施形態3に係る発光装置30では、台座部材9の高さを任意に決めることが出来るので、凹部7および基体5の高さを比較的大きく形成することが出来る。そのため、封止樹脂4と基体5との接合面積を容易に増やすことができ外部からの衝撃に強い発光装置とすることが出来る。さらに、樹脂部1やリード2を金型で成形する際の成形性が良くなり、凹部7の側壁に傾斜を成形しやすくなる。
また、台座部材9を備える実施形態3に係る発光装置30は、実施形態1および2に係る発光装置と比べて基体5の高さを高くすることができる。つまり、実施形態1および2に係る発光装置では、発光素子3の発光層の高さを凹部7の側壁の高さよりも高くするために凹部7を低く形成する必要があり、それに伴って基体5の高さも低くなる。一方、実施形態3に係る発光装置30では、台座部材9の高さを任意に決めることが出来るので、凹部7および基体5の高さを比較的大きく形成することが出来る。そのため、封止樹脂4と基体5との接合面積を容易に増やすことができ外部からの衝撃に強い発光装置とすることが出来る。さらに、樹脂部1やリード2を金型で成形する際の成形性が良くなり、凹部7の側壁に傾斜を成形しやすくなる。
本発明の発光装置は、照明、バックライト、ディスプレイ用の発光装置として好適に利用することができる。
1・・・樹脂部
2・・・リード
3・・・発光素子
4・・・封止樹脂
5・・・基体
7・・・凹部
8・・・波長変換部材
9・・・台座部材
10,20,30・・・発光装置
11・・・パッケージ
T・・・反射領域
X・・・載置領域
2・・・リード
3・・・発光素子
4・・・封止樹脂
5・・・基体
7・・・凹部
8・・・波長変換部材
9・・・台座部材
10,20,30・・・発光装置
11・・・パッケージ
T・・・反射領域
X・・・載置領域
Claims (11)
- 光反射性の樹脂部と、前記樹脂部から底面を露出する一対のリードと、を備える基体と、
前記基体は凹部を有し前記凹部に載置された発光素子と、前記発光素子を内包し前記基体の上面を被覆する封止樹脂と、を備え、
前記封止樹脂は、前記基体の側面よりも外側に延出する外底面を備え、正面視において前記外底面が前記基体の上面と底面との間に位置することを特徴とする発光装置。 - 前記発光素子の発光層の高さが前記凹部の高さよりも高く位置することを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
- 前記凹部の側壁が前記樹脂部からなることを特徴とする請求項1または2に記載の発光装置。
- 前記凹部の側壁が前記リードからなることを特徴とする請求項1または2に記載の発光装置。
- 前記発光素子の下に台座部材が備えられていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記凹部の側壁は開口側に向かって外側に傾斜していることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記凹部の側壁に反射膜が形成されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記リードの側面は平面視において前記樹脂部の外側面と同一または内側に位置することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記封止樹脂の外底面は正面視において前記基体の上面に平行な方向に対して上方に傾斜する部分を有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記封止樹脂は前記外底面から連続して前記基体の側面に沿って下方に延びる下垂部を備えることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記発光素子は前記リードにフェイスアップ実装されていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の発光装置。
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