JP2016006821A - 発光素子及びこれを用いた発光装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一対の電極を下面に備えるLEDチップ12と、LEDチップ12の側面を被覆し、LEDチップ12の上面とLEDチップ12が備える一対の電極121、122の下面とが露出するようにLEDチップ12の表面を覆う光反射性部材14と、を備えた発光素子10であって、光反射性部材14の下面に凹みXが設けられている。
【選択図】図1
Description
図1は、実施形態1に係る発光装置の模式図であり、(a)は斜視図、(b)は(a)中のA−A断面図、(c)は凹みXと実装基板の上面に形成された実装電極の位置関係を説明する図である。
発光素子10は、LEDチップ12と光反射性部材14とを備えている。発光素子10は、図1に示すような上面発光型の発光素子として実装基板20に実装されてもよいが、側面発光型の発光素子として実装基板20に実装されてもよい。
LEDチップ12としては、例えば略直方体形状の半導体層120の下面(LEDチップ12の下面でもある。)に一対の電極121、122が形成されたものを用いることができる。半導体層120は、例えば、n型半導体層120aと発光層としての活性層120bとp型半導体層120cとを備えている。n型半導体層120a、活性層120b、及びp型半導体層120cには、例えば、ZnSe、窒化物系半導体(InXAlYGa1−X−YN、0≦X、0≦Y、X+Y≦1)、GaPなどを用いることができる。なお、活性層120bは光を出射する層であるが、活性層120bから出射する光の波長は限定されない。
光反射性部材14は、LEDチップ12の上面と一対の電極121、122の下面とが露出するようにLEDチップ12の表面、つまり、少なくともLEDチップ12の外側面を覆う。また、一対の電極121、122の外側面も任意に覆う。これにより、接合部材30がLEDチップ12の側面(特に一対の電極121、122の側面)に接触することが防止される。また、光反射性部材14がLEDチップ12の側面だけでなく下方にも設けられていることで、LEDチップ12から下方に透過する光が光反射性部材14で反射されるようになるため、LEDチップ12の下方からの光の透過が抑制される。この場合、光反射性部材14は一対の電極121、122が形成されていない部分のLEDチップ12の下面を被覆していてもよい。また、一対の電極121、122の内側面も被覆していてもよい。
実装基板20としては、例えばガラスエポキシやポリイミドやセラミックなどの絶縁性の基材の上に実装電極が設けられたプリント基板を用いることができる。実装基板20は、可撓性を有するフレキシブル基板であってもよい。実装基板20の上面に設けられる実装電極201、202としては、例えば銅、アルミニウム等の薄膜等を用いることができる。発光素子10は実装基板20に対して例えばフリップチップ実装により実装される。実装基板20の形状は特に限定されず、例えば、板状、帯状、フィルム状、テープ状などは実装基板20の形状の一例である。
接合部材30としては、例えば半田などの金属材料(図1参照)のほか、導電性樹脂や異方性導電ペーストなどの樹脂を基材とする接着剤(図2参照)を用いることができる。接合部材30は、LEDチップ12と実装基板20の隙間(LEDチップ12の下面と実装基板20の上面が対向する空間)に設けられ、発光素子10と実装基板20を接合する。
図1に示すように、LEDチップ12の上面には、これを覆う蛍光体層16が設けられていてもよい。この場合、光反射性部材14は、蛍光体層16の下面(より具体的には、蛍光体層16の下面のうちLEDチップ12の上面に面していない領域)を覆うことが好ましい。このようにすれば、蛍光体層16の下面から発光素子10の下方側に光が抜けることを低減できるため、発光装置100の光取出し効率を高めることができる。なお、蛍光体層16の下面(より具体的には、蛍光体層16の下面のうちLEDチップ12の上面に面していない領域)が光反射性部材14により覆われる場合は、凹みXが、蛍光体層16の下面のうち光反射性部材14で覆われている領域の下方に設けられていることが好ましい。このようにすれば、蛍光体層16と接合部材30の距離が近くなるため、接合部材30を介して蛍光体層16から実装基板20への放熱性を向上させることが可能となる。なお、この場合は、接合部材30として、光反射性部材14よりも熱伝導性の高い材料(例:半田等の金属材料)を用いることが好ましい。
図2は、実施形態2に係る発光装置の模式図であり、(a)は斜視図、(b)は(a)中のA−A断面図、(c)は凹みXと実装基板の上面に形成された実装電極の位置関係を説明する図である。
実施形態2では、接合部材30として、熱硬化性樹脂(例えばエポキシ樹脂)の基材中に導電性粒子が含有された異方性導電ペーストを用いている。このような異方性導電ペーストを用いる場合は、発光素子10を実装基板20に接合する際に、発光素子10を実装基板20に押し付ける必要があるため、接合部材30が実装基板20の上面において広がりやすい。しかしながら、実施形態2によれば、凹みXにより、このような接合部材30の広がりは低減される。
12 LEDチップ
120 半導体層
120a n型半導体層
120b 活性層
120c p型半導体層
120d 成長基板
121 電極
122 電極
14 光反射性部材
16 蛍光体層
20 実装基板
201 実装電極
202 実装電極
30 接合部材
100 発光装置
200 発光装置
X 凹み
Claims (8)
- 一対の電極を下面に備えるLEDチップと、
前記LEDチップの側面を被覆し、前記LEDチップの上面と前記LEDチップが備える一対の電極の下面とが露出するように前記LEDチップの表面を覆う光反射性部材と、
を備えた発光素子であって、
前記光反射性部材の下面に凹みが設けられていることを特徴とする発光素子。 - 前記凹みは、前記光反射性部材の外周部の下面に設けられ、段差形状を有することを特徴とする請求項1に記載の発光素子。
- 前記LEDチップの上面を覆う蛍光体層を備え、
前記光反射性部材が前記蛍光体層の下面を覆う、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の発光素子。 - 前記凹みは、前記蛍光体層の下面のうち、前記光反射性部材で覆われている領域の下方に設けられていることを特徴とする請求項3に記載の発光素子。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載の発光素子と、
前記発光素子が実装される実装基板と、
前記発光素子と前記実装基板とを接合する接合部材と、
を備えたことを特徴とする発光装置。 - 前記LEDチップと前記実装基板との隙間からはみ出た接合部材が前記凹みに収容されていることを特徴とする請求項5に記載の発光装置。
- 前記接合部材は、半田、導電性樹脂、及び異方性導電ペーストのいずれか一種であることを特徴とする請求項5または6に記載の発光装置。
- 前記発光素子がチップサイズパッケージであることを特徴とする請求項5から7のいずれか1項に記載の発光装置。
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