JP2016028461A - LED light-emitting device - Google Patents
LED light-emitting device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016028461A JP2016028461A JP2015231647A JP2015231647A JP2016028461A JP 2016028461 A JP2016028461 A JP 2016028461A JP 2015231647 A JP2015231647 A JP 2015231647A JP 2015231647 A JP2015231647 A JP 2015231647A JP 2016028461 A JP2016028461 A JP 2016028461A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- led element
- light
- phosphor plate
- emitting surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 141
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 54
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 40
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 38
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 4
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 4
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 4
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 2
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006097 ultraviolet radiation absorber Substances 0.000 description 2
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001085205 Prenanthella exigua Species 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxido(oxo)titanium Chemical compound [K+].[K+].[O-][Ti]([O-])=O NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- -1 gallium nitride compound Chemical class 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N nobelium Chemical compound [No] ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73253—Bump and layer connectors
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
Description
本発明は、発光ダイオード素子を備えた発光装置に関するもので、特に、発光ダイオード素子の発光面上に蛍光体板を備えた発光装置に関する。 The present invention relates to a light emitting device including a light emitting diode element, and more particularly to a light emitting device including a phosphor plate on a light emitting surface of a light emitting diode element.
発光ダイオード素子(以降、LED素子と略記する)は半導体素子であるため、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、近年においては、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。 Since a light emitting diode element (hereinafter abbreviated as an LED element) is a semiconductor element, it has a long life and excellent driving characteristics, is small in size, 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.
また、近年において、LED素子の周囲を蛍光体を含有した蛍光体樹脂で被覆して、LEDの発光を波長変換し、LEDの発光色を変える蛍光体樹脂被覆型のLED発光装置の構成が提案されている。
特に近年において、LED素子の側面を光反射性を有した白色樹脂で被覆すると共に、LED素子の発光面上に蛍光体を含有した蛍光体部材を被覆する構成のLED発光装置が提案されている。(例えば特許文献1、特許文献2)
Also, in recent years, a configuration of a phosphor resin-coated type LED light emitting device that coats the periphery of an LED element with a phosphor resin containing a phosphor, converts the light emission of the LED, and changes the emission color of the LED has been proposed. Has been.
Particularly in recent years, an LED light emitting device has been proposed in which the side surface of an LED element is coated with a white resin having light reflectivity and a phosphor member containing a phosphor is coated on the light emitting surface of the LED element. . (For example, Patent Document 1 and Patent Document 2)
以下、従来の白色部材被覆型のLED発光装置に付いて図7、図8を用いて説明する。図7は特許文献1に示されたLED発光装置の要部断面図を示していて、図8は特許文献2に示されたLED発光装置の要部断面図を示している。
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揃えている。
Hereinafter, a conventional white member-covered LED light emitting device will be described with reference to FIGS. 7 shows a cross-sectional view of the main part of the LED light-emitting device disclosed in Patent Document 1, and FIG. 8 shows a cross-sectional view of the main part of the LED light-emitting device shown in Patent Document 2.
For ease of understanding, the drawings are partially simplified within the scope of the invention and the names of parts are also included in the present application.
特許文献1に示されたLED発光装置100の構成は、図7に示されるように、光取り出し側に開口を有するケース103と、ケース103内のLED素子の搭載面上に設けられた一対の配線電極105aに、導電部材106a、106bを介してフリップチップ実装されたLED素子101と、LED素子101の周囲に充填して設けた光反射性の白色部材104と、LED101の光取り出し面(発光面101a)上に接着剤を介して貼着したシート状の蛍光体層102とから構成されている。
As shown in FIG. 7, the configuration of the LED
また、特許文献2に示されたLED発光装置200の構成は、図8に示されるように、一対の配線電極(図示していない)を設けた基板203と、基板203の配線電極に導電部材206a、206bを介してフリップチップ実装されたLED素子201と、LED素子201の外周側面とフリップチップ実装面の隙間に設けた光反射性の第1の白色部材204と、LED素子201の光取り出し面上に接着剤207を介して貼付けた透光性部材202(蛍光部材)と、第1の白色部材204の外周と透光性部材202の外周に設けた第2の白色部材205とから構成されている。
特許文献2においては、色むらの軽減と光束を高めるために透光性部材202の側面に第2の白色部材205を設けているものである。
In addition, the configuration of the LED
In Patent Document 2, the second
なお、特許文献1及び特許文献2においては、白色部材の役目としてはLED素子の側面側からの発光した出射光を反射させてLED素子側に戻し、もってLED素子の発光面から出射する出射光量を増やして出射効率を高める働きをなすものである。白色部材の構成としてはシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等のコーティング材に反射性のフィラーとして酸化チタン、二酸化ケイ素、二酸化ジルコニウム、アルミナ、窒化ホウ素等の粒子を混入したものを用いており、充填方法としては滴下装置や注入装置を用いている。 In Patent Document 1 and Patent Document 2, as the role of the white member, the emitted light emitted from the side surface side of the LED element is reflected and returned to the LED element side, so that the emitted light amount emitted from the light emitting surface of the LED element. Increases the output efficiency to increase the output efficiency. The white member is composed of a coating material such as silicone resin, epoxy resin, acrylic resin, etc., in which particles such as titanium oxide, silicon dioxide, zirconium dioxide, alumina, boron nitride are mixed as a reflective filler. As a method, a dripping device or an injection device is used.
特許文献1及び特許文献2に示されたLED発光装置は、いずれもLED素子の側面側に光反射性を有する白色部材を設け、この白色部材でもってLED素子の側面から出射する出射光をLED素子側に反射させ、もって発光面側からの出射光量を増大させて、出射光の明るさを高めている。
また、LED素子の発光面上に蛍光体を含有した蛍光体層あるいは透過性部材(蛍光部材)を配設し、発光面から出射するLED素子の発光した光で蛍光体を励起させて発光させ、LED素子の発光色と蛍光体の発光色とを混色させ、混色した色調により所望の色調の発光色を得るものである。
In each of the LED light-emitting devices shown in Patent Document 1 and Patent Document 2, a white member having light reflectivity is provided on the side surface side of the LED element, and the emitted light emitted from the side surface of the LED element with this white member is emitted from the LED. The brightness of the emitted light is increased by reflecting the light toward the element side and increasing the amount of light emitted from the light emitting surface side.
In addition, a phosphor layer containing a phosphor or a transparent member (fluorescent member) is disposed on the light emitting surface of the LED element, and the phosphor is excited by the light emitted from the LED element emitted from the light emitting surface to emit light. The light emission color of the LED element and the light emission color of the phosphor are mixed, and a light emission color having a desired color tone is obtained by the mixed color tone.
しかしながら、図7、図8に示されたLED発光装置の構成は次のような問題点を有する。以下、問題点を図7を用いて説明する。
図7において、矢印Aで示した丸印(以降、丸印Aと表記する)の部分は、シート状の蛍光体層102でLED素子101の発光面101aから外側にあって、発光面101aからはみ出した部分を示している。これは、LED素子101の発光面101aの面積より大きい面積のシート状蛍光体層102を設けているためで、LED素子102の発光面101aの外側部分に、丸印Aで示したはみ出た部分のシート状蛍光体層102が現れる。
However, the configuration of the LED light emitting device shown in FIGS. 7 and 8 has the following problems. The problem will be described below with reference to FIG.
In FIG. 7, a circle indicated by an arrow A (hereinafter referred to as “circle A”) is a sheet-
矢印で示したL1、L2はシート状蛍光体層102を通って出射する出射光を表している。出射光L1は、図中では発光面101aの中央領域に描いているが、発光面101aとシート状蛍光体層102とが重なり合った部分での出射光を示しており、L2は丸印Aで示した両端のはみ出た部分のシート状蛍光体層102から出射する出射光を示している。
出射光L1は、LED素子101の発光した光と、LED素子101の光に励起されて発光した蛍光体層102の蛍光体の光との十分に混ざり合った光が出射する。
例えば、LED素子101にGaN系半導体を用いた青色発光のLED素子を用い、蛍光体層102に黄色発光色のYAG系蛍光体を用いた場合には、出射光L1からはLED素子101の青色発光色と蛍光体層102の黄色発光色が十分に混色しての白色発光色が得られる。
L1 and L2 indicated by arrows represent outgoing light emitted through the sheet-
As the emitted light L1, light that is sufficiently mixed with the light emitted from the
For example, when a blue light emitting LED element using a GaN-based semiconductor is used for the
一方、丸印Aのはみ出た部分のシート状蛍光体層102は発光面101aから外れており、且つ、白色部材104上にあることから、LED素子101からの青色光の透過光量は非常に少ない。そのため、丸印A部分からの出射光L2からは、青色発光色が非常に薄れて蛍光体層102の黄色発光色が目立って見えるようになる。つまり、イエローリング(環状なる黄色発光の領域)が現れてくる。
On the other hand, since the sheet-
以上のことにより、出射光L1による白色発光領域の外側に出射光L2によるイエローリングの発光色が現れて、発光色の色調が不均一になると言う問題が発生する。 As a result, the yellow ring emission color caused by the emitted light L2 appears outside the white light emitting region produced by the emitted light L1, and the color tone of the emitted color becomes uneven.
この問題は、図8に示した特許文献2のLED発光装置200の構成においても同様に発生する。図8の矢印Aで示した丸印の部分の透光性部材(蛍光部材)202が第1の白色部材204の上部にあってLED素子201の出射面から外側にはみ出ている。このため、上記図7をもって説明した問題と同じ問題が発生する。
This problem also occurs in the configuration of the LED
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、発光色の色調にムラが無く、均一な色調の発光色が得られるLED発光装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an LED light-emitting device capable of obtaining a light-emitting color having a uniform color tone with no unevenness in the color tone of the light-emitting color.
上記の課題を解決するための手段として、本発明のLED発光装置は、バンプ電極を有するLED素子を基板上に実装し、該LED素子の発光面に蛍光体板を貼付け、該LED素子の側面を反射性の白色樹脂で被覆したLED発光装置において、前記蛍光体板の面積が、前記LED素子の発光面の面積より小さく、前記LED素子の発光面に接着剤を介して、前記発光面の大きさの枠内にて蛍光体板を接着固定し、前記反射性の白色樹脂は前記蛍光体板の側面まで被覆し、前記蛍光体板の表面を露出させると共に前記蛍光体板の表面と前記白色樹脂の表面を面一の状態に整形されているものであって、前記蛍光体板の上下面及び側面並びに前記LED素子の発光面を平滑面として、前記LED素子の発光面に対する蛍光体板の貼付けが透光性接着剤による接着固定状態で、前記LED素子の発光面の外周縁であって前記蛍光体板の外周側面に前記蛍光体板を前記LED素子の発光面に接着固定状態にしている透光性接着剤とは別の透光性接着剤によって傾斜面を形成したことを特徴とするものである。 As means for solving the above-described problems, an LED light emitting device of the present invention includes an LED element having a bump electrode mounted on a substrate, a phosphor plate attached to the light emitting surface of the LED element, and a side surface of the LED element. In the LED light emitting device coated with a reflective white resin, the area of the phosphor plate is smaller than the area of the light emitting surface of the LED element, and the light emitting surface of the LED element is bonded to the light emitting surface via an adhesive. A phosphor plate is bonded and fixed within a frame of a size, and the reflective white resin covers up to the side surface of the phosphor plate, exposes the surface of the phosphor plate, and the surface of the phosphor plate and the The surface of the white resin is shaped to be flush with each other, and the phosphor plate with respect to the light emitting surface of the LED element, with the upper and lower surfaces and side surfaces of the phosphor plate and the light emitting surface of the LED element being smooth surfaces Pasting is translucent Translucent adhesion in which the phosphor plate is bonded and fixed to the light emitting surface of the LED element on the outer peripheral side surface of the phosphor plate at the outer peripheral edge of the light emitting surface of the LED element in the adhesive fixed state by the adhesive The inclined surface is formed by a translucent adhesive different from the agent.
本発明においては、LED素子の発光面に貼付ける蛍光体板はLED素子の発光面の面積より小さい。これにより、蛍光体板は発光面内の領域に配置することが可能になり、従来の技術で発生を見た発光面からはみ出すことは発生しない。従って、LED素子の発光面上にある蛍光体板から出射する出射光からは、LED素子の発光色と、LED素子の光で励起されて発光する蛍光体の発光色との混色した出射光が得られる。つまり、LED素子の発光色と蛍光体の発光色が十分に混ざり合った色調の発光色が得られる。 In the present invention, the phosphor plate attached to the light emitting surface of the LED element is smaller than the area of the light emitting surface of the LED element. As a result, the phosphor plate can be arranged in a region within the light emitting surface, and it does not protrude from the light emitting surface seen in the conventional technique. Therefore, from the emitted light emitted from the phosphor plate on the light emitting surface of the LED element, the emitted light mixed with the emitted light color of the LED element and the emitted light color of the phosphor excited by the light of the LED element is emitted. can get. That is, an emission color having a color tone in which the emission color of the LED element and the emission color of the phosphor are sufficiently mixed can be obtained.
また、蛍光体板の側面にも白色樹脂が被覆するので、LED素子の発光面が露出することがなくなり、LED素子の発光した光は全て蛍光体板を透過することになる。これにより、均一な発光色が得られると共に光の利用効率が高められる。 Further, since the white resin is also coated on the side surface of the phosphor plate, the light emitting surface of the LED element is not exposed, and all the light emitted by the LED element is transmitted through the phosphor plate. Thereby, a uniform luminescent color can be obtained and the light use efficiency can be enhanced.
本発明によれば、色調ムラなどのない均一な発光色調が得られて、輝度の高い明るいLED発光装置が得られる。 According to the present invention, a uniform light emitting color tone without color tone unevenness can be obtained, and a bright LED light emitting device with high brightness can be obtained.
[第1実施形態]
以下、本発明を実施するための実施形態を図を用いながら説明する。最初に、第1実施形態に係るLED発光装置を図1〜3を用いて説明する。なお、図1は第1実施形態に係るLED発光装置の平面図、図2は図1におけるとX−X断面の断面図を表している。また、図3は図2に示されるLED発光装置の製造工程を示す工程図で、図3(a)はLED素子を基板にフリップチップ実装した状態の断面図と平面図、図3(b)はLED素子の発光面上に蛍光体板を貼付けた状態の断面図と平面図、図3(c)は白色樹脂を被覆して完成状態になったLED発光装置の断面図と平面図を示している。
[First Embodiment]
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. First, the LED light emitting device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 is a plan view of the LED light emitting device according to the first embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line XX in FIG. 3 is a process diagram showing a manufacturing process of the LED light emitting device shown in FIG. 2. FIG. 3A is a cross-sectional view and a plan view of the LED element flip-chip mounted on the substrate, and FIG. 3B. Is a cross-sectional view and a plan view of a state in which a phosphor plate is pasted on the light-emitting surface of the LED element, and FIG. 3C is a cross-sectional view and a plan view of the LED light-emitting device that is in a completed state by covering with a white resin. ing.
(第1実施形態に係るLED発光装置の構成の説明)
図1において、10は第1実施形態のLED発光装置を表している。第1実施形態のLED発光装置10は、図2に示すように、一対の配線電極15を設けた基板13と、バンプ電極16a、16bを有するLED素子11と、LED素子11の発光面11a上に貼付けられる蛍光体板12と、LED素子11の側面並びに蛍光体板12の側面に被覆した白色樹脂14と、から構成している。
(Description of the configuration of the LED light emitting device according to the first embodiment)
In FIG. 1, 10 represents the LED light-emitting device of 1st Embodiment. As shown in FIG. 2, the LED
基板13に設けた一対の配線電極15にLED素子11に有するバンプ電極16a、16bがフリップチップ実装されてLED素子11が基板13に固定され、電気的導通が図られる。基板13に設けた一対の配線電極15、並びに、LED素子11に設けた一対のバンプ電極16a、16bはアノード電極とカソード電極を構成するものである。
LED素子11は、図中下面側に、導電性の良い金などの材料から形成した一対のバンプ電極16a、16bを設けている。そして、このバンプ電極を設けた面の反対側の面、即ち、図中上面側が発光面11aになっている。この発光面11aはLED素子11の発光した光を集光させて、その集光した光を出射させる出射面をなしている。
図1において、中央に描かれている四角形状の鎖線はLED素子11の外形状の輪郭を示しており、その鎖線に囲まれた内側が発光面11aになっている。
The
In FIG. 1, a square chain line drawn at the center indicates an outline of the outer shape of the
第1実施形態のLED素子11は青色発光をなすGaN,GaAlN,InGaNなどの窒化ガリウム系化合物の半導体を用いている。しかしながら、このLED素子11は窒化ガリウム系半導体の素子に限るものではなく、仕様に応じて適宜に選択されるものである。
The
図2において、LED素子11の発光面11a上に貼付けられる蛍光体板12は、透明な樹脂に蛍光体を混ぜ合わせて硬化させ、板の形状に仕上げたものである。用いる樹脂にはシリコーン樹脂,エポキシ樹脂,アクリル樹脂などの樹脂が選択できる。また、蛍光体は、本実施形態においては、白色発光を得るためにYAG系蛍光体を用いている。YAG系蛍光体はLED素子11の青色発光色に励起されて黄色発光を示す。そして、この黄色発光色と青色発光色とが混色して白色発光色が得られる。
しかしなから、用いる蛍光体は特にYAG系蛍光体に限るものではなく、仕様に応じて適宜に選択するのが好ましい。
なお、蛍光体板12には蛍光体の材料以外に紫外線吸収剤などを含有させることも可能である。紫外線吸収剤を入れることで蛍光体の劣化を防止する効果を得ることができる。
In FIG. 2, a
However, the phosphor to be used is not particularly limited to the YAG phosphor, and is preferably selected appropriately according to the specifications.
The
図1において、中央に描かれている四角の実線は蛍光体板12である。蛍光体板12はLED素子11の発光面11a上にあって、その面積の大きさは鎖線で示した発光面11aの面積より小さく設定している。
In FIG. 1, the square solid line drawn at the center is the
蛍光体板12は実装装置を用いて接着剤を介してLED素子11の発光面11a上に貼付けられる。蛍光体板12を発光面11a上に貼付けた時に蛍光体板12の一部分でも発光面11aからはみ出さないようにするために、蛍光体板12の面積を発光面11aの面積より小さく設定している。そして、蛍光体板12が発光面11aからはみ出さないようにして接着固定している。
従って、蛍光体板12の面積の大きさは、実装装置での貼付位置精度や蛍光体板12の仕上がり寸法精度、発光面11aの仕上がり寸法精度などを加味して発光面11aからはみ出さないようにすると共に、発光した光の明るさが暗くならないように光の明るさも加味して設定する。
このようにして、蛍光体板12を発光面11aからはみ出すことなく発光面11aの中に納めることによって、従来技術で発生を見たイエローリングが発生すると言う問題は無くなる。
The
Accordingly, the size of the area of the
In this way, by placing the
第1実施形態において、用いている蛍光体板12は所要の厚みを有して厚みの均一な板のものを用いている。従って、どの部位をとっても蛍光体の含有分布の度合いが均一である。そのため、励起されて発光する蛍光体の蛍光色の濃淡にはバラツキが小さく、均一な蛍光色が得られる。
また、蛍光体板12は板であることから、その硬さは堅く、取扱いにおいて変形しない。そのため、組立性が容易になると言う効果を生む。
また更に、板であることから、表面を研削加工などによって平滑面に仕上げることができる。表面が平滑面であると接着剤との濡れ性が良くなり、接着強度が高められる効果も生む。
In the first embodiment, the
Further, since the
Furthermore, since it is a plate, the surface can be finished to a smooth surface by grinding or the like. If the surface is smooth, the wettability with the adhesive is improved, and the effect of increasing the adhesive strength is also produced.
白色樹脂14は反射性材料の粒子を含有した樹脂からなって光の反射機能を有する。使用される樹脂としてはシリコーン樹脂,エポキシ樹脂,アクリル樹脂などの樹脂が用いられ、反射性材料の粒子としては酸化チタン,二酸化ケイ素,二酸化ジルコニウム,二酸化チタン,チタン酸カリウム,アルミナ,窒化ホウ素などのものが用いられる。これらの反射性材料の1種、あるいは2種以上を混ぜ合わせて使用される。
The
この白色樹脂14は、図2に示すように、LED素子11の側面と蛍光体板12の側面、並びに、LED素子11のフリップチップ実装面の隙間に設けている。
LED素子11の側面側、及びLED素子11のフリップチップ実装面の隙間に設けることで、側面や実装面(下面)から出射するLED素子11の発光した光を素子内に戻して発光面11aの方向に集光させ、もって発光面11aから出射させるようにしている。
また、蛍光体板12の側面側にも白色樹脂14を設けることで、蛍光体板12が載置されていない部分の発光面11aからの外部への光出射が無くなり、また、蛍光体板12の側面から外部に漏れる光も無くなる。
As shown in FIG. 2, the
By providing the gap on the side surface side of the
Further, by providing the
なお、LED素子11のフリップチップ実装面の隙間に設けた白色樹脂14は、上記に述べた反射機能を果たすのみならず放熱機能も果たす。つまり、LED素子11の発熱した熱は白色樹脂14を通って基板13に伝導して放熱効果をもたらす。また、衝撃性を緩和する耐衝撃性効果も果たし、LED素子11に対するアンダーフィル効果を生む。
In addition, the
(LED発光装置の製造工程の説明)
次に、上記の構成をなすLED発光装置10の製造工程の手順を図3を用いて説明する。最初に、図3(a)、基板13にLED素子11を実装する。実装機械装置を用い、基板13に設けた一対の配線電極15にバンプ電極16a、16bを介してLED素子11を固定する。平面図においては、基板13、一対の配線電極15、LED素子11の発光面11aが見える。
(Description of manufacturing process of LED light emitting device)
Next, the procedure of the manufacturing process of the LED
次に、図3(b)、実装機械装置を用い、LED素子11の発光面11aに接着剤(図示していない)を介して蛍光体板12を接着固定する。蛍光体板12の面積はLED素子11の発光面11aの面積より小さい面積のものを用いて、発光面11aから蛍光体板12がはみ出さないように接着する。平面図において、発光面11aの大きさの枠内に固定された蛍光体板12が見える。
Next, the
次に、図3(c)、樹脂の注入装置を用いて、白色樹脂14をLED素子11のフリップチップ実装面の隙間に注入すると共に、LED素子11の側面、蛍光体板12の側面に注入する。そして、蛍光体板12の表面を露出させると共に蛍光体板12の表面と白色樹脂14の表面を面一の状態に整形する。
平面図において、蛍光体板12の四角形状の表面が露出して見え、蛍光体板12の外周廻りにあるLED素子11の露出した発光面11aは白色樹脂14が被覆して見えなくなる。
Next, using FIG. 3C, a resin injection device, the
In the plan view, the rectangular surface of the
なお、上記の製造方法は白色樹脂14を注入する方法で形成したものであるが、製造方法は必ずしも注入方法に限るものではなく、他の方法で白色樹脂14を形成しても何ら支障はないものである。例えば、大判なる基板を用いて、大判なる基板に複数のLED素子11と複数の蛍光体板12を実装し、白色樹脂14は大判なるシート状になった軟質なる白色樹脂シートを用い、この軟質な白色樹脂シートの中に蛍光体板12を頭にして白色樹脂14とLED素子11を埋込んで蛍光体板12の側面並びにLED素子11の側面に白色樹脂14を被覆させ、白色樹脂14の熱硬化処理を施した後にダイシングなどの方法で白色樹脂14と基板13を切断して1個1個のLED発光装置10を形成する方法などがある。
The above manufacturing method is formed by the method of injecting the
以上の製造工程を経ることによって、第1実施形態に係るLED発光装置10を容易に形成することができる。
Through the above manufacturing process, the LED
(効果の説明)
次に、上記の構成をなしたことによる効果を説明する。LED素子11の側面及びフリップチップ実装面の隙間に白色樹脂14が被覆しているので、LED素子11の側面及び下面から出射するLED素子11の光は白色樹脂14によってLED素子11内に戻され、もって発光面11a側に向かって集光するようになって発光面11aから出射する。
(Explanation of effect)
Next, the effect by having said structure is demonstrated. Since the
発光面11a側には、発光面11a上に発光面11aの面積より小さい面積の蛍光体板12が発光面11aからはみ出さない状態で設けられていて、蛍光体板12の側面に白色樹脂14が被覆している。このため、蛍光体板12がある部位の発光面11aからの出射光は蛍光体板12を通過する。しかしながら、蛍光体板12からはみ出ている部位の発光面11aから出射する出射光は蛍光体板12の側面に設けた白色樹脂14によって反射され、再びLED素子11内に戻されるようになる。
従って、外部に出射されるLED素子11の発光した青色光は蛍光体板12を通過して出射する。一部の青色光は蛍光体を励起させて黄色光の発光を起こさせ、残りの青色光はそのまま外部に出射する。そのため、蛍光体板12からは青色光と黄色光が混色しての白色光が出射する。
これにより、LED素子11からの発光した光の利用効率は高められて明るい白色光が得られる。また、発光色の色調ムラなどが無くなり、従来技術で発生を見たイエローリングなどの発生は起きない。
On the
Accordingly, the blue light emitted from the
Thereby, the utilization efficiency of the light emitted from the
(比較例)
比較例として、LED素子11の発光面11aの面積の大きさと蛍光体板12の面積の大きさが同じである場合について図4を用いて説明する。図4は比較例におけるLED発光装置の模式的に示した要部断面図を示している。なお、図4に示す比較例は、発光面11aと蛍光体板12が同じ大きさで、発光面11a上に貼付けた蛍光体板12に少し位置ズレが生じた状態を表している。
(Comparative example)
As a comparative example, a case where the area size of the
図4において、mはLED素子11の発光面11aの幅、及び白色樹脂14の幅を示していて、発光面11aと蛍光体板12は同じ幅m、即ち、同じ大きさの面積を持っている。nは蛍光体板12が発光面11aからはみ出して接着された時のはみ出し量を表している。これは、蛍光体板12を発光面11a上に接着する時、実装装置の精度誤差によって発生する位置ズレ量を表している。
多くの機械装置は少なからずの精度誤差を持っている。nは機械の精度誤差によって発生した蛍光体板12の位置ズレ量である。
4, m represents the width of the
Many mechanical devices have considerable accuracy errors. n is the amount of displacement of the
楕円で示した矢印A部は、蛍光体板12が発光面11aからn寸法分、図中右側にはみ出た部分を示している。一方、楕円で示した矢印B部は、n寸法分蛍光体板12がズレたために発生した発光面11aの露出部分を示している。
LED素子11の側面、及び蛍光体板12の側面に白色樹脂14を被覆するので、発光面11aからはみ出た部分の蛍光体板12(矢印A部)の下面側には白色樹脂14が存在し、発光面11aの露出した部分(矢印B部)は白色樹脂14が被覆する。
An arrow A portion indicated by an ellipse indicates a portion where the
Since the side surface of the
L1は発光面11aと蛍光体板12が重なり合った部位における蛍光体板12からの出射光、L2は発光面11aからはみ出た部位にある蛍光体板12からの出射光を表している。
出射光L1からは、蛍光体板12と発光面11aが重なり合っていることから、LED素子11の青色発光色と、蛍光体板12の黄色発光色が十分に混色しての白色発光色が得られる。一方、矢印A部のはみ出た蛍光体板12からの出射光L2からは、LED素子11からの青色光の透過光量は非常に少ないために青色発光色が非常に薄れて蛍光体板12の黄色発光色が目立って見えるようになる。そのため、全体的に、白色発光色と黄色発光色の所が現れて、発光色のムラが現れる。
L1 represents the emitted light from the
From the emitted light L1, since the
蛍光体板12の面積とLED素子11の発光面11aの面積とが同じであると、実装装置の機械精度誤差により上記比較例に示した問題が起こり得る。第1実施形態に係るLED発光装置10は、蛍光体板12の面積をLED素子11の発光面11aの面積より小さい面積にし、蛍光体板12を発光面11aからはみ出さないように固定することで、上記比較例で示した問題の発生防止を図っているものである。
If the area of the
[第2実施形態]
次に、第2実施形態に係るLED発光装置について図5、図6を用いて説明する。図5は本発明の第2実施形態に係るLED発光装置の要部断面図を示しており、図6は図5におけるC部の拡大図を示している。なお、前述の第1実施形態のLED発光装置の構成部品と同じ仕様をなす構成部品は同一符号を付して説明する。
[Second Embodiment]
Next, an LED light emitting device according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 shows a cross-sectional view of a main part of an LED light emitting device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 shows an enlarged view of a portion C in FIG. In addition, the component which makes the same specification as the component of the LED light-emitting device of 1st Embodiment mentioned above attaches | subjects and demonstrates the same code | symbol.
図5において、20は第2実施形態のLED発光装置を表している。ここで、第2実施形態のLED発光装置20の構成と、前述の図2で示した第1実施形態のLED発光装置10の構成と異なる所は、第2実施形態のLED発光装置20は、LED素子11の発光面11aの外周縁にあって、蛍光体板12の外周側面に透光性接着剤27による傾斜面27a(図6参照)を形成し、その傾斜面27aの外側を白色樹脂14で被覆した構成にしたことである。
In FIG. 5, 20 represents the LED light-emitting device of 2nd Embodiment. Here, the LED
つまり、透光性接着剤27はLED素子11の発光面11aと蛍光体板12を接着するに用いる透光性の接着剤であるが、LED素子11の発光面11aと蛍光体板12を透光性接着剤27で接着固定した時に、接着固定状態で、図6に示すように、蛍光体板12の側面と蛍光体板12からはみ出た部分の発光面11a上に、透光性接着剤27からなる末広がりの傾斜面27aの形状を形成した構成にしたものである。
以下、第2実施形態のLED発光装置20の説明は、構成の異なる透光性接着剤27の説明のみに留め、共通する構成部品の説明は省略する。
That is, the
Hereinafter, the description of the LED
第2実施形態において、透光性接着剤27は透明な樹脂接着剤で構成しており、樹脂接着剤としてはシリコーン樹脂,エポキシ樹脂,アクリル樹脂などの樹脂接着剤が選択される。
また、末広がりの傾斜面27aを持った形状に形成するために、LED素子11の発光面11a、並びに蛍光体板12の外表面と、透光性接着剤27との濡れ性を良くすると共に、接着剤の表面張力を低く押さえている。
また、接着剤の塗布量も少な過ぎることなく、また、多過ぎて発光面11aから外側にはみ出すことがなく、好適な量を設定して、塗布を行っている。
In the second embodiment, the
Further, in order to form a shape having a widening
Moreover, the application amount of the adhesive is not too small, and is too large so that it does not protrude outward from the
蛍光体板12は研削加工などで、上下面並びに側面を平滑面に仕上げることができる。同様に、LED素子11のサファイヤガラスからなる発光面11aも研削加工で平滑面に仕上げることができる。このように、接着面が平滑面をなしていると透光性接着剤17との濡れ性が良くなり、透光性接着剤17による末広がりの傾斜面17aの形成が容易となる。
The
次に、蛍光体板12の側面に末広がりの傾斜面27aを持った形状の透光性接着剤27を設けることによる効果について説明する。
図6において、L11で示した矢印の線は、LED素子11の発光した光で、蛍光体板12から外れた位置の発光面11aからの出射光で、透光性接着剤27の傾斜面27aに入射し、その傾斜面27aから反射されて蛍光体板12を通過して外部に出射する出射光を表している。
傾斜面27aをなした透過性接着剤27の側面には白色樹脂14が被覆している。そのため、透過性接着剤27を透過して傾斜面27aに入射した光L11は、傾斜面27a上に被覆した白色樹脂14によって反射され、再び、透過性接着剤27を透過して蛍光体板12に入射する。
従って、蛍光体板12の側面に設けた透過性接着剤27に入射する光は、傾斜面27aで反射されて蛍光体板12に入射し、蛍光体板12を通過して外部に出射する。
Next, the effect obtained by providing the
In FIG. 6, an arrow line indicated by L <b> 11 is light emitted from the
The
Therefore, the light incident on the transparent adhesive 27 provided on the side surface of the
このような構成をなすことにより、蛍光体板12から外れた位置の発光面11aからの出射光は透光性接着剤27の傾斜面27aからの反射によって蛍光体板12に入射して外部に出射する。そのため、蛍光体板12から外れた位置の発光面11aから出射する出射光で、再びLED素子11側に戻される光は少なくなる。よって、効果的に蛍光体板12を通過する光量が多くなるので、明るさが増す効果を生む。
With such a configuration, the light emitted from the
なお、本実施形態においては、透光性接着剤27は透明な樹脂接着剤でもって構成したが、特に透明な樹脂に限定するものではない。仕様によっては、着色しての透光性を持たせた樹脂接着剤であっても何ら支障はないものである。
In addition, in this embodiment, although the translucent
10、20 LED発光装置
11 LED素子
11a 発光面
12 蛍光体板
13 基板
14 白色樹脂
15 配線電極
16a、16b バンプ電極
27 透光性接着剤
27a 傾斜面
10, 20 LED
Claims (1)
In an LED light emitting device in which an LED element having a bump electrode is mounted on a substrate, a phosphor plate is attached to the light emitting surface of the LED element, and a side surface of the LED element is coated with a reflective white resin, The area is smaller than the area of the light emitting surface of the LED element, and the phosphor plate is bonded and fixed to the light emitting surface of the LED element through an adhesive within a frame having the size of the light emitting surface. The white resin covers up to the side surface of the phosphor plate, exposes the surface of the phosphor plate and is shaped to be flush with the surface of the phosphor plate and the surface of the white resin, The upper and lower surfaces and side surfaces of the phosphor plate and the light emitting surface of the LED element are smooth surfaces, and the phosphor plate is attached to the light emitting surface of the LED element in an adhesively fixed state with a translucent adhesive. The outer edge of the surface An inclined surface is formed on the outer peripheral side surface of the phosphor plate by a translucent adhesive different from the translucent adhesive in which the phosphor plate is bonded and fixed to the light emitting surface of the LED element. LED light emitting device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015231647A JP2016028461A (en) | 2015-11-27 | 2015-11-27 | LED light-emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015231647A JP2016028461A (en) | 2015-11-27 | 2015-11-27 | LED light-emitting device |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011252544A Division JP2013110199A (en) | 2011-11-18 | 2011-11-18 | Led light-emitting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016028461A true JP2016028461A (en) | 2016-02-25 |
Family
ID=55360810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015231647A Pending JP2016028461A (en) | 2015-11-27 | 2015-11-27 | LED light-emitting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016028461A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10770630B2 (en) | 2017-09-29 | 2020-09-08 | Nichia Corporation | Light-emitting device |
WO2023008864A1 (en) * | 2021-07-30 | 2023-02-02 | 서울반도체주식회사 | Light-emitting module and head lamp having same |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010157638A (en) * | 2008-12-27 | 2010-07-15 | Nichia Corp | Light emitting device, and method of manufacturing the same |
JP2010219324A (en) * | 2009-03-17 | 2010-09-30 | Nichia Corp | Light-emitting device |
JP2010283281A (en) * | 2009-06-08 | 2010-12-16 | Nichia Corp | Light emitting device |
-
2015
- 2015-11-27 JP JP2015231647A patent/JP2016028461A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010157638A (en) * | 2008-12-27 | 2010-07-15 | Nichia Corp | Light emitting device, and method of manufacturing the same |
JP2010219324A (en) * | 2009-03-17 | 2010-09-30 | Nichia Corp | Light-emitting device |
JP2010283281A (en) * | 2009-06-08 | 2010-12-16 | Nichia Corp | Light emitting device |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10770630B2 (en) | 2017-09-29 | 2020-09-08 | Nichia Corporation | Light-emitting device |
US11195979B2 (en) | 2017-09-29 | 2021-12-07 | Nichia Corporation | Light-emitting device |
US11870017B2 (en) | 2017-09-29 | 2024-01-09 | Nichia Corporation | Light-emitting device |
WO2023008864A1 (en) * | 2021-07-30 | 2023-02-02 | 서울반도체주식회사 | Light-emitting module and head lamp having same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2013110199A (en) | Led light-emitting device | |
US11791324B2 (en) | Light emitting device | |
JP6658723B2 (en) | Light emitting device | |
JP6187277B2 (en) | Light emitting device and manufacturing method thereof | |
JP6142902B2 (en) | Light emitting device and manufacturing method thereof | |
JP5893888B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
JP5736203B2 (en) | Light emitting device | |
JP6399017B2 (en) | Light emitting device | |
US20140239332A1 (en) | Light emitting device and lighting device including same | |
JP2017123393A (en) | Method for manufacturing light-emitting device | |
JP2008251663A (en) | Light-emitting device and illumination apparatus | |
JP2019145690A (en) | Light-emitting device and manufacturing method of light-emitting device | |
JP2016028461A (en) | LED light-emitting device | |
JP5837006B2 (en) | Manufacturing method of optical semiconductor device | |
US9312457B2 (en) | Light emitting device and method for manufacturing the same | |
JP2016086166A (en) | Light emitting device | |
JP5721894B2 (en) | Optical semiconductor device | |
JP5364771B2 (en) | Optical semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2002222996A (en) | Led device | |
JP2015135986A (en) | optical semiconductor device | |
JP2013016564A (en) | Light emitting device | |
JP2013016565A (en) | Light emitting device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151218 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160829 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160906 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161104 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170418 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170616 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20170704 |