JP2018113460A - 発光装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】光質ばらつきを抑えることができる発光装置を提供する。【解決手段】発光素子と、前記発光素子が載置された第１のリードと、前記第１のリードと間隔を開けて配置された第２のリードと、前記第１のリード及び前記第２のリードを固定する絶縁性部材と、前記発光素子を被覆する波長変換部と、前記波長変換部を被覆するレンズ部とを有し、前記絶縁性部材の厚みは前記第１のリード及び前記第２のリードと略同じであり、前記第１のリードの上面には前記波長変換部を特定の領域に留めるための凹部が設けられており、前記凹部に前記発光素子が配置され、前記第１のリードは前記第２のリードと対向する方向に突出しており、前記第２のリードは前記第１のリードの突出に対応して窪んでおり、前記第１のリード、前記第２のリード及び前記絶縁性部材は、その上面及び下面において面一である発光装置。【選択図】図２

Description

本発明は、発光装置に関する。
近年、放熱性に優れたパッケージとしてリードフレームの主表面上に発光素子が搭載さ
れ、この発光素子が発生した熱を外部へ放出する放熱経路に絶縁基板などの熱抵抗が大き
な材料を介在させない構造とした発光装置が提案されている。
例えば、照明用途等に用いられる発光装置では、蛍光体等の波長変換部材を含有させた
封止部材で発光素子を被覆することにより、白色発光装置としている。具体的には、この
種の発光装置では、発光素子及びワイヤを被覆する熱硬化性樹脂が形成されており、この
封止樹脂に蛍光体を含有させることにより、白色発光が可能な発光装置としている（特許
文献１、段落４３に記載）。
特開２００８−２２７１６６号公報
しかし、特許文献１のような発光装置では、光質が安定しないという問題があった。つ
まり、蛍光体を含有した封止樹脂は、その広がりが、樹脂の粘度、周囲の温度の影響を受
けやすく、安定しない。すなわち、蛍光体が配置される領域が安定しない。そのため、発
光素子周辺は青色よりに光り、発光素子から離れた箇所では黄色よりに光ることになり、
光質バラツキが大きくなるという問題がある。また、蛍光体が配置される領域が広くなる
ので、発光素子周辺と発光素子から離れた箇所の色度の差が、大きくなるという問題があ
る。
本発明は、光質バラツキを抑えることができる発光装置を提供することを目的とする。
本発明によれば、上記課題は、次の手段により解決される。すなわち、
本発明の発光装置の態様の１つは、発光素子が載置された第１のリードと、前記第１の
リードと間隔を開けて配置された第２のリードと、前記第１のリード及び前記第２のリー
ドを固定する絶縁性部材と、前記発光素子を被覆する波長変換部と、前記波長変換部を被
覆するレンズ部と、を有し、前記絶縁性部材の厚みは前記第１のリード及び前記第２のリ
ードと略同じであり、前記第１のリードの上面には前記波長変換部を特定の領域に留める
ための溝部又は凹部が設けられており、前記波長変換部の形成された領域の反対側となる
前記第１のリードの下面は、前記絶縁性部材に被覆されずに外部に露出されていることを
特徴とする。
また、本発明の発光装置の別の態様の１つは、
発光素子が載置された第１のリードと、
前記第１のリードと間隔を開けて配置された第２のリードと、
前記第１のリード及び前記第２のリードを固定する絶縁性部材と、
前記発光素子を被覆する拡散材含有部と、
前記拡散材含有部を被覆する波長変換部と、
前記波長変換部を被覆するレンズ部と、を有し、
前記絶縁性部材の厚みは前記第１のリード及び前記第２のリードと略同じであり、
前記第１のリードの上面には前記波長変換部を特定の領域に留めるための溝部又は凹部
が設けられており、該溝部又は凹部の内側に、第２の溝部又は凹部が形成されており、該
第２の溝部又は凹部の内側に前記拡散材含有部が充填されていることを特徴とする。
本発明に係る発光装置は、集光装置を用いて集光を行った場合であっても優れた照明品
質を得ることができる。
（ａ）は本発明の発光装置の第１実施形態を示す概要断面図であり、（ｂ）は（ａ）の発光装置の概要平面図である。 （ａ）は本発明の発光装置の第２実施形態を示す概要断面図であり、（ｂ）は（ａ）の発光装置の概要平面図である。 （ａ）は本発明の発光装置の第１実施形態の樹脂成形体を示す概要平面図であり、（ｂ）は（ａ）のリードフレームのＩＩＩ−ＩＩＩ線概要断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の発光装置の第１実施形態の樹脂成形体の製造方法を説明するための図である。 本発明の発光装置の第３実施形態を示す概要平面図である。 本発明の発光装置の第４実施形態を示す概要平面図である。 本発明の発光装置の第５実施形態を示す概要断面図である。 本発明の発光装置の第６実施形態を示す概要断面図である。 本発明の発光装置の第７実施形態を示す概要断面図である。 本発明の発光装置の第８実施形態を示す概要断面図である。 本発明の発光装置の第９実施形態を示す概要断面図である。 （ａ）は本発明の溝部の概略を示す図であり、（ｂ）は本発明の凹部の概略を示す図である。 本発明の発光装置の実施形態の一例を示す概要断面図である。 （ａ）は本発明の発光装置の第１０実施形態を示す概要断面図であり、（ｂ）は（ａ）の発光装置の概要平面図である。 （ｃ）から（ｆ）は発光装置における第１のリード１２の変形例を示す概要断面図である。 本発明の発光装置の第１１実施形態を示す概要断面図である。 本発明の発光装置の第１２実施形態を示す概要断面図である。
以下、本発明に係る発光装置の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各
図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある
。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については、原則として同一もしくは同
質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。なお、以下の説明では必要に応じて特
定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」及びそれらの用語
を含む別の用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易に
するためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が制限されるもので
はない。
また、本明細書において、個片化された後の発光装置には、リード、絶縁性部材、樹脂
基板という用語を用い、個片化される前の段階では、リードフレーム、樹脂成形体という
用語を用いる。
＜第１実施形態＞
図１（ａ）に、本発明の第１実施形態に係る発光装置１００を断面図で示す。また、図
１（ｂ）は図１（ａ）の発光装置１００を上から見た図（平面図）であり、図１（ｂ）の
Ｉ−Ｉ線断面図が図１（ａ）となる。
発光装置１００は、主として第１のリード１２と、第２のリード１４と、これらのリー
ドを固定する絶縁性部材２０と、第１のリード１２に載置される発光素子１０と、発光素
子１０を被覆する波長変換部１６と、波長変換部１６を被覆するレンズ部１８と、を有す
る。
本実施形態において、第１のリード１２と第２のリード１４とは、絶縁性部材２０によ
り一体的に形成されている。すなわち、図１に示すように、第１のリード１２及び第２の
リード１４は間隔を開けて配置されており、その間隔を埋めるように絶縁性部材２０が埋
め込まれている。第１のリード１２及び第２のリード１４の厚みと絶縁性部材２０の厚み
とは略同一とされている。第１のリード１２、第２のリード１４及び絶縁性部材２０によ
り、樹脂基板３０が形成される。図１（ｂ）に示すように、樹脂基板３０は、平板状であ
り、その上面及び下面において、第１のリード１２及び第２のリード１４の上面及び下面
が露出されている。言い換えると、第１のリード１２、第２のリード１４及び絶縁性部材
２０は、その上面及び下面において面一である。
図１（ｂ）に示すように、第１のリード１２は第２のリード１４と対向する方向に突出
しており、第２のリード１４は第１のリード１２の突出に対応して窪んでいる。第１のリ
ード１２の突出部は上下方向の略中央に、後述する溝部２６の形状に沿って、溝部２６の
円と同心円弧状に形成されている。これにより第１のリード１２の発光素子１０載置領域
が発光装置１００の略中央に位置するようにされている。つまり、発光素子１０が発光装
置１００の略中央に位置することができるように第１のリード１２を突出させることが好
ましい。
第１のリード１２には、波長変換部１６を特定の領域に留めるための溝部２６が形成さ
れている。本実施形態において溝部２６は図１（ｂ）に示すように平面視で円形状とされ
ており、この溝部２６で囲まれた領域に発光素子１０が４つ配置されている。図１（ａ）
に示すように、溝部２６は、第１のリード１２が厚み方向に薄くされて形成されてなる。
このように、溝部２６の底面、つまり、溝部が形成する第１のリード１２の開口が発光素
子１０を載置する面よりも下方向に位置するように形成されている。
また、溝部２６の開口の形状は、図１（ａ）の断面図に示すように、溝を形成する内側
の面と発光素子１０の載置面とのなす角度が直角若しくは鋭角とされることが好ましい。
この開口部の形状で、ピン止め効果により、波長変換部１６の端部が形成されるので、波
長変換部１６の広がり形状が画定され、波長変換部１６の凸形状が、安定して形成される
。このように、波長変換部１６を発光素子載置面から突出した凸形状とすることにより、
波長変換部１６が半球状になるため、配光色度バラツキが小さくなり、光質が特に優れた
発光装置とすることができる。
図１２（ａ）に示すように、溝部２６の溝を形成する内側の面から最も近接した発光素
子１０までの距離Ｘは、好ましくは１μｍ以上、５μｍより大きくすることがさらに好ま
しい。Ｘの距離が小さいと、この領域に粒径がＸよりも大きい波長変換部材が入り込むこ
とができなくなるため、この領域で波長変換物質の含有量が少なくなり、発光素子１０か
らの光を所望の波長に変換できなくなる。そのため、使用する波長変換物質（蛍光体等）
の平均粒径よりもＸの距離を大きくすることが好ましいが、光質を考慮する場合はＸを５
μｍ以下とすることが好ましい。ここで、波長変換部はその粒径が大きいほうが光取り出
し効率が向上することが知られており、１μｍ〜５０μｍのものを好適に用いることがで
きる。より好ましくは３μｍ〜４０μｍである。
発光素子１０の個数及びその配置は特に限定されるものではなく、１つであってもよい
し、複数であってもよいが、光質をより良好にするために溝部２６に囲まれた領域に線対
称若しくは点対称に配置するなどしてバランスよく配置することが好ましい。本実施形態
においては、発光素子は複数個（４個）配置されている。発光素子１０は第１のリード１
２に載置される面が絶縁性であり、上面に正負の電極が形成された、いわゆるフェイスア
ップ型の発光素子である。発光素子１０の正負の電極はワイヤ２４により第１のリード１
２及び第２のリード１４と電気的に接続されている。
第１のリード１２に接している発光素子１０の底面の面積は、第１のリード１２の上面
であって波長変換部１６の形成された領域の面積（溝部２６に囲まれた領域の面積）の１
０％以上であることが好ましい。発光素子１０の底面の面積が１０％よりも小さい場合、
発光素子近辺と発光素子から離れた場所の色調が大きく変わってしまう。例えば、青色の
発光素子と黄色に発光する蛍光体を使用する場合、発光素子から離れた場所は、蛍光体が
多くなるため、発光素子近辺よりも黄色寄りの色調になる。その結果、イエローリングが
顕著になり、発光装置の配光色度が悪くなり、光質が悪くなる。
波長変換部１６は、発光素子１０の光を波長変換する波長変換部材を含有しており、発
光素子１０を被覆するように設けられる。波長変換部１６の底面は、溝部２６に囲まれた
領域の内側に形成されており、ワイヤ２４の一部が波長変換部１６に被覆されており、ワ
イヤ２４の残りの部分はその外側に設けられるレンズ部１８に被覆されている。
波長変換部１６は、第１のリード１２上にのみ形成されており、第２のリード１４及び
絶縁性部材２０の上には形成されていない。つまり、絶縁性部材２０と波長変換部１６は
接していない。これにより、絶縁性部材２０が光反射率の低い部材であっても、光取り出
し効率には殆ど影響されないため、反射率を考慮することなく安価な樹脂材料を使用する
ことができる。また、リードという金属部材により、発光素子からの光を効率良く反射さ
せることができるため、光取り出し効率を向上させることが可能である。
レンズ部１８は、波長変換部１６を被覆するように形成される。本実施形態において、
波長変換部１６の底面は第１のリード１２とのみ接しており、その上から波長変換部１６
の全てを覆うように凸形状のレンズ部１８が形成されている。本実施形態ではレンズ形状
は半球状とされている。
ここで、本実施形態において、波長変換部１６の形成された領域の反対側となる第１の
リード１２の下面（図１（ａ）においてＡで示す部分）は、絶縁性部材２０に被覆されず
に外部に露出されている。これにより、発光装置１００を実装基板に実装した際に、発光
素子１０、波長変換部１６で発生する熱を効率よく実装基板へ熱引きすることができ、発
光効率を高めることができる。
上述したように、本実施形態の発光装置１００によれば、優れた光質及び高い光取り出
し効率を得ることができる。
以下、発光装置１００の構成部材について詳述する。
（第１のリード１２、第２のリード１４）
第１のリード１２及び第２のリード１４は、例えば、鉄、銅、リン青銅、銅合金、４２
アロイのような鉄系合金、これらの材料を積層したクラッド材等の電気良導体を用いて形
成される。プレス、エッチング、レーザーにより加工することができる。また、必要に応
じて、その表面に金属メッキをすることができる。メッキ材料には、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａ
ｕ、Ａｕ合金、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄなどが挙げられる。最表面のメッキは、好ましくはＡｇ
、Ａｇ合金、Ａｕ、Ａｕ合金であり、下地は、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａｕ、Ａｕ合金、Ｃｕ、
Ｎｉ、Ｐｄが積層されていても良い。
第１のリード１２及び第２のリード１４の厚みは、５０μｍ〜１０００μｍ程度であり
、好ましくは、１００μｍ〜５００μｍである。溝の深さは、第１のリード１２の厚みに
対して、１０〜８０％程度であることが好ましい。溝が浅すぎると、波長変換部１６が漏
れてきて、きちんと留めることができない。また、溝が深すぎると、溝に入った光が出て
きにくくなり、発光効率が悪くなる。
第１のリード１２及び第２のリード１４には、絶縁性部材２０との密着性を高めるため
の凹凸構造が形成されていることが好ましい。これにより、リードと絶縁性部材２０との
密着面積が大きくなり、密着性を向上させることができる。この凹凸構造はリードの表面
から側面にかけて形成されることが好ましく、エッチングやプレス加工により形成するこ
とができる。
（絶縁性部材２０）
絶縁性部材２０としては、樹脂が好適に用いられる。アクリレート樹脂、芳香族ポリア
ミド樹脂、ポリエステル樹脂、液晶樹脂の少なくとも1種以上含む熱可塑性樹脂、または
、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン
樹脂、ハイブリッド樹脂、ウレタン樹脂、これらの樹脂を少なくとも１種以上含む熱硬化
性樹脂により形成されることが好ましい。特にエポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコ
ーン樹脂、変性シリコーン樹脂、ハイブリッド樹脂が好ましい。
絶縁性部材２０には、拡散材、高熱伝導材料、強化材料、酸化防止剤、紫外線吸収剤、
光安定剤、滑剤など、少なくとも１つ含まれていても良い。拡散材としては、酸化チタン
、酸化ジルコン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化ホウ素、中空フィラーなどの少な
くとも１つ以上を用いることができる。強化材料は、ウィスカー、ガラス繊維なども用い
ることができる。
高熱伝導材料としては、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムなどを用い
ることができる。酸化防止剤は、フェノール系、硫黄系、燐系、アミン系なども用いるこ
とができる。滑剤としては、高級脂肪酸エステル、シリコーン系、フッ素系などを用いる
ことができる。紫外線吸収剤、光安定剤などの添加剤が含まれていても良い。
（波長変換部１６）
波長変換部１６は、樹脂部材中に波長変換部材が含有されてなる。樹脂部材としては、
アクリレート樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、液晶樹脂の少なくとも１
種以上を含む熱可塑性樹脂、または、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、フェノール樹脂
、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、ハイブリッド樹脂、ウレタン樹脂の少なくとも
１種以上含む熱硬化性樹脂により形成されることが好ましい。特にエポキシ樹脂、変性エ
ポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、ハイブリッド樹脂が好ましい。
また、樹脂部材は、所定の機能を持たせるため、拡散剤等を混合することもできる。拡
散剤としては、酸化チタン、酸化ジルコン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化ホウ素
、中空フィラー等の１つ以上を用いることができる。また、ナノ材料で、ナノ酸化チタン
、ナノ酸化ジルコン、ナノ酸化アルミニウム、ナノ酸化ケイ素、ナノ酸化ホウ素等を用い
ることができる。平均粒径は、１ｎｍ〜５０μｍが好ましく、５ｎｍ〜２０μｍが好まし
い。
（波長変換部材（図示しない））
波長変換部材としては、発光素子１０の光を所望の波長の光に変換するものであれば特
に限定されない。例えば、ＹＡＧ系蛍光体（黄色〜緑色蛍光物質）や、ＬＡＧ系蛍光体（
黄色〜緑色蛍光物質）、Ｅｕ，Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される酸窒化物系
蛍光体、Ｅｕ，Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体等を用いる
ことができる。なお、ユーロピウムドープの赤色蛍光物質としては、例えば、（Ｓｒ，Ｃ
ａ）ＡｌＳｉＮ３：ＥｕのようなＳＣＡＳＮ系蛍光体、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕのような
ＣＡＳＮ系蛍光体、ＳｒＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ等がある。他にも、発光素子の青色光を吸収
して緑色光を発光する、例えば、クロロシリケート蛍光体やβサイアロン蛍光体等を用い
ることができる。
（レンズ部１８）
レンズ部１８には、樹脂材料を好適に用いることができる。例えば、アクリル樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、液晶樹脂の少なくとも
１種以上を含む熱可塑性樹脂、または、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、フェノール樹
脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、ハイブリッド樹脂、アクリレート樹脂、ウレ
タン樹脂の少なくとも１種以上を含む熱硬化性樹脂、低融点ガラス、水ガラス等の無機材
料の少なくとも１種により形成されることが好ましい。特にエポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、ハイブリッド樹脂が好ましく、更には、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、ハイブリッド樹脂が好ましい。
また、レンズ部１８に所定の機能をもたせるため、拡散剤、高熱伝導材料からなる群か
ら選択される少なくとも１種を混合することもできる。
具体的な拡散剤としては、酸化チタン、酸化ジルコン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素
、酸化ホウ素を用いることができる。平均粒径は、０．１μｍ〜５０μｍが好ましく、０
．５μｍ〜４０μｍが、より好ましい。また、ナノ材料で、ナノ酸化チタン、ナノ酸化ジ
ルコン、ナノ酸化アルミニウム、ナノ酸化ケイ素、ナオ酸化ホウ素等を用いることができ
る。平均粒径は、１ｎｍ〜１００ｎｍが好ましく、５ｎｍ〜９０ｎｍが好ましい。高熱伝
導材料は、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、ナノダイヤモンド等を用いることができる。
さらに、レンズ部１８は、発光素子からの光を吸収し、波長変換する波長変換物質を含有
させることもできる。
なお、レンズ部１８は、光を屈折させて発散または集束させる機能を有することが好ま
しく、種々の目的に応じて例えば半球状や、半球よりも曲率の小さいレンズ、又は半球よ
りも曲率の大きいレンズなど、様々な形態をとることができる。なお、レンズ部１８によ
り所望の配光を得ることができるが、レンズ部１８により発光素子１０からの光を集光さ
せるような場合には、レンズ部を介することで発光素子近傍の色バラツキがより強調され
て、いわゆるイエローリングが生じるなど、色の偏り（色ムラ）のある光が照射されてし
まうという問題があった。本実施形態では、発光素子近傍での色バラツキを抑えることが
可能であるため、レンズ部１８により集光させても市場の要求に応えられる優れた照明品
質を得ることができる。
（発光素子１０）
発光素子１０は、発光ダイオードであることが好ましい。例えば発光ピーク波長が３５
０ｎｍ〜８００ｎｍのものを使用することができる。特に、窒化物系半導体からなる発光
素子を用いる場合には、４２０ｎｍ〜５５０ｎｍの可視光の短波長領域に発光ピーク波長
を有するものを用いることが好ましい。
（その他）
発光装置１００には、図１（ｂ）に示すように、さらに保護素子３２を設けることもで
きる。保護素子としては、例えばツェナーダイオードを好適に用いることができる。保護
素子３２は、発光素子１０の載置された溝部２６の外側の領域に載置されることが好まし
い。これにより、保護素子３２により発光素子１０からの光が吸収されることを抑制し、
発光装置１００の光取り出し効率の低下を抑制することができる。また、配光特性にも影
響を与えにくくすることができ、光質を高めることができる。
（第１実施形態に係る発光装置１００の製造方法）
第１実施形態に係る発光装置１００の製造方法について説明する。図３及び図４は、第
１実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。
第１工程として、図４（ａ）に示すように、リードフレーム３４を上金型４６と下金型
４８とで挟み込む。次に、図４（ｂ）に示すように上金型４６と下金型４８とで挟み込ま
れた金型内に、絶縁性部材２０をトランスファー成形し、オーブンで加熱処理して樹脂硬
化させてリードフレーム３４に絶縁性部材２０を一体形成して樹脂成形体４４を形成する
。このように形成された樹脂成形体４４を図３に示す。
リードフレーム３４は、発光装置１００を構成する第１のリード１２と第２のリード１
４が複数個連なったものである。図３（ａ）に示すように、のちに第１のリード１２とな
る部分と第２のリード１４となる部分とが吊りリード３６により横方向に連なっており、
縦方向に隣接する第１のリード１２となる部分同士が吊りリード３８により連なっており
、縦方向に隣接する第２のリード１４となる部分同士もまた吊りリード４０により連なっ
ている。さらに、縦方向に隣接する第１のリード１２となる部分と第２のリード１４とな
る部分同士は斜め方向に延在された吊りリード４２により連なっている。なお、吊りリー
ド４２は設けられていても設けられていなくても良い。
成形方法はトランスファー成形が好ましいが、射出成形、圧縮成形、押出成形であって
もよい。
リードフレーム３４には、絶縁性部材２０との密着性を高めるための孔５０が設けられ
ていることが好ましい。これにより、絶縁性部材２０がリードフレーム３４から脱落した
り剥離したりすることを抑制することができる。また、リードフレーム３４にレンズ部１
８との密着性を高めるための凹部が設けられていてもよい。凹部はハーフエッチング、プ
レス加工などにより形成することができる。凹部の形状は、例えば平面視で円状、帯状、
湾曲した帯状、多角形状などとすることができる。
次に、第２工程として、トランスファー成形で発生した樹脂成形体表面にある樹脂バリ
を除去するため、電解バリ浮かし処理して、ウォータージェットで樹脂バリを除去する。
なお、電解バリ浮かし処理とは、樹脂成形体を溶液中に浸漬し、その状態で電解を行い、
リードフレーム上に付着した薄い樹脂片、すなわちバリを膨潤させる処理である。樹脂バ
リを除去することで後述する発光素子の実装、保護素子の実装、ワイヤーボンディングの
信頼性を向上させることができる。樹脂バリの除去は、ケミカルディップ処理、ブラスト
処理、レーザー処理を用いることもできる。
第３の工程で、第１のリード１２となる部分の溝部２６の内側であって発光素子１０を
実装する箇所へ接合部材を塗布して、発光素子１０を実装する。次に、接合部材を硬化す
るために、オーブンで加熱処理する。接合部材としては、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、ハイブリッド樹脂、ウレタ
ン樹脂など、これらの樹脂を少なくとも１種以上を含む熱硬化性樹脂、若しくは低融点ガ
ラス、水ガラス、水硬性セメントといった無機材料の少なくとも１種により形成さること
が好ましい。特に、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、ハイブリ
ッド樹脂が好ましく、更には、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、ハイブリッド樹脂
がより好ましい。
第４の工程で、第１のリード１２の溝部２６の外側であって保護素子を実装する場所へ
、導電性接合部材を塗布して、保護素子を実装して、導電性接合部材を硬化させるために
、オーブンで加熱処理する。導電性接合部材は、例えばＡｇペースト剤を好適に用いるこ
とができる。
第５の工程で、ワイヤーボンディング装置を用い、ワイヤ２４で、発光素子１０と第１
のリード１２となる部分及び第２のリード１４となる部分、保護素子３２と第２のリード
１４となる部分をそれぞれ電気的に接続させる。
第６工程で、発光素子１０の上から、樹脂塗布装置を用いて、波長変換部材を含む樹脂
を塗布して波長変換部１６を形成し、オーブンで加熱処理を行って硬化させる。
波長変換部１６は、溝部２６により、ピン止め効果により凸形状とされる。
次に、第７の工程として、第６の工程で得られた樹脂成形体を、加熱した下金型に設置
して、レンズ部１８を形成するための樹脂を塗布した後、金型で挟み込み、凸形状のレン
ズ部１８が形成された樹脂成形体を取り出す。レンズ部１８を硬化させるために、オーブ
ンで加熱処理を行う。
レンズ部１８の形成方法としては、トランスファー成形や圧縮成形、樹脂の塗布（ポッ
ティング）、キャスティングケースによる成形等、種々の方法を用いることができる。な
お、圧縮成形で形成した場合には、図１３に発光装置１１０として示すようにレンズ部１
８の周囲に平坦部５２が形成される。本発明の発光装置は、樹脂成形体４４をリードフレ
ームの厚み程度とすることができ、従来の発光装置に比べて極めて薄く形成可能であるた
め、レンズ部１８にこのような平坦部５２を設けることにより、樹脂成形体の厚みが薄い
場合であっても十分な強度をもった発光装置とすることができる。
最後に、第８の工程として第７の工程で得られた樹脂基板をダイシングシートに貼りつ
け、ダイシングブレードで吊りリード３６、３８、４０、４２を通るように絶縁性部材２
０を切断して、個片化した発光装置１００を得る。
＜第２実施形態＞
図２（ａ）に、本発明の第２実施形態に係る発光装置２００を断面図で示す。また、図
２（ｂ）は図２（ａ）の発光装置２００を上から見た図（平面図）であり、図２（ｂ）の
ＩＩ−ＩＩ線断面図が図２（ａ）となる。
発光装置２００は、第１のリード１２に溝部に代えて凹部２８が設けられている点が第
１実施形態と異なっており、その他の部分は第１実施形態と実質的に同じである。
第１のリード１２には、波長変換部１６を特定の領域に留めるための凹部２８が形成さ
れている。本実施形態において凹部２８は図２（ｂ）に示すように平面視で円形状とされ
ており、この凹部２８に発光素子１０が４つ配置されている。図２（ａ）に示すように、
凹部２８は、第１のリード１２が厚み方向に薄くされて形成されてなる。すなわち、凹部
２８の発光素子１０を載置する底面が、絶縁性部材２０の上面よりも下方向に位置するよ
うに形成されている。
凹部２８の深さは、第１のリード１２の厚みに対して、５〜７０％程度が好ましい。凹
部の深さが浅すぎると、波長変換部１６が漏れてきて、きちんと留めることができない。
また、凹部が深すぎると、発光素子、波長変換部から出る光が凹内部で留まってしまい、
光の取り出し効率が悪くなる。
波長変換部１６は凹部２８を充填するように形成される。波長変換部１６は、図２（ａ
）に示すように凸形状とされていてもよいし、凹形状とされていても良いし、平坦な上面
を有していてもよい。また、波長変換部１６の上面は第１のリード１２、第２のリード１
４及び絶縁性部材２０の表面よりも上側に位置していても良いし、下側に位置していても
よい。
第２実施形態に係る発光装置２００の製造方法としては、溝部に替えて凹部を形成した
リードフレームを用いて、第１実施形態の発光装置１００の製造方法と同様にして製造す
ることができる。
第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、優れた光質及び高い光取り出し効率
を得ることができる。また、凹部２８内で、光を反射することが可能であるため凹部の開
口から上面方向へ発光される光が多くなるので、発光面積を小さくでき、見切りの良い光
質を得ることができる。
図１２（ｂ）に示すように、凹部２８の溝を形成する内側の面から最も近接した発光素
子１０までの距離Ｘは、１μｍ以上が好ましく、５μｍ以上がより好ましい。但し、光質
を考慮する場合はＸを５μｍ以下とすることが好ましい。この点についても、第１実施形
態と同様である。
＜第３実施形態＞
図５に本発明の第３実施形態に係る発光装置３００を平面図で示す。発光装置３００は
、溝部２６が平面視で矩形状に形成されており、２つの発光素子１０が溝部２６の内側に
配置されている点が第１実施形態と異なっており、その他の部分は第１実施形態と実質的
に同じである。本実施形態によれば、波長変換部１６の底面が発光素子１０の外形に沿っ
て形成される。これにより、発光素子１０近辺に、発光素子１０外周に沿って、均一に波
長変換部１６を形成できるので、発光素子１０近辺の色度、波長変換部１６の端部の色度
の差が小さくなり、優れた光質が得られる。
第３実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
＜第４実施形態＞
図６に本発明の第４実施形態に係る発光装置４００を平面図で示す。発光装置４００は
、凹部２８が平面視で矩形状に形成されている点が第２実施形態と異なっており、その他
の部分は第２実施形態と実質的に同じである。
凹部２８を矩形状に形成することにより、発光素子１０近辺に、波長変換部１６が形成
されるため、発光素子１０近辺の色度、波長変換部１６の端部の色度の差が小さくなり、
一方で、凹部の開口から上面方向への発光される光が多くなるので、発光面積を小さくで
き、見切りの良い光質が得られる。
第４実施形態においても、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
＜第５実施形態＞
図７に本発明の第５実施形態に係る発光装置５００を断面図で示す。発光装置５００は
、第１のリード１２の上面よりも下側に、発光素子１０の上面が形成される点が第２実施
形態と異なっており、その他の部分は第２実施形態と実質的に同じである。第１のリード
１２上面よりも下側に発光素子１０の上面が形成されることにより、発光素子１０上面に
、波長変換部１６中の波長変換物質を均一に分散させやすくなり、光取り出し効率を向上
させつつ、優れた光質を得ることができる。
第５実施形態においても、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
＜第６実施形態＞
図８に本発明の第６実施形態に係る発光装置６００を断面図で示す。発光装置６００は
、第２実施形態ではレンズ部１８は半球状とされていたが、本実施形態においては第２実
施形態よりもレンズ部１８の曲率が小さく形成されており、より広配光に光を取り出すこ
とができる点が第２実施形態と異なっており、その他の部分は第２実施形態と実質的に同
じである。
第６実施形態においても、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
＜第７実施形態＞
図９に本発明の第７実施形態に係る発光装置７００を断面図で示す。発光装置７００は
、レンズ部１８が断面形状で２つの凸を形成し、中央部が凹状に窪んでいる。このような
レンズ形状により、いわゆるバットウイング配光とすることができ、第２実施形態に比べ
てより広い配光に光を取り出すことができる点が第２実施形態と異なっており、その他の
部分は第２実施形態と実質的に同じである。
第７実施形態においても、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
＜第８実施形態＞
図１０に本発明の第８実施形態に係る発光装置８００を断面図で示す。発光装置８００
は、第１実施形態ではレンズ部１８の形状は半球状とされていたが、本実施形態では第１
実施形態よりもレンズ部１８の曲率が小さく形成されており、より広配光に光を取り出す
ことができる点が第１実施形態と異なっており、その他の部分は第１実施形態と実質的に
同じである。
第８実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
＜第９実施形態＞
図１１に本発明の第９実施形態に係る発光装置９００を断面図で示す。発光装置９００
は、レンズ層レンズ部１８が断面形状で２つの凸を形成し、中央部が凹状に窪んでいる。
このようなレンズ形状により、いわゆるバットウイング配光とすることができ、第１実施
形態に比べてより広い配光に光を取り出すことができる点が第１実施形態と異なっており
、その他の部分は第１実施形態と実質的に同じである。
第９実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
＜第１０実施形態＞
図１４（ａ）に、本発明の第１０実施形態に係る発光装置１２０を断面図で示す。図１
４（ｂ）は図１４（ａ）の発光装置１２０を上から見た図（平面図）であり、図１４（ｂ
）のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図が図１４（ａ）となる。
発光装置１２０は、第１のリード１２に平面視が円形状の凹部２８を有しており、凹部
２８の底面に、発光素子１０が４つ配置されている。図１４（ｂ）に示されるように、こ
の凹部２８は、第１のリード１２の厚みを薄くすることで形成されている。凹部２８は、
第２実施形態と同じ構成とすることができる。
本実施形態においては、凹部２８の外側に、さらに溝部２６を有している点が、これま
でに述べた実施形態とは異なっている。凹部２８が形成された第１のリード１２に、凹部
２８から離間して外側に溝部２６が形成されている。この溝部２６の構成としては、第１
実施形態と同じ構成とすることができる。
本実施形態において、波長変換部１６は、発光素子１０を覆うように凹部２８内に充填
され、かつ、溝部２６を形成する内側の面と第１のリード１２の上面とで形成される面で
のピン止め効果により、波長変換部１６の端部が溝部２６の内側の面の上部に安定して形
成される。本実施形態では、さらに内側に凹部２８が形成されている。よって、凹部のみ
で波長変換部１６を凸状に形成するよりも凸形状の高さを高くすることができる。また、
凹部の外側に近い箇所に配置されている発光素子も十分な量の波長変換部１６で覆うこと
ができる。その結果、より一層色ムラが改善される。
（第２の溝又は凹部）
第１のリード１２には、波長変換部１６等を特定の領域に留めるための溝部又は凹部の
内側又は外側に、これら溝部又は凹部と同様の第２の溝部又は凹部が形成されていてもよ
い。図１４Ａ（ａ）及び（ｂ）では、図１４Ｂ（ｃ）に示すように、第１のリード１２に
は、凹部２８の外側に溝部２６が第２の溝として形成されているが、図１４Ｂ（ｄ）に示
すように、溝部２８ａの外側に溝部２６が第２の溝として形成されていてもよいし、図１
４Ｂ（ｅ）に示すように、凹部２８の外側に凹部２６ａが第２の凹部として形成されてい
てもよいし、図１４Ｂ（ｆ）に示すように、溝２８ａの外側に凹部２６ａが第２の凹部と
して形成されていてもよい。この第２の溝部又は凹部は、波長変換部１６、レンズ部１８
又は後述する拡散材含有部５４等を充填することができる。
なお、第１のリード１２には、レンズ部１８との密着性を向上させるため、平面視が円
状の凹部２１ａが設けられている。また、第２のリード１４には同様に平面視が湾曲した
帯状の凹部２１ｂが設けられている。これらは、リードフレームにハーフエッチング加工
をすることにより形成することができる。
＜第１１実施形態＞
本発明の第１１実施形態に係る発光装置１３０の断面図を図１５に示す。発光装置１３
０は、凹部２８には拡散材含有部５４が第２実施形態と同様に凸状に形成されており、そ
の上方に、拡散材含有部５４を被覆するように波長変換部１６が溝部２６によりピン止め
効果で凸状に形成されており、２層構造とされている点が異なる他は、第１０実施形態と
同様である。拡散材含有部５４で複数の発光素子１０を被覆することにより、これら複数
の発光素子からの光を拡散させて拡散材含有部５４全体が一つの光として光っているよう
な状態を作り出すことができる。そして、その上に波長変換部１６を形成することにより
、色ムラを抑制することができる。
（拡散材含有部５４）
波長変換部１６に含有される拡散材は、波長変換部材を含む波長変換部１６とは別個に
、拡散材含有部５４として配置されてもよい。拡散材含有部は、拡散材と、樹脂材料とに
よって形成することができる。樹脂材料としては、波長変換部１６に用いることのできる
樹脂を好適に用いることができる。拡散材としては、波長変換部１６に用いることのでき
る拡散材を好適に用いることができる。拡散材含有部５４と波長変換部１６の樹脂は、同
じであってもよいし、異なっていてもよい。また、拡散材含有部５４と波長変換部１６の
拡散材は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
＜第１２実施形態＞
本発明の第１２実施形態に係る発光装置１４０の断面図を図１６に示す。発光装置１４
０は、発光装置１３０の拡散材含有部５４に代えて、拡散材を含有しない樹脂部材５５が
第２実施形態と同様に凸状に形成されており、その上方に、樹脂部材５５を被覆するよう
に波長変換部１６が溝部２６によりピン止め効果で凸状に形成されており、２層構造とさ
れている点が異なる他は、第１０及び１１実施形態と同様である。拡散材を含有しない樹
脂部材５５で発光素子１０を被覆することにより、発光素子１０からの光を、樹脂部材５
５と波長変換部１６との界面により効率的に反射させ、この反射光を、さらに発光素子１
０が実装されていない第１のリード１２の表面で反射させることができる。これにより、
光取り出し効果を向上させることができる。また、樹脂部材５５には、光を遮断／吸収す
る材料が存在しないために、発光素子からの光が上述した反射光とともに、樹脂部材５５
内全体に亘って進行することができ、色ムラを改善することができる。
（樹脂部材５５）
樹脂部材５５は、拡散材含有部５４に代えて、拡散材含有部５４とともに、波長変換部
の下に配置することができる。樹脂部材５５は、波長変換部１６又は拡散材含有部５４に
用いることのできる樹脂を用いて形成することができる。樹脂部材５５の樹脂は、拡散材
含有部５４及び／又は波長変換部１６の樹脂と、同じであってもよいし、異なっていても
よい。
１００、１１０、１２０、１３０、１４０、２００、３００、４００、５００、６００
、７００、８００、９００ 発光装置
１０ 発光素子
１２ 第１のリード
１４ 第２のリード
１６ 波長変換部
１８ レンズ部
２０ 絶縁性部材
２１ａ、２１ｂ 凹部
２４ ワイヤ
２６ 溝部
２６ａ 凹部
２８ 凹部
２８ａ 溝部
３０ 樹脂基板
３２ 保護素子
３４ リードフレーム
３６、３８、４０、４２ 吊りリード
４４ 樹脂成形体
４６ 上金型
４８ 下金型
５０ 孔
５２ 平坦部
５４ 拡散材含有部
５５ 樹脂部材

Claims (10)

  1. 発光素子と、
    前記発光素子が載置された第１のリードと、
    前記第１のリードと間隔を開けて配置された第２のリードと、
    前記第１のリード及び前記第２のリードを固定する絶縁性部材と、
    前記発光素子を被覆する波長変換部と、
    前記波長変換部を被覆するレンズ部と、を有し、
    前記絶縁性部材の厚みは前記第１のリード及び前記第２のリードと略同じであり、
    前記第１のリードの上面には前記波長変換部を特定の領域に留めるための凹部が設けられており、
    前記凹部に前記発光素子が配置され、
    前記第１のリードは前記第２のリードと対向する方向に突出しており、前記第２のリードは前記第１のリードの突出に対応して窪んでおり、
    前記第１のリード、前記第２のリード及び前記絶縁性部材は、その上面及び下面において面一である発光装置。
  2. 前記絶縁性部材と前記波長変換部とは接していない請求項１に記載の発光装置。
  3. 前記発光素子と前記第２のリードはワイヤによって電気的に接続されており、前記ワイヤは前記波長変換部及び前記レンズ部に被覆されている請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
  4. 前記第１のリードの突出は円弧状に突出している請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の発光装置。
  5. 前記第１のリードに接している前記発光素子の底面の面積は、前記第１のリードの上面であって前記波長変換部の形成された領域の面積の１０％以上である請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の発光装置。
  6. 前記第１のリード及び前記第２のリードの表面から側面にかけて凹凸が形成されている請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の発光装置。
  7. 前記発光素子は複数個配置されている請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の発光装置。
  8. 前記絶縁性部材は拡散材、高熱伝導材料、強化材料、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、滑剤の群から選ばれる少なくとも一つが含有されている請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の発光装置。
  9. 平面視において、前記凹部及び前記レンズ部は円形であり、前記凹部、前記第１のリードの突出及び前記レンズ部が同心円上に設けられている請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の発光装置。
  10. 前記第１のリード上であり前記凹部の外側に載置されている保護素子を有する請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の発光装置。
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