JP2020010053A - 発光装置 - Google Patents
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Abstract
Description
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)。
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。
質を得ることができる。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
し効率を得ることができる。
(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。
、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
)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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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)
- 発光素子と、
保護素子と、
前記発光素子及び前記保護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、
前記波長変換部及び前記保護素子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、
前記凹部の内側に前記発光素子が配置され、
前記凹部の外側に前記保護素子が配置され、
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円弧状に突出しており、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円弧状に窪んでおり、
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。 - 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。
- 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。
- 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3のいずれか一項に記載の発光装置。
- 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4のいずれか一項に記載の発光装置。
- 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5のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記凹部の内側の面から最も近接した前記発光素子までの距離は、1μm以上5μm以下である請求項6に記載の発光装置。
- 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7のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記第1のリード及び前記第2のリードは、それぞれ複数の吊りリードを有している請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記吊りリード及び前記絶縁性部材は、その側面において面一である請求項9に記載の発光装置。
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