JP2020120049A - 発光装置及び表示装置並びに表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[発光装置]
発光装置について図1乃至図6を参照して説明する。なお、図1では、第1封止部材乃至第3封止部材の色の違いを角度の異なる交差する線により示している。また、図3では、封止部材を透過して凹部内の発光素子の状態を示すように模式的に示している。また、各図では、発光装置において被覆部を樹脂成形体よりも暗色であるとして、ドットで示している。
発光装置100は、上面視において多角形に形成され、上面2aに凹部3を有し、リード4と樹脂とを用いて形成される樹脂成形体2と、樹脂成形体2の上面2aと外側面2bの高さ方向の一部とを連続して被覆する、樹脂成形体2よりも暗色の被覆部5と、を有するパッケージ30と、凹部3の底面(つまり、底面3c1乃至底面3c3)に実装される発光素子40と、を備え、パッケージ30の外側面2bにおける被覆部5と、樹脂成形体2との境界Brは、外側面角部2b1よりも外側面中央部2b2が下方に形成されている。なお、発光装置100は、一例として、凹部3を複数(図面では3か所)備え、凹部3のそれぞれに発光素子40が実装され、凹部3のそれぞれに封止部材50として第1封止部材50A1乃至第3封止部材50A3が設けられている。
パッケージ30は、リード4と樹脂とが一体的に成形された樹脂成形体2と、被覆部5と、を備えている。
パッケージ30は、樹脂成形体2の上面2aに凹部3を有し、下面にリード4のアウターリード部4bを露出し、外側面2bに被覆部5を形成して、全体として略直方体状に形成されている。パッケージ30の角部である外側面角部2b1は、上面視において曲面になるように形成されている。また、パッケージ30は、凹部3として、第1凹部3A1,第2凹部3A2及び第3凹部3A3を等間隔に並列させた状態で有している。なお、第1凹部3A1,第2凹部3A2及び第3凹部3A3は、同じ形状であるため、ここでは、3つの中央に形成される第2凹部3A2について代表して説明する。
樹脂成形体2は、上面視において多角形(図面では四角形)に形成されている。樹脂成形体2は、上面2aに連なる4つの外側面2bを有する。4つの外側面2bは、外側面角部2b1を介して連なっている。また、外側面角部は、一例として、上面視において曲面となるように形成されている。なお、外側面中央部2b2は、外側面2bにおいて両側の外側面角部2b1から略等距離となる領域をいう。また、外側面角部b1は、上面視で曲面が形成されている場合は、その曲面が形成されている範囲をいう。そして、外側面角部2b1は、曲面が形成されていない場合には、多角形を形成する外側面2bにおいて各側面の境となる角の部分をいうこととする。
また、樹脂成形体2は、上面2aの一つの角部分に段差を形成しマーク部13を備えている。マーク部13は、発光装置100の極性を表すものであり、カソードマークまたはアノードマークとして利用される。マーク部13の形状や大きさは任意である。ここでは、マーク部13は、上面2aの角部の1つが下に凹む形で平面視において三角形の形状に形成されている。
また、樹脂成形体2は、外側面周方向において帯状の第1凸部11を備えることが好ましい。第1凸部11は、外側面2bの周方向に連続して形成され側面から外側に略垂直に突出するように形成されている。そして、第1凸部11は、樹脂成形体2の第2凹部3A2の底面3c2よりも下方に配置されている。なお、樹脂成形体2は、上面2aから第1凸部11に向かって緩やかな広がりを持つことが好ましい。つまり、第1凸部11より上方において外側面2bが第1凸部11に向かって緩やかな傾斜を有する断面視略台形状に形成することが好ましい。
被覆部5は、樹脂成形体2の上面2aと外側面2bの高さ方向の一部とを連続して、樹脂成形体2よりも暗色である黒インクで着色されることで形成されている。被覆部5は、樹脂成形体2の外側面2bにおいて、第1凸部11よりも上方に境界Brが形成されるように設けられている。被覆部5は、樹脂成形体2の上面2aにおいて、第1凹部3A1、第2凹部3A2及び第3凹部3A3の周縁まで上面2aを覆うように形成されている。そして、マーク部13の表面にも被覆部5が形成されている。
第1樹脂の粘度は、室温(25±5℃)で、50Pa・s/0.5rpm以上1000Pa・s/0.5rpm以下程度であることが好ましい。第1樹脂の粘度が50Pa・s/0.5rpm以上であれば、樹脂成形体2の表面に第1樹脂を容易に配置しやすい。また、第1樹脂の粘度が1000Pa・s/0.5rpm以下であれば、被覆部5の形状変化が容易となる。なお、ここでの第1樹脂の粘度は、光吸収材を含有した状態の粘度である。
リード4は、ここでは第1凹部3A1、第2凹部3A2及び第3凹部3A3にそれぞれ露出するように設けられている。リード4は、図2及び図5に示すように、樹脂成形体2に埋設され一部が凹部3の底面に露出するインナーリード部4aと、樹脂成形体2の外側面2bから露出するアウターリード部4bとを含むように形成されている。リード4は、各凹部に少なくとも一対のリードが配置されている。例えば、一方のリードのインナーリード部4aに発光素子40を載置すると共に、他方のリードのインナーリード部4aに発光素子40と連なるワイヤを接続し、一対のリードが発光素子40と電気的に接続される。そして、リード4は、樹脂成形体2の内部を貫通し、樹脂成形体2の外表面から露出するアウターリード部4bの端部が樹脂成形体2の下面側に配置され、発光装置100の外部電極として、外部電源と電気的に接続される。なお、被覆部5の境界Brは、樹脂成形体2の外側面2bから露出するアウターリード部4bの位置よりも上方に形成されている。
発光素子40は、樹脂成形体2の第1凹部3A1から第3凹部3A3に載置されている。発光素子40は、例えば、透光性の支持基板と支持基板上に形成された半導体層を含む。支持基板は絶縁性のものを使用できる他、導電性のものも使用することができる。発光素子40の形状や大きさ等は任意のものを選択できる。発光素子40の発光色としては、用途に応じて任意の波長のものを選択することができる。例えば、青色(波長430〜490nmの光)、緑色(波長495〜565nmの光)の発光素子40としては、窒化物系半導体(InXAlYGa1−X−YN、0≦X、0≦Y、X+Y≦1)、GaP等を用いたものを使用することができる。赤色(波長610〜700nmの光)の発光素子40としては、窒化物系半導体素子の他にもGaAlAs、AlInGaP等を用いることができる。発光素子40の厚み(例えば支持基板の下面から半導体層の上面までの高さ)は、例えば、100μm以上300μm以下である。
発光素子40は、上面に一対の電極を備え、凹部3内にフェイスアップ実装されている。発光素子40は、インナーリード部4a上に載置されている。
発光装置100は、発光素子40を複数備えていてもよい。ここでは、それぞれ青色、緑色、赤色の光を発光する発光素子40が用いられ、第1凹部3A1の底面3c1、第2凹部3A2の底面3c2、第3凹部3A3の底面3c3上に、いずれか一つの発光素子40が配置されている。
封止部材50は、第1凹部3A1乃至第3凹部3A3にそれぞれ第2樹脂を充填して形成される部材である。第2樹脂に用いる樹脂材料としては、例えば、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等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。第2樹脂に用いる樹脂材料は、被覆部5の材料である第1樹脂と同じ樹脂材料であってもよいし、異なる樹脂材料であってもよい。封止部材50は、ポッティングやスプレー等により、樹脂成形体2の凹部内に第2樹脂を配置し、その後、例えば、120℃以上200℃以下の温度で第2樹脂を硬化させ、封止部材50を形成する。封止部材50は、ここでは、第1凹部3A1、第2凹部3A2及び第3凹部3A3に対応させ、異なる色の顔料をそれぞれ含む、第1封止部材50A1、第2封止部材50A2及び第3封止部材50A3が設けられている。なお、第1封止部材50A1、第2封止部材50A2及び第3封止部材50A3では、図5に示すように、封止部材中央が封止部材周縁よりも下方に下がった状態となる。
また、図7に示すように、樹脂成形体2の外側面2bを被覆する被覆部5の厚みは、発光素子40の側面に対向する領域Eが、他の領域よりも厚く形成されている厚み部5dを有していてもよい。厚み部5dを形成する領域Eは、発光素子40の側面からの光を反射させたい任意の範囲である。例えば、外側面中央部2b2までの着色範囲D2の半分の範囲で上下から中央となる外側面2bの周方向において帯状の範囲を領域Eとしている。この領域Eの厚み部5dが他の領域よりも厚く形成されることで、光を樹脂成形体2の外側面から外部に漏らすことを確実に防ぎ、点灯時と非点灯時とのコントラスト比をより向上させることができる。
そして、発光装置100では、上面視において外側面角部2b1を曲面とすることとして説明したが、外側面角部は、2つの隣り合う側面の堺として曲面を形成しない構成としても構わない。
また、樹脂成形体2は、上面視が4角形として説明したが、五角形や六角形等であっても構わない。
さらに、被覆部5は、樹脂成形体2の上面2aと外側面2bとに異なる材料を用いて形成されてもよい。
表示装置300は、発光装置100が行列状に配置された基板200と、基板200の上面及び発光装置100の外側面2bを被覆する防水樹脂301と、を備えている。そして、防水樹脂301は、発光装置100の被覆部5の境界Brの少なくとも一部を被覆するように設けられている。なお、表示装置300は、それぞれの発光装置100を格子状に設けた垂直部材302及び水平部材303により囲むように形成されている。
発光装置100は、基板200の予め設定された配線上に所定間隔を開けて行列状に配置される。そして、発光装置100の被覆部5における外側面角部2b1の基板200からの高さが防水樹脂301の設ける高さの上限の目安として防水樹脂301が形成される。
表示装置300では、一つの発光装置100がRGBの画素の役割となっている。したがって、表示装置300で同じ面積内に配置される発光装置100の数は、多いほうが映像をより鮮明に表示することができる。
表示装置の製造方法は、発光装置を準備する工程S21と、発光装置を基板に行列状に配置する工程S22と、防水樹脂を設ける工程S23と、を含むように行われる。
発光装置を準備する工程S21では、既に説明した発光装置100を複数形成して準備する。なお、発光装置100は、整列装置により整列させるか、あるいは、テープに一列に整列して取り付けることで準備すると、ハンドラを介して基板200に高速で接続作業を行うことができ好ましい。
発光装置を基板に行列状に配置する工程S22では、一例として、ハンドラを介して機械的に基板200の配線上に発光装置100を配置することで行列状に整列させて設けている。
このように形成された発光装置100を用いることで、表示装置300では、防水樹脂301が、パッケージの外側面2bにおいて外側面中央部2b2を必ず覆うように形成されることになる。
2a 上面
2b 外側面
2b1 外側面角部
2b2 外側面中央部
3 凹部
3A1 第1凹部
3A2 第2凹部
3A3 第3凹部
3a1,3a2,3a3 開口
3b1,3b2,3b3 内壁面部
3c1,3c2,3c3 底面
4 リード
4a インナーリード部
4b アウターリード部
5 被覆部
30 パッケージ
40 発光素子
50 封止部材
50A1 第1封止部材
50A2 第2封止部材
50A3 第3封止部材
100 発光装置
Br 境界
Claims (13)
- 上面視において多角形に形成され、上面に凹部を有し、リードと樹脂とを用いて形成される樹脂成形体と、前記樹脂成形体の上面と外側面の高さ方向の一部とを連続して被覆する、前記樹脂成形体よりも暗色の被覆部と、を有するパッケージと、
前記凹部の底面に実装される発光素子と、を備え、
前記パッケージの外側面における前記被覆部と、前記樹脂成形体との境界は、外側面角部よりも外側面中央部が下方に形成されている発光装置。 - 前記境界は、前記外側面角部から前記外側面中央部に向かって湾曲して形成される請求項1に記載の発光装置。
- 前記リードは、前記樹脂成形体に埋設され一部が前記凹部の底面に露出するインナーリード部と、前記樹脂成形体の外側面から露出するアウターリード部とを含み、
前記被覆部は、前記アウターリード部よりも上方に形成されている請求項1又は請求項2に記載の発光装置。 - 前記樹脂成形体の外側面を被覆する前記被覆部の厚みは、前記発光素子の側面に対向する領域が、他の領域よりも厚く形成されている請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記被覆部は、前記樹脂成形体の外側面において高さ方向の少なくとも半分を覆うように配置されている請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記凹部の底面は、前記アウターリード部よりも前記パッケージの上面側に形成されている請求項3に記載の発光装置。
- 前記凹部を複数備え、
前記凹部のそれぞれに発光素子が実装され、
前記凹部のそれぞれに封止部材が設けられている請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記封止部材は、それぞれ異なる色の顔料を含む請求項7に記載の発光装置。
- 前記パッケージの外側面角部は、上面視において曲面に形成されている請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の発光装置。
- 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が行列状に配置された基板と、前記基板の上面及び前記発光装置の外側面を被覆する防水樹脂と、を備え、
前記防水樹脂は、前記発光装置の前記境界を被覆する表示装置。 - 前記防水樹脂は、前記パッケージの外側面中央部において前記基板からの高さが最大となるように覆い、前記パッケージの外側面角部において前記基板からの高さが最小となるように覆う請求項10に記載の表示装置。
- 前記防水樹脂は、シリコーン樹脂を含む請求項10又は請求項11に記載の表示装置。
- 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を準備する工程と、
前記発光装置を基板に行列状に配置する工程と、
前記発光装置におけるパッケージの外側面角部の被覆部を上限の目安として、前記基板上及び前記発光装置の側面を被覆する防水樹脂を設ける工程と、を含む表示装置の製造方法。
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