JP2022023959A - Light-emitting device and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、発光装置及びその製造方法に関するものである。 The present disclosure relates to a light emitting device and a method for manufacturing the same.
発光ダイオードまたはレーザーダイオードのような発光素子を用いた発光装置は、室内照明等の一般照明、車載用光源、液晶ディスプレイのバックライト等を含む多くの分野で用いられている。これらの発光装置で求められる性能は日増しに高まっており、さらなる信頼性の向上が要求されている。 Light emitting devices using light emitting elements such as light emitting diodes or laser diodes are used in many fields including general lighting such as indoor lighting, in-vehicle light sources, backlights of liquid crystal displays, and the like. The performance required for these light emitting devices is increasing day by day, and further improvement in reliability is required.
発光装置としては、リードの上面に載置された発光素子と、発光素子の周囲を取り囲む樹脂枠と、樹脂枠内に充填され、発光素子を封止する第一封止樹脂と、樹脂枠及び第一封止樹脂を覆う第二封止樹脂と、を備える発光装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 The light emitting device includes a light emitting element mounted on the upper surface of the lead, a resin frame surrounding the light emitting element, a first sealing resin filled in the resin frame and sealing the light emitting element, a resin frame, and a resin frame. A light emitting device including a second sealing resin covering the first sealing resin is known (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、発光装置においては、用途が広がるにつれて、光取出し性及び配光性をさらに向上させることが求められている。
そこで、本開示に係る実施形態は、光取出し性及び配光性に優れた発光装置及びその製造方法を提供することを課題とする。
However, as the use of the light emitting device expands, it is required to further improve the light extraction property and the light distribution property.
Therefore, it is an object of the present embodiment to provide a light emitting device having excellent light extraction and light distribution properties and a method for manufacturing the same.
上記課題を解決するために、本開示の実施形態に係る発光装置は、第1リードと、第2リードと、前記第1リードと前記第2リードを固定する固定部材と、を有する基体と、前記基体の上面に載置された発光素子と、前記発光素子を囲むように、前記基体の上面に設けられた枠体と、上面視において前記枠体の外周側に露出した前記固定部材の少なくとも一部の上面を覆い、かつ、前記枠体の外側面に接する反射材を含有する第1部材と、前記発光素子、前記枠体及び前記第1部材を覆う第2部材と、を備え、前記第1部材は、断面視において傾斜領域を有し、前記傾斜領域の高さが前記枠体の上端よりも低く形成されている。 In order to solve the above problems, the light emitting device according to the embodiment of the present disclosure includes a substrate having a first lead, a second lead, and a fixing member for fixing the first lead and the second lead. At least a light emitting element placed on the upper surface of the substrate, a frame body provided on the upper surface of the substrate so as to surround the light emitting element, and the fixing member exposed on the outer peripheral side of the frame body in a top view. A first member that covers a part of the upper surface and contains a reflective material that is in contact with the outer surface of the frame body, and a second member that covers the light emitting element, the frame body, and the first member, said. The first member has an inclined region in a cross-sectional view, and the height of the inclined region is formed to be lower than the upper end of the frame body.
本開示の実施形態に係る発光装置の製造方法は、第1リードと第2リードとが固定部材により固定された基体の上面に発光素子を載置する工程と、前記基体の上面に前記発光素子を囲み、前記固定部材の少なくとも一部の上面を覆うように反射材を含有する第1部材を設ける工程と、前記第1部材の内側面及び前記基体の上面に接して、断面視において前記基体からの高さが前記第1部材よりも高く、かつ、前記発光素子を囲むように前記基体の上面に枠体を設ける工程と、前記発光素子、前記枠体及び前記第1部材を覆う第2部材を設ける工程と、を含む。 The method for manufacturing a light emitting device according to the embodiment of the present disclosure includes a step of placing a light emitting element on the upper surface of a substrate in which the first lead and the second lead are fixed by a fixing member, and the light emitting element on the upper surface of the substrate. A step of providing a first member containing a reflective material so as to surround at least a part of the upper surface of the fixing member, and the substrate in contact with the inner surface of the first member and the upper surface of the substrate in a cross-sectional view. A step of providing a frame body on the upper surface of the substrate so as to surround the light emitting element with a height higher than that of the first member, and a second step of covering the light emitting element, the frame body and the first member. Includes the step of providing the member.
本開示の実施形態に係る発光装置の製造方法は、第1リードと第2リードとが固定部材により固定された基体の上面に発光素子を載置する工程と、前記発光素子を囲むように前記基体の上面に枠体を設ける工程と、前記枠体の外側面及び前記基体の上面に接して、前記枠体の外周側に露出した前記固定部材の少なくとも一部の上面を覆い、かつ、断面視において前記基体からの高さが前記枠体よりも低くなるように反射材を含有する第1部材を設ける工程と、前記発光素子、前記枠体及び前記第1部材を覆う第2部材を設ける工程と、を含む。 The method for manufacturing a light emitting device according to the embodiment of the present disclosure includes a step of placing a light emitting element on the upper surface of a substrate in which a first lead and a second lead are fixed by a fixing member, and a step of mounting the light emitting element so as to surround the light emitting element. The step of providing the frame on the upper surface of the substrate, and covering at least a part of the upper surface of the fixing member exposed on the outer peripheral side of the frame in contact with the outer surface of the frame and the upper surface of the substrate, and having a cross section. A step of providing a first member containing a reflective material so that the height from the substrate is lower than that of the frame body and a second member covering the light emitting element, the frame body and the first member are provided. Including the process.
本開示の実施形態に係る発光装置及びその製造方法によれば、光取出し性及び配光性に優れる。 According to the light emitting device and the manufacturing method thereof according to the embodiment of the present disclosure, the light extraction property and the light distribution property are excellent.
実施形態を、以下に図面を参照しながら説明する。但し、以下に示す形態は、本実施形態の技術思想を具現化するための発光装置を例示するものであって、以下に限定するものではない。また、実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさ、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。また、以下の説明において、同一の名称、符号については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。 The embodiments will be described below with reference to the drawings. However, the embodiments shown below exemplify a light emitting device for embodying the technical idea of the present embodiment, and are not limited to the following. Further, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention to the specific description, and are merely explanatory examples. It's just that. The size, positional relationship, etc. of the members shown in each drawing may be exaggerated for the sake of clarity. Further, in the following description, members having the same name and reference numerals are shown to have the same or the same quality, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
[第1実施形態]
<発光装置>
はじめに、第1実施形態に係る発光装置について説明する。
図1Aは、第1実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す平面図である。図1Bは、図1AのIB-IB線における断面図である。図1Cは、図1Bを部分的に拡大した断面図である。図1Dは、図1Cの第1部材の他の形態を示す断面図である。図1Eは、図1Cの第1部材の他の形態を示す断面図である。図1Fは、図1Cの第1部材の他の形態を示す断面図である。図1Gは、図1Cの第1部材の他の形態を示す断面図である。図2は、第1実施形態に係る発光装置において、枠体、第1部材及び第2部材を省略して描いた平面図である。図3は、第1実施形態に係る発光装置において、枠体及び第2部材を省略して描いた平面図である。図4は、第1実施形態に係る発光装置において、第2部材を省略して描いた平面図である。図5Aは、第1部材の作用効果を説明する断面図である。図5Bは、第1部材の作用効果を説明する断面図である。
[First Embodiment]
<Light emitting device>
First, the light emitting device according to the first embodiment will be described.
FIG. 1A is a plan view schematically showing the configuration of the light emitting device according to the first embodiment. FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line IB-IB of FIG. 1A. FIG. 1C is a partially enlarged cross-sectional view of FIG. 1B. FIG. 1D is a cross-sectional view showing another form of the first member of FIG. 1C. FIG. 1E is a cross-sectional view showing another form of the first member of FIG. 1C. FIG. 1F is a cross-sectional view showing another form of the first member of FIG. 1C. FIG. 1G is a cross-sectional view showing another form of the first member of FIG. 1C. FIG. 2 is a plan view in which the frame body, the first member, and the second member are omitted in the light emitting device according to the first embodiment. FIG. 3 is a plan view of the light emitting device according to the first embodiment, in which the frame body and the second member are omitted. FIG. 4 is a plan view of the light emitting device according to the first embodiment, in which the second member is omitted. FIG. 5A is a cross-sectional view illustrating the action and effect of the first member. FIG. 5B is a cross-sectional view illustrating the action and effect of the first member.
図1A~図4に示すように、発光装置10は、第1リード20Aと、第2リード20Bと、第1リード20Aと第2リード20Bを固定する固定部材20Cと、を有する基体20と、基体20の上面に載置された発光素子40と、発光素子40を囲むように、基体20の上面に設けられた枠体50と、上面視において枠体50の外周側に露出した固定部材20Cの少なくとも一部の上面を覆い、かつ、枠体50の外側面に接する反射材を含有する第1部材30と、発光素子40、枠体50及び第1部材30を覆う第2部材70と、を備え、第1部材30は、断面視において傾斜領域31を有し、傾斜領域31の高さH1が枠体50の上端の高さH2よりも低く形成されている。以下、各構成について説明する。
As shown in FIGS. 1A to 4, the
(基体)
図2に示すように、基体20は、第1リード20Aと、第2リード20Bと、第1リード20Aと第2リード20Bとを離間した状態で固定する固定部材20Cと、を有している。第1リード20Aの上面、第2リード20Bの上面及び固定部材20Cの上面が面一状とすることができる。また、第1リード20Aの下面、第2リード20Bの下面及び固定部材20Cの下面が面一状とすることができる。
第1リード20Aは、例えば、基体20の中央にほぼ多角形に形成され、発光素子40を載置する載置部21Aと、基体20の一端側に配置される端子部23Aと、載置部21Aと端子部23Aとを接続する接続部22Aと、を有している。接続部22Aの幅W22は、載置部21Aの幅W21及び端子部23Aの幅W23よりも狭くなるように形成されている。端子部23Aの幅W23は、載置部21Aの幅W21よりも広く基体20と同等に形成されている。なお、接続部22Aは、発光素子40のワイヤ60が接続する領域を有する。ここで、第1リード20A及び第2リード20Bにおいて、幅とは、載置部21Aから接続部22Aが延伸する方向に直交する方向の最大長さをいう。
また、載置部21Aは、ほぼ八角形に形成されている。そして、載置部21Aは、接続部22Aの幅W22と同じ長さの第1辺21A1と、第1辺21A1に平行でかつ対向する第2辺21A2と、第1辺21A1及び第2辺21A2に直交する第3辺21A3と、第1辺21A1及び第2辺21A2に直交し第3辺21A3と対向する第4辺21A4と、第1辺21A1と第3辺21A3とを結ぶ傾斜した第5辺21A5と、第1辺21A1と第4辺21A4とを結ぶ傾斜した第6辺21A6と、第2辺21A2と第3辺21A3とを結ぶ傾斜した第7辺21A7と、第2辺21A2と第4辺21A4とを結ぶ傾斜した第8辺21A8と、を有している。さらに、載置部21Aは、第3辺21A3及び第4辺21A4に辺から突出して形成された凸部を有している。
(Hypokeimenon)
As shown in FIG. 2, the
The
Further, the mounting
第2リード20Bは、載置部21Aの第2辺21A2、第7辺21A7及び第8辺21A8との間隔がほぼ一定となるように配置されている。また、第2リード20Bは、端子部23Aの幅W23とほぼ同じ幅を有し、長軸方向の一端部と他端部が載置部21A側に屈曲して面積が広くなるように接続端部20B1、20B2等が形成されている。一方の接続端部20B1は、保護素子90を載置する領域を有している。また、他方の接続端部20B2は、発光素子40のワイヤ60を接続する領域を有している。
The
平面視において、第1リード20Aの面積が第2リード20Bの面積より大きい方が好ましい。第1リード20Aの載置部21Aの上面には発光素子40が載置されるので、第1リード20Aの載置部21Aの面積が大きいことで、発光素子40で発生した熱を第1リード20Aに伝導しやすくなる。これにより、発光素子40の温度上昇を抑制できるので発光装置10の信頼性を向上できる。
In a plan view, it is preferable that the area of the
第1リード20A及び/又は第2リード20Bの端面は凹部あるいは凸部を備えることが好ましい。第1リード20A及び/又は第2リード20Bと、固定部材20Cと、が接触する箇所に凹部あるいは凸部を備えることで、第1リード20A及び/又は第2リード20Bと、固定部材20Cと、の接触面積を大きくすることができる。これにより、第1リード20A及び/又は第2リード20Bと固定部材20Cとの密着性を向上させることができる。
It is preferable that the end faces of the
第1リード20A及び第2リード20Bは、発光素子40等の電子部品に外部電源からの電圧を印加するために用いられる。第1リード20A及び第2リード20Bは、熱伝導率の比較的大きな材料で形成することが好ましい。例えば、200W/(m・K)程度以上の熱伝導率を有している材料を用いることにより、発光素子40で発生した熱を第1リード20Aに伝導しやすくなる。
The
第1リード20A及び第2リード20Bは、打ち抜き加工や切断加工等が容易な強度の高い材料で形成されることが好ましい。例えば、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル等の金属又はこれらの合金、燐青銅、鉄入り銅等の単層又は積層体を基材とすることができる。なお、金属層は、第1リード20A及び第2リード20Bの全面に設けられてもよいし、部分的に設けられてもよい。また、片方のリードのみに設けられてもよい。
The
第1リード20A及び第2リード20Bは、表面に反射膜を備えていてもよい。反射膜は、アルミニウム、銅、金等の1又は2以上の金属を用いることができる。特に、反射膜に銀を用いることが好ましい。このようにすることで、発光装置10の光取り出し効率を向上させることができる。
The
第1リード20A及び第2リード20Bに反射膜を形成する方法は、めっき法、蒸着法、スパッタ法、イオンビームアシスト蒸着法等の種々の方法が挙げられる。その膜厚は、発光素子40からの光を有効に反射させることができる膜厚であればよく、例えば20nm~10μm程度であり、50nm~5μm程度が好ましく、100nm~3μm程度がより好ましい。なお、第1リード20A及び第2リード20Bの厚み及び形状は、当該分野で公知の範囲において適宜設定することができる。
Examples of the method for forming the reflective film on the
固定部材20Cは、第1リード20Aの周りと、第2リード20Bと第1リード20Aとの間と、第2リード20Bの一端部と他端部の周りとに設けられて、第1リード20Aと第2リード20Bとを固定する。この固定部材20Cは、例えば、端子部23Aと接続部22Aと載置部21Aの2つの傾斜した第5辺21A5及び第6辺21A6との間の接続部22Aから離れるにしたがって間隔が広くなった領域(樹脂注入部)から成形樹脂を注入して、第1リード20Aの周りと、第2リード20Bと第1リード20Aとの間と、第2リード20Bの一端部と他端部の周りとに成形樹脂を充填することにより形成される。このように、樹脂注入部から成形樹脂を注入することにより、樹脂注入部から離れた、例えば、第2リード20Bと第1リード20Aとの間の領域にも容易に成形樹脂を充填することができる。また、第1リード20Aの載置部21Aの形状をほぼ多角形とし、角の部分に傾斜した第5辺21A5、第6辺21A6、第7辺21A7及び第8辺21A8を設けているので、第1リード20Aの周りと、第2リード20Bと第1リード20Aとの間と、第2リード20Bの一端部と他端部の周りとに成形樹脂を導きやすくなる。
The fixing
固定部材20Cの材料としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、BTレジン、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ナイロン樹脂、不飽和ポリエステル等の樹脂が挙げられ、セラミックスでもよい。これらの材料に、当該分野で公知の着色剤、充填剤、強化繊維等を含有させてもよい。着色剤として、酸化チタン、酸化亜鉛等の白色のフィラーを用いると発光装置の光取り出し効率を向上させることができる。また、熱放射係数の大きいカーボンブラック等の黒色フィラーを含有させることにより、発光素子40からの熱を効率的に逃がすことができ、さらに、樹脂の強度を高めることができる。充填剤としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等が挙げられる。強化繊維としては、ガラス、珪酸カルシウム、チタン酸カリウム等が挙げられる。
以上の説明では、第1リード20Aが、発光素子40を載置する載置部21Aを有しているが、第2リード20Bが載置部を有してもよい。以下の各構成の説明では、第1リード20Aが載置部21Aを有する場合を例にとって説明する。
Examples of the material of the fixing
In the above description, the
(発光素子40)
発光素子40は、第1リード20Aの載置部21Aの上面に載置される。発光素子40は、電圧を印加することで自ら発光する半導体素子であり、上面に発光面を有する。載置部21Aの上面に載置される発光素子40の個数は、特に限定されない。図面においては2個の発光素子40が載置部21Aの上面に載置されているが、1個又は3個以上の発光素子40が載置部21Aの上面に載置されていてもよい。
(Light emitting element 40)
The
発光素子40は、基体20側に配置されるサファイア等からなる素子基板41と、素子基板41に設けられた窒化物半導体等から構成される半導体層42と、を備えることが好ましい。発光素子40の発光波長は、可視域(380~780nm)を含め、紫外域から赤外域まで選択することができる。例えば、ピーク波長430~490nmの発光素子40では、窒化物半導体として、InXAlYGa1-X-YN(0≦X、0≦Y、X+Y≦1)等を用いることができる。また、発光素子40はサブマウントを介して第1リード20Aの上面に配置されてもよい。
The
発光素子40の形状は、上面視で、三角形、四角形、六角形等の多角形、又はこれらに近似する形状等、任意の形状でよい。また、発光素子40は、同じ面側にn電極43及びp電極44が形成された片面電極の構成、あるいは、n電極43とp電極44が異なる2つの面(例えば上面と下面)に各々形成された両面電極の構成であってもよい。発光素子40のn電極43とp電極44は、それぞれワイヤ60を介して第1リード20Aと第2リード20Bとに接続される。なお、発光素子40のn電極43とp電極44は、それぞれ第2リード20Bと第1リード20Aとに直接接続される構成であってもよい。ワイヤ60には、金、アルミニウム、銅、銀等の導電性に優れた金属材料を用いることができる。
The shape of the
発光素子40が片面電極の場合は、第1リード20Aの上面にフェイスアップ実装される。フェイスアップ実装とは、発光素子40の電極形成面と反対側の面を基体20に向けて実装する形態である。発光素子40と第1リード20Aの接合部材は、絶縁性の接合部材でも導電性の接合部材でもよく、公知の接合部材を用いることができる。例えば、絶縁性の接合部材としてはエポキシ樹脂、シリコーン樹脂又はこれらの変性樹脂等が挙げられ、導電性の接合部材としては銀、金、パラジウム等の導電性ペーストや、Au-Sn共晶等の半田、低融点金属等のろう材等が挙げられる。
発光素子40が両面電極の場合は、発光素子40と第1リード20Aとの接合部材として、導電性の接合部材であればよく公知の接合部材を用いてよい。例えば、導電性の接合部材としては銀、金、パラジウム等の導電性ペーストや、Au-Sn共晶等の半田、低融点金属等のろう材等が挙げられる。
When the
When the
(枠体)
図4に示すように、枠体50は、発光素子40を囲むように、基体20の上面に設けられた環状の枠体である。枠体50の内縁と外縁の形状は、上面視において円形状、楕円形状、正方形、六角形、八角形等の多角形状、多角形状の角部を面取りした形状等、様々な形状にしてもよい。枠体50は、枠体50の元となる未硬化の原料を、枠体50を形成したい領域に配置し、当該原料を硬化させることにより形成することができる。
(Frame body)
As shown in FIG. 4, the
枠体50は、第1リード20Aと固定部材20Cとの連結部を覆うように、境界上に設けられている。すなわち、枠体50の内側に第1リード20Aの載置部21Aのみが露出し、枠体50の内側に固定部材20Cが露出しないように設けられることが好ましい。枠体50の内側に固定部材20Cが露出しないため、固定部材20Cに含有される黒色フィラー等に発光素子からの光が吸収されることがない。その結果、発光素子からの光が載置部21Aの上面で反射されるため、発光装置10の光取出し性が向上する。
また、枠体50の断面径D2(図1B参照)の大きさは、枠体50の内側には第1リード20Aの載置部21Aが露出し、枠体50の外側には第1リード20A(端子部23A)及び第2リード20Bの一部と固定部材20Cの一部とが露出するように、適宜設定される。
The
Further, regarding the size of the cross-sectional diameter D2 (see FIG. 1B) of the
枠体50の断面形状(図1B、1C参照)は、特に限定されず、部分円を含む円形状、部分楕円を含む楕円形状、矩形形状等の様々な形状を有することができ、半楕円形状が好ましい。また、枠体50の断面形状は、外側面と内側面が対称の形状でも良いし、非対称の形状にすることもできる。非対称の場合、枠体50の外側面の傾斜具合を内側面の傾斜具合より緩やかにしても良い。
The cross-sectional shape of the frame 50 (see FIGS. 1B and 1C) is not particularly limited, and can have various shapes such as a circular shape including a partial circle, an elliptical shape including a partial ellipse, and a rectangular shape, and is a semi-elliptical shape. Is preferable. Further, the cross-sectional shape of the
枠体50を構成する材料としては、樹脂、セラミックス、表面が絶縁コートされた金属体等が挙げられる。樹脂材料としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、BTレジンやPPAやシリコーン樹脂等である。特に、枠体50の材料としては、耐光性に優れたシリコーン樹脂が好ましい。枠体50は、枠体50の母体となる母材樹脂が、第1部材30の母材樹脂と同一材料であることが好ましい。これにより、枠体50と第1部材30との密着性が向上する。
Examples of the material constituting the
枠体50は、母材樹脂に、発光素子40からの光を吸収しにくく、かつ、母材樹脂に対する屈折率差の大きい反射部材等の粉末を分散することで、効率よく発光素子40からの光を反射させることができる。反射部材としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウムを用いることができる。特に、酸化チタンは、水分などに対して比較的安定でかつ高屈折率であるため好ましい。枠体50は、発光素子40からの光に対する反射率が60%以上、好ましくは90%以上の部材である。酸化チタン等の反射部材の充填量は樹脂流動性などの成形条件によって適宜選択されるが、例えば、酸化チタンを用いる場合は、好ましくは20~60wt%、より好ましくは25~35wt%配合させるのが好ましい。このようにすることで、枠体50に達した光が枠体50に吸収されにくくなり、発光装置10の光取出し性が向上する。
The
(第1部材)
図3、図4に示すように、第1部材30は、上面視において、枠体50の外周側に形成されている。第1部材30は、枠体50から露出した固定部材20Cの少なくとも一部の上面を覆い、かつ、第1部材30の内側面が枠体50に接する部材である。
第1部材30が、固定部材20Cの少なくとも一部の上面を覆うと発光装置10の光取出し性及び配光性が向上する。さらに、第1部材30が、枠体50の外周側で露出した固定部材20Cの上面全域を覆うと、より一層発光装置10の光取出し性及び配光性が向上する。なお、第1部材30の内側面が枠体50に接するため、第1部材30と枠体50との密着性が向上する。
(First member)
As shown in FIGS. 3 and 4, the
When the
具体的には、図5Aに示すように、発光素子40から出射された光L1の一部は、第2部材70のレンズ部71表面で反射され、レンズ部71を通過して枠体50の外側に戻される。固定部材20Cが光吸収する材料である場合、戻された光L2は固定部材20Cに吸収されるおそれがあるが、固定部材20Cは第1部材30に覆われているため、戻された光L2は固定部材20Cに吸収されることなく反射光L3として外側に出射される。その結果、発光装置10の光取出し性が向上する。
図5Bに示すように、照明器具等では複数の発光装置10、11が隣り合わせで使用される。このような場合でも、発光装置10の第1部材30で反射された反射光L3は、隣り合う発光装置11の固定部材20Cに吸収されることなく、固定部材20Cを覆う第1部材30で反射され、反射光L4として外側に出射される。その結果、複数の発光装置10、11のそれぞれの光取出し性の低下を防止できる。
Specifically, as shown in FIG. 5A, a part of the light L1 emitted from the
As shown in FIG. 5B, a plurality of light emitting
図1Cに示すように、第1部材30は、断面視において傾斜領域31(上端Uから外側の領域)を有し、傾斜領域31の高さH1が枠体50の上端の高さH2よりも低く形成されている。
第1部材30が傾斜領域31を有するため、第2部材70のレンズ部71から戻された光L2は、傾斜領域31によって外側側方に反射光L3として反射する。その結果、発光装置10の配光性が向上する。
傾斜領域31の高さH1、すなわち、傾斜領域31の基体20からの高さの最大値は、取出し光の光束が向上するため、枠体50の上端の基体20からの高さH2の1/3以上が好ましい。
As shown in FIG. 1C, the
Since the
The height H1 of the
図1Cに示すように、第1部材30は、その傾斜領域31が、断面視において凸となる湾曲形状であり、第1部材30と枠体50とが接し、第1部材30の上端Uが枠体50に接していても良い。そして、上端Uに近づくにつれて高くなる傾斜領域31の傾斜具合は、傾斜面と基体20の上面とで形成される角度で定義される傾斜角度θが30~60度であることが好ましい。傾斜領域31の傾斜具合が前記であると、第1部材30と第2部材70との接触面積が、傾斜領域31が平坦形状である場合と比べて増えるため、第1部材30と第2部材70との密着性が向上する。また、第1部材30の内側面も断面視において凸となる湾曲形状であると、第1部材30と枠体50との接触面積が増加するため、第1部材30と枠体50との密着性が向上する。また、第1部材30は、断面視において上端Uから底辺に降ろした垂線Y1に対し、左右対象でも良いし、左右非対称でも良い。左右非対称の場合は、図1Cのように、第1部材30の外側面(傾斜領域31)の傾斜具合を内側面の傾斜具合より緩やかにすることができる。
As shown in FIG. 1C, the
傾斜領域31がこのような凸となる湾曲形状を有するため、第1部材30では、レンズ部71から戻された光L2が広範囲に反射、すなわち、反射光L3として外側側方に反射するだけでなく、反射光L5として上方にも反射する。
また、図1Cにおいて、第1部材30の外側面と枠体50の外側面とが繋がる個所に窪みがあるため、窪みの分だけ第2部材70との接触面積が増え、第2部材70と第1部材30と枠体50との密着性がさらに向上する。
Since the
Further, in FIG. 1C, since there is a dent at a position where the outer surface of the
第1部材30の形状は、図1Dに示すように、その傾斜領域31が、断面視において凸となる湾曲形状であり、第1部材30の上端Uが、枠体50側に位置しても良い。なお、上端Uが枠体50側に位置するとは、上端Uから底辺に降ろした垂線Y1が、底辺の中央点Cを通る垂線Y2に対して枠体50側にあることを意味する。枠体50が第1部材30の上端Uに接さないで内側面(上端Uから内側の領域)側のみと接する場合、戻された光L2の多くを第1部材30の外側面(傾斜領域31)に当てることができるので、外側側方への反射光L3を増やすことができる。また、第1部材30は、枠体50の外側面の下端が第1部材30の外側面(傾斜領域31)と接する構成にすることができる。
As shown in FIG. 1D, the shape of the
第1部材30は、図1Eに示すように、その傾斜領域31が凸となる湾曲形状であり、枠体50の外側面の下端が基体20と接する構成にすることができる。このような第1部材30であっても、戻された光L2の多くを第1部材30の傾斜領域31に当てることができるので、外側側方への反射光L3を増やすことができる。
As shown in FIG. 1E, the
第1部材30の形状は、図1Fに示すような形状であってもよい。第1部材30は、その傾斜領域31が、断面視において枠体50の下端に向かって凹となる湾曲形状であり、第1部材30と枠体50とが接し、第1部材30の上端Uが枠体50に接していても良い。このような傾斜領域31であると、第1部材30と第2部材70との接触面積が(傾斜領域が平坦形状である場合と比べて)増えるため、第1部材30と第2部材70との密着性が向上する。また、第1部材30の内側面も断面視において凹となる湾曲形状であると、第1部材30と枠体50との接触面積が増加するため、第1部材30と枠体50との密着性が向上する。また、第1部材30は、断面視において上端Uから底辺に降ろした垂線Y1に対し、左右対象でも良いし、左右非対称でも良い。また、傾斜領域31がこのような凹となる湾曲形状を有するため、第1部材30では、レンズ部71から戻された光L2が反射光L3として側方に反射する割合が多くなる。
The shape of the
第1部材30は、図1Gに示すように、その傾斜領域31が凹となる湾曲形状であり、枠体50の外側面の下端が基体20と接する構成にすることができる。このような第1部材30であっても、戻り光L2の多くを第1部材30の傾斜領域31に当てることができるので、外側側方への反射光L3を増やすことができる。
As shown in FIG. 1G, the
なお、第1部材30の傾斜領域31は、断面視において凸状又は凹状の湾曲形状に限定されず、凸状と凹状とが隣接する波形形状、又は、複数の凸状が互いに隣接する波形形状にすることもできる。第1部材30の傾斜領域31が平坦形状であれば、光を乱反射させることなく取り出すことができるため、光取出し効率が向上する。
The
第1部材30は、上面視において枠体50の外周に沿って全周に連続的に設けられる構成にすることができる。また、連続的に設けられた第1部材30は、基体20が矩形で枠体50が円環である場合、枠体50からの露出面積が多い固定部材20Cの四隅を覆う第1部材30の高さH1を、四隅以外を覆う第1部材30の高さH1よりも高くしてもよい。これにより、基体20の四隅と四隅以外とで第1部材30の高さH1が変わることで、第1部材30の上面に重なる枠体50の高さH2が全周において波打つように変化し、枠体50の高さH2が不均一な構成となる。この結果、枠体50の高さH2が均一の場合と比較して、第2部材70との接触面積が増加し、枠体50と第2部材70との密着性が向上する。また、四隅以外を覆う第1部材30の高さH1を、四隅を覆う第1部材30の高さH1より低くすることにより、第1部材30を設ける際の注入量を最小限に抑えることができ、タクトが良好となる。
The
図4で示すように、第1部材30は、上面視において枠体50の外周に沿って断続的に設けられる構成としてもよい。断続的に設けられる第1部材30の個数は、特に限定されず、レンズ部71から戻される光の反射効率を考慮して適宜設定される。なお、基体20が矩形で枠体50が円環である場合には、第1部材30を、枠体50からの露出面積が多い固定部材20Cの少なくとも四隅を覆うように設けることが好ましい。これにより、レンズ部71から戻された光を十分に第1部材30で反射することができ、発光装置10の光取出し性及び配光性が十分なものとなる。なお、第1部材30を断続的に設ける場合でも、枠体50における基板20の四隅の領域と四隅以外の領域とで高さが変われば、第
2部材70との接触面積が増加し、枠体50と第2部材の密着性が向上する。
As shown in FIG. 4, the
第1部材30は、樹脂、セラミックス等の母材に反射材を含有させた部材である。母材としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、BTレジンやPPAやシリコーン樹脂等の樹脂が好ましい。特に、母材樹脂としては、耐光性に優れたシリコーン樹脂が好ましい。第1部材30は、第1部材30の母体となる母材樹脂が、枠体50の母材樹脂と同一材料であることが好ましい。これにより、枠体50と第1部材30との密着性が向上する。
The
第1部材30は、母材樹脂に、発光素子40からの光を吸収されにくく、かつ、母材樹脂に対する屈折率差の大きい粉末等の反射材を分散することで、効率よく発光素子40からの光を反射させることができる。
反射材は、発光素子40からの光に対する反射率が90%以上、好ましくは95%以上の部材である。このようにすることで、第1部材30に達したレンズ部71から戻された光L2が第1部材30で吸収されにくくなり、発光装置10の光取出し性が向上する。
反射材としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウムを用いることができる。特に、酸化チタンは、水分などに対して比較的安定でかつ高屈折率であるため好ましい。第1部材30における酸化チタンの含有量は、10~60質量%であることが好ましい。
The
The reflective material is a member having a reflectance of 90% or more, preferably 95% or more, with respect to the light from the
As the reflective material, for example, titanium oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, and magnesium oxide can be used. In particular, titanium oxide is preferable because it is relatively stable against moisture and has a high refractive index. The content of titanium oxide in the
(第2部材)
図1A、図1Bに示すように、第2部材70は、発光素子40、枠体50及び第1部材30を覆うように形成される。第2部材70を枠体50の外側まで覆うことで、第2部材の接触面積が増え、第2部材70が剥がれないようにすることができる。また、第2部材70は、第1部材30の外側において、基体20の第1リード20Aと第2リード20Bのそれぞれ少なくとも一部を覆うように形成されることもできる。これにより、第2部材70の剥がれが一層低減される。
(Second member)
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
第2部材70は、様々な形状を有していてもよい。第2部材70の形状としては、例えば、板状、上面凸状レンズ形状、上面凹状レンズ形状、フレネルレンズ形状、凸状レンズの中央付近に凹部を設けたレンズ形状等を例示することができる。このような形状とすることで、第2部材70における取出し光の指向特性を調整することができる。
The
第2部材70は、レンズ形状とした場合、発光素子40の上方に設けられた出射面が凸状の湾曲形状のレンズ部71と、第1部材30の上方に位置するようにレンズ部71の下部から外側に延びる鍔部72と、を有しても良い。このような構成によれば、第2部材70は、鍔部72を有するため、発光素子40から発せられた光が鍔部72の上面および側面で反射することでより広範囲に拡散され、配光性が向上する。
When the
第2部材70は、光を取り出すことが可能な透光性材料で構成されている。第2部材70を構成する透光性材料としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂、又は、ガラスを例示することができる。
第2部材70の断面径D3(図1B参照)は、第2部材70が、発光素子40、枠体50及び第1部材30を覆うことが可能であれば、如何なる大きさであってもよい。第2部材70の断面径D3は、発光素子40の発光面積を考慮して適宜決定される。
第2部材70の屈折率は、第2部材70の屈折率と大気の屈折率との差が適切な範囲であれば、如何なるものであってもよい。第2部材70の屈折率は、1.4~1.6程度であることが好ましい。第2部材70の屈折率がこのような範囲であれば、光取出し性を向上させることができる。
The
The cross-sectional diameter D3 of the second member 70 (see FIG. 1B) may have any size as long as the
The refractive index of the
第1実施形態に係る発光装置10は、図1Aに示すように、保護素子90を備えてもよい。保護素子90は、第2リード20Bの接続端部21B1に載置され、ワイヤ60で第1リード20Aの載置部21Aに電気的に接続されている。なお、保護素子90の載置位置については前記に限定されず、第1リード20Aの載置部21Aに載置されていてもよい。
保護素子90は、例えば、発光素子40に逆方向の電圧が印加されたときに、逆方向に流れる電流を阻止したり、発光素子40の動作電圧よりも高い順方向の電圧が印加されたときに、発光素子40に過電流が流れるのを阻止したりする。保護素子90としては、保護回路や静電保護素子が挙げられ、具体的には、ツェナーダイオードが利用できる。
As shown in FIG. 1A, the
For example, when a voltage in the reverse direction is applied to the
<発光装置の製造方法>
次に、第1実施形態に係る発光装置の2つの製造方法について説明する。
(第1の製造方法)
図6は、第1実施形態に係る発光装置の第1の製造方法の流れを示すフローチャートである。図7Aは、図2のVIIA-VIIA線における断面図であって、第1実施形態に係る発光装置の第1の製造方法の製造工程において発光素子を載置した基体を模式的に示す断面図である。図7Bは、図3のVIIB-VIIB線における断面図であって、第1実施形態に係る発光装置の第1の製造方法の製造工程において第1部材を設けた基体を模式的に示す断面図である。図7Cは、図4のVIIC-VIIC線における断面図であって、第1実施形態に係る発光装置の第1の製造方法の製造工程において枠体を設けた基体を模式的に示す断面図である。図7Dは、第1実施形態に係る発光装置の第1の製造方法の製造工程において、第2部材を設ける方法を模式的に示す断面図である。なお、図7A~図7Cにおいては、ワイヤの記載を省略している。
<Manufacturing method of light emitting device>
Next, two manufacturing methods of the light emitting device according to the first embodiment will be described.
(First manufacturing method)
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the first manufacturing method of the light emitting device according to the first embodiment. FIG. 7A is a cross-sectional view taken along the line VIIA-VIIA of FIG. 2, which schematically shows a substrate on which a light emitting element is placed in the manufacturing process of the first manufacturing method of the light emitting device according to the first embodiment. Is. FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line VIIB-VIIB of FIG. 3, which schematically shows a substrate provided with the first member in the manufacturing process of the first manufacturing method of the light emitting device according to the first embodiment. Is. FIG. 7C is a cross-sectional view taken along the line VIIC-VIIC of FIG. 4, which is a cross-sectional view schematically showing a substrate provided with a frame in the manufacturing process of the first manufacturing method of the light emitting device according to the first embodiment. be. FIG. 7D is a cross-sectional view schematically showing a method of providing a second member in the manufacturing process of the first manufacturing method of the light emitting device according to the first embodiment. In FIGS. 7A to 7C, the description of the wire is omitted.
図6、図7A~図7Dに示すように、発光装置10の製造方法は、第1リード20Aと第2リード20Bとが固定部材20Cにより固定された基体20の上面に発光素子40を載置する工程S1と、基体20の上面に発光素子40を囲み、固定部材20Cの少なくとも一部の上面を覆うように反射材を含有する第1部材30を設ける工程S2と、第1部材30の内側面及び基体20の上面に接して、断面視において基体20からの高さが第1部材30よりも高く、かつ、発光素子40を囲むように基体20の上面に枠体50を設ける工程S3と、発光素子40、枠体50及び第1部材30を覆う第2部材70を設ける工程S4と、を含む。以下、各工程について説明する。
As shown in FIGS. 6A to 7D, in the method of manufacturing the
(1)発光素子を載置する工程S1
図7Aに示すように、発光素子を載置する工程S1は、第1リード20Aと第2リード20Bとが固定部材20Cにより固定された基体20の上面に発光素子40を載置する工程である。好ましくは、第1リード20Aの載置部21Aに発光素子40を載置する。
発光素子を載置する工程S1では、2つの発光素子40(図1A参照)の基体20への搭載は公知の方法で行い、公知の接合部材を用いて、2つの発光素子40の素子基板41側の下面と基体20の上面とを接合する。次に、図1Aに示すように、一方の発光素子40のn電極43を、ワイヤ60を介して第1リード20Aに電気的に接続する。また、他方の発光素子40のp電極44を、ワイヤ60を介して第2リード20Bに電気的に接続する。さらに、一方の発光素子40のp電極44と他方の発光素子40のn電極43とをワイヤ60を介して電気的に接続する。なお、保護素子90を、ワイヤ60を介して第1リード20Aに電気的に接続してもよい。ワイヤボンディングの方法としては、ボールボンディング、ウェッジボンディング等の公知の方法を用いてもよい。
(1) Step S1 for mounting the light emitting element
As shown in FIG. 7A, the step S1 for mounting the light emitting element is a step of mounting the
In the step S1 for mounting the light emitting element, the two light emitting elements 40 (see FIG. 1A) are mounted on the
(2)第1部材を設ける工程S2
図7Bに示すように、第1部材を設ける工程S2は、基体20の上面に反射材を含有する第1部材30を設ける工程である。第1部材を設ける工程S2が、枠体を設ける工程S3に先立って行われるため、基体20の上面における第1部材30の設置エリアの確認が容易となり、第1部材30を精度よく設けることができる。第1部材を基体20に塗布する際、リードの位置認証が必要となるが、第1部材を設ける工程S2が枠体を設ける工程S3に先立って行われることで、リードの位置情報が少なくなるので、リードの位置認証が精度良くできる。
第1部材を設ける工程S2では、第1部材30の母材が樹脂からなる場合、第1部材30を、母材樹脂が未硬化の状態で、2つの発光素子40(図1A参照)を囲み、固定部材20Cの少なくとも一部の上面を覆うように、基体20の上面に公知の方法で注入、配置する。第1部材30は、次の枠体を設ける工程S3で枠体50と共に硬化させても良いし、枠体50を設ける工程S3の前で硬化させてもよい。第1部材30の未硬化状態での粘度を調整することによって、硬化状態での第1部材30の傾斜領域31の断面視における形状を、凸又は凹となる湾曲形状(図1C、図1D、図1F参照)、平坦形状等に調整できる。
なお、第1部材を設ける工程S2では、樹脂又はセラミックス等からなる固形物を作製し、固定部材20Cの少なくとも一部の上面を覆うように基体20の上面に配置してもよい。
また、第1部材30の注入は、連続的に注入しても良いし、断続的に注入しても良い。断続的に注入する場合は、固定部材20Cの四隅それぞれに注入するだけでも良いし、固定部材20Cの四隅それぞれに注入した後、固定部材20Cの四隅間を結ぶ箇所に注入して第1部材30が上面視で環状に繋がるように注入しても良い。
(2) Step S2 for providing the first member
As shown in FIG. 7B, the step S2 for providing the first member is a step for providing the
In the step S2 for providing the first member, when the base material of the
In step S2 for providing the first member, a solid material made of resin, ceramics, or the like may be produced and placed on the upper surface of the
Further, the
(3)枠体を設ける工程S3
図7Cに示すように、枠体を設ける工程S3は、基体20の上面に枠体50を設ける工程である。枠体を設ける工程S3では、枠体50を、母材樹脂が未硬化状態で、第1部材30の内側面及び基体20の上面に接して、断面視において基体20からの高さが第1部材30より高く、かつ、2つの発光素子40(図1A参照)を囲むように基体20の上面に注入、配置し、硬化させる。なお、図7Cでは、枠体50は、枠体50の外側面の下端が第1部材30の上端に接するように設けられているが、枠体50の外側面の下端が第1部材30の上端より外側の外側面で接する(傾斜領域31と接する)ように設けることもできるし、枠体50の外側面の下端が第1部材30の上端より内側の内側面で接するように設けることもできる。枠体50が、枠体50の外側面の下端が第1部材30の上端より外側の外側面で接するように設ける場合、第1部材30と枠体50の接触面積が増え、第1部材30と枠体50の密着性が向上する。
(3) Step of providing a frame S3
As shown in FIG. 7C, the step S3 for providing the frame is a step for providing the
(4)第2部材を設ける工程S4
図7Dに示すように、第2部材を設ける工程S4は、発光素子40、枠体50及び第1部材30を覆う第2部材70を設ける工程である。また、第2部材を設ける工程S4では、第2部材70を、第1部材30の外側において第1リード20Aと第2リード20Bのそれぞれ少なくとも一部を覆うように設けてもよい。
(4) Step of providing the second member S4
As shown in FIG. 7D, the step S4 for providing the second member is a step for providing the
第2部材を設ける工程S4は、例えばトランスファー成形により第2部材70を設けることが好ましい。トランスファー成形では、まず、基体20の上面に、第2部材70の形状、例えばレンズ部71と鍔部72とに対応した形状の空洞部分を有する上金型101を、当該空洞部分が発光素子40、枠体50及び第1部材30を覆うように配置する。次に、下金型102を、発光素子40、枠体50及び第1部材30が設けられていない基体20の下面を覆うように配置する。このように配置された状態においては、上金型101のレンズ部71に対応する空洞部分の縁部は、枠体50の外側に配置され、枠体50は上金型101の空洞部分表面に接触しないことが好ましい。その後、この空洞部分に、注入口101aから第2部材70を構成する未硬化の樹脂又はガラスを流し込み、これを硬化させる。これによって、基体20の上面に、発光素子40、枠体50及び第1部材30を覆う第2部材70が設けられる。また、第1部材30の外側において第1リード20Aと第2リード20Bのそれぞれ少なくとも一部を覆う第2部材70も設けてもよい。
In the step S4 for providing the second member, it is preferable to provide the
(第2の製造方法)
図8は、第1実施形態に係る発光装置の第2の製造方法の流れを示すフローチャートである。図9Aは、第1実施形態に係る発光装置の第2の製造方法の製造工程において枠体を設けた基体を模式的に示す断面図である。図9Bは、第1実施形態に係る発光装置の第2の製造方法の製造工程において第1部材を設けた基体を模式的に示す断面図である。なお、図9A、図9Bにおいては、ワイヤの記載を省略している。
(Second manufacturing method)
FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the second manufacturing method of the light emitting device according to the first embodiment. FIG. 9A is a cross-sectional view schematically showing a substrate provided with a frame in the manufacturing process of the second manufacturing method of the light emitting device according to the first embodiment. FIG. 9B is a cross-sectional view schematically showing a substrate provided with the first member in the manufacturing process of the second manufacturing method of the light emitting device according to the first embodiment. In FIGS. 9A and 9B, the description of the wire is omitted.
第1実施形態に係る発光装置の第2の製造方法は、枠体を設ける工程S3を、第1部材を設ける工程S2に先立って行うこと以外は、前記した第1の製造方法(図6参照)と同様である。
図9Aに示すように、枠体を設ける工程S3では、枠体50を、母材樹脂が未硬化状態で、発光素子40を囲むように基体20の上面に注入、配置する。枠体50の硬化は、第1部材を設ける工程S2の前で行うのが好ましい。これにより、枠体50の形状が第1部材30の形成時に変化せず、所定の形状を維持することができる。枠体50の母材樹脂を未硬化状態で、固定部材20Cと第1リード20Aとの境界上に注入、配置することができる。
図9Bに示すように、第1部材を設ける工程S2では、反射材を含有する第1部材30を、母材樹脂が未硬化状態で、枠体50の外側面及び基体20の上面に接して、枠体50の外周側に露出した固定部材20Cの少なくとも一部の上面を覆い、かつ、断面視において基体20からの高さが枠体50よりも低くなるように注入、配置する。第1部材30の粘度を調整することによって、第1部材30の傾斜領域31の断面視における形状を、基体20からの高さが枠体50に近づくにつれて高くなり、凸又は凹となる湾曲形状(図1E、図1G参照)、平坦形状等に調整できる。
第1部材を設ける工程S2を、枠体を設ける工程S3を行った後に行う場合は、第1部材30の傾斜領域31の断面視における形状を制御し易い。その結果、第1部材30の形状制御によって、発光装置10の配光性が制御できる。さらに、第1部材30を塗布する量を最小限に抑えることができ、製造効率が向上する。
The second manufacturing method of the light emitting device according to the first embodiment is the above-mentioned first manufacturing method (see FIG. 6) except that the step S3 for providing the frame is performed prior to the step S2 for providing the first member. ).
As shown in FIG. 9A, in the step S3 for providing the frame body, the
As shown in FIG. 9B, in the step S2 for providing the first member, the
When the step S2 for providing the first member is performed after the step S3 for providing the frame body, it is easy to control the shape of the
[第2実施形態]
<発光装置>
はじめに、第2実施形態に係る発光装置ついて説明する。図10は、第2実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す断面図である。なお、第1実施形態に係る発光装置と同一構成については、同一符号を付して、説明を省略する。
[Second Embodiment]
<Light emitting device>
First, the light emitting device according to the second embodiment will be described. FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the light emitting device according to the second embodiment. The same components as those of the light emitting device according to the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
図10に示すように、発光装置10Aは、前記発光装置10と同一構成に加えて、枠体50の内側に設けられ、発光素子40を覆う第3部材80をさらに備える。そして、第2部材70は、発光素子40、第3部材80、枠体50及び第1部材30を覆う。また、発光装置10Aは、第3部材80が蛍光体を含有することが好ましい。
第3部材80を備えることにより、発光装置10Aへ外部から塵埃等が混入することをより抑制でき、また、ワイヤ60を保護することができ、信頼性が向上する。第3部材80が蛍光体を含有することにより、発光素子40から出射された光の波長を変換できるため、取出し光の色調を調整できる。また、蛍光体で波長変換された光は無指向で全方向に光放射されるため、レンズ部71から戻されて枠体50の外周側に露出する固定部材20Cに当たる光も増加する。固定部材20Cの上面は第1部材30で覆われ、レンズ部71から戻された光は第1部材30で上方および側方に反射されて取出し光となる。その結果、発光装置10Aにおける光取出し性及び配光性が向上する。
As shown in FIG. 10, in addition to the same configuration as the
By providing the
(第3部材80)
第3部材80は、発光素子40を覆い、発光素子40を枠体50の内側に封入する部材である。第3部材は、図10に示すように断面視において枠体50の高さを越え、発光素子40の直上が高くなるように中央が上に向かって湾曲して枠体50の内側面と接するように設けられても良いし、枠体50の高さを超えない高さで枠体50の内側面に接するように設けられても良い。前者の場合は、第3部材80と第2部材70の界面に生じる反射光を抑制する効果が得られる。
第3部材80を構成する材料としては、透光性を有する樹脂又はガラス等を用いることができる。特に、第3部材80に樹脂を用いることが好ましい。第1部材30及び枠体50の母材がそれぞれ樹脂である場合は、第3部材80も樹脂であることで、第3部材80と第1部材30との密着性、及び、第3部材80と枠体50との密着性を向上させることができる。第3部材80の樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリノルボルネン樹脂、又はこれらの変性樹脂やこれらの樹脂を1種以上含むハイブリッド樹脂等を用いることができる。特に、第3部材80の材料としては耐光性に優れたジメチル系シリコーン樹脂、フェニル系シリコーン樹脂が好ましい。第3部材80は、蛍光体を含むことが好ましく、光拡散剤を含んでもよい。また、第3部材80が蛍光体を含有する場合には、第3部材80の上面形状は、発光効率を考慮して、蛍光体と発光素子40との距離が近くなるように中央が下に向かって湾曲する形状が好ましい。
(Third member 80)
The
As the material constituting the
(蛍光体)
蛍光体としては、発光素子40からの発光で励起して、発光素子40から出射あるいは第1部材30で反射した光の波長を変換可能な蛍光体の粒子が使用される。例えば、青色発光素子又は紫外線発光素子で励起可能な蛍光体としては、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(YAG:Ce)、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(LAG:Ce)、ユウロピウムおよび/又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム系蛍光体(CaO-Al2O3-SiO2:Eu,Cr)、ユウロピウムで賦活されたシリケート系蛍光体((Sr,Ba)2SiO4:Eu)、βサイアロン蛍光体、CASN系蛍光体、SCASN系蛍光体等の室化物系蛍光体;KSF系蛍光体等のフッ化物系蛍光体、硫化物系蛍光体、塩化物系蛍光体、ケイ酸塩系蛍光体、リン酸塩系蛍光体、量子ドット蛍光体などが挙げられる。これらの蛍光体と、青色発光素子又は紫外線発光素子と組み合わせることにより、様々な波長の発光装置10を製造することができる。
(Fluorescent material)
As the phosphor, particles of a phosphor that are excited by light emitted from the
(光拡散剤)
光拡散剤の材料として、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素などを用いることができる。特に、酸化チタンは、水分などに対して比較的安定でかつ高屈折率であるため好ましい。
(Light diffuser)
As the material of the light diffusing agent, titanium oxide, zirconium oxide, aluminum oxide, silicon oxide and the like can be used. In particular, titanium oxide is preferable because it is relatively stable against moisture and has a high refractive index.
<発光装置の製造方法>
次に、第2実施形態に係る発光装置の2つの製造方法について説明する。図11は、第2実施形態に係る発光装置の第1の製造方法の流れを示すフローチャートである。図12は、第2実施形態に係る発光装置の第2の製造方法の流れを示すフローチャートである。なお、第1実施形態に係る発光装置の製造方法と同一工程については、同一符号を付して、説明を省略する。
<Manufacturing method of light emitting device>
Next, two manufacturing methods of the light emitting device according to the second embodiment will be described. FIG. 11 is a flowchart showing the flow of the first manufacturing method of the light emitting device according to the second embodiment. FIG. 12 is a flowchart showing the flow of the second manufacturing method of the light emitting device according to the second embodiment. The same steps as those for manufacturing the light emitting device according to the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
(第1の製造方法)
図11に示すように、発光装置10Aの第1の製造方法は、発光装置10の製造方法(図6参照)と同一工程に加えて、枠体を設ける工程S4の後に、第3部材を設ける工程S5をさらに含む。
発光装置10Aの第1の製造方法では、第1部材30の傾斜領域31は、断面視において基体20の上方に向かって凸となる湾曲形状(図1C、図1D参照)や断面視において枠体50の下端に向かって凹となる湾曲形状(図1F参照)等となる。また、第2部材を設ける工程S4では、発光素子40、第3部材80、枠体50及び第1部材30を覆う第2部材70を設けることとする。
発光装置10Aの第1の製造方法では、第3部材を設ける工程S5を含むことにより、発光装置10Aの信頼性、及び、取出し光の色調性が向上する。
(First manufacturing method)
As shown in FIG. 11, in the first manufacturing method of the
In the first manufacturing method of the
In the first manufacturing method of the
(1)第3部材を設ける工程S5
第3部材を設ける工程S5は、枠体50の内側に発光素子40を覆う第3部材80を設ける工程である。第3部材80を設ける方法は、ポッティングやスプレー等の公知の方法によって行う。
第3部材80は、発光素子40の直上が高くなるように中央が上に向かって湾曲するように形成することとして説明したが、一様に同じ高さとなるように形成してもよいし、中央が下に向かって湾曲するように形成してもよい。
(1) Step S5 for providing the third member
The step S5 for providing the third member is a step for providing the
Although the
第1部材30を枠体50に先立って製造する第1の製造方法では、上面視において基体20が矩形で、枠体50が円環であり、第1部材30が枠体50の外周に沿って全周に連続的に設けられた発光装置10Aを製造する際は、第1部材を設ける工程S2を、以下の手順で行うことが好ましい。
第1部材を設ける工程S2における第1部材30の注入量を、枠体50の外側に露出した固定部材20Cの四隅の位置で多く、四隅以外の位置で少なくすることが好ましい。これにより、枠体を設ける工程S3では、第1部材30と接する枠体50の上端が全周において波打つように変化し、枠体50の高さが不均一な構成となる。そして、第2部材を設ける工程S4は、枠体50の高さが不均一であるため、枠体50の高さが均一な場合と比較して、枠体50と第2部材70との接触面積が増加し、枠体50と第2部材70との密着性が向上する。
In the first manufacturing method in which the
It is preferable that the injection amount of the
(第2の製造方法)
図12に示すように、発光装置10Aの第2の製造方法は、発光装置10の第2の製造方法(図8参照)と同一工程に加えて、第1部材を設ける工程S2の後に、第3部材を設ける工程S5をさらに含む。そして、発光装置10Aの第2の製造方法では、第1部材30の傾斜領域31は、断面視において枠体50の下端に向かって凹となる湾曲形状(図1G参照)や断面視において凸となる湾曲形状(図1E参照)等にすることができる。また、第2部材を設ける工程S4では、発光素子40、第3部材80、枠体50及び第1部材30を覆う第2部材70を設けるものとする。
発光装置10Aの第2の製造方法では、第3部材を設ける工程S5を含むことにより、発光装置10Aの信頼性、及び、取出し光の色調性が向上する。
(Second manufacturing method)
As shown in FIG. 12, the second manufacturing method of the
In the second manufacturing method of the
前記した実施形態では、発明を実施するための形態をより具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変などしたものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。 In the above-described embodiment, the embodiment for carrying out the invention has been described more specifically, but the gist of the present invention is not limited to these descriptions, and is widely interpreted based on the description of the scope of claims. There must be. Needless to say, various changes and modifications based on these descriptions are also included in the gist of the present invention.
10 発光装置
10A 発光装置
11 発光装置
20 基体
20A 第1リード
21A 載置部
21A1 第1辺
21A2 第2辺
21A3 第3辺
21A4 第4辺
21A5 第5辺
21A6 第6辺
21A7 第7辺
21A8 第8辺
22A 接続部
23A 端子部
20B 第2リード
20C 固定部材
30 第1部材
31 傾斜領域
40 発光素子
41 素子基板
42 半導体層
43 n電極
44 p電極
50 枠体
60 ワイヤ
70 第2部材
71 レンズ部
72 鍔部
80 第3部材
90 保護素子
C 中央点
U 上端
L1 光
L2 光
L3 反射光
L4 反射光
L5 反射光
Y1 垂線
Y2 垂線
S1 工程
S2 工程
S3 工程
S4 工程
S5 工程
10
Claims (18)
前記基体の上面に載置された発光素子と、
前記発光素子を囲むように、前記基体の上面に設けられた枠体と、
上面視において前記枠体の外周側に露出した前記固定部材の少なくとも一部の上面を覆い、かつ、前記枠体の外側面に接する反射材を含有する第1部材と、
前記発光素子、前記枠体及び前記第1部材を覆う第2部材と、を備え、
前記第1部材は、断面視において傾斜領域を有し、前記傾斜領域の高さが前記枠体の上端よりも低く形成されている発光装置。 A substrate having a first lead, a second lead, and a fixing member for fixing the first lead and the second lead.
A light emitting element mounted on the upper surface of the substrate and
A frame provided on the upper surface of the substrate so as to surround the light emitting element, and
A first member containing a reflective material that covers at least a part of the upper surface of the fixing member exposed on the outer peripheral side of the frame body in a top view and is in contact with the outer surface of the frame body.
The light emitting element, the frame body, and the second member covering the first member are provided.
The first member has an inclined region in a cross-sectional view, and the height of the inclined region is formed to be lower than the upper end of the frame body.
前記第2部材は、前記発光素子、前記第3部材、前記枠体及び前記第1部材を覆う請求項1又は2に記載の発光装置。 A third member provided inside the frame and covering the light emitting element is further provided.
The light emitting device according to claim 1 or 2, wherein the second member covers the light emitting element, the third member, the frame body, and the first member.
前記基体の上面に前記発光素子を囲み、前記固定部材の少なくとも一部の上面を覆うように反射材を含有する第1部材を設ける工程と、
前記第1部材の内側面及び前記基体の上面に接して、断面視において前記基体からの高さが前記第1部材よりも高く、かつ、前記発光素子を囲むように前記基体の上面に枠体を設ける工程と、
前記発光素子、前記枠体及び前記第1部材を覆う第2部材を設ける工程と、を含む発光装置の製造方法。 A step of placing a light emitting element on the upper surface of a substrate in which the first lead and the second lead are fixed by a fixing member, and
A step of surrounding the light emitting element on the upper surface of the substrate and providing a first member containing a reflective material so as to cover at least a part of the upper surface of the fixing member.
A frame on the upper surface of the substrate so as to be in contact with the inner surface of the first member and the upper surface of the substrate, the height from the substrate is higher than that of the first member in cross-sectional view, and the light emitting element is surrounded. And the process of providing
A method for manufacturing a light emitting device, comprising a step of providing a light emitting element, a frame body, and a second member covering the first member.
前記第2部材を設ける工程では、前記発光素子、前記第3部材、前記枠体及び前記第1部材を覆う前記第2部材を設ける請求項15に記載の発光装置の製造方法。 After the step of providing the frame body, a step of providing a third member for covering the light emitting element is further included inside the frame body.
The method for manufacturing a light emitting device according to claim 15, wherein in the step of providing the second member, the light emitting element, the third member, the frame body, and the second member covering the first member are provided.
前記発光素子を囲むように前記基体の上面に枠体を設ける工程と、
前記枠体の外側面及び前記基体の上面に接して、前記枠体の外周側に露出した前記固定部材の少なくとも一部の上面を覆い、かつ、断面視において前記基体からの高さが前記枠体よりも低くなるように反射材を含有する第1部材を設ける工程と、
前記発光素子、前記枠体及び前記第1部材を覆う第2部材を設ける工程と、を含む発光装置の製造方法。 A step of placing a light emitting element on the upper surface of a substrate in which the first lead and the second lead are fixed by a fixing member, and
A step of providing a frame on the upper surface of the substrate so as to surround the light emitting element, and
It is in contact with the outer surface of the frame and the upper surface of the substrate, covers at least a part of the upper surface of the fixing member exposed on the outer peripheral side of the frame, and the height from the substrate is the height of the frame in cross-sectional view. The process of providing the first member containing the reflective material so that it is lower than the body,
A method for manufacturing a light emitting device, comprising a step of providing a light emitting element, a frame body, and a second member covering the first member.
前記第2部材を設ける工程では、前記発光素子、前記第3部材、前記枠体及び前記第1部材を覆う前記第2部材を設ける請求項17に記載の発光装置の製造方法。 After the step of providing the first member, a step of providing a third member for covering the light emitting element is further included inside the frame.
The method for manufacturing a light emitting device according to claim 17, wherein in the step of providing the second member, the light emitting element, the third member, the frame body, and the second member covering the first member are provided.
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