JP2023124644A - Light-emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光装置に関する。 The present invention relates to light emitting devices.
チップサイズパッケージ(Chip Size Package、CSP)とも称されるパッケージLEDを基板上に実装した発光装置が知られている。例えば、特許文献1には、基板上にアレイ状に実装された複数のCSPと、複数のCSPの周囲を囲む環状のダム材と、ダム材の内側にCSPの上面まで充填される白色樹脂とを有する発光装置が記載される。特許文献1に記載される発光装置は、複数のCSPの間に白色樹脂を充填することで、CSPが有するLEDダイから横方向に出射した光は白色樹脂で反射して外部に出射されるため、CSPの周囲で発生する迷光が減少し、発光効率が向上する。
A light-emitting device is known in which a package LED, also called a chip size package (CSP), is mounted on a substrate. For example,
しかしながら、特許文献1に記載される発光装置では、CSPを基板に実装する工程に加えて、LEDダイ上に蛍光層を配置してCSPを製造する工程を有するため、製造コストが上昇するおそれがある。
However, in the light-emitting device described in
本発明は、このような課題を解決するものであり、低コストで製造可能な発光装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve such problems, and to provide a light-emitting device that can be manufactured at low cost.
本発明に係る発光装置は、基板と、基板上に実装された少なくとも1つのLEDダイと、第1方向に延伸し、LEDダイを挟むように配置された複数の第1枠樹脂と、第1方向と異なる第2方向に延伸し、複数の第1枠樹脂と共にLEDダイを囲むように配置された複数の第2枠樹脂と、複数の第1枠樹脂及び複数の第2枠樹脂によって囲まれた領域に配置され、LEDダイを封止する封止樹脂とを有し、複数の第1枠樹脂のそれぞれの端部は、複数の第2枠樹脂の中で最も外側に配置される第2枠樹脂から突出し、且つ、基板の外縁から離隔し、複数の第2枠樹脂のそれぞれの端部は、複数の第1枠樹脂の中で最も外側に配置される第1枠樹脂から突出し、且つ、基板の外縁から離隔する。 A light emitting device according to the present invention comprises a substrate, at least one LED die mounted on the substrate, a plurality of first frame resins extending in a first direction and arranged to sandwich the LED die, a first A plurality of second frame resins extending in a second direction different from the direction and arranged to surround the LED die together with the plurality of first frame resins, and surrounded by the plurality of first frame resins and the plurality of second frame resins and a sealing resin that seals the LED die, and each end of the plurality of first frame resins is arranged in the outermost second frame resin among the plurality of second frame resins. Projecting from the frame resin and separated from the outer edge of the substrate, each end of the plurality of second frame resins projects from the first frame resin disposed outermost among the plurality of first frame resins, and , away from the outer edge of the substrate.
さらに、本発明に係る発光装置では、複数の第1枠樹脂及び複数の第2枠樹脂の端部の高さは、LEDダイを囲む辺を形成する複数の第1枠樹脂及び複数の第2枠樹脂の高さよりも低いことが好ましい。 Further, in the light-emitting device according to the present invention, the height of the end portions of the plurality of first frame resins and the plurality of second frame resins is the same as the height of the plurality of first frame resins and the plurality of second frame resins forming sides surrounding the LED die. It is preferably lower than the height of the frame resin.
さらに、本発明に係る発光装置では、複数の第1枠樹脂のそれぞれと複数の第2枠樹脂のそれぞれとが交差する交差部の高さは、LEDダイを囲む辺を形成する複数の第1枠樹脂及び複数の第2枠樹脂の高さと等しいことが好ましい。 Further, in the light-emitting device according to the present invention, the height of the intersection where each of the plurality of first frame resins and each of the plurality of second frame resins intersect is equal to the height of each of the plurality of first frame resins forming the sides surrounding the LED die. It is preferably equal to the height of the frame resin and the plurality of second frame resins.
さらに、本発明に係る発光装置では、第2方向は、第1方向に直交する方向であり、LEDダイは、第1方向及び第2方向の少なくとも一方に沿って配置されることが好ましい。 Furthermore, in the light emitting device according to the present invention, the second direction is a direction orthogonal to the first direction, and the LED dies are preferably arranged along at least one of the first direction and the second direction.
さらに、本発明に係る発光装置は、複数の第1枠樹脂及び複数の第2枠樹脂を囲むように配置される枠材と、枠材に支持され且つLEDダイ、複数の第1枠樹脂、複数の第2枠樹脂及び封止樹脂を覆うように配置される拡散板とを更に有することが好ましい。 Further, the light-emitting device according to the present invention includes: a frame member arranged to surround the plurality of first frame resins and the plurality of second frame resins; an LED die supported by the frame member; the plurality of first frame resins; It is preferable to further include a diffusion plate arranged to cover the plurality of second frame resins and the sealing resin.
さらに、本発明に係る発光装置は、隣接する発光装置に接続される接続部を更に有し、基板は、第1方向に沿って長辺が延伸する矩形状の平面形状を有し、枠材は、第1方向に沿って長辺が延伸し且つ短辺が基板の短辺に接する枠状の平面形状を有し、接続部は、基板の長手方向の端部に配置されることが好ましい。 Further, the light-emitting device according to the present invention further includes a connection portion connected to an adjacent light-emitting device, the substrate has a rectangular planar shape with long sides extending along the first direction, and the frame member preferably has a frame-like planar shape with long sides extending along the first direction and short sides in contact with the short sides of the substrate, and the connecting portions are preferably arranged at ends of the substrate in the longitudinal direction. .
さらに、本発明に係る発光装置では、LEDダイは、離隔して配置され、複数の第1枠樹脂及び複数の第2枠樹脂は、一対の第1枠樹脂及び一対の第2枠樹脂の複数の組を含み、一対の第1枠樹脂及び一対の第2枠樹脂の複数の組のそれぞれは、1又は2つ以上のLEDダイを囲むように配置されることが好ましい。 Further, in the light-emitting device according to the present invention, the LED dies are spaced apart, and the plurality of first frame resins and the plurality of second frame resins are the plurality of the pair of first frame resins and the pair of second frame resins. Preferably, each of the plurality of pairs of first frame resins and second pair of frame resins is arranged to surround one or more LED dies.
さらに、本発明に係る発光装置では、発光素子と共に基板上に実装された電子部品を更に有することが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the light-emitting device according to the present invention further includes an electronic component mounted on the substrate together with the light-emitting element.
本発明に係る発光装置は、低コストで製造することができる。 A light-emitting device according to the present invention can be manufactured at low cost.
以下、本発明に係る発光装置について図を参照しつつ説明する。但し、本開示の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。 A light emitting device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. However, it should be noted that the technical scope of the present disclosure is not limited to those embodiments, but extends to the invention described in the claims and equivalents thereof.
(実施形態に係る発光装置の概要)
図1は、実施形態に係る発光装置を説明するための図である。図1(a)は比較例に係る発光装置の平面図であり、図1(b)は図1(a)のA-A線に沿う断面図であり、図1(c)は実施形態に係る発光装置の平面図であり、図1(d)は図1(c)のB-B線に沿う断面図である。
(Overview of Light Emitting Device According to Embodiment)
FIG. 1 is a diagram for explaining a light emitting device according to an embodiment. FIG. 1(a) is a plan view of a light emitting device according to a comparative example, FIG. 1(b) is a cross-sectional view along line AA of FIG. 1(a), and FIG. 1(c) is an embodiment. FIG. 1(d) is a plan view of such a light emitting device, and FIG. 1(d) is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 1(c).
比較例に係る発光装置200は、基板201と、複数のLEDダイ202と、複数の第1枠樹脂203と、複数の第2枠樹脂204と、封止樹脂205とを有する。基板201は、アルミニウム等の金属、又はセラミックス等の熱伝導性が高い材料で形成される。LEDダイ202は、第1方向、及び第1方向に直交する第2方向にマトリックス状に基板上に配列される。複数の第1枠樹脂203は、第1方向に平行に延伸し、複数のLEDダイ202のそれぞれを挟むように配置される。複数の第1枠樹脂203のそれぞれは、ディスペンサの吐出口から第1枠樹脂203の原材料を吐出して1本ずつ形成される。複数の第2枠樹脂204は、第2方向に平行に延伸し、複数の第1枠樹脂203と共に複数のLEDダイ202のそれぞれを囲むように配置される。複数の第2枠樹脂204のそれぞれは、第1枠樹脂203と同様に、ディスペンサの吐出口から第2枠樹脂204の原材料を吐出して1本ずつ形成される。封止樹脂205は、第1枠樹脂203及び第2枠樹脂204によって囲まれた領域に配置され、複数のLEDダイ202を封止する。
A
複数の第1枠樹脂203の一端231及び他端232は、複数の第2枠樹脂204の中で最も外側に配置される第2枠樹脂204に重畳する。また、複数の第2枠樹脂204の一端241及び他端242は、複数の第1枠樹脂203の中で最も外側に配置される第1枠樹脂203に重畳する。
One
複数の第1枠樹脂203の一端231及び他端232の高さは、第1枠樹脂203が第2枠樹脂204に交差する交差部233の高さよりも低い。複数の第1枠樹脂203のそれぞれを形成するとき、第1枠樹脂203の原材料は、最初から所定量がディスペンサの吐出口から吐出されず、徐々に増加して所定量となるため、第1枠樹脂203の一端231に吐出される固化前の樹脂の量は、所定量よりも少ない。また、第1枠樹脂203の固化前の樹脂の配置を終了するとき、第1枠樹脂203の原材料は、ディスペンサの吐出口から所定量から徐々に減少して吐出されるため、第1枠樹脂203の他端232に吐出される固化前の樹脂の量は、所定量よりも少ない。複数の第1枠樹脂203の一端231及び他端232に配置される固化前の樹脂の量が交差部233を含む一端231及び他端232以外に配置される固化前の樹脂の量よりも少ないので、一端231及び他端232の高さは、交差部233の高さよりも低い。同様に、複数の第2枠樹脂204の一端241及び他端242の高さは、交差部233の高さよりも低い。
The height of one
発光装置200では、一端231及び241並びに他端232及び242の高さが交差部233よりも低くなるので、LEDダイの直上から封止樹脂までの高さを揃える場合に、外周に沿って配置される封止樹脂205pの充填量は、四方を交差部233に囲まれる封止樹脂205iの充填量よりも少ない。封止樹脂205iでは、4隅に配置される交差部233の高さが高いので、交差部233及び交差部233の近傍に封止樹脂205iの固化前の樹脂が表面張力により這い上がるため、封止樹脂205iの充填量が増加する。一方、封止樹脂205pでは、一端231及び241並びに他端232及び242の高さが交差部233の高さより低いので、表面張力により這い上がる樹脂量が封止樹脂205iよりも少なく、封止樹脂205pの充填量は、封止樹脂205iの充填量よりも少ない。発光装置200では、外周に沿って配置される封止樹脂205pの充填量が四方を交差部233に囲まれる封止樹脂205iの充填量よりも少ないので、外周の近傍の発光特性は、中央部の発光特性と相違する。
In the light-
実施形態に係る発光装置100は、基板101と、複数のLEDダイ102と、複数の第1枠樹脂103と、複数の第2枠樹脂104と、封止樹脂105とを有する。基板101及びLEDダイ102は、基板201及びLEDダイ202と同様の配置を有するので、ここでは詳細な説明は省略する。
A
複数の第1枠樹脂103は、第1方向に平行に延伸し、複数のLEDダイ102のそれぞれを挟むように配置される。複数の第1枠樹脂103のそれぞれは、ディスペンサの吐出口から第1枠樹脂103の原材料を吐出して1本ずつ形成される。
The plurality of
複数の第1枠樹脂103の一端131及び他端132は、第2枠樹脂104の中で最も外側に配置される第2枠樹脂104から突出し、且つ、基板101の外縁から離隔する。また、複数の第2枠樹脂104の一端141及び他端142は、複数の第1枠樹脂103の中で最も外側に配置される第1枠樹脂103から突出し、且つ、基板101の外縁から離隔する。複数の第1枠樹脂103の一端131及び他端132、並びに複数の第2枠樹脂104の一端141及び他端142は、基板10の表面から直立することなく、円弧状等の曲線状に湾曲しながら徐々に高さが高くなるように配置されると更に良い。
One
発光装置100では、一端131及び141並びに他端132及び142は、最も外側に配置される第1枠樹脂103及び第2枠樹脂104から突出するので、最も外側に配置される第1枠樹脂103及び第2枠樹脂104は、交差部133が配置される。発光装置100では、何れの第1枠樹脂103及び第2枠樹脂104にも交差部133が配置されるので、外周に沿って配置される封止樹脂105pの充填量は、四方を交差部133に囲まれる内側の封止樹脂105iの充填量と同一である。発光装置100では、外周に沿って配置される封止樹脂105pの充填量が四方を交差部133に囲まれる封止樹脂105iの充填量と等しいので、外周の近傍の発光特性は、中央部の発光特性と等しくなる。
In the
発光装置100は、一端131及び141並びに他端132及び142を最も外側に配置される第1枠樹脂103及び第2枠樹脂104から突出させることで、均一な発光特性を有する光を出射することができる。
The
(第1実施形態に係る発光装置の構成及び機能)
図2は第1実施形態に係る発光装置の平面図であり、図3は図2に示す発光装置の回路図である。
(Structure and Function of Light Emitting Device According to First Embodiment)
2 is a plan view of the light emitting device according to the first embodiment, and FIG. 3 is a circuit diagram of the light emitting device shown in FIG.
発光装置1は、基板10と、LEDダイ11と、第1枠樹脂12と、第2枠樹脂13と、第1封止樹脂14と、第2封止樹脂15と、第1コンデンサ16と、第2コンデンサ17と、第1ツェナーダイオード18と、第2ツェナーダイオード19とを有する。発光装置1は、外部電源からLEDダイ11に電力が供給され、LEDダイ11から出射された光を出射する。
The
基板10は、アルミニウム等の金属、及びセラミックス等の熱伝導性が高い材料で形成され、矩形の平面形状を有し、複数のLEDダイ11が表面20に実装される。基板10は、第1アノード電極21と、第1カソード電極22と、第2アノード電極23と、第2カソード電極24とを有する。第1アノード電極21~第2カソード電極24のそれぞれは、基板10に実装されるLEDダイ11、第1コンデンサ16、第2コンデンサ17、第1ツェナーダイオード18及び第2ツェナーダイオード19に不図示の配線パターンを介して接続される。
The
第1アノード電極21及び第1カソード電極22はLEDダイ11の半数に電気的に接続され、第2アノード電極23及び第2カソード電極24はLEDダイ11の残りの半数に電気的に接続される。
The
LEDダイ11は、基板10に実装され、第1アノード電極21と第1カソード電極22との間、又は第2アノード電極23と第2カソード電極24との間に順方向電圧が印加されることに応じて青色の光を出射する青色LEDダイであり、矩形の平面形状を有する。LEDダイ11から出射される青色の光の主波長は、445nmと495nmとの間の範囲内であり、一例では450nmである。LEDダイ11は、透明な基板であるサファイヤ基板上に窒化ガリウム(GaN)層により形成されるPN接合層を積層して形成されるフェイスダウン型のLEDダイであり、不図示の配線パターンにフリップチップ接続される。
The LED die 11 is mounted on the
LEDダイ11は、第1方向、及び第1方向に直交する第2方向のそれぞれに4個ずつマトリックス状に基板上に配列される。LEDダイ11は、例えば一辺の長さが1mmの正方形状の平面形状を有し、2mmピッチで配置される。 The LED dies 11 are arranged on the substrate in a matrix of four in each of a first direction and a second direction orthogonal to the first direction. The LED dies 11 have, for example, a square planar shape with a side length of 1 mm, and are arranged at a pitch of 2 mm.
第1枠樹脂12は5個の第1枠樹脂12a~12eを含み、第2枠樹脂13は5個の第1枠樹脂12a~12eを含む。第1枠樹脂12a~12e及び第2枠樹脂13a~13eのそれぞれは、シリコーン樹脂等の透明樹脂に、酸化チタン(TiO2)等の白色の粒子を含有して形成され、一例では0.6mmの幅を有する棒状の形状を有する反射材である。第1枠樹脂12a~12eは、第1方向に互いに平行に延伸し、LEDダイ11を挟むように配置される。第2枠樹脂13a~13eは、第2方向に直交する第2方向に互いに平行に延伸し、第1枠樹脂12a~12eと共にLEDダイ11を囲むように配置される。
The
第1枠樹脂12a~12eのそれぞれの両端は、第2枠樹脂13a~13eの中で最も外側に配置される第2枠樹脂13a及び13eから突出し、且つ、基板10の外縁10aから離隔する。基板10の外縁10aは、基板10を平面視したときの四隅及び四辺を含む。また、第2枠樹脂13a~13eのそれぞれの両端は、第1枠樹脂12a~12eの中で最も外側に配置される第1枠樹脂12a及び12eから突出し、且つ、基板10の外縁10aから離隔する。第1枠樹脂12a~12e及び第2枠樹脂13a~13eのそれぞれの両端は、基板10の表面から直立することなく、円弧状等の曲線状に湾曲しながら徐々に高さが高くなるように配置されると更に良い。
Both ends of each of the
図4(a)は図2において破線Cで示される部分の拡大平面図であり、図4(b)は図2において矢印Dの方向に見た部分側面図である。 4(a) is an enlarged plan view of the portion indicated by broken line C in FIG. 2, and FIG. 4(b) is a partial side view as seen in the direction of arrow D in FIG.
第1枠樹脂12a及び第2枠樹脂13aの端部の高さ12aE及び13aEは、LEDダイ11を囲む辺を形成する第1枠樹脂12a及び第2枠樹脂13aの高さよりも低い。また、第1枠樹脂12a及び第2枠樹脂13aの端部12aE及び13aEの幅は、LEDダイ11を囲む辺を形成する第1枠樹脂12a及び第2枠樹脂13aの幅よりも狭い。
The heights 12aE and 13aE of the ends of the
第1枠樹脂12b~12e及び第2枠樹脂13b~13eの端部の高さは、第1枠樹脂12a及び第2枠樹脂13aと同様に、LEDダイ11を囲む辺を形成する第1枠樹脂12b~12e及び第2枠樹脂13b~13eの高さよりも低い。また、第1枠樹脂12b~12e及び第2枠樹脂13b~13eの端部の幅は、第1枠樹脂12a及び第2枠樹脂13aと同様に、LEDダイ11を囲む辺を形成する第1枠樹脂12b~12e及び第2枠樹脂13b~13eの幅よりも狭い。
The heights of the ends of the first frame resins 12b to 12e and the second frame resins 13b to 13e are the same as those of the
第1封止樹脂14及び第2封止樹脂15は、シリコーン樹脂等の透明な光透過性の樹脂で形成され、蛍光体を含有し、第1枠樹脂12及び第2枠樹脂13に囲まれた領域に配置され、LEDダイ11のそれぞれを封止する。
The
第1封止樹脂14に含有される蛍光体は、LEDダイ11から出射された青色の光を変換してLEDダイ11から出射された青色の光の波長と異なる波長の黄色の光を放射する。第1封止樹脂14に含有される蛍光体は、例えばイットリウム・アルミニウム・ガーネット(Yttrium Aluminum Garnet、YAG)蛍光体である黄色蛍光体、及び一例ではCASN又はSCASN蛍光体である赤色蛍光体を含む。LEDダイ11が発光することに応じて第1封止樹脂14を介して出射される光は、例えば色温度が6500Kである寒色の光である。
The phosphor contained in the first sealing
第2封止樹脂15に含有される蛍光体は、LEDダイ11から出射された青色の光を変換してLEDダイ11から出射された青色の光の波長と異なる波長の黄色の光を放射する。第2封止樹脂15に含有される蛍光体は、黄色蛍光体、緑色蛍光体及び赤色蛍光体を含む。黄色蛍光体は一例ではイットリウム・アルミニウム・ガーネット(Yttrium Aluminum Garnet、YAG)蛍光体であり、緑色蛍光体は一例ではβサイアロン蛍光体であり、赤色蛍光体は一例ではCASN又はSCASN蛍光体である。LEDダイ11が発光することに応じて第2封止樹脂15を介して出射される光は、例えば色温度が2700Kである暖色の光である。
The phosphor contained in the second sealing
第1コンデンサ16は、第1アノード電極21と第1カソード電極22との間に、LEDダイ11及び第1ツェナーダイオード18に並列接続される。第2コンデンサ17は、第2アノード電極23と第2カソード電極24との間に、LEDダイ11及び第2ツェナーダイオード19に並列接続される。なお、実施形態に係る発光装置では、第1コンデンサ16及び第2コンデンサ17に代えて、ジャンパーコンデンサ等のコンデンサ以外の電子部品がLEDダイ11と共に実装されてもよい。
A
第1コンデンサ16は、第1アノード電極21と第1カソード電極22との間に、LEDダイ11及び第1ツェナーダイオード18に並列接続される。第2コンデンサ17は、第2アノード電極23と第2カソード電極24との間に、LEDダイ11及び第2ツェナーダイオード19に並列接続される。なお、実施形態に係る発光装置では、第1コンデンサ16及び第2コンデンサ17に代えて、ジャンパー抵抗やコネクタ等のコンデンサ以外の電子部品がLEDダイ11と共に実装されてもよい。また、実施形態に係る発光装置では、第1コンデンサ16及び第2コンデンサ17は省略されてもよい。
A
(第1実施形態に係る発光装置の製造方法)
図5はLEDダイ実装工程を示す平面図であり、図6は第1枠樹脂配置工程を示す平面図であり、図7は第2枠樹脂配置工程を示す平面図であり、図8は第1封止樹脂配置工程を示す平面図である。
(Manufacturing Method of Light Emitting Device According to First Embodiment)
5 is a plan view showing the LED die mounting process, FIG. 6 is a plan view showing the first frame resin placement process, FIG. 7 is a plan view showing the second frame resin placement process, and FIG. It is a top view which shows 1 sealing resin arrangement|positioning process.
まず、基板準備工程において、第1コンデンサ16、第2コンデンサ17、第1ツェナーダイオード18及び第2ツェナーダイオード19が実装された基板10が準備される。次いで、LEDダイ実装工程において、LEDダイ11が基板10の表面の電極に半田によって実装される。
First, in a substrate preparation step, the
次いで、第1枠樹脂配置工程において、第1枠樹脂12の固化前の樹脂が基板10上に配置される。第1枠樹脂12の固化前の樹脂は、ディスペンサの吐出口から1本ずつ第1方向に沿って吐出される。次いで、第2枠樹脂配置工程において、第2枠樹脂13の固化前の樹脂が基板10上に配置される。第2枠樹脂13の固化前の樹脂は、ディスペンサの吐出口から1本ずつ第2方向に沿って吐出される。次いで、枠樹脂固化工程において、基板10が加熱されて、第1枠樹脂12及び第2枠樹脂13の固化前の樹脂が固化されて、第1枠樹脂12及び第2枠樹脂13が形成される。
Next, in the first frame resin placement step, the
次いで、第1封止樹脂配置工程において、第1封止樹脂14の固化前の樹脂が第1枠樹脂12と第2枠樹脂13とに囲まれた領域に充填される。第1封止樹脂14の固化前の樹脂は、第1枠樹脂12と第2枠樹脂13とに囲まれた16の領域の中で、チェッカーフラッグ状に位置する8個の領域に充填される。次いで、第2封止樹脂配置工程において、第2封止樹脂15の固化前の樹脂が第1枠樹脂12と第2枠樹脂13とに囲まれた領域に充填される。第2封止樹脂15の固化前の樹脂は、第1枠樹脂12と第2枠樹脂13とに囲まれた16の領域の中で、第1封止樹脂14の固化前の樹脂が充填されていない8個の領域に充填される。そして、封止樹脂固化工程において、基板10が加熱されて、第1封止樹脂14及び第2封止樹脂15の固化前の樹脂が固化されて、第1封止樹脂14及び第2封止樹脂15が形成され、発光装置1の製造工程は終了する。
Next, in the first sealing resin placing step, the resin of the first sealing
(第1実施形態に係る発光装置の作用効果)
発光装置1では、CSPを製造することなく、LEDダイ11を基板10に実装し、LEDダイ11の周囲を第1枠樹脂12及び第2枠樹脂13によって囲むため、CSPを製造する工程を省略することができる。発光装置1は、CSPを製造する工程を省略することで、CSPを基板に実装する発光装置よりも低コストで製造することができる。
(Action and effect of the light emitting device according to the first embodiment)
In the
また、発光装置1では、第1枠樹脂12及び第2枠樹脂13の両端は、第2枠樹脂13a及び13e並びに第1枠樹脂12a及び12eから突出するので、全ての第1枠樹脂12a及び12e並びに第2枠樹脂13a及び13eに交差部123が形成される。発光装置1では、全ての第1枠樹脂12及び第2枠樹脂13にも第1枠樹脂12と第2枠樹脂13とが交差する交差部123が配置されるので、第1封止樹脂14及び第2封止樹脂15の充填量は、充填される位置にかかわらず一定である。発光装置1は、第1封止樹脂14及び第2封止樹脂15の充填量は、充填される位置にかかわらず一定であるので、均一な発光特性を有する光を出射することができる。
In the
また、発光装置1では、第1枠樹脂12及び第2枠樹脂13の両端は、基板10の外縁から離隔するので、発光装置1は、枠樹脂が基板の端部まで到達する発光装置と比較して、第1枠樹脂12及び第2枠樹脂13の量を削減することができる。
Also, in the light-emitting
また、発光装置1は、CSPよりも軽いLEDダイ11を発光素子として使用するので、発光素子であるLEDダイを半田接続するときのセルフアライメント性がCSPを発光素子として使用する発光装置よりも高い。発光装置1は、セルフアライメント性が高いので、LEDダイ11を所定の位置に配置することで、所望の発光特性を有する発光装置を製造することができる。
Further, since the light-emitting
(第2実施形態に係る発光装置の構成及び機能)
図9は第2実施形態に係る発光装置の平面図であり、図10は図9において矢印Eの方向に見た部分側面図である。
(Structure and Function of Light Emitting Device According to Second Embodiment)
9 is a plan view of the light emitting device according to the second embodiment, and FIG. 10 is a partial side view of FIG. 9 as seen in the direction of arrow E. As shown in FIG.
発光装置2は、第1枠樹脂32及び第2枠樹脂33を第1枠樹脂12及び第2枠樹脂13の代わりに有することが発光装置1と相違する。第1枠樹脂32及び第2枠樹脂33以外の発光装置2の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された発光装置1の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。
The light emitting device 2 differs from the
第1枠樹脂32は5個の第1枠樹脂32a~32eを含み、第2枠樹脂33は5個の第1枠樹脂33a~33eを含む。第1枠樹脂32及び第2枠樹脂33は、交差部323の高さがLEDダイ11を囲む辺を形成する第1枠樹脂32a~32e及び第2枠樹脂33a~33eのそれぞれの高さと等しいことが第1枠樹脂12及び第2枠樹脂13と相違する。交差部323の高さは、LEDダイ11を囲む辺の高さの95%以上且つ105%以下であるとき、LEDダイ11を囲む辺の高さと等しいとされる。交差部323の高さがLEDダイ11を囲む辺を形成する部分の高さと等しいこと以外の第1枠樹脂32及び第2枠樹脂33の構成及び機能は、第1枠樹脂12及び第2枠樹脂13の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。
The
(第2実施形態に係る発光装置の製造方法)
図11は、第1枠樹脂配置工程を示す平面図である。
(Method for Manufacturing Light Emitting Device According to Second Embodiment)
FIG. 11 is a plan view showing the step of arranging the first frame resin.
発光装置2の製造方法は、第1枠樹脂配置工程及び第2枠樹脂配置工程が発光装置1の製造方法と相違する。第1枠樹脂配置工程及び第2枠樹脂配置工程以外の発光装置2の製造方法は、発光装置1の製造方法の製造方法と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。
The manufacturing method of the light emitting device 2 differs from the manufacturing method of the
第1枠樹脂配置工程において、第1枠樹脂32の固化前の樹脂が基板10上に配置される。第1枠樹脂32の固化前の樹脂は、ディスペンサの吐出口から1本ずつ第1方向に沿って吐出される。第1枠樹脂32の固化前の樹脂は、交差部323に対応する位置では、ディスペンサから吐出される樹脂の吐出量を低下させる。ディスペンサから吐出される樹脂は、ディスペンサから吐出される吐出速度を低下させることで吐出量を低下させてもよく、ディスペンサの移動速度を速くすることで吐出量を低下させてもよい。
In the first frame resin placement step, the
次いで、第2枠樹脂配置工程において、第2枠樹脂33の固化前の樹脂が基板10上に配置される。第2枠樹脂33の固化前の樹脂は、ディスペンサの吐出口から1本ずつ第2方向に沿って吐出される。第2枠樹脂33の固化前の樹脂は、交差部323に対応する位置では、ディスペンサから吐出される樹脂の吐出量を低下させる。次いで、枠樹脂固化工程において、基板10が加熱されて、第1枠樹脂32及び第2枠樹脂33の固化前の樹脂が固化されて、第1枠樹脂32及び第2枠樹脂33が形成される。
Next, in the second frame resin placement step, the resin of the
(第2実施形態に係る発光装置の作用効果)
発光装置2では、第1枠樹脂32及び第2枠樹脂33において交差部323の高さをLEDダイ11を囲む辺を形成する第1枠樹脂32及び第2枠樹脂33の高さと等しくすることで、発光装置1よりも更に均一性が高い光を出射することができる。
(Action and effect of the light emitting device according to the second embodiment)
In the light emitting device 2 , the height of the intersecting
(実施形態に係る発光装置の変形例)
発光装置1及び2では、LEDダイ11は4行4列のマトリックス状に実装されるが、実施形態に係る発光装置では、LEDダイ11は4行4列以外のマトリックス状に実装されてもよい。実施形態に係る発光装置では、LEDダイ11は、第1方向及び第2方向の少なくとも一方に沿って配置されていればよい。また、実施形態に係る発光装置では、第1枠樹脂及び第2枠樹脂は、少なくとも1つのLEDダイ11を囲むように配置されてもよい。また、発光装置1及び2では、一対の第1枠樹脂及び一対の第2枠樹脂に囲まれた領域には単一のLEDダイ11が配置されるが、実施形態に係る発光装置では、一対の第1枠樹脂及び一対の第2枠樹脂に囲まれた領域には2以上のLEDダイ11が配置されてもよい。
(Modification of Light Emitting Device According to Embodiment)
In the
図12(a)は第1変形例に係る発光装置の斜視図であり、図12(b)は第2変形例に係る発光装置の斜視図である。なお、図12(a)及び12(b)において、第1コンデンサ16、第2コンデンサ17、第1ツェナーダイオード18及び第2ツェナーダイオード19は省略される。
FIG. 12(a) is a perspective view of a light emitting device according to a first modification, and FIG. 12(b) is a perspective view of a light emitting device according to a second modification. 12(a) and 12(b), the
発光装置3は、基板40を基板10の代わりに有することが発光装置1と相違する。基板40は、平面形状が基板10と相違する。基板40の平面形状以外の発光装置3の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された発光装置1の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。
The
基板40は、第1方向が長手方向であり且つ第2方向が短手方向である矩形の平面形状を有する。発光装置3において、10個のLEDダイ11は、第1方向に沿って均一のピッチで配置される。発光装置3は、バックライトの光源として使用可能な線状発光装置として使用される。また、第1封止樹脂14及び第2封止樹脂15は、LEDダイ11を覆うように第1方向に沿って交互に配置される。
The
発光装置4は、基板50を基板10の代わりに有することが発光装置1と相違する。また、発光装置4は、コネクタ51を有することが発光装置1と相違する。基板50及びコネクタ51以外の発光装置4の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された発光装置1の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。
The
基板50は、基板10と同様に、アルミニウム等の金属、又はセラミックス等の熱伝導性が高い材料で形成され、矩形の平面形状を有し、複数のLEDダイ11が表面に実装される。コネクタ51は、複数のLEDダイ11のそれぞれに不図示の配線パターンを介して接続され、外部電源に接続可能なケーブルの一端に接続されることで、複数のLEDダイ11のそれぞれに電力を供給する。第1封止樹脂14は、複数のLEDダイ11のそれぞれを覆うように配置される。
Like the
発光装置4において、LEDダイ11は離隔して配置され、一対の第1枠樹脂12及び一対の第2枠樹脂13の5つの組のそれぞれは、離隔して配置される1つのLEDダイ11のそれぞれを囲むように配置される。発光装置4は、照明装置等の光源として使用することができる。なお、発光装置4では、第1枠樹脂12及び第2枠樹脂13は、1つのLEDダイ11のそれぞれを囲むように配置されるが、実施形態に係る発光装置では、第1枠樹脂12及び第2枠樹脂13は、2つ以上のLEDダイ11を囲むように配置されてもよい。実施形態に係る発光装置では、一対の第1枠樹脂12及び一対の第2枠樹脂13の複数の組のそれぞれは、2つ以上のLEDダイ11を囲むように配置されてもよい。
In the light-emitting
また、発光装置1~4では、第1封止樹脂14及び第2封止樹脂15は、拡散材を含有しないが、実施形態に係る発光装置では、第1封止樹脂及び第2封止樹脂は、二酸化ケイ素(SiO2)等により形成されるフィラーを拡散材として含有してもよい。また、実施形態に係る発光装置は、第1封止樹脂及び第2封止樹脂の上方に配置される拡散板を有してもよい。
Further, in the light-emitting
図13(a)は第3変形例に係る発光装置の斜視図であり、図13(b)は第4変形例に係る発光装置の斜視図である。図13(a)及び13(b)において、第1コンデンサ16、第2コンデンサ17、第1ツェナーダイオード18及び第2ツェナーダイオード19は省略される。
FIG. 13(a) is a perspective view of a light emitting device according to a third modification, and FIG. 13(b) is a perspective view of a light emitting device according to a fourth modification. 13(a) and 13(b), the
発光装置5は、基板60を基板10の代わりに有することが発光装置1と相違する。また、発光装置5は、枠材61及び拡散板62を有することが発光装置1と相違する。基板60,枠材61及び拡散板62以外の発光装置5の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された発光装置1の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。
The
基板60は、第1アノード電極21、第1カソード電極22、第2アノード電極23及び第2カソード電極24の配置が基板10と相違すると共に、不図示の配線パターンの形状が基板10と相違する。第1アノード電極21、第1カソード電極22、第2アノード電極23及び第2カソード電極24の配置並びに配線パターンの形状以外の基板60の構成及び機能は、基板10の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。
The
枠材61は、第1枠樹脂12及び第2枠樹脂13とは異なるポリアミド等の合成樹脂で形成される枠状の部材であり、LEDダイ11、第1枠樹脂12及び第2枠樹脂13を囲むように配置される。拡散板62は、拡散粒子を含有するシート又は光透光性の樹脂、塗布された微小粒子粉体、及びプリズム等であり、前方散乱が多く、後方散乱の少ないものが好ましい。拡散板62は、外縁を枠材61によって支持されることで、LEDダイ11、第1封止樹脂14及び第2封止樹脂15の上方に配置される。LEDダイ11が発光したときに第1封止樹脂14及び第2封止樹脂15を介して出力された光は、拡散板62によって拡散される。枠材61は、シリコーン樹脂等の透明樹脂に、酸化チタン(TiO2)等の白色の粒子を含有して形成されてもよく、第1枠樹脂12及び第2枠樹脂13と同じ部材であっても良い。
The
発光装置6は、枠材71及び拡散板72を有することが発光装置3と相違する。枠材71及び拡散板72以外の発光装置6の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された発光装置3の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。
The
枠材71は、第1枠樹脂12及び第2枠樹脂13とは異なるポリアミド等の合成樹脂で形成される枠状の部材であり、LEDダイ11、第1枠樹脂12及び第2枠樹脂13を囲むように配置される。枠材71は、基板40の長手方向の端部に接するように配置される。拡散板72は、拡散粒子を含有するシート又は光透光性の樹脂、塗布された微小粒子粉体、及びプリズム等であり、前方散乱が多く、後方散乱の少ないものが好ましい。拡散板72は、LEDダイ11が発光したときに第1封止樹脂14及び第2封止樹脂15を介して出力された光は、拡散板72によって拡散される。枠材71は、シリコーン樹脂等の透明樹脂に、酸化チタン(TiO2)等の白色の粒子を含有して形成されてもよく、第1枠樹脂12及び第2枠樹脂13と同じ部材であっても良い。
The
また、発光装置1~6は、単一の基板により形成されるが、実施形態に係る発光措置は、接続部を介して接続される複数の基板を含んでもよい。
Also, although the light-emitting
図14(a)は第5変形例に係る発光装置の斜視図であり、図14(b)は図14(a)に示すF-Fに沿う断面図である。図14(a)及び14(b)において、第1コンデンサ16、第2コンデンサ17、第1ツェナーダイオード18及び第2ツェナーダイオード19は省略される。
FIG. 14(a) is a perspective view of a light emitting device according to a fifth modification, and FIG. 14(b) is a cross-sectional view taken along line FF shown in FIG. 14(a). 14(a) and 14(b), the
発光装置7は、長手方向の端部を接続部として接続された一対の発光装置6を有する。発光装置7が有する一対の発光装置6は長手方向の端部に配置される接続部80において接着剤等の接着部材を介して接続される。
The light-emitting
発光装置7は、基板40の長手方向の端部に接するように配置される枠材71を有する一対の発光装置6を長手方向の端部に配置される接続部80を介して接続することで、接続部80の近傍の拡散板72から光を出射できる。発光装置7は、接続部80の近傍の拡散板72から光を出射することで、一対の発光装置6の間を接続する接続部80の近傍を含む線状発光装置の全体から光を出射することができる。発光装置7は、一対の発光装置6の間を接続する接続部80の近傍から光を出射することができるので、発光装置6よりも長く且つ均一な発光特性を有する線状発光装置を実現することができる。
The light-emitting
発光装置1~7では、第1枠樹脂が延伸する第1方向は、第2枠樹脂が延伸する第2方向と直交するが、実施形態に係る発光装置では、第1方向は、第2方向と相違していればよい。
In the
また、発光装置1~7では、第1封止樹脂及び第2封止樹脂は、蛍光体を含有するが、実施形態に係る発光装置では、LEDダイを封止する封止樹脂は、蛍光体を含有しなくてもよい。例えば、実施形態に係る発光装置は、青色光を出射するLEDダイの代わりに赤色光、緑色光及び青色光を出射するLEDダイを有し、蛍光体を含有しない封止樹脂によってLEDダイを封止してもよい。
Further, in the
また、LEDダイ11、102及び202は、発光装置1~7が有する電極が下面に位置する表面実装型のLEDダイだけではなく、電極が上面に位置するワイヤーボンディング接続型のLEDダイ、又は電極が上面及び下面に位置する表面実装及びワイヤーボンディング接続型のLEDダイでもよい。
In addition, the LED dies 11, 102 and 202 are not only surface-mounted LED dies in which the electrodes of the
1~7 発光装置
10、40、50、60、70、101、201 基板
11、102、202 LEDダイ
12、32、103、203 第1枠樹脂
13、33、104、204 第2枠樹脂
14 第1封止樹脂
15 第2封止樹脂
61、71 枠材
62、72 拡散板
105、205 封止樹脂
1 to 7
Claims (8)
前記基板上に実装された少なくとも1つのLEDダイと、
第1方向に延伸し、前記LEDダイを挟むように配置された複数の第1枠樹脂と、
前記第1方向と異なる第2方向に延伸し、前記複数の第1枠樹脂と共に前記LEDダイを囲むように配置された複数の第2枠樹脂と、
前記複数の第1枠樹脂及び前記複数の第2枠樹脂によって囲まれた領域に配置され、前記LEDダイを封止する封止樹脂と、を有し、
前記複数の第1枠樹脂のそれぞれの端部は、前記複数の第2枠樹脂の中で最も外側に配置される第2枠樹脂から突出し、且つ、前記基板の外縁から離隔し、
前記複数の第2枠樹脂のそれぞれの端部は、前記複数の第1枠樹脂の中で最も外側に配置される第1枠樹脂から突出し、且つ、前記基板の外縁から離隔する、
ことを特徴とする発光装置。 a substrate;
at least one LED die mounted on the substrate;
a plurality of first frame resins extending in a first direction and arranged to sandwich the LED die;
a plurality of second frame resins extending in a second direction different from the first direction and arranged to surround the LED die together with the plurality of first frame resins;
a sealing resin that is disposed in a region surrounded by the plurality of first frame resins and the plurality of second frame resins and that seals the LED die;
an end portion of each of the plurality of first frame resins protruding from a second frame resin arranged on the outermost side among the plurality of second frame resins and separated from an outer edge of the substrate;
each end of the plurality of second frame resins protrudes from a first frame resin arranged on the outermost side among the plurality of first frame resins and is separated from the outer edge of the substrate;
A light-emitting device characterized by:
前記LEDダイは、前記第1方向及び前記第2方向の少なくとも一方に沿って配置される、請求項1~3の何れか一項に記載の発光装置。 The second direction is a direction perpendicular to the first direction,
The light emitting device according to any one of claims 1 to 3, wherein said LED dies are arranged along at least one of said first direction and said second direction.
前記枠材に支持され且つ前記LEDダイ、前記複数の第1枠樹脂、前記複数の第2枠樹脂及び前記封止樹脂を覆うように配置される拡散板と、
を更に有する、請求項1~4の何れか一項に記載の発光装置。 a frame member arranged to surround the plurality of first frame resins and the plurality of second frame resins;
a diffusion plate supported by the frame material and arranged to cover the LED die, the plurality of first frame resins, the plurality of second frame resins, and the sealing resin;
The light-emitting device according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
前記基板は、前記第1方向に沿って長辺が延伸する矩形状の平面形状を有し、
前記枠材は、前記第1方向に沿って長辺が延伸し且つ短辺が前記基板の短辺に接する枠状の平面形状を有し、
前記接続部は、前記基板の長手方向の端部に配置される、請求項5に記載の発光装置。 further comprising a connecting portion connected to an adjacent light emitting device;
The substrate has a rectangular planar shape with long sides extending along the first direction,
the frame member has a frame-like planar shape with long sides extending along the first direction and short sides in contact with the short sides of the substrate;
6. The light-emitting device according to claim 5, wherein said connection portion is arranged at a longitudinal end portion of said substrate.
前記複数の第1枠樹脂及び前記複数の第2枠樹脂は、一対の第1枠樹脂及び一対の第2枠樹脂の複数の組を含み、
前記一対の第1枠樹脂及び前記一対の第2枠樹脂の複数の組のそれぞれは、1又は2つ以上の前記LEDダイを囲むように配置される、請求項1~4の何れか一項に記載の発光装置。 the LED dies are spaced apart;
The plurality of first frame resins and the plurality of second frame resins include a plurality of sets of a pair of first frame resins and a pair of second frame resins,
Each of the plurality of sets of the pair of first frame resins and the pair of second frame resins is arranged to surround one or more of the LED dies. The light-emitting device according to .
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