JP2023128619A - Light-emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光素子を備えた発光装置に関する。 The present invention relates to a light emitting device including a light emitting element.
可視光を出射する発光ダイオード(LED)を使用して、指向性を改善する様々な発光装置が知られている。特許文献1に記載される発光装置では、キャビティ内に発光素子を実装し、封止樹脂で封止した後、キャビティ壁の一部を除去して、放射角を広げ、広い指向性の発光装置を製造することが開示されている。
Various light emitting devices are known that use light emitting diodes (LEDs) that emit visible light to improve directivity. In the light-emitting device described in
特許文献1に記載される発光装置では、発光素子から側方に出射された光は、基板表面に対し垂直形状のキャビティ壁で発光素子へ戻る方向に反射される。発光素子に到達した光は、発光素子に吸収されることがあり、発光装置から出射されないため、発光効率は低下してしまう。また、発光素子を出射し、発光装置から出射されるまでの光の経路は、キャビティ壁の無い側面に比べて約二倍となる。一旦、封止樹脂内に取り込まれた光は、封止樹脂内で拡散してしまうため、経路の長い光をコントロールするのは容易ではない。
In the light emitting device described in
また、特許文献1に記載される発光装置では、キャビティ構造の発光装置を製造した後に、切断等の加工を加えてキャビティ壁の少なくとも一つを取り除くため、工数が増えてしまう。また、切断加工するとき、回路基板などの材料の寸法ばらつきや発光素子の実装精度によるばらつきがあり、切断位置のコントロールが難しく、製品形状、特に樹脂形状が安定せず、必要とされる指向性を得ることは容易ではない。
Furthermore, 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、発光素子を取り囲むように、光を制御する樹脂を配置し、広い指向性を持つ、発光装置を提供することを目的とする。 The present invention solves such problems, and aims to provide a light-emitting device that has a wide directivity by arranging a resin that controls light so as to surround a light-emitting element.
本発明に係る発光装置は、矩形の平面形状を有する絶縁性の基板と、基板に配置された複数の配線と、複数の配線の表面に配置され、複数の配線の少なくとも一つと電気的に接続された矩形の平面形状を有する発光素子と、基板の上面を覆い、発光素子の側面に接するように配置された第1樹脂と、第1樹脂の上に配置された第2樹脂と、を有し、第1樹脂は、発光素子に最も近接する外周面において発光素子の上面より低く配置するとともに、発光素子を挟んで外周面に対向する側において発光素子の上面より高く配置している。 A light emitting device according to the present invention includes an insulating substrate having a rectangular planar shape, a plurality of wirings arranged on the substrate, and a light emitting device arranged on the surface of the plurality of wirings and electrically connected to at least one of the plurality of wirings. a light emitting element having a rectangular planar shape, a first resin disposed to cover the upper surface of the substrate and in contact with a side surface of the light emitting element, and a second resin disposed on the first resin. However, the first resin is disposed lower than the top surface of the light emitting element on the outer peripheral surface closest to the light emitting element, and higher than the upper surface of the light emitting element on the side opposite to the outer peripheral surface with the light emitting element in between.
さらに、本発明に係る発光装置では、第1樹脂は、発光素子の側面最頂部から外周面に向かって、凹型の湾曲形状を有し、発光素子の側面最頂部からその対向する側に向かって、凸型の湾曲形状を有することが好ましい。 Furthermore, in the light emitting device according to the present invention, the first resin has a concave curved shape from the top of the side surface of the light emitting element toward the outer peripheral surface, and the first resin has a concave curved shape from the top of the side surface of the light emitting element toward the opposite side. , preferably has a convex curved shape.
さらに、本発明に係る発光装置では、発光素子は、基板の角部近傍に配置され、第1樹脂は、発光素子の側面最頂部から外周面と直交する側に向かって、凹型の湾曲形状を有することが好ましい。 Furthermore, in the light emitting device according to the present invention, the light emitting element is arranged near the corner of the substrate, and the first resin has a concave curved shape from the top of the side surface of the light emitting element toward the side perpendicular to the outer peripheral surface. It is preferable to have.
さらに、本発明に係る発光装置では、第1樹脂は、その対向する側に設けられた外周面の最上部に、全長に渡るトップ部を有することが好ましい。 Furthermore, in the light emitting device according to the present invention, it is preferable that the first resin has a top portion extending over the entire length at the top of the outer circumferential surface provided on the opposite side thereof.
また、本発明に係る発光装置では、発光素子を2つ設け、その対向する側は、一方の発光素子と他方の発光素子の間に位置する側であって、一方の発光素子と他方の発光素子は、基板上の対向する角部の近傍にそれぞれ配置され、第1樹脂は、外周部の最上部と、その外周面に対向する側に設けられた外周面の最上部との間に形成される面の中央付近に、連続するトップ部を有することが好ましい。 Further, in the light emitting device according to the present invention, two light emitting elements are provided, and the opposing sides are the sides located between one light emitting element and the other light emitting element, and the opposite sides are the sides between one light emitting element and the other light emitting element. The elements are arranged near opposing corners on the substrate, and the first resin is formed between the top of the outer peripheral part and the top of the outer peripheral surface provided on the side opposite to the outer peripheral surface. It is preferable to have a continuous top portion near the center of the surface.
さらに、本発明に係る発光装置では、発光素子は、赤外線を出射することが好ましい。 Furthermore, in the light emitting device according to the present invention, it is preferable that the light emitting element emits infrared rays.
本発明に係る発光装置は、平坦な基板の表面に配置され、発光素子に接するダム樹脂の形状を製品中心側では発光素子より高く、製品外周側では発光素子より低くすることによって、発光素子から出射される光の指向性をコントロールすることができる。 The light-emitting device according to the present invention is arranged on the surface of a flat substrate, and the shape of the dam resin in contact with the light-emitting element is made higher than the light-emitting element at the center of the product and lower than the light-emitting element at the outer periphery of the product. The directivity of the emitted light can be controlled.
以下、図面を参照して、本発明に係る発光装置について説明する。ただし、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態には限定されず、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。 Hereinafter, a light emitting device according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, it should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments, but extends to the invention described in the claims and equivalents thereof.
(第1実施形態に係る発光装置の構成および機能)
図1は、第1実施形態に係る発光装置の斜視図であり、図2は、図1に示す発光装置の平面図であり、図3は、図2に示すA-A線に沿う断面図であり、図4は、図2に示すB-B線に沿う断面図である。
(Configuration and functions of the light emitting device according to the first embodiment)
1 is a perspective view of the light emitting device according to the first embodiment, FIG. 2 is a plan view of the light emitting device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along line AA shown in FIG. 2. 4 is a sectional view taken along the line BB shown in FIG. 2.
発光装置1は、基板10と、第1配線パターン101と、第2配線パターン102と、第1電極103と、第2電極104と、第1発光素子11と、ワイヤ12と、第1樹脂13と、第2樹脂14とを有する。発光装置1は、第1電極103と第2電極104との間に電圧が印加されることに応じて、光を出射する。
The
基板10は、矩形の平面形状のガラスエポキシ、BTレジンやポリイミドなどの絶縁性の樹脂で形成されたプリント基板である。基板10は、セラミックなどの高熱伝導率のセラミック基板であってもよい。基板10の表面には、第1配線パターン101と、第2配線パターン102が互いに離間して配置され、基板10の裏面には、第1電極103と、第2電極104が互いに離間して配置される。
The
基板10は、外周辺に第1辺105と、第2辺106と、第3辺107と、第4辺10
8とを有する。第1辺105と第3辺107は、対向して配置され、第2辺106と第4辺108は、対向して配置される。また、第1辺105及び第3辺107は、第2辺106及び第4辺108のそれぞれと直交して配置される。基板10が長方形の平面形状のとき、第1辺105及び第3辺107は、長辺となり、第2辺106及び第4辺108は短辺となる。
The
8. The
第1配線パターン101、第2配線パターン102、第1電極103、第2電極104は、矩形の平面形状を有し、銅などの導電性部材で形成される。第1配線パターン101は、第2辺106に近接して配置され、基板10に貫通孔を設けたビアなどの導電性の接続手段によって、第1電極103と電気的に接続する。このとき、第1配線パターン101と第1辺105の距離は、第1配線パターン101と第3辺107の距離よりも短い。第2配線パターンは、第4辺108に近接して配置され、基板10に貫通孔を設けたビアなどの導電性の接続手段によって、第2電極104と電気的に接続する。第2配線パターン102と第1辺105の距離は、第2配線パターン102と第3辺107の距離よりも短い。
The
発光素子11は、矩形の平面形状のLEDダイであり、紫外線光、可視光、赤外線光を出射する。一例では、波長850nmの赤外線光である。発光素子11は、表面にアノードと、裏面にカソードとを有する。発光素子11のカソードは、第1配線パターン101の表面に配置され、導電性の接着剤などで第1配線パターン101に電気的に接続される。発光素子11のアノードは、ワイヤ12を介して、第2配線パターン102に電気的に接続される。なお、発光素子11は、例えばフリップチップタイプのように、発光素子11の下面にアノードとカソードを有するとき、発光素子11のアノードは、ワイヤ12を介さず、導電性の接着剤などで第2配線パターン102に電気的に接続されてもよい。
The
ワイヤ12は、金、銀、銅やアルミなどの導電性の金属材料である。ワイヤ12は、発光素子11のアノードと第2配線パターン102に接続される。ワイヤ12は、発光素子11のアノードからワイヤ12の中点付近は第2樹脂14で覆われ、ワイヤ12の中点付近から第2配線パターン102は第1樹脂13に覆われる。発光素子11は、第1電極103と第2電極104から、アノードとカソードとの間に電流が供給されることにより、発光する。なお、発光素子11がフリップチップのように下面にアノードとカソードを有するとき、ワイヤ12はなくてもよい。
The
第1樹脂13は、酸化チタンや硫化バリウムなどを含有するシリコーン樹脂などによって形成され、反射や遮光性能を有した白色の樹脂であり、基板10の表面の全てを覆うように配置される。第1樹脂13は、発光素子11の4つの側面の全てに接し、発光素子11の側方に向かう光をコントロールする。発光素子11が赤外線光を出射するとき、発光素子11は、黒色に近い色を有するから、発光素子11の4つの側面を第1樹脂13で覆うことにより、出射光が発光素子11に吸収されることを抑制できる。また、第1樹脂13は、基板10の上面を覆うので、発光素子11から出射されて基板10の上面に向かう光を、透過させずに反射することができ、発光装置1の光の出射効率を高めることができる。また、基板10は、反射や遮光性能がない安価な材料を使用することができる。
The
第2樹脂14は、フィラーなどを含有するシリコーン樹脂であり、第1樹脂13の上面に配置され、表面は平坦な形状となる。第2樹脂14は、発光素子11からの出射光を第2樹脂14内で拡散すると共に、第2樹脂14の外側へ光を出射させる。なお、第1樹脂13と第2樹脂14は、同じ成分の樹脂で構成することが好ましい。第1樹脂13と第2樹脂14の層間剥離を抑制できる。
The
発光素子11は、長方形形状の基板10の一つの角部の近傍に配置される。発光素子1
1は、第1辺105及び第2辺106に近接し、第3辺107及び第4辺108から離間する。発光素子11から出射され、第1辺105及び第2辺106に向かう光は、発光素子11と第1辺105及び第2辺106の間において第2樹脂14の中を通過する距離が短くなり、第2樹脂14の中で散乱する光を減らすことができるので、発光装置1の側方に向かう光の出射効率がアップする。
The
1 is close to the
第1樹脂13は、発光素子11の側面に接するように配置される。第1樹脂13は、発光素子11を第2辺106及び第4辺108に平行する方向を断面視したとき、発光素子11を中心に、左右非対称の形状となる。第1樹脂13は、発光素子11と第1辺105の間では、発光素子11の上面よりも低い位置に基板10に向かって凸形状の第1凹部131を有する。第1樹脂13は、発光素子11と第3辺107の間では、発光素子11の上面よりも高い位置に、基板10に向かって凸形状の第2凹部132と基板10に向かって凹形状の第1凸部133とが連続した形状を有する。第2凹部132は、発光素子11に接するように配置され、第1凸部133は、第2凹部132と第1凸部133との交点が変曲点となり、発光素子11から離間し、第3辺107の方向に向かって配置される。第1凸部133は、第3辺107の上方に、第3辺107の全長に渡る形状のトップ部134を有する。トップ部134は、第2樹脂14の表面に近接して配置され、基板10から最も離間する位置が頂点となる断面形状を有する。
The
第1凹部131は、発光素子11の少なくとも一つの側面に接し、発光素子11の上面よりも低い位置に配置される。第1凹部131は、発光素子11と発光素子11に近接する基板10の2つの外縁辺である第1辺105及び第2辺106に囲まれる。第1凹部131の表面は、断面視したとき、発光素子11と接する位置を最頂部とし、最頂部より高くなることなく、なだらかに、上面凹型に、湾曲しながら基板10の第1辺105及び第2辺106に向かう形状となる。
The
第1凹部131は、発光素子11の側面から基板10の第1辺105及び第2辺106へ向かう基板10の上面に対して平行(水平)方向の出射光L1を遮光し、出射光L2はそのまま出射する。また、第1凹部131は、第2樹脂14の中の散乱した光を反射する。これにより、発光装置1の光出力を調整できると共に、光の指向性を広げることができる。
The
第1凹部131の最頂部は、発光素子11の側面と接し、出射光L1を遮光するため、発光素子11の高さの1/2以上であることが好ましい。また、第1凹部131の最頂部は、出射光L2を阻害しないように、発光素子11の上面以下であることが好ましい。このとき、出射光L2は、基板10の上面に対し、平行(水平)よりも上方に向かう光であってもよく、下方に向かう光であってもよい。また、第1凹部131の表面形状は、湾曲していない平坦な形状であってもよい。また、第1凹部131の最下点は、第1辺105の上方に位置すると、反射させた光が第2樹脂14に戻らないので好ましい。
The top of the
第2凹部132は、発光素子11の中心に対し、第1凹部131と対向する位置であって、第3辺107と発光素子11の間に配置される。第2凹部132の表面は、断面視したとき、発光素子11と接する位置を最下点とし、最下点より低くなることなく、なだらかに、上面凹型に、湾曲しながら第3辺107に向かう形状となる。第2凹部132は、発光素子11の上面には配置されない。第2凹部132は、発光素子11の側面から第3辺107に向かう出射光L3を遮光し、発光素子11の上面からの出射光L4を反射することで、光出力のピークとなる位置を発光素子14の直上よりも第1辺105及び第2辺106に近接する位置にすることができ、発光装置1の光の指向性を広げることができる。なお、第2凹部132の表面形状は、湾曲していない平坦な形状であってもよい。
The
第1凸部133は、第1樹脂13の第3辺107における形状であり、第1凸部133の表面は、断面視したとき、上面凸型のなだらかな湾曲形状を有し、トップ部134は、第2樹脂14の表面と一致し、ボトム部は、第2凹部132の最頂部と接続される。第1凸部133は、上面凸型のなだらかな湾曲形状を有しているから、発光素子11上面からの出射光L5を集中させることなく徐々に出射させることができる。なお、第1凸部133のトップ部134は、出射光L5の抑制量により、調整される。例えば、出射光L5を減らしたいとき、第1凸部133のトップ部134は、第2樹脂14の表面より高くてもよく、出射光L5を増やしたいとき、第1凸部133のトップ部134は、第2樹脂14の表面より低くてもよい。
The first
図5は、発光装置1の製造方法を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a method for manufacturing the
まず、基板準備工程において、第1配線パターン101及び第2配線パターン102が表面に配置され、第1電極103及び第2電極104が裏面に配置された基板10が準備される(S101)。次いで、発光素子配置工程において、発光素子11が第1配線パターン101の表面に、第1配線パターン101から発光素子11がはみ出さないように配置され、導電性の接続材料によって、発光素子11の下面と第1配線パターン101の表面が、電気的に接続される(S102)。次いで、ワイヤボンディング工程において、発光素子11の上面と第2配線パターン102の間が、ワイヤ12によって、電気的に接続される(S103)。
First, in a substrate preparation step, a
次いで、第1樹脂配置工程において、第1樹脂13は、基板10の第3辺107に沿いながら、発光素子11の少なくとも1つの側面に接するように配置される。このとき、第1樹脂13は、第3辺107の上方がトップ134部となる形状を保持するように粘度を調整され、第1樹脂13のトップ134部は、発光素子11の上面よりも高くなる。第1樹脂13は、第1樹脂13の自重及び第1樹脂13と基板10の表面の間の表面張力によって、基板10の表面を覆うように広がる。また、発光素子11の第1樹脂13を配置したときに接する側面は、全面が第1樹脂13で覆われる。その後、第1樹脂13と発光素子11との間の表面張力により、第1樹脂13に接した側面に直交する発光素子11の側面に広がり、更に、第1樹脂13に接した側面に対向する発光素子11の側面へと広がる。第1樹脂13は、吐出した位置から離間するほど樹脂量は徐々に減るから、第1樹脂13の高さは、基板10の発光素子11から離間した辺から、第1辺105に向かって徐々に低くなる。第1樹脂13が基板10の表万に広がった後に加熱などの方法によって第1樹脂13を硬化してもよい(S104)。
Next, in the first resin placement step, the
次いで、第2樹脂配置工程において、第2樹脂14は、第1樹脂13の上面を覆い、表面平坦形状に配置される。第2樹脂14が配置された後に加熱などの方法によって第2樹脂14を硬化する(S105)ことで、発光装置1は製造される。
Next, in the second resin arrangement step, the
(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、発光素子11は、基板10の外周に対して非対称となる第1辺105及び第2辺106に近接し、第3辺107から離間し、第4辺108は更に離間した位置に配置される。発光装置1は、出射光のピークとなる位置を発光装置1の中心ではなく基板10の角部の近傍にできるので、出射光の指向性を広げやすくなる。
(Operations and effects of the light emitting device according to the first embodiment)
In the
また、発光装置1では、発光素子11は、第1辺105及び第2辺106に近接して配置される。第2樹脂14は、発光素子11と第1辺105及び第2辺106の間では、樹脂量が少なくなる。発光素子11の出射光は、第2樹脂14内で散乱する可能性を少なくできるから、発光素子11の側方の第2樹脂14の外側に向かう光を増やすことができ、発光装置1の指向性を広げやすくなる。
Further, in the
また、発光装置1では、発光素子11は、第3辺107及び第4辺108と離間して配置される。発光素子11と第3辺107及び第4辺108との間では、広いスペースがあり、第1樹脂13の厚みを調整でき、第1樹脂13の反射や遮光性能の確保がしやすく、発光装置1の光の指向性の調整が容易になる。
Further, in the
また、発光装置1では、第1樹脂13は、発光素子11の4つの側面に接し、基板10をキャビティ構造にすることなく、発光素子11の側方に向かう光を遮光する。第1樹脂13は、金属を含有するから、発光素子11から発生する熱の一部を基板10などへ伝える放熱経路となる。また、基板10をキャビティ構造にした後、キャビティの壁部を除去する工法に比べて、製造コストは安価になる。なお、第1樹脂13は、発光素子11の基板10の近接する外周辺に対向する側面では、発光素子11の側面の1/2以上を覆うように配置してもよい。発光素子11の出射光は、発光素子11の側面を覆う第1樹脂13の面積によって、発光装置1の側方の光出力を調整できる。
Furthermore, in the
また、発光装置1では、第1樹脂13は、第1凹部131と、第2凹部132と、第1凸部133とで構成され、なだらかに湾曲しながら、いくつかの変曲点がある表面形状であり、基板10の上面の全てを覆うように配置される。第1樹脂13は、基板10の表面に向かう発光素子11の出射光を反射し、基板10を透過する光を減らすことができ、第2樹脂14からの出射光を増やせるので、発光効率を高くすることができる。
In the
また、発光装置1では、第1凹部131は、出射光L1を抑制し、出射光L2はそのまま出射する。また、第1凹部131は、出射光L2の第2樹脂14内で散乱した光を反射するから、出射光L2を増やすことができる。発光装置1は、出射光L2により、光の指向性を広げることができる。
Furthermore, in the
また、発光装置1では、第2凹部132は、出射光L3を遮光し、出射光L4を反射する。第2凹部132は、発光素子11の直上よりも基板10の外縁辺の方向に向かう出射光L4を増やし、発光装置1の出射光のピーク位置を発光素子11の直上よりも基板10の外縁辺側にする。
Furthermore, in the
また、発光装置1では、第1凸部133は、第2凹部132の近傍では、出射光L4を発光素子11の直上から第1凸部133に近接する方向に反射し、発光素子11の上方に光が集中する、いわゆるホットスポットの発生を抑制する。
Further, in the
(第2実施形態に係る発光装置の構成および機能)
図6は、第2実施形態に係る発光装置の斜視図であり、図7は、図6に示す発光装置の平面図であり、図8は、図7に示すC-C線に沿う断面図である。
(Configuration and functions of light emitting device according to second embodiment)
6 is a perspective view of the light emitting device according to the second embodiment, FIG. 7 is a plan view of the light emitting device shown in FIG. 6, and FIG. 8 is a sectional view taken along line CC shown in FIG. It is.
発光装置2は、発光素子21aと、基板20の中心線107aの中点を中心に180°回転させたもう1つの発光素子21bとを有する。なお、発光装置2は、2つの発光装置1の第3辺107が一致するように接合した形状を有する。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。なお、便宜上、発光装置2の一方の発光素子に関する符号については、末尾にaを付したものを用い、他方の発光素子に関する符号については、末尾にbを付したものを用いて以下に説明する。
The
発光装置2は、基板20と、第1配線パターン201と、第2配線パターン202と、第3配線パターン203と、第4配線パターン204と、第1電極205と、第2電極206と、第3電極207と、第4電極208と、第1発光素子21aと、第2発光素子2
1bと、ワイヤ22と、第1樹脂23と、第2樹脂24とを有する。発光装置2は、第1電極205~第4電極208との間に電圧が印加されることに応じて、光を出射する。
The
1b, a
基板20は、基板10と同様の構成及び機能であり、ここでは、記載を省略する。基板20は、例えば、正方形の平面形状であり、反時計回りに配置された第1辺20a、第2辺20b、第3辺20c及び第4辺20dで囲まれる。第1辺20a及び第3辺20cは、第2辺20b及び第4辺20dのそれぞれと直交する。
The
第1配線パターン201~第4配線パターン204と、第1電極205~第4電極208は、第1配線パターン101~第2配線パターン102、第1電極103~第2電極104と同様の構成及び機能であり、ここでは、記載を省略する。第1配線パターン201~第4配線パターン204は、基板20の裏面に配置された第1電極205~第4電極208のそれぞれと電気的に接続する。第1配線パターン201は、基板20の第1辺20a及び第2辺20bと、第2配線パターン202は、基板20の第1辺20a及び第4辺20dと、第3配線パターン203は、基板20の第3辺20c及び第4辺20dと、第4配線パターン204は、基板20の第2辺20b及び第3辺20cと近接して配置される。
The
第1発光素子21aと第2発光素子21bは、発光素子11と同様の構成及び機能であり、ここでは、記載を省略する。第1発光素子21aのカソードは、第1配線パターン201の表面に接続され、第1発光素子21aのアノードは、第2配線パターン202に電気的に接続される。第2発光素子21bは、第1発光素子21aと発光装置2の中心において点対称となる位置に、第3配線パターン203と第4配線パターン204に電気的に接続される。
The first
ワイヤ22は、金、銀、銅やアルミなどの導電性の金属材料である。ワイヤ22は、第1発光素子21aのアノードと第2配線パターン202に接続される。ワイヤ22は、第1発光素子21aのアノードからワイヤ22の中点付近は第2樹脂24で覆われ、ワイヤ22の中点付近から第2配線パターン202は第1樹脂23に覆われる。なお、第1発光素子21aがフリップチップのように下面にアノードとカソードを有するとき、ワイヤ22はなくてもよい。ワイヤ22は、第2発光素子21bにおいて、第1発光素子21aと同様の接続方法で構成される。
The
第1樹脂23は、酸化チタンや硫化バリウムなどを含有するシリコーン樹脂などによって形成された反射や遮光性能を有した白色の樹脂であり、基板20の表面の全てを覆うように配置される。第1樹脂23は、第1発光素子21a及び第2発光素子21bの全ての側面に接するように配置され、第1発光素子21a及び第2発光素子21bの側方に向かう光を制御する。また、第1発光素子21a及び第2発光素子21bが赤外線光を出射するとき、第1発光素子21a及び第2発光素子21bは、黒色に近い色を有するから、第1発光素子21a及び第2発光素子21bの全ての側面を第1樹脂23で覆うことにより、出射光の吸収を抑制できる。なお、発光装置2からの出射光は、基板20の上面を第1樹脂23で覆うから、基板20の側面及び下面から出射しないので、光の指向性のコントロールが容易になる。また、基板20は反射や遮光性能がない安価な材料を使用することができる。
The
第2樹脂24は、フィラーなどを含有するシリコーン樹脂であり、第1樹脂23の上面に配置され、表面は平坦な形状を有する。第2樹脂24は、第1発光素子21a及び第2発光素子21bからの出射光を第2樹脂24内で拡散すると共に、外側へ光を出射させる。なお、第1樹脂23と第2樹脂24は、同じ成分の樹脂で構成することが好ましい。第1樹脂23と第2樹脂24の層間剥離を抑制できる。
The
第1発光素子21aは、基板20の一つの角部の近傍であって、第1辺20aと第2辺20bに近接して配置される。第2発光素子21bは、基板20の他の一つの角部の近傍であって、第1発光素子21aに対向し、第3辺20cと第4辺20dに近接して配置される。第1発光素子21a及び第2発光素子21bから出射され、第1辺20a~第4辺20dに向かう光は、それぞれの発光素子から基板20のそれぞれの辺までの距離が短く、第2樹脂24の中で散乱する光を減らすことができるから、発光装置2の光の出射効率がアップする。
The first
第1樹脂23は、第1発光素子21aの側面に接し、第1発光素子21aを第2辺20b及び第4辺20dに平行する方向に断面視したとき、第1発光素子21aを中心に、左右非対称の形状を有する。第1樹脂23は、第1発光素子21aと第1辺20aの間では、基板20に向かって凸形状の第1凹部131aを有する。第1凹部131aは、第1発光素子21aの上面より低い。第1樹脂23は、第1発光素子21aと第3辺20cの間では、第1発光素子21aの近傍では基板20に向かって凸形状の第2凹部132aを有し、基板20の第3辺20cの近傍では基板20の反対側に凸形状の第1凸部133aとを有する。第2凹部132a及び第1凸部133aは、第2発光素子21aの上面より高い。なお、第1樹脂23は、第1発光素子21aを発光装置2の中心で点対称にした第2発光素子21b側でも同様の形状(末尾b)を有し、第2発光素子21b側においても、第1発光素子21a側と同様の効果を有する。また、第1樹脂23は、第1凸部133a及び第1凸部133bが接する、基板20の中心線107aの上方に全長に渡って配置されるトップ部134aを有する。
The
発光装置2の第1凹部131a、第2凹部132a、第1凸部133a、第1凹部131b、第2凹部132b、第1凸部133b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の第1凹部131、第2凹部132、第1凸部133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。なお、第1凸部133a及び第1凸部133bのトップ部134aの位置は、出射光L5a及び出射光L5bの抑制量により、調整される。例えば、出射光L5a及び出射光L5bを減らしたいとき、トップ部134aは、第2樹脂24の表面より高くてもよく、出射光L5a及び出射光L5bを増やしたいとき、トップ部134aは、第2樹脂24の表面より低くてもよい。トップ部134aが上面凸状の湾曲形状を有するので、出射光L5a及び出射光L5bの抑制が容易になる。
The configurations and functions of the components 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、基板20は矩形の平面形状を有し、第1発光素子21aと第2発光素子21bは、矩形の平面形状の対向する角部にそれぞれ配置される。つまり、矩形の平面形状の基板において、最も離間した位置に配置されるから、発光装置2の光の指向性を広げ易い。第1樹脂23は、出射光L1a~L4aをコントロールし、第1発光素子21aの直上より第1辺20aの方向にピークを有する光の指向性が得られる。第2発光素子21bは、第1樹脂23によって、出射光L1b~L4bをコントロールし、第2発光素子21bの直上より第1辺20cの方向にピークを有する光の指向性が得られる。発光装置2は、第1発光素子21aの出射光L5aと第2発光素子21bの出射光L5bを合成することで、第1発光素子21aと第2発光素子21bの間の第1樹脂23のトップ部134aの上方の光の出力低下を抑制できる。これにより、発光装置2は、第1発光素子21a及び第2発光素子21bよりも基板20の外周辺側に出射光のピークが位置する広い指向性を有する。また、発光装置2は、2つの出射光のピークの間が暗くならないように、断面視したときに発光装置2の中心で楕円などのオーバル形状を水平方向に360°回転させたフラットな光の指向性が得られている。
(Operations and effects of the light emitting device according to the second embodiment)
In the
(変形例に係る発光装置の構成および機能)
図9は、第1変形例に係る発光装置の基板の平面図であり、図10は、第2変形例に係る発光装置の基板の平面図である。
(Configuration and function of light emitting device according to modification)
FIG. 9 is a plan view of a substrate of a light emitting device according to a first modification, and FIG. 10 is a plan view of a substrate of a light emitting device according to a second modification.
図9において、第1変形例に係る発光装置3は、発光装置1の第1配線パターン101に代わって第1配線パターン301を有する。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。
In FIG. 9, the
第1配線パターン301は、第1配線パターン101の形状と一致する矩形部302と、凸部303とを有する。凸部303は、矩形部302の1つの外周辺の中央付近から第3辺107に向かって突き出すような形状であり、凸部303の先端は、第3辺107に近接するように延伸される。
The
第1樹脂13は、第3辺107に沿って、凸部303に接するように配置される。凸部303の表面に接した第1樹脂13は、凸部303の表面に沿うように矩形部302へ広がる。一方、基板10の表面に接した第1樹脂13は、発光素子11に向かうとき、第1配線パターン301の側面でせき止められ、発光素子11に到達しない恐れがある。凸部303は、第1樹脂13を発光素子11に確実に到達させ、矩形部302の表面及び発光素子11の側面を容易に覆うことができる第1樹脂13の樹脂流道路として機能する。
The
なお、凸部303は、エポキシなどの絶縁性の樹脂で作られるレジストであってもよい。発光装置3が複雑な配線を要するとき、凸部303は、絶縁性であり、他の配線へ接触しても電気的なショートにならないから、設計が容易になる。
Note that the
図10において、第2変形例に係る発光装置4は、第1配線パターン301に代わって第1配線パターン401を有する。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。
In FIG. 10, the light emitting device 4 according to the second modification has a
第1配線パターン401は、矩形部302の形状と一致する矩形部402と、凸部303の形状と一致する凸部403と、第2矩形部404とを有する。凸部403の一端は矩形部402に接し、対向する他端は第2矩形部404に接する。第2矩形部404は、矩形の平面形状であり、第3辺107の上方を第2辺106から第4辺108までを覆うように配置される。
The
第1樹脂13は、第2矩形部404の上面の全てを覆い、凸部403の一部を覆うように配置される。凸部403及び第2矩形部404の表面に接した第1樹脂13は、凸部403の表面から矩形部402の表面に広がる。第2矩形部404は、第1配線パターン401の表面に配置される第1樹脂13を多くすることができ、矩形部402に向かう第1樹脂13が増えるので、発光素子11の側方を覆いやすくなる。凸部403と第2矩形部404は、第1樹脂13の樹脂流道路として機能する。
The
なお、凸部403と第2矩形部404は、エポキシなどの絶縁性の樹脂で作られるレジストであってもよい。発光装置4が複雑な配線を要するとき、凸部403と第2矩形部404は、絶縁性であり、他の配線へ接触しても電気的なショートにならないから、設計が容易になる。また、第2矩形部404は、第3辺107の上方に配置され、側面が露出するので、絶縁性の材料であると、ショートの恐れを低減できる。
Note that the
1 発光装置
10 基板
101 第1配線パターン
102 第2配線パターン
103 第1電極
104 第2電極
11 発光素子
12 ワイヤ
13 第1樹脂
14 第2樹脂
1 Light-emitting
Claims (6)
前記基板に配置された複数の配線と、
前記複数の配線の表面に配置され、前記複数の配線の少なくとも一つと電気的に接続された矩形の平面形状を有する発光素子と、
前記基板の上面を覆い、前記発光素子の側面に接するように配置された第1樹脂と、
前記第1樹脂の上に配置された第2樹脂と、を有し、
前記第1樹脂は、前記発光素子に最も近接する外周面において前記発光素子の上面より低く配置するとともに、前記発光素子を挟んで前記外周面に対向する側において前記発光素子の上面より高く配置する
ことを特徴とする発光装置。 an insulating substrate having a rectangular planar shape;
a plurality of wirings arranged on the substrate;
a light emitting element having a rectangular planar shape disposed on the surface of the plurality of wirings and electrically connected to at least one of the plurality of wirings;
a first resin disposed to cover an upper surface of the substrate and to be in contact with a side surface of the light emitting element;
a second resin disposed on the first resin;
The first resin is disposed lower than the top surface of the light emitting element on the outer peripheral surface closest to the light emitting element, and higher than the upper surface of the light emitting element on the side opposite to the outer peripheral surface with the light emitting element in between. A light emitting device characterized by:
ことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。 The first resin has a concave curved shape from the top of the side surface of the light emitting element toward the outer peripheral surface, and has a convex curved shape from the top of the side surface of the light emitting element toward the opposing side. The light emitting device according to claim 1, characterized in that it has:
前記第1樹脂は、前記発光素子の側面最頂部から前記外周面と直交する側に向かって、凹型の湾曲形状を有する
ことを特徴とする請求項2に記載の発光装置。 The light emitting element is arranged near a corner of the substrate,
3. The light emitting device according to claim 2, wherein the first resin has a concave curved shape from the top of the side surface of the light emitting element toward a side perpendicular to the outer peripheral surface.
ことを特徴とする請求項1~3に記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein the first resin has a top portion extending over the entire length at the top of the outer circumferential surface provided on the opposing sides.
前記対向する側は、一方の発光素子と他方の発光素子の間に位置する側であって、
前記一方の発光素子と前記他方の発光素子は、前記基板上の対向する角部の近傍にそれぞれ配置され、
前記第1樹脂は、前記外周部の最上部と、前記外周面に対向する側に設けられた外周面の最上部との間に形成される面の中央付近に、連続するトップ部を有する
ことを特徴とする請求項1~3に記載の発光装置。 Providing two of the light emitting elements,
The opposing side is a side located between one light emitting element and another light emitting element,
The one light emitting element and the other light emitting element are respectively arranged near opposing corners on the substrate,
The first resin may have a continuous top portion near the center of a surface formed between the top of the outer peripheral portion and the top of an outer peripheral surface provided on a side opposite to the outer peripheral surface. The light emitting device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1~5に記載の発光装置。
The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting element emits infrared rays.
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