JP4138261B2 - The light source device - Google Patents

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    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、各種ランプやディスプレイ等の光源に用いられ、例えば携帯電話機、携帯型端末機器、小型端末機器等の液晶表示装置の光源として有用な光源装置に関するものであり、低電圧、低電流による白色光源を提供でき、軽量化、経済性および小型化に富む光源装置に関する。 The present invention is used for various lamps and a display or the like of a light source, such as a cellular phone, a portable terminal device, relates source device useful as a light source of a liquid crystal display device such as a small terminal device, by a low voltage, low current to provide a white light source, light weight, relates to a light source device which is rich in economy and miniaturization.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
従来の光源として、半導体発光素子を用いたものは、単に光源や光源装置、表示装置、発光ダイオード、LEDランプ等色々の呼び方が有る。 As conventional light sources, those using the semiconductor light-emitting device is simply a light source and a light source device, display device, light emitting diodes, Designation there an LED lamp variety. そして、本発明と同様に、青色発光ダイオードと波長変換材料(蛍光体)とを組み合わせて白色光を得る光源装置としては、特開平10−242513号公報に開示されたものが知られている。 Then, as in the present invention, the light source device to obtain white light by combining a blue light emitting diode and the wavelength conversion material (phosphor), those disclosed in JP-A-10-242513 is known. この公報に開示される光源装置は、マウント・リードのカップ内に窒化ガリウム系化合物半導体であるLEDチップをインナー・リードで電気的に接続し、蛍光体を含有する透明樹脂をカップ内に充填したものである。 A light source device disclosed in this publication, in the mount lead cup an LED chip is a gallium nitride compound semiconductor is electrically connected with inner leads, and the transparent resin containing a phosphor is filled in the cup it is intended. また、チップタイプの窒化ガリウム系化合物半導体を筐体内に配設し、蛍光体を含有する透明樹脂を筐体内に充填したものもある。 Further, a gallium nitride compound semiconductor chip type disposed in the housing, some of which a transparent resin containing a fluorescent substance filled in the housing.
【0003】 [0003]
また、従来の白色系の光源装置としては、優れた単色性ピーク波長を有する赤色系、緑色系および青色系の各色に発光する発光ダイオードを利用したものが知られている。 As the conventional white-based light source device, there has been known one using red, green-based, and blue light emitting diodes that emit respective colors having excellent monochromatic peak wavelength.
【0004】 [0004]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
従来の白色系発光ダイオードは、例えば特開平10−242513号公報に示すように、マウント・リードのカップ内に窒化ガリウム系化合物半導体であるLEDチップをインナー・リードで電気的に接続し、蛍光体を含有する透明樹脂をカップ内に充填している。 Conventional white light-emitting diodes, for example as shown in JP-A-10-242513, and electrically connected within the mount lead cup an LED chip is a gallium nitride compound semiconductor in inner leads, phosphor a transparent resin containing a is filled into the cup. また、チップタイプの窒化ガリウム系化合物半導体を筐体内に配設し、蛍光体を含有する透明樹脂を筐体内に充填している。 Further, a gallium nitride compound semiconductor chip type disposed in the housing, filling the transparent resin containing a phosphor in the enclosure.
【0005】 [0005]
すなわち、カップ内や筐体内に窒化ガリウム系化合物半導体を配設し、この上部および4側面に波長変換材料等の蛍光体が包む様に充填されている。 That is, disposed in or housing to a gallium nitride-based compound semiconductor cup is filled as wrap phosphor such as wavelength converting material on the top and four sides. このため、窒化ガリウム系化合物半導体の上部および4側面から出射した光線は、蛍光体に衝突し、光線の衝突した部分から2次発光(波長変換された光)する。 Therefore, light rays emitted from the top and four sides of a gallium nitride-based compound semiconductor, and collide with the phosphor, to secondary emission (wavelength converted light) from the collision portion of the light beam. そして、このエネルギが強い光線は、出射方向とは反対方向の窒化ガリウム系化合物半導体に進み、窒化ガリウム系化合物半導体で反射する。 Then, light the energy is strong, and the emission direction proceeds in the opposite direction of the gallium nitride-based compound semiconductor, is reflected by the gallium nitride-based compound semiconductor. さらに、目的とする出射方向と同方向に進み、この間蛍光体に衝突しない窒化ガリウム系化合物半導体自身の光線と混ざり、白色光として認識される。 Further, the process proceeds to exit in the same direction as the direction of interest, mixed with light in the meantime fluorescent gallium nitride-based compound does not impinge on-semiconductor itself, is recognized as white light. また、出射光が蛍光体に衝突する位置がランダムであり、蛍光体に衝突して波長変換された光も再度蛍光体に衝突しながら出射方向と同方向に進むように3次元的な立方空間内での光の混合を行う。 The position of the emitted light impinges on the phosphor is random, three-dimensional cubic space to proceed to exit in the same direction while colliding with the wavelength-converted also again phosphor light impinges on the phosphor for mixing of light within. このため、輝度や色度にむらがあり、斑が生じる等に課題がある。 Therefore, there is unevenness in brightness and chromaticity, there is a problem such as unevenness occurs.
【0006】 [0006]
また、特開平10−242513号公報に開示される光源装置は、カップ内や筐体内に窒化ガリウム系化合物半導体を配設し、この上部および4側面に波長変換材料等の蛍光体が包む様に充填されている。 The light source apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-242513 is arranged a gallium nitride-based compound semiconductor in or housing cup, as phosphors in the wavelength converting material such as the top and four sides wraps It is filled. これにより、透明樹脂に蛍光体が均一に分散されてしまう。 Thus, the phosphor from being uniformly dispersed in the transparent resin. しかも、4側面に対する分散量または厚さと、表面に対する分散量または厚さとのコントロールが難しいという課題がある。 Moreover, there is a problem with the amount of dispersion or thickness to the four sides, that is difficult to control the dispersion amount or thickness relative to the surface.
【0007】 [0007]
さらに、従来の白色系の光源装置に使用される発光ダイオードは、優れた単色性ピーク波長を有している。 Furthermore, light-emitting diodes used in conventional white-based light source device has excellent monochromaticity peak wavelength. このため、例えば赤色系、緑色系および青色系の各色に発光する発光ダイオードを利用して白色系の光源装置を構成する場合、各色に発光する発光ダイオードを近接配置した状態で発光させて拡散混色させる必要があった。 Thus, for example red, green-based, and if using a light emitting diode for emitting respective colors of blue constituting a white light source device, a diffusion mixing to emit light in a state where a light emitting diode disposed close to the that emits each color there was a need to be.
【0008】 [0008]
具体的に、白色系の光源装置を得るためには、赤色系、緑色系および青色系の3種類の発光ダイオード、または青緑色系および黄色系の2種類の発光ダイオードが必要であった。 Specifically, in order to obtain a white light source apparatus, red, green-based, and blue three light-emitting diodes or blue-green and two light emitting diodes for yellow, it was required. すなわち、白色系の光源装置を得るには、発光色の異なる複数種類の発光ダイオードを使用しなければならなかった。 That is, in order to obtain a white light source device had to use multiple kinds of light emitting diodes having different emission colors.
【0009】 [0009]
しかも、半導体からなる発光ダイオードチップは、物によって色調や輝度にバラツキがある。 Moreover, the light emitting diode chip made of a semiconductor, there are variations in the color and brightness by the object. そして、複数の発光ダイオードが各々異なる材料で構成される場合には、各発光ダイオードチップの駆動電力などが異なり、個々に電源を確保する必要があった。 When composed of each different materials plurality of light emitting diodes, different and driving power of the light emitting diode chip, it is necessary to ensure a power individually.
【0010】 [0010]
このため、出射光が白色光となるように、各発光ダイオード毎に供給される電流などを調節しなければならなかった。 Therefore, as emitted light is white light, it had to be adjusted and the current supplied to each light-emitting diode. また、使用される発光ダイオードは、個々の温度特性の差や、経時変化が異なり色調も変化するという問題があった。 The light emitting diodes used is and the difference between the individual temperature characteristics, there is a problem that aging is different tone also changes. さらには、各発光ダイオードチップからの発光を均一に混色させなければ、出射光に色むらが生じてしまい、所望とする白色系の発光を得ることができないおそれがあった。 Furthermore, unless evenly mixing the light emitted from the light emitting diode chip, would occur uneven color in emitted light, there is a risk that can not be obtained emission of white to be desired.
【0011】 [0011]
特に、赤色、緑色および青色発光色の3種類の半導体発光素子を基板上に設け、1つのユニットとして使用する光源装置では、装置が大型化になってしまう課題がある。 In particular, provided red, three semiconductor light emitting elements of green and blue luminous colors on a substrate, with a light source device used as a unit, there is a problem that device becomes large. しかも、互いの半導体発光素子間の距離があるので、混合色が得にくく、混合色のばらつきや画面色が粗くなってしまう課題がある。 Moreover, there is a problem that there is a distance between each other of the semiconductor light emitting element, hardly mixed color is obtained, mixed color variations and screen color becomes rough.
【0012】 [0012]
また、赤色、緑色および青色発光色の3種類の半導体発光素子を一つのリードフレーム等に設けた光源装置では、白色の発光色を得る場合に赤色、緑色および青色等全ての半導体発光素子に電荷を供給しなければ成らない。 The red, in the light source device provided in one of the lead frame or the like is three semiconductor light emitting elements of green and blue luminous colors, a charge in the case of obtaining the white emission color red, green and blue, etc. All the semiconductor light-emitting element We shall have to supply. このため、電力消費が大きく、省エネルギに対する課題や携帯機器等のバッテリ必要スペースに対する課題がある。 Therefore, large power consumption, there is a challenge to the battery space requirement such challenges and portable devices for energy saving.
【0013】 [0013]
本発明はこのような課題を解決するためなされたもので、半導体発光素子からの出射光を有効に利用して色斑の無いクリアで輝度の高い発光を得ることができる光源装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve such problems, to provide a light source device capable of obtaining high light emission brightness in effectively clear without color unevenness by using the light emitted from the semiconductor light emitting element It is in.
【0014】 [0014]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
上記課題を解決するため請求項1に係る光源装置は、 絶縁性及び反射性を有する材料からなるケースを備え、 A light source apparatus according to claim 1 for solving the above problems, comprises a case made of an insulating material and reflective,
前記ケースには、底面と該底面から開口に向かって拡開する傾斜面とからなる凹部が設けられ、 The said casing, a recess consisting of an inclined surface expanding toward the opening from the bottom surface and the bottom surface is provided,
前記凹部以外に導電性のパターンを設け、 The provided conductive pattern other than the recess,
前記凹部の底面及び傾斜面には、波長変換材料が混入された透明樹脂を、半導体発光素子の裏面の面積よりも大きく、均一の厚さで設け、 The bottom surface and the inclined surface of the recess, a transparent resin having a wavelength conversion material are mixed, much larger than the back surface of the area of the semiconductor light emitting element, set at a uniform thickness,
前記凹部の底面の前記透明樹脂の上には、前記半導体発光素子の側面が前記傾斜面と対向して当該半導体発光素子が接着固定されており、 On the transparent resin of the bottom surface of the recess, the semiconductor side surface of the light emitting element is the inclined surface facing to the semiconductor light-emitting device are bonded and fixed,
前記半導体発光素子の裏面から発する光を前記底面の前記波長変換材料で波長変換して前記底面で反射させるとともに前記半導体発光素子の前記側面からの光を前記傾斜面に設けた前記波長変換材料で波長変換して前記傾斜面で反射させ 、この反射した光と、前記半導体発光素子の表面から発する光とを混合して前記半導体発光素子の表面から放射することを特徴とする。 The wavelength converting material light provided on the inclined surface from the side surface of the semiconductor light emitting element causes reflected by the bottom surface and the wavelength converted by the wavelength converting material of the bottom surface of the light emanating from the back surface of the semiconductor light emitting element in by the wavelength converting is reflected by the inclined surface, and light the reflected, characterized in that emanating from the surface side of the semiconductor light-emitting surface or al onset to light and the semiconductor light emitting element by mixing the elements.
【0015】 [0015]
請求項1に係る光源装置によれば、半導体発光素子の裏面から下方に放射した光が、透明樹脂の波長変換材料により波長変換された光として再度上方に反射させられる。 According to the light source apparatus according to claim 1, light emitted from the back surface of the semiconductor light emitting element downwardly is brought again reflected upwards as light whose wavelength is converted by the wavelength converting material of the transparent resin. 更に、半導体発光素子の4つの側面から放射して下方に進んだ光を半導体発光素子よりも大きな面積で設けられた透明樹脂の波長変換材料により、波長変換された光として再度略上方に反射させられる。 Furthermore, the wavelength converting material of the transparent resin provided with larger area than the semiconductor light emitting element light traveling downward radiated from the four sides of the semiconductor light emitting element, it is reflected substantially above again as light whose wavelength is converted It is. そして、上記反射光と、半導体発光素子から出射される直接の放射光とが完全に混ざり合う。 Then, the above reflected light, and direct radiation emitted from the semiconductor light emitting element are mixed together completely. これにより、均一な混合光を半導体発光素子の表面から放射させることができる。 Thus, it is possible to emit uniform mixed light from the surface of the semiconductor light emitting element. また、透明樹脂が半導体発光素子の面積より大きな面積で設けられる。 The transparent resin is provided with a large area than the semiconductor light emitting element. これにより、透明樹脂に混入される波長変換材料を一定の均一のある厚さで塗布または印刷したときに、混合された全体の色調を厚さでなく面積でコントロールすることができる。 Thus, it is possible to control the wavelength converting material mixed in the transparent resin when coated or printed with a thickness of a certain uniform, the entire color that is mixed with the area rather than thickness. しかも、透明樹脂が接着材としての機能も兼ねて半導体発光素子を固定することができる。 Moreover, it is possible to transparent resin to fix the semiconductor light-emitting device also serves a function as an adhesive.
【0016】 [0016]
また、請求項2に係る光源装置は、 透明性を有する半導体発光素子と、 The light source device according to claim 2, the semiconductor light emitting element having transparency,
内壁面が前記半導体発光素子の側面と対向して底面から開口に向かって拡開する傾斜面からなる凹部を有し、前記半導体発光素子のアノード電極およびカソード電極に対応したアノード電気配線パターンとカソード電気配線パターンとを前記傾斜面を含む表面に設けた反射性を有する基材と、 Has a recess in which the inner wall surface an inclined surface expanding toward the opening from the bottom surface to face the side surface of the semiconductor light emitting device, the anode electric wiring pattern corresponding to the anode electrode and the cathode electrode of the semiconductor light emitting element and the cathode a substrate having a reflective provided on the surface containing the electrical wiring pattern the inclined surface,
波長変換材料が混入された透明樹脂とを備え、 And a transparent resin wavelength conversion material are mixed,
前記アノード電気配線パターンと前記カソード電気配線パターンとに跨って前記半導体発光素子の載置面の面積よりも大きく均一に前記透明樹脂を設け、該透明樹脂の上に前記半導体発光素子が接着固定されており、前記半導体発光素子の裏面から発する光を前記波長変換材料で波長変換するとともに、該波長変換された光を前記電気配線パターンや前記凹部で反射し、この反射した光と、前記半導体発光素子の表面から直接発する光とを混合して前記半導体発光素子の表面から放射することを特徴とする。 The anode electric wiring pattern and the cathode electric wiring pattern larger than the area of the mounting surface of the semiconductor light emitting element across the uniformly the transparent resin is provided, the semiconductor light emitting element is bonded onto the transparent resin and has the well as wavelength conversion light in the wavelength converting material emanating from the back surface of the semiconductor light-emitting device, and reflects the wavelength converted light in the electric wiring pattern or the recess, and light the reflected, the semiconductor light emitting by mixing the light emitted directly from the surface of the element, characterized in that emanating from the surface of the semiconductor light emitting element.
【0017】 [0017]
請求項2に係る光源装置によれば、 半導体発光素子の裏面から下方に放射した光が、透明樹脂の波長変換材料により波長変換された光として再度上方に反射させられる。 According to the light source device according to claim 2, light emitted from the back surface of the semiconductor light emitting element downwardly is brought again reflected upwards as light whose wavelength is converted by the wavelength converting material of the transparent resin. 更に、半導体発光素子の4つの側面から放射して下方に進んだ光を半導体発光素子よりも大きな面積で設けられた透明樹脂の波長変換材料により、波長変換された光として再度略上方に反射させられる。 Furthermore, the wavelength converting material of the transparent resin provided with larger area than the semiconductor light emitting element light traveling downward radiated from the four sides of the semiconductor light emitting element, it is reflected substantially above again as light whose wavelength is converted It is. そして、上記反射光と、半導体発光素子から出射される直接の放射光とが完全に混ざり合う。 Then, the above reflected light, and direct radiation emitted from the semiconductor light emitting element are mixed together completely. これにより、均一な混合光を半導体発光素子の表面から放射させることができる。 Thus, it is possible to emit uniform mixed light from the surface of the semiconductor light emitting element. また、透明樹脂が半導体発光素子の面積より大きな面積で設けられる。 The transparent resin is provided with a large area than the semiconductor light emitting element. これにより、透明樹脂に混入される波長変換材料を一定の均一のある厚さで塗布または印刷したときに、混合された全体の色調を厚さでなく面積でコントロールすることができる。 Thus, it is possible to control the wavelength converting material mixed in the transparent resin when coated or printed with a thickness of a certain uniform, the entire color that is mixed with the area rather than thickness. しかも、透明樹脂が接着材としての機能も兼ねて半導体発光素子を固定することができる。 Moreover, it is possible to transparent resin to fix the semiconductor light-emitting device also serves a function as an adhesive.
【0018】 [0018]
さらに、請求項3に係る光源装置は、 透明性を有する半導体発光素子と、 Further, the light source apparatus according to claim 3, the semiconductor light emitting element having transparency,
内壁面が前記半導体発光素子の側面と対向して底面から開口に向かって拡開する傾斜面からなる凹部を設けた反射性を有する基材と、 A substrate whose inner wall has a side opposite to the reflective having a recess composed of inclined surface widened toward the opening from the bottom face of the semiconductor light emitting element,
波長変換材料が混入された透明樹脂とを備え、 And a transparent resin wavelength conversion material are mixed,
前記傾斜面に接続する該傾斜面部以外に導電性のパターンを設け、前記半導体発光素子の載置面の面積よりも大きく前記傾斜面部をも含んで均一に前記透明樹脂を設け、該透明樹脂の上に前記半導体発光素子が接着固定されており、前記半導体発光素子の裏面から発する光を前記波長変換材料で波長変換するとともに、該波長変換された光を前記凹部で反射し、この反射した光と、前記半導体発光素子の表面から直接発する光とを混合して前記半導体発光素子の表面から放射することを特徴とする。 A conductive pattern other than the inclined surface portion connected to the inclined surface is provided, said even comprise uniformly the transparent resin provided the inclined surface portion larger than the area of the mounting surface of the semiconductor light emitting element, the transparent resin the semiconductor light emitting device are bonded to the upper, the well as wavelength conversion light in the wavelength converting material emanating from the back surface of the semiconductor light-emitting device, and reflects the wavelength converted light in said recess, light the reflected When, characterized in that emanating from the surface of the semiconductor light the semiconductor light-emitting element by mixing the light emitted directly from the surface of the element.
【0019】 [0019]
請求項3に係る光源装置によれば、 半導体発光素子の裏面から下方に放射した光が、透明樹脂の波長変換材料により波長変換された光として再度上方に反射させられる。 According to the light source device according to claim 3, light emitted from the back surface of the semiconductor light emitting element downwardly is brought again reflected upwards as light whose wavelength is converted by the wavelength converting material of the transparent resin. 更に、半導体発光素子の4つの側面から放射して下方に進んだ光を半導体発光素子よりも大きな面積で設けられた透明樹脂の波長変換材料により、波長変換された光として再度略上方に反射させられる。 Furthermore, the wavelength converting material of the transparent resin provided with larger area than the semiconductor light emitting element light traveling downward radiated from the four sides of the semiconductor light emitting element, it is reflected substantially above again as light whose wavelength is converted It is. そして、上記反射光と、半導体発光素子から出射される直接の放射光とが完全に混ざり合う。 Then, the above reflected light, and direct radiation emitted from the semiconductor light emitting element are mixed together completely. これにより、均一な混合光を半導体発光素子の表面から放射させることができる。 Thus, it is possible to emit uniform mixed light from the surface of the semiconductor light emitting element. また、透明樹脂が半導体発光素子の面積より大きな面積で設けられる。 The transparent resin is provided with a large area than the semiconductor light emitting element. これにより、透明樹脂に混入される波長変換材料を一定の均一のある厚さで塗布または印刷したときに、混合された全体の色調を厚さでなく面積でコントロールすることができる。 Thus, it is possible to control the wavelength converting material mixed in the transparent resin when coated or printed with a thickness of a certain uniform, the entire color that is mixed with the area rather than thickness. しかも、透明樹脂が接着材としての機能も兼ねて半導体発光素子を固定することができる。 Moreover, it is possible to transparent resin to fix the semiconductor light-emitting device also serves a function as an adhesive.
【0020】 [0020]
また、請求項4に係る光源装置は、 凹部内に透明樹脂が塗布または印刷または充填されており、凹部内に設けられた透明樹脂の上に、半導体発光素子が接着固定されることを特徴とする。 The light source device according to claim 4, the transparent resin in the recess are coated or printed or filled, on a transparent resin provided in the recess, and characterized in that the semiconductor light emitting element is bonded and fixed to.
【0021】 [0021]
請求項4に係る光源装置によれば、 従来の半導体発光素子の上に蛍光材料を混入した透明樹脂が設けられた場合に比べて高輝度の発光を得ることができる。 According to the light source device according to claim 4, it is possible to obtain light emission with high luminance as compared with the case where the transparent resin of the fluorescent material mixed on a conventional semiconductor light emitting element is provided. しかも、半導体発光素子が凹部内に塗布または印刷または充填された透明樹脂によって接着固定される。 Moreover, the semiconductor light emitting element is bonded and fixed by coating or printing or filled transparent resin in the recess. 従って、透明樹脂が接着材としての機能も兼ね、より多くの波長変換された光を再度半導体発光素子に戻して集光性を高めることができる。 Therefore, the transparent resin also functions as an adhesive, it is possible to increase the light collecting property back to more of a wavelength converted again semiconductor light emitting element light.
【0022】 [0022]
さらに、請求項5に係る光源装置は、凹部の傾斜面と、凹部の底面とのなす角度が0度より大きく45度以下であることを特徴とする。 Further, the light source apparatus according to claim 5, the inclined surface of the recess, characterized in that the angle between the bottom surface of the recess is less than greater 45 degrees above 0 °.
【0023】 [0023]
請求項5に係る光源装置によれば、半導体発光素子の4つの側面の方向からの出射光のうち、横方向に進んだ光線が、略真上方向に反射させられる。 According to the light source device according to claim 5, among the light emitted from the direction of the four sides of the semiconductor light emitting element, proceeding in the lateral direction light is brought reflects substantially right above. やや斜め下方向に進んだ光線が、半導体発光素子の略内側上方に反射させられる。 Somewhat light advanced obliquely downward is brought reflects substantially inside above the semiconductor light emitting element. 斜め上方向に進んだ光線が、半導体発光素子の略外側上方に反射させられる。 Rays advanced obliquely upward is brought reflects substantially outside above the semiconductor light emitting element. 従って、半導体発光素子の4つの側面の方向からの出射光を有効に利用することができる。 Therefore, it is possible to effectively use the light emitted from the direction of the four sides of the semiconductor light emitting element.
【0024】 [0024]
また、請求項6に係る光源装置は、透明樹脂に更に導電性材料が混入されていることを特徴とする。 The light source device according to claim 6, characterized by further conductive material in a transparent resin is mixed.
この請求項6に係る光源装置によれば、波長変換材料に加え、更に導電性材料が透明樹脂に混入されるので、この透明樹脂の上に半導体発光素子を接着固定すれば、半導体発光素子自身への静電気の帯電を防止することができる。 According to the light source apparatus according to the claim 6, in addition to the wavelength conversion material, further since the conductive material is mixed in the transparent resin, by bonding and fixing the semiconductor light-emitting element over the transparent resin, the semiconductor light-emitting device itself it is possible to prevent the static electricity to.
【0025】 [0025]
また、上記光源装置に使用される基材としては、セラミック基板、液晶ポリマー樹脂基板、ガラス布エポキシ樹脂基板、リードフレーム、反射性を有するケースのいずれかを選択的に用いることができる。 As the substrate used in the light source device, it is possible to use a ceramic substrate, a liquid crystal polymer resin substrate, a glass cloth epoxy resin substrate, a lead frame, any of the case having a reflective selectively. これにより、場所や材質にとらわれず、何処でも接着固定して白色等の任意の混合光を得ることができる。 Thus, regardless of location or material, anywhere and adhere it is possible to obtain an arbitrary mixed light such as white.
【0026】 [0026]
また、半導体発光素子としては、InGaAlP、InGaAlN、InGaN、GaN系のいずれかを選択的に用いることができる。 As the semiconductor light-emitting element can InGaAlP, InGaAlN, InGaN, be used selectively one of GaN-based. これにより、透明樹脂に混入される波長変換材料との組み合わせによって所望の混合色を得ることができる。 Thus, it is possible to obtain a desired mixed color by a combination of the wavelength conversion material mixed in the transparent resin.
【0027】 [0027]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 It will be described below with reference to embodiments of the present invention in the accompanying drawings.
本発明の光源装置は、透明性を有するInGaAlP、InGaAlN、InGaN又はGaN系の半導体発光素子を用いた光源装置である。 A light source device of the present invention is a light source device using InGaAlP, InGaAlN, a semiconductor light-emitting device of InGaN or GaN system having transparency. この光源装置は、例えば反射性を有するリードフレームや基板またはケースを基材としている。 The light source device, for example, a lead frame or a substrate or case having reflectivity as a base material. そして、これら基材の反射性を有したパターンや電気配線パターン上には、波長変換材料を混入した透明樹脂が半導体発光素子の裏面の面積(半導体発光素子の載置面積)よりも大きい面積で設けられ、この透明樹脂上に半導体発光素子が載置されている。 Then, on the pattern and electrical interconnect pattern having a reflectivity of these substrates, a transparent resin mixed wavelength converting material in larger area than the back surface of the area of ​​the semiconductor light emitting element (mounted area of ​​the semiconductor light emitting element) provided, the semiconductor light emitting element is mounted on the transparent resin.
【0028】 [0028]
図1は本発明に係る光源装置の第1実施の形態の略斜視構成図である。 Figure 1 is a schematic perspective diagram of a first embodiment of a light source apparatus according to the present invention. また、図2は、第1実施の形態の光源装置の部分側断面図である。 2 is a partial side sectional view of the light source device of the first embodiment.
【0029】 [0029]
図1に示す第1実施の形態の光源装置1(1A)は、インジェクションないしトランスファーモルドタイプのものである。 Light source device 1 of the first embodiment shown in FIG. 1 (1A) is of injection or transfer mold type. この光源装置1Aは、リードフレーム21に形成されるパターン2(2a,2b)とリード端子6(6a,6b)、透明樹脂3、半導体発光素子4、ボンディングワイヤ(以下、ワイヤと略称する)5およびモールドケース(以下、ケースと略称する)7から概略構成される。 The light source apparatus 1A patterns 2 formed on the lead frame 21 (2a, 2b) and the lead terminal 6 (6a, 6b), the transparent resin 3, the semiconductor light emitting element 4, a bonding wire (hereinafter, abbreviated as wire) 5 and a molded case (hereinafter, referred to as casing) 7 schematically composed. なお、本例におけるパターン2は電気配線パターンも含むものである。 The pattern 2 in this example is intended to include electrical wiring pattern.
【0030】 [0030]
パターン2(2a,2b)は、所定パターン形状の燐青銅材等からなるリードフレーム21上に形成される。 Pattern 2 (2a, 2b) is formed on the lead frame 21 made of phosphor bronze material or the like having a predetermined pattern shape. リードフレーム21は、導電性および弾性力のあるアルミニウム等の金属薄板からなる。 The lead frame 21 is made of a thin metal plate such as aluminum having conductivity and elasticity. リードフレーム21は、半導体発光素子4を載置するパターンや半導体発光素子4と電気的接続するパターン2(2a,2b)、リード端子6(6a,6b)および図示しない支持枠部等を1ユニットとして、多数ユニットが並設されるようにパンチプレス等により形成される。 The lead frame 21, the semiconductor light emitting element 4 and placing the pattern and the semiconductor light emitting element 4 is electrically connected to the pattern 2 (2a, 2b), the lead terminal 6 (6a, 6b) and not shown supporting frame portion such one unit as is formed by a punch press or the like so that unit number are aligned. そして、このリードフレーム21には、樹脂からなるケース7がインサート成形される。 Then, this lead frame 21, the case 7 made of a resin is insert-molded.
【0031】 [0031]
リードフレーム21は、燐青銅の様な反射性にやや劣る場合には、銀等のメッキを施して反射効率を良くする。 Lead frame 21, when slightly inferior to such reflective of phosphorus bronze, to improve the reflection efficiency is plated with silver or the like. この反射効率を良くする目的は、半導体発光素子4の裏面4aからの出射光線を反射し、再度半導体発光素子4の表面4b方向や半導体発光素子4の側面4eの外側上方に導くためである。 The purpose of improving the reflection efficiency reflects the emitted light beam from the rear surface 4a of the semiconductor light emitting element 4 is to guide the outer upper side surface 4e the surface 4b direction and the semiconductor light emitting element 4 again semiconductor light emitting element 4.
【0032】 [0032]
なお、リードフレーム21は、半導体発光素子4等のチップのマウント、ボンディング、ワイヤ5のボンディング、透明樹脂3の充填等の工程まで全体のフレームを保持する。 Incidentally, the lead frame 21, the chip mounting of 4 such as a semiconductor light emitting device, bonding, bonding wires 5, holding the entire frame to process the filling or the like of the transparent resin 3. リードフレーム21は、最終的にはリード端子6(6a,6b)のみが残り、切断除去される。 The lead frame 21, the lead terminal 6 and finally (6a, 6b) is only the remaining is cut and removed.
【0033】 [0033]
透明樹脂3は、無色透明なエポキシ樹脂等に無機系の蛍光顔料や有機系の蛍光染料等からなる波長変換材料を混入させたものである。 The transparent resin 3 is one in which the wavelength converting material comprising a fluorescent dye such as fluorescent pigments and organic inorganic colorless transparent epoxy resin was mixed. 例えばエポキシ樹脂に蛍光材(YAG)を混入する場合、エポキシ樹脂と蛍光材との重量比率は、1:3〜1:4程度である。 For example, when mixed with epoxy resin fluorescent material (YAG), the weight ratio of the epoxy resin and the fluorescent material is 1: 3 to 1: about 4. この透明樹脂3は、パターン2上に塗布したり、蛍光材混入インク等の印刷により印刷パターンとしてパターン2上に形成することができる。 The transparent resin 3 may be formed or coated on the pattern 2, on the pattern 2 as a print pattern by printing, such as a fluorescent material mixed ink. そして、透明樹脂3は、塗布または印刷により常に一定量が維持される。 Then, the transparent resin 3 is always a certain amount is maintained by coating or printing. また、透明樹脂3は、半導体発光素子4をパターン2に固着する接着剤としての機能も兼ねている。 Further, the transparent resin 3 is also functions as an adhesive for fixing the semiconductor light emitting element 4 to the pattern 2.
【0034】 [0034]
透明樹脂3は、ケース7の凹状部7a内の底面に露出するパターン2と半導体発光素子4の裏面4a(電極を持たない面)との間に介在して設けられる。 The transparent resin 3 is provided interposed between the rear surface 4a of the pattern 2 and the semiconductor light emitting element 4 exposed on the bottom surface of the concave portion 7a of the casing 7 (the surface having no electrode). 更に説明すると、図2に示すように、透明樹脂3は、リードフレーム21のパターン2a上において、パターン2a上の半導体発光素子4の載置面(半導体発光素子4の裏面4aの面積に相当)24を含め、半導体発光素子4の外側周囲に及んで半導体発光素子4の載置面24よりも大きな面積で広い範囲に設けられる。 In more detail, as shown in FIG. 2, the transparent resin 3 (corresponding to the area of ​​the rear surface 4a of the semiconductor light emitting element 4) on the pattern 2a of the lead frame 21, the mounting surface of the semiconductor light emitting element 4 on the pattern 2a including 24, is provided on a broad range larger area than the mounting surface 24 of the semiconductor light emitting element 4 extends around the outside of the semiconductor light emitting element 4. これにより、半導体発光素子4の裏面4aから放射された光をより効率的に色変換でき、特に印刷等による波長変換材料の量が薄くても最適な色調を得ることができる。 This allows more efficient color conversion of light emitted from the back surface 4a of the semiconductor light emitting element 4, can be obtained an optimum color thin the amount of wavelength converting material, in particular by printing.
【0035】 [0035]
すなわち、透明樹脂3は、半導体発光素子4の裏面4aからの出射光を波長変換する。 That is, the transparent resin 3 converting the wavelength of light emitted from the rear surface 4a of the semiconductor light emitting element 4. そして、この波長変換された光は、半導体発光素子4に放射するとともに、下部(パターン2aと透明樹脂3の接着面)で反射される。 Then, the wavelength-converted light, as well as radiation in the semiconductor light emitting element 4 is reflected by the bottom (adhesive surface of the pattern 2a and the transparent resin 3). この反射した光も半導体発光素子4の上方に放射される。 The reflected light is also emitted above the semiconductor light emitting element 4. この反射光は、半導体発光素子4から直接上方に放射した光と混合される。 The reflected light is mixed with light emitted directly upward from the semiconductor light emitting element 4.
【0036】 [0036]
透明樹脂3は、例えば半導体発光素子4として青色発光のものを用いた場合、CaSiO 3 :Pb,Mnや(Y,Gd) 3 (Al,Ga) 512等のYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)系等からなる橙色蛍光顔料又は橙色蛍光染料を含む波長変換材料を混入した樹脂からなる。 The transparent resin 3 is, for example when used as a blue light-emitting as a semiconductor light emitting element 4, CaSiO 3: Pb, Mn and (Y, Gd) 3 (Al , Ga) 5 O 12 , etc. of YAG (yttrium aluminum garnet ) consisting of mixed resin wavelength conversion material containing orange fluorescent pigment or orange fluorescent dye consisting systems like. これにより、半導体発光素子4からの青色光を橙色蛍光顔料又は橙色蛍光染料を含む波長変換材料を混入した樹脂に投射することにより黄色光が得られる。 Thereby, the yellow light is obtained by projecting the blue light from the semiconductor light emitting element 4 to the resin mixed wavelength conversion material containing orange fluorescent pigment or the orange fluorescent dye. そして、透明樹脂3の波長変換材料により色変換された黄色光と、半導体発光素子4自身が放射する青色光とが混ざり合うことにより、半導体発光素子4の表面4bから上方に放射される光が白色光となる。 Then, the yellow light whose color has been converted by the wavelength converting material of the transparent resin 3, by the blue light mixes the semiconductor light emitting element 4 itself emits, the light emitted upward from the surface 4b of the semiconductor light emitting element 4 the white light.
【0037】 [0037]
また、透明樹脂3は、半導体発光素子4として例えば緑色発光のものを用いた場合、赤色蛍光顔料又は赤色蛍光染料を含む波長変換材料を混入した樹脂からなる。 Further, the transparent resin 3, when used as the as the semiconductor light emitting element 4 such as green-emitting, consisting mixed resin a wavelength converting material comprising a red fluorescent pigment or a red fluorescent dye. これにより、半導体発光素子4からの緑色光を赤色蛍光顔料又は赤色蛍光染料を含む波長変換材料を混入した樹脂に投射することにより黄色系の光が得られる。 Thus, yellow light is obtained by projecting the green light from the semiconductor light emitting element 4 to the mixed resin a wavelength converting material comprising a red fluorescent pigment or a red fluorescent dye.
【0038】 [0038]
さらに、透明樹脂3は、半導体発光素子4として青色発光のものを用いたときに、緑色蛍光顔料又は緑色蛍光染料を含む波長変換材料を混入した樹脂で形成すれば、半導体発光素子4からの青色光を緑色蛍光顔料又は緑色蛍光染料を含む波長変換材料を混入した樹脂に投射することにより青緑色系の光が得られる。 Further, the transparent resin 3, when used as a blue light-emitting as a semiconductor light emitting element 4, be formed by mixing the resin with a wavelength converting material comprising green fluorescent pigment or green fluorescent dye, a blue semiconductor light emitting element 4 blue-green light is obtained by projecting the mixed resin a wavelength converting material comprising green fluorescent pigment or green fluorescent dye light.
【0039】 [0039]
なお、透明樹脂3としては、無色透明なエポキシ樹脂等に、無機系の蛍光顔料や有機系の蛍光染料等からなる波長変換材料と、導電性材料とを混入させたものを使用することもできる。 As the transparent resin 3 may colorless transparent epoxy resin or the like, and an inorganic fluorescent pigments and organic fluorescent dyes such as the wavelength conversion material consisting of, also possible to use those obtained by mixing a conductive material .
【0040】 [0040]
この場合の導電性材料は、銀粒子のようなフィラが蛍光材に悪影響を及ぼさない程度に混入される。 The conductive material in this case, filler such as silver particles are mixed to the extent that does not adversely affect the fluorescent material. また、導電性材料は、半導体発光素子4自身のP電極とN電極とが低電荷でショートしない程度の高抵抗値を持つ。 The conductive material has a P electrode and N electrode of the semiconductor light emitting element 4 itself has a high resistance value so as not to short-circuit at a low charge.
【0041】 [0041]
なお、半導体発光素子4の電荷の高いものに対しては、導電性を持つような微量の添加により、半導体発光素子4全体に印加電圧よりも高電位な静電気等が帯電しても、その静電気等をグランドに流すようになっている。 Incidentally, with respect to those high charges of the semiconductor light emitting element 4, by the addition of trace amounts like having conductivity, even if a high potential of static electricity or the like than the voltage applied across the semiconductor light emitting element 4 is charged, the electrostatic It is made to flow to the ground and the like. これにより、特に静電気等に弱いInGaAlP、InGaAlN、InGaN又はGaN系の半導体発光素子4自身を静電気等から防いでいる。 Thereby, particularly vulnerable InGaAlP to static electricity or the like, InGaAlN, a semiconductor light emitting element 4 itself InGaN or GaN-based prevent from static electricity or the like.
【0042】 [0042]
具体的に、導電性材料の蛍光材混入樹脂部における体積抵抗は、150kΩ〜300kΩ程度とされている。 Specifically, the volume resistivity of the fluorescent material mixed resin portion of the conductive material is about 150Keiomega~300keiomega. また、半導体発光素子4の順方向抵抗が165Ω、逆耐圧抵抗が2.5MΩとされている。 Further, the forward resistance of the semiconductor light emitting element 4 165Omu, reverse breakdown voltage resistance is a 2.5Emuomega. これにより、導電性材料の抵抗は、半導体発光素子4に対してリークしない程度の抵抗であるとともに逆耐圧抵抗よりも低い抵抗値となる。 Thus, the resistance of the conductive material is a lower resistivity than the reverse breakdown voltage resistance as well as a degree of resistance without leaking to the semiconductor light emitting element 4. 従って、グランドに電流を流して半導体発光素子4自身への静電気の帯電防止を行うことができる。 Therefore, it is possible to perform the antistatic static electricity to the semiconductor light emitting element 4 itself by applying a current to ground.
【0043】 [0043]
半導体発光素子4は、n型層上に活性層を中心にダブルヘテロ構造からなるInGaAlP系、InGaAlN系、InGaN系、GaN系のいずれかの化合物の半導体チップからなる発光素子であり、有機金属気相成長法等で製作される。 The semiconductor light emitting element 4, InGaAlP system comprising a double heterostructure around the active layer to the n-type layer, InGaAlN type, InGaN type, a light emitting device comprising a semiconductor chip of any of the compounds of GaN-based, metal-organic vapor It is produced in a phase growth method, or the like.
【0044】 [0044]
また、図示はしないが、半導体発光素子4自身の基板はAl 23やInPサファイア等の透明基板からなる。 Although not shown, the substrate of the semiconductor light emitting element 4 itself consists of a transparent substrate such as Al 2 O 3 or InP sapphire. この透明基板上には活性層が配され、活性層上に透明電極が形成されている。 The on the transparent substrate is arranged, the active layer, a transparent electrode on the active layer is formed. 半導体発光素子4に取り付ける電極は、In 23 、SnO 2 、ITO等からなる導電性透明電極等をスパッタリング、真空蒸着、化学蒸着等により生成させて製作する。 Electrodes attached to the semiconductor light emitting element 4, an In 2 O 3, sputtering SnO 2, made of ITO or the like conductive transparent electrode such as vacuum deposition, manufactured by produced by chemical vapor deposition or the like.
【0045】 [0045]
そして、半導体発光素子4は、一方の面(図2の上面:表面4b)にアノード電極およびカソード電極を有している。 Then, the semiconductor light emitting element 4, one surface (upper surface in FIG. 2: surface 4b) has an anode electrode and a cathode electrode. 半導体発光素子4の電極を持たない他方の面(図2の下面:裏面4a)側は、透明樹脂3上に載置されて固着されている。 The other surface having no electrode of the semiconductor light emitting element 4 (in Figure 2 the lower surface: backside 4a) side is fixed is placed on the transparent resin 3. 半導体発光素子4のアノード電極およびカソード電極は、ワイヤ5でパターン2a,2bにボンディングされている。 The anode electrode and the cathode electrode of the semiconductor light emitting element 4 is bonded by wires 5 pattern 2a, the 2b.
【0046】 [0046]
ワイヤ5は金線等の導通線からなる。 Wire 5 consists of conductive lines such as a gold wire. このワイヤ5は、半導体発光素子4のアノード電極とパターン2aとの間、カソード電極とパターン2bとの間をそれぞれボンダによって電気的に接続している。 The wire 5 is electrically connected between the anode electrode and the pattern 2a of the semiconductor light emitting element 4, by respectively bonder between the cathode electrode and the pattern 2b.
【0047】 [0047]
リード端子6(6a,6b)は、導通性および弾性力のある燐青銅等の銅合金材等からなるリードフレームをケース7から直接取り出して形成されている。 Lead terminal 6 (6a, 6b) are formed is taken out directly lead frame made of a copper alloy such as phosphor bronze or the like with conductivity and elasticity from the case 7. リード端子6aは、半導体発光素子4のアノード電極側とパターン2aを介して電気的に接続される。 Lead terminal 6a is electrically connected via the anode electrode side and the pattern 2a of the semiconductor light emitting element 4. これにより、リード端子6aは、本発明の光源装置1(1A)としての陽極(+)として使用されるように構成される。 Thus, the lead terminals 6a are configured to be used as the anode (+) as a light source device 1 (1A) of the present invention.
【0048】 [0048]
また、リード端子6bは、半導体発光素子4のカソード電極側とパターン2bを介して電気的に接続される。 The lead terminal 6b is electrically connected via the cathode electrode side and the pattern 2b of the semiconductor light emitting element 4. これにより、リード端子6bは、本発明の光源装置1(1A)としての陰極(−)として使用されるように構成される。 Thus, the lead terminal 6b, the cathode of the light source device 1 (1A) of the present invention - configured to be used as ().
【0049】 [0049]
ケース7は、変成ポリアミド、ポリブチレンテレフタレートや芳香族系ポリエステル等からなる液晶ポリマなどの絶縁性の有る材料に、チタン酸バリウム等の白色粉体を混入させることにより、凹状部7aを有してモールド形成される。 Case 7, modified polyamide, the insulating resistant material such as a liquid crystal polymer consisting of polybutylene terephthalate and aromatic polyesters such as, by mixing the white powder such as barium titanate, has a concave portion 7a It is molded forms. その他、ケース7の凹状部7aの底面は、アルミニウム等の金属蒸着を施したり、金属箔を積層して反射面を形成してもよい。 Other, bottom surface of the concave portion 7a of the case 7, or subjected to a metal deposition of aluminum or the like, may be formed a reflecting surface by laminating a metal foil. このケース7は、凹状部7a内の底面にパターン2が露出している。 The case 7, pattern 2 is exposed to the bottom surface of the concave portion 7a.
【0050】 [0050]
また、ケース7は、光の反射性と遮光性の良いチタン酸バリウム等の白色粉体によって、半導体発光素子4の側面側から出光する光を効率良く反射している。 The case 7, the white powder of good barium titanate having light-shielding properties and the reflection of light, and efficiently reflect light exiting from the side surface side of the semiconductor light emitting element 4. そして、ケース7は、この反射した光を図2に示す凹状部7aのテーパ状の凹面7bにより上方に出射させる。 The case 7 is to emit upward by the tapered concave 7b of the recessed portion 7a showing the reflected light in FIG. また、ケース7は、本発明の光源装置1(1A)の発光した光を外部に漏れない様に遮光する。 The case 7 is shielding the light emission was of the light source device 1 (1A) of the present invention so as not to leak to the outside.
【0051】 [0051]
さらに、図2に示すように、ケース7の凹状部7a内には、パターン2、半導体発光素子4、ワイヤ5等の保護のために無色透明なエポキシ樹脂等の保護層8が充填されている。 Furthermore, as shown in FIG. 2, in the recessed portion 7a of the case 7, pattern 2, a semiconductor light emitting element 4, a protective layer 8, such as a colorless transparent epoxy resin for protection of the wire 5 or the like is filled .
【0052】 [0052]
上記のように構成される光源装置1(1A)では、例えば青色発光の半導体発光素子4を用い、透明樹脂3として橙色蛍光顔料や橙色蛍光染料の波長変換材料(または波長変換材料と導電性材料)を混入した樹脂を用いると、クリアで輝度の高い白色光を得ることができる。 In the light source device 1 (1A) constructed as described above, for example using a semiconductor light emitting element 4 emits blue light orange fluorescent pigment and an orange fluorescent dye of the wavelength converting material (or wavelength converting material and a conductive material as the transparent resin 3 ) with the mixed resin, it is possible to obtain a high white light brightness clear. すなわち、半導体発光素子4の上方から青色光が放射され、半導体発光素子4の下方に放射した青色光が透明樹脂3の波長変換材料によって黄色光に色変換される。 That is, the blue light is emitted from above the semiconductor light emitting element 4, blue light emission under the semiconductor light emitting element 4 is color converted into yellow light by the wavelength conversion material of the transparent resin 3. この色変換された黄色光は、透明樹脂3の上方および下方に放射される。 The color-converted yellow light is emitted above and below the transparent resin 3. 透明樹脂3の下方に放射された黄色光は、下部のパターン2aの面で反射されて上方に放射される。 Yellow light emitted below the transparent resin 3 is emitted upward is reflected by the surface of the lower portion of the pattern 2a. そして、半導体発光素子4自身が放射する青色光と、透明樹脂3の波長変換材料によって色変換された黄色光とが混ざり合って半導体発光素子4の上方から白色光が放射される。 Then, a blue light semiconductor light emitting element 4 itself emits white light is radiated mixed together and the color-converted yellow light by the wavelength conversion material of the transparent resin 3 from above the semiconductor light emitting element 4.
【0053】 [0053]
図3は本発明に係る光源装置の第2実施の形態の部分断面図である。 Figure 3 is a partial cross-sectional view of a second embodiment of a light source apparatus according to the present invention. また、図4は第2実施の形態の光源装置において半導体発光素子からの出射光の傾斜面での軌跡図である。 Further, FIG. 4 is a locus diagram of the inclined surface of the light emitted from the semiconductor light emitting element in the light source device of the second embodiment. なお、第1実施の形態の光源装置1Aと同等の構成要素には同一番号を付し、その詳細な説明については省略している。 Incidentally, the light source apparatus 1A and equivalent components in the first embodiment are denoted by the same numbers, it is omitted the detailed description thereof.
【0054】 [0054]
図3に示す第2実施の形態の光源装置1B(1)は、第1実施の形態の光源装置1Aと同様に、リードフレーム21、透明樹脂3、半導体発光素子4、ケース7を備えている。 A light source device 1B of the second embodiment shown in FIG. 3 (1), like the light source device 1A of the first embodiment includes a lead frame 21, the transparent resin 3, the semiconductor light emitting element 4, the case 7 .
【0055】 [0055]
この光源装置1B(1)が光源装置1Aと相違する点は、半導体発光素子4の4つの側面4eと対向するリードフレーム21のパターン2上の位置に傾斜面23を有している点にある。 The light source device 1B (1) is a point which differs from the light source device 1A, in that it has an inclined surface 23 at a position on the pattern 2 of the lead frame 21 opposed to the four sides 4e of the semiconductor light emitting element 4 .
【0056】 [0056]
さらに説明すると、傾斜面23は、図4に示す半導体発光素子4の裏面4aの輪郭位置、又は図3に示す半導体発光素子4の裏面4aの輪郭位置よりも外側位置から上部に向かって外側に広がるように傾斜を持たせたものである。 To further illustrate, the inclined surface 23, the contour position of the rear surface 4a of the semiconductor light emitting device 4 shown in FIG. 4, or outwardly from the outer position than the contour position of the rear surface 4a of the semiconductor light emitting element 4 toward the top of FIG. 3 those which gave inclined so as to spread.
【0057】 [0057]
この傾斜面23は、半導体発光素子4の裏面4aの輪郭位置から裏面4aの仮想延線(図3の一点鎖線で示すL−L線)と成す角度θが0°より大きく45°以下で外側上方に広げるようにするのが好ましい。 The inclined surface 23, the virtual extension line outside below 45 ° greater than the angle θ is 0 ° formed with the (L-L line indicated by a chain line in FIG. 3) of the back surface 4a from the contour position of the rear surface 4a of the semiconductor light emitting element 4 preferably to widen upwardly. 図3および図4では、傾斜面23の傾斜角度θを45°としている。 3 and 4, is set to 45 ° the inclination angle θ of the inclined surface 23. これにより、半導体発光素子4の4つの側面4eからの出射光を効率良く上方に反射させることができる。 Thus, it can be reflected efficiently upward light emitted from the four sides 4e of the semiconductor light emitting element 4.
【0058】 [0058]
透明樹脂3は、塗布または印刷により常に一定量を維持している。 The transparent resin 3 is always maintained a constant amount by coating or printing. そして、透明樹脂3は、図3に示すように、リードフレーム21上において、半導体発光素子4の載置面24を含め、半導体発光素子4の大きさよりも大きな面積で広い範囲で半導体発光素子4の側面4eと対向する傾斜面23上の位置まで及んで設けられる。 Then, the transparent resin 3, as shown in FIG. 3, on the lead frame 21, including the mounting surface 24 of the semiconductor light emitting element 4, the semiconductor light emitting element 4 in a wide range area greater than the size of the semiconductor light emitting element 4 It is ranging in provided to the position on the side 4e facing inclined surfaces 23. これにより、半導体発光素子4から放射された光をより効率的に色変換でき、特に印刷等による波長変換材料の量が薄くても最適な色調を得ることができる。 This allows more efficient color conversion of light emitted from the semiconductor light emitting element 4, can be obtained an optimum color thin the amount of wavelength converting material, in particular by printing.
【0059】 [0059]
ここで、図2および図3を用いて光線の軌跡について説明する。 The following describes the trajectory of the light beam with reference to FIGS.
半導体発光素子4の裏面4aから下方向に放射された光は、透明樹脂3の波長変換材料で波長変換される。 Light emitted downward from the rear surface 4a of the semiconductor light emitting element 4 is wavelength converted by the wavelength converting material of the transparent resin 3. 波長変換された一部の光は、半導体発光素子4に放射される。 Some whose wavelength is converted light is emitted in the semiconductor light emitting element 4. また、波長変換された他の光は、リードフレーム21のパターン2aで反射される。 Another light whose wavelength is converted, is reflected by the pattern 2a of the lead frame 21. この反射した光も半導体発光素子4に放射される。 The reflected light is also emitted to the semiconductor light-emitting device 4. この光は、半導体発光素子4を透過して半導体発光素子4から直接上方に放射された光と混合される。 This light is mixed with light emitted directly upward from the semiconductor light emitting element 4 is transmitted through the semiconductor light emitting element 4.
【0060】 [0060]
また、図4に示すように、半導体発光素子4の4つの側面4eから出射された光の内、下方向に進んだ光線L22は、傾斜面23に設けられた透明樹脂3に含まれている波長変換材料によって波長変換される。 Further, as shown in FIG. 4, of the light emitted from the four sides 4e of the semiconductor light emitting element 4, light rays L22 advanced downwards, it is included in the transparent resin 3 provided on the inclined surface 23 It is wavelength-converted by the wavelength converting material. そして、半導体発光素子4の4つの側面4eからの入射角と等しい反射角で光線L22は反射する。 The light L22 equal angle of incidence and the angle of reflection from the four sides 4e of the semiconductor light emitting element 4 is reflected. この光は、半導体発光素子4の4つの側面4eから水平方向に出射した光線L1や上方向に進んだ光線L11と混合される。 This light is mixed with light L11 proceeding to light L1 and upward emitted horizontally from the four sides 4e of the semiconductor light emitting element 4.
【0061】 [0061]
ここで、傾斜面23を設けた光源装置1Bの場合、図4に示すように、側面4eに対し直角に進む光線L1は、45°の傾きを持つ傾斜面23で45°に反射する。 Here, if the light source device 1B having a inclined surface 23, as shown in FIG. 4, light L1 proceeding at right angles to the side surfaces 4e is reflected at 45 ° by the inclined surface 23 with an inclination of 45 °. この反射した光線L11は、上部垂直方向(表面4bと平行な仮想面に対して直角)に進む。 Ray L11 that this reflection, the process proceeds to the upper vertical direction (perpendicular to the surface 4b parallel to the virtual plane).
【0062】 [0062]
また、図4に示すように、例えば側面4eから出射される光線L1に対し、下向きに出射される出射角β1=30°程度の光線L22は、45°の傾きを持つ傾斜面23で、透明樹脂3の波長変換材料により波長変換されて反射される。 Further, as shown in FIG. 4, for example, with respect to light rays L1 emitted from the side surface 4e, outgoing angle .beta.1 = 30 ° approximately rays L22 emitted downward is the inclined surface 23 with an inclination of 45 °, transparent It is reflected on the wavelength converted by the wavelength converting material of the resin 3. この波長変換されて反射された光線L23は、やや半導体発光素子4寄りの上方に出射される。 Light L23 reflected by the wavelength conversion is slightly emitted above the semiconductor light emitting element 4 closer.
【0063】 [0063]
同様に、側面4eから出射される光線L1に対し、上向きに出射される出射角β=30°程度の光線L32は、45°の傾きを持つ傾斜面23で、透明樹脂3の波長変換材料により波長変換されて反射される。 Similarly, with respect to light rays L1 emitted from the side surface 4e, upwardly the emitted emission angle beta = 30 ° approximately rays L32 is the inclined surface 23 with an inclination of 45 °, the wavelength converting material of the transparent resin 3 It is reflected on the wavelength conversion. この波長変換されて反射された光線L33は、やや半導体発光素子4から離れて、半導体発光素子4の上方に出射される。 The wavelength-converted light beam L33 reflected by the slightly away from the semiconductor light emitting element 4 is emitted above the semiconductor light emitting element 4.
【0064】 [0064]
このように、半導体発光素子4の4つの側面4eから出射した光は、半導体発光素子4の4つの側面4eの位置に対応してリードフレーム21のパターン2の傾斜面23上に設けた透明樹脂3の波長変換材料によって波長変換される。 Thus, a semiconductor light emitted from the four sides 4e of the light emitting element 4, a transparent resin provided in correspondence to positions of the four sides 4e of semiconductor light-emitting element 4 on the inclined surface 23 of the pattern 2 of the lead frame 21 It is wavelength-converted by the third wavelength converting material. その後、傾斜面23により垂直上方向に光が反射される。 Thereafter, the light is reflected vertically upward by the inclined surface 23. そして、この反射光は、半導体発光素子4からの直接光や傾斜面23で波長変換されずに反射した反射光等と混合され、混合色(例えば白色光)として半導体発光素子4の上方から外部に出射される。 Then, the reflected light is mixed with the reflected light or the like which is reflected without being wavelength converted by direct light and the inclined surface 23 of the semiconductor light emitting element 4, the outside from the upper side of the semiconductor light emitting element 4 as a mixed color (e.g. white light) It is emitted to.
【0065】 [0065]
ところで、図1乃至図4では、半導体発光素子4の載置面24よりも大きな面積で透明樹脂3をリードフレーム21のパターン2上に設ける構成について説明したが、透明樹脂3が設けられる基材をリードフレーム21に代えて、図5および図6に示す基板11や図7および図8に示すケース7としてもよい。 Incidentally, in FIGS. 1 to 4 have been described transparent resin 3 in larger area than the mounting surface 24 of the semiconductor light emitting element 4 structure provided on the pattern 2 of the lead frame 21, base transparent resin 3 is provided material the place of the lead frame 21, may be the case 7 shown in the substrate 11 and FIGS. 7 and 8 shown in FIGS.
【0066】 [0066]
図5は本発明に係る光源装置の第3実施の形態の部分断面図である。 Figure 5 is a partial cross-sectional view of a third embodiment of a light source apparatus according to the present invention. なお、第1実施の形態の光源装置1Aと略同等の構成要素には同一番号を付し、その詳細な説明については省略している。 Incidentally, the light source unit 1A substantially equal components of the first embodiment are denoted by the same numbers, it is omitted the detailed description thereof.
【0067】 [0067]
図5に示す光源装置1C(1)では、基板11を基材としている。 In the light source device 1C (1) shown in FIG. 5, and the substrate 11 with the substrate. 基板11は、電気絶縁性に優れたセラミック基板、液晶ポリマー樹脂基板、ガラス布エポキシ樹脂基板等の基板からなり、表面にはパターン2(2a,2b)が形成される。 The substrate 11 is a ceramic substrate having excellent electrical insulating properties, a liquid crystal polymer resin substrate made of a substrate of glass cloth epoxy resin substrate, etc., on the surface pattern 2 (2a, 2b) are formed.
【0068】 [0068]
例えばセラミック基板からなる基板11は、AlOやSiOを主成分とし、さらにZrO、TiO、TiC、SiCおよびSiN等との化合物からなる。 For example, the substrate 11 made of a ceramic substrate is mainly composed of AlO and SiO, further ZrO, a compound of TiO, TiC, SiC, and SiN. このセラミック基板は、耐熱性や硬度、強度に優れ、白色系の表面を持ち、半導体発光素子4からの発光された光を効率良く反射する。 The ceramic substrate, heat resistance and hardness, excellent strength, has a surface of white, the light emitted from the semiconductor light emitting element 4 efficiently reflected.
【0069】 [0069]
また、液晶ポリマー樹脂やガラス布エポキシ樹脂からなる基板11は、液晶ポリマーやガラス布エポキシ樹脂などの絶縁性の有る材料に、チタン酸バリウム等の白色粉体を混入または塗布させて成形される。 The substrate 11 made of liquid crystal polymer resin or glass cloth epoxy resin, the material having the insulating property such as a liquid crystal polymer or glass cloth epoxy resin, is molded by mixing or coating a white powder such as barium titanate. よって、半導体発光素子4からの発光された光を効率良く反射する。 Therefore, the light emitted from the semiconductor light emitting element 4 efficiently reflected.
【0070】 [0070]
なお、基板11としては、珪素樹脂、紙エポキシ樹脂、合成繊維布エポキシ樹脂および紙フェノール樹脂等の積層板や変成ポリイミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネートや芳香族ポリエステル等からなる板にパターン印刷を施して半導体発光素子4からの発光された光を効率良く反射する構成としてもよい。 As the substrate 11, silicon resins, paper epoxy resins, laminates and modified polyimide such as synthetic fiber cloth epoxy resin and paper phenol resin, polybutylene terephthalate is subjected to a pattern printing plate made of polycarbonate and aromatic polyester the light emitted from the semiconductor light emitting element 4 may be efficiently reflected configuration. その他、アルミニウム等の金属蒸着を施したり、金属箔を積層したフィルム形状物やシート状金属を貼って反射面を設ける構成とすることもできる。 Other possible or subjected to metal deposition such as aluminum, also be configured to provide a reflective surface put a film-shaped material or a sheet metal formed by laminating a metal foil.
【0071】 [0071]
基板11の表面には矩形状の凹部25が形成されている。 The surface of the substrate 11 a rectangular recess 25 is formed. この凹部25の底面は、半導体発光素子4が載置される平滑な載置面24を形成している。 The bottom surface of the recess 25, the semiconductor light emitting element 4 forms a smooth mounting surface 24 to be mounted. この載置面24は、半導体発光素子4の裏面4aと同等以上の面積を有している。 The mounting surface 24 has an area equal to or larger than the equivalent back surface 4a of the semiconductor light emitting element 4. 凹部25の周壁面は、半導体発光素子4の4つの側面4eと対向して第2実施の形態の光源装置1Bと同様の傾斜面23を形成している。 Circumferential wall surface of the recess 25 forms a similar inclined surface 23 and the light source unit 1B for the four sides 4e and opposite to a second embodiment of a semiconductor light-emitting element 4.
【0072】 [0072]
透明樹脂3は、基板11上の凹部25に塗布または印刷により形成され、常に一定量を維持している。 The transparent resin 3 is formed by coating or printing in the recess 25 on the substrate 11, is always maintained constant amount. そして、透明樹脂3の面積は、図5に示すように、半導体発光素子4の裏面4aの面積よりも大きい。 The area of ​​the transparent resin 3, as shown in FIG. 5, greater than the area of ​​the back surface 4a of the semiconductor light emitting element 4. しかも、半導体発光素子4の裏面4aは、透明樹脂3内に含まれるように透明樹脂3を介して凹部25の平坦面25a上に接着される。 Moreover, the rear surface 4a of the semiconductor light emitting element 4 is bonded on the flat surface 25a of the recess 25 through the transparent resin 3 to be included within the transparent resin 3.
【0073】 [0073]
なお、上記光源装置1Cにおいて、図6に示すように、基板11に凹部25を形成しない構成としてもよい。 In the above light source apparatus 1C, as shown in FIG. 6, it may not be formed a recess 25 on the substrate 11. この場合、透明樹脂3は、基板11上に設けられる。 In this case, the transparent resin 3 is provided on the substrate 11. 透明樹脂3の面積は、半導体発光素子4の裏面4aの面積よりも大きい。 Area of ​​the transparent resin 3 is larger than the area of ​​the back surface 4a of the semiconductor light emitting element 4. しかも、半導体発光素子4の裏面4aは、透明樹脂3内に含まれるように透明樹脂3を介して基板11上に接着される。 Moreover, the rear surface 4a of the semiconductor light emitting element 4 is bonded onto the substrate 11 through the transparent resin 3 to be included within the transparent resin 3.
【0074】 [0074]
図7は本発明に係る光源装置の第4実施の形態の部分断面図である。 Figure 7 is a partial cross-sectional view of a fourth embodiment of a light source apparatus according to the present invention. なお、第1実施の形態の光源装置1Aおよび第2実施の形態の光源装置1Bと略同等の構成要素には同一番号を付し、その詳細な説明については省略している。 Incidentally, the light source unit 1B substantially equal components of the light source device 1A and the second embodiment of the first embodiment are denoted by the same numbers, it is omitted the detailed description thereof.
【0075】 [0075]
図7に示す第4実施の形態の光源装置1D(1)では、ケース7を基材としている。 In the fourth embodiment of the light source device 1D (1) shown in FIG. 7, and the case 7 and the substrate. ケース7の凹状部7a内の底面には、第3実施の形態の光源装置1Cと同様の矩形状の凹部25が形成されている。 The bottom surface of the concave portion 7a of the case 7, a third embodiment of a light source device 1C similar rectangular recess 25 is formed. この凹部25の底面は、半導体発光素子4が載置される平滑な載置面24を形成している。 The bottom surface of the recess 25, the semiconductor light emitting element 4 forms a smooth mounting surface 24 to be mounted. この載置面24は、半導体発光素子4の裏面4aと同等以上の面積を有している。 The mounting surface 24 has an area equal to or larger than the equivalent back surface 4a of the semiconductor light emitting element 4. 凹部25の周壁面は、半導体発光素子4の4つの側面4eと対向して第2実施の形態の光源装置1Bと同様の傾斜面23を形成している。 Circumferential wall surface of the recess 25 forms a similar inclined surface 23 and the light source unit 1B for the four sides 4e and opposite to a second embodiment of a semiconductor light-emitting element 4.
【0076】 [0076]
透明樹脂3は、ケース7の凹部25上に塗布または印刷により形成され、常に一定量を維持している。 The transparent resin 3 is formed by coating or printing on the recess 25 of the case 7, always maintaining a constant amount. そして、透明樹脂3の面積は、図7に示すように、半導体発光素子4の裏面4aの面積よりも大きい。 The area of ​​the transparent resin 3, as shown in FIG. 7, greater than the area of ​​the back surface 4a of the semiconductor light emitting element 4. しかも、半導体発光素子4の裏面4aは、透明樹脂3内に含まれるように透明樹脂3を介して凹部25の平坦面25a上に接着される。 Moreover, the rear surface 4a of the semiconductor light emitting element 4 is bonded on the flat surface 25a of the recess 25 through the transparent resin 3 to be included within the transparent resin 3.
【0077】 [0077]
なお、上記光源装置1Dにおいて、図8に示すように、ケース7の凹状部7a内に凹部25を形成しない構成としてもよい。 In the above light source device 1D, as shown in FIG. 8, it may not be formed a recess 25 into the recess 7a of the case 7. この場合、透明樹脂3は、ケース7の凹状部7aの平坦面7c上に設けられる。 In this case, the transparent resin 3 is provided on the flat surface 7c of the recessed portion 7a of the casing 7. 透明樹脂3の面積は、半導体発光素子4の裏面4aの面積よりも大きい。 Area of ​​the transparent resin 3 is larger than the area of ​​the back surface 4a of the semiconductor light emitting element 4. しかも、半導体発光素子4の裏面4aは、透明樹脂3内に含まれるように透明樹脂3を介してケース7の平坦面7c上に接着される。 Moreover, the rear surface 4a of the semiconductor light emitting element 4 is bonded via the transparent resin 3 to be included within the transparent resin 3 on the flat surface 7c of the case 7.
【0078】 [0078]
このように、本例における光源装置1では、反射性を有する基材(反射性を有する基板11やリードフレーム21、ケース7内の反射性を有するパターンや電気配線パターン等)上に、波長変換材料(または波長変換材料と導電性材料)を混入した透明樹脂3によって、半導体発光素子4が接着固定されている。 Thus, in the light source apparatus 1 of this embodiment, on the substrate having a reflective (substrate 11 and the lead frame 21 having a reflective pattern and electrical interconnect pattern or the like having reflectivity in the case 7), the wavelength conversion a material (or wavelength converting material and the conductive material) transparent resin 3 obtained by mixing, semiconductor light emitting element 4 is bonded and fixed. これにより、半導体発光素子4の表面4b以外の面( 裏面4a 、側面4e)から出射された光は、透明樹脂3の波長変換材料(または波長変換材料と導電性材料)により波長変換される。 Thus, light emitted from the surface other than the surface 4b of the semiconductor light emitting element 4 (the back side 4a, the side surface 4e) is wavelength-converted by the wavelength converting material of the transparent resin 3 (or wavelength converting material and the conductive material). そして、この波長変換された光は、再度半導体発光素子4を透過し、表面4bから混合光として出射される。 Then, the wavelength converted light is transmitted through the semiconductor light emitting element 4 again, and is emitted as a mixed light from the surface 4b.
【0079】 [0079]
そして、白色光を得る場合には、半導体発光素子4として青色光を出射するものを用いる。 Then, in the case of obtaining white light is used one that emits blue light as a semiconductor light-emitting device 4. また、透明樹脂3として橙色蛍光顔料又は橙色蛍光染料を含む波長変換材料(または波長変換材料と導電性材料)を混入した樹脂を用いる。 Further, use of the orange fluorescent pigment or the wavelength converting material comprising orange fluorescent dye (or wavelength converting material and the conductive material) mixed resin as the transparent resin 3. これにより、半導体発光素子4自身の青色光が半導体発光素子4の上方に放射される。 Thus, the semiconductor light emitting element 4 itself of the blue light is emitted above the semiconductor light emitting element 4. そして、半導体発光素子4下方に放射された青色光が、透明樹脂3の波長変換材料によって変換された黄色光として、再度半導体発光素子4に反射される。 Then, the semiconductor light emitting element 4 blue light emitted downward, as a yellow light converted by the wavelength converting material of the transparent resin 3, it is reflected in the semiconductor light emitting element 4 again. 更に、半導体発光素子4の上方に放射された青色光と、半導体発光素子4に反射された黄色光とが完全に混ざり合って、均一な白色光が半導体発光素子4の上方から放射される。 Furthermore, the blue light emitted above the semiconductor light emitting element 4, intermingled completely and reflected yellow light in the semiconductor light emitting element 4, uniform white light is radiated from above the semiconductor light emitting element 4. その結果、波長変換材料(色変換部材)を一様に分布させれば、よりクリアで輝度の高い白色光を得ることができる。 As a result, if uniformly distributed wavelength converting material (color conversion member), it is possible to obtain a high white light brightness more clear.
【0080】 [0080]
特に、図3乃至図5および図7に示すように、半導体発光素子4の4つの側面4eと対向して傾斜面23を有する光源装置によれば、半導体発光素子4の裏面4aからの出射光と、半導体発光素子4の4つの側面4eからの出射光の大部分とが半導体発光素子4の裏面4aと傾斜面23とに形成される透明樹脂3の波長変換材料により波長変換され、半導体発光素子4に反射される。 In particular, as shown in FIGS. 3 to 5 and 7, according to the light source device having four sides 4e and opposite to the inclined surface 23 of the semiconductor light emitting element 4, light emitted from the rear surface 4a of the semiconductor light emitting element 4 When, is wavelength-converted by the majority and the wavelength conversion material of the transparent resin 3 is formed on the rear surface 4a and the inclined surface 23 of the semiconductor light emitting element 4 of the light emitted from the four sides 4e of the semiconductor light emitting element 4, the semiconductor light emitting It is reflected to the element 4. そして、半導体発光素子4の表面4bからの青色の出射光と、裏面4aや側面4eから出射されて波長変換された黄色の反射光とが混合されることにより白色光を得ることができる。 Then, it is possible to obtain white light by the blue light emitted from the surface 4b of the semiconductor light emitting element 4, and is emitted from the rear surface 4a and the side surface 4e and wavelength-converted yellow reflected light is mixed. これにより、色調性に優れ、軽量化、経済性および小型化にも富む光源装置を得ることができる。 Thus, excellent color properties, can be lightweight, to obtain a light source device which is rich in economy and miniaturization.
【0081】 [0081]
また、上述した本例の光源装置1では、透明樹脂3のエポキシ樹脂部分を透過した半導体発光素子4本来の発光色と、透明樹脂3で波長変換された発光色とが混合される。 Further, in the light source apparatus 1 of this example described above, the semiconductor light emitting element 4 original emission color having passed through the epoxy resin portion of the transparent resin 3, and emission color whose wavelength is converted by the transparent resin 3 is mixed. これにより、無色透明なエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等に混合分散する比率によって色度図等に示される色調を得ることができる。 Thus, it is possible to obtain the color tone as shown in the chromaticity diagram, such as the ratio of mixing and dispersing colorless transparent epoxy resin or silicone resin.
【0082】 [0082]
例えば、青色発光の半導体発光素子4からの光が橙色蛍光顔料又は橙色蛍光染料を混合した透明樹脂3に投射されると、青色光と橙色光との混合によって白色光が得られる。 For example, when light from the semiconductor light emitting element 4 of the blue emission are projected to the transparent resin 3 a mixture of the orange fluorescent pigment or orange fluorescent dye, white light is obtained by mixing the blue light and orange light. 透明樹脂3が多い場合には、橙色の色調の濃い光が得られる。 When the transparent resin 3 is large, dark light having an orange shade is obtained. 透明樹脂3が少ない場合には、青色の色調の濃い光が得られる。 When the transparent resin 3 is small, dark light of blue shades obtained. しかし、同じ量の透明樹脂3でも密度分布が大きいと、再度半導体発光素子4に戻る波長変換された光の光量が多くなる。 However, the transparent resin 3 even density distribution of the same amount is large, many quantity of the wavelength converted returns to the semiconductor light emitting element 4 again light. 従って、半導体発光素子4から放射された光がほとんど透明樹脂3の表面からの波長変換光となってしまう。 Therefore, it becomes wavelength-converted light from the emitted light most surface of the transparent resin 3 from the semiconductor light emitting element 4.
【0083】 [0083]
そこで、図3乃至図5および図7に示す光源装置1B,1C,1Dでは、基材(ケース7、基板11、リードフレーム21)に凹部を有し、白色光に必要な波長変換材料を含む透明樹脂3の量を維持している。 Therefore, in the light source apparatus 1B, 1C, 1D shown in FIGS. 3 to 5 and 7, the substrate (case 7, the substrate 11, the lead frame 21) has a recess to contain a wavelength conversion material required white light maintain the amount of the transparent resin 3. そして、透明樹脂3の波長変換材料の粒子間に無色透明なエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等を存在させている。 Then, and in the presence of a colorless transparent epoxy resin or silicone resin between the particles of wavelength converting material of the transparent resin 3. この構成によれば、透明樹脂3で波長変換された光が凹部の底面まで到達し、凹部による反射光が透明樹脂3の波長変換材料の粒子間を通過する。 According to this configuration, the light whose wavelength is converted by the transparent resin 3 reaches to the bottom surface of the recess portion, light reflected by the concave portion passes between the particles of wavelength converting material of the transparent resin 3. これにより、反射光を再度半導体発光素子4に戻し、反射効果が失われないようにすることができる。 Thus, the reflected light again returned to the semiconductor light emitting element 4, can be made to the reflection effect is not lost.
【0084】 [0084]
ところで、図9に示すように、傾斜面23を設けた光源装置1において、傾斜面23にパターン(電気配線パターン)2を有する構成とすれば、半導体発光素子4のアノード電極やカソード電極とパターン2とを容易にワイヤーボンダによってワイヤ(金線)5を接続することができる。 Meanwhile, as shown in FIG. 9, in the light source apparatus 1 provided with the inclined surface 23, with the configuration having a pattern (electrical wiring pattern) 2 on the inclined surface 23, the anode electrode and the cathode electrode of the semiconductor light emitting element 4 and the pattern and 2 it is possible to easily connect the 5 wires (gold) by a wire bonder. なお、この構成を採用する場合には、半導体発光素子4の側面4eと対向する傾斜面23の部分に透明樹脂3が設けられるようにし、それ以外の傾斜面23の部分のスペースを利用してパターン2が位置するようにする。 Incidentally, this when adopting the configuration, as the side surface 4e and partially in the transparent resin 3 opposed inclined surfaces 23 of the semiconductor light emitting element 4 is provided, by utilizing other space portion of the inclined surface 23 of the pattern 2 is to be positioned.
【0085】 [0085]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上のように、請求項1 乃至請求項3に係る光源装置によれば、半導体発光素子の裏面から下方に放射した光が、透明樹脂の波長変換材料により波長変換された光として再度上方に反射させられる。 As described above, according to the light source apparatus according to claims 1 to 3, light emitted downward from the back surface of the semiconductor light emitting element is reflected back upward as light whose wavelength is converted by the wavelength converting material of the transparent resin provoking. 更に、半導体発光素子の4つの側面から放射して下方に進んだ光を半導体発光素子よりも大きな面積で設けられた透明樹脂の波長変換材料により、波長変換された光として再度略上方に反射させられる。 Furthermore, the wavelength converting material of the transparent resin provided with larger area than the semiconductor light emitting element light traveling downward radiated from the four sides of the semiconductor light emitting element, it is reflected substantially above again as light whose wavelength is converted It is. そして、上記反射光と、半導体発光素子から出射される直接の放射光とが完全に混ざり合う。 Then, the above reflected light, and direct radiation emitted from the semiconductor light emitting element are mixed together completely. これにより、均一な混合光を半導体発光素子の表面から放射させることができる。 Thus, it is possible to emit uniform mixed light from the surface of the semiconductor light emitting element. また、透明樹脂が半導体発光素子の面積より大きな面積で設けられる。 The transparent resin is provided with a large area than the semiconductor light emitting element. これにより、透明樹脂に混入される波長変換材料を一定の均一のある厚さで塗布または印刷したときに、混合された全体の色調を厚さでなく面積でコントロールすることができる。 Thus, it is possible to control the wavelength converting material mixed in the transparent resin when coated or printed with a thickness of a certain uniform, the entire color that is mixed with the area rather than thickness. しかも、透明樹脂が接着材としての機能も兼ねて半導体発光素子を固定することができる。 Moreover, it is possible to transparent resin to fix the semiconductor light-emitting device also serves a function as an adhesive.
【0087】 [0087]
また、請求項に係る光源装置によれば、従来の半導体発光素子の上に蛍光材料を混入した透明樹脂が設けられた場合に比べて高輝度の発光を得ることができる。 Further, according to the light source device according to claim 4, it is possible to obtain light emission with high luminance as compared with the case where the transparent resin of the fluorescent material mixed on a conventional semiconductor light emitting element is provided. しかも、半導体発光素子が凹部内に塗布または印刷または充填された透明樹脂によって接着固定される。 Moreover, the semiconductor light emitting element is bonded and fixed by coating or printing or filled transparent resin in the recess. 従って、透明樹脂が接着材としての機能も兼ね、より多くの波長変換された光を再度半導体発光素子に戻して集光性を高めることができる。 Therefore, the transparent resin also functions as an adhesive, it is possible to increase the light collecting property back to more of a wavelength converted again semiconductor light emitting element light.
【0089】 [0089]
さらに、請求項5に係る光源装置によれば、半導体発光素子の4つの側面の方向からの出射光のうち、横方向に進んだ光線が、略真上方向に反射させられる。 Furthermore, according to the light source device according to claim 5, among the light emitted from the direction of the four sides of the semiconductor light emitting element, proceeding in the lateral direction light is brought reflects substantially right above. やや斜め下方向に進んだ光線が、半導体発光素子の略内側上方に反射させられる。 Somewhat light advanced obliquely downward is brought reflects substantially inside above the semiconductor light emitting element. 斜め上方向に進んだ光線が、半導体発光素子の略外側上方に反射させられる。 Rays advanced obliquely upward is brought reflects substantially outside above the semiconductor light emitting element. 従って、半導体発光素子の4つの側面の方向からの出射光を有効に利用することができる。 Therefore, it is possible to effectively use the light emitted from the direction of the four sides of the semiconductor light emitting element.
【0090】 [0090]
また、請求項6に係る光源装置によれば、 波長変換材料に加え、更に導電性材料が透明樹脂に混入されるので、この透明樹脂の上に半導体発光素子を接着固定すれば、半導体発光素子自身への静電気の帯電を防止することができる。 Further, according to the light source apparatus according to claim 6, in addition to the wavelength converting material, so further conductive material is mixed in the transparent resin, by bonding and fixing the semiconductor light-emitting element over the transparent resin, the semiconductor light emitting element it is possible to prevent the static electricity to itself.
【0091】 [0091]
さらに、請求項7に係る光源装置によれば、基材として、セラミック基板、液晶ポリマー樹脂基板、ガラス布エポキシ樹脂基板、リードフレーム、反射性を有するケースのいずれかが選択的に用いられるので、場所や材質にとらわれず、何処でも接着固定して白色等の任意の混合光を得ることができる。 Furthermore, according to the light source apparatus according to claim 7, as a substrate, a ceramic substrate, a liquid crystal polymer resin substrate, a glass cloth epoxy resin substrate, a lead frame, since any of the cases having reflectivity is used selectively, regardless of location or material, anywhere and adhere it is possible to obtain an arbitrary mixed light such as white.
【0092】 [0092]
また、請求項8に係る光源装置によれば、半導体発光素子として、InGaAlP、InGaAlN、InGaN、GaN系のいずれかが選択的に用いられるので、透明樹脂に混入される波長変換材料との組み合わせによって所望の混合色を得ることができる。 Further, according to the light source apparatus according to claim 8, as the semiconductor light emitting element, InGaAlP, InGaAlN, InGaN, since any of the GaN system is used selectively, by a combination of the wavelength conversion material mixed in the transparent resin it is possible to obtain a desired mixed color.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明に係る光源装置の第1実施の形態の略斜視構成図である。 1 is a schematic perspective diagram of a first embodiment of a light source apparatus according to the present invention.
【図2】図1の第1実施の形態の光源装置の部分側断面図である。 2 is a partial side sectional view of the light source device of the first embodiment of FIG.
【図3】本発明に係る光源装置の第2実施の形態の部分断面図であり、リードフレームに傾斜面を設けた光源装置の側断面図である。 Figure 3 is a partial cross-sectional view of a second embodiment of a light source apparatus according to the present invention, is a side sectional view of a light source device provided with an inclined surface on the lead frame.
【図4】本発明に係る光源装置の第2実施の形態の構成において、透明樹脂の波長変換材料で波長変換された後に反射面で反射する光線の軌跡を示す図である。 In the configuration of the second embodiment of the light source apparatus according to the present invention; FIG is a diagram showing the trajectory of the light rays reflected by the reflecting surface after being wavelength-converted by the wavelength converting material of the transparent resin.
【図5】本発明に係る光源装置の第3実施の形態の部分側断面図である。 5 is a partial side sectional view of a third embodiment of a light source apparatus according to the present invention.
【図6】図5の第3実施の形態の光源装置の変形例を示す部分側断面図である。 6 is a partial side sectional view showing a modification of the light source device of the third embodiment of FIG.
【図7】本発明に係る光源装置の第4実施の形態の部分側断面図である。 7 is a partial side sectional view of a fourth embodiment of a light source apparatus according to the present invention.
【図8】図7の第4実施の形態の光源装置の変形例を示す部分側断面図である。 8 is a partial side sectional view showing a modification of the light source device of the fourth embodiment of FIG.
【図9】本発明に係る光源装置の凹部の傾斜面に電気配線パターンを設けた例を示す部分側断面図である。 9 is a partial side sectional view showing an example in which an electrical wiring pattern on the inclined surface of the concave portion of the light source apparatus according to the present invention.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1(1A,1B,1C,1D)…光源装置、2(2a,2b)…パターン、3…透明樹脂、4…半導体発光素子、4a…裏面、4b…表面、4e…側面、5…ワイヤ、6(6a,6b)…リード端子、7…ケース、7a…凹状部、7b…凹面、8…保護層、11…基板、21…リードフレーム、23…傾斜面、24…載置面、25…凹部、θ…傾斜面と裏面部の仮想延線と成す角度、L1,L11,L22,L23,L32,L33…光線。 1 (1A, 1B, 1C, 1D) ... light source device, 2 (2a, 2b) ... pattern, 3 ... transparent resin, 4 ... semiconductor light-emitting element, 4a ... backside, 4b ... surface, 4e ... side, 5 ... wire, 6 (6a, 6b) ... lead terminal, 7 ... case, 7a ... concave portion, 7b ... concave, 8 ... protective layer, 11 ... substrate, 21 ... lead frames, 23 ... inclined surface, 24 ... mounting surface, 25 ... recess, theta ... angle between imaginary extension line of the inclined surface and the rear surface portion, L1, L11, L22, L23, L32, L33 ... light.

Claims (2)

  1. 絶縁性及び反射性を有する材料からなるケースを備え、 Includes a case made of an insulating and a reflective material,
    前記ケースには、底面と該底面から開口に向かって拡開する傾斜面とからなる凹部が設けられ、 The said casing, a recess consisting of an inclined surface expanding toward the opening from the bottom surface and the bottom surface is provided,
    前記凹部以外に導電性のパターンを設け、 The provided conductive pattern other than the recess,
    前記凹部の底面及び傾斜面には、波長変換材料が混入された透明樹脂を、半導体発光素子の裏面の面積よりも大きく、均一の厚さで設け、 The bottom surface and the inclined surface of the recess, a transparent resin having a wavelength conversion material are mixed, much larger than the back surface of the area of the semiconductor light emitting element, set at a uniform thickness,
    前記凹部の底面の前記透明樹脂の上には、前記半導体発光素子の側面が前記傾斜面と対向して当該半導体発光素子が接着固定されており、 On the transparent resin of the bottom surface of the recess, the semiconductor side surface of the light emitting element is the inclined surface facing to the semiconductor light-emitting device are bonded and fixed,
    前記半導体発光素子の裏面から発する光を前記底面の前記波長変換材料で波長変換して前記底面で反射させるとともに前記半導体発光素子の前記側面からの光を前記傾斜面に設けた前記波長変換材料で波長変換して前記傾斜面で反射させ 、この反射した光と、前記半導体発光素子の表面から発する光とを混合して前記半導体発光素子の表面から放射することを特徴とする光源装置。 The wavelength converting material light provided on the inclined surface from the side surface of the semiconductor light emitting element causes reflected by the bottom surface and the wavelength converted by the wavelength converting material of the bottom surface of the light emanating from the back surface of the semiconductor light emitting element light sources in by the wavelength converting is reflected by the inclined surface, and wherein the light the reflection, that radiate from the surface side of a mixture of a light surface or al onset of the semiconductor light emitting element and the semiconductor light emitting element apparatus.
  2. 前記凹部の傾斜面と、前記凹部の底面とのなす角度は、0度より大きく45度以下であることを特徴とする請求項記載の光源装置。 The inclined surface of the recess, the angle between the bottom surface of the recess, the light source apparatus according to claim 1, wherein a is less than 45 degrees greater than 0 degrees.
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