JP4269709B2 - Emitting device and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明はバックライト光源、ディスプレイ、照明など各種光源や光センサに利用される発光装置に係わり、特に、良好な信頼性と光学特性とを兼ね合わせた発光装置に関するものである。 The present invention relates backlight source, displays, light-emitting device to be used for various light sources and light sensors, such as lighting, especially, to a light emitting device combining its good reliability and optical properties.
【0002】 [0002]
【従来技術】 [Prior art]
今日、高輝度、高出力な半導体発光素子や小型且つ高感度な発光装置が開発され種々の分野に利用されている。 Today, high brightness, high power semiconductor light emitting device and small and highly sensitive light-emitting devices are used in various fields are developed. このような発光装置は、低消費電力、小型、及び軽量などの特徴を生かして、例えば、光プリンターヘッドの光源、液晶バックライト光源、各種メータの光源や各種読み取りセンサーなどに利用されている。 Such light-emitting device, low power consumption, taking advantage of small size, and features such as light weight, for example, an optical printer head of the light source, a liquid crystal backlight source is utilized such as a light source and various reading sensors for various meters.
【0003】 [0003]
このような発光装置の一例として、図23に示す如き発光装置が挙げられる。 As an example of such a light-emitting device, it includes such light-emitting device shown in FIG. 23. 凹部を有し且つリード電極が挿入されて一体成形されたプラスチック・パッケージ5を用い、前記凹部内底面から露出されたリード電極2上に発光素子としてLEDチップをダイボンドすると共にLEDチップの各電極とパッケージに設けられたリード電極とを金線などにより電気的に接続させる。 Using a plastic package 5 which is integrally molded is inserted and the lead electrode has a recess, and the electrodes of the LED chip as well as die-bonded LED chip as a light emitting element on the lead electrode 2 exposed from the recess bottom surface a lead electrode provided on the package are electrically connected by such as a gold wire or the like. このようにして凹部内に配置されたLEDチップは硬化後に剛性を有する透光性部材によって封止される。 Such LED chips arranged in the recess in the is sealed by light transmissive member having rigidity after curing. これにより、パッケージ内部に配置されたLEDチップやワイヤなどを、水分、外力など外部環境から保護することができ、極めて高い信頼性を有する発光装置が得られる。 Thus, an LED chip and wire positioned within the package, the moisture can be protected from the external environment such as external force, the light emitting device can be obtained with very high reliability.
【0004】 [0004]
しかしながら、このような発光装置は、利用分野の広がりからより厳しい環境条件で使用され始めている。 However, such a light-emitting device is used began under more severe environmental conditions from the spread of Field. 航空機や車載用に利用される発光装置では、例えば外気温により−20℃以下+80℃以上にまで変化する場合もある。 In the light emitting device used for aircraft or vehicle, for example it may vary up to -20 ° C. or less + 80 ° C. or higher by the outside air temperature. また、外気圧、熱衝撃などと同時に振動もある。 Also, some outside air pressure, the vibration thermal shock, such as at the same time. このような場合、熱応力により各構成部材が膨張や収縮をくり返すことになり、それぞれの構造的一体性が弱くなり、光学特性に悪影響を及ぼす他、信頼性も低下してしまう。 In this case, the components due to thermal stress will be repeated expansion and contraction, each structural integrity weakens, other adverse effects on optical properties, reliability deteriorates. また、近紫外領域において高輝度に発光することが可能な発光素子が開発され使用されている現在において、上記領域の光による各部材の劣化を抑制することが重要となっている。 Moreover, at present in use have been developed capable of emitting elements emit light with high luminance in the near ultraviolet region, to suppress the deterioration of the members due to the light of the region is important.
【0005】 [0005]
そこで近年、光により切断されないシロキサン結合を有する樹脂が注目されている。 In recent years, a resin having a siloxane bond which is not cleaved by light is focused. このような樹脂は、上記領域の波長に対して優れた耐光性を有する他、柔軟性が高く且つ熱に対して高い安定性を有する。 Such resins, in addition to having an excellent light resistance to the wavelength of the region and has a high stability against flexibility is high and heat.
【0006】 [0006]
しかしながら、柔軟性を有することにより表面も軟質であり機械的強度が弱く、発光装置の外装としては不向きである。 However, the surface also has low mechanical strength softer by having flexibility, which is not suitable as an exterior of the light emitting device. また、表面にタック性を有するため、異物が付着するため、発光面としては不向きである。 Moreover, since it has tackiness on the surface, because the foreign matter is adhered, it is unsuitable for a light-emitting surface.
【0007】 [0007]
そこで、特開2000−150968号には、放熱性に優れたパッケージを用い、上記金属製基体上に載置された発光素子を、空壁内部に柔軟性を有し且つ耐光性に優れた部材を備えた剛性カバーにて被覆してなる発光装置が記載されている。 Therefore, the JP 2000-150968, with excellent package heat dissipation, excellent light-emitting elements placed on the metallic substrate, the and light resistance has flexibility inside empty wall member It describes a light emitting device formed by coating at rigid cover having a. このように構成された発光装置は、優れた耐熱性、耐光性、および外部からの機械的強度を兼ね備えることが可能となる。 The configured light emitting device as is, it is possible to combine excellent heat resistance, light resistance, and mechanical strength from the outside.
【0008】 [0008]
【特許文献1】 [Patent Document 1]
特開2000−150968号公報【0009】 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-150968 Publication [0009]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
しかしながら、上記の如く、柔軟性を有する部材を剛性部材にて封止すると、封止する際に柔軟性部材に気泡が混入されやすい傾向にある。 However, as described above, when sealing the member having flexibility by rigid members, there is a tendency that air bubbles flexible member is likely to be mixed at the time of sealing. 特に、気体を通過しない金属やガラス等からなる剛性部材にて密封すると、前記気泡により熱安定性が損なわれた柔軟性部材が熱応力を緩和できなくなり、隣接する剛性部材を破損する場合がある。 In particular, when sealed with a rigid member made of does not pass through the gas metal or glass, flexible member the thermal stability was impaired will not be able to relax the thermal stress by the bubbles can damage the adjacent rigid member . また、柔軟性部材と剛性部材との界面に気泡が含有された場合、前記気泡が起因してこれらの界面が剥離され空気層が形成され、発光出力の低下や光学特性の変動が生じる。 Also, if air bubbles are contained in the interface between the flexible member and the rigid member, an air layer these interfaces is peeled the bubbles due is formed, variation in the reduction and optical characteristics of the light-emitting output is generated.
【0010】 [0010]
そこで本発明は、上記課題を解決し、高い信頼性を有し安定した光学特性を有する発光装置を提供する。 The present invention is to solve the above problems, to provide a light emitting device having stable optical properties has high reliability.
【0011】 [0011]
【発明を解決するための手段】 SUMMARY OF THE INVENTION
本発明の発光装置は、パッケージに設けられた凹部に配置された発光素子と、その発光素子を被覆する第一の透光性部材と、その第一の透光性部材に載置される第二の透光性部材と、を備える発光装置であって、上記第二の透光性部材は、上記発光素子の方向へ突出された凸形状と、その凸形状の外側に鍔部と、を有しており、上記鍔部は、上記パッケージの凹部内に配置され、上記第一の透光性部材により被覆されていることを特徴とする。 The light emitting device of the present invention includes a light emitting element disposed in a recess provided in the package, a first light transmissive member covering the light emitting element, a is placed on the first light-transmissive member a light emitting device comprising second and the translucent member, the second light transmitting member has a convex shape that protrudes in the direction of the light emitting element, and a flange portion on the outer side of the convex shape, the has, the flange portion is disposed in the recess of the package, characterized in that it is covered by the first light-transmissive member.
【0012】 [0012]
発光素子チップを柔軟性部材である第一の透光性部材と剛性部材である第二の透光性部材とを積層させて封止すると、これらの界面から気泡が混入されやすい。 When the light-emitting element chips are stacked and the second light transmitting member is a first light transmitting member and the rigid member is a flexible member for sealing, easily bubbles is mixed from these interfaces. 気泡が存在する発光装置は、高温下になると気泡の揮発爆発により一体性が損なわれてしまうため、実装基板等に一度に半田付けすることが可能なリフロー実装を施すことができず、量産性が乏しい。 Emitting device air bubbles are present, because is impaired is integrity by volatilization explosion of bubbles becomes a high temperature, it can not be subjected to reflow mounting that can be soldered once on a mounting substrate or the like, mass production It is poor. これに対して本願発明の発光装置は、剛性部材の形状を特定することにより、上記問題を解決し、リフロー実装をすることが可能な高い信頼性を有しており、Pbフリー実装にも対応することが可能である。 The light emitting device of the present invention, on the other hand, by specifying the shape of the rigid member, to solve the above problems, has high reliability capable of reflow mounting, corresponding to Pb-free mounting it is possible to.
【0013】 [0013]
上記背面の断面形状は、上記発光素子方向へ突出していれば特に限定されないが、一点にて発光素子と最近接しているようなV字型であると、気泡混入の防止効率が高まり好ましい。 The back of the cross-sectional shape is not particularly limited so long as to protrude into the light emitting element direction, if it is V-shaped as contact light emitting element and recently at one point, preferably increased prevention efficiency bubbly.
【0014】 [0014]
さらに、その一点が第二の透光性部材における背面の中央部であると、界面全体において気泡の混入を効率よく防止することができる。 Further, when one point that is at the center of the back in the second light transmitting member, it is possible to efficiently prevent inclusion of air bubbles in the entire interface. また、この背面を曲面とし、このような構成を有する背面にて柔軟性部材に圧力を加えると、上記柔軟性部材の流動速度が高速化されると共に気泡の脱泡効力を高めることができる。 Further, the back is curved, when pressure is applied to the flexible member at the back having such a structure, the flow rate of the flexible member can increase the defoaming effect of the bubble with the speed. これにより、信頼性の高い発光装置を量産性良く形成することができる。 Thus, it is possible to good mass productivity form a highly reliable light-emitting device. また、下方の柔軟性部材との密着性が向上され好ましい。 Also preferred is improved adhesion between the lower flexible member. また、背面を凸形状とすると、剛性部材の主面側に柔軟性部材があふれ出ることを抑制することができる。 Further, when the back and convex shape, it is possible to prevent the overflow flexible member on the main surface side of the rigid member.
【0015】 [0015]
上記剛性部材の下端は、外側へ広がる鍔部を有し、該鍔部の側面及び主面は上記柔軟性部材にて被覆されている。 The lower end of the rigid member has a flange portion extending outward, the side surface and the principal surface of the collar portion is covered by the flexible member. このように鍔部を設けることにより、剛性部材の取り付け作業の容易化される。 The provision of the flange portion, the facilitation of attachment work of the rigid member. また、柔軟性部材との密着性が向上され、光学特性に悪影響を及ぼすことなく信頼性を高めることができる。 Moreover, the improved adhesion to the flexible member, it is possible to improve reliability without adversely affecting the optical properties.
【0016】 [0016]
上記パッケージの凹部は、少なくとも第一の主面と、その第一の主面の上方にて外側へ広がる第二の主面と、その第二の主面より上方にて外側へ広がる第三主面とを有し、上記柔軟性部材は、上記第一の主面、上記第二の主面、および上記剛性部材の下端部に渡り連続的に設けられることが好ましい。 The recess of the package, at least a first major surface, a second major surface extending outward at above the first major surface, the third main extending outward at the upper than its second main surface and a surface, said flexible member, said first major surface, said second major surface, and be provided over continuously to the lower end of the rigid member preferably. これにより、別途接着剤を用いることなく各部材の一体性を保つことができ、信頼性に優れた発光装置が得られる。 Thus, it is possible to maintain the integrity of the members without using a separate adhesive, the light emitting device can be obtained having excellent reliability. これに対し少量の接着剤等で各部材を接着すると、接着剤等が局所的に熱劣化や光劣化し、これに起因して信頼性が低下してしまうが、上記構成とすることにより、局所的劣化を防止し、発光装置の長寿命化を実現している。 If contrary to bond the members with a small amount of adhesive or the like, an adhesive or the like is locally thermal degradation and photodegradation, it is reliable due to this lowered, with the above construction, to prevent local degradation, and a long-lifetime light-emitting device.
【0017】 [0017]
上記第二の主面は、上記第一の主面上に離間して設けられた少なくとも3以上の各支持台の主面であり、上記剛性部材の一背面は上記第二の主面と接していることが好ましい。 Said second major surface is at least 3 or more main surfaces of the support base which is provided at a distance from each other in the first on the major surface, one back surface of the rigid member is in contact with the second main surface it is preferred that. このような構成により、厳しい環境下にて使用され剛性部材と柔軟性部材とに剥離が生じたとしても、剥離箇所を前記支持台付近に制御することができ、光学特性を維持することができる。 With this configuration, even peeled and used rigid member and flexible member at a severe environment occurs, it is possible to control the release position in the vicinity of the support base, it is possible to maintain the optical properties .
【0018】 [0018]
上記剛性部材は、上記第二の主面の外郭内に少なくとも3以上の接点を有して内接しており、上記第一の主面および上記第二の主面は、それぞれ、上記剛性部材の各接点間外部に露出部を有することが好ましい。 Said rigid member is inscribed with at least 3 or more contacts in the outer periphery of said second major surface, the first main surface and the second main surface, respectively, of the rigid member it is preferred to have an exposed portion in each contact between the external. このように構成された発光装置は、柔軟性部材上に剛性部材を載置する際に係る圧力を利用し、上記第二の主面により精度良く位置決めされた剛性部材と上記第一の主面の露出部の作用により、柔軟性部材中または柔軟性部材と剛性部材との界面に混入した気泡を外部へ放出し、高い信頼性及び安定した光学特性を有する発光装置を歩留まり良く容易な手法にて得ることができる。 This configuration luminescent device as utilizes the pressure applied to the time of placing the rigid members on the flexible member, said second rigid member which is accurately positioned by the main surface and the first major surface by the action of the exposed portions of release air bubbles mixed at the interface between the flexible member during or flexible member and the rigid member to the outside, a light emitting device having high reliability and stable optical properties with good yield in an easy approach it can be obtained. 上記柔軟性部材の表面は、硬化前の塗布された状態では表面張力により中央部が上方に凸を有する形状となる場合が多く、この凸部を一背面により圧力をかけパッケージ凹部により流動させることにより、柔軟性部材全体において気泡の脱泡作用を施すことができる。 Surface of the flexible member, when a shape having a convex central portion upward by surface tension in the coated state before curing is large and thereby the convex portion is fluidized by the package recess under pressure with one back Accordingly, it is subjected to a defoaming effect of the bubbles in the entire flexible member. また、本発明の発光装置は、上記脱泡作用の際にオーバーフローされる柔軟性部材を利用し上記剛性部材と一体成型化されている。 The light-emitting device of the present invention is the rigid member integrally molded of utilizing the flexible member to be overflowed during the defoaming action. また、剛性部材の主面は、背面と反対側へ突出した曲面を有することが好ましい。 Further, the main surface of the rigid member preferably has a curved surface protruding to the rear side opposite. このような形状を有する発光面は、凹部の内壁により反射散乱された光を集光し正面方向における輝度を高めることができる。 The light emitting surface having a shape can increase the brightness in the condensing light reflected scattered by the inner wall of the recess front direction. 特に、上記の如く凹部方向へ突出した曲面を有する背面は、光が拡散された状態にて剛性部材中へと入射されるので、主面側に背面と反対側へ突出した曲面を設け、光を集光させることが好ましい。 In particular, the back having a curved surface that protrudes into the recess direction as described above, since light is incident on the rigid member in at a state of being diffused, providing a curved surface protruding to the rear on the major surface side opposite to the light it is preferable to focus the.
【0019】 [0019]
更に、上記剛性部材の下端は、外側へ広がる鍔部を有し、該鍔部の側面及び主面は上記柔軟性部材にて被覆され、上記鍔部の背面は、上記第二の主面と平行で且つ対向していることが好ましく、これにより剛性部材と上記第二の主面との位置決め精度が向上され、各発光装置間に光軸のズレを生じることなく信頼性の高い発光装置を量産性良く提供することができる。 Furthermore, the lower end of the rigid member has a flange portion extending outward, the side surface and the principal surface of the collar portion is covered by the flexible member, the back of the flange portion, and the second main surface preferably that and opposing parallel, thereby being improved positioning accuracy of the rigid member and the second major surface, a highly reliable light emitting device without causing the deviation of the optical axis between the light emitting device it is possible to provide high mass productivity.
【0020】 [0020]
第二の主面の外郭を、上記剛性部材の外郭より多くの角を有する多角形とすると、高密度実装することが可能な小型発光装置が得られる。 An outer shell of a second main surface, when a polygon having a number of corners than the outline of the rigid member, is capable compact light emitting device to high-density mounting is obtained.
【0021】 [0021]
剛性部材の外郭が上記接点においてRを帯びていると、第二の主面へ柔軟性部材をオーバーフローさせる速度が高速化され、剛性部材を迅速に固着することができる。 When the outer rigid member is charged with R in the above contact, the rate of overflowing the flexible member to the second major surface is faster, it is possible to quickly secure the rigid member. これにより、柔軟性部材へ係る応力が強まり、脱泡作用が向上し信頼性が高まる。 Thus, it intensified stress according to the flexible member, improved defoaming action increases reliability. さらに、上記第二の主面および剛性部材下端部にかけて設けられる柔軟性部材は、なだらかで平坦な主面となり、好ましい外観が得られる。 Furthermore, flexible member which is provided toward the second main surface and the rigid member lower portion becomes a smooth flat major surface is obtained pleasing appearance.
【0022】 [0022]
上記第一の主面において、上記露出部は、中央領域より外側へ突出した凸部であることが好ましい。 In the first main surface, the exposed portion is preferably a protrusion that protrudes from the central region to the outside. このような形状とすることにより、柔軟性部材を良好に第二の主面及び剛性部材下端部へ効率よく流動することができる。 With such a configuration, it is possible to satisfactorily flow efficiently to the second main surface and the rigid member lower portion of the flexible member. また、柔軟性部材が上記凸部壁面と衝突することにより、柔軟性部材の脱泡作用が向上される。 Further, since the flexible member collides with the protrusion walls, defoaming action of the flexible member is improved. 上記凸部は、上記第二の主面の角と対向していると、上記第二の主面の露出部上に均等な膜厚を有する柔軟性部材を形成することができ、構造的一体性を強化することができる。 The convex portion, when opposed to the corners of the second main surface, it is possible to form a flexible member having a uniform thickness on the exposed portion of the second major surface, structural integrity it is possible to strengthen the sex. また、上記凸部の先端はRが帯びていると、更に効果が増大する。 The tip of the convex portion when R is tinged further effect increases.
【0023】 [0023]
パッケージが、側面より一対のリード電極が挿入され成形樹脂にて一体成形されたものであるとき、上記リード電極のインナー部は、上記第一の主面において該第一の主面の外郭に沿って露出されていることが好ましい。 Package, when those that are integrally molded by being inserted the pair of lead electrodes from the side molding resin, the inner portion of the lead electrodes, along the contour of said first main surface in said first main surface it is exposed Te is preferred. リード電極の表面は金属であるため、柔軟性部材の流動性が優れていると考えられる。 Since the surface of the lead electrode is a metal, it is considered that the fluidity of the flexible member is excellent. 本発明は、パッケージの各側壁にて柔軟性部材を衝突反動させ上方へ流動させる構成とすることにより、高い信頼性を有しているが、リード電極を前記衝突反動が行われる側壁に沿って設けると、柔軟性部材の衝突反動速度が加速され、気泡の脱泡作用の効果が強められる。 The present invention, by adopting a configuration to flow upward collide reaction flexible member at each side wall of the package, but has high reliability, along the sidewalls of the lead electrode is the collision reaction takes place providing the collision rebound speed of the flexible member is accelerated, the effect of the defoaming action of the bubbles is enhanced.
【0024】 [0024]
リード電極のインナー部は、上記第一の主面の露出部から内側の二方向へ分離して設けられていることが好ましく、これにより上記効果を更に向上させることができる。 The inner portion of the lead electrode is preferably provided separately from the exposed portion of the first major surface to the inside of the two directions, thereby further improving the above effects. また、一体成形されたリード電極の抜けが防止される。 Also, to prevent escapes of integrally molded lead electrodes. また、保護素子のような他の素子を載置する必要がある場合、それぞれの分離枝リードの間に載置することにより、電気的に接続させると、発光観測面に関与しない位置に前記素子を載置することができ好ましい。 When it is necessary to place the other elements, such as protective element, by placing between each separation branches lead, the electrically connecting said element to a position which is not involved in light emission observation surface the preferred can be placed.
【0025】 [0025]
リード電極のインナー部は、背面の一部がパッケージ背面側から貫通した微小孔より露出していることが好ましい。 The inner portion of the lead electrode is preferably a part of the back is exposed from the micropores which penetrate from the package back surface side. これにより、ワイヤボンディングされる際や剛性部材を載置する際に受けるリード電極の応力を和らげることができる。 Thus, it is possible to relieve the stress of the lead electrodes received when placing the or rigid member when the wire bonding. これにより、リード電極と各部材との構造的一体化を強化することができる。 Thus, it is possible to enhance the structural integration of the lead electrodes and the member.
【0026】 [0026]
パッケージは、背面が実装面となる金属基体を有し、該金属基体の主面は上記凹部の底面から露出され、金属基体に発光素子が載置されていることが好ましい。 Package has a metal substrate rear is the mounting surface, the major surface of the metal substrate is exposed from the bottom surface of the recess, it is preferable that the light emitting element is mounted on the metal substrate. これにより、発光素子から生じる熱を良好に実装基板へと放熱することができ、発光素子を被覆する柔軟性部材の信頼性を高めることができる。 Accordingly, the heat generated from the light emitting element can be dissipated effectively to the mounting substrate, it is possible to improve the reliability of the flexible member covering the light emitting element. また、上記金属基体の表面にて下方の柔軟部材の流動性を向上され、発光素子近傍での局所的劣化を防止することができる。 Further, the improved flow properties of the lower flexible member at the surface of the metal substrate, it is possible to prevent local deterioration of the light emitting device near.
【0027】 [0027]
上記金属基体は、側面方向より挿入され上記成形樹脂にて上記リード電極と共に一体成形され、一端部が上記パッケージ側面より突出していることが好ましい。 The metal substrate may be integrally molded with the lead electrodes by being inserted from the side direction the molding resin, it is preferable that one end protrudes from the package side surface. これにより、金属基体の外気との接触面積が増し、発光装置の放熱性を向上させることができる。 This increases the contact area between the ambient air of the metal substrate, it is possible to improve the heat dissipation properties of the light-emitting device.
【0028】 [0028]
金属基体は、上記凹部から露出される第一の主面と、上記パッケージ内に埋没する第二の主面とを有することが好ましい。 Metal substrate preferably has a first major surface exposed from the recess and a second main surface buried in the package. これにより、発光装置の構造的一体性が向上される。 Thus, the structural integrity of the light emitting device is improved.
【0029】 [0029]
上記凹部底面から露出される金属基体の主面の中央部に第二の凹部を設け、該第二の凹部底面に発光素子を載置することが好ましい。 A second recess provided in the central portion of the main surface of the metal substrate exposed from the bottom surface of the recess, it is preferable to place the light-emitting element in the recess bottom surface of the second. これにより、発光素子端面から発光される光の取り出し効率が向上する他、柔軟性部材中への気泡混入防止や混入された気泡の脱泡作用、および発光装置使用時の発光素子近傍での柔軟性部材流動性も向上される。 Thus, in addition to improving extraction efficiency of light emitted from the light emitting element end face, flexible defoaming action of the bubbles that are mixed prevented and mixing air bubbles into the flexible member in, and in the vicinity of the light when the light emitting device using the sexual members fluidity is improved. また、柔軟性部材と放熱経路となる金属基体との接触面積が大きくなり、柔軟性部材の局所劣化を防止することができる。 Further, the contact area between the metal substrate serving as a flexible member and the heat radiating path is increased, it is possible to prevent local deterioration of the flexible member.
【0030】 [0030]
一対のリード電極の一端部は、金属基体の一端部が露出された側面と反対側の側面より所定の距離を隔てて並列に露出していることが好ましい。 One end portion of the pair of lead electrodes are preferably exposed in parallel at a predetermined distance from the opposite side to the side surface of one end portion of the metal substrate is exposed. これにより、実装基板の電極配線を簡易化することができる。 Thus, it is possible to simplify the electrode wiring of the mounting board. また、金属基体の背面面積を保ちつつ発光装置を小型化に形成することができる。 Further, it is possible to form a compact light-emitting device while keeping the back area of ​​the metal substrate. 更に、パッケージの背面において、上記反対側の側面側に切欠部を設けることにより、金属基体の背面に設ける導電部材が多すぎた場合でも、前記導電部材がリード電極方向へ流出することを上記切欠部にてとどめ、対向するリード電極まで流出することを防止することができ、歩留まりが向上される。 Further, in the back of the package, by providing a notch on the side of the opposite side, even when the conductive member provided on the back of the metal substrate is too high, that the conductive member flows out to the read electrode direction the notch kept at parts opposing can be prevented from flowing out to the lead electrodes, the yield is improved.
【0031】 [0031]
発光素子が同一平面側に正負一対の電極を有し、該正負一対の電極がそれぞれ上記一対のリード電極のインナー部とワイヤにて架橋されている場合、上記ワイヤの頂点は、上記第一主面と上記第二の主面の間に配置されていることが好ましい。 Emitting device has a pair of positive and negative electrodes on the same plane side, if the positive negative pair of electrodes are respectively crosslinked by the inner portion and the wire of the pair of lead electrodes, the apex of the wire, the first main it is preferably arranged between the surface and the second major surface. このようにワイヤを設けることにより、柔軟性部材の流動性が向上されるとともに、ワイヤに係る熱応力の影響を最小限とすることができる。 By providing the wire, with the flowability of the flexible member is improved, the influence of thermal stress applied to the wire can be minimized. また、リード電極が発光素子の各電極より上方に配置され、且つ発光素子からリード電極までのワイヤの通過点に上方へ突出した障害を有さないので、ワイヤボンディング作業を比較的容易に且つ信頼性高く行うことができる。 The lead electrodes are disposed above the respective electrodes of the light emitting element, and since the light emitting element may be routinely detected projecting upwardly passing point of the wire to the lead electrode, relatively easily and reliable wire bonding operation it is possible to perform high sex.
【0032】 [0032]
上記柔軟性部材に蛍光物質を含有させることも可能であり、上記柔軟性部材を少なくとも2つ以上の層からなる積層構造にて構成とする場合、上記蛍光物質は少なくとも1層に含有されていればよい。 It is also possible to incorporate the fluorescent substance to the flexible member, the case of the structure in the laminated structure composed of at least two layers of the flexible member, the fluorescent substance is only to be contained in at least one layer Bayoi.
【0033】 [0033]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
本発明者は種々の実験の結果、発光素子チップを柔軟性部材と剛性部材にて被覆する際において、剛性部材部材の形状を特定することにより、上記問題を解決することができることを見いだし、本発明を成すに至った。 The present inventors as a result of various experiments, the time of covering the light-emitting element chip in the flexible member and the rigid member, by specifying the shape of the rigid member member, found that it is possible to solve the above problems, the present leading to the completion of the invention. 以下、本発明の各構成について詳述する。 It described in detail below each arrangement of the present invention.
【0034】 [0034]
(パッケージ1) (Package 1)
パッケージは、例えば図1に示すように、正のリード電極と負のリード電極5、およびヒートシンクとなる金属基体とが、それぞれ対向した側面よりインサートされて閉じられた金型内に、下面側にあるゲートから溶融された成形樹脂を流し込み硬化して形成される。 Package, for example as shown in FIG. 1, the positive lead electrode and the negative lead electrode 5, and a metal substrate serving as a heat sink, each opposing insert has been in closed molds from the side surface, a lower surface side It is formed by curing pouring molten molding resin from a certain gate.
【0035】 [0035]
詳細に説明すると、パッケージは、主面側に第一の凹部を有し、該凹部底面より前記パッケージの一側面より挿入された金属基体6の主面が露出している。 In detail, the package has a first recess on the main surface side, the major surface of the metal substrate 6 which is inserted from one side of the package from the recess bottom surface is exposed. 前記金属基体6の主面には、発光素子が収納可能な第二の凹部が設けられている。 Wherein the main surface of the metal substrate 6, the light emitting element a second recess is provided capable of accommodating.
【0036】 [0036]
一方、前記第一の凹部の上方において外側へ広がる第一の主面、及び前記第一の主面の上方において外側へ広がる第二の主面が設けられている。 Meanwhile, the first main surface that extends outwardly above the first recess, and a second main surface that extends outwardly above the said first major surface is provided. 前記第一の主面より前記パッケージの一側面と対向した他方の側面より挿入された正負一対のリード電極の主面が露出している。 Major surface of the first aspect and opposing the other of the inserted pair of positive and negative lead electrodes from the side of the package from the major surface is exposed. 前記リード電極の主面は、前記発光素子の各電極とそれぞれワイヤにて電気的に接続されている。 The main surface of the lead electrode is electrically connected with respectively the electrodes of the light emitting element wire. また、前記第二の主面は上方に載置される剛性部材の位置決めの役割を成している。 Also, the second major surface forms a part of the positioning of the rigid member to be placed upward.
【0037】 [0037]
このような構成を有するパッケージを用い、前記パッケージの凹部底面に発光素子が電気的に接続され、これらを第一の封止部材である柔軟性部材および第二の封止部材である剛性部材にて密封して本発明の発光装置が得られる。 Using a package having such a configuration, the package of the recess bottom surface to the light emitting element is electrically connected, them into rigid member is a flexible member and a second sealing member which is a first sealing member the light emitting device of the present invention is obtained by sealing Te.
【0038】 [0038]
ここで、前記第一の凹部にて露出するリード電極主面は、前記発光素子チップの各電極と架橋される導電ワイヤを固着するに必要な面積が露出していれば良く、図16の如くその他のリード電極主面はパッケージ樹脂と同一材料にて覆われていることが好ましい。 Here, the lead electrode main surface exposed in said first recess, said light emitting element may if exposed area required for fixing the conductive wire to be crosslinked with each electrode of the chip, as shown in FIG. 16 other lead electrode main surface is preferably covered by the package resin of the same material. これにより、リード電極と第一の封止部材との界面に生じる気化膨脹を抑制することができる。 Thus, it is possible to suppress the vaporization expansion generated at the interface between the lead electrode and the first sealing member. また、比較的密着性の強いパッケージ成形樹脂と封止部材との接触面積を大きくすることより、発光装置の一体性を高め、光学特性及び信頼性の高い発光装置が得られる。 Further, from increasing the contact area between the relatively adhesion strong package molding resin and the sealing member, increasing the integrity of the light emitting device, the optical characteristics and high reliability light emitting device is obtained.
【0039】 [0039]
ここで、本実施の形態のパッケージは、前記第二の封止部材から外側に前記第一の主面と前記第二の主面の一部が露出可能な形状とされている。 Here, the package of the present embodiment, a portion of said second said first main surface from the sealing member to the outer side of the second major surface is a possible exposure shape. 本実施の形態では、第二の主面の外壁をR取りされた四角とし、該四角内に外郭が円である第二の封止部材が内接され、該第二の封止部材の外周4箇所にて、前記第二の主面の縁部および前記第一の主面の縁部の双方が露出している。 In this embodiment, the outer wall of the second main surface is R-up by squares, the second sealing member outline is a circle is inscribed in the square, the outer periphery of said second sealing member at four places, both edges of the edge and the first main surface of the second major surface is exposed. このように本発明は、パッケージ内部に柔軟性部材を封止した後、上方に剛性部材を載置した際、前記剛性部材に塞がれずパッケージの底面から上方まで一貫した通路を設けることにより、前記通路より柔軟性部材と共に気泡も押し出され、剛性部材と柔軟性部材との間に気泡が混入することを抑制することができる。 Thus the present invention, after sealing the flexible member inside the package, when placing the rigid member upward, by providing a consistent path from the bottom of the plugged without package to the rigid member to above, the bubbles extruded together from the flexible member passage, it is possible to prevent the air bubbles from entering between the rigid member and the flexible member. 特に本実施の形態では、前記第一の主面の露出部を前記第一の主面の中央部から突出した凸形状とすることにより、前記凸形状の外郭による衝突反動により気泡の脱泡効果を向上させている。 Particularly in this embodiment, the by a protruding convex from the center of the exposed portion first major surface of the first main surface, defoaming effect of bubbles due to collision rebound by the outline of the convex thereby improving the. 本実施の形態ではパッケージの形態を調整することによりこのような一貫通路を形成しているが、これに限られるものではなく、レンズの縁部に切欠を形成することにより形成することもできる。 Although in the present embodiment is formed such through channel by adjusting the form of a package, not limited to this and can also be formed by forming a notch on the edge of the lens.
【0040】 [0040]
(リード電極5) (Lead electrode 5)
リード電極は、銅や鉄入り銅等の高熱伝導体を用いて構成することができる。 Lead electrodes can be configured using a high thermal conductor such as copper or iron-containing copper. また、発光素子からの光の反射率の向上及びリード基材の酸化防止等のために、リード電極の表面に銀、アルミ、銅や金等の金属メッキを施すこともでき、またリード電極の表面の反射率を向上させるため平滑にすることが好ましい。 Further, in order to prevent oxidation of improvement and the lead base material of the reflection of light from the light emitting element, the silver on the surface of the lead electrode, aluminum, can also be subjected to metal plating of copper, gold, etc., and the lead electrodes it is preferable to smooth to improve the reflectance of the surface. また、リード電極の面積は大きくすることが好ましく、このようにすると放熱性を高めることができ、配置される発光素子チップの温度上昇を効果的に抑制することができる。 Further, it is preferable to increase the area of ​​the lead electrodes, such that the it is possible to improve the heat dissipation properties, can be effectively suppress an increase in the temperature of the light emitting device chip disposed. これによって、発光素子チップに比較的多くの電力を投入することが可能となり光出力を向上させることができる。 Thereby, it is possible to improve the can and becomes light output by pouring a relatively large amount of power to the light emitting device chip.
【0041】 [0041]
リード電極は、例えば、0.15mm厚の銅合金属からなる長尺金属板をプレスによる打ち抜き加工により形成される。 Lead electrodes are, for example, a 0.15mm thick elongated metal plate made of Dogo metal is formed by punching by a press. 本実施の形態では、一方向に正のリード電極と負のリード電極が連なるようにプレス加工を施している。 In this embodiment, a positive lead electrode and the negative lead electrode is subjected to press working so as to be continuous in one direction.
【0042】 [0042]
本発明の発光装置において、リード電極の背面と側面との交わる角は曲線を帯びていることが好ましい。 In the light emitting device of the present invention, intersecting angle between the back and sides of the lead electrodes is preferably that carry a curve. このように、樹脂を注入する方向に合わせてリード電極の端部に丸みを設けると成形樹脂の流れがスムーズとなり、前記リード電極と成形樹脂部との密着性が強化させる。 Thus, in accordance with the direction of injecting the resin becomes smooth flow of the molding resin and providing a rounded end of the lead electrode, adhesion between the lead electrodes and the molding resin portion is enhanced. また、パッケージ底面に露出された一対のリード電極間の空間に隙間なく樹脂を充填させることができる。 Further, it is possible to fill the gaps without resin in the space between the pair of lead electrodes exposed on the bottom of the package. また、成形樹脂部のリード電極との接合ラインは、前記リード電極と対応した形状となる。 The joining line of the lead electrode of the molding resin portion has a shape that corresponds to the lead electrode. よって上記の形状を有するリード電極を用いると、成形樹脂部の側面上の前記背面との接合ラインは、底角が曲線を帯びた凹部形状とすることができる。 Therefore the use of lead electrodes having the above shape, the junction lines between the back on the side of the molded resin portion may be a recess shaped base angles tinged curve. これにより前記接合ラインにおける応力集中が回避されパッケージ・クラックの発生を抑制することができる。 This stress concentration in the joint line can be avoided, it is possible to suppress the occurrence of package cracking.
【0043】 [0043]
また更に、リード電極の主面と側面との交わる角は鋭角に盛り上がっていることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the intersecting angle between the main surface and the side surface of the lead electrodes are raised at an acute angle. これにより、リード電極と第一の封止部材との密着性が向上され、これらの界面での剥離を抑制することができる。 This will improve the adhesion between the lead electrode and the first sealing member, it is possible to suppress peeling at these interfaces.
【0044】 [0044]
また、パッケージ成形体の外壁から突き出した正のリード電極と負のリード電極のアウタ・リード部は、背面が成型樹脂部の背面、および金属基体の背面と同一平面を成すようにガルウィング型に加工され、正負の接続端子部となっている。 Further, outer lead portions of protruding from the outer wall of the molded package positive lead electrode and the negative lead electrode, the back rear of the molded resin portion, and gull-wing to form a back flush of the metal substrate processed It is, has a negative connection terminal. 尚、本発明の接続端子部の構造は、ガルウィング型に限られるものではなく、J−ベンド(Bend)等、他の構造であってもよい。 The structure of the connection terminal portions of the present invention is not limited to the gull wing type, J-bend (Bend), etc., it may be another structure.
【0045】 [0045]
(金属基体6) (Metal substrate 6)
本実施の形態の発光装置に用いられるパッケージは、中央部に、発光素子を収納し前記発光素子からの発熱を良好に放熱することが可能な金属基体を有する。 Packages used in the light-emitting device of this embodiment, the central portion, having a good heat radiating metal substrate capable of heat generated from the light emitting element housing the light emitting element. 前記金属基体は、主面側に凹部を有し、背面は発光装置の実装面、つまりリード電極の接続端子部背面、および成型樹脂部背面とほぼ同一平面上に位置しており、実装基板と接するように構成されている。 The metal substrate has a recess on the main surface, the back surface is located in the light emitting mounting surface of the device, i.e. the connecting terminal portions back of the lead electrodes, and substantially coplanar with the molded resin portion back, and the mounting board and it is configured to contact. このように構成することにより、発光素子からの発熱を直接実装基板へと放熱することができ、発光素子への電流投下量を増大させ出力向上を図ることができる。 With this configuration, heat generated from the light emitting element can be radiated directly to the mounting board, to increase the current drop amount to the light emitting element can improve the output. 前記凹部底面の膜厚は、良好な放熱性を有するように薄膜に形成されている。 The thickness of the bottom surface of the recess is formed into a thin film so as to have good heat dissipation. 前記凹部は、発光装置の中央部に位置することが好ましく、これにより良好な指向特性が得られる。 The recess is preferably positioned at the center of the light emitting device, thereby good directivity is obtained. また凹部は、前記発光素子全体を収納することが可能な容積を有することが好ましい。 The recess preferably has a volume capable of accommodating the entire light emitting device. これにより、発光素子の四方側面から発光される光を前記凹部内壁にて良好に正面方向へ取り出すことができる。 This makes it possible to take out the light emitted from the square side of the light emitting element to satisfactorily front direction by the concave inner wall. また、色変換層を用いて発光素子の波長を変換させる場合、前記凹部内に配置された前記発光素子全体を色変換層で容易に被覆することが可能となる。 Further, when converting the wavelength of the light emitting device using the color conversion layer, it is possible to easily cover the entire light emitting element disposed in the recess in the color conversion layer. 前記色変換層は、透光性部材と前記発光素子から発光される光の一部を吸収し他の波長を発光することが可能な蛍光物質とからなる。 The color conversion layer is composed of absorbing a part of light emitted from the light emitting element and the light-transmitting member and the fluorescent material capable of emitting other wavelengths. 本発明に用いられる金属パッケージは、特に発光素子が配置される凹部の放熱性が優れているため、前記色変換層の各部材は無機物に限らず有機物を用いることも可能であり、大電流投下による前記有機物の劣化はほとんどおこらず、良好な光学特性が得られる。 Metal package used in the present invention, since the particular heat dissipation of the recess where the light emitting element is disposed excellent, each member of the color conversion layer is also possible to use organic substances not limited to inorganic, high current dropped degradation of the organic material by almost occur not good optical characteristics can be obtained. また、前記凹部の内壁は、容積が開口側へいくほど大きくなるようにがテーパー形状であることが好ましく、これにより更に高輝度に発光することが可能な発光装置が得られる。 Further, the inner wall of the recess, that as the larger the volume goes to the opening side is tapered preferably, thereby further light emitting device capable of emitting a high luminance can be obtained.
【0046】 [0046]
前記凹部は、例えば金属平板に絞り加工を施すことにより構成される。 The recess is constructed by performing a drawing process, for example flat metal plate. 本実施の形態では、金属平板の主面方向から絞り加工を施して金属を背面方向に流し凹部を形成する。 In this embodiment, to form a recess to flow by applying a drawing process from the principal surface direction of the flat metal plate of metal towards the back. これにより、背面の外郭は凹凸を有する形状となり、成型樹脂部との接触面積が増大され、構造的一体性を強化することができる。 Thus, the back of the shell has a shape having irregularities, the contact area between the molding resin portion is increased, it is possible to enhance the structural integrity.
【0047】 [0047]
前記リード電極及び金属基体の熱伝導率はそれぞれ、10W/m・K以上100W/m・K以下の範囲であることが好ましく、より好ましくは15W/m・K以上80W/m・K以下、更に好ましくは15W/m・K以上50W/m・K以下である。 Wherein each lead electrode and the thermal conductivity of the metal substrate, 10 W / preferably m is · K or more 100W / m · K or less, more preferably in the range of 15W / m · K or more 80W / m · K or less, more it is preferably at most 15W / m · K or higher 50W / m · K. 信頼性を維持しながら大電流を長時間投下することが可能な発光装置が得られる。 Emitting device capable of dropping a long time a large current while maintaining reliability.
【0048】 [0048]
(発光素子2) (Light-emitting element 2)
本発明で用いられる発光素子チップは、特に限定されないが、上記の如く一対のリード電極と金属基体とが成型樹脂にてインサート成形されている場合、同一面側に正負一対の電極を有する発光素子チップが用いられる。 Emitting element chip used in the present invention is not particularly limited, when the pair of lead electrodes and the metal substrate as described above is insert-molded with molding resin, the light-emitting element having a pair of positive and negative electrodes on the same side chip is used. また、蛍光物質を用いた場合、該蛍光物質を励起可能な発光波長を発光できる発光層を有する半導体発光素子が好ましい。 In the case of using a fluorescent substance, semiconductor light-emitting device having a light emitting layer capable of emitting light excitable emission wavelength fluorescent material is preferable. このような半導体発光素子としてZnSeやGaNなど種々の半導体を挙げることができるが、蛍光物質を効率良く励起できる短波長が発光可能な窒化物半導体(In Al Ga 1−X−Y N、0≦X、0≦Y、X+Y≦1)が好適に挙げられる。 Can be mentioned various semiconductors such as ZnSe or GaN as such semiconductor light emitting device, a short wavelength capable of emitting nitride semiconductor capable of efficiently exciting the fluorescent substance (In X Al Y Ga 1- X-Y N, 0 ≦ X, 0 ≦ Y, X + Y ≦ 1) is preferably exemplified. また所望に応じて、前記窒化物半導体にボロンやリンを含有させることも可能である。 Also if desired, it is also possible to incorporate boron or phosphorus to the nitride semiconductor. 半導体の構造としては、MIS接合、PIN接合やpn接合などを有するホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構成のものが挙げられる。 The structure of the semiconductor, MIS junction, homo structure with like PIN junction or pn junction may include the hetero structure to heterostructure or double. 半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を種々選択することができる。 It can be variously selected emission wavelength depending on the material and the mixed crystal ratio of the semiconductor layer. また、半導体活性層を量子効果が生ずる薄膜に形成させた単一量子井戸構造や多重量子井戸構造とすることもできる。 The semiconductor active layer may be a single quantum well structure or a multiple quantum well structure provided with thin layer (s) for quantum effect. 窒化物半導体を使用した場合、半導体用基板にはサファイア、スピネル、SiC、Si、ZnO、およびGaN等の材料が好適に用いられる。 When using a nitride semiconductor, the semiconductor substrate is sapphire, spinel, SiC, Si, ZnO, and materials such as GaN are preferably used. 結晶性の良い窒化物半導体を量産性よく形成させるためにはサファイア基板を用いることが好ましい。 In order to form good mass productivity good nitride semiconductor crystallinity is preferable to use a sapphire substrate. このサファイア基板上にMOCVD法などを用いて窒化物半導体を形成させることができる。 Thereby forming a nitride semiconductor with MOCVD or the like to the sapphire substrate. サファイア基板上にGaN、AlN、GaAIN等のバッファ層を形成しその上にpn接合を有する窒化物半導体を形成させる。 GaN on the sapphire substrate, AlN, to form a nitride semiconductor having formed a buffer layer such as GaAlN pn junction thereon. 窒化物半導体を使用したpn接合を有する発光素子例として、バッファ層上に、n型窒化ガリウムで形成した第1のコンタクト層、n型窒化アルミニウム・ガリウムで形成させた第1のクラッド層、窒化インジウム・ガリウムで形成した活性層、p型窒化アルミニウム・ガリウムで形成した第2のクラッド層、p型窒化ガリウムで形成した第2のコンタクト層を順に積層させたダブルへテロ構成などが挙げられる。 As the light emitting element example having a pn junction using the nitride semiconductor, on the buffer layer, a first contact layer formed with n-type gallium nitride, a first clad layer was formed in the n-type aluminum gallium nitride, active layer formed of indium-gallium, second cladding layer of p-type aluminum gallium nitride, and the like terrorism constitutes a second contact layer of p-type gallium nitride to double as a laminate in this order. 窒化物半導体は、不純物をドープしない状態でn型導電性を示す。 Nitride semiconductor shows n-type conductivity when not doped with impurities. 発光効率を向上させるなど所望のn型窒化物半導体を形成させる場合は、n型ドーパントとしてSi、Ge、Se、Te、C等を適宜導入することが好ましい。 Case of forming a desired n-type nitride semiconductor such as improving luminous efficiency, Si as an n-type dopant, Ge, Se, Te, it is preferable to appropriately introduce C like. 一方、p型窒化物半導体を形成させる場合は、p型ドーパントであるZn、Mg、Be、Ca、Sr、Ba等をドープさせる。 On the other hand, when forming a p-type nitride semiconductor, Zn is a p-type dopant, Mg, Be, Ca, Sr, is doped with Ba or the like. 窒化物半導体は、p型ドーパントをドープしただけではp型化しにくいためp型ドーパント導入後に、炉による加熱やプラズマ照射等により低抵抗化させることが好ましい。 Nitride semiconductor, after just the p-type hard for p-type dopant introduction doped with a p-type dopant, be low resistance is preferable by heating or plasma irradiation or the like by a furnace. また、前記p型層上に金属層を積層した後、半導体用基板を除去してもよい。 Further, after laminating a metal layer on the p-type layer, it may be removed for semiconductor substrate. このように構成された発光素子を前記金属層が実装面側となるように実装すると、放熱性の高い発光装置が得られる。 Implementing this configuration is a light emitting element such that the metal layer is the mounting surface side, high heat dissipation emitting device is obtained. それぞれ露出されたp型層及びn型層上に各電極を形成後、半導体ウエハーからチップ状にカットさせることで窒化物半導体からなる発光素子を形成させることができる。 After forming each electrode, each exposed p-type layer and the n-type layer, it is possible to form a light-emitting element of a nitride semiconductor by causing cut into chips from the semiconductor wafer.
【0049】 [0049]
本発明の発光ダイオードにおいて、白色系を発光させるには、蛍光物質からの発光波長との補色関係や透光性樹脂の劣化等を考慮して、発光素子の発光波長は400nm以上530nm以下が好ましく、420nm以上490nm以下がより好ましい。 In the light emitting diode of the present invention, in order to emit white, taking into account the like complementary color relationship and the translucent resin deterioration of the emission wavelength from the fluorescent substance, the emission wavelength of the light emitting element is preferably 400nm or more 530nm or less or less, more preferably 420nm or more 490 nm. 発光素子と蛍光物質との励起、発光効率をそれぞれより向上させるためには、450nm以上475nm以下がさらに好ましい。 Excitation of the light emitting element and a fluorescent substance, in order to improve more the luminous efficiency of each is more preferably 450nm or more 475nm or less.
【0050】 [0050]
なお本発明では、発光素子チップが耐光性に優れ且つ柔軟性を有する第一の封止部材にて信頼性高く封止されているため、近紫外線や紫外線による構成部材の局所的劣化を抑制することができる。 In the present invention, since the light-emitting element chip is sealed reliably in a first sealing member and having a flexibility excellent light resistance, suppress local degradation of the component by near ultraviolet light or ultraviolet light be able to. よって、本発明の発光装置に400nmより短い紫外線領域を主発光波長とする発光素子を用い、前記発光素子からの光の一部を吸収して他の波長を発光することが可能な蛍光物質とを組み合わせることで、色ムラの少ない色変換型発光装置が得られる。 Therefore, using a light emitting element for a short ultraviolet region than 400nm to the light-emitting device of the present invention and the main emission wavelength, a fluorescent material capable of absorbing a part of light emitting other wavelengths from the light emitting element by combining, less color conversion-type light emitting device color unevenness can be obtained. ここで、前記蛍光物質を発光素子チップにバインダーする際には、比較的紫外線に強い樹脂や無機物であるガラス等を用いることが好ましい。 Here, when the binder the fluorescent substance to the light emitting device chip, it is preferable to use a glass which is strong resin or inorganic material relatively ultraviolet.
【0051】 [0051]
ここで、発光素子は、例えば、青色の発光が可能な窒化ガリウム系化合物半導体素子であり、該素子は、例えばサファイア基板上にn型層、活性層及びp型層を含む窒化物半導体層が形成され、活性層及びp型層の一部を除去して露出させたn型層の上にn電極が形成され、p型層の上にp電極が形成されてなる。 Here, the light emitting element is, for example, a semiconductor device of gallium nitride compound allows blue light, the element, for example n-type layer on a sapphire substrate, a nitride semiconductor layer including an active layer and a p-type layer is formed, the active layer and the n-electrode on the p-type layer n-type layer partially exposed by removing the is formed, p electrode is formed on the p-type layer.
【0052】 [0052]
(柔軟性部材3) (Flexible member 3)
前記発光素子を覆うように、パッケージの凹部内から上方の剛性部材下端部にかけて柔軟性部材が設けられている。 To cover the light emitting element, the flexible member is provided from the recess of the package over the rigid member lower portion of the upper. 前記柔軟性部材は水分等から発光素子を保護することができる他、透光性を有しており発光素子からの光を効率よく外部に取り出すことができる。 The flexible member may be removed other capable of protecting the light emitting element from moisture or the like, the light from the light emitting element has a light-transmitting property outside efficiently. また、熱に対して高い安定性を有しているため、発光装置の作動時に生じる熱応力を緩和させることができる。 Moreover, since it has a high stability to heat, it is possible to relax the thermal stress generated during operation of the light emitting device. また、近紫外領域または紫外領域の発光素子を用いた場合、これらの光に対して耐光性に優れた柔軟性部材を用いることが好ましい。 In the case of using the light emitting element of the near-ultraviolet region or ultraviolet region, it is preferable to use these flexibility member in light resistance to light. これら柔軟性を有する部材として、ゴム状弾性樹脂、ゲル状樹脂等が挙げられる。 As members having these flexible, rubber-like elastic resin, gel-like resins. これらの樹脂は、架橋密度が低い又は架橋構造を有さないことから、良好な柔軟性を有することができる。 These resins, since the crosslinking density does not have a low or crosslinked structure can have good flexibility. また、発光素子チップからの光に対して特定のフィルター効果等を持たす為に着色染料や着色顔料を添加することもできる。 It is also possible to add a coloring dye or coloring pigment in order to Motas specific filtering effect or the like to the light from the light emitting device chip.
【0053】 [0053]
(剛性部材4) (Rigid member 4)
本発明の発光装置において、発光素子周囲に設けられた柔軟性部材は剛性部材にて封止されている。 In the light emitting device of the present invention, the flexible member of the light emitting element provided around is sealed by the rigid member. 本発明に用いられる剛性部材は、機械的強度を有し且つ透光性であれば特に限定されない。 Rigid member used in the present invention is not particularly limited as long as and translucent has a mechanical strength.
【0054】 [0054]
本実施の形態において、前記光取り出し窓部である剛性部材は、前記金属パッケージの凹部に配置された発光素子の上面に位置しており、前記凹部の内壁の延長線と交点との内部が発光に関与する面となる。 In this embodiment, the rigid member is the light extraction window portion is located on the upper surface of the light-emitting elements arranged in the recess of the metal package, the interior of emitting an extension and the intersection of the inner wall of the recess the surfaces involved in. 発光素子の端部から発光される光は、前記柔軟性部材中の前記凹部の側面にて反射散乱されて、剛性部材を通過し正面方向に取り出される。 Light emitted from the edge portion of the light emitting element is reflected scattered in a side of the recess in the flexible member, passes through the rigid member is taken out in the front direction. これらの反射散乱光の存在範囲は、ほぼ前記凹部の側面の延長線内であると考えられる。 Existence range of these reflected scattered light is considered to be almost within the extended line of the side surface of the recess. そこで、前記交点の内部の形状をあらゆる形状に調整することにより、所望とする輝度を発光することが可能な発光装置が得られる。 Therefore, by adjusting the internal shape of the intersection in any shape desired and capable of emitting luminance light-emitting device is obtained. また、剛性部材の基材は、パッケージ本体を形成する成型樹脂、および下部に設けられる柔軟性部材と熱膨張係数が近似していることが好ましい。 The substrate of the rigid member preferably molded resin forming the package body, and the flexible member and the thermal expansion coefficient that is provided in the lower part is similar.
【0055】 [0055]
剛性部材の形状は、連続した一背面を有することが好ましい。 The shape of the rigid member preferably has a continuous one back. これにより、柔軟性部材との界面に気泡が混入されることなく信頼性高く設置することが可能となる。 This allows air bubbles in the interface between the flexible member is installed reliably without being mixed. また、背面の外周に縁部を設けると、さらに信頼高く設置することができる。 Further, when providing the edge on the outer periphery of the back, it can be placed more reliable high. 前記縁部は、発光素子が収納される凹部側面の延長線外部に設けられることが好ましく、これにより光学特性に影響を与えることなく信頼性を高めることが可能となる。 Said edge portion, it is preferable that the light emitting elements are provided on an extension line outside the recess side to be accommodated, which makes it possible to improve reliability without affecting the optical properties. 一方、主面側は、前記凹部側面の延長線内部において中央部が突出した曲面を有することが好ましい。 On the other hand, main surface preferably has a curved central portion protrudes in an extension within the recess side surface. これにより背面側にて拡散された光を正面方向に効率良く収束することができ、正面方向の光度を高めることができる。 Thus the light diffused by the rear side can be efficiently converge in the front direction, it is possible to increase the luminous intensity in the front direction. 本発明において剛性部材は、前記第二の主面の外郭内に内接され、凹部底面から主面側へ一貫した通路を通じてオーバーフローされた柔軟性部材により、各部材と構造的に一体化されている。 Rigid member in the present invention, the is inscribed within a second outer major surface, the flexible member that is overflowed through consistent passage from the recess bottom to the principal surface, are structurally integrated with each member there. このような剛性部材は、内部、主面側表面、背面側表面において、発光素子チップからの光に対して特定のフィルター効果等を持たす為に着色染料や着色顔料を添加することもできる。 Such rigid members, inside main surface side surface, the rear surface, it is also possible to add a coloring dye or coloring pigment in order to Motas specific filtering effect or the like to the light from the light emitting device chip.
【0056】 [0056]
(蛍光物質8) (Fluorescent substance 8)
本発明において、柔軟性部材および剛性部材等に蛍光物質8等の他物質を含有させてもよい。 In the present invention, it may contain other substances fluorescent substance 8 such as the flexible member and the rigid member and the like. ここで、本実施例で用いられている蛍光物質について詳述する。 Here it will be described in detail fluorescent material used in the present embodiment.
【0057】 [0057]
本発明では、各構成部材に無機蛍光物質や有機蛍光物質等、種々の蛍光物質を含有させることが出来る。 In the present invention, an inorganic fluorescent substance or an organic fluorescent material or the like to the respective components, that contain various fluorescent substance can. このような蛍光物質の一例として、無機蛍光体である希土類元素を含有する蛍光体がある。 An example of such a fluorescent substance, some phosphor containing a rare earth element which is an inorganic phosphor. 希土類元素含有蛍光体として、具体的には、Y、Lu、Sc、La、Gd及びSmの群から選択される少なくとも1つの元素と、Al、Ga、及びInの群から選択される少なくとも1つの元素とを有するざくろ石型蛍光体が挙げられる。 As the rare earth element-containing phosphor, specifically, Y, Lu, Sc, La, and at least one element selected from the group consisting of Gd and Sm, Al, Ga, and In at least one selected from the group of garnet-type phosphors having an element and the like. 特に、セリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光体が好ましく、所望に応じてCeに加えTb、Cu、Ag、Au、Fe、Cr、Nd、Dy、Ni、Ti、Eu、およびPr等を含有させることも可能である。 In particular, activated yttrium-aluminum oxide phosphor is preferable cerium, Tb addition to Ce if desired, Cu, Ag, Au, Fe, Cr, Nd, Dy, Ni, Ti, Eu, and Pr it is also possible to incorporate the like.
【0058】 [0058]
本実施例の発光装置では、窒化物系半導体を発光層とする半導体発光素子から発光された光を励起させて発光できるセリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質をベースとした蛍光物質を用いている。 In the light emitting device of this example was based on yttrium aluminum oxide fluorescent substance activated with cerium that can emit light by exciting light emitted from the semiconductor light emitting element for a nitride semiconductor light-emitting layer fluorescent It is using the substance.
【0059】 [0059]
具体的なイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質としては、YAlO :Ce、Y Al 12 :Ce(YAG:Ce)やY Al :Ce、更にはこれらの混合物などが挙げられる。 Specific yttrium aluminum oxide fluorescent substance, YAlO 3: Ce, Y 3 Al 5 O 12: Ce (YAG: Ce) and Y 4 Al 2 O 9: Ce , further include a mixture thereof It is. イットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質にBa、Sr、Mg、Ca、Znの少なくとも一種が含有されていてもよい。 Ba in yttrium aluminum oxide fluorescent substance, Sr, Mg, Ca, at least one of Zn may be contained. また、Siを含有させることによって、結晶成長の反応を抑制し蛍光物質の粒子を揃えることができる。 Further, by containing Si, it is possible to align the particles to quench the reaction of the crystal growth fluorescent substance.
【0060】 [0060]
本明細書において、Ceで付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質は特に広義に解釈するものとし、イットリウムの一部あるいは全体を、Lu、Sc、La、Gd及びSmからなる群から選ばれる少なくとも1つの元素に置換され、あるいは、アルミニウムの一部あるいは全体をBa、Tl、Ga、Inの何れが又は両方で置換され蛍光作用を有する蛍光体を含む広い意味に使用する。 In this specification, Ce activated with the yttrium aluminum oxide fluorescent substance shall particularly be interpreted broadly, choosing a part or all of the yttrium, Lu, Sc, La, from the group consisting of Gd and Sm which is substituted with at least one element, or, to use a portion of the aluminum or the entire Ba, Tl, Ga, in a broad sense including a phosphor having fluorescence action substituted with either the or both in.
【0061】 [0061]
更に詳しくは、一般式(Y z Gd 1-z3 Al 512 :Ce(但し、0<z≦1)で示されるフォトルミネッセンス蛍光体や一般式(Re 1-a Sm a3 Re' 512 :Ce(但し、0≦a<1、0≦b≦1、Reは、Y、Gd、La、Scから選択される少なくとも一種、Re'は、Al、Ga、Inから選択される少なくとも一種である。)で示されるフォトルミネッセンス蛍光体である。 More specifically, the general formula (Y z Gd 1-z) 3 Al 5 O 12: Ce ( where, 0 <z ≦ 1) photoluminescence phosphor and the general formula represented by (Re 1-a Sm a) 3 Re '5 O 12: Ce (where, 0 ≦ a <1,0 ≦ b ≦ 1, Re is Y, Gd, La least one selected from Sc, Re' is selected Al, Ga, from in that is at least one type is. photoluminescent phosphor represented by).
【0062】 [0062]
この蛍光物質は、ガーネット構造(ざくろ石型構造)のため、熱、光及び水分に強く、励起スペクトルのピークを450nm付近にさせることができる。 The fluorescent substance for garnet structure (garnet structure), heat, resistant to light and moisture, the peak of the excitation spectrum can be around 450nm. また、発光ピークも、580nm付近にあり700nmまで裾を引くブロードな発光スペクトルを持つ。 In addition, the light-emitting peak also has a broad emission spectrum that tails off to 700nm is in the vicinity of 580nm.
【0063】 [0063]
またフォトルミネセンス蛍光体は、結晶中にGd(ガドリニウム)を含有することにより、460nm以上の長波長域の励起発光効率を高くすることができる。 The photoluminescent phosphor, by containing Gd (gadolinium) in the crystal, can be increased more than the excitation emission efficiency of the long wavelength region 460 nm. Gdの含有量の増加により、発光ピーク波長が長波長に移動し全体の発光波長も長波長側にシフトする。 The increase in the content of Gd, the emission wavelength of the entire emission peak wavelength is shifted to a longer wavelength also shifts to the long wavelength side. すなわち、赤みの強い発光色が必要な場合、Gdの置換量を多くすることで達成できる。 That is, if reddish emission color is needed, can be achieved by increasing the amount of substitution Gd. 一方、Gdが増加すると共に、青色光によるフォトルミネセンスの発光輝度は低下する傾向にある。 On the other hand, the Gd is increased, the light emission luminance of photoluminescence by the blue light tends to decrease. さらに、所望に応じてCeに加えTb、Cu、Ag、Au、Fe、Cr、Nd、Dy、Co、Ni、Ti、Euらを含有させることもできる。 Furthermore, in addition to Ce Tb, Cu, it can be Ag, Au, Fe, Cr, Nd, Dy, Co, Ni, Ti, also contain a Eu et al as desired.
【0064】 [0064]
しかも、ガーネット構造を持ったイットリウム・アルミニウム・ガーネット(ざくろ石型)系蛍光体の組成のうち、Alの一部をGaで置換することで発光波長が短波長側にシフトする。 Moreover, among the composition of yttrium aluminum garnet having a garnet structure (garnets type) based phosphor, the emission wavelength by substituting part of Al with Ga is shifted to the shorter wavelength side. また、組成のYの一部をGdで置換することで、発光波長が長波長側にシフトする。 In addition, by substituting a part of Y of the composition with Gd, the emission wavelength is shifted to the long wavelength side.
【0065】 [0065]
Yの一部をGdで置換する場合、Gdへの置換を1割未満にし、且つCeの含有(置換)を0.03から1.0にすることが好ましい。 When substituting a part of Y with Gd, the substitution of Gd to less than 10%, and containing Ce (substituted) preferably to 0.03 to 1.0. Gdへの置換が2割未満では緑色成分が大きく赤色成分が少なくなるが、Ceの含有量を増やすことで赤色成分を補え、輝度を低下させることなく所望の色調を得ることができる。 Substitution of Gd red component green component is large is reduced less than 20%, but compensate the red component by increasing the content of Ce, it is possible to obtain a desired color tone without reducing the brightness. このような組成にすると温度特性が良好となり発光ダイオードの信頼性を向上させることができる。 To the temperature characteristics in such compositions can improve the reliability of the light emitting diode becomes excellent. また、赤色成分を多く有するように調整されたフォトルミネセンス蛍光体を使用すると、ピンク等の中間色を発光することが可能な発光装置を形成することができる。 Further, by using the adjusted photoluminescent phosphor to have much red component makes it possible to form a light emitting device capable of emitting an intermediate color of pink or the like.
【0066】 [0066]
このようなフォトルミネセンス蛍光体は、Y、Gd、Al、及びCeの原料として酸化物、又は高温で容易に酸化物になる化合物を使用し、それらを化学量論比で十分に混合して原料を得る。 Such photoluminescent phosphor, Y, Gd, Al, and oxides as a raw material for Ce, or elevated temperatures using readily become oxides compound is thoroughly mixed them in a stoichiometric ratio raw materials obtained. 又は、Y、Gd、Ceの希土類元素を化学量論比で酸に溶解した溶解液を蓚酸で共沈したものを焼成して得られる共沈酸化物と、酸化アルミニウムとを混合して混合原料を得る。 Or, Y, Gd, and coprecipitated oxide obtained by baking those of the solution, which is obtained by dissolving rare earth elements of Ce in an acid in stoichiometric proportions were coprecipitated with oxalic acid, mixed by mixing the aluminum oxide starting material obtained. これにフラックスとしてフッ化バリウムやフッ化アンモニウム等のフッ化物を適量混合して坩堝に詰め、空気中1350〜1450°Cの温度範囲で2〜5時間焼成して焼成品を得、つぎに焼成品を水中でボールミルして、洗浄、分離、乾燥、最後に篩を通すことで得ることができる。 This packed into a crucible and mixed with an appropriate amount of a fluoride such as ammonium fluoride, barium fluoride and as a flux, to obtain a calcined product by calcining 2-5 hours at a temperature range of 1350 to 1450 ° C in air, then fired and ball mill goods in water, washed, separated, dried, and finally can be obtained by passing a sieve.
【0067】 [0067]
本願発明の発光装置において、このようなフォトルミネセンス蛍光体は、2種類以上のセリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット(ざくろ石型)蛍光体や他の蛍光体を混合させてもよい。 In the light emitting device of the present invention, such photoluminescent phosphor, two or more activated yttrium aluminum garnet with cerium (garnet-type) may be mixed with the phosphor or other phosphors .
【0068】 [0068]
また、本発明で用いられる蛍光物質の粒径は10μm〜50μmの範囲が好ましく、より好ましくは15μm〜30μmである。 The particle size of the fluorescent substance used in the present invention is preferably in the range of 10 m to 50 m, more preferably 15Myuemu~30myuemu. 15μmより小さい粒径を有する蛍光物質は、比較的凝集体を形成しやすく、液状樹脂中において密になって沈降されるため、光の透過効率を減少させてしまう。 Fluorescent substances having 15μm smaller particle size is relatively easy to form aggregates, to be sedimented become dense in the liquid resin, thereby decreasing the transmission efficiency of light. 本発明では、このような蛍光物質を有しない蛍光物質を用いることにより蛍光物質による光の隠蔽を抑制し発光装置の出力を向上させる。 In the present invention, it by improving the output of suppressing light emitting device hiding of light by the fluorescent substance using a fluorescent substance having no such fluorescent substance. また本発明の粒径範囲である蛍光物質は光の吸収率及び変換効率が高く且つ励起波長の幅が広い。 The phosphor width of high and excitation wavelength absorption and conversion efficiency of light is wide a particle size range of the present invention. このように、光学的に優れた特徴を有する大粒径蛍光物質を含有させることにより、発光素子の主波長周辺の光をも良好に変換し発光することができ、発光装置の量産性が向上される。 Thus, by containing a large 径蛍 light material having an optically excellent characteristics, can also be satisfactorily converted emit light of the main wavelength around the light emitting element, improve the mass productivity of the light emitting device is It is.
【0069】 [0069]
ここで本発明において、粒径とは、体積基準粒度分布曲線により得られる値である。 In the present invention herein, particle size is a value obtained by the volume-based particle size distribution curve. 前記体積基準粒度分布曲線は、レーザ回折・散乱法により粒度分布を測定し得られるもので、具体的には、気温25℃、湿度70%の環境下において、濃度が0.05%であるヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液に各物質を分散させ、レーザ回折式粒度分布測定装置(SALD−2000A)により、粒径範囲0.03μm〜700μmにて測定し得られたものである。 The volume-based particle size distribution curve is obtained by measuring the particle size distribution by a laser diffraction scattering method, specifically, air temperature 25 ° C., in 70% under environmental humidity, concentration of 0.05% hexametaphosphate dispersing the respective materials to an aqueous solution of sodium, by a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus (SALD-2000A), in which was obtained was measured by a particle size range 0.03Myuemu~700myuemu. この体積基準粒度分布曲線において積算値が50%のときの粒径値であり、本発明で用いられる蛍光物質の中心粒径は15μm〜50μmの範囲であることが好ましい。 Integrated value in the volume-based particle size distribution curve is a particle size value when the 50%, it is preferable mean particle diameter of the fluorescent substance used in the present invention is in the range of 15Myuemu~50myuemu. また、この中心粒径値を有する蛍光物質が頻度高く含有されていることが好ましく、頻度値は20%〜50%が好ましい。 Further, it is preferable that the fluorescent substance having the central particle size value is contained high frequency, frequency value is preferably 20% to 50%. このように粒径のバラツキが小さい蛍光物質を用いることにより色ムラが抑制され良好な色調を有する発光装置が得られる。 Thus light-emitting device having a good color tone color unevenness is suppressed by the variation of the particle diameter is small is used fluorescent substance is obtained.
【0070】 [0070]
蛍光物質の配置場所は特に限定されず、剛性部材の窓部の背面にバインダーしても良いし、剛性部材や柔軟性部材の各材料に直接含有させても良い。 Location of the fluorescent material is not particularly limited, and may be a binder on the back of the window portion of the rigid member, it may be contained directly in the material of the rigid member and flexible member. 剛性部材の背面や発光素子の表面にバインダーにて蛍光物質を付着させる場合、前記バインダーの材質は特に限定されず、有機物及び無機物のいずれをも用いることができる。 If the deposition of the fluorescent substance in a binder on the surface of the back and the light emitting element of the rigid member, the material of the binder is not particularly limited, and may be any of organic and inorganic. バインダーとして有機物を使用する場合、具体的材料として、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーンなどの耐候性に優れた透明樹脂が好適に用いられる。 When using an organic material as a binder, as a specific material, an epoxy resin, an acrylic resin, weather resistance excellent transparent resin such as silicone is preferably used. 特にシリコーンを用いると信頼性に優れ且つ蛍光物質の分散性を向上させることができ好ましい。 In particular it is possible to improve the dispersibility of the superior and the fluorescent substance reliability and a silicone preferred.
【0071】 [0071]
また、レンズ表面に蛍光物質を載置する場合、バインダーとしての熱膨張率と近似である無機物を使用すると、蛍光物質を良好に密着させることができ好ましい。 Also, when placing the fluorescent substance on the lens surface, the use of inorganic is approximate to the thermal expansion coefficient of the binder can be favorably adhered to the fluorescent substance preferred. 具体的方法として、沈降法やゾル−ゲル法等を用いることができる。 As a specific method, precipitation method and sol - can be used gel method or the like. 例えば、蛍光物質、シラノール(Si(OEt) OH)、及びエタノールを混合してスラリーを形成し、該スラリーをノズルから剛性部材の窓部に吐出させた後、300℃にて3時間加熱してシラノールをSiO とし、蛍光物質を固着させることができる。 For example, fluorescent substances, silanol (Si (OEt) 3 OH) , and ethanol mixture to form a slurry, the slurry after discharged into the window of the rigid member from the nozzle, and heated 3 hours at 300 ° C. silanol and SiO 2 Te, it is possible to fix the fluorescent substance.
【0072】 [0072]
また、無機物である結着剤をバインダーとして用いることもできる。 It is also possible to use a binder which is inorganic as a binder. 結着剤とは、いわゆる低融点ガラスであり、微細な粒子であり且つ紫外から可視領域のふく射線に対して吸収が少なくバインダー中にて極めて安定であることが好ましく、沈殿法により得られた細かい粒子であるアルカリ土類のほう酸塩が適している。 The binder is a so-called low-melting glass, very preferably a stable, obtained by precipitation in fine particles and is and absorbing to radiation in the visible region is small in the binder from the ultraviolet borate salt of the alkaline earth is suitable is a fine particle.
【0073】 [0073]
また、大きい粒径を有する蛍光物質を付着させる場合、融点が高くても粒子が超微粉体である結着剤、例えば、デグサ製のシリカ、アルミナ、あるいは沈殿法で得られる細かい粒度のアルカリ土類金属のピロりん酸塩、正りん酸塩などを使用することが好ましい。 Also, a large case of attaching the fluorescent substance having a particle size, binder even particles high melting point is an ultra fine powder, e.g., Degussa silica, alumina or alkali fine granularity obtained by precipitation, earth metal pyrophosphate salts, it is preferred to use such TadashiRin salt. これらの結着剤は、単独、若しくは互いに混合して用いることができる。 These binders may be used alone or together.
【0074】 [0074]
ここで、上記結着剤の塗布方法について述べる。 Here, we describe a method of applying the binder. 結着剤は、結着効果を十分に高めるため、ビヒクル中に湿式粉砕しスラリー状にして結着剤スラリーとして用いることが好ましい。 Binder, to increase the binding effect sufficiently, it is preferable to use as a binder slurry in the wet-milled slurry in the vehicle. 前記ビヒクルとは、有機溶媒あるいは脱イオン水に少量の粘結剤を溶解して得られる高粘度溶液である。 And the vehicle is a high viscosity solution obtained by dissolving a small amount of binder in an organic solvent or deionized water. 例えば、有機溶媒である酢酸ブチルに対して粘結剤であるニトロセルロースを1wt%含有させることにより、有機系ビヒクルが得られる。 For example, nitrocellulose is a binder by containing 1 wt% with respect to butyl acetate as an organic solvent, an organic vehicle is obtained.
【0075】 [0075]
このようにして得られた結着剤スラリーに蛍光物質を含有させて塗布液を作製する。 Thus the binder slurry obtained by contain a fluorescent substance to prepare a coating solution. 塗布液中のスラリーの添加量は、前記塗布液中の蛍光物質量に対して前記スラリー中の結着剤の総量が1〜3%wt程度であることが好ましい。 The addition amount of the slurry in the coating liquid is preferably the total amount of the binder of the slurry against the fluorescent substance content in the coating solution is about 1 to 3% wt. 結着剤の添加量が多すぎると、光束維持率が低下する傾向にあるので、最小限の使用にとどめることが好ましい。 If the amount of the binder is too large, since the luminous flux maintenance factor tends to decrease, it is preferable to minimize the use.
【0076】 [0076]
剛性部材の背面又は主面に上記結着剤にて蛍光物質を固着させたい場合、前記塗布液を前記窓部の背面に塗布し、その後、温風あるいは熱風を吹き込み乾燥させる。 If you want to back or the main surface of the rigid member in the binder by fixing a fluorescent material, coating the coating liquid on the back of the window, then dried blowing warm air or hot air. 最後に400℃〜700℃の温度でベーキングを行い、前記ビヒクルを飛散させる。 Finally perform baking at a temperature of 400 ° C. to 700 ° C., to scatter the vehicle. これにより前記窓部の表面に蛍光体層が前記結着剤にて付着される。 Thus, a phosphor layer on the surface of the window portion is attached by the binder.
【0077】 [0077]
(拡散剤) (Diffusion agent)
更に、本発明において、上記の色変換部材中に蛍光物質に加えて拡散剤を含有させても良い。 Further, in the present invention may contain a diffusing agent in addition to the fluorescent substance in the color conversion member. 具体的な拡散剤としては、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素等が好適に用いられる。 Specific diffusing agent, barium titanate, titanium oxide, aluminum oxide, silicon oxide or the like is preferably used. これによって良好な指向特性を有する発光装置が得られる。 This light-emitting device having a good directivity is obtained.
【0078】 [0078]
ここで本明細書において拡散剤とは、中心粒径が1nm以上5μm未満のものをいう。 Here, the diffusing agent in this specification, the center particle size refers to less 5μm than 1 nm. 1μm以上5μm未満の拡散剤は、発光素子及び蛍光物質からの光を良好に乱反射させ、大きな粒径の蛍光物質を用いることにより生じやすい色ムラを抑制することができ好ましい。 Diffusing agent of less than 5μm or 1μm is better to diffuse the light from the light emitting element and a fluorescent substance, large particle size of the fluorescent substance can be suppressed prone color unevenness by using preferred. また、発光スペクトルの半値幅を狭めることができ、色純度の高い発光装置が得られる。 Further, it is possible to narrow the half width of the emission spectrum, high color purity emitting device can be obtained. 一方、1nm以上1μm未満の拡散剤は、発光素子からの光波長に対する干渉効果が低い反面、透明度が高く、光度を低下させることなく樹脂粘度を高めることができる。 On the other hand, the diffusing agent to less than 1 nm 1 [mu] m is, although the interference effect with respect to a light of a wavelength from the light emitting element is low, high transparency, it is possible to increase the resin viscosity without decreasing the luminous intensity. これにより、ポッティング等により色変換部材を配置させる場合、シリンジ内において樹脂中の蛍光物質をほぼ均一に分散させその状態を維持することが可能となり、比較的取り扱いが困難である粒径の大きい蛍光物質を用いた場合でも歩留まり良く生産することが可能となる。 Thus, if to place the color conversion member by potting or the like, substantially uniformly dispersed it becomes possible to maintain the state fluorescent substance in the resin in the syringe, large fluorescent particle size relatively handling thereof is difficult it is possible to produce a high yield even in the case of using the substance. このように本発明における拡散剤は粒径範囲により作用が異なり、使用方法に合わせて選択若しくは組み合わせて用いることができる。 Diffusing agent in this way the present invention has different effects by particle size range, it can be used selectively or in combination in accordance with the method used.
【0079】 [0079]
(フィラー) (Filler)
更に、本発明において、色変換部材中に蛍光物質に加えてフィラーを含有させても良い。 Further, in the present invention, in addition to the fluorescent material may be contained a filler in the color conversion member. 具体的な材料は拡散剤と同様であるが、拡散剤と中心粒径が異なり、本明細書においてフィラーとは中心粒径が5μm以上100μm以下のものをいう。 Although a specific material is the same as the diffusing agent, different median particle size and spreading agent, mean particle size and filler in the present specification refers to a 5μm or 100μm or less. このような粒径のフィラーを透光性樹脂中に含有させると、光散乱作用により発光装置の色度バラツキが改善される他、透光性樹脂の耐熱衝撃性を高めることができる。 The inclusion of fillers Such a particle size in the translucent resin, except that chromaticity variation of light-emitting device by a light scattering effect is improved, it is possible to improve the thermal shock resistance of the translucent resin. これにより高温下での使用においても、発光素子と外部電極とを電気的に接続しているワイヤの断線や前記発光素子底面とパッケージの凹部底面と剥離等を防止することができる信頼性の高い発光装置が得られる。 Thus even when used at a high temperature, high reliability that can prevent the light emitting element and the external electrode electrically connected to and disconnected and the light emitting device bottom and the package bottom surface of the recess of the wires and the peeling emitting device is obtained. 更には樹脂の流動性を長時間一定に調整することが可能となり所望とする場所内に封止部材を形成することができ歩留まり良く量産することが可能となる。 Furthermore it is possible to yield good mass may form a seal member in place of the desired it is possible to adjust the fluidity of the resin for a long time constant.
【0080】 [0080]
また、フィラーは蛍光物質と類似の粒径及び/又は形状を有することが好ましい。 Moreover, the filler preferably has a fluorescent substance similar particle size and / or shape. ここで本明細書では、類似の粒径とは、各粒子のそれぞれの中心粒径の差が20%未満の場合をいい、類似の形状とは、各粒径の真円との近似程度を表す円形度(円形度=粒子の投影面積に等しい真円の周囲長さ/粒子の投影の周囲長さ)の値の差が20%未満の場合をいう。 Here in this specification, the particle size of the similar, the difference between the respective median particle size of each particle refers to the case of less than 20%, the similar shape, the degree of approximation of the true circle of each particle size the difference between the value of circularity (perimeter of the projection of circularity = perimeter / particles of a perfect circle equal to the projected area of ​​the grain) represented refers to the case of less than 20%. このようなフィラーを用いることにより、蛍光物質とフィラーが互いに作用し合い、樹脂中にて蛍光物質を良好に分散させることができ色ムラが抑制される。 By using such a filler, mutually act fluorescent material and the filler are mutually, can be color unevenness be well dispersed fluorescent substance in the resin can be suppressed. 更に、蛍光物質及びフィラーは、共に中心粒径が15μm〜50μm、より好ましくは20μm〜50μmであると好ましく、このように粒径を調整することにより、各粒子間に好ましい間隔を設けて配置させることができる。 Furthermore, fluorescent material and filler, is arranged both central particle diameter 15Myuemu~50myuemu, preferably and more preferably is 20Myuemu~50myuemu, by adjusting the particle size in this way, provided the preferred spacing between each particle be able to. これにより光の取り出し経路が確保され、フィラー混入による光度低下を抑制しつつ指向特性を改善させることができる。 Thereby it is ensured extraction path of light, thereby improving the directional characteristics while suppressing reduction in brightness due to the filler incorporation.
【0081】 [0081]
以下、本発明に係る実施例の発光装置について詳述する。 It will be described in detail below emitting device according to the embodiment of the present invention. なお、本発明は以下に示す実施例のみに限定されるものではない。 The present invention is not limited to the examples shown below.
【実施例】 【Example】
【0082】 [0082]
(実施例1) (Example 1)
図1に示すような表面実装型の発光装置を形成する。 Forming a surface-mounted light-emitting device as shown in FIG. LEDチップは、発光層として単色性発光ピークが可視光である475nmのIn 0.2 Ga 0.8 N半導体を有する窒化物半導体素子を用いる。 LED chips, monochromatic emission peak a nitride semiconductor device having an In 0.2 Ga 0.8 N semiconductor 475nm is visible light as a light-emitting layer. より具体的にはLEDチップは、洗浄させたサファイア基板上にTMG(トリメチルガリウム)ガス、TMI(トリメチルインジウム)ガス、窒素ガス及びドーパントガスをキャリアガスと共に流し、MOCVD法で窒化物半導体を成膜させることにより形成させることができる。 LED chips and more specifically, TMG (trimethyl gallium) gas on a sapphire substrate was cleaned, TMI (trimethyl indium) gas, nitrogen gas and dopant gas flowed together with a carrier gas, forming a nitride semiconductor with MOCVD method it can be formed by. ドーパントガスとしてSiH とCp Mgを切り替えることによってn型窒化物半導体やp型窒化物半導体となる層を形成させる。 A layer to be an n-type nitride semiconductor and p-type nitride semiconductor is formed by switching SiH 4 and Cp 2 Mg as a dopant gas.
【0083】 [0083]
LEDチップの素子構造としてはサファイア基板上に、アンドープの窒化物半導体であるn型GaN層、Siドープのn型電極が形成されn型コンタクト層となるGaN層、アンドープの窒化物半導体であるn型GaN層、次に発光層を構成するバリア層となるGaN層、井戸層を構成するInGaN層、バリア層となるGaN層を1セットとしGaN層に挟まれたInGaN層を5層積層させた多重量子井戸構造としてある。 On a sapphire substrate is used as the element structure of LED chips, the n-type GaN layer is undoped nitride semiconductor, GaN layer n-type electrode is formed n-type contact layer of Si-doped, a nitride semiconductor of undoped n -type GaN layer, GaN layer serving as the barrier layer then constituting the light emitting layer, InGaN layer constituting a well layer and an InGaN layer sandwiched between GaN layer and one set GaN layer serving as the barrier layer are laminated five layers there a multiple quantum well structure. 発光層上にはMgがドープされたp型クラッド層としてAlGaN層、Mgがドープされたp型コンタクト層であるGaN層を順次積層させた構成としてある。 The on-emitting layer is a structure in which Mg-AlGaN layer, Mg are successively laminated a GaN layer is a p-type contact layer doped as p-type cladding layer doped. (なお、サファイア基板上には低温でGaN層を形成させバッファ層とさせてある。また、p型半導体は、成膜後400℃以上でアニールさせてある。) (Note that on the sapphire substrate are allowed to the buffer layer to form a GaN layer at low temperature. Further, p-type semiconductor is annealed at 400 ° C. or higher after the film formation.)
【0084】 [0084]
エッチングによりサファイア基板上の窒化物半導体に同一面側で、pn各コンタクト層表面を露出させる。 In the same side the nitride semiconductor on the sapphire substrate by etching to expose the pn the contact layer surface. 各コンタクト層上に、スパッタリング法を用いて正負各台座電極をそれぞれ形成させる。 On each contact layer, respectively to form a positive and negative pad electrode by a sputtering method. なお、p型窒化物半導体上の全面には金属薄膜を透光性電極として形成させた後に、透光性電極の一部に台座電極を形成させてある。 Note that the entire surface of the p-type nitride semiconductor after forming the metal thin film as a transparent electrode, are to form a pad electrode on a part of the translucent electrode. 出来上がった半導体ウエハーをスクライブラインを引いた後、外力により分割させ半導体発光素子であるLEDチップを形成させる。 After the resulting semiconductor wafer minus the scribe lines to form a LED chip is a semiconductor light emitting device is divided by an external force.
【0085】 [0085]
一方、0.3mm厚の第一の銅板に打ち抜き加工を施し、一方方向に連なった一対のリード電極を複数個形成する。 On the other hand, subjected to punching into a first copper plate of 0.3mm thickness, whereas to form a plurality of pair of lead electrodes continuous in the direction. 次に、前記第一の銅板より厚い膜厚からなる、1.2mm厚の第二の銅板に打ち抜き加工およびプレス加工を施し、主面側に発光素子チップを収納可能な凹部を有する金属基体を複数個形成する。 Next, consisting larger thickness than the first copper plate, 1.2 mm subjected to a second punching a copper plate processing and stamping thick, a metal substrate having a housing recess capable of a light-emitting element chips on the main surface side to a plurality of formation. 前記一対のリード電極と前記金属基体をそれぞれ対向する方向より挿入し、前記金属基体の上方で前記金属基体を介してそれぞれのリード電極が対称となるように、金属金型内に配置する。 Insert from opposite directions the pair of lead electrodes the metal substrate, respectively, each of the lead electrodes through the metal substrate above said metal substrate so as to be symmetrical, placed in a metal mold. この際、各リード電極のインナー先端部は、下方から支持体にて固定されている。 At this time, the inner front end portion of each lead electrode is fixed by the support from below.
【0086】 [0086]
このように金型内に設置された前記第一の銅板および前記第二の銅板を、成型樹脂により一体成形し、パッケージを作成する。 Thus the first installed in the mold copper plate and the second copper plate, and integrally formed by molding a resin, to create a package. このようにして得られたパッケージは、主面側に前記金属基体の凹部が露出する第一の凹部、該第一の凹部の上方にて外側へ広がる第一の主面、該第一の主面の上方にて外側へ広がる第二の主面、とを有している。 Package obtained in this way, the first recess to expose a recess of the metal substrate to the main surface side, the first major surface extending outward at the upper of the first recess, said first main second main surface at the upper surface extends outward, and a city. 前記第二の主面の外郭は角取りされた四角形であり、前記第一の主面の隅部は、前記第二の主面の隅部へ向かってそれぞれ突出部を設ける。 The outline of the second major surface is a rectangle that is chamfered, corners of the first main surface, each provided with a protruding portion toward the corner portion of the second major surface. 前記突出部は、上方に剛性部材を載置した際に該剛性部材外部に露出するように構成されている。 The protrusion is configured so as to be exposed to the rigid member outside when placing the rigid member upward.
【0087】 [0087]
次に、前記金属基体に設けられた凹部内に、Ag−Sn合金にてLEDチップをダイボンドする。 Next, in a recess provided in the metal substrate, and die-bonded LED chip by Ag-Sn alloy. ここでダイボンドに用いられる接合部材は、上記のような合金の他、導電性材料が含有された樹脂又はガラス等を用いることができる。 As used herein, the die bonding joining member, other alloys mentioned above, the conductive material can be used the contained resin or glass. 含有される導電性材料はAgが好ましく、含有量が80%〜90%であるAgペーストを用いると放熱性に優れて且つ接合後の応力が小さい発光装置が得られる。 Conductive material contained in Ag is preferred, stress after superior and joined to the heat radiation property and content using an Ag paste is 80% to 90% of small light-emitting device is obtained. また、発光素子の基板側に金属層を設けて固着すると、放熱性および光取り出し効率が向上し好ましい。 Further, when fixed to the metal layer provided on the substrate side of the light emitting device, preferably improved heat dissipation and light extraction efficiency.
【0088】 [0088]
次に、ダイボンドされたLEDチップの各電極と、パッケージ凹部底面から露出された各リード電極とをそれぞれAgワイヤにて電気的導通を取る。 Then, to electrically conductive and the electrodes of the die bonding has been LED chips at each Ag wire and the lead electrodes exposed from the package bottom surface of the recess. ここで構成部材に樹脂を用いない場合、Alワイヤを用いることも可能である。 Without the resin component here, it is also possible to use the Al wire.
【0089】 [0089]
次に、前記凹部から第二の主面を覆うように、ゲル状シリコーン樹脂をポッティングにより注入し、続いて前記ゲル状シリコーン樹脂上に透光性剛性部材としてガラスよりなるレンズを下方に押しつけて載置する。 Then, from the concave portion to cover the second major surface, a gel-like silicone resin is injected by potting, followed by made of glass as the translucent rigid member on the gel silicone resin lens against downward It is placed. ここで前記レンズは、プラスティックである熱可塑性樹脂やガラス等で構成することができる。 Wherein the lens may be composed of a thermoplastic resin, glass or the like is plastic. また、連続する一背面を有し、下方に突出した曲面を有している。 Also it has an rear continuous and has a curved surface that protrudes downward. また外周部に背面が前記第二の主面と平行である縁部を有している。 Also the back on the outer peripheral portion has an edge which is parallel to the second major surface. さらに、前記縁部の外郭は前記第二の主面の外郭に内接するよう、円形を成している。 Further, the outline of the edge as inscribed in the outer of said second main surface, and has a circular shape. これにように構成されたレンズを、前記第二の主面上に設置し、前記レンズの外側から露出された前記第一の主面の突出部から下方のゲル状シリコーン樹脂の一部を前記縁部の上面までオーバーフローさせた後、70℃温度下にて2時間、100℃温度下にて2時間、さらに150℃温度下にて2時間、加熱し各部材を構造的一体化させる。 The lens configured to, the established on a second major surface, wherein a portion from the projecting portion of the exposed said first major surface of the gel-like silicone resin downward from the outside of the lens after overflow to the upper surface of the edge, 2 hours under 70 ° C. temperature, 2 hours under 100 ° C. temperature, further 0.99 ° C. for 2 hours under temperature and heated members structurally integrated.
【0090】 [0090]
このようにして得られた発光装置は、気泡等の混入物を有さず、優れた信頼性および光学特性を有している。 Such light-emitting device thus obtained is, no contaminants such as air bubbles, has excellent reliability and optical properties.
【0091】 [0091]
(実施例2) (Example 2)
図10の如く、前記第二の主面の外郭が角取りされた六角形である以外は、実施例1と同様にして発光装置を形成すると、実施例1より量産性に優れ且つ密度高く実装することが可能な発光装置が得られる。 As shown in FIG. 10, the other outer second major surface is a hexagon which is chamfered, when forming a light-emitting device in the same manner as in Example 1, mass productivity is excellent and high density mounting than Example 1 capable emitting device to be obtained.
【0092】 [0092]
(実施例3) (Example 3)
図11の如く、前記第二の主面の外郭および前記第一の主面の外郭は、それぞれ相似をなす多角形であり、レンズは前記第一の主面の角が露出されるように外周部に切欠を有する以外は、実施例1と同様にして発光装置を形成すると、実施例1と同様の効果が得られる。 As shown in FIG. 11, the outer and the outline of the first major surface of the second major surface is a polygon forming each similarity, periphery as lenses corners of the first main surface is exposed except that the part has a cut-out to form a light emitting device in the same manner as in example 1, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
【0093】 [0093]
(実施例4) (Example 4)
剛性部材として用いるレンズを凸レンズ形状とする以外は実施例3と同様にして発光装置を形成すると、実施例1より正面光度が50%向上される。 When except for the lens used as a rigid member and a convex lens shape forming a light emitting device in the same manner as in Example 3, front brightness is improved by 50% from Example 1.
【0094】 [0094]
(実施例5) (Example 5)
レンズ内に、予め蛍光物質を含有させる以外は、実施例1と同様にして発光装置を形成する。 In the lens, except that the inclusion of pre-fluorescent substance, to form a light emitting device in the same manner as in Example 1.
【0095】 [0095]
ここで蛍光物質は、Y、Gd、Ceの希土類元素を化学量論比で酸に溶解した溶解液を蓚酸で共沈させる。 Here a fluorescent substance, Y, Gd, coprecipitated with oxalic acid the solution, which is obtained by dissolving rare earth elements of Ce in an acid in a stoichiometric ratio. これを焼成して得られる共沈酸化物と、酸化アルミニウムと混合して混合原料を得る。 A coprecipitated oxide obtained by firing this to obtain a mixed raw material is mixed with aluminum oxide. これにフラックスとしてフッ化バリウムを混合して坩堝に詰め、空気中1400°Cの温度で3時間焼成して焼成品を得られる。 This packed in a crucible a mixture of barium fluoride as a flux, obtain a calcined product was calcined for 3 hours at a temperature of 1400 ° C in air. 焼成品を水中でボールミルして、洗浄、分離、乾燥、最後に篩を通して中心粒径が22μmである(Y 0.995 Gd 0.0052.750 Al 12 :Ce 0.250蛍光物質を形成する。 The fired product is ball in water, washed, separated, dried and finally a center particle size through a sieve is 22μm (Y 0.995 Gd 0.005) 2.750 Al 5 O 12: Ce 0.250 fluorescent material to form.
【0096】 [0096]
このようにして得られた蛍光物質とパウダー状のシリカとを1:2の割合で混合させ、金型にて溶融硬化させて一括成型させる。 In this way, the fluorescent substance and the powdery silica obtained 1: is mixed at a ratio of 2, it is collectively molded by melting cured at a mold. このようにして得られた色変換型発光装置は、実施例1と同様な効果が得られ、信頼性が高く且つ高出力で白色光を発光することができる。 Such color conversion-type light emitting device thus obtained is obtained the same effects as the first embodiment can emit white light with high and high power reliability.
【0097】 [0097]
(実施例6) (Example 6)
ニトロセルロース90wt%とγ−アルミナ10wt%からなるスラリーに対して上記蛍光物質を50wt%含有させ、剛性部材の背面に塗布し、220℃にて30分間加熱硬化させることにより色変換部材を構成する以外は実施例5と同様にして発光装置を形成すると、実施例5と同様の効果が得られる。 The fluorescent substance is contained 50 wt% with respect to slurry of nitrocellulose 90 wt% and γ- alumina 10 wt%, it was applied to the back of the rigid member, constituting the color conversion member by heat-curing for 30 minutes at 220 ° C. except when forming the light-emitting device in the same manner as in example 5, the same effect as in example 5 is obtained.
【0098】 [0098]
(実施例7) (Example 7)
前記発光素子を、前記ゲル状シリコーン樹脂上に弾性シリコーン樹脂を塗布した後、レンズを載置する以外は実施例1と同様にして発光装置を形成すると、レンズの密着性が向上され、実施例1よりさらに信頼性の高い発光装置が得られる。 The light emitting element, after the elastic silicone resin is applied onto the gel silicone resin, except for placing the lens to form a light emitting device in the same manner as in Example 1, adhesion of the lens is improved, Example higher reliability than one light emitting device is obtained.
【0099】 [0099]
(実施例8) (Example 8)
前記ゲル状シリコーン樹脂中に、上記蛍光物質を50wt%含有させる以外は実施例7と同様にして発光装置を形成すると、実施例5と同様の効果が得られる。 The gel-like silicone resin, except for containing 50 wt% of said fluorescent material when forming the light-emitting device in the same manner as in Example 7, the same effect as in Example 5 is obtained.
【0100】 [0100]
(実施例9) (Example 9)
前記発光素子を、上記蛍光物質が50wt%含有されたシリカ−ゲルにて予め封止する以外は、実施例1と同様にして発光装置を形成すると、実施例5と同様の効果が得られる。 The light emitting element, the fluorescent substance is 50 wt% containing silica - except for previously sealed with gel to form a light emitting device in the same manner as in Example 1, the same effect as in Example 5 is obtained.
【0101】 [0101]
(実施例10) (Example 10)
前記発光素子の表面を、上記蛍光物質とSiO を有する連続した色変換層を、スプレーコーティングにより形成する以外は、実施例1と同様にして発光装置を形成する。 The surface of the light emitting element, the color conversion layer contiguous with the fluorescent substance and SiO 2, except for forming by spray coating to form a light emitting device in the same manner as in Example 1. ここで、前記色変換層の形成方法について詳述する。 Here it will be described in detail a method for forming the color conversion layer.
【0102】 [0102]
工程1. Step 1.
アルキルシリケートとしてメチルシリケート、エチルシリケート、N−プロピルシリケート、N−ブチルシリケート、が使用できるが、本実施例では、SiO を40wt%含むエチルシリケートを縮合させた無色透明のオリゴマー液体を使用する。 Methyl silicate as alkyl silicate, ethyl silicate, N- propyl silicate, N- butyl silicate, but can be used, in the present embodiment, using a transparent and colorless oligomer liquid by condensation of ethyl silicate containing SiO 2 40 wt%. また、エチルシリケートは、予め触媒存在下において水と反応させて加水分解反応しゾル化させたものを使用する。 Further, ethyl silicate, is reacted with water in advance the presence of a catalyst to use those obtained by sol by hydrolysis reaction.
【0103】 [0103]
まず、ゾル状エチルシリケートとエチレングリコールと蛍光物質とが、重量比が1:1:1の割合で混合された溶液を撹拌して塗布液を調整する。 First, a sol ethyl silicate and ethylene glycol and the fluorescent substance, the weight ratio of 1: 1: 1 mixed solution at a rate of stirring to prepare a coating solution. ここで、ゾル状エチルシリケートは乾燥しやすいため、ブタノール、エチレングリコールのような高沸点(100℃〜200℃)の有機溶剤と混合することによりゲル化を防止することが好ましい。 Since the sol ethyl silicate is easy to dry, butanol, it is preferred to prevent gelation by mixing with an organic solvent having a high boiling point such as ethylene glycol (100 ℃ ~200 ℃). このように高沸点の有機溶剤と混合すると、ゾル状エチルシリケートのゲル化によるノズル先端部の目詰まりを防止し、作業効率を高めることができる。 With this mixed with the high boiling point organic solvent to prevent clogging of the nozzle tip by gelation of sol ethyl silicate, it is possible to enhance the working efficiency.
【0104】 [0104]
工程2. Step 2.
上記塗布液を容器に入れ、循環ポンプによって塗布液を容器からノズルに搬送する。 Put the coating liquid in the container to be conveyed to a nozzle coating liquid from the container by the circulation pump. 塗布液の流量はバルブによって調節する。 Flow rate of the coating solution is adjusted by a valve. ここで、ノズルから噴出される霧状の塗布液は、霧状で且つ螺旋状に回転されながら吹き付けられることを特徴とする。 Here, the atomized coating liquid ejected from the nozzle is characterized in that it is sprayed while being rotated and spirally mist. 具体的には、ノズルの付近では円錐状に噴霧が広がり、ノズルから離れるにつれて円柱状に広がる。 Specifically, the spray spreads conically in the vicinity of the nozzle, spreads cylindrical with distance from the nozzle. これにより、発光素子の上面、側面、および角部の全てを、膜厚がほぼ等しく且つ蛍光物質が均一に分散されてなる連続した色変換層にて覆うことができ、ブルーリング等の色むらを改善することができる。 Thus, the upper surface of the light emitting element, the side surface, and all the corners can be covered with a thickness substantially equal and the fluorescent substance is uniformly dispersed continuous color conversion layer, the color unevenness such as blue ring it is possible to improve. また、前記色変換層は一粒子層からなることが好ましく、これにより光の取り出し効率が向上される。 Further, the color conversion layer is preferably made of a single particle layer, thereby the light extraction efficiency is improved. 本実施例では、発光素子の上面からノズル下端までの距離を40〜50mmとして円柱状に噴霧が広がった状態の所に発光素子の表面がくるように設置し、塗布液とガスとを発光素子の上面、側面および角、さらに凹部内平面上にほぼ均一な膜厚を有し連続した色変換層を形成する。 In this embodiment, installed so that the surface of the light emitting element at the state spraying distance from the upper surface to the nozzle the lower end in a cylindrical shape as a 40~50mm of the light emitting element is widened comes, the light emitting element and a coating liquid and a gas the top, side and corner, further forming a color conversion layer which is continuous having a substantially uniform thickness on a plane recess.
【0105】 [0105]
また、上記工程は、塗布する場所を加温した状態にて行うことを特徴とする。 Moreover, the process is characterized by performing the location for applying at heated condition. これにより、エチルシリケートのゾル化にて生成したエタノールや溶剤を、発光素子上に吹き付けた瞬時に飛ばすことができる。 Thus, ethanol and solvent produced by sol ethyl silicate, may be skipped instantly with sprayed on the light emitting element. これにより、発光素子へ悪影響を与えることなく色変換層を設けることができる。 Thus, it is possible to provide a color conversion layer without adversely affecting the light-emitting element. 本実施例では、ヒーター上パッケージを載置しながらスプレーコーティングしており、前記ヒーターの温度は50℃以上300℃以下の温度に調整されていることが好ましい。 In this embodiment, it is spray coated with placing a heater on the package, the temperature of the heater is preferably is adjusted to a temperature below 300 ° C. or higher 50 ° C..
【0106】 [0106]
工程3. Step 3.
工程2を行った後、室温で放置すると、ゾル状エチルシリケートと空気中の水分とが反応し、SiO により蛍光物質が固着される。 After the step 2 was carried out, upon standing at room temperature, a reaction of the water sol ethyl silicate in the air, the fluorescent material is fixed by SiO 2.
【0107】 [0107]
工程4. Step 4.
次に、300℃の温度で2時間乾燥させる。 Then dried for 2 hours at a temperature of 300 ° C.. 窒化物系発光素子は350℃以上の温度下に置かれると、発光素子としての性能が低下するため、300℃の温度下で発光素子表面への固着が可能なアルキルシリケートは、蛍光物質の固着剤として好ましく用いることができる。 When the nitride-based light emitting device is placed under a temperature of above 350 ° C., since the performance of the light-emitting element decreases, alkyl silicate capable sticking to the light-emitting device surface at a temperature of 300 ° C., the sticking of the fluorescent substance it can be preferably used as an agent.
【0108】 [0108]
以上のように構成された発光装置は、全てが無機物にて構成されているため、高い放熱性と有すると共に近紫外や紫外線に対する耐光性にも優れている。 Configured light emitting device as described above, since all are composed of inorganic material, and is excellent in light resistance to near-ultraviolet or ultraviolet which has a high heat dissipation property. 本実施例の発光装置は、紫外域で発光する発光素子等、あらゆる素子を用いることができる。 The light emitting device of this embodiment, such as a light emitting element that emits light in the ultraviolet region, it is possible to use any device.
【0109】 [0109]
(実施例11) (Example 11)
蛍光物質として、第一の蛍光物質(Y 0.995 Gd 0.0052.750 Al 12 :Ce 0.250と第二の蛍光物質Ca 1.8 Eu 0.2 Si とを混合分散させたものを用いる以外は、実施例8と同様にして発光装置を形成すると、実施例8より演色性に優れた発光装置が得られる。 As the fluorescent substance, the first phosphor (Y 0.995 Gd 0.005) 2.750 Al 5 O 12: Ce 0.250 and second phosphor Ca 1.8 Eu 0.2 Si 5 N 8 except to use those obtained by mixing and dispersing a, when forming a light-emitting device in the same manner as in example 8, the light emitting device is obtained having excellent color rendering properties than example 8. 本実施例で用いることができる前記第二の蛍光物質は特に限定されないが、前記第一の蛍光物質と励起波長が類似であり且つ黄色から赤色の蛍光を発光することが可能なMxSiyNz:Eu(但し、MはCa、Sr、Ba、およびZnの群から選択されたアルカリ土類金属の少なくとも一種、z=(2/3)x+(4/3)y)を用いると、優れた演色性を有する光が得られ好ましい。 Although the second fluorescent substance which can be used in the present embodiment is not particularly limited, the first fluorescent substance and the excitation wavelength is similar and capable of emitting red fluorescence from yellow MxSiyNz: Eu ( However, M is Ca, Sr, Ba, and at least one alkaline earth metal selected from the group of Zn, z = (2/3) x + using (4/3) y), excellent color rendering preferred light having obtain.
【0110】 [0110]
具体的には、前記蛍光体は、L−M−N:R、またはL−M−O−N:R(LはBe、Mg、Ca、Sr、Ba、Znからなる群より選ばれる1種以上を含有する。MはC、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hfからなる群より選ばれる1種以上を含有する。Nは窒素である。Oは酸素である。Rは希土類元素である。)で表される窒化物系蛍光体、が好ましく、さらには、L {(2/3)x+(4/3)y} :R、またはL {(2/3)x+(4/3)y−(2/3)z} :R(LはBe、Mg、Ca、Sr、Ba、Znからなる群より選ばれる1種以上を含有する。MはC、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hfからなる群より選ばれる1種以上を含有する。Nは窒素である。Oは酸素である。Rは希土 Specifically, the phosphor, L-M-N: R or L-M-O-N,: R (1 or L is to Be, Mg, Ca, Sr, Ba, selected from the group consisting of Zn .M containing more than C, Si, Ge, .O Sn, Ti, Zr, the .N containing one or more members selected from the group consisting of Hf is nitrogen is oxygen .R is a rare earth element . there nitride phosphor is preferably represented by), further, L x M y N {( 2/3) x + (4/3) y}: R or L x M y O z N, { (2/3) x + (4/3) y- (2/3) z}: .M R (L is containing be, Mg, Ca, Sr, Ba, at least one member selected from the group consisting of Zn is C, Si, Ge, Sn, Ti, Zr, .N containing one or more members selected from the group consisting of Hf is nitrogen .O oxygen .R is rare 元素である。)で表されかつ結晶構造を有する窒化物系蛍光体であることが好ましい。 Is an element.) Represented by and is preferably a nitride-based phosphor having a crystal structure. このような蛍光体を用いることにより暖色系の白色が発光可能な発光装置が得られる。 White warm colors capable of emitting light emitting device is obtained by using such a phosphor.
【0111】 [0111]
具体的に基本構成元素の例を挙げると、Mu、Bが添加されたCa Si 0.17.9 :Eu、Sr Si 0.17.9 :Eu、(Ca Sr 1−a Si 0.17.9 :Eu、CaSi 0.59.5 :Eu、さらには希土類が添加されたCa Si 0.57.9 :Eu、Sr Si 0.57.7 :Eu、(Ca Sr 1−a Si 0.17.9 :Euなどがある。 Specific basic Examples of constituent elements, Mu, Ca 2 Si B was added 5 O 0.1 N 7.9: Eu, Sr 2 Si 5 O 0.1 N 7.9: Eu, ( Ca a Sr 1-a) 2 Si 5 O 0.1 N 7.9: Eu, CaSi 7 O 0.5 N 9.5: Eu, further Ca rare earth is added 2 Si 5 O 0.5 N 7.9: Eu, Sr 2 Si 5 O 0.5 N 7.7: Eu, (Ca a Sr 1-a) 2 Si 5 O 0.1 N 7.9: Eu , and the like.
【0112】 [0112]
さらにSr Si :Eu,Pr、Ba Si :Eu,Pr、Mg Si :Eu,Pr、Zn Si :Eu,Pr、SrSi 10 :Eu,Pr、BaSi 10 :Eu,Ce、MgSi 10 :Eu,Ce、ZnSi 10 :Eu,Ce、Sr Ge :Eu,Ce、Ba Ge :Eu,Pr、Mg Ge :Eu,Pr、Zn Ge :Eu,Pr、SrGe 10 :Eu,Ce、BaGe 10 :Eu,Pr、MgGe 10 :Eu,Pr、ZnGe 10 :Eu,Ce、Sr 1.8 Ca 0.2 Si :Eu,Pr、Ba 1.8 Ca 0.2 Si :Eu,Ce、Mg 1.8 Ca 0.2 Si Further Sr 2 Si 5 N 8: Eu , Pr, Ba 2 Si 5 N 8: Eu, Pr, Mg 2 Si 5 N 8: Eu, Pr, Zn 2 Si 5 N 8: Eu, Pr, SrSi 7 N 10: Eu, Pr, BaSi 7 N 10 : Eu, Ce, MgSi 7 N 10: Eu, Ce, ZnSi 7 N 10: Eu, Ce, Sr 2 Ge 5 N 8: Eu, Ce, Ba 2 Ge 5 N 8: Eu , Pr, Mg 2 Ge 5 N 8: Eu, Pr, Zn 2 Ge 5 N 8: Eu, Pr, SrGe 7 N 10: Eu, Ce, BaGe 7 N 10: Eu, Pr, MgGe 7 N 10: Eu, Pr, ZnGe 7 N 10: Eu , Ce, Sr 1.8 Ca 0.2 Si 5 N 8: Eu, Pr, Ba 1.8 Ca 0.2 Si 5 N 8: Eu, Ce, Mg 1.8 Ca 0.2 Si :Eu,Pr、Zn 1.8 Ca 0.2 Si :Eu,Ce、Sr 0.8 Ca 0.2 Si 10 :Eu,La、Ba 0.8 Ca 0.2 Si 10 :Eu,La、Mg 0.8 Ca 0.2 Si 10 :Eu,Nd、Zn 0.8 Ca 0.2 Si 10 :Eu,Nd、Sr 0.8 Ca 0.2 Ge 10 :Eu,Tb、Ba 0.8 Ca 0.2 Ge 10 :Eu,Tb、Mg 0.8 Ca 0.2 Ge 10 :Eu,Pr、Zn 0.8 Ca 0.2 Ge 10 :Eu,Pr、Sr 0. N 8: Eu, Pr, Zn 1.8 Ca 0.2 Si 5 N 8: Eu, Ce, Sr 0.8 Ca 0.2 Si 7 N 10: Eu, La, Ba 0.8 Ca 0.2 Si 7 N 10: Eu, La, Mg 0.8 Ca 0.2 Si 7 N 10: Eu, Nd, Zn 0.8 Ca 0.2 Si 7 N 10: Eu, Nd, Sr 0.8 Ca 0.2 Ge 7 N 10: Eu, Tb , Ba 0.8 Ca 0.2 Ge 7 N 10: Eu, Tb, Mg 0.8 Ca 0.2 Ge 7 N 10: Eu, Pr, Zn 0.8 Ca 0. 2 Ge 7 N 10: Eu, Pr, Sr 0. Ca 0.2 Si GeN 10 :Eu,Pr、Ba 0.8 Ca 0.2 Si GeN 10 :Eu,Pr、Mg 0.8 Ca 0.2 Si GeN 10 :Eu,Y、Zn 0.8 Ca 0.2 Si GeN 10 :Eu,Y、Sr Si :Pr、Ba Si :Pr、Sr Si :Tb、BaGe 10 :Ceなどが製造できるが、これに限定されない。 8 Ca 0.2 Si 6 GeN 10: Eu, Pr, Ba 0.8 Ca 0.2 Si 6 GeN 10: Eu, Pr, Mg 0.8 Ca 0.2 Si 6 GeN 10: Eu, Y, Zn 0 .8 Ca 0.2 Si 6 GeN 10: Eu, Y, Sr 2 Si 5 N 8: Pr, Ba 2 Si 5 N 8: Pr, Sr 2 Si 5 N 8: Tb, BaGe 7 N 10: Ce and It can be produced, but is not limited thereto. 同様に、これらの一般式で記載された蛍光体に、所望に応じて第3成分、第4成分、第5成分等適宜、好適な元素を含有させることも当然考えられるものである。 Similarly, the phosphor described in these general formulas, the third component as desired, the fourth component, the fifth component or the like as appropriate, it is also one that is naturally considered to contain suitable element.
【0113】 [0113]
(実施例12) (Example 12)
エチルシリケートの代わりに、フッ素樹脂(PTFE=ポリテトラフルオロエチレン)を用いて塗布液を調整して蛍光体をバインドする以外は、実施例11と同様の方法により発光装置を形成すると、実施例11と同等の性能が得られ、かつ良好な製造歩留まりが得られる。 In place of ethyl silicate, except that bind phosphor by adjusting the coating solution using a fluorine resin (PTFE = polytetrafluoroethylene) is to form a light emitting device in the same manner as in Example 11, Example 11 equivalent performance is obtained with, and good production yield is obtained.
【0114】 [0114]
(実施例13) (Example 13)
発光素子として、主波長が400nmであるLEDチップを用い、蛍光物質として(Sr 0.96 ,Eu 0.01 ,Mn 0.0310 (PO Cl を用いる以外は実施例11と同様にして発光装置を形成する。 As a light emitting element, an LED chip which is a main wavelength of 400 nm, as the fluorescent substance (Sr 0.96, Eu 0.01, Mn 0.03) and 10 (PO 4) 6 Cl 2 Example 11 except using Similarly to form a light-emitting device.
【0115】 [0115]
ここで、上記蛍光物質の形成方法を述べる。 Here, describing the method for forming the fluorescent substance. まず、各原料であるSrHPO 、SrCO 、Eu 、MnCO 、NH Clを上記組成比となるように調整し混合する。 First, SrHPO 4, SrCO 3, Eu 2 O 3, MnCO 3, and NH 4 Cl To a mixture adjusted to the composition ratio is the raw material. (SrHPO :1000g、SrCO :482.4g、Eu :16.0g、MnCO :35.2g、NH Cl:116.5g) (SrHPO 4: 1000g, SrCO 3 : 482.4g, Eu 2 O 3: 16.0g, MnCO 3: 35.2g, NH 4 Cl: 116.5g)
【0116】 [0116]
次に、上記原料を秤量しボールミル等の混合機によって乾式で充分に混合する。 Then, thoroughly mixed in dry by a mixer such as a ball mill was weighed and the raw material. この混合原料をSiC、石英、アルミナなどの坩堝に詰め、N ,H の還元雰囲気中にて960℃/hrで1200℃まで昇温し、恒温部1200℃で3時間焼成する。 SiC This mixed raw material, quartz, packed in a crucible such as alumina, the temperature was raised to 1200 ° C. at 960 ° C. / hr at a reducing atmosphere of N 2, H 2, calcined for 3 hours at a constant temperature unit 1200 ° C.. 得られた焼成品を水中で粉砕、分散、篩過、分離、水洗、乾燥して目的の蛍光体粉末を得る。 The obtained pulverized fired product in water, dispersed, sieved, separated, washed with water to obtain a phosphor powder of interest and dried.
【0117】 [0117]
このようにして得られた蛍光物質を実施例10と同様にして発光素子周囲及び凹部内平面に塗布し色変換層を形成すると、高輝度に発光可能な発光装置が得られる。 Thus the fluorescent material obtained in the same manner as in Example 10 was applied to the light emitting element and around the recess in the plane forming the color conversion layer, capable of emitting light emitting device can be obtained in a high luminance.
【0118】 [0118]
(実施例14) (Example 14)
原料としてCaHPO 、CaCO 、Eu 、MnCO 、NH Cl、およびNH Brを用い(Ca 0.93 ,Eu 0.05 ,Mn 0.0210 (PO Br 1.0 Cl 1.0の組成比となるように調整、混合する。 CaHPO as a raw material 4, CaCO 3, Eu 2 O 3, MnCO 3, NH 4 Cl, and NH 4 using Br (Ca 0.93, Eu 0.05, Mn 0.02) 10 (PO 4) 6 Br 1 adjusted to a composition ratio of .0 Cl 1.0, and mixed.
【0119】 [0119]
上記原料を秤量しボールミル等の混合機によって乾式で充分に混合する。 Thoroughly mixed in dry by a mixer such as a ball mill was weighed and the raw material. この御合原料をSiC、石英、アルミナなどの坩堝に詰め、N ,H の還元雰囲気中にて960℃/hrで1200℃まで昇温し、恒温部1200℃で3時間焼成する。 SiC The control case material, quartz, packed in a crucible such as alumina, the temperature was raised to 1200 ° C. at 960 ° C. / hr at a reducing atmosphere of N 2, H 2, calcined for 3 hours at a constant temperature unit 1200 ° C.. 得られた焼成品を水中で粉砕、分散、篩過、分離、水洗、乾燥して目的の蛍光体粉末を得る。 The obtained pulverized fired product in water, dispersed, sieved, separated, washed with water to obtain a phosphor powder of interest and dried. この蛍光物質を用いた以外は実施例13と同様にして発光素子周囲及び凹部内平面に塗布し色変換層を形成すると、高輝度に発光可能な発光装置が得られる。 When the fluorescent except that material was prepared in the same manner as in Example 13 was applied to the light emitting element and around the recess in the plane forming the color conversion layer, capable of emitting light emitting device can be obtained in a high luminance.
【0120】 [0120]
(実施例15) (Example 15)
蛍光物質として、第一の蛍光物質(Y 0.995 Gd 0.0052.750 Al 12 :Ce 0.250と第二の蛍光物質(Ca 0.93 ,Eu 0.05 ,Mn 0.0210 (PO Br 1.0 Cl 1.0とを混合分散させたものを用いる以外は、実施例13と同様にして発光装置を形成すると、高輝度に発光可能な白色光源が得られる。 As the fluorescent substance, the first phosphor (Y 0.995 Gd 0.005) 2.750 Al 5 O 12: Ce 0.250 and the second phosphor (Ca 0.93, Eu 0.05, Mn 0 .02) 10 (PO 4) 6 Br 1.0 except that the that the Cl 1.0 were mixed and dispersed, when forming a light-emitting device in the same manner as in example 13, capable of emitting white light with high luminance It is obtained.
【0121】 [0121]
(実施例16) (Example 16)
(Ca 0.93 ,Eu 0.05 ,Mn 0.0210 (PO Br 1.0 Cl 1.0蛍光物質をAl からなる塗布液を発光素子周囲及び凹部内平面に上記スプレーにて塗布し第一色変換層を形成した後、前記前記第一色変換層上に接して(Y 0.995 Gd 0.0052.750 Al 12 :Ce 0.250蛍光物質を実施例11と同様の方法にてゾル状エチルシリケートを用いSiO により固着されてなる第二色変換層を形成する以外は、実施例14と同様にして発光装置を形成する。 (Ca 0.93, Eu 0.05, Mn 0.02) to 10 (PO 4) 6 Br 1.0 Cl 1.0 fluorescent substance emitting a coating solution made of Al 2 O 3 elements around and recesses in a plane after forming the first color conversion layer was applied using the spray, in contact with said first color conversion layer (Y 0.995 Gd 0.005) 2.750 Al 5 O 12: Ce 0.250 fluorescent except for forming a second color conversion layer formed it is fixed by SiO 2 using sol ethyl silicate materials in the same manner as in example 11, to form a light emitting device in the same manner as in example 14. このようにして形成することにより、第二色変換層の光屈折率<第一色変換層の光屈折率<窒化ガリウム系化合物半導体層の屈折率とすることができ、発光素子からの光の取り出し効率が高まり高出力で発光することが可能な発光装置が得られる。 By forming in this way, the light refractive index of the second color conversion layer <refractive index of the first color conversion layer <be a refractive index of gallium nitride-based compound semiconductor layer, the light from the light emitting element extraction efficiency is enhanced light emitting device capable of emitting a high output can be obtained.
【0122】 [0122]
(実施例17) (Example 17)
ゲル状シリコーン樹脂100重量%に対し、第一の蛍光物質Y 2.985 Al Ga 12 :Ce 0.035を20wt%および第二の蛍光物質Ca 1.8 Eu 0.2 Si を5wt%混合分散させたものを柔軟性部材として用いる以外は、実施例1と同様にして発光装置を形成すると、色温度2700Kの暖色系の白色光が得られる。 100 wt% gel silicone resin to a first fluorescent substance Y 2.985 Al 3 Ga 4 O 12 : the Ce 0.035 20 wt% and the second phosphor Ca 1.8 Eu 0.2 Si 5 N except using 8 as flexible member that is 5 wt% mixed dispersion, forming a light-emitting device in the same manner as in example 1, warm white light color temperature 2700K is obtained.
【0123】 [0123]
(実施例18) (Example 18)
図12に示すように、第一の主面の隅部が第二の主面1cの外側からパッケージ外郭隅部に向かって露出した突出部を有し、該突出部はパッケージ外郭隅部に向かって末広がりとなる略台形形状に構成されなるパッケージを使用する以外は実施例1と同様にして発光装置を形成する。 As shown in FIG. 12, has a protrusion corners of the first main surface is exposed toward the package outer corner from the outside of the second principal face 1c, the projecting portion toward the package outer corners except using substantially Naru configured packaged trapezoidal shape which is flared Te to form a light emitting device in the same manner as in example 1. これにより、ゲル状シリコーン樹脂状にレンズを押しつけた際、パッケージの上面までゲル状シリコーン樹脂がオーバーフローすることを抑制することができる。 Thus, when pressed against the gel-like silicone resin like a lens, it is possible to prevent the gel-like silicone resin to the upper surface of the package may overflow. 前記突出部の数は特に限定されないが、パッケージの各隅部と対を成して形成すると、オーバーフロー効果をパッケージ全体に均一に行うことができる。 The number of protrusions is not particularly limited, the formation at an each corner a pair of packages can be performed uniformly overflow effect throughout the package.
【0124】 [0124]
(実施例19) (Example 19)
図17に示すように、第一の主面上に上面が底面よりも面積が小さい略円錐台を形成し、前記上面をレンズの支持面とする以外は、実施例1と同様にして発光装置を形成する。 As shown in FIG. 17, except that the upper surface on a first major surface forms a substantially truncated cone having a smaller area than the bottom surface, the support surface of the top lens, the light emitting device in the same manner as in Example 1 to form. これにより、ゲル状シリコーン樹脂とレンズとの界面が熱膨張率差にて剥離することを抑制することができる。 Thus, it is possible to prevent the interface between the gel silicone resin and a lens is peeled off by thermal expansion difference. 前記略円錐台は、等間隔に3つ以上形成されていることが好ましく、これによりさらに剥離防止効果が増大する。 The substantially frustoconical is preferably formed at equal intervals in three or more, thereby further peeling prevention effect increases.
【0125】 [0125]
(実施例20) (Example 20)
図14に示すように、第一の主面上にかまぼこのような略半円柱を形成し、略半円柱の曲面の頂点ラインをレンズの支持ラインとするパッケージを使用する以外は、実施例1と同様にして発光装置を形成すると、実施例19よりもさらに剥離防止効果を高めることができ、高い信頼性を有する発光装置が得られる。 As shown in FIG. 14, except using a first substantially semi-cylindrical, such as kamaboko and formed on the main surface, a substantially package the support line of the lens vertices lines of semi-cylindrical curved surface, Example 1 When forming a light-emitting device in the same manner as, can further enhance the anti-stripping effect than example 19, the light emitting device can be obtained with high reliability. 前記略半円柱は、前記略円錐台と同様に、等間隔に3つ以上形成されていることが好ましく、これによりさらに効果が増大する。 It said generally semi-cylindrical, as with the substantially frustoconical, it is preferably formed at equal intervals in three or more, thereby further effect increases.
【0126】 [0126]
(実施例21) (Example 21)
図19に示すような表面実装型発光装置を形成する。 Forming a surface mounted light emitting device as shown in FIG. 19. 金属基体に設けられた凹部内に、サブマウントをAgペーストにて固定し、前記サブマウント9上に金属バンプを用いて発光素子をフリップチップ実装する以外は、実施例1と同様にして発光装置を形成すると、光学特性および信頼性が更に向上する。 In a recess provided in the metal substrate, and fixing the submount by Ag paste, except that the light-emitting element is flip-chip mounted by using metal bumps on the submount 9, the light emitting device in the same manner as in Example 1 When forming the optical characteristics and reliability is further improved. ここで、前記サブマウントは、シリコン半導体からなる保護素子や窒化アルミからなる金属基体等、種々のものを用いることができる。 Here, the submount may be used a metal substrate such as a protective element and aluminum nitride comprising a silicon semiconductor, a variety of things. サブマウント自体が導電性を有する場合、SiO 、SiN等の絶縁膜を介して導電性パターンを積層したものを用いることができる。 If the submount itself is conductive, it can be used by laminating a conductive pattern through an insulating film of SiO 2, SiN, or the like. また、前記金属バンプの材料は、導通可能であれば特に限定されず、Auバンプ、Sn−Pbハンダバンプ、Zn−Agハンダバンプ等を用いることができる。 The material of the metal bumps is not particularly limited as long as it can conduct, Au bumps, Sn-Pb solder bumps, it is possible to use Zn-Ag solder bumps and the like.
【0127】 [0127]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
本発明の発光装置は、発光素子が載置されたパッケージを、柔軟性を有する第一の封止部材と剛性を有する第二の封止部材にて密封する際、パッケージ内部から上方まで一貫した経路を設けることにより、前記第一の封止部材と前記第二の封止部材との間に気泡が混入することを抑制することができるとともに、一度第一の封止部材中に混入されてしまった気泡をも効率よく脱泡することができる。 The light emitting device of the present invention, consistent packages emitting element is placed, when sealed with a second sealing member having a first sealing member and the rigid having flexibility, from inside the package to above by providing a path, it said with bubbles between the the first sealing member second sealing member can be prevented from being mixed, are mixed in one time in the first sealing member the bubbles that have gone can also be efficiently defoamed.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】 図1は、本発明の発光装置を示す模式的平面図である。 [1] Figure 1 is a schematic plan view of a light-emitting device of the present invention.
【図2】 図2は、図1のII−II線における模式的断面図である。 Figure 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line II-II of Figure 1.
【図3】 図3は、図1のIII−III線における模式的断面図である。 Figure 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
【図4】 図4は、図1のIV−IV線における模式的断面図である。 Figure 4 is a schematic cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG.
【図5】 図5は、実施例10の発光装置を形成する一工程を示す模式的断面図である。 Figure 5 is a schematic sectional view showing a step of forming a light-emitting device of Example 10.
【図6】 図6は、実施例10の発光装置を形成する一工程を示す模式的断面図である。 Figure 6 is a schematic sectional view showing a step of forming a light-emitting device of Example 10.
【図7】 図7は、実施例10の発光装置を形成する一工程を示す模式的断面図である。 Figure 7 is a schematic sectional view showing a step of forming a light-emitting device of Example 10.
【図8】 図8は、実施例10の発光装置を形成する一工程を示す模式的断面図である。 Figure 8 is a schematic sectional view showing a step of forming a light-emitting device of Example 10.
【図9】 図9は、本発明の他の発光装置を示す模式的断面図である。 Figure 9 is a schematic sectional view showing another light emitting device of the present invention.
【図10】 図10は、本発明の他の発光装置を示す模式的断面図である。 Figure 10 is a schematic sectional view showing another light emitting device of the present invention.
【図11】 図11は、本発明の他の発光装置を示す模式的断面図である。 Figure 11 is a schematic sectional view showing another light emitting device of the present invention.
【図12】 図12は、本発明の他の発光装置を示す模式的断面図である。 Figure 12 is a schematic sectional view showing another light emitting device of the present invention.
【図13】 図13は、図12のXIII−XIII線における模式的断面図である。 Figure 13 is a schematic cross-sectional view taken along the line XIII-XIII in FIG.
【図14】 図14は、本発明の他の発光装置を示す模式的断面図である。 Figure 14 is a schematic sectional view showing another light emitting device of the present invention.
【図15】 図15は、図14のXV−XV線における模式的断面図である。 Figure 15 is a schematic cross-sectional view taken along the line XV-XV of FIG.
【図16】 図16は、本発明の他の発光装置を示す模式的断面図である。 Figure 16 is a schematic sectional view showing another light emitting device of the present invention.
【図17】 図17は、本発明の他の発光装置を示す模式的断面図である。 Figure 17 is a schematic sectional view showing another light emitting device of the present invention.
【図18】 図18は、図17のXVIII− XVIII線における模式的断面図であるである。 [18] Figure 18 is is a schematic cross-sectional view along line XVIII- XVIII line in FIG. 17.
【図19】 図19は、本発明の他の発光装置を示す模式的断面図である。 Figure 19 is a schematic sectional view showing another light emitting device of the present invention.
【図20】 図20は、図19のXX−XX線における模式的断面図である。 Figure 20 is a schematic cross-sectional view taken along the line XX-XX in FIG. 19.
【図21】 図21は、本発明の他の発光装置を示す模式的断面図である。 Figure 21 is a schematic sectional view showing another light emitting device of the present invention.
【図22】 図22は、図21のXXII−XXII線における模式的断面図である。 Figure 22 is a schematic cross-sectional view taken along the line XXII-XXII in FIG. 21.
【図23】 図23は、本発明と比較のために示す発光装置の模式的断面図である。 Figure 23 is a schematic cross-sectional view of a light-emitting device shown for comparison with the present invention.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1・・・パッケージ、1a・・・パッケージ凹部、1b・・・第一の主面、1c・・・第二の主面、1d・・・第三の主面、2・・・発光素子チップ、3・・・柔軟性部材、4・・・剛性部材、5・・・リード電極、6・・・金属基体、7・・・ワイヤ、8・・・蛍光物質、9・・・サブマウント。 1 ... package, 1a ... package recess, 1b ... first main surface 1c ... second major surface, 1d ... third main surface, 2 ... light-emitting element chips , 3 ... flexible member, 4 ... rigid member, 5 ... lead electrode, 6 ... metal substrate, 7 ... wire, 8 ... fluorescent substance, 9 ... submount.

Claims (9)

  1. パッケージに設けられた凹部に配置された発光素子と、その発光素子を被覆する第一の透光性部材と、その第一の透光性部材に載置される第二の透光性部材と、を備える発光装置であって、 A light emitting element disposed in a recess provided in the package, a first light transmissive member covering the light emitting element, a second light-transmitting member placed on the first light-transmissive member , a light-emitting device comprising a,
    前記第二の透光性部材は、前記発光素子の方向へ突出された凸形状と、その凸形状の外側に鍔部と、を有しており、前記鍔部は、前記パッケージの凹部内に配置され、前記第一の透光性部材により被覆されていることを特徴とする発光装置。 The second light transmitting member has a convex shape that protrudes in the direction of the light emitting element, and a flange portion on the outer side of the convex shape, has, the flange portion is in a recess of the package are arranged, the light emitting apparatus characterized by being covered by the first light-transmissive member.
  2. 前記パッケージの凹部は、少なくとも第一の主面と、その第一の主面の上方にて外側へ広がる第二の主面と、その第二の主面より上方にて外側へ広がる第三主面とを有し、 Recess of the package, at least a first major surface, a second major surface extending outward at above the first major surface, the third main extending outward at the upper than its second main surface and a surface,
    前記第二の透光性部材は、その背面に、前記第二の主面との接点を少なくとも3つ有している請求項に記載の発光装置。 The second light transmitting member, on the back, the light emitting device according to contact with the second major surface to claim 1 having at least three.
  3. 前記接点の外側に露出部を有し、前記第一の透光性部材は、前記露出部により前記第一の主面、前記第二の主面、および前記第二の透光性部材の背面に渡って連続的に設けられている請求項に記載の発光装置。 Has an exposed portion outside of the contact, the first light-transmissive member, said first main surface by said exposed portion, the rear surface of the second main surface, and the second light transmitting member the light emitting device according to claim 2 which is provided continuously over.
  4. 前記第二の主面の外郭は、前記第二の透光性部材の外郭よりも多くの角を有する多角形である請求項またはに記載の発光装置。 The outline of the second major surface, the light emitting device according to claim 2 or 3 is a polygon having a number of corners than the outline of the second transparent member.
  5. 前記第二の透光性部材の背面は、前記接点において曲面である請求項からのいずれか一項に記載の発光装置。 The rear of the second light transmitting member, the light emitting device according to any one of claims 2 to 4 which is curved in the contact.
  6. 前記発光素子は、同一面側に正負一対の電極を有しており、それらの電極は、それぞれ前記パッケージに備えられた正負一対のリード電極にワイヤを介して接続されており、 The light emitting device, on the same side has a pair of positive and negative electrodes, those electrodes are connected via respective wires to a pair of positive and negative lead electrodes provided in the package,
    前記ワイヤの頂点は、前記第一主面と前記第二の主面の間に配置されている請求項からに記載の発光装置。 The apex of the wire, the light emitting device according to 5 claim 2 which is disposed between the second major surface and the first major surface.
  7. 前記パッケージの凹部は、少なくとも第一の主面と、その第一の主面の上方にて外側へ広がる第二の主面と、を有し、 Recess of the package includes at least a first major surface, a second major surface extending outward at above the first major surface, a
    前記第一の主面は、複数の円錐台の形状を有しており、前記第二の透光性部材は、その背面に、前記円錐台の上面との接点を少なくとも3つ有している請求項に記載の発光装置。 Said first major surface has a plurality of truncated cone shape, the second light transmitting member, on the back, and the contact point with the upper surface of the truncated cone having at least three the light emitting device according to claim 1.
  8. 前記パッケージの凹部は、少なくとも第一の主面と、その第一の主面の上方にて外側へ広がる第二の主面と、を有し、 Recess of the package includes at least a first major surface, a second major surface extending outward at above the first major surface, a
    前記第一の主面は、複数のかまぼこ形状を有しており、前記第二の透光性部材は、その背面に、前記かまぼこ形状の頂点との接点を少なくとも3つ有している請求項に記載の発光装置。 Said first major surface has a plurality of semi-cylindrical shape, the second transparent member may claim to the back, the contact point of the apex of the semi-cylindrical shape having at least three the light emitting device according to 1.
  9. パッケージに設けられた凹部に配置された発光素子と、その発光素子を被覆する第一の透光性部材と、その第一の透光性部材に載置される第二の透光性部材と、を備える発光装置の製造方法であって、 A light emitting element disposed in a recess provided in the package, a first light transmissive member covering the light emitting element, a second light-transmitting member placed on the first light-transmissive member a method of manufacturing a light emitting device having a,
    前記凹部に配置された発光素子を、第一の透光性部材にて覆う第一の工程と、 The light-emitting elements arranged in the recess, a first step of covering in a first light transmitting member,
    前記発光素子の方向へ突出された凸形状と、その凸形状の外側に鍔部と、を有する第二の透光性部材の前記凸形状にて、前記第一の透光性部材を押さえ付け、前記パッケージの凹部内に配置させた鍔部の上方まで前記第一の透光性部材を流動させる第二の工程と、を有する発光装置の製造方法。 A convex shape that protrudes in the direction of the light emitting element, and a flange portion on the outer side of the convex shape at the convex shape of the second light-transmissive member having a pressing said first light-transmissive member , the method of manufacturing the light emitting device having, a second step of flowing the first light transmitting member to above the flange portion is arranged in a recess of the package.
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