JP4349032B2

JP4349032B2 - 発光装置及びその製造方法

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Publication number: JP4349032B2
Application number: JP2003286755A
Authority: JP
Inventors: 和宏鎌田
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2003-08-05
Filing date: 2003-08-05
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2023-08-05
Also published as: JP2005057073A

Description

本発明は、自動車用ヘッドライト、自動車用ストップランプ、照明光源、及び、交通信号灯などに利用可能な着脱自在な発光装置に関する。特に、屋外での使用が可能であり、信頼性が高い発光装置に関するものである。

発光素子を用いた発光装置は、小型で電力効率が良く鮮やかな色の発光をする。また、発光素子は、半導体素子であるため球切れなどの心配がない。さらに初期駆動特性が優れ、振動やオン・オフ点灯の繰り返しに強いという特徴を有する。このような優れた特性を有するため、半導体発光素子は、各種の光源として利用されている。近年、赤色光、緑色光を発光する発光素子だけでなく、青色光が高輝度に発光可能な、窒化物半導体（Ｉｎ_ｘＧａ_ｙＡｌ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）を利用した発光素子が開発されている。

一般に発光装置は、ハロゲンランプと異なり、長寿命であるため、所定の場所に一度取り付ければ着脱する必要がないことから、着脱式の発光装置は、ほとんど知られていない。

しかし、自動車用ヘッドライトやストップランプなどは、修理の際に着脱する必要があり、また、組み立て時においても、コネクタや結線といった接触型の部品が多く用いられている。また、一般需要者が、照明器具への発光装置の取り付け、取り外しが極めて容易に行えることが望まれている。

また、従来の発光装置は、ｐ型電極と、ｎ型電極が同一平面側に近接しており、いずれの電極であるか確認することが必要であった。

そこで、本発明は、着脱自在であり、ｐ型電極とｎ型電極の視認が極めて容易な発光装置を提供することを目的とする。

上記の問題点を解決すべく、本発明者は鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに到った。

本発明は、発光素子と、該発光素子を載置する台座と、窓部を有する蓋体と、該台座と該蓋体とを絶縁する絶縁パッキングと、該発光素子と該蓋体とを電気的に接続する連接具と、を有し、該発光素子が持つ１の電極は、該台座に電気的に接続されており、該発光素子が持つ他の電極は、該連接具を介して該蓋体に電気的に接続されている発光装置に関する。これにより、台座と蓋体とは、異種電極となる。この台座と蓋体とに電流を投入することにより、発光素子が光を発し、その発した光が蓋体が有する窓部を透過して、外部に光を放出する発光装置である。

本発明は、台座に絶縁パッキングを設置する工程と、該絶縁パッキングに連接具を設置する工程と、発光素子を該台座に載置する工程と、該発光素子と該台座とを電気的に接続する工程と、該発光素子と該連接具とを電気的に接続する工程と、該台座に蓋体を設置して該蓋体と該連接具とを電気的に接続する工程と、を有する発光装置の製造方法に関する。発光素子は異種電極を有し、一方の電極は台座と電気的に接続されており、他方の電極は、連接具を介して蓋体と電気的に接続されている。上記工程は、取り付ける順序が違っていてもよい。但し、該発光素子と該台座とを電気的に接続する工程と、該発光素子と該連接具とを電気的に接続する工程と、は、実質的に電気的に接続されていればよく、ワイヤーなどを介して別途電気的に接続する工程を要することまでは必要ではない。

本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。

本発明は、発光素子と、該発光素子を載置する台座と、窓部を有する蓋体と、該台座と該蓋体とを絶縁する絶縁パッキングと、該発光素子と該蓋体とを電気的に接続する連接具と、を有し、該発光素子が持つ１の電極は、該台座に電気的に接続されており、該発光素子が持つ他の電極は、該連接具を介して該蓋体に電気的に接続されている発光装置に関する。これにより、着脱自在な小型かつ薄型の発光装置を提供することができる。また、台座と蓋体とに異なる電極を設けられていることから、いずれの電極であるかの視認が極めて容易である。

本発明は、台座に絶縁パッキングを設置する工程と、該絶縁パッキングに連接具を設置する工程と、発光素子を該台座に載置する工程と、該発光素子と該台座とを電気的に接続する工程と、該発光素子と該連接具とを電気的に接続する工程と、該台座に蓋体を設置して該蓋体と該連接具とを電気的に接続する工程と、を有する発光装置の製造方法に関する。これにより、簡易に発光装置を製造することができる。なお、各工程の順序は問わず、絶縁パッキングに連接具を設置した後に、台座に絶縁パッキングを設置してもよく、また、発光素子を台座に載置した後、該台座に絶縁パッキング、連接具を設置しても良い。

以下、本発明に係る発光装置及びその製造方法を、実施の形態及び実施例を用いて説明する。だたし、本発明は、この実施の形態及び実施例に限定されない。

図１は、発光装置を示す断面図である。図２は、発光装置を示す平面図である。

発光装置は、発光素子１０と、該発光素子１０を載置する台座２０と、窓部５１を有する蓋体５０と、該台座２０と該蓋体５０とを絶縁する絶縁パッキング３０と、発光素子１０と蓋体５０とを電気的に接続する連接具４０と、を有する。台座２０と蓋体５０は異種電極となる。

台座２０には、発光素子１０が載置されている。この載置は、ダイボンド樹脂等を用いて、フェイスアップで直接、発光素子１０を台座２０にダイボンディングする方法を採ることができる。ｐ−ｎ型の半導体発光素子１０を用いる場合、例えば、半導体発光素子１０のｎ型電極と台座２０とをワイヤー６０等により電気的接続を行い、半導体発光素子１０のｐ型電極と蓋体５０に連接する連接具４０とをワイヤー６０等により電気的接続を行い、台座２０をｎ型電極とし、蓋体５０をｐ型電極とすることができる。但し、ｐ型ｎ型は適宜変更することができる。

台座２０の外周部に絶縁性のリング形状の絶縁パッキング３０が設置される。これは、発光素子１０が載置されている発光装置の内部は、中空構造となっており、密閉されていることが好ましいからである。また、台座２０と蓋体５０とが異種電極となるため、短絡しないように、絶縁部材を介することが必要だからである。

連接具４０は、発光素子１０の電極と蓋体５０とを電気的に接続する。この連接具４０の形状は種々採ることができる。例えば、連接具４０を絶縁パッキング３０の形状に嵌合するように突出部４１を有するリング形状にしたり、絶縁パッキング３０で固定した１又は２以上からなる突出部４１を設けた矩形若しくは扇形にしたりすることができる。連接具４０に設ける突出部４１は、蓋体５０と電気的に接続されている。

蓋体５０には、発光素子１０からの光を外部に放出する透光性の窓部５１を有する。蓋体５０は、台座２０の形状に嵌合する形状を成している。蓋体５０は、連接具４０の突出部４１と電気的に接続されている。蓋体５０の外周部は、絶縁パッキング３０を介して台座２０にかしめる。これは、台座２０と固定し、発光装置の内部を気密封止するためである。このとき、絶縁パッキング３０が緩衝材として働き、発光装置の気密性を高めている。また、台座２０、絶縁パッキング３０、連接具４０及び蓋体５０との密着性も高めている。ただし、発光装置は、気密封止していることが好ましいが、気密封止しない構成もとることができる。

発光装置の内部は、窒素、ヘリウム、ＴＭＧガス（トリメチルガリウムガス）、ＴＭＩガス（トリメチルインジウムガス）などの不活性ガスが充填されている。

発光装置の形状及び大きさは、特に限定されず、種々の形状及び大きさを採る。また、発光素子の個数、大きさに応じて適宜変更してもよい。発光装置の形状は、コイン型、楕円形状、直方体等ある。また、発光装置が所定の形状及び大きさで規格化された場合は、発光装置をその規格に合致させてもよい。

以上の構成を採ることにより、着脱自在の小型かつ薄型の発光装置を提供することができる。以下、各構成部材について詳述する。

＜発光素子＞
発光素子１０は特に限定されず、赤色系、緑色系、青色系に発光する発光素子を使用することができる。また、これらの可視光に発光する発光素子だけでなく、可視光の短波長領域から紫外線領域で発光する発光素子、例えば３６０ｎｍ近傍の紫外線領域で発光する発光素子も使用することができる。但し、発光装置に、蛍光体を用いる場合、該蛍光体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。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、蛍光体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_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１−Ｘ−Ｙ}Ｎ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）が好適に挙げられる。

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。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。

発光装置において、白色系を発光させるには、蛍光体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。発光素子と蛍光体との励起、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。

発光素子１０は、□０．３５ｍｍ角や、□１．００ｍｍ角のパワー系を用いることができる。また、□１．００ｍｍ角以上の□２．００ｍｍ角や□３．００ｍｍ角なども用いることができる。発光素子１０から発生した熱は、台座２０を伝達して、外部に放出される。

発光素子１０は、フェイスダウン実装、フェイスアップ実装のいずれの実装であっても良い。フェイスダウン実装の場合は、サブマウント等を介して実装し、台座２０と蓋体５０とで、異種電極を形成することもできる。

＜台座＞
台座２０は、発光素子１０を載置し、１つの電極として働く。ｐ−ｎ型の発光素子１０が持つｐ型電極とｎ型電極の一方を台座２０と電気的接続を行っている。いずれがｐ型電極となるかは、規格により適宜変更する。

発光装置内部は、気密封止されていることが好ましい。発光素子１０を使用しているため、水分や埃などから発光素子１０を保護する必要があるからである。特に、発光素子１０は駆動に伴い発熱するため、発光装置内部に蓄積された水分が蒸発したり、発光素子１０の劣化を起こしたりするからである。また、加熱、冷却に伴い水分が窓部５１内面に被着することもあるからである。

台座２０は、金属材料を用いている。台座２０は、電極として作用するため、電気伝導性の高い金属を用いる。また、台座２０は、発光素子１０で発生した熱を放熱するため、熱伝導性の高い金属を用いる。例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、コバール製などを用いることができ、メッキ処理を施したものなども用いることができる。また、金属材料を用いることにより、気密封止をより簡易に行うことができる。さらに、発光素子１０から放出された光が台座２０を介して反射して、外部に放出するため、光取り出し効率の向上を図ることもできる。

台座２０は、発光素子１を載置する部分に凹部を設けておくこともできる。該凹部の底面部及び側面部は、発光素子１０からの光を反射して外部に光を放出することができるように、反射面を設けることが好ましい。若しくは、台座２０の材料を、発光素子１０の主発光波長域での反射率の高い金属で成形することもできる。

台座２０は、発光素子１０の電極からワイヤー６０を介して電気的に接続される。

台座２０は、発光装置の形状に合わせて、適宜変更する。例えば、コイン型発光装置とする場合、台座２０は、薄型の円盤形状とする。

台座２０は、絶縁パッキング３０を固定するため、台座２０から外側にツバを設けて、該ツバに絶縁パッキング３０を嵌合している。また、台座２０から外側にツバを設けた部分がかしめた後の抜脱を防止することができる。

＜絶縁パッキング＞
絶縁パッキング３０は、台座２０と蓋体５０との短絡が生じないようにするためである。また、発光装置の内部を気密封止するために、台座２０及び蓋体５０とを絶縁パッキング３０を介して密閉している。また、発光装置の駆動に伴い発生する熱による台座２０、蓋体５０の金属部分の熱膨張を、絶縁パッキング３０で緩和して、発光装置の破壊、破損を生じないようにしている。さらに、絶縁パッキング３０は、蓋体５０と台座２０との緩衝部材としての役割を有しており、蓋体５０と台座２０とをかしめて強固に固定することができる。

絶縁パッキング３０の材質は、絶縁性と緩衝材としての機能を有していれば特に限定されず、耐熱樹脂（例えば、ポリアミド系熱可塑性樹脂など）やセラミックなどの無機系の材質などを用いることができる。

絶縁パッキング３０は、台座２０の形状に嵌合する形状、例えば、リング形状とする。台座２０が円盤形状の場合、円形のリング形状の絶縁パッキング３０を用いる。該絶縁パッキング３０は、台座２０の外周部のツバで固定可能である。また、そのツバの凹凸を利用して、蓋体５０を内側にかしめて、気密性を高めている。

＜連接具＞
連接具４０は、発光素子１０と蓋体５０との電気的接続を採るために設けている。連接具４０の形状、大きさ及び個数などは、特に限定されない。連接具４０は、絶縁パッキング３０に固定した状態で、発光素子１０の電極とワイヤー６０を介して電気的接続を行っている。連接具４０をリング形状とし、絶縁パッキング３０に取り付けることもできる。また、連接具４０を平板のＬ字形に屈曲し、複数個用意し、絶縁パッキング３０に取り付けることもできる。また、連接具４０を平板の波形に屈曲し、複数個用意し、絶縁パッキング３０に取り付けることもできる。連接具４０の外周にツバを設け、該ツバが絶縁パッキング３０に嵌合して、連接具４０を絶縁パッキング３０に固定する。

連接具４０をＬ字形に屈曲した場合、突出部４１が金属製の蓋体５０と接触している。この時、連接具４０と台座２０との間に、絶縁パッキング３０が設置されているため、該絶縁パッキング３０が緩衝材となり、連接具４０と蓋体５０との密着性を高めることができる。これにより、確実に連接具４０と蓋体５０との電気的接続を採ることができる。

連接具４０の材質は金属製であり、電気伝導性の高いものが好ましい。また、連接具４０は、反射率の高い金属を用いることが好ましい。絶縁パッキング３０は、金属に比べて反射率が低いため、該絶縁パッキング３０を覆うように、連接具４０を設けている。

連接具４０を反射板としての機能をもたす構造とすることもできる。例えば、開口部上端が広口の円錐台形状、すり鉢形状とすることが好ましい。これにより、光取り出し効率の向上を図ることができる。

連接具４０の形状は特に問わないが、リング形状、矩形、平板を屈曲させたものなどを用いることができる。また、連接具４０の形状をリング形状等であっても、外周部分に切り込みを入れ絶縁パッキング３０への取り付けを容易にする形状とすることもできる。

＜蓋体＞
蓋体５０は、透光性の窓部５１を設けている。窓部５１は、発光素子１０が載置されている真上に置くことが好ましい。蓋体５０は金属製で、台座２０とは異種電極としての役割を果たしている。

蓋体５０の形状は、特に限定されず、台座２０の形状に嵌合する形状とする。例えば、発光装置がコイン型の場合、台座２０を円盤形状とし、該台座２０に嵌合するカップ形状とする。

蓋体５０の形状をカップ形状として、金属材料で上面の一部及び側面の一部が形成されている場合、振動に強い発光装置を提供することができる。つまり上下方向の振動については、電源部の電極と電気的に接続されている蓋体５０の側面が上下方向に滑るため、電源部の電極と蓋体５０の側面とが非接触になることがない。一方、横方向の振動については、電源部の電極と電気的に接続されている蓋体５０の上面及び台座２０の底面が横方向に滑るため、電源部の電極と蓋体５０の上面及び台座２０の底面とが非接触となることがない。

窓部５１は、発光素子１０からの光を透過する。窓部５１は、シリカなどの無機物、ガラス、透光性樹脂などを用いる。窓部５１は、平板形状の他、レンズ構造、ドーム形状を持たせることもできる。レンズ構造を持たせることにより、集光性を高めたり、指向性を制御したりすることができる。

窓部５１の内面に蛍光体層を被着することができる。また、窓部５１に蛍光体を含有させることもできる。これにより、発光素子１０から放出された光により、励起された蛍光体は、波長変換し、所定の色調を有する発光装置を提供することができる。前記蛍光体は、窓部５１中に混入させたり、窓部５１に被着させたりすることができる。窓部５１に被着させる際には、比較的紫外線に強い樹脂や無機物であるシリカ等を用いることが好ましい。

蓋体５０と、絶縁パッキング３０を設置した台座２０との接合は、該台座２０に嵌合する大きさの蓋体５０を嵌め込み、かしめる手段をとることができる。また、ボルトとナットのように、絶縁パッキング３０と蓋体５０とに、ねじ山、ねじ溝を設け、ねじ締めにより蓋体５０と台座２０とを接合する手段もとることができる。このとき、蓋体５０と絶縁パッキング３０に設置した連接具４０とが、電気的に接続するまで、ねじ締めを行うことを要する。さらに、蓋体５０と、絶縁パッキング３０を持つ台座２０と、を熱収縮により固定する手段もとることができる。

＜その他＞
ワイヤー６０は、発光素子１０の電極と台座２０、発光素子１０の電極と連接具４０との電気的接続を採るために設けられる。発光素子１０からの光を効率よく外部に取り出すため、反射性の高い金属を用いることが好ましい。また、腐食し難い金属を用いる。

発光素子１０は、水分等の混入を防止するため、また、光取り出し効率を向上させるため、封止樹脂で被覆することもできる。封止樹脂は、透光性、耐熱製に優れたものを使用する。

蛍光体は、封止樹脂中に混入させたり、窓部５１の内部に固着若しくは表面に被着させたりすることができる。蛍光体の他に、拡散剤、顔料などのフィラーを封止樹脂に混入することもできる。

発光装置の内部は、窒素、ヘリウムなどの不活性ガスで気密封止されている。

以下の実施の形態で説明するが、発光素子１０をサブマウントにフェイスダウン実装して、該サブマウントを台座２０に載置することもできる。サブマウントは、ツェナーダイオード等を用いることができる。

＜発光装置の製造方法＞
以下、本発明に係る発光装置の製造方法について、概説する。

（第１の実施の形態）
発光素子１０を台座２０に載置する。発光素子１０をフェイスアップ実装する。発光素子１０は、Ａｕ−Ｓｎ共晶層やダイボンディング樹脂などを用いてダイボンドする。発光素子１０を台座２０に設置した後、ワイヤー６０を用いて、発光素子１０と台座２０とを電気的に接続する。

台座２０に絶縁パッキング３０を設置する。台座２０のツバに嵌合する形状を有する絶縁パッキング３０を、台座２０に取り付ける。

絶縁パッキング３０に連接具４０を設置する。連接具４０のツバに嵌合する形状を有する絶縁パッキング３０に、連接具４０に取り付ける。

発光素子１０と連接具４０とを電気的に接続する。電気的接続は、ワイヤー６０を用いる。ワイヤー６０は、異種電極となる台座２０又は蓋体５０と短絡を生じないように電気的接続を行う。

台座２０に蓋体５０を設置する。蓋体５０は、絶縁パッキング３０を介して、台座２０に固定する。蓋体５０を固定する手段として、かしめる手段、ねじ締めする手段、蓋体５０を絶縁パッキング３０に押し込み嵌合する手段などを用いることができる。蓋体５０の台座２０への取り付けは、窒素、ヘリウムなどの不活性ガス中で行う。これにより、発光装置内部は、窒素、ヘリウムなどが充填され、気密封止されている。

（第２の実施の形態）
台座２０に、絶縁パッキング３０と連接具４０とを設置する。

次に、発光素子１０を台座２０にダイボンディングする。このとき、発光素子１０は、フェイスアップ実装、フェイスダウン実装のいずれであってもよい。

次に、発光素子１０の一の電極と台座２０、発光素子１０の他の電極と連接具４０とをワイヤー２０を用いて電気的に接続する。ただし、フェイスダウン実装する場合は、ワイヤー２０を用いず発光素子１０の一の電極と台座２０とをバンプ等を介して直接、電気的に接続することもできる。

最後に、発光素子１０が設けられた台座２０に蓋体５０を設置する。蓋体５０は、絶縁パッキング３０を介して、台座２０に固定する。蓋体５０を固定する手段として、かしめる手段、ねじ締めする手段、蓋体５０を絶縁パッキング３０に押し込み嵌合する手段などを用いることができる。

但し、発光素子１０を台座２０に載置する工程と、台座２０に絶縁パッキング３０を設置する工程と、絶縁パッキング３０に連接具４０を設置する工程と、の順序は問わない。例えば、連接具４０を絶縁パッキング３０に取り付けた後、該絶縁パッキング３０を台座２０に取り付け、その後、発光素子１０を台座２０に取り付ける順序を採ることができる。また、発光素子１０を台座２０に取り付けた後、連接具４０を取り付けた絶縁パッキング３０を台座２０に取り付ける順序を採ることができる。発光素子１０と台座２０との電気的接続は、いずれの工程後でも良い。

以上の製造方法を経ることにより、発光装置の提供を図ることができる。

＜異なる実施の形態＞
図４は、異なる実施の形態に係る発光装置を示す断面図である。図５は、異なる実施の形態に係る発光装置を示す平面図である。上記と同様な機能を有する場合は、説明を省略する。

発光装置は、発光素子１０、台座２０、絶縁パッキング３０、連接具４０及び蓋体５０とを有する。発光装置は、コイン型発光装置である。

発光素子１０は、上述と同様である。

発光素子１０をサブマウント（図示しない）にフェイスダウン実装し、該サブマウントを台座２０に載置する方法も採ることができる。ｐ―ｎ型の半導体発光素子１０を用いる場合、例えば、半導体発光素子１０のｐ型電極とサブマウントのｎ型半導体、半導体発光素子１０のｎ型電極とサブマウントのｎ型半導体とを、Ａｕバンプ等の超音波実装手段を用いて、フェイスダウン実装する。このサブマウントを台座２０にボンディングする。このサブマウントのｐ型半導体と台座２０とをワイヤー６０等により電気的接続を行い、サブマウントのｎ型半導体と蓋体５０に連接する連接具４０とをワイヤー６０等により電気的接続を行う。これにより、台座２０をｐ型電極とし、蓋体５０をｎ型電極とすることができる。但し、ｐ型ｎ型は適宜変更することができる。

台座２０は、円盤形状である。発光素子１０が載置されている部分を突出させている。

絶縁パッキング３０は、発光素子１０が載置されている部分の突出部の形状に嵌合する大きさの空洞を備えたリング形状である。絶縁パッキング３０は、台座２０のツバ部に嵌合する形状を成しており、台座２０に固定される。

連接具４０は、平板のものを波形に成形している。その連接具４０の突出部４１は、蓋体５０と接触している。この連接具４０もリング形状である。この連接具４０は、絶縁パッキング３０よりも反射率が高いため、絶縁パッキング３０を被覆するように載置する。発光素子１０から放出された光が連接具４０に照射するため、連接具４０にテーパー形状の反射面を形成する。このテーパー形状の延長線上に窓部５１の外周部が配置されるように、連接具４０を設ける。

蓋体５０は、絶縁パッキング３０を介して、台座２０に取り付けられる。

＜実施例１＞
本発明に係る発光装置について説明する。但し、本発明は、これに限定されない。図１及び図２は、実施例１の発光装置である。

実施例１の発光装置は、以下のように製造した。

ｐ−ｎ型の発光素子１０を台座２０にＡｕ−Ｓｎ共晶層を用いてダイボンディングした。該台座２０に絶縁パッキング３０を取り付けた。台座２０に凸部を設け、該凸部に嵌合する凹部を有する絶縁パッキング３０を用いて、嵌め込み式にて絶縁パッキング３０を台座２０に固定した。次に、連接具４０を絶縁パッキング３０に取り付けた。連接具４０に凸部を設け、該凸部に嵌合する凹部を有する絶縁パッキング３０を用いて、嵌め込み式にて連接具４０を絶縁パッキング３０に固定した。次に、発光素子１０のｎ型電極と台座２０、発光素子１０のｐ型電極と連接具４０とをワイヤー６０を用いて電気的接続を行った。最後に、窒素雰囲気中、蓋体５０を連接具４０と接触する位置まで嵌め込み、絶縁パッキング３０を介して、台座２０に固定する。該固定は、蓋体５０の外周部を内側にかしめている。これにより、コイン型発光装置を製造した。

台座２０は、Ｃｕを用い、その表面にＡｇメッキ層が設けられている。台座２０は、円盤形状を成しており、該円盤形状の中央部に発光素子１０が載置されている。絶縁パッキング３０は、該台座２０に嵌合するリング形状を有する。絶縁パッキング３０は、ＰＦＡ（フッ素樹脂）を用いた。連接具４０は、該絶縁パッキング３０の形状に嵌合するリング形状を有する。連接具４０は、発光素子１０からの光を反射するため、コバール製、表面がＮｉ／Ａｇ層が設けられている。ワイヤー６０は、反射率の高いＡｕを用いる。蓋体５０は、中央部に窓部５１を設ける。該窓部５１の真下には、発光素子１０が載置されている。蓋体５０は、Ｃｕを用い、表面がＡｇメッキ層である。蓋体５０は、絶縁パッキング３０に嵌合する大きさであり、該蓋体５０の外周部を内側にかしめている。発光装置の内部は、窒素で充填されている。

この発光装置を、電源部（図示しない）に取り付け、通電することにより発光させる。電源部は、カップ形状を形成しており、台座２０と接触するカップの底面部に端子を設け、蓋体５０の側面と接触するカップの側面部に端子を設ける。このカップ形状の電源部に発光装置を取り付けることにより、着脱自在にすることができる。

＜実施例２＞
図３及び図４は、実施例２の発光装置である。実施例１と同様の構成を採るところは、説明を省略する。

台座２０に、絶縁パッキング３０を取り付ける。台座２０の凸部と絶縁パッキング３０の凹部とを嵌合している。気密封止するため、絶縁パッキング３０と台座２０との隙間は接着剤を用いている。次に、絶縁パッキング３０に連接具４０を取り付ける。連接具４０の凸部と絶縁パッキング３０の凹部とを嵌合している。次に、台座２０にダイボンド樹脂を用いて、サブマウントをボンディングする。次にサブマウントの上面に発光素子１０をフェイスダウン実装する。発光素子１０のｎ型電極とサブマウントのｐ型電極、発光素子１０のｐ型電極とサブマウントのｎ型電極とを電気的接続する。サブマウントのｐ型電極と台座２０、サブマウントのｎ型電極と連接具４０とをワイヤー６０を用いて電気的接続する。最後に、窒素雰囲気中、蓋体５０を連接具４０と接触する位置まで嵌め込み、絶縁パッキング３０を介して、台座２０に固定する。気密封止するため、絶縁パッキング３０と蓋体５０との隙間は接着剤を用いている。該固定は、蓋体５０の外周部を内側にかしめている。これにより、発光装置を提供することができる。

＜実施例３＞
本発明に係る発光装置について説明する。実施例１と同様の構成を採るところは、説明を省略する。

実施例３の発光装置は、以下のように製造することができる。

まず、台座２０に絶縁パッキング３０と連接具４０とを固定する。絶縁パッキング３０の外側の周囲部分には、蓋体５０の内側の側面部分に設けられるねじ形状に螺合するねじ溝を有する。この取り付けは、台座２０に凸部を設け、該凸部に嵌合する凹部を有する絶縁パッキング３０を用いて、嵌め込み式にて絶縁パッキング３０を台座２０に固定する。連接具４０に凸部を設け、該凸部に嵌合する凹部を有する絶縁パッキング３０を用いて、嵌め込み式にて連接具４０を絶縁パッキング３０に固定する。ただし、連接具４０をあらかじめ取り付けた絶縁パッキング３０を台座２０に取り付け固定することもできる。

台座２０は、コバール製、表面がＮｉ／Ａｇ層が設けられている。台座２０は、円盤形状を成しており、該円盤形状の中央部に発光素子１０が載置されるようになっている。絶縁パッキング３０は、該台座２０に嵌合するリング形状を有する。絶縁パッキング３０は、１２−ナイロンを用いる。連接具４０は、該絶縁パッキング３０の形状に嵌合するリング形状を有する。連接具４０は、発光素子１０からの光を反射するため、コバール製、表面がＮｉ／Ａｇ層が設けられている。ワイヤー６０は、反射率の高いＡｕを用いる。蓋体５０は、中央部に窓部５１を設ける。該窓部５１の真下には、発光素子１０が載置されている。蓋体５０は、コバール製、表面がＮｉ／Ａｇ層である。蓋体５０は、絶縁パッキング３０に嵌合する大きさであり、該蓋体５０の外周部を内側にかしめている。発光装置の内部は、窒素で充填されている。ただし、上記台座２０と絶縁パッキング３０、絶縁パッキング３０と連接具４０は、互いに螺合するねじ形状を成しており、螺合により互いに固定するものでもよい。これにより、固定や部品の取り替えなどを容易に行うことができる。

次に、発光素子１０を台座２０にダイボンディングする。

次に、発光素子１０のｎ型電極と台座２０、発光素子１０のｐ型電極と連接具４０とをワイヤー６０を用いて電気的接続を行う。ただし、サブマウント基板を用いるフェイスダウン実装する場合は、サブマウント基板に設けられた電極部分と台座２０及び／または連接具４０とをワイヤー６０などを用いて電気的に接続することもできる。

最後に、窒素雰囲気中、絶縁パッキング３０のねじ溝に螺合する蓋体５０をねじ込み、台座２０と蓋体５０とを固定する。このとき、蓋体５０と連接具４０とが電気的に接触する位置まで少なくともねじ込み固定する。蓋体５０をねじ込み式にすることにより、蓋体５０の取り替えが容易に行うことができる。例えば、蓋体５０の窓部５１に貼られた蛍光体シートを有する蓋体５０と、蛍光体シートを有しない蓋体５０と、を用意して蓋体５０を取り替えることにより、種々の色味を実現できる発光装置を提供することができる。

本発明の発光装置は、自動車用ヘッドライト、自動車用ストップランプ、照明光源、及び、交通信号灯などに利用することができる。

発光装置を示す断面図である。発光装置を示す平面図である。発光装置の各構成部品を示す概略斜視図である。異なる実施の形態に係る発光装置を示す断面図である。異なる実施の形態に係る発光装置を示す平面図である。

符号の説明

１０発光素子
２０台座
３０絶縁パッキング
４０連接具
４１突出部
５０蓋体
５１窓部
６０ワイヤー

Claims

発光素子と、
該発光素子を載置する台座と、
窓部を有する蓋体と、
該台座と該蓋体とを絶縁する絶縁パッキングと、
該発光素子と該蓋体とを電気的に接続する連接具と、
を有し、
該発光素子が持つ１の電極は、該台座に電気的に接続されており、
該発光素子が持つ他の電極は、該連接具を介して該蓋体に電気的に接続されている発光装置。
台座に絶縁パッキングを設置する工程と、
該絶縁パッキングに連接具を設置する工程と、
発光素子を該台座に載置する工程と、
該発光素子と該台座とを電気的に接続する工程と、
該発光素子と該連接具とを電気的に接続する工程と、
該台座に蓋体を設置して該蓋体と該連接具とを電気的に接続する工程と、
を有する発光装置の製造方法。