JP4587675B2 - Light emitting element storage package and light emitting device - Google Patents
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Description
本発明は、発光素子から発光される光を外部に放射する発光装置に関する。 The present invention relates to a light emitting device that radiates light emitted from a light emitting element to the outside.
従来の発光ダイオード(LED)等の発光素子14から発光される近紫外光や青色光等の光を赤色,緑色,青色,黄色等の光に変換する蛍光体により任意の色を発光する発光装置11を図3に示す。図3において、発光装置11は、上面の中央部に発光素子14を載置するための載置部12aを有する絶縁体からなる基体12と、載置部12aおよびその周辺から発光装置11の外面にかけて形成された、発光装置11の内外を電気的に導通接続するリード端子やメタライズ配線等からなる配線導体(図示せず)と、基体12の上面に接着固定され、上側開口が下側開口より大きい貫通孔が形成されているとともに、内周面が発光素子14から発光される光を反射する反射面16とされている枠体13と、枠体13の内部に充填される透光性部材15と、透光性部材15に含有されるか、または、透光性部材15の上面に被覆された、発光素子14の光を長波長変換する蛍光体(図示せず)と、載置部12aに載置固定された発光素子14とから主に構成されている。
A light-emitting device that emits an arbitrary color by a phosphor that converts light such as near-ultraviolet light and blue light emitted from a light-emitting
基体12は、酸化アルミニウム質焼結体(アルミナセラミックス)や窒化アルミニウム質焼結体,ムライト質焼結体,ガラスセラミックス等のセラミックス、またはエポキシ樹脂等の樹脂から成る。基体12がセラミックスから成る場合、その上面に配線導体(図示せず)がタングステン(W),モリブデン(Mo)−マンガン(Mn)等から成る金属ペーストを高温で焼成して形成される。また、基体12が樹脂から成る場合、銅(Cu)や鉄(Fe)−ニッケル(Ni)合金等から成るリード端子がモールド成型されて基体12の内部に設置固定される。
The
また、枠体13は、上側開口が下側開口より大きい貫通孔が形成されるとともに貫通孔の内周面に光を反射する反射面16が設けられた枠状となっている。具体的には、アルミニウム(Al)やFe−Ni−コバルト(Co)合金等の金属、アルミナセラミックス等のセラミックスまたはエポキシ樹脂等の樹脂から成り、切削加工や金型成型、押し出し成型等の成形技術により形成される。
Further, the
さらに、枠体13の反射面16は、研磨して平坦化することにより、あるいは、枠体13の内周面にAl等の金属を蒸着法やメッキ法により被着することにより形成される。そして、枠体13は、半田,銀(Ag)ペースト等のロウ材または樹脂接着剤等の接合材により、載置部12aを内周面で取り囲むように基体12の上面に接合される。
Further, the reflecting
また、発光素子14は、半田やAgペースト等の導電性を有する接着剤17で載置部12aに載置される。
The
そして、載置部12aの周辺に配置した配線導体(図示せず)と発光素子14とをボンディングワイヤ(図示せず)を介して電気的に接続し、しかる後、蛍光体を含有するエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透光性部材15をディスペンサー等の注入機で発光素子14を覆うように枠体13の内部に充填しオーブンで熱硬化させる、または、蛍光体を含有しないエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透光性部材15をディスペンサー等の注入機で発光素子14を覆うように枠体13の内部に充填しオーブンで熱硬化させた後、その上面に蛍光体を被覆することで、発光素子14からの光を蛍光体により長波長側に波長変換し所望の波長スペクトルを有する発光装置11となし得る。
しかしながら、上記従来の発光装置11において、発光素子14から上側方向や横方向に発光された光は、直接または枠体13の反射面16で反射されて外部に放射されるが、発光素子14から下側方向に発光された光は、基体12と発光素子14との間で反射を繰り返し、外部に放射されずに基体12や接着剤17に吸収されて減衰するため、発光装置11の放射効率および放射光強度が低いという問題点を有していた。
However, in the conventional
従って、本発明はかかる従来の問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、発光素子の光を効率よく外部に放出させることのできる、放射光強度が高い発光装置を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been devised in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a light emitting device with high radiated light intensity that can efficiently emit light from a light emitting element to the outside. It is in.
本発明の発光素子収納用パッケージは、上側主面に発光素子の載置部が形成された透光性のサブマウントと、上面の中央部に前記サブマウントが載置された基体と、該基体の上面に前記サブマウントを取り囲むように接合された、内周面が前記発光素子の発光する光を反射する反射面とされている枠体と、前記基体と前記サブマウントの間であって、前記発光素子と重なる領域内に設けられ、前記発光素子から発せられる光によって励起される蛍光体を含有する蛍光体層と、を具備しており、前記サブマウントは、前記発光素子が発する光が進入する透光性材料からなり、前記サブマウント内に進入した光の一部を散乱するように前記サブマウントの下側主面の算術平均粗さを前記サブマウントの上側主面の算術平均粗さよりも大きくしたことを特徴とする。 The light emitting element storage package according to the present invention includes a translucent submount in which a light emitting element placement portion is formed on an upper main surface, a base on which the submount is placed in a central portion on an upper surface, and the base A frame body joined to surround the submount, the inner peripheral surface of which is a reflective surface that reflects the light emitted from the light emitting element, and between the base and the submount, A phosphor layer containing a phosphor that is provided in a region overlapping with the light emitting element and is excited by light emitted from the light emitting element, and the submount receives light emitted from the light emitting element. made of a translucent material entering, the arithmetic mean of the upper side main surface of the arithmetic average roughness of the lower principal surface of the submount so as to scatter a portion of the light that has entered into the sub-mount the submount greater than the roughness was this The features.
本発明の発光素子収納用パッケージにおいて、好ましくは、前記サブマウントは、上側主面の算術平均粗さが0.1μm以下であることを特徴とする。 In the light emitting element storage package of the present invention, preferably, the submount has an arithmetic mean roughness of an upper main surface of 0.1 μm or less.
本発明の発光素子収納用パッケージにおいて、好ましくは、前記蛍光体層は、その下側主面に光反射層が形成されていることを特徴とする。 In the light emitting element storage package according to the present invention, preferably, the phosphor layer is formed with a light reflecting layer on a lower main surface thereof.
本発明の発光装置は、上記本発明の発光素子収納用パッケージと、前記載置部に透光性の接着剤を介して載置された発光素子と、前記枠体の内側に前記発光素子を覆って設けられた透光性部材とを具備していることを特徴とする。 The light-emitting device of the present invention includes the light-emitting element storage package of the present invention, a light-emitting element placed on the mounting portion via a translucent adhesive, and the light-emitting element inside the frame. And a translucent member provided so as to cover it.
本発明の発光装置において、好ましくは、前記接着剤は、その屈折率が前記サブマウントの屈折率と同じかまたは前記サブマウントの屈折率より小さいことを特徴とする。 In the light emitting device of the present invention, preferably, the adhesive has a refractive index equal to or smaller than a refractive index of the submount.
本発明の発光素子収納用パッケージは、上側主面に発光素子の載置部が形成された透光性のサブマウントと、上面の中央部に前記サブマウントが載置された基体と、基体の上面にサブマウントを取り囲むように接合された、内周面が発光素子が発光する光を反射する反射面とされている枠体とを具備しており、サブマウントは、上側主面の算術平均粗さが下側主面の算術平均粗さよりも小さいことから、発光素子から下側方向に発光される光を透光性のサブマウントを良好に透過させて算術平均粗さの大きいサブマウントの下側主面で乱反射させることにより、発光素子と基体との間で反射を繰り返すことにより光が減衰するのを有効に防止し、光を効率よく外部に取り出すことができ、発光装置の放射効率を高めて放射光強度をきわめて高くすることができる。 The light emitting element storage package of the present invention includes a translucent submount in which a light emitting element mounting portion is formed on an upper main surface, a base on which the submount is mounted in a central portion of an upper surface, A frame body, the inner peripheral surface of which is joined so as to surround the submount and the inner peripheral surface of which is a reflective surface that reflects the light emitted from the light emitting element, and the submount is an arithmetic average of the upper main surface Since the roughness is smaller than the arithmetic average roughness of the lower main surface, the light emitted from the light emitting element in the lower direction is transmitted through the translucent submount well, and the submount having a large arithmetic average roughness is used. By irregularly reflecting on the lower main surface, it is possible to effectively prevent light from being attenuated by repeating reflection between the light emitting element and the substrate, and to efficiently extract the light to the outside. To increase the intensity of synchrotron radiation It can be.
また、発光素子から発光された光を波長変換するための蛍光体を発光素子を覆うように設けた場合、サブマウントの下側主面で乱反射させることにより、蛍光体全体に均一に光を照射させることができ、一部の蛍光体だけに光が照射されて蛍光体の波長変換効率が低下するのを有効に防止して、波長変換効率を著しく向上させることができる。 In addition, when a phosphor for wavelength conversion of light emitted from the light emitting element is provided so as to cover the light emitting element, light is uniformly irradiated to the entire phosphor by irregularly reflecting the lower main surface of the submount. Therefore, it is possible to effectively prevent the wavelength conversion efficiency of the phosphor from being lowered by irradiating only a part of the phosphors with light, and to significantly improve the wavelength conversion efficiency.
本発明の発光素子収納用パッケージにおいて、好ましくは、サブマウントは、上側主面の算術平均粗さが0.1μm以下であることから、発光素子から下側方向に出射される光をサブマウントの上側主面で散乱させずに良好に透過させることができ、発光素子とサブマウントとの間で光が減衰するのをきわめて良好に抑制して放射効率をより向上させることができる。 In the light emitting element storage package of the present invention, it is preferable that the submount has an arithmetic mean roughness of the upper main surface of 0.1 μm or less, so that light emitted from the light emitting element in the lower direction is transmitted to the upper side of the submount. The light can be transmitted well without being scattered on the main surface, and the radiation efficiency can be further improved by suppressing the attenuation of light between the light emitting element and the submount very well.
本発明の発光素子収納用パッケージにおいて、好ましくは、サブマウントは、その下側主面に光反射層が形成されていることから、発光素子から下側方向に発光された光を良好に反射させることができ、発光装置の放射光強度をより向上させることができる。 In the light emitting element storage package of the present invention, preferably, since the light reflecting layer is formed on the lower main surface of the submount, the light emitted from the light emitting element in the lower direction is favorably reflected. And the emitted light intensity of the light emitting device can be further improved.
本発明の発光素子収納用パッケージにおいて、好ましくは、サブマウントは、その下側主面に蛍光体層と光反射層とが順次形成されていることから、発光素子から下側方向に発せられた光をサブマウントの下側の蛍光体層によって効率よく波長変換することができ、任意の色を有する光をより効率よく発光させることができる。 In the light emitting element storage package of the present invention, preferably, the submount is emitted in the lower direction from the light emitting element because the phosphor layer and the light reflecting layer are sequentially formed on the lower main surface thereof. The wavelength of light can be efficiently converted by the phosphor layer on the lower side of the submount, and light having an arbitrary color can be emitted more efficiently.
また、サブマウントの下側主面で散乱させて蛍光体層へ万遍なく光を照射することができ、蛍光体層の波長変換の効率を高くすることができる。 Further, it is possible to irradiate the phosphor layer uniformly with light scattered on the lower main surface of the submount, and the wavelength conversion efficiency of the phosphor layer can be increased.
さらに、サブマウントの下側の蛍光体層で波長変換された光を、蛍光体層の下側の光反射層で反射してサブマウントの下面で散乱させることにより、波長変換された光を効率よく外部に取り出すことができ、所望の波長スペクトルを有する放射光強度のきわめて高いものとことができる。 In addition, the wavelength-converted light is efficiently reflected by reflecting the light, which has been wavelength-converted by the phosphor layer under the submount, by the light-reflecting layer under the phosphor layer and scattering it from the bottom surface of the submount. It can be taken out well and can have a very high intensity of radiated light having a desired wavelength spectrum.
本発明の発光装置は、上記本発明の発光素子収納用パッケージと、載置部に透光性の接着剤を介して載置された発光素子と、枠体の内側に発光素子を覆って設けられた透光性部材とを具備していることから、上記本発明の発光素子収納用パッケージを用いた発光素子の光を効率よくパッケージの外部に取り出すことが可能な放射光強度の高い発光装置とすることができる。 The light-emitting device of the present invention is provided with the above-described light-emitting element storage package of the present invention, a light-emitting element mounted on the mounting portion via a light-transmitting adhesive, and a light-emitting element covering the inside of the frame. A light emitting device with high radiated light intensity that can efficiently extract the light of the light emitting element using the light emitting element storing package of the present invention to the outside of the package. It can be.
本発明の発光装置において、好ましくは、接着剤は、その屈折率がサブマウントの屈折率と同じかまたはサブマウントの屈折率より小さいことから、発光素子から下側方向に発光される光が接着剤とサブマウントとの界面で全反射が生じるのを有効に防止して効率よくサブマウントを透過させることができ、発光素子からの光をきわめて効率よく取り出すことができる。 In the light emitting device of the present invention, it is preferable that the adhesive has a refractive index that is the same as that of the submount or smaller than that of the submount. It is possible to effectively prevent total reflection from occurring at the interface between the agent and the submount, and to efficiently transmit the submount, and to extract light from the light emitting element very efficiently.
本発明の発光素子収納用パッケージ(以下、単にパッケージともいう)について以下に詳細に説明する。図1は本発明のパッケージの実施の形態の一例を示す断面図である。図1において、2は基体、3は枠体、8はサブマウント、9は光反射層であり、主としてこれらパッケージが構成され、このパッケージのサブマウント8に接着剤7を介して発光素子4を載置し、枠体3の内側に発光素子4を覆うように透光性部材5を充填することにより発光装置1となる。
The light emitting element storage package (hereinafter also simply referred to as a package) of the present invention will be described in detail below. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of a package of the present invention. In FIG. 1, 2 is a base, 3 is a frame, 8 is a submount, and 9 is a light reflecting layer. These packages are mainly configured, and the light emitting element 4 is attached to the
本発明のパッケージは、上側主面に発光素子4の載置部8aが形成された透光性のサブマウント8と、上面の中央部にサブマウント8が載置された基体2と、基体2の上面にサブマウント8を取り囲むように接合された、内周面が発光素子4が発光する光を反射する反射面6とされている枠体3とを具備している。
The package of the present invention includes a
本発明のサブマウント8は、サファイアやガラス等の無機化合物や透明樹脂等から成り、発光素子4から発光される光を良好に透過させるものである。
The
好ましくは、サブマウント8はサファイアから成るのがよい。これにより、発光素子4とサブマウント8との熱膨張係数を整合することができ、発光素子4の発する熱により発生する応力によって生じる発光素子4のクラックや基体2からの剥落などの故障を抑制もしくは減少させることができる。例えば、発光素子4が窒化ガリウム系化合物半導体から成る場合、熱膨張係数は5.59×10−6K−1であり、ガリウム砒素系化合物半導体から成る場合、熱膨張係数は5.7×10−6K−1であるのに対し、サファイアの熱膨張係数は6.7×10−6K−1であり、発光素子4とサブマウント8との熱膨張係数差を非常に小さくすることができる。
Preferably, the
さらに、サファイアは熱伝導率が27J/m・s・℃と放熱性に優れるため、発光素子4から発生した熱を良好に基体2に伝達して発光素子4の高温化を有効に抑制することができ、発光素子4において存在する格子歪みが発光素子4で発生する熱によって増大するのを有効に抑制することができる。その結果、発光素子4の発光効率の劣化を有効に抑制することができる。
Furthermore, since sapphire has a heat conductivity of 27 J / m · s · ° C. and excellent heat dissipation, heat generated from the light-emitting element 4 can be transferred to the
また、本発明のサブマウント8は、上側主面の算術平均粗さが下側主面の算術平均粗さよりも小さい。これにより、発光素子4から下側方向に発光される光を透光性のサブマウント8を良好に透過させて算術平均粗さの大きいサブマウント8の下側主面で乱反射させることにより、発光素子4と基体2との間で反射を繰り返すことにより光が減衰するのを有効に防止し、光を効率よく外部に取り出すことができ、発光装置1の放射効率を高めて放射光強度をきわめて高くすることができる。また、発光素子4から発光された光を波長変換するための蛍光体を、透光性部材5に含有させる等の方法で発光素子4を覆うように設けた場合、サブマウント8の下側主面で乱反射させることにより、蛍光体全体に均一に光を照射させることができ、一部の蛍光体だけに光が照射されて蛍光体の波長変換効率が低下するのを有効に防止して、波長変換効率を著しく向上させることができる。
In the
サブマウント8の下側主面の算術平均粗さは、上側主面の算術平均粗さの4〜10倍であるのがよい。これにより、発光素子4から下側方向に発光される光を非常に効率よく外部に取り出すことができ、発光装置1の放射効率を高めて放射光強度をきわめて高くすることができる。
The arithmetic average roughness of the lower main surface of the
また、サブマウント8は、上側主面の算術平均粗さが0.1μm以下であるのがよい。これにより、発光素子4から下側方向に出射される光をサブマウント8の上側主面で散乱させずに良好に透過させることができ、発光素子4とサブマウント8との間で光が減衰するのをきわめて良好に抑制して放射効率をより向上させることができる。
The
このようなサブマウント8の上下主面の算術平均粗さは、研磨やエッチング等の方法で所望のものとすることができる。
The arithmetic average roughness of the upper and lower main surfaces of the
また、サブマウント8は、その下側主面に光反射層9が形成されているのがよい。これにより、発光素子4から下側方向に発光された光を良好に反射させることができ、発光装置1の放射光強度をより向上させることができる。
The
光反射層9は、発光素子4から発光される光を効率よく反射させることのできるものであり、例えば、アルミニウム、銀等の金属、白色等のセラミックス等の高い光反射率を有するものが挙げられる。より好ましくは、高光反射率を有するとともに高熱伝導性をも有する金属であるのがよい。光反射層9が金属から成る場合、サブマウント8の下側主面に蒸着やめっき、メタライズ、ロウ付け等の方法により、または、光反射層9と成る粉末状の金属を有機溶剤に分散しものをサブマウント8の下側主面に塗布した後に有機溶剤を除去するといった方法で作製することができる。
The
また、図2に示すように、サブマウント8は、その下側主面に蛍光体層10と光反射層9とが順次形成されているのがよい。これにより、発光素子4から下側方向に発せられた光をサブマウントの下側の蛍光体層10によって効率よく波長変換することができ、任意の色を有する光をより効率よく発光させることができる。
In addition, as shown in FIG. 2, the
また、サブマウント8の下側主面で散乱させて蛍光体層10へ万遍なく光を照射することができ、蛍光体層10の波長変換の効率を高くすることができる。
Moreover, it is possible to irradiate the
さらに、サブマウント8の下側の蛍光体層10で波長変換された光を、蛍光体層10の下側の光反射層9で反射してサブマウント8の下面で散乱させることにより、波長変換された光を効率よく外部に取り出すことができ、所望の波長スペクトルを有する放射光強度のきわめて高いものとするができる。
Further, the light whose wavelength is converted by the
このような蛍光体層10は、例えば、シリコーン樹脂,エポキシ樹脂,ユリア樹脂等の透明樹脂や、低融点ガラス、ゾル−ゲルガラス等から成る透光性部材に、発光素子4の光で励起され電子の再結合により青色,赤色,緑色等に発光する、無機系や有機系の蛍光体が含有されたものが用いられる。
Such a
サブマウント8は、基体2の上面に樹脂接着剤やろう材等の接合材を介して接合される。サブマウント8の下側主面に光反射層9が形成されている場合、サブマウント8と基体2とを接合する接合材は周知の樹脂接着剤やろう材等が用いられる。また、サブマウント8の下側主面に光反射層9が形成されていない場合、サブマウント8と基体2とを接合する接合材を光反射性のものにすることにより、サブマウント8を透過してきた光を接合材で良好に反射させることができる。このような光反射性の接合材としては、透明樹脂に光反射率の高い金属粒子やセラミック粒子を含有させたもの等を用いることができる。
The
サブマウント8は、発光素子4の下側部分を構成する基板と同じ材料であるか、または、発光素子4の下側部分を構成する基板と熱膨張係数、屈折率の整合がとれた部材を用いることが好ましい。これにより、発光素子4の下側部分を構成する基板とサブマウント8の屈折率の整合が取れ、発光素子4の下面からの光を効率よく取り出すことができるとともに、発光素子4との熱膨張係数の整合がとれ、発光素子4の発する熱により発生する応力によって生じる発光素子4のクラックやサブマウント8からの剥落などの故障を抑制もしくは減少させることができる。さらに、発光素子4の格子歪みの増大を有効に抑制させ、発光効率の劣化を減少させることもできる。
The
また、発光素子4をサブマウント8に載置固定するための接着剤7は透光性のものである。好ましくは、接着剤7は、サブマウント8の屈折率と同じかまたはサブマウント8の屈折率より小さいのがよい。これにより、発光素子4から下側方向に発光される光が接着剤7とサブマウント8との界面で全反射が生じるのを有効に防止して効率よくサブマウント8を透過させることができ、発光素子4からの光をきわめて効率よく取り出すことができる。即ち、接着剤7の屈折率をn1、サブマウント8の屈折率をn2としたとき、n1>n2ならばサブマウント8と接着剤7の界面で全反射が発生する可能性が高くなり、発光効率が低下しやすくなる。
The adhesive 7 for mounting and fixing the light emitting element 4 on the
また、好ましくは、接着剤7は、発光素子4の下側部分を構成する基板の屈折率と同じかまたは発光素子4の下側部分を構成する基板の屈折率より大きいのがよい。これにより、発光素子4から下側方向に発光される光が接着剤7と発光素子4の基板との界面で全反射が生じるのを有効に防止して効率よく接着剤7を透過させることができ、発光素子4からの光をきわめて効率よく取り出すことができる。即ち、接着剤7の屈折率をn1、発光素子4の下側部分を構成する基板の屈折率をn3としたとき、n1<n3ならば発光素子4と接着剤7の界面で全反射が発生する可能性が高くなり、発光効率が低下しやすくなる。 Preferably, the adhesive 7 has the same refractive index as that of the substrate constituting the lower part of the light emitting element 4 or higher than that of the substrate constituting the lower part of the light emitting element 4. Thereby, it is possible to effectively prevent the light emitted downward from the light emitting element 4 from being totally reflected at the interface between the adhesive 7 and the substrate of the light emitting element 4 and efficiently transmit the adhesive 7. The light from the light emitting element 4 can be extracted very efficiently. That is, the refractive index of the adhesive 7 n 1, the refractive index of the substrate of the lower portion of the light-emitting element 4 when the n 3, at the interface of n 1 <n 3 If the light emitting element 4 and the adhesive 7 The possibility that total reflection occurs increases, and the light emission efficiency tends to decrease.
また、基体2は、アルミナセラミックスや窒化アルミニウム質焼結体,ムライト質焼結体,ガラスセラミックス等のセラミックス、Fe−Ni−Co合金やCu−W等の金属、または、エポキシ樹脂等の樹脂から成る。
The
また、枠体3は、アルミナセラミックスや窒化アルミニウム質焼結体,ムライト質焼結体,ガラスセラミックス等のセラミックス、アルミニウムや銀、Fe−Ni−Co合金、Cu−W等の金属、または、エポキシ樹脂等の樹脂から成る。枠体3はロウ材や樹脂接着剤等の接合材により基体2に接着されている。
The
さらに枠体3の内周面は反射面6とされている。このような反射面6は、枠体3が高反射率の金属からなる場合、枠体3をプレス加工、切削加工、型流し加工等で形成することにより内周面が反射面6とされた状態で作製される。または、枠体3の内周面に反射率の高い金属をめっきや蒸着などで被着形成することによって形成することもできる。
Further, the inner peripheral surface of the
さらに、枠体3の反射面6は、その表面の算術平均粗さRaが0.1μm以下であるのが良く、これにより発光素子4の光を良好に発光装置1の上側に反射することができる。Raが0.1μmを超える場合、発光素子4の枠体3の反射面6で光を正反射し難くなるとともに発光装置1の内部で乱反射し易くなる。その結果、発光装置1の内部における光の伝搬損失が大きく成り易いとともに、所望の放射角度で光を発光装置1の外部に放射することが困難になる。
Furthermore, the reflective surface 6 of the
また。透光性部材5は、発光素子4との屈折率差が小さく、紫外線領域から可視光領域の光に対して透過率の高いものから成るのがよい。これにより、発光素子4と透光性部材5との屈折率差により光の反射損失が発生するのを有効に抑制することができるとともに、発光装置1の外部へ高効率で所望の放射強度,角度分布で光を放射することが可能な発光装置1を製造できる。このような透光性部材5としては、例えば、シリコーン樹脂,エポキシ樹脂,ユリア樹脂等の透明樹脂や、低融点ガラス、ゾル−ゲルガラス等から成る。 Also. The translucent member 5 is preferably made of a material having a small refractive index difference from the light emitting element 4 and having a high transmittance with respect to light in the ultraviolet region to the visible light region. Thereby, it is possible to effectively suppress the occurrence of light reflection loss due to the difference in refractive index between the light emitting element 4 and the translucent member 5, and to achieve a desired radiation intensity with high efficiency outside the light emitting device 1. The light emitting device 1 capable of emitting light with an angular distribution can be manufactured. As such a translucent member 5, it consists of transparent resin, such as a silicone resin, an epoxy resin, and a urea resin, low melting glass, sol-gel glass, etc., for example.
さらに、透光性部材5は、発光素子4の光で励起され電子の再結合により青色,赤色,緑色等に発光する、無機系や有機系の蛍光体が含有されていても良い。これにより、蛍光体を任意の割合で配合することにより、所望の発光スペクトルと色を有する光を出力することができる。 Further, the translucent member 5 may contain an inorganic or organic phosphor that is excited by the light of the light emitting element 4 and emits blue, red, green, or the like by electron recombination. Thereby, the light which has a desired emission spectrum and color can be output by mix | blending a fluorescent substance in arbitrary ratios.
また、発光素子4は、例えば、サファイア基板上にGaN,AlGaN,InGaN,GaAs等の半導体から構成されるバッファ層,n型層,発光層,p型層を順次積層したものが用いられる。 For example, the light emitting element 4 is formed by sequentially stacking a buffer layer, an n-type layer, a light-emitting layer, and a p-type layer made of a semiconductor such as GaN, AlGaN, InGaN, or GaAs on a sapphire substrate.
かくして、本発明のパッケージおよび発光装置1は、サブマウント8の載置部8aに発光素子4を載置するとともに、ワイヤボンディングにより、あるいは半田ボールを用いたフリップチップ実装により、パッケージに設けられた、発光装置1の内外を電気的に導通接続するリード端子やメタライズ配線等からなる配線導体(図示せず)に電気的に接続されることによって、発光素子4と外部電気回路基板とが電気的に導通させ得るものとなる。そして、発光素子4の周囲や表面に蛍光体もしくは蛍光体を混入した透光性部材5を充填し熱などにより硬化させることにより、発光素子4の光を蛍光体により波長変換し所望の波長スペクトルを有する光を取り出すことができる発光装置1となる。
Thus, the package and the light emitting device 1 of the present invention are provided in the package by mounting the light emitting element 4 on the mounting
なお、本発明は前記の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を行うことは何等支障ない。例えば、枠体3の上面に発光素子4より発光される光を任意に集光したり拡散させたりすることのできる光学レンズや、平板状の透光性の蓋体を半田や接着剤等で接合することにより、所望とする放射角度で光を放射させることができるとともに発光装置1の内部への耐浸水性が改善され長期信頼性が向上する。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. For example, an optical lens capable of arbitrarily condensing or diffusing light emitted from the light emitting element 4 on the upper surface of the
また、枠体3の内周面は、その断面形状が平坦(直線状)であってもよく、また、円弧状等の曲線状であってもよい。円弧状とする場合、発光素子4の光を万遍なく反射させて指向性の高い光を外部に均一に放射することができる。
Further, the inner peripheral surface of the
さらに、枠体3の内側に充填した透光性部材5で発光素子4を覆った例を示したが、透光性部材5を板状部材として枠体3の上面に発光素子4を覆うように取着させてもよい。
Furthermore, although the example which covered the light emitting element 4 with the translucent member 5 with which the inner side of the
1:発光装置
2:基体
3:枠体
4:発光素子
6:反射面
7:接着剤
8:サブマウント
8a:載置部
9:光反射層
1: Light-emitting device 2: Base body 3: Frame body 4: Light-emitting element 6: Reflecting surface 7: Adhesive 8:
Claims (5)
上面の中央部に前記サブマウントが載置された基体と、
該基体の上面に前記サブマウントを取り囲むように接合された、内周面が前記発光素子の発光する光を反射する反射面とされている枠体と、
前記基体と前記サブマウントの間であって、前記発光素子と重なる領域内に設けられ、前記発光素子から発せられる光によって励起される蛍光体を含有する蛍光体層と、を具備しており、
前記サブマウントは、前記発光素子が発する光が進入する透光性材料からなり、前記サブマウント内に進入した光の一部を散乱するように前記サブマウントの下側主面の算術平均粗さを前記サブマウントの上側主面の算術平均粗さよりも大きくしたことを特徴とする発光素子収納用パッケージ。 A translucent submount having a light emitting element mounting portion formed on the upper main surface;
A base on which the submount is placed at the center of the upper surface;
A frame body that is joined to the upper surface of the substrate so as to surround the submount, and whose inner peripheral surface is a reflective surface that reflects the light emitted from the light emitting element ;
A phosphor layer provided between the substrate and the submount and in a region overlapping with the light emitting element, and containing a phosphor excited by light emitted from the light emitting element ,
The submount is made of a translucent material into which light emitted from the light emitting element enters, and the arithmetic average roughness of the lower main surface of the submount is scattered so as to scatter a part of the light that has entered the submount. package for housing a light-emitting element, characterized in that larger than the arithmetic mean roughness of the top side main surface of the submount.
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