JP4945106B2 - 半導体発光装置 - Google Patents
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Description
本発明は、半導体発光装置に関するものであり、詳しくは、半導体発光素子を発光源とすると共に、光の波長変換部を備えた半導体発光装置に関する。
半導体発光素子を発光源とする発光装置、例えば半導体発光素子をＬＥＤとするＬＥＤ発光装置（以下、ＬＥＤと略称する）は、外観形状及び実装方法によって二種類に大別される。
一種類は、例えば平行に配置された一対のリードフレームの一方の端部にＬＥＤチップが載置され、ＬＥＤチップの上側電極はボンディングワイヤを介して他方のリードフレームに接続され、ＬＥＤチップ及びリードフレームを覆うようにリードフレームの一方の端部が透光性樹脂によって樹脂封止されたものである。
この様な構成のＬＥＤは、実装基板に形成されたスルーホールにリードフレームを挿入し、部品面の反対側からはんだ付けによって固定・実装するものであり、縦型ＬＥＤと称されるタイプのものである。
大別される他の一種類は、例えば、絶縁基板の表面側の対向する両縁部に一対の回路パターンが形成され、両縁部の夫々からは互いに対向するように内側に向かって一対の回路パターンが延びている。そして、内側に向かって延びた回路パターンの一方の先端部にはＬＥＤチップが載置され、ＬＥＤチップの上側電極はボンディングワイヤを介して他方の電極パターンに接続され、ＬＥＤチップとボンディングワイヤとを覆うように透光性樹脂によって樹脂封止されているものである。
あるいは、板状の一対のリードフレームを樹脂によるインサート成形して凹部を有するパッケージが形成され、凹部底面に露出した一対のリードフレームの一方にＬＥＤチップが載置され、ＬＥＤチップの上側電極はボンディングワイヤを介して他方のリードフレームに接続され、凹部内に透光性樹脂を充填してＬＥＤチップとボンディングワイヤとを覆うように樹脂封止されているものである。
これらの様な構成のＬＥＤは、実装基板上に形成された回路パターンに、ＬＥＤの封止樹脂から外部に導出した回路パターン、あるいはＬＥＤのパッケージから外部に導出したリードフレームの夫々を部品面側からはんだ付けによって固定・実装するものであり、表面実装型ＬＥＤと称されるタイプのものである。
ところで、上記縦型ＬＥＤ及び表面実装型ＬＥＤにおいて、ＬＥＤチップ及びボンディングワイヤは透光性樹脂によって樹脂封止されているが、これはＬＥＤチップを水分、塵埃及びガス等の外部環境から保護し、且つボンディングワイヤを振動及び衝撃等の機械的応力から保護するためである。また、透光性樹脂はＬＥＤチップの光出射面とで界面を形成しており、ＬＥＤチップの光出射面を形成する半導体材料と透光性樹脂との屈折率差によって、ＬＥＤチップの発光光をＬＥＤチップの光出射面から透光性樹脂内に効率良く出射させる働きも有している。
また、ＬＥＤチップは、例えば一辺の長さが０．５ｍｍ程度の６面体（サイコロ状）の形状をしており、小さくて発光光量が少なく、点光源に近い光学特性を有している。したがって、このような特性のＬＥＤチップを光源にしたＬＥＤにおいては、封止樹脂である透光性樹脂によってＬＥＤチップの上方に球面あるいは非球面の凸形状のレンズを形成し、ＬＥＤチップから発せられて透光性樹脂内を導光して透光性樹脂のレンズ面に至った光が効率良く外部に放出され、且つ放出される光が一方向に集ってＬＥＤの軸上光度を上げるような構成となっているのが一般的である。
その場合、縦型ＬＥＤにおいては、透光性樹脂による封止樹脂を砲弾型に成形することによって光取出し効率及び集光性が良好なレンズ形状を確保することができる。しかしながら一方、表面実装型ＬＥＤにおいては、表面実装型ＬＥＤの重要な要件の１つである小型・薄型化に制約されて、封止樹脂でレンズを形成しても砲弾型ＬＥＤのようなＬＥＤチップからレンズまでの距離及びレンズの口径を確保することができない。そのため、砲弾型ＬＥＤほどの光の集光効率が得られず、砲弾型ＬＥＤに匹敵するほどの軸上光度を実現することは困難である。
そこで、表面実装型ＬＥＤでありながら、縦型ＬＥＤに匹敵する口径のレンズを形成することによって、光取出し効率及び集光効率を向上させるＬＥＤの提案がなされている。
それは、図１３に示すように、内底面の形状が球面あるいは非球面の封止用ケース型５０に満たされた流動樹脂５１に、予め樹脂ステム５２の凹部内にＬＥＤチップを載置して透光性樹脂で樹脂封止した表面実装型ＬＥＤ５３を該表面実装型ＬＥＤ５３の上面を下方にして浸漬させ、ストッパーとなるリード５４を封止用ケース型５０に当接させた状態で流動樹脂５１を加熱硬化させる。そして、流動樹脂５１の加熱硬化後、封止用ケース型５０から取出してリードフレーム５４をカット、フォーミングして図１４に示すようなＬＥＤを完成させるものである。
このようにして作製されたＬＥＤは、実装基板に対して部品面側からのはんだ付けが可能であると共に、ＬＥＤチップ５５の上方には流動樹脂５１によって樹脂ステム５２の寸法よりも大きい口径の球面あるいは非球面の凹形状のレンズ５６が形成されている（例えば、特許文献１参照。）。
特許第３４９２１７８号公報
ところで、ＬＥＤにはＬＥＤチップから出射された光で蛍光体を励起して波長変換し、ＬＥＤチップの出射光とは異なる色調の光を放出するようなＬＥＤが実用化されている。
例えば、ＬＥＤチップから出射される光が青色光の場合、青色光に励起されて青色の補色となる黄色光に波長変換する蛍光体を用いることにより、ＬＥＤチップから出射された青色光が蛍光体を励起することによって波長変換された黄色光と、ＬＥＤチップから出射された青色光との加法混色によって白色光を作り出すことができる。
同様に、ＬＥＤチップから出射される光が青色光の場合、青色光に励起されて緑色光及び赤色光にそれぞれ波長変換する２種類の蛍光体を混合したものを用いることにより、ＬＥＤチップから出射された青色光が蛍光体を励起することによって波長変換された緑色光及び赤色光と、ＬＥＤチップから出射された青色光との加法混色によって白色光を作り出すこともできる。
また、ＬＥＤチップから出射される光が紫外光の場合、紫外光に励起されて青色光、緑色光及び赤色光にそれぞれ波長変換する３種類の蛍光体を混合したものを用いることにより、ＬＥＤチップから出射された紫外光が蛍光体を励起することによって波長変換された青色光、緑色光及び赤色光の加法混色によって白色光を作り出すこともできる。
更に、ＬＥＤチップから出射される光の波長と蛍光体とを適宜組み合わせることにより、白色光以外の種々な色調の光を作り出すことができる。
そこで、樹脂ステムの凹部内にＬＥＤチップを搭載して透光性樹脂に１種類以上の蛍光体を混入させた蛍光体含有透光性樹脂で樹脂封止した表面実装型ＬＥＤに、球面あるいは非球面の凸形状のレンズを形成する透光性樹脂を直接一体化した場合、樹脂ステムの凹部内に充填された蛍光体含有透光性樹脂とレンズを形成する透光性樹脂との間、および樹脂ステムとレンズを形成する透光性樹脂との間に化学的結合を形成しない界面が存在することになる。
一般にＬＥＤの動作環境温度は、−２０〜＋８０℃以上までの可能性があり、特に車載用途においては更に広範囲の動作温度が要求され、例えば、−４０〜１００℃の温度範囲において安定した動作を確保することが求められる。
ところが、上記構成のＬＥＤの場合、外部温度変化に対して夫々の界面を形成する部材が熱膨張、収縮を繰り返し、界面を形成する部材間の熱膨張係数の差に起因して発生する応力によって化学的結合を形成しない界面での界面剥離が生じる頻度が高くなる。特に、高硬度の素材同士で界面を形成した場合には界面剥離が発生しやすい傾向にある。
その結果、界面剥離によって生じた空気層が光の導光損失の要因となってＬＥＤの光度低下等の光学的特性劣化を招き、製品の信頼性を損なうことにもなる。
そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたもので、その目的とするところは、表面に回路パターンが形成された基板上に半導体発光素子が搭載され、該半導体発光素子が蛍光体を含有した透光性樹脂で樹脂封止された半導体発光素子実装体と、光学レンズとを一体化した半導体発光装置において、外部温度変化に晒されても一体化によって形成される接触界面において界面剥離を生じることがなく、光学特性に優れた、信頼性の高い半導体発光装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、少なくとも一方の表面に電極配線が施された回路基板と、前記回路基板上に形成された、前記回路基板面を内底面とする第一の凹部を有するリフレクタと、前記第一の凹部内底面に搭載された少なくとも１個の半導体発光素子と、前記半導体発光素子を封止し、前記凹部内に充填された蛍光体を含有した透光性樹脂と、前記リフレクタに向いた面に第二の凹部を有する光学レンズと、前記光学レンズの第二の凹部の内周面と前記リフレクタの外周面との間を埋め、更に前記リフレクタの外周面全面を覆う透光性軟質樹脂スペーサと、を有し、前記リフレクタの外周面は、回路基板側の径が小さく、前記第一の凹部の開口部側の径が大きい二段構成になっていることを特徴とするものである。
本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１において、前記リフレクタの外周面は、前記回路基板側の径に対して、前記第一の凹部の開口部側の径が０．１〜２．０ｍｍだけ大きいことを特徴とするものである。
本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１又は請求項２において、前記リフレクタの外周面における回路基板側の径と前記第一の凹部の開口部側の径との間の段差部は、前記光学レンズ最下面からの距離が０．１〜１．０ｍｍの範囲に位置することを特徴とするものである。
本発明の半導体発光装置は、回路基板上に凹部を有するリフレクタを配置し、凹部内に実装された半導体発光素子を蛍光体含有透光性樹脂よって樹脂封止して半導体発光素子体を形成し、前記半導体発光素子体と光学レンズとを軟質樹脂スペーサを介して一体化した。
そのため、一体化した半導体発光素子体と光学レンズとの間に軟質樹脂スペーサによる熱応力緩和層を備えたことになり、外部温度変化時の熱応力に対して各部材間の界面剥離を阻止し、光取出し効率の高い、高信頼性の半導体発光装置を実現することができる、という優れた効果を奏するものである。
本発明の実施形態を図１〜図１０を参照しながら詳細に説明する。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。
本発明に係わる半導体発光装置は半導体発光素子実装体と、光学レンズと、透光性軟質樹脂スペーサとによって構成されている。
まず、半導体発光装置の構成要素の１つである半導体発光素子実装体について、その製造工程を図１に示す。（ａ）予め電極配線が施された回路基板１を準備する。回路基板１は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素あるいは酸化ジルコニウム等からなるセラミック、ガラスエポキシやポリイミド等の樹脂、鉄やアルミ等の金属、紙フェノール、等をベースにしたものを使用するのが好ましいが、熱伝導性が良好なセラミックをベースにしたものを使用するのが更に好ましい。電極配線（図示せず）はベース基板の表面のみ、及び表面と内部の両方のうちのいずれか一方に形成されており、外部から供給される電力を半導体発光素子実装体に導入するための電極がベース基板のいずれか一方の面に設けられている。
（ｂ）回路基板１の一方の面上にリフレクタ２を設ける。リフレクタ２は回路基板１の一方の面を内底面３とし、該内底面３から立ち上がって上方開口に向かって外側に開いた内周面４を有する擂鉢形状の凹部５を有している。そして、少なくとも凹部５内周面４は反射面を形成するような手段が施されており、例えば、反射性の樹脂や金属等でリフレクタを形成する、あるいは、非反射性の樹脂や金属やセラミック等で形成したリフレクタにメッキ、蒸着等の反射処理を施して反射面を形成するなどの手法が採られる。そのうち、金属でリフレクタを形成する場合は、回路基板に銀ロウや高熱伝導接着剤を介して固定される。
（ｃ）リフレクタ２の内底面３に位置する一対の分離・独立した電極配線の一方にＡｕ−Ｓｎ合金、Ｐｂフリーはんだ、銀ペース等の導電部材６を介して半導体発光素子７が搭載され、半導体発光素子７の下側電極と電極配線との電気的導通が図られている。
（ｄ）半導体発光素子７の上側電極はＡｕ、ＡｌあるいはＣｕ等からなるボンディングワイヤ８を介してリフレクタ２の内底面３に位置する一方の電極配線に接続され、半導体発光素子７の上側電極と電極配線との電気的導通が図られている。
（ｅ）ディスペンサ等の液体定量吐出手段を用いてリフレクタ２の凹部５内に、透光性樹脂に１種類以上の蛍光体を混入させた蛍光体含有透光性樹脂９を定量注入し、半導体発光素子７及びボンディングワイヤ８を樹脂封止する。
蛍光体含有透光性樹脂９の注入量は、（ｆ）のように蛍光体含有透光性樹脂９の上面１０がリフレクタ２の上端面１１に対して略面一の状態になるように、あるいは（ｇ）のように蛍光体含有透光性樹脂９の上面１０がリフレクタ２の上端面１１に対して膨らんだ状態になるように制御される。
この場合、（ｆ）に示される半導体発光素子実装体は、蛍光体含有透光性樹脂９を加熱硬化して後工程に送られるが、（ｇ）に示される半導体発光素子実装体は、蛍光体含有透光性樹脂９が液状のまま後工程に送られる。
次に、上記製造工程を経て完成された半導体発光素子実装体と、他の構成部材である光学レンズと透光性軟質樹脂スペーサとによって構成される半導体発光装置の実施例とその製造方法について説明する。
図２は実施例１および実施例２の半導体発光装置に共通する製造方法を示している。（ａ）レンズ面１２と対向する側に凹部１３が形成された光学レンズ１４をレンズ面１２を下方に向けて反転硬化治具１５にセットする。そして、光学レンズ１４の凹部１３に液状の透光性軟質樹脂スペーサ１６を注入する。
（ｂ）図１の工程を経て完成した図１（ｆ）の半導体発光素子実装体１７をリフレクタ２を下方に向け、反転硬化治具１５の上端面１８に回路基板１が当接するまで光学レンズ１４の凹部１３方向に降下させる。
（ｃ）リフレクタ２部が液状の透光性軟質樹脂スペーサ１６内に埋没する。すると、リフレクタ２の上端面１１と光学レンズ１４の凹部１３内底面１９との隙間、および、リフレクタ２の外周面２０と光学レンズ１４の凹部１３内周面２１との隙間が透光性軟質樹脂スペーサ１６によって埋められる。更に、光学レンズ１４の凹部１３から溢れ出した透光性軟質樹脂スペーサ１６は樹脂の表面張力によって光学レンズ１４の最下面２３よりも上方に位置するリフレクタ２の外周面２０に沿って這い上がり、外周面２０が透光性軟質樹脂スペーサ１６によって覆われる。そして、この状態を維持しながら反転硬化治具１５全体を加熱し、透光性軟質樹脂スペーサ１６を硬化させた後、反転硬化治具１５から取り出す。
この場合、光学レンズ１４の凹部１３に注入する透光性軟質樹脂スペーサ１６は、半導体発光素子実装体１７のリフレクタ２を透光性軟質樹脂スペーサ１６に埋設したときに凹部１３から溢れ出た透光性軟質樹脂スペーサ１６がリフレクタ２の外周面２０全面を覆うのに必要・十分な量に調整される。
上記製造方法で作製された半導体発光装置の実施例１を図３に示す。半導体発光素子実装体１７の回路基板１上に設けられたリフレクタ２と光学レンズ１４とが透光性軟質樹脂スペーサ１６を介して一体化されている。
リフレクタ２は、該リフレクタ２の凹部５上方開口に向かって外側に開いた内周面４および外周面２０を有しており、特に外周面２０の半導体発光素子７の光軸Ｘに対する傾斜角θは２〜３０°の範囲内が好ましく、更に好ましくは５〜１５°の範囲内が最適である。この外周面２０の傾きによって外周面２０に沿って這い上がる透光性軟質樹脂スペーサ１６のアンカー効果を最大限に発揮することができる。
光学レンズ１４の凹部１３内底面１９とリフレクタ２の上端面１１との間を埋めた透光性軟質樹脂スペーサ１６の厚みｔ１は、透光性軟質樹脂スペーサ１６を含めて透光性軟質樹脂スペーサ１６と界面を形成する部材の線膨張係数、厚み、および外部環境温度差に基づいて計算すると０．１〜１．０ｍｍの範囲内が好ましく、更に好ましくは０．２〜０．５ｍｍの範囲内が最適である。また、光学レンズ１４の最下面２３とリフレクタ２の上端面１１の距離ｔ２は、回路基板1面からリフレクタ２の上端面１１までの距離の３０％以上が好ましく、更に好ましくは５０％以上で大きなアンカー効果を発揮するものである。
上記実施例１と同一製造方法で作製された半導体発光装置の実施例２を図４に示す。実施例２は、リフレクタ２の外周面２０が夫々径が異なる２段構成になっていること以外は実施例１と同様のである。
リフレクタ２の２段構成の外周面２０は、回路基板１側の下段の径Ｔ１がリフレクタ２の開口側の上段の径Ｔ２よりも小さくなっている。具体的には、Ｔ１とＴ２の差（Ｔ１−Ｔ２）は１．０〜２．０ｍｍの範囲内が好ましく、更に好ましくは０．３〜０．８の範囲内が最適である。この外周面２０の２段構成によって外周面２０に沿って這い上がる透光性軟質樹脂スペーサ１６のアンカー効果を最大限に発揮することができる。また、光学レンズ１４の最下面２３とリフレクタ２の外周面２０の段差２４部の距離ｔ３は、０．１〜１．０ｍｍの範囲内が好ましく、更に好ましくは０．２〜０．５ｍｍの範囲内が最適である。
以上説明したように、実施例１および実施例２の半導体発光装置において、光学レンズと半導体発光素子実装体のリフレクタ部とを透光性軟質樹脂スペーサを介して一体化した。そのため、アンカー効果および応力緩和機能を有する透光性軟質樹脂スペーサが、外部温度変化時の熱応力に対して各部材間の界面剥離を阻止し、光取出し効率の高い、高信頼性の半導体発光装置を実現することができる。
図５は実施例３の半導体発光装置の製造方法を示している。（ａ）レンズ面１２と対向する側に、夫々径が異なる２段構成の内周面２１を有する凹部１３が形成された光学レンズ１４をレンズ面１２を下方に向けてセットする（セット治具は図示せず）。２段構成の内周面２１は、レンズ面１２側の上段の径が光学レンズ１４の最下面２３側の下段の径よりも小さくなっている。そして、上段の凹部１３に液状の第一の透光性軟質樹脂スペーサ２７を注入する。
第一の透光性軟質樹脂スペーサ２７の注入量は、（ｂ）のように第一の透光性軟質樹脂スペーサ２７の上面２６が内周面２１の段差２５に対して略面一の状態になるように制御される。そして、この状態を維持しながら加熱し、第一の透光性軟質樹脂スペーサ２７を硬化させる。
（ｃ）図１の工程を経て完成した図１（ｆ）の半導体発光素子実装体１７のリフレクタ２の上部に第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８を垂らして凸形状に盛り上げる。そして、上段の凹部１３に第一の透光性軟質樹脂スペーサ２７が配置された光学レンズ１４を、該光学レンズ１４の凹部１３をリフレクタ２の上部に凸形状に盛り上がった第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８側に向け、第一の透光性軟質樹脂スペーサ２７の表面２９がリフレクタ２の上端面１１に当接するまで降下させる。
（ｄ）第一の透光性軟質樹脂スペーサ２７の表面２９がリフレクタ２の上端面１１に当接すると、第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８が第一の透光性軟質樹脂スペーサ２７の表面２９によって分散され、リフレクタ２の外周面２０と光学レンズ１４の下段側内周面２１との隙間が第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８によって埋められる。更に第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８は樹脂の表面張力によって光学レンズ１４の最下面２３よりも回路基板１側に位置するリフレクタ２の外周面２０に沿って流れ、外周面２０が第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８によって覆われる。そして、この状態を維持しながら加熱し、第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８を硬化させる。
この場合、リフレクタ２の上部に凸形状に盛り上がる第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８は、第一の透光性軟質樹脂スペーサ２７の表面２９がリフレクタ２の上端面１１に当接したときに第一の透光性軟質樹脂スペーサ２７の表面２９で分散された第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８がリフレクタ２の外周面２０全面を覆うのに必要・十分な量に調整される。
なお、第一の透光性軟質樹脂スペーサ２７が配置される上段側の凹部１３内周面２１の径はリフレクタ２の上端面１１の外径よりも小さいことが望ましい。
上記製造方法で作製された半導体発光装置の実施例３を図６に示す。半導体発光素子実装体１７の回路基板１上に設けられたリフレクタ２と光学レンズ１４とが第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８を介して一体化されている。
特に、本実施例においては、リフレクタ２の外周面２０と光学レンズ１４の下段側内周面２１との隙間に埋められた第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８を介して一体化されている。よって、第一の透光性軟質樹脂スペーサ２７と第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８とを、異なる種類の樹脂とすることも可能である。そうすることによって、要求される機能、特性等に応じて適材適所な透光性軟質樹脂スペーサを使用することができる。
以上説明したように、本実施例においても実施例１および実施例２と同様に、アンカー効果および応力緩和機能を有する透光性軟質樹脂スペーサが、外部温度変化時の熱応力に対して各部材間の界面剥離を阻止し、光取出し効率の高い、高信頼性の半導体発光装置を実現することができる。
図７は実施例４の半導体発光装置の製造方法を示している。（ａ）レンズ面１２と対向する側に、夫々径が異なる２段構成の内周面２１を有する凹部１３が形成された光学レンズ１４をレンズ面１２を下方に向けてセットする（セット治具は図示せず）。２段構成の内周面２１は、レンズ面１２側の上段の径が光学レンズ１４の最下面２３側の下段の径よりも小さくなっている。そして、上段の凹部１３に液状の第三の透光性軟質樹脂スペーサ３０を注入する。第三の透光性軟質樹脂スペーサ３０は蛍光体を混入した透光性軟質樹脂からなっている。
第三の透光性軟質樹脂スペーサ３０の注入量は、（ｂ）のように第三の透光性軟質樹脂スペーサ３０の上面２６が内周面２１の段差２５に対して略面一の状態になるように制御される。そして、この状態を維持しながら加熱し、第三の透光性軟質樹脂スペーサ３０を硬化させる。
（ｃ）図１の工程を経て完成した図１（ｇ）の半導体発光素子実装体１７を準備する。但し、本実施例では半導体発光素子実装体１７のリフレクタ２の凹部５内に注入する樹脂は蛍光体を混入させた蛍光体含有透光性樹脂ではなく、第四の透光性軟質樹脂スペーサ３１である。そして、上段の凹部１３に第三の透光性軟質樹脂スペーサ３０が配置された光学レンズ１４を、該光学レンズ１４の凹部１３をリフレクタ２の上部に凸形状に盛り上がった第四の透光性軟質樹脂スペーサ３１側に向け、第三の透光性軟質樹脂スペーサ３０の表面２９がリフレクタ２の上端面１１に当接するまで降下させる。
（ｄ）第三の透光性軟質樹脂スペーサ３０の表面２９がリフレクタ２の上端面１１に当接すると、第四の透光性軟質樹脂スペーサ３１が第三の透光性軟質樹脂スペーサ３０の表面２９によって分散され、リフレクタ２の外周面２０と光学レンズ１４の下段側内周面２１との隙間が第四の透光性軟質樹脂スペーサ３１によって埋められる。更に第四の透光性軟質樹脂スペーサ３１は樹脂の表面張力によって光学レンズ１４の最下面２３よりも回路基板１側に位置するリフレクタ２の外周面２０に沿って流れ、外周面２０が第四の透光性軟質樹脂スペーサ３１によって覆われる。そして、この状態を維持しながら加熱し、第四の透光性軟質樹脂スペーサ３１を硬化させる。
この場合、リフレクタ２の上部に凸形状に盛り上がる第四の透光性軟質樹脂スペーサ３１は、第三の透光性軟質樹脂スペーサ３０の表面２９がリフレクタ２の上端面１１に当接したときに第三の透光性軟質樹脂スペーサ３０の表面２９で分散された第四の透光性軟質樹脂スペーサ３１がリフレクタ２の外周面２０全面を覆うのに必要・十分な量に調整される。
なお、第三の透光性軟質樹脂スペーサ３０が配置される上段側の凹部１３内周面２１の径はリフレクタ２の上端面１１の外径よりも小さいことが望ましい。
この製造方法は、図１に示す半導体発光素子実装体の製造工程において、第四の透光性軟質樹脂スペーサ３１の加熱硬化の工程を省くことができ、生産効率を高めることができる。
上記製造方法で作製された半導体発光装置の実施例４を図８に示す。半導体発光素子実装体１７の回路基板１上に設けられたリフレクタ２と光学レンズ１４とが第四の透光性軟質樹脂スペーサ３１を介して一体化されている。
本実施例においては、波長変換層を兼ねた第三の透光性軟質樹脂スペーサが光学レンズ側に配置されているため、発光源となる半導体発光素子から第三の透光性軟質樹脂スペーサまでの距離が確保されている。そのため、半導体発光素子から発せられた光は第三の透光性軟質樹脂スペーサに対して広範囲に均一に照射され、第三の透光性軟質樹脂スペーサ内および光学レンズ内を導光されて色ムラのない光がレンズ面から外部に放出される。つまり、光学特性にすぐれた半導体発光装置が実現できる構成となっている。
以上説明したように、本実施例においても実施例１、実施例２および実施例３と同様に、アンカー効果および応力緩和機能を有する透光性軟質樹脂スペーサが、外部温度変化時の熱応力に対して各部材間の界面剥離を阻止し、光取出し効率の高い、高信頼性の半導体発光装置を実現することができる。
図９は実施例５の半導体発光装置の製造方法を示している。（ａ）レンズ面１２と対向する側に、内周面２１を有する凹部１３およびフランジ２３が形成された光学レンズ１４をレンズ面１２を下方に向けてセットする（セット治具は図示せず）。そして、フランジ２３の底面に第五の透光性軟質樹脂スペーサ３３をディスペンサ、印刷、ディッピング等の方法で配置し加熱硬化する。
第五の透光性軟質樹脂スペーサ３３の厚みは、光学レンズ１４を後述する半導体発光素子実装体１７の回路基板１上に載置したときに、光学レンズ１４の凹部１３内底面１９と、半導体発光素子実装体１７のリフレクタ２の上端面１１との隙間が所望する距離になるように設定される。
（ｂ）図１の工程を経て完成した図１（ｆ）の半導体発光素子実装体１７のリフレクタ２の上部に第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８を垂らして凸形状に盛り上げる。そして、光学レンズ１４を該光学レンズ１４の凹部１３をリフレクタ２の上部に凸形状に盛り上がった第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８側に向け、光学レンズ１４のフランジ２３に配置された第五の透光性軟質樹脂スペーサ３３が半導体発光素子実装体１７の回路基板１に当接するまで降下させる。
（ｃ）第五の透光性軟質樹脂スペーサ３３が回路基板１に当接すると、第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８が光学レンズ１４の凹部１３内底面１９によって分散され、リフレクタ２の上端面１１および蛍光体含有透光性樹脂９の上面１０と光学レンズ１４の凹部１３内底面１９、リフレクタ２の外周面２０と光学レンズ１４の内周面２１および第五の透光性軟質樹脂スペーサ３３の夫々の隙間が第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８によって埋められる。そして、この状態を維持しながら加熱し、第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８を硬化させる。
この場合、リフレクタ２の上部に凸形状に盛り上がる第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８は、第五の透光性軟質樹脂スペーサ３３が回路基板１に当接したときの光学レンズ１４の凹部１３内底面１９で分散された第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８がリフレクタ２の外周面２０全面を覆うのに必要・十分な量に調整される。
上記製造方法で作製された半導体発光装置の実施例５を図１０に示す。半導体発光素子実装体１７の回路基板１上に設けられたリフレクタ２と光学レンズ１４とが第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８を介して一体化されている。
本実施例においては、半導体発光素子実装体１７のリフレクタ２の上部に凸形状に盛り上げた第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８を、光学レンズ１４の凹部１３内底面１９で分散させ、硬化させることによって半導体発光素子実装体１７のリフレクタ２と光学レンズ１４とを一体化することができる。よって、硬化回数が削減できるために製造工数の削減が可能となり、生産効率を高めることができる。
以上説明したように、本実施例においても実施例１〜実施例４と同様に、アンカー効果および応力緩和機能を有する透光性軟質樹脂スペーサが、外部温度変化時の熱応力に対して各部材間の界面剥離を阻止し、光取出し効率の高い、高信頼性の半導体発光装置を実現することができる。
図１１は実施例６の半導体発光装置の製造方法を示している。（ａ）レンズ面１２と対向する側に、内周面２１を有する凹部１３およびフランジ２３が形成された軟質光学レンズ３４を成形金型を用いてインジェクション成形等の成形方法によって作製する。
フランジ２３の高さは、軟質光学レンズ３４を後述する半導体発光素子実装体１７の回路基板１上に載置したときに、軟質光学レンズ３４の凹部１３内底面１９と、半導体発光素子実装体１７のリフレクタ２の上端面１１との隙間が所望する距離になるように設定される。
（ｂ）図１の工程を経て完成した図１（ｆ）の半導体発光素子実装体１７のリフレクタ２の上部に第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８を垂らして凸形状に盛り上げる。そして、軟質光学レンズ３４を該軟質光学レンズ３４の凹部１３をリフレクタ２の上部に凸形状に盛り上がった第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８側に向け、軟質光学レンズ３４のフランジ２３の底面３５が半導体発光素子実装体１７の回路基板１に当接するまで降下させる。
（ｃ）軟質光学レンズ３４のフランジ２３の底面３５が回路基板１に当接すると、第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８が軟質光学レンズ３４の凹部１３内底面１９によって分散され、リフレクタ２の上端面１１および蛍光体含有透光性樹脂９の上面１０と軟質光学レンズ３４の凹部１３内底面１９、リフレクタ２の外周面２０と軟質光学レンズ３４の内周面２１の夫々の隙間が第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８によって埋められる。そして、この状態を維持しながら加熱し、第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８を硬化させる。
この場合、リフレクタ２の上部に凸形状に盛り上がる第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８は、軟質光学レンズ３４のフランジ２３の底面３５が回路基板１に当接したときの軟質光学レンズ３４の凹部１３内底面１９で分散された第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８がリフレクタ２の外周面２０全面を覆うのに必要・十分な量に調整される。
上記製造方法で作製された半導体発光装置の実施例６を図１２に示す。半導体発光素子実装体１７の回路基板１上に設けられたリフレクタ２と光学レンズ１４とが第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８を介して一体化されている。
本実施例においては、半導体発光素子実装体１７のリフレクタ２の上部に凸形状に盛り上げた第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８を、軟質光学レンズ３４の凹部１３内底面１９で分散させ、硬化させることによって半導体発光素子実装体１７のリフレクタ２と軟質光学レンズ３４とを一体化することができる。よって、硬化回数が削減できるために製造工数の削減が可能となり、生産効率を高めることができる。
更に、軟質光学レンズ３４のフランジ２３の底面３５は回路基板１に密着されているが、第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８が温度変化によって膨張・収縮をした場合は、それに伴って軟質光学レンズ３４の側面３６も伸縮することになる。その結果、第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８の熱応力が緩和されることになり、第二の透光性軟質樹脂スペーサ２８と界面を形成する部材との界面剥離が阻止されることになる。
以上説明したように、本実施例においても実施例１〜実施例５と同様に、アンカー効果および応力緩和機能を有する透光性軟質樹脂スペーサが、外部温度変化時の熱応力に対して各部材間の界面剥離を阻止し、光取出し効率の高い、高信頼性の半導体発光装置を実現することができる。
なお、上記の各透光性軟質樹脂スペーサにおいては、適宜、光散乱粒子および／または色素を混入することによって所望する光学特性を得るようにすることが可能である。
また、上記半導体発光素子は、紫外線〜可視光〜赤外線の領域の光を発するＬＥＤ素子から所望する波長の光を発するＬＥＤ素子を適宜選択して使用される。
また、実施例１〜実施例６において、光学レンズは硬質光学レンズ及び軟質光学レンズのうちの何れか1つから選択され、硬質光学レンズの場合は例えば硬質シリコーン樹脂が材料として採用され、軟質光学レンズの場合は例えば軟質シリコーン樹脂が材料として採用される。
更に、実施例１〜実施例６において、蛍光体を一種類あるいは数種類適宜選択することによって所望する色調の光を放出する半導体発光装置を実現することができる。
ここで、本発明に係わる実施例についての効果を説明する。
（１）実施例１について、半導体発光素子の光軸に対して傾いた外周面を有するリフレクタと、光学レンズとを透光性軟質樹脂スペーサを介して一体化することによって、一体化された光学レンズとリフレクタとの間にアンカー効果および熱応力緩和層を有しており、外部温度変化時の熱応力に対して各部材間の界面剥離を阻止し、光取出し効率の高い、高信頼性の半導体発光装置を実現することができる。
（１）実施例１について、半導体発光素子の光軸に対して傾いた外周面を有するリフレクタと、光学レンズとを透光性軟質樹脂スペーサを介して一体化することによって、一体化された光学レンズとリフレクタとの間にアンカー効果および熱応力緩和層を有しており、外部温度変化時の熱応力に対して各部材間の界面剥離を阻止し、光取出し効率の高い、高信頼性の半導体発光装置を実現することができる。
（２）実施例２について、２段構成の外周面を有するリフレクタと光学レンズとを透光性軟質樹脂スペーサを介して一体化することによって、一体化された光学レンズとリフレクタとの間にアンカー効果および熱応力緩和層を有しており、外部温度変化時の熱応力に対して各部材間の界面剥離を阻止し、光取出し効率の高い、高信頼性の半導体発光装置を実現することができる。
（３）実施例３について、半導体発光素子の光軸に対して傾いた外周面または２段構成の外周面を有するリフレクタと凹部内に第一の透光性軟質樹脂スペーサが配置された光学レンズとを第二の透光性軟質樹脂スペーサを介して一体化することによって、一体化された光学レンズとリフレクタとの間にアンカー効果および熱応力緩和層を有しており、外部温度変化時の熱応力に対して各部材間の界面剥離を阻止し、光取出し効率の高い、高信頼性の半導体発光装置を実現することができる。
（４）実施例４について、半導体発光素子の光軸に対して傾いた外周面または２段構成の外周面を有するリフレクタと凹部内に蛍光体を混入した第三の透光性軟質樹脂スペーサが配置された光学レンズとを第四の透光性軟質樹脂スペーサを介して一体化することによって、一体化された光学レンズとリフレクタとの間にアンカー効果および熱応力緩和層を有しており、外部温度変化時の熱応力に対して各部材間の界面剥離を阻止し、光取出し効率の高い、高信頼性の半導体発光装置を実現することができる。
（５）実施例５について、半導体発光素子の光軸に対して傾いた外周面または２段構成の外周面を有するリフレクタと第五の透光性軟質樹脂スペーサが配置されたフランジを有する光学レンズとを、前記フランジに配置された第五の透光性軟質樹脂スペーサと、光学レンズの凹部内底面とリフレクタの上端面との隙間に埋められた第二の透光性軟質樹脂スペーサとを介して一体化することによって、一体化された光学レンズとリフレクタとの間にアンカー効果および熱応力緩和層を有しており、外部温度変化時の熱応力に対して各部材間の界面剥離を阻止し、光取出し効率の高い、高信頼性の半導体発光装置を実現することができる。
（６）実施例６について、半導体発光素子の光軸に対して傾いた外周面または２段構成の外周面を有するリフレクタとフランジを有する軟質光学レンズとを、軟質光学レンズの凹部内底面とリフレクタの上端面との隙間に埋められた第二の透光性軟質樹脂スペーサとを介して一体化することによって、一体化された光学レンズとリフレクタとの間にアンカー効果および熱応力緩和層を有しており、外部温度変化時の熱応力に対して各部材間の界面剥離を阻止し、光取出し効率の高い、高信頼性の半導体発光装置を実現することができる。
１ 回路基板
２ リフレクタ
３ 内底面
４ 内周面
５ 凹部
６ 導電部材
７ 半導体発光素子
８ ボンディングワイヤ
９ 蛍光体含有透光性樹脂
１０ 上面
１１ 上端面
１２ レンズ面
１３ 凹部
１４ 光学レンズ
１５ 反転硬化治具
１６ 透光性軟質樹脂スペーサ
１７ 半導体発光素子実装体
１８ 上端面
１９ 内底面
２０ 外周面
２１ 内周面
２３ 最下面
２４ 段差
２５ 段差
２６ 上面
２７ 第一の透光性軟質樹脂スペーサ
２８ 第二の透光性軟質樹脂スペーサ
２９ 表面
３０ 第三の透光性軟質樹脂スペーサ
３１ 第四の透光性軟質樹脂スペーサ
３２ フランジ
３３ 第五の透光性軟質樹脂スペーサ
３４ 軟質光学レンズ
３５ 底面
３６ レンズ側面
２ リフレクタ
３ 内底面
４ 内周面
５ 凹部
６ 導電部材
７ 半導体発光素子
８ ボンディングワイヤ
９ 蛍光体含有透光性樹脂
１０ 上面
１１ 上端面
１２ レンズ面
１３ 凹部
１４ 光学レンズ
１５ 反転硬化治具
１６ 透光性軟質樹脂スペーサ
１７ 半導体発光素子実装体
１８ 上端面
１９ 内底面
２０ 外周面
２１ 内周面
２３ 最下面
２４ 段差
２５ 段差
２６ 上面
２７ 第一の透光性軟質樹脂スペーサ
２８ 第二の透光性軟質樹脂スペーサ
２９ 表面
３０ 第三の透光性軟質樹脂スペーサ
３１ 第四の透光性軟質樹脂スペーサ
３２ フランジ
３３ 第五の透光性軟質樹脂スペーサ
３４ 軟質光学レンズ
３５ 底面
３６ レンズ側面
Claims (3)
- 少なくとも一方の表面に電極配線が施された回路基板と、
前記回路基板上に形成された、前記回路基板面を内底面とする第一の凹部を有するリフレクタと、
前記第一の凹部内底面に搭載された少なくとも１個の半導体発光素子と、
前記半導体発光素子を封止し、前記凹部内に充填された蛍光体を含有した透光性樹脂と、
前記リフレクタに向いた面に第二の凹部を有する光学レンズと、
前記光学レンズの第二の凹部の内周面と前記リフレクタの外周面との間を埋め、更に前記リフレクタの外周面全面を覆う透光性軟質樹脂スペーサと、を有し、
前記リフレクタの外周面は、回路基板側の径が小さく、前記第一の凹部の開口部側の径が大きい二段構成になっていることを特徴とする半導体発光装置。 - 前記リフレクタの外周面は、前記回路基板側の径に対して、前記第一の凹部の開口部側の径が０．１〜２．０ｍｍだけ大きいことを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置。
- 前記リフレクタの外周面における回路基板側の径と前記第一の凹部の開口部側の径との間の段差部は、前記光学レンズ最下面からの距離が０．１〜１．０ｍｍの範囲に位置することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体発光装置。
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| US8288936B2 (en) * | 2007-06-05 | 2012-10-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light emitting apparatus, method for manufacturing the light emitting apparatus, electronic device and cell phone device |
| US10505083B2 (en) | 2007-07-11 | 2019-12-10 | Cree, Inc. | Coating method utilizing phosphor containment structure and devices fabricated using same |
| US9401461B2 (en) * | 2007-07-11 | 2016-07-26 | Cree, Inc. | LED chip design for white conversion |
| EP2232592B1 (en) | 2007-12-12 | 2013-07-17 | Innotec Corporation | Method for overmolding a circuit board |
| KR100982989B1 (ko) | 2008-05-19 | 2010-09-17 | 삼성엘이디 주식회사 | 발광 다이오드 패키지 |
| DE102008039147A1 (de) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronisches Modul und optoelektronische Anordnung |
| DE102008057353B4 (de) * | 2008-11-14 | 2020-06-10 | Osram Gmbh | Optische Linse für eine Beleuchtungseinheit und Beleuchtungseinheit sowie Fahrzeugscheinwerfer |
| CN101477982B (zh) * | 2009-01-07 | 2011-08-17 | 苏州晶方半导体科技股份有限公司 | 光转换器及其制造方法和发光二极管 |
| JP5294411B2 (ja) * | 2009-04-20 | 2013-09-18 | パナソニック株式会社 | Ｌｅｄユニット及び照明器具 |
| JP2010272736A (ja) * | 2009-05-22 | 2010-12-02 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 発光装置 |
| WO2010150754A1 (ja) * | 2009-06-22 | 2010-12-29 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
| TWI370216B (en) * | 2009-06-29 | 2012-08-11 | Lextar Electronics Corp | Led lighting device |
| KR101279885B1 (ko) | 2009-07-09 | 2013-06-28 | 장원빈 | 복합렌즈가 내장된 확산렌즈 |
| JP2011018863A (ja) | 2009-07-10 | 2011-01-27 | Sharp Corp | 発光素子モジュール及びその製造方法、並びに、バックライト装置 |
| WO2011016295A1 (ja) * | 2009-08-05 | 2011-02-10 | コニカミノルタオプト株式会社 | 発光装置及び発光装置の製造方法 |
| TWI408310B (zh) * | 2009-09-29 | 2013-09-11 | Liang Meng Plastic Share Co Ltd | 照明裝置及其製造方法 |
| FR2953094B1 (fr) * | 2009-11-20 | 2011-12-09 | Thales Sa | Dispositif de dissipation thermique, notamment pour composants verticaux et/ou de forme complexe |
| WO2011066421A2 (en) * | 2009-11-25 | 2011-06-03 | Cooper Technologies Company | Systems, methods, and devices for sealing led light sources in a light module |
| KR101186648B1 (ko) | 2009-12-21 | 2012-09-28 | 서울반도체 주식회사 | Ｌｅｄ 패키지 및 그의 제조 방법 |
| JP5497469B2 (ja) * | 2010-02-16 | 2014-05-21 | スタンレー電気株式会社 | 発光装置およびその製造方法 |
| JP5701523B2 (ja) * | 2010-06-22 | 2015-04-15 | 日東電工株式会社 | 半導体発光装置 |
| DE102010025319B4 (de) * | 2010-06-28 | 2022-05-25 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zur Herstellung eines oberflächenmontierbaren Halbleiterbauelements und oberflächenmontierbare Halbleiterbauelemente |
| JP5395761B2 (ja) * | 2010-07-16 | 2014-01-22 | 日東電工株式会社 | 発光装置用部品、発光装置およびその製造方法 |
| US9373606B2 (en) | 2010-08-30 | 2016-06-21 | Bridgelux, Inc. | Light-emitting device array with individual cells |
| KR20120024104A (ko) * | 2010-09-06 | 2012-03-14 | 서울옵토디바이스주식회사 | 발광 소자 |
| DE102010045316A1 (de) * | 2010-09-14 | 2012-03-15 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Strahlungsemittierendes Bauelement |
| KR20140003394A (ko) * | 2010-09-21 | 2014-01-09 | 쿠오-쿠앙 창 | 발광 다이오드 패키지를 제조하기 위한 방법 |
| JP5563440B2 (ja) * | 2010-12-24 | 2014-07-30 | 株式会社朝日ラバー | 樹脂レンズ、レンズ付ｌｅｄ装置及びレンズ付ｌｅｄ装置の製造方法 |
| KR101626412B1 (ko) | 2010-12-24 | 2016-06-02 | 삼성전자주식회사 | 발광소자 패키지 및 그 제조방법 |
| CN103477457A (zh) | 2011-04-28 | 2013-12-25 | 株式会社朝日橡胶 | 带透镜的光半导体装置及其制造方法 |
| KR101945532B1 (ko) * | 2011-08-16 | 2019-02-07 | 루미리즈 홀딩 비.브이. | 슬롯에 형성된 반사 벽을 갖는 led 혼합 챔버 |
| CN103022312A (zh) * | 2011-09-23 | 2013-04-03 | 展晶科技(深圳)有限公司 | 发光二极管装置及其制造方法 |
| US8575645B2 (en) * | 2011-11-22 | 2013-11-05 | GEM Weltronics TWN Corporation | Thin multi-layer LED array engine |
| CN103133985A (zh) * | 2011-11-29 | 2013-06-05 | 欧司朗股份有限公司 | 照明装置及其装配方法 |
| CN103378282A (zh) * | 2012-04-27 | 2013-10-30 | 展晶科技(深圳)有限公司 | 发光二极管封装结构的制造方法 |
| WO2013188678A1 (en) | 2012-06-13 | 2013-12-19 | Innotec, Corp. | Flexible light pipe |
| JP2014011415A (ja) * | 2012-07-03 | 2014-01-20 | Mitsubishi Electric Corp | 発光装置及び照明装置及び表示装置 |
| US9976710B2 (en) | 2013-10-30 | 2018-05-22 | Lilibrand Llc | Flexible strip lighting apparatus and methods |
| KR101607305B1 (ko) * | 2014-11-04 | 2016-03-30 | 한국광기술원 | 광학특성 조정형 발광다이오드 모듈의 제조방법 |
| JP6501564B2 (ja) * | 2015-03-10 | 2019-04-17 | シチズン電子株式会社 | 発光装置 |
| CN107709007B (zh) * | 2015-05-19 | 2021-01-05 | 塔科图特科有限责任公司 | 用于电子器件的热成型塑料覆盖部及相关的制造方法 |
| JP6715593B2 (ja) * | 2015-12-18 | 2020-07-01 | シチズン電子株式会社 | 発光装置 |
| WO2017156189A1 (en) | 2016-03-08 | 2017-09-14 | Lilibrand Llc | Lighting system with lens assembly |
| JP6856981B2 (ja) * | 2016-06-24 | 2021-04-14 | シチズン電子株式会社 | Ｌｅｄ発光装置 |
| CN110998880A (zh) | 2017-01-27 | 2020-04-10 | 莉莉布兰德有限责任公司 | 具有高显色指数和均匀平面照明的照明系统 |
| US20180328552A1 (en) | 2017-03-09 | 2018-11-15 | Lilibrand Llc | Fixtures and lighting accessories for lighting devices |
| JP6944660B2 (ja) * | 2018-02-27 | 2021-10-06 | 東芝ライテック株式会社 | 車両用照明装置、および車両用灯具 |
| WO2019213299A1 (en) | 2018-05-01 | 2019-11-07 | Lilibrand Llc | Lighting systems and devices with central silicone module |
| JP6897641B2 (ja) | 2018-08-31 | 2021-07-07 | 日亜化学工業株式会社 | レンズ及び発光装置並びにそれらの製造方法 |
| JP7239804B2 (ja) * | 2018-08-31 | 2023-03-15 | 日亜化学工業株式会社 | レンズ及び発光装置並びにそれらの製造方法 |
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| US11107957B2 (en) * | 2019-03-08 | 2021-08-31 | Foshan Nationstar Optoelectronics Co., Ltd. | LED device and backlight module |
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| CN115877607A (zh) * | 2021-09-28 | 2023-03-31 | 青岛智动精工电子有限公司 | 灯板的成型方法、背光模组和显示设备 |
| US20240027038A1 (en) * | 2022-07-21 | 2024-01-25 | Hangzhou Hpwinner Opto Corporation | Light emitting diode assembly and plant lighting fixture |
| CN114927513A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-08-19 | 杭州华普永明光电股份有限公司 | 一种发光模组及植物照明灯具 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH11204841A (ja) * | 1998-01-13 | 1999-07-30 | Nichia Chem Ind Ltd | 光半導体素子とその製造方法 |
| US6274924B1 (en) * | 1998-11-05 | 2001-08-14 | Lumileds Lighting, U.S. Llc | Surface mountable LED package |
| US6204523B1 (en) * | 1998-11-06 | 2001-03-20 | Lumileds Lighting, U.S., Llc | High stability optical encapsulation and packaging for light-emitting diodes in the green, blue, and near UV range |
| JP4166887B2 (ja) * | 1998-12-25 | 2008-10-15 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光半導体装置 |
| US6345903B1 (en) * | 2000-09-01 | 2002-02-12 | Citizen Electronics Co., Ltd. | Surface-mount type emitting diode and method of manufacturing same |
| JP2002314143A (ja) * | 2001-04-09 | 2002-10-25 | Toshiba Corp | 発光装置 |
| JP4138586B2 (ja) * | 2003-06-13 | 2008-08-27 | スタンレー電気株式会社 | 光源用ｌｅｄランプおよびこれを用いた車両用前照灯 |
| JP4024721B2 (ja) * | 2003-06-20 | 2007-12-19 | 株式会社小糸製作所 | 車両用灯具及び光源モジュール |
| US7482638B2 (en) * | 2003-08-29 | 2009-01-27 | Philips Lumileds Lighting Company, Llc | Package for a semiconductor light emitting device |
| JP2005093712A (ja) * | 2003-09-17 | 2005-04-07 | Stanley Electric Co Ltd | 半導体発光装置 |
| EP1708284B1 (en) * | 2004-01-20 | 2017-03-29 | Nichia Corporation | Semiconductor light-emitting device |
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