JP4960099B2 - 発光装置及びそれを用いた照明器具または液晶表示装置 - Google Patents

発光装置及びそれを用いた照明器具または液晶表示装置 Download PDF

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Description

本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）や半導体レーザー等の発光素子を絶縁基板表面に搭載した発光装置に係り、特に製造工程が簡素であり、また放熱性が優れ、より大きな電流を流すことができ、発光効率が高く輝度を大幅に増加させることが可能な発光装置及びそれを用いた照明器具または液晶表示装置に関する。
発光ダイオード（以下、ＬＥＤチップともいう。）は、電圧を印加すると光源として作用する発光素子であり、二つの半導体の接触面（ｐｎ接合）付近での電子と正孔との再結合によって発光する光を利用する発光素子である。この発光素子は小型で電気エネルギーの光への変換効率が高いため、家電製品、照明器具や照光式操作スイッチ、ＬＥＤ表示器として広く用いられている。
また、フィラメントを用いる電球とは異なり、半導体素子であるために球切れがなく、初期駆動特性に優れ、振動や繰り返しのＯＮ／ＯＦＦ操作にも優れた耐久性を有するため、自動車用ダッシュボードなどの表示装置のバックライトとしても用いられる。特に、太陽光に影響されずに高彩度で鮮やかな色の発光が得られるため、屋外に設置される表示装置、交通用表示装置や信号機等にも、今後その用途が拡大される状況である。
上記のＬＥＤチップのような発光素子を搭載した従来の発光装置としては、例えば図２に示す発光装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この発光装置１は導体配線２を内部に配し多数の凹状開口部を一体に形成したセラミックスパッケージ３と、この凹状開口部内においてボンディングワイヤ４を介して上記導体配線２と電気的に接続された発光素子としてのＬＥＤチップ５と、上記凹状開口部側壁に形成された第１の金属層６および第２の金属層７と、上記凹状開口部を封止する樹脂モールド８とを備えて構成されている。
上記従来の発光装置によれば、凹状開口部内に設けた第１の金属層６によってセラミックスパッケージ３との密着性が高まると共に、ＬＥＤチップ５からの光が第２の金属層７によって反射され、光損失を低減でき、ディスプレイなどのコントラストの向上が可能とされている
特許文献１：特許第３３１６８３８号公報
しかしながら、上記従来の発光装置においては、ＬＥＤチップを搭載したセラミックスパッケージがアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を主体とし、熱伝導率が１５〜２０Ｗ／ｍ・Ｋであるように熱伝導率が低いセラミックス材で形成されており、またＬＥＤチップを封止する樹脂モールドの熱伝導率も低かったために、放熱性が極めて悪い致命的な欠点があった。そのため、高電圧・高電流を印加すると、発熱によりＬＥＤチップが破壊されてしまうことになる。したがって、ＬＥＤチップに印加できる電圧が低く、電流値も数十ｍＡ程度に制限されるため、発光輝度が低い問題点があった。
なお従来のＬＥＤチップを使用した発光装置では、要求される発光輝度も小さかったため、上記従来の発光装置における通電量でも実用上は大きな障害もなく用いられていた。しかしながら、近年においてＬＥＤ発光装置の具体的な応用範囲が拡大されるにしたがって、より高出力で通電量が数Ａ程度までに高めることが可能であり、発光輝度を大きくできる構造を実現することが技術上の課題となっている。
また、上記従来の発光装置においては、発光素子を収容するための多数の凹状開口部を一体に形成したセラミックスパッケージを用いているために、製造工程が煩雑化すると共に、構成部品の仕上がり精度が低く十分な発光特性が得られない問題点があった。すなわち、硬く脆弱なセラミックス材料に多数の凹状開口部を一体に形成する加工操作は極めて困難で多大な加工工数を要する問題点があった。一方、軟質なセラミックス成形体の段階で孔加工して多数の開口部を形成した後に焼結する場合には、収縮誤差、原料組成の不均一性等に起因して開口部の寸法精度、仕上がり精度や表面粗さのばらつきが大きくなり、所定の光反射特性が得られない問題点があった。
上記発光素子を収容する凹状開口部の側面は、光の反射体（リフレクター）として機能するが、このリフレクターをセラミックス基板本体と一体に形成しているために、リフレクター内壁面の表面粗さは０．５μｍ−Ｒａ程度と粗くなり、光の散乱が生じ易い問題もあった。また、光の反射方向を制御するために、リフレクター内壁面に一定の傾斜角度を持たせようとしても、傾斜角度のばらつきが大きく一定の傾斜角度を安定して得ることは困難であった。いずれにしても、凹状開口部の形状精度を制御することは困難であった。さらに、所定の仕上がり精度に調整加工しようとしても、硬くて脆いセラミックス材料は加工しにくく、加工工数が大幅に増加してしまう問題点もあった。
また、図２に示すような従来の発光装置では、ワイヤボンディング法を使用してＬＥＤチップと導体配線とを電気的に接合していたために、ワイヤや、ＬＥＤチップ上に設置した電極パッドが光を部分的に遮断することになり、発光の取り出し効率が悪化してしまう問題点もあった。さらに、ボンディングワイヤが立ち上がった部分が厚さ方向に突出することになり、またボンディングワイヤの端部を接続するための大きな電極領域が必要となるため、配線構造も含めたＬＥＤパッケージが大型化する難点があった。
さらに、上記ボンディングワイヤが厚さ方向に突出する影響を回避するために、図２に示すように、凹状開口部内にＬＥＤチップを収容するように構成すると、ＬＥＤチップからの発光が凹状開口部内壁に吸収されて光の損失が増加して発光効率が低下してしまう問題点もあった。そのために、前記公知例では凹状開口部内壁に、光を反射する金属層を２層も形成し光の吸収損失を低減している。しかしながら、曲面状の内壁を有する凹状開口部内に均一に反射用金属層を形成することは極めて困難であり、部分的に発光が内壁に吸収されて光の損失が生じることになり、また凹状開口部の内壁自体が光の進行を妨げる構造であるために、発光輝度が低下する問題点があった。
発明の開示
本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたものであり、特に製造工程が簡素であり、また放熱性が優れ、より大きな電流を流すことができ、発光効率が高く輝度を大幅に増加させることが可能な発光装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明に係る発光装置は、窒化アルミニウムから成る同時焼成基板の表面に少なくとも１個の発光素子がフリップチップ法により実装された発光装置であり、上記発光素子からの発光を正面方向に反射する傾斜面を有するリフレクター（光反射体）が、上記発光素子の周囲を取り囲むように窒化アルミニウム基板表面に接合されており、上記リフレクターの傾斜面にアルミニウムまたは銀から成る金属膜が形成されており、上記窒化アルミニウム基板の裏面外周部に設置された電極に配線が接続されるプリント配線基板を窒化アルミニウム基板の裏面に配置し、上記プリント配線基板から窒化アルミニウム基板の内部配線層を経由して、ワイヤボンディングせずに発光素子に給電するように構成され、上記プリント配線基板は窒化アルミニウム基板の直下部に貫通穴を備える一方、この貫通穴に嵌入する凸部を有するヒートシンクが上記窒化アルミニウム基板の裏面に密着接合されていることを特徴とする。
また、上記発光装置において、前記発光素子が搭載される窒化アルミニウム基板の表面が０．３μｍＲａ以下の表面粗さを有するように鏡面研摩されていることが好ましい。
すなわち、本発明に係る発光装置おいては、ＬＥＤチップを搭載するセラミックス基板（ＬＥＤ用パッケージ）として、熱伝導率が高く内部に配線層を形成した窒化アルミニウム（ＡｌＮ）のコファイア基板（同時焼成基板）やＡｌＮメタライズ基板を使用する。この同時焼成ＡｌＮ基板としては、熱伝導率が１７０Ｗ／ｍ・Ｋ以上のＡｌＮ基板を使用することが好ましい。特に、熱伝導率が高い窒化アルミニウム基板を使用することにより、発光装置の放熱性が大幅に高まり、発光素子の通電限界量が増大し大電流を流すことが可能になるために、発光輝度を大幅に高くすることが可能になる。
ここで上記リフレクター（光反射体）は、発光素子からの発光を正面方向に反射する傾斜面を有するものであり、コバール（Ｋｏｖａｒ）合金や銅（Ｃｕ）等の金属材やＡＢＳ樹脂等の樹脂材で形成される。このリフレクターはＡｌＮ基板本体と一体に形成されるものではなく、予め別体部品として金属や樹脂等から調製された後に、発光素子の周囲を取り囲むように窒化アルミニウム基板表面に接合される。したがって、リフレクター表面の仕上がり粗さ、寸法、反射面の傾斜角度等について高精度に制御することができ、反射特性に優れたリフレクターを簡単な工程で量産することができる。特に、リフレクターの内壁面（傾斜面）を鏡面研磨することも容易であり、傾斜面の角度も精密に制御することができる。
また、前記窒化アルミニウム基板の裏面外周部に設置された電極パッドに配線が接続されるプリント配線基板を窒化アルミニウム基板の裏面に配置し、上記プリント配線基板から窒化アルミニウム基板の内部配線層を経由して発光素子に給電するように構成することにより、発光素子の正面側（光放射方向）に配線層や電極が配置されることがなく、光の遮断が解消するので発光輝度を高めることができる。
さらに、窒化アルミニウムから成る同時焼成基板の表面に発光素子がフリップチップ法により実装される構造であるため、発光素子への通電は窒化アルミニウム基板の裏面に形成された電極から内部配線層を介して表面側の発光素子になされる。そのため、ＡｌＮ基板の表面側においてワイヤボンディング法によって配線を接続する必要がなく、配線構造が簡素化される上に、ボンディングワイヤの厚さ方向への突出がないため、発光装置を薄く小型に形成できる。
また、前記プリント配線基板が窒化アルミニウム基板の直下部に貫通穴を備える一方、この貫通穴に嵌入する凸部を有するヒートシンクを上記窒化アルミニウム基板の裏面に密着して接合するように構成することにより、発光素子から発生した熱を、窒化アルミニウム基板を経由してヒートシンク方向に迅速に放散させることができる。したがって、熱伝導率が高いＡｌＮ基板の伝熱効果と相乗して発光装置の放熱性を大幅に高めることができる。
さらに、発光素子が搭載されるＡｌＮ基板表面を鏡面研摩することにより、研摩面での反射率が高くなり発光素子の接合面側からの発光が効果的にＡｌＮ基板表面側に反射され、発光強度（輝度）を実質的に上昇させることができる。なお、鏡面研摩面の表面粗さは、日本工業規格（ＪＩＳ Ｂ０６０１）で規定される算術平均粗さ（Ｒａ）基準で０．３μｍＲａ以下とされる。この表面粗さが０．３μｍＲａを超えるように粗くなると、上記研摩面での発光の乱反射や吸収が起こり易く、発光強度が低下し易くなる。そのため、上記鏡面研摩面の表面粗さは０．３μｍＲａ以下とされるが、０．１μｍＲａ以下とすることにより、さらに発光の反射率を高めることができる。
さらに、発光素子からの光を反射するリフレクターの傾斜面にアルミニウムまたは銀から成る金属膜を蒸着法やめっき法によって形成することにより、発光装置の正面方向への発光強度を高めることができる。特に、発光素子からの発光の反射率が９０％以上である金属膜を傾斜面に形成することにより、発光素子の側方からの発光が効果的に金属膜によって反射され正面側に反転されるため、ＡｌＮ基板表面側への発光強度（輝度）をさらに高めることができる。なお、反射率が９０％以上である金属膜としては、アルミニウムまたは銀から構成することが好ましい。この金属膜は化学的蒸着法（ＣＶＤ法）やスパッタリング法によって、厚さが１〜５μｍ程度、好ましくは１〜３μｍとなるように形成する。なお、上記反射率は、入射光の発光強度に対する反射光の発光強度の比で与えられる。
また、上記発光装置において、発光素子が搭載される窒化アルミニウム基板の表面と裏面とを貫通し発光素子に裏面から導通させるための内部配線層やビアホールを形成することにより、発光素子をフリップチップ法により窒化アルミニウム基板に実装することが可能になる。このように、発光素子をフリップチップ法でＡｌＮ基板に実装接続することにより、電極板等が不要になるために、発光素子の裏面全面から光を取り出すことができる。また、発光素子間の配設ピッチを狭小化できるために、発光素子の実装密度が高まり、発光装置の小型化が実現する。
具体的には、ＬＥＤチップなどの発光素子の接続端部にソルダバンプなどの金属バンプを形成し、このバンプをビアホールおよび配線導体端部に設けたランドを介して、基板の裏面に配置したプリント配線基板の通電配線と接続するフェイスダウン方式による配線が可能になる。このフェイスダウン方式による配線構造によれば、発光素子表面の任意の位置から電極を取り出すことが可能であるため、発光素子と配線導体とが最短距離で接続可能である上に、電極数が増加しても発光素子としてのＬＥＤチップのサイズが大型化せず、しかも超薄型実装も可能になる。
［発明の効果］
上記構成に係る発光装置によれば、ＬＥＤチップを搭載する基板（ＬＥＤ用パッケージ）として、熱伝導率が高い窒化アルミニウム（ＡｌＮ）のコファイア基板（同時焼成基板）を使用しているため、発光装置の放熱性が大幅に高まり、通電限界量が増大し大電流を流すことが可能になるために、発光輝度を大幅に高くすることが可能になる。
また、リフレクターはＡｌＮ基板本体と一体に形成されるものではなく、予め別体部品として調製された後に窒化アルミニウム基板表面に接合される。したがって、部品段階において加工が容易であり、リフレクターの表面の仕上がり粗さ、寸法、反射面の傾斜角度等について高精度に制御することができ、反射特性に優れたリフレクターが得られ、発光の取り出し効率を高めることができる。さらに、発光素子をフリップチップ法でＡｌＮ基板に実装接続しているため、発光素子の裏面全面から光を取り出すことができる。また、発光素子間の配設ピッチを狭小化できるために、発光素子の実装密度が高まり、発光装置の小型化が実現する。
次に本発明に係る発光装置の実施形態について下記実施例および添付図面を参照してより具体的に説明する。
［実施例１］
図１は本発明に係る発光装置の一実施形態を示す断面図である。すなわち、本実施形態に係る発光装置１１は、窒化アルミニウムから成る同時焼成基板（ＡｌＮ多層基板）１３の表面に３個の発光素子としてのＬＥＤチップ１５がフリップチップ法により実装された発光装置１１であり、上記発光素子としてのＬＥＤチップ１５からの発光を正面方向に反射する傾斜面１４を有するコバール製のリフレクター１６が、上記ＬＥＤチップ１５の周囲を取り囲むように窒化アルミニウム基板１３表面に半田接合されて配置されている。
上記同時焼成基板（ＡｌＮ多層基板）１３としては、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋであり、縦５ｍｍ×横５ｍｍ×厚さ０．５ｍｍの２層同時焼成のＡｌＮ多層基板を用いた。
また、窒化アルミニウム基板１３の裏面外周部に設置された電極パッド１７に配線が接続されるプリント配線基板１９が窒化アルミニウム基板１３の裏面に配置される。窒化アルミニウム基板１３の表面側にはフリップチップ接続用の電極パッドが形成され、この電極パッドは、窒化アルミニウム基板１３の内部配線層１２までビアホールを介して導通されている。内部配線層１２は、ＡｌＮ基板１３中央部の電極パッドからＡｌＮ基板外周部まで引き回してあり、ＡｌＮ基板１３の裏面の外周部に、プリント配線基板１９接続用の電極パッド１７が形成されている。窒化アルミニウム基板１３の表面のフリップチップ接続用電極パッドには、Ａｕ，Ａｌ，半田から成るバンプが形成され、このバンプを介してＬＥＤチップが接合される。プリント配線基板１９には、ＡｌＮ基板１３裏面の外周部に形成された電極パッド位置に対応した配線が形成されており、この配線とＡｌＮ基板１３の電極部とが半田により接合されている。こうして、上記プリント配線基板１９から電極パッド１７、ビアホール、内部配線層１２を経由してＬＥＤチップ１５に給電するように構成されている。
さらに、プリント配線基板１９は窒化アルミニウム基板１３の直下部に貫通口２０を備え、ＡｌＮ基板１３の裏面が貫通口２０に露出している。この貫通口２０に嵌入する凸部２１ａを有する銅製のヒートシンク２１が上記窒化アルミニウム基板１３の裏面に、放熱グリースまたは半田を介して密着するように接合されている。ＬＥＤチップ１５の上部でリフレクター１６の内部空間には、ＬＥＤチップ１５からの発光によって所定の波長光を発する蛍光体２２およびモールド樹脂１８が充填されている。
上記構成に係る発光装置において、プリント配線基板１９から電極パッド１７、ビアホール、内部配線層１２を介してＬＥＤチップ１５に通電されると、ＬＥＤチップ１５が発光し、さらにこの発光が蛍光体２２に照射されることにより、特定波長の光が放射される。
このとき、ＬＥＤチップ１５の側面から放出された光は、リフレクター１６の傾斜面１４において反射し、正面方向に放射される。また、ＬＥＤチップ１５が搭載される窒化アルミニウム基板１３の表面が０．３μｍＲａ以下の表面粗さを有するように鏡面研摩されている場合には、ＬＥＤチップ１５の背面方向に放出された光が窒化アルミニウム基板１３の表面で反射する。そのため、発光装置１１の正面方向に放射される光の輝度を増加させることができる。
一方、発熱したＬＥＤチップ１５から放出された熱は、窒化アルミニウム基板１３を経由してヒートシンク２１方向に迅速に放散させることができる。したがって、熱伝導率が高いＡｌＮ基板１３の伝熱効果と相乗して発光装置１１の放熱性を大幅に高めることができる。
なお、本実施例においては、リフレクター１６はコバール合金で形成されているために、傾斜面１４は極めて平滑に形成でき光の反射機能は十分である。しかしながら、この傾斜面１４に、銀（Ａｇ）またはアルミニウム（Ａｌ）から成る金属膜を化学蒸着法等によって形成することにより、リフレクター１６における光の反射特性をより高めることができる。
上記本実施例に係る発光装置１１によれば、ＬＥＤチップ１５を搭載する基板（ＬＥＤ用パッケージ）として、熱伝導率が高い窒化アルミニウム（ＡｌＮ）のコファイア基板（同時焼成基板）１３を使用しているため、発光装置１０の放熱性が大幅に高まり、ＬＥＤチップの通電限界量が増大し大電流を流すことが可能になるために、発光輝度を大幅に高くすることが可能になった。
また、リフレクター１６はＡｌＮ基板本体と一体に形成されるものではなく、予め別体部品として調製された後に窒化アルミニウム基板１３表面に接合される。したがって、部品段階での加工により、リフレクター１６の表面の仕上がり粗さ、寸法、傾斜面（光反射面）１４の傾斜角度等について高精度に制御することができ、反射特性に優れたリフレクター１６が得られ、発光の取り出し効率を高めることができた。
さらに、ＬＥＤチップ１５をフリップチップ法でＡｌＮ基板１３に実装接続しているため、ＬＥＤチップ１５の裏面全面から光を取り出すことができた。また、ＬＥＤチップ１５間の配設ピッチを狭小化できるために、ＬＥＤチップ１５の実装密度が高まり、発光装置１１の小型化が実現した。
また、前記窒化アルミニウム基板１３の裏面外周部に設置された電極パッド１７に配線が接続されるプリント配線基板１９を窒化アルミニウム基板１３の裏面に配置し、上記プリント配線基板１９から窒化アルミニウム基板１３の内部配線層１２を経由してＬＥＤチップ１５に給電するように構成することにより、ＬＥＤチップ１５の正面側に配線層や電極が配置されることがなく、光の遮断が解消するので発光輝度を高めることができる。
さらに、窒化アルミニウムから成る同時焼成基板１３の表面にＬＥＤチップ１５がフリップチップ法により実装される構造であるため、ＬＥＤチップ１５への通電は窒化アルミニウム基板１３の裏面に形成された電極パッド１７から内部配線層１２を介して表面側のＬＥＤチップ１５になされる。そのため、ＡｌＮ基板１３の表面側においてワイヤボンディング法によって配線を接続する必要がなく、配線構造が簡素化される上に、ボンディングワイヤの厚さ方向への突出がないため、発光装置１１を薄く小型に形成できた。
また、前記プリント配線基板１９が窒化アルミニウム基板１３の直下部に貫通穴２０を備える一方、この貫通穴２０に嵌入する凸部２１ａを有するヒートシンク２１を上記窒化アルミニウム基板１３の裏面に密着接合するように構成することにより、ＬＥＤチップ１５から発生した熱を、窒化アルミニウム基板１３を経由してヒートシンク２１方向に迅速に放散させることができる。したがって、熱伝導率が高いＡｌＮ基板１３の伝熱効果と相乗して発光装置１１の放熱性を大幅に高めることができた。
［実施例２］
図１に示すレフレクター１６の傾斜面１４に、さらに銀（Ａｇ）から成る厚さ２μｍの金属膜２３をめっき法によって形成した点以外は実施例１と同様に処理して実施例２に係る発光装置を調製した。
［実施例３］
図１に示すヒートシンク２１を装着しない点以外は実施例１と同様に処理して実施例３に係る発光装置を調製した。
［実施例４］
図１に示す凸部２１ａを有しない平板状のヒートシンク２１を、貫通穴を形成しないプリント配線基板を介してＡｌＮ基板１３に接合した点以外は実施例１と同様に処理して実施例４に係る発光装置を調製した。
上記のように調製した各実施例に係る１０個ずつの発光装置の熱抵抗値、ＬＥＤ通電限界量および発光輝度をそれぞれ測定して得た平均値を下記表１に示す。
Figure 0004960099
上記表１に示す結果から明らかなように、レフレクター１６の傾斜面１４に、さらに銀（Ａｇ）から成る金属膜２３を形成した実施例２に係る発光装置によれば、実施例１と比較してさらに傾斜面１４における光の反射率が高まり発光輝度が１０〜２０％向上することが判明した。
また、ヒートシンク２１を装着しない実施例３に係る発光装置においては、実施例１〜２と比較して熱抵抗値が１８倍も上昇し、ＬＥＤ通電限界量および発光輝度が相対的に低下した。
一方、凸部２１ａを有しない平板状のヒートシンク２１を、平板状のプリント配線基板を介してＡｌＮ基板１３に積層した実施例４に係る発光装置においては、ヒートシンクがＡｌＮ基板に直接接触しないために、熱抵抗値が大きくなり、発光輝度も相対的に低下した。
［実施例５］
上記実施例１〜２に係る発光装置を照明器具本体に組み付け、さらに器具本体に点灯装置を配設することにより照明器具を調製した。各照明器具は優れた放熱特性を有し、より大きな電流（ＬＥＤ通電可能限界量）を流すことが可能になり、発光効率が高く輝度を大幅に増加させることが可能になることが確認された。
なお、上記図１に示すような発光装置を縦方向または横方向に複数個列状に配置することにより線発光光源が得られる一方、複数の発光装置を縦横に２次元的に配置することにより面発光光源が効果的に得られた。
［実施例６］
液晶表示装置（ＬＣＤ）本体と、この装置本体に実施例１〜２に係る発光装置をバックライトとして配設することにより液晶表示装置を組み立てた。各液晶表示装置（ＬＣＤ）は、発光装置の基板として放熱性に優れたＡｌＮ基板を使用しているために、より大きな電流（ＬＥＤ通電可能限界量）を流すことが可能になり、発光効率が高く表示装置の輝度を大幅に増加させることが可能になった。
なお、上記各実施例では熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・ＫのＡｌＮ多層基板を使用した例で説明しているが、熱伝導率が１７０Ｗ／ｍ・Ｋおよび２３０Ｗ／ｍ・ＫのＡｌＮ基板を使用した場合にも、優れた放熱特性および発光特性が得られた。ちなみに熱伝導率が１７０Ｗ／ｍ・ＫのＡｌＮ基板を使用した場合と比較して、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋおよび２３０Ｗ／ｍ・ＫのＡｌＮ基板を使用した場合には、熱抵抗が２０〜３０％程度減少し、通電限界量および発光輝度も２０〜３０％程度大幅に増加させることができた。
上述したように本発明に係る発光装置によれば、ＬＥＤチップを搭載する基板（ＬＥＤ用パッケージ）として、熱伝導率が高い窒化アルミニウム（ＡｌＮ）のコファイア基板（同時焼成基板）を使用しているため、発光装置の放熱性が大幅に高まり、通電限界量が増大し大電流を流すことが可能になるために、発光輝度を大幅に高くすることが可能になる。
また、リフレクターはＡｌＮ基板本体と一体に形成されるものではなく、予め別体部品として調製された後に窒化アルミニウム基板表面に接合される。したがって、部品段階において加工が容易であり、リフレクターの表面の仕上がり粗さ、寸法、反射面の傾斜角度等について高精度に制御することができ、反射特性に優れたリフレクターが得られ、発光の取り出し効率を高めることができる。さらに、発光素子をフリップチップ法でＡｌＮ基板に実装接続しているため、発光素子の裏面全面から光を取り出すことができる。また、発光素子間の配設ピッチを狭小化できるために、発光素子の実装密度が高まり、発光装置の小型化が実現する。
本発明に係る発光装置の一実施例を示す断面図。 従来の発光装置の構成例を示す断面図。

Claims (4)

  1. 窒化アルミニウムから成る同時焼成基板の表面に少なくとも１個の発光素子がフリップチップ法により実装された発光装置であり、上記発光素子からの発光を正面方向に反射する傾斜面を有するリフレクターが、上記発光素子の周囲を取り囲むように窒化アルミニウム基板表面に接合されており、上記リフレクターの傾斜面にアルミニウムまたは銀から成る金属膜が形成されており、上記窒化アルミニウム基板の裏面外周部に設置された電極に配線が接続されるプリント配線基板を窒化アルミニウム基板の裏面に配置し、上記プリント配線基板から窒化アルミニウム基板の内部配線層を経由して、ワイヤボンディングせずに発光素子に給電するように構成され、上記プリント配線基板は窒化アルミニウム基板の直下部に貫通穴を備える一方、この貫通穴に嵌入する凸部を有するヒートシンクが上記窒化アルミニウム基板の裏面に密着接合されていることを特徴とする発光装置。
  2. 請求項１記載の発光装置において、前記発光素子が搭載される窒化アルミニウム基板の表面が０．３μｍＲａ以下の表面粗さを有するように鏡面研摩されていることを特徴とする発光装置。
  3. 器具本体と、器具本体に配設された請求項１または２記載の発光装置と、器具本体に配設された点灯装置とを具備していることを特徴とする照明器具。
  4. 液晶表示装置本体と、この装置本体に配設された請求項１または２記載の発光装置とを具備していることを特徴とする液晶表示装置。
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