JP4967551B2 - 発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶ディスプレイのバックライト、パネルメーター、表示灯や携帯用電子機器などに用いられる発光装置に関する。

半導体発光素子は、その半導体発光素子の電極と接続するリード電極を備えた支持体に配置されて、発光装置とされる。半導体発光素子は、支持体に備えられたリード電極を介して電力を供給される。このような発光装置として、発光素子と、その発光素子からの光を吸収して異なる波長を有する光を発光する蛍光物質と、を組み合わせて白色系の混色光を高輝度に発光することができる発光装置が開発された。

先行技術として、例えば、特開２００５−２０３７４８号公報に開示される発光装置が挙げられる。本件発光装置は、複数の凹部が設けられた支持体と、それぞれの凹部に配置された発光素子と、発光素子の電極と支持体の電極とを接続する導電性ワイヤと、発光素子や導電性ワイヤを凹部内にて被覆し、蛍光物質が含有された封止部材と、を備える。

この発光装置において、生産性のよい支持体として、リード電極を配置した金型に成型樹脂を注入して、成型樹脂を硬化させて形成される成型体が利用される。本件発光装置の支持体について、１つの発光素子が配置された載置部は、樹脂を材料とする壁部により、別の発光素子が配置された載置部から仕切られている。この壁部は、複数の凹部を形成するの側壁の一部となっており、結果的に単一の凹部が複数の凹部に分割され、個々の凹部に発光素子が配置される。これにより、単一の凹部に複数の発光素子を一緒に配置した発光装置と比較して、発光素子を被覆する封止樹脂の量が壁部の体積だけ少なくなり、封止樹脂の量が多くなることによる悪影響を低減させることができる。

特開２００５−２０３７４８号公報。

しかしながら、発光素子の出力が高くなり、発光素子の側面と向かい合う内壁面が劣化する恐れが生じる。この劣化は、複数の発光素子に挟まれた壁部の内壁面において著しい。つまり、複数の発光素子に挟まれた壁部は、複数の発光素子の側面方向から出射した光の照射を集中して受けるため、壁部を形成する樹脂が劣化する。例えば、発光素子からの高い光のエネルギーに曝されて樹脂が化学変化して着色することがある。この着色した内壁面に発光素子からの光が吸収されてしまう。すなわち、凹部の内壁面は、発光素子からの光を発光観測面方向に反射させるものであるが、その凹部の内壁面において、発光素子からの光を発光観測面方向に反射させることができなくなり、発光装置の光取りだし効率が低減してしまう。

そこで、本発明は、支持体の劣化を低減させた発光装置を提供することを目的とする。

以上の目的を達成するために本発明に係る発光装置は、樹脂を材料とする壁部が設けられた支持体と、その支持体に上記壁部を挟んで配置された複数の発光素子と、を備えた発光装置であって、前記複数の発光素子は、その発光主面の側から見た外形をなす辺が、最も短い辺と、最も長い辺とを有し、前記発光素子のそれぞれは、前記最も短い辺を上記壁部の異なる側壁面に向けて配置されており、かつ、前記発光主面の側から見て、上記発光素子の発光主面における長手方向の中心軸と、上記壁部の延伸方向の中心線との交点は、上記発光素子ごとに異なることを特徴とする。

上記支持体は、上記壁部を一部に含む第一の壁部と、上記発光素子との間隔が上記第一の壁部よりも大きい第二の壁部と、を含む側壁に形成された凹部を有しており、上記発光素子は、前記最も長い辺を上記第二の壁部に向けて配置されていることが好ましい。

上記発光素子のうち、第一の発光素子と、上記壁部を挟んで該第一の発光素子の最も近くに配置された第二の発光素子について、上記第一の発光素子における第一の中心軸と上記壁部の中心線との交点と、上記第二の発光素子における第二の中心軸と上記壁部の中心線との交点と、の距離が、０．２ｍｍから０．３ｍｍであることが好ましい。

本発明により、支持体の特定の部分への光の集中が回避され、支持体の劣化が低減された発光装置とすることができる。

本発明を実施するための最良の形態を、以下に図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置を例示するものであって、本発明は発光装置を以下に限定するものではない。

また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細な説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。

支持体に配置された発光素子と、別の発光素子との間に、それらの発光素子が配置された面から突出された樹脂を材料とする壁部を有する発光装置について、その壁部の劣化を抑制するため、本発明者は種々の検討を行った。その結果、上記発光素子のそれぞれについて、その発光主面の側から見た外形を成す辺のうち最も短い辺の側を上記壁部の異なる側壁面に向けて配置させ、さらに、上記発光主面における長手方向の中心軸の上記側壁面との交点を、上記発光素子ごとに異ならせることにより、課題を解決するに至った。

より詳細に説明すると、本発明は、上記壁部を挟んで配置された発光素子のそれぞれが、その発光主面の側から見た外形を成す辺のうち、他の辺側と比較して発光領域の範囲が小さい最も短い辺の側を上記壁部の異なる側壁面に向けて配置されている（構成１）。例えば、発光素子の外形が長方形のとき、発光主面の側から見て、複数の発光素子のそれぞれが、長辺側と比較して発光領域の範囲が小さい短辺側を、樹脂からなる壁部の側壁面に向けて配置される。ここで、「発光主面」とは、発光素子の表面のうち、発光が観測される面積が最も大きい面をいう。発光素子は、その発光主面を上に向けて支持体に配置されており、その発光面が発光装置の正面から観測される。また、発光素子の中心とは、発光素子を発光主面の側から見た外形の中心をいうものとする。発光素子、それとは別の発光素子および側壁面の相互の距離は、発光素子の中心とそれらの間の最短距離をいうものとする。

さらに、本発明は、各発光素子の発光主面における長手方向の中心軸と、上記壁部の延伸方向に引かれた中心線との交点が、発光素子ごとに異なる（構成２）。発光素子の発光主面における「中心軸」は、発光素子の発光面を二分する軸線をいい、例えば、発光主面の側に配置された電極の中心を結ぶ線をいう。壁部の延伸方向に引かれた中心線は、壁部に設けられた互いに向かい合う両側壁面から同じ距離にあるものをいう。例えば、壁部の延伸方向に壁部の幅の中心をとったものを中心線とする。壁部の延伸方向に引かれた中心線と、発光素子の中心軸との交点は、壁部の上面方向（あるいは、支持体に配置からた発光素子の発光主面に略垂直な方向）から見た交点をいうものとする。

本発明は、上記構成１および構成２を有することにより、複数の発光素子の間に設けられた壁部について、発光素子から光の照射を受ける範囲を少なくし、さらに、発光素子からの照射光が集中する部位を、発光素子ごとに異ならせることができる。そのため、２つの発光素子に挟まれた壁部の狭い範囲に両方の発光素子からの照射光が集中することが無くなり、壁部の特定の部位が劣化することがなくなる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。図１は、本形態における発光装置の模式的な上面図である。図２および図３は、本形態における発光装置の模式的な側面図である。図４は、本形態における発光装置の模式的な背面図である。

図１に示すように、本形態の発光装置にかかる支持体は、発光素子を収納することができる凹部を主面側に有するパッケージである。その凹部の底面には、発光素子を配置する載置部が設けられており、正負一対のリード電極の端部が露出されている。ここで、「載置部」とは、支持体の壁部を挟む位置に複数設けられ、配置される発光素子の外形と略同じ大きさを有する部位をいう。したがって、配置される発光素子の外形と略同じ大きさを備えることができれば、載置部が設けられる部位は、リード電極上に限定されることなく、リード電極を絶縁して保持するための絶縁体上でもよい。

なお、本形態においては、凹部を有する支持体について説明するが、本発明は、凹部を有する支持体に限定されることはない。すなわち、発光素子の載置部の四方が壁部により包囲されているものに限定されることなく、本発明は、少なくとも、１つの発光素子と別の発光素子との間に壁部を有する発光装置であれば適用できる。例えば、１つの発光素子と別の発光素子との間に、側壁面による光反射を目的とした壁部を設け、それらの発光素子を覆う封止樹脂が、載置部の四方向のうち二方向において、壁部によって覆われることなく支持体の側面から露出された発光装置にも適用できる。

本形態のパッケージは、発光素子を収納する凹部を有している。すなわち、パッケージは、凹部の底面から突出された壁部を一部に含む第一の壁部と、発光素子との間隔が第一の壁部よりも大きい第二の壁部と、を含む側壁により形成された凹部を有することができる。発光素子は、その発光主面の側から見た外形を成す辺のうち最も長い辺の側を第二の壁部に向けて配置されていることが好ましい。発光素子から出射される光の量が相対的に大きい辺側において、壁部との間隔を大きくすることにより、あるいは、最も短い辺の側において照射を受ける壁面の範囲を小さくすることにより、壁部の劣化を抑制することができるからである。凹部を形成する内壁面の形状は、特に限定されないが、開口部の方向へ内径が徐々に大きくなるような擂り鉢状の形状とすることが好ましい。これにより、発光素子から照射される光を発光観測面方向へ反射させて取り出すことができる。

本形態において、発光装置の発光面（凹部の開口部）の形状は、図１に示されるように、それぞれ互いに向かい合う一対の円弧と、一対の直線とからなるトラック形状あるいは小判型に限定されるものではなく、長方形、楕円状としてもよい。凹部の開口部の形状を、曲線を一部に含む形状とすることにより、凹部を形成する側壁の機械的強度を保持しながら、発光面をできるだけ大きくすることができる。

本形態の発光装置において正のリード電極および負のリード電極は、一方の端部が凹部の底面から露出され、他方の端部が支持体の側面より突出するように挿入されている。このリード電極の突出した部分は、パッケージの主面とは反対側の裏面側に向かって、または、パッケージの主面と隣接する側面に向かって折り曲げられている。

本形態の発光装置は、以上のように構成されたパッケージの凹部の載置部に、発光主面の側から見た外形が多角形の発光素子が配置されており、さらに、凹部内に充填された封止部材が発光素子を被覆している。

すなわち、複数の発光素子（本形態では第一の発光素子および第二の発光素子とする）が、樹脂を材料とするパッケージの壁部を挟んで配置されている。さらに、第一の発光素子および第二の発光素子のそれぞれが、その発光主面の側から見た外形を成す辺のうち最も短い辺の側を壁部の側壁面に向けて配置されており、かつ、発光素子の長手方向の中心軸が側壁面と交差する点は、第一の発光素子と第二の発光素子とで、それぞれ異なる。なお、本形態における第二の発光素子は、第一の発光素子の最も近くに配置された発光素子とする。

ここで、第一の発光素子における長手方向の第一の中心軸と、第二の発光素子における長手方向の第二の中心軸とは、第一の発光素子と第二の発光素子との間に設けられた壁部の延伸方向に想定された中心線に対して異なる交点を有する。第一の中心軸と第二の中心軸との間隔は、異なる交点間の上記中心線に沿った距離をいうものとし、０．２ｍｍから０．３ｍｍであることが好ましい。０．２ｍｍ以下であると、狭い範囲に発光素子の光が集中して壁部の劣化を抑制することが困難となり、０．３ｍｍ以上であると、発光装置の配光特性に悪影響を及ぼすからである。次に、本実施の形態にかかる発光装置の製造方法および各構成部材について詳述する。

［工程１：リード電極の形成］
まず、金属平板に打ち抜き加工を施し正負一対のリード電極となる突出部を複数対有するリードフレームを形成する。なお、パッケージ成型後リード電極を折り曲げる工程から発光装置をリードフレームから分離させる工程までパッケージを支持するハンガーリードをリードフレームの一部に設けてもよい。

リード電極は、発光装置の外部から発光素子に電力を供給する導電体である。特に、本形態にかかるリード電極は、一方の端部がパッケージ側面からパッケージ内部に挿入され、他方の端部がパッケージ側面から突出するようにパッケージ成型時に一体成型される。

リード電極を、第一の壁部の中心を軸として点対称となるような形状に形成させることにより、リード電極に発光素子を配置させるとき、本発明独特の発光素子の配置とすることが容易となるため好ましい。

リード電極の材料は、導電性であれば特に限定されないが、発光素子と電気的に接続する部材である導電性ワイヤやバンプ等との接着性及び電気伝導性が良いことが求められる。具体的な電気抵抗としては、３００μΩ−ｃｍ以下が好ましく、より好ましくは３μΩ−ｃｍ以下である。これらの条件を満たす材料としては、鉄、銅、鉄入り銅、錫入り銅及び銅、金、銀をメッキしたアルミニウム、鉄、銅等が好適に挙げられる。

リード電極の形状は、支持体の中心に対して点対称となるように形成させることが好ましい。正負のリード電極の形状がそれぞれ異なるとき、リードフレームにおいて、それらのリード電極を狭い範囲にコンパクトに納めることができるからである。

［工程２：パッケージの形成］
本形態におけるパッケージは、発光素子や封止部材を配置することができる部材であり、正負一対のリード電極と、そのリード電極を絶縁、固定および保持する絶縁部とを有する部材である。本形態のパッケージにおいては、リードフレームに成型材料を射出成型により成型させた成型体が好適に利用される。しかし、本発明は、このような成型体に限定されることなく、基板に、壁部を形成するための別の基板を接合させたものを支持体として利用することもできる。

上記工程１により形成されたリードフレームを、凸型および凹型にて狭持する。このとき、リード電極の端部が凸型および凹型により形成された内部空間に配置されるようにする。次に、型の背面に設けられたゲートより内部空間に成型材料を注入して、少なくともリード電極の端部を被覆する。上記内部空間を形成する凸型および凹型の内壁面は、パッケージの外壁面および凹部の内壁面に対応している。本形態において、凸型および凹型は、第一の発光素子を配置するための第一の凹部と、第二の発光素子を配置するための第二の凹部と、を成型する内壁面を有している。また、プレス加工されたリードフレームは、プレスの打ち抜き方向と型内に樹脂を注入する方向とが一致するように、凸型と凹型にて狭持されることが好ましい。このようなリードフレームの配置方向とすることにより、正及び負のリード電極の端部により形成される空間に、隙間なく成型材料を充填することができ、注入される成型材料を所定の方向へ流動させることができる。

最後に、充填された成型材料を硬化させた後、凸型および凹型から成型体を取り外す。ここで、リードフレームにハンガーリードを設けると、図３に示されるように、ハンガーリード先端部の形状により成型体の側面に凹部１０７を有するパッケージが形成される。ハンガーリードは、側面に形成された凹部１０７によりフォーミング工程終了までパッケージを支持することができる。

パッケージの成型材料は、特に限定されず、液晶ポリマー、ポリフタルアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などとすることができる。特に、ポリフタルアミド樹脂のように高融点結晶が含有されてなる半結晶性ポリマー樹脂は、封止樹脂（例えば、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂）との密着性が良好なため、パッケージの材料として好適に利用される。また、発光素子からの光の反射率を向上させるために、成型材料に酸化チタンなどの白色顔料を含有させることができる。

［工程３：発光素子の載置］
パッケージの載置部に、発光素子を固定する。本形態では、発光素子を単独で支持体に配置させた発光装置について説明するが、発光素子を単独で配置させる形態に限定されることなく、受光素子、静電保護素子（ツェナーダイオード、コンデンサ等）、あるいはそれらを少なくとも二種以上組み合わせたものをパッケージに配置させた発光装置とすることができる。なお、複数の凹部を有する支持体に発光素子を配置するとき、受光素子、静電保護素子は、発光素子と同一の凹部あるいは異なる凹部のいずれに配置してもよい。また、同一の凹部に配置される発光素子の数や形状は、１つに限定されることなく、上述したような本発明の構成１および構成２を有していれば、複数でも異なる形状および大きさでもよい。

（発光素子）
本形態における発光素子は、蛍光物質を備えた発光装置とするとき、その蛍光物質を励起可能な波長を発光できる活性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_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１−Ｘ−Ｙ}Ｎ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）が好適に挙げられる。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。

発光素子の材料として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、ＧａＮなど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。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。また、基板は、半導層を積層した後、取り除くこともできる。

白色系の混色光を発光させる発光装置とするときには、蛍光物質からの発光波長との補色関係や封止樹脂の劣化などを考慮して、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。

本発明は、発光主面の側から見た発光素子の外形が、最も長い辺と、最も短い辺とを有する発光素子に適用できる。そのような発光素子の外形として、例えば、三角形、四角形、特に長方形、六角形など、種々選択することができるが、量産性の観点から長方形とすることが好ましい。発光主面の側から見た発光素子の外形を長方形とするときの、最も長い辺（長辺）と、最も短い辺（短辺）との比は、１．４から３．０とすることが好ましい。さらに、当該比は、１．７５から２．５０とすることがより好ましい。例えば、以下の表１に示される大きさの外形を有する発光素子とすることができる。このような外形の発光素子とすることにより、発光素子の製造歩留まりを維持しつつ、支持体の壁部への光の集中を避けることができるからである。

発光素子を支持体に固定した後、発光素子の各電極とリード電極とをそれぞれ導電性ワイヤにて接続する。ここで、発光素子を固定するための接合部材は、特に限定されず、エポキシ樹脂などの絶縁性接着剤や、Ａｕ−Ｓｎ合金、導電性材料が含有された樹脂やガラスなどとすることができる。接合部材に含有される導電性材料は、Ａｇが好ましく、Ａｇの含有量が８０％〜９０％であるＡｇペーストを用いると放熱性に優れた発光装置が得られる。

（導電性ワイヤ）
導電性ワイヤは、発光素子の電極とのオーミック性、機械的接続性、電気伝導性及び熱伝導性がよいものが求められる。熱伝導度としては０．０１ｃａｌ／（ｓ）（ｃｍ^２）（℃／ｃｍ）以上が好ましく、より好ましくは０．５ｃａｌ／（ｓ）（ｃｍ^２）（℃／ｃｍ）以上である。また、作業性などを考慮して導電性ワイヤの直径は、好ましくは、Φ１０μｍ以上、Φ４５μｍ以下である。封止部材に蛍光物質を含有させるとき、蛍光物質が含有された部位と、蛍光物質が含有されていない部位との界面で導電性ワイヤが断線しやすい。そのため、導電性ワイヤの直径は、２５μｍ以上がより好ましく、発光素子の発光面確保や扱い易さの観点から３５μｍ以下がより好ましい。このような導電性ワイヤとして具体的には、金、銅、白金、アルミニウム等の金属及びそれらの合金を用いた導電性ワイヤが挙げられる。

導電性ワイヤと、リード電極との接合部は、導電性ワイヤとリード電極との電気的接続不良を防ぐため、一本の導電性ワイヤについてリード電極に複数設けられることが好ましい。本形態における発光素子は、開口部の短手方向に発光素子の長手方向を向けて配置させることにより、開口部の長手方向に導電性ワイヤの接合部を複数設けるスペースを確保することもできる。つまり、上記壁部を含む第一の壁部と、上記発光素子との間隔が上記第一の壁部よりも大きい第二の壁部と、を有する支持体について、例えば、図１に示されるように、発光素子の長手方向に沿う側面と、第二の壁部との間に露出されたリード電極に、導電性ワイヤの接合部を複数設けることができる。

［工程４：封止部材の形成］
発光素子を外部環境から保護するため、透光性の封止部材を設ける。発光素子または導電性ワイヤを覆うようにパッケージの凹部内に、封止部材の材料を充填し、硬化させることにより発光素子などを被覆する。

（封止部材）
封止部材の材料は、特に限定されず、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂、および、それらの樹脂を少なくとも一種以上含むハイブリッド樹脂等、耐候性に優れた透光性樹脂を用いることができる。また、封止部材は有機物に限られず、ガラス、シリカゲルなどの耐光性に優れた無機物を用いることもできる。また、本形態において封止部材は、粘度増量剤、光拡散剤、顔料、蛍光物質など、用途に応じてあらゆる部材を添加することができる。光拡散剤として例えば、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、二酸化珪素、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、および、それらを少なくとも一種以上含む混合物などを挙げることができる。更にまた、封止部材の光出射面側を所望の形状にすることによってレンズ効果を持たせることができ、発光素子チップからの発光を集束させたりすることができる。具体的には、凸レンズ形状、凹レンズ形状さらには、発光観測面から見て楕円形状やそれらを複数組み合わせた形状にすることができる。

（蛍光物質）
本形態の発光装置は、封止部材に蛍光物質を含有させることができる。このような蛍光物質の一例として、以下に述べる希土類元素を含有する蛍光物質がある。

具体的には、Ｙ、Ｌｕ，Ｓｃ、Ｌａ，Ｇｄ、ＴｂおよびＳｍの群から選択される少なくとも１つの元素と、Ａｌ、Ｇａ、および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ガーネット（石榴石）型蛍光物質が挙げられる。特に、アルミニウム・ガーネット系蛍光体は、ＡｌとＹ、Ｌｕ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｅｕ、Ｇａ、Ｉｎ及びＳｍから選択された少なくとも一つの元素とを含み、かつ希土類元素から選択された少なくとも一つの元素で付活された蛍光体であり、発光素子から出射された可視光や紫外線で励起されて発光する蛍光体である。例えば、イットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光体（ＹＡＧ系蛍光体）の他、Ｔｂ_２．９５Ｃｅ_０．０５Ａｌ_５Ｏ_１２、Ｙ_２．９０Ｃｅ_０．０５Ｔｂ_０．０５Ａｌ_５Ｏ_１２、Ｙ_２．９４Ｃｅ_０．０５Ｐｒ_０．０１Ａｌ_５Ｏ_１２、Ｙ_２．９０Ｃｅ_０．０５Ｐｒ_０．０５Ａｌ_５Ｏ_１２等が挙げられる。これらのうち、特に本実施の形態において、Ｙを含み、かつＣｅあるいはＰｒで付活され組成の異なる２種類以上のイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光体が利用される。

また、窒化物系蛍光体は、Ｎを含み、かつＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、及びＺｎから選択された少なくとも一つの元素と、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、及びＨｆから選択された少なくとも一つの元素とを含み、希土類元素から選択された少なくとも一つの元素で付活された蛍光体である。窒化物系蛍光体として、例えば、（Ｓｒ_０．９７Ｅｕ_０．０３）_２Ｓｉ_５Ｎ_８、（Ｃａ_{０．９８５}Ｅｕ_{０．０１５}）_２Ｓｉ_５Ｎ_８、（Ｓｒ_{０．６７９}Ｃａ_{０．２９１}Ｅｕ_０．０３）_２Ｓｉ_５Ｎ_８、等が挙げられる。

［工程５：リード電極のフォーミング］
図２、図３および図４に示されるように、パッケージの外壁面から突出されたリード電極を、パッケージの外壁面にそって折り曲げ、実装基板に設けられた導体配線など接続させるための端子部を形成する。

本形態の発光装置は、図１に示されるように、パッケージの上面に発光面を有する。図２および図３に示されるように、第一の発光素子および第二の発光素子のそれぞれに電力を供給する二対の正負のリード電極がパッケージの側面から突出されている。この側面は、凹部の開口部の長手方向において互いに向かい合う側面である。図３および図４に示されるように、リード電極の突出部は、リード電極が突出されたパッケージの側面からその側面に隣接する裏面側に沿って折り曲げ、リード電極の端部をパッケージの背面に配置させることが好ましい。これにより、実装基板と発光装置を接続する半田が発光面側に悪影響を及ぼすことなく発光装置を配線基板に実装することができる。図２および図３に示されるように、パッケージの裏面側の壁面とリード電極の裏面とは略同一面上に位置していることが好ましい。発光装置を実装基板に対し安定に半田接合できるからである。

［工程６：発光装置を分離］
リードフレームと各リード電極との接続部を切断して、リードフレームから個々の発光装置に分離する。パッケージを支持するハンガーリードを利用したとき、フォーミングの工程後、パッケージをハンガーリードによる支持から解放させる。このように、ハンガーリードを利用することにより、各発光装置のリード電極に対してまとめてフォーミングの工程を施すことができるため、発光装置を形成する作業性を向上させることができる。

以下、本発明に係る実施例について詳述する。なお、本発明は以下に示す実施例のみに限定されないことは言うまでもない。

図１は、本実施例における発光装置１００の上面図である。図２は、本実施例における発光装置１００のＸ軸に沿った側面図である。図３は、本実施例における発光装置１００のＹ軸に沿った側面図である。図４は、本実施例にかかる発光装置１００の背面図である。図５は、本実施例にかかる発光装置１００について、凹部およびリード電極の端部を含み、Ｘ方向に沿って切断したときの断面図である。

本実施例における支持体１０６は、正負一対のリード電極１０５ａ、１０５ｂを有するリードフレームを型内に狭持して、ポリフタルアミド系樹脂を成型材料として、射出成型により形成させたものである。

本実施例の支持体は、発光素子の載置部が底面に設けられた２つの凹部を有する。各凹部の開口部の外形は、それぞれ互いに向かい合う一対の半円と、長手方向（Ｙ方向）に延びる一対の直線とからなるトラック形状である。つまり、支持体１０６は、発光素子の載置部に挟まれた位置にて凹部の底面から突出された壁部を一部に含み、支持体の中央をＹ方向（長手方向）に直線状に延びる第一の壁部１０１と、その第一の壁部に接続し、第一の壁部からＸ方向（短手方向）に円弧状に延びる第二の壁部１０２と、それらの第一、第二の壁部にそれぞれ向かい合う壁部と、を有している。さらに、第一の壁部１０１は、中心線Ｃ−Ｃを挟んで互いに向かい合う側壁面１０１ａおよび側壁面１０１ｂを有しており、その側壁面１０１ａ、１０１ｂと、第二の壁部１０２の側壁面１０２ａ、１０２ｂと、それらの側壁面にそれぞれ向かい合う側壁面と、により２つの凹部が形成されている。すなわち、第一の壁部の側壁面１０１ａおよび第二の壁部の側壁面１０２ａと、それらの側壁面にそれぞれ向かい合う側壁面と、により第一の凹部が形成されており、第一の壁部の側壁面１０１ｂおよび第二の壁部１０２ｂと、それらの側壁面にそれぞれ向かい合う側壁面と、により第二の凹部が形成されている。さらに、第一の凹部と第二の凹部とは、第一の壁部１０１の中心線Ｃ−Ｃを軸として線対称となるような形状に形成されている。

本実施例における第一の発光素子１０３ａおよび第二の発光素子１０３ｂは、長辺が４２０ｎｍ、短辺が２４０ｎｍの矩形の外形を有するＬＥＤチップであり、その発光主面の長手方向に正負一対の電極が配列されている。以下、本実施例における発光素子について詳細に説明する。

本実施例におけるＬＥＤチップは、ｐ側台座電極及びｎ側台座電極が同一面側に設けられており、これらの電極が形成された発光主面の側から光を取り出す構成である。ＬＥＤチップを構成する半導体積層構造は、サファイア基板上にバッファ層、ｎ型コンタクト層、ｎ型クラッド層、活性層となるＩｎＧａＮ層、ｐ型クラッド層、ｐ型コンタクト層が、順次積層された層構造を有する。さらに、それらの層が部分的にエッチング等により除去され、ｎ型層の露出面にｎ側台座電極が形成され、ｐ型コンタクト層にはｐ側台座電極が設けられている。ｎ側台座電極は、ｎ型コンタクト層側から順にＷ、Ｐｔ、Ａｕが積層されてなる。ｐ側台座電極が形成される拡散電極は、ＩＴＯ（又は、インジウムと錫の複合酸化物）を材料として、ｐ型コンタクト層のほぼ全面に形成されている。この拡散電極の上に形成されたｐ側台座電極は、Ｒｈ、Ｐｔ、Ａｕが積層されてなる。また、発光領域を確保するために、拡散電極はｎ側台座電極を部分的に囲んでいる。

支持体１０６に設けられたリード電極１０５ａは、第一の発光素子１０３ａについて、それぞれ正負一対設けられている。同様に、支持体１０６に設けられたリード電極１０５ｂは、第二の発光素子１０３ｂについて、それぞれ正負一対設けられている。支持体１０６の凹部の底面に露出された各リード電極１０５ａ、１０５ｂの上に発光素子１０３ａ、１０３ｂがそれぞれ配置されており、発光素子１０３ａ、１０３ｂの正負の電極が導電性ワイヤ１０４にて各正負一対のリード電極１０５ａ、１０５ｂと接続されている。

発光素子は、２つの凹部のそれぞれに１つずつ配置されている。すなわち、第一の凹部の底面には、第一の発光素子１０３ａが配置されており、第二の凹部の底面には、第二の発光素子１０３ｂが配置されている。図１に示されるように、第一の発光素子１０３ａは、その短辺側を、支持体の中央に設けられる第一の壁部１０１の側壁面１０１ａに向けて配置されており、その長辺側を、第二の壁部１０２の側壁面１０２ａに向けて配置されている。また、第二の発光素子１０３ｂは、その短辺側を、第一の壁部１０１の側壁面１０１ａとは反対側の側壁面１０１ｂに向けて配置されており、その長辺側を、第二の壁部１０２の側壁面１０２ｂに向けて配置されている。ここで、発光素子の外形中心と、第二の壁部の側壁面１０２ｂとの間隔は、発光素子の外形中心と、第一の壁部１０１の側壁面１０１ａ、１０１ｂとの間隔よりも間隔が大きい。すなわち、発光素子と側壁面との距離が最も近づくのは、発光素子の長辺側よりも、発光素子の短辺側においてである。

また、側壁面１０１ａおよび側壁面１０１ｂが設けられた第一の壁部１０１の凹部底面から高さは、凹部底面に配置された発光素子の高さよりも高くなっており、発光素子から出射された光の一部は、側壁面１０１ａおよび側壁面１０１ｂにて反射されて凹部の開口部から出射される。

さらに、本実施例の発光装置１００について、発光素子の長手方向の中心軸が側壁面と交差する部位は、発光素子ごとに異なる。つまり、第一の発光素子１０３ａにおける第一の中心軸Ａ−Ａと、第二の発光素子１０３ｂにおける第二の中心軸Ｂ−Ｂとは、略平行であり、それらの中心軸は、第一の壁部１０１の延伸方向に、壁部の幅の中心をとって想定された中心線Ｃ−Ｃと交差する。さらに、第一の中心軸Ａ−Ａと、第二の中心軸Ｂ−Ｂとの間隔、すなわち、第一の中心軸Ａ−Ａと中心線Ｃ−Ｃとの交点と、第二の中心軸Ｂ−Ｂと中心線Ｃ−Ｃとの交点との距離は、中心線Ｃ−Ｃに沿って測定して０．３０ｍｍである。ここで、本実施例における発光素子の中心軸とは、その外形の長手方向の中心を通る軸をいうものとし、上記正負一対の電極の中心を結ぶ直線とする。また、第一の中心軸Ａ−Ａと、第二の中心軸Ｂ−Ｂとの中心線は、支持体の開口部における短手方向（Ｘ方向）と一致させている。

さらに、第一の発光素子と、第二の発光素子は、支持体の中央に設けられる第一の壁部の中心を軸として、点対称となるように配置されており、配光特性の偏りのない発光装置とすることができる。

図５に示されるように、第一、第二の凹部には、ＹＡＧ系蛍光体を含有するエポキシ樹脂が封止部材１０８として充填されている。なお、図１は、発光素子の配置の状態を分かりやすくするため、ＹＡＧ系蛍光体を含有する封止部材を透過させて描いている。

本発明は、液晶ディスプレイのバックライト、パネルメーター、表示灯や携帯用電子機器などに用いられる光源として利用できる。

図１は、本発明の一実施例にかかる発光装置の模式的な上面図である。 図２は、本発明の一実施例にかかる発光装置の模式的な側面図である。 図３は、本発明の一実施例にかかる発光装置の模式的な別の側面図である。 図４は、本発明の一実施例にかかる発光装置の模式的な背面図である。 図５は、本発明の一実施例にかかる発光装置の模式的な断面図である。

符号の説明

１００・・・発光装置
１０１・・・第一の壁部
１０１ａ、１０１ｂ・・・第一の壁部の側壁面
１０２・・・第二の壁部
１０２ａ、１０２ｂ・・・第二の壁部の側壁面
１０３ａ、１０３ｂ・・・発光素子
１０４・・・導電性ワイヤ
１０５ａ、１０５ｂ・・・正負一対のリード電極
１０６・・・支持体
１０７・・・凹部
１０８・・・封止部材

Claims (3)

1. 樹脂を材料とする壁部が設けられた支持体と、その支持体に前記壁部を挟んで配置された複数の発光素子と、を備えた発光装置であって、
   前記複数の発光素子は、その発光主面の側から見た外形をなす辺が、最も短い辺と、最も長い辺とを有し、
   前記発光素子のそれぞれは、前記最も短い辺を前記壁部の異なる側壁面に向けて配置されており、かつ、
   前記発光主面の側から見て、前記発光素子の発光主面における長手方向の中心軸と、前記壁部の延伸方向の中心線との交点は、前記発光素子ごとに異なることを特徴とする発光装置。
2. 前記支持体は、前記壁部を含む第一の壁部と、前記発光素子との間隔が前記第一の壁部よりも大きい第二の壁部と、を含む側壁に形成された凹部を有しており、
   前記発光素子は、前記最も長い辺を前記第二の壁部に向けて配置されている請求項１に記載の発光装置。
3. 前記発光素子のうち、第一の発光素子と、前記壁部を挟んで該第一の発光素子の最も近くに配置された第二の発光素子について、
   前記第一の発光素子における第一の中心軸と前記壁部の中心線との交点と、前記第二の発光素子における第二の中心軸と前記壁部の中心線との交点と、の距離が、０．２ｍｍから０．３ｍｍである請求項１または２に記載の発光装置。

Images