JP4979896B2 - Light emitting device - Google Patents
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Description
本発明は、発光ダイオード(LED)チップを用いた発光装置に関する。 The present invention relates to a light emitting device using a light emitting diode (LED) chip.
近年、青色LEDチップを黄色蛍光体と組み合わせ、青色LEDの青色発光と黄色蛍光体の黄色発光との混色により白色発光が可能なLED発光装置が開発されている。このような発光装置は、照明用途に用いるために、LEDチップに供給する電力が格段に増加する傾向にある。しかしながら、現在の青色LEDの主流であるInGaN系化合物半導体LEDの効率は10%程度であり、供給した電力の大半は熱になる。LEDチップの効率は温度依存性を持ち、どのような材料のLEDチップであれ、高温になるほど効率が低下する傾向を有している。従って、LEDチップの温度を上昇させないようにするために、高電力を供給しながらも、如何にLEDチップから周囲に熱を逃がすかということが重要な課題となる。 In recent years, LED light-emitting devices capable of emitting white light by combining a blue LED chip with a yellow phosphor and mixing blue light emitted from the blue LED and yellow light emitted from the yellow phosphor have been developed. Since such a light-emitting device is used for lighting applications, the power supplied to the LED chip tends to increase dramatically. However, the efficiency of InGaN-based compound semiconductor LEDs, which are the mainstream of current blue LEDs, is about 10%, and most of the supplied power is converted to heat. The efficiency of the LED chip has temperature dependence, and the LED chip of any material has a tendency to decrease as the temperature increases. Therefore, in order not to raise the temperature of the LED chip, it is an important issue how to release heat from the LED chip to the surroundings while supplying high power.
現在のLED発光装置では、配線基板上にリフロー工法等を用いて自動実装した表面実装型のLED発光装置(以下、SMD(Surface Mount Device)型LED発光装置という)が主流になりつつある。SMD型LED発光装置は、表面に配線部が形成された樹脂製の実装基板上にLEDチップを実装し、LEDチップと実装基板上の配線部とを導電性ワイヤー等で電気的に接続し、該LEDチップの周囲を透光性樹脂で封止した構造が一般的である。 Among current LED light emitting devices, surface mount type LED light emitting devices (hereinafter referred to as SMD (Surface Mount Device) type LED light emitting devices) that are automatically mounted on a wiring board using a reflow method or the like are becoming mainstream. The SMD type LED light emitting device mounts an LED chip on a resin mounting substrate having a wiring portion formed on the surface, and electrically connects the LED chip and the wiring portion on the mounting substrate with a conductive wire, A structure in which the periphery of the LED chip is sealed with a translucent resin is common.
LEDチップから周囲に熱を逃がすという課題に対して、従来から実装基板の材料として用いられていた樹脂は一般に熱伝導率が小さいため、最近では、樹脂に比べて1桁以上熱伝導率が大きい、アルミナや窒化アルミニウムなどのセラミック材料を用いようとする技術的傾向にある。しかしながら、セラミック材料は樹脂に比べて製造コストが大きく、商品として広く流布するには至っていないのが現状である。このため、さらに安価で熱伝導率に優れる実装基板材料が求められている。 In response to the problem of releasing heat from the LED chip to the surroundings, resins conventionally used as mounting board materials generally have a low thermal conductivity, so recently they have a thermal conductivity that is an order of magnitude greater than that of resins. There is a technical tendency to use ceramic materials such as alumina and aluminum nitride. However, the manufacturing cost of ceramic materials is higher than that of resins, and the current situation is that they have not been widely distributed as commercial products. For this reason, the mounting substrate material which is further cheap and excellent in thermal conductivity is demanded.
また、LEDチップから出射される光を最大限利用するために、LEDチップの周囲に反射部を設け、LEDチップから側面ないし背面方向に出射された光をできるだけ発光装置の正面方向へ向けて照射できるようにした発光装置が知られている。このような発光装置は、一般的に、LEDチップを収納するための凹部を実装部材(実装基板)に形成し、この凹部の底面部にLEDチップを実装して、凹部の側壁部等でLEDチップから出射された光を反射できるようにしている。例えば、液品ポリマー系の白色樹脂には反射率が約85%のものがあり、このような樹脂で反射部を形成した発光装置が知られている。 In order to make maximum use of the light emitted from the LED chip, a reflective part is provided around the LED chip, and the light emitted from the LED chip in the side or back direction is irradiated as far as possible in the front direction of the light emitting device. A light-emitting device that can be used is known. In such a light emitting device, generally, a concave portion for housing the LED chip is formed in a mounting member (mounting substrate), the LED chip is mounted on the bottom surface portion of the concave portion, and the LED is formed on the side wall portion of the concave portion. The light emitted from the chip can be reflected. For example, some liquid polymer-based white resins have a reflectance of about 85%, and a light emitting device in which a reflection portion is formed of such a resin is known.
しかしながら、樹脂を反射部として用いた場合、照明用の青色LEDチップに代表されるようなLEDの短波長化、高出力化に伴い、点灯に伴う樹脂の劣化変色の危険性が指摘されている。また、セラミック材料を実装部材に用いた場合、樹脂の場合のような劣化変色の可能性は小さいが、一般に純度が低いセラミック材料は有色であり反射率が低いという問題がある。その一方、純度の高いアルミナや窒化アルミニウムは白色に近く、例えばアルミナでは85%程度の反射率を有するものもある。しかしながら純度の高いものは透過率も大きく、反射されない光の一部はセラミック材料内を透過してしまい、発光装置の側面から出た光が正面から出た光とは異なる色味を与えるという問題がある。このため、光反射率に優れ、光透過率が小さく、LEDによる熱劣化、光劣化の可能性が無い安価な実装基板材料が求められている。 However, when resin is used as the reflecting part, there is a risk of deterioration of the resin due to lighting, along with shortening of the wavelength and higher output of the LED represented by the blue LED chip for illumination. . Further, when a ceramic material is used for a mounting member, the possibility of deterioration discoloration as in the case of a resin is small, but generally a ceramic material with low purity has a problem that it is colored and has a low reflectance. On the other hand, high-purity alumina and aluminum nitride are nearly white, and for example, alumina has a reflectance of about 85%. However, the high purity has a high transmittance, and a part of the light that is not reflected is transmitted through the ceramic material, so that the light emitted from the side surface of the light emitting device gives a different color from the light emitted from the front. There is. For this reason, there is a need for an inexpensive mounting substrate material that has excellent light reflectivity, low light transmittance, and no possibility of thermal degradation or light degradation due to LEDs.
一方、上述ような問題を解決するために、例えば、特許文献1に記載されるような発光装置が知られている。特許文献1に記載される発光装置は、LEDチップと、LEDチップを収納するための凹部が形成された実装部材とを備えている。実装部材は、LEDチップの1対の電極に電気的に接続される1対の金属板と、これら金属板の間に挟まれてこれら金属板を電気的に絶縁する絶縁部とを有している。1対の金属板は正負の電極であり、LEDチップのp側、n側電極に、それぞれ電気的に接続される。セラミック材料と同等ないしそれ以上に熱伝導率を有する金属を実装部材に用いることにより、LEDチップの放熱性が改善される。また、発光装置の金属板は、反射部としても機能する。種類にもよるが金属は一般に光反射率に優れ、光透過率が小さく、LEDによる熱劣化、光劣化の可能性も小さいので、長期に亘り発光装置の正面方向への光出力を維持することができる。
上述したように、特許文献1に記載される発光装置においては、実装部材として凹部が形成された金属板を用いたことにより、放熱性、光反射性が改善されている。しかしながら、これら1対の金属板は反射部を形成すると共に正負の電極でもあるので、凹部の底面部のみならず、凹部の側壁部も電気的に絶縁する必要があり、側壁部にも樹脂等で絶縁部を形成する必要がある。このため、反射部全体としての反射率は、反射部全体が金属である場合に比べて劣り、点灯に伴う樹脂の劣化変色によりさらに低下してしまうという問題があった。
As described above, in the light emitting device described in
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、高い放熱性を有すると共に光反射性に優れる発光装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of this point, and it aims at providing the light-emitting device which is excellent in light reflectivity while having high heat dissipation.
上記目的を達成するために請求項1の発明は、LEDチップと、該LEDチップを収納するための凹部が形成された実装部材とを備え、前記凹部の底面部は、前記LEDチップの1対の電極に電気的に接続される1対の電極板と、これら電極板の間に挟まれてこれら電極板を電気的に絶縁する第1の絶縁部とを有し、前記凹部の側壁部は、前記LEDチップから出射された光を反射する反射部を有する発光装置において、前記凹部の側壁部は、前記電極板と前記反射部を電気的に絶縁するためにこれら電極板と反射部の間に形成された第2の絶縁部を備え、前記反射部を形成する前記凹部の側壁部の少なくとも内壁面が、金属により形成され、前記LEDチップを封止するための封止樹脂部と、前記LEDチップ上に設けられた半球形状の光取出し増大部と、前記凹部を覆うように前記凹部の側壁部に取り付けられた波長変換部材と、を備え、前記光取出し増大部は、空気層に比較して前記LEDチップの光出射面の材料に近い屈折率を有すると共に前記LEDチップの光出射面を疑似的に非平面化し、前記波長変換部材は、前記LEDチップから出射された光を吸収して、その波長を変換し、前記封止樹脂部は、前記光取出し増大部を前記LEDチップに固着し、前記封止樹脂部が、前記第2の絶縁部が形成され前記反射部が形成されていない状態で、前記第2の絶縁部の高さと同じ高さまで液体状の透光性樹脂を前記凹部に充填し、該透光性樹脂を硬化させて形成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention of
請求項2の発明は、請求項1に記載の発光装置において、前記電極板の側面が、前記第2の絶縁部により覆われていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the light emitting device according to the first aspect, a side surface of the electrode plate is covered with the second insulating portion .
請求項3の発明は、請求項1に記載の発光装置において、前記電極板が、前記凹部の側壁部より外側に張り出していることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the light emitting device according to the first aspect, the electrode plate projects outward from the side wall of the recess .
請求項4の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の発光装置において、前記第1の絶縁部は、発光装置の底面側に突出形成された第1の突起部を有することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the light emitting device according to any one of the first to third aspects, the first insulating portion has a first protrusion that is formed to protrude from the bottom surface side of the light emitting device. It is characterized by.
請求項5の発明は、請求項4に記載の発光装置において、発光装置の底面側に突出形成された1乃至複数の第2の突起部を更に有し、前記第1の突起部と第2の突起部の高さが同じであることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the light emitting device according to the fourth aspect of the present invention, the light emitting device further includes one or a plurality of second projecting portions protruding from the bottom surface side of the light emitting device. The protrusions have the same height .
請求項1に記載の発明によれば、電極板と反射部の間に形成された第2の絶縁部を備え、該第2の絶縁部により電極板と反射部が電気的に絶縁されているので、反射部に絶縁部を設ける必要がなく、反射部の内壁面の全域を金属で形成することが可能となる。このため、発光装置の光取出し率を向上させることができる。また、LEDチップを封止するための封止樹脂部を備え、該封止樹脂部が、反射部が形成されていない状態で、第2の絶縁部の高さと略同じ高さまで液体状の透光性樹脂を凹部に充填して形成されているので、凹部に液体状の透光性樹脂を充填し過ぎた場合であっても透明性樹脂が第2の絶縁部の高さでこぼれ出る。このため、封止樹脂の厚さを略一定にすることができ、装置毎の光取出し率のバラツキを抑えることができる。 According to the first aspect of the present invention, the second insulating portion formed between the electrode plate and the reflecting portion is provided, and the electrode plate and the reflecting portion are electrically insulated by the second insulating portion. Therefore, it is not necessary to provide an insulating part in the reflecting part, and the entire inner wall surface of the reflecting part can be formed of metal. For this reason, the light extraction rate of the light emitting device can be improved. In addition, a sealing resin portion for sealing the LED chip is provided, and the sealing resin portion is liquid-like transparent up to a height substantially equal to the height of the second insulating portion in a state where the reflection portion is not formed. Since the concave portion is filled with the light-sensitive resin, the transparent resin spills out at the height of the second insulating portion even when the liquid-like transparent resin is excessively filled in the concave portion. For this reason, the thickness of sealing resin can be made substantially constant, and the variation in the light extraction rate for every apparatus can be suppressed.
請求項2に記載の発明によれば、電極板の側面が前記第2の絶縁部により覆われているので、発光装置を取り扱うユーザの感電を防止することができる。 According to the second aspect of the invention, since the side surface of the electrode plate is covered with the second insulating portion, it is possible to prevent an electric shock of a user who handles the light emitting device.
請求項3に記載の発明によれば、電極板が凹部の側壁部より外側に張り出しているので、発光装置を配線基板に実装する際、半田の接合状態を目視にて容易に確認することができ、装置の信頼性を向上させることができる。
According to the invention described in
請求項4に記載の発明によれば、第1の絶縁部が発光装置の底面側に突出形成された第1の突起部を有するので、発光装置を配線基板に実装する際、この第1の突起部で半田による電極板の間の短絡を防止することができ、装置の信頼性を向上させることができる。
According to the invention described in
請求項5に記載の発明によれば、発光装置の底面側に、第1の突起部の高さと略同じ高さを有する第2の突起部を有するので、発光装置を配線基板に実装する際、これら第1の突起部と第2の突起部で、発光装置を配線基板に対して略水平に実装させることができ、装置毎の光学特性のばらつきや、放熱性のばらつきを抑制することができる。 According to the fifth aspect of the invention, since the second protrusion having the same height as the first protrusion is provided on the bottom surface side of the light emitting device, the light emitting device is mounted on the wiring board. The first protrusion and the second protrusion allow the light emitting device to be mounted substantially horizontally with respect to the wiring board, and suppress variations in optical characteristics and heat dissipation from device to device. it can.
以下、本発明の第1の実施形態に係る発光装置について図1(a)(b)を参照して説明する。発光装置1は、例えば、照明用途に用いられる装置であり、LEDチップ2と、該LEDチップ2を収納するための凹部4が形成された実装部材3とを備えている。凹部4の底面部5は、LEDチップ2の1対の電極(図示せず)に電気的に接続される1対の電極板51と、これら電極板51の間に挟まれてこれら電極板51を電気的に絶縁する絶縁部52とを有している。凹部4の側壁部6は、高反射性の微粒子を含む絶縁材料により形成されており、本実施形態では、側壁部6の内壁面6a付近が、LEDチップ2から出射された光を反射する反射部として機能する。
Hereinafter, a light-emitting device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The
LEDチップ2としては、例えば、サファイア等の結晶基板上にGaN系化合物半導体を形成したチップを用いることができる。電極板51には、例えば、銅やアルミニウムなどを用いることができ、間隔を開けて並べた2枚の電極板51を絶縁部52となる樹脂で固めて凹部4の底面部5が形成される。なお、発光装置1のサイズは特に限定されるものではないが、例えば、縦3.5mm、横7mm、高さ1.8mmの電極板51を0.2mmの間隔を開けて樹脂で固め、深さ2mmの凹部4を形成して縦7mm、横7mm、高さ2mmの外形を有する発光装置1を形成する。これら電極板51は、各々LEDチップのp側電極、n側電極に電気的に接続される。なお、本実施形態においては、凹部4の底面部5に単結晶Si平板からなるサブマウント21を設置し、その上にLEDチップ2を実装した。サブマウント21は、実装部材3上にAgペースト等を用いて固定される。サブマウント21のサイズも特に限定されるものではないが、例えば、縦1.5mm、横2mm、厚み0.5mm程度の平板を使用することができる。この場合、固化後のAgペースト層の厚みは、約0.1mmとなる。
As the
サブマウント21には、Au蒸着等により1対の配線パターンが形成されている。これら配線パターンは、サブマウント21の端部近傍においてワイヤボンディング用のランドを有している。電極板51とサブマウントの配線パターンは、Auワイヤー22等を用いて電気的に接続される。また、配線パターンは、サブマウント21の中央付近においてバンプ接続のためのランドを有している。LEDチップ2のp電極及びn各電極は、Auバンプ23等を介してサブマウント21の配線パターンのランドに接合され、電気的に接続される。
A pair of wiring patterns is formed on the
上述したように凹部4の側壁部6は、高反射性の微粒子を含む絶縁材料により形成されている。このような微粒子として、例えば、酸化チタン(TiO2)の微粒子を用いることでき、酸化チタンの微粒子を透光性のシリコーン樹脂等に分散することにより側壁部6を形成する。酸化チタンは屈折率が約2.5と高く、LEDチップ2の発光波長に応じてその粒径を調整することにより、入射してきた光の大部分を反射することが可能となる。例えば、ピーク波長約460nmの青色LEDを用いた場合、平均粒子径約0.2μmの酸化チタンを用いることが好ましい。なお、実際に、平均粒子径約0.2μmの酸化チタンを透光性のシリコーン樹脂に分散して板材に成型し、ピーク波長約460nmの青色LEDを用いて反射率を測定したところ、銀板の反射率と同程度となる約96%の高反射率が得られた。
As described above, the
このように本実施形態の発光装置1によれば、反射部が、高反射性の微粒子を含む絶縁材料により形成されており、反射部と電極板51が絶縁されているので、反射部を、凹部4の側壁部6の全域に亘って形成することが可能なる。このため、発光装置1の光取出し率を向上させることができる。
As described above, according to the
また、図1(a)に示されるように、発光装置1は、電極板51の側面5aが、側壁部(第2の絶縁部)6により覆われている。このように本実施形態の発光装置1によれば、電極板51の側面5aが側壁部(第2の絶縁部)6により覆われてので、発光装置1を取り扱うユーザの感電を防止することができる。
Further, as shown in FIG. 1A, in the
なお、上記においては、サブマウント21を介してLEDチップ2を電極板51に実装した場合について説明したが、図2に示されるように、LEDチップ2を直接、電極板51に実装するようにしても発光装置1の光取出し率を向上させる効果を損なうものではない。しかしながら、LEDチップ2は、電極板51より一般的に平坦性に勝るサブマウント21に実装する方が容易なため、サブマウント21を用いることにより装置の量産性を向上させることができる。また、LEDチップ2と電極板51の中間の熱膨張率を有する材料を用いてサブマウント21を形成することにより、LEDチップ2と電極板51の熱膨張率の差に起因する応力を緩和することができる。このため、周囲温度の変化による部材の膨張収縮によりLEDチップ2が実装部材3から剥離することを防ぐことができ、発光装置1の信頼性を向上させることができる。なお、サブマウント21は、上記構成に限られるものではなく、サブマウント21に関する効果は、特に断りがない限り他の実施形態についても同様である。
In the above description, the
次に、本発明の第2の実施形態に係る発光装置について図3(a)(b)を参照して説明する。本実施形態の発光装置1は、凹部4の側壁部6が、電極板51と反射部61の間に形成された第2の絶縁部62を備える点で第1の実施形態と異なる。電極板51と反射部61は、この第2の絶縁部62によって電気的に絶縁される。なお、以下の実施形態においては、1対の電極板51の間に形成された絶縁部52を第1の絶縁部という。
Next, a light emitting device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The
第2の絶縁部62は、樹脂など絶縁性を有する材料により形成される。なお、第2の絶縁部62は、上述した高反射性の微粒子を含む絶縁材料により形成される必要はないが、このような絶縁材料を用いれば、装置の光取出し率を更に向上させることができる。また、反射率の高い液晶ポリマー等を第2の絶縁部62に用いることもできる。本実施形態の第1の絶縁部52と第2の絶縁部62は、同一材料を用いて電極板51と一体成型されている。第2の絶縁部62は、凹部4の底面部5からの高さが、LEDチップ2の光出射面と略同じ高さ(例えば、0.7mm)になるように形成されている。
The second insulating
反射部61は、アルミニウム、銀、又は白金等、反射性に優れる金属により形成されており、電極板51と接しないように第2の絶縁部62の上に取り付けられている。なお、反射部61は、凹部4の側壁部6の少なくとも内壁面6aに形成されていればよく、例えば、スパッター法により金属膜を凹部4の内壁面6aに形成するようにしてもよい。
The reflecting
また、本実施形態の発光装置1は、LEDチップ2を封止するための封止樹脂部7を更に備える。このような封止樹脂部7は、LEDチップ2の実装後、第2の絶縁部62が形成され反射部61が形成されていない状態で、第2の絶縁部62の高さと略同じ高さまで液体状の透光性樹脂を凹部4に充填し、該透光性樹脂を硬化させることにより形成される。
In addition, the
その他、発光装置1はLEDチップ2の上に略半球形状の光取出し増大部11を有している。光取出し増大部11は、例えば、シリコーン樹脂により形成される。光取出し増大部11は、空気層に比較してLEDチップ2の光出射面の材料に近い屈折率を持ち、本来は平面であるLEDチップ2の光出射面を擬似的に非平面化することにより、LEDチップ2からの光取り出し率を増加させるための部材である。このような構成の発光装置1では、LEDチップ2から出射される光を光取出し増大部11を介して効率よくLEDチップ2の外部へ取り出すことができる。なお、本実施形態において、上述した封止樹脂部7は、光取出し増大部11をLEDチップ2に固着する役目も果たす。
In addition, the
また、図3(a)に示されるように、発光装置1は、LEDチップ2から出射された光を吸収して、その波長を変換する波長変換部材12を備えている。なお、図3(b)においては、波長変換部材12を省略して記載している。波長変換部材12は、例えば、青色LEDの発光を吸収して黄色系の発光に変換する蛍光体を樹脂に分散し、該樹脂をシート状に成型することにより形成される。波長変換部材12は、凹部4を覆うように凹部4の側壁部6に取り付けられる。このような構成の発光装置1では、LEDチップ2から出射される青色光の一部が波長変換部材12により黄色光に変換され、変換されずに装置から照射される青色光と混合されることにより白色光を得ることが可能である。
As shown in FIG. 3A, the
このように、本実施形態の発光装置1によれば、電極板51と反射部61の間に形成された第2の絶縁部62を備え、該第2の絶縁部62により電極板51と反射部61が電気的に絶縁されているので、反射部61に絶縁部を設ける必要がなく、反射部61の内壁面の全域を金属で形成することが可能となる。このため、発光装置1の光取出し率を向上させることができる。
As described above, according to the
また、本実施形態の発光装置1によれば、LEDチップ2を封止するための封止樹脂部7を備え、該封止樹脂部7が、反射部61が形成されていない状態で、第2の絶縁部62の高さと略同じ高さまで液体状の透光性樹脂を凹部4に充填して形成されているので、凹部4に液体状の透光性樹脂を充填し過ぎた場合であっても透明性樹脂が第2の絶縁部62の高さでこぼれ出る。このため、封止樹脂部7の厚さを略一定にすることができ、装置毎の光取出し率のバラツキを抑えることができる。
In addition, according to the
なお、第2の絶縁部62は、電極板51と反射部61とを絶縁するスペーサとしての機能が果たせればよいので、図4に示されるように、第2の絶縁部62が凹部4の内壁面にほとんど現れていなくてもよい。図4に示される実装部材3は、例えば、2枚の電極板51を絶縁部52となる樹脂で固めて凹部4の底面部5を形成し、接着剤等を用いて凹部4の底面部5に第2の絶縁部62を固定し、更に第2の絶縁部62の上に反射部61を固定することにより形成される。
Note that the second insulating
次に、本発明の第3の実施形態に係る発光装置について図5を参照して説明する。本実施形態の発光装置1は、反射部が金属カップ部材61aにより形成されている点で第2の実施形態と異なる。
Next, a light-emitting device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The
金属カップ部材61aは、アルミニウム、銀、又は白金等、反射性に優れる金属を、底が抜けたカップ状に成型することにより作製される。凹部4の側壁部6は、第2の絶縁部62で金属カップ部材61aを支持することにより形成されている。なお、第2の絶縁部62は、第1の実施形態のような高反射性の微粒子を含む絶縁材料により形成される必要はないが、このような絶縁材料を用いれば、装置の光取出し率を更に向上させることができる。
The
このように本実施形態の発光装置1によれば、第2の実施形態と同様の効果が得られるほか、反射部が金属カップ部材61aにより形成され、該金属カップ部材61aが第2の絶縁部62に支持されて凹部4の側壁部6が形成されているので、側壁部6の内壁面に金属蒸着して反射部を形成する場合に比べて製造コストを削減することができる。
As described above, according to the
次に、本発明の第4の実施形態に係る発光装置について図6(a)(b)を参照して説明する。本実施形態の発光装置1は、金属カップ部材61aの下端60が、LEDチップ2の光出射面の下方に向かって内側に延設されている点、及び、電極板51が、凹部4の側壁部6より外側に張り出している点で第3の実施形態と異なる。
Next, a light emitting device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the
本実施形態の発光装置1は、電極板51を配線基板に接合する際、外側に張り出している電極板51に接合された半田が配線基板の配線パターン上に広がるため、発光装置1の上方から半田接合状態を確認し易くなる。このため、本実施形態の発光装置1によれば、半田接合状態を目視にて容易に確認することができ、装置の信頼性を向上させることができる。
In the
また、本実施形態の発光装置1によれば、金属カップ部材61aの下端60が、LEDチップ2の光出射面の下方に向かって内側に延設されているので、LEDチップ2から実装部材3に向かって出射された光を効率よく光取出し面側に反射することができ、さらに光取出し率を向上させることができる。
Further, according to the
次に、本発明の第5の実施形態に係る発光装置について図7(a)(b)、及び図8を参照して説明する。本実施形態の発光装置1は、発光装置1の底面側に突出形成された第1の突起部71及び第2の突起部72を有する点で他の実施形態と異なる。
Next, a light-emitting device according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 (a) and 7 (b) and FIG. The
図7(a)(b)に示されるように、第1の突起部71は、第1の絶縁部52を、発光装置1の底面側に突出させることにより形成されている。また、第2の突起部72は、第2の絶縁部62を、発光装置1の底面側に突出させることにより形成されている。図7(b)に示されるように、本実施形態においては、4つの第2の突起部72を、発光装置1の底面の4隅に形成している。また、これら第1の突起部71と4つの第2の突起部72は、発光装置1の底面からの高さが略同じになるように形成されている。
As shown in FIGS. 7A and 7B, the
図8は、発光装置1が配線基板8に実装された状態を示している。配線基板8は、金属板81、絶縁層82、及び配線パターン83を有しており、上記第1の突起部71と4つの第2の突起部72に対応する位置には配線パターン83が形成されていない。発光装置1を配線基板8に実装する際、第1の突起部71は、半田層84を介して1対の電極板51に接続される1対の配線パターン83の間に配置される。
FIG. 8 shows a state in which the
このように本実施形態の発光装置1によれば、第1の絶縁部52が発光装置1の底面側に突出形成された第1の突起部71を有するので、発光装置1を配線基板8に実装する際、この第1の突起部71で半田による電極板51の間の短絡を防止することができ、装置の信頼性を向上させることができる。また本実施形態の発光装置1は、発光装置1の底面側に、第1の突起部71の高さと略同じ高さを有する第2の突起部72を有するので、発光装置1を配線基板8に実装する際、これら第1の突起部71と第2の突起部72で、発光装置1を配線基板8に対して略水平に実装させることができ、装置毎の光学特性のばらつきや、放熱性のばらつきを抑制することができる。
As described above, according to the
なお、本実施形態においては、第1の突起部71と第2の突起部72の高さが略同じとなる場合について説明したが、例えば、図9に示されるように、第1の突起部71が第2の突起部72より高くなるように形成し、これを配線基板8に設けた貫通孔85に挿入するようにしてもよい。このような構成にすることにより、発光装置1を配線基板8に実装する際の位置決めが容易になる。
In the present embodiment, the case where the heights of the
1 発光装置
2 LEDチップ
3 実装部材
4 凹部
5 凹部の底面部
6 凹部の側壁部
51 電極板
52 第1の絶縁部(絶縁部)
61 反射部
62 第2の絶縁部
DESCRIPTION OF
61 Reflecting
Claims (5)
前記凹部の底面部は、前記LEDチップの1対の電極に電気的に接続される1対の電極板と、これら電極板の間に挟まれてこれら電極板を電気的に絶縁する第1の絶縁部とを有し、
前記凹部の側壁部は、前記LEDチップから出射された光を反射する反射部を有する発光装置において、
前記凹部の側壁部は、前記電極板と前記反射部を電気的に絶縁するためにこれら電極板と反射部の間に形成された第2の絶縁部を備え、
前記反射部を形成する前記凹部の側壁部の少なくとも内壁面が、金属により形成され、
前記LEDチップを封止するための封止樹脂部と、
前記LEDチップ上に設けられた半球形状の光取出し増大部と、
前記凹部を覆うように前記凹部の側壁部に取り付けられた波長変換部材と、を備え、
前記光取出し増大部は、空気層に比較して前記LEDチップの光出射面の材料に近い屈折率を有すると共に前記LEDチップの光出射面を疑似的に非平面化し、
前記波長変換部材は、前記LEDチップから出射された光を吸収して、その波長を変換し、
前記封止樹脂部は、前記光取出し増大部を前記LEDチップに固着し、
前記封止樹脂部が、前記第2の絶縁部が形成され前記反射部が形成されていない状態で、前記第2の絶縁部の高さと同じ高さまで液体状の透光性樹脂を前記凹部に充填し、該透光性樹脂を硬化させて形成されていることを特徴とする発光装置。 An LED chip and a mounting member in which a recess for housing the LED chip is formed;
Bottom of the recess, wherein a pair of electrode plates electrically connected to the electrodes of a pair of LED chip, the first insulating portion which electrically insulates the electrodes plates sandwiched between the electrode plates And
In the light emitting device, the side wall portion of the concave portion has a reflecting portion that reflects the light emitted from the LED chip.
The side wall portion of the recess includes a second insulating portion formed between the electrode plate and the reflecting portion to electrically insulate the electrode plate and the reflecting portion,
At least the inner wall surface of the side wall portion of the recess that forms the reflective portion is formed of metal,
A sealing resin portion for sealing the LED chip;
A hemispherical light extraction increasing portion provided on the LED chip;
A wavelength conversion member attached to the side wall of the recess so as to cover the recess,
The light extraction increasing portion has a refractive index close to that of the material of the light emitting surface of the LED chip as compared to an air layer and pseudo-planarizes the light emitting surface of the LED chip,
The wavelength conversion member absorbs light emitted from the LED chip, converts the wavelength,
The sealing resin portion fixes the light extraction increasing portion to the LED chip,
In the sealing resin portion, in the state where the second insulating portion is formed and the reflecting portion is not formed, a liquid translucent resin is placed in the concave portion up to the same height as the second insulating portion. A light emitting device which is formed by filling and curing the translucent resin .
前記第1の突起部と第2の突起部の高さが同じであることを特徴とする請求項4に記載の発光装置。 It further has one or more second protrusions formed to protrude on the bottom surface side of the light emitting device,
The light emitting device according to claim 4, wherein the first protrusion and the second protrusion have the same height .
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