JP5186930B2 - Light emitting device - Google Patents
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Description
本発明は、LED素子が樹脂製のケースに収容された発光装置に関する。 The present invention relates to a light emitting device in which an LED element is accommodated in a resin case.
従来から、LED素子を樹脂製のケースの内部に収容し、LED素子をシリコーン、エポキシ系等の樹脂で封止した発光装置が知られている。特に、液晶表示用光源等として用いられている側面出光型の発光装置は、薄型に形成されるためにLED素子とケースの壁部との距離が短くなり、当該壁部がLED素子から発せられる光及び熱により劣化し易い。また、樹脂製のケースによる問題点を解消すべく、ケースを金属製とした発光装置が提案されている(特許文献1参照)。
しかしながら、ケースを金属製とすると、樹脂製とした場合に比して加工が面倒であり、製造工数、製造コスト等が増大してしまう。 However, if the case is made of metal, processing is troublesome as compared to the case of using resin, and the number of manufacturing steps, manufacturing cost, and the like increase.
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、樹脂製のケースを用いた薄型の発光装置であっても、ケースの劣化を的確に抑制することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to accurately suppress deterioration of a case even in a thin light-emitting device using a resin case.
前記目的を達成するため、本発明では、発光層を有するLED素子と、前記LED素子を搭載する板状の金属製の第1及び第2のリードと、前記第1及び第2のリードの所定の部分が配置される底部と、互いに対向し第1方向へ延びる一対の第1壁部と、前記第1壁部よりも前記LED素子との距離が大きく互いに対向し第2方向へ延びる一対の第2壁部と、により凹部が形成される樹脂製のケースと、前記LED素子を搭載する前記第1あるいは第2のリードに前記発光層より高く該第1のリードと一体に形成され、前記一対の第1壁部と前記LED素子との間に該第1壁部と平行にそれぞれ設けられた一対の突出部と、を備え、前記ケースは、前記一対の第1壁部と前記底部との間にそれぞれ形成された第1の斜面距離を有する一対の第1斜面と、前記一対の第2壁部と前記底部との間にそれぞれ形成された前記第1の斜面距離より大なる第2の斜面距離を有する一対の第2斜面を有し、前記一対の突出部は、前記一対の第1及び第2の斜面と間隔を有する発光装置が提供される。 In order to achieve the object, in the present invention, an LED element having a light emitting layer, plate-like metal first and second leads on which the LED element is mounted, and predetermined ones of the first and second leads . A pair of first wall portions that are opposed to each other and extend in the first direction, and a pair of LED elements that have a greater distance from the LED element than the first wall portion and that extend in the second direction. a second wall portion, a concave portion is formed and a resin case formed, integrally with the first or the second light emitting layer higher than said first lead to the lead mounting a pre Symbol LED element by, A pair of projecting portions provided in parallel with the first wall portion between the pair of first wall portions and the LED element, and the case includes the pair of first wall portions and the bottom portion. A pair of first slopes each having a first slope distance formed between A pair of second slopes having a slope and a second slope distance greater than the first slope distance formed between the pair of second wall portions and the bottom portion, respectively, and the pair of protrusions parts are light emitting devices are provided that have a first and a second inclined surface and the spacing of the pair.
上記発光装置において、前記リードにおける前記凹部内に露出する領域には、前記突出部の他に凸形状が形成されていないことが好ましい。 In the light-emitting device, it is preferable that a convex shape is not formed in the region exposed in the concave portion of the lead in addition to the protruding portion.
上記発光装置において、前記一対の突出部の前記LED素子側の面は、前記凹部の前記底部側から開口へ向かって拡開するよう傾斜することが好ましい。 In the light emitting device, the LED element side surfaces of the pair of protrusions are preferably inclined so as to expand from the bottom side of the recess toward the opening.
上記発光装置において、前記一対の第1壁部の少なくとも一方は、前記LED素子の近傍で前記第2方向について前記LED素子から離隔する離隔部分を有し、前記突出部が前記離隔部分と前記LED素子の間に設けられることが好ましい。 In the light-emitting device, at least one of the pair of first wall portions includes a separation portion that is separated from the LED element in the second direction in the vicinity of the LED element, and the protruding portion is provided with the separation portion and the LED. It is preferable to be provided between the elements.
本発明によれば、樹脂製のケースを用いた薄型の発光装置であっても、ケースの劣化を的確に抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it is a thin light-emitting device using the resin-made cases, deterioration of a case can be suppressed exactly.
図1から図3は本発明の一実施形態を示すもので、図1は発光装置の外観斜視図である。 1 to 3 show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is an external perspective view of a light emitting device.
図1に示すように、発光装置1は、サイドビュータイプのLED装置であり、LED素子としてのLEDチップ2を収容する凹部3が形成されたケース4と、ケース4の下面及び側面に沿って形成された一対のリード5を備えている。この発光装置1は、例えば、液晶バックライト、パネルメータ、表示灯、面発光スイッチ等に利用される面状発光装置に用いられる。面状発光装置は、発光装置1からの光が端面に入射される導光板を有し、導光板の発光面から光を面状に放射する。発光装置1は、導光板の厚さ寸法に対応して上下に薄型となるよう構成され、基板実装時に凹部3の開口6から基板とほぼ平行に光が取り出される。開口6は、正面視にて水平方向に長尺な略四角形状を呈する。凹部3には封止材として封止樹脂7が充填され、この封止樹脂7によりLEDチップ2が封止されている。
As shown in FIG. 1, the light-
図2は発光装置の正面図である。
図2に示すように、ケース4は、例えばナイロン樹脂、エポキシ樹脂等からなり、リード5を介してLEDチップ2が配置される底部41と、互いに対向し水平方向へ延びる一対の第1壁部としての上壁42及び下壁43と、上壁42及び下壁43よりも厚く形成され互いに対向し上下方向へ延びる一対の第2壁部としての左側壁44及び右側壁45と、を有する。上壁42及び下壁43の水平方向寸法は、左側壁44及び右側壁45の上下方向寸法よりも長くなっている。また、上壁42及び下壁43は、左側壁44及び右側壁45よりもLEDチップ2との距離が小さい。凹部3は、底部41、上壁42、下壁43、左側壁44及び右側壁45の表面である底面31、上面32、下面33、左側面34及び右側面35により形成される。凹部3は底面31側から開口6へ向かって拡がるように形成され、上面32、下面33、左側面34及び右側面35が底面31に対して傾斜している。
FIG. 2 is a front view of the light emitting device.
As shown in FIG. 2, the
底面31には間隔をおいて一対のリード5が配置され、一方のリード5にLEDチップ2が搭載されている。各リード5は、例えば表面が銀(Ag)で被覆された銅(Cu)合金からなる。各リード5は、凹部3の底面31からケース4の内部を通じてケース4の外部まで延び、基板実装時に基板の配線部に接続される。
A pair of
LEDチップ2は、青色光を発するGaN系の発光層を有するフェイスアップ型である。LEDチップ2は、凹部3の左右中央に搭載され、正面視にて、上壁42及び下壁43と平行な方向へ長尺な長方形を呈している。LEDチップ2の電極と各リード5とは、それぞれ例えばAuからなるワイヤ21により電気的に接続される。各ワイヤ21は、LEDチップ2から左側壁44または右側壁45へ延びるよう形成される。尚、LEDチップ2の発光色、材質、型式等は特に限定されるものでなく、例えば赤色光を発しAlGaInP系の発光層を有するものとしたり、フリップチップ型としてもよく、発光装置1の仕様等に応じて適宜変更することができる。
The
また、発光装置1は、リード5におけるLEDチップ2の搭載面に形成され、上壁42及び下壁43とLEDチップ2との間に上壁42及び下壁43と平行に設けられた2つの突出部8を備えている。各突出部8は、凹部3の底面31側の空間を幅方向に仕切るよう形成される。各突出部8は、凹部3の長手方向にわたって形成されておらず、LEDチップ2の近傍を含む長手方向の所定区間だけ形成されている。本実施形態においては、各リード5における凹部3内に露出する領域には、各突出部8の他に凸形状が形成されていない。また、下壁43は、LEDチップ2の近傍で上下方向についてLEDチップ2から離隔する離隔部分43aを有し、一方の突出部8が離隔部分43aとLEDチップ2の間に設けられている。
The
封止樹脂7は、蛍光体を含有する透明樹脂である。本実施形態においては、透明樹脂としてシリコーンが用いられる。蛍光体としては、例えば、YAG(Yttrium Aluminum Garnet)系、BOS(Barium ortho-Silicate)系等の黄色蛍光体が用いられる。蛍光体は、LEDチップ2から発せられた青色光を受けて励起されると、黄色の波長変換光を発する。この結果、青色光と黄色光とが混ざった白色の状態で、開口6から光が取り出される。
The sealing
図3は、発光装置の縦断面図である。
図3に示すように、一方のリード5にダイボンドペースト22を介してLEDチップ2が搭載されている。リード5に形成される各突出部8は、リード5と一体に形成される。各突出部8の底面31からの高さは、LEDチップ2の発光層よりも高くなっている。各突出部8は、底面31側から開口6側へ向かって細くなるよう形成される。本実施形態においては、各突出部8のLEDチップ2側の面は、開口6へ向かって拡開するよう傾斜して形成されている。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the light emitting device.
As shown in FIG. 3, the
この発光装置1を製造するにあたり、まず、各突出部8等が形成されたリード5を挿入した状態で、所定の型を用いてケース4を成形する。従って、ケースを金属製とした場合よりも、ケース4を簡単容易に作製することができる。そして、ダイボンドペースト22を用いてLEDチップ2を一方のリード5に搭載した後、ワイヤ21によりLEDチップ2と各リード5とを接続する。このとき、各突出部8は上壁42及び下壁43とLEDチップ2との間に形成され、左側壁44及び右側壁45との間に形成されていないので、突出部8によりワイヤ21の形成に支障をきたすことはない。次いで、封止樹脂7をポッティング等によりケース4の凹部3内に充填し、封止樹脂7を硬化させて発光装置1が完成する。このとき、各突出部8が左側面34及び右側面35と間隔をおいて形成されていることから、各突出部8により凹部3内に封止樹脂7が流入し難い角部等は形成されず、各突出部8の形成により封止樹脂7内に気泡等が生じることはない。
In manufacturing the
以上のように構成された発光装置1は、各電極リード5を通じてLEDチップ2に電圧を印加すると、LEDチップ2から青色光が発せられ、青色光の一部が蛍光体により黄色光に波長変換される。封止樹脂7の蛍光体は、波長変換機能の他、光の拡散機能を有しており、開口6から全体的に均一な白色光が外部へ放射される。
In the
ここで、上壁42及び下壁43とLEDチップ2との間に突出部8を設けたので、LEDチップ2の近傍において上壁42及び下壁43への発光層からの光の直接的な入射を阻止し、上壁42及び下壁43の劣化を抑制することができる。ここで、ケース4の樹脂は、紫色、青色等の短波長光によって劣化が促進され易いため、青色のLEDチップ2を用いた場合に劣化の抑制効果が顕著である。本実施形態の発光装置1によれば、上下に薄型とするために上下の壁部が左右の壁部よりも発光素子に近接するサイドビュータイプの発光装置に固有の課題を解決することができる。そして、本実施形態においては、下壁43の離隔部分43aとLEDチップ2との間に突出部8を設けることにより、突出部8を設けつつ装置のさらなる薄型化を図ることができる。
Here, since the protruding
また、各突出部8が予めリード5に形成されているので、LEDチップの周囲に金属製のリングを別途設置する従来のもののように製造工数が増大することはないし、LEDチップ2と上壁42及び下壁43の間隔が比較的狭い場合であっても、発光装置1を難なく製造することができる。
In addition, since each
また、リード5に各突出部8を設けたことにより、装置全体の剛性が向上し、ケース4の変形を抑制することができる。従って、例えば、熱による封止樹脂7の膨張、収縮等や、外部からの負荷に的確に抗することができ、装置1の信頼性を向上させることができる。
In addition, by providing each
尚、前記実施形態においては、突出部8がリード5におけるLEDチップ2の近傍の所定区間だけ形成されたものを示したが、例えば図4に示すように、長手方向にわたって形成されたものであってもよい。この場合、各突出部8の長手方向端部が、左側面34及び右側面35と離隔していることが好ましい。このように突出部8を長手方向にわたって形成することにより、放熱経路となるリード5の断面積が増すので、放熱効率を向上することができる。また、前記実施形態においては、LEDチップ2が搭載されるリード5にのみ各突出部8を形成したものを示したが、例えば図4に示すように、LEDチップ2が搭載されていないリード5に突出部8を形成してもよい。
In the above embodiment, the
また、前記実施形態においては、各突出部8がケース4の上壁42及び下壁43と離隔して形成されたものを示したが、例えば図5、図6及び図7に示すように、突出部108,208,308が上壁42又は下壁43と接触して形成されたものであってもよい。
Moreover, in the said embodiment, although each
図5から図7はそれぞれ変形例を示す発光装置の縦断面図である。
図5に示すように、この発光装置101では、各突出部108におけるLEDチップ2と反対側の面が上壁42及び下壁43に埋まっている。各突出部108のLEDチップ2側の面は、凹部3内に露出し、開口6へ向かって拡開するよう傾斜して形成されている。各突出部108は、底面31側から開口6側へ向かって細くなるよう形成される。このように、各突出部108の一部を上壁42及び下壁43と接触させることにより、ケース4をさらに薄型とすることができる。
FIG. 5 to FIG. 7 are longitudinal sectional views of light emitting devices showing modifications.
As shown in FIG. 5, in the
また、図6に示すように、リード5の幅方向外側を開口6側へ折り返すことにより、各突出部208を形成してもよい。これにより、リード5を平板状の金属板の折り曲げ加工により作製することができる。図6の発光装置201は、突出部208の上端面が平坦に形成されている。
また、図7に示すように、各突出部308を底面31側から開口6側へ向かって一定の幅に形成してもよい。図7の発光装置301は、リード5の幅方向両端に断面矩形状の突出部308が形成されている。これにより、リード5の断面積が増し、LEDチップ2にて生じた熱のリード5を通じた放熱性能が向上する。
Further, as shown in FIG. 6, the
Further, as shown in FIG. 7, each
また、前記実施形態においては、上面32及び下面33が底面31に対して同じ角度で傾斜するものを示したが、例えば図8及び図9に示すように、異なる角度で傾斜するようにしてもよい。図8及び図9はそれぞれ変形例を示す発光装置の縦断面図である。
Moreover, in the said embodiment, although the
図8の発光装置401は、上面432が下面33よりも底面31に対して緩やかに傾斜している。この発光装置401においては、各突出部408は、上面432及び下面33と離隔して形成されている。また、リード5は、上端にて上壁442内へ折り返される折り返し部409を有している。また、図9に示すように、発光装置501の下面33側の突出部508を下面33と離隔して形成し、上面532側の突出部509を上壁542に接触させて形成してもよい。
In the
また、前記実施形態においては、基板実装時に開口6が基板と平行な方向を指向する発光装置1を示したが、例えば、発光装置1が基板実装時に開口6が基板に対して垂直な方向を指向するものであってもよい。すなわち、発光装置1が、互いに対向し第1方向へ延びる一対の第1壁部と、前記第1壁部よりも前記LED素子との距離が大きく互いに対向し第2方向へ延びる一対の第2壁部と、により凹部が形成されるケースを備え、リードに一対の第1壁部とLED素子との間に該第1壁部と平行に一対の突出部が設けられたものであれば、サイドビュータイプでなくともケース4の劣化抑制作用等を得ることができる。
In the embodiment, the
また、前記実施形態においては、第1壁部としての上壁42及び下壁43と、第2壁部としての左側壁44及び右側壁45が直交するものを示したが、第1壁部と第2壁部とは必ずしも直交する必要はない。また、封止材として樹脂を用いたものを示したが、ガラス等の無機材料を用いてもよいし、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
Moreover, in the said embodiment, although the
1…発光装置、2…LEDチップ、3…凹部、4…ケース、5…リード、6…開口、7…封止樹脂、8…突出部、21…ワイヤ、22…ダイボンドペースト、31…底面、32…上面、33…下面、34…左側面、35…右側面、41…底部、42…上壁、43…下壁、44…左側壁、45…右側壁、101…発光装置、108…突出部、201…発光装置、208…突出部、301…発光装置、308…突出部、401…発光装置、408…突出部、409…折り返し部、442…上壁、501…発光装置、508…突出部、509…突出部、542…上壁。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記LED素子を搭載する板状の金属製の第1及び第2のリードと、
前記第1及び第2のリードの所定の部分が配置される底部と、互いに対向し第1方向へ延びる一対の第1壁部と、前記第1壁部よりも前記LED素子との距離が大きく互いに対向し第2方向へ延びる一対の第2壁部と、により凹部が形成される樹脂製のケースと、
前記LED素子を搭載する前記第1あるいは第2のリードに前記発光層より高く該第1のリードと一体に形成され、前記一対の第1壁部と前記LED素子との間に該第1壁部と平行にそれぞれ設けられた一対の突出部と、を備え、
前記ケースは、前記一対の第1壁部と前記底部との間にそれぞれ形成された第1の斜面距離を有する一対の第1斜面と、前記一対の第2壁部と前記底部との間にそれぞれ形成された前記第1の斜面距離より大なる第2の斜面距離を有する一対の第2斜面を有し、前記一対の突出部は、前記一対の第1及び第2の斜面と間隔を有する発光装置。 An LED element having a light emitting layer;
Plate-like metal first and second leads on which the LED elements are mounted;
A distance between the bottom portion where the predetermined portions of the first and second leads are disposed, a pair of first wall portions facing each other and extending in the first direction, and the LED element larger than the first wall portion. A resin case in which a recess is formed by a pair of second wall portions facing each other and extending in the second direction;
Formed prior Symbol the first or second high the first lead integrally from the light emitting layer to the lead mounting the LED element, the first between the LED element and the pair of first wall portions A pair of protrusions each provided in parallel with the wall ,
The case includes a pair of first slopes each having a first slope distance formed between the pair of first wall portions and the bottom portion, and the pair of second wall portions and the bottom portion. Each of the pair of second slopes has a second slope distance greater than the first slope distance formed, and the pair of protrusions are spaced from the pair of first and second slopes. be that the light-emitting device.
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