JP5748611B2 - Light emitting device - Google Patents
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Description
本発明は、発光素子を含む発光装置に関するものである。 The present invention relates to a light emitting device including a light emitting element.
近年、発光素子を有する発光装置の開発が進められている。当該発光装置は、消費電力が少ないことまたは製品寿命が長いことに関して注目されている。なお、発光装置として、発光素子から発せられる光を波長変換部で特定の波長帯の可視光に変換して、外部に取り出すものがある(下記特許文献1を参照)。 In recent years, development of a light-emitting device having a light-emitting element has been advanced. The light-emitting device has attracted attention with respect to low power consumption or long product life. As a light-emitting device, there is a light-emitting device that converts light emitted from a light-emitting element into visible light having a specific wavelength band by a wavelength conversion unit and extracts the light to the outside (see Patent Document 1 below).
発光装置の開発において、発光素子や波長変換部からの熱によって発光装置の寿命や信頼性が低下したり、発光素子からの光を直接視認することで、人体への悪影響を起こしたりする危険性があるため、発光素子からの光を外部に直接放出しにくい構造が求められている。 In the development of light-emitting devices, there is a risk that the life and reliability of the light-emitting device will decrease due to heat from the light-emitting elements and the wavelength conversion unit, or that the light from the light-emitting elements will be seen directly, causing adverse effects on the human body Therefore, there is a demand for a structure that hardly emits light from the light emitting element directly to the outside.
本発明の実施形態に係る発光装置は、第1基板と、前記第1基板上の中央領域に位置する中央部に設けられるとともに、前記第1基板上の外周領域に位置する外周部の一部を露出した第2基板と、前記第2基板上に設けられた、紫外光を含む光を発する発光素子と、前記第2基板上に設けられた、前記発光素子を取り囲むとともに、下面が前記第1基板の露出した前記外周部上にまで延在した枠体と、前記枠体上に支持されるとともに前記発光素子と間を空けて設けられた、蛍光体を含有する波長変換部材と、前記第1基板の露出した前記外周部に形成された、前記発光素子と電気的に接続された配線導体に接続されたリード端子と、前記配線導体および前記リード端子の少なくとも一方の上面に形成された金を主成分とする金メッキ層とを備えたことを特徴とする。
A light emitting device according to an embodiment of the present invention is provided in a first substrate and a central portion located in a central region on the first substrate , and a part of an outer peripheral portion located in an outer peripheral region on the first substrate. A second substrate that is exposed to light, a light emitting element that emits light including ultraviolet light, provided on the second substrate, and surrounds the light emitting element that is provided on the second substrate, and a lower surface of the second substrate A frame extending to the exposed outer peripheral portion of one substrate; a wavelength conversion member containing a phosphor provided on the frame and spaced apart from the light emitting element; A lead terminal connected to a wiring conductor electrically connected to the light emitting element and formed on the upper surface of at least one of the wiring conductor and the lead terminal formed on the exposed outer peripheral portion of the first substrate. A gold-plated layer mainly composed of gold And said that there were pictures.
本発明の実施形態に係る発光装置は、第1基板と、前記第1基板上の中央領域に位置する中央部に設けられるとともに、前記第1基板の外周領域に位置する外周部の一部を露出した第2基板と、前記第2基板上に設けられた発光素子と、前記第2基板上に設けられた、前記発光素子を取り囲むとともに、前記第1基板の露出した前記外周部上にまで延在した枠体と、前記枠体上に支持されるとともに前記発光素子と間を空けて設けられた、蛍光体を含有する波長変換部材と、前記第1基板の露出した前記外周部に形成された配線導体に接続されたリード端子と、前記配線導体および前記リード端子の少なくとも一方の上面に形成された金を主成分とする金メッキ層とを備えたことを特徴とする。 A light emitting device according to an embodiment of the present invention is provided on a first substrate and a central portion located in a central region on the first substrate, and a part of an outer peripheral portion located in an outer peripheral region of the first substrate. The exposed second substrate, the light emitting element provided on the second substrate, and the light emitting element provided on the second substrate surrounding the light emitting element and extending to the exposed outer peripheral portion of the first substrate. An extended frame, a wavelength conversion member containing a phosphor, which is supported on the frame and spaced from the light emitting element, and formed on the exposed outer periphery of the first substrate A lead terminal connected to the wiring conductor, and a gold plating layer mainly composed of gold formed on at least one of the wiring conductor and the lead terminal.
本発明によれば、発光素子や波長変換部材からの熱による、発光装置の寿命や信頼性の低下を抑制できるとともに、発光素子からの光を外部に直接放出しにくい構造の発光装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a light-emitting device having a structure that can suppress a decrease in the lifetime and reliability of the light-emitting device due to heat from the light-emitting element and the wavelength conversion member and hardly emit light from the light-emitting element directly to the outside. be able to.
以下に添付図面を参照して、本発明に係る発光装置の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されないものである。 Embodiments of a light emitting device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.
<発光装置の概略構成>
図1は、本発明の一実施形態に係る発光装置の概観斜視図であって、斜め上方から斜め下方を見たものである。図2は、発光装置の概観斜視図であって、発光素子および枠体を取り除き、第2基板の概観を示している。図3は、図1に示す発光装置のX−X’に沿った断面図である。図4は、図3に示す発光装置の一部Aを拡大した拡大断面図である。図5は、図3に示す発光装置の一部Bを拡大した拡大断面図である。図6は、発光装置の透過平面図であって、第1基板上に形成された、金メッキ層に対する発光素子とリード端子の配置を示している。
<Schematic configuration of light emitting device>
FIG. 1 is a schematic perspective view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention, which is seen obliquely from above and obliquely below. FIG. 2 is an overview perspective view of the light emitting device, and shows an overview of the second substrate with the light emitting element and the frame removed. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line XX ′ of the light emitting device shown in FIG. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view in which a part A of the light emitting device shown in FIG. 3 is enlarged. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view in which a part B of the light emitting device shown in FIG. 3 is enlarged. FIG. 6 is a transmission plan view of the light emitting device and shows the arrangement of the light emitting elements and the lead terminals with respect to the gold plating layer formed on the first substrate.
発光装置1は、第1基板2と、第1基板2上の中央領域に位置する中央部R1に設けられ、第1基板2の外周領域に位置する外周部R2の一部を露出した第2基板3と、第2基板3上に設けられた発光素子4と、第2基板3上に設けられた、発光素子4を取り囲むとともに、第1基板2の露出した外周部R2上にまで延在した枠体5と、枠体5上に支持されるとともに発光素子4と間を空けて設けられた、蛍光体6を含有する波長変換部材7と、第1基板2の露出した外周部R2に形成された配線導体に接続されたリード端子9と、配線導体の上面に形成された金を主成分とする金メッキ層8とを備えている。なお、本実施形態に係る発光素子4は、例えば、発光ダイオードであって、半導体を用いたpn接合中の電子と正孔が再結合することによって、外部に向かって紫外光を含む光を放出する。
The light emitting device 1 is provided in a
第1基板2は、絶縁性の基板であって、例えば、アルミナまたはムライト等のセラミック材料、あるいはガラスセラミック材料等から成る。または、これらの材料のうち複数の材料を混合した複合系材料から成る。
The
第1基板2は、第1基板2の内外を電気的に導通する配線導体が形成されている。配線導体は、例えば、タングステン、モリブデン、マンガンまたは銅等の導電材料からなる。配線導体は、例えば、タングステン等の粉末に有機溶剤を添加して得た金属ペーストを、第1基板2となるセラミックグリーンシートに所定パターンで印刷し、複数のセラミックグリーンシートを積層して、焼成することにより得られる。なお、配線導体の表面には、金メッキ層8が形成されている。なお、金メッキ層8は、金を主成分とする層であって、材料中の金の割合が56%以上のものをいう。
The
第1基板2は、矩形状であって、平面視したときの一辺の長さが、例えば3mm以上30mm以下に設定されている。また、第1基板2の上下方向の厚みは、例えば0.3mm以上3mm以下に設定されている。
The 1st board |
金メッキ層8は、配線導体を被覆することで、配線導体が酸化して、電気抵抗が大きくなるのを抑制することができる。また、金メッキ層8は、青色より長波長の光に対する反射率と比べ、青色から短波長の光、特に紫外光に対する反射率が低く、光吸収が大きくなることから、発光素子4から放射される光が青色から短波長の光の場合、第2基板3と枠体5との接合部が小さくなる第1基板2の露出した外周部R2から、枠体5や第2基板3と枠体5の接合部を介して発光装置1の外部に放射される発光素子4が発する光を吸収することができ、外部に直接発光素子4からの光が放出されるのを抑制することができる。配線導体の表面に青色より長波長の光に対する反射率と比べ、青色から短波長の光に対する反射率が同等の銀などメッキする場合は、発光素子4からの光は、第2基板3と枠体5との接合部が小さくなる第1基板2の露出した第2基板3外周部から、枠体5や第2基板3と枠体5の接合部を介して発光装置1の外部に放射されてしまう。なお、ここでいう、
青色から短波長の光とは、波長が350nm以上530nm以下のものをいい、青色から長波長の光とは、波長が530nmよりも大きいものをいう。
By covering the wiring conductor, the gold plating layer 8 can suppress the wiring conductor from being oxidized and increasing the electrical resistance. Further, the gold plating layer 8 emits light from the
Blue to short wavelength light refers to light having a wavelength of 350 nm or more and 530 nm or less, and blue to long wavelength light refers to light having a wavelength greater than 530 nm.
金メッキ層8は、第1基板2の上面の大部分に形成されている。第1基板2の外周部R2から第1基板2の中央部R1にかけて連続して形成されている。金メッキ層8は、第1基板2の上面に一対の層として形成されている。金メッキ層8が一対になっているのは、発光素子4の陰極と陽極が導通しないようにするためである。金メッキ層8が、第1基板2の上面に大きく形成されていることで、発光素子4から放射される光が青色から短波長の光の場合、発光素子4の発する光が外部に漏れ出るのを効果的に抑制することができる。
The gold plating layer 8 is formed on most of the upper surface of the
第2基板3は、第1基板2上に設けられる。第2基板3は、第1基板2上の中央領域に位置する中央部R1に設けられ、中央部R1の外周領域に位置する外周部R2の一部を露出する。第2基板3は、第1基板2と同様に、絶縁性の基板であって、例えば、アルミナまたはムライト等のセラミック材料、あるいはガラスセラミック材料等から成る。または、これらの材料のうち複数の材料を混合した複合系材料から成る。
The
第2基板3は、第2基板3の内外を電気的に導通する配線導体、ビア導体10が形成されている。配線導体またはビア導体10は、例えば、タングステン、モリブデン、マンガンまたは銅等の導電材料からなる。配線導体またはビア導体10は、例えば、タングステン等の粉末に有機溶剤を添加して得た金属ペーストを、第2基板3となるセラミックグリーンシートに所定パターンで印刷し、複数のセラミックグリーンシートを積層して、焼成することにより得られる。
The
第2基板3は、一対の切欠き3aが形成された板体である。切欠き3aは、板体の両端部に形成されている。第2基板3は、切欠きを除いたと仮定したと場合、平面視したときの一辺の長さが、例えば3mm以上30mm以下に設定されている。また、第2基板3の上下方向の厚みは、例えば0.3以上3mm以下に設定されている。また、切欠き3aは、矩形状であって、平面視したときの一辺の長さが、例えば1mm以上10mm以下に設定されている。そして、切欠き3aから第1基板2の上面に形成された金メッキ層8が露出している。
The
ビア導体10は、第2基板3を上下方向に貫通して、第2基板3の中央部R1に形成されている。ビア導体10は、第1基板2の上面に形成された金メッキ層8と電気的に接続される。ビア導体10は、一対の金メッキ層8のそれぞれと電気的に接続されるように、一対の金メッキ層8上のそれぞれに少なくとも一つ形成されている。そして、ビア導体10は、発光素子4と金メッキ層8とを電気的に接続できる。ビア導体10は、円柱状であって、例えば直径が0.1mm以上1mm以下に設定されている。なお、ビア導体10は、第2基板3に対して、例えばパンチング加工またはレーザー加工を用いてビア孔を形成し、そのビア孔に導電材料を印刷して得られる。
The via
発光素子4は、第2基板3上に実装される。発光素子4は、第2基板3に形成されたビア導体10上に、例えば、ろう材または半田を介して電気的に接続される。
The
発光素子4は、透光性基体と、透光性基体上に形成される光半導体層とを有している。透光性基体は、有機金属気相成長法または分子線エピタキシャル成長法等の化学気相成長法を用いて、光半導体層を成長させることが可能なものであればよい。透光性基体に用いられる材料としては、例えば、サファイア、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、酸化亜鉛、セレン化亜鉛、シリコンカーバイド、シリコンまたは二ホウ化ジルコニウム等を用いることができる。なお、透光性基体の厚みは、例えば50μm以上1000μm以下である
。
The
光半導体層は、透光性基体上に形成される第1半導体層と、第1半導体層上に形成される発光層と、発光層上に形成される第2半導体層とから構成されている。第1半導体層、発光層および第2半導体層は、例えば、III族窒化物半導体、ガリウム燐またはガリウム
ヒ素等のIII−V族半導体、あるいは、窒化ガリウム、窒化アルミニウムまたは窒化イン
ジウム等のIII族窒化物半導体などを用いることができる。なお、第1半導体層の厚みは
、例えば1μm以上5μm以下であって、発光層の厚みは、例えば25nm以上150nm以下であって、第2半導体層の厚みは、例えば50nm以上600nm以下である。また、このように構成された発光素子4では、例えば370nm以上420nm以下の波長範囲の励起光を発する素子を用いることができる。
The optical semiconductor layer includes a first semiconductor layer formed on the translucent substrate, a light emitting layer formed on the first semiconductor layer, and a second semiconductor layer formed on the light emitting layer. . The first semiconductor layer, the light emitting layer, and the second semiconductor layer are, for example, a group III nitride semiconductor, a group III-V semiconductor such as gallium phosphide or gallium arsenide, or a group III nitride such as gallium nitride, aluminum nitride, or indium nitride. A physical semiconductor or the like can be used. The thickness of the first semiconductor layer is, for example, 1 μm to 5 μm, the thickness of the light emitting layer is, for example, 25 nm to 150 nm, and the thickness of the second semiconductor layer is, for example, 50 nm to 600 nm. Moreover, in the
枠体5は、第1基板2または第2基板3と同様にセラミック材料から成り、第2基板3の上面に積層されて、例えば樹脂等の接着材を介して接続されている。枠体5は、第2基板3上の発光素子4を取り囲むように設けられている。なお、平面視して、枠体5の内壁面の形状を円形とすると、発光素子4が発光する光を全方向に反射させて外部に放出することができる。
The
また、枠体5は、例えば、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムまたは酸化イットリウム等のセラミック材料を所望の形状に形成して焼結された多孔質材料から構成してもよい。枠体5を多孔質材料から構成した場合は、枠体5は、発光素子4から発せられる光エネルギーによる反射率の低下や、機械的な強度劣化が抑制される。さらに、発光素子4からの光が、多孔質材料から成る枠体5の表面で拡散して反射される。よって、発光素子4から発せられる光は、波長変換部材7の一部に集中することなく、波長変換部材7に入射される。その結果、波長変換部材7は、波長変換部材7の一部が温度上昇することによる波長変換効率の低下や、波長変換部材7の一部が温度上昇することによる透過率や機械的強度の劣化が抑制される。
The
また、枠体5で囲まれる領域は、第2基板3の上面に対して垂直な壁面と、下部から上部に向かって幅広に傾斜する傾斜面と、枠体5の上端内側には段差5aが設けられている。なお、枠体5の壁面には、例えば、タングステン、モリブデン、銅または銀等から成る金属層が形成されてもよい。この金属層は、発光素子4の発する光を反射させる機能を有する。
Further, the region surrounded by the
また、枠体5の傾斜面の傾斜角度は、基板2の上面に対して例えば55度以上70度以下の角度に設定されている。また、枠体5の壁面の表面粗さは、算術平均粗さRaが例えば、1μm以上3μm以下に設定されている。
In addition, the inclination angle of the inclined surface of the
枠体5の段差5aは、波長変換部材7を支持する機能を有している。段差5aは、枠体5の上部の一部を内側に向けて切欠いたものであって、枠体5の内周面を一周するように連続して設けられており、波長変換部材7の端部を支持することができる。
The
枠体5は、切欠き3aが設けられている個所にかけて設けられ、第1基板2の露出した外周部R2上にまで延在して形成されている。枠体5の下面は、その外周の一部が、第1基板2の上面に形成された金メッキ層8と間をあけて設けられている。そして、第1基板2の露出した外周部R2に形成された金メッキ層8上に、リード端子9が接続されている。なお、金メッキ層8の上面と枠体5の下面との間の隙間は、第2基板3の厚みに相当する。枠体5は、第2基板3の側面から外方に向かって、例えば1mm以上10mm以下の大きさではみ出ている。
The
枠体5で囲まれる領域に、光透過性の封止部材11が充填されている。封止部材11は、発光素子4を封止するとともに、発光素子4から発せられる光が透過する機能を備えている。封止部材11は、枠体5の内方に発光素子4を収容した状態で、枠体5で囲まれる領域であって、波長変換部材7が封止部材11によって枠体5に傾いて接合されないよう、段差5aの高さ位置よりも低い位置まで充填される。なお、封止部材11は、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂等の透光性の絶縁樹脂が用いられる。なお、封止部材11の熱伝導率は、例えば、0.14W/(m・K)以上0.21W/(m・K)以下に設定されている。
A region surrounded by the
波長変換部材7は、発光素子4の発する光の波長を変換する機能を有している。波長変換部材7は、発光素子4から発せられる光が内部に入射して、内部に含有される蛍光体6が励起されて、光を発するものである。
The
波長変換部材7は、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂等の透光性の絶縁樹脂、透光性のガラスからなり、その絶縁樹脂、ガラス中に、例えば430nm以上490nm以下の蛍光を発する青色蛍光体、例えば500nm以上560nm以下の蛍光を発する緑色蛍光体、例えば540nm以上600nm以下の蛍光を発する黄色蛍光体、例えば590nm以上700nm以下の蛍光を発する赤色蛍光体が含有されている。波長変換部材7として透光性ガラスが用いられる場合には、発光装置1の気密性を向上させることができる。
The
また、蛍光体6は、波長変換部材7中に均一に分散するようにしている。なお、波長変換部材7の熱伝導率は、例えば0.1W/(m・K)以上0.8W/(m・K)以下に設定されている。波長変換部材7の熱膨張率は、例えば0.8×10−5/K以上8×10−5/K以下に設定されている。波長変換部材7の屈折率は、例えば、1.3以上1.6以下に設定されている。例えば、波長変換部材7の材料の組成比を調整することで、波長変換部材7の屈折率を調整することができる。
The
また、波長変換部材7の全体の厚みは、例えば、0.3mm以上3mm以下に設定されており、且つ厚みが一定に設定されている。ここで、厚みが一定とは、厚みの誤差が0.5μm以下のものを含む。波長変換部材7の厚みを一定にすることにより、波長変換部材7内で励起される光の量を一様になるように調整することができ、波長変換部材7における輝度ムラを抑制することができる。
Moreover, the total thickness of the
枠体5の段差5a上に、波長変換部材7の端部が接着部材を介して固定されている。接着部材は、波長変換部材7を枠体5に固着するものである。接着部材は、波長変換部材7の端部上から枠体5の段差5a個所にかけて設けられている。また、接着部材は、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂等の透光性の絶縁樹脂、透光性のガラスが用いられる。なお、接着部材の熱伝導率は、例えば0.1W/(m・K)以上0.8W/(m・K)以下に設定されている。接着部材の熱膨張率な、例えば0.8×10−5/K以上8×10−5/K以下に設定されている。
On the
リード端子9は、外部の電子機器、外部の基板等とを電気的に接続するための部材である。リード端子9は、ろう材を介して、第1基板2の露出した外周部R1に形成された金メッキ層8上に接続される。そして、金メッキ層8とリード端子9とが電気的に接続される。リード端子9は、例えば、銅、鉄−ニッケル合金または鉄−ニッケル−コバルト合金等の導電材料からなる。リード端子9は、矩形状であって、平面視したときの一辺の長さが例えば2mm以上20mm以下に設定されている。また、リード端子9の上下方向の厚みは、例えば0.1mm以上2.5mm以下であって、金メッキ9の上面と枠体5の下面の間の隙間よりも小さく設定されている。その結果、蛍光体の発熱に起因した波長変換部
材7からの熱が枠体5を介して直接にリード端子9に伝わらず、リード端子9の接合部における熱応力の発生や材料物性の変化を抑制できる。さらに、発光素子4からの熱は、第1基板2からリード端子9を介して枠体5には伝わらず、枠体5や封止部材11、波長変換部材7の材料物性の変化を抑制できるとともに、枠体5の下面に対向して露出されたリード端子9の表面から大気中に熱が放散される。なお、リード端子9の形状は、矩形状に限らず、矩形状、円状、楕円状または多角形状を組み合わせた種々の形状を取ることができる。
The
また、リード端子9は、一対の露出した外周部R2のそれぞれに設けられている。一対のリード端子9は、第2基板3の側面と間をあけた状態で固定されている。その結果、発光素子4からの熱は、第2基板3を介してリード端子9に伝わり難くなり、熱による配線導体とリード端子9との接合強度の劣化や熱応力によるクラックや割れの発生を抑制することができる。また、リード端子9を配線導体に接合する際のリード端子9の方向性を決めるため、一方のリード端子91の幅を他方のリード端子92より小さくする場合、一方のリード端子91と第2基板3の側面との間隔が、他方のリード端子92の第2基板3の側面との間隔より大きくなる状態で固定されている。その結果、発光素子4からの熱は、第2基板3や第1基板2を介してリード端子91に伝わり難くできる。なお、リード端子9は、第2基板3の側面と例えば0.5mm以上5mm以下を空けて設けられている。
The
一対のリード端子9が、第2基板3の側面と近接している状態のものと、第2基板3の側面と間を空けた状態のものがあることで、リード端子9の接続個所が、左右非対称になる。リード端子9の接続状態の違いにより、発光装置1の組み立て時の方向性の間違いが発生する虞を効果的に低減することができる。
There are a pair of
また、リード端子9は、リード端子9の側面と第2基板3の側面との間に緩衝部材12が設けられてもよい。緩衝部材12は、リード端子9の側面と第2基板3の側面との間に充填されて形成される。その結果、第1基板2、第2基板および枠体5との接合強度を向上させることができるとともに、第1基板2、第2基板、枠体5およびリード端子9の熱膨張差に起因する熱応力を緩和できる。なお、緩衝部材12は、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂等の樹脂材料やガラス材料からなり、発光素子4から放射される光を透過する透光性材料でもよく、発光素子4からの光による材料物性の変化を抑制できる。また、緩衝部材12を透過する発光素子4からの光は、金メッキ層8によって吸収され、発光装置1の外部へ放射されることを抑制できる。なお、緩衝部材12が透光性材料からなる場合、屈折率は、例えば1.3以上1.6以下に設定される。
The
リード端子9の側面と第2基板3の側面との間に透光性材料からなる緩衝部材12が充填されていることで、緩衝部材12とその周囲との間で屈折率の違いを設けることができ、発光素子4が発する光が緩衝部材12にて反射したり、進行方向が変化して金メッキ層8で吸収されることで、外部に進行する発光素子4からの光の量を低減することができる。なお、緩衝部材12は、リード端子9の上面の一部にまで被着して設けられていてもよい。
A
また、リード端子9の側面と第2基板3の側面との間にのみ緩衝部材12を設けることで、蛍光体の発熱に起因した波長変換部材7からの熱が枠体5を介して緩衝部材12に伝わらず、緩衝部材12の熱による材料物性の変化を抑制できるという作用効果を奏する。
Further, by providing the
本実施形態に係る発光装置1は、第1基板2上に第2基板3を積層し、第1基板2の上面の高さ位置と、第2基板3の上面の高さ位置を異ならせ、第2基板3の上面の高さ位置を高く設定し、その上面に発光素子4を実装する。発光素子4が発する光のうち、発光素子4から上方に向かって進行する光は、波長変換部材7によって可視光に波長変換されて
、外部に取り出される。また、発光素子4が発する光のうち、発光素子4の側面から平面方向に向かって進行する光は、枠体4によって反射されて上方または下方に向かって進行する。また、発光素子4から放射される光が青色から短波長の光の場合、発光素子4の発する光のうち、発光素子4から下方に向かって進行する光は、第2基板3を通過したとしても、金メッキ層8にて反射または吸収されて、直接外部に紫外光が取り出されるのを抑制することができる。
In the light emitting device 1 according to the present embodiment, the
本実施形態に係る発光装置1は、枠体5が、第2基板3に対して接着材を介して接続されているため、その接着材が形成されている層から外部に向かって紫外光が直接放出されようとする。しかしながら、接着材とその周囲の屈折率の違いにより、紫外光の進行方向が変化して、発光素子から放射される光が青色から短波長の光の場合、金メッキ層8にて発光素子からの光が反射または吸収され、外部に取り出される発光素子からの光を低減することができる。
In the light emitting device 1 according to the present embodiment, since the
なお、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。例えば、金メッキ層8の代わりに、光を吸収または反射する導電材料であってもよい。また、金メッキ層8が第1基板2の上面の大部分に形成されていなくもてよい。また、上述した実施形態では、配線導体上に金メッキ層8を形成した構成であったが、リード端子9の上面に金メッキ層8を形成した構成であってもよい。
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned form, A various change, improvement, etc. are possible in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, instead of the gold plating layer 8, a conductive material that absorbs or reflects light may be used. Further, the gold plating layer 8 may not be formed on most of the upper surface of the
<発光装置の製造方法>
ここで、図1に示す発光装置1の製造方法を説明する。まず、第1基板2および第2基板3を準備する。第1基板2および第2基板3が、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウムおよび酸化カルシウム等の原料粉末に、有機バインダー、可塑剤または溶剤等を添加混合して混合物を得る。そして、混合物から複数のグリーンシートを作製する。
<Method for manufacturing light emitting device>
Here, a method of manufacturing the light emitting device 1 shown in FIG. 1 will be described. First, the
また、タングステンまたはモリブデン等の高融点金属粉末を準備し、この粉末に有機バインダー、可塑剤または溶剤等を添加混合して金属ペーストを得る。そして、第1基板2または第2基板3となるセラミックグリーンシートに配線導体となるメタライズパターンおよび必要に応じてビア導体10をそれぞれ所定パターンで印刷し、複数のセラミックグリーンシートを積層した状態で焼成することで、第1基板2および第2基板3を準備することができる。
Moreover, a high melting point metal powder such as tungsten or molybdenum is prepared, and an organic binder, a plasticizer, a solvent, or the like is added to and mixed with the powder to obtain a metal paste. Then, a metallized pattern serving as a wiring conductor and, if necessary, a via
枠体5を準備する。枠体5は、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムまたは酸化イットリウム等のセラミック材料を準備する。そして、枠体5の型枠内に、セラミック材料を充填して乾燥させた後に、焼成することで段差5aを有する枠体5を準備することができる。
A
次に、一対のリード端子9を準備する。リード端子9は、金型加工で作製することができる。そして、第1基板2上の露出した金メッキ層8に対して、例えば、ろう材または半田を介して一対のリード端子9を電気的に接続する。そして、第2基板3の上面であって中央部R2に発光素子4を実装し、発光素子4とビア導体10とを電気的に接続する。
Next, a pair of
次に、第2基板3上に、枠体5を、透光性材料からなるシリコーン樹脂からなる接着材を介して接合することによって設ける。このとき、シリコーン樹脂からなる接着材が、リード端子9と第2基板3の側面との間に充填されるように枠体5を第1基板2に接合することにより、枠体5を第1基板2に接合すると同時に緩衝部材12を設けることができる。
Next, the
そして、基板2上の枠体5で囲まれた領域に、例えば封止部材11としてのシリコーン樹脂を充填する。その後、例えば150℃以上の温度にシリコーン樹脂を熱して、シリコーン樹脂を硬化させることで、封止部材11を形成して発光素子4を封止する。
And the area | region enclosed with the
次に、波長変換部材7を準備する。波長変換部材7は、未硬化の樹脂に蛍光体を混合して、例えばドクターブレード法、ダイコーター法、押し出し法、スピンコート法またはディップ法等のシート成形技術を用いて作製することができる。また、波長変換部材7は、未硬化の波長変換部材7を型枠に充填し、硬化して取り出すことによっても得ることができる。
Next, the
そして、準備した波長変換部材7を枠体5の段差5a上に位置合わせして、接着部材としてのシリコーン樹脂を介して接着する。その後、例えば150℃以上であって封止部材11が破壊されない360℃以下の温度にシリコーン樹脂を熱して、シリコーン樹脂を硬化させる。このようにして、発光装置1を製造することができる。
And the prepared
1 発光装置
2 第1基板
3 第2基板
3a 切欠き
4 発光素子
5 枠体
5a 段差
6 蛍光体
7 波長変換部材
8 金メッキ層
9 リード端子
10 ビア導体
11 封止部材
12 緩衝部材
R1 中央部
R2 外周部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light-emitting
Claims (4)
前記第1基板上の中央領域に位置する中央部に設けられるとともに、前記第1基板上の外周領域に位置する外周部の一部を露出した第2基板と、
前記第2基板上に設けられた、紫外光を含む光を発する発光素子と、
前記第2基板上に設けられた、前記発光素子を取り囲むとともに、下面が前記第1基板の露出した前記外周部上にまで延在した枠体と、
前記枠体上に支持されるとともに前記発光素子と間を空けて設けられた、蛍光体を含有する波長変換部材と、
前記第1基板の露出した前記外周部に形成された、前記発光素子と電気的に接続された配線導体に接続されたリード端子と、
前記配線導体および前記リード端子の少なくとも一方の上面に形成された金を主成分とする金メッキ層と
を備えたことを特徴とする発光装置。 A first substrate;
A second substrate provided in a central portion located in a central region on the first substrate and exposing a part of an outer peripheral portion located in an outer peripheral region on the first substrate ;
A light emitting device that emits light including ultraviolet light, provided on the second substrate;
A frame which is provided on the second substrate and surrounds the light emitting element, and whose lower surface extends to the outer peripheral portion where the first substrate is exposed;
A wavelength converting member containing a phosphor, which is supported on the frame body and spaced apart from the light emitting element;
A lead terminal connected to a wiring conductor formed on the exposed outer peripheral portion of the first substrate and electrically connected to the light emitting element ;
A light emitting device comprising: a gold plating layer mainly composed of gold formed on an upper surface of at least one of the wiring conductor and the lead terminal.
前記リード端子の側面と前記第2基板の側面との間には隙間が設けられており、前記隙間に緩衝部材が設けられていることを特徴とする発光装置。 The light-emitting device according to claim 1,
Wherein is provided with a gap between the side surface and the side surface of the second substrate of the lead terminals, the light emitting device characterized by cushioning member is provided in the gap.
前記第2基板は、前記発光素子に電気的に接続されたビア導体が設けられており、
前記金メッキ層は、前記第1基板の前記外周部から前記第1基板の前記中央部にかけて連続して形成され、前記ビア導体に電気的に接続されていることを特徴とする発光装置。 The light-emitting device according to claim 1 or 2,
The second substrate is provided with a via conductor electrically connected to the light emitting element,
The light-emitting device, wherein the gold plating layer is continuously formed from the outer peripheral portion of the first substrate to the central portion of the first substrate, and is electrically connected to the via conductor.
前記リード端子の前記中央部側の端面は、前記第2基板の側面と間を空けて配置されていることを特徴とする発光装置。
The light-emitting device according to any one of claims 1 to 3,
The light emitting device according to claim 1, wherein an end surface of the lead terminal on the central portion side is disposed with a space from a side surface of the second substrate.
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