JP6076429B2 - LED package device - Google Patents

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Description

本発明は、LEDチップが搭載されて例えば液晶表示装置の光源等に使用可能なLEDパッケージ装置に関するものである。   The present invention relates to an LED package device that is mounted with an LED chip and can be used, for example, as a light source of a liquid crystal display device.

LEDは、長寿命かつ小型で発光効率にも優れていることから、ディスプレイ、バックライト、照明等の各種用途への適用が広がっている。これらのなかでも、3色のLEDチップを1つのパッケージに搭載したLEDパッケージ装置は、電流の配分によってフルカラーが出せるものとしてカラーディスプレイに使用することができる。このようなLEDパッケージ装置としては、例えば、下記の特許文献1に係るものが開示されている。   Since LEDs have a long life, are small, and are excellent in luminous efficiency, they are widely applied to various uses such as displays, backlights, and lighting. Among these, an LED package device in which LED chips of three colors are mounted in one package can be used for a color display as a device capable of producing a full color by current distribution. As such an LED package device, for example, a device according to Patent Document 1 below is disclosed.

特許第3476611号公報Japanese Patent No. 3476611 特開2005−77853号公報JP 2005-77853 A 特表2007−536718号公報Special table 2007-536718 gazette

特許文献1には、緑色のLEDチップ(101)、赤色のLEDチップ(102)、青色のLEDチップ(103)が並べて配置され、各LEDチップ(101、102、103)をモールド(209)で保護するようにした多色発光素子が記載されている(括弧内の符号は公報記載のものである)。   In Patent Document 1, a green LED chip (101), a red LED chip (102), and a blue LED chip (103) are arranged side by side, and each LED chip (101, 102, 103) is molded with a mold (209). A multicolor light-emitting element designed to be protected is described (the reference numerals in parentheses are those described in the publication).

上記特許文献1には、上記モールド(209)として、樹脂を使用すること、指向性を緩和して視野角を増やすために拡散剤を含有させること、レンズ効果をもたせるために各種の形状にし、それを複数組み合わせること、樹脂モールド自体に着色してフィルターの役目を持たせること等が開示されている。   In Patent Document 1, as the mold (209), a resin is used, a diffusing agent is added to reduce the directivity and the viewing angle is increased, and various shapes are used to provide a lens effect. Combining a plurality of them, coloring the resin mold itself to give a filter function, and the like are disclosed.

しかしながら、上記特許文献1には、LEDチップのモールドとして一般的に行われている特性付与について記述があるにすぎない。   However, the above-mentioned Patent Document 1 only describes a characteristic imparting generally performed as an LED chip mold.

一方、近年では、LEDチップがカラーディスプレイ等の表示装置への用途が拡大するにともない、各発光素子の光吸収特性の違い等により、印加電圧を等しくしても全体として出力される光に違いが生じることによるカラーシフトが起こってしまうことが問題視されるようになってきた。具体的には、例えば、青色LEDから発光された青色光や緑色LEDから発光された緑色光は、隣接する赤色LEDに吸収されてしまい、結果として全体の色彩が赤色にシフトしてしまうことが生じている。   On the other hand, in recent years, as the application of LED chips to display devices such as color displays has expanded, due to differences in the light absorption characteristics of each light emitting element, etc., the difference in the light output as a whole even if the applied voltage is equalized. It has been regarded as a problem that color shift occurs due to the occurrence of. Specifically, for example, blue light emitted from a blue LED and green light emitted from a green LED are absorbed by an adjacent red LED, and as a result, the overall color may shift to red. Has occurred.

このようなカラーシフトが発生すると、カラーディスプレイ等に使用した際の色再現性に影響が出てしまい、極めて不都合である。   When such a color shift occurs, the color reproducibility when used in a color display or the like is affected, which is extremely inconvenient.

そこで、各発光素子毎に印加する電圧を制御することによりカラーシフトを改善することも考えられるが、各発光素子の輝度が異なることから、カラーディスプレイ等において各パッケージにおいて出力する光を所定の輝度や色合いに調整するには、制御が極めて複雑となる。   Therefore, it may be possible to improve the color shift by controlling the voltage applied to each light emitting element. However, since the brightness of each light emitting element is different, the light output from each package in a color display or the like has a predetermined brightness. In order to adjust to the color or the hue, the control becomes extremely complicated.

一方、上記特許文献2や特許文献3には、フィルムや有機層で光学特性を担保する技術が開示されている。   On the other hand, Patent Document 2 and Patent Document 3 disclose techniques for ensuring optical characteristics with a film or an organic layer.

このように、上記特許文献1をはじめ特許文献2や特許文献3においても、樹脂モールドによってカラーシフトを改善することについては、現在までのところ検討されていない。このように、LEDチップを保護するためにほぼ必須のものとして設けられる樹脂モールドによってカラーシフトを改善することができれば、上述したような制御面での問題も発生しないし、ディスプレイにしたときにフィルムを被覆する必要も生じず、極めて好都合である。   As described above, in Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3 as well, improvement of color shift by resin molding has not been studied so far. In this way, if the color shift can be improved by the resin mold provided as an almost essential component for protecting the LED chip, the above-mentioned problem in terms of control will not occur, and the film will be used when the display is made. This is very convenient.

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、樹脂モールドによってカラーシフトの防止を実現したLEDパッケージ装置の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an LED package device that realizes prevention of color shift by a resin mold.

上記目的を達成するため、本発明のLEDパッケージ装置は、少なくとも3個以上の異なる波長のLEDと、各LEDが搭載されるリードフレームとを有するLEDパッケージ装置であって、
上記リードフレームは上記各LEDが搭載されるカップ部を備え、
上記各LEDが搭載されたカップ部内には、搭載された各LEDを覆うように光透過性の第1樹脂モールドが設けられ、
少なくとも上記カップ部の開口を覆うように、光透過性の第2樹脂モールドが形成され、
上記第1樹脂モールドと第2樹脂モールドは、相互に屈折率が異なっていることを要旨とする。
To achieve the above object, an LED package device of the present invention is an LED package device having at least three LEDs having different wavelengths and a lead frame on which each LED is mounted,
The lead frame includes a cup portion on which the LEDs are mounted.
In the cup portion where each LED is mounted, a light-transmitting first resin mold is provided so as to cover each mounted LED,
A light transmissive second resin mold is formed so as to cover at least the opening of the cup part,
The gist is that the first resin mold and the second resin mold have different refractive indexes.

本発明のLEDパッケージ装置は、上記各LEDが搭載されたカップ部内には、搭載された各LEDを覆うように光透過性の第1樹脂モールドが設けられ、少なくとも上記カップ部の開口を覆うように、光透過性の第2樹脂モールドが形成されている。これにより、各LEDから発光した光は第1樹脂モールドと第2樹脂モールドを透過して照射される。そして、第1樹脂モールドと第2樹脂モールドを、相互に屈折率が異ならせたことから、カラーシフトを有効に防止し、カラーディスプレイ等に使用した際に良好な色再現性を発揮する。しかも、樹脂モールドによってカラーシフトを防止することにより、ディスプレイにしたときにフィルム等を被覆する必要がない。   In the LED package device of the present invention, a light-transmitting first resin mold is provided so as to cover each mounted LED in the cup portion where each LED is mounted, and at least covers the opening of the cup portion. In addition, a light transmissive second resin mold is formed. Thereby, the light emitted from each LED is transmitted through the first resin mold and the second resin mold and irradiated. Since the first resin mold and the second resin mold have different refractive indexes, color shift is effectively prevented, and good color reproducibility is exhibited when used in a color display or the like. Moreover, by preventing the color shift by the resin mold, it is not necessary to cover a film or the like when the display is made.

本発明において、上記第1樹脂モールドは、その表面が、カップ部の開口縁と面一もしくはそれよりもやや盛り上がるように設けられている場合には、配光特性の悪化を防止し、良好な配光特性を得る上で好ましい。   In the present invention, when the surface of the first resin mold is provided so that the surface thereof is flush with the opening edge of the cup portion or slightly higher than that, the deterioration of the light distribution characteristics is prevented, and the first resin mold is good. It is preferable for obtaining light distribution characteristics.

本発明において、上記リードフレームは脚部と端子部の少なくともいずれかを備え、上記第2樹脂モールドは、脚部および/または端子部の一部を露出するように形成されている場合には、脚部および/または端子部が露出されて電気的接続や放熱の妨げにならない。   In the present invention, the lead frame includes at least one of a leg portion and a terminal portion, and the second resin mold is formed so as to expose a part of the leg portion and / or the terminal portion. Legs and / or terminals are exposed and do not interfere with electrical connection or heat dissipation.

本発明において、第2樹脂モールドの屈折率は、第1樹脂モールドの屈折率よりも大きい場合には、カラーシフトを有効に防止し、カラーディスプレイ等に使用した際に良好な色再現性を発揮する。   In the present invention, when the refractive index of the second resin mold is larger than the refractive index of the first resin mold, it effectively prevents color shift and exhibits good color reproducibility when used in a color display or the like. To do.

本発明において、第1樹脂モールドには光拡散剤が含有されているが、第2樹脂モールドには光拡散剤が含有されていない場合には、カラーシフトを有効に防止し、カラーディスプレイ等に使用した際に良好な色再現性を発揮する。   In the present invention, the first resin mold contains a light diffusing agent, but when the second resin mold does not contain a light diffusing agent, the color shift is effectively prevented and a color display or the like is obtained. Good color reproducibility when used.

本発明の第1実施形態のLEDパッケージ装置を示す図であり、(A)は平面図、(B)は断面図である。It is a figure which shows the LED package apparatus of 1st Embodiment of this invention, (A) is a top view, (B) is sectional drawing. 実施例の配光特性測定結果である。It is a light distribution characteristic measurement result of an Example. 比較例の配光特性測定結果である。It is a light distribution characteristic measurement result of a comparative example.

つぎに、本発明を実施するための最良の形態を説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described.

図1は、本発明の第1実施形態のLEDパッケージ装置を示す図であり、図1(A)は平面図、図1(B)は同縦断面図である。   1A and 1B are diagrams showing an LED package device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a longitudinal sectional view thereof.

この例では、上記LEDパッケージ装置は、少なくとも3個以上の異なる波長のLED2R、2B、2Gと、各LED2R、2B、2Gが搭載されるリードフレーム1とを有するLEDパッケージ装置である。   In this example, the LED package device is an LED package device including at least three LEDs 2R, 2B, and 2G having different wavelengths and a lead frame 1 on which the LEDs 2R, 2B, and 2G are mounted.

上記異なる波長のLED2R、2B、2Gは、具体的には赤色LED2R、青色LED2Bおよび緑色LED2Gである。上記赤色LED2R、青色LED2Bおよび緑色LED2Gは、いずれもリードフレーム1においてLED2R、2B、2Gの光照射方向に向かう実装面3に実装されている。   The LEDs 2R, 2B, 2G having different wavelengths are specifically a red LED 2R, a blue LED 2B, and a green LED 2G. The red LED 2R, the blue LED 2B, and the green LED 2G are all mounted on the mounting surface 3 in the lead frame 1 in the light irradiation direction of the LEDs 2R, 2B, and 2G.

上記リードフレーム1は、金属薄板に対して深絞りや曲げ成形等の塑性加工を行うことにより形成されている。上記リードフレーム1は、この例では平面視においてトラック形状で上面に開放するカップ部5を備えている。そして、上記リードフレーム1のカップ部5の底面は、開放部側を向いて上記LED2R、2B、2Gがそれぞれ実装される実装面3として機能している。上記実装面3に上記各LED2R、2B、2Gが実装されて光を照射する。このとき、上記カップ部5の上広がり状の側壁内面は、各LED2R、2B、2Gから照射された光を反射する反射面4として機能する。   The lead frame 1 is formed by performing plastic working such as deep drawing or bending on a thin metal plate. In this example, the lead frame 1 includes a cup portion 5 that opens in a track shape in a plan view. The bottom surface of the cup portion 5 of the lead frame 1 functions as a mounting surface 3 on which the LEDs 2R, 2B, and 2G are respectively mounted facing the open side. The LEDs 2R, 2B, and 2G are mounted on the mounting surface 3 to irradiate light. At this time, the inner surface of the cup portion 5 that is spread upward functions as a reflective surface 4 that reflects the light emitted from the LEDs 2R, 2B, and 2G.

ここで、本実施形態において、上記リードフレーム1においてカップ部5の開放部側(この例では上面側)が光照射側であり、その方向が光照射方向、少なくともカップの上部開放部が光照射領域となる。   Here, in the present embodiment, in the lead frame 1, the open portion side (the upper surface side in this example) of the cup portion 5 is the light irradiation side, the direction is the light irradiation direction, and at least the upper open portion of the cup is light irradiated. It becomes an area.

上記リードフレーム1には、カップ部5の長手方向を軸とした片側の上端縁に、4つの脚部6が延設されている。また、上記リードフレーム1には、カップ部5の長手方向を軸とした反対側の上端縁において、端部よりの部分に、1つの脚部6が延設されている。上記脚部6は、カップ部5の上端縁の高さで横方向に延びてカップ部5を吊る部分と、その先端から下方に延びてカップ部5等を支える部分と、その下端から再び横方向に延びて取り付け面に接する部分とから構成されている。   In the lead frame 1, four leg portions 6 are extended at the upper end edge on one side with the longitudinal direction of the cup portion 5 as an axis. The lead frame 1 has one leg portion 6 extending from the end portion on the opposite upper end edge with the longitudinal direction of the cup portion 5 as an axis. The leg portion 6 extends laterally at the height of the upper edge of the cup portion 5 to suspend the cup portion 5, extends downward from the tip thereof to support the cup portion 5, etc. And a portion extending in the direction and in contact with the mounting surface.

上記リードフレーム1には、カップ部5の長手方向を軸とした反対側の上端縁における、上記1つの脚部6と並ぶように、3つの端子部材(本発明の端子部である)7が設けられている。上記各端子部材7は、上記カップ部5および脚部6とは別体として設けられている。上記端子部材7は、上記カップ部5の上端縁の高さよりも一段高い高さで横方向に延びて接続導線8を介してそれぞれLED2R、2B、2Gと電気的に接続される部分と、その先端から下方に延びる部分と、その下端から再び横方向に延びて取り付け面に接する部分とから構成されている。   The lead frame 1 has three terminal members (the terminal portions of the present invention) 7 so as to be aligned with the one leg portion 6 at the upper end edge on the opposite side with the longitudinal direction of the cup portion 5 as an axis. Is provided. Each terminal member 7 is provided separately from the cup portion 5 and the leg portion 6. The terminal member 7 extends in the lateral direction at a height higher than the height of the upper end edge of the cup portion 5 and is electrically connected to the LEDs 2R, 2B, and 2G via the connection conductors 8, respectively. It is comprised from the part extended below from a front-end | tip, and the part extended again in the horizontal direction from the lower end, and contact | connects an attachment surface.

すなわち、上記リードフレーム1は、カップ部5と4つの脚部6が一体で形成され、3つの端子部材7が上記カップ部5および脚部6とは別体として形成され、これらカップ部5および4つの脚部6からなる第1のパーツおよび3つの端子部材7として機能する第2のパーツによって構成されている。   That is, the lead frame 1 has a cup portion 5 and four leg portions 6 formed integrally, and three terminal members 7 are formed separately from the cup portion 5 and the leg portions 6. The first part includes four legs 6 and the second part functions as three terminal members 7.

本実施形態では、上記各LED2R、2B、2Gを覆うように光透過性の樹脂モールド10(保護部材として機能する)が設けられている。   In the present embodiment, a light transmissive resin mold 10 (functioning as a protective member) is provided so as to cover the LEDs 2R, 2B, and 2G.

上記樹脂モールド10は、相互に屈折率の異なる第1樹脂モールド11と第2樹脂モールド12が、各LED2R、2B、2Gからの光照射領域の全域において積層されて存在している。   In the resin mold 10, a first resin mold 11 and a second resin mold 12 having different refractive indexes are laminated in the entire region irradiated with light from the LEDs 2R, 2B, and 2G.

上記第1樹脂モールド11は、リードフレーム1のカップ部5内に光透過性の樹脂が充填されて搭載された各LED2R、2B、2Gを覆うように形成されている。また、上記第2樹脂モールド12は、少なくとも上記カップ部5の開口を覆うように光透過性の樹脂が成形されることにより形成されている。この例では、第1樹脂モールド11が充填されたリードフレーム1の周囲を覆うように成形されて配置されている。すなわち、各LED2R、2B、2Gの光照射方向において、内側に第1樹脂モールド11が存在し、外側に第2樹脂モールド12が存在している。   The first resin mold 11 is formed so as to cover the LEDs 2R, 2B, and 2G that are mounted by filling the cup portion 5 of the lead frame 1 with a light-transmitting resin. The second resin mold 12 is formed by molding a light transmissive resin so as to cover at least the opening of the cup portion 5. In this example, it is molded and arranged so as to cover the periphery of the lead frame 1 filled with the first resin mold 11. That is, the first resin mold 11 exists on the inner side and the second resin mold 12 exists on the outer side in the light irradiation direction of each LED 2R, 2B, 2G.

外側に配置された第2樹脂モールド12の屈折率は、内側に配置された第1樹脂モールド11の屈折率よりも大きくなるよう、第1樹脂モールド11および第2樹脂モールド12をそれぞれ構成する材質を選定している。   Materials constituting the first resin mold 11 and the second resin mold 12 so that the refractive index of the second resin mold 12 arranged on the outer side is larger than the refractive index of the first resin mold 11 arranged on the inner side. Is selected.

上記第1樹脂モールド11を構成する材質としては、屈折率1.35〜1.45の範囲にあるシリコーン樹脂もしくはシリコーンゴムを用いることができる。上記シリコーン樹脂もしくはシリコーンゴムは、耐熱特性が優れ、かつ長期的に変色が無い信頼性に優れているという観点から、上記第1樹脂モールド11を構成する材料として好適である。   As a material constituting the first resin mold 11, a silicone resin or a silicone rubber having a refractive index of 1.35 to 1.45 can be used. The silicone resin or silicone rubber is suitable as a material constituting the first resin mold 11 from the viewpoints of excellent heat resistance and excellent reliability without long-term discoloration.

また、上記第2樹脂モールド12を構成する材質としては、屈折率1.45〜1.65の範囲にあるエポキシ樹脂を用いることができる。   Moreover, as a material which comprises the said 2nd resin mold 12, the epoxy resin which exists in the range of refractive index 1.45-1.65 can be used.

このようなカラーシフトを改善できる理由としては、以下のような理由が推測される。まず、第1樹脂モールド11に含まれる拡散剤によりR(赤色)、G(緑色)、B(青色)3色が広い視野角に亘り完全拡散に近い状態で混合されるため、光の指向性が改善されることが考えられる。また、第1樹脂モールド11と第2樹脂モールド12との界面によるレンズ効果と、カップ部5内面との反射とが相まって光度を高めることによることが考えられる。さらに、第2樹脂モールド12は耐湿度性に優れ、第1樹脂モールド11を保護する効果も有って、屋外などの厳しい環境下でも優れた特性を持つ。
なお、ここでの屈折率は、真空を1.0としたときの絶対屈折率をいう。
The reason why the color shift can be improved is as follows. First, since the R (red), G (green), and B (blue) three colors are mixed in a state close to complete diffusion over a wide viewing angle by the diffusing agent contained in the first resin mold 11, the directivity of light Can be improved. Further, it is conceivable that the lens effect due to the interface between the first resin mold 11 and the second resin mold 12 and the reflection from the inner surface of the cup portion 5 combine to increase the luminous intensity. Further, the second resin mold 12 is excellent in moisture resistance, has an effect of protecting the first resin mold 11, and has excellent characteristics even in harsh environments such as outdoors.
In addition, the refractive index here means an absolute refractive index when the vacuum is 1.0.

上記第1樹脂モールド11は、各LED2R、2B、2Gが実装されて接続導線8が溶接された状態のリードフレーム1のカップ部5内に樹脂材料が充填されて形成されている。このとき、第1樹脂モールド11内に空気が気泡となって残留させると光学的な特性が低下するので好ましくない。   The first resin mold 11 is formed by filling a resin material in the cup portion 5 of the lead frame 1 in a state where the LEDs 2R, 2B, and 2G are mounted and the connection conductors 8 are welded. At this time, if air remains in the first resin mold 11 as bubbles, the optical characteristics deteriorate, which is not preferable.

また、第1樹脂モールド11の表面は、カップ部5の上端縁と面一もしくは少し盛り上がる程度に樹脂材料を充填するのが、良好な配光特性を得る上で好ましい。すなわち、第1樹脂モールド11の表面がカップ部5の上端縁に対して凹んでいると、配光特性が悪化し、カップ部5に充填する樹脂量が多すぎて、第1樹脂モールド11の表面がカップ部5の周縁から部分的にはみ出すと、乱反射を生じて配光特性が極端に悪化するからである。   In addition, it is preferable that the surface of the first resin mold 11 is filled with a resin material so that the surface of the first resin mold 11 is flush with or slightly raised from the upper end edge of the cup portion 5 in order to obtain good light distribution characteristics. That is, if the surface of the first resin mold 11 is recessed with respect to the upper end edge of the cup portion 5, the light distribution characteristic is deteriorated, and the amount of resin filled in the cup portion 5 is too large. This is because if the surface partially protrudes from the peripheral edge of the cup portion 5, irregular reflection occurs and the light distribution characteristics are extremely deteriorated.

上記第2樹脂モールド12は、上記リードフレーム1の脚部6および/または端子部材7の一部を露出するように形成するのが好ましい。この例では、第1樹脂モールド11が充填されたカップ部5を完全に覆い、脚部6と端子部材7も取り付け面に接する面以外の部分が第2樹脂モールド12で覆われている。このようにすることにより、カップ部5の変形、脚部6や端子部材7の脱落や変形等を防止するとともに、電気的接続や放熱にとっても妨げとならない。   The second resin mold 12 is preferably formed so as to expose a part of the leg portion 6 and / or the terminal member 7 of the lead frame 1. In this example, the cup part 5 filled with the first resin mold 11 is completely covered, and the leg part 6 and the terminal member 7 are also covered with the second resin mold 12 except for the surface in contact with the mounting surface. By doing in this way, while preventing the deformation | transformation of the cup part 5, the drop | offset | removal, a deformation | transformation, etc. of the leg part 6 or the terminal member 7, it does not become a hindrance to electrical connection or heat dissipation.

内側に配置された第1樹脂モールド11には光拡散剤が含有されているが、外側に配置された第2樹脂モールド12には光拡散剤が含有されていないことが好ましい。このようにすることにより、反射率および輝度が向上する。   The first resin mold 11 arranged on the inner side contains a light diffusing agent, but the second resin mold 12 arranged on the outer side preferably contains no light diffusing agent. By doing so, the reflectance and the luminance are improved.

上記光拡散剤としては、高分子系および無機系等各種のものを用いることができるが、第1樹脂モールド11を構成する材料(例えばシリコーン樹脂もしくはシリコーンゴム)中において、マトリックス相と相溶しないかあるいは相溶しにくく粒子として分散して存在することが必要である。   As the light diffusing agent, various types such as a polymer type and an inorganic type can be used. However, in the material constituting the first resin mold 11 (for example, silicone resin or silicone rubber), the light diffusing agent is not compatible with the matrix phase. Alternatively, it is difficult to be compatible with each other and it is necessary that the particles be dispersed as particles.

上記光拡散剤の具体例としては、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、シリカ、シリコーン、硫化亜鉛、酸化亜鉛、酸化チタン、リン酸チタン、チタン酸マグネシウム、マイカ、ガラスフィラー、硫酸バリウム、クレー、タルク、シリコーンゴム状弾性体、ポリメチルシルセスオキサンなどの無機系拡散剤、アクリル系、スチレン系、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ウレタン系、ナイロン系、メタクリレート−スチレン系、フッ素系、ノルボルネン系などの有機系拡散剤などがあげられる。   Specific examples of the light diffusing agent include aluminum oxide, calcium carbonate, silica, silicone, zinc sulfide, zinc oxide, titanium oxide, titanium phosphate, magnesium titanate, mica, glass filler, barium sulfate, clay, talc, and silicone. Rubber-like elastic materials, inorganic diffusing agents such as polymethylsilsesoxane, acrylics, styrenes, polyesters, polyolefins, urethanes, nylons, methacrylate-styrenes, fluorines, norbornenes, etc. Examples include diffusing agents.

さらに、光拡散剤の粒子径としては、拡散剤を添加することにより所望の光拡散性が得られるものであれば特に制限はないが、平均粒子径として1〜50μm程度のものが好適に使用できる。1μm未満であると、光が透過されるのみで光拡散効果が得られにくくなる場合があるからである。一方、50μmを超えると、十分な光拡散効果が得られず視認性に劣る場合があるからである。   Further, the particle size of the light diffusing agent is not particularly limited as long as the desired light diffusibility can be obtained by adding the diffusing agent, but those having an average particle size of about 1 to 50 μm are preferably used. it can. This is because if it is less than 1 μm, it may be difficult to obtain a light diffusion effect only by transmitting light. On the other hand, if it exceeds 50 μm, a sufficient light diffusion effect cannot be obtained and the visibility may be inferior.

光拡散剤の配合量としては、基材樹脂に対して0.1〜10重量%が好適である。配合量が0.1重量%未満であると十分な光拡散効果が得られにくくなる場合があり、反対に、10重量%を超えると光の透過性が損なわれ、かえって十分な光拡散性能が得られなくなる場合があるからである。より好ましくは、0.5〜5重量%の範囲である。   As a compounding quantity of a light-diffusion agent, 0.1 to 10 weight% is suitable with respect to base-material resin. If the blending amount is less than 0.1% by weight, it may be difficult to obtain a sufficient light diffusion effect. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, the light transmittance is impaired, and on the contrary, sufficient light diffusion performance is obtained. This is because it may not be obtained. More preferably, it is in the range of 0.5 to 5% by weight.

さらに、平均粒子径、粒径分布および種類の異なる2種類以上の光拡散剤を併用してもよく、粒径分布が一様ではなく、2つ以上の粒径分布を有するものなどを単独または併用して使用することもできる。   Further, two or more kinds of light diffusing agents having different average particle sizes, particle size distributions, and types may be used in combination, and the particle size distribution is not uniform, and those having two or more particle size distributions are used alone or It can also be used in combination.

特に、無機系光拡散剤と有機系光拡散剤を併用することが効果的である。この場合の無機系光拡散剤としては、親水性フュームドシリカ、疎水性フュームドシリカ、親水性フュームド金属酸化物である酸化アルミニウムや酸化チタン等を好適に用いることができる。また、有機系光拡散剤としは、シリコーン・アクリル共重合体樹脂、架橋ポリメタクリル酸メチル、架橋ポリメタクリル酸ブチル、架橋ポリスチレン、架橋ポリアクリル酸エステル等を好適に用いることができる。   In particular, it is effective to use an inorganic light diffusing agent and an organic light diffusing agent in combination. As the inorganic light diffusing agent in this case, hydrophilic fumed silica, hydrophobic fumed silica, aluminum oxide or titanium oxide which is a hydrophilic fumed metal oxide can be suitably used. As the organic light diffusing agent, silicone / acrylic copolymer resin, crosslinked polymethyl methacrylate, crosslinked polybutyl methacrylate, crosslinked polystyrene, crosslinked polyacrylate, and the like can be suitably used.

上記第1樹脂モールド11を構成する材料は、充填がしやすく作業が行いやすいうえ、高精度の計量を行ってモールド表面形状の安定性を得る必要性から、光拡散剤を分散配合した状態で、6Pa・s以下の粘度であることが好ましく、充填後に化学反応や溶剤の揮発除去により硬化させる。   The material constituting the first resin mold 11 is easy to fill and easy to work, and from the necessity of obtaining high-precision weighing to obtain the stability of the mold surface shape, in a state where a light diffusing agent is dispersed and blended The viscosity is preferably 6 Pa · s or less, and is cured by chemical reaction or solvent volatilization after filling.

つぎに、実施例について説明する。   Next, examples will be described.

図1に示すように、リードフレーム1に各LED2R、2B、2Gを実装し、屈折率1.41のシリコーンゴムからなる第1樹脂モールド11、屈折率1.54のエポキシ樹脂からなる第2樹脂モールド12を用いて実施例を作製した。なお、第1樹脂モールド11には、拡散剤を0.5重量%添加した。   As shown in FIG. 1, each LED 2R, 2B, 2G is mounted on a lead frame 1, a first resin mold 11 made of silicone rubber having a refractive index of 1.41, and a second resin made of epoxy resin having a refractive index of 1.54. Examples were prepared using the mold 12. Note that 0.5 wt% of a diffusing agent was added to the first resin mold 11.

比較例として、第1樹脂モールド11がなく、エポキシ樹脂による第2樹脂モールド12だけを形成したものを作製した。   As a comparative example, the first resin mold 11 was not provided, and only the second resin mold 12 made of epoxy resin was formed.

図2は、上記実施例の配光特性の測定結果、図3は比較例の配光特性の測定結果(横置き)である。これらの結果に見られるように、比較例が、R(赤色)、G(緑色)、B(青色)各色の特性曲線がいびつであるのに対し、実施例は、R(赤色)、G(緑色)、B(青色)各色の特性曲線がいずれも円形に近いことが明らかである。この結果から、比較例では、角度によっていずれかの色彩が強く出てしまう指向特性があるのに対し、実施例では、いずれかの色彩が極端に強く出るような傾向がみられず、カラーシフト面で問題ないレベルであることがわかる。   FIG. 2 shows the measurement results of the light distribution characteristics of the above-described embodiment, and FIG. 3 shows the measurement results (horizontal placement) of the light distribution characteristics of the comparative example. As can be seen from these results, the comparative example has an irregular characteristic curve for each color of R (red), G (green), and B (blue), whereas the example shows that R (red), G ( It is clear that the characteristic curves of the respective colors (green) and B (blue) are almost circular. From this result, in the comparative example, there is a directivity characteristic in which any color appears strongly depending on the angle, whereas in the example, there is no tendency for any color to appear extremely strong, and the color shift It turns out that it is a level without a problem.

以上のように、本実施形態のLEDパッケージ装置によれば、上記各LED2R、2B、2Gが搭載されたカップ部5内には、搭載された各LED2R、2B、2Gを覆うように光透過性の第1樹脂モールド11が設けられ、少なくとも上記カップ部5の開口を覆うように、光透過性の第2樹脂モールド12が形成されている。これにより、各LED2R、2B、2Gから発光した光は第1樹脂モールド11と第2樹脂モールド12を透過して照射される。そして、第1樹脂モールド11と第2樹脂モールド12を、相互に屈折率が異ならせたことから、カラーシフトを有効に防止し、カラーディスプレイ等に使用した際に良好な色再現性を発揮する。しかも、樹脂モールド10によってカラーシフトを防止することにより、ディスプレイにしたときにフィルム等を被覆する必要がない。   As described above, according to the LED package device of the present embodiment, the cup portion 5 in which the LEDs 2R, 2B, and 2G are mounted covers the LEDs 2R, 2B, and 2G that are mounted. The first resin mold 11 is provided, and a light transmissive second resin mold 12 is formed so as to cover at least the opening of the cup portion 5. Thereby, the light emitted from each LED 2R, 2B, 2G is transmitted through the first resin mold 11 and the second resin mold 12 and irradiated. Since the first resin mold 11 and the second resin mold 12 have different refractive indexes, color shift is effectively prevented, and good color reproducibility is exhibited when used for a color display or the like. . Moreover, by preventing the color shift by the resin mold 10, it is not necessary to cover a film or the like when the display is made.

また、上記第1樹脂モールド11は、その表面が、カップ部5の開口縁と面一もしくはそれよりもやや盛り上がるように設けられている場合には、配光特性の悪化を防止し、良好な配光特性を得る上で好ましい。
ここで、良好な配光特性を得る理由としては、以下のことが推察される。まず、1種類の樹脂モールドでは赤色LED2Rの配光の特性を修正できなかったのに対し、2種類の樹脂モールドにより光の境界を設けることでレンズ効果が生じる。このレンズ効果により赤色LED2Rの配光特性が改善され、結果として全体としての配光特性が改善される。また、シリコーンがカップ部5よりもやや盛り上がることにより、凸レンズ効果が生まれ、その形状を変化させることにより、配光を制御することが出来る。
In addition, when the first resin mold 11 is provided so that the surface thereof is flush with the opening edge of the cup portion 5 or slightly higher than that, the light distribution characteristics are prevented from deteriorating and good. It is preferable for obtaining light distribution characteristics.
Here, the reason for obtaining good light distribution characteristics is presumed as follows. First, the light distribution characteristics of the red LED 2R could not be corrected with one type of resin mold, whereas a lens effect is produced by providing a light boundary with two types of resin mold. This lens effect improves the light distribution characteristic of the red LED 2R, and as a result, the light distribution characteristic as a whole is improved. Moreover, the convex lens effect is born when silicone rises slightly from the cup portion 5, and the light distribution can be controlled by changing its shape.

また、上記リードフレーム1は脚部6と端子部材7の少なくともいずれかを備え、上記第2樹脂モールド12は、脚部6および/または端子部材7の一部を露出するように形成されている場合には、脚部6および/または端子部材7が露出されて電気的接続や放熱の妨げにならない。   The lead frame 1 includes at least one of a leg portion 6 and a terminal member 7, and the second resin mold 12 is formed so as to expose a part of the leg portion 6 and / or the terminal member 7. In this case, the leg portion 6 and / or the terminal member 7 are exposed and do not hinder electrical connection or heat dissipation.

また、第2樹脂モールド12の屈折率は、第1樹脂モールド11の屈折率よりも大きい場合には、カラーシフトを有効に防止し、カラーディスプレイ等に使用した際に良好な色再現性を発揮する。   Further, when the refractive index of the second resin mold 12 is larger than the refractive index of the first resin mold 11, it effectively prevents color shift and exhibits good color reproducibility when used in a color display or the like. To do.

また、第1樹脂モールド11には光拡散剤が含有されているが、第2樹脂モールド12には光拡散剤が含有されていない場合には、カラーシフトを有効に防止し、カラーディスプレイ等に使用した際に良好な色再現性を発揮する。   In addition, when the first resin mold 11 contains a light diffusing agent, but the second resin mold 12 does not contain a light diffusing agent, color shift is effectively prevented, and a color display or the like is achieved. Good color reproducibility when used.

1 リードフレーム
2R 赤色LED
2B 青色LED
2G 緑色LED
3 実装面
4 反射面
5 カップ部
6 脚部
7 端子部材
8 接続導線
10 樹脂モールド
11 第1樹脂モールド
12 第2樹脂モールド
1 Lead frame 2R Red LED
2B Blue LED
2G green LED
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Mounting surface 4 Reflecting surface 5 Cup part 6 Leg part 7 Terminal member 8 Connection conducting wire 10 Resin mold 11 1st resin mold 12 2nd resin mold

Claims (2)

少なくとも3個以上の異なる波長のLEDと、各LEDが搭載されるリードフレームとを有するLEDパッケージ装置であって、
上記リードフレームは、上記各LEDが搭載される底面を備えるカップ部を形成し、
上記各LEDが搭載されたカップ部において、搭載された上記各LEDを覆うように光透過性の第1樹脂モールドが設けられ、
上記第1樹脂モールドを覆うように光透過性の第2樹脂モールドが設けられ、
上記第1樹脂モールドと上記第2樹脂モールドは、相互に屈折率が異なっており、上記第2樹脂モールドの屈折率は、上記第1樹脂モールドの屈折率よりも大きく、
上記第2樹脂モールドは、上記第1樹脂モールドの表面と接触する面と、上記接触する面の反対側を向く平坦な上面と、平坦な下面と、を有し、
上記第1樹脂モールドは、上記第2樹脂モールドの表面と接触する面の少なくとも一部が、上記カップ部の上端縁を通り上記カップ部の底面に平行な仮想平面の位置よりも高くなるように、上記カップ部の外側に向けて膨らむ凸曲面となるように形成されており、
上記リードフレームは、脚部及び端子部を備え、
上記第2樹脂モールドは、上記脚部の一部を露出し、上記端子部の一部を露出するように形成され、
上記第2樹脂モールドから露出する上記脚部は、取り付け面に接する第1接触面を含み、
上記第2樹脂モールドから露出する上記端子部は、取り付け面に接する第2接触面を含み、
上記第1接触面及び第2接触面は、上記第2樹脂モールドの下面の周縁に配置され、上記下面と面一である、
ことを特徴とするLEDパッケージ装置。
An LED package device having at least three LEDs having different wavelengths and a lead frame on which each LED is mounted,
The lead frame forms a cup portion having a bottom surface on which the LEDs are mounted.
In the cup portion where each LED is mounted, a light-transmitting first resin mold is provided so as to cover each mounted LED,
A light transmissive second resin mold is provided so as to cover the first resin mold,
The first resin mold and the second resin mold have different refractive indexes, and the refractive index of the second resin mold is larger than the refractive index of the first resin mold,
The second resin mold has a surface in contact with the surface of the first resin mold , a flat upper surface facing the opposite side of the contact surface, and a flat lower surface ,
In the first resin mold, at least a part of a surface that contacts the surface of the second resin mold is higher than a position of a virtual plane that passes through the upper edge of the cup portion and is parallel to the bottom surface of the cup portion. , Is formed to be a convex curved surface that bulges toward the outside of the cup part ,
The lead frame includes a leg portion and a terminal portion,
The second resin mold is formed so as to expose a part of the leg part and to expose a part of the terminal part,
The leg exposed from the second resin mold includes a first contact surface in contact with the mounting surface,
The terminal portion exposed from the second resin mold includes a second contact surface in contact with the mounting surface,
The first contact surface and the second contact surface are disposed on the periphery of the lower surface of the second resin mold, and are flush with the lower surface.
An LED package device.
第1樹脂モールドには光拡散剤が含有されているが、第2樹脂モールドには光拡散剤が含有されていない請求項1に記載のLEDパッケージ装置。 The LED package device according to claim 1, wherein the first resin mold contains a light diffusing agent, but the second resin mold does not contain a light diffusing agent.
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