JP6142695B2 - 発光装置 - Google Patents
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Description
発光素子を用いた発光装置の1つとして、実装基板の上面と略平行な方向に光を発することが可能なサイドビュー型の発光装置が知られている(特許文献1)。サイドビュー型の発光装置では、その側面側が開口部であるキャビティを有し、そのキャビティ内に発光素子が配置されている樹脂パッケージを実装基板上に配置する。これにより、キャビティ内の発光素子から出た光が樹脂パッケージの側面の開口から実装基板の上面に略平行な方向に出て行くことで、実装基板の上面に略平行な方向に十分な量の光を発することができる。
このように、低い消費電力で十分な輝度を確保し、かつ装置の小型化および/または軽量化を実現できることから、サイドビュー型の発光装置は液晶ディスプレイ以外にも各種メーター(またはインジケーター)、読み取りセンサおよび照明等の多くの用途で用いられている。
しかし、近年より一層の小型化、軽量化を進めるために、より光出力の高い発光素子が用いられるようになっており、上述のレジストを用いても十分な遮光効果を得ることができず、実装基板の下面からの光の漏洩を十分に抑制できない場合が増えている。
発光装置100は、実装基板2と、リード4a、4bと、樹脂パッケージ6と、発光素子10とを有する。
リードは4a、4bは、それぞれ、樹脂パッケージ6の底面(図1、2のX−Y面)から露出した底面露出部と、樹脂パッケージ6の側面(図1、2のX−Z面)に設けたキャビティ8の底部に露出するキャビティ内露出部とを有している。また、リード4a、4bはそれぞれ、必要に応じて、図1および図2に示すように樹脂パッケージの別の側面(図1、2のY−Z面)上に位置する側面露出部を有してよい。
発光素子10を封止するように、キャビティ8内に例えば透光性の封止樹脂18を充填してよい。また、封止樹脂18は、発光素子10が発した光を吸収し、吸収した光よりも波長の長い光を発光する蛍光体を含んでよい。
リード4aの底面露出部は、はんだ22を介して実装基板2の上面に配置された配線層12a(第1の配線層12a)と電気的に接続されている。また、リード4aが側面露出部を有する場合、必要に応じて、この側面露出部も図2に示すように、はんだ22を介して配線層12aと電気的に接続されてよい(図1では側面露出部の形状を例示するためにはんだ22の記載を省略)。
リード4bの底面露出部は、はんだ22を介して実装基板2の上面に配置された配線層12b(第2の配線層12b)と電気的に接続されている。また、リード4bが側面露出部を有する場合、必要に応じて、この側面露出部も図2に示すように、はんだ22を介して配線層12bと電気的に接続されてよい。
発光素子10および蛍光体(蛍光体を用いる場合)から出た光の多くは、直接またはキャビティ8の内面で反射されて、キャビティ8の入口(キャビティ8の樹脂パッケージ6の側面に位置する部分)を通って樹脂パッケージの外側に出て行く(例えば、実装基板2の上面(X−Y面)に略平行な方向等に出て行く)。
なお、本明細書では、発光素子10から出た光および蛍光体から出た光(蛍光体を用いる場合)を総称して「発光素子10等から出た光」と呼ぶ。
発光素子10等から出た光の一部は、図2に矢印30で示すように、樹脂パッケージの底面(実装基板2と対向する面)を通過し、実装基板2に向かって進む。
より詳細には実装基板2の上面に垂直な方向からの上面視(図1、2のZ方向から見た場合)において、第1のリード4aの底面露出部と第2のリード4bの底面露出部の間に実装基板2に設けた第3の配線層が配置されていることを特徴とする。
本発明では、上面視において第1のリード4aの底面露出部と第2のリード4bの底面露出部の間に第3の配線層が配置されている。
図2を用いて、本発明の実施形態1に係る発光装置100について説明する。
実施形態1では、実装基板2の下面に配線層14a(第3の配線層14a)と配線層14bが配置されている。
実装基板2の下面に配置された配線層14aおよび配線層14bは、それぞれ、例えば実装基板2に設けた図示しないビアを介して配線層12aまたは配線層12bと接続され、発光素子10に電力を供給する配線層であってもよい。また、配線層14aおよび配線層14bは、実装基板2の上面または下面に配置された、発光素子10以外の素子に電力を供給するための配線層であってもよい。
これにより、図2に示すように、発光素子10等から出た光のうち、樹脂パッケージ6の底面を透過し実装基板2に進入した矢印30で示す光が、実装基板2の下面から更に下側に進行するのを配線層14aにより阻止できる。
これにより、樹脂パッケージ6の底面を透過し、第1のリード4aと第2のリード4bとの間に達し、さらに実装基板2に進入した光のより多くを配線層14aにより遮蔽できる。
・実装基板2
上述のように、本発明に係る発光装置では第3の配線層による遮光効果を得るため、実装基板2は、発光装置に用いられる任意の実装基板(基板)を用いることができる。そのような実装基板として、セラミックス基板およびガラスエポキシ基板、ポリイミドやポリエチレンテレフタレート(PET)等のフレキシブル基板を例示できる。
発光素子10は、任意の種類のp型半導体およびn型半導体を用いた発光ダイオードであってよい。
好ましい発光素子10の例として、p型半導体層およびn型半導体層が、InXAlYGa1-X-YN(0≦X、0≦Y、X+Y≦1)等の窒化物半導体である発光ダイオードを挙げることができる。この場合、発光素子10は、p型半導体層とn型半導体層との間にこれらよりもハンドギャップエネルギーの小さいInGaN層等を含む発光層(活性層)を有することが好ましい。特に、発光素子10は、蛍光体を効率良く励起できる青色発光ダイオードが好ましい。
しかし、p型半導体層およびn型半導体層は、これに限定されるものではなく、AlInGaP、AlGaAs、GaP等を含む、発光ダイオードに用いる任意の半導体を含む層であってよい。
上述のように樹脂パッケージ6のキャビティ8は、必要に応じて封止樹脂18を充填されてよく、この場合、封止樹脂18は蛍光体を含んでよい。
蛍光体は、発光ダイオードを用いた発光装置に用いることができる任意の蛍光体であってよい。例えば、発光素子10が、青色発光ダイオードである場合、好ましい蛍光体として、緑色および/または黄色を発光するYAG系蛍光体およびクロロシリケート蛍光体等のシリケート系蛍光体、赤色を発光する(Sr,Ca)AlSiN3:Eu等のSCASN系蛍光体、CaAlSiN3:Eu等のCASN系蛍光体などから選択される1種以上を例示することができる。
樹脂パッケージ6の成形材料には、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂のほか、液晶ポリマー、ポリフタルアミド樹脂、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート(PCT)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)などの熱可塑性樹脂を用いることができる。また、成形材料中に酸化チタンなどの白色顔料などを混合して、樹脂パッケージ6のキャビティ8の内面における光の反射率を高くしてもよい。
リード4a、4bは、例えば、アルミニウム、鉄、ニッケル、銅などの金属のいずれか1つ以上からなる導電性材料を用いることができる。また、リード4a、4bは表面に金、銀またはそれらの合金から成るメッキ層を有してよい。
図3は、実装基板2の上面に垂直で且つ発光素子10を横切る断面における本発明の実施形態2に係る発光装置100Aの断面図を示す。
以下に、発光装置100Aについて、発光装置100と異なる部分を中心に説明する。発光装置100Aの構成のうち、特段の説明の無いものについては発光装置100と同じ構成を有してよい。
これにより、樹脂パッケージ6の底面を透過し、第1のリード4aと第2のリード4bとの間に達した光のより多くを配線層12bにより遮蔽できる。
この場合、実装基板2の上面に配置した第3の配線層は、発光素子10以外の要素(図示しない要素)に電力を供給するために用いてよい。
図4は、実装基板2の上面に垂直で且つ発光素子10を横切る断面における本発明の実施形態3に係る発光装置100Bの断面図を示す。
以下に、発光装置100Bについて、発光装置100と異なる部分を中心に説明する。発光装置100Bの構成のうち、特段の説明の無いものについては発光装置100と同じ構成を有してよい。
これにより、樹脂パッケージ6の底面を透過し、第1のリード4aと第2のリード4bとの間に達し、さらに実装基板2に進入した光のより多くを配線層16aにより遮蔽できる。
実装基板2の内部に配置された配線層16aおよび配線層16bは、例えば実装基板2に設けた図示しないビアを介して配線層12aまたは配線層12bと接続され、発光素子10に電力を供給する配線層であってもよく、また、実装基板2の上面または下面に配置された、発光素子10以外の素子(不図示)に電力を供給するための配線層であってもよい。
例えば、実装基板2の内部に配置され、第3の配線層として機能する配線層を実装基板2の厚さ方向(図4のZ方向)に複数配置するなど、第3の配線層として機能する配線層を実装基板2の内部に複数配置してよい。
実施形態4は、実施形態1〜3から選択される2つ以上の実施形態を組み合わせるものである。
すなわち、発光装置の上面視において、第1のリード4aの底面露出部と第2のリード4bの底面露出部の間に、その少なくとも一部が配置されている第3の配線層を(1)実装基板2の上面、(2)実装基板2の内部、および(3)実装基板2の下面のうちの2箇所以上((1)〜(3)の2つ以上)、好ましくは3箇所全て((1)〜(3)の全て)に有している。
実装基板2の上面、内部および下面のうちの少なくとも2箇所、好ましくは3箇所に第3の配線層を形成することで、より確実に実装基板2の下面からの光の漏洩を抑制できる。
4a、4b リード
6 樹脂パッケージ
8 キャビティ
10 発光素子
12a、12b、14a、14b、16a、16b 配線層
18 封止樹脂
20a、20b ワイヤー
22 はんだ
Claims (5)
- 実装基板と、
該実装基板の上面に配置され、内部に発光素子を収容し、第1のリードおよび第2のリードを有する樹脂パッケージと、
を含み、
該樹脂パッケージの側面が、その内部に前記発光素子が収容されたキャビティを有し、前記第1のリードは、前記キャビティの内部に前記発光素子の正極または負極の一方と電気的に接続するためのキャビティ内露出部を有し、かつ前記樹脂パッケージの底面から露出し前記実装基板の上面に設けた第1の配線層と電気的に接続するための底面露出部を有し、
前記第2のリードは、前記キャビティの内部に前記発光素子の正極または負極の他方と電気的に接続するためのキャビティ内露出部を有し、かつ前記樹脂パッケージの底面から露出し前記実装基板の上面に設けた第2の配線層と電気的に接続するための底面露出部を有し、
前記実装基板の上面に垂直な方向からの上面視において、前記第1のリードの底面露出部と前記第2のリードの底面露出部の間に前記実装基板に設けた第3の配線層が配置され、前記第3の配線層は、前記実装基板の上面に配置された配線層であることを特徴とする発光装置。 - 実装基板と、
該実装基板の上面に配置され、内部に発光素子を収容し、第1のリードおよび第2のリードを有する樹脂パッケージと、
を含み、
該樹脂パッケージの側面が、その内部に前記発光素子が収容されたキャビティを有し、前記第1のリードは、前記キャビティの内部に前記発光素子の正極または負極の一方と電気的に接続するためのキャビティ内露出部を有し、かつ前記樹脂パッケージの底面から露出し前記実装基板の上面に設けた第1の配線層と電気的に接続するための底面露出部を有し、
前記第2のリードは、前記キャビティの内部に前記発光素子の正極または負極の他方と電気的に接続するためのキャビティ内露出部を有し、かつ前記樹脂パッケージの底面から露出し前記実装基板の上面に設けた第2の配線層と電気的に接続するための底面露出部を有し、
前記実装基板の上面に垂直な方向からの上面視において、前記第1のリードの底面露出部と前記第2のリードの底面露出部の間に前記実装基板に設けた第3の配線層が配置され、前記第3の配線層は、前記第1の配線層および前記第2の配線層のいずれか一方と同じ配線層であることを特徴とする発光装置。 - 実装基板と、
該実装基板の上面に配置され、内部に発光素子を収容し、第1のリードおよび第2のリードを有する樹脂パッケージと、
を含み、
該樹脂パッケージの側面が、その内部に前記発光素子が収容されたキャビティを有し、前記第1のリードは、前記キャビティの内部に前記発光素子の正極または負極の一方と電気的に接続するためのキャビティ内露出部を有し、かつ前記樹脂パッケージの底面から露出し前記実装基板の上面に設けた第1の配線層と電気的に接続するための底面露出部を有し、
前記第2のリードは、前記キャビティの内部に前記発光素子の正極または負極の他方と電気的に接続するためのキャビティ内露出部を有し、かつ前記樹脂パッケージの底面から露出し前記実装基板の上面に設けた第2の配線層と電気的に接続するための底面露出部を有し、
前記実装基板の上面に垂直な方向からの上面視において、前記第1のリードの底面露出部と前記第2のリードの底面露出部の間に前記実装基板に設けた第3の配線層が配置され、前記第3の配線層は、前記実装基板の内部に配置された配線層であることを特徴とする発光装置。 - 実装基板と、
該実装基板の上面に配置され、内部に発光素子を収容し、第1のリードおよび第2のリードを有する樹脂パッケージと、
を含み、
該樹脂パッケージの側面が、その内部に前記発光素子が収容されたキャビティを有し、前記第1のリードは、前記キャビティの内部に前記発光素子の正極または負極の一方と電気的に接続するためのキャビティ内露出部を有し、かつ前記樹脂パッケージの底面から露出し前記実装基板の上面に設けた第1の配線層と電気的に接続するための底面露出部を有し、
前記第2のリードは、前記キャビティの内部に前記発光素子の正極または負極の他方と電気的に接続するためのキャビティ内露出部を有し、かつ前記樹脂パッケージの底面から露出し前記実装基板の上面に設けた第2の配線層と電気的に接続するための底面露出部を有し、
前記実装基板の上面に垂直な方向からの上面視において、前記第1のリードの底面露出部と前記第2のリードの底面露出部の間に前記実装基板に設けた第3の配線層が配置され、前記第3の配線層が、前記実装基板の上面、前記実装基板の下面、および前記実装基板の内部からなる群から選択される少なくとも2箇所に配置された配線層であることを特徴とする発光装置。 - 前記実装基板の上面に垂直な方向からの上面視において、前記第1のリードの底面露出部と前記第2のリードの底面露出部とを繋ぐように、前記実装基板に設けた第3の配線層が配置されていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の発光装置。
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