JP6521119B2 - 発光装置 - Google Patents
発光装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6521119B2 JP6521119B2 JP2018026787A JP2018026787A JP6521119B2 JP 6521119 B2 JP6521119 B2 JP 6521119B2 JP 2018026787 A JP2018026787 A JP 2018026787A JP 2018026787 A JP2018026787 A JP 2018026787A JP 6521119 B2 JP6521119 B2 JP 6521119B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- light
- emitting device
- emitting element
- frame
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 43
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 38
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 31
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 6
- 210000001217 buttock Anatomy 0.000 claims description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 37
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 37
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 11
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 10
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 8
- -1 and specifically Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 4
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000002223 garnet Substances 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 3
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 238000004382 potting Methods 0.000 description 2
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 2
- 150000003918 triazines Chemical class 0.000 description 2
- JMMZCWZIJXAGKW-UHFFFAOYSA-N 2-methylpent-2-ene Chemical compound CCC=C(C)C JMMZCWZIJXAGKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910016066 BaSi Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003564 SiAlON Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N ZrO Inorganic materials [Zr]=O GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Y+3] JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012215 calcium aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000404 calcium aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- WNCYAPRTYDMSFP-UHFFFAOYSA-N calcium aluminosilicate Chemical compound [Al+3].[Al+3].[Ca+2].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O WNCYAPRTYDMSFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940078583 calcium aluminosilicate Drugs 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- GTDCAOYDHVNFCP-UHFFFAOYSA-N chloro(trihydroxy)silane Chemical compound O[Si](O)(O)Cl GTDCAOYDHVNFCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 1
- NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxido(oxo)titanium Chemical compound [K+].[K+].[O-][Ti]([O-])=O NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000636 poly(norbornene) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001721 transfer moulding Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910019901 yttrium aluminum garnet Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Description
ている。例えば、特許文献1に記載の発光装置では、特許文献1の図4で示されるように
、枠体で囲まれた発光部を、レンズ径に対してより小さくすることで、レンズと空気層と
の界面に入射する光線の入射角を小さくすることができ、光の取り出し効率の向上を図っ
ている。
る小型化が求められている。そこで、本発明では、小型化が実現可能な発光装置を提供す
ることを目的とする。
記発光素子の上面を露出して配置された光反射部材と、前記光反射部材上であって、前記
上面の外周を取り囲むように形成された枠体と、前記枠体内に配置された透光性部材と、
前記光反射部材、前記枠体、及び前記透光性部材を被覆する透光性の封止部材と、を有し
、前記封止部材は鍔部を有し、前記枠体の一部が前記鍔部で被覆される。
要に応じて特定の方向や位置を示す用語(例えば、「上」、「下」、「右」、「左」およ
び、それらの用語を含む別の用語)を用いる。それらの用語の使用は図面を参照した発明
の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限
定されるものではない。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一の部分又は部材
を示す。
図1は、本発明に係る実施形態1の発光装置100の上面図であり、図2は、図1のA
−A線についての断面図であり、図3は、実施形態1の発光装置の下面図である。
本実施形態の発光装置は、上面を発光面とし、発光面の反対側の下面に電極が設けられ
た発光素子1と、発光素子1の側面を被覆し、発光素子1の上面を露出して配置された光
反射部材2と、光反射部材2の上であって、発光素子1の上面の外周を取り囲むように形
成された枠体4とを含む。さらに、発光装置100は、枠体4内に配置された、すなわち
枠体4で囲まれた領域に充填された透光性部材3を有し、光反射部材2、枠体4、及び透
光性部材3を被覆する封止部材5を有する。
導体層が積層され、半導体層側の一面に少なくとも一対の正負の電極が形成されたもので
ある。光反射部材2は、少なくとも発光素子1の側面を覆うように設けられる。
によってフリップチップ実装されており、その側面が光反射部材2に接触して被覆されて
いる。基板8の上面には配線が設けられており、配線9と発光素子1の電極とが接合部材
を介して接合される。発光素子1は平面形状が略正方形であり、図1に示すように、2×
2の行列状(格子状)に4つ配置されている。
の長さよりも狭いことが好ましい。特に、1〜300μm、さらに好ましくは50〜10
0μmとすることにより、蛍光体や拡散材を用いて発光素子間の非発光領域に光を拡散さ
せることができる。このため、隣接する発光素子間には光反射部材2が配置されているこ
とが好ましい。
子間での光吸収を抑制するためである。また、光反射部材は、その上面が平坦であること
が好ましい。発光素子の上面と略面一であってもよいし、発光素子の上面よりも高い位置
にその上面が配置されていてもよい。ここでの面一とは、樹脂の自重によってその表面に
意図しない若干の凹部が形成されることが許容され、つまり、数10μm程度の高低差が
許容されることを意図する。さらに光反射部材2は、基板8上に載置された、発光素子1
以外の部品(例えば図1に示す保護素子16など)を埋設していてもよい。基板8の下面
には、図3に示すように少なくとも一対の端子電極18が設けられる。この一対の端子電
極の形状を、例えば切り欠き等を用いて若干異ならせることで、極性を表示するためのア
ノードマークやカソードマークとしてもよい。
取り囲む。複数の発光素子1が用いられる場合には、図1に示すように複数の発光素子の
最外周を取り囲むように配置される。発光素子の上面のすべてが、枠内に露出するように
形成されることが好ましく、例えば最も外周に位置する発光素子1の上面の若干外側に配
置し、枠内の最外側に光反射部材2の上面が露出されていることが好ましい。発光素子の
外縁と枠体の内壁との距離は、例えば300μm以下、0〜100μm程度が好ましい。
これにより発光領域を限定することで高輝度化を実現することができる。
射性を有する物質を混合した樹脂材料により形成することができる。
配置される。本実施形態では、凹部は、発光素子1の上面及び光反射部材2の上面により
形成される底面と、枠体4によって形成される内側面を有しており、この凹部内に透光性
部材3が配置される。
ことができる。このような樹脂材料を枠体4内に滴下(ポッティング)することで透光性
部材3を形成することができる。蛍光体を用いる場合、波長変換時に生じる蛍光体からの
発熱を効率よく放熱するために、蛍光体は発光素子1の上面と接していることが好ましく
、よって蛍光体は凹部の底面に、すなわち発光素子側に沈降配置されていることが好まし
い。
いて、透光性部材3は、蛍光体層14と拡散層12の2層構造とされていることが好まし
い。このような2層構造は、拡散材と、その拡散材よりも比重の大きい蛍光体を含有させ
た樹脂材料を枠体4内に滴下し、蛍光体を沈降させることで形成することができる。比重
の小さい拡散材は、蛍光体の上方に分散して配置される。沈降は、遠心沈降等の強制沈降
であってもよいし、自然沈降させてもよい。拡散材を用いることにより、隣接する発光素
子間の暗部を目立ちにくくさせ、点光源に近付けることで、光質を向上させることができ
る。
よく取り出すために設けられる透光性部材である。封止部材5は、光反射部材2、枠体4
、及び透光性部材3を被覆している。また、封止部材5は、レンズ部6とレンズ部6の下
方に、レンズの外周側に延出されてなる鍔部7とを有する。
させるためには、レンズ部6は発光素子から出射された光が、レンズ部の界面で全反射し
ない程度に大きく設定することが好ましい。しかし、発光装置を小型化しようとすると、
レンズを大きくするには限界がある。そこで、枠体4の一部が鍔部7で被覆されるように
する。言い換えると、平面視において、枠体4はレンズ部6と鍔部7とに跨って配置され
ている。さらに好ましくは、図1に示すように、枠体4の外縁の一部が鍔部7に被覆され
ているのに対し、枠体4の内側面、すなわち透光性部材3の外縁は、そのすべてがレンズ
部6の下に配置される。これにより、光取り出し効率をなるべく低下させずに小型化を実
現することができる。
また、基板8の外縁と封止部材5の外縁が上面視にて一致するように、基板8と封止部
材5の端面が面一とされていることが好ましい。
実施形態1に係る発光装置の製造方法は、上述した実施形態1の発光装置を製造する方
法であって、発光素子載置工程と、光反射部材形成工程と、枠体形成工程と、透光性部材
形成工程と、封止部材形成工程と、を含む。以下、図5〜10を用いて説明する。
発光素子載置工程では、図5に示すように、基板81を準備し、基板81に発光素子1
を載置する。基板81は板状であり、上面に配線9が形成され、下面に端子電極18とな
る金属部材が形成されている。配線と端子電極は、基板内部のビア等によって電気的に接
続されている。図5(a)は上面図であり、図5(b)は側面図である。次に、図6(a
)、図6(b)に示すように基板81の上面に、接合部材を介して発光素子1をフリップ
チップ実装する。図6(a)は上面図であり、図6(b)は側面図である。なお、発光素
子1と基板81の配線9との接続はバンプ、半田、導電ペースト、異方性導電ペースト等
の接合部材を用いることができる。なお、発光素子1の載置前、または載置後に、保護素
子16を実装してもよい。通常、基板81は後の工程で分割するまでは、複数の基板8が
連なった集合体とされている。ここでは、ふたつの基板8が連なった図面を用いて説明す
る。
発光素子1を基板上に載置した後、光反射部材2との応力を緩和するため、任意に基板
の上面と発光素子1の下面との間にアンダーフィルを充填してもよい。アンダーフィルを
形成することで、基板の上面と発光素子の下面の間に光反射部材2が入らないため、信頼
性が向上する。光反射部材2が発光素子1の下面に入ると、光反射部材2が熱により膨張
し、発光素子1を持ちあげるおそれがあるためである。また、アンダーフィルにも光反射
機能を持たせることで、基板8方向に出射される光を反射することができるため好ましい
。
って任意に決定することができる、例えば、格子状に配列して、複数の発光素子の上面が
ひとつの発光領域を形成するようにすることができる。
次に、図7に示すように、発光素子1の上面が露出するように、発光素子1の側面を光
反射部材2で被覆する。図7(a)は上面図であり、図7(b)は図7(a)におけるB
−B線断面図である。保護素子16の上面は、発光素子1の上面よりも低い位置に配置さ
れており、保護素子16はその全てが光反射部材2に埋設されることが好ましい。これに
より、保護素子16による光吸収を抑制することができる。発光素子1の上面と光反射部
材2の上面は同じ高さ、すなわち面一とされることが好ましい。
光反射部材2は、集合基板の外周にダム材を設け、ダム材内に光反射性部材を含有した
樹脂材料を流し込むことで形成することができる。隣接する発光素子1の間に確実に充填
されるように、粘度等を調整する。
次に、図8に示すように、発光素子1の上面を取り囲むように枠体4を形成する。図8
(a)は上面図であり、図8(b)は図8(a)のC−C線断面図である。枠体4は、例
えば、樹脂吐出装置を用いて光反射部材2上に樹脂を環状に吐出させて形成することがで
きる。その他にも、予め金型等で成形した枠体を光反射部材2の上に転写したり貼り合せ
たり、インクジェットや3Dプリンター等を用いて形成してもよい。本実施形態では発光
素子1の上面の外縁の100μm程度外側を、発光素子1の上面の外縁に沿って形成する
ことで、平面視において四隅が丸みを帯びた四角環状に形成する。
次に、図9に示すように、枠体4内に透光性部材3を配置する。図9(a)は上面図で
あり、図9(b)は図9(a)のD−D線断面図である。本実施形態では、蛍光体及び拡
散材を含有させた樹脂材料を枠体4で取り囲まれた領域にポッティングして、枠体4内に
充填する。その後、自然沈降させることにより、蛍光体が発光素子1の上面に接触するよ
うに沈降配置させることで、発光素子近傍に蛍光体層14、その上に拡散層12を形成す
る(図4参照)。
次に、図10に示すように、光反射部材2、枠体4、及び透光性部材3の上に封止部材
5を形成する。図10(a)は上面図であり、図10(b)は図10(a)の側面図であ
る。なお、説明をわかりやすくするために、光反射部材2を透過して示すことで、発光素
子1や保護素子16が見えるように示している。封止部材5の形成方法としては、トラン
スファー成形や圧縮成形、樹脂の塗布(ポッティング)、キャスティングケースによる成
形等、種々の方法を用いることができる。ここで、封止部材5は、レンズ部6と鍔部7を
有するように形成され、鍔部7の下部に枠体4の一部が位置するように配置される。さら
に、圧縮成形により封止部材5を形成する際に、鍔部7にエアベント20を形成すること
が好ましい。これにより、レンズ形状の安定化ができる。
最後に、隣接するレンズ部6とレンズ部6の間(図10に示すX−X線)の鍔部7をダ
イシング等の方法により切断することで、実施形態1の発光装置を得る。これにより、封
止部材5と光反射部材2と基板8の端面が同一面となる。切断面がそのまま発光装置の外
縁となるため取れ数を向上させることができる。
が、2直列2並列になるような配線9のパターンとしているが、所望の回路に合わせて適
宜配線のパターンを変更することができることは言うまでもない。図11に、4つの発光
素子を直列接続する際の配線9の例を示す。なお、搭載される発光素子の数は、1つであ
ってもよい。
実施形態2の発光装置200は、図12に示すように、発光素子1を載置する基板を有
さない点で、実施形態1の発光装置100と異なっている。基板を有さないため、光反射
部材2の下面から、電極21が露出されている。
以上のように構成された実施形態2の発光装置は、基板を有さないため、薄型化および
小型化できる。また、小型化により高密度実装が可能となる。
実施形態2に係る発光装置の製造方法は、実施形態1に係る発光装置の製造方法に比較
して、図13に示すように、基板8に替えて支持体24を使用する点以外は実施形態1の
製造方法と同様に構成される。そして、封止部材5を形成した後に支持体24を図13の
点線で示すように、剥離(除去)する点以外は実施形態1の製造方法と同様にして形成す
ることができる。
実施形態3の発光装置300は、主としてバックライト等の光源として好適に用いるこ
とができるものである。封止部材5の形状が実施形態1とは異なっている。
図14は、発光装置300と、封止部材5に接して設けられる光学部材30の断面図で
ある(光学部材の厚み方向の断面を示す)。図14に示すように、封止部材5は導光板や
光ガイドフィルム等の光学部材30と接続可能な平坦面を有している。実施形態3では、
封止部材5は上方(基板8の裏面とは反対側)に向かって外側に広がるような形状とされて
いる。封止部材5の側面は曲面とされている。また、封止部材5は基板8とは接触せず、
枠体4の外側において露出された光反射部材2の上面と、枠体4の外壁と、透光性部材3
の上面とを被覆する。これにより、光質の良い光を光学部材に効率よく入射させることが
できる。
エッジタイプの導光板に封止部材5を接触させる場合は、発光装置は薄型であることが
好ましい。この場合の薄型とは、紙面奥方向(すなわち、導光板の厚み方向)の長さをい
う。この場合、基板8に搭載する発光素子1は平面視長方形であることが好ましく、枠体
も発光素子に合わせて発光素子の長手方向に長く、短手方向に短くする。薄型化を実現す
るために、長手方向の枠体は、短手方向の枠体よりも枠体が細く形成されていてもよい。
(基板8)
発光素子1が載置される基板は、通常、ガラスエポキシ、樹脂、セラミックス(HTC
C、LTCC)などの絶縁性材料、絶縁性材料と金属部材との複合材料等によって形成さ
れる。基板は、耐熱性及び耐候性の高いセラミックス又は熱硬化性樹脂を利用したものが
好ましい。セラミックス材料としては、アルミナ、窒化アルミニウム、ムライトなどが挙
げられる。特に、放熱性の高い窒化アルミニウムが好ましい。これらのセラミックス材料
に、例えば、BTレジン、ガラスエポキシ、エポキシ系樹脂等の絶縁性材料を組み合わせ
て形成された基板でもよい。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、トリアジン誘導体エ
ポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、アクリレート樹
脂、ウレタン樹脂などを利用することができる。なかでも、トリアジン誘導体エポキシ樹
脂を用いることがより好ましい。基板の形状は、表面が平坦な板状体であることが好まし
い。
基板は、通常、その表面及び/又は内部に発光素子と接続される配線を有する。配線は
、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル等の金属又は鉄−ニッケル合
金、燐青銅等の合金等によって形成することができる。配線の厚みは、例えば、数μmか
ら数百μmが挙げられる。
発光素子1としては、例えば発光ダイオードチップ等の半導体発光素子を用いることが
できる。半導体発光素子は、透光性基板と、その上に形成された半導体積層体とを含むこ
とができる。透光性基板には、例えば、サファイア(Al2O3)のような透光性の絶縁
性材料や、半導体積層体からの発光を透過する半導体材料(例えば、窒化物系半導体材料
)を用いることができる。
数の半導体層を含む。半導体層には、例えば、III−V族化合物半導体、II−VI族
化合物半導体等の半導体材料から形成することができる。具体的には、InXAlYGa
1−X−YN(0≦X、0≦Y、X+Y≦1)等の窒化物系の半導体材料を用いることが
できる。
である。
光反射部材は、絶縁体であり、ある程度の強度を有する光反射性樹脂により構成するこ
とができる。
光反射性樹脂とは、発光素子からの光に対する反射率が高く、例えば、反射率が70%以
上の樹脂を意味する。
光反射性樹脂としては、例えば透光性樹脂に、光反射性物質を分散させたものが使用で
きる。光反射性物質としては、例えば、酸化チタン、二酸化ケイ素、二酸化ジルコニウム
、チタン酸カリウム、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライトなどが好適で
ある。光反射性物質は、粒状、繊維状、薄板片状などが利用できるが、特に、繊維状のも
のは光反射部材の熱膨張率を低くして、例えば、発光素子との間の熱膨張率差を小さくで
きるので、好ましい。光反射性樹脂に含まれる樹脂材料としては、特に、シリコーン樹脂
、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性の透光性樹脂であ
るのが好ましい。
枠体4は、その内壁面で発光素子1から側方へ出射した光を上方へ反射させて発光装置
の発光効率を向上させるための反射板として機能させることができる。
成できる材料を適用することが好ましい。枠体を透光性部材の充填時の堰として十分な高
さに形成するために、ペースト状すなわち高粘度(例えば、25℃のときの粘度が380
〜450Pa・s)の液状の材料が好ましい。このような材料として熱硬化性樹脂や熱可
塑性樹脂が挙げられ、具体的には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、BTレジン、PPA
、シリコーン樹脂等が挙げられる。また、枠体は、反射率を高くするために白色であるこ
とが好ましい。さらに枠体は、反射率をいっそう高くするために、前記樹脂材料に、発光
素子が発光した光を吸収し難く、かつ母材である当該樹脂に対して屈折率差の大きい光反
射材料(例えばTiO2,Al2O3,ZrO2,MgO,ZnO等)の粉末を、予め分散さ
せて形成してもよい。
層12を分離して形成することが可能な高さにすることが好ましい。また、枠体は、平面
視における幅(壁の厚み)を特に規定しない。
透光性部材は、発光ダイオード等を搭載した一般的な発光装置の封止に用いられる透光
性樹脂材料を適用することができ、具体的には、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア
樹脂等が挙げられる。また、透光性樹脂は、先に形成された枠体が堰になるので、比較的
低粘度の液状の樹脂材料(例えば、25℃のときの粘度が0.01〜5.0Pa・s)で
形成することができるため、小さな領域であっても充填を容易とすることができる。
ば蛍光体)を混合した場合、硬化するまでに波長変換物質が沈殿し易いので、基板8上に
載置された発光素子1の表面(上面)近傍に偏って波長変換物質が分布して、発光素子1
が発光した光が好適に波長変換される。また、これらの樹脂材料に、目的や用途に応じて
前記波長変換物質の他に、着色剤、光拡散剤、フィラー等を含有させてもよい。以下、透
光性部材に含有させる波長変換物質について説明する。
波長変換物質としては、少なくとも発光素子から出射された光によって励起されて、異
なる波長の発光をするものであればよい。例えば、
(i)アルミニウムガーネット系等のガーネット系蛍光体(例えば、セリウムで賦活され
たイットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)系蛍光体、セリウムで賦活された
ルテチウム・アルミニウム・ガーネット(LAG)系蛍光体等)、
(ii)ユウロピウム及び/又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム(C
aO−Al2O3−SiO2)系蛍光体、
(iii)ユウロピウムで賦活されたシリケート系((Sr,Ba)2SiO4)蛍光体、
(iv)β−SiAlON系蛍光体、
(v)CASN(CaAlSiN3:Eu)系又はSCASN系等の窒化物系蛍光体、
(vi)LnSi3N11系、LnSiAlON系等の希土類窒化物系蛍光体(Lnは希土
類元素)、
(vii)BaSi2O2N2:Eu系、Ba3Si6O12N2:Eu系等の酸窒化物系
蛍光体、
(viii)マンガンで賦活フッ化物錯体蛍光体(例えば、KSF系(K2SiF6:Mn)
蛍光体)、
(iX)CaS系(CaS:Eu)、SrGa2S4系(SrGa2S4:Eu)、SrA
l2O4系、ZnS系等の硫化物系蛍光体、
(X)クロロシリケート系蛍光体などが挙げられる。
的には、CdSe、コアシェル型のCdSxSe1−x/ZnS、GaP等のナノサイズ
の高分散粒子であるいわゆるナノクリスタル、量子ドット(Q−Dots)と称される発
光物質でもよい。量子ドット蛍光体は、不安定であるため、PMMA(ポリメタクリル酸
メチル)、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、これらのハイブリッド樹脂などで粒子の表面
を被覆又は安定化してもよい。
支持体は、発光素子1を載置し、少なくとも光反射部材2の成形後に除去されるもので
ある。これにより、発光装置をより小型化することができる。材料は特に限定されるもの
ではなくシート形状、板形状であればよい。
封止部材を構成する透光性部材としては、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポ
キシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、
メチルペンテン樹脂、ポリノルボルネン樹脂などの熱可塑性樹脂を用いることができる。
特に、耐光性、耐熱性に優れるシリコーン樹脂が好適である。
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限り任意のものとすることがで
きることは言うまでもない。
2 光反射部材
3 透光性部材
4 枠体
5 封止部材
6 レンズ部
7 鍔部
8 基板
9 配線
16 保護素子
18 端子電極
20 エアベント
21 電極
24 支持体
30 光学部材
100、200、300 発光装置
Claims (7)
- 基板と、
前記基板上に載置される発光素子と、
前記発光素子の側面を被覆し、前記発光素子の上面を露出し、かつ前記発光素子の上面とその上面が面一で配置された光反射部材と、
前記光反射部材上であって、前記上面の外周を取り囲むように形成された枠体と、
前記枠体内に配置された透光性部材と、
前記光反射部材、前記枠体及び前記透光性部材を被覆する透光性の封止部材と、を有し、
前記封止部材はレンズ部と、前記レンズ部の外周側に延出されてなる鍔部とを有し、前記レンズ部の下に前記透光性部材の外縁が配置され、前記枠体の一部が前記鍔部で被覆され、
前記封止部材、前記光反射部材及び前記基板の端面が面一である発光装置。 - 前記透光性部材は、波長変換物質を含有する請求項1に記載の発光装置。
- 前記光反射部材に保護素子が埋設されている請求項1又は2のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記発光素子は複数であり、隣接する前記発光素子間の間隔は、1〜300μmである請求項1〜3のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記基板はその下面に端子電極を有する請求項1〜4のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記透光性部材が拡散材を含有する請求項1〜5のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記透光性部材は、前記発光素子側に蛍光体が沈降されてなる請求項1〜6のいずれか1項に記載の発光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018026787A JP6521119B2 (ja) | 2018-02-19 | 2018-02-19 | 発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018026787A JP6521119B2 (ja) | 2018-02-19 | 2018-02-19 | 発光装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015177089A Division JP6337859B2 (ja) | 2015-09-08 | 2015-09-08 | 発光装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018088554A JP2018088554A (ja) | 2018-06-07 |
JP6521119B2 true JP6521119B2 (ja) | 2019-05-29 |
Family
ID=62493550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018026787A Active JP6521119B2 (ja) | 2018-02-19 | 2018-02-19 | 発光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6521119B2 (ja) |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3797636B2 (ja) * | 1997-02-21 | 2006-07-19 | シチズン電子株式会社 | 表面実装型発光ダイオード及びその製造方法 |
JP3690968B2 (ja) * | 1999-06-30 | 2005-08-31 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置及びその形成方法 |
JP5119917B2 (ja) * | 2007-12-28 | 2013-01-16 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
JP5224173B2 (ja) * | 2008-03-07 | 2013-07-03 | スタンレー電気株式会社 | 半導体発光装置 |
JP5278023B2 (ja) * | 2009-02-18 | 2013-09-04 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置の製造方法 |
JP5223726B2 (ja) * | 2009-02-27 | 2013-06-26 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
JP5689225B2 (ja) * | 2009-03-31 | 2015-03-25 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
JP5326837B2 (ja) * | 2009-06-08 | 2013-10-30 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
US20110049545A1 (en) * | 2009-09-02 | 2011-03-03 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Led package with phosphor plate and reflective substrate |
US8710525B2 (en) * | 2010-03-15 | 2014-04-29 | Nichia Corporation | Light emitting device |
JP5431259B2 (ja) * | 2010-06-30 | 2014-03-05 | シャープ株式会社 | 発光素子パッケージおよびその製造方法、発光素子アレイ、および表示装置 |
JP5772833B2 (ja) * | 2010-12-28 | 2015-09-02 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置及びその製造方法 |
JP5582048B2 (ja) * | 2011-01-28 | 2014-09-03 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
JP5840377B2 (ja) * | 2011-04-14 | 2016-01-06 | 日東電工株式会社 | 反射樹脂シートおよび発光ダイオード装置の製造方法 |
WO2014081042A1 (ja) * | 2012-11-26 | 2014-05-30 | シチズン電子株式会社 | 発光装置 |
JP6191214B2 (ja) * | 2013-04-19 | 2017-09-06 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
JP6303457B2 (ja) * | 2013-12-04 | 2018-04-04 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置およびその製造方法 |
JP6331389B2 (ja) * | 2013-12-27 | 2018-05-30 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
JP6244906B2 (ja) * | 2013-12-27 | 2017-12-13 | 日亜化学工業株式会社 | 半導体発光装置 |
-
2018
- 2018-02-19 JP JP2018026787A patent/JP6521119B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018088554A (ja) | 2018-06-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10615315B2 (en) | Light emitting device | |
US10636764B2 (en) | Light emitting device | |
US10763405B2 (en) | Light emitting device and method of manufacturing the same | |
JP6484982B2 (ja) | 発光装置の製造方法 | |
TWI712189B (zh) | 發光裝置及其製造方法 | |
JP6405697B2 (ja) | 発光装置 | |
JP6511757B2 (ja) | 発光装置 | |
JP6769248B2 (ja) | 発光装置 | |
JP6175952B2 (ja) | 発光装置 | |
JP6299423B2 (ja) | 発光装置の製造方法及び発光装置 | |
JP2019176081A (ja) | 発光装置およびその製造方法 | |
JP6511809B2 (ja) | 発光装置及びその実装方法、並びに光源装置の製造方法 | |
JP2018129434A (ja) | 発光装置 | |
JP6349953B2 (ja) | 発光装置の製造方法 | |
JP6521119B2 (ja) | 発光装置 | |
JP6592886B2 (ja) | 発光装置の製造方法 | |
JP6822455B2 (ja) | 発光装置 | |
JP7057528B2 (ja) | 発光装置 | |
JP6569217B2 (ja) | 発光装置 | |
JP2019134187A (ja) | 発光装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180418 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180418 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190220 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190402 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190415 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6521119 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |