JP7024410B2 - 半導体発光装置 - Google Patents
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Description
1.第1の実施形態(基板上に半導体発光素子と枠状の保持部材とが設けられ、この保持部材により波長変換素子が基板と空隙を介して保持された半導体発光装置の例)
2.第2の実施形態(基板が波長変換素子と接続されると共に遮熱構造を有する半導体発光装置の例)
3.変形例1(基板と波長変換素子とが接続される場合の他の例)
4.変形例2(半導体発光素子と波長変換素子との間にレンズを備えた例)
5.変形例3(半導体発光素子の封止部材がレンズ形状を有する例)
6.変形例4(波長変換素子の基材がレンズ形状を有する例)
7.変形例5(保持部材の他の形状例)
[構成]
図1は、本開示の第1の実施形態の半導体発光装置(半導体発光装置1)を上面側からみた構成(XY平面構成)を表したものである。図2は、図1のI-I線における断面構成(XZ断面構成)を表し、図3は、半導体発光装置1の側面の構成を表したものである。図4は、半導体発光装置1の他の側面(光出射側の面)の構成を表したものである。半導体発光装置1は、いわゆるリードフレーム一体型の半導体パッケージである。
この半導体発光装置1では、第1電極16A,13Aおよび第2電極16B,13Bを通じて、半導体発光素子10のカソードおよびアノードに所定の電圧が印加されると、活性層に電流が注入されて発光を生じる。この発光に基づく光(例えば青色光)が、半導体発光素子10の端面から基板11の主面と略平行な方向に出射され、波長変換素子17に入射する。波長変換素子17において、入射した青色光の一部が他の波長(例えば黄色光、または赤色光と緑色光)に変換される。これにより、波長変換素子17から出射する光は、例えば青色光と黄色光の混色(または、青色光と赤色光および緑色光との混色)により白色光となる。
図7は、本開示の第2の実施形態の半導体発光装置(半導体発光装置1A)を上面側からみた構成(XY平面構成)を表したものである。図8は、図7のII-II線における断面構成(XZ断面構成)を表したものであり、図9は、半導体発光装置1Aの側面(光出射側の面)の構成を表したものである。半導体発光装置1Aは、上記第1の実施の形態の半導体発光装置1と同様、リードフレーム一体型の半導体パッケージである。
図12は、変形例1に係る半導体発光装置を上面側からみた構成(XY平面構成)を表したものである。図13は、図12のIII-III線における断面構成(XZ断面構成)を表したものである。上記第2の実施の形態では、基板11Aの裏面側に、放熱部材21A,21Bを設けたが、これらのうち放熱部材21Bを設けないようにしてもよい。例えば、放熱部材21Aによる排熱が十分である場合、あるいは波長変換素子17での温度上昇を考慮しない場合等には、放熱部材21Aのみが配置されてもよい。また、基板11Aは、図示したように遮熱構造11Bを有していてもよいが、この遮熱構造11Bは設けられていなくともよい。
図14は、変形例2に係る半導体発光装置の要部の断面構成(XZ断面構成)を表したものである。本変形例では、上記第1の実施の形態の半導体発光装置1と同様の構成において、半導体発光素子10(詳細には、封止部材14)と波長変換素子17との間に、レンズ22が配置されている。
図15は、変形例3に係る半導体発光装置の要部の断面構成(XZ断面構成)を表したものである。本変形例では、上記第1の実施の形態の半導体発光装置1と同様の構成において、半導体発光素子10を覆って形成される封止部材(封止部材14A)の半導体発光素子10の光出射面に対向する部分が、レンズ形状14a1を有している。
図16は、変形例4に係る半導体発光装置の要部の断面構成(XZ断面構成)を表したものである。本変形例では、上記第1の実施の形態の半導体発光装置1と同様の構成において、波長変換素子(波長変換素子17A)がレンズ形状17a1を有している。
図17は、変形例5に係る半導体発光装置の上面側からみた構成(XY平面構成)を表したものである。上記実施の形態等では、保持部材15が半導体発光素子10の周囲に枠状に配置された構成を例示したが、保持部材15の構成はこれに限定されるものではない。例えば、本変形例の保持部材15D1,15D2のように、基板11上の選択的な領域にのみ配置されていてもよい。
(1)
基板と、
前記基板上に設けられると共に、前記基板の主面と略平行な方向に沿って光を出射する半導体発光素子と、
前記半導体発光素子の光出射側に配置されると共に、前記半導体発光素子から出射された光の一部を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発する波長変換素子と、
前記基板上に前記半導体発光素子を囲んで配置されると共に、前記半導体発光素子の光出射面に対向して面形状がコの字状となる開口を有し、前記開口の縁部に沿って前記波長変換素子を保持する保持部材と、
各々の一端が前記半導体発光素子と電気的に接続されると共に、他端が外部接続用の端子となる一対の電極と
を備え、
前記一対の電極は、前記半導体発光素子の前記光出射側とは反対側に設けられると共に、前記保持部材の一部を貫通して、かつ前記半導体発光素子の光出射方向と反対方向に向かって、外部に張り出している
半導体発光装置。
(2)
前記保持部材は、前記基板よりも熱伝導性の低い材料から構成されている
上記(1)に記載の半導体発光装置。
(3)
前記基板は金属から構成され、
前記保持部材は、非金属から構成されている
上記(2)に記載の半導体発光装置。
(4)
前記波長変換素子と前記基板との間に空隙を有する
上記(1)ないし(3)のうちのいずれか1つに記載の半導体発光装置。
(5)
前記波長変換素子は、前記基板に接続されている
上記(1)ないし(3)のうちのいずれか1つに記載の半導体発光装置。
(6)
前記基板は、前記半導体発光素子に対向する部分と、前記波長変換素子に接続される部分との間に1または複数の凹部を有する
上記(5)に記載の半導体発光装置。
(7)
前記基板は、前記半導体発光素子に対向する部分と、前記波長変換素子に接続される部分との間に1または複数の開口を有する
上記(5)に記載の半導体発光装置。
(8)
前記基板と接続されると共に、前記基板を間にして前記半導体発光素子に対向して配置された第1の放熱部材を更に備えた
上記(1)ないし(7)のうちのいずれか1つに記載の半導体発光装置。
(9)
前記波長変換素子に対向して配置された第2の放熱部材を更に備えた
上記(1)ないし(8)のうちのいずれか1つに記載の半導体発光装置。
(10)
前記半導体発光素子を覆って形成された封止部材を更に備えた
上記(1)ないし(9)のうちのいずれか1つに記載の半導体発光装置。
(11)
前記半導体発光素子と前記波長変換素子との間に、レンズを更に備えた
上記(1)ないし(10)のうちのいずれか1つに記載の半導体発光装置。
(12)
前記半導体発光素子を覆って形成された封止部材を更に備え、
前記封止部材のうちの前記半導体発光素子の光出射面に対向する部分がレンズ形状を有する
上記(1)ないし(11)のうちのいずれか1つに記載の半導体発光装置。
(13)
前記波長変換素子は、波長変換材料を保持する基材を有し、
前記基材の光入射側および光出射側のうちの一方または両方の面がレンズ形状を有する
上記(1)ないし(12)のうちのいずれか1つに記載の半導体発光装置。
(14)
前記半導体発光素子は、半導体レーザである
上記(1)ないし(13)のうちのいずれか1つに記載の半導体発光装置。
(15)
前記半導体発光素子から出射される光の放射角は、前記基板と平行な方向と前記基板に垂直な方向とにおいて異なっている
上記(1)ないし(14)のうちのいずれか1つに記載の半導体発光装置。
(16)
前記基板の面形状は、矩形状であり、
前記保持部材は、前記基板の周縁部に沿って設けられている
上記(1)ないし(15)のうちのいずれか1つに記載の半導体発光装置。
(17)
前記半導体発光素子は青色光を出射し、
前記波長変換素子は、前記青色光を励起光として、黄色光を発する蛍光体または赤色光と緑色光とを発する蛍光体を含む
上記(1)ないし(16)のうちのいずれか1つに記載の半導体発光装置。
Claims (17)
- 基板と、
前記基板上に設けられると共に、前記基板の主面と略平行な方向に沿って光を出射する半導体発光素子と、
前記半導体発光素子の光出射側に配置されると共に、前記半導体発光素子から出射された光の一部を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発する波長変換素子と、
前記基板上に前記半導体発光素子を囲んで配置されると共に、前記半導体発光素子の光出射面に対向して面形状がコの字状となる開口を有し、前記開口の縁部に沿って前記波長変換素子を保持する保持部材と、
各々の一端が前記半導体発光素子と電気的に接続されると共に、他端が外部接続用の端子となる一対の電極と
を備え、
前記一対の電極は、前記半導体発光素子の前記光出射側とは反対側に設けられると共に、前記保持部材の一部を貫通して、かつ前記半導体発光素子の光出射方向と反対方向に向かって、外部に張り出している
半導体発光装置。 - 前記保持部材は、前記基板よりも熱伝導性の低い材料から構成されている
請求項1に記載の半導体発光装置。 - 前記基板は金属から構成され、
前記保持部材は、非金属から構成されている
請求項2に記載の半導体発光装置。 - 前記波長変換素子と前記基板との間に空隙を有する
請求項1に記載の半導体発光装置。 - 前記波長変換素子は、前記基板に接続されている
請求項1に記載の半導体発光装置。 - 前記基板は、前記半導体発光素子に対向する部分と、前記波長変換素子に接続される部分との間に1または複数の凹部を有する
請求項5に記載の半導体発光装置。 - 前記基板は、前記半導体発光素子に対向する部分と、前記波長変換素子に接続される部分との間に1または複数の開口を有する
請求項5に記載の半導体発光装置。 - 前記基板と接続されると共に、前記基板を間にして前記半導体発光素子に対向して配置された第1の放熱部材を更に備えた
請求項1に記載の半導体発光装置。 - 前記波長変換素子に対向して配置された第2の放熱部材を更に備えた
請求項1に記載の半導体発光装置。 - 前記半導体発光素子を覆って形成された封止部材を更に備えた
請求項1に記載の半導体発光装置。 - 前記半導体発光素子と前記波長変換素子との間に、レンズを更に備えた
請求項1に記載の半導体発光装置。 - 前記半導体発光素子を覆って形成された封止部材を更に備え、
前記封止部材のうちの前記半導体発光素子の光出射面に対向する部分がレンズ形状を有する
請求項1に記載の半導体発光装置。 - 前記波長変換素子は、波長変換材料を保持する基材を有し、
前記基材の光入射側および光出射側のうちの一方または両方の面がレンズ形状を有する
請求項1に記載の半導体発光装置。 - 前記半導体発光素子は、半導体レーザである
請求項1に記載の半導体発光装置。 - 前記半導体発光素子から出射される光の放射角は、前記基板と平行な方向と前記基板に垂直な方向とにおいて異なっている
請求項1に記載の半導体発光装置。 - 前記基板の面形状は、矩形状であり、
前記保持部材は、前記基板の周縁部に沿って設けられている
請求項1に記載の半導体発光装置。 - 前記半導体発光素子は青色光を出射し、
前記波長変換素子は、前記青色光を励起光として、黄色光を発する蛍光体または赤色光と緑色光とを発する蛍光体を含む
請求項1に記載の半導体発光装置。
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