以下、本開示の実施形態について適宜図面を参照して説明する。但し、以下に説明する発光装置は、本開示の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本開示を以下のものに限定しない。また、一つの実施形態において説明する内容は、他の実施形態及び変形例にも適用可能である。さらに、図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。
以下の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素は共通の参照符号で示し、説明を省略することがある。あるいは、説明で参照しない構成要素に参照符号を付さない場合がある。以下の説明では、特定の方向または位置を示す用語(例えば、「上」、「下」、「右」、「左」およびそれらの用語を含む別の用語)を用いる場合がある。しかしながら、それらの用語は、参照した図面における相対的な方向または位置をわかり易さのために用いているに過ぎない。参照した図面における「上」、「下」等の用語による相対的な方向または位置の関係が同一であれば、本開示以外の図面、実際の製品、製造装置等において、参照した図面と同一の配置でなくてもよい。本開示において「平行」とは、特に他の言及がない限り、2つの直線、辺、面等が0°から±5°程度の範囲にある場合を含む。また、本開示において「垂直」または「直交」とは、特に他の言及がない限り、2つの直線、辺、面等が90°から±5°程度の範囲にある場合を含む。
軸を参照して方向を説明する場合において、基準に対して軸の+方向であるのか-方向であるのかが重要である場合には、軸の+と-とを区別し説明する。従って、x軸における+側に向かう方向を「+x方向」、x軸における-側に向かう方向を「―x方向」と呼ぶ。同様に、y軸、z軸における+側に向かう方向を「+y方向」、「+z方向」と呼び、y軸、z軸における-側に向かう方向を「―y方向」、「―z方向」と呼ぶ。一方、いずれの軸に沿った方向であるかが重要であり、軸の+方向であるのか-方向であるのかを問わない場合には、単に「軸方向」と説明する。また、x軸およびy軸を含む平面を「xy面」、x軸およびz軸を含む平面を「xz面」、y軸およびz軸を含む平面を「yz面」と呼ぶ。
(第1の実施形態)
図1は、本開示による第1の実施形態の発光装置1000の概略斜視図である。
図1には、互いに直交するx軸、y軸およびz軸を示す矢印があわせて示されている。本開示の他の図面においてもこれらの方向を示す矢印を図示することがある。図1に例示する構成において、発光装置1000の上面視における外形は、概ね矩形形状を有している。矩形形状の外形の各辺は、図中に示すx軸またはy軸に平行である。z軸は、x軸およびy軸に垂直である。なお、発光装置1000の上面視における外形は矩形状でなくてもよい。
図2Aは、発光装置1000をy軸方向から見たときの概略側面図であり、図2Bは、発光装置1000をx軸方向から見たときの概略側面図である。図2Cは、発光装置1000の概略上面図である。図2Dおよび図2Eは、それぞれ、図2Cに示す2D-2D線および2E-2E線における概略断面図である。
図2C~図2Eに示すように、発光装置1000は、樹脂パッケージ100と、複数の発光素子50と、複数の反射性部材150と、複数のレンズ部70を含むモールド樹脂部60とを備える。
樹脂パッケージ100は、複数のリード11a~13bおよび樹脂部材を含む。本実施形態では、樹脂部材は、例えば、暗色系樹脂で構成された暗色系樹脂部材40である。樹脂部材は、全体が暗色系の樹脂から構成されていてもよい。また、樹脂部材は、平面視において、少なくとも樹脂パッケージ100の主面100aに露出した部分が暗色系の樹脂から構成されていてもよい。樹脂パッケージ100は、第1凹部21、第2凹部22および第3凹部23を含む複数の凹部20を有している。各凹部20は、複数のリード11a~13bおよび暗色系樹脂部材40により規定されている。各凹部20の内上面は、複数のリード11a~13bのいずれかの一部が露出した露出領域30を含む。
複数の発光素子50のそれぞれは、対応する1つの凹部20に露出した露出領域30に配置されている。複数の発光素子50は、第1凹部21に配置された第1発光素子51と、第2凹部22に配置された第2発光素子52と、第3凹部23に配置された第3発光素子53と、を含む。
複数の反射性部材150のそれぞれは、対応する1つの凹部20内に配置されている。平面視において、各反射性部材150は、凹部20内の発光素子50の周辺に位置する。
複数のレンズ部70は、第1発光素子51、第2発光素子52および第3発光素子53の上方(光の出射側、+z方向)にそれぞれ位置する第1レンズ部71、第2レンズ部72および第3レンズ部73を含む。複数のレンズ部70のそれぞれは、樹脂パッケージ100の主面100a側から上方に突出した凸形状を有する。
本実施形態では、各発光素子50の出射側にはレンズ部70が設けられている。これにより、高い効率で正面方向(+z方向)に光を取り出すことができるので、高輝度の発光装置1000が得られる。また、z軸方向から見た平面視において、発光素子50の周辺に反射性部材150を配置することで、発光素子50の発光を点光源化できる。点光源化とは、発光素子50の側面から出射される光が10%以下の状態になっていることを指す。これにより、レンズ部70のサイズを小さくできるので、発光装置1000の小型化が可能となる。
図2Cに示すように、z軸方向から見た平面視において、各レンズ部70の最大幅は、例えば、対応する凹部20の内上面の最大幅よりも小さい。つまり、平面視において、第1レンズ部71の最大幅は、第1凹部21の内上面の最大幅よりも小さい。同様に、第2レンズ部72の最大幅は、第2凹部22の内上面の最大幅よりも小さく、第3レンズ部73の最大幅は、第3凹部23の内上面の最大幅よりも小さい。本明細書では、「レンズ部」は、光学機能を有する凸状の部分であり、「レンズ部の最大幅」は、平面視において、レンズ部の光軸(中心)を通る最大長さである。図2Cにおいて、レンズ部70の光軸の位置を中央点C1で示している。レンズ部70の平面視における中央点C1は、平面視においてレンズ部70が画定する図形、すなわち、レンズ部70の外形が画定する図形(図2E中に一点鎖線で示したレンズ部70の底面に相当する仮想面の図形)の中心である。例えば、図示するように、レンズ部の平面形状が楕円形である場合、最大幅は、楕円の長軸の長さWLである。レンズ部の平面形状が円形であれば、円の直径が最大幅となる。
また、図2Eに示すように、第1レンズ部71の頂点T1と第1レンズ部71の平面視における中央点C1とを結ぶ線71L(ここでは光軸と一致)を含む断面のうち、第1レンズ部71の幅が最小となる第1断面において、第1レンズ部71の幅(この例では長さWS)は、第1発光素子51の幅(この例では長さw1)の5倍以下であってもよい。同様に、第2レンズ部72の頂点T2と第2レンズ部72の平面視における中央点C2とを結ぶ線72Lを含む断面のうち、第2レンズ部72の幅が最小となる第2断面において、第2レンズ部72の幅は、第2発光素子52の幅の5倍以下であってもよい。第3レンズ部73の頂点T3と第3レンズ部73の平面視における中央点C3とを結ぶ線73Lを含む断面のうち、第3レンズ部73の幅が最小となる第3断面において、第3レンズ部73の幅は、第3発光素子53の幅の5倍以下である。第1レンズ部71~第3レンズ部73が平面視で楕円形または円形である場合には、上記中央点C1~C3は、楕円形または円形の中心である。この例では、第1断面~第3断面は、いずれも、図2Eに示される断面(yz面に平行な断面)である。図2Eにおいて、レンズ部70の平面視における中央点C1は、後述するベース部61のz軸方向の高さと同じ高さで示されている。例えば、レンズ部70が平面視で楕円形である場合には、楕円形の短軸を含む断面において、レンズ部70の幅(すなわち楕円形の短軸の長さWS)が、発光素子50の幅の5倍以下であればよい。レンズ部70が平面視で円形である場合には、円形の直径を含むいずれかの断面において、レンズ部70の幅(すなわち円の直径の長さ)が、発光素子50の幅の5倍以下であればよい。また、各レンズ部70の頂点から発光素子50の上面までのz軸方向における高さは、例えば0.9mm程度である。
本実施形態では、x軸方向およびy軸方向のうちの一方の方向(ここではy軸方向)からの側面視において、第1発光素子51と第2発光素子52と第3発光素子53のうちの少なくとも2つが互いに重なっている。y軸方向に直交するx軸方向からの側面視において、各レンズ部70の最大幅は、対応する発光素子50の最大幅の5倍以下であってもよい。また、発光装置1000を平面視で見たときに、側面視で少なくとも2つの発光素子50が重なっている方向(ここではy軸方向)の各レンズ部70の最大幅が、対応する発光素子50の最大幅の5倍以下であってもよい。このような構成により、発光装置1000をさらに小型化できる。
なお、「平面視」は、+z軸方向から見た平面視をいう。「上面視」は、+z軸方向から見た上面視をいう。「側面視」は、平面視における発光装置の外形のいずれかの側面に直交する方向から見た側面視をいう。「側面視において、少なくとも2つの発光素子が互い重なる」とは、これらの発光素子が完全に重なる場合だけでなく、部分的に重なる場合も含み得る。例えば、側面視において、ある発光素子の中心が、他の発光素子に重なっている場合も含む。なお、側面視における各発光素子のサイズや形状は、全て同じでもよいし、互いに異なっていてもよい。
図示する例では、y軸方向からの側面視において、3つの発光素子50が互いに重なっている。各レンズ部70は、x軸方向に長軸、y軸方向に短軸を有する楕円形の平面形状を有するので、x軸方向からの側面視における各レンズ部70の最大幅は、楕円形の短軸の長さWSである。各発光素子50は、x軸およびy軸に平行な辺を有する矩形の平面形状を有するので、x軸方向からの側面視における各発光素子50の最大幅は、矩形のy軸に平行な辺の長さw1である。この場合、レンズ部70における短軸の長さWSが、発光素子50の辺の長さw1の5倍以下であってもよい。
以下、各構成要素を詳細に説明する。
[樹脂パッケージ100]
本実施形態では、樹脂パッケージ100は、表面実装型のパッケージである。
図2Fは、発光素子50が形成された樹脂パッケージ100を示す概略上面図であり、発光装置1000からモールド樹脂部60および反射性部材150を取り除いた構造を示す。図2Gは、図2Fに示す2G-2G線における概略断面図である。
図2Fおよび図2Gに示すように、樹脂パッケージ100は、主面100aと、主面100aの反対側の裏面100bと、主面100aと裏面100bとの間に位置する側部100c~100fとを有する。側部100c~100fは、それぞれ、+y側、-y側、+x側および-x側に位置する。樹脂パッケージ100の裏面100bは、発光装置1000を実装基板に固定する際の、リード11a~13bのそれぞれの実装面を含む。裏面100bは、xy面に平行である。リード11a~13bの実装面は、xy平面に平行であってもよい。
樹脂パッケージ100は、複数のリード11a~13bと、複数のリード11a~13bの少なくとも一部を固定する暗色系樹脂部材40と、を含む。暗色系樹脂部材40は、複数のリード11a~13bと一体的に形成されている。
図示する構成では、上面視における樹脂パッケージ100の主面100aの形状は四角形である。主面100aの四角形の各辺は、x軸またはy軸に平行である。なお、上面視における主面100aの形状は、四角形以外の形状を有していてもよく、例えば、略三角形、略四角形、略五角形、略六角形又は他の多角形形状や円形形状や楕円形状等の曲線を有する形状を有していてもよい。
[凹部20]
図2Fおよび図2Gに示すように、複数の凹部20のそれぞれは、内上面20aと、内上面20aを取り囲む内側面20cによって画定されている。凹部20の内上面20aは、上向きの面(+z側を向いた面)である。内上面20aは、例えば凹部20の底面(内上面)である。各凹部20の内上面20aは、平面視において、内上面20aよりも上方に位置し、かつ、暗色系樹脂部材40からなる面または稜線によって取り囲まれている。この例では、平面視において、各凹部20の内上面20aは、後述する第2樹脂部42の上面によって取り囲まれている。
各凹部20の内上面20aには、複数のリード11a~13bのいずれかの一部と、暗色系樹脂部材40と、が露出している。凹部20の内側面20cは、例えば、暗色系樹脂部材40から構成されている。第1凹部21の内側面21c(ここでは側面s1、s2)は、第1凹部21の内上面21aに垂直であってもよいし、内上面21aの鉛直面に対して傾斜していてもよい。
図2Gに示すように、各凹部20の内上面20aは、対応する発光素子50を配置する素子載置領域drを含む。各凹部20の内上面20aは、発光素子50とリード11a~13bのいずれかとを電気的に接続するためのワイヤが接合される接続領域wr1、wr2をさらに含んでいてもよい。
図2Fに示すように、本実施形態では、複数の凹部20は、第1凹部21、第2凹部22および第3凹部23を含む。図示する例では、第1凹部21~第3凹部23は、平面視において、一方向(この例ではy軸方向)に配列されている。各凹部20の平面形状は、x軸方向に長い長円形である。なお、各凹部20の配置や平面形状は図示する例に限定されない。凹部20は、例えば楕円形、長方形などの矩形などであってもよい。
各凹部20の内上面20aは、一方向に長い形状を有することが好ましい。各内上面20aの長手方向(この例ではx軸方向)の幅PLは、短手方向(この例ではy軸方向)の幅PSの例えば1.5倍以上であってもよい。なお、内上面20aの平面形状が長円形や楕円形である場合、長手方向の幅PLが、その内上面20aの最大幅となる。第1凹部21~第3凹部23のそれぞれの内上面20aの長手方向の幅は、各内上面20aの長手方向における第1レンズ部71~第3レンズ部73のそれぞれの最大幅よりも大きく、かつ、第1凹部21~第3凹部23のそれぞれの内上面20aの短手方向の幅は、各内上面20aの短手方向における第1レンズ部71~第3レンズ部73のそれぞれの最大幅よりも小さい。ここでは、長手方向の幅PLは、凹部20における長円形状の内上面20aの中心を通り、かつ、x軸に平行な直線のうち、最も長くなる幅である。また、短手方向の幅PSは、凹部20の内上面20aの中心を通り、かつ、y軸に平行な直線のうち、最も長くなる幅をいう。
凹部20の内上面20aの形状を、一方向(ここではx軸方向)に長くすることで、発光素子50の+x側および-x側に接続領域wr1、wr2やノズル配置領域を確保しつつ、発光素子50の浮きを低減できる。凹部20の内上面20aの形状を、一方向(ここではx軸方向)に長くすることで、凹部20内に、反射性部材150の塗布に使用するノズルを配置するための領域(後述する「ノズル配置領域」)を確保できる。また、凹部20内に、ワイヤボンディングのための接続領域wr1、wr2を配置することが可能になる。さらに、凹部20の内上面20aの短手方向の幅PSを小さく抑えることで、反射性部材150の体積(塗布面積)を低減できる。反射性部材150の体積が大きいと、モールド樹脂部60を成形する際の硬化工程において、発光素子50にかかる応力が大きくなり、リード表面から発光素子50が浮くおそれがある。そのため、凹部20の短手方向(ここではy軸方向)の幅PSを凹部20の長手方向(ここではx軸方向)に対して小さくすることで、反射性部材150のうち発光素子50の+y側および-y側に位置する部分の体積を小さくできるので、モールド樹脂部60の成形時に反射性部材150から発光素子50にかかる応力を低減できる。
平面視において、各凹部20の内上面20aの長手方向の幅PLは、その凹部20の長手方向に沿った発光素子50の最大幅の例えば3倍以上であってもよい。これにより、より容易に凹部20内にワイヤを接続したり、反射性部材150を塗布したりすることができる。発光装置1000の小型化の観点から、各凹部20の内上面20aの長手方向(この例ではx軸方向)の幅PLは、発光素子50の最大幅の例えば10倍以下であってもよい。一方、凹部20の内上面20aの短手方向(この例ではy軸方向)の最大幅は、凹部20の短手方向に沿った発光素子50の最大幅の例えば1.3倍以上2倍以下であってもよい。1.3倍以上であれば、発光素子50の+y側や-y側にも所定の厚さで反射性部材150を配置できる。2倍以下であれば、上述したような反射性部材150に起因する発光素子50の浮きをより効果的に低減できる。
各凹部20の深さは、特に限定しないが、発光素子50の厚さよりも大きいことが好ましい。各凹部20の深さは、凹部20の内上面20aに露出したリードの表面から、凹部20の内側面20cの最上部までのz軸方向に沿った距離である。凹部20の深さは、例えば0.1mm以上0.25mm以下(発光素子50の厚さの1倍以上2.5倍以下)であってもよい。
[リード11a~13b]
複数のリード11a~13bは、それぞれ、導電性を有し、対応する発光素子50に給電するための電極として機能する。
図2Gに例示した構成では、複数のリード11a、11bのそれぞれは、樹脂パッケージ100の主面100a側に位置する部分91と、樹脂パッケージ100の裏面100b側に位置する部分92と、これらの部分91、92の間に位置し、かつ、樹脂パッケージ100の側部(ここでは側部100e、100f)に沿って延びる部分93と、を有するように折り曲げられている。リード11a、11bの部分92の少なくとも一部は、樹脂パッケージ100の裏面100bに露出しており、発光装置1000を実装基板に固定する際の実装面となる。リード11a、11bの実装面は、暗色系樹脂部材40の最下面と面一であってもよい。面一であることで、発光装置を実装基板へ実装する際の傾きを抑えることができるからである。なお、他のリード12a、12b、13a、13bも、図2Gに示すリード11a、11bと同様の構造を有し得る。
図2Fに示すように、本実施形態では、リード11aおよびリード11bは第1リード対を構成し、リード12aおよびリード12bは第2リード対を構成し、リード13aおよびリード13bは第3リード対を構成している。
樹脂パッケージ100の主面100aにおいて、第1リード対、第2リード対および第3リード対は、y軸方向に配列されている。主面100aにおいて、各リード対を構成する2つのリードの端部は、互いに離隔して、対向して配置されている。
第1リード対~第3リード対の一方のリード11a、12a、13aには、それぞれ、発光素子50が配置される。樹脂パッケージ100の主面100aにおいて、リード11a、12a、13aは、他方のリード11b、12b、13bよりも長くてもよい。これにより、例えば、樹脂パッケージ100の主面100aが多角形(例えば四角形)の平面形状を有する場合、平面視において、多角形の1つの辺の中央点と、平面視において主面100aの略中央に位置する点とを結ぶ直線上(またはその直線の近傍)に、発光素子50を配置することが可能になる。この例では、主面100aの平面形状は矩形であり、平面視において、矩形のx軸に平行な2辺のそれぞれの中央点を通る直線上に発光素子50が配置されている。
第1リード対~第3リード対の一方のリード11a、12a、13aは、それぞれ、第1凹部21~第3凹部23の内上面20aに露出領域30aを有する。各露出領域30aは、対応する発光素子50を配置する素子載置領域drと、第1接続領域wr1とを含む。第1リード対~第3リード対の他方のリード11b、12b、13bは、第1凹部21~第3凹部23の内上面20aに露出領域30bを有する。各露出領域30bは、第2接続領域wr2を含む。第1接続領域wr1および第2接続領域wr2は、ワイヤによって、対応する発光素子50に正負電極に電気的に接続される領域である。各凹部20内において、素子載置領域drは、平面視において、第1接続領域wr1および第2接続領域wr2の間に位置してもよい。
リード11a~13bは、基材および基材の表面を被覆する金属層によって構成されていてもよい。基材は、例えば、銅、アルミニウム、金、銀、鉄、ニッケル、又はこれらの合金、燐青銅、鉄入り銅などの金属を含む。これらは単層であってもよいし、積層構造(例えば、クラッド材)であってもよい。基材には銅を用いてもよい。金属層は、例えばメッキ層である。金属層は、例えば、銀、アルミニウム、ニッケル、パラジウム、ロジウム、金、銅、又はこれらの合金などを含む。リード11a~13bがこのような金属層を有することにより、光反射性及び/又は後述する金属ワイヤ等との接合性を高めることができる。例えば、基材である銅合金の表面に、銀メッキ層を有するリードを用いてもよい。
[暗色系樹脂部材40]
暗色系樹脂部材40は、発光素子50と外部とを電気的に遮断させるために絶縁性を有する。暗色系樹脂部材40のうち少なくとも樹脂パッケージ100の主面100a側、すなわち発光観測面側に位置する部分の色は、黒、灰色などの暗色系であることが好ましい。例えば、暗色系樹脂部材40は、暗色系に着色されていてもよい。または、暗色系樹脂部材40は、白色系樹脂に暗色系のインクが印刷されたものでもよい。あるいは、暗色系樹脂部材40は、暗色系樹脂と白色系樹脂との2色で成形されていてもよい。これにより、外光等が樹脂パッケージ100の主面100aにおいて、反射しにくくすることができる。よって、発光装置1000のコントラストを向上させることできる。なお、本明細書における「暗色系」とはマンセル表色系(20色相)において、明度4.0以下の色を指す。色相については、特に限定されず、彩度は必要に応じて任意に決定することができる。好ましくは、明度4.0以下かつ彩度4.0以下である。
図2Fおよび図2Gに示す例では、主面100aにおいて、暗色系樹脂部材40は、各凹部20の内上面に露出した第1樹脂部41と、各凹部20の内上面を包囲する第2樹脂部42とを有する。第2樹脂部42の上面は、第1樹脂部41の上面よりも上方(+z方向)に位置する。第2樹脂部42は、凹部20を包囲する壁であり、第2樹脂部42からなる壁の内壁が、凹部20の内側面20cであってもよい。主面100aにおいて、暗色系樹脂部材40は、第2樹脂部42よりも外側に位置する第3樹脂部43をさらに含んでもよい。第3樹脂部43の上面は、第2樹脂部42よりも下方(-z方向)に位置する。第3樹脂部43は、隣接する2つの凹部20の間に位置する溝44を有してもよい。溝44は、樹脂パッケージ100の側部100eから側部100fまでx軸方向に延びている。第3樹脂部43の上面のうち溝44以外の部分は、第1樹脂部41よりも上方に位置し、溝44の内上面は、第1樹脂部41よりも下方に位置してもよい。溝44によって、モールド樹脂部60と暗色系樹脂部材40との密着性を高めることができる。
暗色系樹脂部材40は、隣接する2つの凹部20の間に位置し、かつ、樹脂パッケージ100をz軸方向に貫通する孔45を有してもよい。この例では、平面視において、第1凹部21と第2凹部22との間、および、第2凹部22と第3凹部23との間に、それぞれ、2つずつ孔45が配置されている。この例では、孔45の平面形状は円形であるが、楕円形や矩形であってもよい。
樹脂パッケージ100の側部において、暗色系樹脂部材40は、上向きの(つまり+z方向を向いた)段差を有してもよい。暗色系樹脂部材40の段差によって、モールド樹脂部60を成形時に使用する金型を支持することができる(図12F参照)。段差を有することで、金型と樹脂パッケージ100との間に隙間が形成されることによっておこる樹脂漏れ等の不良を低減することができる。この例では、樹脂パッケージ100は、側部100cの+x側の端部から、側部100eを経由して側部100dの+x側の端部まで延びる段差面st1と、側部100cの-x側の端部から、側部100fを経由して側部100dの-x側の端部まで延びる段差面st2とを有する。本明細書では、断面視で階段状の外側面において、階段の踏面に相当する面を「段差面」と呼ぶ。側部100c、100dの中央部分には段差面が形成されていない。このため、上面視において、樹脂パッケージ100は、側部100cおよび側部100dの中央に切り欠き部を有する。
暗色系樹脂部材40は、複数のリード11a~13bの少なくとも一部を保持することの可能な形状を有していればよく、図示した形状に限定されない。好ましくは、暗色系樹脂部材40は、複数のリード11a~13b(ここでは、3対のリード)を一体的に固定する。暗色系樹脂部材40によってリード11a~13bを強固に固定することで、トランスファー成形法によってモールド樹脂部60を形成する際に、リード11a~13bの振動を低減できる。
暗色系樹脂部材40の材料として、熱膨張率が小さく、かつ、モールド樹脂部60との接着性に優れた材料を選択してもよい。暗色系樹脂部材40の熱膨張率は、モールド樹脂部60の熱膨張率と略等しくてもよいし、発光素子50からの熱の影響を考慮して、モールド樹脂部60の熱膨張率よりも小さくてもよい。
暗色系樹脂部材40は、例えば、熱可塑性樹脂を用いて形成することができる。熱可塑性樹脂として、芳香族ポリアミド系樹脂、ポリフタルアミド樹脂(PPA)、サルホン系樹脂、ポリアミドイミド樹脂(PAI)、ポリケトン樹脂(PK)、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、液晶ポリマー(LCP)、ABS樹脂、PBT樹脂等の熱可塑性樹脂などを用いることができる。なお、これらの熱可塑性樹脂にガラス繊維を含有させたものを熱可塑性材料として使用しても構わない。このようにガラス繊維を含有させることにより、高剛性を有し、高強度な樹脂パッケージを形成することが可能である。なお、本明細書において熱可塑性樹脂とは、加熱すると軟化さらには液状化し、冷却すると固化する線状の高分子構造を有する物質をいう。このような熱可塑性樹脂として、たとえばスチレン系、アクリル系、セルロース系、ポリエチレン系、ビニル系、ポリアミド系、フッ(弗)化炭素系の樹脂などがある。
あるいは、暗色系樹脂部材40は、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いて形成されたものでもよい。
暗色系樹脂部材40の樹脂材料には、暗色系に着色させる着色剤が添加されていてもよい。着色剤として、種々の染料や顔料が好適に用いられる。具体的には、Cr2O3、MnO2、Fe2O3、カーボンブラックなどが挙げられる。着色剤の添加量は、母材となる樹脂材料に対して、例えば、0.3%以上1.5%以下、好ましくは0.5%以上1.0%以下であってもよい。一例として、熱可塑性樹脂材料として、例えば、ポリフタルアミド(PPA)にカーボン等の暗色系の粒子を少量添加したものを用いてもよい。
[反射性部材150]
図2C~図2Eに示すように、反射性部材150は、第1凹部21内に配置された第1反射性部材151と、第2凹部22内に配置された第2反射性部材152と、第3凹部23内に配置された第3反射性部材153とを含む。
反射性部材150は、各凹部20内において、各発光素子50の周辺に配置される。反射性部材150は、発光素子50の側面から発せられる光を反射して、発光素子50の上方に導光する。これにより、発光素子50から発せられる光の利用効率を向上させることができる。
本明細書において、「反射性部材が発光素子の周辺に位置する」とは、平面視において、反射性部材150が、発光素子50の側面に近接して位置する場合を含む。反射性部材150は発光素子50の側面に直接接していてもよいし、接していなくてもよい。好ましくは、反射性部材150は、発光素子50の側面に接する。反射性部材150は、平面視において、発光素子50の側面を包囲していることがより好ましい。反射性部材150は、発光素子50の側面全てを覆っていることがさらに好ましい。発光素子50の側面全て(この例では、+x、―x、+y、―y側に位置する4つの側部全て)に反射性部材150が接していることにより、発光素子50から出射した光の、±x方向および±y方向への光漏れをより効果的に低減できる。
図2C~図2Eに示す例では、反射性部材150は、平面視において、凹部20の内上面20aのうち、発光素子50が配置された領域以外の領域全体に配置されていている。例えば、平面視において、反射性部材150の配置領域全体は、対応するレンズ部70の外側に位置している。反射性部材150は、凹部20の内側面20cに接していてもよい。
反射性部材150は、凹部20の内上面20aと発光素子50の下面との間にも配置され得る。例えば、凹部20内に反射性部材(例えば光反射性物質を含む樹脂)150を予め塗布し、その上に発光素子50を配置してもよい。これにより、発光素子50から出射した光の-z方向への光漏れをより効果的に低減できる。また、発光素子50を主面100aに接合するためのダイボンド樹脂が不要になる。
樹脂パッケージ100の主面100aにおいて、凹部20の外側に位置する領域(例えば第2樹脂部42および第3樹脂部43)の上には、反射性部材150が配置されていないことが好ましい。
平面視において、発光素子50の側面を覆う反射性部材150の、発光素子50の側面から反射性部材150の周縁までの、発光素子50の当該側面の法線方向に沿った長さtは、10μm以上、例えば50μm程度であってもよいし、100μm程度であってもよい。平面視において、発光素子50が矩形である場合、反射性部材150のうち、発光素子50の互いに向かい合う2つの辺の両側に位置する部分の上記長さtは同程度であることが好ましい。
例えば、図2Hに示すように、発光素子50が、x軸に平行な2つの側面50s1、50s2と、y軸に平行な2つの側面50s3、50s4を有する場合、反射性部材150のうち、第1発光素子51の側面50s1、50s2を覆う部分の長さt1、t2は同じであってもよい。同様に、反射性部材150のうち、発光素子50の側面50s3、50s4を覆う部分の長さt3、t4は同じであってもよい。長さt3、t4が同じであれば、反射性部材150によって、発光素子50の+x側の側面50s3およびーx側の側面50s4からの光漏れを同程度に抑えることができ、長さt1、t2が同じであれば、発光素子50のーy側の側面50s1および+y側の側面50s2からの光漏れを同程度に抑えることができる。このため、反射性部材150が配光に与える影響を抑えることができる。長さt1~t4が例えば50μm以下である場合に、上記のように長さt1~t4を設定することで、より効果的に配光への影響を低減できる。また、長さt1、t2が同じであり、かつ、長さt3、t4が同じであれば、反射性部材150へ熱が加わった際に、発光素子50にかかる応力の非対称性を低減することができる。ここでいう「応力の非対称性」は、発光素子50の±x側50s3、50s4に位置する2つの側面の一方のみに大きい応力がかかったり、±y側に位置する2つの側面50s1、50s2の一方のみに大きい応力がかかったりすることをいう。応力の非対称性が低減される結果、リード11a、12a、13aからの反射性部材150や発光素子50の浮きを低減することができる。例えば、長さt1~t4が50μm以上である場合に、上記のように長さt1~t4を設定することで、より効果的に発光素子50等の浮きが低減され得る。図2Dおよび図2Eに示すように、発光素子50の中心線を通り、かつ、xz面またはyz面に平行な断面視において、各発光素子50の両側に位置する反射性部材150の形状は、発光素子50の中心線に対して概ね線対称であることが好ましい。反射性部材150の形状が線対称であることで、後述するプリコート樹脂180の厚さを均一にすることができる。
なお、反射性部材150は、発光素子50の側面に近接して配置されていればよく、凹部20の内上面全体に配置されていなくてもよい。例えば、図3Aおよび図3Bに例示するように、側面が反射性部材150で覆われた発光素子50aを準備し、発光素子50aを凹部20の内上面20aに配置してもよい。あるいは、後述するように、凹部20内に、反射性部材150の位置を制御するための樹脂壁を設けてもよい。これにより、凹部20の内上面20aのうち反射性部材150が配置される領域の面積を小さくできる。例えば、各反射性部材150の配置領域全体は、対応するレンズ部70の内側に位置してもよい。具体的には、平面視において、第1反射性部材151は第1レンズ部71の内側に位置し、第2反射性部材152は第2レンズ部72の内側に位置し、第3反射性部材153は第3レンズ部73の内側に位置してもよい。
反射性部材150は、例えば、反射性樹脂であってもよい。反射性樹脂は、母材となる樹脂と、樹脂に分散した光反射性物質とを含む。母材として、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、これらを混合した樹脂、または、ガラスなどの透光性材料を用いることができる。耐光性および成形容易性の観点からは、母材としてシリコーン樹脂を選択することが好ましい。
光反射性物質としては、酸化チタン、酸化珪素、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、イットリア安定化ジルコニア、チタン酸カリウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライトなどを用いることができる。本実施形態では、例えば、酸化チタンを用いる。反射性部材150における光反射性物質の濃度は、10重量%以上70重量%以下が好ましい。反射性部材150は、光反射性物質として酸化チタンを含むことが好ましい。また、反射性部材150は、母材の樹脂の熱による膨張収縮を低減するために、ガラスフィラー等を含んでもよい。ガラスフィラーの濃度は、0重量%より大きく30重量%より小さいことが好ましい。なお、光反射性物質、ガラスフィラー等の濃度はこれに限定しない。
反射性部材150は、発光素子50から発せられる光を反射するものであればよい。反射性部材150は、発光素子50から発せられる光に対する反射率が80%以上である材料から形成されていることが好ましい。なお、反射性部材150は、発光素子50から発せられる光を遮るものであってもよい。例えば、反射性部材150として、金属からなる単層または多層膜、または2種以上の誘電体を複数積層させた多層膜(誘電体多層膜)を用いることができる。誘電体多層膜として、例えばDBR(distributed Bragg reflector:分布ブラッグ反射)膜を用いてもよい。
[発光素子50]
発光素子50は、半導体レーザー、発光ダイオード等の半導体発光素子である。各発光素子50の発光波長は任意に選択し得る。
発光素子50の平面視における形状は、例えば矩形や六角形である。発光素子50のサイズに特に制限はない。発光素子50の縦及び横の長さは、例えば0.1mm以上1mm以下である。例えば、発光素子50は、平面視において、一辺が320μmの正方形状を有する。
本実施形態では、複数の発光素子50は、第1光を発する第1発光素子51と、第1光よりも短波長側の第2光を発する第2発光素子52と、第2光よりも短波長側の第3光を発する第3発光素子53とを含む。各発光素子50の発光波長は、複数の発光素子50の点灯時に、白色または電球色の混色光が得られるように選択されてもよい。例えば、第1発光素子51は、赤色を発する赤色発光素子であり、第2発光素子52は、緑を発する緑色発光素子であり、第3発光素子53は、青色を発する青色発光素子であってもよい。発光素子の数および発光色の組み合わせは一例であって、この例に限られない。3つの発光素子50は同じ波長の光を発しても構わない。例えば、後述する蛍光体を用いることで、3つの青色発光素子を選択してもよい。
青色、緑色の発光素子としては、ZnSeや窒化物系半導体(InXAlYGa1-X-YN、0≦X、0≦Y、X+Y≦1)を用いた発光素子を用いることができる。例えば、サファイア等の支持基板上に、GaNを含む半導体層が形成された発光素子を用いてもよい。赤色の発光素子としては、GaAs、AlInGaP、AlGaAs系の半導体などを用いることができる。例えば、シリコン、窒化アルミニウム、サファイア等の支持基板上に、AlInGaPを含む半導体層が形成された発光素子を用いてもよい。さらに、これ以外の材料からなる半導体発光素子を用いることもできる。発光素子の組成や発光色、大きさや、個数などは目的に応じて適宜選択することができる。
また、窒化物系半導体等から構成される半導体チップの周囲に、半導体チップの発光を波長変換する蛍光体を配置することによって、任意の発光を得ることができる。本明細書では、「発光素子50」は、窒化物系半導体等から構成される半導体チップだけではなく、半導体チップおよび蛍光体から構成される素子を含む。蛍光体としては、具体的には、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、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、ユウロピウムおよび/若しく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(カルシウムの一部をストロンチウムで置換可)、ユウロピウムで賦活されたサイアロン、ユウロピウムで賦活されたシリケート、ユウロピウムで賦活されたアルミン酸ストロンチウム、マンガンで賦活されたフッ化珪酸カリウムなどを用いることができる。一例として、第1発光素子51、第2発光素子52および第3発光素子53は、いずれも、青色を発光する半導体チップを有してもよい。この場合、これらの発光素子のうちの少なくとも2つにおいて、半導体チップの周囲に蛍光体を配置することによって、第1発光素子51、第2発光素子52および第3発光素子53の発光色を互いに異ならせることができる。
第1発光素子51、第2発光素子52および第3発光素子53は、それぞれ、樹脂、半田、導電性ペースト等の接合部材によって、複数のリード11a~13bのいずれかにおける露出領域30に接合され得る。
第1発光素子51~第3発光素子53は、それぞれ、3つの異なるリード(ここではリード11a、12a、13a)の露出領域30に配置されていてもよい。これにより、第1発光素子51、第2発光素子52および第3発光素子53の放熱経路を互いに分離できるので、各発光素子50で生じた熱を効率よく放熱できる。
図2Dに示すように、第1発光素子51の正負電極は、それぞれ、ワイヤ81a、81bからなる一対のワイヤ81によって、第1リード対におけるリード11aおよびリード11bに電気的に接続されている。ワイヤ81aの一端は、リード11aの露出領域30aの一部(接続領域wr1)に接続され、他端は、第1発光素子51の正負電極の一方に接続されている。また、ワイヤ81bの一端は、リード11bの露出領域30bの一部(接続領域wr2)に接続され、他端は、第1発光素子51の正負電極の他方に接続されている。同様に、図2Cに示すように、第2発光素子52および第3発光素子53の正負電極は、それぞれ、一対のワイヤ82、83によって、第2リード対および第3リード対の各リードに電気的に接続されている。
ワイヤ81~83は、金、銀、銅、プラチナ、アルミニウム又はこれらの合金の金属線を用いることができる。この中でも、優れた延性を備える金ワイヤや、金ワイヤよりも反射率が高い金銀合金ワイヤを用いることが好ましい。
図2Cに示す構成では、前述したように、y軸方向からの側面視において、第1発光素子51~第3発光素子53は互いに重なっている。なお、第1発光素子51~第3発光素子53の配置は、図示する例に限定されない。例えば、図4に例示するように、平面視において、y軸方向の中央に位置する1つの発光素子52が、他の2つの発光素子51、53の中心を結ぶ線からずれて配置されていてもよい。このような構成では、y軸方向からの側面視において、3つの発光素子のうち、2つの発光素子51、53のみが互いに重なっていてもよい。
[プリコート樹脂180]
図2Iおよび図2Jに例示するように、発光装置1000は、第1凹部21内において、第1反射性部材151および第1発光素子51とモールド樹脂部60との間に、透光性を有するプリコート樹脂180をさらに備えてもよい。同様に、第2凹部22内において、第2反射性部材152および第2発光素子52とモールド樹脂部60との間、および、第3凹部23内において、第3反射性部材153および第3発光素子53とモールド樹脂部60との間にも、それぞれ、プリコート樹脂180が設けられてもよい。本実施形態では、第1凹部21~第3凹部23を包囲する第2樹脂部42の上面を利用して、第1凹部21~第3凹部23内に、それぞれ、一定の厚さを有するプリコート樹脂180を形成できる。プリコート樹脂180の厚さは、例えば100μm程度であってもよい。プリコート樹脂180は、平面視において、発光素子50の±y側で略同じ厚さを有し、発光素子50の±x側で略同じ厚さを有することが好ましい。第1凹部21内において全体が均一であることがより好ましい。プリコート樹脂180の厚さが一定であることで、容易に配光を制御できる。また、プリコート樹脂180の上面(プリコート樹脂180とモールド樹脂部60との界面)を略平坦にできるので、レンズ部70による配光の制御性を低下しにくくすることができる。また、各発光素子50の上面からプリコート樹脂までの厚さが均一であることで、後述するモールド樹脂部60を発光素子50の発する光や熱から遠ざけることができるので、信頼性をさらに高めることができる。
プリコート樹脂は、例えば反射性部材150および発光素子50を覆うように配置され得る。プリコート樹脂として、高耐熱性および高耐候性に優れた樹脂(例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、これらを混合した樹脂)が用いられ得る。後述するように、プリコート樹脂として、着色剤を含む樹脂(着色樹脂部材)を用いてもよい。
[モールド樹脂部]
モールド樹脂部60は、一体的に形成された複数のレンズ部70を含む。本実施形態では、モールド樹脂部60は、ベース部61と複数のレンズ部70とを含む。ベース部61とレンズ部70とは一体的に成形されている。なお、モールド樹脂部60のベース部およびレンズ部70は、別体でもよい。
[ベース部61]
図2A~図2Eに示すように、モールド樹脂部60におけるベース部61は、樹脂パッケージ100の主面100aおよび複数の発光素子50を覆う。ベース部61は、発光素子50を封止するとともに、ベース部61に一体形成されたレンズ部70を所定の位置に保持する機能を有する。
本実施形態では、ベース部61は、例えば、樹脂パッケージ100の主面100aの上方に位置する上面61aを有する。上面61aは、樹脂パッケージ100の主面100aよりも一回り大きくてもよい。
ベース部61は、樹脂パッケージ100の側部100c~100fの少なくとも一部を覆う側面部61bを含む。図示する例では、ベース部61の側面部61bは、樹脂パッケージ100の側部100c~100fに形成された段差面st1、st2に接している。また、ベース部61の側面部61bの一部は、側部100c、100eのうち段差面が形成されていない部分を覆って、段差面st1、st2よりも下方(-z方向)まで延びている。ベース部61の最下端は、樹脂パッケージ100の裏面100bと面一であってもよい。
ベース部61の一部は、暗色系樹脂部材40の溝44および孔45の内部に位置している。これにより、レンズ部70の剥がれ、ずれ等を低減でき、レンズ部70をより安定的に保持できる。断面視において、孔45内に配置されているベース部61の一部は、樹脂パッケージ100の段差面st1もしくは段差面st2よりも下方(-z方向)に配置されていることが好ましく、樹脂パッケージ100の裏面100bの位置まで配置されていることがより好ましい。なお、ベース部61の形状、光透過率などは、特に限定されない。
[レンズ部70]
図2A~図2Eに示すように、複数のレンズ部70は、それぞれ、ベース部61の上面から上方(+z方向)に突出した凸形状を有する。レンズ部70は、出射する光の方向および分布を制御する配光機能を有する。
各レンズ部70の平面形状は、例えば、楕円形または円形である。図示する例では、各レンズ部70の平面形状は楕円形であり、楕円形の長軸はx軸方向に延び、短軸はy軸方向に延びている。このため、x軸方向に広く、y軸方向に狭い配光が得られる。このような配光を有する発光装置1000は、LEDディスプレイなどの表示装置に特に好適に使用され得る。なお、x軸方向またはy軸方向から見た側面図において、レンズ部70の外縁は、楕円弧状または弧状などの曲線部分に加えて、直線部分を有していてもよい。直線部分は、曲線部分とベース部61の上面61aとの間に位置してもよい。例えば、レンズ部70は、円錐台の上に球体の一部(例えば半球)が配置された形状、楕円錐台の上に楕円体の一部が配置された形状などを有していてもよい。
複数のレンズ部70のそれぞれは、発光素子50の1つに対応付けて配置されている。各レンズ部70の光軸は、対応する発光素子50の中心(発光面の中心)と一致していてもよい。これにより、発光装置1000の配光の制御性をさらに向上できる。
各レンズ部70の楕円形の長軸と、対応する凹部20の長手方向とは平行であり、各レンズ部70の楕円形の短軸と、対応する凹部20の短手方向とは平行であってもよい。また、各レンズ部70の楕円形の短軸と、レンズ部70の配列方向(ここではy軸方向)とは平行であってもよい。これにより、発光装置1000をさらに小型化できる。さらに、発光素子50が長方形の形状を有する場合、発光素子50の長手方向とレンズ部70の楕円形の長軸とが平行であり、発光素子50の短手方向とレンズ部70の楕円形の短軸とが平行であってもよい。
なお、各レンズ部70の平面視における形状および配置は、光の配光性、集光性等を考慮して適宜選択され得る。
本実施形態では、第1発光素子51の発する第1光は、第1レンズ部71を透過して、発光装置1000の出射面から出射する。第1光の出射する方向および分布は、第1レンズ部71によって制御される。同様に、第2発光素子52の発する第2光は、第2レンズ部72を透過し、第3発光素子53の発する第3光は、第3レンズ部73を透過する。第2レンズ部72および第3レンズ部73は、それぞれ、第2光および第3光の配光を制御する。
図2Cに示すように、平面視において、第1レンズ部71は、第1発光素子51と、第1反射性部材151の少なくとも一部とに重なっていてもよい。同様に、第2レンズ部72は、第2発光素子52と、第2反射性部材152の少なくとも一部とに重なり、第3レンズ部73は、第3発光素子53と、第3反射性部材153の少なくとも一部とに重なっていてもよい。
また、本実施形態では、平面視において、各レンズ部70の最大幅が、対応する凹部20の最大幅よりも小さいので、各凹部20の内上面20aの一部は、レンズ部70の外側に位置し得る。図示するように、平面視において、第1凹部21内の第1反射性部材151の一部は、第1レンズ部71の外側に位置してもよい。同様に、第2凹部22内の第2反射性部材152の一部は、第2レンズ部72の外側に位置し、第3凹部23内の第3反射性部材153の一部は、第3レンズ部73の外側に位置してもよい。
各レンズ部70が、平面視において、長軸および短軸を有する楕円形状である場合、楕円形の長軸の長さWLは、対応する凹部20の長手方向の幅PLよりも小さく、かつ、楕円形の短軸の長さWSは、対応する凹部20の短手方向の幅PSよりも小さくてもよい。
前述したように、本実施形態では、x軸方向からの側面視において、各レンズ部70の最大幅(この例では楕円形の短軸の長さWS)は、対応する発光素子50の最大幅(ここでは矩形の辺の長さw1)の5倍以下であってもよい。一方、x軸方向からの側面視において、各レンズ部70の最大幅は、対応する発光素子50の最大幅の例えば1倍よりも大きく、好ましくは3倍以上であることが好ましい。これにより、所望の配光制御をより確実に実現できる。
また、前述したように、各レンズ部70の頂点と、そのレンズ部70の平面視における中央点とを結ぶ線を含む断面のうち、レンズ部70の幅が最小となる断面において、レンズ部70の幅は、対応する発光素子50の幅の5倍以下であってもよい。一方、上記断面において、レンズ部70の幅は、対応する発光素子50の幅の1倍よりも大きく、好ましくは3倍以上であることが好ましい。これにより、所望の配光制御をより確実に実現できる。
図2Cに示す例では、平面視において、第1レンズ部71、第2レンズ部72および第3レンズ部73は、y軸方向に配列されている。平面視において、第1レンズ部71~第3レンズ部73の中心は、y軸に平行な直線上に位置してもよい。なお、レンズ部70の配置はこの例に限定されない。例えば、図4に示したように、第1レンズ部71、第2レンズ部72および第3レンズ部73のうちx軸方向またはy軸方向において中央に位置するレンズ部の中心が、他の2つのレンズ部の中心を結ぶ線上に位置していなくてもよい。
[モールド樹脂部60の材料]
モールド樹脂部60は、透光性を有する母材を含む。モールド樹脂部60は、複数の発光素子50のそれぞれのピーク波長において90%以上の光透過率を有することが好ましい。これにより、発光装置1000の光取り出し効率をさらに高めることができる。
モールド樹脂部60の母材として、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂などの耐候性および透光性に優れた熱硬化性樹脂や硝子などが好適に用いられる。
本実施形態におけるモールド樹脂部60には、発光装置1000の光の質の均一性を向上させるために光拡散材を含有させることも可能である。モールド樹脂部60に光拡散材を含有させることにより、発光素子50から放出される光を拡散させることで光の強度ムラを抑えることができる。このような光拡散材としては、酸化バリウム、チタン酸バリウム、酸化バリウム、酸化珪素、酸化チタン、酸化アルミニウム等の無機部材やメラミン樹脂、CTUグアナミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂などの有機部材が好適に用いられる。
モールド樹脂部60に、各種フィラーを含有させてもよい。具体的な材料は光拡散材と同様であるが、光拡散材とは中心粒径(D50)が異なる。本明細書においてフィラーとは、中心粒径が5μm以上100μm以下のものをいう。このような粒径のフィラーを透光性樹脂中に含有させると、光散乱作用により発光装置1000の色度バラツキが改善される他、透光性樹脂の耐熱衝撃性を高めたり、樹脂の内部応力を緩和したりすることができる。
ベース部61の表面粗さは、特に限定されないが、表示コントラストを向上させる観点から、大きい方が好ましい。例えばベース部61の表面の一部または全体は、粗面化されていてもよい。少なくとも、ベース部61の上面61aのうち平面視において複数のレンズ部70に重なっていない部分は、粗面化されていることが好ましい。ベース部61の側面部61bの外表面も粗面化されていてもよい。上面61aの表面粗さと側面部61bの外表面の表面粗さは、同じでもよいし異なっていてもよい。加工のしやすさから、上面61aおよび側面部61bの外表面の表面粗さは同じであることが好ましい。ベース部61の表面粗さが大きいことで、太陽光などの外光をベース部61の表面で散乱させることができ、反射強度を抑えることができる。これにより、発光装置1000は、外光反射に起因するコントラストの低下を起こしにくくすることができる。
ベース部61の上面61aのうち平面視において複数のレンズ部70に重なっていない部分の表面粗さは、例えばレンズ部70の表面粗さよりも大きくてもよい。このような構造は、例えば、ベース部61およびレンズ部70を含むモールド樹脂部60を形成した後、ベース部61の表面の所定領域に、ブラスト加工などの粗面化加工を行うことで得られる。または、モールド樹脂部60の形成に、内表面の一部が粗面化されたキャスティングケース(図4参照)を用いてもよい。後で詳述するが、例えば、キャスティングケースの内表面のうち、ベース部61の上面61aを形成する部分を粗面化しておくことで、ベース部61の上面61aのうち平面視において複数のレンズ部70に重なっていない部分の表面粗さを大きくできる。
ベース部61の上面61aの算術平均粗さRaは、0.4μm以上5μm以下が好ましい。より好ましくは、Raは0.8μm以上3μm以下である。ベース部61の側面部61bの外表面のRaも、上記と同様の範囲であってもよい。Raは、JIS B 0601-2001の表面粗さの測定方法に準拠して、測定することができる。具体的には、Raは、粗さ曲線からその中心線の方向に測定長さLの部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心線をX軸、縦倍率の方向をY軸とし、粗さ曲線をy=f(x)としたとき次式で表される。
Raの測定には、接触式表面粗さ測定機、レーザー顕微鏡などを用いることができる。本明細書では、キーエンス製レーザー顕微鏡VK-250を用いる。
ベース部61は、複数の発光素子50のそれぞれのピーク波長において90%以上の光透過率を有することが好ましい。これにより、発光装置1000の光取り出し効率をさらに向上できる。
[効果]
本実施形態では、各発光素子50の周辺に反射性部材150が配置されているので、光源となる面のサイズを縮小できる(点光源化)。各発光素子50の側面からの光を発光素子50側に反射させて、発光素子50の上面から、発光装置1000の正面方向に(+z方向)へ、光を出射させることができる。このため、レンズ部70を小型化しても、発光素子50から高効率で光を取り出すことができる。レンズ部70を小型化することで、発光装置1000のサイズを小さくできる。
図面を参照しながら、点光源化について説明する。
図5A~図5Dは、それぞれ、反射性部材を有していない比較例の発光装置において、発光素子から発せられてレンズ部に入射する光の一部を説明する模式図である。図5Eは、反射性部材を有する実施例の発光装置において、発光素子から発せられてレンズ部に入射する光の一部を説明する模式図である。図5A~図5Eは、レンズ部の頂点と平面視におけるレンズ部の中央点とを含むyz断面図である。
図5A~図5Dに示す比較例では、発光素子50は、例えば、内上面および側面がリードで構成された凹部620内に配置される。このような構成により、発光素子50の側面から漏れる光の一部は、凹部620の内側面および内上面で反射し、レンズ部670側に出射する。このため、上面視において、凹部620の内上面全体が発光状態となり、光源E1として機能する。光源E1のy軸方向の大きさ(以下、「光源サイズ」と呼ぶ。)は、凹部620の内上面の大きさである。
図5Aおよび図5Bに示すように、レンズ部670のサイズ(y軸方向の長さ:WS1)が光源E1に対して十分に大きい場合、光源E1の中央部からの光La、および、光源E1の端部からの光Lbは、いずれも、レンズ部70の内表面に、臨界角よりも小さい角度θa、θbで入射する。ここで、レンズ部70の内表面は、発光素子50から出射された光が内側から入射する表面である。レンズ部70の内表面は、発光装置1000における外表面と称する場合がある。レンズ部70が例えばエポキシ樹脂(屈折率n:1.5)からなる場合、臨界角は約40°である。これらの光La、Lbは、レンズ部670と外部の空気層(屈折率N=1)との界面で、レンズ部670から外部へと光が取り出される。
一方、図5Cおよび図5Dに示すように、レンズ部670のサイズを小さくすると(y軸方向の長さ:WS2、WS2<WS1)、光源E1の中央部からの光Lcは、40°未満の角度θcでレンズ部670の内表面に入射するので、レンズ部670によって外部へと光が取り出される。しかし、光源E1からの光の一部、例えば光源E1の端部からの光Ldは、レンズ部670の内表面に、臨界角よりも大きい角度θdで入射する。光Ldは、レンズ部670の内表面で全反射される。全反射された光Ldは、例えば図5Dのように、レンズ部670の上方から出射されず、光束のロスとなり得る。このことから、レンズ部670のサイズが小さくなることで、全反射による光束のロスが大きくなり、光の取り出し効率が低下する傾向にある。
図5Cと図5Dに示す比較例では、凹部620内に発光素子50が配置されているのに対し、図5Eに示す実施例では、凹部620内には、発光素子50と発光素子50の側面に接する反射性部材150とが配置されている。図5Eに示す実施例では、反射性部材150が発光素子50の側面全体を覆っている。この構成により、発光素子50の側面から出射する光の一部は、反射性部材150によって発光素子50側に反射し、発光素子50の上面から出射する。このため、光源E2は、上面視において、発光素子50の上面となる。実施例における光源E2のサイズは、発光素子50のy軸方向の幅w1となる。従って、例えば、レンズ部670のサイズが、図5Cおよび図5Dに示すレンズ部670と図5Eに占めるレンズ部670とが同じ場合である時(y軸方向の長さ:WS2)、光源E2の端部からレンズ部70の内表面に向かう光Leの入射角θeは臨界角未満となり、光Leの出射方向をレンズ部70によって制御することが可能である。
このように、実施例では、比較例よりも光源サイズが縮小されることで、光源E2からの光の出射範囲が比較例よりも狭い範囲に制限される。このため、レンズ部670の内表面で全反射による光束ロスを低減されている。よって、光取出しを維持しつつ、レンズサイズを小さくできる。レンズサイズを小さくできるため、正面方向に高効率で光を取り出すことができ、かつ、小型化の可能な発光装置が得られる。
また、本実施形態によると、発光素子50の出射側に設けられたレンズ部70によって、配光を制御することができる。例えば、図2Aに示す構成では、平面視において、各レンズ部70は、x軸方向に長軸を有する楕円形状を有するので、x軸方向に広く、y軸方向に狭い配光が得られる。配光をこのように制御することで、発光装置1000の正面方向への光の取り出し効率をさらに向上できる。従って、本実施形態によると、LEDディスプレイなどの表示装置に適した配光を有し、かつ、正面方向への光の取り出し効率がさらに高められた発光装置1000が得られる。また、光の取出し効率が高められ、発光装置1000の輝度が高くなることで、発光装置1000へ過剰に電力を投入することがなく、発光装置の寿命がさらに向上する。
本実施形態の発光装置1000は、リフローはんだによって表面実装可能な構造を有する。このため、フローはんだによって実装される従来のランプタイプの発光装置よりも、実装コストおよび実装工程数を低減できる。
<レンズ部のサイズの検討>
以下、レンズ部のサイズと発光素子のサイズとの関係を検討した結果を説明する。
ここでは、発光素子50の側面に反射性部材150を配置している実施例と、発光素子50の側面に反射性部材150が配置されていない比較例とを用いる。実施例と比較例は、反射性部材150の有無以外の構成については、双方とも同様の構成を有する。レンズ部670が異なるサイズを有する実施例の発光装置A1~A4と、比較例の発光装置B1~B4とを用い、各発光装置からの出射される光の全光束を求めた。
実施例および比較例の各発光装置では、いずれも、楕円形状の内上面を有する凹部620に発光素子を配置し、その上方にレンズ部670を配置する。各実施例および各比較例の発光素子50、凹部620およびレンズ部670の平面視におけるx軸方向およびy軸方向の長さを表1に示す。この例では、発光素子50は平面視で矩形であり、発光素子50のx軸方向およびy軸方向の長さは、それぞれ、矩形(ここでは正方形)の辺の長さw1、w2である。レンズ部670は平面視で楕円形であり、レンズ部670のx軸方向の長さは、楕円形の長軸の長さWLであり、レンズ部670のy軸方向の長さは楕円形短軸の長さWSである。
また、各実施例および各比較例において、レンズ部670のy軸方向(レンズ部の短手方向)の長さWSの、発光素子のy軸方向の長さw1に対する比(以下、「サイズ比」と略す。)WS/w1を表1に併せて示す。
発光装置A1、B1では、積分球を用い、発光素子50の上半球面における光束を測定することにより、全光束を求めた。積分球として、LabSphere社製の10インチ積分球を用いた。全光束の測定は、JIS C 8152の測定方法に準拠して行った。発光装置A2~A4、B2~B4では、光学シミュレーションソフトであるLight Tools(登録商標)を用いて全光束を求めた。シミュレーションは、積分球による測定環境と同じ条件に設定して行った。
比較例の発光装置B1から出射される光の全光束を100%として、各発光装置の全光束を相対値(以下、「光束比」と呼ぶ。)を求めた。結果を表1に合わせて示す。
図6は、実施例および比較例における、レンズ部の発光素子に対するサイズ比WS/w1と光束比との関係を示す図である。
図6から、レンズ部670のサイズが十分に大きい場合は、反射性部材150を配置すると、反射性部材150を有しない場合よりも、光束比が若干小さくなることが分かる。例えば、実施例の発光装置A1の全光束は、比較例の発光装置B1の全光束の約89%である。これは、実施例では、発光素子の側面から漏れた光の一部は、反射性部材に吸収され、または反射性部材を透過して暗色系樹脂部材に吸収されてレンズ部670側に出射されず、比較例よりも光束のロスが大きくなるからと考えられる。
また、図6から、反射性部材150の有無にかかわらず、レンズ部670の発光素子50に対するサイズ比WS/w1を小さくすると、光束比が減少する傾向があることが分かる。特に、反射性部材150が配置されていない比較例では、レンズサイズの縮小に伴い、光束比は大幅に低下している。一方、反射性部材150を有する実施例では、比較例よりもレンズサイズの縮小による光束比の低下が抑えられている。これは、図5A~図5Eを参照して前述したように、実施例では、反射性部材150によって光源サイズが縮小された結果、レンズ部の小型化に起因する光束のロスが低減されたからと考えられる。
図6に示す結果によると、レンズの発光素子に対するサイズ比WS/w1が、所定の値以下(例えば5.0以下)になると、実施例の発光装置の光束比は、比較例よりも高くなる。このことから、実施例の発光装置では、レンズの発光素子に対するサイズ比WS/w1が5.0以下であれば、点光源化による光束比の改善幅が、反射性部材による光束ロスを上回り、比較例よりも高い光束比が得られることが分かる。
また、実施例の発光装置では、サイズ比WS/w1が例えば3.0以上であれば、84%以上の光束比が得られることが分かる。
なお、上記の実施例では、楕円形の平面形状を有するレンズ部670を用いた検討結果を示したが、レンズ部70の平面形状は楕円形でなくてもよい。平面視において、レンズ部70の中心(光軸)を通る最小長さが、その最小長さに平行な方向に沿った発光素子50の幅の5倍以下であれば、同様の効果が得られる。レンズ部70が円形の場合には、レンズ部70の直径が発光素子50の最大幅の5倍以下であればよい。
また、上記の検討は、半導体素子および反射性部材150が凹部620内に配置された発光装置を用いて行ったが、半導体素子および反射性部材が凹部620内に配置されていない発光装置でも同様の効果が得られる。すなわち、凹部620の有無にかかわらず、半導体素子の側面に近接して反射性部材150が配置されていれば、光源サイズを縮小できる(点光源化)。従って、図6に示した検討結果と同様に、サイズ比WS/w1が5.0以下であれば、より効果的に光の取り出し効率を改善できる。
発光装置には種々の変形例が可能である。例えば、発光素子の構造、配置、樹脂パッケージの構造、形態、モールド樹脂部の構成等については、上記実施形態で説明した形態に限定されない。実施形態で説明した形態以外の形態を本開示の発光装置に好適に用いることが可能である。
以下、本開示の発光装置の変形例を説明する。以下では、発光装置1000と異なる点を主に説明し、発光装置1000と同様の構造については、説明を省略する。
<変形例1>
図7Aは、変形例1の他の発光装置1001の概略上面図である。図7Bは、図7Aに示す7B-7B線における発光装置1001の概略断面図である。
変形例1の発光装置1001は、複数の着色樹脂部材160をさらに備える点で、発光装置1001と異なっている。
本変形例では、着色樹脂部材160は、第1凹部21内に配置された第1着色樹脂部材161と、第2凹部22内に配置された第2着色樹脂部材162と、第3着色樹脂部材163とを含む。平面視において、第1レンズ部71~第3レンズ部73は、それぞれ、第1着色樹脂部材161~第3着色樹脂部材163の少なくとも一部に重なっている。各着色樹脂部材160の位置は、凹部20の内側面20cによって規定されていてもよい。
本変形例では、第1発光素子51~第3発光素子53は、互いに異なる波長の光を発する。第1着色樹脂部材161は、第1発光素子51の発する第1光と同系色に着色されている。第2着色樹脂部材162は、第2発光素子52の発する第2光と同系色に着色されている。第3着色樹脂部材163は、第3発光素子53の発する第3光と同系色に着色されている。
本明細書において、「同系色」とは、マンセル表色系(20色相)において、色相が色相環の3レンジ以内であり、且つ、明度が3レンジ以内であり、且つ、彩度が3レンジ以内であることを意味する。すなわち、マンセル表色系(20色相)の等色相面において、色相、明度、彩度とも両隣までが同系色とする。
着色樹脂部材160を配置することにより、発光素子50の消灯時に、各凹部20の内上面(例えば、リード11a~13bの露出領域30、反射性部材150の表面など)で外光が反射することを低減できる。よって、発光装置1001は、表示コントラストを向上させることができる。また、第1発光素子51、第2発光素子52および第3発光素子53が全て消灯している時には、3つの着色樹脂部材160の色の減法混色によって、着色樹脂部材160は、着色された色よりも暗い色、すなわち明度の低い色に見える。このような効果を「暗色効果」と呼ぶ。暗色効果によって、発光装置1000の出射面が暗く見えるので、表示コントラストをさらに向上できる。
各凹部20内において、着色樹脂部材160は、反射性部材150上に配置されていてもよい。つまり、第1着色樹脂部材161の少なくとも一部は、第1反射性部材151上に位置し、第2着色樹脂部材162の少なくとも一部は、第2反射性部材152上に位置し、第3着色樹脂部材163の少なくとも一部は、第3反射性部材153上に位置してもよい。
反射性部材150は、断面視において、各凹部20の内上面20aの一部のみに配置されていてもよい。例えば、反射性部材150は、発光素子50の側面に近接する領域のみに配置されていてもよい。この場合、着色樹脂部材160は、各凹部20におけるリードの露出領域30のうち反射性部材150で覆われていない部分を少なくとも覆っていることが好ましい。
図示する例では、反射性部材150は、発光素子50の側面に接している。反射性部材150の上面は、発光素子50の側面から離れるにつれて低くなるように傾斜している。着色樹脂部材160は、反射性部材150の上面上および凹部20の内上面20aのうち反射性部材150から露出した部分上に配置されている。
平面視において、着色樹脂部材160は、各凹部20の内上面20a全体に亘って配置されていてもよい。着色樹脂部材160は、凹部20の内側面20cに接していてもよい。着色樹脂部材160は、対応する発光素子50の上面の一部または全体を覆っていてもよい。なお、着色樹脂部材160は、樹脂パッケージ100の主面100aのうち隣接する2つの凹部20の間には配置されていなくてもよい。
ビルボードのような、屋外で使用される大型の表示装置に使用する場合、発光素子の消灯時に、発光装置に入射した外光等が、発光素子の周囲で反射することによって、表示コントラストを低下させることがある。本変形例では、表示コントラストをさらに向上できる。以下に理由を説明する。
本実施形態では、各凹部20には、発光素子50と、その発光素子50の発光色の同系色に着色された着色樹脂部材160とが配置されている。これにより、発光素子50の点灯時には発光色を妨げることなく、発光素子50の消灯時に、凹部20における外光反射を低減することができる。よって、表示コントラストを向上させることができる。
さらに、第1発光素子51、第2発光素子52および第3発光素子53の消灯時には、第1着色樹脂部材161、第2着色樹脂部材162および第3着色樹脂部材163の色の減法混色によって、第1着色樹脂部材161、第2着色樹脂部材162および第3着色樹脂部材163は、着色された色よりも暗い色、すなわち明度の低い色に見える。例えば、表示装置等に発光装置1000が実装され、視認者が表示装置を見た場合に第1着色樹脂部材161、第2着色樹脂部材162、第3着色樹脂部材163が近接して配置しているように見えることで、減法混色が起こる。この結果、発光装置1000の出射面が暗く見えるので、表示コントラストをさらに高めることができる。
発光装置1001では、第1発光素子51、第2発光素子52および第3発光素子53の点灯時において、第1レンズ部71、第2レンズ部72および第3レンズ部73を透過した光を混合した光は、例えば、白色である。一方、第1発光素子51、第2発光素子52および第3発光素子53の消灯時には、第1着色樹脂部材161、第2着色樹脂部材162および第3着色樹脂部材163は、それぞれ、着色された色よりも明度の低い色、例えば灰色または黒色などの暗色系に見えてもよい。
[着色樹脂部材160]
着色樹脂部材160は、母材としての樹脂材料と、着色剤とを含む。着色樹脂部材160の母材は、例えば、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂などの耐候性および透光性に優れた熱硬化性樹脂などが用いられる。なお、本明細書中における熱硬化性樹脂とは、加圧下で加熱すると硬化するプラスチックをいう。熱硬化性樹脂は、いったん硬化すると最初の性質を損うことなく再溶融、または再成形できない。このような熱硬化性樹脂として、たとえばエポキシ系、メラミン系、フェノール系、尿素系の樹脂が挙げられる。
樹脂材料に含有させる着色剤として、種々の染料、顔料などを用いることができる。着色剤は無機部材であってもよいし、有機部材であってもよい。具体的にはペリレン系レッド、縮合アゾ系レッド、キナクリドン系レッド、銅フタロシアニンブルー、銅フタロシアニングリーン、クルクミン、コールタール染料などが挙げられる。樹脂材料に着色剤を含有させることで、前述したような暗色効果が得られる。なお、着色剤の含有量が多くなると、光の取り出し効率が低下するおそれがある。このため、着色剤の含有量は、光の取り出し効率を確保しつつ、暗色効果によって高い表示コントラストを実現し得るように選択されることが好ましい。
<変形例2>
図8Aは、変形例2の発光装置1002の概略上面透視図である。図8Bは、それぞれ、図8Aに示す8B-8B線における概略断面図である。図8Cは、図8Bの一部を示す拡大断面図である。
変形例2の発光装置1002は、各凹部20が、暗色系樹脂部材40からなる樹脂壁400を内部に有する点で、発光装置1000と異なっている。樹脂壁400は、平面視において、発光素子50と、第1接続領域wr1および第2接続領域wr2の少なくとも一方との間に位置する。各凹部20において、反射性部材150の少なくとも一部は、各樹脂壁400と発光素子50との間に位置している。
[樹脂壁400]
本変形例では、樹脂壁400は、第1凹部21~第3凹部23の内部にそれぞれ位置する第1樹脂壁401~第3樹脂壁403を含む。以下、3つの凹部20のうちの第1凹部21を例に、樹脂壁400を含む構造を説明する。第2凹部22および第3凹部23も同様の構造を有するので、説明の繰り返しを避けるために説明を省略する。
第1凹部21は、内部に暗色系樹脂部材40からなる第1樹脂壁401を少なくとも1つ含む。この例では、第1凹部21の内部には、平面視において、発光素子50を挟んで互いに対向する2つの第1樹脂壁401が配置されている。2つの第1樹脂壁401は、平面視において、それぞれ、第1発光素子51と、第1接続領域wr1および第2接続領域wr2との間に位置している。第1樹脂壁401の第1発光素子51側の側面は、第1発光素子51のいずれかの側面に平行であってもよい。第1反射性部材151の少なくとも一部は、各第1樹脂壁401と第1発光素子51の側面との間に位置している。第1発光素子51の側面は、第1反射性部材151に接していてもよい。各第1樹脂壁401の第1発光素子51側の側面は、第1反射性部材151に接してもよい。第1樹脂壁401を設けることで、第1反射性部材151が塗布される領域を所定の範囲に制御できるので、第1反射性部材151による点光源化の効果を維持しつつ、第1反射性部材151の体積を低減できる。
各第1樹脂壁401は、第1凹部21の内側面と離隔していてもよいし、第1樹脂壁401の一部が第1凹部21の内側面に接していてもよい。図示する例では、平面視において、各第1樹脂壁401は、第1凹部21の短手方向(ここではy軸方向)に延びており、第1樹脂壁401の両端が、第1凹部21の内側面に接している。これにより、第1反射性部材151の塗布領域をより確実に制御できる。
図8Cに示す構成では、各第1樹脂壁401は、第1発光素子51側に位置する側面401s1と、第1発光素子51と反対側に位置する側面401s2と、側面401s1および401s2の間に位置する上面401aとを有する。側面401s1は、xy面に略垂直であり、側面401s2は、発光素子50から離れるにつれて低くなるように傾斜したテーパ面(順テーパ)であってもよい。各第1樹脂壁401はこの形態に限らず、例えば、上面401aを有さず、側面401s1と側面401s2とのみからなる形態でもよい。
各第1樹脂壁401のうち最も+z側に位置する部分(この例では上面401a)は、第1発光素子51の上面よりも上方に位置していてもよい。第1樹脂壁401の最大高さh2は、第2樹脂部42の上面の高さh1よりも小さくてもよい。第1樹脂壁401の高さh2は、第1凹部21におけるリード11a、11bの露出領域30から第1樹脂壁401の最上面または最上部までのz軸方向に沿った距離であり、例えば、0.15mm以上0.2mm以下である。
第1凹部21内において、第1樹脂壁401の上面401aよりも外側に、第2の暗色系樹脂部材190が配置されていてもよい。第2の暗色系樹脂部材190は、ワイヤとリード11a、11bとの接続部分を覆っていることが好ましい。また、後述するプロセスで第1反射性部材151を形成すると、第1反射性部材151の一部が、第1樹脂壁401の上面401aよりも外側に位置することがある。その場合には、第2の暗色系樹脂部材190は、第1反射性部材151の上面401aよりも外側に位置する部分を覆うように配置されてもよい。この場合、第1反射性部材151のうち「上面401aよりも外側に位置する部分」は、例えば、第1樹脂壁401の側面401s2と凹部21の内側面20cおよび内上面20aとに包囲される領域に位置する部分をいう。第2の暗色系樹脂部材190は、例えば、第1樹脂壁401の側面401s2と、凹部21の内側面20cとに接していてもよい。
第2の暗色系樹脂部材190は、暗色系樹脂部材40と同様の樹脂材料および着色剤を用いて形成されてもよい。第2の暗色系樹脂部材190として、例えば、カーボンブラックを添加したシリコーン樹脂材料を用いることができる。
また、各発光素子50の上面に、高粘度樹脂192が配置されていてもよい。高粘度樹脂192は、少なくとも反射性部材150よりも高い粘性を有する樹脂であり、例えば高粘度ポリカーボネート樹脂であってもよい。高粘度樹脂192は、反射性部材150と同様の樹脂材料を用いて形成されてもよい。また、添加物(例えば、SiO2フィラー)を用いて、高粘度樹脂192となる樹脂材料の粘度を上昇させていてもよい。粘度を上昇させることで、発光素子50の上面に高粘度樹脂192をとどめ、高粘度樹脂192の頂部を高くすることが可能となる。
第1反射性部材151は、例えば、次のようにして形成され得る。まず、第1発光素子51の上面に高粘度樹脂192を配置する。次いで、第1発光素子51と第1樹脂壁401との間に、反射性部材となる樹脂材料を配置する。樹脂材料の量は、第1発光素子51と第1樹脂壁401との間に位置する空間よりも樹脂材料の体積が大きくなる設定され得る。この後、遠心沈降などを利用して、樹脂材料の高さを制御する。これにより、第1発光素子51と第1樹脂壁401との間隔には、第1発光素子51の上面よりも高い位置まで樹脂材料が充填されるとともに、樹脂材料の余剰分が、第1樹脂壁401の上面401aからテーパ面である側面401s2をつたって外側に流れる。このとき、第1発光素子51の上面は高粘度樹脂192で覆われているので、樹脂材料一部が第1発光素子51の上面に配置されることが低減される。続いて、樹脂材料を硬化させることで、第1反射性部材151を得る。この後、第1反射性部材151のうち第1樹脂壁401の上面401aよりも外側に位置する部分の上に第2の暗色系樹脂部材190を配置してもよい。
本変形例においても、各発光素子50の周辺に配置された反射性部材150によって、レンズ部70の小型化が可能である。例えば、図6を参照して前述したように、発光素子に対するレンズ部のサイズ比は5.0以下であってもよい。なお、本変形例において、各樹脂壁400の両端が凹部20の内側面20cに接する場合には、各樹脂壁400の発光素子50側の側面および各凹部20の内側面20cの一部と、これらに取り囲まれる内上面とによって画定される凹部が、発光装置1000の第1凹部~第3凹部に相当する。この場合には各樹脂壁400の発光素子50側の側面と内側面20cとによって構成される凹部の最大幅は、レンズ部70の最大幅以下であってもよい。
<変形例3>
図9は、変形例3の発光装置1003の概略上面透視図である。
変形例3の発光装置1003は、各発光素子50と、ワイヤボンディングのための接続領域とが、それぞれ、異なる凹部内に配置されている点で、図2C等に示す発光装置1000と異なる。
変形例3では、樹脂パッケージ100の主面100aにおいて、複数の凹部20は、第1凹部21~第3凹部23とは異なる領域に位置する少なくとも1つの第4凹部24をさらに含む。平面視において、互いに分離した複数の第4凹部24が設けられていてもよい。各第4凹部24の内上面におけるいずれかのリードが露出した領域は、ワイヤボンディングに用いられる接続領域を含む。第1発光素子51~第3発光素子53のうちの少なくとも1つの発光素子は、ワイヤによって、第4凹部24の接続領域に電気的に接続されている。
図示する例では、複数の凹部20は、第1凹部21~第3凹部23と、第1凹部21の両側(±x側)にそれぞれ位置する第4凹部241a、241bと、第2凹部22の両側にそれぞれ位置する第4凹部242a、242bと、第3凹部23の両側にそれぞれ位置する第4凹部243a、243bとを含む。
各リード対の一方のリード11a、12a、13aのそれぞれは、凹部20の内上面に露出した露出領域30aと、第4凹部241a、242a、243aに露出した露出領域30wとを有する。他方のリード11b、12b、13bのそれぞれは、第4凹部241b、242b、243bに露出した露出領域30bを有する。第1発光素子51~第3発光素子53は、それぞれ、第1凹部21~第3凹部23に配置されている。第1発光素子51~第3発光素子53の一方の電極は、第4凹部241a~243aにおいて、リード11a~13aの露出領域30wにワイヤによって接続され、他方の電極は、第4凹部241b~243bにおいて、リード11b~13bの露出領域30bにワイヤによって接続されている。
第1凹部21~第3凹部23内には、それぞれ、反射性部材150が配置されている。これに対し、各第4凹部24には反射性部材150は配置されていないことが好ましい。各第4凹部24には、例えば、ワイヤとの接続部分を覆うように第2の暗色系樹脂部材が配置されていてもよい。
本変形例によると、ワイヤボンディングのための接続領域を、発光素子とは別の凹部内に配置することで、第1反射性部材151が配置される体積を低減できる。
なお、図示する例では、平面視において、各発光素子50の両側にそれぞれ第4凹部24を配置する例を示したが、第4凹部24は、各発光素子50の片側にのみ配置されてもよい。例えば、各発光素子50について、素子載置領域および第1接続領域を含む1つの凹部と、第2接続領域を含む1つ凹部とが形成されてもよい。あるいは、第1発光素子51~第3発光素子53のうちの2以上の発光素子50が共通のリードに接続される場合には、2以上の発光素子50の第1接続領域(または第2接続領域)を、1つの第4凹部24内に配置してもよい。
本変形例においても、各発光素子50の周辺に配置された反射性部材150によって、レンズ部70の小型化が可能である。例えば、図6を参照して前述したように、発光素子に対するレンズ部のサイズ比は5.0以下であってもよい。なお、本変形例では、各レンズ部70の最大幅は、発光素子50を載置する第1凹部21~第3凹部23のうちの対応する凹部の最大幅以上であってもよい。
<変形例4>
図10Aは、変形例4の他の発光装置1004の概略上面透視図であり、図10Bは、図10Aに示す10B-10B線における断面図である。
変形例4の発光装置1004は、第1発光素子51~第3発光素子53のうちの2以上の発光素子50が、1つの凹部内に配置されている点で、図2C等に示す発光装置1000と異なる。
発光装置1004では、樹脂パッケージ100の主面100aは、暗色系樹脂部材40および複数のリード11a~13bで規定される1つの凹部25を有する。図示する例では、第1発光素子51~第3発光素子53は、凹部25内において、リード11a~11cの露出領域30aに配置されている。リード11a~13bのそれぞれにおけるワイヤボンディングのための接続領域も、凹部25内に配置されている。
発光装置1004では、反射性部材150は、凹部25内全体に亘って配置されていてもよい。あるいは、後述するように、凹部25の内部に樹脂壁を設けることで、反射性部材150が配置される領域を狭くすることもできる。
図10Bに示すように、反射性部材150とモールド樹脂部60との間に、プリコート樹脂180が配置されていてもよい。凹部20内において、反射性部材150の上面は発光素子50間で凹状に湾曲し、プリコート樹脂180の上面は、凸状に湾曲していてもよい。凹部20内に配置されている各発光素子50の上面に位置するプリコート樹脂180の厚さは、一定であることが好ましい。凹部20内に配置されている各発光素子50間に位置するプリコート樹脂180の厚さは、各発光素子50間の距離の中央を起点に対称な厚さで配置されていることが好ましい。
図11Aは、変形例4の他の発光装置1005の概略上面透視図である。
発光装置1005では、樹脂パッケージ100の主面100aは、暗色系樹脂部材40および複数のリード11a~13bで規定される2つの凹部21、26を有する。凹部26の内上面には、2つの発光素子50(図11Aでは第2発光素子52および第3発光素子53)が配置されている。凹部26内において、第2発光素子52および第3発光素子53の周辺には反射性部材150が配置されている。
凹部21の内上面には、残りの1つの発光素子50(図11Aでは第1発光素子51)が配置されている。凹部21、第1発光素子51および第1反射性部材151の配置や形状は、発光装置1000における凹部20(図11Aでは第1凹部21)と同様である。
凹部26は、発光装置1000における2つの凹部20(図11Aでは第2凹部22および第3凹部23)が連結された構造を有している。この例では、凹部26の内上面は、第2発光素子52が載置される素子載置領域drを含む領域26Aと、第3発光素子53が載置される素子載置領域drを含む領域26Bと、領域26Aおよび26Bの間に位置する介在領域26Cとを含む。領域26A、介在領域26Cおよび領域26Bは、y軸方向に配列されている。図11Aに示す例では、介在領域26Cのx軸方向の幅は、領域26Aおよび26Bのx軸方向の幅よりも小さい。図11Aに示す例では、領域26Aおよび26Bのx軸方向の幅は、同じである。領域26A、26Bのそれぞれは、ワイヤボンディングのための第1接続領域wr1および第2接続領域wr2をさらに含んでもよい。
凹部26の内部には、暗色系樹脂部材40からなる複数の樹脂壁400が配置されていてもよい。この例では、複数の樹脂壁400は、領域26Aにおいて、素子載置領域drと第1接続領域wr1および第2接続領域wr2との間に配置された一対の樹脂壁402と、領域26Bにおいて、素子載置領域drと第1接続領域wr1および第2接続領域wr2との間に配置された一対の樹脂壁403とを含む。樹脂壁402、403は、直方体でもよいし、変形例2で説明した樹脂壁400と同様の形状を有してもよい。図11Aに示す例において、一対の樹脂壁402と、一対の樹脂壁403と、は、y軸方向に長い長方形の形状を有している。樹脂壁400を設けることで、反射性部材150の配置を制御できる。
図示する例では、反射性部材150は、例えば、領域26A、26Bにおける発光素子50と樹脂壁402、403との間、および、介在領域26Cに配置されている。なお、反射性部材150は、凹部26全体に配置されていてもよい。
本変形例でも、平面視において、樹脂壁402、403の両端または一方の端部は、凹部26の内表面に接していてもよい。樹脂壁402、403の両端が凹部26の内表面に接している場合、各樹脂壁402の第2発光素子52側の側面と、各樹脂壁403の第3発光素子53側の側面と、凹部26の内表面とによって、1つの凹部の内側面が構成され
る。この凹部内に反射性部材150が配置されてもよい。
図11Bは、変形例4のさらに他の発光装置1005aの概略上面図である。図11Bに示す発光装置1005aは、領域26A、26Bのx軸方向における幅と、介在領域26Cのx軸方向における幅とが同じである点で、図11Aに示す発光装置1005と異なる。その他の構成は、発光装置1005と同様である。
図11Cは、変形例4のさらに他の発光装置1005bの概略上面図である。図11Cに示す発光装置1005bは、発光素子50が載置される素子載置領域drと、その発光素子50とリードとを接続するワイヤボンディングのための接続領域wrとが、互いに異なる凹部内に位置する点で、図11Aに示す発光装置1005と異なる。図11Cに示す例では、平面視において、第2発光素子52および第3発光素子53が載置される凹部26の両側(±x側)に、接続領域wrを含む第4凹部24がそれぞれ配置されている。また、平面視において、第1発光素子51が載置される凹部21の両側に、接続領域wrを含む第4凹部24がそれぞれ配置されている。凹部26および第4凹部24は、樹脂壁400によって、画定されている。凹部26のy軸方向に延びる内側面と第4凹部24のy軸方向に延びる内側面とは、共通する樹脂部400によって形成されている。
<発光装置1000の製造方法>
以下、発光装置1000を例に、本実施形態の発光装置の製造方法の一例を説明する。
図12A~図12Fは、それぞれ、発光装置1000の製造方法を説明するための工程断面図であり、図2Cに示す2D-2D線における断面を示している。
(第1工程:樹脂パッケージ100の準備)
第1工程では、図12Aに示すように、暗色系樹脂部材40および複数のリード10を含む樹脂パッケージ100を準備する。樹脂パッケージ100は、トランスファーモールド成形、インサート成形などによって形成され得る。ここでは、トランスファーモールド法によって樹脂パッケージ100を形成する方法を説明する。
まず、複数のリード10を含むリードフレームを準備する。この例では、複数のリード10が、1つのパッケージに対して3対のリードを含む。各リード対は、離隔して配置されたリード10a、10bを含む。
次に、金型を準備し、金型内にリードフレームを配置する。この後、暗色系に着色された熱可塑性樹脂材料を金型内に注入し、冷却することによって固化させる。これにより、複数のリード10を保持する暗色系樹脂部材40が形成される。このようにして、樹脂パッケージ100を得る。
樹脂パッケージ100の主面100aは、複数の凹部20を有する。各リード対におけるリード10a、10bは、対応する凹部20の内上面に露出領域30a、30bを有する。なお、凹部20の内部に配置される樹脂壁(変形例2など)は、本工程において、金型の形状によって形成され得る。
(第2工程:発光素子50の実装)
第2工程では、図12Bに示すように、樹脂パッケージ100に発光素子50を実装する。まず、樹脂パッケージ100の主面100aにおいて、各リード対における一方のリード10aの露出領域30aの一部に、例えば非導電性ペーストや導電性ペーストを用いて発光素子50を接合する。次いで、一対のワイヤ80a、80bによって、各発光素子50の正負電極を、それぞれ、リード対における2つのリード10a、10bの露出領域30a、30bに電気的に接続する。
(第3工程:反射性部材150の形成)
第3工程では、各発光素子50の周辺に反射性部材150を形成する。この例では、図12Cに示すように、各発光素子50の周辺(この例では、樹脂パッケージ100の各凹部20内)にノズル800によって第1樹脂材料150aを付与する。
ノズル800を用いて第1樹脂材料150aを凹部20の内上面20aに塗布する際、図12Dに例示するように、第1樹脂材料150aを凹部20の内上面20aに接触させて塗布することが好ましい。ノズル800の先端から凹部20の内上面20aまでの距離Hは、例えば200μm以上300μm以下に設定され得る。距離Hが長くなりすぎると、第1樹脂材料150aがノズル800の開口から吐出する方向にばらつきが生じ、第1樹脂材料150aの塗布位置を制御することが困難になることがある。
本明細書では、凹部20の内上面20aのうち、ノズル800の先端を近接させることが可能な領域801を「ノズル配置領域」と称する。ノズル配置領域801は、その領域を狙ってノズルを配置する、いわば「狙い」となる領域であり、実際のノズル径よりもある程度大きいことが好ましい。ノズル配置領域801の幅は、例えば、ノズル800の先端の外径800aと同程度以上に設定され、好ましくは、ノズル800の外径800aよりも大きくなるように設定される。ここでは、ノズル800の外径800aは、例えば200μm以上300μm以下である。従って、ノズル配置領域801は、直径が例えば200μm以上、好ましくは300μm以上の円よりも大きいサイズを有する。
凹部20の内上面20aは、発光素子50を配置する領域の両側(この例では±x側)に、それぞれ、十分なサイズのノズル配置領域801を含むことが好ましい。これにより、発光素子50の両側から、第1樹脂材料150aを発光素子50の近傍に配置できるので、発光素子50の側面全体を覆うように第1樹脂材料150aを配置しやすい。
この後、図12Eに示すように、第1樹脂材料150aを硬化させることにより、反射性部材150を得る。続いて、反射性部材150上に第2樹脂材料を付与し、硬化させることで、プリコート樹脂(変形例2)または着色樹脂部材(変形例1)を形成してもよい。各樹脂材料を硬化させてから次の樹脂材料を形成することで、各樹脂材料を最適な条件で硬化させることができる。
なお、第1樹脂材料150aを硬化温度より低い温度で加熱して仮硬化させ、仮硬化体の上に第2樹脂材料を配置してもよい。この後、第1樹脂材料150aの仮硬化体および第2樹脂材料を硬化温度以上の温度で加熱して本硬化させてもよい。あるいは、第1樹脂材料150a(および第2樹脂材料)を仮硬化させた状態で、モールド樹脂部を形成してもよい。この場合には、モールド樹脂部を形成するための硬化工程において、第1樹脂材料150a(および第2樹脂材料)を本硬化させてもよい。仮硬化させた状態にすることで、本硬化に必要となる時間が短くなり、製造時間を短縮することができる。
このようにして、樹脂パッケージ100の主面100aに発光素子50および反射性部材150が配置された構造体110を得る。
(第4工程:モールド樹脂部60の形成)
第4工程では、例えばトランスファー成形法を用いて、モールド樹脂部60を形成する。モールド樹脂部60は、例えば、本出願人による特開2003-332634号公報に記載されたようなプロセスで形成され得る。
まず、図12Fに示すように、上金型821および下金型822によって構造体110を挟み、加圧しながら固定する。上金型821および下金型822は、発光素子50を含む空間830を封止する。
次いで、封止空間830に、熱硬化性樹脂を母材とする第3樹脂材料をy軸方向に流すことにより、封止空間830を第3樹脂で密封する。封止空間830に存在していた空気は、第3樹脂に置換され、封止空間830の外部に排出される。第3樹脂材料は、樹脂パッケージ100に設けられた孔45(図2C参照)の内部にも配置される。
第3樹脂材料を注入した後、金型の温度を、第3樹脂材料の硬化温度以上の温度(ここでは150℃)で所定の時間保持する。これによって、第3樹脂材料を硬化させる。この後、金型を取り外すことにより、各発光素子50の上方にそれぞれ位置する複数のレンズ部を含むモールド樹脂部が形成される。
(第5工程:リード10の切断)
続いて、リードフレームからリード10を切断し、個片化する。切断したリード10を、所望の形状に折り曲げることにより、発光装置1000を得る。
本実施形態の製造方法によると、複数のレンズ部とベース部とを、同じ金型を用いて一体的に成形できる。従って、製造コストや製造工程数の増大を低減できる。また、複数のレンズ部を所定の位置に安定的に保持することができる。
本実施形態の発光装置の製造方法は、上記方法に限定されない。例えば、キャスティング成形法を用いてモールド樹脂部を形成してもよい。
図13は、キャスティング成形法を用いてモールド樹脂部60を形成した発光装置1006を例示する模式的な側面図である。キャスティング成形法を用いる場合、上記と同様の工程で、樹脂パッケージ100の主面100aに発光素子50および反射性部材150が配置された構造体を形成した後、この構造体をキャスティングケース内の樹脂材料に含侵させて硬化することで、モールド樹脂部60を得る。キャスティング成形法を用いると、樹脂パッケージ100の上面から側部の一部分まで(ここでは上側部分)を覆うモールド樹脂部60が形成される。
(第2の実施形態)
図14は、本開示による第2の実施形態の発光装置2000からモールド樹脂部60と複数の反射性部材151~153を取り除いた概略斜視図である。図15Aは、発光装置2000の概略上面透視図である。図15Bおよび図15Cは、それぞれ、図15Aに示す15B-15B線および15C-15C線における概略断面図である。発光装置2000の斜視図は、図1と同様である。
以下、図面を参照しながら、本開示の第2の実施形態の発光装置を説明する。本実施形態の発光装置は、樹脂パッケージ100の主面100aが発光素子50ごとに凹部20を有していない点で、図2B~図2E等に示す発光装置1000と異なる。
以下では、第1の実施形態の発光装置1000と異なる点を主に説明し、発光装置1000と同様の構造については、説明を省略する。
図15A~図15Cに示すように、発光装置2000は、複数のリード11a~13bおよび樹脂部材を含む樹脂パッケージ100と、複数の発光素子50と、複数の反射性部材151~153と、複数のレンズ部70を含むモールド樹脂部60とを備える。
樹脂パッケージ100は、複数のリード11a~13bおよび暗色系樹脂部材40により規定された、第1領域121、第2領域122および第3領域123を主面100aに有する。第1領域121~第3領域123(以下、「領域120」と総称することがある。)は、互いに分離して配置されている。各領域120は、複数のリード11a~13bのいずれかの一部が露出した露出領域30を含む。
複数の発光素子50は、第1領域121に配置された第1発光素子51と、第2領域122に配置された第2発光素子52と、第3領域123に配置された第3発光素子53とを含む。第1発光素子51~第3発光素子53は、それぞれ、第1領域121~第3領域123におけるリードの露出領域30に配置されている。
複数の反射性部材は、互いに離隔して配置された第1反射性部材151~第3反射性部材153を含む。第1反射性部材151は、第1領域121に配置され、かつ、平面視において第1発光素子51の周辺に位置する。第2反射性部材152は、第2領域122に配置され、かつ、平面視において第2発光素子52の周辺に位置する。第3反射性部材153は、第3領域123に配置され、かつ、平面視において第3発光素子53の周辺に位置する。
本実施形態でも、第1の実施形態と同様に、各発光素子50の出射側にレンズ部70を設けることで、高い効率で正面方向に光を取り出すことができる。また、各発光素子50の周辺に反射性部材151~153を配置することで、発光素子50の発光を点光源化できる。これにより、レンズ部70のサイズを小さくできる。
本実施形態の発光装置2000でも、前述の実施形態の発光装置と同様に、y軸方向からの側面視において、2以上の発光素子50が互いに重なり合っている。y軸に直交するx軸方向からの側面視において、第1レンズ部71の最大幅は第1発光素子51の最大幅の5倍以下であり、第2レンズ部72の最大幅は第2発光素子52の最大幅の5倍以下であり、第3レンズ部73の最大幅は第3発光素子53の最大幅の5倍以下であってもよい(図6参照)。これにより、発光装置2000さらに小型化できる。
本実施形態では、樹脂パッケージ100の主面100aにおいて、暗色系樹脂部材40は、互いに間隔を空けて配置された複数の樹脂壁300を含んでもよい。複数の樹脂壁300は、第1反射性部材151の周縁の一部を規定する少なくとも1つの第1樹脂壁301と、第2反射性部材152の周縁の一部を規定する少なくとも1つの第2樹脂壁302と、第3反射性部材153の周縁の一部を規定する少なくとも1つの第3樹脂壁303とを含む。第1樹脂壁301~第3樹脂壁303は、それぞれ、第1領域121~第3領域123の近傍に配置されている。
複数の樹脂壁300は、互いに分離して配置された2以上の第1樹脂壁301と、互いに分離して配置された2以上の第2樹脂壁302と、互いに分離して配置された2以上の第3樹脂壁303とを含んでもよい。図示する例では、平面視において、第1発光素子51を挟んで互いに対向するように一対の第1樹脂壁301が配置されており、第1反射性部材151の少なくとも一部は、一対の第1樹脂壁301の間に位置している。同様に、平面視において、第2発光素子52を挟んで互いに対向する一対の第2樹脂壁302と、第3発光素子53を挟んで互いに対向する一対の第3樹脂壁303とが配置されている。第2反射性部材152の少なくとも一部は、一対の第2樹脂壁302の間に位置し、第3反射性部材153の少なくとも一部は、一対の第3樹脂壁303の間に位置している。
本実施形態では、平面視において、各発光素子50は、2以上の樹脂壁300で規定された領域内に配置され得る。これにより、樹脂壁300で規定された領域の外側から、隣接する2つの樹脂壁300の間隔を介して、発光素子50の近傍に反射性部材151~153となる第1樹脂材料150a(図12Dおよび後述する図30C)を塗布することが可能になる。従って、第1樹脂材料150aを塗布するためのノズルを配置可能なノズル配置領域として機能し得る十分なスペースを確保しつつ、発光素子50に近接したより狭い領域に反射性部材151~153を配置できる。また、樹脂壁300によって発光素子50の周辺に位置する反射性部材151~153の体積を低減できること、および、反射性部材151~153が樹脂壁300によって完全に包囲されていないことから、モールド樹脂部60の成形時(硬化のための熱処理時)に、反射性部材151~153から発光素子50にかかる応力をより効果的に緩和できる。従って、発光素子50のリード11a~13aからの浮きをより効果的に低減できる。
以下、各構成要素について、より具体的に説明する。
[領域120]
領域120は、1つの発光素子50と、その周辺に位置する反射性部材151~153とが配置される領域である。
以下、第1領域121を例に、領域120のより具体的な構造を説明する。なお、本実施形態の種々の発光装置において、第1領域~第3領域は同様の構造を有し得る。また、第1樹脂壁~第3樹脂壁も、同様の構造を有し得る。本明細書では、説明の重複を避けるために、第1領域または第1樹脂壁を例示して説明し、他の領域または他の樹脂壁の説明を省略する場合がある。さらに、第1領域を例に説明する構造を、第1領域~第3領域の全てが有することが好ましいが、第1領域~第3領域の少なくとも1つが有していればよい。同様に、第1樹脂壁~第3樹脂壁を例に説明する構造を、第1樹脂壁~第3樹脂壁の全て有することが好ましいが、第1樹脂壁~第3樹脂壁の少なくとも1つが有していればよい。
図15Dは、発光装置2000の樹脂パッケージ100における第1領域121を示す拡大平面図である。図15Dでは、第1発光素子51を点線で示している。モールド樹脂部60は取り除かれている。
第1領域121は、平面視において、2以上の樹脂壁301によって規定される第1部分P1を含む。第1部分P1は、例えば、一対の樹脂壁301a、301bの間に位置する部分である。第1部分P1は、樹脂壁301a、301bの隙間を介して、第1部分P1の外側に位置する領域と繋がっている。第1部分P1には、第1発光素子51と、反射性部材151の少なくとも一部とが配置されている。
図示する例では、第1領域121は、平面視において、一対の第1樹脂壁301a、301bの間に位置する第1部分P1と、一対の第2部分P2とを含む。第1樹脂壁301a、301bは、平面視において、第1発光素子51を第1方向(この例ではx軸方向)D1に挟んで互いに対向している。一対の第2部分P2は、第1方向D1に直交する第2方向(ここではy軸方向)D2に第1部分P1を挟んで位置している。各第2部分P2は、第1部分P1に接している。すなわち、各第2部分P2は、第1部分P1と繋がっている。
第1部分P1には、リード11aが露出している。この例では、第1部分P1の全体がリード11aの露出領域30aである。
第1部分P1は、平面視において、第1発光素子51が配置される素子載置領域drを含む。この例では、平面視において、素子載置領域drと各第2部分P2との間に、第1樹脂壁301a、301bの一部(後述する第2壁部2a、2b)が位置している。
第1部分P1の少なくとも一部には、第1反射性部材151が配置されている。好ましくは、第1反射性部材151は、発光素子50を包囲するように配置されている。第1反射性部材151は、発光素子50の側面と、第1樹脂壁301a、301bの第1発光素子51側の側面とに接していてもよい。
第1部分P1の第1方向D1の最大幅p1は、例えば、第1発光素子51の第1方向D1の幅の1.1倍以上2倍以下であってもよい。第1部分P1の第2方向D2の幅p2は、例えば、第1発光素子51の第2方向D2の幅の2倍以上4倍以下であってもよい。
一対の第2部分P2のそれぞれには、暗色系樹脂部材40が露出していてもよいし、リード11a、11bのいずれかが露出していてもよい。第2部分P2と第1部分P1とは、面一であってもよい。これにより、第1反射性部材151となる第1樹脂材料150a(後述する図30C)を、第2部分P2側から第1部分P1側に流入させることが容易になる。
各第2部分P2の第1方向D1に沿った幅q1は、第1部分P1の第1方向D1に沿った幅p1以上であってもよい。この例では、第2部分P2の幅q1は、第1部分P1の幅p1とは同じである。各第2部分P2の幅q1は、第1部分P1の幅p1よりも大きくてもよい。
上記構成によると、第2方向D2において、第1発光素子51の両側に、それぞれ、第1部分P1の一部領域srと第2部分P2とを含む比較的面積の広い領域801が形成され得る。この領域801は、第1反射性部材151となる第1樹脂材料150a(後述する図30C)を塗布する際のノズルを配置可能なサイズを有しており、前述した「ノズル配置領域」として用いることができる。本明細書では、一対の樹脂壁の間に位置する第1部分P1の一部であって、第2部分P2とともにノズル配置領域を構成し得る領域srを「サイド領域」と呼ぶ。
なお、ノズル配置領域801として機能し得るスペースは、第1発光素子51の両側に形成されていることが好ましいが、第1発光素子51の片側のみに形成されていてもよい。
[樹脂壁300]
図15A~図15Cに示すように、複数の樹脂壁300のそれぞれは、リード11a~13bの露出領域30よりも上方に位置する上面(または上部)を有する壁状または柱状の樹脂部である。
各樹脂壁300は、平面視において、いずれかの領域120の近傍に位置し、反射性部材151~153の周縁の一部を規定する。各樹脂壁300は、対応する反射性部材151~153に直接接する側面を有してもよい。樹脂壁300は、対応する発光素子50の近傍に、発光素子50から離れて配置され、反射性部材151~153の少なくとも一部は、発光素子50と樹脂壁300との間に位置していることが好ましい。
複数の樹脂壁300は、各発光素子50に接続される2つのリードの第1接続領域および第2接続領域の少なくとも一方と、各発光素子50との間に位置する樹脂壁を含んでもよい。
本実施形態では、樹脂壁300の位置、高さ、側壁の形状などによって、反射性部材151~153の位置や、反射性部材151~153の上面の高さなどを制御できる。例えば、平面視において、樹脂壁300が、発光素子50のいずれかの側面に沿って延びている場合、樹脂壁300の発光素子50側の側面と発光素子50との距離によって、反射性部材151~153のうち発光素子50の側面を覆う部分の厚さを制御できる。
また、樹脂壁300を設けることで、各反射性部材151~153の配置領域を縮小できる。例えば、平面視において、第1反射性部材151は第1レンズ部71の内側に位置し、第2反射性部材152は第2レンズ部72の内側に位置し、第3反射性部材153は第3レンズ部73の内側に位置してもよい。
以下、図15Dを参照しながら、第1樹脂壁301を例に、樹脂壁300の形状や構造、発光素子50および反射性部材151~153との位置関係を具体的に説明する。
前述したように、第1樹脂壁301は、平面視において、第1発光素子51を第1方向(この例ではx軸方向)D1に挟んで互いに対向する一対の第1樹脂壁301a、301bを含む。第1樹脂壁301aは、第1発光素子51の+x側に位置し、第1樹脂壁301bは、第1発光素子のーx側に位置する。平面視において、第1樹脂壁301a、301bは、第1発光素子51の向かい合う2辺に沿って、第1発光素子51を挟んで対向していてもよい。
第1樹脂壁301aは、平面視において、第2方向D2に延びる第1壁部1aと、第1壁部1aから第1樹脂壁301bに向かって第1方向D1に平行に延びる一対の第2壁部2aとを含む。第1壁部1aと第2壁部2aとは、一体的に形成されて(つまり繋がって)いる。同様に、第1樹脂壁301bは、第2方向D2に延びる第1壁部1bと、第1壁部1bから第1樹脂壁301aに向かって第1方向D1に平行に延びる一対の第2壁部2bとを含む。第1壁部1bと第2壁部2bとは、一体的に形成されている。平面視において、第2壁部2a、2bの第1方向D1の長さは、例えば、第1部分P1の幅p1(ここでは第1壁部1a、1bの間隔)の1/2未満である。
第1樹脂壁301aの各第2壁部2aと、第1樹脂壁301bの各第2壁部2bとは、間隔dを空けて互いに対向している。間隔dは、第2部分P2の幅q1および第1部分P1の幅p1よりも小さい。間隔dは、発光素子50の第1方向D1に沿った幅よりも小さくてもよい。後述するように毛管現象を利用して第1樹脂材料150a(後述する図30C)を塗布する場合には、間隔dは、例えば100μm以上200μm以下であってもよい。
第1発光素子51は、第1壁部1a、1bと第2壁部2a、2bとで規定される領域の内部に配置される。第1壁部1a、1bおよび第2壁部2a、2bの第1発光素子51側の側面と第1発光素子51との距離は、いずれも、例えば300μm以下であり、好ましくは100μm以上200μm以下である。
[ノズル配置領域801からの第1樹脂材料の流れ]
図15Dを参照して、ノズル配置領域801に付与された第1樹脂材料150a(後述する図30C)の流れを説明する。第1樹脂材料は、硬化されて反射性部材となる樹脂材料である。
ノズル配置領域801は、第1樹脂材料を塗布するためのノズルを配置可能な領域であり、ノズルを配置する際の狙いとなる領域である。図12Dを参照して前述したサイズのノズルを使用する場合、ノズル配置領域801は、例えば直径が200μm以上、好ましくは300μm以上の円形よりも大きいサイズを有し得る。
本実施形態では、ノズル配置領域801は、平面視において、複数の樹脂壁300で規定された領域の外側に位置する。この例では、第1部分P1の一部であるサイド領域srおよび第2部分P2を含む領域801が「ノズル配置領域」となる。図示する例では、サイド領域srは、第1部分P1のうち各第1樹脂壁301a、301bの第2壁部2bよりも外側に位置する領域である。
平面視において、第1部分P1の+y側に位置するノズル配置領域801にノズルを配置して第1樹脂材料を吐出させると、第1樹脂材料は、矢印802で示すように、毛管現象によって、第1樹脂壁301a、301bの間隔dを通り、第1壁部1a、1bと第2壁部2a、2bとで規定される領域内に流入する。第1樹脂材料は表面張力によって、リード11a、11bの露出領域または第1樹脂部41(図15B)と、第1樹脂壁301とからなる角部に引っ張られることで、間隔dから流入した第1樹脂材料は、第1発光素子51の+y側から±x側にも回り込む。第1部分P1の-y側に位置するノズル配置領域801にノズルを配置する場合も、同様であり、第1樹脂材料は、毛管現象によって間隔dを通過し、第1発光素子51の-y側から±x側に回り込む。このようにして、第1発光素子51の全ての側面に接するように第1樹脂材料を配置することが可能である。第1樹脂材料の一部は、サイド領域sr、第2部分P2、またはその両方に残ってもよい。
[第1樹脂壁301の詳細構造]
第1樹脂壁301a、301bのそれぞれの構造をより詳細に説明する。以下では、第1樹脂壁301aを例に説明するが、第1樹脂壁301bも同様の構造を有し得る。
図15Eは、一対の第1樹脂壁301の拡大斜視図である。
図15Eに示すように、第1樹脂壁301aの第1壁部1aは、第1発光素子51側に位置し、第1反射性部材151に接する第1側面1sと、第2側面1vと、第1側面1sと第2側面1vとの間に位置する上面(または上部)1uと、第1側面1sと上面1uとの間に位置するテーパ面1tとを含む。第1側面1sは、第1発光素子51の側面(第1壁部1aに対応する側面)に平行であってもよい。上面1uは、第1側面1sの上端よりも上方に位置する。テーパ面1tは、第1側面1sの上端から上面1uに向かって傾斜している。第2側面1vは、上面1uからリード11aの露出領域30aに向かうにつれて低くなるように傾斜したテーパ面であってもよい。
第1樹脂壁301の各第2壁部2aは、第1発光素子51側に位置する第1側面2sと、第2側面2vと、第1側面2sと第2側面2vとの間に位置する上面(または上部)2uと、第1側面2sと上面2uとの間に位置するテーパ面2tとを含む。第2側面2vは、テーパ面でもよいし、xy面に垂直な面でもよい。
第1壁部1aの上面1uと第2壁部2aの上面2uとは繋がっている。第1壁部1aのテーパ面1tは、第2壁部2aのテーパ面2tと連続するように、第2壁部2aと第1壁部1aとの角部分に扇形の面を含んでもよい。
第1樹脂壁301が上記構成を有することで、第1側面1s、2sの高さhsによって、第1反射性部材151の上面の高さを制御できる。第1側面1s、2sの高さhsは、第1発光素子51の高さと同程度であってもよいし、第1発光素子51の高さよりも小さくてもよい。これにより、第1反射性部材151が、第1発光素子51の上面に流れることを低減できる。
上面1u、2uの高さhuは、第1発光素子51の高さよりも大きいことが好ましい。第1反射性部材151上に着色樹脂部材161~163などのプリコート樹脂を形成する場合に、上面1u、2uを利用して、プリコート樹脂の厚さ(プリコート樹脂の上面の高さ)を制御できる。上面1u、2uは、第2樹脂部42(図15B)の上面よりも下方に位置してもよい。各樹脂壁300の上面1u、2uと第2樹脂部42(図15B)の上面との高さを調整することで、プリコート樹脂の厚さをより均一にでき、また、一定以上のプリコート樹脂の厚さを確保することができる。
また、第1樹脂壁301が上面1u、2uを最上部とするテーパ面1t、2tを有することで、発光素子50からの光が、発光素子50よりも高い第1樹脂壁301の上面1u、2uによって遮られることを低減できる。さらに、第1壁部1aの第2側面1vが、上面1uから離れるにつれて低くなるテーパ面を有することで、ワイヤのループを形成する際に、ワイヤのループが第1壁部1aに接触することを低減することができる。
なお、本明細書において、樹脂パッケージ100の主面100aに配置される第1発光素子51や第1樹脂壁301などの各構成要素の高さ(上記高さhs、huを含む)は、主面100aに露出したリードの露出領域から、その構成要素の上面(または上部)までの、z軸方向における距離である。
[樹脂溝46]
図15Aに示すように、暗色系樹脂部材40は、平面視において、各領域120の外側に位置する少なくとも1つの樹脂溝(「第3部分」と呼ぶことがある。)46を含んでもよい。樹脂溝46の上面は、例えば、リード11a~13bの露出領域30よりも下方(-z方向)に位置してもよい。樹脂溝46は、暗色系樹脂部材40の第1樹脂部41に形成された溝または窪みであってもよい。樹脂溝46は、平面視において、第2部分P2に少なくとも部分的に接する。樹脂溝46の上面は、第1部分P1および第2部分P2の上向きの面よりも下方に位置する。
第2部分P2に接するように樹脂溝46を設けることで、第1反射性部材151を形成する際に、表面張力を利用して、ノズル配置領域801の内部に吐出された第1樹脂材料150a(図30C)が、第2部分P2から素子載置領域drとは異なる方向に流出することを低減できる。
樹脂溝46は、各領域120に対して少なくとも1つ配置されていればよい。各領域120に対して、複数の樹脂溝46が配置されていてもよい。複数の樹脂溝46は、平面視において、第2部分P2を第1方向D1に挟むように配置された2つの樹脂溝46を含んでもよい。
各樹脂溝46の深さは特に限定しないが、例えば100μm以上200μm以下であってもよい。樹脂溝46の深さは、リード11a~13bの露出領域30から樹脂溝46の底部までのz軸方向における距離である。
樹脂溝46は、ノズルを配置する狙いとするノズル配置領域801の周縁の一部を規定するように配置されることが好ましい。これにより、ノズル配置領域801に塗布された第1樹脂材料150a(図30C)を、より効果的に発光素子50に近接する領域に導くことができる。
図15Dに示す例では、第1領域121に、互いに離隔して配置された樹脂溝46a~46eが配置されている。平面視において、第2部分P2の一方は、樹脂溝46a、46bによって第1方向D1に挟まれ、第2部分P2の他方は、樹脂溝46d、46eによって第1方向D1に挟まれている。各第2部分P2の第1方向D1の幅q1は、これらの樹脂溝46で規定されている。樹脂溝46cは、平面視において、樹脂溝46aおよび樹脂溝46bの間に位置している。これにより、第1反射性部材151が、隣接する他の領域120(この例では第2領域122)側に流出することをより効果的に低減できる。また、発光素子の数より1つ少ない数の樹脂溝46cが設けられていてもよい。なお、樹脂溝46a~46cは、3つの分離した溝でもよいし、一体的に形成されたU字形の溝であってもよい。
[凹部27]
図15Aから図15Cに示すように、樹脂パッケージ100の主面100aは、リード11a~13bおよび暗色系樹脂部材40により規定される凹部27を有してもよい。図示する例では、凹部27の内上面は、第1領域121~第3領域123を含む。例えば、凹部27は、平面視において略矩形状である。平面視において、暗色系樹脂部材40からなる複数の樹脂壁300および複数の樹脂溝46は、凹部27の内部に位置している。なお、凹部27の構成は、上記に限定されない。凹部27の内上面は、第1領域121~第3領域123のうちの第1領域121を含む少なくとも2つの領域120を含み、少なくとも1つの第1樹脂壁301が凹部27の内側に位置していればよい。
暗色系樹脂部材40は、凹部27の内上面に露出する第1樹脂部41と、各凹部20の内上面を包囲する第2樹脂部42とを有する。第2樹脂部42の上面は、第1樹脂部41の上面よりも上方(+z方向)に位置する。第2樹脂部42は、凹部20を包囲する壁であってもよい。第2樹脂部42の上面の高さh1は、樹脂壁300の上面(または最も上方に位置する部分)の高さhuよりも大きくてもよい。
凹部27には、第1発光素子51および第1反射性部材151を少なくとも覆うように、透光性を有するプリコート樹脂(透光性樹脂部材)が配置されていてもよい。この例では、プリコート樹脂として、着色された着色樹脂部材161~163が凹部27に配置されている。
[着色樹脂部材161~163]
図15A~図15Cに示すように、発光装置2000は、樹脂パッケージ100の主面100aとモールド樹脂部60との間に、プリコート樹脂として、着色樹脂部材161~163を備えている。着色樹脂部材161~163の材料や効果は、前述した変形例1と同様である。
本実施形態では、第1発光素子51に発する第1光と、第2発光素子52の発する第2光と、第3発光素子53の発する第3光とは、互いに異なる波長の光である。着色樹脂部材は、第1光と同系色に着色された第1着色樹脂部材161と、第2光と同系色に着色された第2着色樹脂部材162と、第3光と同系色に着色された第3着色樹脂部材163とを含む。
平面視において、第1着色樹脂部材161の少なくとも一部は、第1領域121に位置し、第2着色樹脂部材162の少なくとも一部は、第2領域122に位置し、第3着色樹脂部材163の少なくとも一部は、第3領域123に位置する。第1着色樹脂部材161の少なくとも一部は、第1反射性部材151上に位置し、第2着色樹脂部材162の少なくとも一部は、第2反射性部材152上に位置し、第3着色樹脂部材163の少なくとも一部は、第3反射性部材153上に位置してもよい。平面視において、第1着色樹脂部材161~第3着色樹脂部材163は、それぞれ、第1発光素子51~第3発光素子53に重なっていてもよい。
図示する例では、第1着色樹脂部材161~第3着色樹脂部材163は、凹部27内に配置されている。第1着色樹脂部材161~第3着色樹脂部材163は、それぞれ、凹部27の内側面の一部に接していてもよい。平面視において、第1領域121と第2領域122との間に、第1着色樹脂部材161と第2着色樹脂部材162とが重なる領域R1が配置されていてもよい。同様に、第2領域122と第3領域123との間に、第2着色樹脂部材162と第3着色樹脂部材163とが重なる領域R2が配置されていてもよい。
<変形例5>
図16は、変形例5の発光装置2001からモールド樹脂部60と反射性部材151~153を取り除いた概略斜視図である。図17Aは、発光装置2001の概略上面透視図である。図17Bおよび図17Cは、それぞれ、図17Aに示す17B-17B線および17C-17C線における概略断面図である。
本変形例の発光装置2001は、平面視において、一対の樹脂壁310が発光素子50をy軸方向に挟んで配置されている点で、前述の発光装置2000と異なる。本変形例では、第1方向D1はy軸方向である。
本変形例における複数の樹脂壁310は、第1反射性部材151の周縁の一部を規定する一対の第1樹脂壁311と、第2反射性部材152の周縁の一部を規定する一対の第2樹脂壁312と、第3反射性部材153の周縁の一部を規定する一対の第3樹脂壁313とを含む。第1樹脂壁311~第3樹脂壁313のそれぞれは、x軸方向に長い矩形の平面形状を有する。
図17Aを参照して、第1領域121を例に、本変形例における領域120の構造を説明する。第1領域121は、一対の第1樹脂壁311a、311bの間に位置する第1部分P1と、第1部分P1を第2方向D2(ここではx軸方向)に挟んで互いに対向する一対の第2部分P2とを含む。
第1部分P1は、平面視において、第1発光素子51が配置される素子載置領域drと、素子載置領域drと各第2方向D2との間に位置するサイド領域srとを含む。各第2部分P2は、第1部分P1のサイド領域srに接している。第1方向D1において、第2部分P2の幅は、第1部分P1の幅よりも大きい。図示するように、一対の第2部分P2は、それぞれ、ワイヤボンディングのための接続領域wr1、wr2を含んでもよい。
本変形例でも、第2方向D2において、第1発光素子51の両側に、第1部分P1の一部であるサイド領域srと第2部分P2とを含むノズルを配置可能なノズル配置領域801が形成され得る。
第1部分P1は、平面視において、リード11aの第1接続領域wr1と、リード11bの第2接続領域wr2との間に位置してもよい。この場合、平面視において、一対のワイヤは、それぞれ、第1発光素子51から、第1樹脂壁311a、311bの間隔を横切って、第1接続領域wr1および第2接続領域まで延びていてもよい。これにより、一対の樹脂壁310の間隔を利用して、ワイヤを容易かつ安定的に配置できる。
図示する例では、第1樹脂壁311a、311bのそれぞれの平面形状は、例えば、第2方向D2(ここではy軸方向)に延びる矩形である。各第1樹脂壁311a、311bは、第1発光素子51側に位置する第1側面1sと、第1側面1sと反対側に位置する第2側面1vと、第1側面1sと第2側面1vとの間に位置する上面1uとを含む。図17Cに示すように、上面1uの高さhuは、第1発光素子51の上面の高さよりも大きい。高さhuは、例えば第2樹脂部42の上面の高さh1と略同じでもよい。
本変形例でも、暗色系樹脂部材40は、第1領域121の周囲に少なくとも1つの樹脂溝46を有していてもよい。
図17Dおよび図17Eは、それぞれ、本変形例の樹脂パッケージ100における第1領域121を例示する拡大平面図である。図17Dに示すように、平面視において、2つの第2部分P2の+y側の端部に接するようにx軸方向に延びる樹脂溝46fと、2つの第2部分P2の-y側の端部に接するようにx軸方向に延びる樹脂溝46gとが配置されていてもよい。あるいは、図17Eに示すように、各第2部分P2の+y側の端部に接する2つの樹脂溝46h、46iと、各第2部分P2の-y側の端部に接する2つの樹脂溝46j、46kと、が互いに離隔して配置されていてもよい。
<変形例6>
図18は、変形例6の発光装置2002からモールド樹脂部60と反射性部材151~153を取り除いた概略斜視図である。図19Aは、発光装置2002の概略上面透視図である。図19Bおよび図19Cは、それぞれ、図19Aに示す19B-19B線および19C-19C線における概略断面図である。図19Dは、発光装置2000の樹脂パッケージ100における第1領域121を示す拡大平面図である。
図19Aおよび図19Dに示すように、本変形例における複数の樹脂壁320は、変形例5と同様に、第1発光素子51を挟んでy軸方向に配置された一対の第1樹脂壁321と、第2発光素子52を挟んでy軸方向に配置された一対の第2樹脂壁322と、第3発光素子53を挟んでy軸方向に配置された一対の第3樹脂壁323とを含む。本変形例では、第1方向D1はy軸方向である。
上記の変形例5の各樹脂壁は矩形の平面形状を有しているが、変形例6における各樹脂壁320の平面形状は、矩形の1辺(対応する発光素子側の辺)に凹状に湾曲した切欠き部が形成されている。各発光素子50は、平面視において、一対の樹脂壁320の切欠き部の間に位置する。
第1樹脂壁321を例に、樹脂壁320の構造をより具体的に説明する。図19Eは、一対の第1樹脂壁321の拡大斜視図である。
図19Eに示すように、第1樹脂壁321a、321bのそれぞれは、直方体の一部を切り取った形状を有している。第1樹脂壁321a、321bは、第1側面3sと、第1側面3sの反対側に位置する第2側面3vと、第1側面3sおよび第2側面3vの間に位置する上面3uと、上面3uと第1側面3sとの間に位置するテーパ面3tとを有する。
第1側面3sは、第1発光素子51に対して凹状に湾曲した面を有する湾曲部3s1と、第2方向D2において、湾曲部3s1の両側に位置する平面部3s2とを含む。この例では、湾曲部3s1および平面部3s2は、いずれも、xy面に垂直である。湾曲部3s1は、上面視において円弧状に湾曲している。湾曲部3s1は、例えば、凹円弧面である。テーパ面3tは、湾曲部3s1、平面部3s2および上面3uに接している。テーパ面3tは、平面視において、互いに平行な一対の弧状部分と、その両端に位置するx軸方向に平行な直線とで規定される形状を有してもよい。
本変形例では、平面視において、第1樹脂壁321a、321bにおける湾曲部3s1が互いに対向し、その間に第1発光素子51を配置することで、第1樹脂壁321a、321bの間に位置する第1部分P1の面積を小さくできる。従って、第1反射性部材151の体積を低減できる。また、テーパ面3tを形成することで、発光素子50からの光が、発光素子50よりも高い第1樹脂壁321a、321bの上面3uによって遮られることを低減できる。
本変形例でも、図19Dに示すように、第2方向D2において、第1発光素子51の両側に、第1部分P1のサイド領域srおよび第2部分P2を含むノズルを配置可能なノズル配置領域801が形成され得る。本変形例では、平面視において、第1樹脂壁321a、321bの間隔(向かい合う平面部3s2の間隔)dを小さくできる。従って、ノズルを用いて第1樹脂材料150a(図13C)を塗布する際に、発光装置1000(図15D)と同様に、毛管現象を利用できる。
図19Dに示す例では、平面視において、第1部分P1および第2部分P2を挟むように一対の樹脂溝46f、46gが配置されているが、図19Fに例示するように、各第2部分P2を第1方向D1に挟む4つの樹脂溝46h~46kを形成してもよい。
<変形例7>
図20は、変形例7の発光装置2003からモールド樹脂部60と反射性部材151~153を取り除いた概略斜視図である。図21は、発光装置2003の樹脂パッケージ100における1つの領域120(ここでは第1領域121)を示す概略拡大上面図である。
図20に示すように、本変形例における複数の樹脂壁330は、第1発光素子51を挟んでy軸方向に配置された一対の第1樹脂壁331と、第2発光素子52を挟んでy軸方向に配置された一対の第2樹脂壁332と、第3発光素子53を挟んでy軸方向に配置された一対の第3樹脂壁333とを含む。本変形例では、第1方向D1はy軸方向である。
図21に示すように、本変形例における一対の第1樹脂壁331a、331bは、対応する発光素子50に対して凹状に湾曲した第1側面4sと、第1側面4sの反対側に位置し、第1側面4sに平行な第2側面4vと、第1側面4sおよび第2側面4vの間に位置する上面4uと、第1側面4sおよび第2側面4vの間に位置するテーパ面4tとを有する。テーパ面4tは、第1側面3sの上端から第2側面4vの上端へ向かうにつれて高くなるように傾斜している。第1側面4sは、例えば、xy面に垂直である。第1側面4sは、例えば凹円弧面である。テーパ面3tの形状は、例えば環状扇形である。
変形例6における各樹脂壁321には、直方体の一部を切り取ることで、発光素子側に湾曲部3s1およびテーパ面3tが形成されている(図19E参照)。これに対し、本変形例では、各樹脂壁は、中空円柱体の一部(より詳細には、中空円柱体をxy面に垂直な面で切断してなる柱体の一部)を切り取ることで、中空円柱体の内表面の一部である湾曲した第1側面4sと、環状扇形状のテーパ面4tとが形成されている。
本変形例における第1側面4sおよびテーパ面4tは、図19Eに示した変形例6における樹脂壁321の湾曲部3s1およびテーパ面3tに対応する形状を有している。このため、本変形例7の樹脂壁も、変形例6と同様の効果を奏する。具体的には、平面視において、第1樹脂壁331a、331bにおける湾曲した第1側面4sの間に第1発光素子51を配置することで、第1樹脂壁331a、331bの間に位置する第1部分P1の面積を小さくできる。従って、第1反射性部材151の体積を低減できる。また、第1樹脂壁331a、331bの間隔dを小さくできるので、ノズルを用いて第1樹脂材料150aを塗布する際に、毛管現象を利用できる。第1樹脂壁331a、331bがテーパ面4tを有することで、発光素子50からの光が、発光素子50よりも高い第1樹脂壁321a、321bの上面4uによって遮られることを低減できる。
なお、各樹脂壁331a、331bの第2側面4vと第1樹脂部41とを繋ぐように、第1樹脂部41よりも上方に位置する第4樹脂部47が配置されていてもよい。また、他の変形例のように樹脂溝46を有していてもよい。
<変形例8>
変形例8の発光装置は、1つの発光素子に対して二対の樹脂壁が配置されている点で、前述の発光装置と異なる。
図22は、変形例8の発光装置2004からモールド樹脂部60と反射性部材151~153を取り除いた概略斜視図である。図23は、発光装置2003の樹脂パッケージ100における1つの領域120(ここでは第1領域121)を示す概略拡大上面図である。
本変形例における複数の樹脂壁340は、二対の第1樹脂壁341、二対の第2樹脂壁342および二対の第3樹脂壁343を含む。第1発光素子51~第3発光素子53は、四角形の平面形状を有している。二対の第1樹脂壁341は、平面視において第1発光素子51の四角形における向かい合う2組の辺のそれぞれを挟んで対向する。同様に、二対の第2樹脂壁342は、平面視において第2発光素子52の四角形における向かい合う2組の辺のそれぞれを挟んで対向し、二対の第3樹脂壁343は、平面視において第3発光
素子53の四角形における向かい合う2組の辺のそれぞれを挟んで対向する。
図23を参照して、第1領域121および第1樹脂壁341の構造を例に説明する。
第1樹脂壁341a~341dは、x軸方向(第1方向D1)に第1発光素子51を挟んで配置された一対の第1樹脂壁341a、341bと、第1樹脂壁341a、341bの間において、y軸方向(第2方向D2)に第1発光素子51を挟んで配置された他の一対の第1樹脂壁341c、341dとを含む。図示する例では、第1領域121の第1部分P1は、第1樹脂壁341a、341bの間に位置する部分である。第1樹脂壁341c、341dは、第1部分P1に配置されている。
第1樹脂壁341a、341bは、y軸方向に長い矩形の平面形状を有する。第1樹脂壁341a、341bは、図14~図15Eに示した発光装置2000における第1樹脂壁301a、301bの第1壁部1aと同様の構造を有する。つまり、第1樹脂壁341a、341bは、第2壁部2aを有していない点で、発光装置2000における第1樹脂壁301a、301b(図15E)と異なる。
第1樹脂壁341c、341dは、矩形の平面形状を有する。第1樹脂壁341c、341dのそれぞれは、第1樹脂壁341a、341bの第1側面1sから間隔d1、d2を空けて配置されている。
第1樹脂壁341c、341dは、発光装置2000の第1樹脂壁301a、301bにおける第2壁部2a、2bと同様の構造を有する。具体的には、第1樹脂壁341c、341dのそれぞれは、第1発光素子51側に位置する第1側面5sと、第1側面5sの反対側に位置する第2側面5vと、第1側面5sおよび第2側面5vの間に位置する上面5uと、上面5uと第1側面5sとの間に位置するテーパ面5tとを有する。この例では、上面5uの高さは、第1樹脂壁341a、341bの上面1uの高さと同じである。また、第1側面5sの上端の高さは、第1樹脂壁341a、341bの第1側面1sの上端の高さと同じである。
本変形例では、4つの第1樹脂壁341a~341dによって規定される領域に、第1発光素子51が配置される。
第1領域121は、素子載置領域drおよび一対のサイド領域srを含む第1部分P1と、第2方向D2に第1部分P1を挟んで位置する一対の第2部分P2とを含む。図示する例では、サイド領域srは、第1部分P1のうち各第1樹脂壁341c、341dよりも外側に位置する領域である。第1発光素子51の+y側および-y側には、第2部分P2およびサイド領域srを含むノズル配置領域801が形成され得る。
図23に矢印802で示すように、ノズル配置領域801に配置されたノズルから吐出された第1樹脂材料150a(図30C)は、第1樹脂壁341c、341dと、第1樹脂壁341a、341bとの間隔d1、d2を通って、第1樹脂壁341a~341dによって規定される領域内に流入し、第1発光素子51の周囲に回り込む。従って、このように配置された第1樹脂材料150aを硬化させることで、第1発光素子51の各側面上に第1反射性部材151を形成できる。
本変形例でも、発光装置2000(図14~図15E)と同様の効果が得られる。すなわち、第1側面1s、5sの高さによって、第1反射性部材151のz軸方向の厚さを制御できる。また、上面1u、5uの高さによって、プリコート樹脂のz軸方向の厚さ(プリコート樹脂の上面の高さ)を制御できる。さらに、テーパ面1t、5tによって、第1発光素子51からの発光が第1樹脂壁341の上面1u、5uに遮られることを低減できる。
<変形例9>
図24は、変形例9の発光装置2005からモールド樹脂部60と反射性部材151~153を取り除いた概略斜視図である。図25は、発光装置2005の樹脂パッケージ100における第1領域121を示す拡大平面図である。
本変形例における複数の樹脂壁350は、6つの第1樹脂壁351、6つの第2樹脂壁352および6つの第3樹脂壁353を含む。
図25を参照して、第1領域121および第1樹脂壁351の構造を例に説明する。
6つの第1樹脂壁351は、第1発光素子51の+x側に、y軸方向に間隔d3を空けて配置された第1樹脂壁351a1~351a2と、第1発光素子51の-x側に、y軸方向に間隔d3を空けて配置された第1樹脂壁351b1~351b2と、第1発光素子51のーy側および+y側にそれぞれ配置された第1樹脂壁351c、351dとを含む。
第1樹脂壁351a1、351a2は、変形例8における第1樹脂壁341a(図23)を、y軸方向の中央部に間隔を設けて2つに分離した形状を有している。同様に、第1樹脂壁351b1、351b2は、変形例8における第1樹脂壁341b(図23)を、y軸方向の中央部に間隔を設けて2つに分離した形状を有している。
本変形例は、変形例8の発光装置2004と同様の効果が得られる。また、本変形例では、各発光素子50とワイヤボンディングのための接続領域との間に、樹脂壁340の隙間(間隔d3)が位置する。このため、変形例5と同様に、樹脂壁340の間隔d3を利用して、発光素子50とリード11a~13bのいずれかとを接続するためのワイヤを容易かつ安定的に配置できる。
<変形例10>
図26は、変形例10の発光装置2006からモールド樹脂部60と反射性部材151~153を取り除いた概略斜視図である。図27は、発光装置2006の樹脂パッケージ100における第1領域121を示す拡大平面図である。
本変形例における複数の樹脂壁360は、4つの第1樹脂壁361、4つの第2樹脂壁362および4つの第3樹脂壁363を含む。第1発光素子51~第3発光素子53は、四角形の平面形状を有しており、4つの第1樹脂壁361は、それぞれ、平面視において第1発光素子51の四角形の4つの角部に対向している。この例では、各第1樹脂壁361は、四角形の1つの角部を構成する2辺のそれぞれの一部に対向する側面を有している。各第2樹脂壁362および各第3樹脂壁363も同様に、平面視において、対応する発光素子50の四角形の角部に対向して配置されている。
図27を参照して、第1領域121および第1樹脂壁361の構造を例に説明する。
4つの第1樹脂壁361は、第1発光素子51の+x側に、y軸方向に間隔d4を空けて配置された第1樹脂壁361a1~361a2と、第1発光素子51の-x側に、y軸方向に間隔d4を空けて配置された第1樹脂壁361b1~361b2とを含む。
第1樹脂壁361a1、361a2は、発光装置2000における第1樹脂壁301a(図15D、図15E)において、第1壁部1aのy軸方向の中央部に間隔を設けて2つに分離した形状を有している。同様に、第1樹脂壁361b1、361b2は、発光装置2000における第1樹脂壁301b(図15D、図15E)において、第1壁部1bのy軸方向の中央部に間隔を設けて2つに分離した形状を有している。
本変形例でも、発光装置2000と同様の効果が得られる。また、本変形例では、各発光素子50とワイヤボンディングのための接続領域との間に、樹脂壁360の隙間(間隔d)が位置する。このため、変形例5と同様に、この間隔d4を利用して、発光素子50とリード11a~13bのいずれかとを接続するためのワイヤを容易かつ安定的に配置できる。
<変形例11>
図28は、変形例11の発光装置2007からモールド樹脂部60と反射性部材151~153を取り除いた概略斜視図である。図29Aは、発光装置2007の概略上面透視図である。図29Bおよび図29Cは、それぞれ、図29Aに示す29B-29B線および29C-29C線における概略断面図である。
本変形例の発光装置2007は、平面視において、第1領域121と第2領域122との間、および、第2領域122と第3領域123との間に、第4樹脂壁(以下、「樹脂ブロック」と呼ぶ。)501、502を備える点で、前述した発光装置と異なる。
本変形例における複数の樹脂壁370は、第1発光素子51を挟んでx軸方向に配置された一対の第1樹脂壁371と、第3発光素子53を挟んでx軸方向に配置された一対の第2樹脂壁372と、第3発光素子53を挟んでx軸方向に配置された一対の第3樹脂壁373とを含む。本変形例では、第1方向D1はx軸方向である。
樹脂ブロック501、502は、それぞれ、隣接する2つの領域120の間に位置し、着色樹脂部材161~163などのプリコート樹脂の周縁の一部を規定する。つまり、プリコート樹脂の塗布される範囲を、樹脂ブロック501、502によって制御できる。
図示する例では、樹脂ブロック501、502は、矩形の平面形状を有している。平面視において、樹脂ブロック501、502のx軸方向の最大幅は、凹部27の内上面の幅よりも小さく、例えば、隣接する第2部分P2の幅と同じである。樹脂ブロック501、502は、凹部27の内表面から間隔を空けて配置されている。また、樹脂ブロック501、502は、反射性部材151~153の周縁を規定するいずれの樹脂壁370とも間隔を空けて配置されている。
以下、樹脂ブロック501を例に説明するが、樹脂ブロック502も同様の構造を有し得る。
図29Dは、樹脂ブロック501および第2樹脂壁372a、372bを示す概略斜視図である。
本変形例では、樹脂ブロック501は、上面501uと、+y側および-y側に位置する側面501s1、501s2と、+x側および-x側に位置する側面501t1、501t2とを有する。側面501t1、501t2は、テーパ面である。
樹脂ブロック501のx軸方向の両端である側面501t1、501t2は、それぞれ、凹部27の内表面である第2樹脂部42(図29C)から間隔を空けて配置されている。樹脂ブロック501の側面501s1、501s2は、それぞれ、最も近接する樹脂壁から間隔fを空けて配置されている。
図29Dに示すように、樹脂ブロック501の上面501uは、例えば、各樹脂壁370の上面よりも上方に位置していてもよい。図29Cに示すように、樹脂ブロック501の上面は、第2樹脂部42の上面の高さと同じであってもよい。
図29Cに示すように、樹脂ブロック501、502を設けることで、着色樹脂部材161~163の厚さおよび位置を制御できる。本変形例では、第1着色樹脂部材161は、第1反射性部材151および第1発光素子51上に配置される。第1着色樹脂部材161の周縁は、第2樹脂部42と樹脂ブロック501によって規定される。第2着色樹脂部材162は、第2反射性部材152および第2発光素子52上に配置される。第2着色樹脂部材162の周縁は、第2樹脂部42と樹脂ブロック501、502とによって規定される。第3着色樹脂部材163は、第3反射性部材153および第3発光素子53上に配置される。第3着色樹脂部材163の周縁は、第2樹脂部42と樹脂ブロック502とによって規定される。
図29Aに示すように、平面視において、樹脂ブロック501、502と第2樹脂部42との間隔に、2つの着色樹脂部材が互いに重なる領域R1、R2が形成されてもよい。
本変形例における一対の樹脂壁370の構造は、特に限定せず、前述のいずれかの構造を適用できる。
図29Dを参照しながら、第2樹脂壁372を例に、本変形例における樹脂壁370の構造を説明する。
図示する例では、第2樹脂壁372a、372bのそれぞれは、矩形の平面形状を有する。各第2樹脂壁372a、372bは、第2発光素子側に位置する第1側面6sと、第1側面6sと反対側に位置する第2側面6vと、上面6uと、上面6uと第1側面6sとの間に位置するテーパ面6tとを含む。例えば、第1側面6sは、xy面に垂直でもよい。第2側面6vはテーパ面でもよい。上面6uは、第2発光素子の上面よりも上方に位置している。樹脂ブロック501の上面501uよりも下方に位置してもよいし、同じ高さでもよい。
図29Aに示すように、本変形例でも、平面視において、第1方向D1において、各領域120の第2部分P2の両側に一対の樹脂溝46を形成してもよい。これにより、各第2部分P2の周縁は、樹脂壁370、樹脂ブロック501、502、樹脂溝46および第2樹脂部42によって規定される。
本変形例においても、上記第2部分P2と、第1部分P1のサイド領域とを含む領域801が、反射性部材151~153となる第1樹脂材料150a(図30C)を塗布するためのノズル配置領域として機能し得る。
<発光装置2000の製造方法>
以下、発光装置2000を例に、本実施形態の発光装置の製造方法の一例を説明する。発光装置2000は、前述した発光装置1000と同様の方法で製造され得る。以下、発光装置1000の製造方法と異なる点を説明する。本実施形態の他の発光装置2001~2008は、樹脂壁や樹脂溝の数、位置、形状、樹脂ブロックの有無などは異なるが、発光装置2000と同様の方法で製造され得る。
図30A~図30Eは、発光装置2000の製造方法を説明するための工程断面図である。なお、図3A、図3B、図3Dおよび図3Eはxy断面を示すが、図3Cのみノズルを配置する領域を含むyz断面を示す。
まず、図30Aに示すように、例えばトランスファーモールド法によって、暗色系樹脂部材40および複数のリード10を含む樹脂パッケージ100を準備する。複数のリード10は、一対のリード10a、10bを含む。各樹脂壁300、樹脂溝46は、暗色系樹脂部材40を形成する際に使用する金型の形状によって形成され得る。ここでは、樹脂パッケージの主面100aに、暗色系樹脂部材40からなる複数の樹脂壁300を形成する。なお、樹脂ブロック501、502(図29A)も同様に金型の形状によって形成され得る。
次いで、図30Bに示すように、樹脂パッケージの主面100aに、発光素子50を実装する。本実施形態では、各発光素子50は、複数の樹脂壁300で規定された領域の内部に配置される。つまり、平面視において、樹脂パッケージの主面100aには、各発光素子50の周囲に、互いに間隔を空けて配置された複数の樹脂壁300が配置されている。
続いて、図30Cに示すように、樹脂パッケージの主面100aにおけるノズル配置領域801(図15D等参照)にノズルを配置することで、樹脂壁300(図30B)で規定された領域の内部に配置された発光素子50の周辺に、反射性部材となる第1樹脂材料150aを付与する。前述したように、複数の樹脂壁300(図30B)で規定された領域の外側にノズルを配置し、第1樹脂材料150aを、樹脂壁300の間隔を通過させて各発光素子50の周囲に配置させてもよい。この後、第1樹脂材料150aを硬化させる。これにより、図30Dに示すように、反射性部材150が形成される。
続いて、図30Eに示すように、反射性部材150上に、着色剤を含む着色樹脂材料を付与し、硬化させることで、着色樹脂部材160を形成する。このようにして、樹脂パッケージの主面100aに発光素子50および反射性部材150および着色樹脂部材160が配置された構造体110を得る。
図15Cに示すように、互いに異なる色に着色された着色樹脂部材161~163を形成する場合には、例えば以下の方法で着色樹脂部材161~163を形成できる。まず、異なる着色剤を含む第1着色樹脂材料および第3着色樹脂材料を、それぞれ、所定の領域に塗布し、硬化させることにより、第1着色樹脂部材161および第3着色樹脂部材163を形成する。次いで、第1着色樹脂部材161および第3着色樹脂部材163の間に、上記とは異なる着色剤を含む第2着色樹脂材料を塗布する。このとき、第2着色樹脂材料は、第1着色樹脂部材161および第3着色樹脂部材163に部分的に重なるように塗布してもよい。この後、第2着色樹脂材料を硬化させることで、第2着色樹脂部材162を得る。
続いて、得られた構造体110における発光素子50を封止するモールド樹脂部60を形成する。モールド樹脂部60は、例えばトランスファー成形法を用いて、発光装置1000と同様の方法で製造され得る。この後、リードフレームからリードを切断し、個片化することで、図15Cに示す発光装置2000が製造される。なお、キャスティング成形法を用いてモールド樹脂部を形成してもよい。
<変形例12>
図31Aは、変形例12の発光装置3000の概略上面透視図であり、図31Bは、図31Aに示す31B-31B線における概略断面図である。
変形例12の発光装置3000は、複数の発光素子50のうちの少なくとも1つの発光素子を平面視において他の発光素子とは非平行に配置する点、および、複数のレンズ部70のうちの少なくとも1つのレンズ部の頂点の高さを、他のレンズ部の頂点の高さと異ならせる点で、図2A~図2Eに示す発光装置1000と異なる。
本変形例では、第1発光素子51、第2発光素子52および第3発光素子53のそれぞれは、矩形の平面形状を有している。平面視において、第1発光素子51、第2発光素子52および第3発光素子53のうちの少なくとも1つの発光素子(ここでは、第3発光素子53)の矩形における各辺は、他の発光素子(ここでは、第1発光素子51および第2発光素子52)の矩形における各辺と非平行である。
これにより、以下に詳述するように、発光装置3000の配光制御性を向上でき、所望の配光を実現できる。
[発光素子の構造および配置]
第1発光素子51~第3発光素子53のそれぞれは、複数のリード11a~13b側に位置する第1面と、第1面と反対側(すなわちレンズ部側)に位置する第2面と、第2面に位置する2つの電極と、を有する。なお、第1発光素子51~第3発光素子53のそれぞれにおいて、正負電極(正極および負極)の両方が第2面に位置するものとして説明するが、一方が第1面、他方が第2面に位置していてもよい。
図31Aに示す例では、第1発光素子51~第3発光素子53のそれぞれの第2面に、2つの電極(正負電極)e1、e2が位置している。第1発光素子51~第3発光素子53のうち、第1発光素子51および第2発光素子52のそれぞれにおける2つの電極e1、e2は、矩形状の第2面における互いに向かい合う2つの角部に(すなわち、対角の角部に)それぞれ配置されている。これに対し、第3発光素子53における2つの電極e1、e2は、矩形状の第2面における互いに向かう合う2辺の中央近傍にそれぞれ配置されている。第1発光素子51~第3発光素子53の発光色は特に限定しないが、本変形例では、第1発光素子51は、赤色を発する赤色発光素子であり、第2発光素子52は、青色を発する青色発光素子であり、第3発光素子53は、緑を発する緑色発光素子であってもよい。
図31Aに示す例では、第1発光素子51~第3発光素子53は、仮想的な線m0上に一列に配置されている。ここでは、線m0は、第1レンズ部71~第3レンズ部73の平面視における中央点C1~C3を結ぶ線である。第1発光素子51および第2発光素子52の矩形の平面形状を構成する4辺(ここでは第2面の矩形状の外縁を構成する4辺)は、いずれも、線m0と非平行である。平面視において、第1発光素子51および第2発光素子52のそれぞれは、第2面の矩形状の外縁における1組の対辺が線m0と45°の角度をなすように配置されていてもよい。一方、第3発光素子53の矩形の平面形状における1組の対辺(ここでは第2面の矩形状の外縁における1組の対辺)は、線m0に平行である。
本明細書では、平面視において、発光素子の矩形状の外縁の各辺と線m0とのなす角度のうち最も小さい角度αを「線m0に対する傾斜角」と呼ぶ。図示する例では、第1発光素子51および第2発光素子52の線m0に対する傾斜角αは45°である。
発光素子と、発光素子の上方に位置し、発光素子を覆うレンズと、を有する発光装置では、レンズのサイズが小さくなると、発光装置の配光は、発光素子のニアフィールドの配光特性の影響を受けやすくなる。このため、レンズの曲率調整による発光装置の配光制御が、困難になる場合がある。発光素子のニアフィールドの配光特性は、例えば、発光素子における電極の位置や電極サイズ等の構造によって変わり得る。
これに対し、本変形例では、第1発光素子51~第3発光素子53の電極の位置を考慮して、より詳細には、これらの発光素子の第2面における電極の位置等を反映した発光輝度分布を考慮して、第1発光素子51~第3発光素子53のそれぞれを樹脂パッケージ100に配置することにより、所望の配光(指向特性)を有する発光装置3000を実現できる。
以下、発光素子の発光輝度分布と、平面視における発光素子の配置との関係を具体的に説明する。
図32Aおよび図32Bは、それぞれ、第1発光素子51および第3発光素子53の第2面51a、53aの発光輝度分布を例示する模式的な平面図である。図32Aおよび図32Bでは、発光輝度の高い領域を白色で示し、白色で示す領域よりも発光輝度の低い領域を黒色で表している。以下の説明では、第2面51a、53aのうち白色で示す発光輝度の高い領域を「発光部」、黒色で示す発光輝度の低い領域を「非発光部」と呼ぶ。第1発光素子51および第3発光素子53のそれぞれの電極は、ワイヤによってリードに接続されている。
図32Aに示すように、第1発光素子51の第2面51aの発光輝度分布は、発光部611と、発光部611よりも輝度の低い非発光部612と、を含む。非発光部612は、互いに向かい合う2つの角部に位置している。非発光部612の位置は、電極e1、e2(図31A)の位置に対応している。本明細書では、「非発光部」は、第2面のうち、発光していない領域だけでなく、電極が形成されることで光が出射されない領域、ワイヤの影となって暗く見える領域をも含む。第2面51aの最大輝度を100%とすると、発光部611の輝度は40%以上100%以下であり、非発光部612の輝度は0%以上40%未満である。この例では、第2面51aの電極が形成されていない2つの角部を結ぶ対角線における発光部611の幅611aは、電極が形成されている2つの角部を結ぶ対角線における幅611bよりも大きい。なお、「対角線における発光部の幅」とは、対角線によって切り取られる発光部の長さ、すなわち、平面視において、発光部のうち、対角線に重なる部分の長さを指す。
第2発光素子52は、第1発光素子51と同様の位置に電極を有する。従って、第2発光素子52の発光輝度分布においても、第1発光素子51と同様に、第2面における電極が形成されていない2つの角部を結ぶ対角線における発光部の幅は、電極が形成されている2つの角部を結ぶ対角線における発光部の幅よりも大きくなり得る。
図32Bに示すように、第3発光素子53の第2面53aの発光輝度分布は、発光部611と、向かい合う2つの辺の中央近傍に位置し、発光部611よりも輝度の低い非発光部612とを含む。図32Bにおける、第3発光素子53の非発光部612の位置は、図31Aにおける電極e1、e2の位置に対応している。第2面53aの電極が形成されていない2辺の中央部を結ぶ線における発光部611の幅611cは、電極が形成されている2辺の中央部を結ぶ線における発光部611の幅611dよりも大きい。なお、「中央部を結ぶ線における発光部の幅」とは、2辺の中央部を結ぶ線によって切り取られる発光部の長さ、すなわち、平面視において、発光部のうち、2辺の中央部を結ぶ線に重なる部分の長さを指す。
本変形例では、第1発光素子51~第3発光素子53は、第1レンズ部71~第3レンズ部73の平面視における中央点C1~C3を結ぶ線m0上に配置されることが好ましい。平面視において、第1発光素子51~第3発光素子53の第2面の中心が線m0上に配置されていてもよい。
図33は、図32Aおよび図32Bを参照して説明した発光輝度分布を有する第1発光素子51~第3発光素子53の参考例の配置を示す平面図である。図34は、図31Aおよび図31Bに示す本変形例の発光装置3000における第1発光素子51~第3発光素子53の配置を示す平面図である。図33および図34では、第1発光素子51~第3発光素子53の第2面51a~53aおよび第1発光素子51~第3発光素子53の発光輝度分布のみを示し、レンズ部等の他の構成要素を省略している。また、これらの図には、第1発光素子51~第3発光素子53のそれぞれにおいて、第2面の中心を通り、かつ、線m0から時計回りに45°の角度をなす仮想的な線m1と、第2面の中心を通り、かつ、線m0から時計回りに135°の角度をなす仮想的な線m2とを併せて示す。また、図34には、第1発光素子51~第3発光素子53のそれぞれにおいて、第2面の中心を通り、かつ、線m0に直交する仮想的な線m3を破線で示す。図33および図34に示す例では、第1発光素子51~第3発光素子53の第2面の中心は、第1レンズ部~第3レンズ部の中央点C1~C3に一致している。
図33に示す参考例では、平面視において、第1発光素子51~第3発光素子53のそれぞれにおける矩形状の第2面の2辺(1組の対辺)は線m0に平行である。図33に示す参考例では、第1発光素子51および第2発光素子52では、線m1における発光部611の幅は、線m2における発光部611の幅よりも小さくなる。本明細書では、「線m1(または線m2)における発光部の幅」は、平面視において、線m1(または線m2)によって切り取られる発光部の長さ、すなわち、平面視において、発光部のうち、線m1(または線m2)に重なる部分の長さを指す。例えば、図33に示す第1発光素子51では、線m1における発光部611の幅は、線m1によって切り取られる発光部611の長さ611eであり、線m2における発光部611の幅は、線m2によって切り取られる発光部611の長さ611fである。このため、第1発光素子51および第2発光素子52では、線m1上の発光分布(線m1を含み、かつ、第2面に垂直な断面の発光分布)と、線m2上の発光分布(線m2を含み、かつ、第2面に垂直な断面の発光分布)とが異なり得る。第1発光素子51の線m1上における半値角(指向角)は、線m2上における半値角よりも例えば約6.6°小さくなり得る(例えば、第3発光素子53の線m1上における半値角(指向角)と線m2上における半値角(指向角)との差は、例えば約1.6°である)。本明細書では、線m1上と線m2上との間の半値角(指向角)が示す配光の差を「配光差」と略することがある。なお、第3発光素子53では、線m1における発光部611の幅との線m2における発光部611の幅とは略同じである。このため、第3発光素子53の配光差は、第1発光素子51および第2発光素子52よりも小さく抑えられる。
本参考例のように配置された発光装置を表示装置に適用すると、画像の色、映像等の表示特性が、第1および第2発光素子51、52の配光差の影響を受けることがある。例えば、第1発光素子51(例えば赤色発光素子)における線m1上の配光が狭い(半値角が小さい)ので、発光装置を用いた表示装置を線m1の方向から見ると、赤色が弱くなるなどの画像の乱れが生じることがある。
これに対し、本変形例の発光装置3000では、図34に示すように、平面視において、第1発光素子51および第2発光素子52のそれぞれは、矩形状の第2面51a、52aの2辺(1組の対辺)がそれぞれ線m0に対して45°の角度をなすように配置されている。つまり、第1発光素子51および第2発光素子52の線m0に対する傾斜角αは45°である。これにより、第1発光素子51および第2発光素子52のそれぞれにおいて、線m1における発光部611の幅と線m2における発光部611の幅との差を、参考例よりも小さくできる。この例では、線m1における発光部611の幅と、線m2上における発光部611の幅とを略同じにすることができる。この結果、線m1上における配光と線m2上における配光との差を低減できる。これにより、第1発光素子51および第2発光素子52のニアフィールドの配光特性が、発光装置3000の配光に与える影響をより小さく抑えることができるので、配光制御性をより高めることができる。
本変形例では、第1発光素子51~第3発光素子53のそれぞれは、線m1における発光部611の幅と線m2における発光部611の幅との差を低減し得るように配置されていればよい。例えば、第1発光素子51~第3発光素子53のそれぞれは、平面視においてその電極が線m1および線m2に重ならないように(つまり、電極が線m1、m2上からずれるように)配置されていてもよい。または、第1発光素子51~第3発光素子53のそれぞれは、その発光部611の平面視における形状が、線m0および/または線m3に関して略対称(線対称)となるように配置されていてもよい。
本変形例の発光装置3000を用いることで、配光差に起因する画像の色、映像の乱れが、さらに低減された表示装置が実現される。
図31Aおよび図34に示すように、平面視において、第1発光素子51~第3発光素子53の電極e1、e2は線m0上に配置されていることが好ましい。これにより、平面視において、第1発光素子51~第3発光素子53のそれぞれにおける電極e1、e2間を結ぶ方向、すなわち、第1発光素子51~第3発光素子53の発光輝度分布において発光部の幅が相対的に小さくなる方向を、対応するレンズ部の短軸に一致させ、かつ、第1発光素子51~第3発光素子53の発光輝度分布の発光部の幅が相対的に大きくなる方向を対応するレンズ部の長軸に一致させることができる。従って、各発光素子から、対応するレンズへの光の取り込み効率を高めることができるので、光取り出し効率を向上できる。
図35は、第1発光素子51~第3発光素子53の配置の他の例を示す平面図である。図35に示す例は、第1発光素子51および第2発光素子52の電極の位置が、図34に示す例と異なる。図35に示す例では、平面視において、第1発光素子51~第3発光素子53のそれぞれの電極は、各発光素子の矩形状の第2面の中心を通り、かつ、線m0から時計回りに90°の角度をなす線m3上に配置されている。平面視において、第1発光素子51~第3発光素子53のそれぞれにおける電極間を結ぶ方向は、対応するレンズ部の長軸に一致していてもよい。この場合でも、第1発光素子51~第3発光素子53のそれぞれの線m1上および線m2上の間で生じる配光差を低減できる。
第1発光素子51~第3発光素子53のそれぞれの平面視における形状は正方形であってもよい。この場合、第1発光素子51~第3発光素子53を図34または図35に例示したように配置することによって、各発光素子における線m1上および線m2上の配光差をさらに低減できる。
なお、平面視における第1発光素子51~第3発光素子53のそれぞれの線m0に対する傾斜角αは、その発光素子の発する光の波長にかかわらず、その発光素子における電極の位置等に応じて設定され得る。また、第1発光素子51~第3発光素子53のそれぞれの線m0に対する傾斜角αは、その発光素子の平面形状、電極の位置、電極形状等によって、0°~45°の間で選択され得る。発光素子の平面形状が長方形であり、互いに向かい合う2つの角部に電極を有する場合、その発光素子の線m0に対する傾斜角αは、0°よりも大きく45°未満であってもよい。
[レンズ部のサイズおよび形状]
本変形例では、第1レンズ部71、第2レンズ部72および第3レンズ部73のうちの少なくとも1つのレンズ部の頂点の高さは、他のレンズ部の頂点の高さと異なっている。
図31Bに示す例では、第3レンズ部73の頂点T3の高さHL3は、第1レンズ部71の頂点T1の高さHL1および第2レンズ部72の頂点T2の高さHL2よりも大きい。第1レンズ部71の頂点T1の高さHL1および第2レンズ部72の頂点T2の高さHL2は同じでもよいし、互いに異なっていてもよい。なお、第1レンズ部71~第3レンズ部73における頂点T1~T3の高さHL1~HL3は、ベース部61の上面61aからの各頂点T1~T3の高さ、すなわち、頂点T1~T3とベース部61の上面61aとの最短距離を指す。図示する例では、頂点T1~T3の高さHL1~HL3は、各レンズ部71~73における凸形状の頂点と底面との最短距離である。
また、平面視における第1レンズ部71~第3レンズ部73のサイズ(短軸方向の幅WS1~WS3、長軸方向の幅WL1~WL3)は、互いに異なっていてもよい。ここでは、第3レンズ部73の短軸方向の幅WS3は、第1レンズ部71および第2レンズ部72の短軸方向の幅WS1、WS2よりも大きく、第3レンズ部73の長軸方向の幅WL3は、第1レンズ部71および第2レンズ部72の長軸方向の幅WL1、WL2よりも大きい。平面視における第1レンズ部71および第2レンズ部72のサイズは同じでもよいし、互いに異なっていてもよい。
図31Bに示す例では、各レンズ部71~73のサイズは、そのレンズ部から出射する光が所望の配光を有するように調整されていてもよい。例えば、レンズ部の長軸上における半値角が100°以上120°以下、短軸上における半値角が50°以上70°以下としてもよい。第1および第2レンズ部71、72の頂点T1、T2の高さHL1、HL2は、0.3mm~0.5mm、例えば0.40mmであり、第3レンズ部73の頂点T3の高さHL3は、0.4mm~0.6mm、例えば0.50mmである。また、第1レンズ部71の短軸方向の幅WS1は、0.6mm~1.0mm、例えば0.8mmであり、第1レンズ部71の長軸方向の幅WL1は、1.0mm~1.4mm、例えば1.2mmである。第2レンズ部72の短軸方向の幅WS2は、0.6mm~1.0mm、例えば0.8mmであり、第2レンズ部72の長軸方向の幅WL2は、1.0mm~1.4mm、例えば1.2mmである。第3レンズ部73の短軸方向の幅WS3は、0.8mm~1.2mm、例えば1.0mmであり、第3レンズ部73の長軸方向の幅WL3は、1.4mm~1.8mm、例えば1.6mmである。
前述したように、x軸方向および/またはy軸方向から見た側面図において、第1レンズ部71~第3レンズ部73の外縁は、曲線部分に加えて直線部分を含んでもよい。一例として、y軸方向から見た側面図において各レンズ部71~73は直線部分を含み、x軸方向から見た側面図において各レンズ部71~73は直線部分を含んでいなくてもよい。また、第1レンズ部71~第3レンズ部73の側面図における外縁の形状は、互いに異なっていてもよい。例えば、y軸方向から見た側面図において、第1レンズ部71~第3レンズ部73のうちの少なくとも1つのレンズ部の外縁が直線部分を含み、他のレンズ部の外縁は直線部分を含まなくてもよい。
第1レンズ部71~第3レンズ部73の少なくとも1つのレンズ部の曲率は、他のレンズ部の曲率と異なっていてもよい。第1レンズ部71~第3レンズ部73の曲率は、互いに異なっていてもよい。または、第1レンズ部71~第3レンズ部73は同じ曲率を有してもよい。本明細書では、「レンズ部の曲率」は、レンズ部の頂点を含み、かつ、レンズ部の長軸方向または短軸方向に沿った断面において、レンズ部の外縁のうち頂点を含む曲線部分の曲率である。
本変形例によると、第1発光素子51~第3発光素子53のそれぞれの発光輝度分布に応じて、対応するレンズ部70のサイズ(例えば、頂点T1~T3の高さHL1~HL3、短軸方向の幅WS1~WS3、長軸方向の幅WL1~WL3)、曲率などをそれぞれ調整することにより、対応するレンズ部71~73を通って第1発光素子51~第3発光素子53のそれぞれから出射する光の配光制御性を高めることができる。また、前述した第1発光素子51~第3発光素子53の発光輝度分布において発光部の幅が相対的に小さくなる方向を、対応するレンズ部の短軸に一致させ、かつ、第1発光素子51~第3発光素子53の発光輝度分布の発光部の幅が相対的に大きくなる方向を対応するレンズ部の長軸に一致させる構成と、第1発光素子51~第3発光素子53のそれぞれの発光輝度分布に応じて、対応するレンズ部70のサイズを大きくする構成と、を組み合わせることで、発光装置3000の配光制御性を高め、光取り出し効率を向上させるができる。
例えば、ある発光素子からレンズ部を通って出射する光の配光を狭くする場合、まず、そのレンズ部の曲率を調整する。曲率の調整のみで配光を十分に絞れない場合には、レンズ部のサイズを他のレンズ部よりも大きくしてもよい。または、当該レンズ部の曲率を変えずに、レンズ部のサイズを大きくしてもよい。
ある発光素子(ここでは第3発光素子53)の配光が、他の発光素子の配光よりも広い場合には、第3発光素子53に対応する第3レンズ部73のサイズ(例えばレンズ部73の頂点の高さHL3)を、他のレンズ部71、72よりも大きくすることにより、第3レンズ部73を通して出射する光(ここでは緑色光)の配光を絞ることができる。例えば、図34に示すように、第3発光素子53の線m0上における配光が、第1、第2発光素子51、52の線m0上における配光よりも広い場合、第3発光素子53に対応する第3レンズ部73の頂点の高さHL3を、他のレンズ部71、72よりも大きくしてもよい。
なお、本変形例では、第3レンズ部73のサイズが、第1レンズ部71および第2レンズ部72よりも大きいが、第1レンズ部71~第3レンズ部73のサイズの大小関係は特に限定されない。これらのレンズ部71~73のサイズは、各発光素子の電極位置等による発光輝度分布に応じて設定され得る。
第1レンズ部71~第3レンズ部73のうち頂点の高さが最も大きいレンズ部(以下、「最大レンズ部」と呼ぶ。)は、平面視において、第1レンズ部71~第3レンズ部73を一方向に配列した列(以下、「レンズ列」)の一端に配置されていることが好ましい。図31Aに示す例では、第1レンズ部71~第3レンズ部73からなるレンズ列の一端(ここでは最も+y側の端)に、最大レンズ部である第3レンズ部73が配置されている。これにより、他のレンズ部から出射する光のうち、最大レンズ部に遮られる(他のレンズ部からの光が、最大レンズ部に入射して、その出射方向が変化する)光の割合を低減できる。なお、第1レンズ部71~第3レンズ部73の頂点の高さが互いに異なる場合には、最大レンズ部をレンズ列の一端に配置し、頂点の高さが最も小さいレンズ部(以下、「最小レンズ部」と呼ぶ。)をレンズ列の他端に配置してもよい。
本変形例の発光装置を、例えば屋外ディスプレイなどの表示装置に用いる場合、発光装置の3つのレンズ部70a~70cを、表示装置の表示面(光が出射する面)における垂直方向に沿って配置してもよい。このような表示面を下方から見上げる場合、図36Aに例示するように、最大レンズ部70aがレンズ列の中央に位置していると、レンズ列の上端に位置するレンズ部70bから下方に(観察者側に)向かう光の一部は、最大レンズ部70aに入射してしまい、観察者側に出射しにくい。これに対し、図36Bに示すように、最大レンズ部70aをレンズ列の上端に配置すると、図36Aに示す例と比べて、レンズ列の上端のレンズ部(最大レンズ部)70aから下方に向かう光のうち、他のレンズ部70b、70cに入射する光の割合を低減できる。従って、3つのレンズ部70a~70cのそれぞれから下方に向かう光をより効率的に観察者側に出射させることが可能になる。
3つのレンズ部70a~70cの頂点の高さが互いに異なる場合には、図36Cに示すように、最大レンズ部70aをレンズ列の上端、最小レンズ部70cをレンズ列の下端に配置することが好ましい。これにより、レンズ列の上端のレンズ部(最大レンズ部)70aおよび中央に位置するレンズ部70bから下方に向かう光のうち、他のレンズ部に遮られる光の割合を低減できる。
図37は、本変形例の他の発光装置3001の概略断面図であり、線m0を含み、かつ、yz面に平行な断面を示す。
発光装置3001と図31Aおよび図31Bに示す発光装置3000とでは、第1レンズ部71~第3レンズ部73の形状およびサイズが異なる。発光装置3001は、発光装置3000よりも狭い配光(すなわち、高い指向性)を有するように、第1レンズ部71~第3レンズ部73の形状、サイズなどが調整されている。この例では、発光装置3001の第1レンズ部71~第3レンズ部73のサイズ(頂点の高さHL1~HL3、短軸方向の幅WS1~WS3、および、長軸方向の幅WL1~WL3)は、発光装置3000よりも大きい。また、発光装置30001の第1レンズ部71~第3レンズ部73の曲率は、発光装置3000における第1レンズ部71~第3レンズ部73の曲率よりも小さい。
図37に示す例では、各レンズ部71~73のサイズは、そのレンズ部から出射する光が所望の配光を有するように調整されていてもよい。例えば、レンズ部の長軸上における半値角が80°以上100°未満、短軸上における半値角が35°以上50°未満としてもよい。第1および第2レンズ部71、72の頂点T1、T2の高さHL1、HL2は、0.6mm~0.8mm、例えば0.7mmであり、第3レンズ部73の頂点T3の高さHL3は、0.8mm~1.0mm、例えば0.9mmである。また、第1レンズ部71の短軸方向の幅WS1は、0.8mm~1.2mm、例えば1.0mmであり、第1レンズ部71の長軸方向の幅WL1は、1.2mm~1.6mm、例えば1.4mmである。第2レンズ部72の短軸方向の幅WS2は、0.8mm~1.2mm、例えば1.0mmであり、第2レンズ部72の長軸方向の幅WL2は、1.3mm~1.7mm、例えば1.5mmである。第3レンズ部73の短軸方向の幅WS3は、1.0mm~1.4mm、例えば1.2mmであり、第3レンズ部73の長軸方向の幅WL3は、1.6mm~2.0mm、例えば1.8mmである。
なお、本変形例では、第1発光素子51~第3発光素子53の発光輝度分布に応じて、第1発光素子51~第3発光素子53のうちの少なくとも1つの発光素子の配置(線m0に対する傾斜角α)を他の発光素子と異ならせればよく、第1レンズ部71~第3レンズ部73のサイズは互いに同じでもよい。あるいは、第1発光素子51~第3発光素子53の発光輝度分布に応じて、第1レンズ部71~第3レンズ部73のうちの少なくとも1つのレンズ部のサイズを他のレンズ部と異ならせればよく、第1発光素子51~第3発光素子53の線m0に対する傾斜角αは互いに同じでもよい。
図38は、変形例13の発光装置4000からモールド樹脂部を取り除いた概略斜視図である。図39Aは、図38に示す発光装置の概略上面図である。図39Bは、図39Aに示す39B-39B線における概略断面図である。図39Cは、図39Aに示す39C-39C線における概略断面図である。
発光装置4000は、樹脂パッケージ100の主面100aにおいて、凹部27の内上面27aに位置する第1樹脂部41が、少なくとも1つの凸部49を含む点で、前述の発光装置2000~2008と異なる。例えば、平面視において、凸部49は、凹部27の内側面27cから離隔して配置されている。
図39Cに示す例では、凹部27内において、第1樹脂部41は、互いに離隔して配置された複数の(ここでは2つの)凸部49を含む。複数の凸部49の一部または全部は、複数の発光素子50のうちの隣接する2つの発光素子の間に位置していてもよい。各凸部49の上面46uは、リードの露出領域30よりも上方に位置する。第1樹脂部41のうち凸部49以外の部分は、例えば、リードの露出領域30と略面一であってもよい。略面一とは、寸法公差、製造公差、部材公差による誤差を許容範囲に含まれるものとする。各凸部49の側面の少なくとも一部は、反射性部材150に接していてもよい。凸部49の側面は、反射性部材150から露出していてもよい。
図38に示す例では、凸部49の上面49uの高さは、凹部27の内上面27aを包囲する第2樹脂部42の上面の高さと同じである。凸部49の上面49uが発光素子50の上面よりも上方に位置する(ここでは第2樹脂部42の上面と同じ高さである)ことで、凹部27内において、反射性部材150が配置される領域を制御しやすい。「凸部49の上面49uの高さ」および「第2樹脂部42の上面の高さ」は、例えば、樹脂パッケージ100の裏面100bから当該上面までのz軸方向における距離で規定され得る。少なくとも1つの凸部49の上面49uが、発光素子50の上面よりも上方に位置していればよい。
図39Aに示す例では、凹部27内には、複数の(ここでは2つの)凸部49が配置されている。2つの凸部49は、平面視において、第1領域121と第2領域122との間に位置する凸部491と、第2領域122と第3領域123との間に位置する凸部492と、を含む。各凸部491、492は、凹部27の側壁である第2樹脂部42から離隔して配置されている。
第1領域121~第3領域123のそれぞれには、反射性部材150が配置されている。第1領域121~第3領域123のそれぞれに配置された反射性部材150は、凸部49によって、互いに離隔していてよい。例えば、反射性部材150は、凹部27のy軸方向の内側面27cと、凸部49のy軸方向の側面と、の間に配置されていなくてよい。なお、反射性部材150は、凹部27において、連続して配置されていてよい。
本変形例によると、平面視において、反射性部材150は、凹部27の内上面27aのうち、凸部49が配置された領域を除く領域に配置される。これにより、反射性部材150の体積を低減できる。よって、製造工程中に発生する発光素子50への応力を低減し、リード11からの発光素子50の浮きを低減することができる。また、凹部27の内上面27aにおいて、第1樹脂部41が凸部49を有することで、反射性部材150は、凸部49に対応する孔または溝を有したり、凸部49を挟んで互いに離隔した2以上の領域に配置されたりすることが可能になる。このため、発光装置4000の製造時または実装時において、反射性部材150と発光素子50との間に発生する応力に起因する不具合を低減することができる。
図38に示す例において、凸部49の少なくとも上面49uは、反射性部材150から露出している。これにより、平面視において、凹部27の内上面27aに占める反射性部材150の面積を低減できるので、表示のコントラストをさらに向上できる。凹部27内において、反射性部材150上に透光性樹脂部材180を配置する場合、凸部49の上面の少なくとも一部は、透光性樹脂部材180から露出していてよい。凸部49の露出部分は、モールド樹脂部に接していてよい。
樹脂パッケージ100の主面100aの平面視において、各凸部49は、複数のリードのうちの隣接する2つのリードの間に位置する部分と、隣接する2つのリードのそれぞれに重なる部分と、を含んでよい。図39Aに示す例では、凸部491は、平面視において、リード11a、11b、12a、12bのそれぞれに重なる部分と、これらのリードの間に位置する部分と、を含む。また、凸部492は、平面視において、リード12a、12b、13a、13bのそれぞれに重なる部分と、これらのリードの間に位置する部分と、を含む。これにより、樹脂パッケージ100の製造時に、凸部491、492によって、リードフレームの暗色系樹脂部材40からの浮きを低減できる。
以下、図39Aを参照して、凸部49の平面形状を説明する。凸部49は、y軸方向の幅がそれぞれ異なる第1幅部と、第2幅部と、第3幅部とを含む。第1幅部は、発光素子50と向かい合っている。第2幅部は、発光素子50の+x側および-x側に位置し、平面視において、発光素子50をはさむように配置されている。第3幅部は、平面視において、x軸方向の最端に位置している。第1幅部は、第2幅部よりもy軸方向の幅が小さい。第2幅部は、第3幅部よりもy軸方向の幅が大きい。第1幅部は、第3幅部よりもy軸方向の幅が大きい。これにより、平面視で、第1幅部と発光素子50とを近くに配置することができ、第1幅部と発光素子50との間に配置される反射性部材150の体積を減らすことができる。よって、製造工程中に発生する発光素子50への応力を低減し、リード11から発光素子50を浮きにくくできる。また、平面視において、第3幅部から第2樹脂部42までのy軸方向の距離を大きくすることができる。これにより、接続領域wrの領域を大きくすることができる。よって、接続領域とワイヤとの接合を容易にすることができる。なお、第1幅部と第3幅部とは、同じy軸方向の幅を有していてもよい。さらに、各凸部49の側面において、第1樹脂部41は、主面100aと同じ方向を向いた段差面49stを有してもよい。断面視において、各凸部49は階段状の側面を有しており、段差面49stは、階段の踏面に相当する上向きの面である。発光素子50の上面は、段差面49stよりも上方に位置してよい。発光素子50の上面よりも低い段差面49stを設けることで、反射性部材150が発光素子50の上面に這い上がることを低減できる。一例として、凸部49の上面49uと露出領域30とのz軸方向における距離k2は0.2mmであり、凸部49の段差面49stと露出領域30とのz軸方向における距離k3は0.1mmである。例えば、段差面49stは、平面視において、凸部49の上面49uを包囲するように配置されている。例えば、平面視において、凸部49の段差面49stの外縁の形状は、凸部49の上面49uの外縁の形状と相似である。
第2樹脂部42は、平面視において、第2樹脂部42と内上面27aとの間に、主面100aと同じ方向を向いた段差面42stを有してもよい。段差面42stの高さは、凸部49の段差面49stの高さと同じであってもよい。
図39Aに示す例では、第1領域121は、第2樹脂部42の側面(x軸方向の側面)と凸部491の側面とによって規定され、第2領域122は、凸部491、492の側面(x軸方向の側面)によって規定され、第3領域213は、第2樹脂部42の側面(x軸方向の側面)と凸部492の側面とによって規定される。平面視において、第1領域121~第3領域123のそれぞれは、対応する発光素子50が位置する部分Pdと、部分Pdの+x側および-x側に位置する2つのくびれ部Pnと、を含んでもよい。各くびれ部Pnのy軸方向における幅は、部分Pdのy軸方向における幅よりも小さい。これにより、毛管現象を利用して、反射性部材150となる第1樹脂材料を、くびれ部Pnを介して、各発光素子50に近接した領域に配置することが容易になる。第2樹脂部42の平面形状について説明する。x軸方向に延びる第2樹脂部42は、発光素子50と向かい合う幅狭部と、幅狭部よりも、y軸方向における幅が広い幅広部とを含む。ここでは、第2樹脂部42の幅広部として、+y方向に延出する部分を含む例を示している。ただし、第2樹脂部42の幅広部は、-y方向に延出する部分を含んでもよい。第2樹脂部42の幅広部は、凸部49の第2幅部と、向かい合うように配置されている。これにより、くびれ部Pnと部分Pdが規定されている。例えば、2つの第2樹脂部42の幅広部は、発光素子51を挟むように配置されている。
以下、図39Dを参照して、第2領域122を例に、反射性部材150の配置方法の一例を説明する。発光装置4000では、例えば、第2領域122の+x側および-x側に位置する領域(接続領域wrとなる領域)を、それぞれ、第1樹脂材料を塗布するためのノズルを配置するノズル配置領域700として用いることができる。第1樹脂材料は、硬化されて反射性部材150となる樹脂材料である。ノズル配置領域700にノズルを配置して第1樹脂材料を吐出させると、第1樹脂材料は、矢印701で示すように、毛管現象によって、くびれ部Pnを通り、第2領域122の部分Pd内に流入する。くびれ部Pnから流入した第1樹脂材料は、第2発光素子52の側面と凸部491、492の側面との間に回り込む。このようにして、第2発光素子52の側面と凸部491、492の側面との間隔に反射性部材150を配置することが可能である。
モールド樹脂部は、各くびれ部Pnに配置された部分を有してよい。くびれ部Pnがある分、第2樹脂部42の表面積が増えているため、モールド樹脂部との接触面積を増やすことができる。くびれ部Pnがあることで、モールド樹脂部と樹脂パッケージ100との間の接着力を高めることができるので、モールド樹脂部をより安定して樹脂パッケージ100に固定できる。
図38に示す例では、凹部27内において、各凸部49の側面のうちy軸方向に延びる部分と、第2樹脂部42の側面と、によって規定される領域に、第2の暗色系樹脂部材190が配置されている。第2の暗色系樹脂部材190によって、複数のリード11a~13bを覆うことができる。そのため、発光装置4003のコントラストを向上させることができる。凸部49において、第2幅部と、第3幅部と、のy軸方向における幅の差を有することで、第2の暗色系樹脂部材190が発光素子50の上面に重なることを低減することができる。なお、第2の暗色系樹脂部材190は、配置されていなくてもよい。
図40は、変形例13の他の発光装置4001からモールド樹脂部を取り除いた概略斜視図である。発光装置4001は、樹脂パッケージ100の主面100aにおいて、少なくとも1つの凸部49の上面49uが窪み49hを有する点で、図38に示す発光装置4000と異なる。
例えば、モールド樹脂部60は、各凸部49の窪み49hの内部に位置する部分を含む。このとき、窪み49hの内表面はモールド樹脂部に接している。例えば、モールド樹脂部の形成時に、各凸部49の窪み49hを埋めるようにモールド樹脂部となる樹脂材料を付与し、硬化させる。これにより、モールド樹脂部と樹脂パッケージ100との接着力を高めることができる(アンカー効果)。従って、モールド樹脂部をより安定して樹脂パッケージ100に固定できる。なお、窪み49hの内部は、透光性樹脂部材180と接していてもよい。窪み49hの内部の一部に、透光性樹脂部材180が配置され、窪み49hの内部の他の一部に、モールド樹脂部が配置されていてもよい。図40に示す例では、窪み49hの内上面は、平面視において、x軸方向に延びる部分とy軸方向に延びる部分とが交差した十字型の形状を有している。これによって、アンカー効果をさらに高めることができる。上面視における、凹部27の開口部の形状は、例えば、略矩形状である。図40に示す例において、凹部27の外縁は、長方形の角部が丸まっている(角丸四角形)。また、図40に示す例において、x軸方向に延びる第2樹脂部42は直線である。図40に示す例において、x軸方向に延びる第2樹脂部42の平面視におけるy軸方向の幅は一定である。なお、凹部27の開口部の形状における、第2樹脂部42の一部は、変形した形状を有していてもよい。例えば、平面視に置いて、第2樹脂部42の一部、または、全部は、曲線を含んでいたり、平面視で楕円形状を有していてもよい。
図41は、変形例13のさらに他の発光装置4002からモールド樹脂部を取り除いた概略斜視図である。発光装置4002は、平面視において、樹脂パッケージ100の凹部27内に配置された2つの凸部49のそれぞれの外縁が矩形である点で、図40に示す発光装置4001と異なる。図41に示す例では、各凸部49の窪み49hの外縁は矩形である。
発光装置4002によると、第1領域121~第3領域123のそれぞれのy軸方向における幅を、発光装置4002よりも大きくできる。従って、例えば、側面が予め反射性部材150で覆われた発光素子50を、第1領域121~第3領域123のそれぞれに配置することが比較的容易である。
図41に示す例では、yz面に平行な断面において、窪み49hの開口部の幅は、窪み49hの底部(内上面)の幅よりも大きくてもよい。これにより、窪み49hの内部に、モールド樹脂部となる樹脂材料を充填しやすい。なお、窪み49hの開口部の幅は、窪み49hの底部の幅と同じでもよいし、小さくてもよい。図41に示す例では、窪み49hの内側面は、xz面に対して傾斜した平面である。窪み49hは、例えばV字形の断面形状を有している。
本明細書は、以下の項目に記載の発光装置および発光装置の製造方法を開示している。
[項目1]
複数のリードと、前記複数のリードの少なくとも一部を固定する樹脂部材と、を含む樹脂パッケージであって、前記樹脂パッケージは、前記樹脂部材と前記複数のリードとにより規定された、第1凹部、第2凹部および第3凹部を含む複数の凹部を主面に有し、前記第1凹部、前記第2凹部および前記第3凹部のそれぞれの内上面は、前記複数のリードのいずれかの一部が露出した露出領域を含む、樹脂パッケージと、
前記第1凹部の前記露出領域に配置された第1発光素子、前記第2凹部の前記露出領域に配置された第2発光素子、および、前記第3凹部の前記露出領域に配置された第3発光素子と、
前記第1凹部に配置され、平面視において前記第1発光素子の周辺に位置する第1反射性部材、前記第2凹部に配置され、平面視において前記第2発光素子の周辺に位置する第2反射性部材、および、前記第3凹部に配置され、平面視において前記第3発光素子の周辺に位置する第3反射性部材と、
前記第1発光素子の上方に位置する第1レンズ部、前記第2発光素子の上方に位置する第2レンズ部、および、前記第3発光素子の上方に位置する第3レンズ部を含むモールド樹脂部であって、前記第1レンズ部、前記第2レンズ部および前記第3レンズ部のそれぞれは、前記主面側から上方に突出した凸形状を有する、モールド樹脂部と、
を備え、
平面視において、前記第1レンズ部の最大幅は、前記第1凹部の前記内上面の最大幅よりも小さく、前記第2レンズ部の最大幅は、前記第2凹部の前記内上面の最大幅よりも小さく、前記第3レンズ部の最大幅は、前記第3凹部の前記内上面の最大幅よりも小さい、発光装置。
[項目2]
平面視において、前記第1凹部、前記第2凹部および前記第3凹部のそれぞれの前記内上面は、一方向に長い形状を有し、前記各内上面の長手方向の幅は、短手方向の幅の1.5倍以上である、項目1に記載の発光装置。
[項目3]
平面視において、前記第1凹部、前記第2凹部および前記第3凹部のそれぞれの前記内上面は、一方向に長い形状を有し、前記各内上面の長手方向の幅は、前記第1レンズ部から前記第3レンズ部のそれぞれにおける前記長手方向における最大幅よりも大きく、かつ、前記各内上面の短手方向の幅は、前記第1レンズ部から前記第3レンズ部のそれぞれにおける前記短手方向における最大幅よりも小さい、項目1に記載の発光装置。
[項目4]
平面視において、前記第1レンズ部は、前記第1発光素子と、前記第1反射性部材の少なくとも一部とに重なり、前記第2レンズ部は、前記第2発光素子と、前記第2反射性部材の少なくとも一部とに重なり、前記第3レンズ部は、前記第3発光素子と、前記第3反射性部材の少なくとも一部とに重なる、項目1から3のいずれかに記載の発光装置。
[項目5]
平面視において、前記第1反射性部材の一部は、前記第1レンズ部の外側に位置し、前記第2反射性部材の一部は、前記第2レンズ部の外側に位置し、前記第3反射性部材の一部は、前記第3レンズ部の外側に位置する、項目4に記載の発光装置。
[項目6]
前記第1レンズ部の頂点と前記第1レンズ部の平面視における中央点とを結ぶ線を含む断面のうち、前記第1レンズ部の幅が最小となる断面において、前記第1レンズ部の幅は、前記第1発光素子の幅の5倍以下であり、
前記第2レンズ部の頂点と前記第2レンズ部の平面視における中央点とを結ぶ線を含む断面のうち、前記第2レンズ部の幅が最小となる断面において、前記第2レンズ部の幅は、前記第2発光素子の幅の5倍以下であり、
前記第3レンズ部の頂点と前記第3レンズ部の平面視における中央点とを結ぶ線を含む断面のうち、前記第3レンズ部の幅が最小となる断面において、前記第3レンズ部の幅は、前記第3発光素子の幅の5倍以下である、項目1から5のいずれかに記載の発光装置。
[項目7]
前記第1凹部の前記内上面は、前記複数のリードのうちの2つのリードの一部がそれぞれ露出した第1接続領域および第2接続領域と、を含み、前記第1発光素子は、ワイヤにより、前記第1接続領域および前記第2接続領域に電気的に接続されている、項目1から6のいずれかに記載の発光装置。
[項目8]
前記第1凹部は、内部に前記樹脂部材からなる樹脂壁を含み、前記樹脂壁は、平面視において、前記第1発光素子と、前記第1接続領域および前記第2接続領域の少なくとも一方と、の間に位置し、前記樹脂壁の前記第1発光素子側の側壁は、前記第1反射性部材に接する、項目7に記載の発光装置。
[項目9]
前記樹脂パッケージの前記主面の前記複数の凹部は、前記第1凹部、前記第2凹部および前記第3凹部とは異なる領域に位置する少なくとも1つの第4凹部をさらに有し、前記少なくとも1つの第4凹部の内上面は、前記複数のリードのいずれかの一部が露出した接続領域を含み、
前記第1発光素子、前記第2発光素子および前記第3発光素子のうちの少なくとも1つの発光素子は、ワイヤによって、前記少なくとも1つの第4凹部の前記接続領域に電気的に接続されている、項目8に記載の発光装置。
[項目10]
前記第1発光素子は第1光を発し、前記第2発光素子は第2光を発し、前記第3発光素子は第3光を発し、前記第1光、前記第2光および前記第3光は、互いに異なる波長の光であり、
前記発光装置は、
前記第1凹部内に配置され、かつ、前記第1光と同系色に着色された第1着色樹脂部材と、
前記第2凹部内に配置され、かつ、前記第2光と同系色に着色された第2着色樹脂部材と、
前記第3凹部内に配置され、かつ、前記第3光と同系色に着色された第3着色樹脂部材と、をさらに備える、項目1から8のいずれかに記載の発光装置。
[項目11]
複数のリードと、前記複数のリードの少なくとも一部を固定する樹脂部材と、を含む樹脂パッケージであって、前記樹脂パッケージは、前記樹脂部材と前記複数のリードとにより規定された、第1領域、第2領域および第3領域を主面に有し、前記第1領域、第2領域および第3領域のそれぞれは、前記複数のリードのいずれかの一部が露出した露出領域を含む、樹脂パッケージと、
前記第1領域の前記露出領域に配置された第1発光素子、前記第2領域の前記露出領域に配置された第2発光素子、および、前記第3領域の前記露出領域に配置された第3発光素子と、
前記第1領域に配置され、平面視において前記第1発光素子の周辺に位置する第1反射性部材、前記第2領域に配置され、平面視において前記第2発光素子の周辺に位置する第2反射性部材、および、前記第3領域に配置され、平面視において前記第3発光素子の周辺に位置する第3反射性部材と、
前記第1発光素子の上方に位置する第1レンズ部、前記第2発光素子の上方に位置する第2レンズ部、および、前記第3発光素子の上方に位置する第3レンズ部を含むモールド樹脂部であって、前記第1レンズ部、前記第2レンズ部および前記第3レンズ部のそれぞれは、前記主面側から上方に突出した凸形状を有する、モールド樹脂部と、
を備え、
前記第1レンズ部の頂点と前記第1レンズ部の平面視における中央点とを結ぶ線を含む断面のうち、前記第1レンズ部の幅が最小となる断面において、前記第1レンズ部の幅は、前記第1発光素子の幅の5倍以下であり、
前記第2レンズ部の頂点と前記第2レンズ部の平面視における中央点とを結ぶ線を含む断面のうち、前記第2レンズ部の幅が最小となる断面において、前記第2レンズ部の幅は、前記第2発光素子の幅の5倍以下であり、
前記第3レンズ部の頂点と前記第3レンズ部の平面視における中央点とを結ぶ線を含む断面のうち、前記第3レンズ部の幅が最小となる断面において、前記第3レンズ部の幅は、前記第3発光素子の幅の5倍以下である、発光装置。
[項目12]
前記樹脂パッケージの前記主面において、前記樹脂部材は、互いに間隔を空けて配置された複数の樹脂壁を含み、前記複数の樹脂壁は、平面視において、
前記第1反射性部材の周縁の一部を規定する少なくとも1つの第1樹脂壁と、
前記第2反射性部材の周縁の一部を規定する少なくとも1つの第2樹脂壁と、
前記第3反射性部材の周縁の一部を規定する少なくとも1つの第3樹脂壁と、を含む、項目11に記載の発光装置。
[項目13]
前記少なくとも1つの第1樹脂壁は、平面視において、前記第1発光素子を挟んで互いに対向する一対の第1樹脂壁を含み、前記第1反射性部材の少なくとも一部は、前記一対の第1樹脂壁の間に位置する、項目12に記載の発光装置。
[項目14]
前記一対の第1樹脂壁は、平面視において、前記第1発光素子を第1方向に挟んで互いに対向し、
前記第1領域は、平面視において、
前記一対の第1樹脂壁の間に位置し、かつ、前記第1発光素子が配置されている第1部分と、
前記第1方向に直交する第2方向に前記第1部分を挟んで位置する一対の第2部分とを含み、
前記一対の第2部分のそれぞれは、前記第1部分に接し、
前記第2部分の前記第1方向における幅は、前記第1部分の前記第1方向における幅以上である、項目13に記載の発光装置。
[項目15]
前記樹脂パッケージの前記主面は、平面視において、前記一対の第2部分に少なくとも部分的に接する少なくとも1つの第3部分を含み、前記少なくとも1つの第3部分の上面は、前記第2部分の上面よりも下方に位置する、項目14に記載の発光装置。
[項目16]
前記第3部分は、平面視において、前記第2部分を前記第1方向に挟んで位置し、前記第2部分の前記第1方向における幅を規定する2つの前記第3部分を含む、項目15に記載の発光装置。
[項目17]
前記各発光素子は、四角形の平面形状を有し、
前記少なくとも1つの第1樹脂壁は、平面視において前記第1発光素子の前記四角形における向かい合う2組の辺のそれぞれを挟んで対向する二対の第1樹脂壁を含む、項目12に記載の発光装置。
[項目18]
前記複数の樹脂壁は、前記第1反射性部材、前記第2反射性部材および前記第3反射性部材のいずれかに接する第1側面と、上面と、前記第1側面と前記上面との間に位置するテーパ面とを含む少なくとも1つの樹脂壁を含み、前記少なくとも1つの樹脂壁の前記上面は、前記第1側面の上端よりも上方に位置し、前記テーパ面は、前記第1側面側から前記上面側に向かって傾斜している、項目12から17のいずれかに記載の発光装置。
[項目19]
前記発光装置は、さらに透光性樹脂部材を含み、
前記透光性樹脂部材は、前記第1凹部に配置され、かつ、前記第1発光素子および前記第1反射性部材を少なくとも覆う、項目18に記載の発光装置。
[項目20]
前記樹脂パッケージの前記主面は、前記複数のリードのうちの2つのリードの一部がそれぞれ露出した第1接続領域および第2接続領域をさらに含み、前記第1発光素子は、ワイヤにより、前記第1接続領域および前記第2接続領域に電気的に接続されており、
前記少なくとも1つの第1樹脂壁は、平面視において、前記第1発光素子と、前記第1接続領域および前記第2接続領域の少なくとも一方との間に位置する樹脂壁を含む、項目13から19のいずれかに記載の発光装置。
[項目21]
前記樹脂パッケージの前記主面は、前記複数のリードのうちの2つのリードの一部がそれぞれ露出した第1接続領域および第2接続領域をさらに含み、前記第1発光素子は、第1ワイヤにより前記第1接続領域に電気的に接続され、第2ワイヤにより前記第2接続領域に電気的に接続されており、
平面視において、前記第1ワイヤおよび前記第2ワイヤは、それぞれ、前記第1発光素子から、前記一対の第1樹脂壁の間隔を横切って前記第1接続領域および前記第2接続領域まで延びている、項目13から15のいずれかに記載の発光装置。
[項目22]
平面視において、前記第1反射性部材は前記第1レンズ部の内側に位置し、前記第2反射性部材は前記第2レンズ部の内側に位置し、前記第3反射性部材は前記第3レンズ部の内側に位置する、項目11から21のいずれかに記載の発光装置。
[項目23]
前記第1発光素子は第1光を発し、前記第2発光素子は第2光を発し、前記第3発光素子は第3光を発し、前記第1光、前記第2光および前記第3光は、互いに異なる波長の光であり、
前記発光装置は、前記樹脂パッケージと前記モールド樹脂部との間に、前記第1光と同系色に着色された第1着色樹脂部材と、前記第2光と同系色に着色された第2着色樹脂部材と、前記第3光と同系色に着色された第3着色樹脂部材と、をさらに備え、
前記第1着色樹脂部材の少なくとも一部は、前記第1領域に位置し、前記第2着色樹脂部材の少なくとも一部は、前記第2領域に位置し、前記第3着色樹脂部材の少なくとも一部は、前記第3領域に位置する、項目11から22のいずれかに記載の発光装置。
[項目24]
前記第1着色樹脂部材の少なくとも一部は、前記第1反射性部材上に位置し、
前記第2着色樹脂部材の少なくとも一部は、前記第2反射性部材上に位置し、
前記第3着色樹脂部材の少なくとも一部は、前記第3反射性部材上に位置する、
項目10または23に記載の発光装置。
[項目25]
前記モールド樹脂部は、前記第1発光素子、前記第2発光素子および前記第3発光素子を封止するベース部をさらに含み、前記第1レンズ部、前記第2レンズ部および前記第3レンズ部は、それぞれ、前記ベース部の上面から上方に突出した凸形状を有する、項目1から24のいずれかに記載の発光装置。
[項目26]
前記第1発光素子、前記第2発光素子および前記第3発光素子のそれぞれは、矩形の平面形状を有し、
平面視において、前記第1発光素子、前記第2発光素子および前記第3発光素子のうちの少なくとも1つの発光素子の前記矩形における各辺は、他の発光素子の前記矩形における各辺と非平行である、項目1から25のいずれかに記載の発光装置。
[項目27]
前記第1レンズ部、前記第2レンズ部および前記第3レンズ部のうちの少なくとも1つのレンズ部における頂点の高さは、他のレンズ部の頂点の高さよりも大きい、項目1から26のいずれかに記載の発光装置。
[項目28]
前記第1発光素子、前記第2発光素子および前記第3発光素子のそれぞれは、前記複数のリード側に位置する第1面と、前記第1面と反対側に位置する第2面と、前記第2面に位置する少なくとも1つの電極と、を有し、
前記第1発光素子、前記第2発光素子および前記第3発光素子のそれぞれの前記少なくとも1つの電極は、前記第1レンズ部、前記第2レンズ部および前記第3レンズ部の平面視における中央点を結ぶ線上に配置されている、項目1から27のいずれかに記載の発光装置。
[項目29]
前記樹脂パッケージの前記主面は、前記樹脂部材と前記複数のリードとにより規定される1つの凹部を有し、前記1つの凹部の内上面は、前記第1領域、前記第2領域および前記第3領域を含み、
前記樹脂パッケージの前記主面において、前記樹脂部材は、
前記1つの凹部の前記内上面に位置する第1樹脂部と、
平面視において前記1つの凹部の前記内上面を取り囲む第2樹脂部と、を含み、
前記第1樹脂部は、少なくとも1つの凸部を含み、
前記少なくとも1つの凸部の上面の高さと、前記第2樹脂部の上面の高さとは同じである、項目11に記載の発光装置。
[項目30]
前記少なくとも1つの凸部の側面において、前記第1樹脂部は、前記主面と同じ方向を向いた段差面を有している、項目29に記載の発光装置。
[項目31]
前記第1発光素子の上面は、前記段差面よりも上方に位置する、項目30に記載の発光装置。
[項目32]
前記少なくとも1つの凸部の前記上面は、窪みを有する、項目29から31のいずれかに記載の発光装置。
[項目33]
前記樹脂パッケージの前記主面は、前記樹脂部材と前記複数のリードとにより規定される1つの凹部を有し、前記1つの凹部の内上面は、前記第1領域、前記第2領域および前記第3領域を含み、
前記樹脂パッケージの前記主面において、前記樹脂部材は、
前記1つの凹部の前記内上面に位置する第1樹脂部と、
平面視において前記1つの凹部の前記内上面を取り囲む第2樹脂部と、を含み、
前記第1樹脂部は、少なくとも1つの凸部を含み、
前記少なくとも1つの凸部の上面は、前記複数の発光素子の上面よりも上方に位置する、項目11に記載の発光装置。
[項目34]
前記第1反射性部材、前記第2反射性部材および前記第3反射性部材は、互いに離隔している、項目29または33に記載の発光装置。