JPH08116095A - 発光装置 - Google Patents

発光装置

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JPH08116095A
JPH08116095A JP24957094A JP24957094A JPH08116095A JP H08116095 A JPH08116095 A JP H08116095A JP 24957094 A JP24957094 A JP 24957094A JP 24957094 A JP24957094 A JP 24957094A JP H08116095 A JPH08116095 A JP H08116095A
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JP
Japan
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light emitting
cover
adhesive
emitting device
recess
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JP24957094A
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Yoshihiro Okuyama
欣宏 奥山
Mitsutaka Takemura
光隆 武村
Akimasa Tanaka
章雅 田中
Fumio Yamazaki
文雄 山崎
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Hamamatsu Photonics KK
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Hamamatsu Photonics KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 発光部が形成された基板上にカバーが接着剤
により接着される型式の発光装置において、接着剤がカ
バーの光線透過部に付着するのを防止することを目的と
する。 【構成】 表面に発光部(12)が形成された基板(1
0)と、発光部を覆うよう基板上に接着されており、且
つ、発光部との間に所定の間隙を形成すべく接着面側に
凹部(32)が形成されているカバー(22)とを備え
る発光装置において、カバー及び基板を接着するための
接着剤が凹部の内周面を這い上がってくる場合におい
て、この這い上がってきた接着剤を溜め止どめるための
空間(46)を、凹部の接着面側部分(36)を拡大す
ることにより形成したことを特徴とする。カバーの凹部
の接着面側部分を拡大することで、その部分の空間内
に、這い上がってきた接着剤(24)が溜まり、それ以
上の這い上がりが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発光ダイオード等の発
光素子から構成された発光装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図9は、発光ダイオード(以下、「LE
D」という)から成る従来の発光装置を部分的に示す断
面図である。この発光装置においては、基板1上の電極
2にLEDチップ3が直接マウントされている。このL
EDチップ3に対しては金ワイヤ4により電極取出しの
ためのワイヤボンディングが施されており、また、LE
Dチップ3、電極2及び金ワイヤ4等の保護のためにポ
ッティングが施されている。
【0003】更に、基板1には透明カバー5が電極2及
びLEDチップ3等を覆うようにして取り付けられてい
る。図示のカバー5の表面には、LEDチップ3から出
射される光の指向特性を調整するために、各LEDチッ
プ3に対向する位置にフレネルレンズ6が形成されてい
る。また、各フレネルレンズ6の反対側の面には円形の
凹部7が形成されており、LEDチップ3のワイヤボン
ディング部及びポッティング部のための間隙を確保して
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
発光装置において、カバー5の取付は接着剤によるのが
一般的であり、通常はポッティング樹脂8を接着剤とし
て用いていた。かかる場合、カバー5を基板1上の所定
位置に配置した際、接着剤としてのポッティング樹脂8
が凹部7の内周面7a上を這い上がり、光線透過部であ
る凹部7の底面7bにまで達することがある。特に、カ
バー材料として樹脂を用いた場合、ポッティング樹脂8
とカバー5の樹脂材料との濡れが比較的良いため、光線
透過部7bにポッティング樹脂8が付着する傾向が顕著
となる。カバー5の光線透過部7bにポッティング樹脂
が付着した場合には、光線の放射指向性にも影響を及ぼ
す、等の問題を生ずる。
【0005】本発明は、かかる課題に鑑みてなされたも
ので、その目的は、ポッティング樹脂ないしは接着剤が
カバーの光線透過部に付着するのを防止することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、表面に発光部が形成された基板と、発光
部を覆うよう基板上に接着されており、且つ、発光部と
の間に所定の間隙を形成すべく接着面側に凹部が形成さ
れているカバーとを備える発光装置において、カバー及
び基板を接着するための接着剤が前記凹部の内周面を這
い上がってくる場合において、この這い上がってきた接
着剤を溜め止どめるための空間を、凹部の接着面側部分
を基板に沿う方向に拡大することにより形成したことを
特徴としている。
【0007】また、凹部の拡大された接着面側部分と凹
部の他の部分との境界部に、接着剤とカバーの材料で定
まる濡れ角に基づき、接着剤の這い上がりを抑制する角
度をもたせることが好適である。
【0008】具体的には、凹部の横断面形状が円形であ
る場合、凹部の接着面側部分の内径を凹部の他の部分よ
りも大きくするのが有効である。
【0009】
【作用】上記構成においては、カバーの凹部の接着面側
部分を拡大することで、その拡大された部分の空間内
に、這い上がってきた接着剤を滞留することができ、そ
れ以上の這い上がりを防止できる。
【0010】また、凹部の接着面側部分と他の部分との
間の境界部に所定の角度をもたせることで、接着剤とカ
バーとの間の濡れ性から、当該境界部を越えて接着剤が
這い上がるのを抑制し、接着剤を確実に接着面側部分に
止めておくことができる。
【0011】
【実施例】以下、図面と共に本発明の好適な実施例につ
いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、
「上」、「下」等の語は図面の位置状態に基づいて便宜
的に付したものであることに注意されたい。
【0012】図1は、本発明による発光装置の第1の実
施例を示す斜視図であり、図2はその分解斜視図、図3
はその部分縦断面図である。図1〜図3において、符号
10は複数個(図示実施例では8個)のLEDチップ1
2がマウントされた基板を示している。この基板10
は、図3に明示するように、アルミニウム板14から成
り、その上面にポリイミド絶縁層16が形成され、更
に、その上に適当なパターンで電極18が形成されてい
る。この電極18は、図では示さないが、金メッキ層/
ニッケルメッキ層/銅箔部という層構造となっている。
【0013】LEDチップ取付部分はリフレクタを形成
するためにキャビティ(凹)構造となっており、このキ
ャビティ部の底に位置する電極18上にLEDチップ1
2がダイボンディングされている。LEDチップ12の
基板10側の電極は導通性ダイボンディング樹脂により
基板10上の電極18に電気的に接続され、また、LE
Dチップ12の上側の電極は金ワイヤ20により基板1
0上の隣接の電極18にワイヤボンディングされてい
る。このようにして取り付けられたLEDチップ12は
縦横に所定の間隔をもって配列されている。
【0014】基板10の上面には、LEDチップ12や
金ワイヤ20等を保護するために、ポッティングが施さ
れている。このポッティングは、適当な透明樹脂を各L
EDチップ12上から滴下することにより行われる。
【0015】更に、基板10の上面には、そのほぼ全面
を覆うようにして、適当な樹脂から作られた平板状の透
明カバー22が取り付けられている。このカバー22
は、図3に示すように、ポッティング樹脂24が各LE
Dチップ12上に滴下され十分に基板10上で広がった
直後、基板10上に密着させることで接着される。ま
た、図2から分かるように、カバー22の下面、即ち接
着面には複数個の突起26が形成されており、これらの
突起26を基板10に形成された対応の穴28に挿入す
ることで、カバー22は正確に位置決めされるようにな
っている。
【0016】カバー22の上面には、LEDチップ12
から発光された光線の放射指向特性を調整するためのレ
ンズ、好ましくはフレネルレンズ30が、LEDチップ
12毎に形成されている。これらのフレネルレンズ30
はLEDチップ12と同一の配列でカバー22に形成さ
れ、各フレネルレンズ30の光軸上に対応のLEDチッ
プ12が配置されるようになっている。
【0017】また、LEDチップ12のワイヤボンディ
ング部及びポッティング部を保護するための間隙を基板
10とカバー22との間に確保するために、カバー22
の接着面側には複数の凹部32が形成されている。凹部
32はLEDチップ12及びフレネルレンズ30に対応
して設けられ、各凹部32は対応のフレネルレンズ30
と同軸に配置されている。各凹部32は、カバー22の
下面ないしは上面に平行な断面において円形形状をなし
ている。また、凹部32の底面(図では上面)34はカ
バー22の下面ないしは上面と平行な平面とされ、LE
Dチップ12からの光線の光線透過部を構成している。
【0018】この凹部32は、接着面側の円板形部分
(以下、「第1部分」という)36とフレネルレンズ側
の円板形部分(以下、「第2部分」という)38とから
成り、第1部分36の内径は第2部分38の内径よりも
大きくされている。従って、図3に示すように、第1部
分36と第2部分38との境界部にはほぼ直角のコーナ
部40が形成されている。
【0019】このような構成において、上述したように
ポッティング樹脂24を接着剤として用いてカバー22
を基板10に接着させると、図4に示すように、ポッテ
ィング樹脂24は表面張力により第1部分36の内周面
42を這い上がり、第1部分36の内周面42、段差面
44及び基板10により囲まれる空間46内に溜まって
いく。この這い上がったポッティング樹脂24は、第1
部分36と第2部分38との間のコーナ部40を越えて
第2部分38の内周面48に進もうとするが、この場
合、ポッティング樹脂24と段差面44との濡れ角が、
ポッティング樹脂24とカバー22の樹脂とがなす表面
張力による接触角以上であったとしても、第2部分38
の内周面48とポッティング樹脂24とのなす角が接触
角以下となるので、コーナ部40を越えて内周面48へ
流れることはないため、このコーナ部40が樹脂止めと
して機能することとなる。つまり、これは、物質によっ
て決まる接触角以下に濡れ角がなると、それ以上は樹脂
の広がりは止まることを利用している。従って、ポッテ
ィング樹脂24の這い上がり量よりも第1部分36の外
周の空間46の容積を大きくすることで、ポッティング
樹脂24は第2部分38に侵入することはなく、従っ
て、光線透過部34にポッティング樹脂24が付着する
のを防止することもできる。
【0020】以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明は上記実施例に限定されないことはいう
までもない。例えば、図5〜図8に概略的に示すよう
に、凹部32を変形することができる。
【0021】図5の構造は、凹部32の第1部分36の
内周面42と段差面44との角にR処理を施したもので
あるが、このような構造としても上記実施例と同様な作
用効果を奏することができる。
【0022】また、上記実施例では、第1部分36の内
径が軸線方向において同一となっており、その形状は円
柱形となっているが、図6に示すように凹部32の内径
を2段階或はそれ以上の段数で接着面側ほど大きくして
もよく、図7に示すように内径を連続的に拡大したテー
パ形状としてもよい。図6の構造では、ポッティング樹
脂24が第1段目のコーナ部50を越えても第2段目で
確実に滞留させることができる。また、図7の構造で
は、第1部分36と第2部分38の間のコーナ部40の
角度が鈍角となっているが、このような角度でも、ポッ
ティング樹脂24の這い上がりは抑制され、第1部分3
6の外周空間がポッティング樹脂24によりほぼ完全に
埋まるまでは、ポッティング樹脂24は第2部分38に
移動することはない。かかる観点から、コーナ部40は
鋭利に角張っている必要はなく、図8に示すようにR処
理が施されたものでも、ポッティング樹脂24の這い上
がり抑止効果が得られる。このようにポッティング樹脂
24の這い上がりを抑制するためのコーナ部40のRや
角度は、ポッティング樹脂24とカバー22の材料によ
り定まる濡れ角に基づき、適宜設定することができる。
【0023】また、図示しないが、凹部の横断面形状が
円形のものに限られず、他の形状であってもよい。その
場合、凹部の接触面側部分は、接触面に沿う方向におい
て拡大されることとなる。
【0024】更に、上記実施例は複数の発光部を有する
発光装置に係るものであるが、発光部が1つだけ、即ち
LEDチップ12が1つだけの発光装置にも本発明は適
用できる。また、レンズ方向の光の取出し効率を向上さ
せるためにLEDチップ取付部分はキャビティ構造とな
っているが、キャビティを有しない平坦な基板から成る
発光装置であってもよい。更に、上記実施例では、ポッ
ティング樹脂を接着剤として用いているが、ポッティン
グ樹脂硬化後に改めて樹脂製の接着剤を基板上に塗付し
てカバーを接着する場合にも、本発明は適用可能であ
る。更にまた、カバー22はレンズ付きのものではな
く、単にLEDチップ12からの光を透過する窓が形成
されたものであってもよい。
【0025】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の発光装置に
よれば、製造時に接着剤ないしはポッティング樹脂がカ
バーの凹部の内周面に沿って這い上がっても、凹部の拡
大された部分に溜まるため、光線透過部に接着剤が到達
するのを防止することができる。従って、常に発光特性
等の良好な発光装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による発光装置の一実施例を示す斜視図
である。
【図2】図1の発光装置の分解斜視図である。
【図3】図1の発光装置の一部を示す縦断面図である。
【図4】図1の発光装置におけるカバーの凹部とポッテ
ィング樹脂との関係を示す断面説明図である。
【図5】本発明の別の実施例による発光装置におけるカ
バーの凹部とポッティング樹脂との関係を示す断面説明
図である。
【図6】本発明の更に別の実施例による発光装置におけ
るカバーの凹部とポッティング樹脂との関係を示す断面
説明図である。
【図7】本発明の他の実施例による発光装置におけるカ
バーの凹部とポッティング樹脂との関係を示す断面説明
図である。
【図8】本発明の更に他の実施例による発光装置におけ
るカバーの凹部とポッティング樹脂との関係を示す断面
説明図である。
【図9】従来の発光装置の一部ら示す縦断面図である。
【符号の説明】
10…基板、12…LEDチップ、18…電極、20…
金ワイヤ、22…カバー、24…ポッティング樹脂(接
着剤)、32…凹部、34…光線透過部、36…第1部
分(接着面側部分)、38…第2部分(フレネルレンズ
側部分)、40…コーナ部、42…第1部分の内周面、
44…段差面、46…空間、48…第2部分の内周面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 文雄 静岡県浜松市市野町1126番地の1 浜松ホ トニクス株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に発光部が形成された基板と、 前記発光部を覆うよう前記基板上に接着されており、且
    つ、前記発光部との間に所定の間隙を形成すべく接着面
    側に凹部が形成されているカバーと、を備える発光装置
    において、 前記カバー及び前記基板を接着するための接着剤が前記
    凹部の内周面を這い上がってくる場合において、この這
    い上がってきた接着剤を溜め止どめるための空間を、前
    記凹部の接着面側部分を前記基板に沿う方向に拡大する
    ことにより形成したことを特徴とする発光装置。
  2. 【請求項2】 前記凹部の拡大された前記接着面側部分
    と前記凹部の他の部分との境界部に、前記接着剤と前記
    カバーの材料により定まる濡れ角に基づき、接着剤の這
    い上がりを抑制する角度をもたせることを特徴とする請
    求項1記載の発光装置。
  3. 【請求項3】 前記凹部の横断面形状は円形であり、前
    記凹部の前記接着面側部分の内径を前記凹部の他の部分
    よりも大きくしたことを特徴とする請求項1又は2記載
    の発光装置。
JP24957094A 1994-10-14 1994-10-14 発光装置 Pending JPH08116095A (ja)

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