発光装置及びその製造方法
【課題】 レンズを一体的に設けた信頼性の高い発光装置を提供すること。
【解決手段】 発光素子１０と、底面と側面を持つ開口部を有するパッケージ２０と、パッケージ２０に配設されているリード３０と、発光素子１０からの光を透過するように配置されるレンズ４０と、を有する発光装置であって、リード３０の一端は開口部底面に配設されその上部に発光素子１０が載置されており、リード３０の他端はパッケージ２０の底面若しくは側面から開口部に向かって延びており所定の形状に折り曲げてレンズ４０を係止している発光装置。
【解決手段】 発光素子１０と、底面と側面を持つ開口部を有するパッケージ２０と、パッケージ２０に配設されているリード３０と、発光素子１０からの光を透過するように配置されるレンズ４０と、を有する発光装置であって、リード３０の一端は開口部底面に配設されその上部に発光素子１０が載置されており、リード３０の他端はパッケージ２０の底面若しくは側面から開口部に向かって延びており所定の形状に折り曲げてレンズ４０を係止している発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話のフラッシュライトやバックライト用照明、各種デ−タを表示可能なディスプレイ、ラインセンサ−など各種センサーの光源やインジケータなどに利用される発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、小型・薄型化を目的として、表面実装タイプの発光装置がランプタイプの発光装置に代えて多く使用されるようになってきている。この表面実装タイプの発光装置は、レンズを一体的に取り付けておらず、ほとんどがレンズとパッケージとが別のものとして設けられている。これはレンズの取り付けが容易でないこと、及び光学設計が必要となることなどの問題がある。よって、レンズを一体的に取り付けた発光装置は、ほとんど知られていない。
【０００３】
従来の表面実装タイプの発光装置は、パッケージの上面にレンズを設けている（例えば、特許文献１参照）。図２５は従来の表面実装タイプの発光装置を示す。ＩＩＩ族窒化物発光デバイスとすることができるＬＥＤダイ２１６が、サブマウント２１８の上にマウントされる。サブマウント２１８は、ペデスタル２１０によって支持され、ワイヤ２２２によってリード２１２に電気的に接続される。レンズ２２０がＬＥＤダイ２１６を覆う。ＬＥＤダイ２１６とレンズ２２０との間のスペース２１４は、波長変換材料で満たされる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１８２０５号公報（［００１３］、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の表面実装タイプの発光装置は、レンズの固定に関して特に記載がない。一般に使用されている接着剤でレンズを固定することが考えられるが、十分な接着強度が得られない。また、レンズへの接着剤の這い上がりが生じ、これによりレンズにゴミが付着したり、レンズがずれたりする。さらに、接着剤における有機成分の揮発によりレンズが曇るという現象も生じると考えられる。よって、レンズを固定した表面実装タイプの発光装置は、実用化されていない。
【０００６】
そこで、本発明は、発光素子を載置したパッケージに、レンズを一体的に設けた信頼性の高い発光装置を提供することを目的とする。また、これらの発光装置の製造方法を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の問題点を解決すべく、本発明者は鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに到った。
【０００８】
本発明は、発光素子と、該発光素子を載置するパッケージと、該パッケージに配設されているリードと、該発光素子からの光を透過するように配置されるレンズと、を有する発光装置であって、該リードにより該レンズが係止されている発光装置に関する。
【０００９】
前記レンズは、前記リードと前記パッケージとにより挟み込まれ係止されていることが好ましい。
【００１０】
前記発光装置は、前記レンズと前記パッケージとの接触部分に緩衝部材を設けることもできる。
【００１１】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記底面は前記リードが配設され前記発光素子が載置されており、前記リードは前記パッケージの外側底面若しくは外側側面から外側に配設されていることが好ましい。
【００１２】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記側面は開口方向に拡がる傾斜を有しており、前記レンズは、該傾斜から外側に延びる直線よりも外側に前記レンズ機能を有する部分が設けられているものも提供することができる。
【００１３】
前記リードは、一対の正負の電極であることが好ましい。
【００１４】
前記発光装置は、正負の電極となる一対の前記リードと、レンズをパッケージと挟み込むための少なくとも１つのレンズ押さえのリードとを備えるものも提供することができる。
【００１５】
前記リードは、前記パッケージの外側底面若しくは外側側面から外側に向かって配設され、折り曲げられて前記レンズが係止されていることが好ましい。
【００１６】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記レンズは前記開口部に嵌合する大きさを有していることが好ましい。
【００１７】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、該開口部は、開口径が異なる第１の開口部と第２の開口部とを有しており、第２の開口部の開口径は第１の開口部の開口径よりも大きく、第１の開口部と第２の開口部との間に段差部が設けられているものも提供することができる。
【００１８】
前記レンズは凸レンズであるものも提供することができる。
【００１９】
前記レンズはフレネルレンズであるものも提供することができる。
【００２０】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記開口部内は、蛍光物質が含有されている樹脂により前記発光素子を被覆することもできる。
【００２１】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記開口部内は、蛍光物質が含有されている樹脂により前記発光素子が被覆されており、前記樹脂と、前記レンズとの間には隙間が設けられているものも提供することができる。
【００２２】
本発明は、リードが配設され一体形成されているパッケージであって、該リードは該パッケージの側面若しくは底面から外側に延びており、かつ、レンズを係止し得る長さを有しているパッケージに関する。
【００２３】
本発明は、底面と側面を持つ開口部を上面に有するパッケージであって、該パッケージはリードが配設され一体形成されており、該リードは該パッケージの外側側面若しくは外側底面から外側に延びており、かつ、上面の開口部付近まで延びる長さを有しているパッケージに関する。
【００２４】
本発明は、側面若しくは底面から外側に延びるリードが配設され一体成型されているパッケージに、発光素子が載置される工程と、該発光素子からの光を透過するように配置されるレンズをパッケージに配置する工程と、該リードを折り曲げて該レンズを係止する工程と、を有する発光装置の製造方法に関する。
【００２５】
本発明は、側面若しくは底面から外側に延びるリードが配設され一体成型されているパッケージに、発光素子が載置される工程と、該発光素子からの光を透過するように配置されるレンズを係止し得るように該リードを折り曲げる工程と、該リードと該パッケージとの間に該レンズを配置して係止する工程と、を有する発光装置の製造方法に関する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２７】
本発明は、発光素子と、該発光素子を載置するパッケージと、該パッケージに配設されているリードと、該発光素子からの光を透過するように配置されるレンズと、を有する発光装置であって、該リードにより該レンズが係止されている発光装置に関する。これにより接着剤を介さずにレンズを係止することができるので、接着剤に関する問題を考慮する必要がない。リードを複数設けることによりリード同士の係止も可能である。
【００２８】
前記レンズは、前記リードと前記パッケージとにより挟み込まれ係止されていることが好ましい。これにより、より容易にレンズを係止することができる。
【００２９】
前記発光装置は、前記レンズと前記パッケージとの接触部分に緩衝部材を設けることもできる。例えば、座金（ワッシャー）などである。レンズとパッケージとの係止強度を上げるためである。
【００３０】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記底面は前記リードが配設され前記発光素子が載置されており、前記リードは前記パッケージの外側底面若しくは外側側面から外側に配設されていることが好ましい。パッケージの外側底面若しくは外側側面にリードを配設することにより、外側側面若しくは外側底面から電気的導通をとることができる。また、レンズを押さえ込む際の弾力性を持たせることができる。また開口部を持つことにより発光素子を開口部内に配置することができる。これにより、発光素子が載置されるリードを底面に近い側に配置することができ、パッケージの外側側面若しくは外側底面からリードを配設しやすくすることができる。さらに、射出成形法により樹脂パッケージを製造する際の、樹脂の流れを良くすることができ、歩留まりを高めることができる。
【００３１】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記側面は開口方向に拡がる傾斜を有しており、前記レンズは、該傾斜から外側に延びる直線よりも外側に前記レンズ機能を有する部分が設けられているものも提供することができる。これにより、発光素子からの光を効率よく外部に放出することができる。また、開口部から放出された光の指向性を制御することができる。
【００３２】
前記リードは、一対の正負の電極であることが好ましい。レンズを押さえ込むためのリードは一対の正負の電極として機能するものである。また、リードの面積を広くすることで発光素子からの発熱を外部に放熱することもできる。
【００３３】
前記発光装置は、正負の電極となる一対の前記リードと、レンズをパッケージと挟み込むための少なくとも１つのレンズ押さえのリードとを備えるものも提供することができる。電極となるリードとレンズを挟み込むためのリードとを別々に設けることができるため、それぞれの用途に応じた形状、部材等にすることができる。この場合のリードは別部材であり、一部が接触していることが好ましい。
【００３４】
前記リードは、前記パッケージの外側底面若しくは外側側面から外側に向かって配設され、折り曲げられて前記レンズが係止されていることが好ましい。折り曲げ後の形状は任意であるが、パッケージに沿って折り曲げられていることが好ましい。これにより金属板のようなフレームタイプのリードを使用することができる。
【００３５】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記レンズは前記開口部に嵌合する大きさを有していることが好ましい。開口部に嵌合する大きさを有するレンズを用いることにより一方向のみ（例えば上面からのみ）の係止ですむため製造工程が簡易となる。また、パッケージにおけるレンズの位置ズレがなくなり光学特性を一定にすることができる。
【００３６】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、該開口部は、開口径が異なる第１の開口部と第２の開口部とを有しており、第２の開口部の開口径は第１の開口部の開口径よりも大きく、第１の開口部と第２の開口部との間に段差部が設けられているものも提供することができる。これにより、段差部に樹脂が流れ込み、開口部上面への樹脂の這い上がりを防止することができる。また、開口部に挿入するレンズの径は第２の開口部の径と同じかそれ以下であって、第１の開口部の径よりも大きい大きさのものを使用することにより、レンズが段差部で止まるため、レンズの嵌り込みを防止することができる。さらに、樹脂を用いて段差部を設けたパッケージを製造することにより、該段差部に弾力性を持たせることができ、レンズ係止時の押圧を分散することができる。
【００３７】
前記レンズは凸レンズであるものも提供することができる。これにより集光性を高めることができる。
【００３８】
前記レンズはフレネルレンズであるものも提供することができる。これによりレンズを薄くすることができ、発光装置も薄型にすることができる。
【００３９】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記開口部内は、蛍光物質が含有されている樹脂により前記発光素子を被覆することもできる。これにより色調調節が容易となる。また、レンズと別部材で蛍光物質を配置することができるため各用途に応じた部材、形状を選択することができる。
【００４０】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記開口部内は、蛍光物質が含有されている樹脂により前記発光素子が被覆されており、前記樹脂と、前記レンズとの間には隙間が設けられているものも提供することができる。樹脂とレンズとの接触を防止することができる。接触に伴うレンズの曇りを防止することができるからである。
【００４１】
本発明は、リードが配設され一体形成されているパッケージであって、該リードは該パッケージの側面若しくは底面から外側に延びており、かつ、レンズを係止し得る長さを有しているパッケージに関する。これによりレンズを係止し得る長さを持つリードを有するパッケージを提供することができる。
【００４２】
本発明は、底面と側面を持つ開口部を上面に有するパッケージであって、該パッケージはリードが配設され一体形成されており、該リードは該パッケージの外側側面若しくは外側底面から外側に延びており、かつ、上面の開口部付近まで延びる長さを有しているパッケージに関する。これにより開口部付近でレンズを係止することができる。また、該開口部は、開口径が異なる第１の開口部と第２の開口部とを有しており、第２の開口部の開口径は第１の開口部の開口径よりも大きく、第１の開口部と第２の開口部との間に段差部が設けられていることが好ましい。これにより、例えば第１の開口部まで樹脂を注入すればよいという樹脂量の調整を容易にすることができる。また、段差部を設けることにより、樹脂の這い上がりを防止することができる。
【００４３】
本発明は、側面若しくは底面から外側に延びるリードが配設され一体成型されているパッケージに、発光素子が載置される工程と、該発光素子からの光を透過するように配置されるレンズをパッケージに配置する工程と、該リードを折り曲げて該レンズを係止する工程と、を有する発光装置の製造方法に関する。これにより接着剤を用いることなくレンズを設けた発光装置を簡易に製造することができる。パッケージは樹脂であることが好ましい。リードの折り曲げによりレンズを係止する際の押圧を分散することができ、レンズの割れを防止することができる。
【００４４】
本発明は、側面若しくは底面から外側に延びるリードが配設され一体成型されているパッケージに、発光素子が載置される工程と、該発光素子からの光を透過するように配置されるレンズを係止し得るように該リードを折り曲げる工程と、該リードと該パッケージとの間に該レンズを配置して係止する工程と、を有する発光装置の製造方法に関する。リードを予め折り曲げておくことにより、レンズの破損を防止することができる。つまり、リードの折り曲げによりレンズを係止する際、押圧によりレンズが破損することがあるためである。また、リードを予め折り曲げておくことにより、より強固にレンズを係止することができる。さらに、折り曲げたリードとパッケージとの間にレンズを嵌め込むため、簡易に発光装置を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明に係る発光装置及びその製造方法を、実施の形態及び実施例を用いて説明する。だたし、本発明は、この実施の形態及び実施例に限定されない。
【００４６】
＜第１の実施の形態＞
＜発光装置＞
第１の実施の形態に係る発光装置について図面を用いて説明する。図１は、第１の実施の形態に係る発光装置を示す概略斜視図である。図２は、その発光装置を示す概略断面斜視図である。図３は、その発光装置を示す概略平面図である。その発光装置を示す概略断面図である。図５は、その発光装置を示す概略側面図である。図６は、その発光装置を示す概略側面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線における概略断面斜視図である。図４は、図３のＢ−Ｂ線における概略断面図である。
【００４７】
第１の実施の形態に係る発光装置は、発光素子１０と、発光素子１０を載置するパッケージ２０と、パッケージ２０に配設されているリード３０と、発光素子１０からの光を透過するように配置されるレンズ４０とを有する。パッケージ２０は底面と側面を持つ開口部を有しており、その開口部の底面には発光素子１０が載置されている。パッケージ２０は、リード３０と一体成型されており開口部の底面はリード３０の一部が露出している。そのリード３０の露出した底面に発光素子１０が実装され、発光素子１０が有する電極とリード３０とが電気的に接続されている。リード３０は、一対の正負の電極であって、一枚の金属板からなる正極が２本のリード電極、一枚の金属板からなる負極が２本のリード電極を持つ。パッケージ２０の開口部は、開口径が異なる第１の開口部と第２の開口部とを有しており、第２の開口部の開口径は第１の開口部の開口径よりも大きい。パッケージ２０の開口部には、レンズ４０が係止されている。レンズ４０は、この第２の開口部の開口径に嵌合するほぼ同じ大きさの径を成しており、第１の開口部のところまで挿入されている。レンズ４０は、レンズ機能を有する外側に凸状の形状を成す部分と、リード３０にて係止される外周部分とを持つ。レンズ４０は、リード３０とパッケージ２０とにより挟み込まれ係止されている。リード３０はパッケージ２０の外側底面から延びる４本のリード電極であって、その一端でレンズ３０の外周部分を押さえ込んでいる。リード３０は、発光素子１０からの光を遮らないようにレンズ４０の外周部分を押さえ込んでいる。パッケージ２０の開口部内は、蛍光物質６０が含有されている樹脂５０により発光素子１０が被覆されている。蛍光物質６０は、開口部の底面に沈降している。樹脂５０は、第１の開口部の上端近くまで投入され硬化されている。この樹脂５０と、レンズ４０との間には隙間が設けられている。このような構成を有する発光装置は接着剤を必要としないため、硬化不良に伴うパッケージとレンズとの密着性の低下や、接着剤塗布に伴うレンズの曇りなどを考慮することがない。この発光装置は、パッケージ２０の外側底面にリード３０が露出して配置されるため、外側底面側から電気を流すことができ、実装時のはんだ付けも容易に行うことができる。また、リード３０がパッケージ２０の外側側面まで延びているため、実装時のはんだの這い上がりを抑制することができる。また、リード３０がレンズ４０の外周部分を押さえ込んでいるため、発光素子１０からの光を遮ることなく外部に光を放出することができる。さらに、レンズ３０の実装精度が極めて良好であるため、歩留まりが高く量産性に優れている。
【００４８】
以下、各構成部材について詳述していく。
【００４９】
＜発光素子＞
発光素子１０は、基板上にＧａＡｌＮ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等の半導体を発光層として形成させたものが用いられる。半導体の構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やＰＮ接合を有したホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構成のものが挙げられる。半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を紫外光から赤外光まで種々選択することができる。発光層は、量子効果が生ずる薄膜とした単一量子井戸構造や多重量子井戸構造としても良い。
【００５０】
屋外などの使用を考慮する場合、高輝度な発光素子を形成可能な半導体材料として窒化ガリウム系化合物半導体を用いることが好ましく、また、赤色ではガリウム・アルミニウム・砒素系の半導体やアルミニウム・インジュウム・ガリウム・燐系の半導体を用いることが好ましいが、用途によって種々利用することもできる。
【００５１】
窒化ガリウム系化合物半導体を使用した場合、半導体基板にはサファイヤ、スピネル、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＺｎＯやＧａＮ単結晶等の材料が用いられる。結晶性の良い窒化ガリウムを量産性良く形成させるためにはサファイヤ基板を用いることが好ましい。窒化物系化合物半導体を用いた発光素子１０例を示す。サファイヤ基板上にＧａＮ、ＡｌＮ等のバッファー層を形成する。その上にＮ或いはＰ型のＧａＮである第１のコンタクト層、量子効果を有するＩｎＧａＮ薄膜である活性層、Ｐ或いはＮ型のＡｌＧａＮであるクラッド層、Ｐ或いはＮ型のＧａＮである第２のコンタクト層を順に形成した構成とすることができる。窒化ガリウム系化合物半導体は、不純物をドープしない状態でＮ型導電性を示す。なお、発光効率を向上させる等所望のＮ型窒化ガリウム半導体を形成させる場合は、Ｎ型ドーパントとしてＳｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃ等を適宜導入することが好ましい。
【００５２】
一方、Ｐ型窒化ガリウム半導体を形成させる場合は、Ｐ型ドーパンドであるＺｎ、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等をドープさせる。窒化ガリウム系半導体は、Ｐ型ドーパントをドープしただけではＰ型化しにくいためＰ型ドーパント導入後に、炉による加熱、低電子線照射やプラズマ照射等によりアニールすることでＰ型化させる必要がある。こうして形成された半導体ウエハーを部分的にエッチングなどさせ正負の各電極を形成させる。その後半導体ウエハーを所望の大きさに切断することによって発光素子を形成させることができる。
【００５３】
こうした発光素子１０は、適宜複数個用いることができ、その組み合わせによって白色表示における混色性を向上させることもできる。例えば、緑色系が発光可能な発光素子１０を２個、青色系及び赤色色系が発光可能な発光素子１０をそれぞれ１個ずつとすることが出来る。なお、表示装置用のフルカラー発光装置として利用するためには赤色系の発光波長が６１０ｎｍから７００ｎｍ、緑色系の発光波長が４９５ｎｍから５６５ｎｍ、青色系の発光波長が４３０ｎｍから４９０ｎｍであることが好ましい。本発明の発光装置において白色系の混色光を発光させる場合は、蛍光物質からの発光波長との補色関係や透光性樹脂の劣化等を考慮して発光素子の発光波長は４００ｎｍ以上５３０ｎｍ以下が好ましく、４２０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下がより好ましい。発光素子と蛍光物質との励起、発光効率をそれぞれより向上させるためには、４５０ｎｍ以上４７５ｎｍ以下がさらに好ましい。なお、比較的紫外線により劣化されにくい部材との組み合わせにより４００ｎｍより短い紫外線領域或いは可視光の短波長領域を主発光波長とする発光素子を用いることもできる。
【００５４】
発光素子１０の大きさは□１ｍｍサイズが実装可能で、□６００μｍ、□３２０μｍサイズ等のものも実装可能である。
【００５５】
＜パッケージ＞
パッケージ２０は、底面と側面を持つ開口部を有しており、開口部底面から外側に延びるリード３０が一体成型されている。この露出部分には発光素子１０が載置される。パッケージ２０の開口部底面は、リード３０の一部が露出して配設されている。また、パッケージ２０の外側底面若しくは外側側面もリード３０の一部が露出している。パッケージ２０の内部から外側にリード３０が延びているため、レンズ４０を係止する際の強度を向上させることができる。特に、パッケージ２０の外側底面若しくは外側側面にリード３０が配設されていることから実装しやすい。ただし、平板のように、底面と側面を持つ開口部を持たないパッケージ２０を使用することもできる。この場合は、平板のパッケージ２０の上面に発光素子１０を載置しているため、中空のドーム型のレンズ４０を使用することもできる。この時リード３０は少なくとも二枚の平板で挟み込む形状を採る。
【００５６】
開口部は、開口径が異なる第１の開口部と第２の開口部とを有しており、第２の開口部の開口径は第１の開口部の開口径よりも大きく、第１の開口部と第２の開口部との間に段差部が設けられている。この段差によりレンズ４０の高さを調節している。また、この段差部に溝を設けることにより、開口部に配置される樹脂５０の盛り上がりや樹脂の這い上がりを防止することができる。また、この溝を設けることにより凸部分が形成され、この凸部分が弾力性を高めるため、レンズ４０を係止する際、レンズ４０に加わる力を分散させることができ、レンズ４０の破損を防止している。また、この弾力性を持たせるため、レンズ４０とパッケージ２０との接触部分に緩衝部材（図示しない）を設けることもできる。開口部は、レンズ４０の大きさに嵌合する大きさが好ましいが、わずかに開口部を拡げレンズ４０の取り付けを容易にする大きさとすることもできる。ただし、レンズと開口部との間にはわずかな隙間を設けてレンズの嵌合をし易くしているため、わずかな軸ずれが生じる場合があるが、リードでレンズを係止することで軸ずれを抑制することができる。
【００５７】
パッケージ２０の外側側面は凹凸等の嵌合部を設け、所定のソケットに差し込む形状とすることもできる。
【００５８】
パッケージ２０は、所定の金型に溶融した成形樹脂を射出することにより製作される。所定の形状を成すリードフレームを上金型と下金型とで挟み込み、その金型内に溶融した成形樹脂を射出する。パッケージ２０をモールド成形等により金型内で成形する場合、金型内部に配置されるリード３０のうち、パッケージ２０の開口部底面において露出させる部分を金型に密着させ、密着させた部分を除いてリード３０を覆うように樹脂を注入することにより、パッケージ２０を比較的簡単に形成することができる。また、パッケージ２０の底面におけるリード３０も露出させておくため、下金型に密着させておき、密着させた部分を除いてリード３０を覆うように樹脂を注入する。金型内に射出された溶融成形樹脂は、冷却後金型から取り出される。その後、発光素子１０をパッケージ２０に実装させた後、若しくは実装前に、リードフレームを切断し、リード３０を形成する。その後、リード３０がそれぞれ所定の形状に加工され、パッケージ２０の開口部上部にレンズ４０がリード３０により係止される。リード３０はレンズ４０を係止できる長さを持つ。
【００５９】
パッケージ２０の材質は、液晶ポリマーやポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリアミド樹脂、ＡＢＳ樹脂、メラミン樹脂等の絶縁性支持部材を用いることができる。このうち、成型容易かつ安価なことからナイロン、ポリフタルアミドを用いることが好ましい。また、底面と側面を持つ開口部を有するパッケージ２０は、発光素子１０からの光を効率よく取り出すために開口方向に拡がる傾斜した側面を持つように形成している。レンズ４０は、傾斜から外側に延びる直線よりも外側にレンズ機能を有する部分が設けられていることが好ましいため、レンズ４０との関係でパッケージ２０の開口部の大きさ、傾斜角度等が制限される。パッケージ２０にチタン酸バリウムや酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウムなどの白色顔料などを混合することによりパッケージ２０の表面、特に開口部における底面及び側面の光の反射率を向上させることが好ましい。一方、パッケージ２０に暗色の顔料を混入させ、暗色系のパッケージとすることもできる。擬似点灯防止のためである。
【００６０】
＜リード＞
リード３０は、鉄、リン青銅、銅合金等の電気良導体を用いて構成することができる。また、発光素子１０からの光の反射率を向上させるため、リード３０の表面に銀、アルミニウム、銅や金等の金属メッキを施すこともできる。また、リード３０の表面の反射率を向上させるため、平滑にすることが好ましい。また、放熱性を高めるためリード３０の面積は大きくすることができる。これにより発光素子１０の温度上昇を効果的に抑えることができ、発光素子１０に比較的多くの電気を流すことができる。
【００６１】
リード３０は、一対の正負の電極である。ただし、レンズ４０を係止するためのリード３０と、電極として使用されるリード３０とを別に設けておくこともできる。
【００６２】
レンズ４０を係止するためのリード３０は、対向するように二以上複数設けることが好ましいが、パッケージ２０にレンズ４０の抜脱を防止する形状を設けておくことにより一つのリード３０でレンズ４０を係止することもできる。
【００６３】
リード３０は、パッケージ２０の外側底面若しくは外側側面から外側に向かって配設され、折り曲げてレンズ４０を係止することが好ましい。リード３０は、パッケージ２０と一体成型されているため、折り曲げてレンズ４０を係止することができる。折り曲げることにより弾力性が生じレンズ４０の係止及び脱着を容易に行うことができる。リード３０の先端でレンズ４０の外周部分を押さえ込んでいるが、リード３０の腹の部分で押さえ込むこともできる。リード３０は発光素子１０からの光の進行方向上に設けないように配設することが好ましい。リード３０の折り曲げは、断面形状においてコの字形になっていることが好ましい。
【００６４】
＜レンズ＞
レンズ４０は、パッケージ２０に載置された発光素子１０からの光を透過するように配置されている。レンズ４０は、所定のレンズ効果を持つ半球状のものや、中空のドーム型のものや、フレネルレンズなどを用いることができる。レンズ４０は、凸レンズ、フレネルレンズであることが特に好ましい。凸レンズにすることにより集光性を高めること等ができるからである。また、フレネルレンズにすることにより発光装置自体を薄型にすることができるからである。このレンズ４０には、塵や埃の侵入を防止するためのレンズ機能を持たない平板ガラスも含む。レンズ４０は、集光、拡散などの機能を持つものを用途に合わせて適宜使用することができる。レンズ４０は、パッケージ２０の開口部に嵌合する大きさを有していることが好ましいが、わずかにレンズ４０の方が小さいものも使用することができる。レンズ４０は、凸部分と外周部分とを持ち、この外周部分がパッケージ２０の開口部に嵌合する。また、この外周部分は、リード３０によって押さえ込まれる。
【００６５】
レンズ４０の材質は特に限定されず透光性であればよいため、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性エポキシ樹脂、変性シリコーン樹脂、ポリアミド、ポリアクリルアミド、ユリア樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの樹脂、ガラスなどを用いることができる。レンズ４０には、蛍光物質や拡散剤などを混入することもできる。
【００６６】
＜樹脂＞
樹脂５０は、パッケージ２０の底面及び側壁の開口部内に配されるものであり外部環境からの外力や埃、水分などから発光素子１０を保護するものである。また、発光素子１０からの光を効率よく外部に放出させるためのものである。このような、樹脂５０を構成する具体的材料としては、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン、変性エポキシ樹脂、変性シリコーン樹脂、ポリアミドなどの耐候性に優れた透明樹脂やガラスなどが好適に用いられる。高密度に発光素子１０を配置させた場合は、熱衝撃による導電性ワイヤーの断線などを考慮してエポキシ樹脂、シリコーン樹脂やそれらを組み合わせたものなどを使用することがより好ましい。また、樹脂５０中には、視野角をさらに増やすために拡散剤を含有させても良い。具体的な拡散剤としては、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素等が好適に用いられる。また、所望外の波長をカットする目的で有機や無機の着色染料や着色顔料を含有させることができる。さらに、発光素子１０からの光の少なくとも一部を波長変換させる蛍光物質６０を含有させることもできる。
【００６７】
（蛍光物質）
蛍光物質６０は、発光素子１０からの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。例えば、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体、Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、又は、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩又はＥｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか１以上であることが好ましい。具体例として、下記の蛍光体を使用することができるが、これに限定されない。
【００６８】
Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体は、Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。また、Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：ＥｕのほかＭＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｍ１．８Ｓｉ５Ｏ０．２Ｎ８：Ｅｕ、Ｍ０．９Ｓｉ７Ｏ０．１Ｎ１０：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などもある。
【００６９】
Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される酸窒化物系蛍光体は、ＭＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。
【００７０】
Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体には、Ｍ５（ＰＯ４）３Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。
【００７１】
アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体には、Ｍ２Ｂ５Ｏ９Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。
【００７２】
アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体には、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｒ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｒ、ＣａＡｌ２Ｏ４：Ｒ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｒ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ１２：Ｒ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｒ（Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。
【００７３】
アルカリ土類硫化物蛍光体には、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕなどがある。
【００７４】
Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体には、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３（Ａｌ０．８Ｇａ０．２）５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２の組成式で表されるＹＡＧ系蛍光体などがある。また、Ｙの一部若しくは全部をＴｂ、Ｌｕ等で置換したＴｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅなどもある。
【００７５】
その他の蛍光体には、ＺｎＳ：Ｅｕ、Ｚｎ２ＧｅＯ４：Ｍｎ、ＭＧａ２Ｓ４：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。
【００７６】
上述の蛍光体は、所望に応じてＥｕに代えて、又は、Ｅｕに加えてＴｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉから選択される１種以上を含有させることもできる。
【００７７】
また、上記蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、効果を有する蛍光体も使用することができる。
【００７８】
これらの蛍光体は、発光素子１０の励起光により、黄色、赤色、緑色、青色に発光スペクトルを有する蛍光体を使用することができるほか、これらの中間色である黄色、青緑色、橙色などに発光スペクトルを有する蛍光体も使用することができる。これらの蛍光体を種々組み合わせて使用することにより、種々の発光色を有する発光装置を製造することができる。
【００７９】
例えば、青色に発光するＧａＮ系化合物半導体を用いて、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ若しくは（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅの蛍光物質に照射し、波長変換を行う。発光素子１０からの光と、蛍光体６０からの光との混合色により白色に発光する発光装置を提供することができる。
【００８０】
例えば、緑色から黄色に発光するＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、又はＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕと、蛍光体である青色に発光する（Ｓｒ，Ｃａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ、赤色に発光する（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕと、からなる蛍光体６０を使用することによって、演色性の良好な白色に発光する発光装置を提供することができる。これは、色の三源色である赤・青・緑を使用しているため、第１の蛍光体及び第２の蛍光体の配合比を変えることのみで、所望の白色光を実現することができる。
【００８１】
（その他）
発光装置には、さらに保護素子としてツェナーダイオード１１を設けることもできる。ツェナーダイオード１１は、発光素子１０と離れて開口部の底面のリード３０に載置することができる。また、ツェナーダイオード１１は、開口部の底面のリード３０に載置され、その上に発光素子１０を載置する構成を採ることもできる。□２８０μｍサイズの他、□３００μｍサイズ等も使用することができる。パッケージ２０のリード３０の配線パターンとツェナーダイオード１１とは銀ペーストで接着させている。
【００８２】
ワイヤーは、リード３０と発光素子１０とを電気的に接続するものである。ワイヤーは、発光素子１０の電極とのオーミック性、機械的接続性、電気伝導性及び熱伝導性が良いものが求められる。熱伝導率として０．０１ｃａｌ／（Ｓ）（ｃｍ２）（℃／ｃｍ）以上が好ましく、より好ましくは０．５ｃａｌ／（Ｓ）（ｃｍ２）（℃／ｃｍ）以上である。発光素子１０の直上から、メッキを施した配線パターンのワイヤーボンディングエリアまで、ワイヤーを張り、導通を取っている。
【００８３】
パッケージ２０の開口部内に、蛍光体６０を含有した樹脂５０を注入して硬化させている。この樹脂５０とレンズ４０との間には気体層が設けられている。レンズ４０を係止する際に、レンズ４０がパッケージ２０の開口部内部に押し込まれ樹脂５０と接触するのを防止するためである。ただし、樹脂５０を開口部内に満たし、レンズ４０で被覆することにより空気層を設けない構成とすることもできる。
【００８４】
以上の構成を採ることによりリード３０によりレンズ４０が係止された発光装置を提供することができる。
【００８５】
＜発光装置の製造方法＞
第１の実施の形態に係る発光装置の製造方法について説明する。図７は、本発明に係る発光装置の製造工程を示す概略断面図である。
【００８６】
（１）側面及び底面から外側に延びるリード３０が配設され一体成型されているパッケージ２０を製作する。
【００８７】
まず、所定の形状を成すリードフレームを上金型と下金型とで挟み込み、溶融された樹脂を射出する。成型後リードフレームが露出する部分は金型を密着させておく。溶融樹脂射出後、冷却してパッケージ２０を製作する。パッケージ２０は、底面と側面を持つ開口部を有し、その底面にはリード３０が露出している。また、パッケージ２０の外側底面及び側面もリード３０が露出している。
【００８８】
（２）パッケージ２０に発光素子１０を載置する。
【００８９】
パッケージ２０の開口部の底面に発光素子１０を載置する。パッケージ２０の開口部の底面はリード３０が露出しており、このリード３０の上面に発光素子１０を接着させる。発光素子１０の電極とこのリード３０とを電気的に接続する。これにより正負一対のリード電極３０が形成される。この後、所望により蛍光物質６０が混入された樹脂５０をパッケージ２０の開口部に投入し封止する。樹脂５０がゲル化若しくは硬化した後、リードフレームから、所定の長さのリード３０を切り出す。リード３０の長さは、レンズ４０を係止するだけの長さがあればよい。ただし、リードフレームからのリード３０の切り出しは発光素子１０をパッケージ２０に実装する前に行っても良い。
【００９０】
（３）レンズ４０をパッケージ２０に配置する。
【００９１】
レンズ４０は、発光素子１０からの光を透過するように配置される。ここでは、パッケージ２０の開口部の上方にレンズ４０が配置される。レンズ４０は、パッケージ２０の開口部の径にほぼ相当する大きさを有している。
【００９２】
（４）最後に、リード３０を折り曲げてレンズ４０を係止する。
【００９３】
リード３０はパッケージ２０の上方の角部と下方の角部とで予め少し折り曲げておくことが好ましい。一度にリード３０を折り曲げようとすると、折り曲げに要する力により発光素子１０と接続されているワイヤーが切断若しくは断線するためである。まだ、先にパッケージ２０の上方の角部を折り曲げておくことによりレンズ４０に加わる力を少なくすることができる。
【００９４】
上記製造工程は、リード３０とパッケージ２０との間にレンズ４０を配置して、リード３０で押さえ込んでレンズ４０を係止する製造方法であるが、そのほかに、リード３０のみでレンズ４０を係止することもできる。
【００９５】
＜他の実施の形態＞
第１の実施の形態の他に、種々の形状、大きさ、製造方法によっても本発明を実現することができる。図８乃至図１０は、本発明に係る発光装置の概略断面図である。図８乃至図１０は、レンズの形状が主として異なるものである。
【００９６】
例えば、凸レンズ４１を用いた発光装置を提供することができる。凸レンズ４１は、集光性を高め、光学特性の制御等が容易である。
【００９７】
例えば、フレネルレンズ４２を用いた発光装置を提供することができる。フレネルレンズ４２にすることにより、レンズの厚さを薄くすることができ、発光装置を薄型にすることができる。これにより薄型が要求される箇所への使用が可能となる。
【００９８】
例えば、フレネルレンズ４３を用いた発光装置を提供することができる。レンズ４３の上面に凹凸がないため埃などの付着を抑制することができる。また、レンズ４３の上面に凹凸がないためリード３０の押さえ込みを極めて容易に行うことができる。かつ、レンズ４３の凸部分がパッケージ２０の開口部に嵌合しているため、レンズ４３の位置決めが容易かつ取り付けが容易となる。
【００９９】
図１１乃至図１５は、本発明に係る発光装置の概略斜視図である。図１１乃至１５は、リードの形状が主として異なるものである。
【０１００】
例えば、リード３１は、正負一対であり、リード３１の一部が開口されている。リード３１を折り曲げやすくするためである。また、正極の折り曲げを１回で済ますことができる。また、広面積でレンズ４０を押さえ込むことができるため、レンズ４０の抜脱を効果的に防止することができる。
【０１０１】
例えば、リード３２は、広面積でレンズ４０を押さえ込むことができ、かつリード３２が細いため折り曲げに要する力を少なくすることができる。
【０１０２】
例えば、リードは電極として機能する部分とレンズを押さえ込む部分とを分離することもできる。リード３３ａは、レンズ４０を押さえ込んでいる。これに対し、リード３３ｂ及びリード３３ｃは正負一対の電極として働く。このように、各機能を分離することによりそれぞれに適した部材を供給することができる。また、発光素子１０からの放熱に伴うレンズへの熱伝達を考慮せずに済むため設計が容易となる。このリード３３ａは、パッケージ２０の底面側から配設されているのに対し、リード３３ｃ及び３３ｂは、パッケージ２０の側面から配設され底面側に折り曲げられている。リード３３ａとリード３３ｂ及び３３ｃとは、パッケージ２０内部で接触していない。
【０１０３】
例えば、一枚のリードフレームを使用して電極として機能する部分と、レンズ４０を押さえ込む部分とを分離することができる。リード３４ａとリード３４ｂ、リード３４ｃとは、一枚のリードフレームから構成されており、パッケージ２０の側面から端子が張り出している。リード３４ｂとリード３４ｃとは正負一対の電極であり、リード３４ｂ側にあるリード３４ａは同一の電極であり、リード３４ｃ側にあるリード３４ａは同一の電極である。これにより発光素子１０が載置されている側のリードの面積を拡げることにより、放熱性を向上させることができる。
【０１０４】
例えば、レンズ４０を押さえ込むリード３５ａを一つにすることもできる。これはパッケージ２０に切り込みを設け、この切り込み部分にレンズ４０を嵌め込む。そしてこのレンズ４０をリード３５ａにて押さえ込む。これにより一方向のみの折り曲げでよいため、量産しやすくすることができる。また、リード３５ｂ及び３５ｃの正負一対の電極を設けるため従来の電極配置をそのまま利用することができる。
【０１０５】
図１６は、本発明に係る発光装置の概略斜視図であり、図１７は、その概略断面図である。
【０１０６】
例えば、リードフレームを２枚用いた発光装置を製造することもできる。リードフレームを２枚用いることにより同一側面で発光面側と裏面側とにリードを配設することができる。リード３６ａはレンズ４０を押さえ込むためであり、リード３６ｂは電極として働く。リード３６ａとリード３６ｂとは接触しているため導通している。発光素子１０はリード３６ａ及びリード３６ｂに載置されているため放熱性が向上する。発光装置を実装する際、所定の電極とリード３６ｂとを半田にて接合する。この時半田がリード３６ｂを這い上がるが、リード３６ｂとリード３６ａとの接触部分で這い上がりが防止される。
【０１０７】
図１８は、本発明に係る発光装置の概略斜視図である。
【０１０８】
例えば、直方体のパッケージ２１を用い、青色、緑色、赤色の三原色の発光素子１０をそれぞれ１つずつ用いる。この三原色の投入電流を変化させたり、パルス駆動条件等を変化させたりして、色調調整を行うことができる。レンズ４４は、上底よりも下底が大きい略四角錐台となっている。このレンズ４４は、レンズ部分と外周部分とが形成されており外周部分がリード３７により係止されている。レンズ４４一般は直線部分を有するため係止しやすく製造しやすい。リード３７は、パッケージ２１の底面から側面さらに上面にかけてリード３７が配設されている。パッケージ２１は、底面と側面とを持つ開口部が形成されている。この開口部には樹脂や蛍光体を設けておらず、発光素子１０から放出された光は直接レンズ４４を透過して外部に放出される。樹脂を設けていないことから樹脂の劣化を考慮しなくてよい。
【０１０９】
図１９は、本発明に係る発光装置の概略正面図であり、図２０は、その概略側面図であり、図２１は、その概略底面図である。
【０１１０】
例えば、この発光装置は側面発光型の発光装置である。側面発光型の発光装置は、底面と側面とを持つ開口部の底面から外側にリード１３０が配設されている。その開口部には、レンズ１４０がリード１３０ａにより係止されている。レンズ１４０は、上底が下底よりも小さい四角錐台と外周部とから成っている。その外周部の一辺はパッケージ１２０の切り込み部分に挿入されており、向かい合う一辺はリード１３０ａにより押さえ込まれている。レンズ１４０をパッケージ１２０の切り込み部に挿入しているためリードが発光素子からの光を遮断せず、高出力を維持することができる。発光素子１１０は、青色、緑色、赤色の三原色のものをそれぞれ１つずつ用いて駆動条件を変えて種々の発光色を実現している。リード１３０ｂは、主に電極として機能する側面から下側面に延びる部分と下側面から背面に延びる部分とを持つ。リード１３０ａは、主にレンズ１４０を係止する。レンズ１４０は、パッケージ１２０の平面から突出させているが、パッケージ１２０の平面とほぼ同一面となるレンズを用いることもできる。
【０１１１】
図２２は、本発明に係る発光装置の概略正面図であり、図２３は、その概略側面図である。
【０１１２】
例えば、この発光装置は側面発光型の発光装置である。側面発光型の発光装置は、底面と側面とを持つ開口部の底面から外側にリード１３１が配設されている。その開口部には、レンズ１４１がリード１３１ａにより係止されている。レンズ１４１は、横方向に広い凸型である。レンズ１４１は外周部を持ち、互いに向かい合う長辺をリード１３０ａにより押さえ込んでいる。レンズ１４１をパッケージ１２１の開口部付近の段差部に嵌め込み、レンズ１４１で押さえ込んでいるため容易に係止することができる。リード１３０ｂは、主に電極として機能する側面から下側面に延びる部分を持つ。
【０１１３】
図２４は、ソケットの概略斜視図である。
【０１１４】
これらの発光装置を実装する手段として、半田等を用いて所定の位置に実装する以外に、発光装置が嵌合する形状を成すソケットを用いて実装する方法等がある。このソケットは、発光装置のリードと電気的に接続される部分と、発光装置の抜脱を防止するための凹部を持つ。ソケットの凹部（ここでは開口している）に発光装置の凸部が嵌合する。ソケットを用いることにより、発光装置の脱着が極めて容易とすることができる。
【実施例】
【０１１５】
＜実施例１＞
実施例１に係る発光装置として、第１の実施の形態に係る発光装置を提供する。図１乃至図６は実施例１に係る発光装置を示す。
【０１１６】
パッケージ２０は、ポリフタルアミドを使用する。パッケージ２０の縦５．７ｍｍ、横５．７ｍｍ、高さ２．９ｍｍ（レンズ含む）の大きさを有する。パッケージ２０と一体成型されているリード３０は、銅合金に銀メッキを施したものを使用する。リード３０の厚さは約０．２ｍｍである。パッケージ２０の開口部底面に載置される発光素子１０は、□６００μｍを２個と、ツェナーダイオード保護素子を１個搭載する。発光素子１０は青色に発光するＧａＮ系の化合物半導体を使用する。発光素子１０を被覆する樹脂５０はシリコーンを使用する。蛍光物質６０は青色光と補色の関係にある黄色に発光するＹＡＧ系蛍光体を使用する。樹脂５０の中にはＹＡＧ系蛍光体が沈降している。レンズ４０は、硬質シリコーンを使用する。レンズは凸部と外周部とを持ち、外周部はパッケージ２０の底面及び側面から延びるリード３０により係止されている。リード３０は、パッケージ２０の底面及び側面から外部に延びており、パッケージ２０の角部において折り曲げられ開口部のレンズ４０を係止している。レンズ４０をフレネルレンズにすることにより薄型にすることができる。これによりレンズ４０の係止が容易な発光装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
本発明の発光装置は、携帯電話のフラッシュやバックライト用照明、各種デ−タを表示可能なディスプレイ、ラインセンサ−など各種センサーの光源やインジケータなどに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】第１の実施の形態に係る発光装置を示す概略斜視図である。
【図２】第１の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面斜視図である。
【図３】第１の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。
【図４】第１の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面図である。
【図５】第１の実施の形態に係る発光装置を示す概略側面図である。
【図６】第１の実施の形態に係る発光装置を示す概略側面図である。
【図７】本発明に係る発光装置の製造工程を示す概略断面図である。
【図８】本発明に係る発光装置の概略断面図である。
【図９】本発明に係る発光装置の概略断面図である。
【図１０】本発明に係る発光装置の概略断面図である。
【図１１】本発明に係る発光装置の概略斜視図である。
【図１２】本発明に係る発光装置の概略斜視図である。
【図１３】本発明に係る発光装置の概略斜視図である。
【図１４】本発明に係る発光装置の概略斜視図である。
【図１５】本発明に係る発光装置の概略斜視図である。
【図１６】本発明に係る発光装置の概略斜視図である。
【図１７】本発明に係る発光装置の概略断面図である。
【図１８】本発明に係る発光装置の概略斜視図である。
【図１９】本発明に係る発光装置の概略正面図である。
【図２０】本発明に係る発光装置の概略側面図である。
【図２１】本発明に係る発光装置の概略底面図である。
【図２２】本発明に係る発光装置の概略正面図である。
【図２３】本発明に係る発光装置の概略側面図である。
【図２４】ソケットの概略斜視図である。
【図２５】従来の発光装置を示す図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１０、１１０ 発光素子
１１ 保護素子
２０、２１、１２０、１２１ パッケージ
３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、１３０、１３１ リード
４０、４１、４２、４３、４４、１４０、１４１ レンズ
５０、１５０ 樹脂
６０、１６０ 蛍光物質
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話のフラッシュライトやバックライト用照明、各種デ−タを表示可能なディスプレイ、ラインセンサ−など各種センサーの光源やインジケータなどに利用される発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、小型・薄型化を目的として、表面実装タイプの発光装置がランプタイプの発光装置に代えて多く使用されるようになってきている。この表面実装タイプの発光装置は、レンズを一体的に取り付けておらず、ほとんどがレンズとパッケージとが別のものとして設けられている。これはレンズの取り付けが容易でないこと、及び光学設計が必要となることなどの問題がある。よって、レンズを一体的に取り付けた発光装置は、ほとんど知られていない。
【０００３】
従来の表面実装タイプの発光装置は、パッケージの上面にレンズを設けている（例えば、特許文献１参照）。図２５は従来の表面実装タイプの発光装置を示す。ＩＩＩ族窒化物発光デバイスとすることができるＬＥＤダイ２１６が、サブマウント２１８の上にマウントされる。サブマウント２１８は、ペデスタル２１０によって支持され、ワイヤ２２２によってリード２１２に電気的に接続される。レンズ２２０がＬＥＤダイ２１６を覆う。ＬＥＤダイ２１６とレンズ２２０との間のスペース２１４は、波長変換材料で満たされる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１８２０５号公報（［００１３］、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の表面実装タイプの発光装置は、レンズの固定に関して特に記載がない。一般に使用されている接着剤でレンズを固定することが考えられるが、十分な接着強度が得られない。また、レンズへの接着剤の這い上がりが生じ、これによりレンズにゴミが付着したり、レンズがずれたりする。さらに、接着剤における有機成分の揮発によりレンズが曇るという現象も生じると考えられる。よって、レンズを固定した表面実装タイプの発光装置は、実用化されていない。
【０００６】
そこで、本発明は、発光素子を載置したパッケージに、レンズを一体的に設けた信頼性の高い発光装置を提供することを目的とする。また、これらの発光装置の製造方法を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の問題点を解決すべく、本発明者は鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに到った。
【０００８】
本発明は、発光素子と、該発光素子を載置するパッケージと、該パッケージに配設されているリードと、該発光素子からの光を透過するように配置されるレンズと、を有する発光装置であって、該リードにより該レンズが係止されている発光装置に関する。
【０００９】
前記レンズは、前記リードと前記パッケージとにより挟み込まれ係止されていることが好ましい。
【００１０】
前記発光装置は、前記レンズと前記パッケージとの接触部分に緩衝部材を設けることもできる。
【００１１】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記底面は前記リードが配設され前記発光素子が載置されており、前記リードは前記パッケージの外側底面若しくは外側側面から外側に配設されていることが好ましい。
【００１２】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記側面は開口方向に拡がる傾斜を有しており、前記レンズは、該傾斜から外側に延びる直線よりも外側に前記レンズ機能を有する部分が設けられているものも提供することができる。
【００１３】
前記リードは、一対の正負の電極であることが好ましい。
【００１４】
前記発光装置は、正負の電極となる一対の前記リードと、レンズをパッケージと挟み込むための少なくとも１つのレンズ押さえのリードとを備えるものも提供することができる。
【００１５】
前記リードは、前記パッケージの外側底面若しくは外側側面から外側に向かって配設され、折り曲げられて前記レンズが係止されていることが好ましい。
【００１６】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記レンズは前記開口部に嵌合する大きさを有していることが好ましい。
【００１７】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、該開口部は、開口径が異なる第１の開口部と第２の開口部とを有しており、第２の開口部の開口径は第１の開口部の開口径よりも大きく、第１の開口部と第２の開口部との間に段差部が設けられているものも提供することができる。
【００１８】
前記レンズは凸レンズであるものも提供することができる。
【００１９】
前記レンズはフレネルレンズであるものも提供することができる。
【００２０】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記開口部内は、蛍光物質が含有されている樹脂により前記発光素子を被覆することもできる。
【００２１】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記開口部内は、蛍光物質が含有されている樹脂により前記発光素子が被覆されており、前記樹脂と、前記レンズとの間には隙間が設けられているものも提供することができる。
【００２２】
本発明は、リードが配設され一体形成されているパッケージであって、該リードは該パッケージの側面若しくは底面から外側に延びており、かつ、レンズを係止し得る長さを有しているパッケージに関する。
【００２３】
本発明は、底面と側面を持つ開口部を上面に有するパッケージであって、該パッケージはリードが配設され一体形成されており、該リードは該パッケージの外側側面若しくは外側底面から外側に延びており、かつ、上面の開口部付近まで延びる長さを有しているパッケージに関する。
【００２４】
本発明は、側面若しくは底面から外側に延びるリードが配設され一体成型されているパッケージに、発光素子が載置される工程と、該発光素子からの光を透過するように配置されるレンズをパッケージに配置する工程と、該リードを折り曲げて該レンズを係止する工程と、を有する発光装置の製造方法に関する。
【００２５】
本発明は、側面若しくは底面から外側に延びるリードが配設され一体成型されているパッケージに、発光素子が載置される工程と、該発光素子からの光を透過するように配置されるレンズを係止し得るように該リードを折り曲げる工程と、該リードと該パッケージとの間に該レンズを配置して係止する工程と、を有する発光装置の製造方法に関する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２７】
本発明は、発光素子と、該発光素子を載置するパッケージと、該パッケージに配設されているリードと、該発光素子からの光を透過するように配置されるレンズと、を有する発光装置であって、該リードにより該レンズが係止されている発光装置に関する。これにより接着剤を介さずにレンズを係止することができるので、接着剤に関する問題を考慮する必要がない。リードを複数設けることによりリード同士の係止も可能である。
【００２８】
前記レンズは、前記リードと前記パッケージとにより挟み込まれ係止されていることが好ましい。これにより、より容易にレンズを係止することができる。
【００２９】
前記発光装置は、前記レンズと前記パッケージとの接触部分に緩衝部材を設けることもできる。例えば、座金（ワッシャー）などである。レンズとパッケージとの係止強度を上げるためである。
【００３０】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記底面は前記リードが配設され前記発光素子が載置されており、前記リードは前記パッケージの外側底面若しくは外側側面から外側に配設されていることが好ましい。パッケージの外側底面若しくは外側側面にリードを配設することにより、外側側面若しくは外側底面から電気的導通をとることができる。また、レンズを押さえ込む際の弾力性を持たせることができる。また開口部を持つことにより発光素子を開口部内に配置することができる。これにより、発光素子が載置されるリードを底面に近い側に配置することができ、パッケージの外側側面若しくは外側底面からリードを配設しやすくすることができる。さらに、射出成形法により樹脂パッケージを製造する際の、樹脂の流れを良くすることができ、歩留まりを高めることができる。
【００３１】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記側面は開口方向に拡がる傾斜を有しており、前記レンズは、該傾斜から外側に延びる直線よりも外側に前記レンズ機能を有する部分が設けられているものも提供することができる。これにより、発光素子からの光を効率よく外部に放出することができる。また、開口部から放出された光の指向性を制御することができる。
【００３２】
前記リードは、一対の正負の電極であることが好ましい。レンズを押さえ込むためのリードは一対の正負の電極として機能するものである。また、リードの面積を広くすることで発光素子からの発熱を外部に放熱することもできる。
【００３３】
前記発光装置は、正負の電極となる一対の前記リードと、レンズをパッケージと挟み込むための少なくとも１つのレンズ押さえのリードとを備えるものも提供することができる。電極となるリードとレンズを挟み込むためのリードとを別々に設けることができるため、それぞれの用途に応じた形状、部材等にすることができる。この場合のリードは別部材であり、一部が接触していることが好ましい。
【００３４】
前記リードは、前記パッケージの外側底面若しくは外側側面から外側に向かって配設され、折り曲げられて前記レンズが係止されていることが好ましい。折り曲げ後の形状は任意であるが、パッケージに沿って折り曲げられていることが好ましい。これにより金属板のようなフレームタイプのリードを使用することができる。
【００３５】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記レンズは前記開口部に嵌合する大きさを有していることが好ましい。開口部に嵌合する大きさを有するレンズを用いることにより一方向のみ（例えば上面からのみ）の係止ですむため製造工程が簡易となる。また、パッケージにおけるレンズの位置ズレがなくなり光学特性を一定にすることができる。
【００３６】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、該開口部は、開口径が異なる第１の開口部と第２の開口部とを有しており、第２の開口部の開口径は第１の開口部の開口径よりも大きく、第１の開口部と第２の開口部との間に段差部が設けられているものも提供することができる。これにより、段差部に樹脂が流れ込み、開口部上面への樹脂の這い上がりを防止することができる。また、開口部に挿入するレンズの径は第２の開口部の径と同じかそれ以下であって、第１の開口部の径よりも大きい大きさのものを使用することにより、レンズが段差部で止まるため、レンズの嵌り込みを防止することができる。さらに、樹脂を用いて段差部を設けたパッケージを製造することにより、該段差部に弾力性を持たせることができ、レンズ係止時の押圧を分散することができる。
【００３７】
前記レンズは凸レンズであるものも提供することができる。これにより集光性を高めることができる。
【００３８】
前記レンズはフレネルレンズであるものも提供することができる。これによりレンズを薄くすることができ、発光装置も薄型にすることができる。
【００３９】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記開口部内は、蛍光物質が含有されている樹脂により前記発光素子を被覆することもできる。これにより色調調節が容易となる。また、レンズと別部材で蛍光物質を配置することができるため各用途に応じた部材、形状を選択することができる。
【００４０】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記開口部内は、蛍光物質が含有されている樹脂により前記発光素子が被覆されており、前記樹脂と、前記レンズとの間には隙間が設けられているものも提供することができる。樹脂とレンズとの接触を防止することができる。接触に伴うレンズの曇りを防止することができるからである。
【００４１】
本発明は、リードが配設され一体形成されているパッケージであって、該リードは該パッケージの側面若しくは底面から外側に延びており、かつ、レンズを係止し得る長さを有しているパッケージに関する。これによりレンズを係止し得る長さを持つリードを有するパッケージを提供することができる。
【００４２】
本発明は、底面と側面を持つ開口部を上面に有するパッケージであって、該パッケージはリードが配設され一体形成されており、該リードは該パッケージの外側側面若しくは外側底面から外側に延びており、かつ、上面の開口部付近まで延びる長さを有しているパッケージに関する。これにより開口部付近でレンズを係止することができる。また、該開口部は、開口径が異なる第１の開口部と第２の開口部とを有しており、第２の開口部の開口径は第１の開口部の開口径よりも大きく、第１の開口部と第２の開口部との間に段差部が設けられていることが好ましい。これにより、例えば第１の開口部まで樹脂を注入すればよいという樹脂量の調整を容易にすることができる。また、段差部を設けることにより、樹脂の這い上がりを防止することができる。
【００４３】
本発明は、側面若しくは底面から外側に延びるリードが配設され一体成型されているパッケージに、発光素子が載置される工程と、該発光素子からの光を透過するように配置されるレンズをパッケージに配置する工程と、該リードを折り曲げて該レンズを係止する工程と、を有する発光装置の製造方法に関する。これにより接着剤を用いることなくレンズを設けた発光装置を簡易に製造することができる。パッケージは樹脂であることが好ましい。リードの折り曲げによりレンズを係止する際の押圧を分散することができ、レンズの割れを防止することができる。
【００４４】
本発明は、側面若しくは底面から外側に延びるリードが配設され一体成型されているパッケージに、発光素子が載置される工程と、該発光素子からの光を透過するように配置されるレンズを係止し得るように該リードを折り曲げる工程と、該リードと該パッケージとの間に該レンズを配置して係止する工程と、を有する発光装置の製造方法に関する。リードを予め折り曲げておくことにより、レンズの破損を防止することができる。つまり、リードの折り曲げによりレンズを係止する際、押圧によりレンズが破損することがあるためである。また、リードを予め折り曲げておくことにより、より強固にレンズを係止することができる。さらに、折り曲げたリードとパッケージとの間にレンズを嵌め込むため、簡易に発光装置を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明に係る発光装置及びその製造方法を、実施の形態及び実施例を用いて説明する。だたし、本発明は、この実施の形態及び実施例に限定されない。
【００４６】
＜第１の実施の形態＞
＜発光装置＞
第１の実施の形態に係る発光装置について図面を用いて説明する。図１は、第１の実施の形態に係る発光装置を示す概略斜視図である。図２は、その発光装置を示す概略断面斜視図である。図３は、その発光装置を示す概略平面図である。その発光装置を示す概略断面図である。図５は、その発光装置を示す概略側面図である。図６は、その発光装置を示す概略側面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線における概略断面斜視図である。図４は、図３のＢ−Ｂ線における概略断面図である。
【００４７】
第１の実施の形態に係る発光装置は、発光素子１０と、発光素子１０を載置するパッケージ２０と、パッケージ２０に配設されているリード３０と、発光素子１０からの光を透過するように配置されるレンズ４０とを有する。パッケージ２０は底面と側面を持つ開口部を有しており、その開口部の底面には発光素子１０が載置されている。パッケージ２０は、リード３０と一体成型されており開口部の底面はリード３０の一部が露出している。そのリード３０の露出した底面に発光素子１０が実装され、発光素子１０が有する電極とリード３０とが電気的に接続されている。リード３０は、一対の正負の電極であって、一枚の金属板からなる正極が２本のリード電極、一枚の金属板からなる負極が２本のリード電極を持つ。パッケージ２０の開口部は、開口径が異なる第１の開口部と第２の開口部とを有しており、第２の開口部の開口径は第１の開口部の開口径よりも大きい。パッケージ２０の開口部には、レンズ４０が係止されている。レンズ４０は、この第２の開口部の開口径に嵌合するほぼ同じ大きさの径を成しており、第１の開口部のところまで挿入されている。レンズ４０は、レンズ機能を有する外側に凸状の形状を成す部分と、リード３０にて係止される外周部分とを持つ。レンズ４０は、リード３０とパッケージ２０とにより挟み込まれ係止されている。リード３０はパッケージ２０の外側底面から延びる４本のリード電極であって、その一端でレンズ３０の外周部分を押さえ込んでいる。リード３０は、発光素子１０からの光を遮らないようにレンズ４０の外周部分を押さえ込んでいる。パッケージ２０の開口部内は、蛍光物質６０が含有されている樹脂５０により発光素子１０が被覆されている。蛍光物質６０は、開口部の底面に沈降している。樹脂５０は、第１の開口部の上端近くまで投入され硬化されている。この樹脂５０と、レンズ４０との間には隙間が設けられている。このような構成を有する発光装置は接着剤を必要としないため、硬化不良に伴うパッケージとレンズとの密着性の低下や、接着剤塗布に伴うレンズの曇りなどを考慮することがない。この発光装置は、パッケージ２０の外側底面にリード３０が露出して配置されるため、外側底面側から電気を流すことができ、実装時のはんだ付けも容易に行うことができる。また、リード３０がパッケージ２０の外側側面まで延びているため、実装時のはんだの這い上がりを抑制することができる。また、リード３０がレンズ４０の外周部分を押さえ込んでいるため、発光素子１０からの光を遮ることなく外部に光を放出することができる。さらに、レンズ３０の実装精度が極めて良好であるため、歩留まりが高く量産性に優れている。
【００４８】
以下、各構成部材について詳述していく。
【００４９】
＜発光素子＞
発光素子１０は、基板上にＧａＡｌＮ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等の半導体を発光層として形成させたものが用いられる。半導体の構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やＰＮ接合を有したホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構成のものが挙げられる。半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を紫外光から赤外光まで種々選択することができる。発光層は、量子効果が生ずる薄膜とした単一量子井戸構造や多重量子井戸構造としても良い。
【００５０】
屋外などの使用を考慮する場合、高輝度な発光素子を形成可能な半導体材料として窒化ガリウム系化合物半導体を用いることが好ましく、また、赤色ではガリウム・アルミニウム・砒素系の半導体やアルミニウム・インジュウム・ガリウム・燐系の半導体を用いることが好ましいが、用途によって種々利用することもできる。
【００５１】
窒化ガリウム系化合物半導体を使用した場合、半導体基板にはサファイヤ、スピネル、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＺｎＯやＧａＮ単結晶等の材料が用いられる。結晶性の良い窒化ガリウムを量産性良く形成させるためにはサファイヤ基板を用いることが好ましい。窒化物系化合物半導体を用いた発光素子１０例を示す。サファイヤ基板上にＧａＮ、ＡｌＮ等のバッファー層を形成する。その上にＮ或いはＰ型のＧａＮである第１のコンタクト層、量子効果を有するＩｎＧａＮ薄膜である活性層、Ｐ或いはＮ型のＡｌＧａＮであるクラッド層、Ｐ或いはＮ型のＧａＮである第２のコンタクト層を順に形成した構成とすることができる。窒化ガリウム系化合物半導体は、不純物をドープしない状態でＮ型導電性を示す。なお、発光効率を向上させる等所望のＮ型窒化ガリウム半導体を形成させる場合は、Ｎ型ドーパントとしてＳｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃ等を適宜導入することが好ましい。
【００５２】
一方、Ｐ型窒化ガリウム半導体を形成させる場合は、Ｐ型ドーパンドであるＺｎ、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等をドープさせる。窒化ガリウム系半導体は、Ｐ型ドーパントをドープしただけではＰ型化しにくいためＰ型ドーパント導入後に、炉による加熱、低電子線照射やプラズマ照射等によりアニールすることでＰ型化させる必要がある。こうして形成された半導体ウエハーを部分的にエッチングなどさせ正負の各電極を形成させる。その後半導体ウエハーを所望の大きさに切断することによって発光素子を形成させることができる。
【００５３】
こうした発光素子１０は、適宜複数個用いることができ、その組み合わせによって白色表示における混色性を向上させることもできる。例えば、緑色系が発光可能な発光素子１０を２個、青色系及び赤色色系が発光可能な発光素子１０をそれぞれ１個ずつとすることが出来る。なお、表示装置用のフルカラー発光装置として利用するためには赤色系の発光波長が６１０ｎｍから７００ｎｍ、緑色系の発光波長が４９５ｎｍから５６５ｎｍ、青色系の発光波長が４３０ｎｍから４９０ｎｍであることが好ましい。本発明の発光装置において白色系の混色光を発光させる場合は、蛍光物質からの発光波長との補色関係や透光性樹脂の劣化等を考慮して発光素子の発光波長は４００ｎｍ以上５３０ｎｍ以下が好ましく、４２０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下がより好ましい。発光素子と蛍光物質との励起、発光効率をそれぞれより向上させるためには、４５０ｎｍ以上４７５ｎｍ以下がさらに好ましい。なお、比較的紫外線により劣化されにくい部材との組み合わせにより４００ｎｍより短い紫外線領域或いは可視光の短波長領域を主発光波長とする発光素子を用いることもできる。
【００５４】
発光素子１０の大きさは□１ｍｍサイズが実装可能で、□６００μｍ、□３２０μｍサイズ等のものも実装可能である。
【００５５】
＜パッケージ＞
パッケージ２０は、底面と側面を持つ開口部を有しており、開口部底面から外側に延びるリード３０が一体成型されている。この露出部分には発光素子１０が載置される。パッケージ２０の開口部底面は、リード３０の一部が露出して配設されている。また、パッケージ２０の外側底面若しくは外側側面もリード３０の一部が露出している。パッケージ２０の内部から外側にリード３０が延びているため、レンズ４０を係止する際の強度を向上させることができる。特に、パッケージ２０の外側底面若しくは外側側面にリード３０が配設されていることから実装しやすい。ただし、平板のように、底面と側面を持つ開口部を持たないパッケージ２０を使用することもできる。この場合は、平板のパッケージ２０の上面に発光素子１０を載置しているため、中空のドーム型のレンズ４０を使用することもできる。この時リード３０は少なくとも二枚の平板で挟み込む形状を採る。
【００５６】
開口部は、開口径が異なる第１の開口部と第２の開口部とを有しており、第２の開口部の開口径は第１の開口部の開口径よりも大きく、第１の開口部と第２の開口部との間に段差部が設けられている。この段差によりレンズ４０の高さを調節している。また、この段差部に溝を設けることにより、開口部に配置される樹脂５０の盛り上がりや樹脂の這い上がりを防止することができる。また、この溝を設けることにより凸部分が形成され、この凸部分が弾力性を高めるため、レンズ４０を係止する際、レンズ４０に加わる力を分散させることができ、レンズ４０の破損を防止している。また、この弾力性を持たせるため、レンズ４０とパッケージ２０との接触部分に緩衝部材（図示しない）を設けることもできる。開口部は、レンズ４０の大きさに嵌合する大きさが好ましいが、わずかに開口部を拡げレンズ４０の取り付けを容易にする大きさとすることもできる。ただし、レンズと開口部との間にはわずかな隙間を設けてレンズの嵌合をし易くしているため、わずかな軸ずれが生じる場合があるが、リードでレンズを係止することで軸ずれを抑制することができる。
【００５７】
パッケージ２０の外側側面は凹凸等の嵌合部を設け、所定のソケットに差し込む形状とすることもできる。
【００５８】
パッケージ２０は、所定の金型に溶融した成形樹脂を射出することにより製作される。所定の形状を成すリードフレームを上金型と下金型とで挟み込み、その金型内に溶融した成形樹脂を射出する。パッケージ２０をモールド成形等により金型内で成形する場合、金型内部に配置されるリード３０のうち、パッケージ２０の開口部底面において露出させる部分を金型に密着させ、密着させた部分を除いてリード３０を覆うように樹脂を注入することにより、パッケージ２０を比較的簡単に形成することができる。また、パッケージ２０の底面におけるリード３０も露出させておくため、下金型に密着させておき、密着させた部分を除いてリード３０を覆うように樹脂を注入する。金型内に射出された溶融成形樹脂は、冷却後金型から取り出される。その後、発光素子１０をパッケージ２０に実装させた後、若しくは実装前に、リードフレームを切断し、リード３０を形成する。その後、リード３０がそれぞれ所定の形状に加工され、パッケージ２０の開口部上部にレンズ４０がリード３０により係止される。リード３０はレンズ４０を係止できる長さを持つ。
【００５９】
パッケージ２０の材質は、液晶ポリマーやポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリアミド樹脂、ＡＢＳ樹脂、メラミン樹脂等の絶縁性支持部材を用いることができる。このうち、成型容易かつ安価なことからナイロン、ポリフタルアミドを用いることが好ましい。また、底面と側面を持つ開口部を有するパッケージ２０は、発光素子１０からの光を効率よく取り出すために開口方向に拡がる傾斜した側面を持つように形成している。レンズ４０は、傾斜から外側に延びる直線よりも外側にレンズ機能を有する部分が設けられていることが好ましいため、レンズ４０との関係でパッケージ２０の開口部の大きさ、傾斜角度等が制限される。パッケージ２０にチタン酸バリウムや酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウムなどの白色顔料などを混合することによりパッケージ２０の表面、特に開口部における底面及び側面の光の反射率を向上させることが好ましい。一方、パッケージ２０に暗色の顔料を混入させ、暗色系のパッケージとすることもできる。擬似点灯防止のためである。
【００６０】
＜リード＞
リード３０は、鉄、リン青銅、銅合金等の電気良導体を用いて構成することができる。また、発光素子１０からの光の反射率を向上させるため、リード３０の表面に銀、アルミニウム、銅や金等の金属メッキを施すこともできる。また、リード３０の表面の反射率を向上させるため、平滑にすることが好ましい。また、放熱性を高めるためリード３０の面積は大きくすることができる。これにより発光素子１０の温度上昇を効果的に抑えることができ、発光素子１０に比較的多くの電気を流すことができる。
【００６１】
リード３０は、一対の正負の電極である。ただし、レンズ４０を係止するためのリード３０と、電極として使用されるリード３０とを別に設けておくこともできる。
【００６２】
レンズ４０を係止するためのリード３０は、対向するように二以上複数設けることが好ましいが、パッケージ２０にレンズ４０の抜脱を防止する形状を設けておくことにより一つのリード３０でレンズ４０を係止することもできる。
【００６３】
リード３０は、パッケージ２０の外側底面若しくは外側側面から外側に向かって配設され、折り曲げてレンズ４０を係止することが好ましい。リード３０は、パッケージ２０と一体成型されているため、折り曲げてレンズ４０を係止することができる。折り曲げることにより弾力性が生じレンズ４０の係止及び脱着を容易に行うことができる。リード３０の先端でレンズ４０の外周部分を押さえ込んでいるが、リード３０の腹の部分で押さえ込むこともできる。リード３０は発光素子１０からの光の進行方向上に設けないように配設することが好ましい。リード３０の折り曲げは、断面形状においてコの字形になっていることが好ましい。
【００６４】
＜レンズ＞
レンズ４０は、パッケージ２０に載置された発光素子１０からの光を透過するように配置されている。レンズ４０は、所定のレンズ効果を持つ半球状のものや、中空のドーム型のものや、フレネルレンズなどを用いることができる。レンズ４０は、凸レンズ、フレネルレンズであることが特に好ましい。凸レンズにすることにより集光性を高めること等ができるからである。また、フレネルレンズにすることにより発光装置自体を薄型にすることができるからである。このレンズ４０には、塵や埃の侵入を防止するためのレンズ機能を持たない平板ガラスも含む。レンズ４０は、集光、拡散などの機能を持つものを用途に合わせて適宜使用することができる。レンズ４０は、パッケージ２０の開口部に嵌合する大きさを有していることが好ましいが、わずかにレンズ４０の方が小さいものも使用することができる。レンズ４０は、凸部分と外周部分とを持ち、この外周部分がパッケージ２０の開口部に嵌合する。また、この外周部分は、リード３０によって押さえ込まれる。
【００６５】
レンズ４０の材質は特に限定されず透光性であればよいため、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性エポキシ樹脂、変性シリコーン樹脂、ポリアミド、ポリアクリルアミド、ユリア樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの樹脂、ガラスなどを用いることができる。レンズ４０には、蛍光物質や拡散剤などを混入することもできる。
【００６６】
＜樹脂＞
樹脂５０は、パッケージ２０の底面及び側壁の開口部内に配されるものであり外部環境からの外力や埃、水分などから発光素子１０を保護するものである。また、発光素子１０からの光を効率よく外部に放出させるためのものである。このような、樹脂５０を構成する具体的材料としては、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン、変性エポキシ樹脂、変性シリコーン樹脂、ポリアミドなどの耐候性に優れた透明樹脂やガラスなどが好適に用いられる。高密度に発光素子１０を配置させた場合は、熱衝撃による導電性ワイヤーの断線などを考慮してエポキシ樹脂、シリコーン樹脂やそれらを組み合わせたものなどを使用することがより好ましい。また、樹脂５０中には、視野角をさらに増やすために拡散剤を含有させても良い。具体的な拡散剤としては、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素等が好適に用いられる。また、所望外の波長をカットする目的で有機や無機の着色染料や着色顔料を含有させることができる。さらに、発光素子１０からの光の少なくとも一部を波長変換させる蛍光物質６０を含有させることもできる。
【００６７】
（蛍光物質）
蛍光物質６０は、発光素子１０からの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。例えば、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体、Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、又は、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩又はＥｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか１以上であることが好ましい。具体例として、下記の蛍光体を使用することができるが、これに限定されない。
【００６８】
Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体は、Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。また、Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：ＥｕのほかＭＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｍ１．８Ｓｉ５Ｏ０．２Ｎ８：Ｅｕ、Ｍ０．９Ｓｉ７Ｏ０．１Ｎ１０：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などもある。
【００６９】
Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される酸窒化物系蛍光体は、ＭＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。
【００７０】
Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体には、Ｍ５（ＰＯ４）３Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。
【００７１】
アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体には、Ｍ２Ｂ５Ｏ９Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。
【００７２】
アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体には、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｒ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｒ、ＣａＡｌ２Ｏ４：Ｒ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｒ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ１２：Ｒ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｒ（Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。
【００７３】
アルカリ土類硫化物蛍光体には、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕなどがある。
【００７４】
Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体には、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３（Ａｌ０．８Ｇａ０．２）５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２の組成式で表されるＹＡＧ系蛍光体などがある。また、Ｙの一部若しくは全部をＴｂ、Ｌｕ等で置換したＴｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅなどもある。
【００７５】
その他の蛍光体には、ＺｎＳ：Ｅｕ、Ｚｎ２ＧｅＯ４：Ｍｎ、ＭＧａ２Ｓ４：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。
【００７６】
上述の蛍光体は、所望に応じてＥｕに代えて、又は、Ｅｕに加えてＴｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉから選択される１種以上を含有させることもできる。
【００７７】
また、上記蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、効果を有する蛍光体も使用することができる。
【００７８】
これらの蛍光体は、発光素子１０の励起光により、黄色、赤色、緑色、青色に発光スペクトルを有する蛍光体を使用することができるほか、これらの中間色である黄色、青緑色、橙色などに発光スペクトルを有する蛍光体も使用することができる。これらの蛍光体を種々組み合わせて使用することにより、種々の発光色を有する発光装置を製造することができる。
【００７９】
例えば、青色に発光するＧａＮ系化合物半導体を用いて、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ若しくは（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅの蛍光物質に照射し、波長変換を行う。発光素子１０からの光と、蛍光体６０からの光との混合色により白色に発光する発光装置を提供することができる。
【００８０】
例えば、緑色から黄色に発光するＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、又はＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕと、蛍光体である青色に発光する（Ｓｒ，Ｃａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ、赤色に発光する（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕと、からなる蛍光体６０を使用することによって、演色性の良好な白色に発光する発光装置を提供することができる。これは、色の三源色である赤・青・緑を使用しているため、第１の蛍光体及び第２の蛍光体の配合比を変えることのみで、所望の白色光を実現することができる。
【００８１】
（その他）
発光装置には、さらに保護素子としてツェナーダイオード１１を設けることもできる。ツェナーダイオード１１は、発光素子１０と離れて開口部の底面のリード３０に載置することができる。また、ツェナーダイオード１１は、開口部の底面のリード３０に載置され、その上に発光素子１０を載置する構成を採ることもできる。□２８０μｍサイズの他、□３００μｍサイズ等も使用することができる。パッケージ２０のリード３０の配線パターンとツェナーダイオード１１とは銀ペーストで接着させている。
【００８２】
ワイヤーは、リード３０と発光素子１０とを電気的に接続するものである。ワイヤーは、発光素子１０の電極とのオーミック性、機械的接続性、電気伝導性及び熱伝導性が良いものが求められる。熱伝導率として０．０１ｃａｌ／（Ｓ）（ｃｍ２）（℃／ｃｍ）以上が好ましく、より好ましくは０．５ｃａｌ／（Ｓ）（ｃｍ２）（℃／ｃｍ）以上である。発光素子１０の直上から、メッキを施した配線パターンのワイヤーボンディングエリアまで、ワイヤーを張り、導通を取っている。
【００８３】
パッケージ２０の開口部内に、蛍光体６０を含有した樹脂５０を注入して硬化させている。この樹脂５０とレンズ４０との間には気体層が設けられている。レンズ４０を係止する際に、レンズ４０がパッケージ２０の開口部内部に押し込まれ樹脂５０と接触するのを防止するためである。ただし、樹脂５０を開口部内に満たし、レンズ４０で被覆することにより空気層を設けない構成とすることもできる。
【００８４】
以上の構成を採ることによりリード３０によりレンズ４０が係止された発光装置を提供することができる。
【００８５】
＜発光装置の製造方法＞
第１の実施の形態に係る発光装置の製造方法について説明する。図７は、本発明に係る発光装置の製造工程を示す概略断面図である。
【００８６】
（１）側面及び底面から外側に延びるリード３０が配設され一体成型されているパッケージ２０を製作する。
【００８７】
まず、所定の形状を成すリードフレームを上金型と下金型とで挟み込み、溶融された樹脂を射出する。成型後リードフレームが露出する部分は金型を密着させておく。溶融樹脂射出後、冷却してパッケージ２０を製作する。パッケージ２０は、底面と側面を持つ開口部を有し、その底面にはリード３０が露出している。また、パッケージ２０の外側底面及び側面もリード３０が露出している。
【００８８】
（２）パッケージ２０に発光素子１０を載置する。
【００８９】
パッケージ２０の開口部の底面に発光素子１０を載置する。パッケージ２０の開口部の底面はリード３０が露出しており、このリード３０の上面に発光素子１０を接着させる。発光素子１０の電極とこのリード３０とを電気的に接続する。これにより正負一対のリード電極３０が形成される。この後、所望により蛍光物質６０が混入された樹脂５０をパッケージ２０の開口部に投入し封止する。樹脂５０がゲル化若しくは硬化した後、リードフレームから、所定の長さのリード３０を切り出す。リード３０の長さは、レンズ４０を係止するだけの長さがあればよい。ただし、リードフレームからのリード３０の切り出しは発光素子１０をパッケージ２０に実装する前に行っても良い。
【００９０】
（３）レンズ４０をパッケージ２０に配置する。
【００９１】
レンズ４０は、発光素子１０からの光を透過するように配置される。ここでは、パッケージ２０の開口部の上方にレンズ４０が配置される。レンズ４０は、パッケージ２０の開口部の径にほぼ相当する大きさを有している。
【００９２】
（４）最後に、リード３０を折り曲げてレンズ４０を係止する。
【００９３】
リード３０はパッケージ２０の上方の角部と下方の角部とで予め少し折り曲げておくことが好ましい。一度にリード３０を折り曲げようとすると、折り曲げに要する力により発光素子１０と接続されているワイヤーが切断若しくは断線するためである。まだ、先にパッケージ２０の上方の角部を折り曲げておくことによりレンズ４０に加わる力を少なくすることができる。
【００９４】
上記製造工程は、リード３０とパッケージ２０との間にレンズ４０を配置して、リード３０で押さえ込んでレンズ４０を係止する製造方法であるが、そのほかに、リード３０のみでレンズ４０を係止することもできる。
【００９５】
＜他の実施の形態＞
第１の実施の形態の他に、種々の形状、大きさ、製造方法によっても本発明を実現することができる。図８乃至図１０は、本発明に係る発光装置の概略断面図である。図８乃至図１０は、レンズの形状が主として異なるものである。
【００９６】
例えば、凸レンズ４１を用いた発光装置を提供することができる。凸レンズ４１は、集光性を高め、光学特性の制御等が容易である。
【００９７】
例えば、フレネルレンズ４２を用いた発光装置を提供することができる。フレネルレンズ４２にすることにより、レンズの厚さを薄くすることができ、発光装置を薄型にすることができる。これにより薄型が要求される箇所への使用が可能となる。
【００９８】
例えば、フレネルレンズ４３を用いた発光装置を提供することができる。レンズ４３の上面に凹凸がないため埃などの付着を抑制することができる。また、レンズ４３の上面に凹凸がないためリード３０の押さえ込みを極めて容易に行うことができる。かつ、レンズ４３の凸部分がパッケージ２０の開口部に嵌合しているため、レンズ４３の位置決めが容易かつ取り付けが容易となる。
【００９９】
図１１乃至図１５は、本発明に係る発光装置の概略斜視図である。図１１乃至１５は、リードの形状が主として異なるものである。
【０１００】
例えば、リード３１は、正負一対であり、リード３１の一部が開口されている。リード３１を折り曲げやすくするためである。また、正極の折り曲げを１回で済ますことができる。また、広面積でレンズ４０を押さえ込むことができるため、レンズ４０の抜脱を効果的に防止することができる。
【０１０１】
例えば、リード３２は、広面積でレンズ４０を押さえ込むことができ、かつリード３２が細いため折り曲げに要する力を少なくすることができる。
【０１０２】
例えば、リードは電極として機能する部分とレンズを押さえ込む部分とを分離することもできる。リード３３ａは、レンズ４０を押さえ込んでいる。これに対し、リード３３ｂ及びリード３３ｃは正負一対の電極として働く。このように、各機能を分離することによりそれぞれに適した部材を供給することができる。また、発光素子１０からの放熱に伴うレンズへの熱伝達を考慮せずに済むため設計が容易となる。このリード３３ａは、パッケージ２０の底面側から配設されているのに対し、リード３３ｃ及び３３ｂは、パッケージ２０の側面から配設され底面側に折り曲げられている。リード３３ａとリード３３ｂ及び３３ｃとは、パッケージ２０内部で接触していない。
【０１０３】
例えば、一枚のリードフレームを使用して電極として機能する部分と、レンズ４０を押さえ込む部分とを分離することができる。リード３４ａとリード３４ｂ、リード３４ｃとは、一枚のリードフレームから構成されており、パッケージ２０の側面から端子が張り出している。リード３４ｂとリード３４ｃとは正負一対の電極であり、リード３４ｂ側にあるリード３４ａは同一の電極であり、リード３４ｃ側にあるリード３４ａは同一の電極である。これにより発光素子１０が載置されている側のリードの面積を拡げることにより、放熱性を向上させることができる。
【０１０４】
例えば、レンズ４０を押さえ込むリード３５ａを一つにすることもできる。これはパッケージ２０に切り込みを設け、この切り込み部分にレンズ４０を嵌め込む。そしてこのレンズ４０をリード３５ａにて押さえ込む。これにより一方向のみの折り曲げでよいため、量産しやすくすることができる。また、リード３５ｂ及び３５ｃの正負一対の電極を設けるため従来の電極配置をそのまま利用することができる。
【０１０５】
図１６は、本発明に係る発光装置の概略斜視図であり、図１７は、その概略断面図である。
【０１０６】
例えば、リードフレームを２枚用いた発光装置を製造することもできる。リードフレームを２枚用いることにより同一側面で発光面側と裏面側とにリードを配設することができる。リード３６ａはレンズ４０を押さえ込むためであり、リード３６ｂは電極として働く。リード３６ａとリード３６ｂとは接触しているため導通している。発光素子１０はリード３６ａ及びリード３６ｂに載置されているため放熱性が向上する。発光装置を実装する際、所定の電極とリード３６ｂとを半田にて接合する。この時半田がリード３６ｂを這い上がるが、リード３６ｂとリード３６ａとの接触部分で這い上がりが防止される。
【０１０７】
図１８は、本発明に係る発光装置の概略斜視図である。
【０１０８】
例えば、直方体のパッケージ２１を用い、青色、緑色、赤色の三原色の発光素子１０をそれぞれ１つずつ用いる。この三原色の投入電流を変化させたり、パルス駆動条件等を変化させたりして、色調調整を行うことができる。レンズ４４は、上底よりも下底が大きい略四角錐台となっている。このレンズ４４は、レンズ部分と外周部分とが形成されており外周部分がリード３７により係止されている。レンズ４４一般は直線部分を有するため係止しやすく製造しやすい。リード３７は、パッケージ２１の底面から側面さらに上面にかけてリード３７が配設されている。パッケージ２１は、底面と側面とを持つ開口部が形成されている。この開口部には樹脂や蛍光体を設けておらず、発光素子１０から放出された光は直接レンズ４４を透過して外部に放出される。樹脂を設けていないことから樹脂の劣化を考慮しなくてよい。
【０１０９】
図１９は、本発明に係る発光装置の概略正面図であり、図２０は、その概略側面図であり、図２１は、その概略底面図である。
【０１１０】
例えば、この発光装置は側面発光型の発光装置である。側面発光型の発光装置は、底面と側面とを持つ開口部の底面から外側にリード１３０が配設されている。その開口部には、レンズ１４０がリード１３０ａにより係止されている。レンズ１４０は、上底が下底よりも小さい四角錐台と外周部とから成っている。その外周部の一辺はパッケージ１２０の切り込み部分に挿入されており、向かい合う一辺はリード１３０ａにより押さえ込まれている。レンズ１４０をパッケージ１２０の切り込み部に挿入しているためリードが発光素子からの光を遮断せず、高出力を維持することができる。発光素子１１０は、青色、緑色、赤色の三原色のものをそれぞれ１つずつ用いて駆動条件を変えて種々の発光色を実現している。リード１３０ｂは、主に電極として機能する側面から下側面に延びる部分と下側面から背面に延びる部分とを持つ。リード１３０ａは、主にレンズ１４０を係止する。レンズ１４０は、パッケージ１２０の平面から突出させているが、パッケージ１２０の平面とほぼ同一面となるレンズを用いることもできる。
【０１１１】
図２２は、本発明に係る発光装置の概略正面図であり、図２３は、その概略側面図である。
【０１１２】
例えば、この発光装置は側面発光型の発光装置である。側面発光型の発光装置は、底面と側面とを持つ開口部の底面から外側にリード１３１が配設されている。その開口部には、レンズ１４１がリード１３１ａにより係止されている。レンズ１４１は、横方向に広い凸型である。レンズ１４１は外周部を持ち、互いに向かい合う長辺をリード１３０ａにより押さえ込んでいる。レンズ１４１をパッケージ１２１の開口部付近の段差部に嵌め込み、レンズ１４１で押さえ込んでいるため容易に係止することができる。リード１３０ｂは、主に電極として機能する側面から下側面に延びる部分を持つ。
【０１１３】
図２４は、ソケットの概略斜視図である。
【０１１４】
これらの発光装置を実装する手段として、半田等を用いて所定の位置に実装する以外に、発光装置が嵌合する形状を成すソケットを用いて実装する方法等がある。このソケットは、発光装置のリードと電気的に接続される部分と、発光装置の抜脱を防止するための凹部を持つ。ソケットの凹部（ここでは開口している）に発光装置の凸部が嵌合する。ソケットを用いることにより、発光装置の脱着が極めて容易とすることができる。
【実施例】
【０１１５】
＜実施例１＞
実施例１に係る発光装置として、第１の実施の形態に係る発光装置を提供する。図１乃至図６は実施例１に係る発光装置を示す。
【０１１６】
パッケージ２０は、ポリフタルアミドを使用する。パッケージ２０の縦５．７ｍｍ、横５．７ｍｍ、高さ２．９ｍｍ（レンズ含む）の大きさを有する。パッケージ２０と一体成型されているリード３０は、銅合金に銀メッキを施したものを使用する。リード３０の厚さは約０．２ｍｍである。パッケージ２０の開口部底面に載置される発光素子１０は、□６００μｍを２個と、ツェナーダイオード保護素子を１個搭載する。発光素子１０は青色に発光するＧａＮ系の化合物半導体を使用する。発光素子１０を被覆する樹脂５０はシリコーンを使用する。蛍光物質６０は青色光と補色の関係にある黄色に発光するＹＡＧ系蛍光体を使用する。樹脂５０の中にはＹＡＧ系蛍光体が沈降している。レンズ４０は、硬質シリコーンを使用する。レンズは凸部と外周部とを持ち、外周部はパッケージ２０の底面及び側面から延びるリード３０により係止されている。リード３０は、パッケージ２０の底面及び側面から外部に延びており、パッケージ２０の角部において折り曲げられ開口部のレンズ４０を係止している。レンズ４０をフレネルレンズにすることにより薄型にすることができる。これによりレンズ４０の係止が容易な発光装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
本発明の発光装置は、携帯電話のフラッシュやバックライト用照明、各種デ−タを表示可能なディスプレイ、ラインセンサ−など各種センサーの光源やインジケータなどに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】第１の実施の形態に係る発光装置を示す概略斜視図である。
【図２】第１の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面斜視図である。
【図３】第１の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。
【図４】第１の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面図である。
【図５】第１の実施の形態に係る発光装置を示す概略側面図である。
【図６】第１の実施の形態に係る発光装置を示す概略側面図である。
【図７】本発明に係る発光装置の製造工程を示す概略断面図である。
【図８】本発明に係る発光装置の概略断面図である。
【図９】本発明に係る発光装置の概略断面図である。
【図１０】本発明に係る発光装置の概略断面図である。
【図１１】本発明に係る発光装置の概略斜視図である。
【図１２】本発明に係る発光装置の概略斜視図である。
【図１３】本発明に係る発光装置の概略斜視図である。
【図１４】本発明に係る発光装置の概略斜視図である。
【図１５】本発明に係る発光装置の概略斜視図である。
【図１６】本発明に係る発光装置の概略斜視図である。
【図１７】本発明に係る発光装置の概略断面図である。
【図１８】本発明に係る発光装置の概略斜視図である。
【図１９】本発明に係る発光装置の概略正面図である。
【図２０】本発明に係る発光装置の概略側面図である。
【図２１】本発明に係る発光装置の概略底面図である。
【図２２】本発明に係る発光装置の概略正面図である。
【図２３】本発明に係る発光装置の概略側面図である。
【図２４】ソケットの概略斜視図である。
【図２５】従来の発光装置を示す図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１０、１１０ 発光素子
１１ 保護素子
２０、２１、１２０、１２１ パッケージ
３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、１３０、１３１ リード
４０、４１、４２、４３、４４、１４０、１４１ レンズ
５０、１５０ 樹脂
６０、１６０ 蛍光物質
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、該発光素子を載置するパッケージと、該パッケージに配設されているリードと、該発光素子からの光を透過するように配置されるレンズと、を有する発光装置であって、該リードにより該レンズが係止されている発光装置。
【請求項２】
前記レンズは、前記リードと前記パッケージとにより挟み込まれ係止されている請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記発光装置は、前記レンズと前記パッケージとの接触部分に緩衝部材を設けている請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記底面は前記リードが配設され前記発光素子が載置されており、前記リードは前記パッケージの外側底面若しくは外側側面から外側に配設されている請求項１に記載の発光装置。
【請求項５】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記側面は開口方向に拡がる傾斜を有しており、前記レンズは、該傾斜から外側に延びる直線よりも外側に前記レンズ機能を有する部分が設けられている請求項１に記載の発光装置。
【請求項６】
前記リードは、一対の正負の電極である請求項１に記載の発光装置。
【請求項７】
前記発光装置は、正負の電極となる一対の前記リードと、レンズをパッケージと挟み込むための少なくとも１つのレンズ押さえのリードとを備えている請求項１に記載の発光装置。
【請求項８】
前記リードは、前記パッケージの外側底面若しくは外側側面から外側に向かって配設され、折り曲げられて前記レンズが係止されている請求項１に記載の発光装置。
【請求項９】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記レンズは前記開口部に嵌合する大きさを有している請求項１に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、該開口部は、開口径が異なる第１の開口部と第２の開口部とを有しており、第２の開口部の開口径は第１の開口部の開口径よりも大きく、第１の開口部と第２の開口部との間に段差部が設けられている請求項１に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記レンズは凸レンズである請求項１に記載の発光装置。
【請求項１２】
前記レンズはフレネルレンズである請求項１に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記開口部内は、蛍光物質が含有されている樹脂により前記発光素子が被覆されている請求項１に記載の発光装置。
【請求項１４】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記開口部内は、蛍光物質が含有されている樹脂により前記発光素子が被覆されており、前記樹脂と、前記レンズとの間には隙間が設けられている請求項１に記載の発光装置。
【請求項１５】
リードが配設され一体形成されているパッケージであって、該リードは該パッケージの側面若しくは底面から外側に延びており、かつ、レンズを係止し得る長さを有しているパッケージ。
【請求項１６】
底面と側面を持つ開口部を上面に有するパッケージであって、該パッケージはリードが配設され一体形成されており、該リードは該パッケージの外側側面若しくは外側底面から外側に延びており、かつ、上面の開口部付近まで延びる長さを有しているパッケージ。
【請求項１７】
側面若しくは底面から外側に延びるリードが配設され一体成型されているパッケージに、発光素子が載置される工程と、
該発光素子からの光を透過するように配置されるレンズをパッケージに配置する工程と、
該リードを折り曲げて該レンズを係止する工程と、
を有する発光装置の製造方法。
【請求項１８】
側面若しくは底面から外側に延びるリードが配設され一体成型されているパッケージに、発光素子が載置される工程と、
該発光素子からの光を透過するように配置されるレンズを係止し得るように該リードを折り曲げる工程と、
該リードと該パッケージとの間に該レンズを配置して係止する工程と、
を有する発光装置の製造方法。
【請求項１】
発光素子と、該発光素子を載置するパッケージと、該パッケージに配設されているリードと、該発光素子からの光を透過するように配置されるレンズと、を有する発光装置であって、該リードにより該レンズが係止されている発光装置。
【請求項２】
前記レンズは、前記リードと前記パッケージとにより挟み込まれ係止されている請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記発光装置は、前記レンズと前記パッケージとの接触部分に緩衝部材を設けている請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記底面は前記リードが配設され前記発光素子が載置されており、前記リードは前記パッケージの外側底面若しくは外側側面から外側に配設されている請求項１に記載の発光装置。
【請求項５】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記側面は開口方向に拡がる傾斜を有しており、前記レンズは、該傾斜から外側に延びる直線よりも外側に前記レンズ機能を有する部分が設けられている請求項１に記載の発光装置。
【請求項６】
前記リードは、一対の正負の電極である請求項１に記載の発光装置。
【請求項７】
前記発光装置は、正負の電極となる一対の前記リードと、レンズをパッケージと挟み込むための少なくとも１つのレンズ押さえのリードとを備えている請求項１に記載の発光装置。
【請求項８】
前記リードは、前記パッケージの外側底面若しくは外側側面から外側に向かって配設され、折り曲げられて前記レンズが係止されている請求項１に記載の発光装置。
【請求項９】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記レンズは前記開口部に嵌合する大きさを有している請求項１に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、該開口部は、開口径が異なる第１の開口部と第２の開口部とを有しており、第２の開口部の開口径は第１の開口部の開口径よりも大きく、第１の開口部と第２の開口部との間に段差部が設けられている請求項１に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記レンズは凸レンズである請求項１に記載の発光装置。
【請求項１２】
前記レンズはフレネルレンズである請求項１に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記開口部内は、蛍光物質が含有されている樹脂により前記発光素子が被覆されている請求項１に記載の発光装置。
【請求項１４】
前記パッケージは、底面と側面を持つ開口部を有しており、前記開口部内は、蛍光物質が含有されている樹脂により前記発光素子が被覆されており、前記樹脂と、前記レンズとの間には隙間が設けられている請求項１に記載の発光装置。
【請求項１５】
リードが配設され一体形成されているパッケージであって、該リードは該パッケージの側面若しくは底面から外側に延びており、かつ、レンズを係止し得る長さを有しているパッケージ。
【請求項１６】
底面と側面を持つ開口部を上面に有するパッケージであって、該パッケージはリードが配設され一体形成されており、該リードは該パッケージの外側側面若しくは外側底面から外側に延びており、かつ、上面の開口部付近まで延びる長さを有しているパッケージ。
【請求項１７】
側面若しくは底面から外側に延びるリードが配設され一体成型されているパッケージに、発光素子が載置される工程と、
該発光素子からの光を透過するように配置されるレンズをパッケージに配置する工程と、
該リードを折り曲げて該レンズを係止する工程と、
を有する発光装置の製造方法。
【請求項１８】
側面若しくは底面から外側に延びるリードが配設され一体成型されているパッケージに、発光素子が載置される工程と、
該発光素子からの光を透過するように配置されるレンズを係止し得るように該リードを折り曲げる工程と、
該リードと該パッケージとの間に該レンズを配置して係止する工程と、
を有する発光装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２００６−８０２５１（Ｐ２００６−８０２５１Ａ）
【公開日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２６１８３８（Ｐ２００４−２６１８３８）
【出願日】平成１６年９月９日（２００４．９．９）
【出願人】（０００２２６０５７）日亜化学工業株式会社 (993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月９日（２００４．９．９）
【出願人】（０００２２６０５７）日亜化学工業株式会社 (993)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]