発光装置
【課題】簡単な構成で広い配光特性を有する発光装置を提供する。
【解決手段】ＬＥＤチップ１２０と第１のリード端子１００の第１インナー部と第２のリード端子１１０の第２インナー部が収納されると共に、第１のリード端子１００の第１インナー部の第１凹部１４０を含む部分および第２のリード端子の第２インナー部の部分が底部に露出するように形成された第２凹部１５０を有する樹脂パッケージ１３０と、第１のリード端子１００の第１凹部１４０内および樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０内に充填された蛍光体１７０を含む樹脂部１７２とを備える。上記蛍光体１７０を含む樹脂部１７２のうちのＬＥＤチップ１２０に対向する領域に光反射性フィラー１７５を含有する。
【解決手段】ＬＥＤチップ１２０と第１のリード端子１００の第１インナー部と第２のリード端子１１０の第２インナー部が収納されると共に、第１のリード端子１００の第１インナー部の第１凹部１４０を含む部分および第２のリード端子の第２インナー部の部分が底部に露出するように形成された第２凹部１５０を有する樹脂パッケージ１３０と、第１のリード端子１００の第１凹部１４０内および樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０内に充填された蛍光体１７０を含む樹脂部１７２とを備える。上記蛍光体１７０を含む樹脂部１７２のうちのＬＥＤチップ１２０に対向する領域に光反射性フィラー１７５を含有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体発光素子を備えた発光装置に関し、特に導光板を用いた液晶表示装置や面状照明装置に好適な発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の第１の発光装置としては、図１０に示すように、発光素子８１０を透光性樹脂８２０により封止したものがある(例えば、特開２００７−２２７７９１号公報(特許文献１)参照)。この発光装置の製造方法では、樹脂封止に際して、透光性樹脂に発光素子からの光を吸収して異なる波長を有する光を発する蛍光物質８３０および拡散剤８４０を予め含ませておき、液状の透光性樹脂をポッティング法により発光素子の周辺に供給した後、透光性樹脂内において発光素子に近い部分に偏在するように蛍光物質を沈降させ、この蛍光物質の沈降部分よりも発光素子から離れた部分に拡散剤を分散させた状態で透光性樹脂を硬化させる。
【０００３】
また、従来の第２の発光装置としては、図１１に示すように、シリコーン樹脂やフッ素系樹脂などの透光性部材９１０より屈折率の小さい部材９２０が内部に充填されたものがある(例えば、特開２００６−２６９４８７号公報(特許文献２)参照)。この発光装置では、部材９２０で穴部を充填することにより、発光素子９３０の作動時に生じた熱で透光性部材９１０が歪もうとしても部材９２０が歪みを有効に抑制する。さらに、上記発光装置では、透光性部材９１０よりも屈折率の小さい部材９２０を用いることで、透光性部材９１０から穴部へ光が出射するとき、穴部の内面での光の屈折を大きくして、光を上側の広範囲に広げ、発光素子９３０直上に位置する透光性部材９１０の上面の発光強度が周囲に比べて強くなることを抑制し、発光強度にむらが生じるのを防止する。
【０００４】
上記従来の第１の発光装置では、パッケージ全体(内部)に均一に拡散剤を分散させているために、配光制御を行って広い指向角を得ることは困難である。さらに、上記従来の第１の発光装置では、ＬＥＤチップ上はどうしても明るいという問題は改善されない。
【０００５】
また、上記従来の第２の発光装置では、穴部を設ける必要があるが、穴部の寸法制御が困難である。また、上記従来の第２の発光装置では、微小なパッケージ内の樹脂表面に穴などを開けることは製造方法が困難であると共に、穴部を設けるときに樹脂層にクラックなどが入り易いなどの問題が発生する。上記従来の第２の発光装置は製造方法が難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２２７７９１号公報
【特許文献２】特開２００６−２６９４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、この発明の課題は、簡単な構成で広い配光特性を有する発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、この発明の発光装置は、
半導体発光素子と、
上記半導体発光素子を載置するための第１凹部が形成されたリード端子と、
上記半導体発光素子と上記リード端子の上記第１凹部を含む部分が収納されると共に、上記リード端子の上記第１凹部を含む部分が底部に露出するように形成された第２凹部を有する樹脂パッケージと、
上記リード端子の上記第１凹部内および上記樹脂パッケージの上記第２凹部内に充填された蛍光体を含む樹脂部と
を備え、
上記蛍光体を含む樹脂部のうちの少なくとも上記半導体発光素子に対向する領域に光反射性フィラーを含有することを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、半導体発光素子からの出射光の光軸がリード端子の第１凹部の開口面に略垂直外向になるように、半導体発光素子を第１凹部に載置すると、半導体発光素子から外方(光軸方向)に向かって出射した光の一部は、樹脂パッケージの第２凹部内に充填された蛍光体を含む樹脂部を透過すると共に、半導体発光素子から出射した光の他の一部は、蛍光体を含む樹脂部のうちの少なくとも半導体発光素子に対向する領域に含まれる光反射性フィラーによって反射された後、樹脂パッケージの第２凹部の底側に向かって進み、樹脂部の蛍光体を含む領域に入射する。この樹脂部の蛍光体を含む領域に入射する光の一部が蛍光体で波長変換されて、外方に放射されることになる。また、半導体発光素子の側面からリード端子の第１凹部の底側に向かって斜めに出射した光の一部も、樹脂部の蛍光体を含む領域に入射して波長変換され、外方に向かって出射する。したがって、広い指向角の配光特性および全体として均一な色の発光特性が得られる。
【００１０】
例えば、側面から入射させた光の反射を利用して上面(光射出面)から光を取り出す導光板に対して、広い配光特性を有する上記発光装置を用いて導光板の側面から光を入射することによって、導光板の光射出面から射出される光の輝度ムラを防止でき、導光板を用いた液晶表示装置の表示画面に表示ムラや輝度ムラを生じさせることがない。また、この発明の発光装置は、導光板を用いた面状照明装置などにも好適に利用することができる。
【００１１】
また、一実施形態の発光装置は、
上記リード端子は、上記半導体発光素子の第１電極が接続された第１インナー部と上記第１インナー部に連なる第１アウター部とを有し、上記第１インナー部に上記第１凹部が形成された第１のリード端子と、上記半導体発光素子の第２電極が接続された第２インナー部と上記第２インナー部に連なる第２アウター部とを有する第２のリード端子であり、
上記樹脂パッケージは、上記半導体発光素子と上記第１のリード端子の上記第１インナー部と上記第２のリード端子の上記第２インナー部を収納すると共に、上記第１のリード端子の上記第１インナー部の上記第１凹部を含む部分および上記第２のリード端子の上記第２インナー部の一部が底部に露出するように上記第２凹部が形成されている。
【００１２】
上記実施形態によれば、半導体発光素子から出射した光の一部は、蛍光体を含む樹脂部のうちの少なくとも半導体発光素子に対向する領域に含まれる光反射性フィラーによって反射された後、樹脂パッケージの第２凹部の底側に向かって進んだ光は、蛍光体で波長変換されるだけでなく、樹脂部の第２凹部の底部に露出する第１のリード端子の第１インナー部の第１凹部を含む部分および第２のリード端子の第２インナー部の一部によって外方に向かって反射される。したがって、より広い配光特性が得られる。
【００１３】
また、一実施形態の発光装置では、
上記蛍光体を含む樹脂部のうち、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の底面に対して略垂直方向に向かって上記半導体発光素子が投影される領域に、上記光反射性フィラーを含有する。
【００１４】
上記実施形態によれば、蛍光体を含む樹脂部のうち、樹脂パッケージの第２凹部の底面に対して略垂直方向に向かって半導体発光素子が投影される領域に含有する光反射性フィラーによって、半導体発光素子から上方(光軸方向)に向かって樹脂パッケージの第２凹部の底面に対してほぼ垂直に出射した光の多くが反射され、この発光装置の配光特性における半導体発光素子の出射光の光軸近傍の領域の光度を効果的に低減できる。
【００１５】
また、一実施形態の発光装置では、
上記蛍光体を含む樹脂部は、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の底面に対して略垂直方向に向かって突出する凸レンズ部を有する。
【００１６】
上記実施形態によれば、第２凹部の底面に対して略垂直方向に向かって半導体発光素子から出射した光の一部は、樹脂パッケージの第２凹部内の樹脂部を透過しても、樹脂部の凸レンズ部により光が広がり、半導体発光素子の出射光の光軸近傍の領域の光度をより効果的に低減できる。
【００１７】
また、一実施形態の発光装置では、
上記半導体発光素子は、上記リード端子の上記第１凹部の底面に搭載されている。
【００１８】
上記実施形態によれば、半導体発光素子がリード端子の第１凹部の底面に搭載されているので、半導体発光素子を取り囲む第１凹部の側壁面によって半導体発光素子からの出射光を効果的に反射できる。
【００１９】
また、一実施形態の発光装置では、
上記リード端子の上記第１凹部は、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の底側に位置している。
【００２０】
上記実施形態によれば、リード端子の第１凹部が樹脂パッケージの第２凹部の底側に位置しているので、半導体発光素子から出射方向に向かって広がるように樹脂部を形成でき、広い配光特性を得ることができる。
【００２１】
また、一実施形態の発光装置では、
上記リード端子の上記第１凹部は、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の底側の略中心に位置する。
【００２２】
上記実施形態によれば、リード端子の第１凹部が樹脂パッケージの第２凹部の底側の略中心に位置することによって、半導体発光素子から出射方向に向かって広がるように樹脂部を形成でき、偏りのない広い配光特性を得ることができる。
【００２３】
また、一実施形態の発光装置では、
上記樹脂パッケージの上記第２凹部は、開口の形状が長方形であって、
上記リード端子の上記第１凹部の壁面は、上記リード端子の上記第１凹部の底面側から開口に向かって徐々に広がるように緩やかに傾斜する緩斜面であり、
上記樹脂パッケージの上記第２凹部の壁面は、上記樹脂パッケージの第２凹部が底面側から開口に向かって徐々に広がるように傾斜する傾斜面であって、
上記樹脂パッケージの上記第２凹部の長辺方向に沿って、上記リード端子の上記第１凹部の底面,緩斜面、上記リード端子の平面、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の傾斜面が順に並んで、上記蛍光体を含む樹脂部の上記光反射性フィラーと上記蛍光体からの光を反射する。
【００２４】
上記実施形態によれば、樹脂パッケージの第２凹部の長辺方向に沿って、リード端子の第１凹部の底面,緩斜面、リード端子の平面、樹脂パッケージの第２凹部の傾斜面を利用して、樹脂部の光反射性フィラーと蛍光体からの光を効率よく反射することができる。
【００２５】
また、一実施形態の発光装置では、
上記樹脂パッケージの上記第２凹部は、開口の形状が長方形であって、
上記リード端子の上記第１凹部の壁面は、上記リード端子の上記第１凹部の底面側から開口に向かって徐々に広がるように緩やかに傾斜する緩斜面であり、
上記樹脂パッケージの上記第２凹部の壁面は、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の底面側から開口に向かって徐々に広がるように傾斜する傾斜面であって、
上記樹脂パッケージの上記第２凹部の短辺方向に沿って、上記リード端子の上記第１凹部の底面,緩斜面、上記リード端子の平面、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の傾斜面が順に並んで、上記蛍光体を含む樹脂部の上記光反射性フィラーと上記蛍光体からの光を反射する。
【００２６】
上記実施形態によれば、樹脂パッケージの第２凹部の短辺方向に沿って、リード端子の第１凹部の底面,緩斜面、リード端子の平面、樹脂パッケージの第２凹部の傾斜面を利用して、樹脂部の光反射性フィラーと蛍光体からの光を効率よく反射することができる。
【００２７】
また、一実施形態の発光装置では、
上記リード端子の上記第１凹部の底面,緩斜面および上記リード端子の平面を有する部分は、金属または金属を含む層からなる。
【００２８】
上記実施形態によれば、リード端子の第１凹部の底面,緩斜面および上記リード端子の平面を有する部分が金属(または金属を含む層)からなるので、光沢のある反射面を形成でき、樹脂部の光反射性フィラーと蛍光体からの光を効率よく反射できる。
【００２９】
また、一実施形態の発光装置では、
上記リード端子の上記第１凹部の底面,緩斜面および上記リード端子の平面は、同じ材質で連続して形成されている。
【００３０】
上記実施形態によれば、リード端子の第１凹部の底面,緩斜面およびリード端子の平面が同じ材質で連続して形成されていることによって、樹脂部の光反射性フィラーと蛍光体からの光を無駄なく反射できる。
【００３１】
また、一実施形態の発光装置では、
上記蛍光体を含む樹脂部の表面近傍かつ上記リード端子の上記第１凹部に対向する領域に、上記光反射性フィラーを含有する。
【００３２】
上記実施形態によれば、蛍光体を含む樹脂部の表面近傍かつリード端子の第１凹部に対向する領域に光反射性フィラーを含有することによって、半導体発光素子から上方(光軸方向)に向かって樹脂パッケージの第２凹部の底面に対してほぼ垂直に出射した光の多くが光反射性フィラーで反射され、この発光装置の配光特性における半導体発光素子の出射光の光軸近傍の領域の光度を効果的に低減できる。
【００３３】
また、一実施形態の発光装置では、
上記蛍光体を含む樹脂部は、上記蛍光体が上記樹脂パッケージの上記第２凹部の底側に分布しており、上記蛍光体を含む樹脂部の表面近傍に上記光反射性フィラーを含有する。
【００３４】
上記実施形態によれば、樹脂部の表面近傍に含有する光反射性フィラーで反射された光を、樹脂パッケージの第２凹部の底側に分布する蛍光体を含む樹脂部の領域に効率よく導くことができる。
【００３５】
また、一実施形態の発光装置では、
上記蛍光体を含む樹脂部は、上記蛍光体が全体に分散して分布しており、
上記蛍光体を含む樹脂部の表面近傍かつ上記リード端子の上記第１凹部に対向する領域に、上記光反射性フィラーを含有する。
【００３６】
上記実施形態によれば、樹脂部の表面近傍かつリード端子の第１凹部に対向する領域に含有する光反射性フィラーで反射された光を、樹脂部の全体に分散して分布する蛍光体により効率よく波長変換できる。
【発明の効果】
【００３７】
以上より明らかなように、この発明の発光装置によれば、簡単な構成で広い配光特性を有する発光装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態の発光装置の斜視図である。
【図２】図２は上記発光装置の平面図である。
【図３】図３は図２のＡ−Ａ線から見た断面図である。
【図４】図４は図２のＢ−Ｂ線から見た断面図である。
【図５】図５は上記発光装置の裏面図である。
【図６】図６は図２のＡ−Ａ線から見た断面図である。
【図７】図７は上記発光装置の変形例の断面図である。
【図８】図８は上記発光装置の配光特性を示す図である。
【図９】図９はこの発明の第２実施形態の発光装置の断面図である。
【図１０】図１０は従来の第１の発光装置の断面図である。
【図１１】図１１は従来の第２の発光装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、この発明の発光装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００４０】
〔第１実施形態〕
図１はこの発明の第１実施形態の発光装置１０の斜視図を示している。また、図２は上記発光装置１０の平面図である。また、図３は上記発光装置１０の図２のＡ−Ａ線から見た断面図を示し、図４は上記発光装置１０の図２のＢ−Ｂ線から見た断面図を示している。さらに、図５は上記発光装置１０の裏面図を示している。なお、図１〜図５では、発光装置１０の樹脂パッケージ１３０内部および第１,第２のリード端子１００,１１０の構成を分かり易くするためにワイヤや樹脂などを図示していない。
【００４１】
この第１実施形態の発光装置１０は、図１,図２に示すように、ＰＰＡ(ポリフタルアミド)からなる長方形状の樹脂パッケージ１３０と、１対の第１,第２のリード端子１００,１１０を有する。
【００４２】
上記第１のリード端子１００は、樹脂パッケージ１３０に収納された第１インナー部と、その第１インナー部に連なりかつ樹脂パッケージ１３０の外部に位置する第１アウター部とを有する。第１のリード端子１００の第１インナー部に、半導体発光素子の一例としての長方形状のＬＥＤチップ１２０(図２に示す)を載置するための第１凹部１４０をしぼり加工により形成している。
【００４３】
上記第１のリード端子１００の第１凹部１４０は、長方形状の底部１００bと、その底部１００bの周りを囲む側壁部１００cとを有する。この第１凹部１４０の側壁部１００cの壁面は、第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底面側から開口に向かって徐々に広がるように緩やかに傾斜する緩斜面である。
【００４４】
上記第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００bに、樹脂パッケージ１３０の長辺方向と同じ方向に長辺方向が向くように、平面視が長方形状のＬＥＤチップ１２０を実装している。ここで、図２に示すように、樹脂パッケージ１３０の長辺方向は、ＬＥＤチップ１２０の長辺に沿った方向となり、樹脂パッケージ１３０の短辺方向は、ＬＥＤチップ１２０の短辺に沿った方向となる。
【００４５】
一方、上記第２のリード端子１１０は、樹脂パッケージ１３０に収納された第２インナー部と、その第２インナー部に連なりかつ樹脂パッケージ１３０の外部に位置する第２アウター部とを有する。この第２のリード端子１１０は、第１のリード端子１００から離隔して配置されている。
【００４６】
上記第１,第２のリード端子１００,１１０の第１,第２アウター部は、ガルウィン状の段差を有する端部１０２,１１２を有する。
【００４７】
また、図３〜図５に示すように、第１のリード端子１００の底部１００bの裏面(１００e)は、樹脂パッケージ１３０から露出している。
【００４８】
ここで、ＬＥＤチップ１２０の短辺に対応する反射面すなわちＬＥＤチップ１２０の長辺方向に対応する反射面は、ＬＥＤチップ１２０側から順に並んだ、第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００bの平面、第１凹部１４０の側壁部１００cの緩斜面、第１のリード端子１００の平面部１００aの平面、(平面部１１０aの平面)、樹脂パッケージ１３０の側壁部１３０bの急斜面からなる。なお、第２のリード端子１１０側の場合、ＬＥＤチップ１２０の短辺に対応する反射面すなわちＬＥＤチップ１２０の長辺方向に対応する反射面は、ＬＥＤチップ１２０側から順に並んだ、第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００bの平面、第１凹部１４０の側壁部１００cの緩斜面、第１のリード端子１００の平面部１００aの平面、第２のリード端子１１０の平面部１１０aの平面、樹脂パッケージ１３０の側壁部１３０bの急斜面からなる。
【００４９】
また、ＬＥＤチップ１２０の長辺に対応する反射面すなわちＬＥＤチップ１２０の短辺方向に対応する反射面は、ＬＥＤチップ１２０側から順に並んだ、第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００bの平面、第１凹部１４０の側壁部１００cの緩斜面、第１のリード端子１００の平面部１００aの平面、樹脂パッケージ１３０の側壁部１３０bの急斜面からなる。
【００５０】
上記発光装置では、第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００b,側壁部１００c,平面部１００aは、金属(または金属を含む層)からなり、同じ材質(銅合金)で連続して形成されている。また、樹脂パッケージ１３０の側壁部１３０bは樹脂からなる。
【００５１】
第１,第２のリード端子１００,１１０は、材質が銅合金で厚さ０.２ｍｍの金属板を加工して作製されたリードフレームで形成されている。特に、第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００bおよび側壁部１００cは、リードフレームの一部をしぼり加工により形成されている。ここで、第１のリード端子１００の第１凹部１４０の側壁部１００cには、短辺方向外側に延びる鍔部１８５が形成されている。
【００５２】
上記第１,第２のリード端子１００,１１０は、反射率を向上させるために材質を銀とし、厚さを５μｍとしている。なお、第１,第２のリード端子１００,１１０は、Ｃu、Ｎi、Ａu、Ａl合金、Ｍg合金、またはＡlとＭgの合金等がメッキされてもよい。
【００５３】
第１,第２のリード端子１００,１１０は、樹脂パッケージ１３０により支持される。樹脂パッケージ１３０は、第１,第２のリード端子１００,１１０をインサート成形して形成される。
【００５４】
第１のリード端子１００で形成された長細い形状のキャビティを第１凹部１４０とし、樹脂パッケージ１３０の樹脂で作製される長細い形状のキャビティを第２凹部１５０としている。この第２凹部１５０の周りを側壁部１３０bで囲んでいる。上記樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の側壁部１３０bの壁面は、第２凹部１５０の底面側から開口に向かって徐々に広がるように傾斜する傾斜面である。
【００５５】
また、この実施の形態では、第１凹部１４０は、短辺０.４ｍｍ、長辺１ｍｍ、深さ０.２ｍｍとし、第２凹部１５０は、短辺０.６ｍｍ、長辺２.４ｍｍ、深さ０.３ｍｍとしている。
【００５６】
第１,第２のリード端子１００,１１０は、第２凹部１５０内において互いに離隔して配置されている。また、第１,第２のリード端子１００,１１０の第１,第２アウター部のそれぞれは、外部電源に電気的に接続するために、樹脂パッケージ１３０の短辺側の側壁を貫通して外部にガルウィン状に折曲して形成されている。外部に延長された第１,第２のリード端子１００,１１０の第１,第２アウター部の端部１０２,１１２には、表面実装のための端子底面１０２a,１１０aが形成されている。
【００５７】
上記第１,第２のリード端子１００,１１０の端部１０２,１１２の端子底面１０２a,１１０aがランド(図示せず)に電気的に接続される。第１,第２のリード端子１００,１１０の端子底面１０２a,１１０aは、表面実装時に電極ランド(図示せず)にはんだ接続される。
【００５８】
また、ＬＥＤチップ１２０(幅０.３ｍｍ、長さ０.６ｍｍ)は、第１のリード端子１００の第１凹部１４０内の底部１００bの搭載領域にシリコーン樹脂を用いて実装されている。このＬＥＤチップ１２０の第１電極(図示せず)を第１のリード端子１００(第１インナー部)の平面部１００aにボンディングワイヤ１６０(図６に示す)を介して電気的に接続し、ＬＥＤチップ１２０の第２電極(図示せず)を第２のリード端子１１０(第２インナー部)の平面部１１０aにボンディングワイヤ１６０(図６に示す)を介して電気的に接続している。したがって、ＬＥＤチップ１２０から側方に放射された光は、樹脂パッケージ１３０の第１凹部１４０の内壁面すなわち側壁部１００cの緩斜面で反射される。
【００５９】
上記第１のリード端子１００は、反射率が高い金属で(材質：銀、厚さ５μｍ)メッキされているので、ＰＰＡのようなプラスチックで形成された樹脂パッケージ１３０に比べて反射率が高い。したがって、ＬＥＤチップ１２０から放射された光の一部が、高い反射率を有する側壁部１００cで反射される。これにより、樹脂パッケージ１３０の側壁部１３０bに直接入射する光量を減少させることができ、樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の側壁部１３０bが変色することを緩和することができ、その結果、輝度劣化を低減することができる。
【００６０】
図６はボンディングワイヤ１６０や樹脂部１７２を図示した図２のＡ−Ａ線から見た断面図である。
【００６１】
上記発光装置の製造方法を以下に簡単に説明する。
【００６２】
まず、第１のリード端子１００の第１凹部１４０内と樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０内に蛍光体１７０を含有するシリコーン樹脂を充填する。
【００６３】
次に、ＬＥＤチップ１２０上に光反射性フィラー１７５を含有するシリコーン樹脂を充填する。
【００６４】
次に、硬化時間を５時間、温度を１５０℃とした条件でシリコーン樹脂を硬化させて、樹脂部１７２を形成する。この樹脂部１７２の光出射面１８０が樹脂パッケージ１３０の側壁部１３０bの上端１３０aとほぼ一致するようにしている。
【００６５】
ここで、蛍光体１７０(波長変換材)は、ＬＥＤチップ１２０からの出射光を緑色に波長変換する緑蛍光体１７０aとして(Ｓi・Ａl)６(Ｏ・Ｎ)８:Ｅuと、ＬＥＤチップ１２０からの出射光を赤色に波長変換する赤蛍光体１７０bとしてＧaＡlＳiＮ３:Ｅuを用いている。また、光反射性フィラー１７５としてＳiＯ２を用いている。なお、蛍光体は、これに限らず、青色に波長変換する蛍光体などでもよく、ＬＥＤチップの発光波長などに応じて適宜組み合わせてもよい。
【００６６】
なお、図７に示す変形例のように、ＬＥＤチップ１２０上において、光反射性フィラー１７５を含む樹脂部１７２に上方に突出した凸レンズ部１７２aを有するようにしてもよい。
【００６７】
この図７に示す発光装置では、ＬＥＤチップ１２０から上方に放射された光は、光反射性フィラー１７５にて反射され、ＬＥＤチップ１２０の方向および第１凹部１４０内の蛍光体１７０側あるいは第２凹部１５０の底側の蛍光体１７０に再入射し、蛍光体１７０で変換された光が樹脂パッケージ１３０外に出射される。ＬＥＤチップ１２０から直接外部に放射される光はほとんどない。
【００６８】
ここで、Ｈは光出射面１８０から凸部１７２aの頂点までの距離、すなわち凸部１７２aの高さである。この距離Ｈは１ｍｍ以下であることが好ましい。なぜならば、この実施の形態の図７に示す発光装置を液晶バックライト用光源として使用するときに、導光板の側面から入光させるので、距離Ｈは１ｍｍ以下であるのが最適である。この距離Ｈが１ｍｍより大きい場合、導光板の側面と発光装置が接触する恐れがある。
【００６９】
次に、この第１実施形態の発光装置の配光特性を、図８を参照して説明する。図８において、ＬＥＤチップ１２０から直上に向かう光は、光反射性フィラー１７５で反射されてＬＥＤチップ１２０の出射光の光軸から離れる方向で外部に出射される。
【００７０】
また、ＬＥＤチップ１２０から直上に向かう光は、光反射性フィラー１７５に至り、光反射性フィラー１７５で反射されてＬＥＤチップ１２０が搭載された第２凹部１５０の底側に向かう。第２凹部１５０の底側の表面は高反射率を有する金属素材からなるので、光反射性フィラー１７５で反射されて第２凹部１５０の底側に至った光は、第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００bの平面、第１凹部１４０の側壁部１００cの緩斜面、第１のリード端子１００の平面部１００aの平面、第２のリード端子１１０の平面部１１０aの平面で反射されて光出射面１８０に向かい、ＬＥＤチップ１２０の出射光の光軸から離れる方向で外部に出射される。
【００７１】
図８に示す配光特性は、ＬＥＤチップ１２０の出射光の光軸に対して３５°〜４５°開いた方向において光度が最高となり、光軸(０°)近傍で光度が低くなっている。
【００７２】
ＬＥＤチップ１２０の出射光の光軸近傍の領域の光度が低いのは、ＬＥＤチップ１２０から光軸(０°)に沿って出射された光は、樹脂部１７２に含まれる光反射性フィラー１７５によって反射され、それによって出射光の光度が低減された部分が形成されるためである。
【００７３】
一方、光反射性フィラー１７５によって反射された光は、第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００bの平面、第１凹部１４０の側壁部１００cの緩斜面、第１のリード端子１００の平面部１００aの平面、第２のリード端子１１０の平面部１１０aの平面によって再度反射されて、光反射性フィラー１７５の周辺の樹脂部１７２の光出射面１８０から外部に出射され、光軸から一定の角度で開いた位置の光度が高くなる。
【００７４】
なお、光反射性フィラー１７５で反射された光を効率よく蛍光体１７０(１７０a,１７０b)に入射させるためには、蛍光体１７０(１７０a,１７０b)は樹脂部１７２の底側に沈降させた方がよい。すなわち、光反射性フィラーと蛍光体との比重差により、樹脂部１７２の表面に光反射性フィラーが局在するようにする。
【００７５】
ここで、光反射性フィラー１７５は、第１凹部１４０上と平面部１００aの一部上に分散されていることが好ましい。光反射性フィラー１７５により反射された光は、第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００b、第１凹部１４０の側壁部１００c、第１のリード端子１００の平面部１００a、第２のリード端子１１０の平面部１１０a上の蛍光体１７０を励起することができる。
【００７６】
上記第１実施形態では、光反射性フィラー１７５の材料としてＳiＯ２を用いたが、例えば、ＴiＯ２、Ａl２Ｏ３などの透明な無機材料を光反射性フィラーに用いればよい。
【００７７】
ここで、光反射性フィラー１７５としてのＳiＯ２の濃度は、０.１〜８.０ｗｔ％が好ましく、粒径Ｄは、０.２〜０.４μｍであることが特に望ましい。また、ＳiＯ２の形状は、球状、針状、フレーク状などを用いることができる。
【００７８】
また、光反射性フィラー１７５の比重は２〜３[ｇ/ｃｍ３]、蛍光体１７０(１７０a,１７０b)の比重は４〜５[ｇ/ｃｍ３]とすることによって、第１のリード端子１００の第１凹部１４０近傍上(ＬＥＤチップ１２０上)のシリコーン樹脂中に光反射性フィラー１７５を分散させることが可能である。
【００７９】
また、光反射性フィラー１７５の材料がＴiＯ２の場合の形状は、球状、針状、フレーク状などを用いることができる。また、光反射性フィラー１７５の材料がＡl２Ｏ３の場合の形状は、球状、針状、フレーク状などを用いることができる。
【００８０】
上記第１実施形態の発光装置では、第１,第２のリード端子１００,１１０が複数対あるリードフレームにおいて、樹脂パッケージ１３０の成形、ＬＥＤチップ１２０の実装、ワイヤボンディングおよび樹脂部の充填の後、発光装置毎にリードフレームをカットして、各発光装置の個片を得る。
【００８１】
上記第１実施形態の発光装置において、ＬＥＤチップ１２０からの出射光の光軸が第１のリード端子１００の第１凹部１４０の開口面に略垂直外向になるように、ＬＥＤチップ１２０を第１凹部１４０に載置している。このため、ＬＥＤチップ１２０から外方(光軸方向)に向かって出射した光の一部は、樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０内に充填された蛍光体１７０を含む樹脂部１７２を透過すると共に、ＬＥＤチップ１２０から出射した光の他の一部は、蛍光体１７０を含む樹脂部１７２のうちのＬＥＤチップ１２０に対向する領域に含まれる光反射性フィラー１７５によって反射された後、樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の底側に向かって進み、樹脂部１７２の蛍光体１７０を含む領域に入射する。この樹脂部１７２の蛍光体１７０を含む領域に入射する光の一部が蛍光体１７０で波長変換されて、外方に放射されることになる。また、ＬＥＤチップ１２０の側面から第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底側に向かって斜めに出射した光の一部も、樹脂部１７２の蛍光体１７０を含む領域に入射して波長変換され、外方に向かって出射する。したがって、広い指向角の配光特性全体として均一な色の発光特性が得られる。
【００８２】
上記発光装置によれば、良好な配光特性を持った白色光を導光板に入射することができる。例えば、側面から入射させた光の反射を利用して上面(光射出面)から光を取り出す導光板に対して、広い配光特性を有する上記発光装置を用いて導光板の側面から光を入射することによって、導光板の光射出面から射出される光の輝度ムラを防止でき、導光板を用いた液晶表示装置の表示画面に表示ムラや輝度ムラを生じさせることがない。また、この発明の発光装置は、導光板を用いた面状照明装置などにも好適に利用することができる。
【００８３】
また、上記ＬＥＤチップ１２０から出射した光の一部は、蛍光体１７０を含む樹脂部１７２のうちのＬＥＤチップ１２０に対向する領域に含まれる光反射性フィラー１７５によって反射された後、樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の底側に向かって進んだ光は、蛍光体１７０で波長変換されるだけでなく、樹脂部１７２の第２凹部１５０の底部に露出する第１のリード端子１００の第１凹部１４０を含む部分および第２のリード端子１１０の一部によって外方に向かって反射される。したがって、より広い配光特性が得られる。
【００８４】
また、上記蛍光体１７０を含む樹脂部１７２のうち、樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の底面に対して略垂直方向に向かってＬＥＤチップ１２０が投影される領域に含有する光反射性フィラー１７５によって、ＬＥＤチップ１２０から上方(光軸方向)に向かって樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の底面に対してほぼ垂直に出射した光の多くが反射され、この発光装置の配光特性におけるＬＥＤチップ１２０の出射光の光軸近傍の領域の光度を効果的に低減できる。
【００８５】
また、上記樹脂部１７２は、図７に示すように、光反射性フィラー１７５を含む領域に、樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の底面に対して略垂直方向に向かって突出するレンズ面が球面の凸レンズ部１７２aを設けている。これにより、ＬＥＤチップ１２０から外方(光軸方向)に向かって出射した光の一部は、樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０内の樹脂部１７２を透過しても、樹脂部１７２の凸レンズ部１７２aにより光が広がり、ＬＥＤチップ１２０の出射光の光軸近傍の領域の光度をより効果的に低減できる。なお、樹脂部の凸レンズ部は、光反射性フィラーを含む領域に限らず、さらに大きな凸レンズ部を形成してもよいし、球面レンズに限らず、非球面レンズなどの他の形状の凸レンズであってもよい。
【００８６】
また、上記ＬＥＤチップ１２０が第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００bに搭載されているので、ＬＥＤチップ１２０を取り囲む第１凹部１４０の側壁部１００cによってＬＥＤチップ１２０からの出射光を効果的に反射することができる。
【００８７】
また、上記第１のリード端子１００の第１凹部１４０が樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の底側に位置しているので、ＬＥＤチップ１２０から出射方向に向かって広がるように樹脂部１７２を形成でき、広い配光特性を得ることができる。
【００８８】
また、上記第１のリード端子１００の第１凹部１４０が樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の底側の略中心に位置することによって、ＬＥＤチップ１２０から出射方向に向かって広がるように樹脂部１７２を形成でき、偏りのない広い配光特性を得ることができる。
【００８９】
また、上記樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の長辺方向に沿って順に並んだ、第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００bの底面,側壁部１００cの緩斜面、第１のリード端子１００の平面部１００aの平面、(第２のリード端子１１０側の場合は平面部１１０aの平面)、樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の側壁部１３０bの傾斜面を利用して、樹脂部１７２の光反射性フィラー１７５と蛍光体１７０からの光を効率よく反射することができる。
【００９０】
また、上記樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の短辺方向に沿って順に並んだ、第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００bの底面,側壁部１００cの緩斜面、第１のリード端子１００の平面部１００aの平面、樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の側壁部１３０bの傾斜面を利用して、樹脂部１７２の光反射性フィラー１７５と蛍光体１７０からの光を効率よく反射することができる。
【００９１】
また、上記第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００b,側壁部１００cおよび第１のリード端子１００の平面部１００aが金属(または金属を含む層)からなることによって、光沢のある反射面を形成でき、樹脂部１７２の光反射性フィラー１７５と蛍光体１７０からの光を効率よく反射できる。
【００９２】
また、上記第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００b,側壁部１００cおよび第１のリード端子１００の平面部１００aが同じ材質で連続して形成されていることによって、樹脂部１７２の光反射性フィラー１７５と蛍光体１７０からの光を無駄なく反射できる。
【００９３】
また、上記蛍光体１７０を含む樹脂部１７２の表面近傍かつ第１のリード端子１００の第１凹部１４０に対向する領域に光反射性フィラー１７５を含有することによって、ＬＥＤチップ１２０から上方(光軸方向)に向かって樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の底面に対してほぼ垂直に出射した光の多くが光反射性フィラー１７５で反射され、この発光装置の配光特性におけるＬＥＤチップ１２０の出射光の光軸近傍の領域の光度を効果的に低減することができる。
【００９４】
また、上記樹脂部１７２の表面近傍に含有する光反射性フィラー１７５で反射された光を、樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の底側に分布する蛍光体１７０を含む樹脂部１７２の領域に効率よく導くことができる。
【００９５】
また、上記樹脂部１７２の表面近傍かつ第１のリード端子１００の第１凹部１４０に対向する領域に含有する光反射性フィラー１７５で反射された光を、樹脂部１７２の全体に分散して分布する蛍光体１７０により均一にかつ効率よく波長変換できる。
【００９６】
〔第２実施形態〕
図９はこの発明の第２実施形態の発光装置の断面図を示している。この第２実施形態の発光装置は、樹脂部の蛍光体と光反射性フィラーの分布状態を除いて第１実施形態の発光装置と同一の構成をしており、同一構成部には同一参照番号を付している。
【００９７】
初めに、第１凹部１４０と第２凹部１５０内に蛍光体１７０(１７０a,１７０b)を含有するシリコーン樹脂１７２bを充填する。硬化時間を１時間、温度を８０℃とした条件で硬化を行った。
【００９８】
その後、第２凹部１５０内に光反射性フィラー１７５を含有するシリコーン樹脂１７２cを第２凹部１５０内に充填している(硬化時間５時間、温度１５０℃の条件)。このシリコーン樹脂１７２b,１７２cで樹脂部１７２を構成している。なお、図７に示すように、ＬＥＤチップ１２０上に光反射性フィラー１７５を含むシリコーン樹脂１７２c上に凸レンズ部を設けてもよい。
(蛍光体)
ここで、蛍光体１７０(波長変換材)は、緑蛍光体１７０aとして(Ｓi・Ａl)６(Ｏ・Ｎ)８:Ｅuと、赤蛍光体１７０bとしてＧaＡlＳiＮ３:Ｅuを用いた。
【００９９】
ＬＥＤチップ１２０から上方に放射された光は、光反射性フィラー１７５にて反射され、ＬＥＤチップ１２０の方向および第１凹部１４０内の蛍光体１７０側あるいは第２凹部１５０底側の蛍光体１７０(１７０a,１７０b)に再入射し、蛍光体１７０(１７０a,１７０b)で変換された光が樹脂パッケージ１３０外に出射される。ＬＥＤチップ１２０上から放射される光はほとんどない。
【０１００】
上記第２実施形態の発光装置では、第１,第２のリード端子１００,１１０が複数対あるリードフレームにおいて、樹脂パッケージ１３０の成形、ＬＥＤチップ１２０の実装、ワイヤボンディングおよび樹脂部の充填の後、発光装置毎にリードフレームをカットして、各発光装置の個片を得る。
【０１０１】
上記第２実施形態の発光装置は、第１実施形態の発光装置と同様の効果を有する。
【０１０２】
上記第１,第２実施形態では、樹脂部１７２のうちの導体発光素子に対向する領域に光反射性フィラー１７５を含有する発光装置について説明したが、蛍光体を含む樹脂部のうちの半導体発光素子に対向する領域以外の領域に光反射性フィラーを含有してもよい。
【０１０３】
この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記第１,第２実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。
【０１０４】
この発明の発光装置は、側面から入射させた光の反射を利用して上面から光を取り出す導光板に対して、広い配光特性で光を入射することにより、導光板の光射出面から射出される光の輝度ムラを防止することが可能となり、導光板を用いた大型の面状照明装置や液晶表示装置に適用することができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１０…発光装置
１００…第１のリード端子
１００a,１１０a…平面部
１００b…底部
１００c…側壁部
１００e…裏面
１０２,１１２…端部
１１０…第２のリード端子
１２０…ＬＥＤチップ
１３０…樹脂パッケージ
１３０a…上端
１３０b…側壁部
１４０…第１凹部
１５０…第２凹部
１６０…ボンディングワイヤ
１７０…蛍光体
１７０a…緑蛍光体
１７０b…赤蛍光体
１７２…樹脂部
１７５…光反射性フィラー
１８５…鍔部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体発光素子を備えた発光装置に関し、特に導光板を用いた液晶表示装置や面状照明装置に好適な発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の第１の発光装置としては、図１０に示すように、発光素子８１０を透光性樹脂８２０により封止したものがある(例えば、特開２００７−２２７７９１号公報(特許文献１)参照)。この発光装置の製造方法では、樹脂封止に際して、透光性樹脂に発光素子からの光を吸収して異なる波長を有する光を発する蛍光物質８３０および拡散剤８４０を予め含ませておき、液状の透光性樹脂をポッティング法により発光素子の周辺に供給した後、透光性樹脂内において発光素子に近い部分に偏在するように蛍光物質を沈降させ、この蛍光物質の沈降部分よりも発光素子から離れた部分に拡散剤を分散させた状態で透光性樹脂を硬化させる。
【０００３】
また、従来の第２の発光装置としては、図１１に示すように、シリコーン樹脂やフッ素系樹脂などの透光性部材９１０より屈折率の小さい部材９２０が内部に充填されたものがある(例えば、特開２００６−２６９４８７号公報(特許文献２)参照)。この発光装置では、部材９２０で穴部を充填することにより、発光素子９３０の作動時に生じた熱で透光性部材９１０が歪もうとしても部材９２０が歪みを有効に抑制する。さらに、上記発光装置では、透光性部材９１０よりも屈折率の小さい部材９２０を用いることで、透光性部材９１０から穴部へ光が出射するとき、穴部の内面での光の屈折を大きくして、光を上側の広範囲に広げ、発光素子９３０直上に位置する透光性部材９１０の上面の発光強度が周囲に比べて強くなることを抑制し、発光強度にむらが生じるのを防止する。
【０００４】
上記従来の第１の発光装置では、パッケージ全体(内部)に均一に拡散剤を分散させているために、配光制御を行って広い指向角を得ることは困難である。さらに、上記従来の第１の発光装置では、ＬＥＤチップ上はどうしても明るいという問題は改善されない。
【０００５】
また、上記従来の第２の発光装置では、穴部を設ける必要があるが、穴部の寸法制御が困難である。また、上記従来の第２の発光装置では、微小なパッケージ内の樹脂表面に穴などを開けることは製造方法が困難であると共に、穴部を設けるときに樹脂層にクラックなどが入り易いなどの問題が発生する。上記従来の第２の発光装置は製造方法が難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２２７７９１号公報
【特許文献２】特開２００６−２６９４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、この発明の課題は、簡単な構成で広い配光特性を有する発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、この発明の発光装置は、
半導体発光素子と、
上記半導体発光素子を載置するための第１凹部が形成されたリード端子と、
上記半導体発光素子と上記リード端子の上記第１凹部を含む部分が収納されると共に、上記リード端子の上記第１凹部を含む部分が底部に露出するように形成された第２凹部を有する樹脂パッケージと、
上記リード端子の上記第１凹部内および上記樹脂パッケージの上記第２凹部内に充填された蛍光体を含む樹脂部と
を備え、
上記蛍光体を含む樹脂部のうちの少なくとも上記半導体発光素子に対向する領域に光反射性フィラーを含有することを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、半導体発光素子からの出射光の光軸がリード端子の第１凹部の開口面に略垂直外向になるように、半導体発光素子を第１凹部に載置すると、半導体発光素子から外方(光軸方向)に向かって出射した光の一部は、樹脂パッケージの第２凹部内に充填された蛍光体を含む樹脂部を透過すると共に、半導体発光素子から出射した光の他の一部は、蛍光体を含む樹脂部のうちの少なくとも半導体発光素子に対向する領域に含まれる光反射性フィラーによって反射された後、樹脂パッケージの第２凹部の底側に向かって進み、樹脂部の蛍光体を含む領域に入射する。この樹脂部の蛍光体を含む領域に入射する光の一部が蛍光体で波長変換されて、外方に放射されることになる。また、半導体発光素子の側面からリード端子の第１凹部の底側に向かって斜めに出射した光の一部も、樹脂部の蛍光体を含む領域に入射して波長変換され、外方に向かって出射する。したがって、広い指向角の配光特性および全体として均一な色の発光特性が得られる。
【００１０】
例えば、側面から入射させた光の反射を利用して上面(光射出面)から光を取り出す導光板に対して、広い配光特性を有する上記発光装置を用いて導光板の側面から光を入射することによって、導光板の光射出面から射出される光の輝度ムラを防止でき、導光板を用いた液晶表示装置の表示画面に表示ムラや輝度ムラを生じさせることがない。また、この発明の発光装置は、導光板を用いた面状照明装置などにも好適に利用することができる。
【００１１】
また、一実施形態の発光装置は、
上記リード端子は、上記半導体発光素子の第１電極が接続された第１インナー部と上記第１インナー部に連なる第１アウター部とを有し、上記第１インナー部に上記第１凹部が形成された第１のリード端子と、上記半導体発光素子の第２電極が接続された第２インナー部と上記第２インナー部に連なる第２アウター部とを有する第２のリード端子であり、
上記樹脂パッケージは、上記半導体発光素子と上記第１のリード端子の上記第１インナー部と上記第２のリード端子の上記第２インナー部を収納すると共に、上記第１のリード端子の上記第１インナー部の上記第１凹部を含む部分および上記第２のリード端子の上記第２インナー部の一部が底部に露出するように上記第２凹部が形成されている。
【００１２】
上記実施形態によれば、半導体発光素子から出射した光の一部は、蛍光体を含む樹脂部のうちの少なくとも半導体発光素子に対向する領域に含まれる光反射性フィラーによって反射された後、樹脂パッケージの第２凹部の底側に向かって進んだ光は、蛍光体で波長変換されるだけでなく、樹脂部の第２凹部の底部に露出する第１のリード端子の第１インナー部の第１凹部を含む部分および第２のリード端子の第２インナー部の一部によって外方に向かって反射される。したがって、より広い配光特性が得られる。
【００１３】
また、一実施形態の発光装置では、
上記蛍光体を含む樹脂部のうち、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の底面に対して略垂直方向に向かって上記半導体発光素子が投影される領域に、上記光反射性フィラーを含有する。
【００１４】
上記実施形態によれば、蛍光体を含む樹脂部のうち、樹脂パッケージの第２凹部の底面に対して略垂直方向に向かって半導体発光素子が投影される領域に含有する光反射性フィラーによって、半導体発光素子から上方(光軸方向)に向かって樹脂パッケージの第２凹部の底面に対してほぼ垂直に出射した光の多くが反射され、この発光装置の配光特性における半導体発光素子の出射光の光軸近傍の領域の光度を効果的に低減できる。
【００１５】
また、一実施形態の発光装置では、
上記蛍光体を含む樹脂部は、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の底面に対して略垂直方向に向かって突出する凸レンズ部を有する。
【００１６】
上記実施形態によれば、第２凹部の底面に対して略垂直方向に向かって半導体発光素子から出射した光の一部は、樹脂パッケージの第２凹部内の樹脂部を透過しても、樹脂部の凸レンズ部により光が広がり、半導体発光素子の出射光の光軸近傍の領域の光度をより効果的に低減できる。
【００１７】
また、一実施形態の発光装置では、
上記半導体発光素子は、上記リード端子の上記第１凹部の底面に搭載されている。
【００１８】
上記実施形態によれば、半導体発光素子がリード端子の第１凹部の底面に搭載されているので、半導体発光素子を取り囲む第１凹部の側壁面によって半導体発光素子からの出射光を効果的に反射できる。
【００１９】
また、一実施形態の発光装置では、
上記リード端子の上記第１凹部は、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の底側に位置している。
【００２０】
上記実施形態によれば、リード端子の第１凹部が樹脂パッケージの第２凹部の底側に位置しているので、半導体発光素子から出射方向に向かって広がるように樹脂部を形成でき、広い配光特性を得ることができる。
【００２１】
また、一実施形態の発光装置では、
上記リード端子の上記第１凹部は、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の底側の略中心に位置する。
【００２２】
上記実施形態によれば、リード端子の第１凹部が樹脂パッケージの第２凹部の底側の略中心に位置することによって、半導体発光素子から出射方向に向かって広がるように樹脂部を形成でき、偏りのない広い配光特性を得ることができる。
【００２３】
また、一実施形態の発光装置では、
上記樹脂パッケージの上記第２凹部は、開口の形状が長方形であって、
上記リード端子の上記第１凹部の壁面は、上記リード端子の上記第１凹部の底面側から開口に向かって徐々に広がるように緩やかに傾斜する緩斜面であり、
上記樹脂パッケージの上記第２凹部の壁面は、上記樹脂パッケージの第２凹部が底面側から開口に向かって徐々に広がるように傾斜する傾斜面であって、
上記樹脂パッケージの上記第２凹部の長辺方向に沿って、上記リード端子の上記第１凹部の底面,緩斜面、上記リード端子の平面、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の傾斜面が順に並んで、上記蛍光体を含む樹脂部の上記光反射性フィラーと上記蛍光体からの光を反射する。
【００２４】
上記実施形態によれば、樹脂パッケージの第２凹部の長辺方向に沿って、リード端子の第１凹部の底面,緩斜面、リード端子の平面、樹脂パッケージの第２凹部の傾斜面を利用して、樹脂部の光反射性フィラーと蛍光体からの光を効率よく反射することができる。
【００２５】
また、一実施形態の発光装置では、
上記樹脂パッケージの上記第２凹部は、開口の形状が長方形であって、
上記リード端子の上記第１凹部の壁面は、上記リード端子の上記第１凹部の底面側から開口に向かって徐々に広がるように緩やかに傾斜する緩斜面であり、
上記樹脂パッケージの上記第２凹部の壁面は、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の底面側から開口に向かって徐々に広がるように傾斜する傾斜面であって、
上記樹脂パッケージの上記第２凹部の短辺方向に沿って、上記リード端子の上記第１凹部の底面,緩斜面、上記リード端子の平面、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の傾斜面が順に並んで、上記蛍光体を含む樹脂部の上記光反射性フィラーと上記蛍光体からの光を反射する。
【００２６】
上記実施形態によれば、樹脂パッケージの第２凹部の短辺方向に沿って、リード端子の第１凹部の底面,緩斜面、リード端子の平面、樹脂パッケージの第２凹部の傾斜面を利用して、樹脂部の光反射性フィラーと蛍光体からの光を効率よく反射することができる。
【００２７】
また、一実施形態の発光装置では、
上記リード端子の上記第１凹部の底面,緩斜面および上記リード端子の平面を有する部分は、金属または金属を含む層からなる。
【００２８】
上記実施形態によれば、リード端子の第１凹部の底面,緩斜面および上記リード端子の平面を有する部分が金属(または金属を含む層)からなるので、光沢のある反射面を形成でき、樹脂部の光反射性フィラーと蛍光体からの光を効率よく反射できる。
【００２９】
また、一実施形態の発光装置では、
上記リード端子の上記第１凹部の底面,緩斜面および上記リード端子の平面は、同じ材質で連続して形成されている。
【００３０】
上記実施形態によれば、リード端子の第１凹部の底面,緩斜面およびリード端子の平面が同じ材質で連続して形成されていることによって、樹脂部の光反射性フィラーと蛍光体からの光を無駄なく反射できる。
【００３１】
また、一実施形態の発光装置では、
上記蛍光体を含む樹脂部の表面近傍かつ上記リード端子の上記第１凹部に対向する領域に、上記光反射性フィラーを含有する。
【００３２】
上記実施形態によれば、蛍光体を含む樹脂部の表面近傍かつリード端子の第１凹部に対向する領域に光反射性フィラーを含有することによって、半導体発光素子から上方(光軸方向)に向かって樹脂パッケージの第２凹部の底面に対してほぼ垂直に出射した光の多くが光反射性フィラーで反射され、この発光装置の配光特性における半導体発光素子の出射光の光軸近傍の領域の光度を効果的に低減できる。
【００３３】
また、一実施形態の発光装置では、
上記蛍光体を含む樹脂部は、上記蛍光体が上記樹脂パッケージの上記第２凹部の底側に分布しており、上記蛍光体を含む樹脂部の表面近傍に上記光反射性フィラーを含有する。
【００３４】
上記実施形態によれば、樹脂部の表面近傍に含有する光反射性フィラーで反射された光を、樹脂パッケージの第２凹部の底側に分布する蛍光体を含む樹脂部の領域に効率よく導くことができる。
【００３５】
また、一実施形態の発光装置では、
上記蛍光体を含む樹脂部は、上記蛍光体が全体に分散して分布しており、
上記蛍光体を含む樹脂部の表面近傍かつ上記リード端子の上記第１凹部に対向する領域に、上記光反射性フィラーを含有する。
【００３６】
上記実施形態によれば、樹脂部の表面近傍かつリード端子の第１凹部に対向する領域に含有する光反射性フィラーで反射された光を、樹脂部の全体に分散して分布する蛍光体により効率よく波長変換できる。
【発明の効果】
【００３７】
以上より明らかなように、この発明の発光装置によれば、簡単な構成で広い配光特性を有する発光装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態の発光装置の斜視図である。
【図２】図２は上記発光装置の平面図である。
【図３】図３は図２のＡ−Ａ線から見た断面図である。
【図４】図４は図２のＢ−Ｂ線から見た断面図である。
【図５】図５は上記発光装置の裏面図である。
【図６】図６は図２のＡ−Ａ線から見た断面図である。
【図７】図７は上記発光装置の変形例の断面図である。
【図８】図８は上記発光装置の配光特性を示す図である。
【図９】図９はこの発明の第２実施形態の発光装置の断面図である。
【図１０】図１０は従来の第１の発光装置の断面図である。
【図１１】図１１は従来の第２の発光装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、この発明の発光装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００４０】
〔第１実施形態〕
図１はこの発明の第１実施形態の発光装置１０の斜視図を示している。また、図２は上記発光装置１０の平面図である。また、図３は上記発光装置１０の図２のＡ−Ａ線から見た断面図を示し、図４は上記発光装置１０の図２のＢ−Ｂ線から見た断面図を示している。さらに、図５は上記発光装置１０の裏面図を示している。なお、図１〜図５では、発光装置１０の樹脂パッケージ１３０内部および第１,第２のリード端子１００,１１０の構成を分かり易くするためにワイヤや樹脂などを図示していない。
【００４１】
この第１実施形態の発光装置１０は、図１,図２に示すように、ＰＰＡ(ポリフタルアミド)からなる長方形状の樹脂パッケージ１３０と、１対の第１,第２のリード端子１００,１１０を有する。
【００４２】
上記第１のリード端子１００は、樹脂パッケージ１３０に収納された第１インナー部と、その第１インナー部に連なりかつ樹脂パッケージ１３０の外部に位置する第１アウター部とを有する。第１のリード端子１００の第１インナー部に、半導体発光素子の一例としての長方形状のＬＥＤチップ１２０(図２に示す)を載置するための第１凹部１４０をしぼり加工により形成している。
【００４３】
上記第１のリード端子１００の第１凹部１４０は、長方形状の底部１００bと、その底部１００bの周りを囲む側壁部１００cとを有する。この第１凹部１４０の側壁部１００cの壁面は、第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底面側から開口に向かって徐々に広がるように緩やかに傾斜する緩斜面である。
【００４４】
上記第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００bに、樹脂パッケージ１３０の長辺方向と同じ方向に長辺方向が向くように、平面視が長方形状のＬＥＤチップ１２０を実装している。ここで、図２に示すように、樹脂パッケージ１３０の長辺方向は、ＬＥＤチップ１２０の長辺に沿った方向となり、樹脂パッケージ１３０の短辺方向は、ＬＥＤチップ１２０の短辺に沿った方向となる。
【００４５】
一方、上記第２のリード端子１１０は、樹脂パッケージ１３０に収納された第２インナー部と、その第２インナー部に連なりかつ樹脂パッケージ１３０の外部に位置する第２アウター部とを有する。この第２のリード端子１１０は、第１のリード端子１００から離隔して配置されている。
【００４６】
上記第１,第２のリード端子１００,１１０の第１,第２アウター部は、ガルウィン状の段差を有する端部１０２,１１２を有する。
【００４７】
また、図３〜図５に示すように、第１のリード端子１００の底部１００bの裏面(１００e)は、樹脂パッケージ１３０から露出している。
【００４８】
ここで、ＬＥＤチップ１２０の短辺に対応する反射面すなわちＬＥＤチップ１２０の長辺方向に対応する反射面は、ＬＥＤチップ１２０側から順に並んだ、第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００bの平面、第１凹部１４０の側壁部１００cの緩斜面、第１のリード端子１００の平面部１００aの平面、(平面部１１０aの平面)、樹脂パッケージ１３０の側壁部１３０bの急斜面からなる。なお、第２のリード端子１１０側の場合、ＬＥＤチップ１２０の短辺に対応する反射面すなわちＬＥＤチップ１２０の長辺方向に対応する反射面は、ＬＥＤチップ１２０側から順に並んだ、第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００bの平面、第１凹部１４０の側壁部１００cの緩斜面、第１のリード端子１００の平面部１００aの平面、第２のリード端子１１０の平面部１１０aの平面、樹脂パッケージ１３０の側壁部１３０bの急斜面からなる。
【００４９】
また、ＬＥＤチップ１２０の長辺に対応する反射面すなわちＬＥＤチップ１２０の短辺方向に対応する反射面は、ＬＥＤチップ１２０側から順に並んだ、第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００bの平面、第１凹部１４０の側壁部１００cの緩斜面、第１のリード端子１００の平面部１００aの平面、樹脂パッケージ１３０の側壁部１３０bの急斜面からなる。
【００５０】
上記発光装置では、第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００b,側壁部１００c,平面部１００aは、金属(または金属を含む層)からなり、同じ材質(銅合金)で連続して形成されている。また、樹脂パッケージ１３０の側壁部１３０bは樹脂からなる。
【００５１】
第１,第２のリード端子１００,１１０は、材質が銅合金で厚さ０.２ｍｍの金属板を加工して作製されたリードフレームで形成されている。特に、第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００bおよび側壁部１００cは、リードフレームの一部をしぼり加工により形成されている。ここで、第１のリード端子１００の第１凹部１４０の側壁部１００cには、短辺方向外側に延びる鍔部１８５が形成されている。
【００５２】
上記第１,第２のリード端子１００,１１０は、反射率を向上させるために材質を銀とし、厚さを５μｍとしている。なお、第１,第２のリード端子１００,１１０は、Ｃu、Ｎi、Ａu、Ａl合金、Ｍg合金、またはＡlとＭgの合金等がメッキされてもよい。
【００５３】
第１,第２のリード端子１００,１１０は、樹脂パッケージ１３０により支持される。樹脂パッケージ１３０は、第１,第２のリード端子１００,１１０をインサート成形して形成される。
【００５４】
第１のリード端子１００で形成された長細い形状のキャビティを第１凹部１４０とし、樹脂パッケージ１３０の樹脂で作製される長細い形状のキャビティを第２凹部１５０としている。この第２凹部１５０の周りを側壁部１３０bで囲んでいる。上記樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の側壁部１３０bの壁面は、第２凹部１５０の底面側から開口に向かって徐々に広がるように傾斜する傾斜面である。
【００５５】
また、この実施の形態では、第１凹部１４０は、短辺０.４ｍｍ、長辺１ｍｍ、深さ０.２ｍｍとし、第２凹部１５０は、短辺０.６ｍｍ、長辺２.４ｍｍ、深さ０.３ｍｍとしている。
【００５６】
第１,第２のリード端子１００,１１０は、第２凹部１５０内において互いに離隔して配置されている。また、第１,第２のリード端子１００,１１０の第１,第２アウター部のそれぞれは、外部電源に電気的に接続するために、樹脂パッケージ１３０の短辺側の側壁を貫通して外部にガルウィン状に折曲して形成されている。外部に延長された第１,第２のリード端子１００,１１０の第１,第２アウター部の端部１０２,１１２には、表面実装のための端子底面１０２a,１１０aが形成されている。
【００５７】
上記第１,第２のリード端子１００,１１０の端部１０２,１１２の端子底面１０２a,１１０aがランド(図示せず)に電気的に接続される。第１,第２のリード端子１００,１１０の端子底面１０２a,１１０aは、表面実装時に電極ランド(図示せず)にはんだ接続される。
【００５８】
また、ＬＥＤチップ１２０(幅０.３ｍｍ、長さ０.６ｍｍ)は、第１のリード端子１００の第１凹部１４０内の底部１００bの搭載領域にシリコーン樹脂を用いて実装されている。このＬＥＤチップ１２０の第１電極(図示せず)を第１のリード端子１００(第１インナー部)の平面部１００aにボンディングワイヤ１６０(図６に示す)を介して電気的に接続し、ＬＥＤチップ１２０の第２電極(図示せず)を第２のリード端子１１０(第２インナー部)の平面部１１０aにボンディングワイヤ１６０(図６に示す)を介して電気的に接続している。したがって、ＬＥＤチップ１２０から側方に放射された光は、樹脂パッケージ１３０の第１凹部１４０の内壁面すなわち側壁部１００cの緩斜面で反射される。
【００５９】
上記第１のリード端子１００は、反射率が高い金属で(材質：銀、厚さ５μｍ)メッキされているので、ＰＰＡのようなプラスチックで形成された樹脂パッケージ１３０に比べて反射率が高い。したがって、ＬＥＤチップ１２０から放射された光の一部が、高い反射率を有する側壁部１００cで反射される。これにより、樹脂パッケージ１３０の側壁部１３０bに直接入射する光量を減少させることができ、樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の側壁部１３０bが変色することを緩和することができ、その結果、輝度劣化を低減することができる。
【００６０】
図６はボンディングワイヤ１６０や樹脂部１７２を図示した図２のＡ−Ａ線から見た断面図である。
【００６１】
上記発光装置の製造方法を以下に簡単に説明する。
【００６２】
まず、第１のリード端子１００の第１凹部１４０内と樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０内に蛍光体１７０を含有するシリコーン樹脂を充填する。
【００６３】
次に、ＬＥＤチップ１２０上に光反射性フィラー１７５を含有するシリコーン樹脂を充填する。
【００６４】
次に、硬化時間を５時間、温度を１５０℃とした条件でシリコーン樹脂を硬化させて、樹脂部１７２を形成する。この樹脂部１７２の光出射面１８０が樹脂パッケージ１３０の側壁部１３０bの上端１３０aとほぼ一致するようにしている。
【００６５】
ここで、蛍光体１７０(波長変換材)は、ＬＥＤチップ１２０からの出射光を緑色に波長変換する緑蛍光体１７０aとして(Ｓi・Ａl)６(Ｏ・Ｎ)８:Ｅuと、ＬＥＤチップ１２０からの出射光を赤色に波長変換する赤蛍光体１７０bとしてＧaＡlＳiＮ３:Ｅuを用いている。また、光反射性フィラー１７５としてＳiＯ２を用いている。なお、蛍光体は、これに限らず、青色に波長変換する蛍光体などでもよく、ＬＥＤチップの発光波長などに応じて適宜組み合わせてもよい。
【００６６】
なお、図７に示す変形例のように、ＬＥＤチップ１２０上において、光反射性フィラー１７５を含む樹脂部１７２に上方に突出した凸レンズ部１７２aを有するようにしてもよい。
【００６７】
この図７に示す発光装置では、ＬＥＤチップ１２０から上方に放射された光は、光反射性フィラー１７５にて反射され、ＬＥＤチップ１２０の方向および第１凹部１４０内の蛍光体１７０側あるいは第２凹部１５０の底側の蛍光体１７０に再入射し、蛍光体１７０で変換された光が樹脂パッケージ１３０外に出射される。ＬＥＤチップ１２０から直接外部に放射される光はほとんどない。
【００６８】
ここで、Ｈは光出射面１８０から凸部１７２aの頂点までの距離、すなわち凸部１７２aの高さである。この距離Ｈは１ｍｍ以下であることが好ましい。なぜならば、この実施の形態の図７に示す発光装置を液晶バックライト用光源として使用するときに、導光板の側面から入光させるので、距離Ｈは１ｍｍ以下であるのが最適である。この距離Ｈが１ｍｍより大きい場合、導光板の側面と発光装置が接触する恐れがある。
【００６９】
次に、この第１実施形態の発光装置の配光特性を、図８を参照して説明する。図８において、ＬＥＤチップ１２０から直上に向かう光は、光反射性フィラー１７５で反射されてＬＥＤチップ１２０の出射光の光軸から離れる方向で外部に出射される。
【００７０】
また、ＬＥＤチップ１２０から直上に向かう光は、光反射性フィラー１７５に至り、光反射性フィラー１７５で反射されてＬＥＤチップ１２０が搭載された第２凹部１５０の底側に向かう。第２凹部１５０の底側の表面は高反射率を有する金属素材からなるので、光反射性フィラー１７５で反射されて第２凹部１５０の底側に至った光は、第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００bの平面、第１凹部１４０の側壁部１００cの緩斜面、第１のリード端子１００の平面部１００aの平面、第２のリード端子１１０の平面部１１０aの平面で反射されて光出射面１８０に向かい、ＬＥＤチップ１２０の出射光の光軸から離れる方向で外部に出射される。
【００７１】
図８に示す配光特性は、ＬＥＤチップ１２０の出射光の光軸に対して３５°〜４５°開いた方向において光度が最高となり、光軸(０°)近傍で光度が低くなっている。
【００７２】
ＬＥＤチップ１２０の出射光の光軸近傍の領域の光度が低いのは、ＬＥＤチップ１２０から光軸(０°)に沿って出射された光は、樹脂部１７２に含まれる光反射性フィラー１７５によって反射され、それによって出射光の光度が低減された部分が形成されるためである。
【００７３】
一方、光反射性フィラー１７５によって反射された光は、第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００bの平面、第１凹部１４０の側壁部１００cの緩斜面、第１のリード端子１００の平面部１００aの平面、第２のリード端子１１０の平面部１１０aの平面によって再度反射されて、光反射性フィラー１７５の周辺の樹脂部１７２の光出射面１８０から外部に出射され、光軸から一定の角度で開いた位置の光度が高くなる。
【００７４】
なお、光反射性フィラー１７５で反射された光を効率よく蛍光体１７０(１７０a,１７０b)に入射させるためには、蛍光体１７０(１７０a,１７０b)は樹脂部１７２の底側に沈降させた方がよい。すなわち、光反射性フィラーと蛍光体との比重差により、樹脂部１７２の表面に光反射性フィラーが局在するようにする。
【００７５】
ここで、光反射性フィラー１７５は、第１凹部１４０上と平面部１００aの一部上に分散されていることが好ましい。光反射性フィラー１７５により反射された光は、第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００b、第１凹部１４０の側壁部１００c、第１のリード端子１００の平面部１００a、第２のリード端子１１０の平面部１１０a上の蛍光体１７０を励起することができる。
【００７６】
上記第１実施形態では、光反射性フィラー１７５の材料としてＳiＯ２を用いたが、例えば、ＴiＯ２、Ａl２Ｏ３などの透明な無機材料を光反射性フィラーに用いればよい。
【００７７】
ここで、光反射性フィラー１７５としてのＳiＯ２の濃度は、０.１〜８.０ｗｔ％が好ましく、粒径Ｄは、０.２〜０.４μｍであることが特に望ましい。また、ＳiＯ２の形状は、球状、針状、フレーク状などを用いることができる。
【００７８】
また、光反射性フィラー１７５の比重は２〜３[ｇ/ｃｍ３]、蛍光体１７０(１７０a,１７０b)の比重は４〜５[ｇ/ｃｍ３]とすることによって、第１のリード端子１００の第１凹部１４０近傍上(ＬＥＤチップ１２０上)のシリコーン樹脂中に光反射性フィラー１７５を分散させることが可能である。
【００７９】
また、光反射性フィラー１７５の材料がＴiＯ２の場合の形状は、球状、針状、フレーク状などを用いることができる。また、光反射性フィラー１７５の材料がＡl２Ｏ３の場合の形状は、球状、針状、フレーク状などを用いることができる。
【００８０】
上記第１実施形態の発光装置では、第１,第２のリード端子１００,１１０が複数対あるリードフレームにおいて、樹脂パッケージ１３０の成形、ＬＥＤチップ１２０の実装、ワイヤボンディングおよび樹脂部の充填の後、発光装置毎にリードフレームをカットして、各発光装置の個片を得る。
【００８１】
上記第１実施形態の発光装置において、ＬＥＤチップ１２０からの出射光の光軸が第１のリード端子１００の第１凹部１４０の開口面に略垂直外向になるように、ＬＥＤチップ１２０を第１凹部１４０に載置している。このため、ＬＥＤチップ１２０から外方(光軸方向)に向かって出射した光の一部は、樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０内に充填された蛍光体１７０を含む樹脂部１７２を透過すると共に、ＬＥＤチップ１２０から出射した光の他の一部は、蛍光体１７０を含む樹脂部１７２のうちのＬＥＤチップ１２０に対向する領域に含まれる光反射性フィラー１７５によって反射された後、樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の底側に向かって進み、樹脂部１７２の蛍光体１７０を含む領域に入射する。この樹脂部１７２の蛍光体１７０を含む領域に入射する光の一部が蛍光体１７０で波長変換されて、外方に放射されることになる。また、ＬＥＤチップ１２０の側面から第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底側に向かって斜めに出射した光の一部も、樹脂部１７２の蛍光体１７０を含む領域に入射して波長変換され、外方に向かって出射する。したがって、広い指向角の配光特性全体として均一な色の発光特性が得られる。
【００８２】
上記発光装置によれば、良好な配光特性を持った白色光を導光板に入射することができる。例えば、側面から入射させた光の反射を利用して上面(光射出面)から光を取り出す導光板に対して、広い配光特性を有する上記発光装置を用いて導光板の側面から光を入射することによって、導光板の光射出面から射出される光の輝度ムラを防止でき、導光板を用いた液晶表示装置の表示画面に表示ムラや輝度ムラを生じさせることがない。また、この発明の発光装置は、導光板を用いた面状照明装置などにも好適に利用することができる。
【００８３】
また、上記ＬＥＤチップ１２０から出射した光の一部は、蛍光体１７０を含む樹脂部１７２のうちのＬＥＤチップ１２０に対向する領域に含まれる光反射性フィラー１７５によって反射された後、樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の底側に向かって進んだ光は、蛍光体１７０で波長変換されるだけでなく、樹脂部１７２の第２凹部１５０の底部に露出する第１のリード端子１００の第１凹部１４０を含む部分および第２のリード端子１１０の一部によって外方に向かって反射される。したがって、より広い配光特性が得られる。
【００８４】
また、上記蛍光体１７０を含む樹脂部１７２のうち、樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の底面に対して略垂直方向に向かってＬＥＤチップ１２０が投影される領域に含有する光反射性フィラー１７５によって、ＬＥＤチップ１２０から上方(光軸方向)に向かって樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の底面に対してほぼ垂直に出射した光の多くが反射され、この発光装置の配光特性におけるＬＥＤチップ１２０の出射光の光軸近傍の領域の光度を効果的に低減できる。
【００８５】
また、上記樹脂部１７２は、図７に示すように、光反射性フィラー１７５を含む領域に、樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の底面に対して略垂直方向に向かって突出するレンズ面が球面の凸レンズ部１７２aを設けている。これにより、ＬＥＤチップ１２０から外方(光軸方向)に向かって出射した光の一部は、樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０内の樹脂部１７２を透過しても、樹脂部１７２の凸レンズ部１７２aにより光が広がり、ＬＥＤチップ１２０の出射光の光軸近傍の領域の光度をより効果的に低減できる。なお、樹脂部の凸レンズ部は、光反射性フィラーを含む領域に限らず、さらに大きな凸レンズ部を形成してもよいし、球面レンズに限らず、非球面レンズなどの他の形状の凸レンズであってもよい。
【００８６】
また、上記ＬＥＤチップ１２０が第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００bに搭載されているので、ＬＥＤチップ１２０を取り囲む第１凹部１４０の側壁部１００cによってＬＥＤチップ１２０からの出射光を効果的に反射することができる。
【００８７】
また、上記第１のリード端子１００の第１凹部１４０が樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の底側に位置しているので、ＬＥＤチップ１２０から出射方向に向かって広がるように樹脂部１７２を形成でき、広い配光特性を得ることができる。
【００８８】
また、上記第１のリード端子１００の第１凹部１４０が樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の底側の略中心に位置することによって、ＬＥＤチップ１２０から出射方向に向かって広がるように樹脂部１７２を形成でき、偏りのない広い配光特性を得ることができる。
【００８９】
また、上記樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の長辺方向に沿って順に並んだ、第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００bの底面,側壁部１００cの緩斜面、第１のリード端子１００の平面部１００aの平面、(第２のリード端子１１０側の場合は平面部１１０aの平面)、樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の側壁部１３０bの傾斜面を利用して、樹脂部１７２の光反射性フィラー１７５と蛍光体１７０からの光を効率よく反射することができる。
【００９０】
また、上記樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の短辺方向に沿って順に並んだ、第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００bの底面,側壁部１００cの緩斜面、第１のリード端子１００の平面部１００aの平面、樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の側壁部１３０bの傾斜面を利用して、樹脂部１７２の光反射性フィラー１７５と蛍光体１７０からの光を効率よく反射することができる。
【００９１】
また、上記第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００b,側壁部１００cおよび第１のリード端子１００の平面部１００aが金属(または金属を含む層)からなることによって、光沢のある反射面を形成でき、樹脂部１７２の光反射性フィラー１７５と蛍光体１７０からの光を効率よく反射できる。
【００９２】
また、上記第１のリード端子１００の第１凹部１４０の底部１００b,側壁部１００cおよび第１のリード端子１００の平面部１００aが同じ材質で連続して形成されていることによって、樹脂部１７２の光反射性フィラー１７５と蛍光体１７０からの光を無駄なく反射できる。
【００９３】
また、上記蛍光体１７０を含む樹脂部１７２の表面近傍かつ第１のリード端子１００の第１凹部１４０に対向する領域に光反射性フィラー１７５を含有することによって、ＬＥＤチップ１２０から上方(光軸方向)に向かって樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の底面に対してほぼ垂直に出射した光の多くが光反射性フィラー１７５で反射され、この発光装置の配光特性におけるＬＥＤチップ１２０の出射光の光軸近傍の領域の光度を効果的に低減することができる。
【００９４】
また、上記樹脂部１７２の表面近傍に含有する光反射性フィラー１７５で反射された光を、樹脂パッケージ１３０の第２凹部１５０の底側に分布する蛍光体１７０を含む樹脂部１７２の領域に効率よく導くことができる。
【００９５】
また、上記樹脂部１７２の表面近傍かつ第１のリード端子１００の第１凹部１４０に対向する領域に含有する光反射性フィラー１７５で反射された光を、樹脂部１７２の全体に分散して分布する蛍光体１７０により均一にかつ効率よく波長変換できる。
【００９６】
〔第２実施形態〕
図９はこの発明の第２実施形態の発光装置の断面図を示している。この第２実施形態の発光装置は、樹脂部の蛍光体と光反射性フィラーの分布状態を除いて第１実施形態の発光装置と同一の構成をしており、同一構成部には同一参照番号を付している。
【００９７】
初めに、第１凹部１４０と第２凹部１５０内に蛍光体１７０(１７０a,１７０b)を含有するシリコーン樹脂１７２bを充填する。硬化時間を１時間、温度を８０℃とした条件で硬化を行った。
【００９８】
その後、第２凹部１５０内に光反射性フィラー１７５を含有するシリコーン樹脂１７２cを第２凹部１５０内に充填している(硬化時間５時間、温度１５０℃の条件)。このシリコーン樹脂１７２b,１７２cで樹脂部１７２を構成している。なお、図７に示すように、ＬＥＤチップ１２０上に光反射性フィラー１７５を含むシリコーン樹脂１７２c上に凸レンズ部を設けてもよい。
(蛍光体)
ここで、蛍光体１７０(波長変換材)は、緑蛍光体１７０aとして(Ｓi・Ａl)６(Ｏ・Ｎ)８:Ｅuと、赤蛍光体１７０bとしてＧaＡlＳiＮ３:Ｅuを用いた。
【００９９】
ＬＥＤチップ１２０から上方に放射された光は、光反射性フィラー１７５にて反射され、ＬＥＤチップ１２０の方向および第１凹部１４０内の蛍光体１７０側あるいは第２凹部１５０底側の蛍光体１７０(１７０a,１７０b)に再入射し、蛍光体１７０(１７０a,１７０b)で変換された光が樹脂パッケージ１３０外に出射される。ＬＥＤチップ１２０上から放射される光はほとんどない。
【０１００】
上記第２実施形態の発光装置では、第１,第２のリード端子１００,１１０が複数対あるリードフレームにおいて、樹脂パッケージ１３０の成形、ＬＥＤチップ１２０の実装、ワイヤボンディングおよび樹脂部の充填の後、発光装置毎にリードフレームをカットして、各発光装置の個片を得る。
【０１０１】
上記第２実施形態の発光装置は、第１実施形態の発光装置と同様の効果を有する。
【０１０２】
上記第１,第２実施形態では、樹脂部１７２のうちの導体発光素子に対向する領域に光反射性フィラー１７５を含有する発光装置について説明したが、蛍光体を含む樹脂部のうちの半導体発光素子に対向する領域以外の領域に光反射性フィラーを含有してもよい。
【０１０３】
この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記第１,第２実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。
【０１０４】
この発明の発光装置は、側面から入射させた光の反射を利用して上面から光を取り出す導光板に対して、広い配光特性で光を入射することにより、導光板の光射出面から射出される光の輝度ムラを防止することが可能となり、導光板を用いた大型の面状照明装置や液晶表示装置に適用することができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１０…発光装置
１００…第１のリード端子
１００a,１１０a…平面部
１００b…底部
１００c…側壁部
１００e…裏面
１０２,１１２…端部
１１０…第２のリード端子
１２０…ＬＥＤチップ
１３０…樹脂パッケージ
１３０a…上端
１３０b…側壁部
１４０…第１凹部
１５０…第２凹部
１６０…ボンディングワイヤ
１７０…蛍光体
１７０a…緑蛍光体
１７０b…赤蛍光体
１７２…樹脂部
１７５…光反射性フィラー
１８５…鍔部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子と、
上記半導体発光素子を載置するための第１凹部が形成されたリード端子と、
上記半導体発光素子と上記リード端子の上記第１凹部を含む部分が収納されると共に、上記リード端子の上記第１凹部を含む部分が底部に露出するように形成された第２凹部を有する樹脂パッケージと、
上記リード端子の上記第１凹部内および上記樹脂パッケージの上記第２凹部内に充填された蛍光体を含む樹脂部と
を備え、
上記蛍光体を含む樹脂部のうちの少なくとも上記半導体発光素子に対向する領域に光反射性フィラーを含有することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発光装置において、
上記リード端子は、上記半導体発光素子の第１電極が接続された第１インナー部と上記第１インナー部に連なる第１アウター部とを有し、上記第１インナー部に上記第１凹部が形成された第１のリード端子と、上記半導体発光素子の第２電極が接続された第２インナー部と上記第２インナー部に連なる第２アウター部とを有する第２のリード端子であり、
上記樹脂パッケージは、上記半導体発光素子と上記第１のリード端子の上記第１インナー部と上記第２のリード端子の上記第２インナー部を収納すると共に、上記第１のリード端子の上記第１インナー部の上記第１凹部を含む部分および上記第２のリード端子の上記第２インナー部の一部が底部に露出するように上記第２凹部が形成されていることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の発光装置において、
上記蛍光体を含む樹脂部のうち、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の底面に対して略垂直方向に向かって上記半導体発光素子が投影される領域に、上記光反射性フィラーを含有することを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１つに記載の発光装置において、
上記蛍光体を含む樹脂部は、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の底面に対して略垂直方向に向かって突出する凸レンズ部を有することを特徴とする発光装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１つに記載の発光装置において、
上記半導体発光素子は、上記リード端子の上記第１凹部の底面に搭載されていることを特徴とする発光装置。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか１つに記載の発光装置において、
上記リード端子の上記第１凹部は、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の底側に位置していることを特徴とする発光装置。
【請求項７】
請求項６に記載の発光装置において、
上記リード端子の上記第１凹部は、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の底側の略中心に位置することを特徴とする発光装置。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１つに記載の発光装置において、
上記樹脂パッケージの上記第２凹部は、開口の形状が長方形であって、
上記リード端子の上記第１凹部の壁面は、上記リード端子の上記第１凹部の底面側から開口に向かって徐々に広がるように緩やかに傾斜する緩斜面であり、
上記樹脂パッケージの上記第２凹部の壁面は、上記樹脂パッケージの第２凹部が底面側から開口に向かって徐々に広がるように傾斜する傾斜面であって、
上記樹脂パッケージの上記第２凹部の長辺方向に沿って、上記リード端子の上記第１凹部の底面,緩斜面、上記リード端子の平面、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の傾斜面が順に並んで、上記蛍光体を含む樹脂部の上記光反射性フィラーと上記蛍光体からの光を反射することを特徴とする発光装置。
【請求項９】
請求項１から７までのいずれか１つに記載の発光装置において、
上記樹脂パッケージの上記第２凹部は、開口の形状が長方形であって、
上記リード端子の上記第１凹部の壁面は、上記リード端子の上記第１凹部の底面側から開口に向かって徐々に広がるように緩やかに傾斜する緩斜面であり、
上記樹脂パッケージの上記第２凹部の壁面は、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の底面側から開口に向かって徐々に広がるように傾斜する傾斜面であって、
上記樹脂パッケージの上記第２凹部の短辺方向に沿って、上記リード端子の上記第１凹部の底面,緩斜面、上記リード端子の平面、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の傾斜面が順に並んで、上記蛍光体を含む樹脂部の上記光反射性フィラーと上記蛍光体からの光を反射することを特徴とする発光装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の発光装置において、
上記リード端子の上記第１凹部の底面,緩斜面および上記リード端子の平面を有する部分は、金属または金属を含む層からなることを特徴とする発光装置。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれか１つに記載の発光装置において、
上記リード端子の上記第１凹部の底面,緩斜面および上記リード端子の平面は、同じ材質で連続して形成されていることを特徴とする発光装置。
【請求項１２】
請求項１から１１までのいずれか１つに記載の発光装置において、
上記蛍光体を含む樹脂部の表面近傍かつ上記リード端子の上記第１凹部に対向する領域に、上記光反射性フィラーを含有することを特徴とする発光装置。
【請求項１３】
請求項１から１１までのいずれか１つに記載の発光装置において、
上記蛍光体を含む樹脂部は、上記蛍光体が上記樹脂パッケージの上記第２凹部の底側に分布しており、上記蛍光体を含む樹脂部の表面近傍に上記光反射性フィラーを含有することを特徴とする発光装置。
【請求項１４】
請求項１から１１までのいずれか１つに記載の発光装置において、
上記蛍光体を含む樹脂部は、上記蛍光体が全体に分散して分布しており、
上記蛍光体を含む樹脂部の表面近傍かつ上記リード端子の上記第１凹部に対向する領域に、上記光反射性フィラーを含有することを特徴とする発光装置。
【請求項１】
半導体発光素子と、
上記半導体発光素子を載置するための第１凹部が形成されたリード端子と、
上記半導体発光素子と上記リード端子の上記第１凹部を含む部分が収納されると共に、上記リード端子の上記第１凹部を含む部分が底部に露出するように形成された第２凹部を有する樹脂パッケージと、
上記リード端子の上記第１凹部内および上記樹脂パッケージの上記第２凹部内に充填された蛍光体を含む樹脂部と
を備え、
上記蛍光体を含む樹脂部のうちの少なくとも上記半導体発光素子に対向する領域に光反射性フィラーを含有することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発光装置において、
上記リード端子は、上記半導体発光素子の第１電極が接続された第１インナー部と上記第１インナー部に連なる第１アウター部とを有し、上記第１インナー部に上記第１凹部が形成された第１のリード端子と、上記半導体発光素子の第２電極が接続された第２インナー部と上記第２インナー部に連なる第２アウター部とを有する第２のリード端子であり、
上記樹脂パッケージは、上記半導体発光素子と上記第１のリード端子の上記第１インナー部と上記第２のリード端子の上記第２インナー部を収納すると共に、上記第１のリード端子の上記第１インナー部の上記第１凹部を含む部分および上記第２のリード端子の上記第２インナー部の一部が底部に露出するように上記第２凹部が形成されていることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の発光装置において、
上記蛍光体を含む樹脂部のうち、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の底面に対して略垂直方向に向かって上記半導体発光素子が投影される領域に、上記光反射性フィラーを含有することを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１つに記載の発光装置において、
上記蛍光体を含む樹脂部は、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の底面に対して略垂直方向に向かって突出する凸レンズ部を有することを特徴とする発光装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１つに記載の発光装置において、
上記半導体発光素子は、上記リード端子の上記第１凹部の底面に搭載されていることを特徴とする発光装置。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか１つに記載の発光装置において、
上記リード端子の上記第１凹部は、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の底側に位置していることを特徴とする発光装置。
【請求項７】
請求項６に記載の発光装置において、
上記リード端子の上記第１凹部は、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の底側の略中心に位置することを特徴とする発光装置。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１つに記載の発光装置において、
上記樹脂パッケージの上記第２凹部は、開口の形状が長方形であって、
上記リード端子の上記第１凹部の壁面は、上記リード端子の上記第１凹部の底面側から開口に向かって徐々に広がるように緩やかに傾斜する緩斜面であり、
上記樹脂パッケージの上記第２凹部の壁面は、上記樹脂パッケージの第２凹部が底面側から開口に向かって徐々に広がるように傾斜する傾斜面であって、
上記樹脂パッケージの上記第２凹部の長辺方向に沿って、上記リード端子の上記第１凹部の底面,緩斜面、上記リード端子の平面、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の傾斜面が順に並んで、上記蛍光体を含む樹脂部の上記光反射性フィラーと上記蛍光体からの光を反射することを特徴とする発光装置。
【請求項９】
請求項１から７までのいずれか１つに記載の発光装置において、
上記樹脂パッケージの上記第２凹部は、開口の形状が長方形であって、
上記リード端子の上記第１凹部の壁面は、上記リード端子の上記第１凹部の底面側から開口に向かって徐々に広がるように緩やかに傾斜する緩斜面であり、
上記樹脂パッケージの上記第２凹部の壁面は、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の底面側から開口に向かって徐々に広がるように傾斜する傾斜面であって、
上記樹脂パッケージの上記第２凹部の短辺方向に沿って、上記リード端子の上記第１凹部の底面,緩斜面、上記リード端子の平面、上記樹脂パッケージの上記第２凹部の傾斜面が順に並んで、上記蛍光体を含む樹脂部の上記光反射性フィラーと上記蛍光体からの光を反射することを特徴とする発光装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の発光装置において、
上記リード端子の上記第１凹部の底面,緩斜面および上記リード端子の平面を有する部分は、金属または金属を含む層からなることを特徴とする発光装置。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれか１つに記載の発光装置において、
上記リード端子の上記第１凹部の底面,緩斜面および上記リード端子の平面は、同じ材質で連続して形成されていることを特徴とする発光装置。
【請求項１２】
請求項１から１１までのいずれか１つに記載の発光装置において、
上記蛍光体を含む樹脂部の表面近傍かつ上記リード端子の上記第１凹部に対向する領域に、上記光反射性フィラーを含有することを特徴とする発光装置。
【請求項１３】
請求項１から１１までのいずれか１つに記載の発光装置において、
上記蛍光体を含む樹脂部は、上記蛍光体が上記樹脂パッケージの上記第２凹部の底側に分布しており、上記蛍光体を含む樹脂部の表面近傍に上記光反射性フィラーを含有することを特徴とする発光装置。
【請求項１４】
請求項１から１１までのいずれか１つに記載の発光装置において、
上記蛍光体を含む樹脂部は、上記蛍光体が全体に分散して分布しており、
上記蛍光体を含む樹脂部の表面近傍かつ上記リード端子の上記第１凹部に対向する領域に、上記光反射性フィラーを含有することを特徴とする発光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−６２３９３（Ｐ２０１３−６２３９３Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２００２５０（Ｐ２０１１−２００２５０）
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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