JP2008147513A - Light-emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、発光装置に関し、特に、発光素子からの光を反射させる反射枠体を備えた発光装置に関する。 The present invention relates to a light emitting device, and more particularly to a light emitting device including a reflective frame that reflects light from a light emitting element.
従来、発光素子からの光を反射させる反射枠体を備えた発光装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。上記特許文献1には、LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)素子(発光素子)の発光により生じた熱を、反射枠体からも放熱させるために、反射枠体を金属材料から構成した発光装置が記載されている。この発光装置では、反射枠体は、接着層を介して、基板上に固定されている。また、反射枠体は、内周面がLED素子からの光を反射させる反射面として機能するように構成されているとともに、内周面が上方に向かって、テーパ状に広がるように構成されている。また、反射枠体の内側には、LED素子を封止するための透光性部材が設けられている。なお、透光性部材は、エポキシ樹脂やシリコン樹脂などの樹脂材料から構成されている。
Conventionally, a light-emitting device including a reflection frame that reflects light from a light-emitting element is known (see, for example, Patent Document 1).
また、近年、発光素子から出射した光を非常に狭い範囲に集中させて一点を強く照射する、いわゆる狭指向性の発光装置が求められている。このような要望に応えるための手段として、従来、反射枠体を備える発光装置において、反射枠体の内側に充填する透光性部材の頂面(上面)の高さを反射枠体の上面の高さよりも低くすることによって、狭指向性を得る方法が一般的に知られている。上記のような構成を、上記特許文献1に記載の発光装置に適用した場合には、透光性部材の頂面(上面)から出射された散乱光の一部を、透光性部材の頂面(上面)の上方に位置する反射枠体の反射面(内周面)で反射させることが可能となるので、反射された光を一定方向に出射させることが可能となる。これにより、狭指向性を得ることが可能となる。
しかしながら、上記特許文献1に記載の発光装置では、透光性部材の頂面(上面)の高さが反射枠体の上面の高さよりも低くなるように構成した場合には、透光性部材の頂面(上面)が凹面状になるという不都合がある。すなわち、硬化する前の透光性部材(樹脂材料)は液状であるため、透光性部材を反射枠体の内側に充填した際に、反射枠体の内周面近傍部分の透光性部材が、表面張力などによって、内周面に沿って上昇する。このため、透光性部材の頂面(上面)が凹面状に形成される。この場合には、頂面(上面)から出射された光を効率よく反射枠体の内周面で反射させるように構成(光学設計)することが困難になるため、反射枠体の内周面で反射されない散乱光の量が多くなった場合には、所望の狭指向性を得ることが困難になるという問題点がある。
However, in the light emitting device described in
また、上記特許文献1に記載の発光装置では、接着層を介して、反射枠体が基板上に固定されているため、基板と反射枠体との間に、接着層が介在することになる。このような接着層は、一般的に、エポキシ樹脂やアクリル樹脂などの樹脂材料から構成されているため、熱伝導率が低い。このため、LED素子の発光により生じた熱を反射枠体からも放熱させるために、反射枠体を金属材料から構成したとしても、基板と反射枠体との間に介在する接着層の熱抵抗によって、LED素子からの熱を反射枠体に効率良く熱伝達させることが困難になるという不都合がある。これにより、LED素子からの熱を反射枠体から効率良く放熱させることが困難になるので、放熱特性を向上させることが困難になるという問題点がある。
Further, in the light emitting device described in
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、放熱特性を向上させながら、所望の狭指向性を得ることが可能な発光装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide a light-emitting device capable of obtaining a desired narrow directivity while improving heat dissipation characteristics. It is to be.
上記目的を達成するために、この発明の第1の局面における発光装置は、無極性電極層が形成された基板と、基板の無極性電極層上に固定された発光素子と、基板の上面上に、無極性電極層と熱接触するように固定され、内周面が発光素子からの光を反射する反射面とされる反射枠体と、反射枠体の内側に設けられ、発光素子を封止する透光性部材とを備えている。そして、反射枠体の内周面の少なくとも一部には、内周面に所定の角度で接続されることによって、内周面の周方向に延びるエッジ部を形成するエッジ形成面が設けられている。なお、本発明の熱接触とは、空気が介在しない熱接触である。 In order to achieve the above object, a light emitting device according to a first aspect of the present invention includes a substrate on which a nonpolar electrode layer is formed, a light emitting element fixed on the nonpolar electrode layer of the substrate, and an upper surface of the substrate. And a reflection frame body fixed to be in thermal contact with the nonpolar electrode layer and having an inner peripheral surface as a reflection surface for reflecting light from the light emitting element, and provided inside the reflection frame body to seal the light emitting element. A translucent member to be stopped. Then, at least a part of the inner peripheral surface of the reflection frame body is provided with an edge forming surface that forms an edge portion extending in the circumferential direction of the inner peripheral surface by being connected to the inner peripheral surface at a predetermined angle. Yes. In addition, the thermal contact of this invention is a thermal contact which does not interpose air.
この第1の局面による発光装置では、上記のように、反射枠体の内周面の少なくとも一部に、内周面の周方向に延びるエッジ部を形成するためのエッジ形成面を設けることによって、透光性部材をエッジ部近傍の高さまで設けた場合には、透光性部材を樹脂材料などから構成した場合でも、エッジ形成面により形成されたエッジ部によって、透光性部材の上方への濡れ広がりを抑制することができるので、透光性部材が内周面に沿って上昇するのを抑制することができる。このため、透光性部材の頂面(上面)の高さが反射枠体の上面の高さよりも低くなるように構成したとしても、透光性部材の頂面(上面)が凹面状に形成されるのを抑制することができる。一方、この場合には、透光性部材の表面張力によって、透光性部材の頂面(上面)が凸面状に形成されるので、狭指向性を得るための光学設計が容易となる。このため、透光性部材の頂面(上面)から出射された散乱光を効率よく、透光性部材の頂面(上面)の上方に位置する反射枠体の内周面で反射させることができるので、透光性部材の頂面(上面)から出射された散乱光を一定の方向に出射させることができる。その結果、所望の狭指向性を得ることができる。 In the light emitting device according to the first aspect, as described above, the edge forming surface for forming the edge portion extending in the circumferential direction of the inner peripheral surface is provided on at least a part of the inner peripheral surface of the reflection frame. When the translucent member is provided up to a height in the vicinity of the edge portion, even when the translucent member is made of a resin material or the like, the edge portion formed by the edge forming surface causes the upper portion of the translucent member to move upward. Therefore, it is possible to suppress the translucent member from rising along the inner peripheral surface. For this reason, even if it comprises so that the height of the top surface (upper surface) of a translucent member may become lower than the height of the upper surface of a reflective frame, the top surface (upper surface) of a translucent member is formed in concave shape. Can be suppressed. On the other hand, in this case, since the top surface (upper surface) of the translucent member is formed in a convex shape by the surface tension of the translucent member, optical design for obtaining narrow directivity becomes easy. For this reason, the scattered light emitted from the top surface (upper surface) of the translucent member can be efficiently reflected by the inner peripheral surface of the reflection frame body located above the top surface (upper surface) of the translucent member. Therefore, the scattered light emitted from the top surface (upper surface) of the translucent member can be emitted in a certain direction. As a result, a desired narrow directivity can be obtained.
また、第1の局面では、基板の無極性電極層上に発光素子を固定するとともに、反射枠体を無極性電極層と熱接触するように基板上に固定することによって、熱伝導率の低い樹脂材料などから構成される接着剤(接着層)を用いて、反射枠体を基板上に固定したとしても、反射枠体と無極性電極層とは熱接触しているので、発光素子の発光により生じた熱を、無極性電極層を介して、反射枠体に熱伝達させることができる。このため、反射枠体を熱伝導率の高い金属材料などから構成することによって、発光素子からの熱を反射枠体から効率よく放熱させることができるので、発光装置の放熱特性を向上させることができる。ここで、反射枠体を接着剤(接着層)を用いて基板上に固定した場合でも、反射枠体と無極性電極層とを熱接触させるためには、無極性電極層の厚みを大きくするとともに、無極性電極層が形成されていない基板上の領域に接着層を形成することによって、無極性電極層と接着層の上面とが同一面となるように構成すればよい。また、反射枠体の底面に凸部を設け、この凸部を無極性電極層に熱接触させた際に、凸部によって形成される隙間に接着剤を充填するように構成してもよい。 Further, in the first aspect, the light emitting element is fixed on the nonpolar electrode layer of the substrate, and the reflection frame is fixed on the substrate so as to be in thermal contact with the nonpolar electrode layer, whereby the thermal conductivity is low. Even if the reflective frame is fixed on the substrate using an adhesive (adhesive layer) made of a resin material, the light emitting element emits light because the reflective frame and the nonpolar electrode layer are in thermal contact. The heat generated by can be transferred to the reflective frame through the nonpolar electrode layer. For this reason, the heat from the light emitting element can be efficiently radiated from the reflective frame by configuring the reflective frame from a metal material having a high thermal conductivity, thereby improving the heat dissipation characteristics of the light emitting device. it can. Here, even when the reflective frame is fixed on the substrate using an adhesive (adhesive layer), the thickness of the nonpolar electrode layer is increased in order to bring the reflective frame into thermal contact with the nonpolar electrode layer. At the same time, by forming an adhesive layer in a region on the substrate where the nonpolar electrode layer is not formed, the nonpolar electrode layer and the upper surface of the adhesive layer may be configured to be the same surface. Moreover, you may comprise so that an adhesive may be filled in the clearance gap formed by a convex part, when a convex part is provided in the bottom face of a reflective frame body and this convex part is made to contact a nonpolar electrode layer thermally.
上記第1の局面による発光装置において、好ましくは、透光性部材は、反射枠体に接する部分の高さが、エッジ部の高さとなるように、反射枠体の内側に設けられている。このように構成すれば、エッジ部を低い位置に形成することにより、透光性部材の上方への濡れ広がりを抑制しながら、透光性部材の厚みを小さくすることができる。このため、透光性部材の頂面(上面)を凸面状に形成することができるとともに、透光性部材の頂面(上面)の上方に位置し、透光性部材に覆われていない内周面の面積を大きく構成することができるので、透光性部材の頂面(上面)から出射された散乱光を、より効率よく、透光性部材の頂面(上面)の上方に位置する反射枠体の内周面で反射させることができる。これにより、容易に、所望の狭指向性を得ることができる。また、透光性部材に覆われていない内周面の面積を大きく構成することによって、反射枠体の空気と接触する面積(放熱面積)を大きくすることができるので、容易に、発光装置の放熱特性を向上させることができる。 In the light emitting device according to the first aspect, preferably, the translucent member is provided inside the reflection frame so that the height of the portion in contact with the reflection frame is the height of the edge. If comprised in this way, the thickness of a translucent member can be made small, suppressing the wetting spread upward of a translucent member by forming an edge part in a low position. For this reason, the top surface (upper surface) of the translucent member can be formed in a convex shape, and is located above the top surface (upper surface) of the translucent member and is not covered by the translucent member. Since the area of the peripheral surface can be increased, the scattered light emitted from the top surface (upper surface) of the translucent member is positioned more efficiently above the top surface (upper surface) of the translucent member. It can reflect on the inner peripheral surface of a reflective frame. Thereby, desired narrow directivity can be obtained easily. Moreover, since the area (heat radiation area) which contacts the air of a reflective frame body can be enlarged by comprising the area of the internal peripheral surface which is not covered with the translucent member, it is easy to make the light emitting device easily. The heat dissipation characteristics can be improved.
上記第1の局面による発光装置において、好ましくは、エッジ形成面は、基板と実質的に平行に形成されている。このように構成すれば、透光性部材がエッジ部を越えて設けられた場合でも、エッジ部を越えた透光性部材は、基板と平行に形成されたエッジ形成面に沿って濡れ広がるため、透光性部材の上方への濡れ広がりを抑制することができる。このため、透光性部材が反射枠体の内周面に沿って上昇するのを抑制することができるので、容易に、透光性部材の頂面(上面)を凸面状に形成することができる。これにより、狭指向性を得るための光学設計がより容易となるので、透光性部材の頂面(上面)から出射された散乱光をより効率よく、透光性部材の頂面(上面)の上方に位置する反射枠体の内周面で反射させることができる。 In the light emitting device according to the first aspect, the edge forming surface is preferably formed substantially parallel to the substrate. With this configuration, even when the translucent member is provided beyond the edge portion, the translucent member beyond the edge portion spreads wet along the edge forming surface formed in parallel with the substrate. Further, the upward spreading of the translucent member can be suppressed. For this reason, since it can suppress that a translucent member raises along the internal peripheral surface of a reflective frame, it can form the top surface (upper surface) of a translucent member in convex shape easily. it can. As a result, the optical design for obtaining narrow directivity becomes easier, so that the scattered light emitted from the top surface (upper surface) of the translucent member is more efficiently and top surface (upper surface) of the translucent member. It can reflect on the inner peripheral surface of the reflective frame located above.
上記第1の局面による発光装置において、好ましくは、エッジ形成面は、内周面の全周にわたって形成されている。このように構成すれば、反射枠体の内周面の全周にわたって、エッジ部を形成することができるので、反射枠体の内周面の全周にわたって、透光性部材が内周面に沿って上昇するのを抑制することができる。このため、透光性部材の頂面(上面)を、より容易に、凸面状に形成することができる。 In the light emitting device according to the first aspect, the edge forming surface is preferably formed over the entire circumference of the inner peripheral surface. If comprised in this way, since an edge part can be formed over the perimeter of the internal peripheral surface of a reflective frame body, a translucent member is made into an internal peripheral surface over the perimeter of the internal peripheral surface of a reflective frame body. It can suppress rising along. For this reason, the top surface (upper surface) of the translucent member can be more easily formed into a convex shape.
上記第1の局面による発光装置において、好ましくは、反射枠体は、金属材料から構成されている。このように構成すれば、金属材料は、熱伝導率が高いことから、発光装置の反射枠体を樹脂材料などから構成した場合に比べて、無極性電極層を介して熱伝達された発光素子からの熱を、容易に、反射枠体から効率よく放熱させることができる。これにより、より容易に、発光装置の放熱特性を向上させることができる。 In the light emitting device according to the first aspect, preferably, the reflection frame is made of a metal material. If comprised in this way, since a metal material has high heat conductivity, compared with the case where the reflective frame of a light-emitting device is comprised from a resin material etc., the light-emitting element heat-transmitted via the nonpolar electrode layer Can be easily and efficiently dissipated from the reflecting frame. Thereby, the heat dissipation characteristics of the light emitting device can be improved more easily.
上記第1の局面による発光装置において、好ましくは、反射枠体は、基板の無極性電極層と直接接触している。このように構成すれば、反射枠体と無極性電極層との間の熱抵抗を小さくすることができるので、より容易に、発光素子の発光により生じた熱を、無極性電極層を介して、反射枠体に熱伝達させることができる。 In the light emitting device according to the first aspect, preferably, the reflection frame is in direct contact with the nonpolar electrode layer of the substrate. If comprised in this way, since the thermal resistance between a reflective frame and a nonpolar electrode layer can be made small, the heat | fever produced by light emission of the light emitting element can be more easily passed through a nonpolar electrode layer. The heat can be transferred to the reflecting frame.
上記第1の局面による発光装置において、好ましくは、反射枠体は、無極性電極層上に熱接触するように固定され、透光性部材が内側に設けられた第1反射枠体と、第1反射枠体上に熱接触するように固定された第2反射枠体とから構成されており、エッジ形成面は、第1反射枠体の上面によって構成されている。このように構成すれば、反射枠体にエッジ形成面を形成する場合でも、第1反射枠体の上面によって、容易に、反射枠体にエッジ形成面を形成することができるので、容易に、反射枠体に、透光性部材の頂面(上面)を凸面状に形成するためのエッジ部を形成することができる。 In the light emitting device according to the first aspect, preferably, the reflective frame is fixed on the nonpolar electrode layer so as to be in thermal contact, and the first reflective frame with the translucent member provided on the inside thereof, The second reflection frame is fixed so as to be in thermal contact with the first reflection frame, and the edge forming surface is formed by the upper surface of the first reflection frame. If comprised in this way, even when forming an edge formation surface in a reflective frame, since an edge formation surface can be easily formed in a reflective frame by the upper surface of the 1st reflective frame, easily, An edge portion for forming the top surface (upper surface) of the translucent member in a convex shape can be formed on the reflective frame.
この場合において、好ましくは、少なくとも、第1反射枠体の上面および第2反射枠体の下面(底面)の一方には、凸部が設けられており、第1反射枠体と第2反射枠体とは、凸部を介して、熱接触されている。このように構成すれば、凸部によって形成された隙間に接着剤(接着層)を充填することにより、接着剤を用いて固定する場合でも、第1反射枠体と第2反射枠体とを、凸部を介して熱接触させながら、互いに固定することができる。また、このように構成すれば、第1反射枠体の上面と第2反射枠体の下面(底面)との間に隙間を形成することができるので、第1反射枠体と第2反射枠体とを固定した場合でも、第1反射枠体の上面を露出させることができる。このため、第1反射枠体と第2反射枠体とが固定された状態において、反射枠体に、第1反射枠体の上面によって構成されるエッジ形成面を容易に形成することができる。 In this case, preferably, at least one of the upper surface of the first reflection frame and the lower surface (bottom surface) of the second reflection frame is provided with a convex portion, and the first reflection frame and the second reflection frame are provided. The body is in thermal contact via the convex portion. If comprised in this way, even when it fixes using an adhesive agent by filling the clearance gap formed by the convex part with an adhesive agent (adhesion layer), a 1st reflective frame body and a 2nd reflective frame body are attached. They can be fixed to each other while being brought into thermal contact with each other through the convex portions. Also, with this configuration, a gap can be formed between the upper surface of the first reflection frame and the lower surface (bottom surface) of the second reflection frame, so the first reflection frame and the second reflection frame Even when the body is fixed, the upper surface of the first reflection frame can be exposed. For this reason, the edge formation surface comprised by the upper surface of a 1st reflective frame can be easily formed in a reflective frame in the state in which the 1st reflective frame and the 2nd reflective frame were fixed.
上記反射枠体が第1反射枠体と第2反射枠体とからなる構成において、好ましくは、第2反射枠体は、第1反射枠体上に直接的に熱接触するように固定されている。このように構成すれば、第1反射枠体と、第2反射枠体との間の熱抵抗を小さくすることができるので、第1反射枠体に熱伝達された発光素子からの熱を、より容易に、第2反射枠体に熱伝達させることができる。このため、発光素子からの熱を、第2反射枠体からも効率よく放熱させることができるので、反射枠体を、第1反射枠体と第2反射枠体とから構成した場合でも、発光装置の放熱特性が低下するのを抑制することができる。 In the configuration in which the reflection frame body includes a first reflection frame body and a second reflection frame body, preferably, the second reflection frame body is fixed so as to be in direct thermal contact with the first reflection frame body. Yes. If comprised in this way, since the thermal resistance between a 1st reflective frame body and a 2nd reflective frame body can be made small, the heat | fever from the light emitting element thermally transmitted to the 1st reflective frame body, Heat can be transferred to the second reflecting frame more easily. For this reason, the heat from the light emitting element can be efficiently dissipated from the second reflecting frame, so that even when the reflecting frame is composed of the first reflecting frame and the second reflecting frame, light is emitted. It can suppress that the thermal radiation characteristic of an apparatus falls.
以上のように、本発明によれば、放熱特性を向上させながら、所望の狭指向性を得ることが可能な発光装置を得ることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a light emitting device capable of obtaining a desired narrow directivity while improving heat dissipation characteristics.
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。なお、第1実施形態および第2実施形態では、発光装置の一例である表面実装型LEDに本発明を適用した場合について説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. In the first embodiment and the second embodiment, a case where the present invention is applied to a surface-mounted LED that is an example of a light-emitting device will be described.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態による表面実装型LEDの全体斜視図であり、図2は、図1に示した本発明の第1実施形態による表面実装型LEDを上側から見た平面図である。図3は、図1に示した本発明の第1実施形態による表面実装型LEDを下側から見た平面図である。図4および図5は、図1に示した本発明の第1実施形態による表面実装型LEDの構造を説明するための図である。まず、図1〜図5を参照して、本発明の第1実施形態による表面実装型LEDの構造について説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is an overall perspective view of a surface-mounted LED according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the surface-mounted LED according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. FIG. 3 is a plan view of the surface-mounted LED according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 as viewed from below. 4 and 5 are views for explaining the structure of the surface-mounted LED according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. First, the structure of the surface-mounted LED according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
第1実施形態による表面実装型LEDは、図1および図2に示すように、ガラスエポキシや、液晶ポリマー(Liquid Crystal Polymer:LCP)などからなる基板1(図1参照)と、基板1上に固定された発光ダイオード素子(LED素子)20と、基板1上にLED素子20を囲むように固定された反射枠体30と、反射枠体30の内側に充填された透光性部材40とを備えている。なお、LED素子20は、本発明の「発光素子」の一例である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the surface-mounted LED according to the first embodiment includes a substrate 1 (see FIG. 1) made of glass epoxy or liquid crystal polymer (LCP), and the like on the
また、基板1は、図4に示すように、絶縁基材2の上面上および下面上に、それぞれ、電極層が形成された両面基板から構成されている。また、基板1は、図3に示すように、平面的に見て、矢印X方向に、約3.5mmの長さを有するとともに、矢印X方向と直交する矢印Y方向にも、約3.5mmの長さを有する正方形形状に形成されている。また、基板1は、約0.2mmの厚みを有している。
Moreover, the board |
また、絶縁基材2の上面上に形成された電極層は、図2に示すように、正の極性を持つ複数(3つ)の有極性電極層3、および、負の極性を持つ複数(3つ)の有極性電極層4と、有極性電極層3および4と絶縁溝5を介して電気的に分離された極性を持たない無極性(中性)電極層6とから構成されている。また、有極性電極層3および4は、図1および図2に示すように、絶縁基材2の上面上であるとともに、後述する反射枠体30の開口部31の内側に位置する領域にそれぞれ形成されている。また、無極性電極層6は、絶縁基材2の上面上であるとともに、有極性電極層3および4が形成されている領域以外の領域に形成されている。具体的には、図1、図2、および、図4に示すように、無極性電極層6は、有極性電極層3および4、有極性電極層3および4の周囲の絶縁溝5、および、基板1の上面の外周部に形成された接着層10を形成する領域以外の領域に形成されている。
Moreover, as shown in FIG. 2, the electrode layer formed on the upper surface of the insulating
また、絶縁基材2の下面上に形成された電極層は、図3に示すように、主として、配線用に用いられる電極層7および8と、主として、放熱用に用いられる電極層9とから構成されている。また、配線用に用いられる電極層7および8は、上記した複数の有極性電極層3および4にそれぞれ対応するように複数形成されており、図3および図4に示すように、絶縁基材2の貫通穴2aに形成された接続部2b(図4参照)を介して、有極性電極層3および4とそれぞれ電気的に接続されている。また、配線用に用いられる電極層7および8には、基板1の一方端側(矢印X1方向側)および他方端側(矢印X2方向側)にそれぞれ形成された端子部7aおよび8aが電気的に接続されている。
Also, as shown in FIG. 3, the electrode layer formed on the lower surface of the insulating
また、放熱用に用いられる電極層9は、絶縁基材2の複数の貫通穴2cにそれぞれ形成された接続部2d(図4参照)を介して、無極性電極層6と熱的に接続されている。なお、有極性電極層3および4、無極性電極層6、電極層7〜9、端子部7aおよび8aは、銅などの熱伝導性の優れた導電性材料から構成されている。
The
また、図1および図2に示すように、無極性電極層6の上面上であるとともに、反射枠体30の開口部31の内側に位置する領域には、3個のLED素子20が、接着剤21(図4参照)などによって固定されている。このLED素子20は、無極性電極層6の上面上に、正の有極性電極層3と負の有極性電極層4との間に、所定の間隔を隔てて配列されて固定されている。また、LED素子20は、それぞれ、赤色、緑色、および、青色の光を発光する機能を有しており、これらのLED素子20が同時に発光した場合には、その色が混色されて出射される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the three
また、正の有極性電極層3の上面と、LED素子20の電極部とは、それぞれ、ボンディングワイヤ22を介して、電気的に接続されているとともに、負の有極性電極層3の上面と、LED素子20の電極部とは、それぞれ、ボンディングワイヤ23を介して、電気的に接続されている。このため、図4に示すように、電極層7の端子部7aと電極層8の端子部8aとの間に、電圧を加えることによって、ボンディングワイヤ22および23を介して、LED素子20に電流が流れ、それぞれのLED素子20が固有の波長で発光する。なお、ボンディングワイヤ22および23は、Au、Ag、Alなどの金属細線から構成されている。
Further, the upper surface of the positive
また、LED素子20の発光により生じた熱は、図1〜図4に示すように、絶縁基材2の上面上に形成された無極性電極層6で放熱されるとともに、絶縁基材2の貫通穴2cに形成された接続部2dを介して、無極性電極層6と熱的に接続されている放熱用の電極層9でも放熱される。また、無極性電極層6と熱接触している後述する反射枠体30によっても、LED素子20の発光により生じた熱が放熱されるように構成されている。また、回路基板のヒートシンク部などに電極層9が熱接触されている場合には、より放熱効果が促進される。このように、第1実施形態による表面実装型LEDでは、LED素子20で発生した熱を効率的に放熱することが可能に構成されているので、LED素子20の温度上昇による発光効率の低下が抑制されるとともに、電流量に比例した高輝度が得られ、表面実装型LEDの機能性の向上、および、寿命の向上の効果が得られる。
In addition, as shown in FIGS. 1 to 4, the heat generated by the light emission of the
また、図5に示す反射枠体30は、放熱特性に優れたアルミニウムを主成分とする金属材料から構成されているとともに、基板1とほぼ同じ大きさの平面形状に形成されている。具体的には、反射枠体30は、図1および図2に示すように、平面的に見て、矢印X方向に、約3.5mmの長さを有するとともに、矢印Y方向にも、約3.5mmの長さを有する正方形形状に形成されている。また、反射枠体30は、約0.6mmの厚みを有している。
Further, the
また、反射枠体30の中央部には、図1、図2、図4、および、図5に示すように、開口部31が形成されており、開口部31の内側面32は、LED素子20から発光された光を反射させる反射面として機能するように構成されている。
Moreover, as shown in FIG.1, FIG.2, FIG4 and FIG.5, the opening
ここで、第1実施形態では、開口部31の内側面32は、反射枠体30の底面30a側に配置された第1内側面32aと、反射枠体30の上面30d側に配置された第2内側面32bとから構成されている。また、開口部31の内側面32には、基板1と平行に構成されたエッジ形成面33が形成されている。このエッジ形成面33は、内側面32の全周にわたって形成されており、第1内側面32aと第2内側面32bとは、このエッジ形成面33を介して、接続されている。また、エッジ形成面33と第1内側面32aとが接続されることによって、内側面32には、周方向に延びるエッジ部33aが内側面32の全周にわたって形成されている。このエッジ部33aは、反射枠体30の底面30aから、約150μm〜約300μmの距離L(図4参照)を隔てた位置に形成されている。なお、エッジ形成面33と第1内側面32aとは、90°の角度で接続されている。
Here, in the first embodiment, the
また、開口部31は、LED素子20から発光された光を均等に集光させるために内側面32が平面的に見て円状に形成されている。また、内側面32を構成する第1内側面32aは、基板1の上面に対して、垂直に形成されているとともに、第2内側面32bは、開口部31の上方に向かってテーパ状に広がるように形成されている。また、開口部31の内側面32の表面には、銀メッキ処理や、アルマイト処理などが施されている。なお、内側面32は、本発明の「内周面」および「反射面」の一例である。
In addition, the
また、図1および図5に示すように、反射枠体30の底面30aと一方端面30b(矢印X1方向側の面)とによって構成される角部、および、反射枠体30の底面30aと他方端面30c(矢印X2方向側の面)とによって構成される角部には、それぞれ、断面が円弧状の切欠部34が形成されている。この切欠部34は、図1および図4に示すように、反射枠体30を基板1上に固定するための樹脂製の接着層10で覆われており、この接着層10によって、後述する製造工程の切断工程において、反射枠体30の一方端面30bおよび他方端面30cの縁に沿って切断バリが生じるのを抑制している。また、この切欠部34によって、基板1の端子部7aおよび8aと、反射枠体30との絶縁距離を広く確保することが可能となるので、反射枠体30に切断バリが生じた場合でも、基板1の端子部7aおよび8aと切断バリとの接触を抑制し、電気的な短絡が生じるのを抑制することが可能となる。なお、切欠部34は、円弧状以外の断面形状に形成してもよい。
Further, as shown in FIG. 1 and FIG. 5, the corner portion constituted by the
また、反射枠体30は、図4に示すように、底面30aの一部と基板1の無極性電極層6とが直接接触(直接的に熱接触)するように、接着層10によって、基板1上に固定されている。具体的には、反射枠体30の底面30aの下方に形成される接着層10は、接着層10の上面と無極性電極層6の上面とが同一面となるように構成されている。これにより、反射枠体30が基板1上に固定された際に、反射枠体30の底面30aの一部と、無極性電極層6とを直接接触させることが可能となる。なお、反射枠体30の底面30aに凸部を設け、この凸部と無極性電極層6とを熱接触させるとともに、凸部によって形成された隙間に、接着層10を充填して、反射枠体30を基板1上に固定するようにしてもよい。
Further, as shown in FIG. 4, the
また、反射枠体30は、基板1の端子部7aおよび8aの上方に、切欠部34がそれぞれ位置するとともに、図1および図2に示すように、開口部31の内側面32によってLED素子20を取り囲むように、基板1上に固定されている。
Further, the
また、透光性部材40は、図1、図2、および、図4に示すように、エポキシ樹脂やシリコン樹脂などの樹脂材料から構成されており、反射枠体30の開口部31内に、LED素子20、ボンディングワイヤ22および23を封止するように設けられている。
Moreover, the
ここで、第1実施形態では、図4に示すように、透光性部材40は、頂面40aの位置が反射枠体30の上面30dの位置よりも低くなるように設けられている。具体的には、透光性部材40は、エッジ部33aの高さまで設けられている。より詳しくは、透光性部材40は、反射枠体30に接する部分の高さが、エッジ部33aの高さとなるように、反射枠体30の内側に設けられている。このため、エッジ部33aによって、透光性部材40の頂面40aが凸面上に形成されるとともに、透光性部材40の頂面40aの上方に第2内側面32bが位置することになる。また、透光性部材40は、LED素子20、ボンディングワイヤ22および23を封止することによって、LED素子20、ボンディングワイヤ22および23が、空気や水分などと接するのを抑制する機能を有している。また、透光性部材40は、ボンディングワイヤ22および23を保護することによって、ボンディングワイヤ22および23とLED素子20とが電気的に分離されるのを抑制する機能も有している。
Here, in 1st Embodiment, as shown in FIG. 4, the
第1実施形態では、上記のように、反射枠体30の内側面32に、内側面32の周方向に延びるエッジ部33aを形成するためのエッジ形成面33を設けることによって、エッジ形成面33により形成されたエッジ部33aにより、透光性部材40の上方への濡れ広がりを抑制することができるので、透光性部材40が内側面32に沿って上昇するのを抑制することができる。このため、透光性部材40の頂面40aの高さが反射枠体30の上面30dの高さよりも低くなるように構成したとしても、透光性部材40の頂面40aが凹面状に形成されるのを抑制することができる。一方、この場合には、透光性部材40の表面張力によって、透光性部材40の頂面40aが凸面状に形成されるので、狭指向性を得るための光学設計が容易となる。このため、透光性部材40の頂面40aから出射された散乱光を効率よく、透光性部材40の頂面40aの上方に位置する反射枠体30の第2内側面32bで反射させることができるので、透光性部材40の頂面40aから出射された散乱光を一定の方向に出射させることができる。その結果、所望の狭指向性を得ることができる。
In the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、基板1の無極性電極層6上にLED素子20を固定するとともに、反射枠体30を無極性電極層6と熱接触するように基板1上に固定することによって、熱伝導率の低い樹脂材料などから構成される接着層10を用いて、反射枠体30を基板1上に固定したとしても、反射枠体30と無極性電極層6とは熱接触しているので、LED素子20の発光により生じた熱を、無極性電極層6を介して、反射枠体30に熱伝達させることができる。ここで、反射枠体30は、熱伝導率の高い、アルミニウムを主成分とする金属材料から構成されているので、LED素子20からの熱を反射枠体30から効率よく放熱させることができる。これにより、表面実装型LEDの放熱特性を向上させることができる。
In the first embodiment, the
また、第1実施形態では、透光性部材40を、反射枠体30に接する部分の高さが、エッジ部33aの高さとなるように、反射枠体30の内側に設けることによって、エッジ部33aを低い位置に形成することにより、透光性部材40の上方への濡れ広がりを抑制しながら、透光性部材40の厚みを小さくすることができる。このため、透光性部材40の頂面40aを凸面状に形成することができるとともに、透光性部材40の頂面40aの上方に位置し、透光性部材40に覆われていない第2内側面32bの面積を大きく構成することができるので、透光性部材40の頂面40aから出射された散乱光を、より効率よく、第2内側面32bで反射させることができる。これにより、容易に、所望の狭指向性を得ることができる。また、第2内側面32bの面積を大きく構成することによって、反射枠体30の空気と接触する面積(放熱面積)を大きくすることができるので、容易に、表面実装型LEDの放熱特性を向上させることができる。
In the first embodiment, the
また、第1実施形態では、エッジ形成面33を、基板1と実質的に平行に形成することによって、透光性部材40がエッジ部33aを越えて設けられた場合でも、エッジ部33aを越えた透光性部材40は、基板と平行に形成されたエッジ形成面33に沿って濡れ広がるため、透光性部材40の上方への濡れ広がりを抑制することができる。このため、透光性部材40が反射枠体30の内側面32に沿って上昇するのを抑制することができるので、容易に、透光性部材40の頂面40aを凸面状に形成することができる。これにより、狭指向性を得るための光学設計がより容易となるので、透光性部材40の頂面40aから出射された散乱光をより効率よく、第2内側面32bで反射させることができる。
In the first embodiment, the
また、第1実施形態では、エッジ形成面33を、内側面32の全周にわたって形成することによって、反射枠体30の内側面32の全周にわたって、エッジ部33aを形成することができるので、反射枠体30の内側面32の全周にわたって、透光性部材40が内側面32に沿って上昇するのを抑制することができる。このため、透光性部材40の頂面40aを、より容易に、凸面状に形成することができる。
In the first embodiment, since the
また、第1実施形態では、反射枠体30を、基板の無極性電極層と直接接触させることによって、反射枠体30と無極性電極層との間の熱抵抗を小さくすることができるので、より容易に、LED素子20の発光により生じた熱を、無極性電極層を介して、反射枠体30に熱伝達させることができる。
In the first embodiment, since the
図6〜図12は、図1に示した第1実施形態による表面実装型LEDの製造方法を説明するための図である。次に、図1、図2、図4、および、図6〜図12を参照して、第1実施形態による表面実装型LEDの製造方法について説明する。 FIGS. 6-12 is a figure for demonstrating the manufacturing method of surface mount type LED by 1st Embodiment shown in FIG. Next, with reference to FIGS. 1, 2, 4, and 6 to 12, a method for manufacturing the surface-mounted LED according to the first embodiment will be described.
まず、図6に示すように、アルミニウムを主成分とするとともに、約0.6mmの厚みを有する板状部材50に、プレス加工によって、複数の開口部31を形成する。この際、開口部31は、平面的に見て円状に形成する。また、開口部31の内側面32に、板状部材50の下面または上面と平行なエッジ形成面33を形成することによって、内側面32が、第1内側面32aと第2内側面32bとから構成されるように形成する。このようにして、エッジ形成面33と第1内側面32aとによって、内側面32の全周にわたって周方向に延びるエッジ部33aを内側面32に形成する。
First, as shown in FIG. 6, a plurality of
また、図7に示すように、開口部31の第2内側面32bは、開口部31の上方に向かってテーパ状に広がるように形成する。また、開口部31は、図6に示すように、矢印X方向と、矢印Y方向とに配列するように、マトリクス状に形成する。
Further, as shown in FIG. 7, the second
また、図6および図7に示すように、プレス加工によって、板状部材50に開口部31を形成するタイミングで、板状部材50の下面に、プレス加工によって、溝部51を形成する。この際、図9および図10に示したように、溝部51は、矢印Y方向の切断予定線52に一致させて、後述する切断幅よりも広く、所定の深さを有するように形成する。なお、溝部51の深さは、板状部材50を貫通しない深さであればよい。
Further, as shown in FIGS. 6 and 7, the
次に、図8に示すように、板状部材50を、接着層10によって、基板1の上面上に固定する。なお、板状部材50を基板1の上面上に固定した状態では、板状部材50の溝部51は、基板1の裏面に形成した端子部7aおよび8aの上方にそれぞれ位置している。
Next, as shown in FIG. 8, the plate-
続いて、図9に示すように、基板1の上面上であるとともに、板状部材50に形成された複数の開口部31の内側の領域に、それぞれ、3個のLED素子20を固定する。具体的には、図2に示したように、無極性電極層6上の所定の領域に、接着剤21(図4参照)を介して、3個のLED素子20を配列して固定する。その後、図2および図10に示すように、ボンディングワイヤ22および23によって、LED素子20の電極部と基板1上の有極性電極層3および4とを、それぞれ、電気的に接続する。
Subsequently, as shown in FIG. 9, the three
次に、図11に示すように、板状部材50に形成した複数の開口部31内に、それぞれ、エポキシ樹脂やシリコン樹脂などの光透過性の樹脂を充填して、硬化させる。この際、光透過性の樹脂は、エッジ部33aの高さまで充填する。より詳しくは、光透過性の樹脂を、開口部31の内側面32に接する部分の高さが、エッジ部33aの高さとなるように、開口部31内に充填する。これにより、複数の開口部31内のそれぞれに、LED素子20およびボンディングワイヤ22および23を封止するように、透光性部材40が設けられる。なお、透光性部材40には、蛍光体や拡散剤などを混入させてもよい。
Next, as shown in FIG. 11, a plurality of
次に、図12に示すように、基板1の裏面(下面)上に、ダイシング用貼付シート61を貼り付けるとともに、基板1を下側にしてダイシング装置に固定する。最後に、ダイシング・ソー60によって、矢印X方向および矢印Y方向の切断予定線52に沿って、板状部材50側から、板状部材50および基板1を切断し、個々の表面実装型LEDに分割する。このようにして、図1に示した第1実施形態による表面実装型LEDが製造される。なお、板状部材50の溝部51が切断されることによって、上記した切欠部34が形成される。
Next, as shown in FIG. 12, a
(第2実施形態)
図13は、本発明の第2実施形態による表面実装型LEDの全体斜視図であり、図14は、図13に示した本発明の第2実施形態による表面実装型LEDを上側から見た平面図である。図15は、図13に示した本発明の第2実施形態による表面実装型LEDの透光性部材と接着層とを省略した分解斜視図である。図16および図17は、図13に示した本発明の第2実施形態による表面実装型LEDの構造を説明するための図である。次に、図13〜図17を参照して、本発明の第2実施形態による表面実装型LEDの構造について説明する。なお、反射枠体130以外の構造については、上記第1実施形態と同様であるためその説明を省略する。
(Second Embodiment)
13 is an overall perspective view of the surface-mounted LED according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a plan view of the surface-mounted LED according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. FIG. 15 is an exploded perspective view in which the translucent member and the adhesive layer of the surface-mounted LED according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 13 are omitted. 16 and 17 are diagrams for explaining the structure of the surface-mounted LED according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. Next, with reference to FIGS. 13 to 17, the structure of the surface-mounted LED according to the second embodiment of the invention will be described. Since the structure other than the
この第2実施形態による表面実装型LEDでは、図13〜図15に示すように、上記第1実施形態と異なり、反射枠体130が、第1反射枠体131と、第2反射枠体132とから構成されている。なお、第1反射枠体131および第2反射枠体132は、それぞれ、放熱特性に優れたアルミニウムを主成分とする金属材料から構成されている。また、反射枠体130は、約0.6mmの厚みを有している。
In the surface-mounted LED according to the second embodiment, as shown in FIGS. 13 to 15, unlike the first embodiment, the
また、第1反射枠体131は、図14および図15に示すように、平面的に見て、矢印Y方向に延びる長方形形状に形成されている。具体的には、第1反射枠体131は、矢印Y方向の長さが、基板1と同じ、約3.5mmに形成されているとともに、矢印X方向の長さが、基板1よりも短く形成されている。また、第1反射枠体131は、約150μm〜約300μmの厚みを有している。
Further, as shown in FIGS. 14 and 15, the first reflecting
また、第2反射枠体132は、図13〜図15に示すように、基板1とほぼ同じ大きさの平面形状に形成されている。具体的には、第2反射枠体132は、平面的に見て、矢印X方向に、約3.5mmの長さを有するとともに、矢印Y方向にも、約3.5mmの長さを有する正方形形状に形成されている。
Moreover, the 2nd
また、第1反射枠体131および第2反射枠体132の中央部には、図13、図15および図16に示すように、それぞれ、開口部131aおよび132aが形成されている。この第1反射枠体131の開口部131aの内側面131bは、LED素子20から発光された光を反射させる反射面として機能するように構成されているとともに、第2反射枠体132の開口部132aの内側面132bも、第1反射枠体131と同様に、LED素子20から発光された光を反射させる反射面として機能するように構成されている。また、第1反射枠体131の開口部131a、および、第2反射枠体132の開口部132aは、それぞれ、LED素子20から発光された光を均等に集光させるために平面的に見て円状に形成されている。
Moreover, as shown in FIGS. 13, 15, and 16,
また、第1反射枠体131の開口部131aの内側面131bは、図16に示すように、第1反射枠体131の上面131cと直角に形成されているとともに、第2反射枠体132の開口部132aの内側面132bは、開口部132aの上方に向かって、テーパ状に広がるように形成されている。なお、第1反射枠体131の上面131cは、基板1の上面と平行になるように構成されている。また、第1反射枠体131の内側面131bの表面、および、第2反射枠体132の内側面132bの表面には、上記第1実施形態と同様、それぞれ、銀メッキ処理や、アルマイト処理などが施されている。また、第1反射枠体131の内側面131bと第2反射枠体132の内側面132bとによって、反射枠体130の内側面が構成されている。なお、内側面131bおよび132bは、本発明の「内周面」および「反射面」の一例であり、第1反射枠体131の上面131cは、本発明の「エッジ形成面」の一例である。
Further, as shown in FIG. 16, the
また、第1反射枠体131は、図16に示すように、第1反射枠体131の底面の一部が基板1の無極性電極層6と直接接触するように、接着層10によって、基板1上に固定されている。
Further, as shown in FIG. 16, the first
ここで、第2実施形態では、第1反射枠体131は、図14および図15に示すように、矢印X方向に対して、基板1の中央部に位置するように、基板1上に固定されている。すなわち、図15に示すように、第1反射枠体131は、矢印X1方向側の一方端面131dおよび矢印X2方向側の他方端面131eが、基板1の矢印X1方向側の一方端面1aおよび矢印X2方向側の他方端面1bから、それぞれ、所定の距離を隔てた領域に位置するように基板1上に固定されている。これにより、図16に示すように、第1反射枠体131上に第2反射枠体132を配置(固定)した際に、基板1の端子部7aおよび8aと、第2反射枠体132との絶縁距離を広く確保することが可能となる。また、基板1の一方端面1a側(矢印X1方向側)および他方端面1b側(矢印X2方向側)の基板1上には、第2反射枠体132を固定するための接着層10が形成されているので、この接着層10によって、後述する製造工程の切断工程において、第2反射枠体132の一方端面132eおよび他方端面132fの縁に沿って切断バリが生じるのが抑制される。このように、第2実施形態による表面実装型LEDでは、上記第1実施形態と異なり、反射枠体130の底面に切欠部34を形成することなく、基板1の端子部7aおよび8aと切断バリとの接触を抑制することが可能に構成されている。
Here, in the second embodiment, as shown in FIGS. 14 and 15, the
また、第2実施形態では、図17に示すように、第2反射枠体132の底面に、所定の高さを有する凸部132cが形成されている。この凸部132cは、底面の中央部近傍の領域に、プレス加工によって、第2反射枠体132と一体的に形成されている。また、凸部132cは、開口部132aの縁部から所定の距離を隔てた領域に、開口部132aの周囲を囲むようにリング状に形成されている。また、第2反射枠体132は、図16に示すように、凸部132cが第1反射枠体131の上面131cと直接接触するように、接着層10によって、第1反射枠体131上に固定されている。具体的には、第2反射枠体132の凸部132cによって形成される隙間に接着層10が充填されることによって、第1反射枠体131と第2反射枠体132とが固定されている。この際、接着層10は、リング状の凸部132cの外側に形成された隙間にのみ充填されており、リング状の凸部132cの内側の領域に形成される隙間は、空所となっている。このため、第1反射枠体131の上面131cの開口部131a近傍の領域は、露出された状態となっている。これにより、反射枠体130の内側面には、第1反射枠体131の上面131cと内側面131bとによって構成されるエッジ部133が形成される。なお、エッジ部133は、反射枠体130の内側面の全周にわたって形成される。
Moreover, in 2nd Embodiment, as shown in FIG. 17, the
また、透光性部材40は、図13および図16に示すように、第1反射枠体131の内側に、エッジ部133の高さまで設けられている。より詳しくは、透光性部材40は、反射枠体130(第1反射枠体131)に接する部分の高さが、第1反射枠体131のエッジ部133の高さとなるように、第1反射枠体131の内側に設けられている。このため、透光性部材40の頂面40aの上方に、第2反射枠体132の内側面132bが位置している。
Further, as shown in FIGS. 13 and 16, the
第2実施形態では、上記のように、反射枠体130を、第1反射枠体131と第2反射枠体132とから構成することによって、容易に、反射枠体130の内側面に、第1反射枠体131の上面131cと内側面131bとから構成されるエッジ部133を形成することができるので、このエッジ部133によって、容易に、透光性部材40の頂面40aを凸面状に形成することができる。
In the second embodiment, as described above, the
また、第2実施形態では、第2反射枠体132の底面に凸部132cを設け、第1反射枠体131と第2反射枠体132とを、凸部132cを介して、熱接触するように構成することによって、凸部132cによって形成された隙間に接着層10を充填することにより、第1反射枠体131と第2反射枠体132とを、凸部132cを介して熱接触させながら、互いに固定することができる。
Moreover, in 2nd Embodiment, the
また、第2実施形態では、第2反射枠体132を、第1反射枠体131上に直接接触するように固定することによって、第1反射枠体131と、第2反射枠体132との間の熱抵抗を小さくすることができるので、第1反射枠体131に熱伝達されたLED素子20からの熱を、より容易に、第2反射枠体132に熱伝達させることができる。このため、LED素子20からの熱を、第2反射枠体132からも効率よく放熱させることができるので、反射枠体130を、第1反射枠体131と第2反射枠体132とから構成した場合でも、表面実装型LEDの放熱特性が低下するのを抑制することができる。
In the second embodiment, the second
なお、第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。 The remaining effects of the second embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.
図18〜図21は、図13に示した第2実施形態による表面実装型LEDの製造方法を説明するための図である。次に、図13、図14、および、図16〜図21を参照して、第2実施形態による表面実装型LEDの製造方法について説明する。 18 to 21 are views for explaining a method of manufacturing the surface-mounted LED according to the second embodiment shown in FIG. Next, with reference to FIG. 13, FIG. 14, and FIGS. 16-21, the manufacturing method of the surface mount type LED by 2nd Embodiment is demonstrated.
まず、図18および図19に示すように、接着層10によって、細長状の第1板状部材150を基板1上に固定する。この際、第1板状部材150は、矢印X方向に所定の間隔Wを隔てて複数固定する。また、隣り合う第1板状部材150の間隔Wは、後述する切断幅よりも広くなるように構成する。また、第1板状部材150には、プレス加工によって、長手方向(矢印Y方向)に所定の間隔を隔てて複数の開口部131aを予め形成しておく。
First, as shown in FIGS. 18 and 19, the elongated first plate-
次に、第1板状部材150上に、接着層10によって、第2板状部材151を固定する。この第2板状部材151には、プレス加工によって、複数の開口部132aをマトリクス状に予め形成しておく。この際、第2板状部材151の底面には、図17に示したような凸部132cを、プレス加工によって形成する。
Next, the
続いて、図20に示すように、上記第1実施形態と同様、基板1上にLED素子20を固定するとともに、図14に示したように、ボンディングワイヤ22および23によって、LED素子20の電極部と基板1上の有極性電極層3および4とを、それぞれ、電気的に接続する。次に、図16および図20に示すように、第1板状部材150の開口部131aの内側に、内側面131bに接する部分の高さが、エッジ部133の高さとなるように、透光性部材40を設ける。
Subsequently, as shown in FIG. 20, the
次に、図21に示すように、基板1の裏面(下面)上に、ダイシング用貼付シート61を貼り付けるとともに、基板1を下側にしてダイシング装置に固定する。最後に、ダイシング・ソー60によって、矢印X方向および矢印Y方向の切断予定線152に沿って、第2板状部材151側から、第2板状部材151、第1板状部材150および基板1を切断し、個々の表面実装型LEDに分割する。このようにして、図13に示した第2実施形態による表面実装型LEDが製造される。なお、第1板状部材150が切断されることによって、上記した第1反射枠体131が形成されるとともに、第2板状部材151が切断されることによって、上記した第2反射枠体132が形成される。
Next, as shown in FIG. 21, a
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiment but by the scope of claims for patent, and includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、上記第1および第2実施形態では、本発明を表面実装型LEDに適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、表面実装型LED以外の発光装置に本発明を適用してもよい。 For example, in the first and second embodiments, the example in which the present invention is applied to the surface-mounted LED is shown. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to light emitting devices other than the surface-mounted LED. May be.
また、上記第1および第2実施形態では、反射枠体の内側面に、内側面の全周にわたって、エッジ形成面を形成することにより、内側面の全周にわたって、エッジ部を形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、反射枠体の内側面の一部に、エッジ形成面を形成することによって、内側面の一部にエッジ部を形成するように構成してもよい。この場合には、透光性部材の頂面の所定部分のみを凸面状に形成することが可能となるので、所定の方向にのみ、狭指向性を得るように構成することが可能となる。 Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, the example which formed the edge part over the perimeter of an inner surface by forming an edge formation surface in the inner surface of a reflective frame over the perimeter of an inner surface. Although shown, the present invention is not limited to this, and an edge forming surface may be formed on a part of the inner surface of the reflection frame to form an edge portion on a part of the inner surface. . In this case, only a predetermined portion of the top surface of the translucent member can be formed in a convex shape, so that it is possible to obtain a narrow directivity only in a predetermined direction.
また、上記第1および第2実施形態では、エッジ形成面を、基板の上面と平行に形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、透光性部材の頂面を凸面上に形成することが可能であれば、エッジ形成面は、基板の上面と平行でなくてもよい。 Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the example which formed the edge formation surface in parallel with the upper surface of a board | substrate was shown, this invention is not restricted to this, The top surface of a translucent member is made into a convex surface. The edge forming surface may not be parallel to the top surface of the substrate if it can be formed.
また、上記第1および第2実施形態では、透光性部材をエッジ部の高さまで設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、透光性部材の頂面を凸面上に形成することが可能であれば、エッジ部の高さ以外の高さまで透光性部材を設けるように構成してもよい。 Moreover, although the example which provided the translucent member to the height of the edge part was shown in the said 1st and 2nd embodiment, this invention is not limited to this, The top surface of a translucent member is formed on a convex surface. If possible, the translucent member may be provided to a height other than the height of the edge portion.
また、上記第1および第2実施形態では、透光性部材に、光の波長を変換する蛍光体などを分散させない構成にした例を示したが、本発明はこれに限らず、透光性部材に、光の波長を変換する蛍光体などを分散させる構成にしてもよい。 In the first and second embodiments, an example in which a phosphor that converts the wavelength of light is not dispersed in the translucent member is shown. However, the present invention is not limited thereto, and the translucent member is not limited thereto. You may make it the structure which disperse | distributes the fluorescent substance etc. which convert the wavelength of light to a member.
また、上記第1および第2実施形態では、反射枠体の開口部を、プレス加工によって、形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、ドリル加工やエッチングなどのプレス加工以外の加工方法を用いて、反射枠体の開口部を形成してもよい。 Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the example which formed the opening part of the reflective frame body by press work was shown, this invention is not restricted to this, Other than press work, such as drilling and etching You may form the opening part of a reflective frame body using a processing method.
また、上記第1および第2実施形態では、反射枠体を、アルミニウムを主成分とする金属材料から構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、反射枠体を、純Al、マグネシウム、および、その他の金属材料から構成してもよい。また、反射枠体を、金属材料以外の材料から構成してもよい。金属材料以外の材料としては、たとえば、樹脂やセラミックなどが考えられる。また、樹脂やセラミックなどから構成された反射枠体の表面に、金属材料を被覆してもよい。さらに、反射枠体を、樹脂に金属を分散させた材料などから構成してもよい。また、第2実施形態における第1反射枠体および第2反射枠体は、異なる材料で構成してもよい。 In the first and second embodiments, the example in which the reflective frame is made of a metal material mainly composed of aluminum is shown. However, the present invention is not limited to this, and the reflective frame is made of pure Al, You may comprise from magnesium and another metal material. Moreover, you may comprise a reflective frame from materials other than a metal material. Examples of materials other than metal materials include resins and ceramics. Moreover, you may coat | cover a metal material on the surface of the reflective frame body comprised from resin, ceramics, etc. Further, the reflection frame may be made of a material in which a metal is dispersed in a resin. Further, the first reflection frame body and the second reflection frame body in the second embodiment may be made of different materials.
また、上記第1および第2実施形態では、有極性電極層、無極性電極層、電極層、および、端子部を、銅から構成した例を示したが、本発明ではこれに限らず、有極性電極層、無極性電極層、電極層、および、端子部を、銅以外のFeやAlなどから構成してもよい。また、有極性電極層、無極性電極層、電極層、および、端子部の表面に、Ni、Au、Ag、Pd、および、Snメッキや、これらを複数積層させたメッキを行ってもよい。 Further, in the first and second embodiments, the example in which the polar electrode layer, the nonpolar electrode layer, the electrode layer, and the terminal portion are made of copper has been shown. The polar electrode layer, the nonpolar electrode layer, the electrode layer, and the terminal portion may be made of Fe or Al other than copper. Further, Ni, Au, Ag, Pd, and Sn plating or plating in which a plurality of these are laminated may be performed on the surfaces of the polar electrode layer, the nonpolar electrode layer, the electrode layer, and the terminal portion.
また、上記第1および第2実施形態では、赤色、緑色、および、青色の3個のLED素子を搭載した例を示したが、本発明はこれに限らず、1個、2個、または、4個以上のLED素子を搭載するようにしてもよい。 In the first and second embodiments, an example in which three LED elements of red, green, and blue are mounted is shown. However, the present invention is not limited to this, and one, two, or Four or more LED elements may be mounted.
また、上記第1および第2実施形態では、接着剤を介して、LED素子を無極性電極層上に固定した例を示したが、この接着剤には、熱伝導率の高い導電性接着剤なども含まれる。 Moreover, although the example which fixed the LED element on the nonpolar electrode layer was shown in the said 1st and 2nd embodiment via the adhesive agent, this adhesive agent has a conductive adhesive with high heat conductivity. Etc. are also included.
また、上記第1および第2実施形態では、約0.6mmの厚みを有する反射枠体を用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、約0.6mm以外の厚みを有する反射枠体を用いてもよい。 In the first and second embodiments, the example using the reflective frame having a thickness of about 0.6 mm is shown. However, the present invention is not limited to this, and the reflective frame having a thickness other than about 0.6 mm is used. A frame may be used.
また、上記第1および第2施形態では、発光素子の一例としてLED素子を発光装置に設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、LED素子以外の発光素子を発光装置に設けるようにしてもよい。 In the first and second embodiments, the example in which the LED element is provided in the light emitting device as an example of the light emitting element has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the light emitting element other than the LED element is provided in the light emitting device. You may do it.
また、上記第1および第2実施形態では、表面実装型LEDを、平面的に見て一辺が約3.5mmの正方形形状に形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、表面実装型LEDを、一辺が約3.5mm以外の大きさの正方形形状に形成してもよい。また、表面実装型LEDを、平面的に見て正方形形状以外の形状に形成してもよい。たとえば、長方形形状などに形成してもよいし、四角形状以外の形状に形成してもよい。 In the first and second embodiments, the surface-mounted LED is formed in a square shape having a side of about 3.5 mm when seen in a plan view. However, the present invention is not limited to this, The mounting type LED may be formed in a square shape with a side other than about 3.5 mm. Moreover, you may form surface mount type LED in shapes other than square shape seeing planarly. For example, it may be formed in a rectangular shape or the like, or may be formed in a shape other than a quadrangular shape.
また、上記第1および第2実施形態では、基板上に反射枠体を取り付けた後にLED素子を取り付けた例を示したが、本発明はこれに限らず、LED素子の基板上への取り付けは、反射枠体を取り付ける前であってもよい。 Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the example which attached the LED element after attaching the reflective frame body on the board | substrate was shown, this invention is not restricted to this, The attachment to the board | substrate of an LED element is not carried out. It may be before attaching the reflective frame.
また、上記第1および第2実施形態では、反射枠体の開口部の内側面を円状に形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、反射枠体の開口部の内側面を円状以外の形状に形成してもよい。たとえば、反射枠体の開口部の内側面を四角形状に形成してもよい。 Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the example which formed the inner surface of the opening part of the reflective frame in circular shape was shown, this invention is not limited to this, The inner surface of the opening part of a reflective frame body May be formed in a shape other than circular. For example, the inner side surface of the opening of the reflection frame may be formed in a square shape.
また、上記第1および第2実施形態では、矢印X方向の切断予定線と矢印Y方向の切断予定線とが直交するように構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、矢印X方向の切断予定線と矢印Y方向の切断予定線とは、直交以外の所定の角度で交差するように構成してもよい。 In the first and second embodiments, the example in which the planned cutting line in the arrow X direction and the planned cutting line in the arrow Y direction are orthogonal to each other is shown. However, the present invention is not limited to this, and the arrow The planned cutting line in the X direction and the planned cutting line in the arrow Y direction may be configured to intersect at a predetermined angle other than orthogonal.
また、上記第1実施形態では、反射枠体の底面の一部と無極性電極層とを直接接触させた例を示したが、本発明はこれに限らず、熱伝導シートなどの熱伝導部材などを介して、反射枠体の底面の一部と基板の無極性電極層とを間接的に熱接触するように構成してもよい。 In the first embodiment, the example in which a part of the bottom surface of the reflective frame and the nonpolar electrode layer are in direct contact with each other has been shown. However, the present invention is not limited to this, and a heat conductive member such as a heat conductive sheet. For example, a part of the bottom surface of the reflective frame and the nonpolar electrode layer of the substrate may be indirectly brought into thermal contact with each other.
また、上記第1実施形態では、反射枠体の底面と一方端面との角部、および、底面と他方端面との角部に、それぞれ切欠部を形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、切欠部の位置は、基板の端子部の上方であれば、上記した位置以外の位置に形成してもよい。たとえば、反射枠体の底面と4つの側面との角部のそれぞれに、切欠部を形成するようにしてもよい。 In the first embodiment, the example in which the notch portions are formed in the corner portion between the bottom surface and the one end surface and the corner portion between the bottom surface and the other end surface of the reflection frame body is shown. However, the position of the notch portion may be formed at a position other than the above position as long as it is above the terminal portion of the substrate. For example, you may make it form a notch in each of the corner | angular part of the bottom face and four side surfaces of a reflective frame.
また、上記第1実施形態では、反射枠体の第1内側面を、基板の上面に対して垂直に形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、反射枠体の第2内側面を、開口部の上方に向かってテーパ状に広がるように形成してもよい。このように構成した場合には、LED素子からの光を、第1内側面でも上方に反射させることが可能となる。なお、この場合には、エッジ形成面と第1内側面とは、90°以外の角度で接続される。 In the first embodiment, the example in which the first inner side surface of the reflecting frame is formed perpendicular to the upper surface of the substrate has been shown. However, the present invention is not limited to this, and the second inner side of the reflecting frame is not limited thereto. You may form a side surface so that it may taper up toward the upper part of an opening part. When configured in this manner, the light from the LED element can be reflected upward also on the first inner surface. In this case, the edge forming surface and the first inner surface are connected at an angle other than 90 °.
また、上記第1実施形態では、反射枠体の第2内側面を、開口部の上方に向かって、テーパ状に広がるように形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、反射枠体の第2内側面を、基板の上面に対して垂直に形成してもよい。このように構成した場合には、プレス加工によって、反射枠体の開口部を形成する場合に、開口部の形成を容易にすることが可能となる。また、反射枠体の第2内側面を、開口部の上方に向かって、放物線状に広がるように形成してもよい。 Moreover, in the said 1st Embodiment, although the example which formed the 2nd inner surface of a reflective frame so that it may taper-form toward the upper direction of an opening part was shown, this invention is not restricted to this, and reflective The second inner side surface of the frame may be formed perpendicular to the upper surface of the substrate. When configured in this manner, the opening can be easily formed when the opening of the reflection frame is formed by pressing. Moreover, you may form so that the 2nd inner surface of a reflective frame may spread in a parabolic shape toward the upper direction of an opening part.
また、上記第2実施形態では、リング状の凸部の内側の領域に形成される隙間を、空所にした例を示したが、本発明はこれに限らず、リング状の凸部の内側の領域に形成される隙間に、透光性部材と異なる樹脂材料からなるとともに、透光性部材の樹脂材料をはじく樹脂部材を充填するように構成してもよい。このように構成した場合には、硬化前の液状の透光性部材は、樹脂部材によってはじかれ、内側面に沿った上昇が抑制されるので、この場合でも、透光性部材の頂面を凸面上に形成することができる。 Moreover, in the said 2nd Embodiment, although the example which made the clearance gap formed in the area | region inside a ring-shaped convex part empty was shown, this invention is not limited to this, The inside of a ring-shaped convex part The gap formed in the region may be made of a resin material different from that of the translucent member and filled with a resin member that repels the resin material of the translucent member. In this case, since the liquid translucent member before curing is repelled by the resin member and the rise along the inner surface is suppressed, even in this case, the top surface of the translucent member is removed. It can be formed on a convex surface.
また、上記第2実施形態では、第1反射枠体の底面の一部と無極性電極層とを直接接触させた例を示したが、本発明はこれに限らず、熱伝導シートなどの熱伝導部材などを介して、第1反射枠体の底面の一部と無極性電極層とを間接的に熱接触させてもよい。 Moreover, in the said 2nd Embodiment, although the example which made a part of bottom face of a 1st reflective frame body and a nonpolar electrode layer contact directly was shown, this invention is not limited to this and heat | fever, such as a heat conductive sheet A part of the bottom surface of the first reflecting frame and the nonpolar electrode layer may be indirectly brought into thermal contact with each other through a conductive member or the like.
また、上記第2実施形態では、第1反射枠体の上面と第2反射枠体の凸部とを直接接触させた例を示したが、本発明はこれに限らず、熱伝導シートなどの熱伝導部材などを介して、第1反射枠体の上面と第2反射枠体の凸部とを間接的に熱接触させてもよい。 Moreover, in the said 2nd Embodiment, although the example which made the upper surface of a 1st reflective frame body and the convex part of a 2nd reflective frame body contact directly was shown, this invention is not limited to this, A heat conductive sheet etc. The upper surface of the first reflecting frame and the convex portion of the second reflecting frame may be indirectly brought into thermal contact with each other via a heat conducting member or the like.
また、上記第2実施形態では、第2反射枠体の底面に、プレス加工によって、凸部を一体的に形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、第2反射枠体の底面に、凸部を別体で設けるようにしてもよい。 Moreover, in the said 2nd Embodiment, although the example which formed the convex part integrally in the bottom face of the 2nd reflective frame body by press work was shown, this invention is not limited to this, The 2nd reflective frame body of A convex portion may be provided separately on the bottom surface.
また、上記第2実施形態では、第2反射枠体の底面に凸部を形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、第1反射枠体の上面に凸部を形成するように構成してもよい。また、第2反射枠体の底面と、第1反射枠体の上面との両方に、凸部を形成してもよい。 Moreover, in the said 2nd Embodiment, although the example which formed the convex part in the bottom face of the 2nd reflective frame body was shown, this invention is not limited to this, It seems that a convex part is formed in the upper surface of a 1st reflective frame body. You may comprise. Moreover, you may form a convex part in both the bottom face of a 2nd reflective frame, and the upper surface of a 1st reflective frame.
また、上記第2実施形態では、第2反射枠体の底面に設けた凸部を、リング状に形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、リング状以外の形状に凸部を形成してもよい。 Moreover, in the said 2nd Embodiment, although the convex part provided in the bottom face of the 2nd reflective frame body showed the example formed in the ring shape, this invention is not limited to this, A convex part is formed in shapes other than a ring shape. May be formed.
また、上記第2実施形態では、第1反射枠体を平面的に見て長方形形状に形成することにより、端子部と反射枠体との絶縁距離を広く確保するように構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、第1反射枠体を平面的に見て長方形形状以外の形状に形成することにより、端子部と反射枠体との絶縁距離を広く確保するように構成してもよい。 Moreover, in the said 2nd Embodiment, the example comprised so that the insulation distance of a terminal part and a reflective frame body was ensured widely by forming the 1st reflective frame body in the rectangular shape seeing planarly was shown. However, the present invention is not limited to this, and the first reflection frame is formed in a shape other than a rectangular shape when seen in a plan view, so that the insulation distance between the terminal portion and the reflection frame is secured widely. May be.
また、上記第2実施形態では、第1反射枠体の内側面を、基板の上面に対して垂直に形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、第1反射枠体の内側面を、開口部の上方に向かってテーパ状に広がるように形成してもよい。 Moreover, in the said 2nd Embodiment, although the example which formed the inner surface of the 1st reflective frame perpendicularly | vertically with respect to the upper surface of a board | substrate was shown, this invention is not limited to this, The inside of a 1st reflective frame is shown. You may form a side surface so that it may taper up toward the upper part of an opening part.
また、上記第2実施形態では、第2反射枠体の内側面を、開口部の上方に向かって、テーパ状に広がるように形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、第2反射枠体の内側面を、基板の上面に対して垂直に形成してもよい。また、第2反射枠体の内側面を、開口部の上方に向かって、放物線状に広がるように形成してもよい。 Moreover, in the said 2nd Embodiment, although the example which formed the inner surface of the 2nd reflective frame body so that it taper-shaped spreads above the opening part was shown, this invention is not restricted to this, 1st You may form the inner surface of 2 reflection frame bodies perpendicularly | vertically with respect to the upper surface of a board | substrate. Moreover, you may form the inner surface of a 2nd reflective frame so that it may spread in a parabolic shape toward the upper direction of an opening part.
1 基板
3、4 有極性電極層
6 無極性電極層
7a、8a 端子部
10 接着層
20 LED素子(発光素子)
22、23 ボンディングワイヤ
30、130 反射枠体
31、131a、132a 開口部
32、131b、132b 内側面(内周面、反射面)
32a 第1内側面(内周面、反射面)
32b 第2内側面(内周面、反射面)
33 エッジ形成面
33a、133 エッジ部
34 切欠部
40 透光性部材
40a 頂面
131 第1反射枠体
131c 上面(エッジ形成面)
132 第2反射枠体
132c 凸部
DESCRIPTION OF
22, 23
32a 1st inner surface (inner peripheral surface, reflective surface)
32b 2nd inner surface (inner peripheral surface, reflective surface)
33
132 2nd
Claims (9)
前記基板の前記無極性電極層上に固定された発光素子と、
前記基板の上面上に、前記無極性電極層と熱接触するように固定され、内周面が前記発光素子からの光を反射する反射面とされる反射枠体と、
前記反射枠体の内側に設けられ、前記発光素子を封止する透光性部材とを備え、
前記反射枠体の内周面の少なくとも一部には、前記内周面に所定の角度で接続されることによって、前記内周面の周方向に延びるエッジ部を形成するエッジ形成面が設けられていることを特徴とする、発光装置。 A substrate on which a nonpolar electrode layer is formed;
A light emitting element fixed on the nonpolar electrode layer of the substrate;
On the upper surface of the substrate, a reflective frame that is fixed so as to be in thermal contact with the nonpolar electrode layer, and whose inner peripheral surface is a reflective surface that reflects light from the light emitting element;
A translucent member provided inside the reflective frame and sealing the light emitting element;
At least a part of the inner peripheral surface of the reflecting frame body is provided with an edge forming surface that forms an edge portion extending in the circumferential direction of the inner peripheral surface by being connected to the inner peripheral surface at a predetermined angle. A light emitting device characterized by comprising:
前記エッジ形成面は、前記第1反射枠体の上面によって構成されていることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の発光装置。 The reflective frame is fixed so as to be in thermal contact with the nonpolar electrode layer, and is in thermal contact with the first reflective frame with the translucent member provided inside, and the first reflective frame. The second reflecting frame body fixed in the manner as described above,
The light emitting device according to claim 1, wherein the edge forming surface is configured by an upper surface of the first reflecting frame body.
前記第1反射枠体と前記第2反射枠体とは、前記凸部を介して、熱接触されていることを特徴とする、請求項7に記載の発光装置。 At least one of the upper surface of the first reflective frame and the lower surface of the second reflective frame is provided with a convex portion,
The light emitting device according to claim 7, wherein the first reflection frame body and the second reflection frame body are in thermal contact with each other through the convex portion.
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