JP2009033107A - 発光装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属反射部材と、前記金属反射部材に固定された発光素子と、前記金属反射部材を覆いSi−N結合を必須とするガラス膜と、前記ガラス膜を覆う透光性樹脂と、を有する発光装置である。ガラス膜は、金属反射部材と透光性樹脂との界面に存在していることが好ましく、さらにSi−H結合を有していることが好ましい。また、ガラス膜の厚みは、0.05μm以上5μm以下であることが好ましい。さらに、金属反射部材は、銀を有する材料にて構成され、発光素子と金属材料により固定されていることが好ましい。
【選択図】図1
Description
図1に示すように、本実施の形態の発光装置は、発光素子11と、発光素子11が電気的および機械的に固定されてなる金属反射部材12と、を有し、これらはSi−N結合を必須とするガラス膜15および透光性樹脂16により順次覆われている。
発光素子11は、表面に複数の電極(図示せず)が形成されており、各電極が一対の金属反射部材14と導電性ワイヤ14にて電気的に接続されている。本実施の形態で用いられている発光素子11は、同一面側に正および負の電極が形成されているが、対応する面に正および負の電極がそれぞれ形成されているものであってもよい。また、正および負の電極は、必ずしも1つずつ形成されていなくてもよく、それぞれ2つ以上形成されていてもよい。また、蛍光物質を備えた発光装置とする場合、その蛍光物質を励起する光を発光可能な半導体発光素子が好ましい。このような半導体発光素子として、ZnSeやGaNなど種々の半導体を挙げることができるが、蛍光物質を効率良く励起できる短波長が発光可能な窒化物半導体(InXAlYGa1−X−YN、0≦X、0≦Y、X+Y≦1)が好適にあげられる。半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を種々選択することができる。本実施の形態の発光素子11は、金属反射部材12の表面に接合部材(図示していない)を用いて固定されているが、これに限定されるものではなく、後述する支持体13の表面に直接固定されていてもよいし、これらの固定場所との間にヒートシンクを介して固定してもよい。
本発明に用いられる金属反射部材12とは、搭載する発光素子12からの光を70%以上反射することが可能な材料にて構成されたものを言う。また、本実施の形態の金属反射部材12は、電気極性を有しているが、これに限定されるものではなく、電気極性を有さず導電性部材から独立したものでもよい。また、金属反射部材12は、別の部材の最表面にメッキなどで形成されたものでもよい。導電性部材の基体に金属反射膜12が形成されている場合、発光素子との電気的に接続に用いる部材との接着性及び電気伝導性が良いことが求められる。具体的な電気抵抗としては、300μΩ−cm以下が好ましく、より好ましくは3μΩ−cm以下である。具体的には、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル等の金属又は鉄−ニッケル合金、燐青銅等の合金等があげられる。
支持体13は、表面に金属反射部材12を保持することが可能であれば、どのような材料によって形成されていてもよい。なかでも、セラミック、乳白色の樹脂等、絶縁性および遮光性を有する材料であることが好ましい。また、発光素子11、12等から生じた熱によりガラス膜15が膨張したときでも密着性を維持できるように、ガラス膜15との熱膨張係数の差が小さい材料から形成されることが好ましい。
ここで、発光素子11を金属反射部材12に固定するための接合部材は、金属材料を用いることが好ましい。これにより、発光素子からの光照射や発熱による接合部剤の劣化変色および劣化変色に伴う光吸収を防止することができる。具体的には、Au−Sn合金、SnAgCu合金、SnPb合金、InSn合金、Ag、SnAgを用いることができる。図1に示すように、同一面側に正および負の電極を有する発光素子を用い、電極が形成されていない側の面を導電性部材と固定する場合、発光素子の電極が形成されていない面に予め金属膜をスパッタ、蒸着、メッキ等により成膜したものを用いて導電性部材と固定することが好ましい。これにより、放熱性に優れた発光装置とすることができる。具体的には、金属材料とフラックスが混合されたペーストを導電性部材上にディスペンス、ピン転写、印刷等により塗布する。そのペースト上に予め金属膜が形成された発光素子を設置し、リフローにて金属材料を加熱溶融することで接合することができる。発光素子として、対向する面にそれぞれ正および負の電極を有する発光素子を用いる場合は、電極の表面にNi、Ti、Au、Pt、Pd、W等の金属又は合金の単層膜又は積層膜を施し、前記と同様の方法にて金属材料にて金属反射部材と金属接合することが好ましい。
発光素子11、12の電極面と導電性部材とを対向させずに電気的に接続する場合、導電性ワイヤ14を用いる。導電性ワイヤ14は、発光素子の電極とのオーミック性、機械的接続性、電気伝導性及び熱伝導性がよいものが求められる。このような導電性ワイヤとして具体的には、金、銅、白金、アルミニウム等の金属及びそれらの合金を用いた導電性ワイヤがあげられる。
本発明の金属反射部材12は、ガスバリア性が高いSi−N結合を必須とするガラス膜15にて覆われている。本実施の形態のガラス膜15は、金属反射部材12と透光性樹脂16の双方に接するように配置されているが、これに限定されるものではなく、少なくとも金属反射部材12と透光性樹脂16との間に存在していれば本発明の効果を発揮することができる。ここで、本明細書においてSi−N結合を必須とするガラス材料とは、具体的にはパーヒドロポリシラザンの転化状態を不完全な状態とし、未反応基のSi−N結合を存在させたものである。
具体的には、前記第一の工程を有することにより、溶剤の分膜厚を減らすことができ、前記第二の工程を有することにより、膜厚が均一な膜を形成できる。これら第一の工程および第二の工程の後に第三の工程を施すことにより、Si−N結合を必須とするガラス膜を得ることができる。
本発明の透光性樹脂16は、ガラス膜15を覆うように形成されている。透光性樹脂16は、搭載する発光素子の光に対して透光性であればどのような樹脂材料によって形成されていてもよい。たとえば、シリコーン樹脂、ポリフタルアミド(PPA)、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、液晶ポリマー(LCP)、ABS樹脂、エポキシ樹脂、フノール樹脂、アクリル樹脂、PBT樹脂等の樹脂等があげられる。これらの材料には、着色剤として、種々の染料または顔料等を混合して用いてもよい。たとえば、Cr2O3、MnO2、Fe2O3、カーボンブラック等があげられる。更にまた、封止樹脂の光出射面側は、所望の形状にすることによってレンズ効果を持たせることができる。具体的には、凸レンズ形状、凹レンズ形状さらには、発光観測面から見て楕円形状やそれらを複数組み合わせた形状にすることができる。なお、本明細書において透光性とは、発光素子から出射された光を70%程度以上透過させる性質を意味する。
11・・・発光素子
12・・・導電性部材
13・・・支持体、
14・・・導電性ワイヤ、
15・・・ガラス膜
16・・・透光性樹脂
Claims (7)
- 金属反射部材と、前記金属反射部材に固定された発光素子と、前記金属反射部材を覆いSi−N結合を必須とするガラス膜と、前記ガラス膜を覆う透光性樹脂と、を有する発光装置。
- 前記ガラス膜は、前記金属反射部材と前記透光性樹脂との界面に存在することを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
- 前記発光素子は、前記ガラス膜および前記透光性樹脂により順次覆われていることを特徴とする請求項1または2に記載の発光装置。
- 前記ガラス膜は、さらにSi−H結合を有していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記ガラス膜は、厚みが0.05μm以上5μm以下であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記金属反射部材は、銀を有する材料にて構成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記発光素子は、前記金属反射部材と金属材料により固定されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の発光装置。
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