JP2010205920A - 発光装置、発光装置ユニット、および発光装置製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発光装置100は、基板131と、基板131に配置された半導体発光素子121と、半導体発光素子121に接続された抵抗122とを有する発光装置ユニット120を備える。抵抗122は、半導体発光素子121に並列に接続され、抵抗122の抵抗値は、半導体発光素子121を発光させる発光動作電圧を半導体発光素子121に印加したときに、抵抗122に流れる電流が半導体発光素子121に流れる電流の50分の1以下となる値に設定されている。
【選択図】図1
Description
実施の形態1ないし実施の形態3に示す発光装置での作用についての理解を容易にするため、先ず、比較例としての発光装置について説明する。
図1ないし図3に基づいて、本実施の形態に係る発光装置、発光装置ユニットについて説明する。
発光装置ユニット120(図2、図3参照)は、金属配線であるp側端子123(p側端子配線123w)とn側端子124(n側端子配線124w)とが絶縁体である基板131と枠体132とによって挟まれたパッケージ130と、LED121と、LED121に並列に接続された抵抗122と、LED121を被覆する蛍光体含有樹脂133とを備える。
本発明者らは、発光装置100(発光装置ユニット120)のように、LED121のそれぞれに抵抗122を並列接続することにより、外光による光起電力が抑制され、その結果、特定のLED121(例えば、LED121d)に印加される逆バイアスが抑制される可能性を見出し、その効果を検証した。
LED121に並列に接続した抵抗122の下限値は、抵抗122に流れる電流が、LED121に流れる電流の1/50以下、さらには、1/100以下となるように設定すれば、抵抗122によるエネルギー損失は数%以下(例えば、1/50以下としたときは、2%以下)、さらには、1%以下(例えば、1/100以下としたとき)とすることができる。つまり、上述した程度以下の電流が流れるように抵抗値Rを設定すれば、抵抗122によるエネルギー損失は、無視しうる程度に小さく、十分許容できる範囲に収めることができる。
本実施の形態に係る発光装置100について、比較用の発光装置300と同等の条件で信頼性実験を行った。すなわち、発光装置100に外光を照射したとき、第1合成発光装置ユニット110(発光装置ユニット120)のうち1つのLED121dを遮光した状態とした。
図4および図5に基づいて、本実施の形態に係る発光装置、発光装置ユニットについて説明する。なお、基本的な構成は、実施の形態1の場合と同様であるので、適宜説明を省略する。
図6Aないし図6Gに基づいて、実施の形態2に係る発光装置200(第2合成発光装置ユニット210)を製造する方法(製造工程)を実施の形態3(発光装置製造方法、第2合成発光装置ユニット製造方法)として説明する。なお、図6Bないし図6Gで示す発光装置200は、工程を説明するためのものであるので、構造を簡略化してある。
図6Bは、図6Aで示した分離溝形成工程での基板の状態を示す説明図であり、(A)は基板の側面図、(B)は溝を形成された基板の表面を示す平面図である。
図6Cは、図6Aで示した配線電極形成工程での基板の状態を示す説明図であり、(A)は基板の側面図とスクリーンマスクの断面図、(B)は配線が形成された基板の表面を示す平面図である。なお、スクリーンマスクは、開口285wを明確にするためにハッチングを施している。
図6Dは、図6Aで示した抵抗形成工程での基板の表面状態を示す平面図である。
母基板231mを個別の基板231に分割する(基板分割工程)。分割の方法としては、基板231に形成された分割溝282の上方を表面から、例えば、カッタにより剪断する。これにより、基板は分割溝282に沿って割れるので、容易に分割することができる。
分割した基板231に対して、LED221をダイボンディングする(ダイボンディング工程)。対向する一対の配線電極226の行間に4個のLED221がダイボンディングされる(図5参照)。つまり、本工程は、一対の配線電極226の間に半導体発光素子221を配置する半導体発光素子配置工程である。
ダイボンディングされたLED221に対してワイヤボンディングを施す(ワイヤボンディング工程)。
LED221を蛍光体含有樹脂233rで被覆する前に、基板231のLED221がダイボンディングされた表面に、堰き止め部材であるダムシート281を貼り付ける(ダムシート貼り付け工程)。
ダムシート281が貼り付けられた基板231の表面に対して貫通孔281wを満たすように蛍光体含有樹脂233rを注入してLED221を被覆する(LED被覆工程)。蛍光体含有樹脂233rは、シリコーン樹脂など透明樹脂に蛍光体を分散させたものである。
図6Gは、図6Aで示したダムシート除去工程後の基板の状態を示す説明図であり、(A)は基板の側面図、(B)は蛍光体含有樹脂部部が形成された基板の表面を示す平面図である。
110 第1合成発光装置ユニット
120 発光装置ユニット
121 半導体発光素子(LED)
121n n側電極
121p p側電極
122 抵抗(チップ抵抗)
123 p側端子
123w p側端子配線
124 n側端子
124w n側端子配線
125 ワイヤ
130 パッケージ
131 基板
132 枠体
133 蛍光体含有樹脂部
150 電源部
150a 出力端子
150b 出力端子
151 電圧源
152 出力端子間並列インピーダンス
153 スイッチ
160 遮光体
200 発光装置
210 第2合成発光装置ユニット
220 発光装置ユニット
221 半導体発光素子(LED)
221n n側電極
221p p側電極
222 抵抗(厚膜抵抗)
223 p側端子
223w p側端子配線
224 n側端子
224w n側端子配線
225 ワイヤ
226 配線電極
230 パッケージ
231 基板
233 蛍光体含有樹脂部
250 電源部
250a 出力端子
250b 出力端子
251 電圧源
252 出力端子間並列インピーダンス
253 スイッチ
260 遮光体
280 認識パターン
281 ダムシート
281w 貫通孔
285 スクリーン
285w 開口
Claims (16)
- 基板と、該基板に配置された半導体発光素子と、該半導体発光素子に接続された抵抗とを有する発光装置ユニットを備える発光装置であって、
前記抵抗は、前記半導体発光素子に並列に接続され、前記抵抗の抵抗値は、前記半導体発光素子を発光させる発光動作電圧を前記半導体発光素子に印加したときに、前記抵抗に流れる電流が前記半導体発光素子に流れる電流の50分の1以下となる値に設定されていること
を特徴とする発光装置。 - 請求項1に記載の発光装置であって、
前記半導体発光素子は、窒化ガリウム系半導体発光素子であり、前記抵抗の抵抗値は、15kΩ以上10MΩ以下であること
を特徴とする発光装置。 - 請求項2に記載の発光装置であって、
前記抵抗の抵抗値は、150kΩ以上1MΩ以下であること
を特徴とする発光装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか一つに記載の発光装置であって、
前記抵抗は、前記基板に形成された厚膜抵抗であること
を特徴とする発光装置。 - 請求項4に記載の発光装置であって、
前記半導体発光素子および前記厚膜抵抗がそれぞれ接続された配線電極を備え、該配線電極は、前記半導体発光素子を内側に配置するように平行に配置され、前記厚膜抵抗は、前記配線電極と交差して接続されていること
を特徴とする発光装置。 - 請求項5に記載の発光装置であって、
前記基板は、製造工程での目印となる認識パターンを備え、該認識パターンは、前記配線電極または前記厚膜抵抗と同一の部材で形成されていること
を特徴とする発光装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか一つに記載の発光装置であって、
前記抵抗は、前記基板に実装されたチップ抵抗であること
を特徴とする発光装置。 - 請求項1ないし請求項7のいずれか一つに記載の発光装置であって、
前記発光装置ユニットは、前記半導体発光素子を複数個並列に接続していること
を特徴とする発光装置。 - 請求項1ないし請求項8のいずれか一つに記載の発光装置であって、
前記発光装置ユニットは、単一のパッケージに封止されていること
を特徴とする発光装置。 - 請求項9に記載の発光装置であって、
前記発光装置ユニットを3個以上直列に接続した第1合成発光装置ユニットを備えること
を特徴とする発光装置。 - 請求項1ないし請求項8のいずれか一つに記載の発光装置であって、
前記発光装置ユニットの前記半導体発光素子を3個以上直列に接続して前記基板上に構成した第2合成発光装置ユニットを備えること
を特徴とする発光装置。 - 請求項11に記載の発光装置であって、
前記第2合成発光装置ユニットは、単一のパッケージに封止されていること
を特徴とする発光装置。 - 請求項1ないし請求項12のいずれか一つに記載の発光装置であって、
前記発光装置ユニットに直流電流を供給する電源部を備えること
を特徴とする発光装置。 - 基板と、該基板に配置された半導体発光素子と、該半導体発光素子に接続された抵抗とを有する発光装置ユニットであって、
前記抵抗は、前記半導体発光素子に並列に接続され、前記抵抗の抵抗値は、前記半導体発光素子を発光させる発光動作電圧を前記半導体発光素子に印加したときに、前記抵抗に流れる電流が前記半導体発光素子に流れる電流の50分の1以下となる値に設定されていること
を特徴とする発光装置ユニット。 - 基板と、該基板に配置された半導体発光素子と、該半導体発光素子に接続された抵抗とを有する発光装置ユニットを備える発光装置を製造する発光装置製造方法であって、
前記半導体発光素子および前記抵抗が接続される一対の配線電極を前記基板に印刷により形成する配線電極形成工程と、
一対の前記配線電極を相互に接続するように前記抵抗を前記基板に印刷により形成する抵抗形成工程と、
一対の前記配線電極の間に前記半導体発光素子を配置する半導体発光素子配置工程と、
前記半導体発光素子の電極を前記配線電極に接続して前記発光装置ユニットを形成する発光装置ユニット形成工程とを備えること
を特徴とする発光装置製造方法。 - 請求項15に記載の発光装置製造方法であって、
前記発光装置ユニットは、複数個平行に配置されて直列に接続され、前記配線電極は、前記発光装置ユニットの端部に対応させて平行に配置され、隣接する前記発光装置ユニットの前記配線電極は、互いに兼用され、前記抵抗は、前記配線電極と交差する方向に延長されていること
を特徴とする発光装置製造方法。
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