JP6191214B2 - Light emitting device - Google Patents

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Description

本発明は、発光装置に関する。   The present invention relates to a light emitting device.

従来から、発光素子が金属部材に搭載され、発光素子と金属部材の一部とが封止部材に埋め込まれた発光装置が提案されている(特許文献1)。この発光装置では、発光素子が載置された金属部材と、その対となる金属部材とで一対のリード端子を構成している。これら発光素子と金属部材とは、封止部材に埋め込まれており、発光素子の上方において、封止部材がレンズ状に凸部を構成している。   Conventionally, a light emitting device in which a light emitting element is mounted on a metal member and the light emitting element and a part of the metal member are embedded in a sealing member has been proposed (Patent Document 1). In this light emitting device, a pair of lead terminals is constituted by a metal member on which a light emitting element is placed and a metal member which is a pair thereof. The light emitting element and the metal member are embedded in the sealing member, and the sealing member forms a convex portion in a lens shape above the light emitting element.

特開平11−346008号公報JP 11-346008 A 特開2011−216875号公報JP2011-216875A

このような従来の発光装置では、封止部材がレンズ部を有することにより、発光素子からの光取り出し効率を高めている。
近年の発光装置では、光取り出し効率の向上とともに、より小型で優れた信頼性を有する発光装置が求められている。しかし、光取り出し効率を高めるためにレンズ部を大きくすればするほど、発光装置自体の大きさは大きくなってしまう傾向にあった
In such a conventional light-emitting device, the light extraction efficiency from the light-emitting element is increased because the sealing member has a lens portion.
In recent light emitting devices, there is a demand for light emitting devices that are smaller and have superior reliability as well as improved light extraction efficiency. However, the larger the lens portion in order to increase the light extraction efficiency, the larger the size of the light emitting device itself.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、光取り出し効率を向上させるとともに、発光装置の小型化を実現し、放熱性の良い、優れた信頼性を有する発光装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and has an object to provide a light-emitting device that improves light extraction efficiency, realizes downsizing of the light-emitting device, has good heat dissipation, and has excellent reliability. And

上記目的を解決するために、本発明における発光装置は、発光素子と、該発光素子が載置された素子載置部を有するリードと、前記発光素子と前記リードの一部とを封止する透光性部材を備え、前記透光性部材は、前記素子載置部を被覆するレンズ部と、該レンズ部の周縁に設けられた鍔部とを有し、前記リードは、前記透光性部材の側面から第1方向に突出して配置されるアウターリード部を有し、前記アウターリード部の、前記第1方向と平面視で直交する第2方向の最大長さは、前記レンズ部の前記第2方向の以上であることを特徴とする。
In order to solve the above object, a light emitting device according to the present invention seals a light emitting element, a lead having an element mounting portion on which the light emitting element is mounted, and the light emitting element and a part of the lead. A translucent member, the translucent member having a lens portion covering the element mounting portion, and a flange provided on a periphery of the lens portion, and the lead is translucent. The outer lead portion is disposed so as to protrude from the side surface of the member in the first direction, and the maximum length of the outer lead portion in the second direction orthogonal to the first direction in a plan view is and characterized in that the second direction of the diameter or more.

本発明によれば、光取り出し効率の高い発光装置の小型化を実現することができる。また、より優れた信頼性を有する発光装置を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to reduce the size of a light emitting device with high light extraction efficiency. In addition, it is possible to provide a light emitting device having higher reliability.

本発明の発光装置の一実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows one Embodiment of the light-emitting device of this invention. 図1の発光装置の平面図である。It is a top view of the light-emitting device of FIG. 図1の発光装置の内部構造を示す平面図である。It is a top view which shows the internal structure of the light-emitting device of FIG. 図1の発光装置の内部構造を示す平面図である。It is a top view which shows the internal structure of the light-emitting device of FIG. 図1の発光装置における透光性部材とアウターリードとの関係を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the relationship between the translucent member and outer lead in the light-emitting device of FIG. 図1の発光装置における凹形部を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the recessed part in the light-emitting device of FIG. 図1の発光装置の底面図である。It is a bottom view of the light-emitting device of FIG.

本件発明の発光装置は、主として、発光素子と、素子載置部を有するリードと、発光素子とリードの一部とを封止する透光性部材とから構成される。
以下の説明において、「上面」とは、発光装置の光取り出し面側の面、「底面」とは、上面と反対の面を指す。
下記に、各構成部材について、詳述する。
The light emitting device of the present invention mainly includes a light emitting element, a lead having an element mounting portion, and a translucent member that seals the light emitting element and a part of the lead.
In the following description, “upper surface” refers to the surface on the light extraction surface side of the light emitting device, and “bottom surface” refers to the surface opposite to the upper surface.
Below, each component is explained in full detail.

<発光素子>
発光素子は、いわゆる発光ダイオードと呼ばれる素子であればどのようなものでもよい。例えば、基板上にInN、AlN、GaN、InGaN、AlGaN、InGaAlN等の窒化物半導体、III‐V族化合物半導体、II‐VI族化合物半導体等、種々の半導体によって、発光層を含む積層構造が形成されたものが挙げられる。基板としては、C面、A面、R面のいずれかを主面とするサファイアやスピネル(MgAl)のような絶縁性基板、また炭化珪素(6H、4H、3C)、シリコン、ZnS、ZnO、GaAs、ダイアモンド;ニオブ酸リチウム、ガリウム酸ネオジウム等の酸化物基板、窒化物半導体基板(GaN、AlN等)等が挙げられる。半導体の構造としては、MIS接合、PIN接合、PN接合などのホモ構造、ヘテロ結合あるいはダブルへテロ結合のものが挙げられる。発光素子を構成する各半導体層には、Si、Ge等のドナー不純物及び/又はZn、Mg等のアクセプター不純物がドープされていてもよい。発光層は、量子効果が生ずる薄膜に形成した単一性量子井戸構造、多重量子井戸構造としてもよい。
発光素子の発光波長は、半導体の材料、混晶比、発光層のInGaNのIn含有量、発光層にドープする不純物の種類を変化させるなどによって、紫外領域から赤色領域まで変化させることができる。
<Light emitting element>
The light emitting element may be any element that is a so-called light emitting diode. For example, a laminated structure including a light-emitting layer is formed on a substrate by various semiconductors such as nitride semiconductors such as InN, AlN, GaN, InGaN, AlGaN, InGaAlN, III-V compound semiconductors, II-VI compound semiconductors, etc. The thing which was done is mentioned. As a substrate, an insulating substrate such as sapphire or spinel (MgAl 2 O 4 ) whose main surface is any one of C-plane, A-plane, and R-plane, silicon carbide (6H, 4H, 3C), silicon, ZnS ZnO, GaAs, diamond; oxide substrates such as lithium niobate and neodymium gallate, nitride semiconductor substrates (GaN, AlN, etc.), and the like. Examples of the semiconductor structure include homostructures such as MIS junctions, PIN junctions, and PN junctions, hetero bonds, and double hetero bonds. Each semiconductor layer constituting the light emitting element may be doped with a donor impurity such as Si and Ge and / or an acceptor impurity such as Zn and Mg. The light emitting layer may have a single quantum well structure or a multiple quantum well structure formed in a thin film in which a quantum effect occurs.
The light emission wavelength of the light emitting element can be changed from the ultraviolet region to the red region by changing the semiconductor material, the mixed crystal ratio, the In content of InGaN in the light emitting layer, the type of impurities doped in the light emitting layer, and the like.

発光素子は、後述するリードに載置されている。発光素子をリードに載置するためには、通常、接合部材が用いられる。例えば、青及び緑発光を有し、サファイア基板上に窒化物半導体を成長させて形成された発光素子の場合には、エポキシ樹脂、シリコーン等を用いることができる。また、発光素子からの光や熱による劣化を考慮して、発光素子裏面にAlメッキをしてもよいし、樹脂を使用せず、Au−Sn共晶などの半田、低融点金属等のろう材を用いてもよい。さらに、GaAs等からなり、赤色発光を有する発光素子のように、両面に電極が形成された発光素子の場合には、銀、金、パラジウムなどの導電性ペースト等によってダイボンディングしてもよい。
本発明の発光装置では、発光素子は1つのみ搭載されてもいいが、2つ以上搭載されてもよい。なお、発光素子は、平面視矩形状であることが好ましい。
The light emitting element is placed on a lead described later. In order to place the light emitting element on the lead, a joining member is usually used. For example, in the case of a light emitting element having blue and green light emission and formed by growing a nitride semiconductor on a sapphire substrate, an epoxy resin, silicone or the like can be used. In consideration of deterioration from light and heat from the light emitting element, the back surface of the light emitting element may be plated with Al, without using resin, solder such as Au—Sn eutectic, low melting point metal, etc. A material may be used. Furthermore, in the case of a light emitting element made of GaAs or the like and having electrodes formed on both sides thereof, such as a light emitting element that emits red light, die bonding may be performed using a conductive paste such as silver, gold, or palladium.
In the light emitting device of the present invention, only one light emitting element may be mounted, or two or more light emitting elements may be mounted. Note that the light emitting element is preferably rectangular in plan view.

また、発光素子は支持体(サブマウント)を介してリードに載置してもよい。例えば、セラミックスを用いた支持体は、所定の形状に形成した後、焼成を行うことにより、形成される。支持体の上面側には、発光素子と接続される導体配線が設けられている。導体配線は、通常、例えば、蒸着又はスパッタ法とフォトリソグラフィー工程とにより、あるいは印刷法等により、あるいは電解メッキ等により形成されている。導体配線は、支持体内に設けられていてもよい。導体配線は、例えば、タングステンやモリブデンなど高融点金属を樹脂バインダーに含有させたペースト状の材料から形成される。スクリーン印刷などの方法により、ペースト状の材料をグリーンシートに設けたスルーホールを介して所望の形状とし、焼成することによって、セラミックスの支持体及びその表面又は内部に配置された導体配線が形成される。また、支持体は、リードフレームからなる正負一対の電極を導電部材として、樹脂にてインサート成形されていてもよい。このような支持体の上面に発光素子が載置され、支持体の導体配線と電気的に接続されていてもよい。このような支持体を用いる場合は、支持体の導体配線が後述するリードと電気的に接続される。この場合、発光素子はフェースダウン実装してもよい。   Further, the light emitting element may be mounted on the lead via a support (submount). For example, a support using ceramics is formed by firing after being formed into a predetermined shape. Conductor wiring connected to the light emitting element is provided on the upper surface side of the support. The conductor wiring is usually formed by, for example, vapor deposition or sputtering, a photolithography process, printing, or the like, or electrolytic plating. The conductor wiring may be provided in the support body. The conductor wiring is formed from a paste-like material in which a refractory metal such as tungsten or molybdenum is contained in a resin binder, for example. The paste material is formed into a desired shape through a through-hole provided in the green sheet by a method such as screen printing, and then fired to form a ceramic support and a conductor wiring disposed on the surface or inside thereof. The The support may be insert-molded with resin using a pair of positive and negative electrodes made of a lead frame as a conductive member. The light emitting element may be placed on the upper surface of such a support and electrically connected to the conductor wiring of the support. When such a support is used, the conductor wiring of the support is electrically connected to a lead described later. In this case, the light emitting element may be mounted face down.

<リード>
リードは、発光素子を載置する機能を果たし、また、発光装置の電極としての機能を果たすここができれば、リードの材料は特に限定されず、発光素子に適当な電力を供給することができるような材料等であればよい。また、熱伝導率の比較的大きな材料で形成することが好ましい。このような材料で形成することにより、発光素子で発生する熱を効率的に逃がすことができる。例えば、200W/(m・K)程度以上の熱伝導率を有しているもの、比較的大きい機械的強度を有するもの、あるいは打ち抜きプレス加工又はエッチング加工等が容易な材料が好ましい。例えば、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、鉄入り銅等の合金等が挙げられる。また、これらを母材とし、さらにその表面に銀、アルミニウム、銅、金等のめっき層が施こされたもの等が挙げられる。
表面に設けられるめっき層は、反射率を高くする、また、導電性ワイヤとの密着性を良好とする、など、母材の表面特性を調整するために設けられる。具体的には、搭載される発光素子からの光を効率よく取り出すために、反射めっき(例えば、銀又は銀合金、Ni/Pd/Au等による)などが挙げられる。また、めっき加工されたリードは濡れ性が良く、半田等を介して被接着体と安定して接着することができる。
<Lead>
If the lead fulfills the function of mounting the light emitting element and can serve as the electrode of the light emitting device, the material of the lead is not particularly limited, and an appropriate power can be supplied to the light emitting element. Any material may be used. Moreover, it is preferable to form with a material with comparatively large thermal conductivity. By forming with such a material, heat generated in the light emitting element can be efficiently released. For example, a material having a thermal conductivity of about 200 W / (m · K) or more, a material having a relatively large mechanical strength, or a material that can be easily punched or etched is preferable. Examples thereof include metals such as copper, aluminum, gold, silver, tungsten, iron, and nickel, and alloys such as iron-nickel alloys, phosphor bronze, and iron-containing copper. Moreover, the thing etc. with which plating layers, such as silver, aluminum, copper, and gold | metal | money, were further given to the surface as a base material are mentioned.
The plating layer provided on the surface is provided in order to adjust the surface characteristics of the base material such as increasing the reflectance and improving the adhesion with the conductive wire. Specifically, in order to efficiently extract light from the light emitting element to be mounted, reflective plating (for example, by silver or silver alloy, Ni / Pd / Au, etc.) can be used. Further, the plated lead has good wettability, and can be stably bonded to the adherend via solder or the like.

本件発明の発光装置では、リード12は、発光素子11等とともに、その一部が後述する透光性部材14に埋設されている。そのため、リード12は、透光性部材14に埋設され発光素子11が載置される素子載置部12dと、発光素子11等と電気的に接続され透光性部材外に延長して突出するアウターリード部12aとを備える。
アウターリード部12aは、透光性部材14の側面から突出して設けられる。ここで、アウターリード部12aは、リードの突出方向である第1方向と平面視で直交する第2方向の最大長さ(以下アウターリード部の「幅」と記載することがある)L2が、透光性部材が備えるレンズ部14aのレンズ直径長さL1以上であることが肝要である。これにより、放熱性に優れた発光装置とすることが可能となる。アウターリード部の幅L2をレンズ直径L1以上とすることにより、放熱経路の幅がレンズ径以上となり、通電時にレンズ部が受ける熱の影響を低減することができる。発光素子から発生する熱は、基本的にリードから放熱されるため、放熱経路の幅がレンズ径より小さくなると、レンズ部の熱を効率よく逃がしにくくなる。
In the light emitting device of the present invention, the lead 12 is partially embedded in the light transmissive member 14 described later together with the light emitting element 11 and the like. Therefore, the lead 12 is embedded in the translucent member 14 and the element mounting portion 12d on which the light emitting element 11 is mounted, and is electrically connected to the light emitting element 11 and the like, and extends outside the translucent member and protrudes. And an outer lead portion 12a.
The outer lead portion 12 a is provided so as to protrude from the side surface of the translucent member 14. Here, the outer lead portion 12a has a maximum length L2 in the second direction orthogonal to the first direction which is the lead protruding direction in plan view (hereinafter may be referred to as the “width” of the outer lead portion) L2, It is important that the lens portion 14a of the translucent member has a lens diameter length L1 or more. Thereby, it becomes possible to set it as the light-emitting device excellent in heat dissipation. By setting the width L2 of the outer lead portion to be equal to or larger than the lens diameter L1, the width of the heat radiation path becomes equal to or larger than the lens diameter, and the influence of heat received by the lens portion during energization can be reduced. Since heat generated from the light emitting element is basically dissipated from the leads, if the width of the heat dissipation path is smaller than the lens diameter, it becomes difficult to efficiently release the heat of the lens portion.

また、アウターリード部12aの第2方向の最大長さL2は、発光装置の最大長さより小さいことが好ましい。言い換えれば、透光性部材の第2方向における最大長さL3が、発光装置外形の第2方向における最大長さであることが好ましい。アウターリード部12aが透光性部材14より突出すると、突出分だけ発光装置の外形寸法が大きくなってしまう。発光装置を小型化するためには、発光装置の第2方向におけるアウターリード部の最大長さL2を、透光性部材の最大長さL3の範囲内に収めることが肝要である。   In addition, the maximum length L2 in the second direction of the outer lead portion 12a is preferably smaller than the maximum length of the light emitting device. In other words, the maximum length L3 in the second direction of the translucent member is preferably the maximum length in the second direction of the light emitting device outer shape. When the outer lead portion 12a protrudes from the translucent member 14, the outer dimension of the light emitting device increases by the amount of protrusion. In order to reduce the size of the light emitting device, it is important to keep the maximum length L2 of the outer lead portion in the second direction of the light emitting device within the range of the maximum length L3 of the translucent member.

通常、発光装置を製造するにあたっては、めっき加工された一枚のリードフレームに複数の発光装置のパターンが形成され、各製造工程を経た後に個々に切断、分離され、同時に複数の発光装置が製造される。各発光装置を連結しているリードの適切な箇所が切断されることにより、個々に分離された発光装置となる。めっき加工されたリードを切断することにより生じる切断面には、めっき加工が施されていないことになる。めっき加工が施されていない切断面は濡れ性が悪く、半田等をはじき、被接着体との接着性が不十分となる問題があった。また複数の発光装置を大量生産する工程中においては、アウターリード部の切断面が発光装置から突出していると、鋭利な切断面が他の発光装置を破損させるおそれがある。   Usually, when manufacturing a light-emitting device, a plurality of light-emitting device patterns are formed on one plated lead frame, and after each manufacturing process, they are individually cut and separated to simultaneously manufacture a plurality of light-emitting devices. Is done. By cutting appropriate portions of the leads connecting the light emitting devices, the light emitting devices are individually separated. The cut surface produced by cutting the plated lead is not plated. A cut surface that has not been plated has poor wettability, and repels solder and the like, resulting in insufficient adhesion to the adherend. In addition, during the process of mass-producing a plurality of light emitting devices, if the cut surface of the outer lead part protrudes from the light emitting device, the sharp cut surface may damage other light emitting devices.

本件発明の発光装置においては、アウターリード部12aの突出方向である第1方向の端面12bは、めっき層で覆われていることが好ましい。発光装置の第1方向の端部にはアウターリード部12aが配置されるので、この端面12bにリードの切断面が配置されると、鋭利な切断面が他の発光装置を破損させる虞がある。発光装置が、生産時の個片化工程でリード切断時に生じる切断面を有する場合は、その切断面はアウターリード部の第2方向における端面12cのみに配置することが好ましい。これにより、製造工程中における発光装置の破損不良を低減することができる。   In the light emitting device of the present invention, it is preferable that the end surface 12b in the first direction which is the protruding direction of the outer lead portion 12a is covered with a plating layer. Since the outer lead portion 12a is arranged at the end portion in the first direction of the light emitting device, if the cut surface of the lead is arranged on the end surface 12b, the sharp cut surface may damage other light emitting devices. . In the case where the light emitting device has a cut surface that is generated at the time of cutting the lead in the individualization process during production, the cut surface is preferably disposed only on the end surface 12c in the second direction of the outer lead portion. Thereby, the failure failure of the light emitting device during the manufacturing process can be reduced.

さらに、めっき層で覆われた端面では半田等のはじきが発生しにくいため、被接着体との接着性を良好に安定して実装することが可能となる。つまり、第1方向の端面の表面がめっき層で覆われていることにより、第1方向への突出長さを抑えながらも、安定した半田実装を行えることが可能となり、発光装置を小型化することができる。   Furthermore, since repelling of solder or the like hardly occurs on the end surface covered with the plating layer, it becomes possible to mount the adhesiveness to the adherend satisfactorily and stably. That is, the surface of the end surface in the first direction is covered with the plating layer, so that stable solder mounting can be performed while suppressing the protruding length in the first direction, and the light emitting device is downsized. be able to.

また、発光装置を別の基体に半田実装する際、第1方向と第2方向との両方向に切断面が露出していると、両方向で半田はじきが発生しリフロー時に発光装置が回転しにくくなる虞がある。このため、切断面の配置を一方向の端部のみとすることにより、発光装置の半田実装時におけるセルフアライメント性を向上させることができる。   Further, when the light emitting device is solder-mounted on another substrate, if the cut surfaces are exposed in both the first direction and the second direction, solder repelling occurs in both directions, and the light emitting device is difficult to rotate during reflow. There is a fear. For this reason, the self-alignment property at the time of solder mounting of a light-emitting device can be improved by arranging the cut surface only at one end in one direction.

本件発明の発光装置において、素子載置部は、その周囲を平面視略矩形の壁部により囲まれていることが好ましい。素子載置部の周囲を壁部で囲むことにより、リード上に素子載置部を底部とした凹形部が形成される。矩形の発光素子の四側面から出射した光は、それぞれ対向する凹形部の内側面で反射して発光装置の上面側へ向かわせることができるため、発光装置の光取り出し効率の向上を図ることができる。また発光素子の適所の配置を確保することができるとともに、透光性部材および後述する被覆部材等の封止の安定性を確保することができる。壁部は、リード上に設けられた樹脂等の枠体でも良いが、図6に示すように、素子載置部の周囲を屈曲して形成された凹形部であることが好ましい。リードで一体成形された凹形部は光反射性に優れているため、光取り出し効率を向上させることができる。   In the light emitting device of the present invention, it is preferable that the element mounting portion is surrounded by a substantially rectangular wall portion in plan view. By enclosing the periphery of the element mounting portion with a wall portion, a concave portion having the element mounting portion as a bottom is formed on the lead. The light emitted from the four side surfaces of the rectangular light emitting element can be reflected on the inner side surfaces of the opposing concave portions and directed toward the upper surface side of the light emitting device, thereby improving the light extraction efficiency of the light emitting device. Can do. In addition, it is possible to ensure the proper arrangement of the light emitting elements and to ensure the stability of sealing of the translucent member and the covering member described later. The wall portion may be a frame made of resin or the like provided on the lead, but is preferably a concave portion formed by bending the periphery of the element mounting portion as shown in FIG. Since the concave portion formed integrally with the lead is excellent in light reflectivity, the light extraction efficiency can be improved.

凹形部の平面視形状は、略矩形とすることが好ましい。略矩形とすることにより、矩形状の発光素子の側面からの光を、対向する凹部の側面で効率よく上面側へ導くことが可能となる。   The shape of the concave portion in plan view is preferably substantially rectangular. By making it substantially rectangular, light from the side surface of the rectangular light emitting element can be efficiently guided to the upper surface side by the side surface of the opposing recess.

凹形部の大きさ及び深さは、搭載する発光素子から出射された光及びその反射光等の光の出射をさえぎらない程度であることが適している。特に、発光素子から出射された光及びその反射光を凹部の側面又は上縁部でさえぎらないことが適している。例えば、凹形部の底部の大きさは、発光素子の占有面積より大きく、さらに占有面積の2.8倍程度以上であることが適している。その深さは、発光素子の高さ以上であればよく、0.3mm程度以上が好ましく、0.5mm程度以下が好ましい。   It is suitable that the size and depth of the concave portion are such that light emitted from the light emitting element to be mounted and light such as reflected light are not interrupted. In particular, it is suitable that the light emitted from the light emitting element and the reflected light thereof are not blocked by the side surface or the upper edge of the recess. For example, it is suitable that the size of the bottom of the concave portion is larger than the occupied area of the light emitting element, and more than about 2.8 times the occupied area. The depth should just be more than the height of a light emitting element, about 0.3 mm or more is preferable and about 0.5 mm or less is preferable.

凹形部の側面は垂直であってもよいが、底部に向かって狭くなるように傾斜していることが好ましい。例えば、底面に対する法線方向に20〜60°程度で傾斜していることが適している。これにより、発光素子からの光を効率的に上面に導くことができる。さらに、凹形部は、その側面から凹形部の外周に向かって、表面が丸みを帯びていることが好ましい。このように丸みをつけることにより、凹形部の開口部縁上において、後述する透光性部材にクラックが入りにくくなり、透光性部材の剥がれを防止することができる。   The side surface of the concave portion may be vertical, but is preferably inclined so as to become narrower toward the bottom portion. For example, it is suitable to incline at about 20 to 60 ° in the normal direction with respect to the bottom surface. Thereby, the light from a light emitting element can be efficiently guide | induced to an upper surface. Furthermore, the concave portion preferably has a rounded surface from the side surface toward the outer periphery of the concave portion. By rounding in this way, cracks are less likely to enter the translucent member, which will be described later, on the edge of the opening of the concave portion, and peeling of the translucent member can be prevented.

リードが上述の凹形部を有する場合は、凹形部の底面の高さと、透光性部材の底面の高さと、アウターリード部の底面の高さとが、略一致することが好ましい。このように、素子載置部の底面を露出させることにより、発光素子の放熱経路を確保することができる。さらに、アウターリード部からは、透光性部材が受けた熱を効果的に逃がすことができる。その結果、発光素子及び透光性部材に対する熱による劣化を防止することができ、発光装置の信頼性を向上させることができる。また、リードで発光装置の底面が補強されるので、発光装置自体の強度を向上させることができる。
凹形部の底面と、透光性部材の底面と、アウターリード部の底面とを略面一とする発光装置は、凹形部が形成されたリードをさらに屈曲させることにより形成される。素子載置部の周囲を上面側に屈曲して凹形部を形成したリードは、透光性部材内にて側面方向に屈曲され、さらに、発光装置の底面側に屈曲した後、リードの底面が透光性部材の底面と略面一となる位置で側面側に屈曲される。透光性部材内で屈曲されたリード部は、透光性部材の側面から突出して配置され、底面が透光性部材との底面と略面一なアウターリード部を形成する。
When the lead has the above-described concave portion, it is preferable that the height of the bottom surface of the concave portion, the height of the bottom surface of the translucent member, and the height of the bottom surface of the outer lead portion substantially coincide. Thus, by exposing the bottom surface of the element mounting portion, a heat dissipation path of the light emitting element can be secured. Furthermore, the heat received by the translucent member can be effectively released from the outer lead portion. As a result, deterioration of the light emitting element and the light transmissive member due to heat can be prevented, and the reliability of the light emitting device can be improved. Moreover, since the bottom surface of the light emitting device is reinforced by the leads, the strength of the light emitting device itself can be improved.
A light emitting device in which the bottom surface of the concave portion, the bottom surface of the translucent member, and the bottom surface of the outer lead portion are substantially flush is formed by further bending the lead having the concave portion. A lead having a concave portion formed by bending the periphery of the element mounting portion to the upper surface side is bent in the side surface direction within the translucent member, and further bent to the bottom surface side of the light emitting device, and then the bottom surface of the lead Is bent to the side surface at a position substantially flush with the bottom surface of the translucent member. The lead portion bent in the translucent member is disposed so as to protrude from the side surface of the translucent member, and the bottom surface forms an outer lead portion that is substantially flush with the bottom surface of the translucent member.

素子載置部を有するリードには、その素子載置部に対して、対になる第2リードが対向していることが好ましい。リードと第2リードとは正負一対の電極となる。第2リードと発光素子とは後述する導電性ワイヤによって接続される。
第2リードは、透光性部材に覆われる内部端子部(インナーリード部)と、透光性部材の側面から突出して配置される外部端子部(第2のアウターリード部)とを有する。インナーリード部は、上述したリードの素子載置部と対向するように配置され、発光素子から伸びる導電性ワイヤが接続される。第2のアウターリード部は、上述したアウターリード部と同形状であることが好ましい。このような形状とすることにより、アウターリード部と同様の効果を得ることができる。
It is preferable that the lead having the element mounting portion is opposed to the paired second lead with respect to the element mounting portion. The lead and the second lead are a pair of positive and negative electrodes. The second lead and the light emitting element are connected by a conductive wire described later.
The second lead has an internal terminal portion (inner lead portion) covered with the light transmissive member and an external terminal portion (second outer lead portion) arranged so as to protrude from the side surface of the light transmissive member. The inner lead part is disposed so as to face the element mounting part of the lead described above, and a conductive wire extending from the light emitting element is connected thereto. The second outer lead portion preferably has the same shape as the outer lead portion described above. By setting it as such a shape, the effect similar to an outer lead part can be acquired.

リードは、通常、導電性ワイヤを用いたワイヤボンディングによって、発光素子および任意に搭載される保護素子と電気的な接続を有している。導電性ワイヤの材料及び直径などは、特に限定されるものではなく、当該分野で通常使用されているものを利用することができる。特に、発光素子の電極とのオーミック性が良好であるか、機械的接続性が良好であるか、電気伝導性及び熱伝導性が良好なものであることが好ましい。導電性ワイヤは、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム、パラジウム等の金属及びそれらの合金を用いたものが挙げられる。また、表面に銀又は銀合金を被覆したもの等を用いることもできる。導電性ワイヤは、発光素子とワイヤボンディング用の金属部材と、ワイヤボンディング機器によって容易に接続することができる。   The lead usually has an electrical connection with the light emitting element and optionally a protective element by wire bonding using a conductive wire. The material and diameter of the conductive wire are not particularly limited, and those usually used in the field can be used. In particular, it is preferable that the ohmic property with the electrode of the light emitting element is good, the mechanical connectivity is good, or the electrical conductivity and thermal conductivity are good. Examples of the conductive wire include those using metals such as gold, silver, copper, platinum, aluminum, palladium, and alloys thereof. Moreover, what coat | covered silver or a silver alloy on the surface etc. can also be used. The conductive wire can be easily connected to the light emitting element, the metal member for wire bonding, and the wire bonding apparatus.

本件発明の発光装置のように、レンズ部を有する発光装置を小型化するには、レンズ部以外の部分を最大限小さくすることが肝要である。本件発明の発光装置では、アウターリード部の突出長さを抑えることにより第1方向の外形長さを抑えている。
平面視で、レンズの直径を第1方向に3等分した真ん中のエリアを素子載置部とし、両端のエリアを内部端子部として、ワイヤとの電気的接続をとる為や保護素子の載置等に使用する。このような配置をとることによって、限られたエリア内に効率よくリードの内部端子部を配置することができる。
そのため、発光素子が2つ以上搭載される場合、素子載置部は第2方向に沿って延長し、発光素子を第2方向に沿って配列させることが好ましい。アウターリード部が突出する第1方向には、発光素子の電気的接続等のための内部端子部が配置されるため、素子載置部を第1方向に沿って延長すると、その分だけ、発光装置の外形が大きくなってしまう。
In order to reduce the size of a light-emitting device having a lens portion like the light-emitting device of the present invention, it is important to minimize the portion other than the lens portion. In the light emitting device of the present invention, the outer length in the first direction is suppressed by suppressing the protruding length of the outer lead portion.
In plan view, the middle area of the lens diameter divided into three in the first direction is used as the element mounting part, and the areas at both ends are used as internal terminal parts to establish electrical connection with the wire and to place the protective element. Used for etc. By adopting such an arrangement, the internal terminal portions of the leads can be efficiently arranged in a limited area.
Therefore, when two or more light emitting elements are mounted, it is preferable that the element mounting portion extends along the second direction, and the light emitting elements are arranged along the second direction. In the first direction in which the outer lead portion protrudes, an internal terminal portion for electrical connection of the light emitting element is disposed. Therefore, when the element mounting portion is extended along the first direction, light is emitted correspondingly. The external shape of the device becomes large.

透光性部材内に配置されるリードの素子載置部以外の部位(内部端子部)は、発光装置に搭載される発光素子の使用態様(配置空間、配置位置など)を考慮して、その形状、大きさ等を適宜調整することができる。また、発光素子とリードとの導電性を後述する保護素子の載置箇所などに応じて、適宜屈曲、変形させることができる。   The part (internal terminal part) other than the element mounting part of the lead arranged in the translucent member takes into consideration the usage mode (arrangement space, arrangement position, etc.) of the light emitting element mounted on the light emitting device. The shape, size, etc. can be adjusted as appropriate. In addition, the conductivity between the light emitting element and the lead can be appropriately bent or deformed according to the mounting location of a protective element to be described later.

リードは、1つの発光装置において、上述したリードおよび第2リードの少なくとも2本備えていればよい。なお、複数のリードフレームは、上述した発光素子の電極との電気的な接続以外、実質的に電気的に分離されてパッケージ内に配置される。   One lead may be provided with at least two of the lead and the second lead described above in one light emitting device. Note that the plurality of lead frames are arranged in the package substantially electrically separated except for the electrical connection with the electrodes of the light emitting element described above.

<透光性部材>
透光性部材は、発光素子およびリード部の一部を封止する部材であって、例えば図1に示すように、少なくともレンズ部14aと鍔部14bとを有する。発光装置は、通常、基本形状(封止部材の形状)として、円柱、楕円形、球、卵形、三角柱、四角柱、多角柱、またこれらに近似する形状等に成形することができるが、一般的には四角柱に形成されている。本発明における透光性部材は、基本形状の四角柱の上面に集光のためのレンズ部が一体的に配置されている。レンズ部の外周には、鍔部が一体的に配置されて基本形状の四角柱を構成している。四角柱の対向する両側面からは、上述のアウターリード部が配置されている。
<Translucent member>
The translucent member is a member that seals a part of the light emitting element and the lead portion, and includes at least a lens portion 14a and a flange portion 14b, for example, as shown in FIG. The light-emitting device can be usually formed into a cylindrical shape, an elliptical shape, a sphere shape, an oval shape, a triangular prism shape, a quadrangular prism shape, a polygonal prism shape, or a shape similar to these as a basic shape (shape of a sealing member) Generally, it is formed in a quadrangular prism. In the translucent member of the present invention, a condensing lens portion is integrally disposed on the upper surface of a basic quadrangular prism. On the outer periphery of the lens part, a collar part is integrally arranged to constitute a quadrangular prism having a basic shape. From the opposite side surfaces of the quadrangular prism, the above-described outer lead portions are arranged.

レンズ部は、平面視において、発光装置の外形のより多くを占めていることが好ましいが、鍔部の外形に対する内接円以下になるよう設けられていることが好ましい。これにより、鍔部のサイズをある程度確保できるので、鍔部を保持して持ち運ぶことができる等、取り扱いやすい発光装置を得ることができる。また、アウターリード部の幅はレンズ部の直径以上としているため、鍔部にリードの内部端子を効率よく配置することができる。さらに、内部端子によって透光性部材を補強することができ、発光装置自体の強度を向上させることができる。   The lens portion preferably occupies more of the outer shape of the light emitting device in plan view, but is preferably provided so as to be equal to or smaller than the inscribed circle with respect to the outer shape of the collar portion. Thereby, since the size of a collar part can be ensured to some extent, it is possible to obtain a light-emitting device that is easy to handle, such as being able to hold and carry the collar part. Moreover, since the width of the outer lead portion is equal to or larger than the diameter of the lens portion, the internal terminals of the lead can be efficiently arranged on the flange portion. Furthermore, the translucent member can be reinforced by the internal terminals, and the strength of the light emitting device itself can be improved.

レンズ部は、その中心が発光素子又は素子載置部の中心近傍に位置する形状とすることが好ましい。また、図3に示すように、レンズ部14aは、少なくとも素子載置部12dよりも大きくすることが好ましく、リードに凹形部が設けられている場合には、この凹形部よりも大きくすることが好ましい。なお、レンズ部は、2つ以上の発光素子が素子載置部に載置されている場合でも、その大きさは、素子載置部より大きくすることが好ましい。通常、光の取り出し効率を向上させるためには、レンズ部は、光源の位置を中心とする形状で設計されるが、複数の発光素子が載置される場合には、光源が素子載置部内に複数点在することになるため、レンズ部の中心から外れた位置にも光源が存在し、意図する光の取り出し効率を得ることが難しくなる。そこで、レンズ部の大きさを素子載置部より大きくすることで、光源である発光素子のレンズ部の中心からのズレの程度を相対的に小さくすることができ、意図する光の取り出し効率に近づけることができる。これは、特にレンズ部を半球状とする場合に顕著である。   The lens part preferably has a shape whose center is located in the vicinity of the center of the light emitting element or the element mounting part. Further, as shown in FIG. 3, the lens portion 14a is preferably larger than at least the element mounting portion 12d. When the concave portion is provided in the lead, the lens portion 14a is larger than the concave portion. It is preferable. In addition, even when two or more light emitting elements are mounted on the element mounting unit, the size of the lens unit is preferably larger than that of the element mounting unit. Usually, in order to improve the light extraction efficiency, the lens unit is designed in a shape centered on the position of the light source. However, when a plurality of light emitting elements are mounted, the light source is placed in the element mounting unit. Therefore, it is difficult to obtain the intended light extraction efficiency because the light source exists at a position off the center of the lens unit. Therefore, by making the size of the lens part larger than that of the element mounting part, the degree of deviation from the center of the lens part of the light emitting element as a light source can be relatively reduced, and the intended light extraction efficiency can be improved. You can get closer. This is particularly noticeable when the lens portion is hemispherical.

鍔部は、必ずしもレンズ部の全周囲に配置されていなくてもよい。鍔部がレンズ部周囲の一部にのみ配置される場合は、略同一形状の鍔部がレンズ部の周囲に等間隔に配置されていることが好ましい。例えば、平面視において、鍔部は、レンズ部から突出するように透光性部材の四隅(好ましくは、互いに対向する2対)に設けられていることが挙げられる。これにより、発光装置自体のサイズを最小限に留めながら、レンズ部のサイズをより大きくできる。   The collar part does not necessarily have to be arranged around the entire lens part. When the collar portion is disposed only in a part around the lens portion, it is preferable that the collar portions having substantially the same shape are disposed at equal intervals around the lens portion. For example, in plan view, the collar portion may be provided at four corners (preferably, two pairs facing each other) of the translucent member so as to protrude from the lens portion. Thereby, the size of the lens unit can be increased while minimizing the size of the light emitting device itself.

鍔部は、素子載置部が凹部形状を有しているか否かにかかわらず、鍔部が、発光素子から出射される光の照射範囲外に配置されるように形成されていることが適しており、発光素子からの光の照射範囲よりも発光装置の底面方向(下方)に配置されていることが好ましい。発光素子からの光の照射範囲とは、発光素子から出射する光が直接到達する範囲である。具体的には、発光素子の発光層とその周囲の遮光部材(例えばリードの凹形部外縁)を結ぶ直線で規定することができる。発光素子の上面を基準としてもよい。   It is suitable that the collar part is formed so that the collar part is disposed outside the irradiation range of the light emitted from the light emitting element regardless of whether the element placement part has a concave shape or not. It is preferable that the light emitting device is disposed in the bottom direction (downward) of the light irradiation range from the light emitting element. The irradiation range of light from the light emitting element is a range in which light emitted from the light emitting element reaches directly. Specifically, it can be defined by a straight line connecting the light emitting layer of the light emitting element and the surrounding light shielding member (for example, the outer edge of the concave portion of the lead). The upper surface of the light emitting element may be used as a reference.

透光性部材は、発光素子及び金属部材の絶縁性を確保することができる材料から選択される。例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等が挙げられるが、なかでも透光性のシリコーン樹脂が好ましい。耐熱性を発揮し、200℃を超える高温に耐え、さらに高温では変形、分解の速度が緩やかで、つまり、温度依存性が小さく、他の部材への影響が小さいことから、長期の信頼性を見込むことができるからである。
透光性部材は、部分的に、上述した材料に、着色剤として、Cr、MnO、Fe、カーボンブラック等、拡散材として炭酸カルシウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン等が挙げられる。好ましくは、着色剤及び拡散材が混合されていない材料を用いる。これによって、着色剤や拡散材による光錯乱を防止でき、透光性部材の表面における全反射を抑制できるので、光取り出し効率を向上できる。
なお、本発明において、透光性とは、発光素子から出射された光を70%程度以上、好ましくは80%程度以上、さらに好ましくは95%程度以上透過させる性質を意味する。
The translucent member is selected from materials that can ensure insulation of the light emitting element and the metal member. For example, a silicone resin, an epoxy resin, an acrylic resin and the like can be mentioned, and among them, a translucent silicone resin is preferable. It exhibits heat resistance, withstands high temperatures exceeding 200 ° C, and at high temperatures, the rate of deformation and decomposition is slow. In other words, it has low temperature dependence and little influence on other components, so long-term reliability is ensured. It is because it can expect.
The translucent member is partially composed of the above-described materials, as a colorant, such as Cr 2 O 3 , MnO 2 , Fe 2 O 3 , carbon black, etc., as a diffusing material, calcium carbonate, silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide. Etc. Preferably, a material in which the colorant and the diffusing material are not mixed is used. Thereby, optical confusion due to the colorant or the diffusing material can be prevented and total reflection on the surface of the translucent member can be suppressed, so that the light extraction efficiency can be improved.
In the present invention, translucency means a property of transmitting light emitted from the light emitting element by about 70% or more, preferably about 80% or more, and more preferably about 95% or more.

<保持部材>
本発明の発光装置では、保持部材を備えることができる。保持部材は、上述の透光性部材とともに、発光装置のパッケージ部材として機能させる部材である。保持部材は、透光性部材よりも硬い材料によって形成される。透光性部材よりも硬い材料である保持部材を必要に応じて用いることにより、発光装置の強度を高くすることができる。
また、保持部材とリードとの線熱膨張係数の差が、透光性部材とリードとの線熱膨張係数の差よりも小さいものが好ましい。これによって、温度変化時における剥離及びクラックの発生を抑制することができる。保持部材の線膨張係数は、100ppm/K程度以下であるものが適しており、500ppm/K程度以下が好ましい。さらに、20ppm/K程度以上が適している。
<Holding member>
In the light emitting device of the present invention, a holding member can be provided. The holding member is a member that functions as a package member of the light emitting device together with the above-described translucent member. The holding member is formed of a material that is harder than the translucent member. The strength of the light emitting device can be increased by using a holding member, which is a material harder than the translucent member, as necessary.
Further, it is preferable that the difference in linear thermal expansion coefficient between the holding member and the lead is smaller than the difference in linear thermal expansion coefficient between the translucent member and the lead. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of peeling and cracks at the time of temperature change. The holding member has a linear expansion coefficient of about 100 ppm / K or less, preferably about 500 ppm / K or less. Furthermore, about 20 ppm / K or more is suitable.

リードの線熱膨張係数は、保持部材として通常使用される材料よりも小さく、例えば5〜20ppm/K程度である。保持部材とリードとの線熱膨張係数の差は10〜100ppm/K程度であることが好ましい。保持部材を直接リードに接触させることにより、リードを直接透光性部材で被覆する場合の線熱膨張係数の差を緩和することができ、保持部材とリードとの密着性低下を低減することができる。   The linear thermal expansion coefficient of the lead is smaller than a material normally used as a holding member, and is, for example, about 5 to 20 ppm / K. The difference in linear thermal expansion coefficient between the holding member and the lead is preferably about 10 to 100 ppm / K. By directly bringing the holding member into contact with the lead, the difference in the coefficient of linear thermal expansion when the lead is directly covered with the translucent member can be alleviated, and the decrease in adhesion between the holding member and the lead can be reduced. it can.

保持部材は、例えば、ポリフタルアミド(PPA)、エポキシ樹脂等の樹脂によって形成することができる。
保持部材は、上述した材料に、部分的に着色剤又は拡散材として、種々の染料又は顔料等を混合して用いてもよい。保持部材は発光素子から出射される光の照射範囲外に配置されることが好ましい。これにより、着色剤としてカーボンブラック等の光の吸収が大きなものが混合された材料のように光反射性が低い材料を用いても発光装置の光出力が低下しないため、光反射性の低い安価な材料を保持部材として選択することができる。
The holding member can be formed of a resin such as polyphthalamide (PPA) or an epoxy resin, for example.
The holding member may be used by mixing various dyes or pigments with the above-mentioned materials partially as a colorant or a diffusing material. The holding member is preferably disposed outside the irradiation range of the light emitted from the light emitting element. As a result, the light output of the light emitting device does not decrease even when a material having low light reflectivity such as a material mixed with carbon black or the like having a large light absorption as a colorant is mixed. A suitable material can be selected as the holding member.

このような保持部材は、例えば、リードと第2のリードの間のP‐Nギャップを含むリードの側面に配置することができる。リードが凹形部を有する場合は、リードの底面側にも配置され、凹形部の周囲に配置されることが好ましい。保持部材を、発光素子からの光の照射範囲外に配置することにより、発光効率を落とさずに発光装置を適度に補強することができる。保持部材が凹形部の周囲に配置される場合は、凹形部の底面の高さと、保持部材の底面の高さと、透光性部材の底面の高さと、アウターリード部の底面の高さとが、略一致することが好ましい。これにより保持部材とリードとで発光素子の底面をさらに補強することができる。   Such a holding member can be disposed on the side surface of the lead including the PN gap between the lead and the second lead, for example. When the lead has a concave portion, it is preferably disposed on the bottom surface side of the lead and is disposed around the concave portion. By disposing the holding member outside the light irradiation range from the light emitting element, the light emitting device can be appropriately reinforced without reducing the light emission efficiency. When the holding member is arranged around the concave portion, the height of the bottom surface of the concave portion, the height of the bottom surface of the holding member, the height of the bottom surface of the translucent member, and the height of the bottom surface of the outer lead portion Are preferably substantially the same. Accordingly, the bottom surface of the light emitting element can be further reinforced by the holding member and the lead.

<被覆部材>
本発明の発光装置では、発光素子をリードに載置した後、発光素子を被覆するように、被覆部材を配置してもよい。被覆部材は、通常、発光素子に接触して配置している。例えば、素子載置部が凹形部の底部である場合、凹形部の一部又は全部に、さらに凹形部から盛り上がるように被覆部材を配置してもよい。被覆部材は、外力、水分等から発光素子を保護し、発光素子とリードとの接続を確保するワイヤを保護し得る材料によって形成することが好ましい。
<Coating member>
In the light emitting device of the present invention, the covering member may be disposed so as to cover the light emitting element after the light emitting element is placed on the lead. The covering member is usually disposed in contact with the light emitting element. For example, when the element mounting portion is the bottom portion of the concave portion, a covering member may be disposed on a part or all of the concave portion so as to rise further from the concave portion. The covering member is preferably formed of a material that can protect the light emitting element from external force, moisture, and the like, and can protect the wire that secures the connection between the light emitting element and the lead.

被覆部材としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ユリア樹脂又はこれらの組み合わせ等の対候性に優れた透明樹脂又は硝子等が挙げられる。被覆部材は、透光性部材と同一の材料、同一の組成等が好ましく、これに拡散材、又は蛍光体物質を含有させてもよい。透光性部材と同一の部材を用いることで、透光性部材と被覆部材の熱膨張係数を略同等にできるため、被覆部材と透光性部材の両方に渡って配置されるワイヤ等に対する耐衝撃性を向上することができる。さらに、屈折率も略同等とできるため、被覆部材から透光性部材へ通過する光の損失を抑制でき、光取り出し効率を向上できる。被覆部材は、異なる材料、異なる組成等を用いることもできるが、発光素子から生じた熱の影響を受けた場合の透光性部材と被腹部剤との密着性を考慮して、これらの熱膨張係数の差が小さくなるものを選択することが好ましい。   Examples of the covering member include transparent resin or glass having excellent weather resistance such as epoxy resin, silicone resin, acrylic resin, urea resin, or a combination thereof. The covering member is preferably made of the same material and the same composition as the translucent member, and may contain a diffusing material or a fluorescent substance. By using the same member as the translucent member, the coefficient of thermal expansion of the translucent member and the covering member can be made substantially equal. Impact properties can be improved. Furthermore, since the refractive index can be made substantially equal, loss of light passing from the covering member to the translucent member can be suppressed, and light extraction efficiency can be improved. Although different materials and different compositions can be used for the covering member, these heats are considered in consideration of the adhesion between the translucent member and the abdominal agent when affected by the heat generated from the light emitting element. It is preferable to select one having a small difference in expansion coefficient.

被覆部材には、拡散剤又は蛍光物質を含有させてもよい。拡散剤は、光を拡散させるものであり、発光素子からの指向性を緩和させ、視野角を増大させることができる。蛍光物質は、発光素子からの光を変換させるものであり、発光素子から透光性部材の外部へ出射される光の波長を変換することができる。発光素子からの光がエネルギーの高い短波長の可視光の場合、有機蛍光体であるペリレン系誘導体、ZnCdS:Cu、YAG:Ce、Eu及び/又はCrで賦活された窒素含有CaO−Al−SiOなどの無機蛍光物質など、種々好適に用いられる。本発明において、白色光を得る場合、特にYAG:Ce蛍光体を利用すると、その含有量によって青色発光素子からの光と、その光を一部吸収して補色となる黄色系が発光可能となり白色系が比較的簡単に信頼性良く形成できる。同様に、Eu及び/又はCrで賦活された窒素含有CaO−Al−SiO蛍光物質を利用した場合は、その含有量によって青色発光素子からの光と、その光を一部吸収して補色となる赤色系が発光可能であり白色系が比較的簡単に信頼性よく形成できる。
拡散材や蛍光物質は、被覆部材のみに含有させ、透光性部材には含有させないことが好ましい。これによって、拡散材や蛍光物質による光錯乱によって、発光装置の側面や底面側への光の抜けを防止できる。被覆部材は、上述のように凹形部に充填して形成できるほか、スクリーン印刷や電気泳動沈着等によって発光素子の周囲のみに形成してもよい。
The covering member may contain a diffusing agent or a fluorescent material. The diffusing agent diffuses light and can reduce the directivity from the light emitting element and increase the viewing angle. The fluorescent substance converts light from the light emitting element, and can convert the wavelength of light emitted from the light emitting element to the outside of the translucent member. When the light from the light-emitting element is high-energy short-wavelength visible light, nitrogen-containing CaO—Al 2 O activated with an organic phosphor, a perylene derivative, ZnCdS: Cu, YAG: Ce, Eu and / or Cr Various inorganic phosphors such as 3- SiO 2 are suitably used. In the present invention, when white light is obtained, particularly when a YAG: Ce phosphor is used, light from the blue light-emitting element and a yellow color which is a complementary color by partially absorbing the light can be emitted depending on the content thereof. The system can be formed relatively easily and reliably. Similarly, when a nitrogen-containing CaO—Al 2 O 3 —SiO 2 fluorescent material activated with Eu and / or Cr is used, light from the blue light emitting element and a part of the light are absorbed depending on the content. Thus, a red color which is a complementary color can emit light, and a white color can be formed relatively easily and with high reliability.
It is preferable that the diffusing material and the fluorescent material are contained only in the covering member and not contained in the translucent member. Accordingly, it is possible to prevent light from escaping to the side surface and the bottom surface side of the light emitting device due to light scattering caused by the diffusing material and the fluorescent material. The covering member can be formed by filling the concave portion as described above, or may be formed only around the light emitting element by screen printing or electrophoretic deposition.

<保護素子>
本発明の発光装置には、発光素子の他、保護素子が搭載されていてもよい。保護素子は、1つでもよいし、2つ以上の複数個でもよい。ここで、保護素子は、特に限定されるものではなく、発光装置に搭載される公知のもののいずれでもよい。つまり、過熱、過電圧、過電流、保護回路、静電保護素子等が挙げられる。具体的には、ツェナーダイオード、トランジスタのダイオード等が利用できる。
搭載する部位は、発光素子の近傍でもよいが、発光素子から出射される光の範囲外に載置されていることが好ましい。これにより、保護素子における光吸収を抑制できる。保護素子は、リード、第2リードのどちらに配置されてもよいが、第2リードに配置されることが好ましい。保護素子の接合部材が素子載置部へ流れ出すのを防止できる。また、第1リードに保護素子載置部を設ける場合に比べて、第2リードの面積割合が増えるので、第2リードと透光性部材の密着性が向上する。
<その他の部品>
本発明の発光装置では、発光素子からの光の取り出しを効率的に行うために、反射部材、反射防止部材、光拡散部材等、種々の部品が備えられていてもよい。
<Protective element>
In the light emitting device of the present invention, a protective element may be mounted in addition to the light emitting element. The number of protective elements may be one, or two or more. Here, the protective element is not particularly limited, and may be any known element mounted on the light emitting device. That is, overheating, overvoltage, overcurrent, a protection circuit, an electrostatic protection element, etc. are mentioned. Specifically, a Zener diode, a transistor diode, or the like can be used.
The portion to be mounted may be in the vicinity of the light emitting element, but is preferably placed outside the range of light emitted from the light emitting element. Thereby, the light absorption in a protection element can be suppressed. The protective element may be disposed on either the lead or the second lead, but is preferably disposed on the second lead. It can prevent that the joining member of a protection element flows out to an element mounting part. Further, since the area ratio of the second lead is increased as compared with the case where the protection element mounting portion is provided on the first lead, the adhesion between the second lead and the translucent member is improved.
<Other parts>
In the light emitting device of the present invention, various components such as a reflecting member, an antireflection member, and a light diffusing member may be provided in order to efficiently extract light from the light emitting element.

以下に、本発明の発光装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の実施例における発光装置100の斜視図である。図2は、図1の発光装置の平面図である。図3および図4は、図1の発光装置の内部構造を示す平面図である。図5は、本発明の発光装置における透光性部材とアウターリードとの関係を説明するための概略平面図である。図6は、図1の発光装置における凹形部を説明するための斜視図である。図7は、図1の発光装置の底面図である。
Embodiments of the light emitting device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a light emitting device 100 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the light emitting device of FIG. 3 and 4 are plan views showing the internal structure of the light emitting device of FIG. FIG. 5 is a schematic plan view for explaining the relationship between the translucent member and the outer lead in the light emitting device of the present invention. FIG. 6 is a perspective view for explaining a concave portion in the light emitting device of FIG. 1. FIG. 7 is a bottom view of the light emitting device of FIG.

図1〜図7に示すように、この実施例の発光装置は表面実装タイプの発光装置であって、発光素子11と、リード12および第2リード13の一部とが、シリコーン樹脂からなる透光性部材14により、一体的に封止構成されている。
この実施例の発光装置の製造工程では、めっき加工された一枚のリードフレーム上に複数の発光装置を形成し、後にリードフレームを切断することにより、個々の発光装置としている。
As shown in FIGS. 1 to 7, the light-emitting device of this embodiment is a surface-mount type light-emitting device, in which the light-emitting element 11, the lead 12 and part of the second lead 13 are made of a silicone resin. The optical member 14 is integrally sealed.
In the manufacturing process of the light emitting device of this embodiment, a plurality of light emitting devices are formed on one plated lead frame, and then the lead frame is cut to obtain individual light emitting devices.

発光素子11は、一辺が650μmの平面視略正方形状をしている。発光素子11は、サファイア基板にGaN系半導体層を積層させた構造によって形成されており、主波長が約470nmの青色発光を有する。発光素子11のダイボンディングは、例えば、銀ペースト又はエポキシ樹脂を用いて行われている。また、直径30μmの金線からなるワイヤによって、発光素子11に形成された電極(図示せず)と、第2リードとが接続されている。   The light emitting element 11 has a substantially square shape in a plan view having a side of 650 μm. The light-emitting element 11 is formed by a structure in which a GaN-based semiconductor layer is stacked on a sapphire substrate, and has blue light emission with a dominant wavelength of about 470 nm. The die bonding of the light emitting element 11 is performed using, for example, a silver paste or an epoxy resin. Further, an electrode (not shown) formed on the light emitting element 11 and the second lead are connected by a wire made of a gold wire having a diameter of 30 μm.

本実施例の発光装置100は、上面が縦3.6mm、横4.0mm、パッケージ端部においての底面から上面までの高さが2.05mmの形状である。うち、レンズ部の高さが1.4mmである。アウターリード部12aの第2方向の最大長さL2は3.3mmである。
本実施例の発光装置は、その製造工程において、一枚のリードフレームから複数の発光装置を製造している。一枚のリードフレームで製造される複数の発光装置は、それぞれの発光装置のアウターリード部および第2のアウターリード部の第2方向の両端を切断することにより、個々の発光装置100となる。リードフレームは、Cuを母材とし、その表面にAgめっき加工が施されているものを使用している。
The light emitting device 100 of this example has a shape in which the top surface is 3.6 mm long and 4.0 mm wide, and the height from the bottom surface to the top surface at the package end is 2.05 mm. Of these, the height of the lens portion is 1.4 mm. The maximum length L2 in the second direction of the outer lead portion 12a is 3.3 mm.
In the light emitting device of this embodiment, a plurality of light emitting devices are manufactured from a single lead frame in the manufacturing process. A plurality of light emitting devices manufactured with a single lead frame become individual light emitting devices 100 by cutting both ends of the outer lead portions and the second outer lead portions of the respective light emitting devices in the second direction. The lead frame is made of Cu as a base material and the surface thereof is subjected to Ag plating.

アウターリード部12aの露出方向である第1方向の端面12bは、Agめっき層で覆われ、アウターリード部の第2方向における端面12cには、リードの母材であるCuが露出している。Cuが露出する面は切断面であるため、その端部は鋭利であるが、アウターリード部の幅L2が、発光装置の外形寸法内に収まっているので、製造工程中の他の発光装置の破損を低減することができる。
アウターリード部12aの露出方向である第1方向の端面12bは、Agめっき層で覆われているため、半田等のはじきが発生しにくく、第1方向への突出長さを抑えても、接着性を良好に安定して実装することが可能となる。本実施例の発光装置100におけるアウターリード部12aの突出長さは、0.6mm程度である。
The end surface 12b in the first direction, which is the exposure direction of the outer lead portion 12a, is covered with an Ag plating layer, and the end surface 12c in the second direction of the outer lead portion exposes Cu that is the base material of the lead. Since the surface where Cu is exposed is a cut surface, the end thereof is sharp, but the width L2 of the outer lead portion is within the outer dimensions of the light emitting device. Damage can be reduced.
Since the end surface 12b in the first direction, which is the exposed direction of the outer lead portion 12a, is covered with an Ag plating layer, it is difficult to repel solder or the like, and even if the protruding length in the first direction is suppressed, adhesion is possible. Therefore, it is possible to mount with good stability. The protruding length of the outer lead portion 12a in the light emitting device 100 of the present embodiment is about 0.6 mm.

リード12は、発光素子11を搭載するための素子載置部12dを有しており、その周囲を屈曲して素子載置部12dを底部とする凹形部を形成している。凹形部の形状は、平面視略長方形の角が丸められた形状をしており、凹形部の開口部は長辺が2.4mm、短辺が1.4mmである。凹形部の開口部から底部までの深さは0.35mmで、底部は長辺が2.13mm、短辺が1.13mmの平面視略長方形状をしている。
図示しないが、素子載置部12d内の発光素子11は、蛍光物質(例えばYAG:Ce)及び拡散材(例えばSiO)を含有するシリコーン樹脂からなる被覆部材によって封止されている。被覆部材はポッティングによって形成される。
The lead 12 has an element mounting portion 12d for mounting the light emitting element 11, and the periphery thereof is bent to form a concave portion having the element mounting portion 12d as a bottom. The shape of the concave portion is a shape in which corners of a substantially rectangular shape in plan view are rounded, and the opening of the concave portion has a long side of 2.4 mm and a short side of 1.4 mm. The depth from the opening of the concave portion to the bottom is 0.35 mm, and the bottom has a substantially rectangular shape in plan view with a long side of 2.13 mm and a short side of 1.13 mm.
Although not shown, the light emitting element 11 in the element mounting portion 12d is sealed by a covering member made of a silicone resin containing a fluorescent material (for example, YAG: Ce) and a diffusion material (for example, SiO 2 ). The covering member is formed by potting.

素子載置部の周囲を上面側に屈曲して凹形部が形成されたリード12は、凹形部をさらに側面方向に屈曲し、凹形部の周囲に平坦部を形成している。平坦部は発光装置の底面側に屈曲し、さらに側面側に屈曲して、透光性部材14の側面から突出されアウターリード部として配置される。凹形部の底面と、透光性部材の底面と、アウターリード部の底面とを略面一となっている。リード12および第2リード13は、0.25mm厚の銀めっき銅板を、プレスによる打ち抜き加工により形成されている。リード12の上記屈曲による高低差は略0.35mm程度である。
本実施例の発光装置は、さらに保持部材15を備えている。保持部材15は、ポリフタルアミド(PPA)によって成形されている。保持部材は、リードと第2のリードの間のP‐Nギャップを含むリードの側面部や、発光装置の底面側において、凹形部の周囲に配置されている。凹形部の底面12eの高さと、保持部材15の底面の高さと、透光性部材14の底面の高さと、アウターリード部12aの底面の高さとは略一致している。
In the lead 12 in which the periphery of the element mounting portion is bent to the upper surface side and the concave portion is formed, the concave portion is further bent in the lateral direction to form a flat portion around the concave portion. The flat portion is bent toward the bottom surface side of the light emitting device, further bent toward the side surface side, and protrudes from the side surface of the translucent member 14 to be disposed as an outer lead portion. The bottom surface of the concave portion, the bottom surface of the translucent member, and the bottom surface of the outer lead portion are substantially flush. The lead 12 and the second lead 13 are formed by punching a silver-plated copper plate having a thickness of 0.25 mm with a press. The height difference due to the bending of the lead 12 is about 0.35 mm.
The light emitting device of this embodiment further includes a holding member 15. The holding member 15 is formed of polyphthalamide (PPA). The holding member is disposed around the concave portion on the side surface portion of the lead including the PN gap between the lead and the second lead or on the bottom surface side of the light emitting device. The height of the bottom surface 12e of the concave portion, the height of the bottom surface of the holding member 15, the height of the bottom surface of the translucent member 14, and the height of the bottom surface of the outer lead portion 12a are substantially the same.

本発明に係る発光装置及びその製造方法は、照明用光源、LEDディスプレイ、バックライト光源、信号機、照明式スイッチ、各種センサ及び各種インジケータ等に用いるLED、レーザ素子等の半導体発光素子のみならず、半導体発光素子の製造に広範囲に利用することができる。   The light-emitting device and the manufacturing method thereof according to the present invention include not only semiconductor light-emitting elements such as LEDs and laser elements used in illumination light sources, LED displays, backlight light sources, traffic lights, illumination switches, various sensors and various indicators, It can be widely used for the manufacture of semiconductor light emitting devices.

100 発光装置
11 発光素子
12 リード
12a アウターリード部
12b アウターリード部の第1方向における端面
12c アウターリード部の第2方向における端面
12d 素子載置部
12e 凹形部の底面
13 第2リード
13a 第2のアウターリード部
14 透光性部材
14a レンズ部
14b 鍔部
15 保持部材
16 保護素子
100 Light-emitting device 11 Light-emitting element 12 Lead 12a Outer lead portion 12b End surface 12c in the first direction of the outer lead portion End surface 12d in the second direction of the outer lead portion Element placement portion 12e Bottom surface of the concave portion 13 Second lead 13a Second Outer lead portion 14 Translucent member 14a Lens portion 14b Hook portion 15 Holding member 16 Protection element

Claims (11)

発光素子と、
該発光素子が載置された素子載置部を底部に備える凹形部を有する第1のリードと、
第2のリードと、
前記第1のリードと前記第2のリードの間に位置する保持部材と、
前記発光素子と前記第1のリードの一部とを封止する透光性部材と、を備え、
前記透光性部材は、前記素子載置部を被覆するレンズ部と、該レンズ部の周縁に設けられた鍔部とを有し、
前記保持部材は、前記発光素子から出射する光が直接到達する範囲外に配置し、
前記第1のリードは、前記透光性部材の側面から第1方向に突出して配置されるアウターリード部を有し、
前記アウターリード部の、前記第1方向と平面視で直交する第2方向の最大長さは、前記レンズ部の前記第2方向の径以上である発光装置。
A light emitting element;
A first lead having a concave portion having an element placement portion on which the light emitting element is placed at the bottom ;
A second lead,
A holding member positioned between the first lead and the second lead;
And a translucent member for sealing a portion of the light emitting element and the first lead,
The translucent member has a lens part that covers the element mounting part, and a flange part provided on the periphery of the lens part,
The holding member is disposed outside a range where light emitted from the light emitting element directly reaches,
The first lead has an outer lead portion arranged to protrude in a first direction from a side surface of the translucent member,
The maximum length of the outer lead portion in a second direction orthogonal to the first direction in plan view is equal to or greater than the diameter of the lens portion in the second direction.
前記第1のリードは表面にめっき層を有し、
前記アウターリード部の前記第1方向の端面の表面は前記めっき層で覆われており、
前記アウターリード部の、前記第2方向の最大長さは、前記透光性部材の前記第2方向の最大長さ未満である請求項1に記載の発光装置。
The first lead has a plating layer on the surface,
The surface of the end surface in the first direction of the outer lead portion is covered with the plating layer,
The light emitting device according to claim 1, wherein a maximum length of the outer lead portion in the second direction is less than a maximum length of the translucent member in the second direction.
前記発光素子は平面視矩形状であり、
前記素子載置部は平面視略矩形であ請求項1または2に記載の発光装置。
The light emitting element has a rectangular shape in plan view,
The element mounting portion is emitting device according to claim 1 or 2 Ru approximately rectangular der.
前記凹形部の底面と、前記保持部材の底面の高さと、前記透光性部材の底面と、前記アウターリード部の底面と、が、略一致する請求項1乃至3に記載の発光装置。 And the bottom surface of the concave portion, the height of the bottom surface of the holding member, and the bottom surface of the translucent member, and the bottom surface of the outer lead portion, but the light emitting device according to claim 1 to 3 substantially coincides. 平面視において、前記凹形部の底部の形状は、前記第2方向を長手方向とする略長方形である請求項1乃至4に記載の発光装置。 In plan view, the shape of the bottom of the concave portion, the light emitting device according to claim 1 to 4 which is substantially rectangular to the second direction is the longitudinal direction. 前記凹形部の底部の前記第1方向の長さが前記レンズ部の前記第1方向の長さの1/3以下である請求項1乃至5に記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1 to 5 the length of the first direction of the bottom portion of the concave portion in the first direction is less than 1/3 of the length of the lens unit. 前記発光素子を2つ以上備え、該2つ以上の発光素子が前記第2方向に沿って配列されている請求項1乃至に記載の発光装置。 It said light emitting element comprises two or more light-emitting device according to claim 1 to 6 wherein two or more light-emitting elements are arranged along the second direction. 前記発光素子に接触し、前記発光素子を被覆する被覆部材をさらに備える請求項1乃至に記載の発光装置。 The contact with the light emitting element, a light-emitting device according to claim 1 to 7 further comprising a covering member covering the light emitting element. 前記レンズ部は半球状である請求項1乃至に記載の発光装置。 The lens unit light emitting device according to claim 1 to 8 which is hemispherical. 前記保持部材と前記第1リードとの線熱膨張係の差が、前記透光性部材と前記第1リードとの線熱膨張係数の差よりも小さい請求項1乃至9に記載の発光装置。The light emitting device according to claim 1, wherein a difference in coefficient of linear thermal expansion between the holding member and the first lead is smaller than a difference in coefficient of linear thermal expansion between the translucent member and the first lead. 前記保持部材は前記透光性部材よりも硬い材料によって形成される請求項1乃至10に記載の発光装置。  The light-emitting device according to claim 1, wherein the holding member is made of a material harder than the translucent member.
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