JP2007317816A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂の垂れや這い上がりによる発光特性の劣化を防いだ発光装置を提供する。
【解決手段】外表面に矩形に開口した凹部１１を有するパッケージ１を備え、凹部１１内にはＬＥＤチップ２が搭載され、凹部１１の開口縁に設けられた段部１２には、樹脂を介して蛍光体シート３が凹部１１を覆うように固着されて成る発光装置であって、段部１２には嵌合凸部３１が設けられており、蛍光体シート３には嵌合凹部１３が設けられている。蛍光体シート３は、あらかじめ段部１２底面に塗布される固着樹脂５を介して嵌合凹部１３と嵌合凸部３１とを嵌合させて、段部１２底面に載置するように固着されている。
【選択図】図２

Description

従来から、特開２００５−２４４０７５号公報（特許文献１）に示されるように、パッケージにＬＥＤチップ及び蛍光体シートが搭載された発光装置は知られている。この発光装置は図５に示すように、パッケージ９１の凹部９３底面にはＬＥＤチップ９２が搭載されており、凹部９３周縁には段部９４が設けられている。この段部９４には固着樹脂を介して蛍光体シート９５が固着されている。又、段部９４は、蛍光体シート９５が載置された状態において、段部９４周縁に段部スペース９６が残るように幅を大きめにとっている。

したがって、段部スペース９６に固着樹脂を溜めることで、蛍光体シート９５の固着力を高めることができる。
特開２００５−２４４０７５号公報

一方、最近、ＬＥＤチップの高輝度化に伴う大型化が進んでおり、大型化したチップへの応力の緩和のため、ＬＥＤチップを封止する封止樹脂は比較的粘度の低いものを用いる必要がある。ただし、固着樹脂においても、封止樹脂と同じ粘度の低い樹脂を用いる場合は、固着力が充分ではないため、固着樹脂の塗布量を多くする必要がある。

しかしながら、上記従来例である発光装置にあっては、ある程度余剰分の固着樹脂を段部スペース９６に逃がすことができるものの、蛍光体シート９５が片側の段部９４側面に寄って接触した場合は、片側において段部スペース９６がなくなり樹脂を逃がすスペースがなくなる。したがって、特に、低粘度で多量の樹脂を段部に塗布した場合、段部スペース９６がなくなると段部９４に塗布された固着樹脂が段部９４から凹部９３底面側へと垂れたり、段部９４から凹部９３の外側や蛍光体シート９５の上面へと這い上がったりし、発光装置の発光特性が劣化するという問題が生じる。

本願発明は、上記背景技術に鑑みて発明されたものであり、その課題は、樹脂の垂れや這い上がりによる発光特性の劣化を防いだ発光装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本願請求項１記載の発明では、外表面に矩形に開口した凹部を有するパッケージを備え、凹部内にはＬＥＤチップが搭載され、凹部の開口縁に設けられた段部には、樹脂を介して蛍光体シートが凹部を覆うように固着されて成る発光装置であって、段部と蛍光体シートとのいずれか一方に嵌合凸部、他方に嵌合凹部を設けて、蛍光体シートは、嵌合凸部と嵌合凹部とを嵌合して段部に固着されるようになしたことを特徴としている。

又、本願請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の発光装置において、嵌合凹部は段部に設けられており、嵌合凹部には前記樹脂の余剰分が溜まるようになっていることを特徴としている。

本願請求項１記載の発光装置においては、蛍光体シートは、嵌合して段部に固着されるため、片側の段部側面に寄ることで、段部周縁の段部スペースがなくなるのを防ぐことができる。したがって、段部に塗布された余剰分の樹脂は段部スペースに溜まるため、段部から凹部底面側へと垂れたり、段部から凹部の外側や蛍光体シートの上面へと這い上がったりして、発光装置の発光特性が劣化するのを防ぐことができる。

又、蛍光体シートは、段部に嵌合されることで、ずれることなく固着させることができる。更に、嵌合凸部及び嵌合凹部を設けているため、蛍光体シート及びパッケージにおける樹脂の接着面積が増え、固着力を高めることができる。

又、本願請求項２記載の発光装置においては、嵌合凹部は段部に設けられており余剰分の樹脂を溜めることができるため、多量に樹脂が塗布された場合においても、樹脂が垂れたり這い上がったりするのを防ぐことができる。

図１〜２は、本願請求項１、２に対応した第一の実施形態である発光装置を示している。この発光装置は、外表面に矩形に開口した凹部１１を有するパッケージ１を備え、凹部１１内にはＬＥＤチップ２が搭載され、凹部１１の開口縁に設けられた段部１２には、樹脂を介して蛍光体シート３が凹部１１を覆うように固着されて成る発光装置であって、段部１２には嵌合凹部１３が設けられており、蛍光体シート３には嵌合凸部３１が設けられている。

以下、この実施形態の発光装置を、より具体的詳細に説明する。図１、２に示すように、この発光装置のパッケージ１は、セラミック等からなる５〜８ｍｍ角程度の直方体形状であり、矩形に開口した凹部１１を有している。この凹部１１の周縁には段部１２が形成されており、凹部１１の中心側は、段部１２からさらに深く円形に開口しており、下方に向かうほどこの開口が狭くなっている。又、段部１２底面の中央には、段部１２の全周にわたって溝状に嵌合凹部１３が設けられている。

凹部１１の底面は、チップ接続用電極等が設けられた実装面１５となっており、この実装面１５にＬＥＤチップ２が実装されている。ＬＥＤチップ２は、例えば青色光を照射する窒化ガリウム系の半導体化合物材料（ＧａＮ、ＩｎＧａＮ）により形成されており、実装面１５には、このようなＬＥＤチップ２を複数設けていてもよい。又、実装されたＬＥＤチップ２は、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の低粘度で透明な封止樹脂４で封止されている。

又、この発光装置は、蛍光体粒子が混合された樹脂やガラス基板等で形成された蛍光体シート３を備えており、例えば、ＬＥＤチップ２から出射される青色光の一部が蛍光体シート３によって黄色光に変換されることで、発光装置からは白色光が照射される。この蛍光体シート３の厚みは０．５ｍｍ程度であるが、特にこの厚さに限定されるものではない。

又、この蛍光体シート３の周縁付近には、段部１２に設けられた嵌合凹部１３に嵌合される嵌合凸部３１が設けられている。したがって、蛍光体シート３は、あらかじめ段部１２底面に塗布される固着樹脂５を介して嵌合凹部１３と嵌合凸部３１とを嵌合させて、段部１２底面に載置するように固着されている。又、この状態において段部１２は、段部１２周縁において蛍光体シート３で塞がれない段部スペース１６が残るような寸法になっている。更に、嵌合凹部１３は、嵌合凸部３１と嵌合した状態で下側スペース１７が残るように深く形成されている。なお、固着樹脂５は封止樹脂４と同じ材料からなる低粘度の樹脂を用いている。

次に、この発光装置の製造工程について説明する。まず、ＬＥＤチップ２を実装面１５に設けられたチップ接続用電極等と接続させることで実装面１５に実装する。そして、実装したＬＥＤチップ２を封止樹脂４で封止すると共に、段部１２の底面に固着樹脂５を塗布する。なお、固着樹脂５は封止樹脂４と同じ材料かなる低粘度の樹脂であるため、固着力を補うため多量に塗布される。最後に、固着樹脂５を介して嵌合凹部１３と嵌合凸部３１とを嵌合させることで蛍光体シート３を段部１２底面に載置させ、固着樹脂５及び封止樹脂４を熱硬化させる。ここで、蛍光体シート３を載置する際、固着樹脂５の余剰分は、蛍光体シート３に押し出されて、嵌合凹部１３の下側スペース１７及び段部スペース１６に逃げるようになっている。

したがって、この実施形態の発光装置においては、蛍光体シート３は、嵌合して段部１２に固着されるため、片側の段部１２側面に寄ることで、段部１２周縁の段部スペース１６がなくなるのを防ぐことができる。よって、段部１２に塗布された余剰分の樹脂は段部スペース１６に溜まるため、段部１２から凹部１１底面側へと垂れたり、段部１２から凹部１１の外側や蛍光体シート３の上面へと這い上がったりして、発光装置の発光特性が劣化するのを防ぐことができる。

又、蛍光体シート３は、段部１２に嵌合されることで、ずれることなく固着させることができる。更に、嵌合凸部３１及び嵌合凹部１３を設けているため、蛍光体シート３及びパッケージ１１における固着樹脂５の接着面積が増え、固着力を高めることができる。

又、嵌合凹部１３は段部１２に設けられており余剰分の樹脂を溜めることができるため、多量に樹脂が塗布された場合においても、樹脂が垂れたり這い上がったりするのを防ぐことができる。

又、封止樹脂４は低粘度な樹脂を用いているため、ＬＥＤチップ２への応力の影響を抑えることができる。したがって、比較的大型のＬＥＤチップ２を封止する場合においても、ＬＥＤチップ２が剥れるといった問題が生じることなく有効に封止することができる。更に、固着樹脂５は封止樹脂４と同じ材料の樹脂を用いているため、封止樹脂４と同工程で塗布することができ、生産工程を短縮することができる。

図３は、本願請求項１に対応した第二の実施形態である発光装置を示している。なお、ここでは、上記第一の実施形態と相違する事項についてのみ説明し、その他の事項（構成、作用効果等）については、上記第一の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。この発光装置は、第一実施形態とは異なり、蛍光体シート３に嵌合凹部３２が設けられており、段部１２底面に嵌合凸部１４が設けられている。

嵌合凹部３２は、蛍光体シート３の底面において周縁部分のみを残して矩形状に切り取ったように設けられている。又、嵌合凸部１４は、段部１２底面の全周にわたって三角形状にでっぱって設けられている。蛍光体シート３は、嵌合凹部３２に嵌合凸部１４を嵌合させることで段部１２底面に載置されて固着される。したがって、蛍光体シート３で段部スペース１６が塞がれることはなく、段部スペース１６に余剰分の固着樹脂５を逃がすことができる。

又、図４は、本願請求項１、２に対応した第三の実施形態である発光装置を示している。なお、ここでは、上記第一の実施形態と相違する事項についてのみ説明し、その他の事項（構成、作用効果等）については、上記第一の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。この発光装置は、第一実施形態である発光装置において、封止樹脂４の代わりに集光用のレンズ６をＬＥＤチップ２の上に載置して固着させている。なお、第二実施形態においてもこの構造を用いていてもよい。

本願発明の第一の実施形態である発光装置を示す上面図。 同発光装置を示す断面図。 本願発明の第二の実施形態である発光装置を示す断面図。 本願発明の第三の実施形態である発光装置を示す断面図。 従来例である発光装置を示す断面図。

符号の説明

１ パッケージ
・ 凹部
・ 段部
・ 嵌合凹部
・ 嵌合凸部
２ ＬＥＤチップ
３ 蛍光体シート
・ 嵌合凸部
・ 嵌合凹部

Claims (2)

1. 外表面に矩形に開口した凹部を有するパッケージを備え、凹部内にはＬＥＤチップが搭載され、凹部の開口縁に設けられた段部には、樹脂を介して蛍光体シートが凹部を覆うように固着されて成る発光装置であって、段部と蛍光体シートとのいずれか一方に嵌合凸部、他方に嵌合凹部を設けて、蛍光体シートは、嵌合凸部と嵌合凹部とを嵌合して段部に固着されるようになしたことを特徴とする発光装置。
2. 嵌合凹部は段部に設けられており、嵌合凹部には前記樹脂の余剰分が溜まるようになっていることを特徴とする請求項１記載の発光装置。

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