(57)【要約】【課題】２種類の成形樹脂から形成されるパッケージの発光装置では、成形樹脂同士の界面から水分や腐食ガス等が侵入し、剥離をはじめとする不具合の原因となる。  【解決手段】本発明の発光装置は、上面に開口部を有するパッケージと、少なくとも前記パッケージの上面の一部を構成する第１の成形樹脂と、少なくともパッケージの開口部の内面を構成する、第１の成形樹脂に比べて光反射率の高い第２の成形樹脂と、開口部内に載置される発光素子と、を備え、パッケージ上面又は開口部内に露出し第１の成形樹脂と第２の成形樹脂の界面を被覆するよう設けられる被覆部材とを備える。【選択図】図１Ｃ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に開口部を有するパッケージと、
少なくとも前記パッケージの上面の一部を構成する第１の成形樹脂と、
少なくとも前記パッケージの開口部の内壁面を構成する、前記第１の成形樹脂に比べて光反射率の高い第２の成形樹脂と、
前記開口部内に載置される発光素子と、
前記パッケージ上面又は内壁面の前記第１の成形樹脂と前記第２の成形樹脂の界面を被覆するよう設けられる被覆部材と、
を備えることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記被覆部材は、前記界面から前記開口部内に延在して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記開口部内の前記被覆部材より前記発光素子に近い側に封止部材が備えられていることを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記界面が、パッケージ上面に露出しており、
前記第１の成形樹脂は、パッケージの上面に保持部を備え、
前記被覆部材は、前記界面上から前記保持部に延在していることを特徴とする請求項１ないし３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記保持部は、溝であることを特徴とする請求項４に記載の発光装置。
【請求項６】
前記被覆部材は、前記開口部から前記保持部までの範囲に設けられていることを特徴とする請求項４ないし５に記載の発光装置。
【請求項７】
前記被覆部材のパッケージの上面に設けられる部分は、開口部内に設けられる部分より薄いことを特徴とする請求項２、３、４、６に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、LEDを用いた発光装置に関し、特に屋外ディスプレイ等の表示装置に用いられる発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色の発光ダイオード（以下、ＬＥＤとも言う）を用いた表示装置が実用化されている。これらの表示装置は、例えば、パッケージの開口部内に三原色のそれぞれの光を発光するLEDを開口部に収納してなる発光装置をマトリックス状に配置し、それぞれのLEDの発光色を組み合わせることによって、フルカラー表示を行うものである。
【０００３】
このような表示装置に用いるための発光装置には、LEDの点灯時と非点灯時のコントラスト比を向上させる目的で、パッケージ上面に黒色の塗料を塗布したものがある。このような発光装置においては、塗料が剥離する、塗料の色素が褪色し、コントラストが低下する等の問題がある。
【０００４】
この問題を解決するため、これらのパッケージの外側面に光吸収率の高い黒色の成形樹脂を、開口部内に反射率の高い白色の成形樹脂を使用したものがある（特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１３０７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のような発光装置では、２種類の成形樹脂の界面から水分や腐食ガス等が侵入し、成形樹脂同士の剥離をはじめとする不具合の原因となるおそれがある。    
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、上記の課題を解決するため、本発明の発光装置は、上面に開口部を有するパッケージと、少なくともパッケージの上面の一部を構成する第１の成形樹脂と、少なくともパッケージの開口部の内壁面を構成する、第１の成形樹脂に比べて光反射率の高い第２の成形樹脂と、開口部内に載置される発光素子と、パッケージ上面又は内壁面の第１の成形樹脂と第２の成形樹脂の界面を被覆する被覆部材と、を備える。
【０００８】
また、被覆部材は、第１の成形樹脂と第２の成形樹脂の界面から開口部内に延在して設けられていることが好ましい。
【０００９】
また、開口部内の被覆部材より発光素子に近い側に封止部材を備えていることが好ましい。
【００１０】
また、第１の成形樹脂と第２の成形樹脂の界面がパッケージ上面に露出しており、第１の成形樹脂は、前記開口部を取り囲む溝を備え、被覆部材は、開口部から溝の内部までの範囲に設けられていることが好ましい。
【００１１】
また、被覆部材のパッケージの上面に設けられた部分は、開口部内に設けられた部分より薄いことが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
上記のように、異なる成形樹脂の界面を被覆部材で保護することにより、成形樹脂同士の剥離を防止し、信頼性の高い発光装置とすることができる。
【００１３】
また、被覆部材が、界面から開口部内にまで延在して設けられていることにより、被覆部材を容易に形成することができるとともに、発光素子も同時に保護することができる。
【００１４】
また、封止部材が開口部内の被覆部材より発光素子に近い側に設けられていることにより、発光装置の防水性を高めながら発光素子をより適切な材料で保護することができる。
【００１５】
また、溝を設けることにより、被覆部材を所定の位置に配置することが容易となり、第１の成形樹脂の表面を無用に覆うことがないため、コントラストが高く、信頼性の高い発光装置とできる。
【００１６】
また、パッケージ上面を被覆する被覆部材が開口部内より薄いことにより、発光素子からの発光が被覆部材中を伝播し、第１の成形樹脂に吸収されることを低減できるため、発光装置の光出力の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】本発明の１つの実施例の発光装置を示す斜視図である
【図１Ｂ】本発明の１つの実施例の発光装置を示す平面図である
【図１Ｃ】本発明の１つの実施例の発光装置を示す断面図である
【図１Ｄ】本発明の１つの実施例の発光装置を示す一部拡大断面図である
【図２】本発明の発光装置の一例を示す断面図である
【図３】本発明の発光装置の一例を示す一部拡大断面図である
【図４】本発明の発光装置の一例を示す一部拡大断面図である
【図５】本発明の発光装置の一例を示す一部拡大断面図である
【図６】本発明の発光装置の一例を示す一部拡大断面図である
【図７】本発明の発光装置の一例を示す一部拡大断面図である
【図８】本発明の発光装置の一例を示す一部拡大断面図である
【図９】本発明の発光装置の一例を示す一部拡大断面図である
【図１０】本発明の発光装置の一例を示す一部拡大断面図である
【図１１】本発明の発光装置の一例を示す一部拡大断面図である
【図１２】従来の発光装置のパッケージを示す図である
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明を実施するための形態を、以下に図面を参照しながら説明する。
【００１９】
本発明の発光装置は、例えば、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、及び図１Ｄに示す発光装置１３０のように、上面の中央部に開口部１０２を有し、上面の一部が第１の成形樹脂１０３で、開口部１０２内部と開口部１０２周縁が第２の成形樹脂１０４で形成されたパッケージ１０１と、開口部１０２内にその一部を露出するようパッケージに埋設された導体配線１０９と、導体配線１０９の上に載置された発光素子１０５とを備え、第１の成形樹脂１０３に前記開口部１０２を取り囲む溝１０８と、パッケージ１０１上面の第１の成形樹脂１０３と第２の成形樹脂１０４の界面を被覆するよう開口部１０２から溝１０８の内部にわたって設けられた被覆部材１０６と、被覆部材１０６より発光素子１０５に近い側に設けられた封止部材１０７を備えている。
【００２０】
下記に、各構成部材について詳述する。
【００２１】
パッケージ１０１は、少なくとも上面に開口部１０２を有しており、上面の少なくとも一部は第１の成形樹脂１０３から構成され、開口部１０２の内面の一部は第２の成形樹脂１０４から構成されている。
【００２２】
パッケージの形状は、特に限定されないが、例えば、発光観測面である上面から見た平面形状（以下、単に「平面形状」と記す）が、円、楕円、正方形、長方形、多角形等及びこれらの変形（例えば、角を丸めた又は切欠した形状）があげられる。また、少なくとも一面に、パッケージを製造する際用いる金型との離型性を向上させるためのテーパを有していてもよい。また、パッケージの上面には、発光装置の外光を散乱させてコントラストを向上させるために、微細な凹凸等を有していてもよい。
【００２３】
パッケージには、発光素子と外部とを電気的に接続するため、後述する導体配線が配置されている。
【００２４】
本発明のパッケージは、特許文献１に記載の射出成形法をはじめとする公知の方法で製造することができる。
【００２５】
開口部１０２は、パッケージ１０１の上面に設けられる。開口部１０２は、主に底面と底面からパッケージ上面に連続する内壁面からなり、その底面には発光素子１０５が載置され、発光素子１０５の電極と接続される導体配線１０９の一部が露出されている。
【００２６】
開口部の形状は、発光素子の配置の都合や要求される光学特性等を考慮し種々変更が可能で、例えば、平面形状が円、楕円、正方形、長方形、多角形等及びこれらの変形（例えば、角を丸めた又は切欠した形状）があげられる。内壁面の傾斜は、底面から垂直であってもよいが、パッケージの離型性や配光等を調整するため、底面から発光観測面側に近づくにしたがって広がるテーパ形状であってもよい。
【００２７】
開口部内は、少なくともその内壁面の一部が第２の成形樹脂１０４によって構成されている。
【００２８】
発光装置の輝度を高めるためには、開口部内で発光の吸収が起こらないよう、開口部内に第1の成形樹脂を設けず、第２の成形樹脂が内壁面からパッケージの上面まで連続していることが好ましく、またパッケージ上面の開口部を取り囲む部分にまで設けられていることが好ましい。また、開口部内の一部が第１の成形樹脂で形成されていてもよい。例えば内壁面のパッケージ上面に近い部分や、底面の一部に第１の成形樹脂を設けることで、発光装置のコントラストを高くすることができる。
【００２９】
開口部の内壁面又は底面には、封止部材との剥離を防止する等の目的で、段差、微細な凹凸等が設けられていてもよい。
【００３０】
本発明の発光装置のパッケージ１０１は、図１Ａないし図1Ｄに示されるように、第１の成形樹脂１０３と第２の成形樹脂１０４を備えている。成形樹脂の材料としては、例えば、フェノール樹脂、ガラスエポキシ樹脂、ＢＴレジンや、ＰＰＡ樹脂（ポリフタルアミド）などの各種の樹脂やセラミックなどがあげられる。
【００３１】
第１の成形樹脂１０３は、発光装置のコントラストを向上させるため、パッケージ１０１の少なくとも上面の一部に設けられる。そのため発光装置の外光（多くの場合、太陽光）に対して光反射率の低いことが好ましく、通常、黒色ないしそれに近似した色であることが好ましい。例えば、カーボンブラックを混入したPPA樹脂が利用できる。
【００３２】
第２の成形樹脂１０４は、開口部１０２の内壁面に設けられるため、発光素子１０５からの発光に対して反射率が高い材料で形成されることが好ましい。例えば、TiO2やＺｎＯのような略白色の無機物の粉末を混入したPPA樹脂などがあげられる。
【００３３】
なお、必要に応じて、３種類以上の成形樹脂を用いても良い。例えば、第1の成形樹脂と第2の成形樹脂の間に、それぞれの成形樹脂との密着性が高い第3の成形樹脂を設け、成形樹脂同士の剥離を防止することができる。
【００３４】
本発明の発光素子１０５は、通常、半導体発光素子であり、特に、可視光を発する発光ダイオードが用いられる。例えば、基板上に、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、ｐ型半導体層と、活性層と、ｎ型半導体層とを含む積層構造が形成されたものが挙げられる。発光装置には、１つ以上の発光素子が用いられるが、異なる色を発する複数の発光素子が一つの発光装置に用いられてもよく、特にフルカラーの表示装置に用いられる発光装置には、青色系の光、緑色系の光、赤色系の光を発する発光素子がそれぞれ用いられる。発光素子は、外部と電気的接続をとるため、正及び負の電極を備えている。
【００３５】
発光素子は、通常、正又は負の導体配線上、サブマウント、あるいは別途設けられた素子載置領域上に、適当な接着部材、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン等の樹脂、Ａｕ−Ｓｎ共晶などの半田、低融点金属等のろう材、銀、金、パラジウムなどの導電性ペースト等を用いて、開口部内の所定の領域に接合される。
【００３６】
なお、発光素子は、その一面に設けられた正負の電極を導体配線側に向けてフリップチップ接合されていてもよい。フリップチップ接合される場合には、発光素子は、例えば、AuのバンプやAu-Snの共晶などを用いて、導体配線やサブマウント等に接合される。
【００３７】
被覆部材１０６は、第1の成形樹脂１０３と第2の成形樹脂１０４のパッケージの上面又は開口部内に露出した界面を保護し、成形樹脂同士の剥離や水分侵入等を防止する部材である。その材料としては、特に限定されないが、機械的強度や防水性、成形樹脂との密着性の高いものが好ましく、例えば、各種の樹脂やシート等種々の部材が用いられるが、第1の成形樹脂の色を透過する透光性の高い部材であることが好ましい。なお、この被覆部材を第1の成形樹脂に近似した色とすることで、コントラストの高い発光装置とすることができる。
【００３８】
被覆部材は、その材料に応じて、ポッティング、圧縮成形、印刷、貼着等の公知の方法で形成することができる。
【００３９】
被覆部材の形状は、防水の効果が十分であれば特に限定されないが、パッケージの上面から開口部内に延在するよう設けられていることが好ましい。これにより、被覆部材を容易に形成することができるとともに、発光素子等の開口部内の部材の保護も同時に行うことができる。この場合、被覆部材の材料は、発光素子からの発光を取り出すため、透光性が高いことが好ましい。例えば、エポキシ樹脂、変性シリコーン樹脂などが利用できる。
【００４０】
また、被覆部材が開口部内から後述する溝内に延在している場合、少なくともパッケージの上面に位置する部分は、開口部内の被覆部材の厚みより薄いことが好ましい。好ましい厚みは、被覆部材の屈折率や開口部の内壁面の傾斜角度、他の条件により異なるが、5μｍ〜１００μｍが好ましく、１０μｍ程度の厚みであることがより好ましい。これにより、発光素子からの発光が被覆部材から第１の成形樹脂の方向に伝播することを抑制し、第１の成形樹脂に吸収される光の量を減らすことができ、発光装置の光出力を高めることができる。
【００４１】
また、被覆部材を薄く形成することで、第１の成形樹脂の色を覆い隠すことがないため、発光観測面側から見た際、コントラストの高い発光装置とすることができる。熱硬化性樹脂を用いる場合には、被覆部材を形成したい位置にポッティングした後、熱により硬化・収縮させることにより、容易に薄く形成することができる。
【００４２】
その他、被覆部材を凸レンズ形状とすることで、指向角度を制御することや、正面方向への光出力を向上させることができる。
【００４３】
封止部材１０７は、発光素子１０５やワイヤ１１０の保護、発光装置の機械的強度向上、光取り出し効率向上等の目的のため、開口部１０２内の被覆部材１０６の下方に設けられることが好ましい。これにより、発光装置の防水性を高めながら発光素子等の開口部内の部材を保護することができる。このとき、被覆部材は、第１の成形樹脂と第２の成形樹脂と封止部材との上に延在しているため、成形樹脂同士の界面だけでなく、パッケージと封止部材との界面も保護でき、信頼性の高い発光装置とできる。
【００４４】
封止部材は、被覆部材より発光素子に近い側にあり発光装置の外部に露出しないため、その材料を比較的自由に選択することができる。透光性を有するものであれば特に限定されるものではなく、ワイヤに対する応力の緩和や材料の耐光性、光の屈折率等を考慮して、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アクリレート樹脂、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ等）、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリノルボルネン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、変性エポキシ樹脂、ガラスエポキシ樹脂等の１種又は２種以上等の樹脂、液晶ポリマー、ガラス等、当該分野で通常用いられる材料から選択することができる。
【００４５】
被覆部材又は封止部材の最表面の形状は、開口部１０２の中央部付近において、凹形状であることが好ましい。これにより、それらの部材へのごみ等の付着が少ない発光装置とすることができる。また凹形状にすることで、発光素子に入射した外光を分散させることができ、コントラスト向上の効果も期待できる。さらに、封止部材の最表面を凹形状とすることで、開口部内から溝内にかけての被覆部材をポッティングした後熱硬化により形成する際に、パッケージ上面の被覆部材を膜状に容易に形成することができる。つまり、ポッティングで開口部内に設けられる被覆部材は、その下方の封止部材が凹形状であるため、パッケージ上面の被覆部材よりも厚く、硬化の際に収縮する量が大きいが、その開口部内の被覆部材の収縮に伴い、パッケージ上面の被覆部材の一部が開口部の方向へ流出するため、パッケージ上面の被覆部材を薄く形成することができる。
【００４６】
なお、必要に応じて、２種類以上の封止部材を用いても良い。
【００４７】
本発光装置の被覆部材や封止部材には、必要に応じて、蛍光体や着色剤、光拡散材等を添加してもよい。蛍光体は、発光素子からの光を波長変換するものであるが、例えば、発光素子を層状の蛍光体で包囲するように配置することで、青色の発光素子と、青色光を緑色光に波長変換する蛍光体と、青色光を赤色光に波長変換する蛍光体とを用いて、RGBのフルカラーの発光装置を実現することができる。
【００４８】
蛍光体や、SiO2等の粒子をはじめとする光拡散材を設ける際には、被覆部材の下方の封止部材に添加することが好ましい。被覆部材には通常白色やそれに近似した色である光拡散材を添加せず、透明の状態とすることで、被覆部材に被覆される部分の第１の成形樹脂の色が隠されないため、拡散材添加による種々の目的を達成しつつ、高いコントラストを有する発光装置とすることができる。
【００４９】
また、パッケージ上面や後述する溝内の被覆部材中にカーボンブラック等の着色剤を設けることで、さらにコントラストを向上させることができる。
【００５０】
本発明の発光装置には、パッケージ上面において、被覆部材を保持する保持部が設けられることが好ましい。これにより、被覆部材を適切に配置することができる。
【００５１】
特に、第１の成形樹脂の表面に発光装置に入射する外光を散乱させ、発光装置のコントラストを高める微細な凹凸を設けている場合、凹凸が被覆部材に覆われてしまうと散乱の作用が低下してしまうため、保持部を設けて被覆部材の位置を限定するよう配置することで、コントラストの高い発光装置とできる。
【００５２】
また、被覆部材１０６が、開口部１０２から保持部１０８までの範囲に延在するよう設けられていることが好ましい。これにより、被覆部材１０６を形成する際、特にポッティングにより形成する際に、容易に位置決めすること、又は容易に形成することができるため、被覆部材１０６が第１の成形樹脂１０３を覆う部分を制御することができる。これにより、パッケージ１０１上面の第１の成形樹脂１０３が露出していて光反射率が低い部分を、適切に発光装置１３０の上面に露出させることができ、コントラストの高い発光装置とできる。
【００５３】
保持部は、被覆部材を保持できるものであればよく、例えば、溝、突起、段差、濡れ性を変化させる種々の加工等が利用できる。また、これらを組み合わせて設けたり、複数設けたりすることで、被覆部材をより容易に配置することができる。
【００５４】
被覆部材を開口部内へのポッティングと熱硬化で形成する場合には、開口部と保持部の開口部に近い側の辺の距離が等しいことが好ましい。
【００５５】
また、保持部は片側（例えば、パッケージの端部側）にのみ設けられていてもよく、成形樹脂同士の界面を挟むように界面の両側に設けられていてもよい。
【００５６】
図７、図８のように、界面を挟むように第1の成形樹脂と第2の成形樹脂の両方に保持部を設けることで、被覆部材を界面上にのみ配置することが容易となるとともに、被覆部材とパッケージとの剥離を有効に防止することができる。またこの時、前述の着色剤を被覆部材内に設けることで、発光装置のコントラストを高めることができる。
【００５７】
保持部の形状は、被覆部材を保持できるものであれば特に限定されないが、パッケージ上面方向から見て開口部を包囲する形状、パッケージ上面における開口部の平面形状と相似形など、目的に応じて種々の好ましい形態とすることができる。
【００５８】
保持部の設けられる位置は、特に限定されないが、保持部がパッケージ上面における成形樹脂同士の界面よりパッケージ端部寄りに設けられる場合、界面からパッケージの端部までの中央付近にあることが好ましい。コントラストを高めるためには、第1の成形樹脂が多く露出されるよう、界面に近い位置、例えば界面からパッケージの端までの距離の2分の1より界面に近い位置に設けることが好ましく、防水の効果を高めるためには、界面と被覆部材の端部との距離を長くするように、界面から離れた位置、例えば界面からパッケージの端までの距離の2分の１より界面に遠い位置に設けることが好ましい。
【００５９】
保持部の平面形状は、被覆部材を保持するため、パッケージ上面における成形樹脂同士の界面又は開口部周囲を切れ目無く包囲していることが好ましいが、一部途切れている、又は破線状、点線状でもよい。被覆部材を開口部内にも設ける場合は、保持部は開口部と相似形で、開口部から保持部までの距離が均一であることが好ましい。これにより、被覆部材の厚みが場所によりばらつくことを抑えることができる。
【００６０】
保持部がパッケージ上面側に突出しない構造は（例えば、溝）の場合には、パッケージ上面に突出するもの（例えば、突起）に比べて、発光装置の取り扱いが容易であり好ましい。また、保持部がパッケージ上面に突出する構造は、突出しない構造よりも被覆部材をより容易に保持できる。さらに、保持部が段差である場合は、保持部が突起や溝である場合に比べて、発光装置の取り扱いが容易であるとともに、被覆部材を容易に保持できる。
【００６１】
図１Ａないし図1Ｄの発光装置においては、パッケージ上面の第1の成形樹脂１０３に開口部１０２を取り囲む溝１０８が設けられており、被覆部材は、成形樹脂の界面から溝内に延在するよう設けられている。これにより、被覆部材の端部と成形樹脂の界面との距離を、溝の深さと幅の分長くすることができるため、防水の効果を高めることができる。
【００６２】
なお、溝内の被覆部材を、開口部内へのポッティングと熱硬化で形成する場合には、溝の幅によらず、開口部と溝の開口部に近い側の辺との距離が等しいことが好ましい。
【００６３】
また、溝の幅は、特に限定されないが、上面が5mm×5mm程度の大きさのパッケージの場合、１００〜３００μｍ程度が好ましい。発光装置のコントラスト比を高めたい場合は、溝内に設けられた被覆部材によって溝の部分の第１の成形樹脂の色が見えにくくならないよう、溝を形成しないか、狭く形成することが好ましく、防水の性能を優先したい場合は、水分の侵入経路を長くするため、広く形成することが好ましい。幅が狭い場合は、被覆部材が溝内に入り込みにくくなるため、製造の都合を考慮し適宜変更することができる。
【００６４】
なお、溝内の被覆部材を、開口部内へのポッティングと熱硬化で形成する場合には、溝の幅によらず、開口部と溝の開口部に近い側の辺の距離が等しいことが好ましい。
【００６５】
また、開口部の平面形状が正方形状のとき、溝部を円形状とすることで、溝内の封止部材の応力を緩和することができる。
【００６６】
溝は、例えば図５のように、第1の成形樹脂５０３と第2の成形樹脂５０４の界面にわたって設けられていてもよい。この溝５０８の中にのみ被覆部材５０６を設けることで、容易に信頼性の高い発光装置とすることができる。このような発光装置では、被覆部材が開口部やパッケージ上面に設けられていないため、発光素子からの発光が被覆部材を伝播して第１の成形樹脂に到達するおそれがなく、第１の成形樹脂に吸収される光の量を減らすことができ、発光装置の光出力を高めることができる。
【００６７】
また、例えば図７に示すように、第1の成形樹脂７０３と第2の成形樹脂７０４の界面を挟む複数の２つの溝７０８を設け、溝と溝の間に延在する被覆部材７０６を設けることもできる。被覆部材の両方の端部を溝内に設けることで、被覆部材をより強固に固定し、防水性の高い発光装置とすることができる。
【００６８】
図１Ｄに示される溝の深さＨ２は、例えば発光装置の高さの5％程度や、溝の幅が200μｍである場合には、７５〜３００μｍ程度であることが好ましい。発光装置のコントラスト比を高めたい場合は、溝内に設けられた被覆部材によって溝の部分の第１の成形樹脂の色が見えにくくならないよう、浅く形成することが好ましい。防水の性能を優先したい場合は、水分の侵入経路を長くするため、深く形成することが好ましいが、深く形成しすぎると第一の成形樹脂の強度が低下し、パッケージの破損等の不具合の原因となるおそれがあるため、適宜調整されることが好ましい。溝を深く形成した場合には、溝内の被覆部材に着色剤を設けることで、コントラストの高い発光装置とすることが可能となる。
【００６９】
また、被覆部材を溝内から発光装置の他の部分（例えば、開口部）に延在するよう設ける際には、被覆部材が設けられる部分に近い溝内の側面とパッケージ上面とがなす角は、被覆部材を溝部内に設けやすいように丸みを帯びていることが好ましい。丸みの半径は、溝部の深さ、長さによって適宜調節できる。さらに、被覆部材の密着性・防水性向上のため、溝部の底面側はパッケージ上面側より広い形状であることが好ましい。溝の内部には溝と被覆部材の密着性を高めるため、凹凸を有していてもよい。
【００７０】
その他、保持部は、例えば図４、図８に示すような突起４０８、８０８であってもよい。
【００７１】
その場合、突起の高さは、例えば、１００〜２００μｍ程度が好ましい。発光装置のコントラスト比を高めたい場合は、突起により保持される被覆部材によって第１の成形樹脂の色が見えにくくならないよう、低く形成することが好ましく、防水の性能を優先したい場合は、水分の侵入経路を長くするため、高く形成することが好ましい。被覆部材を安定して保持するために、均一な高さであることが好ましい。
【００７２】
突起の形状は、被覆部材４０６，８０６を保持できるものであれば特に限定されないが、パッケージ上面と突起の成形樹脂同士の界面に近い側の側面とがなす角（図４のα）は、被覆部材の剥離を防止するためには、鋭角であることが好ましい。この時は、被覆部材の材料として、はじめ液状であるのを硬化させて形成される材料（例えば熱硬化性樹脂）を選択すれば、容易に形成することができる。また、被覆部材を容易に形成するためには、発光装置の上方に向かって広がる鈍角であることが好ましい。
【００７３】
また、例えば図８に示すように、第1の成形樹脂８０３と第2の成形樹脂８０４の界面を挟む複数の突起８０８を設け、突起と突起の間に被覆部材８０６を設けることもできる。
また、保持部は、例えば図６、図１０に示すような段差６０８，１００８であってもよい。
【００７４】
その場合、段差の高さは、例えば、１００〜２００μｍ程度が好ましい。発光装置のコントラスト比を高めたい場合は、段差の低いほうの面の第１の成形樹脂の色が被覆部材に覆われて見えにくくならないよう、低く形成することが好ましく、防水の性能を優先したい場合は、水分の侵入経路を長くするため、高く形成することが好ましい。
【００７５】
段差の形状は、被覆部材を保持できるものであれば特に限定されないが、パッケージ上面と段差の成形樹脂同士の界面に近い側の側面とがなす角（図６のβ）は、被覆部材の剥離を防止するためには、鋭角であることが好ましい。この時は、被覆部材の材料として、はじめ液状であるのを硬化させて形成される材料（例えば熱硬化性樹脂）を選択すれば、容易に形成することができる。また、被覆部材を容易に形成するためには、発光装置の上方に向かって広がる鈍角であることが好ましい。
【００７６】
本発明の発光装置は、これらの他に下記のような部材を備えることができる。
【００７７】
図１Ａないし図１Ｃの導体配線１０９は、発光素子１０５と発光装置外部の電極とを電気的に接続するものである。
【００７８】
導体配線は、一つの発光装置に正負２つ以上が設けられる。導体配線としては、例えば、銅や鉄の板状体に銀や金でめっきされたリードフレームや、めっき法等で形成された金属膜等が利用できる。
【００７９】
導体配線は、通常、パッケージの開口部内に露出するとともに、一部が第２の成形樹脂又は／及び第１の成形樹脂内に埋め込まれ、パッケージの底面や側面から外部に突出した外部端子となる。この外部端子部分において、半田等を用いて、プリント基板等の発光装置の外部と電気的に接続される。
【００８０】
本発明において、導体配線が板状体のリードフレームである場合、導体配線は、図１Ｃに示されるように、パッケージに埋め込まれた部分で屈曲されていることが好ましい。これにより、パッケージとリードフレームの密着性が高まるため、両部材の剥離やそれにともなう水分等の侵入を有効に防止できるとともに、開口部の深さを浅くすることができるため、光取り出し効率の高い発光装置とできる。
【００８１】
１つの発光装置に複数の異なる発光色の発光素子を用いる場合には、正又は／及び負のリードフレームは、それぞれの発光素子の数に応じて複数設けられることが好ましい。これにより、発光素子の発光を個別に調節し、所望の色を表示することができる。
【００８２】
図１Ａないし図１Ｂのワイヤ１１０は、発光素子１０５の電極と導体配線１０９とを電気的に接続する金属の細線である。
【００８３】
材料としては、種々の導電性に優れた金属、例えば、Au、Al、Cu等が用いられる。
【００８４】
本発明の発光装置には、その他の部材、例えば、発光素子を静電気や過電圧から保護するため、ツェナーダイオードをはじめとする静電保護素子等が備えられていてもよい。
【００８５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００８６】
本実施例の発光装置１３０を、図１に示す。この発光装置１３０は下記のようにして得られる。
【００８７】
最初に、0.25ｍｍの厚みの鉄入り銅の板に打ち抜き加工及び曲げ加工を施したものに、銀でめっきされた導体配線としてのリードフレーム１０９と、第１の成形樹脂１０３としてのカーボンブラックを含んだPPA樹脂と、第２の成形樹脂１０４としての白色のPPA樹脂とを用い、特許文献１の方法で、まず、第２の成形樹脂を成形し、第１の成形樹脂を成形する。このようにして、パッケージ１０１を得る。
【００８８】
本実施例のパッケージ１０１は、上面が縦5.5ｍｍ、横5.5ｍｍ、パッケージ端部においての底面から上面までの高さが3.55ｍｍの略直方体の形状である。
【００８９】
また、開口部１０２は、パッケージ上面の略中央に設けられており、縦3.5ｍｍ、横3.5ｍｍの、角部が半径0.8mmで丸められた正方形状で、パッケージ１０１の上面からの深さは1.0mmである。開口部１０２の内壁面は、底面から上面側にむかって60度の角度で広がるよう傾斜している。第２の成形樹脂１０４は、パッケージ１０１の上面において、開口部１０２を囲むように0.2mmの幅（W1）で露出しており、第１の成形樹脂１０３はその周りを取り囲むように設けられている。
【００９０】
溝１０８は、幅0.2mｍ、深さ（H2）0.15ｍｍで、パッケージ上面における開口部１０２の平面形状と略相似形状になるよう、パッケージの上面の開口部１０２から0.5ｍｍ離れた位置に設けられている。つまり、溝１０８のパッケージ外側よりの端部から第１の成形樹脂１０３と第２の成形樹脂１０４の界面までの距離W２は、0.3ｍｍになるよう設けられている。なお、パッケージの上面の端部から溝の端部までの幅W3は約0.46mmである。溝１０８の開口部に近い側面と、パッケージ１０１の上面がなす角は、略90度である。
【００９１】
次に、このパッケージ１０１の開口部１０２の底面に、それぞれ波長460nm、550nm、630nmの光を発する矩形の発光素子１０５である発光ダイオードを、図示しないエポキシ樹脂又は銀ペーストを用いて負極側のリードフレームにそれぞれ接着し、直径25μｍのAuのワイヤ１１０によって正負のリードフレーム１０９と電気的に接続する。
【００９２】
そして、開口部１０２内に封止部材１０７としてのシリコーン樹脂を6.6mgポッティングし、100℃で約3時間、150℃で4時間熱し、硬化させる。
【００９３】
次に、開口部１０２上に、被覆部材１０６としてのエポキシ樹脂を3.5mgポッティングする。このとき、液状のエポキシ樹脂が、開口部１０２からあふれ成形樹脂の界面上を被覆し溝１０８の内部に入り込むように、さらに、パッケージ１０１上面から盛り上がるようにポッティングする。溝１０８の角部において、液状のエポキシ樹脂の表面張力が働くため、前述のような形に容易に形成することができる。その後、100℃で3時間、150℃で4時間熱し、エポキシ樹脂を硬化させる。エポキシ樹脂は熱硬化により収縮するため、はじめに盛り上がるようにポッティングすることで、硬化後に膜状になるよう形成することができる。
【００９４】
このように形成した被覆部材１０６の厚みは、開口部１０２の中央付近で0.2mmであり、徐々に薄くなりながら開口部１０２の内壁に近づき封止部材１０７を介さず開口部１０２に接している部分では0.1mm、パッケージ１０１の上面（H１）では0.01mm以下、溝１０８内の一番厚い部分で0.15mm、一番薄い部分で0.1mmとなった。
【００９５】
最後に、リードフレーム１０９の外部端子をパッケージ１０１に沿って折り曲げる。
【００９６】
このようにして、本実施例の発光装置１３０が得られる。
【実施例２】
【００９７】
実施例２の発光装置２３０は、図２に示すように、パッケージ２０１内部のリードフレーム２０９が屈曲されておらず平坦なこと、パッケージ上面が平坦なこと、被覆部材２０６を印刷で形成すること以外は、実施例１と同様にして製造する。このようにしても、本発明の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００９８】
実施例３の発光装置は、図３に示すように、パッケージ上面の成形樹脂の界面を被覆するよう透光性の樹脂シートの被覆部材３０６を形成したこと以外は、実施例１と同様にして製造すると、図３に示すような発光装置を得ることができる。本実施例の発光装置においては、発光素子やワイヤ等を保護するため、開口部内に透光性を有する部材を備えることができる。このようにしても、本発明の効果を得ることができる。
【実施例４】
【００９９】
実施例４の発光装置は、図４に示すように、第1の成形樹脂に突起４０８を形成し、開口部から突起４０８までの範囲にわたって被覆部材４０６を形成すること以外は、実施例１と同様にして製造する。このようにしても、本発明の効果を得ることができる。
【実施例５】
【０１００】
実施例５の発光装置３３０は、図５に示すように、第1の成形樹脂と第2の成形樹脂の界面上に溝５０８を設け、被覆部材３０６を溝５０８内に形成している。このようにしても、本発明の効果を得ることができる。
【実施例６】
【０１０１】
実施例６の発光装置は、図６に示すように、第1の成形樹脂に段差６０８を設け、段差から開口部にわたって被覆部材６０６を形成している。このようにしても、本発明の効果を得ることができる。
【実施例７】
【０１０２】
実施例７の発光装置は、図７に示すように、第1の成形樹脂と第2の成形樹脂のそれぞれに溝７０８を設け、２つの溝に延在するように被覆部材７０６を形成している。このようにしても、本発明の効果を得ることができる。
【実施例８】
【０１０３】
実施例８の発光装置は、図８に示すように、成形樹脂同士の界面を挟むよう、界面のパッケージ端部側と開口部側に２つの突起８０８を設け、突起の間に被覆部材８０６を形成している。このようにしても、本発明の効果を得ることができる。
【実施例９】
【０１０４】
実施例９の発光装置は、図９に示すように、開口部内に成形樹脂同士の界面が露出しており、それを被覆する被覆部材９０６と被覆部材９０６の下方に封止部材９０７を、開口部内に形成している。このようにしても、本発明の効果を得ることができる。
【実施例１０】
【０１０５】
実施例１０の発光装置は、図１０に示すように、第１の成形樹脂には段差が、また第２の成形樹脂に段差の高さより低い突起１００８が設けられており、被覆部材１００６が開口部から段差にわたって設けられている。このようにしても、本発明の効果を得ることができる。第２の成形樹脂で形成された突起により、発光素子からの発光が段差部の第１の成形樹脂に吸収されることを低減することができ、発光装置の出力を高めることができる。また、被覆部材を含め部材がパッケージ上面に突出せず、取り扱いが容易となるため、好ましい。
【実施例１１】
【０１０６】
実施例１１の発光装置は、図１１に示すように、一つの側面が第２の成形樹脂で、底面と一つの側面が第２の成形樹脂で構成された溝１１０８が設けられており、被覆部材１１０６が開口部から溝にわたって設けられている。このようにしても、本発明の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０１０７】
１０１、２０１  パッケージ
１０２、２０２、３０２  開口部
１０３、２０３、３０３、４０３、５０３、６０３、７０３、８０３、９０３、１００３、１１０３、３４  第１の成形樹脂（黒色部分）
１０４、２０４、３０４、４０４、５０４、６０４、７０４、８０４、９０４、１００４、１１０４、３３  第２の成形樹脂（白色部分）
１０５、２０５  発光素子
１０６、２０６、３０６、４０６、５０６、６０６、７０６、８０６、９０６、１００６、１１０６  被覆部材
１０７、２０７、３０７、４０７、６０７、９０７  封止部材
１０８、３０８、４０８、５０８、６０８、７０８、８０８、９０８、１００８、１１０８  保持部（溝、突起、段差）
１０９、２０９  導体配線（リードフレーム）
１１０、２１０  ワイヤ
１３０、２３０  発光装置
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2010206039.tif 000004
【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
2010206039.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010206039.tif 000010
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2010206039.tif 000015
【図１１】
2010206039.tif 000016
【図１２】
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