(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子実装部と、該素子実装部の周囲に形成された凹部と、を有するリードフレームを準備する第１工程と、
前記リードフレームの素子実装部に発光素子を実装する第２工程と、
蛍光体を含有し前記発光素子に接する第１封止部と、該第１封止部より外側の第２封止部と、を有する封止部材を形成する第３工程と、を備え、
前記第３工程において、前記第１封止部は、その縁の少なくとも一部が、前記凹部の前記素子実装部側の側面、又は該側面に臨む前記素子実装部のへりに設けられるように、滴下により形成され、
前記第１封止部を形成した後で且つ前記第２封止部を形成する前に、前記リードフレームの凹部内に、光反射部材を滴下により形成する発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記リードフレームの凹部は、前記素子実装部側の側面が該側面に臨む前記素子実装部のへりに連続する凸曲面を有するように形成される請求項１に記載の発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記リードフレームの凹部は、前記素子実装部から遠い側の側面が前記素子実装部に向かって傾斜する傾斜面を有するように、形成され、
前記光反射部材を、前記傾斜面を経て前記凹部に流入させる請求項１又は２に記載の発光装置の製造方法。
【請求項４】
前記リードフレームの凹部は、開口幅が他の部位より広い幅広部を有するように、形成され、
前記光反射部材を、前記幅広部を経て前記凹部に流入させる請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項５】
前記光反射部材を、前記リードフレームの前記凹部内と該凹部より外側の上面の少なくとも一部に連続して設ける請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記リードフレームには前記素子実装部及び前記凹部を囲むように成形体が一体成形されており、
前記光反射部材を、前記リードフレームの前記成形体の内側における前記凹部より外側の上面の略全てを被覆するように設ける請求項５に記載の発光装置の製造方法。
【請求項７】
前記光反射部材は、樹脂の母材中に光反射性の粒子が添加されてなる請求項１乃至６のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項８】
素子実装部と、該素子実装部の周囲に形成された凹部と、を有するリードフレームと、
前記リードフレームの素子実装部に実装された発光素子と、
蛍光体を含有し前記発光素子に接する第１封止部と、該第１封止部より外側の第２封止部と、を有する封止部材と、を備え、
前記第１封止部の縁の少なくとも一部は、前記凹部の前記素子実装部側の側面、又は該側面に臨む前記素子実装部のへりに設けられており、
前記リードフレームの凹部内に、樹脂の母材中に光反射性の粒子が添加されてなる光反射部材が、前記第１封止部の表面の一部に這い上がるように設けられている発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置及びその製造方法に関し、特に蛍光体を含有して発光素子を封止する封止部材を備える発光装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一次光を出射する発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）やレーザダイオード（Laser Diode：ＬＤ）等の発光素子と、その一次光に励起されて一次光と異なる波長の二次光を出射する蛍光体と、を組み合わせることで、白色系のほか、多様な発光色の発光装置が開発されている。特に近年、このような発光装置は、白熱電球や蛍光灯に代わる、低消費電力で長寿命の照明用光源として注目を集めており、更なる高出力化や発光効率の向上のほか、発光色度分布の斑の低減など光質の向上が求められている。
【０００３】
例えば特許文献１には、発光チップが搭載されるチップ搭載部と導電性ビアホールを備える金属板と、その金属板の外部面に一定の厚さで備えられる絶縁層と、導電性ビアホールと発光チップとの間を電気的に連結する外部電極と、を含む高出力ＬＥＤパッケージが提案されている。この高出力ＬＥＤパッケージの一例において、チップ搭載部は、金属板の上部面から一定の深さに陥没形成されるトレンチを外周面としており、そのチップ搭載部には、発光チップを覆う封止材が備えられている。そして、その封止材となる液状樹脂は、外側端がチップ搭載部の上面の縁すなわち鋭端部まで位置するように供給され、表面張力により外側面が曲面を成し、その中心部が上側に膨らんだドーム状に形成されている。また、封止材は蛍光体を含有することが好ましいと記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１６４５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された高出力ＬＥＤパッケージは、金属板の外部面に陽極酸化層である絶縁層が形成されているため、金属反射面に比べ光反射率が低く、光の取り出し効率が低くなる虞がある。
【０００６】
そこで、本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、光の取り出し効率に優れ、発光色度分布に斑が少ない発光装置又はその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の発光装置の製造方法は、素子実装部と、該素子実装部の周囲に形成された凹部と、を有するリードフレームを準備する第１工程と、前記リードフレームの素子実装部に発光素子を実装する第２工程と、蛍光体を含有し前記発光素子に接する第１封止部と、該第１封止部より外側の第２封止部と、を有する封止部材を形成する第３工程と、を備え、前記第３工程において、前記第１封止部は、その縁の少なくとも一部が、前記凹部の前記素子実装部側の側面、又は該側面に臨む前記素子実装部のへりに設けられるように、滴下により形成されることを特徴とする。
【０００８】
なお、本発明の発光装置の製造方法は、次のような構成を付加することができる。
前記リードフレームの凹部は、前記素子実装部側の側面が該側面に臨む前記素子実装部のへりに連続する凸曲面を有するように形成されてもよい。
前記第１封止部を形成した後で且つ前記第２封止部を形成する前に、前記リードフレームの凹部内に、光反射部材を滴下により形成してもよい。
前記リードフレームの凹部は、前記素子実装部から遠い側の側面が前記素子実装部に向かって傾斜する傾斜面を有するように、形成され、前記光反射部材を、前記傾斜面を経て前記凹部に流入させてもよい。
前記リードフレームの凹部は、開口幅が他の部位より広い幅広部を有するように、形成され、前記光反射部材を、前記幅広部を経て前記凹部に流入させてもよい。
【０００９】
また、上記課題を解決するために、本発明の発光装置は、素子実装部と、該素子実装部の周囲に形成された凹部と、を有するリードフレームと、前記リードフレームの素子実装部に実装された発光素子と、蛍光体を含有し前記発光素子に接する第１封止部と、該第１封止部より外側の第２封止部と、を有する封止部材と、を備え、前記第１封止部の縁の少なくとも一部は、前記凹部の前記素子実装部側の側面、又は該側面に臨む前記素子実装部のへりに設けられていることを特徴とする。
【００１０】
なお、本発明の発光装置は、次のような構成を付加することができる。
前記リードフレームの凹部内に、光反射部材が設けられていてもよい。
前記光反射部材は、前記第１封止部の一部に接して設けられていてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の発光装置によれば、発光色度分布の斑を低減しながら、光を効率良く取り出すことができる。また、本発明の発光装置の製造方法によれば、このような発光装置を比較的安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る発光装置の概略上面図（ａ）と、そのＡ−Ａ断面における概略断面図（ｂ）である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る発光装置の製造方法の一例を示す概略断面図（ａ）〜（ｈ）である。
【図３】固体表面と、その上に滴下された液滴の表面形状と、の関係について説明する概略断面図（ａ）〜（ｆ）である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る発光装置の概略上面図（ａ）と、そのＢ−Ｂ断面における概略断面図（ｂ）である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る発光装置の製造方法における一工程の一例を示す概略断面図（ａ）及び（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、発明の実施の形態について適宜図面を参照して説明する。但し、以下に説明する発光装置及びその製造方法は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。
【００１４】
＜実施の形態１＞
図１（ａ）は、実施の形態１に係る発光装置の概略上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面を示す概略断面図である。図１に示す例の発光装置１００は、リードフレーム１０と、該リードフレーム１０に実装された発光素子２０と、蛍光体４０を含有し発光素子２０を封止する封止部材３０と、を備えている。なお以下、発光装置の「内側」、「外側」は、例えば、発光素子２０を中心として考えることができ、発光素子２０に向かう方向が「内向き」、発光素子２０から遠ざかる方向が「外向き」である。
【００１５】
リードフレーム１０は、素子実装部１１と、該素子実装部の周囲に形成された凹部１３と、を有する。より詳細には、リードフレーム１０は、正極、負極の対からなり、その一方の上面側に素子実装部１１と凹部１３が設けられている。また、リードフレーム１０は、素子実装部１１を囲むように成形体６０が一体成形されて、基体を構成している。
【００１６】
発光素子２０は、リードフレーム１０の素子実装部１１に実装されている。より詳細には、発光素子２０は、リードフレーム１０の一方の極に接着剤で接着され、リードフレーム１０の両方の極にワイヤで接続されている。
【００１７】
封止部材３０は、蛍光体４０を含有し発光素子２０に接する第１封止部３０１と、該第１封止部３０１より外側の第２封止部３０２と、を有する。つまり、封止部材３０は、蛍光体４０を第１封止部３０１に偏って含有する。そして、第１封止部３０１の縁（ふち）３５の少なくとも一部、好ましくは略全部が、リードフレームの凹部の素子実装部側の側面１５に設けられている。これにより、第１封止部３０１の表面は、上方に高く突出した凸面になっている。
【００１８】
このような発光装置１００においては、第１封止部３０１内、つまり封止部材３０内の発光素子２０の近傍の領域に偏って、蛍光体４０による光の波長変換及び散乱がなされるため、封止部材内の略全域に蛍光体が分散されている場合に比べ、封止部材の表面に対して光源を小さくでき、光の取り出し効率を高めることができる。また、第１封止部３０１の表面が高く突出した凸面に形成できるため、第１封止部３０１内の各方位における光路長の差異を小さくでき、第１封止部３０１内に蛍光体４０を分散させても、色度分布の斑の少ない発光が可能となる。なお、第１封止部３０１内において、蛍光体４０を沈降させ、拡散剤を分散させてもよい。
【００１９】
図２（ａ）〜（ｈ）は、実施の形態１に係る発光装置の製造方法の一例を示す概略断面図である。図１に示す発光装置１００は、以下のような工程を経て製造される。なお、本発明の発光装置の製造方法は、素子実装部１１と、該素子実装部の周囲に形成された凹部１３と、を有するリードフレーム１０を準備する第１工程と、リードフレーム１０の素子実装部１１に発光素子２０を実装する第２工程と、蛍光体４０を含有し発光素子２０に接する第１封止部３０１と該第１封止部３０１より外側の第２封止部３０２とを有する封止部材３０を形成する第３工程と、を少なくとも含んでいればよく、ここで説明する製造方法は一例に過ぎない。
【００２０】
まず、図２（ａ）に示すように、素子実装部１１と、該素子実装部１１の周囲に形成された凹部１３と、を有するリードフレーム１０を準備する（第１工程）。ここでは、リードフレーム１０の上面側に凹部１３を形成する工程を示しているが、凹部１３が予め形成されたリードフレーム１０を購入する等して、準備してもよい。なお、凹部１３は、図示するプレス加工のほか、エッチングや金型成形などにより形成することができる。
【００２１】
次に、図２（ｂ）に示すように、リードフレーム１０に成形体６０を一体成形し、基体を形成する。具体的には、複数のリードフレーム１０が連なった板状部材を、所定の形状に加工された上金型と下金型で挟み、その金型の空隙に流動性を有する状態（液状、ゾル状、又はスラリー状）の成形体６０の構成材料を注入し、固化させる。その後、成形体６０を金型から離型させると、互いに連なった状態の複数の基体が得られる。
【００２２】
次に、図２（ｃ）に示すように、リードフレーム１０の素子実装部１１に発光素子２０を実装する（第２工程）。具体的には、発光素子２０を、リードフレーム１０の一方の極の素子実装部１１に接着剤で接着し、リードフレーム１０の両方の極にワイヤで接続する。
【００２３】
次に、図２（ｄ），（ｅ），（ｆ）に示すように、リードフレーム１０上に封止部材３０を形成する（第３工程）。まず、第１封止部３０１を滴下（ポッティング）により形成する。滴下法は、圧縮成形法、トランスファーモールド法、射出成形法、又は注型成形法に比べ、成形機や金型を使用しない安価な成形方法である。具体的には、流動性を有する状態（液状、ゾル状、又はスラリー状）の第１封止部３０１の構成材料を、ディスペンサ等を用いて、発光素子２０を被覆するようにリードフレーム１０上に滴下し、そのまま加熱又は冷却等により固化させる（図２（ｄ）参照）。このとき、第１封止部３０１は、その縁３５の少なくとも一部、好ましくは略全部が、リードフレームの凹部の素子実装部側の側面１５、又は該側面に臨む素子実装部のへり１６に設けられるように、形成される。また、リードフレーム１０を逆さにして、つまりリードフレーム１０の上面が鉛直方向下側に向いた状態で、第１封止部３０１を固化させてもよい。これにより、重力を利用して、第１封止部３０１の表面を高く突出させることができる。
【００２４】
次に、リードフレーム１０上に第１封止部３０１の構成材料を滴下した後、流動性を有する状態の第２封止部３０２の構成材料を、ディスペンサ等を用いて、第１封止部３０１を被覆するようにリードフレーム１０上に滴下し、そのまま加熱又は冷却等により固化させる（図２（ｅ）参照）。なお、本例では、図２（ｆ）に示すように、第１封止部３０１と第２封止部３０２を同時に固化させる。このように、第２封止部３０２は、第１封止部３０１が未固化又は半固化の状態において形成することで、第１封止部３０１と第２封止部３０２の密着性を高めることができる。このほか、第１封止部３０１と第２封止部３０２は、別々に固化させてもよい。すなわち、第２封止部３０２は、第１封止部３０１を完全に固化させた後に形成してもよい。
【００２５】
なお、第２封止部３０２は、滴下法のほか、圧縮成形法、トランスファーモールド法、射出成形法、又は注型成形法などにより形成することもできる。また、第２封止部３０２は、予め成形したものをリードフレーム１０又は基体に接着剤などにより接着することで形成することもできる。
【００２６】
最後に、図２（ｇ）に示すように、板状部材を切断して、発光装置を個片化する。なお、封止部材３０を形成する以前に、板状部材を切断してリードフレーム１０を個片化してもよい。以上のようにして、図２（ｈ）に示す発光装置１００が得られる。
【００２７】
図３（ａ）〜（ｆ）は、固体表面と、その上に滴下された液滴の表面形状と、の関係について説明する概略断面図である。まず、図３（ａ）に示すように、固体Ｓの平坦な表面に滴下された液滴Ｌは、その表面張力によって、固体Ｓの表面と接触角θ［度］をなす凸曲面の表面を持って存在する。接触角θは、液滴Ｌの表面（縁）の固体Ｓとの接点において、液滴Ｌの表面の接線と固体Ｓの表面がなす角度（液滴Ｌを含むほうの角度）で定義される。この接触角θは、液滴Ｌと固体Ｓを各々構成する材料の表面張力によって決まり、同一の固体Ｓと液滴Ｌであれば、それに固有の値を取る。そこで、液滴Ｌの高さｈを大きくするために、図３（ｂ）に示すように、固体Ｓの表面を水平面から角度α［度］傾斜させることを考える。このとき、傾斜した固体Ｓの表面に対する液滴Ｌの接触角はほぼθを維持するが、水平面に対する疑似的な接触角はほぼθ＋αになっている。したがって、図３（ｃ）に示すように、液滴Ｌの縁の少なくとも一部、好ましくは略全部を固体Ｓの上面視で外側に向いた外向面に設けることにより、液滴Ｌの高さｈを大きくすることができる。また、液滴Ｌは、固体Ｓの外向面に対してほぼ本来の接触角θをなして存在し、比較的安定な状態にあるため、その高さを再現性良く得ることができる。なお、図３（ｄ）に示すように、固体Ｓの表面が凸曲面である場合には、固体Ｓと液滴Ｌの縁の接点において該固体Ｓの表面に接する平面（「接平面」と呼ぶ）を基準に考えればよい。図示する例では、接平面は水平面に対して角度β［度］傾斜しており、液滴Ｌの水平面に対する疑似的な接触角は、ほぼθ＋βになっている。
【００２８】
また、図３（ｅ）に示すように、液滴Ｌが固体Ｓの角張ったへりに差し掛かっているとき、液滴Ｌは、固体Ｓの水平な上面となす接触角が、本来の接触角θと、そのへりに連続する外向面の下り角度（上面からの傾斜角度）γ［度］と、の和に達するまでへりを乗り越えることができない「濡れのピン止め効果」と呼ばれる現象を呈する場合がある。このとき、液滴Ｌの接触角は、θからθ＋γまでの任意の値を取ることができる。よって、この「濡れのピン止め効果」を利用することで、液滴Ｌの高さｈを大きくすることができる。なお、図３（ｆ）に示すように、固体Ｓのへりが、丸みを帯びて、凸曲面Ｒであると、固体Ｓの表面が上面から外向面へ緩やかに変化しているため、「濡れのピン止め効果」を抑制して、液滴Ｌを滑らかに外向面上へ移動させることができる。
【００２９】
以上の説明のように、液滴Ｌの縁の少なくとも一部、好ましくは略全部が、固体Ｓの上面視外側に向いた外向面、又は該外向面に臨むへりに設けられることで、その外向面又はへりを起点として液滴Ｌの表面を鉛直方向の上方に突出させやすくなる。その結果、液滴Ｌの表面を、高く突出した凸面、好ましくは凸曲面、ひいては略球面に、容易に形成することができる。また、その表面形状を再現性良く得ることができる。
【００３０】
以上の説明のように、第１封止部の縁３５の少なくとも一部、好ましくは略全部が、リードフレーム１０の凹部の素子実装部側の側面１５、又は該側面に臨む素子実装部のへり１６に設けられることで、その側面１５又はへり１６を起点として第１封止部３０１の表面を鉛直方向の上方に突出させやすくなる。その結果、第１封止部３０１の表面を、高く突出した凸面、好ましくは凸曲面、ひいては略球面に、容易に形成することができる。また、その表面形状を再現性良く得ることができる。したがって、光の取り出し効率に優れ、色度分布の斑の少ない発光が可能な発光装置を安価に製造することができる。
【００３１】
なお、リードフレーム１０の上面の全域に表面張力の小さい被膜を形成した後、第１封止部３０１を滴下により成形することで、第１封止部３０１の表面を高く突出した凸面に成形することも可能である。しかしながら、その場合、リードフレーム１０と第１封止部３０１の間の全域にその被膜が介することで、リードフレーム１０と第１封止部３０１の密着性が大幅に低下する虞がある。これに対して、本発明では、基本的に、第１封止部３０１はリードフレーム１０の表面と直接接触しており、リードフレーム１０と第１封止部３０１との高い密着性が得られ、信頼性の高い発光装置を提供することができる。特に、第１封止部の縁３５がリードフレームの凹部の素子実装部側の側面１５に設けられることにより、その第１封止部３０１の縁部がリードフレーム１０に係止するように作用し、リードフレーム１０と第１封止部３０１の密着性を更に高めることができる。
【００３２】
以下、リードフレーム１０と封止部材３０の好ましい形態について詳述する。
【００３３】
図１に示す例の発光装置１００において、リードフレーム１０は、その上面側に素子実装部１１と凹部１３を備えている。素子実装部１１は、リードフレーム１０の発光素子２０が実装される部位であって、例えばリードフレーム１０の凹部１３より上面視内側の領域として特定することができる。特に本例では、素子実装部１１は、凹部１３により形成された凸部であると言ってもよい。リードフレーム１０の上面側に凹部１３を形成することにより、その素子実装部側の側面１５及び該側面に臨む素子実装部のへり１６を、リードフレーム１０の最外郭の端面より内側に設けることができる。そして、第１封止部の縁３５の少なくとも一部を、凹部の素子実装部側の側面１５、又は該側面に臨む素子実装部のへり１６に設けることができる。これにより、第１封止部３０１のリードフレーム１０外への流出を抑制し、リードフレーム１０の最外郭の端面より内側において、第１封止部３０１の表面を高く突出した凸面に安定して形成しやすくすることができる。また、外部接続用の端子部となるリードフレーム１０の露出部が、第１封止部３０１の滲み出し成分により汚染されることを抑制できる。特に、成形体６０が金型を用いてリードフレーム１０に一体成形される場合、リードフレーム１０は、その最外郭の端面から内側に離間して形成された凹部１３を備えることが好ましい。これにより、設けられるべきリードフレーム１０の凹部の素子実装部側の側面１５及び該側面に臨む素子実装部のへり１６が成形体６０に被覆されるのを防止し、その側面１５及びへり１６を有効に機能させることができる。
【００３４】
図１に示す例の発光装置１００において、凹部１３は、リードフレーム１０の上面視において、発光素子２０を囲む真円状に設けられている。凹部１３は、第１封止部材の縁３５の少なくとも一部を位置させる凹部の素子実装部側の側面１５及び該側面に臨む素子実装部のへり１６を提供すると共に、流動性を有する状態の第１封止部３０１を堰き止める障壁として機能する。このため、凹部１３は、発光素子２０を囲むように、設けられることが好ましい。これにより、第１封止部３０１を堰き止めやすく、第１封止部の縁３５が凹部の素子実装部側の側面１５又は該側面に臨む素子実装部のへり１６に設けられる割合が増え、第１封止部３０１の表面を高く突出させやすい。また、第１封止部３０１の表面形状の対称性を高めることができる。凹部１３は、リードフレーム１０の上面視において、例えば角が丸みを帯びた矩形状など、少なくともその角部が、好ましくはその全体が、湾曲した形状に設けられていることが好ましい。これにより、凹部１３の角部近傍の第１封止部３０１の表面に生じる歪みを緩和し、第１封止部３０１の表面を比較的滑らかな凸面に成形しやすく、光の取り出し効率を高めやすい。特に、凹部１３は、リードフレーム１０の上面視において、円環状に設けられることが好ましく、なかでも楕円状に設けられることが好ましく、真円状に設けられることがより好ましい。これにより、第１封止部３０１の表面を歪みの少ない凸面に形成することができ、光の取り出し効率を高めやすく、また対称性に優れた配光を得ることができる。また、凹部１３は、発光素子２０を略中心とするように設けられることで、配光の対称性が高められ、好ましい。
【００３５】
なお、凹部１３は、枠状に限られず、線状などの帯状に設けられてもよい。これにより、凹部１３を小型に形成しやすく、リードフレーム１０の上面側の小さい領域に素子実装部側の側面１５を設けやすい。またその場合、凹部１３は、発光素子２０を挟むように、少なくとも２つ設けられることが、第１封止部３０１の表面形状の対称性を高めやすいので好ましい。また、凹部１３は、破線状のように離間して複数設けられてもよく、更には点在していてもよい。さらには、凹部１３は、帯状に設けられる場合においても、リードフレーム１０の上面視において、その角部又は全体が湾曲していることが好ましい。これにより、第１封止部３０１の表面に生じる歪みを緩和し、第１封止部３０１の表面を比較的滑らかな凸面に形成しやすい。
【００３６】
図１に示す例の発光装置１００において、リードフレームの凹部１３は、その素子実装部側の側面１５が、該側面に臨む素子実装部のへり１６に連続する凸曲面を有するように、形成されている。ここで、流動性を有する状態の第１封止部３０１が、リードフレーム１０上に滴下され、リードフレーム１０の凹部の素子実装部側の側面に臨むへり１６に差し掛かったときを考える。リードフレームの凹部の素子実装部側の側面がその上側に連続する面から屈曲した平面である場合、第１封止部は、上述の「濡れのピン止め効果」により、その凹部の素子実装部側の側面の上側に連続する面上において一旦蓄積される。そして、第１封止部は、その凹部の素子実装部側の側面に臨むへりを乗り越える際、肥大した自身の重さによって勢いよく流れ出し、その表面形状を崩してしまう虞がある。しかしながら、リードフレーム１０の凹部の素子実装部側の側面１５が、該側面に臨む素子実装部のへり１６に連続する凸曲面を有する場合、上述のように、「濡れのピン止め効果」を抑制して、第１封止部３０１を凹部の素子実装部側の側面１５上へ滑らかに移動させることができる。これにより、第１封止部３０１の表面を高く突出した凸面に安定して成形しやすくすることができる。このとき、第１封止部の縁３５の少なくとも一部は、その凸曲面上にあってもよいし、該凸曲面を越えてその下側に連続する側面上にあってもよい。なお、凹部１３が金型成形により形成される場合、凹部の素子実装部側の側面１５の最上位を凸曲面とすることで、リードフレーム１０の金型への食い付きを抑制し、その成形性を高めることができる。
【００３７】
なお、上述のように、リードフレーム１０の略水平な上面からの凹部の素子実装部側の側面１５の傾斜角度（α）が大きいほど、第１封止部３０１の表面を高く突出させやすい。但し、リードフレーム１０の加工の観点からは、凹部の素子実装部側の側面１５の傾斜角度（α）は９０度以下とすることが好ましい。したがって、リードフレーム１０の略水平な上面からの凹部の素子実装部側の側面１５の傾斜角度（α）は、４５〜９０度であることが好ましく、７０〜９０度であることがより好ましい。
【００３８】
図１に示す例の発光装置１００において、発光素子２０を囲むようにリードフレーム１０に一体成形された成形体６０を備え、素子実装部１１及び凹部１３は、成形体６０の内側に形成されている。そして、第１封止部３０１は、成形体６０の内側に設けられている。これにより、第１封止部３０１のリードフレーム１０外への流出を抑制し、第１封止部３０１を安定して形成しやすくすることができる。また、成形体６０は、第１封止部３０１を外力による損傷や埃による汚染から保護する防壁として機能する。さらに、成形体６０の内壁面は、発光素子２０から出射される光を装置正面（リードフレーム１０の上方）へ反射させ有効に取り出す反射鏡として機能し、これにより発光装置の正面光度を高めることができる。特に、第１封止部３０１の表面の全てが成形体６０の開口上面より内側に設けられるような場合、これらの効果を顕著に得られる。
【００３９】
＜実施の形態２＞
図４（ａ）は、実施の形態２に係る発光装置の概略上面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＢ−Ｂ断面を示す概略断面図である。図４に示す例の発光装置２００は、リードフレーム１０と、該リードフレーム１０に実装された発光素子２０と、蛍光体４０を含有し発光素子２０を封止する封止部材３０と、光反射部材５０と、を備えている。
【００４０】
リードフレーム１０は、正極、負極の対からなり、その一方の上面側に素子実装部１１と凹部１３が設けられている。本例では、リードフレームの凹部の素子実装部側の側面１５は平坦面で構成されており、該側面に臨む素子実装部のへり１６は角張っている。また、リードフレーム１０は、発光素子２０を囲むように成形体６０が一体成形されて、基体を構成している。発光素子２０は、リードフレーム１０の一方の極の素子実装部１１に接着剤で接着され、リードフレーム１０の両方の極にワイヤで接続されている。
【００４１】
封止部材３０は、発光素子２０に接する第１封止部３０１と、該第１封止部３０１より外側の第２封止部３０２と、を有する。つまり、封止部材３０は、蛍光体４０を第１封止部３０１に偏って含有する。そして、第１封止部３０１の縁３５の少なくとも一部、好ましくは略全部が、リードフレームの凹部の素子実装部側の側面に臨む素子実装部のへり１６に設けられている。これにより、第１封止部３０１の表面は、上方に高く突出した凸面になっている。
【００４２】
このような発光装置２００もまた、実施の形態１と同様に、光の取り出し効率に優れ、色度分布の斑の少ない発光が可能である。
【００４３】
また、図４に示す発光装置２００においては、リードフレームの凹部１３内に、光反射部材５０が設けられている。これにより、発光素子２０や第１封止部３０１内の蛍光体４０から下方に出射される光が、凹部１３内に閉じ込められることを抑制して、その光を上方に有効に取り出すことができる。このため、光反射部材５０は、リードフレーム１０の上面より光反射率が高いことが好ましい。
【００４４】
このように、上述の第３工程において、第１封止部３０１を形成した後で且つ第２封止部３０２を形成する前に、リードフレームの凹部１３内に、光反射部材５０を滴下により形成してもよい。具体的には、流動性を有する状態の光反射部材５０の構成材料を、ディスペンサ等を用いてリードフレーム１０上に滴下し、上記の所定箇所に流入させ、加熱又は冷却等により固化させる。
【００４５】
図５（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態２に係る発光装置の製造方法における一工程の一例を示す概略断面図である。リードフレーム１０に形成可能な凹部１３は比較的小さく、また第１封止部３０１やワイヤなどが存在するために、光反射部材５０を直接、凹部１３内に滴下しにくい場合がある。
【００４６】
そこで、図４に示す例の発光装置２００において、リードフレームの凹部１３は、開口幅が他の部位より広い幅広部１３１を有するように、形成されている。これにより、図５（ａ）に示すように、ディスペンサ等の先端を幅広部１３１上に配置して、光反射部材５０を直接、幅広部１３１に滴下することができる。このようにして、光反射部材５０を、幅広部１３１を経て凹部１３に流入させることができる。幅広部１３１の上面視形状は、特に限定されず、矩形状のほか、円形状、三角形状などでもよい。なお、リードフレームの他方の極が位置する側とは反対側に形成されることが、形成のしやすさとリードフレームの小型化の観点から好ましい。
【００４７】
また、別の手段として、光反射部材５０を、リードフレーム１０の凹部１３より外側の上面から凹部１３に流入させることを考える。流動性を有する状態の光反射部材５０が凹部の素子実装部から遠い側の側面１７に臨むへり１８に差し掛かったとき、その側面１７が平坦面であってへり１８が角張っている場合、光反射部材５０は、上述の「濡れのピン止め効果」により、その側面１７の上側に連続する上面において蓄積しやすく、凹部１３内に流入しにくい。
【００４８】
そこで、図５（ｂ）に示すように、リードフレームの凹部１３は、その凹部の素子実装部から遠い側の側面１７が、素子実装部１１に向かって傾斜する傾斜面を有するように、形成されてもよい。そして、光反射部材５０をこの傾斜面を経て凹部１３に流入させる。このようにすれば、凹部の素子実装部から遠い側の側面に臨むへり１８における「濡れのピン止め効果」を抑制して、光反射部材５０を凹部１３内に流入させやすくすることができる。この傾斜面のリードフレームの略水平な上面からの傾斜角度は、０度より大きく９０度未満であって、２０〜７０度であることが好ましく、３０〜６０度であることがより好ましい。なお、凹部の素子実装部から遠い側の側面１７は、このような傾斜面が複数連なって構成されてもよい。また、凹部１３の内面は、略水平な底面を有してもよいし、図示するように素子実装部側の側面１５と素子実装部から遠い側の側面１７により構成されてもよい。また、凹部１３は、その凹部の素子実装部から遠い側の側面１７が、該側面に臨むへり１８に連続する凸曲面を有するように、形成されてもよい。これにより、上述のように、「濡れのピン止め効果」を抑制して、光反射部材５０を凹部１３内に滑らかに移動させることができる。また、上記幅広部１３１の側面に、このような構成を適用することもできる。
【００４９】
また、このように光反射部材５０をリードフレーム１０の凹部１３より外側の上面から凹部１３に流入させる場合、光反射部材５０は、リードフレーム１０の凹部１３内と該凹部１３より外側の上面の少なくとも一部に連続して設けられる。これにより、発光素子２０や第１封止部３０１内の蛍光体４０から出射される光が、リードフレーム１０の上面において吸収されるのを抑制することができる。また、リードフレーム１０の上面の腐食性ガスによる劣化を抑制することができる。光反射部材５０は、リードフレーム１０の上面の一部を被覆するように設けられてもよいし、成形体６０の内側における上面の略全てを被覆するように設けられてもよい。
【００５０】
図４に示す発光装置２００において、光反射部材５０は、第１封止部３０１の一部に接して設けられている。より詳細には、光反射部材５０は、第１封止部の縁３５を被覆し、第１封止部３０１の表面の一部に這い上がるように設けられている。これにより、第１封止部３０１と光反射部材５０の間に光が閉じ込められるのを抑制し、第１封止部３０１と光反射部材５０の接触部において、発光素子２０や蛍光体４０から出射される光を上方へ反射させて有効に取り出すことができる。
【００５１】
上述の実施の形態１において、封止部材３０の表面（露出表面）、つまり図示する例では第２封止部３０２の表面は、略平坦面である。一方、図４に示す例の発光装置２００において、第２封止部３０２の表面は、凸面である。第２封止部３０２の縁は、成形体６０に形成された凹部（凸部として見ることもできる）の外向面に設けられている。このように、第２封止部３０２もまた、滴下により形成される場合、上述の第１封止部３０１と同様に、その縁の少なくとも一部、好ましくは略全部が、成形体６０の凹部の上面視外側に向いた外向面、又は該外向面に臨むへりに設けられるように、形成されてもよい。これにより、第２封止部３０２の表面を高く突出した凸面に形成し、光の取り出し効率を高めることができる。なお、上述の第１封止部３０１に対するリードフレーム１０の凹部１３の好ましい形態は、第２封止部３０２に対する成形体６０の凹部の好ましい形態に適用することができる。
【００５２】
また、第１封止部３０１と第２封止部３０２は、同一の材料で構成され屈折率が同じであってもよいが、各封止部の屈折率を段階的に空気の屈折率に近づけていくことにより、発光素子２０から封止部材３０内に効率良く光を取り出すと共に、２つの封止部の界面における光の反射を抑え、光の取り出し効率を高めることができる。したがって、第１封止部３０１の屈折率は、第２封止部３０２の屈折率より高くしてもよい。
【００５３】
以上、実施の形態１，２では、リードフレーム１０に成形体６０が一体成形された基体を備える発光装置について記述したが、本発明は、成形体６０を含まない発光装置、例えばランプ型（砲弾型）のＬＥＤなどにも適用することができる。また、以上、リードフレームに外向面を設ける構造として、主に凹部を用いた例を示したが、凹部に替えて凸部を用いることもできる。
【００５４】
以下、本発明の発光装置の各構成要素について説明する。
【００５５】
（リードフレーム１０）
リードフレームは、発光素子に導電可能な金属部材を用いることができる。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、コバルト、モリブデン、又はこれらの合金、燐青銅、鉄入り銅などが挙げられる。また、その表層に、銀、アルミニウム、ロジウム、白金、金、銅、パラジウム、ニッケル又はこれらの合金などの鍍金や光反射膜が設けられていてもよい。なかでも光反射性の観点からは銀又は銀合金が好ましい。但し、銀は、硫黄含有ガスなどの腐食性ガスにより変色しやすいので、それを回避するために、上記のうちの銀及び銀合金以外のものを選ぶのも良い。
【００５６】
（発光素子２０）
発光素子は、ＬＥＤ素子やＬＤ素子などの半導体発光素子を用いることができる。発光素子は、種々の半導体で構成される素子構造に正負一対の電極が設けられているものであればよい。特に、蛍光体を効率良く励起可能な窒化物半導体（ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ、０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）の発光素子が好ましい。このほか、緑色〜赤色発光のガリウム砒素系、ガリウム燐系半導体の発光素子でもよい。正負一対の電極が同一面側に設けられている発光素子の場合、その実装形態は、各電極がワイヤでリードフレームと接続されるフェイスアップ実装でもよいし、各電極が導電性接着剤でリードフレームと接続されるフェイスダウン（フリップチップ）実装でもよい。このほか、正負一対の電極が互いに反対の面に各々設けられている対向電極構造の発光素子でもよい。発光素子は、サブマウントを介して実装されてもよい。発光素子の実装面側に、銀やアルミニウムなどの金属層や誘電体反射膜が設けられることで、光の取り出し効率を高めることができる。１つの発光装置に実装される発光素子の個数は１つでも複数でもよく、その大きさや形状、発光波長も任意に選べばよい。例えば、１つの発光装置に、赤色、緑色、青色発光の発光素子が実装されてもよい。複数の発光素子は、不規則に配置されてもよいが、行列や同心円状など規則的又は周期的に配置されることで、好ましい配光が得られやすい。また、複数の発光素子は直列又は並列に接続することができる。
【００５７】
（封止部材３０）
封止部材は、発光素子やワイヤ、リードフレームの一部を、封止して、埃や水分、外力などから保護する部材である。封止部材の母材は、電気的絶縁性を有し、発光素子から出射される光を透過可能（好ましくは透過率７０％以上）であり、固化前は流動性を有する材料であればよい。具体的には、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、シリコーン変成樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ＴＰＸ樹脂、ポリノルボルネン樹脂、又はこれらの樹脂を１種以上含むハイブリッド樹脂が挙げられる。ガラスでもよい。なかでも、シリコーン樹脂は、耐熱性や耐光性に優れ、固化後の体積収縮が少ないため、好ましい。特に、封止部材の母材は、ガスバリア性にも優れ、腐食性ガスによるリードフレームの劣化を抑制しやすい、フェニルシリコーン樹脂を主成分とすることが好ましい。また、封止部材の表面を略平坦面とする場合は第２封止部にジメチルシリコーン樹脂を用い、凸面とする場合は第２封止部にフェニルシリコーン樹脂を用いることで、光の取り出し効率を高めることができる。
【００５８】
封止部材は、その母材中に、充填剤や蛍光体など、種々の機能を持つ粒子が添加されてもよい。充填剤は、拡散剤や着色剤などを用いることができる。具体的には、シリカ、酸化チタン、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、珪酸カルシウム、酸化亜鉛、チタン酸バリウム、酸化アルミニウム、塩基性炭酸亜鉛、酸化鉄、酸化クロム、酸化マンガン、ガラス、カーボンブラックなどが挙げられる。充填剤の粒子の形状は、破砕状でも球状でもよい。また、中空又は多孔質のものでもよい。
【００５９】
（蛍光体４０）
蛍光体は、発光素子から出射される一次光の少なくとも一部を吸収して、一次光とは異なる波長の二次光を出射する。具体的には、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）、ユウロピウム及び／又はクロムで賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム（ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２）、ユウロピウムで賦活されたシリケート（（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４）などが挙げられる。これにより、可視波長の一次光及び二次光の混色光（例えば白色系）を出射する発光装置や、紫外光の一次光に励起されて可視波長の二次光を出射する発光装置とすることができる。また、複数の種類の蛍光体を組み合わせて用いてもよい。
【００６０】
（光反射部材５０）
光反射部材は、発光素子や蛍光体から出射される光を反射させる部材である。光反射部材は、電気的絶縁性を有し、光反射性に優れ、固化前は流動性を有するものであればよい。具体的には、光反射部材は、樹脂の母材中に光反射性の粒子が添加されたものを用いることができる。母材は、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、シリコーン変成樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ＴＰＸ樹脂、ポリノルボルネン樹脂、又はこれらの樹脂を１種以上含むハイブリッド樹脂などが挙げられる。なかでも、シリコーン樹脂は、耐熱性や耐光性に優れ、固化後の体積収縮が少ないため、好ましい。光反射性の粒子は、シリカ、酸化チタン、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、珪酸カルシウム、酸化亜鉛、チタン酸バリウム、酸化アルミニウム、塩基性炭酸亜鉛などが挙げられる。なかでも、酸化チタンは、屈折率が高く、母材に添加した際に高い反射率が得られるため、好ましい。また、塩基性炭酸亜鉛などの亜鉛化合物は、主に白色で反射率が比較的高く、また硫黄含有ガスによるリードフレームの劣化を抑制する効果がある。
【００６１】
（成形体６０）
成形体の母材は、脂肪族ポリアミド樹脂、半芳香族ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンテレフタレート、液晶ポリマー、ポリカーボネート樹脂、シンジオタクチックポリスチレン、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリアリレート樹脂などの熱可塑性樹脂、ポリビスマレイミドトリアジン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、シリコーン変成樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、などの熱硬化性樹脂が挙げられる。また、これらの母材中に、充填剤又は着色顔料として、ガラス、シリカ、酸化チタン、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、ワラストナイト、マイカ、酸化亜鉛、チタン酸バリウム、チタン酸カリウム、ホウ酸アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、炭化ケイ素、酸化アンチモン、スズ酸亜鉛、ホウ酸亜鉛、酸化鉄、酸化クロム、酸化マンガン、カーボンブラックなどの粒子又は繊維を添加することができる。このほか、成形体は、ガラス、セラミックスなどで形成することもできる。
【００６２】
（ワイヤ）
ワイヤは、発光素子の電極とリードフレームを電気的に接続する部材である。ワイヤは、金、銅、銀、白金、アルミニウム又はこれらの合金の金属線を用いることができる。特に、封止部材からの応力による破断が生じにくく、熱抵抗などに優れる金線が好ましい。
【００６３】
（接着剤）
接着剤は、発光素子をリードフレームに固定する部材である。絶縁性接着剤は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、又はこれらの変性樹脂やハイブリッド樹脂などを用いることができる。導電性接着剤としては、銀、金、パラジウムなどの導電性ペーストや、金−錫などの半田、低融点金属などのろう材を用いることができる。
【実施例】
【００６４】
以下、本発明に係る実施例について詳述する。なお、本発明は以下に示す実施例のみに限定されないことは言うまでもない。
【００６５】
＜実施例１＞
実施例１の発光装置は、図１に示す例の構造を有する、縦５．０ｍｍ、横６．５ｍｍ、厚さ１．３５ｍｍの表面発光（トップビュー）式の表面実装型ＬＥＤである。正負一対のリードフレーム１０は、厚さ０．５ｍｍの銅合金製の母材の表面に銀の鍍金が施されたものである。また、リードフレーム１０は、酸化チタンの白色顔料とシリカの充填剤を含むエポキシ樹脂製の成形体６０がトランスファーモールド法により一体成形されて、基体を構成している。基体の略中央には、成形体６０によって、直径４．３ｍｍ、深さ０．８５ｍｍの上面視真円状のキャビティが形成されている。このキャビティは、２段式であって、深さ０．２ｍｍの位置に、幅０．３３ｍｍの上面視真円状の上段部を有している。また、この上段部には、幅０．１７ｍｍ、深さ０．１ｍｍの上面視真円状の凹部が形成されている。なお、リードフレーム１０は、その上面の一部がキャビティの底面の一部を構成し、且つ成形体６０の外側に延出している。このキャビティ内には、発光素子２０が１個、負極側のリードフレーム１０上に透光性エポキシ樹脂である接着剤で接着され、その各電極が金のワイヤにより正負両極のリードフレーム１０と各々接続されている。この発光素子２０は、サファイア基板上に、窒化物半導体のｎ型層、活性層、ｐ型層が順次積層された、青色（中心波長約４６０ｎｍ）発光可能な、縦４５０μｍ、横４５０μｍ、厚さ１２０μｍのＬＥＤチップである。なお、負極側のリードフレーム１０には、内径０．８ｍｍ、開口幅０．１ｍｍ、深さ０．１ｍｍの上面視真円状の凹部１３が、プレス加工により形成されており、その凹部１３により形成される素子実装部１１の略中央に発光素子２０が配置されている。
【００６６】
そして、封止部材３０は、滴下法により基体のキャビティ内に設けられ、発光素子２０を封止している。この封止部材３０は、発光素子２０に接してその上方及び側方を被覆する第１封止部３０１と、その第１封止部３０１よりに接する第２封止部３０２と、の２つの部位により構成されている。第１封止部の縁３５の大部分は、リードフレーム１０の凹部１３の素子実装部側の側面に臨むへり１６に設けられている。そして、第１封止部３０１の表面は、リードフレーム１０の上面からの最大高さが０．３ｍｍの略凸曲面になっている。第１封止部３０１は、屈折率１．４１のジメチルシリコーン樹脂を母材とし、その中にセリウムで賦活されたＹＡＧの蛍光体４０が分散されたものである。第２封止部３０２は、第１封止部３０１と同じジメチルシリコーン樹脂である。第２封止部３０２の表面は、基体つまり成形体６０の上面とほぼ同一面となるように形成された略平坦面である。
【００６７】
このような実施例１の発光装置は、順電流６０ｍＡで駆動すると、光束値２３．２ルーメン（色度ｘ値＝０．３５換算）で発光可能である。また、封止部材が第１封止部３０１と同じ蛍光体４０を略全域に分散させた１層からなることを除いては同じ構成を有する発光装置と比較すると、発光色度分布の斑が少なく、特に高角度（装置側方に出射される）の光成分が黄色味を帯びて見える現象（「イエローリング」などと呼ばれる）が改善されている。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明に係る発光装置は、液晶ディスプレイのバックライト光源、各種照明器具、大型ディスプレイ、広告や行き先案内等の各種表示装置、さらには、デジタルビデオカメラ、ファクシミリ、コピー機、スキャナ等における画像読取装置、プロジェクタ装置などに利用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１０…リードフレーム（１１…素子実装部、１３…凹部（１３１…幅広部）、１５…凹部の素子実装部側の側面、１６…凹部の素子実装部側の側面に臨むへり、１７…凹部の素子実装部から遠い側の側面、１８…凹部の素子実装部から遠い側の側面に臨むへり）
２０…発光素子
３０…封止部材（３０１…第１封止部、３０２…第２封止部、３５…第１封止部の縁）
４０…蛍光体
５０…光反射部材
６０…成形体
１００，２００…発光装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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