(57)【要約】      （修正有）【課題】光取り出し効率に優れた発光装置を提供する。【解決手段】側面と底面とを有する凹部を備えたパッケージ１０と、凹部の底面１２に載置される発光素子４０と、発光素子４０から離間するように発光素子４０の周囲の底面上に配置され、ボール部２１とボール部２１上の延伸部２２とを備える複数のバンプ２０であって、上面視において、延伸部の上部２２ａが延伸部の下部２２ｂよりも外側に位置するバンプ２０と、バンプ２０と凹部の側面との間に配置され、かつ、バンプ２０と発光素子４０との間の凹部の底面１２が露出するように配置される光反射樹脂３０と、を備える発光装置。【選択図】図１Ｃ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面と底面とを有する凹部を備えたパッケージと、
前記凹部の底面に載置される発光素子と、
前記発光素子から離間するように前記発光素子の周囲の前記底面上に配置され、ボール部と前記ボール部上の延伸部とを備える複数のバンプであって、上面視において、前記延伸部の上部が前記延伸部の下部よりも外側に位置する前記バンプと、
前記バンプと前記凹部の側面との間に配置され、かつ、前記バンプと前記発光素子との間の前記凹部の前記底面が露出するように配置される光反射樹脂と、
を備える発光装置。
【請求項２】
前記バンプと、前記発光素子との距離は、８０μｍ〜５００μｍである、請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記延伸部の上部の高さは、前記凹部の前記底面から１５μｍ〜５０μｍに位置する、請求項１又は請求項２記載の発光装置。
【請求項４】
前記発光素子は、接合部材を介して前記凹部の前記底面に固定されており、前記延伸部の上部の高さは、前記接合部材の厚みよりも小さい、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記延伸部の長さは、１０μｍ〜５０μｍである、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記ボール部は、前記発光素子に近い側の前記ボール部の高さが、前記発光素子から離れた側の前記ボール部の高さよりも薄い、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パッケージの凹部内部に載置された発光素子の周囲に、光反射樹脂を備えた発光装置が知られている。光反射樹脂は、凹部の底面に形成されたリードフレーム又は樹脂からなる枠体で堰き止められることで、発光素子の側面を被覆しないようにしている。
（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１３６３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
目的や用途に応じて、同じパッケージに載置される発光素子の数が変更されることがある。また、発光素子の数が同じであっても、最適な光反射樹脂が配置される位置や形状が異なる場合がある。そのような場合、先行文献１に開示された構成とすると、樹脂成型用の金型や、リードフレームの形状を変更する必要があり、大幅な手間とコストがかかる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本実施形態は、以下の構成を含む。
側面と底面とを有する凹部を備えたパッケージと、凹部の底面に載置される発光素子と、発光素子から離間するように発光素子の周囲の底面上に配置され、ボール部とボール部上の延伸部とを備える複数のバンプであって、上面視において、延伸部の上部が延伸部の下部よりも外側に位置するバンプと、バンプと凹部の側面との間に配置され、かつ、バンプと発光素子との間の凹部の底面が露出するように配置される光反射樹脂と、を備える発光装置。
【発明の効果】
【０００６】
以上により、光反射樹脂の形成領域を容易に画定することができ、光取り出し効率を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】図１Ａは、実施形態に係る発光装置の概略上面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａの１Ｂ−１Ｂ線における概略断面図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、図１Ｂの１Ｃ部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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。ただし、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置を例示するものであって、本発明は、発光装置を以下に限定するものではない。
【０００９】
また、本明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限りは、本発明を実施形態にのみ限定する趣旨ではない。尚、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。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。
【００１０】
図１Ａ〜図１Ｃは、実施形態に係る発光装置１００を示す。発光装置１００は、主な構成部材として、パッケージ１０と、発光素子４０と、バンプ２０と、光反射樹脂３０と、を備える。以下、各構成について詳説する。
【００１１】
（パッケージ）
パッケージ１０は、例えば、図１Ａに示すような、上面視形状が四角形のパッケージ１０とすることができる。パッケージ１０の形状、大きさ、厚み等は、特に限定されず、公知のパッケージを用いることができる。パッケージ１０は、側面１１と底面１２とを備えた凹部１３を備える。例えば、図１Ａに示すような、開口部が四角形の凹部１３を備えることができる。凹部１３の形状も、特に限定されるものではない。凹部１３の底面１２には、発光素子４０に通電するための導電部材（不図示）を備えている。
【００１２】
このようなパッケージ１０としては、例えば、成形樹脂で金属部材を一体的に保持した樹脂パッケージを用いることができる。あるいは、セラミックと配線とを備えたセラミックパッケージや、ガラスエポキシ樹脂と配線とを備えたガラエポパッケージなど公知のパッケージを用いることができる。
【００１３】
（発光素子）
発光素子４０は、パッケージ１０の凹部１３の底面１２上に載置される。詳細には、発光素子４０は、凹部１３の底面１２上に、接合部材５０を介して載置される。発光素子４０は、半導体層を含む積層構造体と、ｐ電極及びｎ電極と、を備えており、公知の半導体発光素子を用いることができる。例えば、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＡｌＮ等の窒化物半導体を含むＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、あるいはＩＩ−ＶＩ族化合物半導体などが挙げられる。これらの積層構造体は、発光層を含んでいる。また、積層構造体は、透光性基板を備えていてもよい。透光性の基板としては、サファイアが挙げられる。積層構造体は、上面視が三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形、もしくは、これらの一部が欠けた形状等とすることができる。発光素子４０は、ｐ電極及びｎ電極を、パッケージ１０の導電部材とワイヤ等によって電気的に接続される。
【００１４】
（バンプ）
バンプ２０は、発光素子４０から離間するように、発光素子４０の周囲の底面１２上に配置される。バンプ２０光反射樹脂３０を堰き止める部材として用いられる。バンプ２０は、パッケージ１０の凹部１３の底面１２上に配置される。バンプ２０は複数であり、発光素子４０から離間するように発光素子４０の周囲の底面１２上に配置される。各バンプ２０は、ボール部２１とボール部２１上の延伸部２２とを備える。
【００１５】
バンプ２０は、以下のようにして形成される。まず、キャピラリに挿通され、ワイヤクランプで挟持されたワイヤの先端を電気放電等によって溶融させることでイニシャルボールを形成する。電気放電等の条件は、ワイヤの組成、径、目的とするイニシャルボールの大きさ等に応じて適宜選択することができる。このイニシャルボールを、パッケージ１０の凹部１３の底面１２上に当接し、熱及び超音波を印加して圧着接続させる。これにより、イニシャルボールがボール部２１となる。図１Ａでは、超音波の振動の方向を一方向（図１Ａでは左右方向）とすることで、上面視形状が左右方向に長軸を有する楕円形状であるバンプ２０を例示している。尚、バンプ２０の上面視形状は、円形とすることもできる。
【００１６】
次に、ワイヤクランプを開いた状態でキャピラリを上昇させて、その上昇させた位置でワイヤクランプを閉じてワイヤを挟持する。そして、ワイヤクランプでワイヤを挟持した状態でキャピラリを上昇させることで、ワイヤが切断される。詳細には、キャピラリをボール部の直上に移動させた後、発光素子と反対側の方向の横方向に移動させ、その位置から直上に移動させる。これにより、ボール部２１から斜め方向に延伸する延伸部２２が形成される。つまり、延伸部２２の上部２２ａが、延伸部２２の下部２２ｂの直上ではなく、延伸部２２の下部２２ｂよりも外側に位置する。このように延伸部２２を外側に傾斜させることで、後述の光反射樹脂３０の広がりを、効率よく抑制することができる。
【００１７】
バンプ２０の中心と発光素子４０（発光素子４０の側面）の距離は、例えば、８０μｍ〜５００μｍ程度とすることができる。図１Ａでは、上面視形状が正方形の発光素子４０の周囲に、長方形状に配置されたバンプ２０を例示している。バンプ２０は、発光素子４０に沿うように配置することが好ましい。例えば、上面視形状が正方形の発光素子４０の周囲に、バンプ２０を正方形状に配置してもよい。
【００１８】
ボール部２１の厚みは、例えば、最も厚い部分の厚みを１μｍ〜１５μｍ程度とすることができる。また、図１Ａに示すように、発光素子４０に近い側（内側）のボール部２１を、発光素子４０から離れた側（外側）のボール部２１よりも薄くすることができる。これにより、発光素子４０からの光を上方に反射し易くすることができる。このような形状のボール部２１は、発光素子４０に近い側のボール部２１をキャピラリで押圧することで変形させて形成することができる。このような変形は、各バンプ２０毎に行ってもよく、あるいは、複数のバンプ２０をまとめて変形させてもよい。ボール部２１の径は、例えば、３０μｍ〜１５０μｍ程度とすることができる。ボール部を楕円形状とする場合は、例えば、長径を３０μｍ〜１５０μｍ程度、短径を２０μｍ〜１４０μｍ程度とすることができる。
【００１９】
延伸部２２は、上部２２ａの高さが、例えば、パッケージ１０の底面１２から１５μｍ〜５０μｍ程度とすることができる。また、延伸部２２の上部２２ａの高さを、発光素子４０をパッケージ１０に固定させるための接合部材５０の厚みよりも小さくすることが好ましい。これにより、発光素子４０からの光を光反射樹脂３０で反射し易くすることができる。尚、接合部材５０は、発光素子４０の側面に這い上がっている場合があり、その場合は、発光素子４０の直下の接合部材５０の厚みよりも、低い位置に延伸部２２の上部２２ａが位置するようにすることが好ましい。
【００２０】
延伸部２２の長さ（上部２２ａから下部２２ｂの距離）は、例えば、１０μｍ〜５０μｍ程度とすることができる。また、延伸部２２の上部２２ａは、ボール部２１の外周よりも内側に位置することが好ましい。延伸部２２の傾斜角度は、底面１２に対して３０度〜９０度とすることができる。また、延伸部２２が傾斜する方向は、上面視において発光素子４０の中心と各バンプ２０の中心とを結んだ直線上であって、発光素子４０から離れる方向に傾斜させることが好ましい。
【００２１】
また、各バンプ２０は、図１Ａに示すように、隣接するバンプ２０と、それぞれ接していることが好ましい。
【００２２】
バンプ２０の材料としては、Ａｕ、Ａｌ、Ａｇ等を挙げることができる。
【００２３】
（光反射樹脂）
光反射樹脂３０は、パッケージ１０の凹部１３の側面１１とバンプ２０の間の底面１２に配置される。光反射樹脂３０は、液状の光反射樹脂３０を、ディスペンスノズル等を用いて供給し、硬化させることで形成することができる。液状の光反射樹脂３０は、バンプ２０によって堰き止められるため、発光素子４０に接しないように形成される。換言すると、バンプ２０と発光素子４０との間の凹部１３の底面１２が露出するように、光反射樹脂３０が配置される。これにより、発光素子４０からの光を効率よく反射させることができる。
【００２４】
光反射樹脂３０を構成する材料としては、発光素子からの光を吸収しにくく、且つ、効率よく反射する部材が好ましい。具体的な反射率としては、少なくとも５０％以上とすることが好ましく、より好ましくは７０％以上である。また、絶縁性部材が好ましく、発光素子からの光や、外光によって劣化しにくい部材が好ましい。また、ある程度の強度を有するもので、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができ、より具体的には、フェノール樹脂、ガラスエポキシ樹脂、ＢＴレジン、ＰＰＡやシリコーン樹脂などが挙げられる。これら母体となる樹脂に、発光素子からの光を反射する反射部材（例えばＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２，ＭｇＯ、ＺｎＯ）などを添加することで、効率よく光を反射させることができる。
【００２５】
（封止部材）
封止部材の材料としては、発光素子からの光を透過可能な透光性を有し、且つ、耐光性を有するものが好ましい。具体的な材料としては、シリコーン樹脂組成物、変性シリコーン樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物、変性エポキシ樹脂組成物、アクリル樹脂組成物等の、発光素子からの光を透過可能な透光性を有する絶縁樹脂組成物を挙げることができる。また、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂及びこれらの樹脂を少なくとも１種以上含むハイブリッド樹脂等も用いることができる。このような材料に加え、所望に応じて着色剤、光拡散剤、光反射材、各種フィラー、波長変換部材（蛍光体）などを含有させることもできる。
【００２６】
蛍光体としては、例えば、酸化物系、硫化物系、窒化物系の蛍光体などが挙げられる。例えば、発光素子として青色発光する窒化ガリウム系発光素子を用いる場合、青色光を吸収して黄色〜緑色系発光するＹＡＧ系、ＬＡＧ系、緑色発光するＳｉＡｌＯＮ系（βサイアロン）、赤色発光するＳＣＡＳＮ、ＣＡＳＮ系、ＫＳＦ系蛍光体（Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ）、硫化物系蛍光体、ナノ蛍光体等の少なくとも１種、又は２種以上を用いることができる。
【００２７】
（接合部材）
接合部材５０は、発光素子４０をパッケージ１０に固定させるための部材である。接合部材としては、絶縁性の接合部材、導電性の接合部材のいずれでも用いることができる。絶縁性の接着剤としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられ、導電性の接着剤としては、銀、金、パラジウムなどの導電性ペーストや、Ａｕ−Ｓｎ共晶Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕなどのはんだ材料、低融点金属等のろう材、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕなどが挙げられる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の実施形態に係る発光装置は、各種表示装置、照明器具、ディスプレイ、液晶ディスプレイのバックライト光源、さらには、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、広範囲の用途に利用することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１００…発光装置
１０…パッケージ
１１…側面
１２…底面
１３…凹部
２０…バンプ
２１…ボール部
２２…延伸部
２２ａ…延伸部の上部
２２ｂ…延伸部の下部
３０…光反射樹脂
４０…発光素子
５０…接合部材
６０…封止部材
【図１Ａ】
2018137256.tif 000003
【図１Ｂ】
2018137256.tif 000004
【図１Ｃ】
2018137256.tif 000005