(57)【要約】【課題】上面にアノード電極、下面にカソード電極が形成された発光素子を２個以上の搭載した発光装置において、発光装置から出射した光の指向特性を随意に調整できるようにし、またコモンリードフレームをカソード側にする。【解決手段】アノード側リードフレーム３ａ，３ｂの上端面上に絶縁性接着剤４を介して表面電極５を設け、その上に発光素子１ａ，１ｂをそれぞれ取り付ける。そしてカソード側リードフレーム２と表面電極５とをワイヤ６ａで接続し、発光素子１ａ，１ｂの上面電極とアノード側リードフレーム３ａ，３ｂとをワイヤ６ｂで接続する。さらに発光素子１ａ，１ｂが、異なる光軸上に位置するように、少なくとも発光素子１ａ，１ｂとワイヤ６ａ，６ｂとを透光性樹脂７でレンズ形状に封止する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面にアノード電極、下面にカソード電極を有する２個以上の発光素子と、１本のカソード側リードフレームと、前記発光素子の個数と同数のアノード側リードフレームとを備え、
アノード側リードフレームの上端面上に絶縁性部材を介して設けた表面電極上に前記発光素子をそれぞれ取り付け、カソード側リードフレームと前記表面電極とを第１ワイヤで接続するとともに、前記発光素子のアノード電極とアノード側リードフレームとを第２ワイヤで接続し、
前記発光素子のそれぞれが異なる光軸上に位置するように、少なくとも前記発光素子と前記ワイヤとを透光性樹脂でレンズ形状に封止したことを特徴とする半導体発光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上面にアノード電極、下面にカソード電極を有する２個以上の発光素子を備えた半導体発光装置（以下、単に「発光装置」と記すことがある）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
１個の発光装置で種々の発光色を得るために、異なる発光色の発光素子を２個以上搭載させた発光装置がこれまでから種々提案されている。例えば特許文献１では、補色関係にある２個のＬＥＤ素子を１つのリードフレームの上端面に固着し、これら２つのＬＥＤ素子の上面電極と前記と異なる２つリードフレームとをワイヤで接続した発光装置が開示されている。
【０００３】
図２に、このような発光装置の概略構成図を示す。図２の発光装置は、コモンリードフレーム８の上端面に、発光色の異なる２個の発光素子１ａ，１ｂが導通可能に取り付けられ、発光素子１ａ，１ｂの上面電極とリードフレーム９ａ，９ｂとがワイヤ６で接続されている。そして、発光素子１ａ，１ｂと、ワイヤ６、リードフレーム８，９ａ，９ｂの上部とが透光性樹脂７’で砲弾型のレンズ形状に封止されている。このような従来の発光装置において２個の発光素子１ａ，１ｂを発光させると、透光性樹脂７で形成されたレンズ７１’の光軸上からズレた位置に２個の発光素子１ａ，１ｂが配設されいるので、図の斜線で示すように指向特性が一致しない。このため、視認方向による色誤差が生じていた。
【０００４】
２個の発光素子１ａ，１ｂを光軸上に配置するには、光軸を２つ設ける、すなわち透光性樹脂７’による封止体に２つのレンズを形成すればよい。図３に、２つのレンズを形成した発光装置を示す。この図の発光装置では、２つのレンズ７１ａ，７１ｂのそれぞれの光軸上に発光素子１ａ，１ｂが位置するように、発光素子１ａ，１ｂをリードフレーム９ａ’，９ｂ’の上端面にそれぞれ取り付け、発光素子の上面電極とコモンリードフレーム８’とをワイヤ６で接続している。このような構造の発光装置によれば、発光装置から出射した光の指向特性を随意に調整することができ、指向特性を一致させることもできる。
【０００５】
【特許文献１】
実開平７−３１５５号公報（実用新案登録請求の範囲、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、広く使用されている発光素子の大半は、上面にアノード電極、下面にカソード電極が形成されたものである。このため、図３に示した発光装置ではコモンリードフレーム８’がアノード側となり、リードフレーム９ａ’，９ｂ’がカソード電極となる。一方、発光装置の駆動を制御するドライバは通常はカソードコモンである。このため、コモンリードフレームがアノード側である発光装置を使用するためためトランジスタや抵抗を用いて回路を反転させなければならず、多数の発光装置を配設した表示パネルに使用する場合には特に問題があった。
【０００７】
本発明のこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上面にアノード電極、下面にカソード電極が形成された２個以上の発光素子を搭載した発光装置において、発光装置から出射した光の指向特性を随意に調整でき、しかもコモンリードフレームがカソード側となるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上面にアノード電極、下面にカソード電極を有する２個以上の発光素子と、１本のカソード側リードフレームと、前記発光素子の個数と同数のアノード側リードフレームとを備え、アノード側リードフレームの上端面上に絶縁性部材を介して設けた表面電極上に前記発光素子をそれぞれ取り付け、カソード側リードフレームと前記表面電極とを第１ワイヤで接続するとともに、前記発光素子のアノード電極とアノード側リードフレームとを第２ワイヤで接続し、前記発光素子のそれぞれが異なる光軸上に位置するように、少なくとも前記発光素子と前記ワイヤとを透光性樹脂でレンズ形状に封止したことを特徴とする半導体発光装置が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る発光装置の大きな特徴の一つは、コモンリードフレームではない個々のリードフレームに各発光素子を取り付けて、封止体で形成されたレンズの光軸上に発光素子のそれぞれを位置させたことにある。かかる構成により発光装置から出射した光の指向特性を随意に調整できるようになった。
【００１０】
また本発明に係る発光装置のもう一つの大きな特徴は、個々のリードフレームの上端面上に絶縁性部材を介して表面電極を設け、この表面電極に発光素子を取り付けて、コモンリードフレームと表面電極とをワイヤで接続し、且つ発光素子の上面電極と、発光素子が固着されているリードフレームとをワイヤで接続したことにある。かかる構成によりコモンリードフレームをカソード側にできるようになった。以下、本発明の発光装置について図に基づいて説明する。なお、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。
【００１１】
図１に、本発明の発光装置の一例を示す概略断面図を示す。図１の発光装置では、リードフレーム３ａ，３ｂの上端面にパラボラ部３１が形成され、このパラボラ部３１の底面に絶縁性接着剤（絶縁性部材）４によって表面電極５が固着されている。この表面電極５上に、上面にアノード電極（不図示）、下面にカソード電極（不図示）が形成された発光素子１ａ，１ｂがそれぞれ取り付けられている。そして、発光素子１ａ，１ｂのアノード電極とリードフレーム２とがワイヤ６ａで接続され、表面電極５とリードフレーム３ａ，３ｂとがワイヤ６ｂで接続されている。このように発光素子１ａ，１ｂが実装されたリードフレーム３ａ，３ｂの上部は、透光性樹脂７で封止されている。この封止体にはレンズ７１ａ，７１ｂが２つ形成されており、それぞれのレンズ７１ａ，７１ｂの光軸上に発光素子１ａ，１ｂが配設されている。
【００１２】
このような構成の発光装置では、コモンリードフレームであるリードフレーム２がカソード側となり、従来のドライバで発光装置の駆動を制御できる。リードフレーム２とリードフレーム３ａ，３ｂとの間に電圧を印加すると発光素子１ａ，１ｂが発光する。発光素子からの光は透光性樹脂７を通って上方に出射する。このとき、レンズ７１ａ，７１ｂの光軸上に発光素子１ａ，１ｂが配置されているので、レンズの形状を調整することにより所望の指向特性が得られる。
【００１３】
本発明で使用する発光素子としては従来公知のものが使用できる。搭載する２個以上の発光素子の発光色を異なる色にすれば、得られる発光色の範囲が広がるので好ましい。例えば２個の発光素子を搭載する場合には赤色と緑色の発光色の発光素子の組み合わせが好ましく、また３個の発光素子を搭載する場合には赤色、緑色、青色の発光色の発光素子の組み合わせが好ましい。
【００１４】
赤色の発光素子としては、例えばＧａＡｓＰ系、ＧａＰ系、ＧａＡｌＡｓ系などの発光素子が挙げられる。緑色の発光素子としては、ＧａＰ系、ＧａＡｓＰ系、ＩｎＧａＰ系、ＩｎＧａＡｌＰ系  などの発光素子が挙げられる。青色の発光素子としては、例えばＧａＮ系、ＩｎＧａＮ／ＳｉＣ、ＩｎＧａＮ／サファイヤ、ＺｎＳｅなどの発光素子が挙げられる。
【００１５】
本発明で使用する透光性樹脂としては透光性であれば特に限定はなく、例えばエポキシ樹脂や不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、ユリア・メラミン樹脂などが挙げられ、この中でも透光性などの点からエポキシ樹脂がより好適に使用できる。エポキシ樹脂としては、一分子中に２個以上のエポキシ基を有するものでエポキシ樹脂成形材料として使用されるものであれば制限はなく、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルクレゾールノボラック型エポキシ樹脂を代表するフェノール類とアルデヒド類のノボラック樹脂をエポキシ化したもの、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、水添ビスフェノールＡなどのジグリシジルエーテル、フタル酸、ダイマー酸などの多塩基酸とエピクロルヒドリンの反応により得られるジグリシジルエステル型エポキシ樹脂、ジアミノジフェニルメタン、イソシアヌル酸などのポリアミンとエピクロルヒドリンの反応により得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂、オレフィン結合を過酢酸などの過酸により、酸化して得られる綿状脂肪族エポキシ樹脂、および脂環族エポキシ樹脂などを挙げることができ、これらを単独であるいは２以上の混合物として使用することができる。これらのエポキシ樹脂は十分に精製されたもので、常温で液状であっても固形であってもよいが、液化時の外観ができる限り透明なものを使用するのが好ましい。
【００１６】
図１の発光装置の作製方法を簡単に説明する。金型によって金属薄板から所定形状のリードフレームを打ち抜いた後、アノード側のリードフレーム３ａ，３ｂの上端面を凸状物で押圧してパラボラ部３１を形成する。パラボラ部３１の底面に表面電極５としての金属板を絶縁性の接着剤４で固着する。そして表面電極５の上に発光素子１ａ，１ｂを固着する。次に、発光素子の上面電極（アノード電極）と発光素子が載っているリードフレーム３ａ，３ｂとをワイヤ６ｂで接続し、またカソード側のリードフレーム２と表面電極５とをワイヤ６ａで接続する。一方、レンズ部７１ａ，７１ｂとなる２つの凹部が形成された金型に透光性樹脂を注ぎ込む。レンズ形状は金型に形成されたこの凹部の形状によって決まるので、凹部の形状を調整することによってレンズ形状を調整できる。そして、発光素子１ａ，１ｂを固着した側を下にしてリードフレーム２，３ａ，３ｂの上部を凹部に浸漬する。次に、透光性樹脂を加熱硬化させた後、リードフレーム２，３ａ．３ｂを凹部から取り外し、図１の発光装置を得る。
【００１７】
本発明の発光装置は、照明用光源や各種表示器、車両用灯具などに用いることができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の発光装置では、上面にアノード電極、下面にカソード電極を有する２個以上の発光素子と、１本のカソード側リードフレームと、前記発光素子の個数と同数のアノード側リードフレームとを備え、アノード側リードフレームの上端面上に絶縁性部材を介して設けた表面電極上に前記発光素子をそれぞれ取り付け、カソード側リードフレームと前記表面電極とを第１ワイヤで接続するとともに、前記発光素子のアノード電極とアノード側リードフレームとを第２ワイヤで接続し、前記発光素子のそれぞれが異なる光軸上に位置するように、少なくとも前記発光素子と前記ワイヤとを透光性樹脂でレンズ形状に封止したので、発光装置から出射した光の指向特性を随意に調整でき、しかもコモンリードフレームをカソード側とできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発光装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】従来の発光装置を示す概略構成図である。
【図３】２つのレンズを設けた場合の発光装置およびその指向特性を示す図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ  発光素子
２  カソード側リードフレーム
３ａ，３ｂ  アノード側リードフレーム
４  絶縁性接着剤（絶縁性部材）
５  表面電極
６ａ，６ｂ  ワイヤ
７  透光性樹脂
３１  パラボラ部
７１ａ，７１ｂ  レンズ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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