(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、発光素子を載置する底面部と、該底面部から延びる側面部と、を持つ凹部を２個有するパッケージと、を有する発光装置であって、
前記パッケージは隣接する２個の凹部を有しており、
前記隣接する２個の凹部は、該２個の凹部の開口部上方から前記底面部に対する垂線に沿って切断した断面形状において、該２個の凹部底面部の中心点を通る前記底面部に対する垂線と、該２個の凹部側面部の一辺から延びる第１の直線と該２個の凹部側面部の他の一辺から延びる第２の直線との交点を通る前記底面部に対する垂線と、が相違する形状を有し、かつ該２個の凹部は該２個の凹部開口部を挟む前記底面部に対する垂線に関して対称であり、
前記交点を通る前記底面部に対する垂線は、前記中心点を通る前記底面部に対する垂線よりも外側に配置されることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記隣接する２個の凹部の開口部は楕円形状であって、前記楕円形状の一の直径が他の直径の二倍の長さであ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】
前記パッケージの裏面は、前記隣接する２個の凹部の開口部を挟む前記底面部に対する垂線に関して対称である２個の凸部と、前記隣接する２個の凹部の底面部から裏面に続く正負の電極を有しており、
前記２個の凸部の厚みは、前記正負の電極の厚みとは同一であることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記凹部は、透光性樹脂で発光素子を封止していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項５】
発光素子と、発光素子を載置する底面部と、該底面部から延びる側面部と、を持つ凹部を３個有するパッケージと、を有する発光装置であって、
前記パッケージは隣接する凹部を３個有しており、
前記隣接する３個の凹部のうち中央の凹部は、該凹部の開口部上方から前記底面部に対する垂線に沿って切断した断面形状において、該凹部側面部と該凹部上面部との間の第１の角度と、該凹部を挟んで向かい合う該凹部側面部と該凹部上面部との間の第２の角度とは同じ角度であり、
前記隣接する３個の凹部のうち両端の凹部は、該凹部の開口部上方から切断した断面形状において、該凹部側面部と該凹部上面部との間の第１の角度と、該凹部を挟んで向かい合う該凹部側面部と該凹部上面部との間の第２の角度とは相違し、
かつ該両端の凹部は該中央の凹部の底面の中心点を通る前記底面部に対する垂線に対して対称であり、
かつ該両端の凹部側面部の一辺から延びる第１の直線と該両端の凹部側面部の他の一辺から延びる第２の直線との交点を通る前記底面部に対する垂線は、該両端の凹部の底面部の中心点を通る前記底面部に対する垂線よりも外側に配置されることを特徴とする発光装置。
【請求項６】
前記パッケージの裏面は、前記隣接する３個の凹部の開口部を挟む前記底面部に対する垂線に関して対称である３個の凸部と、
前記隣接する３個の凹部の底面部から裏面に続く正負の電極を有しており、
前記３個の凸部の厚みと前記正負の電極の厚みとは同一であることを特徴とする請求項５に記載の発光装置。
【請求項７】
前記凹部は、透光性樹脂で発光素子を封止していることを特徴とする請求項５又は６に記載の発光装置。
【請求項８】
発光素子と、発光素子を載置する底面部と、該底面部から延びる側面部と、を持つ凹部を複数個有するパッケージと、を有する発光装置であって、
前記パッケージは隣接する凹部を複数個有しており、
前記隣接する複数個の凹部は、該複数個の凹部の開口部上方から前記底面部に対する垂線に沿って切断した断面形状において、該複数個の凹部底面部の中心点を通る前記底面部に対する垂線と、該複数個の凹部側面部の一辺から延びる第１の直線と該複数個の凹部側面部の他の一辺から延びる第２の直線との交点を通る前記底面部に対する垂線と、が相違する形状を有し、
かつ該複数個の凹部は該複数個の凹部開口部の重心を通る前記底面部に対する垂線に関して対称であり、
前記交点を通る前記底面部に対する垂線は、前記中心点を通る前記底面部に対する垂線よりも外側に配置されることを特徴とする発光装置。
【請求項９】
発光素子を載置する底面部と、該底面部から延びる側面部と、を持つ凹部を２個有するパッケージであって、
前記パッケージは隣接する２個の凹部を有しており、
前記隣接する２個の凹部は、該２個の凹部の開口部上方から前記底面部に対する垂線に沿って切断した断面形状において、該２個の凹部底面部の中心点を通る前記底面部に対する垂線と、該２個の凹部側面部の一辺から延びる第１の直線と該２個の凹部側面部の他の一辺から延びる第２の直線との交点を通る前記底面部に対する垂線と、が相違する形状を有し、かつ該２個の凹部は該２個の凹部開口部を挟む前記底面部に対する垂線に関して対称であり、
前記交点を通る前記底面部に対する垂線は、前記中心点を通る前記底面部に対する垂線よりも外側に配置されることを特徴とするパッケージ。
【請求項１０】
前記隣接する２個の凹部の開口部は楕円形状であって、前記楕円形状の一の直径が他の直径の二倍の長さであることを特徴とする請求項９に記載のパッケージ。
【請求項１１】
前記パッケージの裏面は、前記隣接する２個の凹部の開口部を挟む前記底面部に対する垂線に関して対称である２個の凸部と、前記隣接する２個の凹部の底面部から裏面に続く正負の電極を有し、
前記２個の凸部の厚みと前記正負の電極の厚みとは同一であることを特徴とする請求項９又は１０に記載のパッケージ。
【請求項１２】
発光素子を載置する底面部と、該底面部から延びる側面部と、を持つ凹部を３個有するパッケージであって、
前記パッケージは隣接する凹部を３個有しており、
前記隣接する３個の凹部のうち中央の凹部は、該凹部の開口部上方から前記底面部に対する垂線に沿って切断した断面形状において、該凹部側面部と該凹部上面部との間の第１の角度と、該凹部を挟んで向かい合う該凹部側面部と該凹部上面部との間の第２の角度とは同じ角度であり、
前記隣接する３個の凹部のうち両端の凹部は、該凹部の開口部上方から切断した断面形状において、該凹部側面部と該凹部上面部との間の第１の角度と、該凹部を挟んで向かい合う該凹部側面部と該凹部上面部との間の第２の角度とは相違し、
かつ該両端の凹部は該中央の凹部の底面の中心点を通る前記底面部に対する垂線に対して対称であり、
かつ該両端の凹部側面部の一辺から延びる第１の直線と該両端の凹部側面部の他の一辺から延びる第２の直線との交点を通る前記底面部に対する垂線は、該両端の凹部の底面部の中心点を通る前記底面部に対する垂線よりも外側に配置されることを特徴とするパッケージ。
【請求項１３】
前記パッケージの裏面は、前記隣接する３個の凹部の開口部を挟む前記底面部に対する垂線に関して対称である３個の凸部と、前記隣接する３個の凹部の底面部から裏面に続く正負の電極を有しており、
前記３個の凸部の厚みと前記正負の電極の厚みとは同一であることを特徴とする請求項１２に記載のパッケージ。
【請求項１４】
発光素子を載置する底面部と、該底面部から延びる側面部と、を持つ凹部を複数個有するパッケージであって、
前記パッケージは隣接する凹部を複数個有しており、
前記隣接する複数個の凹部は、該複数個の凹部の開口部上方から前記底面部に対する垂線に沿って切断した断面形状において、該複数個の凹部底面部の中心点を通る前記底面部に対する垂線と、該複数個の凹部側面部の一辺から延びる第１の直線と該複数個の凹部側面部の他の一辺から延びる第２の直線との交点を通る前記底面部に対する垂線と、が相違する形状を有し、かつ該複数個の凹部は該複数個の凹部開口部の重心を通る前記底面部に対する垂線に関して対称であり、前記交点を通る前記底面部に対する垂線は、前記中心点を通る前記底面部に対する垂線よりも外側に配置されることを特徴とするパッケージ。
【請求項１５】
発光素子を載置するための底面部と、該底面部から延びる側面部と、該底面部の少なくとも一部に配設され、少なくとも一部が該底面部で露出する正負の電極と、を持つ凹部を隣接するように２個有するパッケージの製造方法であって、
該隣接する２個の凹部は、該２個の凹部の開口部上方から前記底面部に対する垂線に沿って切断した断面形状において、該２個の凹部底面部の中心点を通る前記底面部に対する垂線と、該２個の凹部側面部の一辺から延びる第１の直線と該２個の凹部側面部の他の一辺から延びる第２の直線との交点を通る前記底面部に対する垂線と、が相違する形状を有し、
かつ該２個の凹部は該２個の凹部開口部を挟む前記底面部に対する垂線に関して対称であり、
前記交点を通る前記底面部に対する垂線は、前記中心点を通る前記底面部に対する垂線よりも外側に配置されるように成型された型枠内に樹脂を注入する工程と、
該樹脂を硬化する工程と、
該型枠を取り外す工程と、有することを特徴とするパッケージの製造方法。
【請求項１６】
発光素子を載置するための底面部と、該底面部から延びる側面部と、該底面部の少なくとも一部に配設され、少なくとも一部が該底面部で露出する正負の電極と、を持つ凹部を隣接するように３個有するパッケージの製造方法であって、
前記隣接する３個の凹部のうち中央の凹部は、該凹部の開口部上方から前記底面部に対する垂線に沿って切断した断面形状において、該凹部側面部と該凹部上面部との間の第１の角度と、該凹部を挟んで向かい合う該凹部側面部と該凹部上面部との間の第２の角度とは同じ角度であり、
前記隣接する３個の凹部のうち両端の凹部は、該凹部の開口部上方から切断した断面形状において、該凹部側面部と該凹部上面部との間の第１の角度と、該凹部を挟んで向かい合う該凹部側面部と該凹部上面部との間の第２の角度とは相違し、
かつ該両端の凹部は該中央の凹部の底面の中心点を通る前記底面部に対する垂線に対して対称であり、
かつ該両端の凹部側面部の一辺から延びる第１の直線と該両端の凹部側面部の他の一辺から延びる第２の直線との交点を通る前記底面部に対する垂線は、該両端の凹部の底面部の中心点を通る前記底面部に対する垂線よりも外側に配置されるように成型された型枠内に樹脂を注入する工程と、
該樹脂を硬化する工程と、
該型枠を取り外す工程と、有することを特徴とするパッケージの製造方法。
【請求項１７】
発光素子を載置するための底面部と、該底面部から延びる側面部と、該底面部の少なくとも一部に配設され、少なくとも一部が該底面部で露出する正負の電極と、を持つ凹部を隣接するように複数個有するパッケージの製造方法であって、
該隣接する複数個の凹部は、該複数個の凹部の開口部上方から前記底面部に対する垂線に沿って切断した断面形状において、該複数個の凹部底面部の中心点を通る前記底面部に対する垂線と、該複数個の凹部側面部の一辺から延びる第１の直線と該複数個の凹部側面部の他の一辺から延びる第２の直線との交点を通る前記底面部に対する垂線と、が相違する形状を有し、
かつ該複数個の凹部は該複数個の凹部開口部の重心を通る前記底面部に対する垂線に関して対称であり、
前記交点を通る前記底面部に対する垂線は、前記中心点を通る前記底面部に対する垂線よりも外側に配置されるように成型された型枠内に樹脂を注入する工程と、
該樹脂を硬化する工程と、
該型枠を取り外す工程と、有することを特徴とするパッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明器具、ディスプレイ、携帯電話のバックライト、カメラのフラッシュライト、動画照明補助光源などに用いられる発光装置並びにパッケージ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子を用いた発光装置は、小型で電力効率が良く鮮やかな色の発光をする。また、該発光素子は半導体素子であるため球切れなどの心配がない。さらに初期駆動特性が優れ、振動やオン・オフ点灯の繰り返しに強いという特徴を有する。このような優れた特性を有するため、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）などの発光素子を用いる発光装置は、各種の光源として利用されている。
【０００３】
従来の半導体発光装置として以下の構成を有するものがある（例えば、特許文献１参照）。図２２は、従来の半導体発光装置を示す概略断面図である。以下、この図２２を用いて説明する。
【０００４】
半導体発光装置１００は、絶縁性の基板１０１の両端に素子搭載用の電極１０２とボンディング用の電極１０３とを備え、電極１０２側に発光素子１０４を導通搭載するとともにこの発光素子１０４と電極１０３とをワイヤ１０５によってボンディングし、電極１０２、１０３の間の領域に被さるレンズ１０６によって発光素子１０４及びワイヤ１０５を樹脂封止したものである。半導体発光装置１００は、凹部１０１ａを１個だけ設けている。
【０００５】
電極１０２、１０３は基板１０１の底面から側面及び上面にかけて形成され、基板１０１の表面側ではそれぞれ基板１０１の中央側に突き出したランド１０２ａ、１０３ａを形成している。この電極１０２側のランド１０２ａの先端部分に相当する領域の基板１０１にはすり鉢状の凹部１０１ａを形成し、この凹部１０１ａの中にランド１０２ａの先端に一体に連なるマウント部１０２ｂを落とし込んでいる。マウント部１０２ｂは凹部１０１ａの内周面及び底面にフィットするように成形され、凹部１０１ａと同様にすり鉢状に形成されている。
【０００６】
凹部１０１ａの開口部上方から切断した断面形状において、凹部１０１ａの側面部の一辺１０１ｂから延びる第１の直線１１０と凹部１０１ａの側面部の他の一辺１０１ｃから延びる第２の直線１１１との交点を通る垂線１１２がある。また、凹部１０１ａの開口部上方から切断した断面形状において、凹部１０１ａの底面部（マウント部１０２ｂ）の中心点を通る垂線１１３がある。交点を通る垂線１１２と中心点を通る垂線１１３とは、同一線となっている。この同一線（光軸）にレンズ１０６の集光部を配置している。この半導体発光装置１００は、レンズ１０６を用いて集光性を高めることから、反射面となる凹部１０１ａの側面部１０１ｂ、１０１ｃからの反射光を凹部１０１ａの底面部（マウント部１０２ｂ）の中心点を通る垂線１１３（光軸）に集光させている。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２９４８３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来の半導体発光装置１００にあっては、発光素子１０４が実装されている凹部１０１ａが１個だけであるので、２個以上の発光素子１０４を用いて混色光を得ることができない。たとえ半導体発光装置１００を複数個並列に並べた場合でも、１個の半導体発光装置１００が集光性を高めていることから、隣り合う半導体発光装置１００から放出される光が混色光となることはない。
【０００９】
以上のことから、本発明は、良好な混色光を得ることができる発光装置を提供することを目的とする。また、混色光の集光性を高めたり指向性を制御したりすることができる発光装置を提供することを目的とする。さらに、これらの発光装置に用いるパッケージ及び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】
【００１０】
上記の問題点を解決すべく、本発明者は鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに到った。
【００１１】
本発明は、発光素子と、発光素子を載置する底面部と、該底面部から延びる側面部とを持つ凹部を複数個有するパッケージと、を有する発光装置であって、該複数個有する凹部の少なくとも１個は、該凹部の開口部上方から切断した断面形状において、該凹部側面部と該凹部上面部との間の第１の角度と、該凹部を挟んで向かい合う該凹部側面部と該凹部上面部との間の第２の角度と、が相違する形状を有する発光装置に関する。
【００１２】
前記第１の角度は、９０度よりも大きく１８０度よりも小さい角度であり、前記第２の角度は、９０度若しくは９０度よりも大きく１８０度よりも小さい角度であり、前記第１の角度は前記第２の角度よりも大きいことが好ましい。第１の角度と第２の角度とを比較した場合、原則として、発光装置の中央部に近い側の角度を第１の角度とする。
【００１３】
本発明は、発光素子と、発光素子を載置する底面部と、該底面部から延びる側面部と、を持つ凹部を複数個有するパッケージと、を有する発光装置であって、該複数個有する凹部の少なくとも１個は、該凹部の開口部上方から底面部に対する垂線に沿って切断した断面形状において、該凹部底面部の中心点を通る底面部に対する垂線と、該凹部側面部の一辺から延びる第１の直線と該凹部側面部の他の一辺から延びる第２の直線との交点を通る底面部に対する垂線と、が相違する形状を有し、該交点を通る底面部に対する垂線は、該中心点を通る底面部に対する垂線よりも外側に配置されることを特徴とする発光装置に関する。
【００１４】
前記パッケージは、隣接する凹部を２個有しており、隣接する２個の凹部の開口部上方から切断した断面形状において、該２個の凹部は該２個の凹部開口部を挟む垂線に関して対称である発光装置であってもよい。
【００１５】
前記パッケージは、隣接する凹部を複数個有しており、隣接する複数個の凹部の開口部上方から切断した断面形状において、該複数個の凹部は該複数個の凹部開口部の重心を通る垂線に関して対称である発光装置であってもよい。
【００１６】
前記凹部は、透光性樹脂で発光素子を封止してもよい。
【００１７】
本発明は、発光素子を載置するための底面部と、該底面部から延びる側面部と、を持つ凹部を複数個有するパッケージであって、該複数個有する凹部の少なくとも１個は、該凹部の開口部上方から切断した断面形状において、該凹部側面部と該凹部上面部との間の第１の角度と、該凹部を挟んで向かい合う該凹部側面部と該凹部上面部との間の第２の角度と、が相違する形状を有するパッケージである。
【００１８】
前記第１の角度は、９０度よりも大きく１８０度よりも小さい角度であり、前記第２の角度は、９０度若しくは９０度よりも大きく１８０度よりも小さい角度であり、前記第１の角度は前記第２の角度よりも大きいことが好ましい。
【００１９】
本発明は、発光素子を載置するための底面部と、該底面部から延びる側面部と、を持つ凹部を複数個有するパッケージであって、該複数個有する凹部の少なくとも１個は、該凹部の開口部上方から前記底面部に対する垂線に沿って切断した断面形状において、該凹部底面部の中心点を通る底面部に対する垂線と、該凹部側面部の一辺から延びる第１の直線と該凹部側面部の他の一辺から延びる第２の直線との交点を通る底面部に対する垂線と、が相違する形状を有し、該交点を通る底面部に対する垂線は、該中心点を通る底面部に対する垂線よりも外側に配置されることを特徴とするパッケージに関する。
【００２０】
前記パッケージは、凹部の底面部の少なくとも一部に正負の電極を設けることが好ましい。
【００２１】
前記パッケージは、凹部の底面部から続く正負の電極を裏面に設けており、該電極の厚みと同一の厚みの凸部を設けることが好ましい。
【００２２】
前記パッケージは、裏面に樹脂注入跡を複数個有していてもよい。
【００２３】
前記パッケージは、隣接する凹部を２個有しており、隣接する２個の凹部の開口部上方から切断した断面形状において、該２個の凹部は該２個の凹部開口部を挟む垂線に関して対称であるパッケージであってもよい。
【００２４】
前記パッケージは、隣接する凹部を複数個有しており、隣接する複数個の凹部の開口部上方から切断した断面形状において、該複数個の凹部は該複数個の凹部開口部の重心を通る垂線に関して対称であるパッケージであってもよい。
【００２５】
本発明は、発光素子を載置するための底面部と、該底面部から延びる側面部と、該底面部の少なくとも一部に配設され、少なくとも一部が該底面部で露出する正負の電極と、を持つ凹部を複数個有するパッケージの製造方法であって、該複数個有する凹部の少なくとも１個は、該凹部の開口部上方から前記底面部に対する垂線に沿って切断した断面形状において、該凹部底面部の中心点を通る底面部に対する垂線と、該凹部側面部の一辺から延びる第１の直線と該凹部側面部の他の一辺から延びる第２の直線との交点を通る底面部に対する垂線と、が相違する形状を有し、該交点を通る底面部に対する垂線は、該中心点を通る底面部に対する垂線よりも外側に配置されるように成型された型枠内に樹脂を注入する工程と、該樹脂を硬化する工程と、該型枠を取り外す工程と、有することを特徴とするパッケージの製造方法に関する。
【００２６】
前記樹脂を注入する工程は、トランスファ・モールド成型法を用いることが好ましい。
【００２７】
前記樹脂を注入する工程は、２以上の注入口から樹脂を注入していることが好ましい。
【００２８】
前記パッケージは、隣接する凹部を２個有しており、隣接する２個の凹部の開口部上方から切断した断面形状が該２個の凹部開口部を挟む垂線に関して対称であるパッケージの製造方法であってもよい。
【００２９】
前記パッケージは、隣接する凹部を複数個有しており、隣接する複数個の凹部の開口部上方から切断した断面形状が該複数個の凹部開口部の重心を通る垂線に関して対称であるパッケージの製造方法であってもよい。
【００３０】
本発明は、前記パッケージの製造方法により製造されたパッケージの凹部底面部に発光素子を実装する工程を有することを特徴とする発光装置の製造方法に関する。
【００３１】
前記発光装置のパッケージの凹部に透光性樹脂を注入する工程と、該透光性樹脂を硬化する工程と、を有していてもよい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３３】
本発明は、発光素子と、発光素子を載置する底面部と、該底面部から延びる側面部とを持つ凹部を複数個有するパッケージと、を有する発光装置であって、該複数個有する凹部の少なくとも１個は、該凹部の開口部上方から切断した断面形状において、該凹部側面部と該凹部上面部との間の第１の角度と、該凹部を挟んで向かい合う該凹部側面部と該凹部上面部との間の第２の角度と、が相違する形状を有する発光装置に関する。これにより凹部に載置された発光素子から放出された光が、隣接する発光素子からの光と混合され均一な混色光を発する発光装置を提供することができる。また凹部を上記構成にすることにより、指向性を制御することができる。
【００３４】
前記第１の角度は、９０度よりも大きく１８０度よりも小さい角度であり、前記第２の角度は、９０度若しくは９０度よりも大きく１８０度よりも小さい角度であり、前記第１の角度は前記第２の角度よりも大きいことが好ましい。これにより、より均一な混色光を発する発光装置を提供することができる。
【００３５】
本発明は、発光素子と、発光素子を載置する底面部と、該底面部から延びる側面部と、を持つ凹部を複数個有するパッケージと、を有する発光装置であって、該複数個有する凹部の少なくとも１個は、該凹部の開口部上方から切断した断面形状において、該凹部底面部の中心点を通る垂線と、該凹部側面部の一辺から延びる第１の直線と該凹部側面部の他の一辺から延びる第２の直線との交点を通る垂線と、が相違する形状を有することを特徴とする発光装置に関する。これにより凹部に載置された発光素子から放出された光が、隣接する発光素子からの光と混合され均一な混色光を発する発光装置を提供することができる。また凹部の底面部及び側面部を上記構成にすることにより、指向性を制御することができる。さらに、前記中心点を通る垂線と前記交点を通る垂線とが同一となる発光装置よりも、本発明に係る発光装置の方が、発光出力の高い発光装置を提供することができる。
【００３６】
前記パッケージは、隣接する凹部を２個有しており、隣接する２個の凹部の開口部上方から切断した断面形状において、該２個の凹部は該２個の凹部開口部を挟む垂線に関して対称である発光装置であってもよい。補色の関係にある発光素子をそれぞれの凹部に実装することにより、混色性に富んだ白色に発光する発光装置を提供することができる。また、２個の凹部を挟む部分について集光性を高めることもできる。
【００３７】
前記パッケージは、隣接する凹部を複数個有しており、隣接する複数個の凹部の開口部上方から切断した断面形状において、該複数個の凹部は該複数個の凹部開口部の重心を通る垂線に関して対称である発光装置であってもよい。複数個の凹部の重心でもっとも高い発光出力を有する発光装置を提供することができる。また、赤色に発光する発光素子を載置した凹部、緑色に発光する発光素子を載置した凹部、青色に発光する発光素子を載置した凹部、をそれぞれ設けることにより、種々の色味を均一に発光する発光装置を提供することができる。
【００３８】
前記凹部は、透光性樹脂で発光素子を封止してもよい。これにより屈折率の高い発光素子から屈折率の低い樹脂、さらに屈折率の低い空気へと光を放出することができるため、発光素子から放出される光の取り出しを高め、発光出力の向上を図ることができる。
【００３９】
本発明は、発光素子を載置するための底面部と、該底面部から延びる側面部と、を持つ凹部を複数個有するパッケージであって、該複数個有する凹部の少なくとも１個は、該凹部の開口部上方から切断した断面形状において、該凹部側面部と該凹部上面部との間の第１の角度と、該凹部を挟んで向かい合う該凹部側面部と該凹部上面部との間の第２の角度と、が相違する形状を有するパッケージである。これにより凹部に載置された発光素子から放出された光が、隣接する発光素子からの光と混合され均一な混色光を発する発光装置に用いるパッケージを提供することができる。また凹部の底面部及び側面部を上記構成にすることにより、指向性を制御することができる。
【００４０】
前記第１の角度は、９０度よりも大きく１８０度よりも小さい角度であり、前記第２の角度は、９０度若しくは９０度よりも大きく１８０度よりも小さい角度であり、前記第１の角度は前記第２の角度よりも大きいことが好ましい。発光素子を載置した該パッケージを用いることにより、より均一な混色光を発する発光装置を提供することができる。
【００４１】
本発明は、発光素子を載置するための底面部と、該底面部から延びる側面部と、を持つ凹部を複数個有するパッケージであって、該複数個有する凹部の少なくとも１個は、該凹部の開口部上方から切断した断面形状において、該凹部底面部の中心点を通る垂線と、該凹部側面部の一辺から延びる第１の直線と該凹部側面部の他の一辺から延びる第２の直線との交点を通る垂線と、が相違する形状を有することを特徴とするパッケージに関する。これにより凹部に載置された発光素子から放出された光が、隣接する発光素子からの光と混合され均一な混色光を発する発光装置に用いるパッケージを提供することができる。また凹部の底面部及び側面部を上記構成にすることにより、指向性を制御することができる。さらに、前記中心点を通る垂線と前記交点を通る垂線とが同一となる発光装置よりも、本発明に係る発光装置の方が、発光出力の高い発光装置に用いるパッケージを提供することができる。
【００４２】
前記パッケージは、凹部の底面部の少なくとも一部に正負の電極を設けることが好ましい。凹部の開口端部よりも下側で発光素子と正負の電極とをワイヤで電気的に接続することができるため、凹部を覆う封止樹脂と空気との界面でワイヤ切れを起こさせない。また、従来例のように凹部の開口端部よりも封止樹脂を盛り上げる必要がないため、粘度の低い封止樹脂を用いることもできる。
【００４３】
前記パッケージは、凹部の底面部から続く正負の電極を裏面に設けており、該電極の厚みと同一の厚みの凸部を設けることが好ましい。これにより発光素子を超音波実装する際のパッケージのたわみを防止することができる。
【００４４】
前記パッケージは、裏面に樹脂注入跡を複数個有していてもよい。パッケージの成型時において、型枠に樹脂注入口を複数設けることによりパッケージの薄型化を図ることができる。
【００４５】
前記パッケージは、隣接する凹部を２個有しており、隣接する２個の凹部の開口部上方から切断した断面形状において、該２個の凹部は該２個の凹部開口部を挟む垂線に関して対称であるパッケージであってもよい。補色の関係にある発光素子をそれぞれの凹部に実装することにより、混色性に富んだ白色に発光する発光装置に用いるパッケージを提供することができる。
【００４６】
前記パッケージは、隣接する凹部を複数個有しており、隣接する複数個の凹部の開口部上方から切断した断面形状において、該複数個の凹部は該複数個の凹部開口部の重心を通る垂線に関して対称であるパッケージであってもよい。複数個の凹部の重心でもっとも高い発光出力を有する発光装置に用いるパッケージを提供することができる。また、赤色に発光する発光素子を載置した凹部、緑色に発光する発光素子を載置した凹部、青色に発光する発光素子を載置した凹部、をそれぞれ設けることにより、種々の色味を均一に発光する発光装置に用いるパッケージを提供することができる。
【００４７】
本発明は、発光素子を載置するための底面部と、該底面部から延びる側面部と、該底面部の少なくとも一部に配設され、少なくとも一部が該底面部で露出する正負の電極と、を持つ凹部を複数個有するパッケージの製造方法であって、該複数個有する凹部の少なくとも１個は、該凹部の開口部上方から切断した断面形状において、該凹部底面部の中心点を通る垂線と、該凹部側面部の一辺から延びる第１の直線と該凹部側面部の他の一辺から延びる第２の直線との交点を通る垂線と、が相違する形状を有するように成型された型枠内に樹脂を注入する工程と、該樹脂を硬化する工程と、該型枠を取り外す工程と、有することを特徴とするパッケージの製造方法に関する。これにより凹部に載置された発光素子から放出された光が、隣接する発光素子からの光と混合され均一な混色光を発する発光装置に用いるパッケージを製造することができる。また凹部の底面部及び側面部を上記構成にすることにより、指向性を制御することができる。さらに、前記中心点を通る垂線と前記交点を通る垂線とが同一となる発光装置よりも、本発明に係る発光装置の方が、発光出力の高い発光装置に用いるパッケージを提供することができる。
【００４８】
前記樹脂を注入する工程は、トランスファ・モールド成型法を用いることが好ましい。これによりほぼ同一の形状を有するパッケージを容易に大量に製造することができる。
【００４９】
前記樹脂を注入する工程は、２以上の注入口から樹脂を注入していることが好ましい。
パッケージの成型時において、型枠に樹脂注入口を複数設けることにより薄型のパッケージを製造することができる。
【００５０】
前記パッケージは、隣接する凹部を２個有しており、隣接する２個の凹部の開口部上方から切断した断面形状が該２個の凹部開口部を挟む垂線に関して対称であるパッケージの製造方法であってもよい。これにより、補色の関係にある発光素子をそれぞれの凹部に実装することにより、混色性に富んだ白色に発光する発光装置を製造することができる。また、２個の凹部を挟む部分について集光性を高めることもできる。
【００５１】
前記パッケージは、隣接する凹部を複数個有しており、隣接する複数個の凹部の開口部上方から切断した断面形状が該複数個の凹部開口部の重心を通る垂線に関して対称であるパッケージの製造方法であってもよい。複数個の凹部の重心でもっとも高い発光出力を有する発光装置を製造することができる。また、赤色に発光する発光素子を載置した凹部、緑色に発光する発光素子を載置した凹部、青色に発光する発光素子を載置した凹部、をそれぞれ設けることにより、種々の色味を均一に発光する発光装置を製造することができる。
【００５２】
本発明は、前記パッケージの製造方法により製造されたパッケージの凹部底面部に発光素子を実装する工程を有することを特徴とする発光装置の製造方法に関する。これにより混色性に富んだ種々の色味に発光する発光装置を製造することができる。
【００５３】
前記発光装置のパッケージの凹部に透光性樹脂を注入する工程と、該透光性樹脂を硬化する工程と、を有していてもよい。これにより屈折率の高い発光素子から屈折率の低い樹脂、さらに屈折率の低い空気へと光を放出することができるため、発光素子から放出される光の取り出しの高い発光装置を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
以下、本発明に係る発光装置及びその製造方法並びにパッケージ及びその製造方法を、実施の形態及び実施例を用いて説明する。だたし、本発明は、この実施の形態及び実施例に限定されない。
【００５５】
＜第１の実施の形態＞
図１は、第１の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。図２は、第１の実施の形態に係る発光装置を示す概略ＩＩ−ＩＩ断面図である。図３は、第１の実施の形態に係る発光装置を示す概略ＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。図４は、第１の実施の形態に係る発光装置の背面側を示す概略斜視図である。
【００５６】
（発光装置）
第１の実施の形態に係る発光装置１０は、発光素子２と、発光素子２を載置する底面部１ａと、底面部１ａから延びる側面部１ｂと、を持つ凹部１ｃを２個有するパッケージ１と、を有している。パッケージ１の凹部１ｃの底面部１ａには、電極３を設けており、この電極３のマウント部３ａに発光素子２を搭載している。
【００５７】
発光素子２は、例えばＧａＮ系のものであって、絶縁性のサファイア基板の上に、ｎ型の化合物半導体を積層し、その上にｐ型の化合物半導体を積層する。この発光素子２は、サファイア基板を電極３の上面に搭載している。化合物半導体によるｎ型層の上面に形成されたｎ側電極はワイヤ５により電極３に電気的に接続されている。また、化合物半導体によるｐ型層の上面に形成されたｐ側電極はワイヤ５により電極３に電気的に接続されている。電極３は、一対の正負の電極である。発光素子２は、ＧａＮ系の他、ＩｎＧａＮ系のものやＧａＰ、ＧａＡｓ系のものなども使用することができる。発光素子２は、青色光や緑色光、黄色光、赤色光などの可視光に発光するものを使用することができる他、紫外線、赤外線などを発光するものも使用することができる。
【００５８】
なお、発光素子２として、例えばＧａＰ系のものも使用することができる。発光素子２は、導電性のｎ型の基板の上に化合物半導体を積層してそのｐ−ｎ接合域を発光層としたものである。この発光素子２は、基板の底面に形成されたｎ側電極を導電性の接着剤によって電極３のマウント部に導通させて固定しており、同時に化合物半導体によるｎ型層の上面に形成されたｎ側電極はワイヤ５により電極３に電気的に接続されている。また、化合物半導体によるｐ型層の上面に形成されたｐ側電極はワイヤ５により電極３に電気的に接続されている。
【００５９】
パッケージ１は、上向きに開口する凹部１ｃを２個有している。凹部１ｃは、底面部１ａと側面部１ｂとを有している。凹部１ｃの開口部上方から切断した断面形状において、側面部１ｂと凹部１ｃの上面部１ｉとの間の第１の角度１ｐと、側面部１ｂと凹部１ｃの上面部１ｉとの間の第２の角度１ｑと、は相違する。第１の角度１ｐは９０度よりも大きく１８０度よりも小さい角度であり、第２の角度１ｑは、９０度若しくは９０度よりも大きく１８０度よりも小さい角度であり、第１の角度１ｐは第２の角度１ｑよりも大きい。同様に他の凹部１ｃの第１の角度１ｒと第２の角度１ｓとは相違し、第１の角度１ｒは９０度よりも大きく１８０度よりも小さい角度であり、第２の角度１ｓは、９０度若しくは９０度よりも大きく１８０度よりも小さい角度であり、第１の角度１ｒは第２の角度１ｓよりも大きい。一の凹部１ｃの第１の角度１ｐと他の凹部１ｃの第１の角度１ｒとは同じ角度であり、一の凹部１ｃの第２の角度１ｑと他の凹部１ｃの第２の角度１ｓとは同じ角度である。
【００６０】
パッケージ１は、上向きに開口する凹部１ｃを形成している。凹部１ｃは、発光素子２を載置する底面部１ａと、底面部１ａから延びる側面部１ｂと、を持っている。パッケージ１は、凹部１ｃの開口部上方から切断した断面形状において、凹部１ｃの底面部１ａの中心点を通る垂線ａ−ａと、凹部１ｃの側面部１ｂの一辺から延びる第１の直線ｂ−ｂと凹部１ｃの側面部１ｂの他の一辺から延びる第２の直線ｃ−ｃとの交点を通る垂線ｄ−ｄと、が相違する。交点を通る垂線ｄ−ｄは、中心点を通る垂線ａ−ａよりも外側に配置する場合、発光素子２から放出された光が隣接する凹部１ｃの中央付近で混合され、所定の均一な混色光を得ることができる。これに対し、交点を通る垂線ｄ−ｄは、中心点を通る垂線ａ−ａよりも内側に配置する場合、発光素子２から放出された光が隣接する凹部１ｃの中央付近で混合され、かつ隣接する凹部１ｃの中央付近で高輝度に発光し、高輝度で均一な混色光を得ることができる。隣接する２個の凹部１ｃの開口部上方から切断した断面形状が該２個の凹部１ｃの開口部を挟む垂線ｅ−ｅに関して対称であることが好ましい。対称とすることにより発光素子２から放出される光を均一に混合することができる。パッケージ１の裏面は、凹部１ｃの底面部１ａに設けるマウント部３ａから続く裏面側電極部３ｂを設けている。裏面側電極部３ｂの厚みと、パッケージ１の裏面側の凸部１ｄとは、発光装置１０を載置したときに同一の高さとなることが好ましい。同一の高さにすることにより、発光装置１０を載置する際の安定感を増加することができるからである。パッケージ１の裏面側には、樹脂注入跡１ｅが２つある。パッケージ１の成形において型枠に樹脂注入口を複数設けることによりパッケージ１の薄型化を図ることができるからである。パッケージ１の形状は、特に限定されるものではなく、パッケージ１の底部の投影形状が円、楕円、四角形、多角形又は略これらに対応する形状等、種々のものが挙げられる。パッケージ１の大きさは特に限定されず、例えば０．１ｍｍ２〜１００ｍｍ２のものなどが挙げられる。パッケージ１の厚さは、１００μｍ〜１０ｍｍ程度が挙げられる。パッケージ１の材質は特に限定されず、公知の材料、通常、耐熱性樹脂である熱可塑性エンジニアリングポリマー、熱硬化性樹脂等の１種又は２種以上を組み合わせて形成することができる。例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、芳香族ナイロン（ＰＰＡ）、エポキシ樹脂、硬質シリコーンレジンなどが挙げられる。なかでも、熱可塑性エンジニアリングポリマーがコスト面で適当である。また、これらの樹脂には、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、シリカ、チタン酸バリウム、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、ホワイトカーボン、タルク、炭酸マグネシウム、窒化ホウ素、グラスファイバー等の無機フィラー等の１種又は２種以上が組み合わされて添加されていてもよい。さらに酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤等の添加剤が適宜添加されていてもよい。例えば樹脂１００重量部に対して、無機フィラー等が１０重量部〜８０重量部、好ましくは４０重量部〜８０重量部添加されていることが適当である。パッケージ１の凹部１ｃの開口部は、楕円形状を���成している。楕円形状の一の直径が他の一の直径の二倍の長さであることが好ましい。楕円形状を２個並べることにより、略円形若しくは略正方形に近い形状を形成することができる。均一な混色光を得ることができる。また、楕円形状とすることにより透光性樹脂４の硬化に伴う体積収縮が生じた場合であっても、ワイヤ５が透光性樹脂４の上部に露出することがない。これは楕円形状の中央部の凹みが、円形状の中央部の凹みよりも小さいからである。
【００６１】
電極３は、発光素子２を載置するためのマウント部３ａ及びマウント部３ａから続く裏面側電極部３ｂとを有する。裏面側電極部３ｂは外部電極と接続するために設ける。電極３は無電解メッキを施したものや露光処理、エッチング処理、レジスト除去等の工程を経て、銅箔にニッケル及び金に電解メッキすることにより得られる。電極３は、銅、鉄等の合金による高熱伝導体により形成することができる。また、これら合金の表面に銀、アルミ、金等のメッキが施されていても良い。
【００６２】
発光素子２は、マウント部３ａ上にフェイスアップでダイボンディングして搭載することもできる他、半田バンプ、金バンプ等を介してフェイスダウンで搭載することもできる。そのほか、保護素子上に発光素子２を搭載し、該保護素子を電極３に搭載することもできる。保護素子としては、例えば、ツェナーダイオード、コンデンサ、ダイアック等が挙げられる。
【００６３】
ツェナーダイオードは、正電極を有するｐ型半導体領域と、負電極を有するｎ型半導体領域とを有し、保護素子の負電極および正電極が発光素子のｐ側電極とｎ側電極に対して逆並列となるように接続される。このように、保護素子をツェナーダイオードとすることにより、正負電極間に過大な電圧が印加されても、発光素子の正負両電極間はツェナー電圧に保持されることとなり、過大な電圧から発光素子を保護し、素子破壊や性能劣化の発生を防止することができる。
【００６４】
コンデンサは、表面実装用のチップ部品を用いることができる。このような構造のコンデンサは、両側に帯状の電極が設けられており、この電極が発光素子の正電極および負電極に並列接続される。正負電極間に過電圧が印加された場合、この過電圧によって充電電流がコンデンサに流れ、コンデンサの端子電圧を瞬時に下げ、発光素子に対する印加電圧が上がらないようにすることにより、発光素子を過電圧から保護することができる。また、高周波成分を含むノイズが印加された場合も、コンデンサがバイパスコンデンサとして機能するので、外来ノイズを排除することができる。
【００６５】
透光性樹脂４は、エポキシ樹脂又はシリコーン樹脂、非晶質ポリアミド樹脂、フッ素樹脂などを用いることができる。
【００６６】
透光性樹脂４中に蛍光物質を混入しておいてもよい。蛍光物質を用いることにより、発光素子２が励起光源として働き、発光素子２から放出された光により蛍光物質が励起され、発光素子２の放出する光と異なる波長の光を外部に放出する。これにより種々の色味の発光装置１０を提供することができる。蛍光物質は、特に限定されず、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光物質、ユーロピウムで賦活された窒化物系蛍光物質、ユーロピウムで賦活された酸窒化物系蛍光物質、ベリレン系誘導体、銅で賦活されたセレン化亜鉛系蛍光物質などを用いることができる。セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光物質は、Ｙ、Ｌｕ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｔｂ、Ｇｄ及びＳｍの群から選択される少なくとも１つの元素と、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎの群から選択される少なくとも１つの元素とを有する。ユーロピウムで賦活された窒化物系蛍光物質は、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａなどのアルカリ土類金属から選択される少なくとも１つの元素と、Ｓｉ、Ｇｅなどの第ＩＶｂ属元素とから選択される少なくとも１つの元素と、窒素と、を有する。ユーロピウムで賦活された酸窒化物系蛍光物質は、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａなどのアルカリ土類金属から選択される少なくとも１つの元素と、Ｓｉ、Ｇｅなどの第ＩＶｂ属元素とから選択される少なくとも１つの元素と、窒素と、酸素と、を有する。
【００６７】
（パッケージ及び発光装置の製造方法）
発光素子２を載置するための底面部１ａと、底面部１ａから延びる側面部１ｂと、底面部１ａの少なくとも一部に配設され、少なくとも一部が底面部１ａで露出する正負の電極３と、を持つ凹部１ｃを２個有するパッケージ１の製造方法は以下のごときである。ただし凹部１ｃの個数は２個に限定されず、同様な製造方法により複数個製造することができる。
【００６８】
まず、凹部１ｃの開口部上方から切断した断面形状において、凹部１ｃ底面部１ａの中心点を通る垂線ａ−ａと、凹部１ｃ側面部１ｂの一辺から延びる第１の直線ｂ−ｂと凹部１ｃ側面部１ｂの他の一辺から延びる第２の直線ｃ−ｃとの交点を通る垂線ｄ−ｄと、が相違するように成形された型枠内に樹脂を注入する。
【００６９】
この樹脂を注入する工程は、トランスファ・モールド成型法を用いることが好ましい。樹脂を注入する工程は、材料の種類等に応じて、射出成形、押出成形、圧縮成型、注型成形、真空成形、積層成形等の方法によりパッケージ１を形成することができる。この樹脂を注入する工程は、２以上の注入口から樹脂を注入することが好ましい。特に凹部１ｃ底面部１ａに相当するパッケージ１の背面側から樹脂を注入することが好ましい。パッケージ１は、隣接する凹部１ｃを２個有しており、隣接する２個の凹部１ｃの開口部上方から切断した断面形状が２個の凹部１ｃ開口部を挟む垂線ｅ−ｅに関して対称となる型枠を用いることもできる。
【００７０】
次に、樹脂を硬化する。樹脂の硬化は、型枠内で本硬化まで一段階で行う場合の他、型枠内で仮硬化を行い、型枠を取り外してから本硬化を行う二段階で行う場合もある。
【００７１】
次に、型枠を取り外す。これによりパッケージ１を製造することができる。型枠を取り外す際にパッケージ１との剥離をよくするため、型枠の内面に表面処理を施すことが好ましい。
【００７２】
さらに、このパッケージ１の凹部１ｃ底面部１ａに発光素子２を実装する。これにより発光装置１０を製造することができる。発光素子２は、エポキシ樹脂などのダイボンド樹脂を用いてフェイスアップで実装することもできる。フェイスアップで実装した後、発光素子２の電極とパッケージ１の電極３とをワイヤ５を介して電気的に接続する。これに対し、発光素子２は、金バンプ、半田バンプ等を用いて、超音波実装手段を用いフェイスダウンで実装することもできる。
【００７３】
さらに、発光装置のパッケージ１の凹部１ｃに透光性樹脂４を注入したあと、透光性樹脂４を硬化する。これにより発光装置１０を製造することができる。透光性樹脂４には、蛍光物質をあらかじめ混合しておいてもよい。
【００７４】
＜第２の実施の形態＞
図５は、第２の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。図６は、第２の実施の形態に係る発光装置を示す概略ＶＩ−ＶＩ断面図である。以下、第２の実施の形態に係る発光装置について説明する。ただし、第１の実施の形態とほぼ同様の構成を採るところは説明を省略する。
【００７５】
第２の実施の形態に係る発光装置２０は、凹部２１ｃの形状を除いて、第１の実施の形態に係る発光装置１０とほぼ同様である。
【００７６】
パッケージ２１の凹部２１ｃの開口部は、長方形形状を形成している。長方形の一辺は、他の一辺の約二倍の長さを有していることが好ましい。長方形形状を２個並べることにより略正方形に近い形状を形成することができる。これにより均一な混色光を得ることができる。また、長方形形状とすることにより透光性樹脂２４の硬化に伴う体積収縮が生じた場合であっても、ワイヤ２５が透光性樹脂２４の上部に露出することがない。また、発光素子２２を各凹部に１個毎設けることもできるが、２個毎設けることもできる。
【００７７】
＜第３の実施の形態＞
図７は、第３の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。図８は、第３の実施の形態に係る発光装置を示す概略ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。以下、第３の実施の形態に係る発光装置について説明する。ただし、第１の実施の形態とほぼ同様の構成を採るところは説明を省略する。
【００７８】
第３の実施の形態に係る発光装置３０は、凹部３１ｃの個数や配置、大きさ等を除いて、第１の実施の形態に係る発光装置１０とほぼ同様である。
【００７９】
パッケージ３１は、上向きに開口する凹部３１ｃを３個有している。３個の凹部３１ｃは、それぞれ底面部３１ａと側面部３１ｂとを有している。凹部３１ｃの開口部上方から切断した断面形状において、側面部３１ｂと凹部３１ｃの上面部３１ｉとの間の第１の角度３１ｐと、側面部３１ｂと凹部３１ｃの上面部３１ｉとの間の第２の角度３１ｑと、は相違する。第１の角度３１ｐは９０度よりも大きく１８０度よりも小さい角度であり、第２の角度３１ｑは９０度若しくは９０度よりも大きく１８０度よりも小さい角度であり、第１の角度３１ｐは第２の角度３１ｑよりも大きい。同様に他の凹部３１ｃの第１の角度３１ｒと第２の角度３１ｓとは相違し、第１の角度３１ｒは９０度よりも大きく１８０度よりも小さい角度であり、第２の角度３１ｓは９０度若しくは９０度よりも大きく１８０度よりも小さい角度であり、第１の角度３１ｒは第２の角度３１ｓよりも大きい。一の凹部３１ｃの第１の角度３１ｐと他の凹部３１ｃの第１の角度３１ｒとは同じ角度であり、一の凹部３１ｃの第２の角度３１ｑと他の凹部３１ｃの第２の角度３１ｓとは同じ角度である。３個の凹部３１ｃのうち中央の凹部３１ｃは、側面部３１ｂと凹部３１ｃの上面部３１ｉとの間の第１の角度３１ｔと、側面部３１ｂと凹部３１ｃの上面部３１ｉとの間の第２の角度３１ｕと、は同じ角度である。３個の凹部３１ｃを並べており、中央の凹部３１ｃの底面の中心点を通る垂線に対して、両端の凹部３１ｃは対称である。
【００８０】
パッケージ３１には、凹部３１ｃを３個有している。凹部３１ｃの開口部は、楕円形状を形成している。パッケージ３１は、３個の凹部３１ｃをそれぞれ並列に並べている。このとき両端の凹部３１ｃは、底面部３１ａを凹部３１ｃの開口部に対して外側に配置して、中央部の凹部３１ｃは、底面部３１ａを凹部３１ｃの開口部に対してほぼ中央に配置する。これにより均一な混色光を得ることができる。それぞれの凹部３１ｃに青色、緑色、赤色に発光する発光素子３２を載置する。これにより種々の色味を有する発光装置３０を提供することができる。一方、両端の凹部３１ｃに青色、赤色の発光素子３２を２個ずつ載置して、中央の凹部３１ｃに緑色の発光素子３２を１個載置することもできる。これにより種々の色味及び明るさを実現可能な発光装置３０を提供することができる。これは視感度特性を利用したものである。
【００８１】
＜第４の実施の形態＞
図９は、第４の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。以下、第４の実施の形態に係る発光装置について説明する。ただし、第１の実施の形態とほぼ同様の構成を採るところは説明を省略する。
【００８２】
第４の実施の形態に係る発光装置４０は、凹部４１ｃに載置する発光素子４２の個数や配置、電極４３の個数や配置等を除いて、第１の実施の形態に係る発光装置１０とほぼ同様である。
【００８３】
パッケージ４１には、開口部を楕円形状とする凹部３１ｃを２個有している。凹部４１ｃには、発光素子４２を２個ずつ計４個載置している。これによりそれぞれの発光素子４２同士の距離が短くなり、発光素子４２の混色性を高め、広範囲の色味を有する発光装置４０を提供することができる。また、凹部４１ｃを被覆する透光性樹脂４４よりもワイヤ４５を低い位置に設けることができるため、透光性樹脂４４の硬化に伴い生じるワイヤ４５のせん断を防止することができる。発光素子４２毎に一対の電極４３をパッケージ４１に配設している。これにより発光素子４２の放熱性の向上を図っている。
【００８４】
＜第５の実施の形態＞
図１０は、第５の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。図１１は、第５の実施の形態に係る発光装置を示す概略背面図である。以下、第５の実施の形態に係る発光装置について説明する。ただし、第１の実施の形態とほぼ同様の構成を採るところは説明を省略する。
【００８５】
第５の実施の形態に係る発光装置５０は、凹部５１ｃの形状や大きさ、配置等、電極３の個数や配置等を除いて、第１の実施の形態に係る発光装置１０とほぼ同様である。
【００８６】
パッケージ５１の凹部５１ｃの開口部は、大きさの異なる長方形形状を形成している。開口部の大きい方の凹部５１ｇは底面部５１ａ−ｇを有しており、開口部の小さい方の凹部５１ｈは底面部５１ａ−ｈを有している。凹部５１ｇの底面部５１ａ−ｇは、隣り合う凹部５１ｈよりも遠い位置に設けられている。他方の凹部５１ｆは、開口部の中央に底面部５１ａを有している。これにより混色性を有しつつ、指向性を制御した発光装置５０を提供することができる。
【００８７】
パッケージ５１は、一対の正負の電極５３を有しており、凹部５１ｇ及び凹部５１ｈにそれぞれ載置された発光素子５２と電気的に接続されている。
【００８８】
＜第６の実施の形態＞
図１２は、第６の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。図１３は、第６の実施の形態に係る発光装置を示す概略背面図である。以下、第６の実施の形態に係る発光装置について説明する。ただし、第１の実施の形態とほぼ同様の構成を採るところは説明を省略する。
【００８９】
第６の実施の形態に係る発光装置６０は、凹部６１ｃの配置、樹脂注入跡６１ｅの位置等を除いて、第１の実施の形態に係る発光装置１０とほぼ同様である。
【００９０】
パッケージ６１の凹部６１ｃの開口部は、楕円形状を形成している。パッケージ６１の一の対角線に対してほぼ平行になるように、楕円形状の凹部６１ｃを２個並べている。それぞれの凹部６１ｃの底面部６１ａは、凹部６１ｃの中央よりも外側になるように設けている。これにより発光装置１０の凹部１ｃよりも直径の長い凹部６１ｃを有する発光装置６０を提供することができる。よって同じ大きさのパッケージであっても配向角の広い発光装置６１を提供することができる。このパッケージ６１は、凹部６１ｃの裏面側より樹脂を注入することにより製造することができる。
【００９１】
＜第７の実施の形態＞
図１４は、第７の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。図１５は、第７の実施の形態に係る発光装置を示す概略背面図である。以下、第７の実施の形態に係る発光装置について説明する。ただし、第１の実施の形態とほぼ同様の構成を採るところは説明を省略する。
【００９２】
第７の実施の形態に係る発光装置７０は、凹部７１ｃの形状や配置、樹脂注入跡７１ｅの配置等を除いて、第１の実施の形態に係る発光装置１０とほぼ同様である。
【００９３】
パッケージ７１の凹部７１ｃの開口部は、略直角二等辺三角形形状を形成している。略直角二等辺三角形形状の長辺を対向することにより、略正方形に近い形状を形成する。凹部７１ｃの底面部７１ａは、開口部の略直角二等辺三角形形状の相似形である。この場合、対向する２個の凹部７１ｃを開口部上方から切断する断面形状ＸＩＶ−ＸＩＶにおいて、凹部７１ｃ底面部７１ａの中心点を通る垂線と、凹部７１ｃ側面部７１ｂの一辺から延びる第１の直線と凹部７１ｃ側面部７１ｂの他の一部から延びる第２の直線との交点を通る垂線と、が相違する。この交点を通る垂線は、中心点を通る垂線よりも外側にある。これにより均一な混色光を得ることができる。
【００９４】
パッケージ７１は、凹部７１ｃ底面部７１ａの裏面側の樹脂注入口から樹脂を注入して成形している。
【００９５】
＜第８の実施の形態＞
図１６は、第８の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。図１７は、第８の実施の形態に係る発光装置を示す概略背面図である。以下、第８の実施の形態に係る発光装置について説明する。ただし、第１の実施の形態とほぼ同様の構成を採るところは説明を省略する。
【００９６】
第８の実施の形態に係る発光装置８０は、凹部８１ｃの形状や配置、樹脂注入跡８１ｅの配置、電極３の個数等を除いて、第１の実施の形態に係る発光装置１０とほぼ同様である。
【００９７】
パッケージ８１の凹部８１ｃの開口部は、凹部８１ｃを２個合わせた状態で略正六角形形状を形成している。１個の凹部８１ｃは、略正六角形を半分に切断した五角形形状を形成している。五角形形状の長辺を垂直方向に切断するように対向する２個の凹部８１ｃを開口部上方から切断する。凹部８１ｃの底面部８１ａは、開口部の五角形形状の相似形である。この場合、対向する２個の凹部８１ｃを開口部上方から切断する断面形状ＸＶＩ−ＸＶＩにおいて、凹部８１ｃ底面部８１ａの中心点を通る垂線と、凹部８１ｃ側面部８１ｂの一辺から延びる第１の直線と凹部８１ｃ側面部８１ｂの他の一部から延びる第２の直線との交点を通る垂線と、が相違する。この交点を通る垂線は、中心点を通る垂線よりも外側にある。これにより均一な混色光を得ることができる。
【００９８】
パッケージ８１は、凹部８１ｃ底面部８１ａの裏面側の樹脂注入口から樹脂を注入して成形している。パッケージ８１の裏面は凹部８１ｃを並べた方向に凸部８１ｄを設けている。これにより発光素子８２をダイボンディングする際のパッケージ８１が撓むのを防止することができる。
【００９９】
電極３は、カソード電極を二個と、アノード電極を一個と有しており、カソード電極とアノード電極とは、対向する辺に配設されている。
【０１００】
＜第９の実施の形態＞
図１８は、第９の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。図１９は、第９の実施の形態に係る発光装置を示す概略ＸＸＩ−ＸＸＩ断面図である。以下、第９の実施の形態に係る発光装置について説明する。ただし、第１の実施の形態とほぼ同様の構成を採るところは説明を省略する。
【０１０１】
第９の実施の形態に係る発光装置９０は、凹部９１ｃの個数や配置、大きさ等を除いて、第１の実施の形態に係る発光装置１０とほぼ同様である。
【０１０２】
パッケージ９１は、上向きに開口する凹部９１ｃを３個有している。凹部９１ｃの開口部は、楕円形状を形成している。３個の凹部９１ｃの開口部に関して重心９１ｊを持つ。３個の凹部９１ｃの長径は重心９１ｊから外側に拡がるように形成されている。凹部９１ｃを横断するように、この重心９１ｊから外側に延びるように線ＸＸＩ−ＸＸＩを引く。この重心９１ｊを通る線ＸＸＩ−ＸＸＩの断面形状において凹部９１ｃは対称である。これにより均一な混色光を得ることができる。ただし、ＸＸＩ−ＸＸＩの断面形状における凹部９１ｃの上面部９１ｉは必ずしも対称とならなくてもよい。配向に大きく影響を与える部分は凹部９１ｃだからである。それぞれの凹部９１ｃに青色、緑色、赤色に発光する発光素子９２を載置する。これにより種々の色味を有する発光装置９０を提供することができる。また、凹部９１ｃに配置する発光素子９２の個数を変更して、種々の色味及び明るさ変えることもできる。
【実施例】
【０１０３】
＜実施例１＞
実施例１に係る発光装置について以下説明する。
【０１０４】
図１は、実施例１に係る発光装置を示す概略平面図である。図２は、実施例１に係る発光装置を示す概略ＩＩ−ＩＩ断面図である。図３は、実施例１に係る発光装置を示す概略ＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。図４は、実施例１に係る発光装置の背面側を示す概略斜視図である。図２０は、実施例１に係る発光装置の測定方向を示す概略平面図である。図２１（ａ）〜（ｆ）は、実施例１に係る発光装置の指向特性を示す測定結果である。図２１（ａ）は、ＬＥＤ１及び２を発光させた状態で実施例１に係る発光装置を０°方向から指向特性を測定している。図２１（ｂ）は、ＬＥＤ１を発光させた状態で実施例１に係る発光装置を０°方向から指向特性を測定している。図２１（ｃ）は、ＬＥＤ２を発光させた状態で実施例１に係る発光装置を０°方向から指向特性を測定している。図２１（ｄ）は、ＬＥＤ１及び２を発光させた状態で実施例１に係る発光装置を９０°方向から指向特性を測定している。図２１（ｅ）は、ＬＥＤ１を発光させた状態で実施例１に係る発光装置を９０°方向から指向特性を測定している。図２１（ｆ）は、ＬＥＤ２を発光させた状態で実施例１に係る発光装置を９０°方向から指向特性を測定している。
【０１０５】
実施例１に係る発光装置１０は、発光素子２と、発光素子２を載置する底面部１ａと、底面部１ａから延びる側面部１ｂと、を持つ凹部１ｃを２個有するパッケージ１と、を有している。パッケージ１の凹部１ｃの底面部１ａには電極３を設けており、この電極３のマウント部３ａに発光素子２を搭載している。
【０１０６】
発光素子２は、ＧａＮ系のものであって、絶縁性のサファイア基板の上に、ｎ型の化合物半導体を積層し、その上にｐ型の化合物半導体を積層する。この発光素子２は、サファイア基板を電極３の上面に搭載している。化合物半導体によるｎ型層の上面に形成されたｎ側電極はワイヤ５により電極３に電気的に接続されている。また、化合物半導体によるｐ型層の上面に形成されたｐ側電極はワイヤ５により電極３に電気的に接続されている。電極３は、一対の正負の電極である。発光素子２は、４６０ｎｍ近傍に発光ピーク波長を有する青色光を発するものを使用する。
【０１０７】
パッケージ１は、上向きに開口する凹部１ｃを形成している。凹部１ｃは、発光素子２を載置する底面部１ａと、底面部１ａから延びる側面部１ｂと、を持っている。パッケージ１は、凹部１ｃの開口部上方から切断した断面形状において、凹部１ｃの底面部１ａの中心点を通る垂線ａ−ａと、凹部１ｃの側面部１ｂの一辺から延びる第１の直線ｂ−ｂと凹部１ｃの側面部１ｂの他の一辺から延びる第２の直線ｃ−ｃとの交点を通る垂線ｄ−ｄと、が相違する。交点を通る垂線ｄ−ｄは、中心点を通る垂線ａ−ａよりも外側に配置する。隣接する２個の凹部１ｃの開口部上方から切断した断面形状が該２個の凹部１ｃの開口部を挟む垂線ｅ−ｅに関して対称とする。パッケージ１の裏面は、凹部１ｃの底面部１ａに設けるマウント部３ａから続く裏面側電極部３ｂを設けている。裏面側電極部３ｂの厚みと、パッケージ１の裏面側の凸部１ｄとは、発光装置１０を載置したときに同一の高さとする。電極３を配設した所定の形状を形成した型枠内に２箇所からパッケージ樹脂を注入する。注入後、パッケージ樹脂を硬化してパッケージ１を型枠から取り出す。パッケージ１の裏面側には、樹脂注入跡１ｅが２つある。パッケージ１の形状は直方体形状である。パッケージ１は縦３．０ｍｍ、横３．０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの大きさである。パッケージ１の材質は耐熱性の芳香族ナイロン（ＰＰＡ）を使用する。パッケージ１の凹部１ｃの開口部は、楕円形状を形成している。楕円形状の一の直径が他の一の直径の約二倍の長さである。楕円形状を２個並べることにより、略円形若しくは略正方形に近い形状を形成している。電極３は、発光素子２を載置するためのマウント部３ａ及びマウント部３ａから続く裏面側電極部３ｂとを有する。裏面側電極部３ｂは外部電極と接続するために設ける。電極３は銅合金に銀を電解メッキしている。発光素子２は、マウント部３ａ上にフェイスアップでダイボンディングして搭載している。透光性樹脂４は、エポキシ樹脂を用いる。透光性樹脂４中にセリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット系（いわゆるＹＡＧ系）の蛍光物質を混入している。具体的には、（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅである。
【０１０８】
実施例１に係る発光装置１０の指向特性を測定した測定結果から、ＬＥＤを１個のみ発光させた場合と同様に、ＬＥＤを２個発光させた場合もピークが１のみであり、２個のＬＥＤから発する光が混合されていることを示す。また、ＬＥＤを２個発光させた場合でも、２個の凹部１ｃの開口部を挟む垂線ｅ−ｅ上に集光している。発光装置１０の半値幅は、ＬＥＤを２個発光させたとき０°方向では１１５°であり、９０°方向では１１８°である。ＬＥＤ１を発光させたとき０°方向では１１５°であり、９０°方向では１１８°である。ＬＥＤ２を発光させたとき０°方向では１１５°であり、９０°方向では１１８°である。これは３個の実施例１に係る発光装置１０を測定したときの平均値である。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本発明の発光装置は、照明器具、ディスプレイ、携帯電話のバックライト、カメラのフラッシュライト、動画照明補助光源などに用いられる発光装置並びにパッケージなどに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】第１の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る発光装置を示す概略ＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】第１の実施の形態に係る発光装置を示す概略ＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】第１の実施の形態に係る発光装置の背面側を示す概略斜視図である。
【図５】第２の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。
【図６】第２の実施の形態に係る発光装置を示す概略ＶＩ−ＶＩ断面図である。
【図７】第３の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。
【図８】第３の実施の形態に係る発光装置を示す概略ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。
【図９】第４の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。
【図１０】第５の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。
【図１１】第５の実施の形態に係る発光装置を示す概略背面図である。
【図１２】第６の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。
【図１３】第６の実施の形態に係る発光装置を示す概略背面図である。
【図１４】第７の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。
【図１５】第７の実施の形態に係る発光装置を示す概略背面図である。
【図１６】第８の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。
【図１７】第８の実施の形態に係る発光装置を示す概略背面図である。
【図１８】第９の実施の形態に係る発光装置を示す概略平面図である。
【図１９】第９の実施の形態に係る発光装置を示す概略断面図である。
【図２０】実施例１に係る発光装置の測定方向を示す概略平面図である。
【図２１】（ａ）〜（ｆ）実施例１に係る発光装置の指向特性を示す測定結果である。
【図２２】従来の半導体発光装置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１        パッケージ
１ａ      底面部
１ｂ      側面部
１ｃ      凹部
１ｄ      凸部
１ｅ      樹脂注入跡
１ｉ      上面部
２        発光素子
３        電極
３ａ      マウント部
３ｂ      裏面側電極部
４        透光性樹脂
５        ワイヤ
１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０  発光装置
１００    半導体発光装置
１０１    基板
１０１ａ  凹部
１０１ｂ  凹部側面部の一辺
１０１ｃ  凹部側面部の他の一辺
１０２    電極
１０２ａ  ランド
１０２ｂ  マウント部
１０３    電極
１０３ａ  ランド
１０４    発光素子
１０５    ワイヤ
１０６    レンズ
１１０    第１の直線
１１１    第２の直線
１１２    交点を通る垂線
１１３    中心点を通る垂線
【図１】
0004654670.tif 000002
【図２】
0004654670.tif 000003
【図３】
0004654670.tif 000004
【図４】
0004654670.tif 000005
【図５】
0004654670.tif 000006
【図６】
0004654670.tif 000007
【図７】
0004654670.tif 000008
【図８】
0004654670.tif 000009
【図９】
0004654670.tif 000010
【図１０】
0004654670.tif 000011
【図１１】
0004654670.tif 000012
【図１２】
0004654670.tif 000013
【図１３】
0004654670.tif 000014
【図１４】
0004654670.tif 000015
【図１５】
0004654670.tif 000016
【図１６】
0004654670.tif 000017
【図１７】
0004654670.tif 000018
【図１８】
0004654670.tif 000019
【図１９】
0004654670.tif 000020
【図２０】
0004654670.tif 000021
【図２１】
0004654670.tif 000022
【図２２】
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