JP5159596B2

JP5159596B2 - Light emitting device

Info

Publication number: JP5159596B2
Application number: JP2008330307A
Authority: JP
Inventors: 和弘川畑
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2008-12-25
Filing date: 2008-12-25
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2028-12-25
Also published as: JP2010153596A

Description

本発明は、例えば発光ダイオードなどの発光素子を有している発光装置に関するものである。 The present invention relates to a light emitting device having a light emitting element such as a light emitting diode.

近年、例えば発光ダイオードなどの発光素子を有する発光装置の開発が進められている。発光素子は、基体に実装されている。発光装置は、例えば照明分野などにおいて、薄型化に関してさらなる改善が求められている。
特開２００７−２６６６３１号公報 In recent years, development of a light emitting device having a light emitting element such as a light emitting diode has been advanced. The light emitting element is mounted on the base. For light-emitting devices, for example, in the illumination field, further improvements regarding thinning are required.
JP 2007-266331 A

発光装置の薄型化のためには、発光素子が実装されている基体を薄くすることが求められる。基体を薄くすることにより、熱による基体の変形が懸念される。基体の変形が増大すると、例えば発光分布などの発光特性に影響が及ぼされる。 In order to reduce the thickness of the light emitting device, it is required to make the base on which the light emitting element is mounted thinner. By thinning the substrate, there is a concern about deformation of the substrate due to heat. When the deformation of the substrate increases, the light emission characteristics such as the light emission distribution are affected.

本発明の一つの態様によれば、発光装置は、基体および発光素子を含んでいる。基体は、環状に配置された第１凹部を有する上面と、第１凹部の直下に設けられており環状に配置された第２凹部を有する下面とを含んでいる。発光素子は、基体の上面における第１凹部の内側領域に実装されている。 According to one aspect of the present invention, a light emitting device includes a base and a light emitting element. The base includes an upper surface having a first concave portion arranged in an annular shape, and a lower surface having a second concave portion provided directly below the first concave portion and arranged in an annular shape. The light emitting element is mounted in the inner region of the first recess on the upper surface of the base.

本発明の一つの態様によれば、発光装置は、第１凹部および第２凹部を有する基体を含んでいる。発光装置は、第１凹部の内側領域に実装された発光素子を含んでいる。発光装置は、このような構成により、熱による基体の変形に関して改善されている。従って、発光装置は、例えば発光分布などの発光特性に関して改善されている。 According to one aspect of the present invention, the light emitting device includes a substrate having a first recess and a second recess. The light emitting device includes a light emitting element mounted in the inner region of the first recess. With such a configuration, the light emitting device is improved with respect to deformation of the substrate due to heat. Accordingly, the light emitting device is improved with respect to light emission characteristics such as light emission distribution.

以下、本発明のいくつかの例示的な実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, some exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明の一つの実施形態について、図１および図２を参照して説明する。本実施形態の発光装置は、基体１、複数の接続パッド２および発光素子３を含んでいる。発光装置は、複数のボンディングワイヤ４、封入部材５および波長変換部材６をさらに含んでいる。図１において、封入部材５および波長変換部材６は、発光装置の内部構造を示すことを目的に、透視した状態で示されている。封入部材５および波長変換部材６は、破線によって示されている。図１において、発光装置は、仮想のｘｙｚ空間におけるｘｙ平面に実装されている。図１において、上方向とは、仮想のｚ軸の正方向のことをいう。 One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The light emitting device of this embodiment includes a base 1, a plurality of connection pads 2 and a light emitting element 3. The light emitting device further includes a plurality of bonding wires 4, an enclosing member 5, and a wavelength conversion member 6. In FIG. 1, the enclosing member 5 and the wavelength converting member 6 are shown in a transparent state for the purpose of showing the internal structure of the light emitting device. The enclosing member 5 and the wavelength converting member 6 are indicated by broken lines. In FIG. 1, the light emitting device is mounted on an xy plane in a virtual xyz space. In FIG. 1, the upward direction means the positive direction of the virtual z axis.

基体１は、上面１１および下面１２を有している。上面１１は、環状に配置された第１凹部１１１を有している。下面１２は、環状に配置された第２凹部１２１を有している。“環状に配置された”とは、第１凹部１１１または第２凹部１２１が複数のサブ凹部を含んでいる場合に、複数のサブ凹部が全体的に環状に配置されているという意味を含むものである。第１凹部１１１および第２凹部１２１は、同じ深さを有している。例示的な基体１は、実質的に絶縁材料からなる。他の例示的な基体１は、実質的に金属材料からなる。基体１が実質的に金属材料からなる場合、基体１および接続パッド２の間に、絶縁層が存在する。 The substrate 1 has an upper surface 11 and a lower surface 12. The upper surface 11 has the 1st recessed part 111 arrange | positioned cyclically | annularly. The lower surface 12 has the 2nd recessed part 121 arrange | positioned cyclically | annularly. The term “annularly arranged” includes the meaning that when the first recess 111 or the second recess 121 includes a plurality of sub-recesses, the plurality of sub-recesses are arranged in an overall ring shape. . The first recess 111 and the second recess 121 have the same depth. The exemplary substrate 1 consists essentially of an insulating material. Another exemplary substrate 1 consists essentially of a metallic material. When the base body 1 is substantially made of a metal material, an insulating layer exists between the base body 1 and the connection pad 2.

複数の接続パッド２は、基体１の上面１１における第１凹部１１１の外側領域１１２に設けられている。複数の接続パッド２は、実質的に導体材料からなる。 The plurality of connection pads 2 are provided in the outer region 112 of the first recess 111 on the upper surface 11 of the base 1. The plurality of connection pads 2 are substantially made of a conductive material.

発光素子３は、基体１の上面１１における第１凹部１１１の内側領域１１３に実装されており、複数のボンディングワイヤ４によって複数の接続パッド２に電気的に接続されている。例示的な発光素子３は、実質的に半導体材料からなる発光ダイオードである。発光素子は、紫外領域に波長を有する第１次光を放射する。 The light emitting element 3 is mounted on the inner region 113 of the first recess 111 on the upper surface 11 of the substrate 1 and is electrically connected to the plurality of connection pads 2 by the plurality of bonding wires 4. The exemplary light emitting element 3 is a light emitting diode substantially made of a semiconductor material. The light emitting element emits primary light having a wavelength in the ultraviolet region.

封入部材５は、発光素子３の上端および側面を囲んでおり、第１凹部１１１に入り込んでいる。封入部材５は、透光性を有している。“透光性”とは、発光素子３から放射された第１次光の少なくとも一部の波長が透過することをいう。例示的な封入部材５は、実質的にシリコーン樹脂からなる。封入部材５は、ドーム形状の上面を有している。 The enclosing member 5 surrounds the upper end and the side surface of the light emitting element 3 and enters the first recess 111. The enclosing member 5 has translucency. “Translucent” means that at least a part of the wavelength of the primary light emitted from the light emitting element 3 is transmitted. The exemplary enclosing member 5 is substantially made of a silicone resin. The enclosing member 5 has a dome-shaped upper surface.

波長変換部材６は、封入部材５を覆っており、第１凹部１１１の外側領域１１２において基体１の上面１１に接着されている。波長変換部材６は、発光素子３から放射された第１次光に応じて第２次光を放射する。例示的な第２次光は、白色光である。波長変換部材６は、マトリクス部材および複数の蛍光粒子を含んでいる。例示的なマトリクス材料は、シリコーン樹脂である。複数の蛍光粒子は、発光素子３から放射された第１次光によって励起される。複数の蛍光粒子は、可視光を放射する。 The wavelength conversion member 6 covers the enclosing member 5 and is bonded to the upper surface 11 of the base 1 in the outer region 112 of the first recess 111. The wavelength conversion member 6 emits secondary light according to the primary light emitted from the light emitting element 3. An exemplary secondary light is white light. The wavelength conversion member 6 includes a matrix member and a plurality of fluorescent particles. An exemplary matrix material is a silicone resin. The plurality of fluorescent particles are excited by the primary light emitted from the light emitting element 3. The plurality of fluorescent particles emit visible light.

本実施形態の発光装置は、第１凹部１１１および第２凹部１２１を有していることにより、外側領域１１２への熱の伝導に関して低減されている。従って、発光装置は、熱による基体１の変形に関して低減されている。発光装置は、このような構成により、例えば発光分布などの発光特性に関して改善されている。 The light emitting device according to the present embodiment includes the first concave portion 111 and the second concave portion 121, so that heat conduction to the outer region 112 is reduced. Therefore, the light emitting device is reduced with respect to the deformation of the substrate 1 due to heat. With such a configuration, the light emitting device is improved in terms of light emission characteristics such as light emission distribution.

本実施形態の発光装置は、第１凹部１１１と第１凹部１１１に対応して配置された第２凹部１２１とを有していることにより、基体１の上面１１および下面１２における熱応力の差に関して低減されている。従って、発光装置は、熱による基体１の変形に関して低減されている。発光装置は、このような構成により、例えば発光分布などの発光特性に関して改善されている。 The light emitting device according to the present embodiment includes the first concave portion 111 and the second concave portion 121 disposed corresponding to the first concave portion 111, so that the difference in thermal stress between the upper surface 11 and the lower surface 12 of the base 1. Has been reduced. Therefore, the light emitting device is reduced with respect to the deformation of the substrate 1 due to heat. With such a configuration, the light emitting device is improved in terms of light emission characteristics such as light emission distribution.

本実施形態の発光装置は、同じ深さを有している第１凹部１１１および第２凹部１２１を有していることにより、基体１の上面１１および下面１２における熱応力の差に関して低減されている。従って、発光装置は、熱による基体１の変形に関して低減されている。発光装置は、このような構成により、例えば発光分布などの発光特性に関して改善されている。 The light emitting device of the present embodiment has the first recess 111 and the second recess 121 having the same depth, so that the difference in thermal stress between the upper surface 11 and the lower surface 12 of the substrate 1 is reduced. Yes. Therefore, the light emitting device is reduced with respect to the deformation of the substrate 1 due to heat. With such a configuration, the light emitting device is improved in terms of light emission characteristics such as light emission distribution.

本実施形態の発光装置は、第１凹部１１１の外側領域１１２に設けられた接続パッド２を有している。従って、発光装置は、発光素子３の電気的な接続における信頼性に関して改善されている。さらに具体的には、接続パッド２が第１凹部１１１の外側領域１１２に設けられていることにより、発光装置は、接続パッド２の熱による劣化に関して低減されている。 The light emitting device of the present embodiment has the connection pad 2 provided in the outer region 112 of the first recess 111. Therefore, the light emitting device is improved with respect to the reliability in electrical connection of the light emitting element 3. More specifically, since the connection pad 2 is provided in the outer region 112 of the first recess 111, the light emitting device is reduced with respect to deterioration of the connection pad 2 due to heat.

波長変換部材６は、第１凹部１１１の外側領域１１２において基体１に接着されている。従って、本実施形態の発光装置は、波長変換部材６の熱による劣化が低減されている。発光装置は、このような構成により、例えば発光分布などの発光特性に関して改善されている。 The wavelength conversion member 6 is bonded to the base 1 in the outer region 112 of the first recess 111. Therefore, in the light emitting device of this embodiment, the deterioration of the wavelength conversion member 6 due to heat is reduced. With such a configuration, the light emitting device is improved in terms of light emission characteristics such as light emission distribution.

以下、本発明の他の実施形態について、図３および図４を参照して説明する。本実施形態における発光装置は、基体１、複数の接続パッド２および発光素子３を含んでいる。発光装置は、複数のボンディングワイヤ４、封入部材５および波長変換部材６をさらに含んでいる。本実施形態の発光装置において、図１および図２に示された構成と異なる点は、第１凹部１１１内に設けられた第１埋設部材７１と、第２凹部１２１内に設けられた第２埋設部材７２とをさらに含んでいることである。その他の構成は、図１および図２に示された発光装置と同様である。“埋設”とは、第１凹部１１１または第２凹部１２１の内側に設けられていることをいう。 Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The light emitting device in this embodiment includes a base 1, a plurality of connection pads 2, and a light emitting element 3. The light emitting device further includes a plurality of bonding wires 4, an enclosing member 5, and a wavelength conversion member 6. In the light emitting device of the present embodiment, the difference from the configuration shown in FIGS. 1 and 2 is that the first embedded member 71 provided in the first recess 111 and the second embedded in the second recess 121. And a buried member 72. Other configurations are the same as those of the light emitting device shown in FIGS. “Embedded” means provided inside the first recess 111 or the second recess 121.

第１埋設部材７１および第２埋設部材７２は、基体１より小さい熱伝導率を有している。例示的な第１埋設部材７１および第２埋設部材７２は、実質的に樹脂材料からなる。第１埋設部材７１および第２埋設部材７２は、第１凹部１１１および第２凹部１２１に対応して環状に設けられている。 The first embedded member 71 and the second embedded member 72 have a thermal conductivity smaller than that of the base 1. The exemplary first embedded member 71 and second embedded member 72 are substantially made of a resin material. The first embedded member 71 and the second embedded member 72 are provided in an annular shape corresponding to the first recess 111 and the second recess 121.

本実施形態における発光装置は、基体１より小さい熱伝導率を有する第１埋設部材７１および第２埋設部材７２を含んでいることにより、第１凹部１１１または第２凹部１２１の外側の領域に熱が伝導されにくくなっている。従って、発光装置は、熱による基体１の変形に関して低減されている。発光装置は、このような構成によって、例えば発光分布などの発光特性に関して改善されている。 The light emitting device according to the present embodiment includes the first embedded member 71 and the second embedded member 72 having a thermal conductivity smaller than that of the base 1, so that heat is applied to the region outside the first recess 111 or the second recess 121. Is difficult to conduct. Therefore, the light emitting device is reduced with respect to the deformation of the substrate 1 due to heat. With such a configuration, the light emitting device is improved in terms of light emission characteristics such as light emission distribution.

本発明の一つの実施形態における発光装置を示している。1 shows a light emitting device in one embodiment of the present invention. 図１のII−IIにおける断面図を示している。FIG. 2 shows a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 1. 本発明の他の実施形態における発光装置を示している。3 shows a light emitting device according to another embodiment of the present invention. 図３のIV−IVにおける断面図を示している。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3.

Explanation of symbols

１基体
１１１第１凹部
１２１第２凹部
２接続パッド
３発光素子
４ボンディングワイヤ
５封入部材
６波長変換部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base | substrate 111 1st recessed part 121 2nd recessed part 2 Connection pad 3 Light emitting element 4 Bonding wire 5 Enclosing member 6 Wavelength conversion member

Claims

The upper surface has a lower surface, the upper surface has a first concave portion arranged in an annular shape, and the lower surface is provided directly below the first concave portion and arranged in an annular shape. A substrate having a recess;
A light emitting device mounted in an inner region of the first recess on the upper surface of the base;
A light emitting device comprising:

The light-emitting device according to claim 1, further comprising an enclosing member that surrounds an upper end and a side surface of the light-emitting element and enters the first recess.

The light emitting device according to claim 2, further comprising a wavelength conversion member that covers the enclosing member and is bonded to the upper surface of the base in the outer region of the first recess.

Having a thermal conductivity smaller than that of the base, and a first embedded member provided in the first recess,
Having a thermal conductivity smaller than that of the base body, and a second embedded member provided in the second recess,
The light emitting device according to claim 1, further comprising:

The light emitting device according to claim 4, wherein each of the first embedded member and the second embedded member contains a resin material.

The light emitting device according to claim 1, wherein the first recess and the second recess have the same depth.

The light emitting device according to claim 1, further comprising a connection pad that is electrically connected to the light emitting element and is provided in an outer region of the first recess on the upper surface of the base.