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JP3972889B2 - Light emitting device and planar light source using the same - Google Patents
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light emitting device reduced in thickness wherein light from a light emitting element is led without a loss to a light guiding board to land on a large area of the light receiving surface of the light guiding board, and to provide a planar light source using the same. <P>SOLUTION: The light emitting device has a light emitting element and a package which has an opening for accommodating the light emitting element, and from which a part of the main surface of a lead electrode mounted with the light emitting element is exposed in the bottom surface of the opening. The opening has a protruding section (111), and the inner walls of the opening comprise an inner wall surface (101a) extending in the direction of the major axis of the package main surface, a pair of inner wall surfaces (102) extending in the direction of the minor axis and facing each other, an inner wall surface (101b) facing the inner wall surface (101a), an inner wall surface (101c) facing the inner wall surface (101a) and laid on the protruding section surface (111), and an inner wall surface (104) which is laid on the protruding section (111) and continues from the inner wall surface (101b) to the inner wall surface (101c). <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&amp;NCIPI

Description

本発明は、液晶バックライト、パネルメーター、表示灯や面発光スイッチなどに用いられる発光装置および面状光源に関する。   The present invention relates to a light emitting device and a planar light source used for a liquid crystal backlight, a panel meter, an indicator lamp, a surface emitting switch, and the like.

今日、RGB各色を発光可能な発光ダイオードや、白色系の光を高輝度に発光可能な発光ダイオードが開発された結果、複数の発光装置を配列して構成される光源が種々の分野にて利用されている。   Today, light emitting diodes capable of emitting RGB colors and light emitting diodes capable of emitting white light with high brightness have been developed. As a result, light sources configured by arranging multiple light emitting devices are used in various fields. Has been.

例えば、液晶バックライト用の面状光源は、端面に入射された光を発光観測面へ導光する透光性部材である導光板と、複数の表面実装型発光装置とを有し、端面より入射された光が導光板の内部で反射され発光観測面から出射する面状光源である。このような面状光源を構成する表面実装型発光装置は、発光素子を収納するための開口部を有するパッケージを備え、導電性パターンを施した基板との実装面にほぼ平行な方向に光軸を有するような発光をし、導光板の端面から光を入射させる(例えば、特許文献1参照。)。   For example, a planar light source for a liquid crystal backlight includes a light guide plate that is a light-transmissive member that guides light incident on an end surface to a light emission observation surface, and a plurality of surface-mounted light-emitting devices. This is a planar light source in which incident light is reflected inside the light guide plate and emitted from the light emission observation surface. A surface-mounted light-emitting device that constitutes such a planar light source includes a package having an opening for housing a light-emitting element, and an optical axis in a direction substantially parallel to a mounting surface with a substrate provided with a conductive pattern. The light is emitted from the end face of the light guide plate (see, for example, Patent Document 1).

特開平8−264842号公報。JP-A-8-264842.

しかしながら、面状光源の薄型化に伴い発光装置の薄型化も求められている。上記開口部を有するパッケージを備える発光装置の薄型化を図ろうとしたとき、開口部の内壁面と発光素子の側面との距離が発光素子の各側面方向によって異なる。すると、発光素子の側面から距離が大きい内壁面に進む光は、その内壁面に到達するまでに封止部材のような開口部内の充填物にて減衰あるいは散乱されて正面方向とは異なる方向に進行することがある。このような光は、発光ムラの原因となったり導光板に入射されることなく無駄となってしまう。また、開口部の内壁面を発光素子に近接させようとして、発光装置全体の大きさを小さくしてしまうと、発光素子に電力を供給するリード電極を適切に配置することが困難となったり、導光板との強固な固定が困難となる場合がある。さらに、発光装置の数を最小限にして面状光源を形成しようとしたとき、導光板の端面に対して広範囲に光を入射することが可能な発光装置が望まれる。   However, as the planar light source becomes thinner, the light emitting device is also required to be thinner. When attempting to reduce the thickness of a light emitting device including a package having the opening, the distance between the inner wall surface of the opening and the side surface of the light emitting element varies depending on the direction of each side surface of the light emitting element. Then, the light traveling from the side surface of the light emitting element to the inner wall surface having a large distance is attenuated or scattered by the filler in the opening such as the sealing member before reaching the inner wall surface, and is in a direction different from the front direction. May progress. Such light is wasted without causing light emission unevenness or being incident on the light guide plate. Also, if the size of the entire light emitting device is reduced in an attempt to bring the inner wall surface of the opening close to the light emitting element, it may be difficult to properly arrange the lead electrode that supplies power to the light emitting element, It may be difficult to firmly fix the light guide plate. Furthermore, when a planar light source is to be formed with the number of light emitting devices being minimized, a light emitting device capable of entering light in a wide range with respect to the end surface of the light guide plate is desired.

そこで、本発明は、発光素子からの出光を無駄なく導光板に入射させることができ、従来と比較して薄型化しつつ導光板の光入射面に対して広範囲に光を入射させることが可能な発光装置およびそれを用いた面状光源を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention allows light emitted from the light emitting element to be incident on the light guide plate without waste, and allows light to be incident in a wide range on the light incident surface of the light guide plate while reducing the thickness as compared with the prior art. It is an object to provide a light emitting device and a planar light source using the light emitting device.

以上の目的を達成するための本発明に係る発光装置は、発光素子と、その発光素子を配置する開口部の底面にリード電極が露出されたパッケージと、上記開口部の底面に配置された発光素子の電極と上記リード電極とを接続する導電性ワイヤと、を備えた発光装置であって、上記開口部の内壁面は、上記パッケージの主面の長手方向に延伸する第一の内壁面と、上記パッケージの主面の短手方向に延伸して互いに対向する一対の第二の内壁面と、その第二の内壁面に接続し上記第一の内壁面に対向する第三の内壁面と、上記第一の内壁面に対向する第四の内壁面と、その第四の内壁面および上記第三の内壁面とを接続する第五の内壁面と、を有しており、上記開口部は、上記第四の内壁面と、対向する一対の第五の内壁面と、により、その一部が上記パッケージの外壁面の側に突出されて設けられた突出部を有し、その突出部の底面に上記発光素子の少なくとも一部が配置され、かつ、対向する一対の第二の内壁面間にて露出されたリード電極に上記導電性ワイヤがワイヤボンディングされていることを特徴とする。


In order to achieve the above object, a light- emitting device according to the present invention includes a light-emitting element, a package in which a lead electrode is exposed on the bottom surface of the opening where the light-emitting element is disposed, and a light-emitting device disposed on the bottom surface of the opening. A light-emitting device including a conductive wire connecting an electrode of an element and the lead electrode, wherein the inner wall surface of the opening is a first inner wall surface extending in a longitudinal direction of the main surface of the package A pair of second inner wall surfaces extending in the short direction of the main surface of the package and facing each other; a third inner wall surface connected to the second inner wall surface and opposed to the first inner wall surface; And a fourth inner wall surface facing the first inner wall surface, and a fifth inner wall surface connecting the fourth inner wall surface and the third inner wall surface, and the opening. One of the fourth inner wall surface and the pair of opposing fifth inner wall surfaces. Has a protruding portion provided to protrude to the outer wall surface side of the package, and at least a part of the light emitting element is disposed on the bottom surface of the protruding portion, and between a pair of opposing second inner wall surfaces The conductive wire is wire-bonded to the lead electrode exposed in step (1).


また、上記内壁面(104)は、上記発光素子の複数の側面に対向している。このように構成すると、発光素子の側面が開口部の他の内壁面と平行とならない位置関係で実装された場合であっても、発光装置の光取り出し効率を向上させ、広範囲に出光することができる薄型の発光装置とすることができる。   The inner wall surface (104) faces a plurality of side surfaces of the light emitting element. With this configuration, the light extraction efficiency of the light-emitting device can be improved and light can be emitted in a wide range even when the side surface of the light-emitting element is mounted in a positional relationship that is not parallel to the other inner wall surface of the opening. The thin light-emitting device can be obtained.

さらに、発光素子の少なくとも一部分は突出部(111)の底面に載置されていることが好ましい。発光素子の側面を内壁面104に近接させることにより、発光素子からの光を効率よく内壁面104にて発光観測面方向に反射させることができる。   Furthermore, it is preferable that at least a part of the light emitting element is placed on the bottom surface of the protruding portion (111). By bringing the side surface of the light emitting element close to the inner wall surface 104, light from the light emitting element can be efficiently reflected by the inner wall surface 104 toward the light emission observation surface.

また、上記発光素子と上記リード電極とは導電性ワイヤにより電気的に接続されており、該導電性ワイヤの金属片が前記一対の内壁面(102)の間に露出されたリード電極に載置される。このように構成することにより、発光素子から内壁面(104)方向に向かう光は、リード電極に載置される導電性ワイヤの金属片の部分に遮られることなく内壁面(104)に入射し、内壁面(104)により発光観測面方向に反射されることができる。   The light emitting element and the lead electrode are electrically connected by a conductive wire, and a metal piece of the conductive wire is placed on the lead electrode exposed between the pair of inner wall surfaces (102). Is done. With this configuration, light traveling from the light emitting element toward the inner wall surface (104) enters the inner wall surface (104) without being blocked by the metal piece portion of the conductive wire placed on the lead electrode. The light can be reflected by the inner wall surface (104) in the direction of the light emission observation surface.

また、上記パッケージは、側面に段差あるいは凹部を有する。このように構成すると、導光板との高精度な位置合わせが容易であり、かつ導光板と強固に固定できる。   Moreover, the said package has a level | step difference or a recessed part in the side surface. If comprised in this way, highly accurate position alignment with a light-guide plate is easy, and it can fix to a light-guide plate firmly.

また、上記内壁面(101)に対向するパッケージの外壁面は、上記発光装置の実装面側において、上記リード電極の実装面とほぼ同一平面である。このように構成すると、実装面に対して発光装置を安定に実装することができ、発光装置の発光面を広範囲にすることができる。   The outer wall surface of the package facing the inner wall surface (101) is substantially flush with the mounting surface of the lead electrode on the mounting surface side of the light emitting device. With this configuration, the light emitting device can be stably mounted on the mounting surface, and the light emitting surface of the light emitting device can be widened.

また、発光素子は、AlとY、Lu、Sc、La、Gd、Tb、Eu、Ga、In及びSmから選択された少なくとも一つの元素とを含み、かつ希土類元素から選択された少なくとも一つの元素で付活された蛍光体、および、Nを含み、かつBe、Mg、Ca、Sr、Ba、及びZnから選択された少なくとも一つの元素と、C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、及びHfから選択された少なくとも一つの元素とを含み、希土類元素から選択された少なくとも一つの元素で付活された蛍光体、から選択された少なくとも一種の蛍光体を備える。このように構成することにより、発光素子の光と、その光により励起された蛍光物質が発する光との混色光を出射する発光装置とすることができる。   The light emitting element includes Al and at least one element selected from Y, Lu, Sc, La, Gd, Tb, Eu, Ga, In, and Sm, and at least one element selected from rare earth elements. And at least one element selected from Be, Mg, Ca, Sr, Ba, and Zn, and C, Si, Ge, Sn, Ti, Zr, and And at least one phosphor selected from phosphors including at least one element selected from Hf and activated by at least one element selected from rare earth elements. With this configuration, a light-emitting device that emits mixed light of light from a light-emitting element and light emitted from a fluorescent material excited by the light can be provided.

また、本発明は、上記発光装置と、該発光装置からの光を導光する面状導光板とを有し、該面状導光板は、上記発光装置の外壁面形状と嵌合可能な凹凸形状を備えていることを特徴とする面状光源である。このように構成すると、発光装置を導光板に装着させる際の実装精度を向上させることができる。また、本発明にかかる面状光源は、発光位置によって発光ムラのない均一発光が可能な面状光源である。   In addition, the present invention includes the light emitting device and a planar light guide plate that guides light from the light emitting device, and the planar light guide plate can be fitted to the outer wall surface shape of the light emitting device. A planar light source characterized by having a shape. If comprised in this way, the mounting precision at the time of attaching a light-emitting device to a light-guide plate can be improved. The planar light source according to the present invention is a planar light source capable of uniform light emission without unevenness of light emission depending on the light emission position.

本発明により、発光素子からの出光を無駄なく導光板に入射させることができ、従来と比較して薄型化しつつ導光板の光入射面に対して広範囲に光を入射させることが可能な発光装置およびそれを用いた面状光源とすることができる。   According to the present invention, the light emitted from the light emitting element can be incident on the light guide plate without waste, and the light emitting device can make light incident on the light incident surface of the light guide plate in a wide range while being thinner than the conventional one. And it can be set as a planar light source using the same.

本発明を実施するための最良の形態を、以下に図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置および面状光源を例示するものであって、本発明は発光装置および面状光源を以下に限定するものではない。また、各図面に示す部材の大きさや位置関係などは説明を明確にするために誇張しているところがある。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a light emitting device and a planar light source for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention limits the light emitting device and the planar light source to the following. is not. Further, the size and positional relationship of the members shown in the drawings are exaggerated for clarity of explanation.

発光素子と、該発光素子を収納する開口部を備え、上記発光素子が載置されるリード電極の主面の一部が上記開口部の底面から露出されてなるパッケージとを備える発光装置において、本発明者は、種々の実験の結果、開口部がパッケージの外壁面側に突き出る突出部(111)を一部に含み、開口部の内壁面は、パッケージ主面の長軸方向に延伸する内壁面(101a)と、短軸方向に延伸し互いに対向する一対の内壁面(102)と、内壁面(101a)に対向する内壁面(101b)と、内壁面(101a)に対向し突出部(111)に設けられる内壁面(101c)と、内壁面(101b)から内壁面(101c)まで所定の角度を付けて連続して突出部の内壁面として設けられる内壁面(104)とを有する発光装置とする。これにより、発光素子からの光を無駄なく発光装置の外部に広範囲に取り出すことが可能となることを見出し本発明を成すに至った。   In a light emitting device comprising: a light emitting element; and a package that includes an opening that houses the light emitting element, and a package in which a part of the main surface of the lead electrode on which the light emitting element is mounted is exposed from the bottom surface of the opening. As a result of various experiments, the inventor has partially included a protrusion (111) in which the opening protrudes toward the outer wall surface of the package, and the inner wall surface of the opening extends in the major axis direction of the package main surface. A wall surface (101a), a pair of inner wall surfaces (102) that extend in the minor axis direction and face each other, an inner wall surface (101b) that faces the inner wall surface (101a), and a protruding portion that faces the inner wall surface (101a) ( 111) and an inner wall surface (104) continuously provided as an inner wall surface of the protruding portion at a predetermined angle from the inner wall surface (101b) to the inner wall surface (101c). A device. As a result, it has been found that light from the light emitting element can be taken out widely to the outside of the light emitting device without waste, and the present invention has been achieved.

即ち、本実施の形態の発光装置において、パッケージの開口部は、例えば図1に示すように、正のリード電極と負のリード電極とが成形樹脂によって一体成形されることによって形成される。より詳細に説明すると、パッケージは、主面側に発光素子チップを収納することが可能な開口部を有し、その開口部の底面には、正のリード電極の一端部と負のリード電極の一端部とが互いに対向され、それぞれの主面の一部が露出するように、正のリード電極と負のリード電極の間に成形樹脂が充填され絶縁分離されている。ここで本明細書において、各部材における「主面」とは、発光装置から光が出光する側の発光観測面側の面をいう。例えば、「パッケージの主面」とは、パッケージの外壁面のうち、発光装置の正面方向であり、発光装置の発光面を含み開口部を有する側の面をいう。   That is, in the light emitting device of the present embodiment, the opening of the package is formed by integrally forming a positive lead electrode and a negative lead electrode with a molding resin as shown in FIG. More specifically, the package has an opening capable of accommodating a light emitting element chip on the main surface side, and one end of a positive lead electrode and a negative lead electrode are formed on the bottom surface of the opening. Molding resin is filled between the positive lead electrode and the negative lead electrode so that the one end faces each other and a part of each main surface is exposed to be insulated. Here, in this specification, the “main surface” in each member refers to a surface on the light emission observation surface side on the side where light is emitted from the light emitting device. For example, the “main surface of the package” refers to a surface of the outer wall surface of the package that faces the front surface of the light emitting device and includes the light emitting surface of the light emitting device and has an opening.

また、本実施の形態の発光装置において正のリード電極および負のリード電極は、他端部がパッケージ端面より突き出すように挿入されている。その突き出したリード電極部分は、パッケージの主面と反対側の内側に向かって、または上記主面と垂直を成す面に向かって折り曲げられている。本実施の形態の発光装置は、パッケージの主面とほぼ垂直な面、あるいは開口部の長手方向と平行を成す面を実装面とし、該実装面に対してほぼ平行な方向に光軸を有するような発光をすることができる側面発光型発光装置である。   In the light emitting device of this embodiment, the positive lead electrode and the negative lead electrode are inserted so that the other end protrudes from the package end surface. The protruding lead electrode portion is bent toward the inner side opposite to the main surface of the package or toward a surface perpendicular to the main surface. The light-emitting device of the present embodiment has a mounting surface that is substantially perpendicular to the main surface of the package or parallel to the longitudinal direction of the opening, and has an optical axis in a direction substantially parallel to the mounting surface. This is a side-emitting light-emitting device that can emit such light.

本実施の形態の発光装置に用いられるパッケージは、その外壁面の一部に段差あるいは凹部を有している。これにより、パッケージ外壁面の段差あるいは凹部と嵌合可能な形状を有する光学部材との位置決めが容易にできる。即ち、本願発明の発光装置は、輝度を向上させるためにレンズ等の光学部材を設けたり、面状光源とするために導光板等を設ける際、これらをパッケージ外壁面と嵌合することが可能な形状に加工することにより、容易に精度良く組み立てることができ、量産性および光学特性に優れた面状光源が得られる。   The package used for the light-emitting device of this embodiment has a step or a recess in part of its outer wall surface. Thereby, positioning with the optical member which has a shape which can be fitted with the level | step difference or recessed part of a package outer wall surface can be performed easily. That is, in the light emitting device of the present invention, when an optical member such as a lens is provided to improve luminance or a light guide plate is provided to form a planar light source, these can be fitted to the outer wall surface of the package. By processing into a simple shape, a planar light source that can be easily assembled with high accuracy and is excellent in mass productivity and optical characteristics can be obtained.

本実施の形態のパッケージは、発光素子を収納することが可能な開口部を主面側に有している。さらに、開口部は、パッケージの外壁面側、即ち発光装置の実装面側に、突き出た突出部(例えば、図1において開口部の一部に網掛け領域として示される。)を一部に有している。本形態における開口部の内壁面は、パッケージ主面の長軸方向に延伸する内壁面(101a)と、該内壁面(101a)に隣接し短軸方向に延伸し互いに対向する内壁面(102)と、長軸方向に延伸する内壁面(101a)に対向し内壁面(102)に隣接する内壁面(101b)と、内壁面(101a)に対向し上記突出部に設けられる内壁面(101c)と、内壁面(101b)から内壁面(101c)まで所定の角度を付けて連続して突出部に設けられる内壁面(104)とを有する。本形態において、所定の角度とは、内壁面101a、101bおよび101cと平行でも垂直でもでなく、かつ互いに対向する一対の内壁面102のうち、少なくとも一方の内壁面と垂直でも平行でもない角度であり、開口部内に載置される発光素子の数、大きさ及び形状に合わせて発光素子からの光を効率よく発光装置の正面方向に反射可能なように調節された角度である。例えば、図1に示されるような開口部を形成する内壁面のうち、内壁面102側から発光素子の側面に向かって徐々に近接する内壁面104と、該内壁面104より発光素子の側面から遠くに配置される内壁面102を少なくとも有する。さらに、発光装置の上面側から実装面方向に延伸する内壁面は、内壁面101a、該内壁面101aにほぼ垂直な内壁面102、上面側の内壁面101aにほぼ平行に対向する内壁面101b、該内壁面101bから斜めに形成される内壁面104、実装面側の内壁面101cと連続している。ここで、内壁面104は、開口部の底面に載置された発光素子107の任意の側面と、その側面に隣接する側面とに対向することが好ましい。   The package of the present embodiment has an opening on the main surface side in which a light emitting element can be stored. Furthermore, the opening part has a protruding part (for example, shown as a shaded area in part of the opening part in FIG. 1) protruding on the outer wall surface side of the package, that is, the mounting surface side of the light emitting device. is doing. The inner wall surface of the opening in this embodiment includes an inner wall surface (101a) extending in the major axis direction of the package main surface, and an inner wall surface (102) extending in the minor axis direction and adjacent to the inner wall surface (101a). An inner wall surface (101b) facing the inner wall surface (101a) extending in the major axis direction and adjacent to the inner wall surface (102), and an inner wall surface (101c) facing the inner wall surface (101a) and provided on the protruding portion And an inner wall surface (104) that is continuously provided on the protruding portion at a predetermined angle from the inner wall surface (101b) to the inner wall surface (101c). In the present embodiment, the predetermined angle is an angle that is neither parallel nor perpendicular to the inner wall surfaces 101a, 101b, and 101c and that is not perpendicular or parallel to at least one of the inner wall surfaces 102 facing each other. The angle is adjusted so that light from the light emitting elements can be efficiently reflected in the front direction of the light emitting device according to the number, size, and shape of the light emitting elements placed in the opening. For example, among the inner wall surfaces forming the opening as shown in FIG. 1, the inner wall surface 104 gradually approaching from the inner wall surface 102 side toward the side surface of the light emitting element, and the inner wall surface 104 from the side surface of the light emitting element. It has at least the inner wall surface 102 arranged far away. Further, the inner wall surface extending in the mounting surface direction from the upper surface side of the light emitting device includes an inner wall surface 101a, an inner wall surface 102 substantially perpendicular to the inner wall surface 101a, an inner wall surface 101b facing substantially parallel to the inner wall surface 101a on the upper surface side, The inner wall surface 104 formed obliquely from the inner wall surface 101b is continuous with the inner wall surface 101c on the mounting surface side. Here, the inner wall surface 104 is preferably opposed to an arbitrary side surface of the light emitting element 107 placed on the bottom surface of the opening and a side surface adjacent to the side surface.

本形態では、内壁面104が内壁面101bあるいは内壁面101cに所定の角度で連続する。即ち、図1に示されるように、内壁面104が内壁面101cに対し、開口部の方向に鈍角をなすように連続する。しかし、本発明にかかる開口部の形状は、発光装置の配光性および載置される発光素子に形状に応じて種々の形状とすることができ、上述の形態に限定されることはない。即ち、別の形態では、図7に示されるように内壁面104が内壁面101bあるいは内壁面101cに対して滑らかに曲面を形成して連続してもよく、図8に示されるように、ほぼ直角となるように連続してもよい。さらに、内壁面104は、発光素子107の方向に凸状、あるいは図9に示されるように、凹状を有する曲面であっても構わない。また、内壁面104が内壁面101bとほぼ同一面となるような角度で連続するようにしてもよい。また、図8に示されるように、開口部に底面に載置される発光素子の形状に対応して、内壁面104が発光素子107の側面にほぼ等間隔で対向するように、発光観測面方向から見て開口部の形状が短軸方向に左右非対称となるように各内壁面が形成されてもよい。また、図10に示されるように、複数の分割された内壁面にて内壁面104が形成されていてもよい。   In this embodiment, the inner wall surface 104 continues to the inner wall surface 101b or the inner wall surface 101c at a predetermined angle. That is, as shown in FIG. 1, the inner wall surface 104 is continuous with the inner wall surface 101c so as to form an obtuse angle in the direction of the opening. However, the shape of the opening according to the present invention can be various shapes depending on the light distribution of the light emitting device and the shape of the light emitting element to be mounted, and is not limited to the above-described form. That is, in another form, as shown in FIG. 7, the inner wall surface 104 may continuously form a curved surface with respect to the inner wall surface 101b or the inner wall surface 101c, and as shown in FIG. You may continue so that it may become a right angle. Furthermore, the inner wall surface 104 may be convex in the direction of the light emitting element 107, or may be a curved surface having a concave shape as shown in FIG. Alternatively, the inner wall surface 104 may be continuous at an angle that is substantially flush with the inner wall surface 101b. Further, as shown in FIG. 8, the light emission observation surface is arranged so that the inner wall surface 104 faces the side surface of the light emitting element 107 at substantially equal intervals corresponding to the shape of the light emitting element placed on the bottom surface in the opening. Each inner wall surface may be formed such that the shape of the opening is asymmetrical in the short axis direction when viewed from the direction. Further, as shown in FIG. 10, the inner wall surface 104 may be formed by a plurality of divided inner wall surfaces.

従来、内壁面104が存在しないパッケージを備える発光装置としたとき、発光装置から出光して内壁面102に進行する光は、封止部材のような開口部内の充填物にて途中で減衰あるいは散乱されることにより、発光装置の正面方向から出光することが少なかった。しかしながら、本発明のように発光素子の側面に内壁面102より近接させた内壁面104を設けることによって、発光素子から内壁面104に進行する光は、発光素子から出光した光が途中で散乱、あるいは減衰することなく、内壁面104にて発光装置の主面方向に直ちに反射されるため、発光装置の光取り出し効率を向上させることが可能である。また、発光素子をリード電極主面に載置する位置が所定の位置からずれた場合であっても、発光素子の側面のいずれかが内壁面104に対向し発光素子側面から内壁面までの距離が近接している確率が高くなり、発光装置の主面方向に反射される光の量を多くすることができる。さらに、開口部は内壁面102を一部に有することにより、内壁面104によって反射されることなく進行してきた光も内壁面102により反射され、開口部の長軸方向の広い範囲に渡って光を照射することが可能である。このように本発明は、発光装置の光取り出し効率の向上と広範囲光照射性を両立可能としたものである。   Conventionally, when a light-emitting device having a package without the inner wall surface 104 is used, the light emitted from the light-emitting device and traveling to the inner wall surface 102 is attenuated or scattered in the middle by a filler in an opening such as a sealing member. As a result, there was little light emitted from the front direction of the light emitting device. However, by providing the inner wall surface 104 closer to the side surface of the light emitting element as in the present invention, the light traveling from the light emitting element to the inner wall surface 104 is scattered in the middle of the light emitted from the light emitting element. Alternatively, since light is immediately reflected by the inner wall surface 104 toward the main surface of the light emitting device without being attenuated, the light extraction efficiency of the light emitting device can be improved. In addition, even when the position where the light emitting element is placed on the lead electrode main surface is deviated from the predetermined position, one of the side surfaces of the light emitting element faces the inner wall surface 104 and the distance from the light emitting element side surface to the inner wall surface Can be increased, and the amount of light reflected in the direction of the main surface of the light emitting device can be increased. Further, since the opening partly has the inner wall surface 102, the light that has traveled without being reflected by the inner wall surface 104 is also reflected by the inner wall surface 102, and the light travels over a wide range in the major axis direction of the opening. Can be irradiated. As described above, the present invention makes it possible to improve both the light extraction efficiency of the light-emitting device and the wide-area light irradiation property.

開口部の内壁面の形状は、開口方向へテーパー状に広がったリフレクタ形状とすることが好ましい。これにより、発光素子の端面から発光される光を効率よく正面方向へ反射させ取り出すことができる。また、光の反射率を高めるため、開口部内壁面に銀等の金属メッキを施すなど反射機能を有する層を形成してもよい。   The shape of the inner wall surface of the opening is preferably a reflector shape that tapers in the opening direction. Thereby, the light emitted from the end face of the light emitting element can be efficiently reflected and extracted in the front direction. Further, in order to increase the reflectance of light, a layer having a reflection function such as a metal plating of silver or the like may be formed on the inner wall surface of the opening.

内壁面101に対向するパッケージの外壁面は、発光装置の実装面側において、リード電極103の実装面とほぼ同一平面であることが好ましい。このように配置することによって、発光装置が実装面に対して安定に実装でき、発光面を広くとることにより、開口部の広範囲に渡って出光する発光装置とすることができる。   The outer wall surface of the package facing the inner wall surface 101 is preferably substantially flush with the mounting surface of the lead electrode 103 on the mounting surface side of the light emitting device. By arranging in this manner, the light emitting device can be stably mounted on the mounting surface, and by making the light emitting surface wide, a light emitting device that emits light over a wide range of the opening can be obtained.

本実施の形態の発光装置は、以上のように構成されたパッケージの開口部内に、発光素子が設けられ、開口部内に発光素子チップを覆うように透光性樹脂が充填されて構成される。次に、本形態の発光装置の製造方法にそって各構成部材について詳述する。   The light emitting device of the present embodiment is configured by providing a light emitting element in the opening of the package configured as described above, and filling the opening with a translucent resin so as to cover the light emitting element chip. Next, each component will be described in detail according to the method for manufacturing the light emitting device of the present embodiment.

[工程1:リード電極の形成]
本実施の形態では、まず第一の工程として、0.15mm厚の鉄入り銅からなる長尺金属板に対しプレスを用いた打ち抜き加工を行い、各パッケージの正負のリード電極となる部分を複数対形成し、さらに打ち抜き加工した長尺金属板にAgメッキを施す。なお、パッケージ106の形成工程から発光装置の分離工程までパッケージを支持するハンガーリードを長尺金属板の一部に対して設けることができる。このとき、以下に述べるフォーミングを行った後、ハンガーリードによる支持を取り除く。ハンガーリードを利用することにより、フォーミング工程が各一対のリード電極に対してまとめて行えるため、個々のパッケージごとに行う場合と比較して、工程数を減らし作業性を向上させることができる。
[Step 1: Formation of lead electrode]
In the present embodiment, as a first step, punching using a press is performed on a long metal plate made of iron-containing copper having a thickness of 0.15 mm, and a plurality of portions to be positive and negative lead electrodes of each package are formed. Ag plating is applied to the long metal plate that has been paired and punched. Note that a hanger lead for supporting the package from the step of forming the package 106 to the step of separating the light emitting device can be provided on a part of the long metal plate. At this time, after forming described below, the support by the hanger lead is removed. By using the hanger lead, the forming process can be performed for each pair of lead electrodes, so that the number of processes can be reduced and the workability can be improved as compared with the case of performing each package individually.

ここで、リード電極の材料は導電可能であれば特に限定されないが、半導体素子と電気的に接続する部材である導電性ワイヤや導電性バンプ等との接続性及び電気伝導性が良いことが求められる。また、リード電極の材料は、実装基板に設けられた導電性パターンとの接続に使用されるハンダ材料に対して接着性がよいことが求められる。具体的な電気抵抗としては、300μΩ−cm以下が好ましく、より好ましくは3μΩ−cm以下である。これらの条件を満たす材料としては、鉄、銅、鉄入り銅、錫入り銅及び銅、金、銀をメッキしたアルミニウム、鉄、銅等が好適に挙げられる。   Here, the material of the lead electrode is not particularly limited as long as it can conduct electricity. However, the lead electrode is required to have good connectivity and electrical conductivity with a conductive wire or a conductive bump which is a member electrically connected to the semiconductor element. It is done. Moreover, the material of the lead electrode is required to have good adhesion to the solder material used for connection with the conductive pattern provided on the mounting substrate. The specific electric resistance is preferably 300 μΩ-cm or less, more preferably 3 μΩ-cm or less. Suitable materials that satisfy these conditions include iron, copper, iron-containing copper, tin-containing copper and copper, gold, silver plated aluminum, iron, copper, and the like.

プレス加工後の長尺金属板の各パッケージに対応する部分において、正のリード電極は、成形後の開口部の底面においてその一端面が負のリード電極の一端面と対向するように負のリード電極とは分離されている。本実施形態では、開口部内で露出されるリード電極に特別加工を施していないが、開口部長手方向を軸とし左右に貫通孔を少なくとも一対設けるなどして成形樹脂との結合強度を強めることも可能である。   In the portion corresponding to each package of the long metal plate after press working, the positive lead electrode has a negative lead so that one end face thereof faces one end face of the negative lead electrode at the bottom face of the opening after forming. It is separated from the electrode. In this embodiment, the lead electrode exposed in the opening is not specially processed, but it is also possible to increase the bonding strength with the molding resin by providing at least a pair of through holes on the left and right with the opening in the longitudinal direction as an axis. Is possible.

[工程2:パッケージの成型]
次に、上記長尺金属板を成形金型である凸型および凹型の間に配置させてこれらの金型を閉じる。上記金型の一方の開口部は、他方の金型の開口部に僅かだけ収まる大きさとすることが好ましい。このようにすることにより、成型時に金型同士がズレ動くことがなくなり、一定の厚みを有するパッケージが得られる。これらの金型を閉じることにより得られる空洞部に、凹型背面に設けられたゲートより成形材料を射出する。空洞部は、パッケージ成形部材の外形に対応している。成形樹脂部を成形するための成形型は、側面の一部に段差を有しており、内壁面101a、101b、101c、内壁面102および内壁面104を有する開口部を備えたパッケージが得られるような形状とされている。また、成形金型において、プレス加工された長尺金属板は、プレスの打ち抜き方向と成形金型内に樹脂を注入する方向とが一致するように凸型と凹型の間に挿入配置することが好ましい。このように長尺金属板の配置方向を決定すると、正及び負のリード電極の一端面により形成される空間に隙間なく樹脂を充填することができ、注入される成形樹脂の一方の主面上への流出を阻止することができる。
[Step 2: Molding of package]
Next, the long metal plate is disposed between a convex mold and a concave mold which are molding dies, and these molds are closed. It is preferable that the size of one opening of the mold is small enough to fit in the opening of the other mold. By doing so, the molds do not move during molding, and a package having a certain thickness can be obtained. A molding material is injected into a hollow portion obtained by closing these molds from a gate provided on the back surface of the concave mold. The cavity corresponds to the outer shape of the package forming member. The molding die for molding the molded resin part has a step on a part of the side surface, and a package having an opening having inner wall surfaces 101a, 101b, 101c, inner wall surface 102 and inner wall surface 104 is obtained. It has a shape like this. Also, in the molding die, the long metal plate that has been pressed may be inserted and disposed between the convex die and the concave die so that the stamping direction of the press matches the direction of injecting the resin into the molding die. preferable. When the arrangement direction of the long metal plate is determined in this way, the resin formed in the space formed by the one end surfaces of the positive and negative lead electrodes can be filled with no gap, and on one main surface of the injected molding resin Can be prevented.

本発明で用いられる成形材料は特に限定されず、液晶ポリマー、ポリフタルアミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等、従来から知られているあらゆる熱硬化性樹脂を用いることができる。特に、炭素数6から9のジアミンとテレフタル酸とから得られるポリアミド系樹脂、例えば、ポリフタルアミド樹脂のように高融点結晶が含有されてなる半結晶性ポリマー樹脂を用いると、表面エネルギーが大きく、開口内部に設けることができる封止樹脂や後付することができる導光板等との密着性が良好なパッケージが得られる。これにより、封止樹脂を充填し硬化する工程において、冷却過程でのパッケージと封止樹脂との界面に剥離が発生することを抑制することができる。また、発光素子チップからの光を効率よく反射させるために、パッケージ成形部材中に酸化チタンなどの白色顔料などを混合させることができる。また、鉛フリーハンダのように従来のハンダ材料と比較して融点が高いハンダ材料にて、導電性パターンを施した外部基板に発光装置を実装する場合を考慮し、本形態における成型材料は、その硬化時において高融点ハンダ材料の融点に耐えられる耐熱性を有する材料とすることが好ましい。また、発光素子からの高出力光に曝されても劣化し難い耐光性を有する材料とすることが好ましい。これらの点に関して言えば、上述のポリアミド系樹脂は、パッケージの成型材料として、耐熱性および耐光性に優れた樹脂である。   The molding material used in the present invention is not particularly limited, and any conventionally known thermosetting resin such as liquid crystal polymer, polyphthalamide resin, polybutylene terephthalate (PBT), and the like can be used. In particular, when a polyamide-based resin obtained from a diamine having 6 to 9 carbon atoms and terephthalic acid, for example, a semi-crystalline polymer resin containing a high melting point crystal such as a polyphthalamide resin is used, the surface energy is large. A package having good adhesion to a sealing resin that can be provided inside the opening, a light guide plate that can be attached later, and the like can be obtained. Thereby, in the process of filling and curing the sealing resin, it is possible to suppress the occurrence of peeling at the interface between the package and the sealing resin during the cooling process. Moreover, in order to reflect the light from a light emitting element chip | tip efficiently, white pigments, such as a titanium oxide, can be mixed in a package shaping | molding member. Also, considering the case where a light emitting device is mounted on an external substrate with a conductive pattern using a solder material having a melting point higher than that of a conventional solder material such as lead-free solder, the molding material in this embodiment is It is preferable to use a material having heat resistance that can withstand the melting point of the high melting point solder material during the curing. In addition, it is preferable to use a light-resistant material that hardly deteriorates even when exposed to high-output light from a light-emitting element. In terms of these points, the above-described polyamide-based resin is a resin excellent in heat resistance and light resistance as a molding material for a package.

[工程3:発光素子の載置]
(発光素子107)
以上のようにして形成された成形部材を金型から取り外す。次に、パッケージ開口部の底面に露出されたリード電極上に、発光素子チップを固定する。ここで、発光素子の少なくとも一部分は突出部(111)の底面に載置されることが好ましい。これにより、発光素子からの光を効率よく内壁面104にて発光観測面方向に反射させることができる。
[Step 3: Placement of Light Emitting Element]
(Light emitting element 107)
The molded member formed as described above is removed from the mold. Next, the light emitting element chip is fixed on the lead electrode exposed on the bottom surface of the package opening. Here, at least a part of the light emitting element is preferably placed on the bottom surface of the protrusion (111). Thereby, the light from the light emitting element can be efficiently reflected by the inner wall surface 104 toward the light emission observation surface.

本発明において発光素子は特に限定されないが、蛍光物質を共に用いた場合、該蛍光物質を励起可能な波長を発光できる発光層を有する半導体発光素子が好ましい。このような半導体発光素子として、ZnSeやGaNなど種々の半導体を挙げることができるが、蛍光物質を効率良く励起できる短波長が発光可能な窒化物半導体(InAlGa1−X−YN、0≦X、0≦Y、X+Y≦1)が好適に挙げられる。前記窒化物半導体は、所望に応じてボロンやリンを含有させることもできる。半導体の構造としては、MIS接合、PIN接合やpn接合などを有するホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構成のものが挙げられる。半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を種々選択することができる。また、半導体活性層を量子効果が生ずる薄膜に形成させた単一量子井戸構造や多重量子井戸構造とすることもできる。 In the present invention, the light-emitting element is not particularly limited, but when a fluorescent material is used together, a semiconductor light-emitting element having a light-emitting layer capable of emitting a wavelength capable of exciting the fluorescent material is preferable. Examples of such semiconductor light emitting devices include various semiconductors such as ZnSe and GaN, but nitride semiconductors (In X Al Y Ga 1- XYN capable of emitting short wavelengths capable of efficiently exciting fluorescent materials). , 0 ≦ X, 0 ≦ Y, X + Y ≦ 1). The nitride semiconductor may contain boron or phosphorus as desired. Examples of the semiconductor structure include a homostructure having a MIS junction, a PIN junction, and a pn junction, a heterostructure, and a double heterostructure. Various emission wavelengths can be selected depending on the material of the semiconductor layer and the degree of mixed crystal. In addition, a single quantum well structure or a multiple quantum well structure in which the semiconductor active layer is formed in a thin film in which a quantum effect is generated can be used.

窒化物半導体を使用した場合、半導体用基板にはサファイア、スピネル、SiC、Si、ZnO、GaN等の材料が好適に用いられる。結晶性の良い窒化物半導体を量産性よく形成させるためにはサファイア基板を用いることが好ましい。このサファイア基板上にMOCVD法などを用いて窒化物半導体を形成させることができる。例えば、サファイア基板上にGaN、AlN、GaAIN等のバッファ層を形成しその上にpn接合を有する窒化物半導体を形成させる。また基板は、半導層を積層した後、取り除くことも可能である。   When a nitride semiconductor is used, a material such as sapphire, spinel, SiC, Si, ZnO, or GaN is preferably used for the semiconductor substrate. In order to form a nitride semiconductor with good crystallinity with high productivity, it is preferable to use a sapphire substrate. A nitride semiconductor can be formed on the sapphire substrate by MOCVD or the like. For example, a buffer layer such as GaN, AlN, or GaAIN is formed on a sapphire substrate, and a nitride semiconductor having a pn junction is formed thereon. The substrate can also be removed after the semiconductor layer is laminated.

窒化物半導体を使用したpn接合を有する発光素子例として、バッファ層上に、n型窒化ガリウムで形成した第1のコンタクト層、n型窒化アルミニウム・ガリウムで形成させた第1のクラッド層、窒化インジウム・ガリウムで形成した活性層、p型窒化アルミニウム・ガリウムで形成した第2のクラッド層、p型窒化ガリウムで形成した第2のコンタクト層を順に積層させたダブルへテロ構成などが挙げられる。窒化物半導体は、不純物をドープしない状態でn型導電性を示す。発光効率を向上させるなど所望のn型窒化物半導体を形成させる場合は、n型ドーパントとしてSi、Ge、Se、Te、C等を適宜導入することが好ましい。一方、p型窒化物半導体を形成させる場合は、p型ドーパントであるZn、Mg、Be、Ca、Sr、Ba等をドープさせる。窒化物半導体は、p型ドーパントをドープしただけではp型化しにくいためp型ドーパント導入後に、炉による加熱やプラズマ照射等により低抵抗化させることが好ましい。電極形成後、半導体ウエハーからチップ状にカットさせることで窒化物半導体からなる発光素子を形成させることができる。また、パターニングにより、各電極のボンディング部のみを露出させ素子全体を覆うようにSiO等からなる絶縁性保護膜を形成すると、小型化発光装置を信頼性高く形成することができる。本発明の発光ダイオードにおいて白色系を発光させる場合は、蛍光物質からの発光波長との補色関係や透光性樹脂の劣化等を考慮して発光素子の発光波長は400nm以上530nm以下が好ましく、420nm以上490nm以下がより好ましい。発光素子と蛍光物質との励起、発光効率をそれぞれより向上させるためには、450nm以上475nm以下がさらに好ましい。なお、比較的紫外線により劣化されにくい部材との組み合わせにより400nmより短い紫外線領域或いは可視光の短波長領域を主発光波長とする発光素子を用いることもできる。 As an example of a light emitting device having a pn junction using a nitride semiconductor, a first contact layer formed of n-type gallium nitride, a first cladding layer formed of n-type aluminum nitride / gallium, and a nitride layer on a buffer layer Examples include a double hetero structure in which an active layer formed of indium gallium, a second cladding layer formed of p-type aluminum nitride / gallium, and a second contact layer formed of p-type gallium nitride are sequentially stacked. Nitride semiconductors exhibit n-type conductivity without being doped with impurities. When forming a desired n-type nitride semiconductor, for example, to improve luminous efficiency, it is preferable to appropriately introduce Si, Ge, Se, Te, C, etc. as an n-type dopant. On the other hand, when forming a p-type nitride semiconductor, the p-type dopants such as Zn, Mg, Be, Ca, Sr, and Ba are doped. Since nitride semiconductors are not easily converted to p-type by simply doping with a p-type dopant, it is preferable to reduce resistance by heating in a furnace or plasma irradiation after introducing the p-type dopant. After the electrodes are formed, a light emitting element made of a nitride semiconductor can be formed by cutting the semiconductor wafer into chips. Further, if an insulating protective film made of SiO 2 or the like is formed by patterning so as to expose only the bonding portions of the electrodes and cover the entire element, a miniaturized light emitting device can be formed with high reliability. When white light is emitted in the light emitting diode of the present invention, the emission wavelength of the light emitting element is preferably 400 nm or more and 530 nm or less, taking into consideration the complementary color relationship with the emission wavelength from the fluorescent material, deterioration of the translucent resin, and the like. More preferably, it is 490 nm or less. In order to further improve the excitation and emission efficiency of the light emitting element and the fluorescent material, 450 nm or more and 475 nm or less are more preferable. Note that a light-emitting element having a main light emission wavelength in an ultraviolet region shorter than 400 nm or a short wavelength region of visible light can be used in combination with a member that is relatively difficult to be deteriorated by ultraviolet rays.

(バンプ118)
本実施の形態において発光素子チップは、同一面側に設けられた一対の電極をパッケージ開口部より露出された一対のリード電極と対向させてなるフリップチップ方式にて実装すると、発光面側に光を遮るものが存在せず、均一な発光を得ることができる。バンプの材料は、導電性であれば特に限定されないが、発光素子の正負両電極および正負のリード電極に含まれる材料の少なくとも一種を有することが好ましい。本実施の形態では、各リード電極上にそれぞれAuからなるバンプを形成し、各バンプ上に発光素子の各電極を対向させ超音波にて接合することができる。
(Bump 118)
In the present embodiment, when a light emitting element chip is mounted by a flip chip method in which a pair of electrodes provided on the same surface is opposed to a pair of lead electrodes exposed from a package opening, light is emitted to the light emitting surface. There is nothing that blocks the light, and uniform light emission can be obtained. The material of the bump is not particularly limited as long as it is conductive, but it is preferable to have at least one of materials contained in both the positive and negative electrodes and the positive and negative lead electrodes of the light emitting element. In the present embodiment, bumps made of Au can be formed on each lead electrode, and the electrodes of the light emitting element can be opposed to each bump and bonded by ultrasonic waves.

(導電性ワイヤ108)
上述したようなバンプによる電気的接続に代えて、発光素子チップをエポキシ樹脂等にて一方のリード電極上にダイボンド固定した後、発光素子チップの各電極とリード電極とをそれぞれ導電性ワイヤにて接続してもよい。あるいは、発光素子がフリップチップ実装されたサブマウントに配された導電性パターンの各電極とリード電極とをそれぞれ導電性ワイヤにて接続してもよい。
(Conductive wire 108)
Instead of the electrical connection by the bumps as described above, the light emitting element chip is die-bonded on one lead electrode with an epoxy resin or the like, and then each electrode of the light emitting element chip and the lead electrode are respectively connected by conductive wires. You may connect. Alternatively, each electrode of the conductive pattern disposed on the submount on which the light-emitting element is flip-chip mounted may be connected to the lead electrode by a conductive wire.

発光素子とリード電極とを電気的に接続するための導電性ワイヤとしては、発光素子チップの電極とのオーミック性、機械的接続性、電気伝導性及び熱伝導性がよいものが求められる。熱伝導度としては0.01cal/(s)(cm)(℃/cm)以上が好ましく、より好ましくは0.5cal/(s)(cm)(℃/cm)以上である。また、作業性などを考慮して導電性ワイヤの直径は、好ましくは、Φ10μm以上、Φ45μm以下である。特に、蛍光物質が含有されたコーティング部と蛍光物質が含有されていない封止部材との界面で導電性ワイヤが断線しやすい。それぞれ同一材料を用いたとしても蛍光物質が入ることにより実質的な熱膨張量が異なるため断線しやすいと考えられる。そのため、導電性ワイヤの直径は、25μm以上がより好ましく、発光面積や扱い易さの観点から35μm以下がより好ましい。このような導電性ワイヤとして具体的には、金、銅、白金、アルミニウム等の金属及びそれらの合金を用いた導電性ワイヤが挙げられる。また、導電性ワイヤがリード電極にダイボンドされている部分は、導電性ワイヤの線形部分の一部を被覆し該導電性ワイヤと材料を同じくする金属片を有していることが好ましい。このように金属片を有することにより、導電性ワイヤは、リード電極に対し強固に固定される。従って、封止部材の熱応力を受けても断線等が生じない信頼性の高い発光装置とすることができる。また、導電性ワイヤの金属片は、一対の内壁面(102)の間、即ち、一方の内壁面(102)とそれに対向する他方の内壁面(102)とに挟まれる領域内に露出されたリード電極に載置されることが好ましい。これにより、発光素子からの光は、導電性ワイヤの金属片に遮られることなく、内壁面104に入射することができる。 A conductive wire for electrically connecting the light emitting element and the lead electrode is required to have good ohmic properties, mechanical connectivity, electrical conductivity and thermal conductivity with the electrode of the light emitting element chip. Preferably 0.01cal / (s) (cm 2 ) (℃ / cm) or higher as heat conductivity, and more preferably 0.5cal / (s) (cm 2 ) (℃ / cm) or more. In consideration of workability and the like, the diameter of the conductive wire is preferably Φ10 μm or more and Φ45 μm or less. In particular, the conductive wire is easily disconnected at the interface between the coating portion containing the fluorescent material and the sealing member not containing the fluorescent material. Even if the same material is used, it is considered that wire breakage is likely because the substantial amount of thermal expansion differs depending on the fluorescent material. Therefore, the diameter of the conductive wire is more preferably 25 μm or more, and more preferably 35 μm or less from the viewpoint of light emitting area and ease of handling. Specific examples of such conductive wires include conductive wires using metals such as gold, copper, platinum, and aluminum, and alloys thereof. Further, it is preferable that the portion where the conductive wire is die-bonded to the lead electrode has a metal piece that covers a part of the linear portion of the conductive wire and has the same material as the conductive wire. By having the metal piece in this way, the conductive wire is firmly fixed to the lead electrode. Therefore, a highly reliable light-emitting device in which disconnection or the like does not occur even when the sealing member receives thermal stress can be obtained. Further, the metal piece of the conductive wire was exposed between the pair of inner wall surfaces (102), that is, in a region sandwiched between one inner wall surface (102) and the other inner wall surface (102) opposite to the inner wall surface (102). It is preferable to be placed on the lead electrode. Thereby, the light from the light emitting element can enter the inner wall surface 104 without being blocked by the metal piece of the conductive wire.

[工程4:封止部材の形成]
次に、パッケージの開口部内にて、発光素子チップを外部から保護するため封止部材を設ける。封止部材は透光性であれば特に限定されず、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、ハイブリッド樹脂、フッ素樹脂等、耐候性に優れた透光性樹脂等、従来から知られている樹脂材料をパッケージの開口部内に充填し硬化させる。また、封止部材は有機物に限られず、金属アルコキシドを出発原料としてゾルゲル法により生成される透光性無機部材やガラス等を用いることもできる。また、本実施の形態において封止部材は、粘度増量剤、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素、二酸化珪素、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム等の光拡散剤、顔料、蛍光物質等、用途に応じてあらゆる部材を添加することができる。更にまた、封止部材の発光面側を所望の形状にすることによってレンズ効果を持たせることができ、発光素子チップからの発光を集束させたりすることができる。具体的には、凸レンズ形状、凹レンズ形状さらには、発光観測面から見て楕円形状やそれらを複数組み合わせた形状にすることができる。
[Step 4: Formation of sealing member]
Next, a sealing member is provided in the opening of the package to protect the light emitting element chip from the outside. The sealing member is not particularly limited as long as it is translucent. Conventionally known resin materials such as a translucent resin having excellent weather resistance, such as a silicone resin, an epoxy resin, a urea resin, a hybrid resin, and a fluororesin Is filled in the opening of the package and cured. Further, the sealing member is not limited to an organic material, and a translucent inorganic member, glass, or the like generated by a sol-gel method using a metal alkoxide as a starting material can also be used. Further, in this embodiment, the sealing member includes a viscosity extender, barium titanate, titanium oxide, aluminum oxide, silicon oxide, silicon dioxide, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, and other light diffusing agents, pigments, and fluorescent substances. Any member can be added depending on the application. Furthermore, a lens effect can be provided by making the light emitting surface side of the sealing member have a desired shape, and light emitted from the light emitting element chip can be focused. Specifically, a convex lens shape, a concave lens shape, an elliptical shape as viewed from the light emission observation surface, or a shape obtained by combining a plurality of them can be used.

(蛍光物質)
本発明では、半導体素子として発光素子を使用した場合、発光素子の半導体素子構造中、発光素子を被覆する封止部材、発光素子を支持体やリード電極に固着させるダイボンド材、発光素子とサブマウント間のアンダーフィル、およびパッケージ等の各構成部材中および/またはその周辺に無機蛍光物質や有機蛍光物質のような種々の蛍光物質を配置させることができる。また特に、封止部材と組み合わされる蛍光物質は、封止部材の発光観測面側表面を被覆するように封止部材の外部に設けられる他、封止部材の発光観測面側表面および発光素子から離間させた位置に、蛍光体を含む層状あるいはフィルター状の波長変換部材として封止部材の内部に設けることもできる。
(Fluorescent substance)
In the present invention, when a light-emitting element is used as a semiconductor element, a sealing member that covers the light-emitting element in a semiconductor element structure of the light-emitting element, a die bonding material that fixes the light-emitting element to a support or a lead electrode, a light-emitting element and a submount Various fluorescent materials such as an inorganic fluorescent material and an organic fluorescent material can be disposed in and / or around each constituent member such as an underfill and a package. In particular, the fluorescent material combined with the sealing member is provided outside the sealing member so as to cover the light emission observation surface side surface of the sealing member, and from the light emission observation surface side surface of the sealing member and the light emitting element. It can also be provided inside the sealing member as a layered or filter-like wavelength conversion member containing a phosphor at a spaced position.

本願発明に利用可能な蛍光体は、発光素子から放出される可視光や紫外光の一部を吸収し、その吸収した光の波長と異なる波長を有する光を発光するものである。特に、本形態に用いられる蛍光体は、少なくとも発光素子から発光された光によって励起され、波長変換した光を発光する蛍光体をいい、該蛍光体を固着させる結着剤とともに波長変換部材を構成する。   The phosphor that can be used in the present invention absorbs part of visible light and ultraviolet light emitted from the light emitting element, and emits light having a wavelength different from the wavelength of the absorbed light. In particular, the phosphor used in this embodiment refers to a phosphor that emits a wavelength-converted light that is excited by at least light emitted from the light-emitting element, and constitutes a wavelength conversion member together with a binder that fixes the phosphor. To do.

発光素子が発光した光と、蛍光体が発光した光が補色関係などにある場合、それぞれの光を混色させることで白色系の混色光を発光することができる。具体的には、発光素子からの光と、それによって励起され発光する蛍光体の光がそれぞれ光の3原色(赤色系、緑色系、青色系)に相当する場合や発光素子が発光した青色系の光と、それによって励起され発光する蛍光体の黄色系の光が挙げられる。   When the light emitted from the light-emitting element and the light emitted from the phosphor are in a complementary color relationship or the like, white mixed color light can be emitted by mixing each light. Specifically, the light emitted from the light emitting element and the phosphor light excited and emitted thereby correspond to the three primary colors of light (red, green, and blue), or the blue light emitted from the light emitting element. And yellow light of a phosphor that is excited to emit light.

発光装置の発光色は、蛍光体と、蛍光体の結着剤として働く各種樹脂やガラス等の無機部材との比率、蛍光体の比重、蛍光体の量および形状などを種々調整すること、及び発光素子の発光波長を選択することにより、混色光の色温度を変化させ電球色領域の光など任意の白色系の色調を提供させることができる。発光装置の外部には、発光素子からの光と蛍光体からの光が封止部材を効率よく透過することが好ましい。   The emission color of the light-emitting device can be adjusted in various ways such as the ratio between the phosphor and various members such as various resins and glass that act as a binder for the phosphor, the specific gravity of the phosphor, the amount and shape of the phosphor, and By selecting the light emission wavelength of the light emitting element, it is possible to change the color temperature of the mixed color light and provide an arbitrary white color tone such as light in the light bulb color region. It is preferable that the light from the light emitting element and the light from the phosphor are efficiently transmitted through the sealing member to the outside of the light emitting device.

このような蛍光体は、気相や液相中で自重によって沈降するため、気相や液相中に分散させ均一に放出させ、特に液相中においては懸濁液を静置させることで、より均一性の高い蛍光体を持つ層を形成させることができる。さらに、所望に応じて複数回繰り返すことにより所望の蛍光体量を形成することができる。   Since such a phosphor settles under its own weight in the gas phase or liquid phase, it is dispersed and uniformly released in the gas phase or liquid phase, and in particular in the liquid phase, the suspension is allowed to stand, A layer having a phosphor with higher uniformity can be formed. Furthermore, a desired phosphor amount can be formed by repeating a plurality of times as desired.

以上のようにして形成される蛍光体は、発光装置の表面上において一層からなる波長変換部材中に二種類以上存在してもよいし、二層からなる波長変換部材中にそれぞれ一種類あるいは二種類以上存在してもよい。このようにすると、異なる種類の蛍光体からの光の混色による白色光が得られる。この場合、各蛍光物質から発光される光をより良く混色しかつ色ムラを減少させるために、各蛍光体の平均粒径及び形状は類似していることが好ましい。   Two or more kinds of phosphors formed as described above may be present in a single-layer wavelength conversion member on the surface of the light-emitting device, or one or two of each of the two-layer wavelength conversion member. There may be more than one type. In this way, white light can be obtained by mixing colors from different types of phosphors. In this case, it is preferable that the average particle diameters and shapes of the phosphors are similar in order to better mix the light emitted from the phosphors and reduce color unevenness.

ここで、本明細書中における蛍光体の粒径とは、体積基準粒度分布曲線により得られる値であり、体積基準粒度分布曲線は、レーザ回折・散乱法により蛍光体の粒度分布を測定し得られるものである。具体的には、気温25℃、湿度70%の環境下において、濃度が0.05%であるヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液に蛍光体を分散させ、レーザ回折式粒度分布測定装置(SALD−2000A)により、粒径範囲0.03μm〜700μmにて測定し得られたものである。   Here, the particle size of the phosphor in the present specification is a value obtained by a volume-based particle size distribution curve, and the volume-based particle size distribution curve can measure the particle size distribution of the phosphor by a laser diffraction / scattering method. It is Specifically, in an environment where the temperature is 25 ° C. and the humidity is 70%, the phosphor is dispersed in a sodium hexametaphosphate aqueous solution having a concentration of 0.05%, and a laser diffraction particle size distribution analyzer (SALD-2000A) It was obtained by measuring in a particle size range of 0.03 μm to 700 μm.

本実施の形態において使用される蛍光体は、YAG系蛍光体に代表されるアルミニウム・ガーネット系蛍光体と、赤色系の光を発光可能な蛍光体、特に窒化物系蛍光体とを組み合わせたものを使用することもできる。これらのYAG系蛍光体および窒化物系蛍光体は、混合して波長変換部材中に含有させてもよいし、複数の層から構成される波長変換部材中に別々に含有させてもよい。以下、それぞれの蛍光体について詳細に説明していく。   The phosphor used in the present embodiment is a combination of an aluminum garnet phosphor typified by a YAG phosphor and a phosphor capable of emitting red light, particularly a nitride phosphor. Can also be used. These YAG phosphors and nitride phosphors may be mixed and contained in the wavelength conversion member, or may be separately contained in the wavelength conversion member composed of a plurality of layers. Hereinafter, each phosphor will be described in detail.

(アルミニウム・ガーネット系蛍光体)
本実施の形態に用いられるアルミニウム・ガーネット系蛍光体とは、Alを含み、かつY、Lu、Sc、La、Gd、Tb、Eu及びSmから選択された少なくとも一つの元素と、Ga及びInから選択された一つの元素とを含み、希土類元素から選択された少なくとも一つの元素で付活された蛍光体であり、LEDチップから発光された可視光や紫外線で励起されて発光する蛍光体である。
(Aluminum / garnet phosphor)
The aluminum garnet phosphor used in the present embodiment includes Al and at least one element selected from Y, Lu, Sc, La, Gd, Tb, Eu, and Sm, and Ga and In. It is a phosphor that contains one selected element and is activated by at least one element selected from rare earth elements, and is a phosphor that emits light when excited by visible light or ultraviolet light emitted from an LED chip. .

例えば、Tb2.95Ce0.05Al12、Y2.90Ce0.05Tb0.05Al12、Y2.94Ce0.05Pr0.01Al12、Y2.90Ce0.05Pr0.05Al12等が挙げられる。さらに、本実施の形態において、特にYを含み、かつCeあるいはPrで付活され組成の異なる二種類以上のイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光体(イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(以下、「YAG系蛍光体」と呼ぶ。))が利用される。特に、高輝度且つ長時間の使用時においては(Re1-xSmx3(Al1-yGay512:Ce(0≦x<1、0≦y≦1、但し、Reは、Y,Gd,Laからなる群より選択される少なくとも一種の元素である。)などが好ましい。 For example, Tb 2.95 Ce 0.05 Al 5 O 12 , Y 2.90 Ce 0.05 Tb 0.05 Al 5 O 12 , Y 2.94 Ce 0.05 Pr 0.01 Al 5 O 12 , Y 2.90 Ce 0.05 Pr 0.05 Al 5 O 12 and the like. Further, in the present embodiment, two or more types of yttrium / aluminum oxide phosphors (hereinafter referred to as “YAG / aluminum garnet phosphors”) containing Y and activated by Ce or Pr and having different compositions. Called "system phosphor"))). In particular, at the time of high luminance and long-term use (Re 1-x Sm x) 3 (Al 1-y Ga y) 5 O 12: Ce (0 ≦ x <1,0 ≦ y ≦ 1, where, Re Is at least one element selected from the group consisting of Y, Gd, and La).

(Re1-xSmx3(Al1-yGay512:Ce蛍光体は、ガーネット構造のため、熱、光及び水分に強く、励起スペクトルのピークが470nm付近などにさせることができる。また、発光ピークも530nm付近にあり720nmまで裾を引くブロードな発光スペクトルを持たせることができる。 (Re 1-x Sm x) 3 (Al 1-y Ga y) 5 O 12: Ce phosphor, for garnet structure, heat, resistant to light and moisture, the peak of the excitation spectrum can be like in the vicinity of 470nm Can do. In addition, the emission peak is in the vicinity of 530 nm, and a broad emission spectrum that extends to 720 nm can be provided.

本発明の発光装置において、蛍光体は、2種類以上の蛍光体を混合させてもよい。即ち、上述したYAG系蛍光体について言えば、Al、Ga、Y、La及びGdやSmの含有量が異なる2種類以上の(Re1-xSmx3(Al1-yGay512:Ce蛍光体を混合させてRGBの波長成分を増やすことができる。また、現在のところ半導体発光素子の発光波長には、バラツキが生ずるものがあるため2種類以上の蛍光体を混合調整させて所望の白色系の混色光などを得ることができる。具体的には、発光素子の発光波長に合わせて色度点の異なる蛍光体の量を調整し含有させることでその蛍光体間と発光素子で結ばれる色度図上の任意の点を発光させることができる。 In the light emitting device of the present invention, the phosphor may be a mixture of two or more phosphors. That is, speaking the YAG fluorescent material described above, Al, Ga, Y, the content of La and Gd and Sm are two or more kinds of (Re 1-x Sm x) 3 (Al 1-y Ga y) 5 O 12 : Ce phosphors can be mixed to increase RGB wavelength components. At present, there are variations in the emission wavelength of the semiconductor light emitting device, so that two or more kinds of phosphors can be mixed and adjusted to obtain a desired white mixed color light or the like. Specifically, by adjusting the amount of phosphors having different chromaticity points according to the emission wavelength of the light-emitting element, the light is emitted at any point on the chromaticity diagram connected between the phosphors and the light-emitting element. be able to.

発光層に窒化物系化合物半導体を用いた発光素子から発光した青色系の光と、青色光を吸収させるためボディーカラーが黄色である蛍光体から発光する緑色系の光と、赤色系の光とを混色表示させると所望の白色系発光色表示を行うことができる。発光装置はこの混色を起こさせるために蛍光体の粉体やバルクをエポキシ樹脂、アクリル樹脂或いはシリコーン樹脂などの各種樹脂や酸化珪素、酸化アルミニウムなどの透光性無機物中に含有させることもできる。このように蛍光体が含有されたものは、LEDチップからの光が透過する程度に薄く形成させたドット状のものや層状ものなど用途に応じて種々用いることができる。蛍光体と透光性無機物との比率や塗布、充填量を種々調整すること及び発光素子の発光波長を選択することにより白色を含め電球色など任意の色調を提供させることができる。   Blue light emitted from a light emitting device using a nitride compound semiconductor in the light emitting layer, green light emitted from a phosphor whose body color is yellow to absorb blue light, red light, When mixed color display is performed, a desired white light emission color display can be performed. In order to cause this color mixture, the light emitting device can contain phosphor powder and bulk in various resins such as epoxy resin, acrylic resin or silicone resin, and translucent inorganic materials such as silicon oxide and aluminum oxide. Thus, the thing containing the fluorescent substance can be variously used according to uses, such as a dot-like thing and a layer-like thing formed so thinly that the light from the LED chip is transmitted. By adjusting the ratio, coating, and filling amount of the phosphor and the translucent inorganic substance and selecting the emission wavelength of the light emitting element, it is possible to provide an arbitrary color tone such as a light bulb color including white.

また、2種類以上の蛍光体をそれぞれ発光素子からの入射光に対して順に配置させることによって効率よく発光可能な発光装置とすることができる。即ち、反射部材を有する発光素子上には、長波長側に吸収波長があり長波長に発光可能な蛍光体が含有された色変換部材と、それよりも長波長側に吸収波長がありより長波長に発光可能な色変換部材とを積層などさせることで反射光を有効利用することができる。   In addition, by arranging two or more kinds of phosphors in order with respect to the incident light from the light emitting element, a light emitting device capable of efficiently emitting light can be obtained. That is, on a light emitting element having a reflective member, a color conversion member containing a phosphor that has an absorption wavelength on the long wavelength side and can emit light at a long wavelength, and an absorption wavelength on the longer wavelength side that has a longer wavelength. The reflected light can be used effectively by laminating a color conversion member capable of emitting light at a wavelength.

YAG系蛍光体を使用すると、放射照度として(Ee)=0.1W・cm−2以上1000W・cm−2以下の発光素子と接する或いは近接して配置された場合においても高効率に十分な耐光性を有する発光装置とすることができる。 When a YAG phosphor is used, sufficient light resistance with high efficiency even when it is placed in contact with or close to a light emitting element having an irradiance of (Ee) = 0.1 W · cm −2 to 1000 W · cm −2 The light emitting device can be made to have the property.

本実施の形態に用いられるセリウムで付活された緑色系が発光可能なYAG系蛍光体では、ガーネット構造のため、熱、光及び水分に強く、励起吸収スペクトルのピーク波長が420nmから470nm付近にさせることができる。また、発光ピーク波長λpも510nm付近にあり700nm付近まで裾を引くブロードな発光スペクトルを持つ。一方、セリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光体である赤色系が発光可能なYAG系蛍光体でも、ガーネット構造であり熱、光及び水分に強く、励起吸収スペクトルのピーク波長が420nmから470nm付近にさせることができる。また、発光ピーク波長λpが600nm付近にあり750nm付近まで裾を引くブロードな発光スペクトルを持つ。   The cerium-activated YAG-based phosphor used in this embodiment and capable of emitting green light has a garnet structure and is resistant to heat, light, and moisture, and the peak wavelength of the excitation absorption spectrum is in the vicinity of 420 nm to 470 nm. Can be made. Also, the emission peak wavelength λp is near 510 nm, and has a broad emission spectrum that extends to the vicinity of 700 nm. On the other hand, the YAG phosphor that emits red light, which is an yttrium-aluminum oxide phosphor activated by cerium, has a garnet structure, is resistant to heat, light and moisture, and has a peak wavelength of 420 nm in the excitation absorption spectrum. To about 470 nm. Further, the emission peak wavelength λp is in the vicinity of 600 nm, and has a broad emission spectrum that extends to the vicinity of 750 nm.

ガーネット構造を持ったYAG系蛍光体の組成の内、Alの一部をGaで置換することで発光スペクトルが短波長側にシフトし、また組成のYの一部をGd及び/又はLaで置換することで、発光スペクトルが長波長側へシフトする。このように組成を変化することで発光色を連続的に調節することが可能である。したがって、長波長側の強度がGdの組成比で連続的に変えられるなど窒化物半導体の青色系発光を利用して白色系発光に変換するための理想条件を備えている。Yの置換が2割未満では、緑色成分が大きく赤色成分が少なくなり、8割以上では、赤み成分が増えるものの輝度が急激に低下する。また、励起吸収スペクトルについても同様に、ガーネット構造を持ったYAG系蛍光体の組成の内、Alの一部をGaで置換することで励起吸収スペクトルが短波長側にシフトし、また組成のYの一部をGd及び/又はLaで置換することで、励起吸収スペクトルが長波長側へシフトする。YAG系蛍光体の励起吸収スペクトルのピーク波長は、発光素子の発光スペクトルのピーク波長より短波長側にあることが好ましい。このように構成すると、発光素子に投入する電流を増加させた場合、励起吸収スペクトルのピーク波長は、発光素子の発光スペクトルのピーク波長にほぼ一致するため、蛍光体の励起効率を低下させることなく、色度ズレの発生を抑えた発光装置を形成することができる。   Of the composition of YAG phosphors with a garnet structure, the emission spectrum is shifted to the short wavelength side by substituting part of Al with Ga, and part of Y of the composition is replaced with Gd and / or La. By doing so, the emission spectrum shifts to the long wavelength side. In this way, it is possible to continuously adjust the emission color by changing the composition. Therefore, an ideal condition for converting white light emission by using blue light emission of the nitride semiconductor is provided such that the intensity on the long wavelength side is continuously changed by the composition ratio of Gd. If the substitution of Y is less than 20%, the green component is large and the red component is small, and if it is 80% or more, the redness component is increased but the luminance is drastically decreased. Similarly, the excitation absorption spectrum is shifted to the short wavelength side by substituting part of Al with Ga in the composition of the YAG phosphor having a garnet structure. By substituting a part of Gd and / or La, the excitation absorption spectrum is shifted to the longer wavelength side. The peak wavelength of the excitation absorption spectrum of the YAG phosphor is preferably on the shorter wavelength side than the peak wavelength of the emission spectrum of the light emitting element. With this configuration, when the current input to the light emitting element is increased, the peak wavelength of the excitation absorption spectrum substantially matches the peak wavelength of the emission spectrum of the light emitting element, so that the excitation efficiency of the phosphor is not reduced. Thus, a light emitting device in which the occurrence of chromaticity deviation is suppressed can be formed.

アルミニウムガーネット系蛍光体は、以下のような方法で製造することができる。まず、蛍光体は、Y、Gd、Ce、La、Al、Sm、Pr、Tb及びGaの原料として酸化物、又は高温で容易に酸化物になる化合物を使用し、それらを化学量論比で十分に混合して原料を得る。又は、Y、Gd、Ce、La、Sm、Pr、Tbの希土類元素を化学量論比で酸に溶解した溶解液を蓚酸で共沈したものを焼成して得られる共沈酸化物と、酸化アルミニウム、酸化ガリウムとを混合して混合原料を得る。これにフラックスとしてフッ化アンモニウム等のフッ化物を適量混合して坩堝に詰め、空気中1350〜1450°Cの温度範囲で2〜5時間焼成して焼成品を得、次に焼成品を水中でボールミルして、洗浄、分離、乾燥、最後に篩を通すことで得ることができる。また、別の形態における蛍光体の製造方法では、蛍光体の原料を混合した混合原料とフラックスからなる混合物を、大気中又は弱還元雰囲気中にて行う第一焼成工程と、還元雰囲気中にて行う第二焼成工程とからなる、二段階で焼成することが好ましい。ここで、弱還元雰囲気とは、混合原料から所望の蛍光体を形成する反応過程において必要な酸素量は少なくとも含むように設定された弱い還元雰囲気のことをいい、この弱還元雰囲気中において所望とする蛍光体の構造形成が完了するまで第一焼成工程を行うことにより、蛍光体の黒変を防止し、かつ光の吸収効率の低下を防止できる。また、第二焼成工程における還元雰囲気とは、弱還元雰囲気より強い還元雰囲気をいう。このように二段階で焼成すると、励起波長の吸収効率の高い蛍光体が得られる。従って、このように形成された蛍光体にて発光装置を形成した場合に、所望とする色調を得るために必要な蛍光体量を減らすことができ、光取り出し効率の高い発光装置を形成することができる。   The aluminum garnet phosphor can be manufactured by the following method. First, phosphors use oxides or compounds that easily become oxides at high temperatures as raw materials for Y, Gd, Ce, La, Al, Sm, Pr, Tb and Ga, and they are added in a stoichiometric ratio. Mix thoroughly to obtain the raw material. Or a coprecipitated oxide obtained by calcining a solution obtained by coprecipitation of oxalic acid with a solution obtained by dissolving a rare earth element of Y, Gd, Ce, La, Sm, Pr, and Tb in an acid at a stoichiometric ratio with acid; Aluminum and gallium oxide are mixed to obtain a mixed raw material. An appropriate amount of fluoride such as ammonium fluoride is mixed with this as a flux and packed in a crucible, fired in air at a temperature range of 1350 to 1450 ° C. for 2 to 5 hours to obtain a fired product, and then the fired product in water. It can be obtained by ball milling, washing, separating, drying and finally passing through a sieve. In another embodiment of the method for producing a phosphor, in a reducing atmosphere, a first firing step in which a mixture composed of a mixture of phosphor materials and a mixture consisting of a flux is performed in air or in a weak reducing atmosphere. It is preferable to perform baking in two stages, which includes a second baking step to be performed. Here, the weak reducing atmosphere refers to a weak reducing atmosphere set to include at least the amount of oxygen necessary in the reaction process of forming a desired phosphor from the mixed raw material. By performing the first firing step until the formation of the phosphor structure is completed, blackening of the phosphor can be prevented and a decrease in light absorption efficiency can be prevented. In addition, the reducing atmosphere in the second firing step refers to a reducing atmosphere stronger than the weak reducing atmosphere. By firing in two stages in this way, a phosphor with high absorption efficiency at the excitation wavelength can be obtained. Therefore, when a light emitting device is formed with the phosphor thus formed, the amount of the phosphor necessary for obtaining a desired color tone can be reduced, and a light emitting device with high light extraction efficiency can be formed. Can do.

組成の異なる2種類以上のセリウムで付活されたアルミニウムガーネット系蛍光体は、混合させて用いても良いし、それぞれ独立して配置させても良い。蛍光体をそれぞれ独立して配置させる場合、発光素子から光をより短波長側で吸収発光しやすい蛍光体、それよりも長波長側で吸収発光しやすい蛍光体の順に配置させることが好ましい。これによって効率よく吸収及び発光させることができる。   Aluminum garnet phosphors activated with two or more types of cerium having different compositions may be used in combination, or may be arranged independently. When the phosphors are arranged independently, it is preferable to arrange the phosphors in the order of the phosphor that easily absorbs and emits light from the light emitting element on the shorter wavelength side, and the phosphor that easily absorbs and emits light on the longer wavelength side. This makes it possible to efficiently absorb and emit light.

(窒化物系蛍光体)
本発明で使用される蛍光体は、Nを含み、かつBe、Mg、Ca、Sr、Ba、及びZnから選択された少なくとも一つの元素と、C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、及びHfから選択された少なくとも一つの元素とを含み、希土類元素から選択された少なくとも一つの元素で付活された窒化物系蛍光体もしようすることができる。また、本実施の形態に用いられる窒化物系蛍光体としては、発光素子から発光された可視光、紫外線、及びYAG系蛍光体からの発光を吸収することによって励起され発光する蛍光体をいう。例えば、Ca−Ge−N:Eu,Z系、Sr−Ge−N:Eu,Z系、Sr−Ca−Ge−N:Eu,Z系、Ca−Ge−O−N:Eu,Z系、Sr−Ge−O−N:Eu,Z系、Sr−Ca−Ge−O−N:Eu,Z系、Ba−Si−N:Eu,Z系、Sr−Ba−Si−N:Eu,Z系、Ba−Si−O−N:Eu,Z系、Sr−Ba−Si−O−N:Eu,Z系、Ca−Si−C−N:Eu,Z系、Sr−Si−C−N:Eu,Z系、Sr−Ca−Si−C−N:Eu,Z系、Ca−Si−C−O−N:Eu,Z系、Sr−Si−C−O−N:Eu,Z系、Sr−Ca−Si−C−O−N:Eu,Z系、Mg−Si−N:Eu,Z系、Mg−Ca−Sr−Si−N:Eu,Z系、Sr−Mg−Si−N:Eu,Z系、Mg−Si−O−N:Eu,Z系、Mg−Ca−Sr−Si−O−N:Eu,Z系、Sr−Mg−Si−O−N:Eu,Z系、Ca−Zn−Si−C−N:Eu,Z系、Sr−Zn−Si−C−N:Eu,Z系、Sr−Ca−Zn−Si−C−N:Eu,Z系、Ca−Zn−Si−C−O−N:Eu,Z系、Sr−Zn−Si−C−O−N:Eu,Z系、Sr−Ca−Zn−Si−C−O−N:Eu,Z系、Mg−Zn−Si−N:Eu,Z系、Mg−Ca−Zn−Sr−Si−N:Eu,Z系、Sr−Zn−Mg−Si−N:Eu,Z系、Mg−Zn−Si−O−N:Eu,Z系、Mg−Ca−Zn−Sr−Si−O−N:Eu,Z系、Sr−Mg−Zn−Si−O−N:Eu,Z系、Ca−Zn−Si−Sn−C−N:Eu,Z系、Sr−Zn−Si−Sn−C−N:Eu,Z系、Sr−Ca−Zn−Si−Sn−C−N:Eu,Z系、Ca−Zn−Si−Sn−C−O−N:Eu,Z系、Sr−Zn−Si−Sn−C−O−N:Eu,Z系、Sr−Ca−Zn−Si−Sn−C−O−N:Eu,Z系、Mg−Zn−Si−Sn−N:Eu,Z系、Mg−Ca−Zn−Sr−Si−Sn−N:Eu,Z系、Sr−Zn−Mg−Si−Sn−N:Eu,Z系、Mg−Zn−Si−Sn−O−N:Eu,Z系、Mg−Ca−Zn−Sr−Si−Sn−O−N:Eu,Z系、Sr−Mg−Zn−Si−Sn−O−N:Eu,Z系など種々の組み合わせの蛍光体を製造することができる。希土類元素であることを示すZは、Y、La、Ce、Pr、Nd、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Luのうち少なくとも1種以上が含有されていることが好ましいが、Sc、Sm、Tm、Ybが含有されていてもよい。これらの希土類元素は、単体の他、酸化物、イミド、アミド等の状態で原料中に混合する。希土類元素は、主に安定な3価の電子配置を有するが、Yb、Sm等は2価、Ce、Pr、Tb等は4価の電子配置を有する。酸化物の希土類元素を用いた場合、酸素の関与が蛍光体の発光特性に影響を及ぼす。つまり酸素を含有することにより発光輝度の低下を生じる場合もある。その反面、残光を短くするなどの利点もある。但し、Mnを用いると粒径を大きくすることができ、発光輝度の向上を図ることができる。
(Nitride phosphor)
The phosphor used in the present invention contains N and at least one element selected from Be, Mg, Ca, Sr, Ba, and Zn, and C, Si, Ge, Sn, Ti, Zr, and A nitride-based phosphor containing at least one element selected from Hf and activated by at least one element selected from rare earth elements can also be used. Further, the nitride-based phosphor used in the present embodiment refers to a phosphor that emits light when excited by absorbing visible light, ultraviolet light, and light emitted from the YAG-based phosphor emitted from the light-emitting element. For example, Ca—Ge—N: Eu, Z system, Sr—Ge—N: Eu, Z system, Sr—Ca—Ge—N: Eu, Z system, Ca—Ge—O—N: Eu, Z system, Sr—Ge—O—N: Eu, Z system, Sr—Ca—Ge—ON: Eu, Z system, Ba—Si—N: Eu, Z system, Sr—Ba—Si—N: Eu, Z Type, Ba-Si-ON: Eu, Z type, Sr-Ba-Si-ON: Eu, Z type, Ca-Si-CN: Eu, Z type, Sr-Si-CN : Eu, Z system, Sr-Ca-Si-CN: Eu, Z system, Ca-Si-C-O-N: Eu, Z system, Sr-Si-C-O-N: Eu, Z system Sr—Ca—Si—C—O—N: Eu, Z series, Mg—Si—N: Eu, Z series, Mg—Ca—Sr—Si—N: Eu, Z series, Sr—Mg—Si— N: Eu, Z-based, Mg-Si-O- : Eu, Z series, Mg-Ca-Sr-Si-ON: Eu, Z series, Sr-Mg-Si-ON: Eu, Z series, Ca-Zn-Si-CN: Eu, Z-based, Sr-Zn-Si-CN: Eu, Z-based, Sr-Ca-Zn-Si-CN: Eu, Z-based, Ca-Zn-Si-CN- Eu: Z System, Sr—Zn—Si—C—O—N: Eu, Z system, Sr—Ca—Zn—Si—C—O—N: Eu, Z system, Mg—Zn—Si—N: Eu, Z system Mg-Ca-Zn-Sr-Si-N: Eu, Z system, Sr-Zn-Mg-Si-N: Eu, Z system, Mg-Zn-Si-O-N: Eu, Z system, Mg- Ca-Zn-Sr-Si-ON: Eu, Z system, Sr-Mg-Zn-Si-ON: Eu, Z system, Ca-Zn-Si-Sn-CN: Eu, Z system , Sr-Zn-Si-S -CN: Eu, Z system, Sr-Ca-Zn-Si-Sn-CN: Eu, Z system, Ca-Zn-Si-Sn-C-O-N: Eu, Z system, Sr- Zn—Si—Sn—C—O—N: Eu, Z series, Sr—Ca—Zn—Si—Sn—C—O—N: Eu, Z series, Mg—Zn—Si—Sn—N: Eu, Z-based, Mg-Ca-Zn-Sr-Si-Sn-N: Eu, Z-based, Sr-Zn-Mg-Si-Sn-N: Eu, Z-based, Mg-Zn-Si-Sn-O-N : Eu, Z series, Mg-Ca-Zn-Sr-Si-Sn-ON: Eu, Z series, Sr-Mg-Zn-Si-Sn-ON: Various combinations such as Eu, Z series A phosphor can be manufactured. Z indicating that it is a rare earth element preferably contains at least one of Y, La, Ce, Pr, Nd, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, and Lu, but Sc, Sm , Tm, Yb may be contained. These rare earth elements are mixed in the raw material in the state of oxide, imide, amide, etc. in addition to simple substances. Rare earth elements mainly have a stable trivalent electron configuration, while Yb, Sm, etc. have a divalent configuration, and Ce, Pr, Tb, etc. have a tetravalent electron configuration. When the rare earth element of the oxide is used, the involvement of oxygen affects the light emission characteristics of the phosphor. In other words, the emission luminance may be reduced by containing oxygen. On the other hand, there are also advantages such as shortening the afterglow. However, when Mn is used, the particle size can be increased, and the luminance can be improved.

例えば、共付活剤としてLaを使用する。酸化ランタン(La)は、白色の結晶で、空気中に放置すると速やかに炭酸塩に代わるため、不活性ガス雰囲気中で保存する。
例えば、共付活剤としてPrを使用する。酸化プラセオジム(Pr11)は、通常の希土類酸化物Zと異なり、非化学量論的酸化物で、プラセオジムのシュウ酸塩、水酸化物、炭酸塩などを空気中で焼く800℃に加熱するとPr11の組成をもつ黒色の粉体として得られる。Pr11はプラセオジム化合物合成の出発物質となり、高純度のものも市販されている。
For example, La is used as a coactivator. Since lanthanum oxide (La 2 O 3 ) is a white crystal and is quickly replaced with carbonate when left in the air, it is stored in an inert gas atmosphere.
For example, Pr is used as a coactivator. Praseodymium oxide (Pr 6 O 11 ) is a non-stoichiometric oxide, unlike ordinary rare earth oxide Z 2 O 3, and burns praseodymium oxalate, hydroxide, carbonate, etc. in the air 800 When heated to 0 ° C., it is obtained as a black powder having a composition of Pr 6 O 11 . Pr 6 O 11 is a starting material for synthesizing a praseodymium compound, and a high-purity one is also commercially available.

特に本発明に係る蛍光体は、Mnが添加されたSr−Ca−Si−N:Eu、Ca−Si−N:Eu、Sr−Si−N:Eu、Sr−Ca−Si−O−N:Eu、Ca−Si−O−N:Eu、Sr−Si−O−N:Eu系シリコンナイトライドである。この蛍光体の基本構成元素は、一般式LSi(2/3X+4/3Y):Eu若しくはLSi(2/3X+4/3Y−2/3Z):Eu(Lは、Sr、Ca、SrとCaのいずれか。)で表される。一般式中、X及びYは、X=2、Y=5又は、X=1、Y=7であることが好ましいが、任意のものも使用できる。具体的には、基本構成元素は、Mnが添加された(SrCa1−XSi:Eu、SrSi:Eu、CaSi:Eu、SrCa1−XSi10:Eu、SrSi10:Eu、CaSi10:Euで表される蛍光体を使用することが好ましいが、この蛍光体の組成中には、Mg、Sr、Ca、Ba、Zn、B、Al、Cu、Mn、Cr及びNiからなる群より選ばれる少なくとも1種以上が含有されていてもよい。但し、本発明は、この実施の形態及び実施例に限定されない。
Lは、Sr、Ca、SrとCaのいずれかである。SrとCaは、所望により配合比を変えることができる。
蛍光体の組成にSiを用いることにより安価で結晶性の良好な蛍光体を提供することができる。
In particular, the phosphor according to the present invention includes Mn-added Sr—Ca—Si—N: Eu, Ca—Si—N: Eu, Sr—Si—N: Eu, Sr—Ca—Si—O—N: Eu, Ca-Si-ON: Eu, Sr-Si-ON: Eu-based silicon nitride. The basic constituent elements of this phosphor are represented by the general formula L X Si Y N (2 / 3X + 4 / 3Y) : Eu or L X Si Y O Z N (2 / 3X + 4 / 3Y-2 / 3Z) : Eu (L is Sr, Ca, or any one of Sr and Ca.) In the general formula, X and Y are preferably X = 2, Y = 5, or X = 1, Y = 7, but any can be used. Specifically, the basic constituent elements, Mn is added (Sr X Ca 1-X) 2 Si 5 N 8: Eu, Sr 2 Si 5 N 8: Eu, Ca 2 Si 5 N 8: Eu, Sr X Ca 1-X Si 7 N 10: Eu, SrSi 7 N 10: Eu, CaSi 7 N 10: it is preferable to use a phosphor represented by Eu, during the composition of the phosphor, Mg, At least one selected from the group consisting of Sr, Ca, Ba, Zn, B, Al, Cu, Mn, Cr and Ni may be contained. However, the present invention is not limited to this embodiment and examples.
L is any one of Sr, Ca, Sr and Ca. The mixing ratio of Sr and Ca can be changed as desired.
By using Si for the composition of the phosphor, it is possible to provide an inexpensive phosphor with good crystallinity.

発光中心に希土類元素であるユウロピウムEuを用いる。ユウロピウムは、主に2価と3価のエネルギー準位を持つ。本発明の蛍光体は、母体のアルカリ土類金属系窒化ケイ素に対して、Eu2+を付活剤として用いる。Eu2+は、酸化されやすく、3価のEuの組成で市販されている。しかし、市販のEuでは、Oの関与が大きく、良好な蛍光体が得られにくい。そのため、EuからOを、系外へ除去したものを使用することが好ましい。たとえば、ユウロピウム単体、窒化ユウロピウムを用いることが好ましい。但し、Mnを添加した場合は、その限りではない。 Europium Eu, which is a rare earth element, is used for the emission center. Europium mainly has bivalent and trivalent energy levels. The phosphor of the present invention uses Eu 2+ as an activator with respect to the base alkaline earth metal silicon nitride. Eu 2+ is easily oxidized and is commercially available with a trivalent Eu 2 O 3 composition. However, in commercially available Eu 2 O 3 , O is greatly involved and it is difficult to obtain a good phosphor. Therefore, it is preferable to use a material obtained by removing O from Eu 2 O 3 out of the system. For example, it is preferable to use europium alone or europium nitride. However, this is not the case when Mn is added.

SrSi:Eu,Pr、BaSi:Eu,Pr、MgSi:Eu,Pr、ZnSi:Eu,Pr、SrSi10:Eu,Pr、BaSi10:Eu,Ce、MgSi10:Eu,Ce、ZnSi10:Eu,Ce、SrGe:Eu,Ce、BaGe:Eu,Pr、MgGe:Eu,Pr、ZnGe:Eu,Pr、SrGe10:Eu,Ce、BaGe10:Eu,Pr、MgGe10:Eu,Pr、ZnGe10:Eu,Ce、Sr1.8Ca0.2Si:Eu,Pr、Ba1.8Ca0.2Si:Eu,Ce、Mg1.8Ca0.2Si:Eu,Pr、Zn1.8Ca0.2Si:Eu,Ce、Sr0.8Ca0.2Si10:Eu,La、Ba0.8Ca0.2Si10:Eu,La、Mg0.8Ca0.2Si10:Eu,Nd、Zn0.8Ca0.2Si10:Eu,Nd、Sr0.8Ca0.2Ge10:Eu,Tb、Ba0.8Ca0.2Ge10:Eu,Tb、Mg0.8Ca0.2Ge10:Eu,Pr、Zn0.8Ca0.2Ge10:Eu,Pr、Sr0.8Ca0.2SiGeN10:Eu,Pr、Ba0.8Ca0.2SiGeN10:Eu,Pr、Mg0.8Ca0.2SiGeN10:Eu,Y、Zn0.8Ca0.2SiGeN10:Eu,Y、SrSi:Pr、BaSi:Pr、SrSi:Tb、BaGe10:Ceなどが製造できるがこれに限定されない。 Sr 2 Si 5 N 8: Eu , Pr, Ba 2 Si 5 N 8: Eu, Pr, Mg 2 Si 5 N 8: Eu, Pr, Zn 2 Si 5 N 8: Eu, Pr, SrSi 7 N 10: Eu , Pr, BaSi 7 N 10: Eu, Ce, MgSi 7 N 10: Eu, Ce, ZnSi 7 N 10: Eu, Ce, Sr 2 Ge 5 N 8: Eu, Ce, Ba 2 Ge 5 N 8: Eu, Pr, Mg 2 Ge 5 N 8 : Eu, Pr, Zn 2 Ge 5 N 8: Eu, Pr, SrGe 7 N 10: Eu, Ce, BaGe 7 N 10: Eu, Pr, MgGe 7 N 10: Eu, Pr , ZnGe 7 N 10: Eu, Ce, Sr 1.8 Ca 0.2 Si 5 N 8: Eu, Pr, Ba 1.8 Ca 0.2 Si 5 N 8: Eu, Ce, Mg 1.8 Ca 0 .2 Si 5 N 8 : Eu, Pr, Zn 1.8 Ca 0.2 Si 5 N 8 : Eu, Ce, Sr 0.8 Ca 0.2 Si 7 N 10 : Eu, La, Ba 0.8 Ca 0.2 Si 7 N 10: Eu, La, Mg 0.8 Ca 0.2 Si 7 N 10: Eu, Nd, Zn 0.8 Ca 0.2 Si 7 N 10: Eu, Nd, Sr 0.8 Ca 0.2 Ge 7 N 10: Eu, Tb, Ba 0.8 Ca 0.2 Ge 7 N 10: Eu, Tb, Mg 0.8 Ca 0.2 Ge 7 N 10: Eu, Pr, Zn 0.8 Ca 0.2 Ge 7 N 10 : Eu, Pr, Sr 0.8 Ca 0.2 Si 6 GeN 10 : Eu, Pr, Ba 0.8 Ca 0.2 Si 6 GeN 10 : Eu, Pr, Mg 0.8 Ca 0.2 Si 6 GeN 10: Eu, Y , Zn 0.8 Ca 0.2 Si GeN 10: Eu, Y, Sr 2 Si 5 N 8: Pr, Ba 2 Si 5 N 8: Pr, Sr 2 Si 5 N 8: Tb, BaGe 7 N 10: Ce , etc. can be manufactured without limitation.

添加物であるMnは、Eu2+の拡散を促進し、発光輝度、エネルギー効率、量子効率等の発光効率の向上を図る。Mnは、原料中に含有させるか、又は、製造工程中にMn単体若しくはMn化合物を含有させ、原料と共に焼成する。但し、Mnは、焼成後の基本構成元素中に含有されていないか、含有されていても当初含有量と比べて少量しか残存していない。これは、焼成工程において、Mnが飛散したためであると思われる。
蛍光体には、基本構成元素中に、若しくは、基本構成元素とともに、Mg、Ga,In,Li、Na,K、Re、Mo、Fe,Sr、Ca、Ba、Zn、B、Al、Cu、Mn、Cr、O及びNiからなる群より選ばれる少なくとも1種以上を含有する。これらの元素は、粒径を大きくしたり、発光輝度を高めたりする等の作用を有している。また、B、Al、Mg、Cr及びNiは、残光を抑えることができるという作用を有している。
Mn as an additive promotes diffusion of Eu 2+ and improves luminous efficiency such as luminous luminance, energy efficiency, and quantum efficiency. Mn is contained in the raw material, or Mn alone or a Mn compound is contained in the manufacturing process and fired together with the raw material. However, Mn is not contained in the basic constituent elements after firing, or even if contained, only a small amount remains compared to the initial content. This is probably because Mn was scattered in the firing step.
The phosphor includes Mg, Ga, In, Li, Na, K, Re, Mo, Fe, Sr, Ca, Ba, Zn, B, Al, Cu, in the basic constituent element or together with the basic constituent element. It contains at least one selected from the group consisting of Mn, Cr, O and Ni. These elements have actions such as increasing the particle diameter and increasing the luminance of light emission. Further, B, Al, Mg, Cr and Ni have an effect that afterglow can be suppressed.

このような窒化物系蛍光体は、発光素子によって発光された青色光の一部を吸収して黄から赤色領域の光を発光する。窒化物系蛍光体をYAG系蛍光体と共に上記の構成を有する発光装置に使用して、発光素子により発光された青色光と、窒化物系蛍光体による黄色から赤色光とが混色により暖色系の白色系の混色光を発光する発光装置を提供する。窒化物系蛍光体の他に加える蛍光体には、セリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物蛍光物質が含有されていることが好ましい。前記イットリウム・アルミニウム酸化物蛍光物質を含有することにより、所望の色度に調節することができるからである。セリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物蛍光物質は、発光素子により発光された青色光の一部を吸収して黄色領域の光を発光する。ここで、発光素子により発光された青色光と、イットリウム・アルミニウム酸化物蛍光物質の黄色光とが混色により青白い白色に発光する。従って、このイットリウム・アルミニウム酸化物蛍光物質と赤色発光する蛍光体とを、透光性を有する波長変換部材中に一緒に混合し、発光素子により発光された青色光とを組み合わせることにより白色系の混色光を発光する発光装置を提供することができる。特に好ましいのは、色度が色度図における黒体放射の軌跡上に位置する白色の発光装置である。但し、所望の色温度の発光装置を提供するため、イットリウム・アルミニウム酸化物蛍光物質の蛍光体量と、赤色発光の蛍光体量を適宜変更することもできる。この白色系の混色光を発光する発光装置は、特殊演色評価数R9の改善を図っている。従来の青色発光素子とセリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物蛍光物質との組合せのみの白色系発光装置は、色温度Tcp=4600K付近において特殊演色評価数R9がほぼ0に近く、赤み成分が不足していた。そのため特殊演色評価数R9を高めることが解決課題となっていたが、本発明において赤色発光の蛍光体をイットリウム・アルミニウム酸化物蛍光物質と共に用いることにより、色温度Tcp=4600K付近において特殊演色評価数R9を40付近まで高めることができる。   Such a nitride-based phosphor absorbs part of the blue light emitted by the light emitting element and emits light in the yellow to red region. Using a nitride-based phosphor together with a YAG-based phosphor in the light-emitting device having the above-described configuration, the blue light emitted from the light-emitting element and the yellow to red light by the nitride-based phosphor are mixed to produce a warm color system. Provided is a light-emitting device that emits white mixed-color light. It is preferable that the phosphor added in addition to the nitride-based phosphor contains an yttrium / aluminum oxide phosphor activated with cerium. This is because it can be adjusted to a desired chromaticity by containing the yttrium aluminum oxide phosphor. The yttrium / aluminum oxide phosphor activated with cerium absorbs part of the blue light emitted by the light emitting element and emits light in the yellow region. Here, the blue light emitted from the light emitting element and the yellow light of the yttrium / aluminum oxide fluorescent material emit light blue-white by mixing colors. Therefore, the yttrium / aluminum oxide phosphor and the phosphor emitting red light are mixed together in a light-transmitting wavelength conversion member and combined with the blue light emitted by the light emitting element to produce a white-based material. A light emitting device that emits mixed color light can be provided. Particularly preferred is a white light emitting device whose chromaticity is located on the locus of black body radiation in the chromaticity diagram. However, in order to provide a light emitting device having a desired color temperature, the amount of phosphor of the yttrium / aluminum oxide phosphor and the amount of phosphor of red light emission can be appropriately changed. This light-emitting device that emits white-based mixed color light improves the special color rendering index R9. A conventional white light emitting device consisting only of a combination of a blue light emitting element and an yttrium aluminum oxide phosphor activated with cerium has a special color rendering index R9 of almost 0 at a color temperature of Tcp = 4600K, and a reddish component. Was lacking. For this reason, increasing the special color rendering index R9 has been a problem to be solved. However, in the present invention, the special color rendering index near the color temperature Tcp = 4600K is obtained by using the phosphor emitting red light together with the yttrium aluminum oxide phosphor. R9 can be increased to around 40.

次に、本発明に係る蛍光体((SrCa1−XSi:Eu)の製造方法を説明するが、本製造方法に限定されない。上記蛍光体には、Mn、Oが含有されている。 Next, the phosphor according to the present invention: is described a method of manufacturing the ((Sr X Ca 1-X ) 2 Si 5 N 8 Eu), but is not limited to this manufacturing method. The phosphor contains Mn and O.

原料のSr、Caを粉砕する。原料のSr、Caは、単体を使用することが好ましいが、イミド化合物、アミド化合物などの化合物を使用することもできる。また原料Sr、Caには、B、Al、Cu、Mg、Mn、MnO、Mn、Alなどを含有するものでもよい。原料のSr、Caは、アルゴン雰囲気中、グローブボックス内で粉砕を行う。粉砕により得られたSr、Caは、平均粒径が約0.1μmから15μmであることが好ましいが、この範囲に限定されない。Sr、Caの純度は、2N以上であることが好ましいが、これに限定されない。より混合状態を良くするため、金属Ca、金属Sr、金属Euのうち少なくとも1以上を合金状態としたのち、窒化し、粉砕後、原料として用いることもできる。 Raw materials Sr and Ca are pulverized. The raw materials Sr and Ca are preferably used alone, but compounds such as imide compounds and amide compounds can also be used. The raw materials Sr and Ca may contain B, Al, Cu, Mg, Mn, MnO, Mn 2 O 3 , Al 2 O 3 and the like. The raw materials Sr and Ca are pulverized in a glove box in an argon atmosphere. Sr and Ca obtained by pulverization preferably have an average particle diameter of about 0.1 μm to 15 μm, but are not limited to this range. The purity of Sr and Ca is preferably 2N or higher, but is not limited thereto. In order to improve the mixed state, at least one of the metal Ca, the metal Sr, and the metal Eu can be alloyed, nitrided, pulverized, and used as a raw material.

原料のSiを粉砕する。原料のSiは、単体を使用することが好ましいが、窒化物化合物、イミド化合物、アミド化合物などを使用することもできる。例えば、Si、Si(NH、MgSiなどである。原料のSiの純度は、3N以上のものが好ましいが、Al、Mg、金属ホウ化物(CoB、NiB、CrB)、酸化マンガン、HBO、B、CuO、CuOなどの化合物が含有されていてもよい。Siも、原料のSr、Caと同様に、アルゴン雰囲気中、若しくは、窒素雰囲気中、グローブボックス内で粉砕を行う。Si化合物の平均粒径は、約0.1μmから15μmであることが好ましい。 The raw material Si is pulverized. The raw material Si is preferably a simple substance, but a nitride compound, an imide compound, an amide compound, or the like can also be used. For example, Si 3 N 4 , Si (NH 2 ) 2 , Mg 2 Si, or the like. The purity of the raw material Si is preferably 3N or more, but Al 2 O 3 , Mg, metal borides (Co 3 B, Ni 3 B, CrB), manganese oxide, H 3 BO 3 , B 2 O 3 , Compounds such as Cu 2 O and CuO may be contained. Si is also pulverized in a glove box in an argon atmosphere or a nitrogen atmosphere in the same manner as the raw materials Sr and Ca. The average particle size of the Si compound is preferably about 0.1 μm to 15 μm.

次に、原料のSr、Caを、窒素雰囲気中で窒化する。この反応式を、以下の式1および式2にそれぞれ示す。   Next, the raw materials Sr and Ca are nitrided in a nitrogen atmosphere. This reaction formula is shown in the following formula 1 and formula 2, respectively.

3Sr + N → Sr ・・・(式1)
3Ca + N → Ca ・・・(式2)
Sr、Caを、窒素雰囲気中、600〜900℃、約5時間、窒化する。Sr、Caは、混合して窒化しても良いし、それぞれ個々に窒化しても良い。これにより、Sr、Caの窒化物を得ることができる。Sr、Caの窒化物は、高純度のものが好ましいが、市販のものも使用することができる。
3Sr + N 2 → Sr 3 N 2 (Formula 1)
3Ca + N 2 → Ca 3 N 2 (Formula 2)
Sr and Ca are nitrided in a nitrogen atmosphere at 600 to 900 ° C. for about 5 hours. Sr and Ca may be mixed and nitrided, or may be individually nitrided. Thereby, a nitride of Sr and Ca can be obtained. Sr and Ca nitrides are preferably of high purity, but commercially available ones can also be used.

原料のSiを、窒素雰囲気中で窒化する。この反応式を、以下の式3に示す。   The raw material Si is nitrided in a nitrogen atmosphere. This reaction formula is shown in the following formula 3.

3Si + 2N → Si ・・・(式3)
ケイ素Siも、窒素雰囲気中、800〜1200℃、約5時間、窒化する。これにより、窒化ケイ素を得る。本発明で使用する窒化ケイ素は、高純度のものが好ましいが、市販のものも使用することができる。
3Si + 2N 2 → Si 3 N 4 (Formula 3)
Silicon Si is also nitrided in a nitrogen atmosphere at 800 to 1200 ° C. for about 5 hours. Thereby, silicon nitride is obtained. The silicon nitride used in the present invention is preferably highly pure, but commercially available ones can also be used.

Sr、Ca若しくはSr−Caの窒化物を粉砕する。Sr、Ca、Sr−Caの窒化物を、アルゴン雰囲気中、若しくは、窒素雰囲気中、グローブボックス内で粉砕を行う。
同様に、Siの窒化物を粉砕する。また、同様に、Euの化合物Euを粉砕する。Euの化合物として、酸化ユウロピウムを使用するが、金属ユウロピウム、窒化ユウロピウムなども使用可能である。このほか、原料のZは、イミド化合物、アミド化合物を用いることもできる。酸化ユウロピウムは、高純度のものが好ましいが、市販のものも使用することができる。粉砕後のアルカリ土類金属の窒化物、窒化ケイ素及び酸化ユウロピウムの平均粒径は、約0.1μmから15μmであることが好ましい。
Sr, Ca or Sr—Ca nitride is pulverized. Sr, Ca, and Sr—Ca nitrides are pulverized in a glove box in an argon atmosphere or a nitrogen atmosphere.
Similarly, Si nitride is pulverized. Similarly, the Eu compound Eu 2 O 3 is pulverized. Europium oxide is used as the Eu compound, but metal europium, europium nitride, and the like can also be used. In addition, as the raw material Z, an imide compound or an amide compound can be used. Europium oxide is preferably highly purified, but commercially available products can also be used. The average particle size of the alkaline earth metal nitride, silicon nitride and europium oxide after pulverization is preferably about 0.1 μm to 15 μm.

上記原料中には、Mg、Sr、Ca、Ba、Zn、B、Al、Cu、Mn、Cr、O及びNiからなる群より選ばれる少なくとも1種以上が含有されていてもよい。また、Mg、Zn、B等の上記元素を以下の混合工程において、配合量を調節して混合することもできる。これらの化合物は、単独で原料中に添加することもできるが、通常、化合物の形態で添加される。この種の化合物には、HBO、Cu、MgCl、MgO・CaO、Al、金属ホウ化物(CrB、Mg、AlB、MnB)、B、CuO、CuOなどがある。 The raw material may contain at least one selected from the group consisting of Mg, Sr, Ca, Ba, Zn, B, Al, Cu, Mn, Cr, O, and Ni. In addition, the above elements such as Mg, Zn, and B can be mixed by adjusting the blending amount in the following mixing step. These compounds can be added alone to the raw material, but are usually added in the form of compounds. Such compounds include H 3 BO 3 , Cu 2 O 3 , MgCl 2 , MgO · CaO, Al 2 O 3 , metal borides (CrB, Mg 3 B 2 , AlB 2 , MnB), B 2 O 3 , Cu 2 O, CuO, and the like.

上記粉砕を行った後、Sr、Ca、Sr−Caの窒化物、Siの窒化物、Euの化合物Euを混合し、Mnを添加する。これらの混合物は、酸化されやすいため、Ar雰囲気中、又は、窒素雰囲気中、グローブボックス内で、混合を行う。 After the pulverization, Sr, Ca, Sr—Ca nitride, Si nitride, and Eu compound Eu 2 O 3 are mixed, and Mn is added. Since these mixtures are easily oxidized, they are mixed in a glove box in an Ar atmosphere or a nitrogen atmosphere.

最後に、Sr、Ca、Sr−Caの窒化物、Siの窒化物、Euの化合物Euの混合物をアンモニア雰囲気中で、焼成する。焼成により、Mnが添加された(SrCa1−XSi:Euで表される蛍光体を得ることができる。ただし、各原料の配合比率を変更することにより、目的とする蛍光体の組成を変更することができる。 Finally, a mixture of Sr, Ca, Sr—Ca nitride, Si nitride, and Eu compound Eu 2 O 3 is fired in an ammonia atmosphere. A phosphor represented by (Sr X Ca 1-X ) 2 Si 5 N 8 : Eu to which Mn is added can be obtained by firing. However, the composition of the target phosphor can be changed by changing the blending ratio of each raw material.

焼成は、管状炉、小型炉、高周波炉、メタル炉などを使用することができる。焼成温度は、1200から1700℃の範囲で焼成を行うことができるが、1400から1700℃の焼成温度が好ましい。焼成は、徐々に昇温を行い1200から1500℃で数時間焼成を行う一段階焼成を使用することが好ましいが、800から1000℃で一段階目の焼成を行い、徐々に加熱して1200から1500℃で二段階目の焼成を行う二段階焼成(多段階焼成)を使用することもできる。蛍光体の原料は、窒化ホウ素(BN)材質のるつぼ、ボートを用いて焼成を行うことが好ましい。窒化ホウ素材質のるつぼの他に、アルミナ(Al)材質のるつぼを使用することもできる。 For firing, a tubular furnace, a small furnace, a high-frequency furnace, a metal furnace, or the like can be used. The firing temperature can be in the range of 1200 to 1700 ° C, but the firing temperature is preferably 1400 to 1700 ° C. It is preferable to use a one-step baking in which the temperature is gradually raised and the baking is performed at 1200 to 1500 ° C. for several hours, but the first baking is performed at 800 to 1000 ° C. and the heating is gradually started from 1200. Two-stage firing (multi-stage firing) in which the second stage firing is performed at 1500 ° C. can also be used. The phosphor material is preferably fired using a boron nitride (BN) crucible or boat. Besides the crucible made of boron nitride, a crucible made of alumina (Al 2 O 3 ) can also be used.

以上の製造方法を使用することにより、目的とする蛍光体を得ることが可能である。   By using the above manufacturing method, it is possible to obtain a target phosphor.

本発明の実施例において、赤味を帯びた光を発光する蛍光体として、特に窒化物系蛍光体を使用するが、本発明においては、上述したYAG系蛍光体と赤色系の光を発光可能な蛍光体とを備える発光装置とすることも可能である。このような赤色系の光を発光可能な蛍光体は、波長が400〜600nmの光によって励起されて発光する蛍光体であり、例えば、YS:Eu、LaS:Eu、CaS:Eu、SrS:Eu、ZnS:Mn、ZnCdS:Ag,Al、ZnCdS:Cu,Al等が挙げられる。このようにYAG系蛍光体とともに赤色系の光を発光可能な蛍光体を使用することにより発光装置の演色性を向上させることが可能である。 In the embodiment of the present invention, a nitride-based phosphor is used as the phosphor that emits reddish light. In the present invention, the above-described YAG-based phosphor can emit red light. It is also possible to provide a light emitting device including a simple phosphor. Such a phosphor capable of emitting red light is a phosphor that emits light when excited by light having a wavelength of 400 to 600 nm. For example, Y 2 O 2 S: Eu, La 2 O 2 S: Eu. CaS: Eu, SrS: Eu, ZnS: Mn, ZnCdS: Ag, Al, ZnCdS: Cu, Al and the like. Thus, by using a phosphor capable of emitting red light together with a YAG phosphor, it is possible to improve the color rendering properties of the light emitting device.

以上のようにして形成されるアルミニウムガーネット系蛍光体、および窒化物系蛍光体に代表される赤色系の光を発光可能な蛍光体は、発光素子の周辺において一層からなる波長変換部材中に二種類以上存在してもよいし、二層からなる波長変換部材中にそれぞれ一種類あるいは二種類以上存在してもよい。このような構成にすると、異なる種類の蛍光体からの光の混色による混色光が得られる。この場合、各蛍光物質から発光される光をより良く混色しかつ色ムラを減少させるために、各蛍光体の平均粒径及び形状は類似していることが好ましい。また、窒化物系蛍光体は、YAG系蛍光体により波長変換された光の一部を吸収してしまうことを考慮して、窒化系蛍光体がYAG系蛍光体より発光素子に近い位置に配置されるように波長変換部材を形成することが好ましい。このように構成することによって、YAG蛍光体により波長変換された光の一部が窒化物系蛍光体に吸収されてしまうことがなくなり、YAG系蛍光体と窒化物系蛍光体とを混合して含有させた場合と比較して、混色光の演色性を向上させることができる。   The phosphors capable of emitting red light typified by the aluminum garnet-based phosphor and nitride-based phosphor formed as described above are included in two wavelength conversion members in the vicinity of the light-emitting element. One or more types may be present, or one type or two or more types may be present in the two-layer wavelength conversion member. With such a configuration, it is possible to obtain mixed color light by mixing light from different types of phosphors. In this case, it is preferable that the average particle diameters and shapes of the phosphors are similar in order to better mix the light emitted from the phosphors and reduce color unevenness. Also, considering that the nitride-based phosphor absorbs part of the light that has been wavelength-converted by the YAG-based phosphor, the nitride-based phosphor is disposed closer to the light emitting element than the YAG-based phosphor. It is preferable to form the wavelength conversion member as described above. With this configuration, a part of the light wavelength-converted by the YAG phosphor is not absorbed by the nitride phosphor, and the YAG phosphor and the nitride phosphor are mixed. Compared with the case where it contains, the color rendering property of mixed-color light can be improved.

(アルカリ土類金属珪酸塩)
本実施の形態における発光装置は、発光素子が発光した光の一部を吸収し、その吸収した光の波長と異なる波長を有する光を発光する蛍光体として、ユウロピウムで付活されたアルカリ土類金属珪酸塩を有することもできる。アルカリ土類金属珪酸塩は、青色領域の光を励起光とし、暖色系の混色光を発光する発光装置とすることができる。該アルカリ土類金属珪酸塩は、以下のような一般式で表されるアルカリ土類金属オルト珪酸塩が好ましい。
(2−x−y)SrO・x(Ba,Ca)O・(1−a−b−c−d)SiO・aPbAlcBdGeO:yEu2+(式中、0<x<1.6、0.005<y<0.5、0<a、b、c、d<0.5である。)
(2−x−y)BaO・x(Sr,Ca)O・(1−a−b−c−d)SiO・aPbAlcBdGeO:yEu2+(式中、0.01<x<1.6、0.005<y<0.5、0<a、b、c、d<0.5である。)
ここで、好ましくは、a、b、cおよびdの値のうち、少なくとも一つが0.01より大きい。
(Alkaline earth metal silicate)
The light-emitting device in this embodiment mode uses alkaline earth activated by europium as a phosphor that absorbs part of light emitted from a light-emitting element and emits light having a wavelength different from the wavelength of the absorbed light. It can also have a metal silicate. The alkaline earth metal silicate can be a light-emitting device that emits warm color mixed light using blue light as excitation light. The alkaline earth metal silicate is preferably an alkaline earth metal orthosilicate represented by the following general formula.
(2-x-y) SrO · x (Ba, Ca) O · (1-a-b-c-d) SiO 2 · aP 2 O 5 bAl 2 O 3 cB 2 O 3 dGeO 2: yEu 2+ ( Equation Medium, 0 <x <1.6, 0.005 <y <0.5, 0 <a, b, c, d <0.5.)
(2-x-y) BaO · x (Sr, Ca) O · (1-a-b-c-d) SiO 2 · aP 2 O 5 bAl 2 O 3 cB 2 O 3 dGeO 2: yEu 2+ ( Equation (Inside, 0.01 <x <1.6, 0.005 <y <0.5, 0 <a, b, c, d <0.5.)
Here, preferably, at least one of the values of a, b, c and d is greater than 0.01.

本実施の形態における発光装置は、アルカリ土類金属塩からなる蛍光体として、上述したアルカリ土類金属珪酸塩の他、ユウロピウムおよび/またはマンガンで付活されたアルカリ土類金属アルミン酸塩やY(V,P,Si)O:Eu、または次式で示されるアルカリ土類金属−マグネシウム−二珪酸塩を有することもできる。 The light-emitting device in the present embodiment is a phosphor composed of an alkaline earth metal salt. In addition to the alkaline earth metal silicate described above, alkaline earth metal aluminate or Y activated by europium and / or manganese is used. (V, P, Si) O 4 : Eu, or an alkaline earth metal-magnesium-disilicate represented by the following formula:

Me(3−x−y)MgSi:xEu,yMn(式中、0.005<x<0.5、0.005<y<0.5、Meは、Baおよび/またはSrおよび/またはCaを示す。)
次に、本実施の形態におけるアルカリ土類金属珪酸塩からなる蛍光体の製造工程を説明する。
Me (3-xy) MgSi 2 O 3 : xEu, yMn (wherein 0.005 <x <0.5, 0.005 <y <0.5, Me represents Ba and / or Sr and / or Or Ca.)
Next, the manufacturing process of the phosphor made of alkaline earth metal silicate in the present embodiment will be described.

アルカリ土類金属珪酸塩の製造のために、選択した組成に応じて出発物質アルカリ土類金属炭酸塩、二酸化珪素ならびに酸化ユウロピウムの化学量論的量を密に混合し、かつ、蛍光体の製造に常用の固体反応で、還元性雰囲気のもと、温度1100℃および1400℃で所望の蛍光体に変換する。この際、0.2モル未満の塩化アンモニウムまたは他のハロゲン化物を添加することが好ましい。また、必要に応じて珪素の一部をゲルマニウム、ホウ素、アルミニウム、リンで置換することもできるし、ユウロピウムの一部をマンガンで置換することもできる。   For the production of alkaline earth metal silicates, the stoichiometric amounts of the starting materials alkaline earth metal carbonate, silicon dioxide and europium oxide are intimately mixed according to the selected composition, and the phosphor is produced. In a conventional solid reaction, the desired phosphor is converted at a temperature of 1100 ° C. and 1400 ° C. under a reducing atmosphere. At this time, it is preferable to add less than 0.2 mol of ammonium chloride or other halide. If necessary, part of silicon can be replaced with germanium, boron, aluminum, and phosphorus, and part of europium can be replaced with manganese.

上述したような蛍光体、即ち、ユウロピウムおよび/またはマンガンで付活されたアルカリ土類金属アルミン酸塩やY(V,P,Si)O:Eu、YS:Eu3+の一つまたはこれらの蛍光体を組み合わせることによって、以下の表1に実施例として示されるように、所望の色温度を有する発光色および高い色再現性を得ることができる。 One of the phosphors as described above, ie, alkaline earth metal aluminates activated with europium and / or manganese, Y (V, P, Si) O 4 : Eu, Y 2 O 2 S: Eu 3+ By combining one or these phosphors, as shown in the following Table 1 as an example, an emission color having a desired color temperature and high color reproducibility can be obtained.

Figure 0003972889
Figure 0003972889

(アルカリ土類金属ハロゲンアパタイト系蛍光物質)
また、少なくともMg、Ca、Ba、Sr、Znから選択される1種を含むMで代表される元素と、少なくともMn、Fe、Cr、Snから選択される1種を含むM'で代表される元素とを有するEuで附活されたアルカリ土類金属ハロゲンアパタイト蛍光物質を用いることができ、量産性良い白色系が高輝度に発光可能な発光装置が得られる。特に、少なくともMn及び/又はClを含むEuで附活されたアルカリ土類金属ハロゲンアパタイト蛍光物質は、耐光性や、耐環境性に優れている。また、窒化物半導体から放出された発光スペクトルを効率よく吸収することができる。さらに、白色領域を発光可能であると共に組成によってその領域を調整することができる。また、長波長の紫外領域を吸収して黄色や赤色を高輝度に発光可能である。そのため、演色性に優れた発光装置とすることができる。なお、アルカリ土類金属ハロゲンアパタイト蛍光物質例としてアルカリ土類金属クロルアパタイト蛍光物質が含まれることは言うまでもない。アルカリ土類金属ハロゲンアパタイト蛍光物質において、一般式が(M1−x−yEuM'10(POなどで表される場合(ただし、MはMg、Ca、Ba、Sr、Znから選択される少なくとも1種、M'はMn、Fe、Cr、Snから選択される少なくとも1種、Qはハロゲン元素のF、Cl、Br、およびIから選択される少なくとも1種、である。0.0001≦x≦0.5、0.0001≦y≦0.5である。)、量産性よく混色光が発光可能な発光装置が得られる。
(Alkaline earth metal halogen apatite fluorescent substance)
In addition, an element represented by M including at least one selected from Mg, Ca, Ba, Sr, and Zn, and an M ′ including at least one selected from Mn, Fe, Cr, and Sn are represented. An alkaline earth metal halogen apatite fluorescent material activated by Eu having an element can be used, and a light emitting device capable of emitting a white light system with high productivity and high luminance can be obtained. In particular, an alkaline earth metal halogen apatite fluorescent material activated with Eu containing at least Mn and / or Cl is excellent in light resistance and environmental resistance. In addition, the emission spectrum emitted from the nitride semiconductor can be efficiently absorbed. Further, the white region can emit light, and the region can be adjusted by the composition. Further, it can emit yellow and red light with high brightness by absorbing the ultraviolet region of a long wavelength. Therefore, a light emitting device with excellent color rendering can be obtained. Needless to say, alkaline earth metal chloroapatite fluorescent materials are included as examples of alkaline earth metal halogen apatite fluorescent materials. In the alkaline earth metal halogen apatite fluorescent material, when the general formula is represented by (M 1-xy Eu x M ′ y ) 10 (PO 4 ) 6 Q 2 (where M is Mg, Ca, Ba) , Sr, Zn, M ′ is at least one selected from Mn, Fe, Cr, Sn, Q is at least one selected from halogen elements F, Cl, Br, and I 0.0001 ≦ x ≦ 0.5 and 0.0001 ≦ y ≦ 0.5.), A light emitting device capable of emitting mixed color light with high productivity is obtained.

また、アルカリ土類金属ハロゲンアパタイト蛍光物質に加えて、BaMgAl1627:Eu、(Sr,Ca,Ba)(POCl:Eu、SrAl:Eu、ZnS:Cu、ZnGeO:Mn、BaMgAl1627:Eu,Mn、ZnGeO:Mn、YS:Eu、LaS:Eu、GdS:Euから選択される少なくとも1種の蛍光物質を含有させると、より詳細な色調を調整可能であると共に比較的簡単な構成で演色性の高い白色光を得ることができる。さらに、上述の蛍光物質は所望に応じてEuに加えTb、Cu、Ag、Au、Cr、Nd、Dy、Co、Ni、Ti、およびPr等を含有させることもできる。 Further, in addition to the alkaline earth metal halogen apatite fluorescent material, BaMg 2 Al 16 O 27 : Eu, (Sr, Ca, Ba) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu, SrAl 2 O 4 : Eu, ZnS: Cu , Zn 2 GeO 4: Mn, BaMg 2 Al 16 O 27: Eu, Mn, Zn 2 GeO 4: Mn, Y 2 O 2 S: Eu, La 2 O 2 S: Eu, Gd 2 O 2 S: Eu, When at least one selected fluorescent material is contained, more detailed color tone can be adjusted, and white light with high color rendering can be obtained with a relatively simple configuration. Furthermore, the above-mentioned fluorescent substance can contain Tb, Cu, Ag, Au, Cr, Nd, Dy, Co, Ni, Ti, Pr, etc. in addition to Eu as desired.

(その他の蛍光体)
本実施の形態において、蛍光体として紫外光により励起されて所定の色の光を発生する蛍光体も用いることができ、具体例として、例えば、
(1)Ca10(POFCl:Sb,Mn
(2)M(POCl:Eu(但し、MはSr、Ca、Ba、Mgから選択される少なくとも一種)
(3)BaMgAl1627:Eu
(4)BaMgAl1627:Eu、Mn
(5)3.5MgO・0.5MgF・GeO:Mn
(6)YS:Eu
(7)MgAs11:Mn
(8)SrAl1425:Eu
(9)(Zn、Cd)S:Cu
(10)SrAl:Eu
(11)Ca10(POClBr:Mn、Eu
(12)ZnGeO:Mn
(13)GdS:Eu、及び
(14)LaS:Eu等が挙げられる。
これらの蛍光体は、一層からなる波長変換部材中に単独で用いても良いし、混合して用いてもよい。さらに、二層以上が積層されてなる波長変換部材中にそれぞれ単独で用いても良いし、混合して用いてもよい。
(Other phosphors)
In this embodiment, a phosphor that is excited by ultraviolet light and generates light of a predetermined color can be used as a phosphor. As a specific example, for example,
(1) Ca 10 (PO 4 ) 6 FCl: Sb, Mn
(2) M 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu (where M is at least one selected from Sr, Ca, Ba, Mg)
(3) BaMg 2 Al 16 O 27 : Eu
(4) BaMg 2 Al 16 O 27 : Eu, Mn
(5) 3.5MgO.0.5MgF 2 .GeO 2 : Mn
(6) Y 2 O 2 S: Eu
(7) Mg 6 As 2 O 11 : Mn
(8) Sr 4 Al 14 O 25 : Eu
(9) (Zn, Cd) S: Cu
(10) SrAl 2 O 4 : Eu
(11) Ca 10 (PO 4 ) 6 ClBr: Mn, Eu
(12) Zn 2 GeO 4 : Mn
(13) Gd 2 O 2 S: Eu, (14) La 2 O 2 S: Eu, and the like.
These phosphors may be used alone in a single wavelength conversion member, or may be used as a mixture. Furthermore, they may be used alone or in combination in a wavelength conversion member in which two or more layers are laminated.

[工程5:リード電極のフォーミング]
本工程では、打ち抜き金属板から各リード電極部分を切断し、パッケージの端面から突き出した正のリード電極と負のリード電極とを、パッケージの側面に沿ってフォーミング(折り曲げ)してJ−ベンド(Bend)型の正負の接続端子部を構成する。本実施の形態において、パッケージの側面のうちリード電極が突出している側面は予め必要以上に角度を付けて成型され、実装面に対して鈍角となるようにリード電極を折り曲げることにより、リード電極の弾性の影響を考慮して、所望の角度にリード電極を配置させることが可能である。
[Step 5: Lead electrode forming]
In this step, each lead electrode portion is cut from the punched metal plate, and the positive lead electrode and the negative lead electrode protruding from the end surface of the package are formed (bent) along the side surface of the package to form a J-bend ( A Bend type positive and negative connection terminal portion is formed. In the present embodiment, the side surface of the package where the lead electrode protrudes is preliminarily formed with an angle more than necessary, and the lead electrode is bent so as to have an obtuse angle with respect to the mounting surface. The lead electrode can be arranged at a desired angle in consideration of the influence of elasticity.

また、本実施の形態において、正のリード電極と負のリード電極がパッケージの短軸側側面から突出している場合、突出している部分は、発光面と反対側の面に向かって折り曲げることが好ましく、これにより発光面側に悪影響を及ぼすことなく配線基板に実装することができる。また、正のリード電極と負のリード電極をパッケージ主面の長軸側端面から突出するように挿入し、その突出部を発光面と垂直を成す面に向かって折り曲げると、リード電極の接続端子部と配線基板との接合面積を大きくすることができ、実装精度を高めることができる。これにより、発光装置を配線基板に仮実装しリフロー工程を施す際に、発光装置が仮実装面から立ち上がってしまうことを防止することができる。このようにリードを折り曲げ接続端子部とする場合、実装面側の成形部材の壁面とリード電極の露出面とは略同一面上に位置していることが好ましい。尚、本発明の接続端子部の構造は、J−ベンド(Bend)型に限られるものではなく、ガルウィング型等の他の構造であってもよい。以上のようなステップで本実施の形態の発光装置は作製される。   In the present embodiment, when the positive lead electrode and the negative lead electrode protrude from the short-axis side surface of the package, the protruding portion is preferably bent toward the surface opposite to the light emitting surface. Thus, it can be mounted on the wiring board without adversely affecting the light emitting surface side. In addition, when the positive lead electrode and the negative lead electrode are inserted so as to protrude from the end surface on the major axis side of the package main surface, and the protruding portion is bent toward a surface perpendicular to the light emitting surface, the lead electrode connection terminal The bonding area between the portion and the wiring board can be increased, and the mounting accuracy can be increased. Accordingly, when the light emitting device is temporarily mounted on the wiring board and the reflow process is performed, the light emitting device can be prevented from rising from the temporary mounting surface. When the lead is bent and used as the connection terminal portion in this way, it is preferable that the wall surface of the molding member on the mounting surface side and the exposed surface of the lead electrode are located on substantially the same plane. Note that the structure of the connection terminal portion of the present invention is not limited to the J-bend type, and may be another structure such as a gull wing type. Through the steps as described above, the light-emitting device of this embodiment is manufactured.

[工程6:発光装置を分離]
本工程では、パッケージを支持していたハンガーリードをパッケージから取り外し、個々の発光装置に分離する。このとき、パッケージを支持していたハンガーリードの先端部分の形状が凹部112としてパッケージ側面に形成されていることとなる。凹部112は、該凹部112と嵌合可能な形状を有する面状導光板のような外部の部材との位置決めを容易にする。
[Step 6: Separate light emitting device]
In this step, the hanger lead supporting the package is removed from the package and separated into individual light emitting devices. At this time, the shape of the tip of the hanger lead supporting the package is formed as a recess 112 on the side surface of the package. The recess 112 facilitates positioning with an external member such as a planar light guide plate having a shape that can be fitted to the recess 112.

また、ハンガーリードの先端部分による樹脂バリが発生すると、その樹脂バリの厚み分だけ発光装置の薄型化が妨げられることとなる。一方、本形態におけるハンガーリードは、発光装置の厚み方向に樹脂バリを発生させることなく、側面方向からパッケージを支持するように配置されており、発光装置の薄型化を図ることができる。   Further, when a resin burr is generated by the tip portion of the hanger lead, the light-emitting device is prevented from being thinned by the thickness of the resin burr. On the other hand, the hanger lead in this embodiment is arranged so as to support the package from the side surface direction without generating a resin burr in the thickness direction of the light emitting device, and the light emitting device can be thinned.

[工程7:発光装置の実装]
以上のようにして作成される実施の形態の発光装置は、基板上に外部電極が配線されてなる実装基板上に配列され、半田のような導電性部材にて電気的および機械的に接続するように実装される。配線基板の基板部材は、熱伝導性に優れていることが好ましく、アルミベース基板、セラミクスベース基板等を用いることができる。また、熱伝導性の悪い、ガラスエポキシ基板や紙フェノール基板上を用いる場合は、サーマルパッド、サーマルビア等の放熱対策を施すと好ましい。また、発光ダイオードと配線基板は、半田等の導電性部材にて導通を取ることができる。放熱性を考慮すると、銀ペーストを用いることが好ましい。本願発明の発光装置は、発光面側に、レンズや導光板等、剛性の透光性光学部材を精度良く設けることができる。本実施の形態にかかる導光板は、複数の光源からの光をそれぞれ個別に導入する切掛部を有している。前記切掛部の内壁は、本願発明の発光装置の発光面と接する第一平面と、該第一の平面とパッケージの第二の主面と接する第二平面を少なくとも有している。このように、常にほぼ一定となり得る成形部材において導光板との位置決めを設けることにより、歩留まり良く面状光源を形成することができる。
[Step 7: Mounting of Light Emitting Device]
The light emitting device according to the embodiment produced as described above is arranged on a mounting substrate in which external electrodes are wired on a substrate, and is electrically and mechanically connected by a conductive member such as solder. Implemented as: The substrate member of the wiring substrate is preferably excellent in thermal conductivity, and an aluminum base substrate, a ceramic base substrate, or the like can be used. In addition, when using a glass epoxy substrate or paper phenol substrate with poor thermal conductivity, it is preferable to take heat dissipation measures such as a thermal pad and a thermal via. Further, the light emitting diode and the wiring board can be electrically connected by a conductive member such as solder. In consideration of heat dissipation, it is preferable to use a silver paste. In the light emitting device of the present invention, a rigid translucent optical member such as a lens or a light guide plate can be provided on the light emitting surface side with high accuracy. The light guide plate according to the present embodiment has a notch that individually introduces light from a plurality of light sources. The inner wall of the notch has at least a first plane that contacts the light emitting surface of the light emitting device of the present invention, and a second plane that contacts the first plane and the second main surface of the package. Thus, by providing positioning with the light guide plate in the molding member that can be substantially constant at all times, a planar light source can be formed with high yield.

導光板の材料は、光透過性、成形性に優れていることが好ましく、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、非結晶性ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂等の有機部材や、ガラス等の無機部材を用いることができる。また、導光板の表面は、透過率・全反射光率を向上させるため、面精度Raが25μm(JIS規格参照)以下が望ましい。   The material of the light guide plate is preferably excellent in light transmittance and moldability, and organic members such as acrylic resin, polycarbonate resin, amorphous polyolefin resin, and polystyrene resin, and inorganic members such as glass can be used. . The surface of the light guide plate preferably has a surface accuracy Ra of 25 μm (see JIS standard) or less in order to improve the transmittance and the total reflected light rate.

このような導光板を、各発光装置と各切掛部とが対向するように装着する。導光板の装着方法は、ねじ止め、接着、溶着等、位置決めが容易で 接合強度が確実に得られる方法を用いることができ、仕様や要求に応じて選定することができる。また、本願発明の面状発光光源は、上方に拡散シートを設けることができる。このように本願発明の面状発光光源は、上方に配置された拡散シート等の他の部材を照射する直下型バックライト光源として利用することもできる。拡散シートの選定は、導光板の膜厚、性能を左右する。そのため、仕様・要求に応じてその都度、検証を行い選定することが好ましい。本実施例では、耐熱性に優れたポリカーボネート製で膜厚が20mmの導光板に対し、ヘーズ値88%〜90%(JIS規格参照)で膜厚100μm程度の拡散シートを使用する。これにより、各光源のドット間がより緩和され、均一にな発光が得られる。このような拡散シートは、導光板に直接接着または溶着等により装着することが可能である。また上方にカバーレンズを設ける場合、該カバーレンズと導光板の間に挟み込むことにより固定することもできる。拡散シートと導光板との距離は、0mm〜10mmが好ましく、これらの界面は密着していることが最も好ましい。拡散シートの材質は、主にPETが用いられるが、発光ダイオードの発熱に対して変形や変質しない材料であれば特に限定されない。   Such a light guide plate is mounted so that each light emitting device and each notch portion face each other. The light guide plate mounting method can be selected according to the specifications and requirements, such as screwing, bonding, welding, etc., which can be easily positioned and can ensure the bonding strength. Further, the planar light source of the present invention can be provided with a diffusion sheet on the upper side. Thus, the planar light source of the present invention can also be used as a direct backlight light source that irradiates other members such as a diffusion sheet disposed above. The selection of the diffusion sheet affects the film thickness and performance of the light guide plate. Therefore, it is preferable to verify and select each time according to specifications and requirements. In this example, a diffusion sheet having a haze value of 88% to 90% (see JIS standard) and a film thickness of about 100 μm is used for a light guide plate made of polycarbonate having excellent heat resistance and a film thickness of 20 mm. Thereby, the space | interval of the dot of each light source is relaxed more, and uniform light emission is obtained. Such a diffusion sheet can be attached to the light guide plate directly by adhesion or welding. When a cover lens is provided above, it can be fixed by being sandwiched between the cover lens and the light guide plate. The distance between the diffusion sheet and the light guide plate is preferably 0 mm to 10 mm, and most preferably these interfaces are in close contact. The material of the diffusion sheet is mainly PET, but is not particularly limited as long as it is a material that does not deform or deteriorate due to the heat generated by the light emitting diode.

このようにして得られらた面状発光光源は、発光面一面において均一性で且つ高輝度な発光が得ることができる。   The planar light source obtained in this way can obtain uniform and high-luminance light emission over the entire light emitting surface.

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。図1は、本実施例にかかる表面実装(SMD)型の発光装置100を発光観測面側(即ち、パッケージ106の主面方向)から見た模式的な正面図を示す。図1に示すような表面実装(SMD)型の発光装置100は、LEDチップ107と、該LEDチップ107を収納する開口部を備えLEDチップ107が載置されるリード電極105の主面の一部が開口部の底面から露出されてなるパッケージ106とを備える発光装置である。さらに、開口部は突出部(111)を有し、開口部の内壁面は、パッケージ106の主面の長軸方向に延伸する内壁面(101a)と、短軸方向に延伸し互いに対向する一対の内壁面(102)と、長軸方向に延伸する内壁面(101a)に対向する内壁面(101b)と、内壁面(101a)に対向し突出部(111)に設けられる内壁面(101c)と、該内壁面(101b)から内壁面(101c)にかけて所定の角度を付けて連続して設けられる内壁面(104)とを有することを特徴とする。より詳細には、上記パッケージ106主面の開口部は、発光装置100と導電性パターンを施した外部の支持基板との実装面にほぼ垂直に設けられ、発光装置は実装面にほぼ平行な方向に発光素子からの光を出光する。さらにパッケージ106は、開口部の一部が実装面方向に突き出た突出部(111)を有し、該突出部に含まれる内壁面は、対向する一対の内壁面104と内壁面101cである。ここで、突出部(111)は、図1において、開口部の一部に網掛け領域として示される。該突出部(111)の底面にはリード電極105主面が延伸し、LEDチップ107の一部分が載置されている。また、本実施例にかかる発光装置の側面図である図3に示されるように、パッケージ106の外壁面から突出しているリード電極103の実装面側の面は、上記突出部(111)を形成する内壁面101cに対向する外壁面とほぼ同一平面上となるように、パッケージの主面方向に折り曲げられている。さらに、リード電極103の端部は、実装面と反対方向へパッケージの外壁面に沿って折り曲げられている。このようにリード電極103を配置することによって、従来と比較して小型化が可能な発光装置とし、外部の基板に対して安定に実装することができる。   Examples according to the present invention will be described in detail below. Needless to say, the present invention is not limited to the following examples. FIG. 1 is a schematic front view of a surface-mount (SMD) type light emitting device 100 according to the present embodiment as viewed from the light emission observation surface side (that is, the main surface direction of the package 106). A surface-mount (SMD) type light emitting device 100 as shown in FIG. 1 includes an LED chip 107 and one main surface of a lead electrode 105 on which the LED chip 107 is mounted. And a package 106 having a portion exposed from the bottom surface of the opening. Further, the opening has a protrusion (111), and the inner wall surface of the opening is a pair of inner wall surfaces (101a) extending in the major axis direction of the main surface of the package 106 and facing each other extending in the minor axis direction. The inner wall surface (102), the inner wall surface (101b) facing the inner wall surface (101a) extending in the long axis direction, and the inner wall surface (101c) facing the inner wall surface (101a) and provided on the protruding portion (111) And an inner wall surface (104) continuously provided at a predetermined angle from the inner wall surface (101b) to the inner wall surface (101c). More specifically, the opening on the main surface of the package 106 is provided substantially perpendicular to the mounting surface between the light emitting device 100 and an external support substrate provided with a conductive pattern, and the light emitting device is in a direction substantially parallel to the mounting surface. The light from the light emitting element is emitted. Further, the package 106 has a protruding portion (111) in which a part of the opening protrudes in the mounting surface direction, and the inner wall surfaces included in the protruding portion are a pair of inner wall surfaces 104 and 101c that face each other. Here, the protrusion (111) is shown as a shaded region in a part of the opening in FIG. The main surface of the lead electrode 105 extends on the bottom surface of the protruding portion (111), and a part of the LED chip 107 is placed thereon. Further, as shown in FIG. 3 which is a side view of the light emitting device according to the present embodiment, the mounting surface side surface of the lead electrode 103 protruding from the outer wall surface of the package 106 forms the protruding portion (111). It is bent in the direction of the main surface of the package so as to be substantially flush with the outer wall surface facing the inner wall surface 101c. Further, the end portion of the lead electrode 103 is bent along the outer wall surface of the package in the direction opposite to the mounting surface. By arranging the lead electrode 103 in this manner, a light emitting device that can be reduced in size as compared with the conventional one can be obtained, and can be stably mounted on an external substrate.

本実施例にかかるLEDチップは、発光層として単色性発光ピークが可視光である475nmのIn0.2Ga0.8N半導体を有する窒化物半導体素子を用いる。より具体的に説明すると、LEDチップは、洗浄させたサファイア基板上にTMG(トリメチルガリウム)ガス、TMI(トリメチルインジウム)ガス、窒素ガス及びドーパントガスをキャリアガスと共に流し、MOCVD法で窒化物半導体を成膜させることにより形成させることができる。ドーパントガスとしてSiHとCpMgを切り替えることによってn型窒化物半導体やp型窒化物半導体となる層を形成させる。 In the LED chip according to this example, a nitride semiconductor element having a 475 nm In 0.2 Ga 0.8 N semiconductor having a monochromatic emission peak of visible light is used as a light emitting layer. More specifically, in the LED chip, TMG (trimethyl gallium) gas, TMI (trimethyl indium) gas, nitrogen gas and dopant gas are flowed together with a carrier gas on a cleaned sapphire substrate, and a nitride semiconductor is formed by MOCVD. It can be formed by forming a film. A layer to be an n-type nitride semiconductor or a p-type nitride semiconductor is formed by switching between SiH 4 and Cp 2 Mg as the dopant gas.

LEDチップの素子構造としてはサファイア基板上に、アンドープの窒化物半導体であるn型GaN層、Siドープのn型電極が形成されn型コンタクト層となるGaN層、アンドープの窒化物半導体であるn型GaN層、次に発光層を構成するバリア層となるGaN層、井戸層を構成するInGaN層、バリア層となるGaN層を1セットとしGaN層に挟まれたInGaN層を5層積層させた多重量子井戸構造としてある。発光層上にはMgがドープされたp型クラッド層としてAlGaN層、Mgがドープされたp型コンタクト層であるGaN層を順次積層させた構成としてある。(なお、サファイア基板上には低温でGaN層を形成させバッファ層とさせてある。また、p型半導体は、成膜後400℃以上でアニールさせてある。)
エッチングによりサファイア基板上の窒化物半導体に同一面側で、pn各コンタクト層表面を露出させる。各コンタクト層上に、スパッタリング法を用いてW/Pt/Auを含む正負各台座電極をそれぞれ形成させる。なお、p型窒化物半導体上の全面には金属薄膜を透光性電極として形成させた後に、透光性電極の一部に台座電極を形成させてある。また、p側の台座電極は、導電性ワイヤやバンプを配置する位置からLEDチップの隣接した外縁へ向かって円弧状に延伸する補助電極を有する。このような補助電極は、半導体発光素子に投入された電流を透光性電極全体に拡散させる。出来上がった半導体ウエハーにスクライブラインを引いた後、外力により分割させ半導体発光素子であるLEDチップ(光屈折率2.1)を形成させる。
As an element structure of the LED chip, an n-type GaN layer which is an undoped nitride semiconductor on a sapphire substrate, a GaN layer where an Si-doped n-type electrode is formed to become an n-type contact layer, and an n-type nitride semiconductor which is an undoped nitride semiconductor 5 layers of InGaN layers sandwiched between GaN layers, each comprising a type GaN layer, a GaN layer that constitutes a light emitting layer, a InGaN layer that constitutes a well layer, and a GaN layer that constitutes a barrier layer It is a multiple quantum well structure. On the light emitting layer, an AlGaN layer as a p-type cladding layer doped with Mg and a GaN layer as a p-type contact layer doped with Mg are sequentially laminated. (Note that a GaN layer is formed on the sapphire substrate at a low temperature to serve as a buffer layer. The p-type semiconductor is annealed at 400 ° C. or higher after film formation.)
Etching exposes the surface of each pn contact layer on the same side as the nitride semiconductor on the sapphire substrate. Positive and negative pedestal electrodes including W / Pt / Au are formed on each contact layer by sputtering. A metal thin film is formed on the entire surface of the p-type nitride semiconductor as a translucent electrode, and then a pedestal electrode is formed on a part of the translucent electrode. Further, the p-side pedestal electrode has an auxiliary electrode that extends in an arc shape from the position where the conductive wire or the bump is disposed toward the adjacent outer edge of the LED chip. Such an auxiliary electrode diffuses the current input to the semiconductor light emitting element throughout the translucent electrode. After a scribe line is drawn on the completed semiconductor wafer, it is divided by an external force to form an LED chip (light refractive index 2.1) which is a semiconductor light emitting element.

次に、正及び負からなる一対のリード電極がインサートされて閉じられた金型内に、パッケージの主面に対向する下面側にあたるゲートから溶融されたポリフタルアミド樹脂を流し込み硬化して、図1に示すパッケージを形成する。パッケージは、発光素子を収納可能な開口部を有し、該開口部底面から正及び負のリード電極が一方の主面が露出されるように一体成形されている。また、開口部内壁面には、内壁面101a、101b、101c、内壁面102および内壁面104が形成されている。さらに、パッケージの外壁面の一部には、段差110を有している。また、パッケージ側面から露出された正及び負のリード電極の各アウタリード部は、発光面と反対側の面の両端部で内側に折り曲げられている。   Next, a molten polyphthalamide resin is poured and cured from a gate corresponding to the lower surface facing the main surface of the package into a mold in which a pair of positive and negative lead electrodes are inserted and closed, 1 is formed. The package has an opening in which the light emitting element can be accommodated, and the positive and negative lead electrodes are integrally formed so that one main surface is exposed from the bottom of the opening. Inner wall surfaces 101a, 101b, 101c, an inner wall surface 102, and an inner wall surface 104 are formed on the inner wall surface of the opening. Further, a part of the outer wall surface of the package has a step 110. Further, the outer lead portions of the positive and negative lead electrodes exposed from the side surface of the package are bent inward at both ends of the surface opposite to the light emitting surface.

このように形成された開口部の底面に対し、LEDチップの一部分が突出部111にはみ出すように、エポキシ樹脂にてLEDチップをダイボンドする。ここでダイボンドに用いられる接合部材は特に限定されず、Au−Sn合金や導電性材料が含有された樹脂やガラス等を用いることができる。含有される導電性材料はAgが好ましく、含有量が80%〜90%であるAgペーストを用いると放熱性に優れて且つ接合後の応力が小さい発光装置が得られる。次に、ダイボンドされたLEDチップの各電極と、パッケージ開口部底面から露出された各リード電極とをそれぞれAuワイヤにて電気的導通を取る。   The LED chip is die-bonded with an epoxy resin so that a part of the LED chip protrudes from the protruding portion 111 with respect to the bottom surface of the opening thus formed. Here, the bonding member used for die bonding is not particularly limited, and an Au—Sn alloy or a resin or glass containing a conductive material can be used. The conductive material contained is preferably Ag. When an Ag paste having a content of 80% to 90% is used, a light emitting device having excellent heat dissipation and low stress after bonding can be obtained. Next, the respective electrodes of the die-bonded LED chip and the respective lead electrodes exposed from the bottom surface of the package opening are electrically connected by Au wires.

次に、フェニルメチル系シリコーン樹脂組成物100wt%(屈折率1.53)に対して、拡散剤として平均粒径1.0μm、吸油量70ml/100gである軽質炭酸カルシウム(屈折率1.62)を3wt%含有させ、自転公転ミキサーにて5分間攪拌を行う。次に攪拌処理により生じた熱を冷ますため、30分間放置し樹脂を定温に戻し安定化させる。   Next, light calcium carbonate (refractive index of 1.62) having an average particle size of 1.0 μm and an oil absorption of 70 ml / 100 g as a diffusing agent with respect to 100 wt% of phenylmethyl silicone resin composition (refractive index of 1.53). 3 wt%, and stirring is performed for 5 minutes with a rotation and revolution mixer. Next, in order to cool the heat generated by the stirring treatment, the resin is allowed to stand for 30 minutes to return to a constant temperature and stabilized.

こうして得られた硬化性組成物をパッケージ開口部内に、該開口部の両端部上面と同一平面ラインまで充填させる。最後に、70℃×3時間、及び150℃×1時間熱処理を施す。これにより、開口部の両端部上面から中央部にかけてほぼ左右対称の放物線状に凹みを有する発光面が得られる。また、硬化性組成物の硬化物からなる封止部材は、拡散剤の含有量の多い第一の層と、第一の層より拡散剤の含有量の少ないもしくは含有していない第二の層との2層に分離しており、LEDチップの表面は第一の層にて被覆されている。これにより、LEDチップから発光される光を効率良く外部へ取り出すことができると共に良好な光の均一性が得られる。第一の層は、前記開口部の底面から前記LEDチップの表面にかけて連続して形成されていることが好ましく、これにより、発光面の形状を滑らかな開口部とすることができる。   The curable composition thus obtained is filled in the package opening up to the same plane line as the upper surface of both ends of the opening. Finally, heat treatment is performed at 70 ° C. × 3 hours and 150 ° C. × 1 hour. Thereby, the light emission surface which has a substantially parabolic dent from the upper surface of the both ends of an opening part to a center part is obtained. Moreover, the sealing member which consists of hardened | cured material of a curable composition has the 1st layer with much content of a diffusing agent, and the 2nd layer with little content of a diffusing agent or not contained than a 1st layer. The surface of the LED chip is covered with a first layer. Thereby, the light emitted from the LED chip can be efficiently extracted to the outside, and good light uniformity can be obtained. The first layer is preferably formed continuously from the bottom surface of the opening to the surface of the LED chip, whereby the shape of the light emitting surface can be a smooth opening.

本実施例にかかる発光装置は、パッケージの開口部に内壁面104を有することにより、発光素子からの出光を無駄なく開口部内から発光観測面方向に出光させることができ、従来と比較して薄型化しつつ導光板の光入射面に対して広範囲に光を入射させることができる。   The light emitting device according to the present embodiment has the inner wall surface 104 in the opening of the package, so that light emitted from the light emitting element can be emitted from the inside of the opening toward the light emission observation surface without waste. In this way, light can be incident in a wide range with respect to the light incident surface of the light guide plate.

図5は、本実施例にかかる発光装置200の模式的な上面図を示す。ここで、突出部(111)は、図5において、開口部の一部に網掛け領域として示される。本実施例にかかる発光素子107は、正負一対の電極を二対有する他は実施例1と同様の構成とする。即ち、本実施例にかかる発光素子107は、実施例1で述べたLEDチップを二つ含むように形成されている。このような発光素子107は、実施例1で述べたLEDチップが二つ隣接して載置されるか、あるいは、正負一対の電極を二対有するように、出来上がった半導体ウエハーにスクライブラインを引いた後、外力により分割させることにより形成することができる。さらに、発光素子107の一対の正電極は、同一の正のリード電極に対して、一方、一対の負電極は、同一の負のリード電極に対してそれぞれ導電性ワイヤ108を介して接続されている。従って、本実施例にかかる発光装置200は、実施例1で述べた二つのLEDチップが正負一対のリード電極105に対し並列接続となるようにされている。   FIG. 5 is a schematic top view of the light emitting device 200 according to this example. Here, the protrusion (111) is shown as a shaded region in a part of the opening in FIG. The light emitting element 107 according to this example has the same configuration as that of Example 1 except that it has two pairs of positive and negative electrodes. That is, the light emitting element 107 according to the present example is formed to include two LED chips described in the first example. Such a light-emitting element 107 has two LED chips described in Example 1 mounted adjacent to each other, or a scribe line is drawn on a completed semiconductor wafer so as to have two pairs of positive and negative electrodes. Then, it can be formed by dividing by external force. Further, the pair of positive electrodes of the light emitting element 107 are connected to the same positive lead electrode, while the pair of negative electrodes are connected to the same negative lead electrode via the conductive wires 108 respectively. Yes. Therefore, the light emitting device 200 according to the present embodiment is configured such that the two LED chips described in the first embodiment are connected in parallel to the pair of positive and negative lead electrodes 105.

特に、本実施例にかかる発光素子107は、その一部が突出部111の底面に載置されている。このように構成することにより、発光素子107の側面のうち、互いに隣接する二つの側面が開口部の内壁面104に近接して対向することとなり、発光素子107からの発光を効率よく内壁面104にて発光観測面方向に反射させることができる。また、正負の導電性ワイヤ108は、突出部111の底面に露出されているリード電極105に対してでなく、内壁面102および発光素子107間の開口部底面に露出されているリード電極105に対してワイヤボンディングされている。従って、発光素子107から内壁面104方向に向かう光は、導電性ワイヤ108(特に、リード電極に載置される金属片の部分)に遮られることなく内壁面104に入射し、内壁面104により発光観測面方向に反射されることができる。   In particular, a part of the light emitting element 107 according to the present embodiment is placed on the bottom surface of the protruding portion 111. With this configuration, two side surfaces adjacent to each other among the side surfaces of the light emitting element 107 are close to and opposed to the inner wall surface 104 of the opening, and light emission from the light emitting element 107 is efficiently performed. Can be reflected in the direction of the emission observation surface. Further, the positive and negative conductive wires 108 are not connected to the lead electrode 105 exposed on the bottom surface of the protruding portion 111 but on the lead electrode 105 exposed on the bottom surface of the opening between the inner wall surface 102 and the light emitting element 107. Wire bonding is performed. Accordingly, light traveling from the light emitting element 107 toward the inner wall surface 104 is incident on the inner wall surface 104 without being blocked by the conductive wire 108 (particularly, the portion of the metal piece placed on the lead electrode). It can be reflected in the direction of the emission observation surface.

図6(a)に示されるように、本実施例における半導体素子は、発光素子107がサブマウント113に対してフリップチップ実装された複合素子120とする。複合素子120は、パッケージの開口部に収納され、サブマウント113の一部分が突出部111の底面に載置される。また、発光観測面方向から見て発光素子107の一部分が突出部111に位置する他は、実施例1と同様の発光装置とする。ここで、発光素子107は、半導体が積層されていない側の透光性基板121の主面を発光観測面側に向け、発光素子107の同一面側に設けられた正負一対のパッド電極がサブマウント113に設けた正負一対の両電極と対向されバンプ118a、118bにて接合されている。また、発光素子107の少なくとも一つの側面は、内壁面104に対向するようにされている。   As shown in FIG. 6A, the semiconductor element in this embodiment is a composite element 120 in which the light emitting element 107 is flip-chip mounted on the submount 113. The composite element 120 is housed in the opening of the package, and a part of the submount 113 is placed on the bottom surface of the protrusion 111. Further, the light emitting device is the same as that of the first embodiment except that a part of the light emitting element 107 is located at the protruding portion 111 when viewed from the light emission observation plane direction. Here, in the light emitting element 107, the main surface of the light-transmitting substrate 121 on the side where the semiconductor is not laminated is directed to the light emission observation surface side, and a pair of positive and negative pad electrodes provided on the same surface side of the light emitting element 107 are sub A pair of positive and negative electrodes provided on the mount 113 are opposed to each other and bonded by bumps 118a and 118b. Further, at least one side surface of the light emitting element 107 is opposed to the inner wall surface 104.

サブマウント113の一方の主面において、導電性部材により正電極115aと負電極115bとが絶縁膜114により互いに絶縁されている。導電性部材は、銀白色の金属、特に反射率の高いアルミニウム、銀や金あるいはそれらの合金を使用することが好ましい。サブマウント自体の材料は、発光素子を過電圧による破壊から防止する保護素子を構成することができるシリコンが好ましい。あるいは、サブマウントの材料は、窒化物半導体発光素子と熱膨張係数がほぼ等しいもの、例えば窒化アルミニウムが好ましい。このような材料を使用することにより、サブマウントと発光素子との間に発生する熱応力が緩和され、サブマウントと発光素子との間のバンプを介した電気的接続が維持されるため、発光装置の信頼性を向上させることができる。   On one main surface of the submount 113, the positive electrode 115a and the negative electrode 115b are insulated from each other by the insulating film 114 by a conductive member. As the conductive member, it is preferable to use a silver-white metal, particularly aluminum, silver, gold, or an alloy thereof having high reflectivity. The material of the submount itself is preferably silicon that can form a protective element that prevents the light emitting element from being destroyed by overvoltage. Alternatively, the material of the submount is preferably a material having substantially the same thermal expansion coefficient as that of the nitride semiconductor light emitting element, such as aluminum nitride. By using such a material, the thermal stress generated between the submount and the light emitting element is relieved, and the electrical connection through the bumps between the submount and the light emitting element is maintained. The reliability of the apparatus can be improved.

保護素子には、規定電圧以上の電圧が印加されると通電状態になるツェナーダイオード(zener diode)、パルス性の電圧を吸収するコンデンサ等を用いることができる。図6(b)は、保護素子をツェナーダイオードとしたときの回路図を示す。ツェナーダイオードとして機能するサブマウントは、正電極115aを有するp型半導体領域119aと、負電極115bを有するn型半導体領域119bとを有し、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。即ち、発光素子のn側パッド電極およびp側電極が、サブマウントのp型半導体領域およびn型半導体領域に設けられた正電極および負電極とそれぞれバンプにより電気的および機械的に接続される。さらに、サブマウントに設けられた正負両電極は、導電性ワイヤ108によってリード電極105と接続されている。なお、発光素子が搭載されているサブマウントの主面に対向する面に、p型半導体領域およびn型半導体領域のうち何れか一方、例えばp型半導体領域と極性を同じくする裏面電極117を設け、導電性ワイヤを介することなく、リード電極105と直接導通をとることもできる。   As the protective element, a zener diode that becomes energized when a voltage higher than a specified voltage is applied, a capacitor that absorbs a pulsed voltage, or the like can be used. FIG. 6B shows a circuit diagram when the protective element is a Zener diode. The submount functioning as a Zener diode has a p-type semiconductor region 119a having a positive electrode 115a and an n-type semiconductor region 119b having a negative electrode 115b, and is opposite to the p-side electrode and the n-side electrode of the light emitting element. They are connected in parallel. That is, the n-side pad electrode and the p-side electrode of the light emitting element are electrically and mechanically connected to the positive electrode and the negative electrode provided in the p-type semiconductor region and the n-type semiconductor region of the submount, respectively, by the bumps. Further, both the positive and negative electrodes provided on the submount are connected to the lead electrode 105 by the conductive wire 108. Note that a back electrode 117 having the same polarity as that of either the p-type semiconductor region or the n-type semiconductor region, for example, the p-type semiconductor region is provided on the surface facing the main surface of the submount on which the light emitting element is mounted. The lead electrode 105 can be directly connected without using a conductive wire.

このように、サブマウントにツェナーダイオードの機能を持たせることにより、電極間に過大な電圧が印加された場合、その電圧がツェナーダイオードのツェナー電圧を超えると、発光素子の正負両電極間はツェナー電圧に保持され、このツェナー電圧以上になることはない。従って、発光素子間に過大な電圧が印加されるのを防止でき、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。ここで仮に、発光素子と保護素子のそれぞれをパッケージ等にダイボンドした後、導電性ワイヤにて外部電極と接続する構成とすると、導電性ワイヤのボンディング数が増えるために生産性が低下する。また、導電性ワイヤ同士の接触、断線等の発生する危険性が増えるため、発光装置の信頼性の低下を招く恐れがある。一方、本実施例における発光装置においては、導電性ワイヤをサブマウントに設けた正負両電極に接続するだけでよく、発光素子に導電性ワイヤをボンディングする必要がないため、上述したような問題が生じず信頼性の高い発光装置とすることができる。   In this way, by providing the submount with the function of a Zener diode, when an excessive voltage is applied between the electrodes, if the voltage exceeds the Zener voltage of the Zener diode, the Zener diode is connected between the positive and negative electrodes. The voltage is held and never exceeds the zener voltage. Therefore, it is possible to prevent an excessive voltage from being applied between the light emitting elements, protect the light emitting elements from the excessive voltage, and prevent the occurrence of element destruction and performance deterioration. Here, if each of the light emitting element and the protective element is die-bonded to a package or the like and then connected to the external electrode with a conductive wire, the productivity decreases because the number of bonding of the conductive wire increases. In addition, since there is an increased risk of contact between the conductive wires, disconnection, and the like, the reliability of the light emitting device may be reduced. On the other hand, in the light emitting device in this embodiment, it is only necessary to connect the conductive wire to both the positive and negative electrodes provided on the submount, and it is not necessary to bond the conductive wire to the light emitting element. It does not occur and a highly reliable light-emitting device can be obtained.

発光素子のp側電極およびn側電極は、サブマウントの同一面側に形成された正負両電極にそれぞれ対向させて機械的に固定される。まず、サブマウントの正負両電極に対し、Auからなるバンプを形成する。次に、発光素子のパッド電極とサブマウントの電極とをバンプを介して対向させ、荷重、熱および超音波をかけることによりバンプを溶着し、発光素子の電極とサブマウントとの電極とを接合する。なお、バンプの材料として、Auの他、共晶ハンダ(Au−Sn)、Pb−Sn、鉛フリーハンダ等を用いることもできる。また、発光素子のパッド電極の形状や大きさは、設置するバンプの大きさや数により適宜選択される。したがって、実施例1のような補助電極を有する形状に限定されることはない。   The p-side electrode and the n-side electrode of the light emitting element are mechanically fixed so as to face both the positive and negative electrodes formed on the same surface side of the submount. First, bumps made of Au are formed on both the positive and negative electrodes of the submount. Next, the pad electrode of the light emitting element and the electrode of the submount are opposed to each other through the bump, and the bump is welded by applying a load, heat, and ultrasonic wave, and the electrode of the light emitting element and the electrode of the submount are bonded. To do. In addition to Au, eutectic solder (Au—Sn), Pb—Sn, lead-free solder, and the like can be used as the bump material. Further, the shape and size of the pad electrode of the light emitting element are appropriately selected depending on the size and number of bumps to be installed. Therefore, it is not limited to the shape having the auxiliary electrode as in the first embodiment.

さらに、サブマウントをリード電極105にAgペーストを接着剤として固定し、導電性ワイヤ108にてリード電極105とサブマウントの電極とを接続して発光装置とする。   Further, the submount is fixed to the lead electrode 105 with Ag paste as an adhesive, and the lead electrode 105 and the submount electrode are connected by the conductive wire 108 to obtain a light emitting device.

上述した各実施例において、蛍光物質を含有する封止部材とする以外は、同様にして発光装置を形成する。蛍光物質は、Y、Gd、Ceの希土類元素を化学量論比で酸に溶解した溶解液を蓚酸で共沈させ、これを焼成して得られる共沈酸化物と、酸化アルミニウムとを混合して混合原料を得る。さらにフラックスとしてフッ化バリウムを混合した後坩堝に詰め、空気中1400℃の温度で3時間焼成することにより焼成品が得られる。焼成品を水中でボールミルして、洗浄、分離、乾燥、最後に篩を通して中心粒径が8μmである(Y0.995Gd0.0052.750Al12:Ce0.250蛍光物質を形成する。蛍光体を含有させることにより、発光素子からの光と、該発光素子の光の一部が蛍光体により波長変換された光との混色光が得られる発光装置とすることができる。 In each of the above-described embodiments, a light emitting device is formed in the same manner except that a sealing member containing a fluorescent material is used. The fluorescent material is prepared by co-precipitation with oxalic acid of a solution obtained by dissolving a rare earth element of Y, Gd, and Ce in an acid at a stoichiometric ratio with oxalic acid, and calcining the mixture, and then mixing aluminum oxide. To obtain mixed raw materials. Further, barium fluoride is mixed as a flux, then packed in a crucible, and fired in air at a temperature of 1400 ° C. for 3 hours to obtain a fired product. The fired product is ball milled in water, washed, separated, dried, and finally passed through a sieve to have a center particle size of 8 μm (Y 0.995 Gd 0.005 ) 2.750 Al 5 O 12 : Ce 0.250 phosphor Form. By including the phosphor, a light-emitting device that can obtain mixed color light from light from the light-emitting element and light obtained by wavelength-converting part of the light from the light-emitting element can be obtained.

上記実施例により得られる発光装置と、導光板とを組み合わせて面状発光装置を形成する。本実施例では、パッケージの側面と導光板の端面とを接着剤にて接着固定する。導光板は、発光装置の側面に設けられた段差110や凹部112と嵌合可能な凹凸形状を端面の一部に有することにより、発光装置と導光板との高精度な位置決めが容易であり、両者が強固に固定される。本実施例にかかる面状光源は、他の実施例にかかる発光装置と容易に位置決めして得ることができ、従来と比較して薄型化された面状光源とすることができる。また、導光板の光入射面に光を散乱させる切り欠き部分を設けるなどして、発光位置によって発光ムラの生じない面状光源とすることができる。   A planar light-emitting device is formed by combining the light-emitting device obtained by the above embodiment and a light guide plate. In this embodiment, the side surface of the package and the end surface of the light guide plate are bonded and fixed with an adhesive. The light guide plate has a concavo-convex shape that can be fitted to the step 110 and the concave portion 112 provided on the side surface of the light emitting device, and easy positioning of the light emitting device and the light guide plate is easy. Both are firmly fixed. The planar light source according to the present embodiment can be easily positioned with the light emitting device according to the other embodiments, and can be a planar light source that is thinner than the conventional one. In addition, by providing a notch portion that scatters light on the light incident surface of the light guide plate, a planar light source that does not cause uneven light emission depending on the light emission position can be obtained.

図1は、本発明の一実施例にかかる発光装置の模式的な正面図である。FIG. 1 is a schematic front view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の一実施例にかかる発光装置の模式的な断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 図3は、本発明の一実施例にかかる発光装置の模式的な側面図である。FIG. 3 is a schematic side view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 図4は、本発明の一実施例にかかる発光装置の模式的な上面図である。FIG. 4 is a schematic top view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 図5は、本発明の一実施例にかかる発光装置の模式的な上面図である。FIG. 5 is a schematic top view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 図6は、本発明の一実施例にかかる発光素子の模式的な側面図である。FIG. 6 is a schematic side view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 図7は、本発明の一実施例にかかる発光装置の模式的な正面図である。FIG. 7 is a schematic front view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 図8は、本発明の一実施例にかかる発光装置の模式的な正面図である。FIG. 8 is a schematic front view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 図9は、本発明の一実施例にかかる発光装置の模式的な正面図である。FIG. 9 is a schematic front view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 図10は、本発明の一実施例にかかる発光装置の模式的な正面図である。FIG. 10 is a schematic front view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

100、200・・・発光装置
101a、101b、101c、102、104・・・開口部の内壁面
103、105・・・リード電極
106・・・パッケージ
107・・・発光素子
108・・・導電性ワイヤ
109・・・封止部材
110・・・段差
111・・・突出部
112・・・凹部
113・・・サブマウント
114・・・絶縁膜
115a・・・正電極
115b・・・負電極
116a、116b・・・ボンディング領域
117a・・・裏面電極
118a、118b・・・バンプ
119a・・・p型半導体領域
119b・・・n型半導体領域
120・・・複合素子
121・・・透光性基板
100, 200: Light-emitting devices 101a, 101b, 101c, 102, 104 ... Inner wall surfaces 103, 105 ... Lead electrodes 106 ... Packages 107 ... Light-emitting elements 108 ... Conductivity Wire 109 ... Sealing member 110 ... Step 111 ... Projection 112 ... Recess 113 ... Submount 114 ... Insulating film 115a ... Positive electrode 115b ... Negative electrode 116a, 116b: Bonding region 117a ... Back electrodes 118a, 118b ... Bump 119a ... P-type semiconductor region 119b ... N-type semiconductor region 120 ... Composite element 121 ... Translucent substrate

Claims (3)

発光素子と、その発光素子を配置する開口部の底面にリード電極が露出されたパッケージと、前記開口部の底面に配置された発光素子の電極と前記リード電極とを接続する導電性ワイヤと、を備えた発光装置であって、
前記開口部の内壁面は、前記パッケージの主面の長手方向に延伸する第一の内壁面と、前記パッケージの主面の短手方向に延伸して互いに対向する一対の第二の内壁面と、その第二の内壁面に接続し前記第一の内壁面に対向する第三の内壁面と、前記第一の内壁面に対向する第四の内壁面と、その第四の内壁面および前記第三の内壁面とを接続する第五の内壁面と、を有しており、
前記開口部は、前記第四の内壁面と、対向する一対の第五の内壁面と、により、その一部が前記パッケージの外壁面の側に突出されて設けられた突出部を有し、その突出部の底面に前記発光素子の少なくとも一部が配置され、かつ、対向する一対の第二の内壁面間にて露出されたリード電極に前記導電性ワイヤがワイヤボンディングされていることを特徴とする発光装置。
A light emitting element, a package in which a lead electrode is exposed on the bottom surface of the opening where the light emitting element is disposed, a conductive wire connecting the electrode of the light emitting element disposed on the bottom surface of the opening and the lead electrode, A light emitting device comprising:
An inner wall surface of the opening, a first inner wall surface that extends in the longitudinal direction of the main surface of the package, and the short and extend in a direction with a pair of opposing second inner wall surface of the main surface of the package , a third inner wall surface facing the second inner connected to the wall surface said first inner wall surface, and a fourth inner wall surface opposed to said first inner wall surface, the fourth interior wall surface and the And a fifth inner wall surface connecting the third inner wall surface ,
The opening has a protruding portion provided such that a part of the opening protrudes toward the outer wall surface of the package by the fourth inner wall surface and a pair of opposing fifth inner wall surfaces, At least a part of the light emitting element is disposed on the bottom surface of the projecting portion, and the conductive wire is wire-bonded to a lead electrode exposed between a pair of opposing second inner wall surfaces. A light emitting device.
前記パッケージは、その側面に段差あるいは凹部を有する請求項1に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 1, wherein the package has a step or a recess on a side surface thereof. 前記請求項1または2に記載された発光装置と、その発光装置からの光を導光する導光板と、を備えており、
前記導光板は、前記発光装置の外壁面形状と嵌合する凹凸形状を備えていることを特徴とする面状光源。
The light-emitting device according to claim 1 or 2, and a light guide plate that guides light from the light-emitting device,
The planar light source, wherein the light guide plate has an uneven shape that fits with an outer wall surface shape of the light emitting device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8410502B2 (en) 2009-09-01 2013-04-02 Sharp Kabushiki Kaisha Light-emitting device, planar light source including the light-emitting device, and liquid crystal display device including the planar light source

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7419839B2 (en) * 2004-11-12 2008-09-02 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Bonding an optical element to a light emitting device
JP4608294B2 (en) * 2004-11-30 2011-01-12 日亜化学工業株式会社 RESIN MOLDED BODY, SURFACE MOUNTED LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING THEM
JP2006351708A (en) * 2005-06-14 2006-12-28 Toyoda Gosei Co Ltd Light emitting diode lamp and light source device
JP4923771B2 (en) * 2005-06-17 2012-04-25 三菱化学株式会社 Display device
JP4778745B2 (en) * 2005-07-27 2011-09-21 パナソニック株式会社 Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof
CN101278416B (en) * 2005-09-30 2011-01-12 日亚化学工业株式会社 Light emitting device and backlight light source unit using the light emitting device
KR100637476B1 (en) * 2005-11-09 2006-10-23 알티전자 주식회사 Side light emitting diode and method of manufacturing the same
KR100780176B1 (en) * 2005-11-25 2007-11-27 삼성전기주식회사 Side-view light emitting diode package
JP5722759B2 (en) * 2006-04-21 2015-05-27 日亜化学工業株式会社 Light emitting device
JP5119621B2 (en) * 2006-04-21 2013-01-16 日亜化学工業株式会社 Light emitting device
WO2007135707A1 (en) 2006-05-18 2007-11-29 Nichia Corporation Resin molded body and surface-mounted light emitting device, and manufacturing method thereof
KR100792034B1 (en) * 2006-08-21 2008-01-04 알티전자 주식회사 Side emitting diode
WO2008041587A1 (en) * 2006-09-27 2008-04-10 Masaaki Kano Electric device power supply circuit, light emitting diode illumination device, and battery having charge power supply circuit
JP5380774B2 (en) 2006-12-28 2014-01-08 日亜化学工業株式会社 Surface mount type side surface light emitting device and manufacturing method thereof
CN101641803B (en) 2007-03-26 2011-05-18 日亚化学工业株式会社 Light emitting device
JP5196107B2 (en) * 2007-03-29 2013-05-15 日亜化学工業株式会社 Light emitting device
JP4983348B2 (en) * 2007-04-04 2012-07-25 豊田合成株式会社 Light emitting device
KR101326888B1 (en) * 2007-06-20 2013-11-11 엘지이노텍 주식회사 Semiconductor light emitting device package
US7905618B2 (en) 2007-07-19 2011-03-15 Samsung Led Co., Ltd. Backlight unit
KR100951274B1 (en) * 2007-07-19 2010-05-06 삼성엘이디 주식회사 Backlight unit
JP5358104B2 (en) * 2008-02-25 2013-12-04 豊田合成株式会社 Light emitting device
JP5236406B2 (en) * 2008-03-28 2013-07-17 ローム株式会社 Semiconductor light emitting module and manufacturing method thereof
JP5549759B2 (en) * 2013-05-22 2014-07-16 日亜化学工業株式会社 Light emitting device, surface light emitting device, and package for light emitting device
JP6414427B2 (en) 2013-10-03 2018-10-31 日亜化学工業株式会社 Light emitting device mounting structure
FR3078140B1 (en) * 2018-02-19 2020-09-11 Automotive Lighting Rear Lamps France ATTRACTIVE SAFETY SIGNALING DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE
JP7778663B2 (en) * 2022-09-13 2025-12-02 Nissha株式会社 Manufacturing method of resin molded product and resin molded product

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60179058U (en) * 1984-05-04 1985-11-28 株式会社 シチズン電子 flat light emitting diode
JPH0350540Y2 (en) * 1989-02-27 1991-10-29
JP3217322B2 (en) * 1999-02-18 2001-10-09 日亜化学工業株式会社 Chip component type light emitting device
JP2001015542A (en) * 1999-07-02 2001-01-19 Sanken Electric Co Ltd Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP3708026B2 (en) * 2001-04-12 2005-10-19 豊田合成株式会社 LED lamp
CN1272755C (en) * 2001-05-14 2006-08-30 日亚化学工业株式会社 Light emitting device and vehicle display device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8410502B2 (en) 2009-09-01 2013-04-02 Sharp Kabushiki Kaisha Light-emitting device, planar light source including the light-emitting device, and liquid crystal display device including the planar light source

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