BR112013001195B1 - dispositivo emissor de luz e método para fabricar o mesmo - Google Patents

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Yoshitaka Bando
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Abstract

DISPOSITIVO EMISSOR DE LUZ E MÉTODO PARA FABRICAÇÃO DO MESMO. A presente invenção refere-se a um dispositivo emissor de luz dotado de: um elemento emissor de luz; um membro de metal que tem uma primeira face sobre a qual o elemento emissor de luz é montado, e uma segunda face que está no lado oposto à primeira face; e um membro translúcido que veda parte do membro de metal e o elemento emissor de luz, o membro de metal tem uma porção de posicionamento do elemento sobre a qual o elemento emissor de luz é colocado, e uma porção plana disposta ao redor da porção de posicionamento do elemento, um membro de cobertura é disposto sobre o lado da segunda face da porção plana, e as faces de topo e lateral do membro de cobertura são cobertas pelo membro translúcido.

Description

Campo Técnico
[0001]A presente invenção refere-se a um dispositivo emissor de luz e a um método para fabricação do mesmo.
Antecedentes da Técnica
[0002]O elemento emissor de luz mostrado na Figura 11, por exemplo, foi sugerido como um exemplo de um dispositivo emissor de luz no qual um elemento emissor de luz montado em um membro de metal, e parte do membro de metal e o elemento emissor de luz são embutidos em um membro de vedação (Pedido de Patente Aberto à Inspeção Pública do Japão H11-346008, por exemplo).
[0003]Com este dispositivo emissor de luz 40, um par de terminais de cabo é constituído por um membro de metal 42 no qual é colocado um elemento emissor de luz 41, e um membro de metal pareado 43. O elemento emissor de luz 41 e os membros metálicos 42 e 43 são embutidos em um membro translúcido 44, e o membro de vedação 44 constitui uma porção convexa lenticular 44a acima do elemento emissor de luz 41. Os terminais de cabo são dobrados do lado de fora do membro de vedação.
[0004]Com um dispositivo emissor de luz como esse, quando mudanças severas de temperatura no ambiente de uso do dispositivo emissor de luz são consideradas, a adesão entre os membros metálicos e o membro de vedação passa a ser questionável. Ademais, a área ao redor dos membros metálicos é envelopada por um filme relativamente espesso do membro de vedação para garantir a resistência do membro de vedação, mas ocorre escape involuntário da luz pela face de fundo e pelas faces laterais do dispositivo emissor de luz, e a eficácia de extração da luz para o lado da face superior do dispositivo emissor deluz tende a diminuir.
[0005]Ao mesmo tempo, como mostra a Figura 12, para obter um padrão de emissão mais uniforme, foi sugerido um dispositivo emissor de luz em que o lado de um membro de metal 50 no qual é montado um elemento emissor de luz 51 é coberto por uma resina translúcida 53, e o membro de metal 50 é coberto com uma resina preta 52, salvo pela porção ao redor do elemento emissor de luz 51, que impede o reflexo através do membro de metal 50, exceto ao redor do elemento emissor de luz 51, e impede que a luz seja dispersa (Pedido do Modelo de Utilidade Aberto à Inspeção Pública do Japão H5-50754).
Descrição da Invenção Problema a ser Solucionado
[0006]Com os dispositivos emissores de luz modernos, no entanto, existe a necessidade de melhor eficácia de extração da luz, um tamanho ainda menor, e um perfil mais fino, e é necessário alcançar um equilíbrio satisfatório na relação entre garantir boa resistência do membro de vedação e adesão entre o membro de metal e o membro de vedação, reduzindo o tamanho e espessura, etc., aprimorando ao mesmo tempo todos os aspectos relacionados ao desempenho, como melhor eficácia de extração da luz.
[0007]A presente invenção foi concebida à luz do problema acima, e um objetivo da presente invenção é fornecer um dispositivo emissor de luz com o qual a eficácia de extração da luz possa ser aumentada e um melhor desempenho possa ser assegurado.
Meios para Solucionar o Problema
[0008]Os inventores conduziram pesquisas criteriosas para projetar um dispositivo emissor de luz, inclusive a forma, desenho e outras características de um membro de metal e um membro de vedação que resultará em alta eficácia de extração da luz e um dispositivo emissor de luz menor e mais fino, e para determinar a eficácia de fabricação em que isso pode ser realizado. Como resultado, foi descoberta uma constituição do dispositivo emissor de luz com o qual, mesmo se uma redução no tamanho do dispositivo emissor de luz diminuir a área da superfície de contato entre o membro de metal e o membro de vedação, o membro de metal ainda será adequadamente vedado pelo membro de vedação e a eficácia de fabricação será aprimorada, e várias características, como dispersão térmica, resistência do dispositivo emissor de luz, vida útil, entre outras, também podem ser aprimoradas. Isso levou à conclusão da presente invenção.
[0009]Ou seja, a presente invenção inclui as seguintes invenções.
[00010](1) um dispositivo emissor de luz dotado de: Um elemento emissor de luz; um membro de metal que tem uma primeira face sobre a qual o elemento emissor de luz é montado, e uma segunda face que está no lado oposto à primeira face; e um membro translúcido que veda parte do membro de metal e o elemento emissor de luz, o membro de metal tem uma porção de posicionamento do elemento sobre a qual o elemento emissor de luz é colocado, e uma porção plana disposta ao redor da porção de posicionamento do elemento, um membro de cobertura é disposto sobre o lado da segunda face da porção plana, e as faces de topo e lateral do membro de cobertura são cobertas pelo membro translúcido.
[00011](2) O dispositivo emissor de luz de acordo com o item (1) acima, em que o membro translúcido é mais maleável que o membro de cobertura.
[00012](3) O dispositivo emissor de luz de acordo com os itens (1) ou (2) acima, em que o membro de cobertura expõe a primeira face da porção plana.
[00013](4) O dispositivo emissor de luz de acordo com qualquer um dos itens (1) a (3) acima, em que o membro de cobertura cobre a segunda face da porção plana e uma periferia externa da porção plana, a face superior do membro de cobertura coincide substancialmente com a primeira face da porção plana, e a face superior do membro de cobertura e a face superior da porção plana são cobertas pelo membro translúcido.
[00014](5) O dispositivo emissor de luz de acordo com qualquer um dos itens (1) a (4) acima, em que o membro translúcido tem uma porção convexa e um flange disposto ao redor da porção convexa, e o flange é disposto fora da faixa de iluminação da luz emitida pelo elemento emissor de luz.
[00015](6) O dispositivo emissor de luz de acordo com o item (5) acima, em que parte da porção plana do membro de metal é disposta dentro do flange.
[00016](7) O dispositivo emissor de luz de acordo com qualquer um dos itens (1) a (6) acima, em que o membro de metal tem uma primeira porção curva que se curva continuamente desde a porção plana até o lado da face do fundo do dispositivo emissor de luz, e uma segunda porção curva que se curva ainda mais até o lado da face lateral do dispositivo emissor de luz, e é coberto pelo membro de cobertura desde a primeira porção curva até a segunda porção curva.
[00017](8) O dispositivo emissor de luz de acordo com qualquer um dos itens (5) a (7) acima, em que a espessura do flange na face superior do membro de cobertura e a porção plana é menor que a espessura do membro translúcido na face lateral do membro de cobertura.
[00018](9) O dispositivo emissor de luz de acordo com qualquer um dos itens (1) a (8) acima, em que a espessura do membro translúcido na face superior do membro de cobertura e na porção plana é 50 a 100 μm.
[00019](10) O dispositivo emissor de luz de acordo com qualquer um dos itens (1) a (3) e (5) a (9) acima, em que o membro de cobertura cobre ainda a periferia externa da porção plana.
[00020](11) O dispositivo emissor de luz de acordo com qualquer um dos itens (1) a (10) acima, em que o membro de cobertura expõe a face de fundo da porção de posicionamento do elemento do membro de metal, e é disposto na periferia externa da porção de posicionamento do elemento.
[00021](12) O dispositivo emissor de luz de acordo com qualquer um dos itens (1) a (11) acima, em que a porção de posicionamento do elemento do membro de metal é formada como uma porção côncava que é dobrada até o lado da face do fundo do dispositivo emissor de luz em relação à porção plana.
[00022](13) O dispositivo emissor de luz de acordo com (12) acima, em que o membro de cobertura é envolvido de modo a circundar a porção côncava, e a altura da face inferior do membro de cobertura coincide substancialmente com a altura da face inferior da porção côncava.
[00023](14) Um método para fabricar um dispositivo emissor de luz que compreende as etapas de: (a)dispor, em moldes, um membro de metal que tem uma porção de posicionamento do elemento sobre uma primeira face na qual é colocado um elemento emissor de luz, e uma porção plana disposta ao redor da porção de posicionamento do elemento, e formar um membro de cobertura que cobre pelo menos uma segunda face, que está no lado oposto à primeira face, da porção plana do membro de metal; (b)instalar um elemento emissor de luz sobre a porção de posicionamento do elemento do membro de metal; e (c)dispor o membro de metal coberto pelo membro de cobertura nos segundos moldes, prender a face superior e a face inferior do membro de cobertura com os segundos moldes, e formar um membro translúcido que cobre parte do membro de metal e a face superior e as faces laterais do membro de cobertura.
[00024](15) O método para fabricar um dispositivo emissor de luz de acordo com (14) acima, em que, na etapa (a), uma primeira face da porção plana é exposta para formar o membro de cobertura, e na etapa (c), a primeira face da porção plana e a face superior do membro de cobertura, e a face inferior do membro de cobertura ficam presas pelos segundos moldes.
[00025](16) O método para fabricar um dispositivo emissor de luz de acordo com (14) ou (15) acima, em que, na etapa (a), a face de fundo da porção de posicionamento do elemento é exposta para formar o membro de cobertura, e na etapa (c), é formado o membro translúcido que expõe a face de fundo da porção de posicionamento do elemento.
[00026](17) O método para fabricar um dispositivo emissor de luz de acordo com (14) a (16) acima, em que a viscosidade do material do membro de cobertura, por ocasião da formação do membro de cobertura, é mais alta que a viscosidade do material do membro translúcido, por ocasião da formação do membro translúcido.
Efeito da Invenção
[00027] Com o dispositivo emissor de luz da presente invenção, é possível obter um dispositivo emissor de luz com o qual a eficácia de extração da luz é aprimorada e um melhor desempenho pode ser assegurado.
[00028] Utilizando o método de fabricação de um dispositivo emissor de luz da presente invenção, um dispositivo emissor de luz com boa eficácia de emissão e características aprimoradas pode ser fabricado eficientemente.
Breve Descrição dos Desenhos
[00029] A Figura 1A é uma vista oblíqua de uma modalidade do dispositivo emissor de luz da presente invenção, e particularmente a forma externa de um membro translúcido 14; A Figura 1B é uma vista oblíqua do momento em que o membro translúcido é removido do dispositivo emissor de luz na Figura 1A; A Figura 1C é uma vista plana do dispositivo emissor de luz na Figura 1B (com o membro translúcido 14); A Figura 1D é uma seção transversal ao longo da linha E-E' do dispositivo emissor de luz na Figura 1C; A Figura 2 é uma seção transversal ao longo da linha F-F' que ilustra a forma do membro translúcido no dispositivo emissor de luz na Figura 1C; A Figura 3 é uma vista plana de um membro de metal 12 no dispositivo emissor de luz na Figura 1A; A Figura 4A é uma seção transversal da etapa de fabricação simplificada que ilustra a formação de um membro de cobertura 15 no dispositivo emissor de luz da presente invenção (corresponde à transversal da linha A-A' na Figura 4B); A Figura 4B é uma seção transversal da etapa de fabricação simplificada que ilustra a formação do membro de cobertura 15 no dispositivo emissor de luz da presente invenção; A Figura 5A é uma seção transversal da etapa de fabricação simplificada que ilustra a formação do membro translúcido 14 no dispositivo emissor de luz da presente invenção (corresponde à transversal da linha A-A' na Figura 5B); A Figura 5B é uma seção transversal da etapa de fabricação simplificada que ilustra a formação do membro translúcido 14 no dispositivo emissor de luz da presente invenção; A Figura 6 é outra seção transversal da etapa de fabricação simplificada que ilustra a formação do membro translúcido 14 no dispositivo emissor de luz da presente invenção (corresponde à transversal da linha A-A' na Figura 5B); A Figura 7 é uma seção transversal simplificada das porções principais em outra modalidade do dispositivo emissor de luz da presente invenção (corresponde à seção transversal da linha E-E' na Figura 1C); A Figura 8A é uma vista oblíqua da forma externa de outro membro translúcido 24 no dispositivo emissor de luz da presente invenção; A Figura 8B é uma vista oblíqua do momento em que o membro translúcido é removido do dispositivo emissor de luz na Figura 8A; A Figura 8C é uma vista plana da etapa de fabricação simplificada que ilustra a formação de outro membro de cobertura 25 no dispositivo emissor de luz da presente invenção; A Figura 9 é uma vista plana de outros membros metálicos 12 e 13 em um dispositivo emissor de luz; A Figura 10 é uma seção transversal simplificada das porções principais em outra modalidade do dispositivo emissor de luz da presente invenção (corresponde à seção transversal da linha E-E' na Figura 1C); A Figura 11 é uma seção transversal simplificada de um dispositivo emissor de luz convencional; e A Figura 12 é uma seção transversal simplificada de outro dispositivo emissor de luz convencional.
Descrição Detalhada das Modalidades Preferenciais
[00030] O dispositivo emissor de luz da presente invenção é formado basicamente por um elemento emissor de luz, um membro de metal, um membro translúcido, e um membro de cobertura. O membro translúcido e o membro de cobertura constituem aquilo conhecido como envoltório, e ambos coletivamente podem ser simplesmente denominados "membro de vedação." O termo "vedação" no presente documento significa a vedação por contato direto ou sem contato.
[00031] No presente pedido, os termos "face superior" e "primeira face (uma face)" dizem respeito a uma face no lado de extração de luz do dispositivo emissor de luz, e "primeira face", em particular, diz respeito a uma face do membro de metal, enquanto "face de fundo" e "segunda face (outra face)" dizem respeito às faces no lado oposto à face superior e à uma face (primeira face), e "segunda face", em particular, diz respeito a uma face do membro de metal. A expressão "face de fundo do dispositivo emissor de luz" diz respeito à face de fundo do membro de vedação que constitui o dispositivo emissor de luz.
[00032] Translúcido significa uma propriedade em que é transmitida pelo menos cerca de 70%, e preferencialmente pelo menos cerca de 80%, pelo menos cerca de 90%, e pelo menos cerca de 95%, da luz emitida pelo elemento emissor de luz.
Elemento Emissor de Luz
[00033] O elemento emissor de luz é um elemento emissor de luz semicondutor, e pode ser qualquer elemento que seja conhecido como um diodo emissor de luz. Por exemplo, uma estrutura laminada que inclui uma camada emissora de luz pode ser formada por vários semicondutores, como InN, AlN, GaN, InGaN, AlGaN, InGaAlN, ou qualquer outro semicondutor de nitrito dessa natureza, um semicondutor do composto do grupo III-V, um semicondutor do composto do grupo II-VI, ou outros do gênero, como substrato.
[00034] Exemplos de substratos incluem substratos isolantes como safira ou espinélio (MgAl2O4) cujo plano principal seja o plano C, plano A, ou plano R, carbeto de silício (6H, 4H, 3C), silício, ZnS, ZnO, GaAs, diamante, um substrato óxido como niobato de lítio ou galato de neódmio, e semicondutores de nitreto, como GaN e AlN.
[00035] Exemplos da estrutura de semicondutor incluem uma união MIS, uma união PIN, uma união PN, ou qualquer outra homoestrutura desse tipo, uma ligação hetero, e uma dupla ligação hetero.
[00036] As camadas de semicondutor que constituem o elemento emissor de luz podem ser dopadas com silício, germânio, ou outra impureza de doador dessa natureza e/ou zinco, magnésio, ou qualquer impureza de aceptor dessa natureza.
[00037] A camada emissora de luz pode ser uma estrutura de um único poço quântico ou uma estrutura de poços quânticos múltiplos formada como um filme delgado que produz um efeito quântico.
[00038] O comprimento da onda de emissão do elemento emissor de luz pode ser variado desde a banda ultravioleta até o vermelho, variando o material do semicondutor, a razão de cristal mista, o teor de índio de InGaN na camada emissora de luz, ou o tipo de impureza com que se dopa a camada emissora de luz.
Membro de Metal
[00039] O membro de metal normalmente é conectado eletricamente ao elemento emissor de luz e, opcionalmente, um elemento protetor ou outro similar (daqui por diante pode ser denominado "elemento emissor de luz ou similar"), e em geral atua como um eletrodo do cabo e para montagem do elemento emissor de luz ou similar. O membro de metal é parcialmente embutido no membro de vedação (discutido abaixo) junto com o elemento emissor de luz ou similar. Por conseguinte, o membro de metal compreende uma porção (como um terminal interno) que atua como uma sede de montagem para o elemento emissor de luz ou outro similar no membro de vedação, e uma porção (como um terminal externo) que se estende externamente ao membro de vedação e atua para conexão elétrica com o exterior.
[00040] Portanto, não há restrições específicas quanto ao material do membro de metal, desde que essas funções possam ser satisfeitas, mas é preferível formá-lo a partir de um material que tenha uma condutividade térmica relativamente alta. A formação do membro de metal com esse material permite que o calor gerado pelo elemento emissor de luz seja eficientemente eliminado. Por exemplo, pode ser um material que tenha uma condutividade térmica pelo menos de cerca de 200W/(m^K), ou um material com uma resistência mecânica relativamente alta, ou um material que possa ser facilmente perfurado, cauterizado, ou usinado de outra forma. Os exemplos incluem cobre, alumínio, ouro, prata, tungstênio, ferro, níquel, ou qualquer outro metal, uma liga de ferro-níquel, fósforo-bronze, ou outro tipo de liga, e esses metais ou ligas cuja superfície tenha sido chapeada com prata, alumínio, cobre, ouro, ou outro metal do tipo. É particularmente favorável que o membro de metal seja formado por um material condutor que proporcione uma boa conexão elétrica (como o ouro ou chapeado em ouro). Também é favorável que a superfície do membro de metal seja lisa para aumentar a refletividade. Em particular, é preferível que a porção de posicionamento do elemento (ou a porção de posicionamento do elemento e a porção em seu entorno) seja formada por um material com alta refletividade (como ouro ou chapeada em ouro). O membro de metal é normalmente formado com uma espessura de filme uniforme, mas pode ser parcialmente mais espesso ou mais delgado.
[00041] Pelas razões acima, é preferível que todo o membro de metal seja formado em ouro ou um material cuja superfície seja chapeada com ouro, e que a porção de posicionamento do elemento seja formada em prata ou um material cuja superfície seja chapeada em prata. Se uma porção côncava for formada como a porção de posicionamento do elemento, a prata ou o chapeamento em prata pode se estender não somente para a porção côncava, mas também para a porção plana, e preferencialmente se estende até a porção plana localizada no entorno externo da porção côncava. Quando a periferia externa da porção côncava é formada por um material chapeado em prata, se essa largura da parte for muito estreita, e ocorrer desalinhamento no ponto do chapeamento em prata, parte do interior da porção côncava pode não ser coberta pelo material chapeado em prata, mas se a largura desta parte periférica externa for muito ampla, estará distante da região de união do fio, e isso pode levar à fadiga do fio, rompimento do fio, alargamento do dispositivo emissor de luz, etc. Assim, a largura da periferia externa favoravelmente é igual ou inferior a cerca de 0,3 mm, sendo ainda melhor que seja igual ou inferior a cerca de 0,2 mm. Em consequência disso, a prata intensificará a adesão entre as porções quando a primeira face do membro de metal for coberta pelo membro de vedação, e isso aumentará a confiabilidade de longo prazo.
[00042] O membro de metal tem uma primeira face sobre a qual o elemento emissor de luz é colocado, e uma segunda face que está no lado oposto à primeira face. Tem ainda uma porção de posicionamento do elemento sobre a qual o elemento emissor de luz é colocado, e uma porção plana disposta ao redor desta porção de posicionamento do elemento.
[00043] Não há restrições específicas quanto à forma do membro de metal, o que pode ser decidido convenientemente levando em consideração a forma do dispositivo emissor de luz, o número de elementos emissores de luz, seu desenho, o espaço de instalação, e outros fatores.
[00044] A porção de posicionamento do elemento é uma porção cuja função é posicionar o elemento emissor de luz, e preferencialmente é plana para que a luz do elemento emissor de luz seja eficientemente emitida sobre sua face superior. Como mostra a Figura 3, a porção plana do membro de metal 12 tem uma porção côncava formada em uma forma côncava que é dobrada até o lado da face do fundo do dispositivo emissor de luz, e uma primeira face (a face superior) da parte do fundo desta porção côncava pode funcionar como uma porção de posicionamento do elemento 12a. Formar uma porção côncava assegura que o elemento emissor de luz seja disposto no local apropriado, e assegura a estabilidade de vedação do membro de vedação. Ademais, se a luz for refletida nas faces laterais da porção côncava, a luz emitida lateralmente pelo elemento emissor de luz pode ser direcionada ao lado da face superior do dispositivo emissor de luz, o que aumenta a eficácia de extração da luz para a face superior do dispositivo emissor de luz.
[00045] A porção de posicionamento do elemento e a porção côncava devem dispor de uma área da face de fundo que tenha um tamanho suficiente para o posicionamento do elemento emissor de luz, e pode ser de forma circular, elíptica, poliédrica, opcionalmente com cantos arredondados, ou uma versão modificada de uma destas formas.
[00046] O tamanho e a profundidade da porção côncava preferencialmente são tais que, quando o elemento emissor de luz é disposto no local apropriado dentro da porção côncava, a luz emitida pelo elemento emissor de luz, a luz refletida ou qualquer outra luz emitida não serão bloqueadas. Em particular, é preferível que nem a luz emitida pelo elemento emissor de luz, nem a luz refletida sejam bloqueadas pelas bordas superiores, faces laterais, etc., da porção côncava. Por exemplo, o tamanho da face de fundo da porção côncava favoravelmente é maior que a área da superfície ocupada pelo elemento emissor de luz, e preferencialmente é de pelo menos cerca de 1,2 vezes a área da superfície ocupada. A profundidade pode ser pelo menos igual à altura do elemento emissor de luz, e preferencialmente é de pelo menos cerca de 0,1 mm, e mais preferencialmente é de pelo menos cerca de 0,5 mm.
[00047] As faces laterais da porção côncava podem ser verticais, mas preferencialmente são inclinadas, estreitando até a face de fundo. Por exemplo, preferencialmente são inclinadas em cerca de 0 a 45°, e mais preferencialmente em cerca de 20 a 40°, na direção parabólica em relação à face de fundo. Isso permite guiar com eficácia a luz desde o elemento emissor de luz até a face superior. Ademais, é preferível que a superfície da porção côncava seja arredondada desde suas faces laterais até a porção plana (discutido abaixo) na periferia externa da porção côncava. Este arredondamento contribui para impedir a rachadura no membro de vedação (discutido abaixo) na borda da abertura para a porção côncava, e impede a descamação do membro de vedação.
[00048] Como mostra a Figura 3, uma porção plana 12d é disposta para circundar o exterior da porção de posicionamento do elemento 12a (como uma porção côncava), e normalmente se refere à porção coberta pelo membro de vedação. Ademais, um membro de cobertura é disposto sobre o lado da segunda face da porção plana.
[00049] A porção plana pode estar presente no mesmo plano que a porção de posicionamento do elemento, mas como discutido acima, quando a porção de posicionamento do elemento tem uma forma côncava, a porção plana é disposta em uma altura diferente da altura da face de fundo da porção côncava.
[00050] Não há restrições específicas quanto à forma plana da porção plana que circunda a porção côncava, mas como discutido acima, por exemplo, uma parte contínua a partir da porção côncava preferencial e substancialmente se adapta à forma da porção côncava adjacente (ou seja, uma forma que seja igual ou substancialmente igual à forma da porção côncava, ou uma forma correspondente) (vide a na Figura 3). Por exemplo, pode ser de forma circular, elíptica, poliédrica, opcionalmente com os cantos arredondados, ou uma versão modificada de uma destas formas. Isso permite ao membro de vedação que sela o elemento emissor de luz ter uma formação estável que se adapte à periferia externa da porção côncava. Como mostra a Figura 3, a porção plana formada para se adaptar substancialmente à forma da porção côncava adjacente preferencialmente é oposta a um segundo membro de metal 13 (discutido abaixo).
[00051] O perfil da porção plana na outra parte além da parte discutida acima (vide b na Figura 3) pode ser similar à forma plana do membro de vedação (ou seja, uma forma que é igual ou substancialmente igual, ou uma forma correspondente), e normalmente pode ter uma forma poliédrica arredondada ou uma versão modificada de uma destas formas. Isso aumenta a resistência do membro de vedação, e o flange (discutido abaixo) em particular.
[00052]A outra parte da porção plana (vide c na Figura 3, por exemplo) é uma região que funciona como o chamado terminal interno e/ou terminal externo. Portanto, a porção côncava já mencionada favoravelmente é uma forma que se estende até o lado oposto a partir da porção côncava. A largura da região que funciona como o terminal estendido (a largura n na Figura 3) pode ser convenientemente ajustada de acordo com o desempenho desejado do dispositivo emissor de luz e outros fatores. Por exemplo, de preferência é igual ou ligeiramente maior que o diâmetro da porção côncava.
[00053] A porção plana também pode ser a região em que o elemento protetor mencionado acima, etc., é colocado. Ademais, a porção plana pode ser facilmente ensanduichada (retida, apertada, etc.) entre os moldes superior e inferior com uma forma simples na vedação do membro de metal com o membro translúcido e/ou membro de cobertura discutido abaixo.
[00054] Um segundo membro de metal, atuando como um par de eletrodos positivo e negativo em relação à porção de posicionamento do elemento, é localizado do lado oposto ao membro de metal que inclui a porção de posicionamento do elemento.
[00055] O segundo membro de metal tem uma porção plana, e esta porção plana preferencialmente corresponde à porção plana do membro de metal já mencionado. O elemento emissor de luz e a porção plana do segundo membro de metal são conectados pelo fio. Isso reduz o comprimento do fio entre o elemento emissor de luz e o segundo membro de metal quando o elemento emissor de luz é posicionado sobre a porção de posicionamento do elemento, o que impede o rompimento do fio e eventos similares.
[00056] O segundo membro de metal preferencialmente está localizado do lado oposto à porção de posicionamento do elemento do membro de metal já mencionado como um terminal interno, e como um terminal externo, tem uma forma estendida em uma direção específica.
[00057] O membro de metal e o segundo membro de metal não precisam se projetar externamente a partir da mesma face do membro de vedação (discutido abaixo) (ou seja, na mesma direção), e podem se projetar externamente a partir de uma pluralidade de diferentes faces (direções). Por exemplo, as extremidades distais do membro de metal e do segundo membro de metal (ou seja, terminais externos) podem ser dobradas na direção da face de fundo do dispositivo emissor de luz, ou podem ser dobradas nas direções da face do lado oposto. Dentro do membro de vedação, o membro de metal e o segundo membro de metal preferencialmente têm uma porção dobrada (vide 12e na Figura 3) que é dobrada em direção à face de fundo do dispositivo emissor de luz. O membro de metal preferencialmente tem uma porção dobrada (como uma primeira porção dobrada), que é dobrada em direção à face de fundo, disposta dentro do membro de vedação (por exemplo, dentro da parte do corpo principal do membro translúcido (discutido abaixo)), e em particular dependendo de sua largura, dentro do flange ou da parte do corpo principal (discutido abaixo). O dobramento do membro de metal aumenta a área da superfície de contato entre o membro de vedação e o membro de metal presente dentro do membro de vedação, e como consequência, impede a descamação do membro de vedação. Ademais, a porção dobrada do membro de metal atua como um retentor, e impede efetivamente a separação entre o membro de vedação e o membro de metal.
[00058] Ademais, o membro de metal preferencialmente tem, dentro do membro de vedação, uma porção dobrada que é dobrada em direção à face de fundo do dispositivo emissor de luz (preferencialmente dentro do flange (discutido abaixo)) (primeira porção dobrada), e então é dobrada na direção da face lateral do dispositivo emissor de luz (segunda porção dobrada) (vide 12f na Figura 3), e se projeta para fora do membro de vedação. Isso também contribui para evitar a descamação e separação já mencionadas. A primeira e segunda porção dobradas são preferencialmente cobertas pelo membro de vedação, e particularmente, pelo membro de cobertura discutido abaixo.
[00059] Se o membro de metal se projetar a partir da face lateral do membro de vedação, a segunda face (face inferior) do membro de metal na porção saliente (ou seja, parte da porção plana) preferencialmente coincide com a face de fundo do membro de vedação (a face disposta na parte mais inferior), quer dizer, coincide com a face de fundo do dispositivo emissor de luz. Em outras palavras, a face de fundo do dispositivo emissor de luz preferencialmente está no mesmo plano desde o membro de metal até o membro de vedação. Isso reforça o membro de vedação com o membro de metal, e melhora a resistência do dispositivo emissor de luz em si.
[00060] Se o membro de metal tiver uma porção côncava como uma porção de posicionamento do elemento, a porção plana do membro de metal pode ser dobrada com um diferencial de altura maior que a profundidade da porção côncava, mas preferencialmente é dobrada com um diferencial de altura que coincide com a profundidade da porção côncava. Quer dizer, parte da segunda face da porção plana do membro de metal de preferência coincide substancialmente (está substancialmente no mesmo plano) com a face de fundo da porção côncava.
[00061] Como mostra a Figura 9, por exemplo, o membro de metal preferencialmente tem um recesso, um orifício atravessante 12b, ou um recorte 12c (às vezes aqui chamado de "recesso, etc."), que ancora ou determina a formação do membro de vedação, formado em sua superfície próxima à porção dobrada e/ou à porção plana. No interior do recesso, etc., pode estar disposto o membro de vedação, aumentando a área da superfície de contato entre os dois, ou o recesso pode ser capaz de reparar parte do membro de vedação, por exemplo. Isso intensifica ainda mais a adesão entre o membro de metal e o membro de vedação.
[00062] Não há restrições específicas quanto à forma plana, esboço, tamanho, profundidade, e outras características do recesso, etc., e essas podem ser ajustadas adequadamente pelo tamanho do dispositivo emissor de luz, o material que for utilizado para o membro de vedação, e assim por diante. O recesso, etc., preferencialmente é disposto fora da faixa de iluminação da luz proveniente do elemento emissor de luz, o que pode impedir a travessia da luz.
[00063] O membro de metal normalmente utiliza fios para se conectar eletricamente ao elemento emissor de luz e, se desejado, a um elemento protetor. O fio, de preferência, é dotado de boas propriedades ôhmicas com os eletrodos do elemento emissor de luz, ou boa conectividade mecânica, ou boa condutividade elétrica e térmica. A condutividade térmica preferencialmente é de pelo menos cerca de 0,01 cal/S^cmZoC/cm, e mais preferencialmente de pelo menos cerca de 0,5 cal/S^cmZoC/cm. Levando em consideração a facilidade operacional e outros fatores, o diâmetro do fio preferencialmente é de cerca de 10 a 45 μm. Exemplos do material do fio incluem ouro, cobre, platina, alumínio, e outros metais e ligas dos citados. O fio pode ser facilmente conectado ao elemento emissor de luz e ao membro de metal para uso na ligação ao fio utilizando um dispositivo para ligação ao fio.
[00064] O membro de metal pode compreender o primeiro e segundo (ou seja, pelo menos dois) membros metálicos já citados em um único dispositivo emissor de luz. Se a segunda face do membro de metal estiver substancialmente no mesmo plano que a face de fundo do membro de vedação, haverá um número menor de membros metálicos, o que reduzirá a alteração de disposição dos vários membros no mesmo plano e aumentará a eficácia de fabricação.
[00065] O número de membros metálicos pode ser igual a um mais o número de elementos emissores de luz montados nos membros metálicos, ou pode ser pelo menos duas vezes o número de elementos emissores de luz montados nos membros metálicos. Por exemplo, se apenas um elemento emissor de luz for montado, o elemento emissor de luz será posicionado em um membro de metal, será estabelecida uma conexão elétrica com um eletrodo do elemento emissor de luz, e o outro membro de metal poderá ser eletricamente conectado ao outro eletrodo do elemento emissor de luz.
[00066] Se dois ou mais elementos emissores de luz forem montados, todos ou alguns elementos emissores de luz serão posicionados em um único membro de metal, será estabelecida uma conexão elétrica, e então o outro membro de metal poderá ser eletricamente conectado separadamente de acordo com os vários elementos emissores de luz.
[00067] Ademais, a constituição pode ser tal que vários elementos emissores de luz sejam posicionados em um membro de metal separado e eletricamente conectados, e então mais um membro de metal é eletricamente conectado em separado de acordo com os vários elementos emissores de luz.
[00068] Assim, se for montada uma pluralidade de elementos emissores de luz, e for realizado o cabeamento independente que estabeleça a conexão elétrica com um membro de metal independentemente, será possível selecionar um padrão de cabeamento entre uma variedade deles, como serial ou paralelo, e isso permite maior latitude no projeto do circuito. Ademais, no caso de cabeamento independente, é mais fácil ajustar a resistência de emissão dos elementos emissores de luz que são instalados, portanto, isso é particularmente vantajoso quando se usa uma pluralidade de elementos emissores de luz que têm diferentes cores de emissão, como com um LED colorido. Além disso, as vias de dissipação térmica dos elementos emissores de luz podem ser formadas sem sobreposição. Desse modo, o calor gerado pelos elementos emissores de luz pode ser dissipado uniformemente, e a dissipação térmica é melhor.
Membro de Cobertura
[00069] O membro de cobertura atua como um envoltório para o dispositivo emissor de luz junto com o membro translúcido, o que é discutido abaixo.
[00070] O membro de cobertura é formado por um material mais rígido que o membro translúcido. "Mais rígido que o membro translúcido", nesse caso, em geral significa que a dureza é maior. "Dureza", aqui, significa que quando o membro translúcido (discutido abaixo) e o membro de cobertura são testados pelo mesmo método do teste de dureza, os valores da dureza são maiores que aqueles do membro translúcido. Pressupostamente, todos esses métodos de teste foram conduzidos a 25°C.
[00071] O valor de dureza do membro de cobertura dependerá do método de teste, mas favoravelmente é pelo menos cerca de 5%, preferencialmente pelo menos cerca de 10%, e mais preferencialmente pelo menos cerca de 15%, maior (mais rígido) que o valor de dureza do membro translúcido.
[00072] O membro de cobertura preferencialmente tem uma dureza maior (mais rígida) que a dureza do material translúcido, de modo que um teste para o membro de cobertura corresponde à sua dureza, e difere da dureza conveniente ao material translúcido.
[00073] Ademais, o membro de cobertura pode ser formado por um material que não tenha uma elasticidade semelhante à da borracha. Como alternativa, o membro de cobertura pode ser formado por um material que tenha uma dureza expressa como dureza de endentação. Essa dureza de endentação geralmente é expressa como uma dureza obtida em um teste de dureza de Rockwell e/ou um teste de dureza de Vickers.
[00074] Os testes de dureza de Rockwell e Vickers são métodos de teste consagrados.
[00075] Por exemplo, um teste de dureza de Rockwell é um método onde uma sonda é utilizada, primeiramente é aplicada uma força de teste inicial, em seguida é aplicada uma força de teste, e quando a força retornar para a força de teste inicial, a profundidade penetrada pela sonda é medida na força de teste inicial duas vezes antes e depois. Esta dureza pode ser calculada a partir da diferença da profundidade de penetração (profundidade de endentação).
[00076] O teste de dureza de Vickers é um método em que uma força de teste é aplicada a uma sonda, a sonda é empurrada para a amostra, e a área da superfície de contato entre a sonda e a amostra é medida. Esta dureza pode ser calculada dividindo a força de teste aplicada à sonda pela área da superfície de contato.
[00077] O membro de cobertura pode ter uma dureza obtida por um teste de dureza JIS-A ou expressa como uma dureza de Shore A.
[00078] Quando medida por um teste de dureza de Shore, preferencialmente a dureza é de pelo menos cerca de 70, e mais preferencialmente de pelo menos cerca de 90, por exemplo.
[00079] O teste de dureza de Shore A e JIS-As são métodos de teste consagrados. Por exemplo, são métodos onde uma sonda é empurrada para deformar a superfície de uma amostra de medição, e o grau de deformação (profundidade de endentação) é medido e digitalizado.
[00080] Se a dureza de Shore A ou dureza JIS-A exceder 90, normalmente é utilizada a dureza de Shore D.
[00081] Portanto, o membro de cobertura preferencialmente é feito de um material cuja dureza é pela dureza de Shore D.
[00082] O teste de dureza de Shore D é um método de teste conhecido. Este método difere do teste de dureza JIS-A no tamanho e na forma da sonda e na carga de endentação. O teste de dureza de Shore D é mais bem adaptado à medição de uma amostra cuja elasticidade seja mais baixa que o teste de dureza JIS-A.
[00083] Afirmar que o membro de cobertura é duro é o mesmo que afirmar que a viscosidade durante a moldagem (quando fundido) é mais alta do que a viscosidade do membro translúcido, por exemplo. A viscosidade durante a moldagem dependerá do material, mas quando o material que constitui o membro de cobertura é fundido a uma temperatura adequada àquele material em um processo semicondutor comum, a viscosidade favoravelmente é de pelo menos cerca de 10 Pa^s. Quando a fabricação efetiva é levada em consideração, é preferível que seja igual ou inferior a cerca de 100 Pa^s. A temperatura durante a moldagem varia de 150 a 180°C, por exemplo.
[00084] A diferença no coeficiente linear de expansão térmica entre o membro de cobertura e o membro de metal preferencialmente é menor que a diferença no coeficiente linear de expansão térmica entre o membro translúcido e o membro de metal. Isso elimina o problema de rachadura e separação durante mudanças de temperatura. O coeficiente linear da expansão térmica do membro de cobertura favoravelmente é igual ou inferior a cerca de 100 ppm/K, e preferencialmente é igual ou inferior a cerca de 50 ppm/K. Um valor igual ou acima de 20 ppm/K é ainda mais adequado.
[00085] O coeficiente linear da expansão térmica do membro de metal é mais baixo que aquele dos materiais normalmente utilizados como membro de vedação, e é de cerca de 5 a 20 ppm/K, por exemplo. A diferença no coeficiente linear de expansão térmica entre o membro de cobertura e o membro de metal preferencialmente é de cerca de 10 a 100 ppm/K.
[00086] A diferença no coeficiente linear de expansão térmica quando o membro de metal é coberto diretamente pelo membro translúcido pode ser diminuída colocando o membro de cobertura diretamente em contato com o membro de metal, e isso reduz a menor adesão causada pelo calor entre o membro de vedação e o membro de metal.
[00087] O membro de cobertura pode ser formado de poliftalamida (PPA), resina epóxi, ou substâncias similares.
[00088] O membro de cobertura pode ser uma mistura obtida agregando o material citado acima a qualquer um dos diversos corantes, pigmentos, ou substâncias similares como colorantes ou agentes de difusão. O membro de cobertura preferencialmente é disposto fora da faixa de iluminação da luz emitida pelo elemento emissor de luz. Consequentemente, não há redução na emissão de luz do dispositivo emissor de luz, mesmo quando um material com baixa refletividade óptica é utilizado, como um material em que o negro de carbono ou outra substância dessa espécie que bloqueie uma grande quantidade de luz é misturado como colorante, portanto, é possível selecionar um material de baixo custo e baixa refletividade óptica para o membro de cobertura.
[00089] Este membro de cobertura é disposto pelo menos sobre o lado da segunda face do membro de metal (vide 15 na Figura 1D, por exemplo). Quer dizer, é favorável que pelo menos parte do lado da segunda face da porção plana do membro de metal seja coberta. É preferível ainda que parte da periferia externa da porção plana seja coberta, e seria ainda melhor que toda a periferia externa fosse coberta (vide 15 nas Figuras 1B e 1D, por exemplo). O membro de cobertura expõe a primeira face da porção plana.
[00090] Quando o membro de cobertura cobre a periferia externa da porção plana, isso corresponde a cobrir a face terminal da porção plana. Quando a face terminal da porção plana é coberta, o membro de cobertura se estende até o lado da primeira face do membro de metal, mas é preferível que parte da face superior do membro de cobertura disposto ao redor da periferia externa da porção plana coincida substancialmente com a primeira face da porção plana do membro de metal, e esteja no mesmo plano (vide as Figuras 1B e 1D). É particularmente favorável que a primeira face da porção plana coincida substancialmente nos cantos da porção plana, e é preferível que a primeira face da porção plana esteja no mesmo plano ao redor da periferia externa da porção plana.
[00091] Consequentemente, quando o membro translúcido (discutido abaixo) é moldado pelos moldes superior e inferior, a porção no mesmo plano (particularmente os cantos; vide M na Figura 5B) pode ser estavelmente apertada entre os moldes superior e inferior, e o material do membro de vedação pode ser impedido de vazar, por exemplo. É preferível que o membro de cobertura seja disposto para que suas faces superior e inferior toquem os moldes superior e inferior e estabeleçam um aperto estável entre os moldes superior e inferior.Preferencialmente, parte da face superior do membro de cobertura coincide substancialmente com o flange (discutido abaixo), e a face inferior do membro de cobertura é disposta de modo a constituir a face inferior (face de fundo) do dispositivo emissor de luz (vide as Figuras 1C e 1D).
[00092] O membro de cobertura expõe preferencialmente pelo menos a face de fundo da porção de posicionamento do elemento do membro de metal, e é disposto na periferia externa da porção de posicionamento do elemento. Se a porção de posicionamento do elemento for formada por uma porção côncava, é ainda melhor que o membro de cobertura exponha a face de fundo da porção côncava e seja disposto na periferia externa da porção côncava. Isso assegura uma via de dissipação térmica para o elemento emissor de luz. Em outras palavras, é preferível que o membro de cobertura seja envolvido de modo a circundar a porção côncava do membro de metal, e a altura da face inferior (face de fundo) do membro de cobertura coincida substancialmente com a altura da face inferior da porção côncava (ou seja, a face inferior do membro de cobertura esteja substancialmente no mesmo plano que a face inferior da porção côncava).
Membro Translúcido
[00093] O membro translúcido veda o elemento emissor de luz e, se desejado, parte do membro de metal e o elemento protetor, e tem pelo menos uma porção do corpo principal 14c e uma porção convexa 14a como mostra a Figura 2, por exemplo. O membro translúcido cobre pelo menos parte da face superior da porção plana do membro de metal e a face superior do membro de cobertura, e mais preferencialmente cobre as faces laterais do membro de cobertura. Portanto, parte da porção plana do membro de metal preferencialmente é disposta dentro do membro translúcido, e particularmente dentro do flange (discutido abaixo).
[00094] O dispositivo emissor de luz (a forma do membro de vedação) normalmente tem uma forma básica de um cilindro circular, um cilindro elíptico, uma esfera, um ovo, uma coluna triangular, uma coluna quadrada, uma coluna poligonal, ou uma forma semelhante às mencionadas, por exemplo, mas em geral o dispositivo tem a forma de uma coluna quadrada. Portanto, o membro translúcido na presente invenção tem uma porção do corpo principal que constitui a forma básica, e uma porção côncava que atua como uma lente convergente, por exemplo, integralmente disposta em uma face da porção do corpo principal.
[00095] A forma da porção convexa pode ser ajustada adequadamente de acordo com a distribuição de luz do dispositivo emissor de luz, mas os exemplos incluem uma forma oval ou de esfera parcial, uma forma de domo ou de braço poligonal cuja face de fundo seja um quadrilátero, etc., e várias outras formas. Dentre essas, a forma preferível é a forma oval ou de esfera parcial, e em particular uma forma hemisférica, sendo ainda melhor uma forma em que o centro esteja localizado próximo ao centro do elemento emissor de luz ou da porção de posicionamento do elemento emissor de luz. Ademais, aumentando o tamanho da porção convexa, é possível aprimorar e no mínimo tornar a eficácia de extração da luz maior que a da porção de posicionamento do elemento emissor de luz. É melhor ainda fornecer a porção côncava e fazer a porção convexa maior que esta porção côncava (vide a Figura 1C).
[00096] Por exemplo, como mostra a Figura 2 (corresponde à seção transversal da linha F-F' na Figura 1C), o membro translúcido 14 primordialmente tem uma porção do corpo principal semelhante a um bloco 14c que veda integralmente parte do membro de metal (não mostrado) e o elemento emissor de luz (não mostrado), etc. Preferencialmente, inclui adicionalmente uma parte denominada porção côncava 14a que é disposta para se projetar a partir da porção do corpo principal 14c, acima do elemento emissor de luz (e sua porção circundante).
[00097] Ademais, junto com a porção do corpo principal e a porção côncava, é preferível que um flange 14b seja integralmente disposto ao redor da periferia externa da porção do corpo principal. Quer dizer, como mostra a Figura 2, é preferível que a superfície do flange 14b continue a partir da porção convexa 14a, e o flange 14b seja disposto na periferia externa da porção do corpo principal 14c. Como será discutido abaixo, o flange não precisa estar disposto ao redor de toda a porção convexa. Se o flange estiver apenas parcialmente disposto, de preferência um flange substancialmente com a mesma forma é disposto de modo equidistante ao redor da porção convexa.
[00098] Como mostra a Figura 2, por exemplo, a porção do corpo principal 14c do membro translúcido tem uma largura W, uma profundidade, e uma altura H, e a porção convexa 14a tem um diâmetro D e uma altura T no local do valor máximo. O flange 14b favoravelmente tem uma altura idêntica à do corpo principal. Nesse caso, não há restrições específicas quanto à largura W, profundidade, altura H, diâmetro D, ou altura T, mas é preferível, por exemplo, que o diâmetro D da porção convexa seja substancialmente igual à largura W e/ou à profundidade do corpo principal. A altura T da porção convexa preferencialmente é cerca de 1 a 10 vezes, e mais preferencialmente cerca de 5 a 10 vezes, a altura H do corpo principal. Mais especificamente, os exemplos incluem uma largura W de cerca de 1 a 10 mm, uma profundidade de cerca de 1 a 10 mm, uma altura H de cerca de 0,05 a 5 mm, um diâmetro D de cerca de 1 a 10 mm, e uma altura T de cerca de 0,5 a 6 mm. É preferível que a largura W seja de cerca de 2 a 7 mm, que a profundidade seja de cerca de 2 a 7 mm, que a altura H seja de cerca de 0,1 a 1 mm, que o diâmetro D seja de cerca de 2 a 7 mm, e que a altura T seja de cerca de 1 a 3 mm. É particularmente favorável que a largura W e a profundidade do corpo principal sejam substancialmente iguais (por exemplo, dentro de uma faixa de comprimento de ±5%). Isso propicia a mesma distribuição de luz na direção da largura e na direção da profundidade. Aqui, é preferível que a largura e a profundidade da porção convexa também sejam substancialmente iguais.
[00099] Independente de o membro de metal ter ou não uma porção côncava de posicionamento do elemento, se o membro translúcido tiver um flange, é interessante que o flange seja formado para ser disposto fora da faixa de iluminação pela luz emitida a partir do elemento emissor de luz. De preferência, é disposto em direção à face de fundo do dispositivo emissor de luz (para baixo) e não da faixa de iluminação pela luz emitida a partir do elemento emissor de luz. A "faixa de iluminação pela luz emitida a partir do elemento emissor de luz" é a faixa diretamente atingida pela luz emitida pelo elemento emissor de luz. Mais especificamente, essa faixa pode ser definida por uma linha que une a camada emissora de luz do elemento emissor de luz e os membros que bloqueiam a luz na área do entorno (como o membro de metal). A face superior do elemento emissor de luz pode ser utilizada como referência.
[000100] Em particular, quando o elemento emissor de luz é colocado em uma porção côncava de posicionamento do elemento, a faixa de iluminação da luz é definida pela forma, tamanho, etc., da porção côncava do membro de metal, mas é interessante que a superfície do flange seja disposta o mais perto possível da porção plana do membro de metal para que o flange venha a ser disposto fora da região atingida pela luz e não dentro da região que a luz atravessou. Quer dizer, de preferência a altura (posição) da face superior do flange do membro translúcido é substancialmente igual à altura (posição) da face superior da porção plana do membro de metal. Em outras palavras, o membro translúcido preferencialmente cobre o membro de metal e o elemento emissor de luz, etc., para que a face superior do flange do membro translúcido esteja substancialmente no mesmo plano que a face superior da porção plana do membro de metal.
[000101] A expressão "substancialmente a mesma altura", nesse caso, significa que a face superior do membro de metal (e o membro de cobertura) presente dentro do membro translúcido em vista plana não é exposta pelo membro translúcido, mas é coberta na espessura de cobertura possível mínima, e somente o diferencial mínimo de espessura possível é produzido quando observado pela face lateral. De modo semelhante, "substancialmente o mesmo plano" significa que existe somente o diferencial mínimo de espessura possível, e o plano é o mesmo ou substancialmente o mesmo. A "espessura de cobertura possível mínima", nesse caso, significa uma espessura que pode ser obtida no processo de fabricação, por exemplo, e mais especificamente, a espessura do membro translúcido na face superior do membro de cobertura e na porção plana do membro de metal é de cerca de 50 a 100 μm, sendo preferível que seja de cerca de 70 a 80 μm. Sob uma perspectiva diferente, é preferível que a espessura seja de cerca de 1/5 a 1/10, e mais preferencial que a altura do flange do membro translúcido seja de cerca de 1/5 a 1/7. Quando a espessura do membro translúcido (como o flange) na face superior do membro de cobertura e na porção plana do membro de metal, portanto, é a espessura mínima possível, é preferível que esta espessura seja menor que a espessura do membro translúcido que cobre as faces laterais do membro de cobertura.
[000102] O vão entre o membro de metal e o membro translúcido é uma via de acesso à umidade, impurezas iônicas, e outros elementos. Portanto, cobrindo a face superior do membro de metal com o membro translúcido, pode impedir que a umidade, impurezas iônicas, etc., tenham acesso à face superior do dispositivo emissor de luz,aumentando a confiabilidade do dispositivo emissor de luz.
[000103] A disposição ou formação do flange da maneira exposta garante uma área de superfície de contato adequada entre o membro translúcido e o membro de metal, o que impede a separação dos dois e ao mesmo tempo permite maximizar a eficácia de extração da luz, sem que a luz proveniente do elemento emissor de luz seja bloqueada pelo membro translúcido disposto sobre a face superior do membro de metal. Ademais, a disposição ou formação do flange da maneira exposta suprime o reflexo total da luz na superfície do flange, de modo que a absorção de luz pelo membro de cobertura pode ser evitada. Ademais, a resistência do membro translúcido no flange é intensificada pelo membro de metal e pelo membro de cobertura, portanto um flange relativamente fino pode ser formado, e a espessura total do dispositivo emissor de luz reduzida, mantendo ainda uma boa resistência. Portanto, a disposição do flange fora da faixa de iluminação da luz emitida pelo elemento emissor de luz permite que a porção convexa superfície funcione como a face de extração da luz principal, portanto no manuseio do dispositivo emissor de luz, alicates ou outros equipamentos do tipo podem ser colocados em contato com o flange que não seja a face de extração da luz principal. Isso impede a deformação ou dano da face de extração da luz principal do dispositivo emissor de luz, e impede uma modificação das características de distribuição de luz ou uma redução na emissão de luz.
[000104] Independente de a porção de posicionamento do elemento do membro de metal ter ou não uma forma côncava, é interessante que seja disposto para que sua face de fundo seja exposta a partir da face de fundo da porção do corpo principal do membro translúcido. Se uma porção côncava for disposta, é interessante que a face de fundo da porção côncava seja exposta a partir da face de fundo da porção do corpo principal. Nesse último caso, é preferível que o esboço esteja substancialmente no mesmo plano que a face de fundo da porção côncava. A exposição na porção de posicionamento do elemento desta maneira permite que o calor seja efetivamente dissipado pelo elemento emissor de luz. Em consequência disso, a deterioração, etc. do elemento emissor de luz e do membro translúcido causada pelo calor pode ser evitada, e a confiabilidade do dispositivo emissor de luz pode ser aumentada. Ademais, se a face de fundo do membro translúcido estiver substancialmente no mesmo plano que a face de fundo da porção côncava, a face de fundo do elemento emissor de luz é reforçada pelo membro de metal.
[000105] Portanto, a altura H do flange e da porção do corpo principal preferencialmente é ligeiramente maior (por exemplo, +100 μm) que a soma da espessura do membro de metal e da profundidade da porção côncava.
[000106] Se o membro de cobertura mencionado acima expuser a porção de posicionamento do elemento do membro de metal e cobrir o lado da segunda face da porção plana localizado em sua periferia externa, bem como a parte periférica externa da porção de posicionamento do elemento, o membro translúcido preferencialmente cobre pelo menos parte da face lateral e da face superior do membro de cobertura, e mais preferencialmente cobre totalmente a face lateral e a face superior do membro de cobertura. Ademais, o membro translúcido pode cobrir pelo menos parte ou toda a face de fundo do membro de cobertura. Cobrindo desta maneira o membro de cobertura com o membro translúcido, quer dizer, cobrindo o membro de cobertura rígido com o membro translúcido mais maleável (como discutido abaixo), o estresse externo sobre o membro de cobertura pode ser absorvido. Em consequência disso, rachadura, lascas, e outros inconvenientes causados pelo estresse externo podem ser evitados, e a resistência do dispositivo emissor de luz pode ser aumentada. Ademais, quando o flange e a porção convexa têm a forma e esboço já citados, a adesão entre o membro translúcido e o membro de cobertura tende a diminuir, mas se o membro translúcido cobre não somente a face superior do membro de cobertura, mas toda a face lateral, a área da superfície de contato entre o membro translúcido e o membro de cobertura pode ser aumentada e a adesão aprimorada. Sendo assim, é possível obter um dispositivo emissor de luz dotado da estrutura acima que tem maior confiabilidade.
[000107] É preferível que o membro translúcido e/ou membro de cobertura que define a face de fundo do dispositivo emissor de luz seja formado para permanecer no mesmo plano. Isso aumenta a resistência da face de fundo do dispositivo emissor de luz e aumenta a confiabilidade. Ademais, se uma porção côncava for formada no membro de metal, é preferível que o membro translúcido e/ou membro de cobertura que define a face de fundo coincida, quer dizer, esteja no mesmo plano que, a face de fundo da porção côncava. Isso permite expor confiavelmente a face de fundo da porção côncava pelo membro de vedação, e aprimorar a dissipação térmica. Ademais, a face de fundo da porção côncava pode ser colocada em contato com um substrato de montagem, e a via de dissipação térmica pode ainda ser utilizada pelo substrato de montagem, permitindo melhor dissipação térmica.
[000108] O membro translúcido é formado por um material que é mais maleável que o membro de cobertura mencionado acima. Em geral, "mais maleável que o membro de cobertura" significa que a dureza é mais baixa.
[000109] Ademais, é possível afirmar que o membro translúcido é formado por um material com elasticidade semelhante à da borracha. Como alternativa, é possível afirmar que é formado por um material com uma dureza expressa pela dureza dinâmica (dureza de repulsão).A dureza dinâmica geralmente é expressa como a durezaobtida pelo teste de dureza de Shore A ou teste de dureza JIS-A.
[000110] A dureza do membro translúcido conforme constatada pelo teste de dureza JIS-A é igual ou menor que aproximadamente 65, por exemplo, e preferencialmente é igual ou menor que cerca de 60. O uso de um material maleável como esse reduz a fadiga do fio em um teste de impacto térmico. Ademais, por impedir o dobramento do fio durante o manuseio do dispositivo emissor de luz, a aderência dos dispositivos emissores de luz, etc., a dureza determinada pelo teste de dureza JIS- A é de pelo menos cerca de 20, e preferencialmente é de pelo menos cerca de 30. O coeficiente linear de expansão térmica de um membro translúcido com elasticidade elevada é de cerca de 200 a 300 ppm/K, por exemplo.
[000111] A expressão "o membro translúcido é maleável" significa, por exemplo, que a viscosidade durante a moldagem (quando fundido) é mais baixa que a viscosidade do membro de cobertura. A viscosidade durante a moldagem dependerá do material, mas quando o material que constitui o membro translúcido é fundido em uma temperatura conveniente àquele material em um processo semicondutor comum, a viscosidade favoravelmente é igual ou inferior a cerca de 9 Pa^s, e preferencialmente é igual ou inferior a cerca de 5 Pa^s. O uso desse tipo de material impede defeitos de moldagem. Quando a fabricação efetiva é levada em consideração, é preferível um valor igual ou superior a cerca de 2,5 Pa^s. Por exemplo, uma resina de silicone cuja viscosidade a 25°C é de aproximadamente 3 Pa^s pode ser utilizada.
[000112] O membro translúcido é escolhido entre aqueles materiais capazes de proporcionar isolamento elétrico entre o elemento emissor de luz e o membro de metal.
[000113] Portanto, uma resina de silicone translúcida é um exemplo favorável de um material que exibe a dureza e características mencionadas. Essa resina permite antecipar a confiabilidade de longo prazo, pois é praticamente elástica como a borracha, apresenta resistência térmica, suporta temperaturas elevadas acima de 200°C, exibe uma baixa taxa de deformação e decomposição em altas temperaturas (ou seja, sua dependência da temperatura é baixa), e pouco afeta os demais membros.
[000114] O membro translúcido pode ser parcialmente uma mistura obtida agregando o material citado acima a quaisquer corantes, pigmentos, ou substâncias similares como colorantes ou agentes de difusão. Exemplos incluem colorantes como Cr2O3, MnO2, Fe2O3, e negro de carbono, e agentes de difusão como carbonato de cálcio, óxido de alumínio, e óxido de titânio. É preferível utilizar um material que não tenha sido misturado com um colorante ou agente de difusão. Isso impede a dispersão da luz pelo colorante ou agente de difusão, e suprime o reflexo total na superfície do membro translúcido, e assim a eficácia de extração da luz pode ser aprimorada.
Membro de Cobertura Translúcido
[000115] Com o dispositivo emissor de luz da presente invenção, depois de dispor o elemento emissor de luz no membro de metal, um membro de cobertura translúcido pode ser disposto para cobrir o elemento emissor de luz. O membro de cobertura translúcido é normalmente disposto em contato com o elemento emissor de luz. Por exemplo, se o membro de metal tiver uma porção côncava de posicionamento do elemento, o membro de cobertura translúcido pode ser disposto para se projetar de toda ou de parte da porção côncava.
[000116] O membro de cobertura translúcido preferencialmente é formado por um material que protegerá o elemento emissor de luz contra a força externa, umidade, e outros, e que é capaz de proteger os fios que conectam o elemento emissor de luz e o membro de metal.
[000117] Exemplos do membro de cobertura translúcido incluem resina epóxi, resina de silicone, resina acrílica, resina de ureia, combinações dos citados, e outras resinas transparentes desse tipo com excelente resistência às intempéries, e vidro. O membro de cobertura translúcido pode ter qualquer dureza. O membro de cobertura translúcido preferencialmente tem a mesma composição e é feito do mesmo material que o membro de vedação, mas um agente de difusão ou uma substância fluorescente podem ser adicionados. A utilização de um material idêntico ao material do membro de vedação permite que o membro de vedação e o membro de cobertura translúcido tenham substancialmente o mesmo coeficiente de expansão térmica. Portanto, a resistência ao impacto dos fios dispostos sobre o membro de vedação e sobre o membro de cobertura translúcido pode ser aprimorada. Ademais, como o índice de refração também é substancialmente igual, há menor perda de luz na passagem do membro de cobertura translúcido para o membro de vedação, o que pode aumentar a eficácia de extração da luz.
[000118] O membro de cobertura translúcido pode ser feito de um material diferente, ter uma composição diferente, etc. Em particular, com uma resina transparente, mesmo se umidade penetrar no membro de cobertura translúcido durante o processamento ou armazenamento, a umidade contida na resina pode ser liberada para a atmosfera externa através do cozimento por pelo menos cerca de 14 horas a cerca de 100°C. Portanto, a explosão de vapor e a separação do elemento emissor de luz e da resina translúcida mencionada acima podem ser evitados. Em vista da adesão e eventos similares entre o membro translúcido e o membro de cobertura translúcido sob o efeito do calor produzido pelo elemento emissor de luz e outros, o membro de cobertura translúcido preferencialmente é selecionado para que haja pouca diferença no coeficiente de expansão térmica entre os dois.
[000119] O membro de cobertura translúcido pode conter um agente de difusão ou uma substância fluorescente. Um agente de difusão é utilizado para difundir a luz, e pode moderar o direcionamento a partir do elemento emissor de luz, e aumentar o ângulo de observação. Uma substância fluorescente é utilizada para converter a luz do elemento emissor de luz, e pode converter o comprimento de onda da luz emitida pelo elemento emissor de luz para fora do membro de vedação. Se a luz proveniente do elemento emissor de luz for a luz visível com um comprimento de onda curto e energia alta, então um derivado de perileno (uma substância orgânica fluorescente), ZnCdS:Cu, YAG:Ce, Caθ-Al2θ3-Siθ2 contendo nitrogênio ativado por Cr e/ou Eu, ou outra substância fluorescente do tipo pode ser utilizada com vantagens. Com a presente invenção, quando a luz branca é tiver que ser obtida, e particularmente quando uma substância fluorescente YAG:Ce for utilizada, dependendo de seu conteúdo, é possível emitir luz a partir de um elemento emissor de luz azul e luz amarela complementar absorvendo parte dessa luz azul, tornando relativamente simples a obtenção confiável de luz branca. Ademais, quando uma substância fluorescente Eu CaO-AhO3-SiO2 contendo nitrogênio ativado por Cr e/ou Eu é utilizada conjuntamente, dependendo de seu conteúdo, é possível emitir luz vermelha além da luz proveniente de um elemento emissor de luz azul e luz amarela complementar absorvendo parte dessa luz azul, tornado relativamente simples a obtenção confiável de luz branca com rendição de cor aprimorada.
[000120] O agente de difusão e a substância fluorescente estão de preferência contidos somente no membro de cobertura translúcido, e não no membro translúcido. Isso impede que a luz escape para o lado da face do fundo ou para as faces laterais do dispositivo emissor de luz em decorrência da dispersão de luz causada pelo agente de difusão ou pela substância fluorescente. O membro de cobertura translúcido pode ser moldado quando é envolvido em uma porção côncava como discutido acima, podendo ser formado somente ao redor do elemento emissor de luz por impressão em tela, deposição eletroforética, ou processos semelhantes. Aqui, o membro de cobertura translúcido pode ser constituído por uma substância fluorescente isoladamente.
Elemento Protetor
[000121] Não há restrições específicas quanto ao elemento protetor, podendo ser de qualquer tipo conhecido que seja montado em um dispositivo emissor de luz. Por exemplo, pode ser um elemento capaz de realizar "short-circuit reverse" na tensão aplicada ao elemento emissor de luz, ou de realizar "short-circuit forward" na tensão acima da tensão especificada, que é mais alta que a tensão operacional do elemento emissor de luz. Mais especificamente, pode ser um diodo Zener, um diodo de transistor, ou similar.
[000122] Com o dispositivo emissor de luz da presente invenção, o elemento protetor preferencialmente é colocado fora da faixa de iluminação da luz emitida pelo elemento emissor de luz. Isso suprime a absorção de luz pelo elemento protetor. Ademais, o elemento protetor preferencialmente é colocado em um membro de metal que é isolado do membro de metal provido com a porção de posicionamento do elemento emissor de luz, e do membro de metal ao qual são conectados os fios do elemento emissor de luz. Ademais, é preferencialmente posicionado em um membro de metal disposto em um local que esteja abaixo da face superior do membro de metal provido com a porção de posicionamento do elemento emissor de luz (vide a Figura 1B). Isso impede que o membro de união do elemento protetor circule para o elemento emissor de luz ou para a porção onde seus fios são conectados.
[000123] O elemento protetor pode ser colocado sobre o primeiro membro de metal (o membro de metal sobre o qual o elemento emissor de luz é colocado). Neste caso, o membro de união do elemento protetor pode ser impedido de escapar para a porção côncava tendo o elemento protetor colocado sobre o primeiro membro de metal e em um local oposto ao elemento emissor de luz, com um recesso intermediário. Normalmente somente um elemento protetor é instalado, mas dois ou mais são permitidos.
Outras Partes
[000124] O dispositivo emissor de luz da presente invenção pode compreender um membro refletivo, membro antirrefletivo, membro de difusão da luz, ou várias outras partes que extraiam luz do elemento emissor de luz de maneira mais eficiente.
Método para Fabricação do Dispositivo Emissor de Luz
[000125] Como os dispositivos emissores de luz atuais precisam ser menores e mais finos, em sua fabricação, como na fabricação por moldagem em que um membro de metal é apertado entre os moldes superior e inferior (matrizes) que formam uma cavidade, e um membro de vedação é injetado nesta cavidade, com o dispositivo emissor de luz da presente invenção a área da superfície do membro de metal apertada entre os moldes superior e inferior tem seu tamanho imensamente reduzido. Por essa razão, o membro de metal tende a flutuar (vão, deslocamento, etc.) dentro dos moldes superior e inferior, e é difícil prender firmemente o membro de metal nos moldes superior e inferior. Em particular, quando uma porção côncava e uma porção dobrada são formadas no membro de metal e essas são embutidas em um membro de vedação para melhorar a adesão entre o membro de metal e o membro de vedação, em geral é ainda mais difícil prender firmemente o membro de metal nos moldes superior e inferior. Ademais, como as propriedades do membro translúcido citado acima são tais que sua viscosidade é extremamente baixa durante a moldagem, ele penetra nos minúsculos vãos entre o membro de metal e os moldes em que é apertado. Consequentemente, às vezes um filme delgado era formado pelo membro translúcido, mesmo nas porções do membro de metal que atuavam como um terminal externo. Ademais, por suas propriedades, uma vez formado o filme delgado do membro translúcido em locais não desejados, não podia ser removido confiavelmente por explosão ou quaisquer outros procedimentos simples de cauterização.
[000126] Em vista do exposto, com a presente invenção, particularmente quando é utilizado o membro translúcido citado acima, que é relativamente maleável ou tem uma baixa viscosidade durante a moldagem, um membro de cobertura que é relativamente duro ou tem uma alta viscosidade durante a moldagem é disposto previamente sobre um lado da segunda face da porção plana do membro de metal, e preferencialmente na periferia externa da porção plana. O membro de metal e o membro de cobertura integrados aumentam posteriormente a área da superfície de contato entre os moldes superior e inferior e esses membros metálicos, etc., durante a moldagem do membro translúcido, com isso prendendo os mesmos firmemente nos moldes superior e inferior. Isso impede a penetração do membro translúcido em áreas desnecessárias durante a moldagem e impede a formação indesejável de um filme delgado nos terminais externos do membro de metal, etc., facultando um rendimento mais alto e acentuando a eficácia de fabricação.
[000127] Por essa razão, o método da presente invenção para fabricação de um dispositivo emissor de luz compreende as etapas de: (a)dispor em moldes um membro de metal que tem uma porção de posicionamento do elemento sobre a qual é posicionado um elemento emissor de luz em uma primeira face, e uma porção plana disposta ao redor da porção de posicionamento do elemento, e formar um membro de cobertura que cobre pelo menos um lado da segunda face da porção plana do membro de metal; (b)montar um elemento emissor de luz na porção de posicionamento do elemento do membro de metal; e (c)dispor o membro de metal coberto pelo membro de cobertura dentro dos segundos moldes, apertar a face superior e a face inferior do membro de cobertura com os segundos moldes, e com isso formar um membro translúcido que cobre as faces laterais e a face superior do membro de cobertura e parte do membro de metal.
Etapa (a)
[000128] O membro de metal é disposto em moldes e um membro de cobertura é formado.
[000129] Como mencionado acima, o membro de metal tem uma porção de posicionamento do elemento sobre a qual é posicionado um elemento emissor de luz em uma primeira face, e uma porção plana disposta ao redor da porção de posicionamento do elemento. O membro de cobertura cobre pelo menos um lado da segunda face da porção plana do membro de metal.
[000130] Como discutido acima, o membro de cobertura utilizado no presente caso é favoravelmente produzido a partir de uma resina relativamente dura para que, quando o membro de metal for apertado entre os moldes superior e inferior, mesmo que a área da superfície de contato entre eles seja pequena e o membro de metal não esteja suficientemente preso, e se um vão, portanto, estiver presente na porção apertada entre o membro de metal e os moldes superior e inferior, não ocorra penetração neste vão. Quer dizer, é importante que a viscosidade do material do membro de cobertura durante a moldagem do membro de cobertura seja mais alta que a viscosidade do material do membro translúcido durante a moldagem do membro translúcido.
[000131] Consequentemente, como mencionado acima, o membro de cobertura não penetrará no vão entre os moldes e o membro de metal que estão apertando, e como será discutido a seguir, quando o membro de metal é apertado pelos segundos moldes, a área da superfície de contato pode ser aumentada entre pelo menos um dos segundos moldes e o membro de metal (estritamente falando, o membro de metal e o membro de cobertura). Em consequência disso, a fixação e o aperto podem ser realizados de maneira mais estável, e mesmo na moldagem com uma resina que seja maleável ou que tenha uma viscosidade relativamente baixa, a formação de um filme delgado do membro de vedação em locais indesejados do membro de metal pode ser efetivamente evitada.
Etapa (b)
[000132] Um membro de união é normalmente utilizado na montagem do elemento emissor de luz ao membro de metal. Por exemplo, uma resina epóxi, silicone, ou outro material do gênero pode ser utilizado com um elemento emissor de luz que emita luz azul e verde e é que seja produzido pelo desenvolvimento de um semicondutor de nitrito em um substrato de safira. Quando a deterioração causada pelo calor ou pela luz proveniente do elemento emissor de luz é considerada, uma camada de metal de alumínio ou elemento similar pode ser fornecida previamente na face traseira do elemento emissor de luz, ou nenhuma resina pode ser utilizada e solda eutética de Au-Sn ou outra solda, ou um metal com baixo ponto de fusão ou outra solda forte do tipo podem ser utilizadas. Com um elemento emissor de luz onde são formados eletrodos em ambos os lados, como um elemento emissor de luz que emite luz vermelha e é formado por GaAs ou similar, a soldagem por cristal pode ser realizada com uma pasta condutora de prata, ouro, paládio, ou elemento similar.
[000133] Somente um elemento emissor de luz pode ser montado em um membro de metal, ou dois ou mais podem ser montados.
[000134] Ademais, o elemento emissor de luz pode ser colocado sobre o membro de metal por meio de um suporte (submontar). Por exemplo, um suporte feito de cerâmica é moldado na forma requerida e então inflamado. O cabeamento condutor que é conectado ao elemento emissor de luz é fornecido em um lado da face superior do suporte. O cabeamento condutor é normalmente formado, por exemplo, por vapor deposição ou pulverização catódica e fotolitografia, ou por impressão ou método similar, ou por eletrogalvanização ou método similar. O cabeamentocondutorpode serfornecidodentro do suporte. O cabeamento condutor é formado, por exemplo, por um material pastoso obtido pelaadição deum metalcom altoponto de fusão, como tungstênio ou molibdênio, a um aglutinantede resina. O material pastoso écolocadona formadesejadaatravés de orifícios atravessantes providos em uma folha verde por impressão em tela ou através de qualquer outro método parecido, e então inflamado para formar o cabeamento condutor disposto sobre o suporte cerâmico e sobre a superfície ou em seu interior. Ademais, o suporte pode ser moldado em resina a partir de um inserto, usando um par de eletrodos de cabo positivo e negativo como membros condutores. Um elemento emissor de luz pode ser colocado na face superior deste suporte e eletricamente conectado ao cabeamento condutor do suporte. Quando um suporte como esse é utilizado, o cabeamento condutor do suporte é eletricamente conectado ao membro de metal discutido abaixo.
[000135] O elemento emissor de luz pode ser montado de forma invertida, caso em que é preferível o uso do suporte mencionado. Quer dizer, o elemento emissor de luz preferencialmente é montado de forma invertida sobre o suporte, e o cabeamento condutor do suporte é conectado pelo fio ao membro de metal.
[000136] A etapa (b) pode ser executada antes da etapa (a), desde que seja executada antes da etapa (c).
[000137] Depois da etapa (b), e antes da etapa (c), toda a superfície do elemento emissor de luz é de preferência coberta com um membro de cobertura translúcido.
[000138] Esse membro de cobertura translúcido preferencialmente é formado por um método simples, como recheadura, por exemplo. Com este método, a pressão indesejável causada pelo membro de cobertura translúcido não é exercida sobre o elemento emissor de luz, como no caso da formação por molde, portanto, o rompimento dos fios, etc., pode ser efetivamente evitado. Ademais, o elemento emissor de luz, seus arredores, ou o interior da porção côncava podem ser facilmente cobertos ajustando de maneira adequada a quantidade de resina utilizada durante a recheadura.
Etapa (c)
[000139] O membro de metal coberto pelo membro de cobertura é disposto no interior dos segundos moldes, sendo formado um membro translúcido que cobre parte do membro de metal e a face superior e as faces laterais do membro de cobertura. As faces superior e inferior do membro de cobertura são apertadas pelos segundos moldes.
[000140] Na etapa (a) acima, quando a primeira face da porção plana é exposta para formar o membro de cobertura, é preferível que a primeira face da porção plana e a face superior do membro de cobertura, e a face inferior do membro de cobertura sejam apertadas pelos segundos moldes, respectivamente, na etapa (c).
[000141] Quando a face de fundo da porção de posicionamento do elemento é exposta para formar o membro de cobertura na etapa (a), em seguida na etapa (c) é preferível formar o membro translúcido que expõe a face de fundo da porção de posicionamento do elemento promovendo o aperto correto com os segundos moldes.
[000142] O membro translúcido aqui utilizado pode ser uma das resinas relativamente maleáveis mencionadas acima, como um material que é mais maleável que o membro de cobertura. A viscosidade do membro translúcido durante a formação do membro translúcido preferencialmente é mais baixa que a viscosidade do membro de cobertura durante a formação do membro de cobertura.
[000143] Isso permite a formação de um membro translúcido formado pelo menos por uma porção do corpo principal e de uma porção convexa, e que cobre pelo menos parte do membro de cobertura e parte do membro de metal e do elemento emissor de luz.
[000144] Um membro translúcido disposto deste modo em um local adequado evita a formação de um filme delgado em um local indesejado, e a cobertura do membro de cobertura impede rachadura, lascas, e outros defeitos causados pela dureza do membro de cobertura.
[000145] Exemplos do dispositivo emissor de luz da presente invenção e de um método para sua fabricação serão agora descritos em profundidade fazendo referência aos desenhos.
Modalidade 1 Dispositivo Emissor de Luz
[000146] Como mostram as Figuras 1A a 1D, o dispositivo emissor de luz 10 nesta modalidade é um tipo de montagem de superfície do dispositivo emissor de luz, e primordialmente compreende os elementos emissores de luz 11, um membro de metal 12 e um segundo membro de metal 13, um membro de cobertura 15 produzido em poliftalamida (PPA) que cobre parte do membro de metal 12 e do segundo membro de metal 13, e um membro translúcido 14 produzido em resina de silicone.
[000147] Os elementos emissores de luz 11, o membro de metal 12, e o segundo membro de metal 13 são vedados integralmente pelo membro de cobertura 15 e pelo membro translúcido 14.
[000148] Os elementos emissores de luz 11 são produzidos laminando uma camada de contato de tipo n formada de GaN de tipo n, uma camada emissora de luz formada de GaN, InGaN, AlGaN, InGaAlN, ou outro semicondutor de nitrito, uma camada de cladeamento do tipo p formada de InGaN ou AlGaN do tipo p, e uma camada de contato do tipo p formada de GaN do tipo p, nessa ordem, em um substrato de safira para formar um semicondutor à base de GaN que emite luz azul com um comprimento de onda principal de aproximadamente 470 nm.
[000149] A soldagem de cristal dos elementos emissores de luz 11 é realizada com uma pasta de prata ou uma resina epóxi, por exemplo. Ademais, a porção plana do membro de metal 12 é conectada aos eletrodos (vide a Figura 1C) formados nos elementos emissores de luz 11, por fios de ouro com um diâmetro de 30 μm.
[000150] Como mostra a Figura 3, o membro de metal 12 tem uma porção côncava de posicionamento do elemento 12a para montagem dos elementos emissores de luz 11, e uma porção plana 12d é disposta ao seu redor. A porção côncava de posicionamento do elemento 12a tem um diâmetro de cerca de 2,4 mm, por exemplo.
[000151] O segundo membro de metal 13 é disposto do lado oposto à porção de posicionamento do elemento 12a do membro de metal 12,
[000152] O membro de metal 12 e o segundo membro de metal 13 têm uma porção dobrada 12e que é dobrada em direção à face de fundo a cerca de 60° dentro do membro de cobertura 15 e/ou do membro translúcido 14 ou dentro de um flange 14b (discutido abaixo), e também tem uma porção dobrada 12f que é dobrada em direção à face lateral a cerca de 120°. Desse modo, suas extremidades são as faces laterais do membro translúcido 14 e do membro de cobertura 15, se projetam para permanecer substancialmente no mesmo plano que a face de fundo do dispositivo emissor de luz 10, e são constituídas para operarem como terminais externos.
[000153] O membro de metal 12 e o segundo membro de metal 13 são formados usando uma prensa para perfurar uma folha de cobre chapeada com prata com uma espessura de 0,25 mm, por exemplo. O diferencial de altura produzido pelo dobramento em dois estágios do membro de metal 12, nesse caso, é de cerca de 0,35 mm.
[000154] Como mostra a Figura 1D (os elementos emissores de luz 11 não são mostrados), os elementos emissores de luz 11 na porção côncava de posicionamento do elemento 12a do membro de metal 12 são embutidos em um membro de cobertura translúcido 17 formado por uma resina de silicone contendo uma substância fluorescente (como YAG:Ce) e um agente de difusão (como óxido de titânio). O membro de cobertura translúcido 17 é formado por recheadura.
[000155] Como mostram as Figuras 1B, 1C, e 1D, por exemplo, o membro de cobertura 15 expõe a face de fundo da porção de posicionamento do elemento 12a do membro de metal 12, cobre a periferia externa da porção de posicionamento do elemento 12a (a segunda face da porção plana 12d do membro de metal 12), cobre adicionalmente a periferia externa da porção plana do membro de metal 12, e uma parte é formada em todo o trecho até o lado da primeira face do membro de metal 12. O membro de cobertura 15 cobre ainda parte da segunda face do segundo membro de metal 13, e é disposto entre o membro de metal 12 e o segundo membro de metal 13. A face superior do membro de cobertura 15, neste caso, está no mesmo plano e coincide com a primeira face da parte do segundo membro de metal 13 e com a primeira face da porção plana 12d do membro de metal 12.
[000156] A PPA utilizada para o membro de cobertura 15 é mais rígida que o membro translúcido. Ademais, seu coeficiente linear de expansão térmica é de algumas dezenas de ppm/K, por exemplo.
[000157] Como mostram as Figuras 1A e 2 em particular, o membro translúcido 14 primordialmente embute os mesmos integralmente, e compreende uma porção substancialmente cúbica do corpo principal 14c, uma porção convexa lenticular 14a que é disposta sobre a porção do corpo principal 14c e acima dos elementos emissores de luz 11, e um flange 14b que é disposto ao redor da periferia externa do flange 14b. Em particular, a face lateral e a face superior do membro de cobertura 15 são totalmente cobertas pelo membro translúcido 14 (vide a Figura 5B).
[000158] Ademais, como mostra a Figura 2, a porção do corpo principal 14c do membro translúcido 14 tem uma largura W de cerca de 5 mm, uma profundidade de cerca de 5 mm, e uma altura H de cerca de 0,6 mm. A porção convexa 14a tem um diâmetro D de cerca de 4,7 mm e uma altura T de cerca de 2,15 mm.
[000159] O comprimento ao longo de um lado do dispositivo emissor de luz 10, quer dizer, o comprimento ao longo de um lado da porção do corpo principal 14c do membro translúcido 14 (largura W = profundidade), é substancialmente igual ao diâmetro D da porção convexa. Portanto, em vista plana, o flange 14b é disposto somente em quatro locais diagonalmente opostos na periferia externa da porção do corpo principal 14c.
[000160] A resina de silicone utilizada para o membro translúcido 14 é mais maleável que o membro de cobertura 15, e sua dureza é de cerca de 50 a 60 na escala de dureza JIS-A, por exemplo. O coeficiente linear de seu coeficiente de expansão térmica é de cerca de 200 a 300 ppm/K, por exemplo.
[000161] Outros locais da porção convexa 14a, a saber, a primeira face do segundo membro de metal 13 e a porção plana 12d do membro de metal 12 dentro do flange 14b, são cobertos pelo membro translúcido 14, mas nesse caso a cobertura é ajustada para que a espessura mínima seja alcançada. Por exemplo, a espessura do filme é de cerca de 75 μm. Com essa espessura de filme, se a face superior do membro translúcido 14 estiver disposta substancialmente no mesmo plano que a porção plana do membro de metal 12, ou se a altura da face superior do membro translúcido 14 a partir da face de fundo do dispositivo emissor de luz coincidir substancialmente com a altura da face superior da porção plana 12d do membro de metal 12, então a disposição estará fora da faixa de iluminação da luz, e a luz proveniente do elemento emissor de luz não será bloqueada.
[000162] Ademais, como o membro translúcido 14 cobre substancialmente as faces laterais e a face superior do membro de cobertura 15, rachadura, lascas, e outros defeitos causados pela dureza do membro de cobertura 15 podem ser efetivamente evitados. Os coeficientes lineares de expansão térmica dos membros metálicos 12 e 13 podem ser aproximados usando um material para o membro de cobertura 15 que tenha um coeficiente linear de expansão térmica mais baixo que o membro translúcido 14. Portanto, separações e rachaduras durante as mudanças de temperatura podem ser eliminadas, e um dispositivo emissor de luz com maior confiabilidade pode ser obtido.
Método para Fabricação do Dispositivo Emissor de Luz
[000163] Primeiramente, uma folha de metal é perfurada e dobrada usando métodos consagrados para preparar os membros metálicos que servirão como o segundo membro de metal 13 e como o membro de metal 12 que tem a porção plana 12d e a porção de posicionamento do elemento 12a (vide a Figura 4B).
[000164] Como mostram as Figuras 4A e 4B, os membros metálicos que funcionam como o membro de metal 12 e o segundo membro de metal 13 são dispostos nos moldes superior e inferior 26 e 27. O molde inferior 27 entra em contato com a face de fundo da porção côncava (a porção de posicionamento do elemento 12a), e ao mesmo tempo entra em contato com a face de fundo do membro de metal estendida lateralmente e que atua como um terminal externo. O molde superior 26 entra em contato com a face superior da porção côncava e da porção plana 12d dos membros metálicos que atuam como o membro de metal 12 e como o segundo membro de metal 13. A parte interna da porção côncava é uma cavidade onde o membro de cobertura (discutido abaixo) não é injetado. O molde superior 26 entra em contato com o molde inferior 27 em uma porção em que o membro de cobertura 15 não é formado.
[000165] A resina que constituirá o membro de cobertura 15 é injetada nos moldes 26 e 27 em um estado em que os membros metálicos 12 e 13 foram fixados. Nesse caso, a resina normalmente é uma resina de PPA, que é relativamente dura e é consagrada como um membro de vedação em um dispositivo semicondutor. A resina é então curada e retirada do molde.
[000166] Essa vedação do membro de cobertura forma um membro de cobertura que cobre a porção plana e sua periferia externa no lado da segunda face do membro de metal. Como mostra a Figura 4B, etc., este membro de cobertura está substancialmente no mesmo plano que a primeira face do membro de metal na região que se estende até a periferia externa da porção plana do membro de metal (vide 15a nas Figuras 1B e 4B), mas um degrau também pode ser formado em sua periferia externa. A face de fundo do membro de cobertura é substancialmente igual à segunda face (face inferior) do terminal e da porção côncava.
[000167] Em seguida, os elementos emissores de luz 11 são montados usando um método conhecido na porção côncava formada como parte do membro de metal 12, e as conexões elétricas são realizadas pela união dos fios. Quando um elemento protetor for instalado, ele é instalado e unido ao fio antes, depois ou simultaneamente à montagem dos elementos emissores de luz.
[000168] O membro de cobertura translúcido 17 contendo uma substância fluorescente é então imerso dentro da porção côncava para cobrir os elementos emissores de luz 11.
[000169] Em seguida, como mostram as Figuras 5A e 5B, os membros metálicos então obtidos são dispostos no interior dos segundos moldes superior e inferior 36 e 37. A cavidade é preenchida com o membro de cobertura translúcido 17. Embora não mostrado na Figura 5A, os elementos emissores de luz 11 são montados na cavidade preenchida com o membro de cobertura translúcido 17.
[000170] O molde inferior 37 entra em contato com a face de fundo da porção plana 12d, e ao mesmo tempo, entra em contato com a face de fundo do membro de metal que funciona como terminal externo e se estende até a lateral, e também entra em contato com a face de fundo do membro de cobertura. O molde superior 36 entra em contato com a porção plana 12d dos membros metálicos que funcionam como o membro de metal 12 e o segundo membro de metal 13, e ao mesmo tempo, entra em contato com parte da face superior e a face lateral do membro de cobertura previamente vedado 15 (vide M na Figura 5B). A resina que constituirá o membro translúcido é injetada no molde em um estado em que os membros metálicos foram fixados. A resina neste caso é uma resina de silicone que é relativamente maleável, por exemplo.
[000171] Um vão minúsculo é fornecido entre o molde superior 36 e a face superior do membro de cobertura 15 na Figura 5A, mas como mostra a Figura 6, é preferível que a face superior do membro de cobertura 15 entre em contato completo com um molde superior 39. Neste caso, se for utilizado um material com uma baixa viscosidade como material para o membro translúcido 14, o material do membro translúcido 14 penetrará entre o molde superior 39 e o membro de cobertura 15, formando o membro translúcido 14 que cobre continuamente a face superior e as faces laterais do membro de cobertura 15. Ademais, é preferível que um filme de liberação 38 seja ensanduichado entre a face de fundo do membro de cobertura 15 e os membros metálicos 12 e 13 e o molde inferior. Isso proporciona uma estrutura com que faz com que o membro translúcido 14 seja facilmente formado entre o molde superior 39 e o membro de cobertura 15, e omembro translúcido 14 não seja formado entre o membro de cobertura 15 e os membros metálicos 12 e 13 e o molde inferior 37.
[000172] O filme de liberação 38 é utilizado para que a resina possa ser facilmente desmembrada do molde. O material deste filme é a resistência térmica requerida e boas propriedades de liberação com o molde e a resina, como um filme de folha de FEP ou um filme de folha de PET. Depois disso, a resina é curada e retirada do molde.
[000173] Essa vedação do membro translúcido pode formar um membro translúcido 14 formado pela porção do corpo principal 14c, pela porção convexa 14a, e pela porção convexa 14a, cobrindo pelo menos parte do membro de cobertura 15 e parte dos membros metálicos e dos elementos emissores de luz (não mostrado).
[000174] Finalmente, os membros metálicos são cortados para obter o dispositivo emissor de luz 10 mostrado nas Figuras 1A a 1D.
[000175] Assim, cobrindo externamente um membro de vedação rígido com um membro de vedação que seja maleável e elástico, mesmo que o dispositivo emissor de luz caia, ou que os dispositivos emissores de luz colidam entre si dentro de uma bolsa ou caixa durante a remessa dos dispositivos emissores de luz, o maleável membro de vedação maleável absorverá a força do impacto e evitará efetivamente rachaduras, lascas, e outros defeitos do membro de cobertura.
[000176] A eficácia de extração da luz também pode ser aprimorada.
[000177] Em outras palavras, com um dispositivo emissor de luz em que é utilizado um membro translúcido, como o membro translúcido que cobre os membros metálicos transmitiu luz a partir do elemento emissor de luz, essa luz foi algumas vezes foi extraída em uma direção, salvo a direção da face frontal, que é a face de extração de luz do dispositivo emissor de luz. No entanto, muito embora o membro translúcido seja formado por um material translúcido, parte da luz é absorvida pelo material do membro translúcido e dependendo da forma, etc.
[000178] Por outro lado, com o dispositivo emissor de luz da presente invenção, o membro translúcido sobre o membro de metal é mantido na espessura mínima possível do filme no flange do membro de vedação, quer dizer, a face superior do flange é instalada próxima do membro de cobertura e da porção plana do membro de metal, portanto o flange é disposto fora da faixa de iluminação da luz pelo elemento emissor de luz. Portanto, esta luz não é extraída depois de passar pelo flange. Em consequência disso, a extração da luz do elemento emissor de luz pode ser convergida para a porção convexa, e a eficácia de extração da luz do dispositivo emissor de luz pode ser imensamente aprimorada.
[000179] Ademais, a eficácia de extração da luz foi simulada com dois tipos de dispositivo emissor de luz com diferentes espessuras de cobertura do filme da porção plana do membro de metal no flange, e tamanho da porção convexa. Em consequência disso, confirmou-se que a eficácia de extração da luz aumentava quando o diâmetro da porção convexa foi aumentado e a espessura de filme de cobertura da porção plana no flange foi reduzida.
[000180] Mais especificamente, a eficácia de extração da luz foi de 95,2% para um primeiro dispositivo emissor de luz em que o comprimento ao longo de um lado do dispositivo emissor de luz (o comprimento ao longo de um lado da porção do corpo principal do membro de vedação) era de cerca de 5 mm, o diâmetro da porção convexa lenticular era de cerca de 5 mm, a altura do flange era de cerca de 0,5 mm, e a espessura do filme de cobertura da porção plana do flange era de cerca de 75 μm.
[000181] A eficácia de extração da luz foi de 88,1% para um segundo dispositivo emissor de luz em que o comprimento ao longo de um lado do dispositivo emissor de luz também era de 5 mm, o diâmetro da porção convexa lenticular era de cerca de 3,5 mm, a altura do flange era de cerca de 0,85 mm, e a espessura do filme de cobertura da porçãoplana do flange era de cerca de 0,35 mm.
[000182] Foi confirmado, portanto, que a eficácia de extração da luz do primeiro dispositivo emissor de luz foi aproximadamente 8% mais alta que do segundo dispositivo emissor de luz.
[000183] Ademais, a adesão entre o membro translúcido e o membro de metal pode ser aumentada. Quer dizer, como discutido acima, se o flange for instalado próximo ao membro de cobertura e o flange, o flange será mais fino, portanto, isso pode levar a uma redução na resistência do flange e a adesão entre o membro translúcido e o membro de metal e o membro de cobertura. Em particular, o material do membro translúcido é mais elástico que o material do membro de cobertura, e tende a deformar mais imediatamente quando submetido a temperaturas elevadas, força externa, e outros fatores, portanto, é complexo alcançar a adesão e resistência corretas. Não havendo adesão suficiente entre o membro de metal e o membro translúcido, um vão entre o membro de metal e o membro translúcido servirá de via de acesso para a umidade, impurezas iônicas, etc., o que compromete a confiabilidade do dispositivo emissor de luz.
[000184] Por outro lado, com o dispositivo emissor de luz da presente invenção, o membro de metal é dobrado dentro do membro de cobertura ou dentro do membro translúcido (e particularmente perto do flange), o que permite aumentar a área da superfície de contato entre o membro de vedação e o membro de metal. Ademais, a fixação do membro de metal por meio do dobramento pode ser reforçada, e a adesão entre o membro de metal e o membro de vedação pode ser aprimorada. Além disso, a resistência do flange também pode ser aumentada, tornando mais confiável o dispositivo emissor de luz. Ainda, como o flange é mais fino e sua resistência é mantida, a altura do dispositivo emissor de luz pode ser reduzida.
[000185] No passado, ao passo que os dispositivos emissores de luz eram reduzidos e adelgaçados, em sua fabricação, no curso da moldagem do molde em que um membro de metal era apertado entre os moldes superior e inferior e um membro de vedação era injetado nesta cavidade, a área da superfície do membro de metal apertada entre os moldes superior e inferior tinha seu tamanho imensamente reduzido, então o membro de metal tendia a flutuar entre os moldes superior e inferior. Por essa razão, era difícil prender firmemente o membro de metal nos moldes superior e inferior. Ademais, como as propriedades do membro translúcido citado acima incluíam uma viscosidade extremamente baixa durante a moldagem, ele penetraria no vão minúsculo formado entre o membro de metal e os moldes em que foi apertado. Consequentemente, um filme delgado indesejável era, alguma vezes, formado pelo membro translúcido mesmo nas porções do membro de metal que funcionam como um terminal externo. Ademais, em virtude de suas propriedades, como um filme delgado do membro translúcido era formado em locais indesejáveis, não poderia ser removido confiavelmente por explosão ou outras técnicas simples de procedimentos de cauterização.
[000186] Por outro lado, com a modalidade fornecida acima, um local específico no lado da segunda face do membro de metal, que não interfere de forma alguma na luz de extração, é coberto por um membro de cobertura com uma dureza relativamente alta (a viscosidade relativamente alta durante a moldagem) antes da formação do membro translúcido, que tem uma dureza relativamente baixa (a viscosidade relativamente baixa durante a moldagem). Depois disso, muito embora o membro de metal seja apertado nos moldes superior e inferior para formar o membro translúcido, como os moldes superior e inferior podem apertar também parte do membro de cobertura que foi formado, o membro de metal (e o membro de cobertura) pode ser apertado pelos moldes superior e inferior com força suficiente. Desse modo, muito embora o membro translúcido seja formado por uma resina maleável dotada de baixa viscosidade e dureza relativamente baixa, a resina pode ser impedida de penetrar em locais desnecessários, podendo ainda evitar a formação de um filme delgado em locais indesejados do membro de metal. Isso impede a queda de rendimento e aprimora a eficácia de fabricação.
Modalidade 2
[000187] Como mostra a Figura 7, toda a superfície de um membro de metal 12 e do segundo membro de metal 13 formada de folhas de cobre foi chapeada com ouro em uma espessura de 0,005 μm, e depois disso toda a face interna da porção de posicionamento do elemento 12a (diâmetro de cerca de 3,0 mm) e a periferia externa (largura de cerca de 0,2 mm) da porção de posicionamento do elemento 12a até a porção plana receberam um filme de deposição de prata 28 com uma espessura de 3 μm. O filme de deposição de prata 28 dentro da porção de posicionamento do elemento 12a foi coberto pelo membro de cobertura translúcido 17, mas o filme de deposição de prata 28 formado na periferia externa foi exposto pelo membro de cobertura translúcido 17 e entrou em contato com o membro translúcido 14.
[000188] Como a porção unida por fio foi chapeada com ouro, que tem melhor adesão ao fio do que a prata, a adesão entre o fio e o membro de metal pode ser aprimorada. Ademais, a adesão entre o membro translúcido 14 e o membro de metal pode ser adicionalmente aprimorada em decorrência da melhor adesão da prata à resina que o ouro.
[000189] Os efeitos obtidos com esta modalidade são idênticos aos da Modalidade 1.
Modalidade 3
[000190] Como mostram as Figuras 8A e 8B, este dispositivo emissor de luz tem substancialmente a mesma constituição da Modalidade 2, salvo pela forma de um membro translúcido 24 e de um membro de cobertura 25, e pode ser fabricado usando o mesmo método de fabricação.
[000191] O membro translúcido 24 é constituído em uma forma que se adapta a um degrau na periferia externa do membro de cobertura 25, e protuberâncias 25b são formadas nas faces laterais do membro de cobertura 25 (vide a Figura 8C).
[000192] O fornecimento dessas protuberâncias 25b permite que as protuberâncias 25b sejam fixadas pelos membros metálicos 12 e 13, e permite que os membros metálicos 12 e 13 e o membro de cobertura 25 sejam mais estavelmente fixados na formação do membro translúcido 24. Consequentemente, o membro translúcido 24 é adicionalmente impedido de alcançar as faces traseiras dos membros metálicos 12 e 13,
[000193] Os efeitos obtidos com esta modalidade são idênticos aos das Modalidades 1 e 2,
Modalidade 4
[000194] Como mostra a Figura 9, este dispositivo emissor de luz tem substancialmente a mesma constituição da Modalidade 1, salvo por um orifício 12b e por um recorte 12c que são formados na porção plana 12d do membro de metal 12 para permitir a adesão ao membro de cobertura 15, e pode ser fabricado usando o mesmo método de fabricação.
[000195] Os efeitos obtidos com esta modalidade são idênticos aos da Modalidade 1.
Modalidade 5
[000196] Como mostra a Figura 10, a constituição nesse caso é substancialmente igual à constituição da Modalidade 1, salvo por uma porção de posicionamento do elemento 22a que não tem uma porção côncava, os elementos emissores de luz são posicionados em uma porção plana que é contínua a uma porção plana 22d, os elementos emissores de luz 11 são instalados por meio de um suporte cerâmico 29, e um membro de cobertura 35 é disposto no lado da segunda face de um membro de metal 22 em uma região (uma região correspondente à porção plana 22d), exceto a região correspondente à região em que o suporte 29 é montado (porção de posicionamento do elemento 22a). A face superior do flange 14b do membro translúcido 14 é disposta em um local mais baixo que a face superior do suporte 29.
[000197] Quando o suporte 29 é fornecido desta maneira, o flange 14b é disposto fora da faixa de iluminação da luz emitida pelos elementos emissores de luz.
[000198] Com um dispositivo emissor de luz constituído desta maneira, há um leve aumento no ângulo de meio valor, porém uma boa eficácia de emissão é alcançada.
[000199] Ademais, parte da porção plana pode se projetar para a porção convexa, e a porção de posicionamento do elemento pode ser disposta em um local mais alto que o flange. Neste caso o suporte pode ser omitido.
[000200] O dispositivo emissor de luz desta modalidade também pode ser fabricado substancialmente da mesma maneira que na Modalidade 1.
[000201] Os efeitos obtidos com esta modalidade são idênticos aos da Modalidade 1.
Aplicabilidade Industrial
[000202] A presente invenção pode ser utilizada em vários tipos de fontes de luz, como fontes de luz de iluminação, várias fontes de luz indicadoras, fontes de luz automotivas, fontes de luz de visores, fontes de luz de fundo de cristal líquido, dispositivos de sinalização, partes automotivas, e letras canal de sinalização.Listagem de referência 10dispositivo emissor de luz 11elemento emissor de luz 12, 22membro de metal 12a,22aporçãode posicionamento do elemento 12borifícioatravessante 12crecorte 12d,22dporçãoplana 12e,12fporçãodobrada 13segundo membro de metal 14, 24membro translúcido 14aporção convexa 14bflange 14cporção do corpo principal 15, 25, 35 membro de cobertura 16elemento protetor 17membro de cobertura translúcido 26, 27moldes superior e inferior 28filme de deposição de prata 29suporte 36, 37moldes superior e inferior 38filme de liberação

Claims (17)

1.Dispositivo emissor de luz que compreende: um elemento emissor de luz (11); um membro de metal (12, 22) que tem uma primeira face sobre a qual o elemento emissor de luz (11) é montado, e uma segunda face que está no lado oposto à primeira face; e um membro translúcido (14, 24) que veda parte do membro de metal (12, 22) e do elemento emissor de luz (11), o membro de metal (12,22) tem uma porção de posicionamento do elemento (12a, 22a) sobre a qual o elemento emissor de luz (11) é colocado, e uma porção plana (12d, 22d) disposta ao redor da porção de posicionamento do elemento (12a, 22a), caracterizado pelo fato de que um membro de cobertura (15, 25, 35) é disposto sobre o lado da segunda face da porção plana (12d, 22d), e em que o membro de cobertura (15, 25, 35) expõe a primeira face da porção plana (12d, 22d), e o membro translúcido (14, 24) cobre a totalidade da face lateral e da face superior do membro de cobertura (15, 25, 35).
2.Dispositivo emissor de luz, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro translúcido (14, 24) é mais maleável que o membro de cobertura (15).
3.Dispositivo emissor de luz, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro de cobertura (15) expõe a primeira face da porção plana (12d, 22d).
4.Dispositivo emissor de luz, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro de cobertura (15) cobre a segunda face da porção plana (12d, 22d) e uma periferia externa da porção plana (12d, 22d), a face superior do membro de cobertura (15) coincide com a primeira face da porção plana (12d, 22d), e a face superior do membro de cobertura (15) e a face superior da porção plana (12d, 22d) são cobertas pelo membro translúcido (14, 24).
5.Dispositivo emissor de luz, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro translúcido (14, 24) tem uma porção convexa (14a) e um flange (14b) disposto ao redor da porção convexa (14a), e o flange (14b) é disposto fora da faixa de iluminação da luz emitida pelo elemento emissor de luz (11).
6.Dispositivo emissor de luz, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que parte da porção plana (12d, 22d) do membro de metal (12, 22) é disposta dentro do flange (14b).
7.Dispositivo emissor de luz, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro de metal (12, 22) tem uma primeira porção curva que se curva continuamente desde a porção plana (12d, 22d) até o lado da face do fundo do dispositivo emissor de luz, e uma segunda porção curva que se curva ainda mais até o lado da face lateral do dispositivo emissor de luz, e é coberto pelo membro de cobertura (15, 25, 35) desde a primeira porção curva até a segunda porção curva.
8.Dispositivo emissor de luz, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a espessura do flange (14b) na face superior do membro de cobertura (15, 25, 35) e a porção plana (12d, 22d) é menor que a espessura do membro translúcido (14, 24) na face lateral do membro de cobertura (15, 25, 35).
9.Dispositivo emissor de luz, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a espessura do membro translúcido (14, 24) na face superior do membro de cobertura (15, 25, 35) e na porção plana (12d, 22d) é 50 a 100 μm.
10.Dispositivo emissor de luz, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro de cobertura (15, 25, 35) cobre ainda a periferia externa da porção plana (12d, 22d).
11.Dispositivo emissor de luz, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro de cobertura (15, 25, 35) expõe a face de fundo da porção de posicionamento do elemento (12a, 22a) do membro de metal (12, 22), e é disposto na periferia externa da porção de posicionamento do elemento (12a, 22a).
12.Dispositivo emissor de luz, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a porção de posicionamento do elemento (12a, 22a) do membro de metal (12, 22) tem uma porção côncava que é dobrada até o lado da face do fundo do dispositivo emissor de luz em relação à porção plana (12d, 22d).
13.Dispositivo emissor de luz, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o membro de cobertura (15, 25, 35) é envolvido de modo a circundar a porção côncava, e a altura da face inferior do membro de cobertura (15, 25, 35) coincide substancialmente com a altura da face inferior da porção côncava.
14.Método para fabricar um dispositivo emissor de luz caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (a)dispor, em moldes, um membro de metal (12, 22) que tem uma porção de posicionamento do elemento (12a, 22a) sobre uma primeira face na qual é colocado um elemento emissor de luz, e uma porção plana (12d, 22d) disposta ao redor da porção de posicionamento do elemento (12a, 22a), e formar um membro de cobertura (15, 25, 35) que cobre pelo menos uma segunda face, que está no lado oposto à primeira face, da porção plana (12d, 22d) do membro de metal (12, 22); (b)instalar um elemento emissor de luz (11) sobre a porção de posicionamento do elemento (12a, 22a) do membro de metal (12, 22); e (c)dispor o membro de metal (12, 22) coberto pelo membro de cobertura (15, 25, 35) em um segundo molde, prender a face superior e a face inferior do membro de cobertura (15, 25, 35) com os segundos moldes, e formar um membro translúcido (14, 24) que cobre parte do membro de metal (12, 22) e a face superior e a face lateral exterior do membro de cobertura (15, 25, 35), em que o membro de cobertura (15, 25, 35) expõe a porção de posicionamento do elemento (12a, 22a), e o membro translúcido (14, 24) cobre a totalidade da face lateral e da face superior do membro de cobertura (15, 25, 35).
15.Método para fabricar um dispositivo emissor de luz, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que, na etapa (a), uma primeira face da porção plana (12d, 22d) é exposta para formar o membro de cobertura (15, 25, 35), e, na etapa (c), a primeira face da porção plana (12d, 22d), a face superior do membro de cobertura (15, 25, 35) e a face inferior do membro de cobertura (15, 25, 35) ficam presas pelos segundos moldes.
16.Método para fabricar um dispositivo emissor de luz, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que, na etapa (a), a face de fundo da porção de posicionamento do elemento (12a, 22a) é exposta para formar o membro de cobertura (15, 25, 35), e na etapa (c), o membro translúcido (14, 24) que expõe a face de fundo da porção de posicionamento do elemento (12a, 22a) é formado.
17.Método para fabricar um dispositivo emissor de luz, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a viscosidade do material do membro de cobertura (15, 25, 35) quando o membro de cobertura (15, 25, 35) é formado é mais alta que a viscosidade do material do membro translúcido (14, 24), quando o membro translúcido (14, 24) é formado.
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