CN100485989C - 发光元件及其制造方法和具备发光元件的背光灯单元及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种发光元件,具有:至少一个LED芯片,被安装在基板的安装面上;金属反射板,直立地设置在上述LED芯片的光出射方向上,被设置在上述安装面上并完全包围上述LED芯片的周围,反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面;以及第1、第2金属部,形成在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内,作为对上述LED芯片供给驱动电流的电极端子而分别与上述LED芯片电连接;在上述区域内形成有用于使上述第2金属部与上述区域内的其他部位电气绝缘的绝缘部,该绝缘部包围上述第2金属部;在上述区域内的上述绝缘部的外侧形成有作为安装面金属反射膜的第1金属膜,该第1金属膜与上述金属反射板接触。
Description
技术领域
本发明涉及适于从侧面照射诸如液晶面板的薄型显示体的发光元件及其制造方法,并且,还涉及具备发光元件的背光灯单元及其制造方法。
背景技术
以往,作为用于从侧面照射液晶等的显示面板的背光灯光源,采用了由专利文献1(日本国专利申请公开特开2005-223082号公报,公开日:2005年8月18日)等揭示的侧面发光型的发光二极管(以下,称之为“LED:Light Emiting Diode”)等的发光元件。
如图11所示,发光元件101包括:芯片基板114,形成有贴片(Die Bond)图案108和电极端子109;LED芯片103,被安装在芯片基板114上;引线116,连接LED芯片103和电极端子109;反射框体123,被配置在芯片基板114上,包围LED芯片103的周围,在上面和侧壁上具有开口部分;反射面122,为反射框体123的侧壁内周面;透光树脂体119,被形成在芯片基板114上的反射框体123内,以侧壁上的开口部分为光出射面117;以及反射膜121,覆盖透光树脂体119的上面。发光元件101构成为:由LED芯片103发出的光被反射框体123的反射面122和反射膜121反射,然后,从光出射面117向外部出射。
另外,在发光元件内会产生热量,如果散热性较差,则发光元件内的构件就会因上述热量而受损,导致发光效率降低,并损坏发光元件本身,从而将难以确保长期的可靠性。因此,就要求开发散热性能良好的发光元件。
对此,例如,在专利文献2(日本国专利申请公开特开2004-282004号公报,公开日:2004年10月7日)中公开了一种散热性能良好的发光元件用基板。
参照图26和图27,来说明上述上述专利文献2所揭示的发光元件用基板的结构。
图26是表示具备上述发光元件用基板的现有技术的发光元件1000的结构的剖面图。
图27是表示图26所示的发光元件用基板的导体图案1008和配线层1009的形状的图。
如图26所示,在上述发光元件用基板中,作为导体图案1003,形成有第1电极1004和第2电极1005,LED芯片(未图示)的一个电极与第1电极1004连接,另一电极与第2电极1005连接。
另外,从反射体1001的下侧至搭载LED芯片的位置的下侧,连续地形成有第1电极1004、层间连接图案1006、保护金属层1007和导体图案1008。此外,导体图案1008被形成于配线层1009。
并且,增大金属层叠体的用于传导反射体1001产生的热量的导热面积,该金属层叠体是通过层叠第1电极1004、层间连接图案1006、保护金属层1007和导体图案1008而形成的。即,如图27所示,增大了导体图案1008的面积。
根据上述结构,可以通过保护金属层1002和金属层叠体将反射体1001产生的热量有效地传导至保护金属层1012和最下层的金属基板1010。
但是,一般而言,在图11的箭头118所示的上方向118上,LED芯片103的出射光的强度为最大。但是,根据上述专利文献1所示的结构,在LED芯片103的光出射方向上,与LED芯片103的光出射面相对地形成有反射膜121。因此,从LED芯片103出射的光在反射膜121与芯片基板114之间被反复地反射,其中大部分出射光未能有效地从光出射面117向外部出射,而被反射膜121和芯片基板114所吸收。
另外,根据上述专利文献1所示的发光元件101的结构,光出射面117形成在自上方向(箭头118)偏离90度的位置上,其中,该上方向是LED芯片103的出射光的强度最大的方向。所以,从LED芯片103出射的光不能被有效地导出到发光元件101的光出射面,从而不能有效地向发光元件的外部取出上述出射光。此外,在透光树脂体119的材料的树脂内使用了荧光体粒子的情况下,未被转换为荧光的光和未被散射的光也在反射膜121与芯片基板114之间被反复地反射,其中大部分被反射膜121和芯片基板114所吸收。此外,散射情况因荧光体粒子量的变化而发生变化,所以,光取出效率并不稳定。
另外,近年来,随着具备液晶面板的便携式电话等的电子设备实现了小型化,也就要求在液晶背光灯中使用的侧面发光型LED实现薄型化。但是,如果采用上述专利文献1所示的现有技术的结构,就会出现下述问题,即:LED芯片103的上面与反射膜121之间的距离越小,上述光吸收和漏光带来的损失就越大,从而导致发光元件的光取出效率进一步降低。
由此,就要求开发出一种可实现薄型化而不会导致光取出效率降低的侧面发光型LED。
此外,关于上述专利文献2的发光元件,如图26和图27所示,在以安装LED芯片的安装面为底面的情况下,所形成的金属反射体1001并未完全包围元件的侧面。所以,由LED芯片向周围发射的光就会从未形成上述金属反射体1001的侧面向外部漏出。
另外,在上述安装面的除第1电极1004和第2电极1005的形成区域之外的区域中形成有绝缘层1011,该绝缘层1011由散热性较差的树脂构成。因此,在从LED芯片出射的光中,向基板侧出射的光的大部分就会透过树脂绝缘层1011并从背面侧向元件外部漏出。
如上所述,由于漏出的光被发光元件外部的其他构件所吸收,因此,整体上将造成很大的能量损失。所以,存在这样的缺陷,即:不能有效地取出从LED芯片出射的光,从光出射面出射的光的强度降低。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而进行开发的,其目的在于,通过抑制漏光、提高从光出射面出射的光的强度并提高散热性能,提供一种具有良好的长期可靠性的发光元件及其制造方法以及具备上述发光元件的背光灯单元。
为了解决上述课题,本发明的发光元件的特征在于,具有:至少一个LED芯片,被安装在基板的安装面上;金属反射板,直立地设置在上述LED芯片的光出射方向上,被设置在上述安装面上并以无间断的方式完全包围上述LED芯片的周围,反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面;以及第1金属部、第2金属部,形成在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内,作为对上述LED芯片供给驱动电流的电极端子而分别与上述LED芯片电连接;在上述区域内形成有用于使上述第2金属部与上述区域内的其他部位电气绝缘的绝缘部,该绝缘部包围上述第2金属部;在上述区域内的上述绝缘部的外侧形成有作为安装面金属反射膜的第1金属部,该第1金属部与上述金属反射板接触,上述第1金属部形成在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内,具有作为安装面金属反射膜的作用,间隔着上述绝缘部地包围上述第2金属部的外周。
根据上述结构,用于反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面的金属反射板被直立地设置在上述LED芯片的光出射方向上,并且完全包围上述LED芯片的周围。因此,可借助于上述金属反射板反射从LED芯片向周围发射的光并有效地将其导向上述光出射面。由此,能够抑制元件侧面的漏光,并可望提高从光出射面出射的光的强度。
在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内形成有用于使上述第2金属部与上述区域内的其他部位电气绝缘的绝缘部,该绝缘部包围上述第2金属部。因此,可以在上述区域内的、绝缘部的形成区域的外侧形成安装面金属反射膜。由此,在从上述LED芯片出射的光中,向基板侧出射的光的大部分可被上述安装面金属反射膜有效地反射并被导向光出射面侧,其中,光出射面被设置在光出射方向上。
为了解决上述课题,本发明的另一种发光元件的特征在于,具有:至少一个LED芯片,被安装在基板的安装面上;金属反射板,直立地设置在上述LED芯片的光出射方向上,被设置在上述安装面上并完全包围上述LED芯片的周围,反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面;第1金属部、第2金属部,形成在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内,作为对上述LED芯片供给驱动电流的电极端子而分别与上述LED芯片电连接;以及安装面金属反射膜,形成在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内,并与上述金属反射板接触;上述金属反射板与上述第1金属部、第2金属部的每一个均保持电气绝缘。
根据上述结构,用于反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面的金属反射板被直立地设置在上述LED芯片的光出射方向上,并且完全包围上述LED芯片的周围。因此,可借助于上述金属反射板反射从LED芯片向周围发射的光并有效地将其导向上述光出射面。由此,能够抑制元件侧面的漏光,并可望提高从光出射面出射的光的强度。
另外,上述金属反射板与上述第1金属部、第2金属部的每一个均保持电气绝缘。因此,在将本发明的发光元件安装到便携式电话等电子设备中的由铝等的金属构成的筐体时,上述金属反射板不会带有电位,所以,在上述筐体与上述金属反射板之间无需存在散热性差的树脂,可在上述筐体与上述金属反射板接触的状态下实施安装。从而能够有效地将上述金属反射膜产生的热量向发光元件的外部传导。
为了解决上述课题,本发明的另一种发光元件的特征在于,具有:至少一个LED芯片,被安装在基板的安装面上;金属反射板,直立地设置在上述LED芯片的光出射方向上,反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面;第1金属部和第2金属部,以分别与上述LED芯片电连接的方式形成于上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内;以及透光性密封体,密封上述LED芯片,其在上述光出射方向上的上端部开口为上述光出射面;
其中,在上述区域内形成有用于使上述第2金属部与该区域内的其他部位电气绝缘的绝缘部,该绝缘部包围上述第2金属部,上述透光性密封体的侧面的一部分构成开口面,设置上述金属反射板,使得覆盖除了构成上述开口面的区域之外的整个侧面;上述开口面被形成在大致垂直于上述光出射面的形成方向的方向上,还设置有与上述开口面粘接的反射片,
上述第1金属部作为安装面金属反射膜而形成在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内,并间隔着上述绝缘部地包围上述第2金属部的外周。
根据上述结构,在LED芯片的光出射方向上形成有光出射面。较之于专利文献1所述的、在光出射方向上形成有反射板并且在偏离出射方向90度的位置上形成有光出射面的结构,根据上述本发明的结构,能够无损耗地从光出射面取出由LED芯片出射的光。
进而,在密封上述LED芯片而形成的透光性密封体的侧面形成有金属反射板,该金属反射板被直立地设置在上述LED芯片的光出射方向上,反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面;未形成有上述金属反射板的侧面区域在大致垂直于上述光出射面的形成方向的方向上开口。所以,例如,可以覆盖上述开口部地配置背光灯单元的反射片并使其兼备发光元件的未形成有金属反射板的侧面的开口面的金属反射板的作用。
所以,如果在背光灯单元中采用上述结构的发光元件,那么,可以用背光灯单元的反射片和发光元件的金属反射板完全覆盖透光性密封体的侧面而形成金属反射板,该金属反射板反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面。由此,能够实现背光灯单元的薄型化而不会招致光取出效率的降低。
为了解决上述课题,本发明的背光灯单元的特征在于,具有:上述发光元件;以及被配置在上述光出射面的附近的导光板。
根据上述结构,通过采用漏光得到改善、光出射效率得以提高且散热性优良的发光元件,可实现具有良好的长期可靠性的背光灯单元。
本发明的背光灯单元优选的是,在光源部具备本发明的发光元件,上述发光元件的包括上述金属反射板的外周面的至少一部分的元件外周面被散热片所覆盖。
在本发明的背光灯单元的结构中,优选的是,上述发光元件在上述基板的背面具有接地电极(第3背面电极),使其与上述金属反射板以及接触该金属反射板的安装面金属反射膜电连接。
根据上述结构,不仅可通过上述散热片进行散热,而且,也可以通过还与LED芯片设置面(安装面金属反射膜)热连接的第3背面电极进行散热。另外,在安装后,使金属反射板以及接触该金属反射板的安装面金属反射膜与第3背面电极以及安装侧的电极端子电连接,从而可以防止发生浮动电位(Floating Potential),并能防止因电泳等导致的发光元件故障或错误动作。
为了解决上述课题,本发明的另一种背光灯单元的特征在于,包括:发光元件,具有:至少一个LED芯片,被安装在基板的安装面上;金属反射板,被直立地设置在上述LED芯片的光出射方向上,反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面;安装面金属反射膜,其以与上述金属反射膜接触的方式形成于上述安装面上的被上述金属反射板包围的区域内;以及透光性密封体,密封上述LED芯片,上述光出射方向的上端部开口为上述光出射面;其中,上述透光性密封体的侧面的一部分构成开口面,设置上述金属反射板,使得完全覆盖除了构成上述开口面的区域之外的侧面;上述开口面被形成在大致垂直于上述光出射面的形成方向的方向上;导光板,被配置在上述光出射面的附近,散射由该光出射面出射的光;以及反射片,被配置得与上述导光板接触,用于将上述导光板散射的光照射到所期望的区域;其中,上述反射片完全覆盖构成上述透光性密封体的侧面的一部分的上述开口部;上述反射片兼有反射上述LED芯片的出射光并将其导向上述光出射面的金属反射板的作用,上述开口面与上述反射片粘接。
根据上述结构,完全覆盖上述开口部地配置背光灯单元的反射片,并使其兼备发光元件的未形成有金属反射板的侧面的开口面的金属反射板的作用。所以,可以用背光灯单元的反射片和发光元件的金属反射板完全覆盖透光性密封体的侧面而形成金属反射板,该金属反射板反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面。由此,能够实现背光灯单元的薄型化而不会招致光取出效率的降低。
为了解决上述课题,本发明的发光元件的制造方法的特征在于,包括:在基板的安装面上安装至少一个LED芯片的步骤;在上述安装面上形成金属反射板,使得其直立地设置于光出射方向上并且完全包围上述LED芯片的步骤,其中,该金属反射板反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述LED芯片的光出射方向上的上述光出射面;在被上述安装面与上述金属反射板包围的区域内,密封上述LED芯片地填充透光性密封体的步骤;以及截断被上述金属反射板包围的区域,使得上述透光性密封体的截断面成为在大致垂直于上述光出射面的形成方向的方向上形成的开口面的步骤。
为了解决上述课题,本发明的另一种发光元件的制造方法的特征在于,包括:在基板的安装面上安装至少一个LED芯片的步骤;在上述安装面上形成金属反射板,使得其直立地设置于光出射方向上并且完全包围上述LED芯片的步骤,其中,该金属反射板反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述LED芯片的光出射方向上的上述光出射面;在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内,作为对上述LED芯片供给驱动电流的电极端子,形成分别与上述LED芯片电连接的第1金属部和第2金属部的步骤;以及在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内,与上述金属反射板接触地形成安装面金属反射膜的步骤;其中,上述金属反射板与上述第1金属部及第2金属部均保持电气绝缘。
根据上述结构,用于反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面的金属反射板被直立地设置在上述LED芯片的光出射方向上,并且完全包围上述LED芯片的周围。因此,由上述制造方法所得到的发光元件能够借助于上述金属反射板有效地反射从LED芯片向周围发射的光并将其导向上述光出射面。由此,能够抑制元件侧面的漏光,并可望提高从光出射面出射的光的强度。
另外,上述金属反射板与上述第1金属部、第2金属部的每一个均保持电气绝缘。因此,在将本发明的发光元件安装到便携式电话等电子设备中的由铝等的金属构成的筐体时,上述金属反射板不会带有电位,所以,在上述筐体与上述金属反射板之间无需存在散热性差的树脂,可在上述筐体与上述金属反射板接触的状态下实施安装。从而能够有效地将上述金属反射板产生的热量向发光元件的外部传导。其结果,能够实现可长期保持高度可靠性的发光元件。
为了解决上述课题,本发明的发光元件的制造方法的特征在于,还包括下述步骤,即:在包括上述金属反射板的外周面的至少一部分的元件外周面形成用于向外部传导由该金属反射板产生的热量的散热片。
如上所述,本发明的金属反射板与其他构件绝缘,并不具有电位。因此,不会发生短路等问题,可通过由散热性优良的导电性材料构成的散热片有效地向外部传导由上述金属反射板产生的热量。另外,上述导电性材料优选采用导电性能良好的石墨系材料。
本发明的其他目的、特征和优点在以下的描述中会变得十分明了。此外,以下参照附图来明确本发明的优点。
附图说明
图1是第1实施方式的发光元件的立体图。
图2是第1实施方式的发光元件的剖面图。
图3是第1实施方式的发光元件的剖面图。
图4是第1实施方式的发光元件的剖面图。
图5表示第1实施方式的发光元件的第1制造工艺流程。
图6是第1实施方式的发光元件的制造中途的立体图。
图7a是第1实施方式的发光元件的制造中途的立体图。
图7b是第1实施方式的发光元件的制造中途的立体图。
图8表示第1实施方式的发光元件的第2制造工艺流程。
图9是采用了第2实施方式的发光元件的背光灯的立体图。
图10是第2实施方式的背光灯的剖面图。
图11是现有技术的侧面发光型LED的立体图。
图12是第3实施方式的发光元件的立体图。
图13是第3实施方式的发光元件的剖面图。
图14(a)~(h)是第3实施方式的发光元件的金属反射板和层叠基板的结构图。
图15是第3实施方式的发光元件的立体图。
图16是第3实施方式的发光元件的立体图。
图17是第4实施方式的发光元件的立体图。
图18是第4实施方式的发光元件的剖面图。
图19(a)~(f)是第4实施方式的发光元件的金属反射板和层叠基板的结构图。
图20是第4实施方式的发光元件的立体图。
图21是第4实施方式的发光元件的立体图。
图22是第4实施方式的发光元件的立体图。
图23是第4实施方式的发光元件的剖面图。
图24是第4实施方式的发光元件的立体图。
图25是第4实施方式的发光元件的剖面图。
图26是现有技术的发光元件的剖面图。
图27是图26所示的发光元件的I-I向视平面图。
图28是第5实施方式的发光元件的剖面图。
图29是表示第5实施方式的发光元件被安装在电子设备的筐体中的状态的示意图。
图30是第6实施方式的发光元件的剖面图。
图31是表示第6实施方式的发光元件的概略结构的说明图。
图32是表示第7实施方式的发光元件的概略结构的说明图。
图33(a)~(h)是第7实施方式的发光元件的金属反射板和层叠基板的结构图。
图34是表示第4实施方式的发光元件的概略结构的说明图。
图35是表示第4实施方式的发光元件的概略结构的说明图。
图36是表示第4实施方式的发光元件的概略结构的说明图。
图37是表示第4实施方式的发光元件的概略结构的说明图。
图38是表示第5实施方式的发光元件的概略结构的说明图。
图39是表示第5实施方式的发光元件的概略结构的说明图。
图40是表示第5实施方式、第6实施方式的发光元件的电位的示例的说明图。
图41是表示第5实施方式的发光元件的电位的示例的说明图。
图42是表示第5实施方式的发光元件的电位的示例的说明图。
图43是表示第6实施方式的发光元件的概略结构的说明图。
图44是表示第6实施方式的发光元件的概略结构的说明图。
图45是表示第6实施方式的发光元件的概略结构的说明图。
图46是表示第7实施方式的发光元件的概略结构的说明图。
图47是表示第7实施方式的发光元件的电位的示例的说明图。
图48是表示第7实施方式的发光元件的电位的示例的说明图。
具体实施方式
(第1实施方式)
下面,根据附图,详细说明本发明的发光二极管芯片的实施方式。图1是本发明的第1实施方式的发光元件1的立体图,图2是发光元件1的长边方向剖面图(a-a剖面),图3是发光元件1的短边方向剖面图(b-b剖面),图4是发光元件1的短边方向剖面图(c-c剖面)。
如图1至图4所示,在层叠基板4的正面层5上部(安装面)的贴片区及电极共用部(第1金属部)8上安装有LED芯片3。LED芯片3是由GaN系半导体材料构成的半导体芯片,在其上面(与贴片面相对的面)具备由阳极电极和阴极电极构成的电极端子(未图示),LED芯片3发出蓝色光。阴极电极通过引线键合(Wire Bond)与正面层5上部的贴片区及电极共用部8连接,阳极电极通过引线键合与形成在层叠基板4的正面层5的岛状电极(Island Electrode)(第2金属部)9连接。另外,作为LED芯片3,可以使用在上面和下面分别配置了阳极电极和阴极电极(相反也可)的LED芯片。
在LED芯片1的一个侧面配置有金属反射板2,使得金属反射板2不遮蔽LED芯片1的上方向18,在其他侧面具有作为透光性密封体19的侧面的侧壁开口面12。此外,如剖面图4所示,金属反射板2构成为,垂直于光出射面17的剖面的形状具有随着其靠近安装有LED芯片3的层叠基板4而接近LED芯片3侧的裙摆形状(SkirtShape)2A。
另外,透光性密封体19由环氧树脂、硅酮等的树脂构成,其覆盖并密封LED芯片3。此外,优选的是,透光性密封体19的光出射面17大致与层叠基板4的表面平行。透光性密封体19在侧壁开口面12被截断。
透光性密封体19可以包含有散射粒子,在这种情况下,LED芯片发出的光大致为各向同性,因此,通过金属反射板2的反射,可由光出射面17发出均匀的光。作为散射粒子,可以使用直径为几μm至几十μm的白色粒子,例如,氧化钛等。
另外,透光性密封体19可以包含有荧光体,在这种情况下,例如,借助于荧光体将LED芯片发出的蓝色光转换为黄色光,由此,可通过合成由LED芯片发出的蓝色光和由荧光体发出的黄色光来得到白色光。荧光体粒子还具有上述散射粒子的作用。
[第1实施方式的第1制造工艺]
图5是本发明的第1实施方式的发光元件1的第1制造工艺流程图。以金属箔(这里为铜箔)为衬底,通过电镀处理,在该金属箔的整个面上形成相同的金属(这里为铜)。然后,通过光学处理来涂敷掩膜材料,对该掩膜材料实施感光、显影以使得其与设计尺寸一致,从而形成掩膜图案。以金属用腐蚀剂对未被掩膜图案覆盖的金属部分实施腐蚀处理,由此,对电镀金属和金属箔实施图案形成处理。之后,剥离上述掩膜材料。
进而,在上述金属箔的图案形成面上贴合绝缘基板并冲压,其中,该绝缘基板的厚度与在上述腐蚀处理中腐蚀的厚度相同。对贴合面实施掩膜处理,直到在腐蚀处理中进行了图案形成的金属面的表面露出为止。然后,通过反复实施上述电镀、光学处理、腐蚀处理、掩膜剥离、绝缘基板贴合、研磨处理,来完成具备绝缘基板与金属膜的多层基板。
在图5所示的流程图中,按照上述流程对正面层6和背面层7实施处理。
另外,金属箔和借助于电镀处理所形成的金属优选的是,导热率高的铜、金、镍、对蓝色光反射率高的银等。此外,多层基板的背面层7构成为与上述多层基板的中间层的下部粘合,一般用作安装了发光元件1或液晶面板背光灯之后的电极,因此,省略其详细说明。
接着,在粘合背面层7后,利用上述光学处理来腐蚀金属箔的未形成图案的面。由于上述腐蚀是采用碱溶液等药剂的湿法腐蚀,因此,各向同性地实施腐蚀,腐蚀深度越深,则被腐蚀的面积就越小,所以,能够形成适于提高光取出效率的裙摆形状。另外,在本发明中,衬底的金属箔被用作金属反射板,所以,关于腐蚀的深度,腐蚀处理需要进行到贯通金属箔并到达上述多层基板的正面层5为止。并且,为了提高金属反射板的发射率,而实施对LED芯片发出的光(这里,为蓝色光)反射率较高的镀银等。通过上述,可形成多个发光元件一体化的发光元件组。
图6是实施了上述处理后的发光元件组中的两个发光元件未分离的状态的立体图。金属箔通过腐蚀而成为金属反射板2,在腐蚀除去了金属反射板2的中空底面部15,层叠基板4的正面层5露出,该部分对应于图1所示的贴片区及电极共用部8。在层叠基板4的正面层5形成的岛状电极9借助于绝缘圈10与上述贴片区及电极共用部8绝缘,其中,该绝缘圈10包围岛状电极9。由于金属反射板2和贴片区及电极共用部8是由同一种金属一体成型的,因此,岛状电极9被设计配置成至少不与金属反射板2接触。
图7(a)和图7(b)是在上述发光元件组中安装了LED芯片3后的状态的立体图。在图7(a)中,沿着中空底面部15的长边方向配置LED芯片3的长边方向,绝缘圈10和岛状电极9相对于中空底面部15的中心呈线对称地配置。在图7(b)中,与图7(a)同样地配置LED芯片3,绝缘圈10和岛状电极9相对于中空底面部15的中心呈面对称地配置。
在配置了LED芯片3后,在金属反射板2包围的内部空间注入环氧树脂或硅酮等的树脂,固化成型透光性密封体19,以使得密封LED芯片3。另外,根据需要,使透光性密封体19中含有荧光体。
在透光性密封体19成型后,为了分离多个LED芯片3从而得到独立的发光元件,而沿着切割线21实施切割,由此,可得到在侧面具有金属反射板2和侧壁开口面12的发光元件1。
通过采用上述制造方法,可一体化地形成金属反射板和层叠基板,因此,可改善散热特性。另外,可精细地形成岛状电极,如图4所示的发光元件的宽度W可实现薄型化,因此,采用了本发光元件的液晶面板背光灯能够实现薄型化。
[第1实施方式的第2制造工艺]
为了进一步提高金属反射板的控制性,可以使用下述制造方法。图8表示第1实施方式的第2制造工艺流程。预先对金属箔实施冲压加工以使其与反射板腐蚀部一致从而形成凹陷形状,然后,实施电镀、光学处理、腐蚀、掩膜剥离、绝缘基板贴合、研磨处理、层叠结束、背面层贴合、电镀、图案形成、掩膜剥离、金属反射板腐蚀的各工序,进行用于提高反射率的镀银处理。电镀工序之后的其他工序与第1实施方式的第1制造方法相同。在本制造工艺中,由于在湿法腐蚀之前预先形成了凹陷形状,所以,可减少干法腐蚀量,提高金属反射板的剖面形状的可控制性,减小金属反射板的剖面形状的面积。由此,如图4所示的剖面的宽度W可进一步实现薄型化,因此,发光元件以及液晶面板背光灯能够进一步实现薄型化。
(第2实施方式)
图9是本发明第2实施方式中的液晶面板背光灯20的立体图。图9所示的发光元件1的结构与第1实施方式中的发光元件1相同。如图9所示,发光元件1的侧壁开口面12借助于透光性粘合剂与反射片16粘合。导光板30与反射片16接触,由发光元件1发出并入射到导光板30的光适度地散射,从背面照明液晶面板31。一般与从侧面照射诸如液晶面板那样的薄型显示体的侧面发光型LED同时使用反射片16,反射片16与导光板30一起成为液晶面板背光灯单元的一部分。在本发明中,不仅具有反射片应有的使光到达整个液晶面板的作用,而且,还具有作为发光元件1的未形成有金属反射板的侧壁开口面12的反射壁的作用。因此,可以有效地利用由发光元件1发出并从侧壁开口面12出射的光。
图10是本发明第2实施方式中粘合了反射片16的状态的液晶面板背光灯20的短边方向剖面图(c-c剖面)。如图10所示,在LED芯片3的上方向18,并且,垂直于反射片16的面来形成发光元件3的光出射面17。因此,从LED芯片3在上方向18出射的光直接向发光元件1的光出射面17出射。此外,从LED芯片3向金属反射板2出射的光线24A、24B因金属反射板2的反射而从光出射面17出射。这里,由于金属反射板2的剖面形状具有在层叠基板4侧朝着LED芯片3靠近的裙摆形状,因此,由LED芯片3发出的光的方向被改变为上方向,而向光出射面17出射。所以,能够将LED芯片3发出的光有效地汇集在光出射面17。
从LED芯片3向侧壁开口面12出射的光线25A、25B被反射片16反射,光线25B还被金属反射板2反射,从而光线25A、25B从光出射面17出射。关于透光性密封体19内的散射光,由于金属反射板2或反射片16的作用,其大部分也从光出射面17出射。
如上所述,即使发光元件1的宽度W较薄,借助于金属反射板2和反射片16,也能够得到良好的光出射效率。
[第2实施方式的变形例]
可以对光出射面17和侧壁开口面12实施防反射涂层处理。可以将光出射面17和侧壁开口面12形成为粗糙面。
在图7(a)和图7(b)中,对形成了两个LED芯片的发光元件组进行分割并制成了两个发光元件。也可以在各发光元件中安装多个LED芯片。例如,可以将两个蓝色LED芯片作为一组安装在一个发光元件中,也可以将蓝色、绿色、红色LED芯片作为一组安装在一个发光元件中。
在图7(a)和图7(b)中,表示了将发光元件组分割为两部分的示例。也可以将发光元件组分割为四部分并制成四个具有两个开口面的发光元件。
在图7(a)和图7(b)中,在将发光元件组分割为两部分所制成的各发光元件中配置一个LED芯片。也可以仅在其中的一个配置LED芯片,在另一个中不配置LED芯片并舍弃之。
在透光性密封体19中,可以均匀地分散荧光体,也可以侧重例如靠近层叠基板4的一侧来分散荧光体。
(第3实施方式)
以下,根据图12~图16来说明本发明的其他实施方式。
图12是本实施方式的发光元件500的一个结构示例的立体图。
图13是表示发光元件500的详细结构的剖面图。
图14是表示金属反射板502与构成层叠基板506的各层的腐蚀图案的示例的图,其中,(a)表示第1层521,(b)表示第2层522,(c)表示第3层523,(d)表示第4层524,(e)表示第5层525,(f)表示第6层526,(g)表示第7层527,(h)表示第8层528。
如图12所示,本实施方式的发光元件500具有:LED芯片501,被安装在层叠基板506上;以及金属反射板502,直立地设置在该LED芯片501的光出射方向上,被设置在上述安装面上以完全包围LED芯片501的周围,反射LED芯片501的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面。另外,在发光元件500中形成有透光性密封体510,以填充被上述安装面上的金属反射板502所包围的区域。
安装发光元件500,使得光出射面与被设置在便携式电话等的显示画面的液晶面板的侧面相对。即,发光元件500构成为可用作从侧面照射液晶面板的背光灯。
LED芯片501是由GaN系半导体材料构成的半导体芯片,从发光面501a发出蓝色光。另外,LED芯片501通过贴片与后述的贴片区及电极共用部(第1电极部、安装面金属反射膜)507连接以使得发光面501a位于上侧。并且,LED芯片501在发光面501a上具备由阳极电极和阴极电极构成的电极端子(未图示)。
层叠基板506是通过层叠正面层503、中间层504和背面层505而构成的,从安装面侧起依次为正面层503、中间层504和背面层505。如图13所示,在层叠基板506的层叠结构中,正面层503为两层结构,中间层504为三层结构,背面层505为两层结构,层叠基板506具备由上述七层所构成的层叠结构。上述结构的层叠基板506与金属反射板502层叠,并与金属反射板502形成为一体。
这里,参照图13和图14,阐述层叠基板506的详细结构。
首先,说明正面层503的结构。
正面层503具有从安装面侧层叠第2层522和第3层523所形成的两层的层叠结构。
另外,将第2层522、即层叠基板506的正面作为安装LED芯片501的安装面。
在第2层522(安装面)形成有贴片区及电极共用部(第1金属部)507和岛状电极508(第2金属部),作为对LED芯片501供给驱动电流的电极端子分别与LED芯片501连接。此外,还形成有绝缘部509,该绝缘部509包围岛状电极508的外周,用于使贴片区及电极共用部507和岛状电极508电气绝缘。
贴片区及电极共用部507通过引线键合(引线511)与LED芯片501的阴极电极连接。贴片区及电极共用部507与金属反射板502形成为一体,均由同一种金属(在本实施方式中为铜)构成。
另外,作为贴片区及电极共用部507和金属反射板502的材料,并不限于铜,也可以采用其他的金属,但优选使用反射性能良好的铜、银、金或镍。
即,在本实施方式中,不需要粘合剂,通过电镀等方法就能够将金属反射板502与作为安装面金属反射膜的片501的贴片区及电极共用部507形成为一体。因此,LED芯片501发光时所产生的热量不会象以往那样地滞留在导热性较差的树脂等中,而是被传导至贴片区及电极共用部507并有效地向基板的背面侧散热,其中,该贴片区及电极共用部507被形成在一体成型了金属反射板502的基板的正面上。另外,如上所述,通过一体地形成金属反射板502和贴片区及电极共用部507,使得金属在元件整体中所占的比例,因此,本实施方式的结构不仅改善了散热性能,而且进一步提高了防漏光性。
另外,如下所述,为了防止因切割发光元件500时产生的毛刺(Burry)带来损坏,而确保切割余量地形成贴片区及电极共用部507。
另一方面,作为另一个电极端子的岛状电极508由铜构成,通过引线键合(引线511)与LED芯片501的阳极电极连接。在作为安装面的第2层522的被金属反射板502包围的区域内,岛状电极508被形成为其外周被绝缘部509包围的岛状。
此外,关于岛状电极508的形状,并没有特别的限制,除本实施方式所述的形状之外,还可以是三角形、四角形、矩形等,但是,优选角部为圆角的形状,以避免电场集中。进而,也可以在岛状电极508上设置用于调整LED芯片的元件、电路。例如,可以设置齐纳二极管等的用于限制LED芯片的通电电流的电路保护元件。另外,其他实施方式也可以采用上述设置。
如上所述,在本实施方式中,LED芯片501的阴极电极与贴片区及电极共用部507连接,阳极电极与岛状电极508连接。但是,本实施方式并不限于上述结构,也可以是下述结构,即:LED芯片501的阳极电极与贴片区及电极共用部507连接,阴极电极与岛状电极508连接。
另外,贴片区及电极共用部507和岛状电极508的电位不同,根据设计,LED芯片501的阳极和阴极的某一者与贴片区及电极共用部507或岛状电极508连接。
绝缘部509由树脂构成,用于使贴片区及电极共用部507与岛状电极508之间电气绝缘。在本实施方式中,如图13所示,从垂直于LED芯片501的发光面501a的方向观察,绝缘部509与贴片区及电极共用部507的界面成为直线。但是,优选的是,在被安装面上的金属反射板502包围的区域中,尽可能狭窄地形成用于包围岛状电极508的绝缘部509,提高作为安装面金属反射膜的贴片区及电极共用部507所占的比例,从而提高光的利用效率。
如上所述,在第2层522中形成有贴片区及电极共用部507与岛状电极508,其中,贴片区及电极共用部507与金属反射板502一体化地层叠,并与岛状电极508夹持绝缘部509地形成;岛状电极508被绝缘部509包围地形成。
第3层523用于使第2层522与后述第4层524之间电连接,其作用为:在第2层522形成绝缘部509时,用于提高绝缘部509的粘合度。
在未形成绝缘部509而形成了贴片区及电极共用部507与岛状电极508的图案形成面上,仅在贴片区及电极共用部507和岛状电极508的外缘存在着腐蚀的厚度(阶差:Level Difference)。在这种情况下,为了形成绝缘部509,即使将厚度与上述厚度相同的绝缘材料贴合在图案形成面上并进行冲压加工,由于粘合面是平面,所以,也可能产生剥离。
对此,在比第2层522的被腐蚀的外缘更内侧的位置上追加具有导电部531、532的第3层523,该导电部531、532具有被腐蚀了的外缘,由此,增加与绝缘部509之间的接触面积,从而提高绝缘部509的粘合度。
另外,为了可靠地分离阳极和阴极,需要使岛状电极508的正下方的导电部532的尺寸比岛状电极508的尺寸小。
接着,说明中间层504的结构。
中间层504具有三层层叠结构,从安装面侧层叠第4层524、第5层525、第6层526,中间层504用于使第3层523和被形成在后述的通孔515、516中的电极部电连接,其中,通孔515、516被形成在第5层525、第6层526中。
使导电部533和导电部534互不接触地形成第4层524,其中,导电部533与贴片区及电极共用部507电连接,导电部534与岛状电极508电连接。完全覆盖第3层523中的导电部531的整个形成区域地形成导电部533。同样地,完全覆盖第3层523中的导电部532的整个形成区域地形成导电部534。为了防止在切割发光元件500时产生的毛刺所导致的损坏,而确保切割余量地形成导电部533和导电部534。
使导电部535和导电部536互不接触地形成第5层525,其中,导电部535与贴片区及电极共用部507电连接,导电部536与岛状电极508电连接。
使导电部537和导电部538互不接触地形成第6层526,其中,导电部537与贴片区及电极共用部507电连接,导电部538与岛状电极508电连接。
按照比通孔515和通孔516的面方向上的宽度大的宽度来形成导电部537和导电部538,并使其能够覆盖通孔515和通孔516,从而在对通孔515和通孔516镀铜时,铜不会从通孔515与通孔516之间的缝隙中漏出。
接着,说明背面层505。
背面层505具有两层的层叠结构,从安装面侧层叠第7层527、第8层528。第7层527和第8层528由环氧玻璃基板等的粘结基材构成。第7层527和第8层528通过粘结带514a进行层叠。
在由第7层527及第8层528构成的两层结构的背面层505中形成有通孔515与通孔516。通孔515是对与贴片区及电极共用部507连接的阴极电极实施配线的部分,通孔516是对与岛状电极508连接的阳极电极实施配线的部分。通孔515和通孔516分别形成在贴片区及电极共用部507和岛状电极508的下层侧。
为了使阳极和阴极的热容相同,而从安装面的中心c1起等距离(d1=d2)地配置通孔515和通孔516,并借助于穿孔加工来形成通孔515和通孔516。
其理由为下述,即:当为了连接背面电极(后述的背面电极518和背面电极519)和外部电极而实施焊锡(Solder)时,如果在背面电极中阳极侧的面积和阴极侧的面积不同,那么,由于散热存在差异,焊锡的融化状况就会出现偏差,从而导致焊锡实施的效果不佳。
进而,对阳极电极和阴极电极在层叠基板506背面的间隔部分进行配置,以使得阳极电极和阴极电极至安装面的中心c1的距离相等(d3=d4)。可根据设计需要来确定上述通孔515和通孔516的直径以使得确保切割余量并避免发生电镀不佳即可。
如上所述,通过层叠第7层527和第8层528而形成的背面层505借助于冲压而被贴附至第6层526,在背面层505与第6层526之间夹持着粘结带514b。这时,覆盖第6层526的导电部537和导电部538地形成通孔515和通孔516。
在上述状态下,在通孔515和通孔516的各自的内周面上实施镀铜517。并且,由于第6层526的导电部537和导电部538被贴附以覆盖通孔515和通孔516,因此,在通孔515和通孔516的内侧露出的第6层526的导电部537和导电部538上也形成有镀铜517。
此外,在第8层528的下面也形成镀铜517。然后,对通孔515与通孔516之间的镀铜517进行腐蚀。由此,形成与贴片区及电极共用部507电连接的背面电极518以及与岛状电极508电连接的背面电极519。在对后述的金属反射板502的内周侧的表面502a镀银时,在背面电极518和背面电极519上形成镀银512。
金属反射板502被构成为,反射由LED芯片501的发光面501a出射的光,并将其导向光出射面513。另外,金属反射板502由铜构成,与层叠基板506一体地形成在基板的安装面上,并包围LED芯片501和岛状电极508。具体而言,金属反射板502与贴片区及电极共用部507形成为一体,并使贴片区及电极共用部507的一部分在其内周侧露出。
如图13所示,金属反射板502的侧面的内侧表面502a在层叠方向上具有弓形的剖面。
另外,通过腐蚀近似长方体的金属反射板来形成金属反射板502的内周侧的形状。或者,通过冲压加工金属箔来形成凹陷形状,并对该凹陷形状进行腐蚀从而形成金属反射板502的内周侧的形状。由此,由于是对已经形成的凹陷形状进行腐蚀的,因此,能够更容易地形成金属反射板502的内周侧的形状。
关于金属反射板502的外周侧的侧面,由于是通过湿法腐蚀来形成的,因此,垂直于层叠基板506的剖面的形状被形成为平缓的曲线状。具体而言,自上端向下端形成为远离LED芯片501的平缓的曲线状。
形成透光性密封体510以使得密封由层叠基板506和金属反射板502包围的内部空间。透光性密封体510由树脂构成,在本实施方式中,树脂采用硅酮。由LED芯片501的发光面501a发出的光从光出射面513出射,其中,该光出射面513被设置在透光性密封体510的光出射方向上。
对金属反射板502的上面和内周侧的表面502a实施镀银512。由于银对蓝色光的反射率较高,所以,通过如上所述地实施镀银512,可有效地反射由LED芯片501出射的光,并将其导向光出射面513。
另外,透光性密封体510具有保护LED芯片501、引线511和镀银512的作用。
如上所述,为了有效地反射由LED芯片501发出的光,而对金属反射板502实施蓝色光反射率较高的镀银512。但是,由于银具有较好的反应性,因此,会因为腐蚀性的气体等而发生变色并劣化。对此,为了在恶劣条件下也能防止银发生反应或剥落,而利用透光性密封体510来保护银。
如上所述,在本实施方式中,形成为下述,即:由上述安装面与金属反射板502包围的区域的、在LED芯片501的出射光的出射方向上的上端部开口为光出射面513,透光性密封体510填充上述区域。进而,在上述区域中,光出射面513(上端开口部)与成为底面的安装面之间的中间部分的区域的面方向上的剖面的最大宽度比光出射面513的面方向上的最大宽度还要大,开口从上述中间部分向光出射面513缩小。
此外,对被实施了镀银512的金属反射板502的内周面502a、贴片区及电极共用部507和岛状电极508的被实施了镀银512的区域中与透光性密封体510接触的内周面实施粗糙化处理,从而使其凹凸不平。
关于上述凹凸不平的形状,例如,优选诸如陡峭的山峰与山谷连续的形状。关于上述表面粗糙化处理的方法,使用现有技术中通常采用的方法即可。例如,在执行腐蚀形成金属反射板502的工序以及之后利用安装面除去被设置在金属反射板502与第2层522之间的镍层(未图示)的腐蚀工序时,通过改变通常情况下的腐蚀剂和腐蚀条件,对金属反射板502的表面实施粗糙化处理从而形成上述凹凸不平的形状。
如上所述,由于镀银512的反应性较好、易腐蚀,所以,需要对其进行保护,防止其剥离、劣化。对此,根据上述结构,透光性密封体510与镀银512紧密地接触,从而提高透光性密封体510的作为保护膜的作用。
在由LED芯片501发出的蓝色光得到白色光时,有下述方法,即:如上所述采用黄色荧光体的方法、采用绿色荧光体和红色荧光体的方法等。组合上述方法,通过对光进行混合就能得到白色光。
接着,说明LED芯片501发出的光在上述结构的发光元件500中的行进方向。
首先,希望由LED芯片501的发光面501a发出的光从光出射面513有效地、不存在光损失地出射。如上所述,基本上,LED芯片501的发光面501a的出射光强度最大的方向是垂直于发光面501a的上方向。因此,与LED芯片501的发光面501a相对地设置透光性密封体510的光出射面513,所以,光出射面513的配置是最佳配置。
但是,详细地说,由LED芯片501的发光面501a发出的光是呈放射状地从发光面501a出射的。此外,光在透射透光性密封体510的过程中,其波长被荧光体转换,并且,波长转换后的光被散射后发出。由此,光在180度范围内的任意方向上行进。
金属反射板502具有不中断的环形包围的形状,因此,向金属板侧出射的光被金属反射板502的表面502a反射,而不会从金属反射板502泄漏到外部。并且,上述光在经过一次或多次反射后,从透光性密封体510的光出射面513出射。
另外,荧光体具有沉底的性质,所以,在透光性密封体510的内部,荧光体存在着向基板侧下沉的倾向。但是,在本实施方式的发光元件500中,光被金属反射板502反射后能够在基板方向上行进。因此,还可有效地利用荧光体。
另一方面,从LED芯片501发出的光并非完全到达光出射面513,还存在着沿层叠基板506的方向行进的光。在此,对这种情况下的光路进行详细说明。
当层叠基板506由树脂构成时,由于树脂具有透光性,所以,光就会透射层叠基板506。作为应对措施,也可以考虑在层叠基板的某一层中形成金属从而抑制光透射后从层叠方向(即,与发光面501a相反侧的层叠方向)泄露。
但是,在制造工艺中,发光元件500最终通过切割而分离。在通过上述切割所形成的端面上露出了各层的端部。因此,在层内行进的光从上述端面出射。
也就是说,当发光元件500的封装为近似长方体时,将重心的位置设为LED芯片501,将某一面设为光出射面513。光从与光出射面513构成90度角的四个面漏出。
在本实施方式中,为了防止漏光,在被安装面上的金属反射板502包围的区域内形成贴片区及电极共用部507和岛状电极508,贴片区及电极共用部507和岛状电极508被绝缘部507包围,在该绝缘部507的外侧的区域中较广地形成贴片区及电极共用部507。
从发光元件漏出的光成为杂散光(Stray Light)。在发光元件被作为液晶面板的背光灯等的光源装入后,上述杂散光就会成为液晶面板的显示所不需要的无用光。在由光源部消除上述无用光的情况下,将会产生光损失。因此,不能有效地利用LED芯片的出射光。
此外,由于杂散光被发光元件的外部的其他构件吸收,所以,整体上就会产生很大的能量损失。同样地,不能有效地利用由LED芯片发出的光。
金属能够反射光。因此,即使光向层叠基板506侧出射,由于在被金属反射板502包围的安装面上形成金属的区域较广,因此,光也不能透射层叠基板506,通过对光进行再次反射,就能够增加向光出射面513出射的光。另外,还能够进一步抑制被透射到层叠基板506的内部的光。
在本实施方式的发光元件500中,金属反射板502被直立地设置在LED芯片501的光出射方向上,完全包围LED芯片501的周围地形成,反射LED芯片501的出射光并将其导向被设置在光出射方向上的光出射面513。因此,可借助于金属反射板502反射从LED芯片501向周围发射的光并有效地将其导向光出射面513。由此,能够抑制从发光元件500漏光,并可望提高从光出射面513出射的光的强度。
在被安装面上的金属反射板502包围的区域中,在绝缘部509的形成区域之外的区域内形成有作为安装面金属反射膜的贴片区及电极共用部507,其中,绝缘部509用于使岛状电极508和贴片区及电极共用部507绝缘。因此,在从上述LED芯片501出射的光中,向基板侧出射的光的大部分就会被贴片区及电极共用部507反射并被导向光出射面513侧,该光出射面513设置在光出射方向上。由此,就能够减少被基板吸收的光以及通过基板并从背面侧泄漏到外部的光量。从而,可望提高从光出射面出射的光的强度。
另外,在本实施方式的发光元件500中,因LED芯片501发光而在LED芯片501中产生热量。但是,LED芯片501被安装在较广地形成的贴片区及电极共用部507上,并且,贴片区及电极共用部507与金属反射板502被一体地形成。因此,本实施方式的发光元件500还具有良好的散热特性,可以减少因产生的热量对构成元件的各构件或元件本身造成的损害等。
此外,构成上述发光元件500的透光性密封体510的材料采用了硅酮。由于硅酮的粘合性较差,所以,如果仅贴附在平面上,就可能会产生剥落。
但是,如上所述,在本实施方式的发光元件500中,作为光出射面513的光出射方向上端的开口部被形成得比该开口部与安装面侧的底面部之间的中间部分要窄,由此,来防止透光性密封体510从发光元件500剥落。
进而,在金属反射板502的与透光性密封体510接触的被实施了镀银512的内周面上形成有凹凸形状。如此,增加了透光性密封体510与金属反射板502的接触面积。所以,能够提高透光性密封体510与金属反射板502之间的粘合度,从而可进一步抑制透光性密封体510的剥落。
此外,优选的是,如图13所示,至少形成有背面电极519,使其完全覆盖在层叠方向上与绝缘部509的形成区域对应的区域,其中,该绝缘部509包围岛状电极508。由此,能够防止在由LED芯片501出射的光中,从安装面向基板内部出射的光经由绝缘部509并通过基板后,从背面侧向元件外部泄漏。从而,可望提高从光出射面513出射的光的强度。
由此,对透射层叠基板506的光进行反射,从而防止其透射到外部。因此,可抑制漏光。
另外,岛状电极508通过被形成在第4层524的导电部534与背面电极519连接。这里,优选的是,导电部534完全覆盖在层叠方向上与绝缘部509的形成区域对应的区域。
如上所述,导电部534覆盖绝缘部509,该导电部534被形成在基板的安装面侧,并且,与背面电极519相比,该导电部534更靠近上述安装面侧,由此,可有效地防止经由绝缘部509从背面侧向元件外部泄漏的光量。
另外,优选的是,以能够覆盖绝缘部509的尺寸来配置导电部534以使其覆盖绝缘部509,其中,在金属反射板502的内周侧包围岛状电极508地形成绝缘部509。由此,对透射层叠基板506的光进行反射,从而防止其透射到背面层505。因此,可进一步抑制漏光。
在层叠基板506的第8层528的四角设置有切口539。并且,对该切口539也形成有镀铜517。
在上述结构的情况下,最后对发光元件500进行切割时,也切割被形成在切口539的镀铜部分。因此,在被截断的侧面的镀铜部分将产生毛刺。由毛刺生成的金属丝有时会接触金属反射板502,从而造成短路。
对此,通过将金属反射板502的外周面的最大的外缘配置在比切口539的形成位置更内侧的位置,可以防止上述短路的发生。
具体而言,考虑到上述金属丝的最大长度等于背面层505的厚度,假设金属反射板502的外周面的最大的外缘与切口539之间的距离为A、金属反射板502与背面层505之间的厚度(从第2层522至第7层527)为B、背面层505的厚度为C,那么,使得满足A>C-B。
此外,根据易于腐蚀的形状或设计来确定金属反射板502的开口部及外周侧的侧面形状即可。图15表示具有另一外周侧形状的金属反射板541。图16表示具有另一外周侧形状的金属反射板542和开口部543。
进而,基于光源小型化的要求,优选尽可能小地形成发光元件的外形尺寸。另一方面,为了确保光源的发光面积,优选的是,在实现元件小型化的同时,尽可能大地设计金属反射板502的开口部。
(第4实施方式)
以下,根据图17~图25以及图34~图37来说明本发明的另一实施方式。此外,为了便于说明,对于和上述实施方式的附图所示构件具有相同作用的构件,赋予相同的标号,并省略其说明。
本实施方式的发光元件600除了上述第3实施方式的发光元件500所取得的效果之外,还能获得抑制漏光和削减层叠基板606的层数的效果。下面,仅说明取得上述效果的结构及其作用。
在上述实施方式的发光元件500中,从垂直于光出射面513的方向观察,绝缘部509与贴片区及电极共用部507的界面成为直线。
在本实施方式中,如图17、图18和图34所示,在被安装面上的金属反射板502包围的区域内,用于使贴片区及电极共用部607和岛状电极608电绝缘的绝缘圈609形成为包围岛状电极608的环状,因此,能够以更小的面积使贴片区及电极共用部607和岛状电极608电绝缘。
另外,由于包围用于使贴片区及电极共用部607和岛状电极608电绝缘的绝缘圈609地形成贴片区及电极共用部607,因此,在绝缘圈609与金属反射板502之间存在着贴片区及电极共用部607。所以,在金属反射板502的形成工序中,即使发生了位置偏差,绝缘部609的形状及面积也不会受到影响,绝缘部609的漏光量也不会发生不均匀的现象。进而,可以将用于保障金属反射板502、贴片区及电极共用部607和第2岛状电极608之间绝缘的间隔距离设置得比较短而无需考虑工艺上的校准偏差,从而能够将绝缘部609的区域设计为最小。因此,可以更有效地防止绝缘部609的漏光,从而可借助于安装面金属反射膜将由金属反射板502向基板侧出射的光更有效地反射到光出射面513侧。其结果,可望进一步提高光利用效率和散热性能。
即,可在被安装面上的金属反射板502包围的区域内较广地形成作为安装面金属反射膜的贴片区及电极共用部607,该贴片区及电极共用部607间隔着绝缘部609地包围岛状电极608。因此,较之于第3实施方式的结构,能够进一步减少被基板吸收的光量以及通过基板后从背面侧向外部泄漏的光量。
图17是表示本实施方式的发光元件600的一个结构示例的立体图。
如图17所示,发光元件600具有LED芯片501、金属反射板502、层叠基板606(正面层603、中间层604、背面层605)和透光性密封体510。
在正面层603上形成有贴片区及电极共用部607(第1金属部)、岛状电极(第2金属部)608和绝缘圈(绝缘部)609。
如上所述,绝缘圈609被形成为包围岛状电极608的环状。因此,即使在安装面上被金属反射板502包围的区域内较广地形成作为安装面金属反射膜的贴片区及电极共用部607(第1金属部),该贴片区及电极共用部607间隔着绝缘部609地包围岛状电极608,也能够使上述区域的其他部位和岛状电极608绝缘。所以,在从LED芯片501出射的光中,向基板侧出射的光的大部分可被上述安装面金属反射膜所反射并被导向光出射面513侧,其中,光出射面513被设置在光出射方向上。因此,可望进一步减少被基板吸收的光量以及通过基板后从背面侧向元件外部泄漏的光量,从而提高光出射面513的出射光强度。
另外,在本实施方式的发光元件600中,通过减少散热性能较差的树脂形成区域,并较广地形成作为安装面金属反射膜的贴片区及电极共用部607,还可取得提高散热性能的效果。同样地,由于贴片区及电极共用部607与金属反射板502形成为一体,由此,能够有效地将金属反射板502产生的热量向外部传导。
此外,本实施方式的发光元件600的层叠基板606的层数少于上述实施方式的发光元件500的层叠基板506的层数。参照图18和图19,对此进行说明。层叠基板606与金属反射板502一体地形成,所以,下面,将金属反射板502作为第1层621进行说明。
图18是表示发光元件600的详细结构的剖面图。
图19是表示金属反射板502与构成层叠基板606的各层的腐蚀图案的示例的图。在图19中,(a)表示第1层621,(b)表示第2层622,(c)表示第3层623,(d)表示第4层624,(e)表示第5层625,(f)表示第6层626。
正面层603具有两层结构,从安装面侧层叠第2层622和第3层623。
在第2层622(安装面)形成有贴片区及电极共用部(第1金属部)607和岛状电极608(第2金属部),作为对LED芯片501供给驱动电流的电极端子分别与LED芯片501连接。此外,还形成有环状的绝缘部609,该绝缘部609包围岛状电极608的外周,用于使贴片区及电极共用部607和岛状电极608电气绝缘。
与第3实施方式不同的是,在本实施方式的安装面上,贴片区及电极共用部607被形成为间隔着绝缘部609地包围岛状电极608的外周。即,在形成于安装面的金属反射膜602与绝缘部609之间,也形成有贴片区及电极共用部607。
另外,除上述形状之外,贴片区及电极共用部607、岛状电极608、绝缘部609具有和上述实施方式的贴片区及电极共用部507、岛状电极508、绝缘部509相同的结构。
第3层623用于使第2层622与后述第4层624之间电连接,其作用为:在第2层622形成绝缘部609时,用于提高绝缘部609的粘合度。
在第3层623形成有导电部631、导电部632,该导电部631、导电部632用于电连接被形成在安装面上的各电极和背面电极。导电部631、导电部632具备与上述实施方式的导电部531、导电部532相同的结构。可根据贴片区及电极共用部607、岛状电极608的形状等,适当地选择导电部631、导电部632的形成区域。
接着,说明中间层604。
中间层604仅由第4层624构成。在这一点上,本实施方式不同于上述第3实施方式,第3实施方式的层叠基板506的中间层504具有三层结构。
第4层624用于使第3层623和被形成在后述的通孔515、516中的背面电极518、背面电极519电连接,其中,通孔515、516被形成在第5层625、第6层626中。
另外,使导电部633和导电部634互不接触地形成第4层624,其中,导电部633与贴片区及电极共用部607电连接,导电部634与岛状电极608电连接。
完全覆盖通孔515地形成导电部633,以使得在对通孔515镀铜时铜不会漏出。即,导电部633具有覆盖通孔515的作用。另外,在切割发光元件600时,可能会产生毛刺,但是,由于导电部633的电位和金属反射板502的电位相同,因此,不会发生因毛刺的接触而导致的短路。
导电部634完全覆盖第3层623中的导电部632的形成区域,而且,导电部634在面方向上的宽度小于通孔516。为了避免在切割发光元件600时因发生的毛刺所导致的损坏,确保切割余量地形成导电部634。
接着,说明背面层605。
背面层605具有两层的层叠结构,从安装面侧层叠第5层625、第6层626。第5层625、第6层626分别具有与第3实施方式的第7层527、第8层528相同的结构。
层叠了第5层625、第6层626的背面层605通过粘结带而贴附在第4层624上。这里,通孔515被第4层624的导电部633覆盖。
另一方面,通孔516被第3层623覆盖,在通孔516的内部设置有第4层624的导电部634。如此,通过将第4层624的导电部634的在面方向上的宽度设定得小于通孔516的在面方向上的宽度,能够用第3层623来堵塞通孔516。被层叠为一体的第5层625及第6层626在几何学上仅仅通过导电部633与第4层624进行面接触,如果施加压力的话,可能会以导电部633的阶差部分为支点进行倾斜从而产生间隙,但是,可以通过适当地调整导电部633和粘结带的厚度,使层叠为一体的第5层625及第6层626不发生倾斜地、平坦地与第4层624接触,这样,在后述的镀铜517的形成工序中,能够防止铜的泄漏。
在上述状态下,在通孔515和通孔516的各自的内周面上形成镀铜517。并且,由于覆盖通孔515地形成有第4层624的导电部633,因此,在第4层624的导电部633上也形成有镀铜517。另外,由于覆盖通孔516地形成有第3层623及第4层624的导电部634,因此,在第3层623及第4层624的导电部634上也形成有镀铜517。由此,形成作为发光元件600的外部连接端子的背面电极518和背面电极519。
如上所述,将第4层624的导电部634形成得比通孔516小,适当地调整导电部633和粘结带的厚度,由此,可以减少层叠基板606的层数。这样,本实施方式的发光元件600可望实现小型化,并降低制造成本。
与上述实施方式3同样地,可根据易于腐蚀的形状和设计需要来确定金属反射板502的开口部和外周侧的侧面形状。例如,图20表示具有另一外周侧形状的金属反射板641,图21表示具有另一外周侧形状的金属反射板642及开口部643。
另外,在发光元件600中,作为外部连接端子,在与光出射面相反侧的背面侧形成有背面电极518和背面电极519。但是,本实施方式并不限于此,也可以将上述外部连接端子设置在光出射面侧。
即,如图22和图23所示,与金属反射板502一体地形成外部接合电极711和外部接合电极712。由此,可以将区域P和区域Q用作焊锡接合面,因此,可提高焊锡的润湿性。
但是,由于形成外部接合电极701和外部接合电极702,导致发光元件的封装尺寸变大。对此,图24和图25揭示了一种减小发光元件的封装尺寸的结构。
在图24和图25所示的结构中,具备金属反射板502与外部接合电极701一体化的一体型外部接合电极751,借助于该结构,可实现发光元件的封装的小型化。
另外,在本实施方式中,说明了具备一个LED芯片501的结构,但是,本实施方式并不限于此,也可以适用于具备了两个以上的LED芯片的结构,例如,图35所示的发光元件600a、图36所示的发光元件600b和图37所示的发光元件600c。
在图34至图37所示的结构中,岛状电极608的电位和包括被金属反射板502包围的贴片区及电极共用部607在内的其他区域的电位不同。
如上所述,通过在一个发光元件内适当地配置并搭载多个LED芯片,可提高光出射强度而不会导致元件结构的大型化。另外,LED芯片的搭载数量并不以四个为上限,在具备较大的元件的结构中,还可以进一步增加LED芯片的搭载数量。
(第5实施方式)
以下,根据图28、图29以及图38~图42来说明本发明的另一实施方式。此外,为了便于说明,对于和上述实施方式的附图所示构件具有相同作用的构件,赋予相同的标号,并省略其说明。
本实施方式的发光元件700具备与上述第3实施方式的发光元件500的层叠基板506相同的的层叠基板。
如图28所示,作为对LED芯片701供给驱动电流的电极端子而分别与该LED芯片701连接的每一个电极均成为岛状电极。即,金属反射板702和对LED芯片701供给驱动电流的每一个电极均保持电气绝缘,其中,金属反射板702反射从LED芯片701出射的光并将其导向被设置在光出射方向上的光出射面513。在这一点上,本实施方式不同于上述第3实施方式。
在本实施方式中,LED芯片701的阴极电极与第1岛状电极(第1金属部)707连接,LED芯片701的阳极电极与第2岛状电极(第2金属部)708连接。
第1岛状电极707借助于第1绝缘部709a与被安装面上的金属反射板702包围的区域内的其他部位保持电气绝缘,第1绝缘部709a被形成为包围第1岛状电极707的外周的环状。
第2岛状电极708与第3实施方式的岛状电极508同样地,借助于第2绝缘部709b与被安装面上的金属反射板702包围的区域内的其他部位保持电气绝缘,第2绝缘部709b被形成为包围第2岛状电极708的外周的环状。
进而,在上述区域内,在第1绝缘部709a和第2绝缘部709b的外侧的所有区域中形成有安装面金属反射膜720。
在发光元件700中,与上述第3、第4实施方式同样地,金属反射板702被直立地设置在LED芯片701的光出射方向上并完全包围LED芯片701的周围,用于反射LED芯片701的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面513。由此,可利用金属反射板702来反射从LED芯片701向周围发射的光并将其有效地导向光出射面513。从而,可望抑制元件侧面的漏光,并提高光出射面513的出射光的强度。
另外,在第1绝缘部709a与金属反射板702之间以及第2绝缘部709b与金属反射板702之间存在着安装面金属反射膜720。所以,在金属反射板702的形成工序中,即使在发生了位置偏差的情况下,由于可借助于安装面金属反射膜720来吸收偏差,因此,第1绝缘部709a和第2绝缘部709b的形状、面积并不受上述位置偏差的影响。即使减小上述被形成在基板安装面上的第1绝缘部709a和第2绝缘部709b的面积,也能够确保第1岛状电极707和第2岛状电极708的绝缘状态。因此,根据上述结构,可进一步减小上述被形成在基板安装面上的第1绝缘部709a和第2绝缘部709b的面积,并且,可以将安装面金属反射膜720的面积形成得更大,其中,安装面金属反射膜720间隔着上述绝缘部地包围第1岛状电极707和第2岛状电极708。因此,可以更有效地防止第2绝缘部709b的漏光,从而可借助于上述安装面金属反射膜将由金属反射板702向基板侧出射的光更有效地反射到光出射面513侧。其结果,可望进一步提高光利用效率和散热性能。
进而,如上所述,本实施方式的金属反射板702和第1岛状电极707、第2岛状电极708均保持电气绝缘。所以,如图29所示,在将本实施方式的发光元件700安装到便携式电话等电子设备中的由铝等的金属构成的筐体400时,金属反射板702不会带有电位。因此,在筐体400与金属反射板702之间无需存在散热性差的树脂,可在筐体400与金属反射板702接触的状态下实施安装。从而能够有效地将金属反射板702产生的热量向发光元件700的外部传导。
而且,如图29所示,在本实施方式的发光元件700中,在包括金属反射板702的外周面的至少一部分和层叠基板506的底面在内的元件外周面上,形成有用于向外部传导由金属反射板702产生的热量的散热片740。
根据上述结构,可通过散热片740更有效地向外部传导由金属反射板702产生的热量。
散热片740优选采用散热性能优良的材料。如上所述,本实施方式的金属反射板702与其他构件绝缘,并不具有电位。因此,不会发生短路等问题,可通过由散热性优良的导电性材料构成的散热片740更有效地向外部传导由金属反射板702产生的热量。另外,上述导电性材料优选采用导电性能良好的石墨系材料。
另外,在安装面上的第1绝缘部709a和第2绝缘部709b的外侧的区域中形成有安装面金属反射膜720。因此,在由LED芯片701出射的光中,向基板侧出射的光的大部分可被上述安装面金属反射膜720所反射并被导向光出射面513侧,其中,光出射面513被设置在光出射方向上。所以,可望进一步减少被基板吸收的光量以及通过基板后从背面侧向发光元件700的外部泄漏的光量,从而提高光出射面的出射光强度。
在发光元件700中,在层叠基板506的与安装面相反侧的背面上,作为外部连接电极端子,形成有分别与第1岛状电极708和第2岛状电极709连接的背面电极718(第1背面电极)和背面电极719(第2背面电极)。
如上所述,通过在层叠基板506的背面侧设置作为发光元件700的外部连接电极端子的背面电极718和背面电极719,可以减少通过层叠基板506内部之后从背面侧向发光元件700的外部泄漏的光量。
但是,本实施方式并不限于上述,也可以将上述外部连接电极端子设置在光出射面侧。
此外,如图28所示,背面电极718和背面电极719分别被形成为完全覆盖在层叠方向上与第1绝缘部709a和第2绝缘部709b的各形成区域对应的区域。
因此,可以有效地防止在LED芯片701出射的光中,从安装面向基板内部出射的光经由第1绝缘部709a和第2绝缘部709b并通过层叠基板506后从背面侧向发光元件的外部泄漏。从而,可望提高光出射面的出射光强度。
另外,与第3实施方式同样地,背面电极718和背面电极719分别通过导电部734、导电部733而与第1岛状电极707、第2岛状电极708进行电连接,其中,导电部734和导电部733形成在第4层524。这里,在本实施方式中,导电部734和导电部733分别完全覆盖在层叠方向上与第1绝缘部709a的形成区域对应的区域和在层叠方向上与与第2绝缘部709b对应的区域。
如上所述,第1绝缘部709a和第2绝缘部709b分别被导电部734和导电部733所覆盖,其中,导电部734和导电部733被形成在基板安装面侧,并且,与背面电极718和背面电极719相比较而言,导电部734和导电部733更靠近基板安装面侧,由此,可以更有效地减少通过第1绝缘部709a和第2绝缘部709b从背面侧向元件外部泄漏的光量。
另外,与上述实施方式以及后述第6、第7实施方式同样地,在发光元件700中,由安装面与金属反射板702包围的区域的、在LED芯片701的出射光的出射方向上的上端部开口为光出射面513。形成透光性密封体510以填充上述区域。上述区域的上端部的开口缩小,以使得在上述区域中的光出射面513与成为底面的安装面之间的面方向上的剖面的最大宽度比光出射面513的面方向上的最大宽度还要大。
作为透光性密封体510的密封树脂,采用其粘合性比环氧树脂等差的硅酮等。如上所述,使作为光出射面513的开口部分缩小地形成金属反射板702,由此,可提高透光性密封体510与金属反射板702的内周面之间的粘合性,从而能够抑制透光性密封体510的剥离。所以,借助于透光性密封体510,能够在稳定的状态下保护镀银的金属反射板702的内周面。
此外,优选的是,如图28所示,至少在金属反射板702的与透光性密封体510接触的内周面上形成凹凸,从而增大金属反射板702与透光性密封体510的接触面积。由此,可提高透光性密封体510与金属反射板702的内周面之间的粘合性,从而能够抑制透光性密封体510的剥离。其结果,借助于透光性密封体510,能够在稳定的状态下保护镀银的金属反射板702的内周面。
作为构成本实施方式的发光元件700的第1岛状电极707、第2岛状电极708、金属反射板702和安装面金属反射膜720的材料,由于铜、银、金或镍的反射性良好,可将由LED芯片702出射的光有效地导向光出射面513,因此,优选使用上述金属。
在本实施方式中,说明了具备一个岛状电极608的结构,但是,本实施方式并不限于此,也可以适用于具备多个岛状电极的结构,例如,图38所示的发光元件600d、图39所示的发光元件600e。
在图38所示的结构中,串联连接两个LED芯片501,在图39所示的结构中,并联连接了两个LED芯片的LED芯片组被串联地连接。在上述情况下,如图40所示,两个岛状电极分别与不同的背面电极电连接,两个岛状电极的电位不同,一个为阳极侧,另一个为阴极侧。另外,在图38所示的结构中串联连接两个LED芯片的情况下,以及在图39所示的结构中并联连接了四个LED芯片501的情况下,如图41或图42所示,两个岛状电极成为相同的电位。在这种情况下,对层叠基板中的各层的导电部进行配置,使得两个岛状电极均与一个背面电极电连接。
另外,图40至图42中的“+”、“-”表示岛状电极、贴片区及电极共用部上的阳极(+)、阴极(-)的设定方式,“F”表示浮动电位的状态。上述符号在下述实施方式中也表示相同的含义。
(第6实施方式)
以下,根据图30、图31、图33、图40以及图43~图45来说明本发明的另一实施方式。此外,为了便于说明,对于和上述实施方式的附图所示构件具有相同作用的构件,赋予相同的标号,并省略其说明。
本实施方式的发光元件800具备与上述第4实施方式的发光元件600的层叠基板606相同的的层叠基板。
如图30和图31所示,在本实施方式的发光元件800中,与上述实施方式5的发光元件700同样地,作为对LED芯片801供给驱动电流的电极端子而分别与该LED芯片801连接的每一个电极均成为岛状电极。金属反射板802和对LED芯片801供给驱动电流的每一个电极均保持电气绝缘,其中,金属反射板802反射从LED芯片801出射的光并将其导向被设置在光出射方向上的光出射面513。在这一点上,本实施方式不同于上述第4实施方式。
在本实施方式中,LED芯片801的阴极电极与第1岛状电极807(第1金属部)连接,LED芯片801的阳极电极与第2岛状电极808(第2金属部)连接。
第1岛状电极807借助于第1绝缘部809a与被安装面上的金属反射板802包围的区域内的其他部位保持电气绝缘,第1绝缘部809a被形成为包围第1岛状电极807的外周的环状。
第2岛状电极808与第4实施方式的岛状电极608同样地,借助于第2绝缘部809b与被安装面上的金属反射板802包围的区域内的其他部位保持电气绝缘,第2绝缘部809b被形成为包围第2岛状电极808的外周的环状。
进而,在上述区域内,在第1绝缘部809a和第2绝缘部809b的外侧的整个区域中形成有安装面金属反射膜820。
在发光元件800中,与上述第3、第4、第5实施方式同样地,金属反射板802被直立地设置在LED芯片801的光出射方向上并完全包围LED芯片801的周围,用于反射LED芯片801的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面513。由此,可利用金属反射板802来反射从LED芯片801向周围发射的光并将其有效地导向光出射面513。从而,可望抑制元件侧面的漏光,并提高光出射面513的出射光的强度。
此外,如图30所示,在本实施方式的发光元件800中,金属反射板802与安装面金属反射膜820形成为一体。
因此,可在安装面上的较大的范围内形成安装面金属反射膜820。通过如上所述地增大在元件整体中的金属形成区域,可以实现一种具有良好散热性的发光元件。另外,LED芯片801在发光时产生的热量可被传导至一体成型了安装面金属反射膜820的层叠基板606的正面侧,然后被有效地向背面侧进行散热。由此,能够抑制因热量导致的劣化,从而实现一种可长期保持良好的可靠性的发光元件。
如上所述,在本实施方式中,金属反射板802和第1岛状电极807、第2岛状电极808均保持电气绝缘。所以,如图29所示,在将本实施方式的发光元件800安装到便携式电话等电子设备中的由铝等的金属构成的筐体400时,金属反射板802不会带有电位。因此,在筐体400与金属反射板802之间无需存在散热性差的树脂,可在筐体400与金属反射板802接触的状态下实施安装。从而能够有效地将金属反射板802产生的热量向发光元件800的外部传导。
在本实施方式的发光元件800中,与第5实施方式的发光元件700同样地,在包括金属反射板802的外周面的至少一部分和层叠基板606的底面在内的元件外周面上,形成有用于向外部传导由金属反射板802产生的热量的散热片740。
根据上述结构,可通过散热片740更有效地向外部传导由金属反射板802产生的热量。
散热片740优选采用散热性能优良的材料。如上所述,本实施方式的金属反射板802与其他构件绝缘,并不具有电位。因此,不会发生短路等问题,可通过由散热性优良的导电性材料构成的散热片740更有效地向外部传导由金属反射板802产生的热量。另外,上述导电性材料优选采用散热性能良好的石墨系材料。
另外,上述导电性的散热片接地以使得在上述筐体上与背面电极绝缘,LED芯片与金属反射板电连接、热连接,由此,金属反射板和搭载了LED芯片的安装面金属反射膜的电位不会发生浮动,在LED芯片中不会进入不需要的电泳,从而可以防止发光元件发生故障或进行错误动作。
与上述第5实施方式不同的是,在本实施方式中,安装面上的第1绝缘部809a和第2绝缘部809b的被形成为环状,因此,能够以更小的面积使各电极与其他部位绝缘。
因此,可如图30和图31所示那样,在被安装面上的金属反射板802包围的区域内较广地形成安装面金属反射膜820,使得间隔着上述第1绝缘部809a和第2绝缘部809b地包围第1岛状电极807、第2岛状电极808。所以,在从LED芯片801出射的光中,向基板侧出射的光的大部分可被上述安装面金属反射膜820所反射并被导向光出射面513侧,其中,光出射面513被设置在光出射方向上。因此,可望更有效地减少被层叠基板606吸收的光量以及通过层叠基板607后从背面侧向发光元件800外部泄漏的光量。与第5实施方式的结构相比较而言,能够进一步提高光出射面513的出射光强度。
在发光元件800中,在层叠基板606的与安装面相反侧的背面上,作为外部连接电极端子,形成有分别与第1岛状电极807和第2岛状电极808连接的背面电极818(第1背面电极)和背面电极819(第2背面电极)。
如上所述,通过在层叠基板606的背面侧设置作为发光元件800的外部连接电极端子的背面电极818和背面电极819,可以减少通过层叠基板606内部之后从背面侧向发光元件800的外部泄漏的光量。
但是,本实施方式并不限于上述,也可以将上述外部连接电极端子设置在光出射面侧。
此外,如图30所示,背面电极818和背面电极819分别完全覆盖在层叠方向上与第1绝缘部809a和第2绝缘部809b的各形成区域对应的区域。
因此,与上述实施方式的各发光元件同样地,可以有效地防止在LED芯片801出射的光中,从安装面向基板内部出射的光经由第1绝缘部809a和第2绝缘部809b并通过层叠基板606后从背面侧向发光元件800的外部泄漏。从而,可望提高光出射面的出射光强度。
作为构成本实施方式的发光元件800的第1岛状电极807、第2岛状电极808、金属反射板802和安装面金属反射膜820的材料,由于铜、银、金或镍的反射性良好,可将由LED芯片801出射的光有效地导向光出射面513,因此,优选使用上述金属。
在本实施方式中,说明了具备一个LED芯片801的结构,但是,本实施方式并不限于此,也可以适用于具备两个以上LED芯片的结构,例如,图43所示的发光元件800a、图44所示的发光元件800b、图45所示的发光元件800c。
在图43及图44所示的结构中,并联/串联连接两个LED芯片501,在图45所示的结构中,并联连接了两个LED芯片的LED芯片组被串联地连接。在上述情况下,如图40所示,两个岛状电极的电位不同,一个为阳极侧,另一个为阴极侧。
如上所述,通过在一个发光元件内适当地配置并搭载多个LED芯片,可提高光出射强度而不会导致元件结构的大型化。另外,LED芯片的搭载数量并不以四个为上限,在具备较大的元件的结构中,还可以进一步增加LED芯片的搭载数量。
(第7实施方式)
以下,根据图32以及图46~图48来说明本发明的另一实施方式。此外,为了便于说明,对于和上述实施方式的附图所示构件具有相同作用的构件,赋予相同的标号,并省略其说明。
在上述的各实施方式中,对安装了一个LED芯片的发光元件进行了说明。但是,本发明的发光元件并不限于此,也可以是搭载了多个LED芯片的结构。
以下,参照图32来说明在上述第6实施方式的结构中具有多个LED芯片的结构。
如图32所示,本实施方式的发光元件900中,除LED芯片701之外,还具有LED芯片901(第2LED芯片)。
与上述发光元件800同样地,在本实施方式中,LED芯片701的阴极电极与第1岛状电极807(第1金属部)连接,LED芯片701的阳极电极与第2岛状电极808(第2金属部)连接。
在本实施方式中,作为对LED芯片701供给驱动电流的电极端子的第2岛状电极808还具有对LED芯片901供给驱动电流的电极端子的作用。即,第2岛状电极808还与LED芯片901的阳极电极连接。另外,发光元件900还具有作为电源端子的第3岛状电极908,该第3岛状电极908与LED芯片901的阴极电极连接,并在层叠基板中通过导电部与第1岛状电极807电连接。金属反射板802和上述第1岛状电极807、第2岛状电极808和第3岛状电极908中的每一个均保持电气绝缘。
与上述第6实施方式的发光元件800同样地,在本实施方式中,第1岛状电极807借助于第1绝缘部809a与被安装面上的金属反射板802包围的区域内的其他部位保持电气绝缘,第1绝缘部809a被形成为包围第1岛状电极807的外周的环状。与上述第4及第6实施方式的岛状电极608、808同样地,第2岛状电极808借助于第2绝缘部809b与被安装面上的金属反射板802包围的区域内的其他部位保持电气绝缘,第2绝缘部809b被形成为包围第2岛状电极808的外周的环状。
在本实施方式中,第3岛状电极908(第3金属部)也借助于第1绝缘部909c与被安装面上的金属反射板802包围的区域内的其他部位保持电气绝缘,第3绝缘部909c被形成为包围第3岛状电极908的外周的环状。
即,在本实施方式的发光元件900中,利用一个电路系统安装了两个LED芯片(LED芯片701、901)。因此,能够得到两倍的光出射强度而不会导致元件结构的大型化。
与上述第6实施方式同样地,在本实施方式中,安装面上的第1绝缘部、第2绝缘部、第3绝缘部被形成为环状,因此,能够以更小的面积使各电极与其他部位绝缘。
因此,可如图32所示那样,在被安装面上的金属反射板802包围的区域内较广地形成安装面金属反射膜820,以使得间隔着上述第1绝缘部、第2绝缘部、第3绝缘部地包围第1岛状电极807、第2岛状电极808和第3岛状电极908。所以,在从LED芯片701、901出射的光中,向基板侧出射的光的大部分可被上述安装面金属反射膜820所反射并被导向光出射面513侧,其中,光出射面513被设置在光出射方向上。因此,可更有效地减少被层叠基板606吸收的光量以及通过层叠基板607后从背面侧向发光元件900外部泄漏的光量。
在本实施方式的发光元件900中,与上述第3至第6实施方式同样地,金属反射板802被直立地设置在LED芯片701、901的光出射方向上,完全包围LED芯片701、901的周围地形成,反射LED芯片701、901的出射光并将其导向被设置在光出射方向上的光出射面513。因此,可借助于金属反射板802反射从LED芯片701、901向周围发射的光并有效地将其导向光出射面513。由此,能够抑制元件侧面的漏光,并可望提高从光出射面513出射的光的强度。
此外,如图32所示,在本实施方式的发光元件900中,金属反射板802与安装面金属反射膜920形成为一体。
因此,可在安装面上的较大的范围内形成安装面金属反射膜920。通过如上所述地增大在元件整体中的金属形成区域,可以实现一种具有良好散热性的发光元件。另外,LED芯片701、901在发光时产生的热量可被传导至一体成型了安装面金属反射膜920的层叠基板606的正面侧,然后被有效地向背面侧进行散热。由此,能够抑制因热量导致的劣化,从而实现一种可长期保持良好的可靠性的发光元件。
如上所述,在本实施方式中,金属反射板802和第1岛状电极807、第2岛状电极808、第3岛状电极908均保持电气绝缘。所以,如图29所示,在将本实施方式的发光元件900安装到便携式电话等电子设备中的由铝等的金属构成的筐体400时,金属反射板802不会带有电位。因此,在筐体400与金属反射板802之间无需存在散热性差的树脂,可在筐体400与金属反射板802接触的状态下实施安装。从而能够有效地将金属反射板802产生的热量向发光元件900的外部传导。
在本实施方式的发光元件900中,与第5、第6实施方式的发光元件700、800同样地,在金属反射板802的外周面的至少一部分以及包括层叠基板606的底面在内的元件外周面上,形成有用子向外部传导由金属反射板802产生的热量的散热片740。
根据上述结构,可通过散热片740更有效地向外部传导由金属反射板802产生的热量。从而能够实现一种可长期保持良好的可靠性的发光元件900。
散热片740优选采用散热性能优良的材料。如上所述,本实施方式的金属反射板802与其他构件绝缘,并不具有电位。因此,不会发生短路等问题,可通过由散热性优良的导电性材料构成的散热片740更有效地向外部传导由金属反射板802产生的热量。另外,上述导电性材料优选采用散热性能良好的石墨系材料。
另外,设置上述导电性的散热片并使其在上述筐体上与背面电极绝缘,LED芯片与金属反射板电连接、热连接,由此,金属反射板和搭载了LED芯片的安装面金属反射膜的电位不会发生浮动,在LED芯片中不会进入不需要的电泳,从而可以防止发光元件发生故障或进行错误动作。
在本实施方式中,说明了具备两个LED芯片的结构,但是,本实施方式并不限于此,也可以适用于具备四个LED芯片的结构,例如,图46所示的发光元件900b。
在图32所示的结构中,串联连接两个LED芯片,在图46所示的结构中,并联连接了两个LED芯片的LED芯片组被串联地连接。在上述情况下,如图47所示,两个岛状电极分别与不同的背面电极电连接,两个岛状电极的电位不同,一个为阳极侧,另一个为阴极侧。另外,在图32所示的结构中并联连接两个LED芯片的情况下,以及在图46所示的结构中并联连接了四个LED芯片的情况下,如图48所示,两个岛状电极成为相同的电位。在这种情况下,对层叠基板中的各层的导电部进行配置,使得两个岛状电极均与一个背面电极电连接(未图示)。
如上所述,通过在一个发光元件内适当地配置并搭载多个LED芯片,可提高光出射强度而不会导致元件结构的大型化。另外,LED芯片的搭载数量并不以四个为上限,在具备较大的元件的结构中,还可以进一步增加LED芯片的搭载数量。
另外,在前述部分说明了在上述便携式电话等电子设备的由铝等的金属构成的筐体中安装发光元件时,通过导电性的散热片接地,使得搭载有LED芯片的安装面金属反射膜820的电位不会发生浮动,从而可以防止因电泳等导致的发光元件故障或错误动作。但是,即使不采用上述方法,通过下述方式也能够应对,即:例如,如图33所示,对层叠基板的各层的导电部进行配置以使得安装面金属反射膜与第3背面电极电连接、热连接,并使第3背面电极与外部的接地端子连接,其中,第3背面电极与第1及第2背面电极绝缘,第1及第2背面电极与外部电源的阳极、阴极连接,外部的接地端子与阳极、阴极绝缘。进而,在上述的示例中,可通过第3背面电极进一步提高LED芯片的散热性。
上述方式也同样适用于图31、图43至图46所示的实施例。
如上所述,根据上述各实施方式所述的本发明的发光元件,由于漏光得到改善,光出射效率得以提高,散热性优良,因此,可适用于在光出射面的附近配置了导波板的背光灯单元。
即,根据本发明的发光元件,可实现一种光的利用效率较高的、具有良好的长期可靠性的背光灯单元。
如上所述,本发明的发光元件可以构成为,具有:第1金属部,被形成在基板的安装面上;第2金属部,被形成在上述安装面上,并与上述第1金属部绝缘;LED芯片,被安装在上述第1金属部上,发光面与上述安装面侧相对,一个电极与上述第1金属部连接,另一个电极与上述第2金属部连接;金属反射板,被形成在上述安装面侧,并包围上述安装面;以及透光性密封体,填充被上述基板和上述金属反射板包围的区域以密封上述LED芯片,具有与上述LED芯片的发光面相对的光出射面;其中,上述第1金属部与上述金属反射板形成为一体,在被上述金属反射板包围的区域内形成的绝缘部包围上述第2金属部,使得第2金属部形成为岛状。
这里,理想的状态是,由LED芯片的发光面所发出的光无损耗地有效地从光出射面出射。但是,在LED芯片中,呈放射状地从发光面发光。
根据上述结构,在从LED芯片的发光面呈放射状地发出的光中,向透光性密封体的光出射面出射的光被有效地出射。
另一方面,安装面被金属反射板完全包围,因此,向金属板出射的光被金属反射板的表面反射,由此,可不被分散地向光出射面方向出射。
但是,从LED芯片发出的光并非完全到达光出射面,还存在向基板出射的光。当基板由树脂构成时,由于树脂具有透光性,所以,光就会透射层叠基板。另外,光从光出射面之外的部分泄漏也是导致光度降低的原因。
根据上述结构,第1金属部与金属反射板形成为一体,而且,在被金属反射板包围的基板的安装面上确保第1金属部和第2金属部绝缘,在第2金属部及绝缘部的形成区域之外的所有区域中形成第1金属部,从而增加第1金属部的形成区域。
金属能够反射光。因此,即使光向基板侧出射,由于在被金属反射板包围的安装面上形成金属的区域较广,因此,光也不能透射基板,通过对光进行再次反射,就能够增加向光出射面出射的光。
因此,本发明的发光元件能抑制漏光,提高光出射面的出射光的光度。另外,LED芯片被形成在与金属反射板一体化形成的第1金属部上,因此,散热性良好。
此外,本发明的发光元件优选的是,在被上述金属反射板包围的区域内,上述绝缘部在上述第1金属部的内侧的区域中形成为环状。
根据上述结构,在被上述金属反射板包围的区域内,上述绝缘部在上述第1金属部的内侧的区域中形成为环状,由此,在第2金属部及绝缘部的形成区域之外的金属反射板的内周侧的安装面上,全面地形成第1金属部,从而使其与金属反射板的整个内周面接触。所以,绝缘区域进一步减少,可抑制漏光。另外,第1金属部与金属反射板的整个内周面接触,所以,可提高散热性。
此外,本发明的发光元件优选的是,上述光出射面侧的开口部被形成得比该开口部与上述安装面侧的底面部之间的中间部分要窄。
根据上述结构,上述光出射面侧的开口部被形成得比该开口部与上述安装面侧的底面部之间的中间部分要窄,所以,可防止被填充在金属反射板内周侧的透光性密封体从发光元件中剥离。
此外,本发明的发光元件优选的是,在上述金属反射板的内周面上形成有凹凸形状。
根据上述结构,在上述金属反射板的内周面上形成有凹凸形状,由此,可增加金属反射板与被填充在金属反射板内周侧的透光性密封体之间的接触面积。因此,能够提高金属反射板与透光性密封体之间的粘合度。
此外,本发明的发光元件优选的是,在基板的与安装面相反侧的背面形成有与第1金属部连接的背面电极以及与第2金属部连接的背面电极。
根据上述结构,在基板的与安装面相反侧的背面形成有与第1金属部连接的背面电极以及与第2金属部连接的背面电极,由此,可使两个背面电极与外部构件接合。即,能够使第1金属部和第2金属部导电。
此外,本发明的发光元件优选的是,至少形成与第2金属部连接的背面电极,以使得覆盖形成有上述绝缘部的区域。
根据上述结构,至少形成与第2金属部连接的背面电极,以使得覆盖形成有上述绝缘部的区域,由此,可对透射基板的光进行反射从而可防止其向外部透射。即,可抑制光从基板向外泄漏。
此外,本发明的发光元件优选的是,上述与第1金属部连接的背面电极以及与第2金属部连接的背面电极通过一个以上导电部分别与上述第1金属部和第2金属部连接,上述导电部中的至少一个被形成为覆盖形成有绝缘部的区域。
根据上述结构,在基板上具备的导电部中的至少一个被形成为覆盖形成有上述绝缘部的区域,由此,可对透射基板的光进行反射从而可防止其向外部透射。即,可抑制光从基板向外泄漏。
此外,本发明的发光元件优选的是,上述导电部被配置在较之于上述基板的侧面更内侧的位置上。
根据上述结构,上述导电部被配置在较之于上述基板的侧面更内侧的位置上。由此,在制造工艺的最后阶段,通过切割单个发光元件的周围来形成单个发光元件时,可防止毛刺的发生。
此外,本发明的发光元件优选的是,在上述导电部中,与上述金属反射板绝缘的导电部被配置在较之于上述基板的侧面更内侧的位置上。
根据上述结构,在上述导电部中,与上述金属反射板绝缘的导电部被配置在较之于上述基板的侧面更内侧的位置上。由此,在制造工艺的最后阶段,通过切割单个发光元件的周围来形成单个发光元件时,可防止毛刺的发生。
另外,在导电部中,未与金属反射板绝缘的导电部被形成在基板的侧面,由此,可较广地形成导电部,从而能够更多地对透射基板的光进行反射。
本发明的发光元件的制造方法可以构成为,包括:形成第1金属部,使其与金属反射板形成为一体的步骤;在被上述金属反射板包围的区域内的上述第1金属部形成中空的绝缘部,由此形成被上述绝缘部包围的第2金属部的步骤;通过腐蚀来形成上述金属反射板的上述光出射面侧的开口部并使其比该开口部与安装面侧的底面部之间的中间部分窄的步骤,其中,上述发光元件具有:第1金属部,被形成在基板的安装面上;第2金属部,被形成在上述安装面上,并与上述第1金属部绝缘;LED芯片,被安装在上述第1金属部上,发光面与上述安装面侧相对,一个电极与上述第1金属部连接,另一个电极与上述第2金属部连接;金属反射板,被形成在上述安装面侧,并包围上述安装面;以及透光性密封体,填充被上述基板和上述金属反射板包围的区域以密封上述LED芯片,具有与上述LED芯片的发光面相对的光出射面。
根据上述方法,在金属反射板的内周侧的基板安装面上,形成第1金属部、第2金属部和绝缘部,由此,金属反射板可连续地包围LED芯片。另外,通过腐蚀来形成上述金属反射板的上述光出射面侧的开口部并使其比该开口部与安装面侧的底面部之间的中间部分窄,由此,可防止被填充在金属反射板内周侧的透光性密封体从发光元件中剥离。
此外,本发明的发光元件可以构成为,具有:LED芯片,被安装在基板上;透光性密封体,密封上述LED芯片,具有多个侧面以及与上述LED芯片的发光面相对的光出射面;以及反射板,与上述基板接触,被设置在透光性密封体的侧面上,其中,上述侧面的至少一面为开口面。
此外,本发明的发光元件优选的是,上述反射板具有在上述基板附近靠近上述LED芯片的裙摆形状。
此外,本发明的发光元件优选的是,上述反射板由金属构成。
此外,本发明的发光元件优选的是,上述第1金属部、第2金属部和金属反射板由铜、银、金或镍构成。
此外,本发明的发光元件优选的是,在上述基板的表面上形成有与上述反射板相同种类的金属。
此外,本发明的发光元件优选的是,上述反射板与形成在上述基板的表面上的金属被形成为一体。
此外,本发明的发光元件优选的是,在未与上述反射板连接的部分形成绝缘圈,在该绝缘圈内,由与上述金属反射板相同种类的金属形成岛状。
此外,本发明的发光元件优选的是,接触上述开口面地配置反射片。
此外,本发明的发光元件优选的是,在上述透光性密封体中分散有散射粒子。
本发明的背光灯单元可以构成为,具有:发光元件,具备上述开口面;以及导波板,被配置在上述光出射面的附近。
本发明的发光元件的制造方法可以构成为,包括:接触基板地设置反射板的步骤;在被上述基板上的反射板包围的区域内安装一个或多个LED芯片的步骤;在被反射板包围的区域内形成透光性密封体以密封上述LED芯片的步骤;分离被上述反射板包围的区域,形成作为上述透光性密封体的侧面的开口面的步骤。
本发明的发光元件的制造方法优选的是,形成上述开口面的步骤是切割步骤。
此外,本发明的发光元件的制造方法优选的是,对金属板进行腐蚀,使得上述反射板的剖面形状成为在靠近上述基板的部分中接近上述LED芯片的裙摆形状。
本发明的发光元件的制造方法优选的是,通过冲压金属箔来形成凹陷形状,然后对该凹陷形状进行腐蚀,由此形成上述反射板或金属反射板。
本发明的发光元件的制造方法优选的是,上述腐蚀为湿法腐蚀。
本发明的目的在于实现发光元件的薄型化,提供一种使发光元件的出射光有效地出射的发光元件。
如上所述,本发明的发光元件构成为,具有:LED芯片,被安装在基板上;透光性密封体,密封上述LED芯片,具有多个侧面以及与上述LED芯片的发光面相对的光出射面;以及反射板,与上述基板接触,被设置在透光性密封体的侧面上,其中,上述侧面的至少一面为开口面。
如上所述,本发明的发光元件的特征在于,具有:至少一个LED芯片,被安装在基板的安装面上;金属反射板,直立地设置在上述LED芯片的光出射方向上,被设置在上述安装面上并完全包围上述LED芯片的周围,反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面;以及第1金属部、第2金属部,形成在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内,作为对上述LED芯片供给驱动电流的电极端子而分别与上述LED芯片电连接;在上述区域内形成有用于使上述第2金属部与上述区域内的其他部位电气绝缘的绝缘部,该绝缘部包围上述第2金属部;在上述区域内的上述绝缘部的外侧形成有作为安装面金属反射膜的第1金属膜,该第1金属膜与上述金属反射板接触。
根据上述结构,用于反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面的金属反射板被直立地设置在上述LED芯片的光出射方向上,并且完全包围上述LED芯片的周围。因此,可借助于上述金属反射板反射从LED芯片向周围发射的光并将其有效地导向上述光出射面。由此,能够抑制元件侧面的漏光,并可望提高从光出射面出射的光的强度。
在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内形成有用于使上述第2金属部与上述区域内的其他部位电气绝缘的绝缘部,该绝缘部包围上述第2金属部。因此,可以在上述区域内的、绝缘部的形成区域的外侧形成安装面金属反射膜。由此,在从上述LED芯片出射的光中,向基板侧出射的光的大部分可被上述安装面金属反射膜有效地反射并被导向光出射面侧,其中,光出射面被设置在光出射方向上。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,在被上述安装面上的上述金属反射板包围的区域内形成有上述第1金属部,具有作为安装面金属反射膜的作用,通过上述绝缘部包围上述第2金属部的外周。
根据上述结构,上述第1金属部具有作为安装面金属反射膜的作用,通过上述绝缘部包围上述第2金属部的外周。因此,可在确保与上述第2金属部绝缘的同时,在上述基板的安装面的、上述绝缘部的形成区域的外侧,全面地形成作为安装面金属反射膜的的第1金属部。如此,由于可在安装面上的较大范围内形成作为安装面金属反射膜的的第1金属部,所以,在从上述LED芯片出射的光中,向基板侧出射的光的大部分可被上述第1金属部有效地反射并被导向光出射面侧。因此,可望进一步减少被基板吸收的光量,并提高从光出射面出射的光的强度。
为了解决上述课题,本发明的另一发光元件的特征在于,具有:至少一个LED芯片,被安装在基板的安装面上;金属反射板,直立地设置在上述LED芯片的光出射方向上,被设置在上述安装面上并完全包围上述LED芯片的周围,反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面;第1金属部、第2金属部,形成在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内,作为对上述LED芯片供给驱动电流的电极端子而分别与上述LED芯片电连接;以及安装面金属反射膜,形成在被上述安装面上的上述金属反射板包围的区域内,并与上述金属反射板接触;上述金属反射板与上述第1金属部、第2金属部的每一个均保持电气绝缘。
根据上述结构,用于反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面的金属反射板被直立地设置在上述LED芯片的光出射方向上,并且完全包围上述LED芯片的周围。因此,可借助于上述金属反射板反射从LED芯片向周围发射的光并将其有效地导向上述光出射面。由此,能够抑制元件侧面的漏光,并可望提高从光出射面出射的光的强度。
另外,上述金属反射板与上述第1金属部、第2金属部的每一个均保持电气绝缘。因此,在将本发明的发光元件安装到便携式电话等电子设备中的由铝等的金属构成的筐体时,上述金属反射板不会带有电位,所以,在上述筐体与上述金属反射板之间无需存在散热性差的树脂,可在上述筐体与上述金属反射板接触的状态下实施安装。从而能够有效地将上述金属反射膜产生的热量向发光元件的外部传导。结果,能够实现一种具有良好的长期可靠性的发光元件。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,分别形成有第1绝缘部和第2绝缘部,其中,上述第1绝缘部包围上述第1金属部,用于使上述第1金属部与在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内的其他部位电气绝缘;上述第2绝缘部包围上述第2金属部,用于使上述第2金属部与在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内的其他部位电气绝缘;上述安装面金属反射膜被形成在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域的、上述第1绝缘部及第2绝缘部的外侧的整个区域内。
根据上述结构,上述第1金属部和上述第2金属部的外周分别被第1绝缘部和第2绝缘部所包围,所以,能够更小地形成用于使上述第1金属部和上述第2金属部分别与在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内的其他部位电气绝缘的上述第1绝缘部和第2绝缘部的面积。由此,可以在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域的、上述第1绝缘部及第2绝缘部的外侧的整个区域内较广地形成安装面金属反射膜。从而,在从上述LED芯片出射的光中,向基板侧出射的光的大部分可被上述安装面金属反射膜更有效地导向被设置在光出射方向上的光出射面侧。因此,可望进一步减少被基板吸收的光量、通过基板后从背面侧向外部出射的光量,从而提高从光出射面出射的光的强度。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,还具有第2LED芯片,被设置在上述安装面上;上述第1金属部,作为对上述LED芯片供给驱动电流的电极端子而与上述LED芯片电连接,其还具有作为对上述第2LED芯片供给驱动电流的一个电源端子的作用;还具备作为对上述第2LED芯片供给驱动电流的另一个电源端子的第3金属部;上述金属反射板与上述第1金属部、第2金属部、第3金属部的每一个均保持电气绝缘。
根据上述结构,在一个发光元件中,利用一个电路系统搭载有两个LED芯片。因此,能够得到两倍的光出射强度而不会导致元件结构的大型化,从而提高从光出射面出射的光的强度。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内形成有第3绝缘部,该第3绝缘部包围上述第3金属部,用于使上述第3金属部与在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内的其他部位电气绝缘;在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域的、上述第1绝缘部、第2绝缘部、第3绝缘部的外侧的整个区域内形成有安装面金属反射膜。
根据上述结构,上述第1金属部、上述第2金属部、上述第3金属部的外周分别被第1绝缘部、第2绝缘部、第3绝缘部所包围,所以,能够更小地形成用于使上述第1金属部、上述第2金属部、上述第3金属部分别与在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内的其他部位电气绝缘的上述第1绝缘部、第2绝缘部、第3绝缘部的面积。由此,可以在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域的、上述第1绝缘部、第2绝缘部、第3绝缘部的外侧的整个区域内较广地形成安装面金属反射膜。从而,在从上述LED芯片出射的光中,向基板侧出射的光的大部分可被上述安装面金属反射膜更有效地导向被设置在光出射方向上的光出射面侧。因此,可望进一步减少被基板吸收的光量、通过基板后从背面侧向外部出射的光量,从而提高从光出射面出射的光的强度。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,在包括上述金属反射板的外周面的至少一部分的元件外周面上形成用于向外部传导由上述金属反射板产生的热量的散热片。
根据上述结构,在包括上述金属反射板的外周面的至少一部分的元件外周面上形成用于向外部传导由上述金属反射板产生的热量的散热片,因此,可通过该散热片更有效地向外部传导由上述金属反射板产生的热量。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,上述散热片采用散热性良好的导电性材料。如上所述,本发明的金属反射板与其他构件绝缘,并不具有电位。因此,不会发生短路等问题,可通过由散热性优良的导电性材料构成的散热片有效地向外部传导由上述金属反射板产生的热量。
本发明的另一发光元件的特征在于,具有:至少一个LED芯片,被安装在基板的安装面上;金属反射板,直立地设置在上述LED芯片的光出射方向上,反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面;以及透光性密封体,密封上述LED芯片,上述光出射方向的上端部开口为上述光出射面;其中,上述透光性密封体的侧面的一部分构成开口面,设置上述金属反射板,使得完全覆盖除了构成上述开口面的区域之外的侧面;上述开口面被形成在大致垂直于上述光出射面的形成方向的方向上。
根据上述结构,在LED芯片的光出射方向上形成有光出射面。因此,较之于专利文献1所述的、在光出射方向上形成有反射板并且在偏离出射方向90度的位置上形成有光出射面的结构,根据上述本发明的结构,能够无损耗地从光出射面取出由LED芯片出射的光。
进而,在密封上述LED芯片地形成的透光性密封体的侧面形成有金属反射板,该金属反射板直立地设置在上述LED芯片的光出射方向上,反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面;未形成有上述金属反射板的侧面区域在大致垂直于上述光出射面的形成方向的方向上开口。所以,例如,可以覆盖上述开口部地配置背光灯单元的反射片并使其兼备发光元件的未形成有金属反射板的侧面的开口面的金属反射板的作用。
所以,如果在背光灯单元中采用上述结构的发光元件,那么,可以用背光灯单元的反射片和发光元件的金属反射板完全覆盖透光性密封体的侧面地形成金属反射板,该金属反射板反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面。由此,能够实现背光灯单元的薄型化而不会招致光取出效率的降低。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,在被上述安装面上的上述金属反射板包围的区域内具有分别与上述LED芯片连接的第1金属部和第2金属部,在上述区域内包围上述第2金属部地形成有用于使上述第2金属部与上述区域内的其他部位绝缘的绝缘部。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,在被上述安装面上的上述金属反射板包围的区域内形成有作为安装面金属反射膜的第1金属部,第1金属部间隔着上述绝缘部地包围上述第2金属部的外周。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,上述绝缘部被形成为环状,上述第2金属部借助于上述绝缘部与上述金属反射板电气绝缘,上述第2金属部由与上述金属反射板相同种类的金属形成为岛状。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,与上述开口面接触地配置反射片。
本发明的发光元件的特征在于,在上述结构中,反射片被粘合在上述开口面上。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,上述金属反射板与上述安装面金属反射膜形成为一体。
根据上述结构,上述金属反射板与上述安装面金属反射膜形成为一体。因此,可在上述安装面上大范围地形成上述安装面金属反射膜。通过如上所述地增大在元件整体中的金属形成区域,可以实现具有良好散热性的发光元件。另外,上述LED芯片在发光时产生的热量可被传导至一体成型了上述安装面金属反射膜的基板的正面侧,然后被有效地向背面侧进行散热。由此,能够抑制因热量导致的劣化,从而实现可长期保持良好的可靠性的发光元件。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,上述金属反射板具有在上述基板附近靠近上述LED芯片的裙摆形状。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,至少第2背面电极被形成为完全覆盖在层叠方向上与上述绝缘部的各形成区域对应的区域。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,至少第2背面电极通过至少一个导电部与第2金属部连接,该至少一个导电部被形成为完全覆盖在层叠方向上与上述绝缘部的形成区域对应的区域。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,在上述基板的与上述安装面相反侧的背面上,作为外部连接电极端子,形成有分别与上述第1金属部和第2金属部连接的第1背面电极和第2背面电极。
根据上述结构,在上述基板的背面,作为外部连接电极端子,形成有分别与上述第1金属部和第2金属部连接的第1背面电极和第2背面电极。如此,通过在基板的背面侧形成发光元件的外部连接电极端子,能够减少通过基板内部后从背面侧向外部泄漏的光量。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,上述第1背面电极和第2背面电极分别完全覆盖在层叠方向上与上述第1绝缘部、第2绝缘部的形成区域对应的区域。
根据上述结构,上述第1背面电极和第2背面电极分别覆盖上述第1绝缘部和第2绝缘部的形成区域。由此,可以防止在从LED芯片出射的光中,从安装面向基板内部出射的光经由上述第1绝缘部和第2绝缘部并通过该基板后从背面侧向元件外部泄漏。因此,可望提高光出射面的出射光强度。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,上述第1背面电极和第2背面电极通过至少一个导电部分别与上述第1金属部和第2金属部连接,该至少一个导电部完全覆盖在层叠方向上与上述第1绝缘部及第2绝缘部的形成区域对应的区域。
根据上述结构,上述第1绝缘部和第2绝缘部分别被各导电部所覆盖,其中,各导电部较之于上述第1背面电极和第2背面电极,更靠近基板安装面侧,由此,可以更有效地减少通过上述第1绝缘部和第2绝缘部之后从背面侧向元件外部泄漏的光量。因此,可望进一步提高光出射面的出射光强度。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,上述导电部被配置在较之于上述基板的侧面更内侧的位置上。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,在发光元件的长度方向上,在发光元件外周的内侧形成有上述金属反射板的外周侧面部。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,在上述导电部中,与上述金属反射板绝缘的导电部被配置在较之于上述基板的侧面更内侧的位置上。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,上述第1金属部、第2金属部和金属反射板由铜、银、金或镍构成。
根据上述结构,通过采用反射性能良好的铜、银、金或镍,可将由LED芯片出射的光有效地导向光出射面。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,在上述基板的与上述安装面相反侧的背面上,作为外部连接电极端子,形成有分别与上述第1金属部、第2金属部和安装面金属反射膜连接的第1背面电极、第2背面电极和第3背面电极,其中,该安装面金属反射膜搭载有上述LED芯片。
根据上述结构,在上述基板的背面上,作为外部连接电极端子,形成有分别与上述第1金属部、第2金属部和第3金属部连接的第1背面电极、第2背面电极和第3背面电极。如此,通过在基板的背面侧形成发光元件的外部连接电极端子,能够减少通过基板内部后从背面侧向外部泄漏的光量。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,上述第1背面电极、第2背面电极和第3背面电极分别完全覆盖在层叠方向上与上述第1绝缘部、第2绝缘部、第3绝缘部的形成区域对应的区域。
根据上述结构,上述第1背面电极、第2背面电极和第3背面电极分别覆盖上述第1绝缘部、第2绝缘部和第3绝缘部的形成区域。由此,可以防止在从LED芯片出射的光中,从安装面向基板内部出射的光通过该基板后从背面侧向元件外部泄漏。因此,可望提高光出射面的出射光强度。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,上述第1背面电极、第2背面电极和第3背面电极通过至少一个导电部分别与上述第1金属部、第2金属部和第3金属部连接,该至少一个导电部完全覆盖在层叠方向上与上述第1绝缘部、第2绝缘部和第3绝缘部的形成区域对应的区域。
根据上述结构,上述第1绝缘部、第2绝缘部和第3绝缘部分别被各导电部所覆盖,其中,各导电部较之于上述第1背面电极、第2背面电极和第3背面电极,更靠近基板安装面侧,由此,可以更有效地减少通过上述第1绝缘部、第2绝缘部和第3绝缘部从背面侧向元件外部泄漏的光量。因此,可望进一步提高光出射面的出射光强度。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,上述第1金属部、第2金属部和第3金属部由铜、银、金或镍构成。
根据上述结构,通过采用反射性能良好的铜、银、金或镍,可将由LED芯片出射的光有效地导向光出射面。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,由上述安装面和上述金属反射板包围的区域的、上述LED芯片的光出射方向的上端部开口为上述光出射面;密封上述区域地形成有透光性密封体;在上述区域中的、上述光出射面513与成为底面的安装面之间的中间部分的面方向上的剖面的最大宽度比上述光出射面的面方向上的最大宽度还要大,开口从上述中间部分向上述开口部缩小。
作为在发光元件中搭载的LED芯片,一般采用出射蓝色光的蓝色LED。因此,为了提高上述金属反射板的反射率,而对其实施蓝色光反射率较高的镀银。但是,由于银具有较好的反应性,因此,容易腐蚀、劣化。所以,需要保护镀银,防止剥离和劣化。对此,本发明构成为,填充上述透光性密封体,并使其与镀银紧密地接触。
作为上述透光性密封体的密封树脂,采用其粘合性比环氧树脂等差的硅酮等。如上述结构所示,使作为光出射面的透光性密封体的开口部分缩小,由此,可使得透光性密封体与金属反射板的内周面更紧密地接触,从而能够抑制透光性密封体的剥离。所以,借助于上述透光性密封体,能够在稳定的状态下保护金属反射板的内周面。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,在上述金属反射板的与上述透光性密封体接触的内周面上形成有凹凸。
根据上述结构,增加上述透光性密封体和金属反射板的接触面积。因此,与上述同样地,可使得透光性密封体与金属反射板的内周面更紧密地接触,从而能够抑制透光性密封体的剥离。所以,借助于上述透光性密封体,能够在稳定的状态下保护金属反射板的内周面。
本发明的发光元件优选的是,在上述结构中,在上述透光性密封体中含有散射粒子。
如上所述,本发明的背光灯单元的特征在于,具有:上述发光元件;以及被配置在上述光出射面的附近的导波板。
根据上述结构,通过采用漏光得到改善、光出射效率得以提高且散热性优良的发光元件,可实现具有良好的长期可靠性的背光灯单元。
本发明的背光灯单元优选的是,在光源部具备本发明的发光元件,上述发光元件的至少包括上述金属反射板的外周面的一部分的元件外周面被散热片所覆盖。
在本发明的背光灯单元的结构中,优选的是,上述发光元件在上述基板的背面具有接地电极(第3背面电极),使其与上述金属反射板以及接触该金属反射板的安装面金属反射膜电连接。
根据上述结构,不仅可通过上述散热片进行散热,而且,也可以通过还与LED芯片设置面(安装面金属反射膜)热连接的第3背面电极进行散热。另外,在安装后,使金属反射板以及接触该金属反射板的安装面金属反射膜与第3背面电极以及安装侧的电极端子电连接,从而可以防止发生浮动电位,并能防止因电泳等导致的发光元件故障或错误动作。
本发明的另一背光灯单元的特征在于,包括:发光元件,具有:至少一个LED芯片,被安装在基板的安装面上;金属反射板,直立地设置在上述LED芯片的光出射方向上,反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面;以及透光性密封体,密封上述LED芯片,上述光出射方向的上端部开口为上述光出射面;其中,上述透光性密封体的侧面的一部分构成开口面,设置上述金属反射板,使得覆盖除了构成上述开口面的区域之外的整个侧面;上述开口面被形成在大致垂直于上述光出射面的形成方向的方向上;导光板,被配置在上述光出射面的附近,散射由该光出射面出射的光;以及反射片,被配置得与上述导光板接触,用于将上述导光板散射的光照射到所期望的区域;其中,上述反射片完全覆盖构成上述透光性密封体的侧面的一部分的上述开口部;上述反射片兼有反射上述LED芯片的出射光并将其导向上述光出射面的金属反射板的作用。
根据上述结构,完全覆盖上述开口部地配置背光灯单元的反射片,并使其兼备发光元件的未形成有金属反射板的侧面的开口面的金属反射板的作用。所以,可以用背光灯单元的反射片和发光元件的金属反射板完全覆盖透光性密封体的侧面地形成金属反射板,该金属反射板反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面。由此,能够实现背光灯单元的薄型化而不会招致光取出效率的降低。
如上所述,本发明的发光元件的制造方法的特征在于,包括:在基板的安装面上安装至少一个LED芯片的步骤;在上述安装面上形成金属反射板,使得其直立地设置于光出射方向上并且完全包围上述LED芯片的步骤,其中,该金属反射板反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述LED芯片的光出射方向上的上述光出射面;在被上述安装面与上述金属反射板包围的区域内,密封上述LED芯片地填充透光性密封体的步骤;以及截断被上述金属反射板包围的区域,使得上述透光性密封体的截断面成为在大致垂直于上述光出射面的形成方向的方向上形成的开口面的步骤。
如上所述,本发明的另一发光元件的制造方法的特征在于,包括:在基板的安装面上安装至少一个LED芯片的步骤;在上述安装面上形成金属反射板,使得其直立地设置于光出射方向上并且完全包围上述LED芯片的步骤,其中,该金属反射板反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述LED芯片的光出射方向上的上述光出射面;在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内,作为对上述LED芯片供给驱动电流的电极端子,形成分别与上述LED芯片电连接的第1金属部和第2金属部的步骤;以及在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内,与上述金属反射膜接触地形成安装面金属反射膜的步骤;其中,上述金属反射板与上述第1金属部及第2金属部均保持电气绝缘。
根据上述结构,用于反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面的金属反射板被直立地设置在上述LED芯片的光出射方向上,并且完全包围上述LED芯片的周围。因此,由上述制造方法所得到的发光元件能够借助于上述金属反射板有效地反射从LED芯片向周围发射的光并将其导向上述光出射面。由此,能够抑制元件侧面的漏光,并可望提高从光出射面出射的光的强度。
另外,上述金属反射板与上述第1金属部、第2金属部的每一个均保持电气绝缘。因此,在将本发明的发光元件安装到便携式电话等电子设备中的由铝等的金属构成的筐体时,上述金属反射板不会带有电位,所以,在上述筐体与上述金属反射板之间无需存在散热性差的树脂,可在上述筐体与上述金属反射板接触的状态下实施安装。从而能够有效地将上述金属反射膜产生的热量向发光元件的外部传导。
本发明的发光元件的制造方法优选的是,还包括分别形成用于使上述上述安装面上的第1金属部与被上述金属反射板包围的区域内的其他部位电气绝缘的第1绝缘部以及用于使上述上述安装面上的第2金属部与被上述金属反射板包围的区域内的其他部位电气绝缘的第2绝缘部的步骤,在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内的、上述第1绝缘部和上述第2绝缘部的外侧的整个区域中形成上述安装面金属反射膜。
根据上述方法,上述第1金属部和上述第2金属部的外周分别被第1绝缘部和第2绝缘部所包围,所以,能够更小地形成用于使上述第1金属部和上述第2金属部分别与在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内的其他部位电气绝缘的上述第1绝缘部和第2绝缘部的面积。
另外,在上述第1及第2绝缘部与上述金属反射板之间分别存在着上述安装面金属反射膜。所以,即使在上述金属反射板的形成工序中发生了位置偏差,上述各绝缘部的形状、面积不会受到影响,所以,从绝缘部泄漏的光量也不会存在偏差。进而,可以将用于保障上述金属反射板和第1电极、第2电极之间绝缘的间隔距离设置得比较短而无需考虑工艺上的校准偏差,从而能够将第1及第2绝缘部的区域设计为最小。因此,可以更有效地防止上述第1、第2绝缘部的漏光,从而可借助于安装面金属反射膜将由金属反射板向基板侧出射的光更有效地反射到光出射面侧。其结果,可望进一步提高光利用效率和散热性能。
因此,在由上述制造方法所得到的发光元件中,可以在上述区域的、上述第1绝缘部和上述第2绝缘部的外侧的整个区域中较广地形成上述安装面金属反射膜,在从LED芯片出射的光中,向基板侧出射的光的大部分被上述安装面金属反射膜有效地反射并被导向被设置在光出射方向上的光出射面侧。由此,可望进一步减少被基板吸收的光量以及通过基板后从背面侧向外部泄漏的光量,从而提高光出射面的出射光强度。
本发明的发光元件的制造方法优选的是,在上述安装面上形成第2LED芯片的步骤;使得作为对上述LED芯片供给驱动电流的电极端子而与该LED芯片电连接的第1金属部兼有对上述第2LED芯片供给驱动电流的一个电源端子的作用,进而,形成作为对上述第2LED芯片供给驱动电流的另一电源端子的第3金属部的步骤;其中,上述金属反射板与上述第1金属部、第2金属部及第3金属部均保持电气绝缘。
根据上述结构,在发光元件中,利用一个电路系统搭载有两个LED芯片。因此,能够得到两倍的光出射强度而不会导致元件结构的大型化。从而提高从光出射面出射的光的强度。另外,在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域的、上述第1绝缘部、第2绝缘部、第3绝缘部的外侧的整个区域内较广地形成有安装面金属反射膜。从而,在从上述LED芯片出射的光中,向基板侧出射的光的大部分可被上述安装面金属反射膜更有效地导向被设置在光出射方向上的光出射面侧。因此,可望进一步减少被基板吸收的光量、通过基板后从背面侧向外部出射的光量,从而提高从光出射面出射的光的强度。
本发明的发光元件的制造方法优选的是,在被上述安装面上的上述金属反射板包围的区域内,包围上述第3金属部地形成用于使上述上述第3金属部与该区域内的其他部位电气绝缘的第3绝缘部的步骤;以及在上述第1绝缘部、上述第2绝缘部和上述第3绝缘部的外侧的整个区域中形成上述安装面金属反射膜的步骤。
根据上述方法,上述第1金属部、上述第2金属部和第3金属部的外周分别被第1绝缘部、第2绝缘部和第3绝缘部所包围,所以,能够更小地形成用于使上述第1金属部、上述第2金属部和第3金属部分别与在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内的其他部位电气绝缘的上述第1绝缘部、第2绝缘部和第3绝缘部的面积。
另外,在上述第1、第2及第3绝缘部与上述金属反射板之间分别存在着上述安装面金属反射膜。所以,即使在上述金属反射板的形成工序中发生了位置偏差,上述各绝缘部的形状、面积不会受到影响,所以,从绝缘部泄漏的光量也不会存在偏差。进而,可以将用于保障上述金属反射板和第1、第2及第3电极之间绝缘的间隔距离设置得比较短而无需考虑工艺上的校准偏差,从而能够将第1、第2及第3绝缘部的区域设计为最小。因此,可以更有效地防止上述第1、第2及第3绝缘部的漏光,从而可借助于安装面金属反射膜将由金属反射板向基板侧出射的光更有效地反射到光出射面侧。其结果,可望进一步提高光利用效率和散热性能。
因此,在由上述制造方法所得到的发光元件中,可以在上述区域的、上述第1、第2及第3绝缘部的外侧的整个区域中较广地形成上述安装面金属反射膜,在从LED芯片出射的光中,向基板侧出射的光的大部分被上述安装面金属反射膜有效地反射并被导向被设置在光出射方向上的光出射面侧。由此,可望进一步减少被基板吸收的光量以及通过基板后从背面侧向外部泄漏的光量,从而提高光出射面的出射光强度。
本发明的发光元件的制造方法优选的是,一体地形成上述金属反射板和上述安装面金属反射膜。
根据上述结构,不需要粘合剂,通过电镀等方法就能够将上述金属反射板与上述安装面金属反射膜形成为一体。因此,LED芯片发光时所产生的热量不会象以往那样地滞留在导热性较差的树脂等中,而是被传导至上述安装面金属反射膜并有效地向基板的背面侧散热,其中,上述安装面金属反射膜被形成在一体成型了金属反射板的基板的正面。由此,能够抑制因热量导致的劣化,从而实现可长期保持良好的可靠性的发光元件。
本发明的发光元件的制造方法优选的是,在上述基板的与上述安装面相反侧的背面上,作为外部连接电极端子,形成分别与上述第1金属部和第2金属部连接的第1背面电极和第2背面电极。
根据上述方法,在上述基板的背面上,作为外部连接电极端子,形成分别与第1金属部和第2金属部连接的第1背面电极和第2背面电极。由此,在利用本发明的制造方法得到的发光元件中,通过在基板的背面侧设置发光元件的外部连接电极端子,可以减少通过基板内部后从背面侧向外部泄漏的光量。
本发明的发光元件的制造方法优选的是,将上述第1背面电极和上述第2背面电极分别形成为完全覆盖在层叠方向上与上述第1绝缘部、第2绝缘部的形成区域对应的区域。
根据上述方法,分别覆盖上述第1绝缘部和第2绝缘部的形成区域地形成上述第1背面电极和上述第2背面电极。由此,在利用本发明的制造方法得到的发光元件中,可以防止在从LED芯片出射的光中,从安装面向基板内部出射的光经由上述第1绝缘部及第2绝缘部并通过该基板后从背面侧向元件外部泄漏。从而,可望提高从光出射面出射的光的强度。
本发明的发光元件的制造方法优选的是,使上述第1背面电极和第2背面电极通过至少一个导电部分别与上述第1金属部和第2金属部连接,其中,该至少一个导电部被形成为完全覆盖在层叠方向上与上述第1绝缘部、第2绝缘部的形成区域对应的区域。
根据上述结构,形成上述第1绝缘部和第2绝缘部并使得分别被各导电部所覆盖,其中,各导电部较之于上述第1背面电极和第2背面电极,更靠近基板安装面侧,由此,在利用本发明的制造方法得到的发光元件中,可以更有效地减少通过上述第1绝缘部和第2绝缘部从背面侧向元件外部泄漏的光量。因此,可望进一步提高光出射面的出射光强度。
本发明的发光元件的制造方法优选的是,用铜、银、金或镍来形成上述第1金属部、第2金属部和金属反射板。
根据上述方法,通过采用反射性能良好的铜、银、金或镍,可将由LED芯片出射的光有效地导向光出射面。
本发明的发光元件的制造方法优选的是,还包括在上述基板的与上述安装面相反侧的背面上,作为外部连接电极端子,形成分别与上述第1金属部、第2金属部和第3金属部连接的第1背面电极、第2背面电极和第3背面电极的步骤。
根据上述方法,在上述基板的背面上,作为外部连接电极端子,形成有分别与上述第1金属部、第2金属部和第3金属部连接的第1背面电极、第2背面电极和第3背面电极。如此,在利用本发明的制造方法得到的发光元件中,通过在基板的背面侧形成发光元件的外部连接电极端子,能够减少通过基板内部后从背面侧向外部泄漏的光量。
本发明的发光元件的制造方法优选的是,将上述第1背面电极、第2背面电极和第3背面电极分别形成为完全覆盖在层叠方向上与上述第1绝缘部、第2绝缘部、第3绝缘部的形成区域对应的区域。
根据上述结构,分别覆盖上述第1绝缘部、第2绝缘部和第3绝缘部的形成区域地形成上述第1背面电极、第2背面电极和第3背面电极。由此,可以防止在从LED芯片出射的光中,从安装面向基板内部出射的光通过该基板后从背面侧向元件外部泄漏。因此,可望提高光出射面的出射光强度。
本发明的发光元件的制造方法优选的是,使上述第1背面电极、第2背面电极和第3背面电极通过至少一个导电部分别与上述第1金属部、第2金属部和第3金属部连接,其中,该至少一个导电部被形成为完全覆盖在层叠方向上与上述第1绝缘部、第2绝缘部、第3绝缘部的形成区域对应的区域。
根据上述方法,形成上述第1背面电极、第2背面电极和第3背面电极,使各导电部完全覆盖在层叠方向上与上述第1绝缘部、第2绝缘部、第3绝缘部的形成区域对应的区域,其中,各导电部较之于上述第1背面电极、第2背面电极和第3背面电极,更靠近基板安装面侧。由此,可以更有效地减少通过上述第1绝缘部、第2绝缘部和第2绝缘部从背面侧向元件外部泄漏的光量。因此,可望进一步提高光出射面的出射光强度。
本发明的发光元件的制造方法优选的是,用铜、银、金或镍来形成上述第1金属部、第2金属部和第3金属部。
根据上述方法,采用反射性能良好的铜、银、金或镍。因此,在利用本发明的制造方法得到的发光元件中,可将由LED芯片出射的光有效地导向光出射面。
本发明的背光灯单元的制造方法的特征在于,包括:发光元件的制造步骤;以及在包括上述金属反射板的外周面的至少一部分的元件外周面上形成用于向外部传导由上述金属反射板产生的热量的散热片的步骤。
如上所述,本发明的金属反射板与其他构件绝缘,并不具有电位。因此,具备由上述方法制备的发光元件的背光灯不会发生短路等问题,可通过由散热性优良的导电性材料构成的散热片有效地向外部传导由上述金属反射板产生的热量。另外,上述导电性材料优选采用导电性能良好的石墨系材料。在上述方法中,优选的是,还包括下述步骤,即:在包括上述金属反射板的外周面的至少一部分的元件外周面上形成用于向外部传导由上述金属反射板产生的热量的散热片。
根据上述方法,在包括上述金属反射板的外周面的至少一部分的元件外周面上形成用于向外部传导由上述金属反射板产生的热量的散热片。因此,具备由上述方法制备的发光元件的背光灯单元可通过上述散热片有效地向外部传导由上述金属反射板产生的热量。
在本发明的背光灯单元的制造方法中,上述散热片优选采用导电性材料。
如上所述,本发明的金属反射板与其他构件绝缘,并不具有电位。因此,由上述方法制备的发光元件不会发生短路等问题,可通过由散热性优良的导电性材料构成的散热片有效地向外部传导由上述金属反射板产生的热量。
上述导电性材料优选采用导电性能良好的石墨系材料。
另外,优选的是,上述散热片通过上述光源部接地。
本发明的上述具体实施方式只是用于阐述本发明的技术内容的示例。本发明并不限于上述具体实施方式,不应对其进行狭义的解释。在本发明的精神和权利要求的范围内,可进行各种变更来实施之。
Claims (42)
1.一种发光元件,其特征在于,具有:
至少一个LED芯片,被安装在基板的安装面上;
金属反射板,直立地设置在上述LED芯片的光出射方向上,被设置在上述安装面上并以无间断的方式完全包围上述LED芯片的周围,反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面;以及
第1金属部、第2金属部,形成在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内,作为对上述LED芯片供给驱动电流的电极端子而分别与上述LED芯片电连接;
在上述区域内形成有用于使上述第2金属部与上述区域内的其他部位电气绝缘的绝缘部,该绝缘部包围上述第2金属部;
在上述区域内的上述绝缘部的外侧形成有作为安装面金属反射膜的上述第1金属部,该第1金属部与上述金属反射板接触,
上述第1金属部形成在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内,具有作为安装面金属反射膜的作用,间隔着上述绝缘部地包围上述第2金属部的外周。
2.一种发光元件,其特征在于,具有:
至少一个LED芯片,被安装在基板的安装面上;
金属反射板,直立地设置在上述LED芯片的光出射方向上,被设置在上述安装面上并完全包围上述LED芯片的周围,反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面;
第1金属部、第2金属部,形成在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内,作为对上述LED芯片供给驱动电流的电极端子而分别与上述LED芯片电连接;以及
安装面金属反射膜,形成在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内,并与上述金属反射板接触;
上述金属反射板与上述第1金属部、第2金属部的每一个均保持电气绝缘。
3.根据权利要求2所述的发光元件,其特征在于:
分别形成有第1绝缘部和第2绝缘部,其中,上述第1绝缘部包围上述第1金属部,用于使上述第1金属部与在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内的其他部位电气绝缘;上述第2绝缘部包围上述第2金属部,用于使上述第2金属部与在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内的其他部位电气绝缘;
上述安装面金属反射膜形成在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域的、上述第1绝缘部及第2绝缘部的外侧的所有区域内。
4.根据权利要求3所述的发光元件,其特征在于:
在上述基板的与上述安装面相反侧的背面上,作为外部连接电极端子,形成有分别与上述第1金属部和第2金属部连接的第1背面电极和第2背面电极。
5.根据权利要求4所述的发光元件,其特征在于:
上述第1背面电极和第2背面电极被分别形成为完全覆盖在层叠方向上与上述第1绝缘部、第2绝缘部的形成区域对应的区域。
6.根据权利要求5所述的发光元件,其特征在于:
上述第1背面电极和第2背面电极通过至少一个导电部分别与上述第1金属部、第2金属部连接,该至少一个导电部被形成为完全覆盖在层叠方向上与上述第1绝缘部、第2绝缘部的形成区域对应的区域。
7.根据权利要求4所述的发光元件,其特征在于:
上述导电部被配置在较之于上述基板的侧面更内侧的位置上。
8.根据权利要求5所述的发光元件,其特征在于:
在上述导电部中,与上述金属反射板绝缘的导电部被配置在较之于上述基板的侧面更内侧的位置上。
9.根据权利要求5所述的发光元件,其特征在于:
在发光元件的长度方向上,在发光元件外周的内侧形成有上述金属反射板的外周侧面部。
10.根据权利要求2所述的发光元件,其特征在于:
还具有第2LED芯片,被设置在上述安装面上;
上述第1金属部,作为对上述LED芯片供给驱动电流的电极端子而与上述LED芯片电连接,其还具有作为对上述第2LED芯片供给驱动电流的一个电源端子的作用;
还具备作为对上述第2LED芯片供给驱动电流的另一个电源端子的第3金属部;
上述金属反射板与上述第1金属部、第2金属部、第3金属部的每一个均保持电气绝缘。
11.根据权利要求10所述的发光元件,其特征在于:
在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内形成有第3绝缘部,该第3绝缘部包围上述第3金属部,用于使上述第3金属部与在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内的其他部位电气绝缘;
在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域中的、上述第1绝缘部、第2绝缘部、第2绝缘部的外侧的整个区域内形成有安装面金属反射膜。
12.根据权利要求10或11所述的发光元件,其特征在于:
在上述基板的与上述安装面相反侧的背面上,作为外部连接电极端子,形成有分别与上述第1金属部、第2金属部和安装面金属反射膜连接的第1背面电极、第2背面电极和第3背面电极,其中,该安装面金属反射膜搭载有上述LED芯片。
13.根据权利要求12所述的发光元件,其特征在于:
上述第1背面电极、第2背面电极和第3背面电极被分别形成为完全覆盖在层叠方向上与上述第1绝缘部、第2绝缘部、第3绝缘部的形成区域对应的区域。
14.根据权利要求12所述的发光元件,其特征在于:
上述第1背面电极、第2背面电极和第3背面电极通过至少一个导电部分别与上述第1金属部、第2金属部和第3金属部连接,该至少一个导电部被形成为完全覆盖在层叠方向上与上述第1绝缘部、第2绝缘部、第3绝缘部的形成区域对应的区域。
15.一种发光元件,其特征在于,具有:
至少一个LED芯片,被安装在基板的安装面上;
金属反射板,直立地设置在上述LED芯片的光出射方向上,反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面;
第1金属部和第2金属部,以分别与上述LED芯片电连接的方式形成于上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内;以及
透光性密封体,密封上述LED芯片,其在上述光出射方向上的上端部开口为上述光出射面;
其中,
在上述区域内形成有用于使上述第2金属部与该区域内的其他部位电气绝缘的绝缘部,该绝缘部包围上述第2金属部,
上述透光性密封体的侧面的一部分构成开口面,设置上述金属反射板,使得覆盖除了构成上述开口面的区域之外的整个侧面;
上述开口面被形成在大致垂直于上述光出射面的形成方向的方向上,
还设置有与上述开口面粘接的反射片,
上述第1金属部作为安装面金属反射膜而形成在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内,并间隔着上述绝缘部地包围上述第2金属部的外周。
16.根据权利要求15所述的发光元件,其特征在于:
在上述透光性密封体中含有散射粒子。
17.根据权利要求15所述的发光元件,其特征在于:
上述绝缘部被形成为环状,上述第2金属部借助于上述绝缘部而与上述金属反射板电气绝缘;
上述第2金属部由和上述金属反射板相同种类的金属构成为岛状。
18.根据权利要求1、3、11或15所述的发光元件,其特征在于:
上述金属反射板由和上述安装面金属反射膜相同种类的金属构成。
19.根据权利要求18所述的发光元件,其特征在于:
上述金属反射板与上述安装面金属反射膜形成为一体。
20.根据权利要求1、2、10或15所述的发光元件,其特征在于:
上述金属反射板具有在上述基板附近靠近上述LED芯片的裙摆形状。
21.根据权利要求1或15所述的发光元件,其特征在于:
在上述基板的与上述安装面相反侧的背面上,作为外部连接电极端子,形成有分别与上述第1金属部和第2金属部连接的第1背面电极和第2背面电极。
22.根据权利要求21所述的发光元件,其特征在于:
至少上述第2背面电极被形成为完全覆盖在层叠方向上与上述绝缘部的形成区域对应的区域。
23.根据权利要求22所述的发光元件,其特征在于:
至少上述第2背面电极通过至少一个导电部与上述第2金属部连接,其中,该至少一个导电部被形成为完全覆盖在层叠方向上与上述绝缘部的形成区域对应的区域。
24.根据权利要求1、2、10或15所述的发光元件,其特征在于:
上述第1金属部、第2金属部和金属反射板由铜、银、金或镍构成。
25.根据权利要求10或11所述的发光元件,其特征在于:
上述第1金属部、第2金属部和第3金属部由铜、银、金或镍构成。
26.根据权利要求1、2、3或15所述的发光元件,其特征在于:
由上述安装面和上述金属反射板包围的区域的、上述LED芯片的光出射方向的上端部开口为上述光出射面;
密封上述区域地形成有透光性密封体;
在上述区域中的、上述光出射面与成为底面的安装面之间的中间部分的面方向上的剖面的最大宽度比上述光出射面的面方向上的最大宽度还要大,开口从上述中间部分向上述开口部缩小。
27.根据权利要求26所述的发光元件,其特征在于:
在上述金属反射板的与上述透光性密封体接触的内周面上形成有凹凸。
28.一种发光元件的制造方法,其特征在于,包括:
在基板的安装面上安装至少一个LED芯片的步骤;
在上述安装面上形成金属反射板,使得其直立地设置于光出射方向上并且完全包围上述LED芯片的步骤,其中,该金属反射板反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述LED芯片的光出射方向上的上述光出射面;
在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内,作为对上述LED芯片供给驱动电流的电极端子,形成分别与上述LED芯片电连接的第1金属部和第2金属部的步骤,其中,上述金属反射板和上述第1金属部、第2金属部均保持电气绝缘;
在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内,与上述金属反射板接触地形成安装面金属反射膜的步骤;
在上述安装面上形成第2LED芯片的步骤;以及
使作为对上述LED芯片供给驱动电流的电极端子而与该LED芯片电连接的第1金属部兼有对上述第2LED芯片供给驱动电流的一个电源端子的作用,进而,形成作为对上述第2LED芯片供给驱动电流的另一电源端子的第3金属部的步骤,
其中,上述金属反射板与上述第1金属部、第2金属部及第3金属部均保持电气绝缘;
在上述基板的与上述安装面相反侧的背面上,作为外部连接电极端子,形成分别与上述第1金属部、第2金属部、第3金属部连接的第1背面电极、第2背面电极和第3背面电极。
29.根据权利要求28所述的发光元件的制造方法,其特征在于:
将上述第1背面电极、第2背面电极和第3背面电极分别形成为完全覆盖在层叠方向上与上述第1绝缘部、第2绝缘部、第3绝缘部的形成区域对应的区域。
30.根据权利要求28所述的发光元件的制造方法,其特征在于:
使上述第1背面电极、第2背面电极和第3背面电极通过至少一个导电部分别与上述第1金属部、第2金属部、第3金属部连接,其中,该至少一个导电部被形成为完全覆盖在层叠方向上与上述第1绝缘部、第2绝缘部、第3绝缘部的形成区域对应的区域。
31.根据权利要求28所述的发光元件的制造方法,其特征在于:
用铜、银、金或镍来形成上述第1金属部、第2金属部和第3金属部。
32.一种背光灯单元,其特征在于,包括:
发光元件,具有:至少一个LED芯片,被安装在基板的安装面上;金属反射板,直立地设置在上述LED芯片的光出射方向上,被设置在上述安装面上并完全包围上述LED芯片的周围,反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面;以及第1金属部、第2金属部,形成在上述安装面上的被上述金属反射板包围的区域内,作为对上述LED芯片供给驱动电流的电极端子而分别与上述LED芯片电连接;在上述区域内形成有用于使上述第2金属部与上述区域内的其他部位电气绝缘的绝缘部,该绝缘部包围上述第2金属部;在上述区域内的上述绝缘部的外侧形成有作为安装面金属反射膜的第1金属膜,该第1金属膜与上述金属反射板接触;以及
导光板,被配置在上述光出射面的附近。
33.一种背光灯单元,其特征在于,包括:
发光元件,具有:至少一个LED芯片,被安装在基板的安装面上;金属反射板,直立地设置在上述LED芯片的光出射方向上,被设置在上述安装面上并完全包围上述LED芯片的周围,反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面;第1金属部、第2金属部,形成在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内,作为对上述LED芯片供给驱动电流的电极端子而分别与上述LED芯片电连接;以及安装面金属反射膜,形成在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内,并与上述金属反射板接触;上述金属反射板与上述第1金属部、第2金属部的每一个均保持电气绝缘;以及
导光板,被配置在上述光出射面的附近。
34.根据权利要求33所述的背光灯单元,其特征在于:
上述发光元件的包括上述金属反射板的外周面的至少一部分的元件外周面被散热片所覆盖。
35.根据权利要求34所述的背光灯单元,其特征在于:
上述散热片由导电性材料构成。
36.根据权利要求34所述的背光灯单元,其特征在于:
上述散热片通过上述光源部接地。
37.根据权利要求35所述的背光灯单元,其特征在于:
上述导电性材料是石墨系材料。
38.根据权利要求36所述的背光灯单元,其特征在于:
上述发光元件还具有第2LED芯片,被设置在上述安装面上;作为对上述LED芯片供给驱动电流的电极端子而与上述LED芯片电连接的第1金属部还具有作为对上述第2LED芯片供给驱动电流的一个电源端子的作用;还具备作为对上述第2LED芯片供给驱动电流的另一个电源端子的第3金属部;上述金属反射板与上述第1金属部、第2金属部、第3金属部的每一个均保持电气绝缘;
上述发光元件还具有第1背面电极、第2背面电极和第3背面电极,在上述基板的与上述安装面相反侧的背面上,作为外部连接电极端子而分别与上述第1金属部、第2金属部、安装面金属反射膜连接,该安装面金属反射膜搭载有上述LED芯片;
在上述光源部安装有上述发光元件,使得上述发光元件的第3背面电极与上述光源部的接地电极连接。
39.一种背光灯单元,其特征在于,包括:
发光元件,具有:至少一个LED芯片,被安装在基板的安装面上;金属反射板,直立地设置在上述LED芯片的光出射方向上,反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述光出射方向上的光出射面;安装面反射膜,其以与上述金属反射膜接触的方式形成于上述安装面上的被上述金属反射板包围的区域内;以及透光性密封体,密封上述LED芯片,其在上述光出射方向上的上端部开口为上述光出射面;其中,上述透光性密封体的侧面的一部分构成开口面,设置上述金属反射板,使得覆盖除了构成上述开口面的区域之外的整个侧面;上述开口面被形成在大致垂直于上述光出射面的形成方向的方向上;
导光板,被配置在上述光出射面的附近,散射由该光出射面出射的光;以及
反射片,被配置得与上述导光板接触,用于将上述导光板散射的光照射到所期望的区域;
其中,
上述反射片完全覆盖构成上述透光性密封体的侧面的一部分的上述开口部;
上述反射片兼有反射上述LED芯片的出射光并将其导向上述光出射面的金属反射板的作用,
上述开口面与上述反射片粘接。
40.一种背光灯单元的制造方法,其特征在于,包括:
发光元件的制造步骤;以及
在包括上述金属反射板的外周面的至少一部分的元件外周面上形成用于向外部传导由上述金属反射板产生的热量的散热片的步骤;
其中,
上述发光元件的制造步骤包括:在基板的安装面上安装至少一个LED芯片的步骤;在上述安装面上形成金属反射板,使得其直立地设置于光出射方向上并且完全包围上述LED芯片的步骤,其中,该金属反射板反射上述LED芯片的出射光并将其导向被设置在上述LED芯片的光出射方向上的上述光出射面;在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内,作为对上述LED芯片供给驱动电流的电极端子,形成分别与上述LED芯片电连接的第1金属部和第2金属部的步骤;在上述安装面上被上述金属反射板包围的区域内,与上述金属反射板接触地形成安装面金属反射膜的步骤;其中,上述金属反射板与上述第1金属部及第2金属部均保持电气绝缘。
41.根据权利要求40所述的背光灯单元的制造方法,其特征在于:
上述散热片采用导电性材料。
42.根据权利要求41所述的背光灯单元的制造方法,其特征在于:
上述导电性材料采用石墨系材料。
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