CN101641803A

CN101641803A - 发光装置

Info

Publication number: CN101641803A
Application number: CN200880009836A
Authority: CN
Inventors: 朝川英夫
Original assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Current assignee: Nichia Corp; Nichia Chemical Industries Ltd
Priority date: 2007-03-26
Filing date: 2008-03-21
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2028-03-21
Also published as: EP2136414A1; EP2136414B1; CN101641803B; JP5233992B2; KR20090127294A; US20100109042A1; EP2136414A4; KR101455431B1; TWI463691B; JPWO2008117737A1; WO2008117737A1; US8251530B2; TW200901516A

Abstract

本发明提供一种没有制造时的起模性恶化而能够高批量生产率地进行制造，且能够防止操纵时的端子的弯曲的薄型的发光装置。该发光装置具有：发光元件；封装体，其具有与发光元件连接的导电极和用于在正面采集来自所述发光元件的光的开口部，且使导电极的一部分向外部突出，导电极被折弯，其端部配置在封装体的侧面，在发光装置中，其特征在于，侧面具有：第一面，其与封装体的背面邻接且配置有导电极的端部；第二面，其面方向与第一面不同；第三面，其与封装体的正面邻接且面方向与第二面不同。

Description

发光装置

技术领域

本发明涉及使用半导体发光元件的发光装置，特别涉及在液晶显示器的逆光等中使用的薄型的发光装置。

背景技术

近年来，开发有高亮度、高输出的发光元件及小型或高灵敏度的发光装置并利用于各种领域。这样的发光装置带有小型、低消耗电力或轻量等的特征，例如，在便携式电话及液晶逆光的光源，各种仪表的光源中被广泛利用。

例如，使用于逆光中的光源由于使用其的设备的小型化及轻量化而追求薄型化。因此，需要使作为光源使用的发光装置自身也小型化，为此，例如，开发有各种称为侧景型的形态的发光装置。

侧景型的发光装置通常构成为，在封装体的正面形成有光释放用的开口部，在该开口的底面载置有发光元件，将导电极的一部分作为外部端子从封装体内部向外部引出。这样的结构通常使用夹持导电极的模具，通过注射成形而形成。

但是，由于这样的侧景型的封装体随着进一步小型化，其壁变为极薄，因此在使注射模塑成形的封装体从模具脱离时，存在无法忍耐模具的起模阻力，而封装体破损，不能保持其形状的情况。而且，由于在起模阻力变大、制品难以从模具脱落时需要停止装置而卸下制品，因此生产性显著下降。

因此，例如图6A、图6B所示，在封装体的侧面设置有用于容易从模具抽出成形品的倾斜面(所谓起模锥度)。该倾斜面例如以使与背面邻接的侧面向正面方向扩展的方式倾斜形成(例如，专利文献1)。

专利文献1：日本特开2003-168824号公报

但是，如果沿着底面折弯导电极，并进一步折弯以将导电极的端部配置在封装体的侧面，则例如图6B所示，在沿着电极的封装体侧面的部位与端子之间形成有间隙612。这种情况下，存在操纵发光装置时，如果沿间隙的方向施加力(间隙变窄的方向的力)则产生端子弯曲的不适合的情况。在例如发光装置的选择工序，捆包工序、发光检查等时，固定发光装置或使测定用电极与端子碰触时发生这样的端子弯曲。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种没有制造时的起模性恶化而能够高批量生产率地进行制造，且能够防止操纵时的端子的弯曲的薄型的发光装置。

为了实现以上的目的，本发明涉及的发光装置，具有：发光元件；封装体，其具有与所述发光元件连接的导电极和用于在正面采集来自所述发光元件的光的开口部，且使所述导电极的一部分向外部突出，所述导电极被折弯，其端部配置在所述封装体的侧面，

所述发光装置的特征在于，所述侧面具有：第一面，其与所述封装体的背面邻接且配置有所述导电极的端部；第二面，其面方向与该第一面不同；第三面，其与所述封装体的正面邻接且面方向与所述第二面不同。

另外，在本发明涉及的发光装置中，优选，所述第一面相对于所述导电极的主面大致垂直。

进而，在本发明涉及的发光装置中，优选，所述第二面以向正面方向扩大的方式倾斜，由此，能够改善成型时的起模性。

再者，在本发明涉及的发光装置中，优选，所述第三面以向正面方向变窄的方式倾斜，由此，能够改善成型时的起模性。

另外，在本发明涉及的发光装置中，优选，所述导电极被折弯后的所述封装体的角部被切除。

在如上所述构成的本发明涉及的发光装置中，封装体的侧面构成为包含处于邻接之间且面方向不同的第一面、第二面、第三面，且在与邻接的第二面及第三面不同的面方位形成配置有所述导电极的端部的第一面。由此，能够在适合于配置所述导电极的端部的面方位形成所述第一面，并且例如能够在考虑了制造时(成型时)的起模性的面方位设定第二面及第三面。

因此，根据本发明的发光装置，能够在侧面的适当位置设置倾斜面，不使批量生产率恶化，而能够实现发光装置的薄型化。而且，根据本发明的发光装置，通过改变沿着配置在封装体侧面的导电极的第一面的倾斜角度，能够实现防止各种操纵时的端子的弯曲的构造。

附图说明

图1A是表示本发明涉及的实施方式的发光装置的俯视图。

图1B是图1A的局部放大图。

图1C是实施方式的发光装置的主视图。

图2A是实施方式的发光装置的立体图。

图2B是图2A的局部放大图。

图3A是表示实施方式涉及的发光装置的制造方法的第一工序的剖面图。

图3B是表示实施方式涉及的发光装置的制造方法的第二工序的剖面图。

图3C是表示实施方式涉及的发光装置的制造方法的第三工序的剖面图。

图3D是表示实施方式涉及的发光装置的制造方法的第四工序的剖面图。

图4A是表示本发明涉及的实施例的发光装置的俯视图。

图4B是图4A的局部放大图。

图4C是实施例的发光装置的立体图。

图4D是图4C的局部放大图。

图5A是实施例的发光装置的背面图。

图5B是图5A的局部放大图。

图5C是实施例的发光装置的底面图。

图5D是图5C的局部放大图。

图6A是现有的发光装置的俯视图。

图6B是图6A的局部放大图。

[符号说明]

400 发光装置

101、401、601 导电极

101a、401a 导电极的端部

102、402、602 封装体

102a 正面侧封装体

102b 背面侧封装体

103、403 第一面

104、404 第二面

105、405 第三面

106 凹部

307、308 模具

309 悬挂导电极

410 起模锥度(抜きテ一パ)

411 切口部

612 间隙

413 第四面

具体实施方式

以下说明用于实施本发明的最佳方式。但是，以下所示的方式是例示用于将本发明的技术思想具体化的发光装置的方式，本发明并不将发光装置局限为以下情况。

此外，本说明书绝没有将权利要求书所示的部件特定为实施方式的部件。在实施方式中记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等没有特别地限定于特定的记载，不是将本发明的范围只限定于此，而只不过是单纯的说明例。此外，各附图所示的部件的大小或位置关系等是为了明确地进行说明而进行了夸张。再者在以下的说明中，关于相同的名称、标号表示相同或同种部件，适当省略详细的说明。

本发明涉及的实施方式的发光装置由发光元件和封装体102构成。该封装体102具有连接发光元件的导电极101和成形部，并使所述导电极101的一部分从成形部向外突出。具体来说，导电极101突出的端部101a沿着所述封装体102的侧面被折弯。而且，封装体102具有用于在正面采集来自发光元件的光的开口部。

在此，特别是在本实施方式的发光装置中，封装体的两侧面分别由配置有所述导电极的端部的第一面103、与第一面103面方向不同的第二面104及第三面105构成，在适合于配置导电极的端部的面方位形成第一面103，并且在考虑了制造时(成型时)的起模性的面方位设定第二面104及第三面105。

在本实施方式的封装体中，一侧面的第一面103与另一侧面的第一面103相对置，一侧面的第二面104与另一侧面的第二面104相对置，一侧面的第三面105与另一侧面的第三面105相对置。

更详细来说，在实施方式的封装体中，第一面103是与封装体的背面邻接的面，设定在适合于配置导电极101的端部的面方位，优选相对于导电极的主面大致垂直。在此，在本说明书中，所谓导电极的主面是指从形成在封装体102的开口部的底面露出的一侧的面，通常，该导电极101的主面成为与封装体102的正面平行的面。因此，相对于导电极101的主面设定为大致垂直的第一面103成为相对于封装体的正面大致垂直的面。

另外，第二面104是夹持于第一面103与第三面105之间的面，在与第一面103不同的面方向设定为在成型时形成有起模锥度。例如，分别设定第二面104的面方位，以在成型时使背面侧的模具向后移动而从模型脱落封装体102时，使第二面104间的距离在背面侧变窄(向正面方向变宽)。

另外，第三面105是与封装体102的正面邻接的面，在与第二面104不同的面方向设定为在成型时形成有起模锥度。例如，分别设定第三面105的面方位，以在成型时使正面侧的模具向前移动而从模型脱落封装体时，使第三面105间的距离在正面侧变窄。

在如上所述构成的实施方式的发光装置中，除了在封装体102的侧面使导电极101的突出的端部101a沿着的第一面103之外，考虑成型时的起模锥度而形成倾斜的第二面104和第三面105。由此，能够减轻成型时的起模阻力，同时使导电极101的端部101a沿着封装体折弯。因此，在操纵发光装置时，能够防止端子的弯曲。

另外，优选导电极101被折弯的封装体的角部被切除。例如，如本实施方式所示，从封装体102的底面引出导电极101，并沿着底面弯曲，进而在底面与第一面103的角部弯曲沿着第一面103形成端部102a时，在封装体的底面与第一面103的角部形成有R面或C面等切口(图5B)。

这样，如果形成有使导电极101被折弯的部分的角部成为R面或C面的切口，则没有由于折弯导电极而损伤封装体角部的形状的情况，能够自如地加工导电极。

此外，如图2B所示，在本实施方式中，在第三面105形成有凹部106。所述凹部106是嵌入有从导电极101的切割工序到成形工序结束为止用于支承封装体的导电极(以下称为悬挂导电极)的部分。悬挂导电极通常由与导电极101相同的金属板形成，如果导电极101的成形工序结束则取下，其痕迹保留作为凹部106。

以下，参照图3A～图3D说明本实施方式的发光装置的制造方法。

首先，如图3A所示，在沿上下分割的模具307、308之间配置导电极101及悬挂导电极309，由上下的模具307、308夹入。在制造方法的说明中，所谓上是指封装体的正面侧，所谓下是指封装体的背面侧。

此后，如图3B所示，从下侧的模具308的材料注入门向模具307、308的空洞内注入成形材料。

如果模具307、308内的成形材料硬化，则如图3D所示，沿上下方向(图中的箭头的方向)取下模具。在本发明的发光装置中，由于在侧面设有倾斜面(第二面及第三面)，因此能够减小起模阻力，并能够不损伤封装体地取出。

以下，在本说明书中，例如，将如图2A及图3C所示在导电极的上下对应的封装体部位称为正面侧封装体102a及背面侧封装体102b。即，正面侧封装体102a相对于导电极101成为光的采集侧(主面侧)的封装部位，而背面侧封装体102b成为其相反侧的封装部位。

在正面侧封装体102a的表面形成有用于载置发光元件的开口部。该开口根据发光装置的安装方式，可以形成在正面侧封装体102a的任一位置，但是优选形成在正面侧封装体102a的正面。由此，能够以极小型、薄型形状实现侧景型的发光装置。

开口的形状并不是特定的形状，只要在开口内、优选在开口的底面载置发光元件并使电连接的导电极的一部分表面露出，则圆柱、椭圆柱、四方形柱等任何形状都可以。由此，能够用封装体内壁使来自发光元件的光反射，并向正面方向高效地采集。而且，开口的大小及深度等能够通过载置的发光元件的数目、耦合方法等能够适当调整。封装体内壁优选由反射率高的材料形成。反射率不如全反射的反射率高时，来自发光元件的光很多由封装体内壁吸收。此时，如果使开口的深度变浅，则光不接触封装体内壁，而直接采集的光增多，因此能够提高光的采集效率。而且，如果保持开口形状仍旧为相同而使开口的深度变浅，则开口的深度浅的封装体内壁的锥角变大，能够提高成形时从模具脱离的起模性。

另外，开口的底面及/或侧面优选，通过压花加工或等离子处理等使粘接面积增加，并提高与下述的透光性覆盖部件的密接性。

在本发明中，第一面103及第二面104形成在所述背面侧封装体的侧面，第三面105形成在正面侧封装体的侧面。而且，在正面侧封装体中，在正面侧还可以具有多个面。

另外，本发明中的发光装置的第三面105在减轻起模阻力的目的下，优选以向正面方向变窄的方式倾斜。此时，第三面105与导电极101的主面所成的角度优选80°以上且小于90°，更优选85°以上且89°以下。

在本说明书中，以导电极101的主面为基准说明面的角度是因为，在成型时导电极101相对于模具的移动方向配置为垂直。而且，通常在正面侧封装体与背面侧封装体中，由于深度尺寸(图1AX方向)大的一方的起模阻力增大，因此也可以在深度尺寸大的一方设置该倾斜面与导电极的主面所成角度减小的面。

在本实施方式中，由于使导电极101从底面向封装体外部突出，沿底面向背面方向折弯而配置在背面侧封装体的侧面，因此第一面103和第二面104设置在背面侧封装体。但是，本发明并不局限于此，向正面方向折弯导电极101时，在正面侧封装体的侧面同样地形成两个面，且使配置有导电极的端部的面与导电极的主面所成的角度形成为比另一面与导电极的主面所成的角度大。

以下，详述本实施方式涉及的发光装置的各构成部件。

(封装体)

本发明涉及的封装体102由导电极101与成形部构成，并载置有发光元件。成形部作为对载置有发光元件的导电极101进行固定保持的支承体起作用，并具有保护发光元件免于受外部环境影响的功能。

在本发明中使用的封装体的成形材料并未特别限定，能够使用液晶聚合物、聚邻苯二甲酰胺树脂、聚对苯二甲酸酸丁二醇树脂(PBT)等现有已知的一切热塑性树脂。特别是，如果使用聚邻苯二甲酰胺树脂等含有高熔点结晶的半结晶性聚合物树脂，则表面能量增大，能够得到与可设置在开口内部的密封树脂或可后附的导光板等的密接性良好的封装体。由此，在填充密封树脂并进行硬化的工序中，能够抑制在冷却过程中的在封装体与密封树脂的界面产生剥离的情况。而且，为了使来自发光元件芯片的光高效反射，可以在封装体成形部件中混合氧化钛等的白色颜料等。

(发光元件)

发光元件通常为半导体发光元件，特别只要是称为所谓发光二极管的元件都可以。例如，列举有通过InN、AlN、GaN、InGaN、AlGaN、InGaAlN等的氮化物半导体、III-V族化合物半导体、II-VI族化合物半导体等各种半导体在基板上形成有含有活性层的层叠构造。通过改变半导体材料、混晶比、活性层的InGaN的In含量、涂敷于活性层的不纯物的种类等，能够使得到的发光元件的发光波长从紫外线区变化到红色区。

在本发明的发光装置中，发光元件可以搭载一个也可以搭载多个。此时，为了提高发光强度，也可以组合多个发出相同的发光色的光的发光元件。而且。例如，通过以与RBG对应的方式组合多个发光色不同的发光元件，能够提高颜色再现性。

所述发光元件通过粘结部件固定于封装体表面或导电极表面。这样的粘结部件为例如具有蓝或绿的发光且在蓝宝石衬底上使氮化物半导体生长形成的发光元件时，能够使用环氧树脂、硅酮等。而且，考虑由来自发光元件的光或热产生的恶化，也可以使用在发光元件背面镀Al、Au-Sn共晶等钎焊、低熔点金属等钎料、导电性浆糊等作为粘结材料。进而，为由GaAs等构成且具有红色发光的发光元件等在两面形成有电极的发光元件时，也可以通过银、金、钯等导电性浆糊等进行管芯焊接。

(导电极101)

导电极101是用于与发光元件电连接的电极，只要实际上为板状就可以，可以为波形板状、具有凹凸的板状。其膜厚可以均匀也可以为局部性的厚膜或薄膜。材料并未特别限定，优选由热传导率较大的材料形成。通过由这样的材料形成，能够使由发光元件产生的热高效地散失。例如，优选，具有200W/(m·K)程度以上的热传导率的材料，具有较大机械强度的材料，或者容易进行冲孔冲压加工或蚀刻加工等的材料。具体来说，列举有铜、铝、金、银、钛、铁、镍等金属或铁-镍合金、磷青铜等的合金等。而且，为了高效地采集来自搭载的发光元件的光，优选在导电极框架的表面实施反射电镀。

另外，极薄型的侧景型的发光装置时，由于封装体开口部变窄，发光元件的安装区域变窄，因此需要高精度地安装发光元件。因此，也可以通过在导电极设置切口而在以从封装体开口部的底面露出的方式设置的导电极的一部分，形成作为载置发光元件时进行定位的目标的标记。

在本发明的发光装置除发光元件外也可以搭载有保护元件。保护元件可以搭载于载置有发光元件的开口部内，也可以在封装体形成并搭载其它的开口部。也可以搭载在搭载有发光元件的导电极的背面，由封装体成形材料覆盖而与封装体形成为一体。而且，保护元件可以为1个也可以为两个以上的多个。在此，保护元件并未受特别地限定，可以为搭载于发光装置的公知部件。例如，列举有过热、过电压、过电流、保护电路、静电保护元件等。具体来说，可以利用齐纳二极管、晶体管的二极管等。

另外，在本发明的发光装置中，优选在载置有发光元件的开口内填充透光性覆盖材料。透光性覆盖材料能够保护发光元件免于外力、水分等影响，并且能够保护金属线。作为透光性覆盖材料列举有环氧树脂、有机硅树脂、丙烯树脂、尿素树脂等的耐气候优良的透明树脂或玻璃等。特别是，透明树脂即使在工序中或保管中在透光性覆盖材料内含有水分的情况下，通过在100℃进行14小时以上的烘烤，能够使树脂内含有的水分向空气中逃散。因此，能够防止水蒸气爆发、发光元件与透光性覆盖材料的剥离。

在透光性覆盖材料中也可以含有扩散剂或荧光物质。扩散剂是使光扩散的物质，能够缓和来自发光元件的定向性并增大视野角度。荧光物质是对来自发光元件的光进行变换的物质，能够对从发光元件向封装体的外部射出的光的波长进行变换。在来自发光元件的光为能量高的短波长的可视光时，适合使用各种作为有机荧光体的苝(ペリレン)系衍生物、由ZnCdS:Cu、YAG:Ce、Eu及/或Cr活化的含氮CaO-Al₂O₃-SiO₂等无机荧光体等。在本发明中，如果在得到白色光时特别利用YAG:Ce荧光体，则来自蓝色发光元件的光和吸收其光的一部分而补色的黄色系根据其含量能够发光且白色系能够高可靠性地形成为比较简单。同样地，利用Eu及/或Cr活化的含氮CaO-Al₂O₃-SiO₂荧光体时，来自蓝色发光元件的光和吸收其光的一部分而补色的红色系根据其含量能够发光且白色系能够高可靠性地形成为比较简单。而且，通过使荧光体完全沉降并除去气泡能够减少色斑。

以下，基于附图详细地说明本发明涉及的实施例。此外，本发明并不局限于以下所示的实施例的情况不言自明。

该实施例的发光装置400是厚度0.4mm左右的极薄型的侧面发光型的发光装置。图4A是实施例的发光装置的俯视图，图4B是图4A的局部放大图，图4C是立体图，图4D是图4C的局部放大图。

该实施例的发光装置400构成为具有一个发光元件(未图示)、与所述发光元件电连接的导电极401、一体地固定所述导电极401的封装体402。

导电极框架由加入铁的铜合金构成的板状体形成，且具有从封装体底面向封装体的外部突出而作为导电极端子起作用的部分。为了高效地采集来自搭载的发光元件的光，在导电极401的表面实施镀银。

本实施例的发光装置在背面侧封装体的侧面具有与封装体的背面邻接的第一面403及与第一面403邻接的第二面404，在正面侧封装体具有与封装体的正面邻接的第三面405及与第二面404和第三面405邻接的第四面413。

在本实施例中，第一面403与导电极401的主面所成角度(图4B的α)约87°，第二面404与导电极401的主面所成角度(图4B的β)约82°。在形成正面侧封装体的侧面的第三面405也形成有锥度，第三面405与导电极401的主面所成的角度(图4B的γ)约80°。由于通过所述倾斜面能够高批量生产率地实现发光装置的薄型化并使导电极端子的端部沿着封装体折弯，因此能够防止在进行各种操纵时端子弯曲的情况。

另外，第四面413与导电极的主面所成角度形成为大致90°，由此，能够较大(较深)地取得形成在第四面413的凹部，并能够更可靠地固定所述的悬挂电极。

另外，如图5B所示，本实施例的发光装置具有切口部411，其中所述切口部411由导电极401被折弯的封装体的角部被切除而构成。由此，由于能够避免导电极41被折弯的内侧弯曲R部与封装体的接触，因此能够不损坏封装体的形状而自如地加工导电极。

另外，在本实施例的发光装置中，在正面侧封装体的外表面的一部分还形成有起模锥度410，由此，能够容易形成极薄的开口侧壁。

本发明的半导体装置能够利用于液晶的逆光用光源、各种指示器用光源、面板式仪表、显示灯或面发光开关及光学传感器等。

Claims

1.一种发光装置，其具有：发光元件；封装体，其具有与所述发光元件连接的导电极和用于在正面采集来自所述发光元件的光的开口部，且使所述导电极的一部分向外部突出，其中，所述导电极被折弯，其端部配置在所述封装体的侧面上，

所述发光装置的特征在于，

所述侧面具有：第一面，其与所述封装体的背面邻接且配置有所述导电极的端部；第二面，其面方向与该第一面不同；第三面，其与所述封装体的正面邻接且面方向与所述第二面不同。

2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，

所述第一面相对于所述导电极的主面大致垂直。

3.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，

所述第二面以向正面方向扩大的方式倾斜。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的发光装置，其中，

所述第三面以向正面方向变窄的方式倾斜。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的发光装置，其中，

所述导电极被折弯后的所述封装体的角部被切除。