CN1838441A - 发光装置及图像读取设备 - Google Patents

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炭谷直文
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Nichia Chemical Industries Ltd
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Nichia Chemical Industries Ltd
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Abstract

一种发光装置，包括发光器件和光导向器件，该光导向器件用于引导来自该发光器件的光，经过自身的一个表面进入自身。该发光器件包括具有装配在其上的发光器件芯片的引线部件，和该引线部件固定在其上的模制部件。该引线部件具有从该模制部件延伸出的金属元件，且该金属元件被弯曲。这种结构的发光装置具有良好的散热性能。本发明还提供了采用该发光装置的图像读取设备。

Description

发光装置及图像读取设备
技术领域
本发明涉及发光装置和图像读取设备。
背景技术
当前，图像读取设备(接触图像传感器)在传真机、复印机、图像扫描器等中，用作读取文件图像等的设备。图像读取设备包括沿主扫描方向直线地发射光到文件表面的发光装置，而该发光装置反过来包括具有纵轴的类杆状或类板状透明光导向部件。入射到该透明光导向部件的端面的光，被反射并在其中传输，并从位于沿该纵轴的发光面发射到外界。图20示出了用在此类图像读取设备中的发光装置(例如日本专利申请未审公开No.1999-330557，第6页，图10)，其中发光器件3000包括：第一引线部件3210、第二引线部件3221、第三引线部件3222、第四引线部件3223，以及这些引线部件固定地装配到之上的模制部件3300。第一半导体发光器件芯片3110、第二半导体发光器件芯片3120和第三半导体发光器件芯片3130(下文中称作“半导体发光器件芯片3110、3120、3130”)装配在该第一引线部件3210上。该第一引线部件3210具有用于电连接到外部电极的引线端子元件3210a，和与该引线端子元件3210a整体形成的装配元件3210b，其中半导体发光器件芯片3110、3120、3130装配在该装配元件3210b上。该第一半导体发光器件芯片3110具有第一电极3111和第二电极3112。该第一电极3111和该第二电极3112通过导线分别电连接到该第一引线部件3210和该第二引线部件3221。该第二半导体发光器件芯片3120也具有通过导线分别电连接到该第一引线部件3210和第三引线部件3222的第一电极3121和第二电极3122。该第三半导体发光器件芯片3130也具有第一电极3131和第二电极3132，其中该第二电极3132通过导线电连接到该第四引线部件3223，而该第一电极3131通过焊接材料电连接到该第一引线部件3210。
由于三个半导体发光器件芯片全都装配在第一引线部件3210上，故而上述常规发光器件3000会造成三个半导体发光器件芯片之中一个芯片产生的热量可能破坏或者损毁其它芯片的问题。举例来说，在通过将发射蓝光的GaN半导体发光器件芯片用作第一半导体发光器件芯片3110，将发射绿光的GaN半导体发光器件芯片用作第二半导体发光器件芯片3120，并且将发射红光的GaN半导体发光器件芯片用作第三半导体发光器件芯片3130来制造RGB发光器件的情况下，就会引起该问题。流经发光器件的电流，引起第一半导体发光器件芯片3110和第二发光半导体器件芯片3120具有较之第三半导体发光器件芯片3130来说更高的热量输出，从这些芯片散发的热量通过第一引线部件3210传输到第三半导体发光器件芯片3130，并因此而破坏或损毁第三半导体发光器件芯片3130。特别地，在需要高能量发光器件时，由半导体发光器件芯片产生的热量必须被重视，尤其是发光器件用作图像读取设备的光源的情况。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供具有极佳的散热能力的发光装置，以及使用该发光装置的图像读取设备。
根据本方面的一个方面，提供了一种发光装置，包括发光器件和光导向器件，该光导向器件用于引导来自该发光器件的光，经过自身的一个表面进入自身，其中，该发光器件包括，具有装配在其上的发光器件芯片的引线部件，和该引线部件固定在其上的模制部件；该引线部件具有从该模制部件延伸出的金属元件；且该金属元件相对于该模制部件被弯曲。
更具体地，该发光器件包括：具有第一电极和第二电极的半导体发光器件芯片；该半导体发光器件芯片装配在其上的第一引线部件，该第一引线部件电连接到该半导体发光器件芯片的第一电极；第二引线部件，电连接到该半导体发光器件芯片的第二电极；模制部件，该第一引线部件和该第二引线部件中每一个部件的一部分固定在其上。该第一引线部件具有，用于电连接到外部电极的引线端子元件，该半导体发光器件芯片通过其被装配在该第一引线部件上的装配元件，用于释放由该半导体发光器件芯片产生的热量的金属元件，和用于该装配元件和该金属元件之间的连接的连接元件。该引线端子元件、该装配元件、该连接元件和该金属元件，在该第一引线部件上按照该顺序排列。该连接元件的宽度小于该金属元件的宽度。该金属元件的表面积大于该模制部件的表面积。该金属元件主要由铜制成，并以介于45度到135度之间的角度相对于该模制部件弯曲，以靠近该半导体发光器件芯片。
在此应注意，引线端子元件、装配元件、连接元件和金属元件，并非必需由界线或表面清楚地限定。在本说明书中，金属元件是指从模制部件向上延伸出的元件。装配元件是指，位于模制元件中，以便于半导体发光器件芯片装配到其上的元件。引线端子元件是指，延伸过端子元件的的元件，该元件从模制元件和装配元件向下延伸。连接元件是指，位于金属元件和装配元件之间的元件。连接元件的宽度是指当从前方看发光器件时连接元件的横向距离。金属元件的宽度是指当从前方看具有在前弯曲形状的发光器件时的横向距离。
在本发明中，该金属元件保持在与该光导向部件相接触，并具有类波形横截面。以这种结构，该金属元件在给定区域的表面积增大，使得散热生能得到提高。该光导向部件可具有其形状与该金属元件的类波形相匹配的部分，使得该光导向部件更加紧密地保持在与该金属元件相接触，实现它们之间的刚性连接。
如此构造的具有发光器件的发光装置，能够有效地向外界释放由该半导体发光器件芯片产生的热量。该金属元件的表面积大于该模制部件的表面积，这使得它自己能够改进散热性能，并更加牢固地装配到该发光装置。该主要由具有较高导热性的铜制成的金属元件，能够有效地释放由该半导体发光器件芯片产生的热量，并将之传导到外界，从而实现改进的散热性能。该金属元件被弯曲为以特定角度靠近该半导体发光器件芯片，使得该发光器件能够方便地连接到光导向部件(以下所述)，并因此使得由该发光器件发射的光，能够被有效地引导至该光导向部件，并且该发光装置能够被减小尺寸。
在上述发光器件中，优选地，该模制部件具有至少两个不同侧，该金属元件和该引线端子元件分别从不同侧向外延伸。以这种结构，散热通道能够设置为不同于该引线端子，并且能够防止该金属元件和该引线端子元件之间短路。
根据本发明的另一个方面，提供了一种发光装置，包括：发光器件；光导向部件，用于通过反射或传输入射到该光导向部件的入射光的一部分，来引导和通过自身发射从该发光器件发射的并入射到该光导向部件的光。该发光器件包括：具有第一电极和第二电极的半导体发光器件芯片；该半导体发光器件芯片装配在其上的第一引线部件，该第一引线部件电连接到该半导体发光器件芯片的第一电极；第二引线部件，电连接到该半导体发光器件芯片的第二电极；模制部件，该第一引线部件和该第二引线部件中每一个部件的一部分都固定在其上。该第一引线部件具有，用于电连接到外部电极的引线端子元件，该半导体发光器件芯片通过其被装配在该第一引线部件上的装配元件，用于释放由该半导体发光器件芯片产生的热量的金属元件，和用于该装配元件和该金属元件之间的连接的连接元件。该引线端子元件、该装配元件、该连接元件和该金属元件，在该第一引线部件上按照该顺序排列。该发光器件固定在该光导向部件，而该金属元件保持在与该光导向部件相接触。
以上述结构，由该半导体发光器件芯片产生的热量，经该金属元件传导至该光导向部件，热量通过该光导向部件释放到外界。因此，可将残留在该发光器件中的热量释放到外界，并以此防止由于热而导致半导体发光器件芯片破坏或损毁。特别地，该光导向部件的加大的表面积，产生了良好的散热性能。
在上述发光装置中，优选地，该连接元件的宽度小于该金属元件的宽度；该光导向部件具有，用于与该发光器件的至少一部分装配连接的安装部件；并且该发光器件的至少一部分被安装在该安装部件中。以这种结构，可相对轻松地弯曲该连接元件，并使该金属元件弯曲到特定角度，以便其能够方便地连接到该光导向部件，并且该光导向部件能够更加牢固地固定到该光导向部件。
优选地，该发光器件具有光提取部分，该光提取部分至少部分地延伸过该半导体发光器件芯片，以便由该半导体发光器件芯片发射的光经过该光提取部分被提取，且该光提取部分紧密地接触该光导向部件。以这种结构，可有效地引导由该半导体发光器件芯片发射的光到该光导向部件。亦即，可提供降低了光导向部件和发光器件之间的光泄漏的发光装置，并以此发射具有高能量输出的一致的光。
该发光装置优选地进一步包括散热部件，该散热部件连接到该金属元件，以便由该半导体发光器件芯片产生的热量，从该金属元件传输至该散热部件。因此，可提供具有改进的散热性能的发光装置。
优选地，该发光装置的发光器件包括：第一半导体发光器件芯片，具有位于可见光谱的短波长范围之内的峰值波长，并具有第一电极和第二电极；第二半导体发光器件芯片，具有位于可见光谱的长波长范围之内的峰值波长，并具有第一电极和第二电极；该第一半导体发光器件芯片装配在其上的第一引线部件，该第一引线部件电连接到该第一半导体发光器件芯片的第一电极；第二引线部件，电连接到该第一半导体发光器件芯片的第二电极；该第二半导体发光器件芯片装配在其上的第三引线部件，该第三引线部件电连接到该第二半导体发光器件芯片的第一电极；第四引线部件，电连接到该第二半导体发光器件芯片的第二电极；模制部件，该第一引线部件、该第二引线部件、该第三引线部件和该第四引线部件中每一个部件的一部分都固定在其上。该第一引线部件具有，用于电连接到外部电极的引线端子元件，该第一半导体发光器件芯片通过其被装配在该第一引线部件上的装配元件，用于释放由该第一半导体发光器件芯片产生的热量的金属元件，和用于该装配元件和该金属元件之间的连接的连接元件。该引线端子元件、该装配元件、该连接元件和该金属元件在该第一引线部件上按该顺序排列。该连接元件的至少一部分暴露于该模制部件之外。
在上述发光器件中，该第二半导体发光器件芯片装配在其上的第三引线部件，与该第一半导体发光器件芯片装配在其上的第一引线部件相独立地排列，使得由该第一半导体发光器件芯片产生的热量，不会直接传递到该第二半导体发光器件芯片。因此，可限制毁坏该第二半导体发光器件芯片的可能性，并提高该第一半导体发光器件芯片的散热性能。
在上述发光器件中，该第二引线部件优选地与该第四引线部件整体形成。如此，可减少引线的数目并因此可提供简化的电路。此外，该发光器件能够被减小尺寸。应注意，即便整体排列，对应的部分也可被称作“第二引线部件”和“第四引线部件”中的任一个。
根据本发明的另一个方面，提供了一种发光装置，包括：前述发光器件；光导向部件，用于通过反射或传输入射到该光导向部件的入射光的一部分，来引导和通过自身发射从该发光器件发射的并入射到该光导向部件的光。该发光器件具有，用于与该发光器件的至少一部分装配连接的安装部件，该发光器件的至少一部分被安装在该安装部件中。以这种结构，可提供能够高效地利用由该发光器件发射的光的发光装置，并使得发光器件能够牢固地固定到该光导向部件。
优选地，该发光器件具有光提取部分，该光提取部分至少部分地延伸过该半导体发光器件芯片，以便由该半导体发光器件芯片发射的光经过该光提取部分被提取，且该光提取部分紧密地接触该光导向部件。以这种结构，可有效地引导由该半导体发光器件芯片发射的光到该光导向部件。亦即，可提供降低了光导向部件和发光器件之间的光泄漏的发光装置，并以此发射具有高能量输出的一致的光。
该发光装置优选地进一步包括散热部件，该散热部件连接到该金属元件，以便由该第一半导体发光器件芯片产生的热量，从该金属元件传输至该散热部件。以这种结构，可提供具有改进的散热性能的发光装置。
该发光器件包括：第一半导体发光器件芯片，具有位于可见光谱的短波长范围之内的峰值波长，并具第一电极和第二电极；第二半导体发光器件芯片，具有位于长于该第一半导体发光器件芯片的峰值波长的波长范围之内的峰值波长，并具第一电极和第二电极；第三半导体发光器件芯片，具有位于长于该第二半导体发光器件芯片的峰值波长的波长范围之内的峰值波长，并具第一电极和第二电极；该第一半导体发光器件芯片装配在其上的第一引线部件，该第一引线部件电连接到该第一半导体发光器件芯片的第一电极；第二引线部件，电连接到该第一半导体发光器件芯片的第二电极；该第二半导体发光器件芯片装配在其上的第三引线部件，该第三引线部件电连接到该第二半导体发光器件芯片的第一电极；第四引线部件，电连接到该第二半导体发光器件芯片的第二电极；该第三半导体发光器件芯片装配在其上的第五引线部件，该第五引线部件电连接到该第三半导体发光器件芯片的第一电极；第六引线部件，电连接到该第三半导体发光器件芯片的第二电极；模制部件，该第一引线部件、该第二引线部件、该第三引线部件、该第四引线部件、该第五引线部件和该第六引线部件中每一个部件的一部分都固定在其上。该第一引线部件具有，用于电连接到外部电极的第一引线端子元件，该第一半导体发光器件芯片通过其被装配在该第一引线部件上的第一装配元件，用于释放由该第一半导体发光器件芯片释放的热量的第一金属元件，和用于该第一装配元件和该第一金属元件之间的连接的第一连接元件。该第一引线端子元件、该第一装配元件、该第一连接元件和该第一金属元件，在该第一引线部件上按该顺序排列。该第三引线部件具有，用于电连接到外部电极的第二引线端子元件，该第二半导体发光器件芯片通过其被装配在该第三引线部件上的第二装配元件，用于释放由该第二半导体发光器件芯片释放的热量的第二金属元件，和用于该第二装配元件和该第二金属元件之间的连接的第二连接元件。该第二引线端子元件、该第二装配元件、该第二连接元件和该第二金属元件，在该第三引线部件上按该顺序排列。该第一金属元件和该第二金属元件从该模制部件向外延伸。
在这种结构的发光器件中，该第三半导体发光器件芯片装配在其上的第五引线部件，与该第一半导体发光器件芯片和该第二半导体发光器件芯片分别装配在其上的第一引线部件和第三引线部件，相独立地排列，使得由该第一半导体发光器件芯片和该第二半导体发光器件芯片产生的热量，不会直接传递到该第三半导体发光器件芯片。因此，可限制由于热而毁坏该第一半导体发光器件芯片、该第二半导体发光器件芯片和第三半导体发光器件芯片的可能性，并提高该第一半导体发光器件芯片和该第二半导体发光器件芯片的散热性能。
在上述发光器件中，优选地，该模制部件具有第一侧和第二侧，其中该第一金属元件和该第二金属元件从该第一侧向外延伸，且该第一引线端子元件和该第二引线端子元件从该第二侧向外延伸。以这种结构，散热通道能够设置为不同于引线端子，并且能够防止金属元件和引线端子元件之间短路。
还优选为该第一半导体发光器件芯片发射蓝光，该第二半导体发光器件芯片发射绿光，而该第三半导体发光器件芯片发射红光。因此，可提供发射诸如白色的各种色彩的光的发光器件。特别地，可通过调制三种色彩的光束，使该发光装置适于作为图像读取装置的光源。
优选地，该第二引线部件、该第四引线部件和该第六引线部件中的至少两个相互整体形成。以这种整体结构，可降低引线的数目并以此提供简化的电路。此外，发光器件可减小尺寸。在第一引线部件、第三引线部件和第五引线部件起到阳电极的作用，而第二引线部件、第四引线部件和第六引线部件起到公共阴电极的作用的情况下，这些有益效果更加清楚。还应注意，即便整体排列，对应的部分也可被称作“第二引线部件”、“第四引线部件”和“第六引线部件”中的任一个。
根据本发明的再另一个方面，提供了一种发光装置，包括前述发光器件；和光导向部件，用于通过反射或传输入射到该光导向部件的入射光的一部分，来引导和通过自身发射从该发光器件发射的并入射到该光导向部件的光，该光导向部件具有用于与该发光器件的至少一部分安装连接的安装部件，该发光器件的至少一部分被安装在该安装部件中。以这种结构，可提供能够高效地利用由该发光器件发射的光的发光装置，并使得发光器件能够牢固地固定到该光导向部件。
优选地，该发光器件具有光提取部分，该光提取部分至少部分地延伸过第一、第二和第三半导体发光器件芯片，以便由第一、第二和第三半导体发光器件芯片发射的光经过该光提取部分被提取，且该光提取部分紧密地接触该光导向部件。以这种结构，可有效地引导由半导体发光器件芯片发射的光到该光导向部件。
该发光装置优选地进一步包括散热部件，该散热部件分别连接到该第一金属元件和第二金属元件，以便由该第一半导体发光器件芯片和该第二半导体发光器件芯片中每一个芯片产生的热量，从对应的金属元件传输至对应的散热部件。以这种结构，可提供具有提高的散热性能的发光装置。
根据本发明的另一个方面，提供了一种图像读取设备，包括用于发射光到读取目标的发光装置，行图像传感器，和用于将来自该发光装置并被转换成来自读取目标的反射光或传输光聚焦到该行图像传感器的透镜阵列，该发光装置包括发光器件和光导向器件，该光导向器件用于引导来自该发光器件的光，经过自身的一个表面进入自身，其中，该发光器件包括，具有装配在其上的发光器件芯片的引线部件，和该引线部件固定在其上的模制部件；该引线部件具有，从该模制部件延伸出的金属元件；且该金属元件相对于该模制部件被弯曲。或者，该金属元件保持为与该光导向部件相接触，并具有类波形的横截面。
以上述结构，该金属元件在给定区域的表面积增大，使得散热性能得到提高。该光导向部件可具有其形状与该金属元件的类波形相匹配的部分，使得该光导向部件更加紧密地保持为与该金属元件相接触，提供具有小尺寸的图像读取装置。
附图说明
通过与附图相结合的详细说明，本发明的上述和其它目的、特征或者有益效果将变得清楚。
图1是根据本发明第一实施例的发光器件的示意性平面图。
图2是根据本发明该第一实施例的发光器件的示意性平面图。
图3是根据本发明该第一实施例的发光器件的示意性横截面图。
图4是根据本发明第二实施例的发光装置的示意性横截面图。
图5是根据本发明第三实施例的发光装置的示意性横截面图。
图6是根据本发明第三实施例的发光装置的示意性顶视图。
图7是根据本发明第四实施例的发光装置的示意性横截面图。
图8是根据本发明第五实施例的发光装置的示意性横截面图。
图9是根据本发明第六实施例的发光器件的示意性顶视图。
图10是根据本发明第七实施例的发光装置的示意性透视图。
图11是根据本发明第八实施例的发光装置的示意性横截面图。
图12是根据本发明第九实施例的发光装置的示意性横截面图。
图13是根据本发明第十实施例的发光器件的示意性平面图。
图14是根据本发明第十一实施例的发光器件的示意性平面图。
图15是根据本发明第十二实施例的发光器件的示意性平面图。
图16是根据本发明第十三实施例的发光器件的示意性平面图。
图17是根据本发明第十四实施例的发光器件的示意性平面图。
图18是根据本发明的图像读取设备的示意性横截面图。
图19是图像读取设备的行照明装置的透视图，行照明装置中合并有发光装置。
图20是传统发光器件的示意性平面图。
具体实施方式
现在，将参考附图，结合发光器件及其制造方法，说明根据本发明优选实施例的发光装置。应注意本发明的范围并不局限于或者被限定在以下实施例和示例。
为清楚说明起见，图中的某些部件或元件以及部件或元件之间的位置关系在图中有所放大。相同或者等同的部件或元件给出了相同的名称或者分配了相同的参考标号，从而省略对它们的详细说明。
第一实施例
(发光器件)
现在，将说明根据第一实施例的发光器件。图1是示出根据该第一实施例的发光器件的示意性平面图。图2是示出该第一实施例的发光器件的局部放大示意性平面图。图3是根据该第一实施例的示意性横截面图(沿图2中A-A’线选取的截面)。具体地说，图1示出了装配到发光装置之前的发光器件，而图2和图3各自示出了在装配到发光装置时，使引线部件弯曲的发光器件。
第一实施例的发光器件100包括：半导体发光器件芯片110、第一引线部件210、第二引线部件220、以及第一引线部件210和第二引线部件220固定地装配在之上的模制部件300。半导体发光器件芯片110装配在第一引线部件210上并电连接到第一引线部件210。第二引线部件220电连接到半导体发光器件芯片110。
第一引线部件210包括：用于电连接到外部电极的引线端子元件210a，用于装配半导体发光器件芯片110到其上的装配元件210b，从模制部件300向外延伸的金属元件210d，以及用于连接在金属元件210d和装配元件210b之间的连接元件210c。引线端子元件210a和金属元件210d沿相反方向从模制部件300向外延伸。引线端子元件210a、装配元件210b、连接元件210c和金属元件210d按顺序排列在第一引线部件210上。尽管在本实施例中，引线端子元件210a与装配元件210b、连接元件210c及金属元件210d整体形成，但是引线端子元件210a可独立于这些元件形成，在使用时连接在一起即可。连接元件210c的宽度A，小于金属元件210d的宽度B，可依尺寸制造为恰好等于连接元件210c上沿表面中线的间隙或切口。通过形成或者不形成间隙或切口来设置宽度的目的在于使得金属元件210d易于弯曲。连接元件210c优选地至少有一部分设置在模制部件300外部。由此，连接元件210c具有暴露于模制部件300之外的部分，该部分能够弯曲为倾斜。金属元件210d的表面积大于模制部件300的表面积。在此，表面积意指金属元件210d和模制部件300被视作整体时表面的大小或者尺寸，而不考虑粗糙或者不均匀的小面积。金属元件210d由铜或以铜为主要组分的含铜合金制成，这是由于铜的热传导性较之其它金属来说更高。金属元件210d可具有多个金属层，例如铜层，以及作为反射成分形成在铜层之上的银层和铝层。反射成分可通过镀覆形成在铜层上。尽管在本实施例中金属元件210d为矩形，但是也可具有使自身便于装配到光导向部件的形状。第一引线部件210具有不均匀表面，从而提供了糙面效应，可防止第一引线部件210离开或者脱离模制部件300。
半导体发光器件芯片110通过管芯粘结材料固定到第一引线部件210的装配元件210b。半导体发光器件芯片110的一侧具有一对正负电极，亦即分别通过导线350电连接到第一引线部件210和第二引线部件220的第一电极111和第二电极112，这些引线部件设置为对应于第一电极111和第二电极112。
模制部件300具有作为光提取部分的示例的窗310，光提取部分用于提取来自半导体发光器件芯片110的光。窗310具有凹进，该凹进具有底面和侧面，其中底面提供装配元件210b。密封部件320填充在窗310的凹进中，以防止半导体发光器件芯片110受水、灰尘或其它外来物质或外部环境侵害。下面说明各部件、元件等。
(半导体发光器件芯片)
半导体发光器件芯片110具有基板，以及GaAlN、ZnO、ZnS、ZnSe、SiC、GaP、GaAlAs、AlN、InN、AllnGaP、InGaN、GaN、AllnGaN等的半导体层，该层用作发光层。半导体可以是包括MIS结、PIN结或PN结的同质结构、异质结构或双异质结构。半导体可根据半导体层的材料或者其混合结晶率，选择性地覆盖从紫外线到红外线的发射光波长范围。发光层可以是提供量子效应的薄膜式单量子井形结构或多量子井形结构。
氮-镓化合物半导体优选地用作使半导体发光器件芯片110具有高亮度的半导体材料，而对于红色来说，优选使用稼-铝-砷半导体或者铝-铟-稼-磷化物半导体，而且根据使用目的使用各种类型的半导体。
在使用氮-稼化合物半导体的情况下，诸如蓝宝石、尖晶石、SiC、Si、ZnO或GaN单晶体的材料被用作半导体基板。优选使用蓝宝石基板，以便大量生产具有高结晶性的氮半导体。在使用氮-稼化合物半导体的半导体发光器件芯片的一个示例中，GaN、AlN或类似的缓冲层形成在蓝宝石基板上，并且随后n型或p型GaN的第一接触层、提供量子效应的InGaN薄膜的活性层、p型或n型的AlGaN覆层，以及p型或n型GaN的第二接触层在其上按顺序形成。氮-稼化合物半导体显示无掺杂的n型导电性。针对改进发光的发光效率或其它原因，可优选适当掺入诸如Si、Ge、Se、Te和C之类n型掺杂剂以形成所需的n型氮-稼半导体。
另一方面。当所需的p型氮-稼半导体将形成时，Zn、Mg、Be、Ca、Sr、Ba等可作为p型掺杂剂掺入。由于在仅有p型掺杂剂掺入的情况下，难以将氮-稼半导体制备为p型半导体，故而有必要采用通过在炉中加热进行热处理、低能电子辐射、等离子体辐射或其它方式来将氮-稼半导体制备为p型半导体。如此制备的半导体晶片被部分蚀刻以形成正电极和负电极，并在随后切割成所需尺寸的片，以提供半导体发光器件芯片110。
根据需要和环境，可使用多个半导体发光器件芯片110，以便它们的特定结合能够取得改进的在白背景下的混色。例如，可以使用能够发射绿光的单半导体发光器件芯片、能够发射蓝光的单半导体发光器件芯片以及能够发射红光的单半导体发光器件芯片的结合。当用作图像读取设备的发光器件时，优选地，红光具有610nm～700nm的波长范围，绿光具有495nm～565nm的波长范围，而蓝光具有430nm～490nm的波长范围。为具有利用荧光材料发射白混色光的发光器件，考虑到补色与荧光剂的发射波长的关系以及光传输树脂的劣化，由发光器件发射的光的波长优选地设置在400nm～530nm的范围之内，并且更加优选地设置在420nm～490nm的范围之内。为进一步改进半导体发光器件芯片和荧光剂之间的激励效率以及发光器件的发光效率，更加优选地将光的波长设置在450nm～475nm的范围之内。通过结合相对难以被紫外线劣化的材料，还可以使用具有位于波长短于400nm的紫外区域中、或者位于可见光的短波长区域中的主发射波长的半导体发光器件芯片。
(引线部件)
虽然铜或者以铜为主要组分的含铜合金用作第一引线部件210和第二引线部件220，但是还可能使用铁、银、金、铝或者其它优良电导体。铜或者以铜为主要组分的含铜合金具有较高的热传导性，能够有效地将由半导体发光器件芯片110产生的热传导至金属元件210d。优选地，提供反射成分给第一引线部件210的一部分和第二引线部件220的一部分，这些部分都位于窗310的底面，而半导体发光器件芯片110装配在该底面上。借助反射成分，来自半导体发光器件芯片110的光能够被有效地发射到前部。反射成分优选地由诸如银、金或铝之类对从半导体发光器件芯片110发射的光具有高反射率的材料制成。可通过增大装配元件210b在窗310中的表面积来提高反射率。还可通过增大第一引线部件210的装配元件210b的表面积来限制半导体发光器件芯片110的温度升高。如此，有可能为半导体发光器件芯片110供应相对高的电流。此外，第一引线部件210的装配元件210b被形成为具有对应于模制部件300的增大的宽度或侧距(当发光器件在图1中从前方看过去时)。
尽管有可能使用这样一种第一引线部件210，即其具有由特定材料整体制成的引线端子元件210a和装配元件210b，以及由不同于特定材料的材料整体制成的连接元件210c和金属元件210d，并且这些元件连接在一起，但是，本实施例中，第一引线部件210包括引线端子元件210a、金属元件210d和形成在它们之间的元件的整体结构。当使用不同材料时，具有高导电性的材料用作引线端子元件210a以及位于其侧的元件，而具有高导热性的材料用作金属元件210d以及位于其侧的元件。当引线部件整体形成时，通过使用诸如压床将金属板压制成给定的引线框。当引线部件由不同材料形成时，不同金属板被分别压制成具有不同尺寸的片，这些片随后通过焊接或者类似技术相互固定。
(模制部件)
模制部件300用于将第一引线部件210和第二引线部件220固定到位。尽管可以由环氧树脂、有机硅树脂、改良的环氧树脂、改良的有机硅树脂等制成，但是模制部件300优选地由BT树脂或陶瓷制成。诸如氧化钛或玻璃纤维的填料可混合进模制部件300的材料中。尽管有可能为限制光的发射而在模制部件300的表面上形成黑色膜，但是，为有效地向前部发射已经从该半导体发光器件芯片110发射出的光，模制部件300的色彩优选为白色。
如上所述，模制部件300具有窗310，其形成具有底面和侧面的凹进。第一引线部件210和第二引线部件220设置在该凹进的底面。半导体发光器件芯片110设置在第一引线部件210的装配元件210b上。从前方看过来，窗310可形成为诸如矩形、椭圆形或圆形之类的各种形状。
(密封部件)
密封部件320设置在模制部件300的窗310中，以防止半导体发光器件芯片110和导线350受外力、水或其它外部物质或外界环境侵害，并有效地传输来自半导体发光器件芯片110的光到外界。适于用作密封部件320的材料的示例，包括诸如环氧树脂、有机硅树脂、改良的环氧树脂、改良的有机硅树脂、脲醛树脂和聚酰胺、和玻璃之类具有良好抗热性和抗环境性的透明树脂。在多个半导体发光器件芯片110高密度设置，或者半导体发光器件芯片110具有高光强度的发光输出的情况下，考虑到由热冲击导致的导线等的潜在破坏，更加优选单独或者结合使用环氧树脂、有机硅树脂等。密封部件320可包括诸如钛酸钡、氧化钛、氧化铝或氧化硅之类的光扩散剂。为达到去除感兴趣的波长之外的其它波长的目的，可添加有机或者无机有色染料或者色素。此外，可添加荧光剂，以便将半导体发光器件芯片110发射的光中的至少一部分转换为具有不同波长的光。
(制造发光器件的过程)
为制造发光器件，使用加工成预定形状的引线框。引线框被顶模和底模夹紧，而预定的树脂(铸造部件)浇铸其中并固化为模制部件300。随后移开顶模和底模，并取下引线框。半导体发光器件芯片110随后通过管芯粘结材料固定到引线框。分别在半导体发光器件芯片110的第一电极111和第一引线部件210之间，以及第二电极112和第二引线部件220之间通过导线进行电连接。密封部件320随后注入提供在模制部件300中的窗310并固化。最后，引线框之外的第一引线部件210和第二引线部件320被切除，以形成发光器件110。
应注意，第一实施例的发光器件并非必须按照上述方法制造，而是能够按照不同的方法制造。
第二实施例
现在参照附图说明根据第二实施例的发光装置。图4是示出第二实施例的发光装置的示意性横截面图。将省略对与第一实施例的发光器件的部件、元件等等同或者对应的部件、元件等的说明。
(发光装置)
发光装置5000包括具有端部的光导向部件400，发光器件100通过窗310形成在其上的侧连接到该端部。发光器件100发射的光通过光导向部件400的端部入射到光导向部件400，通过光导向部件400重复反射和传输，并沿光导向部件400的纵向发射到外界。通过改变光导向部件400的尺寸(直径)、形状或材料，光可发射到一个方向。发光器件100的金属元件210d相对于模制部件300弯曲约90度，以便接触光导向部件400。随着光导向部件400的形状改变，金属元件210d的弯曲角改变，从而保持与光导向部件400的接触式连接。
(光导向部件)
光导向部件400可由玻璃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯等制成。光导向部件400用于通过在预定位置提供凹进、突起或者切口来在预定的两个方向发射光。
(散热部件)
散热部件500通过焊接等连接到金属元件210d。散热部件500优选由科瓦(Kovar)、铁、铜、银、铑、铝或金制成。Kovar是铁-镍-钴合金。为有效地散热，散热部件500优选地具有与金属元件210d相接触的加大表面积，并因此而优选地具有加大底面。散热部件500可连接到其它部件中任意部件。
第三实施例
现在参照附图说明根据第三实施例的发光装置。图5是示出第三实施例的发光装置的示意性横截面图。图6是示出第三实施例的发光装置的示意性顶视图。将省略对与第一实施例的发光器件和第二实施例的发光装置的部件、元件等等同或者对应的部件、元件等的详细说明。
发光装置6000具有光导向部件410，发光器件100连接到光导向部件410。光导向部件410具有安装元件410a，发光器件100的模制部件300和金属元件210d安装在安装元件410a中。发光器件100的模制部件300和金属元件210d安装在安装元件410a，以便实现金属元件210d和光导向部件410之间接触。光导向部件410的安装元件410a被设置为防止金属元件210d脱离或者离开。
第四实施例
现在，参照附图说明根据第四实施例的发光装置。图7是示出第四实施例的发光器件的示意性横截面图。将省略对与第一实施例的发光器件的部件、元件等等同或者对应的部件、元件等的详细说明。
发光器件101具有金属元件211d，金属元件211d弯曲成钝角以传输光到光导向部件，同时防止干扰从半导体发光器件芯片110发射的光。在光导向部件具有较之发光器件101的模制部件300更大的尺寸或者直径的情况下，模制部件300对光导向部件的连接位置能够适当地改变。设置在发光器件101的窗310中的密封部件320包含荧光材料390。有可能通过半导体发光器件芯片110和荧光材料的适当结合，提供具有各种色彩的发光器件101。
(荧光材料)
可以使用各种荧光材料，只要该材料能够吸收半导体发光器件芯片发射的光并将之转换成具有不同波长的光。荧光材料优选为：主要由诸如Eu和Ce的镧系元素活化的氮化物基荧光材料或氧氮化物基荧光材料，主要由诸如Eu的镧系元素或诸如Mn的过渡金属活化的碱土金属卤素磷灰石荧光材料、碱土金属硼酸卤化物盐荧光材料、碱土金属铝酸盐荧光材料、碱土元素硅酸盐、碱土元素硫化物、碱土thiogallate、碱土氮化硅、或锗酸盐，或主要由诸如Ce的镧系元素活化的稀土铝酸盐或稀土硅酸盐，或从主要由诸如Eu的镧系元素活化的有机材料和有机合成物中选择的至少一种。以下是所使用的荧光材料的示例，但是本发明并非局限于此。
主要由诸如Eu和Ce的镧系元素活化的氮化物基荧光材料的示例包括：M2Si5N8:Eu(M是从Sr、Ca、Ba、Mg和Zn中选择的至少一种)，M2Si5N8:Eu，MSi7N10:Eu，M1.8Si5O0.2N8:Eu，以及M0.9Si7O0.1N10:Eu(M是从Sr、Ca、Ba、Mg和Zn中选择的至少一种)。
主要由诸如Eu和Ce的镧系元素活化的氧氮化物基荧光材料的示例包括：MSi2O2N2:Eu(M是从Sr、Ca、Ba、Mg和Zn中选择的至少一种)。
主要由诸如Eu的镧系元素或诸如Mn的过渡金属活化的碱土金属卤素磷灰石荧光材料的示例包括：M5(PO4)3X:R(M是从Sr、Ca、Ba、Mg和Zn中选择的至少一种；X是从F、Cl、Br和I中选择的至少一种；而R是从Eu、Mn和Eu与Mn的化合物中选择的至少一种)。
碱土金属硼酸卤化物盐荧光材料的示例包括：M2B5O9X:R(M是从Sr、Ca、Ba、Mg和Zn中选择的至少一种；X是从F、Cl、Br和I中选择的至少一种；而R是从Eu、Mn和Eu与Mn的化合物中选择的至少一种)。
碱土金属铝酸盐荧光材料的示例包括：SrAl2O4:R、Sr4Al14O25:R、CaAl2O4:R、BaMg2 Al16O27:R、BaMg2 Al16O12:R和BaMg Al10O17:R(R是从Eu、Mn和Eu与Mn的化合物中选择的至少一种)。
碱土元素硫化物荧光材料的示例包括：La2O2S:Eu、Y2O2S:Eu、Gd2O2S:Eu。
主要由诸如Ce的镧系元素活化的稀土铝酸盐荧光材料的示例包括：具有由分子式Y3Al5O12:Ce、(Y0.8Gd0.2)3Al5O12:Ce、Y3(Al0.8Ga0.2)5O12；Ce、(Y，Gd)3(Al，Ga)5O12、Tb3Al5O12:Ce和lu3Al5O12:Ce表示的结构的YAG荧光材料，其中部分或者全部的Y可由Tb或Lu替代。
其它荧光材料的示例包括：ZnS:Eu、Zn2GeO4:Mn、MGa2S4:Eu(M是从Sr、Ca、Ba、Mg和Zn中选择的至少一种；X是从F、Cl、Br和I中选择的至少一种)。
前述荧光材料可包括：替代Eu或者除Eu之外的，从Tb、Cu、Ag、Au、Cr、Nd、Dy、Co、Ni和Ti中选择的至少一种。
也可使用除上述之外其它具有相似特性或者效果的荧光材料。就荧光材料而言，例如具有位于黄色区、红色区、绿色区和蓝色区的发射光谱的荧光材料，以及具有位于黄、篮-绿和橙的间色区的发射光谱的荧光材料，当它们被半导体发光器件芯片的激励光所照射时，也可被使用。有可能通过使用这些荧光材料的各种结合来制造发射各种色光的发光装置。
例如，利用发射蓝光的GaN化合物的半导体发光器件芯片，通过照射Y3Al5O12:Ce或(Y0.8Gd0.2)3Al5O12:Ce的YAG荧光材料实现波长转换，来自半导体发光器件芯片的光和来自YAG荧光材料的光产生混合光。因此，能够制造提供白光发射的发光装置。
例如，通过使用来自具有位于紫外区的峰值波长的GaN化合物半导体发光器件芯片的光，能够提供具有良好色彩再现的提供白光发射的发光装置。具体地，来自GaN化合物半导体发光器件芯片的光，被照射到荧光材料并在其中被吸收，该荧光材料是发射位于绿色区到蓝色区之间的光的CaSi2O2N2:Eu或SrSi2O2N2:Eu、发射位于蓝色区的光的(Sr，Ca)5(PO4)3Cl:Eu以及发射位于红色区的光的(Ca，Sr)2Si5N8:Eu的混合物。这样，仅通过在混合荧光材料时改变红色、蓝色、绿色三基色使用的组分比，就能够获得理想的白光发射。
第五实施例
现在，参照附图说明根据第五实施例的发光装置。图8是示出第五实施例的发光器件的示意性横截面图。将省略对与第一实施例的发光器件的部件、元件等等同或者对应的部件、元件等的详细说明。
发光器件102具有金属元件212d，金属元件212d弯曲成锐角以便发光器件102方便地穿过其中而连接到光导向部件，即便是光导向部件的连接部分具有不同形状。
第六实施例
现在参照附图说明根据第六实施例的发光器件。图9是示出第六实施例的发光器件的示意性平面图。将省略对与第一实施例的发光器件的部件、元件等等同或者对应的部件、元件等的详细说明。
发光器件103包括第一引线部件213、第二引线部件220、221、222，以及模制部件301。第一引线部件213具有按顺序整体形成的引线端子元件213a、装配元件213b、连接元件213c和金属元件213d。不是必须仅使用唯一的引线端子元件213a向外延伸，而可以使用多个从装配元件213b延伸的引线端子元件。多个半导体发光器件芯片110a、110b、110c装配在第一引线部件213上。即便在安装了多个芯片的结构中，金属元件213d也能防止这些芯片被它们的热量破坏或者损毁。金属元件213d具有用于进一步改进散热性能的切口213e。
第二引线部件220、221、222分别连接到半导体发光器件芯片110a、110b、110c的电极。多个第一引线部件213的引线端子元件，和第二引线部件220、221、222优选地以相同间隔排列，以便它们能够插入到传统电源中，而无需改动电源的形状。
模制部件301具有窗310，半导体发光器件芯片110a、110b、110c和导线设置在窗310中。模制部件301的角上具有通孔330，发光器件103能够通过通孔固定地连接到光导向部件。
使用发射蓝光的GaN化合物半导体发光器件芯片作为半导体发光器件芯片110a，发射绿光的Gan化合物半导体发光器件芯片作为半导体发光器件芯片110b，发射红光的半导体发光器件芯片作为半导体发光器件芯片110c，能够提供用于进行最佳GRB混合以提供白光的发光器件103。
第七实施例
现在参照附图说明根据第七实施例的发光装置。图10是示出第七实施例的发光装置的示意性透视图。将省略对与第一实施例的发光器件和第六实施例的发光器件的部件、元件等等同或者对应的部件、元件等的详细说明。
第七实施例的发光装置7000通过将第六实施例的发光器件103连接到光导向部件420制成。发光装置7000设计为在使用时插入电源中。
光导向部件420用于使从发光器件103发射的光在其中传输，并沿给定的方向发射。光的反射和传输在光导向部件420内部重复进行，使得光导向部件420在其全部长度上被充分均匀地照亮。可用做光导向部件的材料的示例，包括丙烯酸树脂、聚酰胺树脂、诸如聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯之类的光传输树脂、以及玻璃。
在本实施例中，发光器件103连接到光导向部件420，而窗310紧密地接触光导向部件420。由于对本发明来说并非必须如此，所以窗310可位于远离光导向部件420的处。可基于距窗310的位置的距离，调节导入光导向部件中的光量。
第八实施例
现在参照附图说明根据第八实施例的发光装置。图11是示出第八实施例的发光装置的示意性横截面图。将省略对与第一实施例的发光器件的部件、元件等等同或者对应的部件、元件等的详细说明。
发光器件104具有第一引线部件214，第一引线部件214由包括引线端子元件214a和装配元件214b的整体部分，以及包括连接元件214c和金属元件214d的整体部分形成，这两部分通过任意常规技术焊接或者连接在一起。金属元件214d的厚度大于连接元件214c的厚度。为便于生产具有较大厚度的金属元件214d，包括金属元件214d和连接元件214c的整体部分，优选地由不同于包括引线端子元件214a和装配元件214b的整体部分的材料制成。具有较大厚度的金属元件214d能够提高散热性能。
第九实施例
现在参照附图说明根据第九实施例的发光装置。图12是示出第九实施例的发光装置的示意性横截面图。将省略对与第一实施例的发光器件的部件、元件等等同或者对应的部件、元件等的详细说明。
发光器件105具有第一引线部件215，第一引线部件215具有弯曲为波形的金属元件215d。为提高散热性能，波形金属元件215d在其某些区域具有加大的表面积。光导向部件430具有与波形金属元件215d的形状相适应的切口，以便使得自身能够更紧密地接触金属元件215d，并因此而更加坚固地连接到金属元件215d。
在图10和图12分别示出的各个发光装置中，光导向部件的除了发光面之外的一部分被外壳覆盖。在这种结构中，通过使用由具有高反射率的材料制成的外壳覆盖光导向部件，可进一步改进发光效率。通过弯曲金属元件，使得金属元件保持在与外壳或者光导向部件的至少一部分相接触，还可减小发光装置的尺寸。
第十实施例
现在参照附图说明根据第十实施例的发光器件。图13是示出第十实施例的发光器件的示意性平面图。将省略对与第一实施例的发光器件的部件、元件等等同或者对应的部件、元件等的详细说明。
第十实施例的发光器件600包括：第一半导体发光器件芯片610、第二半导体发光器件芯片620、第一引线部件710、第二引线部件720、第三引线部件730、第四引线部件740，以及这些部件固定地装配在之上的模制部件800。第一半导体发光器件芯片610具有位于可见光谱的短波长范围内的峰值波长。第二半导体发光器件芯片620具有位于可见光谱的长波长范围内的峰值波长。应注意，第二半导体发光器件芯片620的峰值波长并非必须长于特定波长，只要其位于第一半导体发光器件芯片610的峰值波长的波长范围内即可。第一半导体发光器件芯片610装配在第一引线部件710上，并具有电连接在其上的第一电极611。第二引线部件720电连接到第一半导体发光器件芯片610的第二电极612。第二半导体发光器件芯片620装配在第三引线部件730上，并具有电连接到其上的第一电极621。第四引线部件740电连接到第二半导体发光器件芯片620的第二电极622。
第一引线部件710包括：用于电连接到外部电极的引线端子元件710a，用于在其上装配第一半导体发光器件芯片610的装配元件710b，从模制部件800向外延伸的金属元件710d，以及用于连接在金属元件710d和装配元件710b之间的连接元件710c。引线端子元件710a和金属元件710d沿相反方向从模制部件800向外延伸。引线端子元件710a、装配元件710b、连接元件710c和金属元件710按照顺序排列在第一引线部件710上。尽管在本实施例中，引线端子元件710a与装配元件710b、连接元件710c和金属元件710d整体形成，但是引线端子元件710a可独立与这些元件形成，在使用时连接在一起即可。连接元件710c的宽度小于金属元件710d的宽度，可依尺寸制造为恰好等于它们之间的间隙或者切口。连接元件710c优选地至少有一部分设置在模制部件800外部。由此，连接元件710c具有暴露于模制部件800之外的部分，该部分可以被弯曲为倾斜。金属元件710d的表面积大于模制部件800的表面积。在此，表面积意指金属元件710d和模制部件800被视作整体时表面的大小或者尺寸，而不考虑粗糙或者不均匀的小面积。第一引线部件710可由铜、银、金、铝或相关合金的金属材料制成。优选地使用铜或以铜为主要组分的含铜合金。第一引线部件710或其它部件可被镀覆。
第三引线部件730包括引线端子元件和第二半导体发光器件芯片620装配在其上的装配元件。由于在通电时，第二半导体发光器件芯片620具有低于第一半导体发光器件芯片610的热量输出，故而无需为第一引线部件710提供金属元件710d。并且，第一半导体发光器件芯片610和第二半导体发光器件芯片620独立地装配在不同引线部件上这样的结构，防止了来自第一半导体发光器件芯片610的热量输出直接传导至第二半导体发光器件芯片620。第二半导体发光器件芯片620通过包括银填充剂的管芯粘结材料固定到第三引线部件730。第二半导体发光器件芯片620具有一对分别位于前侧和后侧的正负电极，并且第二半导体发光器件芯片620的第二电极622通过导线850电连接到第四引线部件740。
模制部件800具有窗810，窗810用于提取来自第一半导体发光器件芯片610和第二半导体发光器件芯片620的光。
举例来说，通过使用发射蓝光的GaN化合物半导体发光器件芯片作为第一半导体发光器件芯片610，发射红光的半导体发光器件芯片作为第二半导体发光器件芯片620，以及密封部件820中发射黄光的荧光材料890，能够提供用于提供白光的发光器件600。
第十一实施例
现在参照附图说明根据第十一实施例的发光器件。图14是示出第十一实施例的发光器件的示意性平面图。将省略对与第十实施例的发光器件的部件、元件等等同或者对应的部件、元件等的详细说明。
发光器件601包括：第一引线部件710、第二引线部件721、第三引线部件730，和这些引线部件固定地装配在其上的模制部件800。第二引线部件721被设计为独立地执行由第十实施例的第二引线部件720和第四引线部件740共同实现的功能。第二引线部件721提供位于第一半导体发光器件芯片610的第二电极612和第二半导体发光器件芯片620的第二电极622之间的连接。金属元件710d具有装配元件790，并通过该装配元件790连接到光导向部件。装配元件790通过在金属元件710d上提供通孔形成。引线部件数量的减少提供了简化的电路结构，并使发光器件601尺寸减小。形成在金属元件710d上的装配元件790使得发光器件601更便于装配到光导向部件，并使二者之间的连接更紧密。装配部分可具有诸如椭圆形、圆形、矩形或星放射形之类的各种形状，并且可提供多个装配部分。
第十二实施例
现在参照附图说明根据第十二实施例的发光器件。图15是示出第十二实施例的发光器件的示意性平面图。将省略对与第十实施例的发光器件的部件、元件等等同或者对应的部件、元件等的详细说明。
第十二实施例的发光器件602包括：第一半导体发光器件芯片610a、610b，第二半导体发光器件芯片620，第一引线部件711，第二引线部件721、722，第三引线部件730，第四引线部件740，以及这些引线部件固定地装配在其上的模制部件800。第一引线部件711上装配两片芯片，即第一半导体发光器件芯片610a、610b。第一半导体发光器件芯片之一610a，具有一对正负电极，即分别电连接到第一引线部件711和第二引线部件721的第一电极611a和第二电极612a。第一半导体发光器件芯片中的另一个610b，也具有一对正负电极，即分别电连接到第一引线部件711和第二引线部件722的第一电极611b和第二电极612b。这些具有较高热量输出的半导体发光器件芯片装配在第一引线部件711上。第一引线部件711具有金属元件711d，金属元件711d具有形成在其相对侧面的切口。第一引线部件711、第四引线部件740，以及位于二者之间的部件，具有用于产生糙面效应的凹进，防止它们离开或者脱离模制部件800。
举例来说，通过使用发射蓝光的GaN化合物半导体发光器件芯片作为第一半导体发光器件芯片610a，发射绿光的GaN化合物半导体发光器件芯片作为第一半导体发光器件芯片610b，和发射红光的半导体发光器件芯片作为第二半导体发光器件芯片620，能够提供用于提供自光的发光器件602。在通电时具有高热量输出的第一半导体发光器件芯片610a、610b，装配在具有用于散热的金属元件711d的第一引线部件711上。由此，可能允许发光器件602提供白光，提高散热性能，并防止第二半导体发光器件芯片620由于热而劣化。
作为单独排列的第二引线部件721、722和第四引线部件740之外的选择，可使用一体的通用引线部件。
第十三实施例
现在，参照附图说明根据第十三实施例的发光器件。图16是示出第十三实施例的发光器件的示意性平面图。将省略对与第一实施例的发光器件的部件、元件等等同或者对应的部件、元件等的详细说明。
第十三实施例的发光器件2000包括：第一半导体发光器件芯片1110、第二半导体发光器件芯片1120、第三半导体发光器件芯片1130、第一引线部件1210、第二引线部件1220、第三引线部件1230、第四引线部件1240、第五引线部件1250、第六引线部件1260，以及第一到第六引线部件1210～1260固定地装配在其上的模制部件1300。第一半导体发光器件芯片1110具有位于可见光谱的短波长范围内的峰值波长。第二半导体发光器件芯片1120具有位于长于第一半导体发光器件芯片1110的峰值波长的波长范围内的峰值波长。第三半导体发光器件芯片1130具有位于长于第二半导体发光器件芯片1120的峰值波长的波长范围内的峰值波长。第一半导体发光器件芯片1110装配在第一引线部件1210上，并具有第一电极1111，并通过导线1350经第一电极1111电连接到第一引线部件1210。第一半导体发光器件芯片1110还具有第二电极1112，并通过导线1350经第二电极1112电连接到第二引线部件1220。同样，第二半导体发光器件芯片1120装配在第三引线部件1230上，并具有第一电极1121，并通过导线1350经第一电极1121电连接到第三引线部件1230。第二半导体发光器件芯片1120还具有第二电极1122，并通过导线1350经第二电极1122电连接到第四引线部件1240。第三半导体发光器件芯片1130装配在第五引线部件1250上，并具有第一电极1131，并通过第一电极1131电连接到第五引线部件1250。第三半导体发光器件芯片1130还具有第二电极1132，并通过导线1350经第二电极1132连接到第六引线部件1260。
第一引线部件1210包括：用于电连接到外部电极的引线端子元件1210a，用于装配第一半导体发光器件芯片1110到其上的装配元件1210b，从模制部件1300向外延伸的金属元件1210d，以及用于连接在金属元件1210d和装配元件1210b之间的连接元件1210c。引线端子元件1210a和金属元件1210d沿相反方向从模制部件1300向外延伸。引线端子元件1210a、装配元件1210b、连接元件1210c和金属元件1210d按顺序排列在第一引线部件1210上。尽管在本实施例中，引线端子元件1210a与装配元件1210b、连接元件1210c及金属元件1210d整体形成，但是引线端子元件1210a可独立于这些元件形成，在使用时连接在一起即可。连接元件1210c的宽度小于金属元件1210d的宽度，可依尺寸制造为恰好等于它们之间的间隙或切口。连接元件1210c优选地至少有一部分设置在模制部件1300外部。金属元件1210d的表面积大于模制部件1300的表面积。金属元件1210d优选地由铜或以铜为主要组分的含铜合金制成，但可使用银、金、铝、铁或相关合金。金属元件1210d可由多个金属层制成，例如作为反射成分形成在铜层之上的银层和铝层。反射成分可通过镀覆形成在铜层上。在本实施例中为矩形的金属元件1210d，可形成为便于装配到光导向部件的不同的形状。第一引线部件1210具有用于产生糙面效应的凹进，从而可防止自身离开或者脱离模制部件1300。
第三引线部件1230具有与第一引线部件1210类似的结构。具体地，第三引线部件1230包括：用于电连接到外部电极的引线端子元件1230a，用于装配第二半导体发光器件芯片1120到其上的装配元件1230b，从模制部件1300向外延伸的金属元件1230d，以及用于连接在金属元件1230d和装配元件1230b之间的连接元件1230c。引线端子元件1230a和金属元件1230d沿相反方向从模制部件1300向外延伸。引线端子元件1230a、装配元件1230b、连接元件1230c和金属元件1230d按顺序排列在第三引线部件1230上。尽管在本实施例中，引线端子元件1230a与装配元件1230b、连接元件1230c及金属元件1230d整体形成，但是引线端子元件1230a可独立于这些元件形成，在使用时连接在一起即可。连接元件1230c的宽度小于金属元件1230d的宽度，可依尺寸制造为恰好等于它们之间的间隙或切口。连接元件1230c优选地至少有一部分设置在模制部件1300外部金属元件1230d的表面积大于模制部件1300的表面积。金属元件1230d优选地由铜或以铜为主要组分的含铜合金制成，但可使用银、金、铝、铁或相关合金。金属元件1230d可由多个金属层制成，例如作为反射成分形成在铜层之上的银层和铝层。反射成分可通过镀覆形成在铜层上。在本实施例中为矩形的金属元件1230d，可形成为便于装配到光导向部件的不同形状。第三引线部件1230具有用于产生糙面效应的凹进，从而可防止自身离开或者脱离模制部件1300。
第五引线部件1250包括用于电连接到外部电极的引线端子元件，以及用于第三半导体发光器件芯片1130装配到其上的装配元件。
第一引线部件1210的金属元件1210d和第三引线部件1230的金属元件1230d，可在由模制部件1300固定到位之前各自形成为给定形状，或者，可在已经被模制部件1300固定到位之后各自被裁剪为给定形状。
模制部件1300具有窗1310，窗1310用于提取来自第一半导体发光器件芯片1110、第二半导体发光器件芯片1120和第三半导体发光器件芯片1130的光。密封部件1320填充在窗1310中，以保护第一半导体发光器件芯片1110、第二半导体发光器件芯片1120和第三半导体发光器件芯片1130免受任何外部物质或者外界环境侵害。
通过使用发射蓝光的GaN化合物半导体发光器件芯片作为第一半导体发光器件芯片1110，发射绿光的GaN化合物半导体发光器件芯片作为第二半导体发光器件芯片1120，和发射红光的半导体发光器件芯片作为第三半导体发光器件芯片1130，能够提供用于制造最佳RGB混合以提供白光的发光器件2000。提供给第一引线部件1210的用于散热的第一金属元件1210d，能够有效地释放在通电时具有高热量输出的第一半导体发光器件芯片1110所产生的热量。同样，提供给第三引线部件1230的用于散热的第二金属元件1230d，能够有效地释放在通电时具有高热量输出的第二半导体发光器件芯片1120所产生的热量。由于第三半导体发光器件芯片1130装配在第五引线部件1250上，而第五引线部件1250远离第一半导体发光器件芯片1110和第二半导体发光器件芯片1120分别装配在其上的引线部件，故而可降低第三半导体发光器件芯片1130由于来自这些芯片的热量而被损毁的可能性。
用于连接到外部端子的第一到第六引线部件1210～1260的引线端子元件，优选地以相等间隔设置。固定到模制部件1300的第一到第六引线部件1210～1260各自都具有给定的凹进或突起，以便产生糙面效应。
第十四实施例
现在参照附图说明根据第十四实施例的发光器件。图17是示出第十四实施例的发光器件的示意性平面图。将省略对与第十三实施例的发光器件的部件、元件等等同或者对应的部件、元件等的详细说明。
第十四实施例的发光器件2001包括：第一半导体发光器件芯片1410、第二半导体发光器件芯片1420、第三半导体发光器件芯片1430、第一引线部件1510、第二引线部件1520、第三引线部件1530、第四引线部件1540，以及这些部件固定地装配在其上的模制部件1600。第二引线部件1520被设计为独立地执行由第十三实施例的第二引线部件1220、第四引线部件1240和第六引线部件1260共同实现的功能。第二引线部件1520为三个电极提供电连接，这三个电极是第一半导体发光器件芯片1410的第二电极1412、第二半导体发光器件芯片1420的第二电极1422、以及第三半导体发光器件芯片1430的第二电极1432。另一方面，第一引线部件1510的金属元件1510d与第三引线部件1530的金属元件整体形成，这使得第一引线部件1510牢固地固定到第三引线部件1530。可分别使用发射蓝光的GaN化合物半导体发光器件芯片作为第一半导体发光器件芯片1410，发射绿光的GaN化合物半导体发光器件芯片作为第二半导体发光器件芯片1420，和发射红光的半导体发光器件芯片作为第三半导体发光器件芯片1430，还可使用不同的组合。可提供保护器件(例如，电容器、二极管等)，以保护半导体发光器件芯片免受静电放电的影响。
根据上述实施例的发光器件的装配系统，化合物半导体层设置在基板上，以形成半导体发光器件芯片，而基板装配在引线部件上。作为这之外的选择，可使用基板朝下放置在引线部件上的倒装芯片装配系统。例如，在使用GaN化合物半导体的n型层和p型层按顺序设置在蓝宝石基板上的半导体发光器件芯片时，可提取来自芯片的蓝宝石基板侧的光。倒装芯片装配系统无需布线，并因此而不致妨碍半导体发光器件芯片发射的光。提供在化合物半导体层一侧上的是正电极和负电极，正电极和负电极通过冲击粘结(bump-bonding)等分别电连接到相应引线部件。在这种结构中，诸如环氧树脂的绝缘材料可设置在化合物半导体和引线部件之间，以便散热性能能够较之没有绝缘材料的结构有所提高。半导体发光器件芯片装配在两个不同引线部件上。
本发明的发光装置可用作作为图18所示图像读取设备50的光源的行照明装置51。图像读取设备50具有框架(或者外壳)52，框架52具有形成在其中的第一凹进53和第二凹进54，其中行照明装置51设置在第一凹进53中，而装备有成像器件55(或行图像传感器)的传感器板56装配在第二凹进54中。用于等放大图像形成的透镜阵列57容纳在在框架52中，透镜阵列57将来自行照明装置51的光聚焦到成像器件55。玻璃板58设置在框架52的上部。参考符号G代表作为读取目标的文件。
行照明装置51具有由丙烯酸树脂制成的杆形或板形透明光导向部件60，和用于装配光导向部件60的白壳体61。作为光源的发光器件62装配到白壳体61的对端。透明光导向部件60在沿主扫描方向(纵向)的正交线选取的横截面上大致为矩形，并且透明光导向部件60的各个端被C形斜切，使得斜切面作为发光面63。用于散射入射光的光散射图案64，例如通过白颜料的丝网印刷，形成在透明发光部件60的底侧。可使用一个行照明装置51的结构，或使用两个分别设置在左侧和右侧而透镜阵列57在它们之间的行照明装置51的结构。可使用前述实施例中的任何一个发光器件，作为图像读取设备50中采用的发光器件62。发光器件62可排列在行照明装置51的一侧。
根据图像读取设备50，从发射面63发射的光通过玻璃板58照射到文件G，从文件G反射的光通过透镜阵列57被成像器件55感知，从而读取出文件G。通过沿图19的副扫描方向相对玻璃板58移动框架52，文件G的目标区域被读取。发光器件芯片在读取操作中产生的热量被有效释放。
本发明的发光装置可用作照明系统、液晶显示装置的背光等以及图像读取设备的光源。
                          示例
示例1
现在说明第一示例的发光器件。其中将省略对与第六实施例的发光器件的部件、元件等等同或者对应的部件、元件等的详细说明。图9是示出第一示例的发光器件的示意性平面图。
发光器件103包括第一引线部件213、第二引线部件220、221、222，以及模制部件301。半导体发光器件芯片110a、110b、110c装配在第一引线部件213上。
峰值波长在约440nm～约480nm范围之内的InGaN半导体，用作半导体发光器件芯片110a。半导体发光器件芯片110a发射蓝光。半导体发光器件芯片110a通过环氧树脂，面朝上装配在第一引线部件213的装配元件213b上。
峰值波长在约500nm～约540nm范围之内的InGaN半导体，用作半导体发光器件芯片110b。半导体发光器件芯片110b发射绿光。半导体发光器件芯片110b通过环氧树脂，面朝上装配在第一引线部件213的装配元件213b上。
峰值波长在约610rm～约700nm范围之内的GaAs半导体，用作半导体发光器件芯片110c。半导体发光器件芯片110c发射红光。半导体发光器件芯片110c通过Ag填充剂混合其中的环氧树脂，面朝上装配在第一引线部件213的装配元件213b上。
模制部件301由BT树脂制成，并具有约4.0mm的长度、约9.0mm的宽度和约1.5mm的厚度。窗310具有约1.6mm的长度和约3.6mm的宽度。硅树脂提供在窗310中，以覆盖半导体发光器件芯片110a、110b、110c。通孔形成在模制部件301的给定位置上。第一到第三半导体发光器件芯片110a～110c以大体相等的间隔设置在窗310中。
对于第一引线部件213和第二引线部件220、221、222，铜用作形成基板的基本材料，镍和银顺序镀覆在基板上。第一引线部件213和第二引线部件220、221、222各自都具有0.4mm的厚度，并通过使用压床将金属板压制成给定形状来形成。从模制部件301向外延伸的第一引线部件213作为通用阴电极。第二引线部件220、221、222作为阳电极。第一引线部件213和第二引线部件220、221、222的引线端子元件以大体相等间隔布置。从模制部件301向外延伸的金属元件213d，具有约20mm的长度和约18mm的厚度，而长度和厚度可根据光导向部件的形状或类似在尺寸上进行调整。
连接元件213c被弯曲到与窗320大体垂直，并被连接到光导向部件420，以便安装发光器件103的金属元件210d到光导向部件420的安装元件。
这样，就能够制造出发光器件103和发光装置7000。当电能从电源7010供应给发光装置7000时，可提供发光器件103所发射的混合色位于白色范围之内的发光装置。
说明书并非用于将本发明限制在所列出的实施例中，在不背离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的前提下，本领域的技术人员可以对文中所述的发光器件和发光装置作出各种修改。

Claims (17)

1、一种发光装置，包括发光器件和光导向器件，该光导向器件用于引导来自该发光器件并经过自身的一个表面进入自身的光，其中，该发光器件包括引线部件和模制部件，在该引线部件上装配有发光器件芯片，并且该引线部件固定到该模制部件；该引线部件具有从该模制部件延伸的金属元件；且该金属元件被弯曲。
2、一种发光装置，包括：
发光器件；和
光导向部件，用于通过反射或传输入射到该光导向部件的入射光的一部分，来引导和通过自身发射从该发光器件发射并入射到该光导向部件的光；
其中该发光器件包括：
具有第一电极和第二电极的半导体发光器件芯片；
该半导体发光器件芯片装配在其上的第一引线部件，所述第一引线部件电连接到该半导体发光器件芯片的第一电极；
第二引线部件，电连接到该半导体发光器件芯片的第二电极；和
模制部件，该第一引线部件和该第二引线部件中每一个部件的一部分固定在该模制部件上；其中
该第一引线部件具有：用于电连接到外部电极的引线端子元件，该半导体发光器件芯片通过其被装配在该第一引线部件上的装配元件，用于释放由该半导体发光器件芯片产生的热量的金属元件，和用于连接该装配元件和该金属元件的连接元件；且该金属元件被弯曲。
3、根据权利要求2所述的发光装置，其中该连接元件的宽度小于该金属元件的宽度。
4、一种发光装置，包括：
发光器件；和
光导向部件，用于通过反射或传输入射到该光导向部件的入射光的一部分，来引导和通过自身发射从该发光器件发射并入射到该光导向部件的光；其中该发光器件包括：
第一半导体发光器件芯片，具有位于可见光谱的短波长范围之内的峰值波长，并具有第一电极和第二电极；
第二半导体发光器件芯片，具有位于可见光谱的长波长范围之内的峰值波长，并具有第一电极和第二电极；
该第一半导体发光器件芯片装配在其上的第一引线部件，所述第一引线部件电连接到该第一半导体发光器件芯片的第一电极；
第二引线部件，电连接到该第一半导体发光器件芯片的第二电极；
该第二半导体发光器件芯片装配在其上的第三引线部件，所述第三引线部件电连接到该第二半导体发光器件芯片的第一电极；
第四引线部件，电连接到该第二半导体发光器件芯片的第二电极；和
模制部件，该第一至第四引线部件中的每一个部件的一部分固定在其上；其中
该第一引线部件具有，用于电连接到外部电极的引线端子元件，该第一半导体发光器件芯片通过其被装配在该第一引线部件上的装配元件，用于释放由该第一半导体发光器件芯片产生的热量的金属元件，和用于连接该装配元件和该金属元件的连接元件；且
该金属元件暴露于该模制部件之外，并被弯曲。
5、根据权利要求4所述的发光装置，其中该第二引线部件与该第四引线部件整体形成。
6、一种发光装置，包括：
发光器件；和
光导向部件，用于通过反射或传输入射到该光导向部件的入射光的一部分，来引导和通过自身发射从该发光器件发射并入射到该光导向部件的光；其中该发光器件包括：
第一半导体发光器件芯片，具有位于可见光谱的短波长范围之内的峰值波长，并具有第一电极和第二电极；
第二半导体发光器件芯片，具有位于长于该第一半导体发光器件芯片的峰值波长的波长范围之内的峰值波长，并具有第一电极和第二电极；
第三半导体发光器件芯片，具有位于长于该第二半导体发光器件芯片的峰值波长的波长范围之内的峰值波长，并具有第一电极和第二电极；
该第一半导体发光器件芯片装配在其上的第一引线部件，所述第一引线部件电连接到该第一半导体发光器件芯片的第一电极；
第二引线部件，电连接到该第一半导体发光器件芯片的第二电极；
该第二半导体发光器件芯片装配在其上的第三引线部件，所述第三引线部件电连接到该第二半导体发光器件芯片的第一电极；
第四引线部件，电连接到该第二半导体发光器件芯片的第二电极；
该第三半导体发光器件芯片装配在其上的第五引线部件，所述第五引线部件电连接到该第三半导体发光器件芯片的第一电极；
第六引线部件，电连接到该第三半导体发光器件芯片的第二电极；和
模制部件，该第一至第六引线部件中的每一个部件的一部分固定在其上；其中
该第一引线部件具有，用于电连接到外部电极的第一引线端子元件，该第一半导体发光器件芯片通过其被装配在该第一引线部件上的第一装配元件，用于释放由该第一半导体发光器件芯片产生的热量的第一金属元件，和用于连接该第一装配元件和该第一金属元件的第一连接元件；
该第一引线端子元件、该第一装配元件、该第一连接元件和该第一金属元件在该第一引线部件上按该顺序排列；
该第三引线部件具有，用于电连接到外部电极的第二引线端子元件，该第二半导体发光器件芯片通过其被装配在该第三引线部件上的第二装配元件，用于释放由该第二半导体发光器件芯片产生的热量的第二金属元件，和用于连接该第二装配元件和该第二金属元件的第二连接元件；
该第二引线端子元件、该第二装配元件、该第二连接元件和该第二金属元件在该第三引线部件上按该顺序排列；且
该第一金属元件和该第二金属元件从该模制部件向外延伸，并被弯曲。
7、根据权利要求6所述的发光装置，其中该模制部件具有第一侧和第二侧，其中该第一金属元件和该第二金属元件从该第一侧向外延伸，且该第一引线端子元件和该第二引线端子元件从该第二侧向外延伸。
8、根据权利要求6所述的发光装置，其中该第二引线部件、该第四引线部件和该第六引线部件中的至少两个部件相互整体形成。
9、根据权利要求2、4、6中任一项所述的发光装置，其中该光导向部件具有安装部件，该发光器件的至少一部分被安装在该安装部件中。
10、根据权利要求2所述的发光装置，其中该发光器件具有光提取部分，该光提取部分至少部分地延伸过该半导体发光器件芯片，以便由该半导体发光器件芯片发射的光经过该光提取部分被提取，且该光提取部分紧密地接触该光导向部件。
11、根据权利要求4或6所述的发光装置，其中该发光器件具有光提取部分，该光提取部分至少部分地延伸过该第一半导体发光器件芯片和该第二半导体发光器件芯片，以便由该第一半导体发光器件芯片和该第二半导体发光器件芯片发射的光经过该光提取部分被提取，且该光提取部分紧密地接触该光导向部件。
12、根据权利要求2所述的发光装置，进一步包括散热部件，该散热部件连接到该金属元件，以便由该半导体发光器件芯片产生的热量从该金属元件传输至该散热部件。
13、根据权利要求4或6所述的发光装置，进一步包括散热部件，该散热部件连接到该金属元件，以便由该第一半导体发光器件芯片和该第二半导体发光器件芯片产生的热量从该金属元件传输至该散热部件。
14、根据权利要求6所述的发光装置，其中该第一半导体发光器件芯片发射蓝光，该第二半导体发光器件芯片发射绿光，该第三半导体发光器件芯片发射红光。
15、根据权利要求2、4、6中任一项所述的发光装置，其中该发光器件固定在该光导向部件，而该金属元件保持为与该光导向部件相接触。
16、根据权利要求2、4、6中任一项所述的发光装置，其中该金属元件保持为与该光导向部件相接触，并具有类波形横截面。
17、一种图像读取设备，包括根据权利要求2、4、6中任一项所述的发光装置，行图像传感器，和用于将来自该发光装置并被转换成来自读取目标的反射光或传输光聚焦到该行图像传感器的透镜阵列。
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