JP2002237621A - 面発光装置 - Google Patents

面発光装置

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JP2002237621A
JP2002237621A JP2001033174A JP2001033174A JP2002237621A JP 2002237621 A JP2002237621 A JP 2002237621A JP 2001033174 A JP2001033174 A JP 2001033174A JP 2001033174 A JP2001033174 A JP 2001033174A JP 2002237621 A JP2002237621 A JP 2002237621A
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light
emitting device
lead frame
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light emitting
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Shizuo Seki
静男 関
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BAISUTEKKU KK
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BAISUTEKKU KK
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    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93Batch processes
    • H01L24/95Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L24/97Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
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    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
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    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/48463Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H01L2224/48465Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置を薄型化することができるとともに、機
械化された連続した工程で製作することができ、大量生
産に対応できるようにする。 【解決手段】 リードフレームをインサートして反射ケ
ース2が射出成形され、この反射ケース2に凹窓部3が
開口形成され、この凹窓部3内のリードフレームに赤、
緑、青の光を出射する各LED素子がダイボンディング
およびワイヤーボンディングされ、上記凹窓部3内に導
光部材が配された面発光装置において、上記凹窓部3内
の上記赤、緑、青の各LED素子が上記凹窓部3内の有
効光出射領域の外で上記リードフレームにダイボンディ
ングされ、上記凹窓部3内に導光部材として機能する透
明樹脂材8を充填した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビューファイ
ンダなどに使われるカラー液晶のバックライトとして用
いられる面発光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の面発光装置は、LEDランプ2
0、基板21、リード線22、反射ケース23,24、
導光板25、拡散シート26、プリズムシート27の各
個別部品を図10に示すように組み立てて作られる。基
板21とリード線22は、フレキシブル基板にすること
も行なわれている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の面発
光装置では、各機能部品を組み合わせて作られるので、
製造工程は手作業によっていた。また、LEDランプ、
導光板などの大きさの制約があるため、装置全体を薄型
にすることが出来なかった。
【0004】本発明は、このような従来の技術が有する
課題を解決するために提案されたものであり、装置を薄
型化することができるとともに、機械化された連続した
工程で製作することができ、大量生産に対応できる面発
光装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、リードフレームをインサートして反射ケー
スが射出成形され、この反射ケースに凹窓部が開口形成
され、この凹窓部内のリードフレームに赤、緑、青の光
を出射する各LED素子がダイボンディングおよびワイ
ヤーボンディングされ、上記凹窓部内に導光部材が配さ
れた面発光装置において、上記凹窓部内の上記赤、緑、
青の各LED素子が上記凹窓部内の有効光出射領域の外
で上記リードフレームにダイボンディングされ、上記凹
窓部内に導光部材として機能する透明樹脂を充填した構
成としてある。
【0006】また、本発明は、有効光出射領域の外の
赤、緑、青の各LED素子の上面部に光反射効果または
光散乱効果のあるシートを敷設した構成としてある。
【0007】また、本発明は、有効光出射領域の上面部
に微細なプリズムを有し光の屈折と反射により光の出射
角度を調節するシートを敷設した構成としてある。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。図1の平面図に、リードフレ
ームを示す。このリードフレーム1は、厚さ0.25m
mのりん青銅をプレス機で打ち抜き、配線パターンを形
成し、銅メッキをかけた後に、厚さ3μmの銀メッキを
施したものである。全体はリール状になっている。
【0009】このリードフレーム1をインサート成形し
て、図2に示すように反射ケース2を製作する。この反
射ケース2の材質は、ガラス15%入りのポリブチレン
テレフタレート樹脂(PBT樹脂)であり、反射グレー
ドとなっている。その他の耐熱性が良く、反射率の高い
樹脂を用いても良い。射出成形時はリール状で行ない、
成形後は短冊状にカットする。
【0010】つぎに、図3に示すように反射ケースの開
口凹窓部3内の有効光射出領域X外のリードフレーム1
上に光の3原色の赤色、緑色、青色のLED素子4,
5,6をダイボンディングおよびワイヤーボンディング
により取り付ける。ここで、赤色LED素子4の材質は
InGaAlPであり、発光波長は630nmである。
緑色LED素子5の材質はInGaNであり、発光波長
は525nmである。また青色LED素子6の材質はI
nGaNであり、発光波長は470nmである。赤色L
ED素子4は、明るさが不足しているので、素子を2個
直列に接続して用いている。ここで、ダイボンディング
はダイボンダで行ない、銀ペーストをリードフレーム1
の所定位置に塗布し、各色LED素子4,5,6を載せ
た後に、加熱炉で硬化させ固着させる。その後、ワイヤ
ーボンダでワイヤー7を配線する。ワイヤー7は太さ2
5μmの金線を用いる。
【0011】つぎに、図4に示すように各LED素子
4,5,6が実装された反射ケース2の凹窓部3に、ポ
ッティングマシンを用いて透明樹脂を定量吐出し、樹脂
封止材8を形成する。樹脂量は、反射ケース2の凹窓部
3からはみ出さない量とする。樹脂封止材8の材質は、
透明エポキシ樹脂または透明シリコン樹脂である。
【0012】つぎに、短冊状に各製品がつながった状態
から、図5に示すようにプレス機によりリードフレーム
の接続部を切り取り各製品の形態にする。端子9はカッ
トされた状態のままでもよいが、さらに90゜折り曲げ
た状態にすることもできる。
【0013】つぎに、図6および図8に示すように光散
乱タイプの白色ポリエステルシートあるいは鏡面反射タ
イプのアルミ又は銀蒸着フィルムを各LED素子4,
5,6の上面側に貼り付ける。反射シート10の貼り付
けは、両面テープを用いて行なわれる。両面テープは、
各LED素子4,5,6の上部ではなく、反射ケース部
に付けられる。
【0014】つぎに、図7に示すように凹窓部3を覆う
反射ケース10の上面部には、プリズムシート11が両
面テープを用いて貼り付けられる。このプリズムシート
11には、厚さ125μmのポリエステルフィルム上
に、頂角90゜、ピッチ50μmの連続したプリズムを
アクリル系樹脂で形成した層を複合させたシートが用い
られる。集光性を高めるためプリズムシート11を2枚
重ねる場合は、プリズムの方向を直交させて敷設する。
また、各色の混色性を高めるため、光拡散性を有するポ
リエステルフィルムをプリズムシート11の下に敷設し
ても良い。
【0015】この面発光装置は、図9に示すようにカラ
ー液晶パネル装置と組み合わせて使用される。このカラ
ー液晶パネル12は、開口窓部13を有するハウジング
ケース14に接着剤15を用いて固着されている。16
はフレキシブル基板である。面発光装置の有効光出射領
域Xがカラー液晶パネル装置の開口窓部13に対応して
いる。
【0016】このように構成される面発光装置では、各
LED素子4,5,6の有効光出射領域X側へ出射され
た光は、透明樹脂封止材8中を反射、散乱を繰り返し有
効光出射領域X全体を発光させる。また、各LED素子
4,5,6の有効光出射領域Xの180゜側および90
゜側へ出射された光は、反射ケース2の凹窓部3のテー
パ形状により反射、散乱され有効光出射領域X側へ向か
う。各LED素子4,5,6の上部から出射された光
は、反射シート10により反射、散乱され透明樹脂封止
材8へ戻ってくる。透明樹脂封止材8の中で各LED素
子4,5,6が発光するので、導光部材としての機能は
大変効率のよいものとなっており、結果として明るい面
発光装置となっている。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、L
ED素子を有効光出射領域の外にダイボンディングし
て、素子の封止に透明樹脂を使うことにより充填された
樹脂そのものが導光部材となっているともに、LEDラ
ンプを使わずにLED素子を使用しているので薄型化が
達成できる。また、リードフレームから樹脂封止および
各シートの敷設まで、構造上大量生産に適した面発光装
置となっている。また、有効光出射領域の上面に敷設さ
れたプリズムシートは、そのプリズムの効果により光を
集光させ有効光出射領域の真上から見た面発光装置の明
るさを向上させるものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【図1】リードフレームを示す平面図である。
【図2】反射ケースを成形した様子を示す平面図であ
る。
【図3】LED素子をボンディングした状態を示す平面
図である。
【図4】封止樹脂材を充填した状態を示す図であり、
(A)は平面図、(B)は縦断面図である。
【図5】リードフレームをカットした状態を示す図であ
り、(A)は平面図、(B)は縦断面図である。
【図6】反射シートを貼り付けた状態を示す図であり、
(A)は平面図、(B)は縦断面図である。
【図7】プリズムシートを貼り付けた状態を示す図であ
り、(A)は平面図、(B)は縦断面図である。
【図8】有効光出射領域を示す図であり、(A)は平面
図、(B)は縦断面図である。
【図9】本発明の面発光装置をカラー液晶パネル装置と
組み合わせた状態を示す図であり、(A)は平面図、
(B)は縦断面図である。
【図10】従来の面発光装置を示す図であり、(A)は
反射ケースの一部を取り外した平面図、(B)は一部を
切り欠いた断面図、(C)は縦断面図、(D)は底面図
である。
【符号の説明】
1 リードフレーム 2 反射ケース 3 開口凹窓部 4 赤色LED素子 5 緑色LED素子 6 青色LED素子 7 金ワイヤー 8 樹脂封止材 9 端子 10 反射シート 11 プリズムシート 12 カラー液晶パネル 13 開口窓部 14 ハウジングケース 15 接着剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02F 1/13357 G02F 1/13357 G09F 9/00 336 G09F 9/00 336G 337 337Z H01L 23/02 H01L 23/02 F 23/28 23/28 D // F21Y 101:02 F21Y 101:02 Fターム(参考) 2H038 AA55 BA06 2H091 FA21Z FA23Z FA32Z FA45Z FB08 LA11 LA16 4M109 AA01 BA01 CA04 CA21 DB09 EC11 EE12 GA01 5F041 AA47 CA34 DA02 DA07 DA13 DA17 DA44 DA45 DA74 DA78 FF11 5G435 AA17 AA18 BB04 BB12 BB15 CC12 EE26 FF06 FF08 GG23 GG26 GG27

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リードフレームをインサートして反射ケ
    ースが射出成形され、この反射ケースに凹窓部が開口形
    成され、この凹窓部内のリードフレームに赤、緑、青の
    光を出射する各LED素子がダイボンディングおよびワ
    イヤーボンディングされ、上記凹窓部内に導光部材が配
    された面発光装置において、 上記凹窓部内の上記赤、緑、青の各LED素子が上記凹
    窓部内の有効光出射領域の外で上記リードフレームにダ
    イボンディングされ、上記凹窓部内に導光部材として機
    能する透明樹脂を充填したことを特徴とする面発光装
    置。
  2. 【請求項2】 有効光出射領域の外の赤、緑、青の各L
    ED素子の上面部に光反射効果または光散乱効果のある
    シートを敷設したことを特徴とする請求項1記載の面発
    光装置。
  3. 【請求項3】 有効光出射領域の上面部に微細なプリズ
    ムを有し光の屈折と反射により光の出射角度を調節する
    シートを敷設したことを特徴とする請求項2記載の面発
    光装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005019838A (ja) * 2003-06-27 2005-01-20 Nippon Leiz Co Ltd 光源装置および光源装置の製造方法
JP2005252082A (ja) * 2004-03-05 2005-09-15 Nippon Leiz Co Ltd 光源装置および導光体ならびに面光源装置
JP2008041288A (ja) * 2006-08-02 2008-02-21 Ricoh Co Ltd 光源モジュール及び投影型表示装置
JP2009176816A (ja) * 2008-01-22 2009-08-06 Idec Corp 発光装置

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