JP2002368280A - 発光ダイオード - Google Patents
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
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- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
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- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
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- H01L2924/181—Encapsulation
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 側面発光型の発光ダイオードにおける発光輝
度の向上及び指向性を高めると共に、高密度実装可能な
発光ダイオードを提供することである。 【解決手段】 一対の外部接続用電極３４，３５を備え
たベース部３２ａ，３２ｂと、このベース部３２ａ，３
２ｂの略中央部から立ち上がる本体部３３とで略Ｔ字状
に形成され、前記本体部３３の前面４０及び後面の少な
くとも一方に、底面４２から外方に向かって傾斜あるい
は曲面状に拡開する内周面４３を備えた凹部４１を形成
し、この凹部４１内に前記一対の外部接続用電極３４，
３５とそれぞれ導通するカソード電極３８及びアノード
電極３９を延設すると共に、該カソード電極３８及びア
ノード電極３９と凹部４１内に配置した発光素子４５と
を電気的に接続した後、前記凹部４１を封止樹脂材４７
で充填封止した。
度の向上及び指向性を高めると共に、高密度実装可能な
発光ダイオードを提供することである。 【解決手段】 一対の外部接続用電極３４，３５を備え
たベース部３２ａ，３２ｂと、このベース部３２ａ，３
２ｂの略中央部から立ち上がる本体部３３とで略Ｔ字状
に形成され、前記本体部３３の前面４０及び後面の少な
くとも一方に、底面４２から外方に向かって傾斜あるい
は曲面状に拡開する内周面４３を備えた凹部４１を形成
し、この凹部４１内に前記一対の外部接続用電極３４，
３５とそれぞれ導通するカソード電極３８及びアノード
電極３９を延設すると共に、該カソード電極３８及びア
ノード電極３９と凹部４１内に配置した発光素子４５と
を電気的に接続した後、前記凹部４１を封止樹脂材４７
で充填封止した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、チップ型の発光ダ
イオードに係り、特に実装する基板面に沿って発光する
側面発光タイプの発光ダイオードに関するものである。
イオードに係り、特に実装する基板面に沿って発光する
側面発光タイプの発光ダイオードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、携帯電話等の小型電子機器の液晶
表示部に設けられるバックライト光源として、チップ型
の発光ダイオードが用いられている。この発光ダイオー
ド１は、例えば図８に示したように、ガラスエポキシ基
板（以下、ガラエポ基板２という）の上面に一対の電極
３，４をパターン形成し、一方の電極３の上に導電性接
着剤（図示せず）を用いて発光素子６の下面電極を接合
し、上面電極を他方の電極４にボンディングワイヤ７で
接続している。そして、前記発光素子６全体を透明樹脂
体８によって封止することで構成され、図示外のプリン
ト配線基板（以下ＰＣＢという）に表面実装されてい
る。
表示部に設けられるバックライト光源として、チップ型
の発光ダイオードが用いられている。この発光ダイオー
ド１は、例えば図８に示したように、ガラスエポキシ基
板（以下、ガラエポ基板２という）の上面に一対の電極
３，４をパターン形成し、一方の電極３の上に導電性接
着剤（図示せず）を用いて発光素子６の下面電極を接合
し、上面電極を他方の電極４にボンディングワイヤ７で
接続している。そして、前記発光素子６全体を透明樹脂
体８によって封止することで構成され、図示外のプリン
ト配線基板（以下ＰＣＢという）に表面実装されてい
る。
【０００３】上記の発光ダイオード１をＰＣＢに実装す
る場合、例えば図９に示すように、まず発光ダイオード
１をＰＣＢ９の裏面側に配置し、ＰＣＢ９に開設した孔
１１に発光素子６及び透明樹脂体部８からなる発光部１
２を挿入し、ガラエポ基板２の電極３，４をＰＣＢ９の
裏面電極９ａ，９ｂに半田１０で接合している。このよ
うにしてＰＣＢ９に実装された発光ダイオード１で液晶
表示体（図示せず）をバックライト照明するには、発光
素子６から上方向に発光した光を導光板１３に入射させ
ることによって行う。即ち、発光素子６で発した光はＰ
ＣＢ９の上方に進行し、この上に置かれた導光板１３の
端部の反射面１４に当たって略直角方向に屈折され、導
光板１３内に真っ直ぐ導かれる。これによって、導光板
１３上に配設される液晶表示体を明るく照明することが
できる。
る場合、例えば図９に示すように、まず発光ダイオード
１をＰＣＢ９の裏面側に配置し、ＰＣＢ９に開設した孔
１１に発光素子６及び透明樹脂体部８からなる発光部１
２を挿入し、ガラエポ基板２の電極３，４をＰＣＢ９の
裏面電極９ａ，９ｂに半田１０で接合している。このよ
うにしてＰＣＢ９に実装された発光ダイオード１で液晶
表示体（図示せず）をバックライト照明するには、発光
素子６から上方向に発光した光を導光板１３に入射させ
ることによって行う。即ち、発光素子６で発した光はＰ
ＣＢ９の上方に進行し、この上に置かれた導光板１３の
端部の反射面１４に当たって略直角方向に屈折され、導
光板１３内に真っ直ぐ導かれる。これによって、導光板
１３上に配設される液晶表示体を明るく照明することが
できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
発光ダイオード１にあっては、発光した光を所望の方向
に屈折させる手段として、導光板１３の端部に設けた反
射面１４を利用しているため、反射による光の損失を生
じて輝度が低下してしまう。また、反射面１４の傾斜角
を適切に設定しなければならず、そのための調整作業に
時間や工数が掛かるといった問題があった。
発光ダイオード１にあっては、発光した光を所望の方向
に屈折させる手段として、導光板１３の端部に設けた反
射面１４を利用しているため、反射による光の損失を生
じて輝度が低下してしまう。また、反射面１４の傾斜角
を適切に設定しなければならず、そのための調整作業に
時間や工数が掛かるといった問題があった。
【０００５】そこで、本件出願人は、上記の問題を解決
するために、特願２０００−２７８０８７号において、
図１０に示すようなＴ字状の発光ダイオード１６を提案
した。このＴ字状の発光ダイオード１６は、左右のベー
ス部１７ａ，１７ｂと、このベース部１７ａ，１７ｂの
中央から立ち上がる本体部１８とで略Ｔ字状に形成さ
れ、ベース部１７ａ，１７ｂの上面をＰＣＢ１９の裏面
に固定すると共に、本体部１８をＰＣＢ１９に設けた円
孔２０から上面側に貫通させたものである。このような
構成からなる発光ダイオード１６では、発光素子２１を
透明樹脂体２２で封止してなる発光部２３がＰＣＢ１９
の上面側で横方向を向いているので、導光板の端部を前
記発光部２３の方向に向けるだけで、直接光を導くこと
ができる。このような構造では、前記従来のように導光
板１３に設けた反射面１４を介して光の進行方向を変え
る必要がないので、光損失が少なくて済むといった効果
がある。
するために、特願２０００−２７８０８７号において、
図１０に示すようなＴ字状の発光ダイオード１６を提案
した。このＴ字状の発光ダイオード１６は、左右のベー
ス部１７ａ，１７ｂと、このベース部１７ａ，１７ｂの
中央から立ち上がる本体部１８とで略Ｔ字状に形成さ
れ、ベース部１７ａ，１７ｂの上面をＰＣＢ１９の裏面
に固定すると共に、本体部１８をＰＣＢ１９に設けた円
孔２０から上面側に貫通させたものである。このような
構成からなる発光ダイオード１６では、発光素子２１を
透明樹脂体２２で封止してなる発光部２３がＰＣＢ１９
の上面側で横方向を向いているので、導光板の端部を前
記発光部２３の方向に向けるだけで、直接光を導くこと
ができる。このような構造では、前記従来のように導光
板１３に設けた反射面１４を介して光の進行方向を変え
る必要がないので、光損失が少なくて済むといった効果
がある。
【０００６】ところで、上記提案したＴ字状の発光ダイ
オード１６にあっては、発光部２３が本体部１８の側面
に突出した状態で形成されているため、発光した光が発
光部２３の表面に沿って四方に分散されるおそれがあ
る。このため、導光板の端部を前記発光部２３に向けて
配置しても、導光板に入射されずに周囲に漏れてしまう
光があり、導光板面を効率的に照明することができな
い。また、発光範囲が広角であるので、周辺に配設した
他の発光ダイオードの発光色と混色してしまうといった
おそれもある。
オード１６にあっては、発光部２３が本体部１８の側面
に突出した状態で形成されているため、発光した光が発
光部２３の表面に沿って四方に分散されるおそれがあ
る。このため、導光板の端部を前記発光部２３に向けて
配置しても、導光板に入射されずに周囲に漏れてしまう
光があり、導光板面を効率的に照明することができな
い。また、発光範囲が広角であるので、周辺に配設した
他の発光ダイオードの発光色と混色してしまうといった
おそれもある。
【０００７】また、ＰＣＢ１９へ実装する際に設けられ
た円孔２０の直径を前方に突出した透明樹脂体２２の厚
さ分だけ大きく開設しなければならないため、高密度実
装が図られない。
た円孔２０の直径を前方に突出した透明樹脂体２２の厚
さ分だけ大きく開設しなければならないため、高密度実
装が図られない。
【０００８】そこで、本発明の目的は、側面発光型の発
光ダイオードにおける発光輝度の向上及び指向性を高め
ると共に、高密度実装可能な発光ダイオードを提供する
ことである。
光ダイオードにおける発光輝度の向上及び指向性を高め
ると共に、高密度実装可能な発光ダイオードを提供する
ことである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項１に係る発光ダイオードは、一対の
外部接続用電極を備えたベース部と、このベース部の略
中央部から立ち上がる本体部とで略Ｔ字状に形成され、
前記本体部の前面及び後面の少なくとも一方に凹部を形
成し、この凹部内に前記一対の外部接続用電極とそれぞ
れ導通するカソード電極及びアノード電極を延設すると
共に、該カソード電極及びアノード電極と凹部内に配置
した発光素子とを電気的に接続し、前記凹部内に封止樹
脂材を充填してなることを特徴とする。
に、本発明の請求項１に係る発光ダイオードは、一対の
外部接続用電極を備えたベース部と、このベース部の略
中央部から立ち上がる本体部とで略Ｔ字状に形成され、
前記本体部の前面及び後面の少なくとも一方に凹部を形
成し、この凹部内に前記一対の外部接続用電極とそれぞ
れ導通するカソード電極及びアノード電極を延設すると
共に、該カソード電極及びアノード電極と凹部内に配置
した発光素子とを電気的に接続し、前記凹部内に封止樹
脂材を充填してなることを特徴とする。
【００１０】この発明によれば、カソード電極，アノー
ド電極及び発光素子がＴ字状の本体部内に埋没している
ので、発光ダイオード全体を薄く形成することができ、
高密度の表面実装が可能となる。また、凹部内に封止樹
脂材を充填する際にも金型等を用いなくて済むため、製
造コストの低廉化が図られる。さらに、発光素子及び封
止樹脂材が本体部から突出していないので、外部からの
衝撃に対する影響が少なく、長期に亘って安定した発光
状態を維持することができる。
ド電極及び発光素子がＴ字状の本体部内に埋没している
ので、発光ダイオード全体を薄く形成することができ、
高密度の表面実装が可能となる。また、凹部内に封止樹
脂材を充填する際にも金型等を用いなくて済むため、製
造コストの低廉化が図られる。さらに、発光素子及び封
止樹脂材が本体部から突出していないので、外部からの
衝撃に対する影響が少なく、長期に亘って安定した発光
状態を維持することができる。
【００１１】請求項２に係る発明は、請求項１記載の発
光ダイオードにおいて、前記凹部が、底面と、この底面
から外方に向かって拡開する内周面とで形成され、この
内周面が傾斜面又は曲面を有していることを特徴とす
る。
光ダイオードにおいて、前記凹部が、底面と、この底面
から外方に向かって拡開する内周面とで形成され、この
内周面が傾斜面又は曲面を有していることを特徴とす
る。
【００１２】この発明によれば、凹部に設けられた底面
が発光素子の載置台となり、この底面から外方に向かっ
て拡開する内周面は前記発光素子から発した光を集光す
る反射面を構成している。このため、発光した光を効率
よく一定の方向に照射させることが可能となる。また、
前記内周面が所定角の傾斜面や曲面に形成することで様
々な発光輝度あるいは発光範囲を有した発光ダイオード
が実現できる。
が発光素子の載置台となり、この底面から外方に向かっ
て拡開する内周面は前記発光素子から発した光を集光す
る反射面を構成している。このため、発光した光を効率
よく一定の方向に照射させることが可能となる。また、
前記内周面が所定角の傾斜面や曲面に形成することで様
々な発光輝度あるいは発光範囲を有した発光ダイオード
が実現できる。
【００１３】請求項３に係る発明は、請求項２記載の発
光ダイオードにおいて、前記凹部の内周面に白色系塗装
あるいは反射効率の高いメッキが施され、凹部での反射
率を向上させたことを特徴とする。
光ダイオードにおいて、前記凹部の内周面に白色系塗装
あるいは反射効率の高いメッキが施され、凹部での反射
率を向上させたことを特徴とする。
【００１４】この発明によれば、凹部の内周面に白色塗
装を施しあるいは金メッキを施すことで、凹部内におけ
る光の反射率が向上し、発光ダイオードの輝度アップが
図られる。
装を施しあるいは金メッキを施すことで、凹部内におけ
る光の反射率が向上し、発光ダイオードの輝度アップが
図られる。
【００１５】請求項４に係る発明は、請求項１記載の発
光ダイオードにおいて、前記凹部の上方に凸レンズが設
けられることを特徴とする。
光ダイオードにおいて、前記凹部の上方に凸レンズが設
けられることを特徴とする。
【００１６】この発明によれば、凹部の上方に凸レンズ
を設けることによって、発光素子で発光した光の指向性
が高められる。
を設けることによって、発光素子で発光した光の指向性
が高められる。
【００１７】請求項５に係る発明は、請求項１記載の発
光ダイオードにおいて、前記封止樹脂材に着色剤を混入
し、有色発光させたことを特徴とする。
光ダイオードにおいて、前記封止樹脂材に着色剤を混入
し、有色発光させたことを特徴とする。
【００１８】この発明によれば、発光素子を変えること
なく、封止樹脂材に様々な着色剤を混入するだけである
ので、所望の発光色を簡単に出すことができる。
なく、封止樹脂材に様々な着色剤を混入するだけである
ので、所望の発光色を簡単に出すことができる。
【００１９】請求項６に係る発明は、請求項１記載の発
光ダイオードにおいて、前記封止樹脂材に老化防止剤を
混入したことを特徴とする。
光ダイオードにおいて、前記封止樹脂材に老化防止剤を
混入したことを特徴とする。
【００２０】この発明によれば、封止樹脂材に紫外線吸
収剤等の老化防止剤を適量混入することによって、封止
樹脂材の劣化が抑えられ、製造時における状態の発光色
及び輝度を長期に亘って維持することができる。
収剤等の老化防止剤を適量混入することによって、封止
樹脂材の劣化が抑えられ、製造時における状態の発光色
及び輝度を長期に亘って維持することができる。
【００２１】請求項７に係る発明は、前記外部接続用電
極が形成されたベース部の先端角部を斜面状に形成した
ことを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード。
極が形成されたベース部の先端角部を斜面状に形成した
ことを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード。
【００２２】この発明によれば、外部接続用電極が形成
されたベース部の先端角部を斜面状に形成したことによ
って、先端角部における半田の充填量が増え、より安定
した状態でＰＣＢに導通接続させることができると共
に、固定力を増すことができる。
されたベース部の先端角部を斜面状に形成したことによ
って、先端角部における半田の充填量が増え、より安定
した状態でＰＣＢに導通接続させることができると共
に、固定力を増すことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
に係る発光ダイオードの実施形態を詳細に説明する。図
１乃至図３に示した発光ダイオードにおいて、図１は全
体の外観形状を示す斜視図、図２は図１におけるＡ矢視
図、図３は図１におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図であ
る。
に係る発光ダイオードの実施形態を詳細に説明する。図
１乃至図３に示した発光ダイオードにおいて、図１は全
体の外観形状を示す斜視図、図２は図１におけるＡ矢視
図、図３は図１におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図であ
る。
【００２４】図１及び図２に示されるように、この実施
形態に係る発光ダイオード３０は、ガラスエポキシ基板
やＢＴレジン（Bismaleimide Triazine Resin）基板な
どで作られており、ＰＣＢ３１の裏面側に固着される横
長のベース部３２ａ，３２ｂと、このベース部３２ａ，
３２ｂの略中央部分から立ち上がる本体部３３とで略Ｔ
字状に形成される。ベース部３２ａ，３２ｂは図に示し
たように、上面の先端角部４４ａ，４４ｂが斜面状に形
成され、この上面形状に沿って外部接続用電極３４，３
５が形成されている。なお、本実施形態の発光ダイオー
ド３０の外部接続用電極３４はカソード側の電極で、他
方の外部接続用電極３５はアノード側の電極となってい
る。
形態に係る発光ダイオード３０は、ガラスエポキシ基板
やＢＴレジン（Bismaleimide Triazine Resin）基板な
どで作られており、ＰＣＢ３１の裏面側に固着される横
長のベース部３２ａ，３２ｂと、このベース部３２ａ，
３２ｂの略中央部分から立ち上がる本体部３３とで略Ｔ
字状に形成される。ベース部３２ａ，３２ｂは図に示し
たように、上面の先端角部４４ａ，４４ｂが斜面状に形
成され、この上面形状に沿って外部接続用電極３４，３
５が形成されている。なお、本実施形態の発光ダイオー
ド３０の外部接続用電極３４はカソード側の電極で、他
方の外部接続用電極３５はアノード側の電極となってい
る。
【００２５】前記ベース部３２ａ，３２ｂの略中央部分
から立ち上がる本体部３３は直方体形状をしており、そ
の前面４０の上側部分に凹部４１が形成されている。こ
の凹部４１は、本体部３３の前面４０を台形状に凹設し
たもので、四角形状の底面４２と、この底面４２の各辺
から外方に向かって拡開する４つの内周面４３とで形成
されている。この内周面４３はそれぞれが同じ傾斜角度
で外方に傾斜している。また、前記ベース部３２ａ，３
２ｂに設けられた外部接続用電極３４，３５は、本体部
３３の側面電極３６，３７を介して前記凹部４１内にま
で延び、該凹部４１内で内周面４３及び底面４２に沿っ
て延びるカソード電極３８とアノード電極３９を上下位
置にパターン形成している。なお、上記本体部３３に凹
設された底面４２は、上記のような四角形状に限られる
ものではなく、円形状に形成される場合もある。また底
面４２の深さも適宜に設定される。
から立ち上がる本体部３３は直方体形状をしており、そ
の前面４０の上側部分に凹部４１が形成されている。こ
の凹部４１は、本体部３３の前面４０を台形状に凹設し
たもので、四角形状の底面４２と、この底面４２の各辺
から外方に向かって拡開する４つの内周面４３とで形成
されている。この内周面４３はそれぞれが同じ傾斜角度
で外方に傾斜している。また、前記ベース部３２ａ，３
２ｂに設けられた外部接続用電極３４，３５は、本体部
３３の側面電極３６，３７を介して前記凹部４１内にま
で延び、該凹部４１内で内周面４３及び底面４２に沿っ
て延びるカソード電極３８とアノード電極３９を上下位
置にパターン形成している。なお、上記本体部３３に凹
設された底面４２は、上記のような四角形状に限られる
ものではなく、円形状に形成される場合もある。また底
面４２の深さも適宜に設定される。
【００２６】前記凹部４１内には発光素子４５が配置さ
れる。この発光素子４５は、凹部４１の底面４２に延び
たカソード電極３８の上面に載置され、その下面電極が
導電性接着剤（図示せず）を介して固着されている。ま
た、発光素子４５の上面電極は、同様にして凹部４１の
底面４２に延びたアノード電極３９にボンディングワイ
ヤ４６で接続されている。そのため、外部接続用電極３
４，３５からカソード電極３８及びアノード電極３９を
介して発光素子４５に電流が供給され、発光素子４５の
上面から全方向に向けて発光される。なお、上記発光素
子４５の種類や発光色は何ら限定されるものではない。
れる。この発光素子４５は、凹部４１の底面４２に延び
たカソード電極３８の上面に載置され、その下面電極が
導電性接着剤（図示せず）を介して固着されている。ま
た、発光素子４５の上面電極は、同様にして凹部４１の
底面４２に延びたアノード電極３９にボンディングワイ
ヤ４６で接続されている。そのため、外部接続用電極３
４，３５からカソード電極３８及びアノード電極３９を
介して発光素子４５に電流が供給され、発光素子４５の
上面から全方向に向けて発光される。なお、上記発光素
子４５の種類や発光色は何ら限定されるものではない。
【００２７】また、前記発光素子４５及びボンディング
ワイヤ４６は、凹部４１内に充填される封止樹脂材４７
によって封止されている。この封止樹脂材４７は凹部４
１から飛び出さないように充填され、その上面が本体部
３３の前面４０と略平行となる。なお、封止樹脂材４７
によって凹部４１内に延びているカソード電極３８及び
アノード電極３９の一部が封止される。封止樹脂材４７
の材料には例えば透光性を有するエポキシ系樹脂が用い
られる。
ワイヤ４６は、凹部４１内に充填される封止樹脂材４７
によって封止されている。この封止樹脂材４７は凹部４
１から飛び出さないように充填され、その上面が本体部
３３の前面４０と略平行となる。なお、封止樹脂材４７
によって凹部４１内に延びているカソード電極３８及び
アノード電極３９の一部が封止される。封止樹脂材４７
の材料には例えば透光性を有するエポキシ系樹脂が用い
られる。
【００２８】上記のように構成された発光ダイオード３
０では、凹部４１内に配置された発光素子４５から発し
た光は、四方の内周面４３に反射しながら本体部３３の
前面４０側に向かって進むので、そのまま本体部３３の
前面４０とは略直交する真横方向を効率的に照射し、光
の拡散が少なくて済む。また、光の照射範囲を内周面４
３の傾斜角や形状によって変化させることもできるし、
内周面４３の形状も直線状の傾斜面ではなく、曲面形状
にすることで光の照射範囲や照射形状に変化を持たせる
ことができる。さらに、注目すべき点は、前記凹部４１
の内周面４３に白色塗料を塗布したり、金，銀，ニッケ
ル等の反射効率の高いメッキを施すことで、凹部４１内
での反射率をより一層向上させることができることであ
る。
０では、凹部４１内に配置された発光素子４５から発し
た光は、四方の内周面４３に反射しながら本体部３３の
前面４０側に向かって進むので、そのまま本体部３３の
前面４０とは略直交する真横方向を効率的に照射し、光
の拡散が少なくて済む。また、光の照射範囲を内周面４
３の傾斜角や形状によって変化させることもできるし、
内周面４３の形状も直線状の傾斜面ではなく、曲面形状
にすることで光の照射範囲や照射形状に変化を持たせる
ことができる。さらに、注目すべき点は、前記凹部４１
の内周面４３に白色塗料を塗布したり、金，銀，ニッケ
ル等の反射効率の高いメッキを施すことで、凹部４１内
での反射率をより一層向上させることができることであ
る。
【００２９】上記発光ダイオード３０を表面実装する場
合は、図１及び図２に示したように、ＰＣＢ３１に開設
された円孔４８に本体部３３を裏面側から貫通させ、円
孔４８の裏面周縁にベース部３２ａ，３２ｂの上面が固
定される。本発明の発光ダイオード３０は、封止樹脂材
４７が本体部３３の前面に突出していないので、ＰＣＢ
３１に開設した円孔４８の直径Ｒ２が、先に提案した発
光ダイオード１６の円孔２０の直径Ｒ１に比べて小さく
て済む（図１０参照）。このように、この実施形態では
本体部３３が貫通するだけの開口スペースで済むので、
円孔４８が小さくなる分、より多くの電子部品を一枚の
ＰＣＢ３１上に実装することができる。また、本発明で
は本体部３３の前面に突起物がないので立たせた時のバ
ランスがよく、ＰＣＢ３１の裏面に形成されたプリント
配線５０ａ，５０ｂに外部接続用電極３４，３５を半田
付けする際にも容易に固着することができる。なお、本
実施形態のベース部３２ａ，３２ｂのように、先端角部
４４ａ，４４ｂが斜面状に形成されているので、ＰＣＢ
３１の裏面に形成されたプリント配線５０ａ，５０ｂと
の間に半田を多く充填することができる。このため、発
光ダイオード３０とＰＣＢ３１との固着力の増大と、導
通接続をより安定した状態とすることができる。このよ
うな形状の外部接続用電極が形成されたベース部３２
ａ，３２ｂは後述するＭＩＤ製法によって容易に製造が
可能である。
合は、図１及び図２に示したように、ＰＣＢ３１に開設
された円孔４８に本体部３３を裏面側から貫通させ、円
孔４８の裏面周縁にベース部３２ａ，３２ｂの上面が固
定される。本発明の発光ダイオード３０は、封止樹脂材
４７が本体部３３の前面に突出していないので、ＰＣＢ
３１に開設した円孔４８の直径Ｒ２が、先に提案した発
光ダイオード１６の円孔２０の直径Ｒ１に比べて小さく
て済む（図１０参照）。このように、この実施形態では
本体部３３が貫通するだけの開口スペースで済むので、
円孔４８が小さくなる分、より多くの電子部品を一枚の
ＰＣＢ３１上に実装することができる。また、本発明で
は本体部３３の前面に突起物がないので立たせた時のバ
ランスがよく、ＰＣＢ３１の裏面に形成されたプリント
配線５０ａ，５０ｂに外部接続用電極３４，３５を半田
付けする際にも容易に固着することができる。なお、本
実施形態のベース部３２ａ，３２ｂのように、先端角部
４４ａ，４４ｂが斜面状に形成されているので、ＰＣＢ
３１の裏面に形成されたプリント配線５０ａ，５０ｂと
の間に半田を多く充填することができる。このため、発
光ダイオード３０とＰＣＢ３１との固着力の増大と、導
通接続をより安定した状態とすることができる。このよ
うな形状の外部接続用電極が形成されたベース部３２
ａ，３２ｂは後述するＭＩＤ製法によって容易に製造が
可能である。
【００３０】上記のように、ＰＣＢ３１に表面実装され
た発光ダイオード３０は、発光素子４５が横向きの状態
でＰＣＢ３１の表面に露出することになる。それ故、こ
れを液晶表示のバックライト用の光源として利用する場
合は、図３に示すように、ＰＣＢ３１の表面に対して平
行に配設された導光板５１の側端面５２の近傍に発光素
子４５を設定し、側端面５２に対向させる。発光素子４
５からは凹部４１の内周面４３で反射されて集光性を持
った光が発光されるが、その発光方向と導光板５１の導
光方向とが略一致するので、導光板５１の側端面５２に
入射された光は屈曲することなく、そのまま水平方向に
真っ直ぐに導かれる。したがって、導光板５１への入射
光量が増加すると共に、従来のような反射面を利用した
光の屈曲がないので、光の損失が極めて少なくなる。
た発光ダイオード３０は、発光素子４５が横向きの状態
でＰＣＢ３１の表面に露出することになる。それ故、こ
れを液晶表示のバックライト用の光源として利用する場
合は、図３に示すように、ＰＣＢ３１の表面に対して平
行に配設された導光板５１の側端面５２の近傍に発光素
子４５を設定し、側端面５２に対向させる。発光素子４
５からは凹部４１の内周面４３で反射されて集光性を持
った光が発光されるが、その発光方向と導光板５１の導
光方向とが略一致するので、導光板５１の側端面５２に
入射された光は屈曲することなく、そのまま水平方向に
真っ直ぐに導かれる。したがって、導光板５１への入射
光量が増加すると共に、従来のような反射面を利用した
光の屈曲がないので、光の損失が極めて少なくなる。
【００３１】前記発光素子４５で発した光は前方に直接
進行する光と、内周面４３で反射して進行する光とで、
本体部３３の前面４０方向を明るく照らすが、この光を
さらに増幅したり、指向性を持たせるために、図４及び
図５に示すようなレンズ５５，５６を設けることも可能
である。前記レンズ５５，５６は共に、透明な樹脂で形
成された凸レンズで、前記凹部４１の上方に設けられ
る。図４に示したレンズ５５は半球状に形成されたもの
で、発光した光を本体部３３の前面４０から縦横方向１
８０°の範囲で均一に照射することができる。また、図
５に示したレンズ５６は、カマボコ状に形成されたもの
であり、発光した光を本体部３３の前面４０からＰＣＢ
３１に平行な横方向１８０°の範囲で均一に照射するこ
とができる。なお、このレンズの形状及び配色等に関し
ては、照明する箇所及び目的に応じて適宜設定される。
進行する光と、内周面４３で反射して進行する光とで、
本体部３３の前面４０方向を明るく照らすが、この光を
さらに増幅したり、指向性を持たせるために、図４及び
図５に示すようなレンズ５５，５６を設けることも可能
である。前記レンズ５５，５６は共に、透明な樹脂で形
成された凸レンズで、前記凹部４１の上方に設けられ
る。図４に示したレンズ５５は半球状に形成されたもの
で、発光した光を本体部３３の前面４０から縦横方向１
８０°の範囲で均一に照射することができる。また、図
５に示したレンズ５６は、カマボコ状に形成されたもの
であり、発光した光を本体部３３の前面４０からＰＣＢ
３１に平行な横方向１８０°の範囲で均一に照射するこ
とができる。なお、このレンズの形状及び配色等に関し
ては、照明する箇所及び目的に応じて適宜設定される。
【００３２】上記に示した実施形態では、凹部４１内に
充填する封止樹脂材４７に透明な材料を用いたが、この
封止樹脂材４７に各色の着色剤を混入することで、様々
な発光色による装飾効果を得ることができる。前記着色
剤としては、フタロシアニン系化合物，アントラキノン
系化合物，アゾ系化合物，キノフタロン系化合物等が使
用できる。また、封止樹脂材４７に老化防止剤、例えば
紫外線吸収剤を適量混入することで、封止樹脂材４７の
劣化を抑え、製造初期の発光色及び発光輝度を長期に亘
って維持することが可能となる。
充填する封止樹脂材４７に透明な材料を用いたが、この
封止樹脂材４７に各色の着色剤を混入することで、様々
な発光色による装飾効果を得ることができる。前記着色
剤としては、フタロシアニン系化合物，アントラキノン
系化合物，アゾ系化合物，キノフタロン系化合物等が使
用できる。また、封止樹脂材４７に老化防止剤、例えば
紫外線吸収剤を適量混入することで、封止樹脂材４７の
劣化を抑え、製造初期の発光色及び発光輝度を長期に亘
って維持することが可能となる。
【００３３】次に、上記構成からなる発光ダイオード３
０の製造工程を図６に基づいて説明する。図６は図１の
発光ダイオードをＣ−Ｃ線に沿って切断した状態の断面
形状を示す。本案の発光ダイオード３０は、ベース部３
２ａ，３２ｂと本体部３３からなる立体形状の表面に電
極パターンを形成する必要から、ＭＩＤ（Molded Inter
connect Device）製法がとられる。以下、ワンショット
法で配線パターンを直接露光する場合の形成例を図６に
示した工程順に説明する。 （工程ａ） 一対のベース部３２ａ，３２ｂと凹部４１
を備えた本体部３３とからなるＴ字形状の発光ダイオー
ド基体３０ａを射出成形によって形成する。 （工程ｂ） 前記発光ダイオード基体３０ａの表面に無
電解メッキ７１を施す。 （工程ｃ） 前記無電解メッキ７１が施された発光ダイ
オード基体３０ａの表面に電解銅メッキ７２を施す。 （工程ｄ） 前記電解銅メッキ７２上に銅メッキ用のレ
ジスト膜７３を塗布形成する。 （工程ｅ） 前記形成された発光ダイオード基体３０ａ
の表面に沿ってレーザ７４等の平行光を照射し、ベース
部３２ａ，３２ｂから本体部３３の凹部４１内にかけて
延びる配線パターン形状にレジスト膜７３を剥離する。 （工程ｆ） 前記形成した配線パターン上に電解性の金
メッキ７５を被覆形成する。 （工程ｇ） 発光ダイオード基体３０ａの表面に残って
いるレジスト膜７３を完全に除去した後、銅メッキをエ
ッチング処理にて除去する。 （工程ｈ） 前記凹部４１内の底面４２及び内周面４３
に沿って延びたカソード電極３８上に発光素子４５の下
面電極を接合し、アノード電極３９に発光素子４５の上
面電極をボンディングワイヤ４６で接続する。そして、
前記凹部４１内に封止樹脂材４７を充填して発光素子４
５及びボンディングワイヤ４６を封止する。 上記一連の製造工程を経ることで、上述の発光ダイオー
ドが形成される。
０の製造工程を図６に基づいて説明する。図６は図１の
発光ダイオードをＣ−Ｃ線に沿って切断した状態の断面
形状を示す。本案の発光ダイオード３０は、ベース部３
２ａ，３２ｂと本体部３３からなる立体形状の表面に電
極パターンを形成する必要から、ＭＩＤ（Molded Inter
connect Device）製法がとられる。以下、ワンショット
法で配線パターンを直接露光する場合の形成例を図６に
示した工程順に説明する。 （工程ａ） 一対のベース部３２ａ，３２ｂと凹部４１
を備えた本体部３３とからなるＴ字形状の発光ダイオー
ド基体３０ａを射出成形によって形成する。 （工程ｂ） 前記発光ダイオード基体３０ａの表面に無
電解メッキ７１を施す。 （工程ｃ） 前記無電解メッキ７１が施された発光ダイ
オード基体３０ａの表面に電解銅メッキ７２を施す。 （工程ｄ） 前記電解銅メッキ７２上に銅メッキ用のレ
ジスト膜７３を塗布形成する。 （工程ｅ） 前記形成された発光ダイオード基体３０ａ
の表面に沿ってレーザ７４等の平行光を照射し、ベース
部３２ａ，３２ｂから本体部３３の凹部４１内にかけて
延びる配線パターン形状にレジスト膜７３を剥離する。 （工程ｆ） 前記形成した配線パターン上に電解性の金
メッキ７５を被覆形成する。 （工程ｇ） 発光ダイオード基体３０ａの表面に残って
いるレジスト膜７３を完全に除去した後、銅メッキをエ
ッチング処理にて除去する。 （工程ｈ） 前記凹部４１内の底面４２及び内周面４３
に沿って延びたカソード電極３８上に発光素子４５の下
面電極を接合し、アノード電極３９に発光素子４５の上
面電極をボンディングワイヤ４６で接続する。そして、
前記凹部４１内に封止樹脂材４７を充填して発光素子４
５及びボンディングワイヤ４６を封止する。 上記一連の製造工程を経ることで、上述の発光ダイオー
ドが形成される。
【００３４】図７は本発明の第２実施形態に係る発光ダ
イオード６０を示したものであり、本体部６３の前面６
４のみならず後面６５にも同様の凹部６１，６２を設
け、この凹部６１，６２内に発光素子６８，６９をそれ
ぞれ配置することで、前後面６４，６５で同時に発光で
きるようにしたものである。このように、一つの本体部
６３に二つの発光素子６８，６９を設けることによっ
て、ＰＣＢ３１と平行に配設され、二方向に広がる導光
板６６，６７を同時に照射させることができる。前記凹
部６１，６２の形状あるいは内周面の傾斜角は同一でも
かまわないし、照射範囲に合わせてそれぞれ異なった形
状あるいは傾斜角を持たせてもよい。また、これらの凹
部６１，６２内に実装する発光素子６８，６９も発光色
等が異なった種類のものを適宜組み合わせて実装するこ
とも可能である。なお、図７に示した実施形態の発光ダ
イオード６０は凹部６１，６２を本体部６３の内部に背
中合わせに配置し、１８０°の方向にそれぞれ発光させ
たものであるが、前記凹部６１，６２の形成位置を任意
に設定することで、照明する液晶表示部の形状に適合し
た最適なバックライト光源となりうる。
イオード６０を示したものであり、本体部６３の前面６
４のみならず後面６５にも同様の凹部６１，６２を設
け、この凹部６１，６２内に発光素子６８，６９をそれ
ぞれ配置することで、前後面６４，６５で同時に発光で
きるようにしたものである。このように、一つの本体部
６３に二つの発光素子６８，６９を設けることによっ
て、ＰＣＢ３１と平行に配設され、二方向に広がる導光
板６６，６７を同時に照射させることができる。前記凹
部６１，６２の形状あるいは内周面の傾斜角は同一でも
かまわないし、照射範囲に合わせてそれぞれ異なった形
状あるいは傾斜角を持たせてもよい。また、これらの凹
部６１，６２内に実装する発光素子６８，６９も発光色
等が異なった種類のものを適宜組み合わせて実装するこ
とも可能である。なお、図７に示した実施形態の発光ダ
イオード６０は凹部６１，６２を本体部６３の内部に背
中合わせに配置し、１８０°の方向にそれぞれ発光させ
たものであるが、前記凹部６１，６２の形成位置を任意
に設定することで、照明する液晶表示部の形状に適合し
た最適なバックライト光源となりうる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る発光
ダイオードによれば、本体部に凹部を設け、この凹部内
に発光素子を配置したので、発光ダイオードを薄くして
形成することができ、高密度の表面実装が可能となる。
また、発光素子の封止樹脂材を充填する際にも金型等を
用いなくて済むため、製造コストの低廉化が図られる。
また、発光素子及び封止樹脂材が本体部内に埋没された
構造となっているため、外部からの衝撃の影響が少な
く、長期に亘って安定した状態で使用することができ
る。
ダイオードによれば、本体部に凹部を設け、この凹部内
に発光素子を配置したので、発光ダイオードを薄くして
形成することができ、高密度の表面実装が可能となる。
また、発光素子の封止樹脂材を充填する際にも金型等を
用いなくて済むため、製造コストの低廉化が図られる。
また、発光素子及び封止樹脂材が本体部内に埋没された
構造となっているため、外部からの衝撃の影響が少な
く、長期に亘って安定した状態で使用することができ
る。
【００３６】また、本体部の前面に封止樹脂材が突出し
ないので立たせた時のバランスがよく、ＰＣＢの裏面に
形成されたプリント配線に外部接続用電極を半田付けす
る際にも容易に固着することができる。
ないので立たせた時のバランスがよく、ＰＣＢの裏面に
形成されたプリント配線に外部接続用電極を半田付けす
る際にも容易に固着することができる。
【００３７】また、本体部の前面及び後面の両方に凹部
を設け、各凹部内に発光素子を配置することで２倍の発
光輝度を得ることができる。さらに、種類の異なった発
光素子を設けることもできるので、色や強度の異なった
発光色を同時に得ることができる他、各色が混じり合
い、それぞれの発光素子単体では得られない発光色を出
すことが可能となる。
を設け、各凹部内に発光素子を配置することで２倍の発
光輝度を得ることができる。さらに、種類の異なった発
光素子を設けることもできるので、色や強度の異なった
発光色を同時に得ることができる他、各色が混じり合
い、それぞれの発光素子単体では得られない発光色を出
すことが可能となる。
【図１】本発明に係る発光ダイオードの第１実施形態を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図２】上記図１の発光ダイオードのＡ矢視図である。
【図３】上記図１の発光ダイオードのＢ−Ｂ線に沿った
断面図である。
断面図である。
【図４】本発明に係る発光ダイオードの第２実施形態を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図５】本発明に係る発光ダイオードの第３実施形態を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図６】上記図１の発光ダイオードの電極パターン形成
工程を示す工程図である。
工程を示す工程図である。
【図７】本発明に係る発光ダイオードの第４実施形態を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図８】従来の発光ダイオードの一例を示す断面図であ
る。
る。
【図９】上記従来の発光ダイオードの作用図である。
【図１０】従来の発光ダイオードの他の例を示す斜視図
である。
である。
３０ 発光ダイオード ３２ａ，３２ｂ ベース部 ３３ 本体部 ３４，３５ 外部接続用電極 ３８ カソード電極 ３９ アノード電極 ４１ 凹部 ４２ 底面 ４３ 内周面 ４４ａ，４４ｂ 先端角部 ４５ 発光素子 ４７ 封止樹脂材
Claims (7)
- 【請求項１】 一対の外部接続用電極を備えたベース部
と、このベース部の略中央部から立ち上がる本体部とで
略Ｔ字状に形成され、前記本体部の前面及び後面の少な
くとも一方に凹部を形成し、この凹部内に前記一対の外
部接続用電極とそれぞれ導通するカソード電極及びアノ
ード電極を延設すると共に、該カソード電極及びアノー
ド電極と凹部内に配置した発光素子とを電気的に接続
し、前記凹部内に封止樹脂材を充填して発光素子を封止
してなることを特徴とする発光ダイオード。 - 【請求項２】 前記凹部が、底面と、この底面から外方
に向かって拡開する内周面とで形成され、この内周面が
傾斜面又は曲面を有していることを特徴とする請求項１
記載の発光ダイオード。 - 【請求項３】 前記凹部の内周面に白色系塗装あるいは
反射効率の高いメッキが施され、凹部での反射率を向上
させたことを特徴とする請求項２記載の発光ダイオー
ド。 - 【請求項４】 前記凹部の上方に凸レンズが設けられる
ことを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード。 - 【請求項５】 前記封止樹脂材に着色剤を混入し、有色
発光させたことを特徴とする請求項１記載の発光ダイオ
ード。 - 【請求項６】 前記封止樹脂材に老化防止剤を混入した
ことを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード。 - 【請求項７】 前記外部接続用電極が形成されたベース
部の先端角部を斜面状に形成したことを特徴とする請求
項１記載の発光ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001174186A JP2002368280A (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | 発光ダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001174186A JP2002368280A (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | 発光ダイオード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002368280A true JP2002368280A (ja) | 2002-12-20 |
Family
ID=19015508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001174186A Pending JP2002368280A (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | 発光ダイオード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002368280A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004327955A (ja) * | 2003-04-09 | 2004-11-18 | Citizen Electronics Co Ltd | Ｌｅｄランプ |
| JP2005074031A (ja) * | 2003-09-01 | 2005-03-24 | Pentax Corp | カプセル内視鏡 |
| JP2005353699A (ja) * | 2004-06-08 | 2005-12-22 | Rohm Co Ltd | 発光ダイオードランプ |
| JP2006278889A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Sharp Corp | 半導体ランプおよび電子機器 |
| WO2006109886A1 (en) * | 2005-04-12 | 2006-10-19 | Japan Cash Machine Co., Ltd. | Led device and optical detector therewith for bill validator |
-
2001
- 2001-06-08 JP JP2001174186A patent/JP2002368280A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4504662B2 (ja) * | 2003-04-09 | 2010-07-14 | シチズン電子株式会社 | Ｌｅｄランプ |
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