JP2005101203A - チップ型ｌｅｄ - Google Patents

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Abstract

【課題】 絶縁基板１２と、その上面に搭載した発光ダイオードチップ１５と、前記絶縁基板の上面に前記発光ダイオードチップを密封するように設けた透明体によるパッケージ体１６とから成るチップ型ＬＥＤにおいて、前記発光ダイオードチップで発光する光を横向きに出射するように構成する場合に、このチップ型ＬＥＤを薄型に構成する。
【解決手段】 前記発光ダイオードチップ１５を、前記絶縁基板の上面に、当該発光ダイオードチップにおけるアノード電極１５ｆを下向きに、カソード電極１５ａを上向きにして搭載する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光源としての発光ダイオードチップを、透明体製のパッケージ体にて密封して成る構造のチップ型ＬＥＤに関するものである。
図４は、従来におけるチップ型ＬＥＤを示す斜視図であり、このチップ型ＬＥＤ１は、チップ型絶縁基板２の上面に、一対の端子電極３，４を形成し、この一対の端子電極３，４のうち一方の端子電極３の上面に、発光ダイオードチップ５を、そのアノード電極５ｂを上向きに、カソード電極５ａを前記一方の端子電極３に電気的に接続するように下向きにして搭載し、上面におけるアノード電極５ｂと他方の端子電極４との間を図示しない細い金属線によるワイヤボンディング等にて電気的に接続し、更に、前記絶縁基板２の上面に、前記発光ダイオードチップ５を密封する透明体によるパッケージ体６を設けるという構成にしている（特許文献１参照）。
また、従来は、この構成のチップ型ＬＥＤの複数個を、携帯電話器等においてマトリックス状に並べて設けられている複数個のキースイッチに対するバックライト光源として使用する場合には、図５に示すように、前記した構成のチップ型ＬＥＤ１を、携帯電話器Ａにおける各キースイッチＢの裏側における回路基板Ｃのうち前記各キースイッチＢの間の部位に配設することにより、前記各キースイッチＢの部分を、各チップ型ＬＥＤ１におけるパッケージ体６の側面から横向きに出射される光によって照明するように構成している。
特開平１０−５０７３４号公報
しかし、前記した構成のチップ型ＬＥＤ１において、発光ダイオードチップ５において発光する光のうち大部分は、当該発呼ダイオードチップ５における側面から横向きに出射するものの、一部の光は、上面のアノード電極５ｂからも上向きに出射されることになるから、発光ダイオードチップ５における側面から出射される光量が、一部の光が上面のアノード電極５ｂから上向きに出射される分だけ減少することになる。
換言すると、前記各キースイッチＢの部分に対する照明は、発光ダイオードチップ５において発光する光の一部が上面のアノード電極５Ａから上向きに出射される分だけ弱くなるのであった。
そこで、最近では、前記した構成のチップ型ＬＥＤ１をバックライト光源として使用する場合には、そのパッケージ体６の上面に、凹み部を設けて、前記発光ダイオードチップ５の上面におけるアノード電極５ｂから上向きに出射される光を、前記凹み部にて横向きの方向に屈折するように構成している。
しかし、このように構成することは、前記パッケージ体６のうちその上面と発光ダイオードチップ５の上面との間に、前記上面に凹み部を設けるだけの厚さ寸法を確保しなければならず、この凹み部を設けるための厚さ寸法が、前記パッケージ体６における高さ寸法Ｈ０′に加算せれることになって、チップ型ＬＥＤ１における全体の高さ寸法Ｈ′が増大することになるから、前記チップ型ＬＥＤをバックライト光源として使用する場合に、これを薄型に構成することができないという問題があった。
本発明は、この問題を解消し、チップ型ＬＥＤをバックライト光源として使用する場合において薄型に構成できるようにすることを技術的課題とするものである。
この技術的課題を達成するため本発明の請求項１は、
「絶縁基板と、その上面に搭載した発光ダイオードチップと、前記絶縁基板の上面に前記発光ダイオードチップを密封するように設けた透明体によるパッケージ体とから成るチップ型ＬＥＤにおいて、
前記発光ダイオードチップを、前記絶縁基板の上面に、当該発光ダイオードチップにおけるアノード電極を下向きに、カソード電極を上向きにして搭載した。」
ことを特徴としている。
また、本発明の請求項２は、
「前記請求項１の記載において、前記発光ダイオードチップにおける発光層を、当該発光ダイオードチップのうち前記カソード電極に近接する部位に位置する一方、前記発光ダイオードチップにおける側面を、前記カソード電極側からアノード電極側に向かって内向きに傾斜した。」
ことを特徴としている。
更にまた、本発明の請求項３は、
「前記請求項１又は２の記載において、前記絶縁基板の上面のうち少なくとも前記発光ダイオードチップの周囲の部分を白色に配色した。」
ことを特徴としている。
発明の作用・効果
発光ダイオードチップは、当該発光ダイオードチップのうちカソード電極側の部分に、不透明な基板が存在している。
そこで、この発光ダイオードチップを、絶縁基板の上面に、当該発光ダイオードチップにおけるアノード電極を下向きに、カソード電極を上向きにして搭載することにより、前記発光ダイオードチップの発光層において発光する光が、カソード電極側から上向きに出射することを、当該発光ダイオードチップにおける基板にて阻止することができる。
つまり、本発明によると、発光ダイオードチップの上面から光が上向きに出射するのを阻止できる分だけ、発光ダイオードチップの側面から横向きに出射される光を強くできることにより、前記従来のように、発光ダイオードチップに対するパッケージ体における上面に凹み部を設けることを省略できるから、前記パッケージ体における高さ寸法、ひいては、チップ型ＬＥＤにおける全体の高さ寸法を、携帯電話器におけるキースイッチ等に対するバックライト光源として有効に使用できるように、薄型に構成することができる。
この場合において、請求項２に記載した構成にすることにより、発光ダイオードチップにおける発光層を比較的広い面積にした上で、この発光層において発光する光を、内向きに傾斜する側面から光の減衰が少ない状態で出射することができるから、横向きに出射される光量を、大幅にアップすることができる。
また、請求項３に記載した構成にすることにより、発光ダイオードチップから絶縁基板側に出射された光を、白色の配色によって反射することができるから、横向きに出射される光量を更にアップすることができる。
以下、本発明の実施の形態を、図１及び図２の図面について説明する。
この図において、符号１１は、本発明の実施の形態によるチップ型ＬＥＤを示す。
このチップ型ＬＥＤ１１は、上面に一対の端子電極１３，１４を形成したチップ型の絶縁基板１２と、この絶縁基板１２の上面に搭載した発光ダイオードチップ１５と、前記絶縁基板１２の上面に前記発光ダイオードチップ１５を密封するように設けた透明体製のパッケージ体１６とによって構成されている。
前記発光ダイオードチップ１５は、裏面にカソード電極１５ａを備えたシリコン等による基板１５ｂに重ねて、ｎ型半導体層１５ｃ、発光層１５ｄ、ｐ型半導体層１５ｅ及びアノード電極１５ｆを形成したものに構成されている。
また、前記発光ダイオードチップ１５は、前記ｎ型半導体層１５ｃを薄くする一方、ｐ型半導体層１５ｅを厚くすることにより、その発光層１５ｄをカソード電極１５ａに近接する部位に位置するように構成している。
更にまた、前記発光ダイオードチップ１５は、その一端におけるカソード電極１５ａ側の寸法Ｄ１を大きく、その他端におけるアノード電極１５ｆ側の寸法Ｄ２を小さくすることにより、当該発光ダイオードチップ１５における側面１５′を、その一端におけるカソード電極１５ａ側からその他端におけるアノード電極１５ｆ側に向かって内向きに傾斜するように構成している。
そして、前記発光ダイオードチップ１５を、前記絶縁基板１２に対して、当該発光ダイオードチップ１５におけるカソード電極１５ａを上向きに、アノード電極１５ｆを下向きにし、且つ、アノード電極１５ｆを一方の端子電極１３に電気的にダイボンディングするようにして搭載する一方、この発光ダイオードチップ１５の上面におけるカソード電極１５ａと、他方の端子電極１４との間を、細い金属線１７によるワイヤボンディング等にて電気的に接続するという構成にする。
この構成において、前記発光ダイオードチップ１５に対する通電により、その発光層１５ｄにおいて発光した光が、当該発光ダイオードチップ１５における上面から上向きに出射されることを発光ダイオードチップ１５における基板１５ｂにて阻止できるから、発光した光の殆ど総てが側面から横向きに出射することになる。
これにより、従来のように、前記発光ダイオードチップ１５を密封するパッケージ体１６の上面に凹み部を設けることを省略できて、このパッケージ体１６の上面と前記発光ダイオードチップ１５の上面との間の厚さを薄くできるから、前記パッケージ体１６における高さ寸法Ｈ０を低く、ひいては、チップ型ＬＥＤ１１の全体の高さ寸法Ｈを低くでき、換言すると、チップ型ＬＥＤ１１を薄型にできる。
つまり、本発明によると、光を横向きに出射するチップ型ＬＥＤ１１を、薄型に構成することができるから、この構成のチップ型ＬＥＤを、前記図５の場合と同様に、携帯電話器ＡにおけるキースイッチＢの裏面側に配設した回路基板Ｃのうち、前記各キースイッチＢの間の部位に装着することによって前記各キースイッチＢのバックライト光源として使用した場合において、図３に示すように、各キースイッチＢと回路基板Ｃとの間の隙間Ｓを狭くできるから、この分だけ小型・軽量化できるのである。
また、前記発光ダイオードチップ１５における発光層１５ｄは、当該発光ダイオードチップ１５のうち上面となるカソード電極１５ａに近接する部位に位置する一方、前記発光ダイオードチップ１５の側面１５′は、当該発光ダイオードチップ１におけるカソード電極１５ａからアノード電極１５ｆに向かって内向きに傾斜していることにより、発光層１５ｄを比較的広い面積にした上で、この発光層１５ｄにおいて発光する光を、内向きに傾斜する側面１５′から光の減衰が少ない状態で出射することができるから、横向きに出射される発光量をアップすることができる。
ところで、前記発光ダイオードチップ１５における側面１５′から横向きに出射される光の一部は、絶縁基板１２の上面にも届くから、この絶縁基板１２の上面のうち前記発光ダイオードチップ１５からの光が届く部分、つまり、前記発光ダイオードチップの周囲の部分に、白色の配色膜１８を形成する。
この構成により、絶縁基板１２の上面に届く光を、前記白色の配色膜１８により横向きに反射することができるから、横向きに出射される発光量を更にアップすることができる。
なお、この白色の配色膜１８を形成することに代えて、前記絶縁基板１２における上面を白色にするという構成にしても良い。
本発明の実施の形態によるチップ型ＬＥＤを示す斜視図である。 図１のII−II視断面図である。 前記チップ型ＬＥＤをキースイッチに対するバックライト光源として使用した場合の断面図である。 従来のチップ型ＬＥＤを示す斜視図である。 従来のチップ型ＬＥＤの使用例を示す斜視図である。
符号の説明
１１ チップ型ＬＥＤ
１２ 絶縁基板
１３，１４ 端子電極
１５ 発光ダイオードチップ
１５ａ 発光ダイオードチップのカソード電極
１５ｂ 発光ダイオードチップの基板
１５ｃ 発光ダイオードチップのｎ型半導体層
１５ｄ 発光ダイオードチップの発光層
１５ｅ 発光ダイオードチップのｐ型半導体層
１５ｆ 発光ダイオードチップのアノード電極
１６ パッケージ体
１７ 金属線
１８ 白色の配色膜

Claims (3)

  1. 絶縁基板と、その上面に搭載した発光ダイオードチップと、前記絶縁基板の上面に前記発光ダイオードチップを密封するように設けた透明体によるパッケージ体とから成るチップ型ＬＥＤにおいて、
    前記発光ダイオードチップを、前記絶縁基板の上面に、当該発光ダイオードチップにおけるアノード電極を下向きに、カソード電極を上向きにして搭載したことを特徴とするチップ型ＬＥＤ。
  2. 前記請求項１の記載において、前記発光ダイオードチップにおける発光層を、当該発光ダイオードチップのうち前記カソード電極に近接する部位に位置する一方、前記発光ダイオードチップにおける側面を、前記カソード電極側からアノード電極側に向かって内向きに傾斜したことを特徴とするチップ型ＬＥＤ。
  3. 前記請求項１又は２の記載において、前記絶縁基板の上面のうち少なくとも前記発光ダイオードチップの周囲の部分を白色に配色したことを特徴とするチップ型ＬＥＤ。
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