JP2008535237A - 側面発光ダイオード及びその製造方法 - Google Patents

側面発光ダイオード及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】側面発光ダイオード及びその製造方法を提供する。
【解決手段】陰極端子と陽極端子とを含むリードフレームを提供する（ａ）ステップと、両側に陰極端子及び陽極端子の一部が突出されるようにリードフレームを取り囲み、上向で開放された溝と溝を取り囲む側壁とを含む反射器を形成する（ｂ）ステップと、溝の内部のリードフレーム上にＬＥＤチップをダイアタッチする（ｃ）ステップと、ＬＥＤチップを陰極端子、または陽極端子と導電性ワイヤでボンディングする（ｄ）ステップと、溝の内部に液状硬化樹脂をディスペンシングしてレンズ部を形成する（ｅ）ステップと、ソーイングマシンを用いて互いに対向する側壁を上部面上での厚さが０．０４ｍｍ乃至０．０５ｍｍとなるようにソーイングする（ｆ）ステップとを含んで側面発光ダイオードを製造する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ダイオードの製造方法に関し、より詳細には、側面発光ダイオードの製造方法に関する。
図１及び図２を参照すると、移動通信機器の液晶表示装置（ＬＣＤ）のバックライト装置は、一般的に、図１に示すように構成される。すなわち、バックライト装置１０は、基板１２上に平坦な導光板１４が配置され、この導光板１４の側面には側面発光ダイオード、すなわち、ＬＥＤ２０が配置される。通常、複数のＬＥＤ２０がアレイ形態に配置される。ＬＥＤ２０から導光板１４に入射された光（Ｌ）は、導光板１４の底面に配置された微細の反射パターンまたは反射シート１６により上部へ反射されて導光板１４から出射された後、導光板１４の上部のＬＣＤパネル１８にバックライトを提供する。
図２は、図１に示したような従来技術のＬＥＤ２０の一例を示す正面図である。図２を参照すると、ＬＥＤ２０は内部にＬＥＤチップ２２（図１参照）を収容するコップ形状の溝２８と、これを取り囲む上下の薄い側壁２４及び、溝２８の左右の比較的に厚い側壁２６とを有するパッケージ本体２３を備える。上記コップ形状の溝２８は、ＬＥＤチップ２２から発生する光を外部に案内するために図面の前方に開放されてＬＥＤ窓を形成し、その内部には透明な樹脂を充填してＬＥＤチップを外部から密封する。一方、上記ＬＥＤチップから発生する単色光を白色光に変換するために上記樹脂には蛍光物質などが含有されてもよい。また、パッケージ本体２３の両側には一対の端子２９が設置されてＬＥＤチップ２２を外部電源と電気的に連結する。
このように構成すれば、端子２９が溝２８と重ねないので、全体ＬＥＤ２０の厚さを減らすことができる。
特に、近来ＬＣＤバックライト装置の厚さの減少が求められているため、ＬＥＤの厚さの減少がバックライト装置の厚さの減少に有利となる。現在ＬＣＤバックライト装置用側面型発光ダイオード（ＬＥＤ）は、略０．６ｍｍ以下までの厚さが要求されており、今後０．５ｍｍ以下の厚さが求められると予想される。
しかし、上述した図１及び図２に示す構造を有するＬＥＤ２０では、０．５ｍｍ以下のパッケージの厚さ、すなわち、装着高さを確保しにくい。それは、溝２８の開口、すなわちＬＥＤ窓は、ＬＥＤチップ２２から発生された光を外部へ案内するために一定数値以上の幅が求められ、ＬＥＤ窓の上下の側壁２４も所望する強度を確保するためには既に定められた数値以上の厚さが求められており、射出方式の制作方法だけではその厚さを一定数値以下に薄くすることが困難である。
このようなＬＣＤバックライト装置に適用された従来技術のＬＥＤの異なる問題点を説明すると、溝２８の開口であるＬＥＤ窓は、下部側壁２４の厚さ（ｔｈ）分だけ導光板１４の下部から上方へ離隔されている。よって、ＬＥＤチップ２２から発生されて溝２８の外部に下向放出される光Ｌは、既に定められた長さ分だけ進行した後に導光板１４の下部の反射シート１６に到逹する。こうなると、反射シート１６には光Ｌの淡い第１暗部３３が存在することになり、これは、ＬＣＤバックライト装置の全体的な効率を低下するという問題点がある。
一方、ＬＣＤバックライト装置の装着される移動通信機器が小型化になることにつれてＬＣＤバックライト装置の導光板もその厚さが減少する趨勢である。すなわち、導光板の厚さが０．５ｍｍ以下まで減少している。
この場合、従来技術のＬＥＤを採用するＬＣＤバックライト装置は、下記のような問題点が発生するが、これを図３を参照して説明する。図３に示すように、導光板１４ａの厚さが０．５ｍｍ以下である場合、ＬＥＤ２０ａは導光板１４ａより厚さが大きくなる。こうなると、ＬＥＤ２０ａの内部のＬＥＤチップ２２ａから発生した光の多い量が導光板１４ａに入射できないことになり光損失が発生する。よって、これを防止するためにＬＣＤバックライト装置１０ａは、導光板１４ａの側面上端に反射器３５を設置し、当該光を導光板１４ａの中に案内して光損失を防止する。
しかし、こうなると、ＬＣＤバックライト装置１０ａの構成がさらに複雑になり、その製造工程も複雑になるので、それにつれて作業時間及び費用が増加するという問題点がある。
また、図４に示すように基板１２上の導光板１４の側面には複数の側面発光ダイオード、すなわち、ＬＥＤ２０がアレイ形状で配置されて、また複数のＬＥＤ２０の間にＬＥＤチップ２２から発生される光が淡い第２暗部３６が存在するようになり、これもまたＬＣＤバックライト装置の全体的な効率を低下するという問題点がある。
さらに、ＬＥＤ２０の溝２８の深さ、すなわち、ＬＥＤチップ２２が実装される端子２９面から側壁２４の上面までの距離、が通常０．６ｍｍ以上であるため、ＬＥＤチップ２２から発散される光が側壁２４の内面の間で反射される回数が多いので、光損失が増加するという問題がある。
本発明は、上記の問題点を解決するために案出されたものであって、バックライト装置の導光板の厚さが０．５ｍｍ以下に減少する趨勢にしたがって、安価で側壁の厚さを０．０４ｍｍ乃至０．０５ｍｍとして、全体の厚さが０．５ｍｍ以下となる側面発光ダイオード及びその製造方法を提供する。
また、本発明は、リードフレームを形成する際に、折曲、屈曲などの追加工程なしでストレートタイプの電極を形成することにより製作工程を単純化し、リードフレーム（リードフレームの端部）上に切断溝を備えて側面発光ダイオードをＰＣＢ上に実装する際に、リードフレームとＰＣＢ上の導電パターンとの電気的な接触及び電気供給の効率を高める側面発光ダイオード及びその製造方法を提供する。
また、本発明は、反射器を形成する側壁の高さを最小化することにより放出される総光量を改善させることができ、ＬＣＤのバックライト装置に装着する際に暗部の形成を最小化することができる側面発光ダイオードを提供する。
本発明の一実施形態によれば、陰極端子と陽極端子とを含むリードフレームを提供する（ａ）ステップと、両側に上記陰極端子及び陽極端子の一部が突出されるように上記リードフレームを取り囲み、上向で開放された溝と上記溝を取り囲む側壁とを含む反射器を形成する（ｂ）ステップと、上記溝の内部のリードフレーム上にＬＥＤチップをダイアタッチ（Ｄｉｅ Ａｔｔａｃｈ）する（ｃ）ステップと、上記ＬＥＤチップを上記陰極端子または上記陽極端子と導電性ワイヤでボンディングする（ｄ）ステップと、上記溝の内部に液状硬化樹脂をディスペンシング（Ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ）してレンズ部を形成する（ｅ）ステップと、ソーイングマシン（ｓａｗｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ）を用いて互いに対向する上記側壁を上部面上での厚さが０．０４ｍｍ乃至０．０５ｍｍとなるようにソーイング（Ｓａｗｉｎｇ）する（ｆ）ステップとを含む側面発光ダイオードの製造方法が提供される。
ここで、上記リードフレームは、銀（Ａｇ）でメッキした銅（Ｃｕ）板材をプレス金型でパンチングして形成され、上記リードフレームは上記陰極端子及び上記陽極端子の外側端部の両側部に切断溝を含むことが好ましい。
一方、上記反射器は、溝の幅が０．３乃至０．３５ｍｍとなるように、プラスチック射出方式で形成することが好ましい。また、上記側壁の内壁面は、底面に対して所定の傾斜角を有するように形成されることが好ましい。
上記（ｂ）ステップ乃至上記（ｄ）ステップのうち、いずれか一つは上記側壁の内壁面に反射物質をコーティングしたり金属材質の反射板を結合させるステップをさらに含むことができる。
上記液状硬化樹脂は、上記ＬＥＤチップの色相に対応して蛍光物質を液状エポキシ（Ｅｐｏｘｙ）に混合したものを含むことができる。
本発明の別の実施形態によれば、一対のリードフレームと、上記リードフレームを取り囲み、上向で開放された溝と上記溝を取り囲む側壁とを含む反射器と、上記溝に実装され、ワイヤボンディングにより上記リードフレームに電気的に繋がるＬＥＤチップと、上記溝に充填されるレンズ部とを含み、互いに対向する上記側壁は上部面上での厚さが０．０４ｍｍ乃至０．０５ｍｍであることを特徴とする側面発光ダイオードが提供される。
上記一対のリードフレームは、帯形状であり、対向する各リードフレームは所定間隔に離隔されて一字型に配置され、その一部が上記反射器の外側に突出されることが好ましい。ここで、上記反射器の外側に突出された上記リードフレームの一部は、端部の方に行くほど幅が狭くなるテーパ形状であることが好ましい。一方、上記側壁の高さは、０．２５ｍｍ乃至０．３５ｍｍであることが好ましい。
本発明のさらに別の実施形態によれば、一対のリードフレームと、上記リードフレームを取り囲み、上向で開放された溝と上記溝を取り囲む側壁とを含む反射器と、上記溝に実装され、ワイヤボンディングにより上記リードフレームに電気的に繋がるＬＥＤチップと、上記溝に充填されるレンズ部とを含み、上記側壁の高さは０．２５ｍｍ乃至０．３５ｍｍである側面発光ダイオードが提供される。上記反射器はプラスチック材質を含み、射出により形成されるし、上記側壁の内壁面は上記溝の底面に対して所定の傾斜を有するように形成されることが好ましい。
上記レンズ部は、上記ＬＥＤチップの発光色に対応する蛍光物質を含む液状エポキシ（Ｅｐｏｘｙ）を硬化させて形成することができる。
一方、上記一対のリードフレームは、帯形状であり、対向する各リードフレームは所定間隔に離隔されて一字型に配置され、その一部が上記反射器の外側に突出されることが好ましい。ここで、上記反射器の外側に突出された上記リードフレームの一部は、端部の方に行くほど幅が狭くなるテーパ形状であることが好ましい。
上記のような構成を有する本発明によれば、反射器を形成するリードフレームを取り囲んでいる射出物の側壁の厚さが０．０４ｍｍ乃至０．０５ｍｍとなるようにブレードで切断（Ｓａｗｉｎｇ）することにより、全体の厚さが０．５ｍｍ以下となる側面発光ダイオード及びその製造方法を提供することができる。
また、本発明はリードフレームを形成する際に、折曲げ、屈曲などの追加的な工程なしでストレートタイプの電極を形成させることにより、製作工程を単純化することができ、リードフレーム（リードフレームの端部）上に切断溝を備えてＰＣＢ上に実装する際、リードフレームとＰＣＢ上の導電パターンとの電気的な接触及び電気供給の効率が向上された側面発光ダイオードとその製造方法を提供することができる。
また、反射器を形成する側壁の高さを最小化することにより、放出される総光量を改善させた側面発光ダイオードを提供することができる。
また、反射器を形成する側壁の高さを最小化することにより、放出される光の角を増加させてＬＣＤのバックライト装置に装着する際に暗部形成を最小化することができる。
以下では、添付図面を参照して、本発明による側面発光ダイオード及びその製造方法の好ましい実施例に対してより詳細に説明し、添付図面の参照説明において符号が同一である構成要素は、同一な参照番号を付与し、これに対応する重複説明を省略する。
図５は、本発明の好ましい実施例による側面発光ダイオードの製造方法を概略的に示す順序図である。図５を参照して本実施例による側面発光ダイオードの製造方法を説明することにおいて、それぞれのステップを図６乃至図１１を参照して説明する。
図６は、本発明の好ましい一実施例によるリードフレームを示す平面図であり、図７は、図６のリードフレーム上に反射器を形成した状態を示す平面図であり、図８は、図７のＡ−Ａ’線による断面図であり、図９は、図７のＢ−Ｂ’線による断面図であり、図１０は、ＬＥＤチップを実装しワイヤボンディングした状態の断面図であり、図１１は本発明の好ましい一実施例により製造された側面発光ダイオードを示す斜視図である。
先ず、ステップＳ１で、リードフレーム板１１０（図６参照）を提供する。
本実施例では、銀（Ａｇ）でメッキした銅（Ｃｕ）板材をプレス金型でパンチングすることにより、図６に示すようなリードフレーム板１１０を形成する。ここで、ＬＥＤチップから発生する熱をパッケージの外部に発散する役割を果たすために、その厚さを０．２ｍｍとする。
帯形状の一対のリードフレーム１１１は、内側の対向する端部が所定間隔Ｇに離隔されて配置され、外側の端部はその両側面に連結片１１３により繋がっている。一対のリードフレーム１１１は、一側は陰極端子１１１ａとなり、他側は陽極端子１１１ｂとなる。
一方、リードフレームの外側端部と連結片とがある部分中の外側部に切断溝１１５が形成されている。切断溝１１５の役割は後述する。
次に、ステップＳ２で、リードフレーム板１１０上に反射器１２０（図７乃至図９参照）を形成する。
左右両側に一端部が突出されるように、一対のリードフレーム１１１を取り囲み、内部にＬＥＤチップ１３０（図１０参照）を収容するコップ形状の両側に長い溝１２５と、これを取り囲む上下の薄い側壁１２１ａ及び１２１ｂと、及び溝１２５の左右の比較的厚い側壁１２３ａ及び１２３ｂと、を有する反射器１２０を形成する。反射器１２０は、一対のリードフレーム１１１の上部及び下部に形成されるし、一般的なプラスチック射出方式により形成される。
本実施例では、上下の薄い側壁１２１ａ及び１２１ｂの厚さをそれぞれ０．２ｍｍとし、溝１２５の底面上での上下の薄い側壁１２１ａ及び１２１ｂの内面間の距離を０．３ｍｍ（ＬＥＤチップが安着される底面上の厚さ）とした。
しかし、このようなプラスチック射出方式では、側壁、特に上下の薄い側壁１２１ａ及び１２１ｂの厚さを０．０７ｍｍ以下にすることができなく、その厚さを減らすほど製作費用が増加するだけでなく、高費用で側壁の厚さを０．０７ｍｍに反射器を製作しても全体的な側面発光ダイオードの厚さは０．５ｍｍを超過することになるので、導光板１４ａ（図３参照）の厚さが０．５ｍｍ以下に求められる趨勢に応ずることができなく、反射器３５（図３参照）を使用しなくてはならないなどの、問題が依然として発生する。このような問題の技術的な解決は、本発明による側面発光ダイオードの製造方法の最後段階であるステップＳ６のリードフレーム及び側壁の切断（Ｓａｗｉｎｇ）（図５参照）により出来るようになる。これに対する詳しい説明は後述する。
一方、側面発光ダイオードの発光効率を考慮して側壁１２１ａ、１２１ｂ、１２３ａ、及び１２３ｂの内壁面は傾斜するように形成し、側壁の内壁面に反射物質をコーティングしたり金属材質の反射板を結合させることができる。
ステップＳ３で、ＬＥＤチップ１３０（図９参照）をダイアタッチ（Ｄｉｅ Ａｔｔａｃｈ）する。
本実施例では、溝１２５の内部のリードフレーム１１１ａ上に導電性ペースト１３３を用いてＬＥＤチップ１３０を付着させ、０．２４×０．４８×０．１ｍｍの大きさのＬＥＤチップ１３０を用いた。
ステップＳ４で、ＬＥＤチップ１３０を導電性ワイヤ１３５（図１０参照）でリードフレーム１１１ｂとボンディングする。本実施例では金（Ａｕ）ワイヤ１３５を用いた。
本実施例では、ＬＥＤチップ１３０を一側のリードフレーム１１１ａ上に導電性ペースト１３３を用いて付着した後、他側のリードフレーム１１１ｂに金（Ａｕ）ワイヤ１３５でボンディングして電気的に連結したが、ＬＥＤチップを一対のリードフレーム１１１ａ及び１１１ｂの内側の対向する端部の間の反射器１２０の射出物上に非導電性ペイスト（図示せず）で付着し、両側のリードフレーム１１１ａ及び１１１ｂとそれぞれワイヤボンディングすることもできる。
ステップＳ５で、反射器の溝１２５の内にレンズ部を形成する。
溝１２５の内にＬＥＤチップ１３０の色相に対応して蛍光物質を混合した液状エポキシ（Ｅｐｏｘｙ）をディスペンシング（Ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ）してレンズ部１３７を形成する。
一方、本実施例では液状エポキシ（Ｅｐｏｘｙ）に蛍光物質を混合してレンズ部１３７を形成したが、蛍光物質をＬＥＤチップ１３０上にボンディングした後に液状エポキシ（Ｅｐｏｘｙ）のような硬化樹脂を反射器の溝１２５内に注入することによりレンズ部１３７を形成してもよい。
最後に、ステップＳ６で、リードフレーム板及び側壁を切断（Ｓａｗｉｎｇ）する。
ブレードを用いる切断器（ｓａｗｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ）を使用して対向する両側壁１２１ａ及び１２１ｂをそれぞれ上部面上での厚さが０．０４ｍｍとなるように切断線Ｃ（図７及び図８参照）に沿って切断（Ｓａｗｉｎｇ）することにより本実施例による側面発光ダイオード１００及びその製造方法が完成される。
上述したように射出方式では、側壁の厚さを０．０７ｍｍ以下にしにくいという問題があり、これを解決するために本実施例ではブレードを用いる切断器（ｓａｗｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ）を使用して側壁１２１ａ及び１２１ｂの厚さｔ２をそれぞれ０．０４ｍｍとし、反射器の溝の上部の幅ｔ３を０．３２ｍｍとして側面発光ダイオードの全体の厚さｔ（図１１参照）を０．４ｍｍとすることができる。
このように、高い費用をかけなくても側面発光ダイオードの全体の厚さを画期的に減少させることにより、０．５ｍｍ以下の導光板を用いる趨勢に従って側面発光ダイオードを採用するＬＣＤバックライト装置の厚さを減少させることができる。
また、側壁１２１ａ及び１２１ｂの厚さｔ２をそれぞれ０．０４ｍｍまで減少させることにより、第１暗部３３（図１参照）を最小化して本発明による側面発光ダイオードをＬＣＤバックライト装置に適用する際に発光効率を高めることができる。
一方、リードフレーム板１１０（図７参照）及び反射器１２０を切断線Ｃに沿って切断（Ｓａｗｉｎｇ）すると、切断溝１１５により一対のリードフレーム１１１ａ及び１１１ｂは、それぞれ端部に行くほど幅が狭くなるテーパ形状となるので、切断（Ｓａｗｉｎｇ）しないで端部が形成される。
よって、リードフレームは、銀（Ａｇ）をメッキした銅（Ｃｕ）板材を用いることにより、切断（Ｓａｗｉｎｇ）する際に銅（Ｃｕ）板材からメッキされた銀（Ａｇ）が欠落してしまい、本側面発光ダイオードをＰＣＢ上に実装する際にリードフレームとＰＣＢ上の導電パターンとの電気的な接触及び電気供給の効率が低下するという問題点を解決できる。
図１２は、本発明の好ましい別の実施例による放出される総光量を改善させた側面発光ダイオードの斜視図であり、図１３は、リードフレームの配置を説明するための図１２のＣ−Ｃ’線による断面図であり、図１４は、反射器の側壁を通常的な高さ（ｈ１）とした図１２のＤ−Ｄ’線による断面図であり、図１５は、本発明の好ましい実施例により反射器の側壁を好ましい高さ（ｈ２）とした図１２のＤ−Ｄ’線による断面図であり、図１６は、図１２のＥ−Ｅ’線による断面図である。
図１２及び図１３を参照すると、左右両側に一端部が突出されるようにした一対のリードフレーム１１１’を取り囲み、内部にＬＥＤチップ１３０’（図１４乃至１６参照）を収容するコップ形状の両側に長い溝１２５’と、これを取り囲む上下の薄い側壁１２１’ａ及び１２１’ｂと、及び、溝１２５’の左右の比較的厚い側壁１２３’ａ及び１２３’ｂと、を有する反射器１２０’を備える。反射器１２０’は、一対のリードフレーム１１１’の上部及び下部に形成され、通常的に一般的なプラスチック射出方式により形成される。
図１３に示すように帯形状の一対のリードフレーム１１１’は、内側の対向する端部が所定間隔で離隔され、全体的に屈曲や折り曲げられた面なしで一字型（ｓｔｒａｉｇｈｔ ｔｙｐｅ）に配置される。一対のリードフレーム１１１’は、一側は陰極端子１１１’ａとなり、他側は陽極端子１１１’ｂとなる。両端子の極性は必要により変更することができる。
また、反射器１２０’のプラスチック射出物がリードフレーム１１１’を取り囲み、その上下に繋がるようにしてリードフレーム１１１’を安定的に支持するように、リードフレーム１１１’の内側の一部が外側両端部よりその幅が狭く形成される。
本実施例において一対のリードフレーム１１１’は、銀（Ａｇ）でメッキした銅（Ｃｕ）板材を、プレス金型を用いてパンチングして形成したものを用い、ここで、リードフレーム１１１’がＬＥＤチップから発生する熱を上記側面発光ダイオードの外部に発散する役割を果たすために、その厚さを０．２ｍｍとした。
また、一対のリードフレーム１１１’ａ及び１１１’ｂの各外側端部は、端部に行くほど幅が狭くなるテーパ形状を備えることが好ましい。
それは、一対のリードフレーム１１１’ａ及び１１１’ｂは、銀（Ａｇ）をメッキした銅（Ｃｕ）板材からなったリードフレーム板を切断（Ｓａｗｉｎｇ）する方式で製作する場合、上記のような形状により銅（Ｃｕ）板材からメッキされた銀（Ａｇ）が欠落してしまう問題を解決することができ、本発明による側面発光ダイオード１００’をＰＣＢに実装する際にＰＣＢとリードフレームの端部との間にはんだ（Ｓｏｌｄｅｒ）が占める空間を提供することによりＰＣＢ上の導電パターンとの電気的接触効率を高め、側面発光ダイオードがＰＣＢ上に完全密着できるようにしてリードフレームを介する放熱効率が向上するという効果も期待できるからである。
図１６を参照すると、反射器１２０’の溝１２５’の内部を通して露出された一側のリードフレーム１１１’ａ上にＬＥＤチップ１３０’（０．２４×０．４８×０．１ｍｍ）が実装されるが、ＬＥＤチップ１３０’は導電性ペースト１３３’で接着されて他側のリードフレーム１１１’ｂと金（Ａｕ）ワイヤ１３５’でボンディングされ電気的に繋がる。
また、ＬＥＤチップ１３０’を一側のリードフレーム１１１’ａ上に導電性ペースト１３３’で付着させた後、他側のリードフレーム１１１’ｂに金（Ａｕ）ワイヤ１３５’でボンディングする代りに、ＬＥＤチップを一側のリードフレーム１１１’ａ上に非導電性ペースト（図示せず）で付着し、両側のリードフレーム１１１’ａ及び１１１’ｂとそれぞれワイヤボンディングしてもよい。
一方、反射器の溝１２５’の内にはＬＥＤチップ１３０’と金（Ａｕ）ワイヤ１３５’とを保護するレンズ部１３７’が備えられる。本実施例において、レンズ部１３７’は、ＬＥＤチップ１３０’の色相に対応して蛍光物質を混合した液状エポキシ（Ｅｐｏｘｙ）をディスペンシング（Ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ）して形成される。蛍光物質により単色光を発散するＬＥＤチップ１３０’を用いて単色光を作ることができる。
一方、本実施例では液状エポキシ（Ｅｐｏｘｙ）に蛍光物質を混合してレンズ部１３７’を形成したが、蛍光物質をＬＥＤチップ１３０’上にボンディングさせた後に液状エポキシ（Ｅｐｏｘｙ）のような硬化樹脂を反射器の溝１２５’の内に注入することによりレンズ部１３７’を形成してもよい。
以下では図１４乃至図１８を参照して、反射器の側壁を通常的な高さ（ｈ１）とした場合と比較して、本発明の好ましい実施例により反射器の側壁を好ましい高さ（ｈ２）とした場合の発光効率及び総光量が改善される理由を説明する。
図１４は、反射器の溝１２５’を区画する側壁１２１’の高さを０．６ｍｍ（ｈ１）とした場合にＬＥＤチップ１３０’から発散される光の反射特性を示している。
溝１２５’内の幅ｔ２’は、ＬＥＤチップ１３０’の幅を考慮して０．３ｍｍとし、側壁１２１’の上部上での厚さｔ１’は構造的安定性と射出方式で製造されることとを考慮して０．１ｍｍとする。ここで、側壁１２１’の内壁面は光を反射するために傾斜しているが、その傾斜角度はθ１となる。
この際、ＬＥＤチップ１３０’から発散される光Ｌ１は、側壁１２１’の内壁面に４回反射することになり、その反射の際に光の粒子は側壁１２１’の内壁面との衝突により一定量のエネルギが損失される。
図１５は、反射器の溝１２５’を区画する側壁１２１’の高さを０．３ｍｍ（ｈ２）とした場合にＬＥＤチップ１３０’から発散される光の反射特性を示している。
チップの厚さを通常的な数値である０．１ｍｍとした場合、ＬＥＤチップ１３０’とリードフレーム１１１’を電気的にボンディングする金（Ａｕ）ワイヤ１３５’（図１６参照）の高さが通常０．１５乃至０．２ｍｍとなるので、これを封止して保護するためには、レンズ部１３７’（図１６参照）の高さを０．２５乃至０．３５ｍｍの範囲とすることが好ましく、構造的な安定性を考慮して側壁１２１’の高さを０．３ｍｍ（ｈ２）とした。
この際、ｔ１’、ｔ２’、及びｔ’を図１４と同一にした条件で、側壁１２１’の内壁面の傾斜角はθ２となり、θ２がθ１に比較して増加することになる。このようにθ２の増加に応じてＬＥＤチップ１３０’から発散される光の反射特性も変わる。
すなわち、ＬＥＤチップ１３０’から発散される光Ｌ２の側壁１２１’の内壁面に対する反射回数が４回（Ｌ１の反射回数、図１４参照）から１回に減少するとともに反射の際の光の粒子が側壁１２１’の内壁面との衝突により損失されるエネルギ量も減少するので、本発明による側面発光ダイオード１００’の放出される総光量が改善される。
本実施例では、導光板の厚さが０．５ｍｍ以下に求められる最近の趨勢を考慮する場合、ｔ１を減らすことには製作方式や費用上の問題があり、ｔ２を減らすことにはＬＥＤチップの大きさに応ずる制限があるため、反射器の溝を区画する側壁の高さを０．３ｍｍまで減らすことにより、側壁の内壁面の傾斜角を増加させ側面発光ダイオードの放出される総光量を効果的に改善させる。
図１６は、図１２のＥ−Ｅ’線による断面図であって、側壁１２３’ａ及び１２３’ｂの高さを従来技術の通常的な高さである０．６ｍｍ（ｈ１）とした場合と本発明の好ましい高さである０．３ｍｍ（ｈ２）とした場合のその効果上の差を比較するために、前者は点線で示した。
図１６に示すように、側壁１２３’ａ及び１２３’ｂの上部面上の厚さｔ３’を一定条件で側壁１２３’ａ及び１２３’ｂの高さを０．６ｍｍ（ｈ１）から０．３ｍｍ（ｈ２）に低めることにより、側面に発散される光の角度を示すθＶ（Ｖｉｅｗ Ａｎｇｌｅ）がθＶ１からθＶ２に増加することが分かる。
図１７は、図１２の側面発光ダイオード１００’をＬＣＤバックライト装置に適用した一例を示す斜視図であり、図１８は図１７の平面図である。
図１７及び図１８を参照すると、導光板１１４の一側面に接した基板１１２上に複数の側面発光ダイオード１００’がアレイ形状に配置される。
ここで、本発明によれば、図１６を参照して説明したように、θＶ（Ｖｉｅｗ Ａｎｇｌｅ）が増加し、これにより複数の側面発光ダイオード１００’の間で導光板１１４上に発生する暗部１３６の面積が従来の側面発光ダイオードを装着した場合の第２暗部（図４参照）に比較して減少するので、従来のＬＣＤバックライト装置の全体の効率が低下するという一問題点を解決することができる。
以下では、図１４及び図１５を参照して側壁の高さに応ずる比較実験例を説明する。
実験に用いられた側面発光ダイオードの全体厚さｔ’は０．４２５ｍｍとし、側壁の上部面上の厚さｔ１’は０．０４２ｍｍとし、ＬＥＤチップ１３０’が安着される溝の底面上の幅ｔ２’は０．３ｍｍとし、ＬＥＤチップ１３０’は０．２４×０．４８×０．１ｍｍの大きさの青色チップを用い、ダイボンディング用ペーストとしてはクリアタイプ（Ｃｌｅａｒ ｔｙｐｅ、Ｄ−２０−４）を用いて１ｍｉｌ規格の金（Ａｕ）ワイヤ１３５’で一側のリードフレーム１１１’ｂとボンディングし、レンズ部１３７’はＹＥＳＭＴＥＣＨ社の液状エポキシ（ＹＥ１２０５Ａ／ＢＥｐｏｘｙ）に蛍光体３０％を混合してディスペンシング（Ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ）することにより白色光が放出されるようにした。また、ＬＥＤチップ１３０’当たりの印加電圧を２０ｍＡとした。
測定装備としては、現在ＬＥＤ業界において初期化（Ｄａｔａ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ用）装備として多く使用されるドイツのＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社のＣＡＳ１４０Ｂを用い、測定位置はＬＥＤチップ１３０’から１００ｍｍとした。
上記のような条件で反射器の溝１２５’を区画する側壁１２１’の高さを０．５７ｍｍとした場合（ａ）と、０．３ｍｍとした場合（ｂ）との放出される光の輝度を比較した。
上記の比較実験での実験結果は、表１に示したように側壁１２１’の高さを０．３ｍｍとした側面発光ダイオードの場合が、その高さを０．５７ｍｍとした場合と比較して放出される総光量（すなわち、輝度）が１０％ほど増加することが理解できる。
Figure 2008535237
上記では本発明の好ましい実施例に対して説明したが、当該技術分野で通常の知識を有した者であれば、本発明の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更できることを理解できるだろう。
ＬＣＤバックライト装置に適用された従来技術のＬＥＤの問題点を説明するための断面図である。 従来技術のＬＥＤの一例を示す正面図である。 ＬＣＤバックライト装置に適用された従来技術のＬＥＤの異なる問題点を説明するための断面図である。 ＬＣＤバックライト装置にアレイされた従来技術の側面発光ダイオードの平面図である。 本発明の好ましい実施例による側面発光ダイオードの製造方法を概略的に示す順序図である。 本発明の好ましい実施例によるリードフレーム板を示す平面図である。 図６のリードフレーム上に反射器を形成した状態を示す平面図である。 図７のＡ−Ａ’線による断面図である。 図７のＢ−Ｂ’線による断面図である。 ＬＥＤチップを実装しワイヤボンディングした状態の断面図である。 本発明の好ましい一実施例により製造された側面発光ダイオードを示す斜視図である。 本発明の好ましい別の実施例による側面発光ダイオードの斜視図である。 リードフレームの配置を説明するための図１２のＣ−Ｃ’線による断面図である。 反射器の側壁を通常的な高さ（ｈ１）とした図１２のＤ−Ｄ’線による断面図である。 反射器の側壁を好ましい高さ（ｈ２）とした図１２のＤ−Ｄ’線による断面図である。 図１２のＥ−Ｅ’線による断面図である。 図１２の側面発光ダイオードをＬＣＤバックライト装置に適用した一例を示す斜視図である。 図１７の平面図である。
符号の説明
１００ 側面発光ダイオード
１１０ リードフレーム板
１１１（１１１ａ、１１１ｂ） リードフレーム
１１３ 連結片
１１５ 切断溝
１２０ 反射器
１２１（１２１ａ、１２１ｂ、１２３ａ、１２３ｂ） 側壁
Ｃ 切断（Ｓａｗｉｎｇ）線
１３０ ＬＥＤチップ
１３３ 導電性ペースト
１３５ 金（Ａｕ）ワイヤ
１３７ レンズ部

Claims (17)

  1. （ａ）陰極端子と陽極端子とを含むリードフレームを提供するステップと、
    （ｂ）両側に前記陰極端子及び陽極端子の一部が突出されるように前記リードフレームを取り囲み、上向で開放された溝と前記溝を取り囲む側壁とを含む反射器を形成するステップと、
    （ｃ）前記溝の内部のリードフレーム上にＬＥＤチップをダイアタッチするステップと、
    （ｄ）前記ＬＥＤチップを前記陰極端子または前記陽極端子と導電性ワイヤでボンディングするステップと、
    （ｅ）前記溝の内部に液状硬化樹脂をディスペンシングしてレンズ部を形成するステップと、
    （ｆ）ソーイングマシンを用いて互いに対向する前記側壁を上部面上での厚さが０．０４ｍｍ乃至０．０５ｍｍとなるようにソーイングするステップと、
    を含むことを特徴とする側面発光ダイオードの製造方法。
  2. 前記リードフレームは、銀でメッキした銅板材をプレス金型でパンチングして形成することを特徴とする請求項１に記載の側面発光ダイオードの製造方法。
  3. 前記リードフレームは、前記陰極端子及び前記陽極端子の外側端部の両側部に切断溝を含むことを特徴とする請求項２に記載の側面発光ダイオードの製造方法。
  4. 前記反射器は、溝の幅が０．３乃至０．３５ｍｍとなるようにプラスチック射出方式で形成することを特徴とする請求項１に記載の側面発光ダイオードの製造方法。
  5. 前記側壁の内壁面は、底面に対して所定の傾斜角を有するように形成されることを特徴とする請求項１に記載の側面発光ダイオードの製造方法。
  6. 前記ステップ（ｂ）乃至前記ステップ（ｄ）の中のいずれか１つのステップは、前記側壁の内壁面に反射物質をコーティングして金属材質の反射板を結合するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の側面発光ダイオードの製造方法。
  7. 前記液状硬化樹脂は、前記ＬＥＤチップの色相に対応して液状エポキシに蛍光物質を混合したものを含むことを特徴とする請求項１に記載の側面発光ダイオードの製造方法。
  8. 一対のリードフレームと、
    前記リードフレームを取り囲み、上向で開放された溝と前記溝を取り囲む側壁とを含む反射器と、
    前記溝に実装され、ワイヤボンディングにより前記リードフレームと電気的に繋がるＬＥＤチップと、
    前記溝に充填されるレンズ部とを含み、
    互いに対向する前記側壁は、上部面上での厚さが０．０４ｍｍ乃至０．０５ｍｍであることを特徴とする側面発光ダイオード。
  9. 前記一対のリードフレームは、帯形状であり、対向する各リードフレームは所定間隔に離隔されて一字型に配置され、その一部が前記反射器の外側に突出されることを特徴とする請求項８に記載の側面発光ダイオード。
  10. 前記一対のリードフレームは、帯形状であり、対向する各リードフレームは所定間隔に離隔されて一字型に配置され、その一部が前記反射器の外側に突出され、前記反射器の外側に突出された前記リードフレームの一部は、端部の方に行くほど幅が狭くなるテーパ形状であることを特徴とする請求項８に記載の側面発光ダイオード。
  11. 前記側壁の高さは、０．２５ｍｍ乃至０．３５ｍｍであることを特徴とする請求項８に記載の側面発光ダイオード。
  12. 一対のリードフレームと、
    前記リードフレームを取り囲み、上向で開放された溝と前記溝を取り囲む側壁とを含む反射器と、
    前記溝に実装され、ワイヤボンディングにより前記リードフレームと電気的に繋がるＬＥＤチップと、
    前記溝に充填されるレンズ部とを含み、
    前記側壁の高さは、０．２５ｍｍ乃至０．３５ｍｍであることを特徴とする側面発光ダイオード。
  13. 前記反射器は、プラスチック材質を含み、射出により形成されることを特徴とする請求項１２に記載の側面発光ダイオード。
  14. 前記側壁の内壁面は、前記溝の底面に対して所定の傾斜を有するように形成されることを特徴とする請求項１２に記載の側面発光ダイオード。
  15. 前記レンズ部は、前記ＬＥＤチップの発光色に対応する蛍光物質を含む液状エポキシを硬化させて形成することを特徴とする請求項１２に記載の側面発光ダイオード。
  16. 前記した一対のリードフレームは、帯形状であり、対向している各リードフレームは所定間隔で離隔されて一字型に配置され、その一部が前記反射器の外側に突出されることを特徴とする請求項１２に記載の面発光ダイオード。
  17. 前記一対のリードフレームは、帯形状であり、対向する各リードフレームは所定間隔に離隔されて一字型に配置され、その一部が前記反射器の外側に突出され、前記反射器の外側に突出された前記リードフレームの一部は、端部の方に行くほど幅が狭くなるテーパ形状であることを特徴とする請求項１２に記載の側面発光ダイオード。
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