JP3973082B2 - 両面発光ｌｅｄパッケージ - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーソナルコンピューター、プリンター、ＰＤＡ、ファクシミリ、ページャー、携帯電話等の民生機器に使用される両面発光ＬＥＤパッケージに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光通信機能を搭載したノート型パソコン、ＰＤＡ、携帯電話等の携帯機器などの各種電子機器の表示装置として、薄型で見やすいバックライト機構を備えた液晶表示装置が広く用いられている。従来のこのようなＬＣＤを備えた電子機器として、携帯電話のＬＣＤバックライト、各種キー照明兼用のＬＥＤパッケージについて説明する。
【０００３】
図７は、一般的に使用されている携帯電話の正面図である。図７において、１０はケース本体で、その上側には略長方形をしたＬＣＤ１１が配設されている。１２はＬＣＤバックライト用のＬＥＤパッケージで、１〜４個程度（図７では３個）使用している。また、ケース本体１０の下側には、複数個の操作用のキースイッチ１３が配設されていて、これらのキースイッチ１３のバックライト用として、４〜２０個程度（図７では１６個）の多数のＬＥＤパッケージ１２が使用されている。
【０００４】
現状使用されているＬＥＤパッケージ（図示せず）は、例えば、略四角形状をしたガラスエポキシ樹脂などよりなる絶縁回路基板の四隅にスルーホール電極（側面電極）を形成し、該スルーホール電極で回路基板に形成された上、下面電極に接続する。そして前記回路基板の略中央部に設けた反射カップの底部にＬＥＤップを実装し、このＬＥＤチップを覆うように透光性樹脂を充填する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した上面発光タイプのＬＥＤパッケージや、側面発光タイプのＬＥＤパッケージなどでは、光の指向特性上多数のＬＥＤパッケージを使用しなければならないと言う問題があった。
【０００６】
本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、ＬＥＤパッケージの使用個数を低減させ、また１つのＬＥＤパッケージで、表、裏に異なる種類のＬＥＤチップを実装可能にした、安価な両面発光ＬＥＤパッケージを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明における両面発光ＬＥＤパッケージは、略四角形状をした絶縁性を有する回路基板の表面と裏面の各々にＬＥＤチップを収納する反射カップと前記回路基板の四隅に有底ホールとを形成し、前記反射カップを含み前記回路基板の表裏両面に平面を二分するように電極パターンを形成すると共に、前記有底ホール内に前記電極パターンと電気的に接続するように前記ＬＥＤチップ実装時の電極端子となるパターンを形成して、前記反射カップの底面に前記電極パターンを跨ぐように前記ＬＥＤチップをフリップチップ実装し、更に前記反射カップ内に透光性樹脂を充填し、且つ、前記回路基板へ側面電極やスルーホールを形成しないことによって前記回路基板の表面と裏面の電極パターンを電気的に分離し、前記回路基板の表面と裏面の両面から光を発光させることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明における両面発光ＬＥＤパッケージは、略四角形状をした絶縁性を有する回路基板の表面と裏面の各々にＬＥＤチップを収納する反射カップと前記回路基板の四隅に有底ホールとを形成し、前記反射カップを含み前記回路基板の表裏両面に平面を二分するように電極パターンを形成すると共に、前記有底ホール内に前記電極パターンと電気的に接続するように前記ＬＥＤチップ実装時の電極端子となるパターンを形成して、前記反射カップの底面に前記電極パターンを跨ぐように前記ＬＥＤチップをフリップチップ実装し、更に前記反射カップ内上の前記回路基板面にガラス又は樹脂等の透明シートを貼付し、且つ、前記回路基板へ側面電極やスルーホールを形成しないことによって前記回路基板の表面と裏面の電極パターンを電気的に分離し、前記回路基板の表面と裏面の両面から光を発光させることを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記回路基板に形成された反射カップ内に充填する透光性樹脂に、蛍光剤を混入したことを特徴とするものである。
【００１０】
また、前記回路基板面に貼付するガラス又は樹脂等の透明シート内に、蛍光剤を混入したことを特徴とするものである。
【００１１】
また、前記回路基板の表面と裏面に形成された反射カップの底面に、異なる種類のＬＥＤチップをフリップチップ実装したことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明における両面発光ＬＥＤパッケージについて説明する。図１及び図２は、本発明の第１の実施の形態に係わり、図１は、両面発光ＬＥＤパッケージの斜視図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【００１３】
図１及び図２において、１は両面発光ＬＥＤパッケージであり、その構成は、略四角形状をしたガラスエポキシ樹脂などよりなる絶縁性を有する回路基板２の表面と裏面とが対称になるように、前記回路基板２の四隅に有底ホール３（略四分の一程度）が形成されていて、略中央部にＬＥＤチップ４を収納する反射カップ５が形成されている。前記回路基板２に形成された有底ホール３にはＬＥＤ実装時の電極端子６を形成すると共に、前記反射カップ５の底面５ａ及び斜面部５ｂを含み回路基板２の平面を二分するように電極パターン７ａ、７ｂを形成する。更に、前記反射カップ５の底面５ａにおいて、前記電極パターン７ａ、７ｂを跨ぐようにＬＥＤチップ４をフリップチップ実装する。前記反射カップ５の底面５ａ及び斜面部５ｂには、電極形成時のＡｇ又はＡｕメッキ部が設けられる。そして、ＬＥＤチップ４を実装した後、反射カップ５の凹部内に透光性樹脂８を充填する。
【００１４】
また、充填する透光性樹脂８内に蛍光剤等を混入することにより、色調変換の機能を実現することも可能である。
【００１５】
以上述べたように、回路基板２の表面と裏面とが対称に構成されている。回路基板２の四隅に形成した電極端子６は貫通スルーホール電極でないので、表と裏の電極が分離されるため、両面発光のＬＥＤパッケージを実現することができる。更に、４端子の電極端子６に、表と裏で印加する電圧を変えることができ、４元系、ＧａＮ系等の異なる種類のＬＥＤを実装することができる。また、反射カップ５の斜面部５ｂにはＡｇ又はＡｕメッキ部などの反射薄膜が施されているので反射効率を良くすることができる。
【００１６】
図３は、本発明の第２の実施の形態に係わる両面発光ＬＥＤパッケージの断面図である。図３に示す両面発光ＬＥＤパッケージ１Ａにおいて、上述した第１の実施の形態で説明した両面発光ＬＥＤパッケージと異なるところは、前記回路基板２に形成された反射カップ５の底面５ａにＬＥＤチップ４を実装した後、反射カップ５内に透光性樹脂を充填しないで、前記反射カップ５内に空気層を有する状態で、回路基板２の面にガラス又は樹脂等の透明シート９を貼付したものである。
【００１７】
また、貼付する透明シート９は、樹脂等に蛍光剤を混入し、シート状に成形したものを用いることにより、色調変換の機能を実現することも可能である。
【００１８】
ここで、前記両面発光ＬＥＤパッケージの製造方法について説明する。図４は、集合基板の斜視図である。図４において、２Ａは、多数個取りするガラスエポキシ樹脂等よりなる集合基板で、該集合基板２Ａの表面と裏面が対称になるように、集合基板２Ａの平面上に格子状に配列するように複数個の有底ホール３を複数列配設する。更に、各列間の略中央部にＬＥＤチップ４を収納する反射カップ５を配設する。前記有底ホール３は、直交するカットラインＸ上に形成されて電極端子部になる。
【００１９】
前記集合基板２Ａに電極パターンを形成するには、集合基板２Ａの表、裏面にＡｇ又はＡｕメッキ処理を施し、メッキレジストを付加し、パターンマスクにより露光現像し、パターンエッチングを行い、前記集合基板２Ａに電極パターン７ａ、７ｂと、前記有底ホール３内にＬＥＤ実装時の電極端子６を形成する。
【００２０】
図示しないが、更に、前記集合基板２Ａ上の個々の反射カップ５の底面５ａにおいて、前記電極パターン７ａ、７ｂを跨ぐようにＬＥＤチップ４をフリップチップ実装する。前述したように、反射カップ５の凹部内に透光性樹脂（図１、２）を充填するか、樹脂を充填しない場合はガラス又は樹脂等の透明シート（図３）を貼付した後、集合基板２Ａに形成された有底ホール３の略中心部を通る直交するカットラインＸに沿って切断して、図１、２又は図３に示す単個の両面発光ＬＥＤパッケージ１又は１Ａに分割する。
【００２１】
前述したように、色調変換の機能を実現するために、充填する透光性樹脂に蛍光剤を混入するか、または、貼付する透明シートは樹脂等に蛍光剤を混入してシート状に成形したものを用いる。
【００２２】
上記したように、集合基板により両面発光ＬＥＤパッケージを多数個取り生産が可能でコストダウンとなる。
【００２３】
以上述べた構成による作用・効果は、１個のパッケージで表、裏両面発光が可能である。また、表面と裏面に異なる種類のＬＥＤが実装できる。更に、蛍光剤等で波長変換し色調を変えることもできる。
【００２４】
ここで、上記した両面発光ＬＥＤパッケージを携帯電話に使用した応用例について説明する。図５は、両面発光ＬＥＤパッケージを使用した携帯電話の正面図、図６は、図５のＢ−Ｂ線断面図である。図５において、１０はケース本体で、その上側には略長方形をしたＬＣＤ１１が配設されて、下側には複数個の操作用のキースイッチ１３が配設されていて、後述するＬＣＤ部導光板とキースイッチ部導光板との間に本発明の両面発光ＬＥＤパッケージ１（又は１Ａ）を１〜３個程度（図５では３個）使用している。この両面発光ＬＥＤパッケージ１（又は１Ａ）でＬＣＤバックライト用とキースイッチ部バックライト用とを兼用するものである。
【００２５】
図６において、前記両面発光ＬＥＤパッケージ１Ａは、１個のＬＥＤパッケージで両面が発光する。例えば、一方のＬＥＤチップ４Ａはキースイッチ部導光板１４Ａ方向に出射して、キースイッチ部バックライト用として機能する。また、他方のＬＥＤチップ４ＢはＬＣＤ部導光板１４Ｂ方向に出射して、ＬＣＤ部バックライト用として機能する。
【００２６】
以上述べたように、両面発光ＬＥＤパッケージを携帯電話に使用することにより、従来、多数使用していたＬＥＤパッケージの数量を大幅に低減することができる。
【００２７】
また、一般的には、ＬＣＤ部バックライト用としては白色、キースイッチ部バックライト用としては緑色を発光するように、異なる種類のＬＥＤチップを実装して、１つのパッケージで異なる色を発光させることが可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、１つのパッケージで両面発光ＬＥＤパッケージを実現することが可能である。従来、多数使用していたＬＥＤパッケージの数量を大幅に低減しコストダウンが図られる。また、１つのパッケージで表、裏に異なる種類のＬＥＤチップを実装することができる。更に、蛍光剤等で色調変換し所望の色を発光させることができる等、優れた両面発光ＬＥＤパッケージを提供することがであきる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる両面発光ＬＥＤパッケージの斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係わる両面発光ＬＥＤパッケージの断面図である。
【図４】図１、図３の両面発光ＬＥＤパッケージの製造方法を説明する集合基板の斜視図である。
【図５】図１の両面発光ＬＥＤパッケージを使用した携帯電話の正面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】従来の上面発光ＬＥＤパッケージを使用した携帯電話の正面図である。
【符号の説明】
１、１Ａ 両面発光ＬＥＤパッケージ
２ 回路基板
２Ａ 集合基板
３ 有底ホール
４、４Ａ、４Ｂ ＬＥＤチップ
５ 反射カップ
５ａ 底面
５ｂ 反射面部
６ 電極端子
７ａ、７ｂ 電極パターン
８ 透光性樹脂
９ 透明シート
１０ ケース本体
１１ ＬＣＤ
１２ ＬＥＤパッケージ
１３ キースイッチ
１４Ａ キースイッチ部導光板
１４Ｂ ＬＣＤ部導光板

Claims (5)

  1. 略四角形状をした絶縁性を有する回路基板の表面と裏面の各々にＬＥＤチップを収納する反射カップと前記回路基板の四隅に有底ホールとを形成し、前記反射カップを含み前記回路基板の表裏両面に平面を二分するように電極パターンを形成すると共に、前記有底ホール内に前記電極パターンと電気的に接続するように前記ＬＥＤチップ実装時の電極端子となるパターンを形成して、前記反射カップの底面に前記電極パターンを跨ぐように前記ＬＥＤチップをフリップチップ実装し、更に前記反射カップ内に透光性樹脂を充填し、且つ、前記回路基板へ側面電極やスルーホールを形成しないことによって前記回路基板の表面と裏面の電極パターンを電気的に分離し、前記回路基板の表面と裏面の両面から光を発光させることを特徴とする両面発光ＬＥＤパッケージ。
  2. 略四角形状をした絶縁性を有する回路基板の表面と裏面の各々にＬＥＤチップを収納する反射カップと前記回路基板の四隅に有底ホールとを形成し、前記反射カップを含み前記回路基板の表裏両面に平面を二分するように電極パターンを形成すると共に、前記有底ホール内に前記電極パターンと電気的に接続するように前記ＬＥＤチップ実装時の電極端子となるパターンを形成して、前記反射カップの底面に前記電極パターンを跨ぐように前記ＬＥＤチップをフリップチップ実装し、更に前記反射カップ内上の前記回路基板面にガラス又は樹脂等の透明シートを貼付し、且つ、前記回路基板へ側面電極やスルーホールを形成しないことによって前記回路基板の表面と裏面の電極パターンを電気的に分離し、前記回路基板の表面と裏面の両面から光を発光させることを特徴とする両面発光ＬＥＤパッケージ。
  3. 前記回路基板に形成された前記反射カップ内に充填する透光性樹脂に、蛍光剤を混入したことを特徴とする請求項１記載の両面発光ＬＥＤパッケージ。
  4. 前記回路基板に貼付する前記ガラス又は樹脂等の透明シート内に、蛍光剤を混入したことを特徴とする請求項２記載の両面発光ＬＥＤパッケージ。
  5. 前記回路基板の表面と裏面に形成された前記反射カップの底面に、異なる種類のＬＥＤチップをフリップチップ実装したことを特徴とする請求項１、２、３、又は４のいずれか１項に記載の両面発光ＬＥＤパッケージ。
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