JP4206746B2 - バックライト用光源 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フリップチップ型の半導体発光装置に係り、特にサブマウント素子と複合素子化して機能の拡充を図るとともに薄型化も可能としたバックライト用光源に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば携帯電話などの電子機器には、液晶を用いた画像表示部が一般に採用されている。この液晶による画像表示部は、液晶表示パネルの中に液晶を封止しておきＬＥＤなどを利用したバックライトを光源として発光させ、画像を表示する構成としたものである。バックライト用の光源としてはたとえば図８の（Ａ）、（Ｂ）に示すようにサイドビュー方式の半導体発光装置が従来から知られている。この半導体発光装置は、矩形容器状の絶縁性の樹脂パッケージ５０の両端に一対の電極５１ａ，５１ｂを形成し、一方の電極５１ｂに発光素子５２を導電性接着剤を介して導通搭載してこれをワイヤによって他方の電極５１ａに導通させ、さらにワイヤを含めてエポキシ樹脂を樹脂パッケージ５０の中に充填し、被覆形成したものである。
【０００３】
このような半導体発光装置は同図の（Ｂ）に示すようにフレキシブル基板５５に表面実装されて液晶表示パネル５７のバックライト光源として使用される。フレキシブル基板５５は半導体発光装置の電極５１ａ，５１ｂに導通させるための配線パターン（図示せず）を表面に形成するとともに、発光素子５２からの光を液晶表示パネル５７側に向けて導くための導光板５６に隣接して配置される。この導光板５６はポリカーボネートやアクリルなどの合成樹脂を使用したもので、下面側に微小な凹凸パターンを形成し側方から入射する光を液晶表示パネル５７側へ反射して照射する。すなわち、半導体発光装置の発光素子５２からの光は、導光板５６の側面からサイドビュー方式として導入され、導光板５６はその光拡散によって液晶表示パネル５７に対するバックライト光源として機能する。
【０００４】
このような表面実装においては、半導体発光装置は同図の（Ａ），（Ｂ）の姿勢としてフレキシブル基板５５上に搭載され、電極５１ａ，５１ｂは半田５８ａ，５８ｂによってフレキシブル基板５５の配線パターンに導通させて固定される。このとき半導体発光装置の高さは樹脂パッケージ５０の高さ寸法（同図（Ａ）、（Ｂ）において上下方向寸法）と、電極５１ａ，５１ｂの厚み、半田５８ａ，５８ｂの厚み及びフレキシブル基板５５の厚みによって決まり、発光素子５２は樹脂パッケージ５０の高さ寸法のほぼ半分の高さに設定される。
【０００５】
なお、このように、導光板の側面から入射した光によって面発光を行うバックライトとして、特許文献１に示すようなものがある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−７５０３８号公報（第２−５頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近年の携帯電話等の電子機器の軽量、薄型化の要求により、導光板の厚みもさらに薄く形成しなければならず、半導体発光装置も当然薄くする必要がある。
【０００８】
しかしながら前記従来の半導体発光装置は、フレキシブル基板５５の長手方向に所定間隔おきに設けられており、フレキシブル基板５５は導光板５６の側面に沿って配置されている。フレキシブル基板５５は、屈曲しやすいため、導光板５６の側面に波打った状態で配置されることがあり、この波打ちによって、半導体発光装置の発光素子５２の位置が、導光板５６の上下方向の中心位置からずれることがある。特に導光板の厚みが薄い場合には、半導体発光装置の位置ずれによる導光板に対する光の供給量の変化が大きく、導光板の明るさの差が大きくなり、製品の品質がばらつくという問題がある。
【０００９】
そこで本発明は、導光板に対する光の供給量のばらつきの少ないバックライト用光源を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のバックライト用光源においては、面実装型の半導体発光装置の主光取り出し面を、バックライト用の導光板の側面に接着したものである。
【００１１】
この発明によれば、導光板に対する光の供給量のばらつきの少ないバックライト用光源が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、面実装型の半導体発光装置の主光取り出し面を、バックライト用の導光板の側面に接着したことを特徴とするバックライト用光源としたものであり、接着により主光取り出し面が導光板の側面に固定されるので、導光板に対する半導体発光装置の位置ずれをなくすことができる。ここで、面実装型の半導体発光装置とは、配線基板の表面に搭載可能な接続部を有した半導体発光装置をいい、サイドビュー方式およびトップビュー方式のいずれをも含む。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記半導体発光装置は、半導体発光素子を覆う樹脂を備え、前記導光板に前記樹脂を介して、透光性を有する接着剤により接着されていることを特徴とする請求項１に記載のバックライト用光源としたものであり、半導体発光装置から出た光が空気層を介さずに導光板に入るので、境界面における反射率が小さいため界面での光損失等を小さくして、輝度を向上させることができる。ここで、「透光性を有する」とは、半透光性を有するものも含むが、界面での反射率を小さくして光損失を少なくするには、接着剤の誘電率と樹脂の誘電率の差を小さくすることが好ましい。また、導光板または半導体発光素子を覆う樹脂と同一の材質にすると、誘電率が同じなので、界面での光損失がさらに小さくなる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記半導体発光装置の前記主光取り出し面の周囲には、面取り部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のバックライト用光源としたものであり、面取り部を形成することにより、導光板と半導体発光装置の間の隙間に、接着剤を導入しやすくなり、接着剤を確実に充填できる。ここで、面取り部とは、接着剤を導入しやすくするという観点から、導光板と半導体発光装置の間の隙間が端部側ほど広がっている形状であればよく、例えば、Ｃ面取りやＲ面取りも含まれる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記半導体発光装置は、半導体発光素子を内部に収納して固定した矩形状容器を備え、前記導光板に前記矩形状容器を介して接着されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記載のバックライト用光源としたものであり、矩形状容器を接着するので、矩形状容器と導光板を当接させて接着することができ、導光板と半導体発光素子の間に一定の隙間が形成され、導光板に入った光の拡がり方を一定にできる。特に半導体発光素子を覆う樹脂も接着すると、接着面積が増えて接着強度が増加する。矩形状容器とは、光取り出し面が矩形に形成された容器をいい、１部材で構成されたものの他、２以上の部材で構成されたものも含む。例えば、サブマウント素子に、貫通孔を中間部に形成した矩形状の保持基板を設けたトップビュー方式のものや、直方体状のケーシングに非貫通穴を形成したサイドビュー方式のものも含まれる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、前記半導体発光装置は、フレキシブル基板に搭載されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかの項に記載のバックライト用光源としたものであり、フレキシブル基板が屈曲可能なので、接着前の半導体発光装置を導光板に対して移動させることができ、導光板に対する半導体発光装置の位置の調整を簡単に行うことができる。特に、複数の半導体発光装置を用いた場合は、各半導体発光装置ごとに位置合わせを行うことができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、前記導光板には、前記半導体発光装置の主光取り出し面との間に所定の隙間を形成するスペーサ部が形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかの項に記載のバックライト用光源としたものであり、スペーサ部に光取り出し面である樹脂または保持基板の一部を当接させて配置することにより所定の隙間が形成でき、導光板と半導体発光装置の距離を一定に保持することができ、導光板に入った光の拡がり方を一定にでき、また、樹脂を隙間に導入しやすくなる。スペーサ部の形状は、所定の隙間を形成できる形状であればよく、例えば、直線状、矩形状、三角状、波形状に形成することができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、矩形状容器の底面の両端に一対のリード電極を形成した樹脂パッケージの前記矩形状容器の中に、透明基板上に窒化物系半導体薄膜層を積層して形成した半導体発光素子を搭載し、前記半導体発光素子のｎ側およびｐ側電極に前記一対のリード電極の一方および他方を導通接続し、前記矩形状容器の中を樹脂で封止した半導体発光装置と、前記樹脂パッケージのリード電極に接続され、前記半導体発光素子に駆動電流を供給するための配線基板と、さらに、前記樹脂パッケージの主光取り出し面側を、透光性を有する接着剤を用いて、前記樹脂を介して側面に接着されたバックライト用の導光板とを備えたことを特徴とするバックライト用光源としたものであり、接着により光取り出し面が導光板の側面に固定されるので、導光板に対する半導体発光装置の位置ずれがなくなるとともに、接着剤中を光が通過するときの界面での反射率が空気中を光が通過するときの界面での反射率より小さくなるので、輝度が向上する。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、透明基板上に積層した窒化物系半導体薄膜層の一方の面に一対の電極を形成した半導体発光素子と、２つの電極を有し、この２つの電極に前記一対の電極がそれぞれ導通する状態に前記半導体発光素子を接合したサブマウント素子と、このサブマウント素子の前記２つの電極に導通する一対の配線を一方の面に有し、中間部に設けた開口部に前記半導体発光素子が位置するように前記サブマウント素子を接合した矩形状の保持基板とを備え、かつ、前記保持基板の一側面であって、前記サブマウント素子の両側位置の配線に、前記半導体発光素子に駆動電流を供給するためのフレキシブル基板を接続し、さらに、前記保持基板の他側面を前記導光板の側面に接着したことを特徴とするバックライト用光源としたものであり、フレキシブル基板を導光板の側方で接合し、屈曲させて引き回すことにより、フレキシブル基板及びその接合部分が導光板の厚み方向にはみ出さなくなるという作用を有する。
【００２０】
また、フレキシブル基板を屈曲させると波打ちが起きやすくなるが、保持基板を導光板の側面に接着することにより導光板に対する半導体発光素子の位置の変動が防止される。
【００２１】
請求項９に記載の発明は、透明基板上に積層した窒化物系半導体薄膜層の一方の面に一対の電極を形成した半導体発光素子と、２つの電極を有し、この２つの電極に前記一対の電極がそれぞれ導通する状態に前記半導体発光素子を接合したサブマウント素子と、このサブマウント素子の前記２つの電極に導通する一対の配線を一方の面に有し、中間部に設けた開口部に前記半導体発光素子が位置するように前記サブマウント素子を接合した矩形状の保持基板とを備え、かつ、前記保持基板の他側面であって、前記開口部の両側位置の配線に、前記半導体発光素子に駆動電流を供給するためのフレキシブル基板を接続し、さらに、前記保持基板の他側面の中間部を、前記導光板の側方に突出した突起面に接着したことを特徴とするバックライト用光源であり、フレキシブル基板を保持基板の他側面に接合するので、接合作業が容易になる。
【００２２】
また、突起面に接着するので、接着作業も容易になり位置決めが確実に行われる。
【００２３】
請求項１０に記載の発明は、前記保持基板の一辺の長さをバックライト用導光板の厚みより短く、他辺の長さを前記サブマウント素子の一辺の長さより長く形成したことを特徴とする請求項８または９に記載のバックライト用光源であり、かかる構成によって、薄型のバックライト用光源を確実に製造することができる。
【００２４】
請求項１１に記載の発明は、前記半導体発光素子の周囲に蛍光体を塗布または沈降させ、白色発光可能に形成したことを特徴とする請求項７から９のいずれかの項に記載のバックライト用光源であり、白色発光可能なので、フルカラー用の光源とすることができる。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図５を用いて説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
図１（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係るバックライト用光源の部分正面図、（Ｂ）は同バックライト用光源の部分側面図、（Ｃ）は同バックライト用光源の部分平断面図を示す。
【００２７】
バックライト用光源１は、一側にフレキシブル基板２を接合した半導体発光装置３の他側の端面を、導光板４の側面に接着したものである。まず、半導体発光装置３の構成について説明する。
【００２８】
図２（Ａ）は同バックライト用光源に用いる半導体発光装置の正面図、（Ｂ）は同バックライト用光源に用いる半導体発光装置の平断面図を示す。
【００２９】
半導体発光装置３は、半導体発光素子５と、半導体発光素子５を接合したサブマウント素子６と、サブマウント素子６の半導体発光素子５側に半導体発光素子５を囲んだ状態に配置され固定された保持基板７とを有している。
【００３０】
保持基板７はその平面形状をほぼ矩形状として中央にはすり鉢状の開口部８を貫通させたもので、この開口部８を挟んで配線の一例である金属配線１８，１８ａ，１８ｂを表面に形成している。これらの金属配線は保持基板７の底面だけでなく、開口部８の内周面から上端部にかけて展開させたもので、金属配線１８，１８ａは電流をサブマウント素子を経由して発光素子に供給する電極を形成し、金属配線１８ｂは開口部８のテーパに沿って金属光沢を有するすり鉢状の反射面を形成する。なお、金属配線は開口部８の中まで設けられるが、金属配線１８，１８ａ，１８ｂのそれぞれの間の境界部分は離間して導通しないようにする。保持基板７の外形は、一辺の長さを導光板４の厚みより短く形成し、他辺の長さをサブマウント素子６の一辺の長さより長く形成している。
【００３１】
サブマウント素子６は、アルミナセラミック基板を素材としたもので、半導体発光素子５が搭載される面にＡｌで２つの電極を形成したもの、またはｎ型シリコン基板を素材としたもので、一部からｐ型不純物イオンを注入して拡散させて、ｐ型半導体領域を部分的に形成しツェナーダイオードとしたものである。後者の場合は、ｎ型半導体領域に相当する部分にｎ側電極及びｐ型半導体領域に相当する部分にｐ側電極をそれぞれ形成している。
【００３２】
半導体発光素子５は従来例と同様にＧａＮ系化合物半導体を用いた青色発光のフリップチップ型のものであって、サファイアの基板にｎ型層及びｐ型層を積層するとともに、これらの層の表面にｎ側電極及びｐ側電極を蒸着法によって形成したものである。そして、この半導体発光素子５をマイクロバンプを介してサブマウント素子上に搭載接合させる。サブマウント素子６がツェナーダイオードの場合、半導体発光素子５と逆極性に接続することによって静電気保護の機能を付加することができる。
【００３３】
すなわち、このような逆極性の接続によって、保持基板７の金属配線１８，１８ａに高電圧による過電流が印加されたときには、半導体発光素子５に印加される逆方向電圧はサブマウント素子６の順方向電圧付近すなわち０．９Ｖでバイパスが開く。また、半導体発光素子５に印加される順方向電圧はサブマウント素子６のツェナー電圧Ｖｚを１０Ｖ付近に設定することにより、その電圧でバイパスが開き、それぞれ過電流が逃がされる。したがって、静電気による半導体発光素子５の破壊を確実に防ぐことができる。
【００３４】
半導体発光素子５を導通搭載したサブマウント素子６は、サブマウント素子６の２つの電極上にそれぞれマイクロバンプを形成し、マイクロバンプ、Ａｇペーストまたはその両方によって金属配線１８，１８ａに導通接続する。そして、開口部８内には透明または光透過性の樹脂９を充填して、サブマウント素子６と金属配線１８，１８ａとの接合部分を含めて封止する。このように樹脂９によって封止することにより、サブマウント素子６はマイクロバンプ、Ａｇペースト又はその両方による接合力だけでなく、封止された樹脂９を利用してより安定した保持基板７への固定が可能となる。樹脂９は、保持基板７の他側面より５０μｍ程度低い凹面状に形成されている。
【００３５】
次に、半導体発光装置３にフレキシブル基板２を接合した状態について説明する。図３はフレキシブル基板に複数台の半導体発光装置を接合した状態を示す説明図である。
【００３６】
フレキシブル基板２の長手方向には、所定間隔おきに３カ所の接続部１０が形成され、各接続部１０には、半導体発光装置３がそれぞれ接合されている。
【００３７】
接続部１０は、サブマウント素子６の両側の保持基板７の一側面の金属配線１８，１８ａに半田１１，１２を介してそれぞれ接合した接合部１３，１４と、接合部１３，１４とフレキシブル基板２の帯状に形成された本体部１５とを接続して屈曲する屈曲部１６，１７とを有している。接合部１３，１４と屈曲部１６，１７との間には切り欠き部１９，２０が形成され、屈曲部１６，１７を曲げても接合部１３，１４にはその力は伝達されず、接合部の剥離等を防止している。
【００３８】
次に、フレキシブル基板２を接合した半導体発光装置３の保持基板７の他側面に接着剤を塗布し、導光板４の側面に接着した状態について説明する。図４（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係るバックライト用光源の正面図、（Ｂ）は同バックライト用光源の側面図、（Ｃ）は同バックライト用光源の平断面図を示す。
【００３９】
接着剤としてはたとえばエポキシ系のものを用いる。導光板４がポリカーボネートである場合は、エポキシ系の接着剤は０．３ｍｍ以上の厚みで白濁することがあるが、樹脂９の上部に形成された凹面は深さ５０μｍ程度で、これ以上の厚みには塗布されないので、光量を落とさないようにできる。なお、光を透過できる他の種類の接着剤、例えばアクリル系の可視光硬化型接着剤を使用することも可能である。
【００４０】
図４に示すようにフレキシブル基板２は屈曲部１６，１７でほぼ直角に屈曲し、本体部１５が導光板４に平行に配置されるので、波打ちが発生しやすい状態で使用されるが、各半導体発光装置３が導光板４の側面に接着されているので、半導体発光素子５の上下方向の位置は変動せず、導光板４に供給される光の強度のばらつきも小さくなり、品質のばらつきを抑えることが可能になる。
【００４１】
また、半導体発光素子５の周囲に、青色光の補色である蛍光体を塗布または沈降させることにより白色発光させることもできる。
【００４２】
（実施の形態２）
なお、以上の説明では、フレキシブル基板２を保持基板７の一側面に接合し、導光板４の水平な側面に接着したが、フレキシブル基板を保持基板７の他側面に接合し、側方に突起面を有する他の導光板に接着して使用することも可能である。図５（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係るバックライト用光源の部分正面図、（Ｂ）は同バックライト用光源の部分側面図、（Ｃ）は同バックライト用光源の部分平断面図を示す。
【００４３】
バックライト用光源２１の半導体発光装置３は第１の実施の形態で用いたものと同じものを使用できる。
【００４４】
フレキシブル基板２は、保持基板７の他側面の開口部８の両側の金属配線１８，１８ａに接合されている。
【００４５】
一方、導光板２２には側方に突出する台形部２３が半導体発光装置３の配置位置に合わせて所定間隔おきに設けられ、その先部に平らな突起面２４を形成している。突起面２４は、開口部８の面積より広く形成されており、開口部８の周囲を接着して固定することができる。
【００４６】
かかる構成によって、フレキシブル基板２の接合位置を変えても同様の効果を得ることが可能になる。
【００４７】
（実施の形態３）
近年の携帯電話等の電子機器はフルカラーの写真等の画像や動画の表示が行われ、その画質を鮮明に表示するためには、従来のバックライトの面輝度（約２０００ｃｄ／ｍ2）では十分ではなく２６００ｃｄ／ｍ2以上の面輝度が必要である。このためには、従来のサイドビュー方式の半導体発光装置の輝度を約３０％以上増加させる必要があるが、半導体発光装置に流す電流を３０％以上増やしたり、半導体発光装置の数を増やしたりする方法では、半導体発光装置の信頼性や携帯電話機の電池に負担がかかりすぎ、また、コスト的にも問題がある。このような問題を解決するため、以下のような構成のバックライト用光源を用いることができる。
【００４８】
図６（Ａ）は本発明の第３の実施の形態に係るバックライト用光源の部分正面図、（Ｂ）は同バックライト用光源の部分側面図である。図６に示すように、第３の実施の形態のバックライト用光源３０は、面実装型のサイドビュー方式の半導体発光装置３１の主光取り出し面３７を、バックライト用の導光板３４の側面に接着したもので、複数の半導体発光装置３１は、配線基板の一例であるフレキシブル基板４１に搭載されている。
【００４９】
半導体発光装置３１は、矩形状容器３６の底面の両端に一対のリード電極４３，４４を形成した樹脂パッケージ４２の矩形状容器３６の中に、透明基板上に積層したＧａＮ系半導体薄膜層の一方の面に一対の電極を形成した青色発光の半導体発光素子３２をサブマウント素子３２ａの上にフリップチップ実装し、その周囲に蛍光体を含むペーストを塗布し、サブマウント素子の電極を介して半導体発光素子３２の一対の電極と一対のリード電極４３，４４とを導通接続し、矩形状容器３６の中を樹脂で封止したものである。なお、半導体発光装置３１の詳しい構造については、従来の技術の欄で説明した半導体発光装置と略同様なので省略する。
【００５０】
半導体発光装置３１の主光取り出し面３７の周囲、すなわち矩形状容器３６の外周には、接着剤３５を流入しやすくするために面取り部３８が形成されている。面取り部３８は、断面円弧状に形成されているが、断面直線状に形成することも可能である。
【００５１】
フレキシブル基板４１は、樹脂パッケージ４２のリード電極４３，４４に半田４５，４６を介して接続され、半導体発光素子３２に駆動電流を供給するために用いられる。
【００５２】
導光板３４は、例えば、ポリカーボネート等の材質を用いて形成されている。
【００５３】
導光板３４の側部には、図７（Ａ）に示すように、半導体発光装置３１が嵌入可能なコ字状の切欠き部３９が形成されている。また、切欠き部３９の両角部には、矩形のスペーサ部４０がそれぞれ形成されている。
【００５４】
スペーサ部４０は、半導体発光装置３１の矩形状容器３６の主光取り出し面側の両端部に当接して、導光板３４と主光取り出し面との間に所定の隙間を形成している。この所定の隙間は、接着剤３５が流入可能な幅であればよく、接着剤３５の粘度と面取り部３８の大きさ、形状によって変えることができる。
【００５５】
半導体発光装置３１は、透光性を有する接着剤３５を用いて、半導体発光素子３２を覆うエポキシ樹脂３３を介して導光板３４に接着され、また、半導体発光素子３２を内部に収納して固定した矩形状容器３６の光取り出し面も同時に導光板３４に接着されている。
【００５６】
接着剤３５は、可視光硬化性のものを用いているが、透光性を有するものであればよく、他にＵＶ樹脂や熱硬化性のものも用いることができる。
【００５７】
また、矩形状容器３６の側面も導光板３４に接着されており、接着強度を増加させている。
【００５８】
接着によりフレキシブル基板４１の波打ちを防止できるとともに、エポキシ樹脂３３と導光板３４の側面を透光性を有する接着剤３５を用いて接着しているので、半導体発光装置３１から出た光は、エポキシ樹脂３３から固化した接着剤３５の層を介して導光板３４に入射するので、界面の光損失が低下し、従来のサイドビュー方式の半導体発光装置に比べて導光板３４の面輝度が３０％以上向上する。
【００５９】
なお、スペーサ部の形状は、他の形状にすることも可能で、例えば、図７（Ｂ）に示すように導光板４７のスペーサ部４８の形状は、三角板状に形成してもよい。半導体発光装置３１の主光取り出し面３７は、スペーサ部４８の先端で位置決めされる。スペーサ部４８と主光取り出し面３７の間には三角形状の隙間が複数形成され、この隙間に接着剤３５が充填され固化する。
【００６０】
また、サイドビュー方式の半導体発光装置３１の代わりにトップビュー方式の半導体発光装置を用いることも当然に可能である。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、面実装型の半導体発光装置の主光取り出し面を、バックライト用の導光板の側面に接着したので、導光板に対する光の供給量のばらつきの少ないバックライト用光源が得られる。
【００６２】
特に、導光板に樹脂を介して、透光性を有する接着剤により接着したので、半導体発光装置から出た光が空気層を介さずに導光板に入り、界面での光損失等を小さくして、輝度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係るバックライト用光源の部分正面図
（Ｂ）は同バックライト用光源の部分側面図
（Ｃ）は同バックライト用光源の部分平断面図
【図２】（Ａ）は同バックライト用光源に用いる半導体発光装置の正面図
（Ｂ）は同バックライト用光源に用いる半導体発光装置の平断面図
【図３】フレキシブル基板に複数台の半導体発光装置を接合した状態を示す説明図
【図４】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係るバックライト用光源の正面図
（Ｂ）は同バックライト用光源の側面図
（Ｃ）は同バックライト用光源の平断面図
【図５】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係るバックライト用光源の部分正面図
（Ｂ）は同バックライト用光源の部分側面図
（Ｃ）は同バックライト用光源の部分平断面図
【図６】（Ａ）は本発明の第３の実施の形態に係るバックライト用光源の部分正面図
（Ｂ）は同バックライト用光源の部分側面図
【図７】（Ａ）はバックライト用光源のスペーサ部の説明図
（Ｂ）は三角板状に形成したスペーサ部の説明図
【図８】（Ａ）は従来例に係るサイドビュー方式の半導体発光装置の部分正面図
（Ｂ）は同半導体発光装置の部分側面図
【符号の説明】
１ バックライト用光源
２ フレキシブル基板
３ 半導体発光装置
４ 導光板
５ 半導体発光素子
６ サブマウント素子
７ 保持基板
８ 開口部
９ 樹脂
１０ 接続部
１１，１２ 半田
１３，１４ 接合部
１５ 本体部
１６，１７ 屈曲部
１８，１８ａ，１８ｂ 金属配線（配線）
１９，２０ 切り欠き部
２１ バックライト用光源
２２ 導光板
２３ 台形部
２４ 突起面
３０ バックライト用光源
３１ 半導体発光装置
３２ 半導体発光素子
３２ａ サブマウント素子
３３ エポキシ樹脂
３４ 導光板
３５ 接着剤
３６ 矩形状容器
３７ 主光取り出し面
３８ 面取り部
３９ 切欠き部
４０ スペーサ部
４１ フレキシブル基板
４２ 樹脂パッケージ
４３，４４ リード電極
４５，４６ 半田
４７ 導光板
４８ スペーサ部
【発明の属する技術分野】
本発明は、フリップチップ型の半導体発光装置に係り、特にサブマウント素子と複合素子化して機能の拡充を図るとともに薄型化も可能としたバックライト用光源に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば携帯電話などの電子機器には、液晶を用いた画像表示部が一般に採用されている。この液晶による画像表示部は、液晶表示パネルの中に液晶を封止しておきＬＥＤなどを利用したバックライトを光源として発光させ、画像を表示する構成としたものである。バックライト用の光源としてはたとえば図８の（Ａ）、（Ｂ）に示すようにサイドビュー方式の半導体発光装置が従来から知られている。この半導体発光装置は、矩形容器状の絶縁性の樹脂パッケージ５０の両端に一対の電極５１ａ，５１ｂを形成し、一方の電極５１ｂに発光素子５２を導電性接着剤を介して導通搭載してこれをワイヤによって他方の電極５１ａに導通させ、さらにワイヤを含めてエポキシ樹脂を樹脂パッケージ５０の中に充填し、被覆形成したものである。
【０００３】
このような半導体発光装置は同図の（Ｂ）に示すようにフレキシブル基板５５に表面実装されて液晶表示パネル５７のバックライト光源として使用される。フレキシブル基板５５は半導体発光装置の電極５１ａ，５１ｂに導通させるための配線パターン（図示せず）を表面に形成するとともに、発光素子５２からの光を液晶表示パネル５７側に向けて導くための導光板５６に隣接して配置される。この導光板５６はポリカーボネートやアクリルなどの合成樹脂を使用したもので、下面側に微小な凹凸パターンを形成し側方から入射する光を液晶表示パネル５７側へ反射して照射する。すなわち、半導体発光装置の発光素子５２からの光は、導光板５６の側面からサイドビュー方式として導入され、導光板５６はその光拡散によって液晶表示パネル５７に対するバックライト光源として機能する。
【０００４】
このような表面実装においては、半導体発光装置は同図の（Ａ），（Ｂ）の姿勢としてフレキシブル基板５５上に搭載され、電極５１ａ，５１ｂは半田５８ａ，５８ｂによってフレキシブル基板５５の配線パターンに導通させて固定される。このとき半導体発光装置の高さは樹脂パッケージ５０の高さ寸法（同図（Ａ）、（Ｂ）において上下方向寸法）と、電極５１ａ，５１ｂの厚み、半田５８ａ，５８ｂの厚み及びフレキシブル基板５５の厚みによって決まり、発光素子５２は樹脂パッケージ５０の高さ寸法のほぼ半分の高さに設定される。
【０００５】
なお、このように、導光板の側面から入射した光によって面発光を行うバックライトとして、特許文献１に示すようなものがある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−７５０３８号公報（第２−５頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近年の携帯電話等の電子機器の軽量、薄型化の要求により、導光板の厚みもさらに薄く形成しなければならず、半導体発光装置も当然薄くする必要がある。
【０００８】
しかしながら前記従来の半導体発光装置は、フレキシブル基板５５の長手方向に所定間隔おきに設けられており、フレキシブル基板５５は導光板５６の側面に沿って配置されている。フレキシブル基板５５は、屈曲しやすいため、導光板５６の側面に波打った状態で配置されることがあり、この波打ちによって、半導体発光装置の発光素子５２の位置が、導光板５６の上下方向の中心位置からずれることがある。特に導光板の厚みが薄い場合には、半導体発光装置の位置ずれによる導光板に対する光の供給量の変化が大きく、導光板の明るさの差が大きくなり、製品の品質がばらつくという問題がある。
【０００９】
そこで本発明は、導光板に対する光の供給量のばらつきの少ないバックライト用光源を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のバックライト用光源においては、面実装型の半導体発光装置の主光取り出し面を、バックライト用の導光板の側面に接着したものである。
【００１１】
この発明によれば、導光板に対する光の供給量のばらつきの少ないバックライト用光源が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、面実装型の半導体発光装置の主光取り出し面を、バックライト用の導光板の側面に接着したことを特徴とするバックライト用光源としたものであり、接着により主光取り出し面が導光板の側面に固定されるので、導光板に対する半導体発光装置の位置ずれをなくすことができる。ここで、面実装型の半導体発光装置とは、配線基板の表面に搭載可能な接続部を有した半導体発光装置をいい、サイドビュー方式およびトップビュー方式のいずれをも含む。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記半導体発光装置は、半導体発光素子を覆う樹脂を備え、前記導光板に前記樹脂を介して、透光性を有する接着剤により接着されていることを特徴とする請求項１に記載のバックライト用光源としたものであり、半導体発光装置から出た光が空気層を介さずに導光板に入るので、境界面における反射率が小さいため界面での光損失等を小さくして、輝度を向上させることができる。ここで、「透光性を有する」とは、半透光性を有するものも含むが、界面での反射率を小さくして光損失を少なくするには、接着剤の誘電率と樹脂の誘電率の差を小さくすることが好ましい。また、導光板または半導体発光素子を覆う樹脂と同一の材質にすると、誘電率が同じなので、界面での光損失がさらに小さくなる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記半導体発光装置の前記主光取り出し面の周囲には、面取り部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のバックライト用光源としたものであり、面取り部を形成することにより、導光板と半導体発光装置の間の隙間に、接着剤を導入しやすくなり、接着剤を確実に充填できる。ここで、面取り部とは、接着剤を導入しやすくするという観点から、導光板と半導体発光装置の間の隙間が端部側ほど広がっている形状であればよく、例えば、Ｃ面取りやＲ面取りも含まれる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記半導体発光装置は、半導体発光素子を内部に収納して固定した矩形状容器を備え、前記導光板に前記矩形状容器を介して接着されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記載のバックライト用光源としたものであり、矩形状容器を接着するので、矩形状容器と導光板を当接させて接着することができ、導光板と半導体発光素子の間に一定の隙間が形成され、導光板に入った光の拡がり方を一定にできる。特に半導体発光素子を覆う樹脂も接着すると、接着面積が増えて接着強度が増加する。矩形状容器とは、光取り出し面が矩形に形成された容器をいい、１部材で構成されたものの他、２以上の部材で構成されたものも含む。例えば、サブマウント素子に、貫通孔を中間部に形成した矩形状の保持基板を設けたトップビュー方式のものや、直方体状のケーシングに非貫通穴を形成したサイドビュー方式のものも含まれる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、前記半導体発光装置は、フレキシブル基板に搭載されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかの項に記載のバックライト用光源としたものであり、フレキシブル基板が屈曲可能なので、接着前の半導体発光装置を導光板に対して移動させることができ、導光板に対する半導体発光装置の位置の調整を簡単に行うことができる。特に、複数の半導体発光装置を用いた場合は、各半導体発光装置ごとに位置合わせを行うことができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、前記導光板には、前記半導体発光装置の主光取り出し面との間に所定の隙間を形成するスペーサ部が形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかの項に記載のバックライト用光源としたものであり、スペーサ部に光取り出し面である樹脂または保持基板の一部を当接させて配置することにより所定の隙間が形成でき、導光板と半導体発光装置の距離を一定に保持することができ、導光板に入った光の拡がり方を一定にでき、また、樹脂を隙間に導入しやすくなる。スペーサ部の形状は、所定の隙間を形成できる形状であればよく、例えば、直線状、矩形状、三角状、波形状に形成することができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、矩形状容器の底面の両端に一対のリード電極を形成した樹脂パッケージの前記矩形状容器の中に、透明基板上に窒化物系半導体薄膜層を積層して形成した半導体発光素子を搭載し、前記半導体発光素子のｎ側およびｐ側電極に前記一対のリード電極の一方および他方を導通接続し、前記矩形状容器の中を樹脂で封止した半導体発光装置と、前記樹脂パッケージのリード電極に接続され、前記半導体発光素子に駆動電流を供給するための配線基板と、さらに、前記樹脂パッケージの主光取り出し面側を、透光性を有する接着剤を用いて、前記樹脂を介して側面に接着されたバックライト用の導光板とを備えたことを特徴とするバックライト用光源としたものであり、接着により光取り出し面が導光板の側面に固定されるので、導光板に対する半導体発光装置の位置ずれがなくなるとともに、接着剤中を光が通過するときの界面での反射率が空気中を光が通過するときの界面での反射率より小さくなるので、輝度が向上する。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、透明基板上に積層した窒化物系半導体薄膜層の一方の面に一対の電極を形成した半導体発光素子と、２つの電極を有し、この２つの電極に前記一対の電極がそれぞれ導通する状態に前記半導体発光素子を接合したサブマウント素子と、このサブマウント素子の前記２つの電極に導通する一対の配線を一方の面に有し、中間部に設けた開口部に前記半導体発光素子が位置するように前記サブマウント素子を接合した矩形状の保持基板とを備え、かつ、前記保持基板の一側面であって、前記サブマウント素子の両側位置の配線に、前記半導体発光素子に駆動電流を供給するためのフレキシブル基板を接続し、さらに、前記保持基板の他側面を前記導光板の側面に接着したことを特徴とするバックライト用光源としたものであり、フレキシブル基板を導光板の側方で接合し、屈曲させて引き回すことにより、フレキシブル基板及びその接合部分が導光板の厚み方向にはみ出さなくなるという作用を有する。
【００２０】
また、フレキシブル基板を屈曲させると波打ちが起きやすくなるが、保持基板を導光板の側面に接着することにより導光板に対する半導体発光素子の位置の変動が防止される。
【００２１】
請求項９に記載の発明は、透明基板上に積層した窒化物系半導体薄膜層の一方の面に一対の電極を形成した半導体発光素子と、２つの電極を有し、この２つの電極に前記一対の電極がそれぞれ導通する状態に前記半導体発光素子を接合したサブマウント素子と、このサブマウント素子の前記２つの電極に導通する一対の配線を一方の面に有し、中間部に設けた開口部に前記半導体発光素子が位置するように前記サブマウント素子を接合した矩形状の保持基板とを備え、かつ、前記保持基板の他側面であって、前記開口部の両側位置の配線に、前記半導体発光素子に駆動電流を供給するためのフレキシブル基板を接続し、さらに、前記保持基板の他側面の中間部を、前記導光板の側方に突出した突起面に接着したことを特徴とするバックライト用光源であり、フレキシブル基板を保持基板の他側面に接合するので、接合作業が容易になる。
【００２２】
また、突起面に接着するので、接着作業も容易になり位置決めが確実に行われる。
【００２３】
請求項１０に記載の発明は、前記保持基板の一辺の長さをバックライト用導光板の厚みより短く、他辺の長さを前記サブマウント素子の一辺の長さより長く形成したことを特徴とする請求項８または９に記載のバックライト用光源であり、かかる構成によって、薄型のバックライト用光源を確実に製造することができる。
【００２４】
請求項１１に記載の発明は、前記半導体発光素子の周囲に蛍光体を塗布または沈降させ、白色発光可能に形成したことを特徴とする請求項７から９のいずれかの項に記載のバックライト用光源であり、白色発光可能なので、フルカラー用の光源とすることができる。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図５を用いて説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
図１（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係るバックライト用光源の部分正面図、（Ｂ）は同バックライト用光源の部分側面図、（Ｃ）は同バックライト用光源の部分平断面図を示す。
【００２７】
バックライト用光源１は、一側にフレキシブル基板２を接合した半導体発光装置３の他側の端面を、導光板４の側面に接着したものである。まず、半導体発光装置３の構成について説明する。
【００２８】
図２（Ａ）は同バックライト用光源に用いる半導体発光装置の正面図、（Ｂ）は同バックライト用光源に用いる半導体発光装置の平断面図を示す。
【００２９】
半導体発光装置３は、半導体発光素子５と、半導体発光素子５を接合したサブマウント素子６と、サブマウント素子６の半導体発光素子５側に半導体発光素子５を囲んだ状態に配置され固定された保持基板７とを有している。
【００３０】
保持基板７はその平面形状をほぼ矩形状として中央にはすり鉢状の開口部８を貫通させたもので、この開口部８を挟んで配線の一例である金属配線１８，１８ａ，１８ｂを表面に形成している。これらの金属配線は保持基板７の底面だけでなく、開口部８の内周面から上端部にかけて展開させたもので、金属配線１８，１８ａは電流をサブマウント素子を経由して発光素子に供給する電極を形成し、金属配線１８ｂは開口部８のテーパに沿って金属光沢を有するすり鉢状の反射面を形成する。なお、金属配線は開口部８の中まで設けられるが、金属配線１８，１８ａ，１８ｂのそれぞれの間の境界部分は離間して導通しないようにする。保持基板７の外形は、一辺の長さを導光板４の厚みより短く形成し、他辺の長さをサブマウント素子６の一辺の長さより長く形成している。
【００３１】
サブマウント素子６は、アルミナセラミック基板を素材としたもので、半導体発光素子５が搭載される面にＡｌで２つの電極を形成したもの、またはｎ型シリコン基板を素材としたもので、一部からｐ型不純物イオンを注入して拡散させて、ｐ型半導体領域を部分的に形成しツェナーダイオードとしたものである。後者の場合は、ｎ型半導体領域に相当する部分にｎ側電極及びｐ型半導体領域に相当する部分にｐ側電極をそれぞれ形成している。
【００３２】
半導体発光素子５は従来例と同様にＧａＮ系化合物半導体を用いた青色発光のフリップチップ型のものであって、サファイアの基板にｎ型層及びｐ型層を積層するとともに、これらの層の表面にｎ側電極及びｐ側電極を蒸着法によって形成したものである。そして、この半導体発光素子５をマイクロバンプを介してサブマウント素子上に搭載接合させる。サブマウント素子６がツェナーダイオードの場合、半導体発光素子５と逆極性に接続することによって静電気保護の機能を付加することができる。
【００３３】
すなわち、このような逆極性の接続によって、保持基板７の金属配線１８，１８ａに高電圧による過電流が印加されたときには、半導体発光素子５に印加される逆方向電圧はサブマウント素子６の順方向電圧付近すなわち０．９Ｖでバイパスが開く。また、半導体発光素子５に印加される順方向電圧はサブマウント素子６のツェナー電圧Ｖｚを１０Ｖ付近に設定することにより、その電圧でバイパスが開き、それぞれ過電流が逃がされる。したがって、静電気による半導体発光素子５の破壊を確実に防ぐことができる。
【００３４】
半導体発光素子５を導通搭載したサブマウント素子６は、サブマウント素子６の２つの電極上にそれぞれマイクロバンプを形成し、マイクロバンプ、Ａｇペーストまたはその両方によって金属配線１８，１８ａに導通接続する。そして、開口部８内には透明または光透過性の樹脂９を充填して、サブマウント素子６と金属配線１８，１８ａとの接合部分を含めて封止する。このように樹脂９によって封止することにより、サブマウント素子６はマイクロバンプ、Ａｇペースト又はその両方による接合力だけでなく、封止された樹脂９を利用してより安定した保持基板７への固定が可能となる。樹脂９は、保持基板７の他側面より５０μｍ程度低い凹面状に形成されている。
【００３５】
次に、半導体発光装置３にフレキシブル基板２を接合した状態について説明する。図３はフレキシブル基板に複数台の半導体発光装置を接合した状態を示す説明図である。
【００３６】
フレキシブル基板２の長手方向には、所定間隔おきに３カ所の接続部１０が形成され、各接続部１０には、半導体発光装置３がそれぞれ接合されている。
【００３７】
接続部１０は、サブマウント素子６の両側の保持基板７の一側面の金属配線１８，１８ａに半田１１，１２を介してそれぞれ接合した接合部１３，１４と、接合部１３，１４とフレキシブル基板２の帯状に形成された本体部１５とを接続して屈曲する屈曲部１６，１７とを有している。接合部１３，１４と屈曲部１６，１７との間には切り欠き部１９，２０が形成され、屈曲部１６，１７を曲げても接合部１３，１４にはその力は伝達されず、接合部の剥離等を防止している。
【００３８】
次に、フレキシブル基板２を接合した半導体発光装置３の保持基板７の他側面に接着剤を塗布し、導光板４の側面に接着した状態について説明する。図４（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係るバックライト用光源の正面図、（Ｂ）は同バックライト用光源の側面図、（Ｃ）は同バックライト用光源の平断面図を示す。
【００３９】
接着剤としてはたとえばエポキシ系のものを用いる。導光板４がポリカーボネートである場合は、エポキシ系の接着剤は０．３ｍｍ以上の厚みで白濁することがあるが、樹脂９の上部に形成された凹面は深さ５０μｍ程度で、これ以上の厚みには塗布されないので、光量を落とさないようにできる。なお、光を透過できる他の種類の接着剤、例えばアクリル系の可視光硬化型接着剤を使用することも可能である。
【００４０】
図４に示すようにフレキシブル基板２は屈曲部１６，１７でほぼ直角に屈曲し、本体部１５が導光板４に平行に配置されるので、波打ちが発生しやすい状態で使用されるが、各半導体発光装置３が導光板４の側面に接着されているので、半導体発光素子５の上下方向の位置は変動せず、導光板４に供給される光の強度のばらつきも小さくなり、品質のばらつきを抑えることが可能になる。
【００４１】
また、半導体発光素子５の周囲に、青色光の補色である蛍光体を塗布または沈降させることにより白色発光させることもできる。
【００４２】
（実施の形態２）
なお、以上の説明では、フレキシブル基板２を保持基板７の一側面に接合し、導光板４の水平な側面に接着したが、フレキシブル基板を保持基板７の他側面に接合し、側方に突起面を有する他の導光板に接着して使用することも可能である。図５（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係るバックライト用光源の部分正面図、（Ｂ）は同バックライト用光源の部分側面図、（Ｃ）は同バックライト用光源の部分平断面図を示す。
【００４３】
バックライト用光源２１の半導体発光装置３は第１の実施の形態で用いたものと同じものを使用できる。
【００４４】
フレキシブル基板２は、保持基板７の他側面の開口部８の両側の金属配線１８，１８ａに接合されている。
【００４５】
一方、導光板２２には側方に突出する台形部２３が半導体発光装置３の配置位置に合わせて所定間隔おきに設けられ、その先部に平らな突起面２４を形成している。突起面２４は、開口部８の面積より広く形成されており、開口部８の周囲を接着して固定することができる。
【００４６】
かかる構成によって、フレキシブル基板２の接合位置を変えても同様の効果を得ることが可能になる。
【００４７】
（実施の形態３）
近年の携帯電話等の電子機器はフルカラーの写真等の画像や動画の表示が行われ、その画質を鮮明に表示するためには、従来のバックライトの面輝度（約２０００ｃｄ／ｍ2）では十分ではなく２６００ｃｄ／ｍ2以上の面輝度が必要である。このためには、従来のサイドビュー方式の半導体発光装置の輝度を約３０％以上増加させる必要があるが、半導体発光装置に流す電流を３０％以上増やしたり、半導体発光装置の数を増やしたりする方法では、半導体発光装置の信頼性や携帯電話機の電池に負担がかかりすぎ、また、コスト的にも問題がある。このような問題を解決するため、以下のような構成のバックライト用光源を用いることができる。
【００４８】
図６（Ａ）は本発明の第３の実施の形態に係るバックライト用光源の部分正面図、（Ｂ）は同バックライト用光源の部分側面図である。図６に示すように、第３の実施の形態のバックライト用光源３０は、面実装型のサイドビュー方式の半導体発光装置３１の主光取り出し面３７を、バックライト用の導光板３４の側面に接着したもので、複数の半導体発光装置３１は、配線基板の一例であるフレキシブル基板４１に搭載されている。
【００４９】
半導体発光装置３１は、矩形状容器３６の底面の両端に一対のリード電極４３，４４を形成した樹脂パッケージ４２の矩形状容器３６の中に、透明基板上に積層したＧａＮ系半導体薄膜層の一方の面に一対の電極を形成した青色発光の半導体発光素子３２をサブマウント素子３２ａの上にフリップチップ実装し、その周囲に蛍光体を含むペーストを塗布し、サブマウント素子の電極を介して半導体発光素子３２の一対の電極と一対のリード電極４３，４４とを導通接続し、矩形状容器３６の中を樹脂で封止したものである。なお、半導体発光装置３１の詳しい構造については、従来の技術の欄で説明した半導体発光装置と略同様なので省略する。
【００５０】
半導体発光装置３１の主光取り出し面３７の周囲、すなわち矩形状容器３６の外周には、接着剤３５を流入しやすくするために面取り部３８が形成されている。面取り部３８は、断面円弧状に形成されているが、断面直線状に形成することも可能である。
【００５１】
フレキシブル基板４１は、樹脂パッケージ４２のリード電極４３，４４に半田４５，４６を介して接続され、半導体発光素子３２に駆動電流を供給するために用いられる。
【００５２】
導光板３４は、例えば、ポリカーボネート等の材質を用いて形成されている。
【００５３】
導光板３４の側部には、図７（Ａ）に示すように、半導体発光装置３１が嵌入可能なコ字状の切欠き部３９が形成されている。また、切欠き部３９の両角部には、矩形のスペーサ部４０がそれぞれ形成されている。
【００５４】
スペーサ部４０は、半導体発光装置３１の矩形状容器３６の主光取り出し面側の両端部に当接して、導光板３４と主光取り出し面との間に所定の隙間を形成している。この所定の隙間は、接着剤３５が流入可能な幅であればよく、接着剤３５の粘度と面取り部３８の大きさ、形状によって変えることができる。
【００５５】
半導体発光装置３１は、透光性を有する接着剤３５を用いて、半導体発光素子３２を覆うエポキシ樹脂３３を介して導光板３４に接着され、また、半導体発光素子３２を内部に収納して固定した矩形状容器３６の光取り出し面も同時に導光板３４に接着されている。
【００５６】
接着剤３５は、可視光硬化性のものを用いているが、透光性を有するものであればよく、他にＵＶ樹脂や熱硬化性のものも用いることができる。
【００５７】
また、矩形状容器３６の側面も導光板３４に接着されており、接着強度を増加させている。
【００５８】
接着によりフレキシブル基板４１の波打ちを防止できるとともに、エポキシ樹脂３３と導光板３４の側面を透光性を有する接着剤３５を用いて接着しているので、半導体発光装置３１から出た光は、エポキシ樹脂３３から固化した接着剤３５の層を介して導光板３４に入射するので、界面の光損失が低下し、従来のサイドビュー方式の半導体発光装置に比べて導光板３４の面輝度が３０％以上向上する。
【００５９】
なお、スペーサ部の形状は、他の形状にすることも可能で、例えば、図７（Ｂ）に示すように導光板４７のスペーサ部４８の形状は、三角板状に形成してもよい。半導体発光装置３１の主光取り出し面３７は、スペーサ部４８の先端で位置決めされる。スペーサ部４８と主光取り出し面３７の間には三角形状の隙間が複数形成され、この隙間に接着剤３５が充填され固化する。
【００６０】
また、サイドビュー方式の半導体発光装置３１の代わりにトップビュー方式の半導体発光装置を用いることも当然に可能である。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、面実装型の半導体発光装置の主光取り出し面を、バックライト用の導光板の側面に接着したので、導光板に対する光の供給量のばらつきの少ないバックライト用光源が得られる。
【００６２】
特に、導光板に樹脂を介して、透光性を有する接着剤により接着したので、半導体発光装置から出た光が空気層を介さずに導光板に入り、界面での光損失等を小さくして、輝度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係るバックライト用光源の部分正面図
（Ｂ）は同バックライト用光源の部分側面図
（Ｃ）は同バックライト用光源の部分平断面図
【図２】（Ａ）は同バックライト用光源に用いる半導体発光装置の正面図
（Ｂ）は同バックライト用光源に用いる半導体発光装置の平断面図
【図３】フレキシブル基板に複数台の半導体発光装置を接合した状態を示す説明図
【図４】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係るバックライト用光源の正面図
（Ｂ）は同バックライト用光源の側面図
（Ｃ）は同バックライト用光源の平断面図
【図５】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係るバックライト用光源の部分正面図
（Ｂ）は同バックライト用光源の部分側面図
（Ｃ）は同バックライト用光源の部分平断面図
【図６】（Ａ）は本発明の第３の実施の形態に係るバックライト用光源の部分正面図
（Ｂ）は同バックライト用光源の部分側面図
【図７】（Ａ）はバックライト用光源のスペーサ部の説明図
（Ｂ）は三角板状に形成したスペーサ部の説明図
【図８】（Ａ）は従来例に係るサイドビュー方式の半導体発光装置の部分正面図
（Ｂ）は同半導体発光装置の部分側面図
【符号の説明】
１ バックライト用光源
２ フレキシブル基板
３ 半導体発光装置
４ 導光板
５ 半導体発光素子
６ サブマウント素子
７ 保持基板
８ 開口部
９ 樹脂
１０ 接続部
１１，１２ 半田
１３，１４ 接合部
１５ 本体部
１６，１７ 屈曲部
１８，１８ａ，１８ｂ 金属配線（配線）
１９，２０ 切り欠き部
２１ バックライト用光源
２２ 導光板
２３ 台形部
２４ 突起面
３０ バックライト用光源
３１ 半導体発光装置
３２ 半導体発光素子
３２ａ サブマウント素子
３３ エポキシ樹脂
３４ 導光板
３５ 接着剤
３６ 矩形状容器
３７ 主光取り出し面
３８ 面取り部
３９ 切欠き部
４０ スペーサ部
４１ フレキシブル基板
４２ 樹脂パッケージ
４３，４４ リード電極
４５，４６ 半田
４７ 導光板
４８ スペーサ部
Claims (6)
- 複数の半導体発光装置が、導光板の側面に沿って配置されたフレキシブル基板上に搭載され、かつ前記導光板に隣接配置されたバックライト用光源であって、前記半導体発光装置の主光取り出し面を、前記導光板の側面に接着したことを特徴とするバックライト用光源。
- 前記半導体発光装置は、半導体発光素子を覆う樹脂を備え、前記導光板に前記樹脂を介して、透光性を有する接着剤により接着されていることを特徴とする請求項１に記載のバックライト用光源。
- 前記半導体発光装置の前記主光取り出し面の周囲には、面取り部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のバックライト用光源。
- 前記半導体発光装置は、半導体発光素子を内部に収納して固定した矩形状容器を備え、前記導光板に前記矩形状容器を介して接着されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記載のバックライト用光源。
- 前記導光板には、前記半導体発光装置の主光取り出し面との間に所定の隙間を形成するスペーサ部が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかの項に記載のバックライト用光源。
- 前記半導体発光装置は、半導体発光素子と、前記半導体発光素子を接合したサブマウント素子と、前記サブマウント素子の半導体発光素子搭載側に前記半導体発光素子を囲んだ状態に配置され、かつ固定された保持基板とを有していることを特徴とする請求項１に記載のバックライト用光源。
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