JP4813691B2 - 発光ダイオード - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線基板などに表面実装されるチップ型の発光ダイオードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、チップ型の発光ダイオードとしては、図３に示すような構造のものが知られている。この発光ダイオード１は、ガラスエポキシ板を四角形状に成形したベース基板２と、エッチング処理などによってベース基板２の左右両側に分離して設けた第１電極部３及び第２電極部４と、第１電極部３の上面に配置した発光素子５と、この発光素子５と第２電極部４とを接続するボンディングワイヤ６と、このボンディングワイヤ６及び前記発光素子５の上方を被覆する透明の樹脂封止体７とからなる。
【０００３】
上記構成からなる発光ダイオード１は、最近では例えば携帯電話や小型電子機器の液晶表示部のバックライト光源として広く利用されている。この場合の利用方法としては、例えば図４に示すように、発光ダイオード１を搭載するためのマザーボード８に開口部９を設け、この開口部９の裏面周縁に前記発光ダイオード１の左右一対の電極部３，４をそれぞれ半田１０で固定し、開口部９内で発光した光をマザーボード８の上面側に配設した導光板１１に入射させ、液晶表示部を裏面側から照射するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の発光ダイオード１にあっては、発光素子５が第１電極部３の上面に直接載置されているために、発光素子５の上面から導光板１１の入射面までの距離Ｌ１が大きくなり、その分発光素子５から導光板１１側に導かれる光の入射角θ１が小さくなると共に入射光量も減少し、液晶表示画面の高輝度化が困難となっていた。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、発光ダイオードを液晶表示画面のバックライト用の光源として利用する場合に、発光素子から導光板の入射面までの距離を小さくすることで、発光素子から導光板に導かれる光の入射角を大きくとると共に入射光量を増大させ、液晶表示画面の高輝度化が達成できるような発光ダイオードを提供することである。
【０００６】
【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、上下に貫通した開口部を有するマザーボードの下面側に配置され、前記マザーボードに下面側から開口部内に上向きに実装され、マザーボードの上面側に前記開口部を覆うように配置された導光板に向けて照射する発光ダイオードであって、前記発光ダイオードが前記マザーボードの下面の開口部周囲に固定される基板と、この基板上に設けられて前記マザーボードの開口部内に配置される発光素子と、この発光素子を被覆する樹脂封止材と、発光素子と基板との間に配置され、前記発光素子から導光板へ入射する光の入射角を変化させるために導光板に対する発光素子の高さ位置を調整するスペーサ部と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、電極部と発光素子との間にスペーサ部を介在させたことで、発光素子の発光位置を高く設定することが可能となり、発光素子から発光する光を広角度で導き出すことができる。
【００１０】
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、前記スペーサ部が導電材からなることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、スペーサ部を導電材で形成することで、電極部と発光素子との電気的導通がスペーサを通じて容易に得られる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１記載の発光ダイオードにおいて、前記スペーサ部が絶縁材からなることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、発光素子と電極部との間の絶縁をスペーサ部によって確保することができるので、下面電極を持たないタイプの発光素子を設置する場合に好適である。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか記載の発光ダイオードにおいて、前記スペーサ部が反射面を有してなることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、スペーサ部が反射面を持たせることで、発光素子から発光した光がスペーサ部で反射し、より一層強い輝きが得られることになる。
【００１６】
【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。ここで、図１は本実施形態に係る発光ダイオードの全体形状を示す斜視図、図２はマザーボード発光ダイオードを表面実装したときの断面図である。
【００１７】
図１に示したように、この実施形態に係る発光ダイオード２１は、基本的には上記で説明した従来のものと同一構造をしており、ガラスエポキシ板を四角形状に成形したベース基板２２と、エッチング処理などによってベース基板２２の両側に分離して設けた第１電極部２３及び第２電極部２４と、第１電極部２３の上面にスペーサ部２８を介して設置した発光素子２５と、この発光素子２５と第２電極部２４とを接続するボンディングワイヤ２６と、このボンディングワイヤ２６及び前記発光素子２５の上方を被覆する透明の樹脂封止体２７とを備える。なお、第１電極部２３は、発光素子２５の極性によって、カソード電極になる場合又はアノード電極になる場合がある。また、樹脂封止体２７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。
【００１８】
前述したように、発光素子２５は、スペーサ部２８を介して第１電極部２３の上面に設置されており、スペーサ部２８の高さ分だけ発光素子２５がかさ上げされた状態で設置されることになる。なお、スペーサ部２８の高さは、後述するマザーボード８の厚さに応じて適宜調整が可能である。この実施形態において、前記スペーサ部２８は、金や銀合金などの金属性導電材を用いて、発光素子２５より少し大き目の直方体形状に形成されたものであり、上面に平面状の設置面２９を有している。そして、スペーサ部２８の下面が第１電極部２３の上面に導電性接着剤（図示せず）によって固定され、そのスペーサ部２８の設置面２９に発光素子２５の下面電極が導電性接着剤（図示せず）によって固定される。したがって、前記スペーサ部２８を介して第１電極部２３と発光素子２５との間で電気的導通が確実に図られることになる。
【００１９】
なお、上記スペーサ部２８は上述のような導電材によらなくても、プラスチックやガラス等の絶縁材の表面に導電性の金属メッキを施したものでもよく、この金属メッキを介して第１電極部２３とスペーサ部２９の設置面２９との間の電気的導通が図られる。さらに本発明では前記金属メッキを施すことなく、プラスチックやガラス等の絶縁材そのものでスペーサ部２８を形成したものであっても構わない。この場合には下面電極を有しない別タイプの発光素子を設置する場合に好適であり、発光素子からボンディングワイヤなどによって第１電極部２３に導通される。
【００２０】
上記スペーサ部２８を金や銀合金で形成した場合や表面に金属メッキを施したり白色塗料を塗布した場合に、その表面を光沢のある反射面とすることで、発光素子２５から発光した光がスペーサ部２８の表面で反射し、より一層強い輝きが得られることになる。
【００２１】
図２は上記構成からなる発光ダイオード２１を、携帯電話や小型電子機器の液晶表示部のバックライト光源として利用する場合の実装手段を示したものである。なお、マザーボード８への表面実装は、上述した従来例と基本的には同様であるので、同一の符号を付して説明する。従来例と同様、マザーボード８には開口部９が設けられ、この開口部９の裏面周縁に前記発光ダイオード２１の左右一対の電極部２３，２４をそれぞれ半田１０で固定する。このようにしてマザーボード８に実装された発光ダイオード２１は、発光素子２５が開口部９内で発光し、その発光した光がマザーボード８の上面側に配設した導光板１１に入射することで、導光板１１を照射する。
【００２２】
この場合、本発明の発光ダイオード２１では、発光素子２５がスペーサ部２８の設置面２９に設置されているために、発光素子２５の上面から導光板１１の入射面までの距離Ｌ２が従来のそれに比べて非常に小さくなる。即ち、発光素子２５が開口部９の高い位置で発光することになるため、発光素子２５からマザーボード８の開口部９を抜けて導光板１１に導かれる入射光量が増大すると共に、光の入射角θ２が大きくなり、液晶表示画面を明るく照射することができる。
【００２３】
【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、電極部と発光素子との間にスペーサ部を介在させたことで、発光素子の発光位置を高く設定することが可能となり、発光素子から発光する光を広角度で導き出すことができる。
したがって、本発明の発光ダイオードを携帯電話や小型電子機器等の液晶表示部のバックライト光源としてマザーボードに表面実装した場合に、発光素子から導光板に導かれる入射光量が増大すると共に光の入射角も大きくなるので、液晶表示画面の高輝度化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る発光ダイオードの全体形状を示す斜視図である。
【図２】上記図１の発光ダイオードをマザーボードに表面実装したときの断面図である。
【図３】従来の発光ダイオードの全体形状を示す斜視図である。
【図４】上記従来の発光ダイオードをマザーボードに表面実装したときの断面図である。
【符号の説明】
２１ 発光ダイオード
２２ ベース基板
２３ 第１電極部
２４ 第２電極部
２５ 発光素子
２７ 樹脂封止体
２８ スペーサ部
２９ 設置面

Claims (4)

  1. 上下に貫通した開口部を有するマザーボードの下面側に配置され、前記マザーボードに下面側から開口部内に上向きに実装され、マザーボードの上面側に前記開口部を覆うように配置された導光板に向けて照射する発光ダイオードであって、
    前記発光ダイオードが前記マザーボードの下面の開口部周囲に固定される基板と、この基板上に設けられて前記マザーボードの開口部内に配置される発光素子と、この発光素子を被覆する樹脂封止材と、発光素子と基板との間に配置され、前記発光素子から導光板へ入射する光の入射角を変化させるために導光板に対する発光素子の高さ位置を調整するスペーサ部と、
    を備えたことを特徴とする発光ダイオード。
  2. 前記スペーサ部が導電材からなる請求項１記載の発光ダイオード。
  3. 前記スペーサ部が絶縁材からなる請求項１記載の発光ダイオード。
  4. 前記スペーサ部が反射面を有してなる請求項１乃至３のいずれか記載の発光ダイオード。
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