JP4967347B2 - 線状光源及び半導体発光ユニットの製法 - Google Patents

線状光源及び半導体発光ユニットの製法 Download PDF

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Description

本発明は、リフレクタを有する複数の半導体発光ユニットを直線状に組み合わせた線状光源及び半導体発光ユニットの製法に関する。
図１５に示す半導体発光装置(51)は、支持体(1)と、支持体(1)上に固着されたＬＥＤチップ（半導体発光素子）(2)と、ＬＥＤチップ(2)を封止する光透過性の保護樹脂(5)とを備え、この種の半導体発光装置(51)は、例えば、本特許出願人が提案した下記特許文献１により公知である。支持体(1)は、光反射面(9)を形成する４つの側壁(35)と、側壁(35)に連絡し且つ光反射面(9)の間に支持面(33a)を形成する底壁(36)と、側壁(35)及び底壁(36)により上部に形成される開口部(37)とを有する凹部(33)を備える。ＬＥＤチップ(2)は、支持体(1)の支持面(33a)に固着され、支持体(1)の側壁(35)により包囲される。凹部(33)の側壁(35)から成る光反射面(9)は、上方に向かい拡径する傾斜状に形成され、ＬＥＤチップ(2)の光指向性及び正面輝度を向上するリフレクタ作用を果たす。
例えば、携帯電話等の表示装置のバックライトには、複数の半導体発光ユニットを直線状に連結した線状光源が使用されている。図１６は、半導体発光ユニットとして上述した半導体発光装置(51)を長さ方向に連結した線状光源(61)を示す。各半導体発光装置(51)は、８個のＬＥＤチップ(2)を長さ方向に一列に備えている。図１６に示す線状光源(61)によれば、連結する半導体発光装置(51)の数を変更することにより、線状光源(61)から外部に放出する光の長さを変更して、要求される表示装置の大きさに容易に対応することができる。
しかしながら、図１７に示すように、ＬＥＤチップ(2)から放出される光(20)は、支持体(1)の開口部(37)から照射されるが、各半導体発光装置(51)の間(21)の輝度が低下する不具合が発生した。即ち、複数の半導体発光装置(51)を長さ方向に並置すると、隣り合う半導体発光装置(51)の側壁(35)により、ＬＥＤチップ(2)から放出される光(20)が妨げられる。よって、複数の半導体発光装置(51)により構成される線状光源(61)では、線状光源(61)の長さ方向に均一な光を放出することができなかった。
これに対し、下記特許文献２は、支持体上に複数のＬＥＤチップを一列に配置し、支持体の両端部のＬＥＤチップのみにリフレクタを設けて光量を増加させた半導体発光装置を開示する。特許文献２の半導体発光装置を直線状に組み合わせた線状光源によれば、各半導体発光装置の両端部では、ＬＥＤチップから外部に照射される光の正面輝度が増加するため、隣接する半導体発光装置の間の輝度が低下するのを抑制できると考えられた。
特開２００４−２９６８８２公報 特開２０００−９１６４６公報（図２）
しかしながら、支持体の両端部のＬＥＤチップのみにリフレクタを設ける特許文献２の技術は、支持体(1)上の全面にわたりリフレクタを設ける図１５に示す半導体発光装置(51)に適用することはできない。また、特許文献２の半導体発光装置においても、各半導体発光装置の間の輝度低下を十分に改善することはできなかった。よって、特許文献２に開示される技術により、支持体の両端部のＬＥＤチップの輝度を調節して、線状光源の光を長さ方向に均一にすることは、現実的ではなかった。
そこで、本発明は、長さ方向に均一な光を放出することができる線状光源及び線状光源を構成する半導体発光ユニットの製法を提供することを目的とする。
本発明の線状光源は、複数個の半導体発光ユニット(50)を直線状に組み合わせる。半導体発光ユニット(50)の各々は、上面(10a)に形成される窪み部(12)及び窪み部(12)の底部に形成される支持面(3a)を有する金属製の放熱板(10)並びに窪み部(12)を除く少なくとも放熱板(10)の上面(10a)及び外側面(10b)の一部を被覆する樹脂封止体(11)を有する支持体(1)と、放熱板(10)の支持面(3a)上に固着される複数の半導体発光素子(2)と、放熱板(10)の上面(10a)に対して絶縁状態で上面(10a)上に配置される各一端(4a)及び樹脂封止体(11)から外側に延伸する他端(4b)を有する複数の配線導体(4)と、複数の半導体発光素子(2)の各上面電極と複数の配線導体(4)の対応する一端(4a)とを個別に接続する複数のリード細線(8)とを備える。樹脂封止体(11)は、互いに対向して配置されて一対の光反射面(9)を形成する一対の側壁(15)と、一対の側壁(15)を接続する底壁(16)と、放熱板(10)の窪み部(12)に連絡して側壁(15)と底壁(16)とにより形成される溝部(3)と、溝部(3)の上方に形成される開口部(17)とを備える。窪み部(12)及び溝部(3)内に配置される光透過性の保護樹脂(5)により半導体発光素子(2)を封止し、側壁(15)の長さ方向に沿う溝部(3)の少なくとも一方の端部(3b)に設けた露出面(18)から溝部(3)を開放して保護樹脂(5)の長さ方向の端部(5a)を外部に露出する。複数個の半導体発光ユニット(50)の露出面(18)を互いに隣接させる。
支持体(1)の溝部(3)の少なくとも一方の端部(3b)に溝部(3)を開放する露出面(18)を設けたので、複数の半導体発光ユニット(50)を長さ方向に並置すれば、複数の半導体発光ユニット(50)による線状光源を構成することができる。複数の半導体発光ユニット(50)を長さ方向に並置すると、隣り合う半導体発光ユニット(50)の保護樹脂(5)の端面が溝部(3)の端部(3b)で露出面(18)を介して隣接するので、半導体発光素子(2)から放出される光が支持体(1)の側壁(15)により妨げられない。従って、半導体発光素子(2)から放出される光を支持体(1)の開口部(17)からのみならず、支持体(1)の露出面(18)から溝部(3)の端部(3b)方向にも放出して、複数の半導体発光ユニット(50)により構成される線状光源の長さ方向に均一な光を外部に放出することができ、半導体発光ユニット(50)間の輝度が低下する不具合の発生を防止することができる。即ち、一方の支持体(1)に固定された半導体発光素子(2)から照射された光は、溝部(3)を通じて他方の隣り合う支持体(1)の溝部(3)又は溝部(3)内の保護樹脂(5)を通じて外部に放射され、逆に、他方の隣り合う支持体(1)に固定された半導体発光素子(2)から照射された光は、一方の支持体(1)の溝部(3)又は溝部(3)内の保護樹脂(5)を通じて外部に放射される。また、並置する半導体発光ユニット(50)の個数又は間隔を適宜変更して、所望の長さで光を外部に照射させることができる。
本発明の半導体発光ユニットの製法は、上面(10a)に形成される窪み部(12)と、窪み部(12)の底部に形成される支持面(3a)と、外側面(10b)とを有する金属製の放熱板(10)の上面(10a)に対して絶縁状態で上面(10a)上に複数の配線導体(4)の各一端(4a)を配置しかつ放熱板(10)の外側面(10b)を成形型の内面に密着させた状態で、放熱板(10)と複数の配線導体(4)とを成形型内に配置する工程と、互いに対向して配置されて一対の光反射面(9)を形成する一対の側壁(15)と、一対の側壁(15)を接続する底壁(16)と、放熱板(10)の窪み部(12)に連絡して側壁(15)と底壁(16)とにより形成される溝部(3)と、溝部(3)の上方に形成される開口部(17)とを備える樹脂封止体(11)をインジェクションモールド法により形成して、窪み部(12)及び配線導体(4)の他端(4b)を除く少なくとも放熱板(10)の上面(10a)及び外側面(10b)の一部並びに配線導体(4)を樹脂封止体(11)により被覆して、放熱板(10)と樹脂封止体(11)とを有する支持体(1)を形成する工程と、樹脂封止体(11)を形成する前又は後に、支持体(1)の支持面(3a)上に複数の半導体発光素子(2)を固着し、複数の半導体発光素子(2)の各上面電極と複数の配線導体(4)の対応する一端(4a)とをリード細線(8)により個別に接続する工程と、窪み部(12)及び溝部(3)内に光透過性の保護樹脂(5)を充填して半導体発光素子(2)を封止する工程と、保護樹脂(5)の硬化後に、側壁(15)の長さ方向に沿う支持体(1)の少なくとも一方の端部(1b)を切断して、溝部(3)の少なくとも一方の端部(3b)に露出面(18)を形成し、露出面(18)を通じて長さ方向に溝部(3)を開放して保護樹脂(5)の長さ方向の端部(5a)を外部に露出する工程とを含む。
本実施の形態の半導体発光ユニットの製法は、上面(10a)に形成される窪み部(12)と、窪み部(12)の底部に形成される支持面(3a)と、外側面(10b)とを有する金属製の放熱板(10)の上面(10a)に対して絶縁状態で上面(10a)上に複数の配線導体(4)の各一端(4a)を配置しかつ放熱板(10)の外側面(10b)を成形型の内面に密着させた状態で、放熱板(10)と複数の配線導体(4)とを成形型内に配置する工程と、互いに対向して配置されて一対の光反射面(9)を形成する一対の側壁(15)と、一対の側壁(15)を接続する底壁(16)と、放熱板(10)の窪み部(12)に連絡して側壁(15)と底壁(16)とにより形成される溝部(3)と、溝部(3)の上方に形成される開口部(17)と、溝部(3)の少なくとも一方の端部(3b)に溝部(3)を開放する露出面(18)とを備える樹脂封止体(11)をインジェクションモールド法により形成して、窪み部(12)及び配線導体(4)の他端(4b)を除く少なくとも放熱板(10)の上面(10a)及び外側面(10b)の一部並びに配線導体(4)を樹脂封止体(11)により被覆して、放熱板(10)と樹脂封止体(11)とを有する支持体(1)を形成する工程と、樹脂封止体(11)を形成する前又は後に、支持体(1)の支持面(3a)上に複数の半導体発光素子(2)を固着し、複数の半導体発光素子(2)の各上面電極と複数の配線導体(4)の対応する一端(4a)とをリード細線(8)により個別に接続する工程と、支持体(1)を支持台上に配置して、支持台により支持体(1)の露出面(18)を覆い、窪み部(12)及び溝部(3)内に光透過性の保護樹脂(5)を充填して半導体発光素子(2)を封止する工程と、保護樹脂(5)の硬化後に、支持台から支持体(1)を取り出して、露出面(18)を通じて長さ方向に溝部(3)を開放して保護樹脂(5)の長さ方向の端部(5a)を外部に露出する工程とを含む。
本発明によれば、複数の半導体発光ユニットにより構成される線状光源によって、長さ方向に均一な光を放出するバックライトを形成して、品質の高い表示装置を提供することができる。
以下、本発明による線状光源及び半導体発光ユニットの製法の実施の形態を図１〜図１４について説明する。但し、これらの図面では、図１５〜図１７に示す箇所と実質的に同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図１に示すように、本実施の形態の半導体発光ユニット(50)では、支持体(1)は、互いに対向して配置されて一対の光反射面(9)を形成する２つの側壁(15)と、側壁(15)に連絡し且つ光反射面(9)の間に支持面(3a)を形成する底壁(16)と、側壁(15)及び底壁(16)により支持体(1)の上面(1a)に形成される開口部(17)とを有する溝部(3)を備え、溝部(3)内に保護樹脂(5)が配置される。側壁(15)の長さ方向に沿う支持体(1)の溝部(3)の両端部(3b)に溝部(3)を開放する露出面(18)が形成される。支持体(1)の溝部(3)は、露出面(18)によって端部(3b)が延長される。即ち、図１に示す半導体発光ユニット(50)は、支持体(1)の幅方向の両端部(1c)に一対の側壁(15)を有するが、支持体(1)の長さ方向の少なくとも一方の端部(1b)に側壁を有さない点で、図１５に示す半導体発光装置(51)とは異なる。
例示する半導体発光ユニット(50)では、支持体(1)は、上面(10a)に窪み部(12)を有する放熱板(10)と、窪み部(12)及び配線導体(4)の他端(4b)を除く放熱板(10)の上面(10a)及び一方の外側面(10b)を被覆する樹脂封止体(11)とを備える。樹脂封止体(11)は、放熱板(10)の窪み部(12)を形成する内部傾斜面(22)を上方に延長する傾斜部(13)を有し、放熱板(10)の窪み部(12)と樹脂封止体(11)の傾斜部(13)により、支持体(1)の溝部(3)が形成される。よって、放熱板(10)の窪み部(12)の底面がＬＥＤチップ(2)を固着する支持面(3a)となり、ＬＥＤチップ(2)の下面電極と放熱板(10)とが電気的に接続される。放熱板(10)の窪み部(12)は、半導体発光ユニット(50)の幅方向に対向して一対の内部傾斜面(22)を有し、樹脂封止体(11)は、段差をもって異なる傾斜角度で窪み部(12)の内部傾斜面(22)を上方に延長する一対の傾斜部(13)を有する。放熱板(10)の窪み部(12)は、半導体発光ユニット(50)の長さ方向には内部傾斜面(22)を有さず、樹脂封止体(11)も傾斜部(13)を有さない。放熱板(10)は、例えば、銅、アルミニウム又はそれらの合金等の熱伝導率の高い金属により形成され、樹脂封止体(11)は、例えば、シリカ等のコンパウンド（充填材）の含有率が相対的に大きく且つ高軟化点を有する不透明又は半透明の樹脂により形成される。
図５を参照するが、放熱板(10)の上面(10a)から一方の外側面(10b)にかけて絶縁体(6)を介して配線導体(4)が配置される。配線導体(4)は、ＬＥＤチップ(2)の上面電極に対して電気的に接続された一端(4a)と、樹脂封止体(11)から外部に延伸する他端(4b)とを有する。配線導体(4)の一端(4a)は、絶縁体(6)を介して放熱板(10)の上面(10a)に配置され、ＬＥＤチップ(2)の上面電極とリード細線（ボンディングワイヤ）(8)により接続される。樹脂封止体(11)は、放熱板(10)の上面(10a)及び一方の外側面(10b)と共に、配線導体(4)を被覆する。放熱板(10)の下面(10d)は、樹脂封止体(11)から外部に露出する。保護樹脂(5)は、例えば、光透過性の耐熱性シリコーン樹脂を溝部(3)内に充填して形成される。
図１に示すように、放熱板(10)は、一方の外側面(10b)から外側に突出し且つ樹脂封止体(11)に形成された切欠部(14)から外部に露出する突出部(26)を有する。放熱板(10)の一方の外側面(10b)が樹脂封止体(11)の切欠部(14)から外部に露出する突出部(26)を有するので、配線導体(4)及び放熱板(10)を通じてＬＥＤチップ(2)に大電流を流して点灯させたときに、放熱板(10)の下面(10d)のみならず、放熱板(10)の突出部(26)からもＬＥＤチップ(2)の熱を樹脂封止体(11)の外部に放出することができる。また、放熱板(10)の下面(10d)と配線導体(4)の他端(4b)とを回路基板に接続して、ＬＥＤチップ(2)の光の指向方向を回路基板に対して垂直とする平面実装の半導体発光ユニット(50)を構成すると共に、放熱板(10)の突出部(26)と配線導体(4)の他端(4b)とを回路基板に接続して、ＬＥＤチップ(2)の光の指向方向を回路基板に対して並行とする直立実装の半導体発光ユニット(50)を構成することができる。
図２は、隣り合う半導体発光ユニット(50)の露出面(18)を互いに隣接して、複数の半導体発光ユニット(50)を直線状に組み合わせた線状光源(60)を示す。複数の半導体発光ユニット(50)を長さ方向に並置すると、隣り合う半導体発光ユニット(50)の保護樹脂(5)の端面が溝部(3)の端部(3b)で露出面(18)を介して隣接するので、ＬＥＤチップ(2)から放出される光が支持体(1)の側壁(15)により妨げられない。ＬＥＤチップ(2)から放出される光は、溝部(3)内の保護樹脂(5)を通じ、直接又は窪み部(12)の内部傾斜面(22)若しくは樹脂封止体(11)の傾斜部(13)に反射されて、支持体(1)の開口部(17)から放出される。また、ＬＥＤチップ(2)から放出される光の一部は、露出面(18)を介して隣接する半導体発光ユニット(50)の保護樹脂(5)を通じ、隣接する半導体発光ユニット(50)の開口部(17)から放出される。図３に示すように、ＬＥＤチップ(2)から放出される光(20)を支持体(1)の開口部(17)からのみならず、支持体(1)の露出面(18)から溝部(3)の端部(3b)方向にも放出して、複数の半導体発光ユニット(50)により構成される線状光源(60)の長さ方向に均一な光を外部に照射することができ、半導体発光ユニット(50)の間の輝度が低下する不具合の発生を抑制又は防止することができる。
本実施の形態の線状光源(60)では、線状光源(60)を構成する各半導体発光ユニット(50)は、放熱板(10)の下面(10d)を半田又はろう材により回路基板に接続して平面実装するか又は放熱板(10)の突出部(26)を半田又はろう材により回路基板に接続して直立実装することができる。よって、各半導体発光ユニット(50)を安定して回路基板に固着して、各半導体発光ユニット(50)の光の指向角度にバラツキが生じるのを防止することができる。線状光源(60)は、回路基板に対して垂直方向及び並行方向に線状光源(60)の長さ方向に均一な光を放出することができる。
図２の線状光源(60)では、側壁(15)の長さ方向に沿う支持体(1)の溝部(3)の両端部(3b)に露出面(18)を設けたが、一方の端部(3b)のみに露出面(18)を設けてもよい。支持体(1)の溝部(3)の両端部(3b)に露出面(18)を設けると、１つの半導体発光ユニット(50)の両側にも他の半導体発光ユニット(50)を配置して少なくとも３つの半導体発光ユニット(50)により線状光源(60)を形成することができる。並置する半導体発光ユニット(50)の個数又は間隔を適宜変更して、所望の長さで光を外部に照射させることができる。
図１の半導体発光ユニット(50)を製造する際に、複数の放熱板(10)及び配線導体(4)がプレス加工によって帯状金属からそれぞれ形成される。図４に示すように、配線導体(4)は、他端(4b)に形成された連結部材(19)により互いに連結されている。次に、図５に示すように、例えば、テープ状の絶縁体(6)が放熱板(10)の上面(10a)及び一方の外側面(10b)に貼着され、折曲された配線導体(4)及び放熱板(10)が図５に示す状態で成形型内に配置される。続いて、周知のインジェクションモールド法により、図６に示すように、放熱板(10)の上面(10a)、一方の外側面(10b)及び配線導体(4)を被覆する樹脂封止体(11)が形成される。この工程により、４つの側壁(15)と、側壁(15)に連絡し且つ光反射面(9)の間に支持面(3a)を形成する底壁(16)と、側壁(15)及び底壁(16)により、溝部(3)の上方に形成された開口部(17)とを備えた凹部(23)を有する支持体(1)が形成される。樹脂封止体(11)を形成する工程の前又は後に、支持体(1)の開口部(17)を通じて支持体(1)の支持面(3a)にＬＥＤチップ(2)を固着する。ダイボンダを使用して放熱板(10)の窪み部(12)の底面にＬＥＤチップ(2)を固着し、周知のワイヤボンディング法によってＬＥＤチップ(2)の上部電極と配線導体(4)の一端(4a)とをリード細線(8)により接続する。
次に、ディスペンサにより、凹部(23)内に保護樹脂(5)を充填してＬＥＤチップ(2)を封止する。図７に示すように、支持体(1)の凹部(23)は、４つの側壁(15)と底壁(16)により形成された容器形状を有するので、保護樹脂(5)を支持体(1)の凹部(23)内に保持することができる。支持体(1)の凹部(23)内の保護樹脂(5)が硬化した後に、図７に破線で示すように、支持体(1)の両端部(1b)を切断して、保護樹脂(5)を外部に露出する露出面(18)を有する溝部(3)を支持体(1)に形成する。この後、配線導体(4)から連結部材(19)等の不要な部分を除去して図１に示す完成した半導体発光ユニット(50)が得られる。
本発明の実施の形態は、前記の実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、図８に示すように、支持体(1)の支持面(3a)に複数のＬＥＤチップ(2)を等間隔で配置してもよい。半導体発光ユニット(50)は、長さ方向により均一な光を放出することができる。また、並置される半導体発光ユニット(50)の各端部に配置された隣接する２つのＬＥＤチップ(2)の間隔Ｌ1を各半導体発光ユニット(50)の他のＬＥＤチップ(2)の間隔Ｌ2と同一間隔としてもよい。線状光源(60)は、長さ方向により均一な光を放出することができる。図９に示すように、半導体発光ユニット(50)の側壁(15)の長さ方向の一方の端部(15a)に端部側壁(27)を形成してもよい。線状光源(60)の端部に配置される半導体発光ユニット(50)に端部側壁(27)を設けて、線状光源(60)の端部の光の拡散を防止することができる。図１０に示すように、複数の半導体発光ユニット(50)をＬ字型に配置してもよい。その際、横方向に配列された半導体発光ユニット(50)と縦方向に配列された半導体発光ユニット(50)との間に接続部材(28)を設けてもよい。接続部材(28)は、Ｌ字状又は扇状に形成され且つ半導体発光ユニット(50)の側壁(15)と隣接して配置される側壁(29)を有し、Ｌ字型に配置された線状光源(60)の角部の光の拡散を防止することができる。図示しないが、接続部材(28)の代わりにＬ字状又は扇状に形成された半導体発光ユニットを配置してもよい。
複数の半導体発光ユニット(50)の連結を容易にする連結部(24,25)を各半導体発光ユニット(50)の側面に形成してもよい。例えば、図１１に示すように、半導体発光ユニット(50)の各側壁(15)の長さ方向の一方の端部(15a)に連結凸部(24)を設け、各側壁(15)の長さ方向の他方の端部(15b)に連結凸部(24)に嵌合する連結凹部(25)を設ける。隣り合う半導体発光ユニット(50)の端部(15a,15b)に形成された連結凸部(24)と連結凹部(25)とを互いに嵌合させることにより、所定の位置への複数の半導体発光ユニット(50)の位置決めが容易となると同時に、誤って一方の端部(15a)同士又は他方の端部(15b)同士を接合する誤装着を防止することができる。連結凸部(24)の外周面及び連結凹部(25)の内周面は、図１２に示すように、半導体発光ユニット(50)を接続する方向に対して平行に形成してもよいが、図１３に示すように、半導体発光ユニット(50)を接続する方向に対して傾斜して形成してもよい。図１３の半導体発光ユニット(50)によれば、半導体発光ユニット(50)同士を強固に接合して線状光源(60)を組み立てることができる。
図１４に示す半導体発光ユニット(50)では、放熱板(10)は、他方の外側面(10c)から外側に突出し且つ樹脂封止体(11)に形成された切欠部(31)から外部に露出する突出部(32)を有する。図１４の半導体発光ユニット(50)によれば、ＬＥＤチップ(2)から放熱板(10)に伝達された熱を放熱板(10)の下面(10d)及び突出部(26)のみならず、突出部(32)からも樹脂封止体(11)の外部に放出することができる。また、側壁(15)の端部(15a,15b)にそれぞれ突出部(32)を有するので、複数の半導体発光ユニット(50)の隣接する突出部(32)を半田又はろう材により固着して、半導体発光ユニット(50)を連結することができる。図１４の半導体発光ユニット(50)を直線状に組み合わせた線状光源(60)によれば、複数の半導体発光ユニット(50)の放熱板(10)を電気的に接続して、各半導体発光ユニット(50)を同時に点灯させることができる。
上記実施の形態では、支持体(1)に容器形状の凹部(23)を形成した後に、凹部(23)の両端部を切断して、保護樹脂(5)が充填された溝部(3)を支持体(1)に形成したが、支持体(1)に凹部(23)を形成せずに、溝部(3)を形成してもよい。図示しないが、放熱板(10)の他方の外側面(10c)を成形型の内面に密着させた状態でインジェクションモールド法により放熱板(10)の上面(10a)、一方の外側面(10b)及び配線導体(4)を被覆する樹脂封止体(11)を形成する。この工程により、２つの側壁(15)と、側壁(15)に連絡し且つ光反射面(9)の間に支持面(3a)を形成する底壁(16)と、側壁(15)及び底壁(16)により上部に形成された開口部(17)とを備えた側壁(15)の長さ方向に沿う溝部(3)を有する支持体(1)が形成される。樹脂封止体(11)を形成する工程の前又は後に、支持体(1)の支持面(3a)にＬＥＤチップ(2)を固着すると共に、ＬＥＤチップ(2)の上部電極と配線導体(4)の一端(4a)とをリード細線(8)により接続する。次に、支持体(1)を支持台上に配置して、支持台の可動壁により支持体(1)の露出面(18)を覆い、溝部(3)内に光透過性の保護樹脂(5)を充填してＬＥＤチップ(2)を封止する。保護樹脂(5)が硬化した後に、支持台から支持体(1)を取り出して、保護樹脂(5)を外部に露出する露出面(18)を有する溝部(3)を支持体(1)に形成する。この後、配線導体(4)から不要な部分を除去して図１に示す完成した半導体発光ユニット(50)が得られる。
半導体発光ユニット(50)は、８個のＬＥＤチップ(2)及びＬＥＤチップ(2)を挟んで１６本の配線導体(4)が備えられるが、これらの構成は適宜に変更してよく、青色、赤色及び緑色等の単色又は複数色のＬＥＤチップ(2)により半導体発光ユニット(50)を構成してもよい。本実施の形態の半導体発光ユニット(50)によれば、隣接する半導体発光ユニット(50)の間で良好に混色した光を放出できる。保護樹脂(5)に蛍光物質を混入して、ＬＥＤチップ(2)から照射される光の波長を変換させてもよい。半導体発光ユニット(50)は、各配線導体(4)を通じて電流を流して複数のＬＥＤチップ(2)を個別に点灯させることができる。しかしながら、各配線導体(4)を一体に形成して、複数のＬＥＤチップ(2)を一度に点灯させてもよい。例示する半導体発光ユニット(50)では、支持体(1)は、金属製の放熱板(10)及び樹脂封止体(11)により構成したが、支持体(1)を金属又は樹脂の何れか一方により一体に形成してもよい。本実施の形態の半導体発光ユニット(50)に適用した半導体発光装置の基本構造は、特許文献１により公知であり、本発明を限定するものではない。
本発明は、各種表示装置のバックライト、ＬＥＤディスプレイ装置、照明装置又はプリンタ、ファックシミリ若しくはスキャナのラインセンサ等に使用される線状光源に良好に適用できる。
半導体発光ユニットの一実施の形態を示す斜視図 図１を直線状に組み合わせた線状光源の平面図 点灯した図２の側面図 放熱板及び配線導体の平面図 放熱板にＬＥＤチップ及び配線導体を配置した状態を示す斜視図 樹脂封止体を形成した図５の斜視図 支持体の切断する両端部を示す図６の斜視図 ＬＥＤチップを等間隔で配置した図２の平面図 半導体発光ユニットの一方の端部に端部側壁を形成した図２の平面図 接続部材を介して半導体発光ユニットをＬ字型に配置した図２の平面図 連結部を有する図１の斜視図 直線状の連結部を有する図１の底面図 傾斜状の連結部を有する図１の底面図 各側面に放熱板の突出部を有する図１の斜視図 従来の半導体発光装置の斜視図 図１５を直線状に組み合わせた線状光源の平面図 点灯した図１６の側面図
符号の説明
(1)・・支持体、 (2)・・ＬＥＤチップ（半導体発光素子）、 (3)・・溝部、 (3a)・・支持面、 (3b)・・一方の端部、 (5)・・保護樹脂、 (9)・・光反射面、 (15)・・側壁、 (15a)・・一方の端部、 (16)・・底壁、 (17)・・開口部、 (18)・・露出面、 (23)・・凹部、 (24)・・連結凸部、 (25)・・連結凹部、 (50)・・半導体発光ユニット、

Claims (4)

  1. 複数個の半導体発光ユニットを直線状に組み合わせた線状光源において、
    前記半導体発光ユニットの各々は、
    上面に形成される窪み部及び該窪み部の底部に形成される支持面を有する金属製の放熱板並びに前記窪み部を除く少なくとも前記放熱板の上面及び外側面の一部を被覆する樹脂封止体を有する支持体と、
    前記放熱板の支持面上に固着される複数の半導体発光素子と、
    前記放熱板の上面に対して絶縁状態で該上面上に配置される各一端及び前記樹脂封止体から外側に延伸する他端を有する複数の配線導体と、
    複数の前記半導体発光素子の各上面電極と複数の前記配線導体の対応する一端とを個別に接続する複数のリード細線とを備え、
    前記樹脂封止体は、互いに対向して配置されて一対の光反射面を形成する一対の側壁と、一対の該側壁を接続する底壁と、前記放熱板の窪み部に連絡して前記側壁と前記底壁とにより形成される溝部と、該溝部の上方に形成される開口部とを備え、
    前記窪み部及び前記溝部内に配置される光透過性の保護樹脂により前記半導体発光素子を封止し、
    前記側壁の長さ方向に沿う前記溝部の少なくとも一方の端部に設けた露出面から前記溝部を開放して前記保護樹脂の長さ方向の端部を外部に露出し、
    複数個の前記半導体発光ユニットの前記露出面を互いに隣接させたことを特徴する線状光源。
  2. 前記側壁の長さ方向に沿う前記溝部の両端部に設けた前記露出面から前記溝部を開放して前記保護樹脂の長さ方向の端部を外部に露出させ、
    少なくとも３つの前記半導体発光ユニットを直線状に組み合わせた請求項１に記載の線状光源。
  3. 前記半導体発光ユニットの各側壁の長さ方向の一方の端部及び他方の端部にそれぞれ連結凸部及び連結凹部を設け、前記連結凸部及び連結凹部は、隣り合う半導体発光ユニットの連結凹部及び連結凸部にそれぞれ嵌合する請求項１に記載の線状光源。
  4. 上面に形成される窪み部と、該窪み部の底部に形成される支持面と、外側面とを有する金属製の放熱板の上面に対して絶縁状態で該上面上に複数の配線導体の各一端を配置しかつ前記放熱板の前記外側面を成形型の内面に密着させた状態で、前記放熱板と複数の前記配線導体とを前記成形型内に配置する工程と、
    互いに対向して配置されて一対の光反射面を形成する一対の側壁と、一対の該側壁を接続する底壁と、前記放熱板の窪み部に連絡して前記側壁と底壁とにより形成される溝部と、該溝部の上方に形成される開口部とを備える樹脂封止体をインジェクションモールド法により形成して、前記窪み部及び前記配線導体の他端を除く少なくとも前記放熱板の上面及び外側面の一部並びに前記配線導体を前記樹脂封止体により被覆して、前記放熱板と前記樹脂封止体とを有する支持体を形成する工程と、
    前記樹脂封止体を形成する前又は後に、前記支持体の支持面上に複数の半導体発光素子を固着し、複数の前記半導体発光素子の各上面電極と複数の前記配線導体の対応する一端とをリード細線により個別に接続する工程と、
    前記窪み部及び前記溝部内に光透過性の保護樹脂を充填して前記半導体発光素子を封止する工程と、
    前記保護樹脂の硬化後に、前記側壁の長さ方向に沿う前記支持体の少なくとも一方の端部を切断して、前記溝部の少なくとも一方の端部に露出面を形成し、該露出面を通じて長さ方向に前記溝部を開放して前記保護樹脂の長さ方向の端部を外部に露出する工程とを含むことを特徴する半導体発光ユニットの製法。
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