KR20010075353A - 발광다이오드 - Google Patents

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KR20010075353A
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미야시타쥰지
츠치야고스케
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나카스기 로쿠로
가부시키가이샤 시티즌 덴시
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Abstract

글라스에폭시기판(22)에 상면(26a)으로부터 하면(26b)까지 이르는 관통구멍(25)을 설치함과 동시에, 이 관통구멍(25)에 투명수지부(27)를 충전하고, 투명수지부(27)위에 투명접착제(37)를 통하여 소자기판이 투명한 사파이어글라스 (30)인 질화갈륨계 화합물 반도체로 이루어진 발광다이오드소자(29)를 고착함과 동시에, 발광다이오드소자(29)의 상면에 차광전극(33,34)을 설치하고, 발광다이오드소자(29)로부터 나온 광이 투명수지부(27)를 투과하여 글라스에폭시기판(22)의 하면(26b)측으로 유도되도록 한 발광다이오드(21)가 제공된다. 이 발광다이오드(21)를 머더보드(41)에 실장하는 경우, 머더보드(41)에 개설한 삽입구멍(42)에 발광다이오드(21)의 수지봉지체(38)측을 내려 넣음으로, 머더보드(41)에 실장된 발광다이오드(21)의 높이치수가 억제된다.

Description

발광다이오드{LIGHT-EMITTING DIODE}
종래, 이 종류의 발광다이오드로서는, 예를 들면 도 11에 도시한 것이 알려져 있다. 이 발광다이오드(1)는 글라스에폭시기판(2)의 상면에 한쌍의 외부접속용전극(캐소드전극(3)과 애노드전극(4))을 패턴 형성하고, 캐소드전극(3)위에 도전성접착제(5)에 의하여 발광다이오드소자(6)를 고착함과 동시에, 발광다이오드소자 (6)의 상면전극과 애노드전극(4)을 본딩와이어(7)로 접속하고 이 본딩와이어(7) 및 발광다이오드소자(6)를 수지봉지체(8)에 의하여 봉지한 구조의 것이다. 사용할 때는 머더보드(11)의 상면에 상기 발광다이오드(1)를 재치하고 외부접속용 전극의 일부인 하면전극(9,10)을 머더보드(11)상의 프린트배선(12,13)에 납땜(14)으로 고정함으로써 표면실장이 실현되는 것이다.
그러나, 상기 종래의 발광다이오드(1)에 있어서는 머더보드(11)에 실장하였을때의 전체의 높이치수(h1)는 머더보드(11)의 판두께에 발광다이오드(1)의 글라스에폭시기판(2)의 판두께와 수지봉지체(8)의 두께를 더한 것이고, 박형화의 요청을 충분히 만족하는 것은 아니었다.
또, 상기 종래의 발광다이오드(1)에 있어서는 머더보드(11)에발광다이오드(1)를 상향으로 실장하고, 수지봉지체(8)를 통하여 발광시키고 있었기 때문에 자외선에 의한 수지봉지체(8)의 열화 등에 의하여 장기간의 사용에서는 발광휘도가 저하하는 등의 문제가 있었다.
여기서, 본 발명의 목적은 머더보드에 발광다이오드를 실장하였을때 머더보드를 포함한 전체의 높이 치수를 될 수 있는대로 억제하여 박형화를 도모하도록 한 표면실장형의 발광다이오드를 제공하는 것이다.
또, 본 발명의 다른 목적은 장기간에 걸쳐서 계속 사용한 경우일지라도 발광휘도의 저하가 생기지 않는 신뢰성이 높은 발광다이오드를 제공하는 것이다.
본 발명은 표면실장형의 발광다이오드에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 관한 발광다이오드의 제 1 실시예를 도시하는 사시도,
도 2는 상기 발광다이오드를 머더보드에 실장하였을때의 단면도,
도 3은 본 발명에 관한 발광다이오드의 제 2 실시예를 도시하는 도 2와 동일한 단면도,
도 4는 본 발명에 관한 발광다이오드의 제 3 실시예를 도시하는 도 2와 동일한 단면도,
도 5는 본 발명에 관한 발광다이오드의 제 4 실시예를 도시하는 도 2와 동일한 단면도,
도 6은 본 발명에 관한 발광다이오드의 제 5 실시예를 도시하는 도 2와 동일한 단면도,
도 7은 본 발명에 관한 발광다이오드의 제 6 실시예를 도시하는 도 2와 동일한 단면도,
도 8은 상기 도 7에 있어서의 발광다이오드를 머더보드에 실장하였을때의 단면도,
도 9는 본 발명에 관한 발광다이오드의 제 7 실시예를 도시하는 도 8과 동일한 단면도,
도 10은 본 발명에 관한 발광다이오드의 제 8 실시예를 도시하는 도 8과 동일한 단면도,
도 11은 종래에 있어서의 발광다이오드를 머더보드에 실장하였을때의 단면도.
"도면의 주요부분에 대한 부호의 설명"
21: 발광다이오드 22: 글라스에폭시기판(기재)
23: 캐소드 전극(외부접속용전극) 24: 애노드 전극(외부접속용전극)
25: 관통구멍 26a: 상면
26b: 하면 27: 투명수지부(투명체부)
28: 형광재 29: 발광다이오드소자
30: 서브와이어기판(소자기판) 33,34: 차광전극(비투과부)
37: 투명접착제 38: 수지봉지체
41: 서브보드 42: 삽입구멍(구멍)
43,44: 배선패턴 46: 렌즈부
47: 투명수지기판(기재) 48: 반사막
50: 투명글라스기판(기재) 53,54: 외부접속용전극
(발명의 개시)
본 발명에 관한 발광다이오드는 기재의 상면에 발광다이오드소자를 탑재함과 동시에, 이 발광다이오드소자를 수지봉지체에 의하여 보호하여 이루어진 발광다이오드에 있어서, 상기 기재에 상면으로부터 하면까지 이르는 투명체부를 설치하고, 이 투명체부 위에 투명접착제를 통하여 소자기판이 투명한 질화갈륨계 화합물 반도체로 이루어진 발광다이오드소자를 고착함과 동시에, 발광다이오드소자의 상방측에 비투과부를 설치하고, 발광다이오드소자로부터 방출된 광이 투명체부를 투과하여 기재의 하면측에 유도되도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 발광다이오드소자로부터 방출한 광이 투명체부를 투과하여 기재의 하면측에 유도되도록 하였으므로, 머더보드에는 발광다이오드를 상하역으로 실장함으로써, 머더보드의 상방으로 조사할 수 있음과 동시에, 발광다이오드의 수지봉지체를 머더보드에 개설한 구멍에 내려 넣음으로써 머더보드를 포함한 발광다이오드 전체의 높이 치수를 종래의 표면실장타입의 것보다 작게 할 수 있다는 효과가 있다.
또, 본 발명의 별도의 태양에 관한 발광다이오드는 상기 기재에 상면으로부터 하면까지 이르는 관통구멍을 설치하고, 이 관통구멍에 투명수지를 충전함으로써 상기 투명체부가 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 기재의 관통구멍에 충전한 투명수지부를 통하여 발광다이오드소자로부터 방출한 광을 기재의 하면측에 유도되도록 하였으므로, 발광이 확산하는 일없이 지향성이 좋게 된다.
또, 본 발명의 별도의 태양에 관한 발광다이오드는 상기 투명체부 및 투명접착제의 적어도 한쪽에 이트륨화합물로 이루어진 형광재가 분산혼입된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 기재의 일부 또는 전부를 구성하는 투명체부 또는 발광다이오드소자를 고착하기 위한 투명접착제에 이트륨화합물로 이루어진 형광재를 함유시켜 백색발광을 얻도록 하였으므로 표면실장형의 백색발광을 보다 한층 박형화할 수 있었다.
또, 본 발명의 별도의 태양에 관한 발광다이오드는 상기 기재의 하면측에는 투명체부의 하방에 집광렌즈부가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 집광렌즈부를 설치한 것으로 기재의 하면측에 투과한 광이 집광되어 발광휘도가 한층 올라간다.
또, 본 발명의 별도의 태양에 관한 발광다이오드는 상기 기재가 글라스에폭시기판, 투명수지기판 또는 투명글라스기판인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 발광다이오드소자로부터 나온 광을 자외선으로 열화하기 어려운 투명글라스 기판측으로부터 발광시키는 것으로 장기간 사용하더라도 고휘도 발광을 얻을 수 있게 된다.
또, 본 발명의 별도의 태양에 관한 발광다이오드는 상기 발광다이오드 소자의 상방측에 설치된 비투과부가 상기 발광다이오드소자의 상면에 설치된 한쌍의 차광전극이든지, 그렇지 않으면 투명한 수지봉지체의 외주면을 덮는 반사막인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 발광다이오드소자로부터 방출한 광을 기재의 하면측에 효율좋게 유도할 수가 있다.
또, 본 발명의 별도의 태양에 관한 발광다이오드는 발광다이오드를 머더보드 상에 실장함에 있어서, 머더보드에 개설된 구멍에 상하 역으로 된 발광다이오드의 수지봉지체측을 내려넣고, 이 구멍의 둘레가장자리부에서 발광다이오드의 외부접속용 전극을 머더보드의 배선패턴에 접속한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 발광다이오드를 상하 역으로 하여 머더보드 상에 실장하는 경우, 상기 외부접속용 전극을 머더보드상의 배선패턴에 납땜부착하는 것으로 발광다이오드 소자로의 통전이 가능하게 되고, 실장작업이 극히 간단하고 쉽다. 또 머더보드로부터 돌출하는 발광다이오드의 높이 치수가 극히 작게 된다.
본 발명의 발광다이오드를 보다 상세히 설명하기 위하여, 첨부한 도면에 따라 이를 설명한다.
도 1 및 도 2는 표면실장형 발광다이오드의 제 1 실시예를 도시한 것이다. 이 실시예에 관한 표면실장형의 발광다이오드(21)는 기재가 되는 직사각형의 글라스에폭시기판(22)의 상면에 한쌍의 외부 접속용 전극(캐소드전극(23)과 애노드전극(24))이 패턴형성됨과 동시에, 글라스에폭시기판(22)의 중앙부에는 상면(26a)으로부터 하면(26b)에 단면 사각형상의 관통구멍(25)이 설치되어 있다.이 관통구멍(25)에는 투명수지가 충전되고 글라스에폭시기판(22)의 상면(26a) 및 하면(26b)과 대략 동일면의 투명수지부(27)를 형성한다. 이 실시예에서는 투명수지부(27)중에 이트륨화합물 등으로 이루어진 형광재(28)가 분산되어 있고, 후술하는 바와 같이 청색발광을 백색발광으로 파장변환한다.
한편, 상기 글라스에폭시기판(22)의 상면(26a)에는 상기 투명수지부(27)의 대략 바로위에 발광다이오드소자(29)가 탑재되어 있다. 이 발광다이오드소자(29)는 질화갈륨계 화합물 반도체로 이루어진 청색발광소자이고, 투명글라스인 사파이어기판(30)의 상면에 n형 반도체(31)와 p형 반도체(32)를 성장시킨 구조이다. n형 반도체(31) 및 p형 반도체(32)는 각각의 상면에 전극을 구비하지만, 이 실시예에서는 비투과성의 차광전극(33,34)이 n형 반도체(31) 및 p형 반도체(32)의 각 상면 전체에 형성되어 있고, 이로써 상방으로의 발광이 거의 완전히 차폐된다. 이들의 차광전극(33,34)과 상기 글라스에폭시기판(22)에 설치된 캐소드전극(23) 및 애노드전극(24)은 본딩와이어(35,36)에 의하여 접속되어 있다.
상기 발광다이오드소자(29)는 그 하면측에 도포된 투명접착제(37)를 통하여 투명수지부(27)의 상면에 고착되어 있다. 또, 발광다이오드소자(29) 및 본딩와이어(35,36)는 글라스에폭시기판(22)의 상면에 형성된 직육면체 형상의 투명수지봉지체(38)에 의하여 보호되어 있다.
상술한 바와 같은 구성으로 이루어진 발광다이오드(21)에 있어서는 발광다이오드소자(29)의 n형 반도체(31)와 p형 반도체(32)의 경계면으로부터 상하방향으로 청색광이 발광하지만 상방향으로 발광한 청색광은 발광다이오드소자(29)의 상면 전체에 설치된 차광전극(33,34)에 차광되기 때문에 수지봉지체(38)내로의 투과는 거의 없는 상태로 차광전극(33,34)으로부터의 반사를 받는다. 이들의 반사광 및 최초부터 사파이어기판(30)을 투과하여 하방측으로 향하는 청색발광은 투명접착제(37)를 통하여 글라스에폭시기판(22)의 관통구멍(25)에 충전되어 있는 투명수지부(27)를 투과하고, 글라스에폭시기판(22)의 하면(26b)측에 조사된다. 이 경우, 투명수지부(27)내에 분산되어 있는 형광재(28)가 청색발광의 단파장에 의하여 여기되어, 청색발광을 황색끼가 있는 발광으로 파장변환한다. 그리고 원래의 청색발광과 파장변환된 발광은 서로 혼색함으로써 글라스에폭시기판(22)의 하면(26b)측에서는 백색에 가까운 발광이 얻어지는 것으로 된다.
다음에, 상기 구성으로 이루어진 발광다이오드(21)의 표면 실장 방법을 설명한다. 도 2는 머더보드(41)에 발광다이오드(21)를 표면실장하였을때의 상태를 도시한 것이다. 이 실시예에서는 미리 머더보드(41)에 발광다이오드(21)의 수지봉지체(38)를 내려넣는 사각형상의 삽입구멍(42)이 개설되고, 실장할 때에는 상기 발광다이오드(21)를 상하 역으로 하여 머더보드(41)상에 재치하고, 삽입구멍(42)내에 수지봉지체(38) 전체를 내려 넣는다. 글라스에폭시기판(22)의 외주연은 상기 삽입구멍(42)의 주위에 재치되기 때문에 글라스에폭시기판(22)상에 설치된 캐소드전극(23) 및 애노드전극(24)을 삽입구멍(42)의 주위에 프린트된 머더보드(41)상의 배선패턴(43,44)에 납땜(45)으로 고정한다.
상술한 실장수단에서는 발광다이오드(21)가 상하 역으로 실장되기 때문에 머더보드(41)의 상방이 발광다이오드(21)에 의하여 도시되게 된다. 그 경우, 청색으로부터 백색으로의 파장변환이 형광재(28)를 함유한 글라스에폭시기판(22)의 투명수지부(27)내에서 행해지므로 지향성에서 우수한 휘도가 높은 백색발광이 얻어진다. 또, 형광재(28)가 분산되어 있는 투명수지부(27)는 그 높이폭이 크기 때문에 그중에서 파장변환이 충분히 이루어짐과 동시에, 색도의 조정도 용이하다. 더욱이, 삽입구멍(42)의 내주벽을 반사면으로 함으로써 상방으로의 지향성을 다시 높일수가 있다.
상기 머더보드(41)를 포함시킨 전체의 높이치수(h2)는 머더보드(41)의 두께에 발광다이오드(21)의 글라스에폭시기판(22)의 두께를 더한 것뿐이므로, 종래에 비하여 수지봉지체(38)의 두께가 가산되지 않은 두께만큼 전체의 높이치수를 억제할 수가 있다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예를 도시한 것이다. 이 실시예에서는 글라스에폭시기판(22)의 하면(26b)측에 있어서, 투명수지부(27)의 바로위에 반구상의 렌즈부(46)를 설치한 것 이외는 상기 실시예와 거의 동일한 구성으로 이루어지기 때문에 상세한 설명을 생략한다. 상기 렌즈부(46)도 투명수지에 의하여 형성되어 있다. 이 실시예에서는 형광재(28)가 분산되어 있는 투명수지부(27)속을 투과한 광이 글라스에폭시기판(22)의 하면(26b)측에서 렌즈부(46)에 의하여 굴절하고, 집광성이 높아지는 것으로 되므로 백색발광의 휘도업(상승)이 도모되게 된다.
더욱이, 상기 어느 실시예도 글라스에폭시기판(22)의 관통구멍(25)내에 충전한 투명수지부(27)속에 형광재(28)를 분산시킨 경우에 대하여 설명하였지만, 투명접착제(37)속에 형광재(28)를 분산시키는 것도 가능하다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예를 도시한 것이다. 이 실시예는 기재를 투명수지기판(47)으로 구성하고, 그 속에 형광재(28)를 분산시킨 것이다. 상기 실시예와 마찬가지로 질화갈륨계 화합물 반도체로 이루어진 발광다이오드소자(29)는 투명접착제(37)에 의하여 투명수지기판(47)에 고착됨과 동시에, 그 상방이 투명한 수지봉지체(38)에 의하여 보호되어 있다. 머더보드(41)에 대하여는 상하 역으로 실장되어 있고, 상기 실시예와 마찬가지로 머더보드(41)의 상방을 조사하고 있다. 이 실시예에서는 투명수지기판(47) 전체로 투명체부를 구성하고 있으므로 광범위한 조사에 적합하지만, 광의 지향성이나 집광성을 얻는 경우에는 앞의 실시예와 동일하게 투명수지기판(47)의 하면(26b)측에 반구상 렌즈부를 설치하거나 투명접착제 중에 형광재를 분산시켜도 된다.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예를 도시한 것이다. 이 실시예에 관한 발광다이오드(21)는 기재를 투명글라스기판(50)으로 구성하고, 이 투명글라스기판(50)에 캐소드전극(23)과 애노드전극(24)을 증착이나 에칭 등에 의하여 패턴형성한 것이다. 상기 실시예와 마찬가지로, 질화갈륨계 화합물 반도체로 이루어진 발광다이오드소자(29)는 투명접착제(37)에 의하여 투명체부로서의 투명글라스기판(50)에 고착되어, 그 상방이 투명한 수지봉지체(38)에 의하여 보호되어 있지만, 이 실시예에서는 투명접착제(37)속에 형광재(28)를 분산시킨 구조로 되어 있다.
머더보드(41)에 실장하는 경우에는 상술의 실시예와 마찬가지로, 모더보드(41)에 개설된 삽입구멍(42)에 수지봉지체(38)를 내려 넣음으로써 상하역으로 고정되기 때문에, 머더보드(41)의 상방측을 조사하게 된다. 그리고형광재(28)가 분산되어 있는 투명접착제(37)속에서 파장 변환이 행해지고, 그대로 투명글라스기판(50)을 투과하여 가므로 신뢰성이 우수한 고휘도의 백색발광이 장기간에 걸쳐서 얻어진다.
도 6은 본 발명의 제 5 실시예를 도시한 것이다. 이 실시예에서는 질화갈륨계 화합물 반도체로 이루어진 발광다이오드소자(29)의 상면에 한쌍의 전극(33a,34a)을 부분적으로 설치함과 동시에, 발광다이오드소자(29)를 봉지하고 있는 수지봉지체(38a)를 돔상으로 형성하고, 이 수지봉지체(38a)의 외주면에 반사막(48)을 코팅한 것이다. 앞의 제 3 실시예와 동일하게, 기재가 투명수지기판(47)에 의하여 형성되고, 그 속에 형광재(28)가 분산된다. 또, 한쌍의 전극(33a,34a)이 비투과성일 필요는 없다. 수지봉지체(38a)는 투명수지를 재료로 하여 형성되고, 반사막(48)은 은이나 알루미늄 등의 증착에 의하여 형성된다.
따라서, 이 실시예에서는 발광다이오드소자(29)로부터 수지봉지체(38a)측으로 나온 광이, 전극(33a,34a)이 부분적으로 밖에는 형성되어 있지 않기 때문에 수지봉지체(38a)내를 진행하고, 반사막(48)에 의하여 반사를 받는다. 이때, 반사막(48)이 오목렌즈와 같이 작용하기 때문에, 반사막(48)에서 반사한 광이 평행광(49)으로 되어 투명수지기판(47)을 투과하고, 그 경우에 투명수지기판(47)속에 분산된 형광재(28)를 여기하여 파장변환된다.
더욱이, 상술한 제 1 실시예 내지 제 4 실시예에 있어서도 발광다이오드소자(29)의 상면에 설치된 차광전극(33,34)이 부분적인 것이라도 좋고 그 경우에는 수지봉지체(38)를 불투명수지로 형성하여 광의 투과를 방해하거나 앞의 제 5 실시예와 같이, 수지봉지체(38)의 외주면에 반사막을 설치하는 것으로 글라스에폭시기판(22)의 하면(26b)측에 발광을 유도할 수가 있다. 반사막을 설치하는 경우의 수지봉지체의 형상은 직육면체이거나 돔형상도 좋다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제 6 실시예를 도시한 것이다. 이 실시예에 관한 발광다이오드(21)는 사각형상의 투명글라스기판(50)과, 그 좌우 양측에 설치되는 외부접속용전극(53,54)이 형성된 틀체(51)와, 투명글라스기판(50)의 상면 중앙부에 탑재된 발광다이오드소자(29)를 구비한다. 투명체부로 되는 투명글라스기판(50)에는 일반적인 무색 투명한 글라스가 사용된다.
발광다이오드소자(29)는 상기 실시예와 마찬가지로, 사파이어기판(30)의 상면에 n형 반도체(31)와 p형 반도체(32)를 성장시킨 구조의 질화갈륨계 화합물 반도체로 이루어진 청색발광소자이다. 발광다이오드소자(29)의 상면에는 비투광성의 차광전극(33,34)이 형성되어 있다.
상기 발광다이오드소자(29)는 투명글라스기판(50)의 상면에 두껍게 도포된 투명접착제(37)에 의하여 고착되어 있다. 이 투명 접착제(37)속에는 이트륨화합물 등으로 이루어진 형광재(28)가 분산되어 있고, 발광다이오드(21)로부터의 청색발광을 가시광의 장파장으로 변환할 수가 있다.
외부접속용전극(53,54)은 투명글라스기판(50)의 상부 외주를 사각으로 둘러싸는 플라스틱제의 틀체(51)에 형성되어 있다. 틀체(51)는 투명글라스기판(50)과는 별도의 공정으로 만들어지고, 발광다이오드소자(29)가 탑재된 기판상면에 접착제 등에 의하여 고정된다. 외부접속용전극(53,54)은 틀체(51)의 성형시에 증착 등에의하여 패턴형성되고, 상기 발광다이오드소자(29)의 각 차광전극(33,34)과 본딩와이어(35,36)에 의하여 접속되는 캐소드전극(53a) 및 애노드전극(54a)과, 머더보드 접속용전극(53b,54b)을 갖는다. 캐소드전극(53a) 및 애노드전극(54a)은 틀체(51)의 한쌍의 내측 저면부(51a)에 소정폭으로 설치되고, 머더보드 접속용 전극(53b,54b)은 그것과 같은 측의 세로벽(51b)의 외주면 전체에 설치되고, 양자는 프린트전극(53c,54c)에 의하여 접속되어 있다.
상기 틀체(51)의 내부는 수지봉지체(38)에 의하여 대략 전체가 충전된다. 이 충전에 의하여 투명글라스기판(50)의 상면에 탑재된 발광다이오드소자(29) 및 본딩와이어(35,36)가 봉지된다. 수지봉지체(38)는 무색투명일 필요는 없다.
다음에 상기 구성으로 이루어진 발광다이오드(21)의 표면실장방법을 설명한다. 도 8은 머더보드(41)에 발광다이오드(21)를 표면실장하였을때의 상태를 도시한 것이다. 이 실시예에서는 상기 발광다이오드(21)를 상하 역으로 하여 머더보드(41)위에 재치하고, 머더보드(41)상의 배선패턴(43,44)에 틀체(51)의 외주면에 형성된 머더보드 접속용전극(53b,54b)을 납땜(45)으로 고정한다. 머더보드 접속용전극 (53b,54b)은 외주면 전체에 형성되어 있으므로, 부착위치의 조정이 용이함과 동시에, 납땜(45)에 의한 확실한 고정이 얻어진다.
상술한 실장수단에서는 발광다이오드(21)가 상하 역으로 실장되기 때문에, 머더보드(41)의 상면측이 발광다이오드(21)에 의하여 조사되게 된다. 이 경우, 형광재(28)가 분산되어 있는 투명접착제(37) 속에서, 파장변환이 행해지고, 그대로 투명글라스기판(50)을 투과하게 되므로, 신뢰성이 우수한 고휘도의 백색발광이 장기간에 걸쳐서 얻어지게 되는 것이다.
도 9는 본 발명의 제 7 실시예를 도시한 것이다. 이 실시예에 관한 발광다이오드(21)는 투명글라스기판(50)의 하면측에 반구상의 집광렌즈부(46)를 일체로 설치한 것 이외는 상기 제 6 실시예와 거의 동일한 구성으로 이루어지므로, 상세한 설명을 생략한다. 집광렌즈부(46)도 투명글라스에 의하여 형성되고, 투명글라스기판(50)의 성형시에 일체로 형성된다. 이와 같은 집광렌즈부(46)를 설치하기 때문에, 투명글라스기판(50)으로부터의 투과발광이 집광렌즈부(46)에 의하여 내방으로 굴절하고, 집광성이 높여지는 것으로 되므로, 백색발광의 휘도 업(상승)이 도모되게 된다.
도 10은 본 발명의 제 8 실시예를 도시한 것이다. 이 실시예에 관한 발광다이오드(21)는 앞의 제 6 실시예에 있어서, 외부접속용전극(55,56)을 L자형상의 금속판으로 형성한 것 이외는 대략 동일한 구성으로 이루어지므로, 상세한 설명을 생략한다. 외부접속용전극(55,56)은 투명글라스기판(50) 상면에 접착고정되고, 내측저면(55a,56a)이 발광다이오드소자(29)의 각 차광전극(33,34)과 본딩와이어(35,36)에 의하여 접속됨과 동시에, 외주면(55b,56b)이 머더보드(41)의 배선패턴(43,44)과 납땜(45)으로 고정된다.
상술한 모든 실시예에서는 파장변환형의 발광다이오드에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 파장변환을 하지 않는 발광다이오드 일지라도, 사파이어 기판 등의 투명기판을 사용하여 하면측으로 광이 조사되는 발광다이오드소자를 사용한 발광다이오드에도 적용할 수 있는 것은 물론이고, 그 경우에도 신뢰성이 우수한 고휘도발광이 얻어지게 된다.
또, 상기 어느 경우의 실시예도 발광다이오드소자와 외부접속용전극을 본딩와이어에 의하여 접속한 경우에 대하여 설명하였지만, 이 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 납땜 범프를 사용한 플립칩 실장 등의 접속방법도 포함되는 것이다.
더욱이 상기의 실시예에서는 발광다이오드 소자의 상면에 차광전극을 형성한 경우에 대하여 설명하였지만, 수지봉지체를 흑색수지로 형성하는 등, 발광다이오드소자의 상면측을 차광할 수 있는 것이면, 상기 실시예의 것에 한정되지 않는 것은 물론이다.
이상과 같이, 본 발명에 관한 발광다이오드는 머더보드에는 발광다이오드를 상하 역으로 실장함으로써 머더보드의 상방으로 조사할 수 있음과 동시에, 발광다이오드의 수지봉지체를 머더보드에 개설한 구멍에 내려 넣음으로써 머더보드를 포함한 발광다이오드 전체의 높이치수를 종래의 표면실장타입의 것보다 억제하여 장치의 박형화가 도모된다.
또, 본 발명에 관한 발광다이오드는 기재측을 통하여 발광시키도록 하였으므로, 자외선에 의한 수지봉지체의 열화가 없어지고, 장기간에 걸쳐서 계속 사용한 경우일지라도 발광휘도의 저하가 억제되어 신뢰성이 높은 것으로 된다.

Claims (8)

  1. 기재의 상면에 발광다이오드소자를 탑재함과 동시에, 이 발광다이오드소자를 수지봉지체에 의하여 보호하여 이루어진 발광다이오드에 있어서, 상기 기재에 상면으로부터 하면까지 이르는 투명체부를 설치하고, 이 투명체부 위에 투명접착제를 통하여 소자기판이 투명한 질화갈륨계 화합물 반도체로 이루어진 발광다이오드소자를 고착함과 동시에, 발광다이오드소자의 상방측에 비투과부를 설치하고, 발광다이오드소자로부터 방출된 광이 투명체부를 투과하여 기재의 하면측에 유도되도록 한 것을 특징으로 하는 발광다이오드.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 기재에 상면으로부터 하면까지 이르는 관통구멍을 설치하고, 이 관통구멍에 투명수지를 충전함으로써 상기 투명체부가 형성된 것을 특징으로 하는 발광다이오드.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 투명체부 및 투명접착제의 적어도 한 쪽에 이트륨화합물로 이루어진 형광재가 분산 혼입된 것을 특징으로 하는 발광다이오드.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 기재의 하면측에는 투명체부의 하방에 집광렌즈부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 발광다이오드.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 기재가 글라스에폭시기판, 투명수지기판 또는 투명글라스기판인 것을 특징으로 하는 발광다이오드.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 발광다이오드소자의 상방측에 설치된 비투과부가 상기 발광다이오드소자의 상면에 설치된 한쌍의 차광전극인 것을 특징으로 하는 발광다이오드.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 발광다이오드소자의 상방측에 설치된 비투과부가 투명한 수지봉지체의 외주면을 덮는 반사막인 것을 특징으로 하는 발광다이오드.
  8. 상기 청구의 범위 제 1 항에 기재된 발광다이오드를 머더보드상에 실장함에 있어서, 머더보드에 개설된 구멍에 상하 역으로 된 발광다이오드의 수지봉지체측을 내려넣고, 이 구멍의 주연부에서 발광다이오드의 외부접속용 전극을 머더보드의 배선패턴에 접속한 것을 특징으로 하는 발광다이오드.
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