WO2005029600A1 - チップ型ｌｅｄ - Google Patents

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Junichi Itai
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    • H01L2924/10158—Shape being other than a cuboid at the passive surface

Definitions

  • the present invention relates to a chip-type LED having a structure in which a light-emitting diode chip as a light source is hermetically sealed with a transparent package.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a conventional chip-type LED.
  • This chip-type LED 1 has a pair of terminal electrodes 3 and 4 formed on an upper surface of a chip-type insulating substrate 2.
  • the light emitting diode chip 5 is placed with its anode electrode 5 b facing upward, and its force source electrode 5 a facing downward so as to be electrically connected to the one terminal electrode 3.
  • the anode electrode 5b and the other terminal electrode 4 on the upper surface are electrically connected by wire bonding or the like using a thin metal wire (not shown), and the light emitting diode chip 5 is mounted on the upper surface of the insulating substrate 2. (See Patent Document 1).
  • Patent Document 1 JP-A-10-50734
  • the chip-type LED 1 having the above-described configuration, most of the light emitted from the light-emitting diode chip 5 is emitted laterally from the side surface of the light-emitting diode chip 5, but some of the light is emitted from the upper surface. Being emitted upward from the anode electrode 5b Therefore, the amount of light emitted from the side surface of the light emitting diode chip 5 is reduced by an amount corresponding to a part of the light emitted upward from the anode electrode 5b on the upper surface.
  • each key switch B is weakened by a part of the light emitted from the light emitting diode chip 5 upwardly emitted from the anode electrode 5b on the upper surface.
  • An object of the present invention is to solve this problem and to make it possible to configure a thin type when a chip-type LED is used as a backlight light source.
  • claim 1 of the present invention provides an insulating substrate, a light emitting diode chip mounted on the upper surface thereof, and a light emitting diode chip provided on the upper surface of the insulating substrate so as to hermetically seal the light emitting diode chip.
  • the light emitting diode chip is mounted on the upper surface of the insulating substrate with the anode electrode of the light emitting diode chip facing downward and the force source electrode facing upward.
  • the light emitting layer in the light emitting diode chip is located in a portion of the light emitting diode chip close to the power source electrode.
  • a side surface of the light emitting diode chip is inclined inward from the force source electrode side toward the anode electrode side.
  • Claim 3 of the present invention is characterized in that, in Claim 1 or 2, at least a portion of the upper surface of the insulating substrate around the light emitting diode chip is colored white.
  • an opaque substrate exists in a portion of the light emitting diode chip on the side of the force source electrode.
  • the light emitting diode chip by mounting the light emitting diode chip on the upper surface of the insulating substrate with the anode electrode of the light emitting diode chip facing downward and the force source electrode facing upward, the light emitting layer of the light emitting diode chip emits light. It is possible to prevent the light from being emitted upward from the light source electrode side by the substrate of the light emitting diode chip.
  • the light emitted laterally from the side surface of the light emitting diode chip can be strengthened by the amount that the light can be prevented from being emitted upward from the upper surface of the light emitting diode chip.
  • the light emitting layer in the light emitting diode chip is made to have a relatively large area, and the light emitted in this light emitting layer is inclined inward. Since light can be emitted from the side surface with little attenuation, the amount of light emitted laterally can be greatly increased.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a chip-type LED according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view when the chip-type LED is used as a backlight source for a key switch.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a conventional chip-type LED.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an example of use of a conventional chip-type LED.
  • reference numeral 11 indicates a chip-type LED according to an embodiment of the present invention.
  • the chip-type LED 11 includes a chip-type insulating substrate 12 having a pair of terminal electrodes 13 and 14 formed on the upper surface, a light-emitting diode chip 15 mounted on the upper surface of the insulating substrate 12, and the insulating substrate 12. And a package 16 made of a transparent body provided on the upper surface of the light emitting diode chip so as to seal the light emitting diode chip 15.
  • the light emitting diode chip 15 has an n-type semiconductor layer 15c, a light-emitting layer 15d, a p-type semiconductor layer 15e, and an anode electrode 15f formed on a substrate 15b made of silicon or the like having a force electrode 15a on the back surface. Things are configured. Further, the light emitting diode chip 15 is configured such that the n-type semiconductor layer 15c is made thinner while the p-type semiconductor layer 15e is made thicker, so that the light emitting layer 15d is located at a position close to the force source electrode 15a. It is configured as follows.
  • the light emitting diode chip 15 has a dimension D1 on the side of the force electrode 15a at one end thereof and a dimension D2 on the side of the anode electrode 15f at the other end which is larger than that of the other end. 15 'is configured to be inclined inward from the cathode electrode 15a at one end thereof toward the anode electrode 15f at the other end.
  • the light emitting diode chip 15 is connected to the insulating substrate 12 such that the force source electrode 15a of the light emitting diode chip 15 faces upward, the anode electrode 15f faces downward, and the anode electrode 15f While mounted so as to be electrically die-bonded to the terminal electrode 13, a space between the force electrode 15 a on the upper surface of the light-emitting diode chip 15 and the other terminal electrode 14 is formed by wire bonding using a thin metal wire 17. And make an electrical connection.
  • the chip LED 11 can be made thin. it can.
  • the chip-type LED 11 that emits light horizontally can be configured to be thin, and the chip-type LED having this configuration can be used in a portable manner as in the case of FIG.
  • the chip-type LED having this configuration can be used in a portable manner as in the case of FIG.
  • the light-emitting layer 15 d of the light-emitting diode chip 15 is located at a portion of the light-emitting diode chip 15 that is close to the power source electrode 15 a serving as the upper surface, while the side surface 15 d of the light-emitting diode chip 15
  • the light-emitting layer 15d emits light in the light-emitting layer 15d after the light-emitting layer 15d has a relatively large area because the light-emitting diode chip 15 is inclined inward from the cathode electrode 15a toward the anode electrode 15f. Since the light can be emitted in a state in which the light on the side surface 15 'inclined inward is less attenuated, the amount of light emitted laterally can be increased.
  • the light reaching the upper surface of the insulating substrate 12 can be reflected laterally by the white color arrangement film 18, so that the amount of light emitted in the lateral direction can be further increased.
  • the upper surface of the insulating substrate 12 may be configured to be white.

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Abstract

　絶縁基板１２と、その上面に搭載した発光ダイオードチップ１５と、前記絶縁基板の上面に前記発光ダイオードチップを密封するように設けた透明体によるパッケージ体１６とから成るチップ型ＬＥＤにおいて、前記発光ダイオードチップで発光する光を横向きに出射するように構成する場合に、このチップ型ＬＥＤを薄型に構成する。 　前記発光ダイオードチップ１５を、前記絶縁基板の上面に、当該発光ダイオードチップにおけるアノード電極１５ｆを下向きに、カソード電極１５ａを上向きにして搭載する。

Description

明 細 書
チップ型 LED
技術分野
[0001] 本発明は、光源としての発光ダイオードチップを、透明体製のパッケージ体にて密 封して成る構造のチップ型 LEDに関するものである。
背景技術
[0002] 図 4は、従来におけるチップ型 LEDを示す斜視図であり、このチップ型 LED1は、 チップ型絶縁基板 2の上面に、一対の端子電極 3, 4を形成し、この一対の端子電極 3, 4のうち一方の端子電極 3の上面に、発光ダイオードチップ 5を、そのアノード電極 5bを上向きに、力ソード電極 5aを前記一方の端子電極 3に電気的に接続するように 下向きにして搭載し、上面におけるアノード電極 5bと他方の端子電極 4との間を図示 しない細い金属線によるワイヤボンディング等にて電気的に接続し、更に、前記絶縁 基板 2の上面に、前記発光ダイオードチップ 5を密封する透明体によるパッケージ体 6を設けるという構成にしている（特許文献 1参照)。
[0003] また、従来は、この構成のチップ型 LEDの複数個を、携帯電話器等においてマトリ ックス状に並べて設けられている複数個のキースィッチに対するバックライト光源とし て使用する場合には、図 5に示すように、前記した構成のチップ型 LED 1を、携帯電 話器 Aにおける各キースィッチ Bの裏側における回路基板 Cのうち前記各キースイツ チ Bの間の部位に配設することにより、前記各キースィッチ Bの部分を、各チップ型 L ED1におけるパッケージ体 6の側面から横向きに出射される光によって照明するよう に構成している。
特許文献 1：特開平 10 - 50734号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] しかし、前記した構成のチップ型 LED1において、発光ダイオードチップ 5において 発光する光のうち大部分は、当該発光ダイオードチップ 5における側面から横向きに 出射するものの、一部の光は、上面のアノード電極 5bからも上向きに出射されること になるから、発光ダイオードチップ 5における側面から出射される光量が、一部の光 が上面のアノード電極 5bから上向きに出射される分だけ減少することになる。
[0005] 換言すると、前記各キースィッチ Bの部分に対する照明は、発光ダイオードチップ 5 において発光する光の一部が上面のアノード電極 5bから上向きに出射される分だけ 弱くなるのであった。
[0006] そこで、最近では、前記した構成のチップ型 LED 1をバックライト光源として使用す る場合には、そのパッケージ体 6の上面に、凹み部を設けて、前記発光ダイオードチ ップ 5の上面におけるアノード電極 5bから上向きに出射される光を、前記凹み部にて 横向きの方向に屈折するように構成してレ、る。
[0007] しかし、このように構成することは、前記パッケージ体 6のうちその上面と発光ダイォ ードチップ 5の上面との間に、前記上面に凹み部を設けるだけの厚さ寸法を確保しな ければならない。従って、この凹み部を設けるための厚さ寸法が、前記パッケージ体 6における高さ寸法 HC に加算されることになつて、チップ型 LED1における全体の 高さ寸法 H' が増大することになるから、前記チップ型 LEDをバックライト光源として 使用する場合に、これを薄型に構成することができないという問題があった。
[0008] 本発明は、この問題を解消し、チップ型 LEDをバックライト光源として使用する場合 において薄型に構成できるようにすることを技術的課題とするものである。
課題を解決するための手段
[0009] この技術的課題を達成するため本発明の請求項 1は、絶縁基板と、その上面に搭 載した発光ダイオードチップと、前記絶縁基板の上面に前記発光ダイオードチップを 密封するように設けた透明体によるパッケージ体とから成るチップ型 LEDにおいて、 前記発光ダイオードチップを、前記絶縁基板の上面に、当該発光ダイオードチップ におけるアノード電極を下向きに、力ソード電極を上向きにして搭載した、ことを特徴 としている。
[0010] また、本発明の請求項 2は、前記請求項 1の記載において、前記発光ダイオードチ ップにおける発光層を、当該発光ダイオードチップのうち前記力ソード電極に近接す る部位に位置する一方、前記発光ダイオードチップにおける側面を、前記力ソード電 極側からアノード電極側に向かって内向きに傾斜した、ことを特徴としている。 [0011] 更にまた、本発明の請求項 3は、前記請求項 1又は 2の記載において、前記絶縁基 板の上面のうち少なくとも前記発光ダイオードチップの周囲の部分を白色に配色した 、ことを特徴としている。
発明の作用'効果
[0012] 発光ダイオードチップは、当該発光ダイオードチップのうち力ソード電極側の部分に 、不透明な基板が存在している。
[0013] そこで、この発光ダイオードチップを、絶縁基板の上面に、当該発光ダイオードチッ プにおけるアノード電極を下向きに、力ソード電極を上向きにして搭載することにより 、前記発光ダイオードチップの発光層において発光する光力 力ソード電極側から上 向きに出射することを、当該発光ダイオードチップにおける基板にて阻止することが できる。
[0014] つまり、本発明によると、発光ダイオードチップの上面から光が上向きに出射するの を阻止できる分だけ、発光ダイオードチップの側面から横向きに出射される光を強く できることにより、前記従来のように、発光ダイオードチップに対するパッケージ体に おける上面に凹み部を設けることを省略できる。そのため、前記パッケージ体におけ る高さ寸法、ひいては、チップ型 LEDにおける全体の高さ寸法を、携帯電話器にお けるキースィッチ等に対するバックライト光源として有効に使用できるように、薄型に 構成すること力 Sできる。
[0015] この場合において、請求項 2に記載した構成にすることにより、発光ダイオードチッ プにおける発光層を比較的広い面積にした上で、この発光層において発光する光を 、内向きに傾斜する側面から光の減衰が少ない状態で出射することができるから、横 向きに出射される光量を、大幅にアップすることができる。
[0016] また、請求項 3に記載した構成にすることにより、発光ダイオードチップから絶縁基 板側に出射された光を、白色の配色によって反射することができるから、横向きに出 射される光量を更にアップすることができる。
図面の簡単な説明
[0017] [図 1]図 1は本発明の実施の形態によるチップ型 LEDを示す斜視図である。
[図 2]図 2は図 1の II一 II視断面図である。 園 3]図 3は前記チップ型 LEDをキースィッチに対するバックライト光源として使用し た場合の断面図である。
[図 4]図 4は従来のチップ型 LEDを示す斜視図である。
園 5]図 5は従来のチップ型 LEDの使用例を示す斜視図である。
符号の説明
チップ型 LED
絶縁基板
端子電極
発光ダイオードチップ
発光ダイオードチップの力ソード電極
発光ダイオードチップの基板
発光ダイオードチップの n型半導体層
発光ダイオードチップの発光層
発光ダイオードチップの P型半導体層
発光ダイオードチップのアノード電極
ノ ノケ1 ~ン体
金属線
白色の配色膜
発明を実施するための最良の形態
[0019] 以下、本発明の実施の形態を、図 1及び図 2の図面について説明する。
[0020] この図において、符号 11は、本発明の実施の形態によるチップ型 LEDを示す。
[0021] このチップ型 LED11は、上面に一対の端子電極 13, 14を形成したチップ型の絶 縁基板 12と、この絶縁基板 12の上面に搭載した発光ダイオードチップ 15と、前記絶 縁基板 12の上面に前記発光ダイオードチップ 15を密封するように設けた透明体製 のパッケージ体 16とによって構成されている。
[0022] 前記発光ダイオードチップ 15は、裏面に力ソード電極 15aを備えたシリコン等による 基板 15bに重ねて、 n型半導体層 15c、発光層 15d、 p型半導体層 15e及びアノード 電極 15fを形成したものに構成されている。 [0023] また、前記発光ダイオードチップ 15は、前記 n型半導体層 15cを薄くする一方、 p型 半導体層 15eを厚くすることにより、その発光層 15dを力ソード電極 15aに近接する 部位に位置するように構成している。
[0024] 更にまた、前記発光ダイオードチップ 15は、その一端における力ソード電極 15a側 の寸法 D1を大きぐその他端におけるアノード電極 15f側の寸法 D2を小さくすること により、当該発光ダイオードチップ 15における側面 15' を、その一端におけるカソー ド電極 15a側からその他端におけるアノード電極 15f側に向かって内向きに傾斜する ように構成している。
[0025] そして、前記発光ダイオードチップ 15を、前記絶縁基板 12に対して、当該発光ダイ オードチップ 15における力ソード電極 15aを上向きに、アノード電極 15fを下向きにし 、且つ、アノード電極 15fを一方の端子電極 13に電気的にダイボンディングするよう にして搭載する一方、この発光ダイオードチップ 15の上面における力ソード電極 15a と、他方の端子電極 14との間を、細い金属線 17によるワイヤボンディング等にて電 気的に接続するという構成にする。
[0026] この構成において、前記発光ダイオードチップ 15に対する通電により、その発光層 15dにおいて発光した光力 当該発光ダイオードチップ 15における上面から上向き に出射されることを発光ダイオードチップ 15における基板 15bにて阻止できるから、 発光した光の殆ど総てが側面力 横向きに出射することになる。
[0027] これにより、従来のように、前記発光ダイオードチップ 15を密封するパッケージ体 1 6の上面に凹み部を設けることを省略できて、このパッケージ体 16の上面と前記発光 ダイオードチップ 15の上面との間の厚さを薄くできるから、前記パッケージ体 16にお ける高さ寸法 H0を低ぐひいては、チップ型 LED11の全体の高さ寸法 Hを低くでき 、換言すると、チップ型 LED11を薄型にできる。
[0028] つまり、本発明によると、光を横向きに出射するチップ型 LED11を、薄型に構成す ること力 Sできる力 、この構成のチップ型 LEDを、前記図 5の場合と同様に、携帯電 話器 Aにおけるキースィッチ Bの裏面側に配設した回路基板 Cのうち、前記各キース イッチ Bの間の部位に装着することによって前記各キースィッチ Bのバックライト光源と して使用した場合において、図 3に示すように、各キースィッチ Bと回路基板 Cとの間 の隙間 sを狭くできるから、この分だけ小型 ·軽量化できるのである。
[0029] また、前記発光ダイオードチップ 15における発光層 15dは、当該発光ダイオードチ ップ 15のうち上面となる力ソード電極 15aに近接する部位に位置する一方、前記発 光ダイオードチップ 15の側面 15' は、当該発光ダイオードチップ 15におけるカソー ド電極 15aからアノード電極 15fに向かって内向きに傾斜していることにより、発光層 15dを比較的広い面積にした上で、この発光層 15dにおいて発光する光を、内向き に傾斜する側面 15' 力 光の減衰が少ない状態で出射することができるから、横向 きに出射される発光量をアップすることができる。
[0030] ところで、前記発光ダイオードチップ 15における側面 15' から横向きに出射される 光の一部は、絶縁基板 12の上面にも届くから、この絶縁基板 12の上面のうち前記発 光ダイオードチップ 15からの光が届く部分、つまり、前記発光ダイオードチップの周 囲の部分に、白色の配色膜 18を形成する。
[0031] この構成により、絶縁基板 12の上面に届く光を、前記白色の配色膜 18により横向 きに反射することができるから、横向きに出射される発光量を更にアップすることがで きる。
[0032] なお、この白色の配色膜 18を形成することに代えて、前記絶縁基板 12における上 面を白色にするという構成にしても良い。

Claims

請求の範囲
[1] 絶縁基板と、その上面に搭載した発光ダイオードチップと、前記絶縁基板の上面に 前記発光ダイオードチップを密封するように設けた透明体によるパッケージ体とから 成るチップ型 LEDにおレ、て、
前記発光ダイオードチップを、前記絶縁基板の上面に、当該発光ダイオードチップ におけるアノード電極を下向きに、力ソード電極を上向きにして搭載したことを特徴と するチップ型 LED。
[2] 前記請求項 1の記載において、前記発光ダイオードチップにおける発光層を、当該 発光ダイオードチップのうち前記力ソード電極に近接する部位に位置する一方、前記 発光ダイオードチップにおける側面を、前記力ソード電極側からアノード電極側に向 力 て内向きに傾斜したことを特徴とするチップ型 LED。
[3] 前記請求項 1又は 2の記載において、前記絶縁基板の上面のうち少なくとも前記発 光ダイオードチップの周囲の部分を白色に配色したことを特徴とするチップ型 LED。
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