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JP2001237462A - Ｌｅｄ発光装置 - Google Patents

Ｌｅｄ発光装置

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Publication number
JP2001237462A
JP2001237462A JP2000044813A JP2000044813A JP2001237462A JP 2001237462 A JP2001237462 A JP 2001237462A JP 2000044813 A JP2000044813 A JP 2000044813A JP 2000044813 A JP2000044813 A JP 2000044813A JP 2001237462 A JP2001237462 A JP 2001237462A
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JP
Japan
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circuit board
light
emitting device
led
led chip
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000044813A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Yamaoka
隆 山岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Tottori Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Sanyo Electric Co Ltd, Tottori Sanyo Electric Co Ltd, Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched

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  • Led Device Packages (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 指向性の向上と輝度増加を図ったＬＥＤ発光
装置を提供する。 【構成】 表面が平坦な回路基板２の表面にＬＥＤチッ
プ４を配置するとともに、前記ＬＥＤチップ４を光透過
性樹脂６でモールドしたＬＥＤ発光装置１において、前
記ＬＥＤチップ４を囲むように前記基板２の表面に前記
光透過性樹脂６と接触して厚膜の反射被膜５を形成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は回路基板上にＬＥＤ
チップを配置し、樹脂モールドしたＬＥＤ発光装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】文字や図形を表示するドットマトリック
ス型のＬＥＤ表示器として、回路基板上にＬＥＤチップ
を直接配置し樹脂モールドする構造のＬＥＤ表示器が提
案されている（例えば特開平９−６２５９号公報）。こ
のＬＥＤチップ直付けタイプの表示器は、薄型化、軽量
化を図ることができるが、視野角が広い構造であるため
光が全体に分散され易く、高輝度化を図ることができな
かった。そこで、屋外での使用にも対応できるような高
輝度化を図るために、回路基板にくぼみを形成し、この
くぼみに形成した電極等を反射材として利用し正面方向
への指向性向上と、その輝度を高めることが提案されて
いる（例えば特願平１１−１７３０３号参照）。
【０００３】しかしながら、回路基板が厚い場合は上記
のようなくぼみを形成することはできるが、回路基板の
厚さが薄くなるに従い上記のようなくぼみを形成するこ
とが困難になってきた。また、回路基板がくぼみを形成
するに充分な厚さを持っていても、回路基板にくぼみを
形成したり、そのくぼみ内に回路パターンを形成するこ
とは、製造工程の複雑化、作業工程の増加などを招くと
いう課題を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は指向性の向上
と輝度増加を図ったＬＥＤ発光装置を提供することを課
題とする。また、ＬＥＤ発光装置の製造工程の簡素化を
図ることを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のＬＥＤ発光装置
は請求項１に記載のように、表面が平坦な回路基板の表
面にＬＥＤチップを配置するとともに、前記ＬＥＤチッ
プを光透過性樹脂でモールドしたＬＥＤ発光装置におい
て、前記ＬＥＤチップを囲むように前記基板の表面に前
記光透過性樹脂と接触して厚膜の反射被膜を形成したこ
とを特徴とする。
【０００６】また、本発明のＬＥＤ発光装置は請求項２
に記載のように、前記反射被膜の厚さを前記ＬＥＤチッ
プの高さの１／３よりも厚くしたことを特徴とする。
【０００７】また、本発明のＬＥＤ発光装置は請求項３
に記載のように、前記回路基板は前記ＬＥＤチップの高
さと同程度の板厚であることを特徴とする。
【０００８】また、本発明のＬＥＤ発光装置は請求項４
に記載のように、前記回路基板は前記ＬＥＤチップの高
さより薄い板厚であることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施例をドットマト
リックス型のＬＥＤ発光装置を例に取り図面を参照して
説明する。ＬＥＤ発光装置１は、図3に示すように、１
辺の長さが数ｃｍ前後の回路基板２の表面に、直径が２
〜３ｍｍの表示ドット３を３〜４ｍｍ前後のピッチで１
６×１６のマトリックス状に配置している。
【００１０】回路基板２は、ガラスエポキシなどからな
るプリント基板で構成され、その表面には銅箔などから
なる回路パターンとそれを覆うレジスト被膜（いずれも
図示せず）が形成されている。そして回路パターンやそ
れを覆うレジスト被膜の厚さは極めて薄いので、回路基
板２の表面は平坦となっている。尚、回路基板２の板厚
は０．３ｍｍ前後で、後述するＬＥＤチップの高さと同
等の厚さである。よって、この回路基板２にＬＥＤチッ
プが埋まる深さのくぼみを形成することは困難となる。
【００１１】表示ドット３は、図1に示すように回路基
板２の上に固定された発光素子としてのＬＥＤチップ４
と、このチップ４の周囲を環状に囲むように回路基板２
上に配置した反射被膜５と、ＬＥＤチップ４を覆う光透
過性の樹脂６とを備えて構成している。
【００１２】ＬＥＤチップ４は、１辺の長さが０．３ｍ
ｍ前後の直方体で、銀ペーストや半田などの導電性接着
剤によって回路基板２の表面に固定され、金などからな
るワイヤボンド線７を用いて回路基板２上のパターンに
配線が施されている。発光素子としてのＬＥＤチップ４
は１つ以上で構成することができ、必要に応じて色が相
違する複数チップで構成することもできる。
【００１３】反射被膜５は、光反射性が良い被膜、例え
ば白色樹脂を用いて厚膜に構成され、ＬＥＤチップ４の
光を回路基板２の法線方向に効率的に反射するために、
４５度程度の角度を持つ反射面を備えている。反射被膜
５の高さは、前記ＬＥＤチップ４の高さ寸法と同じ程度
に設定している。反射被膜５の高さ寸法が低すぎると、
ＬＥＤチップ４の光反射効率が悪くなり、逆に高さ寸法
が高すぎると、前記光透過性樹脂６を形成する際の処理
に支障をきたしたり、ＬＥＤチップ４の間の限られた領
域に配置するのが困難になるなどの問題が生じる。従っ
て反射被膜５の高さ寸法は、ＬＥＤチップ４の高さ寸法
の１／３〜２倍（１００μｍ〜６００μｍ）の範囲に収
まるようにするのが好ましく、ＬＥＤチップ４の上端位
置からワイヤボンド線７の上端位置の範囲に収まるよう
に設定するのが最も好ましい。
【００１４】光透過性の樹脂６は、シリカ微粒子の光拡
散剤が混入されたエポキシ系の樹脂で構成され、前記反
射被膜５によって囲まれる領域に配置された後に熱硬化
される。
【００１５】次に、このＬＥＤ発光装置１の製造手順に
ついて、図２を参照して説明する。初めに同図（Ａ）に
示すように、回路パターンやレジストが予め形成された
回路基板２を用意する。次に、同図（Ｂ）に示すよう
に、この回路基板２上にＬＥＤチップ４をチップボンド
して固定し、その後ワイヤボンド線７による配線を行な
う。
【００１６】次に、同図（Ｃ）に示すように、回路基板
２上に反射被膜５を形成する。反射被膜５は、例えば粘
度を高めた白色系のエポキシ系樹脂をスクリーン印刷な
どの手法によって、厚膜の状態で回路基板２の上に塗布
する。塗布直後に断面が矩形の樹脂は、自身の流動性に
よってその断面形状が変動し、断面三角形ないし円弧状
に変わる。円弧状では充分な反射角度や反射面積が選ら
れない場合、または反射被膜５の裾野が広がりすぎる場
合があるので、これらを改善するために、回路基板２を
上下反転して保持しながら樹脂の熱硬化を行なう。回路
基板２を反転して保持することにより、樹脂の断面形状
が略三角形に形成され、反射特性の向上と、自身の裾野
の広がり防止を図ることができる。
【００１７】次に、反射被膜５の形成と同様の手順で光
透過性樹脂６を形成する。すなわち、粘度を高めた透明
なエポキシ系樹脂をスクリーン印刷などの手法によっ
て、厚膜の状態で回路基板２の上の反射被膜５の内側に
塗布する。塗布直後に断面が矩形の樹脂は、自身の流動
性によってその断面形状が変動し、断面円弧状に変わ
る。その状態で、もしくは回路基板２を上下反転させた
状態で樹脂の熱硬化を行ない凸レンズ状の樹脂６を形成
する。
【００１８】この様な工程を経て図１、図３に示すよう
なＬＥＤ発光装置１を製造することができる。このよう
に構成したＬＥＤ発光装置１は、ＬＥＤチップ４を点灯
させると、チップ４から出て光透過性樹脂６内を進む光
の一部が反射被膜５に達し、反射被膜５内側の反射面で
回路基板２の法線方向に反射される。したがって、ＬＥ
Ｄチップ４からでる光の指向性を高めると同時に、ＬＥ
Ｄ発光装置１の正面方向の輝度を増加することができ
る。ここで、反射被膜５として樹脂６との親和性が悪い
材料、例えばシリコンなどの撥油性の高い樹脂を用いる
ことも考えられるが、この場合は、反射被膜５に樹脂６
がはじかれて両者が非接触な状態となり、反射被膜５の
反射機能が発揮できない恐れが有る。しかしながら、本
実施例では、反射被膜５と光透過性樹脂６を同種の樹脂
とするなどして互いに親和性の良い材料で構成している
ので、反射被膜５の内側の反射面の略全領域に光透過性
樹脂６を接触させた状態に保つことができ、樹脂６内を
通る光を被膜５によって効果的に反射することができ
る。
【００１９】上記実施例は、回路基板２として、ＬＥＤ
チップの高さ寸法と同じ程度の厚みを有するものを用い
たが、本発明は、図４に示すようにＬＥＤチップ４の高
さ寸法よりも厚さが薄い回路基板２０を用いる場合に有
用である。例えば、回路基板として、ベースフィルムに
回路パターンやそれを覆う薄膜レジストなどを備え、厚
さが１００μｍ前後のフィルム状のフレキシブル回路基
板２０を用いる場合に有用である。また、本発明は、回
路基板２としてＬＥＤチップ４の高さ寸法よりも厚さが
厚い回路基板を用いる場合にも有用である。
【００２０】また、上記実施例は樹脂６の外周部に反射
被膜５の反射面として機能する一方の面のみを接し、他
方の面を樹脂６の外に配置する例を示したが、図５に示
すように、反射被膜５を樹脂６の外周部に完全に埋め込
むようにして配置することもできる。
【００２１】尚、本発明は、ドットマトリックス型のＬ
ＥＤ発光装置に限られるものではなく、線状光源や面状
光源など、回路基板にＬＥＤチップとそれをモールドす
る光透過性樹脂を備える他のＬＥＤ発光装置に適用する
こともできる。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、指向性の
向上と輝度増加を図った薄型で組立て作業性が良いＬＥ
Ｄ発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の要部断面図である。
【図２】本発明の一実施例の製造工程を示す断面図であ
る。
【図３】本発明の一実施例の平面図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す要部断面図である。
【図５】本発明の他の実施例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１ ＬＥＤ発光装置 ２ 回路基板 ３ 表示ドット ４ ＬＥＤチップ ５ 反射被膜 ６ 光透過性樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C094 AA10 AA60 BA25 CA19 ED11 FB15 5F041 AA03 AA06 DA03 DA07 DA13 DA20 DA36 DA44 DA57 DB08 EE23 EE25

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 表面が平坦な回路基板の表面にＬＥＤチ
    ップを配置するとともに、前記ＬＥＤチップを光透過性
    樹脂でモールドしたＬＥＤ発光装置において、前記ＬＥ
    Ｄチップを囲むように前記基板の表面に前記光透過性樹
    脂と接触して厚膜の反射被膜を形成したことを特徴とす
    るＬＥＤ発光装置。
  2. 【請求項２】 前記反射被膜の厚さを前記ＬＥＤチップ
    の高さの１／３よりも厚くしたことを特徴とする請求項
    1記載のＬＥＤ発光装置。
  3. 【請求項３】 前記回路基板は前記ＬＥＤチップの高さ
    と同程度の板厚であることを特徴とする請求項1記載の
    ＬＥＤ発光装置。
  4. 【請求項４】 前記回路基板は前記ＬＥＤチップの高さ
    より薄い板厚であることを特徴とする請求項1記載のＬ
    ＥＤ発光装置。
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