JP2008010562A - Light source device and plane lighting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リードフレームを反射性樹脂等でインサートモールド成形し、半導体発光素子チップを配置して透明樹脂を充填した光源装置であって、半導体発光素子チップをリードフレーム上に載置するリードフレームの反対側を底部とし、リードフレームのタイバーを切断後、電極端子となるリードフレームを底部方向に曲げるとともに一方を底部に沿って再度曲げ、リードフレームの切断部分が当該光源装置の出射面外形よりも内側に有してリードフレームが互いに機械的に接続されず反射性樹脂によってリードフレームを保持して成ることによって、タイバーカットした部分が存在しないためにタイバーカットのバリも無く、実質の外形寸法をモールド部分の外形以下にすることができ、極薄い平面照明装置用の導光板の入射部分にも対応することができるとともに光源装置の一つのパッケージに半導体発光素子チップを複数用いる時に、これら互いに独立したリードフレームに載置した複数の半導体発光素子チップに対して波長が最も短い半導体発光素子チップを中心位置に備えることにより光源装置全体の熱安定度を向上させることができる光源装置および本光源装置を用いた平面照明装置に関するものである。 The present invention is a light source device in which a lead frame is insert-molded with a reflective resin or the like, a semiconductor light-emitting element chip is disposed, and a transparent resin is filled, and the lead frame for mounting the semiconductor light-emitting element chip on the lead frame After cutting the lead frame tie bar, bend the lead frame that becomes the electrode terminal in the direction of the bottom and bend it again along the bottom. Since the lead frame is not mechanically connected to each other and is held mechanically by the reflective resin, the tie bar cut part does not exist and there is no tie bar cut burr. Can be less than or equal to the outer shape of the mold part, and can also be applied to the incident part of the light guide plate for an extremely thin flat illumination device. When a plurality of semiconductor light emitting element chips are used in one package of the light source device, the semiconductor light emitting element chip having the shortest wavelength with respect to the plurality of semiconductor light emitting element chips mounted on the independent lead frames is mainly used. The present invention relates to a light source device capable of improving the thermal stability of the entire light source device by being provided at a position, and a flat illumination device using the light source device.
従来の光源装置として、リードフレーム上に設置された発光チップが樹脂モールドで封止されてなるLEDランプを、白色の支持体に形成された貫通孔に挿入して固定されてなるLED光源が知られている。 As a conventional light source device, an LED light source is known in which an LED lamp in which a light emitting chip installed on a lead frame is sealed with a resin mold is inserted into a through hole formed in a white support and fixed. It has been.
また、従来のリードフレームによるインサートモールド成形する半導体装置では、連続的にリードフレームをモールドするために外部支持リードを備える構成である。そして、リードフレームは、モールドされるまでは多数個取りのため、モールド完了後にリードフレームを切断して個々の半導体デバイスに切り離されるが、その際にタイバーカット残りが半導体デバイスに残る。
上述した従来の光源装置1zは、図9および図10に示すように、リードフレーム20が、半導体発光素子チップ6dを載置するリードフレーム2(この場合には2aおよび2c)と、両端の端子となるリードフレーム2aと2bとを有し、これらを保持するリードフレーム20のタイバー22やタイバー23からなる。そして、半導体発光素子チップ6dを載置するリードフレーム2(2a,2c)や半導体発光素子チップ6dを電気的に接続するボンディングワイヤ9cをボンディングするリードフレーム2bを含み、光源装置1zのケース44となる部分を反射性樹脂等でインサートモールド成形する。そして、リードフレーム20に光源装置1zのケース44を次々と成型後、接着剤等によって半導体発光素子チップ6dをダイボンドし、さらに半導体発光素子チップ6dと電気的に接続するボンディングワイヤ9cをボンディングする。その後、ケース44の周壁44cに囲まれた開口部4aへ透明樹脂5等を充填し、硬化後、光源装置1zに不要なリードフレーム20のタイバー22やタイバー23をカットし、図10のような光源装置1zを得ることができる。しかし、図10に示すように、リードフレーム20のタイバー22のタイバーカット後には、バリ22bや切り残し22b等が残存してしまい、本来の光源装置1zの外形よりもはみ出し、特に小型の部品等には寸法的な課題がある。
In the conventional
また、従来の複数の異なる波長光の半導体発光素子チップを一つのパッケージに納めた光源装置の場合、特にRGB(赤色、緑色、青色)の3色光を用いて白色光を得る光源装置に於いて、これらをシリーズに並べる時に中央位置にR(赤色)等の長波長の半導体発光素子チップを載置した場合には、R(赤色)等の半導体発光素子チップは他の半導体発光素子チップ等の輝度と同等にする時に他の半導体発光素子チップよりも電流を多く流さなければならない。同様に白色光の色温度にするため他の半導体発光素子チップよりも電流を多く流さなければならず、光源装置全体としての中心位置にジュール熱が篭もってしまう課題がある。 Also, in the case of a conventional light source device in which a plurality of semiconductor light emitting element chips having different wavelengths of light are housed in one package, particularly in a light source device that obtains white light using three color lights of RGB (red, green, and blue). When a semiconductor light emitting device chip having a long wavelength such as R (red) is placed at the center position when these are arranged in series, the semiconductor light emitting device chip such as R (red) is the same as other semiconductor light emitting device chips. When making it equal to the luminance, it is necessary to pass more current than other semiconductor light emitting element chips. Similarly, in order to obtain the color temperature of white light, it is necessary to flow more current than other semiconductor light emitting element chips, and there is a problem that Joule heat is trapped at the center position of the entire light source device.
さらに、図11に従来の平面照明装置10を示す。従来の平面照明装置10は、上記で説明したような従来の光源装置44を基板18上に載置し、この光源装置44の出射面である開口部4aの位置に対向するように導光板12の入射端面部13を向ける。
光源装置44の開口部4aからの出射光を導光板12の入射端面部13から導光板12内に導き、入射端面部13に対向する位置にある反入射端面部14に向かう間に出射面部15や反出射面部16に設けた溝等から光を出射させ、反出射面部16から漏れた光を反射体18cで反射し、再度導光板12に戻す。
尚、ここでは導光板12の反出射面部側に反射体18cを備えている。
Further, FIG. 11 shows a conventional
Light emitted from the
Here, a
しかし、平面照明装置10の全体の寸法としては、従来の光源装置44の大きさで決定されてしまう。そして、従来の光源装置44では、バリ22b等があるために実際の寸法が光源装置44や導光板12の寸法(厚さ)よりも厚くなってしまい、平面照明装置10の寸法も大きく(厚く)なってしまう課題がある。
However, the overall size of the
(発明の目的)
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、半導体発光素子チップを載置するリードフレームと回路構成のリードフレームとを外部のリードフレームで支持し、これら半導体発光素子チップを載置するリードフレームや回路構成用リードフレームの反対側を底部とし、この底部に対向し半導体発光素子チップからの出射光を放出する出光部を囲み底部と接続し、合対向する短い側面部の両短端部と長い長側面部との4つの側面部から成り、長側面部側の両側に半導体発光素子チップを載置するリードフレームや回路構成用リードフレームを設けるように反射性樹脂等でインサートモールド成形し、半導体発光素子チップをダイボンディングおよびボンディングワイヤで電気的にボンディングした後に底部から出光部まで透明樹脂を充填した後に、半導体発光素子チップを載置したリードフレームや回路構成用リードフレームを電極端子になる程度の長さにタイバーカットした後、半導体発光素子チップを載置するリードフレームや回路構成用リードフレームを底部方向に曲げ、さらに一方の1側面側の半導体発光素子チップを載置するリードフレームや回路構成用リードフレームを底部に沿って再度曲げた後にモールド成形部の両短端部に外部のリードフレームの微小な一部が挟まっている部分を微小な外力で個々の光源装置として外部のリードフレームから分離して得る光源装置であるために完全に光源装置の外形寸法が4つの側面部から成る寸法となり、極薄い平面照明装置用の導光板の入射部分にも対応することができるとともにタイバーカットした部分が存在しないためタイバーカットのバリも無く薄型で、光源装置の一つのパッケージに半導体発光素子チップを複数用いる時に、これら互いに独立したリードフレームに載置した複数の半導体発光素子チップに対して波長が最も短い半導体発光素子チップを中心位置に備えることにより光源装置全体の熱安定度を向上させることができる光源装置および本光源装置を用いた薄型な平面照明装置を提供することを目的としている。
(Object of invention)
The present invention has been made to solve the above-described problems. A lead frame on which a semiconductor light emitting element chip is mounted and a lead frame having a circuit configuration are supported by an external lead frame, and these semiconductor light emitting element chips are provided. The side opposite to the lead frame for mounting the circuit board or the circuit configuration lead frame is the bottom, the light emitting part that emits light emitted from the semiconductor light-emitting element chip is opposed to the bottom part, is connected to the bottom part, and the short side parts that face each other Reflective resin or the like such that a lead frame for mounting a semiconductor light emitting element chip or a circuit configuration lead frame is provided on both sides of the long side surface portion. Insert molding, and after the semiconductor light-emitting element chip is electrically bonded by die bonding and bonding wire, the light is transmitted from the bottom part to the light emitting part. After filling the resin, the lead frame on which the semiconductor light emitting element chip is mounted and the lead frame for circuit configuration are tie-bar cut to the length to be an electrode terminal, and then the lead frame and circuit configuration on which the semiconductor light emitting element chip is mounted Bend the lead frame for the bottom, and then re-bend the lead frame for mounting the semiconductor light-emitting element chip on one side and the lead frame for circuit configuration along the bottom and Since the light source device is obtained by separating a portion where a small part of the external lead frame is sandwiched as an individual light source device from the external lead frame with a small external force, the external dimensions of the light source device are completely four side surfaces. The tie bar cut part that can correspond to the incident part of the light guide plate for an extremely thin flat illumination device. Since it does not exist, it is thin without tie bar cut burrs, and when multiple semiconductor light emitting device chips are used in one package of the light source device, the wavelength is the largest for these multiple semiconductor light emitting device chips mounted on mutually independent lead frames. An object of the present invention is to provide a light source device capable of improving the thermal stability of the entire light source device by providing a short semiconductor light emitting element chip at the center position, and a thin flat illumination device using the light source device.
本発明の請求項1に係る光源装置は、半導体発光素子チップをリードフレーム上に載置するリードフレームの反対側を底部とし、リードフレームを切断後、底部方向に曲げるとともに一方を底部に沿って再度曲げ、リードフレームの切断部分が当該光源装置の出射面外形よりも内側に有し、リードフレームが互いに機械的に接続されず反射性樹脂によってリードフレームを保持して成ることを特徴とする。
In the light source device according to
請求項1に係る光源装置は、半導体発光素子チップをリードフレーム上に載置するリードフレームの反対側を底部とし、リードフレームを切断後、底部方向に曲げるとともに一方を底部に沿って再度曲げ、リードフレームの切断部分が当該光源装置の出射面外形よりも内側に有し、リードフレームが互いに機械的に接続されず反射性樹脂によってリードフレームを保持して成るので、光源装置の外形が出射面外形と同等になるとともに光源装置を保持するリードフレーム(タイバー)が無いために、リードフレーム(タイバーカット)をカットした時のバリが発生しない。
The light source device according to
また、請求項2に係る光源装置は、反射性樹脂の底部が出射面の反対側に延在することを特徴とする。
The light source device according to
請求項2に係る光源装置は、反射性樹脂の底部が出射面の反対側に延在するので、端子とするリードフレームを当該底部に沿って底部方向に曲げることができる。 In the light source device according to the second aspect, since the bottom portion of the reflective resin extends to the opposite side of the emission surface, the lead frame serving as a terminal can be bent along the bottom portion in the bottom portion direction.
さらに、請求項3に係る光源装置は、半導体発光素子チップを複数有し、互いに独立したリードフレームに載置するとともに波長が最も短い半導体発光素子チップを載置したリードフレームを中心位置に備えることを特徴とする。
Furthermore, the light source device according to
請求項3に係る光源装置は、半導体発光素子チップを複数有し、互いに独立したリードフレームに載置するとともに波長が最も短い半導体発光素子チップを載置したリードフレームを中心位置に備えるので、互いに独立したリードフレームに載置するために各半導体発光素子チップに対して独立に電流や電圧を設定することができるとともに光源装置からの全体の出射光色をコントロールすることができる。
また、光源装置からの全体の出射光色を白色光にする時にRGB(赤色、緑色、青色)の3色光を用いてこれらをシリーズに並べて白色光の色温度にする時、波長が最も短い半導体発光素子チップが高インピーダンスであるためジュール熱が少なく、光源装置全体としての中心位置にジュール熱が篭もらないようにできる。
Since the light source device according to
In addition, when the color of the emitted light from the light source device is changed to white light, the three-color light of RGB (red, green, and blue) is used to arrange them in series to obtain the color temperature of white light. Since the light emitting element chip has high impedance, there is little Joule heat, and Joule heat can be prevented from being trapped at the center position of the entire light source device.
また、請求項4に係る平面照明装置は、リードフレームを反射性樹脂によって半導体発光素子チップをリードフレーム上に載置するリードフレームの反対側を底部としてインサートモールド成形し、リードフレームを切断後、底部方向に曲げるとともに一方を底部に沿って再度曲げ、リードフレームの切断部分が当該光源装置の出射面外形よりも内側に有し、リードフレームが互いに機械的に接続されず反射性樹脂によってリードフレームを保持して成る光源装置と、
光源装置の出光部に対向する位置に出射光を導く入射端面部と、光を外部に出射する出射表面部と、その反対側の裏面部と、これら出射表面部と裏面部とを接続する側端面部と、入射端面部の反対側に位置する反入射端面部とからなる導光板と、
裏面部の下に設ける反射シートまたは反射性を有するケースとを具備することを特徴とする。
Further, in the flat illumination device according to
An incident end face part that guides outgoing light to a position facing the light output part of the light source device, an outgoing surface part that emits light to the outside, a reverse side part on the opposite side, and a side that connects the outgoing surface part and the rear part A light guide plate comprising an end surface portion and a non-incident end surface portion located on the opposite side of the incident end surface portion;
And a reflective sheet or a reflective case provided under the back surface portion.
請求項4に係る平面照明装置は、リードフレームを反射性樹脂によって半導体発光素子チップをリードフレーム上に載置するリードフレームの反対側を底部としてインサートモールド成形し、リードフレームを切断後、底部方向に曲げるとともに一方を底部に沿って再度曲げ、リードフレームの切断部分が当該光源装置の出射面外形よりも内側に有し、リードフレームが互いに機械的に接続されず反射性樹脂によってリードフレームを保持して成る光源装置と、
光源装置の出光部に対向する位置に出射光を導く入射端面部と、光を外部に出射する出射表面部と、その反対側の裏面部と、これら出射表面部と裏面部とを接続する側端面部と、入射端面部の反対側に位置する反入射端面部とからなる導光板と、
裏面部の下に設ける反射シートまたは反射性を有するケースとを具備するので、光源装置の外側へのバリ等が無く、光源装置の出光部の大きさ(厚さ)と導光板の入射端面部の大きさ(厚さ)とを一致させることができる。
In the flat illumination device according to
An incident end face part that guides outgoing light to a position facing the light output part of the light source device, an outgoing surface part that emits light to the outside, a reverse side part on the opposite side, and a side that connects the outgoing surface part and the rear part A light guide plate comprising an end surface portion and a non-incident end surface portion located on the opposite side of the incident end surface portion;
Since it has a reflective sheet or reflective case provided under the back surface, there is no burr or the like on the outside of the light source device, and the size (thickness) of the light emitting portion of the light source device and the incident end surface portion of the light guide plate The size (thickness) can be matched.
さらに、請求項5に係る平面照明装置は、リードフレームを反射性樹脂によって複数の半導体発光素子チップを互いに独立したリードフレーム上に載置するとともに波長が最も短い半導体発光素子チップを載置したリードフレームを中心位置に備え、リードフレームの反対側を底部としてインサートモールド成形し、リードフレームを切断後、底部方向に曲げるとともに一方を底部に沿って再度曲げ、リードフレームの切断部分が当該光源装置の出射面外形よりも内側に有し、リードフレームが互いに機械的に接続されず反射性樹脂によってリードフレームを保持して成る光源装置と、
光源装置の出光部に対向する位置に出射光を導く入射端面部と、光を外部に出射する出射表面部と、その反対側の裏面部と、これら出射表面部と裏面部とを接続する側端面部と、入射端面部の反対側に位置する反入射端面部とからなる導光板と、
裏面部の下に設ける反射シートまたは反射性を有するケースとを具備することを特徴とする。
Furthermore, the flat illumination device according to
An incident end face part that guides outgoing light to a position facing the light output part of the light source device, an outgoing surface part that emits light to the outside, a reverse side part on the opposite side, and a side that connects the outgoing surface part and the rear part A light guide plate comprising an end surface portion and a non-incident end surface portion located on the opposite side of the incident end surface portion;
And a reflective sheet or a reflective case provided under the back surface portion.
請求項5に係る平面照明装置は、リードフレームを反射性樹脂によって複数の半導体発光素子チップを互いに独立したリードフレーム上に載置するとともに波長が最も短い半導体発光素子チップを載置したリードフレームを中心位置に備え、リードフレームの反対側を底部としてインサートモールド成形し、リードフレームを切断後、底部方向に曲げるとともに一方を底部に沿って再度曲げ、リードフレームの切断部分が当該光源装置の出射面外形よりも内側に有し、リードフレームが互いに機械的に接続されず反射性樹脂によってリードフレームを保持して成る光源装置と、
光源装置の出光部に対向する位置に出射光を導く入射端面部と、光を外部に出射する出射表面部と、その反対側の裏面部と、これら出射表面部と裏面部とを接続する側端面部と、入射端面部の反対側に位置する反入射端面部とからなる導光板と、
裏面部の下に設ける反射シートまたは反射性を有するケースとを具備するので、光源装置の外側へのバリ等が無く、光源装置の出光部の大きさ(厚さ)と導光板の入射端面部の大きさ(厚さ)とを一致させることができ、互いに独立したリードフレームに載置するために各半導体発光素子チップに対して独立に電流や電圧を設定することができるとともに光源装置からの全体の出射光色をコントロールすることができる。
また、光源装置からの全体の出射光色を白色光にする時にRGB(赤色、緑色、青色)の3色光を用いてこれらをシリーズに並べて白色光の色温度にする時、波長が最も短い半導体発光素子チップが高インピーダンスであるためジュール熱が少なく、光源装置全体としての中心位置にジュール熱が篭もらないようにできる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a flat illumination device comprising: a lead frame on which a plurality of semiconductor light emitting element chips are placed on independent lead frames by a reflective resin; and the semiconductor light emitting element chip having the shortest wavelength is placed on the lead frame. In the center position, insert mold molding with the opposite side of the lead frame as the bottom, after cutting the lead frame, bend in the direction of the bottom and bend again along the bottom, the cut part of the lead frame is the emission surface of the light source device A light source device having an inner side than the outer shape, and the lead frames are not mechanically connected to each other and are held by a reflective resin;
An incident end face part that guides outgoing light to a position facing the light output part of the light source device, an outgoing surface part that emits light to the outside, a reverse side part on the opposite side, and a side that connects the outgoing surface part and the rear part A light guide plate comprising an end surface portion and a non-incident end surface portion located on the opposite side of the incident end surface portion;
Since it has a reflective sheet or reflective case provided under the back surface, there is no burr or the like on the outside of the light source device, and the size (thickness) of the light emitting portion of the light source device and the incident end surface portion of the light guide plate The size (thickness) can be made to coincide with each other, and current and voltage can be set independently for each semiconductor light emitting element chip for mounting on lead frames independent from each other, and from the light source device The overall emitted light color can be controlled.
In addition, when the color of the emitted light from the light source device is changed to white light, the three-color light of RGB (red, green, and blue) is used to arrange them in series to obtain the color temperature of white light. Since the light emitting element chip has high impedance, there is little Joule heat, and Joule heat can be prevented from being trapped at the center position of the entire light source device.
以上のように、請求項1に係る光源装置は、半導体発光素子チップをリードフレーム上に載置するリードフレームの反対側を底部とし、リードフレームを切断後、底部方向に曲げるとともに一方を底部に沿って再度曲げ、リードフレームの切断部分が当該光源装置の出射面外形よりも内側に有し、リードフレームが互いに機械的に接続されず反射性樹脂によってリードフレームを保持して成るので、光源装置の外形が出射面外形と同等になるとともに光源装置を保持するリードフレーム(タイバー)が無いために、リードフレーム(タイバーカット)をカットした時のバリが発生しない。
そのため、装置に実装する時に光源装置の寸法がしっかり守られ、小型化や作業性および信頼性が向上する。
As described above, the light source device according to
For this reason, the dimensions of the light source device are firmly protected when mounted on the device, and the miniaturization, workability and reliability are improved.
請求項2に係る光源装置は、反射性樹脂の底部が出射面の反対側に延在するので、端子とするリードフレームを当該底部に沿って底部方向に曲げることができる。
そのため、光源装置自身の寸法内に電極端子を得ることができるとともに基板等に装着する時に接触面積が大きくすることができ、接触不良等を無くし信頼性が向上する。
In the light source device according to the second aspect, since the bottom portion of the reflective resin extends to the opposite side of the emission surface, the lead frame serving as a terminal can be bent along the bottom portion in the bottom portion direction.
For this reason, the electrode terminals can be obtained within the dimensions of the light source device itself, and the contact area can be increased when being mounted on a substrate or the like, so that contact failure is eliminated and reliability is improved.
請求項3に係る光源装置は、半導体発光素子チップを複数有し、互いに独立したリードフレームに載置するとともに波長が最も短い半導体発光素子チップを載置したリードフレームを中心位置に備えるので、互いに独立したリードフレームに載置するために各半導体発光素子チップに対して独立に電流や電圧を設定することができるとともに光源装置からの全体の出射光色をコントロールすることができる。
また、光源装置からの全体の出射光色を白色光にする時にRGB(赤色、緑色、青色)の3色光を用いてこれらをシリーズに並べて白色光の色温度にする時、波長が最も短い半導体発光素子チップが高インピーダンスであるためジュール熱が少なく、光源装置全体としての中心位置にジュール熱が篭もらないようにできる。
そのため、色度の安定する速度が速いとともに色度がシストする幅が少ないので、短時間で安定した白色光が得られ、長時間の使用を可能にし、半導体発光素子チップへの寿命が向上するとともに信頼性が向上する。
Since the light source device according to
In addition, when the color of the emitted light from the light source device is changed to white light, the three-color light of RGB (red, green, and blue) is used to arrange them in series to obtain the color temperature of white light. Since the light emitting element chip has high impedance, there is little Joule heat, and Joule heat can be prevented from being trapped at the center position of the entire light source device.
Therefore, since the speed at which the chromaticity is stabilized is fast and the width of the chromaticity is small, stable white light can be obtained in a short time, enabling long-time use, and improving the lifetime of the semiconductor light emitting element chip. At the same time, reliability is improved.
請求項4に係る平面照明装置は、リードフレームを反射性樹脂によって半導体発光素子チップをリードフレーム上に載置するリードフレームの反対側を底部としてインサートモールド成形し、リードフレームを切断後、底部方向に曲げるとともに一方を底部に沿って再度曲げ、リードフレームの切断部分が当該光源装置の出射面外形よりも内側に有し、リードフレームが互いに機械的に接続されず反射性樹脂によってリードフレームを保持して成る光源装置と、
光源装置の出光部に対向する位置に出射光を導く入射端面部と、光を外部に出射する出射表面部と、その反対側の裏面部と、これら出射表面部と裏面部とを接続する側端面部と、入射端面部の反対側に位置する反入射端面部とからなる導光板と、
裏面部の下に設ける反射シートまたは反射性を有するケースとを具備するので、光源装置の外側へのバリ等が無く、光源装置の出光部の大きさ(厚さ)と導光板の入射端面部の大きさ(厚さ)とを一致させることができる。
そのため、小型化することができ、生産性や信頼性が向上する。
In the flat illumination device according to
An incident end face part that guides outgoing light to a position facing the light output part of the light source device, an outgoing surface part that emits light to the outside, a reverse side part on the opposite side, and a side that connects the outgoing surface part and the rear part A light guide plate comprising an end surface portion and a non-incident end surface portion located on the opposite side of the incident end surface portion;
Since it has a reflective sheet or reflective case provided under the back surface, there is no burr or the like on the outside of the light source device, and the size (thickness) of the light emitting portion of the light source device and the incident end surface portion of the light guide plate The size (thickness) can be matched.
Therefore, it can be reduced in size and productivity and reliability are improved.
請求項5に係る平面照明装置は、リードフレームを反射性樹脂によって複数の半導体発光素子チップを互いに独立したリードフレーム上に載置するとともに波長が最も短い半導体発光素子チップを載置したリードフレームを中心位置に備え、リードフレームの反対側を底部としてインサートモールド成形し、リードフレームを切断後、底部方向に曲げるとともに一方を底部に沿って再度曲げ、リードフレームの切断部分が当該光源装置の出射面外形よりも内側に有し、リードフレームが互いに機械的に接続されず反射性樹脂によってリードフレームを保持して成る光源装置と、
光源装置の出光部に対向する位置に出射光を導く入射端面部と、光を外部に出射する出射表面部と、その反対側の裏面部と、これら出射表面部と裏面部とを接続する側端面部と、入射端面部の反対側に位置する反入射端面部とからなる導光板と、
裏面部の下に設ける反射シートまたは反射性を有するケースとを具備するので、光源装置の外側へのバリ等が無く、光源装置の出光部の大きさ(厚さ)と導光板の入射端面部の大きさ(厚さ)とを一致させることができ、互いに独立したリードフレームに載置するために各半導体発光素子チップに対して独立に電流や電圧を設定することができるとともに光源装置からの全体の出射光色をコントロールすることができる。
また、光源装置からの全体の出射光色を白色光にする時にRGB(赤色、緑色、青色)の3色光を用いてこれらをシリーズに並べて白色光の色温度にする時、波長が最も短い半導体発光素子チップが高インピーダンスであるためジュール熱が少なく、光源装置全体としての中心位置にジュール熱が篭もらないようにできる。
そのため、小型化できるとともに生産性が向上し、さらに長時間の使用および半導体発光素子チップへの寿命ならびに信頼性が向上する。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a flat illumination device comprising: a lead frame on which a plurality of semiconductor light emitting element chips are placed on independent lead frames by a reflective resin; and the semiconductor light emitting element chip having the shortest wavelength is placed on the lead frame. In the center position, insert mold molding with the opposite side of the lead frame as the bottom, after cutting the lead frame, bend in the direction of the bottom and bend again along the bottom, the cut part of the lead frame is the emission surface of the light source device A light source device having an inner side than the outer shape, and the lead frames are not mechanically connected to each other and are held by a reflective resin;
An incident end face part that guides outgoing light to a position facing the light output part of the light source device, an outgoing surface part that emits light to the outside, a reverse side part on the opposite side, and a side that connects the outgoing surface part and the rear part A light guide plate comprising an end surface portion and a non-incident end surface portion located on the opposite side of the incident end surface portion;
Since it has a reflective sheet or reflective case provided under the back surface, there is no burr or the like on the outside of the light source device, and the size (thickness) of the light emitting portion of the light source device and the incident end surface portion of the light guide plate The size (thickness) can be made to coincide with each other, and current and voltage can be set independently for each semiconductor light emitting element chip for mounting on lead frames independent from each other, and from the light source device The overall emitted light color can be controlled.
In addition, when the color of the emitted light from the light source device is changed to white light, the three-color light of RGB (red, green, and blue) is used to arrange them in series to obtain the color temperature of white light. Since the light emitting element chip has high impedance, there is little Joule heat, and Joule heat can be prevented from being trapped at the center position of the entire light source device.
Therefore, the size can be reduced, the productivity is improved, and the lifetime and reliability of the semiconductor light-emitting element chip and the long-time use are improved.
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
なお、本発明は、半導体発光素子チップを載置するリードフレームと回路構成のリードフレームとを外部のリードフレームで支持し、これら半導体発光素子チップを載置するリードフレームや回路構成用リードフレームの反対側を底部とし、この底部に対向し半導体発光素子チップからの出射光を放出する出光部を囲み底部と接続し、合対向する短い側面部の両短端部と長い長側面部との4つの側面部から成り、長側面部側の両側に半導体発光素子チップを載置するリードフレームや回路構成用リードフレームを設けるように反射性樹脂等でインサートモールド成形し、その後半導体発光素子チップをダイボンディングおよびボンディングワイヤで電気的にボンディングを行った後に底部から出光部まで透明樹脂を充填し、透明樹脂の硬化後半導体発光素子チップを載置したリードフレームおよび回路構成用リードフレームを電極端子になる程度の長さにタイバーカットした後、半導体発光素子チップを載置するリードフレームや回路構成用リードフレームを底部(長側面部側)の2方向に曲げ、さらに一方の1側面側の半導体発光素子チップを載置するリードフレームや回路構成用リードフレームを底部に沿って再度曲げた後、モールド成形部の両短端部に外部のリードフレームの微小な一部が挟まっている部分を微小な外力で個々の光源装置として外部のリードフレームから分離して得る光源装置であるために完全に光源装置の外形寸法が4つの側面部から成る寸法となり、極薄い平面照明装置用の導光板の入射部分にも対応することができるとともに、半導体発光素子チップを載置するリードフレームや回路構成用リードフレームを保持するリードフレームが存在しない為、これらのタイバーカットする部分が無いので、タイバーカットのバリも無く薄型で、光源装置の一つのパッケージに半導体発光素子チップを複数用いる時に、これら互いに独立したリードフレームに載置した複数の半導体発光素子チップに対して波長が最も短い半導体発光素子チップを中心位置に備えることにより光源装置全体の熱安定度が向上することができる光源装置および本光源装置を用いた薄型な平面照明装置を提供するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
In the present invention, a lead frame for mounting a semiconductor light emitting element chip and a lead frame having a circuit configuration are supported by an external lead frame, and a lead frame for mounting these semiconductor light emitting element chips and a lead frame for circuit configuration are provided. The opposite side is the bottom, the light output part that emits light emitted from the semiconductor light emitting element chip is opposed to the bottom part, is connected to the surrounding bottom part, and the short side part and the long long side part that face each other The semiconductor light emitting device chip is formed by insert molding with a reflective resin or the like so that a lead frame for mounting the semiconductor light emitting device chip or a circuit configuration lead frame is provided on both sides of the long side surface portion. After electrically bonding with bonding and bonding wire, after filling the transparent resin from the bottom to the light emitting part, after curing the transparent resin The lead frame on which the conductor light emitting element chip is mounted and the circuit configuration lead frame are tie-bar cut to such a length as to be an electrode terminal, and then the lead frame on which the semiconductor light emitting element chip is mounted and the circuit configuration lead frame on the bottom ( Bending in two directions (long side surface side), and further bending the lead frame for mounting the semiconductor light emitting element chip on one side surface side or the circuit configuration lead frame along the bottom portion, Since the light source device is obtained by separating a portion where a small part of the external lead frame is sandwiched between the ends as an individual light source device with a small external force, the external dimensions of the light source device are completely It has dimensions consisting of four side parts, and can be used for the incident part of a light guide plate for an extremely thin flat illumination device. Since there is no lead frame to hold and no lead frame to hold circuit configuration lead frames, there is no tie bar cut part, so there is no tie bar cut burr and it is thin, and a semiconductor light emitting device in one package of the light source device When a plurality of chips are used, the thermal stability of the entire light source device is improved by providing the semiconductor light emitting element chip having the shortest wavelength at the central position with respect to the plurality of semiconductor light emitting element chips mounted on the lead frames independent of each other. It is possible to provide a light source device that can be used and a thin flat illumination device using the light source device.
図1は本発明に係る光源装置の略斜視図、図2は本発明に係る光源装置の略斜視図(裏面方向)、図3は本発明に係る光源装置の略リードフレーム図、図4は本発明に係る光源装置の略正面図、図5は本発明に係る光源装置の略断面図、図6は本発明に係る光源装置の略側面断面図、図7は本発明に係る平面照明装置の略斜視図、図8は本発明に係る光源装置を白色発光させる際の半導体発光素子チップの色配置の違いによる色度特性図である。 1 is a schematic perspective view of a light source device according to the present invention, FIG. 2 is a schematic perspective view of the light source device according to the present invention (in the rear surface direction), FIG. 3 is a schematic lead frame diagram of the light source device according to the present invention, and FIG. FIG. 5 is a schematic sectional view of a light source device according to the present invention, FIG. 6 is a schematic sectional side view of the light source device according to the present invention, and FIG. 7 is a flat illumination device according to the present invention. FIG. 8 is a chromaticity characteristic diagram according to a difference in color arrangement of the semiconductor light emitting element chip when the light source device according to the present invention emits white light.
光源装置1は、図1および図2に示すように、半導体発光素子チップ6の載置や回路構成のリードフレーム2aやリードフレーム2bを外部のリードフレームで支持し、成型部部4が半導体発光素子チップ6を載置する反対側を底部4bとし、この底部4bと接続し、底部4bに対向し半導体発光素子チップ6からの出射光を放出する開口部4a(出光部)を囲むように合対向する短い側面部の両短端部と長い長側面部との4つの側面部4cから成り、長側面部側の両側に半導体発光素子チップ6の載置や回路構成用等のリードフレーム2aやリードフレーム2bを設けるように反射性樹脂等でインサートモールド成形し、半導体発光素子チップ6の載置や回路構成用のリードフレーム2aやリードフレーム2bを底部4b方向に曲げ、さらに一方の1側面側の半導体発光素子チップ6の載置や回路構成用のリードフレーム2aやリードフレーム2bを底部4bに沿って再度曲げて2方向に2種の端子を設けた構成である。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
また、光源装置1は、図3に示すように、インジェクションないしトランスファーモールドタイプのものであり、半導体発光素子チップ6を載置するリードフレーム2(2a−1)および2(2a−1b)、2(2a−2)および2(2a−2b)、2(2b−3)および2(2b−3b)や回路構成のリードフレーム2(2b−1)および2(2b−1b)、2(2b−2)および2(2b−2b)、2(2a−3)および2(2a−3b)等のパターンやこれらと分離する為の空間部11や成型部4のインサートモールド成形時およびダイボンディングさらにワイヤボンディングおよび透明樹脂の充填時等に各ユニットが平坦になるように湾曲防止穴11’等を設けてプレス等の打ち抜きされたパターン形状を形成した燐青銅材等からなるリードフレーム20を樹脂に挿入してリードフレーム20(2)上に樹脂形成され、光源装置1の本体部分にあたる成型部4ができる。
尚、穴25は、リードフレーム20を連続的に加工、成型するための穴である。
但し、インサートモールド成形時には開口部4a内には何も無い空間である。
Further, as shown in FIG. 3, the
The
However, there is nothing in the
さらに、光源装置1は、底部4bと接続する合対向する短い側面部の両短端部と長い長側面部との4つの側面部4cからなり、これら側面部4cの内側は底部4bに近い位置程肉厚な傾斜面4eを有する成型部4から成して、半導体発光素子チップ6からの出射光を傾斜面4eで反射しながら効率良く開口部4aから出射する。
Furthermore, the
さらに、傾斜面4eは、半導体発光素子チップ6からの出射光のうち、半導体発光素子チップ6からの直進光以外の光を傾斜面4eで反射して開口部4aから出射するようにする。
また、傾斜面4eの表面は、完全に鏡面でなくとも良く、微細な凹凸の加工を施して広がりの有る反射光を得ることができるとともに充填する透明樹脂との結合(接合)強度を高めることができる。
Further, the
Further, the surface of the
また、光源装置1の底部4bや側面部4c等から成る成型部4を形成する樹脂は、変成ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン46や芳香族系ポリエステル等からなる液晶ポリマなどの絶縁性の有る材料に、光の反射性を良くするとともに遮光性を得るために酸化チタン等の白色粉体を混入させたものを加熱射出成形する。
In addition, the resin forming the
リードフレーム2(2a,2b)および20は、燐青銅材やアルミニウム等の良質の電気伝導性を有し靱性および塑性を有した材料からなる。図4に示すように、成型部4の開口部4aと底部4bとの間の4つの側面部のうち、長側面部側の両側に設けた半導体発光素子チップ6を載置するリードフレーム2(2a−1)および2(2a−1b)、2(2a−2)および2(2a−2b)、2(2b−3)および2(2b−3b)や回路構成のリードフレーム2(2b−1)および2(2b−1b)、2(2b−2)および2(2b−2b)、2(2a−3)および2(2a−3b)等は、電極端子になるようにある程度の長さを有してカット(タイバーカット)される。
The lead frames 2 (2a, 2b) and 20 are made of a material having good electrical conductivity such as phosphor bronze material and aluminum and having toughness and plasticity. As shown in FIG. 4, among the four side surfaces between the
さらに、これらリードフレーム2a,2bは、底部4b方向に曲げ、光源装置1本体の上部に電極端子2a−1、2a−2、2b−3、2b−1、2b−2、2a−3(これらを以下2x−nと記する)等を得、他方の対向するリードフレーム2a,2bを底部4bに沿って再度曲げて電極端子2a−1b、2a−2b、2b−3b、2b−1b、2b−2b、2a−3b(これらを以下2x−nbと記する)等を得ることができる。
尚、本発明の場合、半導体発光素子チップ6を載置したリードフレーム2a−1および2a−1b、2a−2および2a−2b、2b−3および2b−3b側をカソード(陰極)側とし、2b−1および2b−1bおよび2b−2b、2a−3および2a−3側をアノード(陽極)側としてある。
Furthermore, these
In the present invention, the lead frames 2a-1 and 2a-1b, 2a-2 and 2a-2b, 2b-3 and 2b-3b on which the semiconductor light emitting
また、底部4bには、リードフレーム2x−n側を傾斜した傾斜面部4fを備えてリードフレーム2x−nが傾斜面部4f方向へ微動できるようにする。
さらに、光源装置1の成型部4(開口部4aの外側)の1端部に電極端子の極性が分かるように認識欠切部4dを設ける。
Further, the
Further, a
このように、成型部4の底部4bを開口部4a(出射面)の反対側に延在させて、電極端子とするリードフレーム2aやリードフレーム2bを底部4bに沿って底部4b方向に曲げる。これにより、光源装置1自身の寸法内に電極端子2x−nおよび2x−nbを得ることができる。また、図示しないが、基板等に装着する時に接触面積が大きくすることができ、接触不良等を無くし信頼性を向上させることができる。
In this way, the bottom 4b of the
リードフレーム2(2a,2b)は、金鍍金等の貴金属の鍍金や銅鍍金後に金鍍金等の処理をし、露出部や半導体発光素子チップ6を載置し、ダイボンディングするときや、ボンディングワイヤ9aやボンディングワイヤ9bをワイヤーボンド等するときに電気的にリードフレーム2(2a,2b)の表面が酸化しないように防止するとともに電気抵抗を低減させる。
The lead frame 2 (2a, 2b) is subjected to a treatment such as gold plating after plating of noble metal such as gold plating or the like, and when the exposed portion or the semiconductor light emitting
さらに、電極端子2x−nや電極端子2x−nbには半田鍍金等を施し、他の電気部品や配線等と半田等で完全に溶融させ電気接続し、接触抵抗を低減させる。
Further, the
また、半導体発光素子チップ6を載置するリードフレーム2x−nおよび2x−nbや回路構成のリードフレーム2x−nおよび2x−nb等を長側面部側の両側に設ける。これにより、図6に示すように、一度曲げの電極端子2x−nと2度曲げた電極端子2x−nbとが底部4bの傾斜面部4fによってリードフレーム2x−nが傾斜面部4f方向に微動することによってバネの働きを行い、図示しないがソケット等に保持することができる。
さらに、図示しないが、リードフレーム2x−nbを基板上に設けた回路パターン上に差し込む時に、基板上の回路パターンを傷つける事無く差し込むことができる。
また、上記とは別の電気回路に電気接続する場合には、上部に設けてあるリードフレーム2x−nに半田等やファストン端子と確実に接続することができる。
Further, lead frames 2x-n and 2x-nb on which the semiconductor light emitting
Further, although not shown, when the
Further, in the case of electrical connection to an electrical circuit different from the above, it is possible to reliably connect with solder or the like or a faston terminal to the
半導体発光素子チップ6は、LEDやレーザー等から選択し、例えばLEDでは4元素化合物やInGaAlP系、InGaAlN系、InGaN系等の化合物の半導体チップ等からなる赤色発光(R)、青色発光(B)、緑色発光(G)等の高輝度発光素子である。半導体発光素子チップ6は、白色光の場合、これら赤色発光(R)、青色発光(B)、緑色発光(G)の3原色を底部4に極めて近接して設け、単色の出射光からRGBそれぞれを組み合わせて各種の発光色を出射することができる。
The semiconductor light emitting
また、光源装置1に複数の半導体発光素子チップ6をシリーズに載置するときに波長が最も短い半導体発光素子チップ6bを中心位置に載置する。これにより、例えば図4に示すように、光源装置1からの全体の出射光色を白色光にする時に、RGB(赤色、緑色、青色)の3色光を用いて、これら赤色発光半導体発光素子チップ6a、青色発光半導体発光素子チップ6b、緑色発光半導体発光素子チップ6cの順に並べて白色光を得る。
Further, when a plurality of semiconductor light emitting
ここで、図8は光源装置1において半導体発光素子チップ6をBRG(青色、赤色、緑色)の順に並べてワンパッケージにした物と、RBG(赤色、青色、緑色)の順に並べてワンパケージにした物との色度特性図である。図8に示すように、まず、RGB(赤色、緑色、青色)の各発光のLEDに各々8mAの電流を流すことを条件として、光源装置1にBRG(青色、赤色、緑色)の順に並べてワンパッケージにした物(図8中の細実線a)と、RBG(赤色、青色、緑色)の順に並べてワンパッケージにした物(図8中の太実線A)とを比較測定した。
Here, FIG. 8 shows the
これらの結果、BRG(図8中の細実線a)では、色度xがスタートから安定するまでの時間が長く、スタートから安定した時の色度yの変動(低くなる)量が多いことが判る。
上記に対し、RBG(図8中の太実線A)では、色度xがスタートから安定するまでの時間があまり長く無く、スタートから安定した時の色度yの変動(低くなる)量が無いことが判る。
As a result, in the BRG (thin solid line a in FIG. 8), it takes a long time for the chromaticity x to stabilize from the start, and there is a large amount of variation (lowering) in the chromaticity y when the chromaticity is stabilized from the start. I understand.
On the other hand, in the RBG (thick solid line A in FIG. 8), the time until the chromaticity x is stabilized from the start is not so long, and there is no fluctuation (lowering) amount of the chromaticity y when the chromaticity is stabilized from the start. I understand that.
同様に、RGB(赤色、緑色、青色)の各発光のLEDに各々12mAや15mAの電流を流した時には、8mAの電流を流した時以上に、光源装置1にBRG(青色、赤色、緑色)の順に並べてワンパッケージにした物(図8中の細破線bや細一点鎖線c)では、色度xがスタートから安定するまでの時間が長く、スタートから安定した時の色度yの変動(低くなる)量が多いことが判る。
また、光源装置1にRGB(赤色、青色、緑色)の順に並べてワンパッケージにした物で各発光のLEDに同様に各々12mAや15mAの電流を流した時(図8中の太破線Bや太一点鎖線C)には、BRG(青色、赤色、緑色)の順に並べてワンパッケージにした物(図8中の細破線bや細一点鎖線c)と比較して、色度xがスタートから安定するまでの時間が短く、スタートから安定した時の色度yの変動(低くなる)量も少ないことが判る。
尚、上記測定には、積分球:Labsphere(米国)のIS−080−SF、分光器:大塚電子(株)のLE−3300を用いた。
Similarly, when a current of 12 mA or 15 mA is applied to each LED of RGB (red, green, blue), BRG (blue, red, green) is supplied to the
Further, when the
For the measurement, an integrating sphere: IS-080-SF from Labsphere (USA) and a spectroscope: LE-3300 from Otsuka Electronics Co., Ltd. were used.
このように、白色光の色温度にする時、波長が最も短い半導体発光素子チップ6bが高インピーダンスであるためジュール熱が少なく、光源装置1全体としての中心位置にジュール熱が篭もらないようにできる。しかも、色度の安定する速度が速いとともに色度がシフトする幅が少ないので、短時間で安定した白色光が得られ、長時間の使用を可能にし、半導体発光素子チップ6への寿命が向上するとともに信頼性も向上する。
As described above, when the color temperature of the white light is set, the semiconductor light emitting
このように、半導体発光素子チップ6を互いに独立したリードフレーム2aやリードフレーム2bに載置するために各半導体発光素子チップ6に対して独立に電流や電圧を設定することができるとともに光源装置1からの全体の出射光色をコントロールすることができる。
Thus, in order to place the semiconductor light emitting
さらに、図5に示すように、リードフレーム2aやリードフレーム2bに半導体発光素子チップ6を接着剤8でダイボンドした後、ボンディングワイヤ9aやボンディングワイヤ9bによりワイヤボンディングをした後、開口部4aまでの空間に透明なエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透明樹脂5等で充填する。
また、光源装置1単色光を出射させる場合には、半導体発光素子チップ6の出射光と同色に調整した色の透明なエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透明樹脂5等で充填してより鮮明な発光色を出射させることができる。
さらに、無色な透明樹脂に無機系の蛍光顔料や有機系の蛍光染料等からなる波長変換材料を混入させた樹脂を充填して半導体発光素子チップ6自身の発光色と半導体発光素子チップ6により励起し発光した半導体発光素子チップ6と異なる波長の光とを混合させた光を出射させても良い。
Further, as shown in FIG. 5, after the semiconductor light emitting
In the case of emitting monochromatic light from the
Further, a resin prepared by mixing a colorless transparent resin with a wavelength conversion material made of an inorganic fluorescent pigment, an organic fluorescent dye, or the like is excited by the emission color of the semiconductor light emitting
また、半導体発光素子チップ6をダイボンドする時に無色透明の接着剤8に黄色発光の波長変換材料である蛍光材を混入させた接着剤を設け、さらにその上に青色発光の半導体発光素子チップ6を設けても良い。これにより、青色発光の半導体発光素子チップ6自身からの青色の光を直接開口部4a(出射面)方向に出射させ、青色発光の半導体発光素子チップ6から底部方向に出射した光が波長変換材料に達して半導体発光素子チップ6の青色光によって励起し、黄色発光の蛍光材による黄色の発光した光がリードフレーム2aやリードフレーム2b(底部)で反射して再度半導体発光素子チップ6を通過して開口部4a(出射面)方向に出射する時に、黄色の発光色と青色の発光色との混合によって開口部4a(出射面)から白色の光を出射させることができる。
さらに、空間に充填する透明なエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透明樹脂5に蛍光材を混入させて充填しても良い。
Further, when the semiconductor light emitting
Further, a fluorescent material may be mixed and filled in the
さらに、無色透明なエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透明樹脂5等を充填すれば、より強く半導体発光素子チップ6を固定するとともに半導体発光素子チップ6cからの出射光を空気層に露出せずに光を減衰することなく開口部4a(出射面)から出射することができる。
Furthermore, if
尚、上記で説明が前後するが、成型部4の開口部4aから透明樹脂5等を充填した後にリードフレーム2x−nおよびリードフレーム2x−nbを電極端子になるようにある程度の長さを有してカット(タイバーカット)した後に底部4b方向に曲げ、さらにリードフレーム2x−nbを底部4bに沿って再度曲げた後に、成型部4の両短端部に外部のリードフレーム20の微小な一部が挟まっている部分である仮保持部21を微小な外力で個々の光源装置1として外部のリードフレーム20から分離して得る。
Although the description will be made before and after, the
このように、リードフレーム20、2x−n、2x−nb等が互いに機械的に接続されず反射性樹脂の成型部4によってリードフレーム2x−nやリードフレーム2x−nb等を保持して成るので、光源装置1(成型部4)の外形が開口部4a(出射面)外形と同等になるとともに光源装置1を保持するリードフレーム(タイバー)が無いために、リードフレーム(タイバーカット)をカットした時のバリが発生しない。
そのため、装置に実装する時に光源装置の寸法がしっかり守られ、小型化や作業性および信頼性を向上することができる。
尚、上記説明では、複数の半導体発光素子チップ6a,6b,6c等を使用しての説明であるが、半導体発光素子チップ6を単独に1つ用いても良い。
In this way, the lead frames 20, 2x-n, 2x-nb, etc. are not mechanically connected to each other, and the
For this reason, the dimensions of the light source device can be firmly maintained when mounted on the device, and the miniaturization, workability, and reliability can be improved.
In the above description, a plurality of semiconductor light emitting
図7は本発明の平面照明装置1bを示す。
平面照明装置1bは、上記の光源装置1を用いたもので、基板18上に導光板12と光源装置1を載置した構成である。
尚、図示しないが、基板18の代わりにケース等を用いても良い。
FIG. 7 shows a
The
Although not shown, a case or the like may be used instead of the
光源装置1は、リードフレーム2に底部4bや側面部5a、側面部4c、傾斜面4e、開口部4a等から成る成型部4を光の反射性を良くした絶縁性の樹脂をインサート成型し、外部に電極端子2x−nおよび電極端子2x−nbを設け、開口部4aで囲まれた半導体発光素子チップ6を載置した上に透明樹脂5等で充填してある。
尚、光源装置1の説明は上記で述べたので重複するため説明は省略する。
In the
In addition, since description of the
また、光源装置1は、電極端子2x−nおよび電極端子2x−nbを基板18上に設けた回路パターン19に接触するように載置するとともに開口部4aである出射面を導光板12の入射端面部に対向に近接または接触するように載置する。
尚、図示しないが、電極端子2x−nおよび電極端子2x−nbは、基板18上に設けた回路パターン19と半田等で接続しても良く、電極端子2x−nが傾斜面部4f方向に微動させソケット等に保持したり、電極端子2x−nにファストン端子に接続しても良い。
In addition, the
Although not shown, the
導光板12は、屈折率が1.4〜1.7程度の透明なアクリル樹脂(PMMA)やポリカーボネート(PC)等で形成され、光源装置1からの光を導く入射端面部13と、入射端面部13の反対側に位置する反入射端面部14と、入射端面部13からの光を出射する出射面部15と、この出射面部15の反対側に位置する反出射面部16と、これら出射面部15と反出射面部16とに交わる側面部17とから成る。また、図示しないが、導光板12の出射面部15や反出射面部16には、光を効率よく外部に出射するように各種の形状をしたドットや溝等を設ける。
尚、各種の形状は、微細な円弧状、微細な楕円、微細な多角柱、微細なプリズム、微細な多角錐、多角台形錐等の加工を出射面部15や反出射面部16に施す。
The
In addition, various shapes, such as a fine arc shape, a fine ellipse, a fine polygonal column, a fine prism, a fine polygonal pyramid, and a polygonal trapezoidal cone, are processed on the emitting
また、導光板12に入射した光は、屈折角γが0≦|γ|≦Sin-1(1/n)の式を満たす範囲で導光板12内に進む。例えば一般の導光板12に使用されている樹脂材料であるアクリル樹脂の屈折率はn=1.49程度であるので、最大入射角は、入射端面部13の出射面部15方向から反出射面部16方向への光および反出射面部16方向から出射面部15方向への光が入射角90°となり、入射端面部13で屈折する屈折角γはγ=0〜±42°程度の範囲内となる。
Further, the light incident on the
さらに、屈折角γ=0〜±42°の範囲内で導光板12内に入射した光は、導光板12と空気層(屈折率n=1)との境界面において、Sinα=(1/n)の式により臨界角を表わすことができる。例えば一般の導光板12に使用されている樹脂材料であるアクリル樹脂の屈折率はn=1.49程度であるので、臨界角αはα=42°程度になる。そして、導光板12の出射面部15や反出射面部16に光線を偏向する凸や凹等が無かったり、臨界角αを越えなければ、導光板12内の光は出射面部15や反出射面部16で全て全反射しながら入射端面部13の反対方向へ進むことになる。
但し、上記の場合には、導光板12の厚さが均一で平坦であり、図示しないが、楔形状の導光板12の場合には、楔形状のテーパ(傾斜度)により臨界角αを破りテーパーリークを引き起こす。
Further, the light incident on the
However, in the above case, the thickness of the
基板18は、熱可塑性樹脂に例えば酸化チタンのような白色材料を混入し、反射性をもたせた物および非導電性物質からなり、導光板12の反出射面部16に対向する部分で反出射面部16からの漏洩等を再び導光板12に入射させて出射光の効率を上げる。
The
さらに、基板18は、光源装置1の電極端子2x−nや2x−nbに対応した位置に、例えば銅やアルミニウム等の金属導電性のパターン19を設ける。
尚、電極端子2b−1bにはパターン19(1b)、電極端子2a−1bにはパターン19(1a)のように順次対応し、電極端子2a−3bにはパターン19(3a)が対応している。
Further, the
The
また、ここでは図示しないが、基板18の代わりにケースを用いても良く、基板18と同様に反射性を有した非導電性物質からなり、出射面部15以外を覆って出射光の効率を上げる。
Although not shown here, a case may be used instead of the
尚、導光板12の形状は、光源装置1の出射面(開口部)4aと導光板12の入射端面部13との大きさが合えば良く、フラットな導光板12、入射端面部13の厚さの方が反入射端面部14の厚さよりも薄い導光板12、入射端面部13の厚さの方が反入射端面部14の厚さよりも厚い導光板12等の何れでも良い。
よって、光源装置1の厚さが薄いために光源装置1の厚さに対応した導光板12の厚さで全体の厚さを薄くすることができ、重量も軽減することができる。
The shape of the
Therefore, since the
以上のように本発明は、リードフレーム20に半導体発光素子チップ6の載置および電極端子用のリードフレーム2a,2b等のパターンを設け、これら複数のリードフレーム2a,2bやリードフレーム20の一部を電気的に絶縁性を有するとともに反射性樹脂等でインサートモールド成形して、半導体発光素子チップ6からの出射光を放出する開口部(出光部)4aや反対側に底部4b等を設け、半導体発光素子チップ6をダイボンディングおよびボンディングワイヤ8a,8bで電気的にボンディングした後にエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透明樹脂等で充填し、透明樹脂硬化後に任意の長さにリードフレーム2a,2bをカットし、カットしたリードフレーム2a,2bを底部4b(開口部4aの反対側)方向に沿うように曲げ、さらに一方のリードフレーム2a,2bを再度底部4bに巻きつけるように曲げた後にリードフレーム20の一部で仮に保持していたモールド成形部4(光源装置1)をリードフレーム20から外し得る光源装置であって、成形部4の外形がそのまま最大外形であり、タイバー等をカットした時にバリが無いために平面照明装置1b等の部品として光源に用いても平面照明装置1b全体の厚さを薄くすることができ、軽量化を図ることができ、さらにRGB(赤、緑、青)等の半導体発光素子チップ6を用いての白色光源を再現する時に中心位置に波長の短いB(青)の半導体発光素子チップを配置する為、R(赤)の半導体発光素子チップ6のように他の半導体発光素子チップ6よりも電流を多く流す為に発生するジュール熱を光源装置1の隅に配置することによって色度の安定する速度が速いとともに色度がシフトする幅が少なくすることができる光源装置1であるとともに、この光源装置を用いた平面照明装置1bである。
As described above, according to the present invention, the
小型なモバイル製品のバックライト用光源から、あらゆる小型および薄型の電気製品等の光源などに適し、特に半導体発光素子チップであるため動作温度範囲が広く例えばカーナビ等の使用環境に対しても十分対応することができる光源装置および小型なモバイル製品の平面照明装置を提供することができる。 Suitable for light sources for backlights of small mobile products, light sources for all small and thin electrical products, etc. Especially, it is a semiconductor light-emitting element chip, so it has a wide operating temperature range and is fully compatible with usage environments such as car navigation systems. It is possible to provide a light source device and a small mobile product flat illumination device.
1,1z 光源装置
1b 平面照明装置
2,2a,2b,20 リードフレーム
2a−1,2a−1b リードフレーム
2a−2,2a−2b リードフレーム
2a−3,2a−3b リードフレーム
2b−1,2b−1b リードフレーム
2b−2,2b−2b リードフレーム
2b−3,2b−3b リードフレーム
4 成型部
4a 開口部
4b 底部
4c 側面部
4d 認識欠接部
4e 傾斜面
4f 傾斜面部
5 透明樹脂
6,6a,6b 半導体発光素子チップ
6c,6d 半導体発光素子チップ
8 接着剤
9a,9b,9c ボンディングワイヤ
10 平面照明装置
11 空間部
11’ 湾曲防止穴
12 導光板
13 入射端面部
14 反入射端面部
15 出射面部
16 反出射面部
17 側面部
18 基盤
19 パターン
21 仮保持部
22 タイバー
22b バリ
23 タイバー
25 穴
44 ケース
44c 周壁
α 臨界角
γ 屈折角
n 屈折率
1, 1z
Claims (5)
前記半導体発光素子チップを前記リードフレーム上に載置する前記リードフレームの反対側を底部とし、前記リードフレームを切断後、前記底部方向に曲げるとともに一方を前記底部に沿って再度曲げ、前記リードフレームの切断部分が当該光源装置の出射面外形よりも内側に有し、前記リードフレームが互いに機械的に接続されず前記反射性樹脂によって前記リードフレームを保持して成ることを特徴とする光源装置。 In a light source device in which a lead frame is insert molded with a reflective resin, a semiconductor light emitting element chip is arranged, and a transparent resin is filled.
The lead frame opposite to the lead frame on which the semiconductor light emitting element chip is placed on the lead frame is a bottom, and after cutting the lead frame, the lead frame is bent toward the bottom and the other is bent again along the bottom. The light source device is characterized in that the cut portion of the light source device is inside the outer shape of the light emitting surface of the light source device, and the lead frames are not mechanically connected to each other and are held by the reflective resin.
前記光源装置の前記出光部に対向する位置に前記出射光を導く入射端面部と、光を外部に出射する出射表面部と、その反対側の裏面部と、これら出射表面部と裏面部とを接続する側端面部と、前記入射端面部の反対側に位置する反入射端面部とからなる導光板と、
前記裏面部の下に設ける反射シートまたは反射性を有するケースとを具備することを特徴とする平面照明装置。 The lead frame is insert-molded with the opposite side of the lead frame on which the semiconductor light emitting element chip is placed on the lead frame by a reflective resin as the bottom, and the lead frame is cut and then bent toward the bottom and the other is The lead frame is bent again along the bottom, the cut portion of the lead frame is inside the light emitting device outer shape, and the lead frame is not mechanically connected to each other and the lead frame is held by the reflective resin. A light source device comprising:
An incident end face portion that guides the emitted light to a position facing the light exit portion of the light source device, an exit surface portion that emits light to the outside, a back surface portion on the opposite side, and the exit surface portion and the back surface portion. A light guide plate comprising a side end surface portion to be connected and a non-incident end surface portion located on the opposite side of the incident end surface portion;
A flat illumination device comprising a reflective sheet or a reflective case provided under the back surface portion.
前記光源装置の前記出光部に対向する位置に前記出射光を導く入射端面部と、光を外部に出射する出射表面部と、その反対側の裏面部と、これら出射表面部と裏面部とを接続する側端面部と、前記入射端面部の反対側に位置する反入射端面部とからなる導光板と、
前記裏面部の下に設ける反射シートまたは反射性を有するケースとを具備することを特徴とする平面照明装置。 A lead frame having a plurality of semiconductor light emitting element chips mounted on the lead frame independent of each other by a reflective resin, the lead frame having the semiconductor light emitting element chip having the shortest wavelength mounted thereon is provided at a central position, and the lead Insert mold molding with the opposite side of the frame as the bottom, after cutting the lead frame, bend in the direction of the bottom and bend one again along the bottom, and the cut part of the lead frame is from the light emitting device outer shape of the light source device A light source device in which the lead frame is not mechanically connected to each other and is held by the reflective resin,
An incident end face portion that guides the emitted light to a position facing the light exit portion of the light source device, an exit surface portion that emits light to the outside, a back surface portion on the opposite side, and the exit surface portion and the back surface portion. A light guide plate comprising a side end surface portion to be connected and a non-incident end surface portion located on the opposite side of the incident end surface portion;
A flat illumination device comprising a reflective sheet or a reflective case provided under the back surface portion.
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