(57)【要約】【課題】改良された発光ダイオードの封止構造を提供する。【解決手段】側面出射型発光ダイオードの封止構造である。この側面出射型発光ダイオードの封止構造はベース部と、二つの電極と、発光ダイオードチップと、封止材料とを備えている。このうち、ベース部は凹部を備えている。二つの電極は凹部の底部に設けられている。発光ダイオードチップは凹部の底部に設けられるとともに、二つの電極に電気的に接続されている。このうち、発光ダイオードチップの基板の厚みは１４０μｍ以上である。上記の封止材料を凹部内に充填することで、発光ダイオードチップを封止する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面出射型発光ダイオードの封止構造であって、前記側面出射型発光ダイオードの封止構造は、
凹部を有するベース部と、
前記凹部の底部内に設けられている二つの電極と、
前記凹部の底部上に設けられるとともに、前記複数の電極の二つの電極に電気的に接続されており、基板の厚みが１４０μｍ以上である発光ダイオードチップと、
前記凹部内に充填されて、前記発光ダイオードチップを封止する封止材料と、を備えた、ことを特徴とする側面出射型発光ダイオードの封止構造。
【請求項２】
前記基板の厚みが１４０μｍから４００μｍである、ことを特徴とする請求項１に記載の側面出射型発光ダイオードの封止構造。
【請求項３】
前記基板の厚みが１９０μｍから２４０μｍである、ことを特徴とする請求項２に記載の側面出射型発光ダイオードの封止構造。
【請求項４】
前記凹部の上部幅が１.２cm以下である、ことを特徴とする請求項１に記載の側面出射型発光ダイオードの封止構造。
【請求項５】
前記凹部の上部幅が０.３cmから０.８cmである、ことを特徴とする請求項４に記載の側面出射型発光ダイオードの封止構造。
【請求項６】
前記ベース部の前記凹部の内壁上に周回して設けられている反射層を更に備えた、ことを特徴とする請求項１に記載の側面出射型発光ダイオードの封止構造。
【請求項７】
前記ベース部の材質がエポキシ樹脂、グラスファイバ、酸化チタン、酸化カルシウム、液晶高分子、セラミックスおよび前記材料の任意の組合わせから選ばれるものである、ことを特徴とする請求項１に記載の側面出射型発光ダイオードの封止構造。
【請求項８】
前記複数の電極の材質が金、銀、銅、白金、アルミニウム、スズ、マグネシウムおよびその任意の組合わせからなる群から選ばれるものである、ことを特徴とする請求項１に記載の側面出射型発光ダイオードの封止構造。
【請求項９】
前記基板の材質がサファイヤ（ｓａｐｐｈｉｒｅ）または炭化ケイ素である、ことを特徴とする請求項１に記載の側面出射型発光ダイオードの封止構造。
【請求項１０】
前記ベース部の外側縁に設けられ、かつ前記複数の電極に電気的に接続されているリードフレームを更に備えた、ことを特徴とする請求項１に記載の側面出射型発光ダイオードの封止構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ；ＬＥＤ）に関し、特に側面出射型発光ダイオードの封止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオードは接合ダイオードであり、主に半導体基板上のｐ型エピタキシャル層とｎ型エピタキシャル層とからなる。エピタキシャル構造を形成した後、チップをカッティングし、続いてパネル上に固定した後、ボンディングして、最終的に封止して、発光ダイオードの発光素子を形成する。一般的には、発光ダイオードに用いられる封止材料はエポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）である。
【０００３】
発光ダイオードの種類は多く、用途も広汎にわたり、現代の生活に欠かせない重要なツールとなっている。一般的な発光ダイオードは、例えば家電製品、音響および計器類のインジケータランプや、ファクシミリ、バーコードリーダおよび光学マウスの光源に応用されたり、携帯電話機、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌａｓｓｉｓｔａｎｔ）、液晶ディスプレイにおけるバックライトモジュールおよびその他電子製品内に応用されたりと、主に照明やインジケータに用いられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
携帯電話機、ＰＤＡ、バックライトモジュールなどの電子製品の発展に伴い、発光ダイオードの発光効率への要求もますます高くなっている。したがって、ＬＥＤが出射する光をいかに十分に利用できるようにするか、ということは現在、考慮すべき重要課題の一つである。従来、ＬＥＤの輝度を向上させる方法はＬＥＤの封止構造を変更するか、またはＬＥＤチップの構造を変更する以外になかった。しかしながら、ＬＥＤの封止構造を変更する場合、例えば屈折率の大きな封止材料でチップを覆うなど、これで向上される全体的な輝度には限りがあった。光が伝達される過程において、光が、例えばＬＥＤチップ中における半導体エピタキシャル構造または電極などのＬＥＤチップの一部構造または本体に使用される一部材料で吸収されて光の使用率が低下してしまう。よって、屈折率の大きな封止材料を使用したとしても、全体的な輝度を大幅に向上させることはできない。しかし、例えばＬＥＤチップの表面を粗面化、異なるエピタキシャル材料を用いる、またはＬＥＤチップの底部に反射構造を形成するなどのＬＥＤチップの構造を変更したとしても、後工程のＬＥＤチップを封止する際に、ＬＥＤチップの発光位置、またはＬＥＤチップが出射する光の形状（ｌｉｇｈｔ ｐａｔｔｅｒｎ）などの要因により、封止済みのＬＥＤの全体的な輝度に影響を及ぼしてしまう。このように、発光ダイオードの封止構造の全体的な輝度を更に向上させることはできなかった。したがって、高輝度の発光ダイオードの封止構造を製造したいということになれば、極めて困難な技術的挑戦であることは間違いない。
【０００５】
よって、改良された発光ダイオードの封止構造を提供して、上記の問題を解決する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施例によれば、側面出射型ダイオードの封止構造を提供するものである。この側面出射型発光ダイオードの封止構造は、ベース部と、二つの電極と、発光ダイオードチップと、封止材料と、リードフレームとを備えている。このうち、ベース部は凹部を備えている。二つの電極は凹部の底部に設けられている。発光ダイオードチップは凹部の底部に設けられるとともに、二つの電極に電気的に接続されている。このうち、発光ダイオードチップの基板の厚みは１４０μｍよりも厚い。本発明の一実施例においては、基板の厚みは１４０μｍから４００μｍである。上記の封止材料を凹部内に充填することで、発光ダイオードチップを封止する。リードフレームはベース部の両側に設けられて、かつ二つの電極に電気的に接続されている。
【０００７】
本発明の一実施例において、輝度をより一層高めるために、ニーズに応じてベース部の凹部の内壁に反射層を設けることもできる。
【発明の効果】
【０００８】
したがって、上記した発明の実施例から理解できるように、本発明における側面出射型発光ダイオードの封止構造は高い発光効率を備え、その輝度を約３０％向上させることができる。しかも、本発明では厚い基板を用いてＬＥＤチップ側面の光出射量を高めているので、高い発光効率を備えるのみならず、体積の小さな発光ダイオードの封止構造を更に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明では、輝度を高めるために、改良された発光ダイオードの封止構造を提供するものである。図１を参照されたい。これでは発光ダイオードの封止構造の断面構造の概略図を示している。同時に図２を参照されたい。これでは図１における線Ｉ−Ｉ’に沿った断面概略図を示している。図１中において、発光ダイオードの封止構造１００はベース部１０２と、二つの電極１０４ａおよび１０４ｂと、リードフレーム１０６と、発光ダイオードチップ１０８と、二本のリード線１１０ａおよび１１０ｂと、封止材料１１２とを備えている。このうちベース部１０２は凹部１１４を有している。前記ベース部１０２の材質は例えばエポキシ樹脂、グラスファイバ、酸化チタン、酸化カルシウム、液晶高分子またはセラミックスとすることができる。
【００１０】
前記二つの電極１０４は凹部１１４の底部に設けられている。本発明の一実施例において、二つの電極１０４は第１の電極１０４ａおよび第２の電極１０４ｂに分けることができ、しかも第１の電極１０４ａと第２の電極１０４ｂとの間は互いに絶縁されている。リードフレーム１０６はベース部１０２の両側に設けられ、かつ二つの電極１０４に電気的に接続されている。このうち二つの電極１０４の材質は例えば金、銀、銅、白金、アルミニウム、スズまたはマグネシウムとすることができる。
【００１１】
発光ダイオードチップ１０８は凹部１１４の底部に設けられるとともに、リード線１１０ａ、１１０ｂにより第１の電極１０４ａおよび第２の電極１０４ｂにそれぞれ電気的に接続されている。本発明の一実施例において、発光ダイオードチップ１０８は第１の電極１０４ａの上に設けられている。本発明の一実施例において、更に輝度を高めるために、ベース部１０２の凹部１１４の内壁に反射層（図示しない）を設けることもできる。
【００１２】
前記封止材料１１２はベース部１０２の凹部１１４内に充填されて、発光ダイオードチップ１０８を封止している。このうち、前記封止材料１１２の材質は例えばエポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）、アクリルまたはシリコンとすることができる。
【００１３】
続いて、図３を参照されたい。これでは図１における発光ダイオードチップの断面拡大概略図を示している。図３において、発光ダイオードチップ１０８の基板１０８ａの厚みは１４０μｍ以上である。本発明の一実施例において、基板１０８ａの厚みは１４０μｍから４００μｍである。他の実施例においては、１９０μｍから２４０μｍがより好ましい。前記基板１０８ａの材質は例えばサファイヤ（ｓａｐｐｈｉｒｅ）または炭化ケイ素とすることができる。
【００１４】
引き続き図３を参照されたい。基板１０８ａの厚みが１４０μｍ、つまり発光ダイオードチップ１０８の側面光出射口の高さが１４０μｍよりも高いので、発光ダイオードチップ１０８の活性層（ａｃｔｉｖｅ ｌａｙｅｒ）１０８ｂで光１０９が発生したとき、基板１０８ａの側面の光出射口を通過した光出射量が増加する。したがって、ＬＥＤ封止構造を完成した後、発光ダイオードチップ１０８自身の光出射量が大幅に向上するので、高い発光効率を備えた発光ダイオードの封止構造を得ることができる。
【００１５】
そして、本発明の発光ダイオードチップ１０８における光出射量が大幅に向上されるので、ニーズに応じて前記発光ダイオードチップ１０８を小幅の凹部を有するベース部上に封止することにより、封止構造を小型化することができる。これにより、全体的な発光効率に影響がないだけでなく、薄くて軽い発光ダイオードの封止構造を得ることが可能となる。本発明の他の実施例において、図２に示すように、凹部１１４の上部幅１１４ａは１.２cm以下とすることができ、０.３cmから０.８cmがより好ましい。
【００１６】
その後、発光ダイオードの封止構造１００の輝度試験を行った。表１の結果から理解できるように、発光ダイオードチップ１０８中における基板１０８ａの厚みが１４０μｍから４００μｍまで厚くしたとき、発光ダイオードの封止構造の輝度は約１０％から３０％向上させることができる。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
したがって、上記の分析から理解できるように、本発明の発光ダイオードの封止構造は高い発光効率を備え、その輝度は約１０％から３０％向上させることができる。そして、本発明では厚みの厚い基板を用いて発光ダイオードチップの側面の光出射量を向上させているので、高い発光効率を得られるばかりでなく、体積の小さな発光ダイオードの封止構造を更に得ることができる。
【００１９】
確かに本発明では好ましい一実施例を上記のように開示したが、これは本発明を限定するためのものではなく、当業者であれば、本発明の主旨および範囲を逸脱することなく、各種の変更および修正を行うことができるので、本発明の保護範囲は別紙の特許請求の範囲による限定を基準と見なす。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本発明の上記およびその他目的、特徴、長所および実施例をより明確に理解できるよう、添付の図面の詳細な説明を下記のとおり行う。
【図１】発光ダイオードの封止構造の断面構造を示す概略図である。
【図２】図１における線Ｉ−Ｉ’に沿った断面を示す概略図である。
【図３】図１における発光ダイオードチップの断面を示す拡大概略図である。
【符号の説明】
【００２１】
１００ 発光ダイオードの封止構造、１０２ ベース部、１０４ 二つの電極、１０４ａ 第１の電極、１０４ｂ 第２の電極１０４ｂ、１０６ リードフレーム、１０８ 発光ダイオードチップ、１０８ａ 基板、１０８ｂ 活性層、１０９ 光、１１０ａおよび１１０ｂ リード線、１１２ 封止材料、１１４ 凹部、１１４ａ 上部幅
【図１】
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【図２】
2008042160.tif 000005
【図３】
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