(57)【要約】【課題】軽薄短小製品設計に適用されるマイクロタイプ発光装置の提供。【解決手段】基板内に放置孔が設けられ、該放置孔内に透光層を利用して発光ダイが固定され、発光ダイの二つの電極がそれぞれリード線で基板側端の第１電力供給回路と第２電力供給回路に電気的に連接され、発光ダイの透光層に被覆されていない周辺位置に放熱層が設けられ、ｐｎ接合が作用開始して高熱を発生する時、放熱層を透過して熱が排除され、このほか、発光ダイが基板の表面ではなく放置孔内に固定されることにより、発光装置の全体の厚さが縮減され、また簡単に周知の製造方法によりフリップチップパッケージ技術の有する高い発光輝度の効果を達成できる。【選択図】        図４
2004260048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロタイプ発光装置において、
基板とされ、少なくとも一つの放置孔を具え、該放置孔の側端に第１電力供給回路と第２電力供給回路が設けられた、上記基板と、
少なくとも一つの発光ダイとされ、対応する放置孔中に設けられ、各発光ダイがダイ基板、第１電極、第２電極、及び該ダイ基板の上に成長させられてｐｎ接合を有する活性層を具え、該第１電極が第１リード線で第１電力供給回路に電気的に連接され、該第２電極が第２リード線で第２電力供給回路に電気的に連接された、上記少なくとも一つの発光ダイと、
放熱層とされ、該発光ダイの一部周辺及び全部周辺のいずれかに環状に設けられた、上記放熱層と、
を具えたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、放熱層が発光ダイの全体のｐｎ接合周辺位置を被覆することを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項３】
請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、透光層を更に具え、該透光層が発光ダイの放熱層に未被覆の周辺に環状に設けられたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項４】
請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、放置孔の側端に少なくとも一つの水平側面が設けられ、相互に対応する水平側面に第１電力供給回路と第２電力供給回路のいずれかが設けられたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項５】
請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、放置孔の一部の内表面に反射層が設けられたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項６】
請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、第１電極が反射特性を具えた材料で形成されたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項７】
請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、放熱層に接触するヒートパイプを具えたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項８】
請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、放熱層の上表面に反射層が設けられたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項９】
請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、放熱層内に、蛍光物質、りん光物質、色変換物質及びその組合せのいずれかが設けられたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項１０】
請求項３に記載のマイクロタイプ発光装置において、透光層内に、蛍光物質、りん光物質、色変換物質及びその組合せのいずれかが設けられたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項１１】
請求項３に記載のマイクロタイプ発光装置において、透光層の外表面に、抗短波長光薄膜が設けられたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項１２】
請求項３に記載のマイクロタイプ発光装置において、透光層の外表面が、平面、内凹曲面、外凸曲面及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項１３】
請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、透光層の外表面が、平面、内凹曲面、外凸曲面及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項１４】
請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、基板の放置孔が円形、楕円形、錐形、方形、環形及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項１５】
請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、基板の放置孔が錐形斜側壁を具え、該錐形斜側壁の出光方向端位置に形成された開口がもう一端の開口よりも大きいことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項１６】
請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、基板がリードフレームとされたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項１７】
請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、基板が反射、透光、絶縁、導電、熱伝導或いはその組合せの材質で形成されたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項１８】
請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、基板が、セラミック、ガラス、窒化アルミニウム、炭化けい素、酸化アルミニウム、エポキシ樹脂、尿素樹脂、プラスチック、ダイヤモンド、酸化ベリリウム、窒化ホウ素、けい金化合物、プリント基板、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、或いは金属を含む化合物及びその組合せのいずれかで形成されたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項１９】
請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、発光ダイが完全に基板の放置孔内に収容されたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項２０】
請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、発光ダイが平面型発光ダイオード、直立型発光ダイオード、有機発光ダイオード、レーザーダイオード、面投射型発光ダイオード、及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項２１】
請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、基板の厚さを調整できることを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項２２】
請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、放置孔に代り、放置凹溝が設けられたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項２３】
請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、放熱層が透光特性を有する材料で形成されたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項２４】
請求項３に記載のマイクロタイプ発光装置において、透光層が熱伝導物質で形成されたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項２５】
請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、放置孔の上下の開口が円形、楕円形、錐形、方形、環形及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項２６】
マイクロタイプ発光装置において、
基板とされ、少なくとも一つの放置孔を具え、該放置孔の側端に第１電力供給回路と第２電力供給回路が設けられた、上記基板と、
少なくとも一つの発光ダイとされ、対応する放置孔中に設けられ、各発光ダイがダイ基板、第１電極、第２電極、及び該ダイ基板の上に成長させられてｐｎ接合を有する活性層を具え、該第１電極が第１リード線で第１電力供給回路に電気的に連接され、該第２電極が第２リード線で第２電力供給回路に電気的に連接された、上記少なくとも一つの発光ダイと、
透光層とされ、該発光ダイの一部周辺及び全部周辺のいずれかに環状に設けられた、上記透光層と、
を具えたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項２７】
請求項２６に記載のマイクロタイプ発光装置において、放熱層を更に具え、該放熱層が発光ダイの透光層が未被覆の周辺に環状に設けられたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項２８】
請求項２７に記載のマイクロタイプ発光装置において、放熱層が発光ダイの全体のｐｎ接合周辺位置を被覆することを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項２９】
請求項２６に記載のマイクロタイプ発光装置において、透光層内に少なくとも一種類の蛍光物質、りん光物質、色変換物質及びその組合せのいずれかが設けられたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項３０】
請求項２６に記載のマイクロタイプ発光装置において、透光層の外表面に抗短波長光薄膜が設けられたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項３１】
請求項２６に記載のマイクロタイプ発光装置において、平面、内凹曲面、外凸曲面及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項３２】
請求項２７に記載のマイクロタイプ発光装置において、放熱層の外表面が、平面、内凹曲面、外凸曲面及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項３３】
請求項２６に記載のマイクロタイプ発光装置において、基板の放置孔が円形、楕円形、錐形、方形、環形及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項３４】
請求項２６に記載のマイクロタイプ発光装置において、発光ダイが平面型発光ダイオード、直立型発光ダイオード、有機発光ダイオード、レーザーダイオード、面投射型発光ダイオード、及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項３５】
請求項２７に記載のマイクロタイプ発光装置において、放熱層内に少なくとも一種類の蛍光物質、りん光物質、色変換物質及びその組合せのいずれかが設けられたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項３６】
請求項２６に記載のマイクロタイプ発光装置において、基板が反射、透光、絶縁、導電、熱伝導或いはその組合せの材質で形成されたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項３７】
請求項２６に記載のマイクロタイプ発光装置において、基板の放置孔が錐形斜側壁を具え、該錐形斜側壁の出光方向端位置に形成された開口がもう一端の開口よりも大きいことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項３８】
請求項２６に記載のマイクロタイプ発光装置において、放置孔の側端に少なくとも一つの水平側面が設けられ、相互に対応する水平側面に第１電力供給回路と第２電力供給回路のいずれかが設けられたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項３９】
請求項２６に記載のマイクロタイプ発光装置において、透光層が熱伝導物質で形成されたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項４０】
請求項２７に記載のマイクロタイプ発光装置において、放熱層が透光特性を有する材料で形成されたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項４１】
請求項２６に記載のマイクロタイプ発光装置において、放置孔に代わり放置凹溝が形成されたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【請求項４２】
請求項２６に記載のマイクロタイプ発光装置において、基板の放置孔の上下の開口が、円形、楕円形、錐形、方形、環形及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一種の発光装置に係り、特に、軽薄短小製品設計に適用されるマイクロタイプ発光装置であって、適時にｐｎ接合の作用により発生する熱を排除し、簡単に周知の製造方法によりフリップチップパッケージ技術の有する高い発光輝度の効果を達成できる、マイクロタイプ発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発光ダイオード（ＬＥＤ；Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）は、寿命が長く、体積が小さく、発熱量が低く、消耗電力が少なく、反応速度が速く、単性光発光の特性と長所を有するため、新時代の光源として最良の選択と見なされている。
【０００３】
発光ダイオードの発展の歴史において、いかに発光輝度と発光効率を高めるかに業界の研究開発の重点が置かれてきた。周知の発光装置は、図１に示されるように、基板１１の上に発光ダイ１７が固定され、図１に示される平面型発光ダイオードは、発光ダイ１７の垂直延伸方向にパッケージ層１９が設けられ、該発光ダイ１７はダイ基板１７２、及び、ダイ基板１７２の上に成長させられてｐｎ接合を有する活性層１７４が組み合わされてなる。活性層１７４の一部の表面にさらに第１電極１７１と第２電極１７５が設けられ、そのうち第１電極１７１は第１リード線１７３で基板１１の側辺の第１電力供給回路１３に電気的に連接され、第２電極１７５は第２リード線１７７で基板１１のもう一側の第２電力供給回路１５に電気的に連接され、これにより、第１電力供給回路１３と第２電力供給回路１５が電力供給開始すると、発光ダイ１７のｐｎ接合が作用し光を発生し、並びにパッケージ層１９の方向に向けて投射し、これは点線矢印で示されるとおりである。
【０００４】
以上の第１種の周知の発光装置は有効に光を発生するが、それは以下のようないくつかの欠点を有している。
１．一部の投射光が第１電極に吸収され、光の遮蔽効果を形成し、全体の光源輝度に対して一定の損失を形成する。
２．活性層のｐｎ接合が作用する時、高熱が発生し、この作業の熱が適当なパイプラインにより発光装置の外に排除されないため、発光装置の正常な操作及び使用寿命が損なわれ易い。
３．発光ダイが基板の上表面に固定されているため、発光装置の軽薄短小のマイクロ化の設計理念に不利である。
【０００５】
このような発光装置内の放熱しにくさの問題を解決するため、業界は多くの放熱構造を開発してきた。図２に示される特許文献１の発光ダイオードパッケージ放熱構造に記載された技術は、リードフレーム或いは基板２３に発光ダイ２７を固定し、図示される直立型発光ダイオードのようであり、発光ダイ２７は、ｐｎ接合を具えた活性層２７４を具えている。有効にｐｎ接合の作用時に発生する熱を有効に排除するため、リードフレーム２３の底側位置に放熱ブロック２８が設けられ、且つ放熱ブロック２８にヒートパイプ２８５が連接されて、発生する熱の発光装置外への排除を強化している。しかし、このような周知の構造は、有効に発光装置の放熱の問題を解決できるが、以下のような問題を有している。
１．一部の投射光源が電極により吸収され、光の遮蔽効果を形成し、全体の光源輝度に対して一定の損失を形成する。
２．放熱ブロックがリードフレームの外周に形成され、発光装置の体積を増加し、発光装置の軽薄短小のマイクロ化の設計理念に役立たない。
【０００６】
このほか、発光装置の投射光の電極による吸収が発光輝度を低下させる問題を有効に解決するため、業界はフリップチップ構造を開発した。図３に示されるように、それは、発光ダイ３７が逆さに置かれ、図示される平面型発光ダイオードでは、発光ダイ３７の電極が第１ソルダボール３７１と第２ソルダボール３７５により基板３１側辺の第１電力供給回路３３及び第２電力供給回路３５に電気的に連接され、こうして、発光ダイ活性層３７４のｐｎ接合が作用し光を発生する時、その発生する光が透光効果を有するダイ基板３７２の方向に投射され、これは点線矢印で示されるとおりである。
【０００７】
しかし、この発光装置は投射光の電極による吸収による発光輝度への影響の問題を有効に解決するが、なおも以下のような欠点を有している。
１．発光ダイが基板の上表面に固定されているため、発光装置の軽薄短小のマイクロ化設計理念に不利である。
２．活性層のｐｎ接合作用時に発生する熱が適当なパイプラインにより発光装置外に排除されず、発光装置の正常な操作と使用寿命を損ないやすい。
３．フリップチップ構造は製造時に製造コストが高いボール固定機（ＢａｌｌＭｏｕｎｔｅｒ）と正確なアラインメント技術を必要とし、製造時の問題を増すだけでなく、製品歩留りを高めて製造コストを下げるのに役立たない。
【０００８】
【特許文献１】
台湾特許公告第４３３５５３号明細書
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このため、ｐｎ接合作用時に発生する高熱を発光装置外に排除できると共にマイクロ化製品の設計に役立ち、並びに有効に全体の発光輝度を高めた新規な発光装置の提供が望まれている。
【００１０】
本発明の主要な目的は、一種のマイクロタイプ発光装置を提供することにあり、それは上述の従来の発光装置の有する欠点を有効に解決したものとする。
【００１１】
本発明の次の目的は、一種のマイクロタイプ発光装置を提供することにあり、それは、その放熱層がｐｎ接合作用時に発生する高熱を発光装置外に排除し、ゆえに有効に発光装置の作業信頼性と使用寿命を高めることができるものとする。
【００１２】
本発明のまた別の目的は、一種のマイクロタイプ発光装置を提供することにあり、それは、基板に内向きに形成された放置孔或いは放置凹溝中に発光ダイが固定されることにより、有効に発光装置の全体厚さを制御でき、製品の軽薄短小のマイクロ化設計に有利であるものとする。
【００１３】
本発明のさらに別の目的は、一種のマイクロタイプ発光装置を提供することにあり、それは現存の半導体の習熟された簡単な製造技術或いは生産器具により、フリップチップパッケージ技術の有する発光輝度を高める効果を達成し、周知の発光ダイの電極による光遮蔽効果の問題を解決し、また、有効に製品歩留りを高め生産コストを下げられるものとする。
【００１４】
本発明のまた別の目的は、一種のマイクロタイプ発光装置を提供することにあり、それは、周知の発光装置の電極の光遮蔽効果の問題を有効に解決し、さらには反射特性を有する電極により大幅に発光輝度を高める効果を達成したものとする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、マイクロタイプ発光装置において、
基板とされ、少なくとも一つの放置孔を具え、該放置孔の側端に第１電力供給回路と第２電力供給回路が設けられた、上記基板と、
少なくとも一つの発光ダイとされ、対応する放置孔中に設けられ、各発光ダイがダイ基板、第１電極、第２電極、及び該ダイ基板の上に成長させられてｐｎ接合を有する活性層を具え、該第１電極が第１リード線で第１電力供給回路に電気的に連接され、該第２電極が第２リード線で第２電力供給回路に電気的に連接された、上記少なくとも一つの発光ダイと、
放熱層とされ、該発光ダイの一部周辺及び全部周辺のいずれかに環状に設けられた、上記放熱層と、
を具えたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項２の発明は、請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、放熱層が発光ダイの全体のｐｎ接合周辺位置を被覆することを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項３の発明は、請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、透光層を更に具え、該透光層が発光ダイの放熱層に未被覆の周辺に環状に設けられたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項４の発明は、請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、放置孔の側端に少なくとも一つの水平側面が設けられ、相互に対応する水平側面に第１電力供給回路と第２電力供給回路のいずれかが設けられたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項５の発明は、請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、放置孔の一部の内表面に反射層が設けられたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項６の発明は、請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、第１電極が反射特性を具えた材料で形成されたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項７の発明は、請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、放熱層に接触するヒートパイプを具えたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項８の発明は、請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、放熱層の上表面に反射層が設けられたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項９の発明は、請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、放熱層内に、蛍光物質、りん光物質、色変換物質及びその組合せのいずれかが設けられたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項１０の発明は、請求項３に記載のマイクロタイプ発光装置において、透光層内に、蛍光物質、りん光物質、色変換物質及びその組合せのいずれかが設けられたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項１１の発明は、請求項３に記載のマイクロタイプ発光装置において、透光層の外表面に、抗短波長光薄膜が設けられたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項１２の発明は、請求項３に記載のマイクロタイプ発光装置において、透光層の外表面が、平面、内凹曲面、外凸曲面及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項１３の発明は、請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、透光層の外表面が、平面、内凹曲面、外凸曲面及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項１４の発明は、請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、基板の放置孔が円形、楕円形、錐形、方形、環形及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項１５の発明は、請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、基板の放置孔が錐形斜側壁を具え、該錐形斜側壁の出光方向端位置に形成された開口がもう一端の開口よりも大きいことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項１６の発明は、請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、基板がリードフレームとされたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項１７の発明は、請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、基板が反射、透光、絶縁、導電、熱伝導或いはその組合せの材質で形成されたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項１８の発明は、請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、基板が、セラミック、ガラス、窒化アルミニウム、炭化けい素、酸化アルミニウム、エポキシ樹脂、尿素樹脂、プラスチック、ダイヤモンド、酸化ベリリウム、窒化ホウ素、けい金化合物、プリント基板、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、或いは金属を含む化合物及びその組合せのいずれかで形成されたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項１９の発明は、請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、発光ダイが完全に基板の放置孔内に収容されたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項２０の発明は、請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、発光ダイが平面型発光ダイオード、直立型発光ダイオード、有機発光ダイオード、レーザーダイオード、面投射型発光ダイオード、及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項２１の発明は、請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、基板の厚さを調整できることを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項２２の発明は、請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、放置孔に代り、放置凹溝が設けられたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項２３の発明は、請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、放熱層が透光特性を有する材料で形成されたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項２４の発明は、請求項３に記載のマイクロタイプ発光装置において、透光層が熱伝導物質で形成されたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項２５の発明は、請求項１に記載のマイクロタイプ発光装置において、放置孔の上下の開口が円形、楕円形、錐形、方形、環形及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項２６の発明は、マイクロタイプ発光装置において、
基板とされ、少なくとも一つの放置孔を具え、該放置孔の側端に第１電力供給回路と第２電力供給回路が設けられた、上記基板と、
少なくとも一つの発光ダイとされ、対応する放置孔中に設けられ、各発光ダイがダイ基板、第１電極、第２電極、及び該ダイ基板の上に成長させられてｐｎ接合を有する活性層を具え、該第１電極が第１リード線で第１電力供給回路に電気的に連接され、該第２電極が第２リード線で第２電力供給回路に電気的に連接された、上記少なくとも一つの発光ダイと、
透光層とされ、該発光ダイの一部周辺及び全部周辺のいずれかに環状に設けられた、上記透光層と、
を具えたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項２７の発明は、請求項２６に記載のマイクロタイプ発光装置において、放熱層を更に具え、該放熱層が発光ダイの透光層が未被覆の周辺に環状に設けられたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項２８の発明は、請求項２７に記載のマイクロタイプ発光装置において、放熱層が発光ダイの全体のｐｎ接合周辺位置を被覆することを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項２９の発明は、請求項２６に記載のマイクロタイプ発光装置において、透光層内に少なくとも一種類の蛍光物質、りん光物質、色変換物質及びその組合せのいずれかが設けられたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項３０の発明は、請求項２６に記載のマイクロタイプ発光装置において、透光層の外表面に抗短波長光薄膜が設けられたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項３１の発明は、請求項２６に記載のマイクロタイプ発光装置において、平面、内凹曲面、外凸曲面及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項３２の発明は、請求項２７に記載のマイクロタイプ発光装置において、放熱層の外表面が、平面、内凹曲面、外凸曲面及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項３３の発明は、請求項２６に記載のマイクロタイプ発光装置において、基板の放置孔が円形、楕円形、錐形、方形、環形及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項３４の発明は、請求項２６に記載のマイクロタイプ発光装置において、発光ダイが平面型発光ダイオード、直立型発光ダイオード、有機発光ダイオード、レーザーダイオード、面投射型発光ダイオード、及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項３５の発明は、請求項２７に記載のマイクロタイプ発光装置において、放熱層内に少なくとも一種類の蛍光物質、りん光物質、色変換物質及びその組合せのいずれかが設けられたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項３６の発明は、請求項２６に記載のマイクロタイプ発光装置において、基板が反射、透光、絶縁、導電、熱伝導或いはその組合せの材質で形成されたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項３７の発明は、請求項２６に記載のマイクロタイプ発光装置において、基板の放置孔が錐形斜側壁を具え、該錐形斜側壁の出光方向端位置に形成された開口がもう一端の開口よりも大きいことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項３８の発明は、請求項２６に記載のマイクロタイプ発光装置において、放置孔の側端に少なくとも一つの水平側面が設けられ、相互に対応する水平側面に第１電力供給回路と第２電力供給回路のいずれかが設けられたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項３９の発明は、請求項２６に記載のマイクロタイプ発光装置において、透光層が熱伝導物質で形成されたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項４０の発明は、請求項２７に記載のマイクロタイプ発光装置において、放熱層が透光特性を有する材料で形成されたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項４１の発明は、請求項２６に記載のマイクロタイプ発光装置において、放置孔に代わり放置凹溝が形成されたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
請求項４２の発明は、請求項２６に記載のマイクロタイプ発光装置において、基板の放置孔の上下の開口が、円形、楕円形、錐形、方形、環形及びその組合せのいずれかとされたことを特徴とする、マイクロタイプ発光装置としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例によると、本発明は基板と少なくとも一つの発光ダイ、及び放熱層を具え、該基板に少なくとも一つの放置孔が設けられ、放置孔の側端に第１電力供給回路と第２電力供給回路が設けられ、上記少なくとも一つの発光ダイが対応する放置孔中に設置され、各発光ダイがダイ基板、第１電極、第２電極、及びダイ基板の上に成長させられてｐｎ接合を有する活性層を具え、該第１電極が第１リード線で第１電力供給回路に連接され、第２電極が第２リード線で第２電力供給回路に連接され、上記放熱層が環状に発光ダイの周辺に設けられ、並びに少なくとも全体の発光ダイのｐｎ接合の位置を被覆している。
【００１７】
このほか、本発明の別の実施例によると、それは基板と、少なくとも一つの発光ダイと、透光層とを具え、該基板に少なくとも一つの放置孔が設けられ、放置孔の側端に第１電力供給回路と第２電力供給回路が設けられ、上記少なくとも一つの発光ダイが対応する放置孔中に設置され、各発光ダイがダイ基板、第１電極、第２電極、及びダイ基板の上に成長させられてｐｎ接合を有する活性層を具え、該第１電極が第１リード線で第１電力供給回路に連接され、第２電極が第２リード線で第２電力供給回路に連接され、上記透光層が環状に発光ダイの周辺に設けられ、並びに該発光ダイを固定している。
【００１８】
【実施例】
図４は本発明の発光装置の実施例の構造断面図である。図示されるように、本発明は、セラミック、ガラス、窒化アルミニウム、炭化けい素、酸化アルミニウム、エポキシ樹脂、尿素樹脂、プラスチック、ダイヤモンド、酸化ベリリウム、窒化ホウ素、けい金化合物、プリント基板、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、或いは金属を含む化合物及びその組合せのいずれかの材料で形成された基板４１にドリリング或いはエッチングにより少なくとも一つの放置孔４１５が設けられ、放置孔４１５の側壁に少なくとも一つの水平側面４１７が設けられ、図示される実施例では一つの階段水平側面とされ、且つ両側の水平側面４１７にそれぞれ相互に不接触の第１電力供給回路４３と第２電力供給回路４５が設けられている。該放置孔４１５内に平面型発光ダイオード、直立型発光ダイオード、有機発光ダイオード、レーザー発光ダイオード或いは面投射型レーザー等の発光ダイ４７が設置され、本実施例では平面型発光ダイオードが設けられている。発光ダイ４７はダイ基板４７２の上にｐｎ接合を具えた活性層４７４が成長させられ、活性層４７４の表面の第１電極４７１が第１リード線４７３で第１電力供給回路４３に電気的に連接され、第２電極４７５が第２リード線４７７で第２電力供給回路４５に電気的に連接されている。
【００１９】
放置孔４１５中にあって、透光層４６が環状に発光ダイ４７の一部周辺或いは底層位置（図５参照）に環状に設けられ、これにより発光ダイ４７が固定される。このほか、発光ダイ４７の透光層４６に被覆されていない位置に環状に、良好な熱伝導性を有する物質で形成された放熱層４８が設けられ、放熱層４８は発光ダイ４７の固定の作用のほか、第１電力供給回路４３及び第２電力供給回路４５の電力供給が開始されてｐｎ接合が作用して光を発生する時の、発光ダイ４７の発生する熱を放熱層４８を利用して装置外に排除する機能を有している。
【００２０】
このほか、ｐｎ接合の発生する光はダイ基板４７２の方向に投射され、点線矢印で示されるとおりであり、その結果、一般のフリップチップ構造と同様に、投射された光が第１電極４７１或いは第２電極４７５の方向を通らず、これにより光の遮蔽効果がなく、これにより全体の発光輝度を高めることができる。
【００２１】
当然、発光ダイ４７の作業により発生する熱の大部分はそのｐｎ接合より来るため、放熱層４８は活性層４７４のｐｎ接合周囲の位置を被覆するのがよいが、これに限定されるわけではない。
【００２２】
また、この実施例にあって、放置孔４１５の側壁（上開口部分）は階段水平側面４１７態様を以て現出するが、その他の実施例では、その水平側面はまた多階段構造、或いは無水平側面の構造とされ得て、第１電力供給回路４３及び第２電力供給回路４５が直接放置孔４１５の適当な内側壁に固定されればよい。
【００２３】
また、発光輝度を高めるため、放置孔４１５の一部周辺に反射層４４を設けることができ、これにより、ｐｎ接合の発生する光が正確な出光位置に案内される。
【００２４】
本発明は放熱層４８を利用して有効にｐｎ接合の発生する熱を発光ダイ４７外に排除でき、これにより発光ダイ４７の信頼性と使用寿命を確保できる。また、特殊なボール固定機及びアラインメント技術を必要とせずに、ただ一般の成熟した半導体設備と技術を用いるだけでフリップチップ構造の発光輝度増加の効果を達成できる。また、発光ダイ４７は基板４１の内向きに形成された放置孔４１５中にあり、並びに従来の技術のように基板４１の表面にはなく、これにより有効に発光装置の全体厚さを調整或いは縮減でき、製品の軽薄短小のマイクロ化設計に大きく役立つ。
【００２５】
図５は本発明のもう一つの実施例の構造断面図である。図示されるように、この実施例は、基板５１にドリリング或いはエッチングにより放置孔５１５が設けられ、放置孔５１５自身或いはその上下の開口部分が各種の実施状況により円形、楕円形、錐形、方形或いは各種環形態様に形成され、この実施例では円弧形の放置孔５１５が形成され、放置孔５１５の内表面に反射層５４が形成され、放置孔５１５内にあって、選択的に透光層５６、放熱層５８或いはその組合せを利用して発光ダイ５７が固定される。発光ダイ５７の発生する光はダイ基板５７２、反射層５４或いは透光層５６を通り投射される。
【００２６】
投射光を作用距離が長い集光特殊効果を具備させるか、或いは作用範囲の広い散乱特殊効果を具備させるため、透光層５６の外表面は、平面、内凹曲面、外凸曲面或いはその組合せに形成されうる。例えば本実施例では外凸曲面が形成されている。また、放熱層５８の外表面も、平面、内凹曲面、外凸曲面或いはその組合せに形成されうる（図示せず）。
【００２７】
このほか、発光装置が作業により発生する熱を順調に排出できるように、ヒートパイプ５９５を放熱層５８に接触するように設けてもよく、これにより順調に作業により発生した熱を発光装置外に排除できる。当然、放熱層５８の上端には反射層５９を設置することができ、これによりこれに投射された光を正確な出光位置に導くことができる。或いは反射層を設置せず、ｐｎ接合の発生する一部の光が放熱層４８の方向を通り投射される形態も可能である。
【００２８】
また、実際の使用の必要により、透光層５６中にりん光或いは蛍光物質等の色変換物質５２５を設けてもよく、これにより投射光の波長と色を変動させることができ、これにより異なる色の光、フルカラー或いは白色光を発生する目的を達成できる。或いは放熱層５８を透光物質で形成し、放熱層５８中に別のりん光或いは蛍光物質等の色変換物質５８５を設けることにより、その発生する一部或いは全部の光を変化させて他の色の光となすことができる。
【００２９】
また、本発明の発光装置は激烈に変化する外界環境、例えば砂漠地域に適用され、紫外光等の短い波長の光により透光層５６或いは発光ダイ５７が破壊されるのを防ぐために、透光層５６の外周に抗短波長光薄膜５２を設けることができる。
【００３０】
また、全体の発光輝度を高めるため、この実施例では、その第１電極５７１が反射特性を有する材料で形成され得て、且つ反射機能を有する第１電極４７１が全体の発光ダイ５７の作用表面に敷設され、これによりその反射作用範囲が拡大され、これにより第１電極５７１範囲に投射される光が反射されて正確な出光位置に導かれ、これは点線矢印で示されるとおりである。
【００３１】
最後に図６を参照されたい。図６は本発明のまた別の実施例の構造断面図である。図示されるように、この実施例は、基板６１に放置凹溝６１５の構造が設けられ、放置凹溝６１５の底側は基板底層６１１とされて、発光ダイ６７が設置され、放置凹溝６１５の周辺にドリリング或いはエッチングにより円形、楕円形、錐形、方形或いは各種環形態様が設けられ、図示される実施例では、錐形斜側壁６１３が設けられ、錐形斜側壁６１３に形成された二つの開口のうち、出光方向端の開口はもう一端のものより大きい。且つその表面に反射層６４が設けられ、これにより発光ダイ６７の発生する光線が順調に設計された出光位置に導かれ、これは点線矢印で示されるとおりである。放置凹溝６１５内には樹脂層６８が充填され、該樹脂層６８は透光物質、放熱物質、蛍光物質、りん光物質、色変換物質或いはその組合せ物が組み合わされてなる。当然、放置凹溝６１５の上開口部分も、円形、楕円形、錐形、方形或いは各種環形態様とされうる（図示せず）。
【００３２】
また、この実施例中には反射層６４が設計されるが、別の実施例では、基板６１自身が直接反射材質で形成される。或いは特殊な実際の使用を考慮し、基板６１が透光物質で形成されるか、或いは絶縁物質、導電物質或いは熱伝導物質で形成され、導電物質で形成される場合、そのうち一つの電力供給回路は絶縁材料により隔離処理される必要がある。当然、該基板６１もまた直立型発光ダイオードのリードフレームとされうる。
【００３３】
【発明の効果】
総合すると、本発明の発光装置は、軽薄短小製品設計に適用されるマイクロタイプ発光装置であり、適時にｐｎ接合の発生する熱を排除でき、また比較的成熟した製造方法により、フリップチップ技術の有する発光輝度向上機能を達成できる。ゆえに、本発明は新規性、進歩性及び産業上の利用価値を有する発明である。なお、以上の説明は、本発明の実施範囲を限定するものではなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】周知の発光装置の構造断面図である。
【図２】周知の別の発光装置の構造断面図である。
【図３】周知のさらに別の発光装置の構造断面図である。
【図４】本発明の発光装置の実施例の構造断面図である。
【図５】本発明の発光装置の別の実施例の構造断面図である。
【図６】本発明の発光装置のさらに別の実施例の構造断面図である。
【符号の説明】
１１  基板                １３  第１電力供給回路
１５  第２電力供給回路    １７  発光ダイ
１７１  第１電極          １７２  ダイ基板
１７３  第１リード線      １７４  活性層
１７５  第２電極          １７７  第２リード線
１９  パッケージ層        ２３  リードフレーム
２７  発光ダイ            ２７４  活性層
２８  放熱ブロック        ２８５  ヒートパイプ
３１  基板                ３３  第１電力供給回路
３５  第２電力供給回路    ３７  発光ダイ
３７１  第１ソルダボール  ３７２  ダイ基板
３７４  活性層            ３７５  第２ソルダボール
４１  基板                ４１５  放置孔
４１７  水平側面          ４３  第１電力供給回路
４４  反射層              ４５  第２電力供給回路
４６  透光層              ４７  発光ダイ
４７１  第１電極          ４７２  ダイ基板
４７３  第１リード線      ４７４  活性層
４７５  第２電極          ４７７  第２リード線
４８  放熱層              ５１  基板
５１５  放置孔            ５２  抗短波長光薄膜
５２５  蛍光物質          ５４  反射層
５６  透光層              ５７  発光ダイ
５７２  ダイ基板          ５７１  第１電極
５８  放熱層              ５８５  蛍光物質
５９  反射層              ５９５  ヒートパイプ
６１  基板                ６１１  基板底層
６１３  錐形斜側壁        ６１５  放置凹溝
６４  反射層              ６８  樹脂層
【図１】
2004260048.tif 000003
【図２】
2004260048.tif 000004
【図３】
2004260048.tif 000005
【図４】
2004260048.tif 000006
【図５】
2004260048.tif 000007
【図６】
2004260048.tif 000008