(57)【要約】【課題】  薄型化を図りつつ機械的強度も満足でき、導光板と一体化させた場合に光源装置からの漏れ光や透過光を遮光できる。【解決手段】  導光板１０の入射端面部１１に光を入射する光源装置２は、半導体発光素子の出射面部３の上部方向側面にリードフレームの１側面部を上面部５とし、半導体発光素子チップに供給する電源端子７，７ｂを、上面部５となる上部方向側面の反対位置または出射面部３の反対位置に露出して設ける。リードフレームを光源装置２の上面部にそのまま用いて漏れ光や透過光を遮光する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレームを反射性樹脂で線状にインサートモールド成形しチップ状の複数の半導体発光素子を配置した光源装置において、
前記リードフレームの１側面部を前記半導体発光素子の出射面部の上部方向側面に設け、前記半導体発光素子に電源を供給する電源端子を前記上部方向側面の反対位置または前記出射面部の反対位置に露出して設けたことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記上部方向側面は、前記半導体発光素子の共通電極または／および前記出射面部の上部方向の遮光体とすることを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
前記リードフレームは、電極端子を形成する電極端子フレーム部と、前記上部方向側面を形成する上部方向側面フレーム部との間に前記半導体発光素子を載置する載置フレーム部を設けることを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項４】
前記上部方向側面フレーム部は、前記載置フレーム部に対し略直角に曲げることを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項５】
前記電源端子は、前記リードフレームの一部を用いて、そのまま露出させたことを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項６】
前記電源端子または／および前記載置フレーム部は、金メッキ等の貴金属を鍍金することを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項７】
電極端子を形成する電極端子フレーム部と、チップ状の半導体発光素子を載置する載置フレーム部と、前記半導体発光素子の出射面部の上部方向側面に位置する上部方向側面フレーム部とをリードフレームに設け、前記上部方向側面フレーム部を前記載置フレーム部に対し略直角に曲げるようにし、前記半導体発光素子の共通電極または／および前記出射面部の上部方向の遮光体とするようにした光源装置と、
前記光源装置を接触するように備える側面部と前記光源装置からの光を出射するための光偏向要素を表面部や裏面部に設けた導光板と、
前記光源装置と前記導光板とを載置し、前記出射面部の反対側に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。
【請求項８】
電極端子を形成する電極端子フレーム部と、チップ状の半導体発光素子を載置する載置フレーム部と、前記半導体発光素子の出射面部の上部方向側面に位置する上部方向側面フレーム部とをリードフレームに設け、前記上部方向側面フレーム部を前記載置フレーム部に対し略直角に曲げるようにし、前記半導体発光素子の共通電極または／および前記出射面部の上部方向の遮光体とするようにした光源装置を製造する方法において、
以下のステップで製造することを特徴とする光源装置の製造方法。
ステップ１：薄板リードフレームにパターンプレスを行う。
ステップ２：前記パターンプレスを行った前記薄板を樹脂によりインサート成形を行う。
ステップ３：前記上部方向側面フレーム部を前記載置フレーム部に対し略直角に曲げる。
ステップ４：前記半導体発光素子を載置する位置に透明接着剤を添加した上に前記半導体発光素子を載置する。（ダイボンダー）
ステップ５：恒温槽に搬入し前記透明接着剤を硬化させる。
ステップ６：前記半導体発光素子の電極と前記薄板との間を電気的に接続する金ワイヤ等でワイヤーボンディングを行う。
ステップ７：サブステップ１で混合、脱泡した透明樹脂で前記半導体発光素子や前記金ワイヤ等を前記インサート成形により形成された凹部の全体に充填する。
ステップ８：恒温槽に搬入し前記充填透明樹脂を硬化させる。
ステップ９：前記リードフレームに形成された複数の前記光源装置をカッティングして、個々の前記光源装置に分離する。
【請求項９】
電極端子を形成する電極端子フレーム部と、チップ状の半導体発光素子を載置する載置フレーム部と、前記半導体発光素子の出射面部の上部方向側面に位置する上部方向側面フレーム部とをリードフレームに設け、前記上部方向側面フレーム部を前記載置フレーム部に対し略直角に曲げるようにし、前記半導体発光素子の共通電極または／および前記出射面部の上部方向の遮光体とするようにした光源装置を製造する方法において、
以下のステップで製造することを特徴とする光源装置の製造方法。
ステップ１：薄板リードフレームにパターンプレスを行う。
ステップ２：前記上部方向側面フレーム部を前記載置フレーム部に対し略直角に曲げる。
ステップ３：前記パターンプレスを行った前記薄板の必要な部分に樹脂によりインサート成形を行う。
ステップ４：前記半導体発光素子を載置する位置に透明接着剤を添加した上に前記半導体発光素子を載置する。（ダイボンダー）
ステップ５：恒温槽に搬入し前記透明接着剤を硬化させる。
ステップ６：前記半導体発光素子の電極と前記薄板との間を電気的に接続する金ワイヤ等でワイヤーボンディングを行う。
ステップ７：サブステップ１で混合、脱泡した透明樹脂で前記半導体発光素子や前記金ワイヤ等を前記インサート成形により形成された凹部の全体に充填する。
ステップ８：恒温槽に搬入し前記充填透明樹脂を硬化させる。
ステップ９：前記リードフレームに形成された複数の前記光源装置をカッティングして、個々の前記光源装置に分離する。
【請求項１０】
電極端子を形成する電極端子フレーム部と、チップ状の半導体発光素子を載置する載置フレーム部と、前記半導体発光素子の出射面部の上部方向側面に位置する上部方向側面フレーム部とをリードフレームに設け、前記上部方向側面フレーム部を前記載置フレーム部に対し略直角に曲げるようにし、前記半導体発光素子の共通電極または／および前記出射面部の上部方向の遮光体とするようにした光源装置であって、
薄板リードフレームにパターンプレスを行う工程と、前記パターンプレスを行った前記薄板の必要な部分に樹脂によりインサート成形を行う工程と、前記上部方向側面フレーム部を前記載置フレーム部に対し略直角に曲げる工程と、前記半導体発光素子を載置する位置に透明接着剤を添加した上に前記半導体発光素子を載置（ダイボンダー）する工程と、恒温槽に搬入し前記透明接着剤を硬化させる工程と、前記半導体発光素子の電極と前記薄板との間を電気的に接続する金ワイヤ等でワイヤーボンディングを行う工程と、サブ工程で混合、脱泡した透明樹脂で前記半導体発光素子や前記金ワイヤ等を前記インサート成形により形成された凹部の全体に充填する工程と、恒温槽に搬入し前記充填透明樹脂を硬化させる工程と、前記リードフレームに形成された複数の前記光源装置をカッティングして、個々の前記光源装置に分離する工程とによって製造されたことを特徴とする光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置等に用いられる光源装置および光源装置の製造方法ならびに平面照明装置に関し、光源装置の製造方法に於いてリードフレームの一部分を光源装置の上方部分に用いて平面照明装置に用いた時に光源装置からの光の漏れを遮蔽する効果と、光源装置に内蔵された半導体発光素子からの発熱を開放する事ができるとともに光源装置を薄型に加工してもリードフレームによって強度を保つことができる光源装置および光源装置の製造方法ならびに平面照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、直線的（アレー状）に複数の半導体発光素子を用いた光源装置は、ある程度の大きさの開口部を有した厚さのものだった。
【０００３】
また、従来の平面発光装置は、導光板の入射端面部付近に光源装置からの漏れ光や透過光等に対して光源装置の上面部や導光板の入射端面部付近を遮光するための遮光テープや遮光フィルムを用いていた。
【特許文献１】特開２００１−１１７０９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の光源装置は、直線的（アレー状）に複数の半導体発光素子を用い、ある程度の大きさの開口部を有した厚さのものであったが、開口部分や全体の小型化や薄型化を図ると、長さの長い光源装置の場合、機械的強度が不足して撓み等が生じる。このため、光学系の製品や機器では、撓み等で漏れ光等が発生したり、多種の部品等との組上り時に設計寸法以内に出来ない課題がある。
【０００５】
また、従来の平面発光装置は、導光板の入射端面部付近に光源装置からの漏れ光や透過光等に対して光源装置の上面部や導光板の入射端面部付近を遮光するための遮光テープや遮光フィルムを用いているので、特に近年の薄型化に対して課題があるとともに、生産性や経済性に対して課題がある。
【０００６】
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、リードフレームを光源装置の上方部分にそのまま用いることによって、従来と比較して薄型であるとともに機械的強度も満足することができる光源装置および製造方法を提供し、さらに導光板と一体化させた場合に於いて光源装置からの漏れ光や透過光を遮光できる光源装置と常にフラットで薄型に構成できる平面照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る光源装置は、リードフレームの１側面部を半導体発光素子の出射面部の上部方向側面に設け、半導体発光素子に電源を供給する電源端子を上部方向側面の反対位置または出射面部の反対位置に露出して設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項１に係る光源装置は、リードフレームの１側面部を半導体発光素子の出射面部の上部方向側面に設け、半導体発光素子に電源を供給する電源端子を上部方向側面の反対位置または出射面部の反対位置に露出して設けたので、薄い形状の光源装置に加工しても機械的強度を満足することができるとともに光源装置の上方からの漏れ光や透過光を遮光することができ、電源端子をそのまま基板等に接続することができる。
【０００９】
また、請求項２に係る光源装置は、上部方向側面を、半導体発光素子の共通電極または／および出射面部の上部方向の遮光体とすることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る光源装置は、上部方向側面を、半導体発光素子の共通電極または／および出射面部の上部方向の遮光体とするので、電気配線をせずにそのまま光源装置自身を差込プラグの様に平面照明装置に組込むことが出来、出射面部の上部方向に遮光体を用いることなく光源装置自身で遮光することが出来る。
【００１１】
さらに、請求項３に係る光源装置は、リードフレームには、電極端子を形成する電極端子フレーム部と、上部方向側面を形成する上部方向側面フレーム部との間に半導体発光素子を載置する載置フレーム部を設けることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る光源装置は、リードフレームには、電極端子を形成する電極端子フレーム部と、上部方向側面を形成する上部方向側面フレーム部との間に半導体発光素子を載置する載置フレーム部を設けるので、載置フレーム部を中心として一方を上部方向側面フレーム部として他方を電極端子フレームとして成型することができる。
【００１３】
また、請求項４に係る光源装置は、上部方向側面フレーム部を、載置フレーム部に対し略直角に曲げることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に係る光源装置は、上部方向側面フレーム部を、載置フレーム部に対し略直角に曲げるので、半導体発光素子チップからの出射光が出射する開口部の上方部分に上部方向側面フレーム部が展開される。
【００１５】
さらに、請求項５に係る光源装置は、電源端子を、リードフレームの一部を用いて、そのまま露出させたことを特徴とする。
【００１６】
請求項５に係る光源装置は、電源端子を、リードフレームの一部を用いて、そのまま露出させたので、後加工や半田等を必要とせず、強度ならびに電気的に優れている。
【００１７】
また、請求項６に係る光源装置は、電源端子または／および載置フレーム部に、金メッキ等の貴金属を鍍金することを特徴とする。
【００１８】
請求項６に係る光源装置は、電源端子または／および載置フレーム部に、金メッキ等の貴金属を鍍金するので、耐酸化性に優れ長期使用を可能にするとともに電気伝導率も優れている。
【００１９】
さらに、請求項７に係る平面照明装置は、電極端子を形成する電極端子フレーム部と、チップ状の半導体発光素子を載置する載置フレーム部と、半導体発光素子の出射面部の上部方向側面に位置する上部方向側面フレーム部とをリードフレームに設け、上部方向側面フレーム部を載置フレーム部に対し略直角に曲げるようにし、半導体発光素子の共通電極または／および出射面部の上部方向の遮光体とするようにした光源装置と、
光源装置を接触するように備える側面部と光源装置からの光を出射するための光偏向要素を表面部や裏面部に設けた導光板と、
光源装置と導光板とを載置し、出射面部の反対側に反射性を有するケースとを具備することを特徴とする。
【００２０】
請求項７に係る平面照明装置は、電極端子を形成する電極端子フレーム部と、チップ状の半導体発光素子を載置する載置フレーム部と、半導体発光素子の出射面部の上部方向側面に位置する上部方向側面フレーム部とをリードフレームに設け、上部方向側面フレーム部を載置フレーム部に対し略直角に曲げるようにし、半導体発光素子の共通電極または／および出射面部の上部方向の遮光体とするようにした光源装置と、
光源装置を接触するように備える側面部と光源装置からの光を出射するための光偏向要素を表面部や裏面部に設けた導光板と、
光源装置と導光板とを載置し、出射面部の反対側に反射性を有するケースとを具備するので、遮蔽耐を必要とせずに平面照明装置の出射面からの漏れ光や光源装置からの透過光を遮光し、光源装置部分が長くても機械的強度を保つことができる。
【００２１】
また、請求項８に係る光源装置の製造は、ステップ１：薄板リードフレームにパターンプレスを行う。
ステップ２：前記パターンプレスを行った前記薄板を樹脂によりインサート成形を行う。
ステップ３：前記上部方向側面フレーム部を前記載置フレーム部に対し略直角に曲げる。
ステップ４：前記半導体発光素子を載置する位置に透明接着剤を添加した上に前記半導体発光素子を載置する。（ダイボンダー）
ステップ５：恒温槽に搬入し前記透明接着剤を硬化させる。
ステップ６：前記半導体発光素子の電極と前記薄板との間を電気的に接続する金ワイヤ等でワイヤーボンディングを行う。
ステップ７：サブステップ１で混合、脱泡した透明樹脂で前記半導体発光素子や前記金ワイヤ等を前記インサート成形により形成された凹部の全体に充填する。
ステップ８：恒温槽に搬入し前記充填透明樹脂を硬化させる。
ステップ９：前記リードフレームに形成された複数の前記光源装置をカッティングして、個々の前記光源装置に分離する、の以上のステップで製造することを特徴とする。
【００２２】
請求項８に係る光源装置の製造は、ステップ１：薄板リードフレームにパターンプレスを行う。
ステップ２：前記パターンプレスを行った前記薄板を樹脂によりインサート成形を行う。
ステップ３：前記上部方向側面フレーム部を前記載置フレーム部に対し略直角に曲げる。
ステップ４：前記半導体発光素子を載置する位置に透明接着剤を添加した上に前記半導体発光素子を載置する。（ダイボンダー）
ステップ５：恒温槽に搬入し前記透明接着剤を硬化させる。
ステップ６：前記半導体発光素子の電極と前記薄板との間を電気的に接続する金ワイヤ等でワイヤーボンディングを行う。
ステップ７：サブステップ１で混合、脱泡した透明樹脂で前記半導体発光素子や前記金ワイヤ等を前記インサート成形により形成された凹部の全体に充填する。
ステップ８：恒温槽に搬入し前記充填透明樹脂を硬化させる。
ステップ９：前記リードフレームに形成された複数の前記光源装置をカッティングして、個々の前記光源装置に分離する、の以上のステップで製造するので、連続的に機械的強度を満足することができ、上方からの漏れ光や透過光を遮光することができる薄い形状の光源装置を製造することができる。
【００２３】
さらに、請求項９に係る光源装置の製造は、ステップ１：薄板リードフレームにパターンプレスを行う。
ステップ２：前記上部方向側面フレーム部を前記載置フレーム部に対し略直角に曲げる。
ステップ３：前記パターンプレスを行った前記薄板の必要な部分に樹脂によりインサート成形を行う。
ステップ４：前記半導体発光素子を載置する位置に透明接着剤を添加した上に前記半導体発光素子を載置する。（ダイボンダー）
ステップ５：恒温槽に搬入し前記透明接着剤を硬化させる。
ステップ６：前記半導体発光素子の電極と前記薄板との間を電気的に接続する金ワイヤ等でワイヤーボンディングを行う。
ステップ７：サブステップ１で混合、脱泡した透明樹脂で前記半導体発光素子や前記金ワイヤ等を前記インサート成形により形成された凹部の全体に充填する。
ステップ８：恒温槽に搬入し前記充填透明樹脂を硬化させる。
ステップ９：前記リードフレームに形成された複数の前記光源装置をカッティングして、個々の前記光源装置に分離する、の以上のステップで製造することを特徴とする。
【００２４】
請求項９に係る光源装置の製造は、ステップ１：薄板リードフレームにパターンプレスを行う。
ステップ２：前記上部方向側面フレーム部を前記載置フレーム部に対し略直角に曲げる。
ステップ３：前記パターンプレスを行った前記薄板の必要な部分に樹脂によりインサート成形を行う。
ステップ４：前記半導体発光素子を載置する位置に透明接着剤を添加した上に前記半導体発光素子を載置する。（ダイボンダー）
ステップ５：恒温槽に搬入し前記透明接着剤を硬化させる。
ステップ６：前記半導体発光素子の電極と前記薄板との間を電気的に接続する金ワイヤ等でワイヤーボンディングを行う。
ステップ７：サブステップ１で混合、脱泡した透明樹脂で前記半導体発光素子や前記金ワイヤ等を前記インサート成形により形成された凹部の全体に充填する。
ステップ８：恒温槽に搬入し前記充填透明樹脂を硬化させる。
ステップ９：前記リードフレームに形成された複数の前記光源装置をカッティングして、個々の前記光源装置に分離する、の以上のステップで製造するので、連続的に機械的強度を満足することができ、上方からの漏れ光や透過光を遮光することができる薄い形状の光源装置を製造することができる。
【００２５】
またさらに、請求項１０に係る光源装置は、薄板リードフレームにパターンプレスを行う工程と、パターンプレスを行った薄板の必要な部分に樹脂によりインサート成形を行う工程と、上部方向側面フレーム部を載置フレーム部に対し略直角に曲げる工程と、半導体発光素子を載置する位置に透明接着剤を添加した上に半導体発光素子を載置（ダイボンダー）する工程と、恒温槽に搬入し透明接着剤を硬化させる工程と、半導体発光素子の電極と薄板との間を電気的に接続する金ワイヤ等でワイヤーボンディングを行う工程と、サブ工程で混合、脱泡した透明樹脂で半導体発光素子や金ワイヤ等をインサート成形により形成された凹部の全体に充填する工程と、恒温槽に搬入し充填透明樹脂を硬化させる工程と、リードフレームに形成された複数の光源装置をカッティングして、個々の光源装置に分離する工程とによって製造されたことを特徴とする。
【００２６】
請求項１０に係る光源装置は、薄板リードフレームにパターンプレスを行う工程と、パターンプレスを行った薄板の必要な部分に樹脂によりインサート成形を行う工程と、上部方向側面フレーム部を載置フレーム部に対し略直角に曲げる工程と、半導体発光素子を載置する位置に透明接着剤を添加した上に半導体発光素子を載置（ダイボンダー）する工程と、恒温槽に搬入し透明接着剤を硬化させる工程と、半導体発光素子の電極と薄板との間を電気的に接続する金ワイヤ等でワイヤーボンディングを行う工程と、サブ工程で混合、脱泡した透明樹脂で半導体発光素子や金ワイヤ等をインサート成形により形成された凹部の全体に充填する工程と、恒温槽に搬入し充填透明樹脂を硬化させる工程と、リードフレームに形成された複数の光源装置をカッティングして、個々の光源装置に分離する工程とによって製造されるので、機械的強度を満足することができ、上方からの漏れ光や透過光を遮光することができる薄い形状の光源装置を連続的に製造することができる。
【発明の効果】
【００２７】
請求項１に係る光源装置は、リードフレームの１側面部を半導体発光素子の出射面部の上部方向側面に設け、半導体発光素子に電源を供給する電源端子を上部方向側面の反対位置または出射面部の反対位置に露出して設けたので、薄い形状の光源装置に加工しても機械的強度を満足することができるとともに光源装置の上方からの漏れ光や透過光を遮光することができ、電源端子をそのまま基板等に接続することができる。このため、薄型化の光源装置とともに全体としての薄型な平面照明装置を可能にすることができる。
【００２８】
請求項２に係る光源装置は、上部方向側面を、半導体発光素子の共通電極または／および出射面部の上部方向の遮光体とするので、電気配線をせずにそのまま光源装置自身を差込プラグの様に平面照明装置に組込むことが出来、出射面部の上部方向に遮光体を用いることなく光源装置自身で遮光することが出来る。このため、小型化や薄型化に適している。
【００２９】
請求項３に係る光源装置は、リードフレームには、電極端子を形成する電極端子フレーム部と、上部方向側面を形成する上部方向側面フレーム部との間に半導体発光素子を載置する載置フレーム部を設けるので、載置フレーム部を中心として一方を上部方向側面フレーム部として他方を電極端子フレームとして成型することができる。このため、生産性や経済性に優れいている。
【００３０】
請求項４に係る光源装置は、上部方向側面フレーム部を、載置フレーム部に対し略直角に曲げるので、半導体発光素子チップからの出射光が出射する開口部の上方部分に上部方向側面フレーム部が展開される。このため、光源装置の上方部分で光源装置自身の機械的強度を増すことができるとともに半導体発光素子からの漏れ光や透過光を遮蔽することができる。
【００３１】
請求項５に係る光源装置は、電源端子を、リードフレームの一部を用いて、そのまま露出させたので、後加工や半田等を必要とせず、強度ならびに電気的に優れている。このため、作業性や生産性に優れている。
【００３２】
請求項６に係る光源装置は、電源端子または／および載置フレーム部に、金メッキ等の貴金属を鍍金するので、耐酸化性に優れ長期使用を可能にするとともに電気伝導率も優れている。このため、不良等の発生を抑えて信頼性や経済性に優れている。
【００３３】
請求項７に係る平面照明装置は、電極端子を形成する電極端子フレーム部と、チップ状の半導体発光素子を載置する載置フレーム部と、半導体発光素子の出射面部の上部方向側面に位置する上部方向側面フレーム部とをリードフレームに設け、上部方向側面フレーム部を載置フレーム部に対し略直角に曲げるようにし、半導体発光素子の共通電極または／および出射面部の上部方向の遮光体とするようにした光源装置と、
光源装置を接触するように備える側面部と光源装置からの光を出射するための光偏向要素を表面部や裏面部に設けた導光板と、
光源装置と導光板とを載置し、出射面部の反対側に反射性を有するケースとを具備するので、遮蔽耐を必要とせずに平面照明装置の出射面からの漏れ光や光源装置からの透過光を遮光し、光源装置部分が長くても機械的強度を保つことができる。このため、薄型で出射斑の無い高輝度な出射光を得ることができる。
【００３４】
請求項８に係る光源装置の製造は、ステップ１：薄板リードフレームにパターンプレスを行う。
ステップ２：前記パターンプレスを行った前記薄板を樹脂によりインサート成形を行う。
ステップ３：前記上部方向側面フレーム部を前記載置フレーム部に対し略直角に曲げる。
ステップ４：前記半導体発光素子を載置する位置に透明接着剤を添加した上に前記半導体発光素子を載置する。（ダイボンダー）
ステップ５：恒温槽に搬入し前記透明接着剤を硬化させる。
ステップ６：前記半導体発光素子の電極と前記薄板との間を電気的に接続する金ワイヤ等でワイヤーボンディングを行う。
ステップ７：サブステップ１で混合、脱泡した透明樹脂で前記半導体発光素子や前記金ワイヤ等を前記インサート成形により形成された凹部の全体に充填する。
ステップ８：恒温槽に搬入し前記充填透明樹脂を硬化させる。
ステップ９：前記リードフレームに形成された複数の前記光源装置をカッティングして、個々の前記光源装置に分離する、の以上のステップで製造するので、連続的に機械的強度を満足することができ、上方からの漏れ光や透過光を遮光することができる薄い形状の光源装置を製造することができる。このため、生産性や経済性に優れた光源装置を得ることができる。
【００３５】
請求項９に係る光源装置の製造は、ステップ１：薄板リードフレームにパターンプレスを行う。
ステップ２：前記上部方向側面フレーム部を前記載置フレーム部に対し略直角に曲げる。
ステップ３：前記パターンプレスを行った前記薄板の必要な部分に樹脂によりインサート成形を行う。
ステップ４：前記半導体発光素子を載置する位置に透明接着剤を添加した上に前記半導体発光素子を載置する。（ダイボンダー）
ステップ５：恒温槽に搬入し前記透明接着剤を硬化させる。
ステップ６：前記半導体発光素子の電極と前記薄板との間を電気的に接続する金ワイヤ等でワイヤーボンディングを行う。
ステップ７：サブステップ１で混合、脱泡した透明樹脂で前記半導体発光素子や前記金ワイヤ等を前記インサート成形により形成された凹部の全体に充填する。
ステップ８：恒温槽に搬入し前記充填透明樹脂を硬化させる。
ステップ９：前記リードフレームに形成された複数の前記光源装置をカッティングして、個々の前記光源装置に分離する、の以上のステップで製造するので、連続的に機械的強度を満足することができ、上方からの漏れ光や透過光を遮光することができる薄い形状の光源装置を製造することができる。このため、生産性や経済性に優れた光源装置を得ることができる。
【００３６】
請求項１０に係る光源装置は、薄板リードフレームにパターンプレスを行う工程と、パターンプレスを行った薄板の必要な部分に樹脂によりインサート成形を行う工程と、上部方向側面フレーム部を載置フレーム部に対し略直角に曲げる工程と、半導体発光素子を載置する位置に透明接着剤を添加した上に半導体発光素子を載置（ダイボンダー）する工程と、恒温槽に搬入し透明接着剤を硬化させる工程と、半導体発光素子の電極と薄板との間を電気的に接続する金ワイヤ等でワイヤーボンディングを行う工程と、サブ工程で混合、脱泡した透明樹脂で半導体発光素子や金ワイヤ等をインサート成形により形成された凹部の全体に充填する工程と、恒温槽に搬入し充填透明樹脂を硬化させる工程と、リードフレームに形成された複数の光源装置をカッティングして、個々の光源装置に分離する工程とによって製造されるので、機械的強度を満足することができ、上方からの漏れ光や透過光を遮光することができる薄い形状の光源装置を連続的に製造することができる。このため、生産性や経済性に優れた光源装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、本発明は、リードフレームの一部分を利用して、細長い光源装置でも強度的に十分耐えることができるとともに、このリードフレームの一部分を外部に露出することによって光源装置に用いる半導体発光素子の発熱を外部に放射することができるヒートシンクの役目を果たすことができ、小型化の光源装置およびこの光源装置にマッチした小型化の平面照明装置を得ることができ、リードフレームを有効に利用できる光源装置および光源装置の製造方法ならびに平面照明装置を提供するものである。
【００３８】
図１は本発明に係る光源装置を含む平面照明装置の略斜視図、図２は本発明に係る光源装置の略斜視図、図３は光源装置の略側面および正面図、図４は本発明に係る光源装置のリードフレームの略図であって、半導体発光素子を並列接続するときの端子の使用例を示す図、図５は半導体発光素子を直列接続するときの端子の使用例を示す図、図６は並列接続した半導体発光素子を直列接続するときの端子の使用例を示す図、図７および図８は本発明に係る光源装置の製造方法の過程フローを示す図である。
【００３９】
図１に示すように、平面発光装置１は、光源装置２と導光板１０とを備え、光源装置２と導光板１０がケース１７等で接触するように載置したり嵌合して一体化させてある。
【００４０】
光源装置２は、インジェクションないしトランスファーモルドタイプのものである。この光源装置２は、図４乃至図６のようなパターンをインサート成形によって樹脂に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８を挿入してリードフレーム８上に形成されている。
【００４１】
但し、図２に示すように、半導体発光素子９を載置する領域および半導体発光素子９からの光を出射する開口部３ａは何も無い空間である。
【００４２】
また、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チタン酸バリウム等の白色粉体を混入させたものを加熱射出成形する。
【００４３】
また、リードフレーム８上に載置する半導体発光素子９の出射面部３側に開口部３ａを設け、開口部３ａと対面する反対方向側面４と直角に交わる側面６側に半導体発光素子９に電源を供給する電源端子７等を露出して設ける。
【００４４】
なお、ここでは図示しないが、リードフレーム８の一部を開口部３ａの反対方向側面４に折り曲げて電源端子７等を設けても良い。
【００４５】
さらに、光源装置２は、リードフレーム８の一部を側面６側と反対方向（出射面部３側と直角に交差する方向）に折り曲げた上面部５を直接露出するように設ける。このリードフレーム８の一部で形成される上面部５は、出射面部３と略直角に交わる長手方向側面（図２における側面６と対面する反対側側面）に露出している。
【００４６】
また、光源装置２は、図示しないが、上面部５のリードフレーム８を出射面部３側（開口部３ａ）よりも少し突出させて、出射面部３側に対応する導光板１０の入射端面部１１と嵌合することを可能とする。
【００４７】
さらに、光源装置２は、半導体発光素子９を載置、配線をした後の開口部３ａに対し、無色透明または出射光と同色の透明な樹脂等が充填される。これにより、半導体発光素子９や配線等を固定する。
【００４８】
なお、図２では透明な樹脂等を充填する空間が扇状に傾斜しているが、半導体発光素子９からの出射光が効率良く空間壁で反射すれば良く、特に形状が限定されるものではない。
【００４９】
リードフレーム８は、図４に示すように、導通性および弾性力のある燐青銅等の導合金材の薄板等からなる。このリードフレーム８は、図示しない半導体発光素子や半導体発光素子９と電気的に接続するワイヤ等の回路パターンを成形し、パンチプレス機等により打ち抜き加工して形成する。
【００５０】
図４に示すように、リードフレーム８は、上面部（上部方向側面）５が形成される上部方向側面フレーム部８Ａ、電源端子や電極端子が形成される電極端子フレーム部８Ｂ、チップ状の半導体発光素子９が載置される載置フレーム部８Ｃを有している。
【００５１】
所定パターン形状に打ち抜き加工されたリードフレーム８は、表裏面から金型によって面対称に挟み込み、金型に溶融した樹脂を注入したインサートモールド成形により図２に示すような形状を成形する。
【００５２】
さらに、特に本発明の特徴でもあるように、リードフレーム８の一部分（上部方向側面フレーム部）８Ａを外部に出した状態にしておき、金型によって面対称に挟み込んで形成した後に、リードフレーム８の一部分（上部方向側面フレーム部）８Ａを略直角に折り曲げて上面部５を形成する。
【００５３】
また、別の方法として、リードフレーム８の一部分（上部方向側面フレーム部）８Ａを略直角に折り曲げた後に、金型によって面対称に挟み込んで上面部５を形成しても良い。よって、半導体発光素子９が微小の場合に、載置部分も小さくなり、全体の幅が小さく長さ（出射面部３側や開口部３ａの長さ）が長い光源装置では、機械的強度が弱く長さ方向で撓みが発生してしまう。本例のリードフレーム８では、出射面部３側（や開口部３ａ）の上部方向になるようにリードフレーム８の一部分（上部方向側面フレーム部）８Ａの長手方向側面を上面部５として設けることにより機械的強度を得ている。
【００５４】
さらに、半導体発光素子９からの発熱を、リードフレーム８を通して露出した上面部５（リードフレーム８の一部分である上部方向側面フレーム部８Ａ）により熱を発散させることができる。
【００５５】
なお、このとき、リードフレーム８の一部をモールドした矩形状部近傍から直接取り出して形成し、直接電源端子７とするために外部に出した状態にしておく。そして、最終的にこの電源端子７のみが露出する金属部分となり、他の部分は切断除去される。
【００５６】
さらに、図示しない回路パターンや電源端子７等をＣｕ鍍金、金鍍金の順もしくは金鍍金処理を施す。この処理は、接触抵抗や導電性等の電気的および酸化防止等の化学的向上を目的として施されるものである。
【００５７】
また、透明樹脂上に載置して固着（ダイボンド）された半導体発光素子９の一方の面に有するアノード電極およびカソード電極は、図示しない金線等からなるボンディングワイヤでリードフレーム上のパターンにワイヤーボンディングされ電気的に接続する。
【００５８】
さらに、無色透明なエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等や出射光と同色に調整した透明なエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等を開口部３ａに充填すると単色光の出射光を得ることができる。また、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（例えば、エポキシ樹脂に蛍光材（ＹＡＧ）を混入する場合、エポキシ樹脂と蛍光材との重量比率は、１：３〜１：４程度とする）透明なエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等を開口部３ａに充填すれば白色光の出射光を得ることが可能になる。
【００５９】
なお、これら半導体発光素子９からの青色発光を（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２等のＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系等からなる橙色蛍光顔料や橙色蛍光染料の波長変換材料を混入した樹脂に投射すると黄色の光が得られる。そして、色変換された黄色光と、半導体発光素子９自身が放射する青色光とが混ざり合うことにより、半導体発光素子９上方から放射される光が白色光となる。
【００６０】
また、図示しないが、リードフレーム８のパターンには、半導体発光素子９を保護するための保護ダイオードを設けても良い。
【００６１】
電源端子７は、半導体発光素子９の載置後やボンディング後または保護のために無色透明なエポキシ樹脂充填後にＣｕ鍍金、金鍍金の順もしくは金鍍金処理をしたり、電源端子７が出射面部３（半導体発光素子９の載置面）と平行に突設せずに、出射面部３（半導体発光素子９の載置面）に対して後方に略垂直角に突設する場合には、出射面部３側や開口部３ａと反対方向側面に突設した矩形状の電源端子７を底面６と同方向後方に折曲げる。
【００６２】
なお、電源端子７を出射面部３（半導体発光素子９の載置面）と平行に突設した場合には、図示しない平面照明装置や液晶表示装置の基板等に設けた差込み接続部により電気的接続および機械的に固定を行う。
【００６３】
また、電源端子電源端子７を出射面部３（半導体発光素子９の載置面）に対して後方に略直角に突設する場合には、図示しない平面照明装置や液晶表示装置の基板等に設けた面上の回路パターンに半田等によって基板等と平行に電気的接続および機械的に固定を行う。
【００６４】
なお、リードフレーム８により形成される電源端子７は、半導体発光素子９の接続状態に応じて使用、又は切断される。図４に示すように、例えば４つの半導体発光素子９を並列接続する場合には、例えばカソード側電源端子を７（１），７（２），７（３）とし、アノード側電源端子を７（４），７（５）として、７（６），７（７）は切断する。そして、タイバー８ｃ（ｈ）のみを残し、他のタイバー８ｃをカットし、複数の半導体発光素子９と電気的に切断する。
【００６５】
なお、ターバー８ｃ（ｈ）は７（１）のグランド側と機械的に上面部５とに接続され、機械的強度や光源装置全体の熱に対する放熱板の役割を果たすことができる。この時、８ｃ（ｈ２）を残して、７（７）を７（１）との共通のグランドとしてもよい。
【００６６】
また、電源端子７の別の使用例として、例えば４つの半導体発光素子９を直列接続する場合には、図５に示すように、７（１）と７（７）を使用し、残りの７（２），７（３），７（４），７（５），７（６）を切断するとともにタイバー８ｃ（ｈ）のみを残し、他のタイバー８ｃをカットし、複数の半導体発光素子９と電気的に切断する。
【００６７】
尚、ターバー８ｃ（ｈ）はこれら直列接続された光源装置２のグランド側と機械的に上面部５とに接続され、機械的強度や光源装置全体の熱に対する放熱板の役割を果たすことができる。
【００６８】
さらに、電源端子７の別の使用例として、複数の半導体発光素子９を並列接続と直列接続との両方を行った、並列接続した半導体発光素子９を直列接続する場合には、図６に示すように、例えば２つの直列接続したグランド側（カソード側）を７（１）と７（３）の各々を電極とし、これら２つの直列接続した同極を接続した並列接続した電極端子（アノード側）を７（２）として利用することができる。この時、７（４），７（５），７（６），７（７）を切断する。この時もタイバー８ｃ（ｈ）のみを残し、他のタイバー８ｃをカットし、複数の半導体発光素子９と電気的に切断する。
【００６９】
尚、タイバー８ｃ（ｈ）は７（１）のグランド側と機械的に上面部５とに接続され、機械的強度や光源装置全体の熱に対する放熱板の役割を果たすことができる。この時も、タイバー８ｃ（ｈ２）を残して、７（７）を７（１）との共通のグランドとしても良い。
【００７０】
また、これら各リードフレーム間をワイヤーリードで接続することで、多種な接続と電源端子を利用することができる。
【００７１】
導光板１０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）等により形成される。導光板１０は、表面部１２や裏面部１３に光源装置２からの出射面部３と接続した入射端面部１１からの光を屈折したり全反射したりする光偏向要素等を目的に合わせてグラデーションして、最終的に表面部１２から均一な明るい光を出射し、図示しない上部に設けた液晶表示装置に出射する。
【００７２】
導光板１０は、光源装置２の出射面部３側（開口部３ａ）よりも少し突出させた上面部５のリードフレーム８（上部側面フレーム部８Ａ）の下側に入射端面部１１と嵌合することによって光源装置２からの光が漏れず、効率よく導光板１０内に導く。
【００７３】
なお、光偏向要素は、光源装置２からの光の入射方向に傾斜面を有すれば良く、例えば、円弧形状、かまぼこ形状、三角柱形状の他に、断面形状が逆三角、矩形、円弧等で、連続な溝やドット等の形状およびサイズを自由に選択し、これは複数の光源装置２からの光に対して傾斜面を有すれば、これら以外の形状でも良い。
【００７４】
また、ここでは図示しないが、導光板１０を載置した面（導光板１０の裏面部１３に対向する面）には、反射性を有するフィルムを設けたり、光源装置２を載置および固定する基板に反射性を有するフィルムを貼ったり、収納するケース１７の底部１７ｂに反射性を有するフィルムを貼ったり、反射性物質を塗布しても良い。さらにケース１７を例えばチタン酸バリウム等の白色粉体を混入させたものを加熱射出成形し、反射性を良くするとともに遮光性を得ることができる。
【００７５】
ケース１７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たり、導光板１０が載置される位置に熱可塑性樹脂にアルミニウム等の金属蒸着を施したり、金属箔を積層した物や金属からなる。
【００７６】
また、ケース１７の底部１７ｂに反射性を有するフィルムを貼ったり、反射性物質を塗布しても良い。さらに、ケース１７は、光源装置２の電源端子７が来る位置に電源端子７を貫通させる貫通穴１７ｃを設けてある。
【００７７】
次に、本発明の光源装置の製造方法を説明する。
図７に本発明の第１の形態の光源装置の製造方法の過程をフロー図に示す。
ステップ１は、未加工の薄板リードフレームに電気的パターンやリード端子パターンや支持パターンおよび放熱側面パターン等のパターンプレスを行う。
ステップ２は、パターンプレスを行った薄板のリードフレームを樹脂により各リードフレームを、インサート形成で行う樹脂で１ユニットとしてインサート成形を行う。
ステップ３は、半導体発光素子を載置するリードフレームに対して略直角に側面リードフレームをベンダで曲げる。
ステップ４は、半導体発光素子を載置する位置にスタンパによる転写、ディスペンサによる滴下および印刷や塗布等によって、透明接着剤を添加した上に半導体発光素子を直線的になるように配置して１ユニット単位として載置する。
ステップ５は、恒温槽に搬入し透明樹脂接着剤を硬化させる。
ステップ６は、半導体発光素子の電極と薄板リードフレームに設けたパターンとの間を電気的に接続する金ワイヤ等でワイヤーボンディングを行う。
ステップ７は、サブステップ１で混合、脱泡した透明樹脂で半導体発光素子の載置や金ワイヤ等でのボンディング処理後にインサート成形により形成された凹部の全体にディスペンサ等で充填する。
ステップ８は、透明樹脂、凹部の全体に充填したものを恒温槽に搬入し透明樹脂を硬化させる。
ステップ９は、複数のリードフレームに形成された複数の光源装置をタイバーカッタ等でカッティングして、１ユニット単位づつの光源装置に分離する。
なお、サブステップ１では、透明樹脂を硬化するために透明樹脂の主剤と硬化剤とをミキサやアトライタ等で混合し、真空装置等で脱泡する。
【００７８】
図８に本発明の光源装置の第２の形態の製造方法の過程をフロー図に示す。
ステップ１は、未加工の薄板リードフレームに電気的パターンやリード端子パターンや支持パターンおよび放熱側面パターン等のパターンプレスを行う。
ステップ２は、半導体発光素子を載置するリードフレームに対して略直角に側面リードフレームをベンダで曲げる。
ステップ３は、パターンプレスを行った薄板のリードフレームを樹脂により各リードフレームを、インサート形成で行う樹脂で１ユニットとしてインサート成形を行う。
ステップ４は、半導体発光素子を載置する位置にスタンパによる転写、ディスペンサによる滴下および印刷や塗布等によって、透明接着剤を添加した上に半導体発光素子を直線的になるように配置して１ユニット単位として載置する。
ステップ５は、恒温槽に搬入し透明樹脂接着剤を硬化させる。
ステップ６は、半導体発光素子の電極と薄板リードフレームに設けたパターンとの間を電気的に接続する金ワイヤ等でワイヤーボンディングを行う。
ステップ７は、サブステップ１で混合、脱泡した透明樹脂で半導体発光素子の載置や金ワイヤ等でのボンディング処理後にインサート成形により形成された凹部の全体にディスペンサ等で充填する。
ステップ８は、透明樹脂、凹部の全体に充填したものを恒温槽に搬入し透明樹脂を硬化させる。
ステップ９は、複数のリードフレームに形成された複数の光源装置をタイバーカッタ等でカッティングして、１ユニット単位づつの光源装置に分離する。
なお、サブステップ１では、透明樹脂を硬化するために透明樹脂の主剤と硬化剤とをミキサやアトライタ等で混合し、真空装置等で脱泡する。
【００７９】
本発明の光源装置の製造方法に於いて、段落番号〔００５６〕でも説明したように、回路パターンや電源端子などに鍍金処理をする工程を略してあるが、これら鍍金の工程は本発明の光源装置の製造方法のステップ１のパターンプレス工程の後に行う。また、小型な光源装置２の場合にはこれら鍍金の工程は本発明の光源装置の製造方法のステップ１のパターンプレス工程の前に行っても良い。
【００８０】
このように、リードフレームの１側面部を半導体発光素子の出射面部の上部方向側面に設け、半導体発光素子チップに供給する電源端子を出射面部の下面または出射面部の反対位置に露出して設けたので、薄い形状の光源装置に加工しても機械的強度を満足することができる。しかも、遮蔽体を必要とせずに光源装置の上方からの漏れ光や透過光を遮光することができる。また、電源端子をそのまま基板等に接続することができるために、薄型化の光源装置とともに全体としての薄型で出射斑の無い高輝度な出射光を出射できる平面照明装置を得ることができる。そして、これら薄い形状の光源装置を連続的に製造し、生産性や経済性に優れた光源装置および平面照明装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明に係る光源装置を含む平面照明装置の略斜視図である。
【図２】本発明に係る光源装置の略斜視図である。
【図３】本発明に係る光源装置の略側面および正面図である。
【図４】本発明に係る光源装置のリードフレームの略図であって、半導体発光素子を並列接続するときの端子の使用例を示す図である。
【図５】本発明に係る光源装置のリードフレームの略図であって、半導体発光素子を直列接続するときの端子の使用例を示す図である。
【図６】本発明に係る光源装置のリードフレームの略図であって、並列接続した半導体発光素子を直列接続するときの端子の使用例を示す図である。
【図７】本発明に係る光源装置の第１の形態の製造方法の過程フロー図である。
【図８】本発明に係る光源装置の第２の形態の製造方法の過程フロー図である。
【符号の説明】
【００８２】
１  平面発光装置
２  光源装置
３  出射面部
３ａ  開口部
４  反対方向側面
５  上面部
６  側面
７（７（１）〜７（７））  電源端子または電極端子
８  リードフレーム
８Ａ  上部方向側面フレーム部
８Ｂ  電極端子フレーム部
８Ｃ  載置フレーム部
８ｃ，８ｃ（ｈ），８ｃ（ｈ２）  タイバー
９  半導体発光素子
１０  導光板
１１  入射端面部
１２  表面部
１３  裏面部
１４  導光板反入射端面部
１５  導光板側面部
１７  ケース
１７ｂ  ケース底部
１７ｃ  貫通穴
【図１】
2005235507.tif 000003
【図２】
2005235507.tif 000004
【図３】
2005235507.tif 000005
【図４】
2005235507.tif 000006
【図５】
2005235507.tif 000007
【図６】
2005235507.tif 000008
【図７】
2005235507.tif 000009
【図８】
2005235507.tif 000010