(57)【要約】【課題】  LEDチップからの高光度の光を光取り出し面である側面から有効に放出させると共に、ボンディング作業が困難とならない発光装置を提供する。【解決手段】  LEDチップ６は、LED電極４を有する正面６ａの反対側の面（裏面６ｂ）が絶縁基板３に対し垂直になり、かつ、裏面６ｂをLEDチップ６からの光を反射する反射面７に向け、さらに発光装置１の光取り出し用の側面８に対して垂直となるように配置されている。LEDチップ６の裏面６ｂからの光が反射面７で反射されて、適切に側面８に案内されるので、放出される光量の増加を図ることができる。LEDチップ６の側面には、LED電極４と絶縁基板３の基板電極２とを中継する電極端子部５が設けられている。このため、LEDチップ６を絶縁基板３に対し垂直に設けた場合にも、ワイヤボンディングを３次元ではなく２次元のボンド方向で行なうことが可能となるので、作業性ひいては生産性の向上を図ることができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一面上に一対の電極を有するLEDチップを、前記LEDチップからの光を反射する反射面と、前記LEDチップからの光を放出する側面との間の領域に含まれるようにして、一対の電極が形成された絶縁基板の表面に搭載した発光装置において、
前記LEDチップについて、前記一対の電極を有する面の反対側の面を、前記絶縁基板の表面に対し垂直に、かつ、前記反射面に向けて設置すると共に、前記LEDチップに前記LEDチップの電極と前記絶縁基板の電極とを中継する電極端子部を設けたことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記LEDチップは、前記一対の電極を有する面の反対側の面が、前記光を放出する側面に対して垂直になるように搭載されていることを特徴とする請求項1記載の発光装置。
【請求項３】
前記電極端子部は、透光性基板と、該透光性基板に形成されて前記LEDチップの電極と前記絶縁基板の電極とを電気的に接続するための導電部とからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記透光性基板は、前記LEDチップの基板に接合されることを特徴とする請求項３記載の発光装置。
【請求項５】
前記LEDチップの基板及び前記透光性基板は、同一体で構成されることを特徴とする請求項３記載の発光装置。
【請求項６】
前記導電部が、前記LEDチップの電極と直接接合されていることを特徴とする請求項3記載の発光装置。
【請求項７】
前記電極端子部及び前記絶縁基板にそれぞれ、相互に嵌合可能に凸部又は凹部を個別に設けたことを特徴とする請求項４から６までの何れかに記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話等の液晶表示部のバックライトなどに使用される発光装置に係り、特に、同一面に一対の電極を有するLEDチップを搭載した発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
LEDチップを搭載した発光装置の一例として、LEDチップから放出される光を、発光装置の光の取り出し面でありかつ放出面でもある側面へ導くようにした発光装置がある。そして、LEDチップから放出される光を効率良く側面へ導き、その側面から放出される光の輝度を上げるように方策が講じられた発光装置の例として、特許文献1、２，３に示されるものがある。
【０００３】
図１１において、特許文献１の発光装置２０１は、基板２０２に表面から裏面に渡るリード電極２０３，２０４のパターンを形成し、一方のリード電極２０３のパターンの上面に、LEDチップ２０５を、その発光面２０６を上向きにして搭載し、他方のリード電極２０４のパターンを、金属線２０７を介してLEDチップ２０５の上面（発光面２０６）に設けた電極(図示省略)と接続し、LEDチップ２０５及び金属線２０７の周囲を透光性樹脂２０８で覆い、さらに、その透光性樹脂２０８の外周を、断面外縁が略放物線状をなしLEDチップ２０５からの光を反射する反射面２０９を形成する非透光性樹脂２１０で覆い、反射面２０９の開口側に相当する側面２１１から光を発射する（側面発光を行なう）ようにしている。
【０００４】
特許文献２の発光装置は、LEDチップの発光面を、絶縁性基板の表面に沿う方向に向けて絶縁基板上に搭載し、発光面からの直接光を発光素子の側面に取り出すことで、反射による光の減衰がないようにし発光光量を増大させるようにしている。
また、特許文献３の発光装置は、同一面上に一対の電極を有するLEDチップを使用し、LEDチップの電極を有する面と反対側の面（裏面）を光を取り出す透光性支持体側に向けている。
【０００５】
ところで、液晶表示部を有する携帯電話等は、高品質化が求められると共に低価格化も強く求められており、当然、液晶表示部の光源となるバックライトなどに使用される発光装置にも同様な要求がある。
それらの要求に対応できるよう、発光装置に使用されるLEDチップからの光を効率よく発光装置の光取り出し面である側面へ導くための改善を図り、使用する発光装置の数量削減に繋げる必要性に迫られている。
【０００６】
電極をLEDチップの両面に設けて一対として構成される発光装置に対しての上記改善策は、例えば、上述の特許文献１、２に開示されている。また、一対の電極を同一面に有するLEDチップを搭載する発光装置に対しての上記改善策は、特許文献４や特許文献５に開示されているように、通常、電極を有する面（正面）を発光装置の光取出し面に向け、LEDチップの側面からの発光をリフレクターで反射させ光取り出し面に向かわせて使用することを前提に種々考えられている。
【特許文献１】特開平7-326797号公報
【特許文献２】特開2001-358367号公報
【特許文献３】特開2000-164939号公報
【特許文献４】特開2002-261333号公報
【特許文献５】特開2002-314142号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、発光装置に用いられる矩形をなすLEDチップ３０５について、その正面３０６〔図１２（Ｂ）紙面手前側、図１２（Ｃ）上側〕、側面〔第１〜４側面３０７ａ〜３０７ｄという。〕、裏面３０８〔図１２（Ｃ）下側〕における光度を調査してみると、最も光度が高い面は、通常、発光層３１０が形成されて発光面とされる電極３１１を有する正面３０６ではなく、その反対側面（裏面３０８）である。しかしながら、裏面３０８からの光は、効率よく利用されていないという問題がある。つまり、前述のバックライトなどの輝度の向上に寄与する光度の高い発光面が有効に活用されていない現状がある。
【０００８】
また、特許文献３の発明は、電極を有する面（正面）の反対側である裏面からの光を利用してはいるものの、LEDチップそのものは光の吸収率が大きいことを考えると、電極を有する面（正面）からの光は、湾曲または平坦なリフレクターでの反射を繰り返しつつ、一部はLEDチップ内へ再進入した後、再度正面から発光される。このため、光の減衰は大きく、発光装置全体としての光量の損失は避けられない。
【０００９】
尚、評価結果の１例を表形式で示す図１２（Ａ）において正面３０６と裏面３０８との光度の差が大きく出ているのは、正面３０６の、特に電極３１１が光を吸収したり反射することによるものである。例えば、３００μm四方のLEDチップ３０５であってもワイヤーボンド後の電極３１１の径はバラツキ等を含めると１００μm前後となり、電極３１１の占有率の大きさは無視できない。
【００１０】
また、一対の電極を同一面に有するLEDチップを、当該LEDチップの一対の電極を有する面を前記絶縁基板の表面に対し垂直にして搭載する場合、従来の構成では、電極に施されるワイヤーボンディングは平面とそれに垂直な面の2箇所の面になされる。このため、ワイヤーボンド方向が3次元となり、作業が極めて困難となるという問題がある。
【００１１】
本願発明は、これらの問題を解決するものであり、LEDチップからの高光度の光を光取り出し面である側面から有効に放出させると共に、ボンディング作業が困難とならない発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の発明は、同一面上に一対の電極を有するLEDチップを、前記LEDチップからの光を反射する反射面と、前記LEDチップからの光を放出する側面との間の領域に含まれるようにして、一対の電極が形成された絶縁基板の表面に搭載した発光装置において、前記LEDチップについて、前記一対の電極を有する面の反対側の面を、前記絶縁基板の表面に対し垂直に、かつ、前記反射面に向けて設置すると共に、前記LEDチップに前記LEDチップの電極と前記絶縁基板の電極とを中継する電極端子部を設けたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項1記載の発光装置において、前記LEDチップは、前記一対の電極を有する面の反対側の面が、前記光を放出する側面に対して垂直になるように搭載されていることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の発光装置において、前記電極端子部は、透光性基板と、該透光性基板に形成されて前記LEDチップの電極と前記絶縁基板の電極とを電気的に接続するための導電部とからなることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発光装置において、前記透光性基板は、前記LEDチップの基板に接合されることを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項３記載の発光装置において、前記LEDチップの基板及び前記透光性基板は、同一体で構成されることを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項3記載の発光装置において、前記導電部が、前記LEDチップの電極と直接接合されていることを特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項４から６までの何れかに記載の発光装置において、前記電極端子部及び前記絶縁基板にそれぞれ、相互に嵌合可能に凸部又は凹部を個別に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１から７までに記載の発明によれば、同一面上に一対の電極を有するLEDチップを、前記LEDチップからの光を反射する反射面と、前記LEDチップからの光を放出する側面との間の領域に含まれるようにして、一対の電極が形成された絶縁基板の表面に搭載した発光装置において、前記LEDチップについて、前記一対の電極を有する面の反対側の面を、前記絶縁基板の表面に対し垂直に、かつ、前記反射面に向けて設置しており、LEDチップの一対の電極を有する面の反対側の面からの光が反射面で反射されて、適切にLEDチップからの光を放出する側面に案内されるので、放出される光量の増加を図り、使用するLEDチップの数量削減に寄与することができる。
【００１６】
また、電極端子部をLEDチップに設けたことで、従来技術と異なりLEDチップを発光装置として組み込む前にワイヤボンディング処理が可能であり、且つ、LEDチップを絶縁基板に対し垂直に設けても、ワイヤボンディングを従来技術で起こり得る３次元のボンド方向ではなく２次元のボンド方向で行なうことが可能となるので、作業性ひいては生産性の向上を図ることができる。
【００１７】
また、請求項５記載の発明によれば、導電部と共に電極端子部を構成する透光性基板が、LEDチップの基板と同一体とされるので、部品点数の増加を抑制して電極端子部を作製できる。
請求項６記載の発明によれば、導電部が、前記LEDチップの電極と直接接合されるので、ワイヤボンディング工程の削減、及びボンディングワイヤの断線等の不良の発生防止を図ることができる。
【００１８】
また、請求項７記載の発明によれば、前記電極端子部及び前記絶縁基板にそれぞれ、相互に嵌合可能に凸部又は凹部を個別に設けたので、LEDチップの絶縁基板への位置決めが容易になり、作業性及び生産性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明にかかる発光装置の第１実態の形態を図１〜図３に基づいて説明する。
本発明の一実態の形態に係る発光装置の斜視図を図1に、図１のＡ矢視の断面構成を図２に、図１のＢ矢視の断面構成を図３に、図１のＢ矢視の断面構成を図４に示し、発光装置に用いるＬＥＤチップ及び透光性基板を図５に示す。
【００２０】
発光装置１は、図１〜図３に示すように、一対の基板電極２（一対の電極）が形成された絶縁基板３の上に、同一面（正面６ａ）に一対の電極（以下、LED電極４という。）を有し、側面にLED電極４と絶縁基板３の基板電極２とを中継する電極端子部５を設けたLEDチップ６が載置されており、前記LED電極４を有する面（正面６ａ）の反対側の面（裏面６ｂ）が絶縁基板３に対し垂直にされている。さらに、LEDチップ６は、裏面６ｂをLEDチップ６からの光を反射する反射面７に向け、かつ発光装置１の光取り出し用の側面８に対して垂直となるように配置されている。本実施の形態では、LEDチップ６を上述したように設けることにより、光度の高い発光面からの光を矢印Ｌの方向に放出するようにしている。
【００２１】
LEDチップ６は、透光性樹脂９で覆われると共に、透光性樹脂９の外周は非透光性樹脂１０で更に覆われることにより、透光樹脂6の外周部が、LEDチップ６からの光を反射する反射面７となっている。透過性樹脂6は、その一部が外部に露出する（すなわち非透光性樹脂１０で覆われていない）円弧状の側面１１と、側面１１に向って放物線状に広がり絶縁基板３に接面される底面１２とを有し、底面１２と側面１１とに垂直な面で切断したときの外縁（断面外縁）が放物線になる形状に構成されている。透光性樹脂９を上述したように構成することにより、LEDチップ６からの光が反射面７で反射されて効率良く側面１１より放出されるようにしている。
【００２２】
LEDチップ６は、図５に示すように、直方体形状の半導体層１３と、半導体層１３を載置するサファイヤ等の透光性材料からなり、半導体層１３と同等面積の基板１４と、を備え、半導体層１３の一面（前記正面６ａ）に一対のLED電極４を設けている。基板１４には、基板１４に比して長い寸法の透光性基板１５が接合されている。透光性基板１５は、中央部分で基板１４を接合しており、両端部の、基板１４に接合されていない部分には、それぞれ導電部１６が設けられている。透光性基板１５（透光性基板１５の端部１５ａ）及び導電部１６により、電極端子部５が構成されている。
本実施の形態では、基板１４の半導体層１３と反対側の面が前記裏面６ｂをなしている
【００２３】
また、LEDチップ６は、LED電極４と導電部１６とを、例えば、ワイヤ１８を用いたワイヤボンディングで導通させると共に、導電部１６を基板電極２に接触させることで、LED電極４と基板電極２を導通させている。
【００２４】
このような構成とした発光装置１は、LEDチップ６の最高の光度を示す面（裏面６ｂ）からの光を、そのまま反射面７で反射させ側面１１方向に放射するので、反射光がLEDチップ６で吸収されることがない。また、LEDチップ６の電極を有する面（正面６ａ）からの光の放射及び吸収についても、前記裏面６ｂからの光の場合と同様である。このため、従来技術に比して、発光装置１として放出する光量を増大させることができる。
【００２５】
尚、反射面７は非透光性樹脂１０で形成することに限定されるものではなく、反射膜を透光性樹脂９の表面に形成しても良く、また、アルミなど反射性を有する材料によるリフレクターを透光性樹脂９の表面に覆わせても良い。
【００２６】
上記第１実施の形態では、図６に示すように、LEDチップ６について、裏面６ｂを、絶縁基板３の表面に対し垂直に、かつ、反射面７に向けて設置しているので、高光度を示す発光面（裏面６ｂ）から放出される光を高効率で発光装置１の側面８（透光性樹脂９の側面１１）より放出させ多くの光量を得られるようにしている。
【００２７】
本発明は、図６に示す例に限らず、例えば図７に示すように、LEDチップ６を、光を放出する側面１１に対して傾斜を持たせて搭載するように構成してもよい（第２実施の形態）。第２実施の形態は、側面１１での光量の分布を調整したい場合に有効となる。
なお、図６及び図７において、側面に対するLEDチップ６の幅寸法（第１、第２実施の形態におけるLEDチップ６の幅寸法をそれぞれＷ１、Ｗ２とする。）を考えた場合、Ｗ２＞Ｗ１となる。第２実施の形態では、側面１１の反対側に面するLEDチップ６の面より放出される光Ｈが、図７に示すように、光の吸収率が大きいLEDチップ６に再び入って吸収されるので、その分、第１実施の形態に比して光量が減少するが、上述したように側面１１での光量の分布を調整したい場合に有効となる。
【００２８】
また、電極端子部について、図５に示す電極端子部５に代えて、図８、図９及び図１０に示す電極端子部５Ａ，５ｂ，５Ｃを用いて発光装置（以下、便宜上、第３、第４、第５実施の形態という。）を構成してもよい。
第３実施の形態は、図８に示すように、図５に示すLEDチップ６の基板１４及び透光性基板１５を、透光性材料からなる同一体で構成し、LEDチップ６が、図５に示すLEDチップ６の基板１４に対応する基板部２０と、図５に示す透光性基板１５に対応し基板部２０に連接された基板延長部２１とからなる透光性材料からなる基板構成体２２を備えている。そして、基板延長部２１の端部２２ａと、この基板延長部２１の端部２２ａに設けられた導電部１６と、から電極端子部５Ａが構成されている。
【００２９】
この第３実施の形態によれば、第１実施の形態で必要とされたLEDチップ６の基板１４と透光性基板１５との役目を基板構成体２２が果すので、LEDチップ６の基板１４と透光性基板１５を別個に用意する必要がない上、両者（基板１４及び透光性基板１５）を接着することも不要となる。このため、部品点数を増やすことなく生産が容易である。また、半導体層１３を備える前の基板の状態で加工を行うことも可能であり、より生産性が向上する。
【００３０】
第１実施の形態では、LEDチップ６の裏面６ｂを透光性基板１５に対して接合しているが、第４実施の形態（図９）では、LEDチップ６の正面６ａを透光性基板１５に対して接合し、LED電極４と導電部１６とを導電性接着剤等で接着するようにしている。この場合、第１実施の形態に比して、導電部１６はLED電極４と直接に接続できるように長く形成されており、この導電部１６及び透光性基板１５から、電極端子部５Ｂが構成されている。
この第４実施の形態によれば、上述した実施の形態に比して、ワイヤボンディング工程が削除されることでワイヤ断線等の不良発生を招くことがない。
【００３１】
第５実施の形態は、図１０に示すように、透光性基板１５の両端部１５ａにおける絶縁基板３への取り付け方向に向かって凸部２３を設けている。そして、電極端子部５Ｃを、凸部２３を含む透光性基板１５の両端部１５ａ及び導電部１６から構成している。なお、この実施の形態では、絶縁基板３に凸部２３を挿入する凹部（図示せず）、または、孔部（図示せず）を設けている。
この第５実施の形態では、LEDチップ６の絶縁基板３への位置決めを容易にすることができる。
【００３２】
尚、第５実施の形態では、透光性基板１５に凸部２３を設け、絶縁基板３に凸部２３を挿入する凹部（図示せず）、または、孔部（図示せず）を設けた場合を例にしたが、絶縁基板３に凸部（図示せず）を設け、透光性基板１５に前記凸部を挿入する凹部（図示せず）、または、孔部（図示せず）を設けるようにしてもよい。
【００３３】
なお、電極端子部については、上記図５、図８〜図１０に示す例に限らず、LEDチップ６の厚みを維持しながらLEDチップ６の両側に電極端子部を設けるように構成してもよい。
また、発光装置は、例えば、第３実施の形態に第５実施の形態の内容を含めるなど、上記各構成内容を種々組み合わせて構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る発光装置を示す部分断面の斜視図である。
【図２】図１の矢印Ａ方向に見た透光性樹脂及びLEDチップを示す図である。
【図３】図１の矢印Ｂ方向に見た透光性樹脂、LEDチップ及び絶縁基板を示す図である。
【図４】図１の矢印Ｃ方向に見た透光性樹脂、LEDチップ及び絶縁基板を示す図である。
【図５】図１のLEDチップ及び透光性基板を示す斜視図である。
【図６】第１実施の形態におけるLEDチップの光を放出する側面に対する配置状態を示す図である。
【図７】図６と異なるようにLEDチップ６を配置した例（第２実施の形態）を示す図である。
【図８】LEDチップ６の基板と透光性基板とが同一体で構成される例（第３実施の形態）を示す斜視図である。
【図９】図５と異なるように構成されたLEDチップ及び透光性基板（第４実施の形態）を示す斜視図である。
【図１０】図５と異なるように構成されたLEDチップ及び透光性基板（第５実施の形態）を示す斜視図である。
【図１１】従来の発光装置１の一例を示す断面図である。
【図１２】略矩形のLEDチップの一例における各面で得られる光度を示す図であり、（Ａ）は各面とこの各面で得られる光度を表形式で示す図、（Ｂ）はLEDチップを示す平面図、（Ｃ）はLEDチップを示す側面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…発光装置、２…基板電極（絶縁基板に形成された一対の電極）、３…絶縁基板、４…LED電極（LEDチップの同一面上の一対の電極）、５、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ…電極端子部、６…LEDチップ、６ａ…正面（一対の電極を有する面）、６ｂ…裏面（一対の電極を有する面の反対側の面）、７…反射面、８、１１…側面、９…透光性樹脂、１４…基板、１５…透光性基板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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