(57)【要約】【課題】発光デバイスを提供する。【解決手段】  電流供給基板に光反射層を具えた発光デバイスは、その主な構造に電流供給基板、電流供給基板の上表面に固設した少なくとも一つの発光チップ、電流供給基板と発光チップの周囲を囲繞して設けたリフレクタ、及びマウントベースを有し、電流供給基板の側面表面に少なくとも一層の光反射層を塗布して、光反射層が発光チップが産出する側面光を発光デバイス外部へ反射することにより、光が電流供給基板に吸収されないようにしてデバイスの輝度を向上させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流供給基板に光反射層を具えた発光デバイスの主要な構造は、
マウントベースを具え、その上表面は第一位置と第二位置とを定義することができ、
電流供給基板を該マウントベースの第一位置上に固設し、その側面表面に少なくとも一層の光反射層を塗布し、
少なくとも一つの発光チップを該電流供給基板の上表面に固設し、
リフレクタを該マウントベースの上表面に固設し、且つ該発光チップと該電流供給基板の周囲を囲繞するようにして設けることにより、発光チップが産出する側面光の投射方向を変えるようにして成ることを特徴とする電流供給基板に光反射層を具えた発光デバイス。
【請求項２】
該電流供給基板の一部上表面にも上部光反射層を塗布して成ることを特徴とする請求項１記載の電流供給基板に光反射層を具えた発光デバイス。
【請求項３】
該マウントベースの上表面の第二位置にもベース光反射層を設けることができるようにして成ることを特徴とする請求項1記載の電流供給基板に光反射層を具えた発光デバイス。
【請求項４】
該リフレクタとマウントベースを一体成型として成ることを特徴とする請求項１記載の電流供給基板に光反射層を具えた発光デバイス。
【請求項５】
該発光チップは平面型発光チップ及び垂直型発光チップのうちの一つを選択することができるようにして成ることを特徴とする請求項１記載の電流供給基板に光反射層を具えた発光デバイス。
【請求項６】
該平面型発光チップはフリップチップ方式で該電流供給基板に固設するようにして成ることを特徴とする請求項５記載の電流供給基板に光反射層を具えた発光デバイス。
【請求項７】
該光反射層は単一層構造及び多層構造のうちの一つを選択できるようにして成ることを特徴とする請求項１記載の電流供給基板に光反射層を具えた発光デバイス。
【請求項８】
該光反射層は金属材料、絶縁材料及びその組み合わせのうちの一つを選択できるようにして成ることを特徴とする請求項１記載の電流供給基板に光反射層を具えた発光デバイス。
【請求項９】
該金属材料は金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミ（Ａｌ）、ベリリウム（Ｂｅ）、クロム（Ｃｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）及びその組み合わせのうち一材料を選択して組成することができるようにして成ることを特徴とする請求項８記載の電流供給基板に光反射層を具えた発光デバイス。
【請求項１０】
該絶縁材料は窒化珪素ＳｉＮｘ、二酸化珪素ＳｉＯ２、アルミナＡｌ２Ｏ３、二酸化チタンＴｉＯ２及びその組み合わせのうち一材料を選択して組成することができるようにして成ることを特徴とする請求項８記載の電流供給基板に光反射層を具えた発光デバイス。
【請求項１１】
該電流供給基板は珪素Ｓｉ、窒化アルミニウムＡｌＮ、酸化ベリリウムＢｅＯ、炭化珪素ＳｉＣ、アルミナＡｌ２Ｏ３、ガラス、石英、サファイア及びその組み合わせのうち一材料を選択して組成することができるようにして成ることを特徴とする請求項１記載の電流供給基板に光反射層を具えた発光デバイス。
【請求項１２】
該電流供給基板は静電保護デバイスとすることができるようにして成ることを特徴とする請求項１記載の電流供給基板に光反射層を具えた発光デバイス。
【請求項１３】
電流供給基板に光反射層を具えた発光デバイスの主な構造は、
電流供給基板を具えてその側面表面に少なくとも一層の光反射層を塗布し、
少なくとも一つの発光チップを該電流供給基板の上表面に固設して成ることを特徴とする電流供給基板に光反射層を具えた発光デバイス。
【請求項１４】
該電流供給基板の一部上表面にも上部光反射層を塗布して成ることを特徴とする請求項１３記載の電流供給基板に光反射層を具えた発光デバイス。
【請求項１５】
該発光チップは平面型発光チップ及び垂直型発光チップのうち一つを選択できるようにして成ることを特徴とする請求項１３記載の電流供給基板に光反射層を具えた発光デバイス。
【請求項１６】
該光反射層は金属材料、絶縁材料及びその組み合わせのうち一つを選択して組成することができるようにして成ることを特徴とする請求項１３の電流供給基板に光反射層を具えた発光デバイス。
【請求項１７】
該電流供給基板は珪素Ｓｉ、窒化アルミニウムＡｌＮ、酸化ベリリウムＢｅＯ、炭化珪素ＳｉＣ、アルミナＡｌ２Ｏ３、ガラス、石英、サファイア及びその組み合わせのうち一材料を選択して組成することができるようにして成ることを特徴とする請求項１３記載の電流供給基板に光反射層を具えた発光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光デバイスに関し、特に発光デバイスの電流供給基板の側面表面に少なくとも一層の光反射層を塗布して、リフレクタの適当な配置との組み合わせにより、発光デバイスの輝度を向上させる電流供給基板に光反射層を具えた発光デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオードは小体積、軽量、低消耗電力、長寿命など多くの長所があるため、広くコンピュータ周辺、通信製品及びその他電子装置の中に使われている。各種発光ダイオードの設計過程で、如何に発光ダイオードの輝度を向上するかという目標達成のために、業界が大量の経費を投じて研究開発を進めている。
【０００３】
図１の公知の発光ダイオードデバイスのパッケージ構造略図に示すように、発光ダイオードデバイス１０は、主にマウントベース１１の上表面に電流供給基板１３を固設し、電流供給基板１３の上表面に発光チップ１５を固設し、マウントベース１１の上表面の、発光チップ１５と電流供給基板１３の周辺部にリフレクタ１１１を固設している。
リフレクタ１１１は第一反射斜面１１３を具えて、発光チップ１５が投射する側面光を、投射方向が上方に偏向する光束１９１であれば第一反射斜面１１３の反射によって発光ダイオードデバイス１０の上方に投射される。しかし、側面光の投射方向が下方に偏向する光束１９３、１９５の場合、第一反射斜面１１３に反射されると電流供給基板１３に投射して、電流供給基板１３に吸収されてしまい、発光ダイオードデバイス１０の輝度は大幅に低下してしまう。また、光束１９３、１９５が電流供給基板１３に吸収されると、投射光の空間分布が不均等になり、証明目標物上に暗い領域が形成されやすくなる。
【０００４】
このため、業界では図２に示すように、二段傾斜率のリフレクタ２１１を具えた発光ダイオードデバイス２０を提供した。リフレクタ２１１の上半部に傾斜が大きい第一反射斜面２１３を設け、発光チップ１５が投射する側面光を、その投射方向が上方に偏向した光束１９１であれば、第一反射斜面２１３の反射で発光ダイオードデバイス２０の上方に向かって投射する。投射方向が下方に偏向した光束２９３は、リフレクタ２１１の下方に位置して傾斜が小さい第二反射斜面２１５の反射作用で、光束２９３を発光ダイオードデバイス２０の上方に向かって投射させる。しかし、下向きに投射してその傾斜角度が更に大きい光束２９５は、やはり電流供給基板１３に吸収されてしまう。よって、この種の発光ダイオードデバイスの輝度は向上するが、その向上効果は改善の余地が非常に大きい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の公知技術の欠点を解決し、輝度を向上し、エネルギー損失を減少する発光デバイスを提供することを課題とする。
電流供給基板に光反射層を具えた発光デバイスを提供し、発光デバイスの電流供給基板の側面表面に少なくとも一層の光反射層を塗布し、発光チップと電流供給基板の周囲に設置したリフレクタとの組み合わせにより、発光チップが投射する側面光を外へ投射させ、ひいては発光デバイスの輝度を向上させる。
更に、適当な光誘導設計によって省エネルギー及び電力消費低下の目標を達成する。
また、電流供給基板の側面表面に光反射層を設置することにより、電流供給基板が側面光を吸収して投射光の空間分布が不均等になるのを防止して、証明目標物上に暗い領域ができないようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は電流供給基板に光反射層を具えた発光デバイスを提供する。その構造は主に、マウントベースを具え、その表面は第一位置と第二位置を定義することができ、電流供給基板をマウントベースの第一位置上に固設し、その側面表面に少なくとも一層の光反射層を塗布し、電流供給基板の上表面に少なくとも一つの発光チップを固設し、及び、マウントベースの上表面にリフレクタを固設して発光チップと電流供給基板の周囲を囲繞するように設けることにより、発光チップが産出する側面光の投射方向を変える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の発光デバイスは、電流供給基板の側面表面に少なくとも一層の光反射層を塗布し、リフレクタの適当な配置との組み合わせによって発光デバイスの輝度が向上した。本発明の発光デバイスの輝度は、公知の発光ダイオードデバイスに比べ、同様条件下で１０パーセント以上向上し、輝度向上の機能が発揮され、ひいては省エネルギーの目標を達成することができた。また、光が電流供給基板に吸収されないため、投射光の空間分布不均等で照明目標物に暗い領域が形成されることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図３の本発明の発光デバイスの好適な実施例の構造図に示すように、発光デバイス３０は、主に電流供給基板３３の上表面３１の予め定めた位置に発光チップ３５を固設し、電流供給基板３３の周囲にリフレクタ３１１を固設し、電流供給基板３３の側面表面３３３に光反射層９１を塗布し、電流供給基板３３とリフレクタ３３１との間のベース上平面３１７の第二位置３１７５にもベース反射層９３を設ける。また、反射効果を増強するため、電流供給基板３３の上平面３３１の箇所にも上部光反射層９５を設けることができる。
【０００９】
電流供給基板３３は珪素Ｓｉ、窒化アルミニウムＡｌＮ、酸化ベリリウムＢｅＯ、炭化珪素ＳｉＣ、アルミナＡｌ２Ｏ３、ガラス、石英、サファイア或いはその他の材料から選んで作製できる。選択の原則は、高電熱係数であること及び熱膨張係数が発光チップ３５に近いものが良い。もちろん、電流供給基板３３は静電保護デバイスとすることもできる。例えばツェナーダイオード、ショットキバリアダイオード、静電防止集積回路を組み合わせて製造した静電保護デバイスも、ここで電流供給基板として使用できる。これにより本発明に静電破壊防止機能が具わる。
【００１０】
また、発光チップが側面光を投射すると、公知技術と同様に、上方に偏向した光束３９１は直接第一反射斜面３１３の反射作用で上に向かって射出される。しかし、投射方向が下方に偏向した光束３９３、３９５の場合、光束３９３、３９５は光反射層９１、ベース光反射層９３及び第一反射斜面３１３の三者の間を反射しあうことにより、投射方向を変えて最後は同様に発光デバイス３０の上方に射出される。図１の公知構造のように電流供給基板１３に吸収されて全体の輝度が低下することはない。
【００１１】
繰り返し実験した結果、光反射層９１、ベース光反射層９３を設置した発光デバイス３０の輝度は、公知の発光ダイオードデバイス１０に比べ、同様条件下で１０パーセント以上向上していることがわかり、輝度向上の機能が発揮され、ひいては省エネルギーの目標を達成することができた。また、光束３９３、３９５が外へ射出され、電流供給基板３３に吸収されないため、投射光の空間分布不均等で照明目標物に暗い領域が形成されることもない。
【００１２】
発光チップ３５は両電極が同一面にある平面型発光ダイオードに限らず、量電極が異なる面にある垂直型発光ダイオードも使用できる。平面型発光ダイオードを使用する場合は、フリップチップパッケージを採用すると更に輝度が向上する。また、マウントベース３１１はリフレクタ３１１と別に製造してから結合してもよく、一体成型の設計としてもよい。
【００１３】
光反射層９１、ベース光反射層９３は、金属材料或いはその他の化学材料による組成を選択できる。金属材料は金Ａｕ、銀Ａｇ、銅Ｃｕ、アルミニウムＡｌ、ベリリウムＢｅ、クロムＣｒ、パラジウムＰｄ、ニッケルＮｉなどどれも適用できる。絶縁材料は、窒化珪素ＳｉＮｘ、二酸化珪素ＳｉＯ２、アルミナＡｌ２Ｏ３、二酸化チタンＴｉＯ２などの材料やその他化学材料などが適用できる。また、光反射層９１、ベース光反射層９３も、単層に限らず、多層膜構造として反射効果を強化することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】公知発光ダイオードデバイスの構造略図である。
【図２】別の公知発光ダイオードデバイスの構造略図である。
【図３】本発明の好適な実施例の構造側面図である。
【符号の説明】
【００１５】
１０ 発光ダイオードデバイス
１１ マウントベース
１１１ リフレクタ
１１３ 第一反射斜面
１３ 電流供給基板
１３１ 側面表面
１５ 発光チップ
１９１ 光束
１９３ 光束
１９５ 光束
２０ 発光ダイオードデバイス
２１ マウントベース
２１１ リフレクタ
２１３ 第一反射斜面
２１５ 第二反射斜面
２９３ 光束
２９５ 光束
３０ 発光デバイス
３１ マウントベース
３１１ リフレクタ
３１３ 第一反射斜面
３１７ ベース上平面
３１７１ 第一位置
３１７５ 第二位置
３３ 電流供給基板
３３１ 上平面
３３３ 側面表面
３５ 発光チップ
３９１ 光束
３９３ 光束
９１ 光反射層
９３ ベース光反射層
９５ 上部光反射層
【図１】
2005285952.tif 000003
【図２】
2005285952.tif 000004
【図３】
2005285952.tif 000005