專利名稱：發(fā)光二極管燈的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及發(fā)光二極管燈，是在金屬制導線端子的前端凹陷形成的杯狀部的內底面上芯片連接(die bonding)發(fā)光二極管芯片，并將上述導線端子的前端部分用透明合成樹脂進行封裝，或者用透明合成樹脂填充上述杯狀部內而形成的發(fā)光二極管燈，或者是在凹陷形成于絕緣體上的杯狀部的內面上形成具有光反射性的電極膜，在上述杯狀部內底面芯片連接發(fā)光二極管芯片，用透明合成樹脂填充上述杯狀部內部而形成的發(fā)光二極管燈。
背景技術：
最近，眾所周知，例如開發(fā)出由GaN系發(fā)出藍色發(fā)光的發(fā)光二極管芯片，該藍色發(fā)光的發(fā)光二極管芯片表現出較高的亮度。
而且，最近還利用上述藍色發(fā)光的發(fā)光二極管芯片所具有的高亮度，用含有熒光物質粉末的透光性合成樹脂覆蓋該發(fā)光二極管芯片的表面，由上述覆蓋膜中的熒光物質將上述藍色發(fā)光的波長的一部分變換成黃色，通過這些混合色再變換成高亮度的白色發(fā)光。
因此，在作為現有技術的專利文獻1的圖5中，提出以下方案，即在兩條金屬制導線端子中的一個導線端子的前端，形成其內周面為光反射面的凹陷的杯狀，在該杯狀部的內底面芯片連接有藍色發(fā)光的發(fā)光二極管芯片，該發(fā)光二極管芯片與另一導線端子之間由細的金屬線相連接，另一方面，在由透明合成樹脂封裝兩導線端子的前端部分而形成的發(fā)光二極管燈中，在上述杯狀部內，通過預先由包含熒光物質粉末的透光性合成樹脂、以覆蓋上述發(fā)光二極管芯片全體的方式而填充，來色調變換成白色發(fā)光。
此外，在現有技術的另一發(fā)光二極管燈中，具有以下結構，即，在絕緣體的前端面上設置有凹陷形成內周面向外擴展形狀的杯狀部，在該杯狀部的內面上形成具有光反射性的電極膜，將上述杯狀部的內底面與藍色發(fā)光二極管芯片進行芯片連接，然后，在上述杯狀部內，通過用包含熒光物質粉末的透光性合成樹脂以覆蓋上述發(fā)光二極管芯片全體的方式所填充，來色調變換成白色發(fā)光。
專利文獻1日本專利特開平11-40848號公報發(fā)明內容(發(fā)明要解決的問題)然而，在上述現有技術的發(fā)光二極管燈中，是在杯狀部的內部芯片連接發(fā)光二極管芯片后，在上述杯狀部內、在液體狀態(tài)下用包含熒光物質粉末的透光性合成樹脂以覆蓋上述發(fā)光二極管芯片全體的方式所填充的結構，其中，從上述發(fā)光二極管所射出的光，在透過在杯狀部內所填充的包含熒光物質粉末的透光性合成樹脂的內部的過程中，進行波長的變換以及通過上述杯狀部的內面的光反射面而從杯狀部射出的方向變換，換句話說，在光反射面的前后通過較長的路徑而透過熒光物質分散的透光性合成樹脂的內部，由此引起光透過該透光性合成樹脂時，其衰減率增大，所以相應地會產生光的亮度下降的問題。
而且，在向上述杯狀部內填充透光性合成樹脂時，填充量或多或少存在偏差，該偏差會原封不動地造成熒光物質的量的偏差，所以會出現形成色調偏差的問題。
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種在從發(fā)光二極管芯片射出的光的色調通過包含熒光物質粉末的透光性合成樹脂時會發(fā)生變化的發(fā)光二極管燈中，不會引起上述問題的技術。
(解決問題的方法)為了實現本技術的目的，本發(fā)明的第一方面的特征在于，上述發(fā)光二極管燈至少包括兩根的一對導線端子；在一個導線端子的前端面上凹陷形成有內周面向外擴展形狀的光反射面的杯狀部；發(fā)光二極管芯片；和封裝上述兩導線端子的前端部分的透明合成樹脂、或者將上述發(fā)光二極管芯片封裝在上述杯狀部內而填充的透明合成樹脂，其中，該發(fā)光二極管芯片形成為，在其上面設置有n電極或者p電極、在下面設置有p電極或者n電極，在該n電極與p電極之間、以在其之間夾持有發(fā)光層的方式而使n半導體層與p半導體層形成為層積狀，進而，由含有熒光物質粉末的透光性合成樹脂覆蓋除上述n電極以及p電極以外的側面，以其n電極或p電極向下、p電極或n電極向上的方式在上述杯狀部的內部設置該發(fā)光二極管芯片，以其向下的n電極或p電極與上述杯狀部的內底面電氣連接的方式來進行芯片連接。
而且，本發(fā)明的第二方面的特征在于，上述發(fā)光二極管燈至少包括絕緣體；在該絕緣體上凹陷形成內周面向外擴展形狀的的杯狀部；以上述杯狀部的內面具有光反射性的方式而形成的電極膜；發(fā)光二極管芯片；和填充上述杯狀部內部來封裝上述發(fā)光二極管芯片的透明合成樹脂，其中，該發(fā)光二極管芯片形成為，在其上面設置有n電極或者p電極、在下面設置有p電極或者n電極，在該n電極與p電極之間、以在其之間夾持有發(fā)光層的方式而使n半導體層與p半導體層形成為層積狀，進而，由含有熒光物質粉末的透光性合成樹脂覆蓋除上述n電極與p電極以外的側面，以其n電極或p電極向下、p電極或n電極向上的方式在上述杯狀部的內部設置該發(fā)光二極管芯片，以其向下的n電極或p電極與上述杯狀部的內底面的電極膜連接的方式來進行芯片連接。
本發(fā)明的第三方面的特征在于，在第一方面所述的發(fā)光二極管燈中，上述杯狀部在平面視圖中形成橫向長的長方形，另一方面，由板狀的透明合成樹脂封裝上述兩導線端子的全體，使得兩導線端子的一部分從該透明合成樹脂的一個表面上作為連接用接頭而露出。
本發(fā)明的第四方面的特征在于，在第二方面所述的發(fā)光二極管燈中，上述絕緣體形成板狀，上述杯狀部在平面視圖中形成橫向長的長方形。
本發(fā)明的第五方面的特征在于，在第一～第四方面中的任一項所述的發(fā)光二極管燈中，由含有熒光物質粉末的透光性合成樹脂涂敷上述發(fā)光二極管芯片中向上的n電極或p電極。
(發(fā)明效果)在上述發(fā)光二極管芯片中，在其上面設置有n電極或者p電極，下面設置有p電極或者n電極，在該n電極與p電極間的n半導體層與p半導體層之間夾持有發(fā)光層而形成為層積狀，進而，構成由含有熒光物質粉末的透光性合成樹脂覆蓋除上述n電極與p電極的側面以外的結構，由此，由上述發(fā)光二極管芯片中的發(fā)光層所發(fā)出的光，主要是從上述n電極與p電極之間的側面，透過覆蓋該側面的透光性合成樹脂而橫向射出。
因此，通過使具有上述結構的發(fā)光二極管芯片的n電極或p電極向下、p電極或n電極向上，而配置于在導線端子或絕緣體上凹陷形成的杯狀部的內部，來芯片連接該向下的n電極或p電極，使其與上述杯狀部的內底面或內底面上的電極膜電氣連接，由此，透過側面透光性合成樹脂而橫向射出的光，在透過透光性合成樹脂時其波長發(fā)生變換，該波長變換后的光通過上述杯狀部的內周面的光反射面而朝著從杯狀部的內部射出的方向反射。
就是說，不是如在上述現有技術中所述的那樣、在透過包含熒光物質粉末的透光性合成樹脂的內部的中途發(fā)生波長的變換與光的反射，而是最初由包含熒光物質粉末的透光性合成樹脂變換其波長，在該波長變換后再進行光的反射，由此，與上述現有技術相比，能夠大幅度降低光的衰減率，因此能夠顯著提高作為發(fā)光二極管燈的亮度。
而且，由于不是由包含熒光物質粉末的透光性合成樹脂填充上述杯狀部內部的全體的結構，由此，與上述現有技術相比，能夠將由包含熒光物質粉末的透光性合成樹脂引起波長變換的色調偏差抑制到很小的程度。
在本發(fā)明第一方面所述的發(fā)光二極管燈中，如本發(fā)明第三方面所示，上述杯狀部在平面視圖中形成橫向長的長方形，另一方面，由板狀的透明合成樹脂封裝上述兩導線端子的全體，使得兩導線端子的一部分從該透明合成樹脂的一個表面上作為連接用接頭而露出。由此，能夠將光亮度高、色調偏差小的發(fā)光二極管燈構成面安裝型。該面安裝型的發(fā)光二極管燈，作為液晶顯示裝置等中的背光光源而使用是十分有益的。
在本發(fā)明第二方面所述的發(fā)光二極管燈中，如本發(fā)明第四方面所示，上述絕緣體形成板狀，上述杯狀部在平面視圖中形成橫向長的長方形。由此，與上述本發(fā)明第三方面的情況相同，能夠將光亮度高、色調偏差小的發(fā)光二極管燈構成面安裝型。特別是在本發(fā)明第四方面的情況下，由于全體為板狀體，且不使用金屬制的導線端子，所以能夠構成重量輕的面安裝型發(fā)光二極管燈。
而且，在本發(fā)明第一～第四方面中任一項所述的發(fā)光二極管燈中，如果采用本發(fā)明第五方面所示的結構，從發(fā)光二極管芯片的向上的p電極或n電極所泄漏的光，能夠由對該向上的p電極或n電極所涂敷的含有熒光物質粉末的透光性合成樹脂，而變換為與發(fā)光二極管芯片的側面的透光性合成樹脂同樣的色調，而且，通過將含有熒光物質粉末的透光性合成樹脂形成于發(fā)光二極管芯片的側面與上面，還可以對色調進行微妙調整。


圖1是表示第一實施方式中的發(fā)光二極管燈的主要部分的放大圖。
圖2是表示本發(fā)明所使用的發(fā)光二極管芯片的部分剖面?zhèn)纫晥D。
圖3是圖2的平面圖。
圖4是表示第二實施方式中的發(fā)光二極管燈的主要部分的放大圖。
圖5是表示第三實施方式中的發(fā)光二極管燈的主要部分的放大圖。
圖6是表示第四實施方式中的發(fā)光二極管燈的主要部分的放大圖。
圖7是表示第五實施方式中的發(fā)光二極管燈的縱剖主視圖。
圖8是沿著圖7的VIII-VIII線的截面圖。
圖9是表示第六實施方式中的發(fā)光二極管燈的縱剖面主視圖。
圖10是圖9的X-X線的截面圖。
符號說明1、11、21、31、41、51 發(fā)光二極管燈2、2′ 一側的導線端子3、3 ′另一側的導線端子2” 一側的電極膜3” 另一側的電極膜4 發(fā)光二極管芯片4a n型半導體層4b p型半導體層4c 發(fā)光層4d n電極
4e p電極5、5′、5” 金屬線6、6′、6” 透明合成樹脂體8、8′、8” 杯狀部9 光反射面10 透光性合成樹脂12、32 透光性合成樹脂52 絕緣體具體實施方式
下面，結合附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
圖1是表示第一實施方式中的發(fā)光二極管燈1。
該發(fā)光二極管燈1的結構包括金屬板制成的兩根一對的導線端子2、3，在該兩根導線端子2、3中的一方的導線端子2的前端面上芯片連接具有后述結構的發(fā)光二極管芯片4，引線接合該發(fā)光二極管芯片4與上述另一方導線端子3之間的金屬線5，以及封裝上述兩導線端子2、3的前端部分的透明合成樹脂制成的模子部(mold)6。
其中，上述模子部6的前端，形成于在上述發(fā)光二極管芯片4的場所或者其附近具有焦點的透鏡部7上。
而且，在上述一方的前端中的、芯片連接有上述發(fā)光二極管芯片4的部分上，凹陷形成有杯狀部8，在該杯狀部8的內周面上形成有圓錐形的光反射面9。
在這種情況下，當上述兩導線端子2、3是不具有光反射性的金屬制品時，需要在上述兩導線端子2、3的表面中的至少是在上述杯狀部8的內面實施具有光反射性的金屬電鍍，例如鍍銀。
接著，在圖2以及圖3中詳細表示出上述發(fā)光二極管芯片4。
就該發(fā)光二極管芯片4而言，構成為下述結構在n型SiC結晶基板等透明且厚度較厚的n型半導體層4a的下面，以在其間夾持有藍色發(fā)光的發(fā)光層4c的方式而層積形成p型半導體層4b，并在上述n型半導體層4a的上面形成n電極4d、在上述p型半導體層4b的下面形成p電極4e，即，構成下述結構以在其間夾持有藍色發(fā)光的發(fā)光層4c的方式來層積n型半導體層4a和p型半導體層4b，在該層積方向的上面形成有與上述n型半導體層4a連接的n電極4d、在該層積方向的下面形成有與上述p型半導體層4b連接的p電極4e。
其中，在該發(fā)光二極管芯片4的周圍側面的一部分上，以其上部的寬度尺寸W1比下部寬度尺寸W2小的方式而形成有傾斜面4′。
而且，在上述發(fā)光二極管芯片4中，除了上面n電極4d和下面p電極4e的側面，都由包含將藍色發(fā)光色調變換成白色發(fā)光的熒光物質粉末的透光性合成樹脂10所覆蓋。
這樣，對于上述結構的發(fā)光二極管芯片4來說，其以p電極4e向下、n電極4d向上的方式而被供給到上述一方的導線端子2的杯狀部8內，通過導電性粘貼物或者焊錫來使上述p電極4e相對于杯狀部8的內底面電氣導通地進行芯片連接，接著，對上述發(fā)光二極管芯片4中的向上的n電極4d連接來自另一方導線端子3的金屬線5。
接著，最后，由前端部具有透鏡部的透明合成樹脂體6以導線端子2、3的一部分從該透明合成樹脂體6的下面向下突出的方式來封裝上述兩導線端子2、3的前端部分。
在該結構中，通過在兩導線端子2、3之間通電而由上述發(fā)光二極管芯片4的發(fā)光層4c所發(fā)出的藍色發(fā)光，當主要是從上述發(fā)光二極管芯片4的側面向杯狀部8的內周面的反射面9橫向射出時，通過透過覆蓋上述側面的透光性合成樹脂10，而由該透光性合成樹脂10中所包含的熒光物質色調變換成白色發(fā)光，接著，通過上述光反射面9向著從上述杯狀部8內射出的方向反射。
在這種情況下，上述發(fā)光二極管芯片4的發(fā)光層4c所發(fā)出的藍色發(fā)光中的一部分，從上面的n電極4d向上射出，在這種情況下，該上面的n電極4d也可以是如圖4所示的第二實施方式的發(fā)光二極管燈11那樣，在與上述引線接合的金屬線5連接之后，同樣通過由包含粉末狀熒光物質的透光性合成樹脂12所覆蓋，而將上述發(fā)光二極管芯片4的發(fā)光層4c的全部藍色發(fā)光色調變換成白色發(fā)光。
而且，本發(fā)明并不限于上述第一以及第二實施方式那樣的、在上述一方的導線端子2的杯狀部8內，以其n電極4d向上、p電極4e向下的方式來芯片連接上述發(fā)光二極管芯片4，并且向上的n電極4d與另一方的導線端子3的金屬線5連接的情況，也可以是如圖5所示的第三實施方式的發(fā)光二極管燈21那樣的、在上述一方的導線端子2的杯狀部8內，以其p電極4e向上、n電極4d向下的方式來芯片連接上述發(fā)光二極管芯片4，并且向上的p電極4e與另一方導線端子3的金屬線5連接的結構。由此，能夠得到與上述第一實施方式同樣的效果。
而且，在如上述圖5所示結構的情況下，在藍色發(fā)光中的一部分從上面的p電極4e向上射出時，上述p電極4e如圖6所示的第四實施方式的發(fā)光二極管燈31那樣，在與上述引線接合的金屬線5連接之后，同樣通過由包含粉末狀熒光物質的透光性合成樹脂32所覆蓋，而將上述發(fā)光二極管芯片4的發(fā)光層4c的全部藍色發(fā)光色調變換成白色發(fā)光。
接著，在圖7以及圖8中表示出第五實施方式的發(fā)光二極管燈41。
就該發(fā)光二極管燈41而言，在金屬板制的兩根一對的導線端子2′、3′中的一方的導線端子2′的前端面上凹陷形成有杯狀部8′，使其內周面成為向外擴展的光反射面9，通過導電性粘貼物或者焊錫來芯片連接具有上述圖2以及圖3所示結構的發(fā)光二極管芯片4，以其p電極4e向下、n電極4d向上的方式供給在該杯狀部8′的內部，使上述p電極4e相對于杯狀部8′的內底面電氣導通，接著，對上述發(fā)光二極管芯片4中的向上的n電極4d連接來自另一方導線端子3′的金屬線5′。
接著，最后由板狀的透明合成樹脂體6′封裝上述兩導線端子2′、3′的全體，使得形成導線端子2′、3′的一部分從該透明合成樹脂體6′的一個表面6a′作為連接用接頭2a′、3a′而露出的結構。
根據這樣的結構，能夠得到與上述各實施方式同樣的效果，此外，通過板狀體、且在該板狀體的一個表面上具有焊錫焊接用的連接用接頭2a′、3a′，而能夠構成面安裝型的發(fā)光二極管燈41。
接著，在圖9以及圖10中表示出第六實施方式的發(fā)光二極管燈51。
就該發(fā)光二極管燈51而言，在板狀的絕緣體52的前端面上凹陷形成內周面向外擴展形狀的杯狀部8”，在該杯狀部8”的內面上，由銀等金屬形成具有光反射性的電極膜2”，以其p電極4e向下、n電極4d向上的方式而將具有上述圖2以及圖3所示結構的發(fā)光二極管芯片4供給在該杯狀部8”的內部，并通過導電性粘貼物或者焊錫來進行芯片接合，使得上述p電極4e相對于杯狀部8”內的電極膜2”電氣導通，接著，對上述發(fā)光二極管芯片4中的向上的n電極4d連接來自在板狀絕緣體52上形成的另一方導線端子3”的金屬線5”。
接著，最后由透明合成樹脂體6”填充上述杯狀部8”的內部，形成由該透明合成樹脂體6”封裝上述發(fā)光二極管芯片4以及上述金屬線5”的結構。
根據這樣的結構，能夠得到與上述各實施方式同樣的效果，此外，通過采用整體薄型的板狀體、且不使用金屬制的導線端子，而能夠構成重量輕的面安裝型的發(fā)光二極管燈51。
其中，這些第五以及第六實施方式中的任一種形式，都能夠使上述杯狀部8′，8”成為橫向長的長方形，由此能夠構成作為液晶顯示裝置等中的背景光而使用，但是，這些第五以及第六實施方式中的任一種形式，當然也可以適用于上述圖4所示的第二實施方式、圖5所示的第三實施方式、以及圖6所示的第四實施方式。
權利要求
1.一種發(fā)光二極管燈，其特征在于，所述發(fā)光二極管燈至少包括兩根的一對導線端子；在一個導線端子的前端面上凹陷形成的內周面向外擴展形狀的光反射面的杯狀部；發(fā)光二極管芯片；和封裝所述兩導線端子的前端部分的透明合成樹脂、或者將所述發(fā)光二極管芯片封裝在所述杯狀部內而填充的透明合成樹脂，其中，該發(fā)光二極管芯片形成為，在其上面設置有n電極或者p電極、在下面設置有p電極或者n電極，在該n電極與p電極之間、以在其間夾持有發(fā)光層的方式而使n半導體層與p半導體層形成為層積狀，進而，由含有熒光物質粉末的透光性合成樹脂覆蓋除了所述n電極以及p電極以外的側面，以其n電極或p電極向下、p電極或n電極向上的方式在所述杯狀部的內部設置該發(fā)光二極管芯片，以其向下的n電極或p電極與所述杯狀部的內底面電氣連接的方式來進行芯片連接。
2.一種發(fā)光二極管燈，其特征在于，所述發(fā)光二極管燈至少包括絕緣體；在該絕緣體上凹陷形成的內周面向外擴展形狀的的杯狀部；以所述杯狀部的內面具有光反射性的方式而形成的電極膜；發(fā)光二極管芯片；和填充所述杯狀部內部來封裝所述發(fā)光二極管芯片的透明合成樹脂，其中，該發(fā)光二極管芯片形成為，在其上面設置有n電極或者p電極、在下面設置有p電極或者n電極，在該n電極與p電極之間、以在其間夾持有發(fā)光層的方式而使n半導體層與p半導體層形成為層積狀，進而，由含有熒光物質粉末的透光性合成樹脂覆蓋除了所述n電極以及p電極以外的側面，以其n電極或p電極向下、p電極或n電極向上的方式在所述杯狀部的內部設置該發(fā)光二極管芯片，以其向下的n電極或p電極與所述杯狀部的內底面的電極膜連接的方式來進行芯片連接。
3.根據權利要求1所述的發(fā)光二極管燈，其特征在于所述杯狀部從平面看形成橫向長的長方形，另一方面，由板狀的透明合成樹脂封裝所述兩導線端子的全部，使兩導線端子的一部分從該透明合成樹脂的一個表面上作為連接用接頭而露出。
4.根據權利要求2所述的發(fā)光二極管燈，其特征在于所述絕緣體形成為板狀，所述杯狀部從平面看形成橫向長的長方形。
5.根據權利要求1～4中任一項所述的發(fā)光二極管燈，其特征在于由含有熒光物質粉末的透光性合成樹脂涂覆所述發(fā)光二極管芯片中的向上的n電極或者p電極。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管燈，至少包括一對導線端子(2、3)；在一導線端子的前端上凹陷形成內周面呈圓錐形的光反射面(9)的杯狀部(8)；發(fā)光二極管芯片(4)；和封裝兩導線端子的前端部分的透明合成樹脂(6)。發(fā)光二極管燈(4)在其上面具有n電極(4d)或p電極(4e)、在下面具有p電極(4e)或n電極(4d)。在該n電極與p電極之間、以在其之間夾持發(fā)光層(4c)的方式而使n半導體層與p半導體層形成為層積狀。除發(fā)光二極管燈中的n電極與p電極以外的側面由含有熒光物質粉末的透光性合成樹脂(10)所覆蓋。這種結構的發(fā)光二極管燈以n電極(4d)或p電極(4e)向下、p電極(4e)或n電極(4d)向上的方式與杯狀部的內底面芯片連接。
文檔編號H01L33/60GK1820379SQ20058000057
公開日2006年8月16日 申請日期2005年4月20日 優(yōu)先權日2004年5月27日
發(fā)明者井上登美男 申請人:羅姆股份有限公司