Led封装装置的制作方法

专利名称：Led封装装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种搭载有LED芯片而能够使用于例如液晶显示装置的光源等中的 LED封装装置。
背景技术：
LED为长寿命，小型且发光效率也优越，因此，广泛地应用于显示器、背光、照明等的各种用途当中。在这些当中，将三种颜色的LED芯片搭载于一个封装件上的LED封装装置作为借助电流的分配而显现出全色的装置，可以使用于彩色显示器当中。作为这样的LED 封装装置，例如在下述的专利文献I所涉及的内容中有公开。
在先技术文献
I :日本专利第3476611号公报
2 日本特开2005-77853号公报
3 :日本特表2007-536718号公报发明概要
发明所要解决的课题
在专利文献I中记载有如下的多色发光元件，S卩，排列配置有绿色的LED芯片(101)、红色的LED芯片(102)、蓝色的LED芯片(103)，并通过模制件(209)来保护各LED 芯片(101、102、103)(括号内的符号为公报记载的符号)ο
在所述专利文献I中公开有，作为所述模制件(209)，使用树脂，为了缓和指向性使视野角增加而含有漫射剂，为了具备透镜效果而形成为各种的形状，将其多个组合，对树脂模制件自身进行着色而具有过滤的作用等的技术内容。
但是，在所述专利文献I中，作为LED芯片的模制件，只不过关于通常进行的特性赋予存在记载。
另一方面，近年以来，伴随着LED芯片向彩色显示器等的显示装置的用途的扩大化，由于各发光元件的光吸收特性的不同等，即便使电压相等，因在整体性输出的光中产生不同所引发的色移的发生成为问题被重视起来。具体而言，例如，从蓝色LED发出的蓝色光或从绿色LED发出的绿色光被邻接的红色LED吸收，其结果是，产生整体的色彩向红色偏移的情况。
当发生这样的色移时，对使用于彩色显示器等之际的色再现性显现出影响，极为不良。
对此，也考虑到通过对按照各发光元件施加的电压进行控制来改善色移，但由于各发光元件的亮度不同，在彩色显示器等中为了将各封装件中输出的光调整为规定的亮度或色调，控制变得极为复杂。
另一方面，在所述专利文献2或专利文献3中公开有通过薄膜或有机层来担保光学特性的技术。
这样，在以所述专利文献I为首的专利文献2或专利文献3中，关于由树脂模制件改善色移的情况，迄今以来均没有探讨。这样，通过作为为了保护LED芯片而大致必须的结构所设置的树脂模制件，如果能够改善色移的话，则在上述那样的控制方面中的问题也不会发生、或在用于显示器时无需被覆薄膜，极为良好
发明内容
本发明就是鉴于这样的情况而作出的，其目的在于，提供一种能够通过树脂模制件来实现色移的防止的LED封装装置。
用于解决课题的手段
为了实现所述目的，本发明的LED封装装置，具有至少三个以上的不同的波长的 LED和搭载有各LED的引线框，其主旨在于，
所述引线框具有搭载有所述各LED的杯状部，
在搭载有所述各LED的杯状部内，以将搭载的各LED覆盖的方式设有透光性的第一树脂模制件，
以至少覆盖所述杯状部的开口的方式形成有透光性的第二树脂模制件，
所述第一树脂模制件和第二树脂模制件的折射率互不相同。
发明效果
本发明的LED封装装置中，在搭载有所述各LED的杯状部内，以将搭载的各LED覆盖的方式设有透光性的第一树脂模制件，以至少覆盖所述杯状部的开口的方式形成有透光性的第二树脂模制件。由此，从各LED发出的光透过第一树脂模制件和第二树脂模制件而照射。并且，由于第一树脂模制件和第二树脂模制件的折射率互不相同，故有效地防止色移，在使用于彩色显示器等之际发挥良好的色再现性。并且，通过树脂模制件来防止色移， 由此在用于显示器时无需被覆薄膜等。。
在本发明中，所述第一树脂模制件的表面在以与杯状部的开口缘齐面或者比该杯状部的开口缘稍稍隆起的方式设置的情况下，防止配光特性的恶化，从而获得良好的配光特性，则为优选。
在本发明中，所述引线框具备支腿部和端子构件中的至少任一方，所述第二树脂模制件以使支腿部及/或端子构件的一部分露出的方式形成的情况下，支腿部及/或端子构件被露出，不会成为电连接或散热的障碍。
在本发明中，在第二树脂模制件的折射率比第一树脂模制件的折射率大的情况下，有效地防止色移，在使用于彩色显示器等之际发挥良好的色再现性。
在本发明中，在第一树脂模制件中含有光漫射剂,而第二树脂模制件中不含有光漫射剂的情况下，有效地防止色移，在使用于彩色显示器等之际发挥良好的色再现性。


图I是表示本发明的第一实施方式的LED封装装置的图，(A)是俯视图，(B)是剖视图。
图2是实施例的配光特性测定结果。
图3是比较例的配光特性测定结果。
具体实施方式
接下来，说明用于实施本发明的最佳的方式。
图I是表示本发明的第一实施方式的LED封装装置的图，图I(A)是俯视图，图 I(B)是其纵向剖视图。
在该例中，所述LED封装装置为，具有至少三个以上不同的波长的LED2R、2B、2G和搭载有各LED2R、2B、2G的引线框I的LED封装装置。
所述不同的波长的LED2R、2B、2G具体而言，为红色LED2R、蓝色LED2B及绿色 LED2G。所述红色LED2R、蓝色LED2B及绿色LED2G在引线框I中均安装在朝向LED2R、2B、 2G的光照射方向的面3上。
所述引线框I通过对于金属薄板进行深拉或弯曲成形等的塑性加工来形成。所述引线框I在该例中，具备在俯视观察下以跑道形状向上表面敞开的杯状部5。并且，所述引线框I的杯状部5的底面作为朝向敞开部侧而分别安装有所述LED2R、2B、2G的安装面3来发挥功能。在所述安装面3上安装所述各LED2R、2B、2G并照射光。此时，在所述杯状部5 的向上扩展状的侧壁内面作为将从各LED2R、2B、2G照射出的光反射的反射面4发挥功能。
在此，在本实施方式中，在所述引线框I中，杯状部5的敞开部侧(在该例中为上表面侧)为光照射侧，其方向为光照射方向，至少杯状的上部敞开部成为光照射区域。
在所述引线框I中的、以杯状部5的长度方向为轴的单侧的上端缘延伸设有四个支腿部6。另外，在所述引线框I中，在以杯状部5的长度方向为轴的相反侧的上端缘中的、 靠端部的部分延伸设有一个支腿部6。所述支腿部6包括以杯状部5的上端缘的高度沿着横向延伸并悬挂杯状部5的部分；从该悬挂杯状部5的部分的前端向下方延伸并支承杯状部5等的部分；从该支承杯状部5等的部分的下端再次沿着横向延伸并与装配面相接的部分。
在所述引线框I中以与将杯状部5的长度方向为轴的相反侧的上端缘中的、所述一个支腿部6排列的方式设有三个端子构件(为本发明的端子部)7。所述各端子构件7与所述杯状部5及支腿部6分体地设置。所述端子构件7包括以比所述杯状部5的上端缘的高度更一级的高度沿着横向延伸并经由连接导线8而分别与LED2R、2B、2G电连接的部分； 从该分别与LED2R、2B、2G电连接的部分的前端向下方延伸的部分；从该向下方延伸的部分的下端再次沿着横向延伸并与装配面相接的部分。
S卩，所述引线框I中，杯状部5和四个支腿部6 —体地形成，三个端子构件7与所述杯状部5及支腿部6分体地形成，通过由这些杯状部5及四个支腿部6构成的第一零件及作为三个端子构件7来发挥功能的第二零件来构成该引线框I。
在本实施方式中，以覆盖所述各LED2R、2B、2G的方式设有透光性的树脂模制件 10 (作为保护构件来发挥功能)。
所述树脂模制件10通过折射率互不相同的第一树脂模制件11和第二树脂模制件 12在来自各LED2R、2B、2G的光照射区域的整个区域中层叠而存在。
所述第一树脂模制件11以向引线框I的杯状部5内填充透光性的树脂而将搭载的各LED2R、2B、2G覆盖的方式形成。另外，所述第二树脂模制件12通过以至少覆盖所述杯状部5的开口的方式成形透光性的树脂而形成。在该例中，以覆盖填充有第一树脂模制件 11的引线框I的周围的方式成形配置。即，在各LED2R、2B、2G的光照射方向上，第一树脂模制件11存在于内侧，第二树脂模制件12存在于外侧。
以配置于外侧的第二树脂模制件12的折射率比配置于内侧的第一树脂模制件11 的折射率大的方式，来选定分别构成第一树脂模制件11及第二树脂模制件12的材质。
作为构成所述第一树脂模制件11的材质，可以采用折射率处于I. 35 I. 45的范围内的硅酮树脂或者硅酮橡胶。从耐热特性优越且长期没有变色的可靠性优越这一观点出发，所述硅酮树脂或者硅酮橡胶作为构成所述第一树脂模制件11的材料为最佳。
另外，作为构成所述第二树脂模制件12的材质，可以采用折射率处于I.45 I. 65 的范围内的环氧树脂。
作为能够改善这样的色移的理由，可推测出以下那样的理由。首先，可认为是，通过第一树脂模制件11中所包含的漫射剂，使R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)三种颜色在宽阔的视野角内以接近完全漫射的状态混合，故光的指向性得以改善。另外，可认为是，基于第一树脂模制件11与第二树脂模制件12的界面的透镜效果和与杯状部5内表面的反射相辅相成地提高了光度。进而，第二树脂模制件12还具有耐湿度性优越、且保护第一树脂模制件11的效果，并具有即便在室外等严酷的环境下也优越的特性。
需要说明的是，此处的折射率称之为真空为I. O时的绝对折射率。
所述第一树脂模制件11通过向处于安装有各LED2R、2B、2G并焊接有连接导线8 的状态的引线框I的杯状部5内填充树脂材料而形成。此时，在第一树脂模制件11内空气成为气泡而残留时，光学性的特性降低，故不优选。
另外，第一树脂模制件11的表面填充树脂材料到与填充状部5的上端缘齐面或者稍稍隆起的程度，但从获得良好的配光特性的方面优选。即，其理由在于，当第一树脂模制件11的表面相对于杯状部5的上端缘凹陷时，配光特性恶化，当向杯状部5填充的树脂量过多而第一树脂模制件11的表面从杯状部5的周缘局部露出时，产生漫反射，配光特性极端恶化。
优选的是，所述第二树脂模制件12以露出所述引线框I的支腿部6及/或端子构件7的一部分的方式形成。在该例中，完全地覆盖填充有第一树脂模制件11的杯状部5，支腿部6和端子构件7中的除与装配面相接的面以外的部分也由第二树脂模制件12来覆盖。 由此，可防止杯状部5的变形、支腿部6或端子构件7的脱落或变形等，并且对于电连接或散热也没有妨碍。
优选的是，在配置于内侧的第一树脂模制件11中含有光漫射剂，但在配置于外侧的第二树脂模制件12中不含有光漫射剂。由此，反射率及亮度得以提高。
作为所述光漫射剂，可以采用的是高分子系及无机系等各种的光漫射剂，不过，在构成第一树脂模制件11的材料(例如硅酮树脂或者硅酮橡胶)中，需要分散存在作为与基质相不相溶或者难以相溶的粒子。
作为所述光漫射剂的具体例，可举出氧化铝、碳酸钙、二氧化硅、硅酮、硫化锌、氧化锌、氧化钛、磷酸钛、钛酸镁、云母、玻璃填料、硫酸钡、粘土、滑石、硅酮橡胶状弹性体、聚甲基硅倍半氧烷等的无机系漫射剂、丙烯系、苯乙烯系、聚酯系、聚烯烃系、聚氨酯系、尼龙系、甲基丙烯酸酯-苯乙烯系、氟系、降冰片烯系等的有机系漫射剂等。
进而，作为光漫射剂的粒径，只要是通过添加漫射剂而获得所期望的光漫射性的结构无特别限制，但作为平均粒径最佳使用I 50 μ m左右的结构。这是因为，若小于I μ m,仅仅是光透过，存在难以获得光漫射效果的情况。另一理由为，若超过50 μ m，无法获得充分的光漫射效果，存在能见度差的情况。
作为光漫射剂的配合量，相对于基材树脂的O. I 10重量％为最佳。这是因为， 若配合量小于O. I重量％，则存在难以获得充分的光漫射效果，相反而言，若超过10重量％，对光的透过性造成损伤，反而存在无法获得充分的光漫射性能的情况。更优选的是， 为O. 5 5重量％的范围。
进而，既可以并用平均粒径、粒径分布及种类不同的两种以上的光漫射剂，也可以单独或并用地使用粒径分布并不均匀而具有两种以上的粒径分布的光漫射剂等。
尤其是，并用无机系光漫射剂和有机系光漫射剂为有效。作为此时的无机系光漫射剂，可以最佳采用亲水性气相二氧化硅、疏水性气相二氧化硅、作为亲水性气相金属氧化物的氧化铝或氧化钛等。另外，作为有机系光漫射剂，可以最佳采用硅酮 丙烯共聚物树脂、 交联聚甲基丙烯酸甲酯、交联聚甲基丙烯酸丁酯、交联聚苯乙烯、交联聚丙烯酸酯等。
构成所述第一树脂模制件11的材料除了容易填充且容易进行作业以外，从进行高精度的计量来获得模制件表面形状的稳定性的必要性考虑，优选在使光漫射剂分散配合的状态下，为6Pa · s以下的粘度，在填充后通过化学反应或溶剂的挥发除去而硬化。
实施例
接着，关于实施例进行说明。
如图1所示，在引线框1上安装各1^021 、28、26，采用由折射率1.41的硅酮橡胶构成的第一树脂模制件11、由折射率I. 54的环氧树脂构成的第二树脂模制件12来制作实施例。需要说明的是，向第一树脂模制件11中添加了 O. 5重量％的漫射剂。
作为比较例，制作没有第一树脂模制件11而仅仅形成有基于环氧树脂的第二树脂模制件12的结构。
图2是所述实施例的配光特性的测定结果，图3是比较例的配光特性的测定结果 (横向放置)。观察这些结果显而易见，比较例中的R(红色)、G (绿色)、B (蓝色)各色的特性曲线为椭圆，与其相对，实施例中的R(红色)、G (绿色)、B (蓝色)各色的特性曲线均接近圆形。从该结果可知，在比较例中，存在由于角度而某一种的色彩较强地显现出的指向特性，与其相对，在实施例中，未发现某一种的色彩极端地较强显现出那样的倾向，在色移方面为没有问题的水平。
如上所述，根据本实施方式的LED封装装置，在搭载有所述各LED2R、2B、2G的杯状部5内，以将搭载的各LED2R、2B、2G覆盖的方式设有透光性的第一树脂模制件11，且以至少覆盖所述杯状部5的开口的方式形成有透光性的第二树脂模制件12。由此，从各LED2R、 2B、2G发出的光透过第一树脂模制件11和第二树脂模制件12而照射。并且，由于第一树脂模制件11和第二树脂模制件12的折射率互不相同，故有效地防止色移，在使用于彩色显示器等之际发挥良好的色再现性。并且，通过树脂模制件10来防止色移，由此在用于显示器时无需被覆薄膜等。
另外，所述第一树脂模制件11的表面在以与杯状部5的开口缘齐面或者比该杯状部5的开口缘稍稍隆起的方式设置的情况下，防止配光特性的恶化，从而获得良好的配光特性，则为优选。
在此，作为获得良好的配光特性的理由，可推测为以下的内容。首先，在一种的树脂模制件中无法对红色LED2R的配光的特性进行修正，与其相对，通过借助两种的树脂模制件来设有光的境界，从而产生透镜效果。通过该透镜效果，改善了红色LED2R的配光特性，其结果是，整体性的配光特性得以改善。另外，硅酮比杯状部5稍稍隆起，由此产生凸透镜效果，通过使其形状变化，由此能够对配光进行控制。
另外，所述引线框I具备支腿部6和端子构件7中的至少任一方，所述第二树脂模制件12以使支腿部6及/或端子构件7的一部分露出的方式形成的情况下，支腿部6及/ 或端子构件7被露出，不会成为电连接或散热的障碍。
另外，在第二树脂模制件12的折射率比第一树脂模制件11的折射率大的情况下， 有效地防止色移，在使用于彩色显示器等之际发挥良好的色再现性。
另外，在第一树脂模制件11中含有光漫射剂，而第二树脂模制件12中不含有光漫射剂的情况下，有效地防止色移，在使用于彩色显示器等之际发挥良好的色再现性。
附图符号说明
I引线框
2R红色LED
2B蓝色LED
2G绿色LED
3安装面
4反射面
5杯状部
6支腿部
7端子构件
8连接导线
10树脂模制件
11第一树脂模制件
12第二树脂模制件
权利要求
1.一种LED封装装置，具有至少三个以上的不同的波长的LED和搭载各LED的引线框，其特征在于， 所述引线框具有搭载所述各LED的杯状部， 在搭载有所述各LED的杯状部内，以将搭载的各LED覆盖的方式设有透光性的第一树脂模制件， 以至少覆盖所述杯状部的开口的方式形成透光性的第二树脂模制件， 所述第一树脂模制件和第二树脂模制件的折射率互不相同。
2.如权利要求I所述的LED封装装置，其中， 所述第一树脂模制件设置成其表面与杯状部的开口缘齐面或者比该杯状部的开口缘稍稍隆起。
3.如权利要求I或2所述的LED封装装置，其中， 所述引线框具备支腿部和端子部中的至少任一方，所述第二树脂模制件以露出支腿部及/或端子部的一部分的方式形成。
4.如权利要求I 3中任一项所述的LED封装装置，其中， 第二树脂模制件的折射率比第一树脂模制件的折射率大。
5.如权利要求I 4中任一项所述的LED封装装置，其中， 在第一树脂模制件中含有光漫射剂，而在第二树脂模制件中不含有光漫射剂。
全文摘要
本发明提供一种通过树脂模制件来实现色移的防止的LED封装装置。在具有至少三个以上的不同的波长的LED(2R、2B、2G)和搭载有各LED(2R、2B、2G)的引线框(1)的LED封装装置中，所述引线框(1)具备搭载有所述各LED(2R、2B、2G)的杯状部(5)，在搭载有所述各LED(2R、2B、2G)的杯状部(5)内，以将搭载的各LED(2R、2B、2G)覆盖的方式设有透光性的第一树脂模制件(11)，以至少覆盖所述杯状部(5)的开口的方式形成有透光性的第二树脂模制件(12)，所述第一树脂模制件(11)与第二树脂模制件(12)的折射率互不相同。由此，有效地防止色移，在使用于彩色显示器等之际发挥良好的色再现性。
文档编号H01L33/56GK102986045SQ201180034440
公开日2013年3月20日 申请日期2011年7月12日 优先权日2010年7月14日
发明者阿部修, 寺西将人 申请人:岩谷产业株式会社, 三菱电机株式会社