專利名稱：照光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照亮各種電子設(shè)備操作部等的照光裝置，尤其涉及能 夠形成薄型結(jié)構(gòu)并且能有效地傳輸發(fā)光元件所發(fā)出光的照光裝置。
背景技術(shù)：
在音響設(shè)備和便攜式電子設(shè)備等各種電子設(shè)備上設(shè)有將LED等發(fā)光裝 置所發(fā)出的光引向操作面上的導(dǎo)光部件。利用被引上述導(dǎo)光部件內(nèi)的光來(lái) 照亮設(shè)在操作面上的操作按鈕、被刻印在操作面上的固定文字或數(shù)字的顯 示部。
在下列專利文獻(xiàn)1所示的以往照光裝置中，在電子設(shè)備操作面的背面 側(cè)安裝以丙烯板等樹(shù)脂板來(lái)形成的導(dǎo)光部件，發(fā)光裝置在該導(dǎo)光部件的側(cè) 面相對(duì)置。發(fā)光裝置所發(fā)出的光從導(dǎo)光部件的端面向?qū)Ч獠考膬?nèi)部入射， 滲透導(dǎo)光部件內(nèi)的光照亮操作按鈕和顯示部等。而且，作為發(fā)光裝置，采 用了在導(dǎo)光性殼體內(nèi)存放具有發(fā)光功能的半導(dǎo)體裸芯片之后被封裝的發(fā)光 裝置。
在下列專利文獻(xiàn)2所示的以往照光裝置中，以透明塑料材料來(lái)形成的 透明本體重疊在封裝了裸芯片的發(fā)光裝置之上，并在透明本體上與上述發(fā) 光裝置相對(duì)置的部分設(shè)有斜面形狀的發(fā)射面。在該照光裝置中，發(fā)光裝置 所發(fā)出的光入射到透明本體內(nèi)之后，在發(fā)射面反射而在透明本體內(nèi)傳播。
專利文獻(xiàn)l:(日本)特開(kāi)2004—22381號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:(日本)特開(kāi)2006—148132號(hào)公報(bào)
在以往的照光裝置中，導(dǎo)光部件均由透明的塑料板材或者成型體來(lái)構(gòu) 成，而且發(fā)光裝置采用了在封裝內(nèi)存放LED芯片的結(jié)構(gòu)。因此，照光裝置
的整體厚度尺寸就變大。而且，因?yàn)椴捎昧藢l(fā)光裝置所發(fā)出的光從外部入射到塑料制導(dǎo)光部件上的結(jié)構(gòu)，所以對(duì)發(fā)光裝置內(nèi)的芯片所發(fā)出光的利 用效率就很低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述以往的課題而提出的，其目的在于，提供一種 與以往的照光裝置相比能夠形成薄型結(jié)構(gòu)并且光利用效率高的照光裝置。
本發(fā)明的照光裝置設(shè)置有基板；發(fā)光元件，安裝于上述基板上；以 及導(dǎo)光層，設(shè)置在上述基板上并引導(dǎo)從上述發(fā)光元件所發(fā)出的光，
該照光裝置的特征在于，設(shè)置有反射部件和支持部件，該反射部件與 上述發(fā)光元件相對(duì)置而反射上述發(fā)光元件所發(fā)出的光的至少一部分，該支 承部件在與上述發(fā)光元件保持距離的位置上支承上述反射部件。
本發(fā)明的照光裝置設(shè)置有發(fā)光元件和反射部件，在基板之上設(shè)有該發(fā) 光元件，該反射元件與該發(fā)光元件相對(duì)置，而且，支承部件支承該反射部 件使反射部件能夠與發(fā)光元件隔著一定距離相對(duì)置。因此，可使整個(gè)照光 裝置形成薄型結(jié)構(gòu)，而且，即使外力從上方作用，也能在可靠地保證發(fā)光 元件和反射部件之間間隔的狀態(tài)下，將發(fā)光元件所發(fā)出的光在反射部件反 射而引到導(dǎo)光層內(nèi)。因此，能夠形成薄型且光利用效率良好的罩光裝置。
在本發(fā)明中，上述發(fā)光層位于上述發(fā)光元件和上述反射部件之間，而 且通過(guò)上述反射部件將上述發(fā)光元件所發(fā)出的光向上述導(dǎo)光層內(nèi)反射，是 最為理想的。
如上所述，如果設(shè)置成導(dǎo)光層與發(fā)光元件接觸，那么將發(fā)光元件所發(fā) 出的光引到導(dǎo)光層內(nèi)時(shí)，光損失就會(huì)少。
例如，上述支承部件為從上述基板豎立的柱形部件，隔著間隔設(shè)有多 個(gè)上述支承部件。在這種情況下，在導(dǎo)光層內(nèi)擴(kuò)散的光就穿過(guò)支承部件之 間。
而且，本發(fā)明可具有，在基板之上通過(guò)上述導(dǎo)光層形成多條光路徑而 且上述支承部件配置在偏離上述光路徑的位置上的結(jié)構(gòu)。因?yàn)閷⒅С胁考?配置在偏離光路徑的位置上，所以就不會(huì)使通過(guò)支承部件擴(kuò)散在光路徑內(nèi)
5的光受到損失，而且還能夠可靠地保證反射部件和發(fā)光元件之間的間隔。
在本發(fā)明，在上述反射部件上設(shè)有反射面，該反射面相對(duì)于上述導(dǎo)光 層的厚度方向和上述導(dǎo)光層的面方向傾斜并且面對(duì)上述發(fā)光元件。例如， 上述反射面具有圓錐形狀或者角錐形狀，并且在以發(fā)光元件為中心的幾乎
為360度的廣角范圍，將發(fā)光元件所發(fā)出的光引入導(dǎo)光層內(nèi)。
而且，本發(fā)明的照光裝置使隔著間隔平行相對(duì)置地從上述基板豎立的 壁狀上述支承部件和連接一對(duì)上述支承部件之間的上述反射部件一體形 成，并也可以在上述反射部件的上述基板的對(duì)面?zhèn)刃纬煞瓷涿妗?br> 上述支承部件和反射部件能夠以合成樹(shù)脂等來(lái)一體形成大致立方體形狀。
而且，還可以使上述反射面形成向脫離上述發(fā)光元件的方向凹陷的凹 曲面形狀。如果反射面為凹曲面形狀，就能夠使發(fā)光元件所發(fā)出的光具有 定向性而向凹曲面所面向的方向引導(dǎo)。
本發(fā)明最好是，在上述基板的表面上設(shè)置位于上述發(fā)光元件的周圍并 且與上述反射面相對(duì)置的第2反射面，并通過(guò)該第2反射面向上述導(dǎo)光層 反射光。
本發(fā)明使上述導(dǎo)光層具有芯層和折射率低于該芯層的包層，并且上述 芯層也可以被夾在位于上下的包層之間。
而且，硬化被澆注上述基板之上的樹(shù)脂，并形成上述導(dǎo)光層，也可以。 在這種結(jié)構(gòu)，因?yàn)榘l(fā)光元件被埋設(shè)在導(dǎo)光層內(nèi)，所以能夠以最小的損失將 發(fā)光元件所發(fā)出的光引入導(dǎo)光層內(nèi)。
本發(fā)明在上述基板上形成凹部，而且在上述凹部?jī)?nèi)安裝上述發(fā)光元件 即裸芯片。
通過(guò)在基板的凹部?jī)?nèi)安裝裸芯片，可形成薄型的照光裝置。而且，在 上述凹部?jī)?nèi)的上述裸芯片的周圍還形成輔助反射面，也可以。
在本發(fā)明中，反射部件被支承部件支承而能夠與發(fā)光元件保持一定的 距離。因此，即使形成薄型的照光裝置，也能夠維持發(fā)光元件、導(dǎo)光層以 及反射部件之間的層疊狀態(tài)，并且能夠以反射部件反射發(fā)光元件所發(fā)出的光而可靠地引入導(dǎo)光層內(nèi)。而且，如果作為發(fā)光元件使用裸芯片，并在該 發(fā)光元件和反射部件之間澆注并硬化樹(shù)脂來(lái)形成導(dǎo)光層，那么就能夠形成 更薄的照光裝置。


圖1為本發(fā)明的第1實(shí)施方式照光裝置的剖視圖2為圖1所示照光裝置的俯視圖3為本發(fā)明的第2實(shí)施方式照光裝置的剖視圖4為圖3所示照光裝置的俯視圖5為表示變形例照光裝置的剖視圖6為圖5所示照光裝置的部分俯視圖7為表示變形例照光裝置的剖視圖8為表示變形例照光裝置的剖視圖9為表示變形例照光裝置的剖視圖IO為表示變形例照光裝置的剖視圖11為表示變形例照光裝置的剖視圖12為本發(fā)明的第3實(shí)施方式照光裝置的剖視圖13為表示圖12所示照光裝置的部分結(jié)構(gòu)的立體圖14為表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式照光裝置變形例的立體圖。
圖中標(biāo)記
1、 1A、 1B、 1C、 1D、 100、 200照光裝置，2基板，3 凹部， 3a第1凹部，3b第2凹部，4裸芯片，5導(dǎo)線，11第1反射 部件，lla反射面，12第2反射部件，12a反射面，13支承部 件，15芯層，16下部包層，17上部包層，12d、 18a輔助反射 面，40光學(xué)結(jié)構(gòu)體，41反射部件，42支承部件，43反射面
具體實(shí)施例方式
7圖1為表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式照光裝置1的剖視圖，圖2為表示 上述照光裝置l的俯視圖。
圖1和圖2所示的照光裝置1被設(shè)置在便攜式電話機(jī)等小型電子設(shè)備 的操作面上，用于將發(fā)射元件所發(fā)出的光引到按壓操作部上并照亮被設(shè)在 按壓操作部上或者設(shè)在其周圍的照光部?；蛘哂糜趯⒐庖骄植空展獠可?， 該局部照光部顯示被設(shè)在操作面或上述按壓操作部等上的文字、符號(hào)或者 數(shù)字。或者，照光裝置1也可以露出于小型設(shè)備的操作面等從而能夠從外 部看到。
在本說(shuō)明書(shū)中作為"導(dǎo)光層"或"導(dǎo)光性"來(lái)被說(shuō)明的"導(dǎo)光"指的 是在內(nèi)部能夠使光透過(guò)的功能，其概念不僅包含光透射率接近100%的透 明，還包含光透射率不到100%的半透明。"光散射層"指的是內(nèi)部為乳白 色或者白濁色，在透過(guò)光的同時(shí)在其內(nèi)部還散射光，而照亮該部分的層。 而且，在本說(shuō)明書(shū)中的"照光部"指的是，當(dāng)供給用裸芯片來(lái)構(gòu)成的光源 所發(fā)出的光時(shí)，向外部放射該光的部分，照光部看起來(lái)比其他部分亮。上 述"光散射層"具有"照光部"的功能。
如圖1所示，在上述照光裝置1上設(shè)有基板2。該基板2為剛性大的材 料，為層疊多個(gè)區(qū)分層2a、 2b的多層基板，在各區(qū)分層的邊界面和最上層 區(qū)分層2a的表面形成導(dǎo)電部。在基板2上的多處形成凹部3。凹部3是以 2層構(gòu)成，具有在下側(cè)區(qū)分層2b上形成的第1凹部3a和去掉上側(cè)區(qū)分層 2a的第2凹部3b。第1凹部3a位于第2凹部3b的內(nèi)部，第1凹部3a的 開(kāi)口面積小于第2凹部3b的開(kāi)口面積。如圖2所示，第l凹部3a和第2 凹部3b的平面形狀都是圓形。
在第1凹部3a內(nèi)安裝發(fā)光元件(光源)即發(fā)光二極管裸芯片4。在照 光裝置1，在基板2的多處形成上述凹部3，在每個(gè)凹部3的第1凹部3a 內(nèi)安裝裸芯片4。裸芯片4為化合物半導(dǎo)體的PN接合物，為通上正電流時(shí) 發(fā)光的發(fā)光二極管，通過(guò)選擇化合物半導(dǎo)體的各層材料，可發(fā)出不同顏色 的光。裸芯片4為，沒(méi)有被封裝的發(fā)光二極管的半導(dǎo)體本身，裸芯片4通 過(guò)粘接劑被固定在第1凹部3a的底面上。在為多層基板的基板2的下側(cè)區(qū)分層2b表面上形成向第2凹部3b的 內(nèi)部延伸并且位于第1凹部3a的兩側(cè)的一對(duì)導(dǎo)電部，而且通過(guò)導(dǎo)線5、 5 引線接合裸芯片4的電極層和各導(dǎo)電部之間使兩者導(dǎo)通。
基板2之上設(shè)有第1反射部件11、第2反射部件12以及支承部件13， 該支承部件13為位于第1反射部件11和第2反射部件12之間的4根支柱。 第1反射部件11、第2反射部件12以及支承部件13由透明(導(dǎo)光性)或 者不透明(遮光性)的樹(shù)脂材料來(lái)形成，例如由丙烯樹(shù)脂來(lái)形成。
如圖2所示，第1反射部件11的平面形狀為圓形。如圖1所示，第1 反射部件11的上表面lib為平面，在下表面形成反射面lla。反射面lla 為圓錐形狀，圓錐的頂點(diǎn)位于第1反射部件11的圓心上，第1反射部件11 的圓心位于相同圓形的第1凹部3a的圓心軸上。
第2反射部件為圓形，在其圓心形成了貫穿孔12c。貫穿孔12c的直徑 大致與上述第2凹部3b的直徑相同。第2反射部件12的下表面12b為平 面，在上表面形成反射面12a。反射面12a為圓錐斜面的一部分。該圓錐斜 面的虛擬頂點(diǎn)位于上述貫穿孔12c的中心上。
第1反射部件11的反射面lla和第2反射部件12的反射面12a都位 于圓錐斜面上，并相對(duì)于照光裝置1的厚度方向和照光裝置1的表面方向 傾斜。而且，反射面lla和反射面12a以裸芯片4的中心為軸而面向周圍 的所有方向。
在第1反射部件11的反射面lla和第2反射面12的反射面12a之間 固定4根支承部件13。各支承部件13為圓柱或者角柱，支承部件13的一 端插入被形成在第1反射部件11上的小孔內(nèi)并用粘接劑來(lái)被固定，另一端 插入被形成在第2反射部件12上的小孔內(nèi)并用粘接劑來(lái)被固定。但是，還 可以用樹(shù)脂材料來(lái)使第1反射部件11、第2反射部件12以及支承部件13 一體形成。
通過(guò)上述支承部件13連接第1反射部件11和第2反射部件12，能夠 把第1反射部件11、第2反射部件12以及支承部件13當(dāng)作整體部件來(lái)使 用。而且，可通過(guò)上述支承部件13，使第1反射部件11的反射面lla和第2反射部件12的反射面12a之間的距離能保持一定。如圖2所示，在第1 反射部件11的反射面lla和第2反射部件12的反射面12a相對(duì)置的區(qū)域 內(nèi)，4根支承部件13所占的面積率很小，裸芯片4所發(fā)出的光在第1反射 部件11和第2反射部件12之間不會(huì)受到支承部件13所帶來(lái)的大損失，向 全方位引導(dǎo)。
在第1反射部件11的反射面lla和第2反射部件12的反射面12a上 形成反射膜。反射膜為，以涂裝、電鍍或者蒸涂等方法來(lái)形成的金屬膜。 或者，用涂裝等來(lái)形成白色膜的方式構(gòu)成反射膜。而且，上述反射膜為透 明等的導(dǎo)光性樹(shù)脂層，能夠以絕對(duì)折射率低于芯層15的材料來(lái)形成反射膜， 該芯層15為位于反射面lla和反射面12a之間的導(dǎo)光層。也可以在反射面 lla、 12a上涂上粘接劑等液體狀樹(shù)脂劑來(lái)形成該樹(shù)脂層。
如果以折射率低于芯層15的材料形成反射膜，那么從裸芯片4被引到 芯層15內(nèi)以滿足全反射條件的入射角來(lái)入射到反射面lla、 12a上的光就 向芯層15內(nèi)反射。例如，如果第1反射部件11和第2反射部件12為導(dǎo)光 性材料，那么滿足全反射條件的光就反射到芯層內(nèi)，但是不滿足全反射條 件的光將透過(guò)反射膜入射到第1反射部件11和第2反射部件12內(nèi)。利用 該原理，可在反射面11a反射裸芯片4所發(fā)出的光的一部分，并且將其他 光入射到反射部件11內(nèi)，將第1反射部件11的周緣部等作為照光部來(lái)照 殼。
如圖1所示，位于第1反射部件11和第2反射部件12之間的導(dǎo)光層 即芯層15填充在被形成于基板2上的第1凹部3a和第2凹部3b的內(nèi)部， 并且裸芯片4和以引線接合的方式布線的導(dǎo)線5、 5被埋設(shè)在上述芯層15 內(nèi)。在沒(méi)有設(shè)置第2反射部件12的區(qū)域，在基板2的表面和芯層15之間 設(shè)有下部包層16。芯層15的上表面15a和第1反射部件11的上表面lib 為同一個(gè)面，在芯層15的上表面15a和第1反射部件11的上表面llb之 上形成上部包層17。以絕對(duì)折射率低于芯層15的導(dǎo)光性合成樹(shù)脂材料來(lái)形 成下部包層16和上部包層17。在進(jìn)入芯層15內(nèi)的光中，只有以滿足全反 射條件的入射角來(lái)入射的光在各包層16、 17的邊界面被反射。將液體樹(shù)脂灌入到下部包層16之上并且通過(guò)熱處理或者紫外線等光能 來(lái)硬化，從而形成芯層15。下部包層16和上部包層17也同樣地，以形成 液體樹(shù)脂層之后通過(guò)熱處理或者紫外線照射來(lái)硬化的方式形成?；蛘?，也 可以涂上壓敏粘合劑層等具有粘性的樹(shù)脂材料來(lái)形成下部包層16和上部包 層17。當(dāng)用壓敏粘合劑層來(lái)形成上部包層17時(shí)，在上部包層17之上作為 罩體層設(shè)置PET等導(dǎo)光性合成樹(shù)脂薄膜，通過(guò)作為粘接劑的上部包層17 粘接該罩體層和芯層15。
最好是用彈性體(elastomer)來(lái)形成上述芯層15。這里的彈性體為， 透明或者半透明的導(dǎo)光性合成橡膠。例如，該導(dǎo)光性合成橡膠為硅橡膠。 硅橡膠為，以硅氧垸結(jié)合(Si—0—Si)來(lái)構(gòu)成主鏈，并在側(cè)鏈上持有甲基、 苯基、乙烯基等有機(jī)取代基的線狀重合體。如果以導(dǎo)光性彈性體來(lái)形成芯 層15，那么當(dāng)來(lái)自外部的力量作用到照光裝置1時(shí)，就不會(huì)在芯層15上產(chǎn) 生裂開(kāi)等損傷。而且，還能夠保護(hù)裸芯片4和導(dǎo)線5、 5，當(dāng)力從外部作用 時(shí)，就很難發(fā)生裸芯片破損或者導(dǎo)線5、 5布線被斷線等問(wèn)題。
制造該照光裝置1時(shí)，以將第1反射部件11、第2反射部件12以及支 承部件13已組裝好了的狀態(tài)，或者以將第1反射部件11、第2反射部件 12以及支承部件13已用合成樹(shù)脂材料來(lái)形成一體了的狀態(tài)，將第2反射部 件12設(shè)在基板2表面上并用粘接劑來(lái)進(jìn)行固定。
然后，在形成下部包層16的同時(shí)，在下部包層16之上以及第1反射 部件11和第2反射部件12之間的間隙內(nèi)供給并硬化液體樹(shù)脂來(lái)形成芯層 15。在這種制造方法，因?yàn)橛弥С胁考?3來(lái)確保第1反射部件11和第2 反射部件12之間的間隙，所以能夠可靠地在第1反射部件11和第2反射 部件12之間的間隙內(nèi)灌入液體樹(shù)脂。因此，能夠在上述間隙內(nèi)不產(chǎn)生空隙 的情況下形成芯層15。
而且，即使在制造之后從外部施加外力使軟性芯層15變形，也能夠使 第1反射部件11和第2反射部件12之間以及第1反射部件11和裸芯片4 之間保持一定的距離，能夠從外力保護(hù)裸芯片4和導(dǎo)線5、 5。
在該照光裝置l，因?yàn)槁阈酒?被埋設(shè)在芯層15內(nèi)，所以裸芯片4所發(fā)出的光在以較少的損失入射到芯層15內(nèi)。入射到芯層15內(nèi)的光在第1 反射部件11的反射面11a被反射，還在第2反射部件的反射面12a被反射， 進(jìn)入位于其周圍的芯層15內(nèi)，在芯層15和下部包層16之間的邊界面以及 芯層15和上部包層17之間的邊界面被全反射使光引到位于周圍的照光部。
另外，當(dāng)分別形成第1反射部件11、第2反射部件12以及支承部件 13的情況下，在基板2上安裝裸芯片4之后，將第2反射部件12粘接固定 在基板2的表面上，在第2反射部件12之上組裝支承部件13，然后也可以 在支承部件13之上組裝反射部件11。在這種情況下，在先組裝第2反射部 件12和支承部件13之后，也可以灌入形成下部包層16和芯層15的樹(shù)脂， 而在樹(shù)脂凝固之前組裝第1反射部件11。
圖3為表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式照光裝置100的剖視圖，圖4為其 俯視圖。圖3為，在圖4中以I11—m所示的切線切斷了時(shí)的剖視圖。在下 列各實(shí)施方式的照光裝置，對(duì)與圖1和圖2所示的照光裝置1相同結(jié)構(gòu)的 部分附上了相同標(biāo)記，省略對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
在圖3和圖4所示的照光裝置100中，在形成于基板2上的第1凹部 3a內(nèi)安裝裸芯片4。第1反射部件11、第2反射部件12以及支承部件13 被組裝之后設(shè)置在基板2之上。如圖3所示，在由基板2的第1凹部3a、 第2凹部3b和第1反射部件11夾住的區(qū)域填充了芯層15。該芯層15為高 折射率的彈性體，以液體狀態(tài)被填充之后硬化的。
如圖4所示，第2凹部3b的外周的部分，4個(gè)方向被埋在區(qū)劃層16a 內(nèi)，由區(qū)劃層16a和區(qū)劃層16a所夾住的部分成為了光路徑20。光路徑20 以互相正交的方向向4個(gè)方向延伸。在各光路徑20內(nèi)設(shè)有作為導(dǎo)光層的芯 層15，在芯層15的下側(cè)設(shè)有下部包層16而在上側(cè)設(shè)有上側(cè)包層17。以絕 對(duì)折射率低于芯層15的導(dǎo)光性樹(shù)脂材料來(lái)形成上述區(qū)劃層16a。
從裸芯片4發(fā)出并入射到芯層15的光，在與相對(duì)置的區(qū)劃層16a的壁 面的邊界面被反射而被引入光路徑20內(nèi)，在光路徑20內(nèi)，在與下部包層 16的邊界面和與上述包層17的邊界面被反射，在光路徑20內(nèi)前進(jìn)。
裸芯片4所發(fā)出的光在第1反射部件11的反射面11a和第2反射部件12的反射面12a被反射，被引到各光路徑20內(nèi)。因此，光高效地被送入光 路徑20內(nèi)，使光沿著光路徑20被引到4個(gè)方向而聚到照光部上。
如圖4所示，連接第1反射部件11和第2反射部件12之間的支承部 件13位于區(qū)劃層16a內(nèi)，而反射部件12沒(méi)有位于光路徑20內(nèi)。因此，支 承部件13不會(huì)遮住在光路徑20內(nèi)前進(jìn)的光。
在該照光裝置100，在基板2之上組裝第2反射部件12和支承部件13 。 然后在第2反射部件12的外周形成下部包層16，在其上面以阻擋層來(lái)區(qū)劃 并形成低折射率樹(shù)脂層的布線圖案而形成區(qū)劃層16a。然后，在由區(qū)劃層 16a夾住的區(qū)域、第1凹部3a以及第2凹部3b之上灌入液體狀樹(shù)脂并進(jìn)行 硬化，形成芯層15。最后，組裝第l反射部件ll，進(jìn)而形成上部包層17。
圖5至圖11表示第1實(shí)施方式照光裝置1的變形例。但是，可同樣地 構(gòu)成第2實(shí)施方式照光裝置100的變形例。
在圖5所示的照光裝置1A，在形成于基板2上的第2凹部3b的內(nèi)部 設(shè)有輔助反射部件18。該輔助反射部件18為，在作為多層基板的基板2 下側(cè)區(qū)分層2b的上表面和上側(cè)區(qū)分層2a孔穴內(nèi)面之間供給折射率低于芯 層15的導(dǎo)光性材料并進(jìn)行硬化而形成的部件。輔助反射部件18的表面為 輔助反射面18a，該輔助反射面18a位于裸芯片4的外周側(cè)并與圓錐斜面的 一部分相一致。
圖6為，圖5所示的照光裝置1A上的基板2凹部3的擴(kuò)大俯視圖。在 第2凹部3b內(nèi)，沒(méi)有在圖6的左右兩側(cè)形成輔助反射部件18，在其部分的 基板2下側(cè)區(qū)分層2b的上表面形成導(dǎo)電部21、 21。而且，以導(dǎo)線5、 5連 接了裸芯片4的電極層和各導(dǎo)電部21、 21。如上所述，因?yàn)闆](méi)有在導(dǎo)線5、 5的配線部上設(shè)置輔助反射部件18，所以可確保導(dǎo)線5、 5的引線接合區(qū)域。
在該照光裝置1A,從裸芯片4向芯層15內(nèi)發(fā)出并在第1反射部件11 的反射面lla被反射而返回到第2凹部3b內(nèi)的光，可在輔助反射面18a向 芯層15內(nèi)反射，因此可進(jìn)一步提高光利用率。
在圖7所示的照光裝置1B，與圖1所示的照光裝置1相同，在基板2 之上設(shè)置第2反射部件12。在第2反射部件12的上表面上形成反射面12a。第2反射部件12的一部分伸入到形成在基板2上的第2凹部3b內(nèi)。第2 反射部件12的中心孔穴成為圓錐斜面的一部分，該中心孔穴的內(nèi)周面成為 輔助反射面12d。輔助反射面12d的一部分位于第2凹部3b的內(nèi)部。
在圖7所示的照光裝置1B中，也能夠以輔助反射面12d反射在第1 反射部件11的反射面lla被反射而返回到第2凹部3b內(nèi)的光。
圖8所示的照光裝置1C在第1反射部件11的上方設(shè)有光散射層23， 在光散射層23的部分沒(méi)有設(shè)置上部包層17。光散射層23為，填充劑在導(dǎo) 光性樹(shù)脂材料內(nèi)混合在一起并能夠在內(nèi)部不規(guī)則反射光的層?；蛘撸部?以以乳白色的合成樹(shù)脂材料來(lái)形成光散射層23。第1反射部件11是透明的， 在反射面lla上形成折射率稍微低于芯層15的反射膜?；蛘?，折射率低于 芯層15的樹(shù)脂材料來(lái)直接形成第1反射部件本身。
在從裸芯片4向芯層15內(nèi)發(fā)出的光當(dāng)中，以滿足全反射條件的角度入 射到第1反射部件11的反射面lla上的成分在反射面lla全反射而被返回 到芯層15內(nèi)，但是以沒(méi)有滿足全反射條件的角度入射的光透過(guò)反射面lla 之后入射到第1反射部件11的內(nèi)部。然后，該光被提供給光散射層23內(nèi)， 照亮光散射層23。通過(guò)設(shè)置上述散射層23，能夠把與裸芯片4對(duì)置的區(qū)域 當(dāng)作照光部來(lái)使用。
另外，也可以不以不同部件來(lái)構(gòu)成第1反射部件11和光散射層23 ， 而是一體形成。
在圖9所示的照光裝置1D，在第1反射部件11和位于其上面的上部 包層17之間形成反射膜24。在第1反射部件11的上表面lib上以涂裝、 電鍍或者蒸涂金屬膜的方式形成該反射膜24。或者，也可以以折射率比導(dǎo) 光性第1反射部件11還要低的導(dǎo)光性樹(shù)脂層來(lái)形成反射膜24,也可以。
在圖9所示的照光裝置1D，在從裸芯片4向芯層15內(nèi)發(fā)出的光當(dāng)中， 以滿足全反射條件的角度入射到反射面lla上的光在反射面lla被全反射， 以不滿足全反射條件的角度入射到反射面lla上的光則進(jìn)入第1反射部件 11的內(nèi)部。但是，進(jìn)入第1反射部件11內(nèi)的光在反射膜24被反射而返回 到第1反射部件11內(nèi)，再入射到芯層15內(nèi)。
14在圖9所示的照光裝置1D，芯層15和上部包層17是透明的，即使該 部分出現(xiàn)在裝置的操作面等上，也能夠防止由裸芯片4對(duì)置的正面會(huì)局部 極端變亮，能夠?qū)⒐庖街車?br> 圖10所示的照光裝置1E在圖1和圖2所示的第1實(shí)施方式的照光裝 置1中，相當(dāng)于去掉下側(cè)第2反射部件12的部分。在圖10所示的照光裝 置1E，柱形支承部件13的下端插入在基板2表面上開(kāi)口的小孔內(nèi)，并以 粘接劑來(lái)被固定。在這種情況下，第1反射部件11和支承部件13也可以 為組合不同部件來(lái)形成的部件，也可以為第1反射部件11和支承部件13 一體形成的部件。通過(guò)支承部件13，能夠使基板2表面和第1反射部件11 的反射面lla之間保持一定的距離，還能夠使裸芯片4和反射面lla之間 保持一定的距離。
而且，在照光裝置1E，在固定支承部件13下端的部分上，在基板2 的表面2d上設(shè)置下部包層16也可以。在該表面2d上沒(méi)有設(shè)置下部包層16 的情況下，在該表面2d上設(shè)置反射膜，是較理想的。與形成在反射面lla 上的反射膜同樣地形成該反射膜。而且，也可以在表面2d上以大面積形成 由導(dǎo)線5連接的電極層(金屬層)，并將該電極層當(dāng)作反射膜來(lái)使用。
在圖11所示的照光裝置1F，以不同媒介(medium)來(lái)形成導(dǎo)光層115 和芯層15，該導(dǎo)光層115配置在裸芯片4和第1反射部件11之間，該芯層 15為設(shè)置于該導(dǎo)光層115周圍的導(dǎo)光層。在圖11的實(shí)施方式中，在第1 反射部件11的下側(cè)設(shè)置導(dǎo)光層115，在除此之外的區(qū)域，在下部包層16 和上部包層17之間形成與上述各實(shí)施方式相同的芯層15。因?yàn)槁阈酒? 所發(fā)出的光從導(dǎo)光層115被引到芯層15內(nèi)，所以使導(dǎo)光層115的折射率低 于芯層15的折射率，是較為理想的。
而且，也可以使上述導(dǎo)光層115的部分形成空洞，以空氣形成該導(dǎo)光 層115。在基板2的凹部3之上配置掩模之后灌入樹(shù)脂液體形成下部包層 16和芯層15,當(dāng)樹(shù)脂硬化之后去掉掩模形成空洞部，就可以完成上述結(jié)構(gòu)。 在這種情況下，雖然裸芯片4的上方為空洞，但是因?yàn)橐灾С胁考?3支承 第1反射部件11，所以即使外力從上方作用，也能夠用第1反射部件11來(lái)保護(hù)裸芯片4。
另外，在上述各實(shí)施方式中，也可以使第1反射部件11和第2反射部 件12的平面形狀具有四角形等多角形，使反射面lla和反射面12a具有角
錐形狀。
圖12為表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式照光裝置200的剖視圖，圖13為 表示照光裝置200的部分結(jié)構(gòu)的立體圖。
在該照光裝置200，在基板2上形成凹部3，以粘接劑等在該凹部3內(nèi) 固定并安裝裸芯片4。雖然在基板2的表面形成下部包層16，但是在凹部3 及其周圍欠缺下部包層16，而在下部包層16形成孔穴部16b。在該孔穴部 16b內(nèi)的基板2表面上形成導(dǎo)電部31、 31，以導(dǎo)線5、 5連接裸芯片4的電 極層和各導(dǎo)電部31、 31之間。
在上述孔穴部16b內(nèi)，在基板2上設(shè)置有光學(xué)結(jié)構(gòu)體40。以導(dǎo)光性合 成樹(shù)脂來(lái)形成該光學(xué)結(jié)構(gòu)體40。在光學(xué)結(jié)構(gòu)體40，反射部件41和支承部 件42、 42 —體形成，該反射部件41處在離裸芯片4隔著距離的位置上， 該支承部件42、 42從該反射部件41的兩端部朝下形成為平坦的壁部而且 相互平行地相對(duì)置。通過(guò)在基板2之上以粘接等方法固定支承部件42、 42 的下端，就能夠使裸芯片4和反射部件41保持一定的距離。
在反射部件41的下表面形成在圖1中朝向左右的反射面43、43。該反 射面43、43為朝向脫離裸芯片4的方向凹陷的凹曲面，為圓筒面的一部分。 在該反射面43、 43上形成反射膜，該反射膜為金屬膜或者折射率低于芯層 15的樹(shù)脂層。另外，使與垂直壁即支承部件42、 42相對(duì)置的內(nèi)面成為側(cè)部 反射面42a、 42a，并與上述反射面43、 43同樣地在該側(cè)部反射面42a、 42a
上形成反射膜，是較為理想的。
如圖12所示，在凹部3和反射部件41之間以及在下部包層16之上形 成芯層15，并在芯層15之上形成上部包層17，該芯層15為灌入液體狀樹(shù) 脂而被硬化的彈性體。
在該照光裝置200中，也能夠使裸芯片4和反射部件41之間保持間隔 并在該間隔內(nèi)形成芯層15。在裸芯片4的上方，大致為圓筒面的凹曲面形狀反射面43、 43相對(duì)置，所以從裸芯片4入射到芯層15內(nèi)的光被反射面 43、 43反射而有效地向左右兩側(cè)方反射。
圖14表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式變形例的照光裝置200A。在該照光 裝置200A，在形成于基板2上的方形凹部113內(nèi)設(shè)置多個(gè)裸芯片4，各裸 芯片4分別與反射面43、 43的底下相對(duì)置。多個(gè)裸芯片4也可以發(fā)出相同 顏色的光，也可以發(fā)出各不相同顏色的光。
另外，在光學(xué)結(jié)構(gòu)體40的內(nèi)部，反射面43、 43和基板2之間為空隙, 也可以在光學(xué)結(jié)構(gòu)體40的周圍部分設(shè)置上述芯層15。在這種情況下，只要 在反射面43、 43的正下方設(shè)置裸芯片4、導(dǎo)電部31以及導(dǎo)線5，那么即使 從上方給光學(xué)結(jié)構(gòu)體40施加壓力，也能夠保護(hù)導(dǎo)線5和導(dǎo)電部31的連接 部。
在上述各實(shí)施方式中，下部包層16、芯層15以及上部包層17的厚度 總計(jì)為200um以下，最好是為100um左右。裸芯片4的高度尺寸為100 350ti m左右。
因?yàn)樵诼阈酒?的上方使被支承部件支承的反射部件相對(duì)置，所以能 夠確保裸芯片和反射部件之間的距離，并能在裸芯片和反射部件之間可靠 地形成芯層15。而且，即使在使用過(guò)程中出現(xiàn)外力作用，也能夠使裸芯片 4和反射面保持一定的距離。
權(quán)利要求
1.一種照光裝置，設(shè)置有基板；發(fā)光元件，安裝于上述基板上；以及導(dǎo)光層，設(shè)置在上述基板之上并引導(dǎo)從上述發(fā)光元件所發(fā)出的光，其特征在于，設(shè)置有反射部件和支承部件，該反射部件與上述發(fā)光元件相對(duì)置并反射上述發(fā)光元件所發(fā)出的光的至少一部分，該支承部件在與上述發(fā)光元件保持距離的位置上支承上述反射部件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照光裝置，其特征在于， 上述導(dǎo)光層位于上述發(fā)光元件和上述反射部件之間，上述發(fā)光元件所發(fā)出的光通過(guò)上述反射部件被反射到上述導(dǎo)光層內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照光裝置，其特征在于， 上述支承部件為豎立在上述基板上的柱形部件，隔著間隔設(shè)置了多個(gè)上述支承部件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的照光裝置，其特征在于， 通過(guò)上述導(dǎo)光層在基板上形成多條光路徑，在偏離上述光路徑的位置上配置上述支承部件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照光裝置，其特征在于， 在上述反射部件上設(shè)置反射面，該反射面相對(duì)于上述導(dǎo)光層的厚度方向和上述導(dǎo)光層的面方向傾斜并且與上述發(fā)光元件相對(duì)置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照光裝置，其特征在于， 上述支承部件和上述反射部件形成為一體，在上述反射部件的上述基板的對(duì)面?zhèn)刃纬煞瓷涿?，該支承部件為隔著間隔平行對(duì)置并從上述基板上 豎立的壁狀的支承部件，該反射部件連接一對(duì)上述支承部件之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的照光裝置，其特征在于， 上述反射面具有向離開(kāi)上述發(fā)光元件的方向凹陷的凹曲面形狀。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的照光裝置，其特征在于， 在上述基板的表面上設(shè)置位于上述發(fā)光元件的周圍并且與上述發(fā)射面相對(duì)置的第2反射部件，通過(guò)該第2反射部件朝向上述導(dǎo)光層反射光。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照光裝置，其特征在于，上述導(dǎo)光層具有芯層和折射率低于該芯層的包層，上述芯層被夾在位 于上下的包層之間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照光裝置，其特征在于，被澆注在上述基板上的樹(shù)脂硬化而形成上述導(dǎo)光層。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照光裝置，其特征在于， 在上述基板上形成有凹部，作為上述發(fā)光元件的裸芯片安裝在上述凹部?jī)?nèi)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的照光裝置，其特征在于， 在上述凹部?jī)?nèi)、在上述裸芯片的周圍形成輔助反射面。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠形成薄型結(jié)構(gòu)并能夠使發(fā)光元件所發(fā)出的光高效地照耀周圍的照光裝置。在基板(2)上形成凹部(3)，在凹部(3)內(nèi)安裝發(fā)光二極管裸芯片(4)，以導(dǎo)線(5)、(5)連接裸芯片(4)和基板(2)之上導(dǎo)電部之間。在基板(2)表面上組裝并設(shè)置第2反射部件(12)、支承部件(13)以及第1反射部件(11)，并在裸芯片(4)和第1反射部件(11)之間形成澆注液體合成樹(shù)脂而硬化了的芯層(15)?？赏ㄟ^(guò)支承部件(13)使裸芯片(4)和第1反射部件(11)之間的間隔始終保持一定的距離。裸芯片(4)所發(fā)出的光入射到芯層(15)內(nèi)，并被反射面(11a)、(12a)反射之后照亮周圍。
文檔編號(hào)F21V8/00GK101627255SQ200880007439
公開(kāi)日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2008年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月16日
發(fā)明者伊勢(shì)和貴, 伊藤直樹(shù), 岡本淳, 相原正巳 申請(qǐng)人:阿爾卑斯電氣株式會(huì)社