Светоизлучающее устройство и способ изготовления светоизлучающего устройства
Иллюстрации
Показать всеСветоизлучающее устройство включает в себя основной корпус с образованным в нем углублением, ограниченным его нижней поверхностью и боковой стенкой, проводящий элемент, верхняя поверхность которого открыта в углублении, а нижняя поверхность образует внешнюю поверхность, выступающий участок, расположенный в углублении, светоизлучающий элемент, установленный в углублении и электрически связанный с проводящим элементом, а также уплотнительный элемент, расположенный в углублении для закрытия светоизлучающего элемента. В основном корпусе имеется нижняя часть и часть боковой стенки, изготовленные из полимера и неразъемно связанные, внутренняя поверхность части боковой стенки является боковой стенкой, образующей углубление, и имеет изогнутый участок, а выступающая часть расположена в непосредственной близости от изогнутой поверхности. Подобная компоновка позволяет получать тонкие и небольшие по размеру светоизлучающие устройства с высокой светоотдачей. 7 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к полимерной упаковке и способу изготовления полимерной упаковки для светоизлучающего устройства, используемого в оборудовании для обработки изображений, осветительном оборудовании, мониторах, источниках подсветки для жидкокристаллических экранов и аналогичном оборудовании, и, в частности, к высоконадежной полимерной упаковке небольшого размера и малой толщины, светоизлучающему устройству, установленному в подобной полимерной упаковке, а также к способу изготовления светоизлучающего устройства.
Предшествующий уровень техники
В соответствии с последними тенденциями по уменьшению размеров и веса электронных устройств были разработаны различные типы небольших светоизлучающих устройств (светоизлучающих диодов), устанавливаемых в подобных электронных устройствах. В подобных светоизлучающих устройствах, например, используются двусторонние печатные платы со сквозным отверстием, включая изолирующую подложку с парой металлизированных проводящих рисунков, нанесенных с обеих сторон изолирующей подложки. Подобные светоизлучающие устройства имеют конструкцию, в которой светоизлучающий элемент устанавливается на двусторонней печатной плате со сквозным отверстием, а металлизированные проводящие рисунки и оптический полупроводниковый элемент электрически связаны при помощи проводов или аналогичных устройств.
Однако в подобных светоизлучающих устройствах необходимо использовать двусторонние печатные платы со сквозным отверстием. Толщина подобной двусторонней печатной платы со сквозным отверстием составляет, по меньшей мере, около 0.1 мм, что является сдерживающим фактором для существенного уменьшения толщины светоизлучающих устройств с поверхностным расположением элементов. Кроме этого, подобные подложки обладают плохой точностью обработки по сравнению с полимерной упаковкой и поэтому непригодны для миниатюризации. С этой целью было разработано светоизлучающее устройство, в котором не используются подобные печатные платы (например, JP 2005-79329A).
Проблемы, на решение которых направлено изобретение
В светоизлучающем устройстве, раскрытом в JP 2005-79329A, тонкая металлизированная пленка образована в качестве электрода на подложке с использованием такой технологии, как вакуумное напыление, и загерметизирована со светоизлучающим элементом при помощи светопроводящего полимера, позволяя за счет этого уменьшить толщину устройства по сравнению с обычными светоизлучающими устройствами с поверхностным расположением элементов.
Однако поскольку в подобном светоизлучающем устройстве используется лишь светопроводящий полимер, то свет от светоизлучающего устройства проходит вниз, что обычно снижает светоотдачу. Также раскрывается конструкция с конусообразной металлизированной пленкой для отражения света, но для использования подобной металлизированной пленки на подложке должна быть образована неровность. В этом случае, поскольку размер светоизлучающего устройства уменьшен, неровность будет микроскопической, что не только препятствует обработке, но и также обычно создает проблемы, вызванные подобной неровной конструкцией, устройство может треснуть во время удаления подложки, что снижает его эффективность. В случае использования светоизлучающего устройства в мониторе и подобном оборудовании также может возникать проблема снижения контрастности, в случае если используется один лишь светопроводящий полимер. Поэтому к металлизированной пленке может крепиться закраина для пропускания света, однако при этом также увеличивается и толщина.
Настоящее изобретение направлено на решение вышеописанных проблем, а основная цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить полимерную упаковку тонкого типа с высокой светоотдачей, светоизлучающее устройство, установленное в полимерной упаковке, а также способ ее изготовления.
Для решения вышеописанных проблем светоизлучающее устройство по настоящему изобретению включает в себя основной корпус с образованным в нем углублением, ограниченным его нижней поверхностью и боковой стенкой, проводящий элемент, верхняя поверхность которого открыта в углубление, а нижняя поверхность которого образует внешнюю поверхность, выступающий участок, расположенный в углублении, светоизлучающий элемент, установленный в углублении и электрически связанный с проводящим элементом, а также уплотнительный элемент, расположенный в углублении для закрытия светоизлучающего элемента. У основного корпуса имеется нижняя часть и часть боковой стенки, неразъемно изготовленные из полимера. Внутренняя поверхность части боковой стенки является боковой стенкой, образующей углубление, и имеет изогнутый участок. Выступающая часть расположена в непосредственной близости от изогнутой поверхности. Подобная компоновка позволяет получать тонкие и небольшие по размеру светоизлучающие устройства, имеющие высокую светоотдачу и надежность.
Выступающая часть может быть расположена на боковой поверхности, образующей углубление. На внутренней поверхности части боковой стенки, образующей углубление, имеется наклонная часть, степень наклона которой меняется, а на наклонной части может быть расположена выступающая часть. Выступающая часть предпочтительно расположена на изогнутой части внутренней поверхности, образующей углубление. Кроме этого, выступающая часть может быть расположена на внутренней поверхности части боковой стенки, находящейся ближе к нижней поверхности, чем к верхней поверхности. Как вариант, выступающие части могут быть расположены в нескольких местах углубления в вертикальном или горизонтальном направлении.
Помимо этого, на внутренней поверхности части боковой стенки, образующей углубление, имеется наклонная часть, степень наклона которой меняется, а на наклонной части может быть расположена выступающая часть. Кроме этого, проводящий элемент может быть одним из слоев гальванического покрытия. Более того, основной корпус может быть изготовлен из термоотверждающейся смолы.
Кроме этого, углубление может быть расположено на нижней части основного корпуса светоизлучающего устройства. В основном корпусе, образующем углубление, может быть сделана выемка на верхней поверхности его нижней части. То есть нижняя поверхность, образующая углубление, может иметь не плоскую форму, а форму с частичной выемкой. Соответственно нижняя поверхность является не плоской, а имеет неровную форму, за счет чего прочность сцепления между уплотнительным элементом и нижней поверхностью может быть дополнительно увеличена.
Другое светоизлучающее устройство включает в себя основной корпус с образованным в нем углублением, ограниченным его нижней поверхностью и боковой стенкой, проводящий элемент, верхняя поверхность которого открыта в углубление, а нижняя поверхность которого образует внешнюю поверхность, светоизлучающий элемент, установленный в углублении и электрически связанный с проводящим элементом, а также уплотнительный элемент, расположенный в углублении для закрытия светоизлучающего элемента, основной корпус изготовлен из полимера, его нижняя часть и часть боковой стенки неразъемно соединены, а углубление может быть расположено на нижней поверхности углубления. Соответственно нижняя поверхность является не плоской, а имеет неровную форму, за счет чего прочность сцепления между уплотнительным элементом и нижней поверхностью может быть дополнительно увеличена.
Другое светоизлучающее устройство включает в себя основной корпус с образованным в нем углублением, ограниченным его нижней поверхностью и боковой стенкой, проводящий элемент, верхняя поверхность которого открыта в углубление, а нижняя поверхность которого образует внешнюю поверхность, светоизлучающий элемент, установленный в углублении и электрически связанный с проводящим элементом, а также уплотнительный элемент, расположенный в углублении для закрытия светоизлучающего элемента. В основном корпусе имеется нижняя часть и часть боковой стенки, неразъемно изготовленные из полимера, на внутренней поверхности части боковой стенки имеется выступающая часть, расположенная ближе к нижней поверхности, чем к верхней поверхности. Подобная компоновка позволяет получать тонкие и небольшие по размеру светоизлучающие устройства, имеющие высокую светоотдачу и надежность. Также на внутренней поверхности части боковой стенки, образующей углубление, имеется плоская часть и изогнутая часть, а выступающая часть может быть расположена на изогнутой части. Предпочтительно, чтобы выступающие части были расположены в нескольких местах углубления в вертикальном или горизонтальном направлении. Кроме этого, проводящий элемент может быть одним из слоев покрытия. Более того, основной корпус изготовлен из термоотверждающейся смолы.
Полимерная упаковка по настоящему изобретению включает в себя основной корпус с образованным в нем углублением, ограниченным его нижней поверхностью и боковой стенкой, проводящий элемент, открытый со стороны нижней поверхности углубления, нижняя поверхность которого образует внешнюю поверхность, а также выступающую часть, расположенную в углублении. В основном корпусе имеется нижняя часть и часть боковой стенки, неразъемно изготовленные из полимера, на внутренней поверхности части боковой стенки имеется часть с изогнутой поверхностью. Выступающая часть расположена в непосредственной близости от части с изогнутой поверхностью. Подобная компоновка позволяет увеличить прочность крепления элемента, расположенного в углублении.
Другая полимерная упаковка включает в себя основной корпус с образованным в нем углублением, ограниченным его нижней поверхностью и боковой стенкой, проводящий элемент, открытый со стороны нижней поверхности углубления, нижняя поверхность которого образует внешнюю поверхность, а также уплотнительный элемент, расположенный в углублении. У основного корпуса имеется нижняя часть и часть боковой стенки, неразъемно изготовленные из полимера, а также выемка, расположенная на нижней поверхности углубления.
Кроме этого способ изготовления светоизлучающего устройства может включать в себя этап подготовки проводящего элемента, этап расположения антиадгезионного листа на внутренней поверхности пресс-формы, состоящей из верхней части и нижней части пресс-формы таким образом, чтобы антиадгезионный лист растягивался и соответствовал выступающей части пресс-формы, а также расположение проводящего элемента между верхней частью и нижней частью пресс-формы, этап инжектирования полимера в пресс-форму и, за счет гидравлического сопротивления полимера, растягивание антиадгезионного листа сверх предела растяжения для образования отверстия в антиадгезионном листе со стороны боковой поверхности пресс-формы, соответствующей внутренней поверхности углубления в основном корпусе после формования, а также образование выступающей части на внутренней поверхности углубления в формуемом основном корпусе, этап сцепления светоизлучающего элемента на нижней поверхности углубления, а также этап заполнения углубления уплотнительным полимером.
По другому способу изготовления светоизлучающего устройства проводящий элемент может быть образован на поверхности опорной подложки путем нанесения гальванического покрытия.
Кроме этого, способ изготовления полимерной упаковки включает в себя этап подготовки проводящего элемента, этап расположения антиадгезионного листа на внутренней поверхности пресс-формы, состоящей из верхней части и нижней части пресс-формы таким образом, чтобы антиадгезионный лист был выпрямлен и соответствовал выступающей части пресс-формы, а также расположение проводящего элемента между верхней частью и нижней частью пресс-формы, этап инжектирования полимера в пресс-форму и, за счет гидравлического сопротивления полимера, растягивания антиадгезионного листа сверх предела растяжения для образования отверстия в антиадгезионном листе со стороны боковой поверхности пресс-формы, соответствующей внутренней поверхности углубления в основном корпусе после формования, а также образование выступающей части на внутренней поверхности, образующей углубление в формуемом основном корпусе.
По другому способу изготовления полимерной упаковки проводящий элемент может быть образован на поверхности опорной подложки путем нанесения покрытия.
Эффект от внедрения изобретения
Светоизлучающее устройство по настоящему изобретению позволяет предотвратить утечку света, создаваемого светоизлучающим элементом, с нижней стороны, таким образом, что появляется возможность получить светоизлучающее устройство с улучшенной светоотдачей в направлении его верхней стороны и низкой производственной себестоимостью.
Краткое описание чертежей
На фиг.1A показан вид в перспективе светоизлучающего устройства по 1-му варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг.1B показан вид в сечении светоизлучающего устройства по фиг.1A вдоль линии IB-IB'.
На фиг.2A показан вид в перспективе светоизлучающего устройства по 2-му варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг.2B показан вид в сечении светоизлучающего устройства по фиг.2A вдоль линии IIВ-IIВ'.
На фиг.2C показан вид в сечении светоизлучающего устройства по фиг.2A вдоль линии IIC-IIC'.
На фиг.2D показан частично укрупненный вид одного из вариантов углубления.
На фиг.3 показан частично укрупненный вид одного из вариантов выступающей части.
Осуществление изобретения
В описываемых предпочтительных вариантах осуществления рассматриваются светоизлучающее устройство и способ его изготовления, при этом настоящее изобретение не ограничено данными вариантами. Кроме этого, следует понимать, что элементы, перечисленные в прилагаемой формуле изобретения, не ограничены конкретными вариантами осуществления. Если не оговорено иначе, любые размеры, материалы, формы и относительное расположение элементов, рассматриваемых в вариантах осуществления, приведены в качестве примера, а не в качестве ограничения. Кроме этого, размеры и взаимное расположение элементов на чертежах иногда показаны с увеличением для лучшего восприятия. Схожие или аналогичные элементы по настоящему изобретению имеют одинаковые обозначения и ссылочные позиции, а их описание не повторяется.
Светоизлучающее устройство 100 показано на фиг.1A и фиг.1B. На фиг.1A показан вид в перспективе светоизлучающего устройства 100, а на фиг.1B показан вид в сечении светоизлучающего устройства 100 по фиг.1A вдоль линии IB-IB'.
Светоизлучающее устройство 100 включает в себя, как показано на фиг.1A и фиг.1B, основной корпус 101 с имеющимся в нем углублением S, образуемом нижней поверхностью и боковой поверхностью, а также пару проводящих элементов 102, верхние поверхности которых открыты на нижней поверхности углубления S. Проводящие элементы 102 расположены таким образом, что их нижняя поверхность является внешней поверхностью светоизлучающего устройства 100, и таким образом совместно с основным корпусом 101 они образуют часть нижней поверхности светоизлучающего элемента 100. Светоизлучающий элемент 103 установлен в углублении S при помощи сцепляющего элемента (не показан) и электрически связан с соответствующим проводящим элементом 102 монтажным проводом 105 или аналогичным средством. Кроме этого, в углублении S находится светопроводящий уплотнительный элемент 104 или аналогичное средство, предназначенное для закрытия светоизлучающего элемента 103.
Кроме этого, в основном корпусе 101 имеется нижняя часть 101b и часть 101a боковой стенки, неразъемно связанные и изготовленные из полимера, а на внутренней поверхности части 101a боковой стенки ближе к ее нижней поверхности находится выступающая часть 101c.
По настоящему варианту осуществления основной корпус 101 изготовлен из полимера с добавлением наполнителя, выбираемого из числа различных светоизоляционных наполнителей, не пропускающих свет, создаваемый светоизлучающим элементом 103, и предназначен для установки в нем проводящих элементов 102, используемых в качестве пары электродов, положительного и отрицательного.
Нижняя часть 101b основного корпуса 101 предназначена для обеспечения электрической изоляции между проводящими элементами для того, чтобы свет не выходил со стороны нижней поверхности светоизлучающего устройства 100 и за счет этого обеспечивалось бы улучшение светоотдачи в направлении верхней поверхности. Кроме этого, в корпусе 101 имеется часть 101a боковой стенки для образования углубления S, позволяющего предотвратить излучение света со стороны боковой стенки светоизлучающего устройства 100, позволяя повысить эффективность светоизлучения в направлении верхней поверхности. Нижняя часть 101b и часть 101a боковой стенки основного корпуса неразъемно связаны и выполнены из одного и того же полимера для предотвращения утечки света, возникающей при использовании соединительной части, а также повышения эффективности изготовления во время единого производственного этапа.
Высота (глубина) углубления S от нижней поверхности до верхней поверхности предпочтительно составляет 0.5 мм или менее, более предпочтительно 0.4 мм или менее, наиболее предпочтительно 0.35 мм или менее. В случае если подобное углубление будет иметь относительно небольшую глубину, то площадь контакта с уплотнительным элементом, заполняющим углубление, окажется недостаточной, что может привести к ослаблению сцепления. Таким образом, за счет использования выступающей части на внутренней поверхности части боковой стенки, как это предлагается в настоящем изобретении, можно повысить прочность сцепления между основным корпусом и уплотнительным элементом.
В случае если поверхности проводящих элементов изготовлены из Ag (серебра), то они могут испортиться (окислиться) серосодержащим газом. Поэтому предпочтительно использовать в качестве уплотнительного элемента жесткий материал. Между тем, подобный материал склонен к отслаиванию в месте сопряжения с внутренней поверхностью части боковой стенки из-за термического напряжения, возникающего при нанесении покрытия способом «рифлоу». Однако за счет выступающей части по данному изобретению вероятность отслаивания можно уменьшить. В частности, при небольшой глубине углубления расстояние от поверхности уплотнительного элемента до проводящих элементов становится небольшим, поэтому использование выступающей части по настоящему изобретению позволяет уменьшить вероятность отслаивания даже в том случае, если уплотнительный элемент является относительно жестким.
Основной корпус может иметь соответствующую форму, например прямоугольную, как это показано при виде сверху на фиг.1A, а также квадратную форму, многоугольную форму, круглую форму и форму, являющуюся комбинацией из этих форм. Отверстие в углублении также может иметь соответствующую форму, например, квадратную форму, прямоугольную форму, круглую форму, эллипсоидальную форму, закругленную форму, многоугольную форму или форму, являющуюся комбинацией из этих форм. Закругленная форма предпочтительна, поскольку в этом случае прямоугольная форма основного корпуса, при виде сверху, предпочтительно включает в себя линейную часть, расположенную примерно в центральной части, в продольном направлении и изогнутую часть в поперечном направлении.
Предпочтительно, чтобы внутренняя поверхность боковой стенки углубления проходила перпендикулярно по отношению к нижней поверхности, либо, как это показано на фиг.1B, под наклоном, таким образом, чтобы углубление было шире у верхней поверхности, чем со стороны нижней поверхности. Если основной корпус изготовлен с использованием пресс-формы с антиадгезионным листом, то можно использовать антиадгезионный лист, обладающий упругими качествами, для того чтобы углы между нижней поверхностью и внутренней поверхностью углубления имели закругленную форму. В этом случае боковая стенка формируется таким образом, чтобы внутренняя поверхность боковой стенки проходила непрерывно по проводящим элементам в направлении центральной части дна углубления, а ее толщина постепенно уменьшалась. Благодаря закругленным краям при установке уплотнительного элемента в углублении воздух из него вытесняется, а напряжение, создаваемое при отверждении, может быть распределено таким образом, чтобы предотвратить отсоединение уплотнительного элемента от основного корпуса.
По настоящему изобретению выступающие части 101c образованы на внутренней поверхности части 101a боковой стенки, причем выступающие части 101c также неразъемно связаны с нижней частью 101b и частью 101a боковой стенки. Выступающие части 101c, как это показано на фигурах 1A и 1B, образованы на внутренней поверхности части боковой стенки, ближе к нижней поверхности. Предпочтительно выступающие части проходят в вертикальном направлении внутренней поверхности, почти от ее центра к нижней поверхности, доходя до нижней поверхности углубления, либо, как показано на чертежах, не доходя до нижней поверхности.
Выступающие части могут быть расположены в любом месте на внутренней окружности углубления, но, как показано на фиг.1A, в случае если углубление сделано таким образом, что верхняя поверхность отверстия при виде сверху имеет закругленную форму, с линейными частями и изогнутыми частями, внутренняя поверхность соответственно включает в себя плоскую часть и изогнутую поверхность, выступающие части предпочтительно расположены на изогнутой части внутренней поверхности углубления. Выступающая часть предпочтительно расположена на участке, где угол внутренней поверхности меняется, например изогнутая поверхность имеет радиус изгиба, отличающийся от других участков, угла или прилегающего участка. Как отмечалось выше, расположение выступающей части в непосредственной близости от изогнутой поверхности, неразъемно соединенной с углублением, позволяет увеличить механическую прочность основного корпуса. В частности, расположение множества выступающих частей рядом с изогнутой поверхностью позволяет увеличить прочность изогнутой поверхности в местах концентрации напряжения, за счет чего надежность может быть увеличена. Например, на фиг.1A на изогнутой части внутренней поверхности расположены четыре выступающие части 101c. Подобная часть, вероятно, будет подвержена воздействию напряжения, создаваемого при усадке во время отверждения уплотнительного элемента 104. Поэтому подобная часть может легко отделяться под воздействием тепловой нагрузки, возникающей при усадке во время отверждения, оплавления и т.п. Отделение уплотнительного элемента 104 от основного корпуса 101 оказывает нагрузку на монтажные провода 105, соединенные с соответствующими проводящими элементами 102. Это может приводить, например, к отсоединению монтажных проводов и т.п., однако расположение выступающих частей 101c позволяет уменьшить последствия подобного рассоединения, за счет чего вероятность отсоединения монтажных проводов может быть уменьшена. Как отмечалось выше, на внутренней поверхности части боковой стенки, образующей углубление, имеется участок, на котором угол наклона меняется. Поэтому расположение выступающей части на участке, где происходит изменение угла наклона внутренней поверхности, позволяет уменьшить негативные последствия, возникающие при отделении. Так же как показано на фиг.1B, расположение выступающей части 101c на внутренней поверхности основного корпуса 101, образующей углубление S, позволяет увеличить прочность в месте сопряжения между уплотнительным элементом 104, заполняющим углубление, и основным корпусом 101, что позволяет улучшить сцепление. В частности, использование выступающей части выпуклой формы, идущей в сторону центра углубления, обеспечивает анкерирующий эффект. Кроме этого, при размещении выступающей части на внутренней поверхности, образующей углубление, в которое устанавливается светоизлучающий элемент, свет от светоизлучающего элемента может рассеянно отражаться, что может обеспечивать улучшение внешней светоотдачи.
На изогнутой части по фиг.1A расположены четыре выступающие части, однако настоящее изобретение этим не ограничено, также могут быть расположены одна или множество выступающих частей. Множество выступающих частей могут располагаться в углублении не только в каком-то одном, вертикальном или поперечном направлениях, но также одновременно и в двух направлениях. Также не обязательно использовать выступающие части одинаковой формы и размещать одинаковое количество выступающих частей на обоих изогнутых участках, на каждом изогнутом участке могут располагаться выступающие части разной формы и/или в разном количестве. Кроме этого, выступающие части могут располагаться на плоском участке.
По настоящему варианту осуществления множество выступающих частей 101c эллиптической формы отстоят друг от друга, однако их форма также может быть круглой, четырехугольной, многоугольной или сочетанием из этих форм, кроме этого может использоваться неправильная форма или форма, в которой частично объединены одна или более подобных форм. В частности, предпочтительно использовать форму выступающей части, ширина которой больше со стороны нижней поверхности, чем со стороны верхней поверхности углубления, либо форму выступающей части, при которой она разнесена от нижней поверхности, подобные формы могут быть получены только с использованием упругого антиадгезионного листа.
Основной корпус 101 может быть изготовлен из любых материалов, при условии, что подобные материалы не пропускают свет, создаваемый светоизлучающим элементом 103. Между тем, предпочтительно использовать материалы, коэффициент линейного расширения которых незначительно отличается от соответствующего коэффициента опорной подложки. Кроме этого, предпочтительно использовать изолирующий элемент. Примерами предпочтительных материалов являются такие полимеры, как термоотверждающаяся смола или термопластичная смола. В частности, если толщина проводящих элементов составляет примерно от 25 µm до 500 µm, и в особенности, если толщина очень мала, примерно 25 µm до 200 µm, предпочтительно использовать термоотверждающуюся смолу, за счет чего можно получать очень тонкий корпус. Конкретные примеры включают в себя: (a) композицию из эпоксидных смол, (b) композицию из силиконовых смол, (c) композицию из модифицированных эпоксидных смол, таких как силиконо-модифицированных эпоксидных смол, (d) композицию из модифицированных силиконовых смол, таких как эпоксидно-модифицированных силиконовых смол, (e) композицию из полиимидных смол и (f) композицию из модифицированных полиимидных смол.
В частности, предпочтительна термоотверждающаяся смола, подобная той, которая описана в JP 2006-156704A. Из числа термоотверждающихся смол предпочтительно использовать эпоксидную смолу, модифицированную эпоксидную смолу, силиконовую смолу, модифицированную силиконовую смолу, акрилатную смолу, уретановую смолу или аналогичные смолы. В частности, предпочтительно использовать композицию из твердой эпоксидной смолы, содержащую бесцветную и прозрачную смесь, приготовленную путем смешивания и растворения в равных количествах (i) эпоксидной смолы, состоящей из триглицидил изоцианурата и гидрогенезированного бисфенола A триглицидил эфира, а также (ii) кислотного ангидрида, состоящего из гексагидрофталиевого ангидрида, 3-метил гексагидрофталиевого ангидрида и 4-метил гексагридрофталиевого ангидрида. Более предпочтительно использовать композицию из твердой эпоксидной смолы B-стадии, получаемую добавлением 0.5 весовых частей DBU (1,8 диазобицикло(5,4,0)ундецена-7) в качестве ускорителя отверждения, 1 весовой части этиленгликоля в качестве сокатализатора 10 весовых частей пигмента диоксида титана и 50 весовых частей стекловолокна на 100 весовых частей описанной выше смеси и ее нагревания для частичного отверждения.
Также предпочтительно использовать композицию из термоотверждающейся смолы, неотъемлемым компонентом которой является эпоксидная смола, производная от триазина, описанная в WO 2007/015426. Например, предпочтительно использовать 1,3,5-триазинпроизводную эпоксидную смолу. В частности, эпоксидная смола с изоциануратным кольцом обладает отличным световым сопротивлением и электрической изоляционной способностью. Желательно для изоциануратного кольца использовать двухвалентную, более предпочтительно трехвалентную эпоксидную группу. В частности, можно использовать три(2,3-эпоксипропил) изоцианурат, три(a-метилглицидал) изоцианурат. Триазинпроизводная эпоксидная смола предпочтительно имеет температуру размягчения от 90 до 125°C. Триазинпроизводная эпоксидная смола также может использоваться с гидрогенезированной эпоксидной смолой или другими эпоксидными смолами. Кроме этого, в случае использования композиции из силиконовой смолы, предпочтительно использовать силиконовую смолу, содержащую полиметилсилоксановую смолу.
Ниже, в частности, будет рассмотрен вариант использования триазинпроизводной эпоксидной смолы. Предпочтительно, чтобы в качестве отверждающего средства с триазинпроизводной эпоксидной смолой использовался ангидрид кислоты, В частности, для улучшения светового сопротивления используется ангидрид кислоты, который не является ароматическим и не включает в себя углерод-углеродную двойную связь. Конкретными его примерами являются гексагидрофталиевый ангидрид, метилгексагидрофталиевый ангидрид, триалкилтертагидрофталиевый ангидрид, гидрогенезированный метилнадиевый ангидрид и т.п. В частности, предпочтителен метилгексагидрофталиевый ангидрид. Также предпочтительно использовать антиоксидант, в частности могут использоваться антиоксиданты на основе фенола или серы. В качестве отверждающего средства может использоваться известный катализатор отверждения для композиций из эпоксидной смолы.
Кроме этого, для придания смоле светоизоляционных свойств, по мере необходимости в нее могут добавляться наполнитель или различные добавки. В настоящем описании изобретения термин «светоизоляционная смола», из которой изготовлен основной корпус 106, охватывает описанные выше смолы. Светопропускание можно регулировать за счет добавления тонкодисперсных включений, таких как TiO2, SiO2, Al2O3, MgO, MgCO3, CaCO3, Mg(OH)2, Ca(OH)2 и т.п., используемых в качестве наполнителя. Предпочтительно блокировать примерно 60% или более, более предпочтительно - примерно 90% или более света, создаваемого светоизлучающим элементом. Основной корпус 106 может либо отражать, либо поглощать свет. В случае использования светоизлучающего устройства для освещения или аналогичных целей свет предпочтительно изолируется за счет отражения. В этом случае коэффициент отражения света, создаваемого светоизлучающим устройством, предпочтительно составляет 60% или более, более предпочтительно 90% или более.
Различные типы описанных выше наполнителей могут использоваться по отдельности или в комбинации из двух или более наполнителей. Например, наполнитель для регулирования коэффициента отражения и наполнитель для регулирования коэффициента линейного расширения, который будет рассмотрен ниже, могут использоваться совместно.
Например, в случае если в качестве светлого наполнителя используется TiO2, то предпочтительно добавлять его в объеме от 10 до 30 весовых процентов, более предпочтительно от 15 до 25 весовых процентов. Можно использовать ТiO2 рутилового или анастазного типа. Рутиловый тип предпочтителен с точки зрения светоизоляционных качеств и светового сопротивления. Кроме этого, если необходимо улучшить способность диспергироваться и световое сопротивление, то также можно использовать наполнитель, модифицированный путем подготовки поверхности. Для подобной подготовки поверхности наполнителя из ТiO2 могут использоваться оксид гидрата или такие оксиды, как алюминий оксид, диоксид кремния, цинк оксид. Помимо вышеописанных элементов, преимущественно для регулирования коэффициента линейного расширения предпочтительно в качестве наполнителя добавлять SiO2 из расчета от 60 до 80% весовых процентов, более предпочтительно от 65 до 75 весовых процентов. В качестве описанного выше SiO2 предпочтительно используется аморфный кремнезем, имеющий меньший коэффициент линейного расширения, чем кристаллический кремнезем. Размер частиц наполнителя составляет 100 pm или менее, более предпочтительно 60 pm или менее. Кроме этого, форма частиц наполнителя предпочтительно является сферической, что позволяет улучшить эффективность наполнителя при формовании основного корпуса. Для улучшения контрастности изображения при использовании в таких областях, как мониторы, наполнитель предпочтительно имеет коэффициент поглощения 60% или более, более предпочтительно 90% или более света, создаваемого светоизлучающим элементом. В данном случае, в зависимости от области применения может использоваться такой наполнитель, как (a) углерод, например ацетиленовая сажа, активированный уголь или графит, (b) оксид переходного металла, такой как оксид железа, диоксид марганца, кобальт оксид или оксид молибдена, или (c) органический пигмент;
Коэффициент линейного расширения основного корпуса предпочтительно корректируется в диапазоне от 5×10-6/К до 35×10-6/K, более предпочтительно в диапазоне от 7×10-6/К до 20×10-6/K. При этом коробление проще предотвратить на этапе охлаждения, после формирования основных корпусов, таким образом, чтобы обеспечивалась высокая производственная эффективность. В настоящем описании изобретения термин «коэффициент линейного расширения» относится к коэффициенту линейного расширения основного корпуса, формируемому из светоизоляционного полимера, подготовленного с добавлением различных наполнителей при температуре ниже температуры его стеклования.
С другой точки зрения основной корпус предпочтительно корректируется таким образом, чтобы коэффициент его линейного расширения незначительно отличался от соответствующего коэффициента проводящего элемента. Различие с проводящим элементом предпочтительно составляет 50% или менее, более предпочтительно 40% или менее, наиболее предпочтительно 20% или менее. Соответственно это позволяет предотвращать отделение проводящих элементов от основного корпуса у индивидуально разделенных светоизлучающих устройств. За счет этого можно создать надежное светоизлучающее устройство. Нет необходимости упоминать о том, что в настоящем описании изобретения термин «полимерная упаковка» охватывает не только состояние после отделения выводной рамки, но также и состояние до ее отделения.
В случае использования в качестве проводящего элемента материалов, полученных методом нанесения гальванического покрытия (гальванопластических материалов), проводящий элемент предпочтительно корректируется таким образом, чтобы коэффициент его линейного расширения незначительно отличался от соответствующего коэффициента опорной подложки, удаляемой перед разделением устройств. Разница предпочтительно составляет 30% или менее, более предпочтительно 10% или менее. В случае использования в качестве опорной пластины пластины из нержавеющей стали, различие коэффициентов линейного расширения предпочтительно составляет 20 ppm или менее, более предпочтительно 10 ppm или менее. В данном случае содержимое наполнителя предпочтительно составляет 70 весовых процентов или более, более предпочтительно 85% или более. При подобной компоновке остаточное напряжение в опорной подложке и основном корпусе можно контролировать (ослабить) таким образом, чтобы коробление у совокупности оптических полупроводников можно было уменьшить перед их индивидуальным вырезанием. Уменьшение коробления, в свою очередь, уменьшает повреждение, например, при разделении монтажных проводов, внутренних компонентов и позволяет исключить ошибки при индивидуальном разделении устройств, что обеспечивает высокую производственную эффективность. Например, коэффи