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VERWEIS AUF
VERWANDTE ANMELDUNG
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Diese
Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2006-042425,
eingereicht am 20. Februar 2006, und beansprucht deren Priorität, wobei
deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme vollinhaltlich in das
vorliegende Dokument aufgenommen wird.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Licht aussendende Vorrichtung, die ein Licht
aussendendes Element verwendet, und insbesondere eine Licht aussendende
Vorrichtung, die ein Wellenlängenumwandlungsmaterial
beinhaltet, um eine Wellenlänge
des Lichts, das vom Licht aussendenden Element ausgesendet wird,
zum Teil in eine davon verschiedene Wellenlänge umzuwandeln, und ein Verfahren
zur Herstellung der Licht aussendenden Vorrichtung.
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Beschreibung
der verwandten Technik
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Ein
Leuchtdiodenelement (nachfolgend als LED bezeichnet), bei dem es
sich um einen Verbindungshalbleiter handelt, wurde herkömmlicherweise verbreitet
als Licht aussendende Vorrichtung verwendet, da es über die
Merkmale Kompaktheit und lange Betriebslebensdauer verfügt. Mit
der Herstellung einer LED, die aus einem Galliumnitrid-Verbindungshalbleiter
oder dergleichen besteht und die in der Lage ist, blaues Licht auszusenden,
hat sich der Anwendungsbereich von LEDs zunehmend vergrößert, so
dass er eine Farbanzeigeeinrichtung und außerdem eine farbige Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung
für ein
Mobiltelefon oder der gleichen, eine in ein Fahrzeug eingebaute Anzeigeeinrichtung
und eine Ausssendevorrichtung großer Helligkeit und großer Abstrahlleistung
für Beleuchtungszwecke
beinhalten.
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Als
Erzeugnis, bei dem eine blaue LED verwendet wird, wurde bereits
eine Licht aussendende Vorrichtung offenbart, die zum Aussenden
von weißem
Licht befähigt
ist und bei der ein LED-Chip unter Verwendung eines Vergussharzes
dicht eingeschlossen ist, das ein fluoreszierendes Material enthält, um eine
Wellenlänge
von Licht umzuwandeln (siehe japanische Patentanmeldungspublikation
Nr. 2005-64233, Seite 4 der Beschreibung, und 1).
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Nachfolgend
wird die in der japanischen Patentanmeldungspublikation Nr. 2005-64233
offenbarte Licht aussendende Vorrichtung mit Bezug auf 9A erläutert.
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Die
in 9A dargestellte herkömmliche Licht
aussendende Vorrichtung 50 beinhaltet eine Basis 58,
ein Paar von auf der Basis 58 vorgesehenen Elektroden 53,
eine LED 51, die blaues Licht oder dergleichen aussendet,
ein Gehäuse 52,
das so angeordnet ist, dass es die LED 51 umgibt, und ein durchscheinendes
Vergussharz 54, das aus einem Epoxidmaterial oder dergleichen
besteht und sich im Gehäuse 52 befindet.
Die LED 51 ist auf einer der Elektroden 53 beispielsweise
mit einem leitenden Klebstoff oder einem Lot montiert und mittels
eines Drahtes 55 mit der anderen Elektrode 53 verbunden. Das
Vergussharz enthält
ein fluoreszierendes Material 56 vom YAG-Typ oder dergleichen
als Wellenlängenumwandlungsmaterial
und ein Absetzverhinderungsagens 57 aus Siliziumoxid oder
dergleichen, so dass die LED 51 und der Draht 55 etc.
physisch und chemisch geschützt
sind.
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Dabei
kann, da ein Absetzen des im Vergussharz 54 befindlichen
fluoreszierenden Materials 56 dadurch auf ein gewisses
Ausmaß eingeschränkt werden
kann, dass ein Absetzverhinderungsagens 57 im Vergussharz 54 enthalten
ist, sogar wenn ein fluoreszierendes Material 56 von großer Wellenlängenumwand lungseffizienz
und großem
Partikeldurchmesser verwendet wird, das fluoreszierende Material 56 in
gleichmäßig verteiltem
Zustand im Vergussharz 54 gehalten werden. Daher treten
kaum Lichtunregelmäßigkeiten
und andere schlechte Funktionsweisen auf.
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Außer der
zuvor erwähnten
Vorrichtung wurde eine Licht aussendende Vorrichtung vorgeschlagen,
bei der eine LED durch eine Glasschicht abgedeckt ist und die abgedeckte
LED weiter durch ein Vergussharz abgedeckt ist (siehe japanische
Patentanmeldungspublikation Nr. 11-251640, Seiten 5 und 6 der Beschreibung,
und 1).
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Bei
der Licht aussendenden Vorrichtung, die in der japanischen Patentanmeldungspublikation
Nr. 11-251640 offenbart ist, enthält die Glasschicht ein fluoreszierendes
Material, um eine Lichtwellenlänge umzuwandeln,
ein Streuungsagens, um das Licht zu streuen, ein Bindemittel, um
ein Reißen
der Glasschicht zu verhindern, und ein Absetzverhinderungsagens,
das aus einem Keramikpulver oder dergleichen besteht, um ein Absetzen
des fluoreszierenden Materials zu verhindern. Ein Abdecken der LED
mit der Glasschicht ermöglicht
es, eine Licht aussendende Vorrichtung großer Zuverlässigkeit zu erzielen, bei der
verhindert wird, dass Wasser oder andere schädliche Materialien zur LED
durchdringen, und bei der eine Verschlechterung der LED und des
fluoreszierenden Materials reduziert wird.
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Jedoch
weisen die zuvor erwähnten
herkömmlichen
Licht aussendenden Vorrichtungen die folgenden Probleme auf.
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9B stellt die Funktionsweise
der Licht aussendenden Vorrichtung 50 dar, die in der japanischen
Patentanmeldungspublikation Nr. 2005-64233 offenbart ist. Zur einfacheren
Erläuterung
wurde der Draht 55, der, wie in 9A dargestellt, die LED 51 mit
der Elektrode 53 verbindet, weggelassen. In 9B beginnt, wenn an das
Paar von Elektroden 53 von außen ein Betriebsstrom angelegt
wird, der Betrieb der LED 51, und es wird beispielsweise
blaues Abstrahlungslicht B1, B2 und B3 ausgesendet. Das abgestrahlte
Licht B1 trifft auf kein fluoreszierendes Material 56 oder
Absetzverhinderungsagens 57 und durchläuft das Vergussharz 54,
so dass es nach außen
abgestrahlt wird. Das abgestrahlte Licht B2 trifft auf das fluoreszierende
Material 56a und bewirkt, dass das fluoreszierende Material 56a angeregt
wird und die Wellenlänge
in eine andere Wellenlänge
umwandelt, so dass gelbes Licht E1 nach außen abgestrahlt wird.
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Als
Nächstes
sei das abgestrahlte Licht B3 betrachtet, das auf das Absetzverhinderungsagens 57a auftritt,
reflektiert wird, und dessen Richtung durch dieses Auftreffen verändert wird,
so dass es zum abgestrahlten Licht B4 wird. Das abgestrahlte Licht
B4 trifft dann auf das fluoreszierende Material 56b, bewirkt,
dass das fluoreszierende Material 56b angeregt wird und
die Wellenlänge
umwandelt, so dass gelbes Licht E2 und E3 abgestrahlt wird. Das gelbe
Licht E2 trifft nicht auf irgendein anderes fluoreszierendes Material 56 oder
Absetzverhinderungsmaterial 57 und durchläuft das
Vergussharz 54, so dass es nach außen abgestrahlt wird. Andererseits trifft
das gelbe Licht E3 auf das Absetzverhinderungsagens 57b und
wird von diesem reflektiert, so dass es zu gelbem Licht E4 wird,
dessen Richtung sich von der Richtung des gelben Lichts E3 unterscheidet. Das
gelbe Licht E4 trifft dann auf das fluoreszierende Material 56c.
Jedoch wird, da die Wellenlänge
des gelben Lichts E4 bereits umgewandelt wurde, das fluoreszierende
Material 56c nicht angeregt. Daher wird ein großer Teil
des gelben Lichts E4, das auf das fluoreszierende Material 56c auftrifft,
blockiert und nicht nach außen
abgestrahlt.
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Außerdem ist,
da das auf das fluoreszierende Material 56b auftreffende
Abstrahlungslicht B4 das reflektierte Licht des abgestrahlten Lichts
B3 ist, dieses schwächer
als das abgestrahlte Licht B3. Außerdem wird, da das abgestrahlte
Licht B4 das fluoreszierende Material 56b erreicht, nachdem
es von der LED 51 ausgesendet wurde und am Absetzverhinderungsagens 57a reflektiert
wurde, es durch die lange optische Weglänge gedämpft, so dass es sogar noch
schwächer
wird. Daher wird das gelbe Licht E2, das durch Anregen des fluoreszierenden
Materials 56b beim Auftreffen des abgestrahlten Lichts
B4 erzeugt wird und nach außen
abgestrahlt wird, schwaches Licht. Das heißt, wenn man das gelbe Licht
E1, das vom fluoreszierenden Material 56a nach außen abgestrahlt
wird, welches durch das direkte Auftreffen des von der LED 51 ausgesendeten Abstrahlungslichts
B2 angeregt wird, mit dem gelben Licht E2 vergleicht, das vom fluoreszierenden
Material 56b nach außen
abgestrahlt wird, welches durch das Auftreffen des am Absetzverhinderungsagens 57a reflektierten
Abstrahlungslichts B4 angeregt wird, ist klar, dass das nach außen abgestrahlte
gelbe Licht E2 schwächer
als das nach außen
abgestrahlte gelbe Licht E1 ist.
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Auf
diese Weise besteht, da das von der LED 51 ausgesendete
Licht und das vom fluoreszierenden Material 56 kommende
gelbe Licht durch das im Inneren des Vergussharzes 54 befindliche
Absetzverhinderungsagens 57 diffus gestreut werden, das beträchtliche
Problem, dass das nach außen
abgestrahlte Licht durch das Absetzverhinderungsagens 57 geschwächt wird
und dass die Lichtmenge, die durch die Licht aussendende Vorrichtung
abgestrahlt wird, reduziert wird. Außerdem ist anhand eines Experimentes
bekannt, dass ein gewisses Ausmaß an Absetzung des fluoreszierenden
Materials 56 in der Nähe
der LED 51 zu einer größeren Wellenlängenumwandlungseffizienz
führt.
Um eine derartige große Wellenlängenumwandlungseffizienz
zu erzielen, ist es erforderlich, die Menge des abgesetzten fluoreszierenden
Materials 56 in geeigneter Weise zu steuern. Jedoch bewirkt
das Absetzverhinderungsagens 57 in der herkömmlichen
Licht aussendenden Vorrichtung lediglich ein gleichmäßiges Verteilen
des fluoreszierenden Materials 56 im Vergussharz 54,
und ist daher nicht geeignet, um die Menge des abgesetzten fluoreszierenden
Materials 56 zu steuern.
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Auch
bei der in der japanischen Patentanmeldungspublikation Nr. 11-251640
offenbarten herkömmlichen
Licht aussendenden Vorrichtung besteht das Problem, dass das Passieren
des von der LED ausgesendeten Lichts durch das im Vergussharz enthaltene
keramische Pulver, das als Absetzverhinderungsagens fungiert, blockiert
wird, wodurch die Menge des abgestrahlten Lichts verringert wird.
Außerdem
ist es, wie im Fall der in der japanischen Patentanmeldungspublikation
Nr. 2005-64233 offenbarten Licht aussendenden Vorrichtung 50,
schwierig, eine große
Wellenlängenumwandlungseffizienz
zu erzielen, da die Menge von in der Nähe der LED abgesetztem fluoreszierenden
Material nicht in geeigneter Weise gesteuert werden kann.
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INHALT
DER ERFINDUNG
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Ein
Ziel der Erfindung besteht darin, eine Mehrzahl von Licht aussendenden
Vorrichtungen mit einheitlich hoher Helligkeit und stabilen Eigenschaften
bereitzustellen, bei denen die sich absetzende Menge eines Wellenlängenumwandlungsmaterials
in geeigneter Weise gesteuert wird, um die Wellenlängenumwandlungseffizienz
zu verbessern, ohne dass Licht, welches von einem Licht aussendenden
Element ausgesendet wird, durch ein Absetzverhinderungsagens blockiert
wird, das zur Verringerung des Absetzens des Wellenlängenumwandlungsmaterials verwendet
wird.
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Um
das obige Ziel zu erreichen, beinhaltet eine Licht aussendende Vorrichtung
gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung ein Licht aussendendes Element und ein Harz, welches
das Licht aussendende Element dicht einschließt.
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Ein
Wellenlängenumwandlungsmaterial, welches
zumindest einen Teil des vom Licht aussendenden Element ausgesendeten
Lichts in eine unterschiedliche Wellenlänge umwandelt, und ein Absetzverhinderungsagens,
welches das Absetzen des Wellenlängenumwandlungsmaterials
reduziert, sind im Harz enthalten.
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KURZE
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine erste Ausführungsform
der Licht aussendenden Vorrichtung gemäß der Erfindung darstellt.
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2 ist
ein vergrößerter Querschnitt
zur Erläuterung,
wie eine Abstrahlung in der Licht aussendenden Vorrichtung gemäß der Erfindung
stattfindet.
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3A ist
eine Querschnittansicht, die einen Montierprozess zur Befestigung
einer LED der Licht aussendenden Vorrichtung an einer Basis darstellt.
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3B ist
eine Querschnittansicht, die einen Montierprozess zur Durchführung eines
Drahtbondens der LED darstellt.
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4A ist
eine erläuternde
Ansicht, die einen Einmischprozess darstellt, bei dem ein Wellenlängenumwandlungsmaterial
und ein Absetzverhinderungsmaterial in ein Harz eingemischt werden,
das verwendet wird, um die LED gemäß der Erfindung dicht einzuschließen.
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4B ist
eine erläuternde
Ansicht, die einen Prozess darstellt, um das Harz zu rühren, nachdem
das Wellenlängenumwandlungsmaterial
und das Absetzverhinderungsmaterial in das Harz eingemischt wurden,
und der bei der Licht aussendenden Vorrichtung gemäß der Erfindung
angewandt wird.
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5A ist
eine Querschnittansicht, die einen Prozess darstellt, bei dem das
Harz für
die Licht aussendende Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird.
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5B ist
eine Querschnittansicht, die einen Erhitzungsprozess darstellt,
bei dem die Licht aussendende Vorrichtung gemäß der Erfindung erhitzt wird
und das Harz ausgehärtet
wird.
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6A ist
ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer Erhitzungstemperatur
zum Erhitzen der Licht aussendenden Vorrichtung gemäß der Erfindung
und der Viskositätsänderung
des Harzes darstellt.
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6B ist
ein Graph, der die Beziehung zwischen einer Erhitzungszeit zum Erhitzen
der Licht aussendenden Vorrichtung gemäß der Erfindung und der Viskositätsänderung
des Harzes darstellt.
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7A ist
eine schematische Querschnittansicht, die einen Zustand darstellt,
bei dem ein geringes Ausmaß einer
Absetzung des Wellenlängenumwandlungsmaterials
im Harz der Licht aussendenden Vorrichtung gemäß der Erfindung aufgetreten
ist.
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7B ist
eine schematische Querschnittansicht, die einen Zustand darstellt,
bei dem ein geeignetes Ausmaß einer
Absetzung des Wellenlängenumwand lungsmaterials
im Harz der Licht aussendenden Vorrichtung gemäß der Erfindung aufgetreten
ist.
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7C ist
eine schematische Querschnittansicht, die einen Zustand darstellt,
bei dem ein großes
Ausmaß einer
Absetzung des Wellenlängenumwandlungsmaterials
im Harz der Licht aussendenden Vorrichtung gemäß der Erfindung aufgetreten
ist.
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8 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine zweite Ausführungsform
der Licht aussendenden Vorrichtung gemäß der Erfindung darstellt.
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9A ist
eine schematische Querschnittansicht, die eine herkömmliche
Licht aussendende Vorrichtung darstellt.
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9B ist
eine vergrößerte Querschnittansicht
zur Erläuterung
der Funktionsweise der herkömmlichen
Licht aussendenden Vorrichtung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung werden nachfolgend detailliert mit Bezug auf die anliegenden
Zeichnungen erläutert.
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1 stellt
eine erste Ausführungsform
der Licht aussendenden Vorrichtung gemäß der Erfindung dar.
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Die
Licht aussendende Vorrichtung 1 der ersten Ausführungsform
ist als eine weißes
Licht aussendende Vorrichtung großer Helligkeit und hoher Abgabeleistung
realisiert. Die Licht aussendende Vorrichtung 1 beinhaltet
eine Basis 2, die über
Wärmeleitfähigkeit
verfügt.
Die Basis 2 hat beispielsweise eine im Wesentlichen rechteckige
massive Gestalt und besteht vorzugsweise aus einem Metallmaterial wie
beispielsweise Kupfer, Aluminium oder dergleichen. Auf der Basis 2 ist
beispielsweise ein isolierender Abschnitt 3 angeordnet,
der aus einem isolierenden Epoxidmaterial oder dergleichen besteht
und der eine Oberseite, rechte und linke Seitenflächen und einen
Teil einer Unterseite der Basis 2 abdeckt.
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Mindestens
eine LED 4, die als ein Licht aussendendes Element fungiert,
ist auf der Oberseite der Basis 2 mittels eines (nicht
dargestellten) leitenden Klebstoffs, der vorzugsweise über Wärmeleitfähigkeit verfügt, oder
eines Lotes montiert.
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Auf
dem isolierenden Abschnitt 3 ist eine im Wesentlichen zylindrische
Schale 5 angeordnet, die über Wärmeleitfähigkeit verfügt und vorzugsweise aus
einem Aluminiumlegierungsmaterial oder dergleichen mit großem Reflexionskoeffizienten
besteht. Die Schale 5 ist so angeordnet, dass sie die LED 4 umgibt,
und sie ist am isolierenden Abschnitt 3 mittels Klebstoff
oder dergleichen (nicht dargestellt) befestigt.
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Ein
Paar von Elektroden 6a und 6b, von denen jede
durch eine Kupferfolie oder dergleichen ausgebildet ist, sind auf
einer Fläche
des isolierenden Abschnittes 3 vorgesehen. Ein Teil der
Elektroden 6a und 6b ist so ausgebildet, dass
er sich nahe der auf der Oberseite der Basis 2 befestigten
LED 4 befindet und auch einen Teil der rechten und linken Seitenflächen und
der Unterseite der Basis 2 abdeckt.
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Ein
Paar von Drähten 7,
von denen jeder ein elektrisches Anschlusselement ist, ist so konfiguriert, dass
es einen (nicht dargestellten) Anodenanschluss und einen (nicht
dargestellten) Kathodenanschluss der LED 4 mit den Elektroden 6a bzw. 6b elektrisch verbindet.
Es sei angemerkt, dass die elektrischen Verbindungselemente, welche
die LED 4 und die Elektroden 6a, 6b elektrisch
verbinden, nicht auf die Drähte 7 eingeschränkt sind,
und die LED 4 beispielsweise mit den Elektroden mittels
eines nach unten gerichteten Bond-Verbindungssystems unter Verwendung
von Löthöckern oder
dergleichen verbunden sein können.
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Die
Schale 5 ist mit einem Harz oder Vergussharz 8 angefüllt, um
die LED 4 und die Drähte 7 dicht
einzuschließen.
Das Vergussharz 8 ist aus einem Epoxid material oder dergleichen
ausgebildet und schützt
die LED 4 und die Drähte 7 physisch
und chemisch.
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Es
sei angemerkt, dass die LED 4 und die Drähte 7 hier
dadurch dicht eingeschlossen sind, dass die Schale 5 mit
dem Vergussharz 8 angefüllt ist;
jedoch können
die LED 4 und die Drähte 7 direkt durch
das Vergussharz 8 dicht eingeschlossen sein, ohne dass
die Schale 5 verwendet wird.
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Ein
fluoreszierendes Material 9 vom YAG-Typ, das als Wellenlängenumwandlungsmaterial
fungiert, um die Wellenlänge
des von der LED 4 ausgesendeten Lichts umzuwandeln, ist
im Vergussharz 8 enthalten. Es sei angemerkt, dass ein
beliebiges Material, wie beispielsweise ein fluoreszierender Farbstoff,
fluoreszierende Pigmente, eine fluoreszierende Substanz, oder dergleichen,
als fluoreszierendes Material 9 verwendet werden kann,
solange es ein Material ist, welches die Wellenlänge des von der LED 4 kommenden
Lichts in eine andere Wellenlänge
umwandelt.
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Das
Absetzverhinderungsagens 10 besteht aus einem Fettsäureamid
und ist im Vergussharz 8 zusammen mit dem fluoreszierenden
Material 9 enthalten. Es sei angemerkt, dass das Absetzverhinderungsagens 10 beginnt,
durch Wärme
beeinflusst zu werden, und seinen Absetzverhinderungseffekt zu verringern,
wenn das Vergussharz 8 erwärmt wird, und dies ist zur
Erläuterung
hier schematisch dargestellt. Eine Temperatur, bei welcher das Absetzverhinderungsagens 10 beginnt,
durch Wärme
beeinflusst zu werden, was dazu führt, dass dessen Zusammensetzung
durch Wärme
beschädigt
wird und dessen Absetzverhinderungseffekt verringert wird, wird
hier als "Wirkungsverringerungsbeginntemperatur" bezeichnet.
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Als
Nächstes
wird die Funktionsweise der Licht aussendenden Vorrichtung gemäß der Erfindung
mit Bezug auf 2 erläutert.
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In 2 wird
durch Anlegen einer Betriebsspannung an die Elektroden 6a und 6b der
Licht aussendenden Vorrichtung 1 der LED 4 über das
Paar von Drähten 7 ein
Betriebsstrom zugeführt.
Dadurch beginnt der Betrieb der LED 4, und wenn die LED 4 eine
blaue LED zum Aussenden von blauem Licht ist, bewirkt das Fließen eines
Betriebsstroms durch die LED 4, dass blaue Lichtstrahlen
B10 von der LED 4 ausgesendet werden.
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Dabei
breitet sich ein Teil des abgestrahlten Lichts B10 durch das Vergussharz 8 aus
und wird zum Äußeren der
Licht aussendenden Vorrichtung abgestrahlt, und ein anderer Teil
des abgestrahlten Lichts trifft auf das im Vergussharz 8 enthaltene
fluoreszierende Material 9. Das fluoreszierende Material 9,
das vom ausgesendeten Licht B10 getroffen wird, wird angeregt, und
es findet eine Wellenlängenumwandlung
statt, so dass gelbes Licht E10 ausgesendet wird. Demzufolge werden
das ausgesendete Licht B10, das ohne irgendein Auftreffen auf das
fluoreszierende Material 9 abgestrahlt wird, und das gelbe
Licht E10, das aus einer Wellenlängenumwandlung
nach einem Auftreffen auf das fluoreszierende Material 9 resultiert,
so gemischt, dass von der Licht aussendenden Vorrichtung 1 scheinbar
weißes Licht
W10 abgestrahlt wird. Die Licht aussendende Vorrichtung 1 fungiert
somit als Abstrahleinrichtung von weißem Licht.
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Wie
zuvor erwähnt,
ist das Absetzverhinderungsagens 10 im Vergussharz 8 enthalten.
Da jedoch das Material des Absetzverhinderungsagens 10 beginnt,
durch Wärme
beeinflusst zu werden und beim Erhitzen des Vergussharzes 8 dessen
Absetzverhinderungseffekt vermindert wird, ermöglicht das Absetzverhinderungsagens 10,
dass das fluoreszierende Material 9 beginnt, sich abzusetzen,
so dass ein geeignetes Absetzen des fluoreszierenden Materials 9 in
jeder einer Mehrzahl der Vorrichtungen erzielt wird.
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Die
Funktionsweise des Absetzverhinderungsagens 10 wird nachfolgend
erläutert.
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Bei
der oben erwähnten
Ausführungsform sind,
obschon die blaue LED als LED 4 verwendet wurde und das
Material vom YAG-Typ als fluoreszierendes Material 9 verwendet
wurde, um gelbes Licht abzustrahlen, die LED 4 und das
fluoreszierende Material 9 bei der Licht aussendenden Vorrichtung
gemäß der Erfindung
nicht auf die zuvor erwähnte
Kombination eingeschränkt.
Beispielsweise kann ein fluoreszierendes Pigment oder dergleichen,
welches Licht auf verschiedene Weisen umwandelt, als fluoreszierendes
Material 9 verwendet werden, und das von der Licht aussendenden
Vorrichtung 1 abgestrahlte Licht ist nicht auf weißes Licht
eingeschränkt. Die
Licht aussendende Vorrichtung 1 kann so aufgebaut sein,
dass sie Licht jedes beliebigen gewünschten Farbtons abstrahlt.
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Alternativ
kann eine LED, die beispielsweise ultraviolettes Licht aussendet,
als LED 4 verwendet werden.
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Als
Nächstes
wird ein Verfahren zur Herstellung der Licht aussendenden Vorrichtung
gemäß der Erfindung
mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen erläutert.
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3A stellt
ein Verfahren zum Montieren der LED 4 an der Basis 2 in
der Licht aussendenden Vorrichtung 1 gemäß der Erfindung
dar. Beim Montierprozess erfolgt ein Montieren der LED 4 auf
einer Montierzone 11, von welcher der isolierende Abschnitt 3 entfernt
wurde, um eine Fläche
der Basis 2 freizulegen, und zwar mittels eines (nicht
dargestellten) leitenden Klebstoffes mit Wärmeleitfähigkeit oder einem (nicht dargestellten)
Lot. Dadurch wird, sogar wenn Wärme
in der LED 4 durch den Betriebsstrom erzeugt wird, die
Wärme in
effizienter Weise an die Basis 2 weitergeleitet und von
dieser abgeführt.
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Als
Nächstes
stellt 3B einen Prozess zum Drahtbonden
der LED 4 in der Licht aussendenden Vorrichtung 1 gemäß der Erfindung
dar.
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Bei
diesem Prozess ist die Licht aussendende Vorrichtung 1 so
konfiguriert, dass sie die (nicht dargestellten) Anoden- und Kathodenanschlüsse der LED 4 mit
den Elektroden 6a bzw. 6b der Basis 2 mittels
eines Paares von Drähten 7 unter
Verwendung einer (nicht dargestellten) Drahtbondiereinrichtung oder
dergleichen elektrisch verbindet. Es sei angemerkt, dass die Schale 5 an
der Oberseite der Basis 2 mittels eines Klebstoffs oder
dergleichen befestigt ist, so dass sie die LED 4 umgibt,
und dass eine Befestigung der Schale 5 entweder vor oder
nach dem Montierprozess der LED 4 ausgeführt werden
kann.
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Als
Nächstes
stellt 4A schematisch einen Mischprozess
dar, welcher ein Einmischen des fluoreszierenden Materials 9 und
des Absetzverhinderungsagens 10 in das Vergussharz 8 ermöglicht, der
bei der Licht aussendenden Vorrichtung 1 gemäß der Erfindung
verwendet wird.
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Bei
diesem Prozess werden das fluoreszierende Material 9 vom
YAG-Typ und das aus Fettsäureamid
bestehende Absetzverhinderungsagens 10 von vorbestimmtem
Schmelzpunkt jeweils in einem vorbestimmten Verhältnis in das aus Epoxidmaterial oder
dergleichen ausgebildete Vergussharz 8 eingemischt. Es
sei angemerkt, dass eine Aushärtungstemperatur
des Vergussharzes 8 vorzugsweise auf eine Temperatur oberhalb
der Wirkungsverringerungsbeginntemperatur des Absetzverhinderungsagens 10 festgelegt
ist.
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Als
Nächstes
stellt 4B schematisch einen Prozess
dar, bei dem das Vergussharz 8 umgerührt (vermischt) wird, wie er
für die
Licht aussendende Vorrichtung 1 gemäß der Erfindung angewandt wird.
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Bei
diesem Prozess werden das fluoreszierende Material 9 und
das Absetzverhinderungsagens 10, die im Vergussharz 8 enthalten
sind, in das Vergussharz 8 eingerührt oder eingemischt, so dass
sie in diesem gleichmäßig verteilt
sind. Vorzugsweise wird das Vergusselement in einem (nicht dargestellten)
Vakuumofen entschäumt,
um jegliche im Vergussharz 8 vorkommende Luftblasen zu
entfernen. Das fluoreszierende Material 9 und das Absetzverhinderungsagens 10 werden
durch den Verrührprozess
im Vergussharz 8 gleichmäßig verteilt, und es wird während des
Fertigungsvorgangs vor dem Aushärten
des Harzes durch das Absetzverhinderungsagens 10 verhindert,
dass ein Absetzen des fluoreszierenden Materials 9 im Vergussharz 8 erfolgt.
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Sogar
wenn man das Vergussharz 8 nach dem Umrühren für eine längere Zeit stehenlässt, erfolgt
fast kein Absetzen von fluoreszierendem Material 9 aufgrund
der Wirkung des Absetzverhinderungsagens 10. Demzufolge
erfolgt, unabhängig
davon, ob die Prozesse, die im Anschluss an einen nachfolgend erwähnten Einbringungsprozess
des Vergussharzes 8 erfolgen, unmittelbar nach den Einmisch- oder Einrührprozessen
des Vergussharzes 8 ausgeführt werden, oder ob diese nach
Verstreichen eines bestimmten Zeitraums ausgeführt werden, fast keine Änderung
des Verteilungszustands des fluoreszierenden Materials 9 und
des im Vergussharz 8 enthaltenen Absetzverhinderungsagens 10.
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Als
Nächstes
stellt 5A den Prozess zur Anwendung
des Vergussharzes 8 zum dichten Einschließen der
LED 4 dar.
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Bei
diesem Prozess wird ein Innenraum der Schale 5 mit einer
geeigneten Menge an Vergussharz 8 angefüllt. Wie zuvor erwähnt, sind
das fluoreszierende Material 9 vom YAG-Typ und das aus
Fettsäureamid
bestehende Absetzverhinderungsagens 10 im Vergussharz 8 enthalten.
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Als
Nächstes
stellt 5B einen Erhitzungsprozess dar,
um das Vergussharz 8 vollständig zu erhitzen und es auszuhärten, nachdem
die Schale 5 mit dem Vergussharz 8 angefüllt wurde.
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Beim
Erhitzungsprozess wird das ins Innere der Schale 5 eingebrachte
Vergussharz 8 auf eine Temperatur oberhalb der Aushärtungstemperatur des
Vergussharzes 8 erhitzt. Dabei beginnt, da das im Vergussharz 8 enthaltene
Absetzverhinderungsagens 10 beginnt, durch die Erwärmung beeinflusst
zu werden und dessen Absetzverhinderungseffekt bei einer Temperatur
unterhalb der Aushärtetemperatur des
Vergussharzes 8 abnimmt, wie zuvor erwähnt, eine Wärmeschädigung des Materials des Absetzverhinderungsagens 10,
wenn nach dem Erhitzen des Vergussharzes 8 ein gewisser
Zeitraum verstrichen ist.
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Aufgrund
der Wärmebeeinträchtigung
wird dessen Absetzverhinderungseffekt verringert oder beseitigt,
und ein Absetzen von fluoreszierendem Material 9 beginnt
in der Nähe
der LED 4, die an einer Unterseite der mit dem Vergussharz 8 angefüllten Schale 5 positioniert
ist.
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Nachdem
ein gewisser Zeitraum verstrichen ist, schreitet die Erwärmung des
Vergussharzes 8 weiter fort. Da eine fortschreitende Gelierung
und Viskositätszunahme
des Vergussharzes 8 einsetzt, hört das Absetzen des fluoreszierenden
Materials 9 auf. Auf diese Weise ist es, da das Absetzen
von fluoreszierendem Material 9 von der Erhitzungstemperatur
und der Dauer des Erhitzungszeitraums abhängt, möglich, eine Absetzmenge des
fluoreszierenden Materials 9 dadurch zu steuern, dass beim
Erhitzungsprozess zum Aushärten
des Vergussharzes die Erhitzungstemperatur und die Erhitzungszeit
eingestellt werden. Die Steuerung der Absetzmenge des fluoreszierenden
Materials 9 wird später
noch detaillierter erläutert.
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Als
Nächstes
wird die Steuerung der sich absetzenden Menge von im Vergussharz 8 enthaltenem fluoreszierenden
Material 9 mit Bezug auf 6A und 6B erläutert.
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Die
sich absetzende Menge des fluoreszierenden Materials 9 kann
dadurch gesteuert werden, dass die Erhitzungstemperatur und die
Erhitzungszeit beim Erhitzungsprozess eingestellt werden.
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Die
Art und Weise, auf welche die sich absetzende Menge durch Einstellen
der Erhitzungstemperatur gesteuert wird, wird zuerst mit Bezug auf 6A erläutert.
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Eine
X-Achse in 6A zeigt eine Erhitzungszeit
zum Aushärten
des Vergussharzes 8 im Erhitzungsprozess, und eine Y Achse
zeigt eine Viskosität
des Vergussharzes 8. In 6A zeigt
Graph G1 eine Viskositätskennlinie
des Vergussharzes 8, wenn das Vergussharz 8 auf
ca. 175°C
erhitzt wird, um es auszuhärten.
Auch zeigt Graph G2 eine Viskositätskennlinie des Vergussharzes 8 bei
einem Erhitzen des Vergussharzes 8 auf ca. 160°C, um dieses auszuhärten. Weiter zeigt
Graph G3 eine Viskositätskennlinie
des Vergussharzes 8, wenn das Vergussharz 8 auf
ca. 145°C
erhitzt wird, um dieses auszuhärten.
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Dabei
ist im Graph G1 die Erhitzungstemperatur am größten, so dass die Viskosität des Vergussharzes 8 rasch
zunimmt und das Vergussharz 8 in kurzer Zeit ausgehärtet wird.
Da die Erhitzungstemperatur in Graph G2 geringer ist als die in
Graph G1, ist der Viskositätszuwachs
des Vergussharzes 8 in Graph G2 geringer als der des Vergussharzes 8 in Graph
G1, so dass das Aushärten
des Vergussharzes 8 langsamer als in Graph G1 erfolgt.
Da die Erhitzungstemperatur in Graph G3 sogar noch geringer als
die in Graph G2 ist, ist der Viskositätszuwachs des Vergussharzes 8 in
Graph G3 noch geringer als die des Vergussharzes 8 in Graph
G2, so dass ein Aushärten
des Vergussharzes 8 langsamer als das in Graph G2 erfolgt.
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In
diesen Graphen G1 bis G3 wird, wenn der Zeitpunkt, zu dem das fluoreszierende
Material 9 aufgrund der Viskositätszunahme des Vergussharzes 8 nicht
mehr zu einem Absetzen im Vergussharz 8 befähigt ist,
d. h. der Punkt, bei dem das Absetzen des fluoreszierenden Materials 9 aufhört, eine
Viskosität V1
ist, mit T1 in Graph G1 diese Viskosität V in der kürzesten
Zeit erreicht, mit T2 in Graph G2 diese in einer mittleren Zeit
erreicht, und mit T3 in Graph G3 diese in der längsten Zeit erreicht. Demzufolge
ist es klar, dass eine Differenz von T1 bis T3 bei der Zeitdauer
auftritt, die für
das Absetzen des fluoreszierenden Materials 9 genutzt wird,
bis das Absetzen gestoppt wird, und zwar in Abhängigkeit von der Differenz
der Erhitzungstemperatur zum Aushärten des Vergussharzes 8.
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Dabei
beginnt, wenn die Wirkungsverringerungsbeginntemperatur des Absetzverhinderungsagens 10 den
Wert 120°C
hat, das Absetzverhinderungsagens 10 durch Wärme beeinträchtigt zu
werden, und dessen Absetzverhinderungseffekt wird verringert, wenn
das Vergussharz 8 ca. 120°C erreicht, und ein Absetzen
des fluoreszierenden Materials 9 beginnt, unabhängig davon,
welches die Erhitzungsbedingungen in den Graphen G1 bis G3 sind.
Dadurch erscheint die Zeitdifferenz bei den Zeiten T1 bis T3 zum
Erreichen der zuvor erwähnten
Viskosität V1
als Unterschied bei der sich absetzenden Menge des fluoreszierenden
Materials 9. Das heißt,
bei den Erhitzungsbedingungen des Graphen G1 setzt sich, da die
beim Absetzen verstreichende Zeit den geringsten Wert hat, die minimale
Menge an fluoreszierendem Material 9 ab. Bei den Erhitzungsbedingungen
von Graph G2 setzt sich, da die beim Absetzen verstreichende Zeit
einen mittleren Wert aufweist, eine mittlere Menge an fluoreszierendem
Material 9 ab. Bei den Erhitzungsbedingungen von Graph
G3 setzt sich, da die beim Absetzen verstreichende Zeit den längsten Wert
hat, die maximale Menge an fluoreszierendem Material 9 ab.
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Demzufolge
ist es möglich,
die sich absetzende Menge an im Vergussharz 8 enthaltenem
fluoreszierenden Material 9 durch Anpassen der Einstellwerte
der Erhitzungstemperatur beim Erhitzungsprozess zu steuern.
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Als
Nächstes
wird eine Steuerung der sich absetzenden Menge an fluoreszierendem
Material 9 durch Einstellen einer Erhitzungszeit oder einer
Steigung der Temperaturerhöhung
bei gleicher Erhitzungstemperatur mit Bezug auf 6B erläutert.
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Eine
X-Achse in 6B zeigt eine Erhitzungszeit
zum Aushärten
des Vergussharzes 8 beim Erhitzungsprozess, und eine Y
Achse zeigt eine Viskosität
des Vergussharzes 8. In 6B zeigt
Graph G4 eine Viskositätskennlinie
des Vergussharzes 8, wenn das Vergussharz 8 so
erhitzt wird, dass eine vorbestimmte Aushärttemperatur in kurzer Zeit
erreicht wird. Ebenso zeigt Graph G5 eine Viskositätskennlinie
des Vergussharzes 8, wenn das Vergussharz 8 in
Progressionen erhitzt wird, bis eine vorbestimmte Erhitzungstemperatur
erreicht wird. Weiter zeigt Graph G6 eine Viskositätskennlinie
des Vergussharzes 8, wenn das Vergussharz 8 langsam
erhitzt wird, so dass eine vorbestimmte Erhitzungstemperatur über einen
etwas längeren
Zeitraum erreicht wird.
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Dabei
ist in Graph G4 die Erhitzungstemperatur am höchsten, so dass die Viskosität des Vergussharzes 8 rasch
zunimmt und das Vergussharz 8 in einer kurzen Zeit ausgehärtet wird.
Da das Vergussharz 8 in Graph G5 in Progressionen erhitzt
wird, wird die Viskosität
des Vergussharzes 8 ebenfalls in Progressionen erreicht,
und der Viskositätszuwachs des
Vergussharzes 8 ist geringer als in Graph G4. Auch in Graph
G6 ist, da das Vergussharz 8 langsam erhitzt wird, der
Viskositätszuwachs
des Vergussharzes 8 sogar noch langsamer als in Graph G5.
In diesen Graphen G4 bis G6 wird, wenn der Punkt, bei dem das fluoreszierende
Material 9, bedingt durch die vergrößerte Viskosität des Vergussharzes 8,
nicht mehr befähigt
ist, sich im Vergussharz 8 zu bewegen, d. h. der Punkt,
bei dem das Absetzen des fluoreszierenden Materials 9 aufhört, eine
Viskosität
V1 ist, mit T4 in Graph G4 diese Viskosität V1 in der kürzesten Zeit
erreicht, mit T5 in Graph G5 diese in mittlerer Zeit erreicht, und
mit G6 in Graph G6 diese in der längsten Zeit erreicht.
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Demzufolge
ist es klar, dass eine Differenz von T4 bis T6 bei dem Zeitraum
auftritt, der benötigt wird,
bis das Absetzen des fluoreszierenden Materials 9 aufhört, und
zwar in Abhängigkeit
von einer Differenz bei der Erhitzungszeit oder einer Steigung der Temperaturerhöhung des
Vergussharzes 8, sogar wenn die Aushärtetemperaturfestliegt (unverändert bleibt).
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Dabei
beginnt, wenn die Aushärttemperatur des
Vergussharzes 8 beispielsweise auf 160°C festgelegt ist, und die Wirkungsverringerungsbeginntemperatur
des Absetzverhinderungsagens 10 bei 120°C liegt, eine Wärmebeeinträchtigung
des Absetzverhinderungsagens 10 und eine Verringerung von
dessen Absetzverhinderungseffekt, wenn das Vergussharz 8 ca.
120°C erreicht.
Jedoch erfolgt das Absetzen des fluoreszierenden Materials 9 unter
den Erhitzungsbedingungen in den Graphen G4 bis G6 vor der Harzaushärtung. Dadurch
ergibt sich die Zeitdifferenz bei den Zeiten T4 bis T6, beginnend
von einem Absetzen des fluoreszierenden Materials bis zum Erreichen
der zuvor erwähnten
Viskosität
V1.
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Das
heißt,
bei den Erhitzungsbedingungen von Graph G4 setzt sich, da die beim
Absetzen verstreichende Zeit den geringsten Wert hat, die geringste
Menge an fluoreszierendem Material 9 ab. Bei den Erhitzungsbedingungen
von Graph G5 setzt sich, da die beim Absetzen verstreichende Zeit
einen mittleren Wert hat, eine mittlere Menge an fluoreszierendem
Material 9 ab. Bei den Erhitzungsbedingungen von Graph
G6 setzt sich, da die beim Absetzen verstreichende Zeit den größten Wert
hat, die größte Menge
an fluoreszierendem Material 9 ab.
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Demzufolge
ist es möglich,
die abgesetzte Menge an im Vergussharz 8 enthaltenem fluoreszierenden
Material 9 durch Einstellen der Erhitzungszeit im Erhitzungsprozess
zu steuern. Außerdem
ist es möglich,
eine noch feinere Steuerung der sich absetzenden Menge an im Vergussharz 8 enthaltenem
fluoreszierenden Material 9 dadurch vorzunehmen, dass sowohl
die Erhitzungtemperatur als auch die Erhitzungszeit eingestellt
wird, anstatt dass lediglich entweder die Erhitzungstemperatur oder
die Erhitzungszeit beim Erhitzungsprozess eingestellt wird. Unterdessen
ist es, da das Absetzen des fluoreszierenden Materials 9 von
der Viskosität
des Vergussharzes 8 und/oder dem Durchmesser der Partikel
des fluoreszierenden Materials 9 abhängt, zu bevorzugen, beim Einstellen
von Erhitzungstemperatur und Erhitzungszeit diese Bedingungen zu
berücksichtigen.
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Als
Nächstes
wird ein Zustand des Absetzens von im Vergussharz 8 enthaltenem
fluoreszierenden Material 9 in der Licht aussendenden Vorrichtung 1 gemäß der Erfindung
mit Bezug auf 7A bis 7C erläutert.
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Dabei
ist das fluoreszierende Material 9 im Vergussharz 8 enthalten
und in diesem gleichmäßig verteilt.
Die Schale 5 der Licht aussendenden Vorrichtung 1 ist
mit dem Vergussharz 8 angefüllt, das beim Erhitzungsprozess
ausgehärtet
wird. Das fluoreszierende Material 9 beginnt mit einem
Absetzen zu der an der Unterseite der Schale 5 montierten
LED 4, wenn das Material des Absetzverhinderungsagens 10 beginnt,
durch das Erhitzen beeinträchtigt
zu werden und dessen Absetzverhinderungseffekt abnimmt. Als Nächstes kann,
wenn das Erhitzen fortschreitet und ein Aushärten des Vergussharzes 8 beginnt,
ein Absetzen von fluoreszierendem Material 9 durch Vollendung
der Harzaushärtung
gestoppt werden, und zwar bei einem Punkt, bei dem ein gewisses Ausmaß an Absetzung
bereits erfolgt ist und das fluoreszierende Material 9 einen
Absetzungszustand wie dargestellt in 7A bis 7C hat.
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Dabei
stellt 7A einen Zustand dar, bei dem
das Aushärten
des Vergussharzes 8 rasch ausgeführt wird, sich eine geringe
Menge an fluoreszierendem Material 9 absetzt und das fluoreszierende Material 9 ziemlich
gleichmäßig im Vergussharz 8 verteilt
ist. In diesem Fall trifft ein relativ geringerer Teil des von der
LED 4 ausgesendeten Lichts auf das fluoreszierende Material 9,
und zwar bedingt durch die Art und Weise, in der das fluoreszierende
Material 9 verteilt ist, und somit ist die Umwandlungseffizienz der
Wellenlänge
des Lichts durch das fluoreszierende Material 9 auf einen
niedrigen Wert begrenzt. Ein großer Teil des umgewandelten
Lichts trifft erneut auf das fluoreszierende Material 9,
da das fluoreszierende Material 9 über das gesamte Vergussharz 8 verteilt
ist, und die Helligkeit der Licht aussendenden Vorrichtung wird
dadurch verringert.
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7B stellt
einen Zustand dar, bei dem das Vergussharz eine geeignete Aushärtungszeit
aufweist und sich das fluoreszierende Material 9 in geeigneter
Weise in der Nähe
der LED 4 abgesetzt hat. In diesem Fall trifft ein geeigneter
Teil des von der LED 4 ausgesendeten Lichts auf das fluoreszierende Material 9,
da das fluoreszierende Material 9 in geeigneter Weise in
der Nähe
der LED 4 im Vergussharz 8 verteilt ist; daher
erfolgt eine effektive Wellenlängenumwandlung
des Lichts bedingt durch das in geeigneter Weise verteilte fluoreszierende
Material 9, und als Ergebnis weist die Licht aussendende
Vorrichtung große
Helligkeit auf.
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7C stellt
einen Zustand dar, bei dem sich das fluoreszierende Material 9 in
der Nähe
der LED 4 abgesetzt und gesammelt hat, da das Vergussharz 8 eine
längere
Zeit zur Harzaushärtung
benötigt.
In diesem Fall trifft ein großer
Teil des von der LED 4 ausgesendeten Lichts auf das fluoreszierende
Material 9 und wird einer Wellenlängenumwandlung unterzogen.
Da ein großer
Teil des Lichts, bei dem bereits eine Wellenlängenumwandlung erfolgt ist,
auf das fluoreszierende Material 9 erneut auftrifft und
durch das angesammelte fluoreszierende Material 9 blockiert
wird, weist die Licht aussendende Vorrichtung geringe Helligkeit
auf. Auf diese Weise ist es, da sich die Wellenlängenumwandlungseffizienz der
Licht aussendenden Vorrichtung 1, in Abhängigkeit
vom Absetzungszustand des im Verguss harz 8 enthaltenen
fluoreszierenden Materials 9, beträchtlich ändert, erforderlich, die Absetzungsmenge
des fluoreszierenden Materials 9 geeignet zu steuern.
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Dabei
ist bei der Licht aussendenden Vorrichtung 1 gemäß der Erfindung
das Absetzverhinderungsagens 10, dessen Wärmebeeinträchtigung
und dessen Verringerung des Absetzverhinderungseffektes bei einer
Temperatur beginnt, im Vergussharz 8 zusammen mit dem fluoreszierenden
Material 9 enthalten und verhindert ein Absetzen des fluoreszierenden
Materials 9 im Vergussharz 8. Außerdem bewirkt
die Anwendung von Wärme
auf das Vergussharz 8, damit dieses ausgehärtet wird,
dass durch die Wärme
eine Beeinträchtigung
des Absetzverhinderungsagens 10 beginnt und dessen Absetzverhinderungseffekt
im Vergussharz 8 verringert wird, und dies ermöglicht,
dass ein Absetzen des fluoreszierenden Materials 9 beginnt.
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Außerdem bewirkt
ein fortgesetztes Erhitzen des Vergussharzes 8, dass dieses
ausgehärtet
wird und das Absetzen des fluoreszierenden Materials 9 aufhört. Die
Erfindung ermöglicht
es, einen geeigneten Absetzgrad an fluoreszierendem Material 9 zu
erzielen, wie in 7B dargestellt, und zwar durch
Einstellen der Erhitzungstemperatur und der Erhitzungszeit beim
Aushärtprozess
des Vergussharzes 8, wie zuvor erwähnt.
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Demzufolge
kann, da ein Absetzen des fluoreszierenden Materials 9,
das im Vergussharz zum dichten Einschließen der LED 4 enthalten
ist, durch das Absetzverhinderungsagens 10 verhindert wird, welches
beginnt, durch die Erwärmung
beeinträchtigt zu
werden und dessen Absetzverhinderungseffekt verringert wird, und
das Absetzausmaß des
fluoreszierenden Materials 9 durch die Erhitzungstemperatur
und die Erhitzungszeit des Vergussharzes 8 gesteuert werden,
eine stabile Licht aussendende Vorrichtung mit großer Helligkeit
bereitgestellt werden. Auch ist bekannt, dass, je größer der
Partikeldurchmesser des fluoreszierenden Materials 9 ist,
desto größer die
Wellenlängenumwandlungseffizienz
ist. Und es ist, da die Licht aussendende Vorrichtung gemäß der Erfindung
eine Steuerung der Absetzungsmenge des fluoreszierenden Materials
ermöglicht, möglich, ein solches
fluoreszierendes Material zu verwenden, das einen großen Partikeldurchmesser hat,
was eine Verbesserung der Wellenlängenumwandlungseffizienz ermöglicht.
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Da
das Material des Absetzverhinderungsagens 10 bei Erwärmen des
Vergussharzes 8 beginnt, durch Wärme beeinträchtigt zu werden und sein Absetzverhinderungseffekt
verringert wird, wird ausgesendetes Licht oder umgewandeltes Licht,
welches sich durch das Vergussharz 8 bewegt, nicht durch das
Absetzverhinderungsagens 10 gedämpft oder reflektiert. Demzufolge
ist es möglich,
eine Licht aussendende Vorrichtung bereitzustellen, welche Licht mit
hervorragender Wellenlängenumwandlungseffizienz
und Leuchteffizienz und mit großer
Helligkeit abstrahlt. Außerdem
gibt es, da ein Absetzen von fluoreszierendem Material 9 durch
das im Vergussharz 8 enthaltene Absetzverhinderungsagens 10 verhindert wird,
fast keine Schwankung beim Verteilungszustand des fluoreszierenden
Materials 9 im Vergussharz 8, und zwar kann die
Tatsache, ob dies eine lange oder eine kurze Zeit ist, vom Erhitzungsprozess des
Vergussharzes 8 abhängen.
Daher ist es möglich,
eine Vielzahl von Produkten bereitzustellen, die stabile Eigenschaften
aufweisen, und zwar ohne irgendwelche Schwankungen der Abstrahlfarbe
oder der Abstrahlhelligkeit, die durch unterschiedliche verstrichene
Zeiten während
des Bearbeitungsprozesses bedingt sind.
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Als
Nächstes
wird eine zweite Ausführungsform
der Licht aussendenden Vorrichtung gemäß der Erfindung mit Bezug auf 8 erläutert.
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Die
Licht aussendende Vorrichtung der zweiten Ausführungsform ist als dünne Licht
aussendende Vorrichtung realisiert, bei der ein Harz direkt auf eine
Basis aufgebracht ist, auf der ein Licht aussendendes Element montiert
ist. Die Licht aussendende Vorrichtung 20 der zweiten Ausführungsform
beinhaltet eine isolierende Basis 21, die eine im Wesentlichen
rechteckige massive Gestalt hat und beispielsweise durch ein Epoxidmaterial
oder dergleichen ausgebildet ist. Ein Paar von Elektroden 22a und 22b,
von denen jede durch einen Kupferfilm ausgebildet ist, sind auf
einer Oberfläche
der Basis 21 vorgesehen, so dass sie einen Abschnitt einer
Oberseite der Basis 21 und einen Abschnitt der rechten
und linken Seitenflächen
und einer Unterseite der Basis 21 abdecken (siehe 8).
Bei dieser Ausführungsform ist
eine LED 23, die als Licht aussendendes Element fungiert,
auf der Elektrode 22a montiert, die auf der Oberseite der
Basis 21 ausgebildet ist, und zwar beispielsweise mittels
eines (nicht dargestellten) leitenden Klebstoffes, der vorzugsweise über Wärmeleitfähigkeit
verfügt,
oder eines (nicht dargestellten) Lots.
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Ein
Paar von Drähten 24,
die als elektrische Anschlusselemente fungieren, verbinden einen
(nicht dargestellten) Anodenanschluss und einen (nicht dargestellten)
Kathodenanschluss der LED 23 mit den Elektroden 22a bzw. 22b.
Es sei angemerkt, dass die elektrischen Verbindungselemente, welche die
LED 23 und die Elektroden 22a, 22b elektrisch verbinden,
nicht auf die Drähte 24 eingeschränkt sind,
und die LED 23 kann beispielsweise mit den Elektroden 22a und 22b mittels
eines nach unten gerichteten Bond-Verbindungssystems unter Verwendung
von Löthöckern oder
dergleichen verbunden sein.
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Ein
Vergussharz 25, das beispielsweise aus einem Epoxidmaterial
oder dergleichen besteht, ist auf der Oberseite der Basis 21 vorgesehen,
um die LED 23 etc. dicht einzuschließen, wodurch diese physisch
und chemisch geschützt
werden.
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Ein
fluoreszierendes Material 26 vom YAG-Typ, das als Wellenlängenumwandlungsmaterial
fungiert, um die Wellenlänge
des von der LED 23 ausgesendeten Lichts umzuwandeln, ist
im Vergussharz 25 enthalten. Es sei angemerkt, dass ein
beliebiges Material, wie beispielsweise ein fluoreszierender Farbstoff,
fluoreszierende Pigmente, eine fluoreszierende Substanz, oder dergleichen,
als fluoreszierendes Material 26 verwendet werden kann,
solange es ein Material ist, welches die Wellenlänge des von der LED 23 kommenden
Lichts in eine andere Wellenlänge
umwandelt.
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Ein
Absetzverhinderungsagens, das aus einem Fettsäureamid besteht, ist im Vergussharz 25 enthalten, ähnlich wie
bei der ersten Ausführungsform.
Da eine Beeinträchtigung
des Absetzverhinderungsagens durch Wärme beginnt und dessen Absetzverhinderungseffekt
verringert wird, wenn das Vergussharz 25 zum Aushärten erhitzt
wird, wurde es in 8 weggelassen.
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Da
die Funktionsweise der Licht aussendenden Vorrichtung 20 ähnlich derjenigen
der ersten Ausführungsform
ist und das Verfahren zur Herstellung der Licht aussendenden Vorrichtung
ebenfalls im Wesentlichen gleich ist, wird hier eine Beschreibung
der Funktionsweise und des Verfahrens zur Herstellung der zweiten
Ausführungsform
weggelassen. Da das Verfahren zum Steuern der Absetzungsmenge an
im Vergussharz 25 enthaltenem fluoreszierenden Material 26 und
die Wirkung des fluoreszierenden Materials 26 ebenfalls ähnlich wie
bei der ersten Ausführungsform
sind, entfällt
hier eine Beschreibung.
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Es
sei angemerkt, dass die Licht aussendende Vorrichtung gemäß der Erfindung
nicht auf die bei der ersten und zweiten Ausführungsform dargestellten Formen
und Konfigurationen eingeschränkt
ist. Beispielsweise kann, vorausgesetzt, dass das Wellenlängenumwandlungsmaterial
und das Absetzverhinderungsagens, das eine Wirkungsverringerungsbeginntemperatur
aufweist, im Vergussharz zum dichten Einschließen der LED 23 enthalten
sind, und es möglich
ist, die Absetzungsmenge an Wellenlängenumwandlungsmaterial mittels
Erhitzen des Vergussharzes zu steuern, die Erfindung auf eine Licht aussendende
Vorrichtung beliebiger Form angewandt werden.
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Gemäß der Erfindung,
wie zuvor erwähnt,
ist es, da das Absetzverhinderungsagens mit einer Wirkungsverringerungsbeginntemperatur
im Vergussharz zum dichten Einschließen des Licht aussendenden
Elementes enthalten ist, möglich,
die Absetzungsmenge des Wellenlängenumwandlungsmaterials
zu steuern, welches die Wellenlänge
des Lichts umwandelt, das von dem im Vergussharz befindlichen Licht
aussendenden Element ausgesendet wird, wodurch eine große Wellenlängenumwandlungseffizienz
erzielt wird. Außerdem
tritt, da ein Beeinträchtigen
des Materials des Absetzverhinderungsagens durch Wärme beginnt
und dessen Absetzverhinderungseffekt verringert wird, wenn das Vergussharz erhitzt
wird, kein Blockieren eines Passierens von Licht auf, das vom Licht
aussendenden Element ausgesendet wird, und es ist dadurch möglich, eine
Licht aussendende Vorrichtung mit stabilen Eigenschaften und großer Helligkeit
bereitzustellen, bei der Schwankungen der Abstrahlfarbe oder der Abstrahlhelligkeit
verringert sind.
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Außerdem ist
das Vergussharz so konfiguriert, dass es bei einer Aushärttemperatur
ausgehärtet
werden kann, die oberhalb der Wirkungsverringerungsbeginntemperatur
des Absetzverhinderungsagens liegt, und so das Licht aussendende
Element zusammen mit dem Wellenlängenumwandlungsmaterial
dicht eingeschlossen werden kann. Dadurch beginnt, da das Vergussharz
bei einer Temperatur ausgehärtet
wird, die oberhalb der Wirkungsverringerungsbeginntemperatur des
Absetzverhinderungsagens liegt, um dieses auszuhärten, eine Beeinträchtigung
des Materials des Absetzverhinderungsagens und eine Verringerung
von dessen Absetzverhinderungseffekt mit diesem Erhitzungsvorgang,
und nach dessen Beeinträchtigung
durch Wärme
hört dessen Funktion
als Absetzverhinderungsagens auf, und ein Absetzen von Wellenlängenumwandlungsmaterial beginnt.
Mit weiterem Fortsetzen des Erhitzungsvorgangs wird das Vergussharz
ausgehärtet
und das Absetzen von Wellenlängenumwandlungsmaterial hört auf.
Dadurch kann die Absetzungsmenge an Wellenlängenumwandlungsmaterial im
Vergussharz dadurch gesteuert werden, dass die Erhitzungstemperatur
oder die Erhitzungszeit des Vergussharzes, oder alle beide, eingestellt
oder angepasst werden.
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Daher
ist es möglich,
ein geeignetes Maß an Absetzung
des Wellenlängenumwandlungsmaterials zu
erzielen und so eine Licht aussendende Vorrichtung mit hervorragender
Wellenlängenumwandlungseffizienz
und großer
Helligkeit bereitzustellen.
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Außerdem besteht
das Absetzverhinderungsagens aus einem Fettsäureamid und ist so konfiguriert,
dass es bei einer Wirkungsverringerungsbeginntemperatur schmilzt,
die unterhalb der Aushärttemperatur
des Vergussharzes liegt. Da das Absetzverhinderungsagens aus einem
Fettsäureamid
besteht, beginnt dessen Beeinträchtigung
durch Wärme und
eine Verringerung von dessen Absetzverhinderungseffekt bei einer
Erhitzungstemperatur von ca. 120°C,
woraufhin ein Absetzen des Wellenlängenumwandlungsmaterials erfolgt.
Demgemäß ist es möglich, die
sich absetzende Menge an Wellenlängenumwandlungsmaterial
in geeigneter Weise zu steuern.
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Außerdem wird,
da eine Beeinträchtigung des
Materials des Absetzverhinderungsagens durch Wärme beginnt und dessen Absetzverhinderungseffekt
mit dem Erhitzungsvorgang abnimmt, verhindert, dass das sich durch
das Vergussharz bewegende ausgesendete oder umgewandelte Licht gedämpft oder
reflektiert wird. Es ist daher möglich,
eine Licht aussendende Vorrichtung hervorragender Abstrahleffizienz
und Wellenlängenumwandlungseffizienz sowie
großer
Helligkeit zu erzielen.
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Es
wurden hier zwar bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben, es sei jedoch angemerkt, dass die Erfindung
nicht auf diese Ausführungsformen
eingeschränkt
ist, und verschiedene Modifikationen, Änderungen und Variationen an den
Ausführungsformen
vorgenommen werden können.