JP2001094154A - 発光ダイオードユニットの製造方法 - Google Patents

発光ダイオードユニットの製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 発光ダイオードユニットの製造コストを低減
し、品質を向上させる発光ダイオードユニットの製造方
法を提供する。 【解決手段】 先ず数個の発光ダイオード本体を電路板
の上に溶接し、連接線を継ぎ合わせた後これを入れ子の
中に埋め込み、緊密に発光ダイオード本体を固定する。
プラスチックを注入する部位を露出した後、組み立て完
成したＬＥＤ金型を金型仕組み中に置く。固定用の銅柱
を挿入し、モールドを合わせ膠入り口からＰＶプラスチ
ック１６を注入し射出成形した後、更に射出完成した製
品２１を金型中から型離れさせて取り出す。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）ユニットの製造方法に関し、特にフル・カラー
（Ｒ．Ｇ．Ｂ三つの原色）の高輝度発光二極体電子ディ
スプレイ・スクリーンの構造及びその光混合の方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＥＤ高輝度の青色光源が出現した後、
フル・カラー看板が徐々にマルチ・メディアのコンピュ
ータ世界に流行し、発光の角度及び色あいが相当な均一
性に達することが要求されるが、従来の自動膠付け機は
この要求を満足し難しい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＬＥＤ加工ではエポキ
シ樹脂或いはシリコン膠を外殻の中に封じている。しか
し、オーブンの温度が１２０℃以上であり、且つ定位、
膠量、平坦度が皆確定しない因子なので、製品完成率が
約９０％以下で、且つ故障した後修復できず、只一つの
発光ダイオード本体は前方に膠が染まりやすく、暗い影
を生じ輝度が均一でないという問題がある。
【０００４】また、ＬＥＤ高輝度の青色、緑色光源が出
現したあと、ＬＥＤ戸外タイプ看板は既に情報時代の新
しい寵児となっているが、戸外に置くには防水を必要と
し、従来の方式で製作すればコストがかさばり、製作に
要する時間が長く、優良品率が低く、品質は膠注入焙り
乾かし生産方式の流れで完全に掌握できないためコスト
高になるという問題がある。本発明はこのような問題を
解決する発光ダイオードユニットの製造方法を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の発光ダイオード
ユニットの製造方法は、先ず数個の発光ダイオード本体
を既に切割された電路板の上に溶接し連結線を継ぎ合わ
せた後、それを入れ子の中に埋め込み、以て緊密に発光
ダイオード本体を固定する。プラスチックを注入する適
当な部位を露出した後、更に組み立て完成したＬＥＤ入
れ子を金型仕組みの中に置き、同じ時間内に固定用の銅
柱を挿入し、金型を合わせることにより膠入口からプラ
スチックを注入して射出成形した後、更に射出完成した
製品をモールドの中から型離れさせて取り出す。
【０００６】本発明の発光ダイオードユニットの製造方
法によると以下の作用効果がある。 １．従来の硬式エポシキ樹脂或いはシリコン膠を除去で
きる。上記２種の材質は乾固成形の時に有毒の化物体を
発散し、空気汚染の環境保護問題をきたす。 ２．エポシキ樹脂は１時間半の長い間オープンで焙る必
要があるので、二次高温破壊をきたし、使用の寿命を減
低するが、本発明によればプラスチックで射出成形する
のに要する時間が短かく、環境保護の問題が小さい。 ３．エポシキ樹脂ランプ・ボディは故障した後回収して
再製することができないが、プラスチックで射出成形し
た外殻は再び回収使用できる。 ４．射出成形の場合、ＬＥＤは長時間高すぎる温度に破
壊され発光ダイオード本体の正常な寿命に影響すること
がない。プラスチック射出成形に要する時間は約４０秒
間以内で、温度が１１０℃から６０℃以下に降り、完全
に発光ダイオード本体操作の規格に符合し、生産速度は
約１３０倍以上加速でき、又生産及び品質質管理人員の
コストを降げ、品質を高め、生産量を増加することがで
き、故障品も外殻プラスチックを溶化した後再びＬＥＤ
を修護でき、製品完成率が９９％以上に達し、生産用の
物料が更に制御しやすい。 ５．立式プラスチック射出成形機を用いるため、製作の
流れに要する時間を短縮し、工賃を降げ、製造コストを
節約し、大巾に空気汚染及び電力エネルギー消耗を低減
することができる。又、コスト・ダウン、製作時間の短
縮、品質のアップ、確実に期限通り納荷できる結果、国
際的競争能力が増強され、これは確かに生産技術を革新
し、製品の国際的競争能力を増加できる発明に属する。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照しつ
つ、本発明の発光ダイオードユニットの製造方法の原
理、功能等を詳細に説明する。
【０００８】図１に示す如く、本発明の一実施例による
発光ダイオードユニットの製造方法は、先ず数個の発光
ダイオード本体１０を既に切割された電路板１１の上に
溶接した後、更に連接線１２と電路板１１を適当な位置
の上に溶接する。この時発光ダイオード本体ＩＣは一定
の規則及び方法で配列すべきで、これにより以後光を混
合し色彩を表現する時に、始めて美しい色彩及び高度の
品質を表現できる。
【０００９】図２に示す如く、次いで発光ダイオード本
体ＩＣを入れ子１３の中に埋め込み固定させる。次のス
テップで膠を注入する時、プラスチックが溢れ出し品質
に影響するのを避けるため、入れ子１３は必ず発光ダイ
オード本体１０と互いに配合すべきで、その大きさ、距
離は皆丁度理想な標準に達する。
【００１０】図３に示す如く、組み立て完成したＬＥＤ
入れ子１３をモールド１４の中に置くと、金型１４が左
右互いに配合し中央に向き緊密に閉じ、定位した後始め
て停止する。
【００１１】図４に示す如く、型合せ完成した後、膠入
口１５からＰＵプラスチック１６を射入し、同じ時間内
に固定用の銅柱１７を挿入並びに射出成形する。注意す
べき点は、射出の後裏側で形成された環状凹槽１８はゴ
ム輪１９の中に入れ、以て雨降りの時に水滴が不注意で
導線孔２０の中に入り、故障が発生するのを防止する。
【００１２】図５に示す如く、射出完成したＬＥＤ製品
を取り出す。本発明で使用している材質はＰＵプラスチ
ックであり、その射出成形に要する時間は約３０秒間以
内で成形の時に温度が９０℃以下に降り、完全に発光ダ
イオード本体操作の規格に符合し、製品完成率が９９％
に達するが、従来エポキシ樹脂或いはシリコン膠を外殻
の中に封じる場合はオープンの温度が１２０℃以上で、
且つ定位、膠量、平坦度は皆不確定の因子で、製品完成
率が９０％以下である。
【００１３】従来のようにエポキシ樹脂或いはシリコン
膠を材料として使用すると、長時間高温の下で焙られた
後、図６（Ａ）の中に示す如き状況が発生し、ランプ・
ボディの間に固弧形２２を形成し、光線２３（ランプの
光或いは日光）が照射した時に漫射の効果を生じ、色彩
と輝度が十分に均一でなく、表面の効果は常然強化を必
要とするという問題がある。これに対し、本実施例では
図６（Ｂ）に示すようにＰＵプラスチックを使用してお
り、射出成形に要する時間が３０秒間以内で温度も９０
℃に降り、発光ダイオード本体が耐えられる温度及び短
時間内に、ランプ・ボディの間は平面２４の構造を成
し、光線２３（ランプの光或いは日光）が照射した時、
直接に反射の効果を生じ上述の問題を生じない。下表に
ポリプロピレン材料とエポキシ樹脂材料使用した時の比
較を示す。
【表１】
【００１４】図７に本発明の発展的な適用例を示す。現
在十字路口には総て信号灯機を設置し、徒歩の者と車輪
の通過、停止等を引導する指示を行っているが、信号灯
機は前方にランプ・マスクが有り、前方からランプ信号
が見えるだけでなく、左右の方向から来る車にも見える
ので、せっかちのドライバー或いは徒歩の者は往々にし
て黄色信号時に飛び出し、常に沢山の意外な交通事故を
発生している。
【００１５】そこで、発光ダイオード本体２０を一般の
大衆が皆知っている赤、緑、黄色等の信号灯機の色に製
作する外に、ひさし、底座２７を電球回転固定形態に
し、且つランプ・マスクを必要としないので、ＬＥＤ光
源直射の原理に依り、只前方の車のみがランプの信号が
見え、左右の車はランプの信号が変化した後始めて走り
出せる。その製造方法は、上記製作の流れて全く同じで
ある。
【００１６】図８〜図１１に本発明の他の実施例による
発光ダイオードユニットの製造方法を示す。図８に示す
第１ステップでは先ず数個の発光ダイオード本体３０を
既に切割された電路板３１の上に溶接する。
【００１７】図９に示す次のステップが図１に示すもの
と異なる点は、連接線３２を予め電路板３２と互いに接
続せず、まず連接線３１を予め成形した外殻導孔３３を
貫通させた後、更に電路板３１と互いに接続し、接続完
成の後更に電路板３１を外殻内部の基枚固定ピン３４部
に押して定位し、次いでモールド・コア３５の中に埋め
込み、それを固定させることである。
【００１８】次に図１０に示す如く、取り付け完成した
ＬＥＤ入れ子３５を金型３６の中に入れるが、電路板３
１が内部で阻隔されているために前後二つの空間３７
ａ、３７ｂを形成するので、膠を注入する時二つの異な
る膠入口３８ａ、３８ｂからＰＵプラスチックを射入す
べきである。
【００１９】次に図１１に示す如く、成形した後発光ダ
イオード本体３９を型離させる。その射出成形の時間は
約３０秒間以内で、温度が９０℃から６０℃以下に降
り、完全に発光ダイオード本体操作の規格に符合し、そ
して製品完成率は９９％に達する。
【００２０】
【発明の効果】本発明が提供する発光ダイオードユニッ
トの製造方法は、以下の効果を有する。 １．位置の定位性 発光二極体と印刷電路板を結合した状態の下で錫炉を溶
接固定する時、先ずプラスチック金型射出で二極体の中
心点位置を固定するので、偏移により発生する発光角度
の錯誤を減少できる。
【００２１】２．平坦性 金型で外殻を射出成形し、ひさし（庇）及びその平坦性
な定位挟みほぞを含むことができる。
【００２２】３．防水性 外殻プラスチック金型を結合射出して一体的に成形し、
ＬＥＤと外殻プラスチックを完全に結合密封させ、滴の
水とも洩れない発光ダイオード本体を形成することがで
きる。
【００２３】４．その他 人、事の面で仕事の時間を減少でき、雇用する人員が少
なく、販売管理の費用が降り、且つプラスチック射出で
一体的に成形する方式は仕事の環境を改善でき、環境の
汚染をきたさない。
【００２４】また、発光ダイオード本体が損壊（只赤、
緑、青色の中の一色が壊れる）すれば、その外殻を回収
し、ＰＣ溶化した後、ＰＣＢ及びプラスチックの部分を
以後新たに製作することができる。視覚の面では、射出
の時に金型は既にランプ・ボディの定位を完成している
ので、視覚角度及び輝度が一般の膠注入方式に比べ、そ
の輝度、色彩度及び平坦度がより均一になる。且つ優良
品率の面では、ランプボディが一体的成形の方式を採用
しているので、優良品率を殆ど９９％以上にアップで
き、製造コストが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による発光ダイオードユニッ
トの製造方法の第１ステップを示す模式図である。
【図２】本発明の一実施例による発光ダイオードユニッ
トの製造方法の第２ステップを示す模式図である。
【図３】本発明の一実施例による発光ダイオードユニッ
トの製造方法の第３ステップを示す模式図である。
【図４】本発明の一実施例による発光ダイオードユニッ
トの製造方法の第４ステップを示す模式図である。
【図５】本発明の一実施例による発光ダイオードユニッ
トの製造方法の第５ステップを示す模式図である。
【図６】（Ａ）は従来の製造方法による発光ダイオード
ユニットの部分切断面図、（Ｂ）は本発明の一実施例に
よる製造方法に係る発光ダイオードユニットの部分断面
図である。
【図７】本発明の発展的な適用例を示す模式図である。
【図８】本発明の他の実施例による発光ダイオードユニ
ットの製造方法の第１ステップを示す模式図である。
【図９】本発明の他の実施例による発光ダイオードユニ
ットの製造方法の第２ステップを示す模式図である。
【図１０】本発明の他の実施例による発光ダイオードユ
ニットの製造方法の第３ステップを示す模式図である。
【図１１】本発明の他の実施例による発光ダイオードユ
ニットの製造方法の第４ステップを示す模式図である。
【符号の説明】
１０ 発光ダイオード本体 １１ 電路板 １２ 連接線 １３ 入れ子 １４ 金型 １５ 膠入り口 １６ ＰＶプラスチック １７ 銅柱 １８ 環状凹み溝 １９ ゴム輪 ２０ 導線孔 ２１ ＬＥＤ製品 ２２ 弧形 ２３ 光線 ２４ 平面 ２５ 発光ダイオード本体 ２６ 庇 ２７ 底座 ３０ 発光ダイオード本体 ３１ 電路板 ３２ 連接線 ３３ 導孔 ３４ 基板固定ピン ３５ 入れ子 ３６ 金型 ３７ａ〜ｂ 二つの空間 ３８ａ〜ｂ 膠入り口 ３９ 発光ダイオード本体

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数個の発光ダイオード本体を切割済み
    の電路板上に溶接した後、更に連接線を継ぎ合わせる第
    １ステップと、 前記第１ステップに於いて組み立てられた部材を入れ子
    の中に埋め込み、緊密に前記発光ダイオード本体を固定
    し、プラスチックを注入する部位を露出させる第２ステ
    ップと、 前記第２ステップに於いて組み立てられた部材を金型仕
    組みの中に置く第３ステップと、 固定用の銅柱を挿入して金型を合わせ膠入口からプラス
    チックを注入して射出成形する第４ステップと、 金型の中から射出成型物を型離れさせて取り出す第５ス
    テップと、 を含むことを特徴とする発光ダイオードユニットの製造
    方法。
  2. 【請求項２】 複数個の発光ダイオード本体を切割済み
    の電路板の上に溶接する第１ステップと、 予め成形完了した外殻の中に前記第１ステップに於いて
    組み立てられた部材を置いた後、前記外殻に連結線を貫
    通させて前記電路板と溶接し、所定部位を露出させる第
    ２ステップと、 前記電路板をケース・ボディに送った後、挟み溝で前記
    電路板を支持し、前記ケース・ボディを前後三つの空間
    に仕切り、同時に二つの膠入口を経由して膠を注入して
    射出成形する第３ステップと、 金型の中から射出成型物を型離れさせて取り出す第４ス
    テップと、 を含むことを特徴とする発光ダイオードユニットの製造
    方法。
  3. 【請求項３】 前記発光ダイオード本体を単一の色彩に
    着色することを特徴とする請求項１記載の発光ダイオー
    ドユニットの製造方法。
  4. 【請求項４】 前記発光ダイオード本体を単一の色彩に
    着色することを特徴とする請求項２記載の発光ダイオー
    ドユニットの製造方法。
  5. 【請求項５】 金型の設計により、前記ケース・ボディ
    の外形を大きさの異なる多辺形体に形成することを特徴
    とする請求項１記載の発光ダイオードユニットの製造方
    法。
  6. 【請求項６】 金型の設計により、前記ケース・ボディ
    の外形を大きさの異なる多辺形体に形成することを特徴
    とする請求項２記載の発光ダイオードユニットの製造方
    法。
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