JP2008021826A

JP2008021826A - Ｌｃｄバックライト用発光ダイオード装置におけるｌｅｄチップ密封樹脂の充填方法及びこれに用いるスクリーン印刷装置

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Publication number: JP2008021826A
Application number: JP2006192406A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Murakami; 武彦村上
Original assignee: Minami Co Ltd
Current assignee: Minami Co Ltd
Priority date: 2006-07-13
Filing date: 2006-07-13
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2026-07-13
Also published as: JP4866670B2

Abstract

【課題】樹脂の充填作業に要する時間を大幅に短縮し、また樹脂中に混合した蛍光物質の分布を充填完了まで均一に保つ。
【解決手段】スクリーンマスク２とスキージ装置３とからなるスクリーン印刷装置１を用いる。円筒状のタンク１３内において回転攪拌体によって常時攪拌されている、蛍光物質が混合された透明なペースト状の樹脂を、スクリーンマスク２上に所定量供給する。これと同時に該樹脂を、スキージ本体５の印刷時進行方向の前方に配設した回転攪拌体３４によって攪拌する。この状態においてスキージ装置３を水平に移動させ、そのスキージ本体５によって印刷を行う。印刷終了位置において残留樹脂掻き取り装置２０におけるスクレーパ２５をもってスクリーンマスク２上の残留樹脂を掻き取る。その後スキージ装置３を上昇させて印刷開始位置まで戻す。
【選択図】図４

Description

本発明はＬＣＤバックライト用発光ダイオード装置におけるＬＥＤチップ密封樹脂の充填方法及びこれに用いるスクリーン印刷装置に関するものである。

液晶表示装置（ＬＣＤ）のバックライトに用いる発光ダイオード装置は、カップ状の本体の内底にＬＥＤチップを固着し、更に該カップ状の本体の内部に透明な樹脂を充填することによりＬＥＤチップを外部から密封してなるものである。

そしてまた、ＬＥＤチップを外部から密封する透明な樹脂にはＬＥＤチップから発生する単色光を白色光に変換するように蛍光物質が混合されている。

而して、斯かるＬＣＤバックライト用発光ダイオード装置は、従来その一例として示す図８及び図９の如き工程によって製造されていた。先ず、所定の長さと幅並びに厚味を有する絶縁板１００に、整列して多数の窪み１０１、１０１、１０１・・・を設け、そして夫々の窪み１０１の底部に、ＬＥＤチップ１０２及び該ＬＥＤチップ１０２の電極と端子１０３、１０３とを電気的に接続するボンディングワイヤ１０４、１０４とを取付ける。次に、該窪み１０１中に蛍光物質が混合された透明なペースト状の樹脂１０５を充填する。そして、該樹脂１０５が乾燥固化した後、最後に該窪み１０１、１０１、１０１・・・の相互間において切断１０６し、発光ダイオード装置１０７の単体とするものである。

しかし、斯かる従来の製造方法においては、いくつかの問題点がある。それは、蛍光物質が混合された透明なペースト状の樹脂１０５を窪み１０１中に充填する手段として、シリンジ（図示せず。）を用い、これにより各窪み１０１、１０１、１０１・・・中に一個一個注入することによって行われていることによるものである。このように一個一個注入するため、樹脂の充填作業に多大な時間を要し、生産能率が上がらなかった。例えば、一枚の絶縁板に２００個の窪みがある場合において、従来は約４分間を要した。

また、シリンジ中の樹脂は長時間、例えば、１００ｃｃ充填されて４時間そのままであることから、樹脂中に混合された蛍光物質がシリンジ内において沈澱し、充填開始時においては蛍光物質が樹脂中に均一に分散しているものの、時間の経過とともに次第に分散状態に変化が生ずることになる。そしてまた、この場合には、出来上がった製品の品質にばらつきが生ずることになる。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであって、蛍光物質が混合された透明なペースト状の樹脂を窪み中に充填する手段として、スクリーン印刷を採用し、もって樹脂の充填作業に要する時間を大幅に短縮し、然も印刷中において常時樹脂の攪拌を行うようにして、樹脂中に混合した蛍光物質の分布を最初から最後まで均一になるようになし、もって出来上がった製品の品質にばらつきが生じないようにすることができるようになしたＬＣＤバックライト用発光ダイオード装置におけるＬＥＤチップ密封樹脂の充填方法及びこれに用いるスクリーン印刷装置を提供せんとするものである。

而して、本発明の要旨とするところは、次の方法及び装置にある。
（１）スクリーンマスクとスキージ装置とからなるスクリーン印刷装置を用い、円筒状のタンク内において常時攪拌されている、蛍光物質が混合された透明なペースト状の樹脂をスクリーンマスク上に所定量供給し、該スクリーンマスク上の樹脂を攪拌しつつスキージ装置を移動させ、そのスキージ本体によって該樹脂を充填するようになしたことを特徴とするＬＣＤバックライト用発光ダイオード装置におけるＬＥＤチップ密封樹脂の充填方法。

（２）スクリーンマスクと、該スクリーンマスク上に配設し、印刷開始の位置においてスクリーンマスク上に降下し、印刷時にはスクリーンマスク上を水平に移動し、印刷終了位置において上昇し、印刷開始の位置に戻るスキージ装置とからなり、前記スキージ装置は、移動支持台と、該移動支持台に、供給口を設けた樹脂供給プレートの前面に摺接するよう配設され、適宜のタイミングで昇降し、上昇したときに該供給口を開き、降下したときに該供給口を閉じるようになされたスキージ本体と、前記移動支持台に配設され、タンクと、該タンク内に取り付けられた回転攪拌体と、前記タンクと前記樹脂供給プレートの供給口とを接続する樹脂給送管とをもって構成され、蛍光物質が混合された透明なペースト状の樹脂を攪拌しつつスクリーンマスク上に所定量供給する樹脂供給装置と、前記移動支持台に配設され、前記スキージ本体の印刷時における進行方向前方に位置し、ソレノイド等をもって上下方向に回動せしめられるホルダーと、該ホルダーに保持されたスクレーパとをもって構成される、スキージ本体が印刷終了位置に達したときにスクレーパをスクリーンマスク上を滑らせながらスキージ本体方向へ回転させてスクリーンマスク上の残留樹脂を掻き取る残留樹脂掻き取り装置と、前記移動支持台に配設され、前記スキージ本体と前記残留樹脂掻き取り装置におけるスクレーパとの間に位置し、スクリーンマスク上に供給されたペースト状の樹脂を攪拌する回転攪拌体をもって構成される樹脂攪拌装置とからなるＬＣＤバックライト用発光ダイオード装置におけるＬＥＤチップ密封樹脂の充填に用いるスクリーン印刷装置。

本発明に係る方法及び装置によれば、印刷によって一度に多数の窪みに対して樹脂の充填作業を行うことができるものである。例えば、一枚の絶縁板に２００個の窪みがある場合において、従来は約４分間を要していたのに対して約２０秒で充填することが可能である。このように、樹脂の充填作業に要する時間を大幅に短縮することができ、生産能率を大幅に向上させることができるものである。

また、印刷前及び印刷中において常時樹脂の攪拌を行うようにして、樹脂中に混合した蛍光物質の分布を最初から最後まで均一になるようにしているから、出来上がった製品の品質にばらつきが生じないようにすることができるものである。

本発明を実施するための最良の形態は、スクリーンマスクとスキージ装置とからなるスクリーン印刷装置を用い、円筒状のタンク内において常時攪拌されている、蛍光物質が混合された透明なペースト状の樹脂をスクリーンマスク上に所定量供給し、該スクリーンマスク上の樹脂を攪拌しつつスキージ装置を移動させ、そのスキージ本体によって該樹脂を充填するようになすことにある。

以下、本発明の実施例について説明する。
図１はＬＥＤチップ密封樹脂の充填方法に用いるスクリーン印刷装置の一部省略して示した正面図、図２は残留樹脂掻き取り装置を省略して示したスクリーン印刷装置の正面図、図３は樹脂攪拌装置における回転攪拌体部分の正面図、図４は図１に示すスクリーン印刷装置の側面図、図５は図１に示すスクリーン印刷装置の中央縦断側面図、図６は樹脂供給装置の一部拡大断面図、図７は図１に示すスクリーン印刷装置の平面図である。

図中、１はＬＥＤチップ密封樹脂（蛍光物質が混合された透明な樹脂）の充填に用いるスクリーン印刷装置である。２は該スクリーン印刷装置１におけるスクリーンマスクである。また、該スクリーンマスク２は、前記図８及び図９に示した絶縁板１００に設けた多数の窪み１０１、１０１、１０１・・・に対応する位置にパターン孔（図示せず。）を設けている。

３は前記スクリーンマスク上に配設するスキージ装置である。また、該スキージ装置３は、印刷開始の位置においてスクリーンマスク２上に降下し、印刷時にはスクリーンマスク２上を水平に移動し、印刷終了位置において上昇し、印刷開始の位置に戻るものである。尚、該スキージ装置３の昇降及び水平移動機構については、公知の適宜の手段を採用して行う。

４は前記スキージ装置３における移動支持台である。５は前記移動支持台４に配設されたスキージ本体である。また、該スキージ本体５は、供給口６を設けた樹脂供給プレート７の前面に摺接するよう設けられ、上昇したときに該供給口６を開き、降下したときに該供給口６を閉じるようになされている。そしてまた、該スキージ本体５は、スキージホルダー８によって保持され、そして該スキージホルダー８は、連結材９、１０を介して前記移動支持台４に垂直に固定されたソレノイド１１に接続されている。尚、１１ａは該ソレノイド１１の作動杆である。これにより、スキージ本体５は、該ソレノイド１１をもって適宜のタイミングで昇降せしめられるものである。

１２は前記移動支持台４に配設された樹脂供給装置であり、蛍光物質が混合された透明なペースト状の樹脂を攪拌しつつスクリーンマスク２上に所定量供給するものである。また、該樹脂供給装置１２は、所要の長さと直径を有し、上部に補給口１３ａと下部に給送口１３ｂとを設けた円筒状のタンク１３と、該円筒状のタンク１３内に取り付けられ、モータ１４を駆動源として回転する回転攪拌体１５と、上端側を前記円筒状のタンク１３の給送口１３ｂに接続すると共に、下端側を前記樹脂供給プレート７の供給口６に接続し、更に上端寄りの途中部に、モータ等１６をもって作動せしめられる弁体１７とエア抜き孔１８とを設けた樹脂給送管１９とをもって構成されている。また、前記回転攪拌体１５は、本実施例においては棒状の軸１５ａに螺旋状のフィン１５ｂをつけたものを用いているが、これに限らず適宜のものを採用可能である。

２０は前記移動支持台４に配設された残留樹脂掻き取り装置であり、印刷動作が完了したときに、即ちスキージが印刷終了位置に達したときに、スクリーンマスク２上に残留したペースト状の樹脂を掻き取るものである。

また、該残留樹脂掻き取り装置２０は、前記スキージ本体５の印刷時における進行方向前方に位置し、前記移動支持台４に固定されたソレノイド２１、２１に連結杆２２、２３を介して接続されたホルダー２４と、該ホルダー２４に保持されたスクレーパ２５とをもって構成されている。尚、２２ａは連結杆２２と２３とを連結するピン、２３ａは前記移動支持台４に固着した回転支軸であり、連結杆２３の一端近傍に設けた穴に嵌入している。

２６は前記移動支持台４に配設され、スクリーンマスク２上に供給されたペースト状の樹脂を攪拌する樹脂攪拌装置である。

また、該樹脂攪拌装置２６は、前記スキージ本体５と前記残留樹脂掻き取り装置２０におけるスクレーパ２５との間に位置し、前記移動支持台４に固定されたモータ２７に、プーリ２８、２９、３０、３１及びこれらプーリ２８、２９、３０、３１に掛け回したベルト３２、３３とを介して接続された回転攪拌体３４をもって構成されている。また、該回転攪拌体３４は、本実施例においては棒状の軸に螺旋状のフィンをつけたものを用いているが、これに限らず適宜のものを採用可能である。

また、前記プーリ２９、３０は共通の回転軸３５に固着され、該回転軸３５は前記移動支持台４から下方に延び且つ先端側を前記スキージ本体５側に向けて折曲した一対の支承板４ａ、４ａの一方の略中央部に回転自在に支承されている。また、前記回転攪拌体３４は、前記支承板４ａ、４ａの下端に回転自在に支承され、一方側の端部を該支承板４ａから突出させ、該突出部分に前記プーリ３１が固着されている。そしてまた、前記一対の支承板４ａ、４ａの下端部には、箱形のカバー体３６が取着されている。

次に、上記スクリーン印刷装置によってＬＣＤバックライト用発光ダイオード装置におけるカップ状の本体内にＬＥＤチップ密封樹脂を充填する方法について説明する。
先ず、スクリーンマスク２の下部に、図８及び図９に示した絶縁板１００をセットする。そしてまた、このときにはスキージ装置３は印刷開始の位置においてスクリーンマスク２上に降下している。尚、樹脂供給装置１２における円筒状のタンク１３内においては、常時回転攪拌体１５の作動により蛍光物質が混合された透明なペースト状の樹脂の攪拌が行われている。これにより蛍光物質の樹脂中での均一な分散が維持される。

次に、ソレノイド１１を作動させてスキージ本体５を上方にずらせ、樹脂供給プレート７の供給口６を開放する。これにより円筒状のタンク１３内で攪拌され、樹脂給送管１９によって送られる樹脂は、該供給口６から所定量がスクリーンマスク２上に供給される。そしてまた、このときには樹脂攪拌装置２６におけるモータ２７の作動によって回転攪拌体３４が回転し、スクリーンマスク２上に供給されたペースト状の樹脂を攪拌する。これによって蛍光物質のスクリーンマスク２上に供給された樹脂中での均一な分散が維持される。

次に、スキージ本体５を再びスクリーンマスク２上に下げた後、スキージ装置３を水平にスクリーンマスク２上を移動させ、そのスキージ本体５によってスクリーンマスク２上の樹脂をそのパターン孔を通して絶縁板１００の窪み１０１、１０１、１０１・・・に充填する。そしてまた、この印刷動作の間中、回転攪拌体３４による樹脂の攪拌は継続される。

スキージ本体５が印刷終了位置に達したとき、残留樹脂掻き取り装置２０におけるソレノイド２１、２１の作動によってスクレーパ２５をスクリーンマスク２上を滑らせながらスキージ本体５方向へ回転させ、スクリーンマスク２上の残留樹脂を全て掻き取る。そしてその後、スキージ装置３を上昇させ、印刷開始の位置に戻すものである。そして、新たな絶縁板１００がセットされたら、再び上記手順により印刷を行うものである。尚、印刷の最後に樹脂給送管１９中に残った樹脂は、エア抜き孔１８からエアを吹き込んで全て排出するものである。

以上の通りであるから、印刷によって一度に多数の窪みに対して樹脂の充填作業を行うことができるものである。したがって、樹脂の充填作業に要する時間を大幅に短縮することができ、生産能率を大幅に向上させることができるものである。

ＬＥＤチップ密封樹脂の充填方法に用いるスクリーン印刷装置の一部省略して示した正面図である。残留樹脂掻き取り装置を省略して示した図１に示すスクリーン印刷装置の正面図である。樹脂攪拌装置における回転攪拌体部分の正面図である。図１に示すスクリーン印刷装置の側面図である。図１に示すスクリーン印刷装置の中央縦断側面図である。樹脂供給装置の一部拡大断面図である。図１に示すスクリーン印刷装置の平面図である。ＬＣＤバックライト用発光ダイオード装置の工程説明図であり、絶縁板の平面図を示すものである。ＬＣＤバックライト用発光ダイオード装置の工程説明図であり、絶縁板の一部の拡大断面図である。

符号の説明

１スクリーン印刷装置
２スクリーンマスク
３スキージ装置
４移動支持台
５スキージ本体
７樹脂供給プレート
７ａ供給口
１２樹脂供給装置
１３円筒状のタンク
１３ａ補給口
１３ｂ給送口
１４モータ
１５回転攪拌体
１７弁体
１８エア抜き孔
１９樹脂給送管
２０残留樹脂掻き取り装置
２４ホルダー
２５スクレーパ
２６樹脂攪拌装置
３４回転攪拌体

Claims

スクリーンマスクとスキージ装置とからなるスクリーン印刷装置を用い、円筒状のタンク内において常時攪拌されている、蛍光物質が混合された透明なペースト状の樹脂をスクリーンマスク上に所定量供給し、該スクリーンマスク上の樹脂を攪拌しつつスキージ装置を移動させ、そのスキージ本体によって該樹脂を充填するようになしたことを特徴とするＬＣＤバックライト用発光ダイオード装置におけるＬＥＤチップ密封樹脂の充填方法。
スクリーンマスクと、該スクリーンマスク上に配設し、印刷開始の位置においてスクリーンマスク上に降下し、印刷時にはスクリーンマスク上を水平に移動し、印刷終了位置において上昇し、印刷開始の位置に戻るスキージ装置とからなり、前記スキージ装置は、移動支持台と、該移動支持台に、供給口を設けた樹脂供給プレートの前面に摺接するよう配設され、適宜のタイミングで昇降し、上昇したときに該供給口を開き、降下したときに該供給口を閉じるようになされたスキージ本体と、前記移動支持台に配設され、タンクと、該タンク内に取り付けられた回転攪拌体と、前記タンクと前記樹脂供給プレートの供給口とを接続する樹脂給送管とをもって構成され、蛍光物質が混合された透明なペースト状の樹脂を攪拌しつつスクリーンマスク上に所定量供給する樹脂供給装置と、前記移動支持台に配設され、前記スキージ本体の印刷時における進行方向前方に位置し、ソレノイド等をもって上下方向に回動せしめられるホルダーと、該ホルダーに保持されたスクレーパとをもって構成される、スキージ本体が印刷終了位置に達したときにスクレーパをスクリーンマスク上を滑らせながらスキージ本体方向へ回転させてスクリーンマスク上の残留樹脂を掻き取る残留樹脂掻き取り装置と、前記移動支持台に配設され、前記スキージ本体と前記残留樹脂掻き取り装置におけるスクレーパとの間に位置し、スクリーンマスク上に供給されたペースト状の樹脂を攪拌する回転攪拌体をもって構成される樹脂攪拌装置とからなるＬＣＤバックライト用発光ダイオード装置におけるＬＥＤチップ密封樹脂の充填に用いるスクリーン印刷装置。