JP2012079763A

JP2012079763A - 発光ダイオードのモールド製造プロセス、及び前記製造プロセスで製造したカバー構造

Info

Publication number: JP2012079763A
Application number: JP2010220986A
Authority: JP
Inventors: Kengen Chin; 陳建源; Yi-Shen Chen; 陳億聖
Original assignee: KEII KAGI KOFUN YUGENKOSHI
Current assignee: KEII KAGI KOFUN YUGENKOSHI
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2012-04-19

Abstract

【課題】本発明は、蛍光粉の設置位置を保持することが可能な、発光ダイオードのモールド製造プロセス、及び前記製造プロセスから製造したカバー構造を提供する。
【解決手段】まず、第一モールド層を設け、前記第一モールド層表面に蛍光粉を均一に設け、前記蛍光粉上方に第二モールド層を設けて前記第一モールド層を完全に覆い、前記蛍光粉を前記二つのモールド層の間に挟ませてその設置位置を確保し、最後に、上述の部材を加熱しプレス成形して一体成型させ、必要なカバー状構造に裁断する。
【選択図】図３

Description

本発明は発光ダイオードの製造技術分野に関し、特に二段式モールドを利用して蛍光粉の設置位置を確保し、モールド成形して作りだすカバーの製造プロセス及び構造に関する。

従来の発光ダイオードの構造は、図１に示すように、主に、台座６０を備えている。台座６０は、支持体と、一定の間隔を空けて対向する正負極片と、下方の支持脚とを含み、前記正負極片上にはチップが設けられるとともに、金線が引かれ、さらにエポキシ樹脂モールド７０で被覆され、モールド７０内には蛍光粉８０が設けられる。チップから発射された光線がモールド７０の蛍光粉８０に当たると、蛍光粉８０の異なる調合により異なる色合いが生じる。

しかしながら、蛍光粉８０を含むモールド７０は、台座６０の上方に設けられるため、完全な発光ダイオードを形成させるには、徐々にそれが凝固し成型するのを待たなければならない。そして、モールド７０が徐々に凝固するこの時間内に、蛍光粉８０自体がもつ重量、及び／或いはモールド７０で覆うときに生じる運動エネルギーにより、蛍光粉８０が次々と徐々に下へ沈んでいく。このため、蛍光粉８０を均一にモールド７０内に分布させることができず、更には、多かれ少なかれ一か所に集まった状態で分布してしまうこともあり、発光ダイオードの光束が下がり、各同色系の発光ダイオードの色温度が不均一になり、色彩飽和度も悪くなる等の欠点がある。これが、従来のモールド技術のボトルネックとなっている。

次に、図２に示すように、表面粘着式の発光ダイオードも開発されている。しかしながら、この種の発光ダイオードの構造内にも、モールド７０’内の蛍光粉８０’を均一に分布させることができない問題が存在し、それにより、発光ダイオードの光束が下がり、各同色系の発光ダイオードの色温度が不均一になり、色彩飽和度が悪くなる等の欠点があり、いずれも産業界が直面するボトルネックとなっており、解決が待たれている。

前述した従来技術の欠点に鑑み、本発明は、蛍光粉の設置位置を保持することが可能な、発光ダイオードのモールド製造プロセス、及び前記製造プロセスから製造したカバー構造を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明は、発光ダイオードのモールド製造プロセス、及び前記製造プロセスから製造したカバー構造を提供する。前記発光ダイオードのモールド製造プロセスは、以下の手順を含む。第一モールド層を設ける手順；蛍光粉を前記第一モールド層の表面に設けるとともに、それを均一に分布させる手順；第二モールド層を前記蛍光粉上方に設けるとともに、前記第二モールド層で前記第一モールド層を完全に覆い、前記蛍光粉を前記第一モールド層と前記第二モールド層の間に挟ませる手順；加熱しプレス成形して前記第一モールド層、前記蛍光粉、及び前記第二モールド層を一体成型させ、また、前記第一モールド層と前記第二モールド層を選択可能に熱圧接合する手順；一体の前記第一モールド層、前記蛍光粉、及び前記第二モールド層に裁断し、発光ダイオードのカバーを形成させる手順。

この実施例おいて、前記第一モールド層と前記第二モールド層は、シリコン或いはその他の同様の効果をもつモールド層である。その内、前記第一モールド層を設ける手順では、液体のシリコンを模型内に塗布し、前記シリコンを固化して薄膜式の第一モールド層を形成させる。また、前記第二モールド層を前記蛍光粉上方に設ける手順では、液体のシリコンを模型内に塗布し、前記シリコンを固化させて、薄膜式の第二モールド層を形成させ、さらに前記第二モールド層で、前記蛍光粉を備える前記第一モールド層の表面を覆わせる。或いは、前記第二モールド層を前記蛍光粉上方に設ける手順では、液体のシリコンを、前記蛍光粉を備える前記第一モールド層の表面に塗布する。また、加熱及びプレス成形を行う手順では、前記カバーの外側面に、環状圧力で反射構造を形成させ、光線の投射方向の角度を導くことができる。

上述の目的を達成するために、前述の発光ダイオードのモールド製造プロセスから製造したカバー構造は、第一モールド層と、前記第一モールド層の表面に均一に分布された蛍光粉と、前記第一モールド層を覆う第二モールド層とを含む。前記蛍光粉は、前記第一モールド層及び前記第二モールド層の間に挟まれ、前記第一モールド層及び前記第二モールド層はシリコン、或いはその他の同様の効果をもつモールド層である。また、前記カバーの第二モールド層の外側環面は反射構造を更に備え、光線の投射方向の角度を導くことができる。

従来の技術と比較すると、本発明は、前記第一モールド層と前記第二モールド層を分けて設置する方式により、前記蛍光粉を前記二つのモールド層の間に均一に分布するのを確保することができ、さらに、前記二層の薄膜をプレス成形してカバー状構造を形成することができ、それにより、発光ダイオードの製造プロセス中にいつでも用いて封設することができるようになる。このように、本発明を使用すると蛍光粉の位置を確保することができ、成型の要素の影響を受けて浮いてずれてしまうことがなく、このため、発光ダイオードの光束が向上し、各同色系の発光ダイオードの色温度を均一にすることができるとともに色彩飽和度を高めることができ、革新的なモールド技術となっている。

第一の従来の発光ダイオード構造を示した概略図である。第二の従来の発光ダイオード構造を示した概略図である。本発明の実施例１のフローチャートである。本発明の実施例１の各手順に対応した製造プロセスを示した概略図である。本発明の実施例１の各手順に対応した製造プロセスを示した概略図である。本発明の実施例１の各手順に対応した製造プロセスを示した概略図である。本発明の実施例１の各手順に対応した製造プロセスを示した概略図である。本発明の実施例１の各手順に対応した製造プロセスを示した概略図である。本発明の実施例１の各手順に対応した製造プロセスを示した概略図である。本発明の実施例１の各手順に対応した製造プロセスを示した概略図である。本発明の実施例２における前述の各手順に対応した製造プロセスを示した概略図である。本発明の実施例２における前述の各手順に対応した製造プロセスを示した概略図である。本発明の実施例２における前述の各手順に対応した製造プロセスを示した概略図である。本発明の実施例２における前述の各手順に対応した製造プロセスを示した概略図である。本発明の実施例２における前述の各手順に対応した製造プロセスを示した概略図である。

貴審査官に本発明の内容を更にはっきりと理解してもらうために、以下に、図を参照しながら説明を行う。

（実施例１）
図３は、本発明の実施例１のフローチャートである。図に示すように、本発明の発光ダイオードのモールド製造プロセスは以下の手順を含む。第一モールド層を設ける手順１００；蛍光粉を第一モールド層の表面に設けるとともに、それを均一に分布させる手順２００；第二モールド層を蛍光粉上方に設けるとともに、第二モールド層で第一モールド層を完全に覆い、蛍光粉を第一モールド層と第二モールド層の間に挟ませる手順３００；加熱し、プレス成形して第一モールド層、蛍光粉、及び第二モールド層を一体成型させる手順４００；一体の第一モールド層、蛍光粉、及び第二モールド層に裁断し、発光ダイオードのカバーを形成させる手順５００。

さらに、図４ａから図４ｇを併せて参照する。図４ａから図４ｇは、本発明の実施例１の各手順に対応した製造プロセスを示した概略図である。図４ａは、上述した一つ目の手順１００に対応しており、第一モールド層３０を設ける時、第一モールド層３０は、シリコン（Ｓｉｌｉｃｏｎ）などから形成された薄膜を使用する。その製造方法は、液体のシリコンを模型内に塗布し、シリコンを固化させ、薄膜式の第一モールド層３０を形成させる。注意すべきなのは、第一モールド層３０で液体シリコンを塗布する際、平らに仕上げる手順を行うことにより平らな表面を得ることができる、という点である。

次に、図４ｂは、蛍光粉４０を第一モールド層３０の表面に設けるとともに、それを均一に分布させるという前記二つ目の手順２００に対応している。図４ｂに示すように、蛍光粉４０を第一モールド層３０表面に均一に設けるために用いられる技術と設備は、当技術分野に属す通常の知識を持つものであれば容易に理解できるため、ここでは記載を省略する。

次に、図４ｃは、第二モールド層３１を蛍光粉４０上方に設けるとともに、第二モールド層３１で第一モールド層３０を完全に覆い、蛍光粉４０を第一モールド層３０と第二モールド層３１の間に挟ませる、前記三つ目の手順３００に対応している。注意すべきなのは、実施例１において、第二モールド層３１は、同様に、シリコン（Ｓｉｌｉｃｏｎ）などから形成される薄膜を使用する、という点である。その製造方法は、液体のシリコンを模型内に塗布し、前記シリコンを固化させ、薄膜式の第二モールド層３１を形成させ、形成された第二モールド層３１で蛍光粉４０を備える第一モールド層３０の表面を完全に覆う。当然、第二モールド層３１は、同様に、平らに仕上げる手順を行うことにより平らな表面を得ることができる。また、図４ｄの矢印で示すように、この手順において、先に第一モールド層３０と第二モールド層３１を加熱及びプレス成形し、両者を相互に一体に結合させることができ、第二モールド層３１と第一モールド層３０を相互に熱圧結合する時、その間に均一に分布された蛍光粉４０の設置位置は固定される。

次に、図４ｅは、加熱しプレス成形して第一モールド層３０、蛍光粉４０、及び第二モールド層３１を一体成型させる、前記四つ目の手順４００に対応している。この手順では、蛍光粉４０を挟んでいる第一モールド層３０と第二モールド層３１を、二つの金型５０、５１の間に設置して、プレス成形を行い、所定のレンズ（ｌｅｎｓ）構造を形成させる。

最後に、図４ｆは、一体の第一モールド層３０、蛍光粉４０、及び第二モールド層３１に裁断し、発光ダイオードのカバー２０を形成させる。前記五つ目の手順５００に対応している。例えば、図４ｆに示す円柱形カバー２０は、蛍光粉４０を挟んでいる第一モールド層３０と第二モールド層３１を含む。注意すべきなのは、図４ｇに示すように、異なる形状の金型５０、５１を用いると、例えば図４ｇに示す円弧形カバー２０のように異なる形状のカバー２０を成型させることができる、という点である。言い換えると、プレス成形で使用する金型５０、５１の形状を変えるか、或いは、裁断する時の形状を変えると、円錐形、突粒形、或いは四角形等の形状のカバー２０を作り出すことができる。これは、当技術分野に属す通常の知識を持つものであれば、本実施例の概念に基づいて実施することができるため、ここでは記載を省略し、図も一々描いていない。以上のようにして、発光ダイオード製造プロセスにおいてチップを封設するのに用いられる各種のカバー２０を提供することができる。

（実施例２）
次に、図３、及び図５ａから図５ｆを参照する。図５ａから図５ｆは、本発明の実施例２における前述の各手順に対応した製造プロセスを示した概略図である。図に示すように、本実施例と前の実施例で同じ或いは似た部分は記載しない。また、同じ部材は同じ符号で表示し詳細な説明は省く。なお、本実施例においては、第二モールド層の構造を変えるため、実施フローは少し異なる。

前の実施例と同じく、一つ目の手順１００では、図５ａに示すように、第一モールド層３０を設ける。

二つ目の手順２００では、図５ｂに示すように、同様に、第一モールド層３０上に蛍光粉４０を設け、蛍光粉４０を第一モールド層３０の表面に均一に分布させる。

三つ目の手順３００は、図５ｃに示している。ただし、この手順内で採用している第二モールド層３１は液体のシリコンであり、前記蛍光粉を備える第一モールド層３０の表面４０に均一に塗布する方式で設けられ、第二モールド層は第一モールド層３０上を完全に覆う。そして、第二モールド層３１を固化させると、蛍光粉４０は、第一モールド層３０と第二モールド層３１の間に均一に挟まれる。注意すべきなのは、第二モールド層３１を固化した後、やはり平らに仕上げる手順を行うことにより平らな表面を得ることができる、という点である。

四つ目の手順４００では、図５ｄに示すように、結合されて一体になった第一モールド層３０、蛍光粉４０、及び第二モールド層３１を、二つの金型５０及び５１の間に入れ、加熱及びプレス成形を行う。

最後に、五つ目の手順５００では、図５ｅに示すように、プレス成型した後の第一モールド層３０、蛍光粉４０、及び第二モールド層３１を、同様に、裁断して発光ダイオードのカバー２０を形成させる。

注意すべきなのは、カバー２０をプレス成型する時、その外側面の周縁に、光線の投射方向の角度を導くための反射構造２１を形成させ、その角度は、実際の需要に応じて３０度、６０度或いは９０度等、投射される光線が適切な範囲の角度になるように設定させることができる、という点である。また、金型５０内面には適切な圧力模様５２を有しているため、プレス成型する時、第二モールド層３１の表面に模様がついた反射構造２１を形成させることができる。

上述した内容をまとめると、カバー２０は、二つのモールド層３０、３１で蛍光粉４０を挟むことにより、蛍光粉４０の位置を保持し、成型の要素の影響を受けて浮いてずれないようにすることができ、このため、発光ダイオードの光束が向上し、各同色系の発光ダイオードの色温度を均一にすることができるとともに色彩飽和度を高めることができる。以上が、本発明のカバー２０構造を使用する時の利点である。

以上で述べた内容は、本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明の実施範囲を限定するものではない。その他、例えば、前記モールド層の材質或いは層数、或いはカバーの形状等を変えるといった、本発明の主旨と範囲を逸脱しないで行う同じ効果をもつ代替や修正は、いずれも本発明の特許請求の範囲内に含まれるものとする。

２０カバー
２１反射構造
３０第一モールド層
３１第二モールド層
４０蛍光粉
５０、５１金型
５２圧力模様
６０台座
７０、７０’ モールド
８０、８０’ 蛍光粉
１００、２００、３００、４００、５００手順

Claims

発光ダイオードのモールド製造プロセスであって、
第一モールド層を設ける手順と、
蛍光粉を前記第一モールド層の表面に設けるとともに、それを均一に分布させる手順と、
第二モールド層を前記蛍光粉上方に設けるとともに、前記第二モールド層で前記第一モールド層を完全に覆い、前記蛍光粉を前記第一モールド層と前記第二モールド層の間に挟ませる手順と、
加熱しプレス成形して前記第一モールド層、前記蛍光粉、及び前記第二モールド層を一体成型させる手順と、
一体の前記第一モールド層、前記蛍光粉、及び前記第二モールド層に裁断し、発光ダイオードのカバーを形成させる手順と、
からなることを特徴とする、発光ダイオードのモールド製造プロセス。
前記第一モールド層と前記第二モールド層はシリコンであることを特徴とする、請求項１に記載の発光ダイオードのモールド製造プロセス。
前記第一モールド層を設ける手順では、液体のシリコンを模型内に塗布し、前記シリコンを固化させて、薄膜式の第一モールド層を形成させることを特徴とする、請求項１に記載の発光ダイオードのモールド製造プロセス。
前記第二モールド層を前記蛍光粉上方に設ける手順では、液体のシリコンを模型内に塗布し、前記シリコンを固化させ、薄膜式の第二モールド層を形成させ、さらに、前記第二モールド層で前記蛍光粉を有する前記第一モールド層の表面を覆うことを特徴とする、請求項１に記載の発光ダイオードのモールド製造プロセス。
前記第二モールド層を前記蛍光粉上方に設ける手順では、液体のシリコンを、前記蛍光粉を有する前記第一モールド層の表面に塗布することを特徴とする、請求項１に記載の発光ダイオードのモールド製造プロセス。
加熱しプレス成形する手順では、前記カバーの外側面に、光線の投射方向の角度を導くための反射構造を環状圧力で形成させることを特徴とする、請求項１に記載の発光ダイオードのモールド製造プロセス。
発光ダイオードのカバー構造であって、
第一モールド層と、
前記第一モールド層の表面に均一に分布される蛍光粉と、
前記第一モールド層を覆う第二モールド層とを含み、
前記蛍光粉は前記第一モールド層と前記第二モールド層の間に挟まれて設けられることを特徴とする、発光ダイオードのカバー構造。
前記第一モールド層と前記第二モールド層はシリコンであることを特徴とする、請求項７に記載の発光ダイオードのカバー構造。
前記カバーの第二モールド層の外側環面は光線の投射方向の角度を導くための反射構造を更に備えることを特徴とする、請求項７に記載の発光ダイオードのカバー構造。