JP4006578B2 - ２側面発光型ｌｅｄの製造方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、側面発光型ＬＥＤの製造方法に係り、特に２側面に発光窓を有する２側面発光型ＬＥＤの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
側面発光型ダイオードは、直方体或いは立方体の側面に発光窓を有するＬＥＤであり、従来、液晶のバックライト等に用いられており、特に携帯電話機の液晶用バックライトとしての需要が増加している。従来の側面発光型ＬＥＤは、一側面にのみ発光窓を有するものが主流であった（例えば、特開平５−３１５６５１号公報、特開平７−３２６７９７号公報、特開平１１−６７７９９号公報等）。
【０００３】
近年、携帯電話機の液晶表示部が大型化する傾向にあり、一側面のみが発光する従来のＬＥＤは図７に示すようにＬＥＤ１０の発光ビームＸの指向性が狭いため、液晶の一辺に配置するＬＥＤの数を増やさなければ、液晶画面全体の照明を行うことが困難となってきていた。そして、ＬＥＤの数を増やすことによって消費電力が増し、バッテリーに与える負荷を大きくしていた。
【０００４】
そこで、多側面に発光窓を有する側面発光型ＬＥＤが提案されている（例えば、特開２０００−３１５８２５号公報、特開２００１−３０８３８９号公報、特開２００１−３５８３６７号公報等）。
【０００５】
そして、これらの多側面発光型ＬＥＤは、例えば、基板にＬＥＤチップを搭載した後、該基板に不透光性樹脂製ケースを配置し、ケース内に透明樹脂を注入し硬化させ、ダイシングすることにより製造されている（特開２００１−３０８３８９号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の多側面発光型ＬＥＤの製造方法には、以下のような問題があった。
（１）複雑な形状をしたケースのための金型を作成するとコストが嵩む。
（２）不透光性樹脂ケースを基板上に接着させ、ケースの隙間から透明樹脂を充填する方法では、ケースと透明樹脂との間に空隙等を生じ易く、斯かる空隙は製品品質を著しく低下させる。
（３）ケースと基板との接着に接着剤を使うと工程が増える。
（４）ケースと基板との接着を透明樹脂で賄うと、ケースと基板との間で透明樹脂が存在しない領域に未接着領域が生じ、その界面へ水分が侵入すると、その水分の膨張によって、ケース剥離を生じさせるという問題等があった。
【０００７】
そこで、本発明は、安定した品質を保って工程を簡略化することのできる２側面発光型ＬＥＤの製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、回路基板上に、ＬＥＤチップを縦横２列で４個一組として、該組を縦、横、或いは縦横に搭載する工程と、前記ＬＥＤチップを各組毎に透明樹脂により封止して各々が独立した複数の透明樹脂封止体を形成し、これらの透明樹脂封止体を硬化させる工程と、前記透明樹脂封止体を一括して覆うようにして前記基板をその全体に亘って光反射性を有する遮光性樹脂により封止し、該遮光性樹脂を硬化させる工程と、前記回路基板、硬化した透明樹脂封止体、及び硬化した遮光性樹脂を前記独立した透明樹脂封止体間及び各透明樹脂封止体内の各ＬＥＤチップ間で切断分割する工程と、を有することを特徴とする２側面発光型ＬＥＤの製造方法によって達成される。
【０００９】
前記ＬＥＤチップの各組は、孔版印刷手段を用いて前記透明樹脂により封止することが好ましい。
【００１０】
前記遮光性樹脂は、エポキシ樹脂に対して約１０〜約７０重量％の酸化チタンを含むものが好ましい。
【００１１】
前記基板は、孔版印刷手段を用いて前記遮光性樹脂により封止することが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施形態について以下に図面を参照して説明する。
【００１３】
先ず、図１に示すように、回路配線が施された回路基板１上に、ＬＥＤチップ２を縦横２列で４個一組として、複数個の組を縦横に搭載する。図示の例において、１組のＬＥＤチップ２は正方形の４隅に配置され、各組が一定の間隔をおいて縦３列、横６列の合計１８組が設けられている。
【００１４】
回路基板１は、光の反射率を高めるため、エポキシ樹脂に酸化チタンを配合した組成物をガラスクロスに含浸してなる白色のガラス−エポキシ基板に金属配線をプリントしたものが好ましい。ＬＥＤチップ２は、ワイヤーボンディングによって回路のランドとワイヤー３で接続される。
【００１５】
次に、図２に拡大して示すように、ＬＥＤチップ２の各組毎を液状の透明樹脂４によって封止して各々が独立した複数の透明樹脂封止体を形成させ、これを硬化させる。透明樹脂４は、ディスペンサーを用いて供給することができるが、多数組を同一形状で一括して封止するには孔版印刷手段を用いることが好ましい。透明樹脂４に熱硬化性樹脂を用いた場合、その硬化条件は、樹脂の種類により異なるが、例えば、８０〜１５０℃、１５分〜２時間である。
【００１６】
透明樹脂４としては、例えば、ＮＬＤ−６０、ＮＬＤ−２１００（商品名 サンユレック社製）を使用でき、これら封止樹脂を用いることにより、例えば、０．５〜１．０ｍｍの高さのレンズ状の透明樹脂封止体を孔版印刷手段を適用して形成することができる。孔版印刷手段を適用する場合、透明樹脂４の粘度は、１．０〜１００Ｐａ・ｓに調整することが好ましい。
【００１７】
透明樹脂４を硬化させた後、図３に示すように、複数の透明樹脂封止体を一括して覆うようにして基板１の全体に亘って光反射性を有する液状の遮光性樹脂５により封止し、封止した遮光性樹脂５を硬化させる。遮光性樹脂５に熱硬化性樹脂を用いた場合は、その硬化条件は、樹脂の種類により異なるが、例えば、８０〜１５０℃、１５分〜２時間である。
【００１８】
遮光性樹脂５の封止は、孔版印刷手段を用いて行うことができ、このような孔版印刷手段による樹脂封止技術そのものは例えば本願出願人提案の特許第３１６３４１９号公報により公知である。前記遮光性樹脂は、光の反射率を高めるため、エポキシ樹脂に酸化チタンを含む白色系の樹脂が好ましい。酸化チタンのエポキシ樹脂中への含有割合は、エポキシ樹脂に対して、酸化チタンが１０〜７０重量％であることが好ましい。
【００１９】
遮光性樹脂５を硬化させた後、回路基板１、透明樹脂４封止体、及び遮光性樹脂５を、図４に示す仮想線Ｃに沿って、透明樹脂４封止体の間及び各透明樹脂４封止体内の各ＬＥＤチップ２の間で切断分割する。この切断は、レーザーカッター又はダイシングカッターによって行うがきるが、過剰な熱が加わらないダイシングカッターによることが好ましい。
【００２０】
こうして、図５に示すように、２側面に発光窓を有する２側面発光型ＬＥＤ６が製作される。本発明方法によって製造された２側面発光型ＬＥＤ６は、図６に示すように、発光ビームＸ’が、ほぼ１８０°の発光指向性を有している。
【００２１】
上記した２面発光型ＬＥＤの製造方法によれば、遮光性樹脂は未硬化の液状で封止するから、基板との隙間無く密着させることができるし、従来のように別途接着剤で接着する工程は不要である。更に、樹脂封止に孔版印刷手段を採用することにより、スキージの押圧により密着性が確保されるし、空隙も生じにくい。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、２側面発光型ＬＥＤの製造工程を簡略化しつつも製品品質を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る２側面発光型ＬＥＤの製造方法の製造工程を説明する図であり、基板に複数のＬＥＤチップを搭載し、ワイヤーボンディングを施した状態を示す平面図である。
【図２】本発明に係る２側面発光型ＬＥＤの製造方法の製造工程を説明する図であり、図１の４個一組のＬＥＤチップを透明樹脂で封止した透明樹脂封止体を拡大して示す平面図である。
【図３】本発明に係る２側面発光型ＬＥＤの製造方法の製造工程を説明する図であり、図２の基板及び透明樹脂封止体を遮光性樹脂で封止した状態を示す縦断面図である。
【図４】図４の状態にしたものを切断するための切断線を仮想線で示す平面図である。
【図５】本発明の製造方法により製造された２側面発光型ＬＥＤを示す斜視図である。
【図６】図５の２側面ＬＥＤの指向性を示す平面図である。
【図７】従来の側面ＬＥＤの指向性を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ ＬＥＤチップ
３ ワイヤー
４ 透明樹脂
５ 遮光性樹脂
６ ２側面発光型ＬＥＤ

Claims (4)

  1. 回路基板上に、ＬＥＤチップを縦横２列で４個一組として搭載する工程と、
    前記ＬＥＤチップの各組毎を透明樹脂によって封止し、それら封止体の各々が独立した複数の透明樹脂封止体を形成し、これらの透明樹脂封止体を硬化させる工程と、
    前記透明樹脂封止体を一括して覆うようにして前記基板をその全体に亘って光反射性を有する遮光性樹脂により封止し、該遮光性樹脂を硬化させる工程と、
    前記回路基板、硬化した透明樹脂封止体、及び硬化した遮光性樹脂を、前記独立した透明樹脂封止体間及び各透明樹脂封止体内の各ＬＥＤチップ間で切断分割する工程と、
    を有することを特徴とする２側面発光型ＬＥＤの製造方法。
  2. 前記ＬＥＤチップの各組は、孔版印刷手段を用いて前記透明樹脂により封止されることを特徴とする請求項１記載の２側面発光型ＬＥＤの製造方法。
  3. 前記遮光性樹脂は、エポキシ樹脂に約１０〜約７０重量％の酸化チタンを含む請求項１又は２に記載の２側面発光型ＬＥＤの製造方法。
  4. 前記基板は、孔版印刷手段を用いて前記遮光性樹脂により封止されることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の２側面発光型ＬＥＤの製造方法。
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