(57)【要約】【解決手段】可撓性プラスチック材料の両面に導電性金属フィルムを積層して構成されている基板を含んでいるマイクロパッケージが開示されている。基板内に空洞が形成されており、第１面上の薄層フィルムは、空洞内に突き出ている少なくとも１つのタブを有している。第１接点を有するＬＥＤが基板の空洞内に配置され、タブが第１接点に接合されている。ＬＥＤは、第２接点を有しており、第２接点は、基板の反対側の第２面上のフィルムと、基板の第１面上のフィルムによって画定される第２タブの内の一方と接合されている。透明な材料のドームが、基板の第１面に、基板の第１面上のＬＥＤを覆って接着されている。マイクロパッケージを作るための方法も開示されている。マイクロパッケージを用いるデータディスプレイと、データディスプレイを作る方法も開示されている。【選択図】          図２
2008515236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロパッケージにおいて、
ａ．可撓性プラスチック材料の両面に導電性金属フィルムを積層して構成されている基板と、
ｂ．前記基板に形成されている空洞であって、一方の面上の前記薄層フィルムは、前記空洞内に突き出ている少なくとも１つのタブを有している、空洞と、
ｃ．前記基板の前記空洞内に配置されている第１接点を有るＬＥＤで、前記タブが前記第１接点に接合されている、ＬＥＤであって、
ｄ．前記基板の反対の面上のフィルム、及び前記基板の前記一方の面上のフィルムによって画定される第２タブの内の１つと接合されている第２接点を有している、ＬＥＤと、
ｅ．前記基板の前記一方の面に接着され、前記基板の前記一方の面上の前記ＬＥＤを覆っている透明な材料のドームと、を備えているマイクロパッケージ。
【請求項２】
前記ＬＥＤは軸状ＬＥＤであり、前記ＬＥＤの上面は前記ドームを通して光を発し、前記ＬＥＤの底面は、前記基板の反対の面上の前記フィルムに接合されている、請求項１に記載のマイクロパッケージ。
【請求項３】
前記基板の反対の面上のフィルムへの接合材は、銀はんだである、請求項２に記載のマイクロパッケージ。
【請求項４】
前記ＬＥＤは直線状ＬＥＤであり、前記第２タブは前記ＬＥＤ上の接点に接合され、前記上面のフィルムは、２つの相互接続部に分離され、それぞれ各タブに連結されている、請求項１に記載のマイクロパッケージ。
【請求項５】
前記フィルムは銅である、請求項１に記載のマイクロパッケージ。
【請求項６】
前記フィルムは厚さが約１２から約２０ミクロンである、請求項５に記載のマイクロパッケージ。
【請求項７】
白色の反射性エナメルが、前記基板の反対の面上に、ＬＥＤを覆って塗布されている、請求項４に記載のマイクロパッケージ。
【請求項８】
透明な材料の第２ドームが、前記基板の反対の面に、前記ＬＥＤを覆って接着されている、請求項１に記載のマイクロパッケージ。
【請求項９】
前記ドームは光分散粒子を含んでいる、請求項１に記載のマイクロパッケージ。
【請求項１０】
数字毎に、配列されて数字パターンを画定している複数のＬＥＤが中に埋め込まれている基板を備えているデジタル又はデータディスプレイにおいて、前記基板を覆っているマスキング材料は、前記ＬＥＤの上に設けられ、その関係付けられたＬＥＤより実質的に大きな拡大開口部を確定しており、各関係付けられた開口部にはドーム形成材料が充填され、前記関係付けられたＬＥＤの上に僅かに長円のレンズを形成して、前記ＬＥＤから発せられる光をより広い領域に拡げ、前記基板には、前記ＬＥＤに電気供給するために前記ＬＥＤに連結されている回路を形成する導電性フィルムが積層されている、デジタル又はデータディスプレイ。
【請求項１１】
前記ＬＥＤは、軸状ＬＥＤと直線状ＬＥＤの何れかである、請求項１０に記載のデジタル又はデータディスプレイ。
【請求項１２】
前記回路は、各数字の前記ＬＥＤを別々に共通の接地を使ってアドレス指定する、請求項１０に記載のデジタル又はデータディスプレイ。
【請求項１３】
前記回路は、全ての数字の全ての対応するＬＥＤを連続して数字毎に別々の接地を使ってアドレス指定する、請求項１０に記載のデジタル又はデータディスプレイ。
【請求項１４】
前記ＬＥＤが直線状である場合、ビアは、接地相互接続部として作用する一方の面の前記導電性フィルムを、接地面として作用する他方の面の前記導電性フィルムに連結する、請求項１０に記載のデジタル又はデータディスプレイ。
【請求項１５】
マイクロパッケージを作る方法において、
ａ．可撓性プラスチック材料の両面に導電性金属フィルムを積層して構成されている基板を提供する段階と、
ｂ．前記基板内に空洞を形成する段階であって、一方の面上の薄層フィルムは、前記空洞内に突き出ている少なくとも１つのタブを有している、空洞を形成する段階と、
ｃ．前記基板の前記空洞内に第１及び第２接点を有するＬＥＤを配置する段階であって、前記タブが前記第１接点と接合されている、ＬＥＤを配置する段階と、
ｄ．前記ＬＥＤの前記第２接点を、前記基板の反対の面上のフィルムと、前記基板の前記一方の面上のフィルムによって画定される第２タブの内の一方に接合させる段階と、
ｅ．透明な材料のドームを、前記基板の前記一方の面上に、前記基板の前記一方の面上の前記ＬＥＤを覆って接着させる段階と、から成る方法。
【請求項１６】
前記ＬＥＤは軸状ＬＥＤであり、前記ＬＥＤの上面は、前記ドームを通して光を発し、前記ＬＥＤの底面は、前記基板の反対の面上の前記フィルムに接合されている、請求項１５に記載のマイクロパッケージを作る方法。
【請求項１７】
前記フィルムは、厚さが約１２から約２０ミクロンの銅である、請求項１５に記載のマイクロパッケージを作る方法。
【請求項１８】
デジタル又はデータディスプレイを作る方法において、
ａ．配列されて数字のパターンを画定している複数のＬＥＤを、両面に導電性フィルムを有する基板内に埋め込む段階と、
ｂ．前記基板内の数字パターンをマスキング材料で覆う段階と、
ｃ．ＬＥＤの上方に拡大開口部を形成する段階であって、各開口部は、その関係付けられているＬＥＤより実質的に大きい、拡大開口部を形成する段階と、
ｄ．前記各関係付けられた開口部にドーム形成材料を充填して、前記関係付けられたＬＥＤを覆って僅かに長円形のレンズを形成し、前記ＬＥＤから発せられた光がより広い領域に広がるようにする段階と、
ｅ．前記基板上に積層された導電性フィルムによって画定された回路を、前記ＬＥＤに連結して前記ＬＥＤに電力を供給できるようにする段階と、から成る方法。
【請求項１９】
前記回路は、各数字の前記ＬＥＤを別々に共通の接地を使ってアドレス指定する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記回路は、全ての数字の全ての対応するＬＥＤを連続して数字毎に別々の接地を使ってアドレス指定する、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤを微細実装するための方法と、ＬＥＤを含むマイクロパッケージに関する。具体的には、本発明は、ＬＥＤを微細実装し、データディスプレイを形成するための方法であって、ＬＥＤが可撓性プラスチック基板に埋め込まれている方法に関し、更に、その様な可撓性プラスチック基板に埋め込まれているＬＥＤを有するマイクロパッケージと、データディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、ＬＥＤは、ワイヤボンディング又はフリップチップ技術を使ってデバイスを表面実装することによって実装されてきた。ＬＥＤ構成要素は剛性のあるチップなので、可撓性基板上に表面実装すると、構成要素、又は可撓性基板との１つ又は複数の接続部が、基板が撓んだときに外れたり不通になったりする危険性がある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
従って、本発明の第１の目的は、先行技術の上記欠点を解決する方法及び装置を提供することである。従って、本発明は、ＬＥＤデバイスを可撓性基板上に微細実装するための方法と、基板が撓んでも外れたり接続不良になったりすることのない可撓性基板を含んでいるマイクロパッケージを提供する。
【０００４】
上記目的は、可撓性プラスチック基板内に電気又は電子機械デバイスを埋め込む微細実装のための新しい方法と、可撓性プラスチック基板内に埋め込まれたデバイスを有するマイクロパッケージによって実現される。デバイス又は構成要素を可撓性基板内に埋め込むことによって、平坦で小型で薄いデータディスプレイを作るための手法が強化される。
【０００５】
本発明の別の目的は、
ａ．可撓性プラスチック材料の両面に導電性金属フィルムを積層して構成されている基板と、
ｂ．前記基板に形成されている空洞であって、一方の面上の前記薄層フィルムは、前記空洞内に突き出ている少なくとも１つのタブを有している、空洞と、
ｃ．基板の空洞内に配置されている第１接点を有るＬＥＤで、前記タブが第１接点に接合されている、ＬＥＤであって、
ｄ．基板の反対の面上のフィルム、及び基板の前記一方の面上のフィルムによって画定される第２タブの内の１つと接合されている第２接点を有している、ＬＥＤと、
ｅ．基板の前記一方の面に接着され、基板の前記一方の面上の前記ＬＥＤを覆っている透明な材料のドームと、を備えているマイクロパッケージを提供することである。
【０００６】
本発明の別の目的として、上記によるマイクロパッケージは、ＬＥＤが軸状のＬＥＤであり、ＬＥＤの上面はドームを通して光を発し、ＬＥＤの底面は基板の反対の面上のフィルムに接合されるように配置することができる。更に、マイクロパッケージは、基板の反対の面上のフィルムへの、銀はんだの接合部を有することができる。
【０００７】
ＬＥＤが直線状ＬＥＤである場合、第２タブはＬＥＤ上の接点に接合され、上面のフィルムは２つの相互接続部に分離され、それぞれ各タブに連結されている。フィルムは銅で、厚さが約１２から約２０ミクロンであるのが望ましい。白色の反射性エナメルを、基板の反対の面上にＬＥＤを覆って塗布してもよい。透明な材料の第２ドームを、基板の反対の面にＬＥＤを覆って接着してもよい。ドームは、光分散粒子を含んでいてもよい。
【０００８】
本発明の別の目的は、数字毎に配列されて数字パターンを画定している複数のＬＥＤが中に埋め込まれている基板を備えているデジタル又はデータディスプレイであって、基板を覆っているマスキング材料は、ＬＥＤの上に設けられ、その関係付けられたＬＥＤより実質的に大きな拡大開口部を画定しており、各関係付けられた開口部にはドーム形成材料が充填され、関係付けられたＬＥＤの上に僅かに長円のレンズを形成して、ＬＥＤから発せられる光をより広い領域に拡げ、基板には、ＬＥＤに電力を供給するためＬＥＤに連結されている回路を形成する導電性フィルムが積層されている、デジタル又はデータディスプレイを提供することである。
【０００９】
本発明の更に別の目的として、デジタル又はデータディスプレイは、軸状ＬＥＤ又は直線状ＬＥＤの何れからでも作ることができる。更に、回路は、各数字のＬＥＤを別々に共通の接地を使ってアドレス指定することもできるし、全ての数字の全ての対応するＬＥＤを連続して数字毎に別々の接地を使ってアドレス指定することもできる。更に、ＬＥＤが直線状である場合、ビアは、接地相互接続部として作用する一方の面の導電性フィルムを、接地面として作用する他方の面に連結する。
【００１０】
本発明の別の目的は、マイクロパッケージを作る方法を提供することであり、その方法は、
ａ．可撓性プラスチック材料の両面に導電性金属フィルムを積層して構成されている基板を提供する段階と、
ｂ．前記基板内に空洞を形成する段階であって、一方の面上の積層フィルムは、前記空洞内に突き出ている少なくとも１つのタブを有している、空洞を形成する段階と、
ｃ．基板の空洞内に第１及び第２接点を有するＬＥＤを配置する段階であって、タブが第１接点と接合されている、ＬＥＤを配置する段階と、
ｄ．ＬＥＤの第２接点を、基板の反対の面上のフィルムと、基板の前記一方の面上のフィルムによって画定される第２タブの内の一方に接合させる段階と、
ｅ．透明な材料のドームを、基板の一方の面上に、基板の前記一方の面上のＬＥＤを覆って接着させる段階と、を含んでいる。
【００１１】
上記に依るマイクロパッケージを作る方法では、ＬＥＤが軸状ＬＥＤであり、ＬＥＤの上面はドームを通して光を発し、ＬＥＤの底面は、基板の反対の面上のフィルムに接合されるように配置することができる。フィルムは、厚さが約１２から約２０ミクロンの銅である。本発明の更に別の目的は、デジタル又はデータディスプレイを作る方法を提供することであり、その方法は、
ａ．配列されて数字のパターンを画定している複数のＬＥＤを、両面に導電性フィルムを有する基板内に埋め込む段階と、
ｂ．基板内の数字のパターンをマスキング材料で覆う段階と、
ｃ．ＬＥＤの上方に拡大開口部を形成する段階であって、各開口部は、その関係付けられているＬＥＤより実質的に大きい、拡大開口部を形成する段階と、
ｄ．各関係付けられた開口部にドーム形成材料を充填して、前記関係付けられたＬＥＤを覆って僅かに長円形のレンズを形成し、ＬＥＤから発せられた光がより広い領域に広がるようにする、段階と、
ｅ．基板上に積層された導電性フィルムによって画定された回路を、ＬＥＤに連結してＬＥＤに電力を供給できるようにする段階と、を含んでいる。
【００１２】
以上の方法では、回路が、各数字のＬＥＤを別々に共通の接地を使ってアドレス指定するか、又は、全ての数字の全ての対応するＬＥＤを連続して数字毎に別々の接地を使ってアドレス指定するように配置することができる。
【００１３】
他のこれ以外の目的及び利点は、本発明の実施形態に関する以下の詳細な説明を、図面の簡単な説明の項に述べる添付図面と関連付けて読めば明白になるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
基本的に、本発明の方法は、ＬＥＤ用の相互接続部を、第１可撓性基板上に取り付けられているＬＥＤを第２可撓性基板に接続する挿間器(interposer)として作用する可撓性基板に設ける段階を含んでいる。可撓性基板へのＬＥＤの取り付けは、ＷＯ０１／６５５９５Ａ２号に記載されている様な、ＬＥＤを基板内に埋め込む方法を利用して、回路の相互接続部をＬＥＤに超音波接合することによって達成され、同特許の内容全体を、参考文献としてここに援用する。この方法は、基本的に、基板の両側に、望ましくは銅の、導電性箔を積層した可撓性の誘電性基板を提供する段階を含んでいる。先ず、既知の光学画像形成技法を使って、導電性箔の或る部分を選択的に取り除き、相互接続導電性回路を、一部分（軸状ＬＥＤを取り付ける場合は１つのタブ、直線状ＬＥＤを取り付ける場合は２つのタブ）が予め選択された量の誘電性基板材料の周辺部に突き出たままに残すことによって、積層誘電性基板の上側に相互接続導電性回路を作る。次に、光学画像形成技法を使って、積層誘電性基板の下側からの導電性箔を、光学画像形成処理して、予め選択された量を周辺部内で除去して、前記周辺部内の誘電性基板材料を露出させる。こうして、直線状ＬＥＤを取り付ける場合は上側に２つのタブが、軸状ＬＥＤを取り付ける場合は上側に１つのタブが、空洞内に突き出るように形成される。次に、前記周辺部内の或る量の誘電性基板材料をレーザーアブレーションによって除去し、誘電性基板材料内に、空洞又は空隙が、空隙の周辺部に突き出ている相互接続導電性回路部分を破壊すること無く、作り出される。その後、電子構成要素（ＬＥＤ）を、望ましくは、積層された誘電性基板の予め選択された厚さを超えない厚さを有する空隙に挿入する（軸状ＬＥＤは基板より厚いことが多いので、突き出る）。少なくとも１つの接点は、位置が、空隙の周辺部に突き出ている前記相互接続導電性回路の部分（タブ）に対応しているので、完全に挿入したときは、電子構成要素上の接点は、相互接続導電性回路の前記突出部（タブ）と重なり合い、接触する。先に述べたように、直線状ＬＥＤの場合、２つのタブが空洞又は空隙内に突き出ている。最後に、電子構成要素（ＬＥＤ）上の接点と、上側の相互接続導電性回路の突出部を（望ましくは超音波接合により）一体に接合し、電子構成要素を、誘電性基板材料の空洞又は空隙に保持する。軸状ＬＥＤの場合、基板の下側に銀はんだを施して、軸状ＬＥＤの下側への電気的接点を、基板の下側の導電性フィルムに固定し、提供する。
【００１５】
図１Ａから図１Ｅは、軸状ＬＥＤ１０の、基板１２への取り付けを示しており、上記方法で行われる取り付けによって、上側に厚さ１８ミクロンの電気的接続部が設けられる。図示の様に、可撓性基板１２は、ＰＥＴ、ＬＣＰ、又は他の適した誘電性プラスチック材料の様な誘電材で構成され、その上面と下面に銅フィルム１４が積層されており、基板１２の中（空洞又は空隙１７内）に、ＬＥＤ１０が埋め込まれており、上面及び上面側に積層された銅フィルム１４から形成されているタブ１６と相互接続されている。上面のタブ１６は、図中の位置１９で、ＬＥＤ１０の上面接点１８に超音波接合されている。ＬＥＤ１０の底部接点１８は、ＬＥＤ１０の底部を基板の下面に積層された銅フィルム１４に接続する銀はんだ２１によって、固定されている。コネチカット州トリントンのDymax社製のＤＹＭＡＸ９６１６の様なドーム形成透明エポキシ１３が、ＬＥＤ１０を覆っている。
【００１６】
レーザーアブレーションによって作られた空洞１７は、少なくともチップ１０と相補的な寸法及び形状でなければならないが、チップ１０より僅かに大きく作り（参照番号２０参照）、両側に小さい起伏２３を設けるのが望ましい。タブ１６は、ＬＥＤの電力側である相互接続回路２２の一部である。下面フィルム１４は、接地部として作用する。上面及び下面の銅フィルムは、厚さが１２から２０ミクロンである。フィルム１４は、１／２ｏｚ（約１４ｇ）銅で構成され、厚さ約１８ミクロンであるのが望ましい。挿間器を形成するような配置である場合、銅フィルム１４を、誘電性基板１２の端部を越して伸張させてフランジを形成し、そのフランジを、挿間器が取り付けられるＰＣＢ又は別の第２基板上の電気回路の接点又は接続部に（例えば、超音波接合又ははんだ付けで）接合させてもよい。ＰＣＢ又は別の基板上の回路の接点又は接続部は、銅であるのが望ましい。
【００１７】
図２Ａから図２Ｆは、直線状ＬＥＤ３０の、基板３２の空洞又は空隙内への取り付けを示しており、上記方法で行われる取り付けによって、下面フィルム３８に、チップが接点側を下にして空洞内に上から挿入されている下面３８での直線状ＬＥＤ３０の接点３６への、厚さ１８ミクロンの電気的相互接続部３４、３５が形成される。相互接続部３４と３５（相互接続部３４は電力接続部として作用し、相互接続部３５は接地接続部として作用する）は、光学画像形成により２つのチャネル３３で分離されるので、露出した基板３２の誘電材が両者を分離する。これも厚さ１８ミクロンの上面のフィルム４０は、以後説明する様に、接地面として作用する。図示の様に、可撓性基板３２は、ＰＥＴ、ＬＣＰ、又は他の適した誘電性プラスチック材料の様な誘電材で構成されており、その上面と下面４２、４４に銅フィルム４０、３８が積層されており、基板３２の空洞又は空隙４１内に、直線状ＬＥＤ３０が埋め込まれ、下面４４に積層された銅フィルム３８から形成されているタブ４６と相互接続されている。基板の下面の、それぞれ各相互接続部から突き出ている２つのタブ４６は、４８で、ＬＥＤ３０上の接点３６に超音波接合されている。ＬＥＤは、上面と下面の両方から光を発する。ＬＥＤ３０の下面は、白色の反射性エナメルコート４３で被覆されており、上面を通して光を反射し、基板３２の下面に積層されている銅フィルム３８と連続する表面を形成している。先に述べた様に、透明なドーム形成エポキシ３９が、上面フィルム４０の上に、チップ３０を覆って配置され、チップの幅より実質的に大きい直径を有しており、チップから発せられる光を広げる。上面と下面の両方から光を発したい場合は、基板の下面に、反射性白色エナメルではなく同様のドームを配置することができる。
【００１８】
レーザーアブレーションによって作られた空洞又は空隙４１は、少なくともチップ３０と相補形の寸法及び形状でなければならないが、２つの隣接する側が約１２ミクロンだけチップ３０より僅かに大きくなるように作り（参照番号５０参照）、角に小さな浮彫窪み５２を設けるのが望ましい。相互接続部３５は、ビアによって上面フィルム４０に接続され、接地面として作用する。ビアは、ドリル、レーザー、又はパンチ孔で作られ、銅又は導電性インクで充填されて、相互接続部３５を上面フィルム４０に電気的に連結する。
【００１９】
図３Ａから３Ｃと図４を参照して、データディスプレイの区画と数字の形成について説明する。１つの区画は、１つのＬＥＤを取り付けるだけで構成されており、本方法は、全てのＬＥＤ（区画）に対して取り付けを繰り返す段階と、データディスプレイに組み立てる段階、又は代わりに、全ての区画及び／又は数字を一体に形成する段階、を伴っているものと理解されたい。図３Ａから３Ｃに示している様に、基板６０には、説明した通り、導電性銅フィルム６２が上面と下面に設けられている。フィルム６２は、基板６０の縁６４から少しだけ引っ込んでいる。直線状ＬＥＤ６６は、説明した様に、下面フィルム６２から形成されたタブ６８を使って、基板の中心近くで、接点６２に取り付けられている。タブ６８は、説明した様に、ＬＥＤ上の接点６１に超音波接合されている。チャネル７０は、上面フィルム６２内に形成されており、電力相互接続部７２と接地相互接続部７４を分けている。次に、ＬＥＤが取り付けられている基板を、マスキング材料７６で覆い、光学画像形成処理して、ＬＥＤを取り囲む拡大開口部７８を作り、ＬＥＤから発せられた光を拡げることができるようにする。拡大開口部７８は、台形でもよく、コネチカット州トリントンのDymax社によって製造及び販売されているエポキシ、例えばＤＹＭＡＸ９６１６エポキシの様な、透明又は半透明のレンズ材料で充填される。これが行われる方法を、図５Ａから５Ｃに示している。レンズ材料８０は、基板上に塊で置かれ、スクイーザ８２によって基板に亘って拡げられ、拡大穴７８を満たし、各穴７８は、データディスプレイ、例えば６数字ディスプレイ(six digit display)の、７区画数字(seven segment digit)の内の１区画を表している。データディスプレイは、１つの基板で作られ、基板の中には、一連のＬＥＤが、図４に示しているパターンを使って埋め込まれており、即ち、７つのダイオード８８が、図面に示しているパターンで配置されており、各ダイオード８８上に拡大穴又は開口部７８があり、その様な数字が６つ横並びに配置されている。代わりに、一連の数字は、１つの基板に数字を１つだけ配した個別の基板を使い、６つの基板を適したフレーム内に並べて作ることもできる。
【００２０】
図６Ａから図６Ｆには、６数字ディスプレイの２つの型式を示しており、各数字は、説明した様に、軸状ＬＥＤを使った７つの区画で構成されている。図３Ａから３Ｃに示している第１型式は、数字の間に大きな空間を使用しており、適したフレーム内に設けられた６つの個別の基板を使用して、又は、数字の間隔を十分に取った１つの基板だけを使用して作ることができる。この型式のダイオードは、図示しているように、リード線９０と相互接続部又は接点９２によって別々にアドレス指定されるのに対して、接地は、１つのリード線９４と相互接続部又は接点９６である。説明した様に、図６Ａはエポキシマスク１００を示しており、図６Ｂは相互接続部１０２を示しており、図６Ｃは接地面１０４を示している。図６Ｄから６Ｆに示している第２型式では、各数字の対応するダイオードは、連続してアドレス指定され、ダイオードの接地は、接地面上の誘電性チャネル１１０によって数字毎に分けられ、チャネル７０で説明した様に光学画像形成処理される。従って、特定のダイオードのアドレス指定は、必要な区画の接点１１２と適切な接地接点１１４との組み合わせである。
【００２１】
図７Ａから図７Ｆには、６数字ディスプレイの２つの型式を示しており、各数字は、説明した様に、直線状ＬＥＤを使った７つの区画で構成されている。第１の型式は、第１の型式の軸状ＬＥＤと同様である。つまり、数字は分けられており、ダイオード１２０を接続する回路は、図示の様に６つの数字の間で個々に分けられ、各数字毎に１組のリード線と接点１２２になっている。１つの接地接点１２４を使って接地面１２６に接続されている。しかしながら、この場合は、説明した様に、ビア１２８を使用して、基板上の接地相互接続部を、基板の反対側に接続する必要がある。第２の型式は、第２の型式の軸状ＬＥＤと同様であり、同じ参照番号を用いている。第１の型式の直線状ＬＥＤの場合の様に、接地相互接続部を下側の接地面に連結するために、ビア１２８が必要である。
【００２２】
要するに、本発明は、発光ダイオードの照明特性を強化する固有の形状を有する光学レンズを製造するための方法を提供する。これまで、１つの光源としての発光ダイオードは、従来の製品では、ダイオードを保護して構成要素から放出された光を放射するために、光学的に透明又は有色のエポキシのドーム内に封入されていた。封入しているドームは、容認できない高さ又は放射特性をダイオードに付加することになり、望ましくない。本発明は、ドームの高さを低くし、固有の放射レンズ形状を作る能力を与えるＬＥＤレンズを作るための方法を提供する。
【００２３】
本発明の方法によれば、ＬＥＤは、基板の両面に銅又は同様の電流伝播金属の導電性層を備えた基板材料に取り付けられる。ダイオードは、新しい組立技法を利用することによって、基板に取り付けられ、基板上に常在する電力及び接地面に接続される。ＬＥＤ装置をこの方法で組み立てると、ダイオードは、電流を電力及び接地端子に導入することによって点灯する。
【００２４】
ＬＥＤ基板の表面上には、光学画像形成可能な材料が積層されている。光学画像形成された材料を処理するとき、材料の厚さは、空洞を発光ダイオードの回りに固有の形状で形成できるほどである。空洞は、空洞の高さ、長さ、及び幅に基づいて事前に決められた体積を有することになる。
【００２５】
市販されているドーム形成材料（エポキシ）を、マスキング材料の空洞内に堆積させる。材料のリザーバを基板の縁に置き、平坦な縁部を有する器具を使って、ドーム形成材料を引き出してマスキング層の空洞に入れ、空洞をレンズ材料で充填する。
【００２６】
ドーム形成エポキシを空洞内に堆積させる前に、光の屈折と散乱を高めるため、微粒子状のケイ酸塩粒子を加えてもよい。
ドーム形成材料を空洞内に堆積させる前に、ダイオードの放射スペクトルを変えるために、ドーム形成エポキシにリン材料を加えてもよい。
【００２７】
ドーム形成エポキシの堆積が完了すると、紫外線に当てることによって材料を硬化させるが、熱硬化が必要な材料もある。ドーム形成材料は、硬化処理中に僅かに膨張して、ダイオードからの光を放射する楕円形の表面を形成する。
【００２８】
本発明は、更に、ディスプレイ装置内に組み込まれた発光ダイオードの照明特性を高める固有の形状を有するレンズ備えたディスプレイ装置を考えている。
発光ダイオードは、単一の光源であり、従来の製品では、ダイオードを保護して構成要素から放出される光を放射する、光学的に透明又は有色のエポキシのドーム内に封入されている。封入するドームは、ダイオードに高さ又は放射特性を付加し、望ましくない。本発明のディスプレイ装置は、ドームの高さを低くして固有の放射レンズ形状を作り出す能力を与えるＬＥＤレンズを使用している。
【００２９】
一連の６個から８個のＬＥＤは、基板の両面に銅又は同様の電流伝播金属の導電性層を有する基板材料に取り付けられている。ダイオードは、新規な組立技法を利用することによって基板に取り付けられ、基板に常在する電力及び接地面に接続されるわけで、国際特許出願ＷＯ０１／６５５９５Ａ２号を参照されたい。ディスプレイ装置をこの方法で組み立てると、ダイオードは、電流を電力及び接地端子に導入することによって点灯する。
【００３０】
基板の表面上には、光学画像形成可能な材料が積層されている。光学画像形成された材料を処理するとき、材料の厚さは、空洞を発光ダイオードの回りに固有の形状で形成できるほどである。空洞は、空洞の高さ、長さ、及び幅に基づいて事前に決められた体積を有することになる。
【００３１】
市販されているドーム形成材料（エポキシ）を、マスキング材料の空洞内に堆積させる。材料のリザーバを基板の縁に置き、平坦な縁部を有する器具を使って、ドーム形成材料を引き出してマスキング層の空洞に入れ、空洞をレンズ材料で充填する。
【００３２】
ドーム形成エポキシを空洞内に堆積させる前に、光の屈折と散乱を高めるため、微粒子状のケイ酸塩粒子を加えてもよい。
ドーム形成材料を空洞内に堆積させる前に、ダイオードの放射スペクトルを変えるために、ドーム形成エポキシにリン材料を加えてもよい。
【００３３】
ドーム形成エポキシの堆積が完了すると、紫外線に当てることにより材料を硬化させるが、熱硬化が必要な材料もある。ドーム形成材料は、硬化処理中に僅かに膨張し、各空洞毎に、空洞内に取り付けられたダイオードからの光を放射する楕円形の表面を形成する。
【００３４】
以上、本発明を、特定の実施形態に関して図示し、説明してきたが、特許請求の範囲に述べる本発明の概念から逸脱することなく、変更及び修正を加えることができる。その様な変更及び修正は、請求する本発明の範囲に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１Ａ−Ｅは、本発明による、軸状ＬＥＤのマイクロパッケージへの取り付けを概略的に示している。
【図２】図２Ａ−Ｆは、本発明による、直線状ＬＥＤのマイクロパッケージへの取り付けを概略的に示している。
【図３】図３Ａ−Ｃは、ＬＥＤのデータディスプレイへの取り付けを、概略的に示し解説している。
【図４】新規なデータディスプレイ内の数字のフォーマットを概略的に示している。
【図５】図５Ａ−Ｃは、データディスプレイ内のＬＥＤのドーム形成を概略的に示している。
【図６】図６Ａ−Ｆは、新規なデータディスプレイ用の軸状ＬＥＤアレイの２つの型式を示している。
【図７】図７Ａ−Ｆは、新規なデータディスプレイ用の直線状ＬＥＤアレイの２つの型式を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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