(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ少なくとも１つの対の逆並列配向ＬＥＤを含む、容量性駆動に適した複数のＬＥＤパッケージであって、前記ＬＥＤは、当該ＬＥＤの対向する表面においてアノード端子及びカソード端子を具備されており、前記ＬＥＤは、誘電材料の２つの実質的に平行の基板の間に挟まれており、前記基板は、当該基板の対向する面において電気伝導性材料の薄膜を設けられており、これにより、前記端子と前記電気伝導性材料の薄膜との間において電気的コンタクトが存在するように構成されている、複数のＬＥＤパッケージを含むＬＥＤアセンブリであって、前記ＬＥＤパッケージは、２つの支持層の間に挟まれており、前記支持層は、当該支持層の対向する面において電極層を具備されており、前記電極層のそれぞれは、前記ＬＥＤパッケージの前記基板と接触しており、前記電極層は、ＡＣ電源に電気的に接続するための電源端子を備えられている、ＬＥＤアセンブリ。
【請求項２】
請求項１に記載のＬＥＤアセンブリであって、前記電気伝導性材料は、金属又は合金を含む、ＬＥＤアセンブリ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のＬＥＤアセンブリであって、前記基板は、一層の樹脂材料を含む、ＬＥＤアセンブリ。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載のＬＥＤアセンブリであって、前記基板の間における空間の少なくとも一部は、光学的に透明な封止材料で充填されている、ＬＥＤアセンブリ。
【請求項５】
請求項４に記載のＬＥＤアセンブリであって、前記封止材料は、散乱粒子を含む、ＬＥＤアセンブリ。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のＬＥＤアセンブリであって、前記封止材料は蛍光体粒子を含む、ＬＥＤアセンブリ。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載のＬＥＤアセンブリであって、前記支持層の両方は、前記ＬＥＤパッケージにより発せられ得るＬＥＤ光に関して光学的に透明である、ＬＥＤアセンブリ。
【請求項８】
請求項７に記載のＬＥＤアセンブリであって、前記支持層のうちの少なくとも１つは、ガラスからなっている、ＬＥＤアセンブリ。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一項に記載のＬＥＤアセンブリであって、前記電極層は、透明材料、好ましくはＩＴＯ及びＡＴＯのうちの少なくとも１つ、を含む、ＬＥＤアセンブリ。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか一項に記載のＬＥＤアセンブリであって、前記電源端子は、前記支持層の縁部に配置される、ＬＥＤアセンブリ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のＬＥＤアセンブリであって、前記電極層は、前記支持層の前記縁部まで延在し、前記電源端子は、前記支持層の前記縁部の周りにおいてクランプする、ＬＥＤアセンブリ。
【請求項１２】
ＬＥＤパッケージの容量性駆動のための回路であって、請求項１乃至１１の何れか一項に記載のＬＥＤアセンブリ、及び前記電極層へ接続されるＡＣ電源を含む、回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１組の逆並列配向ＬＥＤを有する、容量性駆動に適したＬＥＤパッケージに関する。本発明は、複数のＬＥＤパッケージを含むＬＥＤアセンブリにも関する。本発明は、更に、容量性駆動に適したＬＥＤパッケージを製造する方法に関する。このようなＬＥＤ構造は、照明用途及び光サイネージ用途の両方において使用され得る。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、エネルギー効率の良い固体状態光（ＳＳＬ）源であり、幅広い照明用途で現在使用されている。これらの用途の全てにおいて共通している特徴の一つは、含まれているＬＥＤを発光させるために電源によって駆動される必要があるということである。広く知られている技術によると、有線接続のＬＥＤ（すなわち、「ガルバニック(galvanic)」伝導リード線）を設けられているＬＥＤ）は、直流（ＤＣ）により電力供給を受け得る。この技術は、ＬＥＤの電気端子の一方又は両方に半田付け又は糊付けされる薄い金属ワイヤの使用を必要とする。ＬＥＤは、プリント基板（ＰＣＢ）上に直接（ワイヤ無しに）半田付けもされることが可能である。
【０００３】
ＬＥＤへ電力供給するより最近の技術は、いわゆる「容量性駆動（capacitive  driving）」に基づいており、容量性駆動では、交流（ＡＣ）が印加される。この技術において、いわゆる逆並列配向ＬＥＤの対が使用される。このようなＬＥＤの１対においては、ＬＥＤのうちの１つのカソードは、他のＬＥＤのアノードへ電気的に接続されており、一方で、１つのＬＥＤのアノードは、他のＬＥＤのカソードへ電気的に接続されている。この点において、ＬＥＤが極性を有する電気的コンポーネントすなわちダイオードであり、関連する電流は、１方向のみにＬＥＤを通じて流れることが可能であり、反対方向はブロックされることを意味することを理解されるべきである。
【０００４】
容量性駆動に適したＬＥＤパッケージは、例えば米国特許出願公開公報2008/0218095A1号などの特許出願から知られている。より具体的には、当該文書の図２Ｂは、このようなパッケージの断面図を示し、このパッケージは、２つの伝導性板間に挟まれる誘電基板からなるコンデンサを本質的に含む。逆並列配向ＬＥＤ構造は、これらの板のうちの１つへ電気的に接続され、基板へ熱的に接続される。記載されるＬＥＤパッケージの容量性駆動に関して様々なコネクタワイヤが存在する。
【０００５】
既知のＬＥＤパッケージは、満足いくものとして機能することが分かっているものの、設計に関しては比較的かさばる構造を必要としている。これにより、既知のＬＥＤパッケージの小型化は、困難な課題であるといえる。更には、既知のＬＥＤパッケージにおいて伝導性ワイヤが存在することで、通常半田付け技術が必要になる。しかし、このような構造において、ＬＥＤが発光するように電力供給されるときにＬＥＤによって発生される相対的に高い温度が原因で時間と共に半田接続が劣化する傾向にある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、既知のパッケージの欠点がない又は少なくとも緩和された代替的なＬＥＤパッケージを提供することである。本発明は、より特には、より技術的にシンプルで、信頼性があり、相対的に小さい寸法を有する低コストＬＥＤパッケージを目指している。本発明によるＬＥＤパッケージは、好ましくは半田付けを必要としないものであるべきである。本発明は、更に、このような改善されたＬＥＤパッケージを製造する方法を提供すること、及び複数のＬＥＤパッケージを含むＬＥＤアセンブリにも関する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のこれら及び他の可能な目的は、少なくとも１つの対の逆並列配向ＬＥＤを含む、容量性駆動に適したＬＥＤパッケージであって、前記ＬＥＤは、当該ＬＥＤの対向する表面において電気端子を具備されており、前記ＬＥＤは、誘電材料の２つの実質的に平行の基板の間に挟まれており、前記基板は、これら２つの基板の対面する表面において電気伝導性材料の薄膜を設けられており、これにより、前記電気端子と前記電気伝導性材料の薄膜との間において電気的コンタクトが存在するように構成されている、ＬＥＤパッケージを用いて達成される。
【０００８】
本発明は、発明者により導き出された洞察である、誘電材料の２つの金属メッキシート間にＬＥＤを配置するようにすると、容量性駆動のためのシンプルで、小型且つ安価なＬＥＤパッケージを設計することが可能である洞察に基づく。このようなシートは、広く入手可能であり、且つ容量性構造で、特に（フィルム、ホイルとも呼ばれる）薄膜コンデンサとして使用されている。以下により詳細に説明されるように、このようなパッケージは、ＬＥＤアセンブリに容易に組み込まれることが可能であり、ＬＥＤアセンブリは、ＬＥＤパッケージを駆動させるためにＡＣ電源へ接続され得る。電源の起動状態において、従来のコンデンサに電気的には相当するものである容量性カップリングが形成され、電荷は、電気伝導性材料の薄膜へ移送され、電気伝導性材料の薄膜とＬＥＤの電気端子との間に確立された電気的コンタクトを介して、前記薄膜間において位置され前記薄膜へ電気的に接続されるＬＥＤへ移送される。これらの薄膜は、金属又は合金の薄膜層からなる。
【０００９】
本発明の範囲において、異なる種類のＬＥＤが使用され得る。ＬＥＤは、現在商用的に最も入手可能であるようなＬＥＤと同様に、ＬＥＤコンポーネントの２つの対向する表面において電気端子（アノード端子及びカソード端子の両方）を有する。実際には、このような端子は、このような表面の少ない部分のみを覆っている。このような設計を有するＬＥＤは、誘電基板間に配置され得る一方で、両方の基板の対面する主表面に存在する電気伝導性材料の薄膜に接触する。端子を１つの共通する表面にのみ有するＬＥＤは、本発明によるパッケージにおける使用に適するようにされるために対向する表面にも端子を有するように調整され得る。ＬＥＤは、トップエミッション型（すなわち、本質的に電気端子の１つ又は両方を通じて光を発する）又はサイドエミッション型（すなわち電気端子を設けられていないＬＥＤの１以上の側面を通じて光を発する）であり得る。パッケージに含まれるＬＥＤは、全て同じ種類であり得るが、異なる種類のＬＥＤが使用されることも可能であり、例えば、パッケージ内において色効果を生じさせ得る異なる波長を有する光を発するＬＥＤ等を使用することも可能である。
【００１０】
前記少なくとも１つの対のＬＥＤは、個別ＬＥＤ対、すなわちボンディング層を介して相互にボンディングされ、逆並列式に向けられる２つのＬＥＤからなるコンポーネント、を含み得る。したがって、このような個別ＬＥＤ対における第１ＬＥＤのカソードは、このような個別ＬＥＤ対における第２ＬＥＤのアノードに対して近い距離にあり、これにより、第２ＬＥＤのカソードは、第１ＬＥＤのアノードに対して近い距離にある。このような個別ＬＥＤ対は、コンポーネントの極性に依存せずに、ランダムに配置され得るので、誘電材料の基板間に比較的シンプルに配置されることが可能である。しかし、ＬＥＤの少なくとも１つの対は、少なくとも２つの個別ＬＥＤの複数個を含むこともあり得る。このような個別のＬＥＤの配置において、アノードが誘電材料の第１基板の電気伝導性薄膜に接触し、カソードが、他の基板の電気伝導性薄膜に接触するように、コンポーネントの（約）半分は配置される、一方で、コンポーネントの他の（約）半分は、逆に配置されるように、注意を払うべきである。
【００１１】
本発明に従うＬＥＤパッケージの興味深い実施例は、前記電気伝導性材料は、金属又は合金、好ましくは貴金属（合金）、より好ましくは金（合金）を含むという事項を示す。伝導性材料の薄膜の厚さは、金属又は合金が使用される場合に非常に小さいように選択され得るようである。0.1ミクロンより小さい層厚さは、ＡＣ駆動ＬＥＤパッケージにおいて満足に機能する十分な電気的伝導性を提供する。貴金属（合金）を使用する場合、50ナノメーター以下の薄膜厚さは、薄膜とＬＥＤ端子との間の良好な非腐食性接触を形成するには十分であり得る。商用的に入手可能なＬＥＤの端子は通常金（合金）を有するので、特に、金（合金）の薄膜が使用される場合、大きな利点を有する。薄膜厚さは、通常10〜30ナノメーターの間にある。
【００１２】
状況に応じて、電気ＬＥＤ端子と電気伝導性材料の薄膜との間における熱圧縮又は機械的圧力接触により、満足のいく電気的コンタクトが形成され得る。本発明に従うＬＥＤパッケージにおいて、異なる種類の半田付け技術を用いて設けられ得るような、ガルバニック接続の使用は必要無い。結果として、本発明のＬＥＤパッケージは、半田付け接続の温度依存劣化にはあまり影響を受けにくく、これにより、ＬＥＤパッケージの寿命は増加され得る。
【００１３】
本発明のＬＥＤパッケージの別の興味深い実施例は、前記基板は、一層の樹脂材料、好ましくはポリフッ化ビニリデン(PVDF)樹脂材料、を含むという特徴を有する。ポリマー樹脂基板は、望ましい厚さ及び柔軟性を有するシートとして容易に作製され得る。ホイルコンデンサにおいて現在適用されているポリマー樹脂の金属化基板が入手可能であるので、ＬＥＤパッケージは、非常に安価に製造することが可能である。このような基板又はホイルは、それらの主表面のうちの１面において、通常金属又は金属合金の形態である伝導性材料の薄膜を有する。このような金属（合金）は、スパッタリング、スプレー塗布、又は蒸発を用いてポリマー樹脂ホイルに堆積される。ポリマー樹脂基板は、通常20ミクロン以下の厚さを有する。通常10ミクロンより下の厚さを有するホイルが使用され、この場合、望ましいより高い容量値をを生じさせ得る。ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は、このようなホイルに関して周知のポリマー樹脂であり、本発明のＬＥＤパッケージに関する基板材料として提供された場合、大きな利点を有し得る。しかし、ポリマー樹脂であるポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）及びポリプロピレンサルファード（ＰＰＳ）は、より高い融点を有する有利な点を有し、これにより、電気ＬＥＤ端子と基板上の電気伝導性薄膜との間における熱圧縮接触を用いる場合に、これらのポリマーはＬＥＤパッケージにおいて使用するのに特に適しているものにしている。可視光に関して高い透明性があることと、相対的に高い値である約12の誘電定数を有することにより、ＰＶＤＦの基板が、現在最も好ましい。
【００１４】
興味深い更なる実施例は、前記基板の間における空間の少なくとも一部は、光学的に透明な封止材料で充填されているという特徴を有するＬＥＤパッケージに関する。このような封止材料の存在は、パッケージの機械的剛性を、特にパッケージが必要とされる寸法に切断される場合に、向上させる。封止材料は、電気ＬＥＤ端子と基板における電気伝導性薄膜との間における圧縮により引き起こされる電気的接触をより維持し得る。様々な封止材料が有用であると実証されているが、そのうちエポキシ封止材料が好ましい。封止材料Epotek301は、キュア前の低粘性、基板への良好な接着性、及び可視光範囲での高い光学的透明性により特に適していると実証されている。均一な光効果を得るために、全体空間が封止材料で満たされることが好ましい。
【００１５】
前記封止材料は、散乱粒子を含むＬＥＤパッケージの特別な実施例も興味深いものである。このような粒子の存在は、ＬＥＤパッケージの平坦構造に直交する方向へＬＥＤによって発せられる光のアウトカップリング（排出）を向上させる。適切な散乱粒子は、通常、TiO2などの金属酸化物からなり、好ましくは1〜50ミクロンの間にある平均粒子サイズを有する。有用な濃度の範囲は、5〜90重量％の間であり得る。
【００１６】
前記封止材料は蛍光体粒子を含む、本発明のＬＥＤパッケージも興味深いものである。蛍光体粒子は、ＬＥＤによって発される光の波長を変換することが可能であるので、本発明に従うＬＥＤパッケージ用いて特別な色効果を得ることが可能になる。蛍光体粒子を適切に選択することにより、ＬＥＤにより生成される（約450nmの波長を有する）青色光又は（より短い波長を有する）ＵＶ放射は、赤色及び青色の光へ変換され得、これにより、青／ＵＶ、赤及び緑色の混合光は、例えば白色として素子から排出（アウトカップリング）され得る。蛍光体の混合物は、望ましい色効果を得るために使用され得る。ＬＥＤパッケージに関する要件に基づき、当業者は、必要とされる種類のＬＥＤ及び蛍光体（の混合物）を定型的に選択することが可能である。
【００１７】
本発明は、本発明に従うの複数のＬＥＤパッケージを含むＬＥＤアセンブリにも関連する。このようなＬＥＤアセンブリにおいて、前記ＬＥＤパッケージは、２つの支持層の間に挟まれており、前記支持層は、当該支持層の対向する面において電極層を具備されており、前記電極層のそれぞれは、前記ＬＥＤパッケージの基板の１つと接触しており、前記電極層は、電源に電気的に接続するための電源端子を備えられている。このような電源端子は、好ましくは、支持層の縁部に配置される。支持層縁部の周りにおいてクランプする電源端子が好ましい。
【００１８】
ＬＥＤアセンブリの実施例において、前記支持層の両方は、前記ＬＥＤパッケージにより発せられ得るＬＥＤ光に関して光学的に透明である。このようなアセンブリは、主表面の両方を通じて発光することが可能である。特定の目的に関して、１つの光学的に透明な支持層を有するＬＥＤアセンブリのみも、有用であり得る。透明でない支持層は、反射性、鏡面反射性又は拡散性表面を有する、又は、色付き若しくは白色であり得る。このようなＬＥＤアセンブリは、主表面のうちの１つのみを通じて発光させるのに有用であり、したがって、透明でない支持層を有する壁又は天井等の表面に取り付けられるのに適している。支持層は、セラミック、ポリマー樹脂、又は金属などの異なる材料から作製され得る。ガラスからなっている支持層の少なくとも１つ又は両方を有するＬＥＤアセンブリは、本発明において特に有用であることが実証されている。
【００１９】
本発明のＬＥＤアセンブリの別の有用な実施例は、前記電極層が、透明材料を含むという特徴を有する。この特徴は、ＬＥＤパッケージにより発されるＬＥＤ光に関して透明である支持層と組み合わせると有用である。このように発される光は、光学的に透明な電極層及び光学的に透明な支持層の両方を通過し得る。インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）及びアンチモンスズ酸化物（ＡＴＯ）又はこれらの混合物は、このような状況に関して非常に適していることが実証されている。
【００２０】
本発明は、容量性駆動に適したＬＥＤパッケージを製造する方法であって、１）複数のＬＥＤを、これらＬＥＤの電気端子のうちの一方を用いて、誘電材料の第１基板に設けられる電気伝導性材料の第１薄膜において配置するステップであって、これにより、前記ＬＥＤのうちの約半分が当該ＬＥＤのアノードを介して前記薄膜に接触し、残りのＬＥＤは、当該ＬＥＤのカソードを介して前記薄膜に接触するようにされる、ステップと、２）誘電材料の第２基板に設けられる電気伝導性材料の第２薄膜を、前記複数のＬＥＤの接続されていない電気端子に取り付けるステップと、３）前記電気端子と前記薄膜との間に安定した電気コンタクトが形成されるまで、前記第１及び第２基板を一緒に加圧する間にある期間の間前記ＬＥＤパッケージを加熱するステップと、を含む、方法にも関する。
【００２１】
本発明の方法は、ロール・ツー・ロール製造方法（roll-to-roll  production）又はウェハ・ツー・ウェハ製造方法（wafer-to-wafer  production）でのＬＥＤパッケージの製造方法に関して適切である。好ましくは、透明封止材料の層を第１基板の薄膜へ設ける製造ステップは、当該方法に含まれる。複数のＬＥＤを伝導性薄膜を配置する前に前記材料を設けることは、より信頼性の高い製造プロセスを得ることに関して有用である。前記封止材料は、好ましくは、散乱粒子及び／又は蛍光体粒子を含む。有利には、透明封止材料の第２の層が、前記第２の基板が設けられる前に、前記第１基板に設けられていた前記複数のＬＥＤの接続されていない端子に設けられるステップが含まれる。このように製造されるＬＥＤアセンブリは、最後の製造ステップとして最終的な寸法へ切断され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明に従うＬＥＤパッケージを含むＬＥＤアセンブリの例示的な回路を示す。
【図２】図２は、本発明に従うＬＥＤパッケージを含む例示的なＬＥＤアセンブリの断面図を示す。
【図３】図３は、本発明に従うＬＥＤパッケージを製造する方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、本発明に従うＬＥＤパッケージの容量性駆動に関して使用され得る回路を例示する。より具体的には、ＬＥＤパッケージ１０は、概略的に描画され、パッケージは、点線の境界内にあるように示される。ここで示されるＬＥＤパッケージ１０は、逆並列配向ＬＥＤ２０及び３０の一対を含む。第１ＬＥＤ２０は、２つの電気端子、より具体的にはアノード２１及びカソード２２を含む。第２ＬＥＤ３０は、２つの電気端子、より具体的にはアノード３１及びカソード３２を含む。ＬＥＤパッケージにおいて、２つのＬＥＤは、逆並列構成で接続され、これは、第１ＬＥＤ２０のカソードが第２ＬＥＤ３０のアノードへ電気的に接続され、逆も同様であることを意味する。ＬＥＤパッケージ１０の動作中において、電流は、アノードからカソードを流れ得、ここで、反対方向への電流はブロックされる。原理的に、ＬＥＤの描画される対のＬＥＤ２０及び３０のうちの１つは、逆並列構成が維持される限りは、本発明の概念から逸脱することなく別の種類の極性ダイオードにより置換されることも可能である。
【００２４】
（複数の）ＬＥＤの対は、共に電気伝導性材料からなる第１薄膜及び第２薄膜間に挟まれている。ＬＥＤは、このように前記薄膜間に配置されているので、ＬＥＤと薄膜との間の電気端子（アノード及びカソード）間において信頼性の高い電気的コンタクト６１・６２が得られる。電気端子がＬＥＤの対向する表面上に存在するので、アノードは、電気伝導性材料の１つの薄膜と電気的コンタクトし、カソードは他方の薄膜と電気的コンタクトする。
【００２５】
更に、回路は、第１電極層８３及び第２電極層８４へ配線経路９１を介して接続されているＡＣ電源９０を含む。環境に応じて、誘電素子などの追加コンポーネント９２が配線経路９１に存在することも可能である。誘電層は、ＬＥＤパッケージ１０に含まれている電気伝導性材料の第１薄膜４２及び第２薄膜５２と、ＡＣ電源９０へ接続されている第１電極層８３及び第２電極層８４と、の間に存在する。ＬＥＤ２０・３０の対の逆並列構成により、ＬＥＤパッケージ１０がＡＣ電源９０を用いた動作に適したものにされる。（ＡＣ電源の正弦関数の第１半分期間に対応する）第１期間の間において、第１ＬＥＤ２０を通じて電流が流れ、一方でＬＥＤ３０における電流はブロックされる。（ＡＣ電源の正弦関数の第２半分期間に対応する）第２期間の間において、第２ＬＥＤ３０を通じて電流が流れ、一方でＬＥＤ２０における電流はブロックされる。
【００２６】
逆並列配向ＬＥＤの１つより多い対が本発明に従うＬＥＤパッケージに含まれ得ることを特記される。パッケージ毎に複数のＬＥＤを使用している場合、一方向に向けられるＬＥＤの数は、逆の方向へ向けられるＬＥＤの数に正確には等しい必要はない。更には、ＬＥＤは、パッケージ内において対として（近距離に）配置される必要はないが、基板間において相当にランダムに配置され得る。上述のように、パッケージ内において他の極性ダイオードが含まれても良く、１つ以上のＬＥＤを置換しても良い。
【００２７】
ＬＥＤパッケージ１０は、図１において点線長方形により示されるように、ＡＣ電源９０の電極層８３・８４から物理的に分離され得る。第１及び第２薄膜４２・５２と第１及び第２電極層８３・８４との間の空間は、誘電材料の層で満たされ、これは、原則的には、空気であり得る。実際には、固体誘電材料の（多）層が使用され得る。これらの誘電層のいずれか（図２においてより詳細に示される）は、電源の電極層の一部であり得る（及び電極層に物理的に接続され得る）が、ＬＥＤパッケージ１０の一部であることが好ましい。この構造により、ＬＥＤパッケージは、いわゆる容量性カップリングを介してＡＣ電源と電気的に接続される。
【００２８】
図２は、ＬＥＤ２０・３０の２つの対を有するＬＥＤパッケージ１０を含み、逆並列配向構成を含むＬＥＤアセンブリ８０（縁部を含む）の一部を、断面図として且つ縮尺通りではなく示している。ＬＥＤアセンブリは、通常、このようなＬＥＤパッケージを複数個（数千以上まで）含み、このようなＬＥＤパッケージは、所定の設計に従うことが望ましい場合、規則的に又はランダムな配置で存在し得る。
【００２９】
この例において、ＬＥＤパッケージ１０は、同一のサイドエミッション型ＬＥＤを含み、これらのＬＥＤは、このサイドエミッション型ＬＥＤの対向する端部面において２つの電気端子（アノード２１・３１及びカソード２２・３２）を有し、これらの端子は、実質的に金合金のスパッタリングされた上部層を含む。これらの商用的に入手可能な青色ＬＥＤは、約350ミクロンの（アノードからカソードへの）長さ及び断面を有する。電力供給すると、約450nmの波長を有する光がＬＥＤから発される。ＬＥＤ全ての対は、互いに対して実質的に平行に延在する２つの基板４０・５０間に配置される。これらの基板は、電気伝導性の誘電材料ＰＶＤＦからなり、6ミクロンの厚さを有する。基板４０・５０の対面する主表面４１・５１において、電気伝導性材料の薄膜４２・５２は、スパッタリングを用いて設けられている。この場合において、薄膜４２・５２は、金からなり、約20ナノメーターの厚さを有する。
【００３０】
ＬＥＤの横の基板間の空間は、例えばEpotek301の種類などの、光学的に透明なエポキシ封止材料を用いて充填され得る。ＬＥＤパッケージの動作において、ＬＥＤにより発される青色光の排出を向上させるために、封止材料内に散乱粒子が存在しても良い。これらの散乱粒子は、10ミクロンの平均粒子サイズを有する、空洞ガラス球として存在する。代替的な実施例において、5ミクロンの平均粒子サイズを有する、Ce3+:YAGタイプの蛍光体材料の散乱粒子が使用される。この実施例において、青色光の一部は、より長い波長の光へと変換される。ＬＥＤと様々な蛍光体粒子とを適切に選択することにより、ＬＥＤパッケージは、白色光を発するように設計され得る。
【００３１】
ＬＥＤパッケージは、共に500ミクロンの厚さを有する２つのガラスの支持層８１・８２の間に挟まれている。支持層８１・８２の対面する主表面は、約50ナノメーターの厚さを有するインジウムスズ酸化物の電極層８３・８４を有する。これらの電極層８３・８４は、クランピングを用いて誘電材料の基板と密着して保持される。電極層８３・８４は、支持層の縁部まで延在する。縁部におけるクランピング電源端子８７・８８は、配線経路９１を通じて（図示されない）ＡＣ電源への電気接続を提供する。ＡＣ電源を用いて電力供給すると、パッケージに含まれるＬＥＤは、発光する。この光の一部は、透明封止材料に蛍光体粒子が存在する場合に、この蛍光体粒子と相互作用を起こしてより長い波長を有する光へ変換され得る。（変換）光は、キュアされた封止材料内の散乱粒子の存在の結果として、基板及び支持層を通じて外部へ排出される。
【００３２】
図３は、本発明に従うＬＥＤパッケージを連続的なプロセスで製造する方法を概略的且つ縮尺通りではなく示す。このプロセスにおいて、主表面のうちの１つにおいて伝導性材料（ここでは金合金）の第１薄膜４２が設けられている基板材料（ここではＰＶＤＦ）のシート４５は、第１ロール４６から連続的に供給され、ベンチ１５にわたって移送される。第１ハンドリングステーション１６において、散乱粒子を含む透明封止材料は、シートの電気伝導性表面に設けられる。第２ハンドリングステーション１７において、ＬＥＤ（図示されず）は、例えばピック・アンド・プレイス装置を用いて、シートの電気伝導性表面に配置される。ＬＥＤの配置は、ランダムは配置で、又は所定の設計に従って行われてもよい。この配置は、ＬＥＤの約半分は電気伝導性表面にアノード端子を用いて配置される一方で、他のＬＥＤは、電気伝導性表面にカソードで配置される。
【００３３】
次のステップにおいて、主表面のうちの１つにおいて伝導性材料（ここでは金合金）の第２薄膜５２が設けられている基板材料（ここではＰＶＤＦ）のシート５５は、第２ロール５６から連続的に供給され、ＬＥＤの接続されていない端子における電気伝導性表面を用いて配置される。ハンドリングステーション１８において、両方のシートは、ある期間において当該ステーションを通過する間に、特定の温度で且つ特定の圧力で一緒にしてプレス（押圧）される。これら温度及び圧力のパラメータは、様々な条件に依存する。挟まれたシート４５・５５は、このようにして、ベンチ１５を進む間にキュアされる。最終ハンドリングステーション１９において、挟まれたシートは、所望な寸法及び形状（長方形、正方形、楕円、円形など）の断片に切断される。これらの断片は、ＬＥＤアセンブリにおけるＬＥＤパッケージとして使用するものとして整っている。
【００３４】
本発明は、図面及び前述の説明において詳細に例示及び記述されているものの、これらの例示及び記述は、例示的又は事例的であると考慮されるべきであり、本発明はこれらの開示される実施例に制限されない。図面、説明及び添付の請求項を検討することにより、開示される実施例に対する他の変更態様も、請求項に記載の発明を実施する当業者によって理解され得る。
請求項における「有する」という用語は、他の要素又はステップの存在を排除せず、単数形の構成要素は、複数個の斯様な構成要素の存在を排除しない。特定の手段が、相互に異なる従属請求項において引用されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように使用されていることができないと示すものではない。請求項における如何なる参照符号も請求項を制限するように解釈されてはならない。
【図１】
0006419089.tif 000002
【図２】
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【図３】
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