(57)【要約】      （修正有）【課題】全方向に発光するＬＥＤを実装する方法を提供する。【解決手段】透明な接着剤を用いて１以上のＬＥＤチップ２と電極３とを透明なブラケット４を構成する透明なガラス又は有機フィルムに接着し、前記ＬＥＤチップ２、前記電極３を溶接ワイヤ５によって電気的接続を行う。前記透明なブラケット４を透明な容器７内に垂直に又は傾けて（０°〜６０°の角度で）固定する。ダイオードの電源がオンであるとき、垂直な透明なブラケット４上のＬＥＤチップ２の前面は適切に光を発することができ、一方、ＬＥＤチップ２の裏面は、透明なガラス又は有機フィルムを通してより明るい光を発する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
全方向に発光するＬＥＤを実装する方法であって、
透明な接着剤を用いて少なくとも１つのＬＥＤチップ及び少なくとも２つの電極を透明なブラケットに接着する工程と、
溶接ワイヤを用いて前記ＬＥＤチップと前記電極との間に電気的接続を生じさせる工程と、
前記ＬＥＤチップ、前記電極、及び前記溶接ワイヤを備える前記透明なブラケットを透明な容器内に垂直に又は傾けて（０°〜６０°の角度で）固定する工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
透明なブラケットが、透明な容器内の支持台上に垂直に又は傾けて（０°〜６０°の角度で）配置される請求項１に記載のＬＥＤを実装する方法。
【請求項３】
透明なブラケットの垂直配置が、以下の工程：
前記透明なブラケット及び電源線を成形型に配置する工程であって、前記透明なブラケットの電極を前記電源線に取り付ける工程；及び、
前記電極と前記電源線とが互いに接触する位置の周りにプラスチック材料を流し込み、前記プラスチック材料を硬化させて支持台を形成する工程；
を用いて成型することによって行われる請求項２に記載のＬＥＤを実装する方法。
【請求項４】
透明なブラケットの垂直配置が、以下の工程：
電源線と支持台とを一体的に作製する工程であって、前記電源線の一端が前記支持台に埋め込まれる工程； 
前記支持台の中央部に溝を形成して、前記電源線を露出させる工程であって、前記溝が、電極を有する前記透明なブラケットを堅く固定することができる大きさである工程；及び
前記透明なブラケットを前記溝に挿入して、前記電極と前記電源線との間に電気的接続を形成する工程；
を用いてクリッピングによって行われる請求項２に記載のＬＥＤを実装する方法。
【請求項５】
透明な材料を透明な容器に充填し、硬化させることによって、透明なブラケットが、垂直に又は傾けて（０°〜６０°の角度で）固定される請求項１から４のいずれかに記載のＬＥＤを実装する方法。
【請求項６】
絶縁性の透明な液体を透明な容器に充填する工程を更に含む請求項１から５のいずれかに記載のＬＥＤを実装する方法。
【請求項７】
透明な容器の内表面に蛍光層をコーティングする工程を更に含む請求項１から６のいずれかに記載のＬＥＤを実装する方法。
【請求項８】
透明なブラケットが、厚み０．４ｍｍ〜５ｍｍの透明なガラス又は透明な有機フィルムである請求項１から７のいずれかに記載のＬＥＤを実装する方法。
【請求項９】
溶接ワイヤが、金又は合金の伝導性ワイヤである請求項１から８のいずれかに記載のＬＥＤを実装する方法。
【請求項１０】
透明な容器が、円形又は矩形の容器である請求項１から９のいずれかに記載のＬＥＤを実装する方法。
【請求項１１】
透明なブラケットが、３つの平面状分枝で形成されるＹ字形アセンブリを含み、２つの隣接する平面状分枝間の角度が１２０°である請求項１から１０のいずれかに記載のＬＥＤを実装する方法。
【請求項１２】
透明なブラケットが、４つの平面状分枝で形成される十字形アセンブリを含み、２つの隣接する平面状分枝間の角度が９０°である請求項１から１１のいずれかに記載のＬＥＤを実装する方法。
【請求項１３】
透明なブラケットと、
透明な接着剤を用いて前記透明なブラケットに接着されている少なくとも１つのＬＥＤチップ及び少なくとも２つの電極と、
前記ＬＥＤチップと前記電極とを接続するための溶接ワイヤと、
透明な容器と、
を含み、
前記ＬＥＤチップ、前記電極、及び前記溶接ワイヤが接着されている前記透明なブラケットが、透明な容器内に垂直に又は傾けて（０°〜６０°の角度で）固定されていることを特徴とする全方向に発光するＬＥＤパッケージ。
【請求項１４】
透明な容器内に配置されている支持台を更に含む請求項１３に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項１５】
透明なブラケットが、成型又はクリッピングを用いて支持台上に垂直に又は傾けて（０°〜６０°の角度で）配置される請求項１４に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項１６】
透明な材料を透明な容器に充填し、硬化させることによって、透明なブラケットが、垂直に又は傾けて（０°〜６０°の角度で）固定される請求項１３から１５のいずれかに記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項１７】
透明な容器に充填されている絶縁性の透明な液体を更に含む請求項１３から１６のいずれかに記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項１８】
透明な容器の内表面上にコーティングされている蛍光層を更に含む請求項１３から１７のいずれかに記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項１９】
透明なブラケットが、厚み０．４ｍｍ〜５ｍｍの透明なガラス又は透明な有機フィルムである請求項１３から１８のいずれかに記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項２０】
溶接ワイヤが、金又は合金の伝導性ワイヤである請求項１３から１９のいずれかに記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項２１】
透明な容器が、円形又は矩形の容器である請求項１３から２０のいずれかに記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項２２】
透明なブラケットが、３つの平面状分枝で形成されるＹ字形アセンブリを含み、２つの隣接する平面状分枝間の角度が１２０°である請求項１３から２１のいずれかに記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項２３】
同数のＬＥＤチップが、平面状分枝のそれぞれの同じ側に配置される請求項２２に記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項２４】
透明なブラケットが、４つの平面状分枝で形成される十字形アセンブリを含み、２つの隣接する平面状分枝間の角度が９０°である請求項１３から２３のいずれかに記載のＬＥＤパッケージ。
【請求項２５】
同数のＬＥＤチップが、平面状分枝のそれぞれの同じ側に配置される請求項２４に記載のＬＥＤパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、発光ダイオード（ＬＥＤ）の実装技術に関する。特に、本発明は、透明な接着剤を用いて透明なガラス又は透明な有機フィルムにＬＥＤチップ及び電極を接着する実装方法、並びにそれを用いて作製されるＬＥＤパッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤは、電気を光に変換することができる半導体材料から作製される発光ディスプレイ装置であり、消費電力が低く且つ輝度が高いという利点を有するので、標識として、並びに様々な電気回路、住宅設備、及び機器等のディスプレイパネルにおいて広く用いられている。更に、一般的な白熱灯と比べて、ＬＥＤは、体積が小さく、発熱が少なく、消費電力が少なく、寿命が長く、応答速度が速く、且つ環境に優しいので、照明に広く用いられている。
【０００３】
従来のＬＥＤは、厚み０．１２ｍｍの半導体シートを透明なシリコン基材に接着することによって作製され、かかるＬＥＤ光源は、前面と裏面とを有するが、裏面は前面よりも輝度が２０％高い。その理由は、裏面には電源回路が印刷されていないためである。
【０００４】
従来技術では、水平方向に配置された平面状板に全てのＬＥＤチップが固定され、電力を供給するための電気回路が前記ＬＥＤチップ上に印刷され、前記チップの裏面から前面に光を反射させるために様々な反射技術が考えられている。しかし、反射技術が如何に有効であっても、印刷された回路によって反射した光が不可避的に遮られるので、先行技術における実装技術では７０％の光取出ししか達成できない。言い換えれば、先行技術における実装技術は、最も明るい照度面を示すことができず、反射技術を用いて底面から光を反射させなくてはならない。これは、光取出しに影響を及ぼす。
【０００５】
特許文献１には、反射シェードに垂直に配置されたＬＥＤチップを含む高出力ＬＥＤが開示されており、前記ＬＥＤチップの正極及び負極は、各々正極ブラケット及び負極ブラケットに接続されている。かかる構造は、ＬＥＤチップの光取出しをある程度改善することができるが、前記ブラケットの比較的幅が広いので前記ブラケットが光の一部を依然として遮っている。したがって、上記課題を完全には解決していない。更に、この先行技術では、ＬＥＤチップがエポキシ樹脂によって反射シェードに固定されているので、ＬＥＤチップが発する熱を消散させることが困難であり、これによってエポキシ樹脂が劣化する可能性があり、延いては、ＬＥＤの光取出しを低下させる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】中国特許出願第２００８１０２２０１５９．９号（中国特許公開第１０１４４２０９８号）明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、ＬＥＤの前面と裏面の両方が適切に発光することができ、且つ前面及び裏面に対して垂直である主な光路が障害物により遮られることが全くなければ、ＬＥＤの光取出しを実質的に改善することができる。本発明は、この課題の解決を目的とし、全方向に発光するＬＥＤを実装する方法を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの態様によれば、透明な接着剤を用いて少なくとも１つのＬＥＤチップ及び少なくとも２つの電極を透明なブラケットに接着する工程と；溶接ワイヤを用いて前記ＬＥＤチップと前記電極との間に電気的接続を生じさせる工程と；前記ＬＥＤチップ、前記電極、及び前記溶接ワイヤを備える前記透明なブラケットを透明な容器内に垂直に固定する工程とを含む全方向に発光するＬＥＤを実装する方法が提供される。
【０００９】
更なる実施形態では、透明なブラケットは、透明な容器内の支持台上に垂直に配置される。この実施形態では、透明なブラケットの垂直配置は、以下の工程を用いて成型によって行うことができる：前記透明なブラケット及び電源線を成形型に配置する工程であって、前記透明なブラケットの電極を前記電源線に取り付ける工程と；前記電極と前記電源線とが互いに接触する位置の周りにプラスチック材料を流し込み、前記プラスチック材料を硬化させて支持台を形成する工程。或いは、透明なブラケットの垂直配置は、以下の工程を用いてクリッピングによっても行うことができる：電源線と支持台とを一体的に作製する工程であって、前記電源線の一端が前記支持台に埋め込まれる工程と；前記支持台の中央部に溝を形成して、前記電源線を露出させる工程であって、前記溝が、電極を有する前記透明なブラケットを堅く固定することができる大きさである工程と；前記透明なブラケットを前記溝に挿入して、前記電極と前記電源線との間に電気的な接続を形成する工程。
【００１０】
更なる実施形態では、透明な材料を透明な容器に充填し、硬化させることによって、透明なブラケットが垂直に固定される。
【００１１】
更なる実施形態では、透明な容器に絶縁性の透明な液体を充填して、ＬＥＤチップが発する熱の消散を促進してもよい。更に、透明な容器の内表面又は外表面に蛍光層をコーティングして、チップが発する熱が蛍光材料に直接伝導するのを防ぐこともでき、これによって、熱による蛍光材料の分解及び劣化が避けられるだけでなく、これらに付随する光減衰及び収差も避けられる。
【００１２】
更なる実施形態では、透明なブラケットは、厚み０．４ｍｍ〜５ｍｍの透明なガラス又は透明な有機フィルムであってもよく、溶接ワイヤは、金又は合金の伝導性ワイヤであってもよく、透明な容器は、円形又は矩形の容器であってもよい。
【００１３】
更なる実施形態では、透明なブラケットは、３つの平面状分枝で形成されるＹ字形アセンブリであってもよく、２つの隣接する平面状分枝間の角度は、１２０°が好ましい。
【００１４】
更なる実施形態では、透明なブラケットは、４つの平面状分枝で形成される十字形アセンブリであってもよく、２つの隣接する平面状分枝間の角度は、９０°が好ましい。
【００１５】
本発明の別の態様によれば、透明なブラケットと；透明な接着剤を用いて透明なブラケットに接着されている少なくとも１つのＬＥＤチップ及び少なくとも２つの電極と；前記ＬＥＤチップと前記電極とを接続するための溶接ワイヤと；透明な容器とを含み；前記ＬＥＤチップ、前記電極、及び前記溶接ワイヤが接着されている前記透明なブラケットが、透明な容器内に垂直に固定されている全方向に発光するＬＥＤパッケージが提供される。
【００１６】
更なる実施形態では、ＬＥＤパッケージは、透明な容器内に支持台を更に含んでもよい。この実施形態では、透明なブラケットは、成型又はクリッピングを用いて支持台に垂直に配置されてもよい。
【００１７】
更なる実施形態では、透明なブラケットは、透明な材料を透明な容器に充填し、硬化させることによって垂直に固定することができる。
【００１８】
更なる実施形態では、ＬＥＤパッケージは、透明な容器に充填されている絶縁性の透明な液体及び／又は透明な容器の内表面上にコーティングされている蛍光層を更に含んでもよい。
【００１９】
更なる実施形態では、透明なブラケットは、厚み０．４ｍｍ〜５ｍｍの透明なガラス又は透明なフィルムであってもよく、溶接ワイヤは、金又は合金の伝導性ワイヤであってもよく、透明な容器は、円形又は矩形の容器であってもよい。
【００２０】
更なる実施形態では、透明なブラケットは、３つの平面状分枝で形成されるＹ字形アセンブリであってもよく、２つの隣接する平面状分枝間の角度は、１２０°が好ましい。更に好ましくは、同数のＬＥＤチップが、平面状分枝のそれぞれの同じ側に配置される。
【００２１】
更なる実施形態では、透明なブラケットは、４つの平面状分枝で形成される十字形アセンブリであってもよく、２つの隣接する平面状分枝間の角度は、９０°が好ましい。更に好ましくは、同数のＬＥＤチップが、平面状分枝のそれぞれの同じ側に配置される。
【００２２】
本発明の利点は、透明な接着剤を用いてＬＥＤチップが垂直に透明なブラケットに固定され、溶接ワイヤを用いて前記チップと別々の電極とが電気的に接続され、殆ど遮られることなしに前記ＬＥＤチップの前面及び裏面の両方が光を発することができるので、可能な限り最大の光取出しを達成できることにある。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る透明なブラケットの概略図を示す。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態に係るＬＥＤパッケージの断面概略図を示す。
【図３】図３は、内部構造を示すために容器の一部が取り除かれている、本発明の図２に示されるＬＥＤパッケージの透視概略図を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の第２の実施形態に係る透明なブラケットの透視概略図を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の第２の実施形態に係る透明なブラケットの上面概略図を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の第３の実施形態に係る透明なブラケットの透視概略図を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の第３の実施形態に係る透明なブラケットの上面概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図面を参照して、本発明を詳細に説明する。先ず、本発明の第１の実施形態に係る透明なブラケットの概略図である図１を参照する。図１に示すように、透明なブラケット４の要部は、厚みが０．４ｍｍ〜５ｍｍである、例えば透明なガラス又は透明な有機フィルム等の透明な材料の１以上のシートである。１以上のＬＥＤチップ２及び１以上の電極３は、透明な接着剤１を用いて透明なガラス又は透明な有機フィルムの片面に接着される。異なるチップ間の電気的接続及びチップと電極との電気的接続は、溶接ワイヤ５によって行われ、前記溶接ワイヤは、従来の金製ボンディングワイヤ、又は他の金属若しくは合金性の伝導性ワイヤであることが好ましい。直列の２つのチップが図中に示されているが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、１つのＬＥＤチップ、及び直列又は並列の２以上のチップでもよいことを理解されたい。この実施においては、即ち、電極に直接接続されるのではなく、溶接ワイヤを介して電極に接続されているＬＥＤチップでは、遮られることなしにＬＥＤチップの両面が光を発することができるので、光取出しを略１００％にすることができる。
【００２５】
図２及び図３は、本発明に係るＬＥＤパッケージの１つの実施形態を示す。従来の水平配置とは異なり、ＬＥＤチップ２、正極／負極３、及び溶接ワイヤ５が固定されている透明なブラケット４は、正極／負極３が正電源線／負電源線６と緊密に接触するように、透明な容器７内の支持台８に垂直に配置される。電源がオンであるとき、垂直な透明なブラケット上のＬＥＤチップの前面は適切に光を発することができ、ＬＥＤチップの裏面も、透明なガラス又は透明な有機フィルムを通してより明るい光を発することができる。したがって、パッケージ内に存在する電源線によってＬＥＤの最も明るい面を示すことができないという先行技術の課題を解決して、ＬＥＤの光取出しの改善が実現される。
【００２６】
透明なブラケットの垂直配置は、以下の成型方法によって行うことができる：前記透明なブラケット及び電源線を成形型に配置する工程であって、前記透明なブラケットの電極を前記電源線に取り付ける工程と；前記電極と前記電源線とが互いに接触する位置の周りにプラスチック材料を流し込み、前記プラスチック材料を硬化させて支持台を形成して、前記電極と前記電源線との間に安定な接続を得る工程。あるいは、透明なブラケットの垂直配置は、クリッピングを用いて行うこともできる。例えば、電源線と支持台とを一体的に作製してもよく、前記電源線の一端は、前記支持台に埋め込まれる。次いで、前記支持台の中央部に溝を形成して、前記電源線を露出させ、前記溝の大きさは、電極を有する前記透明なブラケットを堅く固定することができる大きさとする。その結果、透明なブラケットが前記溝に挿入されたとき、前記電極と前記電源線との間が安定に電気的接続される。このように、透明なブラケット及び支持台は、バッチ方式で製造され、迅速に組み立てられる。
【００２７】
尚、前述の支持台は、本発明に必須ではなく、透明なブラケットを透明な容器内に垂直に固定するために、任意の方法を使用できることに留意すべきである。例えば、透明な材料を透明な容器内に充填し、硬化させることによって透明なブラケットを垂直に固定することもできる。
【００２８】
あるいは、透明な容器７に絶縁性の透明な液体を充填して、ＬＥＤチップが発する熱の消散を促進してもよい。更に、透明な容器７の内表面又は外表面に蛍光層をコーティングして、発せられる光の必要に応じて異なる色のＬＥＤを形成することもできる。ＬＥＤチップに蛍光層を直接コーティングするのではなく、透明な容器に蛍光層をコーティングすることによって、発生した熱が蛍光材料に伝導するのを防ぐことができ、延いては、熱による蛍光材料の分解及び劣化を避けることができるだけでなく、これらに付随する光減衰及び収差も避けることができる。
【００２９】
図３は、円形の透明な容器を示すが、矩形の透明な容器、又は他の形状の透明な容器を利用してもよいことが理解され得る。更に、透明な容器は、透明なプラスチック又はガラスで作製することができる。
【００３０】
図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の第２の実施形態に係る透明なブラケットの概略図を示す。１枚の平面状板である第１の実施形態の透明なブラケットとは異なり、この実施形態の透明なブラケット４は、Ｙ字形を形成する３つの平面状分枝を含む。好ましくは、前記３つの平面状分枝は、中心軸の周りに対称的に分布する。即ち、２つの隣接する平面状分枝間の角度は１２０°が好ましいが、他の対称又は非対称な構造も可能である。
【００３１】
図４Ａの透視図から分かるように、透明な接着剤によって１つのＬＥＤチップが各平面状分枝に接着されており、２つの電極（即ち、正極と負極）は、任意の２つの平面状分枝に固定されている。単純化するために、この図は、チップと電極とを電気的に接続するための溶接ワイヤしか示しておらず、直列のチップ間の溶接ワイヤは示していない。無論、簡便に溶接するために、各々チップの正端子及び負端子と接続している２つの電極（正極と負極）及び１つのＬＥＤチップを各平面状分枝に配置し、そして、支持台（図示せず）において、正電源線及び負電源線を各々３つの正極と３つの負極とに接続する。更に、図１に示される透明なブラケットをこの実施形態の平面状分枝の１つとして用いてもよい。即ち、各平面状分枝に複数のＬＥＤチップが直列に存在してもよい。
【００３２】
図４Ｂの上面図から分かるように、各ＬＥＤチップは、平面状分枝のそれぞれの同じ側に配置され、各チップの前面から発せられる光、及び別のチップの裏面から発せられ透明な材料を通って移動する光は、互いに補完し合うことができ、チップ表面に対して垂直である主な光路が、隣接するチップに遮られない。したがって、第１の実施形態における二方向の発光と比べて、この実施形態は、六方向に光を発することができるので、配光がより均一であり、且つ光取出しを最大化することもできる。
【００３３】
図５Ａ及び５Ｂは、本発明の第３の実施形態に係る透明なブラケットの概略図を示す。第２の実施形態のＹ字形構造とは異なり、この実施形態の透明なブラケットは、４つの平面状分枝で形成される十字形構造を含む。好ましくは、４つの平面状分枝は、中心軸の周りに対称的に分布する。即ち、２つの隣接する平面状分枝間の角度は９０°が好ましいが、他の対称又は非対称な構造も可能である。
【００３４】
図５Ａの透視図から分かるように、透明な接着剤によって１つのＬＥＤチップが各平面状分枝に接着されており、２つの電極（即ち、正極と負極）は、任意の２つの平面状分枝に固定されている。単純化するために、この図は、チップと電極とを電気的に接続するための溶接ワイヤしか示しておらず、直列のチップ間の溶接ワイヤは示していない。無論、簡便に溶接するために、各々チップの正端子及び負端子と接続している２つの電極（正極と負極）及び１つのＬＥＤチップを各平面状分枝に配置し、そして、支持台（図示せず）において、正電源線及び負電源線を各々４つの正極と４つの負極とに接続する。更に、図１に示される透明なブラケットをこの実施形態の平面状分枝の１つとして用いてもよい。即ち、各平面状分枝に複数のＬＥＤチップが直列に存在してもよい。
【００３５】
図５Ｂの上面図から分かるように、各ＬＥＤチップは、平面状分枝のそれぞれの同じ側に配置され、各チップの前面から発せられる光、及び別のチップの裏面から発せられ透明な材料を通って移動する光は、互いに補完し合うことができ、チップ表面に対して垂直である主な光路が、隣接するチップに遮られない。したがって、第２の実施形態における六方向の発光と同様に、この実施形態は、四方向に均一に光を発することができ、且つ光取出しを最大化することもできる。
【００３６】
図示される実施形態に関連して本発明を詳細に記載したが、他の実施形態が同一の結果をもたらすことを当業者であれば理解すべきである。本発明の変形例及び修正例は、当業者にとって明らかであり、且つ本発明の範囲内である。
【符号の説明】
【００３７】
１  接着剤
２  ＬＥＤチップ
３  電極
４  ブラケット
５  溶接ワイヤ
６  電源線
７  容器
８  支持台
【図１】
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【図２】
2012160447.tif 000004
【図３】
2012160447.tif 000005
【図４Ａ】
2012160447.tif 000006
【図４Ｂ】
2012160447.tif 000007
【図５Ａ】
2012160447.tif 000008
【図５Ｂ】
2012160447.tif 000009