発光ダイオード
【課題】蛍光体と発光ダイオードチップとの間の距離を均一に維持して発光効率を向上させた発光ダイオード及びその製造方法を提供する。
【解決手段】発光ダイオードは、基板と、基板の第1表面に配置された発光ダイオードチップと、基板を取り囲む筺体と、筐体上に配置され、発光ダイオードチップと電気的に接続されるリード端子235と、発光ダイオードチップ上に配置され、蛍光体250を含む第1モールド部260と、を備え、リード端子235は筺体の外側から表出した階段を有し、筺体の内側壁及び上面には少なくとも1以上の凹溝を有する。
【解決手段】発光ダイオードは、基板と、基板の第1表面に配置された発光ダイオードチップと、基板を取り囲む筺体と、筐体上に配置され、発光ダイオードチップと電気的に接続されるリード端子235と、発光ダイオードチップ上に配置され、蛍光体250を含む第1モールド部260と、を備え、リード端子235は筺体の外側から表出した階段を有し、筺体の内側壁及び上面には少なくとも1以上の凹溝を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は発光ダイオード及びその製造方法に係り、さらに詳しくは、蛍光体を均一に塗布するためのフレーム構造を備えた発光ダイオード及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
図1及び図2は従来の技術により蛍光体が塗布された発光ダイオードの概略断面図であり、図1は従来のトップ型発光ダイオードを示す断面図であり、図2は従来のランプ型発光ダイオードを示す断面図である。
【0003】
図1を参照すれば、発光ダイオードは、第1のリード端子30及び第2のリード端子35が形成された基板10と、基板10の上に実装される発光ダイオードチップ20と、発光ダイオードチップ20を取り囲んで基板10の上に形成された反射部40と、を備えてなる。発光ダイオードチップ20は、ワイヤ70を介して第1のリード端子30及び第2のリード端子35に電気的に接続される。発光ダイオードチップ20の上部には、発光ダイオードチップ20を保護するために、液状エポキシ樹脂などを反射部40の中に充填して所定の時間加熱・硬化させたモールド部60が形成され、モールド部60中には発光ダイオードチップ20から発せられた光を吸収してそれぞれの波長に光を波長変換する蛍光体50が混合されている。
【0004】
図2を参照すれば、発光ダイオードは、先端に反射部40が設けられた第1のリード端子80と、第1のリード端子80と所定間隔だけ離れた第2のリード端子85と、を備え、第1のリード端子80の反射部40の内部に発光ダイオードチップ20が実装され、発光ダイオードチップ20の上部には、発光ダイオードチップ20の保護のために、液状エポキシ樹脂などを塗布して所定時間加熱・硬化させたモールド部60が形成され、モールド部60中には発光ダイオードチップ20から発せられた光を吸収してそれぞれの波長に光を波長変換する蛍光体50が混合されている。
【0005】
上記のようにして蛍光体を塗布すれば、液状エポキシ樹脂が硬化する所定の時間中に比重の高い蛍光体が、相対的に比重の低いエポキシとの比重差により下部に沈んでしまう。このような蛍光体の沈降により液状エポキシ樹脂内に濃度の差が生じ、発光ダイオードチップから発せられる光が一様にならないので、色の再現性に不都合が生じる。
さらに色ムラ(color speckle)が発生するので、均一な色を実現するためには多量の蛍光体を含ませなければならず、これは発光効率の低下を来たしていた。また、蛍光体がモールド部中に均一に分布されないため、発光ダイオードを眺める角度に依存して発せられる光の色が異なってくるという不都合がある。
【0006】
図3及び図4は従来の他の技術により蛍光体が塗布された発光ダイオードの概略断面図である。図3及び図4は、蛍光体と樹脂との混合物を発光ダイオードチップ20を取り囲むように局在(doton)させた後、モールド部を形成するという点で図1及び図2とは相違点があり、残りの構成は同様である。
【0007】
図3を参照すれば、発光ダイオードにおいて、蛍光体と樹脂との混合物が発光ダイオードチップ20の上に局在された後、反射部40中にモールド部65が形成される。図4を参照すれば、蛍光体50は反射部40の内部にのみ注入され、外周モールド部65には発光ダイオードチップ20から発せられた光の透過率を高める目的で透明なエポキシ樹脂が用いられる。
【0008】
上記のように蛍光体と樹脂との混合物を塗布する場合には、このような混合物が側方に流れてしまうので、発光ダイオードチップと蛍光体との間の距離が異なってきて均一な色相が出ず、発光箇所に依存して2種又はそれ以上の色相が出てしまうという不都合が生じる。また、図4の場合には発光ダイオードチップと反射部との干渉により光の明るさ効率が格段に低下してしまう。
【0009】
図5は、従来のさらに他の技術により蛍光体が塗布された発光ダイオードの概略断面図である。図5の発光ダイオードは、蛍光体と樹脂との混合物を発光ダイオードチップの上に局在させる際に、蛍光体と樹脂との混合物が基板やリード端子の外に流れるのを防ぐガイド部材90をさらに備える。しかしながら、ガイド部材を取り付ける別途の工程の追加を余儀なくされるので製造工程が複雑になり、しかもコストが高くつく。なお、ガイド部材により光効率が低下し、多量の蛍光体が消耗されるという不都合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明は上述した従来の問題点を克服するためのものであって、本発明が解決しようとする技術的な課題は、発光ダイオードに蛍光体を塗布するとき、蛍光体と発光ダイオードチップとの間の距離を均一に維持して2種以上の色相が発生するような色ムラを改善すると共に、発光効率を高めることのできる発光ダイオード及びその製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の課題を解決するために、本発明の一態様によれば、少なくとも1以上の発光ダイオードチップと、発光ダイオードチップに電源を印加するためのリード端子と、発光ダイオードチップを実装するためのフレームと、を備え、フレームは、発光ダイオードチップの形状に見合う形状を有し、所定の高さに形成されることを特徴とする発光ダイオードが提供される。
【0012】
好ましくは、前記発光ダイオードチップから発せられた光の波長を変換するための蛍光体を含むモールド部をさらに備え、前記モールド部は前記フレームの上に形成される。
【0013】
好ましくは、前記発光ダイオードチップを封止するための外周モールド部をさらに備える。
【0014】
好ましくは、前記モールド部は、前記発光ダイオードチップの形状に見合う形状に形成される。
【0015】
好ましくは、前記フレームは、リード端子の上に形成される。
【0016】
好ましくは、前記フレームと前記リード端子は一体に形成される。
【0017】
好ましくは、基板をさらに備え、前記フレームは前記基板の上に形成される。
【0018】
好ましくは、前記フレームと前記基板は一体に形成される。
【0019】
好ましくは、前記基板を取り囲む筐体をさらに備える。
【0020】
好ましくは、前記フレームの周縁には所定の高さの隔壁が形成される。
【0021】
好ましくは、前記隔壁は前記フレームと一体に形成される。
【0022】
好ましくは、前記フレームの周縁に沿って所定の深さの凹溝が形成される。
【0023】
好ましくは、前記フレームは矩形状に形成される。
【0024】
また、前記本発明の課題を解決するために、本発明の他の態様によれば、a)発光ダイオードチップの形状に見合う形状を有するフレームを形成するステップと、b)前記フレームの上に前記発光ダイオードチップを実装するステップと、c)所定量の蛍光体を前記フレームの上に塗布するステップと、d)前記蛍光体を加熱・硬化するステップと、を含むことを特徴とする発光ダイオードの製造方法が提供される。
【0025】
好ましくは、フレームの周縁に所定の高さの隔壁を形成する。
また好ましくは、フレームの周縁に沿って所定の深さの凹溝を形成する。
【発明の効果】
【0026】
本発明によれば、発光ダイオードチップの形状に見合う形状を有するフレームの上に発光ダイオードチップを実装した後に、その上に蛍光体を局在させることにより、発光ダイオードチップとモールド部との間の距離を均一に維持することができ、その結果、2種以上の色相が発生するような色ムラが改善されると共に、発光効率が上がる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】従来の技術により蛍光体が塗布された発光ダイオードの概略断面図である。
【図2】従来の技術により蛍光体が塗布された発光ダイオードの概略断面図である。
【図3】従来の他の技術により蛍光体が塗布された発光ダイオードの概略断面図である。
【図4】従来の他の技術により蛍光体が塗布された発光ダイオードの概略断面図である。
【図5】従来のさらに他の技術により蛍光体が塗布された発光ダイオードの概略断面図である。
【図6】本発明の第1の実施形態による発光ダイオードの斜視図である。
【図7】本発明の第1の実施形態による発光ダイオードの断面図である。
【図8】本発明の第2の実施形態による発光ダイオードの断面図である。
【図9】本発明の第3の実施形態による発光ダイオードの断面図である。
【図10】本発明の第4の実施形態による発光ダイオードの断面図である。
【図11】本発明の第5の実施形態による発光ダイオードの断面図である。
【図12】本発明によるフレーム構造の例を示す図である。
【図13】本発明によるフレーム構造の例を示す図である。
【図14】本発明によるフレーム構造の例を示す図である。
【図15】本発明によるフレーム構造の例を示す図である。
【図16】本発明によるフレーム構造の例を示す図である。
【図17】本発明によるフレーム構造の例を示す図である。
【図18】本発明による発光ダイオードを製造するための方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
図1及び図2は、従来の技術により蛍光体が塗布された発光ダイオードの概略断面図である。
【0029】
図3及び図4は、従来の他の技術により蛍光体が塗布された発光ダイオードの概略断面図である。
【0030】
図5は、従来のさらに他の技術により蛍光体が塗布された発光ダイオードの概略断面図である。
【0031】
図6及び図7は、本発明の第1の実施形態による発光ダイオードの斜視図及び断面図である。
【0032】
図8は、本発明の第2の実施形態による発光ダイオードの断面図である。
【0033】
図9は、本発明の第3の実施形態による発光ダイオードの断面図である。
【0034】
図10及び図11は、本発明の第4の実施形態及び第5の実施形態による発光ダイオードの断面図である。
【0035】
図12から図17は、本発明によるフレーム構造の例を示す図である。
【0036】
図18は、本発明による発光ダイオードを製造するための方法を示すフローチャートである。
【実施例1】
【0037】
図6及び図7は本発明の第1の実施形態によるチップ型発光ダイオードの概略的な斜視図及び断面図である。
【0038】
即ち、これらの図は本発明によるチップ型発光ダイオードの概略的な斜視図及び断面図である。
【0039】
図6及び図7を参照すれば、発光ダイオードは、リード端子230、235の形成された基板210と、基板210の上に形成されるフレーム290と、フレーム290の上に実装される発光ダイオードチップ220と、発光ダイオードチップ220とリード端子230、235との間を接続するためのワイヤ270と、を備えてなる。発光ダイオードチップ220から発せられた光の波長を変換するための蛍光体250は封止剤と混合され、且つ、フレーム290の上に塗布されてモールド部260を形成する。この実施形態においては単一の発光ダイオードチップ220を備えているが、これは単なる説明のための例示に過ぎず、多数の発光ダイオードチップを備えてもよい。
【0040】
また、発光ダイオードチップ220の上部には、発光ダイオードチップ220を保護するために、液状エポキシ樹脂などからなる外周モールド部265が形成される。この外周モールド部265は所定の樹脂を用いた射出工程により形成することもでき、また、別途の鋳型を用いて製作した後、これを加圧または熱処理して形成することもできる。このとき、外周モールド部265はエポキシ樹脂またはシリコン樹脂などから形成される。外周モールド部265は光学レンズ状または平板状など種々の形状に形成可能である。
【0041】
一方、フレーム290は基板210とは別途に製作した後に、基板と貼り合わせてもよく、これとは異なり、フレーム290と基板210は一体に製作されてもよい。このとき、基板210はメタルスラグ(metalslug)または熱伝導性樹脂から形成可能である。
【0042】
さらに、前記封止剤は液状エポキシ樹脂やシリコン樹脂からなる。
【実施例2】
【0043】
図8は、本発明の第2の実施形態によるトップ型発光ダイオードの概略断面図である。
【0044】
図8を参照すれば、第2の実施形態による発光ダイオードは、基板の上に反射部が形成されるという点以外は、第1の実施形態による発光ダイオードとほとんど同様であるため、以下では異なる部分についてのみ詳述する。
【0045】
発光ダイオードは、基板210と、前記基板の上に形成されたリード端子230、235と、フレーム290及び反射部240を備え、フレーム290の上に実装される発光ダイオードチップ220と、発光ダイオードチップ220とリード端子230、235との間を接続するためのワイヤ270と、を備えている。発光ダイオードチップ220から発せられた光の波長を変換するための蛍光体250は封止剤と混合され、フレーム290の上に塗布されてモールド部260を形成し、発光ダイオードチップ220の上部には発光ダイオードチップ220の保護のための外周モールド部265が形成される。このとき、外周モールド部265は所定の樹脂からなり、好ましくは、エポキシ樹脂またはシリコン樹脂などからなる。
【0046】
一方、反射部240は基板210の上に少なくとも1以上の発光ダイオードチップ220を取り囲むように形成され、このとき、光の輝度及び集光能を高めるために、発光ダイオードチップ220を取り囲む反射部240の内側壁に所定の勾配を持たせてもよい。
【実施例3】
【0047】
図9は、本発明の第3の実施形態によるランプ型発光ダイオードの概略断面図である。
【0048】
図9を参照すれば、前記発光ダイオードは、先端に反射部340が設けられた第1のリード端子330と、第1のリード端子330と所定間隔だけ離れた第2のリード端子335と、を備え、第1のリード端子330の反射部340の内部にフレーム390が形成され、フレーム390の上に発光ダイオードチップ320が実装される。
【0049】
発光ダイオードチップ320から発せられた光の波長を変換するための蛍光体350は封止剤と混合された後、フレーム390の上に塗布されてモールド部360を形成し、発光ダイオードチップ320の上部には、発光ダイオードチップ320の保護のために、所定の樹脂を塗布して所定時間かけて加熱・硬化させた外周モールド部365が形成され、外周モールド部365はエポキシ樹脂またはシリコン樹脂からなる。
【実施例4】
【0050】
図10及び図11は、本発明の第4の実施形態及び第5の実施形態による筐体付き発光ダイオードの概略断面図である。
【0051】
図10に示す本発明の第4の実施形態による発光ダイオードは、第1の実施形態による発光ダイオードと比較して、基板を取り囲む筐体280をさらに備えている点で相違点があり、残りの構成は同様である。
【実施例5】
【0052】
また、図11に示す本発明の第5の実施形態による発光ダイオードもまた第2の実施形態による発光ダイオードと比較して、基板を取り囲む筐体280をさらに備えている点で相違点があり、残りの構成は同様である。
【実施例6】
【0053】
図12及び図13は、本発明によるフレーム290の構造の一例を示す斜視図及び断面図であり、図14及び図15は、本発明によるフレーム290の構造の他の例を示す斜視図及び断面図であり、図16及び図17は、本発明によるフレーム290の構造のさらに他の例を示す斜視図及び断面図である。
【0054】
図12及び図13を参照すれば、フレーム290は、発光ダイオードチップ220の形状と同じ形状、すなわち、矩形状に形成され、サイズは前記発光ダイオードチップの約1.5倍から2倍程度に形成する。この実施形態においては、発光ダイオードチップとフレームが矩形状を有するが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の形状に形成可能である。このとき、フレームと発光ダイオードチップは同じ形状に形成される。
【0055】
上記のような形状とサイズを有するフレーム290上の中央部に発光ダイオードチップ220を実装した後、蛍光体250と封止剤との混合物を局在させると、モールド部260はフレームの形状に倣って形成されて、発光ダイオードチップ220とモールド部260との間の距離は均一になる。すなわち、モールド部260も発光ダイオードチップ220の形状に倣って形成される。
【0056】
上記のような形状とサイズを有するフレーム290上の中央部に発光ダイオードチップ220を実装した後、蛍光体250と封止剤との混合物を局在させると、モールド部260はフレームの形状に倣って形成されて、発光ダイオードチップ220とモールド部260との間の距離は均一になる。すなわち、モールド部260も発光ダイオードチップ220の形状に倣って形成される。
【0057】
図14及び図15を参照すれば、この実施形態によるフレーム構造は図12及び図13に示すフレームの構造に類似しているが、フレームの周縁に所定の高さの隔壁297が形成される点だけが異なる。
【0058】
隔壁297は、蛍光体250と封止剤とが混合されてなるモールド部260が発光ダイオードチップの形状に倣って形成されるように導く。
【0059】
図16及び図17を参照すれば、この実施形態によるフレーム構造は図12及び図13に示すフレーム構造に類似しているが、フレームの周縁に沿って所定の深さの凹溝299が形成されるという点だけが異なる。
【0060】
凹溝299は、前記隔壁と同様、フレーム290の上に塗布される蛍光体250と封止剤とが混合されてなるモールド部260が前記発光ダイオードチップの形状に倣って形成されるように導く。
【0061】
図18は、本発明による発光ダイオードを製造するための方法を示すフローチャートである。
【0062】
図18を参照すれば、先ず、発光ダイオードチップの形状と同じ形状を有する所定のサイズのフレームを形成する(ステップS910)。
【0063】
次いで、ステップS910により形成されたフレームの上に発光ダイオードチップを実装する(ステップS920)。
【0064】
次いで、所定量の蛍光体をフレームの上に塗布する(ステップS930)。このとき、前記蛍光体は封止剤、例えば、液状エポキシ樹脂やシリコン樹脂と混合されて前記フレームの上に塗布される。
【0065】
一方、フレームの形状は、上述したように、前記発光ダイオードチップの形状と同じであるが、そのサイズは発光ダイオードチップよりも大きく形成される。また、フレームの周縁には所定の高さの隔壁が形成されてもよく、これとは異なり、フレームの周縁に沿って所定の深さの凹溝が凹設されてもよい。
【0066】
続けて、前記フレームの上に塗布された蛍光体を加熱し且つ硬化させる(ステップS940)。
【0067】
以上、本発明による発光ダイオード及びその製造方法について説明したが、これは単に例示的なものに過ぎず、本発明はこれらに限定されるものではない。従って、特許請求の範囲において定義された本発明の精神と範囲を逸脱することなく、この技術分野における通常の知識を持つ者であれば誰でも種々の変更実施を行なうことができ、またその範囲まで本発明の請求の範囲が及ぶ。
【産業上の利用可能性】
【0068】
以上説明したように、本発明によれば、発光ダイオードチップの形状に見合う形状を有するフレームの上に発光ダイオードチップを実装した後に、その上に蛍光体を局在させることにより、発光ダイオードチップとモールド部との間の距離を均一に維持することができ、その結果、2種以上の色相が発生するような色ムラが改善されると共に、発光効率が上がる。
【符号の説明】
【0069】
210 基板、
220、320 発光ダイオードチップ、
230、235、330、335 リード端子、
240、340 反射部、
250、350 蛍光体、
260、360 モールド部、
265、365 外周モールド部、
270、370 ワイヤ、
280 筐体、
290、390 フレーム
297 隔壁
299 溝
【技術分野】
【0001】
本発明は発光ダイオード及びその製造方法に係り、さらに詳しくは、蛍光体を均一に塗布するためのフレーム構造を備えた発光ダイオード及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
図1及び図2は従来の技術により蛍光体が塗布された発光ダイオードの概略断面図であり、図1は従来のトップ型発光ダイオードを示す断面図であり、図2は従来のランプ型発光ダイオードを示す断面図である。
【0003】
図1を参照すれば、発光ダイオードは、第1のリード端子30及び第2のリード端子35が形成された基板10と、基板10の上に実装される発光ダイオードチップ20と、発光ダイオードチップ20を取り囲んで基板10の上に形成された反射部40と、を備えてなる。発光ダイオードチップ20は、ワイヤ70を介して第1のリード端子30及び第2のリード端子35に電気的に接続される。発光ダイオードチップ20の上部には、発光ダイオードチップ20を保護するために、液状エポキシ樹脂などを反射部40の中に充填して所定の時間加熱・硬化させたモールド部60が形成され、モールド部60中には発光ダイオードチップ20から発せられた光を吸収してそれぞれの波長に光を波長変換する蛍光体50が混合されている。
【0004】
図2を参照すれば、発光ダイオードは、先端に反射部40が設けられた第1のリード端子80と、第1のリード端子80と所定間隔だけ離れた第2のリード端子85と、を備え、第1のリード端子80の反射部40の内部に発光ダイオードチップ20が実装され、発光ダイオードチップ20の上部には、発光ダイオードチップ20の保護のために、液状エポキシ樹脂などを塗布して所定時間加熱・硬化させたモールド部60が形成され、モールド部60中には発光ダイオードチップ20から発せられた光を吸収してそれぞれの波長に光を波長変換する蛍光体50が混合されている。
【0005】
上記のようにして蛍光体を塗布すれば、液状エポキシ樹脂が硬化する所定の時間中に比重の高い蛍光体が、相対的に比重の低いエポキシとの比重差により下部に沈んでしまう。このような蛍光体の沈降により液状エポキシ樹脂内に濃度の差が生じ、発光ダイオードチップから発せられる光が一様にならないので、色の再現性に不都合が生じる。
さらに色ムラ(color speckle)が発生するので、均一な色を実現するためには多量の蛍光体を含ませなければならず、これは発光効率の低下を来たしていた。また、蛍光体がモールド部中に均一に分布されないため、発光ダイオードを眺める角度に依存して発せられる光の色が異なってくるという不都合がある。
【0006】
図3及び図4は従来の他の技術により蛍光体が塗布された発光ダイオードの概略断面図である。図3及び図4は、蛍光体と樹脂との混合物を発光ダイオードチップ20を取り囲むように局在(doton)させた後、モールド部を形成するという点で図1及び図2とは相違点があり、残りの構成は同様である。
【0007】
図3を参照すれば、発光ダイオードにおいて、蛍光体と樹脂との混合物が発光ダイオードチップ20の上に局在された後、反射部40中にモールド部65が形成される。図4を参照すれば、蛍光体50は反射部40の内部にのみ注入され、外周モールド部65には発光ダイオードチップ20から発せられた光の透過率を高める目的で透明なエポキシ樹脂が用いられる。
【0008】
上記のように蛍光体と樹脂との混合物を塗布する場合には、このような混合物が側方に流れてしまうので、発光ダイオードチップと蛍光体との間の距離が異なってきて均一な色相が出ず、発光箇所に依存して2種又はそれ以上の色相が出てしまうという不都合が生じる。また、図4の場合には発光ダイオードチップと反射部との干渉により光の明るさ効率が格段に低下してしまう。
【0009】
図5は、従来のさらに他の技術により蛍光体が塗布された発光ダイオードの概略断面図である。図5の発光ダイオードは、蛍光体と樹脂との混合物を発光ダイオードチップの上に局在させる際に、蛍光体と樹脂との混合物が基板やリード端子の外に流れるのを防ぐガイド部材90をさらに備える。しかしながら、ガイド部材を取り付ける別途の工程の追加を余儀なくされるので製造工程が複雑になり、しかもコストが高くつく。なお、ガイド部材により光効率が低下し、多量の蛍光体が消耗されるという不都合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明は上述した従来の問題点を克服するためのものであって、本発明が解決しようとする技術的な課題は、発光ダイオードに蛍光体を塗布するとき、蛍光体と発光ダイオードチップとの間の距離を均一に維持して2種以上の色相が発生するような色ムラを改善すると共に、発光効率を高めることのできる発光ダイオード及びその製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の課題を解決するために、本発明の一態様によれば、少なくとも1以上の発光ダイオードチップと、発光ダイオードチップに電源を印加するためのリード端子と、発光ダイオードチップを実装するためのフレームと、を備え、フレームは、発光ダイオードチップの形状に見合う形状を有し、所定の高さに形成されることを特徴とする発光ダイオードが提供される。
【0012】
好ましくは、前記発光ダイオードチップから発せられた光の波長を変換するための蛍光体を含むモールド部をさらに備え、前記モールド部は前記フレームの上に形成される。
【0013】
好ましくは、前記発光ダイオードチップを封止するための外周モールド部をさらに備える。
【0014】
好ましくは、前記モールド部は、前記発光ダイオードチップの形状に見合う形状に形成される。
【0015】
好ましくは、前記フレームは、リード端子の上に形成される。
【0016】
好ましくは、前記フレームと前記リード端子は一体に形成される。
【0017】
好ましくは、基板をさらに備え、前記フレームは前記基板の上に形成される。
【0018】
好ましくは、前記フレームと前記基板は一体に形成される。
【0019】
好ましくは、前記基板を取り囲む筐体をさらに備える。
【0020】
好ましくは、前記フレームの周縁には所定の高さの隔壁が形成される。
【0021】
好ましくは、前記隔壁は前記フレームと一体に形成される。
【0022】
好ましくは、前記フレームの周縁に沿って所定の深さの凹溝が形成される。
【0023】
好ましくは、前記フレームは矩形状に形成される。
【0024】
また、前記本発明の課題を解決するために、本発明の他の態様によれば、a)発光ダイオードチップの形状に見合う形状を有するフレームを形成するステップと、b)前記フレームの上に前記発光ダイオードチップを実装するステップと、c)所定量の蛍光体を前記フレームの上に塗布するステップと、d)前記蛍光体を加熱・硬化するステップと、を含むことを特徴とする発光ダイオードの製造方法が提供される。
【0025】
好ましくは、フレームの周縁に所定の高さの隔壁を形成する。
また好ましくは、フレームの周縁に沿って所定の深さの凹溝を形成する。
【発明の効果】
【0026】
本発明によれば、発光ダイオードチップの形状に見合う形状を有するフレームの上に発光ダイオードチップを実装した後に、その上に蛍光体を局在させることにより、発光ダイオードチップとモールド部との間の距離を均一に維持することができ、その結果、2種以上の色相が発生するような色ムラが改善されると共に、発光効率が上がる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】従来の技術により蛍光体が塗布された発光ダイオードの概略断面図である。
【図2】従来の技術により蛍光体が塗布された発光ダイオードの概略断面図である。
【図3】従来の他の技術により蛍光体が塗布された発光ダイオードの概略断面図である。
【図4】従来の他の技術により蛍光体が塗布された発光ダイオードの概略断面図である。
【図5】従来のさらに他の技術により蛍光体が塗布された発光ダイオードの概略断面図である。
【図6】本発明の第1の実施形態による発光ダイオードの斜視図である。
【図7】本発明の第1の実施形態による発光ダイオードの断面図である。
【図8】本発明の第2の実施形態による発光ダイオードの断面図である。
【図9】本発明の第3の実施形態による発光ダイオードの断面図である。
【図10】本発明の第4の実施形態による発光ダイオードの断面図である。
【図11】本発明の第5の実施形態による発光ダイオードの断面図である。
【図12】本発明によるフレーム構造の例を示す図である。
【図13】本発明によるフレーム構造の例を示す図である。
【図14】本発明によるフレーム構造の例を示す図である。
【図15】本発明によるフレーム構造の例を示す図である。
【図16】本発明によるフレーム構造の例を示す図である。
【図17】本発明によるフレーム構造の例を示す図である。
【図18】本発明による発光ダイオードを製造するための方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
図1及び図2は、従来の技術により蛍光体が塗布された発光ダイオードの概略断面図である。
【0029】
図3及び図4は、従来の他の技術により蛍光体が塗布された発光ダイオードの概略断面図である。
【0030】
図5は、従来のさらに他の技術により蛍光体が塗布された発光ダイオードの概略断面図である。
【0031】
図6及び図7は、本発明の第1の実施形態による発光ダイオードの斜視図及び断面図である。
【0032】
図8は、本発明の第2の実施形態による発光ダイオードの断面図である。
【0033】
図9は、本発明の第3の実施形態による発光ダイオードの断面図である。
【0034】
図10及び図11は、本発明の第4の実施形態及び第5の実施形態による発光ダイオードの断面図である。
【0035】
図12から図17は、本発明によるフレーム構造の例を示す図である。
【0036】
図18は、本発明による発光ダイオードを製造するための方法を示すフローチャートである。
【実施例1】
【0037】
図6及び図7は本発明の第1の実施形態によるチップ型発光ダイオードの概略的な斜視図及び断面図である。
【0038】
即ち、これらの図は本発明によるチップ型発光ダイオードの概略的な斜視図及び断面図である。
【0039】
図6及び図7を参照すれば、発光ダイオードは、リード端子230、235の形成された基板210と、基板210の上に形成されるフレーム290と、フレーム290の上に実装される発光ダイオードチップ220と、発光ダイオードチップ220とリード端子230、235との間を接続するためのワイヤ270と、を備えてなる。発光ダイオードチップ220から発せられた光の波長を変換するための蛍光体250は封止剤と混合され、且つ、フレーム290の上に塗布されてモールド部260を形成する。この実施形態においては単一の発光ダイオードチップ220を備えているが、これは単なる説明のための例示に過ぎず、多数の発光ダイオードチップを備えてもよい。
【0040】
また、発光ダイオードチップ220の上部には、発光ダイオードチップ220を保護するために、液状エポキシ樹脂などからなる外周モールド部265が形成される。この外周モールド部265は所定の樹脂を用いた射出工程により形成することもでき、また、別途の鋳型を用いて製作した後、これを加圧または熱処理して形成することもできる。このとき、外周モールド部265はエポキシ樹脂またはシリコン樹脂などから形成される。外周モールド部265は光学レンズ状または平板状など種々の形状に形成可能である。
【0041】
一方、フレーム290は基板210とは別途に製作した後に、基板と貼り合わせてもよく、これとは異なり、フレーム290と基板210は一体に製作されてもよい。このとき、基板210はメタルスラグ(metalslug)または熱伝導性樹脂から形成可能である。
【0042】
さらに、前記封止剤は液状エポキシ樹脂やシリコン樹脂からなる。
【実施例2】
【0043】
図8は、本発明の第2の実施形態によるトップ型発光ダイオードの概略断面図である。
【0044】
図8を参照すれば、第2の実施形態による発光ダイオードは、基板の上に反射部が形成されるという点以外は、第1の実施形態による発光ダイオードとほとんど同様であるため、以下では異なる部分についてのみ詳述する。
【0045】
発光ダイオードは、基板210と、前記基板の上に形成されたリード端子230、235と、フレーム290及び反射部240を備え、フレーム290の上に実装される発光ダイオードチップ220と、発光ダイオードチップ220とリード端子230、235との間を接続するためのワイヤ270と、を備えている。発光ダイオードチップ220から発せられた光の波長を変換するための蛍光体250は封止剤と混合され、フレーム290の上に塗布されてモールド部260を形成し、発光ダイオードチップ220の上部には発光ダイオードチップ220の保護のための外周モールド部265が形成される。このとき、外周モールド部265は所定の樹脂からなり、好ましくは、エポキシ樹脂またはシリコン樹脂などからなる。
【0046】
一方、反射部240は基板210の上に少なくとも1以上の発光ダイオードチップ220を取り囲むように形成され、このとき、光の輝度及び集光能を高めるために、発光ダイオードチップ220を取り囲む反射部240の内側壁に所定の勾配を持たせてもよい。
【実施例3】
【0047】
図9は、本発明の第3の実施形態によるランプ型発光ダイオードの概略断面図である。
【0048】
図9を参照すれば、前記発光ダイオードは、先端に反射部340が設けられた第1のリード端子330と、第1のリード端子330と所定間隔だけ離れた第2のリード端子335と、を備え、第1のリード端子330の反射部340の内部にフレーム390が形成され、フレーム390の上に発光ダイオードチップ320が実装される。
【0049】
発光ダイオードチップ320から発せられた光の波長を変換するための蛍光体350は封止剤と混合された後、フレーム390の上に塗布されてモールド部360を形成し、発光ダイオードチップ320の上部には、発光ダイオードチップ320の保護のために、所定の樹脂を塗布して所定時間かけて加熱・硬化させた外周モールド部365が形成され、外周モールド部365はエポキシ樹脂またはシリコン樹脂からなる。
【実施例4】
【0050】
図10及び図11は、本発明の第4の実施形態及び第5の実施形態による筐体付き発光ダイオードの概略断面図である。
【0051】
図10に示す本発明の第4の実施形態による発光ダイオードは、第1の実施形態による発光ダイオードと比較して、基板を取り囲む筐体280をさらに備えている点で相違点があり、残りの構成は同様である。
【実施例5】
【0052】
また、図11に示す本発明の第5の実施形態による発光ダイオードもまた第2の実施形態による発光ダイオードと比較して、基板を取り囲む筐体280をさらに備えている点で相違点があり、残りの構成は同様である。
【実施例6】
【0053】
図12及び図13は、本発明によるフレーム290の構造の一例を示す斜視図及び断面図であり、図14及び図15は、本発明によるフレーム290の構造の他の例を示す斜視図及び断面図であり、図16及び図17は、本発明によるフレーム290の構造のさらに他の例を示す斜視図及び断面図である。
【0054】
図12及び図13を参照すれば、フレーム290は、発光ダイオードチップ220の形状と同じ形状、すなわち、矩形状に形成され、サイズは前記発光ダイオードチップの約1.5倍から2倍程度に形成する。この実施形態においては、発光ダイオードチップとフレームが矩形状を有するが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の形状に形成可能である。このとき、フレームと発光ダイオードチップは同じ形状に形成される。
【0055】
上記のような形状とサイズを有するフレーム290上の中央部に発光ダイオードチップ220を実装した後、蛍光体250と封止剤との混合物を局在させると、モールド部260はフレームの形状に倣って形成されて、発光ダイオードチップ220とモールド部260との間の距離は均一になる。すなわち、モールド部260も発光ダイオードチップ220の形状に倣って形成される。
【0056】
上記のような形状とサイズを有するフレーム290上の中央部に発光ダイオードチップ220を実装した後、蛍光体250と封止剤との混合物を局在させると、モールド部260はフレームの形状に倣って形成されて、発光ダイオードチップ220とモールド部260との間の距離は均一になる。すなわち、モールド部260も発光ダイオードチップ220の形状に倣って形成される。
【0057】
図14及び図15を参照すれば、この実施形態によるフレーム構造は図12及び図13に示すフレームの構造に類似しているが、フレームの周縁に所定の高さの隔壁297が形成される点だけが異なる。
【0058】
隔壁297は、蛍光体250と封止剤とが混合されてなるモールド部260が発光ダイオードチップの形状に倣って形成されるように導く。
【0059】
図16及び図17を参照すれば、この実施形態によるフレーム構造は図12及び図13に示すフレーム構造に類似しているが、フレームの周縁に沿って所定の深さの凹溝299が形成されるという点だけが異なる。
【0060】
凹溝299は、前記隔壁と同様、フレーム290の上に塗布される蛍光体250と封止剤とが混合されてなるモールド部260が前記発光ダイオードチップの形状に倣って形成されるように導く。
【0061】
図18は、本発明による発光ダイオードを製造するための方法を示すフローチャートである。
【0062】
図18を参照すれば、先ず、発光ダイオードチップの形状と同じ形状を有する所定のサイズのフレームを形成する(ステップS910)。
【0063】
次いで、ステップS910により形成されたフレームの上に発光ダイオードチップを実装する(ステップS920)。
【0064】
次いで、所定量の蛍光体をフレームの上に塗布する(ステップS930)。このとき、前記蛍光体は封止剤、例えば、液状エポキシ樹脂やシリコン樹脂と混合されて前記フレームの上に塗布される。
【0065】
一方、フレームの形状は、上述したように、前記発光ダイオードチップの形状と同じであるが、そのサイズは発光ダイオードチップよりも大きく形成される。また、フレームの周縁には所定の高さの隔壁が形成されてもよく、これとは異なり、フレームの周縁に沿って所定の深さの凹溝が凹設されてもよい。
【0066】
続けて、前記フレームの上に塗布された蛍光体を加熱し且つ硬化させる(ステップS940)。
【0067】
以上、本発明による発光ダイオード及びその製造方法について説明したが、これは単に例示的なものに過ぎず、本発明はこれらに限定されるものではない。従って、特許請求の範囲において定義された本発明の精神と範囲を逸脱することなく、この技術分野における通常の知識を持つ者であれば誰でも種々の変更実施を行なうことができ、またその範囲まで本発明の請求の範囲が及ぶ。
【産業上の利用可能性】
【0068】
以上説明したように、本発明によれば、発光ダイオードチップの形状に見合う形状を有するフレームの上に発光ダイオードチップを実装した後に、その上に蛍光体を局在させることにより、発光ダイオードチップとモールド部との間の距離を均一に維持することができ、その結果、2種以上の色相が発生するような色ムラが改善されると共に、発光効率が上がる。
【符号の説明】
【0069】
210 基板、
220、320 発光ダイオードチップ、
230、235、330、335 リード端子、
240、340 反射部、
250、350 蛍光体、
260、360 モールド部、
265、365 外周モールド部、
270、370 ワイヤ、
280 筐体、
290、390 フレーム
297 隔壁
299 溝
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板と、
前記基板の第1表面に配置された発光ダイオードチップと、
前記基板を取り囲む筺体と、
前記筐体上に配置され、前記発光ダイオードチップと電気的に接続されるリード端子と、
前記発光ダイオードチップ上に配置され、蛍光体を含む第1モールド部と、
を備え、
前記リード端子は前記筺体の外側から表出した階段を有し、
前記筺体の内側壁及び上面には少なくとも1以上の凹溝を有することを特徴とする発光ダイオード。
【請求項2】
前記基板の前記第1表面の反対にある第2表面が外部に露出していることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
【請求項3】
前記リード端子は、前記筺体の内側壁に第1表面、前記筺体の外側壁の外部に露出した第2表面、並びに前記第1表面及び前記第2表面と接続した第3表面を有し、
前記基板の前記第2表面と同一面に前記リード端子の前記第2表面が位置していることを特徴とする請求項2に記載の発光ダイオード。
【請求項4】
前記基板はメタルスラグ又は熱伝導性樹脂を含むことを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
【請求項5】
第1モールド部及び前記基板上に第2モールド部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
【請求項6】
前記第2モールド部の外側壁に前記凹溝を有することを特徴とする請求項5に記載の発光ダイオード。
【請求項7】
前記基板と前記発光ダイオードチップとの間にフレームをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
【請求項8】
前記フレームの周縁に、前記フレームより高い隔壁をさら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。
【請求項9】
前記隔壁は、前記発光ダイオードチップから一定の間隔を有することを特徴とする請求項8に記載の発光ダイオード。
【請求項10】
前記隔壁は、前記フレームと一体に形成されていることを特徴とする請求項9に記載の発光ダイオード。
【請求項11】
前記フレームの周縁の一部に凹溝をさらに有することを特徴とする請求項9に記載の発光ダイオード。
【請求項12】
前記凹溝は、前記発光ダイオードチップから一定の間隔を有することを特徴とする請求項11に記載の発光ダイオード。
【請求項13】
前記隔壁は、前記基板と一体に形成されていることを特徴とする請求項7に記載の発光ダイオード。
【請求項14】
前記第1モールド部が前記フレーム及び前記発光ダイオードチップに直接配置されていることを特徴とする請求項7に記載の発光ダイオード。
【請求項15】
前記フレームの周縁に、前記フレームより高い隔壁をさらに備えることを特徴とする請求項14に記載の発光ダイオード。
【請求項16】
第1モールド部の外側壁、隔壁の外側面およびフレームの外側壁は互いに実質的に同一平面にあることを特徴とする請求項15に記載の発光ダイオード。
【請求項1】
基板と、
前記基板の第1表面に配置された発光ダイオードチップと、
前記基板を取り囲む筺体と、
前記筐体上に配置され、前記発光ダイオードチップと電気的に接続されるリード端子と、
前記発光ダイオードチップ上に配置され、蛍光体を含む第1モールド部と、
を備え、
前記リード端子は前記筺体の外側から表出した階段を有し、
前記筺体の内側壁及び上面には少なくとも1以上の凹溝を有することを特徴とする発光ダイオード。
【請求項2】
前記基板の前記第1表面の反対にある第2表面が外部に露出していることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
【請求項3】
前記リード端子は、前記筺体の内側壁に第1表面、前記筺体の外側壁の外部に露出した第2表面、並びに前記第1表面及び前記第2表面と接続した第3表面を有し、
前記基板の前記第2表面と同一面に前記リード端子の前記第2表面が位置していることを特徴とする請求項2に記載の発光ダイオード。
【請求項4】
前記基板はメタルスラグ又は熱伝導性樹脂を含むことを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
【請求項5】
第1モールド部及び前記基板上に第2モールド部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
【請求項6】
前記第2モールド部の外側壁に前記凹溝を有することを特徴とする請求項5に記載の発光ダイオード。
【請求項7】
前記基板と前記発光ダイオードチップとの間にフレームをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
【請求項8】
前記フレームの周縁に、前記フレームより高い隔壁をさら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。
【請求項9】
前記隔壁は、前記発光ダイオードチップから一定の間隔を有することを特徴とする請求項8に記載の発光ダイオード。
【請求項10】
前記隔壁は、前記フレームと一体に形成されていることを特徴とする請求項9に記載の発光ダイオード。
【請求項11】
前記フレームの周縁の一部に凹溝をさらに有することを特徴とする請求項9に記載の発光ダイオード。
【請求項12】
前記凹溝は、前記発光ダイオードチップから一定の間隔を有することを特徴とする請求項11に記載の発光ダイオード。
【請求項13】
前記隔壁は、前記基板と一体に形成されていることを特徴とする請求項7に記載の発光ダイオード。
【請求項14】
前記第1モールド部が前記フレーム及び前記発光ダイオードチップに直接配置されていることを特徴とする請求項7に記載の発光ダイオード。
【請求項15】
前記フレームの周縁に、前記フレームより高い隔壁をさらに備えることを特徴とする請求項14に記載の発光ダイオード。
【請求項16】
第1モールド部の外側壁、隔壁の外側面およびフレームの外側壁は互いに実質的に同一平面にあることを特徴とする請求項15に記載の発光ダイオード。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【公開番号】特開2012−151499(P2012−151499A)
【公開日】平成24年8月9日(2012.8.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−81690(P2012−81690)
【出願日】平成24年3月30日(2012.3.30)
【分割の表示】特願2008−519157(P2008−519157)の分割
【原出願日】平成17年11月9日(2005.11.9)
【出願人】(507194969)ソウル セミコンダクター カンパニー リミテッド (66)
【住所又は居所原語表記】148−29,Gasan−dong,Geumcheon−gu,Seoul,Republic of Korea
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年8月9日(2012.8.9)
【国際特許分類】
【出願日】平成24年3月30日(2012.3.30)
【分割の表示】特願2008−519157(P2008−519157)の分割
【原出願日】平成17年11月9日(2005.11.9)
【出願人】(507194969)ソウル セミコンダクター カンパニー リミテッド (66)
【住所又は居所原語表記】148−29,Gasan−dong,Geumcheon−gu,Seoul,Republic of Korea
【Fターム(参考)】
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