JPH01297869A - 発光ダイオード及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、発光素子の周囲に光透過性材料を充填した反
射型発光ダイオード及びその製造方法に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来より、前面方向の放射に適した反射型発光ダイオー
ドとして種々の構造のものが案出されている。第８図は
従来の反射型発光ダイオードの概略斜視図、第９図はそ
の反射型発光ダイオードのＩ−Ｉ概略断面図、第１０図
はその反射型発光ダイオードの製造工程を示す概略断面
図である。第８図乃至第１１図において５１は発光素子
、５２は透明基板、たとえばガラス基板、５３は回路パ
ターン、５４はワイヤ、５５はリート線、５６は樹脂材
料で形成された反射基板、５６ａは反射基板５６に設け
られた凹面状反射面、５７はガラス基板５２と反射基板
５６とで形成される中空部、５８は光透過性材料である
。

各発光素子５１ばガラス基板５２の下面に形成された回
路パターン５３にマウントされ、ワイヤ５４によりそれ
ぞれ電気的に直列接続されている。

このようにして発光素子５１がマウントされたガラス基
板５２には、凹面状反射面５６ａが形成された反射基板
５６が気密状態に固着される。そして、ガラス基板５２
と反射基板５６とで形成される中空部５７には光透過性
材料５８が充填されている。尚、回路パターン５３の端
部には発光素子５１に電力を供給するだめのリード線５
５が取り付けられている。

上記のように構成された反射型発光ダイオードは、以下
のような方法により製造される。

（１）まず、ガラス基板５２の下面に形成された回路パ
ターン５３に発光素子５１をマウントし、ワイヤ５４に
より電気的接続をする（第１０図（ａ）　）。

（２）次に、反射基板５６の凹面状反射面５ｂａによっ
て形成された凹部に光透過性材料５８を十分に注ぎ込む
（第１０図（ｂ））。

（３）そして、光透過性材料５８を十分に注ぎ込んだ反
射基板５６に発光素子５１等をマウントした前記ガラス
基板５２を、たとえば透明接着剤等により気密状態に接
着する。すると、前記接着によって余分となった光透過
性材料５８が外部にはみ出る（第１０図（Ｃ））。

（４）最後に、はみ出た光透過性材料５８を拭き取って
反射型発光ダイオードの製造が完了する（第１０図（ｄ
））。

以上のような方法により、従来の反射型発光ダイオード
が製造されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の反射型発光ダイオードの製造方法
では、ガラス基板５２と反射基板５６とで形成される中
空部５７に光透過性材料５８を充填する場合、第１０図
に示すように、予め反射基板５６の凹部に光透過性材料
５８を注ぎ込め、この状態でガラス基板５２を反射基板
５６に取り付けなければならなかった。このため、光透
過性材料５８の注ぎ込み量が少ないと、ガラス基板５２
と反射基板５６とを接合する際に、中空部５７内に空気
泡が入り易くなる。空気泡が混入すると、光透過性材料
５８を透過する光が空気泡によって乱反射されるので、
損失光が生し、放射効率が悪くなる。このように、従来
の反射型発光ダイオードの製造方法では、不良品の発生
率が高いという欠点があった。

また、従来の反射型発光ダイオードでは、上記空気泡の
混入を少なくするために、光透過性材料５Ｂの注ぎ込み
量を多くすると、ガラス基板５２と反射基板５６とを接
合する際に、はみ出ず光透過性材料５８が多くなり、歩
留まりが悪くなるという欠点があった。更に、ガラス基
板５２と反射基板５６との接合によってはみ出した光透
過性材料５８の拭き取り作業が必要となるので、手間が
かかるという欠点があった。

本発明は上記事情に基づいてなされたものであり、光透
過性材料を注ぎ込む際の空気泡の混入を防止し、しかも
光透過性材料の無駄を少なくすることができる反射型発
光ダイオード及びその製造方法を提供することを目的と
するものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するための第１の発明は、少なくとも
一つの発光素子が取り付けられた透明基板と、前記発光
素子の発光面側に前記発光素子と対向して設けられ且つ
前記発光素子が発する光を反射する凹面状反射面が形成
された反射基板とを有し、前記透明基板と前記反射基板
との間に形成された中空部に光透過性材料を充填した反
則型発光ダイオードにおいて、前記透明基板と前記反射
基板とを気密状態に固着し、前記中空部に連通ずる注入
路を設け、該注入路を介して前記中空部に前記光透過性
材料を注入するように構成したものである。

上記の目的を達成するための第２の発明は、前記反射型
発光ダイオードの製造方法において、前記透明基板と前
記反射基板とを気密状態に固着し、前記中空部を真空に
した後、リークにより前記注入路から前記中空部に光透
過性材料を注入するものである。

また、反射基板の注入路の開放端には、反射基板を形成
する際に一緒に又は形成した後に光透過性材料の注入を
案内する案内路を設け、中空部に光透過性Ｈ料を注入し
た後、該案内路を取り去るようにするのが好ましい。

〔作用〕

第１の発明は前記の構成により、透明基板と反射基板と
を気密状態に固着し、透明基板と反射基板とで形成され
る中空部に、注入路より光透過性材料を注入するので、
注入された光透過性材料のはみ出し量を少なくすること
ができる。

第２の発明は前記の構成により、先ず、透明基板と反射
基板とで形成される中空部を真空状態とし、その後リー
クにより、注入路を介して中空部に光透過性材料を注入
する。これにより、空気泡を混入することなく、中空部
内に光透過性材料を充填することができる。このように
して製造された反射型発光ダイオードは、損失光が少な
（、放射効率の良好なものとなる。また、注入路の開放
端に案内路を設けることにより、光透過性材料の注入が
容易となる。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を第１図乃至第３図を参照して説
明する。第１Ｍは本発明の実施例である反射型発光ダイ
オードの一部切り欠き概略斜視図、第２図はそのＡ−Ａ
概略断面図、第３図はその製造工程を示す概略断面図で
ある。第１図乃至第３図において１は発光ダイオード、
２は透明基板、たとえばガラス基板、３は回路パターン
、４はワイヤ、５はリード線、６は反射基板、６ａは反
射基板６に設けられた凹面状反射面、７は反射基板６の
中央部に形成された注入路、８はガラス基板２と反射基
板６とで形成される中空部、９は光透過性材料、１０は
封止用材料である。尚、光透過性材料９は、たとえば光
透過性樹脂や低融点ガラスの他、ゲル状のものでもよい
。

本実施例である反射型発光ダイオードは４個の発光素子
１を縦横２列に配列し、該各発光素子１は、ガラス基板
２の下面に形成された各回路パターン３にマウントされ
、ワイヤ４によりそれぞれ電気的に直列接続されている
。反射基板６は、たとえば平板状の樹脂であり、凹面状
反射面６ａはその平板状の樹脂に放物面状の凹面部を４
個形成し、その凹面部を鍍金や金属蒸着等により鏡面加
工したものである。また、発光素子１が取り付けられた
ガラス基板２には、凹面状反射面６ａと注入路７とが一
体的に形成された反射基板６が気密状態に接着されてい
る。尚、回路パターン３の端部には発光素子１に電力を
供給するだめのリード線５が取り付けられている。

次に、本実施例である反射型発光ダイオードの製造方法
について第３図を参照して説明する。

（１）先ず、ガラス基板２の下面に形成された回路パタ
ーン３に各発光素子１をマウントし、ワイヤ４により電
気的接続をする（第３Ｆ　（ａ））。

ここで、１１は注入路７の開放端に設けられたパイプで
ある。このパイプ１１は反射基板６を形成する際に、注
入路７と一体的に形成するか、又は反射基板６を形成し
た後に取り付ける。

（２）次に、発光素子１等を取り付けたガラス基板２と
反射基板６とを透明接着剤等により気密状態に接着する
。そして、図示しないたとえば真空容器内に、接着した
ガラス基板２と反射基板６及び光透過性材料９を収容す
る。また、その真空容器内を真空ポンプ等を用いて真空
状態とし、中空部８内の空気を除去した後、パイプ１１
の先端部を光透過性材料９の中に入れる（第３図（ｂ）
）。

（３）次に、真空容器内の真空状態を破る。すると、ニ
アリークによりパイプ１１を通して光透過性材料９が前
記中空部８に注入される（第３図（Ｃ））。

（４）そして、中空部８に光透過性材料９を注入し、硬
化した後、パイプ１１を根元から切断する（第３図（ｄ
））。

（５）最後に、光透過性材料９が外部に流出しないよう
に、ｄ・要に応して注入路７の開放端を接着剤等の対土
用材料１０により封止する（第３図（ｅ））。

上記のように製造された反射型発光ダイオードは、リー
ト線５に電力が供給されるとガラス基板２に形成された
回路パターン３とワイヤ４とにより各発光素子１に電力
が供給され、各発光素子１か発光する。そして、各発光
素子１か発する光は光透過性材料９を透過し、各発光素
子１の発光面に対向して配置された各凹面状反射面６ａ
によって反射された後、外部に放射される。

」−記の実施例によれば、中空部８を−・旦真空状態と
した後に、ニアリークにより光透過性材料９を注入する
ので、中空部８への空気の混入を防止することができる
。したがって、空気泡のない純粋の光透過性材料９が、
中空部８に充填されるので、発光素子１が発した光の空
気泡による乱反射を防止することができ、損失光の少な
い良好な反射型発光ダイオードを容易に製造することが
できる。このように、上記実施例によれば、発光ダイオ
ードの不良発生率を減少することができる。

また、上記の実施例によれば光透過性材料９ばパイプ１
１を介して反射基板６に形成された注入路７から注入さ
れるので、従来のように光透過性材料９が外にはみ出ず
ことはなくなり、従って光透過性材料の無駄を無くし、
コストの低減化を図ることができる。更に、従来必要だ
った光透過性材料９の拭き取り作業が不要となるので、
作業性の向上を図ることができる。

第４図は本発明の他の実施例である反射型発光ダイオー
ドの概略平面図、第５図はそのＢ−Ｂ概略断面図、第６
図はその中空部に光透過性材料が注入される順路を示す
図である。第４図乃至第６図において、２０は気泡を収
容する収容部である。

尚、本実施例は第１図及び第２図に示す実施例とは、反
射基板６に気泡の収容部２０を設りた点で相違するが、
その他は第１図及び第２図に示す実施例と同様であるの
で、第１図及び第２図に示す実施例と同一の機能を存す
るものは同一の符号を付すことによりその詳細な説明を
省略する。

本実施例である反射型発光ダイオードを用いて、ニアリ
ークにより中空部８に光透過性材料９を注入すると、光
透過性材料９の界面（第６図の点線で示す箇所）は第６
図の矢印と数字で示す順路に従って移動する。このため
、本実施例によれば、たとえば真空容器内の真空度が悪
く中空部８内に空気が残った状態でニアリークを行って
も、中空部８内の空気は第５図に示すように収容部２０
に溜まるので、中空部８における気泡の混入を防止する
ことができ、不良発生率を低下することができる。その
他の作用・効果は第１図及び第２図に示す実施例と同様
である。

尚、上記実施例では、反射基板６に設けたパイプ１１を
単に筒状とした場合について説明したが、第７図に示す
ように、パイプ１１の根元部分に切り欠き部１１ａを設
りたものでもよい。これにより、反射基板６からパイプ
１１を容易に切断することができ、作業性の向上を図る
ことができる。

また、上記実施例では、注入路７とパイプ１１を反射基
板６に−・体向に形成した場合について説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、パイプ１１を省
略し、単に反射基板６に注入路７だけを設けたものでも
よい。

また、上記の実施例では、注入路７は反射基板６の中央
部に形成した場合について説明したが、注入路７はガラ
ス基板２と反射基板６とを固着する際に、その接合面の
一部に隙間を設りることにより形成したものでもよい。

更に、上記の実施例では中空部に空気が入っている場合
について説明したが、これは化学的に不活性な希ガスで
あってもよい。

加えて、上記の実施例では、透明基板がガラス基板であ
る場合について説明したが、透明基板は光透過性樹脂で
あってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、中空部に光透過性
材料を注入するために、中空部に連通ずる注入路を設け
であるので、光透過性材料を充填する際に、光透過性材
料のはみ出しに尖る無駄を少なくすることができ、しか
も光透過性材料の拭き取り作業が不要となる。この結果
、コストの低減化及び作業性の向上を図ることができる
反射型発光ダイオードを提供することができる。

また、本発明によれば、中空部を一旦真空状態とした後
に、リークにより光透過性材料を充填するので、中空部
内に充填した光透過性材料に空気泡が混入するのを防止
し、不良発生率の減少を図ることができる反射型発光ダ
イオードの製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である反射型発光ダイオードの
一部切り欠き概略斜視図、第２図はそのＡ−へ概略断面
図、第３図はその製造工程を示す概略断面図、第４図は
本発明の他の実施例である反射型発光ダイオードの概略
平面図、第５図はそのＢ−Ｂ概略断面図、第６図はその
中空部に光透過性材料が注入される順路を示す図、第７
図は本実施例である反射型発光ダイオードの反射基板に
形成されるパイプの変形例を示す概略断面図、第８図は
従来の反射型発光ダイオード′の概略斜視図、第９図は
その反射型発光ダイオードのＩ−１概略１・５ 断面図、第１０図はその反射型発光ダイオードの製造工
程を示す概略断面図である。 ■・・・発光素子、２・・・ガラス基板、３・・・回路
パターン、４・・・ワイヤ、５・・・リート線、６・・
・反射基板、６ａ・・・凹面状反射面、７・・・注入路
、８・・・中空部、９・・・光透過性材料、１０・・・
封止用材料、１１・・・パイプ、２０・・・収容部。 出願人　岩　崎　電　気　株式会社 く← 区 「０ 荘 第ｒ凶 第９図 ５４　　　５８　５６ａ 第 （ｂ） １０図 （Ｃ） （ｄ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも一つの発光素子が取り付けられた透明
   基板と、前記発光素子の発光面側に前記発光素子と対向
   して設けられ且つ前記発光素子が発する光を反射する凹
   面状反射面が形成された反射基板とを有し、前記透明基
   板と前記反射基板との間に形成された中空部に光透過性
   材料を充填した反射型発光ダイオードにおいて、前記透
   明基板と前記反射基板とを気密状態に固着し、前記中空
   部に連通する注入路を設け、該注入路を介して前記中空
   部に前記光透過性材料を注入するように構成したことを
   特徴とする反射型発光ダイオード。
2. （２）請求項１記載の反射型発光ダイオードの製造方法
   において、前記透明基板と前記反射基板とを気密状態に
   固着し、前記中空部を真空にした後、リークにより前記
   注入路から前記中空部に光透過性材料を注入することを
   特徴とする反射型発光ダイオードの製造方法。
3. （３）前記注入路の開放端に案内路を設け、該案内路を
   介して前記中空部に光透過性材料を注入し、注入後に前
   記案内路を取り去る工程を設けた請求項２記載の反射型
   発光ダイオードの製造方法。