專利名稱：Led光源及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種LED(Light Emitting Diode,發(fā)光二極管)光源及 其制造技術，尤其涉及一種適用于釆用可視LED的LED光源的有效 技術。
背景技術：
近年來，伴隨自身的光亮度化，LED廣泛地應用于移動電話的 液晶顯示的背光燈或閃光燈、交通信號機、打印機等OA機器的光源、 照明器具等。例如，已經公開了一種LED光源裝置，其可以在用散熱器對安 裝后的多個LED的各LED產生的熱進行散熱的同時，向安裝后的照 明器具殼體效率良好地傳導熱(例如，參照專利文獻l)。專利文獻JP特開2004-55229號/>凈艮([0024~0025段、圖1)。發(fā)明內容發(fā)明所要解決的技術問題1個LED是從0.2 ~ 3mm見方的立方體發(fā)出光束的點光源，從1 個LED發(fā)出的光束較少，為1 2流明左右。因此，在將LED作為 照明用光源的情況下，為了彌補照度不足，或為了照射寬廣區(qū)域，將 多個LED集合起來使用。例如，在32英寸的液晶畫面的背光燈上使 用LED時，需要960個分割成片的LED，通過將這些分割成片的LED 任意地安裝于印刷布線基板上來確保期望的亮度。將從LED發(fā)出的 光束以良好的效率和寬的角度向一個方向送出，從而可以得到均勻且 明亮的液晶畫面。但是，如果僅簡單地利用數值將具有相同發(fā)光效率的熒光燈和LED進行比較，則采用多個LED的照明用光源比采用一個熒光燈的 照明用光源價格要高，從而作為今后LED光源所要求的課題之一， 可以舉出LED光源的低價化。LED光源通過將分割成片的許多LED 一個個地安裝于印刷布線基板上來制造，因此需要龐大的安裝時間及 安裝工序數。這就成為導致LED光源的高價化的原因之一。本發(fā)明的目的在于，提供一種可以實現LED光源的低價化的技術。本發(fā)明的前述及其它目的和新的特征，從本說明書的描述和附圖 可以明確。解決技術問題的技術方案如果簡單地說明本申請公開的發(fā)明中有代表性的發(fā)明的梗概，則 如下所述。本發(fā)明的LED光源，具有通過在與第1方向垂直的第2方向上 配置1列或2列以上基本框架而形成的框架，該框架上裝載多個LED， 按照框架的狀態(tài)來點亮，上述基本框架由以下部分構成具有規(guī)定間 隔、沿第1方向排列的多個小片接合區(qū)域；與小片接合區(qū)域相對、沿 第1方向排列的多個引線接合區(qū)域；與小片接合區(qū)域連結、在第l方 向上延伸的第l導線；以及與引線接合區(qū)域連結、在第l方向上延伸 的第2導線。本發(fā)明的LED光源的制造方法，具有在框架的多個小片接合 區(qū)域上粘接LED芯片的工序；利用接合線連接相對的LED芯片與引 線接合區(qū)域的工序；利用樹脂密封LED芯片、小片接合區(qū)域、接合 線及引線接合區(qū)域來形成LED的工序；以及打穿框架所具有的多個 連接條的工序。發(fā)明效果如果簡單地說明利用本申請公開的發(fā)明中有代表性的發(fā)明所得 的效果，則如下所述。通過制造在框架上裝載多個LED后打穿連接條并按照框架的狀 態(tài)點亮的LED光源，與將分割成片的LED任意地安裝于布線基板上來制造的LED光源相比，制造工序縮短，且安裝所需的多種材料也 變得不必要，所以可以削減材料成本，能夠實現LED光源的低價化。


圖1為本實施方式1的采用紅色LED、綠色LED及藍色LED 的LED光源的關鍵部分平面圖。圖2為本實施方式1的釆用利用熒光體覆蓋藍色LED芯片的白 色LED的LED光源的關鍵部分平面圖。圖3為本實施方式1的背光燈的制造方法的工序圖。圖4為本實施方式1的2列的框架的關鍵部分平面圖及關鍵部分 剖面圖。圖5為本實施方式1的各制造工序中的LED光源的關鍵部分剖面圖。圖6為本實施方式1的各制造工序中的背光燈的關鍵部分剖面圖。圖7為本實施方式1的內置有背光燈的透過型液晶顯示裝置的概略圖。圖8為本實施方式1的1列、2列及3列的第1框架的關鍵部分 平面圖。圖9為本實施方式1的4列及5列的第l框架的關鍵部分平面圖。 圖10為本實施方式1的1列及2列的第2框架的關鍵部分平面圖。圖11為本實施方式1的3列及4列的第2框架的關鍵部分平面圖。圖12為本實施方式1的6列的框架的關鍵部分平面圖。 圖13為本實施方式1的2列的第3框架的關鍵部分平面圖。 圖14為本實施方式1的2列的第4框架的關鍵部分平面圖。 圖15為表示本實施方式1的紅色LED、綠色LED及藍色LED 的第1配置例的LED光源的關鍵部分平面圖。圖16為表示本實施方式1的紅色LED、綠色LED及藍色LED 的第2配置例的LED光源的關鍵部分平面圖。圖17為表示本實施方式1的紅色LED、綠色LED及藍色LED 的第3配置例的LED光源的關鍵部分平面圖。圖18為表示本實施方式1的紅色LED、綠色LED及藍色LED 的第4配置例的LED光源的關鍵部分平面圖。圖19為用于說明本實施方式1的修理方法的LED光源的關鍵部 分平面圖。圖20為本實施方式1的采用巻對巻(Reel to Reel)方式的LED光 源的裝配裝置的示意圖。圖21表示本實施方式2的LED光源的關鍵部分平面圖。圖22為本實施方式3的具有標記了施加電壓的2列的框架的 LED光源的關鍵部分平面圖。圖23為本實施方式3的具有標記了施加電壓的2列的框架的 LED光源的關鍵部分平面圖。圖24為本實施方式3的具有標記了施加電壓的2列的框架的 LED光源的關鍵部分平面圖。圖25為本實施方式3的具有標記了施加電壓的4列的框架的 LED光源的關鍵部分平面圖。圖26為表示本實施方式3的LED光源和電源的連接方法的示意圖。圖27為本實施方式4的采用了平板型的反射板的LED光源的關 鍵部分剖面圖。圖28為本實施方式4的采用了平板型的反射板的LED光源的關 鍵部分剖面圖。圖29為本實施方式4的采用了凹型的反射板的LED光源的關鍵 部分剖面圖。圖30為本實施方式4的采用了凹型的反射板的LED光源的關鍵 部分剖面圖。9圖31為本實施方式4的采用了凹型的反射板的LED光源的關鍵 部分剖面圖。
具體實施方式
在本實施方式中，為了方便，分割為多個部分或實施方式進行說 明，但除了特別明示的情況外，它們之間并非沒有關系，而是具有一 方是另一方的一部分或全部的變形例、詳細、補充說明等關系。并且，在本實施方式中，在言及要素的數等(包括個數、數值、 量、范圍等)時，除了特別明示的情況以及原理上明確限定于特定的數 的情況外，均不限定于該特定的數，可以為特定的數以上或以下。并 且，在本實施方式中，其構成要素(也包括要素步驟等)除了特別明示 的情況以及從原理上明確認為必須的情況外，當然并非是必須的。同 樣，在本實施方式中，當言及構成要素等的形狀、位置關系等時，除 了特別明示的情況以及從原理上明確認為不是那樣的情況外，實質上 包括近似或類似于該形狀等。對于上述數值及范圍同樣如此。此外，在本實施方式中，所謂框架是指在第2方向上重復形成有 1列或2列以上的基本框架的金屬制的框架，其中，上述基本框架由 以下部分構成具有規(guī)定間隔、沿第1方向排列的多個小片接合區(qū)域； 與小片接合區(qū)域相對、沿笫l方向排列的多個引線接合區(qū)域；與小片 接合區(qū)域連結、沿第1方向延伸的第1導線；以及與引線接合區(qū)域連 結、沿第1方向延伸的第2導線。此外，在本實施方式所使用的附圖中，即使是平面圖，有時也為 了方便觀察附圖而附加剖面線。進而，在用于說明本實施方式的所有 圖中，原則上對具有同一功能的部分附以同一符號，省略對其的重復 說明。以下，將根據附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。(實施方式1)使用圖1及圖2說明本實施方式1的LED光源的構造。圖1是 采用了 RGB 3原色的紅色LED(R)、綠色LED(G)及藍色LED(B)這3 個LED的LED光源(以下簡略稱為RGB 3原色LED光源)1A的關鍵部分平面圖。圖2為采用了用熒光體覆蓋藍色LED芯片的白色LED (W)的LED光源(以下簡略稱為白色LED光源)1B的關鍵部分平面圖。 RGB 3原色LED光源1A由于可以顯著地顯現各色的發(fā)光光鐠的峰 值，因此具有可以得到鮮明的色彩且顏色再現性好等優(yōu)點。白色LED 光源IB由于用1個LED構成白色發(fā)光，因此可以縮短從白色LED 光源IB到擴散板10的距離，與使用RGB 3原色LED光源1A的情 況相比，可以實現背光燈4的薄形化(例如，0.35mm左右的厚度)。RGB 3原色LED光源1A是以任意的間隔排列了多個紅色 LED(R)、綠色LED(G)及藍色LED(B)的帶狀發(fā)光體，而白色LED光 源IB是以任意的間隔排列了多個白色LED(W)的帶狀發(fā)光體，在 RGB 3原色LED光源1A及白色LED光源IB的基板上，釆用去掉 了連接條的框架3。另外，圖l及圖2中所示的框架3將其基本框架 的列數設為了2列，但也可以為1列或3列以上。利用圖3 ~圖6并按照工序順序來說明由本實施方式1的RGB 3 原色LED光源構成的背光燈的制造方法。圖3是背光燈的制造方法 的工序圖，圖4(a)是2列的框架3的關鍵部分平面圖，圖4(b)是該圖 (a)的沿A-A'線的關鍵部分剖面圖，圖5是各制造工序中的RGB3原 色LED光源1A的關鍵部分剖面圖，圖6為各制造工序中的背光燈4 的關鍵部分剖面圖。進而，在圖7中，示出內置有背光燈4的透過型 液晶顯示裝置5的概略圖的一例。首先，如圖4 (a)及圖4 (b)所示，制備具有多個產品區(qū)域3A以 及配置于多個產品區(qū)域3A之間的連接條3B的框架3，該多個產品區(qū) 域3A由安裝LED芯片的小片接合區(qū)域3a、連結小片接合區(qū)域3a和 第l導線3b的第1懸吊式導線3c、與小片接合區(qū)域3a相對設置的引 線接合區(qū)域3d、以及連結引線接合區(qū)域3d和第2導線3e的第2懸吊 式導線3f構成，框架3例如以銅(Cu)為母材，并對其表面鍍銀(Ag)(圖 3的工序Pl)。此外，框架3的厚度例如為100 300nm左右，其寬度 (圖中用w表示的寬度)例如為15~20mm左右。接下來，如圖5(a)所示，在框架3的一個前端(小片接合區(qū)域)涂布漿料，在該漿料上輕輕壓上LED芯片2c，通過100 200。C左右的 溫度，進行漿料的硬化處理。由此，機械地固定并電氣地連接LED 芯片2c和框架3(圖3的工序P2)。LED芯片2c例如為GaP類LED芯片。LED芯片2c在被稱為如下形成。例如，在由單晶GaP(或單晶GaAs)構成的半導體基板(在 這個階段被稱為半導體晶片的平面大致圓形的半導體薄板)上，通過外 延結晶生長法依次形成n型半導體層及p型半導體層，從而形成發(fā)光 層。接下來，磨削半導體基板的反面，將半導體基板的厚度減少至規(guī) 定的厚度，進一步研磨半導體基板的反面。接下來，電氣連接于p型 半導體層上的p側電極和電氣連接于半導體基板上的n側電極形成 后，測定各LED芯片2c的電氣特性、光學特性。例如，將半導體基 板載置于測定用平臺上，使探針接觸p側電極，若從輸入端子輸入信 號波形，則從輸出端子輸出信號波形。通過由測試儀讀取該信號波形， 得到各LED芯片2c的特性。其后，切割半導體基板，分割為0.2~ 3mm見方左右的LED芯片2c。然后，如圖5(b)所示，用接合線6連接與LED芯片2c相對的框 架3的另一前端(引線接合區(qū)域)和p側電極(圖3的工序P3)。這時， 接合線6形成不觸及LED芯片2c的周邊部地隆起的環(huán)形。接下來，如圖5(c)所示，將框架3置于金屬模7中，提高溫度， 壓送液體化的樹脂8，流入金屬模7，用樹脂8密封LED芯片2c、小 片接合區(qū)域、接合線6以及引線接合區(qū)域，形成LED2(圖3的工序 P4)。然后，除去多余的樹脂8及毛邊。然后，如圖5(d)所示，用切 斷機7a打穿框架3的連接條(圖3的工序P5)。由此，前述圖1所示 的RGB 3原色LED光源1A基本完成。接下來，如圖6(a)所示，在RGB3原色LED光源1A的鄰接的 LED2的照射面?zhèn)戎g嵌入反射板9(圖3的工序P6)。 一般來講，如 果LED光源發(fā)熱，則發(fā)光效率將下降并產生色斑。因此，例如為了 防止向背面的漏光、提高LED光源的發(fā)光效率，設置由片材(膜或板)構成的反射板。然后，如圖6(b)所示，在照射面?zhèn)仍O置RGB 3原色 LED光源1A的擴散板IO(圖3的工序P7)。擴散板10是使光散射或 擴散的半透明的片材(膜或板)，主要用于使寬闊的面整體為均勻的亮 度。接下來，如圖6(c)所示，在擴散板10上設置棱鏡片lla、 llb(圖 3的工序P8)。棱鏡片11a、llb是具有向前方聚光效果的片材(膜或板)， 剖面包括鋸齒狀或凹凸狀等。然后，如圖6(d)所示，在RGB 3原色 LED光源1A的背面上經由絕緣膜12設置板13(圖3的工序P9)。由 此，背光燈4基本完成。板13例如是鋁(A1)板，除了保持RGB3原 色LED光源1A之外，還具有散熱板的功能。其后，如圖7所示，通過在液晶顯示元件14的背面設置背光燈 4，內置背光燈4的液晶顯示裝置5基本完成。上述液晶顯示元件14 例如由偏光板14a、液晶元件14b、濾色器14c、偏光板14d及半透半 反鏡14e層疊而構成。偏光板14a是將光波的振動限制于一個方向的 板或膜，濾色器14c是用于顯示RGB3原色的過濾器。此外，在前述圖6中，說明了裝載RGB3原色LED光源1A的 背光燈4的制造方法，利用同樣的方法也可以制造裝載白色LED光 源1B的背光燈。如上所述，在本實施方式1中，將LED2(紅色LED(R)、綠色 LED(G)及藍色LED(B)、或白色LED(W))裝栽于框架3上之后，不進 行用于將LED2分割成片的框架3的切割，而是通過除去連接條來形 成電氣電路，制造按照框架3的狀態(tài)來點亮的RGB3原色LED光源 1A或白色LED光源1B。由此，與從導線框切出LED、將分割成片 的LED任意地安裝于布線基板上而制造的LED光源相比，可以使制 造工序縮短，并且不需要用于將布線板及LED粘接到布線基板上的 漿料，因此可以削減材料成本。其結果，可以實現RGB 3原色LED 光源1A或白色LED光源IB的4氐價化。(框架形狀)在前述圖4中，例示出交替配置了小片接合區(qū)域和連接條的2列的框架3，但框架的形狀并不限定于此。以下，本實施方式l的框 架的各種形狀例示于圖8~圖13中。主要以單體使用的第l框架的平面形狀在圖8及圖9中示出。圖 8(a)、 (b)及(c)是l列、2列及3列的第1框架15a、 15b、 15c的關鍵 部分平面圖。圖9(a)及(b)是4列及5列的第1框架15d、 15e的關鍵 部分平面圖。然后，主要通過組合多個來使用的第2框架的平面形狀在圖10 及圖ll中示出。圖10(a)及(b)是l列及2列的第2框架16a、 16b的 關鍵部分平面圖。圖11(a)及(b)是3列及4列的第2框架16c、 16d的 關鍵部分平面圖。第2框架16a 16d中，小片接合區(qū)域17的y方向 (相對于第2框架16a 16d的導孔CN的排列方向垂直的方向、笫2 方向)的間距為等間隔地配置。在需要具有5列以上的列數的框架的情 況下，可以從這些1列~4列的第2框架16a~16d中任意選擇一種， 通過進行組合來制造，即，可以將n列的框架和m列的框架進行組合， 從而制造(n+m)列的框架。圖12示出了將前述圖10(b)所示的2列的第2框架16b和前述圖 ll(b)所示的4列的第2框架16d組合而形成的6列的框架18的關鍵 部分平面圖。在該組合而形成的6列的框架18中，也可以使小片接 合區(qū)域17的y方向上的間距為等間隔。在第2框架16b和第2框架 16d的粘合中，例如采用粘膠帶等。此外，也可以組合3個前述圖10(b) 所示的2列的第2框架16b，來形成6列的框架，或組合2個前述圖 11(a)所示的3列的第2框架16c，來形成6列的框架。進而，通過多 個第2框架16a 16d的組合，也能夠形成7列以上的框架，可以實 現具有相對大的面積的LED光源。然后，圖13示出了相對地增大小片接合區(qū)域的面積、能夠在1 個小片接合區(qū)域上裝栽多個LED的第3框架的平面形狀。圖13(a)是 可以在1個小片接合區(qū)域17a上裝載3個LED的2列的第3框架19 的關鍵部分平面圖，圖13(b)是在1個小片接合區(qū)域17a上裝載了紅 色LED、綠色LED及藍色LED這3個LED的第3框架19的關鍵部分平面圖。圖13(b)所示的虛線表示樹脂20，由1個樹脂20密封3個 LED、 l個小片接合區(qū)域17a、 3根接合線6以及3個引線接合區(qū)域。 在第3框架19中，由于可以增寬小片接合區(qū)域17的寬度，所以與例 如前述圖8(b)所示的第l框架15b相比，可以提高散熱效率。此外， 該第3框架19主要用于RGB 3原色LED光源1A。進而為了提高白 色效率，也可以采用裝栽4個LED(例如1個紅色LED、2個綠色LED 以及1個藍色LED)的第3框架。這時，與小片接合區(qū)域17a相對的 引線接合區(qū)域也與LED的數量相同，為4個。接下來，圖14示出了在1個小片接合區(qū)域上裝載1個LED、夾 著多個小片接合區(qū)域設有連接條、而不是交替配置小片接合區(qū)域和連 接條的第4框架的平面形狀。圖14(a)是將在x方向(相對于第4框架 22的導孔CN的排列方向平行的方向、第1方向)上連續(xù)配置的3個 小片接合區(qū)域17作為一個區(qū)域、并設有連接條21來分隔其區(qū)域之間 的第4框架22的關鍵部分平面圖，圖14(b)是將紅色LED、綠色LED 及藍色LED這3個LED分別裝載在上述1個區(qū)域內的3個小片接合 區(qū)域17上的第4框架22的關鍵部分平面圖。圖14(b)所示的虛線表 示樹脂20,由1個樹脂20密封3個LED、 3個小片接合區(qū)域17、 3 根接合線6以及3個引線接合區(qū)域。此外，該第4框架22與前述的 第3框架19相同，主要用于RGB 3原色LED光源1A。進而為了提 高白色效率，也可以采用在上述一個區(qū)域內裝栽4個LED(例如1個 紅色LED、 2個綠色LED以及1個藍色LED)的第4框架。(LED的配置圖案)在RGB 3原色LED光源1A中，通過增加裝載于框架上的綠色 LED的數量使其多于其它的紅色LED或藍色LED的數量，可以實現 白色效率的提高。以下，在圖15~圖18中例示了本實施方式1的用 于提高白色效率的紅色LED、藍色LED及綠色LED的各種配置。對 于框架，采用小片接合區(qū)域17在y方向上等間隔配置的4列的第2 框架16d(前述圖ll(b))。圖15是x方向的奇數列為紅色LED(R)與綠色LED(G)的交替配置、x方向的偶數列為綠色LED(G)與藍色LED(B)的交替排列的RGB 3原色LED光源1A1的關鍵部分平面圖，圖16是x方向的排列為紅 色LED(R)、綠色LED(G)、藍色LED(B)以及綠色LED(G)的重復、 綠色LED(G)在y方向上呈之字形配置的RGB 3原色LED光源1A2 的關鍵部分平面圖，圖17是x方向的排列為紅色LED(R)、綠色 LED(G)、藍色LED(B)以及綠色LED(G)的重復、綠色LED(G)在y 方向的偶數列上配置成一列的RGB 3原色LED光源1A3的關鍵部分 平面圖，圖18是在x方向的奇數列上配置綠色LED(G)、 x方向的偶 數列為紅色LED(R)與藍色LED(B)的交替配置的RGB 3原色LED光 源1A4的關鍵部分平面圖。圖15 ~圖18中的任意一個配置的紅色 LED(R)、綠色LED(G)、藍色LED(B)的個數比均為1: 2: 1。另夕卜， 在實施方式1中，并不限于此，也可以將偶數列上配置的LED配置 于奇數列，將奇數列上配置的LED配置于偶數列。 (搭配)如果LED的發(fā)光效率有偏差，則亮度將改變，LED光源中出現 的色斑或濃淡將成為問題。因此，本實施方式1采用以下方法在被 稱為前工序或擴散工序的制造工序中，在半導體晶片上形成多個LED 芯片后，測定各LED芯片的電氣、光學特性，將其特性數據保存于 軟盤(floppy disk,注冊商標)等記憶媒體上，或通過網絡儲存于數據 庫中，然后基于上述特性數據，自動地選擇具有相同或相近特征的 LED芯片，將這些LED芯片粘接于框架上。由此，可以將發(fā)光效率 差異小的LED裝載于框架上，所以可以得到沒有色斑或濃淡的LED 光源。(修理)即使裝栽于框架上的LED破損，也可以容易地修理LED光源。 這里，說明將1個不亮的LED更換為補充用LED的方法。圖19是 用于說明修理方法的RGB 3原色LED光源1A的關鍵部分平面圖。 RGB 3原色LED光源1A形成于2列的框架3上。首先，如圖19(a)所示，通過點亮試驗確認不亮的LED23,然后，如圖19(b)所示，從框架3打穿不亮的LED23。如圖19(c)所示，預先 制造多個補充用LED24，從其中選擇與已經裝載在框架3上的紅色 LED(R)、綠色LED(G)及藍色LED(B)特性相同或相近的補充用 LED24。然后，如圖19(d)所示，在框架3的打穿了不亮的LED23的 位置上粘接補充用LED24。對于補充用LED24的粘接，例如可以釆 用焊料。(LED光源的裝配裝置)以下說明釆用巻對巻方式的LED光源的裝配方法。圖20是采用 巻對巻方式的LED光源的裝配裝置25的示意圖。在將纏繞于一個巻 26上的框架3向另一個巻27纏繞期間，經過小片接合工序28(前述圖 3的工序P2)、引線接合工序29(前述圖3的工序P3)、模壓工序30(前 述圖3的工序P4)以及連接條剪切工序31(前述圖3的工序P5)，將LED 連續(xù)地裝栽于框架3上。從而，可以連續(xù)地制造可纏繞于巻26、 27 上的長度的帶狀的LED光源。其后，可以將帶狀LED光源裁斷為任 意的長度，因此可以制造具有通用性的LED光源。此外，也可以不采用巻對巻方式，而是利用在各工序中分別采用 小片接合器、引線接合器以及模壓裝置的制造方法，來制造LED光 源。但是，在該制造方法中，由各制造裝置具備的料盒(用于供給及收 納框架的容器)的尺寸決定框架的大小，因此框架的長度將受到制約。(實施方式2)以下利用圖21說明本實施方式2的LED光源。圖21(a)是使用 了紅色LED(R)、綠色LED(G)及藍色LED(B)的RGB 3原色LED光 源32A的關鍵部分平面圖，圖21(b)是使用了用熒光體覆蓋藍色LED 芯片的白色LED (W)的白色LED光源32B的關鍵部分平面圖。在本 實施方式2中，例如使用分離機將形成于前述實施方式1的前述圖1 及圖2所示的2列的框架3上的RGB3原色LED光源1A或白色LED 光源1B在x方向上進行背切，制造2個1列的RGB 3原色LED光 源32A，或2個1列的白色LED光源32B。如上所述，在2列的框架 3上裝栽LED2之后，進行背切來制造1列的RGB 3原色LED光源32A或1列的白色LED光源32B的方法，與在1列的框架3上裝載 LED來制造1列的LED光源的方法相比，可以縮短制造時間。進而， 通過將框架3進行背切，可以容易地進行RGB 3原色LED光源32A 或1列的白色LED光源32B的間隔的調整或光度的調整。此外，在本實施方式2中，將框架3的列數設為2列，但也可以 為3列以上，在例如釆用3列的框架的情況下，可以分為3個1列的 LED光源或分為1個1列的LED光源和1個2列的LED光源。(實施方式3)圖22~圖25示出了向本實施方式3的LED光源的電源連接方 法。圖22(a)及(b)分別是形成于2列的框架33上并從該框架33的一 個端部施加有電壓的RGB 3原色LED光源34A及白色LED光源34B 的關鍵部分平面圖，圖23(a)及(b)分別是形成于2列的框架35上并從 該框架35的兩個端部施加有電壓的RGB 3原色LED光源36A及白 色LED光源36B的第1例的關鍵部分平面圖，圖24(a)及(b)分別是形 成于2列的框架37上并從該框架37的兩個端部施加有電壓的RGB 3 原色LED光源38A及白色LED光源38B的第2例的關鍵部分平面 圖，圖25是形成于4列的框架39上并從該框架39的兩個端部施加 有電壓的白色LED光源40的關鍵部分平面圖。圖22(a)及(b)分別示出的RGB 3原色LED光源34A及白色LED 光源34B留下框架33的一個端部的連接條33a，其它的連接條全部 被切斷，留下的連接條33a與l根內側導線33b之間也被切斷。由此， 由連接條33a將2根外側導線33c連結。因此，通過將連結于RGB3 原色LED光源34A或白色LED光源34B上的電源與才匡架33的一個 端部連接，可以向紅色LED(R)、綠色LED(G)及藍色LED(B)、或白 色LED(W)的一個端部所連結的2根外側導線33c施加第l極性的電 壓(正電壓或負電壓)，向紅色LED(R)、綠色LED(G)及藍色LED(B)、 或白色LED(W)的另一個端部所連結的l根內側導線33b施加與第1 極性相反的第2極性的電壓(負電壓或正電壓)。圖23(a)及(b)分別示出的RGB 3原色LED光源36A及白色LED18光源36B，與前述的RGB 3原色LED光源34A及白色LED光源 34BLED光源同樣地制造，通過框架35的一個端部上留下的連接條 35a將2根外側導線35b連結。因此，通過將連結于RGB 3原色LED 光源36A或白色LED光源36B上的電源與框架35的兩個端部連接， 可以向紅色LED(R)、綠色LED(G)及藍色LED(B)、或者白色LED(W) 的一個端部所連結的2根外側導線35c施加第l極性的電壓(正電壓或 負電壓)，向紅色LED(R)、綠色LED(G)及藍色LED(B)、或者白色 LED(W)的另一個端部所連結的l根內側導線35b施加第2極性的電 壓(負電壓或正電壓)。圖24(a)及(b)分別示出的RGB 3原色LED光源38A及白色LED 光源38B留下框架37的兩個端部的連接條37al、 37a2，其它的連接 條全部被切斷，框架37的一個端部上留下的連接條37al與l根內側 導線37b之間被切斷，框架37的另一個端部上留下的連接條37a2與 2根外側導線37c之間被切斷。由此，由連接條37al將2根外側導線 37c連結，由連接條37a2保持l根內側導線37b。因此，通過將連結 于RGB 3原色LED光源38A或白色LED光源38B上的電源與框架 37的兩個端部連接，可以向紅色LED(R)、綠色LED(G)及藍色 LED(B)、或者白色LED(W)的一個端部所連結的2才艮外側導線37c施 加第1極性的電壓(正電壓或負電壓)，向紅色LED(R)、綠色LED(G) 及藍色LED(B)、或者白色LED(W)的另一個端部所連結的1根內側 導線37b施加第2極性的電壓(負電壓或正電壓)。如圖25所示，白色LED光源40留下框架39的一個端部的一部 分連接條39al，連結第2列及第4列導線39b2、 39b4,留下框架39 的另一個端部的一部分連接條39a2，連結第1列、第3列及第5列導 線39bl、 39b3、 39b5，其它的連接條全部切斷。進而，連接條39al 與第3列導線39b3之間被切斷，連接條39a2與第2列及第4列導線 39b2、 39b4之間被切斷。由此，用連接條39al將第2列導線39b2 和第4列導線39b4連結，用連接條39a2將第1列導線39bl、第3 列導線39b3和第5列導線39b5連結。因此，通過將連結于白色LED光源40上的電源與框架39的兩個端部連接，可以向白色LED(W)的 一個端部所連結的第2列導線39b2和第4列導線39b4施加第1極性 的電壓(正電壓或負電壓)，向白色LED(W)的另一個端部所連結的第1 列導線39bl、第3列導線39b3和第5列導線39b5施加第2極性的電 壓(負電壓或正電壓)。下面，利用圖26所示的示意圖說明向本實施方式3的LED光源 連接電源的3種方法。此處說明在框架的一個端部連接電源的方法， 但在框架的兩個端部連接電源的方法也是相同的。第l連接方法如圖26(a)所示，是采用焊料44在構成LED光源 42的框架43的一個端部連接導線45的方法。第2連接方法如圖26(b) 所示，是采用連接器46在構成LED光源42的框架43的一個端部連 接導線45的方法。第3連接方法如圖26(c)所示，是采用連接器46a 在構成LED光源42的框架43的一個端部固定形成了布線圖案47的 可撓性基板48的方法。在布線圖案47和框架43之間夾有各向異性 導電膜49， 一旦施加電壓，則在各向異性導電膜49中流過電流，布 線圖案47和框架43導通。(實施方式4)圖27 ~圖30示出了本實施方式4的反射板的設置方法。圖27 及圖28是采用了平板型的反射板50的LED光源51的關鍵部分剖面 圖，圖29及圖30是釆用了凹型的反射板52的LED光源53的關鍵 部分剖面圖。反射板50、 52例如是片(膜或板)，其厚度例如是0.5mm 左右。如圖27所示，平板型的反射板50嵌入到LED光源51的鄰接的 LED54的照射面?zhèn)戎g。這時，可以在LED光源51的背面設置可以 散發(fā)從LED光源51產生的熱的板55。板55例如為鋁(A1)板。另夕卜， 如圖28所示，平板型的反射板50還可以設置于LED光源51的背面。如圖29所示，凹型的反射板52嵌入到LED光源53的鄰接的 LED54的照射面?zhèn)戎g。通過使其呈凹型，可以提高聚光效率。可以 在LED光源53的背面設置可以散發(fā)從LED光源53產生的熱的板55。另外，如圖30所示，凹型的反射板52也可以設置在LED光源53的 背面。此外，在本實施方式4中，例示了在l個小片接合區(qū)域上粘接l 個LED芯片并對1個LED芯片進行樹脂密封的單個元件類型的LED 光源(例如采用前述實施方式1的第1框架15a ~ 15e或第2框架16a ~ 16d的LED光源)，但也可適用于例如在1個小片接合區(qū)域上粘接多 個LED芯片并對多個LED芯片進行樹脂密封、或者在1個小片接合 區(qū)域上粘接1個LED芯片并對多個LED芯片集中進行樹脂密封的多 個元件類型的LED光源(例如釆用前述實施方式1的第3框架19或第 4才匡架22的LED光源)。圖31中示出了在前述實施方式1的第3框架19上裝載紅色 LED(R)、綠色LED(G)及藍色LED(B)、在第3框架19的背面設置凹 型的反射板53的RGB 3原色LED光源57的一例。圖31(a)是RGB 3 原色LED光源57的關鍵部分平面圖，圖31(b)是該圖(a)的沿B-B'線 的關鍵部分剖面圖。以上，基于實施方式具體地說明了本發(fā)明者的發(fā)明，當然，本發(fā) 明并不限于前述實施方式，在不脫離其要點的范圍內可以進行各種變 化。例如，在前述實施方式中，說明了使用了紅色LED、綠色LED 及藍色LED的RGB 3原色LED光源以及使用了用熒光體覆蓋的藍 色LED芯片的白色LED光源，但也可適用于使用了其他發(fā)光方式的 LED光源，例如采用在藍紫色LED芯片上激勵紅、綠、藍發(fā)光的熒 光體的方法的LED光源。工業(yè)實用性本發(fā)明的LED光源可以廣泛地應用于移動電話、車栽機器、交 通信號機、照明器具或OA(Office Automation，辦公自動化)機器等中， 可以與以往一直使用的光源相置換，另外，作為發(fā)明元件也可以用于 面向新領域的用途。
權利要求
1.一種LED光源，具有通過在與第1方向垂直的第2方向上配置1列或2列以上的基本框架而形成的框架，所述基本框架由以下部分構成具有規(guī)定間隔、沿所述第1方向排列的多個小片接合區(qū)域；與所述小片接合區(qū)域相對、沿所述第1方向排列的多個引線接合區(qū)域；與所述小片接合區(qū)域連結、在所述第1方向上延伸的第1導線；以及與所述引線接合區(qū)域連結、在所述第1方向上延伸的第2導線，該LED光源的特征在于，在所述框架上裝載通過將LED芯片、安裝所述LED芯片的所述小片接合區(qū)域、與所述LED芯片相對的所述引線接合區(qū)域、以及連接所述LED芯片和所述引線接合區(qū)域的接合線進行樹脂密封而形成的多個LED。
2. 如權利要求1所述的LED光源，其特征在于，所述LED為 紅色LED、綠色LED或藍色LED，所述紅色LED、所述綠色LED 及所述藍色LED任意排列。
3. 如權利要求2所述的LED光源，其特征在于，所述紅色LED、 所述綠色LED和所述藍色LED的個數比為1: 2: 1。
4. 如權利要求2所述的LED光源，其特征在于，l個所述紅色 LED、 1個或2個所述綠色LED以及1個所述藍色LED被封入1個 樹脂內。
5. 如權利要求1所述的LED光源，其特征在于，所述LED是 用熒光體覆蓋藍色LED芯片的白色LED。
6. 如權利要求1所述的LED光源，其特征在于，1個所述小片 接合區(qū)域上裝載有1個紅色LED、 1個綠色LED以及1個藍色LED。
7. 如權利要求6所述的LED光源，其特征在于，所述l個紅色 LED、所述1個綠色LED以及所述1個藍色LED被封入1個樹脂內。
8. 如權利要求1所述的LED光源，其特征在于，l個所述小片 接合區(qū)域上裝載有1個紅色LED、 2個綠色LED以及1個藍色LED。
9. 如權利要求8所述的LED光源，其特征在于，所述l個紅色 LED、所述2個綠色LED以及所述1個藍色LED被封入1個樹脂內。
10. 如權利要求1所述的LED光源，其特征在于，在所述第1 方向上延伸的所述框架的一個端部上，對所述第l導線施加第l極性 的電壓，對所述第2導線施加與所述第l極性相反的第2極性的電壓。
11. 如權利要求1所述的LED光源，其特征在于，在所述第1 方向上延伸的所述框架的一個端部上，對所述第l導線施加第l極性 的電壓，在另一個端部上，對所述第2導線施加與所述第l極性相反 的第2極性的電壓。
12. 如權利要求1所述的LED光源，其特征在于，用焊料將導 線分別與所述第1導線及所述第2導線連接，向所述第1導線及第2 導線分別施加電壓。
13. 如權利要求1所述的LED光源，其特征在于，用連接器將 導線分別與所述第1導線及所述第2導線連接，向所述第1導線及第 2導線分別施加電壓。
14. 如權利要求所述的LED光源，其特征在于，用連接器將形 成有導電性膜及布線圖案的基板分別與所述第l導線及所述第2導線 連接，向所述第1導線及第2導線分別施加電壓。
15. 如權利要求1所述的LED光源，其特征在于，在鄰接的所 述LED的照射面?zhèn)戎g嵌入平板型或凹型的反射板。
16. 如權利要求1所述的LED光源，其特征在于，在所述框架 的背面設置平板型或凹型的反射板。
17. 如權利要求1所述的LED光源，其特征在于，在所述框架 的背面設置鋁板。
18. 如權利要求1所述的LED光源，其特征在于，所述框架是 利用以第1間隔排列了 n列所述基本框架的n列框架與以所述第1間 隔排列了 m列所述基本框架的m列框架的組合而構成。
19. 一種LED光源的制造方法，其特征在于，包括以下工序 (a)制備框架的工序，所述框架是在與第1方向垂直的第2方向上配置1列或2列以上的基本框架而形成的，所述基本框架由以下部 分構成具有規(guī)定間隔、沿所述第1方向排列的多個小片接合區(qū)域； 與所述小片接合區(qū)域相對、沿所述第l方向排列的多個引線接合區(qū)域; 與所述小片接合區(qū)域連結、在所述第1方向上延伸的第1導線；與所 述引線接合區(qū)域連結、在所述第1方向上延伸的第2導線；以及連結 所述第1導線和所述第2導線的多個連接條；(b) 將LED芯片粘接于所述小片接合區(qū)域上的工序；(c) 利用接合線連接相對的所述LED芯片和所述引線接合區(qū)域的工序；(d) 用樹脂密封所述LED芯片、粘接了所述LED芯片的所述小 片接合區(qū)域、與所述LED芯片相對的所述引線接合區(qū)域、以及連接 所述LED芯片和所述引線接合區(qū)域的接合線，并在所述框架上裝載 多個LED的工序。(e) 除去所述連接條的工序。
20. 如權利要求19所述的LED光源的制造方法，其特征在于， 還包括以下工序(f) 在所述(e)工序之后，在鄰接的所述LED的照射面?zhèn)戎g嵌入 平板型或凹型的反射板的工序。
21. 如權利要求19所述的LED光源的制造方法，其特征在于， 還包括以下工序(g) 在所述(e)工序之后，在所述框架的背面配置平板型或凹型的 反射板的工序。
22. 如權利要求19所述的LED光源的制造方法，其特征奉于， 還包括(h)在所述(e)工序之后，進行所述LED的點亮試驗的工序， 在所述(h)工序的點亮試驗中，在確認所述LED不亮時，還包括以下 工序(i)將被確認為不亮的LED從所述框架上除去的工序； (j)準備被確認為亮的單個LED的工序；(k)在除去了所述被確認為不亮的LED的位置上，連接所述被確認為亮的單個LED。
23. 如權利要求19所述的LED光源的制造方法，其特征在于， 在將纏繞于一個巻上的所述框架向另一個巻纏繞期間，依次經過所述 (b)工序、所述(c)工序、所述(d)工序以及所述(e)工序。
24. 如權利要求19所述的LED光源的制造方法，其特征在于， 在所述(b)工序中，將具有相同特性或相近特性的多個LED芯片按特 性順序粘接于小片接合區(qū)域上。
25. —種LED光源的制造方法，其特征在于，包括以下工序(a) 制備框架的工序，所述框架是在與第1方向垂直的第2方向 上配置1列或2列以上的基本框架而形成的，所述基本框架由以下部 分構成具有規(guī)定間隔、沿所述第1方向排列的多個小片接合區(qū)域； 與所述小片接合區(qū)域相對、沿所述第l方向排列的多個引線接合區(qū)域； 與所述小片接合區(qū)域連結、在所述第l方向上延伸的第l導線；與所 述引線接合區(qū)域連結、在所述第1方向上延伸的第2導線；以及連結 所述第1導線和所述第2導線的多個連接條；(b) 將LED芯片粘接于所述小片接合區(qū)域上的工序；(c) 利用接合線連接相對的所述LED芯片和所述引線接合區(qū)域的工序；(d) 利用樹脂密封所述LED芯片、粘接了所述LED芯片的所述 小片接合區(qū)域、與所述LED芯片相對的所述引線接合區(qū)域、以及連 接所述LED芯片和所述引線接合區(qū)域的所述接合線，并在所述框架 上裝載多個LED的工序；(e) 除去所述連接條的工序；以及(f) 沿所述第1方向切斷所述第1導線或所述第2導線的工序。
全文摘要
將LED(2)(紅色LED(R)、綠色LED(G)及藍色LED(B)或白色LED(W))裝載于框架(3)上之后，不進行用于將LED(2)分割成片的框架(3)的切割，而是通過打穿連接條來形成電氣電路，制造按照框架(3)的狀態(tài)點亮的RGB 3原色LED光源(1A)或白色LED光源(1B)。
文檔編號F21V19/00GK101258613SQ20058005155
公開日2008年9月3日 申請日期2005年9月20日 優(yōu)先權日2005年9月20日
發(fā)明者磯部博之 申請人:株式會社瑞薩科技