Led光源及其制造方法

专利名称：Led光源及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种LED(Light Emitting Diode,发光二极管)光源及 其制造技术，尤其涉及一种适用于釆用可视LED的LED光源的有效 技术。
背景技术：
近年来，伴随自身的光亮度化，LED广泛地应用于移动电话的 液晶显示的背光灯或闪光灯、交通信号机、打印机等OA机器的光源、 照明器具等。例如，已经公开了一种LED光源装置，其可以在用散热器对安 装后的多个LED的各LED产生的热进行散热的同时，向安装后的照 明器具壳体效率良好地传导热(例如，参照专利文献l)。专利文献JP特开2004-55229号/>净艮([0024~0025段、图1)。发明内容发明所要解决的技术问题1个LED是从0.2 ~ 3mm见方的立方体发出光束的点光源，从1 个LED发出的光束较少，为1 2流明左右。因此，在将LED作为 照明用光源的情况下，为了弥补照度不足，或为了照射宽广区域，将 多个LED集合起来使用。例如，在32英寸的液晶画面的背光灯上使 用LED时，需要960个分割成片的LED，通过将这些分割成片的LED 任意地安装于印刷布线基板上来确保期望的亮度。将从LED发出的 光束以良好的效率和宽的角度向一个方向送出，从而可以得到均匀且 明亮的液晶画面。但是，如果仅简单地利用数值将具有相同发光效率的荧光灯和LED进行比较，则采用多个LED的照明用光源比采用一个荧光灯的 照明用光源价格要高，从而作为今后LED光源所要求的课题之一， 可以举出LED光源的低价化。LED光源通过将分割成片的许多LED 一个个地安装于印刷布线基板上来制造，因此需要庞大的安装时间及 安装工序数。这就成为导致LED光源的高价化的原因之一。本发明的目的在于，提供一种可以实现LED光源的低价化的技术。本发明的前述及其它目的和新的特征，从本说明书的描述和附图 可以明确。解决技术问题的技术方案如果简单地说明本申请公开的发明中有代表性的发明的梗概，则 如下所述。本发明的LED光源，具有通过在与第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，该框架上装载多个LED， 按照框架的状态来点亮，上述基本框架由以下部分构成具有规定间 隔、沿第1方向排列的多个小片接合区域；与小片接合区域相对、沿 第1方向排列的多个引线接合区域；与小片接合区域连结、在第l方 向上延伸的第l导线；以及与引线接合区域连结、在第l方向上延伸 的第2导线。本发明的LED光源的制造方法，具有在框架的多个小片接合 区域上粘接LED芯片的工序；利用接合线连接相对的LED芯片与引 线接合区域的工序；利用树脂密封LED芯片、小片接合区域、接合 线及引线接合区域来形成LED的工序；以及打穿框架所具有的多个 连接条的工序。发明效果如果简单地说明利用本申请公开的发明中有代表性的发明所得 的效果，则如下所述。通过制造在框架上装载多个LED后打穿连接条并按照框架的状 态点亮的LED光源，与将分割成片的LED任意地安装于布线基板上来制造的LED光源相比，制造工序缩短，且安装所需的多种材料也 变得不必要，所以可以削减材料成本，能够实现LED光源的低价化。


图1为本实施方式1的采用红色LED、绿色LED及蓝色LED 的LED光源的关键部分平面图。图2为本实施方式1的釆用利用荧光体覆盖蓝色LED芯片的白 色LED的LED光源的关键部分平面图。图3为本实施方式1的背光灯的制造方法的工序图。图4为本实施方式1的2列的框架的关键部分平面图及关键部分 剖面图。图5为本实施方式1的各制造工序中的LED光源的关键部分剖面图。图6为本实施方式1的各制造工序中的背光灯的关键部分剖面图。图7为本实施方式1的内置有背光灯的透过型液晶显示装置的概略图。图8为本实施方式1的1列、2列及3列的第1框架的关键部分 平面图。图9为本实施方式1的4列及5列的第l框架的关键部分平面图。 图10为本实施方式1的1列及2列的第2框架的关键部分平面图。图11为本实施方式1的3列及4列的第2框架的关键部分平面图。图12为本实施方式1的6列的框架的关键部分平面图。 图13为本实施方式1的2列的第3框架的关键部分平面图。 图14为本实施方式1的2列的第4框架的关鍵部分平面图。 图15为表示本实施方式1的红色LED、绿色LED及蓝色LED 的第1配置例的LED光源的关鍵部分平面图。图16为表示本实施方式1的红色LED、绿色LED及蓝色LED 的第2配置例的LED光源的关键部分平面图。图17为表示本实施方式1的红色LED、绿色LED及蓝色LED 的第3配置例的LED光源的关键部分平面图。图18为表示本实施方式1的红色LED、绿色LED及蓝色LED 的第4配置例的LED光源的关键部分平面图。图19为用于说明本实施方式1的修理方法的LED光源的关键部 分平面图。图20为本实施方式1的采用巻对巻(Reel to Reel)方式的LED光 源的装配装置的示意图。图21表示本实施方式2的LED光源的关键部分平面图。图22为本实施方式3的具有标记了施加电压的2列的框架的 LED光源的关键部分平面图。图23为本实施方式3的具有标记了施加电压的2列的框架的 LED光源的关鍵部分平面图。图24为本实施方式3的具有标记了施加电压的2列的框架的 LED光源的关键部分平面图。图25为本实施方式3的具有标记了施加电压的4列的框架的 LED光源的关鍵部分平面图。图26为表示本实施方式3的LED光源和电源的连接方法的示意图。图27为本实施方式4的采用了平板型的反射板的LED光源的关 键部分剖面图。图28为本实施方式4的采用了平板型的反射板的LED光源的关 键部分剖面图。图29为本实施方式4的采用了凹型的反射板的LED光源的关键 部分剖面图。图30为本实施方式4的采用了凹型的反射板的LED光源的关键 部分剖面图。9图31为本实施方式4的采用了凹型的反射板的LED光源的关键 部分剖面图。
具体实施方式
在本实施方式中，为了方便，分割为多个部分或实施方式进行说 明，但除了特别明示的情况外，它们之间并非没有关系，而是具有一 方是另一方的一部分或全部的变形例、详细、补充说明等关系。并且，在本实施方式中，在言及要素的数等(包括个数、数值、 量、范围等)时，除了特别明示的情况以及原理上明确限定于特定的数 的情况外，均不限定于该特定的数，可以为特定的数以上或以下。并 且，在本实施方式中，其构成要素(也包括要素步骤等)除了特别明示 的情况以及从原理上明确认为必须的情况外，当然并非是必须的。同 样，在本实施方式中，当言及构成要素等的形状、位置关系等时，除 了特别明示的情况以及从原理上明确认为不是那样的情况外，实质上 包括近似或类似于该形状等。对于上述数值及范围同样如此。此外，在本实施方式中，所谓框架是指在第2方向上重复形成有 1列或2列以上的基本框架的金属制的框架，其中，上述基本框架由 以下部分构成具有规定间隔、沿第1方向排列的多个小片接合区域； 与小片接合区域相对、沿笫l方向排列的多个引线接合区域；与小片 接合区域连结、沿第1方向延伸的第1导线；以及与引线接合区域连 结、沿第1方向延伸的第2导线。此外，在本实施方式所使用的附图中，即使是平面图，有时也为 了方便观察附图而附加剖面线。进而，在用于说明本实施方式的所有 图中，原则上对具有同一功能的部分附以同一符号，省略对其的重复 说明。以下，将根据附图详细说明本发明的实施方式。(实施方式1)使用图1及图2说明本实施方式1的LED光源的构造。图1是 采用了 RGB 3原色的红色LED(R)、绿色LED(G)及蓝色LED(B)这3 个LED的LED光源(以下简略称为RGB 3原色LED光源)1A的关键部分平面图。图2为采用了用荧光体覆盖蓝色LED芯片的白色LED (W)的LED光源(以下简略称为白色LED光源)1B的关键部分平面图。 RGB 3原色LED光源1A由于可以显著地显现各色的发光光镨的峰 值，因此具有可以得到鲜明的色彩且颜色再现性好等优点。白色LED 光源IB由于用1个LED构成白色发光，因此可以缩短从白色LED 光源IB到扩散板10的距离，与使用RGB 3原色LED光源1A的情 况相比，可以实现背光灯4的薄形化(例如，0.35mm左右的厚度)。RGB 3原色LED光源1A是以任意的间隔排列了多个红色 LED(R)、绿色LED(G)及蓝色LED(B)的带状发光体，而白色LED光 源IB是以任意的间隔排列了多个白色LED(W)的带状发光体，在 RGB 3原色LED光源1A及白色LED光源IB的基板上，釆用去掉 了连接条的框架3。另外，图l及图2中所示的框架3将其基本框架 的列数设为了2列，但也可以为1列或3列以上。利用图3 ~图6并按照工序顺序来说明由本实施方式1的RGB 3 原色LED光源构成的背光灯的制造方法。图3是背光灯的制造方法 的工序图，图4(a)是2列的框架3的关键部分平面图，图4(b)是该图 (a)的沿A-A'线的关键部分剖面图，图5是各制造工序中的RGB3原 色LED光源1A的关键部分剖面图，图6为各制造工序中的背光灯4 的关键部分剖面图。进而，在图7中，示出内置有背光灯4的透过型 液晶显示装置5的概略图的一例。首先，如图4 (a)及图4 (b)所示，制备具有多个产品区域3A以 及配置于多个产品区域3A之间的连接条3B的框架3，该多个产品区 域3A由安装LED芯片的小片接合区域3a、连结小片接合区域3a和 第l导线3b的第1悬吊式导线3c、与小片接合区域3a相对设置的引 线接合区域3d、以及连结引线接合区域3d和第2导线3e的第2悬吊 式导线3f构成，框架3例如以铜(Cu)为母材，并对其表面镀银(Ag)(图 3的工序Pl)。此外，框架3的厚度例如为100 300nm左右，其宽度 (图中用w表示的宽度)例如为15~20mm左右。接下来，如图5(a)所示，在框架3的一个前端(小片接合区域)涂布浆料，在该浆料上轻轻压上LED芯片2c，通过100 200。C左右的 温度，进行浆料的硬化处理。由此，机械地固定并电气地连接LED 芯片2c和框架3(图3的工序P2)。LED芯片2c例如为GaP类LED芯片。LED芯片2c在被称为如下形成。例如，在由单晶GaP(或单晶GaAs)构成的半导体基板(在 这个阶段被称为半导体晶片的平面大致圆形的半导体薄板)上，通过外 延结晶生长法依次形成n型半导体层及p型半导体层，从而形成发光 层。接下来，磨削半导体基板的反面，将半导体基板的厚度减少至规 定的厚度，进一步研磨半导体基板的反面。接下来，电气连接于p型 半导体层上的p侧电极和电气连接于半导体基板上的n侧电极形成 后，测定各LED芯片2c的电气特性、光学特性。例如，将半导体基 板载置于测定用平台上，使探针接触p侧电极，若从输入端子输入信 号波形，则从输出端子输出信号波形。通过由测试仪读取该信号波形， 得到各LED芯片2c的特性。其后，切割半导体基板，分割为0.2~ 3mm见方左右的LED芯片2c。然后，如图5(b)所示，用接合线6连接与LED芯片2c相对的框 架3的另一前端(引线接合区域)和p侧电极(图3的工序P3)。这时， 接合线6形成不触及LED芯片2c的周边部地隆起的环形。接下来，如图5(c)所示，将框架3置于金属模7中，提高温度， 压送液体化的树脂8，流入金属模7，用树脂8密封LED芯片2c、小 片接合区域、接合线6以及引线接合区域，形成LED2(图3的工序 P4)。然后，除去多余的树脂8及毛边。然后，如图5(d)所示，用切 断机7a打穿框架3的连接条(图3的工序P5)。由此，前述图1所示 的RGB 3原色LED光源1A基本完成。接下来，如图6(a)所示，在RGB3原色LED光源1A的邻接的 LED2的照射面侧之间嵌入反射板9(图3的工序P6)。 一般来讲，如 果LED光源发热，则发光效率将下降并产生色斑。因此，例如为了 防止向背面的漏光、提高LED光源的发光效率，设置由片材(膜或板)构成的反射板。然后，如图6(b)所示，在照射面侧设置RGB 3原色 LED光源1A的扩散板IO(图3的工序P7)。扩散板10是使光散射或 扩散的半透明的片材(膜或板)，主要用于使宽阔的面整体为均匀的亮 度。接下来，如图6(c)所示，在扩散板10上设置棱镜片lla、 llb(图 3的工序P8)。棱镜片11a、llb是具有向前方聚光效果的片材(膜或板)， 剖面包括锯齿状或凹凸状等。然后，如图6(d)所示，在RGB 3原色 LED光源1A的背面上经由绝缘膜12设置板13(图3的工序P9)。由 此，背光灯4基本完成。板13例如是铝(A1)板，除了保持RGB3原 色LED光源1A之外，还具有散热板的功能。其后，如图7所示，通过在液晶显示元件14的背面设置背光灯 4，内置背光灯4的液晶显示装置5基本完成。上述液晶显示元件14 例如由偏光板14a、液晶元件14b、滤色器14c、偏光板14d及半透半 反镜14e层叠而构成。偏光板14a是将光波的振动限制于一个方向的 板或膜，滤色器14c是用于显示RGB3原色的过滤器。此外，在前述图6中，说明了装载RGB3原色LED光源1A的 背光灯4的制造方法，利用同样的方法也可以制造装载白色LED光 源1B的背光灯。如上所述，在本实施方式1中，将LED2(红色LED(R)、绿色 LED(G)及蓝色LED(B)、或白色LED(W))装栽于框架3上之后，不进 行用于将LED2分割成片的框架3的切割，而是通过除去连接条来形 成电气电路，制造按照框架3的状态来点亮的RGB3原色LED光源 1A或白色LED光源1B。由此，与从导线框切出LED、将分割成片 的LED任意地安装于布线基板上而制造的LED光源相比，可以使制 造工序缩短，并且不需要用于将布线板及LED粘接到布线基板上的 浆料，因此可以削减材料成本。其结果，可以实现RGB 3原色LED 光源1A或白色LED光源IB的4氐价化。(框架形状)在前述图4中，例示出交替配置了小片接合区域和连接条的2列的框架3，但框架的形状并不限定于此。以下，本实施方式l的框 架的各种形状例示于图8~图13中。主要以单体使用的第l框架的平面形状在图8及图9中示出。图 8(a)、 (b)及(c)是l列、2列及3列的第1框架15a、 15b、 15c的关键 部分平面图。图9(a)及(b)是4列及5列的第1框架15d、 15e的关鍵 部分平面图。然后，主要通过组合多个来使用的第2框架的平面形状在图10 及图ll中示出。图10(a)及(b)是l列及2列的第2框架16a、 16b的 关键部分平面图。图11(a)及(b)是3列及4列的第2框架16c、 16d的 关键部分平面图。第2框架16a 16d中，小片接合区域17的y方向 (相对于第2框架16a 16d的导孔CN的排列方向垂直的方向、笫2 方向)的间距为等间隔地配置。在需要具有5列以上的列数的框架的情 况下，可以从这些1列~4列的第2框架16a~16d中任意选择一种， 通过进行组合来制造，即，可以将n列的框架和m列的框架进行组合， 从而制造(n+m)列的框架。图12示出了将前述图10(b)所示的2列的第2框架16b和前述图 ll(b)所示的4列的第2框架16d组合而形成的6列的框架18的关鍵 部分平面图。在该组合而形成的6列的框架18中，也可以使小片接 合区域17的y方向上的间距为等间隔。在第2框架16b和第2框架 16d的粘合中，例如采用粘胶带等。此外，也可以组合3个前述图10(b) 所示的2列的第2框架16b，来形成6列的框架，或组合2个前述图 11(a)所示的3列的第2框架16c，来形成6列的框架。进而，通过多 个第2框架16a 16d的组合，也能够形成7列以上的框架，可以实 现具有相对大的面积的LED光源。然后，图13示出了相对地增大小片接合区域的面积、能够在1 个小片接合区域上装栽多个LED的第3框架的平面形状。图13(a)是 可以在1个小片接合区域17a上装载3个LED的2列的第3框架19 的关键部分平面图，图13(b)是在1个小片接合区域17a上装载了红 色LED、绿色LED及蓝色LED这3个LED的第3框架19的关键部分平面图。图13(b)所示的虛线表示树脂20，由1个树脂20密封3个 LED、 l个小片接合区域17a、 3根接合线6以及3个引线接合区域。 在第3框架19中，由于可以增宽小片接合区域17的宽度，所以与例 如前述图8(b)所示的第l框架15b相比，可以提高散热效率。此外， 该第3框架19主要用于RGB 3原色LED光源1A。进而为了提高白 色效率，也可以采用装栽4个LED(例如1个红色LED、2个绿色LED 以及1个蓝色LED)的第3框架。这时，与小片接合区域17a相对的 引线接合区域也与LED的数量相同，为4个。接下来，图14示出了在1个小片接合区域上装载1个LED、夹 着多个小片接合区域设有连接条、而不是交替配置小片接合区域和连 接条的第4框架的平面形状。图14(a)是将在x方向(相对于第4框架 22的导孔CN的排列方向平行的方向、第1方向)上连续配置的3个 小片接合区域17作为一个区域、并设有连接条21来分隔其区域之间 的第4框架22的关键部分平面图，图14(b)是将红色LED、绿色LED 及蓝色LED这3个LED分别装载在上述1个区域内的3个小片接合 区域17上的第4框架22的关键部分平面图。图14(b)所示的虛线表 示树脂20,由1个树脂20密封3个LED、 3个小片接合区域17、 3 根接合线6以及3个引线接合区域。此外，该第4框架22与前述的 第3框架19相同，主要用于RGB 3原色LED光源1A。进而为了提 高白色效率，也可以采用在上述一个区域内装栽4个LED(例如1个 红色LED、 2个绿色LED以及1个蓝色LED)的第4框架。(LED的配置图案)在RGB 3原色LED光源1A中，通过增加装载于框架上的绿色 LED的数量使其多于其它的红色LED或蓝色LED的数量，可以实现 白色效率的提高。以下，在图15~图18中例示了本实施方式1的用 于提高白色效率的红色LED、蓝色LED及绿色LED的各种配置。对 于框架，采用小片接合区域17在y方向上等间隔配置的4列的第2 框架16d(前述图ll(b))。图15是x方向的奇数列为红色LED(R)与绿色LED(G)的交替配置、x方向的偶数列为绿色LED(G)与蓝色LED(B)的交替排列的RGB 3原色LED光源1A1的关键部分平面图，图16是x方向的排列为红 色LED(R)、绿色LED(G)、蓝色LED(B)以及绿色LED(G)的重复、 绿色LED(G)在y方向上呈之字形配置的RGB 3原色LED光源1A2 的关鍵部分平面图，图17是x方向的排列为红色LED(R)、绿色 LED(G)、蓝色LED(B)以及绿色LED(G)的重复、绿色LED(G)在y 方向的偶数列上配置成一列的RGB 3原色LED光源1A3的关键部分 平面图，图18是在x方向的奇数列上配置绿色LED(G)、 x方向的偶 数列为红色LED(R)与蓝色LED(B)的交替配置的RGB 3原色LED光 源1A4的关键部分平面图。图15 ~图18中的任意一个配置的红色 LED(R)、绿色LED(G)、蓝色LED(B)的个数比均为1: 2: 1。另夕卜， 在实施方式1中，并不限于此，也可以将偶数列上配置的LED配置 于奇数列，将奇数列上配置的LED配置于偶数列。 (搭配)如果LED的发光效率有偏差，则亮度将改变，LED光源中出现 的色斑或浓淡将成为问题。因此，本实施方式1采用以下方法在被 称为前工序或扩散工序的制造工序中，在半导体晶片上形成多个LED 芯片后，测定各LED芯片的电气、光学特性，将其特性数据保存于 软盘(floppy disk,注册商标)等记忆媒体上，或通过网络储存于数据 库中，然后基于上述特性数据，自动地选择具有相同或相近特征的 LED芯片，将这些LED芯片粘接于框架上。由此，可以将发光效率 差异小的LED装载于框架上，所以可以得到没有色斑或浓淡的LED 光源。(修理)即使装栽于框架上的LED破损，也可以容易地修理LED光源。 这里，说明将1个不亮的LED更换为补充用LED的方法。图19是 用于说明修理方法的RGB 3原色LED光源1A的关键部分平面图。 RGB 3原色LED光源1A形成于2列的框架3上。首先，如图19(a)所示，通过点亮试验确认不亮的LED23,然后，如图19(b)所示，从框架3打穿不亮的LED23。如图19(c)所示，预先 制造多个补充用LED24，从其中选择与已经装载在框架3上的红色 LED(R)、绿色LED(G)及蓝色LED(B)特性相同或相近的补充用 LED24。然后，如图19(d)所示，在框架3的打穿了不亮的LED23的 位置上粘接补充用LED24。对于补充用LED24的粘接，例如可以釆 用焊料。(LED光源的装配装置)以下说明釆用巻对巻方式的LED光源的装配方法。图20是采用 巻对巻方式的LED光源的装配装置25的示意图。在将缠绕于一个巻 26上的框架3向另一个巻27缠绕期间，经过小片接合工序28(前述图 3的工序P2)、引线接合工序29(前述图3的工序P3)、模压工序30(前 述图3的工序P4)以及连接条剪切工序31(前述图3的工序P5)，将LED 连续地装栽于框架3上。从而，可以连续地制造可缠绕于巻26、 27 上的长度的带状的LED光源。其后，可以将带状LED光源裁断为任 意的长度，因此可以制造具有通用性的LED光源。此外，也可以不采用巻对巻方式，而是利用在各工序中分别采用 小片接合器、引线接合器以及模压装置的制造方法，来制造LED光 源。但是，在该制造方法中，由各制造装置具备的料盒(用于供给及收 纳框架的容器)的尺寸决定框架的大小，因此框架的长度将受到制约。(实施方式2)以下利用图21说明本实施方式2的LED光源。图21(a)是使用 了红色LED(R)、绿色LED(G)及蓝色LED(B)的RGB 3原色LED光 源32A的关键部分平面图，图21(b)是使用了用荧光体覆盖蓝色LED 芯片的白色LED (W)的白色LED光源32B的关鍵部分平面图。在本 实施方式2中，例如使用分离机将形成于前述实施方式1的前述图1 及图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方向上进行背切，制造2个1列的RGB 3原色LED光 源32A，或2个1列的白色LED光源32B。如上所述，在2列的框架 3上装栽LED2之后，进行背切来制造1列的RGB 3原色LED光源32A或1列的白色LED光源32B的方法，与在1列的框架3上装载 LED来制造1列的LED光源的方法相比，可以缩短制造时间。进而， 通过将框架3进行背切，可以容易地进行RGB 3原色LED光源32A 或1列的白色LED光源32B的间隔的调整或光度的调整。此外，在本实施方式2中，将框架3的列数设为2列，但也可以 为3列以上，在例如釆用3列的框架的情况下，可以分为3个1列的 LED光源或分为1个1列的LED光源和1个2列的LED光源。(实施方式3)图22~图25示出了向本实施方式3的LED光源的电源连接方 法。图22(a)及(b)分别是形成于2列的框架33上并从该框架33的一 个端部施加有电压的RGB 3原色LED光源34A及白色LED光源34B 的关键部分平面图，图23(a)及(b)分别是形成于2列的框架35上并从 该框架35的两个端部施加有电压的RGB 3原色LED光源36A及白 色LED光源36B的第1例的关键部分平面图，图24(a)及(b)分别是形 成于2列的框架37上并从该框架37的两个端部施加有电压的RGB 3 原色LED光源38A及白色LED光源38B的第2例的关键部分平面 图，图25是形成于4列的框架39上并从该框架39的两个端部施加 有电压的白色LED光源40的关键部分平面图。图22(a)及(b)分别示出的RGB 3原色LED光源34A及白色LED 光源34B留下框架33的一个端部的连接条33a，其它的连接条全部 被切断，留下的连接条33a与l根内侧导线33b之间也被切断。由此， 由连接条33a将2根外侧导线33c连结。因此，通过将连结于RGB3 原色LED光源34A或白色LED光源34B上的电源与才匡架33的一个 端部连接，可以向红色LED(R)、绿色LED(G)及蓝色LED(B)、或白 色LED(W)的一个端部所连结的2根外侧导线33c施加第l极性的电 压(正电压或负电压)，向红色LED(R)、绿色LED(G)及蓝色LED(B)、 或白色LED(W)的另一个端部所连结的l根内侧导线33b施加与第1 极性相反的第2极性的电压(负电压或正电压)。图23(a)及(b)分别示出的RGB 3原色LED光源36A及白色LED18光源36B，与前述的RGB 3原色LED光源34A及白色LED光源 34BLED光源同样地制造，通过框架35的一个端部上留下的连接条 35a将2根外侧导线35b连结。因此，通过将连结于RGB 3原色LED 光源36A或白色LED光源36B上的电源与框架35的两个端部连接， 可以向红色LED(R)、绿色LED(G)及蓝色LED(B)、或者白色LED(W) 的一个端部所连结的2根外侧导线35c施加第l极性的电压(正电压或 负电压)，向红色LED(R)、绿色LED(G)及蓝色LED(B)、或者白色 LED(W)的另一个端部所连结的l根内侧导线35b施加第2极性的电 压(负电压或正电压)。图24(a)及(b)分别示出的RGB 3原色LED光源38A及白色LED 光源38B留下框架37的两个端部的连接条37al、 37a2，其它的连接 条全部被切断，框架37的一个端部上留下的连接条37al与l根内侧 导线37b之间被切断，框架37的另一个端部上留下的连接条37a2与 2根外侧导线37c之间被切断。由此，由连接条37al将2根外侧导线 37c连结，由连接条37a2保持l根内侧导线37b。因此，通过将连结 于RGB 3原色LED光源38A或白色LED光源38B上的电源与框架 37的两个端部连接，可以向红色LED(R)、绿色LED(G)及蓝色 LED(B)、或者白色LED(W)的一个端部所连结的2才艮外侧导线37c施 加第1极性的电压(正电压或负电压)，向红色LED(R)、绿色LED(G) 及蓝色LED(B)、或者白色LED(W)的另一个端部所连结的1根内侧 导线37b施加第2极性的电压(负电压或正电压)。如图25所示，白色LED光源40留下框架39的一个端部的一部 分连接条39al，连结第2列及第4列导线39b2、 39b4,留下框架39 的另一个端部的一部分连接条39a2，连结第1列、第3列及第5列导 线39bl、 39b3、 39b5，其它的连接条全部切断。进而，连接条39al 与第3列导线39b3之间被切断，连接条39a2与第2列及第4列导线 39b2、 39b4之间被切断。由此，用连接条39al将第2列导线39b2 和第4列导线39b4连结，用连接条39a2将第1列导线39bl、第3 列导线39b3和第5列导线39b5连结。因此，通过将连结于白色LED光源40上的电源与框架39的两个端部连接，可以向白色LED(W)的 一个端部所连结的第2列导线39b2和第4列导线39b4施加第1极性 的电压(正电压或负电压)，向白色LED(W)的另一个端部所连结的第1 列导线39bl、第3列导线39b3和第5列导线39b5施加第2极性的电 压(负电压或正电压)。下面，利用图26所示的示意图说明向本实施方式3的LED光源 连接电源的3种方法。此处说明在框架的一个端部连接电源的方法， 但在框架的两个端部连接电源的方法也是相同的。第l连接方法如图26(a)所示，是采用焊料44在构成LED光源 42的框架43的一个端部连接导线45的方法。第2连接方法如图26(b) 所示，是采用连接器46在构成LED光源42的框架43的一个端部连 接导线45的方法。第3连接方法如图26(c)所示，是采用连接器46a 在构成LED光源42的框架43的一个端部固定形成了布线图案47的 可挠性基板48的方法。在布线图案47和框架43之间夹有各向异性 导电膜49， 一旦施加电压，则在各向异性导电膜49中流过电流，布 线图案47和框架43导通。(实施方式4)图27 ~图30示出了本实施方式4的反射板的设置方法。图27 及图28是采用了平板型的反射板50的LED光源51的关键部分剖面 图，图29及图30是釆用了凹型的反射板52的LED光源53的关键 部分剖面图。反射板50、 52例如是片(膜或板)，其厚度例如是0.5mm 左右。如图27所示，平板型的反射板50嵌入到LED光源51的邻接的 LED54的照射面侧之间。这时，可以在LED光源51的背面设置可以 散发从LED光源51产生的热的板55。板55例如为铝(A1)板。另夕卜， 如图28所示，平板型的反射板50还可以设置于LED光源51的背面。如图29所示，凹型的反射板52嵌入到LED光源53的邻接的 LED54的照射面侧之间。通过使其呈凹型，可以提高聚光效率。可以 在LED光源53的背面设置可以散发从LED光源53产生的热的板55。另外，如图30所示，凹型的反射板52也可以设置在LED光源53的 背面。此外，在本实施方式4中，例示了在l个小片接合区域上粘接l 个LED芯片并对1个LED芯片进行树脂密封的单个元件类型的LED 光源(例如采用前述实施方式1的第1框架15a ~ 15e或第2框架16a ~ 16d的LED光源)，但也可适用于例如在1个小片接合区域上粘接多 个LED芯片并对多个LED芯片进行树脂密封、或者在1个小片接合 区域上粘接1个LED芯片并对多个LED芯片集中进行树脂密封的多 个元件类型的LED光源(例如釆用前述实施方式1的第3框架19或第 4才匡架22的LED光源)。图31中示出了在前述实施方式1的第3框架19上装载红色 LED(R)、绿色LED(G)及蓝色LED(B)、在第3框架19的背面设置凹 型的反射板53的RGB 3原色LED光源57的一例。图31(a)是RGB 3 原色LED光源57的关键部分平面图，图31(b)是该图(a)的沿B-B'线 的关鍵部分剖面图。以上，基于实施方式具体地说明了本发明者的发明，当然，本发 明并不限于前述实施方式，在不脱离其要点的范围内可以进行各种变 化。例如，在前述实施方式中，说明了使用了红色LED、绿色LED 及蓝色LED的RGB 3原色LED光源以及使用了用荧光体覆盖的蓝 色LED芯片的白色LED光源，但也可适用于使用了其他发光方式的 LED光源，例如采用在蓝紫色LED芯片上激励红、绿、蓝发光的荧 光体的方法的LED光源。工业实用性本发明的LED光源可以广泛地应用于移动电话、车栽机器、交 通信号机、照明器具或OA(Office Automation，办公自动化)机器等中， 可以与以往一直使用的光源相置换，另外，作为发明元件也可以用于 面向新领域的用途。
权利要求
1.一种LED光源，具有通过在与第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构成具有规定间隔、沿所述第1方向排列的多个小片接合区域；与所述小片接合区域相对、沿所述第1方向排列的多个引线接合区域；与所述小片接合区域连结、在所述第1方向上延伸的第1导线；以及与所述引线接合区域连结、在所述第1方向上延伸的第2导线，该LED光源的特征在于，在所述框架上装载通过将LED芯片、安装所述LED芯片的所述小片接合区域、与所述LED芯片相对的所述引线接合区域、以及连接所述LED芯片和所述引线接合区域的接合线进行树脂密封而形成的多个LED。
2. 如权利要求1所述的LED光源，其特征在于，所述LED为 红色LED、绿色LED或蓝色LED，所述红色LED、所述绿色LED 及所述蓝色LED任意排列。
3. 如权利要求2所述的LED光源，其特征在于，所述红色LED、 所述绿色LED和所述蓝色LED的个数比为1: 2: 1。
4. 如权利要求2所述的LED光源，其特征在于，l个所述红色 LED、 1个或2个所述绿色LED以及1个所述蓝色LED被封入1个 树脂内。
5. 如权利要求1所述的LED光源，其特征在于，所述LED是 用荧光体覆盖蓝色LED芯片的白色LED。
6. 如权利要求1所述的LED光源，其特征在于，1个所述小片 接合区域上装载有1个红色LED、 1个绿色LED以及1个蓝色LED。
7. 如权利要求6所述的LED光源，其特征在于，所述l个红色 LED、所述1个绿色LED以及所述1个蓝色LED被封入1个树脂内。
8. 如权利要求1所述的LED光源，其特征在于，l个所述小片 接合区域上装载有1个红色LED、 2个绿色LED以及1个蓝色LED。
9. 如权利要求8所述的LED光源，其特征在于，所述l个红色 LED、所述2个绿色LED以及所述1个蓝色LED被封入1个树脂内。
10. 如权利要求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个端部上，对所述第l导线施加第l极性 的电压，对所述第2导线施加与所述第l极性相反的第2极性的电压。
11. 如权利要求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个端部上，对所述第l导线施加第l极性 的电压，在另一个端部上，对所述第2导线施加与所述第l极性相反 的第2极性的电压。
12. 如权利要求1所述的LED光源，其特征在于，用焊料将导 线分别与所述第1导线及所述第2导线连接，向所述第1导线及第2 导线分别施加电压。
13. 如权利要求1所述的LED光源，其特征在于，用连接器将 导线分别与所述第1导线及所述第2导线连接，向所述第1导线及第 2导线分别施加电压。
14. 如权利要求所述的LED光源，其特征在于，用连接器将形 成有导电性膜及布线图案的基板分别与所述第l导线及所述第2导线 连接，向所述第1导线及第2导线分别施加电压。
15. 如权利要求1所述的LED光源，其特征在于，在邻接的所 述LED的照射面侧之间嵌入平板型或凹型的反射板。
16. 如权利要求1所述的LED光源，其特征在于，在所述框架 的背面设置平板型或凹型的反射板。
17. 如权利要求1所述的LED光源，其特征在于，在所述框架 的背面设置铝板。
18. 如权利要求1所述的LED光源，其特征在于，所述框架是 利用以第1间隔排列了 n列所述基本框架的n列框架与以所述第1间 隔排列了 m列所述基本框架的m列框架的组合而构成。
19. 一种LED光源的制造方法，其特征在于，包括以下工序 (a)制备框架的工序，所述框架是在与第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 分构成具有规定间隔、沿所述第1方向排列的多个小片接合区域； 与所述小片接合区域相对、沿所述第l方向排列的多个引线接合区域; 与所述小片接合区域连结、在所述第1方向上延伸的第1导线；与所 述引线接合区域连结、在所述第1方向上延伸的第2导线；以及连结 所述第1导线和所述第2导线的多个连接条；(b) 将LED芯片粘接于所述小片接合区域上的工序；(c) 利用接合线连接相对的所述LED芯片和所述引线接合区域的工序；(d) 用树脂密封所述LED芯片、粘接了所述LED芯片的所述小 片接合区域、与所述LED芯片相对的所述引线接合区域、以及连接 所述LED芯片和所述引线接合区域的接合线，并在所述框架上装载 多个LED的工序。(e) 除去所述连接条的工序。
20. 如权利要求19所述的LED光源的制造方法，其特征在于， 还包括以下工序(f) 在所述(e)工序之后，在邻接的所述LED的照射面侧之间嵌入 平板型或凹型的反射板的工序。
21. 如权利要求19所述的LED光源的制造方法，其特征在于， 还包括以下工序(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. 如权利要求19所述的LED光源的制造方法，其特征奉于， 还包括(h)在所述(e)工序之后，进行所述LED的点亮试验的工序， 在所述(h)工序的点亮试验中，在确认所述LED不亮时，还包括以下 工序(i)将被确认为不亮的LED从所述框架上除去的工序； (j)准备被确认为亮的单个LED的工序；(k)在除去了所述被确认为不亮的LED的位置上，连接所述被确认为亮的单个LED。
23. 如权利要求19所述的LED光源的制造方法，其特征在于， 在将缠绕于一个巻上的所述框架向另一个巻缠绕期间，依次经过所述 (b)工序、所述(c)工序、所述(d)工序以及所述(e)工序。
24. 如权利要求19所述的LED光源的制造方法，其特征在于， 在所述(b)工序中，将具有相同特性或相近特性的多个LED芯片按特 性顺序粘接于小片接合区域上。
25. —种LED光源的制造方法，其特征在于，包括以下工序(a) 制备框架的工序，所述框架是在与第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 分构成具有规定间隔、沿所述第1方向排列的多个小片接合区域； 与所述小片接合区域相对、沿所述第l方向排列的多个引线接合区域； 与所述小片接合区域连结、在所述第l方向上延伸的第l导线；与所 述引线接合区域连结、在所述第1方向上延伸的第2导线；以及连结 所述第1导线和所述第2导线的多个连接条；(b) 将LED芯片粘接于所述小片接合区域上的工序；(c) 利用接合线连接相对的所述LED芯片和所述引线接合区域的工序；(d) 利用树脂密封所述LED芯片、粘接了所述LED芯片的所述 小片接合区域、与所述LED芯片相对的所述引线接合区域、以及连 接所述LED芯片和所述引线接合区域的所述接合线，并在所述框架 上装载多个LED的工序；(e) 除去所述连接条的工序；以及(f) 沿所述第1方向切断所述第1导线或所述第2导线的工序。
全文摘要
将LED(2)(红色LED(R)、绿色LED(G)及蓝色LED(B)或白色LED(W))装载于框架(3)上之后，不进行用于将LED(2)分割成片的框架(3)的切割，而是通过打穿连接条来形成电气电路，制造按照框架(3)的状态点亮的RGB 3原色LED光源(1A)或白色LED光源(1B)。
文档编号F21V19/00GK101258613SQ20058005155
公开日2008年9月3日 申请日期2005年9月20日 优先权日2005年9月20日
发明者磯部博之 申请人:株式会社瑞萨科技