专利名称：发光装置安装基片、发光装置安装组件和平面光源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光装置安装基片、 一种发光装置安装组件和一种利 用它们安装一发光装置的平面光源装置(planar light source device)，该 发光装置用于照明以及用作液晶背光的发光体。更具体地，本发明涉及一种发光装置安装基片、 一种发光装置安装组 件以及一种使用它们的平面光源装置，所述发光装置安装基片用于安装带 有多个不同发光颜色的发光装置，该发光装置可用作一白光发光体。
背景技术：
近年来，发光装置的发光效率有了极大改进，发光装置在照明中的应 用正在被研究。特别是在将作为固态发光装置之一的发光二极管(此后也称为LED) 用作液晶显示器背光发光体(表面光源)情况下，能实现非常好的颜色复 制性和高速响应，从而可望得到高质量的显示。传统上，此用于液晶显示器的背光发光体的主流为所谓的边缘发光型， 其中作为发光体的冷阴极管位于底盘的边缘面上，以减小该装置的厚度和 功率消耗。但是，近年来，要求液晶显示器的尺寸越来越大，边缘发光型在提高亮度和亮度的均匀性方面存在局限性。因此，对于大尺寸液晶显示器要研究直接发光型光的采用。此外，由于日益要求提高显示器质量，而在利用发蓝光二极管的发光和发黄光荧光物质的发光作为互补颜色而使用白光发光二极管时不能够实现非常好的颜色复制性。在此背景下，近来，已开发出一种所谓的三合一组件的LED灯，其中 将红、绿和蓝三原色的发光二极管(LED)芯片置于一个组件中，混合此 三种颜色产生白光(例如见非专利文献1 (STANLEY ELECTRIC CO.,LTD.的网站))。如图9所示，此三合一组件100的外形约为几平方毫米，并具有一构 型，在该构型中，各大约0.35平方毫米的发红光LED芯片102、发绿光 LED芯片104、发蓝光LED芯片106分别置于该组件中央的对应于等边 三角形顶角的位置。三合一型LED灯(发光体)的优点是白光容易由三种颜色混合而成。 因此，使用上述三合一组件100。非专利文献l: STANLEY ELECTRIC CO., LTD.的网站，[在线，因 特网<http:Vwww.stanley-components.com>发明内容本发明所要解决的问题但是，由于要通过混合颜色获得出良好的白色，三个LED芯片102， 104和106必须相邻放置，因此具有不易散热的缺点。在使用具有1平方毫米或更大的LED芯片尺寸的所谓的大功率LED 的情况下这一 问题尤其突出。因此，必须根据所使用的LED芯片的大小制备LED芯片之间距离不 同的各三合一组件100。在将三合一组件用作液晶显示器的背光发光体的情况下，如果屏幕尺 寸变大，三种颜色的混合相对小尺寸屏幕的情况更容易，即使在三种颜色的LED芯片之间的距离增大的情况下也能在背光表面上获得白光发光体。 因此，为有效利用这一条件，必须单独制作LED芯片之间距离大的三 合一组件100。此外，在传统的三合一型LED灯中，三种颜色的各LED装置在一个 三合一组件100中互相靠得很近，因此功率低，亮度低。为了使亮度看起 来高，必须把多个三合一组件100布置成阵列型。本发明的一目的是提出一种发光装置安装组件，该发光装置安装组件 包括在一种组件中发光装置之间距离不同的一发光体。本发明的另一目的 是提供能降低一发光装置安装组件的生产和安装成本的一种发光装置安装 基片、 一种发光装置安装组件和一种使用它们的平面光源。解决问题的方法为解决上述问题，本发明者找到一种发光装置安装基片、 一种发光装 置安装组件和一种使用它们的平面光源。更具体地，本发明涉及例如下列实施例(1) - (16)。(1) 其中安装带有不同发光颜色的多种发光装置的发光装置安装基 片，包括多个发光装置安装部，每个发光装置安装部用于装入对应于一种 发光颜色的发光装置，其中，所述发光装置安装部具有一构型，在该构型 中，在每个发光装置安装部上可安装多个发光装置。(2) 按上述实施例(1)所述的发光装置安装基片，其中，所布置的 发光装置安装部的数量等于或大于要安装的发光装置的不同发光颜色的数(3 )按上述实施例(1)或(2 )所述的发光装置安装基片，其中，所 述发光装置安装部以恒定的节距(pitch)设置在该发光装置安装基片上。(4) 按上述实施例(2)所述的发光装置安装基片，其中，多个发光 装置安装部从发光装置基片上的一 固定点向一 圆的圆周伸展，在该圆中， 该固定点为中心，并且所述多个发光装置安装部以给定角度间隔开设置。(5) 按上述实施例(2)所述的发光装置安装基片，其中，各发光装 置安装部设置成这样，使得以该发光装置安装基片的固定点为重心的等边多边形的边与沿发光装置安装部纵向的直线几乎重合。
(6) 按上述实施例(4)或(5)所述的发光装置安装基片，其中，所 述固定点为该发光装置安装基片的中心。
(7) 按上述实施例(4)或(5)所述的发光装置安装基片，还包括多 个固定点。
(8) 按上述实施例(1) - (7)中任一实施例所述的发光装置安装基 片，在其中发光装置安装部"i殳置在发光装置安装基片上的位置还包括一突 起，其中，所述发光装置安装部设置在该突起上。
(9) 按上述实施例(8)所述的发光装置安装基片，其中，所述突起 由与发光装置安装基片的材料相同的材料制成。
(10) 按上述实施例(1) - (9)中任一实施例所述的发光装置安装 基片，其中，该发光装置安装基片为金属基体基片。
(11) 按上述实施例(1) - (10)中任一实施例所述的发光装置安装 基片，其中，所述发光装置为发光二极管(LED)。
(12) 按上述实施例(11)所述的发光装置安装基片，其中，所述发 光二极管(LED)为发光二极管(LED)芯片。
(13) 按上述实施例(12)所述的发光装置安装基片，还包括在发光 装置安装部两侧通过引线接合与发光二极管(LED)芯片的阴极和阳极连 接的基片电极片。
(14) 一发光装置安装组件，包括一反光器，该反光器在按上述实施 例(1) - (13)中任一实施例所述的发光装置安装基片上对应于发光装置 安装部的位置上设有一开口部。
(15) 按上述实施例(14)所述的发光装置安装组件，其中，所述开 口部由密封树脂埋置，l吏得所述开口部的顶部与所述反光器的表面齐平。
(16) —平面光源装置，其中，按上述实施例(14)或(15)所述的 发光装置安装组件安设在底盘的底面上。
本发明的效果
根据本发明的发光装置安装基片具有一构型，在该构型中，可安装具有不同发光颜色的发光装置，同时改变相邻发光装置之间的距离。因此， 由于可在一种发光装置安装组件中安装大小不同或发热量不同的发光装 置，因此无需设计和生产许多种发光装置安装基片以及发光装置安装组件， 从而降低成本。
此外，也可在一个发光装置安装基片或一个发光装置安装组件中安装 多组发光装置，由此使亮度看起来很高。
因此，通过使用本发明的发光装置安装组件可以以低成本获得高性能 的平面光源装置。
图1为本发明发光装置安装基片的第一实施例的示意性俯视图； 图2为沿图1中X-X线剖取的发光装置安装基片的示意性截面图； 图3为一组件的示意性俯视图，在该组件中，在图1所示的一发光装 置安装基片上安装有一組LED芯片；
图4为图3所示组件的示意性剖面图5为一组件的示意性俯视图，在该组件中，在图1所示的一发光装 置安装基片上安装有三组LED芯片；
图6为图5所示组件的示意性剖面图7为本发明发光装置安装基片第二实施例的类似于图2的示意性平 面图8为本发明发光装置安装基片的第三实施例的示意性俯视图；以及 图9为传统三合一组件的示意性俯视图。
具体实施例方式
下面结合附图详细说明本发明的一实施例(示例)。
图l为本发明发光装置安装基片的第一实施例的俯视图。图2为沿图
1中X-X线剖取的发光装置安装基片的截面图。
在图1所示实施例的构型中，使用一发红光的LED芯片R、 一发绿光的LED芯片G和一发蓝光的LED芯片B，从一发光装置安装基片1上的 一固定点O向以该固定点O为中心的圆周沿三个方向以伸展的方式布置有 发光装置安装部10，三个LED芯片R、 G和B可分别安装在各发光装置 安装部10上。
上述整个构型称为一安装基片单元6。
更具体地，安装基片单元6具有这样的构型，即，将发光装置安装基 片1上的中心O用作基点，在延伸穿过三个发光装置安装部10的纵向上 的中心面的直线中，通过相邻发光装置安装部10的中心面的两直线之间的 夹角约为120。
( (360/3)。)。
约为120。指不必严格为120。，而是容许稍有差异。优选地，该差异 在待形成的夹角的1/10以内。
在下述说明中，给发红光的LED芯片R、发绿光的LED芯片G和发 蓝光的LED芯片B加一后缀数字以区別多个LED芯片。
更具体地，LED芯片Rl、 Gl和Bl可安装在离发光装置安装基片1 上的中心O距离dl的位置，LED芯片R2、 G2和B2可安装在离发光装 置安装基片1上的中心O距离d2的位置，LED芯片R3、 G3和B3可安 装在离发光装置安装基片1上的中心O距离d3的位置。
也就是说，本发明可用于LED芯片之间距离不同的三种构型。
在图l所示实施例中，dl小于d2， d2小于d3。
LED芯片通过糊剂或散热油脂粘结在导热性良好的金属基片或用作 基片的铜箔或铝箔上，从而使得LED芯片良好地向外散热。
在发光装置安装基片1上每个发光装置安装部10的两侧设有通过引线 接合与LED芯片(未示出)的电极(阳极和阴极)电连接的基片电极片(阳 极A和阴极C)。
各颜色的电极片RA， RC， GA， GC, BA和BC与基片引线3电连 接，以向电极片供电。
如图2所示，发光装置安装基片l的表面上，除了安装有LED芯片的 区域之外，形成有一绝缘层2，在绝缘层2上形成有由铜或类似材料制成的基片引线3。在基片引线3上，除了基片电极片区域之外，也形成有绝 缘层2,使得基片电极片表面与绝缘层2的表面几乎齐平，尽管这一点未 在图中示出。
如上所述，LED芯片的电极与基片电极片通过引线接合(未示出)互 相连接。
在将金丝用作接合引线的情况下，在LED芯片的电极表面和基片电极 片表面上形成一镀金层，以获得良好的连接。
图3和4分别为在发光装置安装基片1 (安装基片单元6 )上只在离中 心O距离dl处安装一组LED芯片Rl、 Gl和Bl的一发光装置安装组件 12的示意性俯视图和示意性剖面图。
图3所示的发光装置安装组件12只包括LED芯片Rl、 Gl和Bl，在 发光装置安装基片1 (安装基片单元6 )上布置有一设有一开口部的反光器 4，使得该反光器覆盖LED芯片的周边而从发光装置安装基片1向上有效 地反射从LED芯片发出的光。
该反光器4优选地通过粘合剂粘结到安装基片单元6的表面上。
因此，在图3所示的发光装置安装组件12中，反光器4覆盖一围绕其 中安装有LED芯片Rl、 Gl和B1的区域的外部区域，并且看不到安M 片单元6表面上的引线布置。
引线接合使得安装在LED芯片Rl、 Gl和Bl上的电极片(未示出) 与它们周围的基片电极片互相连接。
在如图3所示使用小尺寸LED芯片的情况下，各种颜色的LED芯片 可相邻地安装在离基片中心O距离小的位置以有利地使色度均匀。
LED芯片尺寸越大，发光时伴随的热辐射量增加。
因此，在使用大尺寸LED芯片时，LED芯片可安装在发光装置安装 基片1 (安装基片单元6)上离中心O距离远的位置。
如上所述，才艮据LED芯片的大小和热辐射量，在一发光装置安装组件 中可改变LED芯片的安装位置。
基片电极(阳极和阴极)片之间的距离大于所形成的发光装置区域的宽度，使得可安装要使用的最大LED芯片。
在图5和6所示的发光装置安装组件12中，在发光装置安装基片l(安 装基片单元6)上离中心O距离dl， d2和d3的位置都装有LED芯片。
通过使用上述构型，可提高LED灯的亮度。
在此情况下，设有用于从发光装置安装基片1向上有效地反射从LED 芯片发出的光的圆形开口部的反光器4这样布置，使得该反光器覆盖离安 装基片单元6上的基片中心O距离d3的外部。
引线接合使得安装在LED芯片R1，G1， Bl, R2，G2， B2， R3， G3和 B3上的电极片(未示出)与它们周围的基片电极片互相连接。
优选地，在一个发光装置安装部10上安装发光颜色相同的LED芯片。 更具体地，优选地在第一发光装置安装部上安装LED芯片Rl ，R2和R3, 在第二发光装置安装部上安装LED芯片Gl ， G2和G3，在第三发光装置 安装部上安装LED芯片Bl, B2和B3，发光颜色相同的LED芯片的电极 片通过引线接合与在发光装置安装部两侧布置的单个电极片连接。
即使在各LED芯片的形状相同的情况下，驱动电流也祯发光颜色的不 同而不同。因此，当在一个发光装置安装部10上安装发光颜色相同的LED 芯片时，容易对LED芯片进行总体控制。
但是，本发明也可包括与上述构型不同的构型。
尽管要使用的反光器4的材料没有特别限制，但是优选地使用反射率
很高的材料如铝材料。
反光器4的开口部的内表面5加工成锥形(斜面)，并用于从发光装 置安装基片1 (安装基片单元6)向上有效地反射从LED芯片发出的光。 内表面5的延长线的角度oc优选为卯° -120° 。
反光器4的开口部用密封树脂7如硅树脂埋置，使得开口部的顶部与 反光器4的上表面几乎齐平，由此保护接合引线。"几乎齐平"指不必使 两个上表面严格齐平，而是容许少量不规则和些许外在波度。
尽管在图5所示的发光装置安装组件12中在离发光装置安装基片1 (安装基片单元6)上的中心O距离dl、 d2和d3的所有位置上都安装有LED芯片，但是也可只在离发光装置安装基片1 (安装基片单元6)上的 中心0距离dl和d2、 dl和d3，或d2和d3的位置上安装LED芯片。
尽管在该实施例中，发光装置安装部布置在三个不同位置上，但本发 明不受这一实施例的限制，发光装置安装部10也可布置在四个或四个以上 的位置上。此外，尽管在该实施例中，各发光装置安装部在以基片中心为 圆心的圓周的方向上离基片中心形成有基本相同的宽度，但各发光装置安 装部也可形成为这样，使得随着发光装置安装部离该圆周越近而该宽度越 宽。
此外，尽管在该实施例中一个发光装置安装部10上可安装多达三个 LED芯片，但本发明不受该实施例的限制。每种颜色的LED芯片的安装 位置和可安装的LED芯片的数量可适当地选择，并且可才艮据发光装置安装 部来改变。
图7为示出本发明第二实施例的发光装置安装基片l的示意性平面图。
图7所示的发光装置安装基片1的构型与根据图2所示第一实施例的 发光装置安装基片l基本相同。因此，与图2所示相同的部件用相同标号 表示，并且在此不再对所述相同元件进行详细描述。
与上述第一实施例的不同之处在于，在金属基片1上其中安装有LED 芯片的区域形成有一突起8。
突起8由导热性良好的金属如铜和铝或陶瓷材料如氮化铝制成，优选 由与金属基片相同的材料制成，以便通过突起8向外^LED芯片的热量。
在该实施例中，第一绝缘层2形成为这样，使得突起8的表面与笫一 绝缘层2的表面几乎齐平，并且在第一绝缘层2上形成有基片引线3。
此外，第二绝缘层2，在基片引线3上的除基片电极片之外的区域形成 为这样，使得基片电极片的表面与第二绝缘层2，的表面几乎齐平。
优选地将白色保护层(white resist)用作第二绝缘层2，，因为可从发 光装置安装基片1向上有效反射从LED芯片发出的光。
第二绝缘层2，和基片电极片所在区域布置有一反光器(未示出)。
由于第二绝缘层2，的表面和基片电极片所在区域的表面几乎齐平，因此，在这些表面与面对的反光器(未示出)表面之间几乎没有间隙，由此 获得良好的粘接。
图8为示出本发明第三实施例的发光装置安装基片1的俯视图。
图8所示的发光装置安装基片1的构型与根据图1所示第一实施例的 发光装置安装基片l基本相同。因此，与图l所示相同的部件用相同标号 表示，并且不再对所述相同元件进行详细说明。
图8以示意性俯视图仅示出LED芯片安装区域和基片电极片。该实施 例还说明了其中使用三种颜色的LED芯片的情况。
以中心O例如发光装置安装基片1的固定点为重心的等边三角形的各 边与沿各发光装置安装部10的纵向通过中心面的直线几乎重合，在各发光 装置安装部中，三个LED芯片安装在一对相对的基片电极片之间。"几乎 重合"指不必严格重合，而是容许稍稍倾斜和偏离。
更具体地，LED芯片R4、 G4和B4可安装在发光装置安装基片1上 离中心0距离d4位置上，LED芯片R5、 G5和B5可安装在离中心O距 离d5位置上，以及LED芯片R6、 G6和B6可安装在离中心O距离d6 位置上。
也就是说，本发明可用于LED芯片之间距离不同的三种构型。
在图8所示实施例中，d4小于d5， d5小于d6。
与第一实施例类似，可仅在一组LED芯片安装区域上、或两组或三组 LED芯片安装区域上安装LED芯片。
此外，每种颜色的LED芯片的安装位置和待安装的LED芯片的数量 可才艮据发光装置安装部来改变。
尽管在上述第一到第三实施例中使用三种颜色的LED芯片，但也可使 用四种或更多种颜色的LED芯片。
当使用四种颜色LED芯片时，优选地将橄榄色用作第四种颜色，这是 因为它起到显色作用。
当在与第一和第二实施例类似的构型中使用n种(n等于或大于4) 颜色的情况下，多个LED芯片可在发光装置安装基片1上由中心O沿n个方向安装(n方向上两两相邻直线之间的夹角约为(360/n) ° )。
更具体地，当使用四种颜色时，通it^目邻发光装置安装部的中心面的
两条直线之间的夹角约为90。。
当在与第三实施例类似的构型中使用n种U等于或大于4)颜色时，
可布置在其上可安装多个LED芯片的发光装置安装部，所述LED芯片安
装在以发光装置安装基片1上的中心O为重心的具有n边的等边多边形的各边。
尽管在上述实施例中发光颜色的数量等于发光装置区域的数量，但发 光装置区域的数量也可大于发光颜色的数量。
例如，对于R、 G和B三种颜色来说，针对R可布置有一个发光装置 区域，针对G有两个发光装置区域，针对B有一个发光装置区域，即发光 装置区域的数量为4。
此时，发光装置区域的数量和电极片的构型等可与上述第一到第三实 施例中四种颜色的情况相同。
就上述第一到第三实施例中使用的金属基片而言，优选地将含有导热 性良好的金属板材的印刷线路板用作基体。
尽管金属基片的材料和制作方法没有特别限制，但可直接应用印刷线 路板的传统材料和传统制作工艺。
通过使用敷铜层压板制作该实施例，其中在铜板表面上层压玻璃环氧 材料以作为绝缘层，将铜箔加工成引线图案(在电极片表面上形成镀金层)， 然后选择性除去发光装置安装部上的绝缘层。
使用本发明发光装置安装组件的平面光源装置的构型与传统平面光源 装置类似。确切地说，可将预定数量的本发明发光装置安装组件安设在由 材料如铝制成的底盘的底面上。尽管在第一到第三实施例中的每一个中， 基片的中心为固定点，即在一个基片上通过安装多种颜色的LED形成一发 白光的光源单元，但本发明不受这些实施例的限制。而是， 一基片可含有 多个固定点，即，在一大尺寸基片上布置多个排成一排的或一阵列的光源 单元。平面光源装置可具体为，例如，用于液晶显示装置的背光或广告照明。 尽管以上说明了本发明各优选实施例，但本发明不受这些实施例的限 制，因此可在不背离本发明范围的情况下做出种种改动、修改和增加功能。 例如，尽管本发明发光装置安装基片和发光装置安装组件用于安装发光颜 色不同的多个发光装置，但是也可安装无需混合颜色的白光发光装置。
权利要求
1.一种发光装置安装基片，在该发光装置安装基片中安装有发光颜色不同的多种发光装置，该发光装置安装基片包括多个发光装置安装部，每个发光装置安装部用于装入对应于一种发光颜色的发光装置，其中，所述发光装置安装部具有一构型，在该构型中每个发光装置安装部上能安装多个发光装置。
2. 按权利要求1所述的发光装置安装基片，其特征在于，所形成的 发光装置安装部的数量等于或大于要安装的发光装置的不同发光颜色的数 量。
3. 按权利要求1或2所述的发光装置安装基片，其特征在于，所述 发光装置安装部以恒定的节距设置在该发光装置安装基片上。
4. 按权利要求2所述的发光装置安装基片，其特征在于，多个发光 装置安装部从发光装置基片上的 一 固定点向 一 圆的周长伸展，所述固定点 为所述圆的圆心，所述多个发光装置安装部以给定的角度间隔设置。
5. 按权利要求2所迷的发光装置安装基片，其特征在于，所述发光 装置安装部设置成这样，使得以发光装置安装基片的固定点为重心的等边 多边形的边与沿发光装置安装部纵向的直线几乎重合。
6. 按权利要求4或5所述的发光装置安装基片，其特征在于，所述 固定点为所述发光装置安装基片的中心。
7. 按权利要求4或5所述的发光装置安装基片，其特征在于，还包 括多个固定点。
8. 按权利要求1-7中任一权利要求所述的发光装置安装基片，还在 其中所述发光装置安装部设置在所述发光装置安装基片上的位置包括一突 起，其中，所述发光装置安装部设置在该突起上。
9. 按权利要求8所述的发光装置安装基片，其特征在于，所述突起 由与所述发光装置安装基片的材料相同的材料制成。
10. 按权利要求l-9中任一权利要求所述的发光装置安装基片，其特征在于，所述发光装置安装基片为一金属基体基片。
11. 按权利要求1-10中任一权利要求所述的发光装置安装基片，其特 征在于，所述发光装置为一发光二极管(LED)。
12. 按权利要求11所述的发光装置安装基片，其特征在于，所述发 光二极管(LED)为一发光二极管(LED)芯片。
13. 按权利要求12所述的发光装置安装基片，其特征在于，还包括 在所述发光装置安装部两侧通过引线接合与发光二极管(LED)芯片的阴 极和阳极连接的基片电极片。
14. 一发光装置安装组件，包括一反光器，该反光器在按权利要求 1-13中任一权利要求所述的发光装置安装基片上对应于发光装置安装部的 位置设有一开口部。
15. 按权利要求14所述的发光装置安装组件，其特征在于，所述开 口部由密封树脂埋置，使得所述开口部的顶部与所述反光器的表面几乎齐 平。
16. —平面光源装置，其中，在底盘的底面上装有一按权利要求14 或15所述的发光装置安装组件。
全文摘要
发光装置安装基片、发光装置安装组件和平面光源装置。在其上安装有发光颜色不同的多种发光装置的发光装置安装基片，其特征在于，包括多个发光装置安装部，每个发光装置安装部用于装入对应于一种发光颜色的发光装置，其中，所述发光装置安装部具有一构型，在该构型中在每一发光装置安装部上能安装多个发光装置。
文档编号H01L33/00GK101292368SQ20068003863
公开日2008年10月22日 申请日期2006年10月16日 优先权日2005年10月20日
发明者五味秀二, 内条秀一, 渡边岳男, 篠崎研二 申请人:昭和电工株式会社