专利名称：：发光元件安装用基板及其制造方法、发光元件模块及其制造方法、显示装置、照明装置及...的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种用于安装良光二极管(以下称为LED)等发光元件的发光元件安装用J41及其制造方法、在该a上安装发光元件且进行封装而得到的发光元件模块及其制造方法、使用该发光元件模块的显示装置、照明装置及交通信号机。
背景技术：
：以往，在安装LED等发光元件且进行封装而得到的发光元件模块中，在要使该封装构造小型化时，使用如图IO所示的表面安装型的封装构造。该发光元件模块在由树脂或陶瓷制成的基板3上设置有凹部，在该凹部的底面上配置有正负两个电极4、4,将发光元件l通过导电糊等电连接并固定到一个电极4上。发光元件1的上侧和另一个电极4通过金线等键合引线2电连接。这些电极4、4延伸到基板外部。安装发光元件1后，在凹部填充环氧树脂那样的透光性高的密封树脂5并使其固化，而密封发光元件1。特别是白色LED的情况下，发光元件为蓝色LED，在密封树脂中混合有由蓝色光激发而发黄色光的荧光体，并同样地填充到反射四部。此外，作为将多个发光元件安装到同一基板的用途，以往一般是作为照明装置、显示装置的点阵单元。这些装置为了能够安装多个LED等发光元件，通常在玻璃纤维强化环氧树脂制基板等上安装多个发光元件，形成为一体型产品。关于这种LED单元用基板，例如，已被专利文献1/>开。该LED单元的以往构造是在电子基板上安装了多个炮弹型的LED的构造、或呈安装了多个表面安装型LED的形态。为了制作该单元，需要如下过程制作炮弹型或表面安装型的LED，通过钎料等将其电连接到根据需要制作了电路图案的电子基板上。因此，需要以下两个阶段的产品过程获得炮弹型或表面安装型的LED和使其复合化而得到近年来，在LED单元等发光元件模块的制造中，将发光元件直接安装到电子基板上的、被称为板上芯片(chiponboard)方式的制作方法逐渐成为主流。该方法通过在电子基板上直接安装发光元件，而不需要上述那样的获得半成品的过程，具有还能够简化构造的优点。另一方面，在将LED等发光元件安装到基板上的情况下，为了使该光的射出方向朝向前方，需要具有反射罩部的封装构造，该反射罩部具有带坡状反射面的凹部形状。该反射罩部的形状通过该设计，具有控制发光状态及保持密封发光元件的树脂的作用。此外，随着近年来的发光元件的发光强度增高化，使安装发光元件的电子基板具有散热性的功能变得很重要。鉴于这些要求，如图ll所示，使用了在铝板、铜板等散热金属板8上设置有绝缘层7的基板的构造成为主流。图11所示的LED单元形成为如下的构造在散热金属板8上设置绝缘层7，在该绝缘层7上设置多个电极4，在这些电极4上设置发光元件1，用键合引线2电连接相邻的电极和发光元件1的上侧，将具有多个带坡部6a的孔的反射板6配置成各发光元件l位于凹部中央，且在各孔中填充密封树脂5,并使其固化而密封发光元件1。此外，图12是基板上安装有发光元件1的状态的俯视图。该构造例如，已被专利文献2爿^开。此外，将该情况下的电极构造和电路构成分别表示于图13、图14中。板上芯片方式的发光元件模块通常是经过如下的工序而制作出的。1.在基板反射罩部内的电极上使用银糊、或发光元件的电极材料由AuSn构成时，在加热、施加振动的情况下进行连接，利用所谓的共晶来安装发光元件，实现电导通。进而用键合引线连接相反的电极。只在单面具有电极的发光元件，要对正负两个电极双方都进行引线键合。另外，只在单面具有电极的发光元件也可以通过倒装安装，利用配置于电极上的由金形成的突起来连接。2.将密封树脂填充到反射罩部内，依据热固化及UV固化等使用树5脂的固化方法，进行固化处理而成型。在要制作的发光元件模块是白色LED模块时，在固化前的密封树脂中事先混入荧光体。3.在密封树脂的上方及发光元件模块的上方，根据需要也可以组合由树脂、玻璃等构成的透镜体。另一方面，不设置反射軍部，而要在基板上直接安装发光元件时，也可考虑以下方法如图15所示，在平坦的基板11上设置电极12，在该电极12上通过与上述相同的方法安装发光元件9及键合引线10，用传递模塑(transfermold)那样的成型方法来使密封树脂13成型，对发光元件9及键合引线IO进行树脂密封。但是，在该方法中，由于基板的尺寸公差等问题，很难在准确的位置上填充密封树脂13，此外，在白色LED的情况下，因为在密封树脂13中混合荧光体，所以当密封树脂13的形状不稳定时，从发光元件9发出的光在含有荧光体的密封树脂13中通过的距离产生差别，因此难以调节成所需的色度。专利文献1:日本特开2001-332768号^S才艮专利文献2:日本特开2001-332769号>^才艮上述的已有技术具有如下的问题。在表面安装型的封装构造中，需要将电极连通到基材的内部，需要层叠部件来进行组装。已有的铝叠层基板及氮化铝基板在散热性方面可以说很充分，但是为了制作反射罩形状，与上述一样，需要在基板上进一步层叠反射罩部形成用基材。特别是重视散热性的情况下，从热传导率的观点考虑，当然使用金属作为构成基板的材料很合适，但是在使用金属做基板时，由于还具有导电性的性质，所以需要在电极和基材间进行绝缘处理，该绝缘板也成为叠层构造中的一部分，构造进一步复杂化。该反射罩部形成用基材的组装通常通过粘合剂或加热冲压来进行，但是，由于该基板的平滑度低或在组装中需要的粘合剂的涂布不均匀等原因，在反射罩部形成用基材和基板间会产生空隙，然后在将密封树脂注入到罩部内时将导致产生气泡。在密封树脂内残留气泡时，由于该气泡使得从发光元件发出的光发生较大的散射，因此存在发光元件发出的光的取出效率大幅下降的问题。此外，由于需要使用与基板分体的反射罩部形成用基材，在组装中需要更多余的工序，所以存在导致成本增加的问题。
发明内容本发明就是鉴于上述情况而做出的，其目的是提供由发光元件发出的光的取出效率优异且能够以低成本生产的发光元件安装用基板及其制造方法、在该基板上安装发光元件并进行封装而得到的发光元件模块及其制造方法、使用该发光元件模块的显示装置、照明装置及交通信号机。为了达成上述目的，本发明提供一种发光元件安装用基板，其在设置有朝规定方向反射由所安装的发光元件发出的光的反射罩部的芯金属的表面上，设置有厚度在50fim200nm的范围的珐琅层。在本发明的发光元件安装用基板中，优选的是在反射罩的底部周缘设置有槽。此外，本发明提供一种发光元件模块，其在本发明的上述发光元件安装用基板上安装发光元件，该发光元件用透明的密封树脂来密封。在本发明的发光元件模块中，优选的是，发光元件是在密封树脂内混合荧光体而发出白色光的白色发光二极管。此外，本发明提供一种发光元件安装用基板的制造方法，在芯金属的期望位置形成朝规定方向反射由所安装的发光元件发出的光的反射罩部，然后在该芯金属的表面涂布珐琅材料并烧制，得到在芯金属的表面设置有厚度在50jim~200jim的范围的珐琅层的发光元件安装用基板。在本发明的发光元件安装用基板的制造方法中，优选的是，将以玻璃为主体的珐琅材料电沉积到芯金属的表面，然后烧制。此外，本发明提供一种发光元件模块的制造方法，在芯金属的期望位置形成朝规定方向反射由所安装的发光元件发出的光的反射罩部，接着在该芯金属的表面涂布珐琅材料并进行烧制，制作在芯金属的表面设置有厚度在50nm~200nm的范围的珐琅层的发光元件安装用基板，然后在该发光元件安装用基板的表面形成电极，然后在反射罩部中央部的电极上安装发光元件，并使各电极和发光元件电连接，然后对反射罩部填充树脂并使其固化，密封发光元件而制作发光元件模块。在本发明的发光元件模块的制造方法中，优选的是用混有荧光体的树脂密封发光元件。在本发明的发光元件模块的制造方法中，优选的是发光元件是蓝色发光二极管，荧光体是由蓝色光激发而发出黄色光的荧光体。此外，本发明提供一种具有本发明的上述发光元件模块的显示装置。此外，本发明提供一种具有本发明的上述发光元件模块的照明装此外，本发明提供一种具有本发明的上述发光元件模块的交通信号机。本发明因为在发光元件安装用基板上设置有安装发光元件的反射軍部，所以不需要在基板上层叠与基板分体的反射罩部形成用基材来制作，基板构造变得简单，能够抑制组装的成本。此外，由于不使用与基板分体的反射罩用基材，所以能够防止气泡混入密封树脂，能够防止由发光元件发出的光的取出效率降低。此外，因为在反射罩部的底部周缘形成有槽，所以烧制珐琅层时底部的周缘不会因玻璃熔融而变圆，能确保在底部中央安装发光元件的部因为使用在芯金属的表面设置有珐琅层的发光元件安装用基板，所以散热性优异，能够提高LED等发光元件的发光强度。图l是表示本发明的发光元件模块的第1实施方式的截面图。图2是表示本发明的珐琅基板的第1实施方式的截面图。图3是表示本发明的珐琅基板的第1实施方式的俯视图。图4是表示本发明的发光元件模块的第2实施方式的截面图。图5是表示本发明的发光元件模块的第3实施方式的截面图。图6是表示带槽的反射罩部的一例的主要部分截面图。图7是表示带槽的反射罩部的另一例的主要部分截面图。图8是实施例中制作的反射罩部的主要部分截面图。图9是底部边缘圆滑的反射罩部的主要部分截面图。图IO是例示以往的发光元件封装构造的截面图。图11是表示以往的发光元件模块的一例的截面图。图12是表示以往的发光元件模块的一例的俯视图。图13是表示以往的发光元件模块的电极构造的俯视图。图14是以往的发光元件模块的电路图。图15是表示以往的发光元件模块的另一例的截面图。符号说明20、30、40-发光元件模块；21、31、41-珐琅基板(发光元件安装用基板)；22、32、42-芯金属；23、33、43-珐5良层；24、34、44-发光元件；25、35、45-键合引线;26、36、46-密封树脂;27、37、47-电极；28、38、48、51、56、60-反射罩部；29a、39a、49a、52、57画底部；29b、39b、49b、53、58-坡部;50、54、59-槽具体实施例方式下面，参照附图对本发明的实施方式进行i兌明。图1~图3是表示本发明的第1实施方式的图，图1是发光元件模块的截面图，图2是用于该发光元件模块的发光元件安装用基板(以下称为珐琅141)的截面图，图3是该珐琅M的俯视图。这些图中，符号209是发光元件模块，21是珐琅基板，22是芯金属，23是珐琅层，24是LED等发光元件，25是键合引线，26是密封树脂，27是电极，28;L^射罩部，29aM部，29b是坡部。本实施方式的珐琅^21如图2及图3所示，形成为以下结构在纵向和横向设置有多个反射罩部28的芯金属22的表面上，设置有厚度在50fim200nm的范围的珐琅层23，所述反射罩部28朝规定方向反射由所安装的发光元件24发出的光。此外，本实施方式的发光元件模块20如图1所示，具有上述珐琅基仗21，在该珐琅基板21的上表面以分割状态设置的多个电极27,安装于各反射罩部28的底部29a中央部的电极27上的发光元件24，将各个发光元件24的上侧和相邻的电极27电连接的键合引线25，以及被填充到各反射罩部28内并被固化而密封发光元件24的透明的密封树脂26。上述珐琅基板21的芯金属22可以使用各种金属材料制作，其材料没有限定，但是优选的AJ:价且易加工的金属材料，例如，低碳素钢、不锈钢等。本示例中，使用四边形的板状的芯金属22，但是芯金属22的形状不限于此，可以根据发光元件模块20的用途等适当地选择。作为在该芯金属22上形成反射罩部28的方法，通过使用钻头等切削工具的切削加工及使用超硬磨石的研磨加工等能够筒单地形成。所形成的反射罩部28的凹部形状优选的是具有平坦的底部29a和从其周缘向上方逐渐扩展的带倾斜的坡部29b的形状。设置在该芯金属22表面的珐琅层23的材料可以从以往为了在金属表面形成珐琅层而使用的以玻璃作为主体的材料中选择使用。在本发明中，设置在芯金属22表面的珐琅层23的厚度范围是50nm~200nm。如果珐琅层23的厚度不足50nm，则在烧制到芯金属22的表面上时在珐琅层上会产生裂紋，内部的金属芯可能会露出到外面，从而会由于绝缘性能下降及芯金属22的氧化等而造成基板的长期可靠性下降。此外，珐琅层23的厚度超过200nm时，也可能会在珐琅层上产生裂紋，另外，烧制时珐琅层容易积留在底部29a的周缘，存在由于安装空间减少而使得在底部29a上不能安装发光元件24的问题。在本发明中，通过在芯金属22的表面形成厚度在50nm~200nm的范围的珐琅层23,能够得到优异的绝缘性能，能够形成没有裂紋且均匀的珐琅层23。此外，如果是该厚度的珐琅层23，则能够原样再现作为基底的芯金属22的形状，形成于芯金属22上的反射罩部28的形状也能原样再现到珐琅层23上。设置于上述珐琅基^L21上表面的电极27可以通过厚膜的4I^延伸到反射罩部28的内部来形成。此夕卜，也可以对铜箔进行冲压成形并安装到反射罩部内。上述发光元件24没有特殊限定，但是较好的是使用LED、激光二极管(LD)等半导体发光元件。此外，本发明中使用的发光元件24的发光色没有特殊限定，可以是蓝色、绿色、红色或这些颜色以外的发光色，另元件、和吸收该蓝色系光的至少一部分并将波长转换成可见波长范围的光的荧光体(例如，用铈激活的钇铝石榴石荧光体等)的白色LED。另夕卜，在珐琅基板21上并列安装的多个发光元件24，在例如交通信号机等用途中，既可以是将该发光色的LED等，也可以是将不同发光色的LED等依次或随机地配置而做成显示装置。另外，通过在大面积的珐琅基&21上依次或随机地配置多个蓝色LED、绿色LED、红色LED,能够构成4吏用了LED的显示装置。此外，通过使用白色LED作为发光元件24，并在大型的珐琅基板21的纵向和横向上安装多个白色LED,还能够构成大面积的平面型照明装置。密封树脂26^f吏用光透过率高的环氧类热固化型树脂、紫外线固化型树脂、热固化性的硅树脂等。键合引线25使用金线等。该键合引线25可以使用以往的用于发光元件24等的连接的引线键合装置来进行键合。上i^L光元件模块20因为在珐琅U121上设置有安^JL光元件的反射罩部28,所以不需要将与a分体的反射罩部形成用基材层叠到基敗上来进行制作，J41构造变得简单，能够抑制组装的成本。此外，通过不使用与a分体的反射罩用基材，能够防止气泡混入密封树脂26，能够防止发光元件24发出的光的取出效率下降。因为使用了在芯金属22的表面设置有珐琅层23的珐琅基板21，所以散热性优异，能够提高LED等发光元件24的发光强度。上述珐琅基板21的构造，是电极24在基板上表面露出的构造，但是也可以在该露出部分上配置用于实现电绝缘的树脂等。此外，在密封树脂26的上方或发光元件模块20的上方可以根据需要组合由树脂、玻璃等制成的透镜体。图4是表示本发明的第2实施方式的发光元件模块的截面图，图4中的符号30是发光元件模块，31是珐琅基板，32是芯金属，33是珐琅层，34是LED等发光元件，35是键合引线，36是密封树脂，37是电极，38A^射罩部，39aU部，39b是坡部。本实施方式的发光元件模块30呈使用了用于安^L光元件34单体的珐琅基板31的构造，除了珐琅基仗31的形状、发光元件34的安装个数不同以外，其他的与上述第1实施方式的发光元件模块20相同，构成该发光元件模块30的珐琅^31、芯金属32、珐琅层33、发光元件34、键合引线35、密封树脂36、电极37及反射軍部38可以与构成上述第1实施方式的发光元件模块20的珐琅基板21、芯金属22、珐琅层23、发光元件24、键合引线25、密封树脂26、电极27及反射罩部28同样地构成。本实施方式的发光元件模块30能够得到与上述第1实施方式的发光元件模块20相同的效果。图5是表示本发明的第3实施方式的发光元件模块的截面图，图5中的符号40;UL光元件模块，41是珐琅基tl，42是芯金属，43是珐琅层，44是LED等发光元件，45是键合引线，46是密封树脂，47是电极，48^^射罩部，49aM部，49b是坡部。本实施方式的发光元件模块40除了使用在反射罩部48的底部49a的周缘设置有槽的珐琅M41以外，其他的与上述第1实施方式的发光元件模块20相同，构成该发光元件模块40的珐琅14141、芯金属42、珐琅层43、发光元件44、键合引线45、密封树脂46、电极47;5L^射罩部48可以与构成上述第1实施方式的发光元件模块20的珐琅a21、芯金属22、珐琅层23、发光元件24、键合引线25、密封树脂26、电极27及反射罩部28同样地构成。制作具有反射罩部48的珐琅14141时，在芯金属42上涂布珐琅材料，并通过烧制使得珐琅层43固定于芯金属42表面，但是进行烧制时，由于玻璃体在烧制前暂时熔融，发生流动，所以罩的底部周缘变圆，有时可能会无法确保安装发光元件44的平滑面。在本实施方式中，通过使用在底部49a的周缘设置有槽50的珐琅基板41，玻璃体积留于底部周缘的槽内，除此以外的底部49a能够维持平坦的状态。底部49a的除了设置了槽50的部分以外的部分是安装发光元件44的部分，通过适当地设定该面积，能够确保安^ic光元件的平坦部分。本实施方式能够得到与上述第i实施方式相同的效果，此外，因为在反射罩部48的底部49a的周缘形成有槽50，所以烧制珐琅层43时底部49a的周缘不会因玻璃熔融而变圆，在底部中央安装发光元件44的部分被确保，能够提高成品率。图6是表示具有槽的反射罩部的一例的图，在本示例中反射罩部51构成为在底部52和坡部53间形成有槽54、且在底部52的周缘i殳置有凸起55。该构造中，通过设置槽54且在底部52的周缘设置凸起55，能够防止熔融的玻璃流落到槽54中。图7是表示具有槽的反射罩部的另一例的图，在本示例中反射罩部56构成为在底部57和坡部58间设置有朝向底部57的外侧逐渐变深的形状的槽59。这种形状的槽59因为熔融的玻璃容易积留在离开底部57的位置，所以能够提高防止底部57的周缘变圆的效果。作为在反射罩部的底部周缘形成槽的方法，若珐琅层的厚度不合适，则烧制时珐琅层容易局部流动而在珐琅层上产生凹坑，但是，对于电极而言，在用银糊制作的情况下，因为涂布前是液体状，所以，即使是该槽的部分也能够连接而确保电导通。(实施例)作为芯金属，使用长度50mm、宽度50mm、厚度lmm的低碳钢板。在该钢板的表面通过钻削加工，形成为纵向和横向均等地各配置了3个、合计9个凹部。这些凹部的底面尺寸的直径是lmm，深度是0.5111111,此外，形成有45。角的倾斜部。使珐琅层形成用的玻璃粉^t到M剂中，芯金属和作为该芯金属的相反电极的铝板的距离配置为15mm，将金属板和铝板浸渍到上述^L剂中。此外，在这些芯金属和铝板间，将金属板作为阴极侧而施加直流电压，使玻璃粉电沉积到芯金属的表面。然后，在空气中烧制，在芯金属的表面形成由玻璃制成的珐琅层，由此制作出珐琅基板。电极是通过在珐琅层上涂布4幽并进行烧制而制作出的。调整玻璃粉末的涂布，使珐琅层的厚度发生变化，制作出如表l所示的珐3良基板。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>由表1的结果可知，基仗上的珐琅层的厚度在50jim以上时基板上不产生裂紋。另一方面，厚度在50jim以下时，珐琅层的一部分产生裂紋，内部的金属芯露出到外部。这种情况下，有可能由于绝缘性能下降及芯金属氧化等而造成基板的长期可靠性下降。在图8所示的反射罩部60的肩61部分容易产生裂紋。接着，在上述实施例1~3及比较例1~2的各珐琅基板上安装LED。将其结果表示于表2。LED使用以长度300nm、宽度300fim、厚度200jim的InGaN构成的蓝色LED(发光中心波长k=460nm)进行评价。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>由表2的结果可知，在比较例2中，9个部位中的2个部位不能安装发光元件。其原因被认为是观察截面时，凹部的底面周缘62的基板形状如图9所示呈圆形，能够安装t光元件的平坦部的范围变小。变成该形状并发生积留的结果。可以说，200jim以下的厚度的珐琅层，确保了用于安装发光元件的足够区域。产业可利用性本发明能够提供一种由发光元件发出的光的取出效率优异且能够以低成本生产的发光元件安装用基板及其制造方法、在该基板上安装发光元件并进行封装而得到的发光元件模块及其制造方法、使用该发光元件模块的显示装置、照明装置及交通信号机。1权利要求1.一种发光元件安装用基板，在设置有朝规定方向反射从所安装的发光元件发出的光的反射罩部的芯金属的表面，设置有厚度在50μm～200μm的范围的珐琅层。2.根据权利要求1所述的发光元件安装用基板，其特征在于，在反射罩部的底部周缘设置有槽。3.—种发光元件模块，在权利要求1或2所述的发光元件安装用基板上安装有发光元件，该发光元件用透明的密封树脂密封。4.根据权利要求3所述的发光元件模块，其特征在于，发光元件是在密封树脂内混合荧光体而发出白色光的白色发光二极管。5.—种发光元件安装用基板的制造方法，在芯金属的期望位置上形成朝规定方向反射从所安装的发光元件发出的光的反射罩部，接着，在该芯金属的表面涂布珐琅材料并进行烧制，得到在芯金属的表面设置有厚度在50nm~200pm的范围的珐琅层的发光元件安装用基板。6.根据权利要求5所述的发光元件安装用基板的制造方法，其特征在于，将以玻璃作为主体的珐琅材料电沉积到芯金属的表面，然后进行烧制。7.—种发光元件模块的制造方法，在芯金属的期望位置上形成朝规定方向反射从所安装的发光元件发出的光的反射罩部，接着，在该芯金属的表面涂布珐琅材料并进行烧制，制作在芯金属的表面设置有厚度在50nm200nm的范围的珐琅层的发光元件安装用基板，接着，在该发光元件安装用基板的表面形成电极，然后，在反射罩部中央部的电极上安装发光元件，并使各电极和发光元件电连接，然后，对反射罩部填充树脂并使其固化，密封发光元件而制作出发光元件模块。8.根据权利要求7所述的发光元件模块的制造方法，其特征在于，用混合有荧光体的树脂来密封发光元件。9.根据权利要求8所述的发光元件模块的制造方法，其特征在于，发光元件是蓝色发光二极管，荧光体是由蓝色光激发而发出黄色光的荧光体。10.—种显示装置，具有权利要求3所述的发光元件模块。11.一种照明装置，具有权利要求4所述的发光元件模块。12.—种交通信号机，具有权利要求3所述的发光元件模块。全文摘要本发明提供一种发光元件安装用基板及发光元件模块(20)，所述发光元件安装用基板在设置有朝规定方向反射由所安装的发光元件(24)发出的光的反射罩部(28)的芯金属(22)的表面上，设置有厚度在50μm～200μm的范围的珐琅层(23)，所述发光元件模块(20)是在该发光元件安装用基板上安装发光元件且该发光元件用透明的密封树脂(26)密封了的发光元件模块；本发明还能够提供从发光元件发出的光的取出效率优异且能够以低成本生产的发光元件安装用基板及其制造方法和使用它的发光元件模块及其制造方法、以及具有该发光元件模块的显示装置、照明装置和交通信号机。文档编号H01L33/60GK101501870SQ200680055400公开日2009年8月5日申请日期2006年5月31日优先权日2006年5月31日发明者伊藤政律,大桥正和,宇留贺谦一申请人:株式会社藤仓