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Diese
Nonprovisional-Anmeldung beruht auf der am 15. März 2007
am japanischen Patentamt eingereichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2007-067362 ,
deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft ein Licht emittierendes Bauteil und ein Verfahren
zu dessen Herstellung.
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Beschreibung der hintergrundbildenden
Technik
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In
den letzten Jahren werden LEDs häufig als Lichtquellen
für Beleuchtungsvorrichtungen verwendet. Zu Verfahren zum
Erhalten von weißem Licht in einer Beleuchtungsvorrichtung
unter Verwendung von LEDs gehören beispielsweise ein Verfahren
unter Verwendung dreier Arten von LEDs, nämlich einer Rot-LED,
einer Blau-LED und einer Grün-LED, sowie ein Verfahren
unter Verwendung eines fluoreszierenden Materials, das Anregungslicht von
einer Blau-LED wandelt, um gelbes Licht zu emittieren. Betreffend
Lichtquellen für Beleuchtungsvorrichtungen wurden Beleuchtungsvorrichtungen
unter Verwendung mehrerer LED-Chips in den Handel gebracht, da weißes
Licht mit ausreichender Leuchtstärke benötigt
wird.
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Gemäß einem
Beispiel einer derartigen Beleuchtungsvorrichtung offenbart die
japanische Patentoffenlegung
Nr. 2003-152225 (Patentdokument 1) ein Licht emittierendes
Bauteil
101, wie es schematisch in der
14 dargestellt
ist. Das in der
14 dargestellte Licht emittierende
Bauteil
101 verfügt über eine Struktur,
bei der Elementaufnahmeeinheiten
103 mit jeweils konkaver
Form auf einer Metallplatte
102 aus Aluminium ausgebildet
sind und eine gedruckte Leiterplatte
104, bei der es sich
um ein isolierendes Glasepoxidsubstrat handelt, auf dem eine Leiterbahneinheit
105 aus
einer Kupferfolie platziert ist, zwischen den Elementaufnahmeeinheiten ausgebildet
ist. Darüber hinaus sind, beim in der
14 dargestellten
Beispiel, ein direkt auf jeder Elementaufnahmeeinheit
103 platziertes
(angeordnetes) Lichtemissionselement
106 und die Leiterbahneinheit
105 auf
der gedruckten Leiterplatte
104 elektrisch über
einen Bonddraht
107 miteinander verbunden. Ferner sind
diese Elementaufnahmeeinheiten
103 durch ein Harzab dichtelement
108 auf
solche Weise dicht abgeschlossen, dass das gesamte Licht emittierende
Bauteil
106 und ein Bonddraht
107 bedeckt sind.
Das Patentdokument 1 beschreibt, dass es mit dieser Struktur möglich
ist, ein Licht emittierendes Bauteil mit verbesserten Wärmeabstrahlungseigenschaften
zu schaffen, bei dem Licht aus dem Leuchtdiodenchip effizient nach
außen entnommen werden kann.
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Jedoch
ist beim in der 14 dargestellten Licht emittierenden
Bauteil 101 die gedruckte Leiterplatte 104 mit
der darauf ausgebildeten Leiterbahneinheit 105 aus einer
Kupferfolie in der unmittelbaren Nähe der Metallplatte 102 aus
Aluminium angeordnet (in der Figur ist ein linearer Abstand d in
Bezug auf die horizontale Richtung als Abstand zwischen der Metallplatte 102 und
der Leiterbahneinheit 105 dargestellt). Aus diesem Grund
ergibt sich die Annahme, dass zwischen der Metallplatte 102 und
der Leiterbahneinheit 105 keine ausreichende elektrische
Isolierung erzielt wird. Darüber hinaus sind komplizierte Herstellprozesse
erforderlich, wodurch es nicht gelingt, ein Licht emittierendes
Bauteil billig herzustellen, das das in der 14 dargestellte
Licht emittierende Bauteil 101 über eine gedruckte
Leiterplatte 104 aus einem Glasepoxidsubstrat verfügt.
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Beispielsweise
offenbart die
japanische
Patentoffenlegung Nr. 2006-287020 (Patentdokument 2) ein
LED-Element
201, wie es in der
15 schematisch
dargestellt ist. Das in der
15 dargestellte LED-Element
201 verfügt über
eine Struktur, bei der eine Wärmeabstrahlungsplatte
203 aus
Metall oder Keramik, auf der ein LED-Chip
204 montiert
ist, in einem in einer Leiterbahnplatte
202 ausgebildeten Durchgangsloch
angeschlossen ist. Beim in der
15 dargestellten
Beispiel sind der LED-Chip
204 und ein in der Leiterbahnplatte
202 ausgebildetes Leiterbahnmuster
205 elektrisch über
einen Bonddraht W miteinander verbunden, und dieser LED-Chip
204 und
der Bonddraht W sind in ein Harzabdichtungselement
206 aus
einem transparenten Harz eingebettet. Das Patentdokument 2 beschreibt, dass
bei dieser Struktur die durch den LED-Chip erzeugte Wärme
effektiv freigesetzt wird, so dass es möglich wird, ein
LED-Element mit Gehäuse an der Oberseite mit guter Produktivität
sowie ein Verfahren zum Herstellen desselben zu schaffen.
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Im
Patentdokument 2 ist jedoch keine detaillierte Beschreibung betreffend
das Verfahren zum Auftragen des zum Einbetten des LED-Chips 204 und
des Bonddrahts W verwendeten transparenten Harzes angegeben. Darüber
hinaus ist es beim in der 15 des
Patentdokuments 2 dargestellten LED-Elements 201, da das
Leiterbahnmuster 205 sowohl auf Seitenflächen
der Leiterbahnplatte 202 als auch in einem Teil der Rückseite
ausgebildet ist, schwierig, eine derartige Struktur herzustellen,
was dazu führt, dass es nicht gelingt, das Element billig herzustellen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung wurde zum Lösen der oben genannten Probleme geschaffen,
und es liegt ihr die Aufgabe zugrunde, ein Licht emittierendes Bauteil, bei
dem ausreichende elektrische Isolation erzielt wird, und für
das einfache Herstellprozesse vorliegen, so dass es billig hergestellt
werden kann, und ein Verfahren zum Herstellen desselben zu schaffen.
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Ein
Licht emittierendes Bauteil gemäß der Erfindung
ist ein solches mit einem isolierenden Substrat und einer auf diesem
ausgebildeten Lichtemissionseinheit, dadurch gekennzeichnet, dass
die Lichtemissionseinheit mehrere lineare Leiterbahnmuster, die
parallel zueinander auf dem isolierenden Substrat angeordnet sind,
mehrere zwischen den Leiterbahnmustern angebrachte Lichtemissionselemente,
die elektrisch mit diesen verbunden sind, und ein Abdichtungselement
zum Abdichten der Lichtemissionselemente aufweist.
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Beim
Licht emittierenden Bauteil gemäß der Erfindung
ist vorzugsweise mehr als ein Lichtemissionselement so angebracht,
dass ein jeweiliges lineares Leiterbahnmuster dazwischen eingebettet
ist, wobei lineare Ausrichtung entlang den Leiterbahnmustern vorliegt.
Darüber hinaus sind die Lichtemissionselemente, die so
angebracht sind, dass ein jeweiliges der linearen Leiterbahnmuster
dazwischen eingebettet ist, vorzugsweise in gegeneinander verschobenem
Zustand so angeordnet, dass Seitenflächen derselben nicht
einander gegenüberstehen können.
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Darüber
hinaus sind beim Licht emittierenden Bauteil gemäß der
Erfindung die Lichtemissionselemente, von denen jedes im Querschnitt über Rechteckform
verfügt, vorzugsweise so angebracht, dass eine Richtung
entlang der kurzen Seite derselben parallel zur Längsrichtung
der Leiterbahnmuster verläuft, wobei bevorzugter jedes
der Lichtemissionselements im Querschnitt längliche Form
zeigt.
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Beim
Licht emittierenden Bauteil gemäß der Erfindung
sind die Lichtemissionselemente, die so angebracht sind, dass ein
jeweiliges der linearen Leiterbahnmuster dazwischen eingebettet
ist, elektrisch in Reihe miteinander verbunden. Bevorzugter sind die
Lichtemissionselemente, die linear entlang den linearen Leiterbahnmustern
angebracht sind, elektrisch parallel miteinander verbunden.
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Beim
Licht emittierenden Bauteil gemäß der Erfindung
verfügen die Leiterbahnmuster vorzugsweise ferner über
ein Muster zum Positionieren elektrischer Verbindungen zwischen
den Lichtemissionselementen oder ein Muster, das als Maßnahme
für Montagepositionen der Lichtemissionselemente dient.
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Beim
Licht emittierenden Bauteil gemäß der Erfindung
beträgt der lineare Abstand zwischen jedem Lichtemissionselement
und jedem Leiterbahnmuster vorzugsweise 0,1 mm oder mehr.
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Beim
Licht emittierenden Bauteil gemäß der Erfindung
besteht das isolierende Substrat vorzugsweise aus einem weißen
Keramiksubstrat, das aus einem beliebigen Material besteht, das
aus Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Bornitrid, Siliciumnitrid, Magnesiumoxid,
Forsterit, Steatit und bei niedriger Temperatur gesinterten Keramiken
oder einem Verbundmaterial dieser Materialien besteht.
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Beim
Licht emittierende Bauteil gemäß der Erfindung
sind die linearen Leiterbahnmuster und die Lichtemissionselemente
auf dem isolierenden Substrat vorzugsweise durch ein einzelnes Abdichtungselement
abgedichtet.
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Darüber
hinaus enthält, beim Licht emittierenden Bauteil gemäß der
Erfindung, das Abdichtungselement vorzugsweise ein Fluoreszenzmaterial,
und bevorzugter enthält das Abdichtungselement eine erste
Abdichtungselementschicht, die ein erstes Fluoreszenzmaterial enthält,
und eine zweite Abdichtungselementschicht, die ein zweites Fluoreszenzmaterial
enthält und auf die erste Abdichtungselementschicht auflaminiert
ist. In diesem Fall ist die zweite Abdichtungselementschicht vorzugsweise
so auf die erste Abdichtungselementschicht auflaminiert, dass sie
zumindestens einen Teil derselben bedeckt.
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Beim
Licht emittierenden Bauteil gemäß der Erfindung
ist das Abdichtungselement vorzugsweise mit Sechseckform, runder
Form, Rechteckform oder quadratischer Form im Querschnitt ausgebildet.
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Darüber
hinaus ist das Licht emittierende Bauteil gemäß der
Erfindung vorzugsweise mit runder oder quadratischer Form im Querschnitt
ausgebildet.
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Das
Licht emittierende Bauteil gemäß der Erfindung
wird vorzugsweise als Hintergrundbeleuchtungs-Lichtquelle für
ein Flüssigkristalldisplay oder Lichtquelle zur Beleuchtung
verwendet.
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Durch
die Erfindung ist auch ein Verfahren zum Herstellen eines Licht
emittierenden Bauteils mit den folgenden Schritten geschaffen: Herstellen
von Leiterbahnmustern auf einem isolierenden Substrat; Anbringen
eines Lichtemissionselements zwischen den Leiterbahnmustern; elektrisches
Verbinden des Lichtemissionselements und der Leiterbahnmuster; Platzieren
einer Silikonkautschuklage mit einem Durchgangsloch auf dem isolierenden
Substrat; und Herstellen eines Abdichtungselements zum Abdichten
des Lichtemissionselements im Durchgangsloch der Silikonkautschuklage.
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Das
Verfahren zum Herstellen eines Licht emittierenden Bauteils gemäß der
Erfindung beinhaltet ferner vorzugsweise die folgenden Schritte:
Inspizieren einer Eigenschaft des Lichtemissionselements nach dem
elektrischen Verbinden desselben mit den Leiterbahnmustern; und
nach dem Erkennen irgendeines Fehlers einer Eigenschaft als Ergebnis der
Inspektion, Verbinden eines Ersatz-Lichtemissionselements mit den
Leiterbahnmustern.
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Beim
Verfahren zum Herstellen eines Licht emittierenden Bauteils gemäß der
Erfindung enthält das Abdichtungselement vorzugsweise ein
Fluoreszenzmaterial. In diesem Fall beinhaltet, beim Verfahren zum
Herstellen eines Licht emittierenden Bauteils gemäß der
Erfindung, der Schritt des Abdichtens der Lichtemissionselemente
unter Verwendung des Abdichtungselements vorzugsweise die folgenden Schritte:
Injizieren eines Abdichtungsmaterials, das ein erstes Fluoreszenzmaterial
enthält, in das Durchgangsloch der Silikonkautschuklage;
Härten des das erste Fluoreszenzmaterial enthaltenden Abdichtungsmaterials
zum Ausbilden einer ersten Abdichtungselementschicht; und Messen
einer Farbartcharakteristik des Licht emittierenden Bauteils nach
dem Herstellen der ersten Abdichtungselementschicht. Darüber
hinaus enthält, beim Verfahren zum Herstellen eines Licht
emittierenden Lichtemissionselements gemäß der
Erfindung, der Schritt des Abdichtens des Lichtemissionselements
unter Verwendung des Abdichtungselements vorzugsweise die folgenden
Schritte: nach dem Schritt des Messens einer Farbartcharakteristik
des Lichtemissionselements nach dem Herstellen der ersten Abdichtungselementschicht,
Injizieren eines ein zweites Fluoreszenzmaterial enthaltenden Abdichtungsmaterials
auf die erste Abdichtungselementschicht; Härten des das
zweite Fluoreszenzmaterial enthaltenden Abdichtungsmaterials, um
eine zweite Abdichtungselementschicht auszubilden; Messen einer
Farbartcharakteristik des Licht emittierenden Bauteils nach dem Herstellen
der zweiten Abdichtungselementschicht; und Entfernen der Silikonkautschuklage.
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Gemäß der
Erfindung wird es möglich, ein Licht emittierendes Bauteil,
bei dem eine ausreichende elektrische Isolierung erzielt wird und
das über einfache Herstellprozesse verfügt, so
dass es billig hergestellt werden kann, und ein Verfahren zum Herstellen
desselben zu schaffen. Darüber hinaus zeigt das Licht emittierende
Bauteil gemäß der Erfindung verbesserte Farbwiedergabeeigenschaften
im Vergleich zu herkömmlichen Bauteilen, und es neigt weniger
dazu, Farbverschiebungen zu verursachen; daher ist es in geeigneter
Weise bei einem Flüssigkristalldisplay unter einer Lichtquelle
zur Beleuchtung anwendbar.
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Die
vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale, Erscheinungsformen und
Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung
derselben in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen
besser ersichtlich werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Draufsicht zum schematischen Veranschaulichen eines Licht emittierenden
Bauteils 1 gemäß einem ersten bevorzugten
Beispiel der Erfindung.
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2 ist
eine Schnittansicht, die schematisch eine Lichtemissionseinheit 2 beim
Licht emittierenden Bauteil 1 des in der 1 dargestellten
Beispiels zeigt.
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3 ist
eine Draufsicht, die schematisch ein isolierendes Substrat 3 beim
Licht emittierenden Bauteil 1 des in der 1 dargestellten
Beispiels zeigt.
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4 ist
eine Draufsicht, die schematisch ein Licht emittierendes Bauteil 21 gemäß einem
zweiten bevorzugten Beispiel der Erfindung zeigt.
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5 ist
eine Draufsicht, die schematisch ein Licht emittierendes Bauteil 31 gemäß einem
dritten bevorzugten Beispiel der Erfindung zeigt.
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6 ist
eine Draufsicht, die schematisch ein Licht emittierendes Bauteil 41 gemäß einem
vierten bevorzugten Beispiel der Erfindung zeigt.
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7 ist
eine Draufsicht, die schematisch ein Licht emittierendes Bauteil 51 gemäß einem
fünften bevorzugten Beispiel der Erfindung zeigt.
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8 ist
eine perspektivische Ansicht zum Veranschaulichen eines Falls, bei
dem das Licht emittierende Bauteil 1 des in der 1 dargestellten Beispiels
bei einer LED-Lampe 61 vom Fluoreszenzbeleuchtungstyp angewandt
ist.
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9 ist
eine perspektivische Ansicht zum Veranschaulichen eines Falls, bei
dem das Licht emittierende Bauteil 41 des in der 6 dargestellten
Beispiels bei einer LED-Lampe 71 vom Fluoreszenzbeleuchtungstyp
angewandt ist.
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10 ist
eine perspektivische Ansicht zum Veranschaulichen eines Falls, bei
dem das Licht emittierende Bauteil 41 des in der 6 dargestellten
Beispiels bei einer LED-Lampe 81 vom Glühlampentyp
angewandt ist.
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11 ist
ein Diagramm, das Schritt für Schritt ein bevorzugtes Beispiel
eines Herstellverfahrens für ein Licht emittierendes Bauteil
gemäß der Erfindung veranschaulicht.
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12 ist
ein Diagramm, das schematisch eine Silikonkautschuklage 91 gemäß einem
bevorzugten Beispiel zeigt, die für das Verfahren zum Herstellen
eines Licht emittierenden Bauteils gemäß der Erfindung
verwendet wird.
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13 ist
ein Kurvenbild, das CIE-Farbartkoordinaten zeigt.
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14 ist
eine Schnittansicht, die schematisch ein typisches herkömmliches
Licht emittierendes Bauteil 101 zeigt.
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15 ist
eine Schnittansicht, die schematisch ein typisches herkömmliches
LED-Element 201 zeigt.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die 1 ist
eine Draufsicht eines Licht emittierenden Bauteils 1 gemäß einem
ersten bevorzugten Beispiel der Erfindung, und die 2 ist
eine Schnittansicht, die schematisch eine Lichtemissionseinheit 2 beim
Licht emittierenden Bauteil 1 des in der 1 dargestellten
Beispiels zeigt. Die 3 ist eine Draufsicht, die schematisch
ein isolierendes Substrat 3 beim Licht emittierenden Bauteil 1 des
in der 1 dargestellten Beispiels zeigt. Das Licht emittierende Bauteil 1 gemäß der
Erfindung verfügt über eine Struktur, bei der
mehrere lineare Leiterbahnmuster 4 auf einem isolierenden
Substrat 3 parallel zueinander ausgebildet sind, wobei
zwischen diesen Leiterbahnmustern 4 mehrere Lichtemissionselemente 5 angebracht
sind und elektrisch mit diesen verbunden sind, wobei eine durch
ein Abdichtungselement 6 abgedichtete Lichtemissionseinheit 2 vorhanden
ist. Insbesondere ermöglicht es das Licht emittierende
Bauteil 1 gemäß der Erfindung, die dielektrische
Spannung zwischen benachbarten Lichtemissionselementen sowie zwischen
den Lichtemissionselementen und den Elektroden dadurch zu erhöhen,
dass Lichtemissionselemente 5 direkt auf das isolierende
Substrat 3 montiert werden.
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Beim
Licht emittierende Bauteil 1 gemäß der Erfindung
sind zwischen linearen Leiterbahnmustern 4, wie sie auf
dem isolierenden Substrat 3 ausgebildet sind, die mehreren
mit den Leiterbahnmustern 4 elektrisch verbundenen Lichtemissionselemente 5 so angebracht,
dass, abweichend von der herkömmlichen Struktur, bei der
eine isolierende Schicht mit einer Leiterbahneinheit auf einer gedruckten
Leiterplatte auf einem Metallsubstrat ausgebildet ist, die Eigenschaft
einer ausreichenden elektrischen Isolation erzielt ist. Das heißt,
dass es, wie oben beschrieben, bei der beim herkömmlichen
Beispiel der 14 dargestellten Struktur, da
eine gedruckte Leiterplatte 104 mit einer darauf ausgebildeten
Leiterbahneinheit in unmittelbarer Nachbarschaft einer Metallplatte 102 angeordnet
ist, auf der die Lichtemissionselemente angebracht sind, schwierig
ist, ausreichende elektrische Isolation zu erzielen. Bei dieser
Struktur ist es, um ausreichende elektrische Isolation zu erzielen, ohne
dass eine Isolation unter Verwendung eines isolierenden Materials
erforderlich wäre, erforderlich, für eine ausreichende
Länge eines linearen Abstand d in der horizontalen Richtung
zwischen der Metallplatte 102 und der Leiterbahneinheit 105 zu
sorgen. Demgegenüber kann das Licht emittierende Bauteil 1 gemäß der
Erfindung, da Leiterbahnmuster 4 direkt auf dem isolierenden
Substrat 3 ausgebildet sind, und da Lichtemissionselemente 5 direkt
auf ihm ausgebildet sind, wobei Lichtemissionselemente 5 und
Leiterbahnmuster 4 elektrisch über einen Bonddraht
W verbunden sind, konzipiert werden, ohne dass es erforderlich wäre,
den oben genannten linearen Abstand zu berücksichtigen,
und die Herstellprozesse können leicht ausgeführt
werden. Darüber hinaus ist es beim Licht emittierende Bauteil
gemäß der Erfindung, da die Struktur nicht die
Herstellung einer Isolierschicht auf der Metallplatte erfordert,
möglich, den Prozess zum Herstellen einer Isolierschicht
auf einer Metallplatte beim Herstellvorgang wegzulassen, wodurch die
Herstellprozesse auch aus diesem Gesichtspunkt einfacher werden.
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Darüber
hinaus liegt dann, wenn ein Licht emittierendes Bauteil mit einem
einzelnen Lichtemissionselement mit starker Lichtemissionsstärke
Licht emittieren kann, Lichtemission in Form eines hellen Flecks
vor, mit dem Ergebnis, dass die Anwendung eingeschränkt
ist, da das menschliche Auge dadurch geblendet wird. Beim Licht
emittierenden Bauteil 1 gemäß der Erfindung
ist es, da mehrere Lichtemissionselemente 5 vorhanden sind,
möglich, eine gleichmäßige Lichtemission
zu erzielen, ohne dass es zu Lichtemission in Form eines hellen
Flecks käme, und demgemäß besteht Anwendbarkeit
für einen weiten Anwendungsbereich. Ferner können
beim Licht emittierenden Bauteil 1 gemäß der
Erfindung entlang jedem von mehreren linearen Leiterbahnmustern 4,
die parallel zueinander ausgebildet sind, Montagepositionen mehrerer
Lichtemissionselemente 5 frei nach Bedarf eingestellt werden,
so dass die Einstellung der Leuchtstärke und die Einstellung
der Farbart des Licht emittierenden Bauteils 1 leicht ausgeführt
werden können. Darüber hinaus können
bei diesem Licht emittierenden Bauteil 1 die Montagepositionen
von Lichtemissionselementen 5 so eingestellt werden, dass
sich die Wärmeerzeugung durch dieselben nicht konzentriert,
was es ermöglicht, für eine geeignete Wärmefreisetzungsmaßnahme
zu sorgen. Darüber hinaus können, da es das Licht
emittierende Bauteil 1 gemäß der Erfindung
ermöglicht, die Anzahl der anzubringenden Lichtemissionselemente
einzustellen, alle Lichtflüsse und der Energieverbrauch entsprechend
gewünschten Spezifikationen eingestellt werden.
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Beim
Licht emittierenden Bauteil 1 gemäß der
Erfindung sind die mehreren Lichtemissionselemente 5 vorzugsweise
linear entlang jedem Leiterbahnmuster so montiert, dass jedes lineare
Leiterbahnmuster zwischen Lichtemissionselementen 5 eingebettet
sein kann. Betreffend die Anzahl der Leiterbahnmuster beim Licht
emittierenden Bauteil gemäß der Erfindung besteht
zwar keine spezielle Einschränkung, jedoch liegt die Zahl
vorzugsweise im Bereich von 2 bis 4, da ein oder mehrere Anodenleiterbahnmuster
und Kathodenleiterbahnmuster erforderlich sind, so dass mindestens
zwei oder mehr Leiterbahnmuster benötigt werden. Um vom
Licht emittierenden Bauteil bei einem elektrischen Strom von 350
mA einen Gesamtlichtfluss von 300 lm zu erzielen, sind 36 Lichtemissionselemente
erforderlich. In diesem Fall werden Leiterbahnmuster 4 so
bereitgestellt, dass dazu vier Leiterbahnmuster 4a, 4b, 4c und 4d gehören,
wobei zwölf Lichtemissionselemente 5 zwischen
den Leiterbahnmustern 4a und 4b angebracht werden,
zwölf derselben zwischen den Leiterbahnmustern 4d und 4d angebracht
werden (Beispiele, wie sie in den 1 bis 3 dargestellt sind).
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Es
sei darauf hingewiesen, dass die 1 bis 3 Beispiele
zeigen, bei denen das Licht emittierende Bauteil 1 eine
quadratische Querschnittsform aufweist, wobei in diesem Fall, wie
es in der 3 dargestellt ist, lineare Leiterbahnmuster 4 vorzugsweise
so ausgebildet sind, dass sie parallel zu einer der Diagonallinien
der Quadratform, die die Querschnittsform des Licht emittierenden
Bauteils 1 ist, verlaufen. Durch Ausbilden der Leiterbahnmuster 4 auf
diese Weise können in ausreichender Weise die Längen
und Intervalle derselben gewährleistet werden, und es können
in vorteilhafter Weise auch die Gebiete gewährleistet werden,
die zum Ausbilden von Befestigungslöchern, Löchern
für externe Leiterbahnen und dergleichen des Licht emittierenden Bauteils
verwendet werden, wie dies später beschrieben wird. Es
sei darauf hingewiesen, dass die oben genannte Querschnittsform
des Licht emittierenden Bauteils die Form des isolierenden Substrats 3 in
einem Querschnitt parallel zur Substratfläche betrifft.
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Darüber
hinaus sind beim Licht emittierenden Bauteil 1 gemäß der
Erfindung jeweilige Lichtemissionselemente 5, die so angebracht
sind, dass ein jeweiliges Leiterbahnmuster 4 dazwischen
eingebettet ist, vorzugsweise auf verschobene Weise so angeordnet,
dass Seitenflächen derselben nicht einander gegenüberstehen.
Die 2 zeigt ein Beispiel, bei dem jeweilige Lichtemissionselemente 5,
die so angebracht sind, dass ein jeweiliges Leiterbahnmuster 4 dazwischen
eingebettet ist, so angeordnet sind, dass ihre Seitenflächen
einander gegenüberstehen, und die 3 zeigt
ein Beispiel, bei dem die genannten Lichtemissionselemente 5 so
angeordnet sind, dass ihre Seitenflächen einander nicht
gegenüberstehen. Durch Anordnen von Lichtemissionselementen 5 auf
die beim Beispiel der 3 dargestellten Weise können
Vorteile wie eine gleichmäßige Leuchtstärke
und eine Verringerung von Unregelmäßigkeiten der
Leuchtstärke erzielt werden.
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Darüber
hinaus wird beim Licht emittierenden Bauteil 1 gemäß der
Erfindung vorzugsweise ein Lichtemissionselement 5 mit
rechteckiger Querschnittsform verwendet. Die Querschnittsform des Lichtemissionselements 5 betrifft
hier eine Querschnittsform parallel zur Substratfläche
des isolierenden Substrats in einem Montagezustand auf diesem. Betreffend
ein Lichtemissionselement 5 mit rechteckiger Querschnittsform
ist speziell als Beispiel ein Lichtemissionselement mit einer kurzen
Seite im Bereich von 200 bis 300 μm und einer langen Seite
im Bereich von 400 bis 1000 μm angegeben. Beim Licht emittierenden
Bauteil gemäß der Erfindung sind, wenn Lichtemissionselemente 5 mit
einer derartigen rechteckigen Querschnittsform verwendet werden, dieselben
vorzugsweise auf solche Weise angebracht, dass die Richtung entlang
der kurzen Seite der Querschnittsform jedes der Lichtemissionselemente 5 parallel
zur Längsrichtung von Leiterbahnmustern 4 verläuft.
Normalerweise ist bei jedem Lichtemissionselement 5 mit
rechteckiger Querschnittsform sein Elektrodenkontaktfleck an der
Oberseite einer der kurzen Seiten ausgebildet, weswegen beim Anbringen
von Lichtemissionselementen 5 auf die oben genannte Weise
die elektrische Verbindung zwischen dem Elektrodenkontaktfleck des
Lichtemissionselements 5 und dem Leiterbahnmuster 4 unter Verwendung
eines Bonddrahts W leicht ausgeführt werden kann, so dass
es möglich wird, Defekte wie ein Durchtrennen des Bonddrahts
W und ein Abschälen desselben zu verhindern. Darüber
hinaus kann bei dieser Anordnung eine gewünschte Anzahl
von Lichtemissionselementen 5 mit gewünschten
Intervallen entlang der Längsrichtung von Leiterbahnmustern 4 angebracht
werden, so dass es möglich wird, auf einfache Weise eine
Einstellung zum Erzielen von gewünschtem Licht auszuführen.
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Wie
oben beschrieben, wird beim Licht emittierenden Bauteil gemäß der
Erfindung vorzugsweise ein Lichtemissionselement 5 mit
rechteckiger Querschnittsform verwendet, und normalerweise wird durch
Ausbilden des Elektrodenkontaktflecks an einer der kurzen Seiten
auf der Oberfläche jedes Lichtemissionselements 5,
wie oben beschrieben, dasselbe auf einfache Weise unter Verwendung
eines Bonddrahts W elektrisch mit einem Leiterbahnmuster 5 verbunden;
demgemäß wird, da die Effekte des Verhinderns
von Mängeln wie ein Durchtrennen und Abschälen
des Bonddrahts W vorherrschend sind, für das Licht emittierende
Bauteil 1 gemäß der Erfindung vorzugsweise
ein Lichtemissionselement 5 mit länglicher Querschnittsform
verwendet. "Längliche Form" betrifft hier eine Form, bei
der, als Querschnittsform, die Länge einer langen Seite
auffällig lang in Bezug auf die Länge einer kurzen
Seite ist, und als Beispiel wird ein Lichtemissionselement mit einer
Querschnittsform mit einer lange Seite von 480 μm und einer
kurzen Seite von 240 μm angegeben. Wenn ein Lichtemissionselement
mit länglicher Querschnittsform verwendet wird, wird vorzugsweise
ein solches verwendet, bei dem Elektrodenkontaktflecke an beiden
kurzen Seiten der Oberfläche so vorhanden sind, dass sie
einander gegenüberstehen.
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Beim
Licht emittierenden Bauteil 1 gemäß der
Erfindung besteht keine spezielle Einschränkung dafür,
wie die parallel zueinander angeordneten, linearen Leiterbahnmuster 4 und
die Lichtemissionselemente 5 zu verbinden wären,
und Lichtemissionselemente 5, die jeweils mit dazwischen
eingebetteten linearen Leiterbahnmustern 4 angebracht sind,
können elektrisch miteinander in Reihe verbunden sein oder
sie können elektrisch parallel miteinander verbunden sein.
Lichtemissionselemente 5, die so angebracht sind, dass
ein jeweiliges lineares Leiterbahnmuster 4 dazwischen eingebettet
ist, können elektrisch in Reihe miteinander verbunden sein,
und Lichtemissionselemente 5, die entlang den linearen
Leiterbahnmustern linear angebracht sind, können parallel
miteinander verbunden sein. Es sei darauf hingewiesen, dass der
Abstand zwischen einem Lichtemissionselement und einer Elektrode
vorzugsweise enger gemacht wird, da der Spannungsabfall auf Grund
des Widerstands der Leiterbahn umso kleiner wird, je enger der Abstand
ist. Ferner sind, betreffend die linear entlang jedem Leiterbahnmuster
angeordneten Lichtemissionselemente, vorzugsweise nicht alle derselben
elektrisch mit Elektroden verbunden, sondern einige derselben sind
lediglich als Ersatz-Lichtemissionselemente angebracht. Bei dieser Anordnung
können dann, wenn einige der Lichtemissionselemente sich
dahingehend als fehlerhaft erweisen, dass sie bei einem Inspektionsprozess
(der später beschrieben wird) ein Licht emittieren, bevor
ein Abdichtungsprozess für die Lichtemissionselemente durch
ein Abdichtungselement abläuft, die Ersatz-Lichtemissionselemente
elektrisch mit den Elektroden verbunden werden, um eine vorbestimmte Helligkeit
zu gewährleisten.
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Darüber
hinaus enthalten, beim Licht emittierenden Bauteil gemäß der
Erfindung, die Leiterbahnmuster vorzugsweise ferner ein Positioniermuster
zur Verwendung beim elektrischen Verbinden mit den Lichtemissionselementen,
oder ein Muster, das als Maßnahme für Montagepositionen
der Lichtemissionselemente dient. Die 3 zeigt
ein Beispiel, bei dem Muster 7 als Punkte ausgebildet sind
und mit vier linearen Leiterbahnmustern 4 verbunden sind, die
parallel zueinander ausgebildet sind. Diese Muster 7 können
als Positioniermuster für die elektrische Verbindung zwischen
Leiterbahnmustern 4 und Lichtemissionselementen 5 verwendet
werden oder als Maßnahme für Montagepositionen
von Lichtemissionselementen 5, damit der Montageprozess
der Lichtemissionselemente und elektrische Verbindungen derselben
zu den Leiterbahnmustern erleichtert werden können, wodurch
ein anderer Vorteil dahingehend erzielt wird, dass diese Muster
beim Verwenden einer Automatisierungsvorrichtung auch als Erkennungsmuster
verwendet werden können.
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Beim
Licht emittierenden Bauteil 1 gemäß der
Erfindung beträgt der lineare Abstand zwischen jedem Lichtemissionselement 5 und
jedem Leiterbahnmuster 4 vorzugsweise 0,1 mm oder mehr,
bevorzugter 0,5 mm oder mehr. Der lineare Abstand betrifft hier
den linearen Abstand zwischen jedem Lichtemissionselement 5 und
jedem Leiterbahnmuster 4 in einer Richtung entlang der
Substratoberfläche des isolierenden Substrats 3.
Durch Einstellen des linearen Abstands auf 0,1 mm oder mehr ist
es möglich, sicher für die elektrischen Isoliereigenschaften
zu sorgen. Es sei darauf hingewiesen, dass aus dem Gesichtspunkt
des Verhinderns eines Abfallens beim Drahtbonden und eines Durchtrennens
des Bonddrahts der linearen Abstand zwischen jedem Lichtemissionselement 5 und
jedem Leiterbahnmuster 4 vorzugsweise 1,5 mm oder weniger,
bevorzugter 1,0 mm oder weniger, beträgt.
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Wie
es in der 2 dargestellt ist, ist das Licht
emittierende Bauteil 1 gemäß der Erfindung
vorzugsweise so konzipiert, dass die Dicke des Leiterbahnmusters 4 kleiner
als diejenige des Lichtemissionselements 5 ist. Durch diese
Anordnung ist es möglich, eine Abschirmung des vom Lichtemissionselement 5 emittierten
Lichts betreffend das nach außen ausgelassene Licht durch
die Leiterbahnmuster zu verringern, wodurch ein Licht emittierendes
Bauteil 1 erhalten wird, das Licht effizient nach außen emittieren
kann. Genauer gesagt, beträgt der Unterschied zwischen
der Dicke des oben genannten Gebiets jedes Leiterbahnmusters 4 und
der Dicke des Lichtemissionselements 5 vorzugsweise 0,005
mm oder mehr, bevorzugter 0,07 mm oder mehr.
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Es
ist lediglich erforderlich, dass das isolierende Substrat 3 beim
Licht emittierende Bauteil 1 gemäß der
Erfindung aus einem Material mit Isoliereigenschaft besteht, und,
ohne dass eine spezielle Einschränkung hierauf bestünde,
wird vorzugsweise ein weißes Keramiksubstrat wegen seiner
kleinen Wärmeexpansion, seiner hohen Wärmeleitfähigkeit und
seinem hohen Lichtreflexionsvermögen verwendet. "Weiße
Farbe" betrifft hier die Farbe eines Objekts, die es ihm ermöglicht,
praktisch 100% aller Wellenlänge sichtbaren Lichtstrahlung
zu reflektieren (jedoch existiert kein ideal weißes Objekt
mit einem Reflexionsvermögen von 100%). Unter Verwendung eines
Keramiksubstrats weißer Farbe als isolierendes Substrat 3 können,
unter herausgehenden Lichtstrahlen aus den Lichtemissionselementen 5,
insbesondere diejenigen Lichtstrahlen, die zur Unterseite hin laufen,
durch das weiße Keramiksubstrat reflektiert werden, so
dass nach außen laufende Lichtstrahlen ausgehend von Lichtemissionselementen 5 effizient
ohne Verluste genutzt werden können, und die sich ergebenden
Lichtemissionselemente 5 können in geeigneter
Weise für Anwendungen verwendet werden, die Eigenschaften
hoher Wärmeabstrahlung und Wärmebeständigkeit
erfordern, und es kann ein großer elektrischer Strom als
elektrischer Treiberstrom geliefert werden. Darüber hinaus
wird es möglich, die Zuverlässigkeit von Lichtemissionselementen 5 zu
verbessern, und wenn das Abdichtungselement 6 ein Fluoreszenzmaterial
enthält (was später beschrieben wird), wird es
auch möglich, eine Beeinträchtigung des Fluoreszenzmaterials
durch Wärme von Lichtemissionselementen 5 zu unterdrücken,
so dass es möglich ist, dafür zu sorgen, dass
Lichtstrahlen, die einer Wellenlängenwandlung zu unterziehen sind
und vom Fluoreszenzmaterial auszugeben sind, weniger Farbartverschiebungen
erleiden. Ferner tritt kein Problem einer Silberwanderung oder von
Silber, das eine Schwefelverbindung eingeht, auf, da die oben beschriebene
Verwendung eines Keramiksubstrats mit hoher Lichtreflexion, wie
oben beschrieben, das Erfordernis beseitigt, Silber mit einem Lichtreflexionsvermögen
von 90% oder mehr als Substratmaterial und/oder Herstellmaterial
für die Leiterbahnmuster zu verwenden.
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Wenn
ein weißes Keramiksubstrat verwendet wird, wird, da ein
hoher Wert der Lichtreflexion, d. h. 90% oder mehr, erforderlich
ist, das Material vorzugsweise aus Aluminiumoxid (Alumina), Aluminiumnitrid
, Bornitrid, Siliciumnitrid, Magnesiumoxid, Forsterit, Steatit und
bei niedriger Temperatur gesinterten Keramiken ausgewählt,
und vorzugsweise wird ein Keramiksubstrat verwendet, das aus einem
Verbundmaterial dieser Materialien besteht. Darunter wird vorzugsweise
ein weißes Keramiksubstrat aus Aluminiumoxid (Alumina)
verwendet, das billig ist, hohes Reflexionsvermögen zeigt,
leicht bearbeitbar ist und als Industriematerial in weitem Umfang
verwendet wird.
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Was
für das Licht emittierende Bauteil 1 gemäß der
Erfindung verwendbare Lichtemissionselemente 5 betrifft,
können solche ohne Einschränkungen verwendet werden,
wie sie normalerweise auf dem entsprechenden Gebiet eingesetzt werden.
Zu Beispielen derartiger Lichtemissionselemente gehören
Halbleiter-Lichtemissionselemente, wie LED(Leuchtdiode)-Chips auf
Basis blauer Farbe, ein LED-Halbleiterchip auf Basis einer InGaAlP-Verbindung
und ein Verbindungshalbleiterchip aus AlGaAs-Basis, der dadurch
hergestellt wird, dass ein Material wie ein Verbindungshalbleiter
auf Galliumnitridbasis und ein Verbindungshalbleiter auf ZnO(Zinkoxid)-Basis
auf ein Substrat wie ein Saphirsubstrat, ein ZnO(Zinkoxid)-Substrat,
ein GaN-Substrat, ein Si-Substrat, ein SiC-Substrat oder ein Spinelsubstrat aufgewachsen
wird. Unter diesen wird als Lichtemissionselement vorzugsweise eine
LED auf Basis blauer Farbe verwendet, die dadurch hergestellt wird, dass
ein Verbindungshalbleiter auf Galliumnitridbasis auf ein Saphirsubstrat
aufgewachsen wird, da auf einem isolierenden Substrat leicht eine
einseitige Struktur mit zwei Elektroden herstellbar ist, und da ein
Nitridhalbleiter mit hervorragender Kristallinität mit
Massenproduktivität hergestellt werden kann. Wenn eine
derartige LED auf Basis blauer Farbe als Lichtemissionselement verwendet
wird, wird ein Licht emittierendes Bauteil vorzugsweise so konzipiert, dass
die Farbe Weiß dadurch erhalten wird, dass ein Fluoreszenzmaterial,
das durch Licht vom Halbleiter-Lichtemissionselement so angeregt
wird, dass es gelbliches Licht emittiert, in einem Abdichtungselement
(das später beschrieben wird) dispergiert wird.
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Betreffend
Lichtemissionselemente, wie sie für das Licht emittierende
Bauteil gemäß der Erfindung verwendet werden,
besteht für die Farbe der Lichtemission keine Einschränkung
auf eine solche blauer Farbe, sondern selbstverständlich
können Lichtemissionselemente mit einer Lichtemissionsfarbe
wie einer Lichtemission von Ultraviolettstrahlung und Lichtemission
grüner Farbe verwendet werden. Darüber hinaus
kann selbstverständlich ein anderes Licht emittie rendes
Bauteil erhalten werden, bei dem anstelle einer Anordnung, bei der
unter Verwendung einer LED auf Basis blauer Farbe als Lichtemissionselement
von dieser LED auf Basis blauer Farbe emittierte Lichtstrahlen durch
ein Fluoreszenzmaterial so gewandelt werden, dass die Farbe Weiß erzielt
wird, LED-Chips in den drei Farben Rot, Grün und Blau als Lichtemissionselemente
ohne Fluoreszenzmaterial verwendet werden, wobei Lichtstrahlen mit
den erforderlichen Farben, wie der Farbe Weiß zur Beleuchtung,
erhalten werden.
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Obwohl
keine spezielle Einschränkung besteht, wird die Form der
beim Licht emittierende Bauteil 1 gemäß der
Erfindung verwendete Lichtemissionselemente 5 vorzugsweise
als rechteckige Querschnittsform hergestellt, wie dies später
beschrieben wird, bevorzugter mit länglicher Form. Es sei
darauf hingewiesen, dass beim Licht emittierenden Bauteil 1 gemäß der
Erfindung jeweilige Lichtemissionselemente 5 zu verwenden
sind, bei denen eine p-seitige Elektrode und eine n-seitige Elektrode
auf einer der Flächen ausgebildet sind. Ein derartiges
Lichtemissionselement 5 wird zwischen Leiterbahnmustern 4 auf einem
isolierenden Substrat 3 so angebracht, dass die Fläche,
auf der die p-seitige und die n-seitige Elektrode ausgebildet sind,
die Oberseite ist, und es wird eine elektrische Verbindung zu den
Leiterbahnmustern 4 hergestellt.
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Wie
es in der 2 dargestellt ist, erfolgt die elektrische
Verbindung zwischen Lichtemissionselementen 5 und Leiterbahnmustern 4 durch
Anbonden der p-seitigen und der n-seitigen Elektrode über Bonddrähte
W an Leiterbahnmuster 4. Betreffend die Bonddrähte
W kann ohne spezielle Einschränkungen jeder beliebige dünne
Metalldraht verwendet werden, wie er herkömmlicherweise
auf dem entsprechenden Gebiet verwendet wird. Zu Beispielen dünner
Metalldrähte gehören Golddrähte, Aluminiumdrähte,
Kupferdrähte und Platindrähte und unter diesen
wird als Bonddraht W vorzugsweise ein Golddraht verwendet, für
den eine geringe Korrosionstendenz besteht, der gute Feuchtigkeitsbeständigkeit,
gute Umweltbeständigkeit, gute Anhaftung, gute elektrische
Leitfähigkeit, gute Wärmeleitfähigkeit
und gute prozentuale Dehnung zeigt sowie leicht als Kugel herstellbar
ist.
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Das
Licht emittierende Bauteil 1 gemäß der Erfindung
verfügt über eine Struktur, bei der mehrere zwischen
Leiterbahnmustern 4 angebrachte Lichtemissionselemente 5,
die elektrisch mit Leiterbahnmustern 4 verbunden sind,
wie es oben beschrieben ist, gemeinsam mit Bonddrähten
W, die die elektrische Verbindung herstellen, durch ein Abdichtungselement 6 dicht
eingeschlossen sind. Der Abdichtungsprozess durch ein Abdichtungselement 6 kann dadurch
ausgeführt werden, dass mehrere lineare Abdichtungselemente
so ausgebildet werden, dass sie ent lang den zwei Seiten jedes linearen
Leiterbahnmusters 4 angebrachte Lichtemissionselemente 5 enthalten
oder er kann dadurch ausgeführt werden, dass alle linearen
Leiterbahnmuster und Lichtemissionselemente auf dem isolierenden
Substrat unter Verwendung eines Abdichtungselements dicht eingeschlossen
werden. Aus dem Gesichtspunkt einer Verringerung von Unregelmäßigkeiten
der Leuchtstärke des Licht emittierenden Bauteils und einer
Verringerung einer Dickenvariation des Abdichtungselements, wie
es in den Beispielen der 1 bis 3 dargestellt
ist, ist es bevorzugt, alle linearen Leiterbahnmuster und Lichtemissionselemente
auf dem isolierenden Substrat unter Verwendung eines Abdichtungselements
dicht einzuschließen.
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Für
das zum Herstellen des Abdichtungselements 6 beim Licht
emittierenden Bauteil 1 gemäß der Erfindung
verwendete Material (Abdichtungsmaterial) besteht keine spezielle
Einschränkung, und es kann jedes beliebige Material, wie
es herkömmlicherweise in weitem Umfang auf dem entsprechenden Gebiet
bekannt ist, in geeigneter Weise verwendet werden, solange ein Material
mit Lichttransmissionseigenschaften ist. Zu Beispielen des Abdichtungsmaterials
gehören lichtdurchlässige Harzmaterialien mit hervorragender
Wetterbeständigkeit, wie Epoxidharz, Harnstoffharz und
Silikonharz, sowie lichtdurchlässige, organische Materialien
mit hervorragender Lichtbeständigkeit, wie Silikasol und
Glas.
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Das
Abdichtungselement 6 bei der Erfindung enthält
vorzugsweise ein Fluoreszenzmaterial, um so einstellbar zu sein,
dass gewünschtes Licht erhalten wird, und um leicht die
Farbe Weiß, die Farbe Neutralweiß, die Farbe einer
Glühlampe oder dergleichen zu erhalten. Zu bevorzugten
Beispielen des Fluoreszenzmaterials gehören: Ce: YAG(mit
Cer aktivierter Yttrium-Aluminium-Granat)-Fluoreszenzmaterial, Eu:BOSE(mit
Europium aktiviertes Strontiumbariumorthosilikat)-Fluoreszenzmaterial
sowie mit Europium aktiviertes α-Sialon-Fluoreszenzmaterial;
jedoch soll die Erfindung nicht hierauf eingeschränkt sein.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass das Abdichtungselement 6 bei
der Erfindung gemeinsam mit dem Fluoreszenzmaterial ein Dispersionsmittel
enthalten kann. Obwohl keine spezielle Einschränkung besteht,
gehören zu bevorzugten Beispielen des Dispersionsmittels
Bariumtitanat, Titanoxid, Aluminiumoxid, Siliciumoxid, Calciumcarbonat
und Siliciumdioxid.
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Das
Abdichtungselement 6 bei der Erfindung kann dadurch erhalten
werden, dass entsprechend der Farbart des für das Licht
emittierende Bauteil 1 gewünschten Lichts zwei
Schichten verwendet werden. In diesem Fall ist, wie es in der 2 dargestellt ist,
die Struktur vorzugsweise so konzipiert, dass sie über
eine ein erstes Fluoreszenzmaterial enthaltende erste Abdichtungselementschicht 8 und
eine ein zweites Fluoreszenzmaterial enthaltende zweite Abdichtungselementschicht 9,
die auf die erste Abdichtungselementschicht 8 auflaminiert
ist, verfügt. Durch Herstellen des Abdichtungselements 6 unter
Verwendung einer ersten Abdichtungselementschicht 8 und einer
zweiten Abdichtungselementschicht 9 auf diese Weise wird
es möglich, ein Licht emittierendes Bauteil herzustellen,
dessen Farbart leicht eingestellt werden kann und frei von Farbartverschiebungen
ist, und es kann auf billige Weise mit hoher Ausbeute hergestellt
werden. Zu wünschenswerten speziellen Beispielen gehören
Prozesse, bei denen Methylsilikon als Harzmaterial verwendet wird
und darin Eu:BOSE als erstes Fluoreszenzmaterial dispergiert wird,
um gehärtet zu werden, um die erste Abdichtungselementschicht 8 zu
bilden, wobei organisches, modifiziertes Silikon als Harzmaterial
zum Bedecken dieser ersten Abdichtungselementschicht 8 verwendet
wird und darin Eu:SOSE als zweites Fluoreszenzmaterial dispergiert
wird, um ausgehärtet zu werden, um die zweite Abdichtungselementschicht 9 zu
bilden. Aus dem Gesichtspunkt des Einstellens von Farben zum Korrigieren
von Farbartverschiebungen wird die zweite Abdichtungselementschicht 9 vorzugsweise
so auf die erste Abdichtungselementschicht 8 auflaminiert,
dass sie zumindest einen Teil der Oberseite der ersten Abdichtungselementschicht 8 bedeckt,
wie es in der 2 dargestellt ist, wobei die
Struktur vorzugsweise dadurch erhalten wird, dass die gesamte Oberseite
der ersten Abdichtungselementschicht 8 mit der zweiten
Abdichtungselementschicht 9 bedeckt wird. Wenn ein Licht
emittierendes Bauteil, das Licht mit einer gewünschten Farbart
emittiert, mit nur einer Schicht (erste Fluoreszenzmaterialschicht)
erhalten wird, kann das Abdichtungselement 6 selbstverständlich
mit einer Einzelschicht hergestellt werden. Die Grenze zwischen
der das erste Fluoreszenzmaterial enthaltenden ersten Abdichtungselementschicht 8 und
der das zweite Fluoreszenzmaterial enthaltenden zweiten Abdichtungselementschicht 9 kann
deutlich unterscheidbar sein, oder die Schichten müssen
nicht deutlich voneinander getrennt sein.
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Obwohl
keine spezielle Einschränkung hierauf besteht, ist die
Form des Abdichtungselements 6 bei der Erfindung im Querschnitt
vorzugsweise eine Sechseckform, eine runde Form, eine Rechteckform oder
eine Quadratform. Die 1 bis 3 zeigen Beispiele,
bei denen die erste Abdichtungselementschicht 8 mit quadratischer
Querschnittsform ausgebildet ist, wobei die zweite Abdichtungselementschicht 9 mit
quadratischer Querschnittsform so ausgebildet ist, dass sie die
gesamte Oberseite der ersten Abdichtungselementschicht 8 bedeckt.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Querschnittsformen des oben
genannten Abdichtungsele ments 6, der ersten Abdichtungselementschicht 8 und
der zweiten Abdichtungselementschicht 9 die Querschnittsform parallel
zur Substratfläche des isolierenden Substrats 3 betreffen.
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Die 4 ist
eine Draufsicht, die ein Licht emittierendes Bauteil 21 gemäß einem
zweiten bevorzugten Beispiel gemäß der Erfindung
zeigt. Beim Beispiel der 4 verfügt das Licht
emittierende Bauteil 21 über dieselbe Struktur
wie das im Beispiel der 1 dargestellte Licht emittierende
Bauteil 1, mit der Ausnahme, dass die Querschnittsform
eines Abdichtungselements 22 eine runde Form ist; daher sind
die Elemente mit ähnlichen Strukturen durch dieselben Bezugszahlen
gekennzeichnet, und die zugehörige Beschreibung wird weggelassen.
Wie es in der 4 dargestellt ist, sorgt, da
das Abdichtungselement 22 so konzipiert ist, dass es eine
runde Querschnittsform aufweist, die sich ergebende symmetrische
Form in vorteilhafter Weise für eine gute Lichtrichtwirkung.
Aus diesem Grund wird, unter der Sechseckform, der runden Form,
der Rechteckform und der Quadratform, wie sie oben genannt sind,
und wie es in der 4 dargestellt ist, das Abdichtungselement 22 in
besonders bevorzugter Weise so konzipiert, dass es eine runde Querschnittsform
aufweist.
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Darüber
hinaus kann das Abdichtungselement 6 mit Halbkugelform
mit konvexem Abschnitt nach oben ausgebildet sein. In diesem Fall
kann das Abdichtungselement 6 die Funktion einer Linse
ausüben.
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Obwohl
keine spezielle Einschränkung hierauf besteht, ist die
Gesamtform des Licht emittierenden Bauteils 1 gemäß der
Erfindung vorzugsweise so konzipiert, dass sie eine sechseckige,
runde, rechteckige oder quadratische Querschnittsform ist. Wenn das
Licht emittierende Bauteil eine rechteckige oder quadratische Querschnittsform
aufweist, kann es, da es in einem engen Kontaktzustand angeordnet
werden kann, in geeigneter Weise bei einer LED-Lampe vom Fluoreszenzbeleuchtungstyp
angewandt werden. Darüber hinaus ist das Licht emittierende
Bauteil, wenn es bei einer LED-Lampe vom Glühlampentyp
(was später beschrieben wird) angewandt wird, vorzugsweise
so konzipiert, dass es eine runde Querschnittsform aufweist. Die 1 und 4 zeigen
Beispiele, bei denen das Licht emittierende Bauteil 1 so
konzipiert ist, dass es eine quadratische Querschnittsform aufweist,
wie es oben beschrieben ist.
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Die 5 ist
eine Draufsicht, die ein Licht emittierendes Bauteil 31 gemäß einem
dritten bevorzugten Beispiel der Erfindung zeigt. Beim Beispiel der 5 verfügt
das Licht emittierende Bauteil 31 über dieselbe
Struktur wie das beim Beispiel der 1 dargestellte
Licht emittierende Bauteil 1, mit der Ausnahme, dass die
Querschnittsform eines Abdichtungselements 33 eine Sechseckform
ist und die Querschnittsform des Licht emittierenden Bauteils 31 eine
runde Form ist; daher sind Elemente mit ähnlicher Struktur
durch dieselben Bezugszahlen gekennzeichnet, und die zugehörige
Beschreibung wird weggelassen. Wie beim beim Beispiel der 5 dargestellten
Licht emittierenden Bauteil 31 liefert die sich ergebende
symmetrische Form in vorteilhafter Weise eine gute Lichtrichtwirkung,
da das Abdichtungselement 33 so konzipiert ist, dass es
eine sechseckige Querschnittsform aufweist. Darüber hinaus
ist, wie es beim Beispiel in der 5 dargestellt ist,
das Licht emittierende Bauteil 31 mit runder Querschnittsform
(unter Verwendung eines isolierenden Substrat 32 mit runder
Querschnittsform) in geeigneter Weise bei einer LED-Lampe vom Glühlampentyp anwendbar.
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Die 6 ist
eine Draufsicht, die ein Licht emittierendes Bauteil 41 gemäß einem
vierten bevorzugten Beispiel der Erfindung zeigt. Beim Beispiel der 6 verfügt
das Licht emittierende Bauteil 41 über dieselbe
Struktur wie das beim Beispiel der 5 dargestellte
Licht emittierende Bauteil 31, mit der Ausnahme, dass die
Querschnittsform eines Abdichtungselements 42 (einer ersten
Abdichtungselementschicht 43) eine runde Form ist, und
dass eine zweite Abdichtungselementschicht 44 auf solche Weise
ausgebildet ist, dass sie nur einen Teil der Oberseite der ersten
Abdichtungselementschicht 43 bedeckt; daher sind die Elemente
mit ähnlichen Strukturen durch dieselben Bezugszahlen gekennzeichnet,
und die zugehörige Beschreibung wird weggelassen. Wie es
durch das Licht emittierende Bauteil 41 beim Beispiel der 6 gezeigt
ist, sorgt, da das Abdichtungselement 42 so konzipiert
ist, dass es eine runde Querschnittsform aufweist, die sich ergebende
symmetrische Form in vorteilhafter Weise für gute Lichtrichtwirkung.
Darüber hinaus bilden beim Beispiel der 6 eine
erste Abdichtungselementschicht 43, die so ausgebildet
ist, dass sie eine runde Querschnittsform zeigt, und eine zweite
Abdichtungselementschicht 44, die so ausgebildet ist, dass
sie die erste Abdichtungselementschicht 43 teilweise bedeckt,
das Abdichtungselement 42. Durch Ausbilden der zweiten
Abdichtungselementschicht 44 auf solche Weise, dass sie
die erste Abdichtungselementschicht 43 teilweise bedeckt,
kann nur ein Teil der ersten Abdichtungselementschicht so eingestellt
werden, dass ein Licht emittierendes Bauteil mit gewünschter
Farbartcharakteristik in vorteilhafter Weise als Licht emittierendes
Bauteil erhalten wird (beispielsweise innerhalb eines Bereichs von
(b) in der 13, die Farbartkoordinaten angibt
und später beschrieben wird). In diesem Fall wird der Teil
der ersten Abdichtungselementschicht 43, der durch die zweite
Abdichtungselementschicht 44 zu bedecken ist, entsprechend
einer gewünschten Farbartcharakteristik ausgewählt
(beispielsweise wird bei der ersten Abdichtungselementschicht 43 derjenige
Teil, der nicht innerhalb des Bereichs (b) in der 13,
der die gewünschten Farbartkoordinaten angibt, was später
beschrieben wird, liegt, durch die zweite Abdichtungselementschicht 44 bedeckt).
Darüber hinaus erfolgt beim Licht emittierenden Bauteil 41 beim in
der 6 dargestellten Beispiel, da es über
runde Querschnittsform verfügt, eine geeignete Anwendung
bei einer LED-Lampe vom Glühlampentyp, auf dieselbe Weise
wie beim Licht emittierenden Bauteil 31 beim in der 5 dargestellten
Beispiel.
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Die 7 ist
eine Draufsicht, die ein Licht emittierendes Bauteil 51 gemäß einem
fünften bevorzugten Beispiel der Erfindung zeigt. Beim
Beispiel der 7 verfügt das Licht
emittierende Bauteil 51 über dieselbe Struktur
wie das beim Beispiel der 5 dargestellte
Licht emittierende Bauteil 31, mit der Ausnahme, dass die
Querschnittsform eines Abdichtungselements 52 (einer ersten
Abdichtungselementschicht 53) eine Quadratform ist und
dass die zweite Abdichtungselementschicht 44 auf solche Weise
ausgebildet ist, dass sie nur einen Teil der Oberseite der ersten
Abdichtungselementschicht 53 bedeckt; daher sind die Elemente
mit ähnlichen Strukturen durch dieselben Bezugszahlen gekennzeichnet,
und die zugehörige Beschreibung wird weggelassen. Wie es
für das beim Beispiel der 7 dargestellte
Licht emittierende Bauteil 51 dargestellt ist, gewährleistet,
da das Abdichtungselement 52 (die erste Abdichtungselementschicht 53)
so konzipiert ist, dass sie eine quadratische Querschnittsform aufweist,
die sich ergebende Form in vorteilhafter Weise ein Gebiet, das es
ermöglicht, in ihm ein Befestigungsloch, ein Loch für
einen externen Leitungsanschluss und dergleichen auszubilden. Darüber
hinaus bilden beim Beispiel der 7 die mit
quadratischer Querschnittsform ausgebildete erste Abdichtungselementschicht 53 und
die zweite Abdichtungselementschicht 44, die so ausgebildet
ist, dass sie die erste Abdichtungselementschicht 53 teilweise
bedeckt, das Abdichtungselement 52, und diese Struktur übt ähnliche
Effekte wie diejenigen beim in der 6 dargestellten
Beispiel aus. Darüber hinaus wird das Licht emittierende
Bauteil 51 des in der 7 dargestellten
Beispiels, da es über eine runde Querschnittsform verfügt,
in geeigneter Weise auf dieselbe Weise wie die Licht emittierenden
Bauteile 31 und 41 bei den in den 5 und 6 dargestellten
Beispielen bei einer LED-Lampe vom Glühlampentyp angewandt.
Die oben genannte erste Abdichtungselement 43 und die erste
Abdichtungselementschicht 53 enthalten ein erstes Fluoreszenzmaterial, und
die zweite Abdichtungselementschicht 44 enthält ein
zweites Fluoreszenzmaterial.
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Gemäß der
Erfindung ist es möglich, ein Licht emittierendes Bauteil
zu schaffen, das leicht herstellbar ist und das weniger wahrscheinlich
Farbverschiebungen erzeugt. Ein derartiges Licht emittierendes Bauteil
gemäß der Erfindung kann in besonders geeigneter
Weise als Hintergrundbeleuchtungs-Lichtquelle eines Flüssigkristalldisplays
oder als Lichtquelle zur Beleuchtung verwendet werden. Unter Verwendung
des Licht emittierenden Bauteils gemäß der Erfindung
ist es möglich, eine Lichtquelle mit jedem beliebigen Farbton,
einschließlich der Farbe Weiß, wie der Farbe einer
Glühlampe, zu erzielen.
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Um
die oben genannte Anwendung zu nutzen, verfügt ein Licht
emittierendes Bauteil gemäß der Erfindung normalerweise über
Befestigungslöcher, die zum Anbringen und Befestigen an
einem passenden Element verwendet werden. Bei den Licht emittierenden
Bauteilen 1 und 21 mit quadratischer Querschnittsform,
wie sie in den 1 und 4 dargestellt
sind, ist ein Befestigungsloch 11, das so ausgebildet ist,
dass es das isolierende Substrat 3 durchdringt, entlang
einer Diagonallinie in jedem der entgegengesetzten Endabschnitte
des isolierenden Substrats 3 mit quadratischer Querschnittsform
angeordnet. Darüber hinaus ist bei den Licht emittierenden
Bauteilen 31, 41 und 51 mit jeweils runder
Querschnittsform, wie sie in den 5 bis 7 dargestellt
sind, ein Befestigungsloch 44 als ausgeschnittener Abschnitt
ausgebildet und entlang jeder von geraden Linien angeordnet, die
durch das Zentrum des isolierenden Substrats 32 mit runder
Querschnittsform verlaufen.
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Um
die oben genannte Anwendung zu nutzen, wird das Licht emittierende
Bauteil gemäß der Erfindung an einem passenden
Element angebracht, um an diesem unter Verwendung einer Sicherungsfixierung
befestigt zu werden. Betreffend die Sicherungsfixierung wird beispielsweise
eine Sicherungsfixierung 19 verwendet, wie sie in den 1 und 4 dargestellt
ist, bei der es sich um eine Schraube handelt, die in jedes Befestigungsloch 11 mit
einer mit Gewinde versehenen Innenwand einzuführen und
damit in Eingriff zu bringen ist. Darüber hinaus kann die
Sicherungsfixierung als Klebefolie oder dergleichen bereitgestellt
werden.
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Das
Licht emittierende Bauteil gemäß der Erfindung
wird vorzugsweise unter Verwendung einer Sicherungsfixierung aus
demselben Material wie dem des isolierenden Substrats befestigt.
Unter Verwendung einer Sicherungsfixierung aus demselben Material
wie dem des isolierenden Substrats sind der Wärmeexpansionskoeffizient
des isolierenden Substrats und derjenige der Sicherungsfixierung
einander gleich gemacht, so dass es möglich wird, zu verhindern,
dass im isolierenden Substrat auf Grund einer Verwindung oder dergleichen
durch Wärme Ris se und Hohlräume entstehen, wodurch
die Ausbeute des Licht emittierenden Bauteils verbessert wird. Genauer
gesagt, wird geeigneterweise für die Sicherungsfixierung
sowie das Herstellmaterial für das isolierendes Substrat
ein beliebiges von Materialien verwendet, das aus Aluminiumoxid,
Aluminiumnitrid, Bornitrid, Siliciumnitrid, Magnesiumoxid, Forsterit, Steatit
und bei niedriger Temperatur gesinterten Keramiken oder einem Verbundmaterial
dieser Materialien ausgewählt wird.
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Die 8 bis 10 zeigen
Beispiele, bei denen das Licht emittierende Bauteil gemäß der
Erfindung als Lichtquelle zur Beleuchtung verwendet ist. Die 8 ist
eine perspektivische Ansicht zum Darstellen eines Falls, bei dem
das Licht emittierende Bauteil 1 des in der 1 dargestellten
Beispiels bei einer LED-Lampe 61 vom Fluoreszenzbeleuchtungstyp
angewandt ist, die 9 ist eine perspektivische Ansicht
zum Darstellen eines Falls, bei dem das Licht emittierende Bauteil 41 des
in der 6 dargestellten Beispiels bei einer LED-Lampe 71 vom Fluoreszenzbeleuchtungstyp
angewandt ist (die zweite Fluoreszenzmaterialschicht 44,
die die erste Fluoreszenzmaterialschicht 43 teilweise bedeckt,
ist weggelassen), und die 10 ist
eine Schnittansicht zum Darstellen eines Falls, bei dem das Licht
emittierende Bauteil 41 des in der 6 dargestellten
Beispiels bei einer LED-Lampe 81 vom Glühlampentyp angewandt
ist. Wie es in den 1 bis 10 dargestellt
ist, sind die Licht emittierenden Bauteile 1 und 41 jeweils
durch Befestigungslöcher 11 bzw. 34 unter
Verwendung von Sicherungsfixierungen 19 angebracht und
befestigt.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass, wie es in jeder der 1 sowie 4 bis 7 dargestellt
ist, das Licht emittierende Bauteil gemäß der
Erfindung vorzugsweise so konzipiert ist, dass es eine Struktur aufweist,
bei der ein Steg 12 zum externen Anschließen einer
Positivelektrode und ein Steg 13 zum externen Anschließen
einer Negativelektrode direkt auf jedem der isolierenden Substrate 3 und 32 vorhanden
sind, wobei externe Verbindungsdrähte 14 dazu verwendet
werden, diesen Steg 12 zum externen Anschließen
einer Positivelektrode und diesen Steg 13 zum externen
Anschließen einer Negativelektrode mit einer daran vorhandenen
Spannungsversorgung (nicht dargestellt) elektrisch zu verbinden.
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Darüber
hinaus ist, wie es in jeder der 1 sowie 4 bis 7 dargestellt
ist, das Licht emittierende Bauteil gemäß der
Erfindung vorzugsweise so konzipiert, dass es eine Struktur aufweist,
bei der Löcher 15 für eine externe Leiterverbindung,
durch die externe Verbindungsdrähte 14 laufen
können, in jedem der isolierenden Substrate 3 und 32 ausgebildet
sind. Bei den in den 1 und 4 dargestellten
Beispielen sind auf dem isolierenden Substrat 3 mit quadratischer
Querschnitts form ein Steg 12 zum externen Anschließen
einer Positivelektrode und ein Steg 13 zum externen Anschließen
einer Negativelektrode so vorhanden, dass sie auf einer anderen
Diagonallinie angeordnet sind, die verschieden von derjenigen ist,
auf der die oben genannten Befestigungslöcher 11 vorhanden
sind, wobei Löcher 15 für eine externe
Leiterverbindung, die jeweils über eine Ausschnittsform
verfügen, an zwei entgegengesetzten Seiten ausgebildet
sind, die näher am Zentrum des isolierenden Substrats 3 liegen.
Darüber hinaus sind bei den in den 5 bis 7 dargestellten
Beispielen auf dem isolierenden Substrat 32 mit runder Querschnittsform
Löcher 15 für eine externe Leiterverbindung,
die jeweils über eine Ausschnittsform verfügen,
auf einer geraden Linie ausgebildet, die durch das Zentrum verläuft
und im Wesentlichen orthogonal zur geraden Linie verläuft,
die durch das Zentrum verläuft und auf der die Befestigungslöcher 34 ausgebildet
sind, wie es oben beschrieben ist, und zwischen den Befestigungslöchern 34 und
den Löchern 15 für eine externe Verbindungsleitung
sind ein Steg 12 zum externen Anschließen einer
Positivelektrode und ein Steg 13 zum externen Anschließen
einer Negativelektrode so ausgebildet, dass sie einander zugewandt
sind. Es sei darauf hingewiesen, dass bei jedem der Beispiele der 4 bis 7 dann, wenn
Befestigungslöcher 34 und Löcher 15 für
eine externe Leiterverbindung als ausgeschnittene Abschnitte im
isolierenden Substrat 32 mit runder Querschnittsform ausgebildet
sind, die sich ergebende Struktur ebenfalls eine Drehstoppfunktion
ausübt, um zu verhindern, dass sich das Licht emittierende
Bauteil im Zustand, in dem es an einem passenden Element angebracht
wird, in der Umfangsrichtung dreht.
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Darüber
hinaus ist, wie es in der 3 dargestellt
ist, das Licht emittierende Bauteil gemäß der Erfindung
vorzugsweise so konzipiert, dass es eine Struktur aufweist, bei
der auf den isolierenden Substrat 3 ferner externe Herausführleiterbahnmuster 16 und 17 ausgebildet
sind, die Enden der Leiterbahnmuster 4 elektrisch mit dem
Steg 12 um externen Anschließen einer Positivelektrode
und dem Steg 13 zum externen Anschließen einer
Negativelektrode verbindet. Unter Verwendung dieser externen Herausführleiterbahnmuster 16 und 17 können
die Spannungsversorgung (nicht dargestellt) und Leiterbahnmuster 4 über
den Steg 12 zum externen Anschließen einer Positivelektrode
und das externen Herausführleiterbahnmuster 16 sowie
den Steg 13 zum externen Anschließen einer Negativelektrode
und das externen Herausführleiterbahnmuster 17 elektrisch miteinander
verbunden werden.
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Darüber
hinaus ist das Licht emittierende Bauteil gemäß der
Erfindung vorzugsweise mit einem auf dem isolierenden Substrat ausgebildeten
Inspiziermuster versehen. Die 3 zeigt
ein Beispiel, bei dem fleckförmige Inspiziermuster 18 zwi schen
einem Leiterbahnmuster 4a und einem Leiterbahnmuster 4b sowie
zwischen einem Leiterbahnmuster 4c und einem Leiterbahnmuster 4d ausgebildet
sind. Durch Ausbilden dieser Inspiziermuster 18 auf dem isolierenden
Substrat 3 können Inspizierprozesse zwischen dem
Leiterbahnmuster 4a und dem Leiterbahnmuster 4b,
zwischen dem Leiterbahnmuster 4b und der Leiterbahnmuster 4c sowie
zwischen dem Leiterbahnmuster 4c und dem Leiterbahnmuster 4d leicht
unter Verwendung dieser Inspiziermuster 18 ausgeführt
werden. Darüber hinaus können diese Inspiziermuster 18 auch
als Erkennungsmuster verwendet werden, die beim Ausführen
von Diebond- und Drahtbondprozessen durch eine Automatisierungsvorrichtung
zu verwenden sind. Es sei darauf hingewiesen, dass für
das Inspiziermuster keine Einschränkung auf das in der 3 dargestellte
fleckförmige Muster besteht, sondern dass es als Muster hergestellt
werden kann, das elektrisch mit sowohl dem Leiterbahnmuster 4b als
auch dem Leiterbahnmuster 4c verbunden ist und eine Größe
aufweist, die es einer Sonde ermöglicht, mit ihm in Kontakt
zu treten.
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Durch
die Erfindung ist auch ein Verfahren zum Herstellen eines Licht
emittierenden Bauteils geschaffen. Obwohl für das Verfahren
zum Herstellen des oben genannten Licht emittierenden Bauteils gemäß der
Erfindung keine spezielle Einschränkung besteht, erfolgt
die Herstellung geeigneterweise unter Verwendung des erfindungsgemäßen
Verfahrens zum Herstellen eines Licht emittierenden Bauteils gemäß der
Erfindung. Das Verfahren zum Herstellen eines Licht emittierenden
Bauteils gemäß der Erfindung beinhaltet im Wesentlichen
einen Prozess zum Herstellen von Leiterbahnmustern auf einem isolierenden
Substrat, einen Prozess zum Anbringen eines Lichtemissionselements
zwischen Leiterbahnmustern, einen Prozess zum elektrischen Verbinden des
Lichtemissionselements und der Leiterbahnmuster, einen Prozess zum
Platzieren einer Silikonkautschuklage mit einem Durchgangsloch auf
dem isolierenden Substrat, und einen Prozess zum Herstellen eines
Abdichtungselements zum dichten Einschließen des Lichtemissionselements
im Durchgangsloch der Silikonkautschuklage. Die 11 ist
ein Diagramm zum schrittweisen Veranschaulichen von Prozessen zum
Herstellen des in der 1 dargestellten Licht emittierenden
Bauteils 1 gemäß einem bevorzugten Beispiel
eines Verfahrens zum Herstellen eines Licht emittierenden Bauteils
gemäß der Erfindung. Unter Bezugnahme auf die 11 wird
in der folgenden Beschreibung das Verfahren zum Herstellen des Licht
emittierenden Bauteils gemäß der Erfindung detailliert
erörtert.
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Als
Erstes werden, wie in der 11(a) dargestellt
ist, Leiterbahnmuster 4 auf einem isolierenden Substrat 3 hergestellt.
Wie oben beschrieben, werden, da die
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11 den
Fall zeigt, gemäß dem das in der 1 dargestellte
Licht emittierende Bauteil 1 hergestellt wird, vier lineare
Leiterbahnmuster 4a, 4b, 4c und 4d parallel
zueinander auf dem isolierenden Substrat 3 als Leiterbahnmuster 4 angeordnet.
Bei einem bevorzugten, speziellen Beispiel wird, auf einem weißen
isolierenden Substrat 3 aus Aluminiumoxid mit einer Dicke
von 1 mm, ein Goldfilm mit einer Dicke von 0,07 mm durch ein Sputterverfahren
hergestellt, und dann werden darauf durch ein Fotoätzverfahren
Leiterbahnmuster 4a, 4b, 4c und 4d (mit
einer Breite von 1 mm, mit Intervallen von 2 mm) hergestellt; jedoch
ist die Erfindung nicht auf dieses Verfahren eingeschränkt.
Beim Herstellen eines Musters, das ausgehend von einer geraden Linie
als Muster 7 zur Verwendung beim Positionieren elektrischer
Verbindungen zu Lichtemissionselementen oder zur Verwendung als
Maßnahme für Anbringungspositionen der Lichtemissionselemente,
der externen Herausführleiterbahnmuster 16 und 17 sowie
eines Inspiziermusters nach außen erweitert ist, können
gewünschte Muster konzipiert werden und Fotoätzprozesse
unterzogen werden.
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Als
Nächstes wird, wie es in der 11(b) dargestellt
ist, jedes der Lichtemissionselemente 5 zwischen Leiterbahnmustern 4 angebracht.
Das Anbringen jedes Lichtemissionselements 5 kann dadurch
ausgeführt werden, dass es unter Verwendung eines durch
Wärme härtbaren Harzes, wie eines Epoxidharzes,
eines Acrylharzes oder eines Imidharzes, direkt mit dem isolierenden
Substrat 3 verbunden wird. Bei dieser Anordnung kann die
dielektrische Spannung, die durch die Entladungskriechspannung bestimmt
ist, so hoch wie möglich gemacht werden. Das heißt,
dass die dielektrische Spannung zwischen den in der Elektrodenrichtung
angeordneten Lichtemissionselementen durch den Abstand zwischen
diesen und die Dielektrizitätskonstante des isolierenden
Substrats bestimmt ist, wobei die dielektrische Spannung zwischen
einem Lichtemissionselement und der Elektrode auch durch den kürzesten Abstand
zwischen ihm und der Elektrode sowie die Dielektrizitätskonstante
des isolierenden Substrats bestimmt ist. Bei einem bevorzugten,
speziellen Beispiel wird ein LED-Chip mit einer Breite der kurzen Seite
von 0,24 mm, einer Breite der langen Seite von 0,48 mm sowie einer
Dicke von 0,14 mm mit jedem von Zwischenräumen zwischen
linearen Leiterbahnmustern 4a, 4b, 4c und 4d,
die parallel zueinander auf dem isolierenden Substrat 3 ausgebildet
sind, unter Verwendung eines Epoxidharzes verbunden und darin als
Lichtemissionselement 5 befestigt; jedoch ist die Erfindung
nicht hierauf eingeschränkt. Danach werden, wie es in der 11(b) dargestellt ist, Leiterbahnmuster 4 und
Lichtemissionselemente 5 unter Verwendung eines Drahtbondvorgangs
W, entsprechend einem gewünschten elektrischen Verbindungszustand,
elektrisch miteinander verbunden.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass das Verfahren zum Herstellen eines
Licht emittierenden Bauteils gemäß der Erfindung
vorzugsweise einen Prozess zum Inspizieren der Eigenschaften der
Lichtemissionselemente nach dem Herstellen der oben genannten elektrischen
Verbindung zwischen den Lichtemissionselementen und den Leiterbahnmustern
sowie einen Prozess aufweist, bei dem, nach dem Erkennen irgendeines
Fehlers der Eigenschaften, ein Ersatz-Lichtemissionselement mit
den Leiterbahnmustern verbunden wird. Diese Inspektion kann beispielsweise
dadurch ausgeführt werden, dass ein elektrischer Strom
durch das Lichtemissionselement geschickt wird, um die optische
Ausgangscharakteristik zu messen. Darüber hinaus kann auf
ein Abtrennen des Bonddrahts W und einen Bondfehler gleichzeitig
bei Inspizierprozessen für das externe Aussehen eine Prüfung
erfolgen.
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Als
Nächstes wird, wie es in der 11(c) dargestellt
ist, eine Silikonkautschuklage 91 mit einem Durchgangsloch 92 auf
dem isolierenden Substrat 3 platziert. Die 12 ist
ein Diagramm, das schematisch eine Silikonkautschuklage 91 als
ein bevorzugtes Beispiel zeigt, wie sie beim Verfahren zum Herstellen
eines Licht emittierenden Bauteils gemäß der Erfindung
verwendbar ist. Die beim Herstellverfahren gemäß der
Erfindung zu verwendende Silikonkautschuklage verfügt über
ein Durchgangsloch zum Bereitstellen eines Raums, in dem das Abdichtungselement
hergestellt wird, wobei für die Form des Durchgangslochs
keine spezielle Einschränkung besteht und es mit jeder
beliebigen Form entsprechend der Querschnittsform des herzustellenden
Abdichtungselements ausgebildet sein kann. Wie bereits beschrieben,
wird, da das Abdichtungselement vorzugsweise so eingestellt wird,
dass es eine Querschnittsform wie eine Sechseckform, eine runde Form,
eine Rechteckform oder eine Quadratform aufweist, das Durchgangsloch
der Silikonkautschuklage 91 vorzugsweise so hergestellt
wird, dass es die entsprechende Querschnittsform aufweist, wie eine Sechseckform,
eine runde Form, eine Rechteckform oder eine Quadratform. Als Beispiel
zeigt die 12 eine Silikonkautschuklage 91 mit
einem Durchgangsloch 92 mit rechteckiger Querschnittsform.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Silikonkautschuklage 91 mit
dem oben genannten Durchgangsloch 92 in geeigneter Weise
dann verwendet wird, wenn alle linearen Leiterbahnmuster und Lichtemissionselemente
auf dem isolierenden Substrat durch ein einzelnes Abdichtungselement
dicht eingeschlossen werden; wenn jedoch mehrere lineare Abdichtungselemente
auf solche Weise hergestellt werden, dass sie Lichtemissionselemente 5 enthalten,
die auf den zwei Seiten entlang den linearen Leiterbahnmustern 4 angebracht
sind, kann eine Silikonkautschuklage mit mehreren Durchgangslöchern
mit den gewünschten, entsprechenden Formen verwendet werden.
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Vorzugsweise
wird eine Silikonkautschuklage 91 verwendet, die leicht
verfügbar ist und Elastizität zeigt, da sie aus
Kautschuk besteht, da sie für den engsten Kontaktzustand
ohne Zwischenraum selbst dann sorgen kann, wenn an einer Stufe in
Leiterbahnmustern und dergleichen eine Formdifferenz besteht. Darüber
hinaus wird auf eine der Flächen der Kernvorrichtung 91 vorab
eine doppelseitige Klebelage geklebt, da sie ein Auslecken des zum
Herstellen des Abdichtungselements verwendeten Harzes im Zustand
der Anordnung auf dem isolierenden Substrat 3, was später
beschrieben wird, verhindern kann, und da sie nach der Herstellung
des Abdichtungselements leicht entfernbar ist, und die Silikonkautschuklage 91 wird
vorzugsweise durch diese Klebelage mit dem isolierenden Substrat 3 verbunden.
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Die
beim Verfahren zum Herstellen eines Licht emittierenden Bauteils
gemäß der Erfindung zu verwendende Silikonkautschuklage
ist vorzugsweise so konzipiert, dass sie eine Dicke aufweist, die
zwei oder mehrmals dicker als die Dicke der herzustellenden ersten
Abdichtungselementschicht ist. Dadurch, dass die Silikonkautschuklage
zwei oder mehrmals dicker sein kann, als es der Dicke der ersten
Abdichtungselementschicht entspricht, wird es möglich,
einen Doppelbeschichtungsprozess zum Korrigieren von Farbartverschiebungen
auszuführen, und demgemäß kann ein Auslecken
des Abdichtungsmaterials verhindert werden.
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Als
Nächstes wird, wie es in der 11(d) dargestellt
ist, das zum Abdichten von Lichtemissionselementen 5 verwendete
Abdichtungselement 6 im Durchgangsloch 92 der
Silikonkautschuklage 91 hergestellt. Das Abdichtungselement 6 enthält
vorzugsweise ein Fluoreszenzmaterial, wie es bereits beschrieben
wurde. Darüber hinaus kann das Abdichtungselement 6 entweder
als Einzelschicht oder in Form zweier Schichten hergestellt werden
(da die 11 für Prozesse zum
Herstellen des in der 1 dargestellten Licht emittierenden
Bauteils 1 veranschaulicht, ist das Abdichtungselement 6 so
ausgebildet, dass es eine ein erstes Fluoreszenzmaterial enthaltende
erste Abdichtungselementschicht 8 und eine ein zweites
Fluoreszenzmaterial enthaltende zweite Abdichtungselementschicht 9 aufweist).
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Der
Prozess zum dichten Einschließen der Lichtemissionselemente
unter Verwendung dieses Abdichtungselements beim Verfahren zum Herstellen
eines Licht emittierenden Bauteils gemäß der Erfindung
beinhaltet vorzugsweise einen Prozess zum Injizieren eines ein erstes
Fluoreszenzmaterial enthaltenden Abdichtungsmaterials in das Durchgangsloch
einer Silikonkautschuklage, einen Prozess zum Härten des
das erste Fluoreszenzmaterial enthaltenden Abdichtungsmaterials,
um eine erste Abdichtungselementschicht auszubilden, und einen Prozess
zum Messen einer Farbartcharakteristik des Licht emittierenden Bauteils
nach dem Herstellen der ersten Abdichtungselementschicht.
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In
diesem Fall wird als Erstes das das erste Fluoreszenzmaterial enthaltende
Abdichtungsmaterial in das Durchgangsloch 92 der Silikonkautschuklage 91 injiziert.
Betreffend das Abdichtungsmaterial gehören, wie bereits
beschrieben, zu bevorzugten Beispielen lichtdurchlässige
Harzmaterialien mit hervorragender Wetterbeständigkeit,
wie Epoxidharz, Harnstoffharz und Silikonharz, und lichtdurchlässige anorganische
Materialien, wie sie Silikasol und Glas, die hervorragende Lichtbeständigkeit
zeigen. Darüber hinaus gehören betreffend das
erste Fluoreszenzmaterial zu bevorzugten Beispielen, wie bereits beschrieben:
Ce:YAG-Fluoreszenzmaterial, Eu:BOSE-Fluoreszenzmaterial oder Eu:SOSE-Fluoreszenzmaterial
sowie mit Europium aktiviertes α-Sialon-Fluoreszenzmaterial.
Darüber hinaus kann das oben genannten Dispersionsmittel
dem Abdichtungsmaterial zugesetzt sein.
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Als
Nächstes wird das das erste Fluoreszenzmaterial enthaltende
Abdichtungsmaterial, das in das Durchgangsloch 92 der Silikonkautschuklage 91 injiziert
wurde, gehärtet. Für das Verfahren zum Härten
des Abdichtungsmaterials besteht keine spezielle Einschränkung,
und es kann jedes herkömmlicherweise bekannte Verfahren
in geeigneter Weise entsprechend dem zu verwendenden Abdichtungsmaterial
verwendet werden. Wenn beispielsweise ein Silikonharz, das ein lichtdurchlässiges
Harzmaterial ist, als Abdichtungsmaterial verwendet wird, kann dieses
Abdichtungsmaterial durch thermisches Härten des Silikonharzes
gehärtet werden. Es sei darauf hingewiesen, dass als Abdichtungsmaterial
ein Harz zur Verwendung bei einem Formungsvorgang verwendet werden
kann und das Abdichtungsmaterial unter Verwendung einer Metallform
gehärtet werden kann. Für die Form des durch Härten
des Abdichtungsmaterials herzustellenden Abdichtungselements (die
erste Abdichtungselementschicht) besteht keine spezielle Einschränkung,
und beispielsweise kann ein Abdichtungselement mit Halbkugelform
mit einem konvexen Abschnitt nach oben hergestellt werden, so dass
es als Linse fungieren kann.
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Als
Nächstes wird die Farbartcharakteristik des Licht emittierenden
Bauteils mit der auf ihm auf die oben beschriebene Weise hergestellten
ersten Abdichtungselementschicht gemessen. Die 13 ist
ein Kurvenbild, das CIE(Commission Internationale del'Eclairage)-Farbartkoordinaten
zeigt. Die Farbartcharakteristik des Licht emittierenden Bauteils
kann unter Verwendung einer Messvorrichtung ge messen werden, die
ein optisches System d·8 (Diffusbeleuchtung·8°;
Lichtempfangssystem) entsprechend DIN5033 Teil 7, ISOk772411 unter
der Bedingung C gemäß JIS Z 8722 verwendet. Wenn
beispielsweise, um Licht zu erhalten, das x, y = (0.325, 0.335)
im CIE-Farbartdiagramm entspricht, wird ein Material, das dadurch
hergestellt wurde, dass das erste Fluoreszenzmaterial und ein als
Abdichtungsmaterial dienendes Silikonharz mit einem Gewichtsverhältnis
von 5:100 gemischt wurden, in das Durchgangsloch 92 der
Kernvorrichtung 91 injiziert und thermisch bei 150°C
für 30 Minuten gehärtet, um die erste Abdichtungselementschicht
auszubilden, wobei der Farbartbereich der so hergestellten ersten
Abdichtungselementschicht im Bereich (a) in der 13 liegt.
Beim Messen der Farbartcharakteristik eines Licht emittierenden
Bauteils mit einer ersten Abdichtungselementschicht dieser Art geht
der Farbartbereich aus dem Bereich (b) in der 13 heraus.
In diesem Fall wird eine zweite Abdichtungselementschicht so auf
der ersten Abdichtungselementschicht hergestellt, dass der Farbartbereich
des Licht emittierenden Bauteils innerhalb des Bereichs (b) in der 13 liegt.
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Wenn
die zweite Abdichtungselementschicht hergestellt wird, beinhaltet
das Verfahren zum Herstellen eines Licht emittierenden Bauteils
gemäß der Erfindung ferner vorzugsweise die folgenden
Prozesse nach dem oben genannten Prozess zum Messen der Farbartcharakteristik
des Licht emittierenden Bauteils nach dem Herstellen der ersten
Abdichtungselementschicht: einen Prozess zum Aufgießen eines
ein zweites Fluoreszenzmaterial enthaltenden Abdichtungsmaterials
auf die erste Abdichtungselementschicht, einen Prozess zum Härten
des das zweite Fluoreszenzmaterial enthaltenden Abdichtungsmaterials
zum Ausbilden einer zweiten Abdichtungselementschicht, einen Prozess
zum Messen der Farbartcharakteristik des Licht emittierenden Bauteils
nach dem Herstellen der zweiten Abdichtungselementschicht, und einen
Prozess zum Entfernen der Silikonkautschuklage.
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Das
heißt, dass, auf dieselbe Weise wie bei den jeweiligen
Prozessen zum Herstellen der oben genannten ersten Abdichtungselementschicht,
als Erstes das das zweite Fluoreszenzmaterial enthaltende Abdichtungsmaterial
auf die erste Abdichtungselementschicht gegossen wird und darauf
gehärtet wird, um die zweite Abdichtungselementschicht
auszubilden. Das zweite Abdichtungsmaterial und das zum Ausbilden
der zweiten Abdichtungselementschicht verwendete Abdichtungsmaterial
werden geeignet aus dem ersten Abdichtungsmaterial und den zum Herstellen
der oben genannten ersten Abdichtungselementschicht verwendeten
Abdichtungsmaterialen entsprechend der gewünschten Farbartcharakteristik
ausgewählt, und in einigen Fällen kann die Zubereitung
dadurch erfolgen, dass ferner ein Dispersionsmittel zugesetzt wird.
Beim oben genannten Fall wird beispielswei se, um Licht, das x, y
= (0.345, 0.35) im CIE-Farbartdiagramm entspricht, ein Material,
das dadurch hergestellt wurde, dass das zweite Fluoreszenzmaterial
und ein als Abdichtungsmaterial dienendes Silikonharz im Gewichtsverhältnis
von 2:100 gemischt wurden, auf die erste Abdichtungselementschicht
gegossen und thermisch für eine Stunde bei 150°C
gehärtet, um die zweite Abdichtungselementschicht auszubilden.
Bei dieser Anordnung kann, wenn die Farbartcharakteristik des Licht
emittierenden Bauteils nach dem Herstellen der zweiten Abdichtungselementschicht
in entsprechender Weise gemessen wird, das sich ergebende Licht emittierende
Bauteil einen Farbartbereich zeigen, der innerhalb des Bereichs
(b) in der 13 liegt.
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Auf
diese Weise ermöglicht es, durch weiteres Herstellen der
zweiten Abdichtungselementschicht nach Bedarf, das Verfahren zum
Herstellen eines Licht emittierenden Bauteils gemäß der
Erfindung, ein Licht emittierende Bauteil billig mit hoher Ausbeute
herzustellen, das frei von Farbartverschiebungen ist. Es sei darauf
hingewiesen, dass es, wie oben beschrieben, betreffend die zweite
Abdichtungselementschicht nur erforderlich ist, dass sie zumindest
einen Teil der Oberseite der ersten Abdichtungselementschicht bedeckt,
wobei sie die gesamte Oberseite derselben bedecken kann (beispielsweise bei
den in den 1, 4 und 5 dargestellten Beispielen),
oder sie kann die Oberseite der ersten Abdichtungselementschicht
teilweise bedecken (beispielsweise die in den 6 und 7 dargestellten Beispiele).
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Darüber
hinaus wird beispielsweise dann, wenn Licht zu erhalten ist, das
x, y = (0,325, 0.335) im CIE-Farbartdiagramm entspricht, ein Material,
das dadurch hergestellt wurde, dass das erste Fluoreszenzmaterial
und ein als Abdichtungsmaterial dienendes Silikonharz mit einem
Gewichtsverhältnis von 5:80 gemischt wurden, in ein Durchgangsloch 92 der
Silikonkautschuklage 91 gegossen und thermisch für
30 Minuten bei 120°C gehärtet, um die erste Abdichtungselementschicht
herzustellen, wobei beim Messen der Farbartcharakteristik des Licht emittierenden
Bauteils nach dem Herstellen der ersten Abdichtungselementschicht
der Farbartbereich desselben innerhalb des Bereichs (b) in der 13 liegt;
daher ist es in diesem Fall nicht erforderlich, ferner die oben
genannte zweite Abdichtungselementschicht herzustellen, und es kann
ein Licht emittierendes Bauteil mit der ersten Abdichtungselementschicht
als solcher als Abdichtungselement hergestellt werden.
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Beim
Verfahren zum Herstellen eines Licht emittierenden Bauteils gemäß der
Erfindung, wie es oben beschrieben ist, wird, nachdem die erste
Abdichtungsele mentschicht alleine hergestellt wurde, oder nachdem
die erste und die zweite Abdichtungselementschicht hergestellt wurden,
die Silikonkautschuklage 91 entfernt, so dass das Licht
emittierende Bauteil gemäß der Erfindung vorliegt.
Wie bereits beschrieben, kann die Silikonkautschuklage 91 mit
einer zweiseitigen Klebefolie versehen werden, die vorab auf eine
der Flächen derselben aufgeklebt wird, und dann kann sie
unter Verwendung dieser Klebefolie auf das isolierende Substrat 3 geklebt
werden; so kann die Silikonkautschuklage 91 leicht entfernt
werden. Es sei darauf hingewiesen, dass die Silikonkautschuklage
wiederholt verwendet werden kann.
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Obwohl
die Erfindung detailliert beschrieben und veranschaulicht wurde,
ist es deutlich zu beachten, dass dies nur zur Veranschaulichung
und als Beispiel erfolgte und nicht zur Einschränkung zu
verwenden ist, da der Schutzumfang der Erfindung durch die Begriffe
der beigefügten Ansprüche zu interpretieren ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2007-067362 [0001]
- - JP 2003-152225 [0004]
- - JP 2006-287020 [0006]