JP5841325B2 - ベアチップ実装面発光体 - Google Patents
ベアチップ実装面発光体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5841325B2 JP5841325B2 JP2010258678A JP2010258678A JP5841325B2 JP 5841325 B2 JP5841325 B2 JP 5841325B2 JP 2010258678 A JP2010258678 A JP 2010258678A JP 2010258678 A JP2010258678 A JP 2010258678A JP 5841325 B2 JP5841325 B2 JP 5841325B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bare chip
- color
- light emitter
- bare
- surface light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Description
現在では、この三原色ではすべての色を再現することはできないことが明らかになり、3原色より多い多原色を用いることにより、再現できる色の範囲を広げる試みが行なわれている。
さらに、従来型の面発光体は、樹脂ベース毎にベアチップを封止した実装型の複数のLEDユニット又はベアチップ毎に砲弾形状の樹脂カバーで封止した砲弾型の複数のLEDユニット(以下、これらを本願では砲弾型LEDユニットと総称する)をベース部材に取付け、このベース部材に拡散板を固定しているが、砲弾型LEDユニットの光の直進性が強いため、混色が難しいという技術的限界があった。
即ち、本願発明では、発光ダイオードのベアチップ群の発光とこのベアチップ群に混在する発光ダイオードのベアチップの発光がコーティング層によって拡散されることで、混色を容易にすることができ、本願発明によって、従来の砲弾型LEDユニットでは光の直進性が強いため、混色が難しいという技術的限界が解消される。
色相が色相対比の関係となる一群の発光ダイオードのベアチップからの発光がそれぞれコーティング層によって拡散され、コーティング層から出射される。よって、各群毎に面発光が実現されるので、色相対比の効果を発揮させ易い面発光体を提供することができる。
即ち、従来の砲弾型LEDユニットでは、光の直進性が強いため、面発光が難しいという限界があったが、本願発明では、発光ダイオードのベアチップの発光をコーティング層によって拡散させることで、面発光を実現させて色相対比を容易にすることができる。
本願において、色相対比とは、背景の色とその上に置かれた色を同時に見比べた場合に、その色が背景色に影響されて色相の違った色に見えることである。色相が補色の関係にあるときに、色は背景色に最も強く影響される。
前記面発光体Lは、図2及び図3に図示したように、樹脂基板(プリント基板)1と、この樹脂基板1上に貼り付けられ、加圧されることで、基板1にアンカー部としてのピンホール10を形成させると共に、所定の配線パターン20にエッチングされる金属箔2と、前記配線パターン20上に施されるメッキ層Pとしての補助メッキ4及び金メッキ5を介して電極30、31が接続される青色ベアチップ3B及び黄色ベアチップ3Yと、前記電極30、31が接続される領域及び打ち抜き又は切削される領域を少なくとも除いて形成される印刷層7と、樹脂基板1全体にフラット状にコーティクングされるコーティング層8を備えている。
前記配線パターン20は、青色ベアチップ3B及び黄色ベアチップ3Yを直列に接続するように、スルーホール等を介して樹脂基板(プリント基板)1の横方向又は縦方向に形成される。
前記黄色ベアチップ3Yは、例えばピーク波長が590nmのInGaN系化合物半導体を用いる。
その他、現在、単色光の発光が可能な発光ダイオードについて、混色に適する発光色を例示すれば、次のような組み合わせとなる。
緑色発光ダイオードのベアチップと赤色発光ダイオードのベアチップとの組合せ、橙色発光ダイオードのベアチップと緑色発光ダイオードのベアチップとの組合せ、橙色発光ダイオードのベアチップと青色発光ダイオードのベアチップとの組合せが想定される。
ここでも、好ましくは、混在する発光ダイオードの中で、その割合が大きい発光ダイオードの発光色(主たる発光色という)の発光ダイオードに対し、1〜10パーセント程度の割合で、他の発光色の発光ダイオードを混在させればよく、さらに好ましくは5パーセント前後の割合で、他の発光色の発光ダイオードを混在させる。
将来的には、緑青、青緑、黄緑、紫赤の各色の発光が可能な発光ダイオードが開発されれば、紫色発光ダイオードのベアチップと黄緑色発光ダイオードのベアチップとの組合せ、緑青色発光ダイオードのベアチップと橙色発光ダイオードのベアチップとの組合せ、青緑色発光ダイオードのベアチップと赤色発光ダイオードのベアチップとの組合せが想定される。
前記メッキ層Pは、この実施形態では補助メッキ4及び/又は金メッキ5により構成されるが、これらの材質等に限定されるものではない。
印刷層7の印刷方法は特に限定されるものではなく、例えばシルク印刷、グラビア印刷、オフセット印刷等の印刷方法を用いることができ、通常はシルク印刷によって行われる。
(A) 前記樹脂基板1上に、多数の突起21を有する金属箔2を、該突起21を前記樹脂基板1に食い込ませて貼り付ける(図4(A))。
即ち、金属箔2の貼り付け面には予め接着剤を塗布しておき、また、突起21が樹脂基板1に食い込むように加圧接着する。
即ち、金属箔2をエッチングし所定の配線パターン20を形成する。
配線パターン20の形成方法は、エッチドフォイル法等の従来公知の技術を用いて行うことができる。このエッチングにより金属箔が無くなった樹脂基板1の表面には、前記突起21の食い込みによって形成されたピンホール10が残ることになる。
青色ベアチップ3Bが固着される配線パターン20と、これに隣接する配線パターン20上に、無電解メッキにより、実装密度を上げることができ、また皮膜の強いニッケルをメッキする。次に、この補助メッキ4の上に、無電解メッキにより金メッキ5を施す。
黄色ベアチップ3Yが固着される配線パターン20上、これに隣接する配線パターン20上にも同様に補助メッキ4及びその上に無電解金メッキ5を重ねて形成する
これらの印刷層7は、シルク印刷によって形成する。
なお、この時、本発明においては、印刷層7の範囲を加減し、面発光体Lに対する、打ち抜き又は切削等の2次加工によって、面発光体Lを分割する場合には、その外周部分となる領域には印刷層7を形成しない。
また、前記配線パターン20上の青色ベアチップ3Bに対し、混在されるように、黄色ベアチップ3Yを接合固着させ、且つ、前記金メッキ5との間を金線6を用いてボンディングする(図4(E))
即ち、例えば青色ベアチップ3Bの一方の電極(例えばN側電極)30は、前記配線パターン20上に直接接続され、他方の電極(例えばP側電極)31は、金線6によって近接の配線パターン20上の前記金メッキ5と接続される。各青色ベアチップ3B及び黄色ベアチップ3Yの電極と配線はワイヤーボンディング機器によって容易に接続させることができるが、この場合には、上述のように、前記補助メッキ4は、ボンディングポイントに加えられる溶接機による熱溶着及び圧力溶着によって、前記樹脂基板1が変形しないように保護すると共に、ボンディングの信頼を向上させる。
(1) 色相が異なる青色ベアチップ3Bのベアチップ群の発光及びこのベアチップ群に混在される黄色ベアチップ3Yの発光が、コーティング層8によって拡散され、そのコーティング層8から出射されて、視覚を介して混色される。
即ち、発光ダイオードに対する電子的制御を行うことなく、所望の発光色のベアチップ実装面発光体を提供することができる。
(2) 従来型面発光体では砲弾型LEDユニットの光の直進性が強いため違和感を与える場合があるが、面発光体Lでは発光ダイオードの発光がコーティング層8によって拡散されるので混色が認識され易く、違和感を抑えることができる。
(3) 樹脂基板1に残されたピンホール10にコーティング層8が食い込んだ状態となっているため、樹脂基板1との接着性が極めて高いものとなる。このため、ピンホール10にコーティング層8が食い込んだ領域を利用して、プレスで打ち抜き又は切削加工等による2次加工を施すことにより、樹脂基板1とコーティング層8との剥離を引き起こすことなく、所望の形状の面発光体Lを得ることができる。
(4) 本発明の面発光体では、拡散板が不要であること及び下記の要素により、薄くて、軽量な、防水性に優れ、且つ、安価な面発光体を提供することができる。
即ち、前記補助メッキ4は、ボンディングポイントに加えられる溶接機による熱溶着と圧力溶着によって、樹脂基板1が変形しないように保護すると共に、ボンディングの信頼を向上させるものである。よって、前記金メッキ5の下に補助メッキ4を介在させることで、薄型の樹脂基板(例えば、厚さ0.3mm)に青色ベアチップ3B等を実装することが可能となった。
また、この作用により、樹脂基板1の表面に塗布するコーティング層8を含めて、厚さが1.3mm±0.1の厚さの面発光体Lが製造可能である。
(5) また、基板1に形成されたピンホール10のアンカー効果により、基板1に対するコーティング層8の付着力、密着力が強まり、耐衝撃、耐振動、耐防水性に優れており、屋外でもそのまま使用可能な面発光体となっている。
(6) 砲弾型LEDユニットを別工程にて作り込む必要がなく、樹脂基板1へのマウンテングからコーティングまで1回の工程でベアチップ実装面発光体Lを生産することができる。即ち、従来は、砲弾型LEDユニットをそのパッケージメーカーが作り、それを照明機器メーカーが購入して、基板に実装していたが、本発明では、一度に、少ない工程で効率よく所定の発光色の面発光体Lを生産することができる。
この面発光体L1は,樹脂基板1の配線パターン上に、一群の発光ダイオードのベアチップと、これらの発光ダイオードのベアチップの発光色と色相対比の関係にある発光色の一群の発光ダイオードのベアチップを隣接させて配置し、これらのベアチップ上をコーティング層で覆うものである。
例えば、図5のように「A、B、C」の文字の輪郭に沿って赤色発光ダイオードのベアチップ3R(以下、赤色ベアチップ3Rと称する)の一群を配置し、一方、背景色として青緑色発光ダイオードのベアチップ3B(以下、青色ベアチップ3Bと称する)の一群を配置し、これらの青色ベアチップ3B及び赤色ベアチップ3R上をコーティング層8で覆うものである。
その他の各構成は、上記面発光体Lの各構成と同一であり、それらの詳細な説明は省略する。
なお、A、B及びC等の文字輪郭に沿って、後述のシルクダム等で文字等の境界領域での発光色の混色を避けるためのバリアを設けることが望ましい。
その他の構成及び効果等は、前記面発光体Lの効果と同様である。
この面発光体L2が前記各面発光体と異なる工程は、上記(E)工程以後について、(F’)樹脂基板1を加温すると共に、この樹脂基板1に滴下するコーティング材Cを加温し、加温されたコーティング材Cを樹脂基板の幅に対応させて数条に分岐させて滴下する工程と、(G)工程として、前記コーティング材Cを硬化させた後、その表面に印刷する工程を付加できることである。
その後、図6(G)のように、コーティング層8の硬化を確認した後に、その表面に印刷層81を形成すればよい。
(8) コーティング材C自体を加温して粘度を下げ、その加温が樹脂基板1
に影響されないようにその樹脂基板1自体も加温し、また、コーティング材Cを数条に分岐、且つ、滴下させるため、コーティング材Cのうねりの波長を小さくすることができると共に、滴下時間を減少させることができ、コーティング層8の平滑度を高めることができる。
即ち、液状のコーティング材の平滑化に関連する要素として、コーティング材の粘度及び表面張力、塗膜の厚さ、滴下されたコーティング材が形成する山と谷のうねり(波長)がある。そして、粘度が低く、表面張力が高く、塗膜の厚さが厚く、うねりの波長が小さくさいほど、平滑化が促進される。
また、コーティング材の粘度は時間の経過と共に増加することから、平滑化の精度を上げるためには、コーティング材の塗布面積に対するコーティング材の滴下時間を減少させることが望ましい。
そこで、本発明では、これらの要素の内、コーティング材の粘度とコーティング材のうねりに着目して、コーティング工程を改善して、平滑化の精度を上げることができるようにした。
(9) コーティング層8の平滑度を高めることができるため、ベアチップの基板への実装から面発光体への印刷まで、連続的に一連化させることができる。
(10) コーティング層8に直接印刷しているので、ベアチップ3の光強度が減衰されることなく印刷層81に届くことで、印刷層81を鮮やかに映し出すことができる。
(11) 発光面が平滑化されるので、その発光面から照射する光の画角(写角)を拡げることができる。
その他の効果は、前記面発光体Lの効果と同様である。
この面発光体L3が前記各面発光体と異なる構成は、前記ベアチップ3B等の上にから凸状コーティング層8Aを均一に形成し、さらにその上から前記コーティング層80(上記コーティング層8と同一構成である)を形成したものである。
なお、前記凸状コーティング層8Aは、レンズ状のものに形成しているが、球面ではなく、曲面を備えたもの、一部に平面を備えた曲面のものでもよい。
また、この実施例では、青色ベアチップ3B等のその本体のみに凸状コーティング層8Aが形成されているが、図10のように金線6の接続先の配線パターン部分を含むように凸状コーティング層8Aを形成するようにしてもよい。
図13の工程図において、図6の工程図に共通する工程は、同一の図番で表示しており、図13(E’)に示した工程が図6(E)の工程とは異なる。
即ち、(E’)工程として、前記青色ベアチップ3B等に、コーティング材Cを滴下させ、硬化させて凸状コーティング層8Aを形成する(図13(E’))。
(12) レンズ状の凸状コーティング層8Aから出る光線は、広範囲に拡散されて出射され、これらの光線が、コーティング層80から出射されるので、その平滑度が高められたコーティング層80と相まって、一様な面発光体とすることができる。
その他の構成及び効果は、上記実施形態と同一である。
面発光体L4が、前記各面発光体と異なる構成は、前記基板1上の青色ベアチップ3B等の配置されている位置を中心にして、円形状のシルクダム71を設けて、前記凸状コーティング層8Aを、均一に、且つ、等間隔又は略等間隔に隣接させて形成したことである。その他の構成は、上記各面発光体と同様であり。詳細な説明を省略する。
第1に、各凸状コーティング層8Aの形状が均一に成形できるようにすること、第2に各凸状コーティング層8Aの基板に対する配置を、可能な限り等間隔に、且つ、均等に位置させること等である。
即ち、通常のシルクダムのように、凸状コーティング層8Aを形成する流動性のコーティング材が意図しない領域まで流れ出ることを防止するものではない。
前記シルクダム71は、この実施例では直径約5mm、巾約0.3mm、厚み約0.2mmに形成されている。
なお、前記シルクダム71の代わりに、基板表面にコートされるレジストを用いてリング状のパターンを形成して、これを土手部としてもよい。
これらの印刷層7及びシルクダム71は、シルク印刷によって形成する。
(13)各凸状コーティング層8Aの形状が均一に成形され、また各凸状コーティング層8Aの基板に対する配置を、可能な限り等間隔に、且つ、均等に位置されるので、一様な面発光体とすることができる。
その他の効果は、上記各面発光体と同一である。
1 樹脂基板 10 ピンホール(アンカー部)
2 金属箔 20 配線パターン
21 突起
3B 3Y 3R ベアチップ 30 31 電極
P メッキ層
4 補助メッキ
5 金メッキ
6 金線
7 印刷層
8 コーティング層 80 コーティング層
81 印刷層
Claims (1)
- 配線パターンが形成される基板と、前記配線パターン上に接続される一群の発光ダイオードのベアチップ及びこれらのベアチップの発光色と色相が補色の関係にある発光色の一群の発光ダイオードのベアチップを備え、これらの二種類のベアチップを隣接させて配置し、前記基板全体をコーティングするコーティング層を備えると共に、
前記一群のベアチップを背景の色の発光色のベアチップとし、前記一方の一群のベアチップをその背景の上に置かれる色の発光色のベアチップとし、
前記一群の発光ダイオードは、文字輪郭外を埋めるように配置され、前記一方の一群の発光ダイオードは、文字輪郭に沿うと共に文字輪郭内を埋めるように配置され、且つ、前記文字輪郭に沿って、その境界領域での発光色の混色を避けるため、前記ベアチップを中心に円形状のシルクダムを設けることを特徴とするベアチップ実装面発光体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010258678A JP5841325B2 (ja) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | ベアチップ実装面発光体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010258678A JP5841325B2 (ja) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | ベアチップ実装面発光体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012109485A JP2012109485A (ja) | 2012-06-07 |
JP5841325B2 true JP5841325B2 (ja) | 2016-01-13 |
Family
ID=46494769
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010258678A Active JP5841325B2 (ja) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | ベアチップ実装面発光体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5841325B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6408335B2 (ja) * | 2014-10-08 | 2018-10-17 | スパークリングライツ株式会社 | 背面発光型の照明装置 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3001975U (ja) * | 1994-03-14 | 1994-09-06 | 日本デンヨー株式会社 | 通行制御用表示器 |
JPH08202289A (ja) * | 1995-01-31 | 1996-08-09 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 多色ディスプレイ装置 |
JP3204294B2 (ja) * | 1996-07-26 | 2001-09-04 | 日亜化学工業株式会社 | Led表示器 |
US6054932A (en) * | 1998-11-20 | 2000-04-25 | Gartner; William J. | LED traffic light and method manufacture and use thereof |
JP3685370B2 (ja) * | 1999-07-09 | 2005-08-17 | 矢崎総業株式会社 | 電線用水密材料組成物 |
JP2001042798A (ja) * | 1999-07-27 | 2001-02-16 | Matsushita Electric Works Ltd | 表示灯 |
JP3574946B2 (ja) * | 1999-12-14 | 2004-10-06 | エムケー精工株式会社 | 表示装置 |
DE10051159C2 (de) * | 2000-10-16 | 2002-09-19 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | LED-Modul, z.B. Weißlichtquelle |
JP4536902B2 (ja) * | 2000-10-20 | 2010-09-01 | 小糸工業株式会社 | 情報表示装置 |
EP1590994B1 (en) * | 2003-02-07 | 2016-05-18 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Metal base wiring board for retaining light emitting elements, light emitting source, lighting apparatus, and display apparatus |
KR100809263B1 (ko) * | 2006-07-10 | 2008-02-29 | 삼성전기주식회사 | 직하 방식 백라이트 장치 |
JP2008218674A (ja) * | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Toyoda Gosei Co Ltd | Led発光表示装置 |
JP5097471B2 (ja) * | 2007-08-03 | 2012-12-12 | シャープ株式会社 | 発光装置の製造方法 |
JP2009177117A (ja) * | 2007-12-25 | 2009-08-06 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 表示装置 |
-
2010
- 2010-11-19 JP JP2010258678A patent/JP5841325B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012109485A (ja) | 2012-06-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5756803B2 (ja) | 発光装置及びその製造方法 | |
JP4873963B2 (ja) | 発光装置およびそれを用いた照明装置 | |
US8319320B2 (en) | LED module | |
US10833054B2 (en) | Smart pixel surface mount device package | |
WO2011136236A1 (ja) | リードフレーム、配線板、発光ユニット、照明装置 | |
US20090001404A1 (en) | Semiconductor light emitting device, process for producing the same, and led illuminating apparatus using the same | |
JP5720759B2 (ja) | 光半導体装置 | |
JP2009033088A (ja) | 半導体発光装置、その製造方法およびそれを用いたled照明装置 | |
KR20090088365A (ko) | 발광장치와 그 제조방법 | |
TW200905855A (en) | Light-emitting device, display device and production method of light-emitting device | |
JP2009188187A (ja) | 電子部品及びその製造方法 | |
JP2010205776A (ja) | 発光モジュール | |
JP2007059894A (ja) | 発光ダイオード素子搭載光源 | |
JP2012142429A (ja) | 発光装置および発光装置の製造方法 | |
TW201931625A (zh) | 用於板上晶片發光二極體的系統和方法 | |
US11611014B2 (en) | Light-emitting module | |
JP5515822B2 (ja) | 発光装置及び照明装置 | |
JP2006019319A (ja) | 発光ダイオード組立体および発光ダイオード組立体の製造方法 | |
JP5573602B2 (ja) | 発光装置 | |
JP5635659B1 (ja) | 面発光体ユニット及びユニット連結具 | |
JP4593201B2 (ja) | チップ部品型発光装置及びそのための配線基板 | |
JP2009231397A (ja) | 照明装置 | |
JP5841325B2 (ja) | ベアチップ実装面発光体 | |
JP2009117124A (ja) | 光源ユニット | |
JP2007329370A (ja) | 発光装置および発光装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130904 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140826 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150217 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150420 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150609 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150810 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20151110 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151113 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5841325 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |