LED照明光源的制造方法及LED照明光源技术

本发明专利技术的ＬＥＤ照明光源，具备：在基板（１１）上安装的至少一个ＬＥＤ芯片（１２）；覆盖ＬＥＤ芯片（１２）的荧光体树脂部（１３）；作用于从荧光体树脂部（１３）发出的光的透镜（２２）；设置于荧光体树脂部（１３）和透镜（２２）之间、并分散有使光散射的粒子的光扩散层（透光性树脂部２０）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及LED照明光源的制造方法及LED照明光源。特别涉及一般照明用的白色LED照明光源的制造方法及白色LED照明光源。
技术介绍
发光二极管元件(下称“LED元件”)是一种小型高效的发出色彩鲜艳的光的半导体元件，具有良好的单色性峰值(monochromaticity peak)。在用LED元件发白光时，必须将例如红色LED元件、绿色LED元件、和蓝色LED元件靠近配置来进行扩散混色，但由于各LED元件具有良好的单色性峰值，从而很容易产生色斑。也就是说，如果各LED元件发光不均匀而没有很好地混色，就会变成有色斑的白光。为了解决这样的色斑问题，已经开发了将蓝色LED元件和黄色荧光体组合起来得到白光的技术(例如，专利文献1、专利文献2)。根据专利文献1公开的技术，通过蓝色LED元件的发光，和由该发光激励而发黄光的黄色荧光体的发光，可以获得白光。在该技术中，由于仅使用1种LED元件就可以获得白光，所以可以解决将多种LED元件靠近来获得白光时产生的色斑的问题。另外，由于1个LED元件中，光束较小，因此为了获得与作为目前一般照明用光源广泛使用的白炽灯或荧光灯程度相同的光束，希望配置多个LED元件来构成LED照明光源。这种LED照明光源，例如公开在专利文献3、专利文献4中。专利文献5中，公开了能够解决专利文献2所公开的炮弹型LED照明光源所具有的色斑的问题的LED照明光源。首先，对该色斑的问题和消除该问题的LED照明光源的结构进行说明。专利文献2公开的炮弹型LED照明光源，具有图1所示的结构。也就是说，图1所示的炮弹型LED照明光源200由以下部分构成LED元件121、罩着LED元件121的炮弹型透明容器127、用来向LED元件121供给电流的引线框(leadframe)122a、122b。而且，在装载LED元件121的引线框122b的安装部上，设有杯型反射板123，其向箭头D的方向反射LED元件121发出的光。LED元件121被分散有荧光物质126的第1树脂部124密封，第1树脂部124被第2树脂部125覆盖。在从LED元件121发蓝光时，受到该蓝光的荧光物质126发黄光。两色相混就会得到白色。但是，由于第1树脂部124被充填至杯型反射板123内之后通过固化形成，来密封LED元件121，因此如图2放大表示的那样，第1树脂部124的上面容易产生凹凸。其结果是，含有荧光物质126的树脂的厚度不均，在LED元件121发出的光通过第1树脂部124的路径(例如，光路E、F)上存在的荧光物质126的量参差不齐，导致出现色斑。为了解决该问题，专利文献5公开的LED照明光源中，将光反射部件(反射板)的反射面与分散有荧光物质的树脂部的侧面分离。以下，参照图3(a)及(b)，对专利文献5中公开的LED照明光源的一例进行说明。图3(a)及(b)所示的LED照明光源300中，安装在基板111上的LED元件112，被分散有荧光物质的树脂部113覆盖。基板111上，粘接有具有反射面151a的反射板151。通过将树脂部113的侧面与反射板151的反射面151a分离，可以自由设计树脂部113的形状，而不受反射板151的反射面151a的形状的拘束，从而，能够发挥减轻色斑的效果。图4中表示的结构是，将图3所示的构造物在基板上排列成矩阵状而得到的LED照明光源300。LED照明光源300中，覆盖LED元件112的树脂部113在基板111上被排列为行列状。具有与各个树脂部113对应的反射面151a的反射板151，粘接在基板111上。通过采用这种结构，由于能够利用多个LED元件的光束，因此容易获得与目前广泛使用的一般照明用光源(例如，白炽灯或荧光灯)程度相同的光束。再有，专利文献5中还提出了一种结构，即使在树脂部113中含有的荧光物质的分散状态并不均匀，且LED元件112的上面部与侧面部之间荧光物质的状态不同的情况下，也能减少色斑。对此参照图5进行说明。含有荧光物质的树脂部113，优选由环氧树脂或硅酮树脂形成。这些树脂的粘度，在热固化时会暂时极度下降。因此，在荧光物质的平均粒径为3μm至15μm的大小的情况下，若荧光物质的比重比树脂的比重大，则热固化时会发生荧光体沉降这一现象。图5中示意表示的是，沉降的荧光物质的层101形成在树脂部113的底部的极端的示例。硅酮树脂与环氧树脂相比，由于热固化时的粘度下降较小且更柔软，因此有利于应力缓和。专利文献5中公开的结构，求出在使用硅酮树脂作为树脂部113的材料的情况下使从树脂部113的上面部发出的光103、与从树脂部113的侧面部发出的光104的光色一致所必要的条件，并能够降低色斑。专利文献1特开平10-242513号公报专利文献2特许第2998696号公报专利文献3特开2003-59332号公报专利文献4特开2003-124528号公报专利文献5特开2004-172586号公报如上所述，研究了用于防止LED照明光源的色斑的各种技术，而本申请专利技术人发现，现有技术中，不能实现以下所述的色斑的消除。根据上述的现有技术，应该能够消除色斑、并实现没有色斑的LED照明光源。但是，如图6所示可知，从树脂部113的角部113a斜着发出的光105，是带有黄色的白色光。其结果是，如图7所示，从基板111的上方看去，LED照明光源所照射的光，中央呈白色(参照“103”)，而围绕着它呈带有黄色的白色(参照“105”)，而其外侧呈白色(参照“104”)。斜方向上发出的光105带有黄色的主要理由是，比起垂直方向的光103或平行方向的光104，透过荧光体的距离长。也就是说，只有角部113a的部分透过较多的荧光体，这部分会形成带有黄色的光。这里，一般容易想到的是形成去掉角部113a的形状来抑制色斑，然而由于树脂部113一般来说，如图8所示通过印刷方式形成，因此即使高精度地形成圆柱形的树脂部113，在形成去掉角部的树脂部113的情况下，在印刷板上加工该形状的孔的工艺也很困难，无法形成精度良好的孔。因此，与形成圆柱形的树脂部113的情况相比，精度会降低。图8是表示用孔版印刷方式形成多个树脂部113的工序的工序图。该印刷方式中，在配置多个LED元件112的基板111上，将具有与树脂部113的尺寸·形状对应的开口部(贯通孔)51a的印刷板51，对准LED芯片12的位置来配置，并使两者贴紧，接着，通过使橡皮刮板(squeegee)52沿着印刷方向移动，使印刷板51上设置的树脂糊55进入到开口部51a中，来用树脂糊55覆盖LED元件112。印刷结束后，取下印刷板51。由于树脂糊60中分散有荧光物质，因此使树脂糊55固化后，可获得含有荧光物质的树脂部113。对使用图8所示的印刷方式，实际上对排列为8个×8个的行列状的LED元件112形成了树脂部113的情况下的精度误差，说明如下。LED元件112的芯片尺寸为0.3mm×0.3mm，在树脂部113的直径为φ0.8mm的情况下，树脂部113的形状为圆柱状时，能用具有5μm左右的精度(误差)的孔的版形成树脂部113，而在为了去除角部113a，垂直断面形成梯形的近似圆锥状的树脂部113的情况下，版孔的精度(误差)会扩大至10μm左右。若精度恶化到这个程度，即使能够抑制因角部113a的影像导致本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＬＥＤ照明光源的制造方法，包括：准备出设有至少一个ＬＥＤ芯片的基板的工序（ａ）；在所述基板上形成覆盖所述ＬＥＤ芯片的荧光体树脂部的工序（ｂ）；和形成作用于从所述荧光体树脂部发出的光的透镜的工序（ｃ），其中还包括工序（ｄ），在所述荧光体树脂部和所述透镜之间，形成分散有使从所述荧光体树脂部发出的光散射的粒子的光扩散层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-4-19 122550/20041.一种LED照明光源的制造方法，包括准备出设有至少一个LED芯片的基板的工序(a)；在所述基板上形成覆盖所述LED芯片的荧光体树脂部的工序(b)；和形成作用于从所述荧光体树脂部发出的光的透镜的工序(c)，其中还包括工序(d)，在所述荧光体树脂部和所述透镜之间，形成分散有使从所述荧光体树脂部发出的光散射的粒子的光扩散层。2.根据权利要求1所述的LED照明光源的制造方法，其特征在于所述光扩散层，由分散有所述粒子的透光性树脂形成。3.根据权利要求2所述的LED照明光源的制造方法，其特征在于所述荧光体树脂部，具有圆柱形状。4.根据权利要求3所述的LED照明光源的制造方法，其特征在于在所述工序(c)中，按照覆盖所述荧光体树脂部的表面的方式，以大致均匀的厚度形成所述光扩散层。5.根据权利要求1所述的LED照明光源的制造方法，其特征在于所述光扩散层的厚度，为10μm以上1mm以下。6.根据权利要求1所述的LED照明光源的制造方法，其特征在于还包含将所述荧光体树脂部上面的所述光扩散层的厚度，形成为所述上面的周围部比所述上面的中央部大的工序。7.根据权利要求2所述的LED照明光源的制造方法，其特征在于所述粒子，由从SiO2、MgO、BaSO4、Al2O3所构成的群中选择的至少一种材料形成。8.根据权利要求1所述的LED照...

【专利技术属性】
技术研发人员：矢野正，高桥清，清水正则，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]