JP2016006836A - 発光ダイオード基板の製造方法、及び照明装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】触媒を含むインクを樹脂製の基板の主面に規定の間隔をあけて連続的に塗布することにより、基板の主面に複数の触媒層を形成する工程と、触媒層を形成する工程の後に、無電解めっき法を用いて、複数の触媒層それぞれの上に導電層を形成する工程と、導電層を形成する工程の後に、複数の導電層のうち端に位置する導電層を第1の電極として、第1の電極とした導電層に金属を析出するように電圧を印加することにより、陰極とした導電層の上に追加導電層を形成する工程と、追加導電層を形成する工程の後に、追加導電層と規定の間隔をあけて隣り合う導電層とに、接続部材を用いて発光ダイオードを接続する工程と、を有する。
【選択図】図9
Description
一方、金属を含むペーストを用いて直接、基板に配線パターンを形成することも知られている。
一方、低抵抗の配線を形成する方法として、めっきによる配線パターンの形成があるが、無電解めっき法は、金属を堆積させるのに時間を要し、配線の形成に長時間を要するという問題がある。
そこで本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、基板に配線を形成する時間を短縮することを可能とする発光ダイオード基板の製造方法、及び照明装置の製造方法を提供することを目的とする。
樹脂製の基板の主面に規定の間隔をあけて複数の触媒層を形成する工程と、
前記触媒層を形成する工程の後に、無電解めっき法を用いて、前記複数の触媒層それぞれの上に導電層を形成する工程と、
前記導電層を形成する工程の後に、複数の前記導電層のうち端に位置する導電層を第1の電極として、前記第1の電極とした導電層に金属を析出するように電圧を印加することにより、前記陰極とした導電層の上に追加導電層を形成する工程と、
前記追加導電層を形成する工程の後に、前記追加導電層と前記規定の間隔をあけて隣り合う導電層とに、接続部材を用いて発光ダイオードを接続する工程と、
を有する。
前記複数の触媒層を形成する工程において、複数の発光ダイオードが直列に接続された発光ダイオードユニットを複数並列に接続する配線となる前記導電層を形成するために前記触媒層を形成するものであって、
電源の正極と接続する第1の端子と前記発光ダイオードユニットの一端の発光ダイオードのアノード側に配置された第1の接続点との間に接続された前記導電層の第1の幅に比べて、前記電源の負極と接続する第2の端子と前記発光ダイオードユニットの他端の発光ダイオードのカソード側に配置された第2の接続点に電気的に接続された第3の接続点との間に接続された前記導電層の第2の幅が広くてもよい。
前記発光ダイオードを接続する工程において、前記導電層を形成する工程により、一端に位置する第1の導電層と他端に位置する第2の導電層の間に複数の第3の導電層が形成されている場合、更に隣り合う前記第3の導電層に、接続部材を用いて発光ダイオードを接続してもよい。
前記複数の触媒層を形成する工程において、前記複数の触媒層として、一端に位置する第1の触媒層と、他端に位置する第2の触媒層と、前記第1の触媒層と前記第2の触媒層に挟まれた一つ以上の第3の触媒層と、を前記基板の主面に形成し、
前記導電層を形成する工程において、前記第1の触媒層の上に第1の導電層、前記第2の触媒層の上に第2の導電層、前記第3の触媒層の上に第3の導電層を形成してもよい。
前記追加導電層を形成する工程において、電解めっき法を用いて前記第1の導電層及び前記第2の導電層を第1の電極として前記第1の導電層及び前記第2の導電層上に金属を析出するように電圧を印加することにより、前記第1の導電層の上に第1の追加導電層、前記第2の導電層の上に第2の追加導電層を形成してもよい。
前記追加導電層を形成する工程において、前記第1の導電層及び前記第2の導電層が電源の負極に電気的に接続され且つ前記第1の導電層及び前記第2の導電層に対して銅イオンを含むめっき液が介在するように配置された電極が前記電源の正極に電気的に接続された状態を規定の時間維持し、前記第1の導電層の上に銅が析出することで、前記第1の追加導電層及び前記第2の追加導電層を形成してもよい。
前記発光ダイオードを接続する工程において、前記第1の追加導電層から前記第3の導電層を介して前記第2の追加導電層に電流が流れるように、複数の前記発光ダイオードを接続部材で接続してもよい。
前記複数の触媒層を形成する工程において、前記規定の間隔の数が前記規定の間隔に配置する発光ダイオードの数と同じになるように、前記複数の触媒層を形成し、
前記発光ダイオードを接続する工程において、前記規定の間隔それぞれに前記発光ダイオードを配置するよう半田付けしてもよい。
前記発光ダイオードを接続する工程において、接続部材を前記導電層及び前記追加導電層の上に塗布し、前記塗布された接続部材を用いて前記導電層及び前記追加導電層に前記発光ダイオードを接続してもよい。
また、LEDユニットX1〜X6それぞれが有する八つの発光ダイオードのうち他端のダイオードのカソードが、LEDユニットX7〜X12それぞれが有する八つの発光ダイオードのうち一端のダイオードのアノードに接続されている。
また、LEDユニットX7〜X12それぞれが有する八つの発光ダイオードのうち他端のダイオードのカソードが、LEDユニットX13〜X18それぞれが有する八つの発光ダイオードのうち一端のダイオードのアノードに接続されている。
また、LEDユニットX13〜X18それぞれが有する八つの発光ダイオードのうち他端のダイオードのカソードが、電源BTの負極に接続されている。
また、発光ダイオードL1−i(iは2から7の整数)のアノードが発光ダイオードL1−(i−1)のカソードに接続され、発光ダイオードL1−iのカソードが発光ダイオードL1−(i+1)のアノードに接続されている。
また、発光ダイオードL1−8のアノードが発光ダイオードL1−7のカソードに接続され、発光ダイオードL1−8のカソードが第2のバスラインBL2に接続されている。
第3のバスラインBL3については、後述する。
また、発光ダイオードL18−1のアノードが第1のバスラインBL1に接続され、発光ダイオードL18−1のカソードが発光ダイオードL18−2のアノードに接続されている。
また、発光ダイオードL18−i(iは2から7の整数)のアノードが発光ダイオードL18−(i−1)のカソードに接続され、発光ダイオードL18−iのカソードが発光ダイオードL18−(i+1)のアノードに接続されている。
また、発光ダイオードL18−8のアノードが発光ダイオードL18−7のカソードに接続され、発光ダイオードL18−8のカソードが第2のバスラインBL2と第3の接続点P3で接続されている。
第3のバスラインBL3は、この第3の接続点P3と電源BTの負極と接続する第2の端子T2を接続するバスラインである。
また、発光ダイオードL9−i(iは2から7の整数)のアノードが第4のバスラインBL4−(i−1)に接続され、発光ダイオードL9−iのカソードが第4のバスラインBL4−(i+1)に接続されている。
また、発光ダイオードL9−8のアノードが第4のバスラインBL4−7に接続され、発光ダイオードL9−8のカソードが第2のバスラインBL2に接続されている。
同様に、範囲Nにおいて、基板Aの主面に触媒層Bnが形成され、この触媒層Bnの上に導電層Cnが形成され、この導電層Cnの上に追加導電層Dnが形成されている。
同様に、範囲Rにおいて、基板Aの主面に触媒層Brが形成され、この触媒層Brの上に導電層Crが形成され、この導電層Crの上に追加導電層Drが形成されている。
その際、無電解めっき法で、例えば、3分間、導電層を形成する。無電解めっき法は、例えば、無電解銅めっき法であり、銅が析出されることにより、導電層を形成する。
(ステップS5)まず、ステップS5では、図15に示すように、クリーム半田Sを第1の追加導電層D1と第2の追加導電層D2の上に塗布する。また、クリーム半田Sを第3の導電層C3a〜C3fそれぞれの上に二カ所ずつ塗布する。
比較例1の製造方法は、15分間、無電解めっき法で配線を形成する例である。比較例1で配線を形成した場合、配線の厚さは1.0μmである。図19は、比較例1の製造方法で製造した場合の各配線抵抗における消費電力を示す表である。図19に示すように、配線部分の合計消費電力は、1.06Wであり、配線部分の消費電力は、発光ダイオードの消費電力の7.33(=1.06/14.4×100)%である。
比較例2の製造方法は、150分間、無電解めっき法で配線を形成する例である。比較例2で配線を形成した場合、配線の厚さは3.5μmである。図20は、比較例2の製造方法で製造した場合の各配線抵抗における消費電力を示す表である。図20に示すように、配線部分の合計消費電力は、0.3017Wであり、配線部分の消費電力は、発光ダイオードの消費電力の2.10(=0.3017/14.4×100)%である。
本実施形態の製造方法の一実施例として、3分間、無電解めっき法で配線を形成した後、更に10分間電界めっき法を行う。すなわち、無電解めっき法と電界めっき法によるめっきに合計13分要する場合である。
これにより、電源BTの電圧を抑えるとともに、電流値が大きい第3のバスラインの幅を第1のバスラインの幅BL1の幅よりも広くすることができるので、第3のバスラインにおける電力損失を抑えることができ、発光ダイオード基板LS全体の消費電力を抑えることができる。
また、本実施形態では、半田を用いて導電層に発光ダイオードを接続したが、これに限らず、他の接続部材を用いて導電層に発光ダイオードを接続してもよい。
BT、BT2、電源
LS 発光ダイオード基板
X1〜X18 LEDユニット
L1−1〜L1−8、L2−1、L9−1〜L9−8、L17−8、L18−1〜L18−8 発光ダイオード
BL1 第1のバスライン
BL2 第2のバスライン
BL3 第3のバスライン
BL4−1〜BL4−7 第4のバスライン
A 基板
B 触媒層
C1 第1の導電層
C2 第2の導電層
C3a〜C3f 第1の導電層
D1 第1の追加導電層
D2 第2の追加導電層
S 半田
IJ インクジェット装置
IK インク
R1 抵抗
HS 筐体
CL カットライン
Claims (10)
- 樹脂製の基板の主面に規定の間隔をあけて複数の触媒層を形成する工程と、
前記触媒層を形成する工程の後に、無電解めっき法を用いて、前記複数の触媒層それぞれの上に導電層を形成する工程と、
前記導電層を形成する工程の後に、複数の前記導電層のうち端に位置する導電層を第1の電極として、前記第1の電極とした導電層に金属を析出するように電圧を印加することにより、前記第1の電極とした導電層の上に追加導電層を形成する工程と、
前記追加導電層を形成する工程の後に、前記追加導電層と前記規定の間隔をあけて隣り合う導電層とに、接続部材を用いて発光ダイオードを接続する工程と、
を有する発光ダイオード基板の製造方法。 - 前記複数の触媒層を形成する工程において、複数の発光ダイオードが直列に接続された発光ダイオードユニットを複数並列に接続する配線となる前記導電層を形成するために前記触媒層を形成するものであって、
電源の正極と接続する第1の端子と前記発光ダイオードユニットの一端の発光ダイオードのアノード側に配置された第1の接続点との間に接続された前記配線の第1の幅に比べて、前記電源の負極と接続する第2の端子と前記発光ダイオードユニットの他端の発光ダイオードのカソード側に配置された第2の接続点に電気的に接続された第3の接続点との間に接続された前記配線の第2の幅が広い
請求項1に記載の発光ダイオード基板の製造方法。 - 前記発光ダイオードを接続する工程において、前記導電層を形成する工程により、一端に位置する第1の導電層と他端に位置する第2の導電層の間に複数の第3の導電層が形成されている場合、更に隣り合う前記第3の導電層に、接続部材を用いて発光ダイオードを接続する
請求項1または2に記載の発光ダイオード基板の製造方法。 - 前記複数の触媒層を形成する工程において、前記複数の触媒層として、一端に位置する第1の触媒層と、他端に位置する第2の触媒層と、前記第1の触媒層と前記第2の触媒層に挟まれた一つ以上の第3の触媒層と、を前記基板の主面に形成し、
前記導電層を形成する工程において、前記第1の触媒層の上に第1の導電層、前記第2の触媒層の上に第2の導電層、前記第3の触媒層の上に第3の導電層を形成する
請求項1から3のいずれか一項に記載の発光ダイオード基板の製造方法。 - 前記追加導電層を形成する工程において、電解めっき法を用いて前記第1の導電層及び前記第2の導電層を第1の電極として前記第1の導電層及び前記第2の導電層上に金属を析出するように電圧を印加することにより、前記第1の導電層の上に第1の追加導電層、前記第2の導電層の上に第2の追加導電層を形成する
請求項4に記載の発光ダイオード基板の製造方法。 - 前記追加導電層を形成する工程において、前記第1の導電層及び前記第2の導電層が電源の負極に電気的に接続され且つ前記第1の導電層及び前記第2の導電層に対して銅イオンを含むめっき液が介在するように配置された電極が前記電源の正極に電気的に接続された状態を規定の時間維持し、前記第1の導電層の上に銅が析出することで、前記第1の追加導電層及び前記第2の追加導電層を形成する
請求項5に記載の発光ダイオード基板の製造方法。 - 前記発光ダイオードを接続する工程において、前記第1の追加導電層から前記第3の導電層を介して前記第2の追加導電層に電流が流れるように、複数の前記発光ダイオードを接続部材で接続する
請求項5または6に記載の発光ダイオード基板の製造方法。 - 前記複数の触媒層を形成する工程において、前記規定の間隔の数が前記規定の間隔に配置する発光ダイオードの数と同じになるように、前記複数の触媒層を形成し、
前記発光ダイオードを接続する工程において、前記規定の間隔それぞれに前記発光ダイオードを配置するよう接続部材で接続する
請求項1から7のいずれか一項に記載の発光ダイオード基板の製造方法。 - 前記発光ダイオードを接続する工程において、接続部材を前記導電層及び前記追加導電層の上に塗布し、前記塗布された接続部材を用いて前記導電層及び前記追加導電層に前記発光ダイオードを接続する
請求項1から8のいずれか一項に記載の発光ダイオード基板の製造方法。 - 請求項1から9のいずれか一項に記載の発光ダイオード基板の製造方法を有する照明装置の製造方法。
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