発光素子の生産装置およびその生産方法、発光モジュールの生産装置およびその生産方法、発光モジュール、光源装置、液晶表示装置
【課題】発光特性のグループ分けの精度を高めずに、各グループの発光特性の組合せ・合成時の狙いとする発光特性に対する発光特性ばらつきの精度を高める。
【解決手段】複数のグループから複数抽出されたＬＥＤ素子３を組み合わせる場合に、所望する特性の領域中心近くになる組み合わせとなるＬＥＤ素子３を各グループから選択してＬＥＤ素子３を基板上に実装するかまたは、複数のグループから複数抽出されたＬＥＤ子チップ９を組み合わせる場合に、所望する特性の領域中心近くになる組み合わせとなるＬＥＤチップ９を各グループから選択してパッケージ化する。
【解決手段】複数のグループから複数抽出されたＬＥＤ素子３を組み合わせる場合に、所望する特性の領域中心近くになる組み合わせとなるＬＥＤ素子３を各グループから選択してＬＥＤ素子３を基板上に実装するかまたは、複数のグループから複数抽出されたＬＥＤ子チップ９を組み合わせる場合に、所望する特性の領域中心近くになる組み合わせとなるＬＥＤチップ９を各グループから選択してパッケージ化する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）などの複数の発光素子チップをパッケージ化して発光素子を生産する発光素子の生産装置およびその生産方法、パッケージ化された複数の発光素子を基板上に実装する発光モジュールの生産装置およびその生産方法、この発光モジュールが複数用いられた光源装置、この光源装置がバックライトとして用いられた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の液晶表示装置は、透過型液晶パネルを有し、この透過型液晶パネルの背後にバックライトを有している。バックライトとして使用される光源装置は、従来はＣＣＦＬ（冷陰極蛍光ランプ）が主流であったが、近年のＬＥＤの技術進歩により、ＣＣＦＬに代ってＬＥＤを光源部として利用することが有望視されている。
【０００３】
特許文献１では、発光器（ＬＥＤ）を組合せて、狙いとする色度・光度を得る方法が提案されている。この発光器（ＬＥＤ）を、色度や光度の発光特性に応じて、発光特性が重ならないように互いにグループ分け（分類・ソート）してストックしている。互いのグループを組み合せた時に、狙った発光特性に近い組合せパターンを算出し、ストック量などから使用する優先度を決めて、生産する発光特性の組合せ方を選択している。
【０００４】
特許文献２では、液晶パネルのバックライト（面光源装置）を製造する方法が提案されている。狙いとする色度に対して、発光色にばらつきがあるＬＥＤを利用するために、狙いの色度を挟んだ両側の２グループ（または３グループ）に分類し、規則性を持って、交互に配列することによって、平均化（平準化）した色度を狙いの色度にしている。
【０００５】
特許文献３では、液晶パネルのバックライト（面光源）を製造する方法が提案されている。色度図上で、狙いの色度を両側から挟み込んだ各色度を持つ２つのグループに発光素子（ＬＥＤ）を分類する。２つのペアを１対の発光素子として扱い、２つのグループの各色度の間にある狙いの色度を得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２０１１−５１５８１９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７５５９４号公報
【特許文献３】特開２００９−１５８４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されている従来の構成では、各グループを組み合わせてそれらの間の狙いの発光特性を得る場合に、「分散の加法性」によって、各グループ内の特性分散（ばらつき）よりも、組合せ時の特性分散の方が必ず大きくなる。組合せ後の特性分布によって、歩留り低下の懸念がある。組合せ時の特性ばらつきを抑えるために、より細かいグループ分類にすると、それによる精度向上などに伴う測定の手間の増加に留まらず、多ランク化による煩雑性の増加や規格外分布品の廃棄など、生産や管理の煩雑化・コスト増加・歩留り低下を引き起こすという問題がある。
【０００８】
特許文献２に開示されている従来の構成では、得られるパネルの規格（許容差）次第であるが、特許文献１の場合と同様、ばらつきの程度は、元のグループのそれよりも、各グループを組み合わせて配列した時の方が大きくなってしまう。その結果、規格外品のパネルができたり、グループ分け精度の更なる向上が必要になったりする。また、予め規則性をもつ配列の設定が必要になる。
【０００９】
特許文献３に開示されている従来の構成においても、特許文献２の場合と同様、各グループの組み合わせ・合成時の特性ばらつきは、各グループ内の特性ばらつきよりも大きくなってしまう。
【００１０】
特許文献１〜３ではいずれも、パッケージ化された発光素子の規格外品であってもそれらを組み合わせて基板上に実装することにより、狙いとする発光特性の発光モジュールとするものであるが、前述したように、各グループの組み合わせ・合成時の発光特性のばらつきが、各グループ内のばらつきよりも大きくなってしまうという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、発光特性のグループ分けの精度を高めずに、各グループの発光特性の組合せ・合成時の狙いとする発光特性に対する発光特性ばらつきの精度を高めることができる発光モジュール、この発光モジュールの生産装置およびその生産方法、この発光モジュールが複数用いられた光源装置、この光源装置がバックライトとして用いられた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の発光モジュールの生産方法は、複数の発光素子を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する発光モジュールの生産方法において、グループ分類手段が、複数の発光素子の特性を測定し、測定した複数の発光素子の特性から、当該特性が近い発光素子同士で複数のグループに分類するグループ分類工程と、グループ選択手段が、所望する特性領域の両側または周囲に特性分布の中心がある一または複数のグループを選択するグループ選択工程と、特性確認手段が、選択した一または複数のグループからそれぞれ複数の発光素子を無作為に抽出し、各グループから抽出された複数の発光素子それぞれの特性を確認する特性確認工程と、当該特性の確認結果に基づいて、素子実装手段が、該各グループから抽出された発光素子を組み合わせる場合に、所望する特性の領域中心近くになる組み合わせの発光素子を該各グループからそれぞれ選択して基板上にそれぞれ実装する素子実装工程とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１３】
本発明の発光モジュールの生産方法は、複数の発光素子を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する発光モジュールの生産方法において、記憶手段が、発光素子製造時の特性測定結果データを、製造された発光素子と１対１に対応するように記憶する記憶工程と、素子決定手段が、該記憶手段に複数記憶された特性の中から狙いの特性の領域中心近くになる発光素子の組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子を決定する素子決定工程と、全素子の中から任意に希望する組み合わせの発光素子が取り出せる手段を持ち、該手段を用いて素子実装手段が、決定した組み合わせの発光素子を基板上に実装する素子実装工程とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。この素子実装工程は、全素子の中から任意に希望する組み合わせの発光素子が取り出せる手段を持つ素子実装手段が、決定した組み合わせの発光素子を基板上に実装する。
【００１４】
本発明の発光モジュールの生産方法は、複数の発光素子を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する発光モジュールの生産方法において、発光素子製造時の特性測定結果データを、記憶手段が、製造された発光素子と１対１に対応するように記憶する記憶工程と、素子決定手段が、記憶された特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、所望する特性の領域中心近くになる組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子を決定する素子決定工程と、発光素子の個体をピックアップする順序に応じて、基板上の所望する位置に該個体を実装する手段を持ち、該手段を用いて素子実装手段が、決定した組み合わせの発光素子を基板上の所定位置に実装する素子実装工程とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。この素子実装工程は、発光素子の個体をピックアップする順序に応じて、基板上の所望する位置に該個体を実装する素子実装手段が、決定した組み合わせの発光素子を基板上の所定位置に実装する。
【００１５】
本発明の発光素子の生産方法は、複数の発光素子チップをパッケージ化して所望する特性の発光素子を生産する発光素子の生産方法において、グループ分類手段が、該複数の発光素子チップの特性を測定し、該特性が近い発光素子チップ同士で複数のグループに分類するグループ分類工程と、グループ選択手段が、該所望する特性の両側または周囲に特性分布の中心がある一または複数のグループを選択するグループ選択工程と、特性確認手段が、選択した一または複数のグループからそれぞれ複数の発光素子チップを無作為に抽出し、該各グループから抽出された複数の発光素子チップそれぞれの特性を確認する特性確認工程と、素子実装手段が、該各グループから抽出された発光素子チップを組み合わせる場合に、該所望する特性の領域中心近くになる組み合わせの発光素子チップを該各グループから選択して実装してパッケージ化する素子実装工程とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１６】
本発明の発光素子の生産方法は、複数の発光素子チップをパッケージ化して所望する特性の発光素子を生産する発光素子の生産方法において、記憶手段が、発光素子チップ製造時の特性測定結果データを、製造された発光素子チップと１対１に対応するように記憶する記憶工程と、素子決定手段が、該記憶手段に記憶された特性の中から狙いの特性の領域中心近くになる発光素子チップの組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子チップを決定する素子決定工程と、全素子チップの中から任意に希望する組み合わせの発光素子チップが取り出せる手段を持ち、該手段を用いて素子実装手段が、決定した組み合わせの発光素子チップを組み合わせて実装してパッケージ化する素子実装工程とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。この素子実装工程は、全素子チップの中から任意に希望する組み合わせの発光素子チップが取り出せる手段を持つ素子実装手段が、決定した組み合わせの発光素子チップを組み合わせて実装してパッケージ化する。
【００１７】
本発明の発光素子の生産方法は、複数の発光素子チップをパッケージ化して所望する特性の発光素子を生産する発光素子の生産方法において、発光素子チップ製造時の特性測定結果データを、記憶手段が、製造された発光素子チップと１対１に対応するように記憶する記憶工程と、素子決定手段が、該記憶手段に記憶された発光特性の中から狙いの特性の領域中心近くになる発光素子チップの組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子チップを決定する素子決定工程と、発光素子チップをピックアップする順序に応じて基板上の所望する位置に発光素子チップをボンディングする手段を持ち、該手段を用いて素子実装手段が、決定した組み合わせの発光素子チップを組み合わせて所定位置に実装してパッケージ化する素子実装工程とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。この素子実装工程は、素子実装手段が、決定した組み合わせの発光素子チップをピックアップする順序に応じて基板上の所望する位置に発光素子チップを実装してパッケージ化する。
【００１８】
本発明の発光モジュールの生産装置は、複数の発光素子を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する発光モジュールの生産装置において、予め、特性が近い発光素子同士に分類された複数のグループを保持する素子保持手段と、一または複数のグループからそれぞれ複数の発光素子を無作為に抽出し、該一または複数のグループから抽出された複数の発光素子それぞれの特性を確認する特性確認手段と、該一つ以上のグループから抽出された発光素子を組み合わせる場合に、該所望する特性の領域中心近くになる組み合わせの発光素子を該各グループから選択して当該発光素子を実装する素子実装手段とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１９】
本発明の発光モジュールの生産装置は、複数の発光素子を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する発光モジュールの生産装置において、発光素子製造時の特性測定結果データを、製造された発光素子と１対１に対応するように記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、狙いの特性の領域中心近くになる発光素子の組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子を決定する素子決定手段と、全素子の中から任意に希望する組み合わせの発光素子が取り出せる手段を持ち、該手段を用いて、決定した組み合わせの発光素子を基板上に実装する素子実装手段とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。この素子実装手段は、全素子の中から任意に希望する組み合わせの発光素子が取り出せる手段を用いて、決定した組み合わせの発光素子を基板上に実装する。
【００２０】
本発明の発光モジュールの生産装置は、複数の発光素子を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する発光モジュールの生産装置において、発光素子製造時の特性測定結果データを、製造された発光素子と１対１に対応するように記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、狙いの特性の領域中心近くになる発光素子の組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子を決定する素子決定手段と、発光素子をピックアップする順序に応じて、基板上の所望する位置に発光素子を実装する手段を持ち、該手段を用いて、決定した組み合わせの発光素子を基板上に実装する素子実装手段とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。この素子実装手段は、決定した組み合わせの発光素子をピックアップする順序に応じて、基板上の所望する位置に発光素子を実装する。
【００２１】
本発明の発光素子の生産装置は、複数の発光素子チップをパッケージ化して所望する特性の発光素子を生産する発光素子の生産装置において、予め、発光特性が近い発光素子チップ同士に分類された複数のグループを保持する発光素子保持手段と、一または複数のグループからそれぞれ複数の発光素子チップを無作為に抽出し、該一または複数のグループから抽出された複数の発光素子チップそれぞれの特性を確認する特性確認手段と、該複数のグループから抽出された発光素子チップを組み合わせる場合に、該所望する特性の領域中心近くになる組み合わせの発光素子チップを該各グループから選択して実装してパッケージ化する素子実装手段とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２２】
本発明の発光素子の生産装置は、複数の発光素子チップをパッケージ化して所望する特性の発光素子を生産する発光 素子の生産装置において、
発光素子チップ製造時の特性測定結果データを、製造された発光素子チップと１対１に対応するように記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、狙いの特性の領域中心近くになる発光素子チップの組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子チップを決定する素子決定手段と、全素子の中から任意に希望する組み合わせの発光素子チップが取り出せる手段を持ち、該手段を用いて、決定した組み合わせの発光素子チップを選択して実装してパッケージ化する素子実装手段とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。この素子実装手段は、全素子の中から任意に希望する組み合わせの発光素子チップが取り出せる手段を用いて、決定した組み合わせの発光素子チップを選択して実装してパッケージ化する。
【００２３】
本発明の発光素子の生産装置は、複数の発光素子チップをパッケージ化して所望する特性の発光素子を生産する発光素子の生産装置において、発光素子チップ製造時の特性測定結果データを、製造された発光素子チップと１対１に対応するように記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された発光特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、狙いの特性の領域中心近くになる発光素子チップの組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子チップを決定する素子決定手段と、発光素子チップをピックアップする順序に応じて基板上の所望する位置に発光素子チップをボンディングする手段を持ち、該手段を用いて、決定した組み合わせの発光素子チップを選択して実装してパッケージ化する素子実装手段とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。この素子実装手段は、決定した組み合わせの発光素子チップをピックアップする順序に応じて基板上の所望する位置に発光素子チップを実装してパッケージ化する。
【００２４】
本発明の面光源または線光源の発光モジュールにおいて、モジュールの特性規格幅に対して、構成する発光素子の特性規格幅分布が同等以上の広い分布幅に分布している。
【００２５】
また、好ましくは、本発明の面光源または線光源の発光モジュールにおいて、モジュールを構成する個々の発光素子の特性分布が、モジュールの特性規格分布と重ならない領域に分布する複数の特性グループの組み合わせからなっている。
【００２６】
さらに、好ましくは、本発明の面光源または線光源の発光モジュールにおいて、モジュールを構成する個々の発光素子の特性分布が、複数の特性グループに分類され、その中で少なくとも一つ以上のグループの特性分布の標準偏差幅が、モジュールの特性規格分布の標準偏差幅と重ならないように構成されている。
【００２７】
さらに、好ましくは、本発明の面光源または線光源の発光モジュールにおいて、モジュールを構成する発光素子内の発光素子チップの特性分布幅が、モジュール特性分布幅よりも広い範囲に分布している。
【００２８】
本発明の光源装置は、本発明の上記発光モジュールが一または複数配設されて面状に光照射するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２９】
本発明の液晶表示装置は、本発明の上記光源装置が液晶パネルの背面側に設けられてバックライトとして用いられたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３０】
上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。
【００３１】
本発明においては、グループ分類手段が、複数の発光素子の特性を測定し、測定した複数の発光素子の特性から、当該特性が近い発光素子同士で複数のグループに分類するグループ分類工程と、グループ選択手段が、所望する特性領域の両側または周囲に特性分布の中心がある複数のグループを選択するグループ選択工程と、特性確認手段が、選択した複数のグループからそれぞれ複数の発光素子を無作為に抽出し、各グループから抽出された複数の発光素子それぞれの特性を確認する特性確認工程と、当該特性の確認結果に基づいて、素子実装手段が、該各グループから抽出された発光素子を組み合わせる場合に、所望する特性の領域中心近くになる組み合わせの発光素子を該各グループからそれぞれ選択して基板上にそれぞれ実装する素子実装工程とを有している。
【００３２】
これによって、複数のグループから複数抽出されたＬＥＤ素子３を組み合わせる場合に、所望する特性の領域中心近くになる組み合わせとなるＬＥＤ素子３を各グループから選択してＬＥＤ素子３を基板上に実装するかまたは、複数のグループから複数抽出されたＬＥＤ子チップ９を組み合わせる場合に、所望する特性の領域中心近くになる組み合わせとなるＬＥＤチップ９を各グループから選択してパッケージ化するため、各グループの組み合わせ・合成時の発光特性のばらつきが、各グループ内のばらつきよりも大きくならないことから、発光特性のグループ分けの精度を高めずに、各グループの組合せ・合成時の狙いに対する発光特性ばらつきの精度を高めることが可能となる。
【発明の効果】
【００３３】
以上により、本発明によれば、各グループの組み合わせ・合成時の発光特性のばらつきが、各グループ内のばらつきよりも大きくならないため、発光特性のグループ分けの精度を高めずに、各グループの組合せ・合成時の狙いに対する発光特性ばらつきの精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の発光モジュールの生産方法の実施形態１において行われる二つの発光特性のグループを組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を色度図上で示す概念図である。
【図２】本発明の発光モジュールの生産方法の実施形態１において二つの発光特性のグループからＬＥＤ素子を４個ずつ抽出して各グループ間で効率よく組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を説明するための図である。
【図３】（ａ）は、従来行われている二つの発光特性のグループを組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を色度図上で示す概念図、（ｂ）は、従来の発光モジュールの生産方法において二つの発光特性のグループからＬＥＤ素子を組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を説明するための図である。
【図４】図３のように異なるランクの各ＬＥＤ素子を各パッケージリールから単純に１個ずつ順番に抽出して組み合せた場合をシミュレートした合成結果を示す図である。
【図５】図２のように異なるランクの各ＬＥＤ素子を各パッケージリールから４個取り出して最も狙いの領域中心近くになるように各ランク品を組み合せた場合をシミュレートした合成結果を示す図である。
【図６】ランクａ，ｂの各ＬＥＤ素子を複数個取り出して狙いとする領域Ｔ１，Ｔ２の中心近くになるように各ランク品を組み合せをシミュレーションする場合を示す図である。
【図７】図６のランクａ，ｂからの抽出数に対する狙い領域がＴ１，Ｔ２の場合の歩留り変化のシミュレーション結果を示す図である。
【図８】発光素子チップとしてのＬＥＤチップと、パッケージ状態のＬＥＤ素子で特性にバラツキが生じる様子と、特性のバラツキに応じたＬＥＤ素子のランク品を組み合わせて搭載する様子を説明するための図であって、（ａ）はウエハから多数のＬＥＤチップに個片化する様子を示す図、（ｂ）はＬＥＤチップの特性分布を示す図、（ｃ）はＬＥＤチップをパッケージ化した様子を示す図、（ｄ）は各パッケージ化されたＬＥＤ素子の特性分布とランクＡ〜Ｄを示す図、（ｅ）は各パッケージ化されたＬＥＤ素子を基板上に実装する様子を示す図である。
【図９】本発明の実施形態１における発光モジュールの生産装置およびその生産方法を示すブロック図である。
【図１０】（ａ）は、複数のＬＥＤチップの波長分布に対する蛍光体塗布による色度変化を色度図上で示す図、（ｂ）は、狙いの色度を得るために使用し得る複数のＬＥＤチップの狭い波長分布に対する蛍光体塗布による色度変化を色度図上で示す図、（ｃ）は、規格外の波長のＬＥＤチップを組み合わせて高精度で狙いの色度を得ることを色度図上で説明するための図である。
【図１１】本発明のＬＥＤ素子の生産方法の実施形態１において二つの色度特性のグループからＬＥＤチップを４個ずつ抽出して各グループ間で効率よく組み合わせて狙いの色度特性のＬＥＤ素子を得る場合を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施形態１における発光素子の生産装置およびその生産方法を示すブロック図である。
【図１３】本発明のＬＥＤ素子の生産方法の実施形態２において、記憶されたＬＥＤチップの色度特性から全部または一部の特性データを抽出し、効率よく組み合わせて狙いの色度特性のＬＥＤ素子を得る場合を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施形態２における発光素子としてのＬＥＤ素子３の生産装置およびその生産方法を示すブロック図である。
【図１５】本発明のＬＥＤモジュールの生産方法の実施形態２において一つのリールのテープ中に順次複数搭載されたＬＥＤ素子毎にテスト結果とランクがテストデータとして保持された場合を説明するための図である。
【図１６】線光源基板上に図１５の一つのリールのテープ中に順次複数搭載されたＬＥＤ素子を基板上の所定順次搭載する事例を説明するための図である。
【図１７】本発明の実施形態２における発光モジュールとしてのＬＥＤモジュールの生産装置およびその生産方法の変形例を示すブロック図である。
【図１８】本発明のＬＥＤ素子の生産方法の実施形態３において、赤、緑および青の発光色を持つ３グループのＬＥＤチップを組み合わせて均質な白色光を得る場合を色度図上で示す概念図である。
【図１９】本発明の発光モジュールの生産方法の実施形態３において行われる三つの発光特性としての色度特性の各グループを組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を色度図上で示す概念図である。
【図２０】本発明の発光モジュールの生産方法の実施形態３において三つの発光特性のグループからＬＥＤ素子を４個ずつ抽出して各グループ間で効率よく組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を説明するための図である。
【図２１】本発明の発光モジュールの生産方法の実施形態３において、狙いの発光特性の領域Ｔの周りにある複数の色度特性から選択したいくつかの色度特性のＬＥＤ素子を組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を色度図上で示す概念図である。
【図２２】本発明のＬＥＤモジュールの生産方法の実施形態３において、一つのリールのテープ中に、狙いとする特性範囲よりも広い特性分布幅を持つＬＥＤ素子の集まりからなるリールから、ＬＥＤ素子を効率よく組み合わせて狙いの発光特性を得る事例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下に、本発明の発光モジュールの生産装置およびその生産方法の実施形態１〜３について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図における構成部材のそれぞれの厚みや長さなどは図面作成上の観点から、図示する構成に限定されるものではない。
【００３６】
（実施形態１）
図１は、本発明の発光モジュールの生産方法の実施形態１において行われる二つの発光特性としての色度特性のグループを組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を色度図上で示す概念図である。この場合の色度図は、全ての色度を表すことができて、中心部分が白色で左に行くほど青味がかり、右側に行くほど赤味がかる。青味がかった色度と赤味がかった色度とを組み合わせると白色になる。ここでは、発光特性として色度特性について主に説明するが、発光特性として光量特性（光束特性）であってもよいし、ＶＦ特性（ＶＩ特性）であっても本発明を適用することができる。
【００３７】
図１に示すように、本実施形態１の発光モジュールの生産方法において、色度特性の各ランクａ，ｂを構成する各グループから予めｎ個（ｎ≧２）ずつの発光素子としてのＬＥＤ素子をそれぞれ抽出し、その抽出した各ｎ個のＬＥＤ素子の色度特性を予めそれぞれ測定しておき、各組み合わせ後の色度特性の結果を計算して狙いとする色度特性の領域Ｔ内の組合せとなる２個のＬＥＤ素子を各ランクａ，ｂから選択して基板上に実装する。本実施形態１の生産方法を、さらに具体的に図２を用いて説明する。
【００３８】
図２は、本発明の発光モジュールの生産方法の実施形態１において二つの発光特性のグループからＬＥＤ素子を４個ずつ抽出して各グループ間で効率よく組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を説明するための図である。
【００３９】
図２に示すように、本実施形態１の発光モジュールの生産方法は、まず、ソート（分類）された複数のランク、ここでは色度特性の２つのランクａ，ｂのパッケージリール１、２を準備する。これらの２つのランクａ，ｂは、狙いとする色度特性の領域Ｔの両側に位置し、ランクａ，ｂのＬＥＤ素子の発光を組み合わせて合成すると、狙いとする色度特性になる。
【００４０】
次に、パッケージリール１、２からそれぞれ、複数個（ここでは４個）のパッケージのＬＥＤ素子３を測定ステージ４上に取り出す。各４個のＬＥＤ素子３の色度特性を測定するかまたは、予め測定されて記憶された色度特性を元に、ランクａのＬＥＤ素子３が４個、ランクｂのＬＥＤ素子３が４個で合計１６通りの組み合わせがある。この合計１６通りの組み合わせ後の色度特性の合成結果を計算する。これらの計算値が狙いとする色度特性の領域Ｔ内の領域中心付近の組合せとなる２個のＬＥＤ素子３のペアをランクａ，ｂからそれぞれ選択する。要するに、合計１６通りの組み合わせのうち、狙いとする色度特性の領域Ｔ内の領域中心付近の組合せとなる１通り選択することになる。これによって、ランクａのＬＥＤ素子３とランクｂのＬＥＤ素子３を組み合わせた場合に、狙いとする色度特性の領域Ｔ内の領域中心付近に納めることができる。精度よく色度特性の領域Ｔ内の領域中心付近に納めるためには各ランクから４個以上、例えば５個や６個程度の抽出が必要であり、それほど精度が要求されない場合には、各ランクから２，３個の抽出でもよい。
【００４１】
その後、選択されたペアのＬＥＤ素子３を、光源の一単位を作る構成の線光源基板５または面光源基板６上に順次実装して発光モジュール７または８を製造する。
【００４２】
選択されたＬＥＤ素子３が実装されたことで生じる、ランクａ、ｂそれぞれの測定ステージ４上のＬＥＤ素子１個分の空きには、パッケージリール１、２からＬＥＤ素子３をそれぞれ１個ずつ抽出して各測定ステージに補充する。新たに補充されたＬＥＤ素子３の特性を測定するかまたは、予め測定されて記憶された特性を元に、新たに計１６通りの組み合わせを計算し、狙いとする色度特性の領域Ｔ内の領域中心付近の組合せとなる２個のＬＥＤ素子３のペアを選択する。以後、発光モジュール７または８の完成まで、以上の操作を繰り返す。
【００４３】
ここで、本実施形態１の効果を説明するために、従来の狙いとする発光特性を得る場合について図３を用いて説明する。
【００４４】
図３（ａ）は、従来行われている二つの発光特性のグループを組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を色度図上で示す概念図、図３（ｂ）は、従来の発光モジュールの生産方法において二つの発光特性のグループからＬＥＤ素子を単に順次組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を説明するための図である。
【００４５】
図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、狙いとする色度図上の領域Ｔの両側に存在する二つの色度特性のランクａ，ｂの各ＬＥＤ素子３をパッケージリール１、２から単純に順に組み合わせて狙いとする色度特性の色度図上の領域Ｔとすることができる。このとき、後述する図４に示すように、２個ペアで所望する色度の光学特性を作るランクａ，ｂの各ＬＥＤ素子３を単純・無作為に組み合せた場合には、「分散の加法性」により、狙いとする色度特性の色度図上の領域Ｔに対するバラツキが元のランクａ，ｂの色度特性のバラツキよりも大きくなる。
【００４６】
図４は、図３のように異なるランクの各ＬＥＤ素子を各パッケージリールから単純に１個ずつ順番に抽出して組み合せた場合をシミュレートした合成結果を示す図、図５は、図２の実施形態１のように異なるランクの各ＬＥＤ素子を各パッケージリールから４個取り出して狙いとする領域の中心近くになるように各ランク品を組み合せた場合をシミュレートした合成結果を示す図である。
【００４７】
図４および図５では、座標の右上と左下に分布する２つのグループ（ランクａ，ｂ）から、座標の中心円を狙いの領域Ｔとして、組み合わせたときの分布を調べる。サンプル数は各々２，０００個、サンプルの分布幅はｘ、ｙ共に±０．５、狙いの円の半径は±０．７１とする。
【００４８】
図４のように、単純に１個ずつ順番に抽出して組み合せた従来の場合には、合成時の分布幅（標準偏差）は０．５７９で、歩留りは７５．８パーセントであった。
【００４９】
図５のように、各グループからそれぞれ４個を抽出し、最も狙いの領域Ｔ内の領域中心に近くなる組合せを選択した本実施形態１の場合は、合成時の分布幅（標準偏差）が０．２５２で、歩留りが９９．８パーセントとなる。
【００５０】
図４の合成結果のバラツキ（従来方法）が、図５の合成結果のバラツキ（本実施形態１）に比べて大幅に広がっているし、元のランクａ，ｂの色度のバラツキに比べても大幅に広がっている。したがって、本実施形態１によれば、発光特性のグループ分けの精度を高めずに、各グループの発光特性の組合せ・合成時の狙いとする発光特性に対する発光特性ばらつきの精度を高めることができる。
【００５１】
次に、本実施形態１の場合に各グループからそれぞれ抽出する個数について検討する。
【００５２】
図６は、ランクａ，ｂの各ＬＥＤ素子を複数個取り出して狙いとする領域Ｔ１，Ｔ２の領域中心近くになるように各ランク品を組み合せをシミュレーションする場合を示す図である。この狙いとする領域Ｔ１は領域Ｔ２よりも広い。
【００５３】
図６に示すように、右上のランクａの色度特性領域は、ｘｙ座標上で中心（ｘ，ｙ）が（１．５、１．５）で１辺の距離が１の正方形の範囲内でランダムに分布している。また、左下のランクｂの色度特性領域は、ｘｙ座標上で中心（ｘ，ｙ）が（−１．５、−１．５）で１辺の距離が１の正方形の範囲内でランダムに分布している。ランクａのＬＥＤ素子とランクｂのＬＥＤ素子を組み合わせる場合に、ランクａ，ｂの各ＬＥＤ素子を複数個抽出し、抽出したランクａ，ｂの各複数のＬＥＤ素子の中から、狙い領域Ｔ１またはＴ２内の領域中心近くに収まる組み合わせのＬＥＤ素子のペアを選択して、中心座標（０，０）を狙ってランクａ，ｂを組合わせる。狙いの円の半径は領域Ｔ２が０．５０で、領域Ｔ１が０．７１の２通りとしている。
【００５４】
図７は、図６のランクａ，ｂからの素子抽出数に対する、狙い領域がＴ１，Ｔ２の場合の歩留り変化のシミュレーション結果を示す図である。
【００５５】
図７に示すように、ランクａ，ｂからの組み合わせで狙う領域が広い領域Ｔ１をひし形点でプロットし、狙う領域が狭い領域Ｔ２を円形点でプロットしている。ランクａ，ｂからの抽出数が７個以上になると、歩留りは１００パーセントになるが、組み合わせが７×７の４９通りになって演算量が格段に多くなる。一方、ランクａ，ｂからの各抽出数が１個から２個になるだけで、歩留りは、精度のよい狭い領域Ｔ２で４９パーセントから８２パーセントに格段に向上し、歩留りは、広い領域Ｔ１で７６パーセントから９６パーセントに格段に向上する。ランクａ，ｂからの各抽出数が２個の場合に、合計４通りの組み合わせのうち、狙いとする色度特性の領域Ｔ内の領域中心付近の組合せのものを１通り選択する。これによって、合成後の色度特性を、狙いとする色度特性の領域Ｔ（Ｔ１またはＴ２）内の領域中心付近の色度特性を選択することができてより均質な色度を得ることができる。したがって、ランクａ，ｂからの各抽出数がそれぞれ複数個であれば、色度特性のグループ分けの精度を高めずに、発光特性の組合せ・合成時の狙いとする色度特性に対する色度特性ばらつきの精度を高めることができる。
【００５６】
図９は、本発明の実施形態１における発光モジュールの生産装置およびその生産方法を示すブロック図である。
【００５７】
図９において、本実施形態１のＬＥＤモジュールの生産装置３０は、複数の発光素子としてのＬＥＤ素子３の色度特性を含む特性を測定し、測定した複数のＬＥＤ素子３の特性から、この特性が近いＬＥＤ素子３同士で複数のグループに分類するグループ分類手段３１と、所望する特性の両側に特性分布の中心がある複数のグループを選択するグループ選択手段３２と、予め、特性が近いＬＥＤ素子３同士に分類された複数のグループを保持する発光素子保持手段（図示せず）と、複数のグループからそれぞれ複数のＬＥＤ素子３を無作為に抽出し、複数のグループから抽出された複数のＬＥＤ素子３それぞれの特性を確認する特性確認手段３３と、複数のグループから複数抽出されたＬＥＤ素子３を組み合わせる場合に、所望する特性の領域中心近くになる組み合わせとなるＬＥＤ素子３を各グループから選択してＬＥＤ素子３を基板上に実装する素子実装手段３４とを有し、複数のＬＥＤ素子３を基板上に実装して所望する発光特性の発光モジュールを生産する。
【００５８】
本実施形態１のＬＥＤモジュールの生産装置３０を用いた本実施形態１のＬＥＤモジュールの生産方法は、グループ分類手段３１が、複数の発光素子としてのＬＥＤ素子３の色度特性を含む特性を測定し、測定した複数のＬＥＤ素子３の特性から、この特性が近いＬＥＤ素子３同士で複数のグループに分類するグループ分類工程と、グループ選択手段３２が、所望する特性の両側に特性分布の中心がある複数のグループを選択するグループ選択工程と、特性確認手段３３が、選択した複数のグループからそれぞれ複数のＬＥＤ素子３を無作為に抽出し、各グループから抽出された複数のＬＥＤ素子３それぞれの特性を確認する特性確認工程と、素子実装手段３４が、各グループから抽出された発光素子を組み合わせる場合に、所望する特性の領域中心近くになる組み合わせのＬＥＤ素子３を各グループから選択して基板上に実装する素子実装工程とを有し、複数のＬＥＤ素子３を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する。
【００５９】
これまで、本実施形態１による、発光素子としてのＬＥＤ素子３から発光モジュール７または８を製造する生産方法について説明したが、ＬＥＤチップからＬＥＤ発光素子３を生産する際にも本実施形態は適用可能である。以下、さらに詳細に本実施形態１を説明する。
【００６０】
本実施形態１の発光モジュールの生産方法は、前半チップ形成手段が、ウエハ上にマトリクス状に配列された複数の発光素子などの複数の半導体素子を形成する前半チップ工程と、チップテスト手段が、各ＬＥＤ素子毎にウエハを分断した後に、分断した複数のＬＥＤ素子をテストし、テスト結果に応じて複数のランクに分けて複数のランクのグループ毎に粘着シート上にＬＥＤチップを載置するチップテスト工程と、パッケージ手段が、ＬＥＤチップの発光部上を、蛍光体を含むモールドをドーム状に封止してパッケージ化し、パッケージ化されたＬＥＤ素子をテストし、そのテスト結果に応じて複数のランクに分けて複数のランクのグループ毎に、例えばリールのテープ上などに搭載するパッケージ工程と、モジュール手段が、テスト結果に応じたグループ毎に例えばテープ上に搭載された複数のＬＥＤ素子のグループを組み合わせて基板上に実装することにより発光モジュール（ここではＬＥＤモジュール）を生産するモジュール工程とを有している。
【００６１】
図８は、発光素子チップとしてのＬＥＤチップ９と、パッケージ状態のＬＥＤ素子３で特性にバラツキが生じる様子と、特性のバラツキに応じたＬＥＤ素子３のランク品を組み合わせて搭載する様子を説明するための図であって、図８（ａ）はウエハから多数のＬＥＤチップ９に個片化する様子を示す図、図８（ｂ）はＬＥＤチップ９の特性分布を示す図、図８（ｃ）はＬＥＤチップ９をパッケージ化した様子を示す図、図８（ｄ）は各パッケージ化されたＬＥＤ素子３の特性分布とランクＡ〜Ｄを示す図、図８（ｅ）は各パッケージ化されたＬＥＤ素子３を基板上に実装する様子を示す図である。なお、（ｂ）および（ｄ）の縦軸は個数であり、横軸はＬＥＤ特性を示している。ＬＥＤ特性は色合い（波長）の色度特性および光量特性（光束特性）の発光特性とＶＩ（電圧電流）特性（ＶＦ特性）である。ここでは、特に、色合い（波長）の発光特性として色度特性について説明するが、その他の特性についても本発明を適用することができる。
【００６２】
図８（ｂ）および図８（ｄ）に示すように、ＬＥＤチップ９とパッケージ化されたＬＥＤ素子３とは製造工程において、特性分布にバラツキが生じる。製品使用の制約から使用できるＬＥＤチップ９やＬＥＤ素子３（パッケージ品）が限られる。図８（ｂ）の(1)および(2)は規格外品でそれ以外の規格内品のＬＥＤチップ９を組み合わせて図８（ｃ）のパッケージ品のＬＥＤ素子３を作製している。それでも、図８（ｄ）に示すように、パッケージ化されたＬＥＤ素子３（パッケージ品）をテストすると、図８（ｄ）の(3)および(4)のように規格外品が発生する。そのテスト結果に応じて特性（発光特性とＶＩ特性）毎に複数のランク、例えばランクＡ〜Ｄに分ける。図８（ｅ）に示すように、特性の複数のランクＡ〜ＤのＬＥＤ素子３（パッケージ品）を組み合わせて基板（線光源基板５または面光源基板６）上に実装する。線光源基板５上にＬＥＤ素子３（パッケージ品）を直線状に並べる場合には、ランクＡの間にランクＣのＬＥＤ素子３（パッケージ品）を配置し、ランクＢの間にランクＤのＬＥＤ素子３（パッケージ品）を配置する。また、面光源基板６上にＬＥＤ素子３（パッケージ品）を直線状に並べる場合には、ランクＡとランクＣのＬＥＤ素子３（パッケージ品）を交互に配置し、ランクＢとランクＤのＬＥＤ素子３（パッケージ品）を交互に配置して行列状でマトリクス状に配列する。なお、ここでは、説明を簡略化するために、線光源基板５または面光源基板６上にＬＥＤ素子３を１個づつ実装しているが、本実施形態１では、前述したように、選択されたペアの２個のＬＥＤ素子３で、光源の一単位を作る構成の線光源基板５または面光源基板６上に順次実装して発光モジュール７または８を製造する。また、本実施形態１では、図８（ｂ）の(1)および(2)の規格外品や図８（ｄ）の(3)および(4)のような規格外品を組み合わせて、規格内品を得ることができる。
【００６３】
図１０（ａ）は、複数のＬＥＤチップの波長分布に対する蛍光体塗布による色度変化を色度図上で示す図、図１０（ｂ）は、狙いの色度を得るために使用し得る複数のＬＥＤチップの狭い波長分布に対する蛍光体塗布による色度変化を色度図上で示す図、図１０（ｃ）は、規格外の波長のＬＥＤチップを組み合わせて高精度で狙いの色度を得ることを色度図上で説明するための図である。
【００６４】
図１０（ａ）に示すように、ＬＥＤチップの波長は青色の短波長であり、色度図上では左端の楕円部分でチップ波長分布位置を示している。狙いの色度（ここでは白色）を得るために黄色を発色する蛍光体が塗布されているが、色度図上では、左端の楕円部分の上下両側のチップ波長分布では、狙いの色度（ここでは白色）を得ることができない。要するに、狙いの色度（ここでは白色）を得ることができるＬＥＤチップの波長域は決まってくる。図１０（ｂ）に示すように、狙いの色度を得ようとした場合にはＬＥＤチップの波長域は、左端の楕円部分の中央部の狭い範囲に限られる。この狭い範囲外のＬＥＤチップの波長域（左端の楕円部分の上下両側のチップ波長域）から狙いの色度を得ようとする場合には、これに合った異なる蛍光体が必要となって、蛍光体の種類を別途多数持たなければならなくなる。
【００６５】
これに対して、図１０（ｃ）に示すように、２個のペアのＬＥＤチップ９で、光源の一単位を作る構成のパッケージ品のＬＥＤ素子であれば、蛍光体との組み合わせで狙いの色度の領域Ｔを得ようとした場合に、ＬＥＤチップの狭い特定波長域Ｆが必要になる。要するに、狙いとする色度特性の領域Ｔを蛍光体とで得るためのＬＥＤチップ９の特定波長域Ｆの両側の波長域Ｆ１，Ｆ２の２個のＬＥＤチップ９を組み合わせることにより、特定波長域ＦのＬＥＤチップになって、これと蛍光体との組み合わせで狙いの色度の領域Ｔを得ることができる。
【００６６】
図１１は、本発明のＬＥＤ素子の生産方法の実施形態１において二つの色度特性のグループからＬＥＤチップを４個ずつ抽出して各グループ間で効率よく組み合わせて狙いの色度特性のＬＥＤ素子を得る場合を説明するための図である。
【００６７】
図１１に示すように、本実施形態１の発光素子としてのＬＥＤ素子（パッケージ品）の生産方法は、まず、ソート（分類）された複数のランク、ここでは色度特性の２つのランクＡ，ＢのＬＥＤチップ９が搭載されたシート１０，１１を準備する。これらの２つのランクＡ，ＢのＬＥＤチップ９は、特定波長域Ｆの両側の波長域Ｆ１，Ｆ２のＬＥＤチップ９に対応している。
【００６８】
次に、シート１０，１１上からそれぞれ、複数個（ここでは４個）のＬＥＤチップ９をピックアップコレット１２で測定ステージ４上に取り出す。各４個のＬＥＤチップ９の色度特性を測定するかまたは、予め測定されて記憶された色度特性を元に、ランクＡの波長域Ｆ１のＬＥＤチップ９が４個、ランクＢの波長域Ｆ２のＬＥＤ素子３が４個で合計１６通りの組み合わせがある。この合計１６通りの組み合わせ後の色度特性の合成結果を計算する。これらの計算値が特定波長域Ｆ内の領域中心付近の組合せとなる２個のＬＥＤチップのペアをランクＡ，Ｂからそれぞれ選択する。要するに、合計１６通りの組み合わせのうち、特定波長域Ｆ内の領域中心付近の組合せの１通りを選択することになる。これによって、ランクＡのＬＥＤチップ９とランクＢのＬＥＤチップ９を組み合わせた場合に、特定波長域Ｆ内の領域中心付近に合成結果を納めることができる。組み合わせの結果を、精度よく特定波長域Ｆ内の領域中心付近に合成結果を納めるためには各ランクＡ，Ｂから４個以上、例えば５個や６個程度の抽出が必要であり、それほど精度が要求されない場合には、各ランクから２，３個の抽出でもよい。
【００６９】
その後、選択されたペアのＬＥＤチップ９で、光源の一単位を作る構成のパッケージ基板１３上に、選択されたペアのＬＥＤチップ９を順次実装すると共に、ＬＥＤチップ９の発光部上を、所定の蛍光体を含むモールドをドーム状に封止してパッケージ化してＬＥＤ素子３を生産する。パッケージ化されたＬＥＤ素子３はさらに特性テストが為される。
【００７０】
要するに、最も狙いの特定波長域Ｆ内の中心部に近くなる組み合わせとなるＬＥＤチップ９を選択してパッケージ基板１３上に移載する。即ち、色度特性の各ランクＡ，Ｂを構成する各グループから予めｎ個（ｎ≧２）ずつ（ここでは４個ずつ）のＬＥＤチップ９をそれぞれ抽出し、その抽出した各ｎ個のＬＥＤチップの色度特性をそれぞれ測定し、各組み合わせ後の色度特性の結果を計算して、特定波長域Ｆ内の領域中心付近の組合せとなる２個のＬＥＤチップを各ランクＡ，Ｂから選択してパッケージ基板１３上に実装する。
【００７１】
組合せのチップが実装された後は、各測定ステージに、各ランクのチップを補充、特性測定した後、組合せの計算と選択を繰り返す。
【００７２】
図１２は、本発明の実施形態１における発光素子としてのＬＥＤ素子３の生産装置およびその生産方法を示すブロック図である。
【００７３】
図１２において、本実施形態１のＬＥＤ素子３の生産装置３０Ａは、複数の発光素子チップとしてのＬＥＤチップ９の色度特性を含む特性を測定し、測定した複数のＬＥＤチップ９の特性から、この特性が近いＬＥＤチップ９同士で複数のグループに分類するグループ分類手段３１Ａと、所望する特性の両側に特性分布の中心がある複数のグループを選択するグループ選択手段３２Ａと、予め、特性が近いＬＥＤチップ９同士に分類された複数のグループを保持する発光素子保持手段（図示せず）と、複数のグループからそれぞれ複数のＬＥＤチップ９を無作為に抽出し、複数のグループから抽出された複数のＬＥＤチップ９それぞれの特性を確認する特性確認手段３３Ａと、複数のグループから複数抽出されたＬＥＤ子チップ９を組み合わせる場合に、所望する特性の領域中心近くになる組み合わせとなるＬＥＤチップ９を各グループから選択してパッケージ化する素子実装手段３４Ａとを有し、複数のＬＥＤチップ９をパッケージ化して所望する特性のＬＥＤ素子３を生産する。
【００７４】
本実施形態１のＬＥＤ素子３の生産装置３０Ａを用いた本実施形態１のＬＥＤ素子３の生産方法は、グループ分類手段３１Ａが、複数のＬＥＤチップ９の特性を測定し、この特性が近いＬＥＤチップ９同士で複数のグループに分類するグループ分類工程と、グループ選択手段３２Ａが、所望する特性の両側に特性分布の中心がある複数のグループを選択するグループ選択工程と、特性確認手段３３Ａが、選択した複数のグループからそれぞれ複数のＬＥＤチップ９を無作為に抽出し、該各グループから抽出された複数のＬＥＤチップ９それぞれの特性を確認する特性確認工程と、素子実装手段３４Ａが、各グループから抽出されたＬＥＤチップを組み合わせる場合に、所望する特性の領域中心近くになる組み合わせのＬＥＤ子チップ９を各グループから選択してパッケージ化する素子実装工程とを有し、複数のＬＥＤチップ９をパッケージ化して所望する特性のＬＥＤ素子３を生産する。
【００７５】
以上により、本実施形態１によれば、複数のグループから複数抽出されたＬＥＤ素子３を組み合わせる場合に、所望する特性の領域中心近くになる組み合わせとなるＬＥＤ素子３を各グループから選択してＬＥＤ素子３を基板上に実装するかまたは、複数のグループから複数抽出されたＬＥＤチップ９を組み合わせる場合に、所望する特性の領域中心近くになる組み合わせとなるＬＥＤチップ９を各グループから選択してパッケージ化するため、各グループの組み合わせ・合成時の発光特性のばらつきが、各グループ内のばらつきよりも大きくならないことから、発光特性のグループ分けの精度を高めずに、各グループの発光特性の組合せ・合成時の狙いとする発光特性に対する発光特性ばらつきの精度を高めることができる。
【００７６】
（実施形態２）
上記実施形態１では、例えばパッケージ工程において、色度特性の各ランクＡ，Ｂから４個ずつ抽出したＬＥＤチップの色度特性をそれぞれ測定し、各組み合わせ後の色度特性の結果が特定波長域Ｆ内の領域中心付近の組合せとなる２個のＬＥＤチップを各ランクＡ，Ｂから選択してパッケージ基板１３上に実装する場合について説明したが、本実施形態２では、ウエハからＬＥＤチップ９に分断後、分断した複数のＬＥＤ素子をテストし、そのテスト結果の特性データがチップアドレスに対応して記憶された状態で、粘着シート上に複数のＬＥＤチップ９がマトリクス状に載置されているが、パッケージ工程において、ウエハの全チップアドレスの特性データを用いて、複数の色度特性のグループ、もしくはグループ化されない分布からＬＥＤチップの全部または一部を抽出して各グループ間、もしくは分布内で効率よく組み合わせて狙いの色度特性のＬＥＤ素子を得る場合について説明する。
【００７７】
図１３は、本発明のＬＥＤ素子の生産方法の実施形態２において複数の色度特性のグループ、もしくはグループ化されない分布からＬＥＤチップの全部または一部を抽出して各グループ間、もしくは分布内で効率よく組み合わせて狙いの色度特性のＬＥＤ素子を得る場合を説明するための図である。
【００７８】
図１３において、本実施形態２のＬＥＤ素子の生産方法は、ウエハからＬＥＤチップ９に分断後、分断した複数のＬＥＤチップ９が粘着シート１４に貼り付けられた状態のウエハ１５ごとテストするテスト工程を有している。そのテストは、色度特性（波長特性）と光量特性（光束特性）からなる発光特性の他、ＶＩ特性（ＶＦ特性）をテストする。テストデータ１６は、ハードディスクなど、コンピュータで取り扱える媒体のデータベース（記憶手段）に記憶されていることが望ましい。テスト結果は、粘着シート１４上のチップ座標（チップアドレス）と、記憶された特性データとが１対１に対応している。このテスト結果に応じて複数のランクに分ける。粘着シート１４上にマトリクス状に配列された複数のＬＥＤチップ９にチップアドレスを付与し、チップアドレスに対応してテストデータ１６がデータベース（記憶手段）に記憶されている。要するに、チップテスト時に、全てのテストデータ１６をデータベースに保持しておく。上記実施形態１のようにＬＥＤチップはソートしなくてもよい。
【００７９】
本実施形態２のＬＥＤ素子の生産方法は、ウエハ１５上のＬＥＤチップ９の特性データの全部または一部（複数）を選択する。複数のＬＥＤチップ９のアドレスに対応するテストデータ１６を用いて、各組み合わせ後の色度特性の結果が上記特定波長域Ｆ内の領域中心付近の組合せとなる２個のＬＥＤチップ９を選択し、選択したＬＥＤチップ９をピックアップコレット１２でパッケージ基板１３上に実装し、所定の蛍光体を含むモールドをドーム状に封止してパッケージ化してＬＥＤ素子３を生産する素子実装工程を有している。
【００８０】
要するに、組合せ時に、最も狙いに近くなる２つのＬＥＤチップ９を、テストデータ１６のうちの一部または全部（ウエハデータ全部ではおよそ１０万個前後）を用いて選択し、選択したペアのＬＥＤチップ９をピックアップコレット１２でパッケージ基板１３上にダイボンドする。使ったＬＥＤチップ９の座標データは「使用済み」としてデータベースに保持しておく。１枚の粘着シート１４のみでは特性が偏り、狙い通りの特性が得られない場合に備えて、２枚またはそれ以上の異なる特性分布を持つ粘着シート１４を同時にセットして使える機能を持つとより好ましい。
【００８１】
図１４は、本発明の実施形態２における発光素子としてのＬＥＤ素子３の生産装置およびその生産方法を示すブロック図である。
【００８２】
図１４において、本実施形態２によるＬＥＤ素子３の生産装置４０は、ＬＥＤチップ製造時の特性測定結果データを、製造されたＬＥＤチップ９と１対１に対応するように記憶する記憶手段４１と、記憶手段４１に記憶された特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、狙いの特性の領域中心近くになるＬＥＤチップ９の組合せを計算し、その計算結果から組み合わせるＬＥＤチップ９を決定する素子決定手段４２と、全素子の中から任意に希望する組み合わせのＬＥＤチップ９を取り出せる手段を持ち、決定した組み合わせのＬＥＤチップ９をパッケージ化する素子実装手段４３とを有し、複数のＬＥＤチップ９をパッケージ化して所望する特性のＬＥＤ素子３を生産する。
【００８３】
この本実施形態２によるＬＥＤ素子３の生産装置４０を用いた本実施形態２のＬＥＤ素子３の生産方法は、記憶手段４１が、ＬＥＤチップ製造時の特性測定結果データを、製造されたＬＥＤチップ９と１対１に対応するように記憶する記憶工程と、素子決定手段４２が、記憶手段４１に記憶された特性の中から狙いの特性の領域中心近くになるＬＥＤチップ９の組合せを計算し、その計算結果から組み合わせるＬＥＤチップ９を決定する素子決定工程と、全素子チップの中から任意に希望する組み合わせのＬＥＤチップ９が取り出せる手段を持ち、決定した組み合わせのＬＥＤチップ９をパッケージ化する素子実装工程とを有し、複数のＬＥＤチップ９をパッケージ化して所望する特性のＬＥＤ素子３を生産する。
【００８４】
ここで、発光モジュールの生産装置およびその生産方法についても、ＬＥＤ素子３の生産装置４０およびその生産方法の場合と同様である。
【００８５】
図１４において、本実施形態２によるＬＥＤモジュールの生産装置４０Ａは、ＬＥＤ素子製造時の特性測定結果データを、製造されたＬＥＤ素子３と１対１に対応するように記憶する記憶手段４１Ａと、記憶手段４１Ａに記憶された特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、狙いの特性の領域中心近くになるＬＥＤ素子３の組合せを計算し、その計算結果から組み合わせるＬＥＤ素子３を決定する素子決定手段４２Ａと、全素子の中から任意に希望する組み合わせのＬＥＤ素子３が取り出せる手段を持ち、決定した組み合わせのＬＥＤ素子３を実装する素子実装手段４３Ａとを有し、複数のＬＥＤ素子３を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する。
【００８６】
この本実施形態２によるＬＥＤモジュールの生産装置４０Ａを用いた本実施形態２のＬＥＤモジュールの生産方法は、記憶手段４１Ａが、ＬＥＤ素子製造時の特性測定結果データを、製造されたＬＥＤ素子３と１対１に対応するように記憶する工程と、素子決定手段４２Ａが、記憶手段４１Ａに記憶された特性の中から狙いの特性の領域中心近くになるＬＥＤ素子３の組合せを計算し、その計算結果から組み合わせるＬＥＤ素子３を決定する素子決定工程と、全素子の中から任意に希望する組み合わせのＬＥＤ素子３が取り出せる手段を持ち、素子実装手段４３Ａが、決定した組み合わせのＬＥＤ素子３を実装する素子実装工程とを有し、複数のＬＥＤ素子３を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する。
【００８７】
図１５は、本発明のＬＥＤモジュールの生産方法の実施形態２において一つのリールのテープ中に順次複数搭載されたＬＥＤ素子毎にテスト結果とランクがテストデータとして保持された場合を説明するための図である。図１６は、線光源基板上に一つのリール１７のテープ１８中に順次複数搭載されたＬＥＤ素子１９を順次搭載する事例を説明するための図である。
【００８８】
図１５および図１６において、パッケージ化されたＬＥＤ素子１９をテストし、そのテスト結果に応じて複数のランクに分けされるが、一つのリール１７のテープ１８中に順次複数搭載されたＬＥＤ素子１９毎にテスト結果とランクがテストデータ（例えば［１−ａ］）としてデータベースに保持されている。
【００８９】
要するに、パッケージ化されたＬＥＤ素子１９のテスト結果(特性情報)およびそのランク情報と、リール１７へのテープ１８の巻取り順（アドレス）とを１対１で対応させて、データをしかるべき手段で記憶手段（データベース）に記憶・保持しておく。記憶された特性情報を元に、基板上で、局所的、及び全体的に、所望する特性(色度、光束、電力)のレイアウトとなるように、基板上のパッケージレイアウトを計算する。リール１７のテープ１８上で順次整列したＬＥＤ素子１９の特性の順番（アドレス）に従って、予め計算された基板上のパッケージレイアウトに従って、パッケージ化されたＬＥＤ素子１９を基板上に順次移載する。なお、テストされたパッケージの利用手段は、リール１７でなくても、順番が管理できる方法であれば何でも構わない。順番が維持できるスリーブやトレイ上でＬＥＤ素子１９を並べていてもよい。トレイを用いるのであれば、使用を予定している基板での使用順に合わせて、トレイの上に順番に配列して搭載する方法でも良い。
【００９０】
また、パッケージ化されたＬＥＤ素子１９の特性分布やリールでの順番に応じて、複数の基板への移載が必要となる場合もあり得る。複数の基板を同時にセットできて、移載が可能な構成になっていれば、より利用の効率を上げることができる。
【００９１】
図１７は、本発明の実施形態２における発光モジュールとしてのＬＥＤモジュールの生産装置およびその生産方法の変形例を示すブロック図である。
【００９２】
図１７において、本実施形態２のＬＥＤモジュールの生産装置５０は、ＬＥＤ素子製造時の特性測定結果データを、製造されたＬＥＤ素子１９と１対１に対応するように記憶する記憶手段５１と、記憶手段５１に記憶された発光特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、狙いの特性の領域中心近くになるＬＥＤ素子１９の組合せを計算し、その計算結果から組み合わせるＬＥＤ素子１９を決定する素子決定手段５２と、ＬＥＤ素子１９をピックアップする順序に応じて、基板上の所望する位置にＬＥＤ素子１９を実装する手段を持ち、決定した組み合わせのＬＥＤ素子３を実装する素子実装手段５３とを有し、複数のＬＥＤ素子１９を基板上に実装して所望する特性のＬＥＤモジュールを生産する。
【００９３】
この本実施形態２のＬＥＤモジュールの生産装置５０を用いる本実施形態２のＬＥＤモジュールの生産方法は、発光素子製造時の特性測定結果データを、記憶手段５１が、製造されたＬＥＤ素子１９と１対１に対応するように記憶する工程と、素子決定手段５２が、記憶手段５１に記憶された特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、狙いの特性の領域中心近くになる組合せを計算し、その計算結果から組み合わせるＬＥＤ素子１９を決定する素子決定工程と、ＬＥＤ素子１９の個体をピックアップする順序に応じて、基板上の所望する位置に個体を実装する手段を持ち、素子実装手段５３が、決定した組み合わせのＬＥＤ素子３を基板上に実装する素子実装工程とを有し、複数のＬＥＤ素子１９を基板上に実装して所望する特性のＬＥＤモジュールを生産する。
【００９４】
ここで、ＬＥＤ素子１９の生産装置およびその生産方法についても、上記発光モジュールの生産装置５０およびその生産方法の場合と同様である。
【００９５】
図１７において、本実施形態２のＬＥＤ素子１９の生産装置５０Ａは、ＬＥＤチップ製造時の特性測定結果データを、製造されたＬＥＤチップ９と１対１に対応するように記憶する記憶手段５１Ａと、記憶手段５１Ａに記憶された特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、狙いの特性に近くなるＬＥＤチップ９の組合せを計算し、その計算結果から組み合わせるＬＥＤチップ９を決定する素子決定手段５２Ａと、ＬＥＤチップ９をピックアップする順序に応じて、基板上の所望する位置にＬＥＤチップをボンディングする手段を持ち、決定した組み合わせのＬＥＤ素子１９を実装してパッケージ化する素子実装手段５３Ａとを有し、複数のＬＥＤチップ９をパッケージ化して所望する特性のＬＥＤ素子１９を生産する。
【００９６】
この本実施形態２のＬＥＤ素子１９の生産装置５０Ａを用いたＬＥＤ素子１９の生産方法は、記憶手段５１Ａが、ＬＥＤチップ製造時の特性測定結果データを、製造されたＬＥＤチップ９と１対１に対応するように記憶する記憶工程と、素子決定手段５２Ａが、記憶手段５１Ａに記憶された特性の中から狙いの特性の領域中心近くになるＬＥＤチップ９の組合せを計算し、その計算結果から組み合わせるＬＥＤチップ９を決定する素子決定工程と、ＬＥＤチップ９をピックアップする順序に応じて、基板上の所望する位置にＬＥＤチップ９をボンディングする手段を持ち、素子実装手段５３Ａが、決定した組み合わせのＬＥＤ素子１９を実装してパッケージ化する素子実装工程とを有し、複数のＬＥＤチップ９をパッケージ化して所望する特性のＬＥＤ素子１９を生産する。
【００９７】
以上により、本実施形態２によれば、上記実施形態１の場合と同様に、発光特性のグループ分けの精度を高めずに、各グループの発光特性の組合せ・合成時の狙いとする発光特性に対する発光特性ばらつきの精度を高めることができる。
【００９８】
（実施形態３）
上記実施形態１，２では、狙いとする色度特性の色度図上の領域Ｔを得るのにその両側の二つの色度特性の領域の素子を組み合わせる場合について説明したが、本実施形態３では、狙いとする色度特性の色度図上の領域Ｔを得るのにその周囲の３つまたはそれ以上の色度特性の領域の素子を組み合わせる場合について説明する。
【００９９】
図１８は、本発明のＬＥＤ素子の生産方法の実施形態３において、赤、緑および青の発光色を持つ３グループのＬＥＤチップを組み合わせて均質な白色光を得る場合を色度図上で示す概念図である。
【０１００】
図１８において、本実施形態３のＬＥＤ素子の生産方法は、赤、緑および青の発光色を持つ各グループより無作為に複数個のＬＥＤチップを抽出し、抽出した複数個のＬＥＤチップに対してそれぞれの色度特性を測定し、狙いとする色度特性の領域Ｔ内（白色）の領域中心近くになる組み合わせのＬＥＤチップを各グループから選択して実装しパッケージ化する。これによって、より均質で綺麗な白色光を得ることができる。なお、赤、緑および青の３色に限らず、黄色、シアン（水色）およびマゼンダ（紫色）の３色で均質な白色を作ってもよい。狙いは白色に限らず、他の色であっても、本実施形態３のＬＥＤ素子の生産方法の活用で均質な特性の発光体パッケージを得ることができる。
【０１０１】
図１９は、本発明の発光モジュールの生産方法の実施形態３において行われる三つの発光特性としての色度特性の各グループを組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を色度図上で示す概念図である。ここでは、発光特性として色度特性について主に説明するが、発光特性として光量特性（光束特性）であってもよいし、ＶＦ特性（ＶＩ特性）であっても本発明を適用することができる。
【０１０２】
図１９に示すように、本実施形態１の発光モジュールの生産方法において、色度特性の各ランクａ，ｂ，ｃを構成する各グループから予めｎ個（ｎ≧２）ずつの発光素子としてのＬＥＤ素子をそれぞれ抽出し、その抽出した各ｎ個のＬＥＤ素子の色度特性を予めそれぞれ測定しておき、各組み合わせ後の色度特性の結果を計算して狙いとする色度特性の領域Ｔ内の組合せとなる３個のＬＥＤ素子を各ランクａ，ｂ，ｃから選択して基板上に実装する。本実施形態３の生産方法を、さらに具体的に図２０を用いて説明する。
【０１０３】
図２０は、本発明の発光モジュールの生産方法の実施形態３において三つの発光特性のグループからＬＥＤ素子を４個ずつ抽出して各グループ間で効率よく組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を説明するための図である。
【０１０４】
図２０に示すように、本実施形態３の発光モジュールの生産方法は、まず、ソート（分類）された複数のランク、ここでは色度特性の３つのランクａ，ｂ，ｃのパッケージリール２１、２２、２３を準備する。これらの３つのランクａ，ｂ，ｃは、狙いとする色度特性の領域Ｔの周囲に位置し、ランクａ，ｂ，ｃのＬＥＤ素子の発光を組み合わせて合成すると、狙いとする色度特性（領域Ｔ）になる。
【０１０５】
次に、パッケージリール２１、２２、２３からそれぞれ、複数個（ここでは４個）のパッケージのＬＥＤ素子２４を測定ステージ２５上に取り出す。各４個のＬＥＤ素子２４の色度特性を測定するかまたは、予め測定されて記憶された色度特性を元に、ランクａのＬＥＤ素子２４が４個、ランクｂのＬＥＤ素子２４が４個、ランクｃのＬＥＤ素子２４が４個で合計６４通りの組み合わせがある。この合計６４通りの組み合わせ後の色度特性の合成結果を計算する。これらの計算値が狙いとする色度特性の領域Ｔ内の領域中心付近の組合せとなる３個のＬＥＤ素子３の組をランクａ，ｂ，ｃからそれぞれ選択する。これによって、ランクａのＬＥＤ素子２４とランクｂのＬＥＤ素子２４とランクｃのＬＥＤ素子２４を組み合わせた場合に、狙いとする色度特性の領域Ｔ内の領域中心付近に納めることができる。精度よく色度特性の領域Ｔ内の領域中心付近に納めるためには各ランクａ〜ｃからそれぞれ４個以上、例えば５個や６個程度の抽出が必要であり、それほど精度が要求されない場合には、各ランクａ〜ｃから２，３個の抽出でもよい。
【０１０６】
その後、選択された３つのＬＥＤ素子２４を、光源の一単位を作る構成の線光源基板２６または面光源基板２７上に順次実装して発光モジュール２８または２９を製造する。これによって、三つのパッケージ化されたＬＥＤ素子２４を近接して配置することにより、より均質で綺麗な白色光を得ることができる。
【０１０７】
図２１は、本発明の発光モジュールの生産方法の実施形態３において、狙いの発光特性の領域Ｔの周りにある複数の色度特性から選択したいくつかの色度特性のＬＥＤ素子を組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を色度図上で示す概念図である。
【０１０８】
図２１において、狙いの色度特性の周りに、狙いとする特性範囲よりも広い特性分布幅を持つことが判っている、ソート（分類）されていないパッケージ化されたＬＥＤ素子のロットであっても、均質な特性の発光体パッケージを得ることができる。
予め、パッケージ化された複数個のＬＥＤ素子を無作為に抽出し、抽出した複数個のＬＥＤ素子の色度特性を測定する。さらに、抽出した中から所定個数（ここでは三つ）を組み合わせた場合に、狙いとする色度特性の領域Ｔ内の領域中心付近の組合せとなるように３個のＬＥＤ素子をそれぞれ選択する。このように、狙いに近くなる組み合わせとなる３個のＬＥＤ素子をそれぞれ選択してこれらを基板上に実装する。
【０１０９】
図２２は、本発明のＬＥＤモジュールの生産方法の実施形態３において、一つのリールのテープ中に、狙いとする特性範囲よりも広い特性分布幅を持つＬＥＤ素子の集まりからなるリールから、ＬＥＤ素子を効率よく組み合わせて狙いの発光特性を得る事例を説明するための図である。
【０１１０】
図２２において、テストされた、パッケージ化されたＬＥＤ素子が一つのリールのテープ中に順次複数搭載されている。リール内のＬＥＤ素子は、ランク分けされておらず、狙いとする特性領域よりも広い特性分布幅を持つことが判っている。
【０１１１】
当リールより複数個（本図示事例では１１個）のＬＥＤ素子を無作為抽出し、各々のＬＥＤ素子の特性を測定ステージ２５で測定する。しかる後に、抽出した中から所定の複数個数（本図示事例では３個）を組み合わせた場合に得られる特性(例えば色度、光束、電力のうち一つ以上の特性)を計算し（本図示事例では、１１個から３個を組み合わせるので計１６５通り）、所望する特性の領域中心付近の組合せとなる３個のＬＥＤ素子をそれぞれ選択して、基板上に実装する。選択された素子が実装された後、測定ステージに生じる空隙には、都度リールから無作為に素子を補充、測定して、次の組み合わせを計算する。以後基板上に実装する所定の組み合わせが完了するまで、これらの手順を繰り返す。なお、テストされたパッケージの利用手段は、リールでなくても、スリーブやトレイ上でＬＥＤ素子を並べていてもよい。トレイを用いるのであれば、使用を予定している基板での使用順に合わせて、トレイの上に順番に配列して搭載する方法でも良い。
【０１１２】
以上により、本実施形態３によれば、上記実施形態１の場合と同様に、発光特性のグループ分けの精度を高めずに、各グループの発光特性の組合せ・合成時の狙いとする発光特性に対する発光特性ばらつきの精度を高めることができる。
【０１１３】
なお、上記実施形態１〜３において前述したが、２個ペアで所望する色度の光学特性を作るランクａ，ｂの各ＬＥＤ素子３を単純・無作為に組み合せた場合には、「分散の加法性」により、狙いとする色度特性の色度図上の領域Ｔに対するバラツキが元のランクａ，ｂの色度特性のバラツキよりも大きくなるのが一般的であるが、本発明を用いれば、狙いとする色度特性の色度図上の領域Ｔに対するバラツキが元のランクａ，ｂの色度特性のバラツキよりも小さくすることができる。
【０１１４】
狙いとする色度特性の領域中心近くになるように組み合わせをランクａ，ｂから予め選択する本発明を用いたＬＥＤモジュールは、面光源または線光源の発光モジュールであって、モジュールの特性規格幅に対して、構成する発光素子の特性規格幅分布が同等以上の広い分布幅に分布している。
【０１１５】
また、面光源または線光源の発光モジュールにおいて、モジュールを構成する個々の発光素子の特性分布が、モジュールの特性規格分布と重ならない領域に分布する複数の特性グループの組み合わせからなっている。
【０１１６】
さらに、面光源または線光源の発光モジュールにおいて、モジュールを構成する個々の発光素子の特性分布が、複数の特性グループに分類され、その中で少なくとも一つ以上のグループの特性分布の標準偏差幅が、モジュールの特性規格分布の標準偏差幅と重ならないように構成されている。
【０１１７】
さらに、面光源または線光源の発光モジュールにおいて、モジュールを構成する発光素子内の発光素子チップの特性分布幅が、モジュール特性分布幅よりも広い範囲に分布している。
【０１１８】
本発明の発光モジュールが一または複数配設されて面状に光照射する光源装置を得ることができる。このような本発明の光源装置が液晶パネルの背面側に設けられてバックライトとして用いることができる。
【０１１９】
なお、上記実施形態１〜３では、発光素子としてＬＥＤ素子の場合について説明したが、これに限らず、レーザ素子と発光体の組み合わせであってもよい。
【０１２０】
以上のように、本発明の好ましい実施形態１〜３を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１〜３に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１〜３の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明は、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）などの複数の発光素子チップをパッケージ化して発光素子を生産する発光素子の生産装置およびその生産方法、パッケージ化された複数の発光素子を基板上に実装する発光モジュールの生産装置およびその生産方法、この発光モジュールが複数用いられた光源装置、この光源装置がバックライトとして用いられた液晶表示装置の分野において、各グループの組み合わせ・合成時の発光特性のばらつきが、各グループ内のばらつきよりも大きくならないため、発光特性のグループ分けの精度を高めずに、各グループの組合せ・合成時の狙いに対する発光特性ばらつきの精度を高めることができる。
【符号の説明】
【０１２２】
１、２ パッケージリール
３ パッケージ化されたＬＥＤ素子
４ 測定ステージ
５ 線光源基板
６ 面光源基板
７、８ ＬＥＤモジュール
９ ＬＥＤチップ
１０、１１ シート
１２ ピックアップコレット
１３ パッケージ基板
１４ 粘着シート
１５ ＬＥＤチップに分割されたウエハ
１６ テストデータ
１７ リール
１８ テープ
１９ ＬＥＤ素子
２１、２２、２３ パッケージリール
２４ ＬＥＤ素子
２５ 測定ステージ
２６ 線光源基板
２７ 面光源基板
２８、２９ 発光モジュール
３０ ＬＥＤモジュールの生産装置
３０Ａ ＬＥＤ素子の生産装置
３１、３１Ａ グループ分類手段
３２、３２Ａ グループ選択手段
３３、３３Ａ 特性確認手段
３４、３４Ａ 素子実装手段
４０ ＬＥＤ素子の生産装置
４０Ａ ＬＥＤモジュールの生産装置
４１、４１Ａ 記憶手段
４２、４２Ａ 素子決定手段
４３、４３Ａ 素子実装手段
５０ ＬＥＤモジュールの生産装置
５０Ａ ＬＥＤ素子の生産装置
５１ ５１Ａ 記憶手段
５２、５２Ａ 素子決定手段
５３、５３Ａ 素子実装手段
ａ、ｂ、ｃ、Ａ〜Ｄ ランク
Ｔ 狙いとする色度特性の色度図上の領域
Ｔ１ 狙う領域が広い領域
Ｔ２ 狙う領域が狭い領域
Ｆ 中央の特定波長域
Ｆ１ ランクａの波長域
Ｆ２ ランクｂの波長域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）などの複数の発光素子チップをパッケージ化して発光素子を生産する発光素子の生産装置およびその生産方法、パッケージ化された複数の発光素子を基板上に実装する発光モジュールの生産装置およびその生産方法、この発光モジュールが複数用いられた光源装置、この光源装置がバックライトとして用いられた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の液晶表示装置は、透過型液晶パネルを有し、この透過型液晶パネルの背後にバックライトを有している。バックライトとして使用される光源装置は、従来はＣＣＦＬ（冷陰極蛍光ランプ）が主流であったが、近年のＬＥＤの技術進歩により、ＣＣＦＬに代ってＬＥＤを光源部として利用することが有望視されている。
【０００３】
特許文献１では、発光器（ＬＥＤ）を組合せて、狙いとする色度・光度を得る方法が提案されている。この発光器（ＬＥＤ）を、色度や光度の発光特性に応じて、発光特性が重ならないように互いにグループ分け（分類・ソート）してストックしている。互いのグループを組み合せた時に、狙った発光特性に近い組合せパターンを算出し、ストック量などから使用する優先度を決めて、生産する発光特性の組合せ方を選択している。
【０００４】
特許文献２では、液晶パネルのバックライト（面光源装置）を製造する方法が提案されている。狙いとする色度に対して、発光色にばらつきがあるＬＥＤを利用するために、狙いの色度を挟んだ両側の２グループ（または３グループ）に分類し、規則性を持って、交互に配列することによって、平均化（平準化）した色度を狙いの色度にしている。
【０００５】
特許文献３では、液晶パネルのバックライト（面光源）を製造する方法が提案されている。色度図上で、狙いの色度を両側から挟み込んだ各色度を持つ２つのグループに発光素子（ＬＥＤ）を分類する。２つのペアを１対の発光素子として扱い、２つのグループの各色度の間にある狙いの色度を得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２０１１−５１５８１９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７５５９４号公報
【特許文献３】特開２００９−１５８４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されている従来の構成では、各グループを組み合わせてそれらの間の狙いの発光特性を得る場合に、「分散の加法性」によって、各グループ内の特性分散（ばらつき）よりも、組合せ時の特性分散の方が必ず大きくなる。組合せ後の特性分布によって、歩留り低下の懸念がある。組合せ時の特性ばらつきを抑えるために、より細かいグループ分類にすると、それによる精度向上などに伴う測定の手間の増加に留まらず、多ランク化による煩雑性の増加や規格外分布品の廃棄など、生産や管理の煩雑化・コスト増加・歩留り低下を引き起こすという問題がある。
【０００８】
特許文献２に開示されている従来の構成では、得られるパネルの規格（許容差）次第であるが、特許文献１の場合と同様、ばらつきの程度は、元のグループのそれよりも、各グループを組み合わせて配列した時の方が大きくなってしまう。その結果、規格外品のパネルができたり、グループ分け精度の更なる向上が必要になったりする。また、予め規則性をもつ配列の設定が必要になる。
【０００９】
特許文献３に開示されている従来の構成においても、特許文献２の場合と同様、各グループの組み合わせ・合成時の特性ばらつきは、各グループ内の特性ばらつきよりも大きくなってしまう。
【００１０】
特許文献１〜３ではいずれも、パッケージ化された発光素子の規格外品であってもそれらを組み合わせて基板上に実装することにより、狙いとする発光特性の発光モジュールとするものであるが、前述したように、各グループの組み合わせ・合成時の発光特性のばらつきが、各グループ内のばらつきよりも大きくなってしまうという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、発光特性のグループ分けの精度を高めずに、各グループの発光特性の組合せ・合成時の狙いとする発光特性に対する発光特性ばらつきの精度を高めることができる発光モジュール、この発光モジュールの生産装置およびその生産方法、この発光モジュールが複数用いられた光源装置、この光源装置がバックライトとして用いられた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の発光モジュールの生産方法は、複数の発光素子を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する発光モジュールの生産方法において、グループ分類手段が、複数の発光素子の特性を測定し、測定した複数の発光素子の特性から、当該特性が近い発光素子同士で複数のグループに分類するグループ分類工程と、グループ選択手段が、所望する特性領域の両側または周囲に特性分布の中心がある一または複数のグループを選択するグループ選択工程と、特性確認手段が、選択した一または複数のグループからそれぞれ複数の発光素子を無作為に抽出し、各グループから抽出された複数の発光素子それぞれの特性を確認する特性確認工程と、当該特性の確認結果に基づいて、素子実装手段が、該各グループから抽出された発光素子を組み合わせる場合に、所望する特性の領域中心近くになる組み合わせの発光素子を該各グループからそれぞれ選択して基板上にそれぞれ実装する素子実装工程とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１３】
本発明の発光モジュールの生産方法は、複数の発光素子を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する発光モジュールの生産方法において、記憶手段が、発光素子製造時の特性測定結果データを、製造された発光素子と１対１に対応するように記憶する記憶工程と、素子決定手段が、該記憶手段に複数記憶された特性の中から狙いの特性の領域中心近くになる発光素子の組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子を決定する素子決定工程と、全素子の中から任意に希望する組み合わせの発光素子が取り出せる手段を持ち、該手段を用いて素子実装手段が、決定した組み合わせの発光素子を基板上に実装する素子実装工程とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。この素子実装工程は、全素子の中から任意に希望する組み合わせの発光素子が取り出せる手段を持つ素子実装手段が、決定した組み合わせの発光素子を基板上に実装する。
【００１４】
本発明の発光モジュールの生産方法は、複数の発光素子を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する発光モジュールの生産方法において、発光素子製造時の特性測定結果データを、記憶手段が、製造された発光素子と１対１に対応するように記憶する記憶工程と、素子決定手段が、記憶された特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、所望する特性の領域中心近くになる組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子を決定する素子決定工程と、発光素子の個体をピックアップする順序に応じて、基板上の所望する位置に該個体を実装する手段を持ち、該手段を用いて素子実装手段が、決定した組み合わせの発光素子を基板上の所定位置に実装する素子実装工程とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。この素子実装工程は、発光素子の個体をピックアップする順序に応じて、基板上の所望する位置に該個体を実装する素子実装手段が、決定した組み合わせの発光素子を基板上の所定位置に実装する。
【００１５】
本発明の発光素子の生産方法は、複数の発光素子チップをパッケージ化して所望する特性の発光素子を生産する発光素子の生産方法において、グループ分類手段が、該複数の発光素子チップの特性を測定し、該特性が近い発光素子チップ同士で複数のグループに分類するグループ分類工程と、グループ選択手段が、該所望する特性の両側または周囲に特性分布の中心がある一または複数のグループを選択するグループ選択工程と、特性確認手段が、選択した一または複数のグループからそれぞれ複数の発光素子チップを無作為に抽出し、該各グループから抽出された複数の発光素子チップそれぞれの特性を確認する特性確認工程と、素子実装手段が、該各グループから抽出された発光素子チップを組み合わせる場合に、該所望する特性の領域中心近くになる組み合わせの発光素子チップを該各グループから選択して実装してパッケージ化する素子実装工程とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１６】
本発明の発光素子の生産方法は、複数の発光素子チップをパッケージ化して所望する特性の発光素子を生産する発光素子の生産方法において、記憶手段が、発光素子チップ製造時の特性測定結果データを、製造された発光素子チップと１対１に対応するように記憶する記憶工程と、素子決定手段が、該記憶手段に記憶された特性の中から狙いの特性の領域中心近くになる発光素子チップの組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子チップを決定する素子決定工程と、全素子チップの中から任意に希望する組み合わせの発光素子チップが取り出せる手段を持ち、該手段を用いて素子実装手段が、決定した組み合わせの発光素子チップを組み合わせて実装してパッケージ化する素子実装工程とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。この素子実装工程は、全素子チップの中から任意に希望する組み合わせの発光素子チップが取り出せる手段を持つ素子実装手段が、決定した組み合わせの発光素子チップを組み合わせて実装してパッケージ化する。
【００１７】
本発明の発光素子の生産方法は、複数の発光素子チップをパッケージ化して所望する特性の発光素子を生産する発光素子の生産方法において、発光素子チップ製造時の特性測定結果データを、記憶手段が、製造された発光素子チップと１対１に対応するように記憶する記憶工程と、素子決定手段が、該記憶手段に記憶された発光特性の中から狙いの特性の領域中心近くになる発光素子チップの組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子チップを決定する素子決定工程と、発光素子チップをピックアップする順序に応じて基板上の所望する位置に発光素子チップをボンディングする手段を持ち、該手段を用いて素子実装手段が、決定した組み合わせの発光素子チップを組み合わせて所定位置に実装してパッケージ化する素子実装工程とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。この素子実装工程は、素子実装手段が、決定した組み合わせの発光素子チップをピックアップする順序に応じて基板上の所望する位置に発光素子チップを実装してパッケージ化する。
【００１８】
本発明の発光モジュールの生産装置は、複数の発光素子を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する発光モジュールの生産装置において、予め、特性が近い発光素子同士に分類された複数のグループを保持する素子保持手段と、一または複数のグループからそれぞれ複数の発光素子を無作為に抽出し、該一または複数のグループから抽出された複数の発光素子それぞれの特性を確認する特性確認手段と、該一つ以上のグループから抽出された発光素子を組み合わせる場合に、該所望する特性の領域中心近くになる組み合わせの発光素子を該各グループから選択して当該発光素子を実装する素子実装手段とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１９】
本発明の発光モジュールの生産装置は、複数の発光素子を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する発光モジュールの生産装置において、発光素子製造時の特性測定結果データを、製造された発光素子と１対１に対応するように記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、狙いの特性の領域中心近くになる発光素子の組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子を決定する素子決定手段と、全素子の中から任意に希望する組み合わせの発光素子が取り出せる手段を持ち、該手段を用いて、決定した組み合わせの発光素子を基板上に実装する素子実装手段とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。この素子実装手段は、全素子の中から任意に希望する組み合わせの発光素子が取り出せる手段を用いて、決定した組み合わせの発光素子を基板上に実装する。
【００２０】
本発明の発光モジュールの生産装置は、複数の発光素子を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する発光モジュールの生産装置において、発光素子製造時の特性測定結果データを、製造された発光素子と１対１に対応するように記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、狙いの特性の領域中心近くになる発光素子の組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子を決定する素子決定手段と、発光素子をピックアップする順序に応じて、基板上の所望する位置に発光素子を実装する手段を持ち、該手段を用いて、決定した組み合わせの発光素子を基板上に実装する素子実装手段とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。この素子実装手段は、決定した組み合わせの発光素子をピックアップする順序に応じて、基板上の所望する位置に発光素子を実装する。
【００２１】
本発明の発光素子の生産装置は、複数の発光素子チップをパッケージ化して所望する特性の発光素子を生産する発光素子の生産装置において、予め、発光特性が近い発光素子チップ同士に分類された複数のグループを保持する発光素子保持手段と、一または複数のグループからそれぞれ複数の発光素子チップを無作為に抽出し、該一または複数のグループから抽出された複数の発光素子チップそれぞれの特性を確認する特性確認手段と、該複数のグループから抽出された発光素子チップを組み合わせる場合に、該所望する特性の領域中心近くになる組み合わせの発光素子チップを該各グループから選択して実装してパッケージ化する素子実装手段とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２２】
本発明の発光素子の生産装置は、複数の発光素子チップをパッケージ化して所望する特性の発光素子を生産する発光 素子の生産装置において、
発光素子チップ製造時の特性測定結果データを、製造された発光素子チップと１対１に対応するように記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、狙いの特性の領域中心近くになる発光素子チップの組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子チップを決定する素子決定手段と、全素子の中から任意に希望する組み合わせの発光素子チップが取り出せる手段を持ち、該手段を用いて、決定した組み合わせの発光素子チップを選択して実装してパッケージ化する素子実装手段とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。この素子実装手段は、全素子の中から任意に希望する組み合わせの発光素子チップが取り出せる手段を用いて、決定した組み合わせの発光素子チップを選択して実装してパッケージ化する。
【００２３】
本発明の発光素子の生産装置は、複数の発光素子チップをパッケージ化して所望する特性の発光素子を生産する発光素子の生産装置において、発光素子チップ製造時の特性測定結果データを、製造された発光素子チップと１対１に対応するように記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された発光特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、狙いの特性の領域中心近くになる発光素子チップの組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子チップを決定する素子決定手段と、発光素子チップをピックアップする順序に応じて基板上の所望する位置に発光素子チップをボンディングする手段を持ち、該手段を用いて、決定した組み合わせの発光素子チップを選択して実装してパッケージ化する素子実装手段とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。この素子実装手段は、決定した組み合わせの発光素子チップをピックアップする順序に応じて基板上の所望する位置に発光素子チップを実装してパッケージ化する。
【００２４】
本発明の面光源または線光源の発光モジュールにおいて、モジュールの特性規格幅に対して、構成する発光素子の特性規格幅分布が同等以上の広い分布幅に分布している。
【００２５】
また、好ましくは、本発明の面光源または線光源の発光モジュールにおいて、モジュールを構成する個々の発光素子の特性分布が、モジュールの特性規格分布と重ならない領域に分布する複数の特性グループの組み合わせからなっている。
【００２６】
さらに、好ましくは、本発明の面光源または線光源の発光モジュールにおいて、モジュールを構成する個々の発光素子の特性分布が、複数の特性グループに分類され、その中で少なくとも一つ以上のグループの特性分布の標準偏差幅が、モジュールの特性規格分布の標準偏差幅と重ならないように構成されている。
【００２７】
さらに、好ましくは、本発明の面光源または線光源の発光モジュールにおいて、モジュールを構成する発光素子内の発光素子チップの特性分布幅が、モジュール特性分布幅よりも広い範囲に分布している。
【００２８】
本発明の光源装置は、本発明の上記発光モジュールが一または複数配設されて面状に光照射するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２９】
本発明の液晶表示装置は、本発明の上記光源装置が液晶パネルの背面側に設けられてバックライトとして用いられたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３０】
上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。
【００３１】
本発明においては、グループ分類手段が、複数の発光素子の特性を測定し、測定した複数の発光素子の特性から、当該特性が近い発光素子同士で複数のグループに分類するグループ分類工程と、グループ選択手段が、所望する特性領域の両側または周囲に特性分布の中心がある複数のグループを選択するグループ選択工程と、特性確認手段が、選択した複数のグループからそれぞれ複数の発光素子を無作為に抽出し、各グループから抽出された複数の発光素子それぞれの特性を確認する特性確認工程と、当該特性の確認結果に基づいて、素子実装手段が、該各グループから抽出された発光素子を組み合わせる場合に、所望する特性の領域中心近くになる組み合わせの発光素子を該各グループからそれぞれ選択して基板上にそれぞれ実装する素子実装工程とを有している。
【００３２】
これによって、複数のグループから複数抽出されたＬＥＤ素子３を組み合わせる場合に、所望する特性の領域中心近くになる組み合わせとなるＬＥＤ素子３を各グループから選択してＬＥＤ素子３を基板上に実装するかまたは、複数のグループから複数抽出されたＬＥＤ子チップ９を組み合わせる場合に、所望する特性の領域中心近くになる組み合わせとなるＬＥＤチップ９を各グループから選択してパッケージ化するため、各グループの組み合わせ・合成時の発光特性のばらつきが、各グループ内のばらつきよりも大きくならないことから、発光特性のグループ分けの精度を高めずに、各グループの組合せ・合成時の狙いに対する発光特性ばらつきの精度を高めることが可能となる。
【発明の効果】
【００３３】
以上により、本発明によれば、各グループの組み合わせ・合成時の発光特性のばらつきが、各グループ内のばらつきよりも大きくならないため、発光特性のグループ分けの精度を高めずに、各グループの組合せ・合成時の狙いに対する発光特性ばらつきの精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の発光モジュールの生産方法の実施形態１において行われる二つの発光特性のグループを組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を色度図上で示す概念図である。
【図２】本発明の発光モジュールの生産方法の実施形態１において二つの発光特性のグループからＬＥＤ素子を４個ずつ抽出して各グループ間で効率よく組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を説明するための図である。
【図３】（ａ）は、従来行われている二つの発光特性のグループを組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を色度図上で示す概念図、（ｂ）は、従来の発光モジュールの生産方法において二つの発光特性のグループからＬＥＤ素子を組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を説明するための図である。
【図４】図３のように異なるランクの各ＬＥＤ素子を各パッケージリールから単純に１個ずつ順番に抽出して組み合せた場合をシミュレートした合成結果を示す図である。
【図５】図２のように異なるランクの各ＬＥＤ素子を各パッケージリールから４個取り出して最も狙いの領域中心近くになるように各ランク品を組み合せた場合をシミュレートした合成結果を示す図である。
【図６】ランクａ，ｂの各ＬＥＤ素子を複数個取り出して狙いとする領域Ｔ１，Ｔ２の中心近くになるように各ランク品を組み合せをシミュレーションする場合を示す図である。
【図７】図６のランクａ，ｂからの抽出数に対する狙い領域がＴ１，Ｔ２の場合の歩留り変化のシミュレーション結果を示す図である。
【図８】発光素子チップとしてのＬＥＤチップと、パッケージ状態のＬＥＤ素子で特性にバラツキが生じる様子と、特性のバラツキに応じたＬＥＤ素子のランク品を組み合わせて搭載する様子を説明するための図であって、（ａ）はウエハから多数のＬＥＤチップに個片化する様子を示す図、（ｂ）はＬＥＤチップの特性分布を示す図、（ｃ）はＬＥＤチップをパッケージ化した様子を示す図、（ｄ）は各パッケージ化されたＬＥＤ素子の特性分布とランクＡ〜Ｄを示す図、（ｅ）は各パッケージ化されたＬＥＤ素子を基板上に実装する様子を示す図である。
【図９】本発明の実施形態１における発光モジュールの生産装置およびその生産方法を示すブロック図である。
【図１０】（ａ）は、複数のＬＥＤチップの波長分布に対する蛍光体塗布による色度変化を色度図上で示す図、（ｂ）は、狙いの色度を得るために使用し得る複数のＬＥＤチップの狭い波長分布に対する蛍光体塗布による色度変化を色度図上で示す図、（ｃ）は、規格外の波長のＬＥＤチップを組み合わせて高精度で狙いの色度を得ることを色度図上で説明するための図である。
【図１１】本発明のＬＥＤ素子の生産方法の実施形態１において二つの色度特性のグループからＬＥＤチップを４個ずつ抽出して各グループ間で効率よく組み合わせて狙いの色度特性のＬＥＤ素子を得る場合を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施形態１における発光素子の生産装置およびその生産方法を示すブロック図である。
【図１３】本発明のＬＥＤ素子の生産方法の実施形態２において、記憶されたＬＥＤチップの色度特性から全部または一部の特性データを抽出し、効率よく組み合わせて狙いの色度特性のＬＥＤ素子を得る場合を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施形態２における発光素子としてのＬＥＤ素子３の生産装置およびその生産方法を示すブロック図である。
【図１５】本発明のＬＥＤモジュールの生産方法の実施形態２において一つのリールのテープ中に順次複数搭載されたＬＥＤ素子毎にテスト結果とランクがテストデータとして保持された場合を説明するための図である。
【図１６】線光源基板上に図１５の一つのリールのテープ中に順次複数搭載されたＬＥＤ素子を基板上の所定順次搭載する事例を説明するための図である。
【図１７】本発明の実施形態２における発光モジュールとしてのＬＥＤモジュールの生産装置およびその生産方法の変形例を示すブロック図である。
【図１８】本発明のＬＥＤ素子の生産方法の実施形態３において、赤、緑および青の発光色を持つ３グループのＬＥＤチップを組み合わせて均質な白色光を得る場合を色度図上で示す概念図である。
【図１９】本発明の発光モジュールの生産方法の実施形態３において行われる三つの発光特性としての色度特性の各グループを組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を色度図上で示す概念図である。
【図２０】本発明の発光モジュールの生産方法の実施形態３において三つの発光特性のグループからＬＥＤ素子を４個ずつ抽出して各グループ間で効率よく組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を説明するための図である。
【図２１】本発明の発光モジュールの生産方法の実施形態３において、狙いの発光特性の領域Ｔの周りにある複数の色度特性から選択したいくつかの色度特性のＬＥＤ素子を組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を色度図上で示す概念図である。
【図２２】本発明のＬＥＤモジュールの生産方法の実施形態３において、一つのリールのテープ中に、狙いとする特性範囲よりも広い特性分布幅を持つＬＥＤ素子の集まりからなるリールから、ＬＥＤ素子を効率よく組み合わせて狙いの発光特性を得る事例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下に、本発明の発光モジュールの生産装置およびその生産方法の実施形態１〜３について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図における構成部材のそれぞれの厚みや長さなどは図面作成上の観点から、図示する構成に限定されるものではない。
【００３６】
（実施形態１）
図１は、本発明の発光モジュールの生産方法の実施形態１において行われる二つの発光特性としての色度特性のグループを組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を色度図上で示す概念図である。この場合の色度図は、全ての色度を表すことができて、中心部分が白色で左に行くほど青味がかり、右側に行くほど赤味がかる。青味がかった色度と赤味がかった色度とを組み合わせると白色になる。ここでは、発光特性として色度特性について主に説明するが、発光特性として光量特性（光束特性）であってもよいし、ＶＦ特性（ＶＩ特性）であっても本発明を適用することができる。
【００３７】
図１に示すように、本実施形態１の発光モジュールの生産方法において、色度特性の各ランクａ，ｂを構成する各グループから予めｎ個（ｎ≧２）ずつの発光素子としてのＬＥＤ素子をそれぞれ抽出し、その抽出した各ｎ個のＬＥＤ素子の色度特性を予めそれぞれ測定しておき、各組み合わせ後の色度特性の結果を計算して狙いとする色度特性の領域Ｔ内の組合せとなる２個のＬＥＤ素子を各ランクａ，ｂから選択して基板上に実装する。本実施形態１の生産方法を、さらに具体的に図２を用いて説明する。
【００３８】
図２は、本発明の発光モジュールの生産方法の実施形態１において二つの発光特性のグループからＬＥＤ素子を４個ずつ抽出して各グループ間で効率よく組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を説明するための図である。
【００３９】
図２に示すように、本実施形態１の発光モジュールの生産方法は、まず、ソート（分類）された複数のランク、ここでは色度特性の２つのランクａ，ｂのパッケージリール１、２を準備する。これらの２つのランクａ，ｂは、狙いとする色度特性の領域Ｔの両側に位置し、ランクａ，ｂのＬＥＤ素子の発光を組み合わせて合成すると、狙いとする色度特性になる。
【００４０】
次に、パッケージリール１、２からそれぞれ、複数個（ここでは４個）のパッケージのＬＥＤ素子３を測定ステージ４上に取り出す。各４個のＬＥＤ素子３の色度特性を測定するかまたは、予め測定されて記憶された色度特性を元に、ランクａのＬＥＤ素子３が４個、ランクｂのＬＥＤ素子３が４個で合計１６通りの組み合わせがある。この合計１６通りの組み合わせ後の色度特性の合成結果を計算する。これらの計算値が狙いとする色度特性の領域Ｔ内の領域中心付近の組合せとなる２個のＬＥＤ素子３のペアをランクａ，ｂからそれぞれ選択する。要するに、合計１６通りの組み合わせのうち、狙いとする色度特性の領域Ｔ内の領域中心付近の組合せとなる１通り選択することになる。これによって、ランクａのＬＥＤ素子３とランクｂのＬＥＤ素子３を組み合わせた場合に、狙いとする色度特性の領域Ｔ内の領域中心付近に納めることができる。精度よく色度特性の領域Ｔ内の領域中心付近に納めるためには各ランクから４個以上、例えば５個や６個程度の抽出が必要であり、それほど精度が要求されない場合には、各ランクから２，３個の抽出でもよい。
【００４１】
その後、選択されたペアのＬＥＤ素子３を、光源の一単位を作る構成の線光源基板５または面光源基板６上に順次実装して発光モジュール７または８を製造する。
【００４２】
選択されたＬＥＤ素子３が実装されたことで生じる、ランクａ、ｂそれぞれの測定ステージ４上のＬＥＤ素子１個分の空きには、パッケージリール１、２からＬＥＤ素子３をそれぞれ１個ずつ抽出して各測定ステージに補充する。新たに補充されたＬＥＤ素子３の特性を測定するかまたは、予め測定されて記憶された特性を元に、新たに計１６通りの組み合わせを計算し、狙いとする色度特性の領域Ｔ内の領域中心付近の組合せとなる２個のＬＥＤ素子３のペアを選択する。以後、発光モジュール７または８の完成まで、以上の操作を繰り返す。
【００４３】
ここで、本実施形態１の効果を説明するために、従来の狙いとする発光特性を得る場合について図３を用いて説明する。
【００４４】
図３（ａ）は、従来行われている二つの発光特性のグループを組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を色度図上で示す概念図、図３（ｂ）は、従来の発光モジュールの生産方法において二つの発光特性のグループからＬＥＤ素子を単に順次組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を説明するための図である。
【００４５】
図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、狙いとする色度図上の領域Ｔの両側に存在する二つの色度特性のランクａ，ｂの各ＬＥＤ素子３をパッケージリール１、２から単純に順に組み合わせて狙いとする色度特性の色度図上の領域Ｔとすることができる。このとき、後述する図４に示すように、２個ペアで所望する色度の光学特性を作るランクａ，ｂの各ＬＥＤ素子３を単純・無作為に組み合せた場合には、「分散の加法性」により、狙いとする色度特性の色度図上の領域Ｔに対するバラツキが元のランクａ，ｂの色度特性のバラツキよりも大きくなる。
【００４６】
図４は、図３のように異なるランクの各ＬＥＤ素子を各パッケージリールから単純に１個ずつ順番に抽出して組み合せた場合をシミュレートした合成結果を示す図、図５は、図２の実施形態１のように異なるランクの各ＬＥＤ素子を各パッケージリールから４個取り出して狙いとする領域の中心近くになるように各ランク品を組み合せた場合をシミュレートした合成結果を示す図である。
【００４７】
図４および図５では、座標の右上と左下に分布する２つのグループ（ランクａ，ｂ）から、座標の中心円を狙いの領域Ｔとして、組み合わせたときの分布を調べる。サンプル数は各々２，０００個、サンプルの分布幅はｘ、ｙ共に±０．５、狙いの円の半径は±０．７１とする。
【００４８】
図４のように、単純に１個ずつ順番に抽出して組み合せた従来の場合には、合成時の分布幅（標準偏差）は０．５７９で、歩留りは７５．８パーセントであった。
【００４９】
図５のように、各グループからそれぞれ４個を抽出し、最も狙いの領域Ｔ内の領域中心に近くなる組合せを選択した本実施形態１の場合は、合成時の分布幅（標準偏差）が０．２５２で、歩留りが９９．８パーセントとなる。
【００５０】
図４の合成結果のバラツキ（従来方法）が、図５の合成結果のバラツキ（本実施形態１）に比べて大幅に広がっているし、元のランクａ，ｂの色度のバラツキに比べても大幅に広がっている。したがって、本実施形態１によれば、発光特性のグループ分けの精度を高めずに、各グループの発光特性の組合せ・合成時の狙いとする発光特性に対する発光特性ばらつきの精度を高めることができる。
【００５１】
次に、本実施形態１の場合に各グループからそれぞれ抽出する個数について検討する。
【００５２】
図６は、ランクａ，ｂの各ＬＥＤ素子を複数個取り出して狙いとする領域Ｔ１，Ｔ２の領域中心近くになるように各ランク品を組み合せをシミュレーションする場合を示す図である。この狙いとする領域Ｔ１は領域Ｔ２よりも広い。
【００５３】
図６に示すように、右上のランクａの色度特性領域は、ｘｙ座標上で中心（ｘ，ｙ）が（１．５、１．５）で１辺の距離が１の正方形の範囲内でランダムに分布している。また、左下のランクｂの色度特性領域は、ｘｙ座標上で中心（ｘ，ｙ）が（−１．５、−１．５）で１辺の距離が１の正方形の範囲内でランダムに分布している。ランクａのＬＥＤ素子とランクｂのＬＥＤ素子を組み合わせる場合に、ランクａ，ｂの各ＬＥＤ素子を複数個抽出し、抽出したランクａ，ｂの各複数のＬＥＤ素子の中から、狙い領域Ｔ１またはＴ２内の領域中心近くに収まる組み合わせのＬＥＤ素子のペアを選択して、中心座標（０，０）を狙ってランクａ，ｂを組合わせる。狙いの円の半径は領域Ｔ２が０．５０で、領域Ｔ１が０．７１の２通りとしている。
【００５４】
図７は、図６のランクａ，ｂからの素子抽出数に対する、狙い領域がＴ１，Ｔ２の場合の歩留り変化のシミュレーション結果を示す図である。
【００５５】
図７に示すように、ランクａ，ｂからの組み合わせで狙う領域が広い領域Ｔ１をひし形点でプロットし、狙う領域が狭い領域Ｔ２を円形点でプロットしている。ランクａ，ｂからの抽出数が７個以上になると、歩留りは１００パーセントになるが、組み合わせが７×７の４９通りになって演算量が格段に多くなる。一方、ランクａ，ｂからの各抽出数が１個から２個になるだけで、歩留りは、精度のよい狭い領域Ｔ２で４９パーセントから８２パーセントに格段に向上し、歩留りは、広い領域Ｔ１で７６パーセントから９６パーセントに格段に向上する。ランクａ，ｂからの各抽出数が２個の場合に、合計４通りの組み合わせのうち、狙いとする色度特性の領域Ｔ内の領域中心付近の組合せのものを１通り選択する。これによって、合成後の色度特性を、狙いとする色度特性の領域Ｔ（Ｔ１またはＴ２）内の領域中心付近の色度特性を選択することができてより均質な色度を得ることができる。したがって、ランクａ，ｂからの各抽出数がそれぞれ複数個であれば、色度特性のグループ分けの精度を高めずに、発光特性の組合せ・合成時の狙いとする色度特性に対する色度特性ばらつきの精度を高めることができる。
【００５６】
図９は、本発明の実施形態１における発光モジュールの生産装置およびその生産方法を示すブロック図である。
【００５７】
図９において、本実施形態１のＬＥＤモジュールの生産装置３０は、複数の発光素子としてのＬＥＤ素子３の色度特性を含む特性を測定し、測定した複数のＬＥＤ素子３の特性から、この特性が近いＬＥＤ素子３同士で複数のグループに分類するグループ分類手段３１と、所望する特性の両側に特性分布の中心がある複数のグループを選択するグループ選択手段３２と、予め、特性が近いＬＥＤ素子３同士に分類された複数のグループを保持する発光素子保持手段（図示せず）と、複数のグループからそれぞれ複数のＬＥＤ素子３を無作為に抽出し、複数のグループから抽出された複数のＬＥＤ素子３それぞれの特性を確認する特性確認手段３３と、複数のグループから複数抽出されたＬＥＤ素子３を組み合わせる場合に、所望する特性の領域中心近くになる組み合わせとなるＬＥＤ素子３を各グループから選択してＬＥＤ素子３を基板上に実装する素子実装手段３４とを有し、複数のＬＥＤ素子３を基板上に実装して所望する発光特性の発光モジュールを生産する。
【００５８】
本実施形態１のＬＥＤモジュールの生産装置３０を用いた本実施形態１のＬＥＤモジュールの生産方法は、グループ分類手段３１が、複数の発光素子としてのＬＥＤ素子３の色度特性を含む特性を測定し、測定した複数のＬＥＤ素子３の特性から、この特性が近いＬＥＤ素子３同士で複数のグループに分類するグループ分類工程と、グループ選択手段３２が、所望する特性の両側に特性分布の中心がある複数のグループを選択するグループ選択工程と、特性確認手段３３が、選択した複数のグループからそれぞれ複数のＬＥＤ素子３を無作為に抽出し、各グループから抽出された複数のＬＥＤ素子３それぞれの特性を確認する特性確認工程と、素子実装手段３４が、各グループから抽出された発光素子を組み合わせる場合に、所望する特性の領域中心近くになる組み合わせのＬＥＤ素子３を各グループから選択して基板上に実装する素子実装工程とを有し、複数のＬＥＤ素子３を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する。
【００５９】
これまで、本実施形態１による、発光素子としてのＬＥＤ素子３から発光モジュール７または８を製造する生産方法について説明したが、ＬＥＤチップからＬＥＤ発光素子３を生産する際にも本実施形態は適用可能である。以下、さらに詳細に本実施形態１を説明する。
【００６０】
本実施形態１の発光モジュールの生産方法は、前半チップ形成手段が、ウエハ上にマトリクス状に配列された複数の発光素子などの複数の半導体素子を形成する前半チップ工程と、チップテスト手段が、各ＬＥＤ素子毎にウエハを分断した後に、分断した複数のＬＥＤ素子をテストし、テスト結果に応じて複数のランクに分けて複数のランクのグループ毎に粘着シート上にＬＥＤチップを載置するチップテスト工程と、パッケージ手段が、ＬＥＤチップの発光部上を、蛍光体を含むモールドをドーム状に封止してパッケージ化し、パッケージ化されたＬＥＤ素子をテストし、そのテスト結果に応じて複数のランクに分けて複数のランクのグループ毎に、例えばリールのテープ上などに搭載するパッケージ工程と、モジュール手段が、テスト結果に応じたグループ毎に例えばテープ上に搭載された複数のＬＥＤ素子のグループを組み合わせて基板上に実装することにより発光モジュール（ここではＬＥＤモジュール）を生産するモジュール工程とを有している。
【００６１】
図８は、発光素子チップとしてのＬＥＤチップ９と、パッケージ状態のＬＥＤ素子３で特性にバラツキが生じる様子と、特性のバラツキに応じたＬＥＤ素子３のランク品を組み合わせて搭載する様子を説明するための図であって、図８（ａ）はウエハから多数のＬＥＤチップ９に個片化する様子を示す図、図８（ｂ）はＬＥＤチップ９の特性分布を示す図、図８（ｃ）はＬＥＤチップ９をパッケージ化した様子を示す図、図８（ｄ）は各パッケージ化されたＬＥＤ素子３の特性分布とランクＡ〜Ｄを示す図、図８（ｅ）は各パッケージ化されたＬＥＤ素子３を基板上に実装する様子を示す図である。なお、（ｂ）および（ｄ）の縦軸は個数であり、横軸はＬＥＤ特性を示している。ＬＥＤ特性は色合い（波長）の色度特性および光量特性（光束特性）の発光特性とＶＩ（電圧電流）特性（ＶＦ特性）である。ここでは、特に、色合い（波長）の発光特性として色度特性について説明するが、その他の特性についても本発明を適用することができる。
【００６２】
図８（ｂ）および図８（ｄ）に示すように、ＬＥＤチップ９とパッケージ化されたＬＥＤ素子３とは製造工程において、特性分布にバラツキが生じる。製品使用の制約から使用できるＬＥＤチップ９やＬＥＤ素子３（パッケージ品）が限られる。図８（ｂ）の(1)および(2)は規格外品でそれ以外の規格内品のＬＥＤチップ９を組み合わせて図８（ｃ）のパッケージ品のＬＥＤ素子３を作製している。それでも、図８（ｄ）に示すように、パッケージ化されたＬＥＤ素子３（パッケージ品）をテストすると、図８（ｄ）の(3)および(4)のように規格外品が発生する。そのテスト結果に応じて特性（発光特性とＶＩ特性）毎に複数のランク、例えばランクＡ〜Ｄに分ける。図８（ｅ）に示すように、特性の複数のランクＡ〜ＤのＬＥＤ素子３（パッケージ品）を組み合わせて基板（線光源基板５または面光源基板６）上に実装する。線光源基板５上にＬＥＤ素子３（パッケージ品）を直線状に並べる場合には、ランクＡの間にランクＣのＬＥＤ素子３（パッケージ品）を配置し、ランクＢの間にランクＤのＬＥＤ素子３（パッケージ品）を配置する。また、面光源基板６上にＬＥＤ素子３（パッケージ品）を直線状に並べる場合には、ランクＡとランクＣのＬＥＤ素子３（パッケージ品）を交互に配置し、ランクＢとランクＤのＬＥＤ素子３（パッケージ品）を交互に配置して行列状でマトリクス状に配列する。なお、ここでは、説明を簡略化するために、線光源基板５または面光源基板６上にＬＥＤ素子３を１個づつ実装しているが、本実施形態１では、前述したように、選択されたペアの２個のＬＥＤ素子３で、光源の一単位を作る構成の線光源基板５または面光源基板６上に順次実装して発光モジュール７または８を製造する。また、本実施形態１では、図８（ｂ）の(1)および(2)の規格外品や図８（ｄ）の(3)および(4)のような規格外品を組み合わせて、規格内品を得ることができる。
【００６３】
図１０（ａ）は、複数のＬＥＤチップの波長分布に対する蛍光体塗布による色度変化を色度図上で示す図、図１０（ｂ）は、狙いの色度を得るために使用し得る複数のＬＥＤチップの狭い波長分布に対する蛍光体塗布による色度変化を色度図上で示す図、図１０（ｃ）は、規格外の波長のＬＥＤチップを組み合わせて高精度で狙いの色度を得ることを色度図上で説明するための図である。
【００６４】
図１０（ａ）に示すように、ＬＥＤチップの波長は青色の短波長であり、色度図上では左端の楕円部分でチップ波長分布位置を示している。狙いの色度（ここでは白色）を得るために黄色を発色する蛍光体が塗布されているが、色度図上では、左端の楕円部分の上下両側のチップ波長分布では、狙いの色度（ここでは白色）を得ることができない。要するに、狙いの色度（ここでは白色）を得ることができるＬＥＤチップの波長域は決まってくる。図１０（ｂ）に示すように、狙いの色度を得ようとした場合にはＬＥＤチップの波長域は、左端の楕円部分の中央部の狭い範囲に限られる。この狭い範囲外のＬＥＤチップの波長域（左端の楕円部分の上下両側のチップ波長域）から狙いの色度を得ようとする場合には、これに合った異なる蛍光体が必要となって、蛍光体の種類を別途多数持たなければならなくなる。
【００６５】
これに対して、図１０（ｃ）に示すように、２個のペアのＬＥＤチップ９で、光源の一単位を作る構成のパッケージ品のＬＥＤ素子であれば、蛍光体との組み合わせで狙いの色度の領域Ｔを得ようとした場合に、ＬＥＤチップの狭い特定波長域Ｆが必要になる。要するに、狙いとする色度特性の領域Ｔを蛍光体とで得るためのＬＥＤチップ９の特定波長域Ｆの両側の波長域Ｆ１，Ｆ２の２個のＬＥＤチップ９を組み合わせることにより、特定波長域ＦのＬＥＤチップになって、これと蛍光体との組み合わせで狙いの色度の領域Ｔを得ることができる。
【００６６】
図１１は、本発明のＬＥＤ素子の生産方法の実施形態１において二つの色度特性のグループからＬＥＤチップを４個ずつ抽出して各グループ間で効率よく組み合わせて狙いの色度特性のＬＥＤ素子を得る場合を説明するための図である。
【００６７】
図１１に示すように、本実施形態１の発光素子としてのＬＥＤ素子（パッケージ品）の生産方法は、まず、ソート（分類）された複数のランク、ここでは色度特性の２つのランクＡ，ＢのＬＥＤチップ９が搭載されたシート１０，１１を準備する。これらの２つのランクＡ，ＢのＬＥＤチップ９は、特定波長域Ｆの両側の波長域Ｆ１，Ｆ２のＬＥＤチップ９に対応している。
【００６８】
次に、シート１０，１１上からそれぞれ、複数個（ここでは４個）のＬＥＤチップ９をピックアップコレット１２で測定ステージ４上に取り出す。各４個のＬＥＤチップ９の色度特性を測定するかまたは、予め測定されて記憶された色度特性を元に、ランクＡの波長域Ｆ１のＬＥＤチップ９が４個、ランクＢの波長域Ｆ２のＬＥＤ素子３が４個で合計１６通りの組み合わせがある。この合計１６通りの組み合わせ後の色度特性の合成結果を計算する。これらの計算値が特定波長域Ｆ内の領域中心付近の組合せとなる２個のＬＥＤチップのペアをランクＡ，Ｂからそれぞれ選択する。要するに、合計１６通りの組み合わせのうち、特定波長域Ｆ内の領域中心付近の組合せの１通りを選択することになる。これによって、ランクＡのＬＥＤチップ９とランクＢのＬＥＤチップ９を組み合わせた場合に、特定波長域Ｆ内の領域中心付近に合成結果を納めることができる。組み合わせの結果を、精度よく特定波長域Ｆ内の領域中心付近に合成結果を納めるためには各ランクＡ，Ｂから４個以上、例えば５個や６個程度の抽出が必要であり、それほど精度が要求されない場合には、各ランクから２，３個の抽出でもよい。
【００６９】
その後、選択されたペアのＬＥＤチップ９で、光源の一単位を作る構成のパッケージ基板１３上に、選択されたペアのＬＥＤチップ９を順次実装すると共に、ＬＥＤチップ９の発光部上を、所定の蛍光体を含むモールドをドーム状に封止してパッケージ化してＬＥＤ素子３を生産する。パッケージ化されたＬＥＤ素子３はさらに特性テストが為される。
【００７０】
要するに、最も狙いの特定波長域Ｆ内の中心部に近くなる組み合わせとなるＬＥＤチップ９を選択してパッケージ基板１３上に移載する。即ち、色度特性の各ランクＡ，Ｂを構成する各グループから予めｎ個（ｎ≧２）ずつ（ここでは４個ずつ）のＬＥＤチップ９をそれぞれ抽出し、その抽出した各ｎ個のＬＥＤチップの色度特性をそれぞれ測定し、各組み合わせ後の色度特性の結果を計算して、特定波長域Ｆ内の領域中心付近の組合せとなる２個のＬＥＤチップを各ランクＡ，Ｂから選択してパッケージ基板１３上に実装する。
【００７１】
組合せのチップが実装された後は、各測定ステージに、各ランクのチップを補充、特性測定した後、組合せの計算と選択を繰り返す。
【００７２】
図１２は、本発明の実施形態１における発光素子としてのＬＥＤ素子３の生産装置およびその生産方法を示すブロック図である。
【００７３】
図１２において、本実施形態１のＬＥＤ素子３の生産装置３０Ａは、複数の発光素子チップとしてのＬＥＤチップ９の色度特性を含む特性を測定し、測定した複数のＬＥＤチップ９の特性から、この特性が近いＬＥＤチップ９同士で複数のグループに分類するグループ分類手段３１Ａと、所望する特性の両側に特性分布の中心がある複数のグループを選択するグループ選択手段３２Ａと、予め、特性が近いＬＥＤチップ９同士に分類された複数のグループを保持する発光素子保持手段（図示せず）と、複数のグループからそれぞれ複数のＬＥＤチップ９を無作為に抽出し、複数のグループから抽出された複数のＬＥＤチップ９それぞれの特性を確認する特性確認手段３３Ａと、複数のグループから複数抽出されたＬＥＤ子チップ９を組み合わせる場合に、所望する特性の領域中心近くになる組み合わせとなるＬＥＤチップ９を各グループから選択してパッケージ化する素子実装手段３４Ａとを有し、複数のＬＥＤチップ９をパッケージ化して所望する特性のＬＥＤ素子３を生産する。
【００７４】
本実施形態１のＬＥＤ素子３の生産装置３０Ａを用いた本実施形態１のＬＥＤ素子３の生産方法は、グループ分類手段３１Ａが、複数のＬＥＤチップ９の特性を測定し、この特性が近いＬＥＤチップ９同士で複数のグループに分類するグループ分類工程と、グループ選択手段３２Ａが、所望する特性の両側に特性分布の中心がある複数のグループを選択するグループ選択工程と、特性確認手段３３Ａが、選択した複数のグループからそれぞれ複数のＬＥＤチップ９を無作為に抽出し、該各グループから抽出された複数のＬＥＤチップ９それぞれの特性を確認する特性確認工程と、素子実装手段３４Ａが、各グループから抽出されたＬＥＤチップを組み合わせる場合に、所望する特性の領域中心近くになる組み合わせのＬＥＤ子チップ９を各グループから選択してパッケージ化する素子実装工程とを有し、複数のＬＥＤチップ９をパッケージ化して所望する特性のＬＥＤ素子３を生産する。
【００７５】
以上により、本実施形態１によれば、複数のグループから複数抽出されたＬＥＤ素子３を組み合わせる場合に、所望する特性の領域中心近くになる組み合わせとなるＬＥＤ素子３を各グループから選択してＬＥＤ素子３を基板上に実装するかまたは、複数のグループから複数抽出されたＬＥＤチップ９を組み合わせる場合に、所望する特性の領域中心近くになる組み合わせとなるＬＥＤチップ９を各グループから選択してパッケージ化するため、各グループの組み合わせ・合成時の発光特性のばらつきが、各グループ内のばらつきよりも大きくならないことから、発光特性のグループ分けの精度を高めずに、各グループの発光特性の組合せ・合成時の狙いとする発光特性に対する発光特性ばらつきの精度を高めることができる。
【００７６】
（実施形態２）
上記実施形態１では、例えばパッケージ工程において、色度特性の各ランクＡ，Ｂから４個ずつ抽出したＬＥＤチップの色度特性をそれぞれ測定し、各組み合わせ後の色度特性の結果が特定波長域Ｆ内の領域中心付近の組合せとなる２個のＬＥＤチップを各ランクＡ，Ｂから選択してパッケージ基板１３上に実装する場合について説明したが、本実施形態２では、ウエハからＬＥＤチップ９に分断後、分断した複数のＬＥＤ素子をテストし、そのテスト結果の特性データがチップアドレスに対応して記憶された状態で、粘着シート上に複数のＬＥＤチップ９がマトリクス状に載置されているが、パッケージ工程において、ウエハの全チップアドレスの特性データを用いて、複数の色度特性のグループ、もしくはグループ化されない分布からＬＥＤチップの全部または一部を抽出して各グループ間、もしくは分布内で効率よく組み合わせて狙いの色度特性のＬＥＤ素子を得る場合について説明する。
【００７７】
図１３は、本発明のＬＥＤ素子の生産方法の実施形態２において複数の色度特性のグループ、もしくはグループ化されない分布からＬＥＤチップの全部または一部を抽出して各グループ間、もしくは分布内で効率よく組み合わせて狙いの色度特性のＬＥＤ素子を得る場合を説明するための図である。
【００７８】
図１３において、本実施形態２のＬＥＤ素子の生産方法は、ウエハからＬＥＤチップ９に分断後、分断した複数のＬＥＤチップ９が粘着シート１４に貼り付けられた状態のウエハ１５ごとテストするテスト工程を有している。そのテストは、色度特性（波長特性）と光量特性（光束特性）からなる発光特性の他、ＶＩ特性（ＶＦ特性）をテストする。テストデータ１６は、ハードディスクなど、コンピュータで取り扱える媒体のデータベース（記憶手段）に記憶されていることが望ましい。テスト結果は、粘着シート１４上のチップ座標（チップアドレス）と、記憶された特性データとが１対１に対応している。このテスト結果に応じて複数のランクに分ける。粘着シート１４上にマトリクス状に配列された複数のＬＥＤチップ９にチップアドレスを付与し、チップアドレスに対応してテストデータ１６がデータベース（記憶手段）に記憶されている。要するに、チップテスト時に、全てのテストデータ１６をデータベースに保持しておく。上記実施形態１のようにＬＥＤチップはソートしなくてもよい。
【００７９】
本実施形態２のＬＥＤ素子の生産方法は、ウエハ１５上のＬＥＤチップ９の特性データの全部または一部（複数）を選択する。複数のＬＥＤチップ９のアドレスに対応するテストデータ１６を用いて、各組み合わせ後の色度特性の結果が上記特定波長域Ｆ内の領域中心付近の組合せとなる２個のＬＥＤチップ９を選択し、選択したＬＥＤチップ９をピックアップコレット１２でパッケージ基板１３上に実装し、所定の蛍光体を含むモールドをドーム状に封止してパッケージ化してＬＥＤ素子３を生産する素子実装工程を有している。
【００８０】
要するに、組合せ時に、最も狙いに近くなる２つのＬＥＤチップ９を、テストデータ１６のうちの一部または全部（ウエハデータ全部ではおよそ１０万個前後）を用いて選択し、選択したペアのＬＥＤチップ９をピックアップコレット１２でパッケージ基板１３上にダイボンドする。使ったＬＥＤチップ９の座標データは「使用済み」としてデータベースに保持しておく。１枚の粘着シート１４のみでは特性が偏り、狙い通りの特性が得られない場合に備えて、２枚またはそれ以上の異なる特性分布を持つ粘着シート１４を同時にセットして使える機能を持つとより好ましい。
【００８１】
図１４は、本発明の実施形態２における発光素子としてのＬＥＤ素子３の生産装置およびその生産方法を示すブロック図である。
【００８２】
図１４において、本実施形態２によるＬＥＤ素子３の生産装置４０は、ＬＥＤチップ製造時の特性測定結果データを、製造されたＬＥＤチップ９と１対１に対応するように記憶する記憶手段４１と、記憶手段４１に記憶された特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、狙いの特性の領域中心近くになるＬＥＤチップ９の組合せを計算し、その計算結果から組み合わせるＬＥＤチップ９を決定する素子決定手段４２と、全素子の中から任意に希望する組み合わせのＬＥＤチップ９を取り出せる手段を持ち、決定した組み合わせのＬＥＤチップ９をパッケージ化する素子実装手段４３とを有し、複数のＬＥＤチップ９をパッケージ化して所望する特性のＬＥＤ素子３を生産する。
【００８３】
この本実施形態２によるＬＥＤ素子３の生産装置４０を用いた本実施形態２のＬＥＤ素子３の生産方法は、記憶手段４１が、ＬＥＤチップ製造時の特性測定結果データを、製造されたＬＥＤチップ９と１対１に対応するように記憶する記憶工程と、素子決定手段４２が、記憶手段４１に記憶された特性の中から狙いの特性の領域中心近くになるＬＥＤチップ９の組合せを計算し、その計算結果から組み合わせるＬＥＤチップ９を決定する素子決定工程と、全素子チップの中から任意に希望する組み合わせのＬＥＤチップ９が取り出せる手段を持ち、決定した組み合わせのＬＥＤチップ９をパッケージ化する素子実装工程とを有し、複数のＬＥＤチップ９をパッケージ化して所望する特性のＬＥＤ素子３を生産する。
【００８４】
ここで、発光モジュールの生産装置およびその生産方法についても、ＬＥＤ素子３の生産装置４０およびその生産方法の場合と同様である。
【００８５】
図１４において、本実施形態２によるＬＥＤモジュールの生産装置４０Ａは、ＬＥＤ素子製造時の特性測定結果データを、製造されたＬＥＤ素子３と１対１に対応するように記憶する記憶手段４１Ａと、記憶手段４１Ａに記憶された特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、狙いの特性の領域中心近くになるＬＥＤ素子３の組合せを計算し、その計算結果から組み合わせるＬＥＤ素子３を決定する素子決定手段４２Ａと、全素子の中から任意に希望する組み合わせのＬＥＤ素子３が取り出せる手段を持ち、決定した組み合わせのＬＥＤ素子３を実装する素子実装手段４３Ａとを有し、複数のＬＥＤ素子３を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する。
【００８６】
この本実施形態２によるＬＥＤモジュールの生産装置４０Ａを用いた本実施形態２のＬＥＤモジュールの生産方法は、記憶手段４１Ａが、ＬＥＤ素子製造時の特性測定結果データを、製造されたＬＥＤ素子３と１対１に対応するように記憶する工程と、素子決定手段４２Ａが、記憶手段４１Ａに記憶された特性の中から狙いの特性の領域中心近くになるＬＥＤ素子３の組合せを計算し、その計算結果から組み合わせるＬＥＤ素子３を決定する素子決定工程と、全素子の中から任意に希望する組み合わせのＬＥＤ素子３が取り出せる手段を持ち、素子実装手段４３Ａが、決定した組み合わせのＬＥＤ素子３を実装する素子実装工程とを有し、複数のＬＥＤ素子３を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する。
【００８７】
図１５は、本発明のＬＥＤモジュールの生産方法の実施形態２において一つのリールのテープ中に順次複数搭載されたＬＥＤ素子毎にテスト結果とランクがテストデータとして保持された場合を説明するための図である。図１６は、線光源基板上に一つのリール１７のテープ１８中に順次複数搭載されたＬＥＤ素子１９を順次搭載する事例を説明するための図である。
【００８８】
図１５および図１６において、パッケージ化されたＬＥＤ素子１９をテストし、そのテスト結果に応じて複数のランクに分けされるが、一つのリール１７のテープ１８中に順次複数搭載されたＬＥＤ素子１９毎にテスト結果とランクがテストデータ（例えば［１−ａ］）としてデータベースに保持されている。
【００８９】
要するに、パッケージ化されたＬＥＤ素子１９のテスト結果(特性情報)およびそのランク情報と、リール１７へのテープ１８の巻取り順（アドレス）とを１対１で対応させて、データをしかるべき手段で記憶手段（データベース）に記憶・保持しておく。記憶された特性情報を元に、基板上で、局所的、及び全体的に、所望する特性(色度、光束、電力)のレイアウトとなるように、基板上のパッケージレイアウトを計算する。リール１７のテープ１８上で順次整列したＬＥＤ素子１９の特性の順番（アドレス）に従って、予め計算された基板上のパッケージレイアウトに従って、パッケージ化されたＬＥＤ素子１９を基板上に順次移載する。なお、テストされたパッケージの利用手段は、リール１７でなくても、順番が管理できる方法であれば何でも構わない。順番が維持できるスリーブやトレイ上でＬＥＤ素子１９を並べていてもよい。トレイを用いるのであれば、使用を予定している基板での使用順に合わせて、トレイの上に順番に配列して搭載する方法でも良い。
【００９０】
また、パッケージ化されたＬＥＤ素子１９の特性分布やリールでの順番に応じて、複数の基板への移載が必要となる場合もあり得る。複数の基板を同時にセットできて、移載が可能な構成になっていれば、より利用の効率を上げることができる。
【００９１】
図１７は、本発明の実施形態２における発光モジュールとしてのＬＥＤモジュールの生産装置およびその生産方法の変形例を示すブロック図である。
【００９２】
図１７において、本実施形態２のＬＥＤモジュールの生産装置５０は、ＬＥＤ素子製造時の特性測定結果データを、製造されたＬＥＤ素子１９と１対１に対応するように記憶する記憶手段５１と、記憶手段５１に記憶された発光特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、狙いの特性の領域中心近くになるＬＥＤ素子１９の組合せを計算し、その計算結果から組み合わせるＬＥＤ素子１９を決定する素子決定手段５２と、ＬＥＤ素子１９をピックアップする順序に応じて、基板上の所望する位置にＬＥＤ素子１９を実装する手段を持ち、決定した組み合わせのＬＥＤ素子３を実装する素子実装手段５３とを有し、複数のＬＥＤ素子１９を基板上に実装して所望する特性のＬＥＤモジュールを生産する。
【００９３】
この本実施形態２のＬＥＤモジュールの生産装置５０を用いる本実施形態２のＬＥＤモジュールの生産方法は、発光素子製造時の特性測定結果データを、記憶手段５１が、製造されたＬＥＤ素子１９と１対１に対応するように記憶する工程と、素子決定手段５２が、記憶手段５１に記憶された特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、狙いの特性の領域中心近くになる組合せを計算し、その計算結果から組み合わせるＬＥＤ素子１９を決定する素子決定工程と、ＬＥＤ素子１９の個体をピックアップする順序に応じて、基板上の所望する位置に個体を実装する手段を持ち、素子実装手段５３が、決定した組み合わせのＬＥＤ素子３を基板上に実装する素子実装工程とを有し、複数のＬＥＤ素子１９を基板上に実装して所望する特性のＬＥＤモジュールを生産する。
【００９４】
ここで、ＬＥＤ素子１９の生産装置およびその生産方法についても、上記発光モジュールの生産装置５０およびその生産方法の場合と同様である。
【００９５】
図１７において、本実施形態２のＬＥＤ素子１９の生産装置５０Ａは、ＬＥＤチップ製造時の特性測定結果データを、製造されたＬＥＤチップ９と１対１に対応するように記憶する記憶手段５１Ａと、記憶手段５１Ａに記憶された特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、狙いの特性に近くなるＬＥＤチップ９の組合せを計算し、その計算結果から組み合わせるＬＥＤチップ９を決定する素子決定手段５２Ａと、ＬＥＤチップ９をピックアップする順序に応じて、基板上の所望する位置にＬＥＤチップをボンディングする手段を持ち、決定した組み合わせのＬＥＤ素子１９を実装してパッケージ化する素子実装手段５３Ａとを有し、複数のＬＥＤチップ９をパッケージ化して所望する特性のＬＥＤ素子１９を生産する。
【００９６】
この本実施形態２のＬＥＤ素子１９の生産装置５０Ａを用いたＬＥＤ素子１９の生産方法は、記憶手段５１Ａが、ＬＥＤチップ製造時の特性測定結果データを、製造されたＬＥＤチップ９と１対１に対応するように記憶する記憶工程と、素子決定手段５２Ａが、記憶手段５１Ａに記憶された特性の中から狙いの特性の領域中心近くになるＬＥＤチップ９の組合せを計算し、その計算結果から組み合わせるＬＥＤチップ９を決定する素子決定工程と、ＬＥＤチップ９をピックアップする順序に応じて、基板上の所望する位置にＬＥＤチップ９をボンディングする手段を持ち、素子実装手段５３Ａが、決定した組み合わせのＬＥＤ素子１９を実装してパッケージ化する素子実装工程とを有し、複数のＬＥＤチップ９をパッケージ化して所望する特性のＬＥＤ素子１９を生産する。
【００９７】
以上により、本実施形態２によれば、上記実施形態１の場合と同様に、発光特性のグループ分けの精度を高めずに、各グループの発光特性の組合せ・合成時の狙いとする発光特性に対する発光特性ばらつきの精度を高めることができる。
【００９８】
（実施形態３）
上記実施形態１，２では、狙いとする色度特性の色度図上の領域Ｔを得るのにその両側の二つの色度特性の領域の素子を組み合わせる場合について説明したが、本実施形態３では、狙いとする色度特性の色度図上の領域Ｔを得るのにその周囲の３つまたはそれ以上の色度特性の領域の素子を組み合わせる場合について説明する。
【００９９】
図１８は、本発明のＬＥＤ素子の生産方法の実施形態３において、赤、緑および青の発光色を持つ３グループのＬＥＤチップを組み合わせて均質な白色光を得る場合を色度図上で示す概念図である。
【０１００】
図１８において、本実施形態３のＬＥＤ素子の生産方法は、赤、緑および青の発光色を持つ各グループより無作為に複数個のＬＥＤチップを抽出し、抽出した複数個のＬＥＤチップに対してそれぞれの色度特性を測定し、狙いとする色度特性の領域Ｔ内（白色）の領域中心近くになる組み合わせのＬＥＤチップを各グループから選択して実装しパッケージ化する。これによって、より均質で綺麗な白色光を得ることができる。なお、赤、緑および青の３色に限らず、黄色、シアン（水色）およびマゼンダ（紫色）の３色で均質な白色を作ってもよい。狙いは白色に限らず、他の色であっても、本実施形態３のＬＥＤ素子の生産方法の活用で均質な特性の発光体パッケージを得ることができる。
【０１０１】
図１９は、本発明の発光モジュールの生産方法の実施形態３において行われる三つの発光特性としての色度特性の各グループを組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を色度図上で示す概念図である。ここでは、発光特性として色度特性について主に説明するが、発光特性として光量特性（光束特性）であってもよいし、ＶＦ特性（ＶＩ特性）であっても本発明を適用することができる。
【０１０２】
図１９に示すように、本実施形態１の発光モジュールの生産方法において、色度特性の各ランクａ，ｂ，ｃを構成する各グループから予めｎ個（ｎ≧２）ずつの発光素子としてのＬＥＤ素子をそれぞれ抽出し、その抽出した各ｎ個のＬＥＤ素子の色度特性を予めそれぞれ測定しておき、各組み合わせ後の色度特性の結果を計算して狙いとする色度特性の領域Ｔ内の組合せとなる３個のＬＥＤ素子を各ランクａ，ｂ，ｃから選択して基板上に実装する。本実施形態３の生産方法を、さらに具体的に図２０を用いて説明する。
【０１０３】
図２０は、本発明の発光モジュールの生産方法の実施形態３において三つの発光特性のグループからＬＥＤ素子を４個ずつ抽出して各グループ間で効率よく組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を説明するための図である。
【０１０４】
図２０に示すように、本実施形態３の発光モジュールの生産方法は、まず、ソート（分類）された複数のランク、ここでは色度特性の３つのランクａ，ｂ，ｃのパッケージリール２１、２２、２３を準備する。これらの３つのランクａ，ｂ，ｃは、狙いとする色度特性の領域Ｔの周囲に位置し、ランクａ，ｂ，ｃのＬＥＤ素子の発光を組み合わせて合成すると、狙いとする色度特性（領域Ｔ）になる。
【０１０５】
次に、パッケージリール２１、２２、２３からそれぞれ、複数個（ここでは４個）のパッケージのＬＥＤ素子２４を測定ステージ２５上に取り出す。各４個のＬＥＤ素子２４の色度特性を測定するかまたは、予め測定されて記憶された色度特性を元に、ランクａのＬＥＤ素子２４が４個、ランクｂのＬＥＤ素子２４が４個、ランクｃのＬＥＤ素子２４が４個で合計６４通りの組み合わせがある。この合計６４通りの組み合わせ後の色度特性の合成結果を計算する。これらの計算値が狙いとする色度特性の領域Ｔ内の領域中心付近の組合せとなる３個のＬＥＤ素子３の組をランクａ，ｂ，ｃからそれぞれ選択する。これによって、ランクａのＬＥＤ素子２４とランクｂのＬＥＤ素子２４とランクｃのＬＥＤ素子２４を組み合わせた場合に、狙いとする色度特性の領域Ｔ内の領域中心付近に納めることができる。精度よく色度特性の領域Ｔ内の領域中心付近に納めるためには各ランクａ〜ｃからそれぞれ４個以上、例えば５個や６個程度の抽出が必要であり、それほど精度が要求されない場合には、各ランクａ〜ｃから２，３個の抽出でもよい。
【０１０６】
その後、選択された３つのＬＥＤ素子２４を、光源の一単位を作る構成の線光源基板２６または面光源基板２７上に順次実装して発光モジュール２８または２９を製造する。これによって、三つのパッケージ化されたＬＥＤ素子２４を近接して配置することにより、より均質で綺麗な白色光を得ることができる。
【０１０７】
図２１は、本発明の発光モジュールの生産方法の実施形態３において、狙いの発光特性の領域Ｔの周りにある複数の色度特性から選択したいくつかの色度特性のＬＥＤ素子を組み合わせて狙いの発光特性を得る場合を色度図上で示す概念図である。
【０１０８】
図２１において、狙いの色度特性の周りに、狙いとする特性範囲よりも広い特性分布幅を持つことが判っている、ソート（分類）されていないパッケージ化されたＬＥＤ素子のロットであっても、均質な特性の発光体パッケージを得ることができる。
予め、パッケージ化された複数個のＬＥＤ素子を無作為に抽出し、抽出した複数個のＬＥＤ素子の色度特性を測定する。さらに、抽出した中から所定個数（ここでは三つ）を組み合わせた場合に、狙いとする色度特性の領域Ｔ内の領域中心付近の組合せとなるように３個のＬＥＤ素子をそれぞれ選択する。このように、狙いに近くなる組み合わせとなる３個のＬＥＤ素子をそれぞれ選択してこれらを基板上に実装する。
【０１０９】
図２２は、本発明のＬＥＤモジュールの生産方法の実施形態３において、一つのリールのテープ中に、狙いとする特性範囲よりも広い特性分布幅を持つＬＥＤ素子の集まりからなるリールから、ＬＥＤ素子を効率よく組み合わせて狙いの発光特性を得る事例を説明するための図である。
【０１１０】
図２２において、テストされた、パッケージ化されたＬＥＤ素子が一つのリールのテープ中に順次複数搭載されている。リール内のＬＥＤ素子は、ランク分けされておらず、狙いとする特性領域よりも広い特性分布幅を持つことが判っている。
【０１１１】
当リールより複数個（本図示事例では１１個）のＬＥＤ素子を無作為抽出し、各々のＬＥＤ素子の特性を測定ステージ２５で測定する。しかる後に、抽出した中から所定の複数個数（本図示事例では３個）を組み合わせた場合に得られる特性(例えば色度、光束、電力のうち一つ以上の特性)を計算し（本図示事例では、１１個から３個を組み合わせるので計１６５通り）、所望する特性の領域中心付近の組合せとなる３個のＬＥＤ素子をそれぞれ選択して、基板上に実装する。選択された素子が実装された後、測定ステージに生じる空隙には、都度リールから無作為に素子を補充、測定して、次の組み合わせを計算する。以後基板上に実装する所定の組み合わせが完了するまで、これらの手順を繰り返す。なお、テストされたパッケージの利用手段は、リールでなくても、スリーブやトレイ上でＬＥＤ素子を並べていてもよい。トレイを用いるのであれば、使用を予定している基板での使用順に合わせて、トレイの上に順番に配列して搭載する方法でも良い。
【０１１２】
以上により、本実施形態３によれば、上記実施形態１の場合と同様に、発光特性のグループ分けの精度を高めずに、各グループの発光特性の組合せ・合成時の狙いとする発光特性に対する発光特性ばらつきの精度を高めることができる。
【０１１３】
なお、上記実施形態１〜３において前述したが、２個ペアで所望する色度の光学特性を作るランクａ，ｂの各ＬＥＤ素子３を単純・無作為に組み合せた場合には、「分散の加法性」により、狙いとする色度特性の色度図上の領域Ｔに対するバラツキが元のランクａ，ｂの色度特性のバラツキよりも大きくなるのが一般的であるが、本発明を用いれば、狙いとする色度特性の色度図上の領域Ｔに対するバラツキが元のランクａ，ｂの色度特性のバラツキよりも小さくすることができる。
【０１１４】
狙いとする色度特性の領域中心近くになるように組み合わせをランクａ，ｂから予め選択する本発明を用いたＬＥＤモジュールは、面光源または線光源の発光モジュールであって、モジュールの特性規格幅に対して、構成する発光素子の特性規格幅分布が同等以上の広い分布幅に分布している。
【０１１５】
また、面光源または線光源の発光モジュールにおいて、モジュールを構成する個々の発光素子の特性分布が、モジュールの特性規格分布と重ならない領域に分布する複数の特性グループの組み合わせからなっている。
【０１１６】
さらに、面光源または線光源の発光モジュールにおいて、モジュールを構成する個々の発光素子の特性分布が、複数の特性グループに分類され、その中で少なくとも一つ以上のグループの特性分布の標準偏差幅が、モジュールの特性規格分布の標準偏差幅と重ならないように構成されている。
【０１１７】
さらに、面光源または線光源の発光モジュールにおいて、モジュールを構成する発光素子内の発光素子チップの特性分布幅が、モジュール特性分布幅よりも広い範囲に分布している。
【０１１８】
本発明の発光モジュールが一または複数配設されて面状に光照射する光源装置を得ることができる。このような本発明の光源装置が液晶パネルの背面側に設けられてバックライトとして用いることができる。
【０１１９】
なお、上記実施形態１〜３では、発光素子としてＬＥＤ素子の場合について説明したが、これに限らず、レーザ素子と発光体の組み合わせであってもよい。
【０１２０】
以上のように、本発明の好ましい実施形態１〜３を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１〜３に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１〜３の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明は、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）などの複数の発光素子チップをパッケージ化して発光素子を生産する発光素子の生産装置およびその生産方法、パッケージ化された複数の発光素子を基板上に実装する発光モジュールの生産装置およびその生産方法、この発光モジュールが複数用いられた光源装置、この光源装置がバックライトとして用いられた液晶表示装置の分野において、各グループの組み合わせ・合成時の発光特性のばらつきが、各グループ内のばらつきよりも大きくならないため、発光特性のグループ分けの精度を高めずに、各グループの組合せ・合成時の狙いに対する発光特性ばらつきの精度を高めることができる。
【符号の説明】
【０１２２】
１、２ パッケージリール
３ パッケージ化されたＬＥＤ素子
４ 測定ステージ
５ 線光源基板
６ 面光源基板
７、８ ＬＥＤモジュール
９ ＬＥＤチップ
１０、１１ シート
１２ ピックアップコレット
１３ パッケージ基板
１４ 粘着シート
１５ ＬＥＤチップに分割されたウエハ
１６ テストデータ
１７ リール
１８ テープ
１９ ＬＥＤ素子
２１、２２、２３ パッケージリール
２４ ＬＥＤ素子
２５ 測定ステージ
２６ 線光源基板
２７ 面光源基板
２８、２９ 発光モジュール
３０ ＬＥＤモジュールの生産装置
３０Ａ ＬＥＤ素子の生産装置
３１、３１Ａ グループ分類手段
３２、３２Ａ グループ選択手段
３３、３３Ａ 特性確認手段
３４、３４Ａ 素子実装手段
４０ ＬＥＤ素子の生産装置
４０Ａ ＬＥＤモジュールの生産装置
４１、４１Ａ 記憶手段
４２、４２Ａ 素子決定手段
４３、４３Ａ 素子実装手段
５０ ＬＥＤモジュールの生産装置
５０Ａ ＬＥＤ素子の生産装置
５１ ５１Ａ 記憶手段
５２、５２Ａ 素子決定手段
５３、５３Ａ 素子実装手段
ａ、ｂ、ｃ、Ａ〜Ｄ ランク
Ｔ 狙いとする色度特性の色度図上の領域
Ｔ１ 狙う領域が広い領域
Ｔ２ 狙う領域が狭い領域
Ｆ 中央の特定波長域
Ｆ１ ランクａの波長域
Ｆ２ ランクｂの波長域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する発光モジュールの生産方法において、
グループ分類手段が、複数の発光素子の特性を測定し、測定した複数の発光素子の特性から、当該特性が近い発光素子同士で複数のグループに分類するグループ分類工程と、
グループ選択手段が、所望する特性領域の両側または周囲に特性分布の中心がある一または複数のグループを選択するグループ選択工程と、
特性確認手段が、選択した一または複数のグループからそれぞれ複数の発光素子を無作為に抽出し、各グループから抽出された複数の発光素子それぞれの特性を確認する特性確認工程と、
当該特性の確認結果に基づいて、素子実装手段が、該各グループから抽出された発光素子を組み合わせる場合に、所望する特性の領域中心近くになる組み合わせの発光素子を該各グループからそれぞれ選択して基板上にそれぞれ実装する素子実装工程とを有する発光モジュールの生産方法。
【請求項２】
複数の発光素子を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する発光モジュールの生産方法において、
記憶手段が、発光素子製造時の特性測定結果データを、製造された発光素子と１対１に対応するように記憶する記憶工程と、
素子決定手段が、該記憶手段に複数記憶された特性の中から狙いの特性の領域中心近くになる発光素子の組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子を決定する素子決定工程と、
全素子の中から任意に希望する組み合わせの発光素子が取り出せる手段を持ち、該手段を用いて素子実装手段が、決定した組み合わせの発光素子を基板上に実装する素子実装工程とを有する発光モジュールの生産方法。
【請求項３】
複数の発光素子を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する発光モジュールの生産方法において、
発光素子製造時の特性測定結果データを、記憶手段が、製造された発光素子と１対１に対応するように記憶する記憶工程と、
素子決定手段が、記憶された特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、所望する特性の領域中心近くになる組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子を決定する素子決定工程と、
発光素子の個体をピックアップする順序に応じて、基板上の所望する位置に該個体を実装する手段を持ち、該手段を用いて素子実装手段が、決定した組み合わせの発光素子を基板上の所定位置に実装する素子実装工程とを有する発光モジュールの生産方法。
【請求項４】
複数の発光素子チップをパッケージ化して所望する特性の発光素子を生産する発光素子の生産方法において、
グループ分類手段が、該複数の発光素子チップの特性を測定し、該特性が近い発光素子チップ同士で複数のグループに分類するグループ分類工程と、
グループ選択手段が、該所望する特性の両側または周囲に特性分布の中心がある一または複数のグループを選択するグループ選択工程と、
特性確認手段が、選択した一または複数のグループからそれぞれ複数の発光素子チップを無作為に抽出し、該各グループから抽出された複数の発光素子チップそれぞれの特性を確認する特性確認工程と、
素子実装手段が、該各グループから抽出された発光素子チップを組み合わせる場合に、該所望する特性の領域中心近くになる組み合わせの発光素子チップを該各グループから選択して実装してパッケージ化する素子実装工程とを有する発光素子の生産方法。
【請求項５】
複数の発光素子チップをパッケージ化して所望する特性の発光素子を生産する発光素子の生産方法において、
記憶手段が、発光素子チップ製造時の特性測定結果データを、製造された発光素子チップと１対１に対応するように記憶する記憶工程と、
素子決定手段が、該記憶手段に記憶された特性の中から狙いの特性の領域中心近くになる発光素子チップの組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子チップを決定する素子決定工程と、
全素子チップの中から任意に希望する組み合わせの発光素子チップが取り出せる手段を持ち、該手段を用いて素子実装手段が、決定した組み合わせの発光素子チップを組み合わせて実装してパッケージ化する素子実装工程とを有する発光素子の生産方法。
【請求項６】
複数の発光素子チップをパッケージ化して所望する特性の発光素子を生産する発光素子の生産方法において、
発光素子チップ製造時の特性測定結果データを、記憶手段が、製造された発光素子チップと１対１に対応するように記憶する記憶工程と、
素子決定手段が、該記憶手段に記憶された発光特性の中から狙いの特性の領域中心近くになる発光素子チップの組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子チップを決定する素子決定工程と、
発光素子チップをピックアップする順序に応じて基板上の所望する位置に発光素子チップをボンディングする手段を持ち、該手段を用いて素子実装手段が、決定した組み合わせの発光素子チップを組み合わせて所定位置に実装してパッケージ化する素子実装工程とを有する発光素子の生産方法。
【請求項７】
複数の発光素子を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する発光モジュールの生産装置において、
予め、特性が近い発光素子同士に分類された複数のグループを保持する素子保持手段と、
一または複数のグループからそれぞれ複数の発光素子を無作為に抽出し、該一または複数のグループから抽出された複数の発光素子それぞれの特性を確認する特性確認手段と、
該一つ以上のグループから抽出された発光素子を組み合わせる場合に、該所望する特性の領域中心近くになる組み合わせの発光素子を該各グループから選択して当該発光素子を実装する素子実装手段とを有する発光モジュールの生産装置。
【請求項８】
複数の発光素子を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する発光モジュールの生産装置において、
発光素子製造時の特性測定結果データを、製造された発光素子と１対１に対応するように記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶された特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、狙いの特性の領域中心近くになる発光素子の組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子を決定する素子決定手段と、
全素子の中から任意に希望する組み合わせの発光素子が取り出せる手段を持ち、該手段を用いて、決定した組み合わせの発光素子を基板上に実装する素子実装手段とを有する発光モジュールの生産装置。
【請求項９】
複数の発光素子を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する発光モジュールの生産装置において、
発光素子製造時の特性測定結果データを、製造された発光素子と１対１に対応するように記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶された特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、狙いの特性の領域中心近くになる発光素子の組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子を決定する素子決定手段と、
発光素子をピックアップする順序に応じて、基板上の所望する位置に発光素子を実装する手段を持ち、該手段を用いて、決定した組み合わせの発光素子を基板上に実装する素子実装手段とを有する発光モジュールの生産装置。
【請求項１０】
複数の発光素子チップをパッケージ化して所望する特性の発光素子を生産する発光素子の生産装置において、
予め、発光特性が近い発光素子チップ同士に分類された複数のグループを保持する発光素子保持手段と、
一または複数のグループからそれぞれ複数の発光素子チップを無作為に抽出し、該一または複数のグループから抽出された複数の発光素子チップそれぞれの特性を確認する特性確認手段と、
該複数のグループから抽出された発光素子チップを組み合わせる場合に、該所望する特性の領域中心近くになる組み合わせの発光素子チップを該各グループから選択して実装してパッケージ化する素子実装手段とを有する発光素子の生産装置。
【請求項１１】
複数の発光素子チップをパッケージ化して所望する特性の発光素子を生産する発光 素子の生産装置において、
発光素子チップ製造時の特性測定結果データを、製造された発光素子チップと１対１に対応するように記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶された特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、狙いの特性の領域中心近くになる発光素子チップの組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子チップを決定する素子決定手段と、
全素子の中から任意に希望する組み合わせの発光素子チップが取り出せる手段を持ち、該手段を用いて、決定した組み合わせの発光素子チップを選択して実装してパッケージ化する素子実装手段とを有する発光素子の生産装置。
【請求項１２】
複数の発光素子チップをパッケージ化して所望する特性の発光素子を生産する発光素子の生産装置において、
発光素子チップ製造時の特性測定結果データを、製造された発光素子チップと１対１に対応するように記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶された発光特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、狙いの特性の領域中心近くになる発光素子チップの組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子チップを決定する素子決定手段と、
発光素子チップをピックアップする順序に応じて基板上の所望する位置に発光素子チップをボンディングする手段を持ち、該手段を用いて、決定した組み合わせの発光素子チップを選択して実装してパッケージ化する素子実装手段とを有する発光素子の生産装置。
【請求項１３】
面光源または線光源の発光モジュールにおいて、
モジュールの特性規格幅に対して、構成する発光素子の特性規格幅分布が同等以上の広い分布幅に分布している発光モジュール。
【請求項１４】
面光源または線光源の発光モジュールにおいて、
モジュールを構成する個々の発光素子の特性分布が、モジュールの特性規格分布と重ならない領域に分布する複数の特性グループの組み合わせからなっている発光モジュール。
【請求項１５】
面光源または線光源の発光モジュールにおいて、
モジュールを構成する個々の発光素子の特性分布が、複数の特性グループに分類され、その中で少なくとも一つ以上のグループの特性分布の標準偏差幅が、モジュールの特性規格分布の標準偏差幅と重ならないように構成されている発光モジュール。
【請求項１６】
面光源または線光源の発光モジュールにおいて、
モジュールを構成する発光素子内の発光素子チップの特性分布幅が、モジュール特性分布幅よりも広い範囲に分布している発光モジュール。
【請求項１７】
請求項１３〜１６のいずれかに記載の発光モジュールが一または複数配設されて面状に光照射する光源装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の光源装置が液晶パネルの背面側に設けられてバックライトとして用いられた液晶表示装置。
【請求項１】
複数の発光素子を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する発光モジュールの生産方法において、
グループ分類手段が、複数の発光素子の特性を測定し、測定した複数の発光素子の特性から、当該特性が近い発光素子同士で複数のグループに分類するグループ分類工程と、
グループ選択手段が、所望する特性領域の両側または周囲に特性分布の中心がある一または複数のグループを選択するグループ選択工程と、
特性確認手段が、選択した一または複数のグループからそれぞれ複数の発光素子を無作為に抽出し、各グループから抽出された複数の発光素子それぞれの特性を確認する特性確認工程と、
当該特性の確認結果に基づいて、素子実装手段が、該各グループから抽出された発光素子を組み合わせる場合に、所望する特性の領域中心近くになる組み合わせの発光素子を該各グループからそれぞれ選択して基板上にそれぞれ実装する素子実装工程とを有する発光モジュールの生産方法。
【請求項２】
複数の発光素子を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する発光モジュールの生産方法において、
記憶手段が、発光素子製造時の特性測定結果データを、製造された発光素子と１対１に対応するように記憶する記憶工程と、
素子決定手段が、該記憶手段に複数記憶された特性の中から狙いの特性の領域中心近くになる発光素子の組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子を決定する素子決定工程と、
全素子の中から任意に希望する組み合わせの発光素子が取り出せる手段を持ち、該手段を用いて素子実装手段が、決定した組み合わせの発光素子を基板上に実装する素子実装工程とを有する発光モジュールの生産方法。
【請求項３】
複数の発光素子を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する発光モジュールの生産方法において、
発光素子製造時の特性測定結果データを、記憶手段が、製造された発光素子と１対１に対応するように記憶する記憶工程と、
素子決定手段が、記憶された特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、所望する特性の領域中心近くになる組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子を決定する素子決定工程と、
発光素子の個体をピックアップする順序に応じて、基板上の所望する位置に該個体を実装する手段を持ち、該手段を用いて素子実装手段が、決定した組み合わせの発光素子を基板上の所定位置に実装する素子実装工程とを有する発光モジュールの生産方法。
【請求項４】
複数の発光素子チップをパッケージ化して所望する特性の発光素子を生産する発光素子の生産方法において、
グループ分類手段が、該複数の発光素子チップの特性を測定し、該特性が近い発光素子チップ同士で複数のグループに分類するグループ分類工程と、
グループ選択手段が、該所望する特性の両側または周囲に特性分布の中心がある一または複数のグループを選択するグループ選択工程と、
特性確認手段が、選択した一または複数のグループからそれぞれ複数の発光素子チップを無作為に抽出し、該各グループから抽出された複数の発光素子チップそれぞれの特性を確認する特性確認工程と、
素子実装手段が、該各グループから抽出された発光素子チップを組み合わせる場合に、該所望する特性の領域中心近くになる組み合わせの発光素子チップを該各グループから選択して実装してパッケージ化する素子実装工程とを有する発光素子の生産方法。
【請求項５】
複数の発光素子チップをパッケージ化して所望する特性の発光素子を生産する発光素子の生産方法において、
記憶手段が、発光素子チップ製造時の特性測定結果データを、製造された発光素子チップと１対１に対応するように記憶する記憶工程と、
素子決定手段が、該記憶手段に記憶された特性の中から狙いの特性の領域中心近くになる発光素子チップの組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子チップを決定する素子決定工程と、
全素子チップの中から任意に希望する組み合わせの発光素子チップが取り出せる手段を持ち、該手段を用いて素子実装手段が、決定した組み合わせの発光素子チップを組み合わせて実装してパッケージ化する素子実装工程とを有する発光素子の生産方法。
【請求項６】
複数の発光素子チップをパッケージ化して所望する特性の発光素子を生産する発光素子の生産方法において、
発光素子チップ製造時の特性測定結果データを、記憶手段が、製造された発光素子チップと１対１に対応するように記憶する記憶工程と、
素子決定手段が、該記憶手段に記憶された発光特性の中から狙いの特性の領域中心近くになる発光素子チップの組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子チップを決定する素子決定工程と、
発光素子チップをピックアップする順序に応じて基板上の所望する位置に発光素子チップをボンディングする手段を持ち、該手段を用いて素子実装手段が、決定した組み合わせの発光素子チップを組み合わせて所定位置に実装してパッケージ化する素子実装工程とを有する発光素子の生産方法。
【請求項７】
複数の発光素子を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する発光モジュールの生産装置において、
予め、特性が近い発光素子同士に分類された複数のグループを保持する素子保持手段と、
一または複数のグループからそれぞれ複数の発光素子を無作為に抽出し、該一または複数のグループから抽出された複数の発光素子それぞれの特性を確認する特性確認手段と、
該一つ以上のグループから抽出された発光素子を組み合わせる場合に、該所望する特性の領域中心近くになる組み合わせの発光素子を該各グループから選択して当該発光素子を実装する素子実装手段とを有する発光モジュールの生産装置。
【請求項８】
複数の発光素子を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する発光モジュールの生産装置において、
発光素子製造時の特性測定結果データを、製造された発光素子と１対１に対応するように記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶された特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、狙いの特性の領域中心近くになる発光素子の組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子を決定する素子決定手段と、
全素子の中から任意に希望する組み合わせの発光素子が取り出せる手段を持ち、該手段を用いて、決定した組み合わせの発光素子を基板上に実装する素子実装手段とを有する発光モジュールの生産装置。
【請求項９】
複数の発光素子を基板上に実装して所望する特性の発光モジュールを生産する発光モジュールの生産装置において、
発光素子製造時の特性測定結果データを、製造された発光素子と１対１に対応するように記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶された特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、狙いの特性の領域中心近くになる発光素子の組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子を決定する素子決定手段と、
発光素子をピックアップする順序に応じて、基板上の所望する位置に発光素子を実装する手段を持ち、該手段を用いて、決定した組み合わせの発光素子を基板上に実装する素子実装手段とを有する発光モジュールの生産装置。
【請求項１０】
複数の発光素子チップをパッケージ化して所望する特性の発光素子を生産する発光素子の生産装置において、
予め、発光特性が近い発光素子チップ同士に分類された複数のグループを保持する発光素子保持手段と、
一または複数のグループからそれぞれ複数の発光素子チップを無作為に抽出し、該一または複数のグループから抽出された複数の発光素子チップそれぞれの特性を確認する特性確認手段と、
該複数のグループから抽出された発光素子チップを組み合わせる場合に、該所望する特性の領域中心近くになる組み合わせの発光素子チップを該各グループから選択して実装してパッケージ化する素子実装手段とを有する発光素子の生産装置。
【請求項１１】
複数の発光素子チップをパッケージ化して所望する特性の発光素子を生産する発光 素子の生産装置において、
発光素子チップ製造時の特性測定結果データを、製造された発光素子チップと１対１に対応するように記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶された特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、狙いの特性の領域中心近くになる発光素子チップの組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子チップを決定する素子決定手段と、
全素子の中から任意に希望する組み合わせの発光素子チップが取り出せる手段を持ち、該手段を用いて、決定した組み合わせの発光素子チップを選択して実装してパッケージ化する素子実装手段とを有する発光素子の生産装置。
【請求項１２】
複数の発光素子チップをパッケージ化して所望する特性の発光素子を生産する発光素子の生産装置において、
発光素子チップ製造時の特性測定結果データを、製造された発光素子チップと１対１に対応するように記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶された発光特性の中から所定の個数を組み合わせた場合に、狙いの特性の領域中心近くになる発光素子チップの組合せを計算し、その計算結果から組み合わせる発光素子チップを決定する素子決定手段と、
発光素子チップをピックアップする順序に応じて基板上の所望する位置に発光素子チップをボンディングする手段を持ち、該手段を用いて、決定した組み合わせの発光素子チップを選択して実装してパッケージ化する素子実装手段とを有する発光素子の生産装置。
【請求項１３】
面光源または線光源の発光モジュールにおいて、
モジュールの特性規格幅に対して、構成する発光素子の特性規格幅分布が同等以上の広い分布幅に分布している発光モジュール。
【請求項１４】
面光源または線光源の発光モジュールにおいて、
モジュールを構成する個々の発光素子の特性分布が、モジュールの特性規格分布と重ならない領域に分布する複数の特性グループの組み合わせからなっている発光モジュール。
【請求項１５】
面光源または線光源の発光モジュールにおいて、
モジュールを構成する個々の発光素子の特性分布が、複数の特性グループに分類され、その中で少なくとも一つ以上のグループの特性分布の標準偏差幅が、モジュールの特性規格分布の標準偏差幅と重ならないように構成されている発光モジュール。
【請求項１６】
面光源または線光源の発光モジュールにおいて、
モジュールを構成する発光素子内の発光素子チップの特性分布幅が、モジュール特性分布幅よりも広い範囲に分布している発光モジュール。
【請求項１７】
請求項１３〜１６のいずれかに記載の発光モジュールが一または複数配設されて面状に光照射する光源装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の光源装置が液晶パネルの背面側に設けられてバックライトとして用いられた液晶表示装置。
【図７】
【図９】
【図１２】
【図１４】
【図１６】
【図１７】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【図１５】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図９】
【図１２】
【図１４】
【図１６】
【図１７】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【図１５】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１３−２６２３７（Ｐ２０１３−２６２３７Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５６０６５（Ｐ２０１１−１５６０６５）
【出願日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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