LEDコラム第48回:ライティングジャパン 2013 - LEDのポータルサイト - LEDLED

やさしいあかり グリーン照明 LED

第48回:ライティングジャパン 2013
ライティングジャパン 2013が1月16日〜18日の3日間、東京ビックサイトにて開催されました。ライティングジャパン内では、次世代照明技術展、LED/有機EL照明展、東京デザイン照明展という3つの展示会があり、3日間で訪れた来場者は合計1万8357人。最新のLED・有機ELデバイス・製造技術、照明器具、デザイン照明などの展示物に関心が寄せられました。LED製造技術では、コスト削減、発光効率の向上に寄与する技術が数多く紹介されていました。

ライティングジャパン 2013

ロール状に巻かれたLED
リールtoリールで製造後に巻き取られたLED
日清紡メカトロニクスは、フィルム基板を使った新COF(Chip On Film)工法によるオールインワン実装システムを実機展示しました。印刷・前検査、マウンタ、リフロー、後検査が1台に集約された装置で、初期投資を12%、電気代を80%、人件費を50%、材料費を75%低減できるとのことです。同装置ではフィルム基板上にリールtoリールで実装していきます。基板材料は耐熱性に優れたPESを使用。フレキシブル基板を使うので、これまでにないLEDアプリケーションを作り出すことができます。印刷工程にはディスペンス方式を採用し、独自のはんだにより、はんだボールが発生せず安定した塗布が可能になっています。また、ステンシルが不要であり、段取り替えはプログラム変更するだけでできます。リフローはレーザ方式で、搭載部品へのストレスを軽減し、ハンダ付けする際の基板の反りを解消します。さらに、後検査では、全数個別点灯検査を実施することもできます。ブースには同装置で作製したサンプル品を展示、リール方式でロール状で供給される製品などを点灯して展示していました。ロール状のLEDをTV向けバックライトに利用すれば、そのまま貼り付けて、実装できるので材料だけでなく、工程コストも削減になると提案していました。

2インチの酸化ガリウム基板
2mm角と0.3mm角の酸化ガリウムを採用した白色LED
発光時の0.3mm角の酸化ガリウムを採用した白色LED
従来のLEDと酸化ガリウム基板によるLEDのデバイス構造の比較

タムラ製作所は、光波と共同で開発している単結晶酸化ガリウム基板を使った超高輝度LEDを展示しました。酸化ガリウムは透明かつ導電性を有するため、現在LED用基板に用いられているサファイアに比べ、10倍の電流を流せる構造を作ることができます。これにより、超高輝度のLEDが作ることが可能となりました。ブースには、2インチ基板の他、0.3/2mm角の2つの縦型構造のLEDチップが展示されていました。従来のサファイア基板を用いたLEDは絶縁性のため、GaN構造を作成した後、電極を横に並ぶように作る必要がありますが、縦型構造は、酸化ガリウム基板が導電性のため、縦にGaN構造と電極を基板を挟んで作ることができます。このため、電流分布、電気抵抗、熱抵抗に優れるだけでなく、単位面積当たりの光量も多く得られるのが特徴です。さらに、酸化ガリウム基板はワイドギャップに代表される材料物性から、情報通信研究機構と共同で、酸化ガリウム電界効果型トランジスタを開発に成功したとのことです。

LED照明インラインテストシステムの単結晶ソーラーセルの受光素子
LED照明インラインテストシステムの紹介パネル
台湾Chromaは、LED照明インラインテストシステムを展示しました。同装置は、単結晶ソーラーセルを受光素子に採用、照明の周辺にソーラーセルを配置します。これにより、可視光領域での優れた線形応答を活かして、LED照明の光学特性とフリッカを同時に検査します。スループットは1日1万個以上。Energy Starに準拠した全方向照明テストに対応します。また、装置サイズは、ソーラーセルボックスの占有面積が積分球よりはるかに小さく、様々な搬送機構が統合されており省スペースに設置できます。再現性は輝度が<±0.1%、Mac.△U'V'が0.00021。ソーラーセルボックスと積分球の相関は輝度が<±2%、CCT<±30。

[上原清志,LEDLED]

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