CN103797593A - 发光装置及使用它的照明装置 - Google Patents
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Abstract
发光装置(1)具备:基板(110);多个LED(120),以列状配设在基板(110)上;一对电极焊垫(141a、142a),形成在基板(110)上,按照每个LED(120),设在其列方向上的LED(120)的前后两侧;齐纳二极管(保护元件)(160),按照由在列方向上连续的9个LED(120)及与该9个LED(120)分别对应的各一对电极焊垫(141a、142a)构成的每个电路(组)(U1、U2、…、U8),在电路(U1、U2、…、U8)内的位于某两个相邻的LED(120)之间的两个电极焊垫(141a、142a)之间,配置有各1个;封固部件(130),以将LED(120)、电极焊垫(141a、142a)及齐纳二极管(160)封固的形式设在基板(110)上。并且,在各电路(U1、U2、…、U8)中,一对电极焊垫(141a、142a)彼此的间隔中,设在距齐纳二极管(160)最近的位置的一对电极焊垫(141a、142a)彼此的间隔最短,并且设在距齐纳二极管(160)最近的位置以外的两个部位的一对电极焊垫(141a、142a)彼此的间隔相互不同。
Description
技术领域
本发明涉及具备多个LED(发光二极管)等发光元件的发光装置及使用它的照明装置。
背景技术
近年来,在卤素灯泡、荧光灯那样的各光源装置的领域中,节省资源的要求提高,提供了利用节电且长寿命的LED(发光二极管)的发光装置。
这样,对于能够作为各种光源装置的光源而利用的发光装置,强烈希望高亮度化。所以,例如,作为实现高亮度化的发光装置,提出了在基板上以列状配置多个LED并将这些多个LED连接的结构(参照专利文献1、2)。
专利文献2所记载的发光装置,在基板上将多个LED以列状配置2列,将这些多个LED通过引线(wire)串联连接,并将全部的LED及引线一起用封固部件封固。
如图18(a)所示,可以考虑以下结构的发光装置501a:在形成为细长的矩形板状的基板510上,将多个LED520配设为一列,并且在基板510的短边方向的两侧,对各元件列配设电极焊垫541a、542a,将各电极焊垫541a、542a与各LED520用引线595电连接。这里,电极焊垫541a构成第1布线541的一部分,电极焊垫542a构成第2布线542的一部分,LED520通过第1布线541、第2布线542及引线595相互并联连接。此外,LED520及电极焊垫541a、542a为了防止氧化及腐蚀等而被用封固部件530封固。
并且,如果想要在基板510上的限定区域中安装多个LED520,则例如随着基板510的短边方向上的LED520与电极焊垫541a、542a之间的间隔变长,需要设置基板510的短边方向上的长度较长的封固部件530。并且,如果封固部件530的大小变大,则相应地封固部件530需要的材料变多,部件成本会上升。
解决了该问题的结构在图18(b)中示出。该结构中,将电极焊垫541a、542a接近于LED520而配设,所以能够将封固部件530在基板510的短边方向上的长度缩短。
但是,在基板510的安装LED520的面上,为了将从LED520发出的光反射而形成有光反射率高的绝缘膜。并且,布线541、542与形成在基板510上的绝缘膜相比可见光域的光反射率较低。因而,在发光装置501b中,作为布线541、542的一部分的电极焊垫541a、542a距LED520较近,从LED520发出的光被电极焊垫541a、542a吸收,所以光的取出效率较低。
所以,如图18(c)所示,可以考虑以下结构:使电极焊垫541a、542a间的距离WW比发光装置501b中的电极焊垫541a、542a间的距离WN长。
图19(a)及图19(b)是表示从LED520发出的光的强度分布与电极焊垫541a、542a之间的位置关系的图。这里,图19(a)对应于图18(c)的结构,图19(b)对应于图18(b)的结构。在图19(a)及图19(b)中,由单点划线包围的区域表示从LED520发出的光的强度分布为最大光强度的1/e以上的区域(以下,称作“有效区域”)。
如图19(b)所示,如果电极焊垫541a、542a位于有效区域内,则有效区域内整体的平均光反射率相应地降低,结果光取出效率下降。另一方面,如图19(a)所示,在电极焊垫541a、541b不位于有效区域内的情况下,有效区域的光全部被绝缘膜反射,所以能够使光取出效率提高。
如以上这样,图18(c)的发光装置501c与图18(b)的发光装置501b相比,电极焊垫541a、542a间的距离WW较长,有效区域内整体的平均光反射率变高,所以从LED520发出的光的取出效率较好。
可是,在发光装置中,通常,有对各LED设置保护元件以使得不施加比额定电压大的过电压(例如浪涌电压)的情况。这从确保发光装置的可靠性的观点来看是重要的。作为该保护元件,可以举出例如齐纳二极管。该齐纳二极管也与LED同样,为了防止腐蚀等而需要用封固部件封固。这里,在对图18(c)所示那样的发光装置501c设置齐纳二极管560的情况下,可以考虑将齐纳二极管560配置在沿基板510的短边方向从由多个LED520构成的元件列离开的位置,但如果这样,则如上述那样,封固部件530的大小变大,有可能不能实现部件成本的降低。此外,也可以考虑将齐纳二极管560用与封固部件530分体的封固部件封固,但在此情况下,需要追加配设仅用于将齐纳二极管560封固的分体的封固部件的工序,相应地,生产性有可能下降。因而,如用图18(c)的箭头所示那样,可以认为齐纳二极管560配置在由多个LED520构成的元件列上是妥当的。
专利文献1:日本特开昭63-44477号公报
专利文献2:日本特开2008-244165号公报
但是,在此情况下,为了设置齐纳二极管560,由于电极焊垫的间隔短,所以需要将间隔扩大与该部分相应的量。实现这一点的结构在图18(d)中示出。在该结构中,对于多个LED520中的一部分(图18(d)中的从左端起第4个和第5个LED520),将电极焊垫541a、542a的间隔缩短,由此设置配置齐纳二极管560的空间,在该空间中配置齐纳二极管560。在该发光装置501d中,某一方与齐纳二极管560电连接的电极焊垫541a、542a之间的间隔WZ比其他电极焊垫541a、542a之间的间隔WW短。
发明内容
因此,在该发光装置501d中,仅在配置有齐纳二极管560的区域中光取出效率下降,局部地产生亮度较低的部分,有亮度不匀变得醒目的问题。本发明是鉴于上述问题而做出的,目的是提供一种能够抑制亮度不匀的发光装置。
为了达到上述目的,本发明的发光装置具备:基板;多个发光元件,以列状配设在基板上;一对电极焊垫,形成在基板上,按照每个发光元件而设在沿着其列方向上的发光元件的前后两侧;保护元件,按照由在列方向上连续的单位个数的发光元件构成的每个组,在位于组内的某两个相邻的发光元件之间的两个电极焊垫之间配置有各1个该保护元件;封固部件,以将发光元件、电极焊垫及保护元件封固的形式设在基板上;在各组中,按照每个发光元件而设在沿着列方向的两侧的一对电极焊垫彼此的间隔中,设在距保护元件最近的位置的一对电极焊垫彼此的间隔最短,并且设在距保护元件最近的位置以外的两部位的一对电极焊垫彼此的间隔相互不同。
本发明的发光装置,在各组中,按照每个发光元件而设在沿着列方向的两侧的一对电极焊垫彼此的间隔中,设在距保护元件最近的位置以外的两部位的一对电极焊垫彼此的间隔相互不同。由此,在各组中,不会成为仅保护元件附近的亮度局部较低的亮度分布,而是成为在各组的多个部位亮度变化的分布。这样,通过在各组的多个部位赋予亮度变化的分布,能够使各组中的保护元件附近的亮度下降变得不醒目。
附图说明
图1是表示实施方式1的发光装置1的一部分的立体图。
图2表示实施方式1的发光装置1的一部分,图2(a)是图1的A-A线剖断的剖视图,图2(b)是图1的B-B线剖断的剖视图。
图3表示实施方式1的发光装置1,图3(a)是平面图,图3(b)是将图3(a)中的用单点划线包围的部分放大的图。
图4是实施方式1的发光装置1的电路图。
图5(a)表示实施方式1的发光装置1,图5(a)表示一部分的概略平面图,图5(b)是表示各电路U1至U8的位置及电极焊垫的位置与电极焊垫彼此的间隔长度之间的关系的图。
图6是用来说明实施方式1的发光装置1的制造方法的图。
图7是表示实施方式2的发光装置2的一部分的立体图。
图8表示实施方式2的发光装置2,图8(a)是平面图,图8(b)是将图8(a)中的用单点划线包围的部分放大的图。
图9是实施方式3的照明装置1001的分解立体图。
图10是实施方式4的液晶显示装置2001的概略剖视图。
图11表示变形例的发光装置,图11(a)是表示一部分的概略平面图,图11(b)是表示各电路U1至U8的位置及电极焊垫的位置与电极焊垫彼此的间隔长度之间的关系的图。
图12表示变形例的发光装置,图12(a)是表示一部分的概略平面图,图12(b)是表示各电路U1至U8的位置及电极焊垫的位置与电极焊垫彼此的间隔长度之间的关系的图。
图13(a)是表示变形例的发光装置中的、各电路U1至U8的位置及电极焊垫的位置与电极焊垫彼此的间隔长度之间的关系的图,图13(b)是表示其他变形例的发光装置中的、各电路U1至U8的位置及电极焊垫的位置与电极焊垫彼此的间隔长度之间的关系的图。
图14(a)是表示变形例的发光装置中的、各电路U1至U8的位置及电极焊垫的位置与电极焊垫彼此的间隔长度之间的关系的图,图14(b)是表示其他变形例的发光装置中的、各电路U1至U8的位置及电极焊垫的位置与电极焊垫彼此的间隔长度之间的关系的图。
图15是用来说明变形例的照明装置的图。
图16是变形例的发光装置的概略平面图。
图17是变形例的照明装置的概略平面图。
图18是用来说明发明要解决的问题的发光装置的概略平面图。
图19是用来说明发明要解决的问题的图。
具体实施方式
<实施方式1>
<1>结构
图1是表示本实施方式的发光装置1的一部分的立体图。图2(a)是将在图1的A-A’线处剖断了的截面从箭头方向观察的图,图2(b)是将在图1的B-B’线处剖断了的截面的一部分从箭头方向观察的图,图3(a)是表示发光装置1整体的图,图3(b)是将发光装置1的一部分放大的图。
如图1所示,发光装置1具备基板110、多个LED(发光元件)120、第1布线140a、第2布线140b、齐纳二极管160和封固部件130。
<1-1>基板
如图1及图3(a)所示,基板110形成为长条的矩形板状,从与设置LED120的面110a正交的方向观察(以下,称作“俯视”),短边方向(图1及图3(a)中的X方向)的长度是约15mm,长边方向(图1及图3(a)中的Y方向)的长度是约300mm。此外,如图2(a)及(b)所示,基板110由板材111和绝缘膜112构成,板材111由铝等金属形成,绝缘膜112由白色的聚碳酸酯树脂等构成,形成在板材111的表面整体,使从LED120发出的光反射。
另外,在基板110中使用的材料及基板110的形状没有特别限定。在基板110中使用的材料优选的是对从LED120射出的光的反射率高并且散热性好的材料。作为这样的材料,例如有氧化铝等陶瓷。
此外,基板110的形状也可以采用能够将线与曲率组合而形成的所有形状。具体而言,有正方形、六边形等多边形或圆形、椭圆形状。
<1-2>LED
各LED120是蓝色发光的GaN类的LED。并且,如图1所示,LED120在基板110上配设为一列。这里,各LED120使具有电极(未图示)的面成为与基板110抵接的一侧的相反侧(以所谓的面朝上(face up)的状态)安装于基板110。此外,如图2(a)及(b)所示,LED120经由引线195,电连接于在LED120的列方向的两侧设置的一对电极焊垫141a、142a。该引线195例如由金形成,通过周知的引线键合法,将一端部接合于电极焊垫141a、142a,将另一端部接合于LED120的电极。此外,各引线195的延长方向沿着由多个LED120构成的元件列的列方向。由此,与引线195的延长方向沿着与元件列的列方向正交的方向的结构相比,即使由于封固部件130的长边方向的伸缩而在引线195上施加沿着元件列的列方向的力,引线195也不易扭转。另外,电极焊垫141a构成第1布线140a的一部分,电极焊垫142a构成第2布线140b的一部分。此外,如图2(a)及(b)所示,LED120在俯视下是矩形,俯视下的短边方向的长度CS1及长边方向的长度CS2分别是0.3至1.0mm,厚度CS3是0.08至0.30mm。
另外,在本实施方式的发光装置1中,在基板110上以一列配设有72个LED120。另外,LED120的个数并不限定于72个,也可以比72个多,也可以不到72个。
<1-3>布线
如图1所示,第1布线140a及第2布线140b在基板110上沿着基板110的长边方向形成。该布线140a、140b例如由Ag或Cu等金属材料形成。另外,作为布线140a、140b的材料,并不限于金属材料,例如也可以由硅等半导体材料或其他导电性材料形成。
此外,如图3(a)所示,第1布线140a由在基板110的长边方向上排列的8个第1部分布线141、143、145、147、149、151、153、155构成,第2布线140b由在基板110的长边方向上排列的8个第2部分布线142、144、146、148、150、152、154、156构成。并且,第1部分布线141、155分别具有用来分别安装两个连接器(未图示)的连接器安装用焊垫190、191。这里,两个连接器用来将从电源电路(未图示)导出的两条导线(未图示)与第1部分布线141、155分别电连接。
在图4中表示本实施方式的发光装置1的电路框图。
如图4所示,由第1部分布线141、第2部分布线142和9个LED120的组构成将9个LED120并联连接而成的第1电路U1。同样,由第1部分布线143、145、147、149、151、153、155和第2部分布线144、146、148、150、152、154、156构成分别将由9个LED120构成的组并联连接而成的第2电路U2、第3电路U3、第4电路U4、第5电路U5、第6电路U6、第7电路U7、第8电路U8。并且,构成第1电路U1的一部分的第1部分布线141经由连接器安装用焊垫190电连接于两个连接器的一个端子C1,构成第8电路U8的一部分的第1部分布线155经由连接器安装用焊垫191电连接于另一个连接器的端子C2。
此外,如图1及图3(a)所示,第1部分布线143包括:主部143c,形成为俯视细长的矩形状,在基板110的长边方向上延伸;9个腿部143b,形成为俯视细长的矩形状,一端部与主部143c连续,并且另一端部配置在基板110的短边方向上的LED120侧;以及电极焊垫143a,形成为俯视矩形状,以与各腿部143b的另一端部连续的形式配置。并且,第1部分布线143在主部143c的长边方向上的一端部,与第1部分布线145的主部连续,以与主部143c的长边方向上的一端部的相反侧的另一端部连续的形式配设有检查用焊垫173。另外,如果设电极焊垫143a为第一电极焊垫,则该检查用焊垫173相当于与该第一电极焊垫不同的第二电极焊垫。这样,第一电极焊垫和第二电极焊垫相互用途不同。
此外,第1部分布线145、147、149、151、153具有与第1部分布线143同样的结构,具有检查用焊垫175、177、179、181、183。另外,第1部分布线145、147、149、151、153由于是与第1部分布线143同样的结构,所以省略说明。
此外,如图1及图3(a)、图3(b)所示,第1部分布线141由第1主部141c1及第2主部141c2、两个第1副部141c3、第2副部141c4、两个伸出部141c5、9个腿部141b和9个电极焊垫141a构成。第1主部141c1及第2主部141c2形成为俯视细长的矩形状,并且都沿着基板110的长边方向延长。两个第1副部141c3从第1主部141c1及第2主部141c2的相互对置的一侧的端部、在基板110的短边方向上向与LED120侧相反的一侧延伸。第2副部141c4形成为俯视矩形状,沿着基板110的长边方向延伸,将两个副部141c3的与和第1主部141c1及第2主部141c2连续的端部侧相反的一侧的端部彼此连结。两个伸出部141c5从第2副部141c4向短边方向的两侧伸出。9个腿部141b形成为俯视细长的矩形状,一端部与第1主部141c1或第2主部141c2连续,在基板110的短边方向上延长。9个电极焊垫141a形成为俯视矩形状,以与各腿部141b的另一端部连续的形式配置。这里,第2主部141c2位于比第2主部141c1更靠近第1部分布线143的一侧,检查用焊垫171连续于与第1部分布线143对置的端部。检查用焊垫171是向LED120供电的部件,但不是在使LED120始终点亮时使用的电极焊垫,而是指用于检查在LED120的点亮状况中是否有不良状况的电极焊垫。此外,配置在与LED120接近的一侧的伸出部141c5位于由第1副部141c3、第2副部141c4包围的区域的内侧。并且,在伸出部141c1各自的前端部及第2副部141c4的距检查用焊垫171较近的一侧的端部,形成有用来安装连接器(未图示)的俯视矩形状的连接器安装用焊垫190。
此外,如图3(a)所示,第1部分布线155具有与第1部分布线141同样的结构,具有检查用焊垫185及连接器安装用焊垫191。另外,关于第1部分布线155、连接器安装用焊垫191,由于是与第1部分布线141、连接器安装用焊垫190同样的结构,所以省略说明。这里,连接器分别电连接于从电源电路(未图示)导出的两条导线(未图示),如果将两个连接器分别安装到连接器安装用焊垫190、191,则能够将连接器安装用焊垫190、191与电源电路的导线电连接。并且,从电源电路向两个连接器安装用焊垫190、191间供给直流电力。
如图1及图3(a)、图3(b)所示,第2部分布线142包括:主部142c,形成为俯视细长的矩形状,在基板110的长边方向上延伸;9个腿部142b,形成为俯视细长的矩形状,一端部与主部142c连续,并且另一端部配置在基板110的短边方向上的LED120侧;以及电极焊垫142a,形成为俯视矩形状,以与各腿部142b的另一端部连续的形式配置。并且,第2部分布线142在主部142c的长边方向上的一端部连续于第2部分布线144的主部144c,在与主部142c的长边方向上的一端部相反的一侧的另一端部以连续的形式配设有检查用焊垫172。并且,第2部分布线144、146、148、150、152、154、156也具有与第2部分布线142同样的结构,具有检查用焊垫174、176、178、180、182、184、186。另外,第2部分布线144、146、148、150、152、154、156是与第2部分布线142同样的结构,所以省略说明。
如图3(a)所示,在本实施方式的发光装置1中,在从连接器安装用焊垫190开始到连接器安装用焊垫191为止的布线中,没有在从连接器安装用焊垫191向连接器安装用焊垫190返回的方向上延长的布线(所谓的返回布线)。因而,能够减少在基板110的短边方向上排列的布线的条数,所以相应地能够使基板110的短边方向的长度变小,能够实现发光装置1的小型化。
此外,第1部分布线141、143、145、147、149、151、153、155及第2部分布线142、144、146、148、150、152、154、156的除了电极焊垫、检查用焊垫及连接器安装用焊垫部以外的部位被由玻璃构成的保护膜(未图示)覆盖。由此,抑制第1部分布线及第2部分布线的腐蚀,并使对基板的密接性提高。
本实施方式的检查用焊垫171至186用来测量第1电路U1至第8电路U8的两端间的电阻值。例如,通过检查第1电路U1的两端间的电阻值的变化,能够检测出构成第1电路U1的9个LED120的泄漏(leak)故障。例如,如果某1个LED120的漏电流变大、电阻值降低,则相应地第1电路U1整体的电阻值降低,所以能够检测出故障发生。此外,对第1电路U1至第8电路U8的各电路设有检查用焊垫171至186。由此,与对构成第1电路U1至第8电路U8的全部LED120设置1对检查用焊垫的结构相比,能够高精度地检测LED120的故障。
此外,检查用焊垫171至186没有配置在从连接器安装用焊垫190经由各LED120至连接器安装用焊垫191的电流路径上。因而,例如在使用检查装置进行检查时,即使因检查装置的探头压接于检查用焊垫171至186而检查用焊垫171至186的一部分被削减、检查用焊垫171至186部分成为高电阻,对上述电流路径也没有影响。即,在检查时,即使检查用焊垫171至186的一部分因检查装置的探头等而被削减,对于发光装置1的亮度性能等也没有影响。
<1-4>齐纳二极管
如图1所示,齐纳二极管160配置在电极焊垫141a与电极焊垫142a之间,所述电极焊垫141a连续于第1部分布线141的位于第2电路U2侧的端部的腿部141b1,所述电极焊垫142a连续于第2部分布线142的、配置在距腿部141b1最近的位置的腿部142b1。该齐纳二极管160与配设在腿部141b1、142b1的前端部的电极焊垫141a、142a经由引线195电连接。如图4所示,该齐纳二极管160以与LED120并联连接的形式在第1电路U1至第8电路U8的各自中设有各1个。
此外,与第1电路U1对应的齐纳二极管160以电连接到与第1部分布线141的配置在距第2电路U2最近的位置上的腿部141b1连续的电极焊垫141a的状态配置。与第2电路U2对应的齐纳二极管160以电连接到与第1部分布线143的配置在距第1电路U1最近的位置上的腿部143b1连续的电极焊垫的状态配置。与第3电路U3对应的齐纳二极管160以电连接到与第1部分布线145的配置在距第4电路U4最近的位置上的腿部145b1连续的电极焊垫的状态配置。与第4电路U4对应的齐纳二极管160以电连接到与第1部分布线147的配置在距第3电路U3最近的位置上的腿部147b1连续的电极焊垫的状态配置。与第5电路U5对应的齐纳二极管160以电连接到与第1部分布线149的配置在距第6电路U6最近的位置上的腿部149b1连续的电极焊垫的状态配置。与第6电路U6对应的齐纳二极管160以电连接到与第1部分布线151的配置在距第5电路U5最近的位置上的腿部151b1连续的电极焊垫的状态配置。与第7电路U7对应的齐纳二极管160以电连接到与第1部分布线153的配置在距第8电路U8最近的位置上的腿部153b1连续的电极焊垫的状态配置。与第8电路U8对应的齐纳二极管160以电连接到与第1部分布线155的配置在距第7电路U7最近的位置上的腿部155b1连续的电极焊垫的状态配置。
<1-5>封固部件
如图1及图3(a)所示,封固部件130沿着基板110的长边方向配置,以将72个LED120、对各LED120设置的一对电极焊垫以及将LED120与电极焊垫之间连接的引线195全部覆盖。该封固部件130由含有荧光体的透光性的树脂材料形成。作为该透光性的树脂材料,可以使用例如硅树脂、氟树脂、硅-环氧的混合树脂、尿素树脂等。此外,作为荧光体,可以使用例如YAG荧光体((Y,Gd)3Al5O12:Ce3+)、硅酸盐荧光体((Sr,Ba)2SiO4:Eu2+)、氮化物荧光体((Ca,Sr,Ba)AlSiN3:Eu2+)、氮氧化物荧光体(Ba3Si6O12N2:Eu2+)的粉末。由此,通过从各LED120射出的蓝色光与将该蓝色光的一部分用荧光体变换而射出的黄绿色混色,能够得到白色光。另外,封固部件130并不需要一定含有荧光体。这样,通过将LED120、电极焊垫及引线195用封固部件130封固,能够防止LED120、电极焊垫及引线195的劣化。
如图2(a)所示,封固部件130在基板110的短边方向(图2中的X轴方向)的宽度FW是0.8mm至3.0mm。此外,封固部件130的包括LED120的最大厚度(Z轴方向的宽度)T1是0.4mm至1.5mm,不包括LED120的最大厚度T2是0.2mm至1.3mm。为了确保封固部件130的封固可靠性,封固部件130的宽度FW的大小优选的是相对于LED120的宽度CS1为2至7倍。
此外,如图2(a)所示,封固部件130的沿着基板110的短边方向的截面的形状是大致半椭圆形。此外,封固部件130的长边方向上的端部130a形成为曲面状。由此,不易在封固部件130的端部130a发生应力集中,并且从LED120射出的光容易取出到封固部件130的外部。
作为形成上述那样的、端部130a具有曲面状的封固部件130的方法,没有特别限定。例如,通过利用分配器将膏状的封固部件前身对希望的覆盖对象(例如LED120)进行涂敷,能够容易地形成封固部件130。另外,关于使用分配器形成封固部件130的方法,在后面详细地说明。
<1-6>关于发光装置的构造特征
如图3(b)所示,在第1电路U1中,齐纳二极管160配置在第1部分布线141的与位于第2电路U2侧的端部的腿部141b1连续的电极焊垫141a、和第2部分布线142的与配置在距腿部141b1最近的位置上的腿部142b1连续的电极焊垫142a之间。
这里,例如,如果对电路U1进行观察,则如图3(b)所示,构成第1部分布线141的一部分的电极焊垫141a、和构成第2部分布线142的一部分的电极焊垫142a沿着基板110的长边方向交替地排列为一列。并且,电极焊垫141a和与该电极焊垫141a邻接的电极焊垫142a形成1对。并且,各LED120配置在一对电极焊垫141a、142a的中央部。此外,关于其他电路U2、U3、…、U8,也是各LED120配置在一对电极焊垫的中央部。
此外,如图5(a)所示,在各电路U1、U2、…、U8中,关于各LED120,设在两侧的电极焊垫(例如在电路U1中是电极焊垫141a、142a)彼此的间隔W1至W9越是接近于配置齐纳二极管160的位置则越短。具体而言,以间隔W1、W2、…、W9的顺序,各变短一定的长度。例如,如果将构成第1电路U1的9个LED120沿着Y轴方向依次称作LED120A至120H,则关于配置在最远离第2电路U2的位置的LED120A,设在两侧的电极焊垫141a、142a彼此的间隔W1最长,关于配置在距第2电路U2最近的位置的LED120H,设在两侧的电极焊垫141a、142a彼此的间隔W9最短。并且,以LED120B、120C、…、120I的顺序,电极焊垫141a、142a彼此的间隔逐渐减小。即,在电极焊垫141a、142a彼此的间隔上带有渐变。此外,由于各LED120配置在各电极焊垫141a、142a彼此的大致中央部,所以相邻的发光元件的间隔对应于电极焊垫141a、142a彼此的间隔,越是靠近配置齐纳二极管160的位置就越短。
此外,在各电路U1、U2、…、U8中,各LED120配置在一对电极焊垫的中央部。并且,设在距齐纳二极管160最近的位置上的LED120、与设在相对于该LED120在齐纳二极管160侧的相反侧相邻的位置上的LED120之间的间隔最短。
图5(b)是对于本实施方式的发光装置1而示出各电路U1至U8的位置及各电路U1至U8内的电极焊垫的位置、与电极焊垫彼此的间隔的关系的图。关于图5(b),纵轴表示电极焊垫彼此的间隔的长度,横轴表示各电路U1至U8的位置及各电路内的电极焊垫的位置。这里,关于横轴的各电路U1至U8的位置及各电路U1至U8内的电极焊垫的位置,参照图3(a)及图3(b)。
如图5(b)所示,在发光装置1中,反映齐纳二极管160的位置而配置为,越是接近于第1电路U1及第2电路U2之间、第3电路U3及第4电路U4之间、第5电路U5及第6电路U6之间、第7电路U7及第8电路U8之间,电极焊垫彼此的间隔W1至W9就越短。此外,在发光装置1中,将72个LED120对8个电路U1至U8分配配置,关于各电路U1至U8,对电极焊垫彼此的间隔的长度赋予渐变。由此,关于发光装置1的与各电路U1至U8对应的部位,能够对亮度赋予渐变,所以与局部地具有亮度下降的部位的结构相比,能够使亮度不匀变得不醒目。
<2>发光装置的制造方法
对本实施方式的发光装置1的制造工序进行说明。
首先,在板材111上,通过热熔接等粘贴作为绝缘膜的基础的由聚碳酸酯构成的树脂薄膜。由此,形成由板材111和形成在该板材111的表面的绝缘膜112构成的基板110(参照图6(a))。
接着,在基板110上形成作为布线140a、140b的基础的金属层940后(参照图6(b)),利用光刻技术及蚀刻技术形成布线140a、140b(参照图6(c))。接着,形成玻璃膜(未图示)以将基板110及布线140a、140b整体覆盖,再利用光刻技术及蚀刻技术,在玻璃膜上形成将除了布线140a、140b中的与电极焊垫、连接器安装用焊垫190、191及检查用焊垫对应的部位及分别配设72个LED120的部位以外的部位整体覆盖的抗蚀剂掩模后,将与电极焊垫、连接器安装用焊垫190、191及检查用焊垫对应的部位通过蚀刻除去。由此,形成将除了布线140a、140b中的与电极焊垫、连接器安装用焊垫190、191及检查用焊垫对应的部位、和配设LED120的部位以外的部位整体覆盖的保护膜。
接着,在基板110上配设LED120(参照图6(d))。此时,将LED120例如通过由热传导性树脂等构成的粘接剂(未图示)粘接到基板110。
接着,进行引线键合,将LED120的电极和电极焊垫用引线195电连接(参照图6(e))。
然后,例如,使用分配器N,沿着由72个LED120构成的元件列将树脂膏135涂敷为行状(参照图6(f)箭头AR),然后,通过使树脂膏135固化而形成封固部件130(参照图6(g))。在该涂敷树脂膏的工序中,例如,掌握由72个LED120构成的元件列中的列方向上的两端的两个LED120的位置,计算各LED120在基板110的短边方向上的中心位置,将穿过计算出的两个中心位置的直线识别为由72个LED120构成的元件列的排列轴,在该排列轴上实施分配。
如上述那样,在本发明中将元件列封固的方法没有特别限定,如果这样采用分配器方式,则由于容易将在基板110上接近配置的LED120、电极焊垫、引线195及齐纳二极管160一并封固,所以能够实现生产性的提高,所以是优选的。
树脂膏135的粘度优选的是20至60Pa·sec的范围。如果比该范围小,则从刚刚涂敷树脂膏135之后起,该树脂膏135的形状走形,难以形成所设计的形状的封固部件130。并且,如果封固部件130的形状不是设计的那样,则在射出光中发生颜色不匀,引线195从封固部件130露出,导致不能维持封固可靠性。这样,通过使树脂膏135成为20至60Pa·sec的较高粘度,能够使封固部件130的长边方向上的端部130a成为曲面形状,使沿着基板110的短边方向的截面的形状成为大致半椭圆形。此外,如果使树脂膏135为高粘度,则树脂膏135中含有的荧光体变得难以沉降,还有在射出光中难以发生颜色不匀的优点。另外,为了调整粘度,优选的是使树脂膏135含有5wt%以上的填料或荧光体。该填料可以使用例如白色的填料。此外,为了维持封固部件130的形状,封固部件130的肖氏硬度(Shore Ahardness)优选的是20以上。
<3>总结
结果,本实施方式的发光装置1中,在各电路U1、U2、…、U8中,按每个LED120而设在沿着列方向的两侧的一对电极焊垫彼此的间隔为,在距齐纳二极管160最近的位置以外的两个部位设置的一对电极焊垫彼此的间隔相互不同。由此,在各电路U1、U2、…、U8中,不会成为仅齐纳二极管160附近的亮度局部较低的亮度分布,而是成为在各电路U1、U2、…、U8中的多个部位亮度变化的分布。这样,通过赋予在各电路U1、U2、…、U8中的多个部位亮度变化的分布,能够使各电路U1、U2、…、U8的齐纳二极管160附近的亮度下降不醒目。
此外,在发光装置1中,设在距齐纳二极管160最近的位置的一对电极焊垫彼此的间隔最短,各LED120配置在一对电极焊垫的中央部。由此,齐纳二极管160附近的LED120的密度必然变高,相应地能够抑制齐纳二极管160附近的亮度的下降。
此外,在发光装置1中,电极焊垫141a、142a彼此的间隔带有渐变。由此,例如在第1电路U1中,配置在最远离齐纳二极管160的位置的LED120A的光的取出效率最高,配置在距齐纳二极管160最近的位置的LED120H的光的取出效率最低。并且,以LED120B、120C、…、120I的顺序,光的取出效率逐渐降低,随之亮度也逐渐降低。这样,在各电路U1、U2、…、U8中亮度带有渐变,从而能够使齐纳二极管160附近的亮度下降更加不醒目。
进而,在各电路U1、U2、…、U8中,有如下关系,即:随着向齐纳二极管160接近,由从LED120射出的光被电极焊垫吸收而导致光的取出效率下降,但LED120的密集度上升从而光量增加。结果,在各电路U1、U2、…、U8中,能够实现亮度不匀的降低。
<实施方式2>
本实施方式的发光装置2与实施方式1的发光装置1大致是同样的,如图7所示,多个LED120配设为2列这一点不同。另外,对于与实施方式1同样的结构赋予相同的标号而适当省略说明。
如图7所示,第1布线240a及第2布线240b在基板110上沿着基板110的长边方向形成。此外,如图8(a)所示,第1布线240a由8个第1部分布线241、243、245、247、249、251、253、255构成,第2布线240b由8个第2部分布线242、244、246、248、250、252、254、256构成。
第1部分布线243具有与实施方式1的第1部分布线143大致同样的形状,仅电极焊垫243a在基板110的短边方向上的长度比电极焊垫143a长这一点不同。另外,第1部分布线241、245、247、249、251、253由于是与第1部分布线243同样的结构,所以省略说明。
第2部分布线242具有与实施方式1的第2部分布线142大致同样的形状,仅电极焊垫242a在基板110的短边方向上的长度比电极焊垫142a长这一点不同。另外,第2部分布线244、246、248、250、252、254、256由于是与第2部分布线242同样的结构,所以省略说明。
如图8(b)所示,在第1电路U1中,与实施方式1的发光装置1同样,齐纳二极管160配置在第1部分布线241的位于第2电路U2侧的端部的腿部141b1、与第2部分布线142的配置在距腿部141b1最近的位置的腿部142b1之间。并且,越是接近于配置齐纳二极管160的位置,对于各LED120设在两侧的电极焊垫241a、242a彼此的间隔W1至W9(参照图8(b))就越短。具体而言,按间隔W1、W2、…、W9的顺序各变短一定的长度。
<实施方式3>
图9是表示本实施方式的照明装置1001的分解立体图。
如图9所示,照明装置1001具备实施方式1的发光装置1、收容发光装置1的细长的框体1010、安装于框体1010的灯泡壳1020、和在框体1010的长边方向的两端部安装的灯头1030a、1030b。
框体1010由细长矩形状的主片1010a、从主片1010a的短边方向上的两侧向沿着主片1010a的厚度方向的一方向突出的副片1010b、和凸缘部1010c构成,该凸缘部1010c从两个副片1010b各自的与连续于主片1010a的一端部相反的一侧的另一端部、向与副片1010b正交且相互离开的方向突出。并且,在由主片1010a和副片1010b包围的区域中配置发光装置1。
灯泡壳1020是细长的,并且长边方向的长度与框体1010的长度大致相同。此外,灯泡壳1020的与长边方向正交的截面形状是U字状,具有沿着长边方向的细长的开口1020a。并且,在灯泡壳1020的开口端部1020b,设有向相互接近的方向突出的凸缘部1020c。该灯泡壳1020通过将凸缘部1020c卡止于在框体1010的副片1010b处设置的凸缘部1010c,从而以将框体1010的配置发光装置1的一侧覆盖的方式而被安装。
在灯泡壳1020被安装于框体1010的状态下,将灯头1030a、1030b安装在框体1010的两端部。
另外,在本实施方式中,假设具备实施方式1的发光装置1而进行了说明,但并不限定于此,也可以代替发光装置1而具备实施方式2的发光装置2。
<实施方式4>
图10是表示本实施方式的液晶显示装置的剖视图。
如图10所示,液晶显示装置2001具备:边光(edge light)型的背光单元2010、有源矩阵型的液晶面板2020、以及将背光单元2010和液晶面板2020收纳的框体2030。
背光单元2010具备:由主体2011a及前面框2011b构成的框体2011、反射片2012、导光板2013、扩散片2014、棱镜片2015、偏光片2016、热沉2017、点亮电路2018、以及在实施方式1中说明的发光装置1。
发光装置1以基板110的配设封固部件130的面110a侧对置于导光板1013的光入射面1013a的状态而被配置。
另外,在本实施方式中,假设具备实施方式1的发光装置1而进行了说明,但并不限定于此,也可以代替发光装置1而具备实施方式2的发光装置2。
<变形例>
(1)在实施方式1中,说明了如下例子,即:如图5(a)所示那样,8个齐纳二极管160分别接近于第1电路U1及第2电路U2的边界、第3电路U3及第4电路U4的边界、第5电路U5及第6电路U6的边界、第7电路U7及第8电路U8的边界而配置,如图5(b)所示那样,在各电路内,电极焊垫141a、142a彼此的间隔W1至W9反映齐纳二极管160的位置,越接近于第1电路U1及第2电路U2之间、第3电路U3及第4电路U4之间、第5电路U5及第6电路U6之间、第7电路U7及第8电路U8之间就越短。但并不限定于此。
例如也可以是,8个齐纳二极管160分别接近于各电路U1至U8各自的基板110的长边方向(图11(a)及(b)的Y轴方向)上的大致中央部配置(参照图11(a))、如图11(a)及(b)所示那样,在各电路内,电极焊垫141a、142a彼此的间隔W1至W9反映齐纳二极管160的位置,越靠近各电路U1至U8各自的大致中央部越短。
或者也可以是,8个齐纳二极管160分别对第1电路U1、第2电路U2、第3电路U3、第4电路U4、第5电路U5、第6电路U6、第7电路U7及第8电路U8分别配置在基板110的长边方向(图12(a)及图12(b)的Y轴方向)上的两端部的某一方(参照图12(a)),如图12(a)及图12(b)所示,在各电路U1至U8内,电极焊垫141a、142a彼此的间隔W1至W9反映齐纳二极管160的位置,各电路U1至U8各自的大致中央部最长,越接近各电路U1至U8各自的端部越短。
还可以是,8个齐纳二极管160分别配置在第1电路U1的与第2电路U2侧相反侧的端部附近、第2电路U2及第3电路U3的边界、第4电路U4及第5电路U5的边界、第6电路U6及第7电路U7的边界、第8电路U8的与第7电路U7侧相反侧的端部附近,如图13(a)所示,越是接近第1电路U1的与第2电路U2侧相反侧的端部、第2电路U2与第3电路U3之间、第4电路U4及第5电路U5之间、第6电路U6及第7电路U7之间、第8电路U8的与第7电路U7侧相反侧的端部就越短。即,在图13(a)所示的结构中,各电路U1、U2、…、U8内的电极焊垫141a、142a彼此的间隔W1至W9的变化相对于基板110的长边方向(图13(a)中的Y轴方向)呈现与实施方式1(参照图5(b))正相反的依存性。
此外也可以是,8个齐纳二极管160分别对于各电路U1至U8配设在基板110的长边方向上的两端部中的一方向侧(图13(b)中的-Y方向侧),各电路内的电极焊垫141a、142a彼此的间隔W1至W9在各电路U1至U8各自中越靠近上述一方向侧(图13(b)中的-Y方向侧)的端部越短。
此外也可以是,8个齐纳二极管160分别接近于第1电路U1及第2电路U2的边界、第3电路U3及第4电路U4的边界、第5电路U5及第6电路U6的边界、第7电路U7及第8电路U8的边界而配置,如图14(a)所示,在各电路内,电极焊垫141a、142a彼此的间隔W1至W9在从齐纳二极管160的位置远离的部位变得相等,在以某种程度接近第1电路U1及第2电路U2之间、第3电路U3及第4电路U4的边界、第5电路U5及第6电路U6的边界、第7电路U7及第8电路U8的边界时,越靠近各边界越短。
或者也可以是,8个齐纳二极管160各自的配置与图14(a)所示的结构是同样的,如图14(b)所示,各电路内的电极焊垫141a、142a彼此的间隔W1至W9,沿着基板110的长边方向以第1长度和比该第1长度长的第2长度交替地变化。这里也可以是,在各电路内,在基板110的长边方向上的两端部配置的电极焊垫141a、142a彼此的间隔W1、W9被设定为第1长度。
(2)在实施方式3中,对仅具备1个发光装置1的照明装置1001的例子进行了说明,但并不限定于此。
例如,如图15所示,也可以将使用图13(b)说明的发光装置排列为2列。
这里,如图15所示,在发光装置3a中,8个齐纳二极管160分别对于各电路U1至U8分别配设在基板110的长边方向上的两端部中的沿基板110的长边方向的第1方向侧(图15中的Y方向侧),各电路内的电极焊垫141a、142a彼此的间隔W1至W9,在各电路U1至U8各自中越靠近第1方向侧(图15中的Y方向侧)的端部越短。另一方面,在发光装置3b中,8个齐纳二极管160分别对于各电路U1至U8分别配设在基板110的长边方向上的两端部中的与第1方向相反的第2方向侧(图15中的-Y方向侧),各电路内的电极焊垫141a、142a彼此的间隔W1至W9,在各电路U1至U8各自中越靠近第2方向侧(图15中的-Y方向侧)的端部越短。即,关于发光装置3a、3b,各电路U1至U8内的电极焊垫141a、142a彼此的间隔W1至W9的变化相对于基板110的长边方向(图15中的Y轴方向)呈现相互相反的依存性。由此,发光装置3a、3b相互将沿着基板110的长边方向发生的亮度不匀相互抵消,所以作为照明装置1002整体,亮度不匀更不醒目。
(3)在实施方式1中,对发光装置1具备将9个LED120和1个齐纳二极管相互并联连接而成的8个电路U1至U8的例子进行了说明,但并不限定于此。
例如,如图16所示,也可以是发光装置4,该发光装置4具备:俯视矩形状的基板310;由第1部分布线441及第2部分布线442构成的第1布线440a;由第1部分布线443及第2部分布线444构成的第2布线440b;以及封固部件430。这里,第1部分布线441、443在基板310的长边方向(图16的Y轴方向)上排列,具有与实施方式1的第1部分布线141同样的结构。此外,第2部分布线442、444也在基板310的长边方向(图16的Y轴方向)上排列,具有与实施方式1的第2部分布线142同样的结构。
另外,将9个LED120和1个齐纳二极管相互并联连接而成的电路的数量并不限定于2个或8个,也可以具备3个以上7个以下的电路,或者也可以具备9个以上的电路。
(4)在实施方式1中,对具备将9个LED120和1个齐纳二极管160相互并联连接而成的电路的发光装置1的例子进行了说明,但并不限定于此,也可以具备将8个以下的LED120和1个齐纳二极管160相互并联连接而成的电路,也可以具备将10个以上的LED120和1个齐纳二极管160相互并联连接而成的电路。
(5)在实施方式3中,对仅具备1个发光装置1的照明装置1001的例子进行了说明,但并不限定于此。
例如,如图17(a)所示,也可以是将4个发光装置1以列方向与各发光装置1的长边方向一致的状态配置为1列的照明装置1003。
或者,如图17(b)所示,也可以是将2个发光装置1以列方向与各发光装置1的长边方向一致的状态配置为2列的照明装置1004。
进而,如图17(c)所示,也可以是将8个发光装置1以排列方向与各发光装置1的长边方向正交的状态配置的照明装置1005。
此外,如图17(d)所示,也可以是如下照明装置1006,其中,将5个发光装置1以排列方向与各发光装置1的长边方向正交的状态配置,并且在该5个发光装置1的长边方向上的两侧,以排列方向与各发光装置1的长边方向一致的状态各配置1个发光装置1。
另外,在本变形例中,对使用实施方式1的发光装置1的例子进行了说明,但并不限定于此,也可以代替发光装置1而使用实施方式2的发光装置2。
(6)在实施方式1中,说明了LED120对基板110的安装方法是面朝上安装的例子,但并不限定于此。例如,也可以形成用来将LED120的电极进行倒装片安装的焊接区(land)(未图示),将焊接区与电极焊垫141a、142a经由引线195连接。
标号说明
1、2、3a、3b、4 发光装置
110 基板
111 板材
112 绝缘膜
120LED (发光元件)
130 封固部件
140a 第1布线
140b 第2布线
141、143、145、147、149、151、153、155、241、243、245、247、249、251、253、255 第1部分布线
141a、142a、…、156a、241a、242a、…、256a 电极焊垫
142、144、146、148、150、152、154、156、242、244、246、248、250、252、254、256 第2部分布线
160 齐纳二极管
171、172、…、186 检查用焊垫
1001、1002、1003、1004、1005、1006 照明装置
2001 液晶显示装置
1010 背光单元
U1、U2、…、U8 电路(组)
Claims (11)
1.一种发光装置,其特征在于,
具备:
基板;
多个发光元件,以列状配设在上述基板上;
一对电极焊垫,形成在上述基板上,按照每个发光元件而设置在其列方向上的发光元件的前后两侧;
保护元件,按照由在上述列方向上连续的多个发光元件及与该多个发光元件分别对应的各一对电极焊垫构成的每个组,在位于组内的某两个相邻的发光元件之间的两个电极焊垫之间配置有各1个该保护元件;以及
封固部件,以将上述发光元件、电极焊垫及保护元件封固的形式设在上述基板上;
在上述各组中,一对电极焊垫彼此的间隔为,在距上述保护元件最近的位置设置的一对电极焊垫彼此的间隔最短,并且,在距上述保护元件最近的位置以外的两部位设置的一对电极焊垫彼此的间隔相互不同。
2.如权利要求1所述的发光装置,其特征在于,
在上述各组中,在距上述保护元件最近的位置设置的至少1个发光元件、与相对于该发光元件在与上述保护元件侧相反的一侧相邻的位置上设置的发光元件之间的间隔最短。
3.如权利要求1或2所述的发光装置,其特征在于,
在上述各组中,越靠近配置上述保护元件的位置,一对电极焊垫彼此的间隔越短。
4.如权利要求3所述的发光装置,其特征在于,
越靠近配置上述保护元件的位置,相邻的发光元件的间隔越短。
5.如权利要求1~4中任一项所述的发光装置,其特征在于,
上述基板形成为俯视矩形状;
上述多个发光元件沿着上述基板的长边方向配置为列状。
6.如权利要求1~5中任一项所述的发光装置,其特征在于,
上述各保护元件配设在上述各组的两端侧的某一方。
7.如权利要求1~5中任一项所述的发光装置,其特征在于,
上述各保护元件配设在上述各组的中央部。
8.如权利要求1~7中任一项所述的发光装置,其特征在于,
按照每个上述组,在将上述电极焊垫设为第一电极焊垫的情况下,具备与该第一电极焊垫不同的第二电极焊垫。
9.如权利要求1~8中任一项所述的发光装置,其特征在于,
上述各发光元件与在沿着上述列方向的两侧设置的一对电极焊垫通过引线电连接,上述各保护元件与位于上述相邻的发光元件之间的两个电极焊垫通过引线电连接;
上述各引线的延长方向沿着上述多个发光元件的列方向。
10.如权利要求1~9中任一项所述的发光装置,其特征在于,
上述封固部件由含有荧光体的透光性材料构成。
11.一种照明装置,其特征在于,
具备权利要求1~10中任一项所述的发光装置。
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