CN113204138B - 发光模块、面状光源以及发光模块的制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供发光模块、面状光源以及发光模块的制造方法,由此能够控制从发光区域出射的光。发光模块(200)具备:光源(210);导光构件(220),具有对发光区域(S)进行划区的划区槽(221)、和设置在发光区域内且在内部设置有光源的光源配置部(222);第1光反射性构件(230),设置在划区槽(221)内;以及波长变换构件(240),覆盖导光构件的上表面(223)。
Description
技术领域
实施方式涉及发光模块、面状光源以及发光模块的制造方法。
背景技术
组合光源和导光构件而得到的发光模块被广泛利用于例如液晶显示器的背光源等面状光源。存在想要将这样的发光模块划分为多个发光区域,并按照每个发光区域来控制出射的光这样的要求。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-59786号公报
发明内容
发明要解决的课题
实施方式的目的在于,提供能够控制从发光区域出射的光的发光模块、具备这样的发光模块的面状光源、和这样的发光模块的制造方法。
用于解决课题的手段
实施方式涉及的发光模块具备:第1光源;导光构件,具有对第1发光区域进行划区的划区槽、和设置在所述第1发光区域内且在内部设置有所述第1光源的第1光源配置部;光反射性构件,设置在所述划区槽内;和波长变换构件,覆盖所述导光构件的上表面。
实施方式涉及的面状光源具备所述发光模块和布线基板,所述导光构件设置在所述布线基板上,所述第1光源载置于所述布线基板。
实施方式涉及的发光模块的制造方法具备:准备中间体的工序,所述中间体具有设置有第1光源配置部的导光构件、和设置在所述第1光源配置部内的第1光源;在所述导光构件的上表面形成对设置有所述第1光源配置部的第1发光区域进行划区的划区槽的工序;在所述划区槽内设置光反射性构件的工序;和将波长变换构件设置为覆盖所述导光构件的工序。
发明效果
根据实施方式,能够实现能够控制从发光区域出射的光的发光模块、具备这样的发光模块的面状光源、和这样的发光模块的制造方法。
附图说明
图1是示出实施方式涉及的具备发光模块的面状光源的分解立体图。
图2是示为图1的2-2线的位置处的剖视图。
图3是将图2中的划区槽以及划区槽的周围放大而示出的剖视图。
图4是将图2中的光源以及布线基板的一部分放大而示出的剖视图。
图5是示出实施方式涉及的具备发光模块的面状光源的制造方法的图。
图6是示出实施方式涉及的具备发光模块的面状光源的制造方法的图。
图7是示出实施方式涉及的具备发光模块的面状光源的制造方法的图。
图8是示出实施方式涉及的具备发光模块的面状光源的制造方法的图。
图9是图1的2-2线的位置处的剖视图,是示出从光源出射的光的路径的一个例子的图。
图10是第1变形例涉及的具备发光模块的面状光源的对应于图3的图,是将划区槽以及划区槽的周围放大而示出的剖视图。
图11是第2变形例涉及的具备发光模块的面状光源的对应于图3的图,是将划区槽以及划区槽的周围放大而示出的剖视图。
图12是第3变形例涉及的具备发光模块的面状光源的对应于图3的图,是将划区槽以及划区槽的周围放大而示出的剖视图。
图13是第4变形例涉及的具备发光模块的面状光源的对应于图3的图,是示出划区槽以及划区槽的周围的剖视图。
图14是第5变形例涉及的具备发光模块的面状光源的对应于图4的图,是将光源以及布线基板的一部分放大而示出的剖视图。
图15是第6变形例涉及的具备发光模块的面状光源的对应于图4的图,是将光源以及布线基板的一部分放大而示出的剖视图。
附图标记说明
10:面状光源;
110:布线基板;
110a:上表面;
111:布线层;
112、113:被覆层;
120:光反射性片材;
120a:贯通孔;
130:粘接片材;
130a:贯通孔;
200、300、400、500、600、700、800:发光模块;
200a:中间体;
210、610、710:光源;
211:发光元件;
211a:半导体层叠构造;
211b、221c:电极;
212、612:透光层;
213:遮光层;
213a:第1层;
213b:第2层;
214、614:被覆层;
215:接合构件;
220:导光构件;
221、321、421、821:划区槽;
221a:第1部分;
221b:第2部分;
221c、221d、321a:侧面;
221e:底面;
222:光源配置部;
223:上表面;
223a:平坦部;
223b:凸部;
224:下表面;
230、530:第1光反射性构件;
240:波长变换构件;
250:第2光反射性构件;
260:透光性构件;
261:上表面;
270:光调整构件;
480、880:隔件构件;
821、822:导光层;
821a、822a:凹部;
823:粘接片材;
823a:贯通孔;
B:区段;
K:空气层;
L1、L1a、L1b、L1c、L2、L3:光;
S:发光区域。
具体实施方式
以下,为了说明的方便起见,在本说明书中,采用XYZ正交坐标系。例如如图1所示,将从导光构件220朝向波长变换构件240的方向称为“Z方向”。此外,设Z方向为“上方向”。此外,将Z方向的相反方向称为“下方向”。此外,也将Z方向称为“厚度方向”。将与Z方向正交的一个方向称为“X方向”。此外,将与Z方向以及X方向正交的一个方向称为“Y方向”。
图1是示出具备本实施方式涉及的发光模块的面状光源的分解立体图。
图2是示为图1的2-2线的位置处的剖视图。
面状光源10例如具备布线基板110、光反射性片材120、粘接片材130和发光模块200。
概述之,发光模块200具备光源210、导光构件220、第1光反射性构件230和波长变换构件240。导光构件220具有对发光区域S进行划区的划区槽221、和设置在发光区域S内且在内部设置有光源210的光源配置部222。第1光反射性构件230设置在划区槽221内。波长变换构件240覆盖导光构件220的上表面223。以下,对面状光源10的各部进行详述。
布线基板110是俯视下的形状具有大致矩形的板状的构件。不过,布线基板110的形状不限定于此。如图2所示,布线基板110例如具有布线层111、覆盖布线层111的上表面且包含树脂材料的第1被覆层112、覆盖布线层111的下表面且包含树脂材料的第2被覆层113。也可以在布线层111与被覆层112、113之间设置有粘接层。另外,在图2中,示出了布线层111为一层的例子,但布线层111也可以在第1被覆层112与第2被覆层113之间沿Z方向设置有多个。此外,在布线层111沿Z方向设置有多个的情况下,也可以在沿Z方向相邻的2个布线层111之间设置绝缘层以及粘接层。
布线基板110的表面包括上表面110a和下表面110b。上表面110a以及下表面110b例如是平坦面,与X方向以及Y方向大致平行。
在布线基板110的上方设置有导光构件220。在布线基板110与导光构件220之间,设置有光反射性片材120。光反射性片材120对从光源210出射的光的一部分进行反射。在光反射性片材120中,能够使用包括许多气泡的树脂片材(例如发泡树脂片材)、包含光扩散材料的树脂片材等。作为光反射性片材120所使用的树脂,例如能够使用丙稀酸树脂,聚碳酸酯树脂、环状聚烯烃树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂或者聚酯树脂等热塑性树脂、或环氧树脂或者硅酮树脂等热固化性树脂。此外,作为光扩散材料,能够使用氧化钛、硅土、矾土、氧化锌或玻璃等公知的材料。
此外,在布线基板110与光反射性片材120之间,设置有粘接片材130。粘接片材130将布线基板110和光反射性片材120粘接。
不过,也可以在布线基板110的上表面,还设置有相对于从光源210出射的光而具有光反射性的光反射层,在该情况下,粘接片材130与光反射层粘接。该光反射层在俯视下也可以延伸到导光构件220的光源配置部222内为止。优选为,光反射层在俯视下也可以延伸到与光源210重叠的位置、即到光源210与布线基板110之间为止。由此,从光源210出射的光的一部分被布线基板110吸收,能够减轻亮度在光源210的周围下降。作为这样的光反射层的材料,例如能够使用包含光扩散材料的树脂,该光扩散材料包含氧化钛、硅土、矾土、氧化锌或玻璃等公知的材料。此外,作为光反射层所使用的树脂,与光反射性片材120所使用的树脂同样地,例如能够使用热塑性树脂或热固化性树脂等。此外,作为光反射层所使用的树脂,也可以使用紫外线固化性树脂。
在光反射性片材120,在与设置在导光构件220的多个光源配置部222在俯视下重叠的位置处,分别设置有多个贯通孔120a。同样地,在粘接片材130,在与设置有导光构件220的多个光源配置部222在俯视下重叠的位置处,分别设置有多个贯通孔130a。
导光构件220相对于从光源210出射的光而具有透光性。作为导光构件220的材料,例如能够使用丙稀酸树脂、聚碳酸酯树脂、环状聚烯烃树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂或者聚酯树脂等热塑性树脂、或环氧树脂或者硅酮树脂等热固化性树脂、或玻璃等。
如图1所示,导光构件220例如是板状的构件。不过,导光构件220也可以具有可挠性。此外,导光构件220是单层,但也可以是多个层。在用多个层来构成导光构件220的情况下,能够用粘接片材将各层间互相粘合而构成。作为这样的粘接片材的材料,只要相对于从光源210出射的光而具有透光性的材料即可,优选使用与导光构件220相同的材料,以使得减轻在层间产生界面。俯视下的导光构件220的形状为大致矩形。不过,导光构件220的形状不限定于此。导光构件220的表面包括与波长变换构件240对置的上表面223和位于上表面223的相反侧的下表面224。下表面224例如是平坦面,与布线基板110的上表面110a大致平行。
在导光构件220的上表面223设置有划区槽221。因此,上表面223由划区槽221划区成多个发光区域S。在俯视下,在各发光区域S内,设置有光源配置部222。像这样,发光区域S意味着由划区槽221划区的2维的区域。
划区槽221设置成格子状。划区槽221包括在X方向上延伸的多个第1部分221a和沿Y方向延伸的多个第2部分221b。第1部分221a和第2部分221b相交。俯视下的各发光区域S的形状为大致四边形。不过,划区槽221也可以不设置成格子状,各发光区域S的形状也可以不是大致四边形。例如,划区槽221也可以设置为各发光区域S成为三角形或六边形等多边形。此外,各发光区域S也可以使划区槽221处于其间而在X方向或Y方向上排列成一列。此外,第1部分221a也可以不在X方向上连续地延伸,第2部分221b也可以不在Y方向上连续地延伸。
像这样划区槽221至少设置在相邻的2个光源配置部222之间(换言之,在处于第1发光区域内且在内部配置有第1光源的第1光源配置部与处于与第1发光区域相邻的第2发光区域内且在内部配置有第2光源的第2光源配置部之间)。而且,在X方向以及Y方向上与其他光源配置部222相邻的光源配置部222被划区槽221包围。
图3是将图2中的划区槽以及划区槽的周围放大而示出的剖视图。
如图3所示,划区槽221是设置在导光构件220的上表面223的凹部。因此,划区槽221至少在导光构件220的上表面223中开口。划区槽221的截面形状为大致V字状。具体地,划区槽221相对于Z方向倾斜,以使得随着朝向上方向而扩大,并且具有互相对置的一对侧面221c、221d、和位于一对侧面221c、221d之间的底面221e。不过,划区槽221的截面形状不限定于此。例如一对侧面221c、221d也可以分别与Z方向平行。此外,底面221e是曲率小的弯曲面,但也可以是平坦面。
导光构件220的上表面223具有平坦部223a、和设置在划区槽221的周围并且相比于平坦部223a更向上方突出的凸部223b。平坦部223a例如与布线基板110的上表面110a大致平行。凸部223b设置在平坦部223a与划区槽221的侧面221c、221d之间。不过,也可以不在导光构件220的上表面223设置凸部223b。
在划区槽221内,设置有第1光反射性构件230。第1光反射性构件230例如是包含光扩散材料的树脂。具体地,作为第1光反射性构件230所使用的树脂,能够使用丙稀酸树脂、聚碳酸酯树脂、环状聚烯烃树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂或者聚酯树脂等热塑性树脂、或环氧树脂或者硅酮树脂等热固化性树脂。此外,作为光扩散材料,能够使用氧化钛、硅土、矾土、氧化锌或玻璃等公知的材料。此外,在第1光反射性构件230中,也可以使用银、铝、铑或铂等金属。
第1光反射性构件230设置为层状,使得至少覆盖划区槽221的一对侧面221c、221d以及底面221e。不过,第1光反射性构件230不限定于此,也可以设置为填埋划区槽221内全部。此外,第1光反射性构件230覆盖导光构件220的上表面223的凸部223b。由此,使第1光反射性构件230的一部分相比于上表面223的平坦部223a更向上方突出,并且能够容易地使第1光反射性构件230与后述的波长变换构件240的下表面抵接。不过,设置第1光反射性构件230的位置不限定于此。例如,关于第1光反射性构件230,也可以是,其全部配置在划区槽221内,并且不覆盖导光构件220的上表面223、即平坦部223a以及凸部223b。
如图2所示,各光源配置部222在厚度方向(Z方向)上贯通导光构件220。不过,各光源配置部222也可以是设置在导光构件220的下表面224的凹部。
在各光源配置部222,配置有一个光源210。不过,配置在各光源配置部222的光源210的数量不限定于此,也可以是2个以上。如图1所示,俯视下的各光源配置部222的形状为圆形。不过,各光源配置部222的形状不限定于此。例如,俯视下的各光源配置部222的形状也可以是四边形、六边形或八边形等多边形。
如图2所示,在位于布线基板110的上表面110a中的光源配置部222内并且位于光源210与粘接片材130之间的区域上设置有第2光反射性构件250。第2光反射性构件250在俯视下包围光源210。第2光反射性构件250例如是包含光扩散材料的树脂。具体地,作为第2光反射性构件250所使用的树脂,与第1光反射性构件230所使用的树脂同样地,例如能够使用热塑性树脂或热固化性树脂等。此外,作为光扩散材料,能够使用氧化钛、硅土、矾土、氧化锌或玻璃等公知的材料。
在各光源配置部222设置有透光性构件260。透光性构件260相对于从光源210出射的光而具有透光性。作为透光性构件260的材料,与导光构件220同样地,例如能够使用热塑性树脂或热固化性树脂等。特别地,透光性构件260的材料优选为使用与导光构件220相同的材料、或相对于从光源210出射的光的折射率低于导光构件220的折射率的材料,以使得从光源210出射的光容易入射到导光构件220。此外,透光性构件260也可以以不对从光源出射的光进行遮光的程度而例如包含氧化钛、硅土、矾土、氧化锌或玻璃等光扩散材料。另外,各光源配置部222也可以不设置透光性构件260,也可以设为中空。
透光性构件260的表面包括上表面261。透光性构件260的上表面261是平坦面,与导光构件220的上表面223大致齐平。透光性构件260的上表面261被光调整构件270覆盖。不过,透光性构件260的上表面261也可以凹陷成凹状。另外,在透光性构件260的上表面261凹陷成凹状的情况下,光调整构件270的下表面也还设置为沿着透光性构件260的上表面261的形状。由此,能够容易使从光源210出射的光的一部分在光调整构件270的下表面在X方向上被反射,从而入射到导光构件220。光调整构件270与透光性构件260的上表面261的整体以及导光构件220的上表面223的一部分相接,但也可以仅与透光性构件260的上表面261的整体相接。此外,光调整构件270也可以与透光性构件260的上表面261的一部分相接,例如,也可以配置为透光性构件260的上表面261的周缘部露出,也可以在俯视下配置成点状。像这样,光调整构件270设置在作为光源210的正上方的区域且离开光源210的位置处。
光调整构件270对从光源210出射的光的一部分进行反射,对使从光源210出射的光的另一部分透射。光调整构件270例如是包含光扩散材料的树脂。作为光调整构件270所使用的树脂,能够使用硅酮树脂、环氧树脂或将它们混合得到的树脂等。此外,作为光扩散材料,能够使用氧化钛、硅土、矾土、氧化锌或玻璃等公知的材料。此外,在光调整构件270中,也可以使用电介质多层膜。
光调整构件270设置成层状。光调整构件270的厚度在X方向以及Y方向的各位置处为大致固定。不过,光调整构件270的厚度在X方向以及Y方向的各位置也可以不是固定的,例如光调整构件270的外缘的厚度也可以比其内侧的厚度薄。通过使光调整构件270的外缘的厚度较薄,能够减轻光调整构件270上的区域和其周围的区域的亮度斑纹。此外,如图1所示,俯视下的光调整构件270的形状是与发光区域S大致相似形状,并且是四边形。不过,光调整构件270的形状不限定于此。例如,俯视下的光调整构件270的形状既可以是三角形、六边形或八边形等多边形,也可以是圆形。
图4是将图2所示的光源以及基板的一部分放大而示出的剖视图。
各光源210载置于布线基板110的上表面110a。各光源210例如具有发光元件211、透光层212、遮光层213和被覆层214。
发光元件211具有将包括发光层的半导体层叠体层叠在蓝宝石基板等透光性基板而得到的半导体层叠构造211a、和与半导体层叠体电连接的正负的一对电极211b、211c。半导体层叠构造211a能够出射蓝色光。从半导体层叠构造211a出射的光的峰值波长例如优选为400nm以上且530nm以下,更优选为420nm以上且490nm以下,进一步优选为450nm以上且475nm以下。作为包括发光层的半导体层叠体,能够使用InxAlyGa1-x-yN(0≤x,0≤y,x+y≤1)。此外,半导体层叠构造211a也可以不具有透光性基板,能够从半导体层叠体适当除去透光性基板。各电极211b、211c通过导电性的接合构件215与布线基板110接合。
透光层212覆盖半导体层叠构造211a的上表面以及侧面。透光层212相对于从半导体层叠构造211a出射的光而具有透光性。透光层212能够使用环氧树脂、硅酮树脂或将它们混合得到的树脂等。不过,透光层212也可以以不对来自发光元件211的光进行遮光的程度、例如以相对于来自发光元件211的光的透光层212的透射率变为50%以上且99%以下、优选为70%以上且90%以下的程度而包含光扩散材料。作为光扩散材料,能够使用氧化钛、硅土、矾土、氧化锌或玻璃等。
遮光层213覆盖透光层212的上表面。相对于来自发光元件211的光的遮光层213的透射率为1%以上且50%以下,优选为3%以上且30%以下,能够避免光源210正上方的亮度变得过高。遮光层213例如具有与透光层212的上表面相接的第1层213a、设置在第1层213a上的第2层213b。各层213a、213b例如是包含光扩散材料的树脂。具体地,各层213a、213b能够使用包含氧化钛、硅土、矾土、氧化锌或玻璃等的硅酮树脂或环氧树脂等作为光扩散材料。不过,遮光层213也可以不是两层而是一层,还可以是三层以上。
被覆层214覆盖透光层212的下表面以及半导体层叠构造211a的下表面。被覆层214例如是包含光扩散材料的树脂。具体地,被覆层214能够使用包含氧化钛、硅土、矾土、氧化锌或玻璃等的硅酮树脂或环氧树脂等来作为光扩散材料。
如图2所示,波长变换构件240覆盖导光构件220的上表面223。波长变换构件240例如与第1光反射性构件230以及光调整构件270相接。波长变换构件240对从光源210出射的光的一部分进行波长变换。
波长变换构件240例如包含透光性材料的母材、和分散在母材中的荧光体。母材的材料例如能够使用环氧树脂、硅酮树脂、将它们混合得到的树脂或玻璃等。被荧光体进行了波长变换的光的颜色例如是黄色。作为黄色荧光体,能够使用表示为Y3Al5O12:Ce或(Y,Lu,Gd)3(Al,Ga)5O12:Ce的成分的荧光体等。通过被荧光体进行了波长变换的光的黄色和从光源210出射的光的蓝色的混色,从而发光模块200能够出射白色的光。
不过,由荧光体进行了波长变换的光的颜色不限定于黄色。例如,也可以是,波长变换构件240包括出射进行了红色的波长变换的光的红色荧光体以及出射进行了绿色的波长变换的光的绿色荧光体,通过由各荧光体进行了波长变换的红色以及绿色和从光源210出射的光的蓝色的混色,从而发光模块200出射白色的光。作为红色荧光体,例如能够使用表示为CaAlSiN3:Eu或者(Sr,Ca)AlSiN3:Eu的成分的荧光体等氮化物荧光体、或KSF系荧光体或者MGF系荧光体等氟化物系荧光体等。作为绿色荧光体,例如能够使用β硅铝氧氮聚合材料(SIALON)荧光体或LuAG荧光体等。
此外,波长变换构件240也可以将包括的荧光体的全部或一部分取代成量子点(QD:quantum dot)。量子点是具有数nm~数十nm的直径的半导体粒子。量子点与荧光体同样,例如能够吸收从光源210出射的光,并且出射与吸收的光不同的颜色的光。
波长变换构件240是片材状的构件。不过,波长变换构件240也可以不是片材状的构件。例如,波长变换构件240也可以是通过喷涂等涂敷手段而设置在导光构件220上的层。
在波长变换构件240与导光构件220的上表面223之间,例如存在空气层K。关于空气层K,既可以通过配置在第1光反射性构件230上以及光调整构件270上的波长变换构件240从导光构件220隔离而形成,也可以通过将隔件构件配置在波长变换构件240与导光构件220之间而设置。此外,在波长变换构件240与导光构件220之间也可以不存在空气层K。即波长变换构件240和导光构件220也可以相接。
接下来,对本实施方式涉及的发光模块200的制造方法的一个例子进行说明。
图5~图8是示出本实施方式涉及的具备发光模块的面状光源的制造方法的一个例子的图。
首先,如图5所示,准备中间体200a。中间体200a具有设置有多个光源配置部222的导光构件220和设置在各光源配置部222内的多个光源210。中间体200a还具有第2光反射性构件250和透光性构件260。此外,中间体200a设置在具有布线基板110、光反射性片材120以及粘接片材130的基体上。
接下来,如图6所示,在导光构件220的上表面223形成对设置有光源配置部222的发光区域S进行划区的划区槽221。具体地,在相邻的2个光源配置部222之间形成划区槽221。像这样,划区槽221在将光源210配置于光源配置部222之后被形成。因此,能够根据光源210的位置来调整形成划区槽221的位置。划区槽221例如使用切割机等切削具来形成。此外,在切削具切削导光构件220时,也可以将导光构件220的一部分移除,从而在划区槽221的周围形成凸部223b。此外,除切削具以外还可以使用激光加工机等来形成划区槽221。
接下来,如图7所示,在位于划区槽221内以及划区槽221的周围的导光构件220的上表面设置第1光反射性构件230。同时,也可以在透光性构件260上设置光调整构件270。不过,设置光调整构件270的时机不限定于此。例如,也可以在形成划区槽221之前设置光调整构件270。此外,也可以在形成划区槽221并设置第1光反射性构件230之前设置光调整构件270。此外,也可以在设置第1光反射性构件230之后设置光调整构件270。
接下来,如图8所示,在光调整构件270上以及第1光反射性构件230上设置波长变换构件240,使得覆盖导光构件220的上表面223。由此,形成发光模块200。
另外,在光源配置部是设置在导光构件的下表面的凹部的情况下,在准备中间体的工序中,中间体也可以设置在具有布线基板、光反射性片材以及粘接片材的基体上。在这样的情况下,在所准备的中间体中,光源配置在作为凹部的光源配置部,并且能够通过将透光构件填充在光源配置部内而将光源固定于导光构件。然后,在所准备的中间体的导光构件形成划区槽,在划区槽配置第1光反射性构件以及第2光反射性构件,以形成发光模块。然后,也可以在形成发光模块之后,在具有布线基板、光反射性片材、粘接片材的基体上配置发光模块,以形成面状光源。
接下来,对本实施方式涉及的发光模块200的动作进行说明。
图9是示为图1的2-2线的位置处的剖视图,是例示从光源出射的光的路径的图。
以下,在面状光源10中,以位于一个发光区域S的正上方以及正下方的部分为一个区段B来进行说明。即,区段B是面状光源10中的在俯视下位于发光区域S内的部分。
在一个区段B中,从发光元件211的上表面出射的光L1中的第1部分L1a例如透射经过遮光层213以及光调整构件270,并入射到波长变换构件240。此外,光L1中的第2部分L1b例如被遮光层213反射,并朝向导光构件220的下表面224或第2光反射性构件250。此外,光L1中的第3部分L1c例如在透射经过遮光层213之后,被光调整构件270以及遮光层213反射,作为整体朝向与X方向以及Y方向等的Z方向相交的方向。
像这样,遮光层213以及光调整构件270对光L1的一部分进行反射。由此,能够抑制在一个区段B的光的照射区域中,位于光源210的正上方的区域的亮度高于其他区域的亮度。以下,将一个区段B的光的照射区域中的位于光源210的正上方的区域简称为“光源正上方区域”。
进一步地,由此,能够抑制在一个区段B的光的照射区域中的光源正上方区域中,从光源210出射的光的亮度变高而破坏从光源210出射的光和被进行了波长变换的光的混色的平衡,从而产生颜色斑纹。
此外,遮光层213以及光调整构件270使光L1的另一部分作为整体而朝向与Z方向正交的方向。由此,能够使光在导光构件220中传播到划区槽221的附近的部分为止。
此外,第2部分L1b的一部分、第3部分L1c的一部分以及从发光元件211的侧面出射的光L2的一部分例如被第2光反射性构件250、光调整构件270以及光反射性片材120中的1个以上的构件反射,作为整体朝向与Z方向相交的方向,并且被第1光反射性构件230反射。由此,在导光构件220中,能够在使光传播到划区槽221的附近的部分为止的同时,抑制从一个区段B的光源210出射的光入射到相邻的其他区段B。其结果是,从一个区段B的光源210出射的光的大部分从导光构件220的上表面223中的相同的区段B中的发光区域S出射。
波长变换构件240与第1光反射性构件230相接。因此,从一个区段B的发光区域S出射的光的大部分入射到位于波长变换构件240中的发光区域S的正上方的部分。因此,能够进一步抑制从一个区段B的发光区域S出射的光入射到相邻的其他区段B。由此,在波长变换构件240中,位于各发光区域S的正上方的部分主要出射被进行了波长变换的光。
此外,在本实施方式中,例如,从发光元件211的侧面出射且作为整体朝向与Z方向相交的方向的光L2示用箭头L3所示的那样,被第1光反射性构件230反射,并从导光构件220的上表面223出射。
像这样,由于第1光反射性构件230对从光源210出射的光的一部分进行反射,因而能够抑制穿过波长变换构件240的距离变长。其结果是,能够抑制从光源210出射的光和被进行了波长变换的光的混色的平衡被破坏从而产生颜色斑纹。
此外,在波长变换构件240与导光构件220的上表面223之间,存在空气层K。通过存在空气层K,能够使发光模块200的光的提取效率提高。
此外,波长变换构件240和光调整构件270相接。由此,能够抑制从导光构件220的上表面223中的位于光调整构件270与划区槽221之间的区域出射的光入射到波长变换构件240中的位于光调整构件270的正上方的部分。由此,能够抑制区段B的照明区域中的光源正上方区域的亮度变得高于其他区域的亮度。此外,由此,能够抑制在区段B的照明区域中的光源正上方区域中,从光源210出射的光的亮度变高而破坏从光源210出射的光和被进行了波长变换的光的混色的平衡,从而产生颜色斑纹。
具备发光模块200的面状光源10例如能够应用于液晶显示器的背光源。在应用了面状光源10的背光源中,通过单独地调整各光源210的输出,能够高精度地进行按照每个区段B控制出射的光的亮度的局部调光。
接下来,对本实施方式的效果进行说明。
本实施方式涉及的发光模块200具备光源210、导光构件220、第1光反射性构件230和波长变换构件240。导光构件220具有对发光区域S进行划区的划区槽221、和设置在发光区域S内且在内部设置有光源210的光源配置部222。第1光反射性构件230设置在划区槽221内。波长变换构件240覆盖导光构件220的上表面223。因此,能够实现能够控制从发光区域S出射的光的发光模块200。
此外,划区槽221设置在相邻的光源配置部222之间。由此,能够抑制一个区段B中的光源配置部222内的从光源210出射的光入射到相邻的其他区段B。
此外,在导光构件220的上表面223与波长变换构件240之间,存在空气层K。因此,能够使发光模块200的光的提取效率提高。
此外,划区槽221是设置在导光构件220的上表面223的凹部。因此,导光构件220未被划区槽221完全地切断。由此,能够使发光模块200的强度提高。
此外,第1光反射性构件230与波长变换构件240相接。由此,能够抑制从一个区段B的导光构件220的上表面223出射的光入射到相邻的其他区段B。其结果是,能够控制从发光区域S出射的光。
此外,发光模块200包含光扩散材料,并具备光调整构件270,光调整构件270设置在作为光源210的正上方的区域且离开光源210的位置处,对从光源210出射的光的一部分进行反射,并使从光源210出射的光的另一部分透射。因此,能够抑制各区段B的光的照射区域中的光源正上方区域的亮度变得高于其他区域的亮度。此外,能够抑制在各区段B的光的照射区域中的光源正上方区域中,从光源210出射的光和被进行了波长变换的光的混色的平衡被破坏而产生颜色斑纹。
此外,波长变换构件240与光调整构件270相接。由此,能够抑制各区段B的光的照射区域中的光源正上方区域的亮度变得高于其他区域的亮度。此外,能够抑制在各区段B的光的照射区域中的光源正上方区域中,从光源210出射的光和被进行了波长变换的光的混色的平衡被破坏而产生颜色斑纹。
此外,光源210具有发光元件211、和设置在发光元件211的正上方的区域的遮光层213。由此,能够抑制各区段B的光的照射区域中的光源正上方区域的亮度变得高于其他区域的亮度。
此外,发光模块200具备设置在光源配置部222内,并且填埋光源配置部222内的透光性构件260。因此,能够抑制从光源210出射的光被光源配置部222的侧面反射。
此外,在本实施方式涉及的发光模块200的制造方法中,准备具有设置有光源配置部222的导光构件220和设置在光源配置部222内的光源210的中间体200a。接下来,在导光构件220的上表面223,形成对设置有光源配置部222的发光区域S进行划区的划区槽221。接下来,在划区槽221内设置第1光反射性构件230。接下来,将波长变换构件240设置为覆盖导光构件220。像这样,在将光源210配置于光源配置部222之后,形成划区槽221。因此,能够根据光源210的位置来调整形成划区槽221的位置。由此,能够实现能够控制从发光区域S出射的光的发光模块200。
<第1变形例>
接下来,对上述实施方式的第1变形例进行说明。
图10是本变形例涉及的具备发光模块的面状光源的对应于图3的图,是将划区槽以及划区槽的周围放大而示出的剖视图。
本变形例涉及的发光模块300在划区槽321的形状上,与上述实施方式涉及的发光模块200不同。另外,在以下的说明中,原则上仅说明与上述实施方式的不同点。以下说明的事项以外与上述实施方式同样。
划区槽321是在Z方向(厚度方向)上贯通导光构件220的贯通孔。由此,能够进一步抑制从一个区段B中的光源210出射的光入射到相邻的其他区段B。其结果是,能够控制从发光区域S出射的光。另外,关于划区槽321,第1光反射性构件230被层状地设置在其内侧面,但也可以进一步地在划区槽321内延伸,使得覆盖从导光构件220露出的光反射性片材120的上表面。此外,第1光反射性构件230填充在划区槽321内,也可以填埋划区槽321内整体或一部分。
另外,在图10中,示出了划区槽321的侧面321a是与Z方向平行的平坦面的例子。然而,划区槽321的侧面321a也可以不与Z方向平行,还可以不是平坦面。
<第2变形例>
接下来,对上述实施方式的第2变形例进行说明。
图11是本变形例涉及的具备发光模块的面状光源的对应于图3的图,是将划区槽以及划区槽的周围放大而示出的剖视图。
本变形例涉及的发光模块400在划区槽421的形状上,与上述实施方式涉及的发光模块200不同。
划区槽421是设置在导光构件220的下表面224的凹部。划区槽421能够抑制从一个区段B中的光源210出射的光入射到相邻的其他区段B。其结果是,能够控制从发光区域S出射的光。另外,关于划区槽421,第1光反射性构件230被层状地设置在其表面,但也可以填充在划区槽421内,并且划区槽421内整体或一部分被第1光反射性构件23填埋。
此外,在导光构件220与波长变换构件240之间,设置有用于形成空气层K的隔件构件480。像这样,通过隔件构件480形成空气层K,能够使发光模块400的光的提取效率提高。
隔件构件480例如设置在划区槽421的正上方。隔件构件480例如包含光扩散材料,对从光源210出射的光的一部分进行反射。由此,能够抑制在一个区段B中从导光构件220的上表面223出射的光入射到相邻的其他区段B。不过,也可以是,不在导光构件220与波长变换构件240之间设置隔件构件480,从而波长变换构件240与导光构件220的上表面223相接。
<第3变形例>
接下来,对上述实施方式的第3变形例进行说明。
图12是本变形例涉及的具备发光模块的面状光源的对应于图3的图,是将划区槽以及划区槽的周围放大而示出的剖视图。
本变形例涉及的发光模块500在设置在划区槽221的第1光反射性构件530的形状上,与上述实施方式涉及的发光模块200不同。
第1光反射性构件530填充在划区槽221,并填埋划区槽221内整体。由此,相较于上述实施方式涉及的发光模块200,能够进一步抑制从一个区段B中的光源210出射的光入射到相邻的其他区段B。
在图12中,第1光反射性构件530的上表面是平坦面。不过,第1光反射性构件530的上表面也可以不是平坦面,例如既可以是中央区域凹陷成凹状,也可以是中央区域膨胀成凸状。
<第4变形例>
接下来,对上述实施方式的第4变形例进行说明。
图13是本变形例涉及的具备发光模块的面状光源的对应于图3的图,是示出划区槽以及划区槽的周围的剖视图。
本变形例涉及的发光模块800在导光构件820的结构上与上述实施方式涉及的发光模块200不同。
导光构件820具有第1导光层821、第2导光层822和粘接片材823。第1导光层821与光反射性片材120的上表面相接。第2导光层822配置在第1导光层821的上方。粘接片材823设置在第1导光层821与第2导光层822之间,并且与第1导光层821以及第2导光层822粘接。另外,导光构件820也可以具有3个以上的层。
第1导光层821、第2导光层822以及粘接片材823相对于从光源210出射的光而具有透光性。第1导光层821、第2导光层822以及粘接片材823的材料优选为相同的材料,以使得减轻在构件间产生界面。不过,第1导光层821、第2导光层822以及粘接片材823的材料也可以相互不同。作为第1导光层821、第2导光层822以及粘接片材823的材料,例如能够使用丙稀酸、聚碳酸酯、环状聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯或者聚酯等热塑性树脂、或环氧或者硅酮等热固化性树脂、或玻璃等。
在导光构件820设置有在俯视下对发光区域S进行划区的划区槽824。划区槽824设置在导光构件820的内部。具体地,划区槽824包括设置在第1导光层821的上表面的凹部821a、设置在粘接片材823的贯通孔823a、和设置在第2导光层822的下表面的凹部822a。
凹部821a、822a以及贯通孔823a在俯视下设置在互相重叠的位置处。划区槽824的截面形状为矩形。不过,划区槽824的截面形状也可以是梯形。此外,划区槽824也可以在Z方向上贯通第1导光层821、第2导光层822以及粘接片材823。
在划区槽824内设置有第1光反射性构件230。第1光反射性构件230如图13所示,填充在划区槽824内,并填埋划区槽824内整体,但既可以填埋划区槽824内的一部分,也可以设置成层状,使得覆盖划区槽824的表面的至少一部分。
此外,在导光构件820与波长变换构件240之间,设置有用于形成空气层K的隔件构件880。像这样,通过利用隔件构件880来形成空气层K,能够使发光模块800的光的提取效率提高。
隔件构件880例如包含光扩散材料,对从光源210出射的光的一部分进行反射。由此,能够抑制在一个区段B中从导光构件820的上表面223出射的光入射到相邻的其他区段B。不过,也可以是,未在导光构件220与波长变换构件240之间设置隔件构件880,波长变换构件240与导光构件220的上表面223相接。
如以上说明的那样,导光构件820也可以包括多个层。此外,划区槽824也可以设置在导光构件820的内部。
<第5变形例>
接下来,对上述实施方式的第5变形例进行说明。
图14是本变形例涉及的具备发光模块的面状光源的对应于图4的图,是将光源以及布线基板的一部分放大而示出的剖视图。
本变形例涉及的发光模块600在光源610的结构上,与上述实施方式涉及的发光模块200不同。
光源610具有发光元件211、透光层612、遮光层213和被覆层614。透光层612覆盖发光元件211的上表面。被覆层614覆盖发光元件211的侧面以及下表面。利用这样的光源610,也能够通过遮光层213来抑制光源610的正上方的区域的亮度变得高于其他区域的亮度。
<第6变形例>
接下来,对上述实施方式的第6变形例进行说明。
图15是本变形例涉及的具备发光模块的面状光源的对应于图4的图,是将光源以及布线基板的一部分放大而示出的剖视图。
本变形例涉及的发光模块700在光源710的结构上,与上述实施方式涉及的发光模块200不同。
光源710具有发光元件211和遮光层213。遮光层213与发光元件211的上表面相接。在光源710未设置透光层212以及被覆层214。只要像这样将遮光层213设置在发光元件211的正上方的区域,就能够抑制一个区段B的光的照射区域中的光源正上方区域的亮度变得高于其他区域的亮度。
工业实用性
本发明例如能够利用于背光源等的面状光源。
Claims (21)
1.一种发光模块,具备:
第1光源;
导光构件,具有对第1发光区域进行划区的划区槽、和设置在所述第1发光区域内并且在内部设置有所述第1光源的第1光源配置部;
光反射性构件,设置在所述划区槽内;
波长变换构件,覆盖所述导光构件的上表面;以及
光调整构件,包含光扩散材料,设置在作为所述第1光源的正上方的区域且离开所述第1光源的位置处,该光调整构件对从所述第1光源出射的光的一部分进行反射,并使从所述第1光源出射的光的另一部分透射。
2.根据权利要求1所述的发光模块,其中,
所述划区槽包围所述第1光源配置部。
3.根据权利要求1或2所述的发光模块,其中,
还具备第2光源,
所述导光构件还具有:第2光源配置部,在俯视下设置在与所述第1发光区域相邻的第2发光区域内,并且在内部配置有所述第2光源,
所述划区槽设置在所述第1光源配置部与所述第2光源配置部之间。
4.根据权利要求1或2所述的发光模块,其中,
在所述导光构件的上表面与所述波长变换构件之间存在空气层。
5.根据权利要求1或2所述的发光模块,其中,
所述划区槽至少在所述导光构件的上表面中开口。
6.根据权利要求5所述的发光模块,其中,
所述划区槽是设置在所述导光构件的上表面的凹部。
7.根据权利要求5所述的发光模块,其中,
所述划区槽在厚度方向上贯通所述导光构件。
8.根据权利要求5所述的发光模块,其中,
所述导光构件的上表面在所述划区槽的周围具有凸部。
9.根据权利要求5所述的发光模块,其中,
所述光反射性构件与所述波长变换构件相接。
10.根据权利要求1或2所述的发光模块,其中,
所述划区槽是设置在所述导光构件的下表面的凹部。
11.根据权利要求1或2所述的发光模块,其中,
所述波长变换构件与所述光调整构件相接。
12.根据权利要求1或2所述的发光模块,其中,
所述第1光源具有发光元件和设置在所述发光元件的正上方的区域的遮光层。
13.根据权利要求12所述的发光模块,其中,
所述第1光源还具有:透光层,设置在所述发光元件与所述遮光层之间。
14.根据权利要求1或2所述的发光模块,其中,
所述第1光源配置部是在厚度方向上贯通所述导光构件的贯通孔。
15.根据权利要求1或2所述的发光模块,其中,
所述第1光源配置部是设置在所述导光构件的下表面的凹部。
16.根据权利要求1或2所述的发光模块,其中,
还具备设置在所述第1光源配置部内的透光性构件。
17.根据权利要求1或2所述的发光模块,其中,
所述第1光源出射的光的峰值波长为400nm以上且530nm以下。
18.一种面状光源,具备:
权利要求1~17中任一项所述的发光模块;和
布线基板,
所述导光构件设置在所述布线基板上,
所述第1光源载置在所述布线基板。
19.一种面状光源,具备:
权利要求3所述的发光模块;和
布线基板,
所述导光构件设置在所述布线基板上,
所述第1光源以及所述第2光源载置在所述布线基板上。
20.一种发光模块的制造方法,具备:
准备中间体的工序,所述中间体具有设置有第1光源配置部的导光构件、和设置在所述第1光源配置部内的第1光源;
在所述导光构件的上表面形成对设置有所述第1光源配置部的第1发光区域进行划区的划区槽的工序;
在所述划区槽内设置光反射性构件的工序;
在所述中间体上的所述第1光源的正上方的区域且离开所述第1光源的位置处设置光调整构件的工序,该光调整构件包含光扩散材料且对从所述第1光源出射的光的一部分进行反射,并使从所述第1光源出射的光的另一部分透射;和
将波长变换构件设置为覆盖所述导光构件及所述光调整构件的工序。
21.根据权利要求20所述的发光模块的制造方法,其中,
在准备所述中间体的工序中,
所述中间体还具有第2光源,
所述导光构件还具有:第2光源配置部,在俯视下与所述第1光源配置部相邻,并且配置有所述第2光源,
在形成所述划区槽的工序中,在所述第1光源配置部与所述第2光源配置部之间形成所述划区槽。
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