JP2021170526A - 面状光源及びその製造方法 - Google Patents

面状光源及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2021170526A
JP2021170526A JP2021037887A JP2021037887A JP2021170526A JP 2021170526 A JP2021170526 A JP 2021170526A JP 2021037887 A JP2021037887 A JP 2021037887A JP 2021037887 A JP2021037887 A JP 2021037887A JP 2021170526 A JP2021170526 A JP 2021170526A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light source
hole
wiring layer
planar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2021037887A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7140999B2 (ja
Inventor
元帥 田村
Motoshi Tamura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nichia Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Nichia Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nichia Chemical Industries Ltd filed Critical Nichia Chemical Industries Ltd
Priority to CN202120714401.9U priority Critical patent/CN215813649U/zh
Priority to CN202110378466.5A priority patent/CN113534533A/zh
Priority to US17/227,827 priority patent/US11499684B2/en
Priority to TW110113172A priority patent/TWI786593B/zh
Publication of JP2021170526A publication Critical patent/JP2021170526A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7140999B2 publication Critical patent/JP7140999B2/ja
Priority to US17/963,904 priority patent/US20230036802A1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Fastening Of Light Sources Or Lamp Holders (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

【課題】光源が発する光の配線材料による吸収を抑える面状光源及びその製造方法。【解決手段】面状光源は、正負一対の電極21を一面側に有する光源20と、電極21が露出するように光源20を覆う導光部材10と、電極21が電気的に接続される配線層32を有する配線基板30と、導光部材10と配線基板30との間に介在する光反射性シート40とを主に備える。光反射性シート40は、正負一対をなすそれぞれの電極21に1つずつ対面する第1貫通孔41を有し、電極21と配線層32とが、第1貫通孔41を介して配置される導電部材50により電気的に接続される。【選択図】図2

Description

本開示は、面状光源及びその製造方法に関する。
発光ダイオードが光源に用いられた面状光源は、液晶テレビのバックライト等、多くの機器に用いられている。このような面状光源の高輝度化及び低消費電力化のためには、光源からの光を有効に利用することが必要となる。例えば、特許文献1には、配線を露出させて発光素子を接続する発光装置において、光の取り出し効率を高める技術が開示されている。
特開2019−003994号公報
本開示は、光源からの光が配線材料によって吸収されるのを抑える面状光源及びその製造方法の提供を課題とする。
本開示に係る面状光源は、正負一対の電極を一面側に有する光源と、前記電極が露出するように前記光源を覆う導光部材と、前記電極が電気的に接続される配線層を有する配線基板と、前記導光部材と前記配線基板との間に介在して、正負一対をなすそれぞれの前記電極に1つずつ対面する第1貫通孔を有する光反射性シートとを備え、前記電極と前記配線層とが、前記第1貫通孔を介して配置される導電部材により電気的に接続される。
本開示に係る面状光源の製造方法は、正負一対の電極を一面側に有する光源と、前記電極が露出するように前記光源を覆う導光部材と、正負一対をなすそれぞれの前記電極に1つずつ対面する第1貫通孔を有する第1光反射性シートとを備える発光モジュールを準備する発光モジュール準備工程と、前記電極が電気的に接続される配線層を有する配線基板を準備する配線基板準備工程と、前記配線基板に前記発光モジュールを接着する発光モジュール接着工程と、前記第1貫通孔に配置される導電部材を介して、前記電極と前記配線層とを電気的に接続する接続工程とを含む。
また、本開示に係る面状光源の製造方法は、正負一対の電極を一面側に有する光源の前記電極が電気的に接続される配線層を有する配線基板上に、正負一対をなすそれぞれの前記電極に1つずつ対面する第1貫通孔を有する第1光反射性シートを、前記配線層と前記第1貫通孔とを対面させて配置する配線基板準備工程と、前記光源と、前記第1貫通孔に対面し、かつ前記光源が配置される第2貫通孔を有する第2光反射性シートと、前記電極が露出するように前記光源を覆う導光部材とを備え、前記第2貫通孔内に前記光源を配置すると共に前記導光部材に前記光源を配置している発光モジュールを準備する発光モジュール準備工程と、前記電極が前記第1貫通孔に対面するように前記第1光反射性シートを介在させて、前記配線基板に前記発光モジュールを接着する発光モジュール接着工程と、前記第1貫通孔に配置される導電部材を介して、前記電極と前記配線層とを電気的に接続する接続工程とを含む。
本開示によれば、配線材料による光の吸収を抑え、光源が発する光をさらに有効に利用することができる面状光源、及びその製造方法を実現できる。
第1実施形態に係る面状光源を示す概略斜視図である。 図1に示すII−II線における模式断面図である。 第1実施形態に係る光源の一例を示す概略斜視図である。 図3Aに示すIIIB−IIIB線における概略断面図である。 図3Aに示す光源の電極を有する面を示す概略下面図である。 第1実施形態に係る配線基板における被覆層の開口部を示す概略平面図である。 第1実施形態に係る発光モジュールを示す概略斜視図である。 第1実施形態に係る光源と光反射部材との位置関係を示す概略平面図である。 第1実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第1実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第1実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第1実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第1実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第1実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第1実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第1実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第1実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第1実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第1実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第2実施形態に係る面状光源の一部を示す概略断面図である。 第2実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第2実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第2実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第2実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第3実施形態に係る面状光源の一部を示す概略断面図である。 第3実施形態に係る発光モジュールを示す概略斜視図である。 第3実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第3実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第3実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第3実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第3実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第3実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第3実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第3実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第3実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第3実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第3実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第3実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第3実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 第3実施形態に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 光源の変形例を示す概略断面図である。 光源の変形例を示す概略断面図である。 光源の変形例を示す概略断面図である。 光源の変形例を示す概略断面図である。 導光部材の変形例を示す概略斜視図である。 導光部材の変形例を示す概略断面図である。 導光部材の変形例を示す概略断面図である。 導光部材の変形例に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 導光部材の変形例に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 導光部材の変形例に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 導光部材の変形例に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 導光部材の変形例に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 導光部材の変形例に係る製造方法の一例を示す概略断面図である。 本実施形態の変形例に係る配線基板を備える面状光源を示す概略断面図である。 本実施形態に係る面状光源の製造方法を示すフローチャートである。
以下、実施形態に係る面状光源及びその製造方法について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態に係る説明において参照する図面は、実施形態を概略的に示したものであるため、各部材のスケール、間隔若しくは位置関係などが誇張、部材の一部の図示が省略、又は、断面図として切断面のみを示す端面図を用いる場合がある。また、以下の説明では、同一の名称及び符号については原則として同一又は同質の部材を示しており、詳細な説明を適宜省略することとする。本明細書において、「上」、「下」などは、説明のために参照する図面において構成要素間の相対的な位置を示すものであって、特に断らない限り絶対的な位置を示すことを意図したものではない。
[第1実施形態]
(面状光源)
第1実施形態に係る面状光源200、300の構成の一例を図1〜図4を参照しながら説明する。図2に断面を示す面状光源200は、面状光源300の一部200Aに対応する構成を備えている。面状光源200と面状光源300とは、後記する発光モジュールの個数が異なり、1個の発光モジュールについて同じ構成を備えている。
面状光源300は、正負一対の電極21を一面側に有する光源20と、電極21が露出するように光源20を覆う導光部材10と、電極21が電気的に接続される配線層32を有する配線基板30と、導光部材10と配線基板30との間に介在する光反射性シート40とを主に備える。光反射性シート40は、電極21に対面する第1貫通孔41を光源20の正負一対をなすそれぞれの電極21に1つずつ、すなわち1つの電極21について1つ有し、電極21と配線層32とが、第1貫通孔41を介して配置される導電部材50により電気的に接続されている。
以下、面状光源300の各構成について説明する。なお、面状光源300の光取出面は、光反射性シート40とは反対側に位置する導光部材10の上面である。なお、本実施形態では、導光部材10の上面に光調整部材60が配置されている。
(光源)
図2〜図3Cに示すように、光源20は、正負一対の電極21を一面側に有し、電極21を介して外部から電圧が印加されて発光する。光源20は、図3A〜図3Cに示すように、発光素子22と透光性部材23Aと第1光調整部材24Aとを備える。光源20は、直方体に近い形状であり、正負一対の電極21を、透光性部材23Aの第1光調整部材24Aが配置された上面とは反対側の下面において露出するように備えている。
発光素子22は、半導体積層体を含み、本実施形態においては透光性部材23Aに半導体積層体の上面及び側面が少なくとも囲まれている。半導体積層体としては、可視光または紫外光を発光可能に構成され、所望とする発光ピーク波長に応じて任意の組成を用いることができる。例えば、青色又は緑色の発光が可能な窒化物半導体(InAlGa1−x−yN、0≦X、0≦Y、X+Y≦1)やGaP、又は、赤色の発光が可能なGaAlAsやAlInGaPなどを用いることができる。また、使用する目的に応じて発光素子22の大きさ、個数等は適宜選択が可能である。
半導体積層体は、n型半導体層及びp型半導体層と、これらに挟まれた発光層とを含む。発光層は、ダブルヘテロ接合または単一量子井戸(SQW)等の構造を有していてもよいし、多重量子井戸(MQW)のようにひとかたまりの活性層群をもつ構造を有していてもよい。
また、半導体積層体は、n型半導体層とp型半導体層との間に1つ以上の発光層を含む構造を有していてもよいし、n型半導体層と発光層とp型半導体層とを順に含む構造が複数回繰り返された構造を有していてもよい。半導体積層体が複数の発光層を含む場合、発光ピーク波長が異なる発光層を含んでいてもよいし、発光ピーク波長が同じ発光層を含んでいてもよい。なお、発光ピーク波長が同じとは、数nm程度のばらつきがある場合も含む。複数の発光層の間の発光ピーク波長の組み合わせは、適宜選択することができる。例えば半導体積層体が2つの発光層を含む場合、青色光と青色光、緑色光と緑色光、赤色光と赤色光、紫外光と紫外光、青色光と緑色光、青色光と赤色光、または、緑色光と赤色光などの組み合わせで発光層を選択することができる。各発光層は、発光ピーク波長が異なる複数の活性層を含んでいてもよいし、発光ピーク波長が同じ複数の活性層を含んでいてもよい。
透光性部材23Aは、例えば、透光性の樹脂材料からなり、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂又はこれらを混合した樹脂等を用いることができる。透光性部材23Aは、蛍光体を含んでいてもよく、例えば、発光素子22からの青色の光を吸収し、黄色の光を放射する蛍光体を含むことにより、光源20から白色の光を出射させることができる。また、透光性部材23Aは、複数種類の蛍光体を含んでいてもよく、例えば、発光素子22からの青色の光を吸収して、黄色の光を放射する蛍光体と、赤色の光を放射する蛍光体とを含むことによっても、光源20から白色の光を出射させることができる。このような蛍光体としては、例えば、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えば、Y(Al,Ga)12:Ce)、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えば、Lu(Al,Ga)12:Ce)、テルビウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えば、Tb(Al,Ga)12:Ce)、CCA系蛍光体(例えば、Ca10(POl2:Eu)、SAE系蛍光体(例えば、SrAl1425:Eu)、クロロシリケート系蛍光体(例えば、CaMgSi16l2:Eu)、βサイアロン系蛍光体(例えば、(Si,Al)(O,N):Eu)、αサイアロン系蛍光体(例えば、Mz(Si,Al)12(O,N)16:Eu(但し、0<z≦2であり、MはLi、Mg、Ca、Y、及びLaとCeを除くランタニド元素))、SLA系蛍光体(例えば、SrLiAl:Eu)、CASN系蛍光体(例えば、CaAlSiN:Eu)若しくはSCASN系蛍光体(例えば、(Sr,Ca)AlSiN:Eu)等の窒化物系蛍光体、KSF系蛍光体(例えば、KSiF:Mn)、KSAF系蛍光体(例えば、K(Si,Al)F:Mn)若しくはMGF系蛍光体(例えば、3.5MgO・0.5MgF・GeO:Mn)等のフッ化物系蛍光体、ペロブスカイト構造を有する蛍光体(例えば、CsPb(F,Cl,Br,I))、又は、量子ドット蛍光体(例えば、CdSe、InP、AgInS又はAgInSe)等を用いることができる。
また、上述した蛍光体を含有する波長変換シートを、面状光源200、300上に配置してもよい。波長変換シートは、光源20からの青色光の一部を吸収して、黄色光、緑色光及び/又は赤色光を発し、白色光を出射する面状光源とすることができる。例えば、青色の発光が可能な光源と、黄色の発光が可能な蛍光体を含有する波長変換シートと、を組み合わせて白色光を得ることができる。また他には、青色の発光が可能な光源と、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含有する波長変換シートとを組み合わせてもよい。また、青色の発光が可能な光源と、複数の波長変換シートとを組み合わせてもよい。複数の波長変換シートとしては、例えば、赤色の発光が可能な蛍光体を含有する波長変換シートと、緑色の発光が可能な蛍光体を含有する波長変換シートと、を選択することができる。また、青色の発光が可能な発光素子と、赤色の発光が可能な蛍光体を含有する透光性部材とを有する光源と、緑色の発光が可能な蛍光体を含有する波長変換シートとを組み合わせてもよい。
第1光調整部材24Aは、光源20の配光を調整するための部材である。第1光調整部材24Aは、光源20の上面を通って光源20の内部から外部に向かう光の一部を遮り、又は反射する。光源20の配光は、面状光源300の光取出面として、直上の発光が強くなりすぎず、面全体の発光が均一となるように、第1光調整部材24Aを介して調整されている。発光素子22から出射した光に対する第1光調整部材24Aの透過率が十分に低い場合、例えば1%以上50%以下、好ましくは3%以上30%以下の場合は、第1光調整部材24Aは遮光膜となり、光源20直上の輝度が高くなりすぎることを回避できる。第1光調整部材24Aとしては、例えば、光拡散材を含む樹脂材料を用いてもよく、金属材料を用いてもよい。例えば、樹脂材料としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂又はこれらを混合した樹脂等を用いることができる。また、光拡散材としては、例えば、チタニア、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛又はガラス等の公知の材料を用いることができる。また、第1光調整部材24Aには、2種以上の誘電体を複数積層させた誘電体からなる多層膜(誘電体多層膜)を用いることができる。
(導光部材)
図1、図2に示すように、導光部材10は、光源20からの光を面状光源300の光取出面となる上面から面状の光として取り出すための透光性を有する部材である。導光部材10の下面は、光源20が配置される光源配置部11を除き、光反射性シート40に対面するように配置される。言い換えると、光反射性シート40は、導光部材10の下面と光源20の下面とに亘って対面しており、配線層32等による光の吸収を抑え、光源20の光を有効に利用できる。導光部材10の光反射性シート40に垂直な方向の高さは、光源20の高さと同等以上であり、後記する光反射部材70の高さを超えていてもよい。このような導光部材10の高さは、例えば、200μm以上800μm以下程度とするのが好ましい。
光源20は、電極21が露出するように導光部材10の下面側に配置されている。光源20の配置されている導光部材10の凹部が光源配置部11である。導光部材10は、光源配置部11に配置される光源20の上面及び側面を覆っている。
導光部材10の材料としては、例えば、アクリル、ポリカーボネート、環状ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート若しくはポリエステル等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂若しくはシリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂等の樹脂材料、又はガラス等の透光性を有する材料を用いることができる。特に、透明性が高く、安価なポリカーボネートを用いるのが好ましい。
導光部材10の上面は、輝度ムラを減らすために、例えば輝度の低い領域に凸部及び/又は凹部を有していてもよい。
(光反射性シート)
光反射性シート40は、面状光源300の光取出面側に光を反射するシート状の部材である。光反射性シート40は、導光部材10と後記する配線基板30との間に介在して配置され、電極21に対面する第1貫通孔41を1つの電極21について1つ有している。
第1貫通孔41の開口は、平面視において、その内側に1つの電極21全体を含むことができる大きさであれば、電極21と後記する導電部材50との電気的接続を行い易い。しかし、第1貫通孔41の開口を大きくするほど、光源20に対面する位置の光反射性シート40が小さくなる。そのため、第1貫通孔41を介して光源20からの光が照射される配線層32等の面積は大きくなる。そして、配線層32等に光が照射されることにより、光が吸収される機会も増加してしまう。そのため、平面視において、第1貫通孔41の開口の形状が、電極21の形状と略一致、あるいは、電極21の外縁よりも内側に位置するように第1貫通孔41の開口を小さくすることが好ましい。また、第1貫通孔41の開口は、平面視において、光源20の外縁よりも外側にはみ出さない方がよい。換言すると、第1貫通孔41の開口は、平面視において、光源20の外縁よりも内側に位置するのが好ましい。これにより、光源20からの光が、第1貫通孔41内に配置される導電部材50に吸収されるのを軽減することができる。
光反射性シート40は、光を有効に利用するために、高い反射率を有することが好ましい。光反射性シート40の反射率は、光源20の発する光の波長において、例えば90%以上であることが好ましく、94%以上がより好ましい。
光反射性シート40には、多数の気泡を含む樹脂シート(例えば発泡樹脂シート)や、光拡散材を含む樹脂シート等を用いることができる。これら光反射性シート40に用いられる樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂若しくはポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂、又は、エポキシ樹脂若しくはシリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。また、光拡散材としては、例えば、チタニア、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛又はガラス等の公知の材料を用いることができる。
(第2光調整部材)
面状光源300は、導光部材10を介して光源20と向かい合うように導光部材10上に配置される光調整部材(第2光調整部材)60を備える。
第2光調整部材60は、面状光源300の光取出面における光源20の直上の光を弱めて、光取出面の輝度を均一に近づけるための部材である。このような第2光調整部材60の透過率としては、光源20からの光に対して、例えば20%以上60%以下とするのが好ましく、さらに好ましくは30%以上40%以下である。第2光調整部材60には、第1光調整部材24Aと同様に、例えば、光拡散材を含む樹脂材料又は金属材料等の光を反射する材料を用いることができる。本実施形態における第2光調整部材60は、平面視において光源20全体を覆い、その外縁が円形状を有しているが、矩形状を有していてもよい。また、第2光調整部材60は、本実施形態においては膜状であるが、ドット状であってもよい。
(光反射部材)
面状光源300は、光源20から離れた位置において、光源20を平面視で矩形の枠状に囲む光反射部材70を備える。
光反射部材70は、光源20からの光を面状光源300の光取出面側に反射させて取り出す部材である。光反射部材70は、所定の高さを有し、光反射性シート40の上で、導光部材10の外周に沿って配置されている。光反射部材70が導光部材10を光源20ごとに区画することによって、隣接する区画間の導光を抑制することができる。これにより、区画単位で発光領域を制御するローカルディミングが可能となる。
光反射部材70は、光反射性シート40に垂直な方向の高さが、光源20の高さと同等以上であることが好ましい。平面視において、矩形の枠状である光反射部材70の一辺の長さは、光源20の一辺の長さより大きく、例えば5倍から30倍の範囲である。
光反射部材70の内側面は、本実施形態において、光源20側に凸状に湾曲しているが、凹状に湾曲していてもよい。特に、光反射部材70の断面形状は、光反射性シート40から高さ方向に離れるほど幅が狭くなっていることが好ましく、これにより、光源20からの光を面状光源300の光取出面側に効率よく取り出すことができる。光反射部材70の内側面は、単一の平面でもよく、単一の曲面でもよく、光反射性シート40に対する傾斜が異なる平面の組み合わせでもよく、曲率の異なる複数の曲面の組み合わせでもよく、平面と曲面との組み合わせでもよい。
光反射部材70の光源20からの光に対する反射率は、例えば60%以上であることが好ましく、90%以上がより好ましい。光反射部材70は、例えば、光拡散材を含む樹脂を用いることができる。光反射部材70に用いられる樹脂としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂若しくはポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂、又は、エポキシ樹脂若しくはシリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。また、光拡散材としては、チタニア、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛又はガラス等の公知の材料を用いることができる。
(配線基板)
配線基板30は、絶縁基材34と、絶縁基材34上に配置され、正負一対の電極21が電気的に接続される配線層32と、配線層32を被覆する被覆層36とを備える。そして、配線基板30は、第1貫通孔41のそれぞれと連通して配線層32を貫通する第3貫通孔31を有する。
配線基板30は、例えば、リジッド基板又はフレキシブル基板を用いることができる。
なお、配線基板30は、光源20が配置されない側の面を第1面とし、第1面の反対面を第2面とする。
配線層32は、光源20に電圧を印加するための経路となる部材である。第3貫通孔31が配置される部分の配線層32の形状は、例えば図4に示すように、他の線状の配線層よりも幅を広くしておくことができる。
配線層32は、金属材料を用いることができ、例えば、Ag、Al、Ni、Rh、Au、Cu、Ti、Pt、Pd、Mo、Cr、W等の単体金属、これらの金属を含む合金又はこれらの金属粉を含む導電性ペーストを好適に用いることができる。金属粉の形状としては、例えば、球状、フレーク状又は針状等を用いることができる。
絶縁基材34上に、配線層32が配置されている。
絶縁基材34の材料は、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、BTレジン、ポリフタルアミド等の絶縁性の樹脂材料である。絶縁基材34は、アルミナや窒化アルミニウム等のセラミック材料を用いてもよい。また、絶縁基材34は、金属部材の表面に絶縁性部材が層状に配置されたものでもよい。
被覆層36は、配線層32を保護する部材である。被覆層36は、絶縁基材34の全体を覆うように配置されてもよい。第1実施形態において、被覆層36は、例えば図4に示すように、第3貫通孔31及びその周囲に配置された配線層32が露出するように開口部37を有している。被覆層36の材料としては、絶縁性の材料が用いられ、例えばポリイミドである。
(導電部材)
導電部材50は、電極21と配線層32とを電気的に接続する部材である。
前記の通り、光反射性シート40には光源20の正負一対をなすそれぞれの電極21に1つずつ対面するように第1貫通孔41が配置され、配線基板30には第1貫通孔41のそれぞれと連通して第3貫通孔31が配置されている。すなわち、電極21から配線層32まで、電極21の1つと第3貫通孔31の1つとを一対一に対応させる経路が、電極21から配線層32の間に存在する。導電部材50は、この経路のそれぞれに配置されて、電極21と配線層32とを電気的に接続する。
導電部材50の材料としては、配線層32と同様の材料の他、例えば、錫−銀−銅(SAC)系や錫−ビスマス(SnBi)系のはんだ等の公知の材料を用いることができる。
面状光源300において、配線層32と導電部材50との電気的な接点は、第3貫通孔31の内側、及び配線層32の光反射性シート40側の面とは反対側の面に配置される。ここでは、配線層32の光反射性シート40側の面とは反対側の面は、配線基板30の第1面である。配線基板30の第1面側において、例えば図4に示すように、平面視で第3貫通孔31は配線層32と重なる位置、言い換えると第3貫通孔31は配線層32の外縁よりも内側の位置に配置されている。配線層32と導電部材50との接点は、第3貫通孔31の内側面において配線層32が露出している部分(配線層32の貫通孔の内側面)、及び第3貫通孔31周辺の配線層32に配置され、電気的な接続を確実にすることができる。また、本実施形態における第3貫通孔31の内側面は、配線層32の貫通孔の内側面と絶縁基材34の貫通孔の内側面とが同一面になるように配置されているが、配線層32の貫通孔の内側面が絶縁基材34の貫通孔の内側面よりも外側に配置されていてもよい。つまり、平面視において、配線層32の貫通孔の幅が、絶縁基材34の貫通孔の幅よりも大きくてもよい。またさらに、配線層32は、平面視において、本実施形態のように絶縁基材34の貫通孔の周囲全体を囲むように配置されていてもよいが、絶縁基材34の貫通孔の周囲の一部に配置されていてもよい。
(保護部材)
面状光源300は、前記の構成に加え、配線基板30の被覆層36の開口部37を覆う保護部材80を備えてもよい。保護部材80は、絶縁性を有し、配線層32及び導電部材50が短絡しないように保護する部材である。
保護部材80は、フェニルシリコーン樹脂、ジメチルシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、又はウレタン樹脂などを用いることができる。また、保護部材80は、透光性を有していてもよいし、例えば酸化チタンなどの顔料を添加して不透光性としてもよい。特に、保護部材80が透光性を有することにより、配線層32と導電部材50との接続状態を視認できるので好ましい。
以上説明した構成を備える面状光源300によれば、光源20の正負一対をなすそれぞれの電極21に1つずつ対面するように光反射性シート40に配置される第1貫通孔41を介して、導電部材50が電極21に接続される。このため、面状光源300は、電極21を除く光源20の下面全体が光反射性シート40に対面し、光源20の光を有効に利用することができる。また、正負一対をなす電極21は分離して配置されるため、電極21の形状や配置によらず、図3Cに示すように、光源20の下面には1つの光源20が有する正負一対の電極21の間の領域25が存在する。この領域25も光反射性シート40に対面するため、さらに光源20の光を有効に利用することができる。このように、面状光源300は、光源20に対面する光反射性シート40の面積を大きくすることができ、光が照射される配線層32等の面積を小さくすることができる。したがって、面状光源300は、配線層32等による光の吸収を抑え、光源20の光を有効に利用できる。
なお、配線基板30上に配置される光源20は1個でも複数でもよい。光源20の個数は、面状光源300の大きさ及び形状に応じて適宜選択することができる。また、光源20どうしの間隔は適宜調整することができる。
(第1実施形態に係る面状光源の製造方法)
次に、第1実施形態に係る面状光源300の製造方法について、その一例を図1〜図9C、図22を参照して説明する。
面状光源300の製造方法は、正負一対の電極21を一面側に有する光源20と、電極21が露出するように光源20を覆う導光部材10と、光源20の正負一対をなすそれぞれの電極21に1つずつ対面する第1貫通孔41を有する第1光反射性シート40とを備える発光モジュール100を準備する発光モジュール準備工程S1と、電極21が電気的に接続される配線層32を有する配線基板30を準備する配線基板準備工程S2と、配線基板30に発光モジュール100を接着する発光モジュール接着工程S3と、第1貫通孔41に配置される導電部材50を介して電極21と配線層32とを電気的に接続する接続工程S4とを含む。なお、ここでは、発光モジュール準備工程S1と配線基板準備工程S2とは、どちらを先にあるいは同時に行っても構わない。
(発光モジュール準備工程)
発光モジュール準備工程S1は、少なくとも光源20と導光部材10と第1光反射性シート40とを備える発光モジュール100を準備する工程である。なお、面状光源300は、製造方法の工程において、図5に示すような発光モジュール100又は発光モジュール100が複数整列する単位を配線基板30と組み合わせることによって構成される。なお、本実施形態における発光モジュール100は、光反射部材70及び光調整部材(第2光調整部材)60をさらに備えている。
また、ここでは、発光モジュール100の集合体を形成した後に、その集合体を個片化することにより、発光モジュール100を複数形成する場合について説明する。ここで、個片化は、1個の光源20を備えるように切り分ける場合の他に、2個以上の光源20を備えるように切り分ける場合を含む。そして、切り分けた発光モジュールは、後記する発光モジュール接着工程においてそれぞれ配線基板30と接着することができる。
はじめに、図7Aに示すように、光源20の1つの電極21に1つの第1貫通孔41が対応するように、光反射性シートに第1貫通孔41を設けて、第1光反射性シート40を形成する。すなわち、本例では1つの光源20に対して2つの第1貫通孔41を設ける。第1貫通孔41の形成は、例えば、電極21の平面視における形状に略一致するパンチを使用して、パンチングにより行うことができる。なお、第1貫通孔41の形成は、パンチングの他に、例えばドリル又はレーザー等を用いることにより行うこともできる。また、第1貫通孔41を有する光反射性シートを購入してもよい。
次に、図7Bに示すように、第1光反射性シート40に、第1貫通孔41と電極21とが対面するように位置を合わせて光源20を配置する。光源20の電極21を有する面における正負一対の電極21の間の領域25は、第1光反射性シート40に対面している。
続いて、図7Cに示すように、光源20を一定の距離を隔てて囲むように光反射部材70Aを配置する。光反射部材70Aは、図6に示すように、平面視において格子状となる。光反射部材70Aの各格子は、1個の光源20を中心にして囲むように配置されている。光反射部材70Aは、例えば適度な粘性を有する状態にした光反射部材70Aの材料を第1光反射性シート40上に塗布することにより形成することができる。光反射部材70Aの断面は、一例として楕円を短径で半分に切断したような形状となっているが、例えば、三角形状であってもよいし、矩形状であってもよい。
続いて、図7Dに示すように、光源20を覆うように導光部材10を配置する。導光部材10は、例えば、光反射部材70Aによって構成される枠に囲まれた領域に、導光部材10の材料となる樹脂を注入して硬化させることにより配置することができる。なお、樹脂の注入は、ディスペンサのノズルからの注入でもよく、スクリーン印刷やスプレーによる塗布でもよく、これらの併用でもよい。光源20の予め配置された位置が、この製造方法においては、結果的に導光部材10における光源配置部11となる。光源20の下面は導光部材10で覆われないため、電極21は、導光部材10から露出した状態で第1光反射性シート40の第1貫通孔41に対面している。光源20の電極21を除く下面全体が第1光反射性シート40と対面することになり、光源20からの光を有効に利用できる。なお、導光部材10は、射出成型、トランスファーモールドで成形して準備することもでき、成形されたものを購入して準備してもよい。
続いて、図7Eに示すように、導光部材10を介して光源20と向かい合うように、導光部材10上に光調整部材60を配置する。光調整部材60の形成は、例えば、導光部材10上に光調整部材60の材料となる樹脂を塗布して硬化させることにより行うことができる。この段階で、個片化前の発光モジュール100の集合体150が形成される。
そして、図7Fに示すように、発光モジュール100の集合体150を光反射部材70Aの格子線70Bで切断して個片化する。切断は、例えば、ダイシングブレードやレーザーを用いる公知の方法により行うことができる。このようにして、発光モジュール100を複数形成することができる。
(配線基板準備工程)
配線基板準備工程S2は、発光モジュール100を接着するための配線基板30を準備する工程である。ここでは、配線基板30に、第1貫通孔41のそれぞれと連通して配線層32を貫通する第3貫通孔31を形成している。第3貫通孔31形成前の配線基板30Aの断面図を図8Aに示す。第3貫通孔31形成後の配線基板30の断面図を図8Bに示す。
はじめに、絶縁基材34A上に配線層32Aを配置し、配線層32Aを覆うように被覆層36を配置して、配線基板30Aを形成する。被覆層36は、後の工程で導電部材50を配置するために、図4に示すように、一例として第3貫通孔31を形成する場所及びその周囲が露出するように開口部37を形成しておく。
次に、第3貫通孔31形成前の配線基板30Aに、第1光反射性シート40の第1貫通孔41のそれぞれと連通して配線層32を貫通するように、第3貫通孔31を形成する。第3貫通孔31は、例えば、パンチングやドリル又はレーザー等による加工により形成することができる。なお、配線基板準備工程S2は、配線層及び被覆層が上記のように形成され、第3貫通孔31を有する配線基板を購入して準備してもよい。
(発光モジュール接着工程)
発光モジュール接着工程S3は、配線基板30と発光モジュール100とを接着する工程である。
図9Aに示すように、配線基板30の発光モジュール100を接着する面に接着樹脂を塗布し、第1貫通孔41と第3貫通孔31とが対面するように位置合わせをして、発光モジュール100を接着する。接着樹脂は図示を省略している。接着樹脂として、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂を成分とする公知のものを使用することができる。なお、図9Aでは、隣り合う発光モジュール100が密着している。しかし、発光モジュール100どうしの間隔は、例えば発光モジュール100の幅の1%から10%程度としてもよく、適宜設定することができる。
発光モジュール100を接着した配線基板30は、発光モジュール100を接着していない側の面から見ると、第3貫通孔31が第1光反射性シート40の第1貫通孔41に連通し、第1貫通孔41の先は光源20の電極21により塞がれている。すなわち、電極21を底とし、第3貫通孔31を入口とする孔部が、電極21の個数だけ形成されている。
(接続工程)
接続工程S4は、導電部材50により、電極21と配線層32とを電気的に接続する工程である。図9Bに、接続工程S4終了時の断面図を示す。
まず、第3貫通孔31を入口とする孔部に導電部材50を注入する。導電部材50を注入する時は、発光モジュール100を接着した配線基板30を水平に置き、発光モジュール100側を下にする。導電部材50は、孔部の底である電極21に十分達すると同時に、第3貫通孔31の内側で配線層32との接点を確保できる量が必要である。導電部材50は、さらに第3貫通孔31の外側の配線層32の表面にも拡がる量を注入する。すなわち、導電部材50と配線層32との電気的接続における接点が、配線層32の第1光反射性シート40側の面とは反対側の面にも設けられることになり、導電部材50と配線層32との電気的接続がより確実となる。
導電部材50の注入後、導電部材50を加熱する工程(例えば、リフロー方式)を行う。なお、導電部材50は、本実施形態のように孔部ごとに分離して設けてもよいし、隣接する孔部間を連続するように設け、導電部材50の加熱前又は加熱後にレーザー等を用いて孔部ごとに分離してもよい。また、導電部材50は、例えば、ディスペンサのノズルから注入してもよく、スクリーン印刷により設けてもよく、ノズルから注入した後にスクリーン印刷をするなど、ノズル注入とスクリーン印刷との併用でもよい。
(保護部材形成工程)
前記の工程に加えて、さらに、保護部材形成工程S5を行ってもよい。保護部材形成工程S5は、導電部材50及び露出している配線層32を覆う保護部材80を形成する工程である。図9Cに示すように、保護部材形成工程S5では、開口部37の周囲にある被覆層36も覆うように保護部材80を形成している。
以上説明したように、発光モジュール100と配線基板30とを別々に準備することにより、それぞれの工程を同時あるいは独立して進めることができるため、製造工程の効率化が可能である。この製造方法は、配線基板30に発光モジュール100又は発光モジュール100が複数整列する単位を接着するため、発光モジュール100の間隔や個数の調整を行い易い。
[第2実施形態]
第2実施形態に係る面状光源の構成を、1つの発光モジュールを有する面状光源201として、図10を参照して説明する。
面状光源201は、導電部材の構成が第1実施形態に係る面状光源200と異なる。それ以外の構成は、第1実施形態と共通する。なお、第1実施形態と共通する部分については、説明を適宜省略する。
(第1導電部材及び第2導電部材)
面状光源201の導電部材は、第1貫通孔41内に配置される第1導電部材51と、第1導電部材51と配線層32との間に配置される第2導電部材52と、を備える。そして、電極21と配線層32とが、第1導電部材51と第2導電部材52とを介して電気的に接続される。
なお、第1導電部材51は、光反射性シート40の表面と平坦になるように第1貫通孔41に配置してもよく、光反射性シート40の表面より低くなるように配置してもよく、第1貫通孔41から突出するように配置してもよい。第1導電部材51及び第2導電部材52の材料としては、第1実施形態に記載の導電部材50と同様の材料を用いることができる。第1導電部材51及び第2導電部材52の材料は、同じ材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよい。
面状光源201は、光源20の電極21を除く下面全体が光反射性シート40と対面することになり、光源20からの光を有効に利用できる。第1導電部材51の光源20側の形状は、電極21の形状に合わせて調整することができる。また、第1導電部材51は、電極21との接合性に適した材料を選択することができる。
(第2実施形態に係る面状光源の製造方法)
第2実施形態に係る面状光源の製造方法について、その一例を図11A〜図12B、図22を参照して説明する。なお、図面は、複数の発光モジュールを配線基板と組み合わせる例を示している。
第2実施形態に係る面状光源の製造方法は、発光モジュール準備工程S12、接続工程S42が既に説明した第1実施形態に係る面状光源の製造方法と異なる。それ以外は、第1実施形態の製造方法と共通する。
(接続工程)
第2実施形態に係る面状光源の製造方法における接続工程S42は、第1光反射性シート40の第1貫通孔41に予め配置される導電部材を介して、電極21と配線層32とを電気的に接続する。なお、第1貫通孔41に予め配置される導電部材は第1導電部材51であり、第1導電部材51と配線層32との間に配置される導電部材は第2導電部材52である。
第1導電部材51を設ける工程は、発光モジュール準備工程S12において行う。第1導電部材51は、図11A、図11Bに示すように、第1光反射性シート40の第1貫通孔41に、光源20が配置される前に設けられている。なお、第1導電部材51と光源20の電極21とは、はんだ等を用いて接合する。第2導電部材52を設ける工程は、図12A、図12Bに示すように、発光モジュール101を配線基板30に接着した後に行う。なお、発光モジュール準備工程S12は、第1導電部材51を設けること以外は、第1実施形態における発光モジュール準備工程S1と同様である。
第2実施形態の製造方法は、第1貫通孔41に予め導電部材を設けておくことにより、それ以外の工程については、第1実施形態と同様に進めることができる。このため、この製造方法は、第1実施形態の製造方法の利点を活かしながら、第2実施形態に係る面状光源を形成することができる。
[第3実施形態]
第3実施形態に係る面状光源の構成の一例を、1つの発光モジュールを有する面状光源202として、図13を参照して説明する。
面状光源202は、光反射性シートの構成が第1実施形態に係る面状光源200と異なる。それ以外の構成は、第1実施形態と共通する。なお、第1実施形態と共通する部分については、説明を適宜省略する。
(第1光反射性シート及び第2光反射性シート)
面状光源202の光反射性シートは、第1貫通孔41を有する第1光反射性シート40と、第1貫通孔41に対面し、かつ光源20が配置される第2貫通孔46を有する第2光反射性シート45とを備える。
面状光源202は、第1実施形態に係る面状光源200と同様に、光源20の電極21を除く下面全体が第1光反射性シート40と対面し、光源20の光を有効に利用することができる。そして、面状光源202は、光源20の電極21の間の領域25と第1光反射性シート40とが対面することにより、光が照射される配線層32等の面積を小さくすることができる。また、面状光源202は、光源20の周囲において、第1光反射性シート40と第2光反射性シート45とが重ねて配置されている。光反射性のシートが重ねて配置されていることにより、面状光源202は、配線層32等への光の照射をさらに減らすことができる。
(第3実施形態に係る面状光源の製造方法)
第3実施形態に係る面状光源の製造方法について、一例を図14〜図17C、図22を参照して説明する。なお、図面は、複数の発光モジュールを配線基板と組み合わせる例を示している。
第3実施形態に係る面状光源の製造方法は、正負一対の電極21を一面側に有する光源20の電極21が電気的に接続される配線層32を有する配線基板30上に、光源20の正負一対をなすそれぞれの電極21に1つずつ対面する第1貫通孔41を有する第1光反射性シート40を、配線層32と第1貫通孔41とを対面させて配置する配線基板準備工程S2Aと、光源20と、第1貫通孔41に対面し、かつ光源20が配置される第2貫通孔46を有する第2光反射性シート45と、電極21が露出するように光源20を覆う導光部材10と、を備え、第2貫通孔46に光源20を配置すると共に導光部材10に光源20が配置されている発光モジュール102を準備する発光モジュール準備工程S1Aと、電極21が第1貫通孔41に対面するように第1光反射性シート40を介在させて、配線基板30に発光モジュール102を接着する発光モジュール接着工程S3Aと、第1貫通孔41に配置される導電部材50を介して、電極21と配線層32とを電気的に接続する接続工程S4とを含む。なお、ここでは、発光モジュール準備工程S1Aと配線基板準備工程S2Aとは、どちらを先にあるいは同時に行っても構わない。
(発光モジュール準備工程)
発光モジュール準備工程S1Aは、少なくとも光源20と導光部材10と第2光反射性シート45とを備える発光モジュール102を準備する工程である。なお、面状光源202は、製造方法の工程において、図14に示すような発光モジュール102又は発光モジュール102が複数整列する単位を、第1光反射性シート40及び配線基板30と組み合わせることによって構成される。そして、本実施形態における発光モジュール102は、光反射部材70及び光調整部材(第2光調整部材)60をさらに備えている。
なお、ここでは、発光モジュール102の集合体を形成した後に、その集合体を個片化することにより、発光モジュール102を複数形成する場合について説明する。ここでも個片化は、1個の光源20を備えるように切り分ける場合の他に、2個以上の光源20を備えるように切り分ける場合を含む。そして、切り分けた発光モジュールは、後記する発光モジュール接着工程においてそれぞれ配線基板30と接着することができる。
はじめに、図15Aに示すように、第2光反射性シート45に、光源20が配置される第2貫通孔46を形成する。第2貫通孔46の形成は、例えば、光源20の平面視における形状と相似形状のパンチを使用して、パンチングにより行うことができる。なお、第2貫通孔46の形成は、パンチングの他に、例えばドリル又はレーザー等を用いることにより行うこともできる。第2貫通孔46を有する光反射性シートを購入してもよい。
次に、図15B及び図15Cに示すように、後で取り外す支持板Pに第2光反射性シート45を重ねて固定し、第2貫通孔46に光源20を配置する。
続いて、第1実施形態と同様に、図15D〜図15Gに示すように、光反射部材70Aと導光部材10と光調整部材60とを形成する。そして、支持板Pを取り外す。この段階で、個片化前の発光モジュール102の集合体152が形成されている。
第1実施形態と同様に、光源20の配置された位置が、結果的に導光部材10における光源配置部11となっている。また、光源20の下面は導光部材10で覆われないため、電極21は、導光部材10から露出している。
そして、第1実施形態と同様に、図15Hに示すように、発光モジュール102の集合体152を光反射部材70Aの格子線70Bで切断して個片化する。
(配線基板準備工程)
配線基板準備工程S2Aは、発光モジュール102を接着するための第1光反射性シート40及び配線基板30を準備する工程である。第1光反射性シート40の第1貫通孔41は、光源20の1つの電極21に1つの第1貫通孔41が対面するように配置している。第1光反射性シート40は、配線層32と第1貫通孔41とが対面する位置に、配線基板30上に配置する。そして、ここでは、配線基板30に、第1貫通孔41のそれぞれと連通して配線層32を貫通する第3貫通孔31を形成している。
配線基板準備工程S2Aでは、第1光反射性シート40の第1貫通孔41と、配線基板30の第3貫通孔31とを同時に形成するのが好ましい。すなわち、第1貫通孔41形成前の第1光反射性シート40Aを、第3貫通孔31形成前の配線基板30Aの発光モジュール102を接着する側の面に貼り合わせた貼合基板90Aに、電極21に対面する貫通孔を光源20の正負一対をなすそれぞれの電極21に1つずつ形成することにより、第1貫通孔41の形成と第3貫通孔31の形成とを連続して行うのが好ましい。
まず、第1実施形態と同様に、図16Aに示すように、第3貫通孔31を形成する前の配線基板30Aを形成する。次に、図16Bに示すように、配線基板30Aの発光モジュール102を接着する側の面に、第1貫通孔41を形成する前の第1光反射性シート40Aを貼り合わせた貼合基板90Aを形成する。そして、図16Cに示すように、貼合基板90Aに、光源20の電極21に対面する貫通孔を1つの電極21について1つ形成する。このように、第1貫通孔41及び第3貫通孔31を同時に形成することにより、第1光反射性シート40と配線基板30との位置合わせの精度を高めることができる。
(発光モジュール接着工程)
発光モジュール接着工程S3Aは、配線基板30と発光モジュール102とを接着する工程である。
第3実施形態の発光モジュール接着工程S3Aでは、電極21が第1貫通孔41に対面するように第1光反射性シート40を介在させて、配線基板30に発光モジュール102を接着する。第1光反射性シート40に接着樹脂を塗布し、図17Aに示すように、電極21と第1貫通孔41とが対面するように位置合わせをして、発光モジュール102を接着する。接着樹脂は図示を省略している。なお、第1光反射性シート40として、例えば接着シートのように接着性を有するものを使用すれば、接着樹脂の塗布を省略することができる。
発光モジュール102接着後の配線基板30は、発光モジュール102を接着していない側の面から見ると、第3貫通孔31が第1光反射性シート40の第1貫通孔41に連通し、第1貫通孔41の先は光源20の電極21により塞がれている。すなわち、電極21を底とし、第3貫通孔31を入口とする孔部が、電極21の個数だけ形成されている。光源20の電極21を有する面における正負一対の電極21の間の領域25は、第1光反射性シート40に対面している。
(接続工程及び保護部材形成工程)
図17Bに示すように、接続工程S4は第1実施形態と同様に行う。また、続いて保護部材形成工程S5を行うことにより、図17Cに示すように、例えば、導電部材50及び露出している配線層32を覆い、さらに開口部37の周囲にある被覆層36も覆うように保護部材80を形成することができる。
(光源の変形例)
なお、光源は、既に示した光源20の構成に限定されない。例えば、正負一対の電極21を一面側に有し、発光色が青色又は白色の光源を用いることができる。ここで、光源20の変形例について、図18A〜図18Dを参照して説明する。
図18Aに示すように、光源20Aは、青色に発光する発光素子22と透光性部材23Aとを備えている。透光性部材23Aは黄色に発光する蛍光体を含み、光源20Aの発光色を白色にすることができる。また、光源20Aは、上面に第1光調整部材24Aを備え、電極21を有する面である下面に光反射層24Bを備えている。光源20Aは、電極21を有する面に光反射層24Bを備えることにより、配線層32に到達する光を減らすことができる。
図18Bに示すように、光源20Bは、青色を発光する発光素子22と、透光性部材23Aを備え、発光色を白色にすることができる。また、光源20Bは、上面に第1光調整部材24Aを備えている。
光源20Bの透光性部材23Aは、発光素子22の上に配置されている。発光素子22の半導体積層体の側面及び下面と、透光性部材23Aの下面とは、それぞれ被覆部材26により覆われている。被覆部材26は、発光素子22を被覆して保護すると共に、発光素子22からの光を透光性部材23A側に反射する部材である。被覆部材26に用いられる材料は、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。被覆部材26は、例えばチタニア、チタン酸バリウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素などの光拡散材を含有する。
光源20A、20Bの透光性部材23Aは、蛍光体を含まない透光性部材23Bとすることもできる。また、透光性部材23A、23Bは光拡散材を含むことができる。光拡散材に用いられる材料は、例えば、チタニア、チタン酸バリウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素などが挙げられる。
なお、光源20A、20Bは、発光素子22の下面側に光反射層24Bを備え、第1光調整部材24Aを備えないものでもよく、第1光調整部材24Aも光反射層24Bも備えないものでもよい。
また、図18C、図18Dに示すように、光源20の変形例として、発光素子22が透光性部材23A及び被覆部材26に封止されていない光源20C、20Dを用いることもできる。光源20Cは、発光素子22の上面に第1光調整部材24Cが配置されている。また、光源20Dは、光源20Cの電極21を有する面に光反射層24Dがさらに配置されている。
なお、第1光調整部材24A、24Cに用いられる材料としては、第1実施形態と同様に、例えば、光拡散材を含む樹脂材料、又は金属材料などを用いることができる。また、第1光調整部材24A、24Cとして、誘電体多層膜を用いてもよく、誘電体多層膜と金属膜とを積層した膜を用いてもよい。
(導光部材の形成方法の変形例)
なお、第1実施形態の製造方法において、導光部材10は、液状の樹脂を硬化させて形成しているが、予め形成した導光部材(以下、導光板という)を用いるようにしてもよい。なお、ここでいう液状とは、ペースト状も含む。また、ここでは第1実施形態の変形例として説明するが、他の実施形態に対しても同様に適用することができる。
導光板15aは、その下面において、図19Aに示すように、光源20を囲む大きさの凹状の光源配置部11を有し、電極21が露出するように光源20を覆っている。光源20は、透光性の接着剤を介して光源配置部11に配置される。
また、図19Bに示すように、光源配置部11は貫通孔であってもよい。導光板15a1の貫通孔に光源20を配置した後、光源20の上面を覆うように液状の樹脂を注入して硬化させて、導光部材15bを形成することもできる。この例では、導光板15a1と導光部材15bとで構成される導光部材が、電極21が露出するように光源20を覆っている。なお、導光板15a1の樹脂の材料と、導光部材15bの樹脂の材料とは、同じでもよく、異なっていてもよい。また、導光板15a1は、単層であってもよく、複数層であってもよい。例えば、導光板15a1を複数層で構成する場合、各層間を接着シートで貼り合せて構成することもできる。このような接着シートの材料としては、光源20から出射された光に対して透光性を有する材料であればよく、層間に界面が生じるのを軽減できるように、導光板15a1と同じ材料を用いるのが好ましい。
また、図19Cに示すように、第1導光板15c1と第2導光板15c2とを含む導光部材15cを用いてもよい。第1導光板15c1は、光源20が配置される貫通孔を有する。第1導光板15c1の厚みは、光源20の厚みと略同じである。そして、第2導光板15c2は、光源20の上面と第1導光板15c1の上面とに亘って配置されている。この例では、第1導光板15c1と第2導光板15c2とを組み合わせることで構成される凹部が光源配置部11となり、導光部材15cは、電極21が露出するように光源20を覆っている。なお、第1導光板15c1と第2導光板15c2の樹脂の材料は、同じでもよく、異なっていてもよい。
導光板を用いる場合、図20C及び図20Dに示すように、第1光反射性シート40上に導光板15a1を配置した後に、光反射部材75Aを配置している。この場合、発光モジュール準備工程の一部が変更になる。一例として、導光板15a1を用いる場合の発光モジュール準備工程S1Bを、図20A〜図20Fを参照して説明する。
第1実施形態における発光モジュール準備工程S1と同様に、第1貫通孔41が形成された第1光反射性シート40に、第1貫通孔41と電極21とが対面するように位置を合わせて光源20を配置する。
続いて、光源20が光源配置部11に収納されるように、導光板15a1を互いに隣り合うように第1光反射性シート40上に配置する。そして、光源20を覆うように、貫通孔内である光源配置部11に、導光部材15bの材料となる樹脂を注入して硬化させる。導光板15a1と導光部材15bとで構成される導光部材は、電極21が露出するように光源20を覆っている。
続いて、隣り合う導光板15a1どうしの間隙に光反射部材75Aの材料を注入して硬化させる。そして、第1実施形態と同様に、導光板15a1及び導光部材15b上に光調整部材(第2光調整部材)60を配置する。そして、発光モジュール105の集合体155を光反射部材75Aの格子線75Bで切断して個片化する。なお、本実施形態における第2光調整部材60は、導光部材15bの上面全体を覆っているが、導光部材15bの上面の一部が第2光調整部材60から露出されていてもよい。
このように、導光部材どうしの間隙に樹脂を塗布又は注入して硬化させる方法で光反射部材75Aを形成する場合、光反射部材75Aは、導光部材の外側面の形状に沿って形成される。このため、導光部材の外側面の形状を予め調整しておくことにより、光反射部材75の内側面の形状を調整することができる。
また、第1実施形態の他の変形例としては、導光部材として空気を用いてもよい。
(配線基板の変形例)
次に、配線基板の変形例について、図21を参照して説明する。この変形例では、配線基板30Bは第3貫通孔31を有していない。そのため、次のように構成されている。導電部材50と配線層32との電気的接続の接点は、配線層32の光反射性シート40側の面における第1貫通孔41のそれぞれと対面する部分に設けられる。
絶縁基材34Bは、光反射性シート40の第1貫通孔41のそれぞれと対面する開口部を有し、配線層32Bを露出させている。配線層32Bは、第1貫通孔41のそれぞれと対面する部分において、配線基板30Bの厚さ方向に他の部分よりも厚い。また、本変形例では、配線層32Bの表面と絶縁基材34Bの表面とは、ほぼ同一平面である。配線層32Bと電極21との間には、第1貫通孔41を介して導電部材50が配置されている。なお、第1貫通孔41のそれぞれと対面する部分の配線層32Bは、絶縁基材34Bの表面よりも突出していてもよく、絶縁基材34Bの表面より低くなっていてもよい。配線層32Bの厚みの違いは、導電部材50の厚みによって調整することができる。
なお、第3貫通孔31を有しない配線基板30Bによる面状光源の製造方法では、例えば、発光モジュール接着工程において、発光モジュールを接着する前に配線層32Bに導電部材50を配置している。すなわち、配線層32Bの上面に導電部材50を配置しておき、発光モジュールを接着する。このとき、導電部材50が第1貫通孔41を介して、光源20の電極21に接続される。また、導電部材50と配線層32Bとの接点は、配線層32Bの第1光反射性シート40側の面における第1貫通孔41のそれぞれと対面する部分に配置される。
配線基板30Bは、被覆層36Bに開口部37を形成する必要はない。このため、被覆層36の開口部37を覆う保護部材80を配置する必要がなく、製造方法における工程数を減らすことができる。
配線基板の変形例は、第1実施形態及び他の実施形態に対して同様に適用することができる。例えば、導電部材50は、第2実施形態の発光モジュール101のように、発光モジュール101の第1貫通孔41に予め配置してもよい。この場合は、導電部材50は、光源20の電極21及び配線層32Bと、はんだ等を用いて接合される。なお、配線層は1層ではなく多層であってもよい。配線基板が第3貫通孔31を有する実施形態及び第3貫通孔31を有しない変形例は、配線層が多層である場合にも同様に実施することができる。
10 導光部材
11 導光部材の光源配置部
15a 導光板
20 光源
21 光源の正負一対の電極
22 光源の発光素子
23 光源の透光性部材
24A 光源の光調整部材(第1光調整部材)
25 光源の電極を有する面における電極の間の領域
26 光源の被覆部材
30 配線基板
31 第3貫通孔
32 配線基板の配線層
34 配線基板の絶縁基材
36 配線基板の被覆層
40 光反射性シート、第1光反射性シート
41 第1貫通孔
45 第2光反射性シート
46 第2貫通孔
50 導電部材
51 第1導電部材
52 第2導電部材
60 光調整部材(第2光調整部材)
70 光反射部材
75 光反射部材の変形例
80 保護部材
90 貼合基板
100 発光モジュール
150 発光モジュールの集合体
200A 面状光源の一部
200、300 面状光源

Claims (21)

  1. 正負一対の電極を一面側に有する光源と、
    前記電極が露出するように前記光源を覆う導光部材と、
    前記電極が電気的に接続される配線層を有する配線基板と、
    前記導光部材と前記配線基板との間に介在して、正負一対をなすそれぞれの前記電極に1つずつ対面する第1貫通孔を有する光反射性シートとを備え、
    前記電極と前記配線層とが、前記第1貫通孔を介して配置される導電部材により電気的に接続される面状光源。
  2. 前記光反射性シートは、前記第1貫通孔を有する第1光反射性シートと、前記第1貫通孔に対面し、かつ前記光源が配置される第2貫通孔を有する第2光反射性シートとを備える請求項1に記載の面状光源。
  3. 前記導電部材と前記配線層との接点は、前記配線層の前記光反射性シート側の面における前記第1貫通孔のそれぞれと対面する部分に配置される請求項1又は請求項2に記載の面状光源。
  4. 前記配線基板は、前記第1貫通孔のそれぞれと連通して前記配線層を貫通する第3貫通孔を有し、前記導電部材と前記配線層との接点は、前記第3貫通孔の少なくとも内側に配置される請求項1又は請求項2に記載の面状光源。
  5. 前記導電部材と前記配線層との接点は、さらに前記配線層の前記光反射性シート側の面とは反対側の面に配置される請求項4に記載の面状光源。
  6. 前記導電部材は、前記第1貫通孔に配置される第1導電部材と、前記第1導電部材と前記配線層との間に配置される第2導電部材とを備える請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の面状光源。
  7. 前記導光部材を介して前記光源と向かい合うように、前記導光部材上に配置される光調整部材をさらに備える請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載の面状光源。
  8. 前記光源を囲む光反射部材をさらに備える請求項1乃至請求項7の何れか一項に記載の面状光源。
  9. 前記光源の電極を有する面における正負一対の前記電極の間の領域は、前記光反射性シートに対面する請求項1乃至請求項8の何れか一項に記載の面状光源。
  10. 前記配線基板上に複数の前記光源が配置される請求項1乃至請求項9の何れか一項に記載の面状光源。
  11. 正負一対の電極を一面側に有する光源と、前記電極が露出するように前記光源を覆う導光部材と、正負一対をなすそれぞれの前記電極に1つずつ対面する第1貫通孔を有する第1光反射性シートとを備える発光モジュールを準備する発光モジュール準備工程と、
    前記電極が電気的に接続される配線層を有する配線基板を準備する配線基板準備工程と、
    前記配線基板に前記発光モジュールを接着する発光モジュール接着工程と、
    前記第1貫通孔に配置される導電部材を介して、前記電極と前記配線層とを電気的に接続する接続工程とを含む面状光源の製造方法。
  12. 前記接続工程は、前記第1光反射性シートの前記第1貫通孔に予め配置される前記導電部材を用いて、前記電極と前記配線層とを電気的に接続する請求項11に記載の面状光源の製造方法。
  13. 正負一対の電極を一面側に有する光源の前記電極が電気的に接続される配線層を有する配線基板上に、正負一対をなすそれぞれの前記電極に1つずつ対面する第1貫通孔を有する第1光反射性シートを、前記配線層と前記第1貫通孔とを対面させて配置する配線基板準備工程と、
    前記光源と、前記第1貫通孔に対面し、かつ前記光源が配置される第2貫通孔を有する第2光反射性シートと、前記電極が露出するように前記光源を覆う導光部材とを備え、前記第2貫通孔内に前記光源を配置すると共に前記導光部材に前記光源を配置している発光モジュールを準備する発光モジュール準備工程と、
    前記電極が前記第1貫通孔に対面するように前記第1光反射性シートを介在させて、前記配線基板に前記発光モジュールを接着する発光モジュール接着工程と、
    前記第1貫通孔に配置される導電部材を介して、前記電極と前記配線層とを電気的に接続する接続工程とを含む面状光源の製造方法。
  14. 前記接続工程は、前記導電部材と前記配線層との接点を、前記配線層の前記第1光反射性シート側の面における前記第1貫通孔のそれぞれと対面する部分に配置する請求項11乃至請求項13の何れか一項に記載の面状光源の製造方法。
  15. 前記配線基板準備工程は、前記第1貫通孔のそれぞれと連通して前記配線層を貫通する第3貫通孔を前記配線基板に形成し、
    前記接続工程は、前記導電部材と前記配線層との接点を、前記第3貫通孔の少なくとも内側に配置する請求項11乃至請求項13の何れか一項に記載の面状光源の製造方法。
  16. 前記配線基板準備工程は、前記第1貫通孔形成前の前記第1光反射性シートを前記配線基板の前記発光モジュールを接着する側の面に貼り合わせた貼合基板に、正負一対をなすそれぞれの前記電極に1つずつ対面する貫通孔を形成することにより、前記第1貫通孔の形成と、前記第1貫通孔のそれぞれと連通して前記配線層を貫通する第3貫通孔の形成とを連続して行い、
    前記接続工程は、前記導電部材と前記配線層との接点を、前記第3貫通孔の少なくとも内側に配置する請求項13に記載の面状光源の製造方法。
  17. 前記接続工程は、前記導電部材と前記配線層との接点を、前記配線層の前記第1光反射性シート側の面とは反対側の面に配置する請求項15又は請求項16に記載の面状光源の製造方法。
  18. 前記発光モジュール準備工程は、前記導光部材を介して前記光源と向かい合うように光調整部材を前記導光部材上に配置する請求項11乃至請求項17の何れか一項に記載の面状光源の製造方法。
  19. 前記発光モジュール準備工程は、前記光源を囲む光反射部材をさらに配置する請求項11乃至請求項18の何れか一項に記載の面状光源の製造方法。
  20. 前記光源の電極を有する面における正負一対の前記電極の間の領域を、前記第1光反射性シートに対面させる請求項11乃至請求項19の何れか一項に記載の面状光源の製造方法。
  21. 前記発光モジュール接着工程は、前記配線基板に複数の前記発光モジュールを配置する請求項11乃至請求項20の何れか一項に記載の面状光源の製造方法。
JP2021037887A 2020-04-13 2021-03-10 面状光源及びその製造方法 Active JP7140999B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202120714401.9U CN215813649U (zh) 2020-04-13 2021-04-08 面状光源
CN202110378466.5A CN113534533A (zh) 2020-04-13 2021-04-08 面状光源及其制造方法
US17/227,827 US11499684B2 (en) 2020-04-13 2021-04-12 Planar light source and the method of manufacturing the same
TW110113172A TWI786593B (zh) 2020-04-13 2021-04-13 面狀光源及其製造方法
US17/963,904 US20230036802A1 (en) 2020-04-13 2022-10-11 Planar light source and the method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020071742 2020-04-13
JP2020071742 2020-04-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021170526A true JP2021170526A (ja) 2021-10-28
JP7140999B2 JP7140999B2 (ja) 2022-09-22

Family

ID=78149679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021037887A Active JP7140999B2 (ja) 2020-04-13 2021-03-10 面状光源及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7140999B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12001047B2 (en) 2021-11-24 2024-06-04 Nichia Corporation Surface light source

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005079385A (ja) * 2003-09-01 2005-03-24 Toshiba Corp 光半導体装置および光信号入出力装置
JP2006324283A (ja) * 2005-05-17 2006-11-30 Sumitomo Metal Electronics Devices Inc 発光素子収納用パッケージ
JP2011221435A (ja) * 2010-04-14 2011-11-04 Seiko Epson Corp 液晶装置および電子機器
JP2011243660A (ja) * 2010-05-14 2011-12-01 Asahi Glass Co Ltd 発光素子搭載用基板および発光装置
JP2012244086A (ja) * 2011-05-24 2012-12-10 Dainippon Printing Co Ltd リフレクタ付きled用リードフレーム及びそれを用いた半導体装置の製造方法
JP2014017303A (ja) * 2012-07-06 2014-01-30 Citizen Holdings Co Ltd Led光源装置及び光反射性基板
JP2014179569A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置およびその製造方法
US20190348589A1 (en) * 2018-05-09 2019-11-14 Mutual-Pak Technology Co., Ltd. Light-emitting diode structure

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005079385A (ja) * 2003-09-01 2005-03-24 Toshiba Corp 光半導体装置および光信号入出力装置
JP2006324283A (ja) * 2005-05-17 2006-11-30 Sumitomo Metal Electronics Devices Inc 発光素子収納用パッケージ
JP2011221435A (ja) * 2010-04-14 2011-11-04 Seiko Epson Corp 液晶装置および電子機器
JP2011243660A (ja) * 2010-05-14 2011-12-01 Asahi Glass Co Ltd 発光素子搭載用基板および発光装置
JP2012244086A (ja) * 2011-05-24 2012-12-10 Dainippon Printing Co Ltd リフレクタ付きled用リードフレーム及びそれを用いた半導体装置の製造方法
JP2014017303A (ja) * 2012-07-06 2014-01-30 Citizen Holdings Co Ltd Led光源装置及び光反射性基板
JP2014179569A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置およびその製造方法
US20190348589A1 (en) * 2018-05-09 2019-11-14 Mutual-Pak Technology Co., Ltd. Light-emitting diode structure

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12001047B2 (en) 2021-11-24 2024-06-04 Nichia Corporation Surface light source

Also Published As

Publication number Publication date
JP7140999B2 (ja) 2022-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7125636B2 (ja) 発光装置
JP6459354B2 (ja) 透光部材及びその製造方法ならびに発光装置及びその製造方法
US11073654B2 (en) Light emitting module with recesses in light guide plate
JP2005011953A (ja) 発光装置
TW202037948A (zh) 發光模組
TWI786593B (zh) 面狀光源及其製造方法
JP7116331B2 (ja) 発光モジュールの製造方法及び発光モジュール
JP7140999B2 (ja) 面状光源及びその製造方法
KR20230140443A (ko) 발광장치의 제조방법
JP7208470B2 (ja) 発光モジュールの製造方法及び発光モジュール
JP6399132B2 (ja) 発光装置
JP7339517B2 (ja) 発光装置の製造方法および発光装置
JP2020107837A (ja) 発光装置とその製造方法
JP7111993B2 (ja) 発光モジュールの製造方法
JP2021125302A (ja) 面状光源の製造方法、面状光源、および光源
JP7029091B2 (ja) 発光モジュール
JP6959552B2 (ja) 発光装置の製造方法
JP7174264B2 (ja) 面発光光源及びその製造方法
JP7277865B2 (ja) 面状光源及びその製造方法
JP6959557B2 (ja) 発光装置
TWI793777B (zh) 發光模組及面狀光源
JP7116327B2 (ja) 発光モジュールおよび発光モジュールの製造方法
US20220199878A1 (en) Light-emitting device
US20230105906A1 (en) Wiring board, light emitting device, and method for manufacturing thereof
JP2022099119A (ja) 発光装置および面状光源

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20210318

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210713

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220531

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220607

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220719

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220809

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220822

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7140999

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151