JP7174264B2 - 面発光光源及びその製造方法 - Google Patents
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Description
面発光光源100について図1乃至図4を参照して説明する。
図1は、実施形態に係る面発光光源の一部を省略して全体を表面側から模式的に示す斜視図である。図2は、実施形態に係る面発光光源の一部を裏面側から拡大して模式的に示す斜視図である。図3は、図2のIII-III線における断面を模式的に示す断面図である。図4は、図3の一部を拡大して模式的に示す断面図である。
配線基板15は、接着層20を介して複数の発光モジュール10を整列させると共に、発光モジュール10に外部から電流を供給する。また、配線基板15は、絶縁基材16と絶縁基材16に形成した第1配線層17とを備えている。この配線基板15は、発光モジュール10ごとに、絶縁基材16に形成した第1配線層17に連続する一対の配線パッド18を備えている。一対の配線パッド18には、それぞれ、少なくとも2つ(図2では4つ)のビアホール18a1、18a2が形成されている。なお、一対の配線パッド18は、配線基板15の一面側に有していることが好ましい。また、配線基板15は、ここでは、一面側に被覆層19が形成され、他面側に接着層20を介して複数の発光モジュール10に接着するように形成されている。
第1配線層17及び配線パッド18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等の単体金属またはこれらの金属を含む合金を好適に用いることができる。さらに好ましくは、光反射性に優れたAg、Al、Pt、Rh等の単体金属またはこれらの金属を含む合金を用いることができる。
なお、ビアホール18a1、18a2は、光源1の整列方向に対して傾斜方向に2個づつが並列して配置されていることが好ましい。ビアホール18a1、18a2が傾斜方向に配置されることで、スクリーン印刷により充填される導電部材30がビアホール18a1、18a2のそれぞれの2つの孔に跨って充填されやすくなる。
導電部材30は、2つのビアホール18a1、2つのビアホール18a2にそれぞれ跨って充填されることで、整列する光源1に外部からの電流を供給するように電気的な導通を行うものである。導電部材30は、2つのビアホール18a1に充填される充填部32と、充填部32に亘って配線パッド18の一部表面に介在する介在部31とを有するように設けられる。同様に、導電部材30は、2つのビアホール18a2に充填される充填部32と、充填部32に亘って配線パッド18の一部表面に介在する介在部31と、を有するように設けられる。
面発光光源100においては、複数の発光モジュール10を、例えば矩形(2~200列×2~200行)に整列させて接着層20を介して配線基板15上に設けられる。配線基板15上に設けられた複数の発光モジュール10は、隣り合う発光モジュール10に空間部12を介して配置される。発光モジュール10は、複数の光源1を、例えば矩形(2~200列×2~200行)に整列させて構成される。
第2透光性部材3Bは、前記した透光性材料を母材として、これに白色粉末を分散状態に添加している。白色粉末には、SiO2やTiO2等の無機微粒子を使用する。
被覆部材4の材料は、発光素子2から出射される光に対して60%以上の反射率を有し、好ましくは90%以上の反射率を有する光反射性材料であることが好ましい。被覆部材4を設けることで、発光素子2からの発光を導光板5に効率よく取り入れることができることになる。また、被覆部材4が、発光素子2を保護する部材と導光板5の出射面と反対側の面に設けられる反射部材とを兼ねることにより、面発光光源100の薄型化を図ることができることになる。
好ましい。
次に、前記した面発光光源100を製造する製造方法について図5乃至図11を参照して説明する。
図5は、実施形態に係る面発光光源の製造方法を示すフローチャートである。図6は、実施形態に係る面発光光源製造方法の準備工程において準備した配線基板及び複数の発光モジュールを、図2のX-X線に対応する断面にして模式的に示す断面図である。図7は、図6の一部を拡大して模式的に示す断面図である。図8は、実施形態に係る面発光光源の製造方法の熱加圧工程において熱盤を介して接着層を押圧する状態を、図2のX-X線に対応する断面にして模式的に示す断面図である。図9は、図8の一部を拡大して模式的に示す断面図である。図10は、実施形態に係る面発光光源の製造方法の剥離工程においてローラーを介して空間部を押圧する状態を、図2のX-X線に対応する断面にして示す模式的に示す断面図である。図11は、図10の一部を拡大して模式的に示す断面図である。
準備工程S11は、複数の発光モジュール10と、複数の発光モジュール10を接着する配線基板15と、を準備する工程である。この準備工程S11では、発光モジュール10は、多数の光源1が整列したセグメントアレイから、所定数の光源1が整列したものを発光モジュール10として、ダイサー等でダイシングすることによって形成される。ダイシングによって、形成された発光モジュール10は、少なくとも一方の側面に面取部11が形成される。配線基板15は、絶縁基材16と、絶縁基材16の一面側に形成された第1配線層17と、第1配線層17を覆う被覆層19と、備える。また、絶縁基材16の他面側には、接着層20を設けた状態とする。そして、準備工程S11では、空間部12を介して複数の発光モジュール10を配置し、発光モジュール10と配線基板15の接着層20とが対面するように、発光モジュール10の上に配線基板15を配置する。
加圧工程S12は、接着層20に熱と圧力を加えることで、配線基板15と複数の発光モジュール10とを接着させると共に、接着層20に空間部12に入り込む進入部21を形成する工程である。この加圧工程S12は、例えば、温度を制御することができる上下の熱盤HL1、HL2を用いて、接着層20に熱と圧力を加える。熱盤HL1、HL2には、それぞれ離型フィルムを設けた状態で圧力を加えるようにしてもよい。加圧工程S12では、接着層20に熱と圧力が加わることで、熱硬化性樹脂から構成される接着層20が溶融硬化して配線基板15と複数の発光モジュール10とを接着させる。また、加圧工程S12では、溶融した接着層20が空間部12に入り込んだ後に硬化して、隣り合う発光モジュール10の側面の一部と接着する進入部21を形成する。
剥離工程S13は、空間部12を加圧することで、進入部21に、進入部21と発光モジュール10の側面とが剥離した剥離部22を形成する工程である。前記の加圧工程S12では、接着層20の硬化によって、配線基板15に接着した複数の発光モジュール10が、断面視において配線基板15側に反った形状となる。剥離工程S13では、空間部12に入り込んだ接着層20の進入部21に剥離部22が形成されることによって、配線基板15に接着した複数の発光モジュール10が、断面視において配線基板15側に平坦な形状となる。
導通部形成工程S14について、図12A~図12Cを参照して説明する。図12Aは、実施形態に係る面発光光源の製造方法の導通部形成工程において配線パッドに形成したビアホールに導電部材を充填した状態を、図2のIII-III線に対応する断面にして模式的に示す一部断面図である。図12Bは、実施形態に係る面発光光源の製造方法の導通部形成工程において導電部材を熱盤を介して押圧する状態を、図2のIII-III線に対応する断面にして模式的に示す一部断面図である。図12Cは、実施形態に係る面発光光源の製造方法の導通部形成工程において押圧した導電部材上に保護部材を設ける状態を、図2のIII-III線に対応する断面にして模式的に示す一部断面図である。
なお、本開示として説明した面発光光源及び面発光光源の製造方法では、請求の範囲に記載された範囲において種々の変更を加えることができることはもちろんである。
2 発光素子
3 透光性部材
3A 第1透光性部材
3B 第2透光性部材
4 被覆部材
5 導光板
5a 光学機能部
6 光反射部材
7 第2配線層
8 接合部材
12 空間部
12a 領域
10 発光モジュール
11 面取部
15 配線基板
16 絶縁基材
17 第1配線層
18 配線パッド
18a1、18a2 ビアホール
19 被覆層
20 接着層
21 進入部
22 剥離部
30 導電部材
31 介在部
32 充填部
40 保護部材
100 面発光光源
S11 準備工程
S12 加圧工程
S13 剥離工程
S14 導通部形成工程
Claims (10)
- 複数の光源を整列する複数の発光モジュールと、
前記複数の発光モジュールを整列させて接着層を介して設けられる配線基板と、を備え、
前記配線基板に設けられる複数の前記発光モジュールは、隣り合う前記発光モジュールに空間部を介して配置され、
前記接着層は、熱硬化性樹脂からなり、前記空間部に入り込んだ進入部を有し、
前記進入部には、前記発光モジュールの側面から剥離された剥離部が形成されている面発光光源。 - 前記配線基板は、一つの前記発光モジュールに対応して、第1配線層と前記第1配線層に連続する一対の配線パッドごとに形成した少なくとも2つのビアホールとを一面側に有すると共に、前記2つのビアホールに跨って充填された導電部材と、前記導電部材を一面側から覆うように設けた保護部材と、を備える請求項1に記載の面発光光源。
- 前記進入部は、断面視において前記空間部の高さ方向における中間位置より前記配線基板側に位置する請求項1又は2に記載の面発光光源。
- 前記剥離部は、隣り合う前記発光モジュールの少なくとも一方の側面と対面する前記進入部に形成されている請求項1乃至3のいずれか一項に記載の面発光光源。
- 隣り合う前記発光モジュールの少なくとも一方の側面には、配線基板側に前記空間部の幅が拡大する面取部を備える請求項1乃至4のいずれか一項に記載の面発光光源。
- 前記接着層は、60℃における溶融粘度が5.0×104~7.0×105ポイズ又は120℃における溶融粘度が4.0×104~2.0×105ポイズである請求項1乃至5のいずれか一項に記載の面発光光源。
- 複数の光源を整列する複数の発光モジュールと、隣り合う前記発光モジュールに空間部を介して配置された前記複数の発光モジュールを整列させて、熱硬化性樹脂からなる接着層を介して接着する配線基板と、を準備する準備工程と、
前記接着層を熱と圧力を加えることで、前記接着層が溶融硬化して前記配線基板と前記複数の発光モジュールとを接着させると共に、溶融した前記接着層が前記空間部に入り込んだ後に硬化して進入部を形成する加圧工程と、
前記空間部を加圧することで、前記進入部と前記発光モジュールの側面とが剥離した剥離部を形成する剥離工程と、を含む面発光光源の製造方法。 - 前記剥離工程は、複数の前記発光モジュールに接着した前記配線基板の側から治具を押し当てることによって前記空間部を加圧する請求項7に記載の面発光光源の製造方法。
- 前記剥離工程は、前記配線基板に接着した複数の前記発光モジュールを載置台に載置し、ローラーを押し当てることで前記空間部を加圧する請求項7に記載の面発光光源の製造方法。
- 前記剥離工程は、前記配線基板に接着した複数の前記発光モジュールが平坦になるように押圧する請求項7に記載の面発光光源の製造方法。
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