CN108369980B - 发光模块 - Google Patents

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Abstract

本实施方式的发光模块具备：第1绝缘膜，具有透光性；导体层，设于第1绝缘膜；第2绝缘膜，与第1绝缘膜对置而配置；多个发光元件，配置在第1绝缘膜与第2绝缘膜之间，在一面上具有与导体层连接的一对电极；基板，与第1绝缘膜连接，形成有与导体层连接的电路。

Description

发光模块
关联申请的引用
本申请以2015年12月28日申请的日本专利申请第2015－257166号以及2016年3月25日申请的日本专利申请第2016－62160号为基础而主张优先权，其全部内容通过引用包含于此。
技术领域
本发明的实施方式涉及发光模块。
背景技术
近年来，以削减能量消耗量为目的的对策受到重视。在这样的背景下，功耗比较少的LED(Light Emitting Diode)作为下一代的光源而受瞩目。LED小型且发热量少，响应性也好。因此被广泛利用于各种光学装置。例如，近年来，提出了将配置于具有挠性及透光性的透光性基板的LED作为光源的模块。在这种模块中，对LED的电力的供给方法是课题。
特别是，在具备多个LED作为光源的模块中，从确保透明性的观点来看，安装有LED的透光性基板上的布线受到限制。特别是，在向模块安装的LED的数量较多的情况下，在模块上设置复杂的布线变得困难。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012－084855号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明是鉴于上述情况而做出的，课题在于使具有透明性及挠性的模块的连接性提高。
用于解决课题的手段
为了达成上述的课题，本实施方式的发光模块具备：第1绝缘膜，具有透光性；导体层，设于第1绝缘膜；第2绝缘膜，与第1绝缘膜对置而配置；多个发光元件，配置在第1绝缘膜与第2绝缘膜之间，在一面上具有与导体层连接的一对电极；以及基板，与第1绝缘膜连接，形成有与导体层连接的电路。
附图说明
图1是本实施方式的发光模块的俯视图。
图2是发光模块的展开立体图。
图3是表示发光板的剖面的图。
图4是发光板的俯视图。
图5是将网眼图案的一部分放大表示的图。
图6是发光元件的立体图。
图7是表示发光元件、与网眼图案的位置关系的图。
图8是基板的俯视图。
图9是基板的剖面图。
图10是表示发光板与基板的连接部位的图。
图11是表示发光模块的布线图的图。
图12是用于说明发光板的制造方法的图。
图13是用于说明发光板的制造方法的图。
图14是用于说明发光板的制造方法的图。
图15是用于说明发光板的制造方法的图。
图16是用于说明发光板的制造方法的图。
图17是用于说明发光板的制造方法的图。
图18是表示发光模块的变形例的图。
图19是表示发光模块的变形例的图。
图20是示出表示各发光元件的电流分布的曲线图的图。
图21是示出表示各发光元件的电流分布的曲线图的图。
图22是示出表示各发光元件的电流分布的曲线图的图。
图23是示出表示各发光元件的电流分布的曲线图的图。
图24是示出表示各发光元件的电流分布的曲线图的图。
图25是示出表示各发光元件的电流分布的曲线图的图。
图26是表示发光模块的变形例的图。
具体实施方式
以下，利用附图说明本发明的一实施方式。在说明中，使用由相互正交的X轴、Y轴、Z轴构成的XYZ坐标系。
图1是本实施方式的发光模块10的立体图。此外，图2是发光模块10的展开立体图。如图1及图2所示，发光模块10具有发光板20、连接于发光板20的基板30、安装于基板30的连接器70。在图1及图2中，图示了发光板20的表面整体，但发光板20与基板30的上下的位置关系是任意的，不限于图示的位置关系。在以下的实施方式中，基板30连接在发光板20的端部下表面，连接器70安装在基板30的下表面。此外，如后述那样，发光板20是大致透明的，但在图1及图2中，为了说明的方便，与发光元件50R、50G、50B连接的布线也用线图示出。在图1及图2中，发光元件50R、50G、50B位于布线的下方(参照图3)。
发光板20是任意的形状、例如以长度方向为Y轴方向的长方形的部件。发光板20以相互接近配置的3色的发光元件50R、50G、50B为光源。图3是表示图2中的发光板20的AA线所示的剖面的图。如图3所示，发光板20具有：1组透明膜21、22；形成在透明膜21、22之间的树脂层24；配置在树脂层24的内部的发光元件50R、50G、50B。另外，图3中，仅示出了发光元件50R。
透明膜21、22是以长度方向为Y轴方向的长方形的薄膜。透明膜21、22的厚度是50～300μm左右，对可视光具有透射性。透明膜21、22的全光线透射率优选为5～95％左右。所谓全光线透射率，是指以日本工业标准JISK7375：2008为基准而测定的全光透射率。
透明膜21、22具有挠性，其弯曲弹性率是0～320kgf/mm2左右(将零除外)。所谓弯曲弹性率，是用以ISO178(JIS K7171：2008)为基准的方法测定的值。
作为透明膜21，22的材质，可以考虑使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚丁二酸乙二醇酯(PES)、耐热透明树脂(ARTON)、丙烯酸树脂等。
上述1组透明膜21、22之中，在透明膜21的下表面(图3中的－Z侧的面)，形成有厚度为0.05μm～10μm左右的导体层23。导体层23是例如包含铜(Cu)、银(Ag)等金属材料的蒸镀膜、或者溅射膜。导体层23也可以是将金属膜用粘接剂粘贴的结构。导体层23是蒸镀膜或溅射膜的情况下，导体层23的厚度为0.05～2μm左右。导体层23是粘接的金属膜的情况下，导体层23的厚度为2～10μm、或2～7μm左右。在以下的实施方式中，各导体层23是由金属材料构成的网眼图案。
图4是发光板20的俯视图。如图4所示，导体层23例如被分割为37个网眼图案201～237。各网眼图案201～236从透明膜21的+X侧端设置到某个发光元件50R、50G、50B。此外，网眼图案237沿着透明膜21的－X侧的外缘和Y轴方向两端的外缘而设置。
图5是将网眼图案201～237的一部分放大表示的图。如图5所示，网眼图案201～237由线宽约10μm的线图案构成。与X轴平行的线图案沿着Y轴以约300μm的间隔形成。此外，与Y轴平行的线图案沿着X轴以约300μm的间隔形成。在除了网眼图案237以外的网眼图案201～236，形成有连接发光元件50R、50G、50B的焊盘(电极)的连接焊盘24P。
各网眼图案201～237优选具有作为发光板20整体的全光透射率为1％以上那样的透光性。若作为发光板20整体的全光透射率不到1％，则发光点不再被识别为辉点。虽然网眼图案201～237自身的透光性也因其结构而不同，但优选的是全光透射率是10～85％的范围。
如图3所示，在发光板20中，下侧的透明膜22与透明膜21相比，X轴方向的长度短。因此，成为构成导体层23的网眼图案201～236的+X侧端部露出的状态。
如图3所示，树脂层24是形成在透明膜21与透明膜22之间的绝缘体。树脂层24例如由具有透光性的环氧类的热硬化性树脂构成。树脂层24例如优选的是，硬化前的最低熔融粘度VC1在80～160℃的范围内是10～10000Pa·s。此外，优选的是，硬化前的最低熔融粘度VC1下的到达温度T1(最软化温度)之前的熔融粘度变化率VR为1/1000以下(1000分之1以下)。当通过加热而树脂层24的温度上升而达到T1，则树脂层24的粘度到达最低熔融粘度VC1。然后，当树脂层24的温度超过T1，则树脂层24硬化。关于树脂层24，硬化后的维卡(Vicat)软化温度T2优选为80～160℃的范围。从0℃到100℃的范围内的拉伸储藏弹性率EM优选为0.01～1000GPa。此外，树脂层24的玻璃转移温度T3优选为100～160℃。
熔融粘度是按照JIS K7233中记载的方法、使测定对象物的温度在50℃～180℃之间变化而求出的值。维卡软化温度是按照JIS K7206(ISO 306：2004)中记载的A50、在试验载荷为10N且升温速度为50℃/小时的条件下求出的值。玻璃转移温度和融解温度是按照以JIS K7121(ISO 3146)为基准的方法、通过差示扫描热量测定而求出的值。拉伸储藏弹性率是按照以JlS K7244－1(ISO 6721)为基准的方法求出的值。具体而言，是使用动态粘弹性自动测定器将从-100℃到200℃每1分钟1℃地等速升温的测定对象物以频率10Hz进行采样从而得到的值。
发光元件50R、50G、50B分别是一边为0.1～3mm左右的正方形的LED芯片。以下，为了说明的方便，适当地将发光元件50R、50G、50B总称为发光元件50。
图6是发光元件50的立体图。如图6所示，发光元件50是包括基底基板51、N型半导体层52、活性层53、P型半导体层54的LED芯片。发光元件50的额定电压是约2.5V。
基底基板51是例如由蓝宝石构成的正方形板状的基板。在基底基板51的上表面，形成有形状与该基底基板51相同的N型半导体层52。并且，在N型半导体层52的上表面，依次层叠有活性层53、P型半导体层54。
N型半导体层52、活性层53、P型半导体层54由化合物半导体材料构成。在发出红色光的发光元件中，例如使用InAlGaP类的半导体材料作为活性层。此外，在发出蓝色、绿色光的发光元件中，例如使用GaN类的半导体材料作为P型半导体层54、N型半导体层52，使用InGaN类的半导体材料作为活性层53。
层叠在N型半导体层52上的活性层53、以及P型半导体层54在－Y侧且－X侧的角部分形成有缺口。N型半导体层52的表面从活性层53及P型半导体层54的缺口露出。
在N型半导体层52的从活性层53和P型半导体层54露出的区域，形成有与N型半导体层52电连接的电极55。此外，在P型半导体层54的+X侧且+Y侧的角部分，形成有与P型半导体层54电连接的电极56。电极55、56由铜(Cu)或金(Au)构成，在上表面，形成有凸点57、58。凸点57、58由金(Au)或金合金等的金属凸点形成。也可以代替金属凸点而使用成形为半球状的焊料凸点。在发光元件50中，凸点57作为阴极电极发挥功能，凸点58作为阳极电极发挥功能。
在本实施方式中，发光元件50R发出红色光。此外，发光元件50G发出绿色光，发光元件50B发出蓝色光。具体而言，发光元件50R射出峰值波长为600nm～700nm左右的光。发光元件50G射出峰值波长为500nm～550nm左右的光。发光元件50B射出峰值波长为450nm～500nm左右的光。
参照图5可知，发光元件50R、50G、50B分别以凸点57、58被连接到形成于网眼图案201～236的连接焊盘24P的状态，被配置在2个网眼图案之间。
图7是表示发光元件50R、50G、50B与网眼图案201～237的位置关系的图。如图7所示，在发光板20，由相互接近配置的3个发光元件50R、50G、50B构成的9个发光元件群G1～G9被配置为3行3列的矩阵状。
在发光板20，网眼图案201经由发光元件群G1的发光元件50R、50G、50B，与网眼图案202～204串联连接。网眼图案205经由发光元件群G2的发光元件50R、50G、50B，与网眼图案206～208串联连接。网眼图案209经由发光元件群G3的发光元件50R、50G、50B，与网眼图案210～212串联连接。网眼图案213经由发光元件群G4的发光元件50R、50G、50B，与网眼图案214～216串联连接。网眼图案217经由发光元件群G5的发光元件50R、50G、50B，与网眼图案218～220串联连接。网眼图案221经由发光元件群G6的发光元件50R、50G、50B，与网眼图案222～224串联连接。网眼图案225经由发光元件群G7的发光元件50R、50G、50B，与网眼图案226～228串联连接。网眼图案229经由发光元件群G8的发光元件50R、50G、50B，与网眼图案230～232串联连接。网眼图案233经由发光元件群G9的发光元件50R、50G、50B，与网眼图案234～236串联连接。因此，通过对发光板20的网眼图案有选择地施加电压，能够分别地驱动各发光元件50R、50G、50B。
如图2所示，基板30是以长度方向为Y轴方向的长方形的柔性基板。这里，作为基板30，使用FPC(Flexible printed circuit)基板。基板30具有布线矩阵、即交叉布线，换言之具有立体交叉的布线。在以下的实施方式的说明中，假设基板30是具有表里2层的布线层的多层布线基板，但基板30也可以是具有3层以上的布线层的多层布线基板。图8是基板30的俯视图。如图8所示，基板30是在上表面(+Z侧的面)形成有导体层32、在下表面(－Z侧的面)形成有导体层33的基板。
图9是表示图8的AA线所示的基板30的剖面的图。如图9所示，基板30由形成导体层32、33的基材31、粘贴在基材31的上表面上的绝缘片材35、粘贴在基材31的下表面上的绝缘片材36构成。
基材31例如由具有绝缘性及挠性的聚酰亚胺构成，在上表面形成有导体层32，在下表面形成有导体层33。基材31能够使用例如在两面粘贴有铜箔的覆铜层叠板来制造。
具体而言，准备大小与基板30相等的覆铜层叠板，将设置在该覆铜层叠板的表里面上的铜箔图案化，由此，能够制造形成有导体层32、33的基板30。
如图8所示，设置在基材31的上表面上的导体层32由与X轴平行的36个导体图案301～336构成。各导体图案301～336对应于发光板20的网眼图案201～236而设置，从基材31的－X侧端朝向+X方向而形成。
此外，设置在基材31的下表面上的导体层33是为了将导体图案301～336引领到基材31的+X侧端部而使用的图案。导体层33由12个导体图案351～362构成。
导体图案351其一侧经由设于基材31的通孔34而与导体图案302、306、310连接，另一侧被引领到基材31的+X侧端。通孔34是形成为贯通孔的电连接部。通孔34例如由设于基材31的贯通孔的内壁面的镀膜、填充于贯通孔的导体等构成。导体图案352其一侧经由设于基材31的通孔34而与导体图案303、307、311连接，另一侧被引领到基材31的+X侧端。导体图案353其一侧经由设于基材31的通孔34而与导体图案304、308、312连接，另一侧被引领到基材31的+X侧端。导体图案354其一侧经由设于基材31的通孔34而与导体图案314、318、322连接，另一侧被引领到基材31的+X侧端。导体图案355其一侧经由设于基材31的通孔34而与导体图案315、319、323连接，另一侧被引领到基材31的+X侧端。导体图案356其一侧经由设于基材31的通孔34而与导体图案316、320、324连接，另一侧被引领到基材31的+X侧端。导体图案357其一侧经由设于基材31的通孔34而与导体图案326、330、334连接，另一侧被引领到基材31的+X侧端。导体图案358其一侧经由设于基材31的通孔34而与导体图案327、331、335连接，另一侧被引领到基材31的+X侧端。导体图案359其一侧经由设于基材31的通孔34而与导体图案328、332、336连接，另一侧被引领到基材31的+X侧端。导体图案360其一侧经由设于基材31的通孔34而与导体图案301、313、325连接，另一侧被引领到基材31的+X侧端。导体图案361其一侧经由设于基材31的通孔34而与导体图案305、317、329连接，另一侧被引领到基材31的+X侧端。导体图案362其一侧经由设于基材31的通孔34而与导体图案309、321、333连接，另一侧被引领到基材31的+X侧端。
在上述各导体图案351～362的+X侧端部，形成有用于将设于连接器70的端子进行连接的长方形的电极焊盘。
返回图9，绝缘片材35、36例如由聚酰亚胺构成，被整形成与基材31同等的大小。绝缘片材35、36被与基材31粘接，从而将导体层32、33覆盖。与基材31相比，绝缘片材35的X轴方向的长度短。因此，在基板30中，导体层32的－X侧端部向外部露出。如上述那样构成的基板30与发光板20相比具有较高的挠性。
如图1所示，连接器70是以长度方向为Y轴方向的部件。连接器70具有与基板30的导体图案351～362连接的端子。如图8所示，连接器70以与形成于导体图案351～362的电极焊盘重合的方式，被安装在基板30的下表面(－Z侧的面)。通过安装连接器70，能够经由连接器70，将外部设备与发光模块10电连接。
参照图10可知，关于发光板20和基板30，发光板20的透明膜21下表面、和基板30的基材31的上表面被在树脂之中分散有导电粒子的各向异性导电材料粘接而被一体化。此外，通过将发光板20和基板30按压，从发光板20的+X侧端部露出的导体层23、和从基板30的－X侧端部露出的导体层32经由包含在各向异性导电材料中的导电粒子而被电连接。当发光板20的导体层23与基板30的导体层32被连接时，构成发光板20的导体层23的网眼图案201～236、与构成基板30的导体层23的导体图案301～336被分别连接。
另外，作为各向异性导电材料，能够使用各向异性导电膜、各向异性导电膏等。它们有时也被称作各向异性导电粘接剂。在本实施方式中，作为各向异性导电材料而使用薄膜状的材料，但各向异性导电材料不限于此。
图11是表示发光模块10的布线图的图。参照图11可知，通过将发光板20与基板30连接，构成各发光元件群G1～G9的发光元件50R、50G、50B被与构成基板30的导体层33的导体图案351～362连接。发光模块10中，在构成发光元件群G1、G2、G3的发光元件50R、50G、50B的阳极，共通地连接导体图案360、361、362。并且，在构成发光元件群G1、G2、G3的发光元件50R、50G、50B的阴极，连接导体图案352、353、351。
同样地，在构成发光元件群G4、G5、G6的发光元件50R、50G、50B的阳极，共通地连接导体图案360、361、362。并且，在构成发光元件群G4、G5、G6的发光元件50R、50G、50B的阴极，连接导体图案355、356、354。此外，在构成发光元件群G7、G8、G9的发光元件50R、50G、50B的阳极，共通地连接导体图案360、361、362。并且，在构成发光元件群G7、G8、G9的发光元件50R、50G、50B的阴极，连接导体图案358、359、357。
因此，通过在导体图案360～362与导体图案351～359之间有选择地施加电压，能够使发光元件群G1～G9的发光元件50R、50G、50B分别单独地点亮或熄灭。例如，为使发光元件群G1的发光元件50R点亮，可以在导体图案360与导体图案352之间施加电压。此外，为使发光元件群G5的发光元件50G点亮，可以在导体图案361与导体图案356之间施加电压。这样，通过对适当的1组导体图案施加电压，能够使所希望的发光元件点亮。
接着，对上述的发光模块10的制造方法进行说明。首先，制造发光板20，然后，对发光板20，连接形成有导体图案301～336、351～362的基板30，从而发光模块10完成。
在发光板20的制造中，首先准备由PET构成的透明膜21。并且，如图12所示，在透明膜21的表面整体，利用减去法或添加法等，形成网眼状的导体层23。图13是将导体层23的一部分放大表示的图。如图13所示，在此时的导体层23中，一体地形成有成为网眼图案201～237的部分。此外，在导体层23，在安装发光元件50R、50G、50B的位置形成有连接焊盘24P。
接着，通过将该导体层23切断，形成网眼图案201～237。导体层23的切断例如使用激光等的能量束来进行。在使用能量束的情况下，向形成于透明膜21的导体层23照射能量束，使能量束的激光斑在导体层23的表面上移动而进行。通过上述处理，如图14所示，导体层23被切断，形成网眼图案201～237。
当能量束的激光斑在导体层23的表面移动，则位于激光斑的移动路线附近的部分融解并升华。由此，切出网眼图案201～237，并且如图5所示，相邻地形成的连接焊盘24P彼此被电切离。发光模块10中，在图15的圆圈所示之处形成有1对连接焊盘24P。
接着，如图16所示，在形成有网眼图案201～237的透明膜21的表面设置热硬化性树脂241。该热硬化性树脂241的厚度与发光元件50的凸点57、58的高度大致相同。热硬化性树脂241是薄膜状的部件，配置在透明膜21的表面。作为热硬化性树脂241的材料，例如使用环氧类树脂。
接着，将发光元件50配置在热硬化性树脂241之上。此时，发光元件50被定位，以使得在发光元件50的凸点57、58的正下方，存在形成于网眼图案201～236的连接焊盘24P。
接着，如图17所示，将在下表面粘贴有薄膜状的热可塑性树脂242的透明膜22配置到透明膜21的上表面侧。作为热可塑性树脂242的材料，例如使用丙烯酸类弹性体。
接着，将透明膜21、22分别在真空气氛下加热而使其压接。由此，首先，形成于发光元件50的凸点57、58将热硬化性树脂241穿透，到达导体层23，与各网眼图案201～236电连接。并且，通过加热而变软的热可塑性树脂242无间隙地被填充到发光元件50的周围，并且热硬化性树脂241硬化。由此，热硬化性树脂241以及热可塑性树脂242如图3所示那样，成为在透明膜21、22之间保持发光元件50的树脂层24。经过以上工序，发光板20完成。
接着，参照图10可知，向完成的发光板20，连接安装了连接器70的基板30。关于发光板20与基板30的连接，将发光板20与基板30定位，以使得从发光板20的+X侧端部露出的网眼图案201～236、与基板30的导体图案301～336对置。并且，在构成发光板20的透明膜21的下表面与基板30的上表面之间夹着薄膜状的各向异性导电材料，将发光板20与基板30进行热压。
通过热压，经由各向异性导电材料中包含的导电粒子，将发光板20的网眼图案201～236与基板30的导体图案301～336电连接。此外，通过各向异性导电材料的树脂，发光板20的透明膜21与基板30的基材31被粘接。由此，发光板20与基板30一体化，发光模块10完成。
如以上说明的那样，本实施方式的发光模块10中，基板30是具有2个导体层32、33的多层布线基板。因此，能够在基板30中立体地围绕向构成发光元件群G1～G9的发光元件50R、50G、50B的布线。因此，能够将向发光元件50R、50G、50B的布线在发光元件50R、50G、50B间共通化，能够使发光模块10与外部设备的连接性提高。
例如，发光模块10的基板30具有2层导体层32、33。因此，能够将向构成发光元件群G1、G4、G7的发光元件50R、50G、50B的阳极的3条输入行对1个导体图案360共通化。同样地，能够将向构成发光元件群G2、G5、G8的发光元件50R、50G、50B的阳极的3条输入行对1个导体图案361共通化。此外，能够将向构成发光元件群G3、G6、G9的发光元件50R、50G、50B的阳极的3条输入行对1个导体图案362共通化。
此外，能够将来自构成发光元件群G1、G2、G3的发光元件50R、50G、50B的阴极的9条输出行对3条导体图案351、352、353共通化。同样地，能够将来自构成发光元件群G4、G5、G6的发光元件50R、50G、50B中设置的阴极的9条输出行对3条导体图案354、355、356共通化。并且，能够将来自构成发光元件群G7、G8、G9的发光元件50R、50G、50B中设置的阴极的9条输出行对3条导体图案357、358、359共通化。
如以上那样，能够在模块整体中使本来需要36条的引出线成为12条，所以能够实现发光元件50R、50G、50B各自的个别单独驱动的同时、能够使发光模块10与外部设备的连接变得容易。
本实施方式中，发光模块10具备与发光板20相比具有高挠性的基板30。因此，通过使基板30弯曲，能够将发光模块10设置在较窄处等。此外，相比于发光模块10，基板30构造简单。因此，即使使基板30弯曲而设置发光模块10，也能够维持发光模块10的可靠性。
本实施方式的发光模块10中，如图3所示，构成发光板20的发光元件50R、50G、50B的凸点57、58仅形成在发光元件50R、50G、50B的上表面侧。因此，如果将与发光元件50R、50G、50B连接的网眼图案201～236仅形成在透明膜21的下表面，则能够实现发光元件50R、50G、50B的控制。因而，不需要将向发光板20的布线形成在发光元件50R、50G、50B的上表面侧和下表面侧，能够良好地确保发光板20的透光性及挠性。
此外，本实施方式中，网眼图案201～237由线宽为约10μm的金属薄膜构成。因此，充分地确保发光模块10的透明性及挠性。
本实施方式中，如图5所示，将形成有连接焊盘24P的导体层23用激光细分化，形成网眼图案201～237。不限于此，也可以将网眼图案201～237通过光刻来形成。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不由上述实施方式限定。例如，上述实施方式中，例如如图1所示，说明了发光模块10形成有由相互接近配置的3个发光元件50R、50G、50B构成的9个发光元件群G1～G9的情况。不限于此，各发光元件群G1～G9也可以由包含红、绿、蓝以外的颜色的4个以上的发光元件来形成。此外，发光模块10也可以具有10个以上的发光元件群。
上述实施方式中，说明了发光模块10的发光元件群G1～G9包括以红、绿、蓝分别发光的发光元件50R、50G、50B的情况。不限于此，发光模块10的发光元件群G1～G9也可以由以相同颜色发光的发光元件构成。
上述实施方式中，说明了在发光模块10的基板30形成了2层导体层32、33的情况。不限于此，根据发光模块10的发光元件50的数量及排列的不同，基板30的导体层也可以为一层。图18是表示本实施方式的变形例的发光模块10A的图。例如如图18所示，在网眼图案251、252之间、沿Y轴方向一维地排列着发光模块10的发光元件50那样的情况下，也可以仅在基板30的一侧的面形成导体图案371、372。该情况下，在导体图案371，连接与发光元件50的阳极连接的各个网眼图案251。由此，与将各发光元件50的1组凸点57、58分别地连接到连接器70的情况相比，能够减少与连接器70连接的导体图案的数量。具体而言，在对发光板20直接安装连接器70的情况下，需要具有18个以上的端子的连接器，而在本实施方式中，能够使用具有10个端子的连接器。因而，能够实现装置的低成本化、装置的可靠性的提高。
上述实施方式中，说明了在发光模块10的基板30上形成了2层导体层32、33的情况。不限于此，基板30也可以是形成了3层以上的导体层的多层布线基板。此外，基板30可以不是具有挠性的柔性布线基板而是挠性低的刚性布线基板。
上述实施方式中，由片材状的热硬化性树脂241以及热可塑性树脂242形成树脂层24。不限于此，也可以是，向透明膜21、22涂敷例如膏状或液状的热硬化性树脂241以及热可塑性树脂242，由这些热硬化性树脂241以及热可塑性树脂242形成树脂层24。
上述实施方式中，树脂层24由热硬化性树脂241以及热可塑性树脂242形成。不限于此，树脂层24也可以仅由热可塑性树脂形成。此外，树脂层24也可以仅由热硬化性树脂形成。
上述实施方式中，说明了由网眼图案201～237构成的导体层23由铜(Cu)、银(Ag)等金属材料构成的情况。不限于此，导体层23也可以由氧化铟锡(ITO：indium tin oxide)等具有导电性的透明材料(透明导电膜)形成。该情况下，图4所示的网眼图案201～237由用透明导电膜构成的厚度均匀的图案(固体图案)构成。
上述实施方式中，说明了发光元件50是在单面形成有2个电极55、56的单侧2电极型的发光元件的情况。不限于此，发光元件50也可以是在上表面及下表面具有焊盘的两面电极型的发光元件。该情况下，发光板20中，导体层形成在透明膜21、22双方。
上述实施方式中，作为一例，如图1所示，从发光板20的+X侧引出的导体层23被连接到基板30。不限于此，也可以从发光板20的－X侧的外缘、Y轴方向两端的外缘引出导体层23，将导体层23向基板30等连接。此外，也可以是，在发光板20上设置在Z轴方向上贯通的开口部，从该开口部引出导体层23，将导体层23连接到基板30、连接器70。
上述实施方式中，说明了发光板20和基板30被直接连接的情况。不限于此，发光板20和基板30也可以经由其他柔性布线基板等连接。
上述实施方式中，说明了仅在发光板20的透明膜21、22中的透明膜21处形成导体层的情况。不限于此，也可以还在透明膜22处形成导体层。通过将透明膜21、22的导体层彼此用导电性的柱连接，能够对发光板20进行立体的布线。或者，在透明膜21的上表面，设置与导体层23不同的新的导体层，将透明膜21的表里的导体层彼此用贯通孔连接，由此也能够对发光板20进行立体的布线。这样的多层布线可以在发光板20的周边部设置，也可以在发光板20的内部设置。
上述实施方式中，说明了一对网眼图案连接着1个发光元件50的情况。不限于此，例如也可以如图19所示的发光模块10B那样，对于一对网眼图案261、262，连接着多个发光元件50。
发光模块10B的发光板20具有10个发光元件(LED)50、和在Y轴方向上相邻地配置的一对网眼图案261、262。各网眼图案261、262被整形为以长度方向为X轴方向的长方形。网眼图案261、262由例如由厚度为2μm的铜形成、线宽为约10μm的线图案构成。与X轴平行的线图案沿着Y轴以约300μm的间隔形成。此外，与Y轴平行的线图案沿着X轴以约300μm的间隔形成。
10个发光元件50遍及网眼图案261、262而配置，电极55、56与网眼图案261、262电连接。
在上述那样构成的发光模块10B中，当在空白箭头所示的2个位置施加电压，则发光元件50发光。例如如图19所示，当10个发光元件50被与网眼图案261、262连接，则根据发光元件50的位置，在流过发光元件50的电流值中产生分布。
图20～图25是表示电流值分布的模拟结果的图。图20示出表示10个发光元件50各自的电流分布的曲线图。横轴表示图19的箭头所示的发光元件50的位置，纵轴表示发光元件50的电流的比例(电流值比率)。发光元件50与长方形的网眼图案261、262并联连接的情况下，有位于网眼图案261、262的端部的发光元件50的电流最大、位于中心部的发光元件50的电流最小的倾向。图20所示的模拟结果表示出在将发光元件50的位置朝向+X方向设为P1、P2、…Pn(n是自然数)并且将位于位置P1的发光元件50的电流(基准电流)设为100％时的各发光元件50的电流的比例。
将发光模块10B的发光元件50每隔3mm来配置，将发光模块10B的电源设为60mA(6mA×10)的恒流源，将各网眼图案261、262的Y轴方向的尺寸设为5.1mm，将网眼图案的网格一边的电阻值设为0.21546Ω。该情况下，位于网眼图案261、262的中央部的位置P5、P6的发光元件50的电流成为基准电流的98.6％～98.7％左右。在10个发光元件50彼此间，电流的大小上最大产生1.3％～1.4％左右的差。
发光元件间的电流的偏差程度对应于发光元件的数量而级数性地增加。例如，在发光模块10B中，在将发光元件50的数量设为5个的情况下，各发光元件50的电流比例成为图21所示那样。该情况下，5个发光元件50的电流彼此间最大只产生0.6％左右的差。
另一方面，在发光模块10B中，在将发光元件50的数量设为15个、20个或25个的情况下，各发光元件50的电流比例成为图22～图24所示那样。如图22所示，在发光元件50的数量为15个的情况下，在发光元件50的电流彼此间最大产生3％以上的差。如图23所示，在发光元件50的数量为20个的情况下，在发光元件50的电流彼此间最大产生5％以上的差。此外，如图24所示，在发光元件50的数量为25个的情况下，在发光元件50的电流彼此间最大产生8％以上的差。
这样，在各发光元件彼此间电流的大小不同的情况下，发光模块的发光元件各自的发光强度有偏差。结果，在人眼中，看起来构成1个发光模块的发光元件的明亮度互不相同。因此，在发光模块中，需要将与一对网眼图案并联连接的发光元件的数量决定为，使得各发光元件的电流与基准电流之差(以下称为电流差)成为规定的阈值以下。阈值例如由发光元件的特性、网眼图案的电阻率、尺寸、构成网眼图案的线图案的宽度等决定。
对发光元件的光的灵敏度根据观察发光元件的各个观察者(试验者)而不同。因此，通过多个人(约10人)，例如在离开脸40cm左右及3m左右2种条件下，关于R、G、B的各个LED对发光模块进行观察时，若电流的偏差是3％以下，则大部分人感觉不到发光强度的差异。另一方面，若电流的偏差大于3％且在5％以下，则一部分人感觉到电流的偏差。因而，在发光模块中，优选以使各发光元件的电流与基准电流之差成为基准电流的5％以下的方式，决定并联连接的发光元件的数量。此外，更优选以使各发光元件的电流与基准电流之差成为基准电流的3％以下的方式，决定并联连接的发光元件的数量。
例如，若将各网眼图案261、262的Y轴方向的尺寸设为5.1mm、将网眼图案的网格一边的电阻值设为0.21546Ω，则并联连接的发光元件的数量优选为15个以下，更优选为10个以下。
发光元件50的电流的偏差也根据网眼图案261、262的大小、电阻值而变动。例如，图25所示的曲线S0是与图20所示的曲线同等的曲线。将此时的网眼图案261、262的电阻值设为R0。此外，曲线S1表示网眼图案261、262的电阻值变得比R0高了50％时的各发光元件的电流的比例。并且，曲线S2表示网眼图案261、262的电阻值变得比R0低了50％时的各发光元件的电流的比例。如曲线S0、S1、S2所示，发光元件的电流的偏差依赖于网眼图案261、262的电阻值。因而，需要综合考虑发光元件的个数与网眼图案的电阻值来设计发光模块。
另外，图19中，从空白箭头所示的2个方向对网眼图案261、262施加了电压，但也可以对网眼图案261、262从相同方向施加电压。该情况下也同样地，与流过两端的发光元件的电流的电流值相比，流过中央的发光元件的电流的电流值变小。此时，在发光模块中产生图20等的凹状的曲线所示的电流值分布。
此外，图19中，发光元件50按1列(1段)排列。但是，也可以将图19所示的结构设置多列(多段)。例如，也能够如图26所示的发光模块10C那样，在发光板20上，设置多个网眼图案261～265，遍及相邻的网眼图案261～265而配置多个发光元件50，从而构成m并联×n串联的发光元件的网格状电路。
该情况下，如果向Y轴方向两端的网眼图案261、265施加电压，则能够使网格状电路的发光元件发光。发光元件列的数量(段数)能够在电源电压的范围内决定。或者，也可以将发光元件列的数量根据所需要的发光面积来决定。当然也能够将图19所示的发光模块10B简单地串联连接。无论哪种情况，根据发光元件50的数量及位置，都产生图20～图25的凹状的曲线所示的电流值分布。
流过发光模块的发光元件50的电流的电流分布成为凹状的曲线所示那样。流过发光模块的端部或两端部的发光元件的电流的电流值、和流过中央部的发光元件的电流的电流值的差ΔI(＝Imax－Imin)需要抑制在10％以下。根据实际进行的观察者的实验，优选以使ΔI为5％以下的方式决定发光模块的发光元件的数量，实际上，得到更优选以使ΔI为3％以下、进而ΔI为2％以下的方式决定发光元件的数量的结果。另外，发光元件50的发光色可以是R、G、B的任一种。此外，发光元件50的发光色也可以是白色。
以上对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子提示的，并不意欲限定发明的范围。这些新的实施方式可以以其他各种方式实施，在不脱离发明的精神的范围内，能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及精神中，并且包含在权利要求所记载的发明及其等同范围中。
工业可利用性
本发明的发光模块适用于例如在店铺、展示间等的门窗上显示各种字符串、几何图形、光学装饰、图样等的显示装置、刹车灯、信号装置用灯等车辆用灯等。
符号说明
10，10A，10B，10C 发光模块
20 发光板
21，22 透明膜
23 导体层
24 树脂层
24P 连接焊盘
30 基板
31 基材
32 导体层
33 导体层
34 通孔
35 绝缘片材
36 绝缘片材
50 发光元件
50B 发光元件
50G 发光元件
50R 发光元件
51 基底基板
52 N型半导体层
53 活性层
54 P型半导体层
55，56 电极
57，58 凸点
70 连接器
201～237，251，252，261～265 网眼图案
241 热硬化性树脂
242 热可塑性树脂
301～336，351～362，371，372，381，382 导体图案
G1～G9 发光元件群

Claims (14)

1.一种发光模块，其特征在于，具备：具有挠性的发光板以及柔性基板；
上述发光板具有：
第1绝缘膜，弯曲弹性率大于0kgf/mm2且小于等于320kgf/mm2，并具有透光性；
导体层，设于上述第1绝缘膜一侧的表面；
第2绝缘膜，与上述第1绝缘膜对置地配置，弯曲弹性率大于0kgf/mm2且小于等于320kgf/mm2，并具有透光性；
多个发光元件，配置在上述第1绝缘膜与上述第2绝缘膜之间，在一个面上具有与上述导体层连接的一对电极；以及
树脂层，将多个上述发光元件相对于上述第1绝缘膜进行保持，在从0℃到100℃的范围内的拉伸储藏弹性率大于等于0.01Gpa且小于等于1000GPa；
上述柔性基板具有：
具有绝缘性的基材；
多个第1导体图案，设置于上述基材一侧的表面，并经由上述发光板的上述导体层与多个上述发光元件分别连接；
第2导体图案，设置于上述基材另一侧的表面，并设置在与多个上述第1导体图案交叉的方向上的同时，经由上述第1导体图案与多个上述发光元件分别连接；以及
通孔，将上述第1导体图案与上述第2导体图案连接；
该柔性基板的挠性比上述发光板的挠性高，与上述第1绝缘膜连接；
通过在上述第2导体图案上有选择地施加电压，从而使多个上述发光元件有选择地发光。
2.如权利要求1所述的发光模块，其特征在于，
上述柔性基板是多层布线基板。
3.如权利要求1所述的发光模块，其特征在于，
上述导体层具有第1电路图案和第2电路图案，上述第1电路图案与上述发光元件的一个上述电极和上述第1导体图案连接，上述第2电路图案与上述发光元件的另一个上述电极和上述第1导体图案连接。
4.如权利要求2所述的发光模块，其特征在于，
上述导体层具有第1电路图案和第2电路图案，上述第1电路图案与上述发光元件的一个上述电极和上述第1导体图案连接，上述第2电路图案与上述发光元件的另一个上述电极和上述第1导体图案连接。
5.如权利要求3所述的发光模块，其特征在于，
上述第1电路图案和上述第2电路图案是网眼图案。
6.如权利要求4所述的发光模块，其特征在于，
上述第1电路图案和上述第2电路图案是网眼图案。
7.如权利要求1～6中任一项所述的发光模块，其特征在于，
在上述发光元件的上述电极形成有凸点。
8.如权利要求1～6中任一项所述的发光模块，其特征在于，
在上述柔性基板设有用于将上述第1导体图案以及上述第2导体图案和外部设备连接的连接器。
9.如权利要求1～6中任一项所述的发光模块，其特征在于，
上述发光元件呈矩阵状地二维配置。
10.如权利要求1～6中任一项所述的发光模块，其特征在于，
多个上述发光元件包括射出互不相同的颜色的光的第1发光元件和第2发光元件。
11.如权利要求10所述的发光模块，其特征在于，
多个上述发光元件构成包括上述第1发光元件和上述第2发光元件的发光元件群，上述发光元件群呈矩阵状地排列。
12.如权利要求3或4所述的发光模块，其特征在于，
与上述第1电路图案和上述第2电路图案并联连接的上述发光元件的数量被决定为：使上述发光元件的电流的最小值相对于上述发光元件的电流的最大值的比例成为阈值以下。
13.如权利要求12所述的发光模块，其特征在于，
上述阈值是5％。
14.如权利要求12所述的发光模块，其特征在于，
与上述第1电路图案和上述第2电路图案并联连接的上述发光元件的数量为15个以下。
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