CN108459437A - 发光模块的制造方法以及发光模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够薄型化的发光模块以及发光模块的制造方法。发光模块的制造方法依次包括如下工序:准备导光板的工序,该导光板具备成为发光面的第一主面、以及与所述第一主面相反的一侧的第二主面;在所述导光板上分别设置多个发光元件的工序;以及形成将所述多个发光元件电连接的配线的工序。发光模块具备:导光板,其具备第一主面和第二主面;多个波长转换部,其分别分离地配置于所述导光板的所述第二主面;多个发光元件,其分别与所述多个波长转换部接合;以及配线,其与所述多个发光元件连接。

Description

发光模块的制造方法以及发光模块
技术领域
本发明涉及发光模块的制造方法以及发光模块。
背景技术
使用发光二极管等发光元件的发光装置作为液晶显示器的背光装置、显示器等的各种各样的光源而被广泛利用。
例如,专利文献1所公开的光源装置具备:安装于安装基板的多个发光元件、对多个发光元件分别进行密封的半球状的透镜构件、以及配置在该透镜构件上的供来自发光元件的光入射的散射构件。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-32373号公报
然而,在专利文献1这样的光源装置中,需要使安装基板与散射板之间的距离大于透镜构件的厚度,存在无法实现充分的薄型化的可能性。
发明内容
于是,本发明的目的在于提供能够实现薄型化的具备导光板和发光元件的发光模块。
用于解决课题的方案
本发明所涉及的发光模块的制造方法依次包括如下工序:准备导光板的工序,该导光板具备成为发光面的第一主面、以及与第一主面相反的一侧的第二主面;在导光板上分别设置多个发光元件的工序;以及形成将多个发光元件电连接的配线的工序。
另外,本发明所涉及的发光模块具备:导光板,其具备第一主面和第二主面;多个波长转换部,其分别分离地配置于导光板的第二主面;多个发光元件,其分别与多个波长转换部接合;以及配线,其与多个发光元件连接。
发明效果
由此,可提供能够实现薄型化的具备导光板和发光元件的发光模块。
附图说明
图1是示出实施方式所涉及的液晶显示装置的各结构的结构图。
图2A是实施方式所涉及的发光模块的示意俯视图。
图2B是实施方式所涉及的发光模块的局部放大示意剖视图。
图2C是示出实施方式所涉及的导光板的光学功能部和凹部的一例的局部放大示意俯视图和局部放大示意剖视图。
图3是示出实施方式所涉及的发光模块的制造工序的一例的局部放大示意剖视图。
图4是另一实施方式所涉及的发光模块的局部放大示意剖视图。
图5A是实施方式所涉及的发光模块的示意俯视图。
图5B是示出实施方式所涉及的发光模块的结构的电路图。
图6是将实施方式所涉及的发光模块用于液晶显示装置的情况的示意俯视图。
附图标记说明
1000液晶显示装置;100发光模块;110a透镜片;110b透镜片;110c散射片;120液晶面板;1导光板;1a光学功能部;1b凹部;1c导光板的第一主面;1d导光板的第二主面;11发光元件;11b发光元件的电极;11c发光元件的第一主面;11d发光元件的第二主面;12波长转换部(定位部);13密封构件;14透光性接合构件;15配线;20配线基板;20a配线基板的基材;20b配线基板的配线层;20c配线基板的导电性构件;20e连接器;30框架。
具体实施方式
以下,根据附图对本发明进行详细说明。需要说明的是,在以下的说明中,根据需要使用表示特定的方向、位置的用语(例如,“上”、“下”、以及包含上述用语的其他用语),但上述用语的使用是为了容易参照附图理解发明,并不根据上述用语的含义来限制本发明的技术范围。另外,多个附图中示出的相同附图标记的部分表示相同或等同的部分或者构件。
并且,以下示出的实施方式例示了用于将本发明的技术思想具体化的发光模块,但并不将本发明限定于以下内容。另外,以下所记载的构成部件的尺寸、材质、形状及其相对配置等在没有特别的记载的情况下,不将本发明的范围限定于所记载的内容,而仅为例示。另外,在一个实施方式、实施例中说明的内容也可以应用于其他实施方式、实施例。另外,对于附图所示的构件的大小、位置关系等,为了使说明明确,存在夸张的情况。
(液晶显示装置1000)
图1是示出本实施方式所涉及的液晶显示装置1000的各结构的结构图。图1中示出的液晶显示装置1000从上侧起依次具备液晶面板120、两块透镜片110a、110b、散射片110c、以及发光模块100。本实施方式所涉及的液晶显示装置1000是在液晶面板120的下方配置有发光模块100的所谓直下型的液晶显示装置。在液晶显示装置1000中,将从发光模块100照射的光向液晶面板120照射。需要说明的是,除上述的构成构件以外,还可以具备偏振膜、滤色器等构件。
(发光模块100)
在图2A至图2C中示出本实施方式的发光模块的结构。
图2A是本实施方式所涉及的发光模块100的示意俯视图。图2B是示出本实施方式所涉及的发光模块100的局部放大示意剖视图。图2C是示出实施方式所涉及的导光板的光学功能部和凹部的一例的局部放大示意俯视图和局部放大示意剖视图。
发光模块100具备导光板1、以及与多个导光板1接合的多个发光元件11。多个发光元件11呈矩阵状地配置在导光板1上。在发光模块100的导光板1的第二主面1d设置有多个凹部1b,在该凹部1b内具有配置有波长转换材料的分离的多个波长转换部12。在该波长转换部分别接合有一个发光元件11。
本发明所涉及的发光模块在导光板上接合有发光元件,因此能够实现薄型化。另外,在导光板上搭载、粘接有发光元件,因此与将在基板上安装有发光元件的构件和导光板组合的情况相比,发光元件与导光板不易发生位置偏移。由此,能够形成具备良好的光学特性的发光模块。特别是,如后述那样,在导光板设置有与发光元件分别对应的光学功能部1a的情况下,特别优选。
在直下型的液晶显示装置中,液晶面板与发光模块的距离近,因此存在发光模块的亮度不均对液晶显示装置的亮度不均造成影响的可能性。因此,作为直下型的液晶显示装置的发光模块,期望为亮度不均少的发光模块。
若采用本实施方式的发光模块100的结构,则能够将发光模块100的厚度减薄为5mm以下、3mm以下、1mm以下等。
以下对构成本实施方式所涉及的发光模块100的各构件以及制造方法进行详细说明。
(导光板1)
导光板1是供来自光源的光入射并进行面状的发光的透光性的构件。
本实施方式的导光板1具备成为发光面的第一主面1c、以及与第一主面1c相反的一侧的第二主面1d。
在该导光板1的第二主面1d接合有多个发光元件11。由此,能够缩短导光板1与发光元件11之间的距离,从而能够实现发光模块100的薄型化。
导光板1的大小例如能够设为一边为1cm~200cm的程度,优选为3cm~30cm的程度。厚度能够设为0.1mm~5mm的程度,优选为0.5mm~3mm。
导光板1的平面形状例如能够设为大致矩形、大致圆形等。
作为导光板1的材料,能够使用树脂材料、玻璃等光学上透明的材料,所述树脂材料为亚克力、聚碳酸酯、环状聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二酯、聚酯等热塑性树脂、环氧树脂、硅酮树脂等热固性树脂等。特别是,热塑性的树脂材料能够通过注射成形高效地制造,故而优选。其中,优选为透明性高且廉价的聚碳酸酯。在将发光元件11安装于导光板1后粘贴配线基板的本实施方式的发光模块的制造方法中,能够省略如回流焊这样的需要高温的工序,因此也能够使用如聚碳酸酯这样的热塑性且耐热性低的材料。
导光板1例如能够通过注射成形、传递模塑来成形。在导光板1具备后述的光学功能部1a、凹部1b的情况下,优选通过模具将它们一并形成。由此,能够减少光学功能部1a与凹部1b的成形位置偏移。
本实施方式的导光板1可以由单层形成,也可以层叠多个透光性的层而形成。在层叠多个透光性的层的情况下,优选在任意的层间设置折射率不同的层、例如空气层等。由此,能够更加容易地使光散射,从而形成减少了亮度不均的发光模块。这种结构例如能够通过在任意的多个透光性的层之间设置分隔件而使它们分离从而设置有空气层来实现。
另外,也可以在导光板1的第一主面1c上设置透光性的层,在导光板1的第一主面1c与该透光性的层之间设置折射率不同的层,例如设置空气层等。由此,能够更加容易地使光散射,从而形成减少了亮度不均的液晶显示装置。这种结构例如能够通过在导光板1与透光性的层之间设置分隔件而使它们分离从而设置有空气层来实现。
(光学功能部1a)
导光板1还可以在第一主面侧具备光学功能部1a。
光学功能部1a例如能够具有使光在导光板1的面内扩散的功能。例如,设置有折射率与导光板1的材料不同的材料。具体而言,光学功能部1a可以使用如下结构:在设置于第一主面1c侧的倒圆锥、倒四棱锥、倒六棱锥等倒多棱锥形等的凹处中,通过折射率与导光板1不同的材料(例如空气)与凹处的倾斜面的界面将照射来的光向发光元件11的侧方方向反射。另外,例如也可以为在具有倾斜面的凹部设置有光反射性的材料(例如金属等的反射膜、白色的树脂)等的结构。光学功能部1a的倾斜面在剖视观察时可以为直线,也可以为曲线。
优选光学功能部1a如后述那样设置在与各个发光元件11对应、即与配置于第二主面1d侧的发光元件11相反的一侧的位置。特别是,优选发光元件11的光轴与光学功能部1a的光轴大致一致。
光学功能部1a的大小能够适当设定。
(定位部、凹部1b)
导光板1也可以在第二主面1d侧具备定位部1b。
定位部1b只要能够成为发光元件11的安装位置的目标,则可以采用任意方式。具体而言,例如,可以设为如图2B以及图3的(a)所示的凹部1b、凸部、槽等。
凹部1b的俯视观察时的大小例如可以设为0.05mm~10mm,优选为0.1mm~1mm。深度可以设为0.05mm~4mm,优选为0.1mm~1mm。光学功能部1a与凹部1b之间的距离能够在光学功能部1a与凹部1b分离的范围内适当设定。
凹部的俯视形状例如能够设为大致矩形、大致圆形,能够根据凹部的排列间距等来选择。在凹部的排列间距(最接近的两个凹部之间的距离)大致均等的情况下,优选为大致圆形或者大致正方形。其中,通过设为大致圆形,能够将来自发光元件11的光良好地扩散。
(散射部、波长转换部)
本实施方式的发光模块还可以具备具有使来自发光元件11的光散射的材料的散射部、以及对来自发光元件11的光的波长进行转换的波长转换部。
散射部、波长转换部设置于发光元件11与导光板1之间,配置于导光板1的第二主面1d侧。散射部、波长转换部使照射至它们的来自发光元件11的光在内部散射、均匀化。如图4所示,散射部、波长转换部可以配置在平坦的导光板1的第二主面1d上,以从第二主面1d的表面突出的方式设置,但基于发光模块100的薄型化等目的,优选如图2B所示,配置在上述的导光板1的凹部1b内。
(波长转换部12)
在本实施方式中,优选发光模块100具备波长转换部12。另外,优选具备各自分离的多个波长转换部12。由此,能够削减波长转换材料。另外,优选针对各个发光元件11的一个发光元件11,设置一个波长转换部12。由此,通过使来自发光元件的光在波长转换部12中均匀化,能够减少亮度不均、颜色不均。
波长转换部12能够通过例如浇铸、印刷、喷涂等方法而形成。在通过在导光板1的凹部1b内配置波长转换材料从而形成波长转换部12的情况下,例如可以通过在将液状的波长转换材料置于导光板1的第二主面1d后,利用刮刀等将其刮入多个凹部1b内,从而量产性良好地形成波长转换部12。
波长转换部的大小、形状例如能够设为与上述的凹部相同的程度。
需要说明的是,导光板1可以具有使光学功能部1a以外的部分进行光散射、反射等的加工。例如,通过在与光学功能部1a分离的部分设置微小的凹凸、或者设为粗糙面,能够进一步使光散射,从而减少亮度不均。
对于波长转换部12,例如,作为母材的材料,能够使用环氧树脂、硅酮树脂、将它们混合而成的树脂、或者玻璃等透光性材料。基于波长转换部12的耐光性以及易成形性的观点,选择硅酮树脂作为波长转换部12的母材是有利的。作为波长转换部12的母材,优选折射率比导光板1的材料高的材料。
作为波长转换部12所含有的波长转换构件,可以列举YAG荧光体、β硅铝氧氮荧光体或者KSF系荧光体等氟化物系荧光体等。特别是,可以在一个波长转换部12中使用多种波长转换构件,更优选波长转换部12包括发出绿色系的光的β硅铝氧氮荧光体和发出红色系的光的KSF系荧光体等氟化物系荧光体,从而扩大发光模块的色彩再现范围。在该情况下,优选发光元件11具备能够出射可高效地激励波长转换构件的短波长的光的氮化物半导体(InxAlyGa1-x-yN,0≤X,0≤Y,X+Y≤1)。另外,例如在使用出射蓝色系的光的发光元件11时,可以在波长转换部12中含有60重量%以上的KSF系荧光体(红色荧光体),优选含有90重量%以上的KSF系荧光体,以便能够得到红色系的光。即,可以通过在波长转换部12中含有出射特定颜色的光的波长转换构件,从而出射特定颜色的光。另外,波长转换构件可以为量子点。
在波长转换部12内中,波长转换构件可以任意地配置。例如,可以大致均匀地分布,也可以偏置于一部分。另外,也可以以层叠分别含有波长转换构件的多个层的方式设置。
作为散射部,例如可以使用在上述的树脂材料中含有SiO2、TiO2等微粒的构件。
(发光元件11)
发光元件11是发光模块100的光源。多个发光元件11接合于一个导光板1。
发光元件11具有主要导出光的主发光面11c,在与主发光面11c相反的一侧的电极形成面11d具有一对电极11b。一对电极11b与后述的配线基板20对置地配置,任意地经由配线层15等而适当地与配线基板20的基板配线电连接。发光元件11与导光板1经由透光性树脂等具有透光性的透光性接合构件14而接合。
发光元件11例如具有蓝宝石等透光性基板、以及层叠在透光性基板上的半导体层叠结构。半导体层叠结构包括发光层、夹持发光层的n型半导体层以及p型半导体层,在n型半导体层以及p型半导体层分别电连接有n侧电极以及p侧电极11b。在发光元件11中,例如透光性基板侧的主发光面11c与导光板对置地配置,在与主发光面11c相反的一侧的电极形成面11d具有一对电极11b。
作为发光元件11,纵向、横向以及高度的尺寸并无特别限制,优选使用在俯视观察时纵向以及横向的尺寸为1000μm以下的半导体发光元件,更优选纵向以及横向的尺寸为500μm以下,进一步优选使用纵向以及横向的尺寸为200μm以下的发光元件。若使用这种发光元件,则在进行液晶显示装置的局部调光时,能够实现高精细的影像。另外,当使用纵向以及横向的尺寸为500μm以下的发光元件11时,能够廉价地采购发光元件11,因此能够使发光模块100廉价。需要说明的是,对于纵向以及横向的尺寸这双方为250μm以下的发光元件,发光元件的上表面的面积变小,因此相对地来自发光元件的侧面的光的出射量变多。即,这种发光元件发出的光容易成为蝙蝠翼形状,因此优选使用发光元件11与导光板1接合、且发光元件11与导光板1之间的距离非常短的本实施方式的发光模块100。
并且,优选在导光板1设置有透镜等具有反射、散射功能的光学功能部1a,使来自发光元件11的光向侧方扩散,从而使导光板1的面内的发光强度平均化。但是,在导光板1中形成有与多个发光元件11对应的多个光学功能部1a的情况下,有时难以进行较小的发光元件11与光学功能部1a的定位。另外,若发生发光元件11与光学功能部1a的位置偏移,则使光学功能部1a与发光元件11的位置关系偏离设计,无法通过光学功能部1a将光充分地扩散,存在亮度在面内局部降低等,形成亮度的不均的问题。
特别是,在如以往那样在将发光元件安装于配线基板后组合导光板的方法中,需要分别在平面方向以及层叠方向上考虑配线基板与发光元件的位置偏移和所安装的发光元件与导光板的光学功能部的位置偏移,因此存在更加难以使发光元件与光学功能部良好地光学耦合的情况。
于是,在本实施方式的发光模块100中,通过在导光板1上标记预先设置的多个定位部(特别是,波长转换部12)或光学功能部1a,并将多个发光元件11安装在导光板1上,从而能够容易地进行这种发光元件11的定位。由此,能够使来自发光元件11的光高精度地均匀化,形成亮度不均、颜色不均少的优质的背光装置用光源。
另外,优选如上述那样,在与设置有光学功能部1a的面相反的一侧的面中,在与光学功能部1a对应的位置、即在俯视透视观察时与光学功能部1a重叠的位置,设置有能够对发光元件11进行定位的定位部1b。其中,通过作为定位部1b形成凹部1b,另外在凹部1b的内部形成与导光板1的构件不同的能够用于制造装置的位置识别的散射部,更优选形成波长转换部12,能够更加容易地进行发光元件11与光学功能部1a的定位。
另外,通过由光反射性构件(密封构件13)覆盖发光元件11的侧面来限定发光的方向,另外在与发光元件11的主发光面11c对置的凹部1b的内部设置散射部、波长转换部12,使光主要从该散射部或者波长转换部12导出,从而能够将能够使发出的光在内部散射的散射部、波长转换部12视为发光部。由此,虽然与散射部、波长转换部12对置,但能够在俯视观察的范围内进一步减少所产生的发光元件11的位置偏移的影响。
作为发光元件11,优选使用在俯视观察时呈长方形的发光元件。换言之,优选发光元件11的俯视形状为具有长边和短边的形状。在为高精细的液晶显示装置的情况下,所使用的发光元件11的数量为几千个以上,发光元件11的安装工序为重要的工序。在发光元件11的安装工序中,即使多个发光元件的一部分发光元件发生旋转偏移(例如±90度方向的偏移),通过使用在俯视观察时呈长方形的发光元件,也能够容易地进行目视的确认。另外,能够以p型电极与n型电极隔开距离的方式形成,因此能够容易地进行后述的配线15的形成。
另一方面,在使用俯视观察时呈正方形的发光元件的情况下,能够量产性良好地制造较小的发光元件。
对于发光元件11的密度(排列间距),发光元件11间的距离例如设为0.05mm~20mm的程度,优选为1mm~10mm的程度。
多个发光元件11在俯视观察导光板1时一维地排列或者二维地排列。优选为,如图2A所示,多个发光元件11沿着正交的两个方向、即沿着x方向以及y方向二维地排列。对于多个发光元件11的x方向的排列间距px、y方向的排列间距py,在x方向以及y方向上,间距可以如图2A的例所示那样相同,也可以不同。排列的两个方向也可以不正交。另外,x方向或者y方向的排列间距不限于等间隔,也可以为不等间隔。例如,发光元件11也可以以从导光板1的中央朝向周边而间隔变大的方式排列。需要说明的是,发光元件11之间的间距是指发光元件11的光轴之间的距离。
发光元件11能够使用公知的半导体发光元件。在本实施方式中,作为发光元件11例示了发光二极管。发光元件11例如出射蓝色光。另外,作为发光元件11,也可以使用出射白色光的光源。另外,作为多个发光元件11也可以使用发出不同颜色的光的发光元件。例如,发光模块100可以包括出射红、蓝、绿光的发光元件,通过使红、蓝、绿光混合从而出射白色光。
作为发光元件11,能够选择出射任意波长的光的元件。例如,作为出射蓝色、绿色光的元件,可以使用利用了氮化物系半导体(InxAlyGa1-x-yN,0≤X,0≤Y,X+Y≤1)或GaP的发光元件。另外,作为出射红色光的元件,能够使用包含GaAlAs、AlInGaP等半导体的发光元件。并且,也能够使用由除上述材料以外的材料构成的半导体发光元件。能够根据半导体层的材料及其混晶度来选择各种发光波长。所使用的发光元件的组成、发光颜色、大小、数量等根据目的来适当选择即可。
(透光性接合构件14)
发光元件11与导光板1、散射部、或者波长转换部12可以由透光性接合构件14接合。在本实施方式中,透光性接合构件14设置在发光元件的主发光面11c与导光板1之间。
透光性接合构件14使从发光元件11出射的光的60%以上透过,优选使90%以上透过。透光性接合构件14具有使从发光元件11出射的光向导光板1传播的作用。因此,透光性接合构件14可以包括散射构件等,也可以仅由不包括散射构件等的透光性的树脂材料构成。
透光性接合构件14可以覆盖发光元件11的侧面(连结主发光面11c与电极形成面11d的面)。并且,优选覆盖发光元件11的发光层的侧面。由此,能够将向发光元件11的侧面方向出射的光高效地导出到透光性接合构件14内,从而提高发光模块100的发光效率。在透光性接合构件14覆盖发光元件11的侧面的情况下,优选如图2B所示,形成为在剖视观察时朝向导光板1的方向扩大的形状。由此,能够将向发光元件11的侧面方向出射的光高效地向导光板1的方向导出。
在发光元件11具备透光性基板的情况下,优选透光性接合构件14覆盖发光元件11的透光性基板的至少侧面的一部分。由此,能够将从发光层出射的光中的、在透光性基板内传播并向横向出射的光向上方导出。透光性接合构件14优选在高度方向上覆盖透光性基板的侧面的一半以上,更优选形成为与发光元件11的侧面和电极形成面11d所形成的边接触。
并且,在从导光板1的第一主面1c侧俯视观察时,透光性接合构件14优选以限定在比散射部或波长转换部12的外缘靠内侧的范围内的方式配置。由此,能够将发光元件11的光高效地导入散射部或波长转换部12,因此能够减少发光的亮度不均、颜色不均。
作为透光性接合构件14的材料,能够使用环氧树脂、硅酮树脂等透光性的热固性的树脂材料等。
(密封构件13)
本实施方式的密封构件13将多个发光元件11的侧面、导光板1的第二主面1d、以及透光性接合构件14的侧面密封。由此,能够对发光元件11和导光板1进行加强。另外,通过将该密封构件13设为光反射性构件,能够将从发光元件11发出的光高效地导入导光板1。另外,密封构件13兼作保护发光元件11的构件和在导光板1的与出射面相反的一侧的面设置的反射构件,从而能够实现发光模块100的薄型化。
需要说明的是,如图4所示,在波长转换部12设置在导光板1的第二主面上、且该波长转换部12的侧面等面从导光板1露出的情况下,优选还覆盖该露出的部分。
密封构件13优选为光反射性构件。
兼作光反射性构件的密封构件13相对于从发光元件11出射的光具有60%以上的反射率,优选具有90%以上的反射率。
兼作光反射性构件的密封构件13的材料优选为含有白色的颜料等的树脂。特别是,优选为含有氧化钛的硅酮树脂。由此,作为为了覆盖导光板1的一面而相对大量使用的材料,大量使用氧化钛这样的廉价的原材料,从而能够使发光模块100廉价。
(配线15)
在发光模块100也可以设置有与多个发光元件11的电极11b电连接的配线15。配线15能够形成在密封构件13等的与导光板1相反的一侧的面。通过设置配线15,例如能够将多个发光元件11彼此电连接,从而能够容易地形成液晶显示装置1000的局部调光等所需的电路。
对于配线15,例如能够如图3的(g)~(h)所示,通过使发光元件11的正负的电极11b在密封构件13的表面露出,在发光元件11的电极11b以及密封构件13的表面的大致整个面形成金属膜15a,并利用激光等将该金属膜15a去除一部分而进行图案化,从而形成配线15。
(配线基板20)
如图3的(i)所示,本发明的发光模块100可以具有配线基板20。由此,能够容易地形成局部调光等所需的复杂的配线。该配线基板20能够通过如下方式而形成:在将发光元件11安装于导光板1,并任意地形成密封构件13以及配线15后,将另外具备配线层20b的配线基板20与发光元件的电极11b或配线15接合。另外,通过在设置与发光元件11连接的配线15时,将该配线15设为比发光元件11的电极11b的平面形状大的形状,从而能够容易地进行该配线基板20与发光元件11等的电接合。
配线基板20是具备绝缘性的基材20a、以及与多个发光元件11电连接的配线层20b等的基板。配线基板20例如形成有在设置于绝缘性的基材20a的多个通孔内填充的导电性构件20c、以及在基材20a的两面侧与导电性构件20c电连接的配线层20b。
作为配线基板20的材料,可以为任意的材料。例如,可以使用陶瓷以及树脂。基于低成本以及易成形性的观点,可以选择树脂作为基材20a的材料。作为树脂,可以列举酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、BT树脂,聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、不饱和聚酯、环氧玻璃等复合材料等。另外,可以为刚性基板,也可以为柔性基板。在本实施方式的发光模块100中,预先确定发光元件与导光板的位置关系,因此作为配线基板20的材料,即使基材20a使用因热量等发生翘曲、延伸这样的材料,也不易发生发光元件11与导光板1的位置偏移的问题,因此能够适当使用环氧玻璃等廉价的材料、厚度薄的基板。
配线层20b例如为设置在基材20a上的导电箔(导体层),与多个发光元件11电连接。配线层20b的材料优选具有高热传导性。作为这种材料,例如可以列举铜等导电材料。另外,配线层20b能够通过镀敷、导电性膏的涂敷、印刷等而形成,配线层20b的厚度例如为5~50μm的程度。
配线基板20可以通过任意方法与导光板1等接合。例如,能够通过将片状的粘接片配置在密封构件13的设置于与导光板1相反的一侧的表面、和配线基板20的表面之间并进行压接,从而进行接合。另外,配线基板20的配线层20b与发光元件11的电连接能够通过任意方法来进行。例如,能够通过对埋入通孔内的金属即导电性构件20c进行加压和加热而使其熔解从而与配线15接合。
需要说明的是,配线基板20可以具有层叠结构。例如,作为配线基板20,可以使用在表面设置有绝缘层的金属板。另外,配线基板20可以为具有多个TFT(Thin-FilmTransistor)的TFT基板。
在图3中示出本实施方式的发光模块的制造方法的一例。
首先,如图3的(a)所示,准备导光板1。作为材料使用聚碳酸酯,分别准备倒圆锥状的光学功能部1a和凹部1b。
接下来,在导光板1的第二主面侧涂覆荧光体与硅酮树脂混合而成的波长转换材料,通过刮刀将其填充至多个凹部1b内。将未进入凹部1b内的多余的波长转换材料除去。然后,使波长转换材料固化,如图3的(b)所示,形成多个分离的波长转换部12。
接下来,如图3的(c)所示,在各个波长转换部12上分别涂覆作为透光性接合构件的材料14a的液状的硅酮树脂。
接下来,如图3的(d)所示,在各个透光性粘接剂的材料14a上配置具备透光性的蓝宝石基板的发光元件11。此时,形成为蓝宝石基板侧的面即主发光面11c朝向导光板1侧,设置一对电极11b的一侧的电极形成面11d朝向与导光板1相反的一侧。另外,在发光元件11的、特别是蓝宝石基板的侧面配置透光性接合构件14。然后,使透光性接合构件14的材料固化,对发光元件11和导光板1进行接合、安装。
接下来,如图3的(e)所示,以将导光板1的第二主面1d、多个发光元件11、以及多个透光性接合构件14埋入的方式,通过例如传递模塑形成氧化钛与硅酮树脂混合而成的光反射性的密封树脂的材料13a。此时,以完全覆盖发光元件11的电极11b的上表面(与导光板1相反的一侧的面)的方式较厚地形成。接下来,如图3的(f)所示,磨削密封树脂的材料13a的一部分,使发光元件的电极露出,从而形成密封构件13。
接下来,如图3的(g)所示,在发光元件11的电极11b与密封构件13上的大致整个面,从导光板1侧通过溅射等形成Cu/Ni/Au的金属膜15a。接下来,如图3的(h)所示,通过激光烧蚀使金属膜15a图案化,从而形成配线15。
接下来,如图3的(i)所示,将该配线15与另外准备的配线基板20的配线层20b以在它们之间夹设有粘接片的方式压接而接合。此时,通过加压和加热使填充至配线层20b的一部分(例如孔)内的导电性材料的一部分溶解,从而使配线15与配线层20b电连接。
这样,能够得到本实施方式的发光模块100。
多个发光元件11可以以各自独立驱动的方式配线。另外,也可以将导光板1分割为多个范围,将安装在一个范围内的多个发光元件11设为一个组,将该一个组内的多个发光元件11彼此串联或者并联地电连接并与同一电路连接,从而具备多个这样的发光元件组。通过进行这种分组,能够形成能够局部调光的发光模块。
在图5A以及图5B中示出这样的发光元件组的例子。在该例子中,如图5A所示,将导光板1分割为4列×4行的十六个区域R。在该一个区域R中分别具备以4列×4行的方式排列的十六个发光元件。该十六个发光元件例如组成如图5B所示的4并联4串联的电路而电连接。
可以将一个本实施方式的发光模块100作为一个液晶显示装置1000的背光装置而使用。另外,也可以将多个发光模块100排列并作为一个液晶显示装置1000的背光装置而使用。通过制作多个较小的发光模块100,并分别进行检查等,与制作被组装为较大的发光元件11的数量较多的发光模块100的情况相比,能够提高成品率。
可以一个发光模块100与一个配线基板20接合。另外,也可以为多个发光模块100与一个配线基板20接合。由此,能够将与外部的电连接的端子(例如连接器20e)汇集(即,无需针对每个发光模块而准备),因此能够使液晶显示装置1000的结构简单。
另外,也可以将接合有该多个发光模块100的一个配线基板20排列多个而作为一个液晶显示装置1000的背光装置。此时,例如,能够将多个配线基板20载置于框架等,并分别使用连接器20e等与外部的电源连接。
在图6中示出这种具备多个发光模块100的液晶显示装置的例子。
在该例子中,接合有两个发光模块100且具备连接器20e的配线基板20配备有四个,并载置于框架30。即,八个发光模块100以2行×4列的方式排列。通过采用这种方式,能够廉价地制造大面积的液晶显示装置的背光装置。
需要说明的是,可以在导光板1上还层叠有具有散射等功能的透光性的构件。
在该情况下,在光学功能部1a为凹处的情况下,优选以堵塞凹处的开口(即,导光板1的接近第一主面1c的部分)、但不填埋凹处的方式设置透光性的构件。由此,能够在光学功能部1a的凹处内设置有空气层,从而能够使来自发光元件11的光良好地扩散。
产业上的可利用性
本发明所涉及的发光模块例如能够作为液晶显示装置的背光装置而使用。

Claims (11)

1.一种发光模块的制造方法,依次包括如下工序:
准备导光板的工序,该导光板具备成为发光面的第一主面、以及与所述第一主面相反的一侧的第二主面;
在所述导光板上分别设置多个发光元件的工序;以及
形成将所述多个发光元件电连接的配线的工序。
2.根据权利要求1所述的发光模块的制造方法,其中,
在准备所述导光板的工序中,在所述导光板的所述第二主面形成多个凹部,在所述多个凹部配置波长转换材料,从而形成多个波长转换部。
3.根据权利要求1或2所述的发光模块的制造方法,其中,
所述发光模块的制造方法在配置所述发光元件的工序后,还具备以将所述多个发光元件与所述导光板的所述第二主面密封的方式设置光反射性构件的工序。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的发光模块的制造方法,其中,
所述导光板在第一主面侧的与所述发光元件对置的位置具有光学功能部。
5.根据权利要求2所述的发光模块的制造方法,其中,
所述导光板在第一主面侧的与所述发光元件对置的位置具有光学功能部,
所述凹部与所述光学功能部在形成所述导光板时通过模具同时形成。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的发光模块的制造方法,其中,
将所述多个发光元件在所述导光板的所述第二主面二维地排列。
7.一种发光模块,具备:
导光板,其具备第一主面和第二主面;
多个波长转换部,其分别分离地配置于所述导光板的所述第二主面;
多个发光元件,其分别与所述多个波长转换部接合;以及
配线,其与所述多个发光元件连接。
8.根据权利要求7所述的发光模块,其中,
所述发光模块还具备将所述多个发光元件与所述导光板的所述第二主面密封的光反射性构件。
9.根据权利要求7或8所述的发光模块,其中,
所述导光板的所述第二主面具有多个凹部,在所述多个凹部设置有所述波长转换部。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的发光模块,其中,
所述导光板在第一主面侧的与所述发光元件对置的位置具有多个光学功能部。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的发光模块,其中,
所述多个波长转换部以及所述多个发光元件在所述导光板的所述第二主面二维地排列。
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