CN110875293A - 发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施方式涉及发光装置。其课题是提供可靠性高的发光装置。本实施方式所涉及的发光装置具备第1基板、第2基板、多个发光元件和树脂层。第1基板具有透光性及可挠性，且形成有导电层。第2基板具有透光性及可挠性，且与上述第1基板相对而配置。多个发光元件具有与上述导电层连接的电极，且配置于上述第1基板与上述第2基板之间。树脂层保持多个上述发光元件。树脂层的动态粘弹性中的机械损耗正切tanδ成为最大时的温度为117℃以上。

Description

发光装置
本申请以日本专利申请2018-164946(申请日2018年9月3日)为基础，由该申请享有优先权。通过参照该申请，本申请包含该申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及发光装置。
背景技术
近年来，以削减能量消耗量作为目的的努力受到重视。由于这样的背景，耗电较少的LED(Light Emitting Diode)作为下一代的光源备受关注。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中。
例如，近年来，提出了以配置于具有可挠性及透光性的基板上的LED作为光源的发光装置。在将这种发光装置使用于屋外或汽车等的情况下，需要使用可耐受在成为高温且多湿的场所中的使用那样的基板或树脂来构成发光装置。
特别是相对于基板保持发光元件的树脂若温度或湿度发生变化则粘弹性等特性显著地发生变化。树脂的粘弹性的大的变化成为在基板的导体层与LED的电极之间产生的接触不良的主要原因。
发明内容
本发明是在上述的情况下进行的，其课题是提供可靠性高的发光装置。
为了达成上述的课题，本实施方式所涉及的发光装置具备第1基板、第2基板、多个发光元件和树脂层。第1基板具有透光性及可挠性，形成有导电层。第2基板具有透光性及可挠性，与第1基板相对而配置。多个发光元件具有与导电层连接的电极、且配置于第1基板与第2基板之间。树脂层保持多个发光元件。树脂层的动态粘弹性中的机械损耗正切tanδ成为最大时的温度为117℃以上。
根据上述构成，能够提供可靠性高的发光装置。
附图说明
图1是本实施方式所涉及的发光装置的立体图。
图2是发光装置的展开立体图。
图3是发光面板的侧面图。
图4是发光装置的平面图。
图5是表示与导体层连接的发光元件的图。
图6是发光元件的立体图。
图7是挠性电缆的侧面图。
图8是用于说明发光面板与挠性电缆的连接要领的图。
图9是用于说明发光面板的制造要领的图。
图10是用于说明发光面板的制造要领的图。
图11是用于说明发光面板的制造要领的图。
图12是表示结温与合格品数的关系的图。
图13是表示树脂A～C的温度与储能模量的关系的图。
图14是表示树脂A～C的温度与耗能模量的关系的图。
图15是表示树脂A～C的温度与损耗正切tanδ的关系的图。
图16是示出表示将发光装置驱动1000小时时的合格品数的表的图。
图17是表示树脂A的湿度与储能模量的关系的图。
图18是表示树脂A的湿度与损耗正切tanδ的关系的图。
图19是表示树脂B的湿度与储能模量的关系的图。
图20是表示树脂B的湿度与损耗正切tanδ的关系的图。
图21是表示树脂A、B的湿度与膨胀率的关系的图。
图22是表示结温Tj与环境温度之差ΔTj与树脂层的损耗正切tanδ成为最大时的峰值温度tanδmax的关系的图。
图23是示出表示树脂A～C的弯曲应力的测定结果的表的图。
图24是表示发光面板的变形例的图。
图25是表示发光面板的变形例的图。
图26是表示发光面板的变形例的图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的实施方式进行说明。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是本实施方式所涉及的发光装置10的立体图。另外，图2是发光装置10的展开立体图。如参照图1及图2获知的那样，发光装置10具有以长度方向作为X轴方向的发光面板20、与发光面板20连接的挠性电缆40、和设置于挠性电缆40上的连接器50及增强板60。
图3是发光面板20的侧面图。如图3中所示的那样，发光面板20具有1组基板21、22、形成于基板21、22之间的树脂层24、配置于树脂层24的内部的8个发光元件301～308。
基板21、22为以长度方向作为X轴方向的膜状的构件。基板21、22的厚度为50～300μm左右，相对于可见光具有透射性。基板21、22的总光线透射率优选为5～95％左右。需要说明的是，所谓总光线透射率是指依据日本工业标准JISK7375：2008而测定的总光透射率。
基板21、22具有可挠性，其弯曲弹性模量为0～320kgf/mm2左右(不包括零)。需要说明的是，所谓弯曲弹性模量是通过依据ISO178(JIS K7171：2008)的方法测定的值。
作为基板21、22的原材料，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)、聚琥珀酸乙二醇酯(PES)、ARTON、丙烯酸树脂等。
在上述1组基板21、22中的基板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例如为蒸镀膜、溅射膜。另外，导体层23也可以是以粘接剂贴附有金属膜的层。在导体层23为蒸镀膜或溅射膜的情况下，导体层23的厚度为0.05～2μm左右。在导体层23为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。导体层23为由铜(Cu)或银(Ag)等金属材料形成的金属层。
图4是发光装置10的平面图。如参照图4获知的那样，导体层23包含沿着基板21的+Y侧的外缘而形成的L字状的导体图案23a和沿着基板21的-Y侧的外缘而排列的长方形的导体图案23b～23i。在发光装置10中，导体图案23a～23i彼此的距离D为约100μm以下。
图5是将导体图案23a、23b的一部分放大而表示的图。如图5中所示的那样，导体图案23a～23i是由线宽为约5μm的线图案形成的网格图案。与X轴平行的线图案沿着Y轴以约150μm间隔形成。另外，与Y轴平行的线图案沿着X轴以约150μm间隔形成。在各导体图案23a～23i中，形成有连接发光元件301～308的电极的焊盘23P。
在发光装置10中，基板22与基板21相比X轴方向的长度较短。因此，如参照图3及图4获知的那样，成为构成导体层23的导体图案23a和导体图案23i的+X侧端露出的状态。
如图3中所示的那样，树脂层24为形成于基板21与基板22之间的绝缘体。树脂层24例如由具有透光性的环氧系的热固化性树脂形成。树脂层24例如优选固化前的最低熔融粘度VC1在80～160℃的范围内为10～10000Pa·s。另外，达到固化前的最低熔融粘度VC1下的温度T1(最软化温度)为止的熔融粘度变化率VR优选为1/1000以下(1000分之1以下)。进而，树脂层24优选通过被加热而达到最低熔融粘度后、即固化后的维卡软化温度T2为80～160℃的范围，0℃到100℃的范围内的拉伸储能模量EM为0.01～1000GPa。另外，树脂层24优选具有100～160℃的玻璃化转变温度T3。
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℃为止发生变化而求出的值。维卡软化温度是按照JIS K7206(ISO 306：2004)中记载的A50、在试验载荷10N、升温速度50℃/小时的条件下求出的值。玻璃化转变温度和熔化温度是按照依据JIS K7121(ISO3146)的方法、通过差示扫描量热测定而求出的值。拉伸储能模量是按照依据JlS K7244-1(ISO 6721)的方法而求出的值。具体而言，是通过将从-100℃到200℃按1分钟1℃地等速升温的测定对象物使用动态粘弹性自动测定器以频率10Hz进行取样而得到的值。
树脂层24的厚度T2按照导体层23与凸起37、38良好地接触的方式变得小于发光元件301～308的高度T1。与树脂层24密合的基板21、22具有按照配置有发光元件301～308的部分向外侧突出、发光元件301～308彼此之间的部分凹陷的方式弯曲的形状。通过像这样基板21、22弯曲，成为导体层23通过基板21、22被按压到凸起37、38上的状态。因此，能够提高导体层23与凸起37、38的电连接性和其可靠性。
需要说明的是，树脂层24优选透射率至少为5％以上、且由以具有热固化性的树脂作为主要成分的材料形成，但也可以根据需要包含其他的树脂成分等。作为具有热固化性的树脂，已知有环氧系树脂、丙烯酸系树脂、苯乙烯系树脂、酯系树脂、氨基甲酸酯系树脂、三聚氰胺树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂等。另一方面，作为热塑性树脂，已知有聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、丙烯酸树脂、特氟隆(注册商标)树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯腈丁二烯苯乙烯树脂、聚酰胺酰亚胺树脂等。它们中，环氧系树脂由于除了透光性、电绝缘性、可挠性等以外，软化时的流动性、固化后的粘接性、耐候性等也优异，所以作为树脂层24的构成材料是合适的。当然，树脂层24也可以由除环氧系树脂以外的其他树脂构成。
发光元件301为正方形的LED芯片。如图6中所示的那样，发光元件301是包含衬底基板31、N型半导体层32、活性层33、P型半导体层34的4层结构的LED芯片。发光元件301的额定电流为约50mA。
衬底基板31是由GaAs或Si或GaP等形成的正方形板状的半导体基板。在衬底基板31的上表面形成有与该衬底基板31相同形状的N型半导体层32。并且，在N型半导体层32的上表面依次层叠有活性层33、P型半导体层34。层叠于N型半导体层32上的活性层33及P型半导体层34在-Y侧并且-X侧的拐角部分形成有缺口，N型半导体层的表面露出。
在N型半导体层32的从活性层33和P型半导体层34露出的部分形成有与N型半导体层32电连接的焊盘36。另外，在P型半导体层34的+X侧并且+Y侧的拐角部分形成有与P型半导体层34电连接的焊盘35。焊盘35、36由铜(Cu)、金(Au)形成，在上表面形成有凸起37、38。凸起37、38由软钎料形成，被整形成半球状。也可以使用金(Au)或金合金等金属凸起来代替软钎料凸起。在发光元件301中，凸起37作为阴极电极发挥功能，凸起38作为阳极电极发挥功能。
如上所述构成的发光元件301如图5中所示的那样，被配置于导体图案23a、23b之间，凸起37与导体图案23a的焊盘23P连接，凸起38与导体图案23b的焊盘23P连接。
其他发光元件302～308也具有与发光元件301同等的构成。并且，发光元件302被配置于导体图案23b、23c之间，凸起37、38与导体图案23b、23c分别连接。以下同样地，发光元件303跨越导体图案23c、23d而配置。发光元件304跨越导体图案23d、23e而配置。发光元件305跨越导体图案23e、23f而配置。发光元件306跨越导体图案23f、23g而配置。发光元件307跨越导体图案23g、23h而配置。发光元件308跨越导体图案23h、23i而配置。由此，导体图案23a～23i及发光元件301～308以串联的方式连接。发光面板20中，发光元件301～308以约10mm间隔配置。
图7是挠性电缆40的侧面图。如图7中所示的那样，挠性电缆40由基材41、导体层43、覆盖层42构成。
基材41为以长度方向作为X轴方向的长方形的构件。该基材41例如由聚酰亚胺形成，在上表面形成有导体层43。导体层43通过将粘贴于聚酰亚胺的上表面的铜箔进行图案化来形成。本实施方式中，导体层43如图4中所示的那样，包含2个导体图案43a、43b。
返回图7，形成于基材41的上表面的导体层43通过经真空热压接的覆盖层42而被覆。该覆盖层42与基材41相比X轴方向的长度较短。因此，构成导体层43的导体图案43a、43b的-X侧端部成为露出的状态。另外，在覆盖层42上设置有开口部42a，导体图案43a、43b的+X侧端部从该开口部42a露出。
如参照图4及图8获知的那样，如上所述构成的挠性电缆40以从覆盖层42露出的导体图案43a、43b与发光面板20的导体图案23a、23i的+X侧端部接触的状态与发光面板20粘接。
如图2中所示的那样，连接器50为长方体状的部件，连接有从直流电源引回的电缆。连接器50安装于挠性电缆40的+X侧端部上表面。若连接器50被安装于挠性电缆40上，则如图8中所示的那样，连接器50的一对端子50a各自介由设置于覆盖层42上的开口部42a与构成挠性电缆40的导体层43的导体图案43a、43b连接。
如图2中所示的那样，增强板60为以长度方向作为X轴方向的长方形板状的构件。增强板60例如由环氧树脂或丙烯酸类形成。该增强板60如图8中所示的那样，被粘贴于挠性电缆40的下表面。因此，挠性电缆40能够在增强板60的-X侧端与发光面板20的+X侧端之间弯曲。
接着，对构成上述的发光装置10的发光面板20的制造方法进行说明。首先，如图9中所示的那样，准备由PET形成的基板21。并且，在基板21的表面形成包含导体图案23a～23i的导体层23。作为导体图案23a～23i的形成方法，例如可以使用减法或加法等。
接着，如图10中所示的那样，在形成有导体图案23a～23i的基板21的表面设置具有热固化性的树脂片材241。该树脂片材241的厚度与发光元件30的凸起37、38的高度大致同等。作为树脂片材241的原材料，例如使用环氧系树脂。树脂片材241为例如具有热固化性的弹性体。树脂片材241通过升温至固化温度而聚合，以后，变得具有热塑性。
接着，将发光元件301～308配置于树脂片材241上。此时按照导体图案23a～23i的焊盘23P位于发光元件30的凸起37、38的正下方的方式来定位发光元件301～308。
接着，如图11中所示的那样，将在下表面粘贴有具有热固化性的树脂片材242的基板22配置于基板21的上表面侧。树脂片材242具有与树脂片材241同等的性质。
接着，使基板21、22各自在真空气氛下进行加热而压接。由此，首先，形成于发光元件30中的凸起37、38穿过树脂片材241而到达导体层23，与各导体图案23a～23i电连接。另外，通过被加热而变得柔软的树脂片材241、242无间隙地填充于发光元件30的周围。
之后，树脂片材241、242发生固化。由此，树脂片材241及树脂片材242如图3中所示的那样，成为在基板21、22之间保持发光元件301～308的树脂层24。由此，完成发光面板20。
如图8中所示的那样，将粘贴有增强板60的挠性电缆40与如上所述构成的发光面板20连接，通过在该挠性电缆40上安装连接器50，从而完成图1中所示的发光装置10。
在发光装置10中，若介由连接器50对图4中所示的导体图案43a、43b施加直流电压，则构成发光面板20的发光元件301～308发光。
上述的发光装置10的发光面板20成为由PET形成的基板21、22通过树脂层24而粘接的结构。若将发光装置10在屋外或变得高温多湿那样的严酷的环境下使用，则因温度或湿度的影响而经年劣化较早地进行。因此，需要使用对高温且多湿的环境具有耐性的树脂来构成树脂层24。另外，在温度或湿度的变化剧烈的场所等中，根据温度的变化而树脂层24的粘弹性也发生变化。因此，在保持于树脂层24中的发光元件301～308的凸起37、38与导体图案23a～23i的焊盘23P之间，在将得到几十μm以下等级的电接合的微小区域周围用树脂固定的部位中，由于焊盘23P与凸起37、38离开而丧失电接触，根据情况不同，有时发光元件301～308熄灭。于是，对树脂层24进行了最佳的树脂的选定。
在选定时，假定将发光装置10在屋外使用，在温度为85℃且湿度为85％的环境下使例如10个发光装置10点亮1000小时。并且，对没有异常地继续点亮的发光装置10的数目进行比较。
需要说明的是，这里使用的发光装置10的基板21、22的厚度为100μm。导体层23由铜形成且厚度为2μm。导体图案23a～23i为由线宽为5μm且排列间距为300μm的线图案形成的网格图案。树脂层24的厚度为120μm，由厚度为60μm的树脂片材241、242形成。
将构成树脂层24的树脂分别由树脂A、树脂B、树脂C形成的3种发光装置10分别各准备10个。并且，在上述的环境下点亮1000小时。
图12是表示将发光装置10驱动1000小时时的结温Tj与合格品数的关系的图。曲线a1表示使用树脂A作为树脂层24的发光装置10中的合格品数与结温的关系。曲线b1表示使用树脂B作为树脂层24的发光装置10中的合格品数与结温的关系。曲线c1表示使用树脂C作为树脂层24的发光装置10中的合格品数与结温的关系。
以下，为了方便起见，将树脂层24由树脂A形成的发光装置表示为发光装置10A，将树脂层24由树脂B形成的发光装置表示为发光装置10B，将树脂层24由树脂C形成的发光装置表示为发光装置10C。另外，这里将温度85℃并且湿度85％的环境定义为试验环境。并且，在该试验环境下，结温Tj设定为105℃。
如图12中所示的那样，若在试验环境下，想要将发光装置10A、10B、10C无故障地驱动1000小时，则就发光装置10A而言，需要将发光元件的温度设定为100℃以下。另外，就发光装置10B、10C而言，需要将发光元件的温度设定为110℃以下、120℃以下。
然而，就发光装置10而言，在对发光元件301～308供给实用值的电流的情况下，发光元件301～308的温度成为大约110℃。因此，可以说树脂A作为发光装置10的树脂层24中使用的树脂是不合格的。作为树脂层24的树脂，需要使用树脂B及树脂C。
图13是表示树脂A～C的温度与储能模量(Pa)的关系的图。曲线a2表示树脂A的储能模量的温度依赖性。曲线b2表示树脂B的储能模量的温度依赖性。曲线c2表示树脂C的储能模量的温度依赖性。
如图13中所示的那样，树脂B、C的储能模量从-100℃到100℃大致恒定，与此相对，树脂A的储能模量从-50℃到100℃降低。并且，若超过100℃则进一步降低的程度变高。
关于100℃时的储能模量相对于-50℃时的储能模量，就树脂A而言为-99.7％。就树脂B、树脂C而言，分别为-26.1％、-24.5％。因此，若在成为图12的结果的高温中的试验环境下，想要无故障地将发光装置10驱动1000小时，则树脂层24的100℃下的储能模量相对于-50℃下的储能模量大于-99％较佳，若为-50％以上则更好，为-26％以上最佳。
图14是表示树脂A～C的温度与耗能模量(Pa)的关系的图。曲线a3表示树脂A的耗能模量的温度依赖性。曲线b4表示树脂B的耗能模量的温度依赖性。曲线c3表示树脂C的耗能模量的温度依赖性。如图14中所示的那样，树脂B、树脂C的耗能模量从-50℃到100℃附近大致恒定。树脂B、树脂C的耗能模量在120℃～140℃之间成为峰值。
另一方面，树脂A的耗能模量在-50～40℃为止为上升，在约40℃附近成为峰。若树脂A成为40℃以上，则树脂A的耗能模量逐渐降低。因此，若在成为图12的结果的高温中的试验环境下，想要将发光装置10无故障地驱动1000小时，则只要在40℃以上的温度时有树脂层的耗能模量的峰值即可。另外，若在110℃以上的温度时有树脂层的耗能模量的峰值则更好，在130℃以上时有树脂层的耗能模量的峰值为最佳。
图15是表示树脂A～C的温度与损耗正切tanδ的关系的图。曲线a4表示树脂A的损耗正切tanδ的温度依赖性。曲线b4表示树脂B的损耗正切tanδ的温度依赖性。曲线c4表示树脂C的损耗正切tanδ的温度依赖性。如曲线a4中所示的那样，树脂A的损耗正切tanδ成为最大时的温度为117℃。另外，树脂B的损耗正切tanδ成为最大时的温度为135℃，树脂C的损耗正切tanδ成为最大时的温度为150℃。
树脂A～C的损耗正切tanδ成为峰时的温度分别为117℃、135℃、150℃。因此，就发光装置10而言，可以说构成树脂层24的树脂的损耗正切tanδ成为最大时的温度越高，则试验环境下的不合格品的产生越少。
图16的表中示出在温度为85℃、湿度为25％、60％、85％这三个条件1、条件2、条件3下，将结温Tj设定为105℃、分别将10个发光装置10A、10B、10C驱动1000小时时的合格品数。在湿度为25％时，发光装置10A的合格品数为8个，发光装置10B、10C的合格品数为10。在湿度为60％时，发光装置10A的合格品数为6个，发光装置10B、10C的合格品数为10。在湿度为85％时，发光装置10A的合格品数为5个，发光装置10B、10C的合格品数为10。
需要说明的是，将树脂A～C的温度设定为25℃及60℃，同样地将发光装置10A、10B、10C驱动1000小时时，没有产生发光装置的故障。
如图16中所示的那样，树脂层24由树脂B形成的发光装置10在试验环境下驱动1000小时时也没有产生不合格品。因此，可以说树脂层24中使用的树脂优选损耗正切tanδ成为最大时的温度高于117℃，进一步优选为130℃以上时，最优选为135℃以上。
进而，已知tanδ的峰强度一般表示粘弹性特性的粘性的贡献度。这表示由于弹性超过弹性极限的塑性变形区域中的韧性高，所以即使是弹性极限以上，伴随粘弹性变化的树脂的变形量也低。这表示即使是在树脂的弹性成为弹性极限以上时的温度下，粘接的树脂也不易损坏，表示在成为图12中所示的结果的高温高湿环境下的试验中，保持导体层与发光元件的电连接部的树脂稳定，设备不易发生故障。
在图12中所示的试验结果中，关于tanδ的峰强度，树脂A为0.64，树脂B、树脂C分别为1.01、1.08(参照图15)。与tanδ的峰强度为0.64的树脂A相比，tanδ的峰强度为1以上的树脂B、C发生的故障少。因此，tanδ的峰强度为0.64以上较佳，若tanδ的峰强度为0.8以上则更好，tanδ的峰强度为1.01以上最佳。
在实施例中，以具有可挠性及透光性的发光装置10作为发明的宗旨，还发现若损耗正切tanδ成为最大时的温度变得大于180℃，则作为本发明的特征的具有可挠性及透光性的发光装置这样的特征稍微消失。
如图16的表中所示的那样获知，若着眼于树脂A，则随着湿度变高，通过1000小时的驱动而变得没有点亮的发光装置增加，判断为合格品的发光装置逐渐减少。
图17是表示树脂A的湿度与储能模量(Pa)的关系的图。曲线a25表示温度为25℃的树脂A的储能模量的湿度依赖性。曲线a60表示温度为60℃的树脂A的储能模量的湿度依赖性。曲线a85表示温度为85℃的树脂A的储能模量的湿度依赖性。
另外，图18是表示树脂A的湿度与损耗正切tanδ的关系的图。曲线at25表示温度为25℃的树脂A的损耗正切tanδ的湿度依赖性。曲线at60表示温度为60℃的树脂A的损耗正切tanδ的湿度依赖性。曲线at85表示温度为85℃的树脂A的损耗正切tanδ的湿度依赖性。
表示树脂A的储能模量的湿度依赖性的曲线a25、a60、a85成为大致恒定的值，但关于表示树脂A的损耗正切tanδ的温度依赖性的曲线at25、at60、at85，树脂A的温度越高则右上的梯度变得越大。特别是曲线at85，其右上的梯度大。
如图16的表中所示的那样，在树脂A的温度为85℃的高温的情况下，若考虑随着湿度的增加而合格品的数目减少，则认为合格品的数目的减少与曲线at85的梯度的增加存在相关关系。因此，在高温下使用的发光装置10的树脂层24需要选择表示损耗正切tanδ的湿度依赖性的曲线的梯度小的树脂层。
曲线at85中，湿度为20％～85％的范围内的变化量为5.55E-02。另外，湿度为50％～85％的范围内的变化量为4.27E-02。就显示曲线at85的特性的树脂A而言，如图16的表中所示的那样，在条件3下，10个发光装置10A中的5个发光装置被判断为合格品。因此，在构成发光装置10的树脂层24的树脂中，认为若湿度为20％～85％的范围内的变化量和湿度为50％～85％的范围内的变化量分别低于5.55E-02、4.27E-02，则过半数的发光装置在条件3下被判断为合格品。
接着，若着眼于树脂B，则如图16的表中所示的那样，在条件3下合格品的数目为10，全部的发光装置10B被判断为合格品。
图19是表示树脂B的湿度与储能模量(Pa)的关系的图。曲线b25表示温度为25℃的树脂B的储能模量的湿度依赖性。曲线b60表示温度为60℃的树脂B的储能模量的湿度依赖性。曲线b85表示温度为85℃的树脂B的储能模量的湿度依赖性。
另外，图20是表示树脂B的湿度与损耗正切tanδ的关系的图。曲线bt25表示温度为25℃的树脂B的损耗正切tanδ的湿度依赖性。曲线bt60表示温度为60℃的树脂B的损耗正切tanδ的湿度依赖性。曲线bt85表示温度为85℃的树脂B的储能模量的湿度依赖性。
进而，为了防止因湿度而使发光装置10的合格品数产生差异，需要选择相对于湿度的变化的影响小、即湿度发生变化时的储能模量的变化少的树脂。
若将图17中所示的曲线a25、a60、a85进行比较，则获知树脂A的储能模量在85℃时比在25℃时小。同样地，若将图19中所示的曲线b25、b60、b85进行比较，则获知树脂B的储能模量在85℃时比在25℃时小。
在湿度为25％～85％的范围内，从25℃的树脂A的储能模量的平均值到85℃的树脂A的储能模量的平均值的降低率为69.1％。另外，从25℃的树脂B的储能模量的平均值到85℃的树脂B的储能模量的平均值的降低率为30.6％。获知树脂B的平均值的降低率(30.6％)为树脂A的平均值的降低率(69.1％)的一半。
因此，在湿度为25％～85％的范围内，构成树脂层24的树脂的从25℃时的储能模量的平均值到85℃时的储能模量的平均值的降低率为69％以下较佳，为30.6％以下最佳。
与树脂A的情况同样地，如表示树脂B的储能模量的湿度依赖性的曲线b25、b60、b85所示的那样，树脂B的储能模量成为大致恒定的值。但是，关于表示树脂B的损耗正切tanδ的温度依赖性的曲线bt25、bt60、bt85，树脂B的温度越高，则右上的梯度越稍微变大。并且，在曲线bt85中，湿度为20％～85％的范围内的变化量为1.35E-02，湿度为50％～85％的范围内的变化量为9.05E-03。
就树脂A而言，由于在温度为60℃时，在湿度为30％、50％、85％下全部为合格品，所以若图18的at60的tanδ的湿度为20％～85的范围的变化量为2.97E-02以下、湿度为50％～85％的范围的变化量为1.63E-02以下则更好。
因此，湿度为20％～85％的范围内的变化量为5.55E-02以下、湿度为50％～85％的范围内的变化量为4.27E-02以下的树脂较佳，若湿度为20％～85％的范围内的变化量为2.97E-02以下、湿度为50％～85％的范围内的变化量为1.63E-02以下则更好。进而认为通过使用湿度为20％～85％的范围内的变化量为1.35E-02、湿度为50％～85％的范围内的变化量为9.05E-03的树脂作为发光装置10的树脂层，能够使条件1至3下的合格品数为样品数的过半数以上。
若构成发光装置10的树脂层24受到湿度的影响吸湿而膨胀，则在保持于树脂层24中的发光元件301～308的凸起37、38与导体图案23a～23i的焊盘23P之间，在将得到几十μm以下等级的电接合的微小区域周围用树脂固定的部位中，焊盘23P与凸起37、38离开而丧失电接触。其结果是，产生导体层23与凸起37、38的接触不良。因此，为了提高发光装置10的可靠性，需要将树脂层24的膨胀率设定为规定的值以下。
需要说明的是，树脂的膨胀率为依据JIS K 7197、通过[NETZSCH日本制]的湿度控制型热机械分析装置TMA测量而得到的值。
图21是表示树脂A、B的湿度与膨胀率的关系的图。曲线a4表示85℃的温度的树脂A的膨胀率和湿度依赖性。曲线b4表示85℃的温度的树脂B的膨胀率和湿度依赖性。如图16的表中所示的那样获知，就使用了树脂A的发光装置10A而言，随着湿度变高，通过1000小时的驱动而变得没有点亮的发光装置增加，被判断为合格品的发光装置逐渐减少。因此，认为合格品的数目的减少与曲线a4的梯度的增加存在相关关系。
如表示树脂A的膨胀率和湿度依赖性的曲线a4所示的那样，在湿度为85％时，树脂A的膨胀率成为21.3％。如图16中所示的那样，在膨胀率为21.3％时、即湿度为85％时，合格品的数目成为5。因此，认为若将构成发光装置10的树脂层24的树脂的膨胀率设定为低于21.3％，则过半数的样品被判断为合格品。因此，树脂层24的树脂的膨胀率低于21.3％较佳。
根据图16，树脂A的湿度30％下的合格品数多于湿度85％下的合格品数。因此，在图21中，若将湿度为40％以下的部分外推到曲线中，则获知湿度为30％时的树脂A的膨胀率为约2.0％。因此，树脂的膨胀率为2.0％以下更好。
另外，如表示树脂B的膨胀率和湿度依赖性的曲线b4所示的那样，在湿度为85％时，树脂B的膨胀率成为0.45％。如图16中所示的那样，就树脂B而言，在湿度为85％时，全部样品被判断为合格品。因此，认为树脂层24的树脂的膨胀率最优选为0.45％以下。
另外，在使用发光装置10时，可以使用具有与发光装置10的使用环境相应的特性的树脂作为树脂层24。例如，在85℃的环境下使用发光装置10的情况下，只要发光元件的结温Tj与环境温度之差ΔTj及树脂层24的损耗正切tanδ成为最大时的峰值温度tanδmax的关系满足以下的式(1)、(2)中所示的条件即可。需要说明的是，α是表示树脂层24的厚度的制造不均因素的系数。就本实施方式中公开的制造方法而言，为0.92～1.08。TM为环境温度(℃)。
tanδmax≥1.65ΔTj+α×D …(1)
α×D＝1.65×TM-47.5 …(2)
图22表示环境温度为85℃时的上述式(1)所示的范围。另外，上述式的右边表示图12中的合格品的数目成为10时的各树脂的与最大结温对应的损耗正切tanδ的峰值温度。因此，通过按照满足通过上述式(1)所示的条件的方式选定发光装置10的树脂层24的树脂，能够使在试验环境下被判断为不良的发光装置几乎为零。
如以上说明的那样，就本实施方式所涉及的发光装置而言，通过使用上述树脂层的动态粘弹性中的损耗正切tanδ成为最大时的峰值温度tanδmax与上述发光元件的结温与环境温度之差ΔT的关系以式(1)所示的树脂作为树脂层，能够提供可靠性高的发光装置。
就本实施方式所涉及的发光装置而言，通过使用动态粘弹性中的损耗正切tanδ成为最大时的温度为115℃以上的树脂作为树脂层，能够提供可靠性高的发光装置。
就本实施方式所涉及的发光装置而言，通过使用动态粘弹性中的损耗正切tanδ的变化量在湿度为20％以上且85％以下的范围内为5.55E-02以下的树脂作为树脂层，能够提供可靠性高的发光装置。
就本实施方式所涉及的发光装置而言，通过使用动态粘弹性中的损耗正切tanδ的变化量在湿度为50％以上且85％以下的范围内为4.27E-02以下的树脂作为树脂层，能够提供可靠性高的发光装置。
就本实施方式所涉及的发光装置而言，通过使用温度为85℃、湿度为40％以上且85％以下的范围内的膨胀率低于21.3％的树脂作为树脂层，能够提供可靠性高的发光装置。
另外，在发光元件301～308的厚度为90～300μm的情况下，树脂层24优选厚度为90～350μm。线膨胀率优选为40～80ppm/℃的范围。关于杨氏模量，以聚乙烯或聚苯乙烯作为原材料时，为0.3～10GPa，以环氧作为原材料时，优选为2.4GPa左右。弹性模量优选为1900～4900MPa。雾度优选为10％以下。另外，b*优选为0.5～5。光线透射率优选为30％以上。
在假定发光装置10在高温(85℃)下使用的情况下，在被给予将发光装置弯曲那样的来自外部的应力的情况下，树脂层的弯曲应力值较高可保证用于保持发光元件的连接稳定性。另一方面，相对于过量的应力，树脂层发生塑性变形而稳定性消失。在弯曲应力值低的情况下，树脂层通过外部应力而立刻发生塑性变形，连接稳定性消失。
不仅是高温时的弯曲应力值，而且在从夏天的室内带出到屋外等施加热冲击那样的发光装置的使用中，若从低温向高温转移时的弯曲应力的变化率的绝对值大，则连接稳定性变低。相反，若弯曲应力的变化率小，则连接稳定性变高。
图23是表示23℃和85℃下的树脂A、B及C的弯曲应力的测定结果的表。测定通过将厚度为120μm的发光面板20放置在间隔为3mm的双把手夹具上，测定在规定温度气氛中将插入压头向基板按压时的应变率和载荷来进行。需要说明的是，图23的表中所示的弯曲应力的值是应变量成为5％时的值。测定中使用了Instron公司制数字材料试验机。
如表中所示的那样，树脂A、B、C的23℃下的弯曲应力分别为5.95MPa、94.92MPa、123.67MPa。树脂B的弯曲应力的值成为树脂A的弯曲应力的值的高1位数的值。另外，树脂C的弯曲应力的值成为树脂A的弯曲应力的值的高2位数的值。
另外，树脂A、B、C的从23℃时的弯曲应力到85℃时的弯曲应力的变化率分别为-75.2％、-30.8％、-19.8％。全部树脂中的变化率成为负值，但仅树脂A的变化率突出地降低。
因此，树脂层24在应变量为5％时的弯曲应力在85℃时大于1.48MPa较佳，若为65.71MPa以上则更好，为99.2MP以上最佳。另外，在与室温相同程度的温度23℃与85℃之间的温度范围内，弯曲应力的变化率大于-75.2％较佳，若为-30.8％以上则更好，为-19.8％以上最佳。
关于基板21、22的厚度，若基板21、22薄，则有时发光元件301～308的凸起贯通。因此，优选满足以下的条件。基板21、22的厚度优选为30～300μm。耐热温度优选为100℃以上。线膨胀系数优选为4～9(1/℃)。弹性模量优选为2000～4100MPa。光线透射率优选为90％以上。热导率优选为0.1～0.4W/m·k。雾度优选为2％以下。另外，b*优选为2以下。
作为发光元件301～308，优选厚度为30～1000μm，一边的长度为30～3000μm。
关于发光元件301～308的凸起37、38，在发光装置10的制造过程中，在热压接前，高度为30～100μm。在热压接后，高度为20～90μm。凸起37、38优选为高度及宽度为30～100μm的范围。
若导体层23过厚，则有时在发光装置10的弯曲时产生裂纹。另外，若过薄，则电阻变高。另外，构成导体层23的网格图案若线宽较宽，则透射性消失。另外，若线宽较窄，则电阻变高、或者变得容易断线。对于导体层23，厚度优选为10μm以下。另外，构成导体层23的网格图案优选线宽为20μm以下。导体层23的片电阻值优选为300Ω/□以下。光线透射率优选为50％以上。热导率优选为0.2～0.33W/m·k。雾度优选为5％以下。另外，b*优选为2以下。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不受上述实施方式的限定。例如，在上述各实施方式中，对具备8个发光元件30的发光装置10进行了说明。不限于此，发光装置10也可以具备9个以上或7个以下的发光元件。
在上述实施方式中，对导体层23由金属形成的情况进行了说明。不限于此，导体层23也可以由ITO等透明导电材料构成。
在上述实施方式中，对由2个树脂片材241、242形成树脂层24的情况进行了说明。不限于此，树脂层24也可以由1个树脂片材形成。
在上述实施方式中，对在基板21、22之间无间隙地形成有树脂层24的情况进行了说明。不限于此，树脂层24也可以在基板21、22之间部分地形成。例如，也可以仅形成于发光元件的周围。另外，例如也可以如图24中所示的那样，树脂层24按照构成包围发光元件30的间隔物的方式形成。
在上述实施方式中，对发光装置10的发光面板20具备基板21、22和树脂层24的情况进行了说明。不限于此，也可以如图25中所示的那样，发光面板20仅由基板21和保持发光元件30的树脂层24构成。
另外，若发光元件的凸起37、38与导体层23连接，则树脂层24也可以仅由图11中所示的树脂片材241构成。
根据以上叙述的至少1个实施方式所涉及的发光装置，通过使用上述树脂层的动态粘弹性中的损耗正切tanδ成为最大时的峰值温度tanδmax与上述发光元件的结温与环境温度之差ΔT的关系以式(1)表示的树脂作为树脂层，能够提供可靠性高的发光装置。
在上述实施方式中，对发光元件30排列为直线状的情况进行了说明。不限于此，也可以如图26中所示的那样，发光元件30二维地排列为矩阵状。
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而提出的，并不意图限定发明的范围。这些新颖的实施方式能够以其他各种形态实施，在不脱离发明的主旨的范围内，可以进行各种省略、置换、变更。这些实施方式和其变形包含于发明的范围、主旨中，同时包含于权利要求书中记载的发明和其均等的范围内。

Claims (13)

1.一种发光装置，其具备：
第1基板，其具有透光性及可挠性，且形成有导电层；
第2基板，其具有透光性及可挠性，且与所述第1基板相对而配置；
多个发光元件，其具有与所述导电层连接的电极，且配置于所述第1基板与所述第2基板之间；和
树脂层，其具有透光性及可挠性，且配置于所述第1基板及所述第2基板之间，保持多个所述发光元件，
在将环境温度设为TM、将结温设为Tj、将常数设为D、将所述树脂层的厚度的制造不均因素设为α时，
作为进行可靠性试验时的没有产生不良的一般条件，所述树脂层的动态粘弹性中的机械损耗正切tanδ成为最大时的峰值温度tanδmax与所述发光元件的Tj与环境温度TM之差ΔTj的关系以以下的关系式表示：
tanδmax≥1.65ΔTj+α×D (1)
α×D＝1.65×TM-47.5 (2)。
2.一种发光装置，其具备：
第1基板，其具有透光性及可挠性，且形成有导电层；
第2基板，其具有透光性及可挠性，且与所述第1基板相对而配置；
多个发光元件，其具有与所述导电层连接的电极，且配置于所述第1基板与所述第2基板之间；和
树脂层，其具有透光性及可挠性，且配置于所述第1基板及所述第2基板之间，保持多个所述发光元件，
在将环境温度设为TM、将结温设为Tj、将常数设为D、将所述树脂层的厚度的制造不均因素设为α时，
构成所述树脂层的树脂按照以下方式选择：
动态粘弹性中的机械损耗正切tanδ成为最大时的峰值温度tanδmax与所述发光元件的Tj与环境温度TM之差ΔTj的关系满足以下的关系式：
tanδmax≥1.65ΔTj+α×D (1)
α×D＝1.65×TM-47.5 (2)。
3.一种发光装置，其具备：
第1基板，其具有透光性及可挠性，且形成有导电层；
第2基板，其具有透光性及可挠性，且与所述第1基板相对而配置；
多个发光元件，其具有与所述导电层连接的电极，且配置于所述第1基板与所述第2基板之间；和
树脂层，其具有透光性及可挠性，且配置于所述第1基板及所述第2基板之间，保持多个所述发光元件，
所述树脂层的动态粘弹性中的机械损耗正切tanδ成为最大时的温度为117℃以上。
4.根据权利要求3所述的发光装置，其中，所述损耗正切tanδ成为最大时的温度为180℃以下。
5.根据权利要求3或4所述的发光装置，其中，所述损耗正切tanδ的峰强度为0.64以上。
6.根据权利要求3到5中任一项所述的发光装置，其中，所述树脂层的100℃的储能模量相对于-50℃下的储能模量为-99％以上。
7.根据权利要求3到6中任一项所述的发光装置，其中，所述树脂层的耗能模量在40℃以上成为峰值。
8.根据权利要求3到7中任一项所述的发光装置，其中，构成树脂层的树脂在湿度为25％～85％的范围内，从25℃时的储能模量的平均值到85℃时的储能模量的平均值的降低率为69％以下。
9.一种发光装置，其具备：
第1基板，其具有透光性及可挠性，且形成有导电层；
第2基板，其具有透光性及可挠性，且与所述第1基板相对而配置；
多个发光元件，其具有与所述导电层连接的电极，且在所述第1基板与所述第2基板之间配置成矩阵状而构成点光源；和
树脂层，其具有透光性及可挠性，且配置于所述第1基板及所述第2基板之间，保持多个所述发光元件，
所述树脂层的动态粘弹性中的机械损耗正切tanδ的变化量在湿度为20％以上且85％的以下的范围内为5.55E-02以下。
10.根据权利要求9所述的发光装置，其中，所述树脂层的动态粘弹性中的机械损耗正切tanδ的变化量在湿度为50％以上且85％的以下的范围内为4.27E-02以下。
11.根据权利要求1到10中任一项所述的发光装置，其中，所述树脂层在温度为85℃、湿度为40％以上且85％以下的范围内的膨胀率低于21.3％。
12.根据权利要求1到11中任一项所述的发光装置，其中，所述树脂层在温度为85℃、应变量为5.0％下的弯曲应力为1.48MPa以上。
13.根据权利要求1到12中任一项所述的发光装置，其中，所述树脂层从温度25℃下的应变量5.0％下的弯曲应力到温度85℃下的应变量5.0％下的弯曲应力的变化率大于-75.2％。
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