CN114624806A - 发光模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能实现薄型化的发光模块。发光模块，具备：导光板，具备具有多个光学功能部且成为发光面的第1主面、以及为第1主面的相反侧且具有凹部与光反射凹部的第2主面，光学功能部是侧面具有倾斜面的凹陷，光反射凹部在俯视观察下包围凹部；光扩散部或波长变换部，设置在凹部内；发光元件，与光扩散部或波长变换部接合；以及密封构件，与导光板的第2主面相接并设置于光反射凹部内，对导光板的第2主面进行密封。

Description

发光模块
本申请是申请号为201810666588.2、发明名称为“发光模块的制造方法以及发光模块”、申请日为2018年06月25日(优先权日为2017/06/30、2017/11/13)的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本公开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灯、显示器等的各种光源被广泛利用。
例如专利文献1公开的光源装置具备：安装于安装基板的多个发光元件；将多个发光元件分别密封的半球状的透镜构件；和配置于其上的入射来自发光元件的光的扩散构件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2015-32373号公报
但在专利文献1那样的光源装置中，需要使安装基板与扩散板之间的距离大于透镜构件的厚度，有不能达成充分的薄型化的可能性。
发明内容
因此，本公开目的在于，提供能实现薄型化、具备导光板和发光元件的发光模块。
本公开所涉及的发光模块的制造方法按照如下的顺序包含如下的工序：准备具备成为发光面的第1主面和与第1主面相反一侧的第2主面的导光板的工序；在导光板的与第1主面所具备的多个光学功能部对应的第2主面上分别设置发光元件的工序；和形成将多个发光元件电连接的布线的工序。
发明效果
由此，能提供能实现薄型化、具备导光板和发光元件的发光模块。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的液晶显示器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部分放大示意截面图。
图2C是表示实施方式所涉及的导光板的光学功能部和凹部的一例的部分放大示意俯视图和部分放大示意侧视图。
图3A是表示实施方式所涉及的发光模块的制造工序的一例的部分放大示意截面图。
图3B是表示实施方式所涉及的发光模块的制造工序的一例的部分放大示意截面图。
图3C是表示实施方式所涉及的发光模块的制造工序的一例的部分放大示意截面图。
图3D是表示实施方式所涉及的发光模块的制造工序的一例的部分放大示意截面图。
图3E是表示实施方式所涉及的发光模块的制造工序的一例的部分放大示意截面图。
图3F是表示实施方式所涉及的发光模块的制造工序的一例的部分放大示意截面图。
图3G是表示实施方式所涉及的发光模块的制造工序的一例的部分放大示意截面图。
图3H是表示实施方式所涉及的发光模块的制造工序的一例的部分放大示意截面图。
图3I是表示实施方式所涉及的发光模块的制造工序的一例的部分放大示意截面图。
图4是另一实施方式所涉及的发光模块的部分放大示意截面图。
图5A是实施方式所涉及的发光模块的示意俯视图。
图5B是表示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在液晶显示器装置的情况下的示意俯视图。
图7A是实施方式所涉及的发光模块的部分放大示意截面图。
图7B是表示实施方式所涉及的导光板的光学功能部和凹部的一例的部分放大示意俯视图和部分放大示意截面图。
图8A是实施方式所涉及的发光模块的示意截面图。
图8B是表示实施方式所涉及的导光板的光学功能部和凹部的一例的部分放大示意俯视图和部分放大示意截面图。
图8C是表示实施方式所涉及的导光板的光学功能部和凹部的一例的部分放大示意俯视图和部分放大示意截面图。
图8D是实施方式所涉及的发光模块的导光板的光学功能部的部分放大立体图。
图9A是实施方式所涉及的发光模块的示意截面图。
图9B是表示实施方式所涉及的导光板的光学功能部和凹部的一例的部分放大示意俯视图和部分放大示意截面图。
图10A是实施方式所涉及的发光模块的示意截面图。
图10B是表示实施方式所涉及的导光板的光学功能部和凹部的一例的部分放大示意俯视图和部分放大示意截面图。
图11A是实施方式所涉及的发光模块的示意截面图。
图11B是表示实施方式所涉及的导光板的光学功能部和凹部的一例的部分放大示意俯视图和部分放大示意截面图。
图12A是实施方式所涉及的发光模块的示意截面图。
图12B是实施方式所涉及的发光模块的导光板的部分放大截面图。
图12C是表示实施方式所涉及的导光板的光学功能部和凹部的一例的部分放大示意俯视图和部分放大示意截面图。
图13A是表示实施方式所涉及的导光板的光学功能部和凹部的一例的部分放大示意俯视图和部分放大示意截面图。
图13B是实施方式所涉及的导光板的光学功能部的部分放大截面图。
附图标记的说明
1000 液晶显示器装置
100、101、200、300、400、500、600、700 发光模块
110a 透镜薄片
110b 透镜薄片
110c 扩散薄片
120 液晶面板
1、2、3、31、4、5、6、7、8 导光板
1a、2a、3a、31a、4a、5a、6a、7a、8a光学功能部1b、2b、3b、4b、5b、6b、7b、8b 凹部
1c、2c、3c、31c、4c、5c、6c、7c、8c 导光板的第1主面
1d、2d、3d、4d、5d、6d、6d、7d、8d 导光板的第2主面
4aa 中央凹部
4ab 环状凸部
5e 光散射部
6f、7f 光反射凹部(7f1 第1光反射凹部、7f2 第2光反射凹部、7f3 第3光反射凹部、7f4 第4光反射凹部)
6fa、7f1a、7f2a、7f3a、7f4a、8fa、8fb 光反射面
7f1b、7f2b、7f3b、7f4b 光反射辅助面
8g 曲面(8ga 第1曲面、8gb 第2曲面)
11 发光元件
11b 发光元件的电极
11c 发光元件的第1主面
11d 发光元件的第2主面
12 波长变换部(定位部)
13、13b 密封构件
13a 密封构件的材料
14 透光性接合构件
14a 透光性接合构件的材料
15 布线
20 布线基板
20a 布线基板的基材
20b 布线基板的布线层
20c 布线基板的导电性构件
20E 连接器
30 框架
具体实施方式
以下基于附图来详细说明本发明。另外，在以下的说明中，根据需要而使用表示特定的方向或位置的用语(例如“上”、“下”」以及包含这些用语的其他用语)，但这些用语的使用是为了易于参考附图理解发明，并非由这些用语的意义限制本发明的技术范围。另外，多个附图中表征的同一附图标记的部分表示相同或同等的部分或构件。
进而，以下所示的实施方式对用于将本发明的技术思想具体化的发光模块进行例示，并非将本发明限定为以下内容。另外，以下记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等只要没有特定的记载，就并不是将本发明的范围仅限定于此的意思，而是意图进行例示。另外，1个实施方式、实施例中说明的内容也能适用于其他实施方式、实施例。另外，附图中示出的构件的大小、位置关系等有时为了使说明变得明确而进行了夸张。
(液晶显示器装置1000)
图1是表示本实施方式所涉及的液晶显示器装置1000的各结构的结构图。图1中示出的液晶显示器装置1000从上侧起依次具备：液晶面板120、2片透镜薄片110a、110b、扩散薄片110c和发光模块100。本实施方式所涉及的液晶显示器装置1000是在液晶面板120的下方配置发光模块100的所谓正下方型的液晶显示器装置。液晶显示器装置1000将从发光模块100照射的光照射到液晶面板120。另外，除了上述的结构构件以外，可以进一步具备偏振滤波器、滤色器、DBEF等构件。
1.实施方式1
(发光模块100)
在图2A到图2C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的示意俯视图100。图2B是表示本实施方式所涉及的发光模块100的部分放大示意截面图。图2C是表示实施方式所涉及的导光板的光学功能部和凹部的一例的部分放大示意俯视图和部分放大示意截面图。
发光模块100具备导光板1、和与多个导光板1接合的多个发光元件11。多个发光元件11矩阵状地配置于导光板1上。发光模块100的导光板1具备成为发光面的第1主面1c和与第1主面1c相反一侧的第2主面1d。在导光板1的第2主面1d设有多个凹部1b，在该凹部1b内具有配置了波长变换材料的分离开的多个波长变换部12。对该波长变换部分别接合1个发光元件11。
本公开所涉及的发光模块由于在导光板上接合发光元件，因此能实现薄型化。另外，由于在导光板上搭载、粘结发光元件，因此与组合在基板上安装发光元件的结构和导光板的情况相比，难以发生发光元件与导光板位置偏离。由此，能做出具备良好的光学特性的发光模块。特别地，如后述那样，在导光板设置与发光元件分别对应的光学功能部1a的情况是尤其优选的。
在正下方型的液晶显示器装置中，由于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影响到液晶显示器装置的亮度不均的可能性。为此，作为正下方型的液晶显示器装置的发光模块，期望亮度不均少的发光模块。
若取本实施方式的发光模块100的结构，就能使发光模块100的厚度薄到5mm以下、3mm以下、1mm以下等。
以下详述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。
(导光板1)
导光板1是被入射来自发光元件的光、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1主面1c和与第1主面1c相反一侧的第2主面1d。
在该导光板1的第2主面1d接合多个发光元件11。由此能缩短导光板1与发光元件11的距离，能实现发光模块100的薄型化。
导光板1的大小能设为例如一边为1cm～200cm程度，优选3cm～30cm程度。厚度能设为0.1mm～5mm程度，优选0.5mm～3mm。
导光板1的平面形状例如能设为大致矩形或大致圆形等。
作为导光板1的材料，能使用丙烯、聚碳酸酯、环状聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二酯、聚酯等热可塑性树脂、环氧树脂、硅酮等热硬化性树脂等的树脂材料、或玻璃等光学透明的材料。特别地，由于热可塑性的树脂材料能通过注塑成型效率良好地制造，因而是优选的。尤其地，优选透明性高、廉价的聚碳酸酯。在导光板1安装发光元件11后贴附布线基板的本实施方式的发光装置的制造方法中，由于能省略焊料回流那样施加高温的工序，因此即使是聚碳酸酯这样热可塑性、耐热性低的材料也能使用。
导光板1例如能以注塑成型或传递模塑、热转印等成形。在导光板1具备后述的光学功能部1a、凹部1b的情况下，优选地，这些电通过模具一并形成。由此能降低光学功能部1a与凹部1b的成形位置偏离。
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，例如空气的层等。由此，能使之成为更易于使光扩散、降低了亮度不均的发光模块。例如，能通过在任意的多个透光性的层之间设置间隔物使它们分离，并设置空气的层，来实现这样的结构。
另外，可以在导光板1的第1主面1c上设置透光性的层，在导光板1的第1主面1c与该透光性的层之间设置折射率不同的层，例如空气的层等。由此，能使之成为更易于使光扩散、降低了亮度不均的液晶显示器装置。例如，能通过在任意的导光板1与透光性的层之间设置间隔物使它们分离，并设置空气的层，来实现这样的结构。
(光学功能部1a)
导光板1可以在第1主面1c侧具备光学功能部1a。
光学功能部1a例如能具有使光在导光板1的面内扩展的功能。例如，可以设置与导光板1的材料折射率不同的材料。具体地，能使用设于第1主面1c侧的倒圆锥或倒四角锥、倒六角锥等倒多角锥形等的凹陷，该凹陷通过折射率不同于导光板1的材料(例如空气)与凹陷的倾斜面的界面将照射的光向发光元件11的侧方方向反射。另外，例如也可以在有倾斜面的凹部设置光反射性的材料(例如金属等的反射膜或白色的树脂)等。光学功能部1a的倾斜面在截面观察下可以是直线，也可以是曲线。
光学功能部1a优选如后述那样与各个发光元件11对应，即，设于与配置在第2主面1d侧的发光元件11相反一侧的位置。特别优选发光元件11的光轴和光学功能部1a的光轴大致一致。
光学功能部1a的大小能适当设定。图2B所示的光学功能部1a是在第1主面1C具备圆形的开口部的倒圆锥状的凹部，示出开口部的直径与波长变换部12大致同等的大小的示例。
(定位部、凹部1b)
导光板1可以在第2主面1d侧具备定位部1b。
定位部1b只要能作为发光元件11的安装位置的目标，就可以是任何形态。具体地，例如能设为图2B以及图3A所示那样的凹部1b、凸部、槽等。
凹部1b的俯视观察下的大小例如能设为0.05mm～10mm，优选0.1mm～1mm。深度能设为0.05mm～4mm，优选0.1mm～1mm。光学功能部1a与凹部1b之间的距离能在光学功能部1a和凹部1b分离开的范围内适当设定。
凹部的俯视观察形状能设为大致矩形、大致圆形，能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2个凹部之间的距离)大致均等的情况下，优选为大致圆形或大致正方形。尤其地，通过设为大致圆形，能使来自发光元件11的光良好地扩展。
(扩散部、波长变换部)
本实施方式的发光模块可以具备：具有使来自发光元件11的光扩散的材料的扩散部或对来自发光元件11的光的波长进行变换的波长变换部。
扩散部或波长变换部设于发光元件11与导光板1之间，配置在导光板1的第2主面1d侧。扩散部或波长变换部在内部使来自照射其的发光元件11的光扩散、均等化。扩散部或波长变换部如图4所示那样配置在平坦的导光板1的第2主面1d上，设置得从第2主面1d的面突出。另外，出于发光模块100的薄型化等目的，优选如图2B所示那样，扩散部或波长变换部配置在前述的导光板1的凹部1b内。
在本实施方式中，发光模块100可以具备波长变换部12。另外，优选具备分别分离开的多个波长变换部12。由此能削减波长变换材料。另外，优选对各个发光元件11的1个设置1个波长变换部12。由此，通过使来自发光元件的光在波长变换部12均匀化，能降低亮度不均和颜色不均。
波长变换部12例如能用灌封、印刷、喷溅等方法形成。在导光板1的凹部1b内配置波长变换材料来形成波长变换部12的情况下，例如在将液状的波长变换材料载置在导光板1的第2主面1d后，用刮板等刮入到多个凹部1b内，由此能量产性良好地形成波长变换部12。
另外，波长变换部12可以准备预先成形的成形品，将该成形品配置在所述导光板1的凹部1b内或导光板1的第2主面1d上。波长变换部12的成形品的形成方法例如能举出将板状或薄片状的波长变换材料通过切断、冲裁等而单片化的方法。或者，能使用模具等用注塑成形、传递模塑法、压缩成形等方法来形成小片的波长变换部12的成形品。波长变换部12的成形品能使用粘结剂等粘结在凹部1b内或导光板1的第2主面1d上。
波长变换部12的大小或形状例如能设为与上述的凹部同等程度。波长变换部12的高度优选设为与凹部的深度同程度。
另外，对于导光板1，可以具有使得在光学功能部1a以外的部分进行光扩散、反射等的加工。在与光学功能部1a分离开的部分设置微细的凹凸或设为粗面，能进一步使光扩散，降低亮度不均。
波长变换部12例如能使用环氧树脂、硅酮树脂、将它们混合的树脂或玻璃等透光性材料，作为母材的材料。从波长变换部12的耐光性以及成形容易性的观点触发，选择硅酮树脂作为波长变换部12的母材是有益的。作为波长变换部12的母材而优选采用具有高于导光板1的材料的折射率的材料。
作为波长变换部12所含有的波长变换构件，能举出YAG荧光体、β赛隆荧光体或KSF系荧光体等氟化物系荧光体等。通过在1个波长变换部12中使用多种类的波长变换构件，更优选地，波长变换部12包含进行绿色系的发光的β赛隆荧光体和进行红色系的发光的KSF系荧光体等氟化物系荧光体，能扩大发光模块的颜色再现范围。另外，例如，在使用出射蓝色系的光的发光元件11时，为了能得到红色系的光，使波长变换部12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。即，可以通过使波长变换部12含有出射特定的颜色的光的波长变换构件，来出射特定的颜色的光。另外，波长变换构件可以是量子点。
可以在波长变换部12内任意配置波长变换构件。例如可以大致均匀分布，也可以部分偏倚地存在。另外，可以层叠设置分别含有波长变换构件的多个层。
作为扩散部，例如能使用使上述的树脂材料含有SiO2或TiO2等微粒子的结构。
(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接合在1个导光板1。
发光元件11具有主要将发光取出的主发光面11c，在与主发光面11c相反一侧的电极形成面11d具有一对电极11b。一对电极11b与后述的布线基板20对置配置，任意经由布线15等适当地与布线基板20的基板布线电连接。发光元件11和导光板1隔着透光性树脂等有透光性的透光性接合构件14而接合。
发光元件11具有例如蓝宝石等的透光性基板和层叠于透光性基板上的半导体层叠结构。半导体层叠结构包含发光层和夹着发光层的n型半导体层以及p型半导体层，对于n型半导体层以及p型半导体层分别电连接n侧电极以及p侧电极11b。对于发光元件11，与导光板对置配置例如具备透光性基板的主发光面11c，在与主发光面11c相反一侧的电极形成面11d具有一对电极11b。发光元件11优选具备能出射能效率良好地激发波长变换构件的短波长变换的光的氮化物半导体(InxAlyGa1-x-yN、0≤X、0≤Y、X+Y≤1)。
作为发光元件11，纵、横以及高度的尺寸没有特别限制。发光元件11优选能使用俯视观察下纵以及横的尺寸为1000μm以下的半导体发光元件，更优选地，纵以及横的尺寸为500μm以下，进一步优选地，能使用纵以及横的尺寸200μm以下的发光元件。若使用这样的发光元件，则在进行液晶显示器装置的局部调暗时能实现高精细的影像。另外，若使用纵以及横的尺寸500μm以下的发光元件11，就能廉价地置办发光元件11，因此能使发光模块100廉价。另外，纵以及横的尺寸两方为250μm以下的发光元件由于发光元件的上表面的面积变小，因此来自发光元件的侧面的光的出射量相对变多。即，这样的发光元件由于发光易于成为蝙蝠翼形状，因此优选使用将发光元件11接合在导光板1、发光元件11与导光板1的距离极短的本实施方式的发光模块100中。
进而优选地，通过在导光板1设置透镜等有反射或扩散功能的光学功能部1a，使来自发光元件11的光向侧方扩展，使导光板1的面内的发光强度平均化。但在将与多个发光元件11对应的多个光学功能部1a形成在导光板1的情况下，存在小的发光元件11和光学功能部1a的定位变难的情况。另外，若发生发光元件11与光学功能部1a的位置偏离，由于对于光学功能部1a，与发光元件11的位置关系从设计偏离，不能通过光学功能部1a将光充分扩展，存在因明亮度在面内部分降低等而成为亮度不均的问题。
特别在过去那样在将发光元件安装在布线基板后组合导光板的方法中，由于需要将布线基板与发光元件的位置偏离和与导光板的光学功能部的位置偏离分别在平面方向以及层叠方向上加入考虑，因此存在更难使发光元件和光学功能部良好光学耦合的情况。
为此，本实施方式中的发光模块100通过将预先设于导光板1的多个定位部(特别是波长变换部12)或光学功能部1a为目标，将多个发光元件11安装在导光板1上，能容易地进行这样的发光元件11的定位。由此能使来自发光元件11的光精度良好地均匀化，能做出亮度不均和颜色不均少的质量良好的背光灯用光源。
另外，优选如上述，在设有光学功能部1a的面的相反侧的面，在与光学功能部1a对应、即俯视透视下与光学功能部1a重叠的位置设置能定位发光元件11的定位部1b。尤其地，作为定位部1b而形成凹部1b，另外在凹部1b的内部形成作为与导光板1的构件不同的构件的能用于制造装置的位置辨识中的扩散部，更优选形成波长变换部12，由此能更容易地进行发光元件11与光学功能部1a的定位。
另外，用光反射性构件(密封构件13)被覆发光元件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的内部设置扩散部或波长变换部12，对于该扩散部或波长变换部12，可以将能够通过主要取出光而使发光在内部扩散的扩散部或波长变换部12视作发光部。由此，虽然与扩散部或波长变换部12对置，但能更加降低在俯视观察的范围内发生的发光元件11的位置偏离的影响。
作为发光元件11而优选使用俯视观察下长方形的发光元件。换言之，发光元件11优选其上表面形状具有长边和短边。在高精细的液晶显示器装置的情况下，使用的发光元件11的数量成为数千个以上，发光元件11的安装工序成为重要的工序。在发光元件11的安装工序中，即使在多个发光元件的一部分的发光元件发生转动偏离(例如±90度方向的偏离)，通过使用俯视观察下长方形的发光元件，目视下的确认也变得容易。另外，由于能拉开p型电极与n型电极的距离来形成，因此能容易地进行后述的布线15的形成。
另一方面，在使用俯视观察下正方形的发光元件的情况下，能量产性良好地制造小的发光元件。
关于发光元件11的密度(排列间距)，发光元件11间的距离例如能设为0.05mm～20mm程度，优选1mm～10mm程度。
多个发光元件11在导光板1的俯视观察下二维或二维排列。优选多个发光元件11如图2A所示那样沿着正交的两个方向即x方向以及y方向二维排列。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可以如图2A的示例所示那样在x方向以及y方向之间间距相同，也可以不同。排列的二方向也可以不正交。另外，x方向或y方向的排列间距并不限于等间隔，也可以是不等间隔。例如可以将发光元件11排列得从导光板1的中央向周边间隔变大。另外，所谓发光元件11间的间距，是指发光元件11的光轴间的距离。
在发光元件11中能利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而例示发光二极管。发光元件11例如出射蓝色光。另外，作为发光元件11，可以使用出射白色光的光源。另外，作为多个发光元件11，可以使用发出不同颜色的光的发光元件。例如可以发光模块100包含出射红、蓝、绿的光的发光元件，通过将红、蓝、绿的光混合来出射白色光。
作为发光元件11，能选择出射任意的波长变换的光的元件。例如作为出射蓝色、绿色的光的元件，能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，作为出射红色的光的元件，能使用包含GaAlAs、AIInGaP等半导体的发光元件。进而还能使用它们以外的材料所构成的半导体发光元件。能根据半导体层的材料以及其混晶度来选择各种发光波长变换。所用的发光元件的组成、发光色、大小、个数等对应于目的适当选择即可。
(透光性接合构件14)
发光元件11和导光板1或扩散部或波长变换部12可以通过透光性接合构件14接合。在本实施方式中，透光性接合构件14设于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将从发光元件11出射的光的60％以上透过，优选将90％以上透过。透光性接合构件14起到使从发光元件11出射的光传播到导光板1的作用。为此透光性接合构件14能包含扩散构件等，也可以仅由不含扩散构件等的透光性的树脂材料构成。
透光性接合构件14可以被覆发光元件11的侧面(将主发光面11c和电极形成面11d相连的面)。进而优选地，被覆发光元件11的发光层的侧面。由此能将向发光元件11的侧面方向出射的光高效率地取出到透光性接合构件14内，能提高发光模块100的发光效率。在透光性接合构件14被覆发光元件11的侧面的情况下，优选如图2B所示那样形成为向着导光板1的方向在截面观察下扩展的形状。由此能将向发光元件11的侧面方向出射的光高效率地取出到导光板1的方向。
在发光元件11具备透光性基板的情况下，透光性接合构件14优选覆盖该透光性基板的至少侧面的一部分。由此能将从发光层出射的光当中在透光性基板内传播并向横向出射的光向上方取出。透光性接合构件14优选在高度方向上被覆透光性基板的侧面的一半以上，进一步优选地，形成为接触发光元件11的侧面和电极形成面11d所成的边。
进而，透光性接合构件14优选在从导光板1的第1主面1c侧观察的俯视观察下，限定在扩散部或波长变换部12的外缘的内侧的范围而配置。由此，由于能使发光元件11的光高效率地进入扩散部或波长变换部12，因此能降低发光的亮度不均和颜色不均。
作为透光性接合构件14的材料，能使用环氧树脂、硅酮树脂等透光性的热硬化性的树脂材料等。
(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2主面1d和透光性接合构件14的侧面密封。由此能增强发光元件11和导光板1。另外，通过将密封构件13作为光反射性构件，能将来自发光元件11的发光效率良好地取入到导光板1。另外，通过由密封构件13兼作保护发光元件11的构件和设于与导光板1的出射面相反一侧的面的反射构件，能谋求发光模块100的薄型化。
另外，在图4所示那样波长变换部12设于导光板1的第2主面上、该波长变换部12的侧面等面从导光板1露出的情况下，优选也对该露出的部分进行被覆。
密封构件13优选是光反射性构件。
光反射性构件的密封构件13相对于从发光元件11出射的光有60％以上的反射率，优选有90％以上的反射率。
光反射性构件的密封构件13的材料优选是含有白色的颜料等的树脂。特别优选含有氧化钛的硅酮树脂。通过较多使用氧化钛这样的廉价的原材料作为为了被覆导光板1的一面比较大量使用的材料，能使发光模块100廉价。
(布线15)
可以在发光模块100设置与多个发光元件11的电极11b电连接的布线15。布线15能形成在密封构件13等的与导光板1相反一侧的面。通过设置布线15，能将例如多个发光元件11彼此电连接，能容易地形成液晶显示器装置1000的局部调暗等所需的电路。
布线15例如如图3G～图3H所示那样，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，用激光等将该金属膜15a部分除去来进行图案形成，由此形成布线15。
(布线基板20)
本公开的发光模块100可以如图3I所示那样具有布线基板20。由此能容易地形成局部调暗等所需的复杂的布线。将发光元件11安装在导光板1，任意形成密封构件13以及布线15之后，另外将具备布线层20b的布线基板20与发光元件的电极11b或布线15接合，能由此形成该布线基板20。另外，通过在设置与发光元件11连接的布线15时将该布线15设为比发光元件11的电极11b的平面形状大的形状，能容易地进行该布线基板20与发光元件11等的电接合。
布线基板20是具备绝缘性的基材20a、和与多个发光元件11电连接的布线层20b等的基板。布线基板20例如形成了填充在设于绝缘性的基材20a的多个过孔内的导电性构件20c和在基材20a的两面侧与导电性构件20c电连接的布线层20b。
作为布线基板20的材料，可以使用任何材料。例如能使用陶瓷以及树脂。出于低成本以及成形容易性的点，可以选择树脂作为基材20a的材料。作为树脂，能举出酚醛树脂、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、玻璃环氧树脂等的复合材料等。另外，既可以是刚性基板，也可以是柔性基板。在本实施方式的发光模块100中，由于发光元件与导光板的位置关系预先确定，因此作为布线基板20的材料，即使是将因热等而产生翘曲、伸展那样的材料用在基材20a的情况，也难以发生发光元件11与导光板1的位置偏离的问题，因此能适当使用玻璃环氧树脂等廉价的材料或厚度薄的基板。
布线层20b例如是设于基材20a上的导电箔(导体层)，与多个发光元件11电连接。布线层20b的材料优选具有高的热传导性。作为这样的材料，例如能举出铜等导电材料。另外，布线层20b能以镀覆、导电性膏的涂布、印刷等形成，布线层20b的厚度例如是5～50μm程度。
布线基板20可以用任何方法与导光板1等接合。例如能将薄片状的粘结薄片配置在设于导光板1的相反侧的密封构件13的表面与布线基板20的表面之间，通过压接进行接合。另外，布线基板20的布线层20b与发光元件11的电连接可以用任何方法进行。例如能对埋入在过孔内的金属的导电性构件20c进行加压和加热使其融化来与布线15接合。
另外，布线基板20可以具有层叠结构。例如作为布线基板20，可以使用在表面设有绝缘层的金属板。另外，布线基板20可以是具有多个TFT(Thin-Film Transistor，薄膜晶体管)的TFT基板。
在图3示出本实施方式的发光模块的制造方法的一例。
首先，如图3A所示那样准备导光板1。作为材料例如使用聚碳酸酯，在第1主面具备作为倒圆锥状的凹部的光学功能部1a，在第2主面具备开口部为大致四边形的凹部1b。
接下来，在导光板1的第2主面侧涂布混合了荧光体和硅酮树脂的波长变换材料，用刮板填充到多个凹部1b内。将未进入凹部1b内的多余的波长变换材料除去。然后使波长变换材料硬化，如图3B所示那样形成多个分离的波长变换部12。
接下来，如图3C所示那样，在各个波长变换部12上分别涂布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3D所示那样，在各个透光性接合构件的材料14a上配置具备透光性的蓝宝石基板的发光元件11。这时配置成：作为蓝宝石基板侧的面的主发光面11c朝向导光板1侧，设有一对电极11b一侧的电极形成面11d朝向与导光板1相反一侧。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的材料14a。然后使透光性接合构件的材料14a硬化，将发光元件11和导光板1接合，并进行安装。
接下来如图3E所示那样形成密封构件的材料13a，将导光板1的第2主面1d、多个发光元件11和多个透光性接合构件14埋入。密封构件的材料13a是混合了氧化钛和硅酮树脂的光反射性的构件。密封构件的材料13a例如用传递模塑、灌封、印刷、喷溅等方法形成。这时，为了完全被覆发光元件11的电极11b的上表面(与导光板1相反一侧的面)而将密封构件的材料13a形成得较厚。接下来如图3F所示那样，将密封构件的材料13a的一部分研削，使发光元件的电极露出，形成密封构件13。
接下来如图3G所示那样，在发光元件11的电极11b和密封构件13上的大致整个面，从导光板1侧以溅射等形成Cu/Ni/Au的金属膜15a。
接下来如图3H所示那样，通过激光消融来对金属膜15a图案形成，形成布线15。
接下来如图3I所示那样，对该布线15和另外准备的布线基板20的布线层20b在其间隔着粘结薄片进行压接而接合。这时，通过加压和加热使填充在布线层20b的一部分(例如过孔)内的导电性材料部分融解，来将布线15和布线层20b电连接。
如此能得到本实施方式的发光模块100。
多个发光元件11可以布线成分别独立驱动。另外，将导光板1分割成多个范围，将安装于1个范围内的多个发光元件11作为1个组，通过将该1个组内的多个发光元件11彼此串联或并联地电连接来使它们连接到相同电路，可以具备多个这样的发光元件组。通过进行这样的分组，能形成能局部调暗的发光模块。
在图5A以及图5B示出这样的发光元件组的示例。在该示例中，如图5A所示那样，将导光板1分割成4列×4行的16个区域R。在该1个区域R分别具备4列×4行排列的16个发光元件。这16个发光元件例如组装入图5B所示那样的4并联4串联的电路并进行电连接。
本实施方式的发光模块100的1个可以用作1个液晶显示器装置1000的背光灯。另外，也可以排列多个发光模块100来作为1个液晶显示器装置1000的背光灯使用。通过制作多个小的发光模块100，分别进行检查等，与制作安装得较大的发光元件11的数量多的发光模块100的情况相比，能提升成品率。
可以1个发光模块100与1个布线基板20接合。另外，也可以多个发光模块100与1个布线基板20接合。由此，由于能将与外部的电连接端子(例如连接器20e)汇集(即，不需要按每1个发光模块准备)，因此能简化液晶显示器装置1000的结构。
另外，也可以将接合该多个发光模块100的1个布线基板20排列多个来作为一个液晶显示器装置1000的背光灯。这时，例如能将多个布线基板20载置在框架等，分别用连接器20e等与外部的电源连接。
在图6示出具备这样的多个发光模块100的液晶显示器装置的示例。
在该示例中，接合2个发光模块100的具备连接器20e的布线基板20配备了4个，载置在框架30。即，8个发光模块100排列为2行×4列。由此，能廉价地制造大面积的液晶显示器装置的背光灯。
另外，也可以在导光板1上进一步层叠有扩散等功能的透光性的构件。在该情况下，在光学功能部1a是凹陷的情况下，优选设置透光性的构件，堵塞凹陷的开口(即靠近导光板1的第1主面1c的部分)，但不填埋凹陷。由此能在光学功能部1a的凹陷内设置空气的层，能使来自发光元件11的光良好地扩展。
1-1.实施方式1的变形例1
图7A是变形例1所涉及的发光模块200的放大截面图。图7B分别表示发光模块200中所用的导光板2的顶视图、纵截面图、底视图、横截面图。在变形例1中，设于第1主面2c的光学功能部2a是圆锥状，其开口直径W12大于波长变换部12的宽度W12。如此，通过加大光学功能部2a的开口直径，易于向横向扩展光，能形成降低了亮度不均的发光模块。
1-2.实施方式1的变形例2
图8A是变形例2所涉及的发光模块300的放大截面图。图8B分别表示发光模块300中所用的导光板3的顶视图、纵截面图、底视图、横截面图。在变形例2中，设于第1主面3c的光学功能部3a是圆锥状，其侧面是曲面。详细地，侧面是向中心成为凸状的曲面。通过设为这样的形状，能容易地向横向扩展光。侧面的曲率半径R例如能设为导光板的厚度的一半程度，具体能设为0.4mm～0.5mm。
1-3.实施方式1的变形例3
图8C分别表示变形例3所涉及的导光板31的顶视图、纵截面图、底视图、横截面图。图8D是将光学功能部31a放大的立体图。在变形例3中，导光板31的第2主面3d与变形例2等同样地具备凹部3b。第1主面31c的光学功能部31a的侧面具备螺旋状的槽部。如图8D所示那样，槽卷成漩涡而形成。由此能使来自发光元件的光更均匀地向横向扩展。
2.实施方式2
图9A是实施方式2所涉及的发光模块400的放大截面图。图9B分别表示发光模块400中所用的导光板4的顶视图、纵截面图、底视图、横截面图。
实施方式2所涉及的发光模块400与图2A、2B等所示的发光模块相比，导光板4的第1主面4c侧的形状不同。关于其他构件，由于与实施方式1所示的发光模块同样，因此省略说明。
在实施方式2所涉及的发光模块400中，光学功能部4a在导光板4的第1主面4c具备中央凹部4aa和包围该中央凹部4aa的环状凸部4ab。
中央凹部4aa优选俯视观察下配置在环状凸部4ab的中心。进而优选地，中央凹部4aa的中心在俯视观察下配置得与光学功能部4a的中心一致。另外，优选配置为光学功能部4a的中心以及中央凹部4aa与发光元件11的中心一致。
光学功能部4a的宽度以及深度、中央凹部4aa的宽度以及深度、环状凸部4ab的宽度以及深度能对应于所用的发光元件11的大小、形状、配光特性等而适当变更。另外，能还根据设为目的的配光特性、第2主面侧的凹部的大小、深度、形状等适当变更。
中央凹部4aa能设为凹陷成半球体状、半椭圆体状、圆锥状、旋转抛物体等的形状。另外，也可以设为凹陷成使圆锥的顶部为曲面的形状的形状。
例如中央凹部4aa的宽度(截面观察下的2个环状凸部4ab的顶部间的距离)能设为发光元件11的宽度的50％～150％程度，优选80％～120％。另外，中央凹部4aa的深度例如能设为导光板4的厚度的1％～50％程度，优选1～10％。另外，中央凹部4aa的最深部的位置能设为高于或低于或同等于光学功能部4a以外的区域的第1主面4c的位置。中央凹部4aa的最深部优选设为低于第1主面4c的位置。
环状凸部4ab能设为截面观察下图9A所示那样顶部是曲面的凸状。
3.实施方式3
图10A是实施方式3所涉及的发光模块500的放大截面图。图10B分别表示发光模块500中所用的导光板5的顶视图、纵截面图、底视图、横截面图。
实施方式3所涉及的发光模块500，在图9A、9B所示的发光模块的导光板5的第1主面5c具备具有中央凹部5aa以及环状凸部5abd的光学功能部5a、除此以外具备光散射部5e的这一点是不同的。关于其他构件，由于与实施方式1所示的发光模块同样，因此省略说明。
发光模块500除了具备导光板5的第1主面5c的光学功能部5a以外，还在相邻的2个光学功能部5a之间的第1主面5c的一部分具备光散射部5e。
光散射部5e通过1个或2以上的多个凹部或凸部等而具备使光散射的功能。光散射部5e在导光板的第1主面配置在相当于相邻的发光元件11的中间区域的位置。该区域是光最难以抵达的区域，是在面发光时易于变暗的区域。通过在这样的区域配置光散射部5e，能使来自发光元件11的光精度良好地均匀化，能形成亮度不均和颜色不均少的质量良好的背光灯用光源。在图10B中，光散射部5e形成为包围光学功能部5a的同心圆状。
4.实施方式4
图11A是实施方式4所涉及的发光模块600的放大截面图。图11B分别表示发光模块600中所用的导光板6的顶视图、纵截面图、底视图、横截面图。
实施方式4所涉及的发光模块600的导光板6在第2主面6d具备光反射凹部6f。光反射凹部6f具备朝向发光元件11侧、使来自发光元件11的光反射的光反射面6fa。光反射面6fa是曲面，在2个凹部6b的大致中心成为最深。在实施方式4中示出凹部6b以外的第2主面的大致全域成为曲面的例子，由此能使来自发光元件11的光效率良好地反射。但并不限于此，也可以具有平坦的面。在图6A中示出光反射凹部6f的深度深于凹部6b的深度的示例。由此能效率良好地反射来自发光元件11的光，能形成均匀的面发光。
5.实施方式5
图12A是实施方式5所涉及的发光模块700的放大截面图。图12B是将被图12A的虚线包围的区域的导光板7放大的图。图12C分别表示导光板7的顶视图、纵截面图、底视图、横截面图。
实施方式5所涉及的发光模块700的导光板7针对1个发光元件11具备1个光学功能部7a，针对1个发光元件11而具备多个光反射凹部7f。光反射凹部7f具备朝向发光元件11侧、使来自发光元件11的光反射的光反射面。作为导光板7，在此示出具备第1～第4这4个光反射凹部的示例。光反射凹部的数量并不限于此，能具备2个以上的多个光反射凹部。在各光反射凹部7f内配置密封构件13b。
如图12C所示那样，在导光板7的2个凹部7b的大致中心具备距第2主面7d起的深度最大的第1光反射凹部7fl。第1光反射凹部7fl设置成四边环状，顶视观察下包围凹部7b。在该第1光反射凹部7fl的内侧配置第2光反射凹部7f2。进而在其内侧配置第3光反射凹部7f3。进而在其内侧的最靠近发光元件11的位置配置第4光反射凹部7f4。第1～第4光反射凹部分别具备朝向发光元件11侧的光反射面7fla、7f2a、7f3a、7f4a，通过这些光反射面将来自发光元件11的光向导光板7的第1主面7c侧反射。第1光反射凹部7fl为了反射来自配置在夹着其的位置的2个发光元件11的光而具备2个光反射面7fla。第2～第4光反射凹部具备配置在距发光元件11较远的一侧的光反射辅助面7f2b、7f3b、7f4b。这些光反射辅助面是能反射被配置在对置的配置的光反射面反射的光的面。
配置于最远离发光元件11位置的光反射凹部7fl的深度深于其内侧的第2光反射凹部7f2。由此能反射来自发光元件11的光当中未被第2～第4光反射凹部的光反射面遮挡的光。如此，越是配置得靠近发光元件11一侧的光反射凹部，深度就越浅，能有效地利用各光反射凹部的光反射面。优选第1光反射凹部71f的深度深于凹部7b的深度。由此能效率良好地反射来自发光元件11的光，从而形成均匀的面发光。
各光反射凹部的光反射面的角度能对应于目的、用途、进而发光元件的配光特性或导光板的厚度等种种要因进行设计。作为一例而示出使用厚度1.1mm的聚碳酸酯制的导光板的示例。凹部7b是顶视观察0.5mm×0.5mm的正方形，深度是0.1mm。凹部7b与凹部7b的距离是0.8mm。
第1光反射凹部7fl的深度是0.80mm，光反射面7fla相对于第2主面7d倾斜16度。第2光反射凹部7f2的深度是0.50mm，光反射面7f2a相对于第2主面7d倾斜32度。第3光反射凹部7f3的深度是0.31mm，光反射面7f3a相对于第2主面7d倾斜45度。第4光反射凹部7f4的深度是0.15mm，光反射面7f4a相对于第2主面7d倾斜58度。
5-1.实施方式5的变形例
图13所示的导光板8是图12C所示的导光板7的变形例。这里示出包含1个光学功能部8a的部分。光学功能部8a在开口部是四边形的四角锥体的凹状这点上与光学功能部7a同样。进而，在开口部的四边形的角部和包含发光元件的光源部的角部配置在相对于光轴偏离45度的位置这一点上也同样。并且，光学功能部7a的侧面在截面观察下是圆弧状的曲面，与此相对，光学功能部8a的侧面在截面观察下不是单纯的圆弧状，而是组合多个曲率的圆弧状或椭圆弧状的复合的曲面8g。
例如如图8B所示那样，光学功能部8a的曲面8g在靠近光轴c的位置配置曲率半径R1的第1曲面8ga，在其外侧即距光轴c的距离远于第1曲面8ga的位置配置曲率半径为大于R1的R2的第2曲面8gb。如此，通过将随着从光轴c远离而曲率半径大的圆弧状的曲面设为连续配置的复合的曲面，能使来自发光元件的光更均匀地面状反射。另外，曲面的数量优选为2个以上。例如R1能设为0.6mm，R2能设为1.1mm等。
在第1主面8c，光学功能部8a的开口部的最大宽度是与发光元件间的距离相等的宽度，优选是发光元件间的距离的40％～80％程度。
另外，如图13A、图13B所示那样，在第2主面8b侧，光反射面8fa、8fb中，最靠近光源c的光反射面8fa的最深部成为比光学功能部8a的最深部(配置于光轴上的部分)更接近第1主面8c的位置。由此易于在光反射面8fa反射来自发光元件的光。另外，在图12B中示出光反射面的高度(光反射凹部的深度)慢慢变化的示例，但也可以如图13B所示那样，使最靠近光轴的反射面8fa和配置于其外侧的光反射面8fb的高度相同。
-产业上的可用性-
本公开所涉及的发光模块例如能作为液晶显示器装置的背光灯利用。

Claims (15)

1.一种发光模块，具备：
导光板，具备具有多个光学功能部且成为发光面的第1主面、以及为所述第1主面的相反侧的面且具有凹部与光反射凹部的第2主面，所述光学功能部是侧面具有倾斜面的凹陷，所述光反射凹部在俯视观察下包围所述凹部；
光扩散部或波长变换部，设置在所述凹部内；
发光元件，与所述光扩散部或波长变换部接合；以及
密封构件，与所述导光板的所述第2主面相接并设置于所述光反射凹部内，对所述导光板的所述第2主面进行密封。
2.根据权利要求1所述的发光模块，其中，
所述光反射凹部在截面观察下，侧面为曲面。
3.根据权利要求1或2所述的发光模块，其中，
所述光反射凹部的深度比所述凹部深。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的发光模块，其中，
在所述光学功能部设置光反射性的材料。
5.根据权利要求4所述的发光模块，其中，
所述光反射性的材料为白色的树脂。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的发光模块，其中，
所述凹部的俯视观察形状为大致矩形或大致圆形。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的发光模块，其中，
所述光学功能部的所述侧面在截面观察下为直线或曲面。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的发光模块，其中，
所述光学功能部的所述侧面在截面观察下是向中心成为凸状的曲面。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的发光模块，其中，
所述光学功能部的所述侧面的曲率半径为所述导光板的厚度的大致一半。
10.根据权利要求9所述的发光模块，其中，
所述光学功能部的所述侧面的曲率半径为0.4mm～0.5mm。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的发光模块，其中，
所述波长变换构件从YAG荧光体、β赛隆荧光体或KSF荧光体中选择。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的发光模块，其中，
所述发光元件通过透光性接合构件与所述光扩散部或所述波长变换部接合。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的发光模块，其中，
所述密封构件是光反射性构件。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的发光模块，其中，
在所述密封构件的与所述导光板相反的一侧的面上具备布线。
15.根据权利要求14所述的发光模块，其中，
所述发光模块具备与所述布线连接的布线基板。
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