JP2020107506A - 発光モジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発光モジュールは、複数の行と列とに配列された複数の第1凹部11および複数の第1凹部のそれぞれを取り囲むグリッド状の溝部210Gが設けられた第1面210b、ならびに、第1面とは反対側に位置する第2面210aを有する導光板210と、導光板の複数の第1凹部のうち対応する1つの内側にそれぞれ配置された複数の発光素子130と、導光板の溝部の内部に位置し、導光板よりも低い屈折率を有する第1透光部材230と、導光板の第1面および第1透光部材を覆う反射性樹脂層220とを備える。
【選択図】図2
Description
図1は、本開示のある実施形態による発光モジュールの例示的な構成を示す。図1に示す発光モジュール200は、上面210aを有する導光板210と、導光板210の下方に位置する層状の反射性樹脂層220とを含む。なお、図1には、説明の便宜のために、互いに直交するX方向、Y方向およびZ方向を示す矢印があわせて図示されている。本開示の他の図面においてもこれらの方向を示す矢印を図示することがある。図1に示す例では、発光モジュール200の上面210aは、矩形状を有しており、その矩形状を規定する辺は、図中のX方向またはY方向に一致している。
図2を参照する。導光板210は、ポリカーボネート、アクリル、環状ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル等の熱可塑性樹脂、エポキシ、シリコーン等の熱硬化性樹脂、または、ガラスから形成される概ね板状の部材であり、透光性を有する。これらの材料のうち、特に、ポリカーボネートは、安価でありながら、高い透明度を得ることが可能である。なお、導光板210は、例えば母材とは異なる屈折率を有する材料が分散させられることにより、光拡散機能を有していてもよい。
第1透光部材230は、溝部210Gの内部を占める透光性の部材であり、溝部210Gの形状に応じた形状を有する。第1透光部材230は、導光板210と比較して低い屈折率を有する。第1透光部材230は、例えばエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂等の透光性かつ熱硬化性の樹脂材料等から形成され、導光板210の典型的な屈折率が1.5〜1.7程度であることに対して、第1透光部材230の屈折率は、典型的には1.35〜1.6程度である。
図7は、図2のうち発光素子130およびその周辺を拡大して示す。発光素子130は、導光板210の下面210bに設けられた複数の第1凹部11のうち対応する1つの内側に位置する。ここでは、各発光素子130の各々は、導光板210の上面210a側に設けられた複数の光拡散構造のうち対応する1つの直下に位置している。
波長変換部材150は、概ね板状の形状を有し、第1凹部11の底部に位置する。ここで、「第1凹部11の底部」とは、導光板210の下面210bを上に向けて第1凹部11を穴とみなしたときの底に相当する部分を意味する。このように、本明細書では、発光モジュールについて図面に表された姿勢に拘泥することなく、「底部」および「底面」の用語を使用することがある。第1凹部11の底部は、発光セル100Uを図7に示す姿勢としたとき、導光板210の下面210b側に形成されるドーム状の構造の天井部分であるともいえる。ここでは、第1凹部11は、底面11bと、4つの側面11cとによって規定される四角柱形状の穴部の形で導光板210に形成されており、波長変換部材150は、第1凹部11の底面11bと、発光素子130の上面130aとの間に配置されている。
接合部材170は、発光素子130の側面130cの少なくとも一部を覆う透光性の部材である。図7に模式的に示すように、典型的には、接合部材170は、発光素子130の上面130aと波長変換部材150との間に位置する層状の部分を有する。本実施形態では、各第1凹部11内に配置された波長変換部材150に対応させて波長変換部材150上に1つの接合部材170が位置する。
光反射性部材140は、各第1凹部11の内側において接合部材170および発光素子130の側面130cを覆う部材である。なお、本明細書において「覆う」とは、被覆される部材と、被覆する部材とが直接に接触している態様に限定されず、これらの間に他の部材が介在するような態様をも包含する。図7に示す例では、発光素子130の側面130cの一部と光反射性部材140との間には接合部材170が介在している。ただし、光反射性部材140は、接合部材170の外面の全体をも覆っており、したがって、発光素子130の4つの側面130cの全体は、光反射性部材140に覆われているといってよい。
上述の波長変換部材150と、接合部材170によって波長変換部材150に固定された発光素子130と、光反射性部材140とは、第2透光部材160により、複数の第1凹部11のうち対応する第1凹部11の底面11bに配置される。図7に示すように、第2透光部材160の少なくとも一部は、対応する第1凹部11の内部に位置する。第2透光部材160は、第1凹部11の底面11bと波長変換部材150との間に位置する部分を有し得る。また、第2透光部材160は、図7に示すように、導光板210の下面210bから盛り上がった部分を有し得る。
導光板210の下面210b上には、反射性樹脂層220が位置する。ここでは、反射性樹脂層220は、導光板210の下面210bに加えて第1透光部材230をも覆っている(図2参照)。
配線層180は、反射性樹脂層220の下面220b上に位置し、典型的には、Cu等の金属から形成された単層膜または積層膜の形の複数の配線を含む。図示するように、発光素子130の電極134の下面は、反射性樹脂層220の下面220bから露出されており、配線層180は、発光素子130の電極134との間に電気的接続を有する。配線層180は、不図示の電源等に接続されることにより各発光素子130に所定の電流を供給する機能を有する。
ここで、本開示のある実施形態による発光モジュールの例示的な製造方法の概略を説明する。
図19は、本開示の他のある実施形態による面発光光源の例を示す。図19に示す面発光光源300は、複数の発光モジュール200の二次元配列を含む。図19は、上述の発光モジュール200を8行16列に配置した例であり、発光モジュール200の二次元配列を導光板210の上面210a側から見た外観を模式的に示している。
図2等を参照しながら説明したように、反射性樹脂層220の下面220b上には、発光セル中の発光素子との電気的接続を有する配線層180が設けられ得る。このような構成においては、配線層180に対する電源等の接続によって、発光モジュール200中の発光素子と電源等との間に容易に電気的接続を形成することができる。すなわち、配線層180に電源を接続することによって簡単に面発光が得られる。
12 第2凹部
100U 発光セル
130 発光素子
130B 発光体ブロック
130a 発光素子の上面
130c 発光素子の側面
132 発光素子の素子本体
134 発光素子の電極
140 光反射性部材
150 波長変換部材
160 第2透光部材
170 接合部材
180 配線層
200 発光モジュール
210 導光板
210G 溝部
212、214 溝
220 反射性樹脂層
230 第1透光部材
250 ドライバ
260 配線基板
300 面発光光源
Claims (10)
- 複数の行と列とに配列された複数の第1凹部および前記複数の第1凹部のそれぞれを取り囲むグリッド状の溝部が設けられた第1面、ならびに、前記第1面とは反対側に位置する第2面を有する導光板と、
前記導光板の前記複数の第1凹部のうち対応する1つの内側にそれぞれ配置された複数の発光素子と、
前記導光板の前記溝部の内部に位置し、前記導光板よりも低い屈折率を有する第1透光部材と、
前記導光板の前記第1面および前記第1透光部材を覆う反射性樹脂層と
を備える、発光モジュール。 - 前記導光板の前記第2面は、複数の光拡散構造を有し、
前記複数の光拡散構造のそれぞれは、前記複数の第1凹部のうち対応する1つの反対側に位置する、請求項1に記載の発光モジュール。 - 前記複数の光拡散構造のそれぞれは、第2凹部である、請求項2に記載の発光モジュール。
- 前記溝部は、前記行または前記列に沿って延びる複数の傾斜面を含む、請求項1から3のいずれかに記載の発光モジュール。
- 前記溝部は、前記行および前記列に沿って延びる丸溝の集合である、請求項1から3のいずれかに記載の発光モジュール。
- 前記複数の第1凹部のそれぞれは、底面および1以上の側面を有し、
前記複数の発光素子のそれぞれは、上面を有し、かつ、前記上面とは反対側に位置する電極を含み、
各第1凹部の前記底面と前記発光素子の前記上面との間に配置された波長変換部材と、
各第1凹部の内側において前記発光素子の側面を覆う光反射性部材と
をさらに備え、
前記発光素子の前記電極の下面は、前記光反射性部材から露出されている、請求項1から5のいずれかに記載の発光モジュール。 - それぞれの少なくとも一部が前記複数の第1凹部のうち対応する1つの内部に位置する複数の第2透光部材をさらに備え、
前記波長変換部材は、前記複数の第2透光部材のうち対応する1つによって前記第1凹部の前記底面に配置されている、請求項6に記載の発光モジュール。 - 前記反射性樹脂層は、前記複数の第2透光部材をさらに覆っている、請求項7に記載の発光モジュール。
- 上面視における前記導光板の外形は、矩形状である、請求項1から8のいずれかに記載の発光モジュール。
- 請求項1から9のいずれかに記載の発光モジュールを複数備え、前記発光モジュールの二次元配列を有する面発光光源。
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