JP2021168374A - 発光装置及び発光モジュール、並びに、発光モジュールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発光装置100は、基板10と、発光素子20と、透光性部材30と、を備え、少なくとも3個が一方向Xに沿って配置される複数の素子構造体15と、それぞれの素子構造体15の基板10と発光素子20と透光性部材30の側面を被覆する第1被覆部材51と、第1被覆部材51の側面を被覆し、一方向Xにおいて複数の素子構造体15の側方に亘って配置され、第1被覆部材51よりも剛性が高い支持部材60と、を備えている。
【選択図】図1B
Description
本開示に係る実施形態は、複数の発光面を高密度に精度よく配置することのできる発光装置及び発光モジュール、並びに、発光モジュールの製造方法を提供することを課題とする。
本開示に係る実施形態の発光モジュールは、複数の発光面を高密度に、所望の位置に精度よく配置することができる。
本開示に係る実施形態の発光モジュールの製造方法は、複数の発光面を高密度に、所望の位置に精度よく配置することができる。
図1Aは、実施形態に係る発光装置を備えた発光モジュールの一例を模式的に示す斜視図である。図1Bは、実施形態に係る発光装置を備えた発光モジュールの一例を模式的に示す平面図である。図1Cは、図1BのIC−IC線における模式断面図である。図1Dは、図1BのID−ID線における模式断面図である。図1Eは、実施形態に係る発光装置の一例を模式的に示す断面図である。図1Fは、実施形態に係る発光装置の一例を模式的に示す下面図である。図1Gは、実施形態に係る発光装置の支持部材の一例を模式的に示す模式平面図である。
はじめに、発光装置100について説明する。
発光装置100は、上面に複数の発光面を備える。
発光装置100は、基板10と、基板10上に載置された発光素子20と、発光素子20上に配置された透光性部材30と、を備える素子構造体15であって、少なくとも3個が一方向Xに沿って配置される複数の素子構造体15と、それぞれの素子構造体15の基板10と発光素子20と透光性部材30の側面を被覆する第1被覆部材51と、第1被覆部材51の側面を被覆し、一方向Xにおいて複数の素子構造体15の側方に亘って配置され、第1被覆部材51よりも剛性が高い支持部材60と、を備えている。
素子構造体15は、主として、基板10と、発光素子20と、保護素子25と、透光性部材30と、導光部材40と、第3被覆部材53と、第2被覆部材52と、を備えている。素子構造体15の外観形状は、例えば、略直方体である。素子構造体15の上面は透光性部材30の上面と、透光性部材30の上面を取り囲む第2被覆部材52の上面とを含む。素子構造体15の側面は第2被覆部材52の側面と基板10の側面とを含む。素子構造体15の下面は、基板10の下面を含む。また、素子構造体15は、透光性部材30の上面に垂直な方向からの平面視で、発光素子20及び透光性部材30は基板10に内包されている。更に、発光素子20及び透光性部材30はどちらか一方がもう一方に内包されていることが好ましい。
発光装置100は、複数の素子構造体15それぞれが発光素子20を備えるため、複数の素子構造体15毎に発光素子20を個別に駆動させることができる。
以下、発光装置100の各構成について説明する。
基板10は、基体1と、基体1の上面、下面、及び内部に、発光素子20や外部電源と電気的に接続するための配線を備えている。配線の材料としては、例えば、Fe、Cu、Ni、Al、Ag、Au、Pt、Ti、W、Pd等の金属又は、これらの少なくとも一種を含む合金等が挙げられる。
基板10としては、例えば発光素子20が載置される上面に発光素子20と接続される上面配線2を備え、発光素子20が載置される上面と反対側の下面に外部電源と電気的に接続される外部接続電極3(例えば、アノード電極3a及びカソード電極3b)を備えるものが挙げられる。この場合、上面配線2と外部接続電極3とは、上面及び下面の双方におよぶ、つまり基体1を貫通するビア4を備えていてもよい。これによって、上面配線2と外部接続電極3とが電気的に接続される。基体1は単層からなるものであってもよいし、複数の層からなるものであってもよい。基体1が複数の層からなる場合、各層を貫通するビアが各層間に配置される内層配線を介して、上面配線2と下面の外部接続電極3とを電気的に接続してもよい。
発光素子20の発光色としては、用途に応じて任意の波長のものを選択することができる。例えば、青色系(波長430〜500nmの光)、緑色系(波長500〜570nmの光)の発光素子20としては、窒化物系半導体(InXAlYGa1−X−YN、0≦X、0≦Y、X+Y≦1)、GaP等を用いたものを使用することができる。赤色系(波長610〜700nmの光)の発光素子20としては、窒化物系半導体素子の他にもGaAlAs、AlInGaP等を用いることができる。
透光性部材30は、個々の素子構造体15及び発光装置100の主たる発光面となる上面と、上面と対向する下面とを有する板状の部材である。透光性部材30は、例えば、ガラス、セラミックス、サファイア等の無機材料、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂のうちの一種以上を含む樹脂又はハイブリッド樹脂等の有機材料のいずれによって形成されていてもよい。透光性部材30は、発光素子20上に配置されている。透光性部材30は、発光素子20の上面よりも広い上面及び/又は下面を有していることが好ましく、平面視で発光素子20を内包するように配置されていることが好ましい。
つまり、発光装置100の上面において、隣接する透光性部材30間(つまり隣接する発光面間)は非発光領域であるため、隣接する透光性部材30を同時に点灯させた際に、被照射領域に暗部が生じる虞がある。このため、被照射領域において暗部が生じないように、例えば、プライマリーレンズを用いて複数の発光面の焦点位置を調節する等、光学系の構成を最適化する必要がある。これに対して、本実施形態に係る発光装置100では、隣接する発光面(つまり透光性部材30の上面)間の距離L2を0.2mm以下と小さくすることができる。このため、光学系においてプライマリーレンズを省略する等、レンズ等の光学系を含む灯具全体の構成の簡略化や小型化を図ることができる。また、レンズを省略することで、光学系を通過する際の光のロスを少なくすることができる。
隣接する透光性部材30間の距離L2は、より好ましくは0.1mm以下である。透光性部材30間の距離L2は、素子構造体15及び発光装置100の製造のし易さの観点から、例えば、0.02mm以上が挙げられる。
また蛍光体層や拡散材層のバインダーとして樹脂を用いる場合、樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。
導光部材40としては、例えば、透光性の樹脂を用いることができる。また、導光部材40は、例えば、前記した透光性部材30に用いる樹脂等が挙げられる。また、前記した拡散材が含有されていてもよい。これにより、透光性部材30に、より均等に光を入射することができ、発光装置100の色ムラを抑制することができる。
第3被覆部材53は、透光性部材30側から基板10側に向かって、発光素子20の側面に沿ってフィレット状に形成されている。言い換えると、第3被覆部材53の外側面の断面形状は、例えば透光性部材30側から基板10に向かって部材幅が広がるように傾斜した形状を有する。第3被覆部材53の外側面の断面形状は、直線形状であってもよく、湾曲形状であってもよい。例えば、断面視における第3被覆部材53の外側面が湾曲形状である場合、第3被覆部材53の湾曲形状は、第2被覆部材52側に凹む湾曲形状でもよいし、発光素子20側に凹む湾曲形状でもよい。
第3被覆部材53としては、例えば、透光性の樹脂に反射材を含有させたものを用いることができる。第3被覆部材53に用いる樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂等が挙げられる。特に、耐光性、耐熱性に優れるシリコーン樹脂を用いることが好ましい。反射材としては、例えば、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、チタン酸カリウム、酸化亜鉛、窒化ケイ素、窒化硼素等が挙げられる。なかでも、光反射の観点から、屈折率が比較的高い酸化チタンを用いることが好ましい。
第2被覆部材52を備えることにより、素子構造体15は、外観形状を略直方体とすることができる。これにより、発光装置100は、素子構造体15間において、第1被覆部材51を素子構造体15の下面から上面まで略同じ幅で配置することができる。
発光装置100は、それぞれが発光面を有する複数の素子構造体15が第1被覆部材51で保持されている。第1被覆部材51により、それぞれの素子構造体15を所望の配置で保持することができるため、複数の発光面を高密度に配置することができる。
支持部材60の高さHは、0.1mm以上1.0mm以下であることが好ましい。支持部材60の高さHが0.1mm以上であれば、支持部材60自体の剛性が確保され、発光装置100の反りの発生の抑制効果がより高まり、所望の位置により精度よく配置することができる。一方、支持部材60の高さHが1.0mm以下であれば、発光装置100をより軽量化することができ、また、より小型化することができる。
支持部材60は、複数の素子構造体15の側方に亘って配置される部位の幅Wが0.5mm以上2.0mm以下であることが好ましい。ここで、幅Wとは、支持部材60の、一方向Xに平行な辺であって、素子構造体15と対向して配置される辺における、一方向Xと直交する方向における最短長さを意味する。幅Wが0.5mm以上であれば、支持部材60自体の剛性が確保され、発光装置100の反りの発生の抑制効果がより高まり、所望の位置により精度よく配置することができる。一方、幅Wが2.0mm以下であれば、発光装置100をより軽量化することができ、また、より小型化することができる。
また、一方の貫通孔60a1と他方の貫通孔60a2とは、大きさ、例えば直径が異なることが好ましい。大きさが異なる貫通孔60a1、60a2を有することで、発光装置100の製造工程において、二次元に配列された複数の支持部材60内それぞれに素子構造体15を配置する際、支持部材60の左右方向の誤認識を防止することができる。
また、発光装置100は、素子構造体15を複数備えることで、複数の発光面を高密度に、発光装置100の所望の位置に精度よく配置したものとなる。
次に、発光モジュール200について説明する。
発光モジュール200は、既に説明した構成の発光装置100と、発光装置100の基板10が対面するように発光装置100が載置されたモジュール基板80と、を備えている。
なお、発光装置100が保護素子25を備えない場合、モジュール基板80側に保護素子25を備える構成とすることが好ましい。また、モジュール基板80は、発光装置100に対して電力を供給するコネクタ等、保護素子25以外の他の電子部品を備える構成としてもよい。
モジュール基板80は、発光装置100を載置する部材であり、発光装置100を電気的に外部と接続する。モジュール基板80は、例えば平面視で略長方形である。モジュール基板80は、基体部6と、基体部6の表面に配置された配線部7と、を備えている。
基体部6の材料としては、例えば、基板10の基体1に用いる材料として例示したものが挙げられる。配線部7の材料としては、例えば、基板10の配線に用いる材料として例示したものが挙げられる。
発光装置100は、貫通孔60a1、60a2が、それぞれ、孔80a1、80a2と重なるようにモジュール基板80の上面に実装されている。また、発光装置100は、導電性接着材9を介して外部接続電極3と配線部7とが接合するようにモジュール基板80の上面に実装されている。導電性接着材9としては、例えば、前記した導電性接着材8で例示したものが挙げられる。
発光モジュール200を駆動すると、外部電源から発光素子20に電流が供給され、発光素子20が発光する。発光素子20が発光した光は、上方へ進む光が、透光性部材30を介して発光装置100の上方の外部に取り出される。また、下方へ進む光は、基板10又は第3被覆部材53で反射され、透光性部材30を介して発光装置100の外部に取り出される。また、横方向へ進む光は、第1被覆部材51、第2被覆部材52、及び、第3被覆部材53のうちの1つ以上で反射され、透光性部材30を介して発光装置100の外部に取り出される。この際、透光性部材30間を狭く(例えば0.2mm以下)することで、例えば、発光モジュール200を車両用ヘッドライトの光源に用いる場合、光学系の構成を簡単かつ小型なものとすることができる。また、発光モジュール200は、放熱性に優れ、かつ支持部材60があることで、熱による変形も抑制できる。
はじめに、発光装置100の製造方法の一例について説明する。
図2は、実施形態に係る発光装置の製造方法のフローチャートである。
発光装置100の製造方法は、素子構造体準備工程S101と、支持部材準備工程S102と、素子構造体配置工程S103と、第1被覆部材形成工程S104と、シート部材除去工程S105と、を含む。
なお、各部材の材質や配置等については、前記した発光装置100の説明で述べた通りであるので、ここでは適宜、説明を省略する。
素子構造体準備工程S101は、基板10と、発光素子20と、透光性部材30と、導光部材40と、第3被覆部材53と、第2被覆部材52と、を備える素子構造体15を複数準備する工程である。
素子構造体15は購入等により準備してもよく、或いは基板10、発光素子20、透光性部材30、導光部材40、第3被覆部材53及び第2被覆部材52を準備し、後述する各工程の一部又は全部を経ることで準備することができる。
集合基板準備工程S101aは、集合基板11の分割後に基板10となる第1領域12を複数含む集合基板11を準備する工程である。
集合基板11は、発光素子20を載置する複数の第1領域12を含む一枚の基板である。図4Aでは、便宜上、2つの第1領域12を含む集合基板11を図示しているが、第1領域12の数は、適宜、調整すればよい。
図4Aは、発光素子を載置する工程を模式的に示す断面図である。
発光素子載置工程S101bは、複数の第1領域12に発光素子20を載置する工程である。
この工程S101bでは、複数の発光素子20のそれぞれを、複数の第1領域12のそれぞれに載置する。発光素子20は、電極形成面を実装面として、導電性接着材8により第1領域12に配置される上面配線2上にフリップチップ実装されている。
発光素子20は、半導体成長等の工程を経る等、製造工程の一部又は全部を経ることで準備することができ、或いは、購入等により準備することができる。
図4Bは、透光性部材を配置する工程を模式的に示す断面図である。
透光性部材配置工程S101cは、それぞれの発光素子20上に透光性部材30を配置する工程である。
この工程S101cでは、例えば、発光素子20の電極形成面と反対側の上面(つまり主たる光取り出し面側)に、所定形状の透光性部材30を接合する。
発光素子20に透光性部材30を接合する場合、接着部材を用いずに、直接接合法で接合させてもよい。
導光部材配置工程S101dは、それぞれの発光素子20の側面に導光部材40を配置する工程である。
導光部材配置工程S101dは、透光性部材配置工程S101cと同じ工程として行うことができる。透光性部材配置工程S101cで用いる接着部材の量及び粘度を調整することで、発光素子20と透光性部材30との間に設けた接着部材を発光素子20の側面に延在させ、導光部材40を形成することができる。
導光部材配置工程S101dを透光性部材配置工程S101cの後に行う場合は、発光素子20と透光性部材30とを接着部材を用いて又は直接接合法で接合した後、発光素子20の側面に導光部材40を配置する。
図4Cは、第3被覆部材を形成する工程を模式的に示す断面図である。
第3被覆部材形成工程S101eは、それぞれの発光素子20の側面を被覆する第3被覆部材53を集合基板11上に形成する工程である。
この工程S101eでは、発光素子20の側面に設けた導光部材40を介してそれぞれの発光素子20の側面を被覆する第3被覆部材53を集合基板11上に形成する。また、第3被覆部材53は、発光素子20と集合基板11との間にも配置されていてもよく、この工程S101eでは、それぞれの発光素子20の下面を被覆するように第3被覆部材53を設けることが好ましい。
図4Dは、第2被覆部材を形成する工程を模式的に示す断面図である。
第2被覆部材形成工程S201fは、それぞれの発光素子20の側面及びそれぞれの透光性部材30の側面を被覆する第2被覆部材52を集合基板11上に形成する工程である。
この工程S201fでは、発光素子20の側面に設けた導光部材40を介してそれぞれの発光素子20の側面を被覆すると共に、それぞれの透光性部材30の側面を被覆する第2被覆部材52を集合基板11上に形成する。
この工程S101fでは、発光素子20の側面及び透光性部材30の側面を被覆し、透光性部材30の上面が露出するように第2被覆部材52を設ける。第2被覆部材52は、金型等を用いて、射出成型、トランスファーモールド、圧縮成形等によって形成してもよい。なお、第2被覆部材52は、透光性部材30の上面を被覆するように設けた後、透光性部材30の上面が露出するように第2被覆部材52の一部を研磨、研削、切削等により除去することで形成してもよい。
図4Eは、素子構造体を個片化する工程を模式的に示す断面図である。
素子構造体個片化工程S101gは、集合基板11を第1領域12毎に分割して複数の素子構造体15を得る工程である。
この工程S101gでは、集合基板11の所定位置で分割することにより個片化して、複数の素子構造体15とする。
また、各素子構造体15が第3被覆部材53を備えることにより、例えば透光性部材30が波長変換部材を含む等、素子構造体15の発光色と発光素子20の発光色とが異なる場合でも、所定範囲の発光特性を有するものを容易に選別することができる。
図4Fは、支持部材準備工程における支持部材集合体を模式的に示す平面図である。図4Gは、支持部材をシート部材上に配置した状態を模式的に示す断面図である。
支持部材準備工程S102は、支持部材60を準備する工程である。
図4Fに示すように、支持部材60は、例えば、開口60a3を有する枠状の支持部材60が連結部61により行列状に繋がった支持部材集合体65として準備することができる。
図4Gに示すように、支持部材集合体65は、例えばシート部材70上に固定することで、支持部材60を基準として素子構造体15をシート部材70上に載置することができる。これにより、素子構造体15を載置するためのアライメントマークの無いシート部材70上においても精度よく素子構造体15を載置することができる。また、直径が異なる貫通孔60a1、60a2を有する支持部材60とすることで、支持部材集合体65における左右方向の誤認識を防止することができる。なお、図4Gでは、便宜上、1つの支持部材60をシート部材70上に配置した状態で図示している。
図4Hは、素子構造体をシート上に配置する工程を模式的に示す断面図である。図4Hでは、便宜上、1つの支持部材60に対して配置される素子構造体15について図示している。
素子構造体配置工程S103は、素子構造体15の基板10がシート部材70に対面するように複数の素子構造体15をシート部材70上に配置する工程である。
この工程S102では、開口60a3を有する枠状の支持部材60の開口60a3内に複数の素子構造体15を一方向Xに沿って配置する。複数の素子構造体15は、基板10の下面(つまり発光素子20が載置される面と反対側の面)がシート部材70の上面と接するように、シート部材70上に載置される。シート部材70は、支持体71上に粘着剤72が設けられている。なお、素子構造体15が下面に外部接続電極3を備える場合は、外部接続電極3がシート部材70の粘着剤72に埋設するように、素子構造体15の下面を粘着剤72に押し込むようにシート部材70上に配置することが好ましい。これにより、後述する第1被覆部材形成工程S104において、外部接続電極3の表面への第1被覆部材51の回り込みを抑制することができる。
シート部材70としては、例えば、耐熱性の樹脂シート、UV硬化シート等、当該分野で公知のものが挙げられる。
図4Iは、第1被覆部材を形成する工程を模式的に示す断面図である。
第1被覆部材形成工程S104は、それぞれの素子構造体15の基板10と発光素子20と透光性部材30の側面を被覆する第1被覆部材51を開口60a3から露出するシート部材70上に形成する工程である。
この工程S104では、例えば、ポッティングやスプレー等により、支持部材60の枠内に素子構造体15の側面まで第1被覆部材51が設けられるようにシート部材70上に第1被覆部材51となる未硬化の樹脂を配置する。開口60a3内に配置された樹脂は、毛管現象により、隣接する素子構造体15間を這い上がる。これにより、素子構造体15の透光性部材30の側面を被覆することができる。そして、シート部材70上に配置される支持部材60の上面の高さを、素子構造体15の上面よりも低くすることにより、透光性部材30の上面への第1被覆部材51の這い上がりを抑制することができる。
なお、第1被覆部材51は、金型成形、印刷等によって形成してもよい。
図4Jは、シート部材を除去する工程を模式的に示す断面図である。
シート部材除去工程S105は、シート部材70を除去する工程である。
この工程S105では、素子構造体15等が載置されたシート部材70を剥がして発光装置100とする。
なお、実際には、発光装置100は支持部材集合体65の連結部61により連結されており、連結部61を切断して個々の発光装置100が得られる。
次に、発光モジュール200の製造方法の一例について説明する。
図3は、実施形態に係る発光モジュールの製造方法のフローチャートである。
発光モジュール200の製造方法は、発光装置準備工程S11と、発光装置載置工程S12と、を含む。
モジュール基板80は、支持部材60のそれぞれの貫通孔60a1、60a2が対向する位置に孔80a1、80a2を有することが好ましい。そして、発光装置載置工程S12は、図4Kに示すように、支持部材60の貫通孔60a1、60a2と、モジュール基板80の孔80a1、80a2との位置を合わせて発光装置100をモジュール基板80に載置する。
なお、各部材の材質や配置等については、前記した発光モジュール200の説明で述べた通りであるので、ここでは適宜、説明を省略する。
発光装置準備工程S11は、前記した発光装置100を準備する工程である。
この工程S11では、例えば、前記した工程S101〜工程S105を行うことで発光装置100を製造する。
図4Kは、発光装置を載置する工程を示す断面図である。
発光装置載置工程S12は、発光装置100の基板10がモジュール基板80に対面するように発光装置100を載置する工程である。
この工程S12では、発光装置100をモジュール基板80の上面に載置する。発光装置100は、基板10側を実装面として、導電性接着材9を介してモジュール基板80の上面に実装されている。
この工程S12では、支持部材60の貫通孔60a1とモジュール基板80の孔80a1、及び、支持部材60の貫通孔60a2とモジュール基板80の孔80a2の位置を合わせ、位置決め冶具90の留め具91aを貫通孔60a1及び孔80a1に挿入し、留め具91bを貫通孔60a2及び孔80a2に挿入する。これにより、発光装置100とモジュール基板80との位置合わせを行い、発光装置100をモジュール基板80に載置する。
図5A〜図5Gは、それぞれ第1変形例から第7変形例に係る発光装置を備えた発光モジュールの一例を模式的に示す平面図である。図5Hは、第8変形例に係る発光モジュールの製造方法の一例を模式的に示す断面図である。
なお、各図面において、部材の大きさや位置関係等は、適宜、簡略化している。
第2変形例として、発光モジュール200B及び発光装置100Bは、支持部材60Bが2本の棒状部材である。支持部材60Bは、棒状部材が複数の素子構造体15を挟んで、一方向Xにおいて複数の素子構造体15の側方に亘って平行して2つ配置されている。
第1変形例及び第2変形例で示すように、発光装置は、棒状の支持部材を用いた場合であっても、一方向Xにおいて複数の素子構造体15の側方に亘って配置することで発光装置の反りの発生を抑制することができる。また、棒状の支持部材を用いることで、支持部材を小型化することができるため、発光モジュール200C及び発光装置100Cの小型化や軽量化を図ることができる。なお、第1変形例及び第2変形例では、支持部材はモジュール基板との位置合わせのための貫通孔を有していてもよいし、有していなくてもよい。
第5変形例として、発光モジュール200E及び発光装置100Eは、複数の素子構造体15が2行11列の行列状に配置されたものである。ここでは、各行の両端に位置する素子構造体15は、行方向において隣接する素子構造体15との距離が、行方向における他の素子構造体15間距離よりも長くなるように配置されている。
また、第1被覆部材、第2被覆部材、第3被覆部材、導光部材等の各部材には、所望の発光色、所望の部材表面の色、所望の配光特性等を得るための添加剤として、各種着色剤、フィラー、波長変換部材等を含有させてもよい。
また、基板、モジュール基板は、平面視で略正方形であってもよく、支持部材も平面視で略正方形状の枠体であってもよい。基板、モジュール基板、支持部材は、その他の形状であってもよい。また、支持部材が枠体の場合、枠体は、断続的に配置された部位を有していてもよい。また、支持部材は、例えば、多角形の一辺が欠けた形状(例えば、凹状)や、U字状等であってもよい。
そして、発光装置載置工程S12において、支持部材60の貫通孔60a1とモジュール基板80Aの孔80c1、及び、支持部材60の貫通孔60a2とモジュール基板80Aの孔80c2の位置を合わせ、位置決め冶具90Aの留め具91aを貫通孔60a1及び孔80c1に挿入し、留め具91bを貫通孔60a2及び孔80c2に挿入する。また、留め具91Aaを孔80d1に挿入し、留め具91Abを孔80d2に挿入する。これにより、発光装置100とモジュール基板80Aとの位置合わせを行い、発光装置100をモジュール基板80Aに載置する。
基板10は、下面に略矩形の第1放熱端子5を備え、素子構造体15Aにおいて、第1放熱端子5は、発光素子20の直下に配置されている。
第1放熱端子5の材料としては、外部接続電極3に用いる材料として例示したものが挙げられる。第1放熱端子5は、外部接続電極3Aと絶縁されている。つまり、第1放熱端子5と発光素子20とは絶縁されている。
また、発光装置100Hは、支持部材60Dの開口63aの大きさが発光装置100と異なる。
その他の事項は、発光装置100と同様である。
モジュール基板80Bは、発光装置100Hと接合される配線部7Aの形状及び位置を、外部接続電極3Aの形状及び位置に合わせた形状及び位置としている。具体的には、モジュール基板80Bは、発光装置100Hのアノード電極3Aa及びカソード電極3Abの形状と略一致するような形状の配線部7A(アノード電極側配線部7Aa及びカソード電極側配線部7Ab)を有する。
モジュール基板80Bは、複数の素子構造体15Aそれぞれの第1放熱端子5に対向する位置に配置される第2放熱端子17を備える。第2放熱端子17は、それぞれが、平面視で、第1放熱端子5に対向する位置から、一方向Xと垂直なY方向における支持部材60の下面と対向する位置まで連続して配置されている。これにより、放熱性をより向上させることができる。
発光装置100Hを載置するモジュール基板80Cは、複数の素子構造体15Aそれぞれの第1放熱端子5に対向する複数の領域を含む大きさの1つの第2放熱端子17Aを備える。つまり、モジュール基板80Cは発光装置100Hが備える複数の第1放熱端子5と一括して接続される1つの第2放熱端子17Aを備える。第2放熱端子17Aは、平面視で、第1放熱端子5に対向する位置から、一方向Xと垂直なY方向における支持部材60Dの下面と対向する位置まで連続して配置されている。これにより、放熱性をより向上させることができる。
その他の事項は、モジュール基板80Bと同様である。
なお、モジュール基板80B、モジュール基板80Cでは、第2放熱端子17、17Aの形状及び位置を第1放熱端子5の形状及び位置と異なるものとしたが、第2放熱端子17、17Aの形状及び位置を、第1放熱端子5の形状及び位置に合わせたモジュール基板を用いてもよい。
発光装置100Iは、平面視で、1行目の素子構造体15Aと、2行目の素子構造体15Aは、第1放熱端子5が配置される他端側の側面同士が対向するように配置されている。つまり、複数の素子構造体15Aが備える第1放熱端子5は、平面視において一方向Xと垂直な方向Yにおいて外部接続電極3Aよりも内側に配置されている。
その他の事項は、支持部材の開口63aの大きさが異なること以外は、発光装置100Hと同様である。
モジュール基板80Dは、複数の素子構造体15Aそれぞれの第1放熱端子5に対向する複数の領域を含む大きさの1つの第2放熱端子17Bを備える。
また、モジュール基板80Dは、第2放熱端子17Bが、平面視で、一方向Xにおいて、第1放熱端子5に対向する位置から支持部材60の下面と対向する位置まで連続して配置されている。なおこの際、第2放熱端子17Bは、平面視において貫通孔60a1、60a2と離隔するように設けられている。
すなわち、モジュール基板80Dは、発光装置100Iが備える複数の第1放熱端子5を一括して実装でき、更に、平面視で、一方向Xにおける支持部材60の下面と対向する所定の位置にまで延伸した1つの第2放熱端子17Bを有する。これにより、放熱性をより向上させることができる。
その他の事項は、モジュール基板80Bと同様である。
第12変形例の発光モジュール200Lのモジュール基板80Eには、一方向Xに沿って複数行配置された複数の素子構造体15Aを備える発光装置100Iが載置されている。モジュール基板80Eは、素子構造体15Aが配置される複数の行に対応する複数の第2放熱端子17Cを有する。複数の第2放熱端子17Cには、それぞれ第1放熱端子5が接合されている。
具体的には、モジュール基板80Eは、第2放熱端子17Cとして、1行目に配置される素子構造体15Aそれぞれの第1放熱端子5と対向して配置される第2放熱端子17Caと、2行目に配置される素子構造体15Aそれぞれの第1放熱端子5と対向して配置される第2放熱端子17Cbと、を備える。
また、モジュール基板80Eは、第2放熱端子17Cが、平面視で、一方向Xにおいて、支持部材60の下面に対向する位置まで延伸させて配置されている。これにより、放熱性をより向上させることができる。なお、第2放熱端子17Cは、平面視において、支持部材60の貫通孔60a1、60a2と離隔するように設けられている。
その他の事項は、モジュール基板80Dと同様である。
なお、モジュール基板80D、モジュール基板80Eでは、第2放熱端子17B、17Cの形状を第1放熱端子5の形状及び位置と異なるものとしたが、第2放熱端子17B、17Cの形状及び位置を、第1放熱端子5の形状及び位置に合わせたモジュール基板を用いてもよい。
図8は、実施形態に係る発光装置の他の製造方法のフローチャートである。
また、発光装置の製造方法及び発光モジュールの製造方法において、一部の工程は、順序が限定されるものではなく、順序が前後してもよい。例えば、素子構造体準備工程は、基板10上に複数の発光素子20を載置した後、それぞれの発光素子20上に透光性部材30を設けるものとした。しかしながら、発光素子20上に透光性部材30を設けた後、基板10上に載置してもよい。また、集合基板11を分割した後、基板10上に発光素子20及び透光性部材30を載置してもよい。
また、例えば、前記した発光装置の製造方法は、支持部材準備工程は、素子構造体配置工程の前に行うものとした。しかし、支持部材準備工程は、素子構造体配置工程の後、第1被覆部材形成工程の前に行ってもよい。また、支持部材準備工程は、素子構造体準備工程の前に行ってもよい。
2 上面配線
3、3A 外部接続電極
3a、3Aa アノード電極
3b、3Ab カソード電極
4 ビア
5 第1放熱端子
6 基体部
7、7A 配線部
7Aa アノード電極側配線部
7Ab カソード電極側配線部
8 導電性接着材
9 導電性接着材
10 基板
11 集合基板
12 第1領域
15、15A 素子構造体
17、17A、17B、17C、17Ca、17Cb 第2放熱端子
20 発光素子
25 保護素子
30 透光性部材
40 導光部材
51 第1被覆部材
52 第2被覆部材
53 第3被覆部材
60、60A、60B、60C、60D 支持部材
60a1、60a2、60b1、60b2 貫通孔
60a3 開口
61 連結部
65 支持部材集合体
70 シート部材
71 支持体
72 粘着剤
80、80A、80B、80C、80D、80E モジュール基板
80a1、80a2、80c1、80c2、80d1、80d2 孔
90、90A 位置決め冶具
91a、91b、91Aa、91Ab 留め具
100、100A、100B、100C、100D、100E、100F、100G、100H、100I 発光装置
200、200A、200B、200C、200D、200E、200F、200G、200H、200I、200J、200K、200L 発光モジュール
L1 隣接する基板間の距離
L2 隣接する透光性部材間の距離
H 支持部材の高さ
W 支持部材の幅
X 一方向
Claims (17)
- 基板と、前記基板上に載置された発光素子と、前記発光素子上に配置された透光性部材と、を備える素子構造体であって、少なくとも3個が一方向に沿って配置される複数の素子構造体と、
それぞれの前記素子構造体の前記基板と前記発光素子と前記透光性部材の側面を被覆する第1被覆部材と、
前記第1被覆部材の側面を被覆し、前記一方向において複数の前記素子構造体の側方に亘って配置され、前記第1被覆部材よりも剛性が高い支持部材と、を備える発光装置。 - 前記支持部材は、複数の前記素子構造体を挟んで、前記一方向において複数の前記素子構造体の側方に亘って2つ配置される請求項1に記載の発光装置。
- 前記支持部材は、複数の前記素子構造体を囲む枠状の部材である請求項1又は請求項2に記載の発光装置。
- 前記支持部材は、金属、合金、又は、絶縁性部材である請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記支持部材の上面は、前記素子構造体の上面よりも低い請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記支持部材は、複数の前記素子構造体の側方に亘って配置される部位の幅が0.5mm以上2.0mm以下である請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の発光装置。
- 複数の前記素子構造体は、前記一方向に沿って複数行に配置されている請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記第1被覆部材が着色された樹脂である請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記素子構造体は、前記基板上で前記発光素子の側面及び前記透光性部材の側面を被覆する第2被覆部材を備え、前記第1被覆部材は、前記第2被覆部材を介して前記発光素子の側面及び前記透光性部材の側面を被覆する請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記支持部材は、前記一方向と直交する二辺を有し、前記二辺のそれぞれに対応する位置に貫通孔を有し、前記貫通孔は、それぞれの大きさが異なる請求項1乃至請求項9のいずれか一項に記載の発光装置。
- 前記基板は、前記発光素子が載置される上面に配置される上面配線と、前記上面と反対側の下面に配置される外部接続電極と、第1放熱端子と、を備える請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載の発光装置。
- 複数の前記素子構造体は、前記一方向に平行な直線を対称軸として線対称となるように2行に配置されており、前記素子構造体の前記第1放熱端子は、前記外部接続電極よりも内側に配置されている請求項11に記載の発光装置。
- 請求項1乃至請求項12のいずれか一項に記載の発光装置と、
前記基板が対面するように前記発光装置が載置されたモジュール基板と、を備える発光モジュール。 - 請求項11に記載の発光装置と、
前記基板が対面するように前記発光装置が載置されたモジュール基板と、を備え、
前記モジュール基板は、前記発光装置が載置される上面において、複数の前記外部接続電極それぞれに対向する位置に配置される複数の配線部と、複数の前記第1放熱端子それぞれに対向する位置に配置される複数の第2放熱端子と、を備え、
前記第2放熱端子は、前記一方向と垂直な方向において、前記第1放熱端子に対向する位置から、前記支持部材に対向する位置まで延伸している発光モジュール。 - 請求項11に記載の発光装置と、
前記基板が対面するように前記発光装置が載置されたモジュール基板と、を備え、
前記モジュール基板は、前記発光装置が載置される上面において、複数の前記外部接続電極それぞれに対向する位置に配置される複数の配線部と、複数の前記第1放熱端子に対向する位置に配置される1つの第2放熱端子と、を備える発光モジュール。 - 請求項12に記載の発光装置と、
前記基板が対面するように前記発光装置が載置されたモジュール基板と、を備え、
前記モジュール基板は、前記発光装置が載置される上面において、複数の前記外部接続電極それぞれに対向する位置に配置される複数の配線部と、複数の前記第1放熱端子に対向する位置に配置される1つの第2放熱端子と、を備える発光モジュール。 - 請求項10、又は、請求項10を引用する請求項11又は請求項12に記載の発光装置を準備する工程と、
前記発光装置を前記基板がモジュール基板に対面するように載置する工程と、を含み、
前記モジュール基板は、前記支持部材のそれぞれの貫通孔が対向する位置に孔を有し、前記載置する工程は、前記支持部材の貫通孔と、前記モジュール基板の孔との位置を合わせて前記発光装置を前記モジュール基板に載置する発光モジュールの製造方法。
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