JP7157345B2 - light emitting module - Google Patents
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Description
本開示は、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に関する。 The present disclosure relates to a light-emitting device, a light-emitting module, and a method for manufacturing a light-emitting module.
複数の発光面を備える発光装置が知られている。例えば、特許文献1には、発光ダイオードが基板上に24個ずつ4列に配列された光源ユニットが開示されている。
Light-emitting devices with multiple light-emitting surfaces are known. For example,
複数の発光面を高密度に精度よく配置することについて、その構造には更なる改善の余地がある。
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。
There is room for further improvement in the structure of arranging a plurality of light emitting surfaces with high density and accuracy.
An object of the embodiments of the present disclosure is to provide a light-emitting device and a light-emitting module capable of arranging a plurality of light-emitting surfaces with high density and accuracy, and a method for manufacturing the light-emitting module.
本開示の実施形態に係る発光装置は、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、を備えている。 A light-emitting device according to an embodiment of the present disclosure is an element structure including a substrate, a light-emitting element mounted on the substrate, and a translucent member disposed on the light-emitting element, comprising at least a plurality of element structures arranged along one direction; a first covering member covering side surfaces of the substrate, the light emitting element, and the translucent member of each of the element structures; and a supporting member that covers the side surface of one covering member, is arranged along the sides of the plurality of element structures in the one direction, and has higher rigidity than the first covering member.
本開示の実施形態に係る発光モジュールは、前記記載の発光装置と、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、を備えている。 A light-emitting module according to an embodiment of the present disclosure includes the light-emitting device described above and a module substrate on which the light-emitting device is mounted so that the substrates face each other.
本開示の実施形態に係る発光モジュールの製造方法は、前記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。 A method for manufacturing a light-emitting module according to an embodiment of the present disclosure includes the steps of preparing the light-emitting device described above, and placing the light-emitting device so that the substrate faces a module substrate, and The substrate has holes at positions where the through holes of the supporting member face each other, and in the mounting step, the positions of the through holes of the supporting member and the holes of the module substrate are aligned to form the light emitting device. is placed on the module substrate.
本開示に係る実施形態の発光装置は、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。
The light-emitting device of the embodiment according to the present disclosure can arrange a plurality of light-emitting surfaces at high density and at desired positions with high accuracy.
The light-emitting module of the embodiment according to the present disclosure can arrange a plurality of light-emitting surfaces at high density and at desired positions with high accuracy.
The method for manufacturing a light-emitting module according to the embodiment of the present disclosure enables a plurality of light-emitting surfaces to be arranged at desired positions with high density and accuracy.
実施形態を、以下に図面を参照しながら説明する。但し、以下に示す形態は、本実施形態の技術思想を具現化するための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例示するものであって、以下に限定するものではない。また、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる例示に過ぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするために誇張又は簡略化していることがある。断面図は、切断面のみを示す端面図を用いる場合がある。また、各図で示す発光素子、素子構造体、支持体等の各部材は、構成を理解し易いように一例として設定した数で図示している。また、実施形態について、「被覆」とは直接接する場合に限らず、間接的に、例えば他の部材を介して被覆する場合も含む。 Embodiments are described below with reference to the drawings. However, the embodiments shown below exemplify the light-emitting device and the light-emitting module for embodying the technical idea of the present embodiment, and the manufacturing method of the light-emitting module, and are not limited to the following. In addition, unless there is a specific description, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention, but are merely examples. It's nothing more than Note that the sizes and positional relationships of members shown in each drawing may be exaggerated or simplified for clarity of explanation. As a cross-sectional view, an end view showing only a cut surface may be used. In addition, each member such as a light-emitting element, an element structure, a support, etc. shown in each figure is illustrated with a set number as an example to facilitate understanding of the configuration. Further, in the embodiments, the term "coating" is not limited to the case of direct contact, but also includes the case of indirect covering, for example, via another member.
《実施形態》
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。
<<Embodiment>>
FIG. 1A is a perspective view schematically showing an example of a light-emitting module provided with a light-emitting device according to an embodiment; FIG. 1B is a plan view schematically showing an example of a light-emitting module including the light-emitting device according to the embodiment; FIG. 1C is a schematic cross-sectional view taken along line IC--IC in FIG. 1B. FIG. 1D is a schematic cross-sectional view along the ID-ID line in FIG. 1B. FIG. 1E is a cross-sectional view schematically showing an example of the light emitting device according to the embodiment. FIG. 1F is a bottom view schematically showing an example of the light emitting device according to the embodiment; 1G is a schematic plan view schematically showing an example of a support member of the light emitting device according to the embodiment; FIG.
発光モジュール200は、発光装置100と、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。
The
[発光装置]
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。
[Light emitting device]
First, the
The light-emitting
The
発光装置100は、主として、素子構造体15と、第1被覆部材51と、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。
The
The
Since each of the plurality of
Each configuration of the
基板10は、発光素子20及び保護素子25を載置する部材である。基板10は、例えば平面視略矩形の板状である。これにより、発光装置100において、複数の素子構造体15を近接させて配置することができる。
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。
The
The
As the
基体1としては、絶縁性材料を用いることが好ましく、かつ、発光素子20から出射される光や外光等を透過しにくい材料を用いることが好ましい。例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、ムライト等のセラミックス、PA(ポリアミド)、PPA(ポリフタルアミド)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、又は、液晶ポリマー等の熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、又は、フェノール樹脂等の樹脂を用いることができる。なかでも放熱性に優れるセラミックスを用いることが好ましい。
As the
発光装置100において、隣接する素子構造体15間の距離L1は0.01mm以上0.15mm以下とすることが好ましい。これにより、素子構造体15間に配置される第1被覆部材51の厚みを0.01mm以上0.15mm以下として、隣接する素子構造体15同士を近接させて接合させることができる。また、複数の素子構造体15を備える発光装置100において、複数の素子構造体15それぞれが基板10を備え、かつ、基板10間に第1被覆部材51が配置されることにより、個々の素子構造体15で発生した熱及び発光装置実装時の熱履歴等に起因する基板10の膨張又は縮小による熱応力の影響を抑制することができる。
In the
発光素子20は、基板10上に載置されている。発光素子20の形状や大きさ等は任意のものを選択できる。発光素子20の平面視形状は、例えば矩形状である。また例えば、高出力な発光装置を実現するために、発光素子20の平面視における縦及び横の寸法は600μm以上であることが好ましく、800μm以上であることがより好ましい。また、発光強度の均一性、実装のし易さ等の観点から、縦及び横の寸法は1500μm以下であることが好ましい。
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。
The
As the emission color of the light-emitting
発光素子20は、一つの面に正負の素子電極を備えるものを用いることが好ましく、これにより、導電性接着材8により基板10上で配線にフリップチップ実装することができる。導電性接着材8としては、例えば共晶はんだ、導電ペースト、バンプ等を用いればよい。
The
保護素子25は、例えば、ツェナーダイオードを用いることができる。保護素子25は、一つの面に正負の素子電極を備え、導電性接着材8により基板10上で配線にフリップチップ実装されている。なお、発光装置は、保護素子25を備えないものであってもよい。保護素子25の平面視形状は、例えば矩形状である。
A Zener diode, for example, can be used as the
透光性部材30は、発光素子20上に配置され、発光素子20から出射される光を透過して外部に放出する部材である。透光性部材30は、発光素子20からの光及び/又は発光素子20からの光が波長変換された光(例えば、波長320nm~850nmの範囲の光)の60%以上を透過するものが挙げられ、70%以上の光を透過するものが好ましい。
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。
The
The
発光装置100の上面において、隣接する透光性部材30間の距離L2は0.2mm以下とすることが好ましい。これにより、例えば、発光装置100を車の配光可変型ヘッドライトの光源に用いる場合、光源を小さくすることができ、ヘッドライトレンズのサイズを小さくすることができる。
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。
On the upper surface of the
In other words, on the upper surface of the
The distance L2 between adjacent
透光性部材30の平面形状は、例えば、矩形状である。これにより、複数の発光面を高密度に近接させて配置することができる。なかでも、発光素子20の平面形状と類似する形状であることがより好ましい。透光性部材30の下面の面積は、発光素子20の上面の面積の0.8~1.5倍程度であることが好ましい。透光性部材30の厚みは、全体にわたって一定であってもよいし、一部が薄く又は厚くてもよい。透光性部材30の厚みは、例えば、50μm以上300μm以下の範囲とすることができる。
The planar shape of the
透光性部材30は、入射された光の少なくとも一部を波長変換可能な蛍光体を含有してもよい。蛍光体を含有する透光性部材30は、例えば、蛍光体の焼結体や、上述した材料に蛍光体を含有させたものが挙げられる。また、透光性部材30は、樹脂、ガラス、セラミック等の成形体の表面に蛍光体を含有する樹脂層や蛍光体を含有するガラス層等の蛍光体層を備えるものでもよい。また、透光性部材30は、目的に応じて、拡散材等のフィラーを含有してもよい。また、拡散材等のフィラーを含有する場合、透光性部材30は、上述した材料にフィラーを含有させたものでもよいし、樹脂、ガラス、セラミック等の成形体の表面にフィラーを含有する樹脂層やフィラーを含有するガラス層等の拡散材層を備えたものでもよい。
蛍光体としては、当該分野で公知のものを使用することができる。例えば、緑色発光する蛍光体としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えばY3(Al,Ga)5O12:Ce)、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えばLu3(Al,Ga)5O12:Ce)、テルビウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えばTb3(Al,Ga)5O12:Ce)、シリケート系蛍光体(例えば(Ba,Sr)2SiO4:Eu)、クロロシリケート系蛍光体(例えばCa8Mg(SiO4)4Cl2:Eu)、βサイアロン系蛍光体(例えばSi6-zAlzOzN8-z:Eu(0<z<4.2))、SGS系蛍光体(例えばSrGa2S4:Eu)等が挙げられる。黄色発光する蛍光体としては、αサイアロン系蛍光体(例えばMz(Si,Al)12(O,N)16(但し、0<z≦2であり、MはLi、Mg、Ca、Y、及びLaとCeを除くランタニド元素))等が挙げられる。この他、上記緑色発光する蛍光体の中には黄色発光する蛍光体もある。 As the phosphor, one known in the art can be used. For example, phosphors emitting green light include yttrium - aluminum-garnet-based phosphors (e.g., Y3(Al, Ga) 5O12 :Ce), lutetium-aluminum-garnet-based phosphors (e.g., Lu3 ( Al, Ga ) 5 O 12 :Ce), terbium-aluminum-garnet-based phosphors (e.g. Tb 3 (Al, Ga) 5 O 12 :Ce ), silicate-based phosphors (e.g. (Ba, Sr) 2 SiO 4 :Eu), Chlorosilicate-based phosphors (eg, Ca 8 Mg(SiO 4 ) 4 Cl2 :Eu), β-sialon-based phosphors (eg, Si 6-z Al z O z N 8-z : Eu (0<z<4.2 )), SGS-based phosphors (for example, SrGa 2 S 4 :Eu), and the like. Examples of phosphors that emit yellow light include α-sialon-based phosphors (for example, Mz(Si, Al) 12 (O, N) 16 (where 0<z≦2, and M is Li, Mg, Ca, Y, and Lanthanide elements other than La and Ce) ) ) and the like. In addition, among the phosphors that emit green light, there is also a phosphor that emits yellow light.
また例えば、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体は、Yの一部をGdで置換することにより、発光ピーク波長を長波長側にシフトさせることができ、黄色発光が可能である。また、これらの中には、橙色発光が可能な蛍光物質もある。赤色発光する蛍光体としては、窒素含有アルミノ珪酸カルシウム(CASN又はSCASN)系蛍光体(例えば(Sr,Ca)AlSiN3:Eu)、BSESN系蛍光体(例えば(Ba,Sr,Ca)2Si5N8:Eu)等が挙げられる。この他、マンガン賦活フッ化物系蛍光体(一般式(I)A2[M1-aMnaF6]で表される蛍光体である(但し、上記一般式(I)中、Aは、K、Li、Na、Rb、Cs及びNH4からなる群から選ばれる少なくとも一種であり、Mは、第4族元素及び第14族元素からなる群から選ばれる少なくとも一種の元素であり、aは0<a<0.2を満たす))が挙げられる。このマンガン賦活フッ化物系蛍光体の代表例としては、マンガン賦活フッ化珪酸カリウムの蛍光体(例えばK2SiF6:Mn)がある。 Further, for example, the yttrium-aluminum-garnet-based phosphor can shift the emission peak wavelength to the long wavelength side by substituting part of Y with Gd, and can emit yellow light. Among these, there are also fluorescent materials capable of emitting orange light. Examples of phosphors that emit red light include nitrogen-containing calcium aluminosilicate (CASN or SCASN) phosphors (eg (Sr, Ca)AlSiN 3 :Eu), BSESN phosphors (eg (Ba, Sr, Ca) 2 Si 5 N 8 :Eu) and the like. In addition, a manganese-activated fluoride-based phosphor (a phosphor represented by the general formula (I) A 2 [M 1-a Mna F 6 ]) (wherein in the above general formula (I), A is is at least one element selected from the group consisting of K, Li, Na, Rb, Cs and NH4, M is at least one element selected from the group consisting of Group 4 elements and Group 14 elements, a is satisfying 0<a<0.2)). A representative example of this manganese-activated fluoride-based phosphor is a manganese-activated potassium fluorosilicate phosphor (for example, K 2 SiF 6 :Mn).
拡散材としては、当該分野で公知のものを使用することができる。例えば、シリカ、アルミナ、チタン酸バリウム、酸化チタン等を用いることができる。
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。
As the diffusing material, those known in the art can be used. For example, silica, alumina, barium titanate, titanium oxide, etc. can be used.
When a resin is used as a binder for the phosphor layer and the diffusing material layer, examples of the resin include thermosetting resins such as epoxy resins, modified epoxy resins, silicone resins, and modified silicone resins.
導光部材40は、透光性部材30と発光素子20の間及び/又は発光素子20の側面に配置される。導光部材40は、発光素子20から光を取り出し易くし、発光素子20からの光を透光性部材30に導光する部材である。導光部材40は、例えば、発光素子20と透光性部材30とを接合する接着部材である。発光素子20と透光性部材30とを接合する導光部材40は、透光性部材30と発光素子20の間から延在し、発光素子20の側面にも配置されていることが好ましい。これにより、発光素子20の側面から出射される光を透光性部材30へと導光させて、発光素子20からの光の取り出し効率を向上させることができる。
The
導光部材40は、断面視で、発光素子20の下面側(つまり、基板10との接合面側)から透光性部材30に向かって、幅が広がるように傾斜した形状を有する。このような形態とすることで、発光素子20から横方向に進む光が上方に反射され易くなるため、光の取り出し効率がより向上する。ただし、導光部材40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、断面視における導光部材40の外側面が湾曲形状である場合、湾曲形状は、第3被覆部材53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。
The
導光部材40は、発光素子20の側面のうち発光部を含む領域を被覆すればよいが、光の取り出し効率を向上させる観点から、発光素子20の側面の略全部を被覆していることがより好ましい。
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。
The
As the
第3被覆部材53は、基板10上において発光素子20の周囲に設けられる。第3被覆部材53は発光素子20の側面を被覆し、発光素子20の側面から基板10の上面まで延在して設けられている。第3被覆部材53は、基板10と発光素子20との接着力を高めることができる。第3被覆部材53は、ここでは導光部材40を介して発光素子20の側面を被覆している。
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。
The
The
第3被覆部材53は、樹脂を用いることが好ましい。第3被覆部材53は、例えば、光反射性を有する白色樹脂により形成することができる。
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。
Resin is preferably used for the
As the
第3被覆部材53は、発光素子20の側面の少なくとも一部を被覆すればよい。好ましくは、第3被覆部材53が発光素子20の側面全体を被覆するのがよい。更に好ましくは、発光素子20の側面から延在して透光性部材30の側面の少なくとも一部を被覆することがよい。これにより、個々の素子構造体15において、発光素子20の側面から出射された光の横方向への漏れを抑制することができる。そして、複数の素子構造体15を備える発光装置100において、隣接する素子構造体15への光漏れが抑制され、発光むらの少ない発光装置100とすることができる。また、第3被覆部材53が透光性部材30の側面を被覆することで、素子構造体15の光学特性を測定する際に、素子構造体15の色度座標を把握し易くなる等、より容易に測定することができる。また、後述するように、素子構造体15毎に個片化された後に選別工程を行う際に、素子構造体15の色度座標をより把握し易くなる。
The
第3被覆部材53は、発光素子20と基板10との間にも配置されることが好ましい。これにより、発光素子20から下方に進む光が第3被覆部材53で反射され、発光装置100の光取り出し効率をより向上させることができる。
The
発光装置100は、複数の素子構造体15を備え、複数の素子構造体15それぞれが発光素子20の側面を被覆する第3被覆部材53を備えるため、発光素子20から出射された光の横方向への光漏れを抑制することができる。これにより、個々の素子構造体15の光取り出し効率を低下させることなく、複数の素子構造体15をより近接して配置させることが可能となる。
Since the light-emitting
第2被覆部材52は、基板10上で発光素子20の側面及び透光性部材30の側面を被覆する部材である。第2被覆部材52は、導光部材40及び第3被覆部材53を介して発光素子20の側面を被覆すると共に透光性部材30の側面を被覆している。
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。
The
By providing the
第2被覆部材52は樹脂を用いることが好ましい。第2被覆部材52は、例えば、光反射性を有する白色樹脂により形成することができる。第2被覆部材52は、発光素子20の側面及び透光性部材30の側面を被覆する。第2被覆部材52に用いる樹脂としては、例えば、第3被覆部材53に用いる樹脂として例示したものが挙げられる。第2被覆部材52に用いる樹脂に含有する反射材としては、例えば、第3被覆部材53に用いる反射材として例示したものが挙げられる。
Resin is preferably used for the
第1被覆部材51は、複数の素子構造体15の周囲に設けられた部材である。第1被覆部材51は樹脂を用いることが好ましい。第1被覆部材51は、例えば、透光性の樹脂に反射材を含有させた白色樹脂により形成することができる。第1被覆部材51は、素子構造体15の側面を被覆する。すなわち、第1被覆部材51は、基板10の側面を被覆し、導光部材40、第3被覆部材53及び第2被覆部材52を介して発光素子20の側面を被覆し、第2被覆部材52を介して透光性部材30の側面を被覆している。第1被覆部材51は、互いに隣接する素子構造体15間にも設けられており、素子構造体15の上面を露出させて、複数の素子構造体15それぞれの側面を被覆している。
The
第1被覆部材51に用いる樹脂としては、例えば、第3被覆部材53に用いる樹脂として例示したものが挙げられる。第1被覆部材51に用いる樹脂に含有する反射材としては、例えば、第3被覆部材53に用いる反射材として例示したものが挙げられる。
Examples of the resin used for the
第1被覆部材51は、白色以外の着色された樹脂であってもよい。着色された樹脂とは、例えば、黒色樹脂、灰色樹脂等が挙げられる。黒色樹脂及び灰色樹脂は白色樹脂と比較して光吸収率が高い。このため、素子構造体15間に黒色樹脂又は灰色樹脂である第1被覆部材51が設けられることで、素子構造体15間における横方向への光漏れを効果的に抑制することができる。なお、第1被覆部材51として、黒色樹脂又は灰色樹脂を用いる場合は、黒色樹脂又は灰色樹脂と透光性部材30とが離間して配置されるように、素子構造体15は第2被覆部材52を備える構成とすることが好ましい。これにより、素子構造体15間に黒色樹脂又は灰色樹脂を用いることによる光吸収の影響を抑制することができる。そのため、発光面の光取り出し効率の低下を抑制し、かつ、個別点灯させた際の発光領域と非発光領域とのコントラストが高い、「見切り性」の良好な発光装置とすることができる。黒色樹脂や灰色樹脂としては、例えば、カーボンブラックやグラファイト等の黒色顔料を含有させた樹脂が挙げられる。黒色顔料と上述した反射材等の白色顔料とを組み合わせて、それぞれの添加量を調整することで、黒色や灰色等の色の濃度を調整することができる。また、赤色、青色、緑色等の顔料を組み合わせることで、黒色、灰色、それ以外の所望の色に着色してもよい。
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。
The
The
支持部材60は、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る部材である。支持部材60は、複数の素子構造体15と対向する辺であって、一方向Xと平行な辺を有する。例えば、支持部材60は、複数の素子構造体15を囲む枠状の部材であってもよい。ここでは、支持部材60は、複数の素子構造体15を取り囲み、第1被覆部材51を支持するための枠体として設けられている。支持部材60は、平面視で例えば略長方形の枠状であり、複数の素子構造体15の周囲に設けられている。
The
支持部材60は、第1被覆部材51よりも剛性が高い部材、或いは構造で形成されている。具体的には、支持部材60は、第1被覆部材51に反りを生じさせる応力の値(剛性)より高い剛性を有する。ここで、「剛性」とは、曲げや引っ張りの力に対する変形のしづらさを示し、単位変形(曲げ又は引っ張り)を起こすのに必要な力(荷重÷変形量)で表される。部材の剛性の比較は、弾性変形とみなし得る範囲の同じ量の変形を比較する部材に起こすのに必要な力の大小を比較して行う。剛性は、ヤング率(引張弾性率)等の弾性率が大きい材料を使うことによって高くなる。また、剛性は、同じ材料でも板厚を変えられる場合は板厚を厚くすること等により高くなる。複合材料においても、単位変形(曲げ又は引っ張り)を起こすのに必要な力(荷重÷変形量)の大きさで、剛性を比較する。例えば、曲げ試験では、JIS K 7171:2016に則り、曲げ歪み0.05%と0.25%の時の応力を求め、剛性を比較することもできる。
The
発光装置100は、第1被覆部材51よりも剛性が高い支持部材60を有することで、第1被覆部材51の反りの発生が抑制されることにより、発光装置100の反りの発生が抑制される。これにより、発光装置100の実装面が平坦となり、発光装置100をモジュール基板80の所望の位置に精度よく配置することができる。発光装置100は、複数の素子構造体15が第1被覆部材51により連結されている。このため、第1被覆部材51に樹脂を用いる場合、樹脂が硬化時に収縮すること等により、発光装置100に反りが発生する虞がある。しかし、支持部材60に第1被覆部材51よりも剛性が高い材料、例えば、非可撓性の材料を用いることで反りの発生を抑制することができる。これにより、発光装置100のモジュール基板80への実装性が良好となり、複数の発光面が高密度に配置された発光装置100を、モジュール基板80の所望の位置により精度よく配置することができる。
Since the light-emitting
支持部材60としては、例えば、金属、合金等の導電性部材、又は、セラミック等の絶縁性部材を用いることができる。導電性部材としては、例えば、Fe、Cu、Ni、Al、Ti、W等の金属や、例えば、Fe、Cu、Ni、Al、Ag、Au、Pt、Ti、W、Pd等のうちの少なくとも一種を含む合金が挙げられる。絶縁性部材としては、例えば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等のセラミックス、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、BTレジン、ポリフタルアミド等の樹脂成型体が挙げられる。樹脂を用いる場合には、必要に応じて、ガラス繊維、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム等の無機フィラーを樹脂に混合してもよい。また、例えば樹脂成型体に金属部材が埋設された支持部材等、支持部材は、これらの材料の複合体を用いてもよい。
As the
支持部材60は、複数の素子構造体15を囲む枠状の部材であることが好ましい。更に、支持部材60は、複数の素子構造体15を挟む一方向Xに平行な二辺と、複数の素子構造体15を挟む一方向Xと直交する二辺とを含む平面視略長方形状の開口を有する枠状であることがより好ましい。これにより、支持部材60と接する第1被覆部材51の側面の全てを支持部材60により固定することができるため、反りの発生をより効果的に抑制することができる。
The
支持部材60の上面から下面までの高さHは、素子構造体15の上面から下面までの高さより低いことが好ましい。これにより、発光装置100において、支持部材60の上面を、素子構造体15の上面よりも低い位置(つまり発光装置100の下面側)に配置することができる。このような構成とすることで、発光装置100の製造時における、透光性部材30の上面への第1被覆部材51の這い上がりが抑制される。
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。
The height H from the top surface to the bottom surface of the
The height H of the
It is preferable that the
支持部材60は、モジュール基板80への実装を容易にするために貫通孔を有することが好ましい。例えば、支持部材60は、一方向Xに平行な二辺と、一方向Xと直交する二辺とを含む、平面視略長方形状の開口を有する枠体であって、一方向Xと直交する二辺のそれぞれに対応する位置に貫通孔60a1、60a2を有することが好ましい。貫通孔60a1、60a2は、ここでは、一方向Xに沿って1行に配列される素子構造体15の列の延長線上に設けられている。支持部材60が貫通孔60a1、60a2を有することで、発光装置100をモジュール基板80に載置する際に、後記するように、貫通孔60a1とモジュール基板80の孔80a1、及び、貫通孔60a2とモジュール基板80の孔80a2の位置を合わせることにより位置ずれが抑制され、実装精度がよくなる。これにより、発光装置100をモジュール基板80に実装し易くなる。また、例えば、発光装置100が実装されたモジュール基板80を、更にヘッドライト等の車両用灯具に用いる場合に、灯具側に設けられた位置決めピンにモジュール基板80の孔80a1、80a2を合わせることで、位置ずれを防止することができる。これにより、発光モジュール200を車両用灯具に実装し易くなる。
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。
The
Moreover, it is preferable that one through-hole 60a1 and the other through-hole 60a2 are different in size, for example, in diameter. By having the through holes 60a1 and 60a2 with different sizes, in the manufacturing process of the
貫通孔60a1、60a2の形状は、円形に限らず、楕円形や、三角形、四角形等の多角形であってもよい。また、貫通孔60a1、60a2は、平面視で支持部材の側面から離隔していてもよいし、側面に開口していていもよい。言い換えると、貫通孔は、平面視で、支持部材の外縁の一部を半円形状や半楕円形状等に切欠いたような形状であってもよい。つまり図5Cに示すように、支持部材の側面に開口する貫通孔60b1、60b2であってもよい。また、貫通孔60a1、60a2の大きさは、支持部材60のサイズ等に応じて適宜調整すればよい。一例としては、貫通孔60a1の直径が1.5mm以上2.5mm以下、貫通孔60a2の直径が0.5mm以上1.5mm以下である。貫通孔60a1、60a2の大きさがこの範囲であれば、貫通孔60a1、60a2が適度に大きいことでモジュール基板80の孔80a1、80a2との位置合わせが行い易くなると共に、貫通孔60a1、60a2が適度に小さいことで支持部材60の強度化を図ることができる。
The shape of the through-holes 60a1 and 60a2 is not limited to circular, but may be oval, triangular, quadrangular or other polygonal shape. In addition, the through holes 60a1 and 60a2 may be separated from the side surface of the support member in plan view, or may be open to the side surface. In other words, the through hole may have a shape obtained by notching a part of the outer edge of the support member in a semicircular shape, a semielliptical shape, or the like in plan view. In other words, as shown in FIG. 5C, through holes 60b1 and 60b2 opening on the side surface of the supporting member may be provided. Also, the sizes of the through holes 60a1 and 60a2 may be appropriately adjusted according to the size of the
また、支持部材60は、中央に素子構造体15及び第1被覆部材51を配置するための開口60a3を有している。開口60a3の平面形状は、例えば、一方向Xに長い略長方形状である。開口60a3の大きさは、一方向Xに沿って開口60a3内に配置される複数の素子構造体15と開口60a3の内側面との距離が少なくとも0.4mm以上となる大きさとすることが好ましい。これにより、素子構造体15及び第1被覆部材51の開口60a3内への配置が容易となる。なお、開口60a3は支持部材60を貫通していることが好ましい。これにより、素子構造体15の上面(つまり透光性部材30の上面)と下面(つまり基板10の下面)とを支持部材60及び第1被覆部材51から露出させて、発光装置100の発光面及び外部電極面とすることができる。
Further, the
発光装置100は、素子構造体15を複数備える。ここでは、一方向Xに沿って1行に配置された11個の素子構造体15が第1被覆部材51により保持されている。しかし、発光装置は、素子構造体15を10個以下備えるものであってもよく、12個以上備えるものであってもよい。ただし、発光装置100は、少なくとも3個の素子構造体15を一方向Xに沿って配置する。発光装置は、支持部材60を設けずに3個以上の素子構造体15を一方向Xに沿って配置した場合に、第1被覆部材51の硬化時の樹脂の収縮が複数個所で生じる。一方向Xにおける第1被覆部材51による接合部の数が増えるほど、発光装置の反りの問題が生じやすくなる。また樹脂の収縮は、硬化後の発光装置をモジュール基板に実装する際の熱履歴により生じることもあり、実装時に発光装置に反りが生じると、実装が困難となる。本実施形態の発光装置100は、支持部材60を有するため、3個以上の素子構造体15を一方向Xに沿って配置した場合でも、発光装置100の反りの発生が抑制されたものとなり、所望の位置に精度よく配置することができる。また、素子構造体15は、一方向Xに沿って複数行に配置されたものであってもよい。なお、本実施形態では、一方向Xが行方向であり、一方向Xと直交する方向が列方向である。
The
素子構造体15を一方向Xに沿って配置するとは、平面視で、複数の素子構造体15の上下の側面が直線上に揃うように並列に配置する場合の他、隣り合う素子構造体15の上下の側面が互いにずれるように、配置する場合も含む。すなわち、発光装置は、平面視で、一方向Xの直線上にそれぞれの素子構造体15の一部が配置されていればよい。好ましくは、一方向Xの直線上にそれぞれの素子構造体15の上面の略中心が配置されることである。なお、後記するように、素子構造体15を複数行に配置した場合も、一方向Xの複数の直線上のそれぞれに、それぞれの素子構造体15の一部が配置されていればよい。好ましくは、素子構造体15の透光性部材30の上面が一方向に沿って行列状に配置されることである。
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。
Arranging the
In addition, since the light-emitting
[発光モジュール]
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。
[Light emitting module]
Next, the
The light-emitting
If the light-emitting
発光装置100は前記説明した通りである。
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。
The
The
Examples of the material of the
モジュール基板80は、支持部材60の貫通孔60a1、60a2が対向する位置に、それぞれ、モジュール基板80を貫通する孔80a1、80a2を有する。孔80a1は、平面視で、貫通孔60a1と略同じ形状及び大きさであり、孔80a2は、平面視で、貫通孔60a2と略同じ形状及び大きさである。
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。
The
また、発光モジュール200は、支持部材60が導電性接着材9を介してモジュール基板80に接合されている。これにより、発光装置100から生じる熱が支持部材60を介してモジュール基板80に放熱される。そのため、発光モジュール200は、より放熱性に優れる。なお、支持部材60は、導電性接着材9の代わりに絶縁性の接着材を介してモジュール基板80上に接合されていてもよい。また、支持部材60はモジュール基板80に固定せずに、支持部材60と離隔又は接して支持部材60上に配置してもよい。
Also, in the
[発光モジュールの動作]
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。
[Light-emitting module operation]
When the light-emitting
[発光装置の製造方法]
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。
[Method for manufacturing light-emitting device]
First, an example of a method for manufacturing the
FIG. 2 is a flow chart of a method for manufacturing a light emitting device according to the embodiment.
The manufacturing method of the
Note that the material, arrangement, etc. of each member are the same as those described in the description of the
(素子構造体準備工程)
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。
(Element structure preparation step)
The element structure preparing step S101 includes the
The
素子構造体準備工程S101は、例えば、集合基板準備工程S101aと、発光素子載置工程S101bと、透光性部材配置工程S101cと、導光部材配置工程S101dと、第3被覆部材形成工程S101eと、第2被覆部材形成工程S101fと、素子構造体個片化工程S101gと、を含む。 The element structure preparing step S101 includes, for example, an aggregate substrate preparing step S101a, a light emitting element mounting step S101b, a translucent member arranging step S101c, a light guide member arranging step S101d, and a third covering member forming step S101e. , a second covering member forming step S101f and an element structure singulation step S101g.
〈集合基板準備工程〉
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。
<Assembly board preparation process>
The aggregate substrate preparation step S101a is a step of preparing the
The
〈発光素子載置工程〉
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。
<Light emitting element mounting process>
FIG. 4A is a cross-sectional view schematically showing a step of mounting a light emitting element.
The light emitting element mounting step S101b is a step of mounting the
In this step S101b, each of the plurality of
The light-emitting
この工程S101bは、複数の第1領域12に保護素子25を載置する工程を含む。すなわち、この工程S101bでは、複数の保護素子25のそれぞれを、複数の第1領域12のそれぞれに載置する。
This step S<b>101 b includes a step of placing
〈透光性部材配置工程〉
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。
<Translucent member placement process>
FIG. 4B is a cross-sectional view schematically showing a step of arranging a translucent member.
The translucent member placement step S101c is a step of arranging the
In this step S101c, for example, a
この工程S101cでは、例えば、上面に透光性の接着部材を配置した発光素子20上に、透光性部材30を載置する。これにより、接着部材を介して透光性部材30を発光素子20の上面に接合する。後記するように、接着部材は、透光性部材30により押圧され、所定の厚みの導光部材40となる。透光性部材30の下面は、発光素子20の上面より幅広であるのが好ましい。これにより、接着部材が発光素子20の側面に延在し易くなる。なお、透光性部材30上に接着部材を配置してから、透光性部材30上の接着部材が発光素子20の上面に配置されるように透光性部材30を発光素子20上に載置してもよい。
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。
In this step S101c, for example, the light-transmitting
When the
〈導光部材配置工程〉
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。
<Light guide member placement process>
The light guide member arranging step S101d is a step of arranging the
The light guide member arranging step S101d can be performed as the same step as the translucent member arranging step S101c. By adjusting the amount and viscosity of the adhesive member used in the light-transmitting member placement step S101c, the adhesive member provided between the light-emitting
When the light guide member arranging step S101d is performed after the translucent member arranging step S101c, after the
透光性部材配置工程S101cにて、導光部材40に発光素子20と透光性部材30とを接合する透光性の接着部材を用いる場合、透光性部材配置工程と導光部材配置工程とは、同じ工程として行うことが好ましい。これにより、工程を簡略化することができる。
In the light-transmitting member arranging step S101c, when a light-transmitting adhesive member that joins the light-emitting
〈第3被覆部材形成工程〉
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。
<Third covering member forming step>
FIG. 4C is a cross-sectional view schematically showing the step of forming the third covering member.
The third covering member forming step S<b>101 e is a step of forming the
In this step S101e, a
この工程S101eでは、例えば、ポッティングやスプレー等により、集合基板11上に第3被覆部材53となる未硬化の樹脂を塗布する。集合基板11上に塗布された樹脂は発光素子20と集合基板11との間に隙間がある場合はその隙間に濡れ広がり、更に表面張力によって発光素子20の側面を這い上がり被覆する。その後、樹脂を硬化させ、発光素子20の側面を被覆する第3被覆部材53を形成する。
In this step S101e, an uncured resin that will be the
〈第2被覆部材形成工程〉
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S101f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S101f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。
<Second Covering Member Forming Step>
FIG. 4D is a cross-sectional view schematically showing the step of forming the second covering member.
The second covering member forming step S101f is a step of forming on the
In this step S101f , the side surface of each light emitting
この工程S101fでは、例えば、ポッティングやスプレー等により、集合基板11上に第2被覆部材52となる未硬化の樹脂を塗布する。集合基板11上に塗布された樹脂は表面張力によって発光素子20の側面及び透光性部材30の側面を這い上がり、被覆する。その後、樹脂を硬化させ、発光素子20の側面及び透光性部材30の側面を被覆する第2被覆部材52を形成する。
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。
In this step S101f, an uncured resin that will become the
In this step S101f, the
〈素子構造体個片化工程〉
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。
<Element structure singulation process>
FIG. 4E is a cross-sectional view schematically showing a step of singulating the element structure.
The element structure singulation step S101g is a step of dividing the
In this step S101g, the
発光装置100の製造方法は、個片化された複数の素子構造体15を組み合わせて製造する。つまり、素子構造体15毎に個片化された後に選別工程を行うことができるため、個片化された素子構造体15から所定範囲の発光特性を有するものを選別して、所望の組み合わせで発光装置100を形成することができる。これにより、色のバラつきの少ない、所望の発光色の発光装置100を得ることができる。
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。
The manufacturing method of the light-emitting
In addition, when each
また、製造工程において、一部の素子構造体15に不具合が生じた場合、第1被覆部材51を配置する前に、不具合のある素子構造体15のみを廃棄することができる。一枚の基板上に複数の発光素子を載置した発光装置の場合は、部材の一部に不具合が生じた場合、発光装置全体を廃棄する必要がある。そのため、本実施形態の発光装置の製造方法は、工程中に不具合が生じた際に廃棄する部材を少なくすることができる。
Also, in the manufacturing process, if some
(支持部材準備工程)
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。
(Support member preparation process)
FIG. 4F is a plan view schematically showing the support member assembly in the support member preparation step. FIG. 4G is a cross-sectional view schematically showing a state in which the support member is arranged on the sheet member.
The supporting member preparing step S102 is a step of preparing the supporting
As shown in FIG. 4F, the
As shown in FIG. 4G, the
(素子構造体配置工程)
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。
(Element structure placement step)
FIG. 4H is a cross-sectional view schematically showing a step of arranging element structures on a sheet. FIG. 4H shows the
The element structure arranging step S103 is a step of arranging the plurality of
In this step S102, a plurality of
この工程S102では、個片化された後の素子構造体15をシート部材70上に配置するため、例えば個片化時にブレードを用いる場合、ブレードの幅よりも短い距離で素子構造体15を配置することができる。これにより、発光面間が狭い発光装置100とすることができる。また、この工程S102では、個片化された後の素子構造体15をシート部材70上に配置するため、複数の発光面を高密度に、支持部材60の枠内の所望の位置に精度よく配置することができる。
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。
In this step S102, since the
Examples of the
(第1被覆部材形成工程)
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。
(First covering member forming step)
FIG. 4I is a cross-sectional view schematically showing a step of forming the first covering member.
In the first covering member forming step S104, the
In this step S104, for example, by potting or spraying, the
この工程S104では、素子構造体15の側面(つまり基板10の側面、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1被覆部材51を設ける。なお、第1被覆部材51は、素子構造体15の上面を被覆するように設けた後、素子構造体15の上面が露出するように第1被覆部材51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。
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。
In this step S104, the side surfaces of the element structures 15 (that is, the side surfaces of the
Note that the
(シート部材除去工程)
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。
(Sheet member removal process)
FIG. 4J is a cross-sectional view schematically showing the step of removing the sheet member.
The sheet member removing step S<b>105 is a step of removing the
In step S<b>105 , the
In practice, the
このようにして得られた発光装置100は、発光面間が狭いため、レンズ等の光学系による配光の調整が容易となる。また、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。また、発光装置100の反りの発生が抑制されたものとなり、発光装置100をモジュール基板80の所望の位置に精度よく配置することができる。
In the light-emitting
[発光モジュールの製造方法]
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。
[Method for manufacturing light-emitting module]
Next, an example of a method for manufacturing the
FIG. 3 is a flow chart of a method for manufacturing a light emitting module according to the embodiment.
The manufacturing method of the light-emitting
The
Note that the material, arrangement, etc. of each member are as described in the description of the light-emitting
(発光装置準備工程)
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。
(Light-emitting device preparation step)
The light emitting device preparation step S11 is a step of preparing the
In this step S11, for example, the
(発光装置載置工程)
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。
(Light-emitting device mounting step)
FIG. 4K is a cross-sectional view showing the step of mounting the light emitting device.
The light emitting device mounting step S<b>12 is a step of mounting the
In step S<b>12 , the
In step S12, the through hole 60a1 of the
以上、発光装置及び発光モジュール、並びに、発光装置の製造方法及び発光モジュールの製造方法について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれる。 Although the light-emitting device, the light-emitting module, and the method for manufacturing the light-emitting device and the method for manufacturing the light-emitting module have been specifically described above in terms of the modes for carrying out the invention, the gist of the present invention is limited to these descriptions. Instead, it should be interpreted broadly based on the statements in the claims. In addition, various changes and modifications based on these descriptions are also included in the gist of the present invention.
《変形例》
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。
<<Modification>>
FIGS. 5A to 5G are plan views schematically showing examples of light-emitting modules provided with light-emitting devices according to first to seventh modifications, respectively. 5H is a cross-sectional view schematically showing an example of a method for manufacturing a light-emitting module according to an eighth modification; FIG.
In each drawing, the sizes and positional relationships of members are appropriately simplified.
第1変形例として、発光モジュール200A及び発光装置100Aは、支持部材60Aが1本の棒状部材である。棒状の支持部材60Aは、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。
As a first modified example, the light-emitting
As a second modification, the light-emitting
As shown in the first modified example and the second modified example, the light emitting device can be arranged along the sides of the plurality of
第3変形例として、発光モジュール200C及び発光装置100Cは、支持部材60Cが、一方向Xに対向する側面のそれぞれに、外縁の一部を半楕円形状に切り欠いたような形状の貫通孔60b1、60b2を有する。貫通孔60b1及び60b2は大きさが異なっている。このように、貫通孔を側面に開口する貫通孔60b1、60b2とすることで、支持部材の一方向Xの長さを短くできるため、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、側面に開口する貫通孔60b1、60b2の形状は半楕円形状に限らず、半円形状、矩形状であってもよい。
As a third modified example, the light-emitting
第4変形例として、発光モジュール200D及び発光装置100D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。
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。
As a fourth modification, a light-emitting
As a fifth modified example, a light-emitting
第6変形例として、発光モジュール200F及び発光装置100Fは、発光面の大きさの異なる素子構造体15を組み合わせたものである。ここでは、発光面の小さい素子構造体15が、発光装置100Fの中央部に2行6列の行列状に配置されている。また、発光面の大きい素子構造体15が、発光面の小さい素子構造体15の集合体の行方向における両側に、それぞれ行方向に3個並んで配置されている。このように、発光モジュール200F及び発光装置100Fは、発光面の異なる複数の素子構造体15が一方向に沿って配置されている。このように、発光モジュール200及び発光装置100は、素子構造体15が一方向に沿って配置される途中で複数行に配置されたものであってもよい。発光モジュール200F及び発光装置100Fは、中央部に発光面の小さい素子構造体15を配置することで、発光面の大きい素子構造体15を配置する場合よりも、中央部に多くの素子構造体15を密集させて配置することができる。発光モジュール200F及び発光装置100Fは、中央部に素子構造体15を密集させて配置することで、例えば、発光モジュール200Fを車両用ヘッドライトの光源に用いる場合、中央部(主に道路上)をより高精細に照射することができる。
As a sixth modification, the light-emitting
第7変形例として、発光モジュール200G及び発光装置100Gは、素子構造体15が2行、かつ千鳥状に配置されている。ここでは、1行目の素子構造体15と、2行目の素子構造体15との行方向におけるギャップが0以下となるように、1行目の素子構造体15と、2行目の素子構造体15とを行方向にずらして配置している。このように、発光モジュール200G及び発光装置100Gは、複数の素子構造体15が一方向に沿って2行に配置されている。発光モジュール200G及び発光装置100Gは、行方向におけるギャップを0以下とできるため、例えば、発光モジュール200Gを車両用ヘッドライトの光源に用いる場合、横方向をより高精細に照射することができる。
As a seventh modification, the light-emitting
このように、発光モジュール及び発光装置は、行数及び列数は限定されるものではなく、各行及び各列における素子構造体の数も所望の配光パターンに応じて適宜、調整すればよい。また、発光モジュール及び発光装置は、発光面の大きさの異なる素子構造体の組み合わせや、素子構造体の配置等も、配光パターンに応じて適宜、調整すればよい。 Thus, the number of rows and the number of columns of the light-emitting module and the light-emitting device are not limited, and the number of element structures in each row and each column may be appropriately adjusted according to the desired light distribution pattern. Further, in the light-emitting module and the light-emitting device, the combination of element structures having different sizes of light-emitting surfaces, the arrangement of the element structures, and the like may be appropriately adjusted according to the light distribution pattern.
発光装置は、複数の素子構造体が、発光色が異なる2種類以上の素子構造体を備えるものであってもよい。ここで、素子構造体の発光色とは、透光性部材の上面から出射される光の発光色を意味する。例えば発光素子の発光色と素子構造体の発光色とが同じでもよい。発光色が異なる2種以上の素子構造体としては、例えば、発光色が異なる発光素子を用いることで、発光色が異なる素子構造体を得ることができる。また、発光色が同じ発光素子を用いた複数の素子構造体が、それぞれ異なる蛍光体を含有する透光性部材を備えることで、発光色が異なる複数の素子構造体を得ることができる。 In the light-emitting device, the plurality of element structures may include two or more types of element structures with different emission colors. Here, the luminescent color of the element structure means the luminescent color of the light emitted from the upper surface of the translucent member. For example, the emission color of the light emitting element and the emission color of the element structure may be the same. As two or more element structures with different emission colors, for example, by using light emitting elements with different emission colors, element structures with different emission colors can be obtained. In addition, a plurality of element structures using light emitting elements emitting light of the same color are provided with light-transmitting members containing different phosphors, so that a plurality of element structures emitting light of different colors can be obtained.
以上説明した発光装置及び発光モジュールは、第2被覆部材が発光素子の下面を被覆していてもよいし、発光素子の下面を被覆しないものであってもよい。
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。
In the light-emitting device and light-emitting module described above, the second covering member may cover the lower surface of the light-emitting element, or may not cover the lower surface of the light-emitting element.
In addition, each member such as the first covering member, the second covering member, the third covering member, the light guide member, etc., contains additives for obtaining a desired emission color, a desired member surface color, a desired light distribution characteristic, and the like. As agents, various coloring agents, fillers, wavelength conversion members, and the like may be contained.
Further, the substrate and the module substrate may be substantially square in plan view, and the supporting member may also be a substantially square frame in plan view. The substrate, module substrate, and support member may have other shapes. Moreover, when the support member is a frame, the frame may have portions arranged intermittently. Further, the support member may be, for example, a polygon with one side missing (for example, a concave shape), a U-shape, or the like.
第8変形例として、発光モジュール200Hは、発光装置100と、モジュール基板80Aとを備えている。モジュール基板80A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80c1、80c2を有する。また、位置決め冶具90Aの留め具91Aa、91Abを挿入するための孔80d1、80d2を有する。第8変形例では、孔80c1、80c2及び孔80d1、80d2は、モジュール基板80Aの上面に設けられた、モジュール基板80Aを貫通しない孔である。
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。
As an eighth modification, a light-emitting
Then, in the light emitting device mounting step S12, the positions of the through hole 60a1 of the supporting
図6Aは、第9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6Bは、第9変形例に係る発光装置の一例を模式的に示す下面図である。図6Cは、図6AのVIC-VIC線における模式断面図である。図6Dは、第9変形例に係る発光モジュールに用いるモジュール基板の一例を模式的に示す平面図である。図6Eは、第9変形例に係る発光モジュールの一例を一部を拡大して模式的に示す平面図であり、図6Dのモジュール基板と図6Aの発光装置との位置関係を示す平面図である。図6Fは、第10変形例に係る発光モジュールに用いるモジュール基板の一例を模式的に示す平面図である。図6Gは、第10変形例に係る発光モジュールの一例を一部を拡大して模式的に示す平面図であり、図6Fのモジュール基板と図6Aの発光装置との位置関係を示す平面図である。図6E、図6Gは、発光装置を透過させて図示している。 FIG. 6A is a plan view schematically showing an example of a light-emitting module provided with a light-emitting device according to a ninth modification. FIG. 6B is a bottom view schematically showing an example of a light emitting device according to a ninth modification. FIG. 6C is a schematic cross-sectional view along line VIC-VIC in FIG. 6A. FIG. 6D is a plan view schematically showing an example of a module substrate used in a light emitting module according to a ninth modification; 6E is a plan view schematically showing an enlarged part of an example of a light emitting module according to a ninth modification, and is a plan view showing the positional relationship between the module substrate of FIG. 6D and the light emitting device of FIG. 6A. be. FIG. 6F is a plan view schematically showing an example of a module substrate used in a light emitting module according to a tenth modification; 6G is a plan view schematically showing an enlarged part of an example of a light emitting module according to a tenth modification, and is a plan view showing the positional relationship between the module substrate of FIG. 6F and the light emitting device of FIG. 6A. be. Figures 6E and 6G show the light emitting device in transparent.
第9変形例として、発光モジュール200I及び発光装置100Hは、放熱端子を備えている。発光装置100Hにおいて、素子構造体15Aが備える基板10は、発光素子20が載置される上面と反対側の下面に外部接続電極3Aと、第1放熱端子5とを備えている。基板10は平面視で長手方向と短手方向とを有する略直方体形状であって、基板10は、下面の長手方向における一端に外部接続電極3Aを、一端と反対側の他端に第1放熱端子5を備えている。第1放熱端子5は、長手方向において正負それぞれの外部接続電極(つまりアノード電極3Aa、カソード電極3Ab)と対向している。このため、発光装置100Hは、発光装置100の外部接続電極3に比べて、基板10の長手方向における長さが短い外部接続電極3Aを備える。
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。
As a ninth modification, the light-emitting module 200I and the light-emitting
The
Examples of materials for the first
Further, the
Other matters are the same as those of the
発光装置100Hを載置するモジュール基板80Bは、発光装置100Hが載置される上面において、正負の外部接続電極3Aに対向する位置に配置される正負の配線部7Aと、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と、を備えている。
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。
The
In the
The
第10変形例として、発光モジュール200Jは、モジュール基板80Cの第2放熱端子の形状がモジュール基板80Bと異なる。
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。
As a tenth modification, the light-emitting
A
Other matters are the same as those of the
In the
図7Aは、第11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7Bは、第11変形例に係る発光装置の一例を模式的に示す下面図である。図7Cは、第11変形例に係る発光モジュールに用いるモジュール基板の一例を模式的に示す平面図である。図7Dは、第11変形例に係る発光モジュールの一例を一部を拡大して模式的に示す平面図であり、図7Cのモジュール基板と図7Aの発光装置との位置関係を示す平面図である。図7Eは、第12変形例に係る発光モジュールに用いるモジュール基板の一例を模式的に示す平面図である。図7Fは、第12変形例に係る発光モジュールの一例を一部を拡大して模式的に示す平面図であり、図7Eのモジュール基板と図7Aの発光装置との位置関係を示す平面図である。図7D、図7Fは、発光装置を透過させて図示している。
FIG. 7A is a plan view schematically showing an example of a light-emitting module including a light-emitting device according to
第11変形例として、発光モジュール200K及び発光装置100Iは、複数の素子構造体15Aが一方向Xに沿って2行11列の行列状に配置されたものである。複数の素子構造体15Aは、一方向Xに平行な直線を対称軸として線対称となるように2行配置されている。つまり、複数の素子構造体15Aは、一方向Xに沿って2行に配置されており、かつ、行間を通る直線に対して線対称となるように配置されている。
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。
As an eleventh modification, a light-emitting
In the light-emitting
Other matters are the same as those of the
発光装置100Iを載置するモジュール基板80Dは、発光装置100Iが載置される上面において、正負の外部接続電極3Aに対向する位置に配置される正負の配線部7Aと、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17Bと、を備えている。
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。
The
The
In the
That is, the
Other matters are the same as those of the
第12変形例として、発光モジュール200Lは、モジュール基板80Eの第2放熱端子の形状がモジュール基板80Dと異なる。
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。
As a twelfth modification, the light-emitting
A
Specifically, the
Further, the
Other matters are the same as those of the
In the
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は、前記各工程に悪影響を与えない範囲において、前記各工程の間、或いは前後に、他の工程を含めてもよい。
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。
Further, the method for manufacturing the light-emitting device and the method for manufacturing the light-emitting module may include other steps between or before and after each of the steps as long as they do not adversely affect the steps.
FIG. 8 is a flow chart of another method for manufacturing the light emitting device according to the embodiment.
例えば、実施形態に係る発光装置の製造方法において、第1被覆部材形成工程S104で第1被覆部材51に熱硬化性の樹脂を用いる場合、素子構造体配置工程S103を行った後、第1被覆部材形成工程S104を行う前に、シート部材70の粘着性樹脂、つまり粘着剤72を硬化させる工程である粘着剤硬化工程S500を行うこととしてもよい。樹脂を硬化する際の熱履歴及び/又は樹脂が硬化するまでの時間経過により、発光装置100をシート部材70から剥離しにくい、又は剥離後にシート部材70の粘着剤72の一部が発光装置100の裏面に付着してしまう虞がある。特に、素子構造体15が基板10の下面に外部接続電極3を備える場合、外部接続電極3の表面にシート部材70の粘着剤72が付着してしまうと、モジュール基板への実装時に電気的接続ができない虞がある。このため、第1被覆部材51を形成する前に、シート部材70の粘着剤72を硬化しておくことで、シート部材70を除去した後の発光装置100の外部接続電極3におけるシート部材70の粘着剤残りを抑制することができる。なお、通常、上記の問題が生じないように樹脂の硬化条件等を管理しているが、粘着剤72の付着等の抑制をより確実にするため、粘着剤硬化工程S500を行うこととしてもよい。
For example, in the method for manufacturing a light emitting device according to the embodiment, when a thermosetting resin is used for the
また、素子構造体配置工程は、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をシート部材70上に配置するものとした。しかしながら、外部接続電極3がシート部材70の粘着剤72に埋設しないように素子構造体をシート部材70上に配置してもよい。この場合、第1被覆部材形成工程において、第1被覆部材が基板10の下面及び外部接続電極3の側面を被覆するようにしてもよい。
In the element structure placement step, the element structures are placed on the
また、例えば、製造途中に混入した異物を除去する異物除去工程等を含めてもよい。
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。
Further, for example, a foreign matter removing step or the like for removing foreign matter mixed in during manufacturing may be included.
In addition, in the method for manufacturing a light-emitting device and the method for manufacturing a light-emitting module, the order of some steps is not limited, and the order may be changed. For example, in the element structure preparation step, after placing the plurality of
Further, for example, in the manufacturing method of the light-emitting device described above, the supporting member preparing step is performed before the element structure arranging step. However, the support member preparation step may be performed after the device structure placement step and before the first covering member formation step. Moreover, the support member preparation process may be performed before the element structure preparation process.
本開示の実施形態に係る発光装置及び発光モジュールは、車両用灯具として配光可変型ヘッドライト光源に好適に利用することができる。その他、本開示の実施形態に係る発光装置及び発光モジュールは、液晶ディスプレイのバックライト光源、各種照明器具、大型ディスプレイ、広告や行き先案内等の各種表示装置、更には、デジタルビデオカメラ、ファクシミリ、コピー機、スキャナ等における画像読取装置、プロジェクタ装置等に利用することができる。 A light-emitting device and a light-emitting module according to embodiments of the present disclosure can be suitably used as a vehicle lamp for a variable light distribution headlight light source. In addition, the light emitting device and light emitting module according to the embodiments of the present disclosure can be used as backlight sources for liquid crystal displays, various lighting fixtures, large displays, various display devices such as advertisements and destination guides, digital video cameras, facsimiles, and copiers. It can be used for an image reading device in a machine, a scanner, etc., a projector device, and the like.
1 基体
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
1 substrate 2 upper surface wiring 3, 3A external connection electrodes 3a, 3Aa anode electrodes 3b, 3Ab cathode electrode 4 via 5 first heat radiation terminal 6 substrate portions 7, 7A wiring portion 7Aa anode electrode side wiring portion 7Ab cathode electrode side wiring portion 8 conductive conductive adhesive 9 conductive adhesive 10 substrate 11 collective substrate 12 first regions 15, 15A element structures 17, 17A, 17B, 17C, 17Ca, 17Cb second heat dissipation terminal 20 light emitting element 25 protective element 30 translucent member 40 Light guide member 51 First covering member 52 Second covering member 53 Third covering members 60, 60A, 60B, 60C, 60D Supporting members 60a1, 60a2, 60b1, 60b2 Through hole 60a3 Opening 61 Connecting portion 65 Supporting member assembly 70 Sheet Member 71 Support 72 Adhesive 80, 80A, 80B, 80C, 80D, 80E Module substrate 80a1, 80a2, 80c1, 80c2, 80d1, 80d2 Hole 90, 90A Positioning jig 91a, 91b, 91Aa, 91Ab Fastener 100, 100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F, 100G, 100H, 100I Light emitting device 200, 200A, 200B, 200C, 200D, 200E, 200F, 200G, 200H, 200I, 200J, 200K, 200L Light emitting module L1 Between adjacent substrates Distance L2 Distance between adjacent translucent members H Height of support member W Width of support member X One direction
Claims (10)
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、
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。 A device structure comprising a substrate, a light emitting device placed on the substrate, and a translucent member placed on the light emitting device, at least three of which are arranged along one direction a plurality of element structures;
a first covering member covering side surfaces of the substrate, the light emitting element, and the translucent member of each of the element structures;
a supporting member that covers the side surface of the first covering member, is arranged along the sides of the plurality of element structures in the one direction, and has higher rigidity than the first covering member ;
a light-emitting device in which the substrate includes upper-surface wiring arranged on an upper surface on which the light-emitting element is mounted, an external connection electrode arranged on a lower surface opposite to the upper surface, and a first heat dissipation terminal ;
a module substrate on which the light emitting device is placed so that the substrates face each other;
The module substrate has a plurality of wiring portions arranged at positions facing the plurality of external connection electrodes and positions facing the plurality of first heat radiation terminals on the upper surface on which the light emitting device is mounted. a plurality of second heat dissipation terminals arranged,
The light emitting module, wherein the second heat radiation terminal extends from a position facing the first heat radiation terminal to a position facing the support member in a direction perpendicular to the one direction .
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