TW202037842A - 螢光體基板、發光基板及照明裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種螢光體基板、發光基板及照明裝置。本發明之螢光體基板，於其一面搭載複數發光元件，包含：絕緣基板；第1電極群，配置於該絕緣基板的一面，具備與該複數發光元件接合之複數電極；以及螢光體層，配置於該絕緣基板的一面，具有使該發光元件的發光為激發光時之發光峰值波長處於可見光範圍的螢光體；該絕緣基板，包含雙馬來亞醯胺樹脂及玻璃布。

Description

螢光體基板、發光基板及照明裝置
本發明係關於一種螢光體基板、發光基板及照明裝置。
於專利文獻1揭露一種LED(Light-emitting diode，發光二極體)照明器具，其具備搭載有發光元件(LED元件)之基板。此LED照明器具，於基板的表面設置反射材，提高發光效率。 [習知技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：中國專利公開第106163113號公報
[本發明所欲解決的問題]
專利文獻1所揭露之LED照明裝置，首先，無法將LED照明器具利用反射材所發出的光線，調整為與發光元件所發出的光線係不同發光色的光線。進一步，於專利文獻1，並未對基板的具體構成明確地予以揭露。
本發明之目的在於提供一種螢光體基板，在一面具備螢光體層，且搭載複數發光元件之螢光體基板中，不易翹曲。 [解決問題之技術手段]
本發明的第1態樣之螢光體基板，於其一面搭載複數發光元件，包含：絕緣基板；第1電極群，配置於該絕緣基板的一面，具備與該複數發光元件接合之複數電極；以及螢光體層，配置於該絕緣基板的一面，具有使該發光元件的發光為激發光時之發光峰值波長處於可見光範圍的螢光體；該絕緣基板，包含雙馬來亞醯胺樹脂及玻璃布。
本發明的第2態樣之螢光體基板，如第1態樣之螢光體基板，其中，包含第2電極群，其配置於該絕緣基板的另一面，具備複數電極。
本發明的第3態樣之螢光體基板，如第1或第2態樣之螢光體基板，其中，該絕緣基板的縱方向及橫方向之熱膨脹係數，在50℃以上100℃以下的範圍中，分別為10ppm/℃以下。
本發明的第4態樣之螢光體基板，如第1～第3態樣中任一態樣之螢光體基板，其中，該絕緣基板之玻璃轉移溫度，較300℃更高。
本發明的第5態樣之螢光體基板，如第1～第4態樣中任一態樣之螢光體基板，其中，該絕緣基板之貯藏彈性係數，在100℃以上300℃以下的範圍中，較1.0×1010 Pa更大，較1.0×1011 Pa更小。
本發明的第6態樣之螢光體基板，如第1～第5態樣中任一態樣之螢光體基板，其中，該第2電極群所具備之該複數電極，為並未與該第1電極群所具備之該複數電極電性連接的虛擬電極。
本發明的第7態樣之螢光體基板，如第1～第6態樣中任一態樣之螢光體基板，其中，該第2電極群，形成圖案。
本發明的第8態樣之螢光體基板，如第1～第7態樣中任一態樣之螢光體基板，其中，該絕緣基板之厚度，為200μm以下。
本發明的第9態樣之螢光體基板，如第8態樣之螢光體基板，其中，該絕緣基板之厚度，為100μm以上。
本發明的第10態樣之螢光體基板，如第1～第9態樣中任一態樣之螢光體基板，其中，使該發光元件，為組裝有LED，封裝成晶片尺寸之CSP(Chip Scale Package，晶片尺寸封裝)。
本發明之發光基板，包含：第1～第10態樣中任一態樣之螢光體基板；以及複數發光元件，分別接合於該第1電極群之該複數電極。
本發明的照明裝置，包含：該發光基板；以及電源，供給用於使該發光元件發光的電力。 [本發明之效果]
本發明的第1～第10態樣之螢光體基板，在一面具備螢光體層且搭載複數發光元件之螢光體基板中，可抑制起因於複數發光元件的發熱之翹曲的產生。
此外，本發明之發光基板，伴隨著螢光體基板之翹曲的產生之抑制，可使來自複數發光元件及螢光體層的發光穩定。
《概要》 以下，參考圖1A～圖1C、圖2A、圖2B，並對本實施形態之發光基板10的構成及功能予以說明。其次，參考圖3A～圖3E，並對本實施形態之發光基板10的製造方法予以說明。接著，參考圖4，並對本實施形態之發光基板10的發光運作予以說明。接著，參考圖4～圖7等，並對本實施形態之效果予以說明。另，下述說明中參考的全部圖式中，對於相同構成要素給予相同符號，適當省略說明。
《本實施形態之發光基板的構成及功能》 圖1A為本實施形態之發光基板10的俯視圖(從表面31觀察的圖)，圖1B為本實施形態之發光基板10的底視圖(從背面33觀察的圖)。圖1C為，由圖1A的1C-1C截斷線截斷之發光基板10的部分剖面圖。 本實施形態之發光基板10，作為一例，從表面31及背面33觀察時呈矩形。此外，本實施形態之發光基板10，具備複數發光元件20、螢光體基板30、連接器、驅動IC等電子零件(省略圖示)。亦即，本實施形態之發光基板10，於螢光體基板30，搭載複數發光元件20及上述電子零件。 本實施形態之發光基板10，具有若藉由直接安裝導線或經由連接器從外部電源(省略圖示)供電則發出光線之功能。因此，本實施形態之發光基板10，例如作為照明裝置(省略圖示)等之主要光學零件而利用。
＜複數發光元件＞ 複數發光元件20，作為一例，分別為組裝有覆晶LED22(下稱LED22)之CSP(Chip Scale Package，晶片尺寸封裝)(參考圖1C)。作為CSP，如圖1C所示，宜以螢光體密封層24覆蓋除了LED22的底面以外之全周圍(5面)。於螢光體密封層24包含螢光體，藉由螢光體密封層24之螢光體，將LED22的光線予以色轉換而往外部射出。複數發光元件20，如圖1A所示，於螢光體基板30的表面31(一面之一例)，以涵蓋表面31全體而規則地並排之狀態，搭載於螢光體基板30。另，本實施形態之各發光元件20所發出的光線之相關色溫，作為一例，為3,018K。此外，複數發光元件20，於發光運作時，藉由使用散熱片(省略圖示)或冷卻扇(省略圖示)，而將螢光體基板30，作為一例，散熱(冷卻)而使其收斂至常溫至50℃～100℃。此處，若對在本說明書使用於數值範圍之「～」的意思加以補充，則例如「50℃～100℃」，係指「50℃以上100℃以下」。而在本說明書使用於數值範圍之「～」，係指「『～』之前的記載部分為以上，『～』之後的記載部分為以下」。
＜螢光體基板＞ 圖2A為本實施形態之螢光體基板30的圖，其係將螢光體層36省略而圖示的俯視圖(從表面31觀察的圖)。圖2B為本實施形態之螢光體基板30的俯視圖(從表面31觀察的圖)。另，本實施形態之螢光體基板30的底視圖，與從背面33觀察發光基板10的圖相同。此外，本實施形態之螢光體基板30的部分剖面圖，與從圖1C的部分剖面圖將發光元件20除去之情況的圖相同。亦即，本實施形態之螢光體基板30，作為一例，從表面31及背面33觀察時呈矩形。
本實施形態之螢光體基板30，具備絕緣層32(絕緣基板的一例)、電極層34(第1電極群的一例)、螢光體層36、及背面圖案層38(第2電極群的一例)(參考圖1B、圖1C、圖2A及圖2B)。另，在圖2A雖省略螢光體層36，但螢光體層36，如圖2B所示，作為一例，配置於絕緣層32及電極層34的表面31中之後述複數電極對34A(複數電極的一例)以外的部分。
此外，於螢光體基板30，如圖1B及圖2A所示，在四個角附近之4處及中央附近之2處共6處，形成貫通孔39。6處貫通孔39，於製造螢光體基板30及發光基板10時作為定位孔而利用。整體而言，6處貫通孔39，作為用於確保往(發光)燈具筐體之散熱效果(防止基板翹曲及浮起)的安裝用螺孔而利用。另，本實施形態之螢光體基板30，如同後述，將在絕緣板的兩面設置有銅箔層之兩面板(下稱母板MB，參考圖3A)加工(蝕刻等)而製造。
[絕緣層] 以下，對於本實施形態之絕緣層32的主要特徵予以說明。 形狀，如同前述，作為一例，從表面31及背面33觀察時呈矩形。 材質，作為一例，為包含雙馬來亞醯胺樹脂及玻璃布之絕緣材。此外，於該絕緣材，未包含鹵素及磷(無鹵素、無磷)。 厚度，作為一例，宜為100μm～200μm。 縱方向及橫方向之熱膨脹係數(CTE)，作為一例，在50℃～100℃的範圍中分別為10ppm/℃以下。此外，從另一角度來看，縱方向及橫方向之熱膨脹係數(CTE)，作為一例，分別為6ppm/K。此值，與本實施形態之發光元件20的情況幾乎同等(90%～110%，即±10%以內)。 玻璃轉移溫度，作為一例，較300℃更高。 貯藏彈性係數(storage elastic modulus)，作為一例，於100℃～300℃的範圍中，較1.0×1010 Pa更大，較1.0×1011 Pa更小。 縱方向及橫方向之彎曲彈性係數，作為一例，在常態中分別為35GPa及34GPa。 縱方向及橫方向之熱彎曲彈性係數，作為一例，在250℃中為19GPa。 吸水率，作為一例，在23℃之溫度環境擱置24小時的情況為0.13%。 相對介電常數，作為一例，在1MHz常態中為4.6。 介質損耗因數，作為一例，在1MHz常態中為0.010。 另，本實施形態之絕緣層32，相當於母板MB的絕緣層之部分，作為一例，於該母板MB使用利昌工業株式會社製之CS-3305A。
[電極層] 本實施形態之電極層34，為設置於絕緣層32的表面31側之金屬層。本實施形態之電極層34，作為一例，為銅箔層(Cu製的層)。換而言之，則本實施形態之電極層34，至少其表面含銅而形成。 電極層34，為設置於絕緣層32之圖案，與連接器(省略圖示)所接合的端子(省略圖示)導通。而電極層34，將經由連接器而從外部電源(省略圖示)供給的電力，對構成發光基板10時的複數發光元件20供給。因此，電極層34之一部分，為與複數發光元件20分別接合的複數電極對34A。亦即，本實施形態之發光基板10的電極層34，配置於絕緣層32，與各發光元件20連接。
此外，如同前述，本實施形態之發光基板10的複數發光元件20，涵蓋表面31全體而規則地並排，故複數電極對34A亦涵蓋表面31全體而規則地並排(參考圖2A)。將電極層34之複數電極對34A以外的部分，稱作配線部分34B。本實施形態，如圖1C所示，作為一例，複數電極對34A，較配線部分34B更往絕緣層32(螢光體基板30)之厚度方向外側突出。換而言之，則在電極層34的朝向絕緣層32之厚度方向外側的面中，分別與各發光元件20接合的面(接合面34A1)，相較於接合面34A1以外的面(非接合面34B1)，位於絕緣層32之厚度方向外側。 另，絕緣層32的表面31中之配置電極層34的區域(定義為第1配置區域)，作為一例，為絕緣層32的表面31之60%以上的區域(面積)(參考圖2A)。此外，第1配置區域之80%以上的區域，於絕緣層32之厚度方向中，與絕緣層32之配置背面圖案層38的區域(定義為第2配置區域)重合。
[螢光體層] 本實施形態之螢光體層36，如圖2B所示，作為一例，配置於絕緣層32及電極層34的表面31中之複數電極對34A以外的部分。亦即，螢光體層36，配置於電極層34之複數電極對34A以外的區域。換而言之，則螢光體層36的至少一部分，從表面31側觀察時，配置為涵蓋全周地包圍各接合面34A1之周圍(參考圖1C及圖2B)。而在本實施形態，絕緣層32的表面31之配置螢光體層36的區域，作為一例，為絕緣層32的表面31之80%以上的區域。 另，螢光體層36中的絕緣層32之厚度方向外側的面，相較於電極層34的接合面34A1，位於該厚度方向外側(參考圖1C)。
本實施形態之螢光體層36，作為一例，為包含後述螢光體與黏結劑之絕緣層。螢光體層36所包含的螢光體，為以分散在黏結劑之狀態保存的微粒子，具有將各發光元件20之LED22的發光激發為激發光之性質。具體而言，本實施形態之螢光體，具有使發光元件20的發光為激發光時之發光峰值波長處於可見光範圍的性質。另，黏結劑，例如為環氧系、丙烯酸系、矽酮系等，與阻銲劑所包含之黏結劑具有同等絕緣性者即可。
(螢光體之具體例) 此處，本實施形態之螢光體層36所包含的螢光體，作為一例，為由含有Eu之α型矽鋁氮氧化物(SiAlON)螢光體、含有Eu之β型矽鋁氮氧化物螢光體、含有Eu之CASN螢光體及含有Eu之SCASN螢光體所構成的群組中選出之至少一種以上的螢光體。另，前述螢光體，為本實施形態之一例，亦可如YAG、LuAG、BOS等其他可見光激發的螢光體般地，為前述螢光體以外的螢光體。
含有Eu之α型矽鋁氮氧化物螢光體，藉由一般式：Mx Euy Si12-(m ＋ n) Al(m ＋ n) On N16-n 表示。上述一般式中，M為由Li、Mg、Ca、Y及鑭系元素(然則，La與Ce除外)構成的群組選出之至少包含Ca的1種以上之元素，使M的價數為a時，ax＋2y＝m；x為0＜x≦1.5，0.3≦m＜4.5，0＜n＜2.25。
含有Eu之β型矽鋁氮氧化物螢光體，係以藉由一般式：Si6-z Alz Oz N8-z (z＝0.005～1)表示之β型矽鋁氮氧化物為發光中心，將二價的銪(Eu2 ＋ )固溶的螢光體。
此外，作為氮化物螢光體，可列舉含有Eu之CASN螢光體、含有Eu之SCASN螢光體等。
含有Eu之CASN螢光體(氮化物螢光體的一例)，例如，係指藉由式CaAlSiN3 ：Eu2 ＋ 表示，以Eu2 ＋ 作為活化劑，使由鹼土類矽氮化物構成之結晶為母體的紅色螢光體。另，本說明書中的含有Eu之CASN螢光體的定義，不包含含有Eu之SCASN螢光體。
含有Eu之SCASN螢光體(氮化物螢光體的一例)，例如，係指藉由式(Sr、Ca)AlSiN3 ：Eu2 ＋ 表示，以Eu2 ＋ 作為活化劑，使由鹼土類矽氮化物構成之結晶為母體的紅色螢光體。
[背面圖案層] 本實施形態之背面圖案層38，為設置於絕緣層32的背面33側之金屬層。本實施形態之背面圖案層38，作為一例，為銅箔層(Cu製的層)。
背面圖案層38，如圖1B所示，為使沿著絕緣層32的長邊方向直線狀地並排之複數矩形部分38A(複數電極的一例，下稱複數部分38A)的塊，在短邊方向中相位錯開地鄰接而並排的層。亦即，本實施形態之背面圖案層38，形成將複數部分38A並排的圖案。
另，背面圖案層38，作為一例，為獨立浮動層。亦即，本實施形態之背面圖案層38(構成背面圖案層38的複數部分38A)，為並未與表面31側之電極層34所具備的複數電極對34A電性連接之虛擬電極。此外，本實施形態之第2配置區域的面積，設定為較第1配置區域的面積更大(參考圖1B及圖2A)，將其設定為第1配置區域的面積之90%～110%的面積。
上述內容，係關於本實施形態之發光基板10及螢光體基板30的構成之說明。
《本實施形態之發光基板的製造方法》 接著，參考圖3A～圖3E，並對本實施形態之發光基板10的製造方法予以說明。本實施形態之發光基板10的製造方法，包含第1步驟、第2步驟、第3步驟、第4步驟及第5步驟，各步驟係以其等之記載順序施行。
＜第1步驟＞ 圖3A為，顯示第1步驟之開始時及結束時的圖。第1步驟為，於母板MB的表面31，形成從厚度方向觀察與電極層34相同之圖案34C，於背面33形成背面圖案層38的步驟。本步驟，例如係藉由利用遮罩圖案(省略圖示)之蝕刻而施行。
＜第2步驟＞ 圖3B為，顯示第2步驟之開始時及結束時的圖。第2步驟為，將圖案34C之一部分半蝕刻(蝕刻至厚度方向的途中為止)的步驟。本步驟一結束，結果形成具備複數電極對34A與配線部分34B之電極層34。亦即，本步驟一結束，則於電極層34形成複數接合面34A1與複數非接合面34B1。本步驟，例如係藉由利用遮罩圖案(省略圖示)之蝕刻而施行。
＜第3步驟＞ 圖3C為，顯示第3步驟之開始時及結束時的圖。第3步驟為，於絕緣層32的表面31，即形成電極層34的面之全表面，塗布螢光體塗料36C的步驟。本步驟，例如係藉由印刷而塗布螢光體塗料36C。此一情況，將螢光體塗料36C較全部電極對34A更厚地塗布。換而言之，則此一情況，將螢光體塗料36C，以在絕緣層32之厚度方向中，從厚度方向的外側覆蓋各接合面34A1(以螢光體塗料36C隱藏各接合面34A1)之方式塗布。
＜第4步驟＞ 圖3D為，顯示第4步驟之開始時及結束時的圖。第4步驟為，將螢光體塗料36C硬化之螢光體層36的一部分除去，使全部電極對34A之接合面34A1露出的步驟。此處，螢光體塗料36C的黏結劑例如為熱硬化性樹脂之情況，在藉由加熱而使螢光體塗料36C硬化後，利用二維雷射加工裝置(省略圖示)，對螢光體層36之各接合面34A1上的部分選擇性地照射雷射光。此一結果，使螢光體層36之各接合面34A1上的部分及電極對34A之各接合面34A1附近的部分消蝕，而露出各接合面34A1。上述之結果，製造本實施形態之螢光體基板30。 另，本步驟，除了上述方法以外，例如亦可藉由以下方法施行。螢光體塗料36C的黏結劑例如為UV硬化性樹脂(感光性樹脂)之情況，在與各接合面34A1重合的部分(塗料開口部)加上遮罩圖案，曝光UV光，使該遮罩圖案以外UV硬化，將非曝光部(未硬化部)以樹脂除去液去除，藉以露出各接合面34A1。而後，一般而言，加熱而施行後硬化(after cure)(照片顯影法)。
＜第5步驟＞ 圖3E為，顯示第5步驟之開始時及結束時的圖。第5步驟為，於螢光體基板30搭載複數發光元件20的步驟。本步驟為，於螢光體基板30的複數電極對34A之各接合面34A1印刷銲錫膏SP，在各接合面34A1，於將複數發光元件20之各電極對準的狀態下，作為一例，在250℃的環境下使銲錫膏SP熔化。而後，若銲錫膏SP冷卻而固化，則各發光元件20接合至各電極對34A。亦即，本步驟，作為一例，係藉由回銲步驟施行。
上述內容，係關於本實施形態之發光基板10的製造方法之說明。
《本實施形態之發光基板的發光運作》 接著，參考圖4，並對於本實施形態之發光基板10的發光運作予以說明。此處，圖4為，用於說明本實施形態之發光基板10的發光運作之圖。
首先，若使複數發光元件20作動之作動開關(省略圖示)成為開啟(On)，則開始從外部電源(省略圖示)經由連接器(省略圖示)而往電極層34的供電，複數發光元件20將光線L呈放射狀地發散射出，該光線L之一部分到達螢光體基板30的表面31。以下，於射出的光線L之進行方向區分，對光線L之特性予以說明。
從各發光元件20射出的光線L之一部分，往外部射出而並未往螢光體層36入射。此一情況，光線L之波長，與從各發光元件20射出時的光線L之波長維持相同。
此外，從各發光元件20射出的光線L之一部分中的LED22自身之光線，往螢光體層36入射。此處，前述「光線L之一部分中的LED22自身之光線」，係指射出的光線L中並未由各發光元件20(CSP自身)的螢光體(螢光體密封層24)色轉換之光線，亦即，LED22自身之光線(作為一例，藍色(波長為470nm附近)之光線）。而若LED22自身之光線L，與分散在螢光體層36的螢光體碰撞，則螢光體激發而發出激發光。此處，螢光體激發之理由為，分散在螢光體層36的螢光體，係使用在藍色光具有激發峰值的螢光體(可見光激發螢光體)之緣故。伴隨於此，由於光線L之能量的一部分使用在螢光體之激發，而使光線L失去能量的一部分。此一結果，光線L之波長受到轉換(波長轉換)。例如，依螢光體層36的螢光體之種類(例如，於螢光體使用紅色系CASN的情況)，光線L之波長變長(例如650nm等)。此外，雖亦有螢光體層36之激發光直接從螢光體層36射出者，但一部分之激發光，前往下側之電極層34。而後，一部分之激發光，藉由在電極層34的反射而往外部射出。如同上述，螢光體層36之螢光體所產生的激發光之波長為600nm以上的情況，即便電極層34為Cu，反射效果仍受到期望。另，雖依螢光體層36的螢光體之種類，光線L之波長與前述例子不同，但在任一情況，皆造成光線L之波長轉換。例如，激發光之波長未滿600nm的情況，若使電極層34或其表面例如為Ag(鍍金)，則反射效果受到期望。此外，亦可於螢光體層36之下側(絕緣層32側)設置白色的反射層。反射層，例如係以氧化鈦填料等白色塗料設置。
如同上述，各發光元件20所射出的光線L(各發光元件20放射狀地射出的光線L)，分別經由如上述之複數光路而與上述激發光一同往外部照射。因此，在螢光體層36所包含的螢光體之發光波長，與發光元件20(CSP)之將LED22密封(或覆蓋)的螢光體(螢光體密封層24)之發光波長不同的情況，本實施形態之發光基板10，將各發光元件20射出時之光線L的束，作為包含與各發光元件20射出時的光線L之波長係不同波長的光線L之光線L的束，與上述激發光一同照射。例如，本實施形態之發光基板10，照射發光元件20所射出的光線(波長)與由螢光體層36射出的光線(波長)之合成光。
上述內容，係關於本實施形態之發光基板10的發光運作之說明。
《本實施形態之效果》 接著，參考圖式，並對本實施形態之效果予以說明。
＜第1效果＞ 對於第1效果，將本實施形態與以下說明之第1比較形態(參考圖5)比較而予以說明。此處，在第1比較形態的說明中，使用與本實施形態相同之構成要素等的情況，對該構成要素等，使用與本實施形態的情況相同之名稱、符號等。圖5為，用於說明第1比較形態之發光基板10A的發光運作之圖。第1比較形態之發光基板10A(搭載複數發光元件20之基板30A)，除了並未具備螢光體層36的點以外，為與本實施形態之發光基板10(螢光體基板30)相同的構成。
第1比較形態之發光基板10A的情況，從各發光元件20射出，往基板30A的表面31入射之光線L，反射或散射而波長未受轉換。因此，第1比較形態之基板30A的情況，在搭載發光元件20之情況，無法調整為與發光元件20所發出的光線係不同發光色的光線。亦即，第1比較形態之發光基板10A的情況，無法調整為與發光元件20所發出的光線係不同發光色的光線。
相對於此，本實施形態的情況，從絕緣層32之厚度方向觀察，於絕緣層32的表面31，在與各發光元件20的各接合面34A1之周圍，配置螢光體層36。因此，從各發光元件20放射狀地射出的光線L之一部分，往螢光體層36入射，藉由螢光體層36而波長轉換，往外部照射。此一情況，從各發光元件20放射狀地射出的光線L之一部分，往螢光體層36入射，激發螢光體層36所包含的螢光體，產生激發光。
此處，圖6為，表示本實施形態的發光基板10之相關色溫的第1測試之結果的圖表。此外，圖7為，表示本實施形態的發光基板10之相關色溫的第2測試之結果的圖表。 第1測試為，往具備相關色溫相當於2200K～2300K的複數發光元件20之發光基板10供電而使其發光的情況，對複數發光元件20調查電流(mA)與相關色溫(K)的關係之結果。此處，HE(1)及HE(2)，顯示電極層34之構造為與本實施形態相同構造的情況之2個實施例。如同圖6之結果，在任一情況，發光基板10所發出的光線L之相關色溫，皆較複數發光元件20之相關色溫更低。亦即，本實施形態的情況，藉由具備螢光體層36而可使相關色溫偏移。
此外，第2測試為，往具備相關色溫相當於2900K～3000K的複數發光元件20之發光基板10供電而使其發光的情況，對複數發光元件20調查電流(mA)與相關色溫(K)的關係之結果。此處，HE(1)，顯示電極層34之構造為與本實施形態相同構造的情況。如同圖7之結果，發光基板10所發出的光線L之相關色溫，較複數發光元件20之相關色溫更低。亦即，本實施形態的情況，藉由具備螢光體層36而可使相關色溫偏移。
因此，依本實施形態之螢光體基板30，則在搭載發光元件20之情況，可將從螢光體基板30發出的光線L，調整為與發光元件20所發出的光線L係不同發光色的光線。伴隨於此，依本實施形態之發光基板10，則可將從螢光體基板30發出的光線L，調整為與發光元件20所發出的光線L係不同發光色的光線L。從另一角度來看，依本實施形態之發光基板10，則可將與發光元件20所發出的光線L係不同發光色的光線L，往外部照射。
＜第2效果＞ 第1比較形態的情況，如圖5所示，由於各發光元件20的配置間隔，往外部照射的光線L產生光斑。此處，光線L之光斑越大，意味眩光越大。 相對於此，本實施形態的情況，如圖2B所示，以螢光體層36包圍各接合面34A1之周圍(涵蓋全周)後，進一步在鄰接的發光元件20彼此之間亦設置螢光體層36。因此，亦從各接合面34A1之周圍(各發光元件20之周圍)發出激發光。 因此，依本實施形態，相較於第1比較形態，可使眩光減小。 特別是，在將螢光體層36涵蓋絕緣層32的全表面而設置之情況，具體而言，絕緣層32的表面31中之配置螢光體層36的區域為表面31之80%以上的區域之情況，本效果尤為有效。
＜第3效果＞ 如同前述，複數發光元件20，在發光運作時，藉由利用散熱片(省略圖示)或冷卻扇(省略圖示)，而將螢光體基板30，作為一例，散熱(冷卻)而使其收斂至常溫至50℃～100℃。因此，電極層34及絕緣層32熱膨脹，各發光元件20亦熱膨脹。而由於前者與後者之熱膨脹率的差，在由絕緣層32與電極層34構成之基板30產生翹曲。此一結果，從複數發光元件20及螢光體層36發出的光線L之進行方向有因翹曲而受到影響的疑慮。此外，有因翹曲而在螢光體層36產生裂縫的疑慮。 然而，本實施形態，藉由隔著絕緣層32，於表背面貼附具有相同熱特性(膨脹、收縮)之構件(亦即，相同形狀之構件)，而推壓翹曲。若僅表面31側之Cu圖案伸展，則在熱特性不同的物質界面產生應力、翹曲，但藉由夾入至兩面而強制地消除翹曲。伴隨於此，本實施形態之發光基板10，不易發生故障。此外，本實施形態之發光基板10，可使從複數發光元件20及螢光體層36的發光穩定。 另，本實施形態的情況，使第1配置區域(電極層34的配置區域)之相對於絕緣層32的表面31之比例，為60%以上(參考圖2A)。因此，使占有電極層34之大部分的配線部分34B(參考圖2A)具有散熱功能。亦即，本實施形態的情況，在電極層34與背面圖案層38協同，使複數發光元件20所產生之熱有效地散熱的點，可說有效。 進一步，在本實施形態，第1配置區域的至少一部分(80%以上)區域，於絕緣層32之厚度方向中，與背面圖案層38重合。因此，在可使絕緣層32的熱，從該厚度方向之兩側效率良好地逸散(散熱)的點，可說有效。 進一步，本實施形態，使第2配置區域的面積，為第1配置區域的面積之90%～110%。亦即，背面圖案層38，於絕緣層32中，與電極層34以幾近同等(±10%程度)的區域接觸。因此，可將絕緣層32的熱，從絕緣層32的表面31側及背面33側效率良好地散熱。
＜第4效果＞ 如同前述，本實施形態之螢光體基板30、與配置於螢光體基板30之複數發光元件20，在製造時之第5步驟(回銲步驟)時，作為一例，加熱至250℃(參考圖3E)。因此，螢光體基板30熱膨脹，各發光元件20亦熱膨脹。而由於前者與後者之熱膨脹率的差，在絕緣層32(螢光體基板30)產生翹曲。此一結果，有發生複數發光元件20的裝設不良之疑慮。 然而，本實施形態的情況，藉由在表面31及背面33使用同物性、構造之電極層而推壓翹曲，進一步藉由分別使絕緣層32與發光元件20(CSP)之熱膨脹係數相同或為相同程度，而抑制其等間的熱應力。伴隨於此，依本實施形態，則不易發生製造不良。
以上內容，係關於本實施形態之效果的說明。
如同上述，雖對於本發明，以前述實施形態及實施例為例予以說明，但本發明並未限定於前述實施形態及實施例。本發明之技術範圍，例如亦包含如同下述之形態(變形例)。
例如，本實施形態之說明中，使發光元件20的一例為CSP。然而，發光元件20的一例亦可為CSP以外的例子。例如，亦可為僅搭載覆晶者。此外，亦可應用於COB裝置之基板自身。
此外，本實施形態之說明中，螢光體層36中的絕緣層32之厚度方向外側的面，相較於電極層34的接合面34A1，位於該厚度方向外側(參考圖1C)。然而，若考慮前述第1效果之說明的機制，則明白即便使螢光體層36中的絕緣層32之厚度方向外側的面，與電極層34的接合面34A1在該厚度方向中相同，或為較接合面34A1更往該厚度方向內側之位置，仍達到第1效果。
此外，本實施形態之說明中，螢光體層36，配置於絕緣層32及電極層34的表面31中之複數電極對34A以外的部分(參考圖2B)。然而，若考慮前述第1效果之說明的機制，則明白即便並未涵蓋螢光體基板30的表面31中之複數電極對34A以外的部分之全域而配置，仍達到第1效果。因此，即便為僅在與本實施形態之情況不同的表面31之範圍配置螢光體層36的點與本實施形態之螢光體基板30及發光基板10不同的形態，仍可說是該形態屬於本發明的技術範圍。
此外，本實施形態之說明中，說明在製造螢光體基板30及發光基板10時，將利昌工業株式會社製之CS-3305A作為母板MB而使用。然而，其係一例，亦可使用不同的母板MB。例如，亦可使用不堅持為利昌工業株式會社製之CS-3305A的絕緣層厚、銅箔厚等標準規格者，而使用銅箔厚尤其更厚者。
此外，本實施形態之發光基板10(亦包含其變形例)，可與其他構成要素組合，應用於照明裝置。此一情況之其他構成要素，為供給用於使發光基板10之發光元件20發光的電力之電源等。
此外，在本實施形態，將背面圖案層38(構成背面圖案層的複數部分38A)，說明為並未與表面31側之電極層34所具備的複數電極對34A電性連接之虛擬電極。然而，亦可將背面圖案層38，例如經由穿通孔(省略圖示)而與表面31之電極層34連接，使背面圖案層38構成為用於對電極層34供給電力之電氣路徑的一部分，亦可構成為散熱路徑的一部分。
此外，說明於本實施形態之螢光體基板30的背面33，配置背面圖案層38。然而，亦可如圖8的變形例之螢光體基板30A(發光基板10A)，於背面33不具備背面圖案層38。
本申請案，主張以2018年12月27日提出申請之申請案日本特願第2018-244546號為基礎的優先權，將其所揭露之內容全部援用至此。
10,10A:發光基板 20:發光元件 22:覆晶LED(LED) 24:螢光體密封層 30:螢光體基板 30A:基板 31:表面 32:絕緣層 33:背面 34:電極層 34A:電極對 34A1:接合面 34B:配線部分 34B1:非接合面 34C:圖案 36:螢光體層 36C:螢光體塗料 38:背面圖案層 38A:部分 39:貫通孔 L:光線 MB:母板 SP:銲錫膏
上述目的，以及其他目的、特徵及優點，可藉由以下所述之較佳實施形態、及附屬於該實施形態之以下圖式進一步明瞭。
圖1A係本實施形態之發光基板的俯視圖。 圖1B係本實施形態之發光基板及螢光體基板的底視圖。 圖1C係由圖1A的1C-1C截斷線截斷之發光基板的部分剖面圖。 圖2A係本實施形態之螢光體基板(省略螢光體層)的俯視圖。 圖2B係本實施形態之螢光體基板的俯視圖。 圖3A係本實施形態之發光基板的製造方法之第1步驟的說明圖。 圖3B係本實施形態之發光基板的製造方法之第2步驟的說明圖。 圖3C係本實施形態之發光基板的製造方法之第3步驟的說明圖。 圖3D係本實施形態之發光基板的製造方法之第4步驟的說明圖。 圖3E係本實施形態之發光基板的製造方法之第5步驟的說明圖。 圖4係用於說明本實施形態的發光基板之發光運作的圖。 圖5係用於說明第1比較形態的發光基板之發光運作的圖。 圖6係表示本實施形態的發光基板之相關色溫的第1測試之結果的圖表。 圖7係表示本實施形態的發光基板之相關色溫的第2測試之結果的圖表。 圖8係變形例之發光基板及螢光體基板的底視圖。
10:發光基板
30:螢光體基板
33:背面
38:背面圖案層
38A:部分
39:貫通孔

Claims (12)

  1. 一種螢光體基板，於其一面搭載複數發光元件，包含： 絕緣基板； 第1電極群，配置於該絕緣基板的一面，具備與該複數發光元件接合之複數電極；以及 螢光體層，配置於該絕緣基板的一面，具有使該發光元件的發光為激發光時之發光峰值波長處於可見光範圍的螢光體； 該絕緣基板，包含雙馬來亞醯胺樹脂及玻璃布。
  2. 如申請專利範圍第1項之螢光體基板，其中， 更包含第2電極群，配置於該絕緣基板的另一面，包含複數電極。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之螢光體基板，其中， 該絕緣基板的縱方向及橫方向之熱膨脹係數，在50℃以上100℃以下的範圍中，分別為10ppm/℃以下。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之螢光體基板，其中， 該絕緣基板之玻璃轉移溫度，較300℃更高。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之螢光體基板，其中， 該絕緣基板之貯藏彈性係數，在100℃以上300℃以下的範圍中，較1.0×1010 Pa更大，且較1.0×1011 Pa更小。
  6. 如申請專利範圍第2項之螢光體基板，其中， 該第2電極群所具備之該複數電極，為並未與該第1電極群所具備之該複數電極電性連接的虛擬電極。
  7. 如申請專利範圍第2或6項之螢光體基板，其中， 該第2電極群，形成圖案。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之螢光體基板，其中， 該絕緣基板之厚度，為200μm以下。
  9. 如申請專利範圍第8項之螢光體基板，其中， 該絕緣基板之厚度，為100μm以上。
  10. 如申請專利範圍第1或2項之螢光體基板，其中， 該發光元件，為組裝有LED，封裝成晶片尺寸之CSP(Chip Scale Package，晶片尺寸封裝)。
  11. 一種發光基板，包含： 如申請專利範圍第1至10項中任一項之螢光體基板；以及 複數發光元件，分別接合於該第1電極群之該複數電極。
  12. 一種照明裝置，包含： 如申請專利範圍第11項之發光基板；以及 電源，供給用於使該發光元件發光的電力。
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