TWI825278B - 螢光體基板、發光基板、照明裝置、螢光體基板的製造方法及發光基板的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之螢光體基板係於一面搭載至少一發光元件之電路基板，包含絕緣基板、電路圖形層、及螢光體層，該電路圖形層配置於該絕緣基板之一面，具有朝向該絕緣基板之厚度方向外側的平面，並將該平面之一部分作為與該至少一發光元件接合之至少一接合面來接合；該螢光體層至少配置於該平面之該至少一接合面以外的部分之至少一非接合面，並含有將該至少一發光元件之發光作為激發光時的發光峰值波長在可見光區域的螢光體；該螢光體層係積層構造。

Description

螢光體基板、發光基板、照明裝置、螢光體基板的製造方法及發光基板的製造方法
本發明係有關於螢光體基板、發光基板、照明裝置、螢光體基板的製造方法及發光基板的製造方法。
於專利文獻1揭示有包含有搭載了發光元件(LED元件)之基板的LED照明器具。此LED照明器具係於基板之表面設反射材，而使發光效率提高。又，在揭示於專利文獻1之結構，無法利用反射材，將LED照明器具發出之光調整成不同於發光元件發出之光的發光色之光。 ［先前技術文獻］ ［專利文獻］
專利文獻1：中國專利公開公報106163113號
［發明欲解決之課題］
不過，本案發明人發現藉基板上具有螢光體層，可調整成不同於發光元件發出之光的發光色之光。又，因專利文獻1之搭載有發光元件的基板本來就未具有螢光體層，故在專利文獻1關於包含有螢光體層之螢光體基板、發光基板及其製造方法完全無揭示。
本發明之目的係提供具有多層構造之螢光體層的螢光體基板。 ［解決問題之手段］
本發明之第1態樣的螢光體基板於一面搭載至少一發光元件，並包含有絕緣基板、電路圖形層、及螢光體層，該電路圖形層配置於該絕緣基板之一面，具有朝向該絕緣基板之厚度方向外側的平面，並將該平面之一部分作為與該至少一發光元件接合之至少一接合面來接合；該螢光體層至少配置於該平面之該至少一接合面以外的部分之至少一非接合面，並含有將該至少一發光元件之發光作為激發光時的發光峰值波長在可見光區域的螢光體；該螢光體層係積層構造。
本發明之第2態樣的螢光體基板係第1態樣之螢光體基板，該至少一發光元件係複數之發光元件，該至少一接合面係複數之接合面，該至少一非接合面係複數之非接合面，該複數之發光元件排列於該絕緣基板之一面，且分別接合搭載於該複數之接合面。
本發明之第3態樣的螢光體基板係第1態樣之螢光體基板，於該電路圖形層形成有至少一將該至少一接合面與該平面之該至少一接合面以外的部分之至少一非接合面隔開的溝槽。
本發明之第4態樣的螢光體基板係第3態樣之螢光體基板，該至少一發光元件係複數之發光元件，該至少一接合面係複數之接合面，該至少一非接合面係複數之非接合面，該至少一溝槽係複數之溝槽，該複數之發光元件排列於該絕緣基板之一面，且分別接合搭載於該複數之接合面。
本發明之第1態樣的發光基板包含有如第1~第4態樣中任一態樣之螢光體基板、及接合於該至少一接合面之至少一發光元件。
本發明之第2態樣的發光基板係第1態樣之發光基板，該螢光體層之朝向該厚度方向外側的面之該厚度方向的位置比該至少一發光元件之朝向該厚度方向外側的面之位置靠近該厚度方向內側。
本發明之第3態樣的發光基板係第1態樣之發光基板，該螢光體層之朝向該厚度方向外側的面之該厚度方向的位置位於該至少一發光元件之厚度方向的中央之位置或比該位置靠近該厚度方向內側。
本發明之照明裝置包含有如第1~第3態樣中任一態樣之發光基板、供給用以使該發光元件發光之電力的電源。
本發明的第1態樣之螢光體基板的製造方法係包含有絕緣基板、電路圖形層、及螢光體層之螢光體基板的製造方法，該螢光體層含有將至少一發光元件之發光作為激發光時的發光峰值波長在可見光區域的螢光體，該螢光體基板的製造方法包含有圖形層形成製程、及螢光體層形成製程，該圖形層形成製程於該絕緣基板之一面形成配線圖形層；該螢光體層形成製程於該配線圖形層之一部分形成該螢光體層；在該螢光體層形成製程，使比該螢光體層之厚度薄的螢光體圖形積層而形成該螢光體層。
本發明的第2態樣之螢光體基板的製造方法係第1態樣之螢光體基板的製造方法，在該螢光體層形成製程，以轉印方式使該螢光體層之1/n(n≧2)的厚度之螢光體圖形積層n次而形成該螢光體層。
本發明的第3態樣之螢光體基板的製造方法係第1態樣之螢光體基板的製造方法，在該螢光體層形成製程，一面使噴吐液體之噴吐部對該絕緣基板相對地移動，一面使該噴吐部將含有該螢光體之液體噴吐成該螢光體層之1/n(n≧2)的厚度之螢光體圖形積層n次而形成該螢光體層。
本發明的第4態樣之螢光體基板的製造方法係第1態樣之螢光體基板的製造方法，在該螢光體層形成製程，一面使噴吐液滴之噴吐部對該絕緣基板相對地移動，一面使該噴吐部將含有該螢光體之液體噴吐作為液滴成該螢光體層之1/n(n≧2)的厚度之螢光體圖形積層n次而形成該螢光體層。
本發明的第5態樣之螢光體基板的製造方法係第1態樣之螢光體基板的製造方法，在該螢光體形成製程，藉由印刷方式使該螢光體層之1/n(n≧2)的厚度之螢光體圖形積層n次而形成該螢光體層。
本發明的第6態樣之螢光體基板的製造方法係第5態樣之螢光體基板的製造方法，該印刷係網版印刷。
本發明的第7態樣之螢光體基板的製造方法係第1~第6態樣中任一態樣之螢光體基板的製造方法，在該螢光體層形成製程，使比該螢光體層之厚度薄的螢光體圖形積層而形成該螢光體層之厚度的一半以下之厚度的該螢光體層。
本發明的第8態樣之螢光體基板的製造方法係第1~第7態樣中任一態樣之螢光體基板的製造方法，包含溝槽形成製程及焊料配置製程，該溝槽形成製程於該圖形層形成製程之後，且於該螢光體層形成製程之前進行，於該電路圖形層中之朝向該絕緣基板的厚度方向外側之平面形成至少一溝槽；該焊料配置製程於該螢光體層形成製程之前進行，於該平面中之隔著該至少一溝槽的其中一部分配置用以使至少一發光元件接合之焊料。
本發明的第1態樣之發光基板的製造方法包含有如第1~第8態樣中任一態樣之螢光體基板的製造方法、及於該電路圖形層之一部分接合該至少一發光元件的接合製程。
本發明的第2態樣之發光基板的製造方法包含有第8態樣之螢光體基板的製造方法、及於該電路圖形層之一部分，且為該平面中之隔著該至少一溝槽的另一部分接合該至少一發光元件之接合製程。
本發明的第3態樣之發光基板的製造方法係第1或第2態樣之發光基板的製造方法，該接合製程於該螢光體層形成製程之後進行。
本發明的第4態樣之發光基板的製造方法係第1或第2態樣之發光基板的製造方法，在該接合製程，於該焊料塗佈助熔劑後使該焊料熔化，而使該至少一發光元件接合於該另一部分。 ［發明之效果］
本發明可提供具有多層構造之螢光體層的發光基板。
［用以實施發明之形態］
《概要》 以下，就本實施形態之發光基板10(安裝基板之一例)的結構及功能，一面參照圖1A~圖1C，一面說明。接著，就本實施形態之發光基板10的製造方法，一面參照圖3A~圖3F，一面說明。然後，就本實施形態之發光基板10的發光動作，一面參照圖4，一面說明。之後，就本實施形態之效果，一面參照圖4等，一面說明。此外，在以下之說明參照的所有圖式中，對同樣之構成要件附上同樣之符號，而適宜省略說明。
《本實施形態之發光基板的結構及功能》 圖1A係本實施形態之發光基板10的平面圖(從表面31觀看之圖)，圖1B係本實施形態之發光基板10的底視圖(從背面33觀看之圖)。圖1C係以圖1A之1C-1C切斷線切斷之發光基板10的部分截面圖。 本實施形態之發光基板10從表面31及背面33觀看，一例係呈矩形。又，本實施形態之發光基板10包含有複數之發光元件20(電子零件之一例)、螢光體基板30、連接器、驅動IC等電子零件(省略圖示)。即，本實施形態之發光基板10係於螢光體基板30搭載有複數之發光元件20及上述電子零件。 本實施形態之發光基板10具有藉導線之直接裝設發光或者藉由連接器從外部電源(省略圖式)供電時發光之功能。因此，本實施形態之發光基板10利用作為例如照明裝置(省略圖示)等之主要光學零件。
>複數之發光元件> 複數之發光元件各自的一例係組入有覆晶LED22(以下稱為LED22。)之CSP(Chip Scale Package：晶片級封裝)(參照圖1C)。如圖1C所示，CSP宜以螢光體密封層24包覆LED22之底面以外的所有周圍(五面)。螢光體密封層24含有螢光體，LED22之光以螢光體密封層24之螢光體轉換顏色後射出至外部。如圖1A所示，複數之發光元件20以於螢光體基板30之表面31(一面之一例)涵蓋表面31整面有規則地排列之狀態搭載於螢光體基板30。此外，本實施形態之各發光元件20發出的光之相關色溫一例係3,018K。又，複數之發光元件20於進行發光動作時，藉使用散熱片(省略圖示)或冷卻風扇(省略圖示)，將螢光體基板30散熱(冷卻)成一例係從常溫至50℃~100℃。 在此，就在本說明書中用於數值範圍之「~」的含義加以補充，例如「50℃~100℃」係指「50℃以上100℃以下」。又，在本說明書用於數值範圍之「~」係指「『~』之前面的記載部分以上『~』之後面的記載部分以下」。
>螢光體基板> 圖2A係本實施形態之螢光體基板30的圖，係省略螢光體層36而顯示之平面圖(從表面31觀看之圖)。圖2B係本實施形態之螢光體基板30的平面圖(從表面31觀看之圖)。此外，本實施形態之螢光體基板30的底視圖與從背面33觀看發光基板10之圖相同。又，本實施形態之螢光體基板30的部分截面圖與從圖1C之部分截面圖去掉發光元件20時之圖相同。即，本實施形態之螢光體基板30從表面31及背面33觀看，一例係呈矩形。
本實施形態之螢光體基板30包含有絕緣層32(絕緣基板之一例)、電路圖形層34、螢光體層36、背面圖形層38(參照圖1B、圖1C、圖2A及圖2B)。此外，在圖2A，省略螢光體層36，如圖2B所示，螢光體層36一例係配置於絕緣層32及電路圖形層34之表面31的後述複數之電極對34A以外的部分。
又，如圖1B及圖2A所示，在螢光體基板30，於四個角附近之四處及中央附近之二處共六處形成有貫穿孔39。六處貫穿孔39於製造螢光體基板30及發光基板10時利用作為定位孔。此外，六處貫穿孔39可利用作為確保對(發光)燈具殼體之熱散逸效果(防止基板翹曲及浮起)的安裝用螺孔。另，本實施形態之螢光體基板30如後述，係將於絕緣板之兩面設有銅箔層之雙面板(以下稱為母板MB。參照圖3A)加工(蝕刻等)而製造，母板MB一例係使用利昌工業股份有限公司製之CS-3305A。
〔絕緣層〕 以下，就本實施形態之絕緣層32的主要特徵作說明。 形狀誠如前述，一例係從表面31及背面33觀看為矩形。 材質一例係含有雙馬來亞醯胺樹脂及玻璃布之絕緣材。又，該絕緣材未含有鹵素及磷(無鹵素、無磷)。 厚度一例係100μm~200μm。 縱向及橫向之熱膨脹係數(CTE)各自之一例係在50℃~100℃之範圍為10ppm/℃以下。又，從另一觀點來看，縱向及橫向之熱膨脹係數(CTE)各自之一例係6ppm/K。此值與本實施形態之發光元件20的情形大致同等(90%~110%，即±10%以內)。 玻璃轉移溫度一例係高於300℃。 儲存模數一例係在100℃~300℃之範圍，大於1.0×1010 Pa，小於1.0×1011 Pa。 縱向及橫向之彎曲彈性模數一例分別係在常態為35GPa及34GPa。 縱向及橫向之熱彎曲彈性模數一例係在250℃為19GPa。 吸水率一例係在23℃之溫度環境放置24小時，為0.13%。 相對介電常數一例係在1MHz常態為4.6。 介電損耗正切一例係在1MHz常態為0.010。
〔電路圖形層〕 本實施形態之電路圖形層34係設於絕緣層32之表面31側的金屬層。本實施形態之電路圖形層34一例係銅箔層(Cu製層)。換言之，本實施形態之電路圖形層34至少其表面(朝向絕緣層32之厚度方向外側的面)為含有銅而形成之平面。
電路圖形層34係設於絕緣層32之圖形，與接合連接器(省略圖示)之端子(省略圖示)導通。又，電路圖形層34將藉由連接器從外部電源(省略圖示)供給之電力供至構成發光基板10時之複數的發光元件20。因此，電路圖形層34之一部分為分別接合複數之發光元件20的複數之電極對34A。即，本實施形態之發光基板10的電路圖形層34配置於絕緣層32，連接於各發光元件20。又，從另一觀點來看，本實施形態之螢光體基板30的電路圖形層34配置於絕緣層32，以各電極對34A連接於各發光元件20。在此，在本說明書中，將各電極對34A之表面稱為接合面34A1。又，如圖1C、圖2A、圖4等所示，各接合面34A1係電路圖形層之表面(平面)中的隔著各溝槽34E之其中一側的面。
又，誠如前述，因本實施形態之發光基板10的複數之發光元件20涵蓋表面31整面有規則地排列，故複數之電極對34A亦涵蓋表面31整面有規則地排列(參照圖2A)。將電路圖形層34之複數的電極對34A以外之部分稱為配線部分34B。在此，因配線部34B並非接合於各發光元件20之部分，故在本說明，將配線部分34B之表面稱為非接合面34B1。換言之，如圖1C、圖2A、圖4等所示，各非接合面34B1係電路圖形層之表面(平面)中的隔著各溝槽34E之各接合面34A1的對側之面。即，於本實施形態之電路圖形層34形成有將複數之接合面34A1與複數之非接合面34B1隔開之複數的溝槽34E。 此外，絕緣層32之表面31配置有電路圖形層34之區域(電路圖形層34之專有面積)一例係絕緣層32之表面31的60%以上之區域(面積)(參照圖2A)。又，在本實施形態中，各接合面34A1與非接合面34B1位於絕緣層32之厚度方向的相同位置(參照圖1C、圖3F等)。
〔螢光體層〕 如圖2B所示，本實施形態之螢光體層36一例係配置於絕緣層32及電路圖形層34之表面31的複數電極對34A及溝槽34E以外之部分。即，螢光體層36配置於電路圖形層34之複數的電極對34A及溝槽34E以外之區域。換言之，螢光體層36之至少一部分配置於表面31之複數的溝槽34E及與各溝槽34E相鄰之各接合面34A1的周圍(參照圖1C及圖2B)。再者，從另一觀點來看，螢光體層36之至少一部分從表面31側觀看，配置成包圍各接合面34A1之周圍全部。又，在本實施形態中，絕緣層32之表面31配置有螢光體層36的區域一例係絕緣層32之表面31的80%以上之區域。 此外，螢光體層36之絕緣層32的厚度方向外側之面比電路圖形層34之接合面34A1靠該厚度方向外側(參照圖1C)。又，本實施形態之螢光體層36在與各接合面34B1之溝槽34E的交界，具有與發光元件20對向之對向面36A(參照圖1C)。又，在本實施形態中，一例係螢光體層36之絕緣層32的厚度方向外側之面(朝向外側之面)的該厚度方向之位置位於各發光元件20之該厚度方向的中央之位置(參照圖1C)。惟，螢光體層36之絕緣層32的厚度方向外側之面的該厚度方向之位置宜比各發光元件20之該厚度方向之中央靠該厚度方向內側之位置。以上之理由係為了確保各發光元件20的發光效果之故。
本實施形態之螢光體層36一例係含有後述螢光體與黏合劑之絕緣層。螢光體層36所含之螢光體係以分散於黏合劑之狀態保持的微粒子，具有將各發光元件20之LED22的發光激發作為激發光之性質。具體而言，本實施形態之螢光體具有將發光元件20之LED22的發光作為激發光時的發光峰值波長在可見光區域的性質。此外，黏合劑只要為例如環氧系、丙烯酸酯系、矽系等，具有與阻焊劑所含之黏合劑等同等的絕緣性之黏合劑即可。
(螢光體之具體例) 在此，本實施形態之螢光體層36所含的螢光體一例係從由含有Eu之α型矽鋁氮氧化物螢光體、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螢光體構成的群組選擇之至少一種以上的螢光體。此外，前述螢光體係本實施形態之一例，亦可如YAG、LuAG、BOS及其他可見光激發之螢光體般，為前述螢光體以外之螢光體。
含有Eu之α型矽鋁氮氧化物螢光體以一般式：Mx Euy Si12-(m+n) Al(m+n) On N16-n 表示。上述一般式中，M係含有從由Li、Mg、Ca、Y及鑭系元素(惟，La與Ce除外)構成之群組選擇的至少含有Ca之一種以上的元素，當令M之價數為a時，ax+2y=m，x係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於以一般式：Si6-z Alz Oz N8-z (z=0.005~1)表示之β型矽鋁氮氧化物溶融了二價之銪(Eu2+ )作為發光中心的螢光體。
又，氮化物螢光體可舉含有Eu之CASN螢光體、含有Eu之SCASN螢光體等為例。
含有Eu之CASN螢光體(氮化物螢光體之一例)係指以例如式CaAlSiN3 ：Eu2+ 表示，將Eu2+ 作為活化劑，以由鹼土類矽氮化物構成之結晶為母體的紅色螢光體。此外，在本說明書之含有Eu的CASN螢光體之定義中，將含有Eu之SCASN螢光體除外。
含有Eu之SCASN螢光體(氮化物螢光體之一例)係指以例如式(Sr,Ca)AlSiN3 ：EU2+ 表示，將EU2+ 作為活化劑，以由鹼土類矽氮化物構成之結晶為母體的紅色螢光體。
〔背面圖形層〕 本實施形態之背面圖形層38係設於絕緣層32之背面33側的金屬層。本實施形態之背面圖形層38一例係銅箔層(Cu製層)。 如圖1B所示，背面圖形層38係沿著絕緣層32之長向排列成直線狀之複數的矩形部份之塊以在短向錯開相位之方式相鄰排列的層。 此外，背面圖形層38一例係獨立浮起層。又，背面圖形層38在絕緣層32(螢光體基板30)之厚度方向，一例係與配置於表面31之電路圖形層34的80%以上之區域重疊。
以上為關於本實施形態之發光基板10及螢光體基板30的結構之說明。
《本實施形態之發光基板的製造方法》 接著，就本實施形態之發光基板10的製造方法，一面參照圖3A~圖3F，一面說明。本實施形態之發光基板10的製造方法包含有第1製程、第2製程、第3製程、第4製程、及第5製程，各製程以該等記載順序進行。
>第1製程> 圖3A係顯示第1製程之開始時及結束時的圖。第1製程係於母板MB之表面31形成從厚度方向觀看與電路圖形層34相同之圖形34C(導電性圖形層之一例)，於背面33形成背面圖形層38之製程。本製程以例如使用遮罩圖形(省略圖示)之蝕刻進行。此外，本製程係圖形層形成製程之一例。
>第2製程> 圖3B係顯示第2製程之開始時及結束時的圖。第2製程係於圖形34C之表面形成複數之溝槽34E的製程。本製程以例如使用遮罩圖形(省略圖示)之蝕刻進行。當本製程結束時，形成電路圖形層34。即，當本製程結束時，於隔著各溝槽34E之兩側分別形成接合面34A1及非接合面34B1。此外，本製程係溝槽形成製程之一例。
>第3製程> 圖3C係顯示第3製程之開始時及結束時的圖。第3製程係於電路圖形層34之各接合面34A1配置焊料SP(換言之，塗佈焊料SP)之製程。本製程一例係藉由印刷方式進行。此外，本製程係焊料配置製程之一例。
>第4製程> 圖3D係顯示第4製程之開始時及塗佈第1層時的圖。圖3E係顯示第4製程之塗佈第2層時及塗佈第3層時的圖。第4製程係於電路圖形層34之各非接合面34B1的全區形成螢光體層36之製程。本製程以例如轉印方式使螢光體層36之1/3的厚度之螢光體圖形361、362、363積層三次而配置螢光體層36。在本製程，一例係將螢光體層36塗佈成螢光體層36之朝向絕緣層32的厚度方向外側之面的該厚度方向之位置位於接合於電路圖形層34之各發光元件20的該厚度方向之中央的位置。換言之，在本製程，將螢光體層36塗佈成螢光體層36之厚度為各發光元件20之厚度的一半以下。惟，因前述理由，螢光體層36之厚度宜為各發光元件20之厚度的一半以下。此外，本製程係螢光體層配置製程之一例。
>第5製程> 圖3F係顯示第5製程之開始時及結束時的圖。第5製程係於螢光體基板30搭載複數之發光元件20的製程。本製程在複數之發光元件20的各電極對位於在第3製程配置了焊料SP之各接合面34A1的狀態下，熔化焊料SP。之後，當焊料SP冷卻而固化時，於各電極對34A(各接合面34A1)接合各發光元件20。即，本製程一例係以迴焊製程進行。此外，在本製程，於各接合面34A1之焊料SP塗佈助熔劑後，使各發光元件20接合於各電極對34A。藉如此進行，在於第4製程前進行第3製程的本實施形態，助熔劑作用成使焊料SP黏著於各發光元件20。本製程係接合製程之一例。
以上為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動作》 接著，就本實施形態之發光基板10的發光動作，一面參照圖4，一面說明。在此，圖4係用以說明本實施形態之發光基板10的發光動作之圖。
首先，當使複數之發光元件20作動的作動開關(省略圖示)開啟時，藉由連接器(省略圖示)從外部電源(省略圖示)開始對電路圖形層34之供電，複數之發光元件20將光L以放射狀發射射出，該光L之一部分到達螢光體基板30之表面31。以下，對光L之行動，分放射之光L的行進方向來說明。
從各發光元件20射出之光L的一部分不入射至螢光體層36而射出至外部。此時，光L之波長維持與從各發光元件20射出之際的光L之波長相同。
又，從各發光元件20射出之光L的一部分中之LED22自身的光入射至螢光體層36。在此，前述「光L之一部分中的LED22自身之光」係指射出之光L中未以各發光元件20(CSP自身)的螢光體(螢光體密封層24)轉換顏色之光，即，LED22自身之光(一例係藍色(波長為470nm左右)的光)。又，當LED22自身之光L撞擊分散在螢光體層36之螢光體時，螢光體激發而發出激發光。在此，螢光體激發之理由係因分散在螢光體層36之螢光體使用於藍色光具激發峰值的螢光體(可見光激發螢光體)之故。隨此，因光L之能量的一部分用於螢光體之激發，故失去光L之能量的一部分。結果，光L之波長被轉換(進行波長轉換)。舉例而言，因螢光體層36之螢光體的種類(例如螢光體使用紅色系CASN時)，光L之波長長(例如650nm等)。又，螢光體層36之激發光亦有直接從螢光體層36射出者，而一部分之激發光往下側之電路圖形層34。接著，一部分之激發光藉在電路圖形層34之反射而射出至外部。如以上所述，當螢光體層36之螢光體的激發光之波長為600nm以上時，即使電路圖形層34為Cu，亦可期望反射效果。此外，因螢光體層36之螢光體的種類，光L之波長與前述例不同，不論何種情形，皆可進行光L之波長轉換。舉例而言，激發光之波長不足600nm時，若令電路圖形層34或其表面為例如Ag(電鍍)，便可期望反射效果。又，亦可於螢光體層36之下側(絕緣層32側)設白色反射層。反射層以例如氧化鈦填料等白色塗料設置。
誠如以上，各發光元件20射出之光L(各發光元件20以放射狀射出之光L)分別經由如上述之複數的光程，與上述激發光一同照射至外部。因此，螢光體層36所含之螢光體的發光波長與密封(或包覆)發光元件20(CSP)之LED22的螢光體(螢光體密封層24)之發光波長不同時，本實施形態之發光基板10令各發光元件20射出之際的光L之束為包含與各發光元件20射出之際的光L之波長不同的波長之光L的光L之束，與上述激發光一同照射。舉例而言，本實施形態之發光基板10令各發光元件20射出之際的光L之束為包含比各發光元件20射出之際的光L之波長長的波長之光L的光L之束，與上述激發光一同照射。 相對於此，當螢光體層36所含之螢光體的發光波長與密封(或包覆)發光元件20(CSP)之LED22的螢光體(螢光體密封層24)之發光波長相同時(相同之相關色溫時)，本實施形態之發光基板10令各發光元件20射出之際的光L之束為包含與各發光元件20射出之際的光L之波長相同的波長之光L的光L之束，與上述激發光一同照射。
以上為關於本實施形態之發光基板10的發光動作之說明。
《本實施形態之效果》 接著，就本實施形態之效果，一面參照圖式，一面說明。
>第1效果> 關於第1效果，與以下說明本實施形態之比較形態(參照圖5)比較說明。在此，在比較形態之說明中，使用與本實施形態相同之構成要件等時，該構成要件等使用與本實施形態相同之名稱、符號等。圖5係用以說明比較形態之發光基板10A的發光動作之圖。比較形態之發光基板10A(搭載複數之發光元件20的基板30A)除了不具有螢光體層36以外，結構與本實施形態之發光基板10(螢光體基板30)相同。
在比較形態之發光基板10A，從各發光元件20射出，入射至基板30A之表面31的光L在不轉換波長下反射或散射。因此，在比較形態之基板30A，搭載有發光元件20時，無法調整成與發光元件20發出之光不同的發光色之光。即，在比較形態之發光基板10A，無法調整成與發光元件20發出之光不同的發光色之光。
相對於此，在本實施形態，從絕緣層32之厚度方向觀看，於絕緣層32之表面31且為與各發光元件20接合之各接合面34A1的周圍配置有螢光體層36。因此，從各發光元件20以半球狀放射之光L的一部分入射至螢光體層36，以螢光體層36轉換波長後，照射至外部。此時，從各發光元件20以放射狀射出之光L的一部分入射至螢光體層36，使螢光體層36所含之螢光體激發，而使激發光產生。
因而，根據本實施形態之螢光體基板30，搭載發光元件20時，可將從螢光體基板30發出之光L調整成與發光元件20發出之光L不同的發光色之光。隨此，根據本實施形態之發光基板10，可將從螢光體基板30發出之光L調整成與發光元件20發出之光L不同的發光色之光L。 此外，螢光體層36所含之螢光體的發光波長與密封(或包覆)發光元件20(CSP)之LED22的螢光體(螢光體密封層24)之發光波長相同時(相同之相關色溫時)，本實施形態之發光基板10令各發光元件20射出之際的光L之束為包含與各發光元件20射出之際的光L之波長相同的波長之光L的光L之束，與上述激發光一同照射。此時，亦可展現以螢光體層36緩和搭載之發光元件20的色度偏差之效果。
>第2效果> 在比較形態，如圖5所示，因各發光元件20之配置間隔而於照射至外部之光L產生光斑。在此，光L之光斑越大，眩光便越大。 相對於此，在本實施形態，如圖2B所示，各接合面34A1之周圍(涵蓋全周)被螢光體層36包圍，而且亦於相鄰的發光元件20彼此之間設有螢光體層36。因此，亦從各接合面34A1之周圍(各發光元件20之周圍)使激發光發光。 因而，根據本實施形態，比起比較形態，可使眩光小。 本效果特別在螢光體層36涵蓋絕緣層32整面而設時，具體為絕緣層32的表面31之配置有螢光體層36的區域為表面31之80%以上的區域時有效。 又，如圖1C所示，本實施形態之螢光體層36具有對應相鄰之發光元件20的對向面36A。因此，本實施形態比起例如於螢光體層36上配置有發光元件20之情形(省略圖示)，可減低眩光。
>第3效果> 又，在本實施形態，例如令螢光體層36所含之螢光體為含有Eu之CASN螢光體，將螢光體層36設於Cu製配線部分34B上。因此，例如各發光元件20射出白色系光L時，例如來自螢光體層36所含之CASN螢光體的激發光藉構成下層電極之Cu的反射提高發光效率(在本實施形態之結構，有Cu之光反射效果)。又，在本實施形態，藉該效果，可將白色系光L調整成更暖色系之光L(相關色溫轉移至低溫側之顏色)。此時，可於發光元件20之白色系光加進暖色系光，而可提高特殊演色指數R9值。本效果對使用YAG系白色光(黃色螢光體)之偽白色特別有效。
>第4效果> 又，在本實施形態之第3製程(參照圖3C)，一例係使螢光體層36之1/3的厚度之螢光體圖形361、362、363積層三次而配置螢光體層36。 因而，根據本實施形態，可製造具有多層構造之螢光體層36的螢光體基板30。又，從另一觀點來看，根據本實施形態，藉調整第3製程之螢光體圖形361等的積層次數，可調整螢光體層36之膜厚。
>第5效果> 又，在本實施形態之發光基板10的製造方法，第4製程(螢光體層配置製程)於第3製程(焊料配置製程)之後進行(參照圖3C~圖3E)。在此，配置焊料SP之時間點亦考慮例如第4製程之後的第5製程時(搭載複數之發光元件20的製程時)。 然而，由於如本實施形態般，第4製程於第3製程之後進行，故可藉由印刷方式簡單地配置焊料SP。又，在形成於電路圖形層34之表面的各溝槽34E具有焊料SP之焊料止流的功能這點有效。
以上為關於本實施形態之效果的說明。
誠如以上，對本發明以前述實施形態為例作了說明，本發明並非限於前述實施形態。本發明之技術範圍亦包含例如下述之形態(變形例)。
舉例而言，在本實施形態之第4製程(參照圖3D)的說明中，螢光體層36係以藉例如轉印，使螢光體層36之1/3的厚度之螢光體圖形361、362、363積層三次而形成螢光體層36之方法來說明。然而，螢光體層36亦可以不同於本實施形態之方法形成。 舉例而言，如圖6A所示之變形例(第1變形例)般，在第4製程，一面使分注器DP(噴吐部之一例)對絕緣層32相對地移動，一面使分注器DP將含有螢光體之液體LQ噴吐成使螢光體層36之1/n(n≧2)的厚度之螢光體圖形積層n次，而形成螢光體層36。 又，亦可如圖6B所示之變形例(第2變形例)般，在第4製程，一面使液滴噴吐頭IJH(噴吐部之一例)對絕緣層32相對地移動，一面使液滴噴吐頭IJH將含有螢光體之液滴DL噴吐成使螢光體層36之1/n(n≧2)的厚度之螢光體圖形積層n次，而形成螢光體層36。 又，亦可不同於第1變形例及第2變形例，在第4製程，藉將1/n之厚度的螢光體圖形印刷n次成使螢光體層36之1/n(n≧2)的厚度之螢光體圖形積層n次，而形成螢光體層36。在此變形例之印刷方法有例如藉由網版印刷方式所行之方法。惟，只要可藉將上述螢光體圖形印刷n次，而形成螢光體層36，具體之印刷方法亦可非藉由網版印刷方式所行之方法。
又，在本實施形態之發光基板10的製造方法中，說明了於第4製程(螢光體層配置製程)之後進行第5製程(發光元件20之接合製程)。然而，如圖6B所示之第2變形例般使用液滴噴吐頭IJH進行螢光體層配置製程時，亦可如圖6C所示之變形例(第3變形例)般，於第5製程後進行第4製程。如此，在第5製程之前後的任何時間點皆可進行第4製程這點，第2變形例為有效。又，此點在第1變形例亦可謂有效。 此外，使用圖6A之第1變形例的分注器DP或圖6B之第2變形例的液滴噴吐頭IJH，進行第3製程時，例如可部分調整螢光體層36之膜厚這點可謂有效。
又，在本實施形態之說明中，令發光元件20之一例為CSP。然而，發光元件20之一例亦可為CSP以外。舉例而言，亦可僅搭載覆晶。又，亦可應用於COB元件之基板自身。
又，在本實施形態之說明中，於螢光體基板30搭載複數之發光元件20，發光基板10具有複數之發光元件20。然而，當考慮前述第1及第4效果之說明的機制時，即使發光元件20為一個，亦可發揮第1效果是顯而易見的。因而，搭載於螢光體基板30之發光元件20的數量只要至少一以上即可。又，搭載於發光基板10之發光元件20只要至少一以上即可。隨此，接合面34A1及非接合面34B1亦只要至少一以上即可。
又，在本實施形態之說明中，於螢光體基板30之背面33具有背面圖形層38(參照圖1B)。然而，當考慮前述第1及第4效果之說明的機制時，即使螢光體基板30之背面33不具有背面圖形層38，亦可發揮第1效果是顯而易見的。因而，即使為僅背面33無背面圖形層38這點與本實施形態之螢光體基板30及發光基板10不同之形態，該形態仍可謂屬於本發明之技術範圍。
又，在本實施形態之說明中，於螢光體基板30搭載複數之發光元件20。然而，當考慮前述第4效果之說明的機制時，電子零件之一例亦可不為發光元件20。
再者，在本實施形態之說明中，電路基板之一例的螢光體基板30具有螢光體層36。然而，當考慮前述第4效果之說明的機制時，電子零件之一例非發光元件20時，電路基板亦可不具有螢光體層36。
又，在本實施形態之說明中，螢光體層36配置於絕緣層32及電路圖形層34之表面31的複數之電極對34A以外的部分(參照圖2B)。然而，當考慮前述第1及第4效果之說明的機制時，即使不涵蓋螢光體基板30之表面31的複數之電極對34A以外的部分全區來配置，亦可發揮第1及第4效果是顯而易見的。因而，即使為僅於不同於本實施形態之表面31的範圍配置有螢光體層36這點與本實施形態之螢光體基板30及發光基板10不同之形態，該形態仍可謂屬於本發明之技術範圍。 此外，在本實施形態，於相鄰的發光元件20彼此之間設有螢光體層36(圖2B)。又，螢光體層36之黏合劑具有例如與阻焊劑所含之黏合劑同等的絕緣性。即，在本實施形態，螢光體層36發揮阻焊劑之功能。
又，在本實施形態之說明中，製造螢光體基板30及發光基板10時，使用利昌工業股份有限公司製之CS-3305A作為母板MB來說明。然而，此為一例，亦可使用不同之母板MB。
此外，本實施形態之發光基板10(亦包含其變形例)可與其他構成要件組合，應用於照明裝置。此時之其他構成要件為供給用以使發光基板10之發光元件20發光的電力之電源等。
此申請案主張以2019年2月21日提申之日本專利申請案2019-029205號為基礎之優先權，於此納入其揭示之全部。
10:發光基板(安裝基板之一例) 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(電路基板之一例) 30A:基板 31:表面(一面之一例) 32:絕緣層(絕緣基板之一例) 33:背面 34:電路圖形層 34A:電極對 34A1:接合面 34B:配線部分 34B1:非接合面 34C:圖形 34E:溝槽 36:螢光體層 36A:對向面 38:背面圖形層 39:貫穿孔 361:螢光體圖形 362:螢光體圖形 363:螢光體圖形 DL:液滴 DP:分注器(噴吐部之一例) IJH:液滴噴吐頭(噴吐部之一例) L:光 LQ:液體 MB:母板 SP:焊料
圖1A係本實施形態之發光基板的平面圖。 圖1B係本實施形態之發光基板的底視圖。 圖1C係以圖1A之1C-1C切斷線切斷的發光基板之部分截面圖。 圖2A係本實施形態之螢光體基板(省略螢光體層)的平面圖。 圖2B係本實施形態之螢光體基板的平面圖。 圖3A係本實施形態之發光基板的製造方法之第1製程的說明圖。 圖3B係本實施形態之發光基板的製造方法之第2製程的說明圖。 圖3C係本實施形態之發光基板的製造方法之第3製程的說明圖。 圖3D係本實施形態之發光基板的製造方法之第3製程(前半)的說明圖。 圖3E係本實施形態之發光基板的製造方法之第3製程(後半)的說明圖。 圖3F係本實施形態之發光基板的製造方法之第4製程的說明圖。 圖4係用以說明本實施形態之發光基板的發光動作之圖。 圖5係用以說明比較形態之發光基板的發光動作之圖。 圖6A係第1變形例之發光基板的製造方法之第3製程的說明圖。 圖6B係第2變形例之發光基板的製造方法之第3製程的說明圖。 圖6C係第3變形例之發光基板的製造方法之說明圖。
10:發光基板(安裝基板之一例)
20:發光元件
22:覆晶LED(LED)
24:螢光體密封層
30:螢光體基板(電路基板之一例)
31:表面(一面之一例)
32:絕緣層(絕緣基板之一例)
33:背面
34:電路圖形層
34A:電極對
34A1:接合面
34B:配線部分
34B1:非接合面
34E:溝槽
36:螢光體層
36A:對向面
SP:焊料

Claims (18)

  1. 一種螢光體基板，於其一面搭載至少一發光元件，並包含有：絕緣基板；電路圖形層，配置於該絕緣基板之一面，具有朝向該絕緣基板之厚度方向外側的平面，並將該平面之一部分作為與該至少一發光元件接合之至少一接合面來接合；及螢光體層，至少配置於該平面之該至少一接合面以外的部分之至少一非接合面，並包含有將該至少一發光元件之發光作為激發光時的發光峰值波長在可見光區域的螢光體；該螢光體層係積層構造；於該電路圖形層形成有至少一溝槽，該至少一溝槽將該至少一接合面與該平面中之該至少一接合面以外的部分之至少一非接合面予以隔開。
  2. 如請求項1之螢光體基板，其中，該至少一發光元件係複數之發光元件，該至少一接合面係複數之接合面，該至少一非接合面係複數之非接合面，該複數之發光元件排列於該絕緣基板之一面，且分別接合搭載於該複數之接合面。
  3. 如請求項1之螢光體基板，其中， 該至少一發光元件係複數之發光元件，該至少一接合面係複數之接合面，該至少一非接合面係複數之非接合面，該至少一溝槽係複數之溝槽，該複數之發光元件排列於該絕緣基板之一面，且分別接合搭載於該複數之接合面。
  4. 一種發光基板，包含：如請求項1至3中任一項之螢光體基板；及至少一發光元件，接合於該至少一接合面。
  5. 如請求項4之發光基板，其中，該螢光體層之朝向該厚度方向外側的面之該厚度方向的位置，比該至少一發光元件之朝向該厚度方向外側的面之位置靠近該厚度方向內側。
  6. 如請求項4之發光基板，其中，該螢光體層之朝向該厚度方向外側的面之該厚度方向的位置，位於該至少一發光元件之厚度方向的中央之位置或比該位置靠近該厚度方向內側。
  7. 一種照明裝置，包含：如請求項4至6中任一項之發光基板；及電源，供給用以使該發光元件發光之電力。
  8. 一種螢光體基板的製造方法，該螢光體基板包含絕緣基板、電路圖形層、及含有將至少一發光元件之發光作為激發光時的發光峰值波長在可見光區域的螢光體之螢光體層，該螢光體基板的製造方法包含：圖形層形成製程，於該絕緣基板之一面形成該電路圖形層；及螢光體層形成製程，於該電路圖形層之一部分形成該螢光體層；在該螢光體層形成製程，使比該螢光體層之厚度薄的螢光體圖形積層而形成該螢光體層；該螢光體基板的製造方法更包含：溝槽形成製程，於該圖形層形成製程之後，且於該螢光體層形成製程之前進行，於該電路圖形層中之朝向該絕緣基板的厚度方向外側之平面形成至少一溝槽；及焊料配置製程，於該螢光體層形成製程之前進行，於該平面中之隔著該至少一溝槽的其中一部分配置用以使至少一發光元件接合之焊料。
  9. 如請求項8之螢光體基板的製造方法，其中，在該螢光體層形成製程，以轉印方式使該螢光體層之1/n(n≧2)的厚度之螢光體圖形積層n次而形成該螢光體層。
  10. 如請求項8之螢光體基板的製造方法，其中， 在該螢光體層形成製程，一面使噴吐液體之噴吐部對該絕緣基板相對地移動，一面使該噴吐部將含有該螢光體之液體噴吐而令該螢光體層之1/n(n≧2)的厚度之螢光體圖形積層n次以形成該螢光體層。
  11. 如請求項8之螢光體基板的製造方法，其中，在該螢光體層形成製程，一面使噴吐液滴之噴吐部對該絕緣基板相對地移動，一面使該噴吐部將含有該螢光體之液體以液滴形式噴吐而令該螢光體層之1/n(n≧2)的厚度之螢光體圖形積層n次以形成該螢光體層。
  12. 如請求項8之螢光體基板的製造方法，其中，在該螢光體形成製程，藉由印刷方式使該螢光體層之1/n(n≧2)的厚度之螢光體圖形積層n次而形成該螢光體層。
  13. 如請求項12之螢光體基板的製造方法，其中，該印刷係網版印刷。
  14. 如請求項8至13中任一項之螢光體基板的製造方法，其中，在該螢光體層形成製程，使比該螢光體層之厚度薄的螢光體圖形積層，而形成該螢光體層之厚度的一半以下之厚度的該螢光體層。
  15. 一種發光基板的製造方法，包含：如請求項8至14項中任一項之螢光體基板的製造方法；及 接合製程，於該電路圖形層之一部分接合該至少一發光元件。
  16. 一種發光基板的製造方法，包含：如請求項8之螢光體基板的製造方法；及接合製程，於該電路圖形層之一部分且為該平面中之隔著該至少一溝槽的另一部分，接合該至少一發光元件。
  17. 如請求項15或16之發光基板的製造方法，其中，該接合製程係於該螢光體層形成製程之後進行。
  18. 如請求項16之發光基板的製造方法，其中，在該接合製程，於該焊料塗佈助熔劑後使該焊料熔化，而使該至少一發光元件接合於該另一部分。
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