发光单元、发光装置及发光单元的制造方法_5

文档序号:9757113阅读:来源:国知局
明。本实施方式的发光单元10与上述第2实施方式的发光单元的不同点在于,导体图案不是网格图案,而是由大致透明的导体构成。
[0186]图28所示的导体图案23a?23i由透明的导电性材料构成,该透明的导电性材料由氧化铟锡(ITO:1ndium Tin Oxide)构成。并且,如图29所示,发光元件30ι?30s由被填充在透明薄片21与透明薄片22之间的树脂层24保持。
[0187]参照图28及图29可知,发光元件30!配置在导体图案23a与导体图案23f之间。发光元件302配置在导体图案23f与导体图案23b之间。发光元件303配置在导体图案23b与导体图案23g之间。发光元件304配置在导体图案23g与导体图案23c之间。发光元件305配置在导体图案23c与导体图案23h之间。发光元件306配置在导体图案23h与导体图案23d之间。发光元件30?配置在导体图案23d与导体图案23i之间。发光元件308配置在导体图案23i与导体图案23e之间。
[0188]如上述那样配置的发光元件30^30^30^307为,凸起38与透明薄片22的导体图案连接,焊盘36与透明薄片21的导体图案连接。此外,发光元件302、304、306、308为,凸起38与透明薄片21的导体图案连接,焊盘36与透明薄片22的导体图案连接。由此,发光元件3(h?308成为串联连接的状态。
[0189]接下来,说明构成上述的发光单元10的发光面板20的制造方法。首选,准备由PET构成的透明薄片21,使用溅射法或蒸镀法在表面整体形成由ITO构成的导体层23。然后,使用激光对该导体层23进行图案形成,从而形成导体图案23a?23f。
[0190]导体层23的图案形成通过对形成于透明薄片21的上表面的ITO膜照射激光来进行。并且,使激光的激光点沿着图46所示的虚线移动。由此,导体层23沿着虚线被切断,如图47所示,形成导体图案23a?23e。此外,包围这些导体图案23a?23e的导体图案25沿着透明薄片21的外缘形成。
[0191]接着,使用激光对导体图案25进行切断。由此,如图48所示,导体图案25被细分为多个小片25a。这些多个小片25a彼此电绝缘,并且从导体图案23a?23e也绝缘。
[0192]接着,准备由PET构成的透明薄片22,使用溅射法在表面整体形成由ITO构成的导体层23。然后,使用激光对该导体层23进行图案形成,从而形成导体图案23f?23i。
[0193]导体层23的图案形成通过对形成在透明薄片22的上表面的ITO膜照射激光来进行。并且,使激光的激光点沿着图49所示的虚线移动。由此,导体层23沿着虚线的狭缝被切断,如图50所示,形成导体图案23f?23i。此外,形成包围这些导体图案23f?23i的导体图案25。
[0194]接着,使用激光对导体图案25进行切断。由此,如图51所示,导体图案25被细分为多个小片25a。这些多个小片25a彼此电绝缘,并且相对于导体图案23f?23i也绝缘。
[0195]接着,在透明薄片21的表面涂覆热可塑性树脂,将发光元件3(^-308配置在热可塑性树脂之上。然后,将在下表面涂覆有热可塑性树脂的透明薄片22配置在透明薄片21的上表面侧。将这些部件在真空氛围下加热而使其压接。经过以上的工序,发光面板20完成。
[0196]如以上说明,在本实施方式中,发光元件30通过导体图案23a?23i而连接。这些导体图案23a?23i通过对形成在透明薄片21的上表面上的透明的ITO膜进行图案形成,来作为平面图案而形成。ITO膜的透明性及挠性较高,所以能够充分地确保发光面板20的透明性及挠性。此外,导体图案23a?23i形成为平面状,所以能够减小向发光元件30供电的电路的电阻值。由此,能够高效地向发光元件供电。
[0197]在本实施方式中,在形成发光面板20的导体图案23a?23i的情况下,使用激光对形成在透明薄片21、22的表面上的ITO膜进行图案形成。这时,如图48、49所示,形成在导体图案23a?23i的周围的导体图案25被细分为多个小片25a。因此,能够降低在发光面板20的制造工序中产生的导电性异物的影响。
[0198]在上述实施方式中,说明了构成发光面板20的8个发光元件3(h?308串联连接的情况。不限于此,参照图52可知,也可以将发光元件30η?3018相对于各个发光元件3(h?308并联连接。在图52中,白圆点表示阳电极。参照图52可知,在使发光元件30!?308各自的极性与发光元件30η?3018的极性一致的状态下,将发光元件30η?3018相对于各个发光元件3(h?308并联连接,从而能够使各个发光元件3(h?308和各个发光元件30η?3018同时点亮。
[0199]此外,参照图53可知,以发光元件3(h?308各自的极性与发光元件30η?3018的极性彼此相反的方式,将发光元件30η?3018相对于各个发光元件3(h?308并联连接,从而能够使各个发光元件30ι?30s和各个发光元件30ιι?30i8单独地点亮。具体地说,通过使连接器50被施加的电压反转,能够使各个发光元件3(^-308和各个发光元件30η?3018交替地点
[0200]例如,通过将射出色调不同的光的一组发光元件30如上述那样以极性彼此相反的方式并联连接,能够使用I个发光单元10交替地再现不同的颜色。
[0201]在上述实施方式中,说明了构成发光面板20的8个发光元件3(h?308串联连接的情况。发光元件30的个数不限于此。此外,发光元件30的个数为奇数的情况下,如图32所示,也可以取代某个发光元件30而配置铜芯片等金属片39。此外,发光元件也可以配置为由多列和多行构成的矩阵状。
[0202]以上说明了本发明的实施方式,但是本发明不由上述实施方式限定。例如,在上述第I实施方式中,说明了构成导体图案的薄膜导体的线宽dl为ΙΟμπι、薄膜导体的排列间距d2约为300μπι的情况。线宽dl及排列间距d2的值能够进行各种变更。但是,优选为线宽dl处在Iym以上且ΙΟΟμπι以下的范围、排列间距d2处在ΙΟμ??以上且ΙΟΟΟμηι以下的范围。
[0203]图54示出了表示与线宽dl和排列间距d2对应的透射率Pe的对应表。排列间距dl、d2的单位是μπι。为了确保发光单元10的透射性,参照图54,例如可以想到设定线宽dl和排列间距d2以使得射率Pe成为75%以上。此外,使导体图案的电阻成为100 Ω以下的情况下,例如可以设定与着色的矩阵对应的线宽dl和排列间距d2。由此,能够确保发光单元10的透射性,并且减小导体图案的电阻。
[0204]在上述实施方式中,说明了具备8个发光元件30的发光单元10。不限于此,发光单元10也可以具备9个以上或7个以下发光元件。
[0205]在上述第I实施方式及第2实施方式中,导体图案由铜或银构成。不限于此,导体图案也可以由金(Au)、铀(Pt)等金属构成。
[0206]在上述第3实施方式及第4实施方式中,说明了使用激光对导体层23进行图案形成而形成导体图案的情况。不限于此,也可以通过在透明薄片21上印刷通过将ITO油墨化而生成的ITO油墨而形成由ITO构成的导体图案。
[0207]此外,说明了通过槽来划分导电性膜的情况,但是也可以在氧化性或氮化性氛围中对透明导电性膜照射能量束,使照射区域绝缘层化来划分透明导电性膜。即,作为绝缘带,可以使用槽和绝缘层的任一种。
[0208]此外,在第3实施方式及第4实施方式中,作为导体图案使用了ΙΤ0。但是,作为导体图案的导电性膜,除了氧化铟锡(ITO)之外,也可以使用掺氟氧化锡(FT0)、氧化锌、氧化铟锌(IZO)等透明导电材料。导体图案例如能够应用溅射法和电子束蒸镀法等来形成薄膜,并将得到的薄膜通过激光加工或蚀刻处理等进行图案形成来制作。
[0209]在第I?第4实施方式中,作为凸起,可以使用金、AuSn合金、银、铜、镍、或者与它们以外的金属的合金、混合物、共晶、非晶材料,也可以是焊锡或共晶焊锡、金属微粒子与树脂的混合物、各向异性导电膜等。此外,也可以是使用焊线机形成的线凸起、通过电解镀、无电解镀、将含有金属微粒子的油墨进行喷墨印刷而烧制的凸起、通过含有金属微粒子的糊剂的印刷或涂覆球安装、弹丸安装、蒸派等形成的凸起。
[0210]如上所述,例如可以通过金属微粒子和树脂的混合物来形成导电性凸起。这种情况下,例如将银(Ag)、铜(Cu)等金属或其合金混入到热固化树脂而成为糊剂,通过喷墨法或针分配法将糊剂的小滴吹附到电极上而形成为突起状,再通过热处理加固而形成导电层凸起即可。
[0211]凸起的熔点优选为180°C以上、更优选为200°C以上。作为实用的范围,上限为1100
°C以下。凸起的熔点低于180°C时,在发光装置的制造工序中的真空热冲压工序中,会产生凸起较大地变形而无法维持充分的厚度、或者从电极溢出而使LED的光度下降等问题。
[0212]凸起的熔点例如是使用岛津制作所制DSC—60示差扫描热量计以5°C/分的升温速度、使用约1mg的试件而测定出的熔点值,在固相线温度和液相线温度不同的情况下,是固相线温度的值。
[0213]凸起的动态硬度DHV为3以上150以下、优选为5以上100以下、更优选为5以上50以下。凸起的动态硬度DHV低于3时,在发光装置的制造工序中的真空热冲压工序中,凸起较大地变形而无法维持充分的厚度。此外,会产生凸起从电极溢出而使LED的光度下降等问题。另一方面,凸起的动态硬度DHV超过150时,在发光装置的制造工序中的真空热冲压工序中,凸起使透光性支持基体变形而产生外观不良或连接不良,所以并不合适。
[0214]凸起的动态硬度DHV例如在20°C下使用岛津制作所制的岛津动态超微硬度计DUH-W201S而通过实验求出。在该实验中,将对面角136°的钻石正四方锥压入器(维式压入器)以负荷速度0.0948mN/秒向凸起压入。然后,将压入器的压入深度(D/μπι)达到0.5μπι时的实验力(P/mN)代入到下式。
[0215]DHV = 3.8584P/D2 = 15.4336P
[0216]凸起的高度优选为5μηι以上50μηι以下,更优选为ΙΟμπι以上30μηι以下。凸起的高度低于5μπι时,防止导体图案与P型半导体层、或者导体图案与N型半导体层的短路的效果变弱,并不合适。另一方面,超过50μπι时,在发光装置的制造工序中的真空热冲压工序中,凸起使透光性支持基体变形而产生外观不良或连接不良,所以并不合适。
[0217]此外,发光二极管主体的电极与凸起的接触面积优选为ΙΟΟμπι2以上15000μπι2以下,更优选为400μηι2以上8000μηι2以下。这些各尺寸是在室温和被测定物的温度成为20°C±2°C的稳定环境下计测的值。
[0218]在本实施方式的发光装置中,发光二极管
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