发光模块、光源装置、液晶显示装置和发光模块的制造方法

专利名称：发光模块、光源装置、液晶显示装置和发光模块的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种具有多个LED (发光二极管)等发光元件的发光模块、光源装置、 液晶显示装置和所述发光模块的制造方法。
背景技术：
近年来，在卤素灯泡、荧光灯等各光源装置的领域中，节约资源的要求高涨，盛行对利用了省电且长寿命的LED的发光模块进行开发。在这种发光模块中，利用LED的高度集成化弥补了 LED单体中的亮度不足。例如，在专利文献1公开的发光模块中，将多个LED 在基板上安装成矩阵状，并将它们统一由密封部件进行密封(专利文献1)。专利文献1 特开2008-244165号公报
但是，在上述结构的情况下，当LED发热时，密封部件的中央部分比外缘部分温度还高。这是因为，热从多个LED传导到密封部件的中央部分，相反，外缘部分仅从数量比中央部分少了与外侧不存在LED的量相应的量的LED传热。另外，密封部件的中央部分因为其外侧被外缘部分包围，故热难以逃逸，相反，外缘部分因为其外侧与外部气体接触，故热容易逃逸。作为LED的特性，在过剩的高温下，亮度下降，另外，作为密封部件中含有的荧光体的特性，在过剩的高温下，激发效率下降。因此，在高温的密封部件的中央部分，容易引起 LED的亮度下降或荧光体的激发效率下降，这成为发光模块的亮度不均和颜色不均的原因。

发明内容
本发明鉴于上述课题，其目的在于提供一种与现有技术相比难以产生亮度不均和颜色不均的发光模块、光源装置和液晶显示装置。本发明的另一目的在于提供一种难以产生亮度不均和颜色不均的发光模块的制造方法。为了实现上述目的，本发明一个方式的发光模块的特征在于，将排列成一列的发光元件的元件列在基板上排列多个后安装，并且针对每个元件列由单独的密封部件进行密封。本发明一个方式的光源装置的特征在于，将上述发光模块设为光源。本发明一个方式的液晶显示装置的特征在于，搭载了具有上述发光模块的背光灯单元。本发明一个方式的发光模块的制造方法的特征在于，准备将排列成一列的发光元件的元件列排列多个后安装的基板，在该基板上沿所述元件列针对每个该元件列将浆状物设置成线状，之后使浆状物固化，从而形成针对每个所述元件列单独密封所述发光元件的密封部件。发明效果
在本发明一个方式的发光模块、光源装置和液晶显示装置中，因为将排列成一列的发光元件的元件列在基板上排列多个后安装，并且针对每个元件列由单独的密封部件进行密封，故被其他密封部件密封的发光元件的热难以传导到各密封部件，另外，因为各密封部件的外侧与外部气体接触，所以热容易逃逸。因此，密封部件难以局部地产生过剩高温，难以局部地导致LED的亮度下降或荧光体的激发效率下降，故难以产生亮度不均和颜色不均。在本发明一个方式的发光模块的制造方法中，准备将排列成一列的发光元件的元件列排列多个后安装的基板，在该基板上沿所述元件列针对每个该元件列将浆状物设置成线状，之后使浆状物固化，从而形成针对每个所述元件列单独密封所述发光元件的密封部件，故能够制造出如上所述的难以产生亮度不均和颜色不均的发光模块。


图1是表示第1实施方式的光源装置的截面图。图2是图1中的A-A线截面图。图3是表示第1实施方式的发光模块的立体图。图4是表示密封部件的截面图。图5是用于说明密封部件与发光元件的位置关系的图。图6是表示密封部件与发光元件的位置关系对光色的影响的图。图7是用于说明密封部件的热变形的截面图。图8是用于说明密封部件的形成方法的图。图9是表示第2实施方式的液晶显示装置的截面图。图10是表示第2实施方式的发光模块的立体图。图11是表示第3实施方式的发光模块的立体图。图12是表示第3实施方式的发光模块的平面图。图13是表示第3实施方式的变形例的发光模块的平面图。图14是表示第3实施方式的变形例的发光模块的平面图。图15是表示第3实施方式的变形例的发光模块的平面图。图16是表示第3实施方式的变形例的发光模块的平面图。图17是表示变形例的发光模块的立体图。图18是用于说明基于密封部件的膨胀收缩的引线切断的图。图19是用于说明变形例的密封部件的
图20是用于说明变形例的密封部件的图。图21是用于说明变形例的密封部件的图。图22是用于说明变形例的元件列的图。图23是用于说明变形例的元件列的图。图M是用于说明变形例的元件列的图。图25是用于说明变形例的元件列的图。图沈是用于说明LED模块的配置的图。符号说明 1光源装置 100发光模块 110基板120发光元件 130密封部件 140布线图案 150引线 151,152 两端部 1001液晶显示装置 1010背光灯单元 Jl中心轴 J2排列轴。
具体实施例方式下面，参照附图来说明本发明一个方式的发光模块、光源装置、液晶显示装置和发光模块的制造方法。[第1实施方式] <整体结构>
图1是表示本实施方式的光源装置的截面图。图2是图1中的A-A线截面图。如图1 所示，作为第1实施方式的光源装置的LED灯1的主要结构为具有壳体10、支架20、点亮电路单元30、电路外壳40、灯头50、球状体(globe)60和作为第1实施方式的发光模块的LED 模块100。〈壳体〉
壳体10例如是圆筒状，并在一个开口侧配置了 LED模块100，在另一个开口侧配置了灯头50。该壳体10为了用作使来自LED模块100的热释放的散热部件(散热器)，而将热传导性好的材料，例如铝作为基体材料而形成。< 支架 >
支架20具有模块保持部21与电路保持部22。如图2所示，模块保持部21是用于将LED模块100安装于壳体10的大致圆板状的部件，在所述LED模块100侧的主表面的大致中央，形成了与基板110的形状相匹配的大致方形的凹部23。如图1所示，将基板110嵌入到凹部23，在使该基板110的背面紧贴所述凹部23底面的状态下，利用粘合或螺纹等，将LED模块100固定在模块保持部21上。另外，在模块保持部21上设置了与电路保持部22连结用的螺纹孔24、以及使点亮电路单元30的导线35插通用的插通孔25。模块保持部21由铝等热传导性好的材料构成，利用其材料特性，也用作将来自LED模块100的热传导到壳体10的导热部件。电路保持部22为大致圆形盘状，在其中央设置了与模块保持部21连结用的轮毂 (boss)孔沈，通过将插通该轮毂孔沈的螺钉27拧入到模块保持部21的螺纹孔M中，由此一体地固定所述模块保持部21与电路保持部22。另外，在电路保持部22的外周设置了用于与电路外壳40卡合的卡合爪观。另外， 电路保持部22为了轻量化，最好由比重小的材料，例如合成树脂形成。在本例中，使用了聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。〈点亮电路单元〉点亮电路单元30由电路基板31与安装于该电路基板31上的多个电子部件32构成， 在所述电路基板31固定于电路保持部22上的状态下收存于壳体10内。〈夕卜壳〉
电路外壳40由覆盖点亮电路单元30的盖部41、以及从该盖部41延伸且直径比所述盖部41小的灯头安装部42构成，在内部包含了点亮电路单元30的状态下，安装到电路保持部22上。在盖部41设置了与电路保持部22的卡合爪观卡合的卡合孔43，通过使所述卡合爪观卡合于所述卡合孔43，将电路外壳40安装到电路保持部22上。另外，电路外壳 40也因与电路保持部22同样的理由，最好使用相同的材料，在本例中，使用了聚对苯二甲酸丁二醇酯。< 灯头 >
灯头50适合JIS(日本工业标准)规定的例如E型灯头的标准，一般安装在白炽灯泡用插座(未图示)上使用。具体地，在为相当于白炽灯泡60W的制品的情况下，为似6灯头， 在为相当于白炽灯泡的40W的制品的情况下，为E17灯头。灯头50具有也被称为筒状主体部的壳51与呈圆形盘状的金属圈(eyelet) 52。壳 51与金属圈52经由玻璃材料构成的绝缘体部53构成为一体。灯头50在使壳51外嵌于灯头安装部42中的状态下被安装到电路外壳40。在灯头安装部42设置了插通孔44，将点亮电路单元30的一个供电线33从所述插通孔44导出到外部，该导出部分利用焊料M与壳 51电连接。金属圈52的中央部设置有贯通孔55，点亮电路单元30的另一个供电线34从所述贯通孔阳导出到外部，该导出部分利用焊料56与金属圈52电连接。〈球状体〉
球状体60为大致呈圆顶状，覆盖LED模块100，其开口端部61由粘合剂62固定在壳体 10和模块保持部21上。〈LED 模块 >
图3是表示本实施方式的发光模块的立体图。图4是表示密封部件的截面图，(a)是沿短边方向的截面图，(b)是沿长边方向的截面图，也是图3中的B-B线截面图。如图3所示，LED模块100具有基板110、多个LED (发光元件)120和多个密封部件130。基板110例如具有由陶瓷基板或导热树脂等构成的绝缘层与由铝板等构成的金属层的2层构造，呈大致方形的板状，从基板110与安装面111正交的方向看(下面表述为 ‘平面视图’)，短边方向(X轴方向)的宽度Wl为12 30mm，平面视图长边方向(Y轴方向) 的宽度W2为12 30mm。如图4(a)和(b)所示，各LED120例如是蓝色发光的GaN系的LED，平面视图形状为大致方形，平面视图短边方向(X轴方向)的宽度W3为0.3 1.0mm，平面视图长边方向 (Y轴方向)的宽度W4为0.3 LOmm，厚度(Z轴方向的宽度)为0. 08 0. 30mm。各LED120配置成最大宽度方向，即本实施方式中平面视图长边方向与元件列的排列方向相一致。利用该结构，因为各LED120的行方向的宽度变窄，所以能够使密封部件 130的平面视图短边方向(X轴方向)的宽度W5变窄。因此，能够使密封部件130之间的间隙拓宽与可使宽度W5变窄的量相当的量，并能够提高述密封部件130的散热性。每个元件列由排列成一列的多个LED120构成，这些元件列平行地沿行方向排列多列后安装在基板110上。具体地，例如，25个LED120以5列5行安装成矩阵状。即，1个元件列由5个LED构成，将这种元件列排列5行后安装。另外，多个LED120的结构并不限于5列5行的总计25个，只要采用2列以上2行以上构成的4个以上来构成即可。在各元件列中，LED120沿列方向(Y轴方向)排列成直线状。通过如上所述将 LED120排列成直线状，能够将密封这些LED120的密封部件130也形成为直线状。若密封部件130为直线状，则形成较为容易，故LED模块100的生产率得到提高。另外，若密封部件 130为直线状，则LED120的高度集成化较容易，所以能够将LED模块100变为高亮度。另夕卜， 所谓直线状，具体地例如是指相对于元件列的排列轴(连结了属于元件列的各发光元件在平面视图中的中心而成的排列轴)J2，各LED120的中心在30 μ m以内的偏差范围内进行安装。如图4 (b)所示，沿元件列相邻的LED120之间的间隔Dl最好在1. 0 3. Omm的范围内。若比该范围小，则来自LED120的热不能充分释放，若比该范围大，则可能导致所述 LED 120之间的间隔过空而产生亮度不均。各元件列分别由长条状的密封部件130单独密封，由1个元件列与密封该元件列的1个密封部件130构成1个发光部101。因此，LED模块100具有5个发光部101。密封部件130由含有荧光体的透光性树脂材料形成。作为树脂材料，例如可使用硅树脂、氟树脂、硅氧烷环氧混合树脂(silicone-印oxy hybrid resin)、尿素树脂等。另外，作为荧光体，例如可使用YAG荧光体((Y，GcO3Al5O12: Ce3+)、硅酸盐荧光体((Sr, Ba) 2Si04 Eu2+)、氮化物荧光体((Ca, Sr, Ba) AlSiN3 Eu2+)、氧氮化物荧光体 (Ba3Si6O12N2IEu2+)的粉末。由此，将从LED120射出的蓝色光的一部分变换为黄绿色后，通过混色得到白色光。另外，密封部件130中未必需要含有荧光体。返回到图3，在密封部件130包含荧光体的情况下，密封各元件列的密封部件 130 OC1-X5)不必分别包含同一荧光体，也可以含有各列中表示不同颜色的荧光体。例如， 由包含选择成表示日光色的荧光体的透光性树脂材料来形成密封部件130 (X1)、130 (X3)、 130 (X5)，由包含选择成表示灯泡色的荧光体的透光性树脂材料来形成密封部件130 (X2)、 130 (X4)0若采用本结构，则能够得到混合了日光色与灯泡色的发光部。另外，若对色温不同的每个元件列进行点亮控制，则能够得到自由切换颜色的发光部。另外，所谓日光色是指色温为5700 7100K左右的颜色，所谓灯泡色是指色温为沈00 3150K左右的颜色。图5是用于说明密封部件与发光元件的位置关系的图，(a)是表示中心轴Jl与排列轴J2相一致的状态的图，(b)是表示不一致的状态的图。图6是表示密封部件与发光元件的位置关系对光色的影响的图。如图5(a)所示，各发光部101中沿密封部件130的长边方向的中心轴Jl与元件列的排列轴J2相一致。这样，在中心轴Jl与排列轴J2相一致的状态下，射出光Ll和L2 均变为白色光，但如图5 (b)所示，在所述中心轴Jl与所述排列轴J2不一致的状态下，射出光Ll变为带黄色的白色光，射出光L2变为带蓝色的白色光，故在发光部101的射出光中将产生颜色不均。具体地，在中心轴Jl与排列轴J2相一致的状态下，发光部101的射出光为图6中符号a所示的色度分布，但在所述中心轴Jl与所述排列轴J2例如偏离150 μ m的状态下， 所述发光部101的射出光为图6中符号b所示的色度分布。从上述可知，为了防止发光部 101的射出光的颜色不均，最好中心轴Jl与排列轴J2相一致。
返回到图3，密封部件130之间的间隙的行方向(X轴方向)的距离D2例如为 1. 0mm。距离D2最好是0. 2 3. 0mm。若比该范围窄，则不能充分得到在密封部件130之间设置间隙而产生的散热效果，若比该范围宽，则元件列间的间隔过空，容易产生亮度不均。如图4(a)或(b)所示，密封部件130的短边方向(X轴方向)的宽度W5为0. 8 3. 0mm，长边方向(Y轴方向)的宽度W6为3. 0 40. 0mm，包含LED120元件的最大厚度(Z 轴方向的宽度)Tl为0.4 1.5mm，不包含所述LED120的最大厚度T2为0. 2 1. 3mm。为了确保密封可靠性，密封部件130的宽度W5最好是LED120的宽度W3的2 7倍。沿密封部件130的短边方向的截面形状大致为半椭圆形。另外，密封部件130的长边方向两端部131、132为R形状。具体地，长边方向两端部131、132的形状为大致四分之一球形，即，平面视图中的形状为大致半圆形(参照图2)，沿平面视图长边方向的截面形状为具有约90°中心角的大致扇形(参照图4(b))。在密封部件130的长边方向两端部131、 132如上所述为R形状的情况下，在这些长边方向两端部131、132中难以产生应力集中，并且容易将LED120的射出光取出到所述密封部件130的外部。图7是用于说明密封部件的热变形的截面图，(a)是表示本实施方式的密封部件的图，(b)是表示一般的密封部件的图。通常，密封部件130接近LED120的部分容易变为高温，变为高温的部分容易热变形后收缩。因此，如图7(a)所示，密封部件130的平面视图短边方向的中央部分133由于接近LED120，故容易收缩，平面视图短边方向的两端部分134 由于远离所述LED120，故难以收缩。在本实施方式的密封部件130的情况下，因为沿短边方向的截面形状为大致为半椭圆形，所以中央部分133的厚度较厚，即便该中央部分133稍微收缩而变薄，也难以在与两端部分133之间产生厚度差。另一方面，如图7(b)所示，在沿短边方向的截面形状为大致长方形的一般性密封部件3001的情况下，因为中央部分3002比两端部分3003薄了与LED3004的厚度相当的量， 所以若所述中央部分3002收缩而变薄，则与所述两端部分3003的厚度差变大，例如，可能导致在所述中央部分3002与所述两端部分3003之间的部位3005产生裂纹。因此，沿密封部件130的短边方向的截面形状最好是大致半椭圆形或大致半圆形，厚度Tl最好是宽度W5 的1/4 2/3倍。各LED120面朝上地安装在基板110上，并利用该基板110上形成的布线图案140 与点亮电路单元30的导线35电连接。布线图案140具有一对供电用连接盘(land) 141、 142、以及配置在对应于各LED120的位置上的多个接合用连接盘143。如图3所示，LED120例如利用引线键合经引线(例如，金引线)150与连接盘143 电连接，所述引线150的一个端部151与所述LED120接合，另一个端部152与所述连接盘 143接合。各引线150分别沿作为连接对象的发光元件所属的元件列(沿排列轴B)配置， 所述各引线150的两端部151、152也沿元件列配置。各引线150与LED120或连接盘143 一起被密封部件130密封，故难以恶化，另外，绝缘后，安全性也高。再者，将LED120安装到基板110的安装方法并不限于上述面朝上安装，也可以是倒装晶片安装。LED120进行所谓的串并联连接，具体地，串联连接了属于相同元件列的5个 LED120，并联连接了 5个元件列。另外，LED120的连接方式并不限于此，也可以与元件列无关地任意连接。
在连接盘141、142上连接点亮电路单元30的一对导线35，经这些导线35从所述点亮电路单元30向各LED120供电，由此，所述各LED120发光。以上说明的LED模块100因为LED120针对每个元件列分别由长条状的密封部件 130单独密封，所以与全部LED120由1个密封部件统一密封的情况相比，难以产生局部的过剩高温。因此，难以导致基于局部过剩高温的LED120的亮度下降或荧光体的激发效率下降，LED模块100中难以产生亮度不均和颜色不均。另外，若密封部件130局部变为高温，则因部位不同，膨胀量产生差异，由此内部应力增加，其结果，产生裂纹等，密封可靠性下降。但是，在本实施方式的LED模块100的情况下，密封部件130沿元件列形成，所述密封部件130主要在沿元件列的方向上膨胀收缩， 故内部应力难以增加，密封可靠性难以下降。并且，因为在密封部件130之间设置了间隙，所以能够节约与该间隙相当的量的用于形成所述密封部件130的材料，能够实现LED模块100的低成本化。LED120针对每个元件列分别由长条状的密封部件130单独密封的结构在高度集成化了 LED120的LED模块中尤其有效。高度集成化可由元件列的间距(相邻元件列的排列轴J2间的距离D3，参照图3)来规定。元件列的间距为5. Omm以下的情况可以说被高度集成化。另外，元件列的间距最好是密封部件130的宽度W5的4倍以下，更好是3倍以下。另外，高度集成化例如也可由元件安装区域(由图2中的宽度W7、宽度W8规定的区域)中的LED120的面积占有率来规定。此时，面积占有率为0. 7%以上的情况下可以说是高度集成化。在本实施方式的LED模块100的情况下，宽度W7是15mm，宽度W8是15mm，所以元件安装区域是225mm2。另外，一个LED120所占的面积为0. 16mm2，安装25个LED120，所以LED120所占的总面积为4. 0mm2。因此，元件安装区域中的LED120的面积占有率为1. 8%。另外，高度集成化也能够由LED120的大小以及相邻的LED120之间的距离来规定。 此时，在LED120的宽度W3为1. Omm以下、宽度w4为1. Omm以下、且在列方向和行方向相邻的LED120间的距离为5. Omm以下的情况下可以说被高度集成化。另外，高度集成化也能够由LED120的大小以及元件安装区域中LED120的每单位面积的个数来规定。此时，在LED120的宽度W3为1.0mm以下、宽度w4为1. Omm以下、且元件安装区域中每单位面积安装了 0. 04个/mm2以上的LED120的情况下可以说被高度集成化。<发光模块的制造方法>
本实施方式的密封部件130能够按下面的步骤形成。图8是用于说明密封部件的形成方法的图。如图8所示，准备沿行方向排列了多列由排列成一列的多个LED120构成的元件列后安装的基板110，在该基板110上，例如使用分配器(dispenser)，沿所述元件列将树脂浆状物135涂敷成线状，使涂敷后的树脂浆状物135固化，从而针对每个所述元件列单独形成密封部件130。另外，若采用如上所述针对每个元件列单独形成密封部件130的结构，则如用图3 所说明的那样，在例如由包含选择成表示日光色的荧光体的透光性树脂材料来形成密封部件130 (X1)、130 (X3)、130 (X5)，由包含选择成表示灯泡色的荧光体的透光性树脂材料来形成密封部件130 (X2)、130 OQ的情况下，容易形成各密封部件130( X5)。
如图5(a)所示，在树脂浆状物的涂敷工序中，例如掌握构成元件列的 LED120(Y1) (Y5)中的所述元件列的排列方向两端的LED120 (Y1)、120 (Y5)的位置，计算出这些LEDl2O (Y1) U2O(Y5)的所述排列方向外侧的端面121(A)、121 (Y5)的短边方向的中心P1、P2，并计算出通过这些中心P1、P2的直线，将该直线识别为元件列的排列轴J2，在该排列轴J2上实施分配(dispense)。另外，作为其他方法，例如掌握元件列的排列方向两端的LEDUO(Y1), 120 (Y5)的位置，计算出LEDUO(Y1)的中心与LED120(Y5)的中心的中点P3，并计算出通过该中点P3与 LEDUO(Y1)的端面Ul(Y1)的短边方向的中心点Pl的直线，将该直线识别为元件列的排列轴J2，在该排列轴J2上实施分配。利用这些方法能够以密封部件130的中心轴Jl与元件列的排列轴J2相一致的方式形成密封部件130。若树脂浆状物135的涂敷量不均，则密封部件130的形状也不均，密封可靠性下降。另外，在树脂浆状物135含有荧光体的情况下，因为荧光体的量也不均，故导致颜色不均。因此，最好以较高的定量精度进行分配，对每1个密封部件130以0. 5mg以内的误差范围进行涂敷。另外，在使用模具将树脂浆状物135设置成线状，形成密封部件130的情况下， 除了定量精度以外，所述模具相对于基板110的位置精度也很重要，最好以80 μ m以内的误差范围进行定位。树脂浆状物135的粘度最好是20 60 *SeC的范围。若比该范围小，则在刚好涂敷了树脂浆状物135之后，该树脂浆状物135的形状将崩溃，故难以形成如设计的形状那样的密封部件130。另外，若密封部件130的形状不是设计的那样，则将产生如下问题发光部101的射出光中产生颜色不均等性能方面的问题、以及引线150从密封部件130露出等密封可靠性方面的问题。另外，若比该范围大，则分配器的喷嘴内部的树脂浆状物135的电阻变得过高，难以涂敷。通过将树脂浆状物135设为20 60 · sec的较高的粘度，能够将密封部件130 的长边方向两端部131、132形成为R形状、或将沿短边方向的截面形状形成为大致半椭圆形。另外，若设树脂浆状物135为高粘度，则该树脂浆状物135中含有的荧光体难以沉降， 所以发光部101的射出光中难以产生颜色不均。为了将粘度设为适当的粘度，最好在树脂浆状物135中含有5衬％以上的填料或荧光体。所述填料中例如可使用白色的填料。另外，为了将密封部件130的形状维持在适当的形状，最好所述密封部件130的肖氏A硬度为20以上。[第2实施方式]
图9是表示第2实施方式的液晶显示装置的截面图。如图9所示，第2实施方式的液晶显示装置1001具有边缘照明型的背光灯单元(光源装置)1010、有源矩阵型液晶面板1020 和收存这些部件的壳体1030等。背光灯单元1010具有由本体IOlla与前面框IOllb构成的壳体1011、反射薄板 1012、导光板1013、漫射薄板1014、棱镜薄板1015、偏振光薄板1016、散热器1017、点亮电路 1018和多个作为第2实施方式的发光模块的LED模块1100等。LED模块1100包括具有配置成与导光板1013的光入射面1013a相面对的安装面1111的基板1110、多个LED (发光元件)1120、以及多个密封部件1130，并搭载在散热器1017的模块搭载面1017a上。图10是表示第2实施方式的发光模块的立体图。如图10所示，LED模块1100在基板1110上排列2行由排列成一列的12个LED1120构成的元件列后安装，并针对每个元件列由单独的密封部件1130进行密封。在基板1110的安装面1111上具有一对供电用连接盘1141、1142和用于串并联连接LEDl 120的布线部1143。[第3实施方式]
图11是表示第3实施方式的发光模块的立体图。图12是表示第3实施方式的发光模块的平面图。作为本发明的发光模块的LED模块也可以采用通过在基板上形成的连结部件来连结密封部件的结构。例如，如图11所示，LED模块2100的存在于基板2110的中心附近的各密封部件2130 (各发光部2101)的端部之间由连结部件2160进行连结，由各密封部件 2130与连结部件2160构成的构造体2102具有梯状构造。更具体地，如图12所示，由排列成一列的LED2120构成的元件列在基板2110上平行安装了多个，各元件列由沿元件列的长条状的密封部件2130针对每个元件列单独密封，密封部件2130的长边方向一个端部2131 和另一个端部2132由一个框状的连结部件2160连结，由密封部件2130与连结部件2160 构成的构造体2102的形状在平面视图中为梯状。另外，双点划线表示密封部件2130与连结部件2160的边界(图13、图15、图16也一样)。在本发明中，所谓梯状(ladder shape)构造是指连结了多个线状部件的各端部的构造。若采用这种梯状构造的密封部件，则形成栅(grid)形的光的光路，故亮度不均得到降低。在采用梯状构造的情况下，从抑制对来自发光部2001的射出光进行遮光的观点看， 连结部件2160的高度最好与覆盖各元件列的密封部件2130的高度相同或小于该高度。连结部件2160连结了形成各发光部2101的密封部件2130，呈包围密封部件2130 的环状。连结部件2160例如由与形成密封部件2130的材料相同的材料形成。从在连接部分无界面地连结的观点看，密封了 LED2120的密封部件2130、与连结密封部件2130的一个端部2131之间和另一个端部2132之间的连结部件2160的材质最好相同。这里，所谓相同是指只要构成以树脂或玻璃为代表的密封部件2130的基体的材料相同即可，基体中包含的荧光体等添加物也可以使用不同的材料。另外，形成梯状构造的外轮廓的连结部件2160 的材质既可以不含有荧光体，也可以是不含有荧光体的透明或白色材料。各LED2120面朝上地安装在基板2110上，利用该基板2110上形成的布线图案 2140，与点亮电路单元的导线(未图示)电连接。布线图案2140具有与连接器端子2141、 2142电连接的一对供电用连接盘(未图示)、以及配置在对应于各LED2120的位置上的多个粘合用连接盘(未图示)。连结部件2160上密封了 LED2120以外的元件与布线图案2140的一部分。第二密封部件1032不需要密封构成各元件列的LED，但从保持LED模块1000的特性的观点看，最好设置成密封LED2120以外的元件或布线图案2140。其原因在于，在布线图案2140由Ag线等金属部件形成的情况下，担心表面氧化等导致布线图案随时间恶化，但通过如上所述以连结部件2160覆盖布线图案2140，由此抑制
该恶ο另外，在本实施方式中，对并联连接了极性与LED2120相反的电极之间而成的齐纳二极管2170进行了密封，并作为LED2120以外的元件。因为利用齐纳二极管2170保护LED2120不被静电破坏，所以LED模块2100的抗噪性高。但是，因为通用的齐纳二极管 2170大多数是黑色，故若与LED2120接近配置，则尽管能够得到防静电效果，但在齐纳二极管2170的部分可产生光吸收。就这点而言，若由连结部件2160覆盖齐纳二极管2170，则具有抑制光吸收的效果，此外，还通过在远离LED2120的位置配置齐纳二极管2170，从而能够进一步获得光吸收的抑制效果。LED2120以外的元件并不限于齐纳二极管2170。并且，也可以在连结部件2160上密封 LED2120。构造体2102例如准备由排列成一列的LED2120构成的元件列被平行安装了多个的基板2110，在该基板2110上沿所述元件列针对每个该元件列将浆状物设置成线状，之后使浆状物固化，从而形成针对每个所述元件列单独密封LED2120的密封部件2130，并以分别连结各密封部件2130的长边方向一个端部2131和另一个端部2132的方式将浆状物设置成线状，之后使浆状物固化，从而形成连结密封部件2130的连结部件2160，由此，由这些密封部件2130与连结部件2160在平面视图中形成为梯状。形成梯状构造的构造体2102的方法只要是对密封各元件列的密封部件2130进行连结的方法，则并不特别限定。例如，也可以是(a)以覆盖安装在基板2110上的LED2120 的方式形成密封部件2130后，在各密封部件2130的外周形成包围密封部件2130的框状的连结部件2160，从而连结密封部件2130的一个端部2131之间和另一个端部2132之间，(b) 首先，设置了连结部件2160后，以密封各元件列的方式设置密封部件2130。但是，为了处于彼此连结的状态而无需形成密封部件2130和连结部件2160的界面，最好在首先形成的部件完全固化前的阶段设置另一部件。但是，在采用上述梯状构造的情况下，形成连结部件2160的方向最好是与连接LED2120的引线(例如Au引线)相同的方向。这是因为，若沿与引线的安装方向大致呈直角方向设置连结部件2160，则由于引线上产生大致直角方向的应力而很可能会产生引线断线等。因而，连结部件2160最好沿无引线的方向、或与引线的安装方向相同的方向设置。LED模块2100中，作为对各元件列的供电用端子，利用了连接器端子2141、2142。 设置连接器端子2141、2142的位置并未特别限定，只要在基板2110上适当设置端子以能够向各元件列供电即可。若如上所述利用连接器端子2141、2142，则除了容易电连接于LED 模块2100外，也能够提高较容易组装LED模块2100等的作业性。另一方面，若增大从各元件列至连接器端子2141、2142的距离，则与焊接等情况相比，基板2100的大小可能变大，此外，与直接焊接导线的情况相比，在连接器端子2141、2142的部分可能会产生光吸收。因此，在利用连接器端子2141、2142的情况下，最好以成为在从各元件列射出的光的光路上不存在连接器端子2141、2142的位置的方式调整各元件列的高度或连接器端子2141、2142 与元件列的距离等。用于将构造体变为梯状构造的连结部件2160的形状只要是连结形成各发光部的密封部件2130的形状即可，并不特别限定。例如，图13所示的LED模块2200在形成布线图案2240的基板2210上以并联连接的方式安装了多个LED2220的元件列。之后，各元件列被密封部件2230密封，在这些密封部件2230的一个端部2231侧和另一个端部2232侧，夹持这些密封部件2230形成一对平行的线状的连结部件2沈0。一对连结部件2260在与元件列正交的方向上分别为长条，一个连结了密封部件2230的一个端部2231，另一个连结了密封部件2230的另一个端部2232。 在将连结部件2260形成为这种形状的情况下，也能够将构造体2202形成为梯状构造。另外，图14所示的LED模块2300在形成了布线图案2340的基板2310上以并联连接方式安装了多个LED2320的元件列。之后，各元件列被密封部件2330密封，这些密封部件2330的一部分由一对平行的线状的连结部件2360连结。密封部件2330与连结部件 2360正交，在交叉部分，连结部件2360搭在密封部件2330上。这样，连结部件2360未必需要连结密封部件2330的一个端部2331或另一个端部2332，即便在连结了除此之外的部分的情况下，也能够将构造体2302形成为梯状构造。并且，由各密封部件与连结部件构成的构造体并不限于梯状构造。例如，图15所示的LED模块MOO在形成了布线图案M40的基板MlO上以串联连接方式安装了多个LED2420的元件列。之后，各元件列被密封部件M30密封，仅这些密封部件M30的另一个端部M32由L字形的连结部件M60连结，并未连结一个端部M31。 在将连结部件M60形成为这种L字形的情况下，构造体M02变为梳状构造。另外，图16所示的LED模块2500在形成了布线图案2540的基板2510上以串联连接方式安装了多个LED2520的元件列。之后，各元件列被密封部件2530密封，相邻的密封部件2530的一组的一个端部2531和相邻的密封部件2530的一组的另一个端部2532每隔一个彼此错开连结。此时，全部由密封部件2530与连结部件2560构成的构造体2502是蛇行的线状构造。这样，不需要连结所有的密封部件2530的一个端部2531或所有的另一个端部2532，只要密封部件2530中的几个在某个部位由连结部件2560连接即可。[变形例]
以上根据实施方式具体说明了本发明的发光模块、光源装置和液晶显示装置，但本发明的光源装置并不限于上述实施方式。〈引线键合的方式〉
图17是表示变形例的发光模块的立体图。图18是用于说明基于密封部件的膨胀收缩的引线切断的图。引线键合的方式并不限于如第1实施方式那样引线150分别沿作为连接对象的发光元件所属的元件列配置的结构(参照图4(b))，也可以如图17所示，采用引线 250沿与元件列的排列方向正交的方向配置的结构。发光模块200将由排列成一列的多个LED220构成的元件列在基板210上沿行方向排列多个后安装，针对每个元件列由单独的密封部件230进行密封。在基板210上形成了具有一对供电用连接盘241、242和多个键合用连接盘243的布线图案M0，LED230与布线图案240经引线250电连接。另外，引线250的两端部251、252沿与元件列的排列轴J2 正交的方向配置。在采用了这样的结构的情况下，因为密封部件230的膨胀收缩方向与引线250 的两端部251、252的排列方向不同，所以引线250容易切断。具体而言，图18(a)所示状态下的密封部件230在如图18(b)所示那样在沿元件列的方向(沿元件列的排列方向的方向)(图18(b)中由中空箭头所示的方向)膨胀的情况下，在排列方向两端侧，密封部件230的移动量(图18(b)中黑箭头所示的量)大，故配置在排列方向两端侧的引线 250(A)、250 (Y5)伴随着所述密封部件230的移动而发生较大的移动，应力集中在由于连接到LED220或连接盘243而无法移动的两端部251、252上，导致连接部分可能发生断路。因此，如图3所示，最好引线150分别配置在作为连接对象的发光元件所属的元件列。根据该结构，即便密封部件130向沿元件列的方向(图3(b)中的中空箭头所示的方向)膨胀，也因该方向与引线150的延长方向(图3(b)中黑箭头所示的方向)相一致，故引线150难以被切断。在沿与元件列的排列轴J2正交的方向配置了引线250的情况下，因为密封部件 230的短边方向的宽度较宽，故所述密封部件230之间的间隙的行方向(X轴方向)的距离 D4(参照图17)变窄，导致散热效果下降。〈密封部件的方式〉
接着，密封部件也可以是如下方式。图19 图21是用于说明变形例的密封部件的图， (a)是平面图，(b)是沿(a)中的B-B线的截面图。图19所示的LED模块300将由排列成一列的多个LED320构成的元件列在基板 310上沿行方向排列多个后安装，并且针对每个元件列由单独的密封部件330进行密封。 LED330经引线350与形成在基板310上的布线图案340的键合用连接盘343进行电连接。 密封部件330具有密封LED320和引线350的厚壁部331、以及主要密封连接盘343的薄壁部332。这样，密封部件330沿元件列的厚度、宽度、形状等并不需要恒定。但是，最好至少对LED320和引线350进行了密封。图20所示的LED模块400将由排列成一列的多个LED420构成的元件列在基板 410上沿行方向排列多个后安装，并且针对每个元件列由单独的密封部件430进行密封。 LED430经引线450与形成在基板310上的布线图案440的键合用连接盘443电连接。密封部件430具有含有荧光体的第1密封部分431和不含有荧光体的第2密封部分432，仅 LED420和引线450的部分被所述第1密封部分431密封，所述第1密封部分431和连接盘 443进一步被沿元件列形成的第2密封部分432密封。这样，密封部件430的整体未必需要含有荧光体，也可以仅一部分中含有。或者，也可以采用密封部件430不含有荧光体的结构。图21所示的LED模块500将由排列成一列的多个LED520构成的元件列在基板 510上沿行方向排列多个后安装，并且针对每个元件列由单独的密封部件530进行密封。 LED530经引线550与形成在基板510上的布线图案MO的键合用连接盘M3电连接。密封部件530具有含有荧光体的第1密封部分531与不含有荧光体的第2密封部分532，仅 LED520和引线550的一部分被所述第1密封部分531密封，所述第1密封部分531、引线 550的剩余部分以及连接盘543进一步被沿元件列形成的第2密封部分532密封。这样，只要至少在LED520的周边部分含有荧光体即可。〈元件列的方式〉
下面，元件列也可以是如下方式。图22 图25是用于说明变形例的元件列的图。图22所示的LED模块600将由排列成一列的多个LED620构成的元件列在基板 610上沿行方向排列多列、沿列方向错位并平行排列后安装，并且针对每个元件列由单独的密封部件630进行密封，各发光部601为直线状，并与相邻的发光部601在列方向上两端部的位置错开。这样，元件列也可以在列方向上错位。进而也可以不平行。图23所示的LED模块700将由排列成一列大致呈L字形的多个LED720构成的元
15件列在基板710上排列多列后安装，并且针对每个元件列由单独的大致呈L字形的密封部件730进行密封，各发光部701的形状也大致呈L字形。这样，元件列也可以弯曲成L字形或V字形等后排列成一列。图M所示的LED模块800将由排列成一列大致呈圆弧状的多个LED820构成的元件列在基板810上排列多列后安装，并且针对每个元件列由单独的大致呈圆弧形的密封部件830进行密封，各发光部801的形状也大致呈圆弧形。这样，元件列并不限于直线状，也
可以弯曲。图25所示的LED模块900将由呈环状排列成一列的多个LED920构成的元件列在基板910上排列多列后安装，并且针对每个元件列由单独的环状的密封部件930密封，各发光部901的形状除去位于中心的发光部901之外，也为环状。这样，元件列也可以是环状， 环状不仅是如图23所示的方形，也可以是其他的多边形、圆形、椭圆形。〈其他〉
本发明的发光模块将由排列成一列的多个LED构成的元件列在基板上排列多个后安装，并且针对每个元件列由单独的密封部件进行密封，所以若在密封后沿各线切断，则能够得到多个由多个LED元件排列成一列的LED模块片。另外，通过适当选择切断部位，能够一次得到许多配置了具有任意形状的LED元件列的LED模块片，故模块片的批量生产性也得到提高。发光元件并不限于LED，也可以是半导体激光二极管或场致发光元件等。另外，发光部的发光颜色并不限于白色，也可以是任意颜色。并且，也可以改变密封部件中含有的荧光体的种类，在发光部中作为不同的发光色，例如，也可以沿行方向对发出灯泡色的发光部与发出日光色的发光部进行交替地排列配置，并针对每个发光色进行切换并点亮。另外，若组合多个本发明的LED模块，则还能够得到期望大小的LED模块。具体地， 只要如图沈所示，准备多个(在本实施方式中为12个)相同形状的LED模块沈00，并联地电连接各LED模块沈00即可。此时，若将多个LED模块沈00在模块保持部沈21上配置成同心圆状，则能够得到光的均勻性高的大型LED模块集合体。另外，连接各LED模块沈00 的方法也可以使用连接器端子2641、2642等进行并联或串联连接，并未特别限定。但是，在组合多个LED模块沈00的情况下，从防止连接故障引起的不点亮的观点看，最好各LED模块沈00并联连接。本发明的发光模块、光源装置和液晶显示装置也可以采用组合了实施方式和这些实施方式的变形例的结构的一部分而得到的结构。产业上的可利用性
本发明的发光模块能够广泛应用于所有照明用途。
权利要求
1.一种发光模块，其特征在于，将排列成一列的发光元件的元件列在基板上排列多个后安装，并且针对每个元件列由单独的密封部件进行密封。
2.根据权利要求1所述的发光模块，其特征在于，所述密封部件分别是沿着密封的元件列的长条状，沿所述密封部件的长边方向的中心轴、与连结了属于所述元件列的各发光元件的平面视图中的中心而成的排列轴相一致。
3.根据权利要求1所述的发光模块，其特征在于，所述发光元件分别经引线与形成在所述基板上的布线图案电连接，所述引线分别沿作为连接对象的发光元件所属的元件列配置。
4.根据权利要求3所述的发光模块，其特征在于， 所述弓I线被所述密封部件密封。
5.根据权利要求1所述的发光模块，其特征在于， 在所述元件列中，所述发光元件排列成直线状。
6.根据权利要求1所述的发光模块，其特征在于，所述发光元件配置成它们的最大宽度方向沿着所述元件列。
7.根据权利要求1所述的发光模块，其特征在于， 所述密封部件由透光性树脂材料形成。
8.根据权利要求7所述的发光模块，其特征在于， 所述树脂材料含有荧光体。
9.根据权利要求1所述的发光模块，其特征在于， 所述密封部件由形成在所述基板上的连结部件连结。
10.根据权利要求9所述的发光模块，其特征在于，在所述连结部件上密封了所述发光元件以外的元件、或形成在所述基板上的布线图案。
11.根据权利要求9所述的发光模块，其特征在于，所述连结部件由与形成所述密封部件的材料相同的材料形成。
12.根据权利要求9所述的发光模块，其特征在于，由所述密封部件与所述连结部件构成的构造体的形状在平面视图中为梯状。
13.根据权利要求9所述的发光模块，其特征在于，所述元件列平行配置，所述密封部件分别是沿着密封的元件列的长条状，所述连结部件是包围所述密封部件的框状，并且分别连结所述密封部件的长边方向一个端部和另一个端部。
14.一种光源装置，其特征在于，将权利要求1所述的发光模块设为光源。
15.一种液晶显示装置，其特征在于，搭载了具有权利要求1所述的发光模块的背光灯单元。
16.一种发光模块的制造方法，其特征在于，准备将排列成一列的发光元件的元件列排列多个后安装的基板，在该基板上沿所述元件列针对每个该元件列将浆状物设置成线状，之后使浆状物固化，从而形成针对每个所述元件列单独密封所述发光元件的密封部件。
17.一种发光模块，其特征在于，将由排列成一列的发光元件构成的元件列在基板上平行安装多个，各元件列由沿元件列的长条状的密封部件针对每个元件列单独密封，所述密封部件的长边方向一个端部和另一个端部分别由连结部件连结，由所述密封部件与所述连结部件构成的构造体的形状在平面视图中为梯状。
18.一种光源装置，其特征在于，将权利要求17所述的发光模块设为光源。
19.一种液晶显示装置，其特征在于，搭载了具有权利要求17所述的发光模块的背光灯单元。
20.一种发光模块，其特征在于，准备将由排列成一列的发光元件构成的元件列平行安装了多个的基板，在该基板上沿所述元件列针对每个该元件列将浆状物设置成线状，之后使浆状物固化，从而形成针对每个所述元件列单独密封所述发光元件的密封部件，并以分别连结所述各密封部件的长边方向一个端部和另一个端部的方式将浆状物设置成线状，之后使浆状物固化，从而形成连结所述密封部件的连结部件，由此形成构造体，该构造体由所述密封部件与所述连结部件构成且在平面视图中为梯状。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种与现有技术相比难以产生亮度不均和颜色不均的发光模块、光源装置和液晶显示装置，发光模块(100)具有如下结构，即将排列成一列的发光元件(120)的元件列排列多个后安装到基板(110)上，并且针对每个元件列由单独的密封部件(130)进行密封。另外，构成为具有所述发光模块(100)。
文档编号F21Y101/02GK102414851SQ20118000191
公开日2012年4月11日 申请日期2011年3月11日 优先权日2010年3月11日
发明者杉浦健二, 森川诚, 绪方俊文 申请人:松下电器产业株式会社