JP5227116B2

JP5227116B2 - 発光モジュール

Info

Publication number: JP5227116B2
Application number: JP2008221353A
Authority: JP
Inventors: 隆也草部; 貞道高草木; 晴彦森; 雅彦水谷
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Semiconductor Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd; System Solutions Co Ltd
Priority date: 2008-08-29
Filing date: 2008-08-29
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2028-08-29
Also published as: JP2010056386A

Description

本発明は、配線パターンによるダム部を有する発光モジュールに関する。

従来の一実施例として、下記の発光モジュール５１が知られている。図５は、従来の発光モジュールを説明するための断面図である。

図示の如く、アルミニウムから成る金属基板５２上面に絶縁性樹脂５３が被覆され、絶縁性樹脂５３上面に導電パターン５４が形成される。導電パターン５４上面には、それぞれ複数の発光素子５５（ＬＥＤ素子）が固着され、発光素子５５の電極は金属細線５６を介して導電パターン５４と電気的に接続する。そして、個々のユニット毎に、発光素子５５と金属細線５６は、光透過性の樹脂５７により被覆される。金属基板５２の周辺には接続部５８が接続し、接続部５８上面には透明基板５９が配置される。そして、金属基板５２、接続部５８及び透明基板５９から成る空間部にはガスが封入され、発光素子５５等の劣化が防止される（例えば、特許文献１参照。）。

また、従来の一実施例として、下記の発光モジュール６１が知られている。図６は、従来の発光モジュールを説明するための断面図である。

図示の如く、金属製リードフレーム６２が、ＬＥＤ発光素子６３の固着領域部６４、リフレクター部６５、リード端子部６６等に加工される。そして、リードフレーム６２を封止するように、樹脂性のケース本体６７が形成される。樹脂性のケース本体６７は、例えば、ポリエステル系やポリフェニレンスルフィド等の熱可塑性樹脂等からなる。そして、リードフレーム６２のリフレクター部６５により囲まれ、ＬＥＤ発光素子６３が配置された領域は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の封止樹脂６８により埋設される（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００６−１００７５３号公報（第４−５頁、第１図）特開２００３−１５２２２８号公報（第５−６頁、第１−３図）

従来の発光モジュールでは、ＴＶのバックライト等の照明機器に使用される際には、一つのＬＥＤ素子のみでは明るさが不十分なため、１つの照明機器に多数個のＬＥＤ素子が実装される。そして、ＬＥＤ素子は照射時に多量の熱を放出し、その熱が発光モジュール外部に良好に放出されない場合には、ＬＥＤ素子の性能が早期に低下し、また、ＬＥＤ素子を封止する樹脂が劣化してしまう問題がある。

例えば、図５に示すように、金属基板５２上面が絶縁性樹脂５３により被覆されることで、発光素子５５（ＬＥＤ素子）から放出される熱が、効率的に金属基板５２へと伝わり難く、上記放出熱により発光素子５５の輝度の低下等が問題となる。同様に、上記放出熱が、良好に発光モジュール５１外部に放出されないことで、上記放出熱により樹脂５７が劣化してしまう問題がある。

また、図６に示す発光モジュール６１では、樹脂性のケース本体６７からは、主に、リードフレーム６２のリード端子部６６のみが露出する。そして、ＬＥＤ発光素子６３が固着され、伝熱性に優れたリードフレーム６２の固着領域部６４では、その表裏面が樹脂により被覆される。そのため、ＬＥＤ発光素子６３からの放出熱が、樹脂性のケース本体６７外部へ放出され難く、上記問題と同様に、ＬＥＤ発光素子６３の劣化、封止樹脂６８の劣化等の問題が発生する。

また、発光モジュール６１では、リードフレーム６２が加工され、固着領域部６４、リフレクター部６５、リード端子部６６等が一体に形成される。そして、そのリードフレーム６２を封止するように、樹脂性のケース本体６７が形成される。そのため、複数のＬＥＤ発光素子６３が、一枚のリードフレーム６２上に直列接続する構造が実現され難く、個々の発光モジュール６１としては発光量に限界がある。そして、複数のＬＥＤ発光素子が一体に配置された発光モジュールとして、ＴＶのバックライト等の照明機器に使用し難いという問題がある。更に、ＴＶのバックライト等の照明機器に使用する場合には、所望の発光量に応じた数の発光モジュール６１を準備し、実装基板上に固着する必要があり、ＴＶ等の照明機器の小型化、薄型化に適さないという問題がある。

また、発光モジュール６１では、リードフレーム６２が所望の形状に加工された後、リードフレーム６２はその周囲を樹脂性のケース本体６７により封止される。そのため、加工精度が要求され、製造工程が煩雑となり、製造コストが低減し難く、リードタイムも低減し難いという問題がある。

本発明の発光モジュールでは、金属基板と、少なくとも前記金属基板の一主面側を被覆する絶縁層と、前記絶縁層上に設けられる導電体と、前記導電体上面に対し窪んだ領域となる開口部と、前記開口部を含むように前記導電体を横断し、前記導電体を少なくとも２つの領域に区分する分離溝と、前記開口部の内側に設けられる発光素子と、前記発光素子の一方の電極と前記分離溝により区分された前記導電体の一方の領域とを電気的に接続し、且つ前記発光素子の他方の電極と前記分離溝により区分された前記導電体の他方の領域とを電気的に接続する金属細線と、前記開口部内側の前記発光素子と前記金属細線とを被覆するように、前記開口部を埋設する樹脂体とを有し、前記分離溝には、少なくとも１箇所以上のクランク領域が形成され、前記樹脂体は、前記開口部及び前記分離溝内にて硬化する。従って、本発明では、金属基板上に接着される導電体が、配線層としての機能と、樹脂体を溜めるダム部としての機能を有することで、発光モジュールの小型化や薄型化が実現される。

本発明では、金属基板上に導電体が接着される。導電体は、配線層としての機能と、樹脂体を溜めるダム部としての機能とを有する。この構造により、発光モジュールの小型化や薄型化が実現される。

また、本発明では、配線層としての導電体を電気的に区分するための分離溝が形成され、分離溝にはクランク領域が配置される。この構造により、分離溝からの樹脂体の漏れが防止され、樹脂体が開口部内を埋設する。

また、本発明では、分離溝の端部には樹脂流出防止壁が配置される。この構造により、分離溝からの樹脂体の漏れが防止される。

また、本発明では、金属基板上面を被覆する絶縁層に開口領域が形成され、その開口領域から露出する金属基板上に発光素子が固着される。この構造により、発光素子から放出される熱の放熱性が向上される。

また、本発明では、導電体の一主面上にはメッキ層が形成される。この構造により、メッキ層がリフレクターとしての機能を有し、発光素子からの照射光の反射効率が向上される。

また、本発明では、金属基板上に低弾性樹脂体が被着し、低弾性樹脂体には複数の開口部が形成される。そして、開口部内には発光素子が配置され、樹脂体にて埋設される。この構造により、発光モジュールの小型化や薄型化が実現される。

以下に、本発明の第１の実施の形態である発光モジュールについて、図１〜図３を参照して説明する。図１は、発光モジュールを説明するための平面図である。図２は、図１に示すＡ−Ａ線方向の断面図である。図３（Ａ）は、図１に示すＢ−Ｂ線方向の断面図である。図３（Ｂ）は、図１に示すＣ−Ｃ線方向の断面図である。図３（Ｃ）は、図１に示すＤ−Ｄ線方向の断面図である。

図１に示す如く、発光モジュール１は、主に、金属基板２上に、例えば、銅箔、銅フレーム等から成る導電体３が接着される。導電体３は、エッチング加工等によりパターニングされ、配線層４としての機能を有する。更に、導電体３には、エッチング加工により開口部５Ａ〜５Ｃが形成され、蛍光樹脂体２０（図２参照）を溜めるためのダム部としての機能も有する。開口部５Ａ〜５Ｃは、導電体３の表面に対して窪んだ領域となる。

具体的には、導電体３は、例えば、１枚の板状（箔状）で準備され、エッチング加工される。そして、斜線のハッチングで示す領域は、エッチング加工されない導電体３の領域を示す。砂状のハッチングで示す領域は、ハーフエッチング加工された導電体３の領域を示す。ハッチングされていない領域は、エッチング加工等により、導電体３が完全に除去された領域を示す。つまり、開口部５Ａ〜５Ｃは、砂状のハッチングで示すハーフエッチング領域１２の中に、導電体３を貫通した貫通領域１１を有する構成となる。尚、砂状のハッチングで示す領域は、用途に応じてそのエッチング深さは任意の設計変更が可能である。

図示したように、導電体３には、紙面Ｘ軸方向（金属基板２の長手方向）に複数のユニット６〜８が形成される。ユニット６〜８とは、発光モジュール１の発光部を構成する個々の領域である。個々のユニット６〜８は、それぞれ開口部５Ａ〜５Ｃを有し、開口部５Ａ〜５Ｃの周囲は斜線で示すエッチングされない領域で囲れ、例えば、楕円形状となる。ユニット６〜８の中心部には、上記開口部５Ａ〜５Ｃが形成され、主に、蛍光樹脂体２０（図２参照）を溜めるダム部として用いられる。そして、ユニット６〜８同士は、配線層４としての導電体３により連結される。

次に、ユニット６〜８は、導電体３を分離する分離溝９Ａ〜９Ｆにより、上記Ｘ軸方向に電気的に分離される。図示したように、ユニット６では、紙面Ｙ軸方向（金属基板２の短手方向）に分離溝９Ａ、９Ｂが配置され、分離溝９Ａ、９Ｂは開口部５Ａ内の導電体３も２つの領域（２つの電極領域）へと区分する。具体的には、開口部５Ａは、砂状のハッチングで示すハーフエッチング領域１２と、導電体３を貫通する貫通領域１１とから成る。そして、分離溝９Ａ、９Ｂは、ハーフエッチング領域１２を上記２つの領域に区分し、貫通領域１１へと繋がる。この構造により、ユニット６では、分離領域９Ａ、９Ｂ及び貫通領域１１により、紙面左側の領域（例えば、アノード領域）と紙面右側の領域（例えば、カソード領域）とが、ショートすることなく、区分される。

尚、本実施の形態では、開口部５Ａ内に貫通領域１１が形成される構造について説明したが、この構造の場合に限定するものではない。例えば、開口部５Ａ内に貫通領域１１が形成されない構造の場合には、分離溝９Ａ、９Ｂが連続して形成されることで、ユニット６内の上記アノード領域とカソード領域とが、ショートすることなく、区分される。また、ユニット７、８においても、同様に、分離溝９Ｃ〜９Ｆ及び開口部５Ｂ、５Ｃを貫通する貫通領域により、紙面左側の領域（例えば、アノード領域）と紙面右側の領域（例えば、カソード領域）とが、ショートすることなく、区分される。

そして、例えば、ユニット６の上記カソード領域とユニット７の上記アノード領域とは、配線層４としての導電体３により電気的に接続する。この構造により、各ユニット６〜８の開口部５Ａ〜５Ｃの内側に配置される発光素子１０は、金属基板２上にて上記Ｘ軸方向に直列接続される。そして、発光モジュール１として所定の光量が確保され、ＴＶのバックライト等の照明器具として用いられる。

次に、図示したように、開口部５Ａ〜５Ｃは、導電体３が完全に除去された貫通領域１１と、導電体３の一部が除去されたハーフエッチング領域１２とから構成される。詳細は後述するが、貫通領域１１は、発光素子１０が固着される領域である。ハーフエッチング領域１２は、貫通領域１１の周囲に形成される領域であり、金属細線１３が接続される領域である。

図２に示す如く、金属基板２は、銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）等の金属から成る基板であり、例えば、厚さＴ１は０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度であり、幅Ｗ１（図１参照）は５ｍｍ〜２０ｍｍ程度であり、長さＬ１（図１参照）は、１０ｃｍ〜５０ｃｍ程度である。そして、金属基板２がアルミニウムから成る場合、金属基板２の上面および下面は、アルミニウムを陽極酸化させた酸化膜１４、１５（アルマイト膜：Ａｌ_２（ＳＯ_４）_３）により被覆される。酸化膜１４、１５の厚みは、例えば１μｍ〜１０μｍ程度である。

尚、金属基板２は、エポキシ樹脂等の絶縁層により被膜される場合でもよい。また、図示していないが、金属基板２の上記Ｘ軸方向の両端には、外部の電源と接続される外部接続端子が形成される。この端子は、差込型のコネクタでも良いし、配線を導電パターンに半田付けするものでも良い。

次に、導電体３は、接着シート１６を介して金属基板２上に貼り合わされる。そして、導電体３の厚みＴ２は、発光素子１０の厚み及び金属細線１３のループ高さに応じて、例えば、０．８ｍｍに設定される。また、上述したように、導電体３には開口部５Ａが形成され、開口部５Ａ内の酸化膜１５には、発光素子１０の固着領域に対応し、開口領域１７が形成される。開口領域１７は、発光素子１０よりも、若干、広い面積を有する。そして、金属基板２が、酸化膜１５が除去された開口領域１７から、直接、露出する。一方、ハーフエッチング領域１２では、図１の砂状のハッチングで示す領域に対応して、金メッキ層１８が形成され、金属細線１３との接着性が向上される。

次に、発光素子１０は、上面に２つの電極（アノード電極、カソード電極）を有し、所定の色の光を照射する素子である。発光素子１０の構成は、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）等から成る半導体基板の上面にＮ型の半導体層と、Ｐ型の半導体層が積層される。そして、発光素子１０の側面上部および上面からは所定の色の光が周囲に照射される。尚、発光素子１０は、ＬＥＤ素子やレーザー素子等である。

具体的には、発光素子１０の大きさは、例えば、縦×横×厚み＝０．３ｍｍ×０．３ｍｍ×０．１〜０．３ｍｍ程度である。また、発光素子１０の厚みは、照射する光の色により異なり、例えば、赤色の光を照射する発光素子１０の厚みは０．１５ｍｍ程度であり、緑色の光を照射する発光素子１０の厚みは０．２８ｍｍ程度であり、青色の光を照射する発光素子１０の厚みは０．１５μｍ程度である。

そして、発光素子１０は、接合材１９を介して露出する金属基板２上に固着される。発光素子１０の実装面側には電極が配置されてなく、接合材１９は、絶縁性の樹脂から成るものでも良いし、放熱性向上のために半田等の金属から成るものでも良い。この構造により、発光素子１０から放出される熱は、金属基板２を介して効率的に発光モジュール１外部へと放熱される。つまり、上記放出構造により、発光素子１０の温度上昇が抑制され、発光素子１０の輝度低下や性能低下が防止される。また、上記放出熱による温度上昇が抑制され、発光素子１０を被覆する蛍光樹脂体２０の劣化も防止される。

更に、金属細線１３は、ハーフエッチング領域１２上の金メッキ層１８と接続する。この構造により、発光素子１０の電極の高さと金メッキ層１８の高さとが近似し、金属細線１３のループ形状が低くなる。そして、金属細線１３のループ頂部が、金属基板２表面から低くなることで、発光モジュール１全体の薄型化が実現される。具体的には、発光素子１０の厚みと、金属細線１３のループ高さとの合計高さは、０．６〜０．８ｍｍとなる。そして、この合計高さが、上記導電体３の厚みＴ２内に収まればよい。

次に、蛍光樹脂体２０が、導電体３の各ユニット６〜８毎の開口部５Ａ〜５Ｃ内を埋設する。そして、開口部５Ａの深さが、発光素子１０と金属細線１３の合計高さ以上であり、発光素子１０と金属細線１３は、蛍光樹脂体２０内に完全に埋設される。

具体的には、蛍光樹脂体２０は、耐熱性に優れたシリコーン樹脂に蛍光体が混入された構成となる。そして、発光素子１０の側面上部および上面から照射された光は、蛍光樹脂体２０内の蛍光体により乱反射しながら、蛍光樹脂体２０外部へと照射される。例えば、発光素子１０から青色の光が照射される場合には、蛍光樹脂体２０内に黄色の蛍光体を混入することで、蛍光樹脂体２０を透過した光は白色となる。従って、発光素子１０の発光色と混入される蛍光体との組み合わせにより、発光モジュール１からは種々の光が照射される。そして、上記組み合わせとし白色光を照射することで、ＴＶのバックライト等の照明器具として利用することができる。尚、蛍光樹脂体２０の上部や下部には、透明なシリコーン樹脂が配置され、開口部５Ａ〜５Ｃ内に蛍光樹脂体２０と透明なシリコーン樹脂とが積層される構造の場合でもよい。

この構造により、金属基板２上に貼り合わされる導電体３が、複数の発光素子１０を直列接続するための配線層として機能するだけでなく、蛍光樹脂体２０を溜めるダム部としても機能することで、発光モジュール１自体の厚みを薄くすることができる。

次に、導電体３の表面には、銀メッキ層２１が形成される。銀メッキ層２１はリフレクターとしての機能を有し、図１の斜線で示すハッチング領域に対応して形成される。そして、銀メッキ層２１がリフレクターとして機能することで、発光素子１０から照射される光が効率的に反射され、照射光の輝度がより一層向上される。また、発光素子１０の温度上昇に伴う輝度の低下や発光素子１０の性能低下による輝度の低下も、上記反射効率により補うことができる。

尚、開口部５Ａにおいて、ハーフエッチング領域１２の側面は、エッチング加工により傾斜面となる。そして、その傾斜面に対し、上記銀メッキ層２１が形成される構造でもよく、この構造の場合には、更なるリフレクターとしての効果が得られる。また、リフレクターとして用いるメッキ層は、上記銀メッキ層２１に限定するものではなく、金メッキ層、ニッケルメッキ層等の光の反射率の高いメッキ層が施される場合でも良い。

次に、図１、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）を用いて、開口部５Ａ〜５Ｃ内に充填される蛍光樹脂体２０が、分離溝９Ａ〜９Ｆ内にて留まる構造を説明する。尚、分離溝９Ａを用いて説明するが、分離溝９Ｂ〜９Ｆについても同様である。また、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）の点線にて示す領域は、実際にはその切断面には存在しない導電体であるが、説明の都合上図示するものとする。

図１の丸印２２にて示すように、分離溝９Ａには、その中間部に、少なくとも１つ以上のクランク領域が形成される。そして、分離溝９Ａにクランク領域が形成されることで、分離溝９Ａの全長は長くなり、蛍光樹脂体２０が、分離溝９Ａ内に留まり易い構造となる。更に、クランク領域では、開口部５Ａから分離溝９Ａへと流出した蛍光樹脂体２０の流出方向が変わるため、蛍光樹脂体２０の流速も遅くなり、蛍光樹脂体２０が、分離溝９Ａ内に留まり易い構造となる。そして、蛍光樹脂体２０は、シリコーン樹脂に蛍光体が混入されることで、粘性が高くなり、流動性が低くなることで、分離溝９Ａ内に留まり易くなる。

具体的には、図３（Ａ）に示すように、点線２３は、開口部５Ａを構成する導電体３の側面を示し、点線２４及び実線２５は、分離溝９Ａを構成する導電体３の側面を示す。図３（Ａ）に示す領域は、クランク領域へ差し掛かる前段領域であり、開口部５Ａから直線的に延在する領域である。この領域では、分離溝９Ａの幅Ｗ２と蛍光樹脂体２０自体の粘性、流動性等の条件に応じて、蛍光樹脂体２０が分離溝９Ａ内に留まるか、否かが決まる。図示したように、本実施の形態では、例えば、図３（Ａ）に示す領域の分離溝９Ａは、蛍光樹脂体２０により充填される。尚、分離溝９Ａの幅Ｗ２は、電極同士がショートしない幅であり、蛍光樹脂体２０が留まるように狭く設計される。

次に、図３（Ｂ）に示す実線２６と図３（Ａ）に示す点線２４が対応し、図３（Ｂ）に示す点線２７と図３（Ａ）に示す実線２５が対応する。そして、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）に示す分離溝９Ａには、図３（Ａ）に示す領域の分離溝９Ａから蛍光樹脂体２０が流れ込む。このとき、蛍光樹脂体２０は、図３（Ａ）の実線２５にて示す分離溝９Ａの側壁により一度流れを塞き止められた後、その流出方向が変わることで、蛍光樹脂体２０の流速も遅くなる。更に、上述したように、分離溝９Ａの幅Ｗ２は狭く設計されることで、蛍光樹脂体２０は、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）に示す分離溝９Ａにて留まり易くなる。

本実施の形態では、例えば、図３（Ｂ）及び（Ｃ）に示す領域の分離溝９Ａにて、蛍光樹脂体２０は留まり、硬化する。そして、蛍光樹脂体２０が、開口部５Ａから分離溝９Ａへと流出することが止まることで、開口部５Ａは、導電体３の表面と実質同等な高さまで蛍光樹脂体２０にて充填される。尚、図３（Ｃ）の実線２８にて示す分離溝９Ａの側壁においても、図３（Ａ）の実線２５にて示す分離溝９Ａの側壁と同様な現象が起こる。

尚、上述したように、本実施の形態では、図１の丸印２２にて示すように、分離溝９Ａにクランク領域を２箇所配置する構造について説明したが、この構造に限定するものではない。例えば、導電体３の外周端部に向けて、分離溝９Ａに上記クランク領域を階段上に複数配置する構造の場合でもよい。この構造により、開口部５Ａから流れ込んだ蛍光樹脂体２０が、複数のクランクを通過することで、その流速も確実に遅くなり、蛍光樹脂体２０は、分離溝９Ａのいずれかの領域にて確実に留まることとなる。

また、本実施の形態では、分離溝９Ａ〜９Ｆのクランク領域での曲がり角度が９０度となる構造について説明したが、この構造に限定するものではない。分離溝９Ａ〜９Ｆのクランク領域での曲がり角度は、９０度よりも鋭角となる場合でも、鈍角となる場合でも任意の設計変更が可能である。例えば、分離溝９Ａ〜９Ｆのクランク領域での曲がり角度が、９０度よりも鋭角となる構造では、更に、蛍光樹脂体２０の流出方向が変わり、その流速も落ちることで、蛍光樹脂体２０が、分離溝９Ａ〜９Ｆに留まり易い構造となる。

また、本実施の形態では、開口部５Ａ〜５Ｃから分離溝９Ａ〜９Ｆへと流れ込む蛍光樹脂体２０が、分離溝９Ａ〜９Ｆの上記クランク領域を用いて、分離溝９Ａ〜９Ｆに留まる構造について説明したが、この構造に限定するものではない。例えば、分離溝９Ａ〜９Ｆの外端部にシリコン系の樹脂による流出防止壁を配置し、その流出防止壁により蛍光樹脂体２０を塞き止める構造の場合でもよい。また、上記クランク領域と上記流出防止壁を組み合わせ、蛍光樹脂体２０が、分離溝９Ａ〜９Ｆから流出することを塞き止める構造の場合でもよい。

また、本実施の形態では、各ユニット６〜８毎に、蛍光樹脂体２０、銀メッキ層２１上面に、例えば、熱可塑性樹脂やシリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂より成るレンズが配置される構造の場合でもよい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。

次に、本発明の第２の実施の形態である発光モジュールについて、図４を参照して説明する。図４（Ａ）は、発光モジュールを説明するための平面図である。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示すＥ−Ｅ線方向の断面図である。

図４（Ａ）に示す如く、発光モジュール３１は、主に、金属基板３２（図４（Ｂ）参照）に、例えば、ポリイミド樹脂等の低弾性樹脂体３３が被着する。詳細は後述するが、低弾性樹脂体３３には、紙面Ｘ軸方向（低弾性樹脂体３３の長手方向）に対し、点線で示すように開口部３４Ａ〜３４Ｃが形成される。そして、開口部３４Ａ〜３４Ｃは、主に、蛍光樹脂体４６（図４（Ｂ）参照）を溜めるダム部として用いられる。

配線層３５が、低弾性樹脂体３３の表面に形成される。配線層３５は、例えば、銅箔等の導電箔が選択的にウェットエッチングされ、パターニングされる。そして、配線層３５は、上記Ｘ軸方向に対して、複数のユニット３６〜３８を構成する。ユニット３６〜３８とは、発光モジュール３１の発光部を構成する個々の領域であり、ユニット３６〜３８の開口部３４Ａ〜３４Ｃには、発光素子３９が配置される。

また、配線層３５は、各ユニット３６〜３８において、紙面Ｙ軸方向（低弾性樹脂体３３の短手方向）に沿って電気的に分離される。例えば、ユニット３６のカソード領域（ユニット３６の紙面右側の領域）とユニット３７のアノード領域（ユニット３７の紙面左側の領域）とは、配線層３５により電気的に接続する。この構造により、各ユニット３６〜３８の開口部３４Ａ〜３４Ｃ内に配置される発光素子３９は、上記Ｘ軸方向に直列接続される。そして、発光モジュール３１として所定の光量が確保され、ＴＶのバックライト等の照明器具として用いられる。

図４（Ｂ）に示す如く、金属基板３２は、銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）等の金属から成る基板であり、例えば、厚さＴ３は０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度であり、幅Ｗ３（図４（Ａ）参照）は５ｍｍ〜２０ｍｍ程度であり、長さＬ２（図４（Ａ）参照）は、１０ｃｍ〜５０ｃｍ程度である。そして、金属基板３２がアルミニウムから成る場合、金属基板３２の上面および下面は、アルミニウムを陽極酸化させた酸化膜４０、４１（アルマイト膜：Ａｌ_２（ＳＯ_４）_３）により被覆される。酸化膜４０、４１の厚みは、例えば１μｍ〜１０μｍ程度である。尚、金属基板３２は、第１の実施の形態にて説明した金属基板２と同じであり、その説明を参酌する。

次に、低弾性樹脂体３３が、金属基板３２上面に被着する。低弾性樹脂体３３は、例えば、ポリイミド、エポキシ樹脂等のように、低弾性、柔軟性、可撓性、可塑性を有する樹脂から成る。そして、発光素子３９の厚み及び金属細線４２のループ高さに応じて、例えば、低弾性樹脂体３３の厚みＴ４は、０．８ｍｍに設定される。

次に、開口部３４Ａが、低弾性樹脂体３３に形成され、開口部３４Ａ内には、低弾性樹脂体を貫通する貫通領域４３が形成される。そして、例えば、開口部３４Ａの形状に合わせた金型（図示せず）を準備し、平板状態の低弾性樹脂体３３の一主面側からプレス加工することで、開口部３４Ａが形成される。尚、貫通領域４３は、上記プレス加工を行う前に形成される場合でも、上記プレス加工を行った後に形成される場合でもよい。

開口部３４Ａ内の酸化膜４１には、発光素子３９の固着領域に対応し、開口領域４４が形成される。開口領域４４は、発光素子３９よりも、若干、広い面積を有する。金属基板３２が、酸化膜４１が除去された開口領域４４から直接、露出する。一方、開口部３４Ａ内の側面には、その形状に合わせて配線層３５が形成される。そして、配線層３５の一部上面には、金メッキ層４４が形成され、金属細線４２との接着性が向上される。

次に、発光素子３９は、上面に２つの電極（アノード電極、カソード電極）を有し、所定の色の光を照射させる素子である。発光素子３９の側面上部および上面からは所定の色の光が周囲に照射される。そして、発光素子３９は、接合材４５を介して露出する金属基板３２上に固着される。尚、発光素子３９及び接合材４５は、第１の実施の形態で説明した発光素子１０及び接合材１９と同じであり、その説明を参酌する。

この構造により、第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、発光モジュール３１の放熱性が向上し、発光素子３９の輝度低下や性能低下、蛍光樹脂体４６の劣化が防止される。更に、金属細線４２のループ頂部の高さが、金属基板３２表面から低くなることで、発光モジュール３１全体の薄型化が実現される。

次に、蛍光樹脂体４６が、各ユニット３６〜３８毎の開口部３４Ａ〜３４Ｃ内を埋設する。そして、開口部３４Ａの深さが、発光素子３９と金属細線４２の合計高さ以上であり、発光素子３９と金属細線４２は、蛍光樹脂体４６内に完全に埋設される。尚、蛍光樹脂体４６は、第１の実施の形態で説明した蛍光樹脂体２０と同じであり、その説明を参酌する。

次に、銀メッキ層４７が、低弾性樹脂体３３の表面に配置された配線層３５上に形成される。銀メッキ層４７はリフレクターとしての機能を有する。図４（Ａ）に示すように、配線層３５が、低弾性樹脂体３３表面の広い領域に渡り形成されることで、リフレクターとしての機能が向上される。そして、銀メッキ層４７がリフレクターとして機能することで、発光素子３９から照射される光が効率的に反射され、照射光の輝度がより一層向上される。また、発光素子３９の温度上昇に伴う輝度の低下や発光素子３９の性能低下による輝度の低下も、上記反射効率により補うことができる。

尚、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、開口部３４Ａ内の側面の傾斜面には、広い領域に渡り配線層３５が形成される。そして、その傾斜面に配置される配線層３５の表面に銀メッキ層４７が形成される構造でもよく、この構造の場合には、更に、発光素子３９からの光の反射効率が向上される。また、リフレクターとして用いるメッキ層は、上記銀メッキ層４７に限定するものではなく、金メッキ層、ニッケルメッキ層等の光の反射率の高いメッキ層が施される場合でも良い。

また、本実施の形態では、低弾性樹脂体３３の上の配線層３５上面に銀メッキ層４７を形成し、銀メッキ層４７をリフレクターとして用いる構造について説明したが、この構造に限定するものではない。例えば、低弾性樹脂体３３の上面に、金属板上面に白色樹脂が被覆されたリフレクターや白色のアクリル板からなるリフレクターを貼り合わせる構造の場合でもよい。

また、本実施の形態では、各ユニット３６〜３８毎に、蛍光樹脂体４６、銀メッキ層４７上面に、例えば、熱可塑性樹脂やシリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂より成るレンズが配置される構造の場合でもよい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。

本発明の第１の実施の形態における発光モジュールの構成を説明するための平面図である。本発明の第１の実施の形態における発光モジュールの構成を説明するための断面図である。本発明の第１の実施の形態における発光モジュールの構成を説明するための（Ａ）断面図（Ｂ）断面図、（Ｃ）断面図である。本発明の第２の実施の形態における発光モジュールの構成を説明するための（Ａ）平面図、（Ｂ）断面図である。従来の実施の形態における発光モジュールの構成を説明するための断面図である。従来の実施の形態における発光モジュールの構成を説明するための断面図である。

符号の説明

１発光モジュール
２金属基板
３導電体
４配線層
５Ａ開口部
９Ａ分離溝
１０発光素子
２０蛍光樹脂体
３１発光モジュール
３２金属基板
３３低弾性樹脂体
３４Ａ開口部
３５配線層
３９発光素子
４６蛍光樹脂体

Claims

金属基板と、
少なくとも前記金属基板の一主面側を被覆する絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられる導電体と、
前記導電体上面に対し窪んだ領域となる開口部と、
前記開口部を含むように前記導電体を横断し、前記導電体を少なくとも２つの領域に区分する分離溝と、
前記開口部の内側に設けられる発光素子と、
前記発光素子の一方の電極と前記分離溝により区分された前記導電体の一方の領域とを電気的に接続し、且つ前記発光素子の他方の電極と前記分離溝により区分された前記導電体の他方の領域とを電気的に接続する金属細線と、
前記開口部内側の前記発光素子と前記金属細線とを被覆するように、前記開口部を埋設する樹脂体とを有し、
前記分離溝には、少なくとも１箇所以上のクランク領域が形成され、前記樹脂体は、前記開口部及び前記分離溝内にて硬化することを特長とする発光モジュール。
前記分離溝の一端は前記開口部側に位置し、前記分離溝の他端は前記導電体の外周端部側に位置し、
前記分離溝の他端には、樹脂流出防止壁が配置されることを特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。
前記開口部には前記導電体を貫通する領域が形成され、
前記開口部の貫通領域に位置する前記絶縁層には、前記金属基板が露出する開口領域が形成され、前記開口領域から露出する前記金属基板には、前記発光素子が固着されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光モジュール。
前記導電体には前記金属基板の長手方向に複数の前記開口部が形成され、
前記開口部内に配置された前記発光素子は、それぞれ前記金属細線により前記導電体と接続し、
前記金属基板上の複数の前記発光素子は、前記導電体を介して直列接続することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発光モジュール。
少なくとも前記導電体の一主面側には、メッキ層が形成されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発光モジュール。