发光装置及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明的实施方式设及发光装置及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 使用发光二极管(LED)的发光装置，广泛地应用于室内用、室外用、固定设置用、移 动用等的显示装置、显示用灯、各种开关类、信号装置、一般照明等光学装置。在使用Lm)的 发光装置中，作为对于显示各种字符串、几何学图形或纹样等的显示装置和显示用灯等适 合的装置，已知在2张透明基板间配置多个L邸的透明发光装置。
[0003] 作为透明基板使用透明树脂制的柔性基板等，从而减少对显示装置或显示用灯等 发光装置的安装面的制约，因此透明发光装置的便利性和利用可能性得W提高。
[0004] 透明发光装置例如具有如下的构造:在具有第1导电电路层的第1透明绝缘基板与 具有第2导电电路层的第2透明绝缘基板之间配置多个L邸忍片。多个Lm)忍片分别具有一对 电极，运些电极分别与第1及第2导电电路层电连接。在通过将多个L邸忍片隔开一定程度的 间隔进行配置而形成的第1透明绝缘基板与第2透明绝缘基板之间的空间中，填充着由具有 电绝缘性和弯曲性的透明树脂等构成的透明绝缘体。换言之，Lm)忍片配置在设置于透明绝 缘体的贯通孔内。
[000引上述的透明发光装置中的Lm)忍片的电极与导电电路层的电连接，例如大多通过 将第1透明绝缘基板、在贯通孔内配置有Lm)忍片的透明绝缘树脂片、W及第2透明绝缘基板 的层积体进行热压接来进行。运种情况下，有时通过使热压接后的透明绝缘树脂片的厚度 (透明绝缘体的厚度)比Lm)忍片的厚度更薄，将导电电路层压靠到L邸忍片的电极而使其接 触。Lm)忍片的电极和导电电路层有时也通过导电性粘接剂来粘接。此外，还提出了将固定 着Lm)忍片的热烙粘接剂片用具有导电电路层的上下绝缘基板夹持而进行热压接，将Lm)忍 片埋入到粘接剂片中，从而同时实施上下的绝缘基板间的粘接、W及L邸忍片的电极与导电 电路层的电连接。
[0006] 但是，任一情况下均无法充分地提高导电电路层与电极的电连接性及其可靠性， 所W要求进一步改善。
[0007] 现有技术文献 [000引专利文献
[0009] 专利文献1:日本特开2012-084855号公报
【发明内容】
[0010] 发明所要解决的技术课题
[0011] 鉴于上述的情况，本发明提供一种能够解决如下课题的发光装置及其制造方法。 该课题是:在埋设有发光二极管的柔性透光性发光装置中，在弯曲时，在导电电路层与LED 忍片之间产生短路而停止发光。
[0012] 解决课题所采用的技术手段
[0013] 实施方式的发光装置具备:第I透光性支撑基体，具备第I透光性绝缘体和设置在 所述第1透光性绝缘体的表面上的导电电路层；第2透光性支撑基体，具备第2透光性绝缘 体，W所述第2透光性绝缘体的表面与所述导电电路层对置的方式，与所述第1透光性支撑 基体之间隔开规定的间隙而配置;发光二极管，具有二极管主体和第1及第2电极，该第1及 第2电极设置在所述二极管主体的一个面，经由导电性凸起与所述导电电路层电连接，该发 光二极管配置在所述第1透光性支撑基体与所述第2透光性支撑基体的间隙；W及第3透光 性绝缘体，被埋入到所述第1透光性支撑基体与所述第2透光性支撑基体之间的空间。
【附图说明】
[0014] 图1是表示第1实施方式的发光装置的概略构成的示意截面图。
[0015] 图2是将发光装置的一部分放大示出的截面图。
[0016] 图3是说明实施方式的连接例的平面图。
[0017] 图4A是说明本实施方式的发光装置的制造方法的图。
[0018] 图4B是说明本实施方式的发光装置的制造方法的图。
[0019] 图4C是说明本实施方式的发光装置的制造方法的图。
[0020] 图4D是说明本实施方式的发光装置的制造方法的图。
[0021] 图5是修整处理前的凸起(球)形状的示意图。
[0022] 图6A是说明使用夹具进行的修整处理的图。
[0023] 图6B是说明使用夹具进行的修整处理的图。
[0024] 图6C是说明使用夹具进行的修整处理的图。
[0025] 图7A是说明通过树脂片的冲压加工来进行的修整处理的图。
[0026] 图7B是说明通过树脂片的冲压加工来进行的修整处理的图。
[0027] 图7C是说明通过树脂片的冲压加工来进行的修整处理的图。
[0028] 图8A是说明冲压前后的L邸忍片的配置的图。
[0029] 图8B是说明冲压前后的L邸忍片的配置的图。
[0030] 图9是表示第2实施方式的发光装置的概略构成的示意截面图。
[0031] 图10是将发光装置的一部分放大示出的截面图。
[0032] 图IlA是说明本实施方式的发光装置的制造方法的图。
[0033] 图IlB是说明本实施方式的发光装置的制造方法的图。
[0034] 图IlC是说明本实施方式的发光装置的制造方法的图。
[0035] 图IlD是说明本实施方式的发光装置的制造方法的图。
[0036] 图12A是说明冲压前后的L邸忍片的配置的图。
[0037] 图12B是说明冲压前后的L邸忍片的配置的图。
[0038] 图13是表示发光二极管和位于其周边的透光性绝缘体、导电电路层、透光性绝缘 基体的图。
[0039] 图14是将发光二极管的电极上形成的导电性凸起放大示出的图。
【具体实施方式】
[0040] 《第1实施方式》
[0041] 参照【附图说明】本发明的第I实施方式的发光装置。图I是表示实施方式的发光装置 1的概略构成的示意截面图。此外，图2是将图1所示的发光装置1的一部分放大示出的截面 图。
[0042] 如图1所示，发光装置1大体上说，具备透光性支撑基体2、透光性支撑基体3、发光 二极管22、透光性绝缘体13。
[0043] 透光性支撑基体2具备透光性绝缘体4和设置在透光性绝缘体4的表面上的导电电 路层5。导电电路层5仅设置在构成透光性支撑基体2的透光性绝缘体4的表面。
[0044] 透光性支撑基体3具备透光性绝缘体6, W透光性绝缘体6的表面与导电电路层5隔 开规定的间隙而对置的方式配置。即，透光性支撑基体3自身不具有导电电路层。
[004引发光二极管22在绝缘基板或半导体基板上形成有半导体层，具备发光二极管主体 27、 W及设置在发光二极管主体27的一个表面并与导电电路层5电连接的电极28、29,该发 光二极管22配置在透光性支撑基体2与透光性支撑基体3之间。发光二极管主体27W规定的 间隔排列多个。发光二极管主体27间的最小距离d没有特别限定，但是最小距离d为1500皿 W下地高密度安装的情况下特别有效。此外，排列的发光二极管主体27的数量可W根据发 光装置1的规格(例如外形尺寸、发光面积等)来适当决定。
[0046] 例如图2所示，发光二极管22具备发光二极管主体27，该发光二极管主体27具有在 透明的蓝宝石基板运样的绝缘基板23上依次形成的N型半导体层(例如n-GaN层)24、活性层 (例如InGaN层)25及P型半导体层(例如P-GaN层)26。另外，N型半导体层和P型半导体层的配 置位置也可W相反。在本实施方式中，采用在发光二极管主体27的发光面侧设置电极28、29 的单面电极构造。此外，对于在半导体基板上形成了半导体层的发光二极管，也能够采用单 面电极构造。
[0047] 发光二极管22的电极28、29分别与透光性支撑基体2的导电电路层5电连接。电极 28、 29是W包含Au(金)的合金作为材料的焊盘电极。
[0048] 如图2所示，电极28通过经由导电性凸起(bump)30与导电电路层5接触而与导电电 路层5电连接。电极29通过经由导电性凸起30与导电电路层5接触而与导电电路层5电连接。
[0049] 作为导电性凸起30,可W是金、AuSn合金、银、铜、儀、或者与其他金属的合金、混合 物、共晶、非晶材料，也可W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W是使用焊线机而形成的线凸起、通过电解锻、无电解锻、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、涂覆球安装、弹 丸安装、蒸瓣等形成的凸起。
[0050] 导电性凸起30的烙点优选为180°CW上，更优选为200°CW上。作为实用的范围，上 限是1100°CW下。如果导电性凸起30的烙点低于180°C，则在发光装置的制造工序中的真空 热冲压工序中，导电性凸起30较大地变形而无法维持充分的厚度，或者从电极溢出而产生 LED的光度下降等问题。
[0051] 导电性凸起30的烙点例如是使用岛津制作所制DSC-60示差扫描热量计在5°C/分 的升溫速度下使用约IOmg的试件而测定的烙点的值，在固相线溫度和液相线溫度不同的情 况下，是固相线溫度的值。
[0052] 导电性凸起30的动态硬度DHV为3 W上150W下，优选为5W上IOOW下，更优选为5 W上50 W下。导电性凸起30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，导电性凸起30较大地变形而无法维持充分的厚度。此外，会发生导电性凸起30从 电极溢出而Lm)的光度下降等问题。另一方面，如果导电性凸起30的动态硬度DHV超过150， 则在发光装置的制造工序中的真空热冲压工序中，导电性凸起30使透光性支撑基体2变形 而发生外观不良或连接不良，所W并不合适。
[0053] 导电性凸起30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DW1-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）W负荷速度〇.〇948mN/秒向导电性凸起30压入。然后，将压入器的压入深度(DAim) 达到0.5皿时的实验力(P/mN)代入到下式。
[0054] DHV = 3.8584P/d2=15.4336P
[0055] 导电性凸起30的高度优选为扣mW上50皿W下，更优选为10皿W上30皿W下。导电 性凸起30的高度低于扣m时，防止导电电路层与P型半导体层或者导电电路层与N型半导体 层的短路的效果变弱，并不合适。另一方面，如果超过50WH，则在发光装置的制造工序中的 真空热冲压工序中，导电性凸起30使透光性支撑基体2变形而产生外观不良或连接不良，所 W并不合适。
[0056] 此外，发光二极管主体27的电极与导电性凸起30的接触面积优选为IOOmi2W上 15000WI1 2 W下，更优选为400皿2 W上8000WI12 W下。运些各尺寸是在室溫和被测定物的溫度 为20°C±2°C的稳定的环境下计测到的值。
[0057] 在本实施方式的发光装置中，发光二极管主体27的电极28、29与透光性支撑基体2 的导电电路层5使用导电性凸起30而通过真空热冲压来连接。因此，在真空热冲压时，导电 性凸起30的至少一部分在未烙解的状态下与发光二极管22的电极电连接。因此，发光二极 管主体27的电极面与导电性凸起30的接触角例如优选为135度W下。
[0058] 发光二极管22通过经由电极28、29施加的直流电压而点亮。例如，发光装置1将7个 发光二极管主体27排列为2列而构成的情况下，发光装置1的导电电路层5构成7串联2并联 电路。通过串联连接，流动的电流在所有发光二极管主体27中成为相同大小。
[0059] 透光性绝缘体13被埋入到透光性支撑基体2与透光性支撑基体3之间。
[0060] 为了使透光性支撑基体2及透光性支撑基体3能够弯曲，透光性绝缘体4及透光性 绝缘体6例如使用具有绝缘性、透光性、弯曲性的片状的树脂材料。作为树脂材料，可W举出 聚对苯二甲酸乙二醇醋(PET)、聚糞二甲酸乙二醇醋(PEN)、聚碳酸醋(PC)、聚下二酸乙二醇 醋(PES)、环状締控树脂(例如JSR社制的ART0N(商品名））、丙締酸树脂等。
[0061] 透光性绝缘体4、6的总光透射率优选为90% W上，更优选为95% W上。另外，总光 透射率例如由JISK7105规定。
[0062] 透光性绝缘体4及透光性