(57)【要約】【課題】発光素子に電力を供給する導電路が透光性を有して目立たず、デザインの自由度が高いにもかかわらず、前記導電路を複雑に形成することも容易で高機能化も実現しやすい発光モジュールを提供する。【解決手段】厚さＴ１の透光性導電層１１１と厚さＴ２の透光性絶縁層１１２とからなり、透光性導電層１１１が形成された側の面に、Ｔ１よりも深くＴ１＋Ｔ２よりも浅い絶縁溝１１３で区画された複数の導電路１１４が形成された回路基板１１０と、回路基板１１０における所定箇所に実装された複数の発光素子１２０と、複数の発光素子１２０が実装された回路基板１１０の表面を覆うための透光性を有する表面シート１３０と、複数の発光素子１２０が実装された回路基板１１０の裏面を覆うための裏面シート１４０と、で発光モジュール１００を構成した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
［１］厚さＴ１の透光性導電層と厚さＴ２の透光性絶縁層とからなり、透光性導電層が形成された側の面に、Ｔ１よりも深くＴ１＋Ｔ２よりも浅い絶縁溝で区画された複数の導電路が形成された回路基板と、
［２］回路基板における所定箇所に実装された複数の発光素子と、
［３］複数の発光素子が実装された回路基板の表面を覆うための透光性を有する表面シートと、
［４］複数の発光素子が実装された回路基板の裏面を覆うための裏面シートと、
で構成されたことを特徴とする発光モジュール。
【請求項２】
複数の発光素子が実装された回路基板が、表面シートと裏面シートとの間に樹脂で封止された請求項１記載の発光モジュール。
【請求項３】
透光性導電層が金属酸化物又は導電性ポリマーで形成され、透光性絶縁層が樹脂で形成された請求項１又は２記載の発光モジュール。
【請求項４】
回路基板に複数行複数列に実装された複数の発光素子の点灯を列ごとに独立して制御できるように前記複数の導電路が形成された請求項１〜３いずれか記載の発光モジュール。
【請求項５】
回路基板に複数行複数列に実装された複数の発光素子の点灯を全て独立して制御できるように前記複数の導電路が形成された請求項１〜３いずれか記載の発光モジュール。
【請求項６】
回路基板が、その対向する一対の縁部Ｅ１，Ｅ２のうち、縁部Ｅ１寄りの範囲αと縁部Ｅ２寄りの範囲βとに二分され、
範囲αに実装された発光素子に電力を供給する導電路の両端部がいずれも縁部Ｅ１に配され、
範囲βに実装された発光素子に電力を供給する導電路の両端部がいずれも縁部Ｅ２に配された請求項５記載の発光モジュール。
【請求項７】
前記複数の導電路の電気抵抗が等しく設定された請求項１〜６いずれか記載の発光モジュール。
【請求項８】
透光性導電層の厚さＴ１が１０〜１０００ｎｍであり、透光性絶縁層の厚さＴ２が５０〜１０００μｍである請求項１〜７いずれか記載の発光モジュール。
【請求項９】
表面シートがガラス板である請求項１〜８いずれか記載の発光モジュール。
【請求項１０】
［１］厚さＴ１の透光性導電層と厚さＴ２の透光性絶縁層とからなる回路基板における透光性導電層が形成された側の面に、Ｔ１よりも深くＴ１＋Ｔ２よりも浅い絶縁溝を形成し、該絶縁溝で前記面を区画することにより、回路基板に複数の導電路を形成する導電路形成工程と、
［２］回路基板における所定箇所に複数の発光素子を実装する発光素子実装工程と、
［３］複数の発光素子を実装した回路基板を、透光性を有する表面シートと、裏面シートとの間に収容する発光素子収容工程と、
を経ることを特徴とする発光モジュールの製造方法。
【請求項１１】
複数の発光素子が実装された回路基板を、表面シートと裏面シートとの間に樹脂で封止する請求項１０記載の発光モジュールの製造方法。
【請求項１２】
前記絶縁溝をカッティングプロッタにより形成する請求項１又は２記載の発光モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面シートと裏面シートの間に複数の発光素子が収容された発光モジュールと、該発光モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオードに代表される発光素子は、その色調や光強度の多様性、長寿命、省電力などの面から、照明装置や表示装置など、様々な用途で用いられており、それを使用した発光モジュールも多種多様のものが提案されている。
【０００３】
例えば、回路基板に配列した複数の発光ダイオードを樹脂で封止した発光モジュール（例えば特許文献１）や、回路基板に配列した複数の発光ダイオードをガラス板で覆った発光モジュール（例えば特許文献２）などが知られている。また、回路基板に配列した複数の発光素子（有機ＥＬ素子）を封止樹脂を介してガラス板で覆った発光モジュール（例えば特許文献３）も知られている。
【０００４】
これらの発光モジュールは、薄型の面状発光装置を実現するものとして注目を浴びていた。しかしながら、これらの発光モジュールはいずれも、液状の樹脂を使用して発光素子を封止するものであったために、製品の品質を均一に保つことや、その生産性を向上することは必ずしも容易ではなかった。
【０００５】
このような実状に鑑みて、本願出願人は、表面シートの上にその全面を覆う封止樹脂シートを配置し、その上に複数の発光素子及び電気配線を有する回路基板を配置し、その上に前記表面シートの全面を覆う封止樹脂シートを配置し、さらにその上に他方の表面シートを配置してから、２枚の表面シートの間の空気を排出し、加熱して樹脂を溶融させてから冷却して封止する発光モジュールの製造方法を提案している（特許文献４）。
【０００６】
この発光モジュールの製造方法は、発光モジュールの形状や寸法の自由度を高めるだけでなく、発光モジュールの大型化も容易にし、発光素子の信頼性を高めることも可能なものであった。ところが、回路基板に導電路を形成しようとすると、絶縁層の表面に設けた導電層にエッチングを施してパターンを形成したり、絶縁層の表面に導電ペーストを印刷したりしなければならず、必ずしも生産性に優れているとはいえなかった。
【０００７】
また、この発光モジュールの製造方法では、一対の透明なガラス板（表面シート）の間に収容された複数の発光素子があたかも宙に浮いているように見える（発光素子以外は透明な素材で形成された）面状の発光モジュールを製造することは困難であった。表面シートや回路基板に、ガラス板などの透明な素材を選択したとしても、回路基板に形成した導電路（電気配線）が目立って煩雑な印象を与えるからである。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１９３３５７号公報
【特許文献２】特開２００５−９３６８１号公報
【特許文献３】特開２００５−３２６８２号公報
【特許文献４】特開２００７−１２３４５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、発光素子に電力を供給する導電路が透光性を有して目立たず、デザインの自由度が高いにもかかわらず、前記導電路を複雑に形成することも容易で高機能化も実現しやすい発光モジュールを提供するものである。また、この発光モジュールの製造コストを抑えることのできる発光モジュールの製造方法を提供することも本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は、［１］厚さＴ１の透光性導電層と厚さＴ２の透光性絶縁層とからなり、透光性導電層が形成された側の面に、Ｔ１よりも深くＴ１＋Ｔ２よりも浅い絶縁溝で区画された複数の導電路が形成された回路基板と、［２］回路基板における所定箇所に実装された複数の発光素子と、［３］複数の発光素子が実装された回路基板の表面を覆うための透光性を有する表面シートと、［４］複数の発光素子が実装された回路基板の裏面を覆うための裏面シートと、で構成されたことを特徴とする発光モジュールを提供することによって解決される。これにより、前記導電路を複雑に形成することが容易で、生産コストを抑えることも可能な発光モジュールを得ることが可能になる。
【００１１】
本発明の発光モジュールにおいて、複数の発光素子が実装された回路基板を表面シートと裏面シートの間にどのように配するかはとくに限定されないが、複数の発光素子が実装された回路基板を、表面シートと裏面シートとの間に樹脂で封止すると好ましい。これにより、回路基板に実装された発光素子を外気から遮断することが可能になり、発光モジュールの寿命を長くすることができる。
【００１２】
透光性導電層を形成する材料は、透光性及び導電性を兼ね備えたものであればとくに限定されず、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫などの金属酸化物や、ポリアセチレンなどの導電性ポリマーが例示される。なかでも、酸化インジウム、とくに酸化錫をドープした酸化インジウム錫（ＩＴＯ）は、可視光の透過率が９０％以上と透光性に優れているだけでなく、電気抵抗率が１．５〜２．０×１０−４Ωｃｍと低く導電性に優れているために好適である。
【００１３】
透光性絶縁層を形成する材料は、透光性及び絶縁性を兼ね備えたものであればとくに限定されないが、通常、樹脂が用いられる。前記絶縁層を形成する樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレートなどのポリエステル、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのポリメタアクリルのほか、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、トリアセテート、セロファンなどが例示される。なかでも、ＰＥＴは、強靭であるだけでなく、光の透過率が高く、透明性に優れているために、透光性絶縁層を形成する材料として好適である。
【００１４】
本発明の発光モジュールにおいて、回路基板に複数行複数列に実装された複数の発光素子の点灯を列ごとに独立して制御できるように前記複数の導電路を形成することも好ましい。これにより、縞模様などを表示させることも可能になり、発光モジュールの表現力をより高めることができる。以下においては、この構成の発光モジュールを列制御型の発光モジュールと呼ぶことがある。
【００１５】
また、回路基板に複数行複数列に実装された複数の発光素子の点灯を全て独立して制御できるように前記複数の導電路を形成することも好ましい。これにより、図形や文字などを表示させることも可能になり、発光モジュールの表現力をさらに高めることができる。以下においては、この構成の発光モジュールを個別制御型の発光モジュールと呼ぶことがある。
【００１６】
個別制御型の発光モジュールにおいて、回路基板を、その対向する一対の縁部Ｅ１，Ｅ２のうち、縁部Ｅ１寄りの範囲αと縁部Ｅ２寄りの範囲βとに二分し、範囲αに実装された発光素子に電力を供給する導電路の両端部をいずれも縁部Ｅ１に配し、範囲βに実装された発光素子に電力を供給する導電路の両端部をいずれも縁部Ｅ２に配すると好ましい。これにより、ある発光素子に電力を供給する導電路の一端部を回路基板における縁部Ｅ１に配し、他端部を縁部Ｅ２に配した場合と比較して、複数の導電路を効率的に配することが可能になる。したがって、複数の発光素子を密に配することが可能になり、発光モジュールの表現力をより高めることもできる。
【００１７】
前記複数の導電路の電気抵抗を等しく設定することも好ましい。これにより、それぞれの発光素子に印加する電圧を等しくして、その明るさを均一にすることも容易となる。前記複数の導電路の電気抵抗は、導電路の断面積（電流が流れる方向に垂直な断面の断面積）や長さ（電流が流れる方向に沿った長さ）に応じて定まる。ここで、導電路の電気抵抗は、それぞれの導電路に設けられた一対の電極間の合成抵抗により求めるものとする。
【００１８】
透光性導電層の厚さＴ１は、透光性導電層を形成する素材の種類などによっても異なり、とくに限定されない。しかし、透光性導電層を薄くしすぎると、導電路の電気伝導度を確保するためには、導電路の幅を広くしなければならなくなり、導電路の複雑化が困難になるおそれがある。また、回路基板の表面の僅かな傷などによって導電路が切断されやすくなり、発光モジュールの信頼性が低下するおそれもある。このため、透光性導電層の厚さＴ１は、通常、１０ｎｍ以上とされる。透光性導電層の厚さＴ１は４０ｎｍ以上であると好ましく、６０ｎｍ以上であるとより好ましい。
【００１９】
一方、透光性導電層を厚くしすぎると、透光性導電層の透光率が低下するおそれがある。また、透光性導電層の厚さＴ１を厚くした上で、前記絶縁溝で区画されたそれぞれの導電路の絶縁性を保とうとすると、その分、前記絶縁溝を深く広く形成しなければならなくなり、前記絶縁溝が目立ちやすくなるおそれがある。このため、透光性導電層の厚さＴ１は、通常、１０００ｎｍ以下とされる。透光性導電層の厚さＴ１は、５００ｎｍ以下であると好ましく、２００ｎｍ以下であるとより好ましい。
【００２０】
透光性絶縁層の厚さＴ２も、透光性絶縁層を形成する素材の種類などによっても異なり、とくに限定されない。しかし、透光性絶縁層を薄くしすぎると、前記絶縁溝の深さの精度を高くしないと、前記絶縁溝が透光性絶縁層を表裏に貫通してしまい、該部で回路基板が破断するおそれもある。また、回路基板の強度を維持することが困難になるおそれがある。このため、透光性絶縁層の厚さＴ２は、通常、５０μｍ以上とされる。透光性絶縁層の厚さＴ２は、８０μｍ以上であると好ましく、１００μｍ以上であるとより好ましい。
【００２１】
一方、透光性絶縁層を厚くしすぎると、透光性絶縁層の透光率が低下するおそれがある。また、巻き取りが困難になって透光性導電層の形成をロールで行うことができなくなり、コスト高になる。さらに、回路基板が必要以上に厚くなって、発光モジュールの薄型化や軽量化が困難になるおそれもある。このため、透光性絶縁層の厚さＴ２は、通常、１０００μｍ以下とされる。透光性絶縁層の厚さＴ２は、５００μｍ以下であると好ましく、３００μｍ以下であるとより好ましい。
【００２２】
表面シートを形成する材料は、透光性を有するのであればとくに限定されず、発光モジュールの用途などに応じて適宜選択される。表面シートを形成する材料としては、ガラス板のほか、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などで形成された樹脂板が例示される。耐久性、硬度、難燃性などを考慮すると、表面シートとしてガラス板を使用すると好ましい。
【００２３】
一方、裏面シートには、透光性はとくに要求されず、ガラス板、樹脂板のほか、金属板などを用いることもできる。しかし、裏面シートも表面シートと同様、透光性を有する材料で形成すると好ましい。これにより、発光モジュールにおける発光素子以外の部分を透明な素材で形成することも可能になる。耐久性、硬度、難燃性などを考慮すると、裏面シートとしてガラス板を使用すると好ましい。
【００２４】
また、上記課題は、［１］厚さＴ１の透光性導電層と厚さＴ２の透光性絶縁層とからなる回路基板における透光性導電層が形成された側の面に、Ｔ１よりも深くＴ１＋Ｔ２よりも浅い絶縁溝を形成し、該絶縁溝で前記面を区画することにより、回路基板に複数の導電路を形成する導電路形成工程と、［２］回路基板における所定箇所に複数の発光素子を実装する発光素子実装工程と、［３］複数の発光素子を実装した回路基板を、透光性を有する表面シートと、裏面シートとの間に収容する発光素子収容工程と、を経ることを特徴とする発光モジュールの製造方法を提供することによっても解決される。
【００２５】
前記絶縁溝を形成する方法は、とくに限定されないが、前記絶縁溝をカッティングプロッタにより形成すると好ましい。ここで、「カッティングプロッタ」とは、ベクトルデータに基づいてカッターを所定の面内で移動させることにより、切断対象物に所定の深さの切れ目を形成する装置のことを云う。これにより、前記絶縁溝を高い精度で綺麗に素早く形成することが可能になる。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように、本発明によって、発光素子に電力を供給する導電路が透光性を有して目立たず、デザインの自由度が高いにもかかわらず、前記導電路を複雑に形成することも容易で高機能化も実現しやすい発光モジュールを提供することが可能になる。また、この発光モジュールの製造コストを抑えることのできる発光モジュールの製造方法を提供することも可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の発光モジュールについて、図面を用いてより具体的に説明する。図１は、本発明の発光モジュール１００を表面シート１３０に垂直な面で切断した断面図である。図２は、本発明の発光モジュール１００を分解した状態を表面シート１３０に垂直な面で切断した断面図である。図３は、本発明の発光モジュール１００に使用する回路基板１１０を回路基板１１０に垂直な面で切断した断面図である。
【００２８】
１．発光モジュールの概要
本実施態様の発光モジュール１００は、図１と図２に示すように、複数の導電路１１４が形成された回路基板１１０と、回路基板１１０における所定箇所に実装された複数の発光素子１２０と、回路基板１１０の表面を覆うための表面シート１３０と、回路基板１１０の裏面を覆うための裏面シート１４０とで構成されたものとなっている。発光素子１２０が実装された回路基板１１０は、表面シート１３０と裏面シート１４０との間に樹脂１５０で封止されている。
【００２９】
２．回路基板
回路基板１１０は、図３に示すように、厚さＴ１の透光性導電層１１１と、厚さＴ２の透光性絶縁層１１２とで構成されている。本実施態様の発光モジュール１００において、回路基板１１０は、ＣＰ  Ｆｉｌｍ  Ｉｎｃ社製の透明導電膜付きの樹脂フィルム（型式ＩＴＯＦ５０）を用いている。透光性導電層１１１は、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）によって形成されており、その厚さＴ１は７０〜１６０ｎｍとなっている。また、透光性絶縁層１１２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）によって形成されており、その厚さＴ２は約１８０μｍとなっている。透光性導電層１１１の表面抵抗は、約５０Ω／□となっている。
【００３０】
回路基板１１０における透光性導電層１１１が形成された側の面には、図３に示すように、透光性導電層１１１の厚さＴ１よりも深く回路基板１１０の全体厚さＴ１＋Ｔ２よりも浅い絶縁溝１１３で区画された複数の導電路１１４が形成されている。本実施態様の発光モジュール１００において、絶縁溝１１３は、グラフテック社製のカッティングプロッタ（型式ＦＣ２１００−９０Ａ）を用いて形成した。このカッティングプロッタは、カッターを切断対象物（回路基板１１０の透光性導電層１１１）に押し当てる圧力（カット圧）を制御することにより、絶縁溝１１３の深さを制御することができるものとなっている。
回路基板１１０における透光性導電層１１１が形成された側の面に絶縁溝１１３を形成した後は、テスターなどを用いて、絶縁されるべき箇所が確実に絶縁されているかを確認すると好ましい。
【００３１】
絶縁溝１１３の深さは、透光性導電層１１１の厚さＴ１よりも深ければとくに限定されないが、絶縁溝１１３の深さと透光性導電層１１１の厚さＴ１との差が小さすぎると、カット圧の誤差などによって絶縁溝１１３の深さに誤差が生じた場合に、絶縁すべき箇所が絶縁されていないといった不具合が生じやすくなる。このため、絶縁溝１１３の深さは、通常、透光性導電層１１１の厚さＴ１よりも１μｍ以上は深く設定する。絶縁溝１１３の深さは、透光性導電層１１１の厚さＴ１よりも１０μｍ以上は深いと好ましく、１００μｍ以上深いとより好ましい。
【００３２】
一方、絶縁溝１１３を深くしすぎると、絶縁溝１１３が透光性導電層１１１だけでなく透光性絶縁層１１２まで貫通してしまい、場合によっては回路基板１１０が破断してしまうおそれがある。このため、絶縁溝１１３の深さは、通常、回路基板１１０の全体厚さＴ１＋Ｔ２よりも１μｍ以上浅く設定する。絶縁溝１１３の深さは、回路基板１１０の全体厚さよりも１０μｍ以上浅いと好ましく、１００μｍ以上浅いとより好ましい。
【００３３】
本実施態様の発光モジュール１００において、絶縁溝１１３の深さは１００μｍとなるように設定されており、透光性導電層１１１の厚さＴ１よりも約１００μｍ深く、かつ回路基板１１０の全体厚さＴ１＋Ｔ２よりも約８０μｍ浅くなるように設定されている。
【００３４】
また、絶縁溝１１３の幅は、透光性導電層１１１の厚さなどによっても異なり、とくに限定されない。しかし、絶縁溝１１３を狭くしすぎると、絶縁溝１１３によって互いに絶縁したはずの導電路１１４が導通しやすくなるおそれがある。このため、絶縁溝１１３の幅は、通常、１００μｍ以上に設定される。絶縁溝１１３の幅は、１２０μｍ以上とすると好ましく、１５０μｍ以上とするとより好ましい。
【００３５】
一方、絶縁溝１１３を広くしすぎると、絶縁溝１１３が目立ちやすくなり、発光モジュール１００の外観が悪化するおそれがある。このため、絶縁溝１１３の幅は、通常、５００μｍ以下とされる。絶縁溝１１３の幅は、４００μｍ以下であると好ましく、３００μｍ以下であるとより好ましい。本実施態様の発光モジュール１００において、絶縁溝１１３の幅は２００μｍに設定されている。
【００３６】
回路基板１１０に絶縁溝１１３をどのように形成し、回路基板１１０にどのような導電路１１４を形成するかは、とくに限定されない。発光モジュール１００の用途などに応じて適宜変更することができる。以下においては、回路基板１１０に複数行複数列に実装した複数の発光素子１２０の点灯を列ごとに独立して制御できる導電路パターン（列制御型の導電路パターン）と、回路基板１１０に複数行複数列に実装した複数の発光素子１２０の点灯を全て独立して制御できる導電路パターン（個別制御型の導電路パターン）とについて説明する。
【００３７】
［列制御型］
図４は、列制御型の発光モジュール１００に使用する回路基板１１０の一例を示した平面図である。図４の回路基板１１０においては、透光性導電層１１１が形成された側の面に絶縁溝１１３が格子状に形成されており、透光性導電層１１１は、１０行９列の矩形状の導電区画Ｓ１，１〜Ｓ１０，９に分断されて互いに絶縁されている。１行目の導電区画Ｓ１，１〜Ｓ１，９には、それぞれ互いに独立な（独立して電圧を印加することが可能な）電極Ａ１〜Ａ９が設けられており、１０行目の導電区画Ｓ１０，１〜Ｓ１０，９には、互いに共通又は独立な電極Ｂ１〜Ｂ９が設けられている。
【００３８】
この回路基板１１０は、同列に配された１０個の導電区画が１本の導電路１１４を構成するようになっている。図４の例では、各導電路１１４には、９個の発光素子１２０を直列に実装している。すなわち、同列に配された１０個の導電区画（例えば、７列目に配された導電区画Ｓ１，７〜Ｓ１０，７）における隣り合う導電区画の一方に発光素子１２０の一の端子を接続し、他方に発光素子の他の端子を接続している。このため、電圧を印加する電極を切り替えることによって、発光素子１２０を点灯させる列を切り替えることができるようになっている。例えば、電極Ａ３に電圧を印加すると、３列目に実装した発光素子１２０が一斉に点灯し、電極Ａ５に電圧を印加すると、５列目に実装した発光素子１２０が一斉に点灯するようになっている。
【００３９】
ところで、図４の回路基板１１０においては、導電区画Ｓ１，１〜Ｓ１，９を縦横ともに１００ｍｍの正方形で統一しており、各導電路１１４の電気抵抗が等しくなるようにしている。しかし、各導電路１１４の電気抵抗や、各導電路１１４に実装する発光素子１２０の内部抵抗には誤差が生じうるために、実際の発光素子１２０の明るさに差が出ることもありうる。このような場合に備えて、各導電路１１４の電気抵抗を調節するための電気抵抗調節手段（図示省略）を電極Ａ１，１〜Ａ１，９に接続しておくことも好ましい。これにより、発光素子１２０の明るさを列ごとに調節することが可能になり、それぞれの発光素子１２０の明るさのバラツキを小さく抑えることができるようになる。電気抵抗調節手段には、通常、抵抗器が用いられる。抵抗器としては、固定抵抗器や可変抵抗器が例示される。
【００４０】
以上のように、絶縁溝１１３を格子状に形成し、導電路１１４を同列に配された複数個の矩形状の導電区画によって構成することにより、回路基板１１０に列制御型の導電路パターンを効率的に形成することが可能になる。したがって、発光素子１２０をさらに密に配することもできるようになり、列制御型の発光モジュール１００の表現力をさらに高めることも可能になる。また、絶縁溝１１３を縦横２方向に形成しただけで複数の導電路１１４を形成することができるので、発光モジュール１００の製造コストを低減することも可能になる。
【００４１】
［個別制御型］
図５は、個別制御型の発光モジュール１００に使用する回路基板１１０の一例を示した平面図である。図５の回路基板１１０において、各導電路１１４は、回路基板１１０における対向する一対の縁部Ｅ１，Ｅ２のうち、縁部Ｅ１まで延在する導電区画Ｓ１，１〜Ｓ１，６と、縁部Ｅ２まで延在する導電区画Ｓ２，１〜Ｓ２，６との組によって構成されている。
【００４２】
より具体的には、導電区画Ｓ１，１と導電区画Ｓ２，１とによって１本の導電路１１４が構成され、導電区画Ｓ１，２と導電区画Ｓ２，２とによって別の１本の導電路１１４が構成され、導電区画Ｓ１，３と導電区画Ｓ２，３とによってまた別の１本の導電路１１４が構成されている。また、導電区画Ｓ１，４と導電区画Ｓ２，４とによってさらに別の１本の導電路１１４が構成され、導電区画Ｓ１，５と導電区画Ｓ２，５とによってさらにまた別の１本の導電路１１４が構成され、導電区画Ｓ１，６と導電区画Ｓ２，６とによってまた別の１本の導電路１１４が構成されている。
【００４３】
縁部Ｅ１に延在する導電区画Ｓ１，１〜Ｓ１，６の縁部Ｅ１側の端部には、互いに独立な電極Ａ１〜Ａ６が形成され、縁部Ｅ２に延在する導電区画Ｓ１，１〜Ｓ１，６の縁部Ｅ２側の端部には、互いに共通又は独立な電極Ｂ１〜Ｂ６が形成されている。このため、電圧を印加する電極を切り替えることによって、発光素子１２０の点灯を１つずつ独立して制御することができるようになっている。例えば、電極Ａ３に電圧を印加すると、導電区画Ｓ１，３と導電区画Ｓ２，３との間に実装した発光素子１２０が点灯し、電極Ａ５に電圧を印加すると、導電区画Ｓ１，５と導電区画Ｓ２，５との間に実装した発光素子１２０が点灯する。
【００４４】
図５の回路基板１１０において、それぞれの導電路１１４の長さは同じとなっている。このような場合には、図５に示したように、導電路１１４の幅を全て等しく設定すると、導電路１１４の電気抵抗を全て等しくすることができる。電気抵抗調節手段など、その他の構成については、上述した列制御型の発光モジュール１００と同様の構成を採用することができる。
【００４５】
［個別制御型の他の例］
図６は、個別制御型の発光モジュール１００に使用する回路基板１１０の他の例を示した平面図である。図７は、図６に示した回路基板１００における発光素子１２０の周辺を拡大した状態を示した平面図である。発光モジュール１００を個別制御型とする場合には、図６と図７に示すように、回路基板１１０を、その対向する一対の縁部Ｅ１，Ｅ２のうち、縁部Ｅ１寄りの範囲αと縁部Ｅ２寄りの範囲βとに二分し、範囲αに実装された発光素子１２０に電力を供給する導電路１１４の両端部をいずれも縁部Ｅ１に配し、範囲βに実装された発光素子１２０に電力を供給する導電路１１４の両端部をいずれも縁部Ｅ２に配することも好ましい。
【００４６】
これにより、図５の個別制御型の発光モジュール１００と比較して、導電路１１４を短くすることができるので、導電路１１４の幅を狭くしても導電路１１４の電気伝導度を確保することが可能になる。したがって、発光素子１２０をさらに密に配することが可能になり、発光モジュール１００の表現力をさらに高めることもできる。範囲αと範囲βは、広さが異なっていてもよいが、回路基板１１０を二等分していると好ましい。これにより、発光素子１２０をさらに密に配することも可能になる。図６の回路基板１１０においては、縁部Ｅ１と縁部Ｅ２に平行で回路基板１１０を二等分する仮想直線を範囲αと範囲βの境界としており、範囲αの面積と範囲βの面積とが等しくなるようにしている。
【００４７】
図６の回路基板１１０において、各導電路１１４は、一対の導電区画（図６の例では左右対称なＬ字状の導電区画）を門型に配することにより形成されている。すなわち、図７に示すように、導電区画Ｓ１，１と導電区画Ｓ１，２が組み合わさって１本の門型の導電路１１４が形成され、導電区画Ｓ２，１と導電区画Ｓ２，２が組み合わさって別の１本の門型の導電路１１４が形成され、導電区画Ｓ３，１と導電区画Ｓ３，２が組み合わさってまた別の１本の門型の導電路１１４が形成されている。
【００４８】
各導電路１１４を形成する一対の導電区画のうち、一方の導電区画Ｓ１，１，Ｓ２，１，Ｓ３，１には、図７に示すように、互いに独立な電極Ａ１，Ａ２，Ａ３が設けられており、他方の導電区画Ｓ１，２，Ｓ２，２，Ｓ３，２には、互いに独立又は共通な電極Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３が設けられている。このため、電圧を印加する電極を切り替えることによって、発光素子１２０の点灯を１つずつ独立して制御することができるようになっている。例えば、電極Ａ１に電圧を印加すると、導電区画Ｓ１，１と導電区画Ｓ２，１との間に実装した発光素子１２０が点灯し、電極Ａ３に電圧を印加すると、導電区画Ｓ１，３と導電区画Ｓ２，３との間に実装した発光素子１２０が点灯する。
【００４９】
導電路１１４を門型に形成する場合には、図６と図７に示すように、一の導電路１１４を他の導電路１１４で囲うように配すると好ましい。このように、門型に形成した導電路１１４を重ねて配することによって、回路基板１１０のスペースをさらに有効に使用することが可能になり、導電路１１４をより効率的に形成することができる。図７に示す回路基板１１０においては、導電区画Ｓ１，１，Ｓ１，２で形成された導電路１１４の外周部に導電区画Ｓ２，１，Ｓ２，２で形成された導電路１１４を配し、導電区画Ｓ２，１，Ｓ２，２で形成された導電路１１４の外周部に導電区画Ｓ３，１，Ｓ３，２で形成された導電路１１４を配している。
【００５０】
ところで、図６示した回路基板１１０において、範囲αに実装された発光素子１２０に電力を供給する導電路１１４においては、縁部Ｅ１から近い発光素子１２０に電力を供給する導電路１１４の長さよりも、縁部Ｅ１から遠い発光素子１２０に電力を供給する導電路１１４の長さの方が長くなる。このため、図６に示した回路基板１１０においては、縁部Ｅ１から近い発光素子１２０に電力を供給する導電路１１４の幅よりも、縁部Ｅ１から遠い発光素子１２０に電力を供給する導電路１１４の幅の方を長くしており、それぞれの導電路１１４の電気抵抗が等しくなるようにしている。
【００５１】
具体的には、導電区画Ｓ１，１，Ｓ１，２はそれぞれ、全長が約５２．６ｃｍで幅が約２．２ｃｍとなっており、導電区画Ｓ２，１，Ｓ２，２はそれぞれ、全長が約８６．５ｃｍで幅が約３．６ｃｍとなっており、導電区画Ｓ３，１，Ｓ３，２はそれぞれ、全長が約１２０ｃｍで幅が約５ｃｍとなっている。このため、導電区画Ｓ１，１，Ｓ１，２，Ｓ２，１，Ｓ２，２，Ｓ３，１，Ｓ３，２の長手方向に沿った電気抵抗は、ほぼ等しくなっている。電気抵抗調節手段など、その他の構成については、上述した列制御型の発光モジュール１００と同様の構成を採用することができる。
【００５２】
３．発光素子
発光素子１２０の種類は、とくに限定されず、発光ダイオード（ＬＥＤ）や、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）や、無機エレクトロルミネッセンス（無機ＥＬ）などが例示される。なかでも、ＬＥＤは長寿命であり、発光モジュールのメンテナンスコストなどを低減することも可能であるために好ましい。本実施態様の発光モジュール１００においても、発光ダイオードを発光素子１２０として用いている。具体的には、列制御型の発光モジュール１００には、縦２ｍｍ、横１．２５ｍｍ、高さ０．８ｍｍのパラライトエレクトロニクス社製の発光ダイオード（型式Ｌ−Ｃ１７０ＬＢＣＴ）を用いており、個別制御型の発光モジュール１００には、縦１．６ｍｍ、横０．８ｍｍ、高さ０．８ｍｍのローム社製の発光ダイオード（型式ＳＭＣ３１０ＭＴ）を用いている。これらの発光ダイオードはいずれも、上方に光を出射するものとなっている。
【００５３】
発光素子１２０の回路基板１１０への固定方法は、とくに限定されないが、導電性接着剤を用いて固定すると好ましい。これにより、発光素子１２０を作業性よく固定するだけでなく、発光素子１２０と回路基板１１０の接触抵抗を小さくすることも可能になる。本実施態様の発光モジュール１００においては、ケムトロニクス社製の導電性接着剤（型式ＣＷ２４００）を用いて固定している。発光素子１２０を回路基板１１０へ固定する際には、導電性接着剤が発光素子１２０の電極間を短絡したり、絶縁溝１１３にかかったりしないよう注意する。
【００５４】
４．表面シート
表面シート１３０は、図１と図２に示すように、複数の発光素子１２０が実装された回路基板１１０の表面を覆うためのものとなっている。本実施態様の発光モジュール１００において、表面シート１３０は、発光素子１２０を外部の衝撃などから保護するだけでなく、発光モジュール１００の全体形状を維持するための構造材としても機能するようになっている。表面シート１３０を形成する材料は、透光性を有するのであればとくに限定されない。本実施態様の発光モジュール１００においては、耐久性や硬度や難燃性などを考慮して、表面シート１３０をガラス板で構成している。
【００５５】
表面シート１３０として用いるガラス板の種類は、とくに限定されず、ソーダライムガラスや、クリスタルガラスや、硼珪酸ガラスなど、各種のガラスを例示することができる。本実施態様の発光モジュール１００においては、表面シート１３０として用いるガラス板に、硬くて軽いソーダライムガラスを採用している。発光モジュール１００の用途などによっては、熱線反射ガラスや熱線吸収ガラスなどを選択することもできる。
【００５６】
表面シート１３０の厚さは、表面シート１３０を形成する材料などによって異なり、とくに限定されない。表面シート１３０は、フィルム状のものであってもよいし、板状のものであってもよい。しかし、表面シート１３０を薄くしすぎると、表面シート１３０の強度を確保できなくなるおそれがある。このため、表面シート１３０の厚さは、通常、１ｍｍ以上とされる。表面シート１３０の厚さは、２ｍｍ以上であると好ましく、２．５ｍｍ以上であるとより好ましい。
【００５７】
一方、表面シート１３０を厚くしすぎると、表面シート１３０を回路基板１１０に張り合わせる際に、表面シート１３０の重量によって発光素子１２０が破損するおそれがある。このため、表面シート１３０の厚さは、通常、２０ｍｍ以下とされる。表面シート１３０の厚さは、１０ｍｍ以下であると好ましく、５ｍｍ以下であるとより好ましい。本実施態様の発光モジュール１００において、表面シート１３０の厚さは、列制御型の発光モジュール１００で３ｍｍ、個別制御型の発光モジュール１００で４ｍｍとなっている。
【００５８】
表面シート１３０として用いるガラス板の表面圧縮応力は、とくに限定されないが、５ＭＰａ以上であると好ましく、２０MＰａ以上であるとより好ましい。表面圧縮応力が２０ＭＰａ以上のガラス板としては、倍強度ガラス、強化ガラス、超強化ガラスなどが例示される。倍強度ガラスは、表面圧縮応力が通常２０〜６０ＭＰａのものであり、強化ガラスは、表面圧縮応力が通常９０〜１３０ＭＰａのものであり、超強化ガラスは、表面圧縮応力が通常１８０〜２５０ＭＰａのものである。ここで、板ガラスの表面圧縮応力は、ＪＩＳ Ｒ３２２２に準じて測定される値である。
【００５９】
このように、表面シート１３０として表面圧縮応力の高いガラス板を用いることによって、表面シート１３０の強度を高めて割れにくくすることが可能になり、表面シート１３０の面積を広くすることもできるようになる。したがって、発光面積の広い大型の発光モジュール１００を得ることも可能になる。また、発光モジュール１００を屋外で使用する場合などには、表面シート１３０として用いたガラス板の面積が広くなればなるほど、該ガラス板には、日照による温度上昇に伴う熱割れが生じやすくなるが、このように表面圧縮応力の高いガラス板を用いることによって、前記熱割れを生じにくくすることも可能になる。
【００６０】
ところで、ガラス板は、その表面圧縮応力を大きくすればするほど強度は向上するが、その反面、大きな反りが生じやすく、製造コストが高くなりやすい。また、ガラス板が万が一破損した場合には、細片が飛散しやすい傾向にある。このため、ガラス板の表面圧縮応力は、高ければ高いほど良いという類のものではなく、発光モジュール１００の用途などに応じて適宜変更される。例えば、反りを小さく抑え、万が一破損した際にも細片とならないガラス板を望むのであれば、表面シート１３０として用いるガラス板を倍強度ガラスとすると好ましい。本実施態様の発光モジュール１００において、表面シート１３０には、表面圧縮応力が１００MＰａの強化ガラスを用いた。
【００６１】
表面シート１３０は、白濁したものであってもよいし、表面にスリが入ったものであってもよい。また、表面にエンボス模様などが施されたものであってもよい。ただし、複数の発光素子１２０をあたかも宙に浮いているかのように見せたい場合には、表面シート１３０には、可視光の透過率が高い材料を選択すると好ましい。表面シート１３０の可視光の透過率は、７０％以上であると好ましく、８０％以上であるとより好ましく、９０％以上であるとさらに好ましい。本実施態様の発光モジュール１００において、表面シート１３０の可視光の透過率は８７％となっている。
【００６２】
表面シート１３０の面積は、発光モジュール１００の用途などによって異なり、とくに限定されない。本実施態様の発光モジュール１００において、表面シート１３０は、図４の列制御型のものは縦が１００ｃｍ、横が９０ｃｍの矩形となっており、その面積は０．９ｍ２となっている。一方、図６の個別制御型の発光モジュール１００において、表面シート１３０は、縦が２５ｃｍ、横が２０ｃｍの矩形となっており、その面積は０．０５ｍ２となっている。
【００６３】
また、表面シート１３０には、表面シート１３０を表裏に貫通する孔を設けてもよい。例えば、近年、ＤＰＧ（Ｄｏｔ  Ｐｏｉｎｔ  Ｇｌａｚｉｎｇ）工法によって建築物の壁面をガラスパネルによって構築することが行われているが、本実施態様の発光モジュール１００をＤＰＧ工法における前記ガラスパネルとして使用する場合には、表面シート１３０に、建築物の構造躯体に固定する金具などを挿入するための孔を設けておく必要があるからである。
【００６４】
５．裏面シート
裏面シート１４０は、図１と図２に示すように、複数の発光素子１２０が実装された回路基板１１０の裏面を覆うためのものとなっている。裏面シート１４０は、フィルム状のものであってもよいし、板状のものであってもよい。また、裏面シート１４０は、透光性を有していなくてもよく、ガラス板、樹脂板のほか、金属板などを用いることもできる。例えば、鏡面を有する金属板や、反射率の高い白色拡散シートなどを裏面シート１４０に用いて、発光モジュール１００における表面シート１３０側からのみ光が出射するようにしてもよい。
【００６５】
しかし、発光モジュール１００を、複数の発光素子１２０があたかも宙に浮いているかのように見えるものとしたい場合には、透光性を有する素材を用いる。とくに、裏面シート１４０もガラス板とし、表面シート１３０と裏面シート１４０の両方をガラス板とすると好適である。本実施態様の発光モジュール１００においては、表面シート１３０に用いたものと同じガラス板を裏面シート１４０として用いている。裏面シート１４０として用いたガラス板の面積や厚さについては、表面シート１３０に用いたガラス板と同様であるために説明を割愛する。裏面シート１４０の表面圧縮応力や可視光の透過率なども表面シート１３０と同じである。
【００６６】
ところで、裏面シート１４０には、フィルムを用いることもできる。これにより、発光モジュール１００を軽量化することも可能になる。また、表面シート１３０もフィルムとした場合には、フレキシブルな発光モジュール１００を得ることも可能になる。この場合に使用するフィルムの材質は、とくに限定されないが、樹脂フィルムや、樹脂層を少なくとも１層有する多層フィルムなどを好適に用いることができる。このとき使用する樹脂は、ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステル樹脂や、ポリフッ化ビニリデンに代表されるフッ素系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂などが例示される。屋外に配置される用途では、耐候性に優れたフッ素系樹脂が好適に使用される。また、強度や寸法精度が要求される用途ではポリエステル樹脂が好適に使用される。
【００６７】
裏面シート１４０を多層フィルムとする場合には、種類の異なる樹脂を積層してもかまわないし、アルミ箔に代表される金属箔などと積層しても構わない。この場合の多層フィルム（裏面シート１４０）の厚さは、通常、０．０１〜１ｍｍである。裏面シート１４０の厚さが０．０１ｍｍ未満である場合には、フィルムの強度が低下して保護性能が低下するおそれがある。多層フィルムの厚さは、０．０２ｍｍ以上であると好ましく、０．０３ｍｍ以上であるとより好ましい。一方、多層フィルムの厚みが１ｍｍを超える場合には、発光モジュール１００の軽量化が困難になる。このため、多層フィルムの厚さは、通常、０．５ｍｍ以下とされる。多層フィルムの厚さは０．３ｍｍ以下であると好ましい。
【００６８】
６．封止樹脂
複数の発光素子１２０が実装された回路基板１１０は、表面シート１３０と裏面シート１４０との間に挟んだだけであってもよいが、本実施態様の発光モジュール１００において、回路基板１１０は表面シート１３０と裏面シート１４０との間に樹脂を用いて封止しており、回路基板１１０や発光素子１２０を外気から遮断することができるようになっている。
【００６９】
回路基板１１０を封止するのに用いる樹脂（封止樹脂１５０）の材質は、熱可塑性及び接着性を有するものであればとくに限定されないが、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール及びポリウレタンからなる群から選択される一種の樹脂が好適に使用される。
【００７０】
強度や耐久性を考慮するならば、架橋可能な熱可塑性樹脂、とくに加熱することによって架橋反応が進行する樹脂を用いることができる。このとき用いる架橋可能な熱可塑性樹脂の種類は、とくに限定されず、ポリウレタンや、架橋剤を含有させた熱可塑性樹脂などを好適に用いることができる。ポリウレタンを用いた場合には、比較的低温で架橋反応が進行するので、表面シート１３０と裏面シート１４０と透光性絶縁層１１２のうち少なくとも一つが耐熱性の低い樹脂で構成されている場合などに好都合である。また、ポリウレタンは柔軟性にも優れているので、表面シート１３０と裏面シート１４０に、ガラスとプラスチックのように熱膨張係数の大きく異なる材料を組み合わせて使用する場合にも、剥離が生じにくく好適である。さらにポリウレタンは、貫通強度にも優れている。
【００７１】
一方、低温で簡易に接着することができる点からは、封止樹脂１５０として架橋されない熱可塑性樹脂を用いると好ましい。本実施態様の発光モジュール１００においても、封止樹脂シート１５０には、架橋されない熱可塑性樹脂を用いている。このとき用いる熱可塑性樹脂の種類は、とくに限定されないが、透明性、柔軟性、耐久性などに優れたエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）が最も好適に使用される。封止樹脂１５０としてのＥＶＡは、ＤＳＣ法で測定した融点が５０〜８０℃のものであることが、透明性と形態保持性のバランスの観点から好ましい。本実施態様の発光モジュール１００において、封止樹脂シート１５０は、松浦株式会社製のＥＶＡシート（タケメルトＦ７００）を使用した。この封止樹脂シート１５０のＤＳＣ法で測定した融点は８０℃である。
【００７２】
封止樹脂シート１５０の配し方は、とくに限定されないが、本実施態様の発光モジュール１００においては、図２に示すように、３枚のシート状の封止樹脂（封止樹脂シート）１５０を表面シート１３０と裏面シート１４０との間に挟み、加熱溶融してから冷却固化させたものとしている。それぞれの封止樹脂シート１５０の厚さは、とくに限定されないが、本実施態様の発光モジュール１００においては、表面シート１３０側からそれぞれ０．２５ｍｍ、１ｍｍ（発光素子１２０の高さ０．８ｍｍよりも厚くなるように０．２５ｍｍのシートを４枚積層）、０．２５ｍｍとなっている。
【００７３】
３枚の封止樹脂シート１５０のうち、２枚目の封止樹脂シート１５０における発光素子１２０に対応する箇所には、発光素子１２０を嵌入するための貫通孔を設けている。これにより、表面シート１３０と裏面シート１４０の間に隙間を生じさせずに封止することが可能になる。個別制御型の発光モジュール１００のように、回路基板１１０に導電路１１４が複雑に形成され、配線が複雑になるような場合には、回路基板１１０の上面（表面シート１３０側の面）など必要な箇所に絶縁シートを配すると好ましい。絶縁シートとしては、ＰＥＴフィルムなどが例示される。
【００７４】
７．封止処理装置
複数の発光素子１２０を実装した回路基板１１０を表面シート１３０と裏面シート１４０との間に封止樹脂シート１５０を用いてどのように封止するのかはとくに限定されないが、本実施態様の発光モジュール１００は、図８に示す封止処理装置２００を用いて封止したものとなっている。図８は、複数の発光素子１２０を実装した回路基板１１０を表面シート１３０と裏面シート１４０との間に封止樹脂１５０で封止するための封止処理装置２００の一例を示した模式図である。この封止処理装置２００は、発光モジュール１００を収容するための複数の封止処理容器２０１を有し、空気の排出操作と加熱操作の可能なものである。このとき、封止処理容器２０１はその一部又は全部が気体非透過性の柔軟な膜からなるものである。当該膜の素材は、気体非透過性の柔軟な膜であれば良く、一定以上の柔軟性と強度があって、膜の内部が真空になった時に外気圧が発光モジュール１００の全体に均一にかかるようになるものであればとくに限定されず、ゴムや樹脂のシートやフィルムが使用できる。このとき、全体が気体非透過性の柔軟な膜からなる袋を使用することが好ましい。この場合には、封止処理容器２０１は単なる袋であるから、様々な形状や寸法の発光モジュール１００を製造する際に柔軟に対応することが可能であり、建材や内装材など、多様な寸法の製品を製造することが要求される用途に対して好適である。
【００７５】
とくに、発光モジュール１００における表面シート１３０と裏面シート１４０のうち少なくとも一方を湾曲したガラス板とした場合には、このような封止処理容器２０１を使用すると好ましい。封止処理容器２０１を減圧して上下からの荷重が発光モジュール１００にかかった際に、表面シート１３０が割れるのを防止することができる。この場合には、封止処理容器２０１である袋を、表面シート１３０の表面に沿わせてから封止するのが好ましい。
【００７６】
また、発光モジュール１００が、自身を構造躯体などに取り付けるための取付金具（図示省略）など、外部へ突出した部材を有する場合にも、このような封止処理容器２０１を使用することが好ましい。この場合にも、封止処理容器２０１である袋を、突出した部材の形状に沿わせてから封止するのが好ましい。突出した部材の形状によっては、その形状に対応したポケットを有する袋を使用してもよい。また、突出した部材に過剰な荷重がかかるのを防止するために、突出した部材を、減圧時に変形しにくいカバーで覆ってから、封止処理容器２０１の中へ導入することも好ましい。これにより、封止処理容器２０１の破損を防止することができるようになる。
【００７７】
発光モジュール１００を封止処理容器２０１へ導入する際には、発光モジュール１００の外縁を通気性のある素材からなるブリーダー２０２で覆って、発光モジュール１００の内部の封止樹脂１５０が流出するのを防ぐとともに、発光モジュール１００の内部からの空気の排出ルートを確保することが好ましい。ブリーダー２０２に使用される素材としては、織布、編地、不織布など、通気性を有する布帛が使用可能である。
【００７８】
このようにして、発光モジュール１００が入れられた複数の封止処理容器２０１をソーク炉２０３の内部へ導入して相互に間隔を空けて平行に配置する。これにより、封止処理容器２０１の内部で発光モジュール１００が平行に配置される。複数の封止処理容器２０１は、上下方向に、間隔をあけて重ねて配置されることが好ましい。所定の間隔をあけて配置する方法はとくに限定されず、所定の間隔を有する棚をソーク炉２０３の内部に設ける方法などが例示される。
【００７９】
ソーク炉２０３の内部において発光モジュール１００と平行な向きに熱風を流すことによって発光モジュール１００を加熱する。発光モジュール１００と平行な向きに熱風を流すことによって、発光モジュール１００に効率良くかつ均一に熱を伝えることが可能にある。このとき、封止処理容器２０１の下面にも熱風が接触するようにすることが好ましく、そのためには、封止処理容器２０１と棚との間にスペーサーを配置する方法や、発光モジュール１００を保持させるための棚を網状にする方法などが好適に採用される。熱風を供給する方法はとくに限定されず、ソーク炉２０３の内部にヒーターを設け、該ヒーターで熱せられたガス（熱風）をファンなどにより発光モジュール１００と平行な向きに流す方法などが例示される。
【００８０】
しかしながら、ソーク炉２０３の外部にヒーターを設けて、熱風をソーク炉２０３の内部に導入する方法が、均一に加熱しやすくて好ましい。この場合、ソーク炉２０３が、熱風導入口と、その反対側に設けられた熱風導出口とを有し、熱風導入口から熱風導出口へと流れる通路の間に複数の封止処理容器２０１を配置すると好ましい。また、ソーク炉２０３の内部を実質的に大気圧に維持しながら発光モジュール１００を加熱することが、装置コストの面から好ましい。
【００８１】
封止処理に際しては、前記封止処理容器２０１内を減圧して表面シート１３０と裏面シート１４０との間の空気を排出する。図８の封止処理装置２００においては、それぞれの封止処理容器２０１に第一パイプ２０４を接続しており、第一パイプ２０４を通じて前記空気を排出するようになっている。第一パイプ２０４は、３本ずつまとめられて第二パイプ２０５に接続されている。それぞれの第二パイプ２０５は、タンク２０６に接続されている。タンク２０６には、封止処理容器２０１の内部の空気を排出するための真空ポンプ２０７に接続されている。封止処理容器２０１の数は、複数であればとくに限定されないが、生産効率を考慮すれば、６個以上であることが好ましく、１２個以上であることがより好ましい。
【００８２】
第二パイプ２０５のそれぞれには、バルブ２０８を介して圧力計２０９が接続され、また第二パイプ２０５中の流れを遮断することの可能な電磁弁２１０が設けられている。このため、第二パイプ２０５に接続された封止処理容器２０１のいずれかに漏れが発生した場合に、圧力計２０９が圧力の上昇を検知し、制御回路２１１が電磁弁２１０に信号を送って電磁弁２１０を閉じることができるようになっている。したがって、封止操作の途中で一つの封止処理容器２０１に漏れが発生しても、他の封止処理容器２０１にその悪影響が及ぶのを防止することができるようになっている。
【００８３】
封止処理容器２０１は、柔軟なシートからなるものであるし、発光モジュール１００の形態にしたがってさまざまな形状のものを準備する必要があるので、漏れが発生するおそれがある。しかも、一般に発光モジュール１００はかなり高価である。したがって、このような制御方法を採用することが好ましい。図８の例では、３つの封止処理容器２０１ごとに一つの制御を行っているが、これは設備コストと効果とのバランスに基づくものである。圧力計２０９と電磁弁２１０のセットは、２セット以上あればよいが、好適には３セット以上、より好適には５セット以上である。制御回路２１１からアラーム信号を出して、オペレーターに知らせるようにしてもよい。
【００８４】
第二パイプ２０５はタンク２０６に接続されており、電磁弁２１０が開いている状態では、全ての封止処理容器２０１がタンク２０６と連通している。タンク２０６の空気は真空ポンプ２０７によって排出される。また、タンク２０６にはコントロールバルブ２１２を介して外気を導入することができる。
【００８５】
封止処理容器２０１の内部圧力は、厳密に制御する必要がある。図８の封止処理装置２００においては、タンク２０６内の圧力を制御することによって全ての封止処理容器２０１の内部圧力を同時に制御することができる。タンク２０６内部圧力は、バルブ２１３を介して接続された圧力計２１４で計測され、この圧力データを受け取った制御回路２１５がコントロールバルブ２１２に信号を送って外気を取り入れながら所望の圧力に微調整する。この間、真空ポンプ２０７は運転を継続している。比較的容量の大きなタンク２０６に対して外気を取り込みながら制御することで封止処理容器２０１の内部圧力の微調整が可能である。
【００８６】
また、封止処理容器２０１の減圧操作を開始する前に、電磁弁２１０及びコントロールバルブ２１２を閉めた状態で真空ポンプ２０７の運転を行うことによって、タンク２０６の内部を予め減圧しておくこともできる。この場合には、電磁弁２１０を開くことによって迅速に封止処理容器２０１内の空気を排出することができる。これによって、真空ポンプ２０７の排気能力が小さい場合であっても、封止処理容器２０１の内部を迅速に減圧するのに役立つ。
【００８７】
タンク２０６の容量はとくに限定されるものではないが、１０リットル以上であることが好ましく、２０リットル以上であることがより好ましい。また、容量が大きすぎる場合には、コントロールバルブ２１２による圧力制御が迅速にできなくなるおそれがあるので、５００リットル以下であることが好ましい。後に説明する実施例で使用した封止処理装置２００において、タンク２０６の容量は５０リットルとなっている。
【００８８】
ところで、図８には具体的に示されてはいないが、ソーク炉２０３に隣接する温度調節室を少なくとも１つ設け、該温度調節室において予熱操作又は冷却操作を行うことも好適である。これによって、予熱操作や徐冷操作に必要な時間の分だけ封止操作のサイクルタイムを短縮することができる。温度調節室は、ソーク炉２０３に隣接して配置され、その内部で温度調整ができるものであればとくに限定されない。
【００８９】
以上で説明した封止処理装置２００を用いて表面シート１３０と裏面シート１４０との間の空気を排出し、加熱して封止樹脂１５０を溶融させてから冷却して封止する。このときの温度条件はとくに限定されるものではなく、封止樹脂１５０が溶融することの可能な温度まで上昇させればよく、封止樹脂１５０が結晶性の樹脂であればその樹脂の融点以上まで加熱すればよい。また、封止樹脂１５０が架橋可能な熱可塑性樹脂であれば、架橋可能な温度まで上昇させて、所定の時間架橋可能な温度に保持する。圧力も発光モジュール１００の内部の空気を排出できて気泡残りが低減できるような圧力まで減圧できるのであればその圧力はとくに限定されない。
【００９０】
８．発光モジュールの製造方法
続いて、図８に示した封止処理装置２００を用いて、複数の発光素子１２０が実装された回路基板１１０を表面シート１３０と裏面シート１４０との間に樹脂で封止する、発光モジュール１００の製造方法について説明する。まず、図２に示すように、裏面シート１４０の上に、封止樹脂シート１５０、複数の発光素子１２０が実装された回路基板１１０、封止樹脂シート１５０、封止樹脂シート１５０、表面シート１３０の順に重ねただけの未封止の発光モジュール１００の外縁の全周をブリーダー２０２（図８を参照）で覆い、封止処理容器２０１であるゴム製の袋の中に投入し、第一パイプ２０４と接続してソーク炉２０３に入れた。この後、図９に示すプログラムにしたがって、発光モジュール１００の封止処理を行った。図９は、本発明の発光モジュール１００の製造方法において、複数の発光素子１２０が実装された回路基板１１０を、表面シート１３０と裏面シート１４０との間に樹脂で封止する際に使用するソーク炉２０３の内部温度と封止処理容器２０１の内部圧力（ゲージ圧）のプログラムの一例を示した図である。
【００９１】
［減圧工程］
封止樹脂１５０の融点未満の温度において封止処理容器２０１の内部圧力を減圧する工程である。封止樹脂１５０の融点未満の温度で減圧することによって、表面シート１３０と裏面シート１４０との間の空気が排出される通路が確保される。このとき、封止処理容器２０１の内部圧力（ゲージ圧）は、好適には−０．９６ＭＰａ以下、より好適には−０．１ＭＰａ以下まで減圧される。十分に減圧することによって封止後の気泡残りを効果的に抑制することができる。また、急激な減圧操作による発光素子１２０の破損を防止するためには、減圧工程を行う時間（減圧時間）を長くした方が好ましい。本実施態様の発光モジュール１００の製造方法においては、封止処理容器２０１の内部圧力を１０分間で、大気圧から−０．１ＭＰａまで減圧させた。
【００９２】
［昇温工程］
封止処理容器２０１の内部圧力を大気圧未満に減圧したまま、封止樹脂１５０の融点以上の温度まで昇温する工程である。封止樹脂１５０を昇温すると融点付近で弾性率が大きく低下して高粘度の液体へと変化するが、弾性率が高いうちに減圧度を下げて昇圧したのでは、発光モジュール１００の内部へ空気が流入してしまい、封止樹脂１５０の内部に気泡が残留するおそれがある。このため、昇温工程では、そのような温度に到達するまで減圧したままの状態とすることが好ましい。
【００９３】
昇温工程において、ソーク炉２０３の内部温度をどこまで上昇させるか（目標温度）は、封止樹脂１５０の種類などによっても異なり、とくに限定されない。しかし、昇温工程の目標温度が封止樹脂１５０の融点（ｔｍとする）に近すぎると、温度測定の誤差などによって封止樹脂１５０が溶融しないおそれがある。このため、昇温工程での目標温度は、（ｔｍ＋１０）℃以上とすると好ましく、（ｔｍ＋２０）℃以上とするとより好ましい。多くの封止樹脂１５０において、目標温度は８０℃以上であると好ましく、８５℃以上であると好ましい。一方、昇温工程の目標温度は、高くしすぎると、封止樹脂１５０が劣化するおそれがあるために、通常、２００℃以下とされる。
【００９４】
昇温工程において、ソーク炉２０３の内部温度を室温から目標温度まで上昇させるのに要する時間（昇温時間）を短くしすぎると、表面シート１３０や裏面シート１４０に反りが生じてその間に収容されている発光素子１２０に過剰な荷重がかかるおそれがある。この場合には、発光素子１２０が破損するおそれもある。このため、昇温工程における昇温時間は、１５分以上であると好ましく、３０分以上であるとより好ましく、１時間以上であるとさらに好ましい。一方、昇温工程における昇温時間を長くしすぎると、発光モジュール１００の生産性が低下する。このため、昇温工程における昇温時間は、通常、１０時間以下とされる。昇温工程における昇温時間は５時間以下であると好ましい。
【００９５】
ところで、昇温工程における昇温は、連続的に一定速度で行ってもよいが、途中で昇温速度を変化させたり停止させたりするなど、段階的に行うと好ましい。これにより、発光モジュール１００の内部の温度分布が均一化する時間を確保することが可能になる。本実施態様の発光モジュール１００の製造方法においても、図９に示すように、昇温工程における昇温を段階的に行っている。
【００９６】
すなわち、昇温工程における第一段階で、１分間でソーク炉２０３の内部温度を室温（２５℃）から３５℃まで上昇させ、第二段階で、１０分間でソーク炉２０３の内部温度を３５℃から６０℃まで上昇させた。続いて、第三段階で、ソーク炉２０３の内部温度を１０分間にわたって６０℃に保った。第四段階では、１５分間で、ソーク炉２０３の内部温度を６０℃から８０℃まで上昇させた後、第五段階で、ソーク炉２０３の内部温度を４５分間にわたって８０℃に保った。続く第六段階では、１０分間で、ソーク炉２０３の内部温度を８０℃から１００℃まで上昇させた。本実施態様の発光モジュール１００の製造方法においては、昇温工程における第一段階から第六段階に至るまで、封止処理容器２０１の内部圧力（ゲージ圧）は、−０．１ＭＰａに保っている。
【００９７】
［溶融工程］
ソーク炉２０３の内部温度を封止樹脂１５０の融点以上に保ち、封止樹脂１５０を溶融させる工程である。溶融工程を行う時間は、とくに限定されないが、通常、５分〜２時間、好適には１０分〜１時間である。本実施態様の発光モジュール１００の製造方法においては、４５分間にわたって、ソーク炉２０３の内部温度を１００℃に保った。また、溶融工程を行う際の封止処理容器２０１の内部圧力もとくに限定されないが、本実施態様の発光モジュール１００の製造方法においては、封止処理容器２０１の内部圧力を−０．１ＭＰａに保った。
【００９８】
［冷却工程］
ソーク炉２０３の内部温度を低下させ、発光モジュール１００を冷却する工程である。冷却工程において、ソーク炉２０３の内部温度は、通常、室温付近まで下降させる。このとき、ソーク炉２０３の内部温度を、溶融工程を行った温度から室温付近まで低下させるのに要する時間（冷却時間）を短くしすぎると、表面シート１３０や裏面シート１４０などに用いられているガラス板が割れるおそれがある。また、得られる発光モジュール１００に反りが発生するおそれもある。このため、冷却時間は、通常、１０分以上とされる。冷却時間は、２０分以上であると好ましい。本実施態様の発光モジュール１００の製造方法においては、３０分間で、ソーク炉の内部温度を１００℃から３０℃まで下降させた。
【００９９】
［昇圧工程］
封止処理容器２０１の内部圧力を上昇させる工程である。本実施態様の発光モジュール１００の製造方法において、昇圧工程は、冷却工程の後に行っているが、これに限定されない。昇圧工程は、溶融工程や冷却工程の前に行ってもよいし、溶融工程や冷却工程と同時に行ってもよい。この昇圧工程では、通常、大気圧付近となるまで昇圧される。冷却工程の後に昇圧工程を行うのであれば、昇圧工程を行う時間（昇圧時間）は短くすることができる。これに対し、封止樹脂１５０が溶融状態にあるときは、昇圧時間を長くした方が好ましく、段階的に昇圧するとより好ましい。本実施態様の発光モジュール１００の製造方法では、冷却工程を終えた後、約１分間かけて封止処理容器２０１の内部圧力を大気圧まで上昇させた。
【０１００】
［取り出し工程］
上記の各工程を終えて、複数の発光素子１２０が実装された回路基板１１０が表面シート１３０と裏面シート１４０の間に封止樹脂１５０で封止された発光モジュール１００をソーク炉２０３から取り出す工程である。取り出し工程は、通常、昇圧工程の後に行われる。封止処理装置２００を用いた工程は、ここまでであるが、通常、この後に、以下の仕上げ工程と、検査工程が行われる。
【０１０１】
［仕上げ工程］
封止処理装置２００から取り出した発光モジュール１００に仕上げを施す工程である。発光モジュール１００を封止処理装置２００から取り出し、発光モジュール１００の周縁から封止樹脂１５０などがはみ出していないかを確認する。封止樹脂１５０がはみ出ている場合には、カッターなどを用いてそのはみ出た部分を取り除く。次に、それぞれの導電路１１４に設けた電極に配線を行い、必要に応じて、発光素子１２０の点灯制御を行うための制御ユニットを前記配線に取り付ける。
【０１０２】
［検査工程］
仕上げ工程を終えた発光モジュール１００が実際に使用できるかどうか検査する工程である。仕上げ工程を終えた発光モジュール１００を目視で確認し、全ての発光素子１２０が規則正しく整列されているかどうか確認する。また、封止樹脂１５０の内部に気泡残りがあるか、発光モジュール１００の周辺部から封止樹脂１５０のはみ出しやヒケが生じていないか確認する。さらに、発光モジュール１００を電源に接続し、全ての発光素子１２０が点灯するか確認する。
【０１０３】
９．用途
本発明の発光モジュール１００は、表面シート１３０と裏面シート１４０の間に複数の発光素子１２０が破損することなく、規則正しく整列することができるものであるから、大面積の面状照明装置に好適に使用することができる。しかも、気泡残りが抑制され、端部からの樹脂のはみ出しも抑制され、正しく整列されて外観が美麗であるので、装飾性が要求される部分の照明装置や表示装置として好適に使用することができる。また、様々な形状や寸法への対応が容易なので、建築物の外壁、屋根、窓、天井、内壁などに好適に使用されるとともに、屋内外の装飾や表示装置としても好適に使用される。とくに、表面シート１３０だけでなく裏面シート１４０も透光性を有する素材とした場合には、複数の発光素子１２０があたかも宙に浮いているかのように見せることも可能である。このような発光モジュール１００は、パチンコ店やゲームセンターなど、各種遊技場で需要がある。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の発光モジュールを表面シートに垂直な面で切断した断面図である。
【図２】本発明の発光モジュールを分解した状態を表面シートに垂直な面で切断した断面図である。
【図３】本発明の発光モジュールに使用する回路基板を該回路基板に垂直な面で切断した断面図である。
【図４】列制御型の発光モジュールに使用する回路基板の一例を示した平面図である。
【図５】個別制御型の発光モジュールに使用する回路基板の一例を示した平面図である。
【図６】個別制御型の発光モジュールに使用する回路基板の他の例を示した平面図である。
【図７】図６に示した回路基板を拡大した状態を示した平面図である。
【図８】本発明の発光モジュールの製造方法において、複数の発光素子が実装された回路基板を、表面シートと裏面シートとの間に樹脂で封止する際に使用するソーク炉の内部温度と封止処理容器の内部圧力（ゲージ圧）のプログラムの一例を示した図である。
【図９】本発明の発光モジュールの製造方法において、複数の発光素子が実装された回路基板を、表面シートと裏面シートとの間に樹脂で封止する際のソーク炉の温度と圧力（ゲージ圧）とを示した図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１００  発光モジュール
１１０  回路基板
１１１  透光性導電層
１１２  透光性絶縁層
１１３  絶縁溝
１１４  導電路
１２０  発光素子
１３０  表面シート
１４０  裏面シート
１５０  封止樹脂シート（封止樹脂）
２００  封止処理装置
２０１  封止処理容器
２０２  ブリーダー
２０３  ソーク炉
２０４  第一パイプ
２０５  第二パイプ
２０６  タンク
２０７  真空ポンプ
２０８  バルブ
２０９  圧力計
２１０  電磁弁
２１１  制御回路
２１２  コントロールバルブ
２１３  バルブ
２１４  圧力計
２１５  制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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