面发光单元及其制造方法

专利名称：面发光单元及其制造方法
技术领域：
本发明涉及在液晶显示装置用的背光单元及照明器具中所使用的且由装载发光 元件的发光元件模块构成的面发光单元及其制造方法。
背景技术：
在液晶电视及液晶监视器等液晶显示装置中，液晶自身并非一定发光，因此，为 了显示就需要从背面进行照射的光源。作为该光源使用萤光管及LED(Light Emitting Diode)等固体发光元件，为了在任何情况下在显示区域内都得到均勻的光，需要花功夫进 行研究。图14表示目前所使用的且装载了发光元件的基板(发光元件模块)的构成。如 日本特开2008-305940号公报所公示的那样，在基板11上直接设置LED5，由导线8连接基 板11和LED5，另外，为了保护基板上的LED5和导线8，将透镜部41a和反射镜部41b —体 成形后的罩41通过使用粘接树脂32粘接，并且向罩41内部注入密封用透明树脂42且使 之热固化来完成。然而，在上述现有技术的情况下，在罩41的底面的整个面，罩由粘接树脂32固定 在基板11上。这时若粘接树脂为液状，则需要将粘接树脂32涂敷在罩41的底面或基板11 上的与罩的底面的形状重合的区域，而涂敷往往需要时间。另外，需要粘接树脂量也增加。 若为片状或带状的粘接材料则也需要较大的粘接面积。因此，可认为由粘接树脂固定的区 域并非在罩41的底面的整个面，仅对在罩41的底面或基板11上的与罩的底面的形状重合 的区域的一部分进行点状涂敷。但是，这时由于粘接树脂遮挡来自发光元件的光而有影产生。由于发光元件的排 列的方式，其影彼此重叠而加强，在液晶电视、液晶监视器、或面发光型的照明器具等所使 用的面发光单元中，往往会有筋状的亮度不均产生。

发明内容
本发明是鉴于上述现有技术问题而作成的，其目的在于，提供一种面发光单元，既 可节约粘接树脂的粘接之处，又可抑制亮度不均的产生。用于解决上述问题的本发明的面发光单元，其第一特征在于，将多个包含发光元 件的发光元件部件在基板上二维地整列配置，在所述基板上，将多个用于使来自所述发光 元件的光分散的光学透镜按所述发光元件部件进行配置，所述光学透镜分别经由一个或多 个支承部被固定在所述基板上，在所述发光元件部件二维地整列配置的局部区域或全部区 域，所述支承部各自按照避开将与由所述各支承部固定于所述基板上的所述光学透镜相对 应的所述发光元件部件、和与该发光元件部件邻接的所述发光元件部件连结的至少一条直 线上的方式配置。另外，本发明的面发光单元，其第二特征在于，在所述第一特征的基础上，在所述 发光元件部件二维地整列配置的局部区域或全部区域，所述支承部各自按照避开将与由所述各支承部固定于所述基板上的所述光学透镜相对应的所述发光元件部件、和与该发光元 件部件邻接的所述发光元件部件连结的所有直线上的方式配置。另外，本发明的面发光单元，其第三特征在于，在所述第一或第二特征的任一特征 的基础上，所述支承部各自以在上述的按照避开的方式所配置的直线上的所述发光元件部 件的射出部的投影宽度量的区域得以避开地配置。另外，本发明的面发光单元，其第四特征在于，在所述第一 第三特征的任一特征 的基础上，所述支承部包含用于使所述光学透镜固定在所述基板上的粘接树脂。另外，本发明的面发光单元，其第五特征在于，在所述第一 第四特征的任一特征 的基础上，所述支承部包含从所述光学透镜的外周部向所述基板方向突出的一个或多个所 述光学透镜的支柱而成。另外，本发明的面发光单元，其第六特征在于，在所述第一 第五特征的任一特征 的基础上，所述发光元件部件按照所述发光元件由透明树脂密封的方式构成。本发明的面发光单元的制造方法是制造所述第一 第六特征的任一特征的面发 光单元的方法，其第一特征在于，包含将包含发光元件的发光元件部件进行准备的工序； 将在基板上形成有用于设置配线及所述发光元件部件的凸台的所述基板进行准备的工序； 光学透镜的准备工序；在所述基板的所述凸台上将所述发光元件部件二维地整列设置的工 序；经由一个或多个支承部按所述发光元件部件将所述光学透镜固定于所述基板上的透镜 固定工序；在所述透镜固定工序中，将所述发光元件部件二维地整列配置的局部区域或全 部区域的所述支承部各自，按照避开将与由所述各支承部固定于所述基板上的所述光学透 镜相对应的所述发光元件部件、和与该发光元件部件邻接的所述发光元件部件连结的至少 一条直线上的方式配置。另外，本发明的面发光单元的制造方法，其第二特征在于，在所述第一特征的基础 上，在所述透镜固定工序中，在所述发光元件部件二维地整列配置的局部区域或全部区域， 粘接树脂的粘接之处按照避开将与由该粘接树脂粘接于所述基板上的所述光学透镜相对 应的所述发光元件部件、和与该发光元件部件邻接的所述发光元件部件连结的至少一条直 线上的方式配置。另外，本发明的面发光单元的制造方法，其第三特征在于，在所述第一或第二特征 的基础上，在所述光学透镜的准备工序中，将具有从外周部向所述基板方向突出的一个或 多个支柱的所述光学透镜进行准备，在所述透镜固定工序中，将所述发光元件部件二维地 整列配置的局部区域或全部区域的所述光学透镜的所述支柱各自，按照避开将与由所述各 支柱固定于所述基板上的所述光学透镜相对应的所述发光元件部件、和与该发光元件部件 邻接的所述发光元件部件连结的至少一条直线上的方式配置。另外，本发明的面发光单元的制造方法，其第四特征在于，在所述第一 第三特征 中任一特征的基础上，所述支承部各自以在上述的按照避开的方式所配置的直线上的所述 发光元件部件的射出部的投影宽度量的区域得以避开地配置。本发明的面发光单元中，将多个包含发光元件的发光元件部件在基板上二维地整 列配置，将多个用于使来自所述发光元件的光分散的光学透镜按所述发光元件部件在所述 基板上进行配置，将光学透镜的进行在基板上固定的支承部，按照避开将与该支承部所固 定的光学透镜相对应的发光元件部件、和与该发光元件部件邻接的发光元件部件连结的直
5线上的方式进行配置。。通过这样操作，因支承部遮挡来自发光元件的光而产生的影相互不 重合，因此在该支承部避开该直线上所配置的区域，可以抑制筋状亮度不均的产生。


图1是在本发明的面发光单元中所使用的发光元件模块的剖面图；图2是表示在发光元件模块所设置的光学透镜的形状的图；图3是表示发光元件模块的制造工序的图；图4是表示发光元件模块的制造工序的图；图5是表示筋状的亮度不均在纵向和横向产生的面发光单元的发光元件部件、光 学透镜、及支承部的配置的图；图6是表示本发明的面发光单元的发光元件部件、光学透镜、及支承部的配置的 图；图7是表示本发明的面发光单元的发光元件部件、光学透镜、及支承部的配置的 图；图8是表示本发明的面发光单元的发光元件部件、光学透镜、及支承部的配置的 图；图9是表示本发明的面发光单元的发光元件部件、光学透镜、及支承部的配置的 图；图10是表示本发明的面发光单元的发光元件部件、光学透镜、及支承部的配置的 图；图11是表示本发明的面发光单元的发光元件部件、光学透镜、及支承部的配置的 图；图12是表示本发明的面发光单元的发光元件部件、光学透镜、及支承部的配置的 图；图13是表示本发明的面发光单元的发光元件部件、光学透镜、及支承部的配置的 详细的图；图14是现有技术的发光元件模块的剖面图。
具体实施例方式(第一实施方式)图1表示在本发明的面发光单元中所使用的且装载了发光元件的发光元件模块1 的构成例。图1是本实施方式所适用的发光元件模块1的基板的垂直方向的剖面图。在基 板11上，将搭载了作为发光元件的LED之发光元件部件2按照分别为一列或多列的方式装 载多个。图1中，着重对一个发光元件部件2进行描述。另外，在以后所示的附图中，适当 强调表示主要部分，附图上的各构成部分的尺寸比和实际尺寸比不一定一致。发光元件部件2的构成为，在陶瓷等部件基板3上搭载有一个或多个LED芯片(未 图示)，通过导线(未图示)等与部件基板3电连接，且LED芯片和导线由密封树脂6密封。 而且，发光元件部件2在基板11的凸台部13a上通过焊锡等导电材料7经由部件端子4与 基板11连接，光学透镜21的中心被设置为与发光元件部件2的中心大致重合。密封树脂6使用硅酮系等透明树脂，根据需要添加有萤光体等。这样，事先制作将LED芯片由透明树 脂密封的发光元件部件2，通过在基板11上装载合格的发光元件部件2，可以使得搭载多个 LED的发光元件模块1的成品率降低得以抑制。基板11例如是在使布状或无纺布状的玻璃纤维及有机纤维等含浸树脂(环氧树 脂、氰酸酯树脂等)所形成的基材12上实施配线处理而制作的。在配线13 (13a，13b)使用 铜。在配线的最表面镀金也可。另外，发光元件部件2发热较大，所以可以将配线布在基板 11的两面。在发光元件部件2的装载之处，以与部件端子4的端子配置吻合的方式配置有 凸台部13a。在基板的最表面将白色的绝缘材料(白抗蚀剂层等)14按照覆盖除凸台部13a 以外的配线部13b的电极的配置区域的方式形成。通过基板11的最表面由白色绝缘材料 14覆盖，来进行配线的保护，除此之外，能够使来自发光元件的光的反射率提高，从而可以 使入射到显示区域内的光照射量提高。另外，在基板表面另外设置反射片的情况下，也可以 是通常的阻焊剂(也称抗焊剂colder resist)。在基板11上具有未由绝缘材料14覆盖的开口部15a和15b，在开口部15a中发 光元件部件2与基板11上的凸台部13a连接，在开口部15b中光学透镜21和基板11上的 基材12被粘接树脂31固定。在此，作为粘接树脂31可以使用延伸率良好的粘接树脂，具 体地说，理想的是使用拉伸断裂延伸率为50%的粘接树脂。由此，因基板11和光学透镜21 的热膨胀系数不一致所产生的应力由基板和光学透镜的粘接部吸收，能够防止基板和光学 透镜的粘接部的裂纹及剥落，可以提供成品率高的发光元件模块。例如，可以使用环氧系的 热固化性树脂、或硅酮系、丙烯酸改性硅酮系或聚氨酯系的湿度固化性的树脂。开口部15b的尺寸与光学透镜21的支柱部23的底面尺寸相同、或比其大少许也 可。这样，通过在绝缘材料上设置与支柱部23的底面尺寸相同或大少许的尺寸的开口部， 容易进行粘接树脂31的定位，树脂量的管理也变得容易。粘接树脂31的量过多时，因粘接 树脂31溢到光学透镜的透镜部22的底面、或在基板11面上超过开口部15b而扩大，使得 在透镜部22的底面或支柱部23产生透射光的遮挡及吸收，对来自发光元件的光的扩散产 生影响。另外，基板11的热膨胀系数在树脂基板11中是1X10_5/°C 3X10_5/°C左右、在 陶瓷基板中是5X 10_6/°C左右。另外，开口部15b以避开连结邻接的发光元件部件2彼此 的直线上的方式配置。由此，以避开连结邻接的发光元件部件2彼此的直线上的方式配置 光学透镜的支柱部23及粘接树脂31，由于因光学透镜支柱部23及粘接树脂31遮挡来自发 光元件的光而产生的影彼此不重叠，因此，可以抑制筋状的亮度不均的产生。光学透镜21可以使用透明性优异的丙烯酸系、聚碳酸酯、甲基丙烯酸酯、及其他 苯乙烯系、环氧系树脂等。这些材料的热膨胀系数为6X10_5/°C 8X10_5/°C左右。图2表 示光学透镜21的形状。图2(a)表示侧面图，图2(b)表示从上观察到的图。如图2(a)及 (b)所示，光学透镜21具有透镜部22、支柱部23、凹部24、标记部25，通过使用模具由注射 成型等成型为一体物而制作成。透镜部22通过事先模拟等以能够使光扩散的方式设计为非球面形状而形成。支柱部23由为了将光学透镜21通过使用粘接树脂31固定在基板11所设置的一 个或多个支柱构成。该支柱设置三个以上时，相对于基板11水平安装变得容易，因此优选。 另外，也可以将支柱部23的全部的支柱经由粘接树脂31与基板11固定，因为通过固定至 少两个支柱，就不会产生光学透镜21的旋转，所以优选。该支柱部23的多个支柱和粘接树
7脂31作为用于将光学透镜21固定在基板11上的支承部发挥机能。另外，支柱部23具有使因基板11和光学透镜21的热膨胀系数不一致而导致的在 粘接部分所附加的应力得以分散的作用。该应力是因对基板11的光学透镜21的粘接后的 温度变化(由于粘接树脂31的加热处理后的冷却、或由于显示装置的0N/0FF而使发光元 件部件2其他的零件反复发热、冷却所产生的温度变化)，使得尺寸(支柱部23的各支柱间 的距离)发生变化而产生的。因此，支柱部23的支柱的高度越高，越能够使附加在粘接部 分的应力得以分散。此外，通过基板11和光学透镜21由支柱部23粘接，在基板11和光学透镜21之 间具有按该支柱的高度量的空气可以移动的层，可以使发光元件模块1的散热性良好。另外，在与基板11的上表面呈水平的方向，支柱部23的剖面形状可以考虑圆、椭 圆、三角形、正方形、长方形、多边形等各种形状，但优选在连结光学透镜21的中心和支柱 部23的中心的方向(即，透镜的半径方向)的剖面的宽度为0. 5 5mm。这是因为在连结 光学透镜21的中心和支柱部23的中心的方向，支柱部23的宽度过于宽时，因光学影响会 遮挡来自发光元件部件2的直接光或来自基板11的表面的反射光向光学透镜21入射；相 反地过于狭窄时强度变弱。另一方面，在与连结光学透镜21的中心和支柱部23的中心的 线相垂直的方向(即，透镜的外周方向)，可以将宽度较大地扩展，优选剖面的宽度为0.5 IOmm左右。在与连结光学透镜21的中心和支柱部23的中心的线相垂直的方向，上述的光 学的影响少，但支柱部的剖面宽度过于宽时，因妨碍空气的移动，对散热性产生影响。然而， 即使剖面宽度超过IOmm时，与将发光元件部件2密闭的情况相比时，由于具有空气可以移 动的层，因此散热性提高。支柱部23的支柱的高度在降低附加在粘接树脂31上的应力的意义上，优选尽可 能增加，但由装载有发光元件模块1的显示装置的厚度及发光元件的安装高度等的平衡来 确定，0. 1 5mm左右为宜。另外，由粘接树脂31固定的支柱部23的每个支柱间的距离越 大，附加在粘接树脂31上的应力也增大，因此优选该支柱间的距离为20mm以下。在光学透镜21的中央部形成有用于收纳发光元件部件2的一部分的凹部24，发 光元件部件2不被封闭，发光元件部件2和凹部24之间具有空气层，就使得发光元件部件 2的、进而发光元件模块1的整体的散热性良好。标记部25作为将光学透镜21装载在基板11上时的对准标记使用。标记部25采 用从光学透镜21的外周向外侧突出的结构、且在支柱部23的外侧被分别设置在从光学透 镜21的中心通过三个支柱的中心的延长线上。标记部25的形状从光学透镜21的正面观 察，只要是三角形及长方形等形状，且与光学透镜成型后的浇口(gate)切断部(未图示) 的形状可区别的形状即可。在本实施方式中，浇口切断部的形状为长方形，所以将标记部25 的形状设为三角形。(第二实施方式)下面，对上述发光元件模块1的制造方法进行说明。图3及图4是表示图1所示 的发光元件模块1的制造工序的图。首先，准备发光元件部件2、基板11、及光学透镜21。在此，基板11例如是将环氧 树脂和玻璃纤维复合而成的树脂基板，图3表示基板11的剖面图。在基板11的两面形成 有配线13。该配线13可以由铜、镍、金等材料形成。在配线13中，在基板11的一面上形成
8有装载发光元件部件2的凸台部13a，在两面形成有配线部13b。另外，通过在没有装载发 光元件部件2的另一面上在整面设置配线部13b，来提高基板11的散热性。阻焊剂14覆盖 在两面所形成的配线13b的整面，保护配线部13b，在设置有凸台部13a和光学透镜21的支 柱部23的位置分别设置有开口部15a、15b。发光元件部件2如下形成，即，在由陶瓷构成的部件基板3之上搭载有一个或多个 LED芯片(未图示)，且由导线(未图示)等电连接，LED芯片和导线由密封树脂6密封。密 封树脂6优选耐热性、耐光性优异的硅酮系树脂。光学透镜21通过使用模具由注射成型等将透镜部22、支柱部23、凹部24、标记部 25 —体成型(成形)。支柱部23、标记部25也可以在以后安装，但由一种材料完成，就优选 在工序上容易的一体成型。接着，在基板11上设置发光元件部件2。图4表示设置有发光元件部件2的基板 11的剖面图。在发光元件部件2的部件基板3的安装面上设置有由铜、银、镍、金等构成的 部件端子4，经由焊锡或导电粘接材料等导电材料7被安装在基板的凸台部13a上。导电材 料7可以设置在部件端子4或凸台部13a的任一方或两方。这些导电材料由回流(reflow) 及烘箱(oven)等进行热处理，将发光元件部件2固定在基板11上。接着，在基板11上将光学透镜21通过使用粘接树脂31加以固定。如上所述，粘 接树脂31是延伸率良好的粘接树脂。这时，以避开连结邻接的发光元件部件2彼此的直线 上的方式配置光学透镜21的支柱部23及粘接树脂31。由此，因光学透镜的支柱部23及粘 接树脂31遮挡来自发光元件的光所产生的影彼此不重叠，可抑制筋状的亮度不均的产生。向图4的基板11上的开口部15b上供给适量的粘接树脂31，使其与光学透镜21 的支柱部23的支柱的底面粘接。向基板11上的光学透镜粘接位置的粘接树脂31的供给， 在粘接树脂31为液态时，可以利用滴涂(dispense)法、印刷法等进行；在为片状、带状时， 通过进行临时压接等来供给。在制造上将液态的粘接树脂31利用滴涂法涂敷的方法较简 便，因而优选。粘接树脂31由于仅供给粘接之处(支柱部23的全部的支柱的底部或其中至少一 处)，因此，与现有技术那样将透镜周缘部全体进行粘接的情况相比，可以降低使用量。接着，使用焊接机、安装机等通常的装载机进行光学透镜21向基板11的固定。标 记部25作为这时的对准标记使用。粘接树脂31使用环氧系热固化型的粘接树脂时，透镜21装载后，可以在90°C以下 即80°C下进行5分钟的热处理固化。因此，与在150°C以上的高温下进行热固化的通常的 粘接树脂相比，可以使在热固化后的冷却后所附加的应力减小。另外，由于是在5分钟左右 的短时间内完成，因此不仅是烘箱还可通过热板(hot plate)及回转炉来进行固化。另外，作为粘接树脂31使用硅酮系及聚氨酯等湿度固化型粘接树脂时，可以使其 在更低的温度即40 60°C固化。另外，在容许8小时左右的长时间的固化处理时，可以在 室温固化，因此可以进一步使附加在粘接树脂31部的应力得以降低。通过上述工序，光学透镜21经由该支柱部23被粘接在基板11上，以光学透镜21 的中心与发光元件部件2的中心大致重叠的方式被固定在基板11上，由此制造图1所示的 在基板11上设置有发光元件部件2及光学透镜21的发光元件模块1。(第三实施方式)
上述发光元件模块1以单体、或使多个同种或异种的发光元件模块彼此组合地在 纵向及横向连接，可以作为用作液晶电视及液晶监视器等背光或照明器具的面发光单元使 用。在该面发光单元中，通过将搭载了发光元件的发光元件部件整列配置为二维矩阵状，来 确保相当于图像尺寸的发光区域。图5 图12是该面发光单元的结构例，是表示本发明的面发光单元中的发光元件 部件2、光学透镜21、及光学透镜支柱部23的各支柱和粘接树脂31的配置关系的图。使用 图5 图12，对在发光元件点亮时产生的筋状的亮度不均进行说明。在图5 图12中，由点划线包围的区域是假定液晶电视及液晶监视器等画面或面 发光型照明器具的发光面的区域。在该区域中，由一个或多个发光元件模块将发光元件部 件2和光学透镜21整列配置为二维矩阵状。作为其整列的方式，可以考虑如图5 图11 所示的格子状、如图12所示的奇数列和偶数列错开的方式、未图示放射状的方式等。在任 何排列中，在纵、横或斜向，都存在将多个邻接的发光元件部件彼此连结的直线(点划线)。在图5所示的面发光单元51中，在每个光学透镜21具有四个支承部(粘接树脂 31或支柱部23的支柱、或其两方)，其支承部的中心以在与将邻接的发光元件部件2的中 心彼此连结的纵和横的直线上重叠的方式配置。这时，在纵向和横向产生筋状亮度不均。这 是因为，各支承部遮挡来自发光元件部件2的光，产生影，因其影彼此在连结发光元件部件 2彼此的直线上排列为一列而重合，由此被加强。在图6所示的面发光单元52中，在每个光学透镜21具有三个支承部(粘接树脂 31或支柱部23的支柱或其两方)，该支柱部中的一个以其中心在将邻接的发光元件部件2 的中心彼此连结的纵直线上重叠的方式配置、但在将邻接的发光元件部件2的中心彼此连 结的横直线上避开，由此配置光学透镜21的三个支承部。这种情况下，仅在纵向产生筋状 的亮度不均，在横向没产生。这是因为，各支承部遮挡来自发光元件部件2的光而产生影， 该影彼此在纵向在连结邻接的发光元件部件2彼此的直线上排列为一列而被加强，而在横 向在连结邻接的发光元件部件2彼此的直线上没有排列。在图7所示的面发光单元53中，在每个光学透镜21具有三个支承部(粘接树脂 31或支柱部23的支柱或其两方)，该支承部中的一个以其中心在将邻接的发光元件部件2 的中心彼此连结的横直线上重叠的方式配置、但在将邻接的发光元件部件2的中心彼此连 结的纵直线上避开，由此配置有光学透镜21的三个支承部。这种情况下，仅在横向产生筋 状的亮度不均，而在纵向没产生。这是因为，每个支承部遮挡来自发光元件部件2的光而 产生影，该影彼此在横向在将邻接的发光元件部件2彼此连结的直线上排列为一列而被加 强，而在纵向在将邻接的发光元件部件2彼此连结的直线上没有排列。在图8 图10所示的面发光单元54 56中，光学透镜21的支承部(粘接树脂 31或支柱部23的支柱或其两方)的中心全部按照避开将邻接的发光元件部件2的中心彼 此连结的纵和横直线上的方式配置。这种情况下，不论是纵向或横向都没有产生筋状的亮 度不均。这是因为各支承部遮挡来自发光元件部件2的光而产生影，但该影彼此在将邻接 的发光元件部件2彼此连结的纵或横的直线上没有排列。在图8所示的面发光单元54中， 支承部相对于全部的光学透镜21的配置都相同，在图9所示的面发光单元55中，表示在奇 数列和偶数列变换配置的例子。即使完全随机地配置，因支承部的影彼此重合之处变少，也 可抑制筋状的亮度不均。
在图8、图9所示的面发光单元54、55中，在每个光学透镜21具有三个支承部，相 对于此，在图10所示的面发光单元56中，在每个光学透镜21具有五个支承部。然而，在面 发光单元56中，全部的五个支承部以避开将邻接的发光元件部件2的中心彼此连结的纵和 横的直线上的方式配置，其结果无论是纵向还是横向都没有产生筋状的亮度不均。在图11所示的面发光单元57中，除了 一个光学透镜2Ia以外，该支承部的中心以 在将邻接的发光元件部件2a的中心彼此连结的纵和横的直线上重合的方式配置。换句话 说，在一个光学透镜21a中，其支承部(粘接树脂31a或支柱部23a的支柱或其两方)的中 心按照避开将对应的发光元件部件2a和与该发光元件部件2a邻接的发光元件部件的中心 彼此连结的直线上的方式配置，与图5的面发光单元相比较，仅在该光学透镜21a附近抑制 亮度不均。在图12所示的面发光单元58中，发光元件部件2以奇数列和偶数列相互不同地 配置，发光元件部件2在纵向和斜向邻接。在这种情况下，与横向相比，纵向和斜向成为比 较容易受到影之影响的方向。因此，如图12所示，光学透镜21的支承部(粘接树脂31或 支柱部23的支柱或其两方)的中心按照避开将邻接的发光元件部件2的中心彼此在纵向 和斜向连结的直线上的方式配置，没有产生筋状的亮度不均，得到良好的结果。因此，用于将光学透镜21固定于基板11上的支承部，按照避开将与该支承部所固 定的光学透镜相对应的发光元件部件、和与该发光元件部件邻接的发光元件部件连结的直 线上的方式配置，由此可以实现抑制了筋状亮度不均的面发光单元。图13表示用于将光学透镜21固定于基板11上的支承部、与由该支承部固定的光 学透镜相对应的发光元件部件、和与该发光元件部件邻接的发光元件部件的位置关系。在 图13(A)中，在将邻接的发光元件部件2的中心彼此连结的直线上配置支承部的中心，支承 部的影的对比度变强地显现出来。图13(B)中，按照避开将邻接的发光元件部件2的中心 彼此连结的直线上的方式配置支承部的中心，因支承部的影的对比度变弱，所以难以分辩 亮度不均。在图13(C)中，按照避开将邻接的发光元件部件2的中心彼此连结的直线上的 方式配置支承部整体，支承部的影的对比度更弱，几乎没有亮度不均。在图13(D)中，按照 避开将邻接的发光元件部件2的射出部(光的放出之部分，在本实施方式中相当于至发光 元件的密封树脂6)彼此连结的投影宽度范围的方式配置支承部整体，是最理想的配置。另外，上述的实施方式是本发明适用的实施方式的一例。本发明的实施方式不限 定于此，在不脱离本发明的宗旨的范围内可以进行种种变更。(其他实施方式)下面，对其他实施方式进行说明。(1)在上述实施方式中，由光学透镜21的支柱部23的各支柱、和将该支柱的底面 和基板11粘接的粘接树脂31构成用于将光学透镜固定在基板上的支承部。本发明不必限 定于此。例如，也可以通过将另外成型的透明的支柱部分插入固定于基板11上后，将该支 柱部分的上表面和光学透镜21由粘接树脂粘接。这种情况下，也可以通过以避开将邻接的 发光元件部件2彼此连结的直线上的方式配置该支柱部分，由于该支柱部分及粘接树脂31 遮挡来自发光元件的光而产生的影彼此不重合，可以抑制筋状亮度不均的产生。另外，也可 以只用粘接树脂固定光学透镜。这种情况下，通过按照避开将邻接的发光元件部件2彼此 连结的直线上的方式配置粘接位置，由于粘接树脂遮挡来自发光元件的光而产生的影彼此
11不重合，可以抑制筋状亮度不均的产生。(2)另外，在上述实施方式中，关于面发光单元内的发光元件部件2、光学透镜21、 及光学透镜的支柱部23的各支柱(粘接树脂31)的配置关系，图6 图9及图12表示在 每个光学透镜21所设置的支柱部23的支柱的个数为3个的情况，图11表示4个的情况， 图10表示5个的情况，这些是举例表示，本发明并不限定支柱部23的支柱的个数。对于只 有1个支柱的光学透镜21，也可以经由该1个支柱将光学透镜21固定在基板11上，且通过 按照避开将邻接的发光元件部件2彼此连结的直线上的方式配置支柱，由于支柱遮挡来自 发光元件的光而产生的影彼此不重合，可以抑制筋状的光度不均的产生。或者，在上述现有技术的图14中，粘接树脂32相当于本发明的支柱部23。这种情 况下，不是在罩41的底面的整个面上涂敷粘接树脂32，而是在罩41的底面的局部的一个或 多个区域进行点状涂敷，经由粘接树脂32使罩41被粘接固定的基板上的区域，按照避开将 邻接的LED5彼此连结的直线上的方式配置，可以起到本发明的效果。(3)另外，在上述实施方式中，将发光元件由透明树脂密封后的发光元件部件2在 基板11上进行二维整列配置而构成面发光单元，但也可以在基板11上直接将LED等发光 元件二维地整列配置，并在基板11上进行树脂密封。这种情况下，在基板11上二维地整列 配置且被树脂密封的发光元件各自构成发光元件部件2。(4)在上述第一及第二实施方式中，光学透镜21在绝缘材料(阻焊剂)14上所开 设的开口部15b，通过基板11的基材12和光学透镜21的支柱部23被粘接树脂32粘接而 被固定在基板11上，但也可以不设置开口部15b，将绝缘材料(阻焊剂)14和光学透镜21 的支柱部23由粘接树脂31进行固定。这种情况下，在配置有支柱部23的区域进行标识时， 粘接树脂31的供给时的粘接位置的定位和树脂供给量的管理变得容易。但是，有时绝缘材 料14和基材12的密接性不太好，所以，这种情况下优选在绝缘材料14上设置开口部。(5)上述发光元件模块1也可以将与整个显示画面部分相对应的多个发光元件部 件2全部装载在一个模块上，但这时需要与显示画面尺寸相当的大小的基板11，另外，需要 针对每个画面尺寸变换基板11。因此，理想的是，准备装载了数个到数十个的发光元件部件 2的基本发光元件模块多种类多枚，根据画面尺寸，将多个该基本发光元件模块组合使用， 由此构成期望的显示画面尺寸用的发光元件模块1。例如，可以准备分别装载有5个、6个、8 个发光元件部件2的基本发光元件模块三种，来对应各种各样的显示画面。由此，可以减小 每个模块的尺寸，减少每个模块上的发光元件部件2的装载数，因此不降低发光元件模块1 的成品率就可以制造。用跳线(jumper)线或连接器等连接该基本发光元件模块彼此，构成 发光元件模块1。该基板发光元件模块的发光元件部件2及光学透镜21的构成及其向基板 的固定方法，与上述第一及第二实施方式的发光元件模块1 一样，省略说明。本发明可用于由搭载了发光元件的发光元件模块构成的面发光单元，特别是可以 用于液晶电视及液晶监视器等液晶显示装置用的背光及照明装置。
权利要求
一种面发光单元，其中，将多个包含发光元件的发光元件部件在基板上二维地整列配置，在所述基板上，将多个用于使来自所述发光元件的光分散的光学透镜按所述发光元件部件进行配置，所述光学透镜分别经由一个或多个支承部被固定在所述基板上，在所述发光元件部件二维地整列配置的局部区域或全部区域，所述支承部各自按照避开将与由所述各支承部固定于所述基板上的所述光学透镜相对应的所述发光元件部件、和与该发光元件部件邻接的所述发光元件部件连结的至少一条直线上的方式配置。
2.如权利要求1所述的面发光单元，其中，在所述发光元件部件二维地整列配置的局部区域或全部区域，所述支承部各自按照避 开将与由所述各支承部固定于所述基板上的所述光学透镜相对应的所述发光元件部件、和 与该发光元件部件邻接的所述发光元件部件连结的所有直线上的方式配置。
3.如权利要求1所述的面发光单元，其中，所述支承部各自以在上述的按照避开的方式所配置的直线上的所述发光元件部件的 射出部的投影宽度量的区域得以避开地配置。
4.如权利要求1所述的面发光单元，其中，所述支承部包含用于使所述光学透镜固定在所述基板上的粘接树脂而成。
5.如权利要求1所述的面发光单元，其中，所述支承部包含从所述光学透镜的外周部向所述基板方向突出的一个或多个所述光 学透镜的支柱而成。
6.如权利要求1所述的面发光单元，其中，所述发光元件部件按照所述发光元件由透明树脂密封的方式构成。
7.一种面发光单元的制造方法，制造权利要求1所述的面发光单元，其中，该面发光单 元的制造方法包括将包含发光元件的发光元件部件进行准备的工序；将在基板上形成有用于设置配线及所述发光元件部件的凸台的所述基板进行准备的 工序；光学透镜的准备工序；在所述基板的所述凸台上将所述发光元件部件二维地整列设置的工序；经由一个或多个支承部按所述发光元件部件将所述光学透镜固定于所述基板上的透 镜固定工序；在所述透镜固定工序中，将所述发光元件部件二维地整列配置的局部区域或全部区域 的所述支承部各自，按照避开将与由所述各支承部固定于所述基板上的所述光学透镜相对 应的所述发光元件部件、和与该发光元件部件邻接的所述发光元件部件连结的至少一条直 线上的方式配置。
8.如权利要求7所述的面发光单元的制造方法，其中，在所述透镜固定工序中，在所述发光元件部件二维地整列配置的局部区域或全部区 域，粘接树脂的粘接之处按照避开将与由该粘接树脂粘接于所述基板上的所述光学透镜相 对应的所述发光元件部件、和与该发光元件部件邻接的所述发光元件部件连结的至少一条直线上的方式配置。
9.如权利要求7所述的面发光单元的制造方法，其中，在所述光学透镜的准备工序中，将具有从外周部向所述基板方向突出的一个或多个支 柱的所述光学透镜进行准备，在所述透镜固定工序中，将所述发光元件部件二维地整列配置的局部区域或全部区域 的所述光学透镜的所述支柱各自，按照避开将与由所述各支柱固定于所述基板上的所述光 学透镜相对应的所述发光元件部件、和与该发光元件部件邻接的所述发光元件部件连结的 至少一条直线上的方式配置。
10.如权利要求7所述的面发光单元的制造方法，其中，在所述透镜固定工序中，所述支承部各自以在上述的按照避开的方式所配置的直线上 的所述发光元件部件的射出部的投影宽度量的区域得以避开地配置。
全文摘要
本发明提供一种可抑制亮度不均产生的面发光单元及其制造方法。该面发光单元是将多个搭载了发光元件的发光元件部件(2)在基板上二维地整列配置、且将多个用于使来自发光元件的光分散的光学透镜(21)按发光元件部件在基板上配置而形成；光学透镜(21)的进行在基板(11)上固定的支承部，按照避开将与该支承部所固定的光学透镜相对应的发光元件部件、和与该发光元件部件邻接的发光元件部件连结的直线上的方式进行配置。
文档编号F21V17/00GK101956934SQ20101023022
公开日2011年1月26日 申请日期2010年7月13日 优先权日2009年7月14日
发明者住江信二, 日根野充, 石尾俊也, 绪方伸夫 申请人:夏普株式会社