JP2005235581A

JP2005235581A - 直下型バックライト

Info

Publication number: JP2005235581A
Application number: JP2004043261A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Suehiro; 一郎末廣; Yuji Hotta; 祐治堀田; Noriaki Harada; 憲章原田; Naoki Sadayori; 直樹貞頼
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2004-02-19
Filing date: 2004-02-19
Publication date: 2005-09-02

Abstract

【課題】厚さが薄く、かつ発光面の輝度が均一である直下型バックライトを提供する。
【解決手段】（１）光反射面４により形成される空間が樹脂硬化体３により封止されてなる。（２）前記光反射面が逆錐状である。（３）前記樹脂硬化体の屈折率が１．５以上である。（４）前記樹脂がポリカルボジイミドである。
【選択図】図２

Description

本発明は、透過型液晶ディスプレイに使用する直下型バックライトに関する。

従来の直下型バックライトとしては、配線回路基板に実装されたＬＥＤの周囲に四角錐状の孔を設けたホルダーを配置し、ホルダーの上に拡散シートが固定された直下型バックライトが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような直下型バックライトでは、ホルダーの孔の中で光が反射を繰り返すことによって、発光面の輝度が均一になるように設計されている。また、発光面の輝度をより均一にするために、ホルダーの孔の形状を階段状にすることも知られている（例えば、特許文献１参照）
特開２００１−２８１６５６号公報

しかしながら、ホルダーの孔は空気層（屈折率＝１）であるため、孔の中で光が反射を繰り返すことによって、発光面の輝度を均一にするためには、孔の深さをある程度大きくする必要があり、その深さは、発光部の面積にもよるが、通常１５ｍｍ以上である。

従って、本発明の課題は、厚さが薄く、かつ発光面の輝度が均一である直下型バックライトを提供することである。

すなわち、本発明は、
（１）光反射面により形成される空間が樹脂硬化体により封止されてなる直下型バックライト、
（２）前記光反射面が逆錐状である前記（１）記載の直下型バックライト、
（３）前記樹脂硬化体の屈折率が１．５以上である前記（１）または（２）記載の直下型バックライト、ならびに
（４）前記樹脂がポリカルボジイミドであることを特徴とする前記（１）〜（３）いずれか記載の直下型バックライト
に関する。

本発明によれば、厚さが薄く、かつ発光面の輝度が均一である直下型バックライトを提供することができる。

本発明の直下型バックライトは、光反射面により形成される空間が樹脂硬化体により封止されていることに大きな特徴を有する。

かかる空間を樹脂で封止することにより、直下型バックライトに備えられている発光源からの発光を直下型バックライトの発光面に均一に導くことができる。

本発明の直下型バックライトの一例を図２〜５に示す。配線回路基板１上にＬＥＤ２が実装され、光反射面４により形成される空間が樹脂硬化体３により封止されている。

本発明に使用される配線回路基板１としては、従来の配線回路基板であれば特に限定されないが、例えば、ガラスエポキシ基板に銅配線を積層したリジッド基板、ポリイミドフィルム上に銅配線を積層したフレキシブル配線回路基板などが挙げられる。

本発明に使用されるＬＥＤ２としては、発光面に電極が設置されているフェイスアップ型ＬＥＤ、配線回路基板上にダイレクトに実装されるフリップチップ型ＬＥＤなどが挙げられ、その形状は、通常、正方形であるが、発光面での輝度を均一にするために六角形、八角形、円形などであってもよい。かかるＬＥＤは、例えば、市販されているものを使用してもよいし、当該分野で公知の方法により作製してもよい。また、使用目的に応じて、ＬＥＤの発光面に遮光反射層を設けて、間接発光としたＬＥＤを用いてもよい。なお、遮光反射層には、例えば、銀、ニッケル、クロムなどを用いることができる。

前記配線回路基板へのＬＥＤの実装方法は、ＬＥＤの種類によって適宜選択されるが、例えば、フェイスアップ型ＬＥＤの場合は、基板上に導電性接着剤などにより固着した後、ＬＥＤ発光面の電極と配線回路基板上の電極をワーヤーボンディング法により金線で結合し、実装する方法、フリップチップ型ＬＥＤの場合は、配線回路基板上に形成された金属バンプ（金、銅、インジウム、はんだ等）とＬＥＤ電極をフリップチップボンダー、超音波ボンダーなどにより直接接合する方法および異方導電性接着剤、導電性ペーストを用いて接合する方法などが挙げられる。

光反射面の形状としては、逆錐状、階段状などＬＥＤ側から発光面側に広がりをもった形状であればよく、中でも、逆錐状が好ましい。

逆錐状とは、例えば、逆四角錐状、逆六角錐状、逆八角錐状、逆円錐状などの形状が挙げられるが、ＬＥＤの形状に合わせて選択することが好ましい。

前記光反射面により形成される空間を封止するための樹脂としては、例えば、ポリカルボジイミド、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などが挙げられる。該樹脂を後述するようにして熱硬化することで樹脂硬化体が得られ、該硬化体により該空間が封止される。当該樹脂硬化体の屈折率は、発光された光を樹脂硬化体全体に導光するためには、好ましくは１．５以上、より好ましくは１．５〜２．１である。当該屈折率は後述の実施例１に記載の方法により測定することができる。なお、樹脂硬化体の屈折率は、当該硬化体を構成する樹脂の種類、成分、量等を適宜選定することにより、所望の値に調整することができる。

本発明においてはさらに、前記空間を封止するために２種以上の樹脂を用いてもよい。例えば、１つの樹脂でＬＥＤ近傍の空間を封止し、その上の空間を別の樹脂で封止することもできる。好ましくは、硬化後に高い屈折率を有する樹脂でＬＥＤ近傍の空間を封止し、その上の空間を該樹脂よりも低い屈折率を有する樹脂で封止する。かかる構造にすることにより、光取り出し効率が高くなる。

前記光反射面により形成される空間を封止するための樹脂のうち、高屈折率が得られる観点から、ポリカルボジイミドを用いることが好ましく、以下の一般式（１）：

（式中、Ｒはジイソシアナート残基を、Ｒ^１はモノイソシアナート残基を表し、ｎは１〜１００の整数である）
を有するポリカルボジイミドを用いることがさらに好ましい。

各樹脂は、市販されているものを使用してもよいし、ポリカルボジイミドに関しては、例えば、以下のように１種若しくは２種以上のジイソシアネートを縮合反応させ、モノイソシアネートで末端封鎖することにより製造することもできる。

原料であるジイソシアネート及びモノイソシアネートは芳香族系又は脂肪族系のいずれであってもよく、それぞれ芳香族系又は脂肪族系のものを単独で若しくは両者を共に用いることができる。高屈折率が得られる観点から、芳香族系のものが好適に使用される。即ち、ジイソシアネート及びモノイソシアネートの少なくとも一方が芳香族系のものを含むか若しくは芳香族系であるか、又はいずれも芳香族系のものであるのが好ましい。中でも、ジイソシアネートが脂肪族系及び芳香族系のものであり、かつモノイソシアネートが芳香族系のものであるのがより好ましく、ジイソシアネート及びモノイソシアネートのいずれもが芳香族系のものであるのが特に好ましい。

本発明において用いられるジイソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルジイソシアネート、リジンジイソシアネート、メチルシクロヘキサン−２，４’−ジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、１−メトキシフェニル−２，４−ジイソシアネート、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、３，３’−ジメチル−４，４’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、２，２−ビス［４−（４−イソシアネートフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス［４−（４−イソシアネートフェノキシ）フェニル］プロパンなどが挙げられる。

中でも、高屈折率が得られる観点から、ジイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート及びナフタレンジイソシアネートからなる群より選ばれる少なくとも１種が好適に使用され、ナフタレンジイソシアネートがより好適に使用される。

これらのジイソシアネートは単独で若しくは２種以上を混合して用いることができる。

原料であるジイソシアネートとしては、用いられる全ジイソシアネート中、芳香族ジイソシアネートが、好ましくは１０モル％以上（上限は１００％）含まれるものが好適である。当該ジイソシアネートとしては、前記好適なものを用いるのが望ましい。

本発明において用いられるモノイソシアネートとしては、例えば、シクロヘキシルイソシアネート、フェニルイソシアネート、ｐ−ニトロフェニルイソシアネート、ｐ−及びｍ−トリルイソシアネート、ｐ−ホルミルフェニルイソシアネート、ｐ−イソプロピルフェニルイソシアネート、１−ナフチルイソシアネートなどが挙げられる。

モノイソシアネートとしては、モノイソシアネート同士間での反応が生じず、かつ効率よくポリカルボジイミドの末端封鎖が進行するという観点から、芳香族モノイソシアネートが好適に使用され、１−ナフチルイソシアネートがより好適に使用される。

これらのモノイソシアネートは単独で若しくは２種以上を混合して用いることができる。

末端封鎖に使用されるモノイソシアネートは、使用するジイソシアネート成分１００モルに対して１〜１０モルの範囲で用いるのが好ましい。ジイソシアネート成分１００モルに対してモノイソシアネート成分を１モル以上で用いると、得られるポリカルボジイミドの分子量が大きくなりすぎたり架橋反応が生ずることがないため、例えば、ポリカルボジイミド溶液の粘度の上昇ないし当該溶液の固化が生じたり、当該溶液の保存安定性の低下が生ずることがないので好ましい。また、ジイソシアネート成分１００モルに対してモノイソシアネート成分を１０モル以下で用いると、ポリカルボジイミド溶液の粘度が適度であり、例えば、当該溶液の塗布乾燥によるフィルム成型において良好な成膜を行うことができるので好ましい。モノイソシアネートをジイソシアネート成分に対し前記範囲で用いて末端封鎖したポリカルボジイミドの溶液は、特に保存安定性に優れる。

本発明のポリカルボジイミドの製造は、所定の溶媒中、カルボジイミド化触媒の存在下、原料としてのジイソシアネートを縮合反応によりカルボジイミド化させ、モノイソシアネートにより末端封鎖することにより行う。

ジイソシアネートの縮合反応の反応温度としては、通常、０〜１５０℃であり、好ましくは１０〜１２０℃である。

原料のジイソシアネートに脂肪族ジイソシアネートと芳香族ジイソシアネートとを併用する場合は低温で反応させるのが好ましい。反応温度としては、０〜５０℃が好ましく、１０〜４０℃がより好ましい。反応温度がかかる範囲内であれば、脂肪族ジイソシアネートと芳香族ジイソシアネートとの縮合反応が充分に進行するので好ましい。

脂肪族ジイソシアネートと芳香族ジイソシアネートとからなるポリカルボジイミドに対し、反応溶液中に過剰に存在する芳香族ジイソシアネートを、さらに反応させることを所望する場合、反応温度は４０〜１５０℃が好ましく、５０〜１２０℃がより好ましい。反応温度がかかる範囲内であれば、任意の溶媒を用いて反応を円滑に進行させることができるので好ましい。

反応溶液中のジイソシアネート濃度は５〜８０重量％であるのが好適である。ジイソシアネート濃度がかかる範囲内にあれば、カルボジイミド化が充分に進行し、また、反応の制御が容易であるので好ましい。

モノイソシアネートによる末端封鎖は、ジイソシアネートのカルボジイミド化の初期、中期、末期又は全般にわたり、モノイソシアネートを反応溶液中に加えることにより行うことができる。当該モノイソシアネートとしては芳香族モノイソシアネートが好ましい。

カルボジイミド化触媒としては、公知のリン系触媒がいずれも好適に用いられる。例えば、１−フェニル−２−ホスホレン−１−オキシド、３−メチル−２−ホスホレン−１−オキシド、１−エチル−２−ホスホレン−１−オキシド、３−メチル−１−フェニル−２−ホスホレン−２−オキシド、或いはこれらの３−ホスホレン異性体などのホスホレンオキシドが挙げられる。

ポリカルボジイミドの製造に用いられる溶媒（有機溶媒）としては、公知のものが使用される。具体的には、テトラクロロエチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの環状エーテル系溶媒、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒が挙げられる。これらの溶媒は単独で若しくは２種以上を混合して用いることができる。また、これらの溶媒は、得られたポリカルボジイミドを溶解する場合にも用いられる。

なお、反応の終点は、赤外分光分析（ＩＲ測定）によるカルボジイミド構造（Ｎ＝Ｃ＝Ｎ）由来の吸収（２１４０ｃｍ^−１）の観測及びイソシアネート由来の吸収（２２８０ｃｍ^−１）の消失により確認することができる。

カルボジイミド化反応の終了後、通常、ポリカルボジイミドは溶液として得られるが、さらにメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ヘキサンなどの貧溶媒に得られた溶液を投入し、ポリカルボジイミドを沈澱として析出させ、未反応のモノマーや触媒を取り除いてもよい。

また、一旦、沈澱として回収されたポリカルボジイミドの溶液を調製するには、当該沈澱を所定の操作により洗浄し、乾燥を行い、再度有機溶媒に溶解する。このような操作を行うことにより、ポリカルボジイミド溶液の保存安定性を向上させることができる。

さらに、ポリカルボジイミド溶液中に副生成物が含まれる場合には、例えば、適当な吸着剤を用い、副生成物を吸着除去して、精製してもよい。吸着剤としては、例えば、アルミナゲル、シリカゲル、活性炭、ゼオライト、活性酸化マグネシウム、活性ボーキサイト、フラースアース、活性白土、分子ふるいカーボンなどが挙げられ、それらの吸着剤は単独で若しくは２種以上を併用することができる。

以上より、ポリカルボジイミドが得られる。当該ポリカルボジイミドとしては、主鎖構造が芳香族及び脂肪族ジイソシアネートから構成され、かつ末端封鎖が芳香族モノイソシアネートよりなるものが好適であり、主鎖構造が芳香族ジイソシアネートから構成され、かつ末端封鎖が芳香族モノイソシアネートよりなるものがさらに好適である。

具体的には、ポリカルボジイミドとしては、前記一般式（１）のＲで表されるジイソシアネート残基中、１０モル％以上（上限は１００モル％）が芳香族ジイソシアネート残基であるものが好ましく、前記一般式（１）のＲ^１で表されるモノイソシアネート残基が芳香族モノイソシアネート残基であるものが好ましい。また、該芳香族ジイソシアネート残基としては、トリレンジイソシアネート残基、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート残基及びナフタレンジイソシアネート残基からなる群より選ばれる少なくとも１種が好ましく、ナフタレンジイソシアネート残基がより好ましく、該芳香族モノイソシアネート残基としては、１−ナフチルイソシアネート残基が好ましい。

以上のように得られたポリカルボジイミドを後述するようにして熱硬化することにより得られる樹脂硬化体の屈折率は、１．５〜２．１であるのがより好ましい。

さらに、該樹脂硬化体の屈折率を高くする目的で、金属ナノ粒子を樹脂に分散させてもよい。金属ナノ粒子としては、例えば、酸化チタン、酸化ジルコニウムが挙げられ、その平均粒子径は、特に限定されないが、７〜１００ｎｍであればよい。

樹脂硬化体の厚さは、図２に示されるように、ＬＥＤからの発光が観察される面（本明細書において、単に発光面という場合がある）の面積などをもとに適宜設定されるが、好ましくは１〜１０ｍｍである。発光面の形状は、樹脂硬化体の形状によって決まり、例えば、逆四角錐状である場合、図１に示すような四角形となり、その一辺の幅は１０〜１００ｍｍが好ましい。さらに、図２に示されるように光反射面が逆錐状の場合、配線回路基板１と樹脂硬化体の光反射面４とがなす角度は、上記厚さと光の反射を考慮して適宜設定されるが、例えば、厚さが１ｍｍの場合は０．８〜１度、１０ｍｍの場合は８〜１０度が好ましい。

光反射面により形成される空間の封止方法としては、例えば、所望の光反射面と同じ形状の孔を有するホルダー５を配線回路基板１の上に設置し、ホルダーの孔に液状樹脂組成物を充填して乾燥する方法またはホルダーの上に前記樹脂からなるシート状樹脂組成物を設置し、減圧下で加熱・加圧する方法などを用いることができる。

液状の樹脂組成物は、例えば、前記樹脂をトルエン、シクロヘキサン、メチルエチルケトンなどの有機溶剤に好ましくは２０〜５０重量％の濃度になるように溶解して作製することができ、一方、シート状の樹脂組成物は、該液状樹脂組成物を例えば、表面をシリコーン処理した離型シートの上にアプリケータ、既存の塗工装置などで塗布し、１２０〜１５０℃程度での乾燥工程に約１〜５分間供し、有機溶剤を除去することにより作製することができる。なお、液状組成物の離型シートへの塗布は、得られるシートの厚さが０．５〜１ｍｍとなるように行うのが好ましい。さらに、より厚さのあるシートを得るためには、上記で得られたシートを複数枚、加熱加圧（１００〜１２０℃、約１ＭＰａ、約１分間）して積層することもできる。

ホルダーの材質としては、特に限定されないが、界面の光反射性を高くする観点から、屈折率が逆錐状の光反射面を有する樹脂硬化体の屈折率よりも低い樹脂が好ましい。かかる樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられ、反射率の点では、ポリカーボネート樹脂が好ましく、成型性の点では、エポキシ樹脂が好ましい。

所定の形状を有するホルダーは、直接、配線回路基板上で金型によりトランスファー成型されるか、または予め機械加工により成型して、配線回路基板上に接着して作製される。

ホルダーの孔の形状は、光反射面と同一の形状である必要がある。例えば、該樹脂硬化体の厚さに相当する深さは、１〜１０ｍｍが好ましく、発光面に相当する部分の形状は、樹脂硬化体の形状によって決まり、例えば、逆四角錐状である場合、四角形となり、その一辺の長さは１０〜１００ｍｍが好ましい。さらに、光反射面が逆錐状の場合、配線回路基板とホルダーの光反射面形成部分とがなす角度は、上記厚さと光の反射を考慮して適宜設定されるが、例えば、厚さが１ｍｍの場合は０．８〜１度、１０ｍｍの場合は８〜１０度が好ましい。

シート状の樹脂組成物を用いて光反射面により形成される空間を封止する場合、加熱・加圧の条件としては、好ましくは０．５〜５分間、より好ましくは０．５〜１分間、好ましくは８０〜１６０℃、より好ましくは１２０〜１５０℃、好ましくは０．１〜３ＭＰａ、より好ましくは０．１〜０．５ＭＰａという条件が挙げられる。加熱・加圧を行うことで、シート状樹脂組成物を熱硬化させて封止することができる。

液状樹脂組成物を用いて光反射面により形成される空間を封止する場合、乾燥の条件としては、好ましくは１５〜１２０分間、より好ましくは３０〜６０分間、好ましくは８０〜１６０℃、より好ましくは１２０〜１５０℃という条件が挙げられる。かかる温度で乾燥を行うことで、液状樹脂組成物を熱硬化させて封止することができる。

該樹脂を完全に硬化させるため、さらに、１２０〜１５０℃程度の温度で、８〜１６時間程度加熱することが好ましい。

以上により、光反射面により形成される空間を封止した樹脂硬化体３が得られ、図２または３に示すような本発明の直下型バックライトを作製することができる。

以上、ホルダーを用いて本発明の直下型バックライトを製造する方法を説明したが、ホルダー３の代わりに金型を用いて光反射面により形成される空間を樹脂硬化体により封止して本発明の直下型バックライトを製造してもよい。金型の材質としては、再利用できることから、ＳＫＤ１１が好ましい。金型を用いて直下型バックライトを製造する場合、前記ホルダー部分が図４または５に示すように空気層６となるため、樹脂硬化体の光反射面４での光の反射効率がよくなるという利点がある。なお、金型を除去した後に樹脂硬化体を支えるために金属板、樹脂板などからなるスペーサー７を、樹脂硬化体の端部に設置してもよい。かかる場合、スペーサーの内面には、樹脂硬化体を通過してしまった光を再利用できることから、光反射加工を施すことが好ましい。

さらに、本発明の直下型バックライトにおいて、照明の均一性を向上する観点から、樹脂硬化体の上に光拡散層８を形成することが好ましく、または樹脂硬化体の表面に凹凸加工を施すことが好ましい。

光拡散層８は、光拡散微粒子を前記樹脂溶液に分散した樹脂溶液を、樹脂硬化体の上に塗布し、乾燥させて形成することができる。光拡散微粒子としては、当該分野で公知の粒子、例えば、シリカ（石英）などを用いればよい。光拡散層の厚さは、透過率を落とすことなく光散乱を得るためには、好ましくは０．５〜１０μｍである。

樹脂硬化体の表面に凹凸加工を施すためには、例えば、所定の凹凸を有するスタンパを用いて、加熱・加圧すればよい。加熱・加圧の条件としては、凹凸が形成される条件であれば問題ないが、温度８０〜１５０℃、圧力０．１〜３ＭＰａが好ましい。

以上のように製造された本発明の直下型バックライトは、例えば、液晶ディスプレイのバックライトとして使用することができ、当該ディスプレイの大きさに応じて１個または複数個使用され得る。

液晶ディスプレイのバックライトとして使用する場合、例えば、アルミニウム、マグネシウム合金などの金属板、アクリル板などの樹脂板などの基板に、金具、樹脂性の爪状のストッパーまたは粘着シートを用いて１個または複数個の本発明の直下型バックライトを固定して液晶ディスプレイのバックライトを製造することができる。

液晶ディスプレイのバックライトに、本発明の直下型バックライトを複数個用いることで、いずれかの直下型バックライトが故障し、非点灯となった場合でさえ、従来のようにバックライト全体を交換する必要はなく、故障した直下型バックライトのみを交換すればよい。

次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は当該実施例のみに限定されるものではない。

なお、以下において、合成反応は全て窒素気流下で行った。ＩＲ測定は、ＦＴ／ＩＲ−２３０（日本電子製）を用いて行った。

実施例１
以下の様にしてポリカルボジイミドの製造を行った。即ち、攪拌装置、滴下漏斗、還流冷却器、温度計を取り付けた５００ｍＬの四つ口フラスコに２，４−トリレンジイソシアネート（異性体混合物：三井武田ケミカル製；Ｔ−８０）を２９．８９ｇ（１７１．６ｍｍｏｌ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートを９４．４８ｇ（３７７．５２ｍｍｏｌ）、ナフタレンジイソシアネートを６４．９２ｇ（３０８．８８ｍｍｏｌ）、トルエンを１８４．５９ｇ入れ、混合した。

さらに、１−ナフチルイソシアネートを８．７１ｇ（５１．４８ｍｍｏｌ）と３−メチル−１−フェニル−２−ホスホレン−２−オキシドを０．８２ｇ（４．２８ｍｍｏｌ）添加し、攪拌しながら１００℃に昇温し、２時間保持した。

反応の進行はＩＲ測定により確認した。具体的にはイソシアネートのＮ−Ｃ−Ｏ伸縮振動（２２８０ｃｍ^−１）の吸収の減少とカルボジイミドのＮ＝Ｃ＝Ｎ伸縮振動（２１４０ｃｍ^−１）の吸収の増加を観測した。ＩＲ測定にて反応の終点を確認し、反応液を室温まで冷却することによってポリカルボジイミド溶液を得た。なお、ポリカルボジイミドのジイソシアネート残基の１００モル％が芳香族ジイソシアネート残基であった。また、一般式１におけるｎは１５〜７７で分布していた。

次いで、上記ポリカルボジイミド溶液をフッ素化シリコーンで処理したポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ５０μｍ）（東レ製）上に塗布した。これを、１３０℃にて１分間加熱した後、１５０℃で１分間加熱してポリカルボジイミドシート（厚さ５０μｍ）を得た。

得られたシートを１ｃｍ×２ｃｍのサイズに切断し、このシートを１５０℃のキュア炉にて硬化させ、得られたシートの屈折率を多波長アッベ屈折率計（ＡＴＡＧＯ製；ＤＲ−Ｍ４）で波長５５５ｎｍにて測定した。その結果、シートの屈折率は１．７４であった。

得られたシートを２２枚重ねて１００℃、１ＭＰａで真空ラミネータにより加熱・加圧し、厚さ１．１ｍｍのシートを得た。さらに、そのシートを１１ｍｍ×１１ｍｍに切断した。

銅配線パターンが形成されたガラスエポキシ基板（１２ｍｍ×１２ｍｍ）を用意して、その中央部にフリップチップ実装型ＬＥＤ（豊田合成製）を実装した。

厚さが１ｍｍ、発光面に相当する部分の一辺の長さが１０ｍｍ×１０ｍｍ、ＬＥＤ設置部が０．５ｍｍ×０．５ｍｍ、光反射面と配線回路基板との角度が０．８度の逆四角錐状の光反射面を有するホルダーを白色ポリカーボネート樹脂を用いて作製し、上記ＬＥＤ実装済みの配線回路基板に接着した。

上記で作製したポリカルボジイミドシートをホルダーの上に載せて、真空ラミネータにより、１５０℃、１ＭＰａで加熱・加圧し、所定の形状で封止し、さらに、１５０℃で１時間加熱してポリカルボジイミドを硬化させた。

上記ポリカルボジイミド溶液にシリカ粒子を５０体積％となるように分散させて光拡散層形成用の樹脂溶液を作製した。上記樹脂硬化体の上に得られる層の厚さが２０μｍとなるように塗布し、１２０℃で３０分間乾燥して、光拡散層を形成した。

以上のようにして得られた直下型バックライトの輝度分布を、発光量測定装置（大塚電子製；ＭＣＰＤ−３０００）を用いて計測した。

その結果、図６に示すように、ＬＥＤの位置を中心とする５ｍｍの範囲において相対輝度が均一であった。

比較例１
樹脂硬化体を作製しない以外は実施例１と同様の方法で、直下型バックライトを作製した。なお、樹脂硬化体がないため、直接その上に光拡散層を形成することができないので、実施例１と同様の光拡散層を別途、離型シートの上で作製して剥がしたものをホルダーに貼り合せた。

輝度分布を、実施例１と同様にして計測した結果、図７に示したように、ＬＥＤ近傍に相対輝度のピークがあり、発光が不均一であった。なお、実施例１と同様に均一な相対発光輝度を得るためには、厚さを１５ｍｍにしなければならなかった。

本発明は、液晶ディスプレイ用のバックライトに使用することができる。

本発明の直下型バックライトの一例を示す正面図である。本発明の直下型バックライトの一例を示す断面図である。本発明の直下型バックライトの一例を示す断面図である。本発明の直下型バックライトの一例を示す断面図である。本発明の直下型バックライトの一例を示す断面図である。本発明の直下型バックライトによって得られる相対輝度を示す図である。比較例で作製した直下型バックライトによって得られる相対輝度を示す図である。

符号の説明

１配線回路基板
２ＬＥＤ
３樹脂硬化体
４光反射面
５ホルダー
６空気層
７スペーサー
８光拡散層

Claims

光反射面により形成される空間が樹脂硬化体により封止されてなる直下型バックライト。
前記光反射面が逆錐状である請求項１記載の直下型バックライト。
前記樹脂硬化体の屈折率が１．５以上である請求項１または２記載の直下型バックライト。
前記樹脂がポリカルボジイミドであることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の直下型バックライト。