JP2006134811A - Light volume control plate for direct-type backlight, and direct-type backlight - Google Patents

Light volume control plate for direct-type backlight, and direct-type backlight Download PDF

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正勝 浦入
Ichiro Suehiro
一郎 末廣
Yuji Hotta
祐治 堀田
Naoyuki Matsuo
直之 松尾
Atsushi Hino
敦司 日野
Ichiro Amino
一郎 網野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light volume control plate capable of obtaining further uniform emission of light on the surface when used for a direct-type backlight, and the direct-type backlight having further uniform emission of light on the surface. <P>SOLUTION: This is a light volume control plate for the direct-type backlight in which an optical reflecting layer having a plurality of apertures is formed on one of the surface of the transparent substrate, and the numerical aperture is higher from the center of the optical reflecting layer toward the outer periphery side. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液晶ディスプレイのバックライト、平面照明等に使用される直下型バックライト用の光量制御板および該光量制御板を備える直下型バックライトに関する。   The present invention relates to a light amount control plate for a direct type backlight used for a backlight of a liquid crystal display, flat illumination, and the like, and a direct type backlight including the light amount control plate.

光源からの光を散乱させるために、半円状断面の溝が多数同心円状に掘り込まれた光半導体素子（LED）を用いた面状光源装置が報告されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−１８４１３７号公報 In order to scatter light from a light source, a planar light source device using an optical semiconductor element (LED) in which a number of grooves having a semicircular cross section are concentrically formed has been reported (for example, see Patent Document 1). ).
JP 2000-184137 A

しかしながら、上記のような面状光源装置を直下型バックライトに使用した際、未だ、面内の十分な発光の均一性が得られていない。   However, when the above planar light source device is used for a direct type backlight, sufficient in-plane light emission uniformity has not yet been obtained.

従って、本発明の目的は、直下型バックライトに用いた際に、より均一な面内の発光量が得られる光量制御板および面内の発光量がより均一な直下型バックライトを提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a light amount control plate capable of obtaining a more uniform in-plane light emission when used in a direct-type backlight and a direct-type backlight having a more uniform in-plane light emission. It is.

すなわち、本発明は
〔１〕透明基板の一方の面に、複数の開孔部を有する光反射層が形成されてなる直下型バックライト用光量制御板であって、該光反射層の中心から外縁に向けて開孔率が高いことを特徴とする、直下型バックライト用光量制御板、
〔２〕前記〔１〕記載の光量制御板を有する直下型バックライト、ならびに
〔３〕透明基板の一方の面に光反射層を形成する工程、および
該光反射層側からレーザ照射を行い、該光反射層の中心から外縁に向けて開孔率が高くなるように開孔部を形成する工程
を含む、直下型バックライト用光量制御板の製造方法
に関する。 That is, the present invention is [1] a light quantity control plate for a direct type backlight, in which a light reflecting layer having a plurality of apertures is formed on one surface of a transparent substrate, from the center of the light reflecting layer Light amount control plate for direct type backlight characterized by a high hole area ratio toward the outer edge,
[2] A direct type backlight having the light quantity control plate according to [1], and [3] a step of forming a light reflecting layer on one surface of the transparent substrate, and laser irradiation from the light reflecting layer side, The present invention relates to a method for manufacturing a light quantity control plate for a direct type backlight, including a step of forming an aperture so that the aperture ratio increases from the center of the light reflecting layer toward the outer edge.

本発明により、直下型バックライトに用いた際に、より均一な面内の発光量が得られる光量制御板および面内の発光量がより均一な直下型バックライトを提供することができる。   According to the present invention, when used in a direct type backlight, it is possible to provide a light amount control plate which can obtain a more uniform in-plane light emission amount and a direct type backlight in which the in-plane light emission amount is more uniform.

本発明の直下型バックライト用光量制御板は、透明基板の一方の面に、複数の開孔部を有する光反射層が形成されており、該光反射層の中心から外縁に向けて開孔率が高く、好ましくは特定の開孔率を有することを一つの特徴とする。   The light amount control plate for direct type backlight according to the present invention has a light reflecting layer having a plurality of apertures formed on one surface of a transparent substrate, and the aperture is opened from the center of the light reflecting layer toward the outer edge. One characteristic is that it has a high rate, preferably a specific porosity.

本発明の光量制御板が使用される直下型バックライトとは、本発明の光量制御板以外の構成部材は当該分野で公知の直下型バックライトをいい、少なくとも導光板１と光半導体素子２と配線回路基板３とを備える当該分野で公知の直下型バックライトをいい、具体例としては、図１および図２に図示される直下型バックライトなどが挙げられる。   The direct type backlight in which the light quantity control plate of the present invention is used means that the constituent members other than the light quantity control plate of the present invention are direct type backlights known in the art, and at least the light guide plate 1, the optical semiconductor element 2, and the like. A direct-type backlight known in the art including the printed circuit board 3 is referred to, and specific examples include the direct-type backlight shown in FIGS. 1 and 2.

本発明の直下型バックライト用光量制御板は、導光板１の上に形成されるものであり、該光量制御板により、光半導体素子２から発せられた光がより均一に直下型バックライトの発光面から観察されるという効果が奏される。   The light amount control plate for a direct type backlight of the present invention is formed on the light guide plate 1, and the light emitted from the optical semiconductor element 2 is more uniformly distributed by the light amount control plate of the direct type backlight. The effect of being observed from the light emitting surface is exhibited.

本発明の直下型バックライト用光量制御板の一態様を図３に示す。   One embodiment of the light amount control plate for direct type backlight of the present invention is shown in FIG.

図３において、透明基板４の一方の面には光反射層５が形成されており、光反射層には複数の開孔部６が形成されている。   In FIG. 3, a light reflecting layer 5 is formed on one surface of the transparent substrate 4, and a plurality of apertures 6 are formed in the light reflecting layer.

透明基板４は、ポリメチルメタクリレート、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンナフタレート、ポリメチルペンテン、ポリノルボルネンなどの樹脂から構成される。なお、本発明における透明基板は、無色透明である必要はなく、光半導体装置の光が透過できるような透過率を有していればよい。透明基板の厚さは、好ましくは0.05〜5mm、より好ましくは0.1〜3mmである。   The transparent substrate 4 is made of a resin such as polymethyl methacrylate, epoxy resin, polycarbonate, polystyrene, polyethylene terephthalate, polyethersulfone, polyethylene naphthalate, polymethylpentene, polynorbornene. In addition, the transparent substrate in the present invention does not need to be colorless and transparent, and may have a transmittance that can transmit light of the optical semiconductor device. The thickness of the transparent substrate is preferably 0.05 to 5 mm, more preferably 0.1 to 3 mm.

光反射層５は、例えば、銀、アルミ、ニッケル、金、銅、クロム、コバルト、白金、パラジウムなどの金属から構成される金属薄膜、シリコン、黒鉛、炭化ケイ素、窒化ケイ素などの非金属薄膜などから構成される。光反射層５が金属薄膜である場合、例えば、金属蒸着などにより前記透明基板４の上に形成され、光反射層５が非金属薄膜である場合、例えば、スパッタリング、化学的気相蒸着、物理的気相蒸着などにより前記透明基板４の上に形成される。なお、光反射層５は、透明基板４の一方の面の全体に形成されている必要はない。例えば、開孔率100％に該当する部分には、予め光反射層を形成した後、後述の方法に従って開孔部を形成してもよいし、開孔部を形成する手間を省くために光反射層を予め形成しなくてもよい。なお、本発明において、開孔率とは、開孔面積/（開孔面積＋未開孔面積）×100で表される。   The light reflecting layer 5 is, for example, a metal thin film made of a metal such as silver, aluminum, nickel, gold, copper, chromium, cobalt, platinum, palladium, or a non-metal thin film such as silicon, graphite, silicon carbide, or silicon nitride. Consists of When the light reflecting layer 5 is a metal thin film, it is formed on the transparent substrate 4 by, for example, metal vapor deposition. When the light reflecting layer 5 is a non-metallic thin film, for example, sputtering, chemical vapor deposition, physical It is formed on the transparent substrate 4 by, for example, chemical vapor deposition. The light reflecting layer 5 does not need to be formed on the entire one surface of the transparent substrate 4. For example, a light reflection layer may be formed in advance on a portion corresponding to an aperture ratio of 100%, and then an aperture may be formed according to the method described later, or light may be saved to save labor for forming the aperture. The reflective layer may not be formed in advance. In the present invention, the hole area ratio is expressed as hole area / (open hole area + non-open hole area) × 100.

前記光反射層５に形成される開孔部６は、該光反射層の中心から外縁に向けて開孔率が高くなるように配置されている。直下型バックライトに使用される光半導体素子は、通常、発光中心からの距離に対してガウシアン分布の発光強度を有することから、光反射層５の中心から外縁に向けて開孔率が高くなるように開孔部６を配置することにより、直下型バックライトの面内の発光量を均一にすることができる。さらに均一な面内発光を得るためには、開孔率が、以下の式（１）：   The aperture 6 formed in the light reflecting layer 5 is arranged so that the aperture ratio increases from the center of the light reflecting layer toward the outer edge. An optical semiconductor element used for a direct type backlight usually has a Gaussian distribution of emission intensity with respect to the distance from the emission center, and therefore the aperture ratio increases from the center of the light reflecting layer 5 toward the outer edge. By arranging the opening 6 as described above, the amount of light emission in the surface of the direct type backlight can be made uniform. In order to obtain more uniform in-plane light emission, the hole area ratio is expressed by the following formula (1):

Figure 2006134811
Figure 2006134811

（式中、z＝p/q；
p＝光反射層の中心からの距離x（mm）／光半導体素子の半径rL（mm）；
q＝5〜100；
a＝b／q；
b＝光反射層無しの状態において、設定する透過光強度を有する点の透明基板中心からの距離c（mm）／光半導体素子の半径rL（mm）
である）
で表されることが好ましい。ここで、qは、aを規格化して1とするための係数であり、好ましくは10〜50である。 (Where z = p / q;
p = distance from the center of the light reflecting layer x (mm) / radius r L (mm) of the optical semiconductor element;
q = 5-100;
a = b / q;
b = distance c (mm) from the center of the transparent substrate of the point having the transmitted light intensity to be set without the light reflecting layer / radius r L (mm) of the optical semiconductor element
Is)
It is preferable to be represented by Here, q is a coefficient for normalizing a to 1, and is preferably 10-50.

光半導体素子と光量制御板との距離、光量制御板と観察する目との位置などから最適なcの値を予め決めることにより、開孔率が式（１）から求められる。cは、直下型バックライトの大きさ、光半導体素子の大きさなどにより適宜設定すればよいが、通常、約2〜50mmである。   By determining in advance an optimum value of c from the distance between the optical semiconductor element and the light quantity control plate, the position of the light quantity control plate and the eye to be observed, the aperture ratio is obtained from the equation (1). c may be appropriately set depending on the size of the direct type backlight, the size of the optical semiconductor element, etc., but is usually about 2 to 50 mm.

例えば、rL＝1mm、c＝25mmとする場合、a＝1、b＝25、q＝25となり、光反射層の中心から5mmの位置では、p＝5となり、z＝0.2となる。これらのパラメーターの値を式（１）に代入するとF(z)＝0.619となり、光反射層の中心から5mmの位置では、開孔率が約62％となる。 For example, when r L = 1 mm and c = 25 mm, a = 1, b = 25, and q = 25. At a position 5 mm from the center of the light reflection layer, p = 5 and z = 0.2. Substituting the values of these parameters into equation (1) yields F (z) = 0.619, and the aperture ratio is about 62% at a position 5 mm from the center of the light reflecting layer.

１つの開孔部６の断面形状は、本発明の効果が奏される限り特に限定されないが、加工性の観点からは円形が好ましい。開孔部６の断面形状が円形の場合、その半径は、使用される光半導体素子によって異なるので一概にはいえないが、好ましくは1〜100μm、より好ましくは5〜50μmである。   The cross-sectional shape of one aperture 6 is not particularly limited as long as the effect of the present invention is achieved, but a circular shape is preferable from the viewpoint of workability. When the cross-sectional shape of the opening 6 is circular, the radius thereof varies depending on the optical semiconductor element used, and thus cannot be generally specified, but is preferably 1 to 100 μm, more preferably 5 to 50 μm.

開孔部６は、例えば、レーザ照射により光反射層５に形成することができる。本発明で用いられるレーザは、透明基板の表面で光吸収しアブレーション加工を行う観点から、透明基板が樹脂から構成されている場合、樹脂に吸収のある波長のレーザを選択することが好ましい。一般的に、樹脂の光吸収特性は長波長で低下するので、短波長レーザを使用することが好ましい。使用されるレーザの発振波長が、532nm以下であれば開孔部を形成することは可能であるが、作業効率の観点から、紫外吸収によるアブレーションが可能な400nm以下の発振波長のレーザを使用することが好ましい。400nm以下に発振波長を持つレーザとしては、例えば、KrFエキシマレーザ（248nm）、XeClエキシマレーザ（308nm）、Nd:YAGレーザの第三高調波（355nm）および第四高調波（266nm）、Nd:YLFレーザの第三高調波（347nm）および第四高調波（212nm）、Nd:YVO4レーザの第三高調波（355nm）および第四高調波（266nm）などが挙げられる。あるいは、400nmより長い発振波長を持つレーザであっても多光子吸収過程を経由した紫外線領域の光吸収が可能であり且つ多光子吸収アブレーションにより20μm以下の幅の切断加工が可能である、750nm〜800nm付近の発振波長を有するチタンサファイヤレーザ等でパルス幅が1e−9秒（0.000000001秒）以下のレーザ等も使用することができる。 The opening 6 can be formed in the light reflection layer 5 by laser irradiation, for example. From the viewpoint of absorbing light on the surface of the transparent substrate and performing ablation processing, it is preferable to select a laser having a wavelength that absorbs the resin when the transparent substrate is made of a resin. In general, since the light absorption characteristics of the resin decrease at a long wavelength, it is preferable to use a short wavelength laser. If the oscillation wavelength of the laser used is 532 nm or less, it is possible to form an aperture, but from the viewpoint of work efficiency, use a laser with an oscillation wavelength of 400 nm or less that can be ablated by ultraviolet absorption. It is preferable. Lasers with oscillation wavelengths below 400 nm include, for example, KrF excimer laser (248 nm), XeCl excimer laser (308 nm), third harmonic (355 nm) and fourth harmonic (266 nm) of Nd: YAG laser, Nd: Examples include the third harmonic (347 nm) and fourth harmonic (212 nm) of YLF laser, the third harmonic (355 nm) and fourth harmonic (266 nm) of Nd: YVO 4 laser. Alternatively, even a laser having an oscillation wavelength longer than 400 nm can absorb light in the ultraviolet region via a multiphoton absorption process and can be cut to a width of 20 μm or less by multiphoton absorption ablation. A laser having a pulse width of 1e- 9 seconds (0.000000001 seconds) or less such as a titanium sapphire laser having an oscillation wavelength of about 800 nm can also be used.

レーザ光の移動手段としては、ガルバノスキャン、X-Yステージスキャン、マスク、イメージング加工などの公知のレーザ加工方法が用いられる。   As laser beam moving means, known laser processing methods such as galvano scan, XY stage scan, mask, and imaging processing are used.

開孔部６は、図４に示されるように、レーザ光８が光反射層５を一部透過して透明基板４に到達し、その表面をアブレーションするため、その爆発により光反射層５の該当する部分が除去されて形成される。このように、レーザ出力を最適に制御することにより透明基板４にダメージをほとんど与えずに、光反射層５に開孔部６を形成することができる。   As shown in FIG. 4, the aperture 6 has the laser beam 8 partially transmitted through the light reflecting layer 5 to reach the transparent substrate 4 and ablate the surface. The corresponding part is removed and formed. Thus, the aperture 6 can be formed in the light reflecting layer 5 with almost no damage to the transparent substrate 4 by optimally controlling the laser output.

また、開孔部６は、例えば、金型プレス、エッチング、スクリーン印刷、プリンティングなどにより光反射層５に形成することができる。   The opening 6 can be formed in the light reflecting layer 5 by, for example, die pressing, etching, screen printing, printing, or the like.

金型プレスで開孔部６を形成する場合、開孔部に対応する部分が凸部になった金型を用いて透明基板表面に凹加工を行い、その後、金属微粒子インクを山部に塗工し、凹部を開孔部６として形成することができる。   When the opening 6 is formed by a mold press, a concave processing is performed on the surface of the transparent substrate using a mold in which a portion corresponding to the opening is a convex portion, and then metal fine particle ink is applied to the peak portion. The concave portion can be formed as the opening portion 6.

エッチングで開孔部６を形成する場合、全面に光反射層を形成した透明基板表面に開孔部を形成したマスクを設置し、エッチングにより開孔部６を形成することができる。   When the opening 6 is formed by etching, a mask having the opening formed on the surface of the transparent substrate having the light reflecting layer formed on the entire surface can be provided, and the opening 6 can be formed by etching.

プリンティングで開孔部６を形成する場合、インクジェット印刷方式により金属微粒子インクで直接描画することにより開孔部６を形成することができる。   When forming the aperture 6 by printing, the aperture 6 can be formed by direct drawing with metal fine particle ink by an ink jet printing method.

スクリーン印刷で開孔部６を形成する場合、金属微粒子インクを用いてスクリーン印刷することにより開孔部６を形成することができる。   When forming the aperture 6 by screen printing, the aperture 6 can be formed by screen printing using a metal fine particle ink.

以上のようにして、本発明の光量制御板７が作製される。従って、本発明はまた、直下型バックライト用光量制御板を製造する方法を提供する。   As described above, the light quantity control plate 7 of the present invention is manufactured. Accordingly, the present invention also provides a method for manufacturing a light control plate for a direct type backlight.

本発明の直下型バックライト用光量制御板を製造する方法は、
透明基板の一方の面に光反射層を形成する工程、および
該光反射層側からレーザ照射を行い、該光反射層の中心から外縁に向けて開孔率が高くなるように開孔部を形成する工程
を含む。 The method of producing the light amount control plate for direct type backlight according to the present invention is as follows.
A step of forming a light reflecting layer on one surface of the transparent substrate, and laser irradiation from the light reflecting layer side, and opening portions so that the hole area ratio increases from the center of the light reflecting layer toward the outer edge Forming.

透明基板の一方の面に光反射層を形成する方法としては、前記のような金属蒸着、金属微粒子インクなどを用いた印刷などが挙げられる。   Examples of the method for forming the light reflecting layer on one surface of the transparent substrate include metal vapor deposition as described above, printing using metal fine particle ink, and the like.

開孔部の形成に使用されるレーザとしては、前記のようなレーザが挙げられる。   Examples of the laser used for forming the aperture include the lasers as described above.

本発明はまた、前記光量制御板を有する直下型バックライトを提供する。   The present invention also provides a direct type backlight having the light amount control plate.

本発明の直下型バックライトの一態様を図５に示す。   One embodiment of the direct type backlight of the present invention is shown in FIG.

図５において、本発明の直下型バックライトは、
−配線回路基板３に光半導体素子２が実装され、樹脂層９により光半導体素子２が封止されている光半導体装置１０および反射板１１を備える光半導体基板１２；
−導光板１；
−光量制御板７；ならびに
−固着部１３
を備える。 In FIG. 5, the direct type backlight of the present invention is
An optical semiconductor substrate 12 including an optical semiconductor device 10 and a reflector 11 in which the optical semiconductor element 2 is mounted on the printed circuit board 3 and the optical semiconductor element 2 is sealed by the resin layer 9;
The light guide plate 1;
-Light quantity control plate 7; and-fixing part 13
Is provided.

本発明に用いられる光半導体装置１０は、当該分野で公知の配線回路基板３、光半導体素子２および樹脂層９を用いて公知の方法で作製される。   The optical semiconductor device 10 used in the present invention is manufactured by a known method using a printed circuit board 3, an optical semiconductor element 2, and a resin layer 9 known in the art.

本発明に用いられる光半導体装置１０は高指向性であることが好ましく。光半導体装置１０に高指向性を付与する方法としては、例えば、ポリカルボジイミドなどの高屈折率ポリマーを光半導体素子２上にコーティングして該ポリマーを硬化し、その後エポキシ樹脂などの低屈折率ポリマーシートをその上に配置してスタンパなどで凸バンプを形成する方法が挙げられる。   The optical semiconductor device 10 used in the present invention is preferably highly directional. As a method for imparting high directivity to the optical semiconductor device 10, for example, a high refractive index polymer such as polycarbodiimide is coated on the optical semiconductor element 2, the polymer is cured, and then a low refractive index polymer such as an epoxy resin is used. A method of forming a convex bump with a stamper or the like by placing a sheet thereon.

反射板１１としては、例えばアクリル板などの樹脂板、トタン板などの金属板などが挙げられ、該板の表面が銀蒸着により鏡面加工されていることが好ましい。また、反射板の厚さは好ましくは0.3〜1mmである。   Examples of the reflecting plate 11 include a resin plate such as an acrylic plate and a metal plate such as a tin plate, and the surface of the plate is preferably mirror-finished by silver vapor deposition. The thickness of the reflector is preferably 0.3 to 1 mm.

光半導体基板１２は、反射板１１に開口部を設け、その開口部に光半導体装置１０を接着剤などにより接着して得ることができる。光半導体装置１０は、面内発光を均一にする観点から、反射板１１より上に突出しないことが好ましい。   The optical semiconductor substrate 12 can be obtained by providing an opening in the reflecting plate 11 and bonding the optical semiconductor device 10 to the opening with an adhesive or the like. It is preferable that the optical semiconductor device 10 does not protrude above the reflector 11 from the viewpoint of uniform in-plane light emission.

導光板１としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリカルボジイミド樹脂などの樹脂硬化体などが挙げられる。導光板１の平面形状は、特に限定されないが、好ましくは四角形であり、四角形の場合のその一辺の長さは好ましくは30〜100mmである。また導光板の厚さは、好ましくは1〜3mmである。反射散乱された光が外部へ出て行くことを防ぐため、導光板の側面を金属蒸着処理などの加工をして光沢面とすることが好ましい。なお導光板１は、例えば、トランスファー成型、プレス成型などにより作製される。   Examples of the light guide plate 1 include cured resin bodies such as epoxy resin, acrylic resin, urethane resin, and polycarbodiimide resin. The planar shape of the light guide plate 1 is not particularly limited, but is preferably a quadrangle, and the length of one side in the case of the quadrangle is preferably 30 to 100 mm. The thickness of the light guide plate is preferably 1 to 3 mm. In order to prevent the reflected and scattered light from going out, it is preferable to make the side surface of the light guide plate a glossy surface by processing such as metal vapor deposition. The light guide plate 1 is produced by, for example, transfer molding or press molding.

本発明の直下型バックライトは、前記光半導体基板１２の上に前記導光板１を設置し、その周囲を接着剤、シール材などの枠組みから構成される固着部１３で固定し、さらに導光板１の上に前記光量制御板７を設置することにより作製することができる。   In the direct type backlight according to the present invention, the light guide plate 1 is installed on the optical semiconductor substrate 12, and the periphery thereof is fixed by a fixing portion 13 composed of a framework such as an adhesive and a seal material. 1 can be manufactured by installing the light amount control plate 7 on the substrate 1.

実施例１ 光量制御板の作製
透明基板（ポリメチルメタクリレート、50mm×50mm、厚さ0.5mm）の上に、銀蒸着で厚さ100nmの反射層を形成した。得られた反射層を有する透明基板にNd:YAGレーザ（第３高調波、発振波長355nm、最大出力2.5W）を用いて、1kHzの繰り返しで反射層に1000穴／秒の速度で開孔部を作製した。なお、開孔部の分布は、前記の数式にしたがって中心からの位置に対して、図６のように設定した。得られた光量制御板について光学顕微鏡を用いて観察したところ、透明基板の損傷はほぼ認められなかった。 Example 1 Production of Light Control Plate A reflective layer having a thickness of 100 nm was formed on a transparent substrate (polymethyl methacrylate, 50 mm × 50 mm, thickness 0.5 mm) by silver vapor deposition. Using an Nd: YAG laser (third harmonic, oscillation wavelength 355 nm, maximum output 2.5 W) on the transparent substrate having the obtained reflective layer, the aperture was opened in the reflective layer at a rate of 1000 holes / second at a repetition rate of 1 kHz. Was made. In addition, the distribution of the apertures was set as shown in FIG. 6 with respect to the position from the center according to the above formula. When the obtained light quantity control plate was observed using an optical microscope, the transparent substrate was hardly damaged.

製造例１ 光半導体装置の作製
白色配線基板（利商工業社製：CS-3965、大きさ30mm×30mm、厚さ600μm）の中央部に光半導体素子（昭和電工社製：S0A-230U、発光部の半径0.15mm）を実装し、配線を行った。拡散機能を有する高屈折率ポリマー（ポリカルボジイミド（屈折率1.70）、シリカフィラー（平均粒子径100nmΦ）40重量％）を厚さ15μmで光半導体素子上にコーティングし、150℃×1時間、硬化を行った。さらにその上にエポキシ樹脂シート（厚さ0.25mm）を設置し、表面加工用の大きさ7mm×7mmのニッケルスタンパ（幅10μmかつアスペクト比1：1（高さ10μm）の凹みを多数有する）をシートの上に配置して真空ラミネータ（ニチゴーモートン社製）を使用して、140℃、0.1MPaおよび60秒で、光半導体素子を封止し、表面加工処理が施された光半導体装置を得た。光半導体装置への通電は、光半導体基板へケーブルを接続、配線することで行った。 Production Example 1 Fabrication of optical semiconductor device An optical semiconductor element (S0A-230U, Showa Denko: S0A-230U, light emission) in the center of a white wiring board (Risho Kogyo Co., Ltd .: CS-3965, size 30 mm x 30 mm, thickness 600 μm) Mounting radius 0.15mm) and wiring. A high refractive index polymer (polycarbodiimide (refractive index 1.70), silica filler (average particle size 100 nmΦ) 40% by weight) with a diffusion function is coated on the optical semiconductor element at a thickness of 15 μm, and cured at 150 ° C for 1 hour. went. In addition, an epoxy resin sheet (thickness: 0.25mm) is placed on top of it, and a nickel stamper with a size of 7mm x 7mm for surface processing (having many dents with a width of 10μm and an aspect ratio of 1: 1 (height of 10μm)) An optical semiconductor device is obtained by sealing the optical semiconductor element at 140 ° C., 0.1 MPa and 60 seconds using a vacuum laminator (manufactured by Nichigo Morton Co., Ltd.) and placing it on the sheet, and performing surface processing. It was. The optical semiconductor device was energized by connecting and wiring a cable to the optical semiconductor substrate.

製造例２ 反射板の作製
中央部に8mmΦの穴を開けた亜鉛メッキ鋼板（トタン板、大きさ50mm×50mm、厚さ0.5mm）の表面に銀蒸着シート（三井化学社製：SU-115、厚さ57μm）を貼り合わせて反射板を得た。 Production Example 2 Production of reflector plate A silver-deposited sheet (made by Mitsui Chemicals: SU-115) on the surface of a galvanized steel plate (tin plate, size 50 mm x 50 mm, thickness 0.5 mm) with a hole of 8 mmΦ in the center. A thickness of 57 μm was bonded to obtain a reflector.

製造例３ 導光板の作製
金型を使用して、導光板（材質：アクリル樹脂、厚さ2mm、大きさ50mm×50mm）をプレス成型により作製した。 Production Example 3 Production of Light Guide Plate Using a mold, a light guide plate (material: acrylic resin, thickness 2 mm, size 50 mm × 50 mm) was produced by press molding.

実施例２ 直下型バックライトの作製
製造例１で得られた光半導体装置を製造例２で得られた反射板の反射面の反対の面に光学接着剤（ノーランド社製：NOA78）で接着し、光半導体基板を得た。光半導体装置と反射板の配置は反射板の穴の中心と光半導体装置の中心が垂直方向で一致する配置とした。 Example 2 Production of Direct Type Backlight The optical semiconductor device obtained in Production Example 1 was adhered to the surface opposite to the reflective surface of the reflector obtained in Production Example 2 with an optical adhesive (NOLAND 78 manufactured by Norland). An optical semiconductor substrate was obtained. The arrangement of the optical semiconductor device and the reflection plate was such that the center of the hole of the reflection plate and the center of the optical semiconductor device coincided in the vertical direction.

得られた光半導体基板の上に製造例３で得られた導光板を配置し、四方向端面を枠組みで固定して、さらにその上に実施例１で得られた光量制御板を配置して直下型バックライト（大きさ50mm×50mm、厚さ約3mm（2.867mm））を得た。なお、光半導体基板と導光板の配置は、光半導体基板の中心と導光板の中心が垂直方向で一致する配置とした。また、導光板と光量制御板の配置は、導光板の中心と導光板の中心が垂直方向で一致する配置とした。   The light guide plate obtained in Production Example 3 is arranged on the obtained optical semiconductor substrate, the end faces in four directions are fixed with a frame, and the light quantity control plate obtained in Example 1 is further arranged thereon. A direct type backlight (size 50 mm × 50 mm, thickness about 3 mm (2.867 mm)) was obtained. The arrangement of the optical semiconductor substrate and the light guide plate was such that the center of the optical semiconductor substrate and the center of the light guide plate coincided in the vertical direction. Further, the arrangement of the light guide plate and the light quantity control plate is such that the center of the light guide plate and the center of the light guide plate are aligned in the vertical direction.

比較例１ 直下型バックライトの作製
金型を使用して、片面に以下のような光反射部を有する導光板（材質：アクリル樹脂、厚さ：2mm、大きさ：50mm×50mm）をプレス成型により作製した。さらに光反射部の円錐状凹みの側面に銀薄膜を蒸着した。この側面の透過率をマルチチャンネルフォトディテクタ（大塚電子社製：MCPD3000）で測定すると5％であった。得られた導光板を使用して実施例２と同様に直下型バックライトを作製した。
〔光反射部〕
導光板の重心に対応する位置を中心とする直径9.0mm、深さ1.9mmの円錐状凹み Comparative Example 1 Production of direct-type backlight A light guide plate (material: acrylic resin, thickness: 2 mm, size: 50 mm x 50 mm) having the following light reflection part on one side is pressed using a mold. It was produced by. Further, a silver thin film was deposited on the side surface of the conical recess of the light reflecting portion. The transmittance of this side surface was 5% when measured with a multi-channel photodetector (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd .: MCPD3000). A direct type backlight was produced in the same manner as in Example 2 using the obtained light guide plate.
(Light reflection part)
A conical recess with a diameter of 9.0 mm and a depth of 1.9 mm centered on the position corresponding to the center of gravity of the light guide plate

試験例１ 面内の発光の均一性の評価
実施例２および比較例１で作製した直下型バックライトの発光の均一性を輝度評価装置（トプコン社製：Bm-9x0.2°）を使用して計測した。その結果を図７に示す。 Test Example 1 In-plane light emission uniformity evaluation The light emission uniformity of the direct type backlight produced in Example 2 and Comparative Example 1 was measured using a luminance evaluation device (Topcon: Bm-9x0.2 °). Measured. The result is shown in FIG.

その結果、実施例２で作製した直下型バックライトは面内幅方向において均一な発光量が得られることがわかる。一方、比較例１で作製した直下型バックライトは光半導体素子近傍に発光が集中して、均一な発光が得られないことがわかる。   As a result, it can be seen that the direct-type backlight produced in Example 2 can obtain a uniform light emission amount in the in-plane width direction. On the other hand, it can be seen that the direct type backlight manufactured in Comparative Example 1 concentrates light emission in the vicinity of the optical semiconductor element, and uniform light emission cannot be obtained.

本発明の直下型バックライトは、液晶ディスプレイのバックライトに利用することができる。   The direct type backlight of the present invention can be used for a backlight of a liquid crystal display.

従来の直下型バックライトの一態様の断面図である。It is sectional drawing of the one aspect | mode of the conventional direct type | mold backlight. 従来の下型バックライトの一態様の断面図である。It is sectional drawing of the one aspect | mode of the conventional lower mold | type backlight. 本発明の光量制御板の一態様の平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing of an aspect of the light quantity control board of this invention. 開孔部を形成する方法の一態様を表す図である。It is a figure showing one mode of a method of forming an opening part. 本発明に直下型バックライトの一態様の平面図および断面図である。It is the top view and sectional view of one mode of a direct type backlight in the present invention. 開孔部の分布の一態様を表す図である。It is a figure showing one mode of distribution of an opening part. 実施例および比較例で得られた直下型バックライトの発光を輝度評価装置で測定した結果である。It is the result of having measured the light emission of the direct type backlight obtained by the Example and the comparative example with the brightness | luminance evaluation apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１ 導光板
２ 半導体素子
３ 配線回路基板
４ 透明基板
５ 光反射層
６ 開孔部
７ 光量制御板
８ レーザ光
９ 樹脂層
１０ 半導体装置
１１ 反射板
１２ 光半導体基板
１３ 固着部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light guide plate 2 Semiconductor element 3 Wiring circuit board 4 Transparent substrate 5 Light reflection layer 6 Opening part 7 Light quantity control board 8 Laser light 9 Resin layer 10 Semiconductor device 11 Reflection board 12 Optical semiconductor substrate 13 Adhering part

Claims (6)

透明基板の一方の面に、複数の開孔部を有する光反射層が形成されてなる直下型バックライト用光量制御板であって、該光反射層の中心から外縁に向けて開孔率が高いことを特徴とする、直下型バックライト用光量制御板。   A light amount control plate for a direct type backlight, in which a light reflecting layer having a plurality of apertures is formed on one surface of a transparent substrate, the aperture ratio from the center of the light reflecting layer toward the outer edge A light control board for a direct type backlight characterized by being high. 開孔率が、下記式（１）で表されることを特徴とする、請求項１記載の光量制御板。
Figure 2006134811
 （式中、z＝p/q；
p＝光反射層の中心からの距離x（mm）／光半導体素子の半径rL（mm）；
q＝5〜100；
a＝b/q；
b＝光反射層無しの状態において、設定する透過光強度を有する点の透明基板の中心からの距離c（mm）／光半導体素子の半径rL（mm）
である） The light quantity control plate according to claim 1, wherein the hole area ratio is represented by the following formula (1).
Figure 2006134811
 (Where z = p / q;
p = distance from the center of the light reflecting layer x (mm) / radius r L (mm) of the optical semiconductor element;
q = 5-100;
a = b / q;
b = distance c (mm) from the center of the transparent substrate of the point having the transmitted light intensity to be set without the light reflecting layer / radius r L (mm) of the optical semiconductor element
Is) 開孔部がレーザ照射によって形成されることを特徴とする、請求項１または２記載の光量制御板。   The light quantity control plate according to claim 1, wherein the opening is formed by laser irradiation. 光反射層が金属蒸着により形成されることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の光量制御板。   The light reflection layer is formed by metal vapor deposition, The light quantity control board in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 請求項１〜４いずれか記載の光量制御板を有する直下型バックライト。   A direct type backlight having the light quantity control plate according to claim 1. 透明基板の一方の面に光反射層を形成する工程、および
該光反射層側からレーザ照射を行い、該光反射層の中心から外縁に向けて開孔率が高くなるように開孔部を形成する工程
を含む、直下型バックライト用光量制御板の製造方法。 A step of forming a light reflecting layer on one surface of the transparent substrate, and laser irradiation from the light reflecting layer side, and opening portions so that the hole area ratio increases from the center of the light reflecting layer toward the outer edge A manufacturing method of a light amount control plate for direct type backlight including a forming step.
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