JP2007005091A - 線状発光素子アレイ - Google Patents
線状発光素子アレイ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007005091A JP2007005091A JP2005182342A JP2005182342A JP2007005091A JP 2007005091 A JP2007005091 A JP 2007005091A JP 2005182342 A JP2005182342 A JP 2005182342A JP 2005182342 A JP2005182342 A JP 2005182342A JP 2007005091 A JP2007005091 A JP 2007005091A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- emitting element
- element array
- light
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L24/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/00011—Not relevant to the scope of the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01006—Carbon [C]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01015—Phosphorus [P]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
【課題】 ミキシング効率を低下させることなく、光の出射効率を高めることができる線状発光素子アレイを提供する。
【解決手段】 バックライト用の線状発光素子アレイであって、基板1と、基板1上に一列に配列したRGBのLEDベアチップ2と、LEDベアチップ2の各々を連続して覆う封止樹脂3とを備え、封止樹脂3は、その表面に、発光素子から発した光を偏向させる表面形状30を有し、表面形状30の、LEDベアチップ2の配列方向に沿った断面における輪郭は、複数の三角形が、LEDベアチップ2の配列ピッチ2mmよりも短い50μmピッチで連続した形状を有する。
【選択図】 図2
【解決手段】 バックライト用の線状発光素子アレイであって、基板1と、基板1上に一列に配列したRGBのLEDベアチップ2と、LEDベアチップ2の各々を連続して覆う封止樹脂3とを備え、封止樹脂3は、その表面に、発光素子から発した光を偏向させる表面形状30を有し、表面形状30の、LEDベアチップ2の配列方向に沿った断面における輪郭は、複数の三角形が、LEDベアチップ2の配列ピッチ2mmよりも短い50μmピッチで連続した形状を有する。
【選択図】 図2
Description
本発明は、エッジライトタイプのバックライト用の線状発光素子アレイに関する。
近年、液晶表示装置に、エッジライトタイプのLED(light-emitting diode;発光ダイオード)バックライトが広く使用されている。LEDバックライトは、面状の導光板と、導光板の端面に取り付けられた線状発光素子アレイとから構成される。
携帯電話やPDAのような小型機器の表示装置に使用される線状発光素子アレイでは、一般に、導光板の端面の長さに相当する長さのフレキシブル基板に、SMD(表面実装)タイプの白色LEDが所定の間隔で実装されている。
これに対し、大型モニタなどの大画面の表示装置では、高輝度、高演色が必要とされるため、大電流駆動(100〜500mA)が可能な大面積(1mm2程度)LED ベアチップを用いたRGB個別LEDモジュールを所定間隔で実装した線状発光素子アレイが使用される。RGB個別LEDモジュールは、赤色、緑色及び青色の三原色をそれぞれ出射する複数の単色LEDをモジュール化したものである。複数色の単色LEDを使用する場合、各LEDから出射した単色光を混色(ミキシング)して白色光を得る。
また、ミキシングの距離を短くし、線状発光素子アレイを用いた光源装置の小型化、軽量化を図るため、それぞれ単色光を出射する複数色の小面積(0.3mm程度)LEDベアチップを熱伝導性の良い基板上に直接実装(チップ・オン・ボード)した線状発光素子アレイも使用されている。この場合、RGB個別LEDモジュールを用いた場合と同じ明るさを確保するため、多数のLEDベアチップを配列する。
ところで、上述の各種の線状発光素子アレイでは、いずれも封止樹脂でベアチップのLEDを封止している。このため、LEDから出射した光は、封止樹脂を通過して出射される。封止樹脂の屈折率は、例えば、1.4〜1.6程度であり、空気の屈折率に比べるとかなり高い。このため、LEDから出射した光のうち、封止樹脂の表面、すなわち、封止樹脂と空気との界面への入射角度が臨界角以上のものは、界面で基板側へ全反射されてしまう。なお、例えば、封止樹脂の屈折率が1.55の場合の臨界角は、約40°である。
このような従来のバックライト用の線状発光素子アレイについて、図12を参照して簡単に説明する。図12(a)は、発光素子の配列方向に沿った断面図である。また、図12(b)は、発光素子の配列方向に垂直な面に沿った断面図である。図12(a)及び図12(b)に示す従来例の線状発光素子アレイは、基板1と、基板1上に一列に配列した複数色種の発光素子2と、発光素子2の各々を連続して覆う封止樹脂3とを備えている。
発光素子2から出射した光のうち、封止樹脂3の平坦な表面の法線と成す角度である入射角度が小さい光は、封止素子の表面から出射する。図12(a)に、封止素子3から出射する光線を矢印tで模式的に示す。一方、入射角度が臨界角度よりも大きい光は、封止樹脂の表面で全反射する。図12(a)に、全反射した光線を矢印rで模式的に示す。封止樹脂表面で全反射した光は、線状発光素子アレイの端部から漏光したり、LEDベアチップの実装面や封止樹脂表面で多重反射することにより減衰する。このように、従来の線状発光素子アレイでは、全反射により光の出射効率が低下してしまうという問題点を有していた。
そこで、線状発光素子アレイの出射効率を向上させるために、種々の技術が提案されている。例えば、特許文献1には、基板表面に高反射部を形成した線状発光素子アレイが開示されている。この高反射部により、封止樹脂表面で全反射した光は、基板表面で再度反射し、封止樹脂表面から出射する。
さらに、特許文献1には、輝度ムラを改善するために、LEDチップの真上部の光出射表面のみにLEDチップの配列ピッチより大きいピッチのV字形状の凹状プリズムを形成した線状発光素子アレイも開示されている。この凹状プリズムにより、LEDチップから真上に出射した光は、封止樹脂内に戻り、反射を繰り返して封止樹脂から出射する。
また、各LEDの真上に、孔版やインクジェットにより、選択的にレンズを形成する技術も知られている。このレンズにより、LEDの出射光が基板面に垂直な平行光に近づけられ、出射効率が向上する。
しかしながら、封止樹脂中でLEDの出射光が臨界角以下で反射する場合、線状発光素子アレイの端部から光が漏光したり、多重反射することにより光の減衰は避けられない。一方、出射光を平行光に近づけたのでは、ミキシング効率が低下して、短い距離で白色光を得ることが困難となる。
そこで、本発明は、ミキシング効率を低下させることなく、光の出射効率を高めることができる線状発光素子アレイまたは光の導光板等への入射効率を低下することなく、ミキシング効率を高める線状発光素子アレイを提供することを目的としている。
上記の目的を達成するため、本発明の第1の線状発光素子アレイは、バックライト用の線状発光素子アレイであって、基板と、上記基板上に一列以上配列した複数色種の発光素子と、上記発光素子の各々を連続して覆う封止樹脂とを備え、上記封止樹脂は、その表面に、上記発光素子から発した光を偏向させる表面形状を有し、上記表面形状の、上記発光素子の配列方向に沿った断面における輪郭は、複数の三角形又は等脚台形が、上記発光素子の配列ピッチよりも短いピッチで、連続した形状を有することを特徴としている。
このような表面形状を封止樹脂の表面に形成したことにより、封止樹脂表面での全反射を減らして、封止樹脂表面から出射する光量を増加させることができる。また、表面形状により、出射光線は様々な方向へ屈折するので、ミキシング効率が低下することはない。これにより、本発明の第1の線状発光素子アレイによれば、ミキシング効率を低下させることなく、光の出射効率を高めることができる。
また、本発明の第1の線状発光素子アレイにおいて、好ましくは、表面形状の三角形又は等脚台形の底角が、25°〜50°の範囲内である。
また、本発明の第2の線状発光素子アレイは、バックライト用の線状発光素子アレイであって、基板と、上記基板上に一列以上配列した複数色種の発光素子と、上記発光素子の各々を連続して覆う封止樹脂とを備え、上記封止樹脂は、その表面に、多角錐又は円錐形状を、上記発光素子の配列ピッチよりも短いピッチで、二次元配列した表面形状を有することを特徴としている。
このような表面形状を封止樹脂表面に形成したことにより、封止樹脂表面での全反射を減らして、封止樹脂から出射する光量を増加させることができる。また、表面形状により、出射光線は様々な方向へ屈折するので、ミキシング効率を高めることができる。これにより、本発明の第2の線状発光素子アレイによれば、ミキシング効率を低下させることなく、光の出射効率を高めることができる。
また、本発明の第2の線状発光素子アレイにおいて、好ましくは、上記表面形状の多角錐又は円錐形状の底角が、25°〜50°の範囲内である。
また、本発明の第3の線状発光素子アレイは、バックライト用の線状発光素子アレイであって、基板と、上記基板上に一列以上配列した複数色種の発光素子と、上記発光素子の各々を個別に覆う封止樹脂と、上記発光素子ごとに、当該発光素子から発した光を、上記基板の正面方向へ反射させる反射手段とを備え、上記封止樹脂は、上記反射手段の上方に、上記反射手段によって反射された光を全反射するテーパー状の側面を有することを特徴としている。
このように、反射手段と、封止樹脂のテーパー状の側面とを組み合わせることにより、反射手段によって反射された光を、封止樹脂から効率よく導光板に入射させことができる。このとき、導光板に入射する光の進行方向は様々である。これにより、本発明の第3の線状発光素子アレイによれば、導光板への光の入射効率を低下させることなく、ミキシング効率を高めることができる。
また、本発明の第3の線状発光素子アレイにおいて、好ましくは、上記反射手段は、上記基板に形成した凹部形状により構成され、上記凹部形状の各々の中央底面上に、上記発光素子が配置され、上記封止樹脂は、上記凹部形状上に形成される。
これにより、基板に形成された凹部形状の斜面で、発光素子から発した光を基板正面方向へ反射することができる。
これにより、基板に形成された凹部形状の斜面で、発光素子から発した光を基板正面方向へ反射することができる。
本発明に係る第1乃至第3の線状発光素子アレイによれば、ミキシング効率を低下させることなく、光の出射効率を高めることができるかまたは光の導光板等への入射効率を低下することなく、ミキシング効率を高めることができる。
以下、添付の図面を参照して、本発明の第1乃至第3の線状発光素子アレイの実施形態をそれぞれ説明する。
まず、図1を参照して、本発明の第1の線状発光素子アレイの一実施形態(第1の実施形態)について説明する。図1は、第1の係る線状発光素子アレイの斜視図である。また、図2(a)は、図1に示す線状発光素子アレイの発光素子の配列方向に沿った断面図である。図2(b)は、図1に示す線状発光素子アレイの発光素子の配列方向に垂直な方向に沿った断面図である。
本実施形態の線状発光素子アレイは、バックライト用の線状発光素子アレイであって、基板1と、基板1上に一列に配列した複数色種の発光素子2と、発光素子2の各々を連続して覆う封止樹脂3とを備えている。
基板1は、熱伝導性の良いアルミニウム基板からなり、表面にプリント配線(図示せず)が形成されている。
発光素子2として、RGB三原色の色種の、それぞれ単色光(LEDは、通常数10nm〜数100nmの発光分布を持つが単色光と表現する)を発光するLEDベアチップ2が使用されている。ここでは、高演色を実現するために、LEDベアチップ2を、赤:緑:青=2:3:1のチップ数の比率で実装している。隣合うLEDベアチップの実装間隔は約2mmである。
発光素子2として、RGB三原色の色種の、それぞれ単色光(LEDは、通常数10nm〜数100nmの発光分布を持つが単色光と表現する)を発光するLEDベアチップ2が使用されている。ここでは、高演色を実現するために、LEDベアチップ2を、赤:緑:青=2:3:1のチップ数の比率で実装している。隣合うLEDベアチップの実装間隔は約2mmである。
LEDベアチップ2の裏面のアノード電極(図示せず)は、導電性シートを介して、基板1上の接続電極(図示せず)に接続されている。さらに、LEDベアチップ2の上面のカソード電極(図示せず)が、リード線4で、基板1上の形成されたプリント配線にボンディングされている。そして、LEDベアチップ一つ当たり50mAの駆動電流で駆動される。
封止樹脂には、一般に、高透明、高屈折率、及び低粘度での優れた作業性が要求され、更に、硬化物の変色劣化がないこと、即ち、耐フロー、耐熱性及び耐候性に優れていることが要求される。そこで、実施例1では、封止樹脂3として、光や熱による劣化が少ない屈折率1.5の二液性のシリコーン樹脂を使用する。また、封止樹脂3の厚さは、0.5〜2.0mm程度である。
そして、図1に示すように、封止樹脂3は、蛇腹状(蒲鉾状)の形状で発光素子2を覆うように形成され、その表面に発光素子2から発した光を偏向させる表面形状30を有する。この表面形状30の、発光素子2の配列方向に沿った断面における輪郭は、図2(a)に示すように、複数の二等辺三角形が連続した凸状プリズム形状を有する。封止樹脂3による発光素子2を覆う形状としては、本実施形態のような蛇腹状のものが好ましいが、後述する第6の実施形態のように表面形状の賦形が容易な平板状であってもよい。
連続した凸状プリズム形状のピッチ(A)は、LEDベアチップ2の配列ピッチ(B)である2mmよりも短い50μmである。また、凸状プリズムの底角は、45°(即ち、頂角は、90°)である。表面形状の、三角形の底角は25〜50°の範囲とすることが好ましい。これは、底角が50°より大きいと(すなわち、頂角が80°より小さいと)、基板面の正面方向、即ち、基板面の法線方向に出射される光は増加するものの、プリズムを横断し基板方向に出射されない光が増加する傾向にあり、出射効率及びミキシング効率が低下する傾向にあるためである。これに対して、底角が25°より小さいと(すなわち、頂角が130°より大きいと)、ミキシング効率は高いが、全反射される光が増加して出射効率が低下する傾向にある。
このような凸状プリズムの連続した表面形状30を形成したことにより、封止樹脂表面で全反射されて基板面へ戻る光を減少させることができるとともに、出射光線は様々な方向へ屈折するので、ミキシング効率を低下することはなく光の出射光率を高めることができる。
次に、図3を参照して、本発明の第1の線状発光素子アレイの第2の実施形態について説明する。
図3(a)は、本実施形態の線状発光素子アレイの発光素子の配列方向に沿った断面図である。図3(b)は、線状発光素子アレイの発光素子の配列方向に垂直な方向に沿った断面図である。
図3(a)は、本実施形態の線状発光素子アレイの発光素子の配列方向に沿った断面図である。図3(b)は、線状発光素子アレイの発光素子の配列方向に垂直な方向に沿った断面図である。
本実施形態の線状発光素子アレイは、封止樹脂3の表面形状30aが、第1の実施形態の線状発光素子アレイのものと異なる点を除いては、上述の線状発光素子アレイと同一構造を有する。このため、本実施形態では、第1の実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付し、それらの説明を省略する。
本実施形態では、封止樹脂3の表面形状30aの、発光素子2の配列方向に沿った断面における輪郭は、図3(a)に示すように、複数の等脚台形が連続した形状を有する。等脚台形の連続ピッチは、LEDベアチップ2の配列ピッチ2mmよりも短い50μmピッチである。実施例2における等脚台形の底角は、45°である。
等脚台形の底角は、第1の実施形態における三角形の底角と同様に25〜50°とすることが好ましい。
等脚台形の底角は、第1の実施形態における三角形の底角と同様に25〜50°とすることが好ましい。
このような等脚台形の連続した表面形状30を形成したことにより、第1の実施形態の作用効果に加えて、封止樹脂3と光を入射する導光板(図示せず)の光学密着が可能となり、線状発光素子アレイの構造が簡単になる。
次に、図4を参照して、本発明の第1の線状発光素子アレイの第3の実施形態について説明する。
図4(a)は、本実施形態の線状発光素子アレイの発光素子の配列方向に沿った断面図である。図4(b)は、本実施形態の線状発光素子アレイの発光素子の配列方向に垂直な方向に沿った断面図である。
図4(a)は、本実施形態の線状発光素子アレイの発光素子の配列方向に沿った断面図である。図4(b)は、本実施形態の線状発光素子アレイの発光素子の配列方向に垂直な方向に沿った断面図である。
本実施形態の線状発光素子アレイは、基板1上に、反射部材を配設した点を除いては、上述の第2の実施形態の線状発光素子アレイと同一の構成を有する。このため、本実施形態では、第2の実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付し、それらの説明を省略する。
本実施形態では、基板1上に、発光素子2の配列方向に沿って、発光素子2の両側に延在した反射手段5が設けられている。反射手段5は、耐熱性樹脂で作られた支持体50と、支持体50の発光素子2側の斜面に形成された反射面51とから構成されている。発光素子から発した光は、反射面51により、基板1の正面方向へ反射される。このように、反射手段5を設けることにより、出射効率を一層向上させることができる。
続いて、図5を参照して、本実施形態の線状発光素子アレイの製造方法の一例について説明する。
まず、反射手段5を形成した基板1上の所定位置(図では、反射手段5の中心位置)に、発光素子2をそれぞれ配置し、各発光素子2のアノード電極(図示せず)を、導電性シート(図示せず)を介して、基板上の電極と接続し、更に、各発光素子2のカソード電極(図示せず)を、リード線4によって、基板上の配線にボンディングする(図5(a))。
まず、反射手段5を形成した基板1上の所定位置(図では、反射手段5の中心位置)に、発光素子2をそれぞれ配置し、各発光素子2のアノード電極(図示せず)を、導電性シート(図示せず)を介して、基板上の電極と接続し、更に、各発光素子2のカソード電極(図示せず)を、リード線4によって、基板上の配線にボンディングする(図5(a))。
次に、ディスペンサ7を一定速度で走行させながら、ディスペンサ7から透明封止樹脂13を基盤1上に定量吐出させ、樹脂13で発光素子2を連続して覆う(図5(b))。
その後、樹脂表面にプリズム形成用パターンを形成した金型8を押当てて、金型8のパターン形状を樹脂表面に転写する(図5(c))。この場合、好ましくは、金型8を事前に加熱しておくとよい。また、樹脂13の粘度によっては、樹脂のゲル化が多少進行した後で、金型8を押当てて形状を転写してもよい。
続いて、金型8を樹脂に押当てた状態で、金型8及び樹脂の温度を、樹脂の硬化温度まで上昇させ、樹脂を硬化させる。ここでは、150℃で1時間加熱することにより、樹脂13を硬化させて表面形状を有する封止樹脂3を形成する。
樹脂硬化後、金型8を外して、線状発光素子アレイを得る(図5(d))。
樹脂硬化後、金型8を外して、線状発光素子アレイを得る(図5(d))。
なお、本実施形態では、ディスペンサを使用して樹脂を塗布した例について説明したが、樹脂の塗布方法はこれに限定されない。例えば、孔版とスキージを使用した印刷法により、樹脂を塗布してもよい。その場合、例えば、孔版の孔中にLEDを配置し、その孔部分にスキージにて透明樹脂を所定量流し込み、その後樹脂を硬化するとよい。
次に、図6及び図7を参照して、本発明の第1の線状発光素子アレイの第4の実施形態について説明する。
図6は、本実施形態の線状発光素子アレイの発光素子の配列を説明するための上面図である。図6では、封止樹脂及び配線の図示を省略している。また、図7(a)は、本実施形態の線状発光素子アレイの発光素子の配列方向に沿った断面図である。図7(b)は、本実施形態の線状発光素子アレイの発光素子の配列方向に垂直な方向に沿った断面図である。図7では、線状発光素子アレイ上に導光板を設置した状態を示している。
図6は、本実施形態の線状発光素子アレイの発光素子の配列を説明するための上面図である。図6では、封止樹脂及び配線の図示を省略している。また、図7(a)は、本実施形態の線状発光素子アレイの発光素子の配列方向に沿った断面図である。図7(b)は、本実施形態の線状発光素子アレイの発光素子の配列方向に垂直な方向に沿った断面図である。図7では、線状発光素子アレイ上に導光板を設置した状態を示している。
本実施形態の線状発光素子アレイは、基板1上に、発光素子を二列に配列した点を除いては、上述の第2の実施形態の線状発光素子アレイと同一の構成を有する。このため、本実施形態では、第2の実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付し、それらの説明を省略する。
本実施形態では、図6に示すように、長さ(L)300mmの基板1上に、発光素子2としての0.3mm角のLEDベアチップ2が、ピッチ(P1)2.5mmで二列配列されている。配列どうしのピッチ(P2)は、2.0mmである。
ここでは、三原色の単色発光LEDを、チップ数の比率が、赤色:緑色:青色=1:2:1となるように配列している。
さらに、図7(a)及び図7(b)に示すように、基板1上に、厚さH=1mm程の封止樹脂3を幅W=4mmで設けている。そして、封止樹脂3の表面には、図7(a)に示すように、断面が等脚台形の表面形状30aが、ピッチ(P3)50μmで形成されている。また、等脚台形の上面は、導光板6に光学密着されている。
次に、図8を参照して、本発明の第1の線状発光素子アレイの第5の実施形態について説明する。
図8は、本実施形態の線状発光素子アレイの発光素子の配列方向に沿った断面図である。
図8は、本実施形態の線状発光素子アレイの発光素子の配列方向に沿った断面図である。
本実施形態の線状発光素子アレイは、封止樹脂3の側面に出射表面35aを有する。そして、封止樹脂3の表面のうち、この出射表面35aを除く湾曲表面35b上に、反射手段5を設けている。
この出射表面35aには、LEDベアチップ2から発した光を偏向させる蛇腹状の表面形状が形成されている。この表面形状の、発光素子2の配列方向に沿った断面における輪郭は、第1の実施形態と同様に、複数の二等辺三角形が連続した凸状プリズム形状を有する。凸状プリズムのピッチは、LEDベアチップ2の配列ピッチ2mmよりも短い50μmである。
発光素子2から発した光のうち、湾曲表面35bへ向かった光は、反射手段5によって出射表面35aへ反射される。このため、LEDベアチップ2から直接出射する光と併せて、出射表面35aから出射効率を高めることができる。出射表面35aからは、主に、基板面に平行な方向へ光が出射する。
そして、本実施形態においても、第1の実施形態と同様に、出射表面35aに凸状プリズムの連続した表面形状を形成したことにより、封止樹脂3と空気との界面で全反射されて基板面へ戻る光を減らすことができる。その結果、出射効率を向上させることができる。また、表面形状により、出射光線は様々な方向へ屈折する。これにより、ミキシング効率を低下させることなく、光の出射効率を高めることができる。
次に、図9を参照して、本発明の第2の線状発光素子アレイの一実施形態(第6の実施形態)について説明する。図9は、本実施実施形態に係る線状発光素子アレイの斜視図である。
本実施形態の線状発光素子アレイは、封止樹脂3の表面形状31を除いて、第1の実施形態のものと同一構造を有する。このため、本実施実施形態では、第1の実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付し、それらの説明を省略する。
本実施形態では、封止樹脂3が、その表面に、四角錐を二次元配列した表面形状を有する。四角錐の配列ピッチは、LEDベアチップ2の配列ピッチ2mmよりも短い50μmピッチである。また、各四角錐の底角は、45°(即ち、頂角は、90°)である。
このような四角錐を二次元配列した表面形状31を形成したことにより、封止樹脂3の表面で全反射されて基板面へ戻る光が減る。その結果、出射効率を向上させることができる。また、表面形状により、出射光線は様々な方向へ屈折する。これにより、ミキシング効率を低下させることなく、光の出射効率を高めることができる。
なお、本実施形態では、表面形状として、四角錐を形成した例について説明したが、表面形状はこれに限定されない。例えば、四角錐以外の三角錐や六角錘等の多角錐形状や円錐形状を二次元配列してもよい。これら多角錐の底角は、第1の実施形態と同様に25〜50°とすることが好ましい。
次に、図10及び図11を参照して、本発明の第3の線状発光素子アレイの一実施形態(第7の実施形態)について説明する。
図10は、本実施形態の線状発光素子アレイの発光素子の配列を説明するための上面図である。図10では、封止樹脂及び配線の図示を省略している。また、図11(a)は、本実施形態の線状発光素子アレイの発光素子の配列方向に沿った断面図である。図11(b)は、本実施形態の線状発光素子アレイの発光素子の配列方向に垂直な方向に沿った断面図である。図11では、線状発光素子アレイ上に導光板を載置した状態を示している。
図10は、本実施形態の線状発光素子アレイの発光素子の配列を説明するための上面図である。図10では、封止樹脂及び配線の図示を省略している。また、図11(a)は、本実施形態の線状発光素子アレイの発光素子の配列方向に沿った断面図である。図11(b)は、本実施形態の線状発光素子アレイの発光素子の配列方向に垂直な方向に沿った断面図である。図11では、線状発光素子アレイ上に導光板を載置した状態を示している。
本実施形態の線状発光素子アレイは、長さ(L)300mmの基板1と、基板1上に一列に配列した三原色種の単色発光素子2と、発光素子2の各々を個別に覆う封止樹脂3aと、発光素子2ごとに、当該発光素子2から発した光を、基板1の正面方向へ反射させる反射手段とを備えている。
本実施形態では、反射手段を、基板1に形成した凹部形状10により構成している。各凹部形状10は、上から見て円形の形状を有する。円形の開口の直径(D1)は5mmであり、底面10aの直径(D2)は3mmであり、深さ(d)は0.5mmである。そして、凹部形状10の周囲はすり鉢状の斜面10bを形成している。
そして、各凹部形状10の底面10a上には、発光素子としての1mm角の大面積のLEDベアチップがそれぞれ配置されている。
なお、発光素子の配列ピッチ、即ち、凹部形状の間隔(P)は12.5mmである。
なお、発光素子の配列ピッチ、即ち、凹部形状の間隔(P)は12.5mmである。
また、封止樹脂3aの各々は、凹部形状10のすり鉢状の斜面10bのほぼ上方に、テーパー状の側面32を有する。また、封止樹脂3aの各々は、凹部形状10の中央底部10aのほぼ上方に、平坦な出射表面33を有する。この出射表面33は、厚さ(W)4mmの導光板6に光学密着している。
発光素子から発した光は、あるものは、直接出射表面31から導光板6内へ出射する。また、あるものは、封止樹脂3aのテーパー状の側面32で全反射して、出射表面31から出射する。さらに、あるものは、凹部形状10の斜面10bで、基板1正面方向へ反射した後、更にテーパー状の側面32で全反射して、出射表面31から出射する。
このように、凹部形状10の反射手段と、封止樹脂3のテーパー状の側面32とを組み合わせることにより、光を封止樹脂3aから効率よく出射させることができる。このとき、封止樹脂3aから出射する光の進行方向は様々であるので、ミキシング効率を高めることができる。これにより、本発明の第3の線状発光素子アレイによれば、導光板等への入射効率を低下することなく、ミキシング効率を高めることができる。
上述した各実施形態においては、本発明を特定の条件で構成した例について説明したが、本発明は種々の変更及び組み合わせを行うことができ、これらに限定されるものではない。例えば、上述した実施例では、基板としてアルミニウム基板を使用した例について説明したが、本発明では、基板はこれに限定されず、例えば、窒化アルミニウム等のセラミック基板を用いてもよい。
また、上述した各実施形態では、発光素子を一列または二列に配列した例について説明したが、本発明では、発光素子を三列以上配列してもよい。
また、上述した各実施形態では、発光素子として0.2〜0.4mm角の小チップを配列した例や、0.5〜2mm角の大チップを配列したモジュールの例について説明したが、本発明はこれらに限定されず、例えば、小チップを複数個実装したサブマウントを発光素子として、これを一列以上配列してもよい。また、例えば、第7の実施形態の各凹部形状の底面に、発光素子として複数個の小チップをそれぞれ実装してもよい。これらの場合、サブマウント又は凹部形状の各々に、単色あるいは複数色種のLEDベアチップ群を実装することができる。
また、上述した各実施形態では、発光素子として、三原色の色種の発光素子を使用した例について説明したが、発光素子の色種はこれに限定されない。例えば、六色の色種の単色発光素子を使用してもよい。
また、上述した各実施形態では、封止樹脂として二液式のシリコーン樹脂を使用した例について説明したが、本発明では、封止樹脂の材料はこれに限定されない。封止樹脂には、例えば、エポキシ樹脂、酸無水物を硬化剤としたもの、オニウム塩を硬化触媒としてカチオン重合させたもの、フェノール樹脂等の硬化剤を配合したものや、アミン系の硬化剤を組み合わせたもの等、任意好適なものを使用することができる。
1 基板
2 発光素子、LEDベアチップ
3、3a 封止樹脂
4 リード線
5 反射手段
6 導光板
7 ディスペンサ
8 金型
10 凹部形状
10a 底面
10b 斜面
13 樹脂
30、30a、31 表面形状
32 側面
33 出射表面
35a 出射表面
35b 湾曲表面
50 支持体
51 反射面
2 発光素子、LEDベアチップ
3、3a 封止樹脂
4 リード線
5 反射手段
6 導光板
7 ディスペンサ
8 金型
10 凹部形状
10a 底面
10b 斜面
13 樹脂
30、30a、31 表面形状
32 側面
33 出射表面
35a 出射表面
35b 湾曲表面
50 支持体
51 反射面
Claims (4)
- バックライト用の線状発光素子アレイであって、
基板と、
上記基板上に一列以上配列した複数色種の発光素子と、
上記発光素子の各々を連続して覆う封止樹脂と
を備え、
上記封止樹脂は、その表面に、上記発光素子から発した光を偏向させる表面形状を有し、
上記表面形状の、上記発光素子の配列方向に沿った断面における輪郭は、複数の三角形又は等脚台形が、上記発光素子の配列ピッチよりも短いピッチで、連続した形状を有する
ことを特徴とする線状発光素子アレイ。 - バックライト用の線状発光素子アレイであって、
基板と、
上記基板上に一列以上配列した複数色種の発光素子と、
上記発光素子の各々を連続して覆う封止樹脂と
を備え、
上記封止樹脂は、その表面に、多角錐又は円錐形状を、上記発光素子の配列ピッチよりも短いピッチで、二次元配列した表面形状を有する
ことを特徴とする線状発光素子アレイ。 - バックライト用の線状発光素子アレイであって、
基板と、
上記基板上に一列以上配列した複数色種の発光素子と、
上記発光素子の各々を個別に覆う封止樹脂と、
上記発光素子ごとに、当該発光素子から発した光を、上記基板の正面方向へ反射させる反射手段と
を備え、
上記封止樹脂は、上記反射手段の上方に、上記反射手段によって反射された光を全反射するテーパー状の側面を有する
ことを特徴とする、請求項1または2に記載の線状発光素子アレイ。 - 上記反射手段は、上記基板に形成した凹部形状により構成され、
上記凹部形状の各々の中央底面上に、上記発光素子が配置され、
上記封止樹脂は、上記凹部形状上に形成されることを特徴とする、請求項3に記載の線状発光素子アレイ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005182342A JP2007005091A (ja) | 2005-06-22 | 2005-06-22 | 線状発光素子アレイ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005182342A JP2007005091A (ja) | 2005-06-22 | 2005-06-22 | 線状発光素子アレイ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007005091A true JP2007005091A (ja) | 2007-01-11 |
Family
ID=37690505
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005182342A Pending JP2007005091A (ja) | 2005-06-22 | 2005-06-22 | 線状発光素子アレイ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007005091A (ja) |
Cited By (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008186914A (ja) * | 2007-01-29 | 2008-08-14 | Hitachi Ltd | 線状光源装置、及びバックライト装置 |
JP2008235680A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 発光装置 |
JP2008263199A (ja) * | 2007-04-11 | 2008-10-30 | Alti Electronics Co Ltd | Ledパッケージ用レンズ製造方法 |
WO2009051125A1 (ja) * | 2007-10-19 | 2009-04-23 | Sharp Kabushiki Kaisha | 両面発光バックライト |
WO2009054160A1 (ja) * | 2007-10-23 | 2009-04-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | バックライト装置、及び表示装置 |
JP2009260174A (ja) * | 2008-04-21 | 2009-11-05 | Sharp Corp | 発光装置、バックライト装置および液晶表示装置 |
US7661840B1 (en) | 2006-06-21 | 2010-02-16 | Ilight Technologies, Inc. | Lighting device with illuminated front panel |
US7663315B1 (en) | 2007-07-24 | 2010-02-16 | Ilight Technologies, Inc. | Spherical bulb for light-emitting diode with spherical inner cavity |
JP2010056505A (ja) * | 2008-08-26 | 2010-03-11 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 発光ダイオードパッケージのレンズ製造方法 |
US7686478B1 (en) | 2007-01-12 | 2010-03-30 | Ilight Technologies, Inc. | Bulb for light-emitting diode with color-converting insert |
KR20110025187A (ko) * | 2008-06-27 | 2011-03-09 | 브리지럭스 인코포레이티드 | Led 기기 및 led 기기 형성 방법 |
US8109656B1 (en) | 2007-01-12 | 2012-02-07 | Ilight Technologies, Inc. | Bulb for light-emitting diode with modified inner cavity |
US8783915B2 (en) | 2010-02-11 | 2014-07-22 | Bridgelux, Inc. | Surface-textured encapsulations for use with light emitting diodes |
JP2015159311A (ja) * | 2015-04-08 | 2015-09-03 | ローム株式会社 | 半導体装置 |
US9142734B2 (en) | 2003-02-26 | 2015-09-22 | Cree, Inc. | Composite white light source and method for fabricating |
US9431589B2 (en) | 2007-12-14 | 2016-08-30 | Cree, Inc. | Textured encapsulant surface in LED packages |
JP2016162932A (ja) * | 2015-03-03 | 2016-09-05 | シチズン電子株式会社 | Led光源装置 |
US9666772B2 (en) | 2003-04-30 | 2017-05-30 | Cree, Inc. | High powered light emitter packages with compact optics |
JP2017135004A (ja) * | 2016-01-28 | 2017-08-03 | 日亜化学工業株式会社 | 照明装置 |
US9997682B2 (en) | 2010-12-28 | 2018-06-12 | Rohm Co., Ltd. | Light emitting element unit and method for manufacturing the same, light emitting element package and illuminating device |
WO2018100243A3 (en) * | 2016-11-30 | 2018-07-26 | Tactotek Oy | Illuminated structure and related method of manufacture |
US10615324B2 (en) | 2013-06-14 | 2020-04-07 | Cree Huizhou Solid State Lighting Company Limited | Tiny 6 pin side view surface mount LED |
CN111430341B (zh) * | 2020-04-28 | 2023-09-22 | 广东三橙电子科技有限公司 | 一种液晶背光显示模组封装方法及液晶背光显示模组 |
WO2024016480A1 (zh) * | 2022-07-18 | 2024-01-25 | 武汉恩倍思科技有限公司 | 光电玻璃显示屏及工艺 |
-
2005
- 2005-06-22 JP JP2005182342A patent/JP2007005091A/ja active Pending
Cited By (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9142734B2 (en) | 2003-02-26 | 2015-09-22 | Cree, Inc. | Composite white light source and method for fabricating |
US9666772B2 (en) | 2003-04-30 | 2017-05-30 | Cree, Inc. | High powered light emitter packages with compact optics |
US7661840B1 (en) | 2006-06-21 | 2010-02-16 | Ilight Technologies, Inc. | Lighting device with illuminated front panel |
US7686478B1 (en) | 2007-01-12 | 2010-03-30 | Ilight Technologies, Inc. | Bulb for light-emitting diode with color-converting insert |
US8109656B1 (en) | 2007-01-12 | 2012-02-07 | Ilight Technologies, Inc. | Bulb for light-emitting diode with modified inner cavity |
JP2008186914A (ja) * | 2007-01-29 | 2008-08-14 | Hitachi Ltd | 線状光源装置、及びバックライト装置 |
JP2008235680A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 発光装置 |
JP2008263199A (ja) * | 2007-04-11 | 2008-10-30 | Alti Electronics Co Ltd | Ledパッケージ用レンズ製造方法 |
US7663315B1 (en) | 2007-07-24 | 2010-02-16 | Ilight Technologies, Inc. | Spherical bulb for light-emitting diode with spherical inner cavity |
WO2009051125A1 (ja) * | 2007-10-19 | 2009-04-23 | Sharp Kabushiki Kaisha | 両面発光バックライト |
US8303155B2 (en) | 2007-10-19 | 2012-11-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Bifacial light emitting backlight |
WO2009054160A1 (ja) * | 2007-10-23 | 2009-04-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | バックライト装置、及び表示装置 |
US8376601B2 (en) | 2007-10-23 | 2013-02-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Backlight unit and display unit |
US9431589B2 (en) | 2007-12-14 | 2016-08-30 | Cree, Inc. | Textured encapsulant surface in LED packages |
JP2009260174A (ja) * | 2008-04-21 | 2009-11-05 | Sharp Corp | 発光装置、バックライト装置および液晶表示装置 |
JP2011526083A (ja) * | 2008-06-27 | 2011-09-29 | ブリッジラックス インコーポレイテッド | 発光ダイオードにおいて使用するための表面にテクスチャが施されたカプセル |
KR20110025187A (ko) * | 2008-06-27 | 2011-03-09 | 브리지럭스 인코포레이티드 | Led 기기 및 led 기기 형성 방법 |
KR101632760B1 (ko) * | 2008-06-27 | 2016-07-01 | 브리지럭스 인코포레이티드 | Led 기기 및 led 기기 형성 방법 |
JP2012084899A (ja) * | 2008-08-26 | 2012-04-26 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 発光ダイオードパッケージのレンズ製造方法 |
JP2010056505A (ja) * | 2008-08-26 | 2010-03-11 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 発光ダイオードパッケージのレンズ製造方法 |
US8783915B2 (en) | 2010-02-11 | 2014-07-22 | Bridgelux, Inc. | Surface-textured encapsulations for use with light emitting diodes |
US9406851B2 (en) | 2010-02-11 | 2016-08-02 | Bridgelux Incorporated | Surface-textured encapsulations for use with light emitting diodes |
US10043957B2 (en) | 2010-02-11 | 2018-08-07 | Bridgelux Inc. | Surface-textured encapsulations for use with light emitting diodes |
US9997682B2 (en) | 2010-12-28 | 2018-06-12 | Rohm Co., Ltd. | Light emitting element unit and method for manufacturing the same, light emitting element package and illuminating device |
US10615324B2 (en) | 2013-06-14 | 2020-04-07 | Cree Huizhou Solid State Lighting Company Limited | Tiny 6 pin side view surface mount LED |
JP2016162932A (ja) * | 2015-03-03 | 2016-09-05 | シチズン電子株式会社 | Led光源装置 |
JP2015159311A (ja) * | 2015-04-08 | 2015-09-03 | ローム株式会社 | 半導体装置 |
JP2017135004A (ja) * | 2016-01-28 | 2017-08-03 | 日亜化学工業株式会社 | 照明装置 |
US10141488B2 (en) | 2016-01-28 | 2018-11-27 | Nichia Corporation | Lighting device |
WO2018100243A3 (en) * | 2016-11-30 | 2018-07-26 | Tactotek Oy | Illuminated structure and related method of manufacture |
US10408391B2 (en) | 2016-11-30 | 2019-09-10 | Tactotek Oy | Illuminated structure and related method of manufacture |
CN111430341B (zh) * | 2020-04-28 | 2023-09-22 | 广东三橙电子科技有限公司 | 一种液晶背光显示模组封装方法及液晶背光显示模组 |
WO2024016480A1 (zh) * | 2022-07-18 | 2024-01-25 | 武汉恩倍思科技有限公司 | 光电玻璃显示屏及工艺 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007005091A (ja) | 線状発光素子アレイ | |
KR102215923B1 (ko) | 발광 모듈의 제조 방법 및 발광 모듈 | |
KR102339163B1 (ko) | 발광 모듈의 제조 방법 및 발광 모듈 | |
US7478925B2 (en) | Lighting source unit, illuminating apparatus using the same and display apparatus using the same | |
CN111384226B (zh) | 发光模块 | |
JP4430585B2 (ja) | 面光源装置 | |
WO2012172967A1 (ja) | 光源回路ユニットおよび照明装置、並びに表示装置 | |
US20070070530A1 (en) | Light emitting device package and backlight unit using the same | |
JP2007036044A (ja) | 面光源装置 | |
CN104321694A (zh) | 背光单元和显示装置 | |
US10884290B2 (en) | Light emittng module | |
TW201017940A (en) | Light emitting unit | |
CN105674216A (zh) | 白光发射装置和使用该白光发射装置的显示装置 | |
JP7295437B2 (ja) | 発光装置 | |
CN101832491A (zh) | 光源和具有该光源的显示设备 | |
JP2021027365A (ja) | 発光装置および面発光光源 | |
US20190355783A1 (en) | Led module | |
JP7348532B2 (ja) | 発光モジュール及びその製造方法 | |
TWI798473B (zh) | 發光裝置 | |
EP1969648A1 (en) | Led light confinement element | |
KR20230031651A (ko) | 초슬림 백라이트 유닛 | |
KR101693656B1 (ko) | 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 | |
KR101707579B1 (ko) | 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치 | |
KR101719652B1 (ko) | 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치 | |
KR101758821B1 (ko) | 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치 |