JP2013219392A - Sheet member with optical lens, and solar cell - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sheet member with optical lenses which has high heat resistance against high heat emitted by LEDs, can significantly reduce complexity to bond lenses to the individual LEDs one to one, can be easily mounted by one operation on a substrate having the LEDs, can prevent a position shift when mounting, and can be stably used without any position shift due to thermal deformation etc., during use, and further to provide a method of manufacturing the sheet member with the optical lenses in which low-cost manufacture and continuous molding are possible.SOLUTION: A sheet member with optical lenses is a sheet member to be mounted on a substrate having light emitting diodes. The sheet member comprises a sheet portion and an optical lens portion, and comprises the optical lens portion only at a position facing to the light emitting diodes when the sheet member is mounted on the substrate.

Description

本発明は、光学レンズ付きシート部材およびその製造方法、ならびに発光装置およびそれを用いた液晶表示装置、看板、太陽電池に関する。   The present invention relates to a sheet member with an optical lens, a method for manufacturing the same, a light emitting device, a liquid crystal display device using the same, a signboard, and a solar cell.

発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」ともいう。）から発光された光を集光または拡散する手段として光学レンズ機構が使用されている。このような光学レンズ機構は、使用される装置の用途や構造に合わせて設計されている。しかしながら、ＬＥＤメーカーでは、装置ごとに光学レンズを有するＬＥＤを開発することになると小ロット多品種となるため、十分な対応ができない状況にあった。そこで、照明器具やバックライト装置等の生産においては、各々光学設計を行った光学レンズを作製し、後からＬＥＤに光学レンズを接着するなどの手段を用いている。特に面光源として使用する照明装置や液晶テレビ、パソコン用ディスプレイ等の液晶表示パネルのバックライト装置は、使用するＬＥＤの数量が多いため、回路基板に設置されたＬＥＤにレンズを一つずつ装着することは非常に手間がかかるという問題があった（例えば、特許文献１参照）。   An optical lens mechanism is used as a means for condensing or diffusing light emitted from a light emitting diode (hereinafter also referred to as “LED”). Such an optical lens mechanism is designed according to the application and structure of the apparatus used. However, when LED manufacturers develop LEDs having an optical lens for each device, they are in a situation where they cannot deal with them sufficiently because of the large variety of small lots. Therefore, in the production of lighting fixtures, backlight devices, and the like, means such as manufacturing optical lenses with optical designs and bonding the optical lenses to the LEDs later are used. In particular, lighting devices used as surface light sources and backlight devices for liquid crystal display panels such as liquid crystal televisions and personal computer displays use a large number of LEDs, so each lens is mounted on an LED installed on a circuit board. There is a problem that this is very time-consuming (see, for example, Patent Document 1).

一方、近年では高輝度を有するＬＥＤが次々と開発されており、このようなＬＥＤは発光に伴い発熱することが知られている。そのため、高輝度を有するＬＥＤから発光された光を集光または拡散するために使用される光学レンズには、高熱耐性が要求される。   On the other hand, in recent years, LEDs having high luminance have been developed one after another, and it is known that such LEDs generate heat with light emission. Therefore, high heat resistance is required for an optical lens used for condensing or diffusing light emitted from an LED having high luminance.

また、特許文献２には、基体に取り付けられたＬＥＤのアレイと、前記ＬＥＤ上に配置された光学シートを含む、発光のための光学アセンブリが記載されている。しかしながら、特許文献２に記載されている光学アセンブリは、前記ＬＥＤから前記光学シートの一方の面に入る光の一部が基体に対して略平行方向で前記光学シートに案内されることで発光するものであるため、どうしても輝度が小さくなってしまうという問題があった。また、特許文献２に記載されているような一般的な光学シートは、加熱により溶融または変形させて寸法安定性を確保したものであるため、高輝度を有するＬＥＤから発せられた熱により変形あるいは変色が生じてしまうという問題があった。   Patent Document 2 describes an optical assembly for light emission including an array of LEDs attached to a substrate and an optical sheet disposed on the LEDs. However, the optical assembly described in Patent Document 2 emits light when a part of light entering the one surface of the optical sheet from the LED is guided to the optical sheet in a direction substantially parallel to the base. Therefore, there is a problem that the brightness is inevitably reduced. In addition, since a general optical sheet as described in Patent Document 2 is melted or deformed by heating to ensure dimensional stability, it is deformed by heat generated from an LED having high brightness or There was a problem of discoloration.

上記のような問題を解決するために、シリコーン樹脂からなる光学レンズのベース部を同一材料で一体的につなぎ合わせてシート状に成形することも検討されたが、シリコーン樹脂の熱膨張係数に伴う位置ずれの発生や、高価なシリコーン素材等の耐熱素材を多用することによるコスト高騰の問題があった。   In order to solve the above-mentioned problems, it has been studied that the base portion of the optical lens made of silicone resin is integrally joined with the same material and molded into a sheet shape. There have been problems such as occurrence of misalignment and cost increase due to heavy use of heat-resistant materials such as expensive silicone materials.

特開２００６−１８２６１号公報JP 2006-18261 A 特表２００８−５０３０３４号公報Special table 2008-503034 gazette

本発明の一つの目的は、ＬＥＤの発熱に対する高耐熱性を有し、個々のＬＥＤに一つずつレンズを接着する煩雑さを大幅に解消でき、しかもＬＥＤを有する基板にワンタッチで容易に装着可能で、装着時の位置ずれを防止でき、使用中の熱変形等による位置ずれもなく安定して用いることができる、光学レンズ付きシート部材を提供することにある。   One object of the present invention is that it has high heat resistance against the heat generation of LEDs, can greatly eliminate the trouble of attaching a lens to each LED one by one, and can be easily attached to a substrate having LEDs with one touch Accordingly, it is an object of the present invention to provide a sheet member with an optical lens that can prevent misalignment during mounting and can be used stably without misalignment due to thermal deformation during use.

本発明のもう一つの目的は、低コストで製造でき、さらに連続成形が可能な光学レンズ付きシート部材の製造方法を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a sheet member with an optical lens that can be manufactured at low cost and can be continuously formed.

本発明に係る光学レンズ付きシート部材は、
発光ダイオードを備えた基板に装着するためのシート部材であって、
前記シート部材は、シート部と、光学レンズ部と、を有し、
前記基板に装着したときに前記発光ダイオードに対向する位置にのみ、光学レンズ部が前記シート部に配置されていることを特徴とする。 The sheet member with an optical lens according to the present invention,
A sheet member for mounting on a substrate provided with a light emitting diode,
The sheet member has a sheet portion and an optical lens portion,
The optical lens portion is disposed on the sheet portion only at a position facing the light emitting diode when mounted on the substrate.

本発明に係る光学レンズ付きシート部材において、前記光学レンズ部は、シリコーン樹脂からなることができる。   In the sheet member with an optical lens according to the present invention, the optical lens portion may be made of a silicone resin.

本発明に係る光学レンズ付きシート部材において、前記光学レンズ部は、液状の付加反応硬化型のシリコーン樹脂組成物を硬化させて得たものであることができる。   In the sheet member with an optical lens according to the present invention, the optical lens portion can be obtained by curing a liquid addition reaction curable silicone resin composition.

本発明に係る光学レンズ付きシート部材において、前記シート部の熱膨張係数は、前記光学レンズ部の熱膨張係数よりも小さいことができる。   In the sheet member with an optical lens according to the present invention, the thermal expansion coefficient of the sheet portion may be smaller than the thermal expansion coefficient of the optical lens portion.

本発明に係る光学レンズ付きシート部材において、前記シート部は、ポリエチレンテレフタレート樹脂製シートまたはガラス不織布であることができる。   In the sheet member with an optical lens according to the present invention, the sheet portion may be a polyethylene terephthalate resin sheet or a glass nonwoven fabric.

上記光学レンズ付きシート部材によれば、ＬＥＤの発する高熱に対し高耐熱性を有し、ＬＥＤ基板に容易に装着可能なシート部材を得ることができる。また、ＬＥＤに対向する部分にのみ光学レンズ部を有するため、光学レンズ部の位置決めが容易となり、材料の歩留まりを向上させることもできる。その結果、製造コストの低下にもつながる。   According to the said sheet member with an optical lens, it has a high heat resistance with respect to the high heat | fever which LED emits, and can obtain the sheet | seat member which can be easily mounted | worn on a LED board. In addition, since the optical lens portion is provided only at the portion facing the LED, the positioning of the optical lens portion is facilitated, and the yield of the material can be improved. As a result, the manufacturing cost is reduced.

本発明に係る発光装置は、上記の光学レンズ付きシート部材が発光ダイオードを備えた基板に装着され、前記発光ダイオードに対向する位置にのみ光学レンズ部がシート部に配置されていることを特徴とする。   A light-emitting device according to the present invention is characterized in that the sheet member with an optical lens is mounted on a substrate provided with a light-emitting diode, and the optical lens portion is disposed on the sheet portion only at a position facing the light-emitting diode. To do.

本発明に係る発光装置において、前記基板は、プリント回線基板であることができる。   In the light emitting device according to the present invention, the substrate may be a printed circuit board.

本発明に係る発光装置において、前記光学レンズ付きシート部材の少なくとも一方の面に反射層を形成することができる。   In the light emitting device according to the present invention, a reflection layer can be formed on at least one surface of the sheet member with an optical lens.

本発明に係る発光装置において、さらに、前記光学レンズ付きシート部材の前記発光ダイオードを備えた基板が装着された側とは反対側に拡散板を形成することができる。   In the light emitting device according to the present invention, a diffusion plate may be formed on the side opposite to the side on which the substrate including the light emitting diode of the sheet member with the optical lens is mounted.

本発明に係る液晶表示装置は、上記の発光装置を備えている。   A liquid crystal display device according to the present invention includes the light emitting device described above.

本発明に係る看板は、上記の発光装置を備えている。   The signboard according to the present invention includes the light emitting device described above.

本発明に係る光学レンズ付きシート部材は、
太陽電池素子部を備えた基板に装着するためのシート部材であって、
前記シート部材は、シート部と、光学レンズ部と、を有し、
前記基板に装着したときに前記太陽電池素子部に対向する位置にのみ、光学レンズ部を有することを特徴とする。 The sheet member with an optical lens according to the present invention,
A sheet member for mounting on a substrate provided with a solar cell element part,
The sheet member has a sheet portion and an optical lens portion,
It has an optical lens portion only at a position facing the solar cell element portion when mounted on the substrate.

本発明に係る太陽電池は、上記の光学レンズ付きシート部材を備えている。   The solar cell according to the present invention includes the above-described sheet member with an optical lens.

本発明に係る光学レンズ付きシート部材の製造方法は、基板に配置された発光ダイオードの位置に対向するように光学レンズ部をシート部に設けた光学レンズ付きシート部材の製造方法であって、前記発光ダイオードの位置に合わせてレンズ型を設けた金型を準備する工程と、前記金型のレンズ型に、レンズ材料を注入する工程と、注入したレンズ材料に接触するように前記金型に前記シート部をセットする工程と、レンズ材料を硬化して前記光学レンズ部と前記シート部とを一体化する工程と、を含むことを特徴とする。   The method for manufacturing a sheet member with an optical lens according to the present invention is a method for manufacturing a sheet member with an optical lens in which an optical lens portion is provided in a sheet portion so as to face a position of a light emitting diode disposed on a substrate, Preparing a mold having a lens mold in accordance with the position of the light emitting diode; injecting a lens material into the lens mold of the mold; and in the mold so as to contact the injected lens material. A step of setting a sheet portion; and a step of curing the lens material to integrate the optical lens portion and the sheet portion.

第１の実施形態に係る光学レンズ付きシート部材の一例を模式的に示す平面図である。It is a top view showing typically an example of a sheet member with an optical lens concerning a 1st embodiment. 光学レンズ部とシート部とを強固に固定する手段を取り入れた光学レンズ付きシート部材の斜視図である。It is a perspective view of a sheet member with an optical lens incorporating means for firmly fixing the optical lens part and the sheet part. 図２のＡ−Ａ断面を示す図である。It is a figure which shows the AA cross section of FIG. 第３の実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the light-emitting device which concerns on 3rd Embodiment. 第４の実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the light-emitting device which concerns on 4th Embodiment. 第４の実施形態に係る発光装置の基板固定手段を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the board | substrate fixing means of the light-emitting device which concerns on 4th Embodiment. 第５の実施形態に係る看板の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically an example of the signboard which concerns on 5th Embodiment. 第６の実施形態に係る太陽電池の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically an example of the solar cell which concerns on 6th Embodiment. 実施例６に係る光学レンズ付きシート部材１４０を模式的に示す断面図である。10 is a cross-sectional view schematically showing a sheet member with optical lens 140 according to Example 6. FIG. ＬＥＤを備えた回路基板に光学レンズ付きシート部材１４０を装着した発光装置１５０を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the light-emitting device 150 which attached the sheet | seat member 140 with an optical lens to the circuit board provided with LED. 実施例８に係る光学レンズ付きシート部材１６０を模式的に示す断面図である。10 is a cross-sectional view schematically showing a sheet member 160 with an optical lens according to Example 8. FIG. 実施例９に係る光学レンズ付きシート部材１７０を模式的に示す断面図である。10 is a cross-sectional view schematically showing a sheet member with an optical lens 170 according to Example 9. FIG.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

１．光学レンズ付きシート部材
１．１ 第１の実施形態
本発明の第１の実施形態に係る光学レンズ付きシート部材は、発光ダイオードを備えた基板に装着するための光学レンズ付きシート部材であって、前記光学レンズ付きシート部材は、シート部と、光学レンズ部と、を有し、前記基板に装着したときに前記発光ダイオードに対向する位置にのみ、光学レンズ部が前記シート部に配置されていることを特徴とする。図１は、第１の実施形態に係る光学レンズ付きシート部材の一例を模式的に示す平面図である。 1. 1.1. First Embodiment A sheet member with an optical lens according to a first embodiment of the present invention is a sheet member with an optical lens for mounting on a substrate having a light emitting diode, The sheet member with an optical lens has a sheet part and an optical lens part, and the optical lens part is disposed on the sheet part only at a position facing the light emitting diode when mounted on the substrate. It is characterized by that. FIG. 1 is a plan view schematically showing an example of a sheet member with an optical lens according to the first embodiment.

光学レンズ付きシート部材１００は、光学レンズ部１０と、シート部２０と、を含む。   The sheet member with an optical lens 100 includes an optical lens unit 10 and a sheet unit 20.

光学レンズ部１０は、ＬＥＤを備えた基板に光学レンズ付きシート部材１００を装着したときにＬＥＤに対向する位置にのみ設けられるようシート部２０に配置されている。これにより、面光源として使用する照明装置や液晶表示装置用バックライト等の生産において、各ＬＥＤごとに光学レンズを装着する手間を省くことができる。また、シート部と基板との位置決めをするだけで、１度の作業で、各ＬＥＤに対向する位置に光学レンズ部１０を正確に配置することができる。   The optical lens unit 10 is disposed on the sheet unit 20 so as to be provided only at a position facing the LED when the sheet member 100 with an optical lens is mounted on a substrate including the LED. Thereby, in the production of a lighting device used as a surface light source, a backlight for a liquid crystal display device, etc., it is possible to save the trouble of mounting an optical lens for each LED. Moreover, the optical lens part 10 can be correctly arrange | positioned in the position facing each LED by one operation | work only by positioning a sheet | seat part and a board | substrate.

光学レンズ部１０は、ゴムレンズ等でも構わないが、高耐熱性を有する観点からシリコ
ーン樹脂により成形された光学レンズであることが好ましい。シリコーン樹脂により成形された光学レンズであれば、ＬＥＤから発せられる熱による溶融または変形、変色等の劣化を防ぐことができる。シリコーン樹脂製の光学レンズは、シリコーン樹脂であれば特に制限はないが、液状の付加反応硬化型のシリコーン樹脂組成物を用途に応じた形状に硬化させることによって得ることが好ましい。液状の付加反応硬化型のシリコーン樹脂組成物は、無溶媒であるため発泡することなく、表面および内部を均一に硬化させることができる。 The optical lens unit 10 may be a rubber lens or the like, but is preferably an optical lens molded from a silicone resin from the viewpoint of high heat resistance. If it is an optical lens molded with a silicone resin, it is possible to prevent deterioration such as melting or deformation or discoloration caused by heat generated from the LED. The optical lens made of silicone resin is not particularly limited as long as it is a silicone resin, but is preferably obtained by curing a liquid addition reaction curable silicone resin composition into a shape suitable for the intended use. Since the liquid addition reaction curable silicone resin composition is solvent-free, the surface and the inside can be uniformly cured without foaming.

付加反応硬化型のシリコーン樹脂組成物としては、熱硬化により透明なシリコーン樹脂を形成するものであれば特に制限されないが、例えばオルガノポリシロキサンをベースポリマーとし、オルガノハイドロジェンポリシロキサンおよび白金系触媒等の重金属系触媒を含むものが挙げられる。   The addition reaction curable silicone resin composition is not particularly limited as long as it forms a transparent silicone resin by heat curing. For example, an organopolysiloxane is used as a base polymer, and an organohydrogenpolysiloxane and a platinum-based catalyst are used. And those containing a heavy metal catalyst.

上記付加反応型のシリコーン樹脂組成物としては、下記平均単位式（１）で示されるものが挙げられる。   Examples of the addition reaction type silicone resin composition include those represented by the following average unit formula (1).

ＲａＳｉＯ（４−ａ）／２ ・・・（１）
（式中、Ｒは非置換または置換一価炭化水素基で、好ましくは炭素数１〜１０、特に１〜８のものである。ａは０．８〜２、特に１〜１．８の正数である。）
ここで、Ｒとしてはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基、ブテニル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ベンジル基等のアラルキル基や、これらの炭素原子に結合した水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換されたクロロメチル基、クロロプロピル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基等のハロゲン置換炭化水素基、あるいはシアノ基で置換された２−シアノエチル基等のシアノ基置換炭化水素基などが挙げられ、Ｒは同一であっても異なっていてもよいが、Ｒとしてフェニル基を含むもの、特に全Ｒのうち５〜８０モル％がフェニル基であるものが、光学レンズの耐熱性および透明性の観点から好ましい。 R a SiO (4-a) / 2 (1)
Wherein R is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group, preferably having 1 to 10 carbon atoms, particularly 1 to 8. a is a positive number of 0.8 to 2, particularly 1 to 1.8. Number.)
Here, R is an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group, an alkenyl group such as a vinyl group, an allyl group or a butenyl group, an aryl group such as a phenyl group or a tolyl group, or an aralkyl such as a benzyl group. A halogen-substituted hydrocarbon group such as a chloromethyl group, a chloropropyl group, or a 3,3,3-trifluoropropyl group in which some or all of the hydrogen atoms bonded to these carbon atoms are substituted with a halogen atom, Or a cyano group-substituted hydrocarbon group such as a 2-cyanoethyl group substituted with a cyano group, and R may be the same or different, but those containing a phenyl group as R, particularly all R Of these, those having 5 to 80 mol% of a phenyl group are preferred from the viewpoint of heat resistance and transparency of the optical lens.

また、Ｒとしてビニル基等のアルケニル基を含むもの、特に全Ｒのうちの１〜２０モル％がアルケニル基であるものが好ましく、中でもアルケニル基を１分子中に２個以上有するものが好ましく用いられる。このようなオルガノポリシロキサンとしては、例えば末端にビニル基等のアルケニル基を有するジメチルポリシロキサンやジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体等の末端アルケニル基含有ジオルガノポリシロキサンが挙げられ、特に常温で液状のものが好ましく用いられる。   Further, those containing an alkenyl group such as a vinyl group as R, particularly those in which 1 to 20 mol% of all R are alkenyl groups are preferred, and those having two or more alkenyl groups in one molecule are preferably used. It is done. Examples of such an organopolysiloxane include terminal alkenyl group-containing diorganopolysiloxanes such as dimethylpolysiloxane having a terminal alkenyl group such as vinyl group and dimethylsiloxane / methylphenylsiloxane copolymer, particularly at room temperature. A liquid one is preferably used.

一方、オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、３官能以上（すなわち、１分子中にケイ素原子に結合する水素原子（Ｓｉ−Ｈ基）を３個以上有するもの）が好ましく、例えばメチルハイドロジェンポリシロキサン、メチルフェニルハイドロジェンポリシロキサン等が挙げられ、特に常温で液状のものが好ましい。また、触媒としては、白金、白金化合物、ジブチル錫ジアセテートやジブチル錫ジラウリレート等の有機金属化合物、またはオクテン酸錫のような金属脂肪酸塩などが挙げられる。これらオルガノハイドロジェンポリシロキサンや触媒の種類や量は、架橋度や硬化速度を考慮して適宜決定すればよい。また、上記成分以外に得られるシリコーン樹脂の強度や透明度を損なわない程度に充填剤、耐熱剤、可塑剤等を添加してもよい。   On the other hand, the organohydrogenpolysiloxane is preferably trifunctional or higher (that is, one having three or more hydrogen atoms (Si—H groups) bonded to a silicon atom in one molecule), for example, methylhydrogenpolysiloxane, Examples thereof include methylphenyl hydrogen polysiloxane, and those that are liquid at room temperature are preferred. Examples of the catalyst include platinum, platinum compounds, organometallic compounds such as dibutyltin diacetate and dibutyltin dilaurate, and metal fatty acid salts such as tin octenoate. The types and amounts of these organohydrogenpolysiloxanes and catalysts may be appropriately determined in consideration of the degree of crosslinking and the curing rate. Moreover, you may add a filler, a heat-resistant agent, a plasticizer, etc. to such an extent that the intensity | strength and transparency of silicone resin obtained other than the said component are not impaired.

上記シリコーン樹脂組成物としては、信越化学工業株式会社製の「ＫＪＲ６３２」等の市販品を用いることもできる。   As the silicone resin composition, commercially available products such as “KJR632” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. can also be used.

光学レンズ部１０は、上記シリコーン樹脂組成物を成形してシリコーン樹脂成形品とする公知の方法により得ることができ、例えば射出成形、押出成形、注型成形等により成形
することができる。光学レンズ部１０は、側面発光、拡散発光、集光等の用途に合わせて光学設計することができ、例えば凸レンズ、凹レンズ、シリンドリカルレンズ、およびこれらのフレネルレンズ等の様々な形状のレンズに成形することができる。また、光学レンズ部１０の寸法は、用途に合わせて適宜設計することができるが、少なくともＬＥＤの発光面全体と対向できる大きさが必要であり、厚さは１ｍｍ〜５ｍｍ程度、レンズ単位のピッチは５ｍｍ〜５０ｍｍ程度とすることが好ましい。なお、レンズの硬度は、ＪＩＳ Ｋ
７２１５（プラスチックのデュロメーター硬さ試験方法）の方法により測定されるショア硬度で、好ましくは２０〜９０、より好ましくは５０〜８０である。レンズの素材としてゴムレンズを使用した場合には、レンズの硬度は、ショアＡ硬度で好ましくは３０〜９０である。 The optical lens portion 10 can be obtained by a known method by molding the silicone resin composition into a silicone resin molded product, and can be molded by, for example, injection molding, extrusion molding, cast molding, or the like. The optical lens unit 10 can be optically designed in accordance with uses such as side light emission, diffuse light emission, and light collection, and is formed into lenses having various shapes such as convex lenses, concave lenses, cylindrical lenses, and Fresnel lenses. be able to. The dimensions of the optical lens unit 10 can be appropriately designed according to the application, but at least a size that can be opposed to the entire light emitting surface of the LED is required, the thickness is about 1 mm to 5 mm, and the pitch of the lens unit. Is preferably about 5 mm to 50 mm. The lens hardness is JIS K
Shore hardness measured by the method of 7215 (Plastic Durometer Hardness Test Method), preferably 20 to 90, more preferably 50 to 80. When a rubber lens is used as the lens material, the hardness of the lens is preferably 30 to 90 in Shore A hardness.

光学レンズ部１０の内部または表面には、さらに蛍光体層、カラーフィルター層や光拡散層を設けてもよい。レンズ部および／またはＬＥＤ側に設ける場合の蛍光体層や光拡散層は、ＬＥＤの発光面全体を覆うことができるようにＬＥＤの外形に合った嵌合部を設けることが好ましい。この嵌合部を設けることによって、装着時の位置ずれを防止でき、使用中の熱変形等による位置ずれもなく安定して用いることができる。   A phosphor layer, a color filter layer, or a light diffusion layer may be further provided in or on the surface of the optical lens unit 10. When the phosphor layer and the light diffusion layer are provided on the lens portion and / or the LED side, it is preferable to provide a fitting portion that matches the outer shape of the LED so as to cover the entire light emitting surface of the LED. By providing this fitting portion, it is possible to prevent displacement during mounting, and it can be used stably without displacement due to thermal deformation during use.

蛍光体層に用いられる蛍光体としては、無機蛍光体、顔料、有機蛍光染料、疑似顔料等が挙げられ、例えば、発光色が青色の（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋、ＺｎＳ：Ａｇ、ＣａＳ：Ｂｉ等、発光色が緑色のＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ，Ａｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋、Ｚｎ２Ｓｉ（Ｇｅ）Ｏ４：Ｅｕ２＋等、発光色が赤色のＹ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ２・ＧｅＯ２：Ｍｎ、ＬｉＥｕＷ２Ｏ８、ＢａＯ・Ｇｄ２Ｏ３・Ｔａ２Ｏ５：Ｍｎ、Ｋ５Ｅｕ２．５（ＷＯ４）６．２５等を用いることができ、より所望する色に近い発色が得られるように調整することができる。蛍光体層を設けることによって、例えばＬＥＤから発せられた光の波長変換機能を有する光学レンズ付きシート部材を作製することができる。 Examples of the phosphor used in the phosphor layer include inorganic phosphors, pigments, organic fluorescent dyes, pseudo pigments, and the like. For example, (Ca, Sr, Ba) 5 (PO 4 ) 3 Cl having a blue emission color: Eu 2+ , ZnS: Ag, CaS: Bi, etc., green light emission BaMg 2 Al 16 O 27 : Eu 2+ , Mn 2+ , ZnS: Cu, Al, Au, SrAl 2 O 4 : Eu 2+ , Zn 2 Si ( Ge) O 4 : Eu 2+, etc. Y 2 O 2 S: Eu 3+ whose emission color is red, 3.5MgO · 0.5MgF 2 · GeO 2 : Mn, LiEuW 2 O 8 , BaO · Gd 2 O 3 · Ta 2 O 5 : Mn, K 5 Eu 2.5 (WO 4 ) 6.25, or the like can be used, and the color can be adjusted so as to obtain a color closer to the desired color. By providing the phosphor layer, for example, a sheet member with an optical lens having a function of converting the wavelength of light emitted from an LED can be produced.

光拡散層としては、例えば予め光拡散度をガラスパウダーや、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化亜鉛等の無機白色顔料の種類や添加量により調整後、成形したもの等が挙げられる。光拡散層を設けることによって、例えば光源が赤・緑・青の三色を有するＬＥＤである場合に、光を混合することができる光学レンズ付きシート部材を作製することができる。   Examples of the light diffusing layer include those obtained by adjusting the light diffusivity in advance by adjusting the type and amount of inorganic white pigments such as glass powder, calcium carbonate, titanium oxide, and zinc oxide. By providing the light diffusion layer, for example, when the light source is an LED having three colors of red, green, and blue, a sheet member with an optical lens capable of mixing light can be produced.

シート部２０の材質は、（１）設置作業性、設置安定性を損なわない程度のコシを有していること、（２）熱膨張係数が小さいこと、（３）耐熱性に優れていること、の３点が満たされていれば特に限定されないが、これらに加えて目的に応じて、導光性、光拡散層、光反射層等を有すると、さらに用途が拡大する。   The material of the seat part 20 is (1) has a stiffness that does not impair the installation workability and installation stability, (2) has a small thermal expansion coefficient, and (3) has excellent heat resistance. However, if there are a light guide property, a light diffusion layer, a light reflection layer, etc. in addition to these, the use is further expanded.

シート部２０が設置作業性、設置安定性を損なわない程度のコシを有していなければ、ハンドリングが悪くなり、生産性の低下やシート部の弛みによりピッチずれを招くことがある。   If the seat portion 20 does not have a stiffness that does not impair the installation workability and the installation stability, the handling becomes worse, and the pitch may be shifted due to a decrease in productivity or a looseness of the seat portion.

シート部２０の材質の熱膨張係数が小さいと、ピッチのずれが抑制でき、レンズ材料で単一成形体を作るものより光学的に安定なレンズ付きシート部材ができる。また、シート部２０の材質が耐熱性に優れていることが好ましく、耐熱性が不充分であるとＬＥＤから発せられた高熱によりシート部２０が溶融または変形したり、変色してしまうことがある。したがって、シリコーン樹脂（熱膨張係数：２００×１０−６／Ｋ）を光学レンズ部１０の材料として使用する場合には、シート部２０の材質として、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂（熱膨張係数：２０×１０−６／Ｋ）、ポリフェニレンサルフ
ァイド（ＰＰＳ）樹脂（２５×１０−６／Ｋ）、ポリカーボネート樹脂（６５×１０−６／Ｋ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ポリアミド樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の樹脂類；硬質ガラス（８．５×１０−６／Ｋ）、パイレックス（登録商標）ガラス（８．５×１０−６／Ｋ）、ガラスペーパー、ガラス不織布等のガラス類；アルミニウム（２３×１０−６／Ｋ）、ステンレス鋼（１０．４×１０−６／Ｋ）等の金属類、シリコーンゴム等であることが好ましい。これらの材質から構成されるシート部２０は、複合材であってもよい。また、シート部２０は、フィルム、板状物、不織布、網状物であってもよい。これらのうち、ポリエチレンテレフタレート樹脂またはガラス不織布であることが特に好ましい。ポリエチレンテレフタレート樹脂は、シリコーン樹脂よりも強度が大きいため、シート部２０を光学レンズ部１０よりも薄くすることができ、丈夫で経済的な光学レンズ付きシート部材を作製することができる。ポリエチレンテレフタレート樹脂の中でも、いわゆるホワイトフィルムと呼ばれる素材は、特に耐熱性および耐久性に優れており、光反射層の役目を果たすためシート部２０に適している。 When the thermal expansion coefficient of the material of the sheet portion 20 is small, the shift of the pitch can be suppressed, and a lens-attached sheet member that is optically more stable than a single molded body made of a lens material can be obtained. Moreover, it is preferable that the material of the sheet part 20 is excellent in heat resistance. If the heat resistance is insufficient, the sheet part 20 may be melted or deformed or discolored by high heat emitted from the LED. . Therefore, when a silicone resin (coefficient of thermal expansion: 200 × 10 −6 / K) is used as the material of the optical lens unit 10, for example, a polyethylene terephthalate (PET) resin (coefficient of thermal expansion: 20 × 10 −6 / K), polyphenylene sulfide (PPS) resin (25 × 10 −6 / K), polycarbonate resin (65 × 10 −6 / K), polyethylene naphthalate (PEN) resin, polyetherimide (PEI) ) Resins such as resin, polyamide resin, liquid crystal polymer (LCP); hard glass (8.5 × 10 −6 / K), Pyrex (registered trademark) glass (8.5 × 10 −6 / K), glass paper , glass such as glass nonwoven fabric; aluminum (23 × 10 -6 / K) , stainless steel (10.4 × 10 -6 / K), etc. Metals, preferably a silicone rubber. The sheet portion 20 made of these materials may be a composite material. Further, the sheet portion 20 may be a film, a plate-like material, a nonwoven fabric, or a net-like material. Of these, polyethylene terephthalate resin or glass nonwoven fabric is particularly preferable. Since the polyethylene terephthalate resin has a strength higher than that of the silicone resin, the sheet portion 20 can be made thinner than the optical lens portion 10, and a durable and economical sheet member with an optical lens can be produced. Among polyethylene terephthalate resins, a material called a so-called white film is particularly excellent in heat resistance and durability, and is suitable for the sheet portion 20 because it serves as a light reflecting layer.

ガラス不織布は、ガラス繊維が交絡してシート状に固定されているため、軽量で耐熱性や寸法安定性に優れている。また、高含浸性を有するガラス不織布を用いることにより、シート部２０に孔を設けることなく所定の位置にシリコーン樹脂等のレンズ材料を含浸させて光学レンズ部１０を形成することができる。なお、ガラス不織布の屈折率とシリコーンレンズの屈折率との差が０．０３の範囲内であれば、光学特性の観点からより好ましい。ガラス不織布としては、例えばキュムラス（登録商標）「ＥＰＭ−４０２５」、「ＥＰＭ−４１００Ｂ」、「ＧＰＭ−８３２５」、「ＳＧＭ−３０２５」（以上、日本バイリーン株式会社製）、グラスパー「ＧＨＮ＝００−０２５（Ｇ）」（王子特殊紙株式会社製）等が挙げられる。   The glass nonwoven fabric is lightweight and excellent in heat resistance and dimensional stability because glass fibers are entangled and fixed in a sheet shape. Further, by using a glass nonwoven fabric having a high impregnation property, the optical lens portion 10 can be formed by impregnating a lens material such as a silicone resin at a predetermined position without providing a hole in the sheet portion 20. In addition, it is more preferable from the viewpoint of optical characteristics if the difference between the refractive index of the glass nonwoven fabric and the refractive index of the silicone lens is within a range of 0.03. Examples of the glass nonwoven fabric include Cumulus (registered trademark) “EPM-4025”, “EPM-4100B”, “GPM-8325”, “SGM-3025” (manufactured by Nippon Vilene Co., Ltd.), and glass par “GHN = 00-”. 025 (G) "(manufactured by Oji Specialty Paper Co., Ltd.) and the like.

シート部２０は、後述するように光学レンズ付きシート部材の用途に応じて、導光シート、光散乱シート、反射シート、透明シート、難燃シート、アルミ蒸着シートなどの機能を備えたシートを使用することができる。   As will be described later, the sheet unit 20 uses a sheet having functions such as a light guide sheet, a light scattering sheet, a reflection sheet, a transparent sheet, a flame retardant sheet, and an aluminum vapor deposition sheet depending on the use of the sheet member with an optical lens. can do.

本願発明の光学レンズ付きシート部材を基板に載置して、基板上の個々のＬＥＤに対応した位置に光学レンズ部を一度の作業で設置するためには、上述したように光学レンズ付きシート部材の設置作業性がよいことが好ましく、シート部がある程度のコシを有していることが好ましい。例えば、シート部にＰＥＴフィルムを用いる場合、その厚さは２５〜１０００μｍであることが好ましく、５０〜３００μｍであることがより好ましい。   In order to place the sheet member with an optical lens of the present invention on a substrate and install the optical lens portion at a position corresponding to each LED on the substrate by a single operation, as described above, the sheet member with an optical lens. It is preferable that the installation workability is good, and it is preferable that the seat portion has a certain degree of stiffness. For example, when a PET film is used for the sheet portion, the thickness is preferably 25 to 1000 μm, and more preferably 50 to 300 μm.

シート部の厚さが上記範囲未満であると、シート部にシワが入るため、一度の設置作業で全てのＬＥＤと光学レンズ部とを揃えて対向させにくい傾向がある。一方、シート部の厚さが上記範囲を超えると、シート部が板状となってくるため、吸盤付きロボットなどで光学レンズ付きシート部材と基板とを機械装着でき設置作業性には支障がないが、可撓性が低下するため、大画面の看板や液晶表示装置などでは、装着後のシート部の熱膨張により光学レンズ付きシート部材の両端で累積した寸法のずれが大きくなり、適正な光路が得られにくくなる傾向がある。シート部に可撓性を持たせることは、そのずれを解消することができる点で有効な場合がある。   When the thickness of the sheet portion is less than the above range, wrinkles are formed in the sheet portion, and therefore, it is difficult to make all the LEDs and the optical lens portion face each other in a single installation operation. On the other hand, if the thickness of the sheet part exceeds the above range, the sheet part becomes plate-like, so the sheet member with an optical lens and the substrate can be mechanically mounted by a robot with a sucker, etc., and there is no problem in installation workability. However, due to the reduced flexibility, for large signboards and liquid crystal display devices, the accumulated dimensional deviation at both ends of the sheet member with an optical lens increases due to the thermal expansion of the sheet part after mounting, and the appropriate optical path Tends to be difficult to obtain. Giving the sheet portion flexibility may be effective in that the deviation can be eliminated.

１．２ 第２の実施形態
本発明の第２の実施形態に係る光学レンズ付きシート部材は、太陽電池素子部を備えた基板に装着するためのシート部材であって、前記シート部材は、シート部と、光学レンズ部と、を有し、前記基板に装着したときに前記太陽電池素子部に対向する部分にのみ、光学レンズ部を有することを特徴とする。 1.2 Second Embodiment A sheet member with an optical lens according to a second embodiment of the present invention is a sheet member for mounting on a substrate having a solar cell element portion, and the sheet member is a sheet. And an optical lens portion, and the optical lens portion is provided only in a portion facing the solar cell element portion when mounted on the substrate.

第２の実施形態に係る光学レンズ付きシート部材は、図１に示す第１の実施形態に係る光学レンズ付きシート部材と同様の構成であるが、以下の点で異なる。   The sheet member with an optical lens according to the second embodiment has the same configuration as the sheet member with an optical lens according to the first embodiment shown in FIG. 1, but differs in the following points.

（１）光学レンズ部は、太陽電池素子部に集光することを目的としたものである。したがって、光学レンズ部の形状は、凸レンズまたはそのフレネルレンズであることが好ましい。フレネルレンズは、凸レンズの曲面を分割してつなぎ合わせた形状を有しているため、凸レンズよりも形状を小さくすることができ経済的である。   (1) The optical lens portion is intended to concentrate on the solar cell element portion. Therefore, the shape of the optical lens portion is preferably a convex lens or its Fresnel lens. Since the Fresnel lens has a shape obtained by dividing and joining the curved surfaces of the convex lens, the shape can be made smaller than that of the convex lens and is economical.

（２）光学レンズ部の材質は、上述したシリコーン樹脂を使用することが好ましいが、太陽光に対して耐熱性を有するその他の透明な材質を使用することもできる。   (2) The above-described silicone resin is preferably used as the material of the optical lens portion, but other transparent materials having heat resistance against sunlight can also be used.

（３）シート部の材質は、透光性を有する観点から、ガラス板、透明樹脂板、ガラスクロス部、ガラス不織布であることが好ましい。シート部がガラス板や透明樹脂板の場合は、太陽電池素子部以外に照射した太陽光を素子に集光する導光板の役目をすることができる。   (3) It is preferable that the material of a sheet | seat part is a glass plate, a transparent resin board, a glass cloth part, and a glass nonwoven fabric from a viewpoint which has translucency. When the sheet portion is a glass plate or a transparent resin plate, it can serve as a light guide plate for condensing sunlight irradiated to the elements other than the solar cell element portion.

１．３ 光学レンズ付きシート部材の製造方法
本実施形態に係る光学レンズ付きシート部材の製造方法は、基板に配置された発光ダイオードの位置に対向するように光学レンズ部をシート部に設けた光学レンズ付きシート部材の製造方法であって、前記発光ダイオードの位置に合わせてレンズ型を設けた金型を準備する工程と、前記金型のレンズ型に、レンズ材料を注入する工程と、注入したレンズ材料に接触するように前記金型に前記シート部をセットする工程と、レンズ材料を硬化して前記光学レンズ部と前記シート部とを一体化する工程と、を含む。以下、各工程について詳細に説明する。 1.3 Manufacturing method of sheet member with optical lens The manufacturing method of the sheet member with optical lens according to the present embodiment is an optical in which an optical lens portion is provided in the sheet portion so as to face a position of a light emitting diode arranged on a substrate. A method for producing a lens-attached sheet member, comprising: preparing a mold provided with a lens mold in accordance with the position of the light emitting diode; injecting a lens material into the lens mold of the mold; A step of setting the sheet portion on the mold so as to contact the lens material; and a step of curing the lens material to integrate the optical lens portion and the sheet portion. Hereinafter, each step will be described in detail.

まず、シート部を用意する。シート部は、あらかじめ使用するサイズにカットされたものを用いてもよいし、ロール状に巻き取り可能な連続シートを用いてもよい。   First, a sheet part is prepared. As the sheet portion, a sheet that has been cut to a size to be used in advance may be used, or a continuous sheet that can be wound into a roll may be used.

次いで、用意したシート部に、基板に配列されたＬＥＤに対向する位置にレンズ部を成形するために所定の位置に所定形状の孔を形成する。シート部に所定形状の孔を形成するためには、パンチ等の公知の方法を適用することができる。上記のロール状に巻き取り可能な連続シートを使用する場合には、回転式のパンチ機を使用することにより連続的に穴を形成することができるため、生産効率が向上する。また、レンズ部を成形する位置に所定形状の孔を形成するのではなく、シート部のレンズを設ける位置にレンズ型をエンボス加工してもよい。   Next, in the prepared sheet portion, a hole having a predetermined shape is formed at a predetermined position in order to mold the lens portion at a position facing the LEDs arranged on the substrate. In order to form a predetermined hole in the sheet portion, a known method such as punching can be applied. When a continuous sheet that can be wound into a roll is used, holes can be continuously formed by using a rotary punching machine, so that the production efficiency is improved. Further, the lens mold may be embossed at a position where the lens of the sheet portion is provided, instead of forming a hole having a predetermined shape at the position where the lens portion is molded.

次いで、上記ＬＥＤの位置に合わせてレンズ部の形状が刻印されたレンズパターンを有するレンズ型を用意する。レンズ型は、アルミニウム、黄銅、合金等の金属製の型；シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂、フッ素樹脂、ポリメチルペンテン樹脂等の合成樹脂製の型；Ｎｉ電鋳法で作製した電鋳型等を使用することができる。かかるレンズ型は、腐食防止等のためにその表面に銅またはニッケル等でメッキ処理することが好ましい。さらに、銅またはニッケル等のメッキを厚肉に形成して、メッキ層部分にレンズパターンを形成することもできる。   Next, a lens mold having a lens pattern in which the shape of the lens portion is engraved in accordance with the position of the LED is prepared. The lens mold is a mold made of metal such as aluminum, brass or alloy; a mold made of synthetic resin such as silicone resin, polyurethane resin, epoxy resin, ABS resin, fluororesin or polymethylpentene resin; An electroforming mold or the like can be used. Such a lens mold is preferably plated with copper, nickel or the like on its surface in order to prevent corrosion. Furthermore, a plating pattern such as copper or nickel can be formed thick to form a lens pattern on the plated layer portion.

次いで、レンズ型のレンズパターンとシート部の孔とが一致するようにシート部をレンズ型にセットする。その後、レンズ型にシリコーン樹脂等のレンズ材料を注入して所定の条件下で硬化させる。この際、シート部に送り孔を設け、この送り孔を照準にして金型にセットすることにより、高精度かつ連続的にレンズ部の成形を行うことができる。また、金型に枚葉シートのつき当たり部を設けることにより、同様の高精度を得ることができる。以上の工程により、シート部と光学レンズ部とを一体成形することができるが、シート
部と光学レンズ部との接着強度を高めるためにシート部に予めプライマー処理、コロナ処理、プラズマ処理、フレーム処理、イトロ処理、ＵＶ処理等の公知の接着技術を使用することもできる。また、光学レンズ部に接着成分を添加することにより、シート部との接着性を高めることもできる。なお、シート部にレンズ型をエンボス加工した場合は、凹部にレンズ材料を注入し硬化すればよい。 Next, the sheet part is set in the lens mold so that the lens pattern of the lens mold and the hole of the sheet part coincide. Thereafter, a lens material such as silicone resin is injected into the lens mold and cured under predetermined conditions. At this time, the lens portion can be molded with high accuracy and continuously by providing a feed hole in the sheet portion and setting the feed hole in the mold while aiming at the feed hole. Moreover, the same high precision can be obtained by providing the contact part of a sheet | seat sheet in a metal mold | die. Through the above process, the sheet part and the optical lens part can be integrally formed. In order to increase the adhesive strength between the sheet part and the optical lens part, the sheet part is preliminarily treated with primer, corona treatment, plasma treatment, and frame treatment Moreover, well-known adhesion techniques, such as an intro process and UV process, can also be used. Moreover, the adhesiveness with a sheet | seat part can also be improved by adding an adhesive component to an optical lens part. When the lens mold is embossed on the sheet portion, the lens material may be injected into the recess and cured.

また、光学レンズ付きシート部材をハンドリングする過程で、張力や屈折などによりシート部と光学レンズ部とが剥離したり、レンズ部がシート部から脱落する場合がある。そこで、光学レンズ部とシート部とを強固に固定するために、以下に説明するような手段を採り得る。図２は、光学レンズ部とシート部とを強固に固定する手段を取り入れた光学レンズ付きシート部材の斜視図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面を示す図である。図２に示すように、シート部２１にレンズが成形される孔だけでなく、その孔の周辺部に成形の際アンカーとしてレンズと同じ樹脂が入る小さな孔２１ａ（直径２ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下）を設けておくとよい。図３に示すように、光学レンズ部１１は、シート部２１を挟み込むようにコの字型に成形されたレンズ固定部１１ａと、ＬＥＤを嵌め込むための嵌合部１１ｂと、を備えている。レンズ固定部１１ａは、少なくとも孔２１ａを覆うことができる長さにまで伸びている。このような構成とすることで、孔２１ａにもレンズと同じ樹脂が入り込み一体成形されることにより、光学レンズ部１１とシート部２１とを強固に固定することができる。   Further, in the process of handling the sheet member with an optical lens, the sheet part and the optical lens part may be peeled off due to tension or refraction, or the lens part may fall off from the sheet part. Therefore, in order to firmly fix the optical lens portion and the sheet portion, the following means can be adopted. FIG. 2 is a perspective view of a sheet member with an optical lens incorporating means for firmly fixing the optical lens portion and the sheet portion. FIG. 3 is a view showing a cross section taken along the line AA of FIG. As shown in FIG. 2, not only the hole in which the lens is molded in the sheet portion 21 but also a small hole 21 a (diameter 2 mm or less, preferably 1 mm or less) into which the same resin as the lens enters as an anchor at the periphery of the hole. ) Should be provided. As shown in FIG. 3, the optical lens unit 11 includes a lens fixing unit 11 a formed in a U shape so as to sandwich the sheet unit 21, and a fitting unit 11 b for fitting the LED. . The lens fixing portion 11a extends to a length that can cover at least the hole 21a. With this configuration, the same resin as the lens enters the hole 21a and is integrally molded, so that the optical lens portion 11 and the sheet portion 21 can be firmly fixed.

以上の工程により、ＬＥＤを備えた基板に装着したときに前記ＬＥＤに対向する部分にのみ光学レンズ部が配置される光学レンズ付きシート部材を製造することができる。   Through the above steps, a sheet member with an optical lens in which an optical lens portion is disposed only at a portion facing the LED when mounted on a substrate including the LED can be manufactured.

なお、上述したように、シート部として高含浸性のガラス不織布を使用した場合には、孔を設けずに所定の部分にレンズ材料を含浸しながら成形させることにより、光学レンズ付きシート部材を形成することができる。   In addition, as described above, when a highly impregnated glass nonwoven fabric is used as the sheet portion, a sheet member with an optical lens is formed by molding while impregnating a lens material in a predetermined portion without providing a hole. can do.

２．発光装置
２．１ 第３の実施形態
本発明に係る発光装置は、上記の光学レンズ付きシート部材が発光ダイオードを備えた基板に装着されたことを特徴とする。図４は、第３の実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図である。 2. 2. Light Emitting Device 2.1 Third Embodiment A light emitting device according to the present invention is characterized in that the sheet member with an optical lens is mounted on a substrate provided with a light emitting diode. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the light emitting device according to the third embodiment.

図４に示すように、発光装置２００は、ＬＥＤ３０が設けられた基板４０と、光学レンズ部１２およびシート部２２を有する光学レンズ付きシート部材１１０と、を含む。発光装置２００は、基板４０と光学レンズ付きシート部材１１０とを組み合わせることにより形成され、光学レンズ部１２とＬＥＤ３０とが嵌合するようになっている。これにより、光学レンズ付きシート部材１１０は、基板４０に正確に位置決めされて装着できる。なお、光学レンズ部１２およびＬＥＤ３０の少なくとも一方に接着剤を付けて接着させることにより、光学レンズ付きシート部材１１０と基板４０とを固定してもよい。   As shown in FIG. 4, the light emitting device 200 includes a substrate 40 on which the LEDs 30 are provided, and a sheet member 110 with an optical lens having the optical lens portion 12 and the sheet portion 22. The light emitting device 200 is formed by combining the substrate 40 and the sheet member 110 with an optical lens, and the optical lens unit 12 and the LED 30 are fitted. Thereby, the sheet member 110 with an optical lens can be accurately positioned and mounted on the substrate 40. In addition, you may fix the sheet | seat member 110 with an optical lens, and the board | substrate 40 by attaching an adhesive agent to at least one of the optical lens part 12 and LED30, and making it adhere | attach.

光学レンズ付きシート部材１１０は、上述した第１の実施形態に係る光学レンズ付きシート部材を使用することができる。シート部２２の基板４０と接触する面には、さらに（図示しない）反射層を形成してもよい。反射層を形成することにより、ＬＥＤ３０から発せられた光が光学レンズ部１２で屈折されて一部シート部２２に光拡散され、さらに反射層で反射されるため、より高輝度を有する発光装置２００を製造することができる。   As the sheet member 110 with an optical lens, the sheet member with an optical lens according to the first embodiment described above can be used. A reflective layer (not shown) may be further formed on the surface of the sheet portion 22 that contacts the substrate 40. By forming the reflective layer, the light emitted from the LED 30 is refracted by the optical lens portion 12 and partially diffused into the sheet portion 22 and further reflected by the reflective layer, and thus the light emitting device 200 having higher luminance. Can be manufactured.

基板４０は、主として電子回路プリント基板であって、堅い板状のリジッド基板や、折り曲げできるフレキシブル基板等を用途に応じて使い分けることができる。基板４０は、基材や樹脂に種々の材料を用いたものや、実装密度を上げるため多層にしたもの等を使用
することができる。基板４０には、ＬＥＤ３０が固定されており、鉛フリーはんだを用いたリフローはんだ法等公知の接着法等を用いて電子回路に固定することができる。 The substrate 40 is mainly an electronic circuit printed circuit board, and a rigid plate-shaped rigid substrate, a flexible substrate that can be bent, or the like can be used depending on the application. As the substrate 40, a substrate using various materials for a base material or a resin, a multilayer substrate for increasing the mounting density, or the like can be used. The LED 30 is fixed to the substrate 40 and can be fixed to the electronic circuit using a known bonding method such as a reflow soldering method using lead-free solder.

ＬＥＤ３０は、公知のいずれのＬＥＤであってもよく、例えばＧａ：ＺｎＯ赤色ＬＥＤ、ＧａＰ：Ｎ緑色ＬＥＤ、ＧａＡｓＰ系赤色ＬＥＤ、ＧａＡｓＰ系橙色・黄色ＬＥＤ、ＧａＡｌＡｓ系ＬＥＤ、ＩｎＧａＡｌＰ系橙色・黄色ＬＥＤ、ＧａＮ系青色ＬＥＤ、ＳｉＣ青色ＬＥＤ、ＩＩ−ＶＩ族青色ＬＥＤ、青色ＬＥＤのチップ上に蛍光体層を設けた白色ＬＥＤ等が挙げられる。なお、ＬＥＤの形態は、いずれの形態であってもよく、例えばＬＥＤランプやチップタイプＬＥＤ、セグメントタイプＬＥＤ等を使用することができる。   The LED 30 may be any known LED, for example, Ga: ZnO red LED, GaP: N green LED, GaAsP red LED, GaAsP orange / yellow LED, GaAlAs LED, InGaAlP orange / yellow LED, Examples include GaN-based blue LEDs, SiC blue LEDs, II-VI group blue LEDs, and white LEDs in which a phosphor layer is provided on a blue LED chip. The LED may be in any form, and for example, an LED lamp, a chip type LED, a segment type LED, or the like can be used.

第３の実施形態に係る発光装置２００は、例えば液晶表示装置、看板等のバックライト等の用途に使用することができる。   The light emitting device 200 according to the third embodiment can be used for applications such as a backlight of a liquid crystal display device or a signboard, for example.

２．２ 第４の実施形態
図５は、第４の実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図である。 2.2 Fourth Embodiment FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting device according to a fourth embodiment.

図５に示すように、発光装置３００は、ＬＥＤ３２が設けられた基板４２と、反射層５０の上にシート部２４が形成され、ＬＥＤ３２に対向する位置に光学レンズ部１４が形成された光学レンズ付きシート部材１２０と、拡散板６０と、がこの順に積層された構造を有する。発光装置３００は、第３の実施形態と同様に基板４２と光学レンズ付きシート部材１２０とを組み合わせることにより形成され、光学レンズ部１４とＬＥＤ３２とが嵌合するようになっている。これにより、光学レンズ付きシート部材１２０は、基板４２に正確に位置決めされて装着できる。図示はしていないが、ＬＥＤ３２と光学レンズ部１４との間に蛍光体層を設けてもよい。光学レンズ付きシート部材１２０を基板に装着した後、光学レンズ部１４とＬＥＤ３２との位置がずれないように、光学レンズ部１４およびＬＥＤ３２の少なくとも一方に接着剤を付けて接着させることにより、光学レンズ付きシート部材１２０と基板４２とを固定させてもよい。また、光学レンズ部１４の間のシート部２４と基板４２の空き表面に接着剤、鋲などで固定してもよい。更には、図６に示すようにシート部２４にプレス加工、パンチング加工などで凸部、凹部またはホール等の基板固定部２４ａを設けるとともに、基板４２にはその形状を受ける形の穴、凹部、凸部を設け、これらを嵌合することにより固定することもできる。   As shown in FIG. 5, the light emitting device 300 includes an optical lens in which the sheet portion 24 is formed on the substrate 42 on which the LEDs 32 are provided and the reflective layer 50, and the optical lens portion 14 is formed at a position facing the LEDs 32. The attached sheet member 120 and the diffusion plate 60 are stacked in this order. The light emitting device 300 is formed by combining the substrate 42 and the sheet member 120 with an optical lens as in the third embodiment, and the optical lens unit 14 and the LED 32 are fitted. Thereby, the sheet member 120 with an optical lens can be accurately positioned and mounted on the substrate 42. Although not shown, a phosphor layer may be provided between the LED 32 and the optical lens unit 14. After the sheet member 120 with the optical lens is mounted on the substrate, an optical lens is attached by adhering at least one of the optical lens unit 14 and the LED 32 so that the positions of the optical lens unit 14 and the LED 32 do not deviate. The attached sheet member 120 and the substrate 42 may be fixed. Further, the sheet portion 24 between the optical lens portions 14 and the vacant surface of the substrate 42 may be fixed with an adhesive, scissors or the like. Furthermore, as shown in FIG. 6, the sheet portion 24 is provided with a substrate fixing portion 24a such as a convex portion, a concave portion or a hole by pressing, punching, etc., and the substrate 42 has a hole, a concave portion, It can also be fixed by providing convex portions and fitting them.

基板４２は、第３の実施形態と同じものを使用できる。   The same substrate 42 as in the third embodiment can be used.

光学レンズ部１４の形状は、光拡散タイプのレンズが好ましく、拡散板に導光できるレンズであれば特に限定されない。光学レンズ部１４が光拡散タイプのレンズである場合には、ＬＥＤ３２から発せられた光を拡散板６０の方向に拡散し、その一部はシート部側に拡散する。   The shape of the optical lens unit 14 is preferably a light diffusion type lens, and is not particularly limited as long as it can guide light to the diffusion plate. When the optical lens unit 14 is a light diffusion type lens, the light emitted from the LED 32 is diffused in the direction of the diffusion plate 60, and a part thereof is diffused toward the sheet unit.

光学レンズ付きシート部材１２０には、反射層５０が設けられているので、拡散された光を拡散板６０の方向へ反射することができる。シート部２４は、透光性および耐熱性を有する材質から構成されており、例えば上述したポリエチレンテレフタレート樹脂やガラス不織布等を使用することができる。シート部２４および反射層５０の積層体の厚みと光学レンズ部１４の高さは一致しており、２ｍｍ程度とすることができる。反射層５０の下方には、さらに図示しないが必要に応じて絶縁層を形成することができる。   Since the sheet member 120 with an optical lens is provided with the reflection layer 50, the diffused light can be reflected in the direction of the diffusion plate 60. The sheet | seat part 24 is comprised from the material which has translucency and heat resistance, For example, the polyethylene terephthalate resin mentioned above, a glass nonwoven fabric, etc. can be used. The thickness of the laminate of the sheet portion 24 and the reflective layer 50 and the height of the optical lens portion 14 are the same, and can be about 2 mm. Although not shown, an insulating layer can be formed below the reflective layer 50 as necessary.

拡散板６０は、ガラスの片面をスリガラス状にした後、フッ化水素により表面を腐食させて滑らかにしたフショク型拡散板、ガラスの片面をスリガラス状に処理したフロスト型拡散板、ガラス面に乳白色膜を付加したオパール型拡散板、光散乱剤を充填したポリカーボネートシート、白色ＰＥＴ等の公知の拡散板を使用することができる。ガラスの片面に
粗さを付与することにより、さらに拡散率を高めることができる。 The diffuser plate 60 is made of a glass-like diffusive diffuser plate, which has been smoothed by corroding the surface with hydrogen fluoride after one side of the glass has been ground, a frost-type diffuser plate in which one side of the glass has been processed into a frosted glass, A known diffusion plate such as an opal type diffusion plate to which a film is added, a polycarbonate sheet filled with a light scattering agent, or white PET can be used. By imparting roughness to one side of the glass, the diffusivity can be further increased.

以上のような構成を有する発光装置３００は、拡散板６０の表面全体が均一に面発光した高輝度を有する発光装置となる。第４の実施形態に係る発光装置３００は、例えば液晶表示パネル用バックライト、看板用バックライト等の用途に使用することができる。   The light-emitting device 300 having the above configuration is a light-emitting device having high brightness in which the entire surface of the diffusion plate 60 is uniformly surface-emitting. The light emitting device 300 according to the fourth embodiment can be used for applications such as a backlight for a liquid crystal display panel and a backlight for a signboard.

３．バックライト、看板
図７は、第５の実施形態に係る看板を模式的に示す断面図である。図７に示すように、看板４００は、ＬＥＤ３０が設けられた基板４０と、光学レンズ部１２およびシート部２２を有する光学レンズ付きシート部材１１０と、を含む発光装置２００を組み込んである。図示はしないが、ＬＥＤ３０と光学レンズ部１２との間に蛍光体層やカラーフィルター層を設けてもよい。さらに、発光装置２００の上方には、拡散板６２が形成されている。拡散板６２は、上述したようにＬＥＤ３０から光学レンズ部１２を介して発せられた光をさらに拡散するための部材である。さらに、拡散板６２の上には、文字、図柄、写真等の情報が印刷された情報板７０が形成されている。情報板７０は、光透過性を有する観点から、アクリル板やバックライト用フィルム、印刷された紙等を使用することが好ましい。 3. Backlight and Signboard FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a signboard according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 7, the signboard 400 incorporates a light emitting device 200 including a substrate 40 provided with LEDs 30 and an optical lens-attached sheet member 110 having the optical lens portion 12 and the sheet portion 22. Although not shown, a phosphor layer or a color filter layer may be provided between the LED 30 and the optical lens unit 12. Further, a diffusion plate 62 is formed above the light emitting device 200. The diffusion plate 62 is a member for further diffusing the light emitted from the LED 30 through the optical lens unit 12 as described above. Further, an information board 70 on which information such as characters, designs, and photographs is printed is formed on the diffusion plate 62. The information board 70 is preferably made of an acrylic board, a backlight film, printed paper, or the like, from the viewpoint of light transmittance.

なお、シート部２２の基板４０と接触する面には、さらに（図示しない）反射層を形成してもよい。反射層を形成することにより、ＬＥＤ３０から発せられた光が光学レンズ部１２で屈折され、さらに反射層で反射されるため、より高輝度を有する看板４００を製造することができる。かかる場合、シート部２２に導光機能を持たせるとよい。   A reflective layer (not shown) may be further formed on the surface of the sheet portion 22 that contacts the substrate 40. By forming the reflective layer, the light emitted from the LED 30 is refracted by the optical lens unit 12 and further reflected by the reflective layer, so that the sign 400 having higher brightness can be manufactured. In such a case, the sheet portion 22 may have a light guide function.

４．太陽電池
太陽電池には、太陽光が降り注ぐそのままの状態で利用する平板型と、太陽光を光学系等の使用により高密度化してから太陽電池素子に入射させる集光型の二つの方式がある。本発明に係る太陽電池は、上記の光学レンズ付きシート部材を備えており、集光型の太陽電池に相当するものである。図８は、第６の実施形態に係る太陽電池の一例を模式的に示す断面図である。 4). Solar cells There are two types of solar cells: a flat plate type that is used as it is when sunlight falls on it, and a concentrating type that makes sunlight enter a solar cell element after increasing the density by using an optical system or the like. . The solar cell according to the present invention includes the above-described sheet member with an optical lens, and corresponds to a concentrating solar cell. FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing an example of the solar cell according to the sixth embodiment.

図８に示すように、太陽電池５００は、太陽電池素子部３４が設けられた基板４４と、シート部である導光板８０の太陽電池素子部３４に対向する位置に光学レンズ部１６を有する光学レンズ付きシート部材１３０と、を含む。   As shown in FIG. 8, the solar cell 500 includes an optical lens unit 16 at a position facing the substrate 44 on which the solar cell element unit 34 is provided and the solar cell element unit 34 of the light guide plate 80 that is a sheet unit. A lens-attached sheet member 130.

光学レンズ付きシート部材１３０は、上述した第２の実施形態に係る光学レンズ付きシート部材を使用することができる。光学レンズ部１６は、太陽電池素子部３４と対向する位置に配置されており、光学レンズ部１６によって集められた光が対向する太陽電池素子部３４に効率良く吸収されるようになっている。これにより、太陽光の量が少ない状況においても、効率良く電力を発生することができる。光学レンズ付きシート部材１３０が大面積である場合には、支持網９０を設けることによって光学レンズ付きシート部材１３０を支持することができる。シート部でもある導光板８０の太陽光が照射する側の面には、１μｍ以下の粗面化処理や、反射防止層を設けることが好ましい。   As the sheet member 130 with an optical lens, the sheet member with an optical lens according to the second embodiment described above can be used. The optical lens portion 16 is disposed at a position facing the solar cell element portion 34, and the light collected by the optical lens portion 16 is efficiently absorbed by the facing solar cell element portion 34. Thereby, electric power can be generated efficiently even in a situation where the amount of sunlight is small. When the sheet member 130 with an optical lens has a large area, the sheet member 130 with an optical lens can be supported by providing the support net 90. It is preferable to provide a roughening treatment of 1 μm or less or an antireflection layer on the surface of the light guide plate 80 that is also the sheet portion on the side irradiated with sunlight.

太陽電池素子３４は、図示しないｐ型半導体板とｎ型半導体板とが合わさったｐｎ接合構造体を有している。ｐｎ接合構造体の両面には、それぞれ図示しない電極が設けられている。   The solar cell element 34 has a pn junction structure in which a p-type semiconductor plate and an n-type semiconductor plate (not shown) are combined. Electrodes (not shown) are provided on both surfaces of the pn junction structure.

太陽電池素子部３４には、例えばＩＶ族半導体、化合物半導体、有機半導体等の半導体を使用することができる。ＩＶ族半導体として、例えば単結晶シリコン、単結晶ゲルマニウム、多結晶シリコン、微結晶シリコン等の結晶系半導体；アモルファスシリコン等のアモルファス系半導体が挙げられる。化合物半導体として、ＩＩＩ−Ｖ族のＧａＡｓ、Ｉｎ
Ｐ、ＡｌＧａＡｓ；ＩＩ−ＶＩ族のＣｄＳ、ＣｄＴｅ、Ｃｕ２Ｓ；Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ族のＣｕＩｎＳｅ２、ＣｕＩｎＳ２等が挙げられる。有機半導体として、フタロシアニン、ポリアセチレン等が挙げられる。 For the solar cell element portion 34, for example, a semiconductor such as a group IV semiconductor, a compound semiconductor, or an organic semiconductor can be used. Examples of the group IV semiconductor include crystalline semiconductors such as single crystal silicon, single crystal germanium, polycrystalline silicon, and microcrystalline silicon; and amorphous semiconductors such as amorphous silicon. As compound semiconductors, III-V group GaAs, In
P, AlGaAs; II-VI group CdS, CdTe, Cu 2 S; I-III-VI group CuInSe 2 , CuInS 2 and the like. Examples of the organic semiconductor include phthalocyanine and polyacetylene.

４．実施例
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は下記の実施例により限定されるものではない。 4). Examples Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

４．１ 実施例１
シート部材として、厚さ１９４μｍの耐変色・高光反射白色ＰＥＴシートである「ルミラー（登録商標）Ｅ６０Ｖ」（東レ株式会社製）を使用した。光学レンズ部材として、シリコーン樹脂である「ＳＲ７０１０Ａ／Ｂ」（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を使用した。 4.1 Example 1
As the sheet member, “Lumirror (registered trademark) E60V” (manufactured by Toray Industries, Inc.), which is a discoloration-resistant, high-light reflection white PET sheet having a thickness of 194 μm, was used. As the optical lens member, “SR7010A / B” (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.), which is a silicone resin, was used.

ＰＥＴシートは、コロナ放電処理を行い、液晶バックライト用基板に配列されているＬＥＤの配列ピッチ２５ｍｍに合わせて、φ８ｍｍの孔を開けた。同時にその周辺にも直径１ｍｍの孔を６個開けた。次いで、光学レンズ部を成形する金型にこのＰＥＴシートをセットした。この際、シート部の孔部と金型のレンズ部が一致するようにセットした。次いで、金型にシリコーン樹脂を注入し、１２０℃・２０分の条件下で硬化させることにより、シリコーン樹脂製の光学レンズ部がしっかりと固定されたＰＥＴシートを作製した。   The PET sheet was subjected to corona discharge treatment, and holes with a diameter of 8 mm were formed in accordance with the arrangement pitch of 25 mm of the LEDs arranged on the liquid crystal backlight substrate. At the same time, six holes with a diameter of 1 mm were made in the periphery. Next, this PET sheet was set in a mold for molding the optical lens portion. At this time, the sheet portion was set so that the hole portion of the sheet portion coincided with the lens portion of the mold. Next, a silicone resin was injected into the mold and cured under the conditions of 120 ° C. for 20 minutes, thereby producing a PET sheet in which the silicone resin optical lens portion was firmly fixed.

実施例１に係る光学レンズ付きシート部材は、シート部材として高光反射白色ＰＥＴシートを使用しているため、光反射機能に優れていた。また、シート部材が十分な厚みを有しているため、設置作業性にも優れており、アンカーとしてシリコーン樹脂が入る１ｍｍの孔を設けることにより、光学レンズ部とシート部とをしっかりと固定することができた。   Since the sheet member with an optical lens according to Example 1 uses a high light reflection white PET sheet as the sheet member, the sheet member with an optical lens was excellent in the light reflection function. In addition, since the sheet member has a sufficient thickness, it is excellent in installation workability. By providing a 1 mm hole for receiving silicone resin as an anchor, the optical lens part and the sheet part are firmly fixed. I was able to.

４．２ 実施例２
シート部材として、厚さ１００μｍの高透明ＰＥＴシートである「ルミラー（登録商標）Ｕ４２６」（東レ株式会社製）を使用した。光学レンズ部材として、シリコーン樹脂である「ＳＲ７０１０Ａ／Ｂ」（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を使用した。 4.2 Example 2
As a sheet member, “Lumirror (registered trademark) U426” (manufactured by Toray Industries, Inc.), which is a highly transparent PET sheet having a thickness of 100 μm, was used. As the optical lens member, “SR7010A / B” (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.), which is a silicone resin, was used.

ＰＥＴシートは、カップリング処理を行ったものを使用した。次いで、光学レンズ部を成形する金型にシリコーン樹脂を注入し、液晶バックライト用基板に配列されているＬＥＤの配列ピッチ２５ｍｍに合わせて、このＰＥＴシートをセットした。次いで、１２０℃・２０分の条件下で硬化させることにより、シリコーン樹脂製の光学レンズ部を有するＰＥＴシートを作製した。   The PET sheet used was subjected to a coupling treatment. Next, a silicone resin was injected into a mold for molding the optical lens portion, and this PET sheet was set in accordance with the arrangement pitch of the LEDs arranged on the liquid crystal backlight substrate. Next, a PET sheet having an optical lens portion made of silicone resin was produced by curing under conditions of 120 ° C. and 20 minutes.

実施例２に係る光学レンズ付きシート部材は、シート部材として高透明ＰＥＴシートを使用しているため、光透過性に優れていた。   Since the sheet member with an optical lens according to Example 2 uses a highly transparent PET sheet as the sheet member, the sheet member was excellent in light transmittance.

４．３ 実施例３
シート部材として、難燃性ＰＥＴシートである「ルミラー（登録商標）ＺＶ１０」（東レ株式会社製、熱膨張係数；２×１０−５／Ｋ）を使用した。厚さが４０μｍと９０μｍの２種類のＰＥＴシートを用意し、それぞれのＰＥＴシートで光学レンズ付きシート部材を作製した。光学レンズ部材として、シリコーン樹脂である「ＳＲ７０１０Ａ／Ｂ」（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を使用した。 4.3 Example 3
As a sheet member, “Lumirror (registered trademark) ZV10” (manufactured by Toray Industries, Inc., thermal expansion coefficient: 2 × 10 −5 / K), which is a flame-retardant PET sheet, was used. Two types of PET sheets having a thickness of 40 μm and 90 μm were prepared, and a sheet member with an optical lens was prepared from each PET sheet. As the optical lens member, “SR7010A / B” (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.), which is a silicone resin, was used.

ＰＥＴシートは、コロナ放電処理を行い、液晶バックライト用基板に配列されているＬＥＤの配列ピッチ２５ｍｍに合わせて、φ８ｍｍの孔を開けた。次いで、光学レンズ部を
成形する金型にこのＰＥＴシートをセットした。この際、シート部の孔部と金型のレンズ部が一致するようにセットした。次いで、金型にシリコーン樹脂を注入し、１２０℃・２０分の条件下で硬化させることにより、シリコーン樹脂製の光学レンズ部を有するＰＥＴシートを作製した。 The PET sheet was subjected to corona discharge treatment, and holes with a diameter of 8 mm were formed in accordance with the arrangement pitch of 25 mm of the LEDs arranged on the liquid crystal backlight substrate. Next, this PET sheet was set in a mold for molding the optical lens portion. At this time, the sheet portion was set so that the hole portion of the sheet portion coincided with the lens portion of the mold. Next, a PET sheet having an optical lens portion made of silicone resin was prepared by injecting a silicone resin into a mold and curing the resin under conditions of 120 ° C. for 20 minutes.

実施例３に係る光学レンズ付きシート部材は、シート部材として難燃性ＰＥＴシートを使用しているため、高熱に対する安全性を確保することができた。一方、厚さが４０μｍのＰＥＴシートではややコシが不足しており、厚さが９０μｍのＰＥＴシートに比べてやや設置作業性が損なわれた。また、実施例３に係る光学レンズ付きシート部材は、実施例１のようにアンカーを設けていないため、シート部と光学レンズ部との固着安定性が実施例１に係る光学レンズ付きシート部材よりもやや劣った。   Since the sheet member with an optical lens according to Example 3 uses a flame-retardant PET sheet as the sheet member, safety against high heat could be secured. On the other hand, the PET sheet having a thickness of 40 μm is slightly lacking in stiffness, and the installation workability is slightly impaired as compared with the PET sheet having a thickness of 90 μm. Moreover, since the sheet member with an optical lens according to Example 3 is not provided with an anchor as in Example 1, the fixing stability between the sheet part and the optical lens part is higher than that of the sheet member with optical lens according to Example 1. Slightly inferior.

４．４ 実施例４
シート部材として、難燃性ＰＰＳシートである「トレリナ（登録商標）」（東レ株式会社製）を使用した。光学レンズ部材として、シリコーン樹脂である「ＳＲ７０１０Ａ／Ｂ」（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を使用した。 4.4 Example 4
As the sheet member, “Torerina (registered trademark)” (manufactured by Toray Industries, Inc.), which is a flame-retardant PPS sheet, was used. As the optical lens member, “SR7010A / B” (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.), which is a silicone resin, was used.

ＰＰＳシートは、カップリング処理を行い、液晶バックライト用基板に配列されているＬＥＤの配列ピッチ２５ｍｍに合わせて、φ８ｍｍの孔を開けた。次いで、光学レンズ部を成形する金型にこのＰＰＳシートをセットした。この際、シート部の孔部と金型のレンズ部が一致するようにセットした。次いで、金型にシリコーン樹脂を注入し、１２０℃・２０分の条件下で硬化させることにより、シリコーン樹脂製の光学レンズ部を有するＰＰＳシートを作製した。   The PPS sheet was subjected to a coupling process, and holes with a diameter of 8 mm were formed in accordance with the arrangement pitch of 25 mm of the LEDs arranged on the liquid crystal backlight substrate. Next, this PPS sheet was set in a mold for molding the optical lens portion. At this time, the sheet portion was set so that the hole portion of the sheet portion coincided with the lens portion of the mold. Next, a PPS sheet having an optical lens portion made of a silicone resin was produced by injecting a silicone resin into the mold and curing it under the conditions of 120 ° C. and 20 minutes.

４．５ 実施例５
シート部材として、ガラス不織布である「キュムラス（登録商標）ＥＰＭ−４０２５」（日本バイリーン株式会社製）を使用した。光学レンズ部材として、シリコーン樹脂である「ＳＲ７０１０Ａ／Ｂ」（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を使用した。 4.5 Example 5
As the sheet member, “Cumulus (registered trademark) EPM-4025” (manufactured by Japan Vilene Co., Ltd.), which is a glass nonwoven fabric, was used. As the optical lens member, “SR7010A / B” (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.), which is a silicone resin, was used.

液晶バックライト用基板に配列されているＬＥＤに対向する位置に合わせて、ガラス不織布に直接シリコーン樹脂を含浸させた。次いで、このガラス不織布を１２０℃・２０分の条件下で静置してシリコーン樹脂を硬化させることにより、シリコーン樹脂製のレンズ部を有するガラス不織布を作製した。   The glass nonwoven fabric was directly impregnated with a silicone resin in accordance with the position facing the LEDs arranged on the liquid crystal backlight substrate. Next, this glass nonwoven fabric was allowed to stand at 120 ° C. for 20 minutes to cure the silicone resin, thereby producing a glass nonwoven fabric having a lens portion made of silicone resin.

４．６ 実施例６
図９は、実施例６に係る光学レンズ付きシート部材１４０を模式的に示した断面図である。シート部１４２として、高透明ＰＥＴシートである「ルミラー（登録商標）Ｕ４２６」（東レ株式会社製）を使用した。まず、高透明ＰＥＴシートに真空成形によりレンズ部となる箇所にレンズ形状の凹部を成形した。次いで、その凹部にシリコーンゲル「ＳＥ１８９１Ｈ」（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を定量ポッティングし、室温で硬化させることにより、図９に示すような外側がＰＥＴ層、内側がシリコーンゲルで充填された光学レンズ部１４４を有する光学レンズ付きシート部材１４０を連続成形した。プライマーや表面処理なしでも、シリコーンゲルの粘着性により、高透明ＰＥＴシートと良好に密着することができた。 4.6 Example 6
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically illustrating the sheet member 140 with an optical lens according to the sixth embodiment. As the sheet part 142, “Lumirror (registered trademark) U426” (manufactured by Toray Industries, Inc.), which is a highly transparent PET sheet, was used. First, a lens-shaped concave portion was formed in a portion to be a lens portion by vacuum forming on a highly transparent PET sheet. Next, a silicone gel “SE1891H” (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) is quantitatively potted in the recesses and cured at room temperature, so that the outer side as shown in FIG. 9 is filled with the PET layer and the inner side with the silicone gel. The optical lens-equipped sheet member 140 having the optical lens portion 144 was continuously molded. Even without a primer or surface treatment, it was possible to adhere well to the highly transparent PET sheet due to the adhesiveness of the silicone gel.

図１０は、ＬＥＤ１４６を備えた回路基板に光学レンズ付きシート部材１４０を装着した発光装置１５０を模式的に示した断面図である。図１０に示すように、シリコーンゲルで充填された光学レンズ部１４４は、ＬＥＤ１４６と密着するため、空気界面による光反射ロスを低減させることができた。   FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting device 150 in which a sheet member 140 with an optical lens is mounted on a circuit board provided with LEDs 146. As shown in FIG. 10, since the optical lens portion 144 filled with the silicone gel is in close contact with the LED 146, the light reflection loss due to the air interface can be reduced.

４．７ 実施例７
シート部材として、ガラスペーパーである「グラスパー（登録商標）ＧＨＮ＝００−０２５（Ｇ）」（王子特殊紙株式会社製）を用いた。まず、ガラスペーパーの回路基板に設置されているＬＥＤの位置と対応したレンズ部が成形される部分にパンチングでφ５ｍｍの孔を開けた。次いで、光学レンズ部を成形する金型にシート孔部と光学レンズ部とが一致するようにガラスペーパーをセットした。光学レンズ部材として「ＬＰＳ−５５１０」（信越化学工業株式会社製）を金型に充填し、１７０℃×２０分で加熱硬化させ、シート部がガラスペーパー、光学レンズ部がシリコーン樹脂である光学レンズ付きシート部材を作製した。 4.7 Example 7
As the sheet member, “Glasspar (registered trademark) GHN = 00-025 (G)” (manufactured by Oji Specialty Paper Co., Ltd.), which is glass paper, was used. First, a hole having a diameter of 5 mm was punched in a portion where a lens portion corresponding to the position of an LED installed on a circuit board of glass paper was formed. Subsequently, the glass paper was set to the metal mold | die which shape | molds an optical lens part so that a sheet | seat hole part and an optical lens part may correspond. An optical lens in which “LPS-5510” (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is filled in a mold as an optical lens member, heated and cured at 170 ° C. for 20 minutes, a sheet portion is glass paper, and an optical lens portion is a silicone resin. An attached sheet member was produced.

この際、ガラスペーパーの隙間にシリコーンレジンが浸透することによりアンカーリングでき、しっかり接着固定された。プライマーやプラズマ処理なしでも一体成形することができた。   At this time, the silicone resin penetrated into the gaps in the glass paper, so that anchoring was possible and the adhesive was firmly fixed. Integral molding was possible without primer or plasma treatment.

４．８ 実施例８
図１１は、実施例８に係る光学レンズ付きシート部材１６０を模式的に示した断面図である。シート部１６２として、ＰＥＮフィルムである「テオネックス（登録商標）」（帝人デュポンフィルム株式会社製）を用いた。まず、ＰＥＮフィルムにコロナ処理を行った後、レンズ部が成形される部分にパンチングでφ５ｍｍの孔を開けた。次いで、シリコーン接着剤「ＳＥ９１８５」（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を用いて、予め色合わせを行って成形した蛍光体層１６６を含むシリコーンレンズ１６４をＬＥＤと対向する面の反対側に接着させ、波長変換機能を有する光学レンズ付きシート部材１６０を作製した。接着剤は、レンズ外周のフランジ部１６４ａへ塗布しＰＥＮフィルムへ接着を行った。蛍光体層１６６は、ＬＥＤの発光面全体を覆うことができるようＬＥＤの外形に合った嵌合部１６８が設けられており、嵌合部１６８とＬＥＤとが嵌合するようになっている。 4.8 Example 8
FIG. 11 is a cross-sectional view schematically illustrating the sheet member 160 with an optical lens according to the eighth embodiment. As the sheet part 162, “Teonex (registered trademark)” (manufactured by Teijin DuPont Films Ltd.), which is a PEN film, was used. First, after corona treatment was performed on the PEN film, a hole having a diameter of 5 mm was formed by punching in a portion where the lens portion was molded. Next, using a silicone adhesive “SE9185” (manufactured by Toray Dow Corning Silicone), a silicone lens 164 including a phosphor layer 166 formed by color matching in advance is bonded to the opposite side of the surface facing the LED. Thus, a sheet member 160 with an optical lens having a wavelength conversion function was produced. The adhesive was applied to the flange portion 164a on the outer periphery of the lens and adhered to the PEN film. The phosphor layer 166 is provided with a fitting portion 168 that matches the outer shape of the LED so as to cover the entire light emitting surface of the LED, and the fitting portion 168 and the LED are fitted.

４．９ 実施例９
図１２は、実施例９に係る光学レンズ付きシート部材１７０を模式的に示した断面図である。シート部材１７２として、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）フィルムを用いた。まず、ＰＥＩフィルムにコロナ処理を行った後、光学レンズ部が成形される部分にパンチングでφ５ｍｍの孔を開けた。次いで、シリコーン接着剤「ＳＥ９１８５」（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を用いて、予め拡散度を合わせて成形した炭酸カルシウムによる光拡散層１７６を含むシリコーンレンズ１７４を接着させ、光源が赤・緑・青の三色を有するＬＥＤの場合に光を混合することができる光学レンズ付きシート部材１７０を作製した。接着剤は、レンズ外周のフランジ部１７４ａへ塗布しＰＥＩフィルムへ接着を行った。光拡散層１７６は、ＬＥＤの発光面全体を覆うことができるようＬＥＤの外形に合った嵌合部１７８が設けられており、嵌合部１７８とＬＥＤとが嵌合するようになっている。 4.9 Example 9
FIG. 12 is a cross-sectional view schematically illustrating the sheet member 170 with an optical lens according to the ninth embodiment. As the sheet member 172, a polyetherimide (PEI) film was used. First, after corona treatment was performed on the PEI film, a hole having a diameter of 5 mm was formed by punching in a portion where the optical lens portion was molded. Next, using a silicone adhesive “SE9185” (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.), a silicone lens 174 including a light diffusion layer 176 made of calcium carbonate that has been molded in accordance with the degree of diffusion in advance is adhered. A sheet member 170 with an optical lens capable of mixing light in the case of an LED having three colors of green and blue was produced. The adhesive was applied to the flange portion 174a on the outer periphery of the lens and adhered to the PEI film. The light diffusion layer 176 is provided with a fitting portion 178 that matches the outer shape of the LED so as to cover the entire light emitting surface of the LED, and the fitting portion 178 and the LED are fitted.

４．１０ 実施例１０
ポリアミドフィルム「カプトン（登録商標）」（東レ・デュポン株式会社製）製のフレキシブル回路基板（ＦＰＣ）にマウントされたＬＥＤに、予め成形した用途に合わせて光学設計を行った側面発光レンズを設けた実施例８に係る光学レンズ付きシート部材を組み込むことにより、フレキシブルな発光装置を得た。 4.10 Example 10
The LED mounted on a flexible circuit board (FPC) made of a polyamide film “Kapton (registered trademark)” (manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.) was provided with a side-emitting lens that was optically designed in accordance with a pre-formed application. A flexible light-emitting device was obtained by incorporating the sheet member with an optical lens according to Example 8.

４．１１ 比較例１
シリコーン樹脂である「ＳＲ７０１０Ａ／Ｂ」（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を用いて、シート部および光学レンズ部が一体成形された光学レンズ付きシート部材を作製した。 4.11 Comparative Example 1
Using “SR7010A / B” (made by Toray Dow Corning Silicone), which is a silicone resin, a sheet member with an optical lens in which a sheet portion and an optical lens portion are integrally formed was produced.

比較例１に係る光学レンズ付きシート部材は、一体成形されているため、ＬＥＤから発せられる熱により歪みを生じやすく、特に大画面の液晶表示板に用いると熱膨張により光軸がずれる等の問題が発生した。   Since the sheet member with an optical lens according to Comparative Example 1 is integrally formed, it is likely to be distorted by heat generated from the LED, and particularly when used for a large-screen liquid crystal display panel, the optical axis is shifted due to thermal expansion. There has occurred.

４．１２ 比較例２
ポリアミドフィルム「カプトン」（東レ・デュポン株式会社製）製のフレキシブル回路基板（ＦＰＣ）にマウントされたＬＥＤに、予め成形した用途に合わせて光学設計を行った側面発光レンズを、シリコーン接着剤「ＳＥ９１８５」（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を用いて接着させた。 4.12 Comparative Example 2
A side-emitting lens that has been optically designed for an LED mounted on a flexible circuit board (FPC) made of polyamide film “Kapton” (manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.) is used as a silicone adhesive “SE9185”. (Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.).

比較例２においては、側面発光レンズをフレキシブル回路基板のＬＥＤに一つずつ接着しなければならず、能率の上がらない作業となった。   In Comparative Example 2, the side-emitting lenses must be bonded to the LEDs of the flexible circuit board one by one, and the work is not efficient.

４．１３ 使用時の安定性
実施例１〜１０および比較例１に係る光学レンズ付きシート部材を、ＬＥＤを備えた基板に装着して２００日間連続使用した。各光学レンズ付きシート部材について、２００日間連続使用後の熱変形による位置ずれの有無を評価した。その評価結果を表１にまとめた。表１において、評価基準は以下のとおりとした。
◎：２００日間連続使用しても熱変形による位置ずれは全く認められなかった。
○：２００日間連続使用すると熱変形による位置ずれがわずかに認められるが、製品上問題のない範囲内である。
×：２００日間連続使用すると熱変形による位置ずれが認められ、製品上問題がある。 4.13 Stability at the time of use The sheet member with an optical lens according to Examples 1 to 10 and Comparative Example 1 was mounted on a substrate equipped with LEDs and used continuously for 200 days. About each sheet member with an optical lens, the presence or absence of the position shift by the thermal deformation after continuous use for 200 days was evaluated. The evaluation results are summarized in Table 1. In Table 1, the evaluation criteria were as follows.
(Double-circle): Even if it used continuously for 200 days, the position shift by a thermal deformation was not recognized at all.
○: A slight misalignment due to thermal deformation is observed after 200 days of continuous use, but it is within the range where there is no problem on the product.
X: When used continuously for 200 days, a position shift due to thermal deformation is recognized, and there is a problem in product.

Figure 2013219392
Figure 2013219392

１０，１１，１２，１４，１６・・・光学レンズ部、１１ａ・・・レンズ固定部、１１ｂ・・・嵌合部、２０，２１，２２，２４，１４２，１６２，１７２・・・シート部、２１ａ・・・孔、２４ａ・・・基板固定部、３０，３２，１４６・・・発光ダイオード（ＬＥＤ）、３４・・・太陽電池素子部、４０，４２，４４・・・基板、５０・・・反射層、６０，６２・・・拡散板、７０・・・情報板、８０・・・導光板、９０・・・支持網、１００，１０２，１１０，１２０，１３０，１４０，１６０，１７０，１８０・・・光学レンズ付きシート部材、１４４・・・シリコーンゲル、１６４，１７４・・・シリコーンレンズ、１６４ａ，１７４ａ・・・フランジ部、１６６・・・蛍光体層、１６８，１７８・・・ＬＥＤ嵌合部、１７６・・・光拡散層、１５０，２００，３００・・・発光装置、４００・・・看板、５００・・・太陽電池 10, 11, 12, 14, 16 ... optical lens part, 11a ... lens fixing part, 11b ... fitting part, 20, 21, 22, 24, 142, 162, 172 ... sheet part , 21a ... hole, 24a ... substrate fixing part, 30, 32, 146 ... light emitting diode (LED), 34 ... solar cell element part, 40, 42, 44 ... substrate, 50 · ..Reflective layer, 60, 62 ... Diffusing plate, 70 ... Information plate, 80 ... Light guide plate, 90 ... Supporting net, 100, 102, 110, 120, 130, 140, 160, 170 , 180 ... sheet member with optical lens, 144 ... silicone gel, 164, 174 ... silicone lens, 164a, 174a ... flange part, 166 ... phosphor layer, 168, 178 ... LED fitting part, 176 Light diffusion layer, 150,200,300 ... light-emitting device, 400 ... billboards, 500 ... solar cell

Claims (14)

発光ダイオードを備えた基板に装着するためのシート部材であって、
前記シート部材は、シート部と、光学レンズ部と、を有し、
前記基板に装着したときに前記発光ダイオードに対向する位置にのみ、光学レンズ部が前記シート部に配置されていることを特徴とする、光学レンズ付きシート部材。 A sheet member for mounting on a substrate provided with a light emitting diode,
The sheet member has a sheet portion and an optical lens portion,
An optical lens-attached sheet member, wherein an optical lens portion is disposed on the sheet portion only at a position facing the light emitting diode when mounted on the substrate. 請求項１において、
前記光学レンズ部は、シリコーン樹脂からなる、光学レンズ付きシート部材。 In claim 1,
The optical lens portion is a sheet member with an optical lens made of silicone resin. 請求項１において、
前記光学レンズ部は、液状の付加反応硬化型のシリコーン樹脂組成物を硬化させて得た、光学レンズ付きシート部材。 In claim 1,
The optical lens portion is a sheet member with an optical lens obtained by curing a liquid addition reaction curable silicone resin composition. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項において、
前記シート部の熱膨張係数は、前記光学レンズ部の熱膨張係数よりも小さいことを特徴とする、光学レンズ付きシート部材。 In any one of Claims 1 to 3,
The sheet member with an optical lens, wherein a thermal expansion coefficient of the sheet part is smaller than a thermal expansion coefficient of the optical lens part. 請求項１ないし請求項４のいずれか一項において、
前記シート部は、ポリエチレンテレフタレート樹脂製シートまたはガラス不織布である、光学レンズ付きシート部材。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The sheet member is a sheet member with an optical lens, which is a polyethylene terephthalate resin sheet or a glass nonwoven fabric. 請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の光学レンズ付きシート部材が発光ダイオードを備えた基板に装着され、前記発光ダイオードに対向する位置にのみ光学レンズ部がシート部に配置されていることを特徴とする、発光装置。   The sheet member with an optical lens according to any one of claims 1 to 5 is mounted on a substrate provided with a light emitting diode, and the optical lens portion is disposed on the sheet portion only at a position facing the light emitting diode. A light emitting device characterized by comprising: 請求項６において、
前記基板は、プリント回線基板である、発光装置。 In claim 6,
The light emitting device, wherein the substrate is a printed circuit board. 請求項６または請求項７において、
前記光学レンズ付きシート部材の少なくとも一方の面に反射層が形成された、発光装置。 In claim 6 or claim 7,
A light-emitting device in which a reflective layer is formed on at least one surface of the sheet member with an optical lens. 請求項６ないし請求項８のいずれか一項において、
さらに、前記光学レンズ付きシート部材の前記発光ダイオードを備えた基板が装着された側とは反対側に拡散板が形成された、発光装置。 In any one of Claims 6 thru | or 8,
Furthermore, the light-emitting device by which the diffusion plate was formed in the opposite side to the side with which the board | substrate provided with the said light emitting diode of the said sheet member with an optical lens was mounted | worn. 請求項６ないし請求項９のいずれか一項に記載の発光装置を備えた、液晶表示装置。   A liquid crystal display device comprising the light emitting device according to claim 6. 請求項６ないし請求項９のいずれか一項に記載の発光装置を備えた、看板。   A signboard comprising the light emitting device according to any one of claims 6 to 9. 太陽電池素子部を備えた基板に装着するためのシート部材であって、
前記シート部材は、シート部と、光学レンズ部と、を有し、
前記基板に装着したときに前記太陽電池素子部に対向する位置にのみ、光学レンズ部を有することを特徴とする、光学レンズ付きシート部材。 A sheet member for mounting on a substrate provided with a solar cell element part,
The sheet member has a sheet portion and an optical lens portion,
An optical lens-attached sheet member having an optical lens portion only at a position facing the solar cell element portion when mounted on the substrate. 請求項１２に記載の光学レンズ付きシート部材を備えた、太陽電池。   A solar cell comprising the sheet member with an optical lens according to claim 12. 基板に配置された発光ダイオードの位置に対向するように光学レンズ部をシート部に設けた光学レンズ付きシート部材の製造方法であって、
前記発光ダイオードの位置に合わせてレンズ型を設けた金型を準備する工程と、
前記金型のレンズ型に、レンズ材料を注入する工程と、
注入したレンズ材料に接触するように前記金型に前記シート部をセットする工程と、
レンズ材料を硬化して前記光学レンズ部と前記シート部とを一体化する工程と、
を含む、光学レンズ付きシート部材の製造方法。 A method of manufacturing a sheet member with an optical lens in which an optical lens portion is provided in a sheet portion so as to face a position of a light emitting diode disposed on a substrate,
Preparing a mold provided with a lens mold in accordance with the position of the light emitting diode;
Injecting a lens material into the lens mold of the mold;
Setting the sheet portion in the mold so as to contact the injected lens material;
Curing the lens material and integrating the optical lens portion and the sheet portion;
The manufacturing method of the sheet | seat member with an optical lens containing this.
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