KR20110006623A - 면 발광 유닛 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

휘도 불균일의 발생이 억제된 면 발광 유닛을 제공한다. 발광 소자를 탑재한 발광 소자 부품(2)을 복수 기판 상에 이차원적으로 정렬 배치하고, 발광 소자로부터의 광을 분산시키기 위한 광학 렌즈(21)를 발광 소자 부품마다 복수 기판 상에 배치하여 이루어지는 면 발광 유닛으로서, 광학 렌즈(21)의 기판(11) 상의 고정을 행하는 지지부를, 지지부에 의해 고정되는 광학 렌즈에 대응하는 발광 소자 부품과, 발광 소자 부품에 인접하는 발광 소자 부품을 연결하는 직선 위를 피하여 배치한다.

Description

면 발광 유닛 및 그 제조 방법{A SURFACE EMITTING UNIT AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은, 액정 표시 장치용의 백라이트 유닛이나 조명 기구에 사용되는, 발광 소자를 탑재한 발광 소자 모듈로 이루어지는 면 발광 유닛, 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
액정 텔레비전이나 액정 모니터 등의 액정 표시 장치에서는, 액정 그 자체가 발광하는 것은 아니므로, 표시를 위하여 배면으로부터 조사하는 광원을 필요로 한다. 광원으로서, 형광관이나 LED(Light Emitting Diode) 등의 고체 발광 소자가 사용되고, 어느 경우든 표시 에리어 내에서 균일한 광을 얻기 위한 고안이 필요하게 된다.
종래 사용되고 있는 발광 소자를 탑재한 기판(발광 소자 모듈)의 구성을 도 14에 도시한다. 일본 특허 공개 제2008-305940호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 기판(11) 상에 LED(5)를 직접 설치하고, 와이어(8)에 의해 기판(11)과 LED(5)를 접속하고, 또한 기판 상의 LED(5)와 와이어(8)를 보호하기 위하여, 렌즈부(41a)와 리플렉터부(41b)를 일체로 성형한 캡(41)을 접착 수지(32)를 사용하여 접착하고, 또한 캡(41) 내부에 밀봉용의 투명 수지(42)를 주입하고, 열경화시킴으로써 완성한다.
그런데, 상기한 종래 기술의 경우, 캡(41)의 저면의 전체면에 있어서, 캡이 접착 수지(32)에 의해 기판(11)에 고정된다. 이때 접착 수지가 액상인 경우, 접착 수지(32)를 캡(41)의 저면 혹은 기판(11) 상의 캡의 저면의 형상과 겹치는 영역에 도포할 필요가 있어, 도포에 시간을 필요로 한다. 또한, 필요 접착 수지량도 많아진다. 시트 형상 혹은 테이프 형상의 접착 재료인 경우도 비교적 큰 접착 면적을 필요로 한다. 이로 인해, 접착 수지에 의해 고정되는 영역을 캡(41)의 저면의 전체면이 아니고, 캡(41)의 저면 혹은 기판(11) 상의 캡의 저면의 형상과 겹치는 영역의 일부에만 점 형상으로 도포하는 것을 생각할 수 있다.
그러나, 이 경우, 접착 수지가 발광 소자로부터의 광을 차단함으로써 그림자가 발생한다. 발광 소자의 배열의 방법에 따라서는, 이 그림자끼리가 중첩됨으로써 강조되어, 액정 텔레비전, 액정 모니터, 또는 면 발광 타입의 조명 기구 등에 사용되는 면 발광 유닛에 있어서, 줄무늬 형상의 휘도 불균일이 발생한다.
본 발명은 상기 종래 기술에 관한 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 접착 수지의 접착 개소를 절약하면서, 휘도 불균일의 발생이 억제된 면 발광 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 관한 면 발광 유닛은, 발광 소자를 포함하는 발광 소자 부품을 복수 기판 상에 이차원적으로 정렬 배치하고, 상기 기판 상에, 상기 발광 소자로부터의 광을 분산시키기 위한 광학 렌즈를 상기 발광 소자 부품마다 복수 배치하여 이루어지는 면 발광 유닛으로서, 상기 광학 렌즈는, 각각 하나 또는 복수의 지지부를 개재하여 상기 기판 상에 고정되고, 상기 발광 소자 부품이 이차원적으로 정렬 배치된 일부 또는 전체 영역에 있어서, 상기 지지부 각각은, 상기 각 지지부에 의해 상기 기판 상에 고정되는 상기 광학 렌즈에 대응하는 상기 발광 소자 부품과, 발광 소자 부품에 인접하는 상기 발광 소자 부품을 연결하는 적어도 하나의 직선 위를 피하여 배치되어 있는 것을 제1 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관한 면 발광 유닛은, 상기 제1 특징 외에 상기 발광 소자 부품이 이차원적으로 정렬 배치된 일부 또는 전체 영역에 있어서, 상기 지지부 각각은, 상기 각 지지부에 의해 상기 기판 상에 고정되는 상기 광학 렌즈에 대응하는 상기 발광 소자 부품과, 발광 소자 부품에 인접하는 상기 발광 소자 부품을 연결하는 모든 직선 위를 피하여 배치되어 있는 것을 제2 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관한 면 발광 유닛은, 상기 제1 또는 제2의 어느 한 특징 외에 상기 지지부 각각은, 각각이 피하여 배치되는 직선 상의 상기 발광 소자 부품의 출사부의 투영 폭만큼의 영역을 피하여 배치되어 있는 것을 제3 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관한 면 발광 유닛은, 상기 제1 내지 제3 중 어느 한 특징 외에 상기 지지부는, 상기 광학 렌즈를 상기 기판 상에 고정하기 위한 접착 수지를 포함하여 이루어지는 것을 제4 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관한 면 발광 유닛은, 상기 제1 내지 제4 중 어느 한 특징 외에 상기 지지부는, 상기 광학 렌즈의 외주부로부터 상기 기판 방향으로 돌출되는 하나 또는 복수의 상기 광학 렌즈의 지주를 포함하여 이루어지는 것을 제5 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관한 면 발광 유닛은, 상기 제1 내지 제5 중 어느 한 특징 외에 상기 발광 소자 부품은, 상기 발광 소자가 투명 수지에 의해 밀봉되어 구성되어 있는 것을 제6 특징으로 한다.
본 발명에 관한 면 발광 유닛의 제조 방법은, 상기 제1 내지 제6 중 어느 한 특징의 면 발광 유닛을 제조하는 방법으로서, 발광 소자를 포함하는 발광 소자 부품을 준비하는 공정과, 기판 상에 배선 및 상기 발광 소자 부품을 설치하기 위한 랜드가 형성된 상기 기판을 준비하는 공정과, 광학 렌즈를 준비하는 공정과, 상기 기판의 상기 랜드 상에 상기 발광 소자 부품을 이차원적으로 정렬하여 설치하는 공정과, 하나 또는 복수의 지지부를 개재하여 상기 발광 소자 부품마다 상기 광학 렌즈를 상기 기판 상에 고정하는 렌즈 고정 공정을 포함하고, 상기 렌즈 고정 공정에 있어서, 상기 발광 소자 부품이 이차원적으로 정렬 배치된 일부 또는 전체 영역의 상기 지지부 각각을, 상기 각 지지부에 의해 상기 기판 상에 고정되는 상기 광학 렌즈에 대응하는 상기 발광 소자 부품과, 상기 발광 소자 부품에 인접하는 상기 발광 소자 부품을 연결하는 적어도 하나의 직선 위를 피하여 배치하는 것을 제1 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관한 면 발광 유닛의 제조 방법은, 상기 제1 특징 외에 상기 렌즈 고정 공정에 있어서, 상기 발광 소자 부품이 이차원적으로 정렬 배치된 일부 또는 전체 영역에 있어서, 접착 수지의 접착 개소를, 상기 접착 수지에 의해 상기 기판 상에 접착되는 상기 광학 렌즈에 대응하는 상기 발광 소자 부품과, 상기 발광 소자 부품에 인접하는 상기 발광 소자 부품을 연결하는 적어도 하나의 직선 위를 피하여 배치하는 것을 제2 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관한 면 발광 유닛의 제조 방법은, 상기 제1 또는 제2 특징 외에 상기 광학 렌즈를 준비하는 공정에 있어서, 외주부로부터 상기 기판 방향으로 돌출되는 하나 또는 복수의 지주를 갖는 상기 광학 렌즈를 준비하고, 상기 렌즈 고정 공정에 있어서, 상기 발광 소자 부품이 이차원적으로 정렬 배치된 일부 또는 전체 영역에 있어서의 상기 광학 렌즈의 상기 복수의 지주 각각을, 상기 각 지주에 의해 상기 기판 상에 고정되는 상기 광학 렌즈에 대응하는 상기 발광 소자 부품과, 상기 발광 소자 부품에 인접하는 상기 발광 소자 부품을 연결하는 적어도 하나의 직선 위를 피하여 배치하는 것을 제3 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관한 면 발광 유닛의 제조 방법은, 상기 제1 내지 제3 중 어느 한 특징 외에 상기 지지부 각각을, 각각이 피하여 배치되는 직선 상의 상기 발광 소자 부품의 출사부의 투영 폭만큼의 영역을 피하여 배치하는 것을 제4 특징으로 한다.
본 발명에서는, 발광 소자를 탑재한 발광 소자 부품을 복수 기판 상에 이차원적으로 정렬 배치하고, 상기 발광 소자로부터의 광을 분산시키기 위한 광학 렌즈를 상기 발광 소자 부품마다 복수 기판 상에 배치하여 이루어지는 면 발광 유닛에 있어서, 광학 렌즈의 기판 상의 고정을 행하는 지지부를, 지지부에 의해 고정되는 광학 렌즈에 대응하는 발광 소자 부품과 발광 소자 부품에 인접하는 발광 소자 부품을 연결하는 직선 위를 피하여 배치한다. 이렇게 함으로써, 지지부가 발광 소자로부터의 광을 차단함으로써 발생하는 그림자끼리가 중첩되지 않으므로, 지지부가 직선 위를 피하여 배치되어 있는 영역에 있어서는, 줄무늬 형상의 휘도 불균일의 발생이 억제된다.
도 1은 본 발명에 관한 면 발광 유닛에 있어서 사용되는 발광 소자 모듈의 단면도.
도 2는 발광 소자 모듈에 설치되는 광학 렌즈의 형상을 도시하는 도면.
도 3은 발광 소자 모듈의 제조 공정을 도시하는 도면.
도 4는 발광 소자 모듈의 제조 공정을 도시하는 도면.
도 5는 줄무늬 형상의 휘도 불균일이 세로 방향과 가로 방향으로 발생하는 면 발광 유닛의 발광 소자 부품, 광학 렌즈 및 지지부의 배치를 도시하는 도면.
도 6은 본 발명에 관한 면 발광 유닛의 발광 소자 부품, 광학 렌즈 및 지지부의 배치를 도시하는 도면.
도 7은 본 발명에 관한 면 발광 유닛의 발광 소자 부품, 광학 렌즈 및 지지부의 배치를 도시하는 도면.
도 8은 본 발명에 관한 면 발광 유닛의 발광 소자 부품, 광학 렌즈 및 지지부의 배치를 도시하는 도면.
도 9는 본 발명에 관한 면 발광 유닛의 발광 소자 부품, 광학 렌즈 및 지지부의 배치를 도시하는 도면.
도 10은 본 발명에 관한 면 발광 유닛의 발광 소자 부품, 광학 렌즈 및 지지부의 배치를 도시하는 도면.
도 11은 본 발명에 관한 면 발광 유닛의 발광 소자 부품, 광학 렌즈 및 지지부의 배치를 도시하는 도면.
도 12는 본 발명에 관한 면 발광 유닛의 발광 소자 부품, 광학 렌즈 및 지지부의 배치를 도시하는 도면.
도 13은 본 발명에 관한 면 발광 유닛의 발광 소자 부품, 광학 렌즈 및 지지부의 배치의 상세를 도시하는 도면.
도 14는 종래 기술에 있어서의 발광 소자 모듈의 단면도.
<제1 실시 형태>
본 발명의 면 발광 유닛에 있어서 사용되는, 발광 소자를 탑재한 발광 소자 모듈(1)의 구성예를 도 1에 도시한다. 도 1은 본 실시 형태가 적용되는 발광 소자 모듈(1)의 기판의 수직 방향의 단면도이다. 기판(11) 상에는 발광 소자로서 LED를 탑재한 발광 소자 부품(2)이, 각각 일렬 또는 복수열로 복수개 탑재되어 있지만, 도 1에서는 하나의 발광 소자 부품(2)에 주목하여 도시하고 있다. 또한, 이후에 도시되는 도면에서는, 적절히 주요부가 강조되어 도시되어 있으며, 도면 상의 각 구성 부분의 치수비와 실제의 치수비가 반드시 일치하는 것은 아니다.
발광 소자 부품(2)은, 세라믹 등의 부품 기판(3) 상에 LED 칩(도시하지 않음)이 1개 혹은 복수개 탑재되고, 와이어(도시하지 않음) 등에 의해 부품 기판(3)에 전기적으로 접속되고, LED 칩과 와이어가 밀봉 수지(6)에 의해 밀봉되어 구성되어 있다. 그리고, 발광 소자 부품(2)은, 기판(11)의 랜드부(13a) 상에 땜납 등의 도전 재료(7)에 의해 부품 단자(4)를 개재하여 기판(11)과 접속되고, 광학 렌즈(21)의 중심이, 발광 소자 부품(2)의 중심과 대략 겹치도록 설치되어 있다. 밀봉 수지(6)에는 실리콘계 등의 투명 수지가 사용되고, 필요에 따라 형광체 등이 첨가되어 있다. 이와 같이, 미리 LED 칩을 투명 수지에 의해 밀봉한 발광 소자 부품(2)을 제작하고, 양품의 발광 소자 부품(2)을 기판(11) 상에 탑재함으로써 다수의 LED를 탑재하는 발광 소자 모듈(1)의 수율 저하를 억제할 수 있다.
기판(11)은, 예를 들어 천 형상 혹은 부직포 형상의 유리 섬유나 유기 섬유 등에 수지(에폭시 수지, 시아네이트 수지 등)를 함침시켜 형성된 기재(12) 상에 배선 처리가 실시되어 제작되어 있다. 배선(13(13a, 13b))에는 구리가 사용되고 있다. 배선의 최표면에는 금 도금을 실시해도 된다. 또한, 발광 소자 부품(2)은 발열이 비교적 크므로, 배선은 기판(11)의 양면에 실시해 두면 된다. 발광 소자 부품(2)의 탑재 개소에 있어서, 부품 단자(4)의 단자 배치에 맞게 랜드부(13a)가 배치되어 있다. 기판의 최표면에는 백색의 절연 재료(백 레지스트 등)(14)가, 랜드부(13a)를 제외한 배선부(13b)의 전극의 배치 영역을 덮도록 형성되어 있다. 기판(11)의 최표면을 백색의 절연 재료(14)로 덮음으로써, 배선의 보호 외에, 발광 소자로부터의 광의 반사율을 높여, 표시 에리어 내에의 광 조사량을 높일 수 있다. 또한, 반사 시트를 별도로 기판 표면에 설치하는 경우에는 통상의 솔더 레지스트이어도 상관없다.
기판(11) 상에는 절연 재료(14)에 의해 덮여 있지 않은 개구부(15a와 15b)를 갖고, 개구부(15a)에 있어서, 발광 소자 부품(2)이 기판(11) 상의 랜드부(13a)에 접속되고, 개구부(15b)에 있어서, 광학 렌즈(21)와 기판(11) 상의 기재(12)가 접착 수지(31)에 의해 고정되어 있다. 여기서, 접착 수지(31)로서 신장률이 양호한 접착 수지를 사용하면 되는데, 구체적으로는 인장 파단 신장이 50% 이상인 접착 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 기판(11)과 광학 렌즈(21)의 열팽창 계수의 부정합에 의해 발생하는 응력을 기판과 광학 렌즈의 접착부에 있어서 흡수하여, 기판과 광학 렌즈의 접착부의 균열이나 박리가 방지되어, 높은 수율의 발광 소자 모듈을 제공하는 것이 가능하게 된다. 예를 들어, 에폭시계의 열경화성 수지, 또는 실리콘계, 아크릴 변성 실리콘계 혹은 우레탄계의 습도 경화성의 수지를 사용할 수 있다.
개구부(15b)의 크기는, 광학 렌즈(21)의 지주부(23)의 저면 크기와 동일하거나 그보다 약간 크게 하면 된다. 이와 같이, 지주부(23)의 저면 크기와 동일하거나 약간 큰 크기의 개구부를 절연 재료 상에 형성함으로써, 접착 수지(31)의 위치 결정을 쉽게 하고, 수지량의 관리도 쉬워진다. 접착 수지(31)의 양이 너무 많으면, 접착 수지(31)가 광학 렌즈의 렌즈부(22)의 저면으로 기어올라오거나, 혹은 기판(11)면 상에 개구부(15b)를 넘어 확산됨으로써 렌즈부(22)의 저면 혹은 지주부(23)에 있어서 투과광의 차단이나 흡수가 발생하여, 발광 소자로부터의 광의 확산에 영향이 생기는 경우가 있다. 또한, 기판(11)의 열팽창 계수는, 수지 기판(11)에서는 1×10-5/℃로부터 3×10-5/℃ 정도이며, 세라믹 기판에 있어서는 5×10-6/℃ 정도이다. 또한, 개구부(15b)는 인접하는 발광 소자 부품(2)끼리 연결하는 직선 위를 피하여 배치되어 있다. 이에 의해, 인접하는 발광 소자 부품(2)끼리 연결하는 직선 위를 피하여 광학 렌즈의 지주부(23) 및 접착 수지(31)가 배치되고, 광학 렌즈의 지주부(23) 및 접착 수지(31)가 발광 소자로부터의 광을 차단함으로써 발생하는 그림자끼리가 중첩되지 않으므로, 줄무늬 형상의 휘도 불균일의 발생이 억제된다.
광학 렌즈(21)는 투명성이 우수한 아크릴계, 폴리카르보네이트, 메타크릴이나, 그 밖에도 스티렌계, 에폭시계 수지 등을 사용할 수 있다. 이들 재료의 열팽창 계수는 6×10-5/℃로부터 8×10-5/℃ 정도이다. 광학 렌즈(21)의 형상을 도 2에 도시한다. 도 2의 (a)에 측면도를, 도 2의 (b)에 위에서 본 도면을 도시한다. 도 2의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 광학 렌즈(21)는 렌즈부(22)와, 지주부(23)와, 오목부(24)와, 마크부(25)를 갖고, 금형을 사용하여 사출 성형 등에 의해 일체물로서 성형되어, 제작되어 있다.
렌즈부(22)는 미리 시뮬레이션 등에 의해 광을 확산할 수 있도록 비구면 형상으로 설계되어, 형성되어 있다.
지주부(23)는 광학 렌즈(21)를 기판(11)에 접착 수지(31)를 사용하여 고정하기 위하여 설치된 하나 또는 복수의 지주로 이루어진다. 지주는 3개 이상 설치하는 것이 기판(11)에 대하여 수평하게 설치하는 것을 쉽게 하므로 바람직하다. 또한, 지주부(23)의 모든 지주를 접착 수지(31)에 의해 기판(11)과 고정해도 좋지만, 적어도 2개의 지주를 고정함으로써 광학 렌즈(21)의 회전이 발생하지 않으므로 바람직하다. 지주부(23)의 복수의 지주와, 접착 수지(31)는 광학 렌즈(21)를 기판 상에 고정하기 위한 지지부로서 기능하고 있다.
또한, 지주부(23)는 기판(11)과 광학 렌즈(21)의 열팽창 계수의 부정합에 의한 접착 부분에 가해지는 응력을 분산시키는 역할을 갖고 있다. 이런 응력은, 기판(11)에의 광학 렌즈(21)의 접착 후의 온도 변화(접착 수지(31)의 가열 처리 후의 냉각, 또는 표시 장치의 ON/OFF에 의해 발광 소자 부품(2) 외의 부품이 반복하여 발열·냉각되는 것에 의한 온도 변화)에 의해 치수(지주부(23)의 각 지주간의 거리)가 변화됨으로써 발생한다. 따라서, 지주부(23)의 지주의 높이가 높을수록, 접착 부분에의 응력을 분산시킬 수 있다.
또한, 기판(11)과 광학 렌즈(21)가 지주부(23)에 의해 접착됨으로써, 기판(11)과 광학 렌즈(21) 사이에 지주의 높이만큼의 공기를 이동할 수 있는 층을 가져, 발광 소자 모듈(1)의 방열성을 좋게 할 수 있다.
또한, 기판(11)의 상면과 수평한 방향에 있어서는, 지주부(23)의 단면 형상은, 원, 타원, 삼각형, 정사각형, 직사각형, 다각형 등, 다양한 형상을 생각할 수 있지만, 광학 렌즈(21)의 중심과 지주부(23)의 중심을 연결하는 방향(즉, 렌즈의 반경 방향)의 단면의 폭은 0.5 내지 5mm 정도가 바람직하다. 광학 렌즈(21)의 중심과 지주부(23)의 중심을 연결하는 방향에 있어서, 지주부(23)의 폭이 너무 넓으면 광학적인 영향에 의해 발광 소자 부품(2)으로부터의 직접광 혹은 기판(11)의 표면으로부터의 반사광이 광학 렌즈(21)에 입사하는 것이 차단되고, 반대로 너무 좁으면 강도가 약해지기 때문이다. 한편, 광학 렌즈(21)의 중심과 지주부(23)의 중심을 연결하는 선에 수직인 방향(즉, 렌즈의 외주 방향)에 있어서는, 폭을 비교적 확장할 수 있어, 단면의 폭은 0.5 내지 10mm 정도가 바람직하다. 광학 렌즈(21)의 중심과 지주부(23)의 중심을 연결하는 선에 수직인 방향에 있어서는, 상기한 광학적인 영향은 적지만, 지주부의 단면 폭이 너무 넓으면 공기의 이동을 방해하기 때문에 방열성에 영향이 생긴다. 그러나, 단면 폭이 10mm를 초과하는 경우에도 발광 소자 부품(2)을 밀폐한 경우에 비하면 공기를 이동할 수 있는 층을 가짐으로써 방열성이 향상된다.
지주부(23)의 지주의 높이는, 접착 수지(31)에 가해지는 응력을 저감시키는 의미에서는 가능한 한 높게 하는 것이 바람직하지만, 발광 소자 모듈(1)이 탑재되는 표시 장치의 두께나 발광 소자의 실장 높이 등의 균형에 의해 결정되어, 0.1 내지 5mm 정도가 타당하다. 또한, 접착 수지(31)에 의해 고정되는 지주부(23)의 개개의 지주간의 거리가 커질수록, 접착 수지(31)에 가해지는 응력도 커지기 때문에, 지주간의 거리는 20mm 이하로 하는 것이 바람직하다.
광학 렌즈(21)의 중앙부에는, 발광 소자 부품(2)을 일부 수납하기 위한 오목부(24)가 형성되어 있고, 발광 소자 부품(2)이 밀폐되지 않고, 발광 소자 부품(2)과 오목부(24) 사이에 공기의 층을 가짐으로써 발광 소자 부품(2)의, 나아가서는 발광 소자 모듈(1) 전체의 방열성을 좋게 하고 있다.
마크부(25)는 광학 렌즈(21)를 기판(11)에 탑재할 때의 얼라인먼트 마크로서 사용되고 있다. 마크부(25)는 광학 렌즈(21)의 외주로부터 외측으로 돌출된 구조로 하고, 지주부(23)의 외측에 광학 렌즈(21)의 중심으로부터 3개의 지주의 중심을 통과하는 연장선 상에 각각 설치되어 있다. 마크부(25)의 형상은 광학 렌즈(21)의 정면에서 보아 삼각형이나 직사각형 등의 형상으로, 광학 렌즈 성형 후의 게이트 절단부(도시 없음)의 형상과 구별할 수 있는 형상이면 된다. 본 실시 형태에서는 게이트 절단부의 형상이 직사각형이기 때문에, 마크부(25)의 형상을 삼각형으로 하고 있다.
<제2 실시 형태>
다음에, 상기 발광 소자 모듈(1)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 3 및 도 4는, 도 1에 도시된 발광 소자 모듈(1)의 제조 공정을 도시하는 도면이다.
우선, 발광 소자 부품(2), 기판(11) 및 광학 렌즈(21)를 준비한다. 여기서, 기판(11)은, 예를 들어 에폭시와 유리 섬유를 복합한 수지 기판이며, 도 3에 기판(11)의 단면도를 도시한다. 기판(11)의 양면에 배선(13)이 형성되어 있다. 배선(13)은 구리, 니켈, 금 등의 재료로 형성할 수 있다. 배선(13) 중, 기판(11)의 한쪽 면에 발광 소자 부품(2)을 탑재하는 랜드부(13a)가 형성되고, 양면에 배선부(13b)가 형성되어 있다. 또한, 발광 소자 부품(2)이 탑재되지 않은 다른 쪽의 면에 있어서는 전체면에 배선부(13b)가 설치됨으로써 기판(11)의 방열성을 향상시키고 있다. 솔더 레지스트(14)는 양면에 형성되는 배선부(13b)의 전체면을 덮어, 배선부(13b)를 보호하고 있으며, 랜드부(13a)와, 광학 렌즈(21)의 지주부(23)가 설치되는 위치에, 각각 개구부(15a, 15b)가 형성되어 있다.
발광 소자 부품(2)은, 세라믹으로 이루어지는 부품 기판(3) 상에 LED 칩(도시하지 않음)이 하나 혹은 복수개 탑재되고, 와이어(도시하지 않음) 등에 의해 전기적으로 접속되고, LED 칩과 와이어가 밀봉 수지(6)에 의해 밀봉되어 형성되어 있다. 밀봉 수지(6)는 내열성, 내광성이 우수한 실리콘계 수지가 바람직하다.
광학 렌즈(21)는 금형을 사용하여, 사출 성형 등에 의해, 렌즈부(22)와, 지주부(23)와, 오목부(24)와, 마크부(25)가 일체로 성형되어 있다. 지주부(23), 마크부(25)는 후에 설치해도 좋지만, 1종류의 재료이면 충분하기 때문에, 공정상 쉬운 일체 성형이 바람직하다.
다음에, 기판(11) 상에 발광 소자 부품(2)을 설치한다. 도 4에 발광 소자 부품(2)이 설치된 기판(11)의 단면도를 도시한다. 발광 소자 부품(2)의 부품 기판(3)의 실장면에는 구리, 은, 니켈, 금 등으로 이루어지는 부품 단자(4)가 설치되어 있고, 땜납 혹은 도전 접착재 등의 도전 재료(7)에 의해 기판(11)의 랜드부(13a)에 실장된다. 도전 재료(7)는 부품 단자(4)나, 랜드부(13a) 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 설치하면 된다. 이들의 도전 재료는 리플로우나 오븐 등에 의해 열처리되어, 발광 소자 부품(2)이 기판(11) 상에 고정된다.
다음에, 기판(11) 상에 광학 렌즈(21)는 접착 수지(31)를 사용하여 고정된다. 접착 수지(31)는, 상술한 바와 같이 신장률이 양호한 접착 수지이다. 이때, 인접하는 발광 소자 부품(2)끼리 연결하는 직선 위를 피하여 광학 렌즈(21)의 지주부(23) 및 접착 수지(31)를 배치한다. 이에 의해 광학 렌즈의 지주부(23) 및 접착 수지(31)가 발광 소자로부터의 광을 차단함으로써 발생하는 그림자끼리가 중첩되지 않아, 줄무늬 형상의 휘도 불균일의 발생이 억제된다.
도 4의 기판(11) 상의 개구부(15b) 상에 접착 수지(31)를 적당량 공급하여, 광학 렌즈(21)의 지주부(23)의 지주의 저면과 접착시킨다. 기판(11) 상의 광학 렌즈 접착 위치로의 접착 수지(31)의 공급은, 접착 수지(31)가 액상인 경우, 디스펜스법, 인쇄법 등에 의해 행할 수 있다. 시트 형상, 테이프 형상인 경우에는 가압착 등을 행하여 공급해 둔다. 제조 상으로는 액상의 접착 수지(31)를 디스펜스법에 의해 도포하는 방법이 간편하여 바람직하다.
접착 수지(31)는 접착 개소(지주부(23)의 모든 지주의 저부, 혹은 그 중 적어도 1개소)에만 공급되기 때문에 종래 기술과 같이 렌즈 주연부 전체를 접착하는 경우에 비하여 사용량을 저감하는 것이 가능하다.
다음에, 광학 렌즈(21)의 기판(11)으로의 고정을 다이 본더, 마운터 등의 일반적인 탑재기를 사용하여 행한다. 마크부(25)는 그 때의 얼라인먼트 마크로서 사용된다.
접착 수지(31)로서, 에폭시계의 열경화 타입의 접착 수지를 사용하는 경우는, 렌즈(21)의 탑재 후에는 90℃ 이하인 80℃에서 5분의 열처리에 의해 경화시킬 수 있다. 따라서, 150℃ 이상의 고온에서 열 경화하는 일반적인 접착 수지에 비하여, 열경화 후의 냉각 후에 가해지는 응력을 작게 할 수 있다. 또한, 5분 정도의 단시간이면 충분하기 때문에, 오븐뿐만 아니라, 핫 플레이트나 리플로우로에 의해서도 경화가 가능해진다.
또한, 접착 수지(31)로서, 실리콘계나 폴리우레탄 등의 습도 경화 타입의 접착 수지를 사용하는 경우는, 더 낮은 온도인 40 내지 60℃에서 경화시킬 수 있다. 또한, 8시간 정도의 장시간의 경화 처리가 허용되는 경우에 있어서는, 실온에서 경화시킬 수 있으므로, 접착 수지(31)에 가해지는 응력을 더 저감시킬 수 있다.
상기 공정에 의해, 광학 렌즈(21)가 그 지주부(23)를 개재하여 기판(11) 상에 접착되고, 광학 렌즈(21)의 중심이, 발광 소자 부품(2)의 중심과 대략 겹치도록 기판(11) 상에 고정됨으로써, 도 1에 도시된, 기판(11) 상에 발광 소자 부품(2) 및 광학 렌즈(21)가 설치된 발광 소자 모듈(1)이 제조된다.
<제3 실시 형태>
상기 발광 소자 모듈(1)은, 단체로, 혹은 복수의 동종 또는 이종의 발광 소자 모듈끼리를 조합하고, 세로 및 가로 방향으로 접속함으로써, 액정 텔레비전이나 액정 모니터 등의 백라이트, 또는 조명 기구로서 사용되는 면 발광 유닛으로서 사용될 수 있다. 면 발광 유닛에 있어서는, 발광 소자를 탑재한 발광 소자 부품이 이차원적으로 매트릭스 형상으로 정렬 배치됨으로써 화면 크기에 상당하는 발광 영역이 확보된다.
도 5 내지 도 12는 면 발광 유닛의 구성예이며, 본 발명의 면 발광 유닛에 있어서의 발광 소자 부품(2), 광학 렌즈(21) 및 광학 렌즈의 지주부(23)의 각 지주와 접착 수지(31)의 배치 관계를 도시하는 도면이다. 도 5 내지 도 12를 사용하여 발광 소자의 점등 시에 발생하는 줄무늬 형상의 휘도 불균일에 대하여 설명한다.
도 5 내지 도 12에 있어서, 점선으로 둘러싸인 영역은, 액정 텔레비전이나 액정 모니터 등의 화면, 혹은 면 발광 타입의 조명 기구의 발광면을 상정한 영역이다. 이 영역에 있어서, 하나 또는 복수의 발광 소자 모듈에 의해 발광 소자 부품(2)과 광학 렌즈(21)가 이차원적으로 매트릭스 형상으로 정렬 배치되어 있다. 그 정렬의 방법으로서는 도 5 내지 도 11에 도시된 바와 같은 바둑판 눈 형상, 도 12에 도시된 바와 같이 홀수열과 짝수열의 차이가 많은 것, 도시하지 않았지만 방사상의 것 등을 생각할 수 있다. 어떤 배열에 있어서도, 세로, 가로, 혹은 경사 방향으로, 복수의 인접하는 발광 소자 부품끼리를 연결하는 직선(일점쇄선)이 존재하고 있다.
도 5에 도시된 면 발광 유닛(51)에서는, 광학 렌즈(21)마다 4개의 지지부(접착 수지(31) 또는 지주부(23)의 지주, 혹은 그 양쪽)를 갖고, 그 지지부의 중심은, 인접하는 발광 소자 부품(2)의 중심끼리를 연결하는 세로와 가로의 직선 상에 겹치도록 배치되어 있다. 이 경우, 세로 방향과 가로 방향으로 줄무늬 형상의 휘도 불균일이 발생했다. 이것은, 각각의 지지부가 발광 소자 부품(2)으로부터의 광을 차단하여, 그림자가 발생하고, 그 그림자끼리가 발광 소자 부품(2)끼리를 연결하는 직선 상에서 일렬로 배열되어, 중첩됨으로써 강조되기 때문이다.
도 6에 도시된 면 발광 유닛(52)에서는, 광학 렌즈(21)마다 3개의 지지부(접착 수지(31) 또는 지주부(23)의 지주, 혹은 그 양쪽)를 갖고, 그 지지부 중 하나는, 그 중심이 인접하는 발광 소자 부품(2)의 중심끼리를 연결하는 세로의 직선 상에 겹치도록 배치되어 있지만, 인접하는 발광 소자 부품(2)의 중심끼리를 연결하는 가로의 직선 상은 피하여 광학 렌즈(21)의 3개의 지지부가 배치되어 있다. 이 경우, 세로 방향으로만 줄무늬 형상의 휘도 불균일이 발생하고, 가로 방향으로는 발생하지 않았다. 이것은, 각각의 지지부가 발광 소자 부품(2)으로부터의 광을 차단하여, 그림자가 발생하고, 그 그림자끼리가 세로 방향으로 인접하는 발광 소자 부품(2)끼리를 연결하는 직선 상에 일렬로 배열됨으로써 강조되지만, 가로 방향으로 인접하는 발광 소자 부품(2)끼리를 연결하는 직선 상에는 배열되지 않기 때문이다.
도 7에 도시된 면 발광 유닛(53)에서는, 광학 렌즈(21)마다 3개의 지지부(접착 수지(31) 또는 지주부(23)의 지주, 혹은 그 양쪽)를 갖고, 그 지지부 중 하나는, 그 중심이 인접하는 발광 소자 부품(2)의 중심끼리를 연결하는 가로의 직선 상에 겹치도록 배치되어 있지만, 인접하는 발광 소자 부품(2)의 중심끼리를 연결하는 세로의 직선 상은 피하여 광학 렌즈(21)의 3개의 지지부가 배치되어 있다. 이 경우, 가로 방향으로만 줄무늬 형상의 휘도 불균일이 발생하고, 세로 방향으로는 발생하지 않았다. 이것은, 각각의 지지부가 발광 소자 부품(2)으로부터의 광을 차단하여, 그림자가 발생하고, 그 그림자끼리가 가로 방향으로 인접하는 발광 소자 부품(2)끼리 연결하는 직선 상에 일렬로 배열됨으로써 강조되지만, 세로 방향으로 인접하는 발광 소자 부품(2)끼리를 연결하는 직선 상에는 배열되지 않기 때문이다.
도 8 내지 도 10에 도시된 면 발광 유닛(54 내지 56)에서는, 광학 렌즈(21)의 지지부(접착 수지(31) 또는 지주부(23)의 지주, 혹은 그 양쪽)의 중심이 모두, 인접하는 발광 소자 부품(2)의 중심끼리를 연결하는 세로와 가로의 직선 위를 피하여 배치되어 있다. 이 경우, 세로 방향으로나 가로 방향으로나 줄무늬 형상의 휘도 불균일은 발생하지 않았다. 이것은, 각각의 지지부가 발광 소자 부품(2)으로부터의 광을 차단하여, 그림자가 발생하지만, 그 그림자끼리는 인접하는 발광 소자 부품(2)끼리를 연결하는 세로 혹은 가로의 직선 상에 배열되는 경우가 없기 때문이다. 도 8에 도시된 면 발광 유닛(54)에서는 모든 광학 렌즈(21)에 대하여 지지부의 배치가 동일하지만, 도 9에 도시된 면 발광 유닛(55)에서는 홀수열과 짝수열로 배치를 바꾼 예를 나타내고 있다. 모두 랜덤하게 배치해도, 지지부의 그림자끼리가 중첩되는 개소가 적어지기 때문에 줄무늬 형상의 휘도 불균일은 억제된다.
도 8, 도 9에 도시된 면 발광 유닛(54, 55)에서는, 광학 렌즈(21)마다 지지부를 3개 갖고 있는 것에 비하여, 도 10에 도시된 면 발광 유닛(56)에서는 광학 렌즈(21)마다 지지부를 5개 갖고 있다. 그러나, 면 발광 유닛(56)에서는, 모든 5개의 지지부를 인접하는 발광 소자 부품(2)의 중심끼리를 연결하는 세로와 가로의 직선 위를 피하여 배치한 결과, 세로 방향으로나 가로 방향으로나 줄무늬 형상의 휘도 불균일은 발생하지 않았다.
도 11에 도시된 면 발광 유닛(57)에서는, 하나의 광학 렌즈(21a)를 제외하고, 그 지지부의 중심이 인접하는 발광 소자 부품(2a)의 중심끼리를 연결하는 세로와 가로의 직선 상에 겹치도록 배치되어 있다. 이것은, 바꾸어 말하면, 하나의 광학 렌즈(21a)에 있어서, 그 지지부(접착 수지(31a) 또는 지주부(23a)의 지주, 혹은 그 양쪽)의 중심은, 대응하는 발광 소자 부품(2a)과 이 발광 소자 부품(2a)에 인접하는 발광 소자 부품의 중심끼리를 연결하는 직선 위를 피하여 배치되어 있어, 도 5의 면 발광 유닛과 비교하여 광학 렌즈(21a) 부근에서 휘도 불균일이 약간 억제되었다.
도 12에 도시된 면 발광 유닛(58)에서는, 발광 소자 부품(2)이 홀수열과 짝수열로 번갈아 배치되어 있고, 발광 소자 부품(2)은, 세로 방향과 경사 방향에 있어서 인접하고 있다. 이 경우, 가로 방향에 비하여, 비교적 세로와 경사 방향이 그림자의 영향을 받기 쉬운 방향이 된다. 따라서, 도 12에 도시된 바와 같이, 광학 렌즈(21)의 지지부(접착 수지(31) 또는 지주부(23)의 지주, 혹은 그 양쪽)의 중심을 인접하는 발광 소자 부품(2)의 중심끼리를 세로 방향과 경사 방향으로 연결하는 직선 위를 피하여 배치한 바, 줄무늬 형상의 휘도 불균일의 발생하지 않는, 양호한 결과를 얻을 수 있었다.
따라서, 광학 렌즈(21)를 기판(11) 상에 고정하기 위한 지지부를, 지지부에 의해 고정되는 광학 렌즈에 대응하는 발광 소자 부품과, 그 발광 소자 부품에 인접하는 발광 소자 부품을 연결하는 직선 위를 피하여 배치함으로써, 줄무늬 형상의 휘도 불균일이 억제된 면 발광 유닛을 실현할 수 있다.
광학 렌즈(21)를 기판(11) 상에 고정하기 위한 지지부와, 지지부에 의해 고정되는 광학 렌즈에 대응하는 발광 소자 부품과, 그 발광 소자 부품에 인접하는 발광 소자 부품의 위치 관계를 도 13에 도시한다. 도 13의 (A)에서는 인접하는 발광 소자 부품(2)의 중심끼리를 연결한 직선 상에 지지부의 중심이 배치되어 있어, 지지부의 그림자의 콘트라스트가 강하게 나타난다. 도 13의 (B)에서는 인접하는 발광 소자 부품(2)의 중심끼리를 연결한 직선 위를 피하여 지지부의 중심이 배치되어 있어, 지지부의 그림자의 콘트라스트가 약해지기 때문에, 휘도 불균일을 알기 어려워진다. 도 13의 (C)에서는 인접하는 발광 소자 부품(2)의 중심끼리를 연결한 직선 위를 피하여 지지부 전체가 배치되어 있어, 지지부의 그림자의 콘트라스트가 더 약해져, 휘도 불균일을 거의 알 수 없게 된다. 도 13의 (D)에서는 인접하는 발광 소자 부품(2)의 출사부(광을 방출하는 부분이며, 본 실시 형태에 있어서는 발광 소자의 밀봉 수지(6)까지 상당)끼리를 연결한 투영 폭의 범위를 피하여 지지부 전체가 배치되어 있어, 가장 바람직한 배치이다.
또한, 상술한 실시 형태는 본 발명의 적합한 실시 형태의 일례이다. 본 발명의 실시 형태는 이것에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 다양한 변형 실시가 가능하다.
<그 외의 실시 형태>
이하, 그 외의 실시 형태에 대하여 설명한다.
(1) 상술한 실시 형태에서는, 광학 렌즈(21)의 지주부(23)의 각 지주와, 지주의 저면과 기판(11)을 접착하는 접착 수지(31)에 의해 광학 렌즈를 기판 상에 고정하기 위한 지지부가 구성되어 있지만, 본 발명은 반드시 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 별도로 성형된 투명한 지주 부분을 기판(11) 상에 삽입해 고정한 후, 지주 부분의 상면과 광학 렌즈(21)를 접착 수지에 의해 접착해도 좋다. 이 경우도, 인접하는 발광 소자 부품(2)끼리를 연결하는 직선 위를 피하여 지주 부분을 배치함으로써 지주 부분 및 접착 수지(31)가 발광 소자로부터의 광을 차단함으로써 발생하는 그림자끼리가 중첩되지 않아, 줄무늬 형상의 휘도 불균일의 발생이 억제된다. 또한, 접착 수지로만 광학 렌즈를 고정해도 좋다. 이 경우도, 인접하는 발광 소자 부품(2)끼리를 연결하는 직선 위를 피하여 접착 개소를 배치함으로써, 접착 수지가 발광 소자로부터의 광을 차단함으로써 발생하는 그림자끼리가 중첩되지 않아, 줄무늬 형상의 휘도 불균일의 발생이 억제된다.
(2) 또한, 상술한 실시 형태에서는, 면 발광 유닛 내의 발광 소자 부품(2), 광학 렌즈(21), 및 광학 렌즈의 지주부(23)의 각 지주(접착 수지(31))의 배치 관계 에 대해, 광학 렌즈(21)마다 설치되는 지지부(23)의 지주의 개수가 3개인 경우를 도 6 내지 도 9 및 도 12에, 4개인 경우를 도 11에, 5개인 경우를 도 10에 각각 도시했지만, 이들은 예시이며, 본 발명은 지주부(23)의 지주의 개수에 한정되지 않는다. 지주를 하나만 갖는 광학 렌즈(21)에 대해서도 하나의 지주를 개재하여 광학 렌즈(21)를 기판(11) 상에 고정할 수 있으며, 또한 인접하는 발광 소자 부품(2)끼리를 연결하는 직선 위를 피하여 지주를 배치함으로써, 지주가 발광 소자로부터의 광을 차단함으로써 발생하는 그림자끼리가 중첩되지 않아, 줄무늬 형상의 휘도 불균일의 발생이 억제된다.
혹은, 상기 종래 기술에 관한 도 14에 있어서, 접착 수지(32)가 본 발명의 지주부(23)에 상당한다. 이 경우, 캡(41)의 저면의 전체면에 접착 수지(32)를 도포하는 것이 아니고, 캡(41)의 저면의 일부의 하나 또는 복수의 영역에, 점 형상으로 도포하고, 접착 수지(32)를 개재하여 캡(41)이 접착, 고정되는 기판(11) 상의 영역을, 인접하는 LED(5)끼리를 연결하는 직선 위를 피하여 배치함으로써, 본 발명의 효과를 발휘할 수 있다.
(3) 또한, 상술한 실시 형태에서는, 발광 소자를 투명 수지에 의해 밀봉한 발광 소자 부품(2)을, 기판(11) 상에 이차원적으로 정렬 배치하여 면 발광 유닛을 구성하고 있지만, 기판(11) 상에 직접 LED 등의 발광 소자를 이차원적으로 정렬 배치하여, 기판(11) 상에서 수지 밀봉을 행해도 상관없다. 이 경우, 기판(11) 상에 이차원적으로 정렬 배치되어 수지 밀봉되는 발광 소자 각각이 발광 소자 부품(2)을 구성한다.
(4) 상기 제1 및 제2 실시 형태에 있어서, 광학 렌즈(21)는 절연 재료(솔더 레지스트)(14) 상에 형성된 개구부(15b)에 있어서, 기판(11)의 기재(12)와 광학 렌즈(21)의 지주부(23)가 접착 수지(31)에 의해 접착됨으로써 기판(11) 상에 고정되어 있지만, 개구부(15b)를 형성하지 않고, 절연 재료(솔더 레지스트)(14)와 광학 렌즈(21)의 지주부(23)를 접착 수지(31)로 고정해도 좋다. 그 경우, 지주부(23)가 배치되는 영역에 마킹을 행해 두면, 접착 수지(31)의 공급 시의 접착 개소의 위치 결정과 수지 공급량의 관리가 쉬워진다. 단, 절연 재료(14)와 기재(12)의 밀착성이 그다지 좋지 않은 경우가 있으므로, 그 경우에는 절연 재료(14) 상에 개구부를 형성하는 편이 바람직하다.
(5) 상기 발광 소자 모듈(1)은, 전체 표시 화면분에 대응하는 수의 발광 소자 부품(2)을 모두, 하나의 모듈 상에 탑재해도 좋지만, 이 경우 표시 화면 크기에 상당하는 크기의 기판(11)을 필요로 하고, 또한 화면 크기마다 기판(11)을 바꿀 필요가 있다. 따라서, 수개부터 수십개까지의 발광 소자 부품(2)을 탑재한 기본 발광 소자 모듈을 복수 종류, 복수 매수 준비하고, 화면 크기에 따라 기본 발광 소자 모듈을 복수 매수 조합하여 사용함으로써, 원하는 표시 화면 크기용의 발광 소자 모듈(1)을 구성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 발광 소자 부품(2)이 각각 5개, 6개, 8개 탑재되어 있는 3종류의 기본 발광 소자 모듈을 준비함으로써, 다양한 표시 화면 크기에 대응할 수 있다. 이에 의해, 개개의 모듈의 크기를 작고, 개개의 모듈 상의 발광 소자 부품(2)의 탑재 수를 적게 할 수 있기 때문에, 발광 소자 모듈(1)의 수율을 떨어뜨리지 않고 제조할 수 있다. 기본 발광 소자 모듈끼리는 점퍼선, 혹은 커넥터 등에 의해 접속되어 발광 소자 모듈(1)이 구성된다. 기본 발광 소자 모듈에 있어서의 발광 소자 부품(2) 및 광학 렌즈(21)의 구성 및, 기판에의 고정 방법에 대해서는, 상기 제1 및 제2 실시 형태에 있어서의 발광 소자 모듈(1)과 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.
본 발명은, 발광 소자를 탑재한 발광 소자 모듈로 이루어지는 면 발광 유닛에 이용 가능한데, 특히 액정 텔레비전이나 액정 모니터 등의 액정 표시 장치용의 백라이트 및 조명 장치에 이용할 수 있다.

Claims (10)

  1. 발광 소자를 포함하는 발광 소자 부품을 복수, 기판 상에 이차원적으로 정렬 배치하고,
    상기 기판 상에, 상기 발광 소자로부터의 광을 분산시키기 위한 광학 렌즈를 상기 발광 소자 부품마다 복수 배치하여 이루어지는 면 발광 유닛으로서,
    상기 광학 렌즈는, 각각 하나 또는 복수의 지지부를 개재하여 상기 기판 상에 고정되고,
    상기 발광 소자 부품이 이차원적으로 정렬 배치된 일부 또는 모든 영역에 있어서, 상기 지지부 각각은, 상기 각 지지부에 의해 상기 기판 상에 고정되는 상기 광학 렌즈에 대응하는 상기 발광 소자 부품과, 발광 소자 부품에 인접하는 상기 발광 소자 부품을 연결하는 적어도 하나의 직선 위를 피하여 배치되어 있는, 면 발광 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 상기 발광 소자 부품이 이차원적으로 정렬 배치된 일부 또는 모든 영역에 있어서, 상기 지지부 각각은, 상기 각 지지부에 의해 상기 기판 상에 고정되는 상기 광학 렌즈에 대응하는 상기 발광 소자 부품과, 발광 소자 부품에 인접하는 상기 발광 소자 부품을 연결하는 모든 직선 위를 피하여 배치되어 있는, 면 발광 유닛.
  3. 제1항에 있어서, 상기 지지부 각각은, 각각이 피하여 배치되는 직선 상의 상기 발광 소자 부품의 출사부의 투영 폭만큼의 영역을 피하여 배치되어 있는, 면 발광 유닛.
  4. 제1항에 있어서, 상기 지지부는, 상기 광학 렌즈를 상기 기판 상에 고정하기 위한 접착 수지를 포함하여 이루어지는, 면 발광 유닛.
  5. 제1항에 있어서, 상기 지지부는, 상기 광학 렌즈의 외주부로부터 상기 기판 방향으로 돌출되는 하나 또는 복수의 상기 광학 렌즈의 지주를 포함하여 이루어지는, 면 발광 유닛.
  6. 제1항에 있어서, 상기 발광 소자 부품은, 상기 발광 소자가 투명 수지에 의해 밀봉되어 구성되어 있는, 면 발광 유닛.
  7. 제1항에 기재된 면 발광 유닛을 제조하는 방법으로서,
    발광 소자를 포함하는 발광 소자 부품을 준비하는 공정과,
    기판 상에 배선 및 상기 발광 소자 부품을 설치하기 위한 랜드가 형성된 상기 기판을 준비하는 공정과,
    광학 렌즈를 준비하는 공정과,
    상기 기판의 상기 랜드 상에 상기 발광 소자 부품을 이차원적으로 정렬하여 설치하는 공정과,
    하나 또는 복수의 지지부를 개재하여, 상기 발광 소자 부품마다 상기 광학 렌즈를 상기 기판 상에 고정하는 렌즈 고정 공정을 포함하고,
    상기 렌즈 고정 공정에 있어서, 상기 발광 소자 부품이 이차원적으로 정렬 배치된 일부 또는 전체 영역의 상기 지지부 각각을, 상기 각 지지부에 의해 상기 기판 상에 고정되는 상기 광학 렌즈에 대응하는 상기 발광 소자 부품과, 발광 소자 부품에 인접하는 상기 발광 소자 부품을 연결하는 적어도 하나의 직선 위를 피하여 배치하는, 면 발광 유닛의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 렌즈 고정 공정에 있어서, 상기 발광 소자 부품이 이차원적으로 정렬 배치된 일부 또는 전체 영역에 있어서, 접착 수지의 접착 개소를, 접착 수지에 의해 상기 기판 상에 접착되는 상기 광학 렌즈에 대응하는 상기 발광 소자 부품과, 발광 소자 부품에 인접하는 상기 발광 소자 부품을 연결하는 적어도 하나의 직선 위를 피하여 배치하는, 면 발광 유닛의 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 광학 렌즈를 준비하는 공정에 있어서, 외주부로부터 상기 기판 방향으로 돌출되는 하나 또는 복수의 지주를 갖는 상기 광학 렌즈를 준비하고,
    상기 렌즈 고정 공정에 있어서, 상기 발광 소자 부품이 이차원적으로 정렬 배치된 일부 또는 전체 영역에 있어서의 상기 광학 렌즈의 상기 지주 각각을, 상기 각 지주에 의해 상기 기판 상에 고정되는 상기 광학 렌즈에 대응하는 상기 발광 소자 부품과, 발광 소자 부품에 인접하는 상기 발광 소자 부품을 연결하는 적어도 하나의 직선 위를 피하여 배치하는, 면 발광 유닛의 제조 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 렌즈 고정 공정에 있어서, 상기 지지부 각각을, 각각이 피하여 배치되는 직선 상의 상기 발광 소자 부품의 출사부의 투영 폭만큼의 영역을 피하여 배치하는, 면 발광 유닛의 제조 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016190651A1 (ko) * 2015-05-26 2016-12-01 엘지이노텍 주식회사 광학 렌즈, 조명 모듈 및 이를 구비한 라이트 유닛
KR20170073237A (ko) * 2015-12-18 2017-06-28 엘지이노텍 주식회사 광학 렌즈, 발광 모듈 및 이를 구비한 라이트 유닛
CN107101126A (zh) * 2014-01-28 2017-08-29 恩普乐股份有限公司 面光源装置及显示装置

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5396606B2 (ja) * 2009-09-17 2014-01-22 株式会社エンプラス 面光源装置及び表示装置
JP2012238411A (ja) * 2011-05-10 2012-12-06 Panasonic Corp Ｌｅｄ照明基板の製造方法
JP2012238410A (ja) * 2011-05-10 2012-12-06 Panasonic Corp Ｌｅｄ照明基板の製造方法
JP5861061B2 (ja) * 2011-05-18 2016-02-16 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 Ｌｅｄ照明器具
JP6025309B2 (ja) 2011-06-29 2016-11-16 シャープ株式会社 光源装置および液晶表示装置
WO2013021934A1 (ja) * 2011-08-11 2013-02-14 シャープ株式会社 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
KR101962121B1 (ko) * 2011-12-12 2019-03-28 삼성디스플레이 주식회사 렌즈, 및 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 표시 장치
JP2013187052A (ja) * 2012-03-08 2013-09-19 Koito Mfg Co Ltd 面発光体
JP5964132B2 (ja) 2012-05-23 2016-08-03 船井電機株式会社 表示装置
DE202013012818U1 (de) * 2012-10-30 2020-01-23 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Linse und lichtemittierendes Modul zur Flächenbeleuchtung
DE102013207111B4 (de) * 2013-04-19 2021-07-01 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronisches Bauelement
CN104251417A (zh) * 2013-06-28 2014-12-31 展晶科技(深圳)有限公司 光源模组
KR102066094B1 (ko) * 2013-09-11 2020-03-02 엘지디스플레이 주식회사 발광 다이오드 어레이 및 그 제조 방법과 그를 이용한 액정 표시 장치
JP6191959B2 (ja) * 2013-10-18 2017-09-06 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光装置、照明用光源及び照明装置
KR102192572B1 (ko) * 2014-06-09 2020-12-18 삼성전자주식회사 광원 모듈의 불량 검사방법, 광원 모듈의 제조 방법 및 광원 모듈 검사장치
WO2016137149A1 (ko) * 2015-02-24 2016-09-01 엘지전자(주) 폴리곤 유닛 기반 영상 처리 방법 및 이를 위한 장치
KR101949288B1 (ko) * 2018-04-03 2019-02-18 김병진 발광효율이 개선된 엘이디 등기구 및 그 제조방법

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6637921B2 (en) * 2001-09-28 2003-10-28 Osram Sylvania Inc. Replaceable LED bulb with interchangeable lens optic
JP4587931B2 (ja) * 2005-10-18 2010-11-24 株式会社エンプラス 照明装置及び照明ユニット
JP2007172997A (ja) * 2005-12-21 2007-07-05 Fujinon Corp 光源装置、及びこれを用いたプロジェクタ
JP2008108861A (ja) * 2006-10-25 2008-05-08 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte Ltd 光源にフレキシブルｐｃｂが直結された発光ダイオードパッケージ
JP2008108674A (ja) * 2006-10-27 2008-05-08 Stanley Electric Co Ltd Ｌｅｄ照明灯具
KR101286705B1 (ko) * 2006-10-31 2013-07-16 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 광원 및 광원용 렌즈 그리고 이를 포함하는백라이트 어셈블리
KR20080040878A (ko) * 2006-11-06 2008-05-09 삼성전자주식회사 광학렌즈 플레이트, 백라이트 유닛 및 이를 구비하는표시장치
JP2008305940A (ja) * 2007-06-07 2008-12-18 Showa Denko Kk 表示装置、キャップ、発光装置、およびこれらの製造方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107101126A (zh) * 2014-01-28 2017-08-29 恩普乐股份有限公司 面光源装置及显示装置
WO2016190651A1 (ko) * 2015-05-26 2016-12-01 엘지이노텍 주식회사 광학 렌즈, 조명 모듈 및 이를 구비한 라이트 유닛
KR20160138679A (ko) * 2015-05-26 2016-12-06 엘지이노텍 주식회사 광학 렌즈, 조명 모듈 및 이를 구비한 라이트 유닛
US10295149B2 (en) 2015-05-26 2019-05-21 Lg Innotek Co., Ltd. Optical lens, lighting module, and light unit comprising same
KR20220037423A (ko) * 2015-05-26 2022-03-24 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 조명 모듈
KR20170073237A (ko) * 2015-12-18 2017-06-28 엘지이노텍 주식회사 광학 렌즈, 발광 모듈 및 이를 구비한 라이트 유닛

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Publication number Publication date
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