WO2008013097A1

WO2008013097A1 - Light emitting apparatus, display apparatus and method for manufacturing light emitting apparatus

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Publication number: WO2008013097A1
Application number: PCT/JP2007/064260
Authority: WO
Inventors: Shuji Gomi; Shuichi Naijo
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 2006-07-25
Filing date: 2007-07-19
Publication date: 2008-01-31
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Description

明細書

発光装置、表示装置、および発光装置の製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、発光装置や表示装置等に係り、より詳しくは、固体発光素子を含んで構成される発光装置等に関する。

背景技術

[0002] 近年、例えば発光ダイオード（LED : Light Emitting Diode)等の固体発光素子を光源として用いた発光装置が種々実用化されてきている。このような発光装置は、例えばマトリクス状に配列された複数の LEDを選択的に発光させることにより文字や画像を表示するマトリクス表示装置や、例えば液晶表示装置における液晶パネルのバックライト等として広く利用されて!/、る。

[0003] この種の発光装置では、基板に実装された LEDを透明なカバーで覆うことが多い。

このカバーは、例えば LEDの保護や封止を行うため、あるいは、固体発光素子から出射される光の光路を所望とする方向に屈折させるために用いられる。

[0004] 従来、基板に実装された LEDに対し、モールドにてレンズ状のカバーを形成する手法が提案されている。具体的に説明すると、基板に実装された LEDの近傍に一対の貫通孔を設け、基板の一方の面には実装された LEDに対して所定のレンズ形状のキヤビティーを備えた上型を、および、基板の他方の面側にこのキヤビティーに対応する湯溜まりとなる他のキヤビティーを備えた下型を、それぞれセットする。そして、下型に設けられたキヤビティー側からモールド用の樹脂を注入することで、貫通孔を介してレンズ状のキヤビティー側に樹脂を導き、 LED上にカバーを形成している（例えば、特許文献 1参照。）。

[0005] 特許文献 1 :特開平 7— 22653号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] ところで、このようにして得られた発光装置では、モールド後に基板の裏面側に形成される樹脂が基板の裏面を底としてこの底から突出した状態となっている。このため、例えば何らかの理由によりこの基板の裏面側に衝撃が与えられた場合に、基板の裏面側に形成される樹脂と貫通孔内に形成される樹脂とが切断されるおそれがある。そして、基板の裏面側に形成される樹脂と貫通孔内に形成される樹脂とが切断されると、支えを失ったレンズ状のカバーが基板表面から外れ、 LEDのカバーとしての機能を果たさなくなってしまう。

[0007] また、一般的な LEDでは、半導体そのものが発光するために、白熱灯のようなフィラメント切れの問題は存在しない。ただし、 LEDや LEDのカバーを構成する樹脂の劣化によって光の透過率が低下し、次第に輝度劣化が生じる。そして、この樹脂の劣化は、 LEDの発熱によって加速することが知られている。特に、液晶表示装置のバックライトとして使用する場合には、波長の短い青色 LEDも用いられる力 LED波長の短い光ほど保有するエネルギが高いことから、樹脂の劣化がより早まってしまう。また、表示画面を明るく保っために LEDに供給する電流を増やそうとすると、光の強度がより大きくなつて LEDが高温化し、樹脂の劣化が著しくなる。

[0008] かかる問題に対応するために、例えば基板の裏面に放熱板を貼り合わせ、基板の放熱性を高めることも考えられる。

しかしながら、基板の裏面から樹脂が突出しているような場合には、基板の裏面と放熱板との密着性を高めることが困難になり、その結果、放熱性能が低下することによりカバーを構成する樹脂の劣化を抑制できなくなってしまう。

[0009] 本発明は、力、かる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、固体発光素子に対応して設けられるカバー部材等の機械的な安定性を高めることにある。

また、他の目的は、基板に装着された固体発光素子にカバー部材等を形成した場合に、基板の放熱性能を確保することにある。

課題を解決するための手段

[0010] かかる目的のもと、本発明が適用される発光装置は、一方の面から他方の面に貫通する貫通穴が形成され、他方の面の貫通穴の形成部位には凹部が設けられる基板と、基板の一方の面に装着される固体発光素子と、基板の一方の面に装着される固体発光素子を覆うカバー部材と、貫通穴を介してカバー部材に接続される接続部と、基板の他方の面に設けられる凹部に形成され、接続部に接続されることで接続部を介してカバー部材を支持する支持部とを含んでいる。

[0011] このような発光装置において、支持部は、凹部において他方の面の高さ以下に形成されることを特徴とすること力 Sできる。また、基板の他方の面には、金属層と、金属層を取り除くことによって形成された凹部とが設けられることを特徴とすることができる。この場合に、基板は、固体発光素子の装着位置に形成された他の貫通穴の内壁に金属膜を形成してなるスルーホールをさらに備え、スルーホールは、基板の他方の面に設けられた金属層に接続されることを特徴とすることができる。さらに、基板の一方の面には固体発光素子が複数装着され、基板は複数の固体発光素子に対応して複数の貫通穴を備え、基板の他方の面に設けられる凹部は、 2以上の貫通穴の形成位置を通るように形成されることを特徴とすること力 Sできる。そして、凹部の端部が、基板の端部側面に露出していることを特徴とすることができる。

[0012] また、他の観点から捉えると、本発明は、画像表示を行う表示パネルと、表示パネルの背面に向けられ表示パネルの背面側から光を照射するバックライトとを含む表示装置であって、ノックライトは、一方の面から他方の面に貫通する貫通穴が形成され、他方の面の貫通穴の形成部位には凹部が設けられる基板と、基板の一方の面に装着される固体発光素子と、基板の一方の面に装着される固体発光素子を保護する保護部、貫通穴に設けられ保護部に接続される接続部、および基板の他方の面に形成される凹部に設けられ接続部に接続される支持部を一体成型してなる成型部材と、基板の他方の面に接触配置され、基板にて発生した熱を放熱する放熱部材とを含んでいる。

[0013] このような表示装置において、成型部材における支持部力基板における他方の面の高さ以下に設定されることを特徴とすることができる。また、基板の他方の面には、金属層と、金属層を取り除くことによって形成された凹部とが設けられることを特徴とすること力 Sできる。この場合に、基板は、固体発光素子の装着位置に形成された他の貫通穴の内壁に金属膜を形成してなるスルーホールをさらに備え、スルーホールは、基板の他方の面に設けられた金属層に接続されることを特徴とすることができる。さらに、基板の一方の面には固体発光素子が複数装着され、基板は複数の固体発光素子に対応して複数の貫通穴を備え、基板の他方の面に設けられる凹部は、 2以上の貫通穴の形成位置を通るように形成されることを特徴とすること力 Sできる。そして、凹部の端部が、基板の端部側面に露出していることを特徴とすることができる。

[0014] さらに、本発明は、一方の面から他方の面を貫通する貫通穴および他方の面に貫通穴の形成位置を通過するように形成される凹字状のランナーを備えた基板の一方の面に、固体発光素子を装着する工程と、基板の他方の面に形成されたランナーから貫通穴を介して基板の一方の面に装着された固体発光素子の周囲に樹脂を注入し、固体発光素子を覆うカバーを形成する工程とを含む発光装置の製造方法として巴提すること力 Sでさる。

この場合に、カバーを形成する工程では、樹脂がランナーの深さ以下となるように樹脂の注入を行うことを特徴とすることができる。また、ランナーの端部は基板の端部側面に露出するように形成されており、カバーを形成する工程では、基板の端部側面側からランナーに樹脂を注入することを特徴とすることができる。

発明の効果

[0015] 本発明によれば、固体発光素子に対応して設けられるカバー部材等の機械的な安定 1·生を高めることが可能になる。

また、本発明によれば、基板に装着された固体発光素子にカバー部材等を形成した場合に、基板の放熱性能を確保することが可能になる。

発明を実施するための最良の形態

[0016] 以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

<実施の形態 1〉

図 1は、本実施の形態が適用される液晶表示装置の全体構成を示す図である。本実施の形態が適用される液晶表示装置は、液晶表示モジュール 50と、この液晶表示モジュール 50の背面側（図 1では下部側）に設けられるバックライト装置 10とを備えている。

[0017] ノックライト装置 10は、発光部を収容するバックライトフレーム 11と、発光ダイオード

(以下の説明では LEDという）を複数個、配列させた発光モジュール 12とを備えている。また、バックライト装置 10は、光学フィルムの積層体として、面全体を均一な明るさとするために光を散乱'拡散させる透明な板（またはフィルム）である拡散板 13と、前方への集光効果を持たせた回折格子フィルムであるプリズムシート 14、 15とを備えている。また、輝度を向上させるための拡散 ·反射型の輝度向上フィルム 16が備えられる。

[0018] 一方、液晶表示モジュール 50は、 2枚のガラス基板により液晶が挟まれて構成される表示パネルの一種としての液晶パネル 51と、この液晶パネル 51の各々のガラス基板に積層され、光波の振動をある方向に制限するための偏光板 52、 53とを備えている。更に、この液晶表示装置には、図示しない駆動用 LSIなどの周辺部材も装着され

[0019] 液晶パネル 51は、図示しない各種構成要素を含んで構成されている。例えば、 2 枚のガラス基板に、図示しない表示電極、薄膜トランジスタ（TFT : Thin Film Transist or)などのアクティブ素子、液晶、スぺーサ、シール剤、配向膜、共通電極、保護膜、カラーフィルタ等を備えてレ、る。

尚、バックライト装置 10の構成単位は任意に選択される。例えば、発光モジュール 12を有するバックライトフレーム 11だけの単位にて「バックライト装置 (バックライト）」と呼び、拡散板 13やプリズムシート 14、 15などの光学フィルムの積層体を含まない流通形態もあり得る。

[0020] 図 2は、バックライト装置 10の一部の構造を説明するための図である。より具体的に説明すると、図 2 (a)は発光モジュール 12が装着されたバックライトフレーム 11を図 1 に示す液晶表示モジュール 50側からみた上面図であり、図 2 (b)は図 2 (a)の ΠΒ— II B断面図である。図 2に示す例では、液晶表示モジュール 50の背面直下に光源を置く直下型のバックライト構造を採用している。そして、このバックライト構造では、液晶表示モジュール 50の背面の全体に対してほぼ均等に LEDチップが配列されている。したがって、導光板の一辺または二辺に光源を配置し、反射板や導光板などにより均一な面上の光を得るいわゆるサイドライト型とは異なる。

[0021] ノックライトフレーム 11は、例えばアルミニウムやマグネシウム、鉄、またはそれらを含む金属合金などで生成される筐体構造を形成している。そして、その筐体構造の内側に、例えば白色高反射の性能を有するポリエステルフィルムなどが貼られ、リフレクタとしても機能するようになっている。この筐体構造としては、液晶表示モジユーノレ 50の大きさに対応して設けられる背面部 11a、この背面部 11aの四隅を囲う側面部 l ibを備えている。そして、この背面部 11a上には放熱シート 18が設けられている

〇

[0022] 図 2に示す例では、発光装置の一種としての発光モジュール 12が複数 (この例では 8枚)設けられている。そして、各発光モジュール 12は、それぞれ複数（この例では 1枚の発光モジュール 12に対して 2本）のネジ 17により、放熱シート 18を介してバックライトフレーム 11に固定されている。なお、放熱部材としての放熱シート 18には、例えば絶縁性を備えた複数層構成のシリコーンゴムシートを用いることができる。

[0023] この発光モジュール 12は、配線基板 20と、この配線基板 20に実装される複数 (この例では 8個）の LEDチップ 21とを備えている。固体発光素子の一種としての複数の LEDチップ 21は、赤色を発光する赤色 LED、緑色を発光する緑色 LED、および青色を発光する青色 LEDからなり、これらの各色の LEDチップ 21が一定の規則に従って配置されている。これらの各色の LEDチップ 21から出射される光を混合させることで、色再現の範囲の広い光源を得ることが可能となる。なお、各 LEDチップ 21は、このように各々が赤色、緑色、あるいは青色を発光する単体の LEDを 1または複数含んでいてもよいし、例えば青紫色を発光する単体の LEDに YAG蛍光体を組み合わせることで疑似白色を発光する疑似白色発光素子を用いてもよい。さらには、各々が赤色、緑色、および青色を発光する複数個の LEDを含み、これら各 LEDを組み合わせることで白色を発光するように構成してもよい。そして、このバックライトフレーム 1 1に複数の発光モジュール 12が取り付けられることで、バックライト構造の全体として、各 LEDチップ 21が均等に配置される。バックライトフレーム 11に存在する LEDチップ 21の全体を用いることで、輝度および色度の均一性を実現したバックライト装置 10 を提供することカ可能となる。なお、図 2に示す例では、複数の発光モジュール 12が設けられている力バックライトの光源として用いられる全ての LEDチップ 21を 1つの基板にまとめた単独の発光モジュール 12を用いることもできる。

[0024] また、発光モジュール 12上に配置される個々の LEDチップ 21には、レンズ 30が設けられている。カバー部材、保護部あるいはカバーとして機能するレンズ 30は、個々の LEDチップ 21を覆うように固定されている。各レンズ 30は、各 LEDチップ 21を保護するとともに、対応する LEDチップ 21から出射される光を、液晶表示モジュール 5 0 (図 1参照）に効率よく且つほぼ均一に導くための機能を有している。

[0025] 図 3は、発光モジュール 12における配線基板 20の構成を示したものであり、図 3 (a )は LEDチップ 21が実装される配線基板 20の表面図、図 3 (b)は配線基板 20の背面図、図 3 (c)は図 3 (b)の IIIC IIIC断面図、図 3 (d)は配線基板 20をその短手方向からみた側面図である。なお、図 3は配線基板 20単体を示しており、 LEDチップ 21やレンズ 30は取り付けられて!/、な!/、。

配線基板 20は、この配線基板 20に実装される各 LEDチップ 21に対して電力や信号を供給する配線（図示せず）を備えている。配線基板 20は長方形状の形状を有しており、その長辺側には切欠部 22がそれぞれ 2箇所ずつ形成される。本実施の形態では、配線基板 20としてアルミニウムをベースとした所謂アルミ基板が用いられる。また、配線基板 20には、上記ネジ 17用のネジ穴 23が 2箇所設けられている。

[0026] 配線基板 20の表面（一方の面）側には、実装される各 LEDチップ 21と電気的な接続を行うためのランド群 24が形成されている。この配線基板 20では、 LEDチップ 21 を長手方向に 4列、短手方向に 2列、合計 8個実装できるようになつており、ランド群 2 4もこれに従って 8箇所に設けられている。また、配線基板 20の表面側において、図中下側の切欠部 22近傍には、外部の電源（図示せず）と電気的な接続を行うための 2つの端子群 25が設けられて!/、る。

[0027] また、配線基板 20の裏面（他方の面）側には、配線基板 20の長手方向に沿って 2 本のランナー 26が形成されて!/、る。凹部の一種としてのこれら 2本のランナー 26は、配線基板 20を厚さ方向に切り欠くことによって形成される。これら 2本のランナー 26 は、それぞれ、配線基板 20の表面側における 4つのランド群 24の形成位置 (各 LED チップ 21の取り付け位置）の下を通るように設けられる。そして、各ランナー 26の一方の端部は、図 3 (d)に示すように配線基板 20の端部側面に露出し、他方の端部は、配線基板 20の端部側面に露出しないようになっている。ただし、これは一例であり、各ランナー 26が配線基板 20の両側端面を貫通するように形成されていてもよい。

[0028] さらに、各ランナー 26には、配線基板 20の表面と裏面とを貫通するゲート穴 27が、それぞれ 4箇所ずつ設けられて!/、る。貫通穴としての各ゲート穴 27の形成位置は、配線基板 20の表面に設けられた各ランド群 24の中央近傍となっている。ただし、各ゲート穴 27の形成位置は、配線基板 20に対して複数の LEDチップ 21が実装された際に、 LEDチップ 21によって塞がれな!/、ように設定されて!/、る。

[0029] では次に、この配線基板 20の製造方法について、図 4および図 5を参照しながら説明する。図 4は本実施の形態に係る配線基板 20の製造方法を示したフローチャートであり、図 5は図 4に示すフローチャートにおける各工程の具体的なプロセスを説明するための図である。

まず、配線基板 20の土台となる基板 60を準備し、製造装置等にて使用可能な大きさに切断する (ステップ 101)。ここで、準備される基板 60は、図 5 (a)に示すように、ァルミユウムカ、らなるァノレミ基台 61と、このアルミ基台 61の一方の面に全域にわたって形成される絶縁層 62と、この絶縁層 62上に全域にわたって形成される銅箔 63とを備えている。

[0030] 次に、所望とする大きさに切断された基板 60に対してフィルムラミネートを行う（ステップ 102)。具体的に説明すると、図 5 (b)に示すように、基板 60の銅箔 63上にレジストとしての機能を備えた感光性ドライフィルム 64を貼り付ける。ここで、感光性ドライフイルム 64としては各種特性を有するものから種々選択して差し支えないが、本実施の形態ではネガ型レジストとして機能する感光性ドライフィルム 64を用いて!/、る。

[0031] 次いで、感光性ドライフィルム 64がラミネートされた基板 60に露光を行う（ステップ 1 03)。具体的に説明すると、図 5 (c)に示すように、基板 60にラミネートされた感光性ドライフィルム 64上に、配線パターンに対応して形成されたマスク 65を密着させ、マスク 65の上部から基板 60側に向けて紫外線を照射する。本実施の形態では、マスク 65が、配線として残したい部位以外を覆うような設計がなされている。そして、感光性ドライフィルム 64のうち、マスク 65で覆われていた部位は紫外線が照射されないためにそのままの性質を維持する一方、マスク 65で覆われて!/、なかった部位は紫外線の照射によってその性質が変化する。したがって、露光後の感光性ドライフィルム 64には、紫外線の照射の有無に基づいた潜像が形成されることになる。

[0032] そして、基板 60上の露光済みの感光性ドライフィルム 64を現像する（ステップ 104) 。具体的に説明すると、基板 60上の露光済みの感光性ドライフィルム 64に現像液を供給することにより、感光性ドライフィルム 64に形成された潜像を現像化する。本実施の形態では、上述したようにネガ型レジストとして機能する感光性ドライフィルム 64 を用いており、ネガ型レジストの場合には、元の状態では現像液に対して可溶性である力露光工程にぉレ、て紫外線が照射された部位は現像液に対して不溶性になる。したがって、現像では、図 5 (d)に示したように感光性ドライフィルム 64のうち紫外線の非照射部位は除去されて銅箔 63が露出する。一方、感光性ドライフィルム 64のうち紫外線の照射部位は、現像後も銅箔 63を覆う状態を維持する。なお、アルカリ現像型の感光性ドライフィルム 64を使用する場合、現像液として、例えば炭酸ナトリウム水溶液を使用することができる。

[0033] さらに、現像後の感光性ドライフィルム 64を備えた基板 60にエッチングを行う（ステップ 105)。具体的に説明すると、銅箔 63のうち、現像によって基板 60上に露出した部位を、エッチング液を用いて化学的に溶解させる。エッチングを行った結果、基板 60には、図 5 (e)に示すように、絶縁層 62上に銅箔 63を選択的に溶解することによつて得られた配線パターンが形成されることになる。なお、エッチング液としては、例えば塩化第二鉄水溶液や塩化第二銅水溶液を使用することができる。

[0034] 次に、エッチング後の基板 60に付着している感光性ドライフィルム 64を剥離させて除去する（ステップ 106)。具体的に説明すると、図 5 (f)に示すように、基板 60の銅箔 63上に付着する感光性ドライフィルム 64に剥離液を供給することにより、銅箔 63 力も感光性ドライフィルム 64を取り除く。剥離を行った結果、基板 60の上面には銅箔 63を選択的にエッチングすることによって得られた配線パターンが露出する。なお、剥離液としては、例えば水酸化ナトリウム水溶液を使用することができる。

[0035] そして、剥離後の基板 60に対してレジスト処理を施す (ステップ 107)。具体的に説明すると、図 5 (g)に示すように、基板 60の上面すなわち銅箔 63による配線パターンの形成面に、樹脂からなるレジスト層 66を形成する。ただし、このとき、例えば図 3 (a) に示したランド群 24や端子群 25など、後ではんだ付け等に使用される部分にはレジスト層 66を形成しないようにする（図 5 (g)の中央部の銅箔 63参照）。本実施の形態では、例えばスクリーン印刷の手法を用いることで、基板 60上に選択的にレジスト層 66を形成できるようになつている。なお、レジスト層 66は、例えば熱硬化性レジストや紫外線硬化（UVキュア)型のレジストにて形成することができる。

[0036] 次いで、レジスト処理が施された基板 60に対し表面処理を施す（ステップ 108)。具体的に説明すると、図 5 (h)に示すように、上記ステップ 107においてレジスト層 66を形成せず、銅箔 63すなわち配線パターンが露出して!/、る部位に無電解銀めつきを施し、銀めつき層 67を形成する。なお、上記ステップ 107の後であって本ステップ 10 8の前に、レジスト層 66上に、例えば部品記号や部品アドレスあるいは完成後の配線基板 20の名称等をシルク印刷にて形成する工程を揷入することができる。

[0037] その後、表面処理が施された基板 60に対し外形加工を施す (ステップ 109)。なお、外形加工では、例えば配線基板 20として指定された寸法に合わせるための加工が行われる。また、本実施の形態では、図 3に示すネジ穴 23、ランナー 26、およびゲート穴 27のカロェも fiわれる。これにより、基板 60には、図 5 (i)に示すようにランナー 26 やゲート穴 27が形成されることになる。

その後、基板 60を加工することによって得られた配線基板 20は、検査工程において配線パターンにおける電気的な導通、断線あるいは短絡等のチェックがなされ、合格品が配線基板 20として利用されることになる。

[0038] では次に、このようにして得られた配線基板 20を用いた発光モジュール 12の製造方法を、図 6に示すフローチャートを参照しつつ説明する。

まず、配線基板 20に必要個数 (この例では 8個）の LEDチップ 21を取り付ける（ステツプ 201)。なお、各 LEDチップ 21は、例えばエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、あるいはアクリル樹脂等を用いた接着によって配線基板 20上の対応する位置 (各ゲート穴 27の近傍）に装着される。

次いで、各 LEDチップ 21に設けられた電極を、対応するランド群 24にワイヤボンデイングする（ステップ 202)。これにより、各 LEDチップ 21に対する電力供給が可能となり、各 LEDチップ 21が発光可能な状態になる。

そして、レンズ用樹脂の射出成型を行って (ステップ 203)、各 LEDチップ 21に対応するレンズ 30 (図 2参照）を形成し、結果として発光モジュール 12を得る。

[0039] では、上記ステップ 203におけるレンズ用樹脂の射出成型について、より詳細に説明する。

図 7 (a)は、図示しない射出成型機に配線基板 20をセットした状態を示す断面図である。なお、図 7 (a)および後述する図 7 (b)においては、配線基板 20に取り付けられた LEDチップ 21の記載を省略している。

射出成型機は、下部型枠 41および上部型枠 42によって配線基板 20を所定の力をかけつつ挟み込んでいる。ここで、下部型枠 41は平板状の形状を備えており、上部型枠 42は形成しょうとするレンズ 30の形状に応じた複数の湾曲凹部を備えている。射出成型機に配線基板 20がセットされると、ランナー 26および下部型枠 41によって直方体状の空間が形成され、また、ランナー 26に連通接続される各ゲート穴 27の上部には半球状の空間が形成される。

次に、射出成型機は、真空引きを行うことでこれらの空間に存在している空気を抜いていく。そして、所定のレベルまで真空引きが行われた後、射出成型機により、この空間に対するレンズ用樹脂の注入が開始される。

ここで、レンズ用樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、あるいはアクリル樹脂など、可視領域において高い光透過性を有するもので構成すること力できる。

[0040] 図 7 (b)は射出成型機にセットされた配線基板 20に対するレンズ用樹脂の注入状態を示す断面図である。配線基板 20の一端部側から注入されたレンズ用樹脂は、ランナー 26に沿って移動し、各ゲート穴 27を介して LEDチップ 21 (図示せず）の装着部位に順次入り込んでいく。その結果、各ゲート穴 27の上部には半球状のレンズ 30 がそれぞれ形成される。このとき、空間内は真空引きされていることから、注入されたレンズ用樹脂はスムーズに移動する。所定量のレンズ用樹脂が注入されるとレンズ用樹脂の注入が停止され、所定時間にわたって保持される。その後、レンズ 30が装着された配線基板 20すなわち発光モジュール 12が下部型枠 41および上部型枠 42から取り外される。

[0041] 図 8は、このようにして得られた発光モジュール 12の構成を示したものであり、図 8 ( a)は発光モジュール 12の上面図、図 8 (b)は発光モジュール 12の背面図、図 8 (c) は図 8 (b)の VIIIC— VIIIC断面図、図 8 (d)は発光モジュール 12を短手方向からみた側面図である。なお、図 8 (c)および図 8 (d)では、 LEDチップ 21の記載を省略している。

発光モジュール 12を構成する配線基板 20の表面すなわち各 LEDチップ 21の実装面には、各 LED21を覆うようにレンズ 30が形成される。各レンズ 30は、それぞれ、ゲート穴 27に存在する接続部 31および配線基板 20の裏面側に設けられたランナー 26に存在する支持部 32と一体化している。つまり、配線基板 20の表面側に設けられた各レンズ 30は、各接続部 31を介して配線基板 20の裏面側に設けられた支持部 3 2によって支持されている。このとき、支持部 32は、基板 20に形成されたランナー 26 の内部に入り込んだ状態になる。このため、各レンズ 30は安定した状態で配線基板 20 (各 LEDチップ 21)上に固定されることになる。したがって、本実施の形態では、例えば支持部 32が衝撃を受けた場合に接続部 31との接続部分が折れ、基板 20からレンズ 30が外れるといった事態の発生を抑制することができる。なお、本実施の形態では、これら 4個のレンズ 30、 4個の接続部 31および 1個の支持部 32が、成型部材として機倉していることになる。

[0042] また、発光モジュール 12において、支持部 32はランナー 26を充填するように構成されており、配線基板 20の裏面側に露出する部位の高さ力、配線基板 20自身の裏面側の面高さと同一になっている。本実施の形態では、図 2を用いて説明したように配線基板 20を備えた発光モジュール 12の裏面側に放熱シート 18が取り付けられる。ここで、放熱性を高めるという観点からすれば、発光モジュール 12と放熱シート 18 とをできるだけ密着させることが好ましい。本実施の形態における発光モジュール 12 では、例えば図 8 (c)や図 8 (d)に示すように支持部 32が配線基板 20の裏面側の高さ以下であり、支持部 32は配線基板 20の裏面側から突出していない。したがって、発光モジュール 12を構成する配線基板 20の裏面側に設けられたアルミ基台 61 (図 5参照）を放熱シート 18に密着させることが可能となる。その結果、発光モジュール 1 2に設けられた各 LEDチップ 21を発光させる際に生じた熱を、アルミ基台 61および放熱シート 18を介してバックライトフレーム 11に逃がすことが可能となり、発光モジュール 12の温度上昇を抑制することができる。

[0043] <実施の形態 2〉次に、他の実施形態について説明する。本実施の形態では、配線基板 20の構成および配線基板 20におけるランナー 26の形成手法が上記実施の形態 1とは異なる図 9は、本実施の形態で用いられる配線基板 20の構成を示したものであり、図 9 (a )は LEDチップ 21が実装される配線基板 20の表面図、図 9 (b)は配線基板 20の背面図、図 9 (c)は配線基板 20をその長手方向からみた側面図、図 9 (d)は図 9 (b)の I XD— KD断面図である。なお、図 9は配線基板 20単体を示しており、実施の形態 1

[0044] 配線基板 20は、この配線基板 20に実装される各 LEDチップ 21に対して電力や信号を供給する配線（図示せず）を備えている。配線基板 20は長方形状の形状を有している。本実施の形態では、配線基板 20としてガラス布基材エポキシ樹脂をベースとした所謂ガラエポ基板が用いられる。また、配線基板 20には、ネジ 17用のネジ穴 2 3が 2箇所設けられる。

[0045] 配線基板 20の表面側には、実装される各 LEDチップ 21と電気的な接続を行うためのランド群 24が形成されている。この配線基板 20では、 LEDチップ 21を長手方向に 8列、短手方向に 4列、合計 32個実装できるようになつており、ランド群 24もこれに合わせて 32箇所に設けられて!/、る。

[0046] また、配線基板 20の裏面側には、配線基板 20の短手方向に沿ってほぼ等間隔に

8本のランナー 26が形成されている。これら 8本のランナー 26は、それぞれ、配線基板 20の表面側における 4つのランド群 24の形成位置（各 LEDチップ 21の取り付け位置）の下を通るように設けられる。そして、各ランナー 26の一方の端部は、図 9 (c) に示すように配線基板 20の端部側面に露出し、他方の端部は、配線基板 20の端部側面に露出しなレ、ようになってレ、る。

[0047] さらに、各ランナー 26には、配線基板 20の表面と裏面とを貫通するゲート穴 27が、それぞれ 4箇所ずつ設けられている。各ゲート穴 27の形成位置は、配線基板 20の表面に設けられた各ランド群 24に隣接している。ただし、各ゲート穴 27の形成位置は、実施の形態 1と同様、配線基板 20に対して複数の LEDチップ 21が実装された際に、 LEDチップ 21によって塞がれな!/、ように設定されて!/、る。 [0048] さらにまた、配線基板 20には、各 LEDチップ 21の取り付け位置において配線基板 20の表面と裏面とを貫通するスルーホール 28が、合計 32箇所設けられている。各スルーホール 28は、対応する各ゲート穴 27に隣接して配置される。また、配線基板 20 の裏面側において、図 9 (b)中下側には、外部の電源（図示せず）と電気的な接続を行うための 2つの端子群 25が設けられて!/、る。

[0049] では次に、この配線基板 20の製造方法について、図 10および図 11を参照しながら説明する。図 10は本実施の形態に係る配線基板 20の製造方法を示したフローチヤートであり、図 11は図 10に示すフローチャートにおける各工程の具体的なプロセスを説明するための図である。

この場合も、まず、配線基板 20の土台となる基板 70を準備し、製造装置等にて使用可能な大きさに切断する（ステップ 301)。ここで、準備される基板 70は、図 11 (a) に示すように、ガラス布基材エポキシ樹脂基台（以下、ガラエポ基台という） 71と、このガラエポ基台 71の一方の面（表面）の全域にわたって形成される第 1の銅箔 72と、このガラエポ基台 71の他方の面 (裏面）の全域にわたって形成される第 2の銅箔 73とを備えている。

[0050] 次に、所望とする大きさに切断された基板 70に対して穴開け加工を施す (ステップ 302)。具体的に説明すると、図 11 (b)に示すように、基板 70に対しゲート穴 27およびスルーホール 28に対応する位置に、例えば NC穴開け装置等を用いて穴開けを行う。その結果、基板 70には、ゲート穴 27に対応する貫通穴 270およびスルーホール 28に対応する貫通穴 280が形成される。

[0051] 次いで、貫通穴 270および貫通穴 280が形成された基板 70に対してめっき加工を施す (ステップ 303)。具体的に説明すると、図 11 (c)に示すように、基板 70の貫通穴 270および貫通穴 280の内壁に対して無電解銅めつきを施す。無電解銅めつきにより、これら貫通穴 270および貫通穴 280の内壁に銅が析出し、貫通穴 270および貫通穴 280の形成部位では第 1の銅箔 72および第 2の銅箔 73が電気的に接続される。なお、無電解銅めつきを施した貫通穴 270および貫通穴 280を、以下の説明ではゲート穴 27およびスルーホール 28と呼ぶことにする。なお、このステップ 303において無電解銅めつきを施す前に、穴開け加工を行った際に溶融 ·固化した樹脂を取り除くデスミア処理を施すことが好ましい。

[0052] そして、無電解銅めつきが施された基板 70に対してフィルムラミネートを行う（ステツプ 304)。本実施の形態では、ガラエポ基台 71の両面に第 1の銅箔 72および第 2の銅箔 73がそれぞれ取り付けられていることから、図 11 (d)に示すように、基板 70の両面に感光性ドライフィルム 64が貼り付けられる。具体的には、第 1の銅箔 72上には第 1の感光性ドライフィルム 64aが、第 2の銅箔 73上には第 2の感光性ドライフィルム 64 bが、それぞれ貼り付けられる。なお、これら第 1の感光性ドライフィルム 64aおよび第 2の感光性ドライフィルム 64bの貼り付けにより、ゲート穴 27およびスルーホール 28が塞がれる。

[0053] 次に、感光性ドライフィルム 64がラミネートされた基板 70の両面に露光を行う（ステップ 305)。具体的に説明すると、図 11 (e)に示すように、基板 70の表面側にラミネートされた第 1の感光性ドライフィルム 64a上に、配線パターンに対応して形成された第 1のマスク 65aを密着させ、第 1のマスク 65aの上部から基板 70側に向けて紫外線を照射する。一方、基板 70の裏面側にラミネートされた第 2の感光性ドライフィルム 6 4b上に、ランナー 26 (図 9参照）に対応して形成された第 2のマスク 65bを密着させ、第 2のマスク 65bの下部から基板 70側に向けて紫外線を照射する。なお、第 2のマスク 65bは、基板 70に形成されたゲート穴 27を覆うように配置される。これにより、露光後の第 1の感光性ドライフィルム 64aおよび第 2の感光性ドライフィルム 64bには、紫外線の照射の有無に基づいた潜像が形成されることになる。なお、露光は、基板 70 の両面それぞれに対し、時間をずらして行うことが好ましレ、。

[0054] そして、基板 70上の露光済みの感光性ドライフィルム 64を現像する（ステップ 306) 。実施の形態 1と同様に、現像では、図 11 (f)に示したように、感光性ドライフィルム 6 4 (第 1の感光性ドライフィルム 64aおよび第 2の感光性ドライフィルム 64b)のうち紫外線の非照射部位は除去されて第 1の銅箔 72あるいは第 2の銅箔 73が露出する。一方、感光性ドライフィルム 64のうち紫外線の照射部位は、現像後も第 1の銅箔 72あるいは第 2の銅箔 73を覆う状態を維持する。このとき、基板 70の裏面側では、ゲート穴 27が露出した状態となる。

[0055] さらに、現像後の感光性ドライフィルム 64を備えた基板 70にエッチングを行う（ステップ 307)。エッチングを行った結果、図 11 (g)に示すように、基板 70の表面側には第 1の銅箔 72を選択的に溶解することによって得られた配線パターンが形成されることになる。一方、基板 70の裏面側には第 2の銅箔 73を選択的に溶解することによつて得られたランナー 26が形成されることになる。

[0056] 次に、エッチング後の基板 70に付着している第 1の感光性ドライフィルム 64aおよび第 2の感光性ドライフィルム 64bを剥離させて除去する（ステップ 308)。剥離を行った結果、図 11 (h)に示すように、基板 70の表面側には第 1の銅箔 72を選択的にエッチングすることによって得られた配線パターンが露出する。

[0057] そして、剥離後の基板 70に対してレジスト処理を施す (ステップ 309)。具体的に説明すると、図 11 (i)に示すように、基板 70の表面側すなわち第 1の銅箔 72による配線ノターンの形成面に樹脂からなるレジスト層 66を形成する。ただし、このとき、例えば図 9 (a)に示したランド群 24など、後ではんだ付け等に使用される部分にはレジスト層 66を形成しないようにする（図 11 (i)の右側の第 1の銅箔 72参照）。また、本実施の形態では、ゲート穴 27の形成部位にもレジスト層 66の形成を行わない。

一方、基板 70の裏面側に対しては、レジスト層 66の形成を行わない。すなわち、基板 70の裏面側は、第 2の銅箔 73およびランナー 26が露出したままの状態とする。

[0058] さらに、レジスト処理が施された基板 70に対し表面処理を施す（ステップ 310)。すなわち、図 1 1 (j)に示すように、上記ステップ 309においてレジスト層 66を形成せず、第 1の銅箔 72すなわち配線パターンが露出している部位に無電解銀めつきを施し、銀めつき層 67を形成する。なお、実施の形態 1と同様、上記ステップ 309の後であつて本ステップ 310の前に、レジスト層 66上に、例えば部品記号や部品アドレスあるいは完成後の配線基板 20の名称等をシルク印刷にて形成する工程を揷入することができる。

[0059] その後、表面処理が施された基板 70に対して外形加工を施す (ステップ 311)。なお、外形加工では、例えば配線基板 20として指定された寸法に合わせるための加工が行われる。また、本実施の形態では、図 9に示すネジ穴 23の形成も行われる。その後、基板 70を加工することによって得られた配線基板 20は、検査工程において配線パターンにおける電気的な導通、断線あるいは短絡等のチェックがなされ、合格品が配線基板 20として利用されることになる。

[0060] このようにして得られた配線基板 20は、実施の形態 1で説明した図 6に示す手順によって LEDチップ 21の取り付けおよびレンズ 30の形成を行うことで、発光モジュール 12を得る。そして、レンズ 30の形成も、実施の形態 1と同様の手法にて行われる。すなわち、図 7 (a) (b)に示した下部型枠 41および上部型枠 42を用いて配線基板 20を挟み、形成された空間内に向けてレンズ用樹脂の注入を行うことで、レンズ 30の取り付けが行われる。

[0061] 図 12は、このようにして得られた発光モジュール 12の構成を示したものであり、図 1 2 (a)は発光モジュール 12の表面図、図 12 (b)は発光モジュール 12の背面図、図 1 2 (c)は発光モジュール 12をその長手方向からみた側面図、図 12 (d)は図 12 (b)の XIID— XIID断面図である。

発光モジュール 12を構成する配線基板 20の表面すなわち各 LEDチップ 21の実装面には、各 LED21を覆うようにレンズ 30が形成される。なお、本実施の形態では、 LEDチップ 21が配線基板 20に設けられたスルーホール 28の上に取り付けられている。各レンズ 30は、それぞれ、ゲート穴 27に存在する接続部 31および配線基板 20 の裏面側に設けられたランナー 26に存在する支持部 32と一体化している。つまり、本実施の形態においても、実施の形態 1と同様、配線基板 20の表面側に設けられた各レンズ 30は、各接続部 31を介して配線基板 20の裏面側に設けられた支持部 32 によって支持されている。このとき、支持部 32は、基板 20に形成されたランナー 26の内部に入り込んだ状態になる。このため、各レンズ 30は安定した状態で配線基板 20 (各 LEDチップ 21)上に固定されることになる。したがって、本実施の形態においても、例えば支持部 32が衝撃を受けた場合に接続部 31との接続部分が折れ、基板 20 力もレンズ 30が外れるといった事態の発生を抑制することが可能になる。

[0062] また、発光モジュール 12において、支持部 32は、実施の形態 1と同様にランナー 2 6を充填するように構成されており、配線基板 20の裏面側に露出する部位の高さ力配線基板 20自身の裏面側の面高さと同一になっている。本実施の形態においても、図 2に示すように発光モジュール 12の裏面側に放熱シート 18が取り付けられるが、例えば図 12 (c)や図 12 (d)に示すように支持部 32が配線基板 20の裏面側から突出していない。したがって、発光モジュール 12を構成する配線基板 20の裏面側に設けられた第 2の銅箔 73を放熱シート 18に密着させることが可能となる。

[0063] そして、本実施の形態では、配線基板 20の裏面側において、ランナー 26の形成部位以外には第 2の銅箔 73が露出している。この第 2の銅箔 73には、各スルーホール 28に形成された無電解銅めつき層を介して各 LEDチップ 21が接続されることになる。その結果、発光モジュール 12に設けられた各 LEDチップ 21を発光させる際に生じた熱を、スノレーホ一ノレ 28、第 2の銅箔 73および放熱シート 18を介してバックライトフレーム 11に逃がすことが可能となり、発光モジュール 12の温度上昇を抑制することができる。

[0064] また、本実施の形態では、レンズ用樹脂の注入に使用するランナー 26を、実施の形態 1のような機械加工ではなぐエッチングによって形成するようにした。これにより、配線パターンの形成時にランナー 26の形成も行うことが可能となり、切削等の機械加工でランナー 26を形成する場合と比較して、製造工程を簡略化することができ、製造コストの低減も図ることができる。

[0065] なお、実施の形態 1、 2では、感光性ドライフィルム 64を用いて露光用のレジスト膜を形成するようにしていたカ、これに限られるものではなぐ例えば液状のレジスト剤を塗布することによって露光用のレジスト膜を形成するようにしてもよ!/、。

また、実施の形態 1、 2では、固体発光素子として LEDチップ 21を使用する場合を例に説明を行った力これに限られるものではない。

さらに、本実施の形態では、液晶表示モジュール 50のバックライト装置として機能する発光モジュール 12について説明を行った力これに限られるものではなぐ例えば複数の LEDチップ 21を選択的に発光させることにより、テキスト情報や画像情報を表示するディスプレイ装置にも適用することができる。さらに、この発光モジュール 12 は、例えば照明装置として利用することも可能である。

図面の簡単な説明

[0066] [図 1]液晶表示装置の全体構成を示す図である。

[図 2] (a) (b)はバックライト装置の一部の構造を説明するための図である。

[図 3] (a)〜（d)は実施の形態 1に係る発光モジュールにおける配線基板の構成を示す図である。

[図 4]実施の形態 1における配線基板の製造方法を示すフローチャートである。

[図 5] (a)〜（i)は実施の形態 1に係る配線基板の各製造工程の具体的なプロセスを説明するための図である。

[図 6]配線基板を用いた発光モジュールの製造方法を示すフローチャートである。

[図 7] (a) (b)は配線基板に対するレンズの形成プロセスを説明するための図である。

[図 8] (a)〜（d)は実施の形態 1における発光モジュールの構成を示す図である。

[図 9] (a)〜（d)は実施の形態 2に係る発光モジュールにおける配線基板の構成を示す図である。

[図 10]実施の形態 2における配線基板の製造方法を示すフローチャートである。

[図 11] (a)〜 (j)は実施の形態 2に係る配線基板の各製造工程の具体的なプロセスを説明するための図である。

[図 12] (a)〜（d)は実施の形態 2における発光モジュールの構成を示す図である。符号の説明

10···バックライト装置、 11···バックライトフレーム、 12···発光モジュール、 13···拡散板、 14、 15···プリズムシート、 16···輝度向上フイノレム、 18···放熱シート、 20…酉己泉基板、 21'"LEDチップ、 26···ランナー、 27···ゲート穴、 28···スノレーホ一ノレ、 30··· レンズ、 31···接続部、 32···支持部、 50···液晶表示モジュール、 51···液晶パネル、 52···偏光板、 53···偏光板、 60···基板、 61···アルミ基台、 62···絶縁層、 63···銅箔、 64…感光性ドライフィルム、 65…マスク、 66…レジスト層、 67…銀めつき層、 70…基板、 71···ガラエポ基台、 72···第 1の銅箔、 73···第 2の銅箔

Claims

請求の範囲

[1] 一方の面から他方の面に貫通する貫通穴が形成され、当該他方の面の当該貫通穴の形成部位には凹部が設けられる基板と、

前記基板の前記一方の面に装着される固体発光素子と、

前記基板の前記一方の面に装着される前記固体発光素子を覆うカバー部材と、前記貫通穴を介して前記カバー部材に接続される接続部と、

前記基板の前記他方の面に設けられる前記凹部に形成され、前記接続部に接続されることで当該接続部を介して前記カバー部材を支持する支持部と

を含む発光装置。

[2] 前記支持部は、前記凹部において前記他方の面の高さ以下に形成されることを特徴とする請求項 1記載の発光装置。

[3] 前記基板の前記他方の面には、金属層と、当該金属層を取り除くことによって形成された前記凹部とが設けられることを特徴とする請求項 1記載の発光装置。

[4] 前記基板は、前記固体発光素子の装着位置に形成された他の貫通穴の内壁に金属膜を形成してなるスルーホールをさらに備え、

前記スルーホールは、前記基板の前記他方の面に設けられた前記金属層に接続されることを特徴とする請求項 3記載の発光装置。

[5] 前記基板の前記一方の面には前記固体発光素子が複数装着され、

前記基板は複数の前記固体発光素子に対応して複数の前記貫通穴を備え、前記基板の前記他方の面に設けられる前記凹部は、 2以上の前記貫通穴の形成位置を通るように形成されることを特徴とする請求項 1記載の発光装置。

[6] 前記凹部の端部が、前記基板の端部側面に露出していることを特徴とする請求項 1記載の発光装置。

[7] 画像表示を行う表示パネルと、当該表示パネルの背面に向けられ当該表示パネルの背面側から光を照射するバックライトとを含む表示装置であって、

前記バックライトは、

一方の面から他方の面に貫通する貫通穴が形成され、当該他方の面の当該貫通穴の形成部位には凹部が設けられる基板と、前記基板の前記一方の面に装着される固体発光素子と、

前記基板の前記一方の面に装着される前記固体発光素子を保護する保護部、前記貫通穴に設けられ当該保護部に接続される接続部、および当該基板の前記他方の面に形成される前記凹部に設けられ当該接続部に接続される支持部を一体成型してなる成型部材と、

前記基板の前記他方の面に接触配置され、当該基板にて発生した熱を放熱する放熱部材と

を含む表示装置。

[8] 前記成型部材における前記支持部が、前記基板における前記他方の面の高さ以下に設定されることを特徴とする請求項 7記載の表示装置。

[9] 前記基板の前記他方の面には、金属層と、当該金属層を取り除くことによって形成された前記凹部とが設けられることを特徴とする請求項 7記載の表示装置。

[10] 前記基板は、前記固体発光素子の装着位置に形成された他の貫通穴の内壁に金属膜を形成してなるスルーホールをさらに備え、

前記スルーホールは、前記基板の前記他方の面に設けられた前記金属層に接続されることを特徴とする請求項 9記載の表示装置。

[11] 前記基板の前記一方の面には前記固体発光素子が複数装着され、

前記基板は複数の前記固体発光素子に対応して複数の前記貫通穴を備え、前記基板の前記他方の面に設けられる前記凹部は、 2以上の前記貫通穴の形成位置を通るように形成されることを特徴とする請求項 7記載の表示装置。

[12] 前記凹部の端部が、前記基板の端部側面に露出していることを特徴とする請求項 7記載の表示装置。

[13] 一方の面から他方の面を貫通する貫通穴および当該他方の面に当該貫通穴の形成位置を通過するように形成される凹字状のランナーを備えた基板の当該一方の面に、固体発光素子を装着する工程と、

前記基板の前記他方の面に形成された前記ランナーから前記貫通穴を介して当該基板の前記一方の面に装着された前記固体発光素子の周囲に樹脂を注入し、当該固体発光素子を覆うカバーを形成する工程とを含む発光装置の製造方法。

[14] 前記カバーを形成する工程では、前記樹脂が前記ランナーの深さ以下となるように当該樹脂の注入を行うことを特徴とする請求項 13記載の発光装置の製造方法。

[15] 前記ランナーの端部は前記基板の端部側面に露出するように形成されており、前記カバーを形成する工程では、前記基板の前記端部側面側から前記ランナーに前記樹脂を注入することを特徴とする請求項 13記載の発光装置の製造方法。