特許 7169247 ＬＥＤ光源基板及び照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-01

(45)【発行日】2022-11-10

(54)【発明の名称】ＬＥＤ光源基板及び照明装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/54 20100101AFI20221102BHJP

   H01L 33/56 20100101ALI20221102BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20221102BHJP

   F21V 19/00 20060101ALI20221102BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20221102BHJP

【ＦＩ】

H01L33/54

H01L33/56

F21S2/00 110

F21V19/00 170

F21Y115:10 300

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2019086592

(22)【出願日】2019-04-26

(65)【公開番号】P2020184557

(43)【公開日】2020-11-12

【審査請求日】2022-02-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147304

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 知哉

(74)【代理人】

【識別番号】100148493

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 浩二

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 寿史

(72)【発明者】

【氏名】増田 岳志

(72)【発明者】

【氏名】安永 博敏

(72)【発明者】

【氏名】京兼 庸三

【審査官】淺見 一喜

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－５３３５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１６５３２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２３４９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０３１５９０３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－１６４７４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１４１１１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５５－９７９１１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ３３／００－３３／６４

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ １９／００

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
前記基板上に実装されたフリップチップ型のＬＥＤと、
前記ＬＥＤを覆うように前記基板上に形成された透光性を有する第１貼り合せシートと、
前記第１貼り合せシート上に形成された透光性を有する第２貼り合せシートと、
前記基板に垂直な方向に向かって前記ＬＥＤから出射される光を抑制するために前記第２貼り合せシート上に形成された反射層とを備え、
前記第２貼り合せシートが、前記第１貼り合せシートから剥離可能に貼り付けられていることを特徴とするＬＥＤ光源基板。

【請求項2】

前記ＬＥＤがベアチップである請求項１に記載のＬＥＤ光源基板。

【請求項3】

前記第２貼り合せシートの前記第１貼り合せシートに対する粘着強度が、前記第１貼り合せシートの前記基板に対する粘着強度よりも弱い請求項１に記載のＬＥＤ光源基板。

【請求項4】

前記第１貼り合せシートが、前記第２貼り合せシートを前記第１貼り合せシートから剥離可能とするために前記第２貼り合せシート側に形成された剥離層を含む請求項１に記載のＬＥＤ光源基板。

【請求項5】

前記第１及び前記第２貼り合せシートが、前記ＬＥＤの実装位置に応じた凸形状を有する請求項１に記載のＬＥＤ光源基板。

【請求項6】

前記第１貼り合せシートが、前記ＬＥＤを覆うように前記基板上に形成された第１樹脂層と、前記第１樹脂層の上に形成された第１基材とを含み、
前記第２貼り合せシートが、前記第１基材の上に形成された第２樹脂層と、前記第２樹脂層の上に形成された第２基材とを含む請求項１に記載のＬＥＤ光源基板。

【請求項7】

前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層が粘着層を含む請求項６に記載のＬＥＤ光源基板。

【請求項8】

前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層のヘイズが３０％以下である請求項６に記載のＬＥＤ光源基板。

【請求項9】

前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層の屈折率が１よりも大きい請求項６に記載のＬＥＤ光源基板。

【請求項10】

前記第１樹脂層がアクリル系材料、エポキシ系材料、及びウレタン系材料のうちの少なくとも一つを含み、
前記第２樹脂層がシリコーン系材料を含む請求項６に記載のＬＥＤ光源基板。

【請求項11】

前記第２樹脂層の粘着強度が、５Ｎ／ｃｍ以下である請求項６に記載のＬＥＤ光源基板。

【請求項12】

前記反射層の寸法が、前記ＬＥＤの寸法の２倍以上１０倍以下である請求項１に記載のＬＥＤ光源基板。

【請求項13】

前記反射層が、円形状を有しており、
前記反射層の中心軸が、前記ＬＥＤの中心軸と対応する位置に配置される請求項１に記載のＬＥＤ光源基板。

【請求項14】

前記第１樹脂層の厚みが、前記ＬＥＤの厚みよりも厚い請求項６に記載のＬＥＤ光源基板。

【請求項15】

前記凸形状の高さが、前記ＬＥＤの厚みに略等しい請求項５に記載のＬＥＤ光源基板。

【請求項16】

請求項１から請求項１５の何れか一項に記載のＬＥＤ光源基板を備えた照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フリップチップ型のＬＥＤを備えたＬＥＤ光源基板に関する。

【背景技術】

【0002】

表示装置等に付設される照明装置の各種光源として、ＬＥＤ（Light Emitting Diode、発光ダイオード）を用いたものが知られている。従来、表示パネルの直下に光源が配される直下型の照明装置には、表面実装型のＬＥＤが使用されてきた。ＬＥＤが実装される光源基板としては、複数のＬＥＤを同一回路基板に実装したＬＥＤ光源基板であって、モールド樹脂が複数のＬＥＤを被覆するよう跨設されているＬＥＤ光源基板が知られている。このＬＥＤ光源基板に設けられたＬＥＤの直上部に白色インクによる反射層が形成される（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開2007-53352号公報（2007年3月1日）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記ＬＥＤの直上部の反射層の形成時にミスが発生した場合には、ＬＥＤ光源基板が高価であるため、形成時にミスが発生した反射層が形成されたＬＥＤ光源基板を廃棄するよりも、形成時にミスが発生した反射層をモールド樹脂から剥離して再度適切に反射層を形成するリワークを実施することが望まれている。

【0005】

しかしながら、モールド樹脂の表面に直接印刷等の方法で白色インク等による反射層を形成するため、当該反射層を剥離するためには、物理的に反射層を削ってモールド樹脂から剥がしたり、特殊な溶液で洗浄してＬＥＤ光源基板を洗浄して当該反射層をモールド樹脂から除去する必要があり、ＬＥＤ光源基板を壊さずに綺麗に元に戻すことが困難である。

【0006】

従って、ＬＥＤの直上部の樹脂への反射層の形成にミスが発生した場合にリワークが困難であるという問題がある。

【0007】

本発明の一態様は、ＬＥＤの直上部の樹脂への反射層の形成にミスが発生した場合に容易にリワークすることができるＬＥＤ光源基板を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１）本発明の一実施形態は、基板と、前記基板上に実装されたフリップチップ型のＬＥＤと、前記ＬＥＤを覆うように前記基板上に形成された透光性を有する第１貼り合せシートと、前記第１貼り合せシート上に形成された透光性を有する第２貼り合せシートと、前記基板に垂直な方向に向かって前記ＬＥＤから出射される光を抑制するために前記第２貼り合せシート上に形成された反射層とを備え、前記第２貼り合せシートが、前記第１貼り合せシートから剥離可能に貼り付けられているＬＥＤ光源基板。
（２）また、本発明のある実施形態は、上記（１）の構成に加え、前記ＬＥＤがベアチップであるＬＥＤ光源基板。
（３）また、本発明のある実施形態は、上記（１）の構成に加え、前記第２貼り合せシートの前記第１貼り合せシートに対する粘着強度が、前記第１貼り合せシートの前記基板に対する粘着強度よりも弱いＬＥＤ光源基板。
（４）また、本発明のある実施形態は、上記（１）の構成に加え、前記第１貼り合せシートが、前記第２貼り合せシートを前記第１貼り合せシートから剥離可能とするために前記第２貼り合せシート側に形成された剥離層を含むＬＥＤ光源基板。
（５）また、本発明のある実施形態は、上記（１）の構成に加え、前記第１及び前記第２貼り合せシートが、前記ＬＥＤの実装位置に応じた凸形状を有するＬＥＤ光源基板。
（６）また、本発明のある実施形態は、上記（１）の構成に加え、前記第１貼り合せシートが、前記ＬＥＤを覆うように前記基板上に形成された第１樹脂層と、前記第１樹脂層の上に形成された第１基材とを含み、前記第２貼り合せシートが、前記第１基材の上に形成された第２樹脂層と、前記第２樹脂層の上に形成された第２基材とを含むＬＥＤ光源基板。
（７）また、本発明のある実施形態は、上記（６）の構成に加え、前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層が粘着層を含むＬＥＤ光源基板。
（８）また、本発明のある実施形態は、上記（６）の構成に加え、前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層のヘイズが３０％以下であるＬＥＤ光源基板。
（９）また、本発明のある実施形態は、上記（６）の構成に加え、前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層の屈折率が１よりも大きいＬＥＤ光源基板。
（１０）また、本発明のある実施形態は、上記（６）の構成に加え、前記第１樹脂層がアクリル系材料、エポキシ系材料、及びウレタン系材料のうちの少なくとも一つを含み、前記第２樹脂層がシリコーン系材料を含むＬＥＤ光源基板。
（１１）また、本発明のある実施形態は、上記（６）の構成に加え、前記第２樹脂層の粘着強度が、５Ｎ／ｃｍ以下であるＬＥＤ光源基板。
（１２）また、本発明のある実施形態は、上記（１）の構成に加え、前記反射層の寸法が、前記ＬＥＤの寸法の２倍以上１０倍以下であるＬＥＤ光源基板。
（１３）また、本発明のある実施形態は、上記（１）の構成に加え、前記反射層が、円形状を有しており、前記反射層の中心軸が、前記ＬＥＤの中心軸と対応する位置に配置されるＬＥＤ光源基板。
（１４）また、本発明のある実施形態は、上記（６）の構成に加え、前記第１樹脂層の厚みが、前記ＬＥＤの厚みよりも厚いＬＥＤ光源基板。
（１５）また、本発明のある実施形態は、上記（５）の構成に加え、前記凸形状の高さが、前記ＬＥＤの厚みに略等しいＬＥＤ光源基板。
（１６）本発明の他の実施形態は、上記（１）から（１５）の何れかに記載のＬＥＤ光源基板を備えた照明装置。

【発明の効果】

【0009】

本発明の一態様は、ＬＥＤの直上部の樹脂への反射層の印刷にミスが発生した場合に容易にリワークすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態１に係るＬＥＤ光源基板の断面図である。

【図2】（ａ）は上記ＬＥＤ光源基板に設けられるフリップチップ型ＬＥＤの実装状態を示す断面図であり、（ｂ）はフェースアップ型ＬＥＤの実装状態を示す断面図であり、（ｃ）は上記フリップチップ型ＬＥＤの構成を示す断面図であり、（ｄ）は上記フェースアップ型ＬＥＤの構成を示す断面図である。

【図3】（ａ）は上記ＬＥＤ光源基板のＬＥＤの拡大断面図であり、（ｂ）は比較例に係るＬＥＤ光源基板のＬＥＤの拡大断面図である。

【図4】（ａ）は上記ＬＥＤ光源基板の基板と第１貼り合せシートと第２貼り合せシートと反射層とに係る断面図であり、（ｂ）はその上面図である。

【図5】（ａ）は上記第１貼り合せシートの形成方法を示す断面図であり、（ｂ）は上記基板に第１貼り合せシートが形成された状態を示す断面図であり、（ｃ）は上記第１貼り合せシートに第２貼り合せシートが形成された状態を示す断面図である。

【図6】（ａ）は上記第１貼り合せシートに設けられた第１粘着層の効果を説明するための断面図であり、（ｂ）は比較例に係る第１粘着層を示す断面図である。

【図7】（ａ）（ｂ）は上記第２貼り合せシートの効果を説明するための断面図である。

【図8】（ａ）は実施形態２に係る第１貼り合せシートの形成方法を示す断面図であり、（ｂ）は実施形態２に係る基板に第１貼り合せシートが形成された状態を示す断面図であり、（ｃ）は上記第１貼り合せシートに第２貼り合せシートが形成された状態を示す断面図である。

【図9】実施形態３に係るＬＥＤ光源基板の断面図である。

【図10】（ａ）は実施形態３に係るＬＥＤ光源基板の効果を説明するための断面図であり、（ｂ）は上記ＬＥＤ光源基板に設けられた第１貼り合せシートの第１基材を示す断面図であり、（ｃ）は比較例に係る第１貼り合せシートの第１基材を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（実施形態１）
図１は実施形態１に係るＬＥＤ光源基板１の断面図である。ＬＥＤ光源基板１は、基板２と、基板２上に実装されたフリップチップ型のＬＥＤ３と、ＬＥＤ３を覆うように基板２上に形成された透光性を有する第１貼り合せシート４と、第１貼り合せシート４上に形成された透光性を有する第２貼り合せシート５と、基板２に垂直な方向に向かってＬＥＤ３から出射される光を抑制するために第２貼り合せシート５上に形成された反射層６とを備える。そして、第２貼り合せシート５は、第１貼り合せシート４から剥離可能に貼り付けられている。

【0012】

第２貼り合せシート５の第１貼り合せシート４に対する粘着強度は、第１貼り合せシート４の基板２に対する粘着強度よりも弱い。

【0013】

第１貼り合せシート４は、ＬＥＤ３を覆うように基板２上に形成された第１接着層７（第１樹脂層）と、第１接着層７の上に形成された第１基材８とを含む。第２貼り合せシート５は、第１基材８の上に形成された第２接着層９（第２樹脂層）と、第２接着層９の上に形成された第２基材１０とを含む。

【0014】

第１接着層７及び第２接着層９のヘイズは３０％以下であることが好ましい。第１接着層７及び第２接着層９の屈折率は１よりも高いことが好ましい。

【0015】

第１接着層７は、アクリル系材料、エポキシ系材料、及びウレタン系材料のうちの少なくとも一つを含むことが好ましい。第２接着層９は、シリコーン系材料を含むことが好ましい。第２接着層９の粘着強度は、５Ｎ／ｃｍ以下であることが好ましい。

【0016】

反射層６の寸法は、ＬＥＤ３の寸法の２倍以上１０倍以下であることが好ましい。そして、反射層６は、円形状を有していることが好ましい。反射層６の中心軸は、ＬＥＤ３の中心軸と対応する位置に配置されることが好ましい。

【0017】

第１接着層７の厚みは、ＬＥＤ３の厚みよりも厚いことが好ましい。

【0018】

ＬＥＤ３は、パッケージ化されていないベアチップである。ベアチップであるため発光色は単色であり、典型的には青である。または、ＲＧＢ３色のＬＥＤ３をそれぞれ並べて使用しても良い。ＬＥＤ３の素子構造は後述するフリップチップ型であって、ＬＥＤ３はバンプやハンダによってベアチップのまま基板２に直接実装されている。本実施形態では、ＬＥＤ３としてベアチップを使用したが、それに限られることはなく、パッケージ化されたＬＥＤを使用しても同様の効果が得られる。

【0019】

基板２は、ガラスエポキシやポリイミド、アルミニウムなどを基材とする一般的な回路基板である。通常は特定の間隔をあけて複数のＬＥＤ３がマトリクス状に実装されている。ＬＥＤ３と接続される電極パッドは、基板２上に形成される配線を通して、さらに図示しないケーブル等により、電源に接続されている。電源から各ＬＥＤ３に特定の電流を制御して印加できることが好ましい。電極パッドの上には、光反射率を高めるために、白色塗装（白色レジスト：太陽インキ製PSR-4000等）がされていることが好ましい。

【0020】

ＬＥＤ光源基板１は蛍光シート１３を備える。蛍光シート１３は、ＬＥＤ３から発光される光の波長を吸収して、その補色となる色の光を発光して出射光を白色化する。蛍光シート１３は、ＬＥＤ３から発光される光が青色であれば、黄色や緑色＋赤色に発光する蛍光材料を樹脂などに分散しシート化したものである。蛍光シート１３の具体的な製品としては、３Ｍ製ＱＤＥＦなどが存在する。ＲＧＢの３原色をそれぞれ発光する３種類のＬＥＤ３が基板２に配置されている場合等、他に白色化する方法があるのであれば不要である。パッケージ化されたＬＥＤを使用するのであれば、パッケージの封止樹脂に蛍光体を添加することにより、白色発光させることもできる。

【0021】

ＬＥＤ光源基板１は光学シート１４をさらに備える。光学シート１４は、点（ＬＥＤ３）から発する光を均一な面光源に変えるための光学部材であり、拡散板や拡散シート、プリズムシート、偏光反射シートなどが必要に応じて使用される。

【0022】

拡散板としては、住友化学製スミペックスオパール板などが、ムラけしのために光学シート１４に使用される。拡散シートとしては、ツジデン製Ｄ１１４などが、ムラけしのために光学シート１４に使用される。プリズムシートとしては、３Ｍ製ＢＥＦなどが、輝度を高めるために光学シート１４に使用される。偏光反射シートとしては、３Ｍ製ＤＢＥＦなどが、輝度を高めるために光学シート１４に使用される。

【0023】

また、ＬＥＤ３から発光される色の光を透過し、その補色となる光を反射するように設計された誘電体ミラーシートを備えると、輝度が高まる場合がある。

【0024】

光学シート１４は、典型的には、ＬＥＤ／誘電体ミラーシート／蛍光発光シート／拡散シート／プリズムシート／プリズムシート／偏光反射シートの順番に積層される。

【0025】

第１貼り合せシート４及び第２貼り合せシート５は、本実施形態に係る特徴的な構成部材である。第１貼り合せシート４は、ＰＥＴなどの透光性の基材８の上に、透光性の粘着層７を形成したものであって、基板２のＬＥＤ実装面に貼り合せることによって、柔らかい粘着層７が変形しながら気泡を押し出して貼り合せられている。第２貼り合せシート５は、ＰＥＴなどの透光性の基材１０の上に、透光性の粘着層９を形成したものであって、第１貼り合せシート４に貼り合せることによって、柔らかい粘着層９が変形しながら気泡を押し出して貼り合せられている。粘着層７・９の屈折率は高い方が、ＬＥＤ３の発光効率が上がる効果がある。本実施形態では、この第１貼り合せシート４及び第２貼り合せシート５を２枚積層している。

【0026】

ＬＥＤ光源基板１はフレーム１２をさらに備える。フレーム１２は、光学部材を保持するためのフレームであり、反射率の高い樹脂などで金型形成される。上記反射率の高い樹脂の代表的な例は白色のポリカーボネイトである。

【0027】

図２（ａ）はＬＥＤ光源基板１に設けられるフリップチップ型のＬＥＤ３の実装状態を示す断面図であり、（ｂ）はフェースアップ型のＬＥＤ９３の実装状態を示す断面図であり、（ｃ）はフリップチップ型のＬＥＤ３の構成を示す断面図であり、（ｄ）はフェースアップ型のＬＥＤ９３の構成を示す断面図である。前述した構成要素と同様の構成要素には同様の参照符号を付し、その詳細な説明は繰り返さない。

【0028】

ＬＥＤにはフェイスアップ型とフリップチップ型の二種類がある。フェイスアップ型のＬＥＤ９３は、図２（ｂ）（ｄ）に示すように、電極面が上面にあるために、基板２と電気的に接続するために、ワイヤーボンディング９２が用いられる。フリップチップ型のＬＥＤ３は、図２（ａ）（ｃ）に示すように、電極面が下面にあるために、金バンプ１５やハンダで基板２に直接実装できる。

【0029】

本実施形態では、第１粘着層７を設けた第１貼り合せシート４をＬＥＤ３上から基板２に貼り合せるために、フェイスアップ型の場合はワイヤーボンディング９２が貼り合せの邪魔をして第１粘着層７気泡が入ったり、またはワイヤーボンディング９２が切れたり他の箇所と接触したりして故障する場合がある。したがって、本実施形態ではフリップチップ型のＬＥＤ３を用いる。

【0030】

図３（ａ）はＬＥＤ光源基板１のＬＥＤ３の拡大断面図であり、（ｂ）は比較例に係るＬＥＤ光源基板のＬＥＤ３の拡大断面図である。前述した構成要素と同様の構成要素には同様の参照符号を付し、その詳細な説明は繰り返さない。

【0031】

ＬＥＤ３の周辺が、空気層である場合には、図３（ｂ）に示すように、ＬＥＤ３の発光層１７から広い角度で出射する光がサファイヤ基板１８の内面で全反射してしまうため、ＬＥＤ３内から光が出づらくなって、ＬＥＤ３の発光効率が低下することが知られている。

【0032】

一方、ＬＥＤ３の周辺の屈折率が高いと、チップ内部のサファイヤ基板１８の内面で全反射しなくなるために、発光効率が向上する。ＬＥＤ３の周辺が特にサファイヤ基板１８よりも大きい屈折率（ｎ＞１．７５）の場合には、サファイヤ基板１８の内面で全反射することなく、発光層１７からの光がすべてサファイヤ基板１８から出射するため、ｎ＞１．７５以上にすることはあまり意味がない（厳密にはさらに屈折率の高いＧａＮ層などが存在するため、まったく意味がないわけではないが、かなり薄い層なので影響は少ない）。ｎ＜１．７５の場合でも、なるべく屈折率が高い方が発光効率は向上する。このため、第１粘着層７が少なくとも空気より大きい屈折率を有する粘着層であれば効果があるといえる。

【0033】

ＬＥＤ３は点灯時に高温になるために、第１粘着層７は高温状態でも変色などが少ない粘着層であることが好ましい。また、第１粘着層７は、透明性も高い方が、輝度が高まる点で好ましい。

【0034】

上記条件に最も当てはまる第１粘着層７の材料は、シリコン系粘着剤である（ｎ＝約１．４１）。シリコン系粘着剤は、耐熱性にも優れており、変色は少ない。シリコン系粘着剤は若干屈折率は低い。

【0035】

アクリル系粘着剤（ｎ＝１．４９）も、耐熱性はシリコン系粘着剤に及ばないものの、非常に高い透明性を有することから、第１粘着層７の材料に適用することができる。

【0036】

なお、これらの材料をベースとして、ＴｉＯ_２やＺｒＯ_２などの高屈折率の金属酸化物ナノ粒子を第１粘着層７に分散させたり、原子屈折の高い硫黄などを導入して第１粘着層７の屈折率を高めることは、ＬＥＤ３の発光効率を格段に向上できる点で特に好ましい。

【0037】

なお、当然のことながら、ＬＥＤ３は、非常に小さく（例えば０．１×０．２ｍｍ等）、ハンダ２０等の基板２との接続部の面積も小さいことから、何かの衝撃で基板２から剥がれてしまうことがあるが、本実施形態に従うと、第１貼り合せシート４の基材８がＬＥＤ３を保護している役割も果たすため、ＬＥＤ３が故障しにくいとう効果もある。

【0038】

図４（ａ）はＬＥＤ光源基板１の基板２と第１貼り合せシート４と第２貼り合せシート５と反射層６とに係る断面図であり、（ｂ）はその上面図である。前述した構成要素と同様の構成要素には同様の参照符号を付し、その詳細な説明は繰り返さない。

【0039】

基板２の上には、第１貼り合せシート４が貼り合せてあり、さらにその第１貼り合せシート４の上に第２貼り合せシート５が貼り合せてある。そして、第２貼り合せシート５の表面の、ＬＥＤ３の直上付近には、基板２に垂直な方向に向かってＬＥＤ３から出射される光を抑制するための反射層６が設けられる。

【0040】

反射層６は、白色インク層であったり、銀やアルミニウムやそれらの合金からなる反射率の高い金属薄膜が好適である。こうすることで、ＬＥＤ３の直上の強度の強い光を反射層６により反射して緩和できるので、ＬＥＤ光源基板１の輝度ムラが改善される。

【0041】

反射層６は、ＬＥＤ３の側面から出射する光も反射できるように、ＬＥＤ３の外径寸法よりも多少大きい寸法を有することが好ましい。例えば、図４（ｂ）に示すように、ＬＥＤ３の１辺の寸法をＬとすると、反射層６の寸法は２Ｌ以上１０Ｌ以下であることが好ましい。

【0042】

反射層６の形状は、典型的には図４（ｂ）に示すように、円形で、ＬＥＤ３の中心軸と反射層６の円形の中心軸とは一致する。このように構成することで、ＬＥＤ３から全方位に出射する光を効率的に遮蔽することができる。

【0043】

反射層６の形成方法としては、インクジェット印刷機で白色インクを第２貼り合せシート５に印刷する方法がもっとも効率的である。その他、スクリーン印刷などの他の印刷方法でもよい。反射層６が金属薄膜である場合には、開口マスクを用いた蒸着・スパッタリング法や、フォトリソグラフィ等の方法でも反射層６の形成が可能である。

【0044】

図５（ａ）は第１貼り合せシート４の形成方法を示す断面図であり、（ｂ）は基板２に第１貼り合せシート４が形成された状態を示す断面図であり、（ｃ）は第１貼り合せシート４に第２貼り合せシート５が形成された状態を示す断面図である。前述した構成要素と同様の構成要素には同様の参照符号を付し、その詳細な説明は繰り返さない。

【0045】

図５（ａ）に示すように、ＬＥＤ３が実装された基板２に対し、ＰＥＴなどの透光性の第１基材８上に、透光性の第１粘着層７を形成した第１貼り合せシート４を、ローラー２１などを使って貼り合せる。これにより、ＬＥＤ３の周辺の空気を容易に押し出して第１粘着層７で埋めることができる。多少気泡がＬＥＤ３の周辺に残ったとしても、オートクレーブを行うことで気泡を消失することができる。オートクレーブの条件は、例えば４５℃／０．５ＭＰａ／２０分等である。

【0046】

第１基材８は透明性の高い材料が好ましい。例えばＰＥＴ、アクリル、ポリカーボネート等である。第１粘着層７の材料としては、透明性が良く、基板２の面に対する粘着強度が高いものが好ましい。例えばアクリル系やエポキシ系、ウレタン系などの粘着材料が好ましい。第１粘着層７の粘着強度は、例えば１０Ｎ／ｃｍ以上の強度であることが好ましい。

【0047】

ＬＥＤ３の周辺を空気界面無く密着させるためには、ある程度厚い第１粘着層７が必要である。ＬＥＤ３の高さをｈとすると、第１粘着層７の厚みがｈ以下だと、オートクレーブを行ったとしてもうまく空間が埋まらず気泡が残ってしまう場合が多い。第１粘着層７の厚みがｈ以上２ｈ以下の場合は、第１貼り合せシート４の表面形状はＬＥＤ３の形状に沿って凹凸形状になる（後述する実施形態３の構成）。第１粘着層７の厚みが２ｈ以上の場合は、第１貼り合せシート４の表面形状は略平坦になる。実施形態１では、粘着層の厚みは２ｈ以上としたので、第１貼り合せシート４の表面形状は略平坦である。

【0048】

このように構成することで、第１貼り合せシート４の表面が平坦になるので、第２貼り合せシート５をローラー２１等だけ（オートクレーブ無しで）で容易に気泡なく第１貼り合せシート４と貼り合せることができる。

【0049】

第１粘着層７の厚みに特に上限は無いが、例えば２ｍｍ以上になると、バックライトとなるＬＥＤ光源基板１の厚みが必要以上に厚くなったり、第１粘着層７のコストが高くなるために好ましくない。

【0050】

第２貼り合せシート５も第１貼り合せシート４と同様にローラー２１などを使って貼り合せることができる。第２貼り合せシート５も透明性の高い材料が好ましい。例えばＰＥＴ、アクリル、ポリカーボネート等である。第２貼り合せシート５は、後から剥離する可能性があるため、第１基材８に対する粘着強度が比較的弱いことが好ましい。少なくとも基板２の表面と第１粘着層７との間の粘着強度よりも第１基材８と第２粘着層９との間の粘着強度の方が弱い必要がある。

【0051】

第２粘着層９の粘着材料としては、例えば材料自体の粘着強度の弱いシリコーン系の材料を適用したり、粘着強度の高いアクリル系やエポキシ系、ウレタン系等であっても、膜厚を５μｍ以下など薄く形成することで、粘着強度を低くすることができる。第２粘着層９の粘着強度でいうと、例えば５Ｎ／ｃｍ以下であることが好ましい。つまり第２粘着層９の粘着強度は第１粘着層７の粘着強度の１／２以下である。

【0052】

図６（ａ）は第１貼り合せシート４に設けられた第１粘着層７の効果を説明するための断面図であり、（ｂ）は比較例に係る第１粘着層９７を示す断面図である。前述した構成要素と同様の構成要素には同様の参照符号を付し、その詳細な説明は繰り返さない。

【0053】

第１粘着層７は、なるべく透明であって、光拡散粒子などを含まない方が好ましい。もし酸化チタンなどからなる光拡散粒子などが混入している第１粘着層９７の場合には、その光拡散粒子の濃度にもよるが、ＬＥＤ３から発光した光が、ＬＥＤ３の近傍で光散乱してしまって、ＬＥＤ３自身に再入光したり、基板２上の反射率の低い電極パッド１６や、はんだ２０などに、ＬＥＤ３から発光した光が当たって吸光されてしまうためである。なるべく第１粘着層７は透明であって、一度ＬＥＤ３から出た光は遠くまで離れていくことが好ましい。具体的には第１粘着層７のヘイズは３０％以下であることが好ましい。

【0054】

図７（ａ）（ｂ）は第２貼り合せシート５の効果を説明するための断面図である。前述した構成要素と同様の構成要素には同様の参照符号を付し、その詳細な説明は繰り返さない。

【0055】

基板２に第１貼り合せシート４を介して貼り合せた第２貼り合せシート５の上に反射層６を形成したとして、ＬＥＤ光源基板１の大量生産時には、反射層６の多少の製造不良があり得る。例えば、反射層６の一部剥離・位置ずれ・汚染・異物付着等による製造不良である。基板２およびＬＥＤ３は高価なので、反射層６の製造不良が生じれば反射層６のリワークをしたいが、製造不良となった反射層６のインク層や金属薄膜を剥離する作業は、特殊な薬液などが必要となるので、現実的でない。

【0056】

本実施形態の特徴は、第２貼り合せシート５を第１貼り合せシート４から剥離することで、製造不良となった反射層６を容易に剥離することができる点である。

【0057】

もし、第１貼り合せシート４を剥離したならば、第１貼り合せシート４の第１粘着層７によって基板２の表面に設けられている白色塗装がはがれたり、基板２に実装されているＬＥＤ３において完全剥離・一部剥離（電気的に不良となる）・ＬＥＤの故障などが発生してしまい、ＬＥＤ光源基板１の不良となる恐れがある。

【0058】

本実施形態は、基板２側に影響のない第２貼り合せシート５のみを剥離することによって、製造不良となった反射層６のリワークを容易に可能とする。

【0059】

なお、第２貼り合せシート５を剥離・廃棄した後は、再度新たな第２貼り合せシート５を第１貼り合せシート４に貼り付けて、新たな第２貼り合せシート５の上に反射層６を再形成する。

【0060】

（実施形態２）
図８（ａ）は実施形態２に係る第１貼り合せシート４Ａの形成方法を示す断面図であり、（ｂ）は実施形態２に係る基板２に第１貼り合せシート４Ａが形成された状態を示す断面図であり、（ｃ）は第１貼り合せシート４Ａに第２貼り合せシート５が形成された状態を示す断面図である。前述した構成要素と同様の構成要素には同様の参照符号を付し、その詳細な説明は繰り返さない。

【0061】

前述した実施形態１と異なる点は、第１貼り合せシート４Ａが、第１接着層７と、第１接着層７の上に形成された第１基材８と、第１基材８の表面に塗布された剥離層１１とを含む点である。このように、第１貼り合せシート４Ａは、第２貼り合せシート５を第１貼り合せシート４Ａから剥離可能とするために第２貼り合せシート５側に形成された剥離層１１を含む。

【0062】

このように構成することで、第２粘着層９の強度にかかわらず、第２貼り合せシート５が第１貼り合せシート４Ａから簡単に剥離可能となる。このため、第２貼り合せシート５及び第１貼り合せシート４Ａの粘着材料・粘着剤厚みの選定範囲が広くなるので好ましい。例えば粘着強度の低いシリコーン系粘着材は比較的高価であるので、価格の安いアクリル系等の粘着剤を、厚みを気にせず第２粘着層９に適用できることは、製造上とても好ましいことである。

【0063】

（実施形態３）
図９は実施形態３に係るＬＥＤ光源基板１Ｂの断面図である。前述した構成要素と同様の構成要素には同様の参照符号を付し、その詳細な説明は繰り返さない。

【0064】

前述した実施形態１と異なる点は、第１貼り合せシート４Ｂ及び第２貼り合せシート５Ｂが、ＬＥＤ３の実装位置に応じた凸形状を有する点である。

【0065】

実施形態３では、第１貼り合せシート４Ｂの第１粘着層７Ｂの厚みが、ｈ以上２ｈ以下に制御されている。また、第１貼り合せシート４Ｂの第１基材８Ｂの厚みは１２μｍ以上～２００μｍ以下に制御されている。

【0066】

第２貼り合せシート５の第２粘着層９Ｂおよび第２基材１０Ｂは自由に選定できる。第１基材８Ｂが波状形状になるため、第２貼り合せシート５Ｂはどんな厚みでも追従する。このように構成することで、ＬＥＤ３の光出射効率が高まる効果も得られる。

【0067】

ただし、第２貼り合せシート５Ｂを第１貼り合せシート４Ｂに貼り合せる際は、ローラー２１だけだと気泡が入る懸念があるので、オートクレーブも兼用することが好ましい。

【0068】

【表1】

【0069】

上記（表１）に示すように、第１貼り合せシート４Ｂの第１粘着層７Ｂの厚みがｈ以上２ｈ以下であって、第１基材８Ｂの厚みが１２μｍ以上２００μｍ以下の場合には、図９に示すように、ＬＥＤ３の配置態様に追従して第１基材８Ｂが変形して、ＬＥＤ３に対応して凸状になり、ＬＥＤ３の光取り出し効率が格段に高まることが分かった。第１粘着層７Ｂの厚みが２ｈを超える場合には、第１基材８Ｂは、ＬＥＤ３の有無にかかわらず略平坦なままとなるために、光取り出し効率の向上効果は限定的である。また、第１基材８Ｂの厚みが２００μｍを超える場合も、第１基材８Ｂが曲がらず平坦となるために、光取り出し効率の向上効果は限定的である。

【0070】

図１０（ａ）は実施形態３に係るＬＥＤ光源基板１Ｂの効果を説明するための断面図であり、（ｂ）はＬＥＤ光源基板１Ｂに設けられた第１貼り合せシート４Ｂの第１基材８Ｂを示す断面図であり、（ｃ）は比較例に係る第１貼り合せシート８４の第１基材８８を示す断面図である。前述した構成要素と同様の構成要素には同様の参照符号を付し、その詳細な説明は繰り返さない。

【0071】

第１基材８Ｂの表面形状がＬＥＤ３を中心に凸状になった場合には、第１基材８Ｂと空気との間の界面に、ＬＥＤ３から入射する光の角度が変わって、ＬＥＤ３から発光された光が出射し易くなりＬＥＤ３の発光効率がアップする。第１基材８Ｂの表面形状の凹凸の高さは、ほぼＬＥＤ３の高さｈ程度になる。

【0072】

第１粘着層７Ｂが厚かったり、第１基材８Ｂが厚かったりして、第１基材８Ｂの表面形状がＬＥＤ３を中心に凸状にならなかった場合は、第１基材８Ｂの表面形状が平面となって、ＬＥＤ３の効率アップは限定的である。

【0073】

〔まとめ〕
本発明の態様１に係るＬＥＤ光源基板１・１Ａ・１Ｂは、基板２と、前記基板２上に実装されたフリップチップ型のＬＥＤ３と、前記ＬＥＤ３を覆うように前記基板２上に形成された透光性を有する第１貼り合せシート４・４Ａ・４Ｂと、前記第１貼り合せシート４・４Ａ・４Ｂ上に形成された透光性を有する第２貼り合せシート５・５Ｂと、前記基板２に垂直な方向に向かって前記ＬＥＤ３から出射される光を抑制するために前記第２貼り合せシート５・５Ｂ上に形成された反射層６とを備え、前記第２貼り合せシート５・５Ｂが、前記第１貼り合せシート４・４Ａ・４Ｂから剥離可能に貼り付けられている。

【0074】

上記の構成によれば、第２貼り合せシートを第１貼り合せシートから容易に剥離することができるので、ＬＥＤの直上部の樹脂への反射層の形成にミスが発生した場合に容易にリワークすることができる。

【0075】

本発明の態様２に係るＬＥＤ光源基板１・１Ａ・１Ｂは、前記ＬＥＤ３がベアチップであることが好ましい。

【0076】

上記の構成によれば、ベアチップであることによりＬＥＤ光源基板が小型化できる。

【0077】

本発明の態様３に係るＬＥＤ光源基板１は、上記態様１において、前記第２貼り合せシート５の前記第１貼り合せシート４に対する粘着強度が、前記第１貼り合せシート４の前記基板２に対する粘着強度よりも弱いことが好ましい。

【0078】

上記の構成によれば、第２貼り合せシートを第１貼り合せシートから接着強度の相違に基づいて容易に剥離することができる。

【0079】

本発明の態様４に係るＬＥＤ光源基板１Ａは、上記態様１において、前記第１貼り合せシート４Ａが、前記第２貼り合せシート５を前記第１貼り合せシート４Ａから剥離可能とするために前記第２貼り合せシート５側に形成された剥離層１１を含むことが好ましい。

【0080】

上記の構成によれば、剥離層により、第２貼り合せシートを第１貼り合せシートから容易に剥離することができる。

【0081】

本発明の態様５に係るＬＥＤ光源基板１Ｂは、上記態様１において、前記第１及び前記第２貼り合せシート４Ｂ・５Ｂが、前記ＬＥＤ３の実装位置に応じた凸形状を有することが好ましい。

【0082】

上記の構成によれば、凸形状のレンズ効果によりＬＥＤの光出射効率が向上する。

【0083】

本発明の態様６に係るＬＥＤ光源基板１・１Ａ・１Ｂは、上記態様１において、前記第１貼り合せシート４・４Ａ・４Ｂが、前記ＬＥＤ３を覆うように前記基板２上に形成された第１樹脂層（第１粘着層７・７Ｂ）と、前記第１樹脂層（第１粘着層７・７Ｂ）の上に形成された第１基材８・８Ｂとを含み、前記第２貼り合せシート５・５Ｂが、前記第１基材８・８Ｂの上に形成された第２樹脂層（第２粘着層９・９Ｂ）と、前記第２樹脂層（第２粘着層９・９Ｂ）の上に形成された第２基材１０・１０Ｂとを含むことが好ましい。

【0084】

上記の構成によれば、ＬＥＤの周りが、屈折率が空気よりも大きい第１樹脂層で埋められるので、ＬＥＤの発光効率が向上する。

【0085】

本発明の態様７に係るＬＥＤ光源基板１・１Ａ・１Ｂは、上記態様６において、前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層が粘着層（第１粘着層７・７Ｂ、第２粘着層９・９Ｂ）を含むことが好ましい。

【0086】

上記の構成によれば、ＬＥＤの周りが粘着層で埋められるので、ＬＥＤの発光効率が向上する。

【0087】

本発明の態様８に係るＬＥＤ光源基板１・１Ａ・１Ｂは、上記態様６において、前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層（第１粘着層７・７Ｂ、第２粘着層９・９Ｂ）のヘイズが３０％以下であることが好ましい。

【0088】

上記の構成によれば、ＬＥＤの近傍での光散乱、ＬＥＤへの再入光等が防止される。

【0089】

本発明の態様９に係るＬＥＤ光源基板１・１Ａ・１Ｂは、上記態様６において、前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層（第１粘着層７・７Ｂ、第２粘着層９・９Ｂ）の屈折率が１よりも大きいことが好ましい。

【0090】

上記の構成によれば、ＬＥＤの発光効率が向上する。

【0091】

本発明の態様１０に係るＬＥＤ光源基板１・１Ａ・１Ｂは、上記態様６において、前記第１樹脂層（第１粘着層７・７Ｂ）がアクリル系材料、エポキシ系材料、及びウレタン系材料のうちの少なくとも一つを含み、前記第２樹脂層（第２粘着層９・９Ｂ）がシリコーン系材料を含むことが好ましい。

【0092】

上記の構成によれば、第２貼り合せシートの第１貼り合せシートに対する粘着強度を、第１貼り合せシートの基板に対する粘着強度よりも弱くすることができる。

【0093】

本発明の態様１１に係るＬＥＤ光源基板１・１Ａ・１Ｂは、上記態様６において、前記第２樹脂層の粘着強度が、５Ｎ／ｃｍ以下であることが好ましい。

【0094】

上記の構成によれば、第２貼り合せシートの第１貼り合せシートに対する粘着強度を、第１貼り合せシートの基板に対する粘着強度よりも弱くすることができる。

【0095】

本発明の態様１２に係るＬＥＤ光源基板１・１Ａ・１Ｂは、上記態様１において、前記反射層６の寸法が、前記ＬＥＤ３の寸法の２倍以上１０倍以下であることが好ましい。

【0096】

上記の構成によれば、ＬＥＤの側面から発光される光も反射層により反射することができる。

【0097】

本発明の態様１３に係るＬＥＤ光源基板１・１Ａ・１Ｂは、上記態様１において、前記反射層６が、円形状を有しており、前記反射層６の中心軸が、前記ＬＥＤ３の中心軸と対応する位置に配置されることが好ましい。

【0098】

上記の構成によれば、ＬＥＤから全方位に出射する光を効率的に遮蔽することができる。

【0099】

本発明の態様１４に係るＬＥＤ光源基板１・１Ａ・１Ｂは、上記態様６において、前記第１樹脂層（第１粘着層７・７Ｂ）の厚みが、前記ＬＥＤ３の厚みよりも厚いことが好ましい。

【0100】

上記の構成によれば、ＬＥＤを第１樹脂層で埋めることができる。

【0101】

本発明の態様１５に係るＬＥＤ光源基板１Ｂは、上記態様５において、前記凸形状の高さが、前記ＬＥＤ３の厚みに略等しいことが好ましい。

【0102】

上記の構成によれば、第１及び第２貼り合せシートをＬＥＤの外形に沿って形成することができる。

【0103】

本発明の態様１６に係る照明装置は、上記態様１から１５の何れか一態様に係るＬＥＤ光源基板１・１Ａ・１Ｂを備える。

【0104】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

【符号の説明】

【0105】

１ ＬＥＤ光源基板
２ 基板
３ ＬＥＤ
４ 第１貼り合せシート
５ 第２貼り合せシート
６ 反射層
７ 第１粘着層（第１樹脂層）
８ 第１基材
９ 第２粘着層（第２樹脂層）
１０ 第２基材
１１ 剥離層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】