JP2008305940A - 表示装置、キャップ、発光装置、およびこれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤなどの固体発光素子を用いたバックライト装置にて、光の反射機能とキャップの有する光の屈折機能とを簡易な構造で実現する。
【解決手段】ＬＥＤ基板１２と、このＬＥＤ基板１２に実装される発光ダイオード（ＬＥＤ）２１と、ＬＥＤ基板１２に取り付けられ、発光ダイオード（ＬＥＤ）２１を覆うキャップ５０とを備え、このキャップ５０は、キャップ５０がＬＥＤ基板１２に取り付けられる側から所定の幅にリフレクタ部５２を有し、このリフレクタ部５２に連続してレンズ部５１を備え、リフレクタ部５２とレンズ部５１とが一体となって形成される。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば光源部分にキャップ構造を有するバックライトなどの発光装置、バックライトを備えた表示装置等に関する。

近年、例えば液晶テレビや液晶モニタに代表される液晶表示装置などの表示装置では、表示パネルの背面や側面などから光を照射するために、発光装置としてバックライトが採用されている。このバックライトとしては、例えば液晶パネルの直下（背面）に平面上に光源を配置するいわゆる直下型が存在する。また、透明な樹脂製の導光板の二辺または一辺にのみ光源を設置し、導光板に入射させた光を導光板の裏面に設けた反射部によって反射させて例えば液晶パネル面を照射させるいわゆるエッジライト型が存在する。ここで、直下型は、高輝度を確保できる点で優れているが、バックライトの薄型化には不利である。また、エッジライト型は、直下型よりも薄くできる点で優れているが、大画面用には輝度の均一化の点で不利である。

このようなバックライト装置としては、熱陰極型や冷陰極型などの蛍光管を用いるものが一般的である。その一方で、このような蛍光管を用いたバックライト装置に代わるものとして、近年、固体発光素子の１つである発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を光源として使用するバックライト装置の技術開発が進められている。

ここで、バックライト装置では、例えばＬＥＤから発せられた光を観測者の方へ反射させる反射板（リフレクタ）が設けられ、例えば側面方向の放出光をこのリフレクタで反射させ、上面から光を出射させている。また、ＬＥＤの封止やＬＥＤ光源から発せられた光を集光させ例えば配光特性の任意コントロールを行う目的で、必要に応じてレンズ機能を有するキャップが用いられる場合が多い。
公報記載の従来技術として、ＬＥＤの光源から発せられた光を屈折させる鋸歯状レンズを採用し、奥行きが浅い反射体および薄い光ガイドに対して効率的に光を結合させ、２次的な光学要素に対して比較的大きな照射領域を持たせるものが存在する（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００３−８０６８号公報

上記のように、ＬＥＤ光源には、それぞれリフレクタとキャップとを組み合わせて用いられる場合が多い。しかしながら、このリフレクタとキャップとを別個に形成して組み合わせて用いる場合には、各々の部材形成に高度な技術が必要となり、また、これらの部材を高い位置精度で組み合わせることが要求される。更に、これらの部材形成と組み合わせには多くの作業工程が必要となり、製造コストの上昇が製品のコストアップ要因となってしまう。

本発明は、以上のような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、ＬＥＤなどの固体発光素子を用いた発光装置にて、光の反射機能とキャップの有する光の透過機能とを簡易な構造で実現することにある。

かかる目的を達成するために、本発明は、画像表示を行う表示パネルと、この表示パネルの背面に設けられ表示パネルを背面から照射するバックライトとを含む表示装置であって、このバックライトは、固体発光素子とこの固体発光素子を覆うキャップとを備え、キャップは、固体発光素子からの光を反射させる光反射部と固体発光素子からの光を表示パネル側に向けて透過させる光透過部とを一体として備える。

ここで、このキャップは、端部と天井部とを有するドーム形状から成り、このドーム形状の端部側から所定の幅で光反射部が設けられ、固体発光素子が取り付けられる実装基板にドーム形状の端部が固着されて実装基板に取り付けられることを特徴とすれば、例えば光反射部位の下部に設けられる接着層により、実装基板に簡単にキャップを固定できる点で優れている。

一方、本発明が適用されるキャップは、開口する端部と天井とを有して中空なる形状から成り、この端部から天井方向に向けて所定の幅で設けられる光反射部と、この光反射部に連続して天井方向に設けられる光透過部とを有する。

ここで、このキャップの外形形状は、半球状である場合の他、各種立方体、また、例えば上記特許文献１の図５Ｅ等に示すような鋸歯形状、じょうご形状などとすることができ、外形形状は特に問わず、開口する端部と天井とを有し、固体発光素子の取り付けが可能な中空部分を有していることが好ましい。これらの形状を含めて、ここでは「ドーム形状」と呼ぶことができる。

また、ＪＩＳＫ７１０５の光学的特性試験方法による全透過率と全反射率に同じとして、光反射部における反射率と光透過部における透過率とを定義できる。即ち、この光反射部は白色樹脂で形成され、この全反射率が６０％（ＪＩＳＫ７１０５試験方法）以上であることが好ましい。また、光透過部は透明樹脂で形成され、光の透過率が７０％（ＪＩＳＫ７１０５試験方法）以上であることが好ましく、更に好ましくは８０％（ＪＩＳＫ７１０５試験方法）以上である。そして、本発明が適用されるキャップは、この白色樹脂と透明樹脂とが一体となって構成されてなることを特徴とすることができる。

更に他の観点から捉えると、本発明が適用される発光装置は、実装基板と、この実装基板に実装される固体発光素子と、実装基板に取り付けられ、固体発光素子を覆うキャップとを備え、このキャップは、このキャップが実装基板に取り付けられる側から所定の幅に光反射部を有し、光反射部に連続して光透過部を備え、光反射部と光透過部とが一体となって形成されることを特徴とする。

ここで、このキャップの光反射部には反射膜が設けられることを特徴とすることができる。
また、複数の固体発光素子が実装基板に実装され、このキャップは、複数の固体発光素子の各々に対して個々に取り付けられることを特徴とすることができる。
更に、赤色、緑色、青色の３色を個々に発光する複数のＬＥＤのうち、少なくとも３個のＬＥＤを一つの単位とする固体発光素子が実装基板に複数、実装され、このキャップは、少なくとも３個のＬＥＤを一つの単位とする固体発光素子に対して単位ごとに取り付けられることを特徴とする。

また、本発明を製造方法のカテゴリから捉えると、本発明が適用されるバックライト装置の製造方法は、固体発光素子が取り付けられた実装基板上に、中空部を有するドーム形状を外形としこの外形の端部から所定の幅で反射率を高くした光反射部を有するキャップを、端部を当接させた状態で配置し、キャップの中空部と実装基板とによって形成される空隙に硬化性の液状樹脂を注入し、その後、液状樹脂を硬化させることを特徴とする。

ここで、この液状樹脂の注入は、実装基板の固体発光素子の取り付け面とは反対側の面と、取り付け面の空隙を形成する領域部分とを貫通する樹脂注入口から行われ、この樹脂注入口を含めて硬化させることを特徴とする。

また、本発明が適用されるキャップの製造方法は、金型に第１の液状樹脂を注入して、天井と端部とを有して中空なる光透過部を形成し、この光透過部を形成した後、第１の液状樹脂よりも光反射率の高い第２の液状樹脂を金型に注入して、この光透過部の端部から連続する光反射部を形成することを特徴とする。

以上のように構成された本発明によれば、例えばバックライト装置の製造プロセスを大幅に削減することが可能となる。

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。
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、直下型のバックライト装置（バックライト）１０として、発光部を収容するバックライトフレーム１１と、発光源として固体発光素子の１つである発光ダイオード（ＬＥＤ、ＬＥＤチップ）を複数個、配列させた基板であるＬＥＤ基板（実装基板）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。尚、図示しないが、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が更に設けられる場合がある。
また、液晶表示モジュール３０として、２枚のガラス基板により液晶が挟まれている液晶パネル３１と、この液晶パネル３１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（偏光フィルタ）３２，３３とを備えている。更に、液晶表示装置には、図示しない駆動用ＬＳＩなどの周辺部材が配置される。

この液晶パネル３１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 Transistor）などのアクティブ素子、液晶、スペーサ、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いる。
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、ＬＥＤ基板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。

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。図２に示す例では、液晶表示モジュール３０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おり、このバックライト構造では、液晶表示モジュール３０の背面の全体に対してほぼ均等間隔にて、ＬＥＤチップが配列されている。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。

バ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、リフレクタとしての機能を備えている。この筐体構造としては、液晶表示モジュール３０の大きさに対応して設けられる背面部と、この背面部の四隅を囲う側面部を備えている。また、この背面部や側面部には、排熱のための冷却フィン等からなるヒートシンク構造が必要によって形成される場合がある。

この図２に示す例では、ＬＥＤ基板１２が複数（図２の例では８枚）設けられ、これらのＬＥＤ基板１２は、それぞれ複数のネジ１７によってバックライトフレーム１１に固定されている。各々のＬＥＤ基板１２上には、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）２１が配置されている。そして、その表面は、白レジスト処理が施されており、例えば８０％以上の反射率が確保されている。この複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）２１は、赤色を発光する発光ダイオード、緑色を発光する発光ダイオード、および青色を発光する発光ダイオードからなり、これらの各色の発光ダイオードが一定の規則に従って配置されている。これらの各色の発光ダイオードからの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。そして、このバックライトフレーム１１に複数のＬＥＤ基板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、各発光ダイオード（ＬＥＤ）２１が均等に配置される。これによって、バックライトフレーム１１に存在する発光ダイオード（ＬＥＤ）２１の全体を用いて良好な色混合と、輝度および色度の均一性とを実現したバックライト装置を提供することが可能となる。尚、図２に示す例では、複数のＬＥＤ基板１２が設けられているが、バックライトの光源として用いられる全ての発光ダイオード（ＬＥＤ）２１を１つの基板にまとめた単独のＬＥＤ基板１２を用いることもできる。

また、ＬＥＤ基板１２上に配置される個々の発光ダイオード（ＬＥＤ）２１には、キャップ５０が設けられている。このキャップ５０は、光を透過するレンズ部と光を反射させるリフレクタ部とを備えた半球状の部材であり、個々の発光ダイオード（ＬＥＤ）２１を覆うようにＬＥＤ基板１２に固定されている。キャップ５０は、後述するように、ＬＥＤ基板１２の固定側の所定範囲が光を反射するリフレクタとして機能し、この部分から天頂に向けて、光を透過させるキャップ機能を有している。

ここで、本実施の形態の理解を容易にするために、以前から採用されていた技術について説明する。
図６（ａ），（ｂ）は、以前、採用が検討されていたリフレクタおよびキャップの形成方法を説明するための図である。図６（ａ），（ｂ）の左図に示すように、ＬＥＤ基板２０１上にはＬＥＤ２０２が形成され、このＬＥＤ２０２は、ＬＥＤ基板２０１上の配線（図示せず）とワイヤ２０３で接続されている。そして、ＬＥＤ基板２０１上のＬＥＤ２０２の周囲には、ＬＥＤ２０２を囲う円形状に、例えば高さ１ｍｍ程のリフレクタ２０４が形成されている。このリフレクタ２０４は、ポッティング（注型封止）や貼り合わせ、印刷などの手法によってＬＥＤ基板２０１上に形成される。

図６（ａ）では、例えば透明樹脂で形成されたキャップ２０５が別に用意される。このキャップ２０５は、半球形状を一部に有し、その中がくり抜かれたドーム形状を有しており、ドーム形状の切断面はリフレクタ２０４の大きさに適合している。そして、図６（ａ）右図に示すように、ＬＥＤ基板２０１上に形成されているリフレクタ２０４にキャップ２０５を貼り合わす。このとき、例えば液状シリコーンなどの液状樹脂２０６がキャップ２０５によって覆われた空間に充填される。
一方、図６（ｂ）では、ＬＥＤ２０２の上に、粘性の高い樹脂をポッティング（注型封止）し、図６（ｂ）の右図に示すようなキャップ２１０を形成している。

この図６（ａ），（ｂ）に示す方法では、ＬＥＤ基板２０１の生成に際してリフレクタ２０４を生成するための工程が別に必要となる。また、図６（ａ）に示す方法では、リフレクタ２０４にキャップ２０５を貼り合わせる必要があるが、位置決めが難しく、キャップ２０５の固定も難しい。更に、図６（ｂ）に示す方法では、ポッティングによってキャップ２１０を形成していることから、このキャップ２１０の形成に際して制御が非常に難しいことも問題となっていた。

以上のような問題に対し、発明者等が鋭意検討を加えた結果、図３に示すようなキャップ５０を発案するに至った。
図３（ａ），（ｂ）は、本実施の形態が適用されるキャップ５０の構造を説明するための図である。図３（ａ）はキャップ５０の端部５５を水平面に接触させて置いた際の上方から眺めた斜視図である。また、図３（ｂ）はキャップ５０の端部５５を水平面に接触させて置いた際の、天頂５４を通る鉛直方向断面図である。図示するように、キャップ５０は、中空のドーム形状からなり、天頂５４を有する側に透明の樹脂によって例えば半球形状のレンズ部（光透過部）５１を形成している。また、ドーム形状の端部５５側には、白色の樹脂（白色樹脂）によってリフレクタ部（光反射部）５２を形成している。尚、白色樹脂の代わりに、例えば銀などの金属粉を混ぜた樹脂を用いることも可能である。

より詳しくは、図３（ｂ）に示すように、ドーム形状の端部５５から天井方向Ａに向けて所定の幅ｗでリフレクタ部５２が形成されている。また、幅ｗのリフレクタ部５２に連続して、ドーム形状の天井方向Ａに向けてレンズ部５１が形成されている。レンズ部５１とリフレクタ部５２の境目周辺には、例えばゲート跡５３が２箇所、残されている。端部５５からの幅ｗは、ＬＥＤ基板１２に端部５５を当接させて接着させた際、ＬＥＤ基板１２上の発光ダイオード（ＬＥＤ）２１の高さに応じて値が決定される。

この幅ｗの値は、発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）２１の高さを例えば０．１ｍｍとすると、この発光ダイオード（ＬＥＤ）２１の高さの１０倍以上２０倍以下（１ｍｍ以上２ｍｍ以下）とすれば、発光ダイオード（ＬＥＤ）２１から発光される光をバックライトとして効率良く利用できる点で好ましい。このように、幅ｗは、発光ダイオード（ＬＥＤ）２１の高さに応じて定めることができる。一方、他の尺度として、幅ｗの値をキャップ５０の径の１/２より小さくなるように構成すれば、発光ダイオード（ＬＥＤ）２１からの光につき、約４５度よりも広い角度の直接光がレンズ部５１にあてることができる。

また、レンズ部（光透過部）５１およびリフレクタ部（光反射部）５２の樹脂材料としては、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリカーボネート樹脂や環状オレフィン重合体などの熱可塑性樹脂が挙げられる。２色成形を射出成形によって容易に行える点で熱可塑性樹脂が好ましい。例えば、軽量で透明性、耐熱性に優れたメタクリル樹脂やポリカーボネート樹脂、ゼオネックス（登録商標）に代表される環状オレフィン重合体など、更にその他重合体と組み合わせた重合体組成物が挙げられる。その他重合体としては、上記樹脂、公知のスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。

成形用樹脂は、単体でも、また２種類以上の上記樹脂をブレンドして使用することも可能である。また、射出成形時の機械強度や成形収縮率の制御、バリや反りなどの発生防止を目的として、マイカやタルク、ガラスフィラーなどを添加することも可能である。

リフレクタ部（光反射部）５２の樹脂は、上述した透明樹脂に酸化チタンや酸化亜鉛、硫酸バリウムなどの充填剤を１種または２種以上混合して得ることができる。充填剤の形状は特に限定されないが、ビーズ状や繊維状などを用いることができる。充填量は、樹脂成形法や樹脂流動性などの成形条件によって、また反射率や機械強度などの特性よって適宜選択されるが、一般的には２重量％〜６０重量％が好ましい。

尚、第１の樹脂層であるレンズ部（光透過部）５１、および第２の樹脂層であるリフレクタ部（光反射部）５２の透過率と反射率は、ＪＩＳＫ７１０５の光学的特性試験方法による全透過率と全反射率を用いて好ましい値が定義できる。例えば、レンズ部（光透過部）５１としては、光の透過率が８０％以上であることが好ましく、更に好ましくは７０％以上である。また、リフレクタ部（光反射部）５２としては、全反射率が６０％以上であることが好ましい。このような透過率や反射率を採用することで、バックライト装置１０として用いられる際に良好な光の集光と出射を実現することが可能となる。

尚、キャップ５０の外形形状としては、図３に示すような半球状のものを採用できるが、それ以外に、各種立方体等の外形形状を採用することもできる。また、鋸歯形状や、じょうご形状などを採用することも可能である。このキャップ５０としては、ＬＥＤ基板１２に取り付けるために、開口する端部５５を有することが好ましい。この端部５５は、帽子のつばのごとく、曲げられていても構わない。またキャップ５０は、ドーム形状として、天井方向Ａに設けられる液晶表示モジュール３０（図１参照）への光の拡散などを図るための、所定の天井構造を有することが好ましい。またキャップ５０は、固体発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）２１を取り付けるための中空部分を有している。この中空部分には、キャップ５０をＬＥＤ基板１２に取り付けた後に、例えば熱硬化性の透明樹脂が注入される。この透明樹脂を注入することで、発光ダイオード（ＬＥＤ）２１を保護することが可能となり、また、取り付け後のキャップ５０の移動を防止することが可能となる。

ここで、リフレクタ部（光反射部）５２には、さらに反射率を上げるために樹脂面に反射膜を用いることもできる。
この反射膜としては、乾式法や湿式法など公知のプロセスにより、金属や無機化合物を用いることができる。例えば、反射膜として、金や銀、白金、ニッケル、チタン、アルミニウムなどの金属、あるいはこれら金属の酸化物や窒化物を、ＣＶＤや真空蒸着、スパッタリングなどの手法を用いることで、リフレクタ部（光反射部）５２の樹脂面に形成することができる。
尚、反射膜の膜厚は十分に反射が起こる厚さにすれば良く、単層や幾つか層を組み合わせた多層で構成され、厚さは１０ｎｍから数百ｎｍが好ましい。

図４は、キャップ５０をＬＥＤ基板１２上に取り付けたＬＥＤ光源を示した図である。ＬＥＤ基板１２上には、前述のように発光ダイオード（ＬＥＤ）２１が設けられているが、この発光ダイオード（ＬＥＤ）２１は、ＬＥＤ基板１２上のパッド２３にワイヤ２２を介して接続されている。キャップ５０は、図３に示した端部５５に形成される接着層２４によってＬＥＤ基板１２上に接着される。この接着に際し、発光ダイオード（ＬＥＤ）２１の中心とキャップ５０の中心とが略一致するようにキャップ５０が配置される。この接着層２４には、シリコーン系の接着剤や、エポキシ接着剤など、多種の接着剤を採用することができる。白色の部位であるリフレクタ部５２の下部（端部５５）に接着層２４を設けることで、ＬＥＤ基板１２上にキャップ５０を簡単に固定することができる。

また、この接着層２４を介してドーム形状のキャップ５０をＬＥＤ基板１２に接着したことにより形成される空隙には、発光ダイオード（ＬＥＤ）２１を保護するとともに光を透過させるための第２の透明樹脂２５が形成される。この第２の透明樹脂２５は、所定の熱硬化性樹脂が用いられ、液状の状態にて樹脂注入口２６から空隙に注入された後に硬化される。この硬化によって、キャップ５０とＬＥＤ基板１２との間の空隙と、樹脂注入口２６の部分に樹脂が充填される。この第２の透明樹脂２５は、任意の樹脂を採用することができるが、発光ダイオード（ＬＥＤ）２１からの熱や光によっても劣化し難く、耐候性に優れていることが要求される。例えば耐熱・耐光性のシリコーンなどが用いられる。尚、樹脂注入口２６は、ＬＥＤ基板１２の発光ダイオード（ＬＥＤ）２１の取り付け面とは反対側の面と、この取り付け面の空間を形成する領域部分とを貫通するように形成されている。

ここで、図４のように構成されるＬＥＤ光源にて、発光ダイオード（ＬＥＤ）２１を発光させると、第２の透明樹脂２５およびレンズ部５１による放出光が、液晶表示モジュール３０（図１参照）を背面から照射する。一方、キャップ５０のリフレクタ部５２に当る光は、反射光となり、その後、レンズ部５１を介して液晶表示モジュール３０の背面からの照射に利用される。このように、キャップ５０の白色部分であるリフレクタ部５２は、発光ダイオード（ＬＥＤ）２１からの光やＬＥＤ基板１２などからの反射光を反射するリフレクタとして機能している。

次に、例えば図４に示したＬＥＤ光源の製造方法について説明する。
図５は、ＬＥＤ光源（バックライト装置）の製造方法を説明するための図である。図５（ａ）に示すように、まず、キャップ５０とＬＥＤ基板１２とを準備する。ＬＥＤ基板１２上には、発光ダイオード（ＬＥＤ）２１が取り付けられている。また、キャップ５０は、前述のように、中空部を有するドーム形状を外形とし、この外形の端部（図３の端部５５）から所定の幅で反射率を高くしたリフレクタ部５２、このリフレクタ部５２から連続するレンズ部５１を有している。

そして、図５（ｂ）に示すように、この端部をＬＥＤ基板１２の上側（発光ダイオード（ＬＥＤ）２１の配置側）に合わせ、この中空部の略中央に発光ダイオード（ＬＥＤ）２１が位置するようにしてキャップ５０を貼り合わせて固定する。この固定は、シリコーン系の接着剤や、エポキシ接着剤などによる接着層２４によって行われる。キャップ５０がＬＥＤ基板１２上に固定されることで、キャップ５０の中空部とＬＥＤ基板１２とによって、空隙が形成される。この空隙に、発光ダイオード（ＬＥＤ）２１が存在している。

その後、図５（ｃ）に示すように、キャップ５０の中空部とＬＥＤ基板１２とによって形成される空隙に、例えば熱硬化性の液状樹脂（流状樹脂）を樹脂注入口２６から注入する。その後、この液状樹脂を硬化させることで、ＬＥＤ光源（バックライト装置）が得られる。

次に、キャップ５０の製造方法について説明する。
キャップ（レンズ）成形体は、公知の射出成形法や射出成形機を用いることができる。射出成形機を構成する射出装置や型締め装置は、キャップ５０の形状や生産性に応じて適時選択すればよく、射出装置と型締め装置の配列も特に限定されるものではない。また、成形加工を行う成形条件としては、用いられる成形機の種類やキャップ形状などに応じて選択すればよい。

射出成形機における成形加工において、樹脂温度は樹脂のガラス転移温度より高温側にすることが好ましく、金型温度はガラス転移温度近傍かそれより低温側にすることが好ましい。特に、光学用レンズにおいて面精度が要求される場合は、金型の温度を通常の金型温度より高めに設定し、面の転写性を上げることも有効である。

更に、射出成形用金型は、公知の鋼材よりなるものを使用でき、耐摩耗性やレンズ表面の精度などの目的に応じて、金型表面がチタンやクロム、炭素などの材料でコーティングされていても良い。また、レンズ表面にパターン等を形成する必要がある場合には、金型内表面にサンドブラストやエッチング、電気鋳造法などで、目的とするパターン形状を形成してもよい。

また、金型におけるゲート形状は限定されるものではなく、キャップ形状に応じてダイレクトゲートやピンゲートなど公知の方法を用いることができる。
更に、金型からのキャップ取り出し方法は、ピンなどを使用した突き出し方法や、エアなどで浮き上がらせ飛ばす方法など、公知の方法を用いることができる。

図７（ａ）〜（ｅ）は、キャップ５０の製造方法の一例を示した図である。ここでは、キャップ５０の成形に際し、２基の射出装置（１次金型、２次金型）を持つ成形機を使用している。金型の部分は、キャップ外表面を形成する可動金型（共通金型）と、この金型に対向して配置され透明部（レンズ部５１）内表面を形成する固定金型（１次金型）と、反射層（リフレクタ部５２）外内面を形成する固定金型（２次金型）とを備えている。

可動金型は、駆動機構（図示せず）によって、それぞれの固定金型（１次金型および２次金型）に対して移動し、型締め状態でレンズ部位形状に合わせたキャビティを形成する。このキャビティに、ペレット状に代表される固体樹脂を溶融して得られた液状樹脂や液体樹脂をノズル（図示せず）から射出充填する。次に、成形樹脂を冷却し、例えば可動金型に設けられたピンを突出させて金型から取り出す。図７（ａ）〜（ｅ）に示す１次金型と共通金型で形成されるキャビティ内に反射樹脂をそれぞれ射出し、２色キャップを製造する。

この成形手順を図７（ａ）〜（ｅ）を用いて更に詳述すると、まず、第１の成形工程では、１次金型の型締めと透明樹脂（第１の液状樹脂）の注入（射出）が行われる（図７（ａ）参照）。次に、第２の成形工程にて、１次金型の型開きを行った後に、コア側の共通金型を回転させる（図７（ｂ）参照）。その後、第３の成形工程にて、２次金型の型締めと、反射（白）樹脂（第１の液状樹脂よりも光反射率の高い第２の液状樹脂）の注入（射出）が行われる（図７（ｃ）参照）。尚、このとき、第１の成形工程にて行われた１次金型の型締めと透明樹脂の注入（射出）も行われる。そして、第４の成形工程にて、２次金型の型開きを行った後にキャップ５０を取り出す（図７（ｄ）参照）。その後、コア側の共通金型を回転させて（図７（ｅ）参照）、図７（ｃ）に示す第３の成形工程からの処理が繰り返される。このようにして、光反射機能を有するリフレクタ部（光反射部）５２と、このリフレクタ部５２から連続して、一体化されたドーム形状の天井方向にレンズ部（光透過部）５１が形成されたキャップ５０を得ることができる。

以上、詳述したように、本実施の形態によれば、バックライト装置１０の製造プロセスを簡潔にでき、また、ＬＥＤ基板１２とキャップ５０との貼り合わせが容易となる。また一般にＬＥＤ基板１２との密着性が弱いシリコーン樹脂を、例えばキャップ５０の空隙に注入することで、長寿命化を図り、また光取り出し効率の高いＬＥＤ光源を提供できる。
更に、キャップ５０と発光ダイオード（ＬＥＤ）２１との位置精度を高くすることができ、高い品質のバックライト装置１０を提供することが可能となる。

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。 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。 （ａ），（ｂ）は、本実施の形態が適用されるキャップの構造を説明するための図である。 キャップをＬＥＤ基板上に取り付けたＬＥＤ光源を示した図である。 ＬＥＤ光源（バックライト装置）の製造方法を説明するための図である。 （ａ），（ｂ）は、以前、採用が検討されていたリフレクタおよびキャップの形成方法を説明するための図である。 （ａ）〜（ｅ）は、キャップの製造方法の一例を示した図である。

符号の説明

１０…バックライト装置（バックライト）、１１…バックライトフレーム、１２…ＬＥＤ基板（実装基板）、１３…拡散板、１４，１５…プリズムシート、２１…発光ダイオード（ＬＥＤ）、５０…キャップ、５１…レンズ部（光透過部）、５２…リフレクタ部（光反射部）、５５…端部

Claims (11)

1. 画像表示を行う表示パネルと、当該表示パネルの背面に設けられ当該表示パネルを背面から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、
   固体発光素子と当該固体発光素子を覆うキャップとを備え、
   前記キャップは、前記固体発光素子からの光を反射させる光反射部と当該固体発光素子からの光を前記表示パネル側に向けて透過させる光透過部とを一体として備えることを特徴とする表示装置。
2. 前記キャップは、端部と天井部とを有するドーム形状から成り、当該ドーム形状の当該端部側から所定の幅で前記光反射部が設けられ、前記固体発光素子が取り付けられる実装基板に当該ドーム形状の当該端部が固着されて当該実装基板に取り付けられることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 開口する端部と天井とを有して中空なる形状から成り、
   前記端部から前記天井方向に向けて所定の幅で設けられる光反射部と、
   前記光反射部に連続して前記天井方向に設けられる光透過部と
   を有するキャップ。
4. 前記光反射部は白色樹脂で形成され、前記光透過部は光の透過率が８０％以上の透明樹脂で形成され、当該白色樹脂と当該透明樹脂とが一体となって構成されてなることを特徴とする請求項３記載のキャップ。
5. 実装基板と、
   前記実装基板に実装される固体発光素子と、
   前記実装基板に取り付けられ、前記固体発光素子を覆うキャップとを備え、
   前記キャップは、当該キャップが前記実装基板に取り付けられる側から所定の幅に光反射部を有し、当該光反射部に連続して光透過部を備え、当該光反射部と当該光透過部とが一体となって形成されることを特徴とする発光装置。
6. 前記キャップの前記光反射部には反射膜が設けられることを特徴とする請求項５記載の発光装置。
7. 複数の前記固体発光素子が前記実装基板に実装され、
   前記キャップは、複数の前記固体発光素子の各々に対して個々に取り付けられることを特徴とする請求項５記載の発光装置。
8. 赤色、緑色、青色の３色を個々に発光する複数のＬＥＤのうち、少なくとも３個のＬＥＤを一つの単位とする前記固体発光素子が前記実装基板に複数、実装され、
   前記キャップは、少なくとも３個のＬＥＤを一つの単位とする前記固体発光素子に対して当該単位ごとに取り付けられることを特徴とする請求項５記載の発光装置。
9. 固体発光素子が取り付けられた実装基板上に、中空部を有するドーム形状を外形とし当該外形の端部から所定の幅で反射率を高くした光反射部を有するキャップを、当該端部を当接させた状態で配置し、
   前記キャップの前記中空部と前記実装基板とによって形成される空隙に硬化性の液状樹脂を注入し、その後、当該液状樹脂を硬化させる
   ことを特徴とするバックライト装置の製造方法。
10. 前記液状樹脂の注入は、前記実装基板の前記固体発光素子の取り付け面とは反対側の面と、当該取り付け面の前記空隙を形成する領域部分とを貫通する樹脂注入口から行われ、当該樹脂注入口を含めて硬化させることを特徴とする請求項９記載のバックライト装置の製造方法。
11. 金型に第１の液状樹脂を注入して、天井と端部とを有して中空なる光透過部を形成し、
    前記光透過部を形成した後、前記第１の液状樹脂よりも光反射率の高い第２の液状樹脂を金型に注入して、前記光透過部の前記端部から連続する光反射部を形成する
    ことを特徴とするキャップの製造方法。

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