Модуль схемы источника света, осветитель и дисплей

Модуль схемы источника света, осветитель и дисплей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее раскрытие относится к модулю схемы источника света и осветителю, в которых используются светоизлучающие приборы, такие как LED (светодиоды), в качестве источника света, а также к дисплею, который включает в себя такой осветитель в качестве задней подсветки.

Уровень техники

Светодиод (LED) привлекает внимание для использования в качестве задней подсветки (источника света) жидкокристаллического дисплея и т.п.или в качестве источника света осветителя, который представляет собой альтернативу лампе накаливания и флуоресцентной лампе.

Как правило, кристалл LED, установленный на подложке и т.п., герметично закрыт герметиком (герметизирующей линзой). В таком герметике используют силикон и т.п. в качестве основного составляющего материала, и он имеет показатель преломления приблизительно 1,5. Когда свет попадает из материала с показателем преломления 1,5 в воздух с показателем преломления 1,0, критический угол может составить приблизительно 41,8 градусов, и любой свет с углом падения на переднюю поверхность герметизирующей линзы, превышающим 41,8 градуса, может быть полностью отражен, что исключает, в результате, излучение такого света наружу. Кроме того, для источника света, с использованием LED, возможно получить свет с длиной волны, отличной от света, излучаемого LED, путем примешивания определенным образом флуоресцентного материала к герметику. Флуоресцентный материал, который примешивают к герметику, возбуждается светом, излучаемым LED, излучая свет практически однородно во всех направлениях. Таким образом, эффективность выделения света улучшается при использовании уплотнительных линз с формой, которая обеспечивает вывод наибольшего количество света, излучаемого в герметизирующей линзе, непосредственно через переднюю сторону линзы, то есть линзы, имеющей полусферическую форму.

Был раскрыт способ формирования герметизирующих линз с полусферической формой, способ герметизации полимерной смолой для кристалла LED, в котором предусмотрен слой резиста снаружи от области герметизации, для регулирования формы линзы на основе разности водоотталкивающих свойств между слоем резиста и подложкой (например, см. Патентную литературу 1).

ДОКУМЕНТ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

Патентная литература 1: публикация находящейся на экспертизе заявки на японский патент №2001-332770

Сущность изобретения

Однако такой способ герметизации имеет недостатки, состоящие в том, что фактически герметик попадает на слой резиста во влажном состоянии, в результате чего получают линзу с формой, далекой от полусферической формы. Следовательно, удовлетворительное улучшение эффективности выделения света не обеспечивается.

Поэтому, желательно предоставить модуль схемы источника света, осветитель и дисплей, в которых улучшена эффективность выделения света.

Модуль схемы источника света, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, включает в себя: подложку схемы, имеющую рисунок схемных соединений на ее поверхности; рисунок схемных соединений, обладающий светоотражающей способностью; круглую подставку, предусмотренную на подложке схемы; водоотталкивающую область, предусмотренную, по меньшей мере, от участка внешней кромки подставки до части боковой поверхности подставки; и один или два, или больше кристаллов светоизлучающего прибора, установленных на подставке и возбуждаемых током, который протекает через рисунок схемных соединений.

Каждый из осветителя и дисплея, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, включает в себя описанный выше модуль схемы источника света.

В модуле схемы источника света, осветителе или дисплее, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, кристалл светоизлучающего прибора установлен на подставке, которая имеет водоотталкивающую область от участка внешней кромки до части боковой поверхности. Таким образом, получают герметизирующую линзу, имеющую диаметр, практически идентичный диаметру подставки, и имеющую практически полусферическую форму.

В модуле схемы источника света, осветителе и дисплее, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, кристалл светоизлучающего прибора установлен на подставке, которая имеет водоотталкивающую область от участка внешней кромки до части боковой поверхности, и герметизирующая линза предусмотрена на подставке. Это позволяет сформировать герметизирующую линзу, имеющую диаметр, практически идентичный диаметру подставки, и имеющую практически полусферическую форму. Поэтому, возможно эффективно выделять свет, излучаемый кристаллом светоизлучающего прибора.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 в позициях (А) и (В) показаны вид в плане и вид в поперечном сечении, соответственно, представляющие модуль схемы источника света в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 2 показана схема, представляющая конфигурацию электрода кристалла LED.

На фиг. 3 представлена схема для пояснения процесса формирования герметизирующей линзы.

На фиг. 4 показан вид в поперечном сечении модуля схемы источника света в соответствии со сравнительным примером 1.

На фиг. 5 показан вид в поперечном сечении модуля схемы источника света в соответствии со сравнительным примером 2.

На фиг. 6 в позициях (А) и (В) показаны вид в плане и вид в поперечном сечении, соответственно, представляющие модуль схемы источника света в соответствии с примером модификации.

На фиг. 7 показан вид в поперечном сечении, представляющий жидкокристаллический дисплей в соответствии с примером 1 применения.

На фиг. 8 в позициях (А) и (В) показаны вид в плане и вид в поперечном сечении основной части, соответственно, представляющие жидкокристаллический дисплей в соответствии с примером 2 применения.

На фиг. 9 показан вид в поперечном сечении, представляющий жидкокристаллический дисплей в соответствии с примером 3 применения.

На фиг. 10 показан вид в поперечном сечении, представляющий жидкокристаллический дисплей в соответствии с примером 4 применения.

На фиг. 11 показан вид в поперечном сечении, представляющий жидкокристаллический дисплей в соответствии с примером 5 применения.

На фиг. 12 показана схема, представляющая конфигурацию проводников другого кристалла LED.

Осуществление изобретения

Ниже варианты осуществления настоящего изобретения подробно описаны со ссылкой на приложенные чертежи. Следует отметить, что описание приведено в порядке, представленном ниже.

Вариант осуществления (пример, где кристалл LED установлен на подставке, имеющей водоотталкивающую область от участка внешней кромки до ее боковой поверхности)

Пример модификации (пример, в котором подставка сформирована из водоотталкивающего агента),

Пример 1 применения (пример задней подсветки прямого типа) Пример 2 применения (пример разделенной подложки)

Пример 3 применения (пример, в котором подложка схемы в отогнутом назад состоянии соединена с подложкой возбуждения на задней стороне элемента держателя)

Пример 4 применения (пример, в котором подложка схемы изогнута вместе с элементом держателя),

Пример 5 применения (пример задней подсветки со стороны кромки)

(Вариант осуществления)

В позиции (А) на фиг. 1 показана плоская конструкция модуля 1 схемы источника света, в соответствии с вариантом осуществления настоящего раскрытия, и в позиции (В) на фиг. 1 показана структура в поперечном сечении модуля 1 схемы источника света вдоль пунктирной линии 1-Г, показанной в позиции (А) на фиг. 1. Модуль 1 схемы источника света, который может использоваться, как задняя подсветка для дисплея, такого как жидкокристаллический дисплей и т.п., или в качестве модуля схемы источника света, которая представляет собой альтернативу для лампы накаливания и флуоресцентной лампы, включает в себя кристалл светоизлучающего прибора, например, кристалл 13 LED, который покрыт куполообразной герметизирующей линзой 12 на подложке 11 схемы. Количество кристаллов 13 LED в данном примере составляет один, хотя их количество может быть равно двум или больше, и большое количество кристаллов 13 LED может использоваться в виде матричной структуры, когда они применяются для задней подсветки прямого типа.

На передней стороне подложки 11 схемы предусмотрен рисунок 14 схемных соединений, обладающий светоотражающей способностью. Рисунок 14 схемных соединений может включать в себя, например, слой 14А проводников и слой 14В проводников, для подачи тока возбуждения в кристалл 13 LED, а также на подставку 14С, для установки на ней кристалла 13 LED. Такие слои 14А и 14В проводников, а также подставка 14С обладают электропроводностью и сформированы из материалов, обладающих светоотражающей способностью, используя один и тот же процесс, и выполнены электрически независимыми относительно друг друга. Следует отметить, что в настоящем варианте осуществления подставка 14С имеет только функцию подставки для кристалла 13 LED и функцию, определяющую форму и положение герметизирующей линзы 12, и не имеет функцию оригинальных проводников. Кроме того, рисунок 14 схемных соединений также включает в себя выравнивающую метку 14D, используемую во время установки кристалла 13 LED на подставку 14С и при формировании водоотталкивающей области (водоотталкивающего слоя 17). Две выравнивающие метки 14D предусмотрены на диагональной линии подставки 14С на основе линии, соединяющей слои 14А и 14В проводников, и формирующей эти выравнивающие метки 14D, используя тот же процесс и пластину (маску), что и для подставки 14С, что делает возможным способствовать выравниванию центра линзы герметизирующей линзы 12 с центром кристалла 13 LED. Следует отметить то, что здесь "светоотражающая способность" относится к случаю, когда отражающая способность для света, излучаемого кристаллом 13 LED (свет, излучаемый с задней стороны), имеет высокое значение 90% или больше. Конкретные примеры материалов, имеющих такую светоотражающую способность, могут включать в себя алюминий (А1), серебро (Ag), сплав этих материалов и т.п. Однако А1 может быть наиболее предпочтительным, с точки зрения стоимости. Кроме того, две выравнивающие метки 14D предусмотрены на диагональной линии в данном примере, хотя количество выравнивающих меток 14D не ограничено этим, но четыре выравнивающие метки 14D могут быть, в качестве альтернативы, предусмотрены так, что они окружают подставку 14С.

Следует отметить, что слои 14А и 14В проводников, подставка 14С и выравнивающая метка 14D, предпочтительно, могут быть сформированы из одних и тех же материалов, используя один и тот же процесс, для упрощения обработки, как описано выше, хотя подставка 14С может быть сформирована из любых материалов, отличных от материалов слоев 14А и 14 В проводников, а также выравнивающих меток 14D, используя любой другой процесс.

Как показано в примере на фиг. 2, кристалл 13 LED может иметь два электрода (электрод 13А n-типа и электрод 13 В p-типа) на его передней стороне. Кристалл 13 LED может быть выполнен, например, из буферного слоя 13b, который сформирован на прозрачной подложке 13а, слоя 13 с покрытия n-типа, активного слоя 13d, слоя 13е покрытия p-типа и слоя 13f колпачка. Электрод 13А n-типа электрически соединен со слоем 13 с покрытия n-типа, и электрод 13 В р-типа электрически соединен со слоем 13f колпачка.

Электрод 13А n-типа и электрод 13 В p-типа кристалла 13 LED электрически соединены со слоями 14А и 14В проводников через провода (соединительные провода) 15A и 15В из алюминия (А1), золота (Au) или любого другого материала, соответственно. Другими словами, кристалл 13 LED возбуждают током, протекающим через слои 14А и 14В проводников, а также через провода 15А и 15В, в результате чего излучается свет.

В настоящем варианте осуществления кристалл 13 LED устанавливают непосредственно на подставке 14С. Далее слово "непосредственно" означает, что сама задняя сторона кристалла 13 LED (описанной выше прозрачной подложки) прочно закрепляется на подставке 14С посредством прикрепления кристалла к подложке и т.п., без установки кристалла 13 LED в пакет или без предоставления отражающего слоя, такого как слой, покрытый оловом, или позолоченный слой между подставкой 14С и кристаллом 13 LED. Однако, как показано на фиг. 1, клеящий слой, такой как прозрачная паста 16 для присоединения кристалла, может использоваться между подставкой 14С и кристаллом 13 LED. Следует отметить, что в настоящем варианте осуществления, прозрачная паста 16 не обладает электропроводностью, хотя, как описано ниже, когда используется кристалл LED, имеющий электроды с обеих сторон, прозрачная паста 16 обладает электропроводностью, поскольку подставка 14С выполняет функцию пути для протекания тока.

Подложка 11 схемы может предпочтительно быть гибкой и складывающейся? и в конкретных условиях может быть выполнена из любого материала, на котором рисунок 14 схемных соединений напечатан на пленке из полимерной смолы, изготовленной из PET (полиэтилентерефталат), фтор, PEN (полиэтиленнафталат) и т.п., которые могут использоваться для подложки И схемы. Полимерная пленка может иметь, например, толщину пленки в диапазоне от 20 мкм до 50 мкм, и рисунок 4 схемных соединений может иметь, например, толщину в диапазоне от 35 мкм до 50 мкм, хотя значения толщины не ограничиваются этим.

Кроме того, в качестве подложки 11 схемы, в качестве альтернативы, может использоваться любой материал, в котором рисунок схемных соединений из материала с описанным выше качеством отражающей способности напечатан на соответствующем изолирующем слое полимерной смолы на подложке на основе металла такого, как А1 и т.п., в случае, когда слой изолирующей полимерной смолы составлен из полиимида, полученного на основе эпоксидной смолы или любого другого материала, сформированного на передней стороне. Кроме того, может использоваться любой материал, в котором рисунок схемных соединений из материала с описанным выше качеством отражающей способности напечатан на подложке из пленки, которая сформирована из содержащей стекло полимерной смолы, такой как FR4 (стеклотекстолит) и СЕМ3 (стеклопластик на основе композитной полимерной смолы).

Герметизирующая линза 12 имеет куполообразную форму и защищает кристалл 13 LED, и улучшает эффективность выделения света, излучаемого кристаллом 13 LED. Эта герметизирующая линза 12 может быть выполнена, например, из прозрачной полимерной смолы, такой как силикон и акриловая полимерная смола, и сформирована так, что она закрывает всю область кристалла 13 LED. Кроме того, как описано выше, такая герметизирующая линза 12 может включать в себя флуоресцентный материал. Например, возможно регулировать цветовой тон света, излучаемого кристаллом 13 LED, путем примешивания флуоресцентного материала в прозрачную полимерную смолу, такую как силикон и акриловая полимерная смола с соотношением веса, например, 10% масс. Другими словами, когда свет с заданной длиной волны излучает из кристалла 13 LED, флуоресцентный материал, содержащийся в герметизирующей линзе 12, возбуждается, излучая свет с длиной волны, отличной от излучаемого света. В качестве флуоресцентного материала, например, может использоваться флуоресцентный материал, такой как алюмоиттриевый гранат (YAG) и т.п.

Как и в случае настоящего варианта осуществления, для кристалла LED 13, который установлен непосредственно на подставке 14С, которая предусмотрена на подложке 11 схемы и которая содержит соединительные провода 15А и 15В для подачи питания, нижняя часть герметизирующей линзы имеет достаточно большой размер для предотвращения замыкания соединительных проводов 15А и 15В друг на друге. Более конкретно, как показано в позиции (В) на фиг. 1, радиус R линзы уплотнительной линзы 12 принимает значение, получаемое путем сложения длины А соединительного провода 15А (или соединительного провода 15В) с конца кристалла 13 LED и зазора В, который поглощает любые производственные вариации, такие как длина или место соединения соединительного провода 15А (15В), и положение формирования или размер (радиус R линзы) герметизирующей линзы 12, до значения, эквивалентного половине размера L кристалла. Длину каждого из соединительных проводов 15А и 15В определяют в соответствии с диаметром провода, совместимого с прочностью, необходимой для обеспечения надежности, требуемой от приемлемого для применения продукта. Кроме того, допуск для производственных вариаций определяют в зависимости от точности используемого технологического оборудования. В качестве примера, радиус R линзы герметизирующей линзы 12, в случае, когда используют кристалл 13 LED с размером L кристалла 510 мкм, может иметь следующее значение. Например, предполагая заднюю подсветку для жидкокристаллического дисплея, диаметр φ и длина А провода для соединительного провода могут составлять 25 мкм и 0,7 мм, соответственно. Точность установки положения каждого из соединительного оборудования может составлять приблизительно +/-0,03 мм, точность установки положения каждого центра линзы может составлять приблизительно +/-0,1 мм, и точность установки положения радиуса линзы, в соответствии с количеством покрытия из силикона может составлять приблизительно +/-0,12 мм. Основываясь на таком предположении, учитывая, что зазор между соединительным проводом и герметизирующей линзой 12 составляет 0,3 мм, зазор В в данном случае получают, используя следующее выражение: В=0,03+0,1+0,12+0,3=0,55 мм. Поэтому, рассчитанное значение радиуса R линзы для герметизирующей линзы 12 может составить приблизительно 1,6 мм, исходя из следующего выражения: R=0,255+0,7+0,55.

Кроме того, герметизирующая линза 12, в соответствии с настоящим вариантом осуществления, имеет приблизительно полусферическую форму с отношением радиуса R к высоте Н нижней части уплотнительной линзы 12 (соотношение размеров H/R) равное 0,8 или больше, предпочтительно, 0,85 или больше, в частности, среди других куполообразных форм. Как описано выше, когда силикон используют как материал для герметизирующей линзы 12, из-за отличия в показателе преломления между воздухом и силиконом свет, поступающий на переднюю сторону герметизирующей линзы 12, полностью отражается внутрь герметизирующей линзы 12, если угол падения превышает критический угол (41,8 градуса). Кроме того, для герметизирующей линзы 12, в которой подмешан флуоресцентный материал, флуоресцентный материал возбуждается, когда свет, излучаемый кристаллом 13 LED, воздействует на флуоресцентный материал, содержащийся в герметизирующей линзе 12, излучая, таким образом, свет с другой длиной волны, чем кристалл 13 LED. В этом случае, при добавлении к свету, который излучается из кристалла 13 LED, флуоресцентный материал также излучает свет почти однородно во всех направлениях. В соответствии с этим, для улучшения эффективности выделения излучаемого света из герметизирующей линзы 12, форма линзы герметизирующей линзы 12 может быть предпочтительно задана таким образом, чтобы угол падения на переднюю сторону линзы для света, который излучается почти равномерно во всех направлениях, был равным или меньше, чем критический угол. Определили, что более предпочтительно, чтобы герметизирующая линза 12 была выполнена в форме, позволяющей пропускать свет через герметизирующую линзу 12 в состоянии, в котором угол падения близок к нулю, то есть в полусферической форме.

Герметизирующую линзу 12 такой формы получают, благодаря предоставлению подставки 14С между кристаллом 13 LED и подложкой 11 схемы.

Как описано выше, подставка 14С представляет собой рисунок 14 схемных соединений, который сформирован, используя тот же процесс и пластину, как и при изготовлении слоев 14А и 14В проводников, и на ней устанавливают кристалл 13 LED и с ее помощью определяют внешний диаметр герметизирующей линзы 12. Такая подставка 14С имеет круглую форму, и ее радиус R используется, как расчетное значение для радиуса R линзы герметизирующей линзы 12. Кроме того, толщина подставки 14С может быть, по меньшей мере, равна или быть больше, чем толщина (диаметр) составляющего материала для герметизирующей линзы 12, например, атома силикона. Толщина может, предпочтительно, находиться в пределах диапазона от 20 мкм до 50 мкм, обеспечивая, таким образом, возможность формирования герметизирующей линзы 12 с приблизительно полусферической формой. Подставка 14С формируется с помощью водоотталкивающего слоя 17 от участка внешней кромки до ее боковой поверхности и подложки И схемы на внешней кромке подставки 14С. Следует отметить то, что "круглая форма", используемая здесь, не обязательно может представлять собой точную круглую форму. Более конкретно, если возможно сформировать описанную выше герметизирующую линзу 12 с приблизительно полусферической формой, круглая форма может иметь любой неровный участок на внешней окружности. Кроме того, здесь водоотталкивающий слой 17 сформирован на боковой поверхности и на всей области внешней кромки подставки 14С, в дополнение к участку внешней кромки подставки 14С, хотя область, где сформирован водоотталкивающий слой 17, не ограничена этим, но водоотталкивающий слой 17 может быть сформирован, по меньшей мере, непрерывно на участке внешней кромки и на части боковой поверхности подставки 14С.

Водоотталкивающий слой 17 формирует герметизирующую линзу 12 с заданной формой и в заданном положении в соединении с подставкой 14С. После установки кристалла 13 LED на подставку 14С, на которой сформирован водоотталкивающий слой 17, когда выполняют заливку герметика на подставке 14С, герметик протекает до водоотталкивающего слоя 17, который предусмотрен на участке внешней кромки подставки 14С. Когда заливку продолжают таким же образом, герметик распределяется под некоторым углом контакта, поддерживаемым вдоль внутреннего диаметра водоотталкивающего слоя 17, достигая внешней кромки подставки 14С соответствующим образом. Герметик, который достиг внешней кромки, постепенно принимает сферическую форму, без расплескивания за пределы подставки 14С, из-за водоотталкивающего свойства водоотталкивающего слоя 17 и поверхностного натяжения самого герметика. В этом случае водоотталкивающий слой 17, предпочтительно, может иметь толщину пленки, обеспечивающую заполнение изгибов между подставкой 14С и подложкой 11 схемы, и отсутствие наклонной формы участка кромки на внешней кромке, например, для толщины пленки в диапазоне от 1 мкм до 2 мкм. Водоотталкивающий слой 17 может быть сформирован из, например, водоотталкивающего агента, такого как фторуглеродная полимерная смола.

Следует отметить, что слой резиста белого цвета (не показан на чертеже) может быть предусмотрен между слоями 14А и 14 В проводников и внешним окружающим участком герметизирующей линзы 12. Кроме того, слой резиста белого цвета также может быть предусмотрен на подложке 11 схемы между подставкой 14С внутри области, покрытой герметизирующей линзой 12 и слоями 14А и 14В проводников. Примеры такого резиста белого цвета могут включать в себя неорганический материал, такой как микрочастицы окиси титана (TiO₂) и сульфат бария (BaSO₄), и органический материал, такой как пористые микрочастицы акриловой полимерной смолы, имеющие бесчисленное множество пор для рассеяния света и микрочастицы поликарбонатной полимерной смолы. Конкретно говоря, доступен резист для пайки, FINEDEL DSR-330S42-13W (наименование продукта, TAMURA KAKEN CORPORATION) и т.п. Такие слои резиста белого цвета могут вызвать ухудшение отражающей способности из-за нагрева во время соединения и любых других факторов, хотя они выполняют функцию отражения света (отражающую способность порядка первой половины 80%).

Модуль 1 схемы источника света может быть изготовлен с использованием, например, следующих процессов.

Вначале, на подложке 11 схемы формируют твердую пленку А1 толщиной, например, в диапазоне от 20 мкм до 50 мкм, и после этого на ней формируют слои 14А и 14В проводников, подставку 14С и выравнивающие метки 14D. В этом случае подставку 14С выполняют круглой формы с таким же радиусом, как и радиус R расчетной герметизирующей линзы 12, как описано выше. Затем, после нанесения прозрачной пасты 16 на подставку 14С, выполняют выравнивание, используя выравнивающую метку 14D, и кристалл 13 LED устанавливают таким образом, что обеспечивается выравнивание центра подставки 14С с центром кристалла 13 LED. Затем, кристалл 13 LED прочно закрепляют на подставке 14С, используя отверждение под действием тепла. После этого выполняют соединение двух электродов (электрода 13А n-типа и электрода 13В p-типа) с кристаллом 13 LED и слоями 14А и 14В проводников, используя описанные выше провода 15А и 15В, путем соединения проводов.

Затем наносят водоотталкивающий агент по кругу в области от участка внешней кромки подставки 14С до внешней части подставки 14С, для формирования водоотталкивающего слоя 17 с толщиной пленки в диапазоне от 1 мкм до 2 мкм, и после этого наносят умеренное количество уплотнителя (например, силиконовой смолы и т.п.) на подставку 14С. Термин "умеренное количество", используемый здесь, относится к количеству, которое позволяет поддерживать поверхностное натяжение герметика, без проливания его с подставки 14С. Более конкретно, для герметика с вязкостью порядка 500 mPa, при условии, что количество герметика, достигающего участка внешней окружности подставки 14С, при поддержании угла контакта вдоль водоотталкивающего слоя 17, как предполагается, составляет 100%, предпочтительно наносят герметик в количестве 125% или больше. Более предпочтительно, его количество может составлять, по меньшей мере, 125%, но не больше, чем 202%, позволяя, таким образом, получать герметизирующую линзу 12 приблизительно сферической формы с соотношением размеров 0,85 или больше.

На фиг. 3 показан процесс нанесения герметика при формировании герметизирующей линзы 12. Когда положение наконечника X для нанесения покрытия выровнено с центром кристалла 13 LED, наносимый герметик распределяют пошагово симметрично относительно центра кристалла 13 LED. После увеличения количества генметика до величины, при которой он начинает приближаться к водоотталкивающему слою 17, он распределяется при поддержании определенного угла контакта с водоотталкивающим слоем 17 вдоль внутреннего диаметра водоотталкивающего слоя 17. Как показано на фиг. 3, однако, когда выравнивание положения наконечника X для нанесения покрытия с центром кристалла 13 LED нарушается, прежде всего, герметик достигает положения (стороны с правой стороны на чертеже), которая расположена ближе всего к внутреннему диаметру водоотталкивающего слоя 17 и внешнему диаметру подставки 14С. Если подача герметика все еще будет продолжена даже после того, как герметик достигнет внутреннего диаметра подставки 14С, герметик начнет затекать на водоотталкивающий слой 17, и затем достигает внешней кромки подставки 14С. После этого, если подача герметика продолжится, он вытечет за пределы подставки 14С, но останется на подставке 14С, без стекания с нее, поскольку он стремится принять круглую форму под действием поверхностного натяжения самого герметика. Кроме того, если подача герметика будет продолжена, герметик начнет распространяться в направлении (в направлении левой стороны на чертеже) от внутреннего диаметра водоотталкивающего слоя 17 и внешнего диаметра подставки 14С вдоль внешней кромки подставки 14С, покрывая всю площадь 14С в конечном итоге. Как описано выше, в настоящем варианте осуществления, положение подставки 14С становится положением для непосредственного формирования герметизирующих линз 12.

Следует отметить, что когда продолжают подачу герметика в состоянии, когда герметик покрывает всю площадь подставки 14С, герметик остается на внешней кромке подставки 14С под действием его поверхностного натяжения, и высота капли постепенно увеличивается, в результате чего она принимает приблизительно полусферическую форму с соотношением размеров (H/R) 0,85 или больше. Однако, если будет выполняться подача герметика, превышающая поверхностное натяжение, герметик не сможет поддерживать свой собственный вес и растечется за пределы подставки 14С. В соответствии с этим, что касается количества герметика, может быть желательным использовать промежуточное значение между величиной, необходимой для покрытия всей области подставки 14С, и предельным значением, для предотвращения разлива герметика за пределы подставки 14С, в качестве количества для применения с учетом вариаций подаваемого количества. Такая подаваемая величина составляет, по меньшей мере, 125%, но не больше, чем 202%, как описано выше.

После нанесения герметика на подставку 14С, герметик отверждают путем его нагрева, например, при температуре 150 градусов по Цельсию в течение четырех часов. Это позволяет сформировать герметизирующую линзу 12 приблизительно полусферической формы с соотношением размеров (H/R) 0,85 или больше и получить модуль 1 схемы источника света, показанный на фиг. 1.

Следует отметить, что здесь водоотталкивающий слой 17 формируется после соединения кристалла 13 LED и соединения проводников с подставкой 14С, хотя способ не ограничен этим, но соединение с кристаллом и соединение проводников кристалла 13 LED с подставкой 14С могут выполняться после формирования водоотталкивающего слоя 17.

В модуле 1 схемы источника света, в соответствии с настоящим вариантом осуществления, подставка 14С, имеющая водоотталкивающий слой 17 на участке внешней кромки и на части ее боковой поверхности предусмотрена на подложке 11 схемы для установки кристалла 13 LED на ней. Благодаря тому, что герметизирующая линза 12 предусмотрена на подставке 14С, герметизирующая линза 12 принимает приблизительно полусферическую форму с соотношением размеров (H/R) 0,85 или больше. Это улучшает эффективность выделения света, который излучается кристаллом 13 LED. Ниже это описано дополнительно.

(Сравнительный пример 1)

На фиг. 4 показан модуль схемы 100А источника света, в котором кристалл LED 113 закреплен непосредственно на подложке 111 схемы, как в модуле 1 схемы источника света, в соответствии с настоящим вариантом осуществления. На передней стороне подложки 111 схемы используется сам материал основы (например, стеклотекстолит или пленка из полимерной смолы) для используемой подложки, или предусмотрены агент резиста белого цвета или металлический слой, изготовленный из Ag, Al и т.п., которые используются, как структура проводки. Когда уплотнительную линзу 112 формируют путем нанесения уплотнителя на такую подложку 111 схемы, поскольку передняя сторона подложки 111 схемы имеет плохие водоотталкивающие свойства для герметика, соотношение размеров (H/R) получается в пределах диапазона от приблизительно 0,2 до 0,3, в результате чего получается форма, далекая от описанной выше идеальной формы линзы (полусферической формы), как показано на фиг. 4.

(Сравнительный пример 2)

На фиг. 5 показан модуль 100 В схемы источника света, где круглый водоотталкивающий слой 117 предусмотрен вокруг кристалла 113 LED, установленного на подложке 111 схемы. В этом модуле 100В схемы источника света, поскольку уплотнитель, который нанесен на кристалл 113 LED достигает водоотталкивающего слоя 117 во влажном состоянии, и поддерживает угол контакта на водоотталкивающем слое 117, становится возможным поддерживать высоту Н линзы по сравнению с герметизирующей линзой 112 в соответствии с описанным выше сравнительным примером 1. Даже в такой конфигурации, однако, соотношение размеров (H/R) улучшается только до уровня от 0,6 до 0,72, и удовлетворительная эффективность выделения не достигается.

Далее, как и в сравнительном примере 2, когда водоотталкивающий слой 117 предусмотрен вокруг кристалла 113 LED, положение для формирования герметизирующей линзы 112 зависит от водоотталкивающего слоя 117. Как и в настоящем варианте осуществления, а также, как и в сравнительных примерах 1 и 2, в модуле схемы источника света, где кристалл LED соединен непосредственно с подложкой схемы, метки выравнивания обычно предусмотрены на подложке для выравнивания места установки кристалла LED. Такая метка выравнивания также используется для выравнивания при формировании водоотталкивающего слоя 117, но каждую установку кристалла 113 LED на подложку 111 схемы и формирование водоотталкивающего слоя 117 выполняют, используя разные процессы и независимое оборудование. Точность установки положения кристалла, доступная в настоящее время для оборудования для соединения кристалла, находится в пределах диапазона от +/-20 мкм до 30 мкм, при этом точность установки подложки оборудования для нанесения водоотталкивающего агента находится в диапазоне от +/-20 мкм до 30 мкм, точность установки пластины для водоотталкивающего агента находится в диапазоне от +/-20 мкм до 30 мкм, и точность установки положения структуры пластины находится в диапазоне от +/-20 мкм до 30 мкм. Следовательно, центр кристалла 113 LED и положение центра круглого водоотталкивающего слоя 117 могут изменяться в пределах приблизительно 100 мкм. Это приводит к недостатку, состоящему в том, что увеличивается смещение между центром кристалла 113 LED и центром герметизирующей линзы 112.

Как описано выше, в модуле схемы источника света, где центр кристалла LED и центральное положение герметизирующей линзы не выровнены, интенсивность света, который излучается из кристалла LED, становится сильнее в месте ближе к кристаллу LED. Поэтому, дисперсия интенсивности света (распределение света) для каждого угла падения света, который излучается наружу из линзы, не будет симметричной относительно центра кристалла LED. Кроме того, в модуле схемы источника света, где флуоресцентный материал, проявляющий люминесценцию, отличную от света, излучаемого кристаллом LED, подмешивают в уплотнительную линзу 112, возникают вариации на расстоянии от кристалла LED в направлении к передней стороне герметизирующей линзы, из-за несовмещения положения центра между кристаллом LED и герметизирующей линзой. Это также может привести к недостатку, состоящему в том, что количество флуоресцентного материала, присутствующего в каждом направлении становится не постоянным, в результате чего происходит отклонение хроматичности от целевого значения.

Так же, как и в настоящем варианте осуществления, как и в сравнительных примерах 1 и 2, в модуле схемы источника света (типа непосредственной установки LED), где кристалл LED установлен непосредственно на подложке схемы, возможно существенно уменьшить затраты, благодаря использованию меньшего количества компонентов, уменьшенного количества производственных процессов и т.п.по сравнению с модулем схемы источника света, в котором используется упакованный кристалл LED (LED упакованного типа), который обычно используют. И, напротив, дисплей, в котором LED непосредственно установленного типа используется, как задняя подсветка, имеет недостаток, состоящий в том, что он имеет большую неоднородность хроматичности и неоднородность в виде гранулированности, чем у дисплея, в котором используется LED упакованного типа. Одна причина этого состоит в следующем.

Более конкретно LED упакованного типа имеет кристалл LED, который установлен на свинцовой рамке, в которой отражающаяся пластина закреплена, как коническая форма, центрующаяся вокруг такого кристалла LED, предусмотрены корпус и т.п., и пространство, окруженное этими составляющими частями, герметизировано с помощью герметика. Поскольку законченные LED упакованного типа имеют значительную вариации по яркости, хроматичности, напряжению возбуждения и т.п., их инспектируют индивидуально в отношении яркости или хроматичности после изготовления, и затем их сортируют, получая LED, имеющие почти идентичные характеристики, для использования в качестве модуля схемы источника света. В соответствии с этим, модуль схемы источника света, в котором используется множество LED упакованного типа позволяет подавлять любые вариации яркости и хроматичности. С другой стороны, для LED непосредственно устанавливаемого типа, сортировка LED по каждой характеристике яркости невозможна, поскольку такие LED устанавливают непосредственно на подложку схемы. В результате, любые вариации яркости и хроматичности могут возникать в модуле схемы источника света. Поэтому, из-за необходимости уменьшения неоднородности хроматичности и неоднородности в виде гранулированности, которые могут возникать при использовании LED непосредственно устанавливаемого типа в качестве задней подсветк