(57)【要約】      （修正有）【課題】基板に対する発光素子の実装位置のズレを防止することができる表示装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】表示装置１の基板１０上に複数のＬＥＤパッケージ２０をリフロー実装するとき、複数のＬＥＤパッケージ２０を薄板３０を用いて基板１０に押え付ける。ＬＥＤパッケージには長手方向へ突出する２つの脚部２１が形成されており、薄板の水平板部でこの脚部の上面を押えることで、リフロー半田付け工程でＬＥＤパッケージが浮いて位置がズレるのを防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
この基板上にリフロー半田付けされる複数の発光素子と、
前記複数の発光素子を前記基板に押える押え部材と
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記押え部材は、熱伝導性の良い材料からなる細線又は薄板であり、それらの表面に絶縁加工が施されていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記細線又は薄板の表面は、黒色であることを特徴とする請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
前記薄板は、前記複数の発光素子のそれぞれの端部を前記基板に押し付けるように配置されていることを特徴とする請求項２又は３記載の表示装置。
【請求項５】
前記基板を透明又は半透明の板で被い、前記複数の発光素子を外界と遮断していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の表示装置。
【請求項６】
前記複数の発光素子と前記透明又は半透明の板との間に所定の屈折率を有する樹脂が挟み込まれていることを特徴とする請求項５記載の表示装置。
【請求項７】
前記複数の発光素子はＬＥＤであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の表示装置。
【請求項８】
はんだペーストが塗布された基板上に複数の発光素子を配置する第１工程と、
第１工程の後、前記複数の発光素子のそれぞれを前記基板に押える押え部材を前記基板上に固定する第２工程と、
第２工程の後、前記はんだペーストを加熱し、前記複数の発光素子を前記基板に固定する第３工程と
を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大量のパッケージングされたＬＥＤ素子を一度に基板上に固定する方法としてリフロー実装が知られている。しかし、このリフロー実装したとき（半田ペーストが塗布された基板の電極部にＬＥＤ素子の端子部が載った状態でリフロー炉を通したとき）には、ＬＥＤ素子が浮き上がり位置ずれが発生するという問題がある。これを解決する技術として、基板の両面に電極部を形成したり、基板と接触する電極部の面積を大きくしたりするものが下記公報に開示されている。
【特許文献１】特開２００３−７８１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、ＬＥＤ素子を基板にリフロー実装するときの温度は高いため、たとえ上記公報の技術を採用したとしても、基板の電極部に塗布された半田ペーストが溶け、ＬＥＤ素子の浮き上がり、位置にズレが発生する場合がある。
【０００４】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は基板に対する発光素子の実装位置のズレを防止することができる表示装置及びその造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、基板と、この基板上にリフロー半田付けされる複数の発光素子と、前記複数の発光素子を前記基板に押える押え部材とを備えることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の表示装置において、前記押え部材は、熱伝導性の良い材料からなる細線又は薄板であり、それらの表面に絶縁加工が施されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項２記載の表示装置において、前記細線又は薄板の表面は、黒色であることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３記載の表示装置において、前記薄板は、前記複数の発光素子のそれぞれの端部を前記基板に押し付けるように配置されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載の表示装置において、前記基板を透明又は半透明の板で被い、前記複数の発光素子を外界と遮断していることを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項５記載の表示装置において、前記複数の発光素子と前記透明又は半透明の板との間に所定の屈折率を有する樹脂が挟み込まれていることを特徴とする。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項記載の表示装置において、前記複数の発光素子はＬＥＤであることを特徴とする。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、はんだペーストが塗布された基板上に複数の発光素子を配置する第１工程と、第１工程の後、前記複数の発光素子のそれぞれを前記基板に押える押え部材を前記基板上に固定する第２工程と、第２工程の後、前記はんだペーストを加熱し、前記複数の発光素子を前記基板に固定する第３工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、基板に対する発光素子の実装位置のズレを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１はこの発明の第１実施形態に係る表示装置１を示し、同図（ａ）はＬＥＤパッケージ２０を基板１０に配置した状態を示す斜視図、同図（ｂ）はＬＥＤパッケージ２０を基板１０に実装した状態を示す斜視図、図３は図１（ｂ）のＡ−Ａ線に沿う断面を示す概念図である。なお、図１（ａ）、（ｂ）には基板１０の一部が示されている（以下の実施形態も同様）。
【００１６】
表示装置１は、基板１０と、基板１０上にリフロー半田付けされる複数のＬＥＤパッケージ（発光素子）２０と、複数のＬＥＤパッケージ２０を基板１０に押える薄板（押え部材）３０とを備えている。
【００１７】
ＬＥＤパッケージ２０はほぼ直方体状であり、その内部にＬＥＤチップが収容されている。ＬＥＤパッケージ２０には長手方向へ突出する２つの脚部２１が形成されている。脚部２１の下面にはＬＥＤ側電極２２が設けられている。ＬＥＤ側電極２２は、基板１０の上面に設けられた基板側電極１１に半田２３で固定（半田付け）されている。
【００１８】
薄板３０は複数のＬＥＤパッケージ２０の間に配置されている。薄板３０は水平板部３０ｂと水平板部３０ｂの下面に一体に成形された垂直支持部３０ａとを有する。薄板３０の水平板部３０ｂが脚部２１の上面に載り、水平板部３０ｂが基板１０の上面に固定される。薄板３０の水平板部３０ｂで脚部２１の上面を押えることで、リフロー半田付け工程で、ＬＥＤパッケージ２０が浮いて位置がズレたり、ＬＥＤパッケージ２０が起立するいわゆるマンハッタン現象が生じたりするのを防止することができる。
【００１９】
薄板３０は熱伝導性の良い材料からなり、薄板３０の表面には絶縁加工が施されている。したがって、表示装置１を使用したときにＬＥＤパッケージ２０で発生した熱を効率良く逃がすことができるため、ＬＥＤパッケージ２０の動作を安定に保つことができるとともに、ＬＥＤパッケージ２０の寿命を延ばすことができる。
【００２０】
また、薄板３０の表面を黒色とするのが好ましい。このようにすることで、ブラックマトリックスとしても機能し、表示装置１に表示される画像がより鮮明になる。
【００２１】
更に、リフロー半田付け工程の後、基板１０を図示しない透明又は半透明の樹脂（シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂等）又はガラス板で被い、複数のＬＥＤパッケージ２０を外界と遮断するのが好ましい。このようにすることによって、ＬＥＤパッケージ２０が外界の環境に直に曝されないので、ＬＥＤパッケージ２０の動作を安定に保つことができるとともに、寿命を延ばすことができる。
【００２２】
また、複数のＬＥＤパッケージ２０と透明又は半透明の板との間に所定の屈折率を有する樹脂（図示せず）を挟み込むのが好ましい。このようにすることによって、ＬＥＤパッケージ２０から発せられた光の損失を最小限に抑え、光透過性を向上させることができる。
【００２３】
次に、表示装置１の製造方法を説明する。
【００２４】
まず、ディスペンサ等によって基板側電極１１にはんだペースト（図示せず）が塗布された基板１０上に複数のＬＥＤパッケージ２０を配置する（第１工程）。このとき、ＬＥＤパッケージ２０のＬＥＤ側電極２２を基板１０の基板側電極１１上に載せる。
【００２５】
前記第１工程の後、薄板３０を基板１０上に固定する（第２工程）。
【００２６】
このとき、薄板３０の垂直支持部３０ａを基板１０上に接着剤で固着する。
【００２７】
第２工程の後、基板１０を所定の温度（例えば３００℃）に加熱されたリフロー炉等に通してはんだペーストを加熱し、複数のＬＥＤパッケージ２０を基板１０に半田付けにより固定する（第３工程）。
【００２８】
なお、半田付け不良のときには必要に応じてリワーク装置等を用いて半田付けし直すこともできる。
【００２９】
この実施形態によれば、複数のＬＥＤパッケージ２０が薄板３０によって基板１０に押え付けられるので、リフロー半田付け工程における基板１０に対するＬＥＤパッケージ２０の位置のズレを防止することができる。
【００３０】
図２はこの発明の第２実施形態に係る表示装置１０１を示し、同図（ａ）はＬＥＤパッケージ１２０を基板１０に配置した状態を示す斜視図、同図（ｂ）はＬＥＤパッケージ１２０を基板１０に実装した状態を示す斜視図、図４（ａ）は図２（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿う断面を示す概念図、図４（ｂ）は図２（ｂ）のＣ−Ｃ線に沿う断面を示す概念図であり、第１実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００３１】
この実施形態は、ＬＥＤパッケージ（発光素子）１２０の形状がＬＥＤパッケージ２０の形状と異なる点で、第１実施形態と相違する。
【００３２】
ＬＥＤパッケージ１２０の下部には断面Ｌ字状の２つのＬＥＤ側電極１２２が設けられている。ＬＥＤ側電極１２２は、基板１０の基板側電極１１に半田２３で固定（半田付け）されている。
【００３３】
薄板３０は複数のＬＥＤパッケージ１２０の間に配置されている。薄板３０は水平板部３０ｂと水平板部３０ｂの下面に一体に成形された垂直支持部３０ａとを有する。薄板３０の水平板部３０ｂがＬＥＤパッケージ１２０の上面に載り、水平板部３０ｂがＬＥＤパッケージ１２０の上面に固定される。薄板３０の水平板部３０ｂでＬＥＤパッケージ１２０の上面を押えることで、リフロー半田付け工程で、ＬＥＤパッケージ１２０が浮いて位置がズレたり、ＬＥＤパッケージ１２０が起立するいわゆるマンハッタン現象が生じたりするのを防止することができる。
【００３４】
薄板３０は熱伝導性の良い材料からなり、薄板３０の表面に絶縁加工を施す点、薄板３０の表面を黒色とする点は第１実施形態と同様である。
【００３５】
なお、表示装置１０１の製造方法は表示装置１の製造方法と同様であるのでその説明を省略する。
【００３６】
この実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００３７】
図５はこの発明の第３実施形態に係る表示装置２０１を示し、同図（ａ）ＬＥＤベアチップ２２０を基板１０に配置した状態を示す平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面を示す概念図であり、第１実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００３８】
この実施形態は、ＬＥＤパッケージ２０に代えてパッケージを用いないＬＥＤベアチップ（発光素子）２２０を基板１０（図５（ａ）では図示省略）上に配置した点で、第１実施形態と相違する。
【００３９】
ＬＥＤベアチップ２２０は直方体状である。ＬＥＤベアチップ２２０の下面には２つのＬＥＤ側電極２２２が設けられている。ＬＥＤ側電極２２２は、基板１０の基板側電極１１に半田バンプ２３で固定（半田付け）されている。
【００４０】
薄板２３０は複数のＬＥＤパッケージ２０の間に配置されている。薄板３０は水平板部３０ｂと水平板部３０ｂの下面に一体に成形された垂直支持部３０ａとを有する。薄板３０の水平板部３０ｂがＬＥＤベアチップ２２０の上面に載り、水平板部３０ｂがＬＥＤベアチップ２２０の上面に固定される。薄板３０の水平板部３０ｂでＬＥＤベアチップ２２０の上面を押えることで、リフロー半田付け工程で、ＬＥＤパッケージ１２０が浮いて位置がズレたり、ＬＥＤベアチップ２２０が起立するいわゆるマンハッタン現象が生じたりするのを防止することができる。
【００４１】
薄板２３０は熱伝導性の良い材料からなり、薄板２３０の表面に絶縁加工を施す点、薄板２３０の表面を黒色とする点は第１実施形態と同様である。
【００４２】
この実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００４３】
図６はこの発明の第４実施形態に係る表示装置３０１のＬＥＤパッケージ２０を基板１０に実装した状態を示す斜視図であり、第１実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００４４】
この実施形態は、薄板３０に代えて細線１３０でＬＥＤパッケージ２０を基板１０に押え付けるようにした点で、第１実施形態と相違する。
【００４５】
表示装置３０１は、基板１０と、基板１０上にリフロー半田付けされる複数のＬＥＤパッケージ２０と、複数のＬＥＤ２０を基板１０に押える細線（押え部材）１３０とを備えている。細線１３０は例えばピアノ線である。
【００４６】
細線１３０は、基板１０上に横方向へ並ぶＬＥＤパッケージ２０の脚部２１上を基板１０に押し付けるように張られている。
【００４７】
この実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態に係る表示装置を示す図である。
【図２】図２はこの発明の第２実施形態に係る表示装置を示す図である。
【図３】図３は図１（ｂ）のＡ−Ａ線に沿う断面を示す概念図である。
【図４】図４（ａ）は図２（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿う断面を示す概念図、図４（ｂ）は図２（ｂ）のＣ−Ｃ線に沿う断面を示す概念図である。
【図５】図５はこの発明の第３実施形態に係る表示装置を示す図である。
【図６】図６はこの発明の第４実施形態に係る表示装置のＬＥＤパッケージを基板に実装した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４９】
１，１０１，２０１，３０１：表示装置、１０：基板、２０，１２０：ＬＥＤパッケージ（発光素子）、３０，２３０：薄板（押え部材）、１３０：細線（押え部材）、２２０：ＬＥＤベアチップ（発光素子）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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