(57)【要約】【課題】直下型のＬＥＤバックライトにおいて、透過反射板全体を通過する光量を向上しつつ、光の均一性にも優れる透過反射板を提供する。【解決手段】基板上に金属配線部を介して設けられた複数のＬＥＤ素子と、その周囲に設けられた反射層と、複数のＬＥＤ素子に対向離間して設けられる透過反射板と、を有するＬＥＤバックライトであって、樹脂フィルムと、該樹脂フィルムの少なくとも一方の面上に積層された反射層とで構成され、それぞれのＬＥＤ素子に対応する複数の区画領域を備え、区画領域は反射層の領域に反射部が設けられ、それ以外の領域に透過部が設けられ、透過部の面積割合は、中央領域から外側領域にかけて増加し、中央領域において、前記反射部で囲まれる領域内に独立閉領域の透過部を有する第１パターンと、外側領域において、前記透過部で囲まれる領域内に独立閉領域の反射部を有するか、透過部のみを有する第２パターンとを備える。【選択図】図５
2018006259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に金属配線部が積層されているＬＥＤ素子用基板と、
前記ＬＥＤ素子用基板上に、前記金属配線部によって導通可能な態様でマトリックス状に設けられた複数のＬＥＤ素子と、
前記ＬＥＤ素子用基板上で、それぞれの前記ＬＥＤ素子の周囲に設けられた反射層と、
前記複数のＬＥＤ素子に対向離間して設けられ、前記ＬＥＤ素子からの出射光の一部を透過して一部を反射する透過反射板と、を有するＬＥＤバックライトであって、
前記透過反射板は、樹脂フィルムと、該樹脂フィルムの少なくとも一方の面上に積層された反射層とで構成され、
前記透過反射板は、平面視において複数に分割された区画領域を備え、
それぞれの前記区画領域は、前記反射層が所定のパターンで設けられた反射部と、前記反射部以外で構成される透過部とを備え、
それぞれの前記区画領域における前記透過部の面積割合は、前記区画領域のＬＥＤ素子に対向する位置を含む中央領域から、前記中央領域を囲む外側領域にかけて増加しており、
前記中央領域において、前記反射部で囲まれる領域内に独立閉領域の透過部を有する第１パターンと、
前記外側領域において、前記透過部で囲まれる領域内に独立閉領域の反射部を有するか、又は、前記透過部のみで構成される第２パターンと、を備えるＬＥＤバックライト。
【請求項２】
前記外側領域における前記透過部の面積割合が５０％以上１００％以下である請求項１に記載のＬＥＤバックライト。
【請求項３】
前記反射層が、白色顔料を含む熱硬化性樹脂組成物の硬化層であって、前記硬化層の厚さが２０μｍ以上２００μｍ以下であり、波長３５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下における反射率が８０％以上である請求項１又は２に記載のＬＥＤバックライト。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のＬＥＤバックライトと、画像表示パネルと、を備えるＬＥＤ画像表示装置。
【請求項５】
複数のＬＥＤ素子からの出射面に対向離間して設けられ、前記ＬＥＤ素子からの出射光の一部を透過して一部を反射する直下型ＬＥＤバックライト用透過反射板であって、
樹脂フィルムと、該樹脂フィルムの少なくとも一方の面上に積層された反射層とで構成され、
平面視において複数に分割された区画領域を備え、
それぞれの前記区画領域は、前記反射層が所定のパターンで設けられた反射部と、前記反射部以外で構成される透過部とを備え、
それぞれの前記区画領域における前記透過部の面積割合は、前記区画領域の中央領域から、前記中央領域を囲む外側領域にかけて増加しており、
前記中央領域において、前記反射部で囲まれる領域内に独立閉領域の透過部を有する第１パターンと、
前記外側領域において、前記透過部で囲まれる領域内に独立閉領域の反射部を有するか、又は、前記透過部のみで構成される第２パターンと、を備える直下型ＬＥＤバックライト用透過反射板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤバックライト、ＬＥＤ画像表示装置、及びそれに用いる直下型ＬＥＤバックライト用透過反射板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、急速に普及が進んだＬＥＤ画像表示装置は、通常、液晶表示パネル等の表示画面と、この表示画面を背面側から照明するバックライトとを備えている。スマートフォンの表示画面やその他の携帯端末等、中小型のＬＥＤ画像表示装置では導光板方式によるバックライトを採用するものが多いが、大画面液晶テレビ等の大型のＬＥＤ画像表示装置では直下型のバックライトを用いることが増えている。
【０００３】
ここで、直下型のバックライトを有するＬＥＤ画像表示装置においては、ムラのない高品位な映像を表示するために、光源となるＬＥＤ素子からの出射光を均一に拡散させるために、ＬＥＤ素子と画像表示パネルとの間に拡散板を設置する必要があるが、更に、ＬＥＤ素子と拡散板と間にフラッタと呼ばれる透過反射板を配置して、反射光を有効利用すると共に、均一性の向上を図る技術が検討されている（特許文献１参照）。
【０００４】
このフラッタの構成としては、ＬＥＤ光を反射する白色などの樹脂製反射材シートに所望の開孔部を形成する構成が知られている。より具体的には、ＬＥＤ直上を遮光部とし、ＬＥＤの周囲に行くに従って徐々に大きな開孔を形成する開孔パターンを形成する。これにより、ＬＥＤ直上の光を反射させて周囲に拡散し、周囲の開孔から出光させることができ、全体として画面全体としての出射光の均一性を得るものである。
【０００５】
又、上記の特許文献１には、フラッタの別の構成として、透明樹脂基材上に反射材をパターン印刷して反射層を形成することで、透過部と遮光部とを形成する構成も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１７４６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の特許文献１の構成においては、ＬＥＤの周囲に行くに従って徐々に大きな開孔（透過部）を形成する開孔パターンを形成するので、ＬＥＤから離れた位置においては開孔の大きさに限度があり、例えば１００％に近い透過部を形成することは困難であり、フラッタ全体を通過する光量が不十分になる。又、ＬＥＤから離れた位置での開孔が大きくなると、その領域における光の均一性が低下するという問題も新たに生じる。
【０００８】
本発明は、以上のような状況に鑑みてなされたものであり、直下型のＬＥＤバックライトにおいて、透過反射板全体を通過する光量を向上しつつ、光の均一性にも優れる透過反射板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、反射層の印刷パターンによって形成される透過部と反射部との組み合わせを、中央領域と外側領域とで反転させ、ネガパターンとポジパターンの２つのパターンを組み合わせることにより、上記の課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的に本発明は以下のものを提供する。
【００１０】
（１）    基板上に金属配線部が積層されているＬＥＤ素子用基板と、
前記ＬＥＤ素子用基板上に、前記金属配線部によって導通可能な態様でマトリックス状に設けられた複数のＬＥＤ素子と、
前記ＬＥＤ素子用基板上で、それぞれの前記ＬＥＤ素子の周囲に設けられた反射層と、
前記複数のＬＥＤ素子に対向離間して設けられ、前記ＬＥＤ素子からの出射光の一部を透過して一部を反射する透過反射板と、を有するＬＥＤバックライトであって、
前記透過反射板は、樹脂フィルムと、該樹脂フィルムの少なくとも一方の面上に積層された反射層とで構成され、
前記透過反射板は、平面視において複数に分割された区画領域を備え、
それぞれの前記区画領域は、前記反射層が所定のパターンで設けられた反射部と、前記反射部以外で構成される透過部とを備え、
それぞれの前記区画領域における前記透過部の面積割合は、前記ＬＥＤ素子に対向する位置を含む中央領域から、前記中央領域を囲む外側領域にかけて増加しており、
前記中央領域において、前記反射部で囲まれる領域内に独立閉領域の透過部を有する第１パターンと、
前記外側領域において、前記透過部で囲まれる領域内に独立閉領域の反射部を有するか、又は、前記透過部のみで構成される第２パターンと、を備えるＬＥＤバックライト。
【００１１】
（１）の発明においては、区画領域において、中央領域においては、反射部で囲まれる領域内に独立閉領域の透過部を有するので、透過部の数と大きさによる遮光性の制御が容易となり、中央領域においては遮光性が向上し、かつ、均一性も維持できる。一方、外側領域においては、透過部で囲まれる領域内に独立閉領域の反射部を有するので、反射部の数と大きさによる透過性の制御が容易となり、外側領域においては透過性が向上し、かつ、均一性も維持できる。このように、第１パターンと第２パターンを組み合わせることで、全体としての光の利用効率を向上できると共に、均一性も維持できる。
【００１２】
（２）  前記外側領域における前記透過部の面積割合が５０％以上１００％以下である（１）に記載のＬＥＤバックライト。
【００１３】
（２）の態様によれば、外側領域の透過率を高くすることで、区画領域全体として、従来より高い透過性が得られる。
【００１４】
（３）  前記反射層が、白色顔料を含む熱硬化性樹脂組成物の硬化層であって、前記硬化層の厚さが２０μｍ以上２００μｍ以下であり、波長３５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下における反射率が８０％以上である（１）又は（２）に記載のＬＥＤバックライト。
【００１５】
（３）の態様によれば、所定の反射率によって、スクリーン印刷法などの印刷法によって形成した場合であっても、高い反射率が得られるので、光の利用効率を高めることができる。
【００１６】
（４）  （１）から（３）のいずれかに記載のＬＥＤバックライトと、画像表示パネルと、を備えるＬＥＤ画像表示装置。
【００１７】
（４）によれば、（１）から（３）に記載のＬＥＤバックライトの効果を備えるＬＥＤ画像表示装置を得ることができる。
【００１８】
（５）  複数のＬＥＤ素子からの出射面に対向離間して設けられ、前記ＬＥＤ素子からの出射光の一部を透過して一部を反射する直下型ＬＥＤバックライト用透過反射板であって、
樹脂フィルムと、該樹脂フィルムの少なくとも一方の面上に積層された反射層とで構成され、
平面視において複数に分割された区画領域を備え、
それぞれの前記区画領域は、前記反射層が所定のパターンで設けられた反射部と、前記反射部以外で構成される透過部とを備え、
それぞれの前記区画領域における前記透過部の面積割合は、前記区画領域の中央領域から、前記中央領域を囲む外側領域にかけて増加しており、
前記中央領域において、前記反射部で囲まれる領域内に独立閉領域の透過部を有する第１パターンと、
前記外側領域において、前記透過部で囲まれる領域内に独立閉領域の反射部を有するか、又は、前記透過部のみで構成される第２パターンと、を備える直下型ＬＥＤバックライト用透過反射板。
【００１９】
（５）によれば、（１）と同様に、区画領域において、中央領域においては、反射部で囲まれる領域内に独立閉領域の透過部を有するので、透過部の数と大きさによる遮光性の制御が容易となり、中央領域においては遮光性が向上し、かつ、均一性も維持できる。一方、外側領域においては、透過部で囲まれる領域内に独立閉領域の反射部を有するので、反射部の数と大きさによる透過性の制御が容易となり、外側領域においては透過性が向上し、かつ、均一性も維持できる。このように、第１パターンと第２パターンを組み合わせることで、全体としての光の利用効率を向上できると共に、均一性も維持できる。このため、直下型ＬＥＤバックライト用透過反射板として好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、直下型のＬＥＤバックライトにおいて、透過反射板全体を通過する光量を向上しつつ、光の均一性にも優れる透過反射板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のＬＥＤバックライトを用いた、本発明のＬＥＤ画像表示装置の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明のＬＥＤバックライトを透過反射板側から見た平面図である。
【図３】図２のＡ―Ａ線における断面図であり、本発明のＬＥＤバックライトの構成を示す断面図である。
【図４】図２の一の区画領域における反射層の形成パターンを示す拡大平面図である。
【図５】図４における第１のパターンと第２のパターンの領域を示す図である。
【図６】シミュレーションに用いた比較例の反射層の形成パターンを示す拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、最初に、本発明のＬＥＤバックライトを用いてなるＬＥＤ画像表示装置の全体構成について説明し、引き続き、本発明のＬＥＤバックライトと、それを構成する各部材の詳細について説明する。本発明は、以下の実施形態に何ら限定されず、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。
【００２３】
＜ＬＥＤ画像表示装置＞
図１は、本発明のＬＥＤバックライト１０を用いたＬＥＤ画像表示装置１００の構成を模式的に示す斜視図である。ＬＥＤ画像表示装置１００は、ＬＥＤバックライト１０と液晶表示パネル等の画像表示パネル４とを含んで構成される。又、この実施形態におけるＬＥＤバックライト１０は、ＬＥＤ素子用基板１と、ＬＥＤ素子２と、透過反射板３とを含んで構成される。
【００２４】
なお、ＬＥＤ画像表示装置１００においては、ＬＥＤバックライト１０から放熱される熱を更に効率よく外部に放射するために、ＬＥＤ素子用基板１の裏面側にアルミニウム等からなる放熱構造５が更に設置されていることが好ましい。これらの各部材は、実際には、金属製等の外部フレーム（図示せず）の内部に、それぞれ適切な位置に固定配置されてＬＥＤ画像表示装置を構成する。
【００２５】
ＬＥＤバックライト１０は、ＬＥＤ素子用基板１と、ＬＥＤ素子２と、透過反射板３とを含んで構成される。透過反射板３は、反射層１５の表面から所定の距離ｄだけ離間した位置で、ＬＥＤ素子用基板１と平行になるように配置されている。本発明における透過反射板３の「対向離間」とは、図１、図３に示すように、ＬＥＤ素子２の出射面側と対向するように配置され、かつ、上記の距離ｄで反射層１５から離間して配置されることを意味する。距離ｄは好ましくは１ｍｍ以上６ｍｍ以下の範囲である。この透過反射板３は、点光源であるＬＥＤ光を平面内に拡散させる機能を有するが、この構成については後に詳述する。
【００２６】
更に、透過反射板３と平行になるように対向し、かつ所定の距離を離間して拡散版６が配置されている。透過反射板３を透過した光は、更に拡散板６で拡散することにより、平面視における輝度ムラの極めて少ない光に変換して、画像表示パネル４の背面側からこの光を照射することによって、文字や映像等の情報（画像）を高品位で表示することができる。なお、拡散板６以外にも、光の方向性（指向性）を揃える役割として、例えばプリズムシートなどが、拡散板６と画像表示パネル４との間に適宜配置されていてもよい。
【００２７】
＜ＬＥＤバックライト＞
以下、図２〜図５を適宜参照しながら、ＬＥＤバックライト１０について説明する。図２〜図４に示す通り、ＬＥＤバックライト１０においては、ＬＥＤ素子用基板１上に複数のＬＥＤ素子２が所定の間隔でマトリックス状に配置されており、ＬＥＤ素子２から所定の距離ｄを介した位置に、透過反射板３がＬＥＤ素子用基板１と平行に配置されている。又、拡散板６は、透過反射板３の光出射面側に対向し、所定の距離を介して透過反射板３と平行に配置されている。
【００２８】
ＬＥＤ素子２は、ＬＥＤ素子用基板１の表面に形成された金属配線部１３によって導通可能な態様で配置されている。ＬＥＤバックライト１０は、この複数のＬＥＤ素子２が配置されている。具体的には、ＬＥＤ素子２の配置密度は、０．０２個／ｃｍ２以上２．０個／ｃｍ２以下であり、より好ましくは、０．１個／ｃｍ２以上１．５個／ｃｍ２以下である。
【００２９】
［ＬＥＤ素子用基板］
複数のＬＥＤ素子２を配置するＬＥＤ素子用基板１は、図３に示す通り、この実施形態においては、可撓性を有する樹脂などで構成される基板フィルム１１の表面に、高い熱伝導性を有する金属配線部１３が形成されているフレキシブル基板である。なお、本発明においては、ＬＥＤ素子用基板１は必ずしもフレキシブル基板である必要はなく、従来のリジッド基板であってもよい。
【００３０】
ＬＥＤ素子用基板１は、図３に示す通り、基板フィルム１１及び金属配線部１３上に熱硬化型インキ等からなる絶縁性保護膜１４が形成されている。この絶縁性保護膜１４は、ＬＥＤ素子用基板１の耐マイグレーション特性向上のために、金属配線部１３の表面のうちＬＥＤ素子２を実装するための接続部分を除く全面、及び、基板フィルム１１の表面のうち金属配線部１３の非形成部分の概ね全面を覆う態様で形成される。
【００３１】
ＬＥＤ素子用基板１上には、図３に示す通り、接着剤層１２を介して、基板フィルム１１及び金属配線部１３が形成されている。基板フィルム１１及び金属配線部１３上には、絶縁性保護膜１４が形成されており、更に、絶縁性保護膜１４上には、白色樹脂等からなる反射層１５が積層されている。ここで、絶縁性保護膜１４に反射機能を備えさせて、これにより、反射層を設置せずに必要な反射機能を絶縁性保護膜によって担保することもできる。この場合、絶縁性保護膜１４が本発明における反射層を構成する。この場合の上記の反射層からの距離ｄは、絶縁性保護膜１４の表面から透過反射板３までの距離である。又、拡散板６までの光学距離も、絶縁性保護膜１４の表面から拡散板６までの距離である。又、反射層１５を絶縁性の高い樹脂で構成することによって、絶縁性保護膜１４を特に配置せず、反射層１５によってＬＥＤ素子用基板に必要な絶縁機能を担保することもできる。
【００３２】
ＬＥＤ素子用基板１のサイズについては、特段の限定はないが、基板のサイズ加工の自由度が高いフレキシブル基板である場合には、例えば、対角線の長さが３２インチ以上、より好ましくは６５インチ以上の大型の画像表示パネル４を備えるＬＥＤ画像表示装置において、極めて好ましく用いることができる。
【００３３】
ＬＥＤ素子用基板１には、ＬＥＤ素子２が、ハンダ層１６を介して、金属配線部１３の上に導電可能な態様で実装されている。
【００３４】
（基板フィルム）
基板フィルム１１は、可撓性を有する樹脂フィルムであり、公知の熱可塑性樹脂を用いて形成することができる。可撓性とは、「曲率半径を通常直径１ｍ、好ましくは５０ｃｍ、より好ましくは３０ｃｍ、更に好ましくは１０ｃｍ、特に好ましくは５ｃｍに曲げることが可能であることをいう。
【００３５】
基板フィルム１１の材料として用いる熱可塑性樹脂には耐熱性及び絶縁性が高いものであることが求められる。このような樹脂として、耐熱性と加熱時の寸法安定性、機械的強度、及び耐久性に優れるポリイミド樹脂（ＰＩ）や、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を用いることができる。中でも、アニール処理等の耐熱性向上処理を施すことによって耐熱性と寸法安定性を向上させたポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を好ましく用いることもできる。又、難燃性の無機フィラー等の添加によって難燃性を向上させたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）も基板フィルムの材料樹脂として選択することができる。
【００３６】
基板フィルム１１を形成する熱可塑性樹脂は、熱収縮開始温度が１００℃以上のもの、又は、上記のアニール処理等によって、同温度が１００℃以上となるように耐熱性を向上させたものを用いることが好ましい。通常ＬＥＤ素子から発せられる熱により同素子周辺部は９０℃程度の温度に達する場合がある。この観点から、基板フィルムを形成する熱可塑性樹脂は、上記温度以上の耐熱性を有するものであることが好ましい。
【００３７】
尚、本明細書における「熱収縮開始温度」とは、ＴＭＡ装置に測定対象の熱可塑性樹脂からなるサンプルフィルムをセットし、荷重１ｇをかけて、昇温速度２℃／分で１２０℃まで昇温し、その時の収縮量（％表示）を測定し、このデータを出力して温度と収縮量を記録したグラフから、収縮によって、０％のベースラインから離れる温度を読みとり、その温度を熱収縮開始温度としたものである。又、本明細書における「熱硬化温度」とは、測定対象の熱硬化型樹脂を加熱した際の熱硬化反応の立ち上がり位置の温度を測定算出し、その温度を熱硬化温度としたものである。
【００３８】
基板フィルム１１には、ＬＥＤバックライト１０としての一体化時に、ＬＥＤ素子用基板１に必要な絶縁性を付与し得るだけの高い絶縁性を有する樹脂であることが求められる。一般的には、基板フィルム１１は、その体積固有抵抗率が１０１４Ω・ｃｍ以上であることが好ましく、１０１８Ω・ｃｍ以上であることがより好ましい。
【００３９】
基板フィルム１１の厚さは、特に限定されないが、放熱経路としてボトルネックとはならないこと、耐熱性及び絶縁性を有するものであること、及び、製造コストのバランスとの観点から、概ね１０μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは、５０μｍ以上２５０μｍ以下であることが好ましい。又、ロール・トゥ・ロール方式による製造を行う場合の生産性を良好に維持する観点からも上記厚さ範囲であることが好ましい。
【００４０】
（接着剤層）
ＬＥＤ素子用基板１の表面への金属配線部１３の形成は、接着剤層１２を介したドライラミネート法によって行われることが好ましい。この接着剤層１２を形成する接着剤は、公知の樹脂系接着剤を適宜用いることができる。それらの樹脂接着剤のうち、ウレタン系、ポリカーボネート系、又はエポキシ系の接着剤等を特に好ましく用いることができる。この接着剤層１２は、通常、金属配線部１３のエッチング処理後に基板フィルム１１上に残存しているものである。
【００４１】
（金属配線部）
図３に示す通り、金属配線部１３は、ＬＥＤ素子用基板１の一方の表面に金属箔等の導電性基材によって形成される配線パターンである。
【００４２】
金属配線部１３を構成する金属の熱伝導率λは２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下が好ましく、３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下がより好ましい。金属配線部１３を構成する金属の電気抵抗率Ｒは３．００×１０−８Ωｍ以下が好ましく、２．５０×１０−８Ωｍ以下がより好ましい。ここで、熱伝導率λの測定は、例えば、京都電子工業社製の熱伝導率計ＱＴＭ−５００を用いることができ、電気抵抗率Ｒの測定は、例えば、ケースレー社製の６５１７Ｂ型エレクトロメータを用いることができる。これによれば、例えば、銅の場合、熱伝導率λは４０３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、電気抵抗率Ｒは１．５５×１０−８Ωｍとなる。
【００４３】
例えば、金属配線部１３を銅箔で形成した場合、放熱性と電気伝導性を高い水準で両立させることができる。より具体的には、ＬＥＤ素子からの放熱性が安定し、電気抵抗の増加を防げるので、ＬＥＤ間の発光バラツキが小さくなってＬＥＤの安定した発光が可能となる。又、ＬＥＤ素子の寿命も延長される。更に、熱による基板等の周辺部材の劣化も防止できるので、ＬＥＤバックライトを組み込んだＬＥＤ画像表示装置の製品寿命も延長できる。
【００４４】
尚、金属配線部１３の表面抵抗値は、５００Ω／□以下が好ましく、３００Ω／□以下がより好ましく、更に１００Ω／□以下が好ましく、特に５０Ω／□以下が好ましい。下限は０．００５Ω／□程度である。
【００４５】
金属配線部１３を形成する金属の例としては、上記の銅の他、アルミニウム、金、銀等の金属を挙げることができる。
【００４６】
金属配線部１３は電解銅箔であり、基板フィルム１１との積層面側の表面粗さＲｚが１．０以上１０．０以下であることがより好ましい。ここで、ＲｚはＪＩＳＢ０６０１で規定される十点平均粗さである。放熱性の観点から、表面粗さを上記範囲内とすることで、特に基板フィルム１１との積層面側の表面積を増大でき、放熱性を更に高めることができる。又、表面凹凸によって基板フィルム１１との密着性を向上できるので、これによっても放熱性を向上できる。このような表面粗さＲｚは、電解銅箔の粗面側（マット面側）を好適に用いることができる。
【００４７】
金属配線部１３の配置は、ＬＥＤ素子の導通可能な配置、好ましくはマトリックス状の配置で実装できる配置であれば特定の配置に限定されない。但し、ＬＥＤ素子用基板１においては、基板フィルム１１の一方の表面の好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％、最も好ましくは９５％以上の範囲が、この金属配線部１３によって被覆されていることが好ましい。これにより、ＬＥＤ素子２を高密度で配置したＬＥＤバックライト１０において発生する過剰な熱を十分に放熱することができる優れた放熱性をＬＥＤバックライト１０に備えさせることができる。
【００４８】
金属配線部１３の厚さは、ＬＥＤ素子用基板１に要求される耐電流の大きさ等に応じて適宜設定すればよく、特に限定されないが、一例として厚さ１０μｍ〜５０μｍが挙げられる。放熱性向上の観点から、金属配線部１３の厚さは、１０μｍ以上であることが好ましい。金属層厚みが上記下限値に満たないと、基板フィルム１１の熱収縮の影響が大きく、はんだリフロー処理時に処理後の反りが大きくなりやすいため、この観点からも金属配線部１３の厚さは１０μｍ以上であることが好ましい。一方、同厚さが、５０μｍ以下であることによって、ＬＥＤ素子用基板の十分なフレキシブル性を維持することができ、重量増大によるハンドリング性の低下等も防止できる。
【００４９】
（ハンダ層）
ＬＥＤ素子用基板１においては、金属配線部１３とＬＥＤ素子２との接合については、ハンダ層１６を介した接合を行う。このハンダによる接合方法の詳細は後述するが、大きく分けて、リフロー方式、或いは、レーザー方式の２方式のいずれかによって行うことができる。
【００５０】
（絶縁性保護膜）
絶縁性保護膜１４は、熱硬化型インキによって、金属配線部１３と基板フィルム１１の表面上の電気的接合が必要となる一部分を除いた他の部分に、主としてＬＥＤ素子用基板１の耐マイグレーション特性を向上させるために形成される。
【００５１】
熱硬化型インキとしては、熱硬化温度が１００℃以下程度のものであれば、公知のインキを適宜好ましく用いることができる。具体的には、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、エポキシ系及びフェノール系樹脂、エポキシアクリレート樹脂、シリコーン系樹脂等、を其々ベース樹脂とする絶縁性インキを好ましく用いることができるインキの代表例として挙げることができる。又、これらのうちでも、ポリエステル系の熱硬化型の絶縁インキは、可撓性に優れる点から、ＬＥＤ素子用基板１の絶縁性保護膜１４を形成するための材料として特に好ましい。
【００５２】
又、絶縁性保護膜１４を形成する熱硬化型インキは、例えば、二酸化チタン等の無機白色顔料を更に含有する白色のインキであってもよい。絶縁性保護膜１４を白色化することで、意匠性の向上を図ることができる。又、後述する反射層の機能を絶縁性保護膜１４に付与することもできる。
【００５３】
尚、以上の絶縁性の熱硬化型インキによる絶縁性保護膜１４の形成は、スクリーン印刷等公知の方法によって行うことができる。
【００５４】
（反射層）
反射層１５は、主として可視光波長域の光に対する高い反射性を有する反射部材である。そして、反射層１５は、ＬＥＤバックライト１０の発光能力の向上を目的として、ＬＥＤ素子用基板１の発光面側の最表面に、ＬＥＤ素子実装領域を除く領域を覆って積層されている。なお、この実施形態においては、反射層１５は、平面視において、ＬＥＤ素子２を囲い、かつ、絶縁性保護膜１４のＬＥＤ素子実装領域によって除かれた領域の内周縁部が露出するように絶縁性保護膜１４上に積層されている。本発明においては、これに限らず、例えば、絶縁性保護膜１４のＬＥＤ素子実装領域によって除かれた領域の内周縁部が露出せず、絶縁性保護膜１４と反射層１５との両方の内周縁部が一致して同一形状をなすように積層されていてもよい。
【００５５】
反射層１５は、ＬＥＤバックライト１０において、発光能力を向上させることを目的として、ＬＥＤ素子用基板の発光面側の最表面に、ＬＥＤ素子２の実装部分を除いて積層される。ＬＥＤ素子の発光を反射し、所定の方向へ導くための反射面を持つ部材であれば特に限定されないが、白色ポリエステル発泡タイプの白色ポリエステル、白色ポリエチレン樹脂、銀蒸着ポリエステル等を、最終製品の用途とその要求スペック等に応じて適宜用いることができる。
【００５６】
［ＬＥＤ素子］
ＬＥＤ素子２は、Ｐ型半導体とＮ型半導体が接合されたＰＮ接合部での発光を利用した発光素子である。Ｐ型電極、Ｎ型電極を素子上面、下面に設けた構造と、素子片面にＰ型、Ｎ型電極の双方が設けられた構造が提案されている。いずれの構造のＬＥＤ素子２も、本発明のＬＥＤバックライト１０に用いることができるが、上記のうち素子片面にＰ型、Ｎ型電極の双方が設けられた構造のＬＥＤ素子を特に好ましく用いることができる。
【００５７】
ＬＥＤバックライト１０は、上述の通り、高い放熱性を発揮することができる金属配線部１３に、ＬＥＤ素子２を直接実装するものである。これにより、ＬＥＤ素子２を高密度で配置した場合においても点灯時に発生する過剰な熱を金属配線部１３を通して速やかに拡散し、基板フィルム１１を経由させてＬＥＤバックライト１０の外部への放熱を十分に促進させることができる。
【００５８】
［拡散板］
拡散板６は、ポリカーボネートやアクリル樹脂等からなる半透明の樹脂フィルム上に光拡散機能を発揮するために、例えば、微小でランダムなレンズアレイ等が全面に形成されている光学フィルムである。これを、ＬＥＤ素子２との間に所定の光学距離（ＯＤ）をおいた位置に配置することにより、多数の点光源であるＬＥＤ素子２から出射された光を拡散させて輝度ムラの少ない面状光に変換することができる。なお、本発明においては、反射層１５と拡散板６との光学距離は、好ましくは２ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲である。
【００５９】
［透過反射板］
次に、本発明の特徴である透過反射板について説明する。図３に示すように、透過反射板３は、樹脂フィルム３０と、該樹脂フィルムの少なくとも一方の面上に一部に積層された反射層３４とで構成される。そして、透過反射板３は反射層１５と距離ｄで離間された状態で対向配置される。この実施形態においては、反射層３４は、樹脂フィルム３０のＬＥＤ素子２側の面に形成されているが（図３における下方側の面である）、これに限らず、ＬＥＤ素子２側と反対の面に形成されていてもよく、樹脂フィルム３０の両面に形成されていてもよい。又、透過部３３とは、樹脂フィルム３０のいずれの表面にも反射層３４（反射部３２）が形成されてない領域であって、図３に示す断面視において、樹脂フィルム３０の両面が露出している領域を意味する。
【００６０】
樹脂フィルム３０としては、従来公知の透明フィルムが好ましく用いられ、好ましくはＪＩＳ  Ｋ  ７３６１に準拠して測定した全光線透過率が８５％以上であることが好ましい。上記の基板フィルム１１の例示としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を例示でき、好ましくは１２μｍ以上１ｍｍ（１０００μｍ）以下の厚さで用いることができる。
【００６１】
反射層３４の構成としては、酸化チタン等の白色顔料を含む熱硬化性樹脂組成物の硬化層であって、前記硬化層の厚さが２０μｍ以上２００μｍ以下である。又、波長３５０以上１０００ｎｍ以下で少なくとも８０％以上の反射率である層が好ましく用いられる。この反射率は、分光光度計（例えば、（株）島津製作所ＵＶ２４５０）に積分球付属装置（例えば、（株）島津製作所製ＩＳＲ２２００）を取り付け、硫酸バリウムを標準板とし、標準板を１００％とした相対反射率を測定した値とする。
【００６２】
熱硬化性樹脂組成物の具体例としては、従来公知のウレタン樹脂とイソシアネート化合物との組み合わせ、エポキシ樹脂とポリアミンや酸無水物との組み合わせ、シリコーン樹脂と架橋剤との組み合わせのような、主剤と硬化剤とを含む２成分型の熱硬化性樹脂や、更に、アミン、イミダゾール、リン系などの硬化促進剤を含有する３成分型の熱硬化性樹脂を用いることができる。具体的には、特開２０１４−１２９５４９に記載されているシリコーン系の熱硬化性樹脂を用いた反射層を例示することができる。反射層３４は、例えば、スクリーン印刷などの印刷法を用いて形成することができる。なお、上記の厚さや反射率は、反射層が樹脂フィルムの両面に形成されている場合には両面の厚さの合計厚さであり、両面に反射層を形成した場合の反射率である。
【００６３】
なお、反射層３４の構成としては、上記の絶縁性保護膜１４と同様の構成を用いることもできる。この場合、酸化チタン等の白色顔料は反射層中に１０質量％以上８５質量％以下含有することが好ましい。
【００６４】
（透過反射板の平面視の構成）
図２の平面図に示すように、透過反射板３が反射層１５の平面と距離ｄで重なった状態において、それぞれのＬＥＤ素子２に対応して、仮想の区画領域３１が形成される。この実施形態においては、ＬＥＤ素子（縦４個×横６個＝２４個）に対応して、縦４×横６＝２４の区画領域３１が形成されている。図２においては点線で境界線が記載されているが、実際には境界線が形成されていることはなく、境界線は仮想線であり、区画領域３１も仮想の領域である。そして、それぞれの区画領域３１には反射層３４で形成される反射部３２と、反射層３４（反射部３２）が形成されていない透過部３３とで所定のパターンで形成されており、このパターンが２４個繰り返されている。なお、本発明においては、それぞれの区画領域におけるパターンは必ずしも同じである必要はなく、区画領域によって異なるパターンであってもよい。
【００６５】
図４は、透過反射板３の一の区画領域３１を拡大した平面図である。図中の中央部の背面にＬＥＤ素子２が位置する。図４においては、白色が透過部３３であって、灰色が反射部３２（反射層３４）を構成しており、それぞれの透過部又は反射部がマス目状に構成されている例である。そして、区画領域３１の全体として見た場合に、中央部は反射部３２のみで構成されており、そこから外周に至るにつれて、透過部３３の割合が大きくなるように構成されている。
【００６６】
図５は、図４において、区画領域３１の中心部を含む中央領域３５と、中央領域３５の外周縁に沿って周状に形成された境界領域３６と、境界領域３６の外周縁から区画領域３１の外縁に亘って周状に形成された外側領域３７とに区分した図であって、中央領域３５と境界領域３６との境界線を第１パターン境界３５ａ、境界領域３６と外側領域３７との境界線を第２パターン境界３７ａとで示している。ここで、第１パターン境界３５ａ、第２パターン境界３７ａは仮想の境界線であり、下記で定義される中央領域３５、境界領域３６、外側領域３７によって結果として区分される。なお、本発明においては、少なくとも中央領域３５と外側領域３７とを含むように構成され、境界領域３６は必須ではない。すなわち、本発明において、「中央領域を囲む外側領域」とは、図５に示すように、中央領域３５と外側領域３７との間に境界領域３６を含む態様、すなわち中央領域３５と外側領域３７とが離間している態様であってもよく、中央領域３５の外側を直接に外側領域３７で囲む態様であってもよい。
【００６７】
中央領域３５には、反射部３２で囲まれる領域内に独立閉領域の透過部３３が形成されて第１パターン３５を構成している。第１パターン３５においては、反射部３２で構成されるマトリックス（海）中に、透過部３３の島部が形成されている海島状態を形成している。又、このとき、面積比において主として反射部＞透過部となっている。この面積比は、具体的には、図５において、第１パターン境界３５ａ内の領域で計算した、反射部の面積と透過部の面積との比である。つまり、中央領域３５とは、区画領域３１の中心部を含み、第１パターン３５を備え、面積比において主として反射部＞透過部である領域を意味する。
【００６８】
この結果、中央領域においては、島部となる透過部の数と大きさを調整することで、遮光性の段階的な制御が容易となり、中央領域においては遮光性が向上し、かつ、均一性も維持できる。
【００６９】
一方、外側領域３７は逆の構成となっており、透過部３３で囲まれる領域内に独立閉領域の反射部３２（反射層３４）が形成されて第２パターン３７を構成している。つまり、第２パターン３７においては、透過部３３で構成されるマトリックス（海）中に、反射部３２の島部が形成されている海島状態を形成している。又、このとき、面積比において主として透過部＞反射部となっている。この面積比は、具体的には、図５において、区画領域３１の外周縁から第２パターン境界３７ａまでの領域内で計算した、反射部の面積と透過部の面積との比である。つまり、外側領域３７とは、第２パターン３７を備え、区画領域３１の外周縁を含み、面積比において主として透過部＞反射部である領域を意味する。なお、本発明においては、外側領域が透過部のみで形成されており、反射部が存在しない場合も含まれる。外側領域における透過部の面積割合は、５０％以上１００％以下であることが好ましく、６０％以上１００％以下であることがより好ましく、７０％以上１００％以下であることが特に好ましい。
【００７０】
この結果、外側領域においては、島部となる反射部の数と大きさを調整することで、透過性の段階的な制御が容易となり、外側領域においては透過性が向上し、かつ、均一性も維持できる。
【００７１】
そして、本発明においては、上記のように、中央領域における第１パターンと、外側領域における第２パターンを組み合わせることを特徴としている。図６に示すような上記の特許文献１の印刷パターンの構成においては、上記の第１パターンのみ、すなわち反射部３２Ａで囲まれる領域内に独立閉領域の透過部３３Ａが形成される５を構成のみで構成されているので、中央領域での遮光性には優れるものの、外側領域において透過部の面積割合を大きくしていくと、均一性が得られない。この点、本発明においては、中央領域と外側領域とで、反射部と透過部のネガボジを反転させることによって、外側領域においても透過光の均一性が得られる。
【００７２】
又、本発明によれば、外側領域における透過光量を増加させて、結果として光を有効利用することができる。つまり、外側領域では反射部３２を島状に形成するので、理論的には透過部の面積割合を１００％にすることができる。このことは、従来の打ち抜き開孔方式の透過反射板ではなし得ない構成であり、本発明の構成によって初めて達成可能となる。
【００７３】
なお、上記のように、本発明においては、中央領域３５と外側領域３７の間に境界領域３６が形成されていてもよい。この場合、境界領域３６においては、面積比において、主として透過部＝反射部となる。この面積比は、具体的には、図５において、第１パターン境界３５ａから第２パターン境界３７ａまでの領域内で計算した、反射部の面積と透過部の面積との比である。
【００７４】
又、上記の図４や図５に示す実施形態においては、独立閉領域を構成する透過部３３や反射部３２のそれぞれの形状は四角形状であるが、これに限らず、図６に示すような円や楕円形状であっても本発明の範囲内である。
【００７５】
又、本発明における、上記の透過部と反射部との面積比率が「主として反射部＞透過部」「主として透過部＞反射部」「主として透過部＝反射部」とは、一の区画領域を１ｃｍ×１ｃｍのマス目状に区切った際に、それぞれのマス目における透過部と反射部との面積比率を計算し、区画領域の中央部から外周縁に向かって連続するマス目領域であって、面積比率が反射部＞透過部となる連続領域が「主として反射部＞透過部」であり、区画領域の外周縁から中央部に向かって連続するマス目領域であって、面積比率が透過部＞反射部となる連続領域が「主として透過反射部＞透過部」であり、いずれにも該当しない領域が「主として透過部＝反射部」である。
【００７６】
＜シミュレーションによる効果の検証＞
（実施例）
図４の印刷パターンの透過反射板（ＰＥＴフィルム厚さ０．７ｍｍ（屈折率１．５７）のＬＥＤ素子側面に、厚さ６０μｍの白色顔料としての酸化チタン５０質量％含有したシリコーン系の熱硬化性樹脂組成物を硬化させて反射層を形成した。ただし、シミュレーションにおいては反射層の厚さは無視している。）を用い、図３の構成で光学シミュレーションを行った。反射層１５の表面から透過反射板３までの距離は２．５ｍｍ、反射層１５の表面から拡散板６までの距離は４ｍｍとした。区画領域の大きさは２４４ｍｍ×２２０ｍｍである。ＬＥＤは、０．８ｍｍＷ（横）×０．８ｍｍＤ（縦）×０．４ｍｍＨ（高さ）、発光量１００ｌである。シミュレーションは、シノプシス社製の「Ｌｉｇｈｔ  Ｔｏｏｌｓ」を用いた光線追跡シミュレーションを実施した。
【００７７】
（比較例）
図４の透過反射板に代えて図６の印刷パターンの透過反射板を用いた以外は、実施例と同様の条件で光学シミュレーションを行った。なお、図６では、区画領域３１Ａにおいて、３２Ａが反射部を構成し、３３Ａが透過部を構成しており、透過部３３Ａのすべてが独立閉領域を構成しており、上記の第１パターンのみで構成されている例である。
【００７８】
（結果）
シミュレーションによって、透過反射板からの放射光の効率及びユニフォーミティ（出射面照度の面内均一性）を評価した。なお、効率及びユニフォーミティは下記で定義される。ここで放射光量とは、拡散板６の一つの区画領域からの放射光量（単位はルーメン）を意味する。又、最大（最小）放射光量とは、拡散板６からの単位面積あたりの放射光量（単位はルクス）の分布の中での最大値（最小値）を意味する。
効率＝放射光量／ＬＥＤ出射光量
ユニフォーミティ＝（最大放射光量−最小放射光量）／（最大放射光量＋最小放射光量）
その結果、ユニフォーミティは実施例が０．２９であり、比較例が０．３０とほぼ同等であったが、効率は実施例が４７．６％であり、比較例を３８．５％となり、本発明においては、均一性を落とさずにＬＥＤ光の利用効率を大幅に向上できることが確認された。
【符号の説明】
【００７９】
１              ＬＥＤ素子用基板
１０            ＬＥＤバックライト
１１            基板フィルム
１２            接着剤層
１３            金属配線部
１４            絶縁性保護膜
１５            反射層
１６            ハンダ層
２              ＬＥＤ素子
３              透過反射板
３０            樹脂フィルム
３１            区画領域
３２            反射部（反射層３４）
３３            透過部
３４            反射層（反射部３２）
３５            第１パターン（中央領域）
３５ａ          第１パターン境界
３６            境界領域
３７            第２パターン（外側領域）
３７ａ          第２パターン境界
４              画像表示パネル
５              放熱構造
６              拡散板
１００          ＬＥＤ画像表示装置
【図１】
2018006259.tif 000003
【図２】
2018006259.tif 000004
【図３】
2018006259.tif 000005
【図４】
2018006259.tif 000006
【図５】
2018006259.tif 000007
【図６】
2018006259.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月16日(2016.11.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
ここで、直下型のバックライトを有するＬＥＤ画像表示装置においては、ムラのない高品位な映像を表示するために、光源となるＬＥＤ素子からの出射光を均一に拡散させるために、ＬＥＤ素子と画像表示パネルとの間に拡散板を設置する必要があるが、更に、ＬＥＤ素子と拡散板との間に透過反射板を配置して、反射光を有効利用すると共に、均一性の向上を図る技術が検討されている（特許文献１参照）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
この透過反射板の構成としては、ＬＥＤ光を反射する白色などの樹脂製反射材シートに所望の開孔部を形成する構成が知られている。より具体的には、ＬＥＤ直上を遮光部とし、ＬＥＤの周囲に行くに従って徐々に大きな開孔を形成する開孔パターンを形成する。これにより、ＬＥＤ直上の光を反射させて周囲に拡散し、周囲の開孔から出光させることができ、全体として画面全体としての出射光の均一性を得るものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
又、上記の特許文献１には、透過反射板の別の構成として、透明樹脂基材上に反射材をパターン印刷して反射層を形成することで、透過部と遮光部とを形成する構成も開示されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
しかしながら、上記の特許文献１の構成においては、ＬＥＤの周囲に行くに従って徐々に大きな開孔（透過部）を形成する開孔パターンを形成するので、ＬＥＤから離れた位置においては開孔の大きさに限度があり、例えば１００％に近い透過部を形成することは困難であり、透過反射板全体を通過する光量が不十分になる。又、ＬＥＤから離れた位置での開孔が大きくなると、その領域における光の均一性が低下するという問題も新たに生じる。