(57)【要約】【課題】基板の上に発光素子の光軸と光学部品の光軸を正確に位置合わせした光源装置を低コストで実現する。【解決手段】本発明の光源装置は次のような構成である。基板４は第１の電極パッド４１１と第２の電極パッド４１２を有し、発光素子２は、出光面２１と第３の電極パッド２６を有するパッケージと、前記パッケージの内部に収容された発光素子チップを有し、光学部品は、レンズ部３１と台座部３２と、台座部３２に形成された接合面３３を有し、レンズ部３１は発光素子２の出光面２１を覆っており、基板４に形成された第１の電極パッド４１１と発光素子２に形成された第３の電極パッド２６ははんだ１０で接合され、基板４に形成された第２の電極パッド４１２と光学部品の台座部３２に形成された接合面３３は、はんだ１０によって接合されている。【選択図】図１
2011128290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に発光素子と、光学部品を配置した光源装置であって、
前記基板は第１の電極パッドと第２の電極パッドを有し、
前記発光素子は、出光面と第３の電極パッドを有するパッケージと、前記パッケージの内部に収容された発光素子チップを有し、
前記光学部品は、レンズ部と台座部と、前記台座部に形成された接合面を有し、
前記レンズ部は前記発光素子の出光面を覆っており、
前記基板に形成された前記第１の電極パッドと前記発光素子に形成された前記第３の電極パッドははんだで接合され、
前記基板に形成された前記第２の電極パッドと前記光学部品の前記台座部に形成された前記接合面は、はんだによって接合されていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記はんだで接合された部分における前記第１の電極パッドの面積をＳＡとし、前記第３の電極パッドの面積をＳＢとしたとき、ＳＡ＝ＳＢ（１±０．２）であることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記はんだで接合された部分における前記第２の電極パッドの面積をＳＣとし、前記台座前に形成された前記接合面の面積をＳＤとしたとき、ＳＣ＝ＳＤ（１±０．２）であることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項４】
前記光学部品において、前記レンズと前記台座部は一体で形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記光学部品において、前記台座部に切り欠き部が形成され、前記切り欠き部に前記レンズがはめ込まれた構造を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項６】
複数の光源装置を有する光源部と、前記光源部からの光の光路を制御する光学システムと、ワークを載置して、少なくとも一方向に移動可能なテーブルを有する露光装置であって、
前記複数の光源装置の各々は、請求項１に記載した光源装置によって構成されていることを特徴とする露光装置。
【請求項７】
前記光源部における前記複数の光源装置は、水冷ジャケットによって冷却されていることを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
【請求項８】
露光装置を用いて、感光剤が塗付されたワークをマスクを介して露光する露光方法であって、
前記露光装置は、複数の光源装置を有する光源部と、前記光源部からの光の光路を制御する光学システムと、ワークを載置して、少なくとも一方向に移動可能なテーブルを有する露光装置であって、
前記複数の光源装置の各々は、請求項１に記載した光源装置によって構成されていることを特徴とする露光方法。
【請求項９】
前記ワークを露光する露光工程の時間をｔ１とし、前記露光工程において、前記複数の光源装置の発光時間をｔ２としたとき、ｔ２＜ｔ１であることを特徴とする請求項８に記載の露光方法。
【請求項１０】
基板上に発光素子と、前記発光素子と光学部品を配置したバックライトであって、
前記基板は第１の電極パッドと第２の電極パッドを有し、
前記発光素子は、出光面と第３の電極パッドを有するパッケージと、前記パッケージの内部に収容された発光素子チップを有し、
前記光学部品は、導光板と台座部と、前記台座部に形成された接合面を有し、
前記導光板の側面は、前記発光素子の前記出光面と対向しており、
前記導光板の主面から光を出射し、
前記基板に形成された前記第１の電極パッドと前記発光素子に形成された前記第３の電極パッドははんだで接合され、
前記基板に形成された前記第２の電極パッドと前記光学部品の前記台座部に形成された前記接合面は、はんだによって接合されていることを特徴とするバックライト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
照明用光源に係り、特にＬＥＤを光源とする光源装置、およびそれを用いた液晶表示装置等のバックライト、露光装置、露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源装置に用いられる光源モジュールには、基板上にあるＬＥＤとレンズの間に高精度のアライメントと固定が必要とされる。従来の技術においてアライメントは、基板に固定されたＬＥＤの外形とレンズ部の位置合わせガイドを合わせる方法を用いて、ＬＥＤの光軸とレンズの光軸をあわせた後、接着剤やはんだを用いてレンズを固定する方法がとられていた。この方法では、光軸あわせとレンズの固定に多くのタクトとコストが必要となるため生産性の低下、コストアップを招くという不具合があった。
【０００３】
また、高精度のアライメントを簡単に行なう方法の一例として、「特許文献１」には図１２(断面図)、図１３(上面図)に示すような光学アセンブリ構成と方法が開示されている。光学サブアセンブリ１０は基板４上に形成されたリング状に並ぶはんだボール群１００を含んでいる。リング状のはんだボール群１００は、オス型スナップ嵌め造作を受容する為のメス型スナップ嵌め造作を形成している。はんだボール群１００は基板４上にある円形はんだパッド１０１上に堆積させられている。
【０００４】
レンズキャップ１０２は、ダイ１０３の上から基板４に取り付けられる。レンズキャップ１０２は耐熱光学材料など光学材料から作られており、レンズキャップ１０２は基部１０４ と円筒外表面１０５とを持つ中空の円筒形のものであるとしている。基部１０４ には、その表側にレンズ１０６ （ 例えばコリメータレンズ） 及び／又はその裏側にレンズ１０７（例えば収束レンズ）が含まれている。
【０００５】
円筒外表面１０５は、リング状のはんだボール群１００が形成するメス型スナップ嵌め造作によって受容されることになるオス型スナップ嵌め造作を形成している。これらのスナップ嵌め造作により、レンズキャップ１０２ は基板４上に維持され、レンズ１０６／１０７がダイ１０３へとアライメントされる。レンズキャップ１０２ははんだボール群１００と嵌り合い、外表面１０５を持たせることが出来るとしている。
【０００６】
この特許文献１の光学サブアセンブリ１０構造によれば、はんだパッド１０１はフォトリソグラフィーにより画定される造作であることから、はんだボール１００を正確に配置することが出来るとしている。また、個々のはんだボール１００の幾何学的中心は、はんだパッド１０１の幾何学的中心の近くに配置される。更に、複数のハンダボール１００をアライメント基準として使用した場合、はんだボールとはんだパッド間の差異を平均化することで、精度よくアライメントできると同時に前記レンズキャップを前記基板上で維持することが出来るとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３２１７７２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、この構造においては、レンズキャップははんだボール群に嵌め込まれているために基板への固定強度が必ずしも十分ではないという課題がある。この構造において固定強度を向上させる手法として、レンズキャップへの嵌め合う応力を高める方法があるが、その際にレンズキャップが変形するためにレンズの特性が低下したり、レンズキャップが破損するなど信頼性上の問題がある。または、嵌め合う応力の上昇によりはんだボールの球形状からの変形や、レンズキャップの変形によって、正確なアライメントができないという問題が生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記従来問題を解決するもので、発光素子とレンズの光軸合わせを簡単な方法にて行うことができるＬＥＤ発光装置およびこれを用いたＬＥＤ光源装置を提供するものである。具体的な手段は次のとおりである。
【００１０】
（１）基板上に発光素子と、光学部品を配置した光源装置であって、前記基板は第１の電極パッドと第２の電極パッドを有し、前記発光素子は、出光面と第３の電極パッドを有するパッケージと、前記パッケージの内部に収容された発光素子チップを有し、前記光学部品は、レンズ部と台座部と、前記台座部に形成された接合面を有し、前記レンズ部は前記発光素子の出光面を覆っており、前記基板に形成された前記第１の電極パッドと前記発光素子に形成された前記第３の電極パッドははんだで接合され、前記基板に形成された前記第２の電極パッドと前記光学部品の前記台座部に形成された前記接合面は、はんだによって接合されていることを特徴とする光源装置。
【００１１】
（２）前記はんだで接合された部分における前記第１の電極パッドの面積をＳＡとし、前記第３の電極パッドの面積をＳＢとしたとき、ＳＡ＝ＳＢ（１±０．２）であることを特徴とする（１）に記載の光源装置。
【００１２】
（３）前記はんだで接合された部分における前記第２の電極パッドの面積をＳＣとし、前記台座前に形成された前記接合面の面積をＳＤとしたとき、ＳＣ＝ＳＤ（１±０．２）であることを特徴とする（１）に記載の光源装置。
【００１３】
（４）前記光学部品において、前記レンズと前記台座部は一体で形成されていることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の光源装置。
【００１４】
（５）前記光学部品において、前記台座部に切り欠き部が形成され、前記切り欠き部に前記レンズがはめ込まれた構造を有することを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の光源装置。
【００１５】
（６）複数の光源装置を有する光源部と、前記光源部からの光の光路を制御する光学システムと、ワークを載置して、少なくとも一方向に移動可能なテーブルを有する露光装置であって、前記複数の光源装置の各々は、（１）に記載した光源装置によって構成されていることを特徴とする露光装置。
【００１６】
（７）前記光源部における前記複数の光源装置は、水冷ジャケットによって冷却されていることを特徴とする（６）に記載の露光装置。
【００１７】
（８）露光装置を用いて、感光剤が塗付されたワークをマスクを介して露光する露光方法であって、前記露光装置は、複数の光源装置を有する光源部と、前記光源部からの光の光路を制御する光学システムと、ワークを載置して、少なくとも一方向に移動可能なテーブルを有する露光装置であって、前記複数の光源装置の各々は、請求項１に記載した光源装置によって構成されていることを特徴とする露光方法。
【００１８】
（９）前記ワークを露光する露光工程の時間をｔ１とし、前記露光工程において、前記複数の光源装置の発光時間をｔ２としたとき、ｔ２＜ｔ１であることを特徴とする（８）に記載の露光方法。
【００１９】
（１０）基板上に発光素子と、前記発光素子と光学部品を配置したバックライトであって、前記基板は第１の電極パッドと第２の電極パッドを有し、前記発光素子は、出光面と第３の電極パッドを有するパッケージと、前記パッケージの内部に収容された発光素子チップを有し、前記光学部品は、導光板と台座部と、前記台座部に形成された接合面を有し、前記導光板の側面は、前記発光素子の前記出光面と対向しており、前記導光板の主面から光を出射し、前記基板に形成された前記第１の電極パッドと前記発光素子に形成された前記第３の電極パッドははんだで接合され、前記基板に形成された前記第２の電極パッドと前記光学部品の前記台座部に形成された前記接合面は、はんだによって接合されていることを特徴とするバックライト。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ＬＥＤ等の発光素子の光軸とレンズ等の光学部品の光軸を容易にかつ精度よくあわせることが出来、高性能の光源装置を安価に製作することが出来る。
【００２１】
また、製造工程においては、従来のはんだリフロー工程を用いて基板上にＬＥＤ等の発光素子および光学部品を共に実装が可能であるため、新たな製造設備を導入する必要がない。このため製造コストを抑制することができる。
【００２２】
さらに、光学部品とＬＥＤ等の発光素子は同時にリフロー工程にて基板への取り付けが可能であるため製造時間の大幅な短縮となる。さらに、基板上に多数のＬＥＤ等の発光素子および光学部品を実装する際においても一括してはんだリフロー工程を通すことにより、光軸あわせができるために軸合わせに要する時間を大幅に短縮することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のＬＥＤ光源装置の実施例１における構成例を示す断面図である。
【図２】実施例１におけるＬＥＤ２の斜視図である。
【図３】実施例１における光学部品３の断面図である。
【図４】実施例１における光学部品３の上面視図である。
【図５】本発明の実施例１の接合部の説明図である。
【図６】本発明のＬＥＤ光源装置の実施例２における構成例を示す断面図である。
【図７】実施例２における構成例を示す上面図である。
【図８】本発明のＬＥＤ光源装置の実施例３における構成例を示す断面図である。
【図９】本発明の実施例４を示す露光機装置の全体図である。
【図１０】本発明の実施例４を示す露光機装置の露光条件である。
【図１１】従来のＬＥＤバックライトモジュールの構成を示す断面図である。
【図１２】従来のＬＥＤ光源装置における他の構成を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明の光源装置、この光源装置を用いた、バックライト装置、露光装置および露光方法について実施例を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１は、本発明のＬＥＤ光源装置の実施例１における構成例を示す断面図である。図１において、このＬＥＤ光源装置１は、発光素子としてのＬＥＤ２と、このＬＥＤ２の出光面２１の上部を覆うように配置されたレンズ機能を有したレンズ部３１と上記基板にはんだによって接続する接合面３３を有した台座部３２によって構成された光学部品３と、ＬＥＤ２の下面にあって、はんだ１０を介して接合された基板４とを備えている。
【００２６】
図２はＬＥＤ２の斜視図を示す。ＬＥＤ２は、250nm〜430nmの紫外光を発光する0.3mm〜2mm角のサイズのＬＥＤ素子チップ２２がパッケージ内に収容されているものである。パッケージ２４は、セラミックまたはモールド樹脂によって作られ、0.5mm〜20mm角の大きさであり、内側に凹部がありその底面にＬＥＤ素子チップ２２が、はんだや接着剤によって固定されている。ＬＥＤ素子チップ２２にはAu接続ワイア２３を通してパッケージ２４に設置された配線パターン２５と接続されている。パッケージ２４の出光面は、透明ガラスにて覆われており、ハーメチックシールがなされている。
【００２７】
パッケージ２４の裏面には、たとえばスルーホールなどにより配線パターン２５に電気的に接続されたＬＥＤ側電極パッド２６を有している。パッケージの裏面に形成されたＬＥＤ側電極パッド２６の１個の大きさは、例えば、図２において、ｘ１＝１ｍｍ、ｙ１＝６ｍｍである。
【００２８】
電極パッド２６は配線パターン２５と電気的に接続していないものもある。これはＬＥＤ素子チップ２２にて発生した熱を効率よく逃がす目的で設置した所謂ヒートスプレッタ目的で設置したものである。
【００２９】
図２には紫外発光のＬＥＤの例を示したが、可視光発光、赤外発光のＬＥＤにおいても図２同様の構造をとることが可能である。パッケージ２４の凹部には、シリコーン、エポキシ、アクリルなどの透明樹脂が封入されている場合もある。
【００３０】
本実施例では、ＬＥＤ素子チップ２２と配線パターン２５との電気接合をAu接続ワイア２３を用いている例を示したがが、ＬＥＤ素子チップ２２の電極面がパッケージ側に向けられた、いわゆる、フリップチップ型のＬＥＤ素子チップ２２の場合もある。
【００３１】
図３において光学部品３の断面図を、図４に光学部品３の上面視図を示す。図３は図４のＡ−Ａ断面図となっている。光学部品３は、ガラスやシリコーン、アクリル、エポキシなどの透明樹脂の透明材料から成り立っている。透明材料とは、ＬＥＤ素子の発光波長に対して、透過率が５０％以上の材料を指す。したがって、ＬＥＤ素子の発光波長によって透明である材料は異なるため、上記例を示した材料を光学部品として用いることが可能である。
【００３２】
光学部品３はレンズ機能を有したレンズ部３１とレンズ部３１を支える４本の台座部３２、基板４と接合する接合部３３によって構成されている。光学部品３は、レンズ部３１と台座部３２が同時にモールド成型によって作製されているものである。台座部３２の端部は、めっき、蒸着、スパッタなど、成膜手段によって厚さ0.1μｍ以上のはんだ接合が可能な金属（Ni、Ti、Pt、Pd、Au、Ag、Sn、Cu）などにて覆われた接合面３３を有している。本実施例では台座部３２の支柱の本数は4本の場合を例示したが、支柱本数はこの限りではない。ただし、支柱は、上面視図において対称性の高い位置に配置されていることが好ましい。
【００３３】
基板４は、ガラスエポキシ、メタル（Cu、Al、Fe） 、ポリイミドなどの基材の複数層によって構成されており、基板表面には配線のほかに、ＬＥＤ電極パッド２６が配置される位置に基板電極パッド４１１を有し、さらに光学部品３の接合面３３が搭載固定される位置に基板電極パッド４１２を有している。基板４に設けられた基板はんだパッド４１１や４１２は、フォトリソグラフィ工法により作製されているために10μm程度の位置精度にて作成することが可能である。
【００３４】
図５は本発明の第１の実施例に係る光素子の位置合わせ方法を説明するための接合部の説明図で、ＬＥＤ光源装置を構成する基板とＬＥＤの光軸とレンズ部の光軸との光軸合わせを高精度に実現するための一構成例を示すものである。
【００３５】
このＬＥＤの光軸２７とレンズ部の光軸３４との位置合わせ方法は、基板の各電極パッド２６上に、接合用の半田ボール１０を介して、ＬＥＤ 側の電極パッド２６を接合する際に、溶融した半田ボール１０の表面張力を利用して基板側電極パッド４１１とＬＥＤ側電極パッド２６との位置合わせを行うと同時に、基板側電極パッド４１２と光学部品３の接合面３３との位置合わせをセルフアライメント実装方法にて実施する点が特徴的である。
【００３６】
セルフアライメント効果による位置あわせ精度は、基板側電極パッド４１１の面積（Ｓ1）とＬＥＤ側電極パッド２６の面積(Ｓ２)の比（Ｓ1/Ｓ２）が１±0.2以内にであれば、１０μｍの精度にて位置あわせが可能である。光学部品でのセルフアライメント効果による位置あわせ精度も同様に基板側電極パッド４１２の面積（Ｓ1）と光学部品３の接合面３３の面積(Ｓ２)との比（Ｓ1/Ｓ２）についても同様である。
【００３７】
したがって、ＬＥＤ２の光軸２７と光学部品３のレンズ部３１の光軸３４の位置合わせ精度ｄは、基板上の電極パッドの位置合わせ精度10μmとはんだボール１０のセルフアライメント効果による精度10μmの二乗和平方根から1４μｍが可能となる。
【００３８】
製造工程においては、従来のはんだリフロー工程を用いて基板４上にＬＥＤ２および光学部品３共に実装が可能であるため、新たな製造設備を導入する必要がない。このため製造コストを抑制することができる。
【００３９】
また、光学部品３とＬＥＤ２は同時にリフロー工程にて基板４への取り付けが可能であるため製造時間の大幅な短縮となる。さらに、基板４上に多数のＬＥＤ２および光学部品３を実装する際においても一括してはんだリフロー工程を通すことにより、光軸あわせができるために軸合わせに要する時間を大幅に短縮することが可能である。
【００４０】
なお、本明細書において半田ボールとは、ボール（球）状の半田のみならず、バンプ状、その他、種々の形状の塊状の半田を含むものであり、フリップチップ接合用に使用されるあらゆる形態の半田を含むものである。
【００４１】
また、この例では、半田ボールを基板４上の電極パッド４１１、４１２上に予め固定した例を示したが、ＬＥＤ２ 側の電極パッド２６上や光学部品３の接合面３３に半田ボール１０を固定してもよい。
【００４２】
以上の説明では、光学部品３にはレンズ部３１が１個存在する場合を示したが、図１に示すレンズ部３１の部分にレンズアレイとして複数のレンズ部が形成されている場合も含まれる。
【実施例２】
【００４３】
図６は、本発明のＬＥＤ光源装置の第１の実施例における構成例を示す断面図である。図３に示した光学部材３が、石英ガラスなどモールド成型が困難な材料で構成された場合、実施例１に示したような台座３２の加工は難しい。このような場合、台座を個別部材として構成する必要がある。
【００４４】
本実施例では、光学部品３０のレンズ部３０１が石英または、合成石英など高融点ガラスにて作られ、台座３０２が、セラミックまたは金属にて構成された例を示す。図６においてレンズ部３０１は、片側凸レンズを示しているがレンズ形状は、ＬＥＤ光源装置の光学的な制限から設計されるものであるので、片側凸レンズに制限するものではない。
【００４５】
台座３０２は、鉄、銅、黄銅、チタン、ニッケル、アルミなどで構成される金属材料か、アルミナ、窒化アルミ、炭化珪素（SiC）などのセラミック、耐熱樹脂などで構成されている。台座３０２には、 レンズ３０１を固定するための切り込み部３０２aと基板４の電極パッド４１２とはんだ１０を介して接合されている接合面３３を有している。接合面３３は、はんだ１０の一部と合金層を形成されることにより接合されている。これにより、台座３０２は基板４の電極パッド４１２に固定することができる。
【００４６】
次に、レンズ３０１の台座３０２への固定方法について述べる。
基板４上に設置された電極パッド４１１および４１２には、はんだ印刷工程によって所定量のはんだボールが載せられている。ＬＥＤ２と台座３０２はマウンタによって所定の位置に仮配置する。
【００４７】
さらに、レンズ３０１を台座３０２上の切り込み部３０２aに合わせて仮置きする。
通常のリフロー工程によってはんだボールを溶融し、固化することでセルフアライメント効果によりＬＥＤ２、台座３０２の高精度な位置決めを行なうことができる。
【００４８】
リフロー工程において、はんだの融解温度以上では、ガラスエポキシなどで構成されている基板４は、高温であるために熱膨張によりランド間距離Ｌが室温でのランド間距離よりも大きくなっている。
【００４９】
基板温度が下がると、はんだが固化して、台座３０２は基板側電極ランド位置に固定される。基板４の温度低下ともに、熱膨張によって広がっていた基板上のランド間距離Ｌは小さくなるため、レンズの取り付け距離Ｌ２も縮小する。
例えば、ガラスエポキシ基板の場合、ガラスエポキシの線膨張係数は３０×１０−６/K程度であり、Ｌが10mmで、リフロー最高温度260℃とした時、室温（20℃）では、75μm程度のＬの収縮が起こる。レンズの取り付け距離Ｌ２も同様に縮小する。一方、石英ガラスは熱膨張係数は０．４×１０−６/Kであるため、リフロー最高温度と室温でのレンズ径10mmのレンズ３０２の径の変化は1μm程度である。したがって、75μm−1μm＝74μmの分、台座３０２によってレンズ３０１を締め付ける力が発生することになる。
【００５０】
このように、室温では、台座間にレンズが挟み込まれることで固定が可能である。基板は、リフロー温度以上になることはないので、レンズ３０２が熱膨張によって、位置がずれたり、レンズが取れることはない。
【００５１】
以上で説明した工程では、光学部品３０のレンズ３０１と台座３０２の取り付けのために新たな工程を設ける必要がなく、新たな装置の導入の必要もない。また、レンズ３０１の光軸とＬＥＤ２の光軸あわせは、実施例1と同様に基板側電極パットとＬＥＤ２の台座３０２の電極パットの間にあるはんだボールのセルフアライメント効果により決められるために精度よくあわせることが可能である。
【実施例３】
【００５２】
実施例３では、ＬＥＤの出光面が電極パッド面に対して垂直方向の（サイドビューＬＥＤ）場合である。このようなＬＥＤ光源装置は、例えば、液晶表示装置のバックライトとして使用することが出来る。図８は、本発明のＬＥＤ光源装置の実施例３における構成例を示す断面図である。図８においてＬＥＤ光源装置は、基板４と可視光発光のサイドビュータイプのＬＥＤ２０と光学部材３１０とを有している。
【００５３】
光学部品３１０は導光板３１１と台座部３１２と接合部３１３を有している。導光板３１１は、ＬＥＤ２０より発光された光を入射面から内部に光伝播し、一方表面側から光を所定方向に出射する機能を有した面照明用の部材である。
【００５４】
導光板３１１の光入射面は、ＬＥＤ２０からの光の取り込み量が、最大となる方向位置にアライメントする必要がある。図８において、ＬＥＤ２０の出光面を導光板３１１の光入射面側に向けて配置している。導光板の一側面から入射されたＬＥＤ２０からの光は導光板３１１の上面（主面）から均等に出射される。なお、導光板３１１の下面には反射層が形成され、ＬＥＤ２０から入射した光を導光板３１１の上面に向ける。
【００５５】
ＬＥＤ２０と台座部３１２に設けられた接合面３１３は、はんだ１０によるセルフアライメント効果によって基板４上に設けられた電極パッド４１１や４１２に正確に位置決めされる。台座部３１２には導光板３１１の端部を固定するための凹部が設けられており、導光板３１１はこの凹部に固定されている。これにより、導光板３１１の光入射面とＬＥＤ２０の光出射面の正確な位置合わせが可能となる。
【００５６】
図８は、このようにして形成されたバックライトが液晶表示装置のバックライトとして使用された場合を示している。図８において、バックライトの導光板３１１の上には拡散フィルム等の光学フィルム７１０が配置され、その上に液晶表示パネル７００が配置されている。
【実施例４】
【００５７】
図９は本発明の実施例４を示す露光機装置の概略構成を示す図である。光を放射する光源部５００は、複数の光源装置１Aから構成されており、各光源装置１Aは、発熱を効率よく放熱するために水冷ジャケット５０１に取り付けられている。各光源装置１Aの接続基板上に設けられた配線はハーネスを通して、電力を供給する点灯電源５０２に接続されている。光源装置１Aの配置または傾斜角度は、光源装置１Ａから発せられた光が、効率よくインテグレータ５０３に入射できるように設計されている。
【００５８】
インテグレータ５０３から出射した光は、コリメータミラー５０４、マスク５０５を介してレジスト等の感光剤が塗布されたワーク５０６に照射されマスク５０５に形成されたパターンがワーク５０６上の感光剤に露光形成される。テーブル６００はワークを載置し、少なくとも一方向に移動可能である。
【００５９】
露光時の光源装置への露光条件を図１０に示す。図１０において、５０７は露光時間、５０８は露光していない時間、５０９は露光工程時間である。露光機における露光工程には、ワークの搬入、所定位置へのワークの固定、マスクとワークとの位置あわせ、露光、ワークの固定解除、ワークの搬出の工程等、露光していない時間５０８が含まれる。露光工程５０９は、１０〜１２０秒が必要となるが、実際にワークに光が露光される時間５０７は、おおよそ1〜１０秒である。
【００６０】
従来の水銀ランプ光源を用いた露光機においては、水銀ランプへの通電直後においては、ランプの温度が変動するために出射光度が安定しない。ランプの温度が安定するまで３０分程度必要である。したがって、従来の露光工程では、出射光度を安定させるために水銀ランプは常に通電して点灯させておく必要がある。しかし、ＬＥＤ光源では、通電直後でも数ミリ秒以内に出射光度が安定するために、露光工程においては露光時間にだけＬＥＤ光源に通電すればよいことから、露光機の消費電力の大幅な低減が可能となる。
【符号の説明】
【００６１】
１  ＬＥＤ光源装置
２  ＬＥＤ
３、３０  光学部品
４  基板
１０  はんだボール
２０  ＬＥＤ
２１  出光面
２２  ＬＥＤ素子チップ
２３  Au接続ワイア
２４  パッケージ
２５  配線パターン
２６  電極パッド
２７  ＬＥＤの光軸
３１  レンズ部
３２  台座部
３３  接合面
３４  レンズ部の光軸
３０１  レンズ部
３０２  台座  
３０２a  切り込み部
３１０  光学部品
３１１  導光板
３１２  台座部
３１３  接合部
４１１、  ４１２基板側電極パッド
５００  光源モジュール郡
５０１  冷却ジャケット
５０２  点灯電源
５０３  インテグレータ
５０４  コリメータミラー
５０５  マスク
５０６  ワーク
５０７  露光時間
５０８  露光していない時間
５０９  露光工程時間
ｄ  位置合わせ精度
Ｌ  ランド間距離。
【図１】
2011128290.tif 000003
【図２】
2011128290.tif 000004
【図３】
2011128290.tif 000005
【図４】
2011128290.tif 000006
【図５】
2011128290.tif 000007
【図６】
2011128290.tif 000008
【図７】
2011128290.tif 000009
【図８】
2011128290.tif 000010
【図９】
2011128290.tif 000011
【図１０】
2011128290.tif 000012
【図１１】
2011128290.tif 000013
【図１２】
2011128290.tif 000014