JP2016122820A - Substrate for LED element and LED display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LED素子用基板、及び、それを用いたLED表示装置に関する。より詳しくは、発光ダイオード(LED)素子を実装することによりLED表示装置のバックライト光源として用いることができて、且つ、LED表示装置の生産性の向上に寄与することができるLED素子用基板と、それを用いたLED表示装置に関する。 The present invention relates to an LED element substrate and an LED display device using the same. More specifically, an LED element substrate that can be used as a backlight light source of an LED display device by mounting a light emitting diode (LED) element, and that can contribute to an improvement in productivity of the LED display device; The present invention relates to an LED display device using the same.
近年、従来のブラウン管型のモニターに代わるものとして、低消費電力化、機器の大型化と薄型化の要請に応え得るものとして、LED素子をバックライト光源として用いた液晶テレビや液晶ディスプレー等のLED表示装置の普及が急速に進展している。 In recent years, as an alternative to conventional cathode ray tube type monitors, it is possible to meet the demands for lower power consumption, larger and thinner devices, and LEDs such as liquid crystal televisions and liquid crystal displays that use LED elements as backlight sources. The spread of display devices is progressing rapidly.
LED素子をこれらの表示装置において光源として実装するためには、通常、支持基板と配線部とからなる各種のLED素子用基板が用いられている。そして、これらの基板上にLED素子を実装した積層体(本明細書では、このような積層体部材を以下「LED実装モジュール」と言う)が、上記の液晶テレビ等の各種表示装置の光源、即ち、LEDバックライトとして広く用いられている。 In order to mount an LED element as a light source in these display devices, various types of LED element substrates each including a support substrate and a wiring portion are usually used. And the laminated body which mounts the LED element on these board | substrates (this laminated body member is hereafter called "LED mounting module") is the light source of various display apparatuses, such as said liquid crystal television, That is, it is widely used as an LED backlight.
これらの表示装置においては、高画質化のために、光源の輝度の向上が要求される。しかし、輝度の向上に伴うLED素子からの発熱量の増加は、消費電力の増加やLED素子の発光能力の低下につながる。よってLED実装モジュールには、輝度向上と併せて、放熱性の向上が強く求められるようになる。この放熱性向上の要求は、近年大型化の進む液晶テレビ等のディスプレー等において特に喫緊の課題となっている。 These display devices are required to improve the luminance of the light source in order to improve the image quality. However, an increase in the amount of heat generated from the LED element due to the improvement in luminance leads to an increase in power consumption and a decrease in the light emission capability of the LED element. Therefore, the LED mounting module is strongly required to improve the heat dissipation as well as the luminance. This demand for improvement in heat dissipation is a particularly urgent issue in displays and the like for liquid crystal televisions and the like that have been increasing in size in recent years.
放熱性を向上させるためのLED素子の実装の形態としては、例えば、金属ベース基板の金属面にLED素子を直接実装する方法が提案されている(特許文献1参照)。しかし、この方法は、金属ベースが板状であるために設計の自由度に乏しく、基板1枚ごとのバッチ生産となるため生産性も低い。 As a form of mounting the LED element for improving the heat dissipation, for example, a method of directly mounting the LED element on a metal surface of a metal base substrate has been proposed (see Patent Document 1). However, this method has a low degree of freedom in design because the metal base is plate-like, and the productivity is low because batch production is performed for each substrate.
これに対し、可撓性を有する樹脂基板に金属回路を形成した基板(以下「フレキシブル配線基板」と言う)であって、放熱機能を発現させるためだけに導通回路とは別途に設けられる金属層(特許文献2)や、或いは、導通のための回路とは分割された部分である熱接続部を別途形成した回路基板も提案されている(特許文献3)。 On the other hand, a substrate in which a metal circuit is formed on a flexible resin substrate (hereinafter referred to as a “flexible wiring substrate”), which is a metal layer provided separately from a conduction circuit only to exhibit a heat dissipation function (Patent Document 2) or a circuit board in which a thermal connection part, which is a part divided from a circuit for conduction, is separately formed (Patent Document 3).
しかしながら、これらのフレキシブル配線基板においては、LED表示装置等の最終製品に組込まれるまでのいずれかの工程において、基材樹脂の可撓性や、基材樹脂と金属配線部との曲げ弾性率の差異に起因して、復元不能な基板の折れ曲がりや、LED素子実装部の破損等、LED表示装置等にとって致命的な損傷を受けるケースが散見されている。そして、これがLED表示装置の生産性の向上を阻害する要因の一つとなっていた。 However, in these flexible wiring boards, the flexibility of the base resin and the flexural modulus of the base resin and the metal wiring portion in any of the steps until it is incorporated into the final product such as an LED display device. Due to the difference, there are some cases in which the LED display device or the like is fatally damaged, such as bending of the substrate that cannot be restored or damage of the LED element mounting portion. This has been one of the factors that hinder the improvement of the productivity of LED display devices.
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、フレキシブル配線基板を用いたLED実装モジュールにおける、主に基材樹脂の可撓性に起因して起こる、LED素子や金属配線部の折れ曲がり損傷のリスクを低減することを目的とする。 The present invention has been made in view of the situation as described above, and an LED element or a metal wiring portion mainly caused by the flexibility of a base resin in an LED mounting module using a flexible wiring board. The purpose is to reduce the risk of bending damage.
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、可撓性を有する樹脂フィルム上に金属配線部を形成したフレキシブル配線基板にLED素子を実装したLED実装モジュールにおいて、LED素子の配置を本願独自の特定の配置とすることにより、上記課題を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。 As a result of intensive studies, the present inventors have determined that the LED element placement is unique to the present application in the LED mounting module in which the LED element is mounted on a flexible wiring board in which a metal wiring part is formed on a flexible resin film. The inventors have found that the above problem can be solved by using a specific arrangement, and have completed the present invention. Specifically, the present invention provides the following.
(1) 可撓性樹脂からなる樹脂基板上に金属配線部を形成してなるフレキシブル配線基板にLED素子をマトリックス状に実装してなるLED実装モジュールであって、前記LED素子は、下記の(a)及び(b)の条件を充足する位置に配置されていることを特徴とするLED実装モジュール。
(a) 任意の一のLED素子を中心LED素子とし、該中心LED素子の周囲に配置される他のLED素子のうち、該中心LED素子との距離が最も小さいものから、順に4番目に近いものまでを選ぶとき、そのようにして選ばれる4つの他のLED素子を隣接LED素子群と言うものとする。
(b) フレキシブル配線基板上の一のLED素子の重心を原点とし、樹脂基板の長手方向又は長軸方向をX軸方向とする二次元XY座標を想定したとき、隣接LED素子群に属するいずれの他のLED素子も、その重心が前記二次元XY座標のX軸及びY軸上からずれた位置に配置されている。
(1) An LED mounting module in which LED elements are mounted in a matrix on a flexible wiring board in which a metal wiring portion is formed on a resin substrate made of a flexible resin. An LED mounting module, which is disposed at a position that satisfies the conditions of a) and (b).
(A) Arbitrary one LED element is set as a central LED element, and among the other LED elements arranged around the central LED element, the one closest to the central LED element is the fourth closest in order. When selecting up to one, four other LED elements selected in this way are referred to as adjacent LED element groups.
(B) Assuming a two-dimensional XY coordinate in which the center of gravity of one LED element on the flexible wiring board is the origin and the longitudinal direction or the long axis direction of the resin substrate is the X axis direction, any of the LED elements belonging to the adjacent LED element group The other LED elements are also arranged at positions where their centroids deviate from the X and Y axes of the two-dimensional XY coordinates.
(2) 前記樹脂基板は、対角線の長さが32インチ以上である単一の可撓性樹脂からなり、100個以上のLED素子が略行列状に実装されている(1)に記載のLED実装モジュール。 (2) The LED according to (1), wherein the resin substrate is made of a single flexible resin having a diagonal length of 32 inches or more, and 100 or more LED elements are mounted in a substantially matrix shape. Mounting module.
(3) (1)又は(2)に記載のLED実装モジュールを、バックライト光源とするLED表示装置。 (3) The LED display apparatus which uses the LED mounting module as described in (1) or (2) as a backlight light source.
本発明によれば、フレキシブル配線基板にLED素子を実装したLED実装モジュールであって、主に基材樹脂の可撓性に起因するLED素子や金属配線部の折れ曲がり損傷のリスクが低減されたLED実装モジュールを提供することができる。 According to the present invention, an LED mounting module in which an LED element is mounted on a flexible wiring board, and the risk of bending damage of the LED element or metal wiring portion mainly due to the flexibility of the base resin is reduced. A mounting module can be provided.
以下、本発明のLED実装モジュールについて、当該モジュールに好ましく用いることができるフレキシブル基板であるLED素子用基板、及びLED表示装置の実施形態と併せて説明する。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。例えば、下記のLED素子用基板1は本発明のLED実装モジュールの構成部材として好ましく用いることができるものであるが、本発明を構成するフレキシブル配線基板はこれに限られるものではない。その他の一般的ないずれのフレキシブル配線基板であっても、後述する本発明独自の配置条件を充足する態様でフレキシブル配線基板にLED素子が配置されているものである限り本発明の範囲内である。 Hereinafter, the LED mounting module of the present invention will be described together with embodiments of an LED element substrate, which is a flexible substrate that can be preferably used in the module, and an LED display device. The present invention is not limited to the following embodiments, and can be implemented with appropriate modifications within the scope of the object of the present invention. For example, the following LED element substrate 1 can be preferably used as a constituent member of the LED mounting module of the present invention, but the flexible wiring board constituting the present invention is not limited thereto. Any other general flexible wiring board is within the scope of the present invention as long as the LED elements are arranged on the flexible wiring board in a manner satisfying the arrangement conditions unique to the present invention described later. .
<LED素子用基板>
LED素子用基板1は、図1及び図2に示す通り、可撓性を有する樹脂からなる樹脂基板11の表面に、金属箔からなる導電性の金属配線部13が、接着剤層12を介して形成されている。金属配線部13は、樹脂基板11上において、マトリックス状又は略マトリックス状に配置されるLED素子2を導通することができる態様で形成されている。本発明の特徴的部分であるLED素子2の配置に係る条件の詳細については後述する。
<LED element substrate>
As shown in FIGS. 1 and 2, the LED element substrate 1 has a conductive
又、LED素子用基板1は、図2に示す通り、樹脂基板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15が形成されている。この絶縁性保護膜15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、樹脂基板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。
Further, as shown in FIG. 2, the LED element substrate 1 has an insulating
又、LED素子用基板1は、図2に示す通り、樹脂基板11及び金属配線部13上に、更に、白色樹脂等からなる反射層16が、絶縁性保護膜15の上に更に積層されているものであることが好ましい。特に、LED素子用基板1にLED素子2を実装したLED実装モジュール10を、図9に示すようなLED表示装置100のバックライトとして用いる場合には、この反射層16をLED実装モジュールの最表面に配置することが一般的には必須である。ただし、絶縁性保護膜15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。
Further, as shown in FIG. 2, the LED element substrate 1 has a
LED素子用基板1は、図2に示すように、LED素子2が、ハンダ層14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たLED実装モジュール10となる。そして、このLED実装モジュール10は、LED液晶テレビ等のLED表示装置のバックライト光源として好ましく用いることができる。
As shown in FIG. 2, the LED element substrate 1 is an
LED素子用基板1のサイズについては、特に限定されない。例えば、対角線dの長さが32インチ以上であって、100個以上のLED素子2を、マトリックス状に実装する大型のLED実装モジュールに、本発明を好ましく適用することができる。図3は、LED素子用基板1へのLED素子2の実装態様の一例であるが、X方向に40個、Y方向に30個、計1200個のLED素子2が実装されている例を図示している。尚、本発明のLED素子用基板の平面形状は、必ずしも矩形状に限定されない。本明細書において、「対角線の長さが32インチ以上である」とは、例えば、LED素子用基板が楕円形である場合にはその長径の長さを言うものする。
The size of the LED element substrate 1 is not particularly limited. For example, the present invention can be preferably applied to a large LED mounting module in which the length of the diagonal line d is 32 inches or more and 100 or
[樹脂基板]
樹脂基板11の材料としては、シート状に成形された可撓性を有する熱可塑性樹脂を用いることができる。ここで、シート状とはフィルム状を含む概念であり、いずれも可撓性を有する物である限り本発明において両者に差はない。
[Resin substrate]
As a material of the
樹脂基板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)を用いることができる。又、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その他の各種の熱可塑性樹脂を用いることもできる。例えば、アニール処理によって必要十分な耐熱性と寸法安定性を付与したポリエチレンナフタレート(PEN)等である。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PET等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。
The thermoplastic resin used as the material for the
樹脂基板11を形成する熱可塑性樹脂は上記のアニール処理によって、その熱収縮開始温度が、絶縁性保護膜15を形成する熱硬化型インキの熱硬化温度以上となるように耐熱性が向上させたものを用いることが好ましい。例えば、絶縁性保護膜15が、熱硬化温度が80℃程度の熱硬化型インキで形成されるものである場合、通常80℃程度であるPENの熱収縮開始温度を、アニール処理によって100℃程度まで向上させればよい。これにより、樹脂基板11の微細な熱損傷をも回避しながら、同時に十分な耐熱性、強度、絶縁性を有する絶縁性保護膜15を形成することができる。
The heat resistance of the thermoplastic resin forming the
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シートをセットし、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。 In this specification, “thermal shrinkage start temperature” means that a sample sheet made of a thermoplastic resin to be measured is set in a TMA apparatus, a load of 1 g is applied, and the temperature is increased to 120 ° C. at a temperature rising rate of 2 ° C./min. Measure the amount of shrinkage (in%) at that time, output this data and record the temperature and amount of shrinkage, read the temperature that deviates from the 0% baseline due to shrinkage, and heat shrink the temperature This is the starting temperature. In addition, the “thermosetting temperature” in the present specification is the measurement and calculation of the temperature at the rising position of the thermosetting reaction when the thermosetting resin to be measured is heated, and that temperature is the thermosetting temperature. .
樹脂基板11の絶縁性については、例えば、LED素子用基板1を、LED表示装置のバックライトとして用いる場合において、LED表示装置としての一体化時に、LED素子用基板1に必要とされる絶縁性を付与し得る体積固有抵抗率を有する樹脂であることが求められる。一般的には、樹脂基板11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。
Regarding the insulating property of the
樹脂基板11の厚さは、特に限定されないが、耐熱性及び絶縁性と、製造コストのバランスとの観点から、概ね10μm以上100μm以下程度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。
The thickness of the
樹脂基板11のサイズは特段限定されない。但し、LED素子用基板は、例えば、対角線の長さが32インチ以上である単一の樹脂フィルムからなるものとすることができる。本明細書において、「単一の樹脂フィルム」とは、当該樹脂フィルムが、複数の樹脂フィルムの集合体或いはそれらが物理的に接合されてなる接合体ではなく、単体の枚様のフィルムからなる樹脂フィルムであることを意味する。このような単一の大型のフィルムは、従来の規格範囲外のフィルムを製造可能な特殊な押出し成形装置によって製造することができる。
The size of the
[接着剤層]
LED素子用基板1の表面上への金属配線部13の接合は、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、絶縁性保護膜15を形成する熱硬化型インキの熱硬化温度における耐熱性を有するものであれば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。
[Adhesive layer]
The
[金属配線部]
LED素子用基板は、その金属配線部の形状と配置を独自の態様に限定することによっても、折れ曲がりリスクを更に低減させることができる。
[Metal wiring section]
The board | substrate for LED elements can further reduce a bending risk also by limiting the shape and arrangement | positioning of the metal wiring part to an original aspect.
金属配線部13は、LED素子用基板1の表面上に、導電性基材によって形成されている多角形形状の導電プレート部131からなる配線パターンである。導電プレート部131の平面視形状は、マトリックス状に配置されるLED素子2の間を導通することが可能な多角形形状であれば正多角形等の凸多角形であっても、或いは図7に示すような凹多角形であってもよい。
The
金属配線部13は、LED素子2の金属配線部13への接合部分である実装の基本単位が、図1等に示すように、LED素子2を導通可能な態様で、マトリックス上にXY両方向に繰り返されている配置であることが好ましい。実装の基本単位とは、図2に示す通り、LED素子用基板1における隣接する一組の導電プレート部131と、その間の隙間部分である絶縁スリット部132とからなる部分のことを言う。絶縁スリット部132とは、更に詳しくは、LED素子用基板における金属配線部13の非形成部分であって、上記の隣接する一組の導電プレート部131の間の非導通部分である。
As shown in FIG. 1 and the like, the
尚、図1に示す通り、金属配線部13は、上記の実装の基本単位となる部分の他、マトリックス状の配置において異なる行又は列に配置される導電プレート部131の間を接続するコネクター配線133や、行又は列の末端部分においてLED実装モジュール10と外部電源等との電気的接続を行うための端子134を含んで構成される。LED素子用基板1において、金属配線部13を構成する導電プレート部131、コネクター配線133、端子134の配置とそれらの組合せについての設計の自由度は高く、多数のLED素子2の導通の形態について直列、並列いずれの接続によることも可能であり、実装後のLED表示装置に求められる特性に応じて両接続を最適に組み合わせた配線とすることができる。
As shown in FIG. 1, the
本発明のLED素子用基板1の金属配線部13を、絶縁スリット部132の配置が、以下に詳細を説明する「特有の絶縁スリット部の配置条件」を満たすこととなるように、導電プレート部131の形状と配置を特定の形状と配置とすることによって、LED素子2のLED素子や金属配線部の折れ曲がり損傷のリスクを更に低減することができる。
Conductive plate portion of the
上記の「特有の絶縁スリット部の配置条件」は、「一の絶縁スリット部が、隣接する他の絶縁スリット部と、同一直線上にはない」ことである。「隣接する絶縁スリット部」とは、一の絶縁スリット部の外縁を構成している一の導電プレート部に隣接する他の導電プレート部がその外縁を構成することとなっている当該一の絶縁スリット部以外の他の絶縁スリット部のことを言う。つまり、上記の「特有の絶縁スリット部の配置条件」を満たす限り、フレキシブル配線基板タイプのLED素子用基板において、LED素子や金属配線部の折れ曲がり損傷の起点となりやすい絶縁スリット部が、複数の実装の基本単位をまたいで直線状に連通することがなくなる。よって、これにより、LED素子用基板1をLED素子や金属配線部の折れ曲がり損傷のリスクを低減させたものとすることができる。 The above “specific arrangement condition of the insulating slit portion” is that “one insulating slit portion is not on the same straight line as another adjacent insulating slit portion”. “Adjacent insulating slit portion” means that the other insulating plate portion adjacent to the one conductive plate portion constituting the outer edge of the one insulating slit portion constitutes the outer edge thereof. This refers to an insulating slit other than the slit. In other words, as long as the above-mentioned “specific arrangement conditions for insulating slit portions” are satisfied, in the flexible wiring board type LED element substrate, there are a plurality of insulating slit portions that are likely to be the starting point of bending damage of the LED elements and metal wiring portions. No longer communicates in a straight line across the basic units. Therefore, this makes it possible to reduce the risk of bending damage of the LED element or the metal wiring portion of the LED element substrate 1.
上記の「特有の絶縁スリット部の配置」を実現するための金属配線部の実施形態として様々の具体例が実施可能であるが、以下、代表的な3つの実施形態における金属配線部の形状と配置の具体例について、それぞれ図7及び図8を参照しながら説明する。尚、下記のいずれの実施形態においても、絶縁スリット部132の幅は、0.1mm以上1.0mm以下であることが好ましく、0.15mm以上0.5mm以下であることがより好ましい。又、絶縁スリット部132の幅が0.5mm以下であることによって、導電プレート部131間における好ましい熱の伝達が可能となる。好ましい熱の伝達は、例えば、ローカルディミング方式の大型のLEDバックライトにおいて局所的な発熱が発生した場合、相対的に高温度となった部分の導電プレート部131から相対的に低い温度のままである導電プレート部131への熱の移動させる作用が挙げられる。これにより、大型のLEDバックライトにおける局所的な高温度をLED素子用基板全体に放散して局所的な温度上昇による各LED素子の機能低下や故障を防止することができる。
Although various specific examples can be implemented as embodiments of the metal wiring part for realizing the above-mentioned “arrangement of the specific insulating slit part”, the shape of the metal wiring part in the three representative embodiments will be described below. Specific examples of the arrangement will be described with reference to FIGS. 7 and 8, respectively. In any of the following embodiments, the width of the insulating
(第1の実施形態)
LED素子用基板1の第1の実施形態における、金属配線部13の形状と配置は、図7に示す通りである。図7に示す通り、凹多角形形状の導電プレート部131Aの間に形成される絶縁スリット部132A〜Dは、いずれも「特有の絶縁スリット部の配置」の条件を満たしている。具体的には、絶縁スリット部132A〜Dのいずれもが相互に同一直線状には配置されていない。これにより、LED素子や金属配線部の折れ曲がり損傷の起点となりやすい一の絶縁スリット部が、隣接する導電プレート部131からなる他の絶縁スリット部と、複数の実装の基本単位をまたいで直線状に連通することをなくして、LED素子用基板1のLED素子や金属配線部の折れ曲がり損傷のリスクを低減することができる。
(First embodiment)
The shape and arrangement of the
(第2の実施形態)
本発明のLED素子用基板1の第2の実施形態における、金属配線部13の形状と配置は、図8に示す通りである。図8に示す通り、正六価形の導電プレート部131Cの間に形成される絶縁スリット部132A〜Fは、第1の実施形態同様、いずれも「特有の絶縁スリット部の配置」の条件を満たしている。LED素子や金属配線部の折れ曲がり損傷の起点となりやすい絶縁スリットが、複数の実装の基本単位をまたいで直線状に連通することがないため、LED素子や金属配線部の折れ曲がり損傷のリスクを低減することができる。又、第2の実施形態は所謂ハニカム構造を形成することにより、LED素子用基板1の折れ曲がり強度を著しく向上させることが可能である。
(Second Embodiment)
The shape and arrangement of the
金属配線部13は、上記の各実施形態を好ましい具体例とし、又、LED素子用基板1においては、樹脂基板11の一方の表面の少なくとも95%以上、好ましくは98%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素子用基板1を用いてなるLED表示装置に好ましい放熱性を付与することができる。
The
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。これにより、放熱性と電気伝導性の両立を図ることができる。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り、また、LED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素子用基板をバックライトとして組み込んだ画像表示装置自体の製品寿命も延長できる。
The metal thermal conductivity λ constituting the
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。
The surface resistance value of the
金属としては、アルミニウム、金、銀、銅等の金属箔が例示できる。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。また、金属層厚みが上記下限値に満たないと、樹脂基板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保持することができ、重量増大によるハンドリング性の低下等も防止できる。
Examples of the metal include metal foils such as aluminum, gold, silver, and copper. The thickness of the
[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14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。
[Solder layer]
In the LED element substrate 1, the
[絶縁保護膜]
絶縁性保護膜15は、上述の通り、熱硬化型インキによって、金属配線部13と樹脂基板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。
[Insulation protective film]
As described above, the insulating
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15を形成するための材料として特に好ましい。
As the thermosetting ink, a known ink can be suitably used as long as the thermosetting temperature is about 100 ° C. or less. Specifically, as a representative example of an ink that can preferably use an insulating ink having a polyester resin, an epoxy resin, an epoxy resin and a phenol resin, an epoxy acrylate resin, a silicone resin, or the like as a base resin, respectively. Can be mentioned. Of these, polyester-based thermosetting insulating ink is particularly preferable as a material for forming the insulating
又、絶縁性保護膜15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15を白色化することで、意匠性の向上を図ることができる。
The thermosetting ink for forming the insulating
尚、以上の絶縁性の熱硬化型インキによる絶縁性保護膜15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。
The formation of the insulating
[反射層]
反射層16は、上記のLED実装モジュール10において、発光能力を向上させることを目的として、本実施形態では、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。
[Reflective layer]
In the present embodiment, the
<LED素子用基板の製造方法>
LED素子用基板1は、従来公知の電子基板の製造方法の一つであるエッチング工程と、によって製造することができる。又、選択する材料樹脂に応じて、予め当該樹脂にアニール処理による耐熱性向上処理を施すことが好ましい。
<Method for producing LED element substrate>
The LED element substrate 1 can be manufactured by an etching process which is one of conventionally known methods for manufacturing an electronic substrate. Further, it is preferable to subject the resin in advance to a heat resistance improving process by annealing according to the material resin to be selected.
[アニール処理]
本発明において必須ではないが、アニール処理は、従来公知の熱処理手段を用いることができる。アニール処理温度の一例としては、樹脂基板11を形成する熱可塑性樹脂がPENである場合、ガラス転移温度から融点の範囲、更に具体的には160℃から260℃、より好ましくは180℃から230℃の範囲である。アニール処理時間としては、10秒から5分程度が例示できる。このような熱処理条件によれば、一般的に80℃程度であるPENの熱収縮開始温度を、100℃程度に向上させることができる。
[Annealing treatment]
Although not essential in the present invention, conventionally known heat treatment means can be used for the annealing treatment. As an example of the annealing treatment temperature, when the thermoplastic resin forming the
[エッチング工程]
必要に応じて、アニール処理を経た樹脂基板11の表面に、金属配線部13の材料とする銅箔等の金属配線部13を積層してLED素子用基板1の材料とする積層体を得る。積層方法としては、金属箔を接着剤によって樹脂基板11の表面に接着する方法、或いは、樹脂基板11の表面に直接にメッキ方法や気相製膜法(スパッタリング、イオンプレーティング、電子ビーム蒸着、真空蒸着、化学蒸着等)により金属配線部13を蒸着させる方法を挙げることができる。コストや生産性の面からは、金属箔をウレタン系の接着剤によって樹脂基板11の表面に接着する方法が有利である。
[Etching process]
If necessary, a laminated body in which the
次に、上記の積層体の金属箔の表面に、金属配線部13の形状にパターニングされたエッチングマスクを形成する。エッチングマスクは、将来、金属配線部13となる金属箔の配線パターン形成部分がエッチング液による腐食を免れるために設けられる。エッチングマスクを形成する方法は特に限定されず、例えば、フォトレジスト又はドライフィルムをフォトマスクを通して感光させた後で現像することにより積層シートの表面にエッチングマスクを形成してもよいし、インクジェットプリンター等の印刷技術により積層シートの表面にエッチングマスクを形成してもよい。
Next, an etching mask patterned in the shape of the
次に、エッチングマスクに覆われていない箇所における金属箔を浸漬液により除去する。これにより、金属箔のうち、金属配線部13となる箇所以外の部分が除去される。
Next, the metal foil in a portion not covered with the etching mask is removed with an immersion liquid. Thereby, parts other than the location used as the
最後に、アルカリ性の剥離液を使用して、エッチングマスクを除去する。これにより、エッチングマスクが金属配線部13の表面から除去される。
Finally, the etching mask is removed using an alkaline stripping solution. As a result, the etching mask is removed from the surface of the
[絶縁性保護膜及び反射層形成工程]
金属配線部形成後、必要に応じて絶縁性保護膜15及び反射層16を更に積層する。これらの積層は公知の方法によって行うことができる。採用する材料によりスクリーン印刷等の印刷法或いは、ドライラミネーション、熱ラミネーション法等、各種のラミネート処理方法によることができる。
[Insulating protective film and reflective layer forming step]
After forming the metal wiring portion, an insulating
<LED実装モジュール>
LED実装モジュール10は、上述のLED素子用基板1に代表されるフレキシブル配線基板に、LED素子を実装することにより、得ることができる。上述の通り、本発明のLED実装モジュール10に用いる配線基板は上記のLED素子用基板1に限定されるものではない。以下に詳細を説明する本発明独自の配置条件を充足する態様でフレキシブル配線基板にLED素子が配置されているものである限り本発明のLED実装モジュールと均等の範囲内である。
<LED mounting module>
The
(LED素子の配置条件)
LED実装モジュール10におけるLED素子の配置条件について、図4から図6を参照しながら説明する。
(Conditions for LED elements)
The arrangement conditions of the LED elements in the
LED実装モジュール10におけるLED素子の配置条件は以下の(a)及び(b)に示す条件を充足することである。ここで
(a) 任意の一のLED素子を中心LED素子とし、該中心LED素子の周囲に配置される他のLED素子のうち、該中心LED素子との距離が最も小さいものから、順に4番目に近いものまでを選ぶとき、そのようにして選ばれる4つの他のLED素子を隣接LED素子群と言うものとする。
(b) フレキシブル配線基板上の一のLED素子の重心を原点とし、樹脂基板の長手方向又は長軸方向をX軸方向とする二次元XY座標を想定したとき、隣接LED素子群に属するいずれの他のLED素子も、その重心が前記二次元XY座標のX軸及びY軸上からずれた位置となるように配置されている。
尚、上記におけるLED素子間の距離とは、LED素子上面の重心間の距離のことを言う。又、金属配線部13の最外周に配置されるLED素子は、上記の中心LED素子とは想定しないものとする。
The LED element placement condition in the
(B) Assuming a two-dimensional XY coordinate in which the center of gravity of one LED element on the flexible wiring board is the origin and the longitudinal direction or the long axis direction of the resin substrate is the X axis direction, any of the LED elements belonging to the adjacent LED element group The other LED elements are also arranged such that the center of gravity is shifted from the X axis and Y axis of the two-dimensional XY coordinates.
The distance between the LED elements in the above refers to the distance between the centers of gravity of the upper surfaces of the LED elements. In addition, the LED element disposed on the outermost periphery of the
図4が上記の(a)及び(b)の配置条件を充足する配置の一例である。図5においては中心LED素子20の隣接LED素子群21a、21b、21c、21dは、その重心(図中黒点で表した位置)が、中心LED素子の重心を原点とする上記のXY座標におけるX軸及びY軸上から大きくずれた位置となるように配置されている。このような配置とすることにより、フレキシブル基板の可撓性に起因して基板が不要に折れ曲がることを抑制することができる。これにより、LED素子の連鎖的な損傷が発生するリスクを低減することができる。尚、樹脂基板が一般的な矩形上である場合にはその長手方向がX軸方向となり、例えば楕円形状等の場合は長軸方向がX軸となる。
FIG. 4 is an example of an arrangement that satisfies the above arrangement conditions (a) and (b). In FIG. 5, the adjacent
図5も上記の(a)及び(b)の配置条件を充足する配置の一例である。図6は、任意の中心LED素子の周辺の一部のLED素子のみを示し、その他のLED素子の表示を省略した模式図により、任意の中心LED素子とその隣接LED素子との配置態様を示すものである。この配置においては中心LED素子20の隣接LED素子群21a、21b、21c、21dの重心(図中黒点で表した位置)は、中心LED素子の重心を原点とする上記のXY座標におけるX軸及びY軸上から僅かではあるが、ずれた位置に配置されている。このような配置とすることによっても、やはり、フレキシブル基板の可撓性に起因したLED素子の連鎖的な損傷が発生するリスクを低減することができる。
FIG. 5 is also an example of an arrangement that satisfies the above arrangement conditions (a) and (b). FIG. 6 shows only a part of the LED elements around an arbitrary central LED element, and shows an arrangement mode of the optional central LED element and its adjacent LED elements by a schematic diagram in which the display of the other LED elements is omitted. Is. In this arrangement, the center of gravity of the
一方、図6は、(a)及び(b)の配置条件を充足しない配置の一例である。図7においては中心LED素子20の隣接LED素子群21a、21b、21c、21dは、その重心(図中黒点で表した位置)が、中心LED素子の重心を原点とする上記のXY座標におけるX軸及びY軸上に位置する態様で配置されている。このような配置により、フレキシブル基板の可撓性に起因して基板が不要に折れ曲がることを抑制することができず、LED素子の連鎖的な損傷が発生するリスクが、本発明特有の配置による場合よりも明らかに大きくなる。
On the other hand, FIG. 6 is an example of an arrangement that does not satisfy the arrangement conditions (a) and (b). In FIG. 7, the adjacent
LED実装モジュール10に実装する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ればよい。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実装モジュール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。
The
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実装モジュール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。
The
本発明のLED実装モジュール10は、図1に示す通り、100個以上のLED素子2を実装することができる。LED表示装置の画面サイズ換算で概ね32インチ以上の大型のLED表示装置にも好ましく用いることができる。又、概ね32インチ以上の大型の表示装置の製造においては、従来、定形サイズの小型の基板を複数組合せて使用していたのに対して、単一の樹脂からなる大型のフレキシブル配線基板タイプのLED素子用基板1は、回路設計の自由度が高いため、実装されるLED素子2の配置間隔等は自在に調整することが可能であり、大型のLED表示装置における様々な要求物性に従来よりも低コストで対応することができる。
The
<LED実装モジュールの製造方法>
LED素子用基板1を用いたLED実装モジュール10の製造方法について説明する。金属配線部13へのLED素子2の接合は、ハンダ加工により好ましく行うことができる。このハンダによる接合は、リフロー方式、或いは、レーザー方式によることができる。リフロー方式は、金属配線部13にハンダを介してLED素子2を搭載し、その後、LED素子用基板1をリフロー炉内に搬送して、リフロー炉内で金属配線部13に所定温度の熱風を吹きつけることで、ハンダペーストを融解させ、LED素子2を金属配線部13にハンダ付けする方法である。又、レーザー方式とは、レーザーによってハンダを局所的に加熱して、LED素子2を金属配線部13にハンダ付けする手法である。
<Method for manufacturing LED mounting module>
The manufacturing method of the
金属配線部13へのLED素子2のハンダ接合を行う際は、樹脂基板11における裏面側からのレーザー照射によって、ハンダのリフローを行う方法とすることが好ましい。これにより、加熱によるハンダの有機成分の発火とそれに伴う基材の損傷をより確実に抑制することができる。
When performing the solder bonding of the
<LED表示装置>
図9は、LED実装モジュール10を用いたLED表示装置100の層構成の概略を模式的に示す斜視図である。LED表示装置100は、所定の間隔で略マトリクス状に配列された複数のLED素子2を駆動(発光)することによって、文字や映像等の情報(画像)をモニター3に表示する。LED素子2は、LED素子用基板1の金属配線部13に実装されている。又、LED実装モジュール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の放熱構造4が樹脂基材の裏面側に設置されていることが更に好ましい。本発明のLED実装モジュール10を用いることにより、例えば、画面サイズ(対角線の長さ)が32インチ以上の大型LED表示装置を、従来よりも低コストで且つ品質の安定性を向上させて製造することができる。
<LED display device>
FIG. 9 is a perspective view schematically showing an outline of a layer configuration of the
以上説明した本発明のLED実装モジュール及びそれを用いたLED表示装置によれば、以下のような効果を奏する。 The LED mounting module of the present invention described above and the LED display device using the same have the following effects.
(1) LED素子や金属配線部の折れ曲がり損傷の低減を課題としていたフレキシブル配線基板を用いたLED実装モジュール10において、LED素子2の配置を本発明独自の配置条件を充足するものとした。これにより、フレキシブル配線基板を用いたLED実装モジュールにおける、主として基材樹脂の可撓性に起因するLED素子や金属配線部の折れ曲がり損傷のリスクを低減することができる。
(1) In the
(2) LED実装モジュール10を、対角線の長さが32インチ以上である単一の可撓性樹脂からなるものとした。これにより、従来複数のLED実装モジュールの接合によってのみ形成していた大型のLED表示装置を単一のLED素子用基板1により構成することができるため、LED表示装置の生産性と品質安定性を顕著に向上させることができる。又、このような大型の基板でこそ上記の折れ曲がり損傷のリスクは高いことが一般的であるため本発明の効果による生産性の向上の恩恵をより多く享受することができる。
(2) The
(3) (1)又は(2)に記載のLED実装モジュールと、表示用画面と、を積層してなるLED表示装置とした。これにより、例えば、画面サイズが32インチ以上である大型のLED表示装置であっても、優れた品質安定性を有するものを高い生産性で提供することができる。 (3) It was set as the LED display device formed by laminating | stacking the LED mounting module as described in (1) or (2), and the display screen. Thereby, even if it is a large-sized LED display device with a screen size of 32 inches or more, for example, what has excellent quality stability can be provided with high productivity.
以上、本発明によれば、フレキシブル配線基板を用いたLED実装モジュールであって、主として基材樹脂の可撓性に起因するLED素子や金属配線部の折れ曲がり損傷のリスクが低減されたLED実装モジュールを提供することができる。 As mentioned above, according to this invention, it is an LED mounting module using a flexible wiring board, Comprising: The LED mounting module by which the risk of the bending damage of the LED element and metal wiring part mainly resulting from the flexibility of base-material resin was reduced Can be provided.
1 LED素子用基板
11 樹脂基板
12 接着剤層
13 金属配線部
131 導電プレート部
132 絶縁スリット部
133 コネクター配線
134 端子
14 ハンダ層
15 絶縁性保護膜
16 反射層
2 LED素子
20 中心LED素子
21a、21b、21c、21d 隣接LED素子群
3 モニター
4 放熱構造
10 LED実装モジュール
100 LED表示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate for
Claims (3)
前記LED素子は、下記の(a)及び(b)の条件を充足する位置に配置されていることを特徴とするLED実装モジュール。
(a) 任意の一のLED素子を中心LED素子とし、該中心LED素子の周囲に配置される他のLED素子のうち、該中心LED素子との距離が最も小さいものから、順に4番目に近いものまでを選ぶとき、そのようにして選ばれる4つの他のLED素子を隣接LED素子群と言うものとする。
(b) フレキシブル配線基板上の一のLED素子の重心を原点とし、樹脂基板の長手方向又は長軸方向をX軸方向とする二次元XY座標を想定したとき、隣接LED素子群に属するいずれの他のLED素子も、その重心が前記二次元XY座標のX軸及びY軸上からずれた位置となるように配置されている。 An LED mounting module in which LED elements are mounted in a matrix on a flexible wiring board formed by forming a metal wiring portion on a resin substrate made of a flexible resin,
The LED element is disposed at a position satisfying the following conditions (a) and (b).
(A) Arbitrary one LED element is set as a central LED element, and among the other LED elements arranged around the central LED element, the one closest to the central LED element is the fourth closest in order. When selecting up to one, four other LED elements selected in this way are referred to as adjacent LED element groups.
(B) Assuming a two-dimensional XY coordinate in which the center of gravity of one LED element on the flexible wiring board is the origin and the longitudinal direction or the long axis direction of the resin substrate is the X axis direction, any of the LED elements belonging to the adjacent LED element group The other LED elements are also arranged such that the center of gravity is shifted from the X axis and Y axis of the two-dimensional XY coordinates.
100個以上のLED素子が略行列状に実装されている請求項1に記載のLED実装モジュール。 The resin substrate is made of a single flexible resin having a diagonal length of at least 32 inches or more,
The LED mounting module according to claim 1, wherein 100 or more LED elements are mounted in a substantially matrix form.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019029658A (en) * | 2017-07-28 | 2019-02-21 | Tdk株式会社 | Conductive substrate, electronic device, and display device |
JP2020088392A (en) * | 2018-11-23 | 2020-06-04 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | Display device and method of manufacturing display device |
WO2022070564A1 (en) * | 2020-09-29 | 2022-04-07 | mui Lab株式会社 | Display panel and operation display panel |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003077309A (en) * | 2001-09-03 | 2003-03-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Flat light source and driving method of the same, and lighting device and display device using the same |
JP2003092009A (en) * | 2001-09-17 | 2003-03-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Lighting device |
JP2003316298A (en) * | 2002-04-19 | 2003-11-07 | Enomoto Co Ltd | Big screen led display device |
JP2005159260A (en) * | 2003-10-30 | 2005-06-16 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Led-connecting circuit structure |
JP2006310043A (en) * | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Sony Corp | Backlight device and liquid crystal display |
JP2006317801A (en) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Toshiba Transport Eng Inc | Image display device and lighting system |
JP2006338020A (en) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Lg Philips Lcd Co Ltd | Backlight assembly for liquid crystal display device and liquid crystal display device using same |
JP2007073968A (en) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte Ltd | Thin light source using flexible circuit support |
KR100706892B1 (en) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | 주식회사 래도 | Rail pixel module and Electric sign board with ventilating structure using the same |
JP2009044099A (en) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Sharp Corp | Led light source, method of manufacturing led light source, surface light-source device and video display device |
WO2010100786A1 (en) * | 2009-03-02 | 2010-09-10 | シャープ株式会社 | Light source device and liquid crystal display device |
JP2012089509A (en) * | 2007-07-19 | 2012-05-10 | Samsung Led Co Ltd | Backlight unit |
-
2014
- 2014-12-25 JP JP2014263685A patent/JP6519176B2/en active Active
-
2015
- 2015-12-24 WO PCT/JP2015/086047 patent/WO2016104616A1/en active Application Filing
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Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003077309A (en) * | 2001-09-03 | 2003-03-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Flat light source and driving method of the same, and lighting device and display device using the same |
JP2003092009A (en) * | 2001-09-17 | 2003-03-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Lighting device |
JP2003316298A (en) * | 2002-04-19 | 2003-11-07 | Enomoto Co Ltd | Big screen led display device |
JP2005159260A (en) * | 2003-10-30 | 2005-06-16 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Led-connecting circuit structure |
JP2006310043A (en) * | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Sony Corp | Backlight device and liquid crystal display |
JP2006317801A (en) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Toshiba Transport Eng Inc | Image display device and lighting system |
JP2006338020A (en) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Lg Philips Lcd Co Ltd | Backlight assembly for liquid crystal display device and liquid crystal display device using same |
JP2007073968A (en) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte Ltd | Thin light source using flexible circuit support |
KR100706892B1 (en) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | 주식회사 래도 | Rail pixel module and Electric sign board with ventilating structure using the same |
JP2012089509A (en) * | 2007-07-19 | 2012-05-10 | Samsung Led Co Ltd | Backlight unit |
JP2009044099A (en) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Sharp Corp | Led light source, method of manufacturing led light source, surface light-source device and video display device |
WO2010100786A1 (en) * | 2009-03-02 | 2010-09-10 | シャープ株式会社 | Light source device and liquid crystal display device |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019029658A (en) * | 2017-07-28 | 2019-02-21 | Tdk株式会社 | Conductive substrate, electronic device, and display device |
JP7172211B2 (en) | 2017-07-28 | 2022-11-16 | Tdk株式会社 | Conductive substrates, electronic devices and display devices |
US11869834B2 (en) | 2017-07-28 | 2024-01-09 | Tdk Corporation | Electroconductive substrate, electronic device and display device |
JP2020088392A (en) * | 2018-11-23 | 2020-06-04 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | Display device and method of manufacturing display device |
US11094867B2 (en) | 2018-11-23 | 2021-08-17 | Lg Display Co., Ltd. | Display device and method of manufacturing the same |
WO2022070564A1 (en) * | 2020-09-29 | 2022-04-07 | mui Lab株式会社 | Display panel and operation display panel |
JPWO2022070564A1 (en) * | 2020-09-29 | 2022-04-07 | ||
JP7270891B2 (en) | 2020-09-29 | 2023-05-11 | mui Lab株式会社 | Display panel and operation display panel |
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Publication number | Publication date |
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