WO2017126160A1 - Ｌｅｄ表示パネル、ｌｅｄ表示装置およびｌｅｄ表示パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、簡易な構成でＬＥＤ素子の配向性を高めるとともに光利用効率を高めたＬＥＤパネルおよびＬＥＤ表示装置の提供を目的とする。また、本発明は製造工程数の増大を抑制したＬＥＤ表示パネルの製造方法の提供を目的とする。本発明に係るＬＥＤ表示パネル１０は、基板３上に配列して搭載され基板３側と反対側の面に光出射面を有するチップオンボード型の複数のＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃと、複数の光透過性部材４と、を備え、複数の光透過性部材４のそれぞれは、少なくとも１つのＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃの光出射面を覆うように基板３上に配置され、各光透過性部材４は、ＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃの出射光の指向性を高める。

Description

ＬＥＤ表示パネル、ＬＥＤ表示装置およびＬＥＤ表示パネルの製造方法

　本発明はＬＥＤ表示パネル、ＬＥＤ表示装置およびＬＥＤ表示パネルの製造方法に関する。

　複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）素子を正方配列状に配置し、個々のＬＥＤ素子に対する点滅制御により映像情報を表示するＬＥＤ表示装置が知られている。

　ＬＥＤ表示装置は、ＬＥＤ素子の技術発展と低コスト化により屋外、屋内の広告表示等に多く使用されている。これらのＬＥＤ表示装置は、これまで自然画およびアニメーション等の動画像表示が主流であった。近年、屋内用途においては画素ピッチの狭ピッチ化に伴い視認距離が短くなることで、会議室や監視用途などパソコンの画像表示にも使用されている。特に、監視用途においては静止画に近いパソコン画像を表示することが多くなっている。

　これらのＬＥＤ表示装置は、セラミックや樹脂などで成型したキャビティの中にＬＥＤ素子を実装し、上から封止樹脂で固めた小さなＬＥＤパッケージを基板に実装したＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｍｏｕｎｔ　Ｄｅｖｉｃｅ：表面実装部品）型が主流であった。ＳＭＤ型は、これまで主に画素ピッチが３ｍｍ以上の大型表示装置として使用されてきた。

　近年、ＬＥＤ素子の低コスト化の流れと高精細化の需要を背景に、画素ピッチが約１．９ｍｍ、１．５ｍｍ等の挟ピッチの製品が市場に投入されている。また、さらなる高精細化を図るために、個々にキャビティ化されたＳＭＤ型ＬＥＤパッケージではなく外殻の無いＬＥＤ素子自体を基板に直接実装するＣＯＢ（Ｃｈｉｐ　Ｏｎ　Ｂｏａｒｄ）型を採用し、更なる高密度実装化を図る動きもある。

　例えば、特許文献１や特許文献２にて開示されているＬＥＤ表示装置の場合、ＬＥＤ素子それぞれの上に支柱状や凸状のレンズを設けることで配向特性を改善し、光の利用効率を高める技術が開示されている。また、特許文献３のＬＥＤ表示装置のように、複数のＬＥＤ素子を並べた基板の上に各ＬＥＤ素子に対応した複数の孔のあいた反射板を位置合わせしながら固着し、その上にガラス板を組み合わせた光反射ケースを置くことで、配向特性を改善するとともに輝度むらを低減する技術が開示されている。

特開２０１１－１１２７３７号公報 実開平５－５２８８２号公報 特開２００４－７９７５０号公報

　従来のＬＥＤ表示装置の配光制御においては、個々のＬＥＤ素子の上部に配置するレンズ、レンズを止める為の樹脂材、光反射ケースなどを設けるため、構造が複雑になり、製造工程数が多くなるため、製造に要する時間とコストが増大するという問題があった。また、従来のＬＥＤ表示装置においては、複数のＬＥＤ表示パネルを連結して大画面表示装置を構成する際に、特に斜め方向からＬＥＤ表示パネルの継ぎ目を見た場合に、輝度の段差により継ぎ目が目立つという問題があった。

　本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、簡易な構成でＬＥＤ素子の配向性を高めるとともに光利用効率を高めたＬＥＤパネルおよびＬＥＤ表示装置の提供を目的とする。また、本発明は製造工程数の増大を抑制したＬＥＤ表示パネルの製造方法の提供を目的とする。

　本発明に係るＬＥＤ表示パネルは、基板上に配列して搭載され基板側と反対側の面に光出射面を有するチップオンボード型の複数のＬＥＤ素子と、複数の光透過性部材と、を備え、複数の光透過性部材のそれぞれは、少なくとも１つのＬＥＤ素子の光出射面を覆うように基板上に配置され、各光透過性部材は、ＬＥＤ素子の出射光の指向性を高める。

　本発明に係るＬＥＤ表示パネルによれば、例えば異なる色の光を発する複数のＬＥＤ素子を１つの画素ユニットとして、画素ユニットごとに光出射面を覆うように光透過性部材を配置することにより、ＬＥＤ表示パネルの外周側に配置されるＬＥＤ素子の配向特性と、ＬＥＤ表示パネルの内側に配置されるＬＥＤ素子の配向特性を近づけることが可能である。よって、ＬＥＤ素子の配光特性、特にＬＥＤ表示パネルの外周側に配置されるＬＥＤ素子の配向特性を改善して整えるとともに、光利用効率を高めることが可能である。

　この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによってより明白となる。

実施の形態１に係るＬＥＤ表示装置の平面図である。 実施の形態１に係るＬＥＤ表示パネルの断面図である。 実施の形態１に係るＬＥＤ表示パネルの製造工程を示すフローチャートである。 実施の形態１に係るＬＥＤ表示パネルの製造に用いる光透過性部材成形型の断面図である。 実施の形態１に係るＬＥＤ表示パネルの製造における光透過性部材の形成工程を示す図である。 実施の形態１に係るＬＥＤ表示パネルの製造における光透過性部材の形成工程を示す図である。 実施の形態１に係るＬＥＤ表示パネルの配光特性を示す図である。 実施の形態１に係るＬＥＤ表示パネルの連結部の配光特性を示す図である。 実施の形態２に係るＬＥＤ表示装置の平面図である。 実施の形態２に係るＬＥＤ表示パネルの断面図である。 実施の形態２に係るＬＥＤ表示パネルの製造工程を示すフローチャートである。 実施の形態３に係るＬＥＤ表示パネルの製造工程を示すフローチャートである。 実施の形態３に係るＬＥＤ表示パネルの製造に用いる光透過性部材成形型の断面図である。 実施の形態３に係るＬＥＤ表示パネルの製造における光透過性部材の形成工程を示す図である。 実施の形態４に係るＬＥＤ表示パネルの断面図である。 実施の形態５に係るＬＥＤ表示パネルの断面図である。 前提技術に係るＬＥＤ表示パネルの配光特性を示す図である。 前提技術に係るＬＥＤ表示パネルの連結部の配光特性を示す図である。

　＜前提技術＞
　本発明の実施形態を説明する前に、本発明の前提となる技術について説明をする。図１７は前提技術におけるレジスト樹脂材料等の光透過性部材に覆われた複数のＣＯＢ型ＬＥＤ素子を実装したＬＥＤ表示パネルの配光特性を示す図である。また、図１８は、前提技術におけるＣＯＢ型ＬＥＤ素子を実装したＬＥＤ表示パネルを複数配設したＬＥＤ表示装置の連結部の配光特性を示す図である。

　図１７に示すように、前提技術におけるＣＯＢ型ＬＥＤ表示パネルにおいて、複数のＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃが、基板３上に配列して搭載されている。複数のＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃは画素ユニット２１単位で配列している。画素ユニット２１は、赤色のＬＥＤ素子２ａ、緑色のＬＥＤ素子２ｂ、青色のＬＥＤ素子２ｃを含む。ＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃは、基板３とは反対側の面に光出射面を有する。

　図１７に示すように、光透過性部材４１は、複数の画素ユニット２１の光出射面を覆うように基板３上に配置される。光透過性部材４１は透光性を有する。光透過性部材４１は、例えばエポキシ系又はアクリル系の樹脂である。

　図１７に、前提技術のＣＯＢ型ＬＥＤ表示パネルにおける各画素ユニット２１の出射光の広がりを示す。基板３の最外周（即ち、図１７の左右の端）に配置された画素ユニット２１の出射光Ｌ１０と、基板３の内側に配置された画素ユニット２１の出射光Ｌ２０とを比較すると、出射光Ｌ１０は、光透過性部材４１の端の影響を受けて、光の配向に偏りがあることがわかる。つまり、前提技術のＣＯＢ型ＬＥＤ表示パネルにおいては、最外周に配置された画素ユニット２１と、その内側に配置された画素ユニット２１とで、配向特性が異なっていた。

　図１８に示すように、前提技術のＣＯＢ型ＬＥＤ表示パネルを複数配設して大画面を構成する場合、隣接する表示パネルの境界部分に配向特性に偏りがある画素ユニット２１（即ち出射光Ｌ１０を出射する画素ユニット）が配置される。そのため、ＬＥＤ表示パネルの境界部分で輝度の段差が視認され易く、画面の連続性が損なわれてしまう問題があった。本発明の実施形態は上述した課題を解決するものである。

　＜実施の形態１＞
　＜構成＞
　図１は、本実施の形態１におけるＬＥＤ表示装置１００の平面図である。ＬＥＤ表示装置１００は、複数のＣＯＢ（チップオンボード）型ＬＥＤ表示パネル１０をマトリクス状に並べて形成されている。ＬＥＤ表示パネル１０は、複数のＣＯＢ型ＬＥＤパッケージ２２をマトリクス状に並べて形成されている。図２は、図１の線分ＡＢにおけるＣＯＢ型ＬＥＤ表示パネル１０の断面図である。ＣＯＢ型ＬＥＤ表示パネル１０を構成するＣＯＢ型ＬＥＤパッケージ２２は、複数のＣＯＢ型ＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃと、複数の光透過性部材４を備える。

　図１、２に示すように、ＣＯＢ型ＬＥＤ表示パネル１０において、複数のＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃが、基板３上に配列して搭載されている。基板３はセラミック基板である。複数のＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃは画素ユニット２単位で配列している。画素ユニット２は、赤色のＬＥＤ素子２ａ、緑色のＬＥＤ素子２ｂ、青色のＬＥＤ素子２ｃを含む。この画素ユニット２と光透過性部材４からなるＣＯＢ型ＬＥＤパッケージ２２が例えば図１に示すように基板３上にマトリクス状に配置されている。また、ＣＯＢ型ＬＥＤ表示パネル１０は、画素ユニット２が３×３、１６×１６、１２０×９０、１６０×１２０、１６０×１８０といった任意のサイズで構成されている。

　本実施の形態１において、ＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃは、基板３とは反対側の面に光出射面を有する。

　図２に示すように、複数の光透過性部材４のそれぞれは、各ＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃを１つのグループとして、それぞれの光出射面を覆うように基板３上に配置される。各光透過性部材４は、下底側が基板３側である四角錐台形状である。四角錐台形状の光透過性部材４の上底側の光出射面は、最周辺側のＬＥＤ素子２ａ，２ｃの配光に偏りが出ないよう、ＬＥＤ素子２ａ，２ｃからの出射角をＬＥＤ素子２ｂと同等に確保できるサイズに設定されている。光透過性部材４は、透光性および熱伝導性を有する紫外線硬化型樹脂である。紫外線硬化型樹脂とは、例えばエポキシ系又はアクリル系の樹脂である。また、ＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃの放熱性の観点から、光透過性部材４は熱伝導性に優れることが好ましい。

　光透過性部材４の下底には凹部４ａが設けられている。各ＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃは、この凹部４ａと基板３との間に隙間なく収納されている。

　＜製造方法＞
　図３は、ＬＥＤ表示装置１００を構成するＣＯＢ型ＬＥＤ表示パネル１０の製造工程を示すフローチャートである。まず、ＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃが搭載された基板３を用意する（ステップＳ１０１）。さらに、光透過性部材成形型６を用意する（ステップＳ１０２）。図４は、光透過性部材成形型６の断面図である。図４に示すように、光透過性部材成形型６は、光透過性基板７と、間仕切り部材８とを備える。間仕切り部材８は光透過性部材４の外郭を規定する形状である。間仕切り部材８は、光透過性部材４の下底側（即ち、基板３側）が開口するように光透過性基板７に保持されている。

　次に、図４に示すように、光透過性部材成形型６に紫外線硬化型樹脂１２を充填する（ステップＳ１０３）。つまり、間仕切り部材８の間が液状の紫外線硬化型樹脂１２で満たされる。

　次に、光透過性部材成形型６と基板３との位置合わせを行う（ステップＳ１０４）。位置合わせは、位置検出センサ９を用いて行われる。図５は、光透過性部材成形型６と基板３との位置合わせを説明するための断面図である。位置検出センサ９は、例えば、光透過性部材成形型６の４隅に対応する位置に配置されている。図５中の右側に配置された位置検出センサ９は、光透過性基板７および紫外線硬化型樹脂１２越しに、基板３に搭載された画素ユニット２に備わるＬＥＤ素子２ｂを検出する。また、図５中の左側に配置された位置検出センサ９は、光透過性部材成形型６の光透過性基板７および紫外線硬化型樹脂１２越しに、基板３に搭載された画素ユニット２に備わるＬＥＤ素子２ｂを検出する。位置検出センサ９は、例えばカメラを含み、カメラがＬＥＤ素子２ｂを認識する。位置検出センサ９は、ＬＥＤ素子２ｂの外形サイズと位置を認識することにより、ＬＥＤ素子２ｂの中心位置を正確に検出する。図示しない搬送機構は、位置検出センサ９の検出結果に基づいて基板３を移動させ、間仕切り部材８とＬＥＤ素子２ｂの相対位置を高精度に調整する。

　そして、図５に示すように、光透過性部材成形型６と基板３との位置合わせを行った後、光透過性部材成形型６と基板３とを密着させる（ステップＳ１０５）。

　次に、光透過性部材成形型６の光透過性基板７を介して紫外線硬化型樹脂１２に紫外線を照射することにより、紫外線硬化型樹脂１２を硬化させる（ステップＳ１０６）。硬化した紫外線硬化型樹脂１２は、光透過性部材４となる。

　紫外線硬化型樹脂１２を硬化させた後、即ち光透過性部材４を形成した後、光透過性基板７を湾曲させながら、光透過性部材成形型６を光透過性部材４から離間させる（ステップＳ１０７）。図６は、光透過性部材成形型６を光透過性部材４から離間させた状態を示す断面図である。以上の製造工程により、本実施の形態１におけるＣＯＢ型ＬＥＤパッケージ２２が複数並んだＬＥＤ表示パネル１０を得る。そして、ＣＯＢ型ＬＥＤ表示装置１０を複数並べて配設して１つの大画面を形成することにより、ＬＥＤ表示装置１００を得る。

　図７は、本実施の形態１におけるＣＯＢ型ＬＥＤ表示パネル１０の配光特性を示す図である。また、図８は、本実施の形態１におけるＣＯＢ型ＬＥＤ表示パネル１０を複数配設したＬＥＤ表示装置１００のＬＥＤ表示パネル連結部の配光特性を示す図である。

　本実施の形態１においては、複数の画素ユニット２に対して個別に光透過性部材４を配置した。そのため、図８に示すように、基板３の最外周（即ち、図８の左右の端）に配置された画素ユニット２の出射光Ｌ３０と、基板３の内側に配置された画素ユニット２の出射光Ｌ４０の配光特性を近づけることが可能である。よって、基板３の最外周に配置された画素ユニット２において、輝度の段差が生じることを抑制することが可能である。

　よって、図８に示すように、ＣＯＢ型ＬＥＤ表示パネル１０を複数配設して大画面を構成する場合、隣接するＬＥＤ表示パネル１０の境界部分の画素ユニット２（即ち、出射光Ｌ３０を出射する画素ユニット）において、輝度の段差が視認されることを抑制することが可能である。つまり、ＬＥＤ表示パネル１０間の継ぎ目がより視認されにくく、より一体感のある大画面を構成することが可能である。

　＜効果＞
　本実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネル１０は、基板３上に配列して搭載され基板３側と反対側の面に光出射面を有するチップオンボード型の複数のＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃと、複数の光透過性部材４と、を備え、複数の光透過性部材４のそれぞれは、少なくとも１つのＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃの光出射面を覆うように基板３上に配置され、各光透過性部材４は、ＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃの出射光の指向性を高め、配向特性を整える。

　従って、例えば異なる色の光を発する複数のＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃを１つの画素ユニット２として、画素ユニット２の光出射面を覆うように光透過性部材４を配置することにより、ＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃの配光特性を改善し、光利用効率を高め、配向特性を整えることが可能である。

　また、本実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネル１０において、各光透過性部材４は下底側が基板３側である四角錐台形状である。

　従って、光透過性部材４を四角錐台形状とすることにより、簡易な構造でＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃの配光特性を改善し、光利用効率を高め、配向特性を整えることが可能である。さらに、光透過性部材４を高熱伝導性の材料で形成することにより各ＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃの放熱効果を高めることが可能である。

　また、実施の形態１におけるＬＥＤ表示装置１００は、ＬＥＤ表示パネル１０を複数備え、複数のＬＥＤ表示パネル１０は１つの大画面を形成する。ＬＥＤ表示パネル１０を複数並べて大画面を構成した場合、ＬＥＤ表示パネル１０間の継ぎ目がより視認されにくく、より一体感のある大画面を構成することが可能である。

　本実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネル１０の製造方法は、（ａ）複数のＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃが搭載された基板３を用意する工程と、（ｂ）光透過性部材４を形成するための光透過性部材成形型６を用意する工程と、を備え、光透過性部材成形型６は、光透過性基板７と、光透過性基板７に保持された間仕切り部材８と、を備え、間仕切り部材８は、光透過性部材４の基板３側が開口するように光透過性基板７に保持されており、（ｃ）光透過性部材成形型６に紫外線硬化型樹脂１２を充填する工程と、（ｄ）工程（ｃ）の後、光透過性部材成形型６と、複数のＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃが搭載された基板３との位置合わせを行い、光透過性部材成形型６と基板３とを密着させる工程と、（ｅ）工程（ｄ）の後、光透過性基板７を介して紫外線硬化型樹脂１２に紫外線を照射して、紫外線硬化型樹脂１２を硬化させて基板３上に光透過性部材４を形成する工程と、（ｆ）工程（ｅ）の後、光透過性部材成形型６を光透過性部材４から離間させる工程と、をさらに備える。

　本実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネル１０の製造方法においては、光透過性部材成形型６を用いて、複数のＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃ上に直接、複数の光透過性部材４を一括して形成する。これにより、ＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃの配光特性を整える光透過性部材４を、低コストかつ、より少ない工程数で基板３上に形成することができる。

　また、本実施の形態１におけるＬＥＤ表示パネル１０の製造方法の工程（ｄ）において、位置検出センサ９が、光透過性基板７および紫外線硬化型樹脂１２越しに、基板３に搭載されたＬＥＤ素子２ｂの位置を検出する。

　従って、複数のＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃが基板３上に高密度に実装されている場合でも、個々のＬＥＤ素子に対応した位置に、高精度に光透過性部材４を配置することが可能である。

　なお、本実施の形態１において、光透過性部材４によってＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃの配光特性を改善し、光の利用効率を高め、配向特性を整えることが可能であれば、光透過性部材４は任意のレンズ形状でよい。

　＜実施の形態２＞
　図９は、本実施の形態２におけるＬＥＤ表示装置２００の平面図である。ＬＥＤ表示装置２００は、複数のＣＯＢ型ＬＥＤ表示パネル２０をマトリクス状に並べて形成されている。ＬＥＤ表示パネル２０は、複数のＣＯＢ（チップオンボード）型ＬＥＤパッケージ２２をマトリクス状に並べて形成している。図１０は、図９の線分ＣＤにおけるＣＯＢ型ＬＥＤ表示パネル２０の断面図である。ＣＯＢ型ＬＥＤ表示パネル２０を構成するＣＯＢ型ＬＥＤパッケージ２２は、複数のＣＯＢ型ＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃと、複数の光透過性部材４と、遮光性部材５とを備える。

　図１０に示すように、遮光性部材５は、互いに隣接する光透過性部材４の隙間を埋めるように配置される。遮光性部材５は、例えばカーボンブラックインキからなる黒色塗料である。

　図１１は、本実施の形態２におけるＣＯＢ型ＬＥＤ表示パネル２０の製造工程を示すフローチャートである。図１１において、ステップＳ２０１～Ｓ２０６は実施の形態１（図３のステップＳ１０３～Ｓ１０６）と同様のため説明を省略する。紫外線硬化型樹脂１２を硬化させた後、即ち光透過性部材４を形成した後、光透過性基板７を湾曲させながら、光透過性基板７を光透過性部材４および遮光性部材５から離間させる（ステップＳ２０７）。この状態は、図６で示される。図６は、光透過性基板７を光透過性部材４および遮光性部材５から離間させた状態を示す断面図である。

　そして、互いに隣接する光透過性部材４の隙間５ａに、遮光性材料を充填して遮光性部材５を形成する（ステップＳ２０８）。以上の製造工程により、本実施の形態２におけるＣＯＢ型ＬＥＤ表示パネル２０を得る。そして、ＣＯＢ型ＬＥＤパッケージ２２が複数マトリクス状に並んだＬＥＤ表示パネル２０を複数並べて配設して１つの大画面を形成することにより、ＬＥＤ表示装置２００を得る。

　＜効果＞
　本実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネル２０は、互いに隣接する光透過性部材４の間を埋める遮光性部材５をさらに備える。

　従って、ＬＥＤ表示パネル２０において、互いに隣接する光透過性部材４の間を埋めるように遮光性部材５を配置することによって、各ＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃから出射する光成分の内、不要な広角成分は遮光性部材により吸収され、光透過性部材の四角錐台の斜面部にて全反射した成分は前方に出射される。これにより、各ＬＥＤ２ａ，２ｂ，２ｃの配光特性を改善して整え、光利用効率を高め、さらに輝度ムラを低減させることが可能である。よって、ＬＥＤ表示パネル２０を複数マトリクス状に並べて大画面を構成した場合、ＬＥＤ表示パネル２０間の継ぎ目で線状の輝度の段差が視認されにくく、より一体感のある大画面を構成することが可能である。

　また、実施の形態２におけるＬＥＤ表示装置２００は、ＬＥＤ表示パネル２０を複数備え、複数のＬＥＤ表示パネル１０は１つの大画面を形成する。ＬＥＤ表示パネル２０を複数並べて大画面を構成した場合、ＬＥＤ表示パネル２０間の継ぎ目がより視認されにくく、より一体感のある大画面を構成することが可能である。

　また、本実施の形態２におけるＬＥＤ表示パネル２０の製造方法は、光透過性部材成形型６を光透過性部材４から離間させる工程の後、互いに隣接する光透過性部材４の間に遮光性材料を充填して、互いに隣接する光透過性部材４の間を埋める遮光性部材５を形成する工程と、をさらに備える。

　従って、遮光性材料として例えばカーボンブラックインキからなる黒色塗料を、互いに隣接する光透過性部材４の間に充填することにより、遮光性部材５を形成することが可能である。

　＜実施の形態３＞
　本実施の形態３では、ＬＥＤ表示装置２００の別の製造方法について説明する。図１２は、本実施の形態３におけるＣＯＢ型ＬＥＤ表示パネル３０の製造工程を示すフローチャートである。

　ＬＥＤ素子が搭載された基板３を用意する工程（ステップＳ３０１）は実施の形態２（図１１のステップＳ２０１）と同じため説明を省略する。さらに、光透過性部材成形型６Ａを用意する（ステップＳ３０２）。図１３は、光透過性部材成形型６Ａの断面図である。図１３に示すように、光透過性部材成形型６Ａは、光透過性基板７と、遮光性部材５とを備える。遮光性部材５は光透過性部材４と同じ形状である。遮光性部材５は、光透過性部材４の下底側が開口するように光透過性基板７に載置されている。

　続く工程（図１２のステップＳ３０３～Ｓ３０６）は実施の形態２（図１１のステップＳ２０３～Ｓ２０６）と同様のため説明を省略する。

　紫外線硬化型樹脂１２を硬化させた後、即ち光透過性部材４を形成した後、光透過性基板７を湾曲させながら、光透過性基板７を光透過性部材４および遮光性部材５から離間させる（ステップＳ３０７）。図１４は、光透過性基板７を光透過性部材４および遮光性部材５から離間させた状態を示す断面図である。以上の製造工程により、本実施の形態３におけるＣＯＢ型ＬＥＤ表示パネル３０を得る。そして、ＣＯＢ型ＬＥＤ表示パネル３０を複数並べて配設して１つの大画面を形成することにより、ＬＥＤ表示装置２００を得る。

　＜効果＞
　本実施の形態３におけるＬＥＤ表示パネル３０の製造方法は、（ｈ）複数のＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃが搭載された基板３を用意する工程と、（ｉ）光透過性部材４を形成するための光透過性部材成形型６Ａを用意する工程と、を備え、光透過性部材成形型６Ａは、光透過性基板７と、光透過性基板７に載置された遮光性部材５と、を備え、遮光性部材５は、光透過性部材４の下底側が開口するように光透過性基板７に載置されており、（ｊ）光透過性部材成形型６Ａに紫外線硬化型樹脂１２を充填する工程と、（ｋ）工程（ｊ）の後、光透過性部材成形型６Ａと、複数のＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃが搭載された基板３との位置合わせを行い、光透過性部材成形型６Ａと基板３とを密着させる工程と、（ｌ）工程（ｋ）の後、光透過性基板７を介して紫外線硬化型樹脂１２に紫外線を照射して、紫外線硬化型樹脂１２を硬化させて基板３上に光透過性部材４を形成する工程と、（ｍ）工程（ｌ）の後、光透過性基板７を光透過性部材４および遮光性部材５から離間させる工程と、をさらに備える。

　本実施の形態３におけるＬＥＤ表示パネル３０の製造方法では、光透過性部材成形型６Ａに予め遮光性部材５を配置しておくことにより、基板３上への光透過性部材４の形成と、遮光性部材５の形成を同時に行うことが可能となる。よって、基板３から光透過性部材成形型６Ａを離間させた後に、遮光性部材５の形成を行う工程が不要となり、製造工程数をさらに削減することが可能となる。

　本実施の形態３におけるＬＥＤ表示パネル３０の製造方法の工程（ｋ）において、位置検出センサ９が、光透過性基板７および紫外線硬化型樹脂１２越しに、基板３に搭載されたＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃの位置を検出する。

　従って、複数のＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃが基板３上に高密度に実装されている場合でも、個々のＬＥＤ素子に対応した位置に、高精度に光透過性部材４を配置することが可能である。

　＜実施の形態４＞
　図１５は、本実施の形態４におけるＬＥＤ表示パネル４０の断面図である。本実施の形態４においては、光透過性部材４の上底側の面（即ち、ＬＥＤ表示パネル４０の表示面）を覆うように光透過性膜１３が設けられている。光透過性膜１３の光透過性部材４と反対側の面には反射低減処理が施されている。

　光透過性膜１３は、ベース層と反射防止層からなる。反射防止層は、ベース層に対して光透過性部材４とは反対側に設けられる。ベース層は光透過性を有する材料（例えばポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ガラス等）で形成されている。また、反射防止層は、ベース層よりも屈折率の小さい材料（例えば、フッ化マグネシウム、フッ化アルミニウム等の金属フッ化物）で形成されている。光透過性膜１３は熱伝導性に優れることが好ましい。

　本実施の形態４におけるＬＥＤ表示パネル４０の光透過性膜１３以外の構成は、ＬＥＤ表示パネル２０（図１０）と同じため説明を省略する。

　＜効果＞
　本実施の形態４におけるＬＥＤ表示パネル４０は複数の光透過性部材４の基板３と反対側の面（即ち、光透過性部材４の上底側の面）を覆う光透過性膜１３をさらに備え、光透過性膜１３には反射低減処理が施されている。

　光透過性部材４の直上に、表面反射低減処理を施した高熱伝導性の光透過性膜１３を設けることで、ＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃと基板３との高さの差によって生じる凹凸が視認されることを抑制して、画面全体として統一感のある映像表示が可能となる。

　＜実施の形態５＞
　図１６は、本実施の形態５におけるＬＥＤ表示パネル５０の断面図である。本実施の形態５においては、各光透過性部材４の上底側の面（即ち、ＬＥＤ表示パネル５０の表示面）を覆うように複数の凸レンズ１１が設けられている。各凸レンズ１１は各ＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃに対応して設けられる。

　凸レンズ１１の光透過性部材４と反対側の面には反射低減処理が施されている。反射低減処理は、凸レンズ１１の表面を例えば金属フッ化物でコーティングすることで実現される。凸レンズ１１は熱伝導性に優れることが好ましい。

　本実施の形態５におけるＬＥＤ表示装置３００の凸レンズ１１以外の構成は、ＬＥＤ表示パネル２０（図１０）と同じため説明を省略する。

　＜効果＞
　本実施の形態５におけるＬＥＤ表示パネル５０は、複数の光透過性部材４のそれぞれの基板３と反対側の面（即ち、複数の光透過性部材４のそれぞれの上底側の面）を覆う、複数の凸レンズ１１をさらに備え、凸レンズ１１には反射低減処理が施されている。

　光透過性部材４の直上に、表面反射低減処理を施した凸レンズ１１を設けることで、凸レンズ１１の屈折効果によりＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃの配光特性をさらに整えることが可能となる。例えば、凸レンズ１１によりＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃの指向性を高めることによって、さらなる高輝度化が可能である。

　また、実施の形態１～５におけるＬＥＤ表示パネル１０，２０，３０，４０，５０において、複数の光透過性部材４のそれぞれは、互いに異なる色の光を発する複数のＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃの光出射面を覆うように基板３上に配置される。

　実施の形態１～５においては、赤色の光を発するＬＥＤ素子２ａ、緑色の光を発するＬＥＤ素子２ｂ、青色の光を発するＬＥＤ素子２ｃを１つのグループとして画素ユニット２を構成し、画素ユニット２ごとに光出射面を覆うように光透過性部材４を設けた。これにより、画素単位で配向特性を調整することが可能となる。

　また、実施の形態１～５におけるＬＥＤ表示パネル１０，２０，３０，４０，５０において、複数のＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃは基板３上にマトリクス状に配置される。複数のＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃを基板３上にマトリクス状に配列することにより、画像表示に適したＬＥＤ素子搭載基板を得ることができる。

　また、実施の形態１～５におけるＬＥＤ表示パネル１０，２０，３０，４０，５０において、複数の光透過性部材４のそれぞれの基板３側の面には凹部４ａが設けられ、凹部４ａと基板３との間にＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃが隙間なく収納される。

　よって、ＬＥＤ素子２ａ，２ｂ，２ｃで生じた熱を効率的に光透過性部材４に伝えることが可能となり、放熱効率が向上する。

　この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

　２，２１　画素ユニット、２ａ，２ｂ，２ｃ　ＬＥＤ素子、２２　ＬＥＤパッケージ、３　基板、４，４１　光透過性部材、４ａ　凹部、５　遮光性部材、５ａ　隙間、６，６Ａ　光透過性部材成形型、７　光透過性基板、８　間仕切り部材、９　位置検出センサ、１０，２０，３０，４０，５０　ＬＥＤ表示パネル、１１　凸レンズ、１２　紫外線硬化型樹脂、１３　光透過性膜、１００，２００　ＬＥＤ表示装置。

Claims (14)

1. 　基板上に配列して搭載され前記基板側と反対側の面に光出射面を有するチップオンボード型の複数のＬＥＤ素子と、
   　複数の光透過性部材と、
   　を備え、
   　前記複数の光透過性部材のそれぞれは、少なくとも１つの前記ＬＥＤ素子の前記光出射面を覆うように前記基板上に配置され、
   　各前記光透過性部材は、前記ＬＥＤ素子の出射光の指向性を高める、
   ＬＥＤ表示パネル。
2. 　各前記光透過性部材は下底側が前記基板側である四角錐台形状である、
   請求項１に記載のＬＥＤ表示パネル。
3. 　互いに隣接する前記光透過性部材の間を埋める遮光性部材をさらに備える、
   請求項１又は請求項２に記載のＬＥＤ表示パネル。
4. 　前記複数の光透過性部材のそれぞれは、互いに異なる色の光を発する複数の前記ＬＥＤ素子の前記光出射面を覆うように前記基板上に配置される、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＬＥＤ表示パネル。
5. 　前記複数の光透過性部材の前記基板と反対側の面を覆う光透過性膜をさらに備え、
   　前記光透過性膜には反射低減処理が施されている、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のＬＥＤ表示パネル。
6. 　前記複数の光透過性部材のそれぞれの前記基板と反対側の面を覆う、複数の凸レンズをさらに備え、
   　前記凸レンズには反射低減処理が施されている、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のＬＥＤ表示パネル。
7. 　前記複数のＬＥＤ素子は前記基板上にマトリクス状に配置される、
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のＬＥＤ表示パネル。
8. 　前記複数の光透過性部材のそれぞれの前記基板側の面には凹部が設けられ、
   　前記凹部と前記基板との間に前記ＬＥＤ素子が隙間なく収納される、
   請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のＬＥＤ表示パネル。
9. 　請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のＬＥＤ表示パネルを複数備え、
   　複数の前記ＬＥＤ表示パネルは１つの大画面を形成する、
   ＬＥＤ表示装置。
10. 　請求項１に記載のＬＥＤ表示パネルの製造方法であって、
    　（ａ）前記複数のＬＥＤ素子が搭載された前記基板を用意する工程と、
    　（ｂ）前記光透過性部材を形成するための光透過性部材成形型を用意する工程と、
    　を備え、
    　前記光透過性部材成形型は、
    　光透過性基板と、
    　前記光透過性基板に保持された間仕切り部材と、
    　を備え、
    　前記間仕切り部材は、前記光透過性部材の前記基板側が開口するように前記光透過性基板に保持されており、
    　（ｃ）前記光透過性部材成形型に紫外線硬化型樹脂を充填する工程と、
    　（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記光透過性部材成形型と、前記複数のＬＥＤ素子が搭載された前記基板との位置合わせを行い、前記光透過性部材成形型と前記基板とを密着させる工程と、
    　（ｅ）前記工程（ｄ）の後、前記光透過性基板を介して前記紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射して、前記紫外線硬化型樹脂を硬化させて前記基板上に前記光透過性部材を形成する工程と、
    　（ｆ）前記工程（ｅ）の後、前記光透過性部材成形型を前記光透過性部材から離間させる工程と、
    　をさらに備える、
    ＬＥＤ表示パネルの製造方法。
11. 　（ｇ）前記工程（ｆ）の後、互いに隣接する前記光透過性部材の間に遮光性材料を充填して、互いに隣接する前記光透過性部材の間を埋める遮光性部材を形成する工程をさらに備える、
    請求項１０に記載のＬＥＤ表示パネルの製造方法。
12. 　前記工程（ｄ）において、位置検出センサが、前記光透過性基板および前記紫外線硬化型樹脂越しに、前記基板に搭載された前記ＬＥＤ素子の位置を検出する、
    請求項１０又は請求項１１に記載のＬＥＤ表示パネルの製造方法。
13. 　請求項３に記載のＬＥＤ表示パネルの製造方法であって、
    　（ｈ）前記複数のＬＥＤ素子が搭載された前記基板を用意する工程と、
    　（ｉ）前記光透過性部材を形成するための光透過性部材成形型を用意する工程と、
    　を備え、
    　前記光透過性部材成形型は、
    　光透過性基板と、
    　前記光透過性基板に載置された前記遮光性部材と、
    　を備え、
    　前記遮光性部材は、前記光透過性部材の前記基板側の面が開口するように前記光透過性基板に載置されており、
    　（ｊ）前記光透過性部材成形型に紫外線硬化型樹脂を充填する工程と、
    　（ｋ）前記工程（ｊ）の後、前記光透過性部材成形型と、前記複数のＬＥＤ素子が搭載された前記基板との位置合わせを行い、前記光透過性部材成形型と前記基板とを密着させる工程と、
    　（ｌ）前記工程（ｋ）の後、前記光透過性基板を介して前記紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射して、前記紫外線硬化型樹脂を硬化させて前記基板上に前記光透過性部材を形成する工程と、
    　（ｍ）前記工程（ｌ）の後、前記光透過性基板を前記光透過性部材および前記遮光性部材から離間させる工程と、
    　をさらに備える、
    ＬＥＤ表示パネルの製造方法。
14. 　前記工程（ｋ）において、位置検出センサが、前記光透過性基板および前記紫外線硬化型樹脂越しに、前記基板に搭載された前記ＬＥＤ素子の位置を検出する、
    請求項１３に記載のＬＥＤ表示パネルの製造方法。

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