JP2007311253A - 光源装置および平面照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体発光素子チップからの出射光を無駄なく出射できる小型の光源装置を提供する。
【解決手段】光源装置１は、半導体発光素子チップ３をリードフレーム２上に載置するリードフレーム２の反対側を底部４とし、この底部４に対向し半導体発光素子チップ３からの出射光を放出する出光部７を囲み底部４と接続する３つの側面部５ａ，５ｂ，５ｃからなる。これにより、光源装置１は、開放されている成型されていない１側面の部分（透明側面６）と出光部７とを有し、半導体発光素子チップ３をダイボンドする時や半導体発光素子チップ３とリードフレーム２とにボンディングワイヤ８をボンディングするのにやり易く、１側面が欠落されている分だけ小さくすることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体発光素子チップをリードフレーム上に載置するリードフレームの反対側を底部とし、この底部に対向し半導体発光素子チップからの出射光を放出する出光部を囲み底部と接続する３つの側面部から成るように反射性樹脂等でインサートモールド成形し、半導体発光素子チップをダイボンディングおよびボンディングワイヤで電気的にボンディングした後に３つの側面部と仮側面を備えて底部から出光部まで透明樹脂を充填し、硬化後、仮側面部分の透明樹脂をモールド成形した３つの側面部以外の１つの側面とした光源装置であり、この光源装置の透明樹脂による１側面を導光板の裏面部位置と同等の位置に備えるように裏面部の下に設ける反射シートやケースの底部に載置した平面照明装置に関するものである。

従来の光源装置としては、発光部と、発光部から出射された光を集光する集光部と、発光部と集光部との間に配置され、発光部から集光部に向かって広がった形状を有する反射外部部とを備えているものが知られている。

また、従来の光源装置として、リードフレーム上に設置された発光チップが樹脂モールドで封止されてなるＬＥＤランプを、白色の支持体に形成された貫通孔に挿入して固定されてなるＬＥＤ光源が知られている。
特開２００４−１３４３２２号公報 特開平０９−０７４２２５号公報

上述した従来の光源装置は、概略図６に示すように、リードフレーム２を樹脂と一緒にインサートモールド成形を行い、側面部５ａ、側面部５ｂ、側面部５ｃ、側面部５ｄおよび底部４とから成り、リードフレーム２に載置した半導体発光素子チップからの出射光を放出する開口部７を有している。このため、電気端子２ａｔを有する側面部５ｃや電気端子２ｂｔを有する側面部５ａに直角に交わる方向の厚さが、側面部５ｂおよび側面部５ｄを含む厚さとなってしまう課題がある。

また、従来の光源装置１００を用いた平面照明装置を図７に示す。この従来の平面照明装置は、導光板１１と光源装置１００と反射体またはケース１６とから成り、導光板１１の入射面部１２に光源装置１００の出射面９を接するように備える。
しかし、光源装置１００の厚さは出射面９の高さと側面部５ｂおよび側面部５ｄとの和であるため、光源装置１００と導光板１１との厚さをフラットにするために導光板１１の入射面部１２の厚さを光源装置１００の厚さに合わせた場合に実際の光源装置１００からの出射面９よりも入射面部１２の方が厚くなる。その結果、光を有効に利用されず、平面照明装置全体の厚さが厚くなってしまったり、重量が重くなってしまう課題がある。
また、導光板１１の入射面部１２を光源装置１００の出射面９に合わせた場合には、導光板１１の底部分や入射面部１２の底部に高さ調整部品が必要となったり、ケース１６の底面部に段差を設ける必要がある等の課題がある。

（発明の目的）
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、半導体発光素子チップをリードフレーム上に載置するリードフレームの反対側を底部とし、この底部に対向し半導体発光素子チップからの出射光を放出する出光部を囲み底部と接続する３つの側面部から成るように反射性樹脂等でインサートモールド成形し、半導体発光素子チップをダイボンディングおよびボンディングワイヤで電気的にボンディングした後に３つの側面部と鏡面や微細な多種の凹凸加工を行った仮側面を備えて底部から出光部まで透明樹脂を充填し、硬化後、仮側面部分の透明樹脂をモールド成形した３つの側面部以外の１つの鏡面、微細なプリズム面、微細な多角錐面、多角台形錐面等の何れかから成る側面を有して、従来の様に半導体発光素子チップを４つのモールド成形した側面よりも１側面の厚さを削除することで小さく（薄く）することができるとともに、各種の加工や透明樹脂による１側面に反射性物質を固着または接着することによって半導体発光素子チップからの出射光を無駄なく出光部から出射することができる小型（薄い）な光源装置を提供する。
また、導光板や反射シートまたはケース等とを具備する平面照明装置に於いて、この光源装置を導光板の入射端面部の近傍に備えるだけでなく、この光源装置の透明樹脂による１側面を導光板の裏面部位置と同等の位置に備えるように裏面部の下に設ける反射シートやケースの底部に載置し、薄型な平面照明装置を提供することにある。

本発明の請求項１に係る光源装置は、半導体発光素子チップをリードフレーム上に載置するリードフレームの反対側を底部とし、この底部に対向し半導体発光素子チップからの出射光を放出する出光部を囲み底部と接続する３つの側面部から成ることを特徴とする。

請求項１に係る光源装置は、半導体発光素子チップをリードフレーム上に載置するリードフレームの反対側を底部とし、この底部に対向し半導体発光素子チップからの出射光を放出する出光部を囲み底部と接続する３つの側面部から成るので、開放されている成型されていない１側面の部分と出光部とを有し、半導体発光素子チップをダイボンドする時や半導体発光素子チップとリードフレームとにボンディングワイヤをボンディングするのにやり易く、さらに１側面が欠落されている分だけ小さく（厚さを薄く）することができる。

また、請求項２に係る光源装置は、透明樹脂を３つの側面部以外の１つの側面とすることを特徴とする。

請求項２に係る光源装置は、透明樹脂を３つの側面部以外の１つの側面とするので、全体として１つの側面分の大きさを小さく（薄く）することができるとともに半導体発光素子チップからの出射光を放出することができる。

さらに、請求項３に係る光源装置は、側面が鏡面または微細なプリズムまたは微細な多角錐または多角台形錐の何れかから成ることを特徴とする。

請求項３に係る光源装置は、側面が鏡面または微細なプリズムまたは微細な多角錐または多角台形錐の何れかから成るので、半導体発光素子チップからの出射光を出射方向と異なった方向に反射させたり、出射光の一部を屈折して外部に出射する。

また、請求項４に係る光源装置は、側面を反射性物質で固着または接着することを特徴とする。

請求項４に係る光源装置は、側面を反射性物質で固着または接着するので、側面が鏡面のような場合に屈折して外部に出射する光を反射して内部に戻すことができるとともに側面に達する全ての光を反射することができる。

さらに、請求項５に係る平面照明装置は、リードフレームを反射性樹脂等によって半導体発光素子チップをリードフレーム上に載置するリードフレームの反対側を底部とし、この底部に対向し半導体発光素子チップからの出射光を放出する出光部を囲み底部と接続する３つの側面部から成るインサートモールド成形し、透明樹脂を充填した透明樹脂により３つの側面部以外の１つの側面とした光源装置と、
光源装置の出光部に対向する位置に出射光を導く入射端面部と光を外部に出射する出射表面部とその反対側の裏面部とこれら出射表面部と裏面部とを接続する側端面部および入射端面部の反対側に位置する反入射端面部とからなる導光板と、
裏面部の下に設ける反射シートまたは反射性を有するケースとを具備することを特徴とする。

請求項５に係る平面照明装置は、リードフレームを反射性樹脂等によって半導体発光素子チップをリードフレーム上に載置するリードフレームの反対側を底部とし、この底部に対向し半導体発光素子チップからの出射光を放出する出光部を囲み底部と接続する３つの側面部から成るインサートモールド成形し、透明樹脂を充填した透明樹脂により３つの側面部以外の１つの側面とした光源装置と、
光源装置の出光部に対向する位置に出射光を導く入射端面部と光を外部に出射する出射表面部とその反対側の裏面部とこれら出射表面部と裏面部とを接続する側端面部および入射端面部の反対側に位置する反入射端面部とからなる導光板と、
裏面部の下に設ける反射シートまたは反射性を有するケースとを具備するので、光源装置の透明樹脂をモールド成型の３つの側面部以外の１つの側面とし、全体として１つの側面が欠落されている分だけ大きさを小さく（厚さを薄く）することができるとともに半導体発光素子チップからの出射光を放出することができる光源装置を利用することができる平面照明装置を得ることができる。

また、請求項６に係る平面照明装置は、光源装置の側面を反射シートまたはケースの底部に備えることを特徴とする。

請求項６に係る平面照明装置は、光源装置の側面を反射シートまたはケースの底部に備えるので、光源装置の透明樹脂をモールド成型の３つの側面部以外の１つの側面とし、全体として１つの側面が欠落されている分だけ大きさを小さく（厚さを薄く）することができ、半導体発光素子チップからの出射光を放出することができる光源装置を用いるとともに反射シートまたはケースの底部を光源装置の１側面として利用でき、反射シートまたはケースの底部によって反射し光源装置の出光部方向に光を導くことができる。

以上のように、請求項１に係る光源装置は、半導体発光素子チップをリードフレーム上に載置するリードフレームの反対側を底部とし、この底部に対向し半導体発光素子チップからの出射光を放出する出光部を囲み底部と接続する３つの側面部から成るので、開放されている成型されていない１側面の部分と出光部とを有し、半導体発光素子チップをダイボンドする時や半導体発光素子チップとリードフレームとにボンディングワイヤをボンディングするのにやり易く、さらに１側面が欠落されている分だけ小さく（厚さを薄く）することができる。そのため小型化の光源装置を得ることができる。

請求項２に係る光源装置は、透明樹脂を３つの側面部以外の１つの側面とするので、全体として１つの側面分の大きさを小さく（薄く）することができるとともに半導体発光素子チップからの出射光を放出することができる。そのため小型化の光源装置を得ることができるとともに半導体発光素子チップからの出射光を利用することができる。

請求項３に係る光源装置は、側面が鏡面または微細なプリズムまたは微細な多角錐または多角台形錐の何れかから成るので、半導体発光素子チップからの出射光を出射方向と異なった方向に反射させたり、出射光の一部を屈折して外部に出射する。そのため最終的に一部を屈折して外部に出射する以外の光を出光部方向に導き出光部から出射する光を多くすることができる。

請求項４に係る光源装置は、側面を反射性物質で固着または接着するので、側面が鏡面のような場合に屈折して外部に出射する光を反射して内部に戻すことができるとともに側面に達する全ての光を反射することができる。そのため最終的に全ての光を出光部方向に導き出光部から出射する光を多くすることができる。

請求項５に係る平面照明装置は、リードフレームを反射性樹脂等によって半導体発光素子チップをリードフレーム上に載置するリードフレームの反対側を底部とし、この底部に対向し半導体発光素子チップからの出射光を放出する出光部を囲み底部と接続する３つの側面部から成るインサートモールド成形し、透明樹脂を充填した透明樹脂により３つの側面部以外の１つの側面とした光源装置と、
光源装置の出光部に対向する位置に出射光を導く入射端面部と光を外部に出射する出射表面部とその反対側の裏面部とこれら出射表面部と裏面部とを接続する側端面部および入射端面部の反対側に位置する反入射端面部とからなる導光板と、
裏面部の下に設ける反射シートまたは反射性を有するケースとを具備するので、光源装置の透明樹脂をモールド成型の３つの側面部以外の１つの側面とし、全体として１つの側面が欠落されている分だけ大きさを小さく（厚さを薄く）することができる。しかも、半導体発光素子チップからの出射光を放出することができる光源装置を用いるので、平面照明装置全体として小さく（厚さを薄く）することができる。

請求項６に係る平面照明装置は、光源装置の側面を反射シートまたはケースの底部に備えるので、光源装置の透明樹脂をモールド成型の３つの側面部以外の１つの側面とし、全体として１つの側面が欠落されている分だけ大きさを小さく（厚さを薄く）することができ、半導体発光素子チップからの出射光を放出することができる光源装置を用いるとともに反射シートまたはケースの底部を光源装置の１側面として利用でき、反射シートまたはケースの底部によって反射し光源装置の出光部方向に光を導くことができる。そのため、平面照明装置全体として小さく（厚さを薄く）することができるとともに明るい出射光を平面照明装置の出射面より出射することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
なお、本発明は、半導体発光素子チップをリードフレーム上に載置し、このリードフレームの半導体発光素子チップを載置した面の反対側を底部とし、この底部に対向して半導体発光素子チップからの出射光を放出する出光部を囲み底部と接続する３つの側面部から成るように反射性樹脂等でインサートモールド成形し、半導体発光素子チップをダイボンディングやボンディングワイヤで電気的にボンディングした後に透明樹脂を充填し、硬化した透明樹脂の一部分を３つの側面部以外の１つの透明側面として１側面の厚さを削除することで小さく（薄く）し、この透明な１側面を鏡面、微細なプリズム面、微細な多角錐面、多角台形錐面等の何れかから成る加工や反射性物質を固着または接着し、半導体発光素子チップからの出射光を無駄なく出光部から出射することができる小型（薄い）な光源装置と、この光源装置を用いて透明樹脂による１側面を導光板の裏面部位置と同等な位置に備えるように裏面部の下に設ける反射シートやケースの底部に載置し、薄型な平面照明装置を提供するものである。

図１〜図３は本発明に係る光源装置の略斜視図、図４は本発明に係る平面照明装置の略斜視図、図５は本発明に係る平面照明装置の略側面図である。

光源装置１は、図１に示すように、リードフレーム２ａやリードフレーム２ｂに光の源である半導体発光素子チップ３を載置（ここではリードフレーム２ａに載置）し、この半導体発光素子チップ３を載置した所を底部４として、この底部４に対向して半導体発光素子チップ３からの光を出射する出光部（開口部）７となるように１側面を削除した３つの側面部である側面部５ａと側面部５ｂと側面部５ｃとを有する本体部分を形成し、側面部５ａ側にリードフレーム２ｂから延びた端子２ｂｔと側面部５ｃ側に半導体発光素子チップ３を載置したリードフレーム２ａから延びた端子２ａｔを設けた構成である。

光源装置１は、インジェクションないしトランスファーモールドタイプのものであり、燐青銅材等からなるリードフレーム２にプレス等の打ち抜きされたパターン形状を形成し、このパターン形状を形成したリードフレーム２を樹脂に挿入してリードフレーム２上に本体部分が樹脂形成される。
但し、半導体発光素子チップ３の載置するリードフレーム２ａの表面やボンディングワイヤ８ａおよびボンディングワイヤ８ｂをボンディングするリードフレーム２ｂおよび底部４などの領域の上方は半導体発光素子チップ３からの光を出射する出光部（開口部）７であり、何も無い空間である。

また、光源装置１は、反射性樹脂の本体部分が底部４と接続する側面部５ａと側面部５ｂと側面部５ｃの３つの側面を有し、これら側面部５ａと側面部５ｂと側面部５ｃの内側が底部４に近い位置程肉厚な傾斜面５ｉをなし、半導体発光素子チップ３からの出射光を傾斜面５ｉで反射しながら効率良く出光部（開口部）７から出射する。

さらに、傾斜面５ｉは、半導体発光素子チップ３からの出射光（特に半導体発光素子チップ３の３側面からの出射光も含めて）のうち半導体発光素子チップ３からの直進光以外の光を傾斜面５ｉで反射して出光部（開口部）７から出射するようにする。
また、傾斜面５ｉの表面は完全に鏡面でなくとも良く、微細な凹凸の加工を施して広がりの有る反射光を得ることができるとともに充填する透明樹脂との結合（接合）強度を高めることができる。

また、光源装置１の底部４や側面部５ａ、側面部５ｂ、側面部５ｃ等を形成する樹脂は、変成ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン４６や芳香族系ポリエステル等からなる液晶ポリマなどの絶縁性の有る材料に、光の反射性を良くするとともに遮光性を得るために酸化チタン等の白色粉体を混入させたものを加熱射出成形する。

リードフレーム２（２ａ，２ｂ）は、燐青銅材やアルミニウム等の良質の電気伝導性を有し靱性および塑性を有した材料からなり、側面部５ａ側にリードフレーム２ｂから延びた端子２ｂｔおよび側面部５ｃ側に半導体発光素子チップ３を載置したリードフレーム２ａから延びた端子２ａｔをも含んでいる。

リードフレーム２（２ａ，２ｂ）は、金鍍金等の貴金属の鍍金や銅鍍金後に金鍍金等の処理をし、露出部や半導体発光素子チップ３を載置し、ダイボンディングするときや、ボンディングワイヤ８ａやボンディングワイヤ８ｂをワイヤーボンド等するときに電気的にリードフレーム２（２ａ，２ｂ）の表面が酸化しないように防止するとともに電気抵抗を低減させる。さらに、端子２ａｔや端子２ｂｔには半田鍍金等を施し他の電気部品や配線等と半田等で完全に溶融させ電気接続をし、接触抵抗を低減させる。
尚、ここでは１つの光源装置１に対して１つのリードフレーム２ａに１つの半導体発光素子チップ３を載置しているが、１つのリードフレーム２ａに３つの（ＲＧＢ）半導体発光素子３を載置しても良い。また、ここでは図示しないが、３つのリードフレーム２に１つづつに各々ＲＧＢの半導体発光素子チップ３を載置しても良く、この場合端子２ａｔ等を複数の端子を側面部５ｃ等から外部に露出させてもよい。

このように、側面部５ａ、側面部５ｂ、側面部５ｃの３つの側面部のみで１方向の側面が開放され、成型されていない１側面の部分と出光部（開口部）７とにより、半導体発光素子チップ３をリードフレーム２ａにダイボンディングする時や半導体発光素子チップ３とリードフレーム２ａ，２ｂとにボンディングワイヤ８ａ，８ｂをボンディングするのが容易である。

また、光源装置１の出光部（開口部）７の内側の底部４から出光部（開口部）７までの間を傾斜面５ｉに接続されている側面部５ａと側面部５ｂと側面部５ｃの３つの各辺からなり、側面部５ａと側面部５ｃとの間の開放されている部分は、図示しないが、金型等によって側面部５ａの端面と側面部５ｃの端面とを塞ぎ、底部４から出光部（開口部）７までの空間部分（図１中の斜線を施した部分）を無色透明なエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透明樹脂等で充填し、これらの透明樹脂等の硬化後、透明樹脂により３つの側面部（５ａ，５ｂ，５ｃ）以外の１つの透明側面６として１つの側面部（透明樹脂の一部分）を形成するとともに出射面９を形成する。

このように、端子２ｂｔを設けた側面部５ａ側と端子２ａｔを設けた側面部５ｃ側とに対して直角方向の厚さは側面部５ｂのみを含んだ１つの側面部の厚さを削除することで小さく（薄く）することができる。

さらに、無色透明なエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透明樹脂等を充填することによって、より強く半導体発光素子チップ３を固定するとともに半導体発光素子チップ３からの出射光を空気層に露出せずに光を減衰することなく出射面９から出射する。

また、この透明側面６は、金型等に鏡面、微細なプリズム面、微細な多角錐面、多角台形錐面等の何れかから成る加工を施し、多種の表面を持った透明側面６を得ることができる。
例えば、図２に示すように微細なプリズム面加工を施した金型に無色透明なエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透明樹脂等で充填し、これらの透明樹脂等の硬化後、透明樹脂により微細なプリズム側面部６ｐを形成し、微細なプリズム側面部６ｐと３つの側面部５ａ、側面部５ｂ、側面部５ｃと底部４と出射面９によって立方な固体として形成する。

さらに、図３に示すように、この透明側面６に反射性物質１０を固着または接着しても良い。例えば透明側面６を鏡面にして反射性物質１０を固着または接着する。これにより、半導体発光素子チップ３からの出射光を効率良く反射性物質１０で反射し、出射面９から出射する。

また、光源装置１は、空間に半導体発光素子チップ３の出射光と同色に調整した色の透明なエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透明樹脂等で充填してより鮮明な発光色を出射させることができる。
さらに、無色透明の樹脂に無機系の蛍光顔料や有機系の蛍光染料等からなる波長変換材料を混入させた樹脂を充填して半導体発光素子チップ３自身の発光色と半導体発光素子チップ３により励起し発光した半導体発光素子チップ３と異なる波長の光とを混合させた光を出射させても良い。

半導体発光素子チップ３は、ＬＥＤやレーザー等から選択し、例えばＬＥＤでは４元素化合物やＩｎＧａＡｌＰ系、ＩｎＧａＡｌＮ系、ＩｎＧａＮ系等の化合物の半導体チップ等からなる赤色発光（Ｒ）、青色発光（Ｂ）、緑色発光（Ｇ）等の高輝度発光素子である。また、白色光の場合には、これら赤色発光（Ｒ）、青色発光（Ｂ）、緑色発光（Ｇ）の３原色を底部４に極めて近接して設け、単色の出射光からＲＧＢそれぞれを組み合わせて各種の発光色を出射することができる。

また、底部４に無色透明の接着剤に黄色発光の波長変換材料である蛍光材を混入させた接着剤を設け、さらにその上部に青色発光の半導体発光素子チップ３を設ける構成としてもよい。これにより、青色発光の半導体発光素子チップ３自身からの青色の光を直接出射面９方向に出射させ、青色発光の半導体発光素子チップ３から底部４方向に出射した光が波長変換材料に達して半導体発光素子チップ３の青色光によって励起し、黄色発光の蛍光材による黄色の発光した光が底部４で反射して再度半導体発光素子チップ３を通過して出射面９方向に出射する時に、黄色の発光色と青色の発光色との混合によって出射面９から白色の光を出射させることができる。
さらに、空間に充填する透明なエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透明樹脂に蛍光材を混入させて充填しても良い。

反射性物質１０は、アルミニウム等の反射性の優れた金属薄板をさらにプレス加工等によってシート状に作られる。
また、反射性物質１０は、熱可塑性樹脂に酸化チタンのような白色材料を混入させたものをシート状に射出成型したり、さらにこのシート状樹脂にアルミニウム等の金属蒸着を施したり、金属箔を積層したもので構成することができる。

このように、半導体発光素子チップ３をリードフレーム２ａ，２ｂ上に載置するリードフレーム２ａ，２ｂの反対側を底部４とし、この底部４に対向し半導体発光素子チップ３からの出射光を放出する出光部を囲み底部４と接続する３つの側面部５ａ，５ｂ，５ｃから成るように反射性樹脂等でインサートモールド成形し、半導体発光素子チップ３をダイボンディングし、さらにボンディングワイヤ８ａ，８ｂで電気的にボンディングした後に形成されていない欠落した側面部部分に鏡面、微細なプリズム面、微細な多角錐面、多角台形錐面等の加工を施した金型等で塞ぎ、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透明樹脂等で充填し、硬化した透明樹脂の一部分が３つの側面部以外の１つの透明側面６として形成される。そして、透明側面６の形成により１側面分の厚さを削除することで小さく（薄く）できる。また、この透明側面６は、微細なプリズム面、微細な多角錐面、多角台形錐面等の何れかから成るので、半導体発光素子チップ３からの出射光を出射方向と異なった方向に反射させたり、最終的に一部を屈折して外部に出射する以外の光を出射面９方向に導き出射面９から出射する光を多くすることができる。さらに、透明側面６を反射性物質で固着または接着すれば、透明側面６が鏡面のような場合に屈折して外部に出射する光を反射して内部に戻すことができるとともに側面に達する全ての光を反射することができ、最終的に全ての光を出射面９方向に導き出射面９から出射する光を多くすることができ、半導体発光素子チップ３からの出射光を無駄なく出射面９から出射することができる小型（薄型）の光源装置１を提供することができる。

図４は本発明の平面照明装置２０を示す。
平面照明装置２０は、上記の光源装置１を用いたもので、ケース１６の内部に導光板１１と光源装置１を収納した構成である。

光源装置１は、リードフレーム２に底部４や側面部５ａ、側面部５ｂ、側面部５ｃ等を光の反射性を良くした絶縁性の樹脂を加熱射出成形し、外部に端子２ａｔおよび端子２ｂｔを設け、半導体発光素子チップ３を載置した上に透明樹脂等で充填し、硬化した透明樹脂の一部分が３つの側面部以外の１つの透明側面６を形成し、透明側面６をケース１６の底内部１７に向け、出射面９を導光板１１の入射端面部１２に合うように備える。

導光板１１は、屈折率が１．４〜１．７程度の透明なアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）等で形成される。導光板１１は、光源装置１からの光を導く入射端面部１２と、入射端面部１２の反対側に位置する反入射端面部１９と、入射端面部１２からの光を出射する出射面部１３と、この出射面部１３の反対側に位置する反出射面部１４と、これら出射面部１３と反出射面部１４とに交わる側面部１５とから成る。なお、図示しないが、出射面部１３や反出射面部１４には、光を効率良く外部に出射するように各種の形状をしたドットや溝等を設ける。

そして、このような構成の導光板１１に入射した光は、屈折角γが０≦｜γ｜≦Ｓｉｎ^-1（１／ｎ）を満たす範囲で導光板１１内に進む。例えば一般の導光板１１に使用されている樹脂材料であるアクリル樹脂の屈折率はｎ＝１．４９程度であるので、最大入射角は、入射端面部１２の出射面部１３方向から反出射面部１４方向への光および反出射面部１４方向から出射面部１３方向への光が入射角９０°となる。そして、入射端面部１２で屈折する屈折角γはγ＝０〜±４２°程度の範囲内となる。

また、屈折角γ＝０〜±４２°の範囲内で導光板１１内に入射した光は、導光板１１と空気層（屈折率ｎ＝１）との境界面において、Ｓｉｎα＝（１／ｎ）により臨界角を表わすことができる。例えば一般の導光板１１に使用されている樹脂材料であるアクリル樹脂の屈折率はｎ＝１．４９程度であるので臨界角αはα＝４２°程度になる。従って、導光板１１の出射面部１３や反出射面部１４に光線を偏向する凸や凹等が無かったり、臨界角αを越えなければ、導光板１１内の光は出射面部１３や反出射面部１４で全て全反射しながら入射端面部１２の反対方向へ進むことになる。
但し、上記の場合には、導光板１１の厚さが均一で平坦であり、楔形状の導光板の場合には、楔形状のテーパ（傾斜度）により臨界角αを破りテーパーリークを引き起こす。

ケース１６は、熱可塑性樹脂に例えば酸化チタンのような白色材料を混入した物や熱可塑性樹脂にアルミニウム等の金属蒸着を施したり、金属箔を積層した物や金属薄板からなる。
ケース１６は、光源装置１や導光板１１を収納し、導光板１１の入射端面部１２および出射面部１３以外を覆い、出射面部１３に出射した以外の漏れ光等の光を反射などし、再び導光板１１に入射させる。

このように、透明側面６をケース１６の底内部１７に向け、出射面９を導光板１１の入射端面部１２に合うように備えることにより、透明側面６に反射性物質１０を設けなくとも、反射性を有するケース１６の底内部１７によって透明側面６から漏れた光は再び透明側面６から光源装置１内に戻り傾斜面５ｉ等で反射しながら出射面９から出射し導光板１１の入射端面部１２から導光板１１内に導かれ導光板１１の出射面部１３や反出射面部１４に設けた各種の凸や凹等によって光線を偏向し外部に出射する。

尚、導光板１１の形状は、光源装置１の出射面９と導光板１１の入射端面部１２との大きさが合えば良く、フラットな導光板１１、入射端面部１２の厚さの方が反入射端面部１９の厚さよりも薄い導光板１１、入射端面部１２の厚さの方が反入射端面部１９の厚さよりも厚い導光板１１等の何れでも良い。
よって、光源装置１の厚さが薄いために光源装置１の厚さに対応した導光板１１の厚さで全体の厚さを薄くすることができ、重量も軽減することができる。

さらに、図５に平面照明装置２０の略側面図を示す。
平面照明装置２０は、粘着性を有する反射体１８面に、導光板１１の入射端面部１２と光源装置１の出射面９とを接触するように向かい合わせた状態で載置する構成である。
すなわち、導光板１１の入射端面部１２と光源装置１の出射面９とが接触するように向かい合わせた状態で、粘着性を有する反射体１８面上に光源装置１と導光板１１を接着して固定する。なお、図５の各説明にて重複する部分は省略する。

反射体１８は、アルミニウムやステンレス等の反射性の優れた金属薄板をプレス成型等によってシート状の薄葉に作られる。
また、熱可塑性樹脂に酸化チタンのような白色材料を混入させたものを射出成型したり、熱可塑性樹脂にアルミニウム等の金属蒸着を施したり、金属箔を積層したものからなる。

さらに、反射体１８は反射面に透明無色な粘着性を有する接着剤を塗布し、導光板１１の裏面部１４と光源装置１の透明側面６とを一緒に貼り合わせる。

このように、導光板１１の入射端面部１２と光源装置１の出射面９とを接触するように向かい合わせにするとともに導光板１１の裏面部１４と光源装置１の透明側面６とを一緒に粘着性を有する反射体１８で接着する。これにより、導光板１１の入射端面部１２と光源装置１の出射面９との接触部分から光を漏らさずに反射体１８のみで一体化して平面照明装置２０全体の厚さを薄くすることができ、軽量化を図ることができるとともに作業性を向上させることができる。

以上のように本発明は、半導体発光素子チップ３をリードフレーム２ａ，２ｂ上に載置するリードフレーム２ａ，２ｂの反対側を底部４とし、反射性樹脂等で底部４に対向し半導体発光素子チップ３からの出射光を放出する出光部（開口部）７を囲むように３つの側面部５ａと５ｂおよび５ｃと接続する底部４とから成るようにインサートモールド成形し、半導体発光素子チップ３のダイボンディングを行い、ボンディングワイヤ８ａ，８ｂで電気的にボンディングした後に形成されていない欠落した１つの側面部部分に鏡面、微細なプリズム面、微細な多角錐面、多角台形錐面等の加工を施した金型等で塞ぎ、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の透明樹脂等で充填し、硬化した透明樹脂の一部分が３つの側面部以外の１つの透明側面６として形成され、この透明側面６により１側面分の厚さを削除することで小さく（薄く）できる。また、この透明側面６が微細なプリズム面、微細な多角錐面、多角台形錐面等の何れかから成るので、半導体発光素子チップ３からの出射光を出射方向と異なった方向に反射させたり、最終的に一部を屈折して外部に出射する以外の光を出射面９方向に導き出射面９から出射する光を多くすることができる。さらに、透明側面６を反射性物質で固着または接着すれば、透明側面６が鏡面のような場合に屈折して外部に出射する光を反射して内部に戻すことができるとともに側面に達する全ての光を反射することができ最終的に全ての光を出射面９方向に導き出射面９から出射する光を多くすることができ、半導体発光素子チップ３からの出射光を無駄なく出射面９から出射することができる小型（薄型）の光源装置１を提供することができる。

さらに、上記の光源装置１の出射面９と導光板１１の入射端面部１２とを接触するように向かい合わせに反射性を有するケース１６等を載置し平面照明装置２０全体の厚さを薄くすることができ、軽量化を図ることができる平面照明装置２０を提供することができる。また、導光板１１の裏面部１４と光源装置１の透明側面６とを一緒に粘着性を有する反射体１８で接着すれば、導光板１１の入射端面部１２と光源装置１の出射面９との接触部分から光を漏らさずに反射体１８のみで一体化して平面照明装置２０全体の厚さを薄くして軽量化を図り、作業性を向上させることができる平面照明装置２０を提供することができる。

小型なモバイル製品のバックライト用光源から大型の液晶表示装置等のバックライト用光源などに適し、特に半導体発光素子チップであるため動作温度範囲が広く例えばカーナビ等の使用環境に対しても十分対応することができる光源装置を提供する。
特に光源装置と導光板の組み合わせによって小型なモバイル製品のバックライトを提供することができる。

本発明に係る光源装置の略斜視図である。 本発明に係る光源装置の略斜視図である。 本発明に係る光源装置の略斜視図である。 本発明に係る平面照明装置の略斜視図である。 本発明に係る平面照明装置の略側面図である。 従来の光源装置の略斜視図である。 従来の平面照明装置の略斜視図である。

符号の説明

１ 光源装置
２，２ａ，２ｂ リードフレーム
２ａｔ，２ｂｔ 端子
３ 半導体発光素子チップ
４ 底部
５ａ，５ｂ，５ｃ 側面部
５ｉ 傾斜面
６ 透明側面
６ｐ 微細なプリズム側面部
７ 出光部（開口部）
８，８ａ，８ｂ ボンディングワイヤ
９ 出射面
１０ 反射性物質
１１ 導光板
１２ 入射端面部
１３ 表面部
１４ 裏面部
１５ 側面部
１６ ケース
１７ 底内部
１８ 反射体
１９ 反入射端面部

Claims (6)

1. リードフレームを反射性樹脂等でインサートモールド成形し半導体発光素子チップを配置し、透明樹脂を充填した光源装置において、
   前記半導体発光素子チップを前記リードフレーム上に載置する前記リードフレームの反対側を底部とし、この前記底部に対向し前記半導体発光素子チップからの出射光を放出する出光部を囲み前記底部と接続する３つの側面部から成ることを特徴とする光源装置。
2. 前記透明樹脂は、前記３つの側面部以外の１つの側面とすることを特徴とする請求項１記載の光源装置。
3. 前記側面は、鏡面または微細なプリズムまたは微細な多角錐または多角台形錐の何れかから成ることを特徴とする請求項１記載の光源装置。
4. 前記側面は、反射性物質を固着または接着することを特徴とする請求項１記載の光源装置。
5. リードフレームを反射性樹脂等によって半導体発光素子チップを前記リードフレーム上に載置する前記リードフレームの反対側を底部とし、この前記底部に対向し前記半導体発光素子チップからの出射光を放出する出光部を囲み前記底部と接続する３つの側面部から成るインサートモールド成形し、透明樹脂を充填した前記透明樹脂により前記３つの側面部以外の１つの側面とした光源装置と、
   前記光源装置の前記出光部に対向する位置に前記出射光を導く入射端面部と光を外部に出射する出射表面部とその反対側の裏面部とこれら出射表面部と裏面部とを接続する側端面部および前記入射端面部の反対側に位置する反入射端面部とからなる導光板と、
   前記裏面部の下に設ける反射シートまたは反射性を有するケースとを具備することを特徴とする平面照明装置。
6. 前記光源装置の前記側面を前記反射シートまたは前記ケースの底部に備えることを特徴とする請求項５記載の平面照明装置。

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