JP2009267279A - 発光装置、表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表面に発光素子が取り付けられた板状基板の側面を配線基板に立てて取り付ける際に、配線基板に対する板状基板の位置ずれを抑制する。
【解決手段】表面に青色ＬＥＤ５２Ｂが取り付けられる板状基板５１と、板状基板５１の配線基板取り付け面５１ａと接触して板状基板５１を立設させる配線基板とを含み、板状基板５１は、裏面において配線基板取り付け面５１ａ側に延設され、配線基板にはんだ付けされることによって青色ＬＥＤ５２Ｂに対する給電経路を構成する青用裏面正電極６５ｂと、裏面において配線基板取り付け面５１ａ側に延設され、配線基板にはんだ付けされることによって青色ＬＥＤ５２Ｂに対する給電経路および青色ＬＥＤ５２Ｂで発生した熱の放熱経路を構成する青用裏面負電極６６ｂとを備え、配線基板取り付け面５１ａ側における青用裏面正電極６５ｂおよび青用裏面負電極６６ｂの幅Ｗを同一にする。
【選択図】図５

Description

本発明は、発光装置および画像を表示する表示装置に関する。

近年、例えば発光ダイオード(ＬＥＤ：Light Emitting Diode)等の発光素子を光源として用いた発光装置が種々実用化されてきている。この種の発光装置として、電極等の導体パターンが印刷された板状基板の表面に発光素子を実装するとともに、この板状基板の側面を配線基板に対して立てて取り付け、板状基板に設けられた電極と配線基板に設けられた電極とをはんだ付けすることによって配線基板に板状基板を固定し、配線基板の面に沿う方向すなわち側方に向けて発光素子を配置させるようにした技術が存在する（特許文献１、２参照。）。

特開２００１−３５２１０５号公報 特開２００１−３２６３８９号公報

ところで、発光装置から照射される光を所望とする方向に向かわせるためには、配線基板に対し板状基板を取り付ける際の位置決めを正確に行うことが好ましい。
しかしながら、配線基板に対し板状基板をはんだ付けによって固定した場合には、配線基板上での板状基板の取り付け位置が、本来所望としていた位置から配線基板の面方向にずれたり、あるいは、配線基板から浮いてしまったりすることがあった。

本発明は、表面に発光素子が取り付けられた板状基板の側面を配線基板に立てて取り付ける際に、配線基板に対する板状基板の位置ずれを抑制することを目的とする。

かかる目的のもと、本発明は、表面に発光素子が取り付けられる板状基板と、板状基板の一側面と接触して板状基板を立設させ、板状基板と電気的に接続した状態で発光素子を側方に向けて配置させる配線基板とを含む発光装置であって、板状基板は、表面とは反対側の裏面において一側面側に延設され、一側面側にて配線基板にはんだ付けされることによって発光素子に対する給電経路を構成する第１導体パターンと、裏面において一側面側に延設されるとともに第１導体パターンとは電気的に分離して形成され、一側面側にて配線基板にはんだ付けされることによって発光素子に対する給電経路および発光素子で発生した熱の放熱経路を構成する第２導体パターンとを備え、一側面側における第１導体パターンの幅と第２導体パターンの幅とが同一に設定されることを特徴としている。

このような発光装置において、板状基板の表面および裏面を貫通して形成され、第１導体パターンと発光素子とを電気的に接続する第１貫通導体と、板状基板の表面および裏面を貫通して形成され、第２導体パターンと発光素子とを電気的に接続する第２貫通導体と、板状基板の表面および裏面を貫通して形成され、第２導体パターンと発光素子とを熱的に接続する第３貫通導体とをさらに備えることを特徴とすることができる。この場合に、板状基板は一側面の反対側に他の側面を有し、第２導体パターンは、一側面側から他の側面側に延びる第１導体部と、第１導体部の一側面側から遠い側の端部から側方に延びる第２導体部とを備え、第３貫通導体は、第２導体パターンにおける第２導体部と接続されることを特徴とすることができる。また、板状基板は、配線基板に複数並べて取り付けられることを特徴とすることができる。

また、他の観点から捉えると、本発明は、画像表示を行う表示パネルと、表示パネルの背面に設けられ表示パネルの背面側から光を照射するバックライト装置とを含む表示装置であって、バックライト装置は、入射した光を表示パネルに向けて出射する出射部材と、出射部材の側方から出射部材に光を照射する光源とを有し、光源は、各々の表面に発光素子が取り付けられる複数の板状基板と、複数の板状基板を構成する各々の板状基板の一側面と接触して複数の板状基板を立てて並設させ、複数の板状基板と電気的に接続した状態で発光素子を出射部材の側方に対向配置させる配線基板とを含み、板状基板は、表面とは反対側の裏面において一側面側に延設され、当該一側面側にて配線基板にはんだ付けされることによって発光素子に対する給電経路を構成する第１導体パターンと、裏面において一側面側に延設されるとともに第１導体パターンとは電気的に分離して形成され、当該一側面側にて配線基板にはんだ付けされることによって発光素子に対する給電経路および発光素子で発生した熱の放熱経路を構成する第２導体パターンとを備え、一側面側における第１導体パターンの幅と第２導体パターンの幅とが同一に設定されることを特徴としている。

このような表示装置において、板状基板の裏面に露出する第２導体パターンの面積が、板状基板の裏面に露出する第１導体パターンの面積よりも大きく設定されることを特徴とすることができる。

本発明によれば、表面に発光素子が取り付けられた板状基板の側面を配線基板に立てて取り付ける際に、配線基板に対する板状基板の位置ずれを抑制することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本実施の形態が適用される液晶表示装置の全体構成を示す図である。
この液晶表示装置は、液晶表示モジュール２０と、この液晶表示モジュール２０の背面側（図１では下側）に設けられるバックライト装置１０とを備えている。なお、この液晶表示装置は、実際には立てて使用されることになるが、図１には、液晶表示装置を使用する際の縦方向Ｖと横方向Ｈとを矢印で示している。

これらのうち、バックライト装置１０は、液晶表示モジュール２０に向けて光を照射する光源装置１１と、可視光に対し光透過性を有する光学フィルムの積層体からなり、面全体を均一な明るさとするために光を散乱・拡散させる拡散板（板またはフィルム）１２と、前方への集光効果を持たせた回折格子フィルムであるプリズムシート１３、１４とを備えている。また、バックライト装置１０には、必要に応じて、輝度を向上させるための拡散・反射型の輝度向上フィルム１５が備えられる。

一方、液晶表示モジュール２０は、２枚のガラス基板により液晶が挟まれて構成される表示パネルとしての液晶パネル２１と、この液晶パネル２１の各々のガラス基板に積層され、光波の振動を所定の方向に制限するための偏光板２２、２３とを備えている。更に、この液晶表示モジュール２０には、図示しない駆動用ＬＳＩなどの周辺部材も装着される。

液晶パネル２１は、図示しない各種構成要素を含んで構成されている。例えば、２枚のガラス基板に、図示しない表示電極、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）などのアクティブ素子、液晶、スペーサ、シール剤、配向膜、共通電極、保護膜、カラーフィルタ等が設けられている。
なお、バックライト装置１０の構成単位は任意に選択される。例えば、光源装置１１だけの単位にて「バックライト装置」と呼び、拡散板１２、プリズムシート１３、１４、輝度向上フィルム１５などを含まない流通形態もあり得る。

図２は、光源装置１１の構成を説明するための図であり、光源装置１１を図１の上側から見た上面図を示している。本実施の形態では、液晶表示モジュール２０の背面に光源装置１１を配置するバックライト構造を採用している。また、本実施の形態に係るバックライト装置１０は、後述するように所謂導光板（ライトガイド）を備えていない。

光源装置１１は、図中手前側に向かって開口するバックライトフレーム３１と、バックライトフレーム３１に収容され、図中手前側に向けて光を出射する発光装置３２と、図示しない外部の電源から発光装置３２に電力を供給する給電ケーブル３３とを備えている。

バックライトフレーム３１は、例えばアルミニウムやマグネシウム、鉄、またはそれらを含む金属合金などで形成された筐体構造を有している。このような筐体構造として、バックライトフレーム３１は、液晶表示モジュール２０の大きさに対応して設けられる背面部と、この背面部の四隅を囲う側面部を備えている。そして、その筐体構造の側面部内側には、例えば白色のポリエステルフィルムなどが貼られ、リフレクタとしても機能するようになっている。

発光装置３２は、それぞれが横方向Ｈに沿って延び、且つ、縦方向Ｖに複数（本実施の形態では５つ）配列に配置された発光モジュール４０ａ〜４０ｅを有している。ここで、図１に示す液晶表示装置を立てた場合において、発光モジュール４０ａは最も鉛直方向下部（Ｂｏｔｔｏｍ側）に、また、発光モジュール４０ｅは最も鉛直方向上部（Ｔｏｐ側）に、それぞれ位置するようになっている。また、発光モジュール４０ａ〜４０ｅは、後述するように、それぞれがＢｏｔｔｏｍ側からＴｏｐ側に向けて光を出射し、且つ、出射した光を図中手前側に向けて反射するように構成されている。
給電ケーブル３３は、折り処理が可能なフレキシブルフラットケーブルにて構成されており、バックライトフレーム３１の内側であって図中右側の部位に設けられている。そして、給電ケーブル３３の一端側は光源装置１１の外部から受電を行うためのコネクタ（図示せず）に、他端側は発光モジュール４０ａ〜４０ｅに設けられたコネクタ４３に、それぞれ接続されている。

続いて、図２〜図４を参照しつつ、発光モジュール４０ａ〜４０ｅの構成を、発光モジュール４０ａを例にあげて説明する。
図３は発光モジュール４０ａの斜視図を、図４（ａ）は発光モジュール４０ａを図２と同じ方向から見た上面図を、図４（ｂ）は図４（ａ）に示す発光モジュール４０ａのIVB−IVB断面図を、それぞれ示している。

発光モジュール４０ａは、横方向Ｈに沿って並べられた複数の発光ダイオード（以下の説明ではＬＥＤと呼ぶ：図示せず）を有し、縦方向ＶすなわちＢｏｔｔｏｍ側からＴｏｐ側に向けて光を発する光源の一例としての発光部４１と、発光部４１が取り付けられて発光部４１を支持するとともに発光部４１の複数のＬＥＤに給電を行う電気経路を具備する配線基板４２とを備える。ここで、配線基板４２は、横方向Ｈに沿って延びる本体部および本体部の一端部側（図３では手前側）において縦方向Ｖに延びる突出部を備えたＬ字状の形状を有している。そして、発光部４１は、配線基板４２のＢｏｔｔｏｍ側に取り付けられている。ただし、本実施の形態では、発光部４１の取り付け位置よりもＢｏｔｔｏｍ側まで配線基板４２がわずかに突出している。そして、発光モジュール４０ａは、配線基板４２の突出部の横方向Ｈの端部側に取り付けられ、配線基板４２に設けられた電気経路と給電ケーブル３３とを接続する２つのコネクタ４３をさらに備える。

また、発光モジュール４０ａは、配線基板４２における発光部４１の取り付け面側に固定され、発光部４１から出射された光を拡散板１２（図１参照）に向けて反射する反射板４４と、配線基板４２との間で発光部４１を挟むように発光部４１に固定して取り付けられ、発光部４１から直接拡散板１２（図１参照）へと向かう光を遮光する遮光板４５とをさらに備える。

出射部材の一例としての反射板４４は、矩形状の第１反射部４４ａと、この第１反射部４４ａの一方の長辺側から傾斜して延設される矩形状の第２反射部４４ｂとを備えている。ここで、第１反射部４４ａは、配線基板４２の発光部４１の取り付け面側において、発光部４１よりもＴｏｐ側であってその長辺が横方向Ｈに沿うように配置される。これにより、発光モジュール４０ａでは、配線基板４２と第１反射部４４ａとが対向し、両者が接着にて固定されている。また、第２反射部４４ｂは、第１反射部４４ａのＴｏｐ側から発光部４１の光の経路を遮る側に傾斜して配置される。これにより、図４（ｂ）に示すように、破線で示すバックライトフレーム３１に発光モジュール４０ａを取り付けた際に、バックライトフレーム３１と反射板４４の第２反射部４４ｂとの間に、Ｔｏｐ側が開口する楔状の空間Ｓが形成される。なお、バックライトフレーム３１は、発光モジュール４０ａを取り付けた際に配線基板４２が埋め込まれる溝を備えている。
また、遮光板４５は、矩形状の形状を有しており、反射板４４の第１反射部４４ａと平行に取り付けられている。そして、遮光板４５の発光部４１と対向する側の面には、白色の反射層が形成されている。

そして、発光部４１は、横方向Ｈに沿って一列に並べられた４２個の発光ユニット５０を有している。そして、各発光ユニット５０は、それぞれ、横方向Ｈに沿って一列に並べられた４個のＬＥＤを備えている。なお、図２および図４（ａ）において、発光部４１（発光ユニット５０）は、遮光板４５の裏側に隠れている。

では次に、発光ユニット５０の構成について説明する。
図５（ａ）は発光ユニット５０をＴｏｐ側から見た正面図を、図５（ｃ）は発光ユニット５０をＢｏｔｔｏｍ側から見た背面図を、図５（ｄ）は発光ユニット５０の側面図を、それぞれ示している。また、図５（ｂ）は、発光ユニット５０を構成する板状基板５１をＴｏｐ側から見た正面図を示している。

発光ユニット５０は、矩形状の板状基板５１と、板状基板５１のＴｏｐ側の面（以下の説明では表面と呼ぶ）に並べて取り付けられる４個のＬＥＤ５２とを備える。また、発光ユニット５０は、板状基板５１の表面に形成される白色のレジスト膜５３と、板状基板５１の表面に設けられた４個のＬＥＤ５２のそれぞれを覆う４個の砲弾型のレンズ５４とをさらに備える。そして、発光素子の一例としての４個のＬＥＤ５２は、図５（ａ）において左から、赤色光を発する赤色ＬＥＤ５２Ｒ、緑色光を発する第１緑色ＬＥＤ５２Ｇａ、青色光を発する青色ＬＥＤ５２Ｂおよび緑色光を発する第２緑色ＬＥＤ５２Ｇｂとなっている。このような配置を行うことで、複数の発光ユニット５０を一列に並べて発光部４１を構成した際に、赤、緑、青、緑、赤、緑、青、緑、赤、…、の順でＬＥＤ５２が配列されることになる。すなわち、一つおきに配列される緑の間に、赤、青が交互に配置される。

板状基板５１の表面には、図５（ｂ）において左から順に、赤用表面正電極６１ａ、赤用ダイパッド７１、赤用表面負電極６２ａ、第１緑用表面正電極６３ａ、第１緑用ダイパッド７２、第１緑用表面負電極６４ａ、青用表面正電極６５ａ、青用ダイパッド７３、青用表面負電極６６ａ、第２緑用表面正電極６７ａ、第２緑用ダイパッド７４、第２緑用表面負電極６８ａが設けられている。そして、図５（ａ）に示すように、赤用ダイパッド７１には赤色ＬＥＤ５２Ｒが、第１緑用ダイパッド７２には第１緑色ＬＥＤ５２Ｇａが、青用ダイパッド７３には青色ＬＥＤ５２Ｂが、第２緑用ダイパッド７４には第２緑色ＬＥＤ５２Ｇｂが、それぞれ取り付けられる。また、赤色ＬＥＤ５２Ｒは赤用表面正電極６１ａおよび赤用表面負電極６２ａと、第１緑色ＬＥＤ５２Ｇａは第１緑用表面正電極６３ａおよび第１緑用表面負電極６４ａと、青色ＬＥＤ５２Ｂは青用表面正電極６５ａおよび青用表面負電極６６ａと、第２緑色ＬＥＤ５２Ｇｂは第２緑用表面正電極６７ａおよび第２緑用表面負電極６８ａと、それぞれ金属ワイヤ（図示せず）を介して電気的に接続される。

一方、板状基板５１のＢｏｔｔｏｍ側の面（以下の説明では裏面と呼ぶ）には、図５（ｃ）において右から順に、赤用裏面正電極６１ｂ、赤用裏面負電極６２ｂ、第１緑用裏面正電極６３ｂ、第１緑用裏面負電極６４ｂ、青用裏面正電極６５ｂ、青用裏面負電極６６ｂ、第２緑用裏面正電極６７ｂ、第２緑用裏面負電極６８ｂが設けられている。なお、本実施の形態に係る発光ユニット５０では、板状基板５１の裏面側にレジスト膜の形成を行っておらず、その結果、各電極の全面が外部に露出した状態となっている。そして、これら赤用裏面正電極６１ｂ、赤用裏面負電極６２ｂ、第１緑用裏面正電極６３ｂ、第１緑用裏面負電極６４ｂ、青用裏面正電極６５ｂ、青用裏面負電極６６ｂ、第２緑用裏面正電極６７ｂ、第２緑用裏面負電極６８ｂの横方向Ｈに対応する幅Ｗは、全て一定となっている。また、本実施の形態では、第１緑用裏面負電極６４ｂの面積が第１緑用裏面正電極６３ｂの面積よりも広く設定され、青用裏面負電極６６ｂの面積が青用裏面正電極６５ｂの面積よりも広く設定され、第２緑用裏面負電極６８ｂの面積が第２緑用裏面正電極６７ｂの面積よりも広く設定される。

これらのうち、赤用表面正電極６１ａおよび赤用裏面正電極６１ｂは金属スルーホール６１ｃを介して、赤用表面負電極６２ａおよび赤用裏面負電極６２ｂは金属スルーホール６２ｃを介して、それぞれ電気的に接続されている。また、第１緑用表面正電極６３ａおよび第１緑用裏面正電極６３ｂは金属スルーホール６３ｃを介して、第１緑用表面負電極６４ａおよび第１緑用裏面負電極６４ｂは金属スルーホール６４ｃを介して、それぞれ電気的に接続されている。さらに、青用表面正電極６５ａおよび青用裏面正電極６５ｂは金属スルーホール６５ｃを介して、青用表面負電極６６ａおよび青用裏面負電極６６ｂは金属スルーホール６６ｃを介して、それぞれ電気的に接続されている。さらにまた、第２緑用表面正電極６７ａおよび第２緑用裏面正電極６７ｂは金属スルーホール６７ｃを介して、第２緑用表面負電極６８ａおよび第２緑用裏面負電極６８ｂは金属スルーホール６８ｃを介して、それぞれ電気的に接続されている。

ここで、本実施の形態では、第１緑用裏面負電極６４ｂ、青用裏面負電極６６ｂ、第２緑用裏面負電極６８ｂがそれぞれＬ字状の形状を有しており、それぞれの突出部が第１緑用ダイパッド７２、青用ダイパッド７３、第２緑用ダイパッド７４の真裏の位置まで延びている。ここで、例えば第２緑用裏面負電極６８ｂは、図中上下方向に延びる第１導体部６８１と第１導体部６８１の図中上部側端部から図中右方向に延びる第２導体部６８２とを有しており、この構成は、第１緑用裏面負電極６４ｂ、青用裏面負電極６６ｂにおいても同様である。そして、第１緑用ダイパッド７２および第１緑用裏面負電極６４ｂは金属スルーホール７２ａを介して、また、青用ダイパッド７３および青用裏面負電極６６ｂは金属スルーホール７３ａを介して、さらに、第２緑用ダイパッド７４および第２緑用裏面負電極６８ｂは金属スルーホール７４ａを介して、それぞれ電気的且つ熱的に接続されている。なお、これらの金属スルーホールについては、穴内に金属が充填されていてもよいし、穴壁にめっきが施されていてもよい。

本実施の形態では、第１緑用裏面正電極６３ｂ、青用裏面正電極６５ｂおよび第２緑用裏面正電極６７ｂが、対応する色のＬＥＤ５２への給電経路を構成する第１導体パターンとして機能している。また、本実施の形態では、第１緑用裏面負電極６４ｂ、青用裏面負電極６６ｂおよび第２緑用裏面負電極６８ｂが、対応する色のＬＥＤ５２への給電経路および対応する色のＬＥＤ５２からの放熱経路を構成する第２導体パターンとして機能している。さらに、金属スルーホール６３ｃ、６５ｃおよび６７ｃが第１貫通導体として、金属スルーホール６４ｃ、６６ｃおよび６８ｃが第２貫通導体として、金属スルーホール７２ａ、７３ａおよび７４ａが第３貫通導体として、それぞれ機能している。

また、板状基板５１は、上述した表面および裏面の他に４つの側面を有しているが、これらのうち、板状基板５１の長辺側の一側面は、発光モジュール４０ａ〜４０ｅを構成する際に、配線基板４２（図４（ｂ）参照）と接触する一側面すなわち配線基板取り付け面５１ａとなる。一方、配線基板取り付け面５１ａの反対側の他の側面は、発光モジュール４０ａ〜４０ｅを構成する際に、遮光板４５（図４（ｂ）参照）と接触する遮光板取り付け面５１ｂとなる。本実施の形態では、板状基板５１における各金属スルーホールの形成部位に近い側が遮光板取り付け面５１ｂとなり、各金属スルーホールの形成部位から遠い側が配線基板取り付け面５１ａとなる。

次に、配線基板４２について説明を行う。ここで、図６（ａ）は配線基板４２の発光部４１（発光ユニット５０）の取り付け面（以下の説明では表面と呼ぶ）を示す正面図、図６（ｂ）は配線基板４２の反射板４４の取り付け面（以下の説明では裏面と呼ぶ）を示す背面図である。

配線基板４２は、絶縁体からなる基部と、基部上に導電体にて構成された電気経路と、基部および電気経路を覆うように設けられたレジスト層とを備えている。なお、この配線基板４２は所謂ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）で構成されている。

配線基板４２の表面には、Ｂｏｔｔｏｍ側であって横方向Ｈに沿って形成された給電電極群８０と、配線基板４２のＬ字状の突出部側に形成された２つのコネクタ用電極８９と、給電電極群８０よりもＴｏｐ側であって横方向Ｈに沿って形成された表面放熱パッド９１とが設けられている。これら給電電極群８０、コネクタ用電極８９および表面放熱パッド９１は、配線基板４２の表面側に設けられた導電体（金属層）がレジスト層で覆われないことによって露出している。

ここで、給電電極群８０は、図６（ａ）に拡大して示すように、赤用正電極８１、赤用負電極８２、第１緑用正電極８３、第１緑用負電極８４、青用正電極８５、青用負電極８６、第２緑用正電極８７および第２緑用負電極８８の８電極を１組とし、これを横方向Ｈに沿って４２組配置することで構成されている。また、２つのコネクタ用電極８９は、図３等に示す２つのコネクタ４３の取り付けに使用される。さらに、表面放熱パッド９１は、図３等に示す発光モジュール４０ａを構成した際に、熱伝導性を有する接着剤を介して反射板４４に接触するようになっている。

一方、配線基板４２の裏面には、Ｔｏｐ側であって横方向Ｈに沿って形成された裏面放熱パッド９２が設けられている。この裏面放熱パッド９２も、配線基板４２の裏面側に設けられた金属層がレジスト層で覆われないことによって露出している。そして、これら表面放熱パッド９１および裏面放熱パッド９２は、配線基板４２に設けられたスルーホールやバンプ等の金属導体によって接続されている。ただし、これら表面放熱パッド９１および裏面放熱パッド９２は、上述した給電電極群８０を構成する各電極およびコネクタ用電極８９とは電気的に接続されていない。
ここで、裏面放熱パッド９２は、図６（ａ）に破線で示すように、給電電極群８０の直下の位置まで形成される。したがって、給電電極群８０に発光モジュール４０ａを取り付けた際には、発光モジュール４０ａの直下に裏面放熱パッド９２が位置することになる。そして、裏面放熱パッド９２は、図３等に示す発光モジュール４０ａを構成し、図４（ｂ）に示すバックライトフレーム３１に取り付けを行った際に、熱伝導性を有する接着剤を介してバックライトフレーム３１の背面部と接触するようになっている。

ここで、図７は、発光モジュール４０ａ〜４０ｅを構成する際の、配線基板４２に対する発光ユニット５０の取り付けを説明するための図である。
図７に示すように、板状基板５１を備えた発光ユニット５０は、配線基板４２の表面に対し、配線基板取り付け面５１ａを対向させた状態で立てて取り付けられる。このとき、発光ユニット５０の板状基板５１の裏面に設けられた赤用裏面正電極６１ｂおよび赤用裏面負電極６２ｂの配線基板取り付け面５１ａ側は、配線基板４２に設けられた赤用正電極８１、赤用負電極８２にはんだ１００によってそれぞれはんだ付けされる。また、板状基板５１に設けられた第１緑用裏面正電極６３ｂおよび第１緑用裏面負電極６４ｂの配線基板取り付け面５１ａ側は、配線基板４２に設けられた第１緑用正電極８３、第１緑用負電極８４にはんだ１００によってそれぞれはんだ付けされる。さらに、板状基板５１に設けられた青用裏面正電極６５ｂおよび青用裏面負電極６６ｂの配線基板取り付け面５１ａ側は、配線基板４２に設けられた青用正電極８５、青用負電極８６にはんだ１００によってそれぞれはんだ付けされる。さらにまた、板状基板５１に設けられた第２緑用裏面正電極６７ｂおよび第２緑用裏面負電極６８ｂの配線基板取り付け面５１ａ側は、配線基板４２に設けられた第２緑用正電極８７、第２緑用負電極８８にはんだ１００によってそれぞれはんだ付けされる。

これにより、配線基板４２に対して各発光ユニット５０が位置決めされ、固定される。このとき、図５（ｃ）を用いて説明したように、発光ユニット５０の板状基板５１の裏面に設けられた各電極（赤用裏面正電極６１ｂ、赤用裏面負電極６２ｂ、第１緑用裏面正電極６３ｂ、第１緑用裏面負電極６４ｂ、青用裏面正電極６５ｂ、青用裏面負電極６６ｂ、第２緑用裏面正電極６７ｂ、第２緑用裏面負電極６８ｂ）の、配線基板４２の取り付け面側の幅Ｗは同一となっている。したがって、はんだ１００を介して発光ユニット５０に加えられる力は横方向Ｈにおいて均等なものとなり、配線基板４２に対する発光ユニット５０の位置ずれが抑制される。

続いて、反射板４４について説明を行う。ここで、図８（ａ）は反射板４４を図２の上部側から見た上面図を、図８（ｂ）は反射板４４の側面図を、それぞれ示している。
反射板４４は、例えばプラスティック等の樹脂を母材として、その表面すなわち発光部４１と対向する側の面に銀蒸着フィルム等による正反射（鏡面反射）加工が施された部材であり、例えば（株）麗光製のルイルミラーを用いることができる。なお、反射板４４として折り曲げ加工が施された金属製のミラーを用いることもできる。

また、第１反射部４４ａの表面側において、第１反射部４４ａのＢｏｔｔｏｍ側すなわち発光部４１と最も近い側には、横方向Ｈに沿って吸収部材１０１が設けられる。本実施の形態では、吸収部材１０１が黒色インクの印刷で構成されているが、例えばモノトーンの紙を貼り付けるようにしてもよい。また、第１反射部４４ａの吸収部材１０１よりもＴｏｐ側には、発光部４１から入射してくる光を拡散反射（乱反射）させる円状のドット１０２が複数形成されている。

一方、第２反射部４４ｂの表面側すなわち傾斜面において、第２反射部４４ｂのＢｏｔｔｏｍ側には、発光部４１から入射してくる光を拡散反射（乱反射）させる円状のドット１０３が複数形成されている。ここで、ドット１０２およびドット１０３は、反射板４４に白色インクを印刷することによって形成される。なお、ドット１０３は、第２反射部４４ｂのドット１０３の形成位置よりもＴｏｐ側には形成されない。

また、この反射板４４では、第１反射部４４ａの面の延長線と第２反射部４４ｂとのなす角度θが約１５°となるように設定されている。この角度θは、１０°以上２０°以下とすることが好ましい。

では次に、図１〜図８を参照して、本実施の形態に係るバックライト装置１０の発光動作について説明する。
図示しない電源により、給電ケーブル３３を介して発光装置３２を構成する発光モジュール４０ａ〜４０ｅに電圧がかけられる。すると、例えば発光モジュール４０ａでは、発光部４１を構成する各発光ユニット５０に設けられた赤色ＬＥＤ５２Ｒ、第１緑色ＬＥＤ５２Ｇａ、青色ＬＥＤ５２Ｂ、第２緑色ＬＥＤ５２Ｇｂに、それぞれ電流が流れる。その結果、各発光ユニット５０の赤色ＬＥＤ５２Ｒ、第１緑色ＬＥＤ５２Ｇａ、青色ＬＥＤ５２Ｂ、第２緑色ＬＥＤ５２Ｇｂから、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の光がＴｏｐ側に向けて出射される。そして、各発光ユニット５０からＴｏｐ側に向けて出射されたＲＧＢの光は、バックライトフレーム３１内を進むうちに混色され、白色光となる。そして、混色された白色光は反射板４４によって反射され、拡散板１２側へと向かう。なお、他の発光モジュール４０ｂ〜４０ｅにおいても、同様の手順によって出射、混色された白色光が拡散板１２側へと向かう。そして、拡散板１２に入射した白色光は、拡散板１２でさらに混色および輝度の均一化がなされた後、プリズムシート１３、１４および輝度向上フィルム１５を透過し、液晶表示モジュール２０に向けて出射される。

拡散光の性質上、発光モジュール４０ａ〜４０ｅにおいて、発光部４１（各発光ユニット５０）に近い側すなわちＢｏｔｔｏｍ側の領域では光の強度が高くなり、発光部４１から遠い側すなわちＴｏｐ側の領域では光の強度が低くなる。これに対し、本実施の形態では、反射板４４のうち、発光部４１に近い側には発光部４１の光軸方向と反射面がほぼ平行な第１反射部４４ａを位置させ、拡散板１２に向かう反射光量を小さくするようにし、発光部４１から遠い側には発光部４１の光軸方向に対して傾斜する第２反射部４４ｂを位置させ、拡散板１２に向かう反射光量を大きくするようにしている。また、第１反射部４４ａに設けられたドット１０２および第２反射部４４ｂに設けられたドット１０３の面積の関係を適宜設定することにより、各発光モジュール４０ａ〜４０ｅから出射される光の光量分布を均一化している。

また、このような発光動作に伴い、各発光ユニット５０に設けられた赤色ＬＥＤ５２Ｒ、第１緑色ＬＥＤ５２Ｇａ、青色ＬＥＤ５２Ｂ、第２緑色ＬＥＤ５２Ｇｂでは熱が発生する。

このとき、例えば第１緑色ＬＥＤ５２Ｇａで発生した熱は、板状基板５１から配線基板４２の絶縁層を介して表面放熱パッド９１あるいは裏面放熱パッド９２へと流れ、さらにバックライトフレーム３１あるいは反射板４４へと流れる。また、第１緑色ＬＥＤ５２Ｇａで発生した熱は、第１緑用ダイパッド７２から金属スルーホール７２ａを介して第１緑用裏面負電極６４ｂへと流れる。ここで、第１緑用裏面負電極６４ｂは、図５（ｃ）に示したように、発光ユニット５０（板状基板５１）の裏面側に露出している。このため、第１緑色ＬＥＤ５２Ｇａで発生し、第１緑用ダイパッド７２および金属スルーホール７２ａを介して第１緑用裏面負電極６４ｂに流れ込んだ熱の一部は、この第１緑用裏面負電極６４ｂから直接、大気中に放出されることになる。図から明らかなように、第１緑用裏面負電極６４ｂはＬ字状の形状を有していることから、例えば第１緑用裏面正電極６３ｂのようにＩ字状の形状を有している場合と比較して、放熱に利用できる面積が増加するため、その放熱効率が向上する。
そして、青色ＬＥＤ５２Ｂおよび第２緑色ＬＥＤ５２Ｇｂにおいても、同様の手順で放熱が行われる。このとき、青用裏面負電極６６ｂおよび第２緑用裏面負電極６８ｂも、第１緑用裏面負電極６４ｂと同じ形状を有しているため、同じ理由で放熱効率が向上する。

ただし、赤色ＬＥＤ５２Ｒで発生した熱は、板状基板５１の表面側から裏面側に熱を逃がす放熱経路が存在しないため、板状基板５１から配線基板４２の絶縁層を介して表面放熱パッド９１あるいは裏面放熱パッド９２へと流れ、さらにバックライトフレーム３１あるいは反射板４４へと流れることになる。ここで、本実施の形態では、配線基板４２において裏面放熱パッド９２が給電電極群８０の直下に形成されているため、給電電極群８０にはんだ付けされた発光ユニット５０の板状基板５１から流れ込みやすくなっている。なお、本実施の形態において、赤用ダイパッド７１と赤用裏面負電極６２ｂとを接続していないのは、赤色ＬＥＤ５２Ｒを構成する基板（赤用ダイパッド７１と接触する部位）が耐圧性能の低い半導体のＧａＡｓで構成されているためである。一方、第１緑色ＬＥＤ５２Ｇａ、青色ＬＥＤ５２Ｂ、第２緑色ＬＥＤ５２Ｇｂでは、耐圧性能の高い絶縁体のサファイア基板が用いられる。

本実施の形態では、例えば第１緑色ＬＥＤ５２Ｇａを第１緑用ダイパッド７２に取り付けることで、第１緑色ＬＥＤ５２Ｇａで発生した熱を、第１緑用ダイパッド７２および金属スルーホール７２ａを介して第１緑用裏面負電極６４ｂに流すように構成している。ここで、例えば第１緑用ダイパッド７２と第１緑用裏面正電極６３ｂとを金属スルーホール７２ａを介して接続した場合、第１緑用ダイパッド７２の電位が高くなることによって第１緑色ＬＥＤ５２Ｇａに電気的な不具合が生じるおそれがあるが、本実施の形態では、第１緑用ダイパッド７２と負極である第１緑用裏面負電極６４ｂとを金属スルーホール７２ａを介して接続しているので、この種の不具合の発生を回避することができる。

さらに、本実施の形態では、発光ユニット５０を構成する板状基板５１において、第１緑用表面負電極６４ａと第１緑用ダイパッド７２と第１緑用裏面負電極６４ｂとを接続し、また、青用表面負電極６６ａと青用ダイパッド７３と青用裏面負電極６６ｂとを接続し、さらに、第２緑用表面負電極６８ａと第２緑用ダイパッド７４と第２緑用裏面負電極６８ｂとを接続している。このため、板状基板５１の表面側では各ダイパッドを含めた電極の数が合計１２個となるのに対し、板状基板５１の裏面側では８個となっている。これにより、板状基板５１の裏面側では、１２個の電極を配置した場合と比較して、電極同士の間隔を広く取ることが可能となっている。これにより、配線基板４２に発光ユニット５０を取り付ける際に、隣接する電極間にはんだが跨って付けられることにより短絡が生ずる、所謂はんだブリッジの発生を回避することができる。

なお、本実施の形態では、ＲＧＢの３色のＬＥＤ５２を用いて白色光を生成するように構成していたが、これに限られるものではない。例えば全てのＬＥＤ５２を青色発光ダイオードで構成し、レンズ５４に青色光を黄色光に変換する蛍光体を添加しておくことにより、白色光を生成するようにしてもよい。また、レンズ５４に青色光を緑色光および赤色光に変換する蛍光体を添加するようにしてもよい。さらに、例えば全てのＬＥＤ５２を紫外発光ダイオードで構成し、レンズ５４に紫外光を青色光、緑色光および赤色光に変換する蛍光体を添加する構成を採用してもよい。

また、本実施の形態では、発光ユニット５０を構成する各ＬＥＤ５２に個別にレンズ５４を形成するようにしていたが、これに限られるものではなく、例えば発光ユニット５０を構成する各ＬＥＤ５２に一括してレンズ５４を形成するようにしてもかまわない。

本実施の形態が適用される液晶表示装置の構成を示す図である。 バックライト装置における光源装置の構成を説明するための図である。 光源装置における発光モジュールの斜視図である。 （ａ）は発光モジュールの上面図、（ｂ）は（ａ）に示す発光モジュールのIVB−IVB断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は発光モジュールにおける発光ユニットの構成を説明するための図である。 （ａ）、（ｂ）は発光モジュールにおける配線基板の構成を説明するための図である。 発光モジュールを構成する際の、配線基板に対する発光ユニットの取り付けを説明するための図である。 （ａ）、（ｂ）は発光モジュールにおける反射板の構成を説明するための図である。

符号の説明

１０…バックライト装置、１１…光源装置、２０…液晶表示モジュール、３１…バックライトフレーム、３２…発光装置、４０ａ〜４０ｅ…発光モジュール、４１…発光部、４２…配線基板、４３…コネクタ、４４…反射板、４４ａ…第１反射部、４４ｂ…第２反射部、４５…遮光板、５０…発光ユニット、５１…板状基板、５２Ｒ…赤色ＬＥＤ、５２Ｇａ…第１緑色ＬＥＤ、５２Ｇｂ…第２緑色ＬＥＤ、５２Ｂ…青色ＬＥＤ、５４…レンズ、８０…給電電極群、１００…はんだ、Ｖ…縦方向、Ｈ…横方向、Ｗ…電極の幅

Claims (6)

1. 表面に発光素子が取り付けられる板状基板と、
   前記板状基板の一側面と接触して当該板状基板を立設させ、当該板状基板と電気的に接続した状態で前記発光素子を側方に向けて配置させる配線基板とを含む発光装置であって、
   前記板状基板は、
   前記表面とは反対側の裏面において前記一側面側に延設され、当該一側面側にて前記配線基板にはんだ付けされることによって前記発光素子に対する給電経路を構成する第１導体パターンと、
   前記裏面において前記一側面側に延設されるとともに前記第１導体パターンとは電気的に分離して形成され、当該一側面側にて前記配線基板にはんだ付けされることによって前記発光素子に対する給電経路および当該発光素子で発生した熱の放熱経路を構成する第２導体パターンとを備え、
   前記一側面側における前記第１導体パターンの幅と前記第２導体パターンの幅とが同一に設定されることを特徴とする発光装置。
2. 前記板状基板の前記表面および前記裏面を貫通して形成され、前記第１導体パターンと前記発光素子とを電気的に接続する第１貫通導体と、
   前記板状基板の前記表面および前記裏面を貫通して形成され、前記第２導体パターンと前記発光素子とを電気的に接続する第２貫通導体と、
   前記板状基板の前記表面および前記裏面を貫通して形成され、前記第２導体パターンと前記発光素子とを熱的に接続する第３貫通導体と
   をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
3. 前記板状基板は前記一側面の反対側に他の側面を有し、
   前記第２導体パターンは、前記一側面側から前記他の側面側に延びる第１導体部と、当該第１導体部の当該一側面側から遠い側の端部から側方に延びる第２導体部とを備え、
   前記第３貫通導体は、前記第２導体パターンにおける前記第２導体部と接続されることを特徴とする請求項２記載の発光装置。
4. 前記板状基板は、前記配線基板に複数並べて取り付けられることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
5. 画像表示を行う表示パネルと、当該表示パネルの背面に設けられ当該表示パネルの背面側から光を照射するバックライト装置とを含む表示装置であって、
   前記バックライト装置は、入射した光を前記表示パネルに向けて出射する出射部材と、当該出射部材の側方から当該出射部材に光を照射する光源とを有し、
   前記光源は、
   各々の表面に発光素子が取り付けられる複数の板状基板と、
   前記複数の板状基板を構成する各々の前記板状基板の一側面と接触して当該複数の板状基板を立てて並設させ、当該複数の板状基板と電気的に接続した状態で前記発光素子を前記出射部材の側方に対向配置させる配線基板とを含み、
   前記板状基板は、
   前記表面とは反対側の裏面において前記一側面側に延設され、当該一側面側にて前記配線基板にはんだ付けされることによって前記発光素子に対する給電経路を構成する第１導体パターンと、
   前記裏面において前記一側面側に延設されるとともに前記第１導体パターンとは電気的に分離して形成され、当該一側面側にて前記配線基板にはんだ付けされることによって前記発光素子に対する給電経路および当該発光素子で発生した熱の放熱経路を構成する第２導体パターンとを備え、
   前記一側面側における前記第１導体パターンの幅と前記第２導体パターンの幅とが同一に設定されることを特徴とする表示装置。
6. 前記板状基板の前記裏面に露出する前記第２導体パターンの面積が、当該板状基板の当該裏面に露出する前記第１導体パターンの面積よりも大きく設定されることを特徴とする請求項５記載の表示装置。

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