JP2010171073A - 発光装置、電気装置および表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発光チップ22は、一方の側に底面32および壁面33を有する凹部31が形成された容器30と、容器30と一体化されたアノード用リード40およびカソード用リード50とを備える。底面32には、アノード用リード40およびカソード用リード50の一部が露出し、アノード用リード40の表面には青色LED60が取り付けられる。また、容器30は、アノード用リード40およびカソード用リード50を挟んで凹部31の裏側に容器30の壁面33を貫通するように形成される開口部34を備えており、開口部34の底面に、第1アノード用リード部41の青色LED60の実装部位の裏側となる部位を露出させ、配線基板21と第1アノード用リード部41の青色LED60の実装部位の裏側となる部位との間に空間を形成する。
【選択図】図6
Description
また、第1導体部および第2導体部が同じ厚みを有することを特徴とすることができる。
また、容器の外部において第1導体部および第2導体部の他端側が裏側に折り曲げ形成されていることを特徴とすることができる。
さらに、発光素子の発光波長に対して透明な透明樹脂と、透明樹脂に分散され発光素子の発光波長をより長波長の光に変換する蛍光体とを含み、凹部において発光素子を封止する封止部をさらに含むことを特徴とすることができる。
さらにまた、第1導体部および第2導体部が同じ厚みを有することを特徴とすることができる。
また、本発明は、上述した発光装置を搭載した電気装置を提供することができる。
また、第1導体部および第2導体部の固定に用いられ、第1導体部および第2導体部とともに発光素子から出射される光の反射面を形成する固定部材をさらに含むことを特徴とすることができる。
さらに、開口を介して露出部に送風を行う送風部をさらに含むことを特徴とすることができる。
さらにまた、複数の発光装置は、基板に対し上下方向に互い違いに取り付けられることを特徴とすることができる。
<実施の形態1>
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の一例を示す図である。表示装置の一例としての液晶表示装置は、液晶表示モジュール90と、この液晶表示モジュール90の背面側(図1では下部側)に設けられるバックライト装置10とを備えている。
なお、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、発光モジュール12を有するバックライトフレーム11だけの単位にて「バックライト装置(バックライト)」と呼び、拡散板13やプリズムシート14、15などの光学フィルムの積層体を含まない流通形態もあり得る。
この発光モジュール12は、配線基板21と、この配線基板21に実装される複数の発光チップ22とを備えている。
基板の一例としての配線基板21は長方形状の形状を有しており、短辺側が水平方向Hとなり、長辺側が垂直方向Vとなる。また、本実施の形態では、配線基板21としてガラス布基材エポキシ樹脂をベースとした所謂ガラエポ基板を用いることができる。この配線基板21には、各発光チップ22に給電を行うための配線が形成されている。なお、各発光チップ22は、配線基板21に設けられた配線により、直列あるいは並列に接続されている。そして、配線基板21には、図2に示すネジ17用の貫通穴23が2箇所に設けられている。
一方、発光チップ22は、表面実装型のLEDパッケージで構成されており、この例では、配線基板21に対し、水平方向Hに2個且つ垂直方向Vに4個の計8個が設けられている。
図4は発光チップ22の上面図の一例を示しており、図5は図4に示す発光チップ22の背面図の一例を示している。また、図6(a)は発光チップ22を図4および図5に示すB方向から見たときの側面図の一例を示しており、図6(b)は図4および図5のC−C断面図の一例を示している。
ここで、容器30の基材となる樹脂としては、ポリアミド、液晶ポリマー等を用いることができ、例えばジェネスタ(クラレ)やアモデル(Solvay Advanced Polymers)等を好適に使用することができる。
また、白色顔料としては、チタニア(酸化チタン)を微粒子化したものを用いることが好ましい。チタニアは、他の白色顔料に比べて屈折率が高く、また、光吸収率が低いので、本実施の形態の容器30に好適に用いることができる。なお、他の白色顔料として、例えば酸化アルミニウム、酸化亜鉛等も使用することができる。
なお、本実施の形態では、第3アノード用リード部43および第3カソード用リード部53の裏側の面が、容器30の裏側の面よりも低くなるよう、アノード用リード40およびカソード用リード50が折り曲げられている。
そして、この発光チップ22を図3に示す配線基板21に実装するに際しては、アノード用リード40の第3アノード用リード部43がアノード端子として、また、カソード用リード50の第3カソード用リード部53がカソード端子として、それぞれ用いられる。
そして、発光素子の一例としての青色LED60の発光層はInGaN(窒化インジウムガリウム)を含む構成を有しており、青色光を出射するようになっている。なお、「InGaN」とは、各元素組成比が任意の相対比率を含む総称である。
開口部34は、容器30の裏面側において、アノード用リード40およびカソード用リード50の配列方向である一方向と交差する方向より具体的には直交する方向に、容器30を貫通するように形成されている。なお、開口部34の貫通方向は、図1に示す液晶表示装置に発光チップ22を組み込んだ際の垂直方向Vに対応している。また、開口部34は、容器30の表面側に設けられた凹部31の底面32のうち、アノード用リード40の第1アノード用リード部41が存在する領域であって、青色LED60がダイボンドされる部位の裏面側を通るように設けられる。そして、開口部34は、底部に第1アノード用リード部41の裏面側が露出する露出部となるように設けられる。なお、開口部34は、第1アノード用リード部41から遠ざかるほど拡開する台形状の断面を有している。
まず、図示しない配線を介し、バックライト装置10に設けられた8個の発光モジュール12に電流を供給する。これに伴い、各発光モジュール12では、配線基板21を介してそれぞれに設けられた8個の発光チップ22に電流が流れる。
すると、各発光チップ22では、アノード用リード40から青色LED60を介してカソード用リード50に順方向電流が流れ、その結果、青色LED60は青色光を出力する。青色LED60から出力された青色光は、封止部70内すなわち凹部31内を進行し、直接あるいは底面32や壁面33で反射した後に封止部70の上部側に設けられた出射面から外部に出射される。この間、封止部70内において、青色光の一部は蛍光体によって緑色光および赤色光に変換され、変換された緑色光および赤色光は、直接あるいは底面32や壁面33で反射した後、青色光とともに出射面から外部に出射される。したがって、各発光モジュール12では、各発光チップ22の封止部70から、青色光、緑色光および赤色光を含む白色光が出射されることになる。
ここで、本実施の形態では、第1アノード用リード部41の青色LED60の実装位置の裏面側が、開口部34に露出している。これにより、青色LED60から第1アノード用リード部41に伝達された熱は、その真裏から大気中へと放出される。上述したように、開口部34は、容器30の壁面を貫通するように設けられており、しかも、開口部34の下方には空間が形成されている。このため、第1アノード用リード部41から開口部34側に伝達された熱は、内部にこもることなく外部へと流されていく。このため、青色LED60の温度上昇を抑制することが可能になる。特に、本実施の形態では、青色LED60の真裏となる位置で第1アノード用リード部41から直接放熱を行わせるようにしているため、例えば第1アノード用リード部41から第2アノード用リード部42および第3アノード用リード部43を介して間接的に放熱を行わせるようにした場合と比較して、熱の伝達および放出が効率的に行われる。
図7は、バックライト装置10を構成する発光モジュール12における空気の流れを示している。
本実施の形態では、上述したように、各発光モジュール12において、図6に示す開口部34の貫通方向が垂直方向Vとなるように8個の発光チップ22を実装している。
このような構成を採用することにより、青色LED60の発光に伴い、開口部34に露出する第1アノード用リード部41を介して暖められた外気は、自然に垂直方向Vに上昇していくこととなる。このため、青色LED60で発生した熱が発光チップ22内に留まりにくくなることから、青色LED60の温度上昇をさらに鈍化させることができる。
図8は、発光モジュール12の他の構成の一例を示す図である。
図8に示すように、配線基板21に対し、複数(この例では6個)の発光チップ22を垂直方向Vに対して互い違いに配置するようにしてもよい。このような構成を採用した場合には、垂直方向Vに隣接する発光チップ22同士の間隔を広げることが可能となるため、下方側の発光チップ22から放出された熱がその上方側で隣接する発光チップ22に届きにくくなることから、さらに放熱効率を高めることができる。
図9は、本実施の形態が適用される発光チップ22の他の構成の一例を示している。ここで、図9(a)は発光チップ22の側面図の一例であり、図9(b)は図9(a)発光チップ22の側部断面図の一例である。
これらに示すように、第3アノード用リード部43および第3カソード用リード部53を、容器30の裏面側に折り曲げた場合であっても、容器30には第1アノード用リード部41の裏面側を露出させる開口部34が貫通形成されることから、青色LED60の温度上昇を抑制することができ、結果として青色LED60の発光効率を高めることができる。
本実施の形態は、実施の形態1とほぼ同様であるが、発光チップ22の構成が実施の形態1とは異なる。なお、本実施の形態において、実施の形態1と同様のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
また、透明な樹脂で封止を行った場合には、リード間の隙間から光が後方へ漏れ出る恐れがある。光の量自体は大きなものではないが、これを嫌う場合にはリード間を白色樹脂で埋めることで、光の減少を防ぐことができる。白色樹脂としては、実施の形態1において容器30の基材用の樹脂として例示したものを用いることが可能である。
さらにまた、本実施の形態では、発光チップ22に発光素子としての青色LED60を1つだけ搭載する例について説明を行ったが、発光素子の搭載個数については適宜選択して差し支えない。また、1つの発光チップ22に複数の発光素子を搭載する場合において、各発光素子の発光色は同じ色であってもよいし、異なる色であってもよい。
Claims (14)
- 表面および裏面を有する第1導体部と、
表面および裏面を有し、所定の間隙を介して前記第1導体部と一方向に並べて配置される第2導体部と、
前記第1導体部の前記表面に取り付けられるとともに、当該第1導体部および当該第2導体部と電気的に接続される発光素子と
を含み、
前記第1導体部の前記発光素子の取り付け部位の裏側において当該第1導体部の裏面を外部に露出させた露出部が形成され、且つ、当該露出部を挟んで当該第1導体部および前記第2導体部が前記裏面側に折り曲げられていることを特徴とする発光装置。 - 前記第1導体部および前記第2導体部の固定に用いられ、当該第1導体部および当該第2導体部とともに前記発光素子から出射される光の反射面を形成する固定部材をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の発光装置。
- 前記第1導体部および前記第2導体部が同じ厚みを有することを特徴とする請求項1または2記載の発光装置。
- 凹部を有する容器と、
一端が前記凹部に露出するとともに他端が当該容器の外部に露出するように設けられる第1導体部と、
所定の間隙を有して前記第1導体部と一方向に並べて配置され、一端が前記凹部に露出するとともに他端が当該容器の外部に露出するように設けられる第2導体部と
前記凹部の内側に露出する前記第1導体部の一方の面に取り付けられ、当該第1導体部および前記第2導体部と電気的に接続される発光素子と
を含み、
前記容器は、当該容器を貫通するとともに前記第1導体部の前記発光素子の取り付け部位の裏側で当該第1導体部の他方の面を外部に露出させる開口部を有していることを特徴とする発光装置。 - 前記開口部が前記一方向と交差する方向に形成されることを特徴とする請求項4記載の発光装置。
- 前記容器の外部において前記第1導体部および前記第2導体部の他端側が前記裏側に折り曲げ形成されていることを特徴とする請求項4または5記載の発光装置。
- 前記発光素子の発光波長に対して透明な透明樹脂と、当該透明樹脂に分散され当該発光素子の発光波長をより長波長の光に変換する蛍光体とを含み、前記凹部において前記発光素子を封止する封止部をさらに含むことを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項記載の発光装置。
- 前記第1導体部および前記第2導体部が同じ厚みを有することを特徴とする請求項4乃至7のいずれか1項記載の発光装置。
- 請求項1乃至8のいずれか1項記載の発光装置を搭載した電気装置。
- 上下方向に立てた状態で側方に向けて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とを含む表示装置であって、
前記バックライトは、
前記表示パネルの背面側に配置される基板と、
前記表示パネルに向けて前記基板に取り付けられる複数の発光装置とを備え、
前記発光装置は、
表面および裏面を有する第1導体部と、
表面および裏面を有し、所定の間隙を介して前記第1導体部と一方向に並べて配置される第2導体部と、
前記第1導体部の前記表面に取り付けられるとともに、当該第1導体部および当該第2導体部と電気的に接続される発光素子と
を含み、
前記発光装置の前記第1導体部の前記発光素子の取り付け部位の裏側において当該第1導体部の裏面を外部に露出させた露出部が形成され、且つ、当該露出部と前記基板との間に前記上下方向に向かう開口が形成されるように当該基板に当該第1導体部および当該第2導体部を電気的に接続することを特徴とする表示装置。 - 前記発光装置の前記第1導体部および前記第2導体部が、前記裏面側に折り曲げ形成されていることを特徴とする請求項10記載の表示装置。
- 前記第1導体部および前記第2導体部の固定に用いられ、当該第1導体部および当該第2導体部とともに前記発光素子から出射される光の反射面を形成する固定部材をさらに含むことを特徴とする請求項10または11記載の表示装置。
- 前記開口を介して前記露出部に送風を行う送風部をさらに含むことを特徴とする請求項10乃至12のいずれか1項記載の表示装置。
- 複数の前記発光装置は、前記基板に対し前記上下方向に互い違いに取り付けられることを特徴とする請求項10乃至13のいずれか1項記載の表示装置。
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