JP2011049536A

JP2011049536A - 発光素子の光漏れ防止構造

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Publication number: JP2011049536A
Application number: JP2010165799A
Authority: JP
Inventors: Makoto Shichi; 信志知; Yuji Shiraishi; 裕士白石; Masashi Suzuki; 雅司鈴木
Original assignee: Denso Wave Inc
Current assignee: Denso Wave Inc
Priority date: 2009-07-30
Filing date: 2010-07-23
Publication date: 2011-03-10
Anticipated expiration: 2030-07-23
Also published as: JP5136607B2

Abstract

【課題】生産工程の簡略化および工数の低減を図りつつ、隣り合う発光素子間の光漏れを防止し、発光素子間の距離を低減し基板の小型化も容易な発光素子の光漏れ防止構造を提供する。
【解決手段】基板１１は、ＬＥＤ１２の光を基板１１の裏面３１側から表面３２側へ導く複数の導光ホール部２２の相互間に遮蔽ホール部２３を有している。遮蔽ホール部２３は、内側に金属膜部が設けられている。遮蔽ホール部２３の金属膜部は、導光ホール部２２を通過するＬＥＤ１２の光を遮蔽し、隣り合う他の導光ホール部２２への伝搬を妨げる。ドリル加工やプレス加工によって、基板１１に対しビアホール部２１および導光ホール部２２とともに遮蔽ホール部２３を形成した後、基板１１に金属膜部となるめっきを施すことにより、遮蔽ホール部２３の内側には金属膜部が形成される。その結果、遮蔽ホール部２３の内部には、従来の工程を利用しつつ金属膜部が形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光素子の光漏れ防止構造に関する。

従来、基板に例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの発光素子を複数実装する場合、各発光素子の間に遮蔽用の別部材を設け、各発光素子間における光の漏れを防止している（例えば、特許文献１参照）。基板を含めた機器の横方向の小型化を図る場合、各発光素子間の距離を縮小する必要がある。しかし、各発光素子間を別部材で遮蔽する場合、各発光素子間の距離は遮蔽用の別部材の寸法以下に設定することはできず、横方向における機器の小型化の妨げとなっている。そこで、例えば基板の一方の面側に発光素子を設け、この発光素子から発せられた光を基板の他方の面側に導く構造が提案されている。このような構造を利用することにより、高さ方向および横方向の小型化が図られつつ、隣り合う発光素子間の光は基板によって遮蔽される。

しかしながら、さらなる機器の小型化の要請にともない、横方向では各発光素子間の距離は数ｍｍ以下と極めて小さくすることが要求されている。このように各発光素子間の距離が小さくなると、基板の一方の面側から他方の面側へ発光素子の光を導く構造であっても、発光素子で発せられた光は基板を透過して隣接する発光素子側へ漏れ出す。そのため、各発光素子間の距離が小さくなると、隣り合う発光素子の間を十分に遮蔽することは困難になってくる。一方、例えば基板に遮蔽のための部材を埋め込むなど、基板に遮蔽のための部材を追加する構成では、生産工程の複雑化および工数の増加を招くという問題がある。

特開平８−１６７７８０号公報

そこで、本発明の目的は、生産工程の複雑化および工数の増加を招くことなく、隣り合う発光素子間の光漏れを防止し、発光素子間の距離を低減し基板の小型化も容易な発光素子の光漏れ防止構造を提供することにある。

請求項１記載の発明では、遮蔽ホール部を備えている。遮蔽ホール部は、発光素子の光を基板の一方の面側から他方の面側へ導く複数の導光ホール部の相互間に設けられている。すなわち、基板は、複数の導光ホール部の相互間に遮蔽ホール部を有している。遮蔽ホール部は、内側に導電性の金属膜部が設けられている。そのため、導光ホール部で導かれる発光素子の光は、遮蔽ホール部の金属膜部によって隣り合う他の導光ホール部への伝搬が遮蔽される。この導電性の金属膜部は、ビアホール部の内側およびプリント配線パターンに設けられる金属膜部とともに形成される。金属膜部をめっきによって形成する場合、遮蔽ホール部もビアホール部とともにめっきされ内側に金属膜部が形成される。そのため、基板に対しビアホール部および導光ホール部の形成とともに遮蔽ホール部を形成し、ビアホール部とともにめっきを実施することにより、遮蔽ホール部は内側に金属膜部が形成される。したがって、ビアホール部への金属膜部の形成の際に遮蔽ホール部にも金属膜部を形成することができ、生産工程を複雑化および工数の増加を招くことがない。また、この遮蔽ホール部に形成された金属膜部は、隣り合う発光素子間における光の漏れを防止する。したがって、発光素子間の距離を低減することができ、基板の小型化も容易に達成することができる。

請求項２記載の発明では、遮蔽ホール部を備えている。遮蔽ホール部は、発光素子の光を基板の一方の面側から他方の面側へ導く複数の導光ホール部の相互間に設けられている。すなわち、基板は、複数の導光ホール部の相互間に遮蔽ホール部を有している。遮蔽ホール部は、内側に導電性の金属膜部が設けられている。そのため、導光ホール部で導かれる発光素子の光は、遮蔽ホール部の金属膜部によって隣り合う他の導光ホール部への伝搬が遮蔽される。この導電性の金属膜部は、ビアホール部の内側およびプリント配線パターンに設けられる金属膜部とともに形成される。金属膜部をめっきによって形成する場合、遮蔽ホール部もビアホール部とともにめっきされ内側に金属膜部が形成される。そのため、基板に対しビアホール部および導光ホール部の形成とともに遮蔽ホール部を形成し、ビアホール部とともにめっきを実施することにより、遮蔽ホール部は内側に金属膜部が形成される。したがって、ビアホール部への金属膜部の形成の際に遮蔽ホール部にも金属膜部を形成することができ、生産工程を複雑化および工数の増加を招くことがない。また、この遮蔽ホール部に形成された金属膜部は、隣り合う発光素子間における光の漏れを防止する。したがって、発光素子間の距離を低減することができ、基板の小型化も容易に達成することができる。さらに、請求項２記載の発明では、遮蔽ホール部は、円穴および長穴を有している。円穴は、隣り合う導光ホール部の中心間を結ぶ仮想直線上に設けられている。そのため、隣り合う導光ホール部の間の基板を伝搬する光は、その最短距離となる仮想直線上に位置する円穴によって遮蔽される。一方、長穴は、この円穴を頂点として導光ホール部を内包する三角形を規定したとき、この三角形の二辺方向に沿って設けられている。すなわち、長穴は、円穴を頂点とする三角形において、仮想直線を対称軸として対称な二辺方向へ沿って設けられている。この長穴は、円穴に比較して扁平な形状である。このように長穴を形成することにより、基板を伝搬する光は、隣り合う導光ホール部の間だけでなく、その他の位置においても長穴によっても遮蔽される。遮蔽ホール部を円穴と長穴とから構成することにより、基板を伝搬する光は、導光ホール部間の最短距離の経路が円穴によって遮蔽され、より長い経路が長穴で遮蔽される。そのため、遮蔽ホール部の円穴および長穴を適切に配置することにより、遮蔽ホール部の数を減らしつつ、基板を経由した光の伝搬が低減される。このように、円穴だけでなく長穴を組み合わせることにより、例えばフローはんだなどにより金属膜部を形成するとき、はんだは開口面積の大きな長穴に入りやすくなる。その結果、長穴を形成する基板の内壁は形成された金属膜部によって保護され、基板の強度は向上する。したがって、基板の強度を損なうことなく、発光素子間の距離を低減することができる。

第１実施形態による光漏れ防止構造を適用した基板を示す模式的な平面図図１のII−II線における断面図第１実施形態による光漏れ防止構造の要部を拡大した模式的な断面図第１実施形態による光漏れ防止構造の製造工程を示す模式的な断面図第２実施形態による光漏れ防止構造を適用した基板を示す模式的な平面図第３実施形態による光漏れ防止構造を適用した基板における導光ホール部と遮蔽ホール部との位置関係を説明するための模式的な平面図第３実施形態による光漏れ防止構造を適用した基板を示す模式的な平面図第３実施形態の変形例による光漏れ防止構造を適用した基板を示す模式的な平面図図８において遮蔽ホール部の配置パターンを説明するための模式な平面図

以下、複数の実施形態による発光素子の光漏れ防止構造を図面に基づいて説明する。なお、各図は、説明を簡単にするとともに各構成部分を明確にするために、特に高さ（基板の板厚）方向を拡大して示す模式図である。また、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には、同一の符号を付し、説明を省略する。

（第１実施形態）
第１実施形態による発光素子の光漏れ防止構造は、例えばＰＬＣ（Programmable Logic Controller）の基板のように複数の発光素子が数ｍｍ程度の間隔で近接して配置される機器に適用される。図１から図３に示すように光漏れ防止構造１０は、基板１１および発光素子としてのＬＥＤ１２を備えている。基板１１は、例えばガラス繊維を樹脂で固めることにより形成されている。基板１１は、プリント配線パターン１４が形成されている。発光素子は、ＬＥＤ１２に限らず、例えばＬＤ（Laser Diode）や有機ＥＬなど各種の素子を適用することができる。

光漏れ防止構造１０は、ビアホール部２１、導光ホール部２２、遮蔽ホール部２３および金属膜部２４を備えている。これらビアホール部２１、導光ホール部２２および遮蔽ホール部２３は、図３に示すようにいずれも基板１１に設けられており、基板１１の一方の面側から他方の面側へ板厚方向に貫いている。金属膜部２４は、例えば銅もしくはアルミニウムまたはこれらの合金、はんだなど導電性の金属で形成されている。以下、本明細書中において、基板１１においてＬＥＤ１２が配置されている面は裏面３１とし、その反対の面は表面３２とする。
ビアホール部２１は、基板１１を板厚方向へ貫くとともに、内側に金属膜部２４が形成されている。ビアホール部２１の内側に金属膜部２４を形成することにより、基板１１の裏面３１に形成されているプリント配線パターン１４１と基板１１の表面３２に形成されているプリント配線パターン１４２とはビアホール部２１の金属膜部２４によって電気的に接続される。

導光ホール部２２は、ビアホール部２１と同様に基板１１を板厚方向へ貫いている。ＬＥＤ１２は、中心間が数ｍｍ程度の間隔で互いに近接して基板１１の裏面３１側に複数設けられている。導光ホール部２２は、この基板１１の裏面３１側に設けられているＬＥＤ１２に対応して複数設けられている。導光ホール部２２は、基板１１の裏面３１側に設けられているＬＥＤ１２から発せられた光を、基板１１の表面３２側へ導く。すなわち、基板１１の裏面３１側に設けられているＬＥＤ１２から発せられた光は、基板１１を貫く導光ホール部２２を経由して表面３２側から外部へ放射される。基板１１の表面３２側に照射されたＬＥＤ１２の光は、例えば図１に示す導光部材３３を経由して所定の照明位置へ導かれる。基板１１は、この導光ホール部２２の径方向外側にプリント配線パターン１４を有している。ＬＥＤ１２の＋極端子３５および−極端子３６は、基板１１の裏面３１側において、プリント配線パターン１４１と接続される。このように、導光ホール部２２の周囲に設けられているプリント配線パターン１４１は、ＬＥＤ１２の極性に応じて対向するプリント配線パターン１４１間で互いに極性が異なっている。すなわち、図３においてＬＥＤ１２の＋極端子３５に接するプリント配線パターン１４１は正側であり、−極端子３６に接するプリント配線パターン１４１は負側である。したがって、プリント配線パターン１４１の各電極間における短絡を防止するため、導光ホール部２２の内側には金属膜部２４は形成されていない。

遮蔽ホール部２３は、ビアホール部２１および導光ホール部２２と同様に基板１１を貫いている。遮蔽ホール部２３は、ＬＥＤ１２に対応して複数設けられている導光ホール部２２の相互間にそれぞれ設けられている。例えば図１に示すように基板１１に対し千鳥状にＬＥＤ１２および導光ホール部２２が配置されているとき、遮蔽ホール部２３は各導光ホール部２２の間にそれぞれ設けられている。すなわち、遮蔽ホール部２３は、隣り合うＬＥＤ１２および遮蔽ホール部２３の中心間を結ぶ仮想的な直線と交差する位置に設けられている。遮蔽ホール部２３は、単一の孔または複数の孔の集合として設けられている。第１実施形態の場合、遮蔽ホール部２３は、隣り合う導光ホール部２２の中心間を結ぶ仮想的な直線とほぼ直行する直線上に複数の孔の集合として設けられている。

遮蔽ホール部２３は、図３に示すように内側に金属膜部２４が設けられている。金属膜部２４は、遮蔽ホール部２３を形成する基板１１の内壁に膜状に形成されている。なお、遮蔽ホール部２３は、その内側に金属膜部２４を充填し、プラグ状の金属膜部２４によって内側を塞いでもよい。遮蔽ホール部２３に設けられている金属膜部２４は、ビアホール部２１の金属膜部２４と同一の材料で形成されている。遮蔽ホール部２３に設けられる金属膜部２４は、基板１１の裏面３１および表面３２に設けられているプリント配線パターン１４とは離れている。そのため、遮蔽ホール部２３の金属膜部２４は、裏面３１側のプリント配線パターン１４１と表面３２側のプリント配線パターン１４２とを電気的に接続しない。

上述の光漏れ防止構造１０の作用について説明する。
ＬＥＤ１２から発せられた光は、導光ホール部２２を経由して基板１１の裏面３１側から表面３２側へ導かれる。このとき、導光ホール部２２を通過する光の一部は、基板１１へ入射し、基板１１を媒体として周囲に散乱する。基板１１を伝搬する光は、遮蔽ホール部２３へ到達すると、遮蔽ホール部２３の内面に設けられている金属膜部２４によって遮蔽される。すなわち、基板１１を伝わる光は、遮蔽ホール部２３に設けられている金属膜部２４によって遮蔽され、それより先つまり隣り合うＬＥＤ１２が設けられている導光ホール部２２側への伝搬が妨げられる。このように、導光ホール部２２の間に遮蔽ホール部２３を設けることにより、ＬＥＤ１２から発せされた光は、基板１１を経由して隣り合うＬＥＤ１２が設けられている導光ホール部２２に到達する前に、遮蔽ホール部２３によって遮られる。その結果、複数のＬＥＤ１２のうちいずれかのＬＥＤ１２から発せられた光は、隣り合う他のＬＥＤ１２が設けられている導光ホール部２２への入射が防止される。

次に、上記の構成による光漏れ防止構造１０の製造手順について説明する。
まず、図４（Ａ）に示すように、基板１１にプリント配線パターン１４が形成される。プリント配線パターン１４は、基板１１の表面３２側のプリント配線パターン１４１と、基板１１の裏面３１側のプリント配線パターン１４２とを有している。プリント配線パターン１４は、プリント配線パターン１４となる金属箔の形成、マスク樹脂による金属箔のマスキング、マスク樹脂の露光、金属箔のエッチングおよびマスク樹脂の除去など、周知の工程によって行われる。エッチング後に残存する金属箔は、プリント配線パターン１４を形成する。

プリント配線パターン１４が形成されると、図４（Ｂ）に示すように基板１１には裏面３１と表面３２との間を板厚方向へ貫くホール部が形成される。第１実施形態の場合、基板１１には、ビアホール部２１、導光ホール部２２および遮蔽ホール部２３が形成される。ビアホール部２１、導光ホール部２２および遮蔽ホール部２３は、例えばドリルによる穴開け加工またはプレスによる穴開け加工によって形成される。ドリルによって穴開け加工を行う場合、遮蔽ホール部２３の形成にともなって若干の作業時間の増加は招いても、穴開け加工の工数自体が増加するものではなく、生産管理も容易である。また、プレスによって穴開け加工を行う場合、遮蔽ホール部２３の形成にともなってプレス型の形状を若干変更する必要があるものの、遮蔽ホール部２３はビアホール部２１や導光ホール部２２とともに形成することができ、作業時間および加工工数の増加は招かない。このように、第１実施形態の場合、ビアホール部２１や導光ホール部２２の形成のように、基板１１の加工時に必須の工程となる穴開け加工時に遮蔽ホール部２３も形成される。したがって、穴開け加工の際、遮蔽ホール部２３の形成のために特別な工程を追加する必要がなく、工程の複雑化および工数の増加を招くことなく遮蔽ホール部２３を形成することができる。なお、各種のホール部を形成した後に、プリント配線パターン１４を形成してもよい。

プリント配線パターン１４および各種のホール部の形成が完了した基板１１は、図４（Ｃ）に示すように所定の領域に金属膜部２４が形成される。第１実施形態の場合、金属膜部２４は、ビアホール部２１の内側、遮蔽ホール部２３の内側、およびプリント配線パターン１４１の電極に対応する位置に形成され、導光ホール部２２には形成されない。金属膜部２４の形成は、例えば以下の手順によって実施される。導光ホール部２２およびＬＥＤ１２に接続される電極部分以外のプリント配線パターン１４１など金属膜部２４の形成が不要な領域には、レジストが塗布される。レジストは、例えば基板１１の全体に塗布した後、所定の領域を露光して、露光した部分を除去することにより金属膜部２４が不要な領域に設けられる。所定領域へのレジストの塗布が完了すると、例えば溶融した銅やアルミニウムなどの金属がめっきされる。これにより、基板１１は、レジストが塗布されていない領域に金属膜部２４が形成される。レジストとともに不要な金属膜部２４を除去することにより、基板１１はビアホール部２１および遮蔽ホール部２３など所定の領域に金属膜部２４が残存する。上記の手順により、図４（Ｃ）に示すような金属膜部２４が形成される。なお、金属膜部２４は、めっきに代えて例えばフローによってはんだで形成してもよい。この場合、金属膜部２４として「はんだ」を形成する部分には、例えばフラックスの塗布など、予め前処理を行うことが好ましい。これらレジストの塗布の工程、および金属膜部２４の形成の工程も、通常の基板１１の加工の際に含まれる必須の作業工程である。また、レジストの塗布および金属膜部２４の形成は、基板１１の全体に対して実施される。そのため、レジストの塗布範囲や金属膜部２４の形成範囲が若干増加したとしても、作業工程や作業時間の増加を招くものではない。その結果、レジストの塗布の工程および遮蔽ホール部２３などへの金属膜部２４の形成工程を実施したとしても、全体として作業工数の増加を招くことはない。したがって、レジストの塗布や金属膜部２４の形成の際も、遮蔽ホール部２３の形成のために特別な工程を追加する必要がなく、工程の複雑化および工数の増加を招くことなく遮蔽ホール部２３を形成することができる。

金属膜部２４が形成されると、はんだ膜６１の形成工程、基板１１を整形する外形形成工程および検査工程などの周知の工程が実施される。はんだ膜６１は、ＬＥＤ１２が取り付けられる基板１１の裏面３１側のプリント配線パターン１４１において導光ホール部２２の外周側に形成される。このとき、はんだ膜６１は、ビアホール部２１および遮蔽ホール部２３において金属膜部２４の内側に積層されてもよい。この場合、積層された図示しないはんだ膜は、既に形成されている金属膜部２４とともに積層された金属膜部を構成する。さらに、遮蔽ホール部２３の場合、内側は形成された図示しないはんだ膜によって埋め込まれてもよい。検査工程が完了した基板１１は、図４（Ｄ）に示すように裏面３１側にＬＥＤ１２が取り付けられる。ＬＥＤ１２は、プリント配線パターン１４１に形成したはんだ膜６１をリフローすることによって基板１１の導光ホール部２２に固定される。すなわち、基板１１の導光ホール部２２にあわせてＬＥＤ１２がはんだ膜６１へ仮固定された後、ＬＥＤ１２が取り付けられた基板１１はリフローされる。これにより、基板１１に設けられているはんだ膜６１によって、ＬＥＤ１２は基板１１に固定される。

上述の第１実施形態では、ＬＥＤ１２の光を基板１１の裏面３１側から表面３２側へ導く複数の導光ホール部２２の相互間には遮蔽ホール部２３が設けられている。すなわち、基板１１は、複数の導光ホール部２２の相互間に遮蔽ホール部２３を有している。遮蔽ホール部２３は、内側に金属膜部２４が設けられている。そのため、導光ホール部２２を導かれるＬＥＤ１２の光は、遮蔽ホール部２３の金属膜部２４によって隣り合う他の導光ホール部２２への伝搬が遮蔽される。この金属膜部２４は、ビアホール部２１の内側およびプリント配線パターン１４に設けられる金属膜部２４とともに形成される。例えば金属膜部２４をめっきによって形成する場合、遮蔽ホール部２３もビアホール部２１とともにめっきによって内側に金属膜部２４が形成される。そのため、ドリル加工やプレス加工によって、基板１１に対しビアホール部２１および導光ホール部２２の形成とともに遮蔽ホール部２３を形成した後、基板１１にめっきを実施することにより、遮蔽ホール部２３は内側に金属膜部２４が形成される。その結果、ビアホール部２１およびプリント配線パターン１４への金属膜部２４の形成の際に遮蔽ホール部２３にも金属膜部２４が形成される。したがって、従来の生産工程を利用することができ、生産工程の複雑化および加工工数の増加を招くことがない。また、この遮蔽ホール部２３に形成された金属膜部２４は、隣り合うＬＥＤ１２間における光の漏れを防止する。したがって、ＬＥＤ１２間の距離を数ｍｍ程度に低減する場合でも隣り合うＬＥＤ１２間の光漏れを防止することができ、ひいては基板１１の小型化も容易に達成することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態による発光素子の光漏れ防止構造を図５に示す。
第２実施形態の場合、図５に示すように基板１１は、導光ホール部２２の相互間に遮蔽ホール部４１、４２を有している。この遮蔽ホール部４１、４２は、第１実施形態と同様に金属膜部２４が設けられている。なお、図５では、簡単のため金属膜部２４は図示を省略している。第２実施形態の場合、ＬＥＤ１２および導光ホール部２２は、基板１１の平面視において縦方向および横方向へ複数配列されたマトリクス状に配置されている。

また、遮蔽ホール部４１、４２は、互いに９０°回転した状態で形成されている。具体的には、遮蔽ホール部４１は図５において上下方向に伸びる長方形状の長穴であるのに対し、遮蔽ホール部４２は図５において左右方向に伸びる長方形状の長穴である。すなわち、遮蔽ホール部４１および遮蔽ホール部４２は、第１実施形態のような複数の細孔からなる遮蔽ホール部に対し、長円形状の長穴で構成されている。この遮蔽ホール部４１および遮蔽ホール部４２は、マトリクス状に配列されている導光ホール部２２について、交互に配置されている。すなわち、遮蔽ホール部４１が設けられている導光ホール部２２に対し、上方、下方、左方または右方でそれぞれ隣接する導光ホール部２２は遮蔽ホール部４２が設けられている。

第２実施形態では、導光ホール部２２に対し遮蔽ホール部４１および遮蔽ホール部４２を交互に配置している。そのため、遮蔽ホール部４１および遮蔽ホール部４２は、互いに干渉することなく、基板１１の小さな領域にも配置可能である。その結果、ＬＥＤ１２および導光ホール部２２をさらに近接して配置する場合でも、隣接する導光ホール部２２間で基板１１を経由して伝搬するＬＥＤ１２の光は、遮蔽ホール部４１および遮蔽ホール部４２によって遮蔽される。したがって、基板１１の小型化をより促進することができる。

（第３実施形態）
第３実施形態による発光素子の光漏れ防止構造を図６および図７に示す。
第３実施形態の場合、図６に示すように基板１１は、導光ホール部２２の相互間に遮蔽ホール部５０を有している。この遮蔽ホール部５０は、円穴５１および長穴５２から構成されている。これら遮蔽ホール部５０を構成する円穴５１および長穴５２は、いずれも第１実施形態同様に金属膜部２４が設けられている。なお、図６および図７では、簡単のため金属膜部２４は図示を省略している。また、図６は、説明の簡単のため、図７に示す導光ホール部２２のうち説明に必要な一部を抜き出して示すものであり、中心となる導光ホール部２２以外を破線で示している。

図６および図７に示す発光素子の光漏れ防止構造の場合、ＬＥＤ１２および導光ホール部２２は、基板１１の平面視において縦方向および横方向へ概ね等間隔で複数配列されたマトリクス状に配置されている。このように、ＬＥＤ１２および導光ホール部２２をマトリクス状に配置する場合、遮蔽ホール部５０は、図７に示すように導光ホール部２２について一つおきに設けられている。

上述のように遮蔽ホール部５０は、円穴５１および長穴５２を有している。円穴５１は、隣り合う遮蔽ホール部５０の中心を結ぶ仮想直線Ｌ上に配置されている。これにより、円穴５１は、隣り合う遮蔽ホール部５０間で伝搬する光の経路が最短距離となる経路上に位置している。ＬＥＤ１２および導光ホール部２２をマトリクス状に配置する場合、円穴５１は、遮蔽ホール部５０を設ける対象となる導光ホール部２２を中心として、８カ所に形成される。すなわち、ＬＥＤ１２および導光ホール部２２をマトリクス状に配置する場合、遮蔽ホール部５０を設ける対象となる導光ホール部２２の周囲には、最大８個の導光ホール部２２が隣接する。そのため、円穴５１は、この隣接する導光ホール部２２の中心間を結ぶ８本の仮想直線Ｌ上にそれぞれ配置される。

一方、長穴５２は、この円穴５１との間に間隔を形成しつつ配置される。この円穴５１と長穴５２との間隔は、任意に設定することができる。長穴５２は、円穴５１を頂点として対象となる導光ホール部２２を内包する三角形において、仮想直線Ｌを対称軸として対称な二辺に沿って配置される。より具体的には、いずれか一つの円穴５１を頂点として導光ホール部２２を内包する三角形を仮想的に規定する。この場合、円穴５１を頂点する仮想的な三角形は、導光ホール部２２側が開放した二辺が規定される。そして、この二辺は、仮想直線Ｌを対称軸として対称となるように設定する。この結果、円穴５１を頂点する二辺の位置が決定する。長穴５２は、円穴５１との間に間隔を形成しつつ、長軸がこの二辺に沿って配置される。長穴５２は、二辺に沿った長軸が、この二辺に垂直な短軸よりも長い扁平な形状に形成されている。

第３実施形態のように一つの導光ホール部２２に最大８個の導光ホール部２２が隣接する場合、対象となる導光ホール部２２を内包する仮想的な星形八角形を規定する。そして、この星形八角形の頂点に円穴５１が配置され、この頂点である円穴５１から伸びる辺上に一対の長穴５２が配置されている。第３実施形態の場合、円穴５１を挟む一対の長穴５２は、仮想直線Ｌに対して４５°程度の角度が設定されている。これにより、一対の長穴５２の長軸同士がなす角度は、約９０°となる。なお、この長穴５２の長軸同士がなす角度は、必ずしも９０°に限るものではない。すなわち、長穴５２の長軸同士がなす角度は、周囲に存在する導光ホール部２２の配置に応じて、任意に設定することができる。

上述の構成による光漏れ防止構造の作用について説明する。
図６では、説明を容易にするために、複数の導光ホール部２２のうち遮蔽ホール部５０による遮蔽の対象となる導光ホール部を中心導光ホール部２２１とする。この中心導光ホール部２２１に隣り合う８個の導光ホール部を隣接導光ホール部２２２とする。そして、隣接導光ホール部２２２以外の導光ホール部を非隣接導光ホール部２２３とする。

中心導光ホール部２２１のＬＥＤ１２から発せられた光は、基板１１を媒体として周囲に散乱する。基板１１を伝搬する光は、遮蔽ホール部５０へ到達すると、遮蔽ホール部５０の内面に設けられている金属膜部２４によって遮蔽される。このとき、中心導光ホール部２２１から、隣接導光ホール部２２２へ伝搬する光は、その最短距離の仮想直線Ｌ上において円穴５１によって遮蔽される。そのため、中心導光ホール部２２１から発せられたＬＥＤ１２の光は、円穴５１よりも遠方に位置する隣接導光ホール部２２２への伝搬が妨げられる。

一方、中心導光ホール部２２１のＬＥＤ１２から発せられた光は、８個の隣接導光ホール部２２２以外の非隣接導光ホール部２２３に向けても基板１１を媒体として伝搬する。このとき、中心導光ホール部２２１と非隣接導光ホール部２２３とを結ぶ伝搬経路Ｌｘ上には、いずれかの長穴５２が位置している。そのため、中心導光ホール部２２１から発せられたＬＥＤ１２の光は、長穴５２よりも遠方に位置する非隣接導光ホール部２２３への伝搬が妨げられる。特に、いずれかの円穴５１から伸びる長穴５２の端部と、隣り合う円穴５１から伸びる別の長穴５２の端部とが基板１１における光の伝搬経路上において重なるように配置することにより、長穴５２の相互間からの光の漏れが低減される。さらに、長穴５２の間から基板１１を伝搬する光が漏れたとしても、その光の伝搬経路上において非隣接導光ホール部２２３まで十分な距離を確保することにより、ＬＥＤ１２から発せられた光は基板１１を伝搬中に減衰する。そのため、長穴５２の相互間には、光が透過する隙間があっても構わない。

以上説明したように、第３実施形態の場合、遮蔽ホール部５０は、円穴５１および長穴５２を有している。円穴５１は、隣り合う導光ホール部２２の中心間を結ぶ仮想直線Ｌ上に設けられている。そのため、隣り合う導光ホール部２２の間の基板１１を伝搬する光は、その最短距離となる仮想直線Ｌ上に位置する円穴５１によって遮蔽される。一方、長穴５２は、この円穴５１を頂点として導光ホール部２２を内包する三角形の二辺方向に沿って設けられている。このように長穴５２を形成することにより、基板１１を伝搬する光は、隣り合う導光ホール部２２の間だけでなく、その他の位置においても長穴５２によっても遮蔽される。遮蔽ホール部５０を円穴５１と長穴５２とから構成することにより、基板１１を伝搬する光は、導光ホール部２２間の最短距離の経路が円穴５１によって遮蔽され、より長い経路が長穴５２で遮蔽される。そのため、遮蔽ホール部５０の円穴５１および長穴５２を適切に配置することにより、遮蔽ホール部５０を構成する円穴５１および長穴５２の総数を減らしつつ、基板１１を経由した光の伝搬が低減される。遮蔽ホール部５０の数を減らすことにより、基板１１は強度の低下が生じにくい。したがって、基板１１の強度を損なうことなく、光の漏れを低減し、ＬＥＤ１２間の距離を低減することができる。

（第３実施形態の変形例）
上述の第３実施形態では、ＬＥＤ１２および導光ホール部２２をマトリクス状に配置する例について説明した。しかし、ＬＥＤ１２および導光ホール部２２は、図８に示すように千鳥状に配置してもよい。このように、ＬＥＤ１２および導光ホール部２２を千鳥状に配置する場合、遮蔽ホール部５０の配置は変化する。具体的には、遮蔽ホール部５０の円穴５１は、隣接する導光ホール部２２間を結ぶ仮想直線上に配置されている。千鳥状に導光ホール部２２を配置する場合、１個の導光ホール部２２には最大６個の導光ホール部２２が隣接する。そのため、円穴５１は、導光ホール部２２を内包する六角形の頂点に配置される。そして、長穴５２は、円穴５１に対応する頂点から伸びる六角形の辺上であって、導光ホール部２２間を結ぶ仮想直線を対称軸として対称に配置される。これにより、二つの長穴５２の長軸は、約１２０°の角度を形成する。

一方、図８に示すように千鳥状に導光ホール部２２を配置する場合、導光ホール部２２の一つおきに遮蔽ホール部５０を設けると、隣接する一部の導光ホール部２２間ではＬＥＤ１２から発せられた光が遮蔽されない場合がある。そこで、千鳥状にＬＥＤ１２および導光ホール部２２を配置する場合、図９に示すように遮蔽ホール部５０の配置として、二点鎖線で示す第一パターンＰ１、一点鎖線で示す第二パターンＰ２および破線で示す第三パターンＰ３の三つのパターンを設定する。また、導光ホール部２２のうち一部は、遮蔽ホール部５０が設定されていない。

第一パターンＰ１は、六角形のすべての頂点に対応して円穴５１および長穴５２からなる遮蔽ホール部５０を有している。第二パターンＰ２は、図９において六角形の右上および右下を除く頂点に対応する位置に遮蔽ホール部５０を有している。逆に、第三パターンＰ３は、第二パターンＰ２で遮蔽ホール部５０が設けられていない六角形の右上および右下の頂点に対応する位置にのみ遮蔽ホール部５０を有している。

このように、遮蔽ホール部５０は、ＬＥＤ１２および導光ホール部２２の配置に応じて、円穴５１および長穴５２の位置を任意に設定することができる。これにより、すべての導光ホール部２２にそれぞれ遮蔽ホール部５０を設ける場合と比較して、基板１１に設けられる遮蔽ホール部５０の総数は減少する。遮光ホール部５０として円穴５１に加えて長穴５２を組み合わせることにより、例えばフローはんだなどにより金属膜部２４を形成するとき、はんだは開口面積の大きな長穴５２に入りやすくなる。その結果、長穴５２を形成する基板１１の内壁は形成された金属膜部２４によって保護され、基板１１の強度は向上する。したがって、基板１１の強度を損なうことなく導光ホール部２２間の光の漏れを低減することができる。

（その他の実施形態）
以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
例えば、上述の実施形態では、基板１１に単層のプリント配線パターン１４を形成する例について説明した。しかし、基板１１は、単層に限らず複数層のプリント配線パターンを形成を有する多層積層基板であってもよい。また、上記の実施形態では、遮蔽ホール部２３を断面が円形状や長円形状の孔とする例について説明した。しかし、遮蔽ホール部２３の断面形状は、これらに限らず楕円や多角形など、任意に設定することができる。さらに、基板１１に対するＬＥＤ１２および導光ホール部２２の配置は、図１および図８に示す千鳥状や図７に示すマトリクス状に限らず、任意に設定することができる。

上述の一実施形態では、隣り合う導光ホール部２２の間の一箇所に遮蔽ホール部２３を配置する例について説明した。しかし、遮蔽ホール部２３は、隣り合う導光ホール部２２の間に二箇所以上配置してもよい。

図面中、１０は光漏れ防止構造、１１は基板、１２はＬＥＤ（発光素子）、１４はプリント配線パターン、２１はビアホール部、２２は導光ホール部、２３、４１、４２、５０は遮蔽ホール部、２４は金属膜部、３１は裏面（一方の面）、３２は表面（他方の面）、５１は円穴、５２は長穴を示す。

Claims

プリント配線パターンが形成されている基板と、
前記基板を板厚方向に貫いて前記基板の一方の面側と他方の面側とを接続するビアホール部と、
前記基板の一方の面側に互いに近接して複数配置され、光を発する発光素子と、
複数の前記発光素子ごとに設けられ、前記基板を板厚方向に貫いて前記基板の一方の面側に設けられている前記発光素子の光を前記基板の他方の面側へ導く複数の導光用の導光ホール部と、
前記基板を板厚方向へ貫いて形成され、複数の前記導光ホール部の相互間に設けられている遮蔽ホール部と、
前記ビアホール部の内側に設けられているとともに、前記遮蔽ホール部の内側に設けられ前記基板を経由して伝搬する前記発光素子の光を遮蔽する金属膜部と、
を備えることを特徴とする発光素子の光漏れ防止構造。
プリント配線パターンが形成されている基板と、
前記基板を板厚方向に貫いて前記基板の一方の面側と他方の面側とを接続するビアホール部と、
前記基板の一方の面側に互いに近接して複数配置され、光を発する発光素子と、
複数の前記発光素子ごとに設けられ、前記基板を板厚方向に貫いて前記基板の一方の面側に設けられている前記発光素子の光を前記基板の他方の面側へ導く複数の導光用の導光ホール部と、
前記基板を板厚方向へ貫いて形成され、複数の前記導光ホール部の相互間に設けられている遮蔽ホール部と、
前記遮蔽ホール部の内側に設けられ前記基板を経由して伝搬する前記発光素子の光を遮蔽する金属膜部と、を備え、
前記遮蔽ホール部は、
隣り合う前記導光ホール部の中心間を結ぶ仮想直線上に位置する円穴と、
前記円穴との間に間隔を形成して設けられ、前記仮想直線を対称軸として、前記円穴を頂点とし前記導光ホール部を内包する三角形の二辺方向へ対称に伸び、この二辺方向に沿って扁平に形成されている一対の長穴と、
を有することを特徴とする発光素子の光漏れ防止構造。