JP2011175752A - サイドエッジ型面状発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】導光板の端面をコの字構造の光源カバーによって覆っている面状発光装置においては、光源カバーと導光板との間の隙間がある場合には、光の一部が導光せず、輝度の低下があった。また、隙間をなくすために突起を設けた場合には、熱膨張により導光板が歪んで変形し、最悪は、光源カバーの脱落を招く。
【解決手段】複数のLEDチップ１が線状に装着されたハの字構造の光源カバー２により透明部材よりなる導光板３の端面を覆うようにしてある。光源カバー２は熱伝導性両面接着テープ５によって接着され、ブロック４は筐体６にねじ（図示せず）によって固定されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は線状の発光素子パッケージたとえば発光ダイオード（LED）パッケージよりなる線状発光装置を導光板と組合わせたサイドエッジ型面状発光装置に関する。サイドエッジ型面状発光装置は液晶表示（LCD）装置のバックライト光源として用いられる。

LCD装置のバックライト光源として用いられる面状発光装置は冷陰極蛍光ランプ（CCFL）の代りにLED素子を用いたものが主流となっている。これにより、薄型化、軽量化、省電力化等を図っている。LED素子を用いた面状発光装置はサイドエッジ型と直下型とに大別されるが、サイドエッジ型面状発光装置は直下型面状発光装置に比較して薄型化の点で特に優れている。

図５は第１の従来のサイドエッジ型面状発光装置を示す断面図である。

図５においては、複数のLEDチップ１０１が線状に実装されたコの字構造の光源カバー（実装基板）１０２により透明部材よりなる導光板１０３の端面を覆うようにしてある。そして、光源カバー１０２は熱伝導性接着剤１０４によって筐体１０５に接着されている。この場合、光源カバー１０２と導光板１０３との間に隙間１０６を開けることにより導光板１０３がLEDチップ１０１の放熱エネルギーによって熱膨張してもよいようにしてある。

図６は第２の従来のサイドエッジ型面状発光装置を示す断面図である。

図６においては、図１１の光源カバー１０２の代りに突起１０２’ａを有する光源カバー１０２’を設けてある。これにより、光源カバー１０２’と導光板１０３とを固定する（参照：たとえば特許文献１の図３）。尚、突起１０２’ａの代りに光源カバー１０２’のコの字構造の開口部の幅を狭くしてそのばね力により導光板１０３を把持するものもある（参照：特許文献２）。

特開２００３−２２７０５号公報 特開２００４−３９５７０号公報

しかしながら、図５のサイドエッジ型面状発光装置においては、光源カバー１０２と導光板１０３との間に隙間１０６を開けてあるので、LEDチップ１０１からの光の一部は隙間１０６を抜け出て導光しなくなり、この結果、サイドエッジ型面状発光装置の輝度が低下するという課題がある。

他方、図６のサイドエッジ型面状発光装置においては、LEDチップ１０１からの光はすべて導光するので、サイドエッジ型面状発光装置の輝度の低下はないが、LEDチップ１０１の放熱エネルギーによって導光板１０３の熱膨張があると導光板１０３が歪んで変形し、最悪は、光源カバー１０２が筐体１０５から脱落するという課題がある。

上述の課題を解決するために、本発明に係るサイドエッジ型面状発光装置は、複数の発光素子が線状に実装された実装基板及び実装基板の上下両端にそれぞれ形成された両支持板により構成される開口部の上下間距離が発光素子から光軸方向に離れるにつれ広がっている構造（以下、ハの字構造と称する）の光源カバーと、透明部材よりなる導光板とを具備し、光源カバーのハの字構造の内側により導光板の端面を覆うようにしたものである。これにより、光源カバーと導光板との間の隙間は完全になくなると共に、光源カバーと導光板との接触面積が小さいので、発光素子の放熱エネルギーによる導光板の熱膨張は光源カバーのハの字構造の滑りにより吸収される。

さらに、上述のサイドエッジ型面状発光装置は、筐体と、光源カバーを筐体に固定するためのブロックとを具備する。また、光源カバーは熱伝導性両面接着テープによってブロックに接着される。さらに、導光板の端面のエッジは丸くされることにより導光板が熱膨張しても、導光板と光源カバーとの摩擦を少なくして導光板の磨耗を低減する。

本発明によれば、光源カバーと導光板との間の隙間が完全になくなるので、サイドエッジ型面状発光装置の輝度の低下はなく、また、光源カバーと導光板との接触面積が小さいので、発光素子の放熱エネルギーによる導光板の熱膨張は光源カバーの滑りによって吸収され、導光板の歪みはなくなって変形しなくなり、また、光源カバーが筐体から脱落しなくなる。

本発明に係るサイドエッジ型面状発光装置の実施の形態を示す断面図である。 図１のサイドエッジ型面状発光装置の斜視図である。 図１のサイドエッジ型面状発光装置の製造方法を説明するためのフローチャートである。 図１のサイドエッジ型面状発光装置の変更例を示す断面図である。 第１の従来のサイドエッジ型面状発光装置を示す断面図である。 第２の従来のサイドエッジ型面状発光装置を示す断面図である。

図１は本発明に係るサイドエッジ型面状発光装置の実施の形態を示す断面図である。

図１においては、複数のLEDチップ１が線状に実装されたハの字構造の光源カバー２により透明部材よりなる導光板３の端面を覆うようにしてある。この光源カバー２は実装基板２１及び実装基板２１の上下両端にそれぞれ形成された両支持板２２により構成される開口部の上下間距離が発光素子から光軸方向に離れるにつれ広がっているハの字構造となっている。そして、光源カバー２はアルミニウム、SUS等のブロック４に熱伝導性両面接着テープ５によって接着されている。さらに、ブロック４はたとえばアルミニウムの金属よりなる筐体６にねじ（図示せず）によって固定されている。

光源カバー２は高反射の薄いアルミニウム等の金属を折り曲げることにより形成され、従って、矢印に示すごとく、フレクシブル性を有する。この結果、光源カバー２のハの字構造の内側は導光板３の端面に接触することにより光源カバー２と導光板３との間の隙間は完全になくなる。また、光源カバー２と導光板３との接触面積は小さいので、LEDチップ１の放熱エネルギーによって導光板３が熱膨張しても、光源カバー２のフレクシブル性による滑りによって吸収される。従って、導光板３は歪むことはない。この結果、光源カバー２がブロック４から外れることもない。

図２は図１のサイドエッジ型面状発光装置の製造方法を説明するための斜視図であり、図３はその製造方法を説明するためのフローチャートである。

始めに、図３のステップ３０１を参照すると、ブロック４を準備する。つまり、光源カバー２に白色シリコーン接着剤（図示せず）を塗布し、その上に、複数のLEDチップ１を実装して接着剤を硬化させる。次いで、LEDチップ１をAuボンディングワイヤ１ａ（参照：図２）によって接続する。次いで、光源カバー２をブロック４に熱伝導性両面接着テープ５によって接着する。このようにして、ブロック４の準備を完了する。

次に、図３のステップ３０２を参照すると、筐体６上に反射板３ａ（参照：図２）及び導光板３を配置する。

次に、図３のステップ３０３を参照すると、ブロック４を筐体６上において導光板３の端面に向って移動させて光源カバー２のハの字構造の内側を導光板３の端面に接触させる。

最後に、ステップ３０４を参照すると、ブロック４をねじ（図示せず）によって筐体６に固定する。

図４は図１のサイドエッジ型面状発光装置の変更例を示す断面図である。

図４においては、導光板３の端面のエッジ３ｂを丸くしてある。これにより、LEDチップ１の放熱エネルギーによって導光板３が熱膨張しても、光源カバー２と導光板３との摩擦を少なくし、導光板３の磨耗を低減できる。

尚、上述の発明の実施の形態においては、LEDチップ１、光源カバー２、ブロック４等よりなる線状発光装置を導光板３の両端に設けているが、導光板３の一方の端のみに設けてもよい。

上述のごとく構成された面状発光装置の導光板３の出射面側に拡散板、LCDパネルを設けることによりLCD装置を構成することができる。

１：LEDチップ
１ａ：Auボンディングワイヤ
２：光源カバー
２１：実装基板
２２：支持板
３：導光板
３ａ：反射板
３ｂ：エッジ
４：ブロック
４ａ：ねじ
５：熱伝導性両面接着テープ
６：筐体
１０１：LEDチップ
１０２、１０２’：光源カバー
１０３：導光板
１０４：熱伝導性接着剤
１０５：筐体

Claims (4)

1. 複数の発光素子が線状に実装されたハの字構造の光源カバーと、
   透明部材よりなる導光板とを具備し、
   前記光源カバーのハの字構造の内側により前記導光板の端面を覆うようにしたサイドエッジ型面状発光装置。
2. さらに、
   筐体と、
   前記光源カバーを前記筐体に固定するためのブロックと
   を具備する請求項１に記載のサイドエッジ型面状発光装置。
3. 前記光源カバーは熱伝導性両面接着テープによって前記ブロックに接着された請求項２に記載のサイドエッジ型面状発光装置。
4. 前記導光板の端面のエッジは丸くされている請求項１に記載のサイドエッジ型面状発光装置。
   

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