JP2013171626A - 光源基板および光源モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】エッジライト型の光源モジュールにおいて、光源基板の封止手段が導光板に接触して生じる不具合を防止可能で、且つ、信頼性と安全性を向上可能な光源基板を提供する。
【解決手段】複数の発光素子（ＬＥＤ素子１５）を基材１１にＣＯＢ実装し、エッジライト型の光源モジュールに用いる光源基板であって、封止手段を収納するダム１７を形成する第１の隆起部と、該第１の隆起部より高く形成され、封止手段が他の部材と接触することを抑制する第２の隆起部１８を設けた構成の光源基板３０〜９０とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光素子をＣＯＢ実装した光源基板、および該光源基板を用いて構成される光源モジュールに関する。

近年、発光ダイオード(ＬＥＤ：Light Emitting Diode)が実装された光源基板や、この光源基板を使用する光源モジュールの用途が広まっている。従来、液晶用バックライトの光源としては、冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）が主流であったが、ＬＥＤ素子を用いた光源モジュールへの置き換えが急速に進んでいる。この置き換えにより、環境負荷の高い水銀の使用を廃止し、消費電力を削減し、バックライトの寿命を長らえることが可能になる。

このような用途で使用されるＬＥＤ光源モジュールは、通常、何らかの方法でＬＥＤ素子が基板上に実装された光源基板を使用することで実現されるが、ＬＥＤ素子の実装方法のひとつとしてＣＯＢ（Chip On Board）を用いることができる（例えば、特許文献１を参照）。

ＣＯＢによるＬＥＤ光源基板では、ＬＥＤ素子をパッケージに格納したＬＥＤパッケージをプリント基板に実装する手法とは異なり、基板に直接ＬＥＤ素子を実装する。そのために、半田を使用しないことにより放熱性の向上が見込め、一般に熱により特性や寿命が劣化するＬＥＤの欠点を補うことができる。

ＣＯＢによりＬＥＤ素子が実装されたＬＥＤ光源基板では、ＬＥＤ素子やボンディングワイヤは、樹脂のポッティングなどにより封止される。この封止により、ＬＥＤ素子やボンディングワイヤを外部からの衝撃・水分・異物などから守ることができる。更には、ＬＥＤ素子に青色ＬＥＤや紫外線ダイオードを用い、ポッティング材に蛍光体を配合することで、容易に白色など所望の色の発光を得ることができる。

照明や液晶用バックライトモジュールとしては、白色あるいは白色に近い発光が要求されるため、青色ＬＥＤ素子を用い、黄色蛍光体や、赤色と緑色などの複数の種類の蛍光体を、ポッティング材に配合する手法が有効である。ポッティング材の材料としては、樹脂を用いる場合、主にエポキシ樹脂やシリコーン樹脂が使用される。特にシリコーン樹脂は柔軟性を有するため、温度サイクルによりＬＥＤ素子、ボンディングワイヤ、接続部分などが受けるストレスを緩和する目的で有効な選択肢となる。

封止の工程では、封止部分の周辺にダム材によりダムを形成し、ダム内にポッティング材を注入・硬化する。注入はディスペンサにて行い、硬化は高温槽で熱硬化する工程が一般的である。この注入と硬化の工程において、ポッティング材の流出を避けるため、封止部分を取り囲んだダムが必要となる。光源基板の基材を射出成形等、形状の自由度の高い手段で製造する場合、ダムを基材と同時に一体に成形することが可能となる。この方法によればダムを別途形成する必要が無いことにより、アセンブリコストの低減や生産のスループットの向上に有用である。ＣＯＢによるＬＥＤ光源基板では、配線層となるリードフレームに絶縁体となる樹脂を射出成形して基材を形成できるため、前述の基材とダムの一体成形が可能である。

次に、ＬＥＤ素子を用いたＬＥＤ光源基板、およびＬＥＤ光源基板を用いたＬＥＤ光源モジュールについて図３８〜図４３を用いて説明する。

図３８は従来技術によるＬＥＤ光源モジュール１００の主要な部品の構成の一例を示す分解斜視図であり、図３９は組み立てられた状態の断面図である。従来構成のＬＥＤ光源モジュール１００は、筐体１１０、導光板１２０、反射シート１２１、拡散シート１２２、およびＬＥＤ光源基板１３０を備える。

ＬＥＤ光源基板１３０から生じた光は、導光板１２０の一側面である入射面に入射される。入射面から入射した光は、導光板内部でミキシングされ均一化されて、面状光として照射面となる天面から出射する。反射シート１２１は、導光板１２０から照射面と反対側に漏れた光を導光板内へ戻す機能を有し、光の利用効率の向上に寄与する。拡散シート１２２は、導光板１２０から出射された光を均一化し、輝度ムラを低減する効果がある。筐体１１０はこれらの部材を収納・固定する。

ＬＥＤ光源モジュール１００は以上のように構成されることにより、ＬＥＤ素子の発光を利用した面照射モジュールとして機能する。

上記のＬＥＤ光源モジュール１００のように、画面の縁部から照射された光を、何らかの導光手段を用いて面状の照射に変換する光源はエッジ型と呼ばれ、照射面の直下に光源を面状に配置する直下型と比べ、光源モジュールの薄型化に有利である。したがって、商品に薄型化が強く要望される液晶モジュールの光源では、このようなエッジ型のＬＥＤ光源モジュール１００が主流となっている（例えば、特許文献１〜５参照）。

次に、ＬＥＤ光源基板１３０について、図４０〜図４３を用いて更に説明する。図４０は、従来技術によるＬＥＤ光源基板１３０の平面図である。図４１は、図４０に示したＬＥＤ光源基板１３０のＡ−Ａ矢視断面図である。図４２は、図４０に示したＬＥＤ光源基板１３０のＢ−Ｂ矢視断面図である。図４３は、図４０に示したＬＥＤ光源基板１３０のＣ−Ｃ矢視断面図である。

ＬＥＤ光源基板１３０は、基板上にＬＥＤ素子１５がＣＯＢにより直接実装されたＬＥＤ光源基板の一例である。すなわち、ＬＥＤ素子１５は、基材１１の上に直接実装されている。あるいは、実装される層を別途用意し、その表面にＬＥＤ素子１５を実装する構成も可能である。いずれにせよ、ＣＯＢではＬＥＤ素子１５はパッケージを用いて間接的に実装されるのではなく、基板（基材１１）に直接実装される

ＬＥＤ光源基板１３０では、配線層１３およびＬＥＤ素子１５はボンディングワイヤ１６により電気的に接続される。また、特に図示しないが、配線層１３はコネクタ１２の有する電極端子と電気的に接続される。この構成により、コネクタ１２に接続されたハーネス（不図示）を電気的に制御することでＬＥＤ素子１５の発光を制御することが可能になる。

ＬＥＤ素子１５、ボンディングワイヤ１６、およびこれらの接続部位は、衝撃により容易に破損するので、それを防止するため、ＬＥＤ素子１５とボンディングワイヤ１６は接続部分も含めて封止材１４により封止される。この構成により、ＬＥＤ素子１５およびボンディングワイヤ１６は、外部から付加されるある程度の衝撃に耐えられることに加え、水分・異物などから保護される。ただし、封止材１４への衝撃は間接的にＬＥＤ素子１５、ボンディングワイヤ１６、それらの接続部位に伝わる。したがって、ある程度以上に大きな衝撃が封止材１４に加われば、ＬＥＤ素子１５の破壊、ボンディングワイヤ１６の断線、接続の剥離などの不具合が生じ得る。

基材１１には封止材１４を取り囲むようダム１７が形成され、ＬＥＤ素子１５が実装される部位と比較して高く隆起する。この構成により、封止材１４の注入時に封止材１４が外部に流出することを防止でき、生産性が向上する。

特開２００８−２７７５６１号公報 特開２０１１−１２９５０８号公報 特開２０１１−１１３８６５号公報 特開２０１０−２７６６２８号公報 特開２０１１−２１６２７０号公報

上記で説明したように、ＣＯＢによりＬＥＤ素子が実装された光源基板は、ＬＥＤ素子およびボンディングワイヤが封止され、外部からのストレス・水分・異物等から保護される。しかしながら、この保護は一般に十分なものではない。この封止材により達成される保護は、あくまで直接的な接触を避けることのみであるので、封止材に与えられたストレスはいくらか緩和できるものの、完全に遮断できるものではない。したがって、ストレスによりＬＥＤ素子の破壊、ボンディングワイヤの断線、ボンディングワイヤの剥離といった不具合は依然として生じ得る。

これを防止するため、光源モジュールが組まれた状態で他の部品等が封止材に接触しないよう、十分に対策された機構が要求されていた。更に、光源モジュール組み立て時にも誤って接触しないよう、組み立て作業に注意を要していた。これらの状況において、封止材に接触することを最も注意しなければならないのは、光源モジュールの構造上、光源基板と平行に、かつ直近に配置される導光板である。

例えば特許文献２および３では、導光板に特別な構成を付加することにより、光源部分と導光板の接触を防止する。特許文献４の構成によれば、導光板や光源ユニットとは別に特別な構成を用意することでこれらの位置関係を固定できるので、光源部分と導光板の接触を防止できる。ただし、これらの手法では、導光板や機構に対して特別な部品や仕組みを用意するため、部品またはモジュールの生産工程や生産コストの増加が避けられない。

特許文献５にて記載されるように、光源部分よりも高い部材を光源基板に備えることも可能である。ＬＥＤ光源基板１３０にて例示して説明したように、ＣＯＢによりＬＥＤ素子が実装される光源基板では樹脂にて光源部分を封止するための封止材を形成するために光源部分より高いダムを備えることができる。

このダムを高くすることでも、導光板と封止樹脂の接触を防止することも可能であることは、特許文献５と同様である。ただし、ダムを高くすると光学的な影響が避けられない。具体的には、発光素子から見てダムの影となる部分への入光が減少し、輝度ムラの原因となり、好ましくない。光源基板の端の近辺であれば、輝度ムラへの影響は比較的小さいが、光源基板や筐体に衝撃により反りなどの変形が生じる可能性を考慮すると、両端だけでは不十分で、更に何箇所かを高くすることがより好ましく、そのような構成は光学的な影響が問題となる。

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あり、その第１の目的は、光源モジュールで使用する導光板が光源基板に当接する場合でも、導光板と封止樹脂との接触を抑制して不具合が発生することを防止することである。更に、この第１の目的を達成するための手段を用いて、光源基板の特性を向上することをも目的とする。

すなわち、本発明は、エッジライト型の光源モジュールにおいて、光源基板の封止手段が導光板に接触して生じる不具合を防止可能で、且つ、信頼性と安全性を向上可能な光源基板を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、エッジライト型の光源モジュールに用いる光源基板であって、成形品から成る基材と、該基材上に形成される配線層と、該配線層の上にＣＯＢ実装される複数の発光素子と、該発光素子と前記配線層とを接続する接続手段と、該接続手段と前記発光素子とを封止する封止手段と、を備え、前記封止手段を収納するダムを形成する第１の隆起部と、該第１の隆起部より高く形成され、前記封止手段が他の部材と接触することを抑制する第２の隆起部を設けたことを特徴としている。

この構成によると、第２の隆起部により、封止手段と、光源モジュールが備える部材、例えば、導光板とが接触することを回避できる。導光板と封止手段とが接触すると、発光素子や接続手段が損傷を受け、光源基板が損傷する原因となる。そのため、このような接触を回避できる構成とすることにより、光源基板の信頼性および安全性を高めることができる。

上記構成の光源基板において、前記第１の隆起部および前記第２の隆起部は一体に成形されることが好ましい。この構成によると、第２の隆起部はその形成のために別途工程を追加する必要がないので、製造コストを削減できる。

また上記構成の光源基板において、前記第２の隆起部は、前記第１の隆起部の表面上に設けられることが好ましい。この構成によると、第２の隆起部の具備のために必要な形状の追加を少なく抑えることができて、製造が容易となる。

また上記構成の光源基板において、前記第２の隆起部は、球の一部の形状、あるいは錐体であることが好ましい。この構成によると、光源モジュールの導光板に近接する部分の面積を最小化できるため、第２の隆起部が光源モジュールの光学的特性へ与える影響を小さくすることができる。

また上記構成の光源基板において、前記第２の隆起部として、当該基板本体の短辺方向に沿って連続した隆起部を有することが好ましい。この構成によると、前述の構成よりも更に効果的に導光板と封止材の接触を防止できる。

また上記構成の光源基板において、前記第２の隆起部として、当該基板本体の長辺方向に沿って配設される長片状隆起部を有することが好ましい。この構成によると、長片状隆起部を介して導光板を安定して支持することができ、導光板と封止材との接触をさらに効果的に防止できる。

また上記構成の光源基板において、前記第２の隆起部は、当該基板本体の長辺方向に沿って複数設けられることが好ましい。この構成によると、単一の隆起部からなる場合と比べ導光板と封止材の接触を効果的に回避することが可能となる。

また上記構成の光源基板において、前記第２の隆起部より高い第３の隆起部を有することが好ましい。この構成によると、第２の隆起部によって導光板との接触を回避しつつ、第３の隆起部によって導光板を挟み位置を固定することができる。更には、長辺側の光源基板と導光板の間から光が漏れることを防止し、光の利用効率の向上を図ることができる。

また上記構成の光源基板において、前記第３の隆起部は、前記基材と一体に成形されることが好ましい。この構成によると、第３の隆起部の形成のために別途工程を追加する必要がないので、製造コストを削減できる。

また上記構成の光源基板において、前記第３の隆起部は、前記第２の隆起部の表面上に設けられることが好ましい。この構成によると、第３の隆起部の具備のために必要な形状の追加を少なく抑えることができて、製造が容易となる。

また上記構成の光源基板において、前記第２の隆起部は、その上面に平坦部を有することが好ましい。この構成によると、平坦部に他の部材を安定して載置することができ、例えば、導光板を広い面積で支えることができる。

また上記構成の光源基板において、前記第３の隆起部より高い第４の隆起部を有することが好ましい。この構成によると、第２の隆起部によって導光板との接触を回避しつつ、第３の隆起部または第４の隆起部のいずれかによって導光板を挟み位置を固定することができる。更には、長辺側の光源基板と導光板の間から光が漏れることを防止し、光の利用効率が向上する。かつ、第３の隆起部と第４の隆起部を使い分けることにより、厚みの異なる導光板に対応することができる。

また上記構成の光源基板において、前記第４の隆起部は、前記基材と一体に成形されることが好ましい。この構成によると、第４の隆起部の形成のために別途工程を追加する必要がないので、製造コストを削減できる。

また上記構成の光源基板において、前記第４の隆起部は、前記第３の隆起部の表面上に設けられることが好ましい。この構成によると、第４の隆起部の具備のために必要な形状の追加を少なく抑えることができて、製造が容易となる。

また上記構成の光源基板において、前記第２、第３および第４の隆起部として、当該基板本体の長辺方向に沿って配設される階段状の長片状隆起部を有することが好ましい。この構成によると、複数の隆起部を使い分けることにより、厚みの異なる導光板に容易に対応可能になる。

また上記構成の光源基板において、前記第２および第３の隆起部は、その上面に平坦部を有することが好ましい。この構成によると、平坦部に他の部材を安定して載置することができ、例えば、導光板を広い面積で支えることができる。

また本発明は、エッジライト型の光源モジュールに用いる光源基板であって、成形品から成る基材と、該基材上に形成される配線層と、該配線層の上にＣＯＢ実装される複数の発光素子と、該発光素子と前記配線層とを接続する接続手段と、該接続手段と前記発光素子とを封止する封止手段と、該封止手段を収納するダムを形成する隆起部と、を備え、前記隆起部は、前記封止手段を収納する高さを有する第１の隆起部と、該第１の隆起部より高く形成され、当該基板本体の短辺に沿った方向に形成される低い部分と、長辺に沿った方向に形成される高い部分を含むことを特徴としている。

この構成によると、隆起部の高い部分により、封止手段と、光源モジュールが備える導光板が接触することを回避できる。また、隆起部の光学的特性に影響のある部分は低くすることでその影響を緩和することができる。

また上記構成の光源基板において、前記低い部分より高く、前記高い部分より低い突出部を有することが好ましい。この構成によると、高い部分により光の漏れを防止し、かつ、突出部により導光板と封止材の接触を防止することができる。

また上記構成の光源基板において、前記突出部は、前記低い部分の上に設けられることが好ましい。この構成によると、突出部の具備のために必要な形状の追加を少なく抑えることができて、製造が容易となる。

また上記構成の光源基板において、前記基材は、白色樹脂からなることが好ましい。この構成によると、複数の発光素子から発せられた光を効率的に導光板へ入射することができる。

また本発明は、上記構成の光源基板と導光板とを有する光源モジュールとしたことを特徴としている。この構成によると、光源基板の構成にて説明した効果を有する光源モジュールを構成することが可能となる。すなわち、信頼性および安全性の高い光源基板を用いることにより、衝撃力などの外力が付加されても、ＬＥＤ素子の破壊、ボンディングワイヤの断線、ボンディングワイヤの剥離といった不具合が生じない耐衝撃性を有し、信頼性および安全性の高い光源モジュールを得ることができる。

また、導光板は上記第３の隆起部、上記第４の隆起部、上記高い部分のいずれかに挟まれて配置され固定される光源モジュールであることが好ましい。この構成によると、基板

本発明によれば、エッジ型の光源モジュールに用いる光源基板において、ダムを形成する第１の隆起部よりも高い第２の隆起部を設けることにより、ＣＯＢ実装される発光素子を封止する封止手段と、光源モジュールが備える導光板と、が接触することを回避でき、発光素子や接続手段の損傷を防止し、光源基板の劣化や破損を抑制できる。そのために、光源基板の信頼性および安全性を高めることができる。さらに、このような光源基板を用いることにより、耐衝撃性を有し、信頼性および安全性の高い光源モジュールを得ることができる。

本発明に係る光源基板の構成を示す概略説明図であって、図２のＡ−Ａ矢視断面図である。 本発明に係る第一実施形態の光源基板の平面図である。 図２の光源基板のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図２の光源基板のＣ−Ｃ矢視断面図である。 本発明に係る第二実施形態の光源基板の平面図である。 図５の光源基板のＡ−Ａ矢視断面図である。 図５の光源基板のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図５の光源基板のＣ−Ｃ矢視断面図である。 本発明に係る第三実施形態の光源基板の平面図である。 図９の光源基板のＡ−Ａ矢視断面図である。 図９の光源基板のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図９の光源基板のＣ−Ｃ矢視断面図である。 本発明に係る第四実施形態の光源基板の平面図である。 図１３の光源基板のＡ−Ａ矢視断面図である。 図１３の光源基板のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図１３の光源基板のＣ−Ｃ矢視断面図である。 本発明に係る第五実施形態の光源基板の平面図である。 図１７の光源基板のＡ−Ａ矢視断面図である。 図１７の光源基板のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図１７の光源基板のＣ−Ｃ矢視断面図である。 本発明に係る第六実施形態の光源基板の平面図である。 図２１の光源基板のＡ−Ａ矢視断面図である。 図２１の光源基板のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図２１の光源基板のＣ−Ｃ矢視断面図である。 本発明に係る第七実施形態の光源基板の平面図である。 図２５の光源基板のＡ−Ａ矢視断面図である。 図２５の光源基板のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図２５の光源基板のＣ−Ｃ矢視断面図である。 本発明に係る光源基板と導光板との位置関係を示す模式図である。 本発明に係る光源基板と導光板との位置関係を示す模式図である。 本発明に係る光源基板と導光板との位置関係を示す模式図である。 本発明に係る光源基板と導光板との位置関係を示す模式図である。 本発明に係る光源基板と導光板との位置関係を示す模式図である。 本発明に係る光源基板と導光板との位置関係を示す模式図である。 本発明に係る光源基板と導光板との位置関係を示す模式図である。 本発明に係る光源基板と導光板との位置関係を示す模式図である。 本発明に係る光源基板と導光板との位置関係を示す模式図である。 従来技術による光源基板と導光板との位置関係を示す模式図である。 従来技術による光源基板と導光板との位置関係を示す模式図である。 従来技術による光源基板を示す平面図である。 図４０の光源基板のＡ−Ａ矢視断面図である。 図４０の光源基板のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図４０の光源基板のＣ−Ｃ矢視断面図である。

以下本発明の実施形態を、図面を用いて説明する。また、同一構成部材については同一の符号を用い、詳細な説明は適宜省略する。

〈第一実施形態〉
まず、図１〜図４を用いて本発明に係る光源基板の一例である第一実施形態のＬＥＤ光源基板３０について説明する。

ここで、図２はＬＥＤ光源基板３０の平面図である。図１はＬＥＤ光源基板３０の図２に示したＡ−Ａ矢視断面図である。図３はＬＥＤ光源基板３０の図２に示したＢ−Ｂ矢視断面図であり、図４はＬＥＤ光源基板３０の図２に示したＣ−Ｃ矢視断面図である。

ＬＥＤ光源基板３０は、基材１１と配線層１３とを含む基板に、光源である複数のＬＥＤ素子１５がＣＯＢにて実装された光源基板である。基板に実装されたコネクタ１２は、その端子が配線層１３およびボンディングワイヤ１６（接続手段）を介してＬＥＤ素子１５に電気的に接続されるため、コネクタ１２に嵌合されたハーネスによりＬＥＤ素子１５の発光の制御が可能になる。ＬＥＤ素子１５、ボンディングワイヤ１６、そしてボンディングワイヤの接続部を保護するため、封止材１４がこれらを封止する。また、封止材１４の形成のため、ダム１７が封止材１４を取り囲む形状に備えられる。

ダム１７は基材１１上に一体に形成される。すなわち、封止材１４は接続手段と複数の発光素子（ＬＥＤ素子１５）を封止する封止手段であり、ダム１７を介してこの封止手段を収納する構成としている。すなわち、ダム１７を形成する隆起部が本発明の第１の隆起部となる。

また、本実施形態では、ＬＥＤ光源基板３０は、ダム１７より高い隆起部１８（第２の隆起部）を有する構成としている。

この第２の隆起部（隆起部１８）はダム１７により収納される封止材１４（封止手段）が他の部材と接触することを抑制する機能を発揮する。すなわち、光源モジュールが備える導光板とＬＥＤ光源基板３０とが当接しても、第２の隆起部（隆起部１８）により、封止手段（封止材１４）と導光板が接触することを回避できる。この接触は、発光素子（ＬＥＤ素子１５）や接続手段が損傷を受け、光源基板（ＬＥＤ光源基板３０）が損傷する原因となるため、このような接触を回避することにより光源基板の信頼性および安全性を高めることができる。

図１および図３では、封止材１４の表面をダム１７より低く描いている。ただし、ダム１７の光学的な影響を避けるため、少なくとも短辺側のダム１７の高さは低く形成することが望ましい。そのため、封止材１４の表面とダムの高さはあまり大きな差が設けられず、かつ、封止材１４の表面の状態（波打ち）によってはダム１７よりも高い部分が生じる可能性もある。したがって、このようなダム１７は、導光板などが封止材１４に接触しないよう防止する機能が十分ではない。

図２９に、光源モジュールに組み込まれたときのＬＥＤ光源基板３０と導光板１２０の配置の断面図を示す。ＬＥＤ光源基板３０と導光板１２０を接触させて配置した場合、あるいは衝撃等により接触した状態となったとき、図２９に示すような接触状態となる。すなわち、隆起部１８を介して、ＬＥＤ光源基板３０と導光板１２０とが接触する状態となって、封止材１４は保護される。

以上の説明では、隆起部１８は、例えば半球の形状としているが、別の形状であっても同様の効果を得ることができる。球の一部や角錐のような形状は、導光板１２０と接触するのを１点にすることができるため、たとえ導光板１２０と接触させて配置した場合でも導光板１２０に接する部分は最小化され、光学的特性への影響を最小限に抑えることができる。

隆起部１８、ダム１７、基材１１は、例えば樹脂の射出成形などで一体に成形することができる。また、この原料に白色樹脂を用いることで、光学的に損失が少なく、かつ、導光板１２０への入光の色ムラが生じにくいＬＥＤ光源基板３０とすることができる。

上記したように、第１の隆起部（ダム１７）および第２の隆起部（隆起部１８）は一体に成形されることが好ましい。この構成であれば、第２の隆起部はその形成のために別途工程を追加する必要がないので、製造コストを削減できる。

また、第２の隆起部（隆起部１８）は、第１の隆起部（ダム１７）の表面上に設けられることが好ましい。この構成によると、第２の隆起部の具備のために必要な形状の追加を少なく抑えることができて、製造が容易となる。

また、第２の隆起部（隆起部１８）は、球の一部の形状、あるいは錐体であることが好ましい。この構成によると、光源モジュールの導光板に近接する部分の面積を最小化できるため、第２の隆起部が光源モジュールの光学的特性へ与える影響を小さくすることができる。

〈第二実施形態〉
次に、図５〜図８を用いて本発明に係る光源基板の一例である第二実施形態のＬＥＤ光源基板４０について説明する。

ここで、図５はＬＥＤ光源基板４０の平面図である。図６はＬＥＤ光源基板４０の図５に示したＡ−Ａ矢視断面図である。図７はＬＥＤ光源基板４０の図５に示したＢ−Ｂ矢視断面図であり、図８はＬＥＤ光源基板４０の図５に示したＣ−Ｃ矢視断面図である。

ＬＥＤ光源基板４０は、大部分がＬＥＤ光源基板３０と共通の構造であるので、その相違点のみ説明する。また、図３０に、光源モジュールに組み込まれたときのＬＥＤ光源基板４０と導光板１２０の配置の断面図を示す。

本実施形態は、第一実施形態と異なり、図５の平面図および図８の断面図に示すように長辺方向に複数の列に形成された隆起部１８により導光板１２０が封止材１４に接触することを防止している。この構成により、衝撃等により導光板１２０が傾いた場合についても効果を得ることができる。前述の実施形態１では、隆起部１８の形状によるが、導光板１２０が斜め、すなわち図２９に示す図で導光板１２０が回転する方向に傾いた場合、導光板１２０の下部のどちらかの端が封止材１４に接する可能性がある。本実施形態の構成により、そのような傾きによる接触を防止することができる。

すなわち、本実施形態に示すように、第２の隆起部（隆起部１８）は、当該基板本体の長辺方向に沿って複数設けられることが好ましい。この構成によると、単一の隆起部からなる場合と比べ導光板１２０と封止材１４の接触を効果的に回避することが可能となる。

〈第三実施形態〉
次に、図９〜図１２を用いて本発明に係る光源基板の一例である第三実施形態のＬＥＤ光源基板５０について説明する。

ここで、図９はＬＥＤ光源基板５０の平面図である。図１０はＬＥＤ光源基板５０の図９に示したＡ−Ａ矢視断面図である。図１１はＬＥＤ光源基板５０の図９に示したＢ−Ｂ矢視断面図であり、図１２はＬＥＤ光源基板５０の図９に示したＣ−Ｃ矢視断面図である。

ＬＥＤ光源基板５０は、大部分がＬＥＤ光源基板３０と共通の構造であるので、その相違点のみ説明する。また、図３１に、光源モジュールに組み込まれたときのＬＥＤ光源基板５０と導光板１２０の配置の断面図を示す。

本実施形態は、第一実施形態や第二実施形態と異なり、第２の隆起部１８は、半円柱状とされ、ダム１７上の短辺方向に横たわらせて配置した形状となっている。

このように構成されたＬＥＤ光源基板５０は第二実施形態と同様の効果を有するが、加えて、導光板１２０の厚みに係らず効果を得ることができる。第二実施形態に示したＬＥＤ光源基板４０では、導光板１２０を薄くした場合、複数列に配置された第２の隆起部１８の列の間隔より薄ければ、効果を得ることができない。本実施形態では、その問題を解決することができ、導光板１２０の厚みを考慮せずに第２の隆起部１８を決定できる。

ただし、導光板１２０に接触する部分が点ではなく線になるため、特に第２の隆起部１８と導光板１２０を接して配置する場合、光学的な影響が大きくなり、輝度ムラは比較的発生しやすくなる。

すなわち、本実施形態に示すように、第２の隆起部として、当該基板本体の短辺方向に沿って連続した隆起部を有することが好ましい。この構成によると、導光板１２０の厚みに係らずに導光板１２０を安定して支持できるので、前述の構成よりも更に効果的に導光板と封止材の接触を防止できる。

〈第四実施形態〉
次に、図１３〜図１６を用いて本発明に係る光源基板の一例である第四実施形態のＬＥＤ光源基板６０について説明する。

ここで、図１３はＬＥＤ光源基板６０の平面図である。図１４はＬＥＤ光源基板６０の図１３に示したＡ−Ａ矢視断面図である。図１５はＬＥＤ光源基板６０の図１３に示したＢ−Ｂ矢視断面図であり、図１６はＬＥＤ光源基板６０の図１３に示したＣ−Ｃ矢視断面図である。

ＬＥＤ光源基板６０は、大部分がＬＥＤ光源基板３０と共通の構造であるので、その相違点のみ説明する。また、図３２に、光源モジュールに組み込まれたときのＬＥＤ光源基板６０と導光板１２０の配置の断面図を示す。

本実施形態に係るＬＥＤ光源基板６０は、ダム１７に加え、更に高い第２の隆起部１８を、基板の長辺方向の両側（すなわち、長辺方向に沿って２個）に備える。すなわち、本実施形態は、第２の隆起部１８として、基板本体の長辺方向に沿って配設される長片状隆起部を有する。図３２のように光源モジュールを構成することで、この第２の隆起部１８により導光板１２０と封止材１４の接触を防止する。加えて、第２の隆起部１８が反射材の役割を果たすことで、ＬＥＤ素子１５から発光され第２の隆起部１８に照射される光は導光板方向に反射する。この挙動により、ＬＥＤ光源基板６０の光利用効率は向上する。

この第２の隆起部１８は、基板本体の長辺方向に沿って配設される長片状隆起部から成るので、この長片状隆起部を介して導光板１２０を安定して支持することができ、導光板１２０と封止材１４との接触をさらに効果的に防止できる。

また、基板本体の長辺方向に沿う一方側に、この長片状隆起部を設け、他方側に第二実施形態で説明した隆起部１８を設ける構成であっても、基板本体の長辺方向に沿って複数の第２の隆起部１８を設ける構成といえる。このような構成であれば、上記と同様な効果を発揮することは明らかである。

〈第五実施形態〉
次に、図１７〜図２０を用いて本発明に係る光源基板の一例である第五実施形態のＬＥＤ光源基板７０について説明する。

ここで、図１７はＬＥＤ光源基板７０の平面図である。図１８はＬＥＤ光源基板７０の図１７に示したＡ−Ａ矢視断面図である。図１９はＬＥＤ光源基板７０の図１７に示したＢ−Ｂ矢視断面図であり、図２０はＬＥＤ光源基板７０の図１７に示したＣ−Ｃ矢視断面図である。

ＬＥＤ光源基板７０は、大部分がＬＥＤ光源基板３０やＬＥＤ光源基板６０と共通の構造であるので、その相違点のみ説明する。また、図３３に、光源モジュールに組み込まれたときのＬＥＤ光源基板７０と導光板１２０の配置の断面図を示す。

ＬＥＤ光源基板７０は、ＬＥＤ光源基板３０が有する隆起部１８（第２の隆起部に相当）と、ＬＥＤ光源基板６０が有する隆起部１８（第３の隆起部に相当）の両方を備える。そこで、本実施形態では、第２の隆起部１８、第３の隆起部１９として説明する。この第３の隆起部１９は第２の隆起部１８より高い。

このような構成により、光源モジュールに組み込まれた状態では、第２の隆起部１８により導光板１２０と封止部１４の接触を防止し、第３の隆起部１９は導光板１２０をＬＥＤ光源基板７０の短辺方向に固定し、かつ、第３の隆起部１９によりＬＥＤ光源基板７０の光利用効率を向上することができる。ＬＥＤ光源基板６０で図示した構成では、導光板１２０がＬＥＤ光源基板７０の短辺方向にずれると導光板１２０と封止部１４が接触する危険があるが、本実施形態では第３の隆起部１９により導光板１２０がＬＥＤ光源基板７０の短辺方向にずれることを防止することにより、この危険を低減できる。

上記で説明した第２の隆起部１８は、ダム１７よりも高く、第３の隆起部１９より低い。すなわち、本実施形態は、低い部分（ダム１７）より高く、高い部分（第３の隆起部１９）より低い突出部（第２の隆起部１８）を有することにより、高い部分により光の漏れを防止し、かつ、突出部（第２の隆起部１８）により導光板と封止材の接触を防止することができる。

〈第六実施形態〉
次に、図２１〜図２４を用いて本発明に係る光源基板の一例である第六実施形態のＬＥＤ光源基板８０について説明する。

ここで、図２１はＬＥＤ光源基板８０の平面図である。図２２はＬＥＤ光源基板８０の図２１に示したＡ−Ａ矢視断面図である。図２３はＬＥＤ光源基板８０の図２１に示したＢ−Ｂ矢視断面図であり、図２４はＬＥＤ光源基板８０の図２１に示したＣ−Ｃ矢視断面図である。

ＬＥＤ光源基板８０は、大部分がＬＥＤ光源基板７０と共通の構造であるので、その相違点のみ説明する。また、図３４、図３５に、光源モジュールに組み込まれたときのＬＥＤ光源基板８０と導光板１２０（１２０Ａ、１２０Ｂ）の配置の断面図を示す。

ＬＥＤ光源基板８０は、ＬＥＤ光源基板７０が有する第３の隆起部１９に加え、更に高い第４の隆起部２０を備える。第４の隆起部２０は第３の隆起部１９と同様、基板の長辺方向に備えられ、かつ、第３の隆起部１９よりも外側に配置される。すなわち、第３の隆起部１９と第４の隆起部２０は、共に、基板本体の長辺方向に沿って配設される長片状隆起部から成る。

上記の構成により、光源モジュールへの組み込み時、図３４と図３５のように異なる厚さの導光板１２０（１２０Ａ、１２０Ｂ）に対して、同様の効果を得ることが可能である。図３４のように比較的薄い導光板１２０Ａを用いる場合、隆起部１８が導光板１２０Ａと封止材１４の接触を防止し、第３の隆起部１９が導光板１２０ＡをＬＥＤ光源基板８０の短辺方向に固定し、かつ、第３の隆起部１９と第４の隆起部２０によりＬＥＤ光源基板の光利用効率を向上することができる。

図３５のように比較的厚い導光板１２０Ｂを使用する場合、第３の隆起部１９が導光板１２０Ｂと封止材１４の接触を防止し、第４の隆起部２０が導光板をＬＥＤ光源基板８０の短辺方向に固定し、かつ、第４の隆起部２０によりＬＥＤ光源基板の光利用効率を向上することができる。導光板の厚さは光源モジュールの仕様により異なるが、ＬＥＤ光源基板８０の構成であれば、複数の厚さの導光板１２０（１２０Ａ、１２０Ｂ）に対して使用でき、かつ、本発明の効果を得ることができる。

上記したように、光源基板が、第３の隆起部１９に加え、更に高い第４の隆起部２０を備える構成であれば、第２の隆起部（隆起部１８）によって導光板との接触を回避しつつ、第３の隆起部１９または第４の隆起部２０のいずれかによって導光板を挟み位置を固定することができる。更には、長辺側の光源基板と導光板の間から光が漏れることを防止し、光の利用効率が向上する。且つ、第３の隆起部と第４の隆起部を使い分けることにより、厚みの異なる導光板に対応することができる。

〈第七実施形態〉
次に、図２５〜図２８を用いて本発明に係る光源基板の一例である第七実施形態のＬＥＤ光源基板９０について説明する。

ここで、図２５はＬＥＤ光源基板９０の平面図である。図２６はＬＥＤ光源基板９０の図２５に示したＡ−Ａ矢視断面図である。図２７はＬＥＤ光源基板９０の図２５に示したＢ−Ｂ矢視断面図であり、図２８はＬＥＤ光源基板９０の図２５に示したＣ−Ｃ矢視断面図である。

ＬＥＤ光源基板９０は、大部分がＬＥＤ光源基板６０やＬＥＤ光源基板８０と共通の構造であるので、その相違点のみ説明する。また、図３６、図３７に、光源モジュールに組み込まれたときのＬＥＤ光源基板９０と導光板１２０（１２０Ｃ、１２０Ｄ）の配置の断面図を示す。

ＬＥＤ光源基板９０は、ＬＥＤ光源基板６０が有する第２の隆起部１８に加え、更に高い第３の隆起部１９と、第３の隆起部１９よりも更に高い第４の隆起部２０とを備えている。また、これらの第２、第３、第４の隆起部は全て基板の長辺方向に備えられ、かつ、内側から外側に向かって、第２の隆起部１８、第３の隆起部１９、第４の隆起部２０と順に配置される。すなわち、第２、第３、第４の隆起部は全て基板本体の長辺方向に沿って配設される長片状隆起部から成る。また、内側から外側に向かって、段々高くなる階段状の長片状隆起部から成っている。

上記の構成により、光源モジュールへの組み込み時、図３６と図３７のように異なる厚さの導光板１２０（１２０Ｃ、１２０Ｄ）に対して、同様の効果を得ることが可能である。すなわち、図３６に示すように比較的薄い導光板１２０Ｃを使用する場合は、隆起部１８が導光板１２０Ｃと封止材１４の接触を防止し、第３の隆起部１９が導光板１２０ＣをＬＥＤ光源基板９０の短辺方向に固定し、かつ、第３の隆起部１９によりＬＥＤ光源基板９０の光利用効率を向上することができる。

図３６に示すように比較的厚い導光板１２０Ｄを使用する場合は、第３の隆起部１９が導光板１２０Ｄと封止材１４の接触を防止し、第４の隆起部２０が導光板１２０ＤをＬＥＤ光源基板９０の短辺方向に固定し、かつ、第４の隆起部２０によりＬＥＤ光源基板９０の光利用効率を向上することができる。

この場合に、隆起部１８（第２の隆起部）および第３の隆起部１９は、その上面に平坦部を有することが好ましい。この構成であれば、平坦部に他の部材を安定して載置することができ、例えば、導光板１２０（１２０Ｃ、１２０Ｄ）を広い面積で支えることができる。

導光板１２０（１２０Ｃ、１２０Ｄ）の厚さは光源モジュールの仕様により異なるが、ＬＥＤ光源基板９０の構成であれば、複数の厚さの導光板に対して使用でき、かつ、本発明の効果を得ることができる。このように、第２、第３および第４の隆起部として、当該基板本体の長辺方向に沿って配設される階段状の長片状隆起部を有する構成によると、複数の隆起部を使い分けることにより、厚みの異なる導光板に容易に対応可能になる。そこで、本実施形態は、更に第５の隆起部、第６の隆起部、・・・などの隆起部を外側に追加することで、更に多種類の導光板の厚さに対応することが容易に可能である。

上記のように、第３の隆起部より高い第４の隆起部を有する構成であれば、第２の隆起部によって導光板との接触を回避しつつ、第３の隆起部または第４の隆起部のいずれかによって導光板を挟み位置を固定することができる。更には、長辺側の光源基板と導光板の間から光が漏れることを防止し、光の利用効率が向上する。かつ、第３の隆起部と第４の隆起部を使い分けることにより、厚みの異なる導光板に対応することができる。

第３の隆起部１９および第４の隆起部２０は、基材と一体に成形されることが好ましい。この構成によると、これらの隆起部の形成のために別途工程を追加する必要がないので、製造コストを削減できる。

第３の隆起部１９は、第２の隆起部（隆起部１８）の表面上に設けられることが好ましく、第４の隆起部は、前記第３の隆起部の表面上に設けられることが好ましい。この構成によると、第３、第４の隆起部１９、２０の具備のために必要な形状の追加を少なく抑えることができて、製造が容易となる。

〈その他の実施形態〉
以上に説明した本発明による光源基板（ＬＥＤ光源基板３０〜９０）は、光源モジュールに組み込まれない状態であっても、本発明の効果を得ることが出来る。例えば、組み込み作業中に導光板１２０やその他の部材と接触することで、ＬＥＤ素子等の封止材が損傷することを防止できる。また、何らかの追加的な作業、例えば筐体１１０への固定のために裏面へ両面テープを貼付する等のためにＬＥＤ光源基板を裏返して作業するとき、床面と封止材とが接触することを防止することもできる。

以上の実施形態では隆起部１８をダム１７の表面上に形成した構成について説明したが、本発明によれば、別の構成も可能である。例えば、基材１１上にダム１７と独立した隆起部としてダム１７よりも高い隆起部１８を備えることでも同様の効果を得ることができる。同様に、隆起部１９や隆起部２０も必ずしもダム１７や他の隆起部の表面上に備えられる必要は無い。

ダム１７、隆起部１８、隆起部１９、隆起部２０が基材１１と一体に形成されるよう図示して説明したが、本発明はこれに制限されるものではない。ダム１７、隆起部１８、隆起部１９、隆起部２０のうち一部、あるいは全部は、別の部品として作られた後に取り付けられることも可能である。

上記したように、本発明に係る光源基板によれば、サイドエッジ型のＬＥＤ光源モジュールにおいて、封止手段を収納するダムを形成する第１の隆起部と、該第１の隆起部より高く形成され、前記第１の隆起部が他の部材と当接することを抑制する第２の隆起部を設けたことにより、光源モジュールで使用する導光板が光源基板に当接する場合でも、導光板と封止手段との接触を抑制して不具合が発生することを防止することが可能になる。

さらに、封止手段を収納するダムを形成する隆起部として、封止手段を収納する高さを有する第１の隆起部と、この第１の隆起部よりも高く、基板本体の短辺に沿った方向に形成される低い部分と、長辺に沿った方向に形成される高い部分を含む隆起部を用いる構成であれば、隆起部の高い部分により、封止手段と光源モジュールが備える導光板が接触することを回避できる。また、隆起部の光学的特性に影響のある部分は低くすることでその影響を緩和することができる。すなわち、光源基板の特性を向上することが可能になる。

上記したように、本発明によれば、封止手段と、光源モジュールが備える導光板と、が接触することを回避する隆起部を設けることにより、発光素子や接続手段の損傷を防止して、光源基板の劣化や破損を抑制できるため、光源基板の信頼性および安全性を高めることができる。

また、高さの異なる複数の隆起部を設けることにより、光学的特性に影響のある部分は低くし、光が漏れることを防止する部分は高くして、光の利用効率を向上することができるので、光源モジュールで使用する導光板が光源基板に接触して発生する不具合を防止することに加えて、光源基板の特性を向上することができる。

従って、上記構成の光源基板と導光板とを有する光源モジュールであれば、信頼性および安全性の高い光源基板を用いることにより、光源モジュール実装時に衝撃力などの外力が付加されても、ＬＥＤ素子の破壊、ボンディングワイヤの断線、ボンディングワイヤの剥離といった不具合が生じない耐衝撃性を有し、信頼性および安全性の高い光源モジュールを得ることができる。また、光源基板から生じた光が漏れることを効果的に防止して光の利用効率を向上した光源モジュールを得ることができる。

上記したように、本発明に係る光源基板および光源モジュールによれば、エッジ型の光源モジュール実装時に、導光板と封止材とが接触して発生する不具合を防止することができ、光の利用効率を向上することができる。

従って、本発明に係る光源基板および光源モジュールは、複数の発光素子をＣＯＢ実装した光源基板を導光板の側部に配設するエッジ型の光源モジュールにおいて、光源基板と導光板とが接触して発生する不具合を防止し、光の利用効率を向上することが求められる光源モジュールに好適に利用可能となる。

１１ 基材
１２ コネクタ
１３ 配線層
１４ 封止材
１５ ＬＥＤ素子（発光素子）
１６ ボンディングワイヤ
１７ ダム（第１の隆起部）
１８ 隆起部（第２の隆起部）
１９ 隆起部（第３の隆起部）
２０ 隆起部（第４の隆起部）
３０〜９０ ＬＥＤ光源基板（光源基板）
１００ ＬＥＤ光源モジュール（光源モジュール）
１１０ 筐体
１２０ 導光板

Claims (24)

1. エッジライト型の光源モジュールに用いる光源基板であって、
   成形品から成る基材と、該基材上に形成される配線層と、該配線層の上にＣＯＢ実装される複数の発光素子と、該発光素子と前記配線層とを接続する接続手段と、該接続手段と前記発光素子とを封止する封止手段と、
   を備え、
   前記封止手段を収納するダムを形成する第１の隆起部と、該第１の隆起部より高く形成され、前記封止手段が他の部材と接触することを抑制する第２の隆起部を設けたことを特徴とする光源基板。
2. 前記第１の隆起部および前記第２の隆起部は一体に成形されることを特徴とする請求項１に記載の光源基板。
3. 前記第２の隆起部が、前記第１の隆起部の表面上に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の光源基板。
4. 前記第２の隆起部は、球の一部の形状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光源基板。
5. 前記第２の隆起部は、錐体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光源基板。
6. 前記第２の隆起部として、当該基板本体の短辺方向に沿って連続した隆起部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光源基板。
7. 前記第２の隆起部として、当該基板本体の長辺方向に沿って配設される長片状隆起部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光源基板。
8. 前記第２の隆起部が、当該基板本体の長辺方向に沿って複数設けられることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光源基板。
9. 前記第２の隆起部より高い第３の隆起部を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光源基板。
10. 前記第３の隆起部は、前記基材と一体に成形されることを特徴とする請求項９に記載の光源基板。
11. 前記第３の隆起部は、前記第２の隆起部の表面上に設けられることを特徴とする請求項９または１０に記載の光源基板。
12. 前記第２の隆起部は、その上面に平坦部を有することを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の光源基板。
13. 前記第３の隆起部より高い第４の隆起部を有することを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載の光源基板。
14. 前記第４の隆起部は、前記基材と一体に成形されることを特徴とする請求項１３に記載の光源基板。
15. 前記第４の隆起部は、前記第３の隆起部の表面上に設けられることを特徴とする請求項１３または１４に記載の光源基板。
16. 前記第２、第３および第４の隆起部として、当該基板本体の長辺方向に沿って配設される階段状の長片状隆起部を有することを特徴とする請求項１５に記載の光源基板。
17. 前記第２および第３の隆起部は、その上面に平坦部を有することを特徴とする請求項１３〜１６のいずれかに記載の光源基板。
18. エッジライト型の光源モジュールに用いる光源基板であって、
    成形品から成る基材と、該基材上に形成される配線層と、該配線層の上にＣＯＢ実装される複数の発光素子と、該発光素子と前記配線層とを接続する接続手段と、該接続手段と前記発光素子とを封止する封止手段と、該封止手段を収納するダムを形成する隆起部と、を備え、
    前記隆起部は、前記封止手段を収納する高さを有する第１の隆起部と、該第１の隆起部より高く形成され、当該基板本体の短辺に沿った方向に形成される低い部分と、長辺に沿った方向に形成される高い部分を含むことを特徴とする光源基板。
19. 前記低い部分より高く、前記高い部分より低い突出部を有することを特徴とする請求項１８に記載の光源基板。
20. 前記突出部は、前記低い部分の上に設けられることを特徴とする請求項１９に記載の光源基板。
21. 前記基材は、白色樹脂からなることを特徴とする請求項１から２０のいずれかに記載の光源基板。
22. 請求項１〜２１のいずれかに記載の光源基板と導光板とを有することを特徴とする光源モジュール。
23. 請求項１３〜１７のいずれかに記載の光源基板と導光板とを有し、前記導光板は前記第３の隆起部、前記第４の隆起部のいずれかに挟まれて配置されることを特徴とする光源モジュール。
24. 請求項１８〜２０のいずれかに記載の光源基板と導光板とを有し、前記導光板は前記高い部分に挟まれて配置されることを特徴とする光源モジュール。