JP2015162328A - Planar luminaire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、面状照明装置に関する。 The present invention relates to a planar lighting device.
従来、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)を実装するフレキシブルプリント回路基板(FPC:Flexible Printed Circuits)のカバーレイに白色カバーレイフィルムを使用したサイドライト方式の面状照明装置(バックライト)が提案されている(特許文献1参照)。 Conventionally, a sidelight type surface illumination device (backlight) that uses a white coverlay film as a coverlay for flexible printed circuit boards (FPCs) on which light emitting diodes (LEDs) are mounted has been proposed. (See Patent Document 1).
この白色カバーレイフィルムは、フィルム基材の全面に白色反射層を形成したもので、保護部材として機能するとともに光反射部材としても機能している。このため、LEDの発光面と導光板の入光面との間に隙間が介在する場合であっても、その隙間がFPCの白色カバーレイフィルムで覆われることによって、その隙間から外部に漏れる光が低減する。また、その隙間に入射した光は、導光板の入光面に向かって反射するので、照明光の輝度が向上する。また、LEDの下面(実装面)からFPC側に漏れた光の一部も、導光板の入光面に向かって反射するので、照明光の輝度が更に向上する。 This white coverlay film has a white reflective layer formed on the entire surface of a film substrate, and functions as a protective member and also as a light reflecting member. For this reason, even when a gap is interposed between the light emitting surface of the LED and the light incident surface of the light guide plate, light leaking to the outside from the gap is covered by the white coverlay film of the FPC. Is reduced. Moreover, since the light incident on the gap is reflected toward the light incident surface of the light guide plate, the luminance of the illumination light is improved. Further, part of the light leaking from the lower surface (mounting surface) of the LED to the FPC side is also reflected toward the light incident surface of the light guide plate, so that the luminance of the illumination light is further improved.
しかしながら、このようにFPCを構成した場合、カバーレイに白色反射層を形成する工程が必要になること、および、カバーレイの全面に白色反射層を形成する必要があることから、低コスト化が困難になる。また、良好な反射率を得るには、所定値以上の厚みの白色反射層が必要であることから、面状照明装置の更なる薄型化が困難になる。 However, when the FPC is configured in this way, a process for forming a white reflective layer on the coverlay is required, and a white reflective layer needs to be formed on the entire surface of the coverlay. It becomes difficult. Moreover, since a white reflective layer having a thickness equal to or greater than a predetermined value is necessary to obtain a good reflectance, it is difficult to further reduce the thickness of the planar lighting device.
本発明はこのような問題に鑑みて行われたものであり、低コストで高輝度化を達成できる面状照明装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to provide a planar illumination device that can achieve high luminance at low cost.
上記課題を解決するために、(1)本発明は、前方に向かって光を出射する発光面を有する点状光源と、前記点状光源が実装される回路基板と、前記点状光源が配置される入光面及び該入光面から入光した光を面状に出射する出射面を有する導光板と、を備える面状照明装置であって、前記回路基板が、前記点状光源の一対の電極を電気的に接続する一対のランド部と、前記一対のランド部間の前後方向に延びる領域の少なくとも一部に配置される光反射部と、を有し、前記光反射部が、前記回路基板を構成する導体の一部として形成されている面状照明装置を提供する。 In order to solve the above problems, (1) the present invention is a point light source having a light emitting surface that emits light forward, a circuit board on which the point light source is mounted, and the point light source disposed. A planar illumination device comprising: a light incident surface; and a light guide plate having a light exit surface that emits light incident from the light incident surface in a planar shape, wherein the circuit board is a pair of the point light sources. A pair of land portions that electrically connect the electrodes, and a light reflection portion that is disposed in at least a part of a region extending in the front-rear direction between the pair of land portions, and the light reflection portion includes: Provided is a planar lighting device formed as part of a conductor constituting a circuit board.
(2)前記光反射部は、前記点状光源が有する発光素子から前記導光板の入光面にかけて形成さている(1)に記載の面状照明装置を提供する。
(3)前記光反射部は、前記一対のランド部の一方に接続されている(1)または(2)に記載の面状照明装置を提供する。
(4)前記光反射部は、前方端側において、隣接する前記光反射部と互いに接続されている(1)または(2)に記載の面状照明装置を提供する。
(2) The planar illumination device according to (1), wherein the light reflecting portion is formed from a light emitting element included in the point light source to a light incident surface of the light guide plate.
(3) The planar illumination device according to (1) or (2), wherein the light reflecting portion is connected to one of the pair of land portions.
(4) The said light reflection part provides the planar illuminating device as described in (1) or (2) mutually connected with the said adjacent light reflection part in the front end side.
(5)前記光反射部は、前方中央部に切り欠きが設けられている(1)から(4)のいずれか1に記載の面状照明装置を提供する。
(6)前記光反射部は、前記発光素子を起点として前方に向かって拡開する拡開部を有する(1)から(5)のいずれか1に記載の面状照明装置を提供する。
(7)前記光反射部は、表面に光の反射率が大きい膜が設けられている(1)から(6)のいずれか1に記載の面状照明装置を提供する。
(5) The said light reflection part provides the planar illuminating device of any one of (1) to (4) by which the notch is provided in the front center part.
(6) The planar illumination device according to any one of (1) to (5), wherein the light reflecting portion includes an expanding portion that expands forward from the light emitting element.
(7) The said light reflection part provides the planar illuminating device of any one of (1) to (6) by which the film | membrane with a high light reflectance is provided in the surface.
本発明によれば、低コストで高輝度化を達成できる面状照明装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the planar illuminating device which can achieve high brightness at low cost can be provided.
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、実施形態)について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the same number is assigned to the same element throughout the description of the embodiment.
図1(a)は、本発明の実施形態に係る面状照明装置の平面図、(b)は側面図である。
図1に示すように、本発明の実施形態に係る面状照明装置1は、前方に向かって光を出射する発光面を有するLED(点状光源)2、3と、LED2、3が実装されるFPC(回路基板)4と、LED2、3が配置される入光面(側端面)11及び入光面11から入光した光を面状に出射する出射面12を有する導光板10と、を備える。
この導光板10は、矩形平板状に形成され、FPC4の先端(前方)側が主面(図示の例では、面状の光を出射させる出射面12に対向する裏面13)の入光面11寄りの領域に配置されている。
Fig.1 (a) is a top view of the planar illuminating device which concerns on embodiment of this invention, (b) is a side view.
As shown in FIG. 1, the planar illumination device 1 according to the embodiment of the present invention includes LEDs (point light sources) 2 and 3 having light emitting surfaces that emit light forward and
The
図2(a)は、本発明の実施形態に係るFPCのLED実装図、(b)はFPCの外観図、(c)はFPCの配線図である。
(FPC)
FPC4は、いわゆる片面FPCであり、積層方向の構成は、ベースフィルム/導通パターン/カバーレイフィルムである。FPC4のLED2、3が実装される実装面には、LED2、3の一対の電極を電気的に接続する一対のランド部(パッド部)41、42、43、44が設けられている。一対のランド部の構成には、例えば特開2006−216494号公報に開示された構成が採用されている。ランド部41には導体パターン61が接続され、ランド部42、43には導体パターン62が接続され、ランド部44には導体パターン63が接続されている。
FPC4の実装面には、一対のランド部41、42、43、44とともに、一対のランド部間の前後方向に延びる領域の少なくとも一部に配置される光反射部51、52が設けられている。光反射部51、52は、一対のランド部41、42、43、44間の前後方向に延びるスペースに、FPC4を構成する導通パターンの一部として(ベースフィルム上の導体を用いて)、平面視矩形状に形成されている。
2A is an LED mounting diagram of an FPC according to an embodiment of the present invention, FIG. 2B is an external view of the FPC, and FIG. 2C is a wiring diagram of the FPC.
(FPC)
The FPC 4 is a so-called single-sided FPC, and the configuration in the stacking direction is a base film / conductive pattern / coverlay film. On the mounting surface on which the
On the mounting surface of the
カバーレイフィルムに光反射部51、52と略同形状の開口を形成することにより、光反射部を露出させている。この構成により、LED2、3の発光面から出射された光またはLED(パッケージ)から漏れた光が、光反射部51、52に直接入射することになり、それらの光を効率的に反射させることができる。
また、光反射部51、52は、表面に光の反射率が大きい金属膜が設けられている。この金属膜は、例えば、スズめっき等で形成され、導通パターンに銅箔の表面に形成されているのが好ましい。
The light reflection portion is exposed by forming an opening having substantially the same shape as the
The
図3は、本発明の実施形態に係る面状照明装置の部分拡大透視平面図である。
図3を用いて、LED(破線部)2および導光板10の入光面(2点短鎖線部)11に対する光反射部(45°ハッチング部)51の、前後方向(LED2の光軸方向)の位置関係を説明する。光反射部51は、LED2が有するLEDチップ(発光素子)22から導光板10の入光面11にかけて形成されている。まず、光反射部51は、その前方端辺51aが、導光板10の入光面11の近傍(図示の例では、入光面11よりもわずかに導光板10側)に位置している。これにより、LED2の発光面25と導光板10の入光面11の間に形成される隙間の(前後方向と直交する方向の)中央部が、光反射部51で覆われることになる。また、光反射部51は、その後方端辺51bが、LED2の背面23近傍に位置している。これにより、LED2を構成するLEDチップ22の下部(紙面の奥側)に光反射部51が配置されることになる。
FIG. 3 is a partially enlarged perspective plan view of the planar illumination device according to the embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 3, the light reflecting portion (45 ° hatched portion) 51 with respect to the LED (dashed line portion) 2 and the light incident surface (two-dot short chain line portion) 11 of the
ところで、一般的なLEDでは、LEDチップが白色樹脂を用いて成形されたパッケージにより囲繞されているが、近時のパッケージの薄肉化に伴いLEDチップ付近のパッケージから漏れる光の量が多くなる傾向にある。したがって、LEDチップ22の下部にも光反射部51を配置することにより、光反射部51の光反射機能が効果的に発揮されることになる。なお、LEDチップ22は、パッケージ21の中央部の発光面側から背面側に向かって形成された凹部24の底面に配置され、樹脂で封止されている。
By the way, in a general LED, the LED chip is surrounded by a package molded using a white resin, but the amount of light leaking from the package near the LED chip tends to increase with the recent thinning of the package. It is in. Therefore, the light reflecting function of the
次に変形例について説明する。図4(a)はアノードもしくはカソードのパッド部を拡張し、反射面として利用する場合の例、(b)は、LED直近だけではなく、LED発光方向の広域を反射面として利用する場合の例である。参照符号64、74はFPCを示す。
上記実施形態では、光反射部51、52の各々は、他の導通パターンと独立して形成されているが、図4(a)に示すように、アノードもしくはカソードのパッド部41、44を反射面として拡張する拡張部61a、62aを形成し、光反射部71、72を一対のランド部の一方のランド部41、44に接続するようにしてもよい。
Next, a modified example will be described. FIG. 4A shows an example in which the anode or cathode pad portion is expanded and used as a reflecting surface, and FIG. 4B shows an example in which a wide area in the LED emission direction is used as a reflecting surface in addition to the LED closest. It is.
In the above embodiment, each of the
図4(b)に示すように、LED直近だけではなく、LED発光方向の広域を反射面として利用するために、光反射部83は、前方端側において、隣接する光反射部81、82が互いに接続するようにしてもよい。これらの構成により、光反射部71、72、83(81、82)の作製が容易になるとともに、光反射部71、72、83の剥離強度の向上が期待できる。また、金属で構成された光反射部71、72、83を、LED2、3から発生する熱の放熱経路として有効活用できる。
As shown in FIG. 4B, in order to use not only the LED closest but also a wide area in the LED light emitting direction as a reflecting surface, the
光反射部は、上記実施形態では、LEDの発光面を基準として、前後方向に延びるように形成されているが、一方側の一部のみに形成されていてもよい。この場合であっても、一定の効果が期待できる。光反射部は、上記実施形態では、矩形状に形成されているが、本発明はこれに限らず、他の形状であってもよい。光反射部は、ランド部を含む他の導通パターンと同一の工程によって任意の形状に形成することができる。新たな工程を設けることなく、すなわち、コストの上昇を伴うことなく形成することができる。 In the above embodiment, the light reflecting portion is formed so as to extend in the front-rear direction with reference to the light emitting surface of the LED, but may be formed only on a part of one side. Even in this case, a certain effect can be expected. In the above embodiment, the light reflecting portion is formed in a rectangular shape, but the present invention is not limited to this, and may have other shapes. The light reflecting portion can be formed in an arbitrary shape by the same process as other conductive patterns including the land portion. It can be formed without providing a new process, that is, without increasing the cost.
図5(a)は、光反射部91の前方中央部に切り欠き92を形成した場合の例である。
図5(a)に示すように、光反射部91の前方中央部に、LEDチップ22の光軸(中心)に沿って、切り欠き92を形成してもよい。このように切り欠き92を形成することにより、LED2の前方に発生し易い輝点(いわゆるホットスポット)の軽減が期待できる。また、切り欠き92を形成することにより、以下の理由により、LED2から出射した光の配光色度差の軽減が期待できる。
FIG. 5A shows an example in which a
As shown in FIG. 5A, a
白色光を発光する白色LEDとして、青色LEDチップと黄色蛍光体を含む、いわゆる疑似白色LEDを使用した場合、LEDから光軸方向に出射する光は青みを帯びる傾向にあり、光軸方向に対して角度を有して(斜めに)出射する光は黄色味を帯びる傾向にある(特開平10−107325号公報参照)。このような色むら(配光色度分布)を有するLEDからの出射光に対して、光反射部91に切り欠き92を設けた場合には、光軸方向に出射した青みを帯びた光は、FPCのベースフィルム(通常、黄色のポリイミド樹脂)に入射するので、黄色の成分が補われた光となって反射することになる。これにより、LEDから出射した光の配光色度差が低減され、その光を導光板に入射させることができる。この結果、色度の均一性にすぐれた照明光を、導光板の出射面から出射させることができる。
When a so-called pseudo white LED including a blue LED chip and a yellow phosphor is used as a white LED that emits white light, light emitted from the LED in the optical axis direction tends to be bluish, The light emitted at an angle (obliquely) tends to be yellowish (see Japanese Patent Laid-Open No. 10-107325). When the
図5(b)(c)は、光反射部に拡開部を設けた場合の例である。光反射部101,111は、LED2を起点として前方に向かって拡開する拡開部102、112を有する。この拡開部102、112は、LED2の下部側において、後方(LEDチップ22側)から前方に向かうほど幅が広くなるように構成されている。この構成により、LEDチップ22を中心としてLEDパッケージ21から漏れた光を少ない面積で効率的に反射させるとともに、光反射部101、111とランド部の間隔を広くすることができ、導通パターン(反射部およびランド部)の作製が容易になることが期待できる。
FIGS. 5B and 5C are examples in the case where the light reflecting portion is provided with an expanding portion. The
本実施形態の回路基板は、上記実施形態では、片面FPCであるが、本発明はこれに限らず、例えば、ベースフィルムの両面に導通パターンが形成された両面FPC(多層基板)にも適用できる。
LED2、3は、上記実施形態では、パッケージを備えているが、本発明はこれに限らず、パッケージを備えない構成(LEDチップが樹脂で封止された構成)のものであってもよい。この場合には、光反射部の光反射機能が、より一層有効に発揮される。
The circuit board of this embodiment is a single-sided FPC in the above-described embodiment, but the present invention is not limited to this, and can be applied to, for example, a double-sided FPC (multilayer board) in which a conductive pattern is formed on both sides of a base film. .
The
本実施形態によれば、LEDを実装するFPCの導体(導通パターン)の一部を、光反射部として利用することで、FPCの導体は、面状照明装置を構成する上で必須の部材であることから、導体を光反射部として利用することにより、コストを上昇させることなく高輝度化を達成することができる。 According to the present embodiment, the FPC conductor is an indispensable member for configuring the planar lighting device by using a part of the conductor (conduction pattern) of the FPC on which the LED is mounted as the light reflecting portion. Therefore, by using the conductor as the light reflecting portion, high luminance can be achieved without increasing the cost.
以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, it cannot be overemphasized that the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiments. Further, it is apparent from the description of the scope of claims that embodiments with such changes or improvements can also be included in the technical scope of the present invention.
1 面状照明装置
2、3 LED
4 FPC
10 導光板
11 入光面
12 出射面
41、42、43、44 ランド部
51、52、71、72、83、91、101、111 光反射部
92 切り欠き
1
4 FPC
DESCRIPTION OF
92 Notch
Claims (7)
前記回路基板が、前記点状光源の一対の電極を電気的に接続する一対のランド部と、前記一対のランド部間の前後方向に延びる領域の少なくとも一部に配置される光反射部と、を有し、
前記光反射部が、前記回路基板を構成する導体の一部として形成されていることを特徴とする面状照明装置。 A point light source having a light emitting surface that emits light forward, a circuit board on which the point light source is mounted, a light incident surface on which the point light source is disposed, and light incident from the light incident surface A planar illumination device comprising: a light guide plate having an exit surface that emits a planar shape;
A pair of land portions for electrically connecting the pair of electrodes of the point light source, and a light reflecting portion disposed in at least a part of a region extending in the front-rear direction between the pair of land portions; Have
The planar lighting device, wherein the light reflecting portion is formed as a part of a conductor constituting the circuit board.
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