JP2016072068A

JP2016072068A - 照明装置

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Publication number: JP2016072068A
Application number: JP2014199731A
Authority: JP
Inventors: 若木　亮輔; Ryosuke Wakagi; 亮輔若木
Original assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Current assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2016-05-09
Anticipated expiration: 2034-09-30
Also published as: JP6409459B2

Abstract

【課題】スペーサ部材は光源が実装される基板とは別部材であるため、従来のバックライト装置では量産性が悪化するという問題があった。【解決手段】配線を有する基板と、前記基板上に載置された発光装置と、前記発光装置の光を伝搬する光学部品と、を備え、前記配線は、前記光学部品と前記発光装置との間に所定の隙間が確保されるよう、前記光学部品に当接して前記光学部品を位置決めする照明装置。【選択図】図１Ｂ

Description

照明装置に関する。

導光板の側面側に発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と略記する）等の光源が配されたエッジライト型のバックライト装置では、導光板の振動や熱膨張等によって導光板が板面方向においてがたつくと、導光板と光源との間の距離が変動してしまい、良好な光学設計を維持できなくなる。そこで、従来、光源と導光板との間にスペーサ部材を介在させて、これにより導光板のがたつきを防止ないし抑制するバックライト装置が提案された（特許文献１参照）。

特開２０１３−１８２１６４号公報

しかしながら、スペーサ部材は光源が実装される基板とは別部材であるため、上記従来のバックライト装置では量産性が悪化するという問題があった。

上記課題は、例えば、次の手段により解決することができる。

配線を有する基板と、前記基板上に載置された発光装置と、前記発光装置の光を伝搬する光学部品と、を備え、前記配線は、前記光学部品と前記発光装置との間に所定の隙間が確保されるよう、前記光学部品に当接して前記光学部品を位置決めすることを特徴とする照明装置。

上記した照明装置によれば、基板が有する配線により光学部品が位置決めされるため、照明装置の量産性を維持しながら信頼性を高めることができる。

実施形態１に係る照明装置の模式的平面図である。図１Ａ中のＡ−Ａ端面図である。図１Ａ中のＢ−Ｂ端面図である。実施形態２に係る照明装置の模式的平面図である。図２Ａ中のＡ−Ａ端面図である。図２Ａ中のＢ−Ｂ端面図である。実施形態３に係る照明装置の模式的平面図である。図３Ａ中のＡ−Ａ端面図である。図３Ａ中のＢ−Ｂ端面図である。実施形態４に係る照明装置の模式的平面図である。図４Ａ中のＡ−Ａ端面図である。図４Ａ中のＢ−Ｂ端面図である。実施形態５に係る照明装置の模式的平面図である。図５Ａ中のＡ−Ａ断面図である。

［実施形態１に係る照明装置］
図１Ａは実施形態１に係る照明装置の模式的平面図であり、図１Ｂは図１Ａ中のＡ−Ａ端面図であり、図１Ｃは図１Ａ中のＢ−Ｂ端面図である。図１Ａから図１Ｃに示すように、実施形態１に係る照明装置は、配線１０を有する基板２０と、基板２０上に載置された発光装置３０と、発光装置３０の光を伝搬する光学部品４０と、を備え、配線１０は、光学部品４０と発光装置３０との間に所定の隙間Ｄが確保されるよう、光学部品４０に当接して光学部品４０を位置決めする照明装置である。実施形態１に係る照明装置によれば、基板２０が有する配線１０により光学部品４０が位置決めされるため、照明装置の量産性を維持しながら信頼性を高めることができる。以下、詳細に説明する。

（基板２０）
基板２０は配線１０を有している。基板２０は、フレキシブル（可撓性）基板でもよいし、リジッド基板でもよい。基板２０は、多くの場合、配線１０を支持する支持体２１を有している。リジッド基板の支持体としては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ジルコニウム、窒化ジルコニウム、酸化チタン、窒化チタン若しくはこれらの混合物を含むセラミックスの板、銅、鉄、ニッケル、クロム、アルミニウム、銀、金、チタン若しくはこれらの合金を含む金属の板（絶縁層との積層体）、ガラスエポキシの板、ＢＴレジンの板、ガラスの板、樹脂の板、紙の板などを用いることができる。フレキシブル基板の支持体としては、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、液晶ポリマー、シクロオレフィンポリマーなどのフィルムを用いることができる。支持体２１の厚さは、特に限定されないが、例えば０．０２ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下が好ましく、０．０５ｍｍ以上０．４ｍｍ以下がより好ましい。また、基板２０は、保護膜２２を有していてもよい。保護膜２２は、電気的絶縁性を有し、配線１０及び／又は支持体２１を保護する膜である。保護膜２２は、配線１０の所定部位が露出される開口を有している。保護膜２２は、例えばカバーレイ、ソルダーレジスト、シルクなどを用いることができる。保護膜２２は、顔料を含有することで、白色など任意に着色することができる。保護膜２２の厚さは、特に限定されないが、例えば０．００５ｍｍ以上０．１ｍｍ以下であり、０．０１ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下が好ましく、０．０１ｍｍ以上０．０４ｍｍ以下がより好ましい。

（配線１０）
配線１０は、箔や膜として、支持体２１の少なくとも上面に設けられ、支持体２１の内部及び／又は下面にも設けられてもよい。また、配線１０は、発光装置３０が接合されるランド部、外部接続端子部、及びこれらを接続する引き出し配線部を含むことが好ましい。配線１０としては銅、鉄、ニッケル、タングステン、クロム、アルミニウム、銀、金、チタン、パラジウム、ロジウム、若しくはこれらの合金などを用いることができる。特に、熱伝導性の観点では銅又は銅合金が好ましい。配線１０は、単層でもよいし、多層でもよい。配線１０の光学部品４０に当接する部位以外の部位（配線１０が給電部１１と位置決め部１２とを有する場合（後述）には給電部１１）の厚さは、特に限定されないが、例えば０．０３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり、０．０５ｍｍ以上０．４ｍｍ以下が好ましく、０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下がより好ましい。配線１０の光学部品４０に当接する部位（配線１０が給電部１１と位置決め部１２とを有する場合（後述）には位置決め部１２）の厚さは、光学部品４０の位置決めの観点から、配線１０が光学部品４０の端面に当接する場合には、他の部位より０．０１５ｍｍ以上０．８ｍｍ以下の範囲で厚いことが好ましく、他の部位より０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下の範囲で厚いことがより好ましく、配線１０が光学部品４０の下面に当接する場合には発光装置３０の厚さに応じて適宜決めればよい。このような配線１０の光学部品４０に当接する部位は、鍍金、蒸着、スパッタ、積層、エッチングなどの方法により形成することができる。配線１０における光学部品４０との当接面には、銀、アルミニウム、ロジウム、又はこれらの合金の被膜５０が設けられていることが好ましく、なかでも光反射性に優れる銀又は銀合金の被膜５０が設けられていることが好ましい。被膜５０を設ければ、光学部品４０から発光装置３０側に向かう戻り光を配線１０の光学部品４０との当接面により効率的に反射して、照明装置の発光効率を高めることができる。なお、被膜５０は、配線１０の光学部品４０に当接する部位（配線１０が給電部１１と位置決め部１２とを有する場合（後述）には位置決め部１２）にのみ設けられてもよいし、配線１０の露出した全ての表面に設けられてもよい。

配線１０は、光学部品４０と発光装置３０との間に所定の隙間Ｄが確保されるよう、光学部品４０に当接して光学部品４０を位置決めする。このように、基板２０が有する配線１０により光学部品４０を位置決めすれば、スペーサ部材を別途設置する必要がなく部品点数の増大を抑えることができるため、照明装置の量産性を維持しながら信頼性を高めることができる。

配線１０は、発光装置３０に給電する給電部１１と、給電部１１から絶縁された光学部品４０に当接する位置決め部１２と、を有することが好ましい。このようにすれば、発光装置３０への給電を給電部１１により行いつつ、光学部品４０の位置決めを給電部１１から絶縁された位置決め部１２により行うことができる。このため、光学部品４０からの応力を受けて位置決め部１２が切断されたりなどしても発光装置３０への給電が継続されるので、照明装置の信頼性が高まる。なお、光学部品４０を給電部１１により位置決めする場合は、光学部品４０を位置決めする給電部１１とは別の給電部１１を設け、双方の給電部１１から発光装置３０に給電することが好ましい。このようにすれば、光学部品４０からの応力を受けて一の給電部１１が切断されたりなどしても他の給電部１１により発光装置３０への給電を継続することができるため、照明装置の信頼性が高まる。

（発光装置３０）
発光装置３０は基板２０上に載置される。発光装置３０は、１つでもよいが、複数の場合が多い。発光装置３０の発光色は、白色のほか、青色でもよいし、赤色、緑色、青色の３種としてもよい。発光装置３０としては、ＬＥＤチップや各種のＬＥＤパッケージなどを用いることができる。ＬＥＤパッケージは、樹脂又はセラミックのパッケージの凹部内にＬＥＤチップが封止されたパッケージ型ＬＥＤ（特に表面実装型：ＳＭＤ）、回路基板上にＬＥＤチップが実装且つ封止された基板型ＬＥＤ（チップ・オン・ボード：ＣＯＢ）、ＬＥＤチップに突起電極（バンプ）と蛍光体層などが接合されたチップ・サイズ・パッケージ（ＣＳＰ）などが挙げられる。また、ＬＥＤパッケージは、上面発光（トップビュー）型でもよいし、側面発光（サイドビュー）型でもよい。ＬＥＤチップは、基板２０上に載置された後、封止部材（蛍光体含有可）で封止されていてもよい。発光装置３０の厚さは、特に限定されないが、例えば０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、照明装置の薄型化の観点から、０．１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下が好ましく、０．１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下がより好ましく、０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下がよりいっそう好ましい。側面発光型の発光装置は、上面発光型の発光装置に比べて、基板２０との接合強度が低くなりやすく、信頼性向上のため、光学部品４０との間に所定の隙間Ｄを確保する場合が多くなる。なかでも、厚さが０．６ｍｍ以下及び／又は奥行きが１ｍｍ以下の側面発光型の発光装置では、特に基板２０との接合強度が低くなりやすい。なお、発光装置３０は半田などの接続部材６０を用いて配線１０（給電部１１）に接続される。

（光学部品４０）
光学部品４０としては発光装置３０の光を伝搬する部材（例：導光板、拡散板）を用いることができる。各種のレンズでもよい。エッジライト型の照明装置における光学部品４０には導光板が好適である。光学部品４０の材質は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、ポリノルボルネン樹脂、ポリスチレン樹脂、若しくはこれらの変性樹脂、又はガラスなどが挙げられる。なお、光学部品４０の下面には反射シート７０を設けることができる。

以上説明した実施形態１に係る照明装置によれば、基板２０が有する配線１０により光学部品４０が位置決めされるため、照明装置の量産性を維持しながら信頼性を高めることができる。

［実施形態２に係る照明装置］
図２Ａは実施形態２に係る照明装置の模式的平面図であり、図２Ｂは図２Ａ中のＡ−Ａ端面図であり、図２Ｃは図２Ａ中のＢ−Ｂ端面図である。図２Ａから図２Ｃに示すように、実施形態２に係る照明装置は、配線１０（配線１０が給電部１１と位置決め部１２とを有する場合には位置決め部１２）における光学部品４０との当接面が曲面状、より具体的には円柱面状である点で、当該当接面が平面状である実施形態１に係る照明装置と相違する。このようにすれば、配線１０（配線１０が給電部１１と位置決め部１２とを有する場合には位置決め部１２）における光学部品４０との当接面にて光学部品４０の応力を分散させることができるため、配線１０（配線１０が給電部１１と位置決め部１２とを有する場合には位置決め部１２）が光学部品４０からの応力を受けて基板２０から剥がれたり切断されたりなどすることを抑制又は防止することができる。なお、配線１０（配線１０が給電部１１と位置決め部１２とを有する場合には位置決め部１２）における光学部品４０との当接面は楕円柱面状にすることもできる。

［実施形態３に係る照明装置］
図３Ａは実施形態３に係る照明装置の模式的平面図であり、図３Ｂは図３Ａ中のＡ−Ａ端面図であり、図３Ｃは図３Ａ中のＢ−Ｂ端面図である。図３Ａから図３Ｃに示すように、実施形態３に係る照明装置は、配線１０（配線１０が給電部１１と位置決め部１２とを有する場合には位置決め部１２）における光学部品４０との当接面が曲面状、より具体的には球面状である点で、当該当接面が平面状である実施形態１に係る照明装置と相違する。このようにすれば、配線１０（配線１０が給電部１１と位置決め部１２とを有する場合には位置決め部１２）における光学部品４０との当接面にて光学部品４０の応力を分散させることができるため、配線１０（配線１０が給電部１１と位置決め部１２とを有する場合には位置決め部１２）が光学部品４０からの応力を受けて基板２０から剥がれたり切断されたりなどすることを抑制又は防止することができる。

［実施形態４に係る照明装置］
図４Ａは実施形態４に係る照明装置の模式的平面図であり、図４Ｂは図４Ａ中のＡ−Ａ端面図であり、図４Ｃは図４Ａ中のＢ−Ｂ端面図である。図４Ａから図４Ｃに示すように、実施形態４に係る照明装置は、配線１０（配線１０が給電部１１と位置決め部１２とを有する場合には位置決め部１２）における光学部品４０との当接面に凹凸が設けられている点で、当該当接面が平坦状である実施形態１に係る照明装置と相違する。このようにすれば、光学部品４０から発光装置３０側に向かう戻り光を配線１０の光学部品４０との当接面により散乱させて、光学部品４０内の輝度分布の斑を抑えることができる。凹凸は、規則的なものでもよいし、不規則なものでもよい。また、ここでいう凹凸は、複数の凹部により成るもの、及び複数の凸部により成るものを含む。なお、このような凹凸は、配線１０の光学部品４０に当接する部位（配線１０が給電部１１と位置決め部１２とを有する場合には位置決め部１２）にのみ設けられてもよいし、配線１０の露出した全ての表面に設けられてもよい。

［実施形態５に係る照明装置］
図５Ａは実施形態５に係る照明装置の模式的平面図であり、図５Ｂは図５Ａ中のＡ−Ａ断面図である。実施形態５に係る照明装置は、配線１０が光学部品４０の下面に当接する直下型の照明装置である点で、配線１０が光学部品４０の端面に当接するエッジライト型の照明装置に適用することができる実施形態１に係る照明装置と相違する。このような直下型の照明装置における光学部品４０には拡散板が好適である。実施形態５に係る照明装置によっても、実施形態１に係る照明装置と同様に、基板２０が有する配線１０により光学部品４０が位置決めされるため、照明装置の量産性を維持しながら信頼性を高めることができる。

以上、実施形態について説明したが、これらの説明は一例に関するものであり、特許請求の範囲に記載された構成を何ら限定するものではない。

１０配線
１１給電部
１２位置決め部
２０基板
２１支持体
２２保護膜
３０発光装置
４０光学部品
５０被膜
６０接続部材
７０反射シート
Ｄ隙間

Claims

配線を有する基板と、
前記基板上に載置された発光装置と、
前記発光装置の光を伝搬する光学部品と、を備え、
前記配線は、前記光学部品と前記発光装置との間に所定の隙間が確保されるよう、前記光学部品に当接して前記光学部品を位置決めすることを特徴とする照明装置。
前記配線は、前記発光装置に給電する給電部と、前記給電部から絶縁された前記光学部品に当接する位置決め部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
前記配線における前記光学部品との当接面に銀、アルミニウム、ロジウム、又はこれらの合金の被膜が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
前記配線における前記光学部品との当接面は曲面状であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の照明装置。
前記配線における前記光学部品との当接面に凹凸が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の照明装置。
前記配線は前記光学部品の端面に当接することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の照明装置。
前記光学部品は導光板であることを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
前記配線は前記光学部品の下面に当接することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の照明装置。
前記光学部品は拡散板であることを特徴とする請求項８に記載の照明装置。