JP2020095807A - 面状発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い輝度の光を出射可能であり、かつ放熱効率が高い面状発光装置を提供する。【解決手段】本明細書に開示する面状発光装置は、第１の方向に伸延した基板と、基板上に、第１の方向に沿って配置される複数の発光素子と、を有する線状発光部と、線状発光部から出射される光を入射する入射面、及び、入射面から入射した光を出射する出射面を有する導光板と、を備え、基板は、第１の方向と直交する第２の方向に伸延する伸延部を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、面状発光装置に関する。

従来、液晶パネル装置等の透過型の表示パネル装置、シーリングライト等の照明装置及びデジタルサイネージ等の情報表示装置において、光を面状に発光する面状発光装置が光源として用いられている。

様々な情報を表示する表示パネル装置及び情報表示装置は、太陽の光がある明るい屋外で使用される場合がある。また、照明装置も、広い部屋で用いられる場合には、部屋の隅々まで光を照らすように、高い輝度の光を照射することが求められる場合がある。

例えば、液晶パネル装置等の透過型の表示パネル装置は、高機能携帯端末の表示部として使用されており、様々な環境において使用され得る。

液晶パネル等の透過型の表示パネルを背面から照らす面状発光装置は、透過型表示パネルを背面から照らすのでバックライト装置ともいわれる。

バックライト装置は、液晶パネル等の透過型の表示パネル装置を背面から照らして画像の形成に寄与する。

面状発光装置には、発光装置が発光する光を入射する入射面と入射した光を出射する出射面とがほぼ直交して配置されるエッジ型の面状発光装置と、入射面と出射面とが対向して配置される直下型の面状発光装置とがある。

エッジ型の面状発光装置は、１つ以上の側面を持つ導光板を備え、導光板の１つの側面が発光装置の発光領域と対向して配置される入射面として用いられる。入射面から入射した光は、導光板内を伝搬しながら、入射面に対してほぼ直交して配置される出射面から出射する。１つ以上の側面を持つ導光板は、長辺を形成する側面と短辺を形成する側面とを有するが、入射面として長辺を形成する側面が用いられることが多い。そのため、エッジ型の面状発光装置は、導光板の長手方向に伸延した線状発光部を備える。

例えば、特許文献１の図１には、４個のＬＥＤチップがリードフレームに実装された３個のパッケージと、この３個のパッケージが直線的に取り付けられた長尺状の絶縁基板とを有する線状発光部が示されている。また、特許文献１の図５には、線状発光部を備えたエッジ型の面状照明装置が示されている。

特開２０１０−１４６９３１号公報

近年、屋外等の明るい環境下においても、表示パネル装置の充分な視認性を確保するために、バックライト装置が出射する光の輝度を更に向上することが求められている。

輝度を向上する方法として、線状発光部が有するＬＥＤチップの数を増加することがある。

しかし、特許文献１に記載された線状発光部では、絶縁基板の長さは固定されているので、絶縁基板に取り付けられるパッケージの数を増加することは容易ではない。また、１つのパッケージに実装されるＬＥＤチップの数は、リードフレームの放熱性及び加工精度等の制約を受けるので、実装されるＬＥＤチップの数を大きく増大することも困難である。

照明装置及び情報表示装置においても、表示パネル装置と同様に、面状発光装置の輝度を向上することが求められている。高輝度発光を実現するためには、面状発光装置を構成する発光素子に多くの電流を流す必要があり、その結果、面状発光装置の発熱量も多くなる。そこで、発光素子が発光した際に生じる熱を効率よく外部へ放熱させることが課題となっている。

本明細書では、高い輝度の光を出射可能であり、かつ効率よく放熱可能な面状発光装置を提供することを目的とする。

本明細書に開示する面状発光装置は、第１の方向に伸延した基板と、基板上に、第１の方向に沿って配置される複数の発光素子と、を有する線状発光部と、線状発光部から出射される光を入射する入射面、及び、入射面から入射した光を出射する出射面を有する導光板と、を備え、基板は、第１の方向と直交する第２の方向に伸延する伸延部を有することを特徴とする。

また、面状発光装置において、伸延部は、線状発光部から導光板へ向かう方向とは反対方向に伸延した後方伸延部を含むことが好ましい。

また、面状発光装置において、線状発光部及び導光板を収容するケースをさらに備え、後方伸延部はケースに固定されることが好ましい。

また、面状発光装置において、伸延部は、線状発光部から導光板に向かう方向に伸延する前方伸延部を含むことが好ましい。

また、面状発光装置において、導光板の少なくとも一部は、前方伸延部の少なくとも一部と重なるように配置されることが好ましい。

また、面状発光装置において、複数の発光素子と導光板との間に第１の方向に伸延する蛍光体樹脂をさらに備えることが好ましい。

また、面状発光装置において、複数の発光素子は、第１の方向に配置された発光素子列を第２の方向に複数列配置されてなるようにしてもよい。

また、面状発光装置において、複数の発光素子は、異なる波長の光を発光する複数の種類の発光素子を含むようにしてもよい。

上述した本明細書に開示する面状発光装置は、高い輝度の光を出射可能であり、効率よく放熱可能である。

本明細書に開示する面状発光装置の一実施形態の斜視図である。 本明細書に開示する面状発光装置の一実施形態の分解斜視図である。 本明細書に開示する面状発光装置の一実施形態の要部の平面図である。 本明細書に開示する面状発光装置の一実施形態の線状発光部の拡大平面図である。 本明細書に開示する面状発光装置の一実施形態の線状発光部の全体の平面図である。 （Ａ）は、図１のＡ−Ａ´における断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の要部の拡大図である。 本明細書に開示する面状発光装置の一実施形態の変形例１の斜視図である。 本明細書に開示する面状発光装置の一実施形態の変形例１の分解斜視図である。 本明細書に開示する面状発光装置の一実施形態の変形例１の要部の平面図である。 本明細書に開示する面状発光装置の一実施形態の線状発光部の変形例１の拡大平面図である。 本明細書に開示する面状発光装置の一実施形態の線状発光部の変形例１の全体の平面図である。 （Ａ）は、図６のＢ−Ｂ´線における断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の要部の拡大図である。 （Ａ）は、本明細書に開示する面状発光装置の一実施形態の線状発光部の変形例２の図６のＢ−Ｂ´線に対応する位置おける断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の要部の拡大図である。 本明細書に開示する面状発光装置の一実施形態の変形例３の分解斜視図である。

以下、本明細書で開示する面状発光装置の好ましい一実施形態について、図を参照して説明する。但し、本発明の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。

本明細書では、液晶パネル等の透過型の表示パネルを背面から照らす光源として使用される面状発光装置を例にして以下に説明を行うが、本明細書で開示する面状発光装置の用途はこれに限定されるものではない。例えば、本明細書で開示する面状発光装置は、照明装置及び情報表示装置の光源としても使用され得る。

図１は、本明細書に開示する面状発光装置の一実施形態の斜視図である。図２は、本明細書に開示する面状発光装置の一実施形態の分解斜視図である。図３は、本明細書に開示する面状発光装置の一実施形態の要部の平面図である。図４（Ａ）は、本明細書に開示する面状発光装置の一実施形態の線状発光部の拡大平面図である。図４（Ｂ）は、本明細書に開示する面状発光装置の一実施形態の線状発光部の全体の平面図である。図５（Ａ）は、図１のＡ−Ａ´線における拡大断面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の要部の拡大図である。

本実施形態の面状発光装置１０は、線状発光部１１と、導光板１２と、反射シート１４と、スペーサ１５と、拡散シート１６と、集光シート１７と、反射型偏光板１８と、これらを内部に収納する収納ケース１０ａとを備える。面状発光装置１０は、所定の方向に伸延した扁平な直方体の形状を有する。

収納ケース１０ａは、下ケース１３及び上ケース１９からなる。下ケース１３は、底部１３ａと、３つの側部１３ｃ、１３ｄ、１３ｅを有する。下ケース１３の辺のうち、線状発光部１１側の辺１３ｈ上には線状発光部１１が配置されるため、側部が設けられていない。底部１３ａと、３つの側部１３ｃ、１３ｄ、１３ｅに囲まれて、空間１３ｆが形成される。空間１３ｆの上方は、外部に露出している。

上ケース１９が空間１３ｆを覆うように下ケース１３上に配置されて、収納ケース１０ａが形成される。

下ケース１３の底部１３ａは矩形の形状を有する。導光板１２、反射シート１４、拡散シート１６、集光シート１７、及び反射型偏光板１８のそれぞれの輪郭は、概ね底部１３ａの形状と一致する。

反射シート１４は、底部１３ａ上に配置される。更に、反射シート１４上に、導光板１２、拡散シート１６、集光シート１７、及び反射型偏光板１８が、それぞれの輪郭を概ね一致させて順番に配置される。そして、上ケース１９が、反射型偏光板１８を覆うように、下ケース１３上に配置される。

上ケース１９は、大きな開口部１９ａを有しており、開口部１９ａから反射型偏光板１８が露出する。線状発光部１１が出射した光は、開口部１９ａから外部へ面状に出射される。

導光板１２は、線状発光部１１が出射する光を入射する入射面１２ｂと、入射面１２ｂから入射した光を出射する出射面１２ｄと、出射面１２ｄと対向する反射面１２ａと、入射面１２ｂと対向する対向面１２ｃを有する。導光板１２は、面状発光装置１０の長手方向に伸延した、扁平な直方体の形状を有する。導光板１２は、入射面１２ｂから入射した光を導光しながら進行方向を変化させて、入射面１２ｂと直交する向きを有する出射面１２ｄから出射する。導光板１２は、線状発光部１１が発光する光を伝搬する材料を用いて形成される。導光板１２は、例えば、ポリカーボネート樹脂又はアクリル樹脂等の樹脂を用いて形成される。また、導光板１２は線状発光部１１から高輝度の光を入射し得るので、耐光性の高い材料を用いて形成してもよい。耐光性の高い材料として、例えば、ガラスを用いることができる。

入射面１２ｂは、導光板１２の長手方向に伸延した矩形の形状を有する。

入射面１２ｂの長手方向の両側には、突起部１２ｅが配置される。線状発光部１１は、下ケース１３内において、一対の突起部１２ｅと入射面１２ｂとに囲まれた空間に配置される。

導光板１２の反射面１２ａには、微細な凹凸構造が設けられている。導光板１２内で反射面１２ａに進んだ光は、この凹凸構造により進行方向が出射面１２ｄ側へ変えられて、出射面１２ｄから出射する。

なお、導光板１２の形状は、長手方向に伸延した矩形に限定されるものではない。導光板１２の形状は、面状発光装置１０が組み込まれる装置が出射する光の面形状に対応させて適宜決定され得る。例えば、導光板１２の形状は、正方形、４角形以外の多角形、楕円形であってもよい。また、例えば、面状発光装置１０が、照明装置の光源として用いられる場合には、導光板１２の形状は、円形、楕円形、多角形の形状であってもよい。

線状発光部１１は、面状発光装置１０の長手方向である第１の方向に伸延した、細長い矩形の形状を有する。線状発光部１１は、実装基板１１ｊ及び回路基板１１ｉを有する基板部１１ｄと、複数の発光素子１１ｇと、封止材１１ｂと、コネクタ１１ｃとを有する。

実装基板１１ｊは、細長い矩形の形状を有する。実装基板１１ｊの長手方向である第１の方向は、線状発光部１１の長手方向と一致し、実装基板１１ｊの幅方向は、線状発光部１１及び後方伸延部１１ｘの幅方向と一致する。実装基板１１ｊ（以下、単に「基板」ともいう。）は、第１の方向と直交する第２の方向に伸延する伸延部を有する。また、本実施形態に係る面状発光装置において、伸延部は、線状発光部１１から導光板１２へ向かう方向とは反対方向に伸延した後方伸延部１１ｘを含むことが好ましい。後方伸延部１１ｘは下ケース１３に固定されることがさらに好ましい。実装基板１１ｊは、例えば、アルミニウム等の金属、又はセラミックス等の電気絶縁性の材料を用いて形成される。実装基板１１ｊは、平坦な表面を有し、この平坦な表面上に、長手方向である第１の方向に沿って複数の発光素子１１ｇが配置される。実装基板１１ｊの表面が平坦であることは、複数の発光素子１１ｇが高い密度で実装基板１１ｊ上に配置される観点から好ましい。

例えば、実装基板１１ｊの厚さを約０．９ｍｍとすることができる。

回路基板１１ｉは、実装基板１１ｊ上に配置される。回路基板１１ｉの長手方向は、線状発光部１１の長手方向と一致し、回路基板１１ｉの幅方向は、コネクタ１１ｃが配置された領域周辺では線状発光部１１の幅方向と一致する。回路基板１１ｉは、長手方向である第１の方向に沿って細長い開口部１１оを有し、開口部１１оから実装基板１１ｊの平坦な表面が露出する。回路基板１１ｉは、接着シート等の接着材によって実装基板１１ｊ上に貼り付けられる。回路基板１１ｉは、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂又はポリエステル樹脂等の電気絶縁性の樹脂を用いて形成される。

図４（Ａ）に示すように、回路基板１１ｉの表面には、開口部１１оを挟むように、一対の配線部２０、２１が配置される。一対の配線部２０、２１は、回路基板１１ｉの長手方向に伸延するように、回路基板１１ｉの幅方向に間隔を開けて配置される。配線部２０、２１は、例えば、金又は銅等の導電体が、回路基板１１ｉ上にパターニングされて形成される。

配線部２０、２１の間には、複数の発光素子１１ｇが、線状発光部１１の長手方向である第１の方向に沿って配置される。

配線部２０、２１における第１端部１１ｍ側の端部には、コネクタ１１ｃが配置される。コネクタ１１ｃは、外部電源（図示せず）から供給される電力を配線部２０、２１に供給する。また、回路基板１１ｉにおける第１端部１１ｍ側には、コネクタ１１ｃを、ハンダ等を用いて回路基板１１ｉに接合するための接合パッド（図示せず）が配置される。

図４（Ａ）に示すように、配線部２０及び配線部２１における第２端部１１ｎ側の端部２０ａ、２１ａ同士は、ツェナーダイオード２３を介して電気的に接続される。ツェナーダイオード２３は、複数の発光素子１１ｇに対して過電圧が印加されることを防止する。

コネクタ１１ｃには、外部電源からケーブル２５を介して電力が供給される。コネクタ１１ｃは、収納ケース１０ａの外部に配置される。コネクタ１１ｃに接続されるケーブル２５は、外部へ延出可能である。

回路基板１１ｉ及び配線部２０、２１は、コネクタ１１ｃが配置される領域を除いて、絶縁性の膜であるソルダレジスト１１ｋによって覆われて保護される。

発光素子１１ｇは、例えば、矩形上に形成された青色系の半導体発光素子である。発光素子１１ｇは、例えば、ＬＥＤダイである。ＬＥＤダイは、発光ダイオードのダイにカソード端子及びアノード端子が電気的に接続された素子である。複数の発光素子１１ｇが、回路基板１１ｉの開口部１１о内の実装基板１１ｊ上に、線状発光部１１の長手方向である第１の方向に沿って直線状に配置される。複数の発光素子１１ｇは、線状発光部１１の長手方向に並ぶ発光素子列１１ｐを形成する。発光素子１１ｇは、その上面が実装基板１１ｊの表面と平行に配置されることが好ましい。発光素子１１ｇは、例えば、実装基板１１ｊ上にダイボンドにより接着される。発光素子１１ｇとして、例えば発光波長域が４４０〜４５５ｎｍのＩｎＧａＮ系化合物半導体等を用いることができる。図４（Ａ）に示す例では、矩形の発光素子１１ｇは、辺同士を互いに対向させて実装基板１１ｊ上に配置されているが、発光素子１１ｇを４５度回転させて、互いの頂点同士を対向させるように、発光素子１１ｇを実装基板１１ｊ上に配置してもよい。

発光素子１１ｇが、実装基板１１ｊ上に直接配置されることにより、発光する発光素子１１ｇが生じる熱を実装基板１１ｊに効率よく伝達できる。実装基板１１ｊは、第１の方向と直交する第２の方向に伸延する伸延部を有するため、伸延部を構成する実装基板１１ｊから発光素子１１ｇで生じた熱を効率よく外部へ放熱することができる。

また、本実施形態に係る面状発光装置において、伸延部は、線状発光部１１から導光板１２へ向かう方向とは反対方向に伸延した後方伸延部１１ｘを含んでおり、後方伸延部１１ｘを収納ケース１０ａの外部に配置することにより、発光素子１１ｇで生じた熱をさらに効率よく外部へ放熱することができる。

さらに、後方伸延部１１ｘを下ケース１３に固定することにより、発光素子１１ｇで生じた熱を、下ケース１３を介して外部へ放熱することができるため、さらに放熱効率を向上させることができる。

このように放熱効率を向上させることにより、発光素子１１ｇの温度が上昇することが抑制される。このように線状発光部１１が発光素子１１ｇから生じる熱を効率よく放熱できることは、発光素子１１ｇを高い密度で、実装基板１１ｊ上に配置する観点からも好ましい。

発光素子１１ｇは、カソード端子Ｋ及びアノード端子Ａを有する。近接する発光素子１１ｇ同士は、カソード端子Ｋとアノード端子Ａとが、ワイヤ１１ｈを用いて互いに電気的に接続される。複数の発光素子１１ｇが、電気的に接続されて１つの列を形成する。各列の両端に位置する発光素子１１ｇのカソード端子Ｋ又はアノード端子Ａは、ワイヤ１１ｈを介して配線部２０、２１と電気的に接続される。本実施形態では、８個の発光素子１１ｇが直列に接続された２６列が、配線部２０、２１の間に並列に接続されている。即ち、線状発光部１１の発光素子列１１ｐは、２０８個の発光素子１１ｇを有する。なお、ワイヤ１１ｈは、封止材１１ｂにより封止されているが、図では、分りやすくするために、実線で示している。

外部電源からコネクタ１１ｃを介して、配線部２０、２１に直流電圧が印加されることによって、発光素子１１ｇは発光する。

線状発光部１１では、複数の発光素子１１ｇが実装基板１１ｊ上に直接配置されるので、線状発光部１１の長手方向において、単位長さあたりに多数の発光素子１１ｇを配置することが可能となる。

１列あたりに配置される発光素子１１ｇの数は、駆動回路の出力電圧に応じて適宜決定され得る。また、線状発光部１１に配置される列の数は、面状発光装置１０に求められる輝度に応じて適宜決定され得る。

例えば、発光素子１１ｇを平面視した寸法は、約０．６ｍｍ×０．６ｍｍとすることができる。また、隣接する発光素子１１ｇの間隔を、約１．４ｍｍとすることができる。発光素子１１ｇが配置される実装基板１１ｊの表面が平坦であれば、隣接する発光素子１１ｇの間隔を、約０．１ｍｍ程度にすることも可能である。

樹脂枠３０は、直線状に配置される複数の発光素子１１ｇ、回路基板１１ｉの開口部１１о、及び配線２０及び２１に沿って配置される。複数の発光素子１１ｇの側方の３面および上面は、樹脂枠３０によって覆われている。樹脂枠３０によって覆われていない側方の１面が複数の発光素子１１ｇの出射口であり、ここから、線状発光部１１は、図５（Ａ）に矢印Ｌで示したように光を出射する。樹脂枠３０の長手方向は、線状発光部１１の長手方向と一致する。樹脂枠３０の幅方向は、線状発光部１１の配線部２０及び２１、並びに開口部１１ｏを覆うのに十分な幅を有することが好ましい。

樹脂枠３０は、複数の発光素子１１ｇによる出射光を封止材１１ｂの側に反射させる内側の白色樹脂層と、外部への光の透過を防止する外側の黒色樹脂層との２層構造を有することが好ましい。線状発光部１１では、白色樹脂層があることにより、複数の発光素子１１ｇからの光は白色樹脂層で出射口側に反射し効率よく光を出射することができる。また、白色樹脂層だけでは、樹脂枠３０を透過して側面から光が漏れるおそれがあるが、線状発光部１１では、白色樹脂層の外側にさらに黒色樹脂層があることにより、外部に光が漏れにくくなるので、発光効率を向上させることができる。

封止材１１ｂは、樹脂枠３０内の回路基板１１ｉ及び実装基板１１ｊ上に充填されて、複数の発光素子１１ｇの全体を一体に被覆し保護（封止）する。

発光素子１１ｇから樹脂枠３０に向けて出射された光は、樹脂枠３０の内側の表面で反射されて導光板１２側へ出射される。

封止材１１ｂは、複数の発光素子１１ｇを封止するために樹脂枠３０の内側で回路基板１１ｉ及び実装基板１１ｊ上に配置される。封止材１１ｂは、複数の発光素子１１ｇに基づいて生成される光に対して透光性を有する樹脂に蛍光体が含有された部材である。複数の発光素子１１ｇに基づいて生成される光は、発光素子１１ｇが出射する光と、蛍光体により波長変換された光を含む。蛍光体は、発光素子１１ｇが出射した青色光を吸収して黄色光に波長変換する、例えばＹＡＧ（ｙｔｔｒｉｕｍ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｇａｒｎｅｔ）等の粒子状の蛍光体材料である。青色光と蛍光体により波長変換された黄色光とが混合されることにより白色光が得られる。封止材１１ｂは、例えば、エポキシ樹脂又はシリコン樹脂等の樹脂に蛍光体が含有させて形成することができる。封止材１１ｂは、青色光を吸収して他の色の光（赤色、緑色等）に波長変換する蛍光体を有していてもよい。また、封止材１１ｂは、蛍光体を有していなくてもよい。

枠体１１ａに囲まれた封止材１１ｂの表面は、光を出射する発光領域１１ｌを形成する。

反射シート１４は、導光板１２の反射面１２ａから出射した光を、反射面１２ａ側に向かって反射する。反射シート１４は、例えば、光反射機能を有する金属板、フィルム、箔、銀蒸着膜が形成されたフィルム、アルミニウム蒸着膜が形成されたフィルム、又は白色シート等を用いることができる。

反射シート１４の厚さは、例えば、約０．２ｍｍとすることができる。

拡散シート１６は、導光板１２の出射面１２ｄから出射した光が拡散しながら透過する。拡散シート１６は、例えば、ポリカーボネート樹脂又はアクリル樹脂等の樹脂にシリカ粒子等を分散して形成される。

拡散シート１６の厚さは、例えば、約０．１ｍｍとすることができる。

集光シート１７は、拡散シート１６から入射した光の配光分布を調整して、反射型偏光板１８に向かって出射する。集光シート１７は、反射型偏光板１８側の面に微小な集光群を有する。集光シート１７として、例えばプリズムシートを用いることができる。

集光シート１７の厚さは、例えば、約０．２ｍｍとすることができる。

反射型偏光板１８は、集光シート１７から入射した光のＳ成分及びＰ成分の中の何れか一方の成分を透過し、他方の成分を反射する。反射された成分の光は、反射シート１４側に向かって進行した後、再度反射型偏光板１８に入射するまでの間に反射型偏光板１８を透過する成分の光に変換される。反射型偏光板１８は、例えば、樹脂により形成される多層膜構造を有する。

反射型偏光板１８の厚さは、例えば、約０．４ｍｍとすることができる。

なお、導光板１２上に配置されるシートは、上述した例に限定されるものではない。例えば、面状発光装置１０が、一般の照明装置の光源として使用される場合、導光板１２上に、第１の拡散シートと、第２の拡散シートとを順番に配置してもよい。また、面状発光装置１０が、大型のディスプレイ装置の光源として使用される場合、導光板１２上に、第１の拡散シートと、第２の拡散シートと、集光シートとを順番に配置してもよい。また、面状発光装置１０が、大型、中型又は小型のディスプレイ装置の光源として使用される場合、導光板１２上に、拡散シートと、集光シートとを順番に配置してもよい。また、面状発光装置１０が、小型のディスプレイ装置の光源として使用される場合、導光板１２上に、拡散シートと、第１の集光シートと、第２の集光シートを順番に配置してもよい。

図３は、下ケース１３と、下ケース１３内に配置された反射シート１４と、導光板１２と、線状発光部１１と、スペーサ１５とを示す平面図である。

図２に示すように、線状発光部１１は、その長手方向を、下ケース１３の長手方向と一致させて、接着材（図示せず）を介して、下ケース１３の底面１３ａ上に固定される。あるいは、線状発光部１１の後方伸延部１１ｘと下ケース１３とをネジ等の締結部材により固定するようにしてもよい。接着材は、高い熱伝導性を有することが好ましい。なお、接着材は、線状発光部１１の長手方向の全体にわたって配置されていなくてもよい。この場合、接着材が配置されていない線状発光部１１と底面側部１３ａとの間に熱伝導グリースを配置してもよい。また、線状発光部１１における実装基板１１ｊの裏面に凹凸を形成して、接着材との接着強度を高めてもよい。実装基板１１ｊの裏面の凹凸は、例えば、サンドブラスト等の機械的処理、エッチング等の化学的処理又はプラズマ等の物理的処理を用いて形成される。

導光板１２は、その入射面１２ｂが、線状発光部１１の出射口と対向するように、下ケース１３の空間１３ｆに収納される（図５（Ａ）及び図５（Ｂ）参照）。また、導光板１２は、一対の突起部１２ｅが、線状発光部１１の長手方向の第１端部１１ｍ及び第２端部１１ｎと当接するように、下ケース１３の空間１３ｆに配置される。

導光板１２の対向面１２ｃにおける長手方向の両端部と、下ケース１３の側部１３ｃとの間には弾性を有するスペーサ１５が配置される。導光板１２は、対向面１２ｃにおける長手方向の両端部がスペーサ１５によって、線状発光部１１側に押圧される。これにより、導光板１２における一対の突起部１２ｅが、線状発光部１１の長手方向の第１端部１１ｍ及び第２端部１１ｎを押圧することにより、導光板１２が下ケース１３の空間１３ｆ内に固定される。

次に、上述した本実施形態の面状発光装置１０の動作について、以下に説明する。

外部電力がコネクタ１１ｃに供給されて、線状発光部１１の発光素子１１ｇは発光する。図５（Ａ）に示すように、線状発光部１１から樹脂枠３０に向けて出射された光は、樹脂枠３０の内側の表面で反射されて導光板１２側へ出射され、導光板１２の入射面１２ｂへ入射する。

線状発光部１１から出射した光の一部は、導光板１２の入射面１２ｂへ向かう。また、線状発光部１１から出射した多くの光は、樹脂枠３０に向かって進行する。樹脂枠３０に向かった光は、樹脂枠３０の表面で反射して、導光板１２の入射面１２ｂへ向かう。このように、樹脂枠３０に向かった光は、導光板１２の入射面１２ｂへ向かうように導光される。

導光板１２の入射面１２ｂへ入射した光は、導光板１２を対向面１２ｃ側に向かって進行しながら、徐々に出射面１２ｄから拡散シート１６へ向かって出射する。また、一部の光は、反射シート１４により反射されて、出射面１２ｄから拡散シート１６へ向かって出射する。これにより、線状発光部１１が線状に発光した光は、導光板１２の出射面１２ｄから面状に出射する光に変換される。

導光板１２の出射面１２ｄから面状に出射する光は、拡散シート１６、集光シート１７及び反射型偏光板１８を透過して、面状発光装置１０の外部へ出射される。

上述した本実施形態の面状発光装置によれば、複数の発光素子が高い密度で配置される線状発光部を備えるので、高い輝度の面状の光を出射可能である。さらに、本実施形態の面状発光装置を構成する線状発光部は、線状発光部から導光板へ向かう方向とは反対方向に伸延した後方伸延部を有しており、発光素子で生じた熱を後方伸延部から効率よく外部へ放熱することができる。

次に、上述した本実施形態の面状発光装置が備える線状発光部の変形例１について、図６〜図１０（Ｂ）を参照しながら、以下に説明する。

図６は、本明細書に開示する面状発光装置の一実施形態の変形例１の斜視図である。図７は、本明細書に開示する面状発光装置の一実施形態の変形例１の分解斜視図である。図８は、本明細書に開示する面状発光装置の一実施形態の変形例１の要部の平面図である。図９（Ａ）は、本明細書に開示する面状発光装置の一実施形態の線状発光部の変形例１の拡大平面図である。図９（Ｂ）は、本明細書に開示する面状発光装置の一実施形態の線状発光部の変形例１の全体の平面図である。図１０（Ａ）は、図６のＢ−Ｂ´線における断面図である。図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の要部の拡大図である。

本変形例の面状発光装置を構成する線状発光部３１は、第１の方向に伸延した基板である実装基板１１ｊと、実装基板１１ｊ上に、第１の方向に沿って配置される複数の発光素子１１ｇと、線状発光部から出射される光を入射する入射面、及び、入射面から入射した光を出射する出射面を有する導光板１２と、を有する。線状発光部３１において、実装基板１１ｊは、第１の方向と直交する第２の方向に伸延する伸延部を有する。本実施例において、伸延部は、線状発光部１１から導光板１２に向かう方向に伸延する前方伸延部１１ｙを含む。

線状発光部３１は、前方伸延部１１ｙを含めた全体が側部１３ｂを含んだ下ケース１３の空間１３ｆに収容される。ただし、コネクタ１１ｃを導光板１２とは反対側に配置するために、コネクタ１１ｃを配置するための突出部１１ｚを下ケース１３から外部へ突出させるようにしてもよい。

また、本変形例に係る面状発光装置において、伸延部は、線状発光部３１から導光板１２へ向かう方向に伸延した前方伸延部１１ｙを含んでおり、前方伸延部１１ｙを下ケース１３に固定することにより、発光素子１１ｇで生じた熱を、下ケース１３を介して外部へ放熱することができるため、放熱効率を向上させることができる。

導光板１２の少なくとも一部は、前方伸延部１１ｙの少なくとも一部と重なるように配置されることが好ましい。前方伸延部１１ｙを構成する実装基板１１ｊを反射率が高い材質で構成することにより、導光板１２から下ケース１３の底部１３ａに向かう光を前方伸延部１１ｙで反射させることができるため、反射シート１４を省くことができる。

線状発光部３１の配線２０、２１に電力を供給するためのコネクタ１１ｃは、線状発光部３１から導光板１２とは反対側に突出した突出部１１ｚに配置することができる。突出部１１ｚを収納ケース１０ａの外部に配置するために、図７に示すように、下ケース１３の側部１３ｂの一部に切欠き部１３ｉを設けるようにしてもよい。

ただし、このような例には限られず、上記実施形態のように、後方伸延部１１ｘをさらに設けて、後方伸延部１１ｘ上にコネクタ１１ｃを配置するようにしてもよい。

本変形例に係る面状発光装置によれば、線状発光部３１と導光板１２とを同一平面上に配置することができるため、製造時の組み込み工程を容易に実行することができる。

次に、本実施形態の面状発光装置が備える線状発光部の変形例２について説明する。図１１（Ａ）は、本明細書に開示する面状発光装置の一実施形態の線状発光部の変形例２の断面図であって、変形例１に係る線状発光部の図６のＢ−Ｂ´線に対応する位置における断面図である。図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）の要部の拡大図である。

本変形例の線状発光部４１は、複数の発光素子１１ｇと導光板１２との間に第１の方向に伸延する蛍光体樹脂４２をさらに備える点を特徴としている。

さらに、図１１（Ｂ）に示すように、複数の発光素子１１ｇを覆う樹脂４０及び導光板４３を一体成形した後に、複数の発光素子１１ｇと導光板４３との間に第１の方向に沿ってハーフダイシングを行って溝を形成し、この溝に蛍光体樹脂を配置するようにしてもよい。このような構成とすることにより、蛍光体樹脂を容易に配置することができる。

次に、本実施形態の面状発光装置が備える線状発光部の変形例３について説明する。図１２に本明細書に開示する面状発光装置の一実施形態の変形例３の分解斜視図を示す。本変形例に係る面状発光装置を構成する線状発光部５１は、変形例２に係る線状発光部と同様に、線状発光部５１から導光板１２に向かう方向に伸延する前方伸延部１１ｙを含み、前方伸延部１１ｙの一部が折り曲げられて導光板１２を収容するケースを構成する点を特徴としている。

図１２に示すように、線状発光部５１の前方伸延部１１ｙは、底部５１ａ、側部５１ｃ、５１ｄ、５１ｅにより空間５１ｆを構成することができる。この空間５１ｆに導光板１２を収容することにより、下ケースを省くことができる。

また、変形例１と同様に、前方伸延部１１ｙを反射率の高い材質を用いることにより、導光板１２から前方伸延部１１ｙに向かう光を出射面１２ｄ側に反射することができるため、反射シートを省略することができる。

本発明では、上述した実施形態の面状発光装置は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。また、一の変形例が有する構成要件は、他の変形例にも適宜適用することができる。

例えば、複数の発光素子は、第１の方向に配置された発光素子列を第２の方向に複数列配置されてなるように構成してもよい。

また、上述した実施形態では、面状発光装置は、液晶パネル等の透過型の表示パネルを背面から照らす光源として使用されていたが、本発明で開示する面状発光装置の用途はこれに限定されるものではない。本発明で開示する面状発光装置は、面状に発光する光源として利用可能である。例えば、本発明で開示する面状発光装置は、照明装置及び情報表示装置を含む面状に発光する光源を利用する装置において使用可能である。

また、上述した実施形態では、面状発光装置は、エッジ型のバックライト装置であったが、面状発光装置は、直下型のバックライト装置であってもよい。この場合、面状発光装置は、複数の線状発光部を備えており、複数の線状発光部は、幅方向に並べて配置され得る。

また、上述した実施形態では、線状発光部は、同じ波長の光を発光する発光素子を有していたが、線状発光部は、異なる波長の光を発光する複数の種類の発光素子を有していてもよい。例えば、線状発光部は、封止材に含まれる蛍光体により波長変換が行われない赤外線を発光する発光素子を有していてもよい。この場合、発光素子が発光する赤外線は、他の波長の光と共に導光板を伝搬して面状発光装置から出射される。面状発光装置から出射される赤外線を、例えば、虹彩認識等の生体認証を行うために利用してもよい。

１０ 面状発光装置
１０ａ 収納ケース
１１、３１、４１、５１ 線状発光部
１１ｂ 封止材
１１ｃ コネクタ
１１ｄ 基板部
１１ｇ 発光素子
１１ｈ ワイヤ
１１ｉ 回路基板
１１ｊ 実装基板
１１ｋ ソルダレジスト
１１ｌ 発光領域
１１ｍ 第１端部
１１ｎ 第２端部
１１о 開口部
１１ｐ 発光素子列
１１ｘ 後方伸延部
１１ｙ 前方伸延部
１１ｚ 突出部
１２ 導光板
１２ａ 反射面
１２ｂ 入射面
１２ｃ 対向面
１２ｄ 出射面
１２ｅ 突起部
１３ 下ケース
１３ａ 底部
１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ 側部
１３ｆ 空間
１４ 反射シート
１５ スペーサ
１６ 拡散シート
１７ 集光シート
１８ 反射型偏光板
１９ 上ケース
２０ 配線部
２０ａ 端部
２１ 配線部
２１ａ 端部
２３ ツェナーダイオード
２５ ケーブル
３０ 樹脂枠
４２ 蛍光体樹脂

Claims (8)

1. 第１の方向に伸延した基板と、
   前記基板上に、前記第１の方向に沿って配置される複数の発光素子と、を有する線状発光部と、
   前記線状発光部から出射される光を入射する入射面、及び、前記入射面から入射した光を出射する出射面を有する導光板と、
   を備え、
   前記基板は、前記第１の方向と直交する第２の方向に伸延する伸延部を有する、
   ことを特徴とする面状発光装置。
2. 前記伸延部は、前記線状発光部から前記導光板へ向かう方向とは反対方向に伸延した後方伸延部を含む、請求項１に記載の面状発光装置。
3. 前記線状発光部及び前記導光板を収容するケースをさらに備え、
   前記後方伸延部は前記ケースに固定される、請求項２に記載の面状発光装置。
4. 前記伸延部は、前記線状発光部から前記導光板に向かう方向に伸延する前方伸延部を含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の面状発光装置。
5. 前記導光板の少なくとも一部は、前記前方伸延部の少なくとも一部と重なるように配置される、請求項４に記載の面状発光装置。
6. 前記複数の発光素子と前記導光板との間に前記第１の方向に伸延する蛍光体樹脂をさらに備える、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の面状発光装置。
7. 前記複数の発光素子は、前記第１の方向に配置された発光素子列を前記第２の方向に複数列配置されてなる、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の面状発光装置。
8. 前記複数の発光素子は、異なる波長の光を発光する複数の種類の発光素子を含む、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の面状発光装置。

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