JP4573128B2

JP4573128B2 - 面状照明装置

Info

Publication number: JP4573128B2
Application number: JP2006069209A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　　誠
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 2006-03-14
Filing date: 2006-03-14
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2026-03-14
Also published as: US20070217202A1; JP2007250255A

Description

本発明は、サイドライト方式の面状照明装置に関し、特に、液晶表示装置の照明手段として用いられる面状照明装置に関するものである。

携帯電話等に用いられる液晶表示装置用の補助光源には、導光板の側端面に一次光源を配置したサイドライト方式の面状照明装置が主として使用されている（以下、一次光源が配置された側端面を入光面ともいう）。サイドライト方式の面状照明装置の一次光源として、従来は冷陰極ランプが使用されていたが、現在では、冷陰極ランプと比較して取扱い性に優れ、小型化が容易であり、対衝撃性に優れた白色ＬＥＤ等の点状光源が多用されている。このような点状光源を用いた面状照明装置の適用分野は拡大する傾向にあり、携帯電話等に搭載される小型の液晶表示装置に限らず、例えば、比較的表示サイズが大きい車載ナビゲータに用いられる液晶表示装置の補助光源としての適用も検討されるようになってきている。

このような照明エリアの拡大に対応するためには、点状光源に供給する電流を増大し、それによって、点状光源１個当たりの出射光量を増大することが望ましい。しかしながら、点状光源に供給する電流が増大すると、発光に伴って発生する熱量も増大し、その発熱による温度上昇のため点状光源の発光効率が低下するという問題が生じる。

このため、点状光源から発生した熱を有効に外部に逃がす方法が種々検討されており、例えば、図８に示した面状照明装置１のように、導光板２と、フレキシブルプリント基板４に実装されて導光板２の側端面２ａに配置される点状光源３と、それらを一体に保持するフレーム５とを有する面状照明装置において、フレーム５を構成する材料にアルミニウム等の熱伝導性に優れた金属材料を用いた構成が提案されている。図８に示した面状照明装置１では、導光板２をフレーム５の底部５ｂに載置し、また、ＦＰＣ４の裏面をフレーム５の側壁５ａに固着することによって、ＬＥＤ３から発生する熱を、放熱板として機能するフレーム（以下、放熱板ともいう）５から効率的に放熱することが図られている。

また、図９に示すように、熱伝導性に優れた材料を点状光源の側面に直接接触させる構成も提案されている（例えば、特許文献１参照）。図９に示す液晶表示装置１００は、液晶表示素子１１０と、液晶表示素子１１０の背面側に設けられた面状照明装置１２０とを含んでおり、面状照明装置１２０は、フレキシブルプリント配線板１２４上に実装されたＬＥＤ１２１と、導光板１２２と、金属性のシャーシ１２３とを備えている。この面状照明装置１２０では、金属製のシャーシ１２３が、ＬＥＤ１２１の発光面１２１ａに対向する発光裏面１２１ｂと下面１２１ｃとに直接接触することによって、ＬＥＤ１２１の熱を金属性のシャーシ１２３に伝導させることが図られている。

特開２００４−１８６００４号公報（〔図２〕、〔００３７〕）

しかしながら、図９に示すような構成では、ＬＥＤ１２１の発光裏面１２１ｂおよび下面１２１ｃ以外の面、すなわち、側面１２１ｄ、および、側面１２１ｄの（図示されていない）裏面側の側面は、シャーシ１２３に接触しておらず、空気層に接触しているのみである。この点に関して、特許文献１には、シャーシ１２３がＬＥＤ１２１の発光裏面１２１ｂおよび下面１２１ｃ以外の側面と接触してもよいことが記載されているものの、その具体的構成は開示されていない。

したがって、図９に示したような従来の放熱構造では、ＬＥＤ等の点状光源の熱を効率的に放熱するための放熱経路は十分とはいえず、直接的な放熱面積も不足していた。特に、大電流タイプのＬＥＤを点状光源に用いる場合には、ＬＥＤのパッケージからの放熱量も増大するため、かかる問題はより顕著となる。ＬＥＤからの熱を効率的に放熱する別の手段として、アルミニウムもしくは銅を使用した金属基板を用いることも可能であるが、このような金属基板は、配線パターンや外形の設計に対する制約が多い上、面状照明装置の薄型化が困難になるといった問題もある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、プリント基板の導体パターンを放熱経路として有効に活用しつつ、点状光源から発生する熱を、その側面から効率的に放熱することを可能とした面状照明装置を提供することにある。

上記課題を解決するための、本発明に係る面状照明装置は、導光板と、該導光板の側端面に配置される１つまたは複数の点状光源と、該点状光源が実装されるプリント基板と、該プリント基板を保持する放熱板とを有する面状照明装置において、前記１つまたは複数の前記点状光源の側面は、それぞれ個別の熱伝導リングによって覆われ、該熱伝導リングは、前記プリント基板の導体パターンに接合されており、前記導体パターンは、前記プリント基板の基材の表面に形成された第１の導体パターンと、前記基材の裏面に形成された第２の導体パターンとを含み、前記点状光源は、前記第１の導体パターンに形成された電極パッド上に実装されると共に、前記プリント基板の裏面側が前記放熱板に固着され、前記熱伝導リングから前記放熱板へと至る放熱経路に、前記熱伝導リングと前記第２の導体パターンとを前記基材を介することなく結合する伝熱経路が含まれることを特徴とする。

本発明によれば、１つまたは複数の点状光源の側面を、それぞれ個別の熱伝導リングによって覆い、その熱伝導リングを、プリント基板の導体パターンに接合する構成としたことによって、点状光源の側面から、熱伝導リング、プリント基板の導体パターンを経て、このプリント基板を保持する放熱板へと至る放熱経路が形成される。これによって、点状光源の側面から放散される熱を、効率的に放熱板に導くことが可能となり、点状光源から発生する熱の放熱性の向上に寄与するものである。また、本発明は、複数の点状光源の側面を、それぞれ個別の熱伝導リングによって覆うものであるため、面状照明装置の光源部が複数の点状光源を含む場合でも、それらの点状光源の配列形態によることなく、容易に個々の点状光源の全側面を覆うことが可能となり、そのような光源部の放熱性を向上させるために有利なものである。また、プリント基板の導体パターンを放熱経路として有効に活用することから、例えばフレキシブルプリント基板等の従来のプリント基板を使用しながら、放熱性の向上を達成することができる。

さらに、プリント基板の２層構造の導体パターンを放熱経路として有効に活用して、点状光源から発生する熱の放熱性を向上させることができる。

本発明の一態様において、前記プリント基板の表面側に、前記第２の導体パターンの一部を露出させる開口部が設けられており、前記伝熱経路は、前記熱伝導リングを、前記第２の導体パターンの前記開口部から露出する部分に接合することにより形成されるものである。

この構成によれば、熱伝導リングを第２の導体パターンに接合することにより、熱伝導リングと第２の導体パターンとを、比較的短くかつ断面積の大きな（したがって、熱抵抗の小さい）伝熱経路により直接的に結合するものとなるため、放熱性のさらなる向上に寄与するものである。

また、本発明の一態様において、前記熱伝導リングは、前記第１の導体パターンに形成されたパッド部に接合されており、前記伝熱経路は、前記パッド部に、前記第２の導体パターンと連結するスルーホールを設けることにより形成されるものである。

この構成では、第１の導体パターンに形成されるパッド部に、第２の導体パターンと連結するスルーホールを設けることによって、熱伝導リングと第２の導体パターンとを基材を介することなく結合する伝熱経路が形成されると共に、熱伝導リングを接合するためのパッド部を、点状光源を実装する電極パッドと同じ第１の導体パターンに形成することで、熱伝導リングの導体パターンへの接合を容易に実施することが可能となる。

また、本発明の一態様において、前記熱伝導リングは、間隙を介して対向する２体の部材から構成されるものであってもよい。その際、前記熱伝導リングを構成する前記２体の部材は、前記導体パターンの、前記点状光源を実装する２つの電極パッドの一方に連続する部分と他方に連続する部分に、それぞれ接合されるものであってもよい。

熱伝導リングを２体の部材から構成することによって、熱伝導リングのプリント基板への実装に際して、熱伝導リングと点状光源の側面との密着性を高めることが可能となり、それによって、点状光源から熱伝導リングへの熱伝導性を向上させることができる。また、この場合には、熱伝導リングを構成する２体の部材間の間隙により、それらの部材間の電気的絶縁性が確保されるため、点状光源用の電極パッドと熱伝導リングを接合するためのパッド部とを共用することが可能となり、本願発明の実施に要するプリント基板の構成を単純化すると共に、その配線スペースを有効に活用することができる。

また、好ましくは、前記熱伝導リングは、銅系材料により形成され、前記導体パターンに半田接合されているものであり、その際、前記熱伝導リングの前記導体パターンへの接合は、前記点状光源の前記プリント基板への実装時に実施されることが好ましい。

例えば真鍮等の銅系材料は、高い熱伝導性を有することに加えて、比較的安価であってかつ良好な加工性を有するため、本発明に係る熱伝導リングの材料として好適なものである。さらに、熱伝導リングを銅系材料により形成することによって、熱伝導リングと導体パターンとの接合を半田付けにより好適に実施することが可能になる。このことにより、熱伝導リングの導体パターンへの接合を、点状光源のプリント基板への実装時に実施することが可能となり、良好な組立て性を得ることができる。また、熱伝導リングと導体パターンとの接合を高熱伝導性の半田層により実施することで、放熱性の向上にも寄与することとなる。

本発明は、このように構成したので、プリント基板の導体パターンを放熱経路として有効に活用しつつ、点状光源から発生する熱を、その側面から効率的に放熱可能な面状照明装置を提供でき、その結果として、面状照明装置を、薄型かつ小型に維持しながら、高輝度化することが可能となる。本発明に係る面状照明装置における放熱構造は、特に、大電流タイプのＬＥＤを用いた面状照明装置に対して、好適に適用されるものである。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明するが、各図面は説明のためのものであり、必ずしも実際の形状、寸法を正確に反映するものではない。また、本発明に係る面状照明装置は、図８に示す面状照明装置１とその基本的な構成は同一であるため、重複する部分の説明は省略し、本発明の主要な特徴部分である光源部分の構成について詳述する。その際、図８に示す面状照明装置１と同一の構成要素には同一の符号を付して参照する。

まず、図１〜図３を参照して、本発明に係る面状照明装置の第１の実施形態を説明する。
ここで、図１は、ＦＰＣ１０の要部を示す上面図、図２は、本実施形態における熱伝導リング１１を示す図であり、図３は、ＦＰＣ１０を放熱板５と共に示す断面図である。
なお、本発明に係る熱伝導リングは、以下に説明するように、使用する点状光源の側面によって構成される外形に沿った形状を有しているものであり、本明細書で使用される「リング」という用語は、必ずしも円環状であることを意味するものではない。

本発明の第１の実施形態におけるプリント基板である両面フレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣという）１０は、図１（ｂ）および図３に示すように、ポリイミド等からなるベースフィルム（基材）６と、ベースフィルム６の両主面上に積層された銅箔等をパターニングして形成される第１および第２の導体パターン７Ｆ、７Ｒと、それぞれの導体パターン７Ｆ、７Ｒを覆うように積層されたポリイミド等からなるカバーフィルム８Ｆ、８Ｒを備えている。

ＦＰＣ１０の表面１０Ｆ側の第１の導体パターン７Ｆには、ＦＰＣ１０上に本実施形態における点状光源であるＬＥＤ３を実装するための電極パッド１６ａ、１６ｂが形成されている。また、ＦＰＣ１０には、ベースフィルム６の、後述する所定の位置に開口部１４、１４が設けられ、裏面１０Ｒ側の第２の導体パターン７Ｒは、少なくとも開口部１４、１４直下の部分１７、１７を残すようにパターニングされている。カバーフィルム８Ｆは、少なくとも電極パッド１６ａ、１６ｂ、および、ベースフィルム６の開口部１４、１４を被覆しないように形成されており、これによって、電極パッド１６ａ、１６ｂと共に、第２の導体パターン７Ｒの開口部１４、１４直下の部分１７が、ＦＰＣ１０の表側１０Ｆに露出する。この部分１７、１７は、後述するように、熱伝導リング１１を第２の導体パターン７Ｒに接合するためのパッド部となるものである。

図１（ｃ）および図３に示すように、ＬＥＤ３は、光出射用の窓４が設けられた発光面３ａと、ＦＰＣ１０への実装面３ｂとを有しており、本明細書では、発光面３ａと実装面３ｂとを除いた面を、ＬＥＤの側面というものとする。本実施形態において、ＬＥＤ３は、４つの側面３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆを備えており、発光面３ａを頂面、実装面３ｂを底面とする略直方体状に構成されている。また、ＬＥＤ３の実装面３ｂには、その側面３ｄ側および側面３ｆ側に、それぞれ側面３ｄおよび側面３ｆに沿って延在する一対の電極端子４ａ、４ｂが設けられており、ＬＥＤ３のＦＰＣ１０への実装に際して、これらの電極端子４ａ、４ｂは、それぞれの電極パッド１６ａ、１６ｂに半田１８、１８により接合されるものである。

本実施形態における熱伝導リング１１は、図２に示すような一体の部材として形成される。この熱伝導リング１１は、図１（ａ）に示すように、複数（図示の例では２個）のＬＥＤ３に対してそれぞれ個別に設けられ、ＦＰＣ１０に、各ＬＥＤ３の側面３ｃ〜３ｆを覆うように配置されるものである。このため、熱伝導リング１１は、少なくとも、その内面にＬＥＤ３の側面３ｃ〜３ｆを収容可能な形状および大きさを有しており、好ましくは、ＬＥＤ３の側面３ｃ〜３ｆにそれぞれ対向する側壁１１ｃ〜１１ｆを有して、その内面が可能な限りＬＥＤ３の側面に密着するように形成されるものである。また、熱伝導リング１１のＦＰＣ１０への実装の際に、側壁１１ｃ、１１ｅは、半田１９、１９によって、第２の導体パターン７Ｒに形成されたパッド部１７、１７に接合される。本実施形態において、熱伝導リング１１と第２の導体パターン７Ｒとは、半田１９、１９によって形成される伝熱経路によって、ＦＰＣ１０のベースフィルム６を介することなく直接的に結合されている。

ここで、開口部１４、１４によって定まるパッド部１７、１７の位置および形状は、少なくとも側壁１１ｃ、１１ｅの底面の一部に対向する箇所を含み、好ましくは、電極パッド１６ａ、１６ｂに干渉しない範囲で、半田接合のために十分な広がりを有するように設定されるものであり、本実施形態では、その一例として、図１（ｂ）に示すような凸字状のパッド部１７が使用されている。また、図示は省略するが、通常、安定な半田接合において、半田１９、１９の表面形状は、パッド部１７、１７の表面に広がる半田層（図示省略）と側壁１１ｃ、１１ｅとを滑らかに接続する曲面（いわゆるフィレット）からなるものであり、後述する接合工程において、このような凸字状のパッド部１７、１７に対して、上記半田層およびフィレットを形成するために適切な量の半田が供給される。このことは、熱伝導リング１１から第２の導体パターン７Ｒへの、半田１９によって形成される放熱経路の断面積を増大してその熱抵抗を低下させ、ＬＥＤ３から発生する熱の放熱性を向上させるためにも、好ましいものである。

熱伝導リング１１を形成するための材料は、良好な熱伝導性を有する任意の適切な材料とすることができ、特に、熱伝導性、プレス加工等による加工性、半田付け性等の条件に対する適性により、例えば真鍮等の銅系材料が好ましい。

このようにＬＥＤ３および熱伝導リング１１が実装されたＦＰＣ１０は、図３に示すように、その裏面１０Ｒ側を、放熱板５の側壁５ａに固着させて保持される。この際、ＦＰＣ１０の裏面１０Ｒ側と側壁５ａとは、直接接触するものであってもよく、あるいは、熱伝導体（図示省略）を介して結合するものであってもよい。

ＦＰＣ１０と側壁５ａとを熱伝導体を介して結合する場合、そのために好適な熱伝導体としては、少なくとも室温下で安定した固体状であり、相当の粘着性または接着性を有する熱伝導性樹脂組成物を、テープ状に成形してなる熱伝導テープを使用することができる。例えば、熱伝導テープは、アクリル系樹脂組成物を剥離処理が施されたポリエチレンテレフタレートフィルム等に塗工することによって成形するものであってもよい。ただし、必要な放熱特性が得られる場合には、この熱伝導体として、通常の接着テープあるいは接着剤を適用することも可能である。

以上のような構成により、本実施形態における面状照明装置では、個々のＬＥＤ３の全側面３ｃ〜３ｆから放散する熱を放熱板５へと伝導するものであり、それによって、点状光源から発生する熱の放熱性の向上に寄与するものである。また、その際、熱伝導リング１１から放熱板５へと至る放熱経路中に、半田１９、１９によって、熱伝導リング１１と第２の導体パターン７ＲとをＦＰＣ１０のベースフィルム６を介することなく結合する伝熱経路が形成されていることにより、ＬＥＤ３からの熱を放熱板５へと効率良く伝導して、放熱することができる。さらに、本実施形態では、熱伝導リング１１と第２の導体パターン７Ｒとを、半田１９、１９によって形成される比較的短くかつ断面積の大きな（したがって、熱抵抗の小さい）伝熱経路により直接的に結合するものであるため、放熱性の向上のために有利なものである。

ここで、本実施形態におけるＦＰＣ１０において、可能な場合、ＦＰＣ１０の裏面１０Ｒ側のカバーフィルム８Ｒから第２の導体パターン７Ｒの一部を露出させるか、または、カバーフィルム８Ｒを使用することなく構成するものであってもよい。この場合、ＦＰＣ１０の側壁５ａへの固着に際して、第２の導体パターン７Ｒの一部または全部が、カバーフィルム８Ｒを介することなく側壁５ａと結合することになるため、ＬＥＤ３から発生する熱の放熱性は一層向上するものである。

次に、図３に示す光源部２０の好ましい製作工程について説明する。
まず、ポリイミド等からなるベースフィルム６の両主面上に銅箔を張り合せてなる銅張積層板に、エッチング等により第１および第２の導体パターン７Ｆ、７Ｒを形成する。次いで、ケミカルエッチング等により、ベースフィルム６の表面１０Ｆ側の所定の箇所に開口部１４を形成する。次いで、所定の形状に形成されたカバーフィルム８Ｆ、および（必要な場合には）カバーフィルム８Ｒを熱圧着等により積層してＦＰＣ１０が完成する（図１（ｂ）参照）。
次いで、完成したＦＰＣ１０上に、加熱リフローソルダリング法によりＬＥＤ３および熱伝導リング１１を実装する。すなわち、ＬＥＤ３用の電極パッド１６ａ、１６ｂ上、および、熱伝導リング１１のパッド部１７、１７上にクリーム半田を塗布し、次いで、ＬＥＤ３および熱伝導リング１１を、それぞれ所定の位置にマウントする。次いで、ＬＥＤ３および熱伝導リング１１がマウントされたＦＰＣ１０をリフロー装置により加熱して、クリーム半田を溶融した後、冷却して固化する（図１（ａ）参照）。
最後に、図３に示すように、部品実装状態のＦＰＣ１０の裏面１０Ｒと放熱板５の側壁５ａとを固着し、ＦＰＣ１０を放熱板５に取り付ける。これによって、光源部２０が完成する。

本実施形態では、上述したように、熱伝導リング１１とパッド部１７、１７との接合を、ＬＥＤ３のＦＰＣ１０への実装工程と同時に実施することが可能となり、良好な組立て性を得ることができる。

なお、ＬＥＤ３の側面３ｃ〜３ｆと、それを収容する熱伝導リング１１の内面との間に相当の間隙が生じる場合には、上述した製作工程において、その間隙に熱伝導性樹脂を充填するものであってもよい。また、熱伝導リング１１のパッド部１７、１７への接合は、組立て性および熱伝導性の観点から、上述したような半田付けによって実施することが好ましいが、本発明は、熱伝導リング１１とパッド部１７、１７との接合を、熱伝導性接着剤により実施する場合を含むものである。

以下、図４〜図７を参照して本発明の別の実施形態を説明するが、以下の説明において、上述した第１の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、重複する部分の説明は適宜省略する。

図４および図５を参照して、本発明に係る面状照明装置の第２の実施形態を説明する。
ここで、図４は、本発明の第２の実施形態におけるＦＰＣ３０の要部を示す上面図であり、図５は、ＦＰＣ３０を放熱板５と共に示す断面図である。

本実施形態におけるＦＰＣ３０は、その表面３０Ｆ側に形成された第１の導体パターン７ＦにＬＥＤ３を実装するための電極パッド１６ａ、１６ｂが形成されていることに加えて、電極パッド１６ａ、１６ｂから電気的に絶縁されたパッド部２７、２７も形成されており、このパッド部が、熱伝導リング１１を接合するための接合部として使用されるものである。さらに、このパッド部２７、２７には、壁面にメッキ膜が形成された、好ましくは複数のスルーホール２１が設けられており、パッド部２７、２７は、これらのスルーホール２１によって、ＦＰＣ３０の裏面３０Ｒ側の第２の導体パターン８Ｒに連結されている。本実施形態では、これらのスルーホール２１が、熱伝導リング１１と第２の導体パターン７Ｒとを、ＦＰＣ１０のベースフィルム６を介することなく直接的に結合する伝熱経路として機能するものである。

なお、パッド部２７、２７の位置および形状は、上述した第１の実施形態におけるパッド部１７、１７と同様のものであり、カバーフィルム８Ｆは、少なくとも電極パッド１６ａ、１６ｂ、および、パッド部２７、２７を被覆しないように形成されている。

以上のような構成により、本実施形態における面状照明装置では、個々のＬＥＤ３の全側面３ｃ〜３ｆから放散する熱を放熱板５へと伝導するものであり、それによって、点状光源から発生する熱の放熱性の向上に寄与するものである。その際、熱伝導リング１１から放熱板５へと至る放熱経路中に、スルーホール２１によって、熱伝導リング１１と第２の導体パターン７ＲとをＦＰＣ１０のベースフィルム６を介することなく結合する伝熱経路が形成されていることにより、ＬＥＤ３からの熱を放熱板５へと効率良く伝導して、放熱することができる。

本実施形態における光源部４０の好ましい製作工程は、スルーホール２１を有するパッド部２７、２７を含むＦＰＣ３０（図４（ｂ）参照）を、通常のＦＰＣ製作工程により準備することを除いて、上述した第１の実施形態における製作工程と同様のものであり、同様の作用・効果を有するものである。加えて、本実施形態におけるＦＰＣ３０の製作工程では、熱伝導リング１１を接合するためのパッド部２７、２７とＬＥＤ３実装用の電極パッド１６ａ、１６ｂとが同一平面上に存在するため、熱伝導リング１１のＦＰＣ３０への実装工程、特に、パッド部２７、２７に対するクリーム半田の塗布工程が容易になるものである。

また、図５（ｂ）に示す半田１９、１９の表面形状が、通常、パッド部２７、２７の表面に広がる半田層（図示省略）と側壁１１ｃ、１１ｅとを滑らかに接続するフィレットからなるものであり、後述する接合工程において、パッド部２７、２７に対して、上記半田層およびフィレットを形成するために適切な量の半田が供給されることは、上述した第１の実施形態と同様である。さらに、本実施形態におけるＦＰＣ３０では、パッド部２７、２７上に供給されるクリーム半田が、加熱による溶融時にスルーホール２１に流入することによって、スルーホール２１の少なくとも一部に充填されるものであってもよい。これによって、本実施形態における伝熱経路の熱伝導性が向上するものである。

なお、本実施形態において、スルーホール２１の断面形状は、加工性を考慮すれば円形が適しているが、必ずしもそれに限定されるものではない。また、その個数および配置形態も、図４および図５に示された態様に限定されるものでなく、ＬＥＤ３の実装工程における様々な条件を勘案の上、適切に決定することができる。

次に、図６および図７を参照して、本発明に係る面状照明装置の第３の実施形態を説明する。
ここで、図６は、本実施形態における熱伝導リング４１を示す図であり、図７は、本実施形態におけるＦＰＣ６０の要部を示す上面図である。

図６に示すように、本実施形態における熱伝導リング４１は、２体のコ字状部材４２、４３から構成されており、図７（ａ）に示すように、ＦＰＣ６０への実装時に、一方のコ字状部材４２を、電極端子４ａ側の側面３ｄ（例えば、図３（ａ）参照）側に配置し、他方のコ字状部材４３を、電極端子４ｂ側の側面３ｆ（例えば、図３（ａ）参照）側に配置することにより、ＬＥＤ３の全側面３ａ〜３ｆを覆うものである。

また、図７（ｂ）に示すように、本実施形態におけるＦＰＣ６０には、その第１の導体パターン７Ｆに、パッド部４７、４８が形成されている。パッド部４７は、ＬＥＤ３の電極端子４ａを接合するための電極パッドと、コ字状部材４２を接合するためのパッド部とが連続して形成された一体の接合部であり、パッド部４８は、ＬＥＤ３の電極端子４ｂを接合するための電極パッドと、コ字状部材４３を接合するためのパッド部とが連続して形成された一体の接合部である。本実施形態において、ＬＥＤ３と熱伝導リング４１は、電極端子４ａとコ字状部材４２を共にパッド部４７に接合し、電極端子４ｂとコ字状部材４３を共にパッド部４８に接合することによって、ＦＰＣ６０に実装されている。

本実施形態における面状照明装置は、以上のような構成により、個々のＬＥＤ３の全側面３ｃ〜３ｆから放散する熱を放熱板５へと伝導するものであり、それによって、ＬＥＤ３から発生する熱の放熱性の向上に寄与するものである。

さらに、このように、熱伝導リング４１を２体の部材４２、４３から構成することによって、熱伝導リング４１のＦＰＣ６０への実装に際して、熱伝導リング４１とＬＥＤ３の側面３ｃ〜３ｆとの密着性を高めることが可能となる。例えば、熱伝導リング４１の実装工程において、コ字状部材４２を、少なくとも側面３ｄに密着させるように配置し、コ字状部材４３を、少なくとも側面３ｆに密着させるように配置することは、容易に実施することができる。これによって、ＬＥＤ３から熱伝導リング４１への熱伝導性を向上させることができる。

また、本実施形態では、熱伝導リング４１を構成する２体の部材４２、４３間の間隙により、それらの部材４２、４３間の電気的絶縁性が確保されるため、ＬＥＤ３用の電極パッドと熱伝導リングを接合するためのパッド部とを共用することが可能となり、ＦＰＣ６０の構成を単純化すると共に、その配線スペースを有効に活用することができる。

なお、図示は省略するが、本実施形態におけるパッド部４７、４８にも、第２の導体パターン７Ｒに連結するスルーホールを設けることが好ましく、それによって、上述した第２の実施形態と同様の作用・効果を得るものである。

ここで、本実施形態における熱伝導リングを構成する２体の部材の形状は、上述したコ字状に限定されるものではない。例えば、本実施形態における熱伝導リングは、ＬＥＤ３の連接する２側面（例えば、側面３ｄと側面３ｅ）に対応する１つのＬ字状部材と、他の２側面（例えば、側面３ｃと側面３ｆ）に対応する１つのＬ字状部材とからなるものであってもよい。この場合には、熱伝導リングのＦＰＣへの実装に際して、熱伝導リングを、容易に、ＬＥＤ３の全側面３ｃ〜３ｆに対して密着させることができる。

さらに、本実施形態では、コ字状部材４２、４３が接合されるパッド部と、ＬＥＤ３の電極端子４ａ、４ｂ用の電極パッドとが、それぞれ連続した一体のパッド部４７、４８として形成されるものとしたが、２体の部材から構成される熱伝導リングは、上述した第１および第２の実施形態で説明したような、電極端子用の電極パッド１６ａ、１６ｂと、熱伝導リング接合用のパッド部１７、１７（２７、２７）とを別体に形成した構成に対して、適用することも可能である。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明に係る面状照明装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明に係る熱伝導リングの形状は、例示した熱伝導リング１１、４１の形状に限定されるものではなく、ＬＥＤ３の外形、電極端子４ａ、４ｂの構造、および、ＬＥＤ３のＦＰＣ１０への実装態様等に応じて、様々に変形可能であることはいうまでもない。その際、真鍮等の銅系材料は、プレス加工によりその形状を比較的自由に形成できる点においても、有利なものである。
また、熱伝導リングの肉厚を調整することにより、熱伝導リングを構成する側壁の一部（図３（ｂ）の例では、側壁１１ｅ）を放熱板５の底部５ｂに接触させ、補助的な放熱経路を構成するものであってもよい。本発明に係る面状照明装置では、このような接触を、放熱板５を変形することなく容易に実施することができる。
また、本発明に係る面状照明装置は、ＬＥＤ３の電極端子４ａ、４ｂから第１の導体パターン７Ｆに伝導される熱を、効率的に放熱板５に伝導するため、第１の導体パターンと第２の導体パターンとを連結するスルーホールを、それらの任意の箇所に設けるものであってもよい。

本発明の第１の実施形態におけるＦＰＣの要部を示す上面図であり、（ａ）は、ＬＥＤおよび熱伝導リングを実装した状態、（ｂ）は、部品の未実装状態、（ｃ）は、ＬＥＤのみを実装した状態で、それぞれ示すものである。本発明の第１の実施形態における熱伝導リングを示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は、（ａ）に示すＡ−Ａに沿った断面図、（ｃ）は、（ａ）に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図１（ａ）に示すＦＰＣ１０を、フレーム（放熱板）と共に示す断面図であり、（ａ）は、図１（ａ）に示すＡ−Ａ線に沿った断面、（ｂ）は、同様にＢ−Ｂ線に沿った断面に、それぞれ相当するものである。本発明の第２の実施形態におけるＦＰＣの要部を示す上面図であり、（ａ）は、ＬＥＤおよび熱伝導リングを実装した状態、（ｂ）は、部品の未実装状態で、それぞれ示すものである。図４（ａ）に示すＦＰＣを、フレーム（放熱板）と共に示す断面図であり、（ａ）は、図４（ａ）に示すＡ−Ａ線に沿った断面、（ｂ）は、同様にＢ−Ｂ線に沿った断面に、それぞれ相当するものである。本発明の第３の実施形態における熱伝導を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は、（ａ）に示すＡ−Ａに沿った断面図、（ｃ）は、（ａ）に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。本発明の第３の実施形態におけるＦＰＣの要部を示す上面図であり、（ａ）は、ＬＥＤおよび熱伝導リングを実装した状態、（ｂ）は、部品の未実装状態で、それぞれ示すものである。従来の面状照明装置の構成例を示す斜視図である。従来の面状照明装置の別の構成例を示す断面図である。

符号の説明

１：面状照明装置、２：導光板、２ａ：導光板の側端面、３：ＬＥＤ（点状光源）、３ｃ〜３ｆ：ＬＥＤの側面、５：フレーム（放熱板）、６：ベースフィルム（基材）、７Ｆ：第１の導体パターン、７Ｒ：第２の導体パターン、１０，３０，６０：両面フレキシブルプリント基板（プリント基板）、１１，４１：熱伝導リング

Claims

導光板と、該導光板の側端面に配置される１つまたは複数の点状光源と、該点状光源が実装されるプリント基板と、該プリント基板を保持する放熱板とを有する面状照明装置において、
前記１つまたは複数の前記点状光源の側面は、それぞれ個別の熱伝導リングによって覆われ、該熱伝導リングは、前記プリント基板の導体パターンに接合されており、
前記導体パターンは、前記プリント基板の基材の表面に形成された第１の導体パターンと、前記基材の裏面に形成された第２の導体パターンとを含み、前記点状光源は、前記第１の導体パターンに形成された電極パッド上に実装されると共に、前記プリント基板の裏面側が前記放熱板に固着され、前記熱伝導リングから前記放熱板へと至る放熱経路に、前記熱伝導リングと前記第２の導体パターンとを前記基材を介することなく結合する伝熱経路が含まれることを特徴とする面状照明装置。
前記プリント基板の表面側に、前記第２の導体パターンの一部を露出させる開口部が設けられ、前記伝熱経路は、前記熱伝導リングを、前記第２の導体パターンの前記開口部から露出する部分に接合することにより形成されることを特徴とする請求項１に記載の面状照明装置。
前記熱伝導リングは、前記第１の導体パターンに形成されたパッド部に接合され、前記伝熱経路は、前記パッド部に、前記第２の導体パターンと連結するスルーホールを設けることにより形成されることを特徴とする請求項１に記載の面状照明装置。
前記熱伝導リングは、間隙を介して対向する２体の部材から構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の面状照明装置。
前記熱伝導リングを構成する前記２体の部材は、前記導体パターンの、前記点状光源を実装する２つの電極パッドの一方に連続する部分と他方に連続する部分に、それぞれ接合されることを特徴とする請求項４に記載の面状照明装置。
前記熱伝導リングは、銅系材料により形成され、前記導体パターンに半田接合されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の面状照明装置。
前記熱伝導リングの前記導体パターンへの接合は、前記点状光源の前記プリント基板への実装時に実施されることを特徴とする請求項６に記載の面状照明装置。