JP5113594B2

JP5113594B2 - 線状光源装置、および面状照明装置

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Publication number: JP5113594B2
Application number: JP2008096673A
Authority: JP
Inventors: 大輔中山; 宇洋志村; 英樹加藤; 一弘田中
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 2008-04-03
Filing date: 2008-04-03
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2028-04-03
Also published as: JP2009252419A

Description

本発明は、複数のベアチップ状の発光素子を一方向に配設して構成された線状光源装置と、それを用いたサイドライト方式の面状照明装置に関し、特に、比較的表示領域の大きい液晶表示パネル用のバックライトに適した面状照明装置に関するものである。

薄型であること等に特徴を有する液晶表示パネルは、自ら発光しないことから、画像を表示するには照明手段が必要となる。この照明手段としては、光源を導光板の側面（入光面）に配置した所謂サイドライト方式の面状照明装置が、薄型化に有利であることから、携帯電話等の小型携帯情報機器の分野を中心に広く採用されている。そして、導光板の入光面に配置される光源としては、小型化や低消費電力化などに優れたＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）が多用されている。

近時では、ＬＥＤを光源としたサイドライト方式の面状照明装置の高性能化に伴い、その適用分野は広がりを見せ、例えばカーナビゲーションやノート型パソコン、デスクトップ型パソコンなどに用いられる比較的表示領域の大きい液晶表示パネル（以下、中型液晶表示パネルという）にも適用されつつある。

このように、ＬＥＤを光源としたサイドライト方式の面状照明装置を中型液晶表示パネルに適用するには、照明領域の拡大に対応して、導光板の入光面により多くのＬＥＤを配置させるか、ＬＥＤに供給する電流を大きくして１個当りのＬＥＤの出射光量を大きくする必要がある。ＬＥＤの個数を増加させる手段としては、従来の１つのパッケージに１つのＬＥＤチップ（ＬＥＤベアチップ）を配置して構成された点状光源に代えて、１つのパッケージに複数のＬＥＤチップを一方向(直線状)に近接配置して構成された線状光源を用いることが検討されている。

１つのパッケージに複数のＬＥＤチップを配置して構成された光源として、例えば、図１３に示す線状照明装置７０が知られている。線状照明装置７０は、白色に塗装された絶縁性基板７１上に実装された複数（３個）のＬＥＤチップ７２を透光性封止樹脂７３で樹脂封止して構成されている。また、絶縁性基板７１の両端部には、白色樹脂により形成されたハウジング（枠体）７４が取り付けられている。そして、絶縁性基板７１にはリード線が接続され、このリード線を介して絶縁性基板７１に実装されたＬＥＤチップ７２に電力が供給されるように構成されている（特許文献１参照）。

特開２００４−１６５１２４号公報

ところで、比較的多くのＬＥＤチップを互いに近接して配置させた場合には、ＬＥＤチップの発光にともなう発熱によってＬＥＤチップの温度が上昇し、ＬＥＤチップの発光効率が低下し製品寿命が短くなるという問題があった。
また、複数のＬＥＤチップからなる単位線状光源を導光板の入光面に沿って複数配置させた場合には、ＬＥＤに電力を供給する配線回りが複雑になることから、装置を組み立てる際に断線等に十分に注意を払う必要があり、装置の組み立て作業性が低下するという問題があった。
また、絶縁性基板の短手方向(一方向と直交する方向)の両端部には枠体がないことから、ＬＥＤチップから短手方向に放射された光を前方（導光板の入光面方向）に進行させるには、反射壁となる反射部材を別途配置する必要があるという問題もあった。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、近接して配置させるＬＥＤチップの数を多くした場合であっても、ＬＥＤチップから発生する熱を効率的に外部に放出することが可能で、かつ、反射部材を別途配置することなく前方に光を進行させることが可能な線状光源装置と、この線状光源装置を用いることにより高輝度で、かつ、装置の組み立て作業性に優れた面状照明装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の線状光源装置は、一方向に配列される複数の発光素子チップと、同複数の発光素子チップが実装されるリードフレームと、同複数の発光素子チップおよび同リードフレームを覆い、同複数の発光素子チップが放出する光を出射する出射面を有する樹脂封止体とからなる線状光源装置であって、前記リードフレームは、前記複数の発光素子チップが搭載されるリードフレーム本体と、同リードフレームの前記一方向の両側に配置され、外部からの電気信号を受給するための一対の電極端子部とから構成され、前記リードフレーム本体は、前記複数の発光素子チップを搭載する略長矩形状をした素子搭載部と、同素子搭載部の短手方向の両端辺から前記出射面側に向かって延びる一対の延設側面部とから構成され、前記一対の延設側面部の少なくとも一方の延設側面部は、前記樹脂封止体の前記出射面と交わる側面側に少なくとも一部が露出していることを特徴とするものである。
かかる発明によれば、複数の発効素子チップを搭載するリードフレームを用いて形成された一対の延設側面部により、複数の発光素子チップを上下方向（複数のＬＥＤチップが直線状に配列される一方向と直交する短手方向）から覆う反射壁を構成している。これにより、複数の発光素子チップから上下方向に出射した光を一対の延設側面部で反射させ、樹脂封止体の出射面方向に導くことができる。また、一対の延設側面部の少なくとも一方の延設側面部の少なくとも一部を、樹脂封止体の出射面と交わる側面側に露出させる構成としたことにより、複数の発光素子チップから発生する熱を、リードフレームを介して樹脂封止体の外部に放出することができる。これにより、複数の発光素子チップの温度上昇を抑制することができ、発効効率の低下を抑制することができる。また、発光素子チップに通電する電流を大きくすることができ、発光素子チップ数を増加させることなく、線状光源装置からの出射光量を大きくすることができる。

また、本発明の請求項１に記載の線状光源装置は、前記樹脂封止体から露出する前記延設側面部は、前記出射面側とは反対側方向に向かって延びる折り返し面部を有し、同折り返し面部が前記樹脂封止体の前記出射面と交わる側面側に露出していることを特徴とするものである。
かかる発明によれば、折り返し面部を樹脂封止体から容易に露出させることができ、放熱効果が有効に発揮させることができる。

また、本発明の請求項２に記載の面状照明装置は、本発明の請求項１に記載の線状光源装置であって、前記樹脂封止体は、第１の樹脂封止部と第２の樹脂封止部とから構成され、同第１の樹脂封止部は、前記リードフレーム本体を構成する前記素子搭載部の前記出射面側とは反対側の面に配置される背板部と、同背板部の両端側に形成され、前記一対の電極端子部を保持する一対の側壁部とから構成され、前記第２の樹脂封止部は、前記リードフレーム本体と前記側壁部とで囲繞された空間に、前記複数の発光素子チップを覆うように形成されていることを特徴とするものである。
かかる発明によれば、樹脂封止体を、複数の発光素子チップの背面側および一方向の両側に配置される樹脂封止体（第１の樹脂封止部）と、第１の樹脂封止部およびフレーム本体により囲繞された空間に複数の発光素子チップを覆うように配置される樹脂封止体（第２の樹脂封止部）とに分けて構成される。これにより、通過する光量が比較的少ない第１の樹脂封止部と、通過する光量が比較的多い第２の樹脂封止部との樹脂を異ならしめることができ、それぞれの部位に対して最適な樹脂を選択することが可能となる。

また、本発明の請求項３に記載の線状光源装置は、本発明の請求項１または２に記載の線状光源装置であって、前記リードフレーム本体を構成する前記一対の延設側面部は、互いに対向する面に凹凸からなる反射パターンが形成されていることを特徴とするものである。
かかる発明によれば、発光素子チップの上下方向に配置される一対の延設側面部（反射壁）に、反射パターンを形成することにより、発光素子チップから出射した光の出射方向を所望の方向に制御することができる。反射壁が加工性に優れたリードフレームによって構成されていることから、反射壁の内面側に凹凸からなる反射パターンを容易に形成することができる。

また、本発明の請求項４に記載の線状光源装置は、本発明の請求項１から３のいずれか１項に記載の線状光源装置であって、前記複数の発光素子チップが、青色光を発光するＬＥＤチップであるとともに、同発光ダイオードを覆う前記樹脂封止体に、青色光を黄色光に波長変換する蛍光体が分散されていることを特徴とするものである。
かかる発明によれば、ＬＥＤチップが発光する青色光と、蛍光体が発光する黄色光とにより白色光を得ることができる。本発明に係る線状光源装置を白色光源として利用する場合の好適な一形態を実現するものである。

また、本発明の請求項５に記載の面状照明装置は、本発明の請求項１から４のいずれか１項に記載の線状光源装置と、同線状光源装置が放出する光を入光する入光面と、同入光面から入光した光を出射する出射面とを有する導光板と、前記リードフレーム本体を構成する前記一対の延設側面部のうち、前記樹脂封止体から露出している部分を接触させるヒートシンクと、を備えていることを特徴とするものである。
かかる発明によれば、線状光源装置を導光板の入光面に沿って配置することにより、線状光源装置が放出する線状の光を、導光板の出射面から面状の光として出射させることができる。また、複数の発光素子チップを実装するリードフレームの、樹脂封止体から露出している部分をヒートシンクに接触させる構成としたことから、複数の発光素子チップが発生する熱を効率的に樹脂封止体の外部に放出することができる。これにより、発光素子チップの温度上昇が抑制され、線状光源装置からの出射光量が大きくなる。この結果、導光板から出射する光の輝度が向上する。

また、本発明の請求項６に記載の面状照明装置は、本発明の請求項５に記載の面状照明装置であって、前記ヒートシンクは、前記線状光源装置と前記導光板とを搭載する金属材料からなるハウジングフレームであることを特徴とするものである。
かかる発明によれば、線状光源装置と前記導光板とを搭載する金属材料からなるハウジングフレームがヒートシンクを兼ねる構成としたことから、装置を構成する部材点数を削減できる。また、ヒートシンクの表面積（放熱面積）が大きくなり、放熱性がより向上する。

また、本発明の請求項７に記載の面状照明装置は、本発明の請求項５または６に記載の面状照明装置であって、前記樹脂封止体の、前記ヒートシンクに接触させる前記延設側面部が露出している面と対向する面側に、前記電極端子部の先端部が露出しており、同先端部に外部からの電気信号を供給する回路基板が接続されていることを特徴とするものである。
かかる発明によれば、樹脂封止体の出射面と直交する一面側に、電極端子部の先端部を露出させる構成としたことから、一面に沿って回路基板を配置させることができる。これにより、導光板の入光面に沿って配置される線状光源装置の数量が多い場合であっても、配線周りが簡素化され、装置の組み立て作業性が向上する。

また、本発明の請求項８に記載の面状照明装置は、本発明の請求項５から７のいずれか１項に記載の面状照明装置であって、前記リードフレームを構成する前記一対の延設側面部が、前記導光板の前記入光面近傍を挟持するように構成されていることを特徴とするものである。
本発明によれば、一対の延設側面部が、導光板の入光面近傍を挟持する構成としたことから、部品点数を増やすことなく線状光源装置と導光板とを一体化させることができる。これにより、線状光源装置が放出する光を安定して導光板に導くことができ、安定した照明光を得ることができる。また、線状光源装置から出射する光を入光面近傍において外部に漏らすことなく導光板に導くことができる。
また、本発明の請求項９に記載の面状照明装置は、線状光源装置と、同線状光源装置が放出する光を入光する入光面と、同入光面から入光した光を出射する出射面とを有する導光板と、ヒートシンクと、を備え、前記線状光源装置は、一方向に配列される複数の発光素子チップと、同複数の発光素子チップが実装されるリードフレームと、同複数の発光素子チップおよび同リードフレームを覆い、同複数の発光素子チップが放出する光を出射する出射面を有する樹脂封止体とからなり、前記リードフレームは、前記複数の発光素子チップが搭載されるリードフレーム本体と、同リードフレームの前記一方向の両側に配置され、外部からの電気信号を受給するための一対の電極端子部とから構成され、前記リードフレーム本体は、前記複数の発光素子チップを搭載する略長矩形状をした素子搭載部と、同素子搭載部の短手方向の両端辺から前記出射面側に向かって延びる一対の延設側面部とから構成され、前記一対の延設側面部の一方は、前記樹脂封止体の前記出射面と交わる側面側に少なくとも一部が露出して前記ヒートシンクに接触しており、前記樹脂封止体の前記延設側面部が露出している面と対向する面側に、前記電極端子部の先端部が露出しており、同先端部に外部からの電気信号を供給する回路基板が接続されていることを特徴とするものである。

〔第１の実施形態〕
以下、本発明に係る第１の実施形態を添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る面状照明装置１の全体構成を概略的に示す分解斜視図であり、図２は、線状光源装置２の全体構成を示す透視斜視図である。

（装置の構成）
面状照明装置１は、図１に示すように、直線状に構成された線状光源装置２と、一側端面である入光面１１ａに沿って線状光源装置２が配置される上面視矩形の導光板１１と、線状光源装置２および導光板１１を収容する箱状のハウジングフレーム１２と、線状光源装置２の図示上面側に略平行して配置される短冊状のＦＰＣ（Flexible Printed Circuit；フレキシブルプリント基板）１３と、導光板１１の上面（出射面）側に重畳配置される拡散シート１４および２枚のプリズムシート１５，１６とを備えている。

線状光源装置２は、図２に示すように、一方向（直線状）に配列された複数（本実施形態では、４つ）の発光素子チップとしてのＬＥＤチップ３と、複数のＬＥＤチップ３を実装するリードフレーム４と、複数のＬＥＤチップ３およびリードフレーム４を一体的に覆う樹脂封止体７とから構成されている。

ＬＥＤチップ３は、表面（発光面）側に一対の電極パッドを有し、青色光（４１０ｎｍから４８０ｎｍ）を発光する青色ＬＥＤチップである。４つのＬＥＤチップ３は、裏面側（発光面の反対面側）が接着面となるようにリードフレーム４に搭載されているともに、表面側にワイヤボンディングが施され、ボンディングワイヤ８により４つのＬＥＤチップ３が直列結線されている。

リードフレーム４は、例えば加工性や光反射性、熱伝導性などに優れ、ワイヤボンディングが可能な材料（本実施形態では銀メッキされた銅板、以下では銀メッキ銅板という）で形成されている。リードフレーム４は、図３に展開図（４つのＬＥＤチップ３を含む）を示すように、４つのＬＥＤチップ３を搭載するリードフレーム本体５と、リードフレーム本体５の長手方向（複数のＬＥＤチップ３が配列される一方向）の両端側にそれぞれ独立して配置される一対の電極端子部６とから構成されている。なお、リードフレーム４は、所定の形状に折り曲げ加工されることによって最終製品形状に形成されるが、図３における破線は、リードフレーム４を折り曲げ加工する際の折り曲げ位置を示している。

リードフレーム本体５は、図４に示すように、複数のＬＥＤチップ３を一方向に沿って搭載する略長矩形状をした素子搭載部５ａと、素子搭載部５ａの短手方向（一方向と直交する方向）の両端辺からＬＥＤチップ３が搭載される側（以下、出射面側という）に向かって延びる一対の延設側面部５ｂ，５ｃとから構成されている。一対の延設側面部の一方を構成する上側延設側面部５ｂは、素子搭載部５ａの図示上辺から延設して一連に設けられ、素子搭載部５ａよりも長手方向の長さが長く形成されている。一方、一対の延設側面部の他方を構成する下側延設側面部５ｃは、素子搭載部５ａの図示下辺から延設して一連に設けられ、上側延設側面部５ｂよりも長手方向の長さが長く形成されている。また、下側延設側面部５ｃは、上側延設側面部５ｂと略平行に向かい合うように折り曲げることによって形成された対向面部５ｃａと、対向面部５ｃａから再度折り曲げられ、樹脂封止体７から露出した状態で対向面部５ｃａと略平行になるように配置された折り返し面部５ｃｂとから構成されている。すなわち、リードフレーム本体５は、複数の発光素子チップ３の背面側および上下面側を囲繞するように構成されている。なお、本実施形態においては、リードフレーム本体５は、複数のＬＥＤチップ３とは電気的に遮断されており、リードフレーム本体５には漏電することがないように構成されている。

一対の電極端子部６は、素子用端子部６ａとＦＰＣ用端子部（電極端子部６の先端部）６ｂとから構成されている。素子用端子部６ａは、Ｌ字状をなし、複数のＬＥＤチップ３のうちの両端に配置されているＬＥＤチップ３とボンディングワイヤ８で電気的に接続されている。一方、ＦＰＣ用端子部６ｂは、素子用端子部６ａの先端側から一連に形成され、ＦＰＣ１３と電気的に結線されるように、樹脂封止体７から露出するように構成されている。すなわち、一対の電極端子部６は、外部からの電気信号をＦＰＣ１３を介して受信し、複数のＬＥＤチップ３に供給するように構成されている。なお、ＦＰＣ用端子部６ｂは、樹脂封止体７から露出した状態で出射面側とは反対側に向かって略直角に折り曲げることによって形成されている。

樹脂封止体７は、透光性材料（本実施形態では、シリコーン樹脂）から形成され、透光性材料には、ＬＥＤチップ３が発光する青色光を受けて黄色成分の光を発光する黄色蛍光体が分散されている。すなわち、ＬＥＤチップ３が発光する青色光と、黄色蛍光体が発光する黄色光とを混色させることによって所定の白色光が得られるように、樹脂封止体７が形成されている。

樹脂封止体７は、横長の略直方体状に形成され、ＬＥＤチップ３の前方側の側面である出射面７ａと、出射面７ａと対向する背面７ｂと、出射面７ａおよび背面７ｂと直交する上面７ｃおよび下面７ｄとを有している。上面７ｃには、出射面７ａとは反対方向に折り曲げられたリードフレーム４のＦＰＣ用端子部６ｂが面接触するように配置されている。また、下面７ｄには、出射面７ａとは反対方向に折り曲げられたリードフレーム４の折り返し面部５ｃｂが面接触するように配置されている。なお、本実施形態においては、折り返し面部５ｃｂは、その先端部が樹脂封止体７の背面７ｂから背後側に張り出すように構成されている。

導光板１１は、例えば透明樹脂（本実施形態では、ポリカーボネート）により成形されている。導光板１１の入光面１１ａには、入光プリズム（図示せず）が形成されている。入光プリズムは、線状光源装置２から出射された光が、所定の広がり角をもって導光板１１内を伝搬するようにするためのものである。また、導光板１１の下面（反射面）には、線状光源装置２から導光板１１内に入射した光を散乱させて導光板１１の出射面から出射させるための光路変換手段（図示せず）が形成されている。

ハウジングフレーム１２は、本実施形態では、光反射性と熱伝熱性に優れた金属材料（本実施形態では、アルミニウム）を用いて形成されている。これにより、ハウジングフレーム１２は、導光板１１の反射面から漏れ出した光を導光板１１に戻す機能とともに、線状光源装置２から発生した熱を吸放熱するヒートシンクとしての機能を兼ねることができる。ヒートシンクとして機能を有効に発揮させるために、線状光源装置２は、樹脂封止体７の下面７ｄに露出するリードフレーム４の折り返し面部５ｃｂが、ハウジングフレーム１２の底面部１２ａに接触させるように、ハウジングフレーム１２内に配置されている。そして、折り返し面部５ｃｂとハウジングフレーム１２の底壁である底面部１２ａとは、例えば熱伝導性に優れた接着剤を用いて接合されている。なお、本実施形態においては、折り返し面部５ｃｂを、その先端部が樹脂封止体７の背面７ｂから背後側に張り出すように構成することにより、ハウジングフレーム１２との接触面積を大きくして放熱効果を高めている。

ＦＰＣ１３は、線状光源装置２に外部から電気信号を供給する回路基板であり、線状光源装置２の長手方向に沿って配置されている。ＦＰＣ１３は、樹脂封止体７の上面７ｃと対向する面に図示していない配線パターンが形成されており、リードフレーム４のＦＰＣ用端子部６ｂと電気的に接続されている。

拡散シート１４は、導光板１１から出射した光を拡散して輝度を均一にする機能を有するものであり、プリズムシート１５，１６は、拡散シート１４により輝度が均一化された光の２軸方向の視野角度分布を調整する機能を有するものである。なお、一般に導光板１１の反射面側に配置される反射シートを含めたこれらの光学シート類は、照明装置に対して要求される仕様に応じて適宜選択されるものである。

（線状光源装置の作製方法）
次に、線状光源装置２の作製方法の一例について説明する。最初に、例えば厚さが１５０μｍの銀メッキ銅板を図３に示す展開形状に切断加工する。なお、この段階では、リードフレーム本体５に相当する部分と、電極端子部６に相当する部分とは、図示していないタイバーを介して連結されている。次に、所定形状の切断加工された銀メッキ銅板を、折り曲げ加工することによって、所定形状のリードフレーム４の中間体（図５参照）を構成する。次に、リードフレーム４の素子搭載部５ａに、複数のＬＥＤチップ３を例えば接着剤で固定し、続いてワイヤボンディングにより隣接する各ＬＥＤチップ３および一対の電極端子部６を電気的に接続する。その後、図５に示すように、一方に樹脂注入口１７ｃを有する一対の金型１７ａ，１７ｂを用いたインサートモールド成形法により樹脂封止体７を成形する。最後に、タイバーを切断除去するとともに、リードフレームの折り返し面部５ｃｂおよびＦＰＣ端子部６ｂを折り曲げ加工することにより、線状光源装置２が得られる。

（装置の作動・効果）
次に、第１の実施形態に係る線状光源装置２および面状照明装置１の作動について説明する。
被照明体（本実施形態では、液晶表示パネル）を駆動する制御回路部からの電気信号が、ＦＰＣ１３を介して複数のＬＥＤチップ３に印加される。複数のＬＥＤチップ３は、電気信号に基づいて青色光を発光する。青色光の一部が、樹脂封止体７に混在している黄色蛍光体により黄色光に変換され、青色光と黄色光とが混色することにより、白色光が生成される。樹脂封止体７の出射面７ａから出射した光は、導光板１１の入光面１１ａから導光板１１内に入射される。導光板１１内に入射した光は、導光板１１の内部を伝播しつつ、導光板１１の反射面に形成された光路変換手段により光路が変更され、導光板１１の出射面から出射する。導光板１１の出射面から出射した光は、拡散板１４および一対のプリズムシート１５，１６を通過することにより、所定の輝度分布に調整された後、液晶表示パネルの背面に入射する。これにより、液晶表示パネルに表示される画像が、表面側の観察者に視認される。

上記構成をなす面状照明装置１および線状光源装置２は、以下の効果を奏する。すなわち、複数のＬＥＤチップ３を搭載するリードフレーム４の素子搭載部５ａの上下端辺の全長から起立する上側延設側面部５ｂおよび下側延設側面部５ｃ（一対の延設側面部５ｂ，５ｃ）で複数のＬＥＤチップ３を覆う構成としている。これにより、複数のＬＥＤチップ３から図示上下方向に出射した光を一対の延設側面部５ｂ，５ｃで反射させることができる。これにより、別途反射部材を設けることなく樹脂封止体７の出射面７ａ方向に光を導くことができる。また、複数のＬＥＤチップ３の裏面側に出射した光は、リードフレーム４の素子搭載部５ａにより反射され、出射面７ａ方向に導かれる。なお、線状光源装置２から左右方向に出射した光は、線状光源装置２を収容するハウジングフレーム１２の側壁により反射されて、出射面７ａ方向に導かれる。

また、下側延設側面部５ｃの折り返し面部５ｃｂを、樹脂封止体７の下面７ｃに露出させ、折り返し面部５ｃｂをヒートシンク（面状照明装置１のハウジングフレーム１２）に接触させることが可能な構成としている。これにより、複数のＬＥＤチップ３から発生した熱を、リードフレーム４を介してヒートシンクに放熱することができる。この結果、複数のＬＥＤチップ３の温度上昇を抑制することができ、線状光源装置２から出射する光量の低下を抑制することができる。また、ＬＥＤチップ３に通電する電流を大きくすることができ、実装するＬＥＤチップ３の個数を増加させることなく、線状光源装置２からの出射光量を大きくすることができる。これにより、面状照明装置１の輝度を向上させることができる。

また、線状光源装置２は、樹脂封止体７の上面７ｃの長手方向両端側に、一対のＦＰＣ用端子部６ｂが露出している。そして、ＦＰＣ用端子部６ｂは、上面７ｃに対して略平行になるように折り曲げられることによって配置されている。これにより、短冊状のＦＰＣ１３を、樹脂封止体７の一面の長手方向に沿って配置させることができる。この結果、配線回りが簡素化され、装置の組み立て作業性が向上する。また、断線や短絡を防止することが期待できる。
さらに、リードフレーム本体５と電極端子部６とは、銀メッキ銅板などのワイヤボンディングが可能な材料を用いて、同一プロセスにより同時に形成することができる。これにより、線状光源装置２の作製が容易になるとともに、リードフレーム本体５と電極端子部６とを、一枚の板材から無駄なく効率的に形成することができる。

〔第２の実施形態〕
以下、本発明に係る第２の実施形態を添付図面を参照して説明する。図６は、本発明の第２の実施形態に係る面状照明装置２１の全体構成を概略的に示す分解斜視図であり、図７は、線状光源装置２２の全体構成を示す透視斜視図である。

（装置の構成）
面状照明装置２１は、図６に示すように、直線状の構成された線状光源装置２２と、線状光源装置２２を一側端面である入光面１１ａに沿って配置させる上面視矩形の導光板１１と、線状光源装置２２および導光板１１を収容する箱状のハウジングフレーム１２と、線状光源装置２２の図示上面側に略平行して配置される短冊状のＦＰＣ１３と、導光板１１の上面側に配置される拡散シート１４および２枚のプリズムシート１５，１６とを備えている。すなわち、第１の実施形態に係る面状照明装置１とは線状光源装置２２のみが異なり、その他の構成要素は第１の実施形態と共通する。そこで、以下では線状光源装置２２について説明し、共通する構成要素についての重複説明は省略する。

線状光源装置２２は、図７に示すように、一方向に配列された複数（本実施形態では、４つ）のＬＥＤチップ３と、ＬＥＤチップ３を実装するリードフレーム４（５，６）と、ＬＥＤチップ３およびリードフレーム４を一体的に覆う樹脂封止体２７とから構成されている。線状光源装置２２において、第１の実施形態に係る線状光源装置２と異なる構成要素は樹脂封止体２７であり、ＬＥＤチップ３およびリードフレーム４（５，６）は共通する。したがって、共通する構成要素の重複説明は省略し、以下では樹脂封止体２７について説明する。

樹脂封止体２７は、第１の樹脂封止部２８と第２の樹脂封止部２９から構成されている。第１の樹脂封止部２８は、例えば高耐熱性絶縁樹脂（本実施形態では、液晶ポリマー）で成形され、図８に示すように、長矩形状をした背板部２８ａと、背板部２８ａの長手方向両端に一連に設けられた略直方体形状をした一対の側壁部２８ｂとから構成されている。

背板部２８ａの表面側には、図９に示すように、リードフレーム本体５を構成する素子搭載部５ａの背面が密着した状態で配置されている。
一方、一対の側壁部２８ｂには、図８に二点鎖線で示すように、電極端子部６を構成する素子用端子部６ａが、ＬＥＤチップ３寄りの端部を除く部分が内部に含まれるように配置されている。また、一対の側壁部２８ｂの下面には、それぞれ段部２８ｂｂが形成されている。一対の段部２８ｂｂには、下側延設側面部５ｃの上側延設側面部５ｂと対向する面の両端部がそれぞれ密着した状態で配置されている。

第２の樹脂封止部２９は、透光性材料（本実施形態では、シリコーン樹脂）から形成され、透光性材料には、ＬＥＤチップ３が発光する青色光を受けて黄色成分の光を発光する黄色蛍光体が分散されている。第２の樹脂封止部２９は、リードフレーム本体５の素子搭載部５ａおよび一対の延設側面部５ｂ，５ｃと、第１の樹脂封止部２８の一対の側壁部２８ｂとで囲繞される空間に形成され、複数のＬＥＤチップ３を一体に覆うように形成されている。これにより、ＬＥＤチップ３が発光する青色光と、黄色蛍光体が発光する黄色光とを混色させることによって所定の白色光を得ることができる。

（線状光源装置の作製用法）
次に、線状光源装置２２の作製方法の一例について説明する。最初に、例えば厚さが１５０μｍの平板状の銀メッキ銅板を図３に示す展開形状に切断加工する。なお、この段階では、リードフレーム本体５に相当する部分と、電極端子部６に相当する部分とは、図示していないタイバーを介して連結されている。次に、切断加工された銀メッキ銅板を、一対の延設側面部５ｂ，５ｃが対向するように折り曲げ加工することにより、リードフレーム４の中間体を形成する。次に、インサートモールド成形法により第１の樹脂封止部２８とリードフレーム４の中間体とを一体成形する。続いて、リードフレーム４の中間体を構成する素子搭載部５ａに、複数のＬＥＤチップ３を例えば接着剤で固定し、ワイヤボンディングにより隣接する各ＬＥＤチップ３および一対の電極端子部６を電気的に接続する。次に、ポッティング法により第２の樹脂封止部２９を形成する樹脂を、リードフレーム本体５と第１の樹脂封止部２８の一対の側壁部２８ｂとで囲繞された空間に、複数のＬＥＤチップ３を覆うように充填し、熱硬化させる。最後に、タイバーを切断除去するとともに、リードフレーム４の折り返し面部５ｃｂおよびＦＰＣ端子部６ｂを折り曲げ加工することにより、線状光源装置２２が得られる。

（作動・効果）
上記構成をなす線状光源装置２２および面状照明装置２１は、第１の実施形態で説明した作動・効果を得ることができる。それに加えて、線状光源装置２２は、樹脂封止体２７を第１の樹脂封止部２８と第２の樹脂封止部２９とから構成したことから、以下の効果を奏する。すなわち、第１の樹脂封止部２８と第２の樹脂封止部２９との光学的性質を異ならしめることが可能となる。例えば、第２の樹脂封止部２９については、比較的多くの光が透過することから透過率に優れた樹脂を用いて形成する必要がある。それに対して、第１の樹脂封止部２８は、透過する光の量が比較的少ないことから、透過率は低いが安価な樹脂材料を用いて形成することができる。また、高反射材（例えば、ＴｉＯ_２など）の微粉末を第１の樹脂封止部２８の混在させることにより、一対の側壁部２８ｂを長手方向の反射壁として構成することができる。

また、第２の樹脂封止部２９として、本実施形態のように黄色蛍光体が分散された透光性樹脂を使用する場合には、ＬＥＤチップ３から前方に出射した光と左右方向に出射した光の、黄色蛍光体が分散された透光性樹脂中を通過する光路の長さを均等化させることができる。これにより、白色光の色度調整が容易になる。

〔変形例〕
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、実施の形態については上記に限定されるものではなく、種々の変更および組み合わせが可能である。
例えば、図１０に示すように、リードフレーム本体５を構成する一対の延設側面部５ｂ，５ｃの互いに対向する面に、出射面７ａに平行な方向に延びる凹凸からなる反射パターンを形成してもよい。反射パターンを形成することにより、線状光源装置２，２２の出射面７ａから出射した光の、導光板１１の入光面１１ａに対する入射角度を制御することができる。なお、リードフレーム４は、加工性に優れた例えば銀メッキ銅板で構成されていることから、プレスなどの機械加工やエッチンッグ加工などにより容易に反射パターンを形成することができる。なお、反射パターンの延びる方向は、出射面７ａに平行である必要はなく、直交する方向や傾斜する方向であってもよい。また、３次元状にパターンを形成してもよい。

また、一対の延設側面部５ｂ，５ｃは、互いに平行である必要はなく、例えば出射面７ａに向かって拡開するように構成してもよい。一対の延設側面部５ｂ，５ｃの出射面７ａに対する角度によっても、線状光源装置２，２２の出射面７ａから出射した光の、導光板１１の入光面１１ａに対する入射角度を制御することができる。

また、リードフレーム本体５の外縁形状についても限定されるものでなく、例えば図１１に示すように、隣接するＬＥＤチップ３間に小片からなる中継部１０を有するようにリードフレーム本体５を形成してもよい。すなわち、リードフレーム本体５の隣接するＬＥＤチップ３，３間に、上側延設側面部５ｂ側から素子搭載部５ａまで延びる切り欠き９を形成し、切り欠き９に中継部１０を配置する。そして、隣接するＬＥＤチップ３，３を、中継部１０を介して、ボンディングワイヤ８により電気的に接続する。このようにリードフレーム本体５を構成した場合であっても、複数のＬＥＤチップ３を搭載する素子搭載部５ａの下辺側が下側延設側面部５ｃと一連に結合されていることから、全てのＬＥＤチップ３から発生する熱を下側延設側面部５に伝熱させることができる。
また、リードフレーム本体５に、一対の電極端子部６，６のいずれか一方の電極端子部６が連続体として一体化するように接続されていてもよい。この場合、一体化した電極端子部６側をアースとすることにより、リードフレーム本体５に電磁シールドとしての機能を持たせることができる。

また、下側延設側面部５ｃは、必ずしも折り返し面部５ｃｂを備える必要がなく、図１２に示すように、対向面部５ｃａのみから構成し、対向面部５ｃａを樹脂封止体７，２７から露出するように構成してもよい。
また、図１２に示すように、上側延設側面部５ｂおよび下側延設側面部５ｃを出射面７ａ側から導光板１１側に張り出させ、その張り出した部分により導光板１１の入光面１１ａ近傍を挟持するように構成してもよい。これにより、線状光源装置２，２２と導光板１１とが一体化されるとともに、線状光源装置２，２２から出射する光を漏らすことなく導光板１１に導くことができる。なお、拡散板１４などの光学シート類を含めて一体化するように構成してもよい。

また、折り返し面部５ｃｂについては、樹脂封止体７，２７の背面７ｂから背後に必ずしも張り出させる必要はなく、下面７ｄの一部を覆うように構成してもよい。また、折り返し面部５ｃｂを、背面７ｂから張り出させるように構成した場合には、張り出した部分を樹脂封止体７，２７の背面７ｂも覆うように折り曲げてもよい。そして、その折り曲げた部分をハウジングフレーム１２の側壁１２ｂ（線状光源装置２，２２の背後に位置する側壁）に接触させる構成としてもよい。また、背面７を覆う折り返し面部５ｃｂを、必要に応じて蛇腹形状に折り曲げ加工することにより、線状光源装置２，２２を導光板１１側に付勢するバネ機構として活用してもよい。

また、ヒートシンクについては、金属材料からなるハウジングフレーム１２がヒートシンクを兼ねる形態について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ブロック状のヒートシンクを線状光源装置２，２２とハウジングフレーム１２の底面部１２ａまたは側壁１２ｂとの間に配置する構成としてもよい。この場合には、ハウジングフレーム１２を樹脂で形成してもよい。

また、複数のＬＥＤチップ３は、青色ＬＥＤチップに限定されるものではなく、例えば三原色（ＲＧＢ）のＬＥＤチップからなるものであってもよい。また、青色ＬＥＤチップを使用する場合の樹脂封止体７および第２の樹脂封止部２９に分散される蛍光体は、黄色蛍光体に限定されるものではなく、例えば緑色を発光する蛍光体および赤色を発光する蛍光体からなる蛍光体であってもよい。
また、樹脂封止体７または第２の樹脂封止部２９を成形する際に、複数のＬＥＤチップ３上に黄色蛍光体が分散された透光性樹脂を予め塗布した後に、黄色蛍光体が分散されていない透光性樹脂を充填するようにしてもよい。

また、複数のＬＥＤチップ３が直列的に結線される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、並列的に結線されてもよい。
さらに、導光板１１の入光面１１ａに沿って配置する線状光源装置２，２２の本数は一本に限定されるものではなく、複数本にしてもよい。また、導光板１１の入光面１１ａ以外の他の側端面にも線状光源装置２，２２を配置してもよい。

本発明の第１の実施形態に係る面状照明装置の全体構成を示す分解斜視図である。本発明の第１の実施形態に係る線状光源装置の全体構成を示す透視斜視図である。本発明の第１の実施形態に係るリードフレームを示す展開図である。本発明の第１の実施形態に係る線状光源装置のＡ−Ａ線に沿う縦断面図である。本発明の第１の実施形態に係る樹脂封止体の成形用金型を示す断面図である。本発明の第２の実施形態に係る面状照明装置の全体構成を示す分解斜視図である。本発明の第２の実施形態に係る線状光源装置の全体構成を示す透視斜視図である。本発明の第２の実施形態に係る第１の樹脂封止部の全体構成を示す斜視図である。本発明の第２の実施形態に係る線状光源装置のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図である。本発明の実施形態に係るリードフレームの変形例を示す縦断面図である。本発明の実施形態に係るリードフレームの他の変形例を示す展開図である。本発明の実施形態に係る面状照明装置の他の変形例を示す要部断面図である。従来の線状照明装置を示す斜視図である。

符号の説明

１，２１面状照明装置
２線状光源装置（第１の実施形態）
３ＬＥＤチップ
４リードフレーム
５リードフレーム本体
５ａ素子搭載部
５ｂ上側延設側面部（一方の延設側面部）
５ｃ下側延設側面部（他方の延設側面部）
５ｃａ対向面部
５ｃｂ折り返し面部
６電極端子部
６ａ素子用端子部
６ｂＦＰＣ用端子部（電極端子部の先端部）
７樹脂封止体（第１の実施形態）
１１導光板
１２ハウジングフレーム
１３ＦＰＣ（回路基板）
１４拡散シート
１５，１６一対のプリズムシート
２２線状光源装置（第２の実施形態）
２７樹脂封止体（第２の実施形態）
２８第１の樹脂封止部
２９第２の樹脂封止部
２９ａ背板部
２９ｂ側壁部

Claims

一方向に配列される複数の発光素子チップと、
同複数の発光素子チップが実装されるリードフレームと、
同複数の発光素子チップおよび同リードフレームを覆い、同複数の発光素子チップが放出する光を出射する出射面を有する樹脂封止体とからなる線状光源装置であって、
前記リードフレームは、前記複数の発光素子チップが搭載されるリードフレーム本体と、同リードフレームの前記一方向の両側に配置され、外部からの電気信号を受給するための一対の電極端子部とから構成され、
前記リードフレーム本体は、前記複数の発光素子チップを搭載する略長矩形状をした素子搭載部と、同素子搭載部の短手方向の両端辺から前記出射面側に向かって延びる一対の延設側面部とから構成され、
前記一対の延設側面部の少なくとも一方の延設側面部は、前記出射面側とは反対側方向に向かって延びる折り返し面部を有し、同折り返し面部が前記樹脂封止体の前記出射面と交わる側面側に露出していることを特徴とする線状光源装置。
請求項１に記載の線状光源装置であって、
前記樹脂封止体は、第１の樹脂封止部と第２の樹脂封止部とから構成され、
同第１の樹脂封止部は、前記リードフレーム本体を構成する前記素子搭載部の前記出射面側とは反対側の面に配置される背板部と、同背板部の両端側に形成され、前記一対の電極端子部を保持する一対の側壁部とから構成され、
前記第２の樹脂封止部は、前記リードフレーム本体と前記側壁部とで囲繞された空間に、前記複数の発光素子チップを覆うように形成されていることを特徴とする線状光源装置。
請求項１または２に記載の線状光源装置であって、
前記リードフレーム本体を構成する前記一対の延設側面部は、互いに対向する面に凹凸からなる反射パターンが形成されていることを特徴とする線状光源装置。
請求項１から３のいずれか１項に記載の線状光源装置であって、
前記複数の発光素子チップが、青色光を発光するＬＥＤチップであるとともに、同ＬＥＤチップを覆う前記樹脂封止体に、青色光を黄色光に波長変換する蛍光体が分散されていることを特徴とする線状光源装置。
請求項１から４のいずれか１項に記載の線状光源装置と、
同線状光源装置が放出する光を入光する入光面と、同入光面から入光した光を出射する出射面とを有する導光板と、
前記リードフレーム本体を構成する前記一対の延設側面部のうち、前記樹脂封止体から露出している部分を接触させるヒートシンクと、を備えていることを特徴とする面状照明装置。
請求項５に記載の面状照明装置であって、
前記ヒートシンクは、前記線状光源装置と前記導光板とを搭載する金属材料からなるハウジングフレームであることを特徴とする面状照明装置。
請求項５または６に記載の面状照明装置であって、
前記樹脂封止体の、前記ヒートシンクに接触させる前記延設側面部が露出している面と対向する面側に、前記電極端子部の先端部が露出しており、同先端部に外部からの電気信号を供給する回路基板が接続されていることを特徴とする面状照明装置。
請求項５から７のいずれか１項に記載の面状照明装置であって、
前記リードフレームを構成する前記一対の延設側面部が、前記導光板の前記入光面近傍を挟持するように構成されていることを特徴とする面状照明装置。
線状光源装置と、
同線状光源装置が放出する光を入光する入光面と、同入光面から入光した光を出射する出射面とを有する導光板と、
ヒートシンクと、を備え、
前記線状光源装置は、一方向に配列される複数の発光素子チップと、
同複数の発光素子チップが実装されるリードフレームと、
同複数の発光素子チップおよび同リードフレームを覆い、同複数の発光素子チップが放出する光を出射する出射面を有する樹脂封止体とからなり、
前記リードフレームは、前記複数の発光素子チップが搭載されるリードフレーム本体と、同リードフレームの前記一方向の両側に配置され、外部からの電気信号を受給するための一対の電極端子部とから構成され、
前記リードフレーム本体は、前記複数の発光素子チップを搭載する略長矩形状をした素子搭載部と、同素子搭載部の短手方向の両端辺から前記出射面側に向かって延びる一対の延設側面部とから構成され、
前記一対の延設側面部の一方は、前記樹脂封止体の前記出射面と交わる側面側に少なくとも一部が露出して前記ヒートシンクに接触しており、
前記樹脂封止体の前記延設側面部が露出している面と対向する面側に、前記電極端子部の先端部が露出しており、同先端部に外部からの電気信号を供給する回路基板が接続されていることを特徴とする面状照明装置。