JP6246759B2 - 面状照明装置 - Google Patents

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Description

本発明は、サイドライト方式の面状照明装置に関する。
従来、液晶表示パネル等の照明手段として、導光板の側端面に沿って光源を配置してなるサイドライト方式の面状照明装置(バックライト)が知られている。特に、小型で環境適合性に優れた発光ダイオード装置(LED)を光源として用いた面状照明装置は、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。一般に、この種の面状照明装置において、LEDはフレキシブルプリント回路基板上に実装される(例えば、特許文献1参照)。
特開2006−216494号公報
面状照明装置において、光源であるLEDのフレキシブルプリント回路基板への実装位置の精度は、LEDと導光板との光学的結合、ひいては面状照明装置の輝度及び輝度の均一性へ影響を及ぼす重要な技術要素の一つである。面状照明装置では、近時、照明性能の向上に対する要求が一層厳しくなっており、これに伴って、LEDのフレキシブルプリント回路基板への実装位置精度の向上も強く求められている。また、近時、LEDの小型化、ひいてはLEDの電極端子の小型化にともなって、電極端子との接続のためにフレキシブルプリント基板上に設けられるランド部の面積も小さくなる傾向にある。しかしながら、ランド部の面積が小さくなると、ランド部の剥離強度が低下し、装置の信頼性の低下につながるという問題があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、信頼性が高く照明性能に優れた面状照明装置を提供することを目的とする。
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、さらに他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
(1)点状光源と、前記点状光源が実装されるフレキシブルプリント回路基板と、前記点状光源が対向して配置される端面及び該端面から入射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、前記フレキシブルプリント回路基板は、ベースフィルム、ベースフィルム上に形成される配線層、及び配線層上に積層されるカバーレイフィルムを含んでおり、前記配線層のうち前記点状光源の一対の電極端子に対応して設けられる一対のランド部のそれぞれは、前記カバーレイフィルムの開口部から一部のみが露出するように形成され、その露出部分に、前記点状光源の実装位置の位置合わせを行う位置合わせ部が設けられ、前記点状光源の前記一対の電極端子の互いに対向する一対の前端辺が延びる方向の幅は、当該方向の前記点状光源の上面視外形の幅よりも小さく形成され、前記位置合わせ部の少なくとも一部は、前記一対の電極端子と前記点状光源の上面視外形の外周辺との間に配置されることを特徴とする面状照明装置(請求項1)。
本項に記載の面状照明装置において、点状光源の電極端子に接続されるランド部は、カバーレイフィルムの開口部から一部のみが露出するように形成されている。したがって、点状光源の電極端子のサイズによらずに、ランド部のサイズを大きくし、ひいてはランド部とベースフィルムとの接着面積を大きくすることができ、ランド部のベースフィルムからの剥離が効果的に抑制される。これによって、面状照明装置の信頼性が向上する。
また、本項に記載の面状照明装置では、ランド部の露出部分に、点状光源の実装位置の位置合わせを行う位置合わせ部が設けられている。これによって、ランド部を電極端子のサイズに対して大きく形成しても、点状光源をフレキシブルプリント基板上に高い位置精度で実装することができ、ひいては、照明性能に優れた面状照明装置を実現することができる。
さらに、本項に記載の面状照明装置では、位置合わせ部の、一対の電極端子と点状光源の上面視外形の外周辺との間に配置される部分は、点状光源のフレキシブルプリント基板上の実装位置が正しい場合には、点状光源の上面視外形によって隠れることになる。一方、位置合わせ部の、縦方向の幅を所定の幅に設定することにより、点状光源の縦方向の実装位置に、前記位置合わせ部の所定の幅に応じて決まる大きさ以上のずれが存在する場合、位置合わせ部に、点状光源の上面視外形からはみ出す部分が生じる。
本項に記載の面状照明装置では、位置合わせ部の上述した特徴を活用して、位置合わせ部を実装位置検査用マークとして使用することができる。すなわち、点状光源のフレキシルブルプリント回路基板上への実装後、外観検査を実施することによって、点状光源が正しい位置に実装されたか否かを、位置合わせ部の可視/不可視を基準として判定することができる。
(2)(1)項に記載の面状照明装置において、前記位置合わせ部は、前記点状光源の、前記一対の電極端子の互いに対向する一対の前端辺が延びる方向の実装位置を位置合わせすることを特徴とする面状照明装置(請求項2)。
本項に記載の面状照明装置によれば、点状光源の一対の電極端子の互いに対向する一対の前端辺が延びる方向を、点状光源の実装位置に関して特に高い精度が要求される方向(例えば、導光板の厚さ方向)に一致させることにより、面状照明装置の照明性能をより向上させることができる。
(3)前記位置合わせ部は、前記一対のランド部ごとに、前記一対の電極端子の互いに対向する一対の前端辺が延びる方向と直交する方向に連続して延びることを特徴とする請求項1または2に記載の面状照明装置(請求項3)。
)(1)から)のいずれか1項に記載の面状照明装置において、前記一対のランド部の外周辺のうち、互いに対向する一対の内側辺は、前記カバーレイフィルムの開口部から露出する部分を有し、前記一対の内側辺を除く各辺は、前記カバーレイフィルムによって覆われていることを特徴とする面状照明装置(請求項)。
本項に記載の面状照明装置では、一対のランド部の外周辺のうち、互いに対向する一対の内側辺を除く各辺がカバーレイフィルムによって覆われていることによって、ランド部のベースフィルムからの剥離をさらに効果的に抑制することができる。加えて、ランド部からの引出線が、ランド部の上記内側辺以外の辺から引き出される場合、本項に記載の面状照明装置では、線幅が細い引出線とランド部との接続部分がカバーレイフィルムで覆われることになるため、この接続部分での断線が防止される。
また、本項に記載の面状照明装置において、一対のランド部の外周辺のうち、互いに対向する一対の内側辺がカバーレイフィルムの開口部から露出する部分を有している構成は、一対の電極端子間の距離が短い小型の点状光源を実装するために有利な構成である。
本項に記載の面状照明装置は、このように、小型の点状光源に対応しながら、カバーレイフィルムによるランド部及びその近傍の導通パターンの保護を最大限に実現するものである。
)(1)からのいずれか1項に記載の面状照明装置において、前記一対のランド部のそれぞれの外周辺のうち、互いに対向する一対の内側辺及び該一対の内側辺のそれぞれに連なる辺のうちの一つは、前記カバーレイフィルムの開口部から露出する部分を有し、前記一対の内側辺及び前記一対の内側辺のそれぞれに連なる辺のうちの露出部分を有する方の一つを除く各辺は、前記カバーレイフィルムによって覆われていることを特徴とする面状照明装置(請求項)。
本項に記載の面状照明装置では、一対のランド部の外周辺のうち、互いに対向する一対の内側辺及び該一対の内側辺のそれぞれに連なる辺のうちの一つを除く各辺が、カバーレイフィルムによって覆われていることによって、ランド部のベースフィルムからの剥離をさらに効果的に抑制することができる。また、ランド部からの引出線が、ランド部の上記内側辺及び上記内側辺に連なる辺のうちの一つ以外の辺から引き出される場合、本項に記載の面状照明装置では、線幅が細い引出線とランド部との接続部分がカバーレイフィルムで覆われることになるため、この接続部分での断線が防止される。
また、本項に記載の面状照明装置において、一対のランド部の外周辺のうち、互いに対向する一対の内側辺が、カバーレイフィルムの開口部から露出する部分を有している構成は、一対の電極端子間の距離が短い小型の点状光源を実装するために有利な構成である。
そして、本項に記載の面状照明装置は、カバーレイフィルムについて、一対の内側辺のそれぞれに連なる辺のうちの一つを覆う部分を不要とした構成であるため、(3)項に記載の面状照明装置と比較して、ランド部のカバーレイフィルムによる保護の効果の観点からは不利となるものの、一対のランド部を、フレキシブルプリント回路基板の縁部に比較的近い箇所に設ける必要がある場合に有利な構成である。
本項に記載の面状照明装置は、このように、小型の点状光源に対応し、かつ、一対のランド部の配置位置の限定条件に対応しつつ、カバーレイフィルムによるランド部及びその近傍の導通パターンの保護を最大限に実現するものである。
)()または()項に記載の面状照明装置において、前記一対のランド部の前記一対の内側辺の前記カバーレイフィルムの開口部から露出する部分は、前記点状光源の前記一対の電極端子の互いに対向する一対の前端辺の近傍に位置して、前記一対の前端辺に沿って延びることを特徴とする面状照明装置(請求項)。
本項に記載の面状照明装置では、上記構成により、点状光源の電極端子とフレキシブルプリント回路基板のランド部とを半田付けにより接続する際に、半田のリフロー工程におけるセルフアライメント効果により、点状光源の、上記一対の前端辺が延びる方向と直交する方向(以下、横方向ともいう)の実装位置が、高精度に位置決めされることになる。
特に、本項に記載の面状照明装置は、(2)項に記載の面状照明装置のように、その位置合わせ部が、点状光源の、上記一対の前端辺が延びる方向(以下、縦方向ともいう)の実装位置を位置合わせするものである場合、縦方向と横方向の2軸方向に関して、点状光源の実装位置を高精度に位置決めすることができる。これによって、例えば、点状光源の導光板の入光面に対する配置位置に関して、導光板の厚さ方向と入光面の長手方向との2軸方向について高精度な位置決めが要求される場合に、この要求を満たす面状照明装置を実現することができる。
)(1)から()のいずれか1項に記載の面状照明装置において、前記位置合わせ部は、前記ランド部のパターンの一部として形成されることを特徴とする面状照明装置(請求項)。
本項に記載の面状照明装置によれば、点状光源の電極端子とフレキシブルプリント回路基板のランド部とを半田付けにより接続する際に、半田のリフロー工程におけるセルフアライメント効果により点状光源の実装位置の位置合わせを行う位置合わせ部を、容易に形成することができる。
この場合、位置合わせ部は、配線層を構成する材料(典型的には、銅箔)のエッチングにより配線層を形成する工程において、ランド部全体のパターン(及び他の導通パターン)と同時に形成することが好ましい。
)()項に記載の面状照明装置において、前記位置合わせ部は、前記点状光源の前記一対の電極端子のそれぞれについて、電極端子の前端辺が延びる方向に離れて配置された2つの部分を少なくとも有し、電極端子は前記2つの部分の間に配置され、前記2つの部分のそれぞれの外周辺は、電極端子の前端辺に連なる2つの端辺のそれぞれの近傍に位置して前記2つの端辺のそれぞれに沿って延びる辺を含むことを特徴とする面状照明装置(請求項)。
本項に記載の面状照明装置によれば、半田のリフロー工程におけるセルフアライメント効果により、点状光源の、上記一対の前端辺が延びる方向(縦方向)の実装位置を制御する位置合わせ部を、容易に形成することができる。
本項に記載の面状照明装置において、前記位置合わせ部は、前記ランド部の外周辺で囲まれた領域内に形成された穴部を含むものであってもよい。
また、本項に記載の面状照明装置において、前記位置合わせ部は、前記ランド部の外周辺に設けられた切欠部を含むものであってもよい。
本発明によれば、以上のような構成により、フレキシブルプリント基板の機械的強度を向上させ、それによって面状照明装置の信頼性を向上させることが可能となる。また、本発明によれば、点状光源のフレキシブルプリント基板上への実装精度を向上させ、それによって面状照明装置の照明性能を向上させることが可能となる。
本発明の一実施形態における面状照明装置の要部を示す側面図である。 図1に示す面状照明装置におけるFPCの要部を、LEDが実装される面側から見た平面図であり、(a)は、カバーレイフィルムのない状態、(b)は、カバーレイフィルムのある状態をそれぞれ示す図である。 図1に示す面状照明装置におけるFPCの要部をLEDとともに示す図であり、(a)はLEDを実装面側から見た平面図、(b)は、FPCの要部をLEDが実装される面側から見た平面図である。 本発明の一実施形態における面状照明装置において、FPCの別の例を示す平面図である。 (a)、(b)、(c)のそれぞれは、本発明の一実施形態における面状照明装置において、FPCの位置合わせ部の別の例を示す平面図である。 本発明の一実施形態における面状照明装置において、FPCの別の例を示す平面図である。
以下、本発明の実施形態に係る面状照明装置を、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各図において、各構成要素の形状、寸法等は、本発明の理解を容易にするため適宜誇張して示されている。
図1に示す面状照明装置10は、導光板11と、点状光源20と、点状光源20が実装される回路基板としての短冊状のフレキシブルプリント回路基板(以下、FPCともいう)30とを備えている。
本実施形態において、点状光源20は、図示は省略する青色LEDチップと蛍光体(例えば、黄色蛍光体)を有する擬似白色LEDである(以下、本実施形態における構成に従って、点状光源20を、LED20ともいう)。LED20は、その外表面のうち、FPC30に対する実装面21とは反対側の一面に発光面22を有する、所謂トップビュー型のLEDである。
導光板11は、透明材料(例えば、ポリカーボネート樹脂)を用いて上面視矩形状に形成され、その外表面に、LED20の発光面22が対向して配置される端面である入光面12を有する。また、導光板11は、出射部16と、後述する入光楔部15と備えており、出射部16は、入光面12と略直交する一方の主平面である出射面13を有している。導光板11において、裏面14は、入光面12と略直交する他方の主平面であり、出射面13に略平行に対向する。
面状照明装置10において、導光板11は、入光面12と出射部16との間に、入光面12側から出射部16側に向かうにしたがって厚さが漸減する入光楔部15を有している。入光楔部15は、前方ほど裏面14側に近づくように傾斜する傾斜面17を、入光面12の長手方向に沿って出射面13側に設けることにより構成される。出射部16は、厚さが一定の矩形平板状に形成されている。
面状照明装置10は、以上のような構成により、LED20の発光面22から出射され、入光面12から導光板11に入射した光を、照明光として出射面13から面状に出射させるものである。尚、図示は省略するが、面状照明装置10は、導光板11の裏面14側に、裏面14から漏れた光を再度導光板11に戻すための反射シートが配置されるものであってもよく、及び/または、出射部16の出射面13側に、出射面13から出射する光の指向性を制御するための拡散シート及びプリズムシートが配置されるものであってもよい。また、面状照明装置10は、各構成要素を一体に保持するためのフレーム部材を含むものであってもよい。
また、図示は省略するが、面状照明装置10は複数のLED20を備えており、これらの複数のLED20は、入光12の長手方向(図1において紙面に直交する方向)に沿って配列されている。但し、本発明において、点状光源の数は複数に限らず1灯でもよい。
次に、図2及び図3を参照して、FPC30の構成について詳述する。FPC30は、ベースフィルム31と、ベースフィルム31上に形成される配線層32と、配線層32の少なくとも一部に積層配置されるカバーレイフィルム33とを備えている。ベースフィルム30及びカバーレイフィルム33は、例えば、ポリイミド樹脂フィルムから構成される。配線層31は、銅箔からなり、例えばエッチングにより後述する種々の導通パターンが形成される。
尚、図2(a)には、説明の便宜のため、FPC30がカバーレイフィルム33を省略した状態で示されており、図2(b)に、カバーレイフィルム33を有する完成状態で示されている。
配線層32により形成される導通パターンには、LED20の一対の電極端子24、25(図3参照)に対応する一対のランド部34、35が含まれる。ランド部34は、外周辺34a、34b、34c、34dを有しており、ランド部35は、外周辺35a、35b、35c、35dを有している。ここで、一対のランド部34、35の互いに対向する辺34a、35aを内側辺ともいう。ランド部34からの引出線36は、その内側辺34aとは反対側の辺34dから引き出されており、ランド部35からの引出線37は、その内側辺35aとは反対側の辺35dから引き出されている。
図2(b)に示すように、FPC30において、ランド部34及びランド部35のそれぞれは、カバーレイフィルム33の開口部38から一部のみが露出するように形成される。この際、ランド部34の外周辺34a、34b、34c、34dのうち、内側辺34aは、カバーレイフィルム33の開口部38から露出する部分を有しており、内側辺34a以外の各辺34b、34c、34dは、カバーレイフィルム33によって覆われている。同様に、ランド部35の外周辺35a、35b、35c、35dのうち、内側辺35aは、カバーレイフィルム33の開口部38から露出する部分を有しており、内側辺35a以外の各辺35b、35c、35dは、カバーレイフィルム33によって覆われている。
FPC30において、ランド部34の開口部38からの露出部分には、位置合わせ部41、42が形成されており、ランド部35の開口部38からの露出部分には、位置合わせ部43、44が形成されている。
次に、図3を参照して、LED20の電極端子24、25の構成、並びにそれに関連してランド部34、35及び位置合わせ部41、42、43、44の構成について説明すれば、次の通りである。
ここで、図3(a)は、LED20を実装面21側から示す平面図である。また、図3(b)には、ランド部34、35上に配置されたLEDの実装面21が二点鎖線で示されている。
LED20は、一対の電極端子24、25を有しており、電極端子24はランド部34に接続され、電極端子25はランド部35に接続される。
図3(a)に示すように、LED20において、電極端子24は、実装面21内に端辺24a、24b、24cを有し、電極端子25は、実装面21内に端辺25a、25b、25cを有する。ここで、一対の電極端子24、25の互いに対向する端辺24a、25aを前端辺ともいう。電極端子24において、端辺24b、24cは、前端辺24aに連なり、前端辺24aが延びる方向と略直交する方向に延びている。同様に、電極端子25において、端辺25b、25cは、前端辺25aに連なり、前端辺25aが延びる方向と略直交する方向に延びている。
尚、面状照明装置10において、電極端子24、25の前端辺24a、25aが延びる方向を縦方向(図3において、上下方向)ともいい、端辺24b、24c、25b、25cが延びる方向を横方向(図3において、左右方向)ともいう。また、面状照明装置10において、FPC30上に実装されたLED20は、導光板10の入光面12に対して、縦方向が導光板11の厚さ方向(図1において、上下方向)と一致し、横方向が入光12の長手方向(図1において、紙面に直交する方向)と一致するように配置される。
LED20の上面視外形は、外周辺21a、21b、21c、21dを備える矩形状をなすものである。この例において、辺21a、21dは、互いに対向して縦方向に延びる短辺21a、21dであり、辺21b、21cは、互いに対向して横方向に延びる長辺21b、21cである。そして、LED20では、電極端子24、25の縦方向の幅w1は、LED20の上面視外形の縦方向の幅w2よりも一回り小さく形成されている。
言い換えれば、電極端子24の前端辺24aに連なる一方の端辺24bは、LED20の上面視外形の長辺21b、21cのうち、端辺24bに近い側の長辺21bから縦方向に一定の距離を置いて配置され、かつ、電極端子24の前端辺24aに連なる他方の端辺24cは、LED20の上面視外形の長辺21b、21cのうち、端辺24cに近い側の長辺21cから縦方向に一定の距離を置いて配置されている。
同様に、電極端子25の前端辺25aに連なる一方の端辺25bは、LED20の上面視外形の長辺21b、21cのうち、端辺25bに近い側の長辺21bから縦方向に一定の距離を置いて配置され、かつ、電極端子24の前端辺25aに連なる他方の端辺25cは、LED20の上面視外形の長辺21b、21cのうち、端辺25cに近い側の長辺21cから縦方向に一定の距離を置いて配置されている。
尚、図示の例では、電極端子24、25は、LED20の上面視外形の縦方向の中心線Cに対して対称に設けられている。
FPC30において、ランド部34は、開口部38からの露出部分の範囲内に、電極端子24の実装面21側の外形が含まれるように形成される。その際、ランド部34の内側辺34aの開口部38からの露出部分は、電極端子24の前端辺24aの近傍に位置して、前端辺24aに沿って延びるように構成されている。同様に、ランド部35は、開口部38からの露出部分の範囲内に、電極端子25の実装面21側の外形が含まれるように形成される。その際、ランド部35の内側辺35aの開口部38からの露出部分は、電極端子25の前端辺25aの近傍に位置して、前端辺25aに沿って延びるように構成されている。
また、FPC30において、位置合わせ部41、42は、ランド部34のパターンの一部として形成される。具体的には、位置合わせ部41及び42は、ランド部34の外周辺34a、34b、34c、34dで囲まれる領域内に設けられる、ランド部34の穴部(ベースフィルム31が露出する開口部)として形成される。同様に、位置合わせ部43、44は、ランド部35のパターンの一部として形成される。具体的には、位置合わせ部43及び44は、ランド部35の外周辺35a、35b、35c、35dで囲まれる領域内に設けられる、ランド部35の穴部(ベースフィルム31が露出する開口部)として形成される。位置合わせ部41、42、43、44は、銅箔のエッチングにより配線層32を形成する工程において、ランド部34、35全体のパターン(及び他の導通パターン)と同時に形成されるものである。
位置合わせ部41及び42のそれぞれの外周辺41a、41b、41c、41d及び42a、42b、42c、42dは、互いに対向する縦方向の短辺41a、41d及び42a、42dと、互いに対向する横方向の長辺41b、41c及び42b、42cとから、矩形状に構成される。同様に、位置合わせ部43及び44のそれぞれの外周辺43a、43b、43c、43d及び44a、44b、44c、44dは、互いに対向する縦方向の短辺43a、43d及び44a、44dと、互いに対向する横方向の長辺43b、43c及び44b、44cとから、矩形状に構成される。
そして、ランド部34に設けられる2つの位置合わせ部41と位置合わせ部42は、縦方向に離れて配置されており、LED20のFPC30上への実装時、LED20の電極端子24は、位置合わせ部41と位置合わせ部42との間に配置される。この際、位置合わせ部41の電極端子24に近い側の長辺41bが、電極端子24の端辺24cの近傍に位置して端辺24cに沿って延びることになる。また、位置合わせ部42についても、電極端子24に近い側の長辺42bが、電極端子24の端辺24bの近傍に位置して端辺24bに沿って延びるものである。位置合わせ部41及び42において、ベースフィルム31が露出する開口部は、それぞれ長辺41b及び長辺42bから縦方向に電極端子24から遠ざかる向きに設けられる。
同様に、ランド部35に設けられる2つの位置合わせ部43と位置合わせ部44は、縦方向に離れて配置されており、LED20のFPC30上への実装時、LED20の電極端子25は、位置合わせ部43と位置合わせ部44との間に配置される。この際、位置合わせ部43の電極端子25に近い側の長辺43bが、電極端子25の端辺25cの近傍に位置して端辺25cに沿って延びることになる。また、位置合わせ部44についても、電極端子25に近い側の長辺44bが、電極端子25の端辺25bの近傍に位置して端辺25bに沿って延びるものである。位置合わせ部43及び44において、ベースフィルム31が露出する開口部は、それぞれ長辺43b及び長辺44bから縦方向に電極端子24から遠ざかる向きに設けられる。
さらに、FPC30では、位置合わせ部41、42、43、44は、一対の電極端子24、25とLED20の上面視外形の外周辺21a、21b、21c、21dとの間に配置されている。詳しくは、位置合わせ部41は、その長辺41b、41cの両方が、電極端子24の端辺24cと、LED20の上面視外形の外周辺のうち、端辺24cに近い側の長辺21cとの間に位置するように形成されており、位置合わせ部42は、その長辺42b、42cの両方が、電極端子24の端辺24bと、LED20の上面視外形の外周辺のうち、端辺24bに近い側の長辺21bとの間に位置するように形成されている。また、位置合わせ部41及び42では、ランド部34の内側辺34aとは反対側の短辺41d及び42dも、位置合わせ部41及び42が、LED20の上面視外形の外周辺のうちランド部34上に位置する短辺21aから、外方に突出しない位置に設けられている。
同様に、位置合わせ部43は、その長辺43b、43cの両方が、電極端子25の端辺25cと、LED20の上面視外形の外周辺のうち、端辺25cに近い側の長辺21cとの間に位置するように形成されており、位置合わせ部44は、その長辺44b、44cの両方が、電極端子25の端辺25bと、LED20の上面視外形の外周辺のうち、端辺25bに近い側の長辺21bとの間に位置するように形成されている。さらに、位置合わせ部43及び44では、ランド部35の内側辺35aとは反対側の短辺43d及び44dも、位置合わせ部43及び44が、LED20の上面視外形の外周辺のうちランド部35上に位置する短辺21dから、外方に突出しない位置に設けられている。
以上のように構成された面状照明装置10の作用効果について説明すれば、次の通りである。面状照明装置10では、LED20一対の電極端子24、25に対応して設けられる一対のランド部34、35のそれぞれは、カバーレイフィルム33の開口部38からその一部のみが露出するように形成されている。したがって、LED20の電極端子24、25のサイズによらずに、ランド部34、35のサイズを大きくし、ひいてはランド部34、35とベースフィルム31との接着面積を大きくすることができ、ランド部34、35のベースフィルム31からの剥離が効果的に抑制される。これによって、FPC30の機械的強度を向上させ、ひいては面状照明装置の信頼性を向上させることができる。
特に、面状照明装置10では、一対のランド部34及び35の外周辺34a、34b、34c、34d及び35a、35b、35c、35dのうち、内側辺34a、35aは、カバーレイフィルム33の開口部38から露出する部分を有し、内側辺34a、35aを除く各辺34b、34c、34d及び35b、35c、35dは、カバーレイフィルム33によって覆われている。これによって、ランド部34、35のベースフィルム31から剥離をさらに効果的に抑制することができる。
加えて、面状照明装置10では、ランド部34、35からの引出線36、37は、それぞれランド部34、35の内側辺34a、35aとは反対側の外周辺34d、35dから引き出されており、線幅が細い引出線36、37とランド部34、35との接続部分が、この外周辺34d、35dに存在する。したがって、本願発明の上記構成によれば、引出線36、37とランド部34、35との接続部分がカバーレイフィルム33で覆われることになるため、この接続部分での断線を防止することができる。
尚、引出線36、37は、ランド部34、35の外周辺のうち、内側辺34a、35a以外の各辺34b、34c、34d及び35b、35c、35dのいずれかから引き出される構成が一般的であり、本願発明の上記構成は、この意味で、引出線36、37とランド部34、35との接続部分での断線防止のために顕著な効果を奏するものである。
また、面状照明装置10において、ランド部34、35の外周辺のうち、内側辺34a、35aが開口部38から露出する部分を有している構成は、一対の電極端子24、25間の距離が短い小型のLED20を実装するために有利な構成である。
加えて、面状照明装置10では、ランド部34、35の開口部38からの露出部分に、図3を参照して上述した構成を備えた位置合わせ部41、42、43、44を有している。
これによって、FPC30では、LED20の電極端子24、25とFPC30のランド部34、35とを半田付けにより接続する際に、半田のリフロー工程におけるセルフアライメント効果により、LED20の、一対の電極端子24、25の互いに対向する一対の前端辺24a、25aが延びる方向(縦方向)の実装位置が、適切な位置に位置合わせされることになる。
すなわち、LED20の電極端子24の縦方向の実装位置は、ランド部34に形成された位置合わせ部41の長辺41bと位置合わせ部42の長辺42bとの間の適正な位置に、セルフアラインメント効果により自動的に位置合わせされる。同様に、電極端子25の縦方向の実装位置は、ランド部35に形成された位置合わせ部43の長辺43bと位置合わせ部44の長辺44bとの間の適正な位置に、セルフアラインメント効果により自動的に位置合わせされる。
これによって、面状照明装置10では、ランド部34、35を電極端子24、25のサイズに対して大きく形成しても、LED20を、FPC30上に縦方向に高い位置精度をもって実装することができる。
ここで、面状照明装置10では、FPC30上に実装されたLED20は、導光板11の入光面12に対して、縦方向が導光板11の厚さ方向と一致するように配置される。そして、LED20の入光面12に対する導光板11の厚さ方向の位置精度は、LED20と導光板11との光の結合効率、ひいては面状照明装置10から出射される照明光の輝度に対して重要な影響を及ぼすものである。しかるに、面状照明装置10では、LED20をFPC30上に縦方向に高い位置精度をもって実装することができるため、照明性能(特に、照明光の輝度)に優れた面状照明装置10を実現することができる。
さらに、面状照明装置10では、FPC30において、ランド部34、35は、それぞれ開口部38からの露出部分の範囲内に、電極端子24、25の実装面21側の外形が含まれるように形成され、かつランド部34、35の内側辺34a、35aのそれぞれの開口部38から露出部分は、それぞれLED20の電極端子24、25の前端辺24a、25aの近傍に位置して、前端辺24a、25aに沿って延びるものである。これによって、LED20の電極端子24、25とFPC30のランド部34、35とを半田付けにより接続する際に、半田のリフロー工程におけるセルフアライメント効果により、LED20の、一対の前端辺24a、25aが延びる方向と直交する方向(横方向)の実装位置についても、高精度に位置決めされることになる。
ここで、面状照明装置10では、FPC30上に実装されたLED20は、導光板11の入光面12に対して、横方向が入光面12の長手方向と一致するように配置される。そして、LED20の入光面12に対する、入光面12の長手方向の位置精度は、面状照明装置10から出射される照明光の輝度の均一性に対して重要な影響を及ぼすものである。しかるに、面状照明装置10では、LED20をFPC30上に、縦方向だけでなく、横方向にも高い位置精度をもって実装することができるため、照明光の輝度の均一性の観点からも照明性能に優れた面状照明装置10を実現することができる。
そして、面状照明装置10において、LEDの電極端子24、25の縦方向の幅w1は、LED20の上面視外形の縦方向の幅w2よりも一回り小さく形成されており、位置合わせ部41、42、43、44は、図3を参照して上述したように、電極端子24、25とLED20の上面視外形の外周辺21a、21b、21c、21dとの間に配置されている。
これによって、面状照明装置10では、位置合わせ部41、42、43、44は、LED20のFPC30上の実装位置が正しい場合には、LED20の上面視外形によって隠れることになる(図3(b)参照)。一方、位置合わせ部41、42、43、44の、縦方向の幅を所定の幅に設定することにより、LED20の縦方向の実装位置に、位置合わせ部の上記所定の幅に応じて決まる大きさ以上のずれが存在する場合、位置合わせ部41、42、43、44(の少なくとも1つまたは複数)に、LED20の上面視外形からはみ出す部分が生じる。
したがって、面状照明装置10では、位置合わせ部41、42、43、44の上述した特徴を活用して、位置合わせ部41、42、43、44を実装位置検査用マークとしても使用することができる。すなわち、LED20のFPC30上への実装後、外観検査を実施することによって、LED20が正しい位置に実装されたか否かを、位置合わせ部41、42、43、44の可視/不可視を基準として判定することができる。面状照明装置10では、これによって、LED20のFPC20へのより高精度な実装を可能にし、ひいては面状照明10の照明性能をさらに向上させることができる。
次に、図4を参照して、面状照明装置10で使用されるFPCの別の例について説明する。但し、以下では、図1及び図2に示すFPC30と、図4に示すFPC50の共通または対応する構成要素については同一の符号を付して参照する。また、FPC30とFPC50との共通の構成及び作用効果ついての重複する説明は適宜省略し、主としてFPC50のFPC30との相違点について説明する。
FPC50において、LED20の電極端子24が接続されるランド部54の外周辺54a、54b、54c、54dは、その内側辺54a及び内側辺54aに連なる辺54b、54cのうちの一つ(この場合、辺54b)が、カバーレイフィルム33の開口部39から露出する部分を有しており、内側辺54a及び内側辺54aに連なる辺54b、54cのうちの露出部分を有する方の一つ54bを除く各辺54c、54dは、カバーレイフィルム33によって覆われている。
同様に、LED20の電極端子25が接続されるランド部55の外周辺55a、55b、55c、55dは、その内側辺55a及び内側辺55aに連なる辺55b、55cのうちの一つ(この場合、辺55b)が、カバーレイフィルム33の開口部39から露出する部分を有しており、内側辺55a及び内側辺55aに連なる辺55b、55cのうちの露出部分を有する方の一つ55bを除く各辺55c、55dは、カバーレイフィルム33によって覆われている。
そして、ランド部54において、縦方向に離れて配置される2つの位置合わせ部41、52のうち、露出部分を有する辺54b側の位置合わせ部52は、位置合わせ部41のような穴部ではなく、辺54bの露出部分に設けられた切欠部として形成されている。同様に、ランド部55において、縦方向に離れて配置される2つの位置合わせ部43、53のうち、露出部分を有する辺55b側の位置合わせ部53は、位置合わせ部43のような穴部ではなく、辺55bの露出部分に設けられた切欠部として形成されている。
ここで、位置合わせ部52では、切欠部の底辺52bが、電極端子24の端辺24bの近傍に位置して端辺24bに沿って延びるものである。同様に、位置合わせ部53では、切欠部の底辺53bが、電極端子25の端辺25bの近傍に位置して端辺25bに沿って延びるものである。
面状照明装置10は、FPC50を使用した場合でも、FPC30を使用した場合と同様の作用効果を奏するものである。但し、FPC50は、ランド部54、55をFPC50の縁部51aに比較的近い箇所に設ける必要があり、そのため、ランド部54、55に、縁部51aに向かって縦方向に延びる余剰部分を設け、かつ、カバーレイフィルム33にそれらの余剰部分を覆う部分を設けるためのスペースを確保できない場合に、好適に適用されるものである。ランド部54、55をFPCの縁部51aに比較的近い箇所に設ける必要があるのは、典型的には、FPC50の縦方向の幅が狭小な場合、または、FPC50の反対側の縁部51bとランド部54、55との間に、何らかの理由により比較的広いスペースを確保する必要がある場合などである。
すなわち、図2及び図3に示すFPC30の構成は、小型のLED20に対応しながら、カバーレイフィルム33によるランド部34、35及びその近傍の導通パターン(例えば、引出線36、37)の保護を最大限に実現するものであるのに対して、図4に示すFPC50の構成は、小型のLED20に対応し、かつ、ランド部54、55の配置位置に対する上述したような限定条件に対応しつつ、カバーレイフィルム33によるランド部54、55及びその近傍の導通パターンの保護を最大限(例えば、引出線36、37)に実現するものである。
ここで、本発明に係る面状照明装置において、位置合わせ部41、42、43、44(穴部として形成される形態)は、図2及び図3に示す形態に限定されるものではない。例えば、位置合わせ部41、42、43、44は、それぞれ連続して横方向に延びる穴部からなるものとしたが、本発明に係る位置合わせ部は、図5(a)に示す位置合わせ部61、62、63、64のように、間隔をおいて横方向に配列された複数の穴部からなるものであってもよい。例えば、図5(a)において、位置合わせ部61は、間隔をおいて横方向に配列された2つの穴部61a、61bからなる。
また、位置合わせ部41、42、43、44のそれぞれは、その全体が、一対の電極端子24、25とLED20の上面視外形の外周辺21a、21b、21c、21dとの間に配置されるものとした。この構成は、カバーレイフィルム33の開口部38を、極力小さくできる点で有利なものである。但し、本発明に係る位置合わせ部は、図5(b)に示す位置合わせ部71、72、73、74のように、LED20の上面視外形の外周辺21a、21b、21c、21dの少なくとも一辺から突出する部分を有するものであってもよい。例えば、図5(b)において、位置合わせ部71は、延長部71aと端部71bとから、L字状に形成されている。そして、延長部71aは、電極端子24の端辺24cと、LED20の上面視外形の長辺21cとの間に配置され、一方、端部71bは、LED20の上面視外形の短辺21aと長辺21cとが交わるコーナー部において、短辺21a及び長辺21cから僅かに突出するように形成されている。
また、例えば、位置合わせ部71、72、73、74は、LED20の上面視外形の外周辺21a、21b、21c、21dのうち、短辺21a及び短辺21dのいずれか一方または両方から突出し、長辺21b、21cからは突出しないものであってもよい。
また、図2及び図3では、LED20の電極端子24、25は、縦方向の中心線C(図3(a)参照)に対して対称に設けられるものとした。そして、これに対応して、図2及び図3に示す位置合わせ部41、42、43、44において、それぞれの縦方向の幅は同一である。但し、LED20の電極端子24、25が縦方向の中心線Cに対して非対称に設けられている場合、本発明に係る位置合わせ部を、図5(c)に示す位置合わせ部81、82、83、84のように、構成するものであってもよい。これらの位置合わせ部81、82、83、84は、LED20の電極端子24、25とLED20の上面視外形との間の間隔に応じて、位置合わせ部81、82、83、84の縦方向の幅を設定することによって、位置合わせ部41、42、43、44と同等の作用効果を奏する。
さらに、本発明に係る面状照明装置において、LED20の一対の電極端子24、25間の距離が比較的長く、かつ、LED20の横方向の位置精度に対する要求がそれほど厳しくない場合には、図6に示すFPC90のように、一対のランド部34、35の互いに対向する一対の内側辺34a、35aを、カバーレイフィルム33で覆うものであってもよい。FPC90において、カバーレイフィルムには、ランド部34、35のそれぞれに対して、その一部を露出する開口部93a、93bが個別に設けられ、ランド部34、35のそれぞれの外周辺は、全てカバーレイフィルム33によって覆われている。
尚、上述した実施形態では、本発明に係る点状光源を、トップビュー型のLED20としたが、本発明に係る点状光源は、FPC30に対する実装面に直交する一面に発光面を有する、所謂サイドビュー型のLEDであってもよい。また、本発明に係る面状照明装置は、各図面を参照して個別に説明したそれぞれの事項を、任意に組合せて使用した構成を含むものである。
10:面状照明装置、20:点状光源(LED)、11:導光板、12:端面(入光面)、13:出射面、24,25:電極端子、30,50,60,70,80,90:フレキシブルプリント回路基板(FPC)、31:ベースフィルム、32:配線層、33:カバーレイフィルム、34,35,54,55:ランド部、38,39,83a,83b:開口部、41,42,43,44,52,53,61,62,63,64,71,72,73,74,81,82,83,84:位置合わせ部

Claims (8)

  1. 点状光源と、前記点状光源が実装されるフレキシブルプリント回路基板と、前記点状光源が対向して配置される端面及び該端面から入射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、前記フレキシブルプリント回路基板は、ベースフィルム、ベースフィルム上に形成される配線層、及び配線層上に積層されるカバーレイフィルムを含んでおり、前記配線層のうち前記点状光源の一対の電極端子に対応して設けられる一対のランド部のそれぞれは、前記カバーレイフィルムの開口部から一部のみが露出するように形成され、その露出部分に、前記点状光源の実装位置の位置合わせを行う位置合わせ部が設けられ、前記点状光源の前記一対の電極端子の互いに対向する一対の前端辺が延びる方向の幅は、当該方向の前記点状光源の上面視外形の幅よりも小さく形成され、前記位置合わせ部の少なくとも一部は、前記一対の電極端子と前記点状光源の上面視外形の外周辺との間に配置されることを特徴とする面状照明装置。
  2. 前記位置合わせ部は、前記点状光源の、前記一対の電極端子の互いに対向する一対の前端辺が延びる方向の実装位置を位置合わせすることを特徴とする請求項1に記載の面状照明装置。
  3. 前記位置合わせ部は、前記一対のランド部ごとに、前記一対の電極端子の互いに対向する一対の前端辺が延びる方向と直交する方向に連続して延びることを特徴とする請求項1または2に記載の面状照明装置。
  4. 前記一対のランド部の外周辺のうち、互いに対向する一対の内側辺は、前記カバーレイフィルムの開口部から露出する部分を有し、前記一対の内側辺を除く各辺は、前記カバーレイフィルムによって覆われてい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。
  5. 前記一対のランド部のそれぞれの外周辺のうち、互いに対向する一対の内側辺及び該一対の内側辺のそれぞれに連なる辺のうちの一つは、前記カバーレイフィルムの開口部から露出する部分を有し、前記一対の内側辺及び前記一対の内側辺のそれぞれに連なる辺のうちの露出部分を有する方の一つを除く各辺は、前記カバーレイフィルムによって覆われてい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。
  6. 前記一対のランド部の前記一対の内側辺の前記カバーレイフィルムの開口部から露出する部分は、前記点状光源の前記一対の電極端子の互いに対向する一対の前端辺の近傍に位置して、前記一対の前端辺に沿って延びることを特徴とする請求項またはに記載の面状照明装置。
  7. 前記位置合わせ部は、前記ランド部のパターンの一部として形成されることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の面状照明装置。
  8. 前記位置合わせ部は、前記点状光源の前記一対の電極端子のそれぞれについて、電極端子の前端辺が延びる方向に離れて配置された2つの部分を少なくとも有し、電極端子は前記2つの部分の間に配置され、前記2つの部分のそれぞれの外周辺は、電極端子の前端辺に連なる2つの端辺のそれぞれの近傍に位置して前記2つの端辺のそれぞれに沿って延びる辺を含むことを特徴とする請求項7に記載の面状照明装置。
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