JP6248054B2 - 面状照明装置 - Google Patents
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Description
しかし、光源としてのLED(Light Emitting Diode)を実装する回路基板に形成された現状の接続配線のパターン形状では、搭載できるLED間の距離に制限があり、LED灯数に限界がある。
従来のサイドライト型の面状照明装置は、複数のLEDパッケージ(図示せず)が基板102上に搭載され、LEDパッケージが平板状の導光板(図示せず)の側端面に当接して配設されている。そして、複数のLEDパッケージは、平板状の導光板の側端面からその内部に光を照射する。
また、電極端子t101、t102の各突部t101c、t102cが、基板102の一対のランド102r(矩形状の主ランド)内にそれぞれ配置されている。
第1は、配線等の制約条件を加味した上でLED(Light Emitting Diode)をできる限り高密度に搭載することが挙げられる。
第11の本発明の面状照明装置は、第2の本発明の面状照明装置において、前記一対のランドには、互いの内方に向かって延びる形状に形成されるとともに、前記各ランドがそれぞれ接続される導通パターンに導通する引き出し部である配線パターンが、それぞれ設けられており、一対の前記副ランドの前記光源の長手方向の各外辺間の寸法と、一対の前記電極端子の突部の前記光源の長手方向の各外辺間の寸法とは、略同じである。
第11の本発明の面状照明装置によれば、段落0068〜0070に記載されるように、LEDパッケージの狭ピッチ化が可能となり、LEDパッケージの実装密度を高くできる。従って、面状照明装置の高輝度化を達成することができる。
また、段落0064、0076に記載されるように、引き出し部が一対のランドの互いの内方に向かって延びる形状に形成されるので、LEDパッケージの狭ピッチ化を阻害することなく、ランドにつながる配線パターンの断線を防ぐことができる。
図1(a)は本発明に係る実施形態の面状照明装置を示す平面図であり、図1(b)は図1(a)のA部拡大図である。
実施形態の面状照明装置Sは、液晶パネルなどのバックライトに使用される後方(図1(a)の紙面奥側)から前方(図1(a)の紙面手前側)へ照明を行う面状の照明装置である。
LEDパッケージ1(1A1〜1A7、1B1〜1B7、1C1〜1C7)は、例えば、白色光を発光するように、青色LEDチップと黄色蛍光体を格納している。LEDパッケージ1は、21個のLEDパッケージ1が3グループ(1グループ当たり7個)に分けられ、グループごとに連続して列状に並べられFPC3上に実装されている。
そして、各グループのLEDパッケージ1A、1B、1Cは、グループ毎にそれぞれ直列に接続されている。
また、3つのグループのLEDパッケージ1A、1B、1Cは並列に接続されている。なお、当然のことながら、LEDパッケージ1の配線はこれに限定されるものではなく、例えば、各グループのLEDパッケージ1A、1B、1Cが交互に並ぶようにしてもよい。
LEDパッケージ1は、扁平な横長の直方体形状を有しており、下部に一対のアノードとカソードに接続される銅などの金属製のリードフレームの各電極端子t1、t2が露出している。
LEDパッケージ1の本体部1Hは、内部のリードフレーム(図示せず)上にLEDチップが実装されている。LEDチップは、前方の光が透過し蛍光体が分散されている封止樹脂1fと、前方の封止樹脂1fの箇所を除く周囲に設けられるリフレクタ1rとにより囲繞されている。
LEDパッケージ1の一方の電極端子t1は、矩形状の本体部t1aとL字状の側面立ち上げ部t1bとを有している。
矩形状の本体部t1aは、LEDパッケージ1の実装面(FPC3と対向する面)に対向して配置される。
側面立ち上げ部t1bは、突部t1cと、立ち上げ部t1dとを有している。
突部t1cは、本体部t1aの後方において外側(隣接するLEDパッケージ1側)に向かって突き出している。
立ち上げ部t1dは、突部t1cの先端からLEDパッケージ(ハウジング)1の側面に沿って上方に延びている。
矩形状の本体部t2aは、LEDパッケージ1の実装面(FPC3と対向する面)に対向して配置される。
側面立ち上げ部t2bは、突部t2cと、立ち上げ部t2dとを有している。
突部t2cは、本体部t2aの後方において外側(隣接するLEDパッケージ1側)に向かって突き出している。
立ち上げ部t2dは、突部t2cの先端からLEDパッケージ(ハウジング)1の側面に沿って上方に延びている。
LEDパッケージ1A、1B、1Cが実装されるFPC3は、開口4kを有し、FPC3と略同じ大きさの絶縁材のカバーレイ4で覆われている。カバーレイ4は、耐熱性、接着性を有する絶縁材である。
図3(a)は、FPC上にカバーレイが設けられている状態を示す平面図であり、図3(b)は図3(a)のD部拡大図である。
カバーレイ4には、ランドr1、r2が露出する開口4kが設けられている。ランドr1、r2には、LEDパッケージ1の一対の電極端子t1、t2がそれぞれ隣接する開口4kを挿通して接続される。開口4kは、隣接するLEDパッケージ1の2組の一対のランドr1、r2のうち隣接するランドr2とランドr1を一体に露出するように、カバーレイ4に開口されている。なお、左端と右端の開口4kは、端部の開口であり、左方または右方に配置されるLEDパッケージ1は無い。そのため、左端の開口4kは、ランドr1のみ露出し、右端の開口4kは、ランドr2のみ露出している。
図4(a)は、実施形態のFPCの表面を示す平面図であり、図4(b)は、実施形態のFPCの裏面を示す平面図である。なお、図4 (a)において、カバーレイ4の開口4kを二点鎖線で示している。
FPC3は、LED実装部3Aと配線引き出し部3Bとを有している。
配線引き出し部3Bは図1に示す配線パターンp1、p2、p3、p4が引き出されて形成される領域である。
FPC3のLED実装部3Aの表面には、銅等の導体箔の導通パターンである配線パターンp1、p2、p3、p4、ランドr1、r2、副ランドf1、f2、および引き出し部h1、h2 (図4参照)がエッチング等で形成されている。配線パターンp1、p2、p3、p4に加え、ランドr1、r2、副ランドf1、f2、および引き出し部h1、h2は導電性の導通パターンである。
FPC3の配線引き出し部3Bには、第1・第2・第3のグループのLEDパッケージ1A、1B、1Cに電源を供給するための配線パターンp1、p2、p3、p4が形成されている。そして、配線引き出し部3Bの端部には、取り付け孔3aが貫設され、取り付け孔3aの周りには、グランドをとるためのグランドパターンpgが形成されている。
図5は、カバーレイ4の開口4kから露出する一対のランドr1、r2とLEDパッケージ1の一対の電極端子t1、t2との接続(導通)状態を具体的に示す図であり、図3(a)のE部拡大図である。なお、図5には、LEDパッケージ1の電極端子t1、t2の接続(導通)箇所の本体部t1a、t2aおよび突部t1c、t2cを書き加えている。
FPC3上には、LEDパッケージ1の一対の電極端子t1、t2が接続される一対のランドr1、r2が、配線パターンp1に連続してLEDパッケージ1の個数分形成されている(図4(a)参照)。
ランドr1の縦寸法s3は、図2(a)の電極端子t1の矩形状の本体部t1aの幅寸法s1と略同じ寸法を有している。例えば、ランドr1の縦寸法s3は、電極端子t1の本体部t1aの幅寸法s1より片側毎に、約0.01mm長く形成されている。
ランドr1の外側方には、電極端子t1の突部t1cに対応して副ランドf1(図4(a)、図5参照)が形成されている。
そのため、電極端子t2の矩形状の本体部t2aの幅を、ランドr2の縦方向(=寸法s3)に合わせることで、LEDパッケージ1の実装時の位置決めに用いることができる。
副ランドf2とは、ランドr2の外側辺のLEDパッケージ1の後側(図2(a)参照)の位置から外側方に突き出すように形成されている部分である。副ランドf2は、突部t2cの幅寸法s2(図2(a)参照)とほほ同じ幅寸法s4をもつ矩形状に電極端子t1の突部t1cの外側まで長形に形成されている。
なお、電極端子t1、t2の突部t1c、t2cは、本体部t1a、t2aより外側方に形成されるので、突部t1c、t2cのLEDパッケージ1に対する寸法精度が出せば、LEDパッケージ1の位置決めには有利である。
LEDパッケージ1の各一対の電極端子t1の本体部t1aおよび突部t1cと、電極端子t2の本体部t2aおよび突部t2cが、それぞれ対応するランドr1、r2に開口4k間のカバーレイ4の領域4k1を跨いで半田付けで固定され、電気的に接続される。これにより、各LEDパッケージ1がFPC3に実装される。
面状照明装置Sでは、以下の3点の特徴を有している。
第1に、面状照明装置Sでは、LEDパッケージ1の実装密度をあげるため、LEDパッケージ1の電極端子t1、t2の本体部t1a、t2aの内側辺とFPC3のランドr1、r2における内側辺との間隔s5(=約0.25mm)よりも、LEDパッケージ1の電極端子t1、t2の本体部t1a、t2aの外側辺とFPC3のランドr1、r2における外側辺との間隔s6(=約0.05mm)を小さくしている。
換言すれば、LEDパッケージ1の一対の電極端子t1、t2から隣接するLEDパッケージ1側に突き出て形成される副ランドf1の領域f1a、f2aが小さい。電極端子t1、t2の突部t1c、t2cからその外方にはみ出る領域f1a、f2aの寸法s7は、約0.10mmとしている。
なお、本構成は、LEDパッケージ1の電極端子t1、t2をFPC3のランドr1、r2の外寄りの領域に配置させることによって初めて実現できる構成である。
これに対して、本面状照明装置Sでは、ランドr1、r2の内側辺から内方(他方のランドr2、r1側)に向かって延びる引き出し部h1、h2が形成されている。
前記したように、引き出し部h1、h2は、断線防止のための補助配線である(図4(a)参照)。
そこで、面状照明装置Sでは、ランド101r、102rから導光方向(光軸方向)に引き出される引き出し線の本数を、導光板2の反対側よりも導光板2側の方を多くしている。
1.LEDパッケージ1の外側における電極端子t1、t2の外側におけるパッド(ランドr1、r2)と電極端子t1、t2の本体部t1a、t2aとの間のクリアランス(長手方向のクリアランス)を、従来0.29mm(=図6のs12)であったものを約0.05mm(=図5のs6)に縮小した。
そのため、LEDパッケージ1をランドr1、r2に実装する際に、LEDパッケージ1の短手方向の位置決めを、LEDパッケージ1の本体部t1a、t2aの短手方向をそれぞれランドr1、r2の短手方向に合わせることで行える。
そのため、面状照明装置Sの高輝度化が図れる。
1.実施形態で説明した引き出し部h1、h2の本数やその形状によって、本発明は限定されるものではない。
なお、実施形態のように、副ランドf1の幅寸法s4は、電極端子t1の突部t1cの幅寸法s2より片側で約0.01mm以下長く形成すれば、LEDパッケージ1の短手方向の位置決めがより精確に行えるので、より望ましい。
2 導光板
3 FPC(搭載基板)
h1、h2 引き出し部
p1、p2、p3、p4 導通パターン
r1、r2 ランド
S 面状照明装置
s1 本体部の幅寸法(本体部の光源の短手方向の寸法)
s4 副ランドの幅寸法(副ランドの光源の短手方向の寸法)
s2 突部の幅寸法(電極端子の突部の光源の短手方向の寸法)
s3 ランドの縦寸法(ランドの光源の短手方向の寸法)
s6 電極端子の外側辺とFPCのランドの外側辺との間隔(本体部の外側辺間の距離とランドの外側辺の距離との差)
t1、t2 電極端子
t1a、t1b 本体部
t1c、t2c 突部
Claims (11)
- 導光板と、該導光板の側端面の長手方向に沿って列状に配置される複数の光源と、該光源の各々が実装される搭載基板とを備える面状照明装置であって、
前記搭載基板の導通パターンは、前記光源の一対の電極端子がそれぞれ接続される複数の一対のランドを有し、
前記ランドは、前記電極端子が接続される矩形状の主ランドを有し、
前記電極端子は、前記主ランドに接続される矩形状の本体部を有し、
前記複数の光源は、その長手方向における前記電極端子の前記本体部における内側辺と前記ランドの前記主ランドの内側辺との間隔よりも、前記電極端子の前記本体部における外側辺と前記ランドの前記主ランドの外側辺との間隔の方が小さくなるように実装されている
ことを特徴とする面状照明装置。 - 前記光源の前記一対の電極端子は、電気的接続箇所として、前記本体部の外側端部から外側に向かって突出した形状の突部をそれぞれ有し、
前記ランドには、前記突部が接続される副ランドが前記外側辺から外方に突出して形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の面状照明装置。 - 前記光源の長手方向において、一対の前記本体部の各外側辺間の距離と一対の前記ランドの各外側辺の距離とは、略同じである
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の面状照明装置。 - 一対の前記本体部の前記光源の長手方向の両外側辺と、一対の前記ランドの前記光源の長手方向の両外側辺とを用いて、前記光源の長手方向の位置決めが行われている
ことを特徴とする請求項3に記載の面状照明装置。 - 前記電極端子の本体部の前記光源の短手方向の寸法は、前記ランドの前記光源の短手方向の寸法と略同じである
ことを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載の面状照明装置。 - 前記電極端子の本体部の前記光源の短手方向の箇所と、前記ランドの前記光源の短手方向の箇所とを用いて、前記光源の短手方向の位置決めが行われている
ことを特徴とする請求項5に記載の面状照明装置。 - 前記電極端子の突部の前記光源の短手方向の寸法は、前記副ランドの前記光源の短手方向の寸法と略同じである
ことを特徴とする請求項2から請求項6のうちの何れか一項に記載の面状照明装置 - 前記電極端子の突部の前記光源の短手方向の箇所と、前記副ランドの前記光源の短手方向の箇所とを用いて、前記光源の短手方向の位置決めが行われている
ことを特徴とする請求項7に記載の面状照明装置。 - 前記一対のランドには、互いの内方に向かって延びる形状に形成される引き出し部である配線パターンが、それぞれ設けられている
ことを特徴とする請求項1から請求項8のうちの何れか一項に記載の面状照明装置。 - 一対の前記副ランドの前記光源の長手方向の各外辺間の寸法と、一対の前記電極端子の突部の前記光源の長手方向の各外辺間の寸法とは、略同じである
ことを特徴とする請求項2から請求項9のうちの何れか一項に記載の面状照明装置。 - 前記一対のランドには、互いの内方に向かって延びる形状に形成されるとともに、前記各ランドがそれぞれ接続される導通パターンに導通する引き出し部である配線パターンが、それぞれ設けられており、
一対の前記副ランドの前記光源の長手方向の各外辺間の寸法と、一対の前記電極端子の突部の前記光源の長手方向の各外辺間の寸法とは、略同じである
ことを特徴とする請求項2に記載の面状照明装置。
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