JP7005817B2 - 線状発光装置及び面状発光装置 - Google Patents

Description

本開示は、線状発光装置及び面状発光装置に関する。

液晶パネル装置等の透過型の表示パネルと、表示パネルの背面に配置される光源である面状発光装置とを有する表示装置が知られている。表示装置において、表示パネルに表示される画像の輝度を均一にするための種々の技術が知られている。

例えば、国際公開第２０１１／１１４５９８号には、導光板を係止する係止部から離れたＬＥＤ素子が出射する光の輝度が、係止部の近傍のＬＥＤ素子が出射する光の輝度よりも低くなるように係止部から離れたＬＥＤ素子は抵抗素子を並列接続する技術が記載されている。特許文献１に記載される技術では、係止部から離れたＬＥＤ素子は、抵抗素子が並列接続されることで、出射する光の輝度が低くなり、係止部に遮られることで輝度が低下する係止部の近傍のＬＥＤ素子の輝度と輝度が略等しくなり、輝度ムラの発生を防止できる。

しかしながら、国際公開第２０１１／１１４５９８号に記載される技術は、係止部から離れた発光素子に抵抗素子を並列接続して輝度を低下させるので、並列接続された抵抗で電力が消費されることで消費電力が増加する。また、特許文献１に記載される技術は、係止部から離れた発光素子に複数の抵抗を並列接続するため、部品点数が増加すると共に、製造工程が増加することで、製造コストが増加する。

一方、所定の方向に伸延するように配列された複数の発光素子を線状の基板に搭載したＣＯＢ（Chip On Board）タイプの線状発光部が検討されている。ＣＯＢタイプの線状発光部は、ＳＭＤ（Surface Mount Device）タイプの発光装置よりも高輝度化が実現可能であり、面状発光装置用の光源等での実用化が望まれている。

ＣＯＢタイプの線状発光部では、線状の基板の延伸方向に配列された多くの発光素子は、基板の一端に配置された電圧、電流を供給する電力供給部（以下、コネクタとも称する）から電圧、電流等、いわゆる電力が供給される。ＣＯＢタイプの線状発光部の基板は、短手方向の幅が狭く且つ長手方向の長さが長いため、発光素子に電力を供給するために基板に形成される配線も短手方向の幅が狭く且つ長手方向の長さが長くなる。ＣＯＢタイプの線状発光部では、配線が短手方向の幅が狭く且つ長手方向の長さが長くなるため、コネクタから離隔して配置される発光素子に供給される電圧は、配線の抵抗成分に起因する電圧降下により低下する。ＣＯＢタイプの線状発光部は、国際公開第２０１１／１１４５９８号に記載される発光装置よりも実装領域が狭いため、配線の抵抗成分に起因する電圧降下の発生を防止するために、抵抗素子を配置することは容易ではない。

ＣＯＢタイプの線状発光部では、コネクタから離隔して配置される発光素子に供給される電圧は、配線の抵抗成分に起因する電圧降下により低下するため、コネクタの近傍に配置される発光素子に供給される電圧よりも低くなる。コネクタから離隔して配置される発光素子は、供給される電圧がコネクタの近傍に配置される発光素子に供給される電圧よりも低いため、出射する光の輝度がコネクタの近傍に配置される発光素子から出射される光の輝度より低くなる。ＣＯＢタイプの線状発光部では、コネクタからの距離が長くなるほど輝度が低くなり、ＣＯＢタイプの線状発光部を使用した面状発光装置から出射される光の輝度が不均一になるおそれがある。

本開示は、このような課題を解決するものであり、より均一な輝度を有する光を出射可能な面状発光装置を提供することを目的とする。

本開示に係る線状発光装置は、所定の方向に伸延した基板と、所定の方向に伸延するように基板に形成された配線と、基板の端部に配置され、配線に電力を供給する電力供給部と、基板上に所定の方向に並べて配置される複数の発光素子と、複数の発光素子を封止する封止材と、を有し、複数の発光素子は、複数の発光素子列に分割され、複数の発光素子列毎に配線に電気的に接続され、複数の発光素子列の内、電力供給部に近接して配置された第１の発光素子列において、第１の発光素子列に含まれる全ての発光素子が発光を開始する第１の閾値電圧は、複数の発光素子列の内、第１の発光素子列より電力供給部から遠くに配置された第２の発光素子列に含まれる全ての発光素子が発光を開始する第２の閾値電圧より高くなるように設定されている。

さらに、線状発光装置において、基板は、所定の方向に伸延する第１実装領域及び第２実装領域が形成されることが好ましい。

さらに、線状発光装置において、第２の発光素子列に含まれる発光素子の数は、第１の発光素子列に含まれる発光素子の数よりも少ないことが好ましい。

さらに、線状発光装置において、基板は、第１回路基板と、第１回路基板と重畳して配置される第２回路基板と、を有し、配線は、第１回路基板に形成され、複数の発光素子にワイヤボンディングされた第１配線と、第２回路基板に形成され、第１配線及びコネクタと電気的に接続された第２配線と、を含むことが好ましい。

また、本開示に係る面状発光装置は、所定の方向に伸延した基板と、所定の方向に伸延するように基板に形成された配線と、基板の端部に配置され、配線に電力を供給する電力供給部と、基板上に所定の方向に並べて配置される複数の発光素子と、複数の発光素子を囲むように基板上に配置される枠体と、複数の発光素子を封止するために枠体の内側に配置される封止材と、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、線状発光部の発光領域が導光板の入射面と対向するように、線状発光部及び導光板を収納するケースと、を有し、複数の発光素子は、複数の発光素子列に分割され、複数の発光素子列毎に配線に電気的に接続され、複数の発光素子列の内、電力供給部に近接して配置された第１の発光素子列において、第１の発光素子列に含まれる全ての発光素子が発光を開始する第１の閾値電圧は、複数の発光素子列の内、第１の発光素子列より電力供給部から遠くに配置された第２の発光素子列に含まれる全ての発光素子が発光を開始する第２の閾値電圧より高くなるように設定されている。

また、本開示に係る線状発光装置は、所定の方向に伸延した基板と、所定の方向に伸延するように基板に形成された第１配線及び第２配線と、基板の所定の方向の一端に配置され、第１配線に電力を入力する電力入力部と、基板の所定の方向の他端に配置され、第２配線から電力を出力する電力出力部と、基板上に所定の方向に並べて配置されると共に、それぞれが第１配線及び第２配線に電気的に接続された複数の発光素子と、複数の発光素子を囲むように基板上に配置される枠体と、複数の発光素子を封止するために枠体の内側に配置される封止材とを有する。

また、本開示に係る線状発光装置は、所定の方向に伸延した基板と、基板上に所定の方向に並べて配置される複数の発光素子と、所定の方向に伸延するように基板に形成され、且つ、複数の発光素子に電気的に接続された第１配線及び第２配線と、を備え、第１配線の体積は、第２配線の体積と等しい。

また、本開示に係る線状発光装置は、定の方向に伸延した基板と、基板上に所定の方向に並べて配置される複数の発光素子と、所定の方向に伸延するように基板に形成され、且つ、複数の発光素子に電気的に接続された第１配線及び第２配線と、を備え、第１配線の単位長さ当たりの抵抗値は、第２配線の単位長さ当たりの抵抗値と等しい。

さらに、線状発光装置において、基板の所定の方向の一端に配置され、第１配線に電力を入力する電力入力部と、基板の所定の方向の他端に配置され、第２配線から電力を出力する電力出力部と、を更に備え、複数の発光素子は、複数の発光素子列に分割され、複数の発光素子列毎に第１配線及び第２配線に電気的に接続され、複数の発光素子列は、複数の発光素子列のそれぞれの第１配線との接続点から電力入力部までの長さと、複数の発光素子列のそれぞれの第２配線との接続点から電力出力部までの長さの合計の長さが等しくなるように配置されることが好ましい。

さらに、線状発光装置において、第１配線及び第２配線は、電力入力部と、カ電力出力部との中点を基準として点対称となるように配置されることが好ましい。

上述した本開示に係る線状発光部及び面状発光装置は、より均一な輝度を有する光を出射することができる。

第１実施形態に係る面状発光装置の斜視図である。 図１に示す面状発光装置の一実施形態の分解斜視図である。 図１に示す面状発光装置の透視平面図である。 図１に示す線状発光部の拡大平面図である。 （ａ）は図１に示すＡ－Ａ’線に沿う断面図であり、（ｂ）は（ａ）において破線１１で示される部分の部分拡大図である。 第２実施形態に係る面状発光装置が有する線状発光部の拡大平面図である。 （ａ）は第１変形例に係る線状発光部を示す部分平面図であり、（ｂ）は第２変形例に係る線状発光部を示す部分平面図であり、（ｃ）は第３変形例に係る線状発光部を示す部分平面図である。 （ａ）は第４変形例に係る線状発光部を示す部分平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す実装基板の第１配線層を示す部分平面図であり、（ｃ）は（ａ）に示す実装基板の第２配線層を示す部分平面図である。 （ａ）は第５変形例に係る線状発光部を示す部分平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す実装基板の第１配線層を示す部分平面図であり、（ｃ）は（ａ）に示す実装基板の第２配線層を示す部分平面図である。 比較例に係る線状発光部のシミュレーション結果を示す図であり、１０（ａ）は比較例に係る線状発光部のシミュレーションに使用した発光素子のＩＦ－ＶＦ特性を示し、（ｂ）は比較例に係る線状発光部の電流特性を示し、（ｃ）は比較例に係る線状発光部の光度値特性を示す。 第１実施形態に係る線状発光部のシミュレーション結果を示す図であり、（ａ）は第１実施形態に係る線状発光部の順電圧ＶＦの分布を示し、（ｂ）は第１実施形態に係る線状発光部の電流特性を示し、（ｃ）は第１実施形態に係る線状発光部の光度特性を示す。

以下、本開示に係る線状発光装置及び面状発光装置の好ましい一実施形態を、図を参照して説明する。但し、本開示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てもよい。

また、本明細書では、数字とアルファベットを組み合わせた符号の総称としてアルファベットを除いた数字のみを総称として使用することがある。例えば、コネクタ２２は、アノード端子２２ａ及びカソード端子２２ｂの総称である。

図１は第１実施形態に係る面状発光装置の斜視図であり、図２は図１に示す面状発光装置の一実施形態の分解斜視図である。図３は図１に示す面状発光装置の透視平面図であり、図４は図１に示す線状発光部の拡大平面図である。図５（ａ）は図１に示すＡ－Ａ’線に沿う断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）において破線１１で示される部分の部分拡大図である。図５において、破線矢印は、線状発光部から出射された光の光路の一例を示す。

実施形態に係る面状発光装置１は、線状発光部２と、導光板３と、反射シート４と、光学シート５と、ケース６と、スペーサ７とを有する。面状発光装置１は、所定の方向に伸延した扁平な直方体の形状を有し、輝度が均一な光を発光面１０から出射する。

線状発光部２は、面状発光装置１の長手方向に伸延した細長い矩形の形状を有し、面状発光装置１の長手方向に沿った線状の光を出射する。線状発光部２は、実装基板２０ａ及び回路基板２０ｂを有する基板２０と、ケーブル２３に接続されたコネクタ２２と、複数の発光素子２４と、配線２５と、枠体２６と、封止材２７とを有する。線状発光部２の長手方向において、コネクタ２２と、複数の発光素子２４、封止材２７及び枠体２６とが順番に配置される。

線状発光部２は、長手方向を、下ケース６ｂの長手方向と一致させて、接着材によって下ケース６ｂの長手方向の側部に固定される。線状発光部２を接着する接着材は、高い熱伝導性を有することが好ましく、例えば線状発光部２の中央部のみに配置されるなど線状発光部２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。

実装基板２０ａは、所定の方向に伸延する細長い矩形の形状を有する。実装基板２０ａの長手方向は、線状発光部２の長手方向と一致し、実装基板２０ａの幅方向は、線状発光部２の幅方向と一致する。実装基板２０ａは、例えば、アルミニウム等の金属、又はセラミックス等の熱伝導性が高い材料を用いて形成される。実装基板２０ａは、平坦な表面を有し、この平坦な表面上に、複数の発光素子２４が配置される。

回路基板２０ｂは、実装基板２０ａ上に配置される。回路基板２０ｂの長手方向は、線状発光部２の長手方向と一致し、回路基板２０ｂの幅方向は、線状発光部２の幅方向と一致する。回路基板２０ｂは、中央部に細長い一対の開口部が形成され、回路基板２０ｂの一対の開口部に対応する領域は、基板２０の長手方向に伸延し、発光素子２４が実装される第１実装領域２１ａ及び第２実装領域２１ｂである。回路基板２０ｂは、接着シート等の接着材によって実装基板２０ａ上に貼り付けられる。回路基板２０ｂ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。

コネクタ２２、複数の発光素子２４、配線２５、枠体２６及び封止材２７は、第１実装領域２１ａ及び第２実装領域２１ｂのそれぞれに別個に配置されている。まず、第１実装領域２１ａに対応して配置されるコネクタ２２、複数の発光素子２４、配線２５、枠体２６及び封止材２７について説明する。

回路基板２０ｂの表面には、第１実装領域２１ａの長手方向に沿って外側に、第１配線及び第２配線とも称されるアノード配線２５ａ及びカソード配線２５ｂを含む配線２５が配置される。アノード配線２５ａ及びカソード配線２５ｂは、回路基板２０ｂの長手方向に伸延するように、回路基板２０ｂの幅方向に間隔を開けて配置される。アノード配線２５ａ及びカソード配線２５ｂは、例えば、金又は銅等の導電体を回路基板２０ｂ上にパターニングすることで形成される。

アノード配線２５ａ及びカソード配線２５ｂは、アノード端子２２ａ及びカソード端子２２ｂを含むコネクタ２２に基板２０の端部において電気的に接続される。コネクタ２２は、基板２０の端部に配置され、配線２５に電力を供給する電力供給部の一例である。アノード端子２２ａはアノード配線２５ａに電力を入力する電力入力部の一例であり、アノード端子２２ａはカソード配線２５ｂから電力を出力する電力出力部の一例である。アノード配線２５ａはアノード端子２２ａに電気的に接続され、カソード配線２５ｂはカソード端子２２ｂに電気的に接続される。アノード端子２２ａ及びカソード端子２２ｂは、不図示の外部電源から電力が供給されるケーブル２３に、機械的に接合可能な部材や、ハンダ等の導電性の接合部材を介して接続され、アノード配線２５ａ及びカソード配線２５ｂに電力を供給する。ケーブル２３は、例えばＣＶケーブル等の電力供給が可能な電線である。アノード配線２５ａ及びカソード配線２５ｂは、複数の発光素子２４に対して過電圧が印加されることを防止する不図示のツェナーダイオードを介して電気的に接続される。

発光素子２４は、例えば青色系のＬＥＤ（Light Emitting Diode）ダイである。発光素子２４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。発光素子２４は、上面が実装基板２０ａの表面と平行に配置されることが好ましい。発光素子２４は、例えば実装基板２０ａ上にダイボンドにより接着される。矩形の発光素子２４は、辺同士を互いに対向させて実装基板２０ａ上に配置されているが、発光素子２４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２４を実装基板２０ａ上に配置してもよい。

発光素子２４が、熱伝導率が高い実装基板２０ａ上に直接配置されることにより、発光する発光素子２４が生じる熱を実装基板２０ａに効率よく伝達できるので、発光素子２４の温度上昇が抑制される。このように線状発光部２が発光素子２４の高い放熱性を有することは、発光素子２４を高い密度で、実装基板２０ａ上に配置する観点からも好ましい。

発光素子２４のそれぞれは、カソード及びアノードを有し、ワイヤ２８を介して８個の発光素子２４がアノード配線２５ａとカソード配線２５ｂとの間に直列接続されて、複数の発光素子列が形成される。一例では、線状発光部２は、２６個の発光素子列が形成され、合計で２０８個の発光素子が基板２０に実装される。なお、発光素子列に含まれる発光素子２４の数は、駆動回路の出力電圧に応じて適宜決定され、線状発光部２に配置される列の数は、面状発光装置１が出射する光の輝度に応じて適宜決定される。

外部電源からケーブル２３及びアノード端子２２ａ及びカソード端子２２ｂを介して、アノード配線２５ａ及びカソード配線２５ｂに直流電圧が印加されることによって、発光素子２４は一斉に発光する。

発光素子２４は、第１実装領域２１ａでは基板２０の長手方向に沿って均一の配置間隔で１列で配列される。

線状発光部２では、コネクタ２２に近接して配置された発光素子列に含まれる全ての発光素子が発光を開始する閾値電圧が、コネクタから遠くに配置された発光素子列に含まれる全ての発光素子が発光を開始する閾値電圧より低くなるように設定されている。閾値電圧の設定は、発光素子を順方向降下電圧に応じてソーティングすることにより、発光素子列に含まれる発光素子が発光を開始する閾値電圧を設定する。

図４において、第１実装領域２１ａにおいて、コネクタ２２に最も近接して配置される第１の発光素子列２４１と、コネクタ２２から最も遠くに配置される第２の発光素子列２４２が示される。第１の発光素子列２４１に含まれる全ての発光素子が発光を開始する第１の閾値電圧は、第２の発光素子列２４２に含まれる全ての発光素子が発光を開始する第２の閾値電圧より高くなる。また、第１の発光素子列２４１と第２の発光素子列２４２の間に配置される発光素子列は、コネクタ２２との間の距離が遠くなるほど、発光素子列に含まれる全ての発光素子が発光を開始する閾値電圧が低くなるように設定される。

枠体２６は、ダム材とも称され、発光素子２４が実装される第１実装領域２１ａを囲むように配置される。枠体２６の長手方向は、線状発光部２の長手方向と一致する。枠体２６の幅方向は、線状発光部２の幅方向と一致する。枠体２６は、線状発光部２の長手方向に伸延した環状の形状を有する。

枠体２６は、長尺状のほぼ同じ幅の枠体連続体が、環状に配置されて形成される。枠体連続体は、白色の樹脂で形成されることが好ましい。例えば、枠体連続体は、酸化チタン等の微粒子が分散されたシリコン樹脂又はエポキシ樹脂を用いて形成される。発光素子２４から枠体２６に向けて出射された光は、枠体２６の内側、即ち発光素子２４側の表面で反射されて線状発光部２の上方に出射される。

封止材２７は、枠体２６により囲われた第１実装領域２１ａに充填されて、第１実装領域２１ａに実装された発光素子２４及び発光素子２４の間を電気的に接続するワイヤ２８を封止する。封止材２７は、複数の発光素子２４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２４に基づいて生成される光は、発光素子２４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２４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２７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れて形成されてもよい。封止材２７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２７は、蛍光体が含有されていなくてもよい。

第２実装領域２１ｂに対応して配置されるコネクタ２２、複数の発光素子２４、配線２５、枠体２６及び封止材２７は、第１実装領域２１ａに対応して配置されるそれぞれと同様の構成及び機能を有するので、ここでは詳細な説明は省略する。

第２実装領域２１ｂに対応して配置されるコネクタ２２は、第１実装領域２１ａに対応して配置されるコネクタ２２が配置される基板２０の長手方向の一端の反対側の他端に配置される。第１実装領域２１ａ及び第２実装領域２１ｂのそれぞれに対応して配置されるコネクタ２２は、基板２０の長手方向の端部に配置されるので、全ての発光素子２４が発光を開始する閾値電圧が比較的高い第１の発光素子列は、基板２０の長手方向の外側に配置される。また、全ての発光素子２４が発光を開始する閾値電圧が比較的低い第２の発光素子列２４２は、基板２０の長手方向の内側に配置される。

導光板３は、線状発光部２が出射する光を入射する入射面３１と、入射面３１から入射した光を出射する出射面３２と、突起部３３を有し、面状発光装置１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３は、入射面３１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３１と直交する向きを有する出射面３２から出射する。

導光板３は、線状発光部２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３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３は線状発光部２から高輝度の光を入射されるので、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。導光板３は、入射面３１の光軸が、線状発光部２に実装される発光素子２４の光軸と一致するように、下ケース６ｂに収納される。

また、導光板３の出射面３２に対向し且つ反射シート４に接する面は、微細な凹凸構造が形成され、出射面３２に対向する面に入射した光を、凹凸構造により出射面３２の方向に反射して出射面３２から出射する。

突起部３３は、入射面３１の長手方向の両側及び中央部に配置され、線状発光部２が発光の発熱等により湾曲したときに線状発光部２の表面３３１～３３３に当接して、線状発光部２が下ケース６ｂの長手方向の側面から離隔することを防止する。当接領域３３１は基板２０の一端の表面であり、当接領域３３２は基板２０の他端の表面であり、当接領域３３３は基板２０の中央の表面である。突起部３３が当接する線状発光部２の表面には第１実装領域２１ａ及び第２実装領域２１ｂが形成されず、突起部３３が当接しない線状発光部２の表面には第１実装領域２１ａ及び第２実装領域２１ｂが形成される。

なお、導光板３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３の形状は、面状発光装置１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てもよい。例えば、導光板３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１が、照明装置の光源として用いられる場合には、導光板３の形状は、円形、楕円形、多角形の形状であってもよい。

反射シート４は、導光板３の出射面３２に対向する面から出射した光を、導光板３に反射する。反射シート４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。

光学シート５は、例えば拡散シート、集光シート及び反射型偏光板を含む。拡散シートは、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、導光板３の出射面３２から出射した光が拡散しながら透過する。集光シートは、例えばプリズムシート等の微小な集光群が反射型偏光板に対向する面に形成されたシート材であり、拡散シートから入射した光の配光分布を調整して、反射型偏光板に向かって出射する。反射型偏光板は、例えば樹脂により形成される多層膜構造を有し、集光シートから入射した光の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。集光シートによって反射された成分の光は、反射シート側に向かって進行した後、反射型偏光板に再度入射するまでの間に反射型偏光板を透過する成分の光に変換される。

なお、導光板３上に配置される光学シート５に含まれるシート材は、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１が一般の照明装置の光源として使用される場合、導光板３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１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３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１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３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１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３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。

ケース６は、上ケース６ａと、下ケース６ｂとを有する。上ケース６ａは矩形の開口部６１が形成された枠状部材であり、下ケース６ｂはケーブルが貫通可能な一対の開口部６２が底面に形成された箱状部材である。ケース６は、上ケース６ａ及び下ケース６ｂは矩形の平面形状を有し、線状発光部２、導光板３、反射シート４及び光学シート５を収納する。ケース６は、線状発光部２の発光領域が導光板３の入射面と対向するように、線状発光部２及び導光板３を収納する。上ケース６ａは、開口部６１から光学シート５が露出し、線状発光部２から出射した光は、開口部６１に対応する発光面１０から面状発光装置１の外部へ面状に均一に出射される。

次に、上述した本実施形態の面状発光装置１の動作について、以下に説明する。

図５（ａ）に示すように、外部電力がケーブル２３に供給されることに応じて、線状発光部２の発光素子２４は発光する。線状発光部２から出射された線状の光は、導光板３の入射面３１へ入射する。

線状発光部２から出射した光の多くは、導光板３の入射面３１に入射し、線状発光部２から出射した光の一部は、枠体２６で反射して、導光板３の入射面３１に入射する。封止材２７の表面の位置と、枠体２６の高さとの関係は、線状発光部２の寸法又は線状発光部２と導光板３との位置関係に基づいて適宜設計可能である。また、面状発光装置１の設計の許す範囲で枠体２６の高さをより高くして、枠体２６と導光板３の入射面３１との距離を近接させることにより、線状発光部２から出射した光は、効率よく導光板３の入射面３１に入射される。導光板３の入射面３１に入射した光は、反射シート４等により反射されて出射面３２から光学シートに出射される。導光板３の出射面３２から面状に出射した光は、光学シート５を透過して、面状発光装置１の外部へ出射される。

面状発光装置１は、複数の発光素子を高密度で実装された線状発光部を有するので、高い輝度の面状の光を出射可能である。

また、面状発光装置１では、発光素子２４は、コネクタ２２との間の距離が遠くなるほど、発光素子列に含まれる全ての発光素子２４が発光を開始する閾値電圧が低くなるように配置されている。発光素子２４は、閾値電圧ＶＦを超える電圧が印加さると、印加される電圧に応じてアノードとカソードの間に流れる電流を急激に増加させる。発光素子２４の輝度は、アノードとカソードの間に流れる電流に応じて高くなる。面状発光装置１では、コネクタ２２に近い実装領域に閾値電圧ＶＦが高い発光素子２４を実装し、コネクタ２２から遠い実装領域に閾値電圧ＶＦが低い発光素子２４を実装することで、配線２５による電圧降下を補償する。

例えば、発光素子列に含まれる発光素子２４の閾値電圧ＶＦの合計電圧の差が０．１Ｖであり、発光素子列に含まれる発光素子２４が実装される領域の間の配線２５による電圧降下が０．１Ｖであるとき、実装される全ての発光素子２４が略同時に出射を開始する。実装される全ての発光素子２４は、略同時に出射を開始した後、印加される電圧の上昇に応じて実装される全ての発光素子２４が同様な特性で電流を増加させることで、略同一の輝度の光を出射することができる。

図６は、第２実施形態に係る面状発光装置が有する線状発光部の拡大平面図である。

第２実施形態に係る面状発光装置は、線状発光部８を線状発光部２の代わりに有することが第１実施形態に係る面状発光装置１と相違する。線状発光部８以外の第２実施形態に係る面状発光装置の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された面状発光装置１の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。

線状発光部８は、ケーブル８３ａ及び８３ｂに接続されたアノード端子８２ａ及びカソード端子８２ｂ並びにアノード配線８５ａ及びカソード配線８５ｂをコネクタ２２及び配線２５の代わりに有することが線状発光部２と相違する。アノード端子８２ａ及びカソード端子８２ｂ並びにアノード配線８５ａ及びカソード配線８５ｂ以外の線状発光部８の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された線状発光部２の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。

アノード端子８２ａは第１実装領域２１ａの長手方向の外側の基板２０の一端に形成され、カソード端子８２ｂは第２実装領域２１ｂの長手方向の外側の基板２０の他端に形成される。アノード端子８２ａ及びカソード端子８２ｂを含むコネクタ８２は、基板２０の端部に配置され、配線８５に電力を供給する電力供給部の一例である。アノード端子８２ａはアノード配線８５ａに電力を入力する電力入力部の一例であり、アノード端子８２ａはカソード配線８５ｂから電力を出力する電力出力部の一例である。

アノード配線８５ａ及びカソード配線８５ｂは、第１実装領域２１ａ及び第２実装領域２１ｂに沿って基板２０の長手方向に伸延するように基板２０に形成される。アノード配線８５ａは、ワイヤ２８を介して第１実装領域２１ａ及び第２実装領域２１ｂのそれぞれに実装される発光素子２４のアノードに接続される。カソード配線８５ｂは、ワイヤ２８を介して第１実装領域２１ａ及び第２実装領域２１ｂのそれぞれに実装される発光素子２４のカソードに接続される。

アノード配線８５ａとカソード配線８５ｂとの間には、ワイヤ２８を介して８個の発光素子２４がアノード配線２５ａとカソード配線２５ｂとの間に直列接続されて、ｎ個の発光素子列８０１～８０ｎが形成される。発光素子列８０１はアノード端子８２ａが形成される基板２０の一端に近接して配置され、発光素子列８０２は発光素子列８０ｎの方向に発光素子列８０１に隣接して配置され、発光素子列８０３は発光素子列８０ｎの方向に発光素子列８０２に隣接して配置される。以下、同様に、ｎ個の発光素子列８０１～８０ｎは、基板２０の長手方向に順次配置される。

発光素子列８０１は、アノード端子８２ａに最も近接して配置されると共に、カソード端子８２ｂから最も離隔して配置される。発光素子列８０２は、アノード端子８２ａに発光素子列８０１の次に近接して配置されると共に、カソード端子８２ｂから発光素子列８０１の次に離隔して配置される。同様に発光素子列８０１～８０ｎのそれぞれは、アノード端子８２ａから離隔するに従ってカソード端子８２ｂに近接するように配置される。

線状発光部８では、発光素子列８０１～８０ｎのそれぞれは、アノード端子８２ａから離隔するに従ってカソード端子８２ｂに近接するように配置されるので、アノード配線８５ａの配線抵抗値が増加するに従ってカソード配線８５ｂの配線抵抗値が低下する。すなわち、発光素子列８０１～８０ｎのそれぞれは、接続されるアノード配線８５ａの配線抵抗値及びカソード配線８５ｂの配線抵抗値の変化量が互いに相殺されるように配置される。

例えば、アノード配線８５ａ及びカソード配線８５ｂが、温度２０℃での電気抵抗率が１．７×１０^-8Ω・ｍである銅により形成され、幅が０．９ｍｍであり且つ厚さが０．０１８ｍｍであるとする。

発光素子列８０１のアノード配線８５ａとの接続部とアノード端子８２ａとの間の長さが４．０ｍｍであるとき、アノード端子８２ａと発光素子２４のアノードとの間の配線抵抗値は、４．２×１０^-3Ωになる。また、発光素子列８０１のカソード配線８５ｂとの接続部とカソード端子８２ｂとの間の長さが１３３．６ｍｍであるとき、カソード端子８２ｂと発光素子２４のカソードとの間の配線抵抗値は、１４０．２×１０^-3Ωになる。したがって、アノード端子８２ａ及びカソード端子８２ｂと発光素子列８０１に含まれる発光素子２４との間の配線抵抗値は、１４４．４×１０^-3Ωになる。

また、発光素子列８０２のアノード配線８５ａとの接続部とアノード端子８２ａとの間の長さが１４．８ｍｍであるとき、アノード端子８２ａと発光素子２４のアノードとの間の配線抵抗値は、１５．５×１０^-3Ωになる。また、発光素子列８０１２のカソード配線８５ｂとの接続部とカソード端子８２ｂとの間の長さが１２２．８ｍｍであるとき、カソード端子８２ｂと発光素子２４のカソードとの間の配線抵抗値は、１２２．８×１０^-3Ωになる。したがって、アノード端子８２ａ及びカソード端子８２ｂと発光素子列８０２に含まれる発光素子２４との間の配線抵抗値は、発光素子列８０２に含まれる発光素子２４と同様に、１４４．４×１０^-3Ωになる。

同様にアノード端子８２ａ及びカソード端子８２ｂと発光素子列８０２に含まれる発光素子２４との間の配線抵抗値は、何れも１４４．４×１０^-3Ωになるので、素子列ごとに流れる電流値が一定になり、均一な輝度が得られる。

また、線状発光部８では、アノード配線２５ａの体積と、カソード配線２５ｂの体積が等しくなるように、アノード配線２５ａ及びカソード配線２５ｂを配置すると、アノード配線２５ａ及びカソード配線２５ｂは、単位長さ当たりの抵抗値は等しくなる。本開示では、カソード配線２５ｂの体積が、アノード配線２５ａの体積の±５％の範囲に入るときには、アノード配線２５ａ及びカソード配線２５ｂの体積が等しいとする。また、本開示では、カソード配線２５ｂの単位長さ当たりの抵抗値が、アノード配線２５ａの単位長さ当たりの抵抗値の±５％の範囲に入るときには、アノード配線２５ａ及びカソード配線２５ｂの単位長さ当たりの抵抗値が等しいとする。

例えば、アノード配線８５ａ及びカソード配線８５ｂが、温度２０℃での電気抵抗率が１．７×１０^-8Ω・ｍである銅により形成されるとする。また、アノード配線８５ａの幅が０．９ｍｍであり且つアノード配線８５ａの厚さが０．０１８ｍｍであり、カソード配線８５ｂの幅が０．４５ｍｍであり且つカソード配線８５ｂの厚さが０．０３６ｍｍであるとする。

発光素子列８０１のアノード配線８５ａとの接続部とアノード端子８２ａとの間の長さが４．０ｍｍであるとき、アノード端子８２ａと発光素子２４のアノードとの間の配線抵抗値は、４．２×１０^-3Ωになる。また、発光素子列８０１のカソード配線８５ｂとの接続部とカソード端子８２ｂとの間の長さが１３３．６ｍｍであるとき、カソード端子８２ｂと発光素子２４のカソードとの間の配線抵抗値は、１４０．２×１０^-3Ωになる。したがって、アノード端子８２ａ及びカソード端子８２ｂと発光素子列８０１に含まれる発光素子２４との間の配線抵抗値は、１４４．４×１０^-3Ωになる。

また、発光素子列８０２のアノード配線８５ａとの接続部とアノード端子８２ａとの間の長さが１４．８ｍｍであるとき、アノード端子８２ａと発光素子２４のアノードとの間の配線抵抗値は、１５．５×１０^-3Ωになる。また、発光素子列８０２のカソード配線８５ｂとの接続部とカソード端子８２ｂとの間の長さが１２２．８ｍｍであるとき、カソード端子８２ｂと発光素子２４のカソードとの間の配線抵抗値は、１２２．８×１０^-3Ωになる。したがって、アノード端子８２ａ及びカソード端子８２ｂと発光素子列８０２に含まれる発光素子２４との間の配線抵抗値は、発光素子列８０２に含まれる発光素子２４と同様に、１４４．４×１０^-3Ωになる。

同様にアノード端子８２ａ及びカソード端子８２ｂと発光素子列８０２に含まれる発光素子２４との間の配線抵抗値は、何れも１４４．４×１０^-3Ωになるので、素子列ごとに流れる電流値が一定になり、均一な輝度が得られる。このように、発光装置は、アノード配線及びカソード配線の合計の体積を等しくすることにより、輝度が得られる。

また、線状発光部８では、発光素子列８０１～８０ｎのそれぞれは、それぞれのアノード配線２５ａとの接続点からアノード端子８２ａまでの長さと、それぞれのカソード配線２５ｂとの接続点からカソード端子８２ｂまでの長さの合計の長さが等しくなるように配置される。発光素子列８０１～８０がアノード配線２５ａとの接続点からアノード端子８２ａまでの長さとカソード配線２５ｂとの接続点からカソード端子８２ｂまでの長さの合計の長さが等しくなるように配置されることで、線状発光部８では、配線抵抗値の変化量が互いに相殺される。

例えば、アノード配線８５ａ及びカソード配線８５ｂが、温度２０℃での電気抵抗率が１．７×１０^-8Ω・ｍである銅により形成されるとする。また、アノード配線８５ａの幅が０．９ｍｍであり且つアノード配線８５ａの厚さが０．０３６ｍｍであり、カソード配線８５ｂの幅が０．４５ｍｍであり且つカソード配線８５ｂの厚さが０．０３６ｍｍであるとする。さらに、光素子２４のアノードとアノード端子８２ａとの間のアノード配線８５ａの長さは、発光素子２４のアノードとアノード端子８２ａとの間の長さの２倍であるとする。

発光素子列８０１のアノード配線８５ａとの接続部とアノード端子８２ａとの間の長さが４．０ｍｍであるとき、アノード端子８２ａと発光素子２４のアノードとの間の配線抵抗値は、４．２×１０^-3Ωになる。また、発光素子列８０１のカソード配線８５ｂとの接続部とカソード端子８２ｂとの間の長さが１３３．６ｍｍであるとき、カソード端子８２ｂと発光素子２４のカソードとの間の配線抵抗値は、１４０．２×１０^-3Ωになる。したがって、アノード端子８２ａ及びカソード端子８２ｂと発光素子列８０１に含まれる発光素子２４との間の配線抵抗値は、１４４．４×１０^-3Ωになる。

また、発光素子列８０２のアノード配線８５ａとの接続部とアノード端子８２ａとの間の長さが１４．８ｍｍであるとき、アノード端子８２ａと発光素子２４のアノードとの間の配線抵抗値は、１５．５×１０^-3Ωになる。また、発光素子列８０２のカソード配線８５ｂとの接続部とカソード端子８２ｂとの間の長さが１２２．８ｍｍであるとき、カソード端子８２ｂと発光素子２４のカソードとの間の配線抵抗値は、１２２．８×１０^-3Ωになる。したがって、アノード端子８２ａ及びカソード端子８２ｂと発光素子列８０２に含まれる発光素子２４との間の配線抵抗値は、発光素子列８０２に含まれる発光素子２４と同様に、１４４．４×１０^-3Ωになる。

同様にアノード端子８２ａ及びカソード端子８２ｂと発光素子列８０２に含まれる発光素子２４との間の配線抵抗値は、何れも１４４．４×１０^-3Ωになるので、素子列ごとに流れる電流値が一定になり、均一な輝度が得られる。このように、発光装置は、アノード配線及びカソード配線の合計の長さを等しくすることにより、均一な輝度が得られる。

また、線状発光部８では、アノード配線２５ａ及びカソード配線２５ｂは、アノード端子８２ａと、カソード端子８２ｂの中点を基準として点対称となるように配置される。線状発光部８では、アノード配線２５ａ及びカソード配線２５ｂが点対称となるように配置されることで、発光素子列８０１～８０ｎのそれぞれのアノード配線２５ａ及びカソード配線２５ｂによる配線抵抗値が相殺される。

また、線状発光部８では、ｎ個の発光素子列８０１～８０ｎのそれぞれは、線状発光部８の長手方向の中央からの距離が一致する一対の発光素子列が点対称になるように配置される。線状発光部８では、発光素子列８０１と発光素子列８０ｎとは点対称となり、発光素子列８０２と発光素子列８０（ｎ-１）とは点対称となる。以下同様に、発光素子列３，４及び５のそれぞれは発光素子列８０（ｎ-２）、８０（ｎ-３）及び８０（ｎ-４）と点対称になる。

線状発光部８は、発光素子列８０１～８０ｎのそれぞれは、接続されるアノード配線８５ａの配線抵抗値及びカソード配線８５ｂの配線抵抗値の変化量が互いに相殺されるように配置されるので、均一の輝度を有する光を出射することができる。

図７（ａ）は第１変形例に係る線状発光部を示す部分平面図であり、図７（ｂ）は第２変形例に係る線状発光部を示す部分平面図であり、図７（ｃ）は第３変形例に係る線状発光部を示す部分平面図である。

第１変形例に係る線状発光部１０１は、実装基板１１０ａ及び回路基板１１０ｂを有する基板１１０、ケーブル１１３に接続されたコネクタ１１２及び配線１１５を基板２０、コネクタ２２及び配線２５の代わりに有することが線状発光部２と相違する。また、線状発光部１０１は、第２実装領域２１ｂにおける発光素子２４の配置が線状発光部２と相違する。基板１１０、コネクタ１１２及び配線１１５並びに発光素子２４の配置以外の線状発光部１０１の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された線状発光部２の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。

実装基板１１０ａ及び回路基板１１０ｂは、短手方向の幅が実装基板２０ａ及び回路基板２０ｂと相違する。コネクタ１１２及び配線１１５の基板２０の短手方向の幅を調整して、基板２０と同じ幅にしてもよい。短手方向の幅以外の実装基板１１０ａ及び回路基板１１０ｂの構成及び機能は、実装基板２０ａ及び回路基板２０ｂの構成及び機能と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。

コネクタ１１２は、第１アノード端子１１２ａと、第２アノード端子１１２ｂと、カソード端子１１２ｃとを有する。第１アノード端子１１２ａ、第２アノード端子１１２ｂ及びカソード端子１１２ｃは、ケーブル１１３にそれぞれ電気的に接続される。

配線１１５は、第１アノード配線１１５ａと、第２アノード配線１１５ｂと、カソード配線１１５ｃとを有する。第１アノード配線１１５ａは、第１アノード端子１１２ａ及び第１実装領域２１ａに配置される発光素子２４のアノードと電気的に接続され、ケーブル１１３を介して供給される電力を第１実装領域２１ａに配置される発光素子２４に供給する。第２アノード配線１１５ｂは、第２アノード端子１１２ｂ及び第２実装領域２１ｂに配置される発光素子２４のアノードと電気的に接続され、ケーブル１１３を介して供給される電力を第２実装領域２１ｂに配置される発光素子２４に供給する。カソード配線１１５ｃは、カソード端子１１２ｃ並びに第１実装領域２１ａ及び第２実装領域２１ｂに配置される発光素子２４のカソードと電気的に接続される。

コネクタ１１２は、基板１１０の端部に配置され、配線１１５に電力を供給する電力供給部の一例である。第１アノード端子１１２ａは第１実装領域２１ａに実装された発光素子２４のアノードに接続された第１アノード配線１１５ａに電力を入力する第１電力入力部の一例である。第２アノード端子１１２ｂは第２実装領域２１ｂに実装された発光素子２４のアノードに接続された第２アノード配線１１５ｂに電力を入力する第２電力入力部の一例である。カソード端子１１２ｃは第１実装領域２１ａ及び第２実装領域２１ｂのそれぞれに実装された発光素子２４のカソードに接続されたカソード配線１１５ｃに電力を出力する電力出力部の一例である。

第１実装領域２１ａにおいて、発光素子２４は、線状発光部２と同様に、第１の発光素子列２４１が長手方向の外側に配置され、第２の発光素子列２４２が長手方向の内側に配置される。一方、第２実装領域２１ｂにおいて、発光素子２４は、線状発光部２と反対に、第１の発光素子列２４１が長手方向の内側に配置され、第２の発光素子列２４２が長手方向の外側に配置される。しかしながら、第１実装領域２１ａ及び第２実装領域２１ｂの何れにおいても、コネクタ１１２に比較的近い実装領域に、含まれる発光素子２４の閾値電圧ＶＦの合計電圧が比較的高い第１の発光素子列２４１が実装される。また、コネクタ１１２から比較的遠い実装領域に、含まれる発光素子２４の閾値電圧ＶＦの合計電圧が比較的低い第２の発光素子列２４２が実装される。

線状発光部１０１では、発光素子２４は、コネクタ１１２との間の距離が長くなるほど、発光素子列に含まれる閾値電圧ＶＦの合計電圧が低くなるように配置されているので、線状発光部２と同様に、輝度が均一な線状光を出射することができる。

第２変形例に係る線状発光部１０２は、実装基板１２０ａ及び回路基板１２０ｂを有する基板１２０、ケーブル１２３に接続されたコネクタ１２２及び配線１２５を基板２０、コネクタ２２及び配線２５の代わりに有することが線状発光部２と相違する。また、線状発光部１０２は、第１実装領域２１ａと、第２実装領域２１ｂにおける発光素子２４の配置が線状発光部２と相違する。基板１２０、コネクタ１２２及び配線１２５並びに発光素子２４の配置以外の線状発光部１０２の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された線状発光部２の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。

実装基板１２０ａ及び回路基板１２０ｂは、短手方向の幅が実装基板２０ａ及び回路基板２０ｂと相違する。コネクタ１２２及び配線１２５の基板２０の短手方向の幅を調整して、基板２０と同じ幅にしてもよい。短手方向の幅以外の実装基板１２０ａ及び回路基板１２０ｂの構成及び機能は、実装基板２０ａ及び回路基板２０ｂの構成及び機能と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。

コネクタ１２２は、第１アノード端子１２２ａと、第２アノード端子１２２ｂと、カソード端子１２２ｃとを有する。第１アノード端子１２２ａ、第２アノード端子１２２ｂ及びカソード端子１２２ｃは、第１実装領域２１ａと第２実装領域２１ｂとの間に配置され、ケーブル１２３にそれぞれ電気的に接続される。

配線１２５は、第１アノード配線１２５ａと、第２アノード配線１２５ｂと、カソード配線１２５ｃとを有する。第１アノード配線１２５ａは、第１アノード端子１２２ａ及び第１実装領域２１ａに配置される発光素子２４のアノードと電気的に接続され、ケーブル１２３を介して供給される電力を第１実装領域２１ａに配置される発光素子２４に供給する。第２アノード配線１２５ｂは、第２アノード端子１２２ｂ及び第２実装領域２１ｂに配置される発光素子２４のアノードと電気的に接続され、ケーブル１２３を介して供給される電力を第２実装領域２１ｂに配置される発光素子２４に供給する。カソード配線１２５ｃは、カソード端子１２２ｃ並びに第１実装領域２１ａ及び第２実装領域２１ｂに配置される発光素子２４のカソードと電気的に接続される。

第１アノード端子１２２ａは第１実装領域２１ａに実装された発光素子２４のアノードに接続された第１アノード配線１２５ａに電力を入力する第１電力入力部の一例である。第２アノード端子１２２ｂは第２実装領域２１ｂに実装された発光素子２４のアノードに接続された第２アノード配線１２５ｂに電力を入力する第２電力入力部の一例である。カソード端子１２２ｃは第１実装領域２１ａ及び第２実装領域２１ｂのそれぞれに実装された発光素子２４のカソードに接続されたカソード配線１２５ｃに電力を出力する電力出力部の一例である。

第１実装領域２１ａにおいて、発光素子２４は、線状発光部２と反対に、第１の発光素子列２４１が長手方向の内側に配置され、第２の発光素子列２４２が長手方向の外側に配置される。一方、第２実装領域２１ｂにおいて、発光素子２４は、線状発光部２と反対に、第１の発光素子列２４１が長手方向の内側に配置され、第２の発光素子列２４２が長手方向の外側に配置される。しかしながら、第１実装領域２１ａ及び第２実装領域２１ｂの何れにおいても、コネクタ１２２に比較的近い実装領域に、含まれる発光素子２４の閾値電圧ＶＦの合計電圧が比較的高い第１の発光素子列２４１が実装される。また、コネクタ１２２から比較的遠い実装領域に、含まれる発光素子２４の閾値電圧ＶＦの合計電圧が比較的低い第２の発光素子列２４２が実装される。

線状発光部１０２では、発光素子２４は、コネクタ１２２との間の距離が長くなるほど、発光素子列に含まれる閾値電圧ＶＦの合計電圧が低くなるように配置されているので、線状発光部２と同様に、輝度が均一な線状光を出射することができる。

第３変形例に係る線状発光部１０３は、実装基板２０ａ及び回路基板１３０ｂを有する基板１３０並びに配線１３５を基板２０及び配線２５の代わりに有することが線状発光部２と相違する。また、線状発光部１０３は、実装領域における発光素子２４の配置が線状発光部２と相違する。基板１３０及び配線１３５並びに発光素子２４の配置以外の線状発光部１０３の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された線状発光部２の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。

回路基板１３０ｂは、単一の実装領域２１ｃに対応する開口部が形成されることが回路基板２０ｂと相違する。実装領域２１ｃが形成されること以外の回路基板１３０ｂの構成及び機能は、回路基板２０ｂの構成及び機能と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。

配線１３５は、アノード配線１３５ａと、カソード配線１３５ｂとを有する。アノード配線１３５ａは、アノード端子２２ａ及び実装領域２１ｃに配置される発光素子２４のアノードと電気的に接続され、ケーブル２３を介して供給される電力を発光素子２４に供給する。カソード配線１３５ｂは、カソード端子２２ｂ及び発光素子２４のカソードと電気的に接続される。

実装領域２１ｃにおいて、発光素子２４は、ｎ個の発光素子列１３４１～１３４ｎを形成するように配置される。コネクタ２２から最も近い実装領域に配置される発光素子列１３４１及び１３４２は、８個の発光素子２４が直列接続される。一方、コネクタ２２から最も遠い実装領域に配置される発光素子列１３４（ｎ－１）及び１３４ｎは、７個の発光素子２４が直列接続される。発光素子２４の数が異なるので、発光素子列１３４１及び１３４２の合計電圧は、比較的高く、発光素子列１３４（ｎ－１）及び１３４ｎの合計電圧は、比較的低い。発光素子列１３４３～１３４（ｎ－３）のそれぞれに含まれる発光素子２４の数及び閾値電圧ＶＦは、線状発光部１０２から出射される光が均一になるように決定される。

線状発光部１０３では、発光素子２４は、コネクタ２２から最も遠い実装領域に配置される発光素子列１３４（ｎ－１）及び１３４ｎに含まれる数を少なくして、配線１３５による電圧降下を補償することで、輝度が更に均一な線状光を出射することができる。線状発光部２は、８個の発光素子２４が２６の素子列を有する。線状発光部１０３の一実施例は、８個の発光素子２４が１９の素子列を有し、７個の発光素子２４が８の素子列を有する。発光素子２４の合計数が２０８個となり、線状発光部２と同等の輝度が得られる。

図８（ａ）は第４変形例に係る線状発光部を示す部分平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）に示す実装基板の第１配線層を示す部分平面図であり、図８（ｃ）は図８（ａ）に示す実装基板の第２配線層を示す部分平面図である。

第４変形例に係る線状発光部１０４は、実装基板２０ａ及び回路基板１４０ｂを有する基板１４０、ケーブル２３に接続されたコネクタ１４２及び配線１４５を基板２０、コネクタ２２及び配線２５の代わりに有することが線状発光部２と相違する。また、線状発光部１０４は、実装領域における発光素子２４の配置が線状発光部２と相違する。基板１４０、コネクタ１４２及び配線１４５並びに発光素子２４の配置以外の線状発光部１０４の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された線状発光部２の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。

回路基板１４０ｂは、実装領域２１ｃに対応する開口部がそれぞれ形成された第１回路基板１４０ｂ１及び第２回路基板１４０ｂ２を有する。第１回路基板１４０ｂ１及び第２回路基板１４０ｂ２は、互いに重畳するように接着されて回路基板１４０ｂを形成する。

第１回路基板１４０ｂ１は、アノード端子１４２ａ、カソード端子１４２ｂ、複数の第１アノード配線１４５ａ及び複数の第１カソード配線１４５ｂが形成される。アノード端子１４２ａ及びカソード端子１４２ｂは、第１回路基板１４０ｂ１の端部に形成され、ケーブル２３に電気的に接続される。

複数の第１アノード配線１４５ａ及び複数の第１カソード配線１４５ｂのそれぞれは、８個の発光素子２４が直列接続されて形成される複数の発光素子列のそれぞれに対応して形成される。複数の第１アノード配線１４５ａ及び複数の第１カソード配線１４５ｂのそれぞれは、複数の発光素子列のそれぞれに別個に接続される。

アノード端子１４２ａ及びカソード端子１４２ｂを含むコネクタ１４２は、基板１４０の端部に配置され、配線１４５に電力を供給する電力供給部の一例である。アノード端子１４２ａは実装領域２１ｃに実装された発光素子２４のアノードに接続された第１アノード配線１４５ａに電力を入力する電力入力部の一例である。カソード端子１４２ｂは実装領域２１ｃに実装された発光素子２４のカソードに接続された第１カソード配線１４５ｂに電力を出力する電力出力部の一例である。

第２回路基板１４０ｂ２は、第２アノード配線１４６ａ及び第２カソード配線１４６ｂが形成される。第２アノード配線１４６ａ及び第２カソード配線１４６ｂは、複数の第１アノード配線１４５ａ及び複数の第１カソード配線１４５ｂよりも幅が広く、第２回路基板１４０ｂ２の長手方向に伸延するように形成される。第２アノード配線１４６ａ及び第２カソード配線１４６ｂは、アノード端子１４２ａ、カソード端子１４２ｂ、複数の第１アノード配線１４５ａ及び複数の第１カソード配線１４５ｂのそれぞれとスルーホール１４７を介して電気的に接続される。

実装領域２１ｃにおいて、コネクタ１４２に最も近い実装領域に配置される発光素子列に含まれる発光素子２４の閾値電圧ＶＦの合計電圧は他の発光素子列に含まれる発光素子２４の閾値電圧ＶＦの合計電圧よりも高い。一方、コネクタ１４２から最も遠い実装領域に配置される発光素子列に含まれる発光素子２４の閾値電圧ＶＦの合計電圧は他の発光素子列に含まれる発光素子２４の閾値電圧ＶＦの合計電圧よりも低い。コネクタ１４２に最も近い発光素子列とコネクタ１４２から最も遠い発光素子列との間に配置される発光素子列は、コネクタ１４２との間の距離が遠くなるほど、発光素子列に含まれる全ての発光素子が発光を開始する閾値電圧が低くなるように設定される。複数の発光素子列のそれぞれに含まれる発光素子２４の閾値電圧ＶＦの合計電圧は、線状発光部１０４から出射される光が均一になるように決定される。

線状発光部１０４は、幅が広い第２アノード配線１４６ａ及び第２カソード配線１４６ｂを介して発光素子２４のそれぞれに電力を供給するので、配線による電圧降下を抑制することができるため、輝度が更に均一な線状光を出射することができる。

図９（ａ）は第５変形例に係る線状発光部を示す部分平面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）に示す実装基板の第１配線層を示す部分平面図であり、図９（ｃ）は図９（ａ）に示す実装基板の第２配線層を示す部分平面図である。

第５変形例に係る線状発光部１０５は、実装基板１５０ａ及び回路基板１５０ｂを有する基板１５０及び配線１５５を基板２０及び配線２５の代わりに有することが線状発光部２と相違する。また、線状発光部１０５は、実装領域における発光素子２４の配置が線状発光部２と相違する。基板１５０及び配線１５５並びに発光素子２４の配置以外の線状発光部１０５の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された線状発光部２の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。

実装基板１５０ａは、短手方向の幅が実装基板２０ａと相違する。短手方向の幅以外の実装基板１５０ａの構成及び機能は、実装基板２０ａの構成及び機能と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。回路基板１５０ｂは、実装領域２１ｃに対応する開口部がそれぞれ形成された第１回路基板１５０ｂ１及び第２回路基板１５０ｂ２を有する。第１回路基板１５０ｂ１及び第２回路基板１５０ｂ２は、互いに重畳するように接着されて回路基板１５０ｂを形成する。

第１回路基板１５０ｂ１は、複数の第１アノード配線１５５ａ及び単一のカソード配線１５５ｂが形成される。複数の第１アノード配線１５５ａのそれぞれは、８個の発光素子２４が直列接続されて形成される複数の発光素子列のそれぞれに対応して形成されて、複数の発光素子列のそれぞれに別個に接続される。単一のカソード配線１５５ｂは、８個の発光素子２４が直列接続されて形成される複数の発光素子列の全てに共通に形成されて、複数の発光素子列の全てに接続される。

第２回路基板１５０ｂ２は、複数の第２アノード配線１５６ａが形成される。複数の第２アノード配線１５６ａは、幅が複数の第１アノード配線１５５ａの幅と略同一であり、第２回路基板１５０ｂ２の長手方向の端部まで伸延するように形成される。複数の第２アノード配線１５６ａは、複数の第１アノード配線１５５ａのそれぞれとスルーホール１５７を介して電気的に接続される。

カソード配線１５５ｂ及び複数の第２アノード配線１５６ａは、長手方向の端部において、電源と接続可能なフレキシブル基板等の可とう性の回路基板１５３と接続される。複数の第２アノード配線１５６ａは、可とう性の回路基板１５３から供給される電力を複数の第１アノード配線１５５ａのそれぞれを介して複数の発光素子列に含まれる発光素子２４に電力を供給する。カソード配線１５５ｂ及び複数の第２アノード配線１５６ａの可とう性の回路基板と接続される長手方向の端部は、コネクタとして機能する。

の回路基板１５３に接続されるカソード配線１５５ｂ及び複数の第２アノード配線１５６ａの端部は、基板１５０の端部に配置され、配線１５５に電力を供給する電力供給部の一例である。複数の第２アノード配線１５６ａの端部は、実装領域２１ｃに実装された発光素子２４のアノードに接続された第１アノード配線１５５ａに電力を入力する電力入力部の一例である。カソード配線１５５ｂの端部は実装領域２１ｃに実装された発光素子２４のカソードに接続されたカソード配線１５５ｂから電力を出力する電力出力部の一例である。

実装領域２１ｃにおいて、可とう性の回路基板１５３に接続される端部に最も近い実装領域に配置される発光素子列に含まれる発光素子２４の閾値電圧ＶＦの合計電圧は他の発光素子列に含まれる発光素子２４の閾値電圧ＶＦの合計電圧よりも高い。一方、可とう性の回路基板１５３に接続される端部に最も遠い実装領域に配置される発光素子列に含まれる発光素子２４の閾値電圧ＶＦの合計電圧は他の発光素子列に含まれる発光素子２４の閾値電圧ＶＦの合計電圧よりも低い。回路基板１５３に最も近い発光素子列と回路基板１５３から最も遠い発光素子列との間に配置される発光素子列は、回路基板１５３との間の距離が遠くなるほど、発光素子列に含まれる全ての発光素子が発光を開始する閾値電圧が低くなるように設定される。また、実装領域２１ｃにおいて、回路基板１５３に最も近い発光素子列と回路基板１５３から最も遠い発光素子列との間に配置される発光素子列に接続する第２アノード配線１５６ａは、回路基板１５３との間の距離が遠くなるほど、幅が太くなってもよい。配線抵抗値が低くなるからである。複数の発光素子列のそれぞれに含まれる発光素子２４の閾値電圧ＶＦは、線状発光部１０３から出射される光が均一になるように決定される。

線状発光部１０５は、複数の第２アノード配線１５６ａを介して複数の発光素子列のそれぞれに別個に電力を供給するので、配線による電圧降下を抑制することができるため、輝度が更に均一な線状光を出射することができる。

また、線状発光部１０５は、複数の第２アノード配線１５６ａを介して複数の発光素子列のそれぞれに別個に電力を供給するので、発光素子列毎の点滅制御が可能である。

また、面状発光装置１では、発光素子２４は、２つの実装領域に実装されるが、実施形態に係る面状発光装置では、発光素子２４は、３つ以上の実装領域に実装されてもよい。

閾値ＶＦの特性が同一の発光素子により形成される比較例に係る線状発光部、及びコネクタからの距離が遠くなるほど発光素子列に含まれる発光素子のＶＦが小さくなる第１実施形態に係る線状発光部の特性をシミュレーションにより比較した。

比較例及び第１実施形態に係る線状発光部では、直列接続された８個の発光素子により形成される発光素子列を２６列に亘り並列接続した。また、コネクタに印加される入力電圧Ｖｉｎは２１．２４Ｖとし、入力電流Ｉｉｎは８９０ｍＡとし、発光素子列間の配線抵抗値はアノード間及びカソード間の何れも４．３５ｍΩとした。

図１０は、比較例に係る線状発光部のシミュレーション結果を示す図である。図１０（ａ）は比較例に係る線状発光部のシミュレーションに使用した発光素子のＩＦ－ＶＦ特性を示し、図１０（ｂ）は比較例に係る線状発光部の電流特性を示し、図１０（ｃ）は比較例に係る線状発光部の光度値特性を示す。図１０（ａ）において、横軸は発光素子の順電圧（以下、順電圧とも称する）ＶＦを示し、縦軸は発光素子の順電流ＩＦを示す。図１０（ｂ）において、横軸はコネクタに近い順の発光素子列の配列順を示し、縦軸は発光素子に流れる電流Ｉｌｅｄを示す。図１０（ｃ）において、横軸はコネクタに近い順の発光素子列の配列順を示し、縦軸はコネクタに一番近い発光素子列に含まれる発光素子の光度値を１００％としたときの発光素子列のそれぞれに含まれる発光素子の相対的な光度値を示す。

図１０（ａ）に示すように、比較例に係る線状発光部のシミュレーションでは、順電流ＩＦが３４ｍＡのときの閾値電圧ＶＦが２．６５ＶのＬＥＤを使用した。

図１０（ｂ）に示すように、コネクタに一番近い発光素子列に含まれる発光素子に流れる電流が３６．４３ｍＡであるのに対し、コネクタから一番遠い発光素子列に含まれる発光素子に流れる電流が３３．０７ｍＡである。比較例に係る線状発光部では、コネクタに一番近い発光素子列に含まれる発光素子に流れる電流と、コネクタから一番遠い発光素子列に含まれる発光素子に流れる電流との差は、３．３６ｍＡであった。

図１０（ｃ）に示すように、コネクタに一番近い発光素子列に含まれる発光素子の光度値を１００％としたとき、コネクタから一番遠い発光素子列に含まれる発光素子の光度値は９１％となった。閾値電圧ＶＦが同一の発光素子により形成される比較例に係る線状発光部は、両端に配置される発光素子列に含まれる発光素子の光度値が９％相違することが確認された。

図１１は、第１実施形態に係る線状発光部のシミュレーション結果を示す図である。図１１（ａ）は第１実施形態に係る線状発光部の順電圧ＶＦの分布を示し、図１１（ｂ）は第１実施形態に係る線状発光部の電流特性を示し、図１１（ｃ）は第１実施形態に係る線状発光部の光度特性を示す。図１１（ａ）において、横軸はコネクタに近い順の発光素子列の配列順を示し、縦軸は発光素子の順電圧ＶＦを示す。図１１（ｂ）において、横軸はコネクタに近い順の発光素子列の配列順を示し、縦軸は発光素子に流れる電流Ｉｌｅｄを示す。図１１（ｃ）において、横軸はコネクタに近い順の発光素子列の配列順を示し、縦軸はコネクタに一番近い発光素子列に含まれる発光素子の光度値を１００％としたときの発光素子列のそれぞれに含まれる発光素子の相対的な光度値を示す。

図１１（ａ）に示すように、コネクタに一番近い発光素子列に含まれる発光素子の順電圧ＶＦとコネクタから一番遠い発光素子列に含まれる発光素子の順電圧ＶＦとの電圧差が０．０１２Ｖとなるように発光素子の順電圧ＶＦを発光素子列毎に設定した。コネクタに一番近い発光素子列に含まれる発光素子の順電圧ＶＦとコネクタから一番遠い発光素子列に含まれる発光素子の順電圧ＶＦとの電圧差０．０１２Ｖは、比較例に係る線状発光部のシミュレーション結果から演算された値である。他の発光素子列に含まれる発光素子の順電圧も同様に、比較例に係る線状発光部のシミュレーション結果から演算された電圧差に基づいて設定された。実施形態に係る半導体装置では、発光素子は、コネクタとの間の距離が遠くなるほど、発光素子列に含まれる全ての発光素子が発光を開始する順電圧が低くなるように配置されている。

図１０（ｂ）に示すように、発光素子列に含まれる発光素子の順電圧を図１０（ａ）に示すように設定することで、発光素子に流れる電流Ｉｌｅｄが３４．２２ｍＡで一定値になった。

図１０（ｂ）に示すように、発光素子列に含まれる発光素子の順電圧を図１０（ａ）に示すように設定することで、発光素子に流れる電流が一定値になり、光度値を一定値にできることが確認された。

本開示は、以下の態様であってもよい。
〔態様１〕
所定の方向に伸延した基板と、
前記所定の方向に伸延するように前記基板に形成された配線と、
前記基板の端部に配置され、前記配線に電力を供給するコネクタと、
前記基板上に前記所定の方向に並べて配置される複数の発光素子と、
前記複数の発光素子を囲むように前記基板上に配置される枠体と、
前記複数の発光素子を封止するために前記枠体の内側に配置される封止材と、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、
前記線状発光部の発光領域が前記導光板の前記入射面と対向するように、前記線状発光部及び前記導光板を収納するケースと、を有し、
前記複数の発光素子は、複数の発光素子列に分割され、前記複数の発光素子列毎に前記配線に電気的に接続され、
前記複数の発光素子列の内、前記コネクタに近接して配置された第１の発光素子列において、前記第１の発光素子列に含まれる全ての発光素子が発光を開始する第１の閾値電圧は、前記複数の発光素子列の内、前記第１の発光素子列より前記コネクタから遠くに配置された第２の発光素子列に含まれる全ての発光素子が発光を開始する第２の閾値電圧より高くなるように設定されている、ことを特徴とする面状発光装置。
〔態様２〕
前記基板は、前記所定の方向に伸延する第１実装領域及び第２実装領域が形成され、
前記コネクタは、前記第１実装領域に実装された発光素子に接続された第１配線に電力を供給する第１コネクタと、前記第２実装領域に実装された発光素子に接続された第２配線に電力を供給する第２コネクタとを含む、態様１に記載の面状発光装置。
〔態様３〕
前記第１コネクタは前記基板の一端に配置され、前記第２コネクタは前記基板の他端に配置される、態様２に記載の面状発光装置。
〔態様４〕
前記第１コネクタは、前記第１実装領域に実装された複数の発光素子のアノードに接続される第１アノード端子と、前記第１実装領域に実装された複数の発光素子のカソードに接続される第１カソード端子とを含み、
前記第２コネクタは、前記第２実装領域に実装された複数の発光素子のアノードに接続される第１アノード端子と、前記第２実装領域に実装された複数の発光素子のカソードに接続される第２カソード端子とを含む、態様３に記載の面状発光装置。
〔態様５〕
前記基板は、前記所定の方向に伸延する第１実装領域及び第２実装領域が形成され、
前記コネクタは、前記第１実装領域に実装された発光素子のアノードに接続された第１アノード配線に電力を供給する第１アノード端子と、前記第２実装領域に実装された発光素子のアノードに接続された第２アノード配線に電力を供給する第２アノード端子とを含む、態様１に記載の面状発光装置。
〔態様６〕
前記コネクタは、前記第１実装領域及び前記第２実装領域のそれぞれに実装された発光素子のカソードに接続されたカソード端子を更に含む、態様５に記載の面状発光装置。
〔態様７〕
前記第１アノード端子、前記第２アノード端子及び前記カソード端子は、前記基板の一端に配置される、態様６に記載の面状発光装置。
〔態様８〕
前記第１アノード端子、前記第２アノード端子及び前記カソード端子は、前記第１実装領域と前記第２実装領域との間に配置される、態様６に記載の面状発光装置。
〔態様９〕
前記第２の発光素子列に含まれる発光素子の数は、前記第１の発光素子列に含まれる発光素子の数よりも少ない、態様１に記載の面状発光装置。
〔態様１０〕
前記基板は、第１回路基板と、前記第１回路基板と重畳して配置される第２回路基板と、を有し、
前記配線は、
前記第１回路基板に形成され、前記前記複数の発光素子にワイヤボンディングされた第１配線が、
前記第２回路基板に形成され、前記第１配線及び前記コネクタと電気的に接続された第２配線と、を含む、態様１に記載の面状発光装置。
〔態様１１〕
前記第１配線は、前記複数の発光素子列のそれぞれと別個に接続される、態様１０に記載の面状発光装置。
〔態様１２〕
前記第１配線は、前記複数の発光素子列のそれぞれに別個に接続される複数の第１アノード配線と、前記複数の発光素子列のそれぞれに共通に接続される第１カソード配線と、を含み、
前記第２配線は、前記複数の第１アノード配線のそれぞれと別個に接続される複数の第２カソード配線を含む、態様１１に記載の面状発光装置。
〔態様１３〕
所定の方向に伸延した基板と、
前記所定の方向に伸延するように前記基板に形成されたアノード配線及びカソード配線と、
前記基板の前記所定の方向の一端に配置され、前記アノード配線に電力を供給するアノード端子と、
前記基板の前記所定の方向の他端に配置され、前記カソード配線に電力を供給するカソード端子と、
前記基板上に前記所定の方向に並べて配置されると共に、それぞれが前記アノード配線及び前記カソード配線に電気的に接続された複数の発光素子と、
前記複数の発光素子を囲むように前記基板上に配置される枠体と、
前記複数の発光素子を封止するために前記枠体の内側に配置される封止材と、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、
前記線状発光部の発光領域が前記導光板の前記入射面と対向するように、前記線状発光部及び前記導光板を収納するケースと、
を有する、ことを特徴とする面状発光装置。

Claims (3)

1. 所定の方向に伸延した基板と、
   前記所定の方向に伸延するように前記基板に形成された配線と、
   前記基板の端部に配置され、前記配線に電力を供給する電力供給部と、
   前記基板上に前記所定の方向に並べて配置される複数の発光素子と、
   前記複数の発光素子を封止する封止材と、を有し、
   前記複数の発光素子は、複数の発光素子列に分割され、前記複数の発光素子列毎に前記配線に電気的に接続され、
   前記複数の発光素子列の内、前記電力供給部に近接して配置された第１の発光素子列において、前記第１の発光素子列に含まれる全ての発光素子が発光を開始する第１の閾値電圧と、前記複数の発光素子列の内、前記第１の発光素子列より前記電力供給部から遠くに配置された第２の発光素子列に含まれる全ての発光素子が発光を開始する第２の閾値電圧との間の差は、前記電力供給部と前記第１の発光素子列及び前記第２の発光素子列との間の電圧降下の差と等しくなるように設定されている、
   ことを特徴とする線状発光装置。
2. 前記第２の発光素子列に含まれる発光素子の数は、前記第１の発光素子列に含まれる発光素子の数よりも少ない、請求項１に記載の線状発光装置。
3. 前記基板は、第１回路基板と、前記第１回路基板と重畳し
   て配置される第２回路基板と、を有し、
   前記配線は、
   前記第１回路基板に形成され、前記複数の発光素子にワイヤボンディングされた第１配線と、
   前記第２回路基板に形成され、前記第１配線及び前記電力供給部と電気的に接続された第２配線と、を含む、請求項１に記載の線状発光装置。

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