JPH09230342A - 面発光照明装置 - Google Patents
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Abstract
用する面発光正面装置において、簡単な構成により、種
々の発光色を選択することができ、ひいては、その発光
色を変化させることができるようにする。 【解決手段】 透明または半透明の導光板20と、この
導光板20の周縁部に配置された光源35とを備える面
発光照明装置であって、上記光源は、互いに近接して配
置された発光色の異なる複数個のLEDチップ42G,
42Bによって構成される。
Description
ネル表示装置等、それ自体発光を行わない面的表示装置
の視認性を高めるために、この面的表示装置をその背後
から照明する、いわゆるバックライトと呼ばれる面発光
照明装置に関する。
たとえば実公平4−14943号公報に示されたものが
ある。この従来技術に係る面発光照明装置は、本願の図
11および図12に示すように、一定厚みの透明または
半透明の導光板aの周縁部に凹陥部bを設け、この凹陥
部bに、光源装置cがはめ込まれて構成されている。光
源装置cは、本願の図12に示すように、前面が開口す
る有底箱状反射ケースdの底部にLEDチップeを配置
するとともに、ケース内部を透明樹脂で充填して発光部
fを構成し、この発光部fからリード端子gが延出させ
られたものである。
は、上記反射ケースdの内面によって反射させられて導
光板aの内部に照射され、こうして照射された光が導光
板aの表面および裏面の境界での全反射を繰り返しなが
ら導光板aの全域に及び、ある時点において導光板aの
表面から外部に放射される。その結果、導光板aが一定
の面積を有していて、光源装置cが導光板aの周縁部に
配置されているにもかかわらず、導光板aの表面全面が
光っているように見えるようになる。
プは、単色発光であり、現在、大きく分けて赤色系、緑
色系および青色系の発光色を有するものが入手可能であ
る。
的であるが、光源としてLEDチップが用いられること
から、従来のこの種の面発光照明装置の発光色として
は、やむなく緑色系に限定されていた。また、所定の面
積を有する導光板の全面を均一に発光させる必要から、
一つの面発光照明装置には、離散的に配置された複数個
のLEDチップが使用されるが、これらはすべて同一の
発光色のものであるため、面発光照明装置全体としての
発光色を変化させることはできなかった。
されたものであって、LEDチップを光源として使用す
る面発光照明装置において、簡単な構成により、種々の
発光色を選択することができ、ひいては、その発光色を
変化させることができるようにすることをその課題とし
ている。
は、次の技術的手段を採用した。
光板と、この導光板の周縁部に配置された光源とを備え
る面発光照明装置であって、上記光源は、互いに近接し
て配置された発光色の異なる複数個のLEDチップによ
って構成されていることを特徴とする面発光照明装置が
提供される。
は、発光色の異なる複数個のLEDチップが互いに近接
して配置されて光源を構成しているので、LEDチップ
の発光色が混じって生じる種々の発光色を実現すること
ができる。
形成する複数個のLEDチップは、導光板の厚み方向に
重なるように配置されている。このように構成すると、
導光板の表面から見た場合、光源に近い領域においてさ
え、各LEDチップから発せられる色の異なる光が導光
板の厚み方向に重なるので、これら色の異なる光が混じ
った発光色として認識される。すなわち、各LEDチッ
プから発せられる光の色が適正に混合され、たとえば、
導光板の各領域において特定の色が強調されて発光色の
偏在が起こるといった不具合が都合よく回避される。
源を形成する複数個のLEDチップは、各発光色ごとに
独立して駆動可能としてある。このように構成すれば、
各LEDチップの駆動電流または駆動電圧を変更するな
どして、光源における各LEDチップの発光色の混合比
率を変え、状況に応じて、この面発光照明装置の各LE
Dチップの発光色を変化させることができる。
光源を形成する複数個のLEDチップは、その発光色が
赤色、緑色および青色の3色を組としてある。このよう
に構成すれば、上記赤色、緑色、および青色は光の三原
色であるので、各色のLEDチップから発せられる光の
強度を変化させることにより、あらゆる色を表現するこ
とができ、また、導光板の表面を白色に発光させる理想
的な面発光照明装置を実現することができる。
源を形成する複数個のLEDチップは、その発光色が黄
緑色および青色の2色を組としてある。黄緑色は、青色
の要素と赤色の要素が適当な割合で混じり合った色とみ
ることができる。したがって、このような黄緑色のLE
Dチップと、青色のLEDチップとから発する光を適度
な割合で混合させると、結果的に光の三原色が適度に混
じり合って白色に近い色を実現することができる。しか
も、この場合、各光源においては、2個のLEDチップ
が配置されるだけであるので、赤色、緑色および青色の
3個のLEDチップをもって光源を構成して白色光を実
現する場合に比較し、LEDチップの個数を低減するこ
とができることによるコストダウンを図ることができる
ほか、一定の厚みを有する導光板の厚み方向に重なるよ
うに上記LEDチップを配置することが、より容易に行
える。
面を参照して以下に行う詳細な説明から、より明らかと
なろう。
明装置10の一実施形態の平面図、図2は図1のII−II
線に沿う断面図である。
光照明装置10は、平面視矩形形状を有するとともに所
定厚みをもつ透明または半透明の樹脂によって形成され
た導光板20と、この導光板20の短辺にそって形成さ
れた凹陥部21に装着された光源装置30とを備えてい
る。
有底箱状の樹脂製反射ケース31の底部にLEDチップ
32を配置して発光部33を形成するとともに、この発
光部の下面から端子リード34が延出させられて大略構
成されている。そして、上記導光板20の表面に形成さ
れている凹陥部21の形態もまた、上記光源装置30の
上記発光部33がはまりこむことができるものとしてあ
り、その底部には、上記端子リード34を導光板20の
下面から延出させるための貫通穴22が形成されてい
る。
ス31の長手方向に所定の間隔を開けて、実質的に2箇
所の光源35,35が配置されている。そして、各光源
35は、反射ケース31の高さ方向に重なるようにし
て、換言すると、装着状態において導光板20の厚み方
向に重なるようにして、発光色の異なる2個のLEDチ
ップ32G,32Bを配置して形成されている。これら
2個のLEDチップ32G,32Bは、たとえば、上側
のチップを波長560〜580nmの黄緑色発光のLE
Dチップとし、下側のチップを波長450〜490nm
の青色発光のLEDチップとすることができる。
のLEDチップ32G,32G、および、各青色発光の
2個のLEDチップ32B,32Bは、それぞれ、電気
的に直列に接続されており、かつ、各色ごとに個別駆動
可能に形成されている。
て端子板を透視的に表す図5に示されているように、反
射ケース31の底部には、反射ケース31の長手方向に
延びる細幅状の上側第1端子板41a、上側第2端子板
41b、上側第3端子板41c、ならびに、上記各端子
板と互いに平行に延びる下側第1端子板43a、下側第
2端子板43b、下側第3端子板43cが設けられてお
り、上側第1端子板41aの端部にボンディングされた
黄緑色発光のLEDチップ32Gと上側第2端子板41
bの一端部との間、および上側第2端子板41cの他端
部にボンディングされた黄緑色発光のLEDチップ32
Gと上側第3端子板41cとの間がそれぞれワイヤボン
ディングによって結線されており、同様に、下側第1端
子板43aの端部にボンディングされた青色発光のLE
Dチップ32Bと下側第2端子板43bの一端部との
間、および下側第2端子板43bの他端部にボンディン
グされた青色発光のLEDチップ32Bと下側第3端子
板43cとの間がそれぞれワイヤボンディングによって
結線されている。また、上側第1端子板41a、下側第
1端子板43a、上側第3端子板41cおよび下側第3
端子板43cからは、それぞれ端子リード34が一体的
に延出させられている。上側の各端子板41a,41
b,41cと下側の各端子板43a,43b,43cと
は、互いに独立しているので、黄緑色発光の各LEDチ
ップ32G,32Gと、青色発光の各LEDチップ32
B,32Bとは、互いに独立して駆動可能である。
して製造することができる。すなわち、上記各端子板4
1a,41b,41c,43a,43b,43cおよび
端子リード34を含むように形成されたリードフレーム
を準備し、このリードフレーム上に上記の形態をもつ反
射ケース31を樹脂成形法によって形成する。そして、
反射ケース31の底部に臨む上記各端子板41a,41
b,41c,43a,43b,43cに、LEDチップ
32G,32G,32B,32Bのボンディングおよび
上述のワイヤボンディングを行う。そして、リードフレ
ームから、不要な部分を除去して、図4および図5に示
されるような光源装置30を取り出す。なお、図4に示
されているように、この光源装置30の反射ケース31
の凹陥部内に透明樹脂36を充填してLEDチップ32
およびワイヤボンディング部の保護を図る場合もある。
参照して前述したようにして、導光板20に装着され
る。本実施形態においては、反射ケース31の長手方向
に間隔を開けて2箇所設定される各光源35,35にお
いて、黄緑色発光のLEDチップ32Gと青色発光のL
EDチップ32Bとが反射ケース31の高さ方向、すな
わち、導光板20の厚み方向に重なるように配置されて
いる。したがって、導光板20の表面側から観察した場
合、各光源35,35の近傍においてさえ、各LEDチ
ップ32G,32Bから発せられる光が都合よく重畳す
るので、部分的な色の偏在が生じることなく、導光板2
0の表面全体から、黄緑色と青色の混合色による照明が
可能となる。
の異なる2個のLEDチップが設けられているが、その
発光色はとくに黄緑色と青色とが選ばれている。黄緑色
は、青色の要素と赤色の要素が適当な割合で混じり合っ
た色とみることができる。したがって、このような黄緑
色のLEDチップ32Gと、青色のLEDチップ32B
とから発する光を適度な割合で混合させると、結果的に
光の三原色が適度に混じり合って白色に近い色を実現す
ることができる。しかも、本実施形態においては、黄緑
色発光のLEDチップ32Gと、青色発光のLEDチッ
プ32Bとは、互いに独立して駆動可能であるので、各
色のLEDチップ32G,32Bの発光強度を所望のよ
うに調整することができる。したがって、本実施形態に
係る面発光照明装置10によって照明される面的表示装
置が組み込まれた電子機器等の状況に応じて、その照明
色を適宜変化させるといった使用方法が可能となり、表
示の多様性を持たせることが可能となる。
態を示している。本実施形態に係る光源装置30におい
ては、第2の端子板41bを、黄緑色発光の2個のLE
Dチップ32G,32Gおよび青色発光の2個のLED
チップ32B,32Bのための共通電極とし、第1の端
子板と第3の端子板とを、それぞれ、上側の端子板41
a,41cと下側の端子板43a,43cとに分割して
いる。上記各LEDチップ32G,32G,32B,3
2Bは、すべて上記共通電極である第2の端子板41b
の両端部にボンディングされており、各LEDチップの
上面電極は、それぞれ、上記上側第1端子板41a、下
側第1端子板43a、上側第3端子板41cおよび下側
第3端子板43cに対してワイヤボンディングによって
結線されている。本実施形態においても、光源35,3
5は図6に仮想線で示す反射ケース31の長手方向に間
隔を開けて2箇所設けられており、各光源35,35に
おいて、上側の黄緑色発光のLEDチップ32Gと、下
側の青色発光のLEDチップ32Bとが、反射ケース3
1の厚み方向に重なるようにして、すなわち、装着状態
において導光板20の厚み方向に重なるようにして配置
されている。そうして、この光源装置30もまた、前述
と同様にして、導光板20に設けた凹陥部21に発光部
をはめこむようにして装着して、面発光照明装置10を
構成することができる。
形態に係る光源装置を用いた場合と同様の利点が得られ
るが、本実施形態においてはさらに、同一色発光のLE
Dチップ32G,32G,32B,32Bが電気的に並
列に接続されることになるので、各LEDチップを低電
圧駆動することが可能となるという付加的な利点があ
る。このようにすれば、この種の面発光照明装置10に
よって照明される面的表示装置が組み込まれた携帯型の
電子機器の電源を小型化することができるようになり、
この種の小型電子機器のさらなる小型化に大きく寄与す
る。
の発光色を種々変更することが可能である。すなわち、
たとえば、赤色発光のLEDチップと、緑色発光のLE
Dチップとを相互に近接して配置するとともに、これら
を相互に独立に駆動可能として各光源を構成すると、光
のスペクトル帯中、赤色から緑色までのあらゆる色によ
る発光が可能となる。
3の実施形態を示している。本実施形態に係る光源装置
30においては、上記第1の実施形態および第2の実施
形態に係る光源装置と同様、反射ケース31の長手方向
に間隔を開けて2箇所の光源35,35を設け、各光源
35は、反射ケース31の厚み方向に重なるようにして
発光色の異なる2個のLEDチップ32G,32Bを配
置して構成されている。しかしながら、本実施形態にお
いては、各光源35,35を構成する2個のLEDチッ
プ32G,32Bは、共通接続されており、相互に独立
して駆動することができない。より具体的には、反射ケ
ース31の長手方向に沿って、単独の第1の端子板41
a、単独の第2の端子板41bおよび単独の第3の端子
板41cが直列状に配置され、上記第1の端子板41a
の端部に発光色の異なる2個のLEDチップ32G,3
2Bが上下に並べてボンディングされ、各LEDチップ
32G,32Bの上面電極と上記第2の端子板41bの
一端部との間がそれぞれワイヤボンディングによって結
線されるとともに、第2の端子板41bの他端部に発光
色の異なる2個のLEDチップ32G,32Bが上下に
並べてボンディングされ、各LEDチップ32G,32
Bの上面電極と上記第3の端子板41cとの間がそれぞ
れワイヤボンディングによって結線されている。また、
第1の端子板41aと第3の端子板41cから、それぞ
れ端子リード34が延出させられている。なお、上記各
光源35,35を構成する発光色の異なる2個のLED
チップとしては、上記第1および第2の実施形態と同
様、黄緑色発光のLEDチップ32Gと、青色発光のL
EDチップ32Bとすることができる。そうして、この
光源装置30もまた、前述と同様にして、導光板20に
設けた凹陥部21に発光部をはめこむようにして装着し
て、面発光照明装置10を構成することができる。
面の発光色を種々に変化させることはできないが、単色
のLEDチップではなしえない照明色を実現することが
できる。たとえば、前述のように、各光源35,35を
構成する2個のLEDチップとして、黄緑色発光のもの
と、青色発光のものとを組み合わせることにより、白色
に近い照明色を達成することが可能である。
態を示している。本実施形態に係る光源装置30におい
ては、反射ケース31の長手方向に間隔を開けて2箇所
設けられる各光源35,35が、反射ケース31の厚み
方向に重なるようにして発光色の異なる3個のLEDチ
ップ32G,32B,32Rを配置して構成されてお
り、しかも、各色のLEDチップ32G,32B,32
Rを独立して駆動可能に構成している。より具体的に
は、反射ケース31の長手方向に沿って、上段の第1の
端子板41a、第2の端子板41bおよび第3の端子板
41cが直列状に配置されるとともに、これら上段の各
端子板と平行するようにして、中段および下段の第1の
端子板42a,43a、第2の端子板42b,43b、
および第3の端子板42c,43cが、各段について直
列状となるように配置されている。そして、各段の第1
の端子板41a,42a,43aの端部には互いに発光
色の異なるLEDチップ32G,32B,32Rがそれ
ぞれボンディングされるとともにこれらLEDチップ3
2G,32B,32Rと各第2の端子板41b,42
b,43bの一端部間がそれぞれワイヤボンディングに
よって結線され、各第2の端子板41b,42b,43
cの他端部には互いに発光色の異なるLEDチップ32
G,32B,32Rがそれぞれボンディングされるとと
もにこれらLEDチップ32G,32B,32Rと各第
3の端子板41c,42c,43cとの間がそれぞれワ
イヤボンディングによって結線される。ただし、各段に
配置される2個のLEDチップは、同一発光色のものと
される。また、各第1の端子板41a,42a,43a
からそれぞれ端子リード34が延出させられているとと
もに、各第3の端子板41c,42c,43cからも端
子リード34が延出させられている。さらに、上記各光
源35,35に反射ケース31の厚み方向に重なるよう
に配置される3個のLEDチップは、たとえば、緑色発
光のもの32G、青色発光のもの32Bおよび赤色発光
のもの32Rとされる。すなわち、光の三原色を構成す
る発光色を有するLEDチップが上下方向に並べて配置
される。そして、こうして形成される光源装置30もま
た、上記第1の実施形態について説明したのと同様にし
て、導光板20に装着され、これよって面発光照明装置
10が形成される。
態について説明したのと同様の利点を有するが、本実施
形態においては、光の三原色に相当する発光色をもつ3
個のLEDチップ32G,32B,32Rが各光源3
5,35において配置されているので、各発光色の強度
を独立に制御することにより、あらゆる発光色をもって
導光板20の表面を光らせることができる。これによ
り、本実施形態に係る面発光照明装置10によって照明
される面的表示装置が組み込まれた電子機器等の状況に
応じて、その照明色をあらゆる色に変化させるといった
使用方法が可能となり、さらに表示の多様性を持たせる
ことが可能となる。
施形態に限定されるものではない。各実施形態において
は、反射ケース31の底部に複数の光源35,35を配
置して光源装置30を構成し、この光源装置30を導光
板20に組み付けることによっているが、反射ケースを
設けることなく、端子板に対して導光板の厚み方向に重
なるように発光色の異なる複数個のLEDチップをボン
ディングし、かつ所定のワイヤボンディングを行って光
源を構成した状態において、これを直接的に導光板を構
成するべき透明または半透明樹脂中にインサート形成し
てもよい。
も、上記の各実施形態のように伝統的なチップボンディ
ングおよびワイヤボンディングによるほか、図10に模
式的に示すように、サイコロ状の形態をもつとともに上
下面を全面電極32a,32aとしたLEDチップ32
を、所定の絶縁すきま44を介して対向する端子46間
をまたぐようにして、ハンダ付け等により直接的に取り
付けてもよい。
平面図である。
の実施形態を示す正面図である。
の実施形態を示す正面図である。
の実施形態を示す正面図である。
の実施形態を示す正面図である。
続の他の方法を示す模式図である。
である。
Claims (4)
- 【請求項1】 透明または半透明の導光板と、この導光
板の周縁部に配置された光源とを備える面発光照明装置
であって、 上記光源は、互いに近接して配置された発光色の異なる
複数個のLEDチップによって構成されていることを特
徴とする、面発光照明装置。 - 【請求項2】 上記光源を形成する複数個のLEDチッ
プは、導光板の厚み方向に重なるようにして配置されて
いる、請求項1に記載の面発光照明装置。 - 【請求項3】 上記光源を形成する複数個のLEDチッ
プは、各発光色ごとに独立して駆動可能である、請求項
1または2に記載の面発光照明装置。 - 【請求項4】 上記光源を形成する複数個のLEDチッ
プは、その発光色が赤色、緑色および青色の3色が組と
なっているか、または黄緑色および青色の2色が組とな
っている、請求項1ないし3のいずれかに記載の面発光
照明装置。
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