JPWO2008062812A1 - Light emitting device and surface light emitting device - Google Patents
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Abstract
固体発光素子を備えた発光装置の薄型化を図る。複数のLEDチップ31は、各LEDチップ31に給電を行う配線パターンが形成された配線基板30上に直線状に直接実装される。配線基板30は、各LEDチップ31が実装される基部30aと、基部30aに対して屈曲形成された第1側壁30bおよび第2側壁30cとを備えており、各LEDチップ31は配線基板30に形成された凹部の内側に実装される。配線基板30に形成された凹部の内側において、第1側壁30bおよび第2側壁30cには、各LEDチップ31から出射される光を反射するためのレジスト層34が形成される。そして、配線基板30の凹部の内側は封止部33aで封止され、封止部33aの上には半円柱状のレンズ部33bが取り付けられる。A light-emitting device including a solid-state light-emitting element is reduced in thickness. The plurality of LED chips 31 are directly mounted in a straight line on the wiring board 30 on which a wiring pattern for supplying power to each LED chip 31 is formed. The wiring board 30 includes a base portion 30 a on which each LED chip 31 is mounted, and a first side wall 30 b and a second side wall 30 c that are bent with respect to the base portion 30 a, and each LED chip 31 is attached to the wiring board 30. It is mounted inside the formed recess. A resist layer 34 for reflecting the light emitted from each LED chip 31 is formed on the first side wall 30b and the second side wall 30c inside the recess formed in the wiring board 30. And the inside of the recessed part of the wiring board 30 is sealed with the sealing part 33a, and the semicylindrical lens part 33b is attached on the sealing part 33a.
Description
本発明は、発光装置および面発光装置に係り、より詳しくは、固体発光素子を含んで構成される発光装置等に関する。 The present invention relates to a light emitting device and a surface light emitting device, and more particularly to a light emitting device including a solid light emitting element.
近年、例えば液晶テレビや液晶モニタに代表される液晶表示装置などの表示装置では、表示パネルの背面や側面などから光を照射するために、発光装置としてバックライト装置が採用されている。このバックライト装置としては、透明な樹脂製の導光板の二辺または一辺に光源を設置し、導光板に入射させた光を導光板の裏面に設けた反射部によって反射させて液晶パネル面を照射させるいわゆるエッジライト(サイドライト)型が存在する。 In recent years, for example, in a display device such as a liquid crystal display device typified by a liquid crystal television or a liquid crystal monitor, a backlight device is employed as a light emitting device in order to irradiate light from the back surface or the side surface of the display panel. As this backlight device, a light source is installed on two sides or one side of a transparent resin light guide plate, and the light incident on the light guide plate is reflected by a reflecting portion provided on the back surface of the light guide plate to thereby change the liquid crystal panel surface. There is a so-called edge light (side light) type to be irradiated.
このようなバックライト装置としては、熱陰極型や冷陰極型などの蛍光管を用いるのが一般的である。その一方で、このような蛍光管を用いたバックライト装置に代わるものとして、近年、固体発光素子の1つである発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)を光源として使用するバックライト装置の技術開発が進められている。
そして、発光ダイオードを用いたサイドライト型のバックライト装置として、複数の発光ダイオードを基板上に実装してなる光源を、導光板の一側面に配置したものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。また、基板上に複数の発光素子を取り付けてなる発光素子アレイモジュールを、折り曲げによって第1の側壁、第2の側壁および底壁が形成された金属板の底壁に配置し、この金属板の第1の側壁および第2の側壁に反射板を形成したものが知られている(例えば、特許文献2参照。)。As such a backlight device, a fluorescent tube of a hot cathode type or a cold cathode type is generally used. On the other hand, as an alternative to the backlight device using such a fluorescent tube, in recent years, technological development of a backlight device using a light emitting diode (LED), which is one of solid light emitting elements, as a light source. Is underway.
As a sidelight type backlight device using a light emitting diode, a light source in which a plurality of light emitting diodes are mounted on a substrate is arranged on one side of a light guide plate is known (for example, Patent Documents). 1). In addition, a light emitting element array module in which a plurality of light emitting elements are mounted on a substrate is disposed on a bottom wall of a metal plate on which a first side wall, a second side wall, and a bottom wall are formed by bending. The thing which formed the reflecting plate in the 1st side wall and the 2nd side wall is known (for example, refer patent document 2).
ところで、上述したバックライト装置では、基板に、各発光ダイオードと電源とを接続するための配線が形成される。特に、最近では、表示パネルの大型化や高画質化といった要請に応えるため、基板に実装する発光ダイオードの数が増大してきており、その分、基板に形成される配線の数も多くなっている。このように基板に形成される配線の数が多くなってくると、配線の引き回しに必要な面積が増大することになる。ここで、配線を引き回すのに必要な面積を増大させるための手法として、例えば、基板の面積自体を大きくしたり、あるいは、基板における配線の層数を増加させたりすることが考えられる。 By the way, in the backlight device described above, wiring for connecting each light emitting diode and a power source is formed on the substrate. In particular, recently, the number of light-emitting diodes mounted on a substrate has been increased in order to meet the demand for larger display panels and higher image quality, and the number of wirings formed on the substrate has increased accordingly. . As the number of wirings formed on the substrate increases in this way, the area required for wiring routing increases. Here, as a method for increasing the area necessary for routing the wiring, for example, the area of the substrate itself may be increased, or the number of wiring layers on the substrate may be increased.
しかしながら、例えば前者の手法を採用した場合には、基板の幅すなわちバックライト装置の表示パネルの面に垂直な方向の厚さが増大し、結果として表示装置の厚みも増加することになってしまう。一方、例えば後者の手法を採用した場合には、確かに、前者のような問題は生じにくくなるものの、配線の層数が増加する分、基板の製造コストが嵩むことに繋がってしまう。 However, for example, when the former method is adopted, the width of the substrate, that is, the thickness in the direction perpendicular to the surface of the display panel of the backlight device increases, and as a result, the thickness of the display device also increases. . On the other hand, when the latter method is adopted, for example, the problem as in the former case is hardly generated, but the number of wiring layers increases, resulting in an increase in the manufacturing cost of the substrate.
本発明は、上述した技術を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、固体発光素子を備えた発光装置の薄型化を図ることにある。 The present invention has been made against the background of the above-described technique, and an object of the present invention is to reduce the thickness of a light emitting device including a solid light emitting element.
かかる目的のもと、本発明が適用される発光装置は、凹状の断面を有し、配線が形成される配線基板と、配線基板の凹部内側に直接実装され、配線に接続される固体発光素子と、配線基板の凹部内側に形成され、固体発光素子より出射される光を反射する反射部材とを含んでいる。 For this purpose, a light emitting device to which the present invention is applied has a concave cross section, a wiring board on which wiring is formed, and a solid light emitting element that is directly mounted inside the concave part of the wiring board and connected to the wiring And a reflecting member that is formed inside the concave portion of the wiring board and reflects light emitted from the solid state light emitting device.
このような発光装置において、配線基板の凹部内側に設けられ、固体発光素子を保護する保護部材をさらに含むことを特徴とすることができる。また、配線基板が屈曲していることを特徴とすることができる。 Such a light emitting device may further include a protective member that is provided inside the recess of the wiring board and protects the solid light emitting element. The wiring board may be bent.
また、他の観点から捉えると、本発明は、側面から入射した光を上面側に出射する導光板と、導光板の側面から導光板に光を照射する光源とを含む面発光装置であって、光源は、導光板の側面に沿って複数配列される固体発光素子と、導光板の側面との対向部が谷となるように屈曲形成された凹部を有し、凹部の内側に複数の固体発光素子を直接実装するとともに複数の固体発光素子に給電を行うための配線を備えた基板と、基板に形成された凹部の内側に設けられ、複数の固体発光素子から出射された光を導光板に向けて反射する反射層とを備えることを特徴としている。 From another viewpoint, the present invention is a surface light emitting device including a light guide plate that emits light incident from a side surface to the upper surface side, and a light source that irradiates light to the light guide plate from the side surface of the light guide plate. The light source has a plurality of solid-state light emitting elements arranged along the side surface of the light guide plate, and a concave portion that is bent so that a facing portion between the side surface of the light guide plate becomes a valley, and a plurality of solid light sources inside the concave portion A light-emitting plate that directly mounts the light-emitting elements and includes wiring for supplying power to the plurality of solid-state light-emitting elements, and light emitted from the plurality of solid-state light-emitting elements is provided inside a recess formed in the substrate. And a reflective layer that reflects toward the surface.
このような面発光装置において、基板は、複数の固体発光素子が直接実装される基部と、基部の一端部側から導光板の側面に向けて突出する第1側壁と、基部の他端部側から導光板の側面に突出する第2側壁とを備え、反射層が、第1側壁および第2側壁に形成されることを特徴とすることができる。また、基板は、複数の固体発光素子が直接実装される基部と、基部の一端部側から導光板の側面に向けて突出する第1側壁と、基部の他端部側から導光板の側面に突出する第2側壁とを備え、第1側壁よりも第2側壁の突出長を大きく設定し、基部および第2側壁には配線を形成する一方、第1側壁には配線を形成しないことを特徴とすることができる。さらに、複数の固体発光素子は、赤色光を出射する赤色発光素子、緑色光を出射する緑色発光素子、および青色光を出射する青色発光素子を順番に配列したものからなることを特徴とすることができる。さらにまた、配線は、1系統あたり2以上の固体発光素子に給電を行うことを特徴とすることができる。また、1系統の配線にて給電される2以上の固体発光素子同士が、隣接していないことを特徴とすることができる。さらに、配線は、直列接続および並列接続を組み合わせることで複数の固体発光素子に給電を行うことを特徴とすることができる。 In such a surface light emitting device, the substrate includes a base portion on which a plurality of solid state light emitting elements are directly mounted, a first side wall protruding from one end portion side of the base portion toward the side surface of the light guide plate, and the other end portion side of the base portion. And a second side wall protruding from the side surface of the light guide plate, and the reflective layer is formed on the first side wall and the second side wall. The substrate includes a base on which a plurality of solid state light emitting devices are directly mounted, a first side wall projecting from one end of the base toward the side of the light guide plate, and a side of the light guide plate from the other end of the base. A projecting second side wall, wherein the projecting length of the second side wall is set larger than the first side wall, and wiring is formed on the base and the second side wall, while no wiring is formed on the first side wall. It can be. Further, the plurality of solid state light emitting elements are composed of a red light emitting element that emits red light, a green light emitting element that emits green light, and a blue light emitting element that emits blue light in order. Can do. Furthermore, the wiring may be characterized in that power is supplied to two or more solid-state light emitting elements per system. In addition, two or more solid-state light emitting elements that are fed by one line of wiring are not adjacent to each other. Furthermore, the wiring can be characterized in that power is supplied to a plurality of solid state light emitting devices by combining series connection and parallel connection.
本発明によれば、固体発光素子を備えた発光装置の薄型化を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the thickness of a light emitting device including a solid light emitting element.
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
図1は、本実施の形態が適用される液晶表示装置の全体構成を示す図である。本実施の形態が適用される液晶表示装置は、液晶表示モジュール50と、この液晶表示モジュール50の背面側(図1では下部側)に設けられるバックライト装置10とを備えている。なお、本実施の形態では、サイドエッジ型のバックライト装置10が用いられる。The best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a liquid crystal display device to which the present embodiment is applied. The liquid crystal display device to which the present embodiment is applied includes a liquid
面発光装置としてのバックライト装置10は、発光モジュール11、導光板12、反射板13、拡散板14、プリズムシート15、16、および輝度向上フィルム17を備える。
発光装置あるいは光源としての発光モジュール11は、導光板12の一辺(長辺)の側面に対向配置される。本実施の形態において、発光モジュール11は、赤(R)、緑(G)、および青(B)の各色の光を出射するLEDチップを複数配列して構成されている。なお、発光モジュール11の構成については、後で詳細に説明する。
導光板12は、液晶パネル51に対応した長方形状を有しており、例えば光透過性に優れたアクリル樹脂等で構成される。この導光板12の液晶表示モジュール50との対向面の反対面には、凹凸あるいは白色インク等にて構成された反射ドット(ともに図示せず)が形成される。
反射板13は、導光板12のドット形成面側に密着配置されている。この反射板13は、白色あるいは金属光沢を有する板(またはフィルム)で構成される。
拡散板14は、導光板12の反射板13とは逆側の面に密着配置されている。この拡散板14は、例えば光学フィルムの積層体で構成された板(またはフィルム)である。
プリズムシート15、16は、反射板13の上部(液晶表示モジュール50に近い側)に設けられる。このプリズムシート15、16は、互いに直交する方向の回折格子フィルムで構成される。
輝度向上フィルム17は、例えば偏光分離機能を備えたPCF(Polarization Conversion Film)にて構成される。The
The
The
The
The
The
The
一方、液晶表示モジュール50は、2枚のガラス基板により液晶が挟まれて構成される表示パネルの一種としての液晶パネル51と、この液晶パネル51の各々のガラス基板に積層され、光波の振動をある方向に制限するための偏光板52、53とを備えている。更に、液晶表示装置には、図示しない駆動用LSIなどの周辺部材も装着される。
On the other hand, the liquid
液晶パネル51は、図示しない各種構成要素を含んで構成されている。例えば、2枚のガラス基板に、図示しない表示電極、薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)などのアクティブ素子、液晶、スペーサ、シール剤、配向膜、共通電極、保護膜、カラーフィルタ等を備えている。
なお、バックライト装置10の構成単位は任意に選択される。例えば、発光モジュール11および導光板12だけの単位にて「バックライト装置(バックライト)」と呼び、反射板13、拡散板14、プリズムシート15、16や輝度向上フィルム17などの光学補償シートの積層体を含まない流通形態もあり得る。The
The structural unit of the
では、このバックライト装置10の動作について説明する。
発光モジュール11においてRGB各色のLEDチップが点灯すると、各LEDチップから出射されたRGBの各色の光が導光板12の一側面から入射する。すると、導光板12では、発光モジュール11から導光板12内に導かれた光を、導光板12を構成する材料(例えばアクリル樹脂)の全反射を用いて導光板12の全面に導く。このとき、導光板12の裏面側に設けられた反射ドットに当たった光はその進路を変え、全反射角よりも小さい角度になった光が導光板12の表面(拡散板14側の面)から出てくる。また、導光板12の反射ドットに当たらなかった光は反射板13にて反射され、さらに導光板12の表面にて反射される。これを繰り返すことにより、導光板12の表面からは、全面にわたってほぼ均一に光が出射される。この間、RGBの各色の光は混色され、白色光として出射されることになる。Now, the operation of the
When the LED chips of RGB colors are turned on in the
このようにして導光板12の表面から出射された光は、拡散板14にて散乱・拡散され、さらに均一化された状態で出射される。次いで、拡散板14から出射された光は、プリズムシート15、16にて前方すなわち輝度向上フィルム17(液晶表示モジュール50)に向けて集光される。そして、プリズムシート16から出射された光は、輝度向上フィルム17にて偏光分離されることにより、その輝度が向上した状態で、液晶表示モジュール50に向けて出射される。したがって、液晶表示モジュール50には、十分な混色により白色化され、且つ、全面にわたってその強度が均一化され、さらに全面にわたって輝度が向上した光が入射されることになる。
Thus, the light emitted from the surface of the
では次に、上述したバックライト装置10で用いられる発光モジュール11について詳細に説明する。
図2(a)は発光モジュール11の構成を示す斜視図である。この発光モジュール11は、LEDチップを搭載する発光装置21および発光装置21を支持する支持部材22を備えている。また、図2(b)は発光モジュール11を発光装置21および支持部材22に分解した状態を示している。Next, the
FIG. 2A is a perspective view showing the configuration of the
発光装置21は配線基板30を備える。本実施の形態において、配線基板30は凹字状に折り曲げられた構造を有している。このため、配線基板30は、形成された凹部の底部となる基部30aと、基部30aの一端からほぼ直角に突出する第1側壁30bと、基部30aの他端から第1側壁30bと同じ方向に突出する第2側壁30cとを備える。ここで、第2側壁30cの突出長は、第1側壁30bの突出長よりも大きく設定されている。
また、配線基板30に形成された凹部内側の基部30aには、図示しないLEDチップが長手方向に沿って多数配置されており、これらLEDチップを保護するためのレンズ33が配線基板30の凹部を充填するように形成されている。なお、これらの詳細な構造については後述する。The
In addition, a large number of LED chips (not shown) are arranged along the longitudinal direction on the
一方、支持部材22は配線基板30をはめ込んで保持するために、配線基板30と同様に凹字状に折り曲げられた構造を有している。このため、支持部材22は、形成された凹部の底部22a、底部22aの一端から直角方向に突出する第1側部22b、底部22aの他端から第1側部22bと同方向に突出する第2側部22cを備える。ここで、第2側部22cの突出長は、第1側部22bの突出長よりも大きく設定されている。この支持部材22は、例えばステンレスなどの金属板で構成することができる。
On the other hand, the
ここで、発光装置21の配線基板30に設けられた第1側壁30bの突出長は、支持部材22に設けられた第1側部22bの突出長よりも小さく設定される。一方、発光装置21の配線基板30に設けられた第2側壁30cの突出長は、支持部材22に設けられた第2側部22cの突出長よりも大きく設定される。
このため、支持部材22によって発光装置21を支持した状態では、第1側部22bが第1側壁30bよりも突出する一方で、第2側壁30cが第2側部22cよりも突出する。なお、第2側壁30cの突出部の下側(外側)には、後述するように配線基板30に対し給電を行うコネクタパッドが設けられる。Here, the protruding length of the
For this reason, in the state where the
図3は発光装置21の構成を示す図である。ここで、図3(a)は発光装置21を図1に示す導光板12側からみた正面図、図3(b)は図3(a)の要部拡大図、図3(c)は図3(b)のIIIC−IIIC断面図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the
発光装置21は、配線基板30、複数のLEDチップ31、レンズ33、およびレジスト層34にてその主要部が構成されている。
配線基板30は、例えばガラス布基材エポキシ樹脂をベースとした所謂ガラエポ基板にて構成される。なお、ガラエポ基板の他に、例えば可とう性を有し折り曲げ加工が可能なフレキシブルプリント基板(Flexible Printed Circuit:FPC)を使用することもできる。この配線基板30は、各LEDチップ31に給電を行うための配線(図示せず)を備えている。本実施の形態では、配線基板30の両面に配線が形成される所謂二層基板を用いている。なお、配線基板30に形成される配線の詳細については後述する。The
The
固体発光素子として機能する複数のLEDチップ31は、配線基板30の凹部内側の基部30a上に直線状に直接実装される。本実施の形態では、基部30aに合計で42個のLEDチップ31が取り付けられている。42個のLEDチップ31は、赤色光を発光する赤色発光素子としての赤色LEDチップR1〜R14、緑色を発光する緑色発光素子としての緑色LEDチップG1〜G14、および青色を発光する青色発光素子としての青色LEDチップB1〜B14からなる。そして、各LEDチップ31は、赤、緑、青の順、具体的にはR1、G1、B1、R2、G2、B2、…、R14、G14、B14の順番に並べられている。
また、配線基板30の凹部内側の基部30aには、各LEDチップ31を挟むように、それぞれ2つずつ合計84個の電極パッド32が形成されている。各LEDチップ31はその両端にある電極パッド32にそれぞれボンディングワイヤを介して電気的に接続される。なお、各電極パッド32には配線基板30に形成された配線を介して給電が行われる。The plurality of
In addition, a total of 84
保護部材として機能するレンズ33は、封止部33aおよびレンズ部33bを備えている。レンズ33は、各LEDチップ31を保護するとともに、対応するLEDチップ31から出射される光を、図1に示す導光板12に効率よく且つほぼ均一に導くための機能を有している。
ここで、封止部33aは、折り曲げ加工された配線基板30の凹部を埋めるように、すなわち、配線基板30の凹部内面と接するように形成される。また、レンズ部33bは、封止部33a上に半円状に形成される。なお、本実施の形態では複数のLEDチップ31が直線状に配列されているため、封止部33aは全体として四角柱状の形状を有し、レンズ部33b全体は半円柱状の形状を有している。そして、これら封止部33aおよびレンズ部33bは、赤、緑、青の各色光に対してほぼ透明な光透過性能を有している。The
Here, the sealing
レジスト層34は、配線基板30の両面に形成される。ただし、レジスト層34は、配線基板30の基部30aにおいてLEDチップ31が実装される位置や電極パッド32が設けられる位置などには形成されない。このレジスト層34は、配線基板30の両面に形成された配線および基板そのものを保護する。また、レジスト層34のうち、配線基板30の凹部内側に形成されるものは、LEDチップ31から照射される光を反射する反射部材あるいは反射層としても機能する。
The resist
図4は、配線基板30に形成される配線パターンを示す図である。ここで、図4(a)はLEDチップ31が実装される配線基板30の表面の配線パターンを示している。また、図4(b)は表面とは反対側の配線基板30の裏面の配線パターンを示している。なお、図4は、配線基板30に折り曲げ加工やレジスト層34の形成を施す前の状態を示している。
FIG. 4 is a diagram showing a wiring pattern formed on the
図4(a)に示すように、配線基板30の表面側には表面配線35が形成される。本実施の形態において、表面配線35は、配線基板30の表面のうち第1側壁30bを除く基部30aおよび第2側壁30cに形成される。図4(a)に示す配線基板30において、一点鎖線は、後で折り曲げ加工(谷折り)が施される部位を示している。
一方、図4(b)に示すように、配線基板30の裏面側には裏面配線36が形成される。本実施の形態において、裏面配線36は、配線基板30の裏面のうち基部30aおよび第1側壁30bを除く第2側壁30cに形成される。したがって、配線基板30の第1側壁30bには、表面配線35および裏面配線36のいずれもが形成されていないことになる。図4(b)に示す配線基板30において、破線は、後で折り曲げ加工(山折り)が施される部位を示している。
なお、表面配線35および裏面配線36は、配線基板30に貫通形成されたスルーホールを介して電気的に接続される。As shown in FIG. 4A, the
On the other hand, as shown in FIG. 4B, the
Note that the
また、配線基板30の裏面には、表面配線35および裏面配線36を介して各LEDチップ31に給電を行うための第1のコネクタパッド37および第2のコネクタパッド38が設けられている。ここで、第1のコネクタパッド37は電源に接続される。一方、第2のコネクタパッド38は接地される。第1のコネクタパッド37および第2のコネクタパッド38にはそれぞれ21個の電極パッドが形成されており、各電極パッドは、配線基板30に貫通形成されたスルーホールを介して表面配線35と電気的に接続される。
なお、これら第1のコネクタパッド37および第2のコネクタパッド38は、図2に示す配線基板30を備えた発光装置21が支持部材22に装着された際に、第2側部22cよりも突出した位置に配置される。これにより、配線基板30に対する給電を容易なものとしている。Further, a
Note that the
図5は、配線基板30に形成される配線パターンに基づく給電系統を説明するための図である。第1のコネクタパッド37は、21個の電極パッド37a〜37uを備える。また、第2のコネクタパッド38は、21個の電極パッド38a〜38uを備える。
本実施の形態では、合計42個のLEDチップ31を、21系統の給電ラインを用いて接続している。したがって、1系統の給電ラインはそれぞれ2個のLEDチップ31に接続されることになる。つまり、この給電系統では、2個ずつ直列接続されたLEDチップ31が、21個並列接続されている。例えば第1のコネクタパッド37に設けられた電極パッド37aは、赤色LEDチップR1およびR8を介して第2のコネクタパッド38に設けられた電極パッド38aに接続される。また、例えば第1のコネクタパッド37に設けられた電極パッド37bは、緑色LEDチップG1およびG8を介して第2のコネクタパッド38に設けられた電極パッド38bに接続される。さらに、例えば第1のコネクタパッド37に設けられた電極パッド37cは、青色LEDチップB1およびB8を介して第2のコネクタパッド38に設けられた電極パッド38cに接続される。つまり、本実施の形態では、1系統の給電ラインによって同色の2つのLEDチップ31に給電を行っている。また、1系統の給電ラインは、同色のLEDチップ31を6個ずつ跨ぎながら、同色の2つのLEDチップ31を接続している。逆にいえば、1系統の給電ラインは、隣接する同色のLEDチップ31には給電を行っていないことになる。FIG. 5 is a diagram for explaining a power feeding system based on a wiring pattern formed on the
In the present embodiment, a total of 42
では次に、発光装置21の製造方法について、図6および図7を参照しながら説明を行う。図6は本実施の形態に係る発光装置21の製造プロセスを示したフローチャートであり、図7は図6に示すフローチャートにおける各工程の具体的なプロセスを説明するための図である。
Next, a method for manufacturing the
まず、配線基板30を作成する(ステップ101)。配線基板30の作成には、例えば表裏両面に銅箔が貼り付けられたガラエポ基板やポリイミドフィルム等を出発材料とし、穴開け、めっき、エッチング等によって表面配線35、裏面配線36、スルーホール、電極パッド32、第1のコネクタパッド37および第2のコネクタパッド38等を形成するめっきスルーホール法を利用することができる。また、例えばめっきスルーホール法等によって作成された基板や絶縁基板などを出発材料とし、その上に絶縁層を形成、導体パターンを作り、層間接続をして導体層を積み上げていくことにより多層化を実現するビルドアップ法を利用することもできる。図7(a)は、このようにして作成された配線基板30を示している。なお、図7(a)では、配線等の記載を省略している。
First, the
次に、作成された配線基板30に対してレジスト処理を施す(ステップ102)。具体的に説明すると、図7(b)に示すように、配線基板30の両面に、樹脂からなるレジスト層34を形成する。ただし、このとき、基部30aのうち、後でLEDチップ31の実装がなされる部位や電極パッド32が形成される部位には、レジスト層34を形成しないようにする。また、第2側壁30cのうち、後で電極パッド37a〜37uおよび38a〜38uが形成される部位にも、同様にレジスト層34を形成しないようにする。本実施の形態では、例えばスクリーン印刷の手法を用いることで、配線基板30上に選択的にレジスト層34を形成できるようになっている。なお、レジスト層34は、例えば熱硬化性レジストや紫外線硬化(UVキュア)型のレジストにて形成することができる。また、レジスト層34は例えば白色など、可視領域における光反射率が高い材料で構成される。
なお、レジスト処理が施された配線基板30に対し、例えば基部30aの表面側に露出する電極パッド32や第2側壁30cの裏面側に露出する電極パッド37a〜37uおよび電極パッド38a〜38uに無電解銀めっきによる表面処理を施すことができる。また、レジスト層34上に、例えば部品記号や部品アドレスあるいは完成後の配線基板30の名称等をシルク印刷にて形成する工程を挿入することも可能である。Next, a resist process is performed on the produced wiring board 30 (step 102). More specifically, as shown in FIG. 7B, a resist
For example, the
次いで、レジスト層34が形成された配線基板30の基部30a上に必要個数(この例では42個)のLEDチップ31を取り付ける(ステップ103)。具体的に説明すると、図7(c)に示すように、各LEDチップ31は、例えばエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、あるいはアクリル樹脂等を用いた接着によって、基部30a上の対応する位置(図3(b)に示す電極パッド32の間)に装着される。その後、各LEDチップ31と対応する2つの電極パッド32とを、ワイヤボンディングによって電気的に接続する(ステップ104)。
Next, the required number (42 in this example) of
そして、LEDチップ31の取り付けおよびワイヤボンディングがなされた配線基板30に折り曲げ加工を施す(ステップ105)。具体的に説明すると、図7(d)に示すように、配線基板30における基部30aと第1側壁30bとの境界部および基部30aと第2側壁30cとの境界部に対し、型枠等を用いて折り曲げを行う。その結果、配線基板30は凹字状に変形し、基部30aと第1側壁30bと第2側壁30cとによって凹部が形成される。そして、配線基板30に形成された凹部の内側の基部30a上に、42個のLEDチップ31が直線状に並べられた状態となる。
Then, the
次に、LEDチップ31が実装され、且つ、折り曲げ加工がなされた配線基板30の凹部を樹脂で封止する(ステップ106)。具体的に説明すると、図7(e)に示すように、各LEDチップ31が覆われるように第1側壁30bの高さまで液状の樹脂を注入し、その後固化させることで封止部33aを形成させる。なお、封止部33aを構成する樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、あるいはアクリル樹脂など、可視領域において高い光透過性を有するものを使用することができる。
Next, the concave portion of the
そして、封止部33aの上にレンズ部33bを取り付ける(ステップ107)。具体的に説明すると、図7(f)に示すように、樹脂からなる半円柱状のレンズ部33bを、透明な接着樹脂等を用いて封止部33aの上面に取り付ける。なお、レンズ部33bを構成する樹脂としては、封止部33aと同様、例えばエポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、あるいはアクリル樹脂など、可視領域において高い光透過性を有するものを使用することができる。以上により、発光装置21が完成する。
このようにして作成された発光装置21は、その後、図7(g)に示すように支持部材22に対するはめ込みが行われ、発光モジュール11が得られる。And the
The
図8は、このようにして製造された発光装置21から照射される光の経路を説明するための図である。
第1のコネクタパッド37および第2のコネクタパッド38(図4参照)を介してLEDチップ31に所定の電流が流れると、LEDチップ31が発光する。そして、LEDチップ31から出射された光は各方向に広がっていく。
出射された光のうち、図中において上方向に出射された光は、レンズ33を介して、そのまま図1に示す導光板12に向けて進んでいく。
一方、出射された光のうち、例えば図中において斜め上方向に出射された光は、配線基板30の第1側壁30bおよび第2側壁30cに設けられたレジスト層34に入射する。このとき、レジスト層は可視光に対して高い反射特性を有しており、レジスト層34に入射した光は、反射層として機能するレジスト層34によって反射されながら、図中上方向に向けて進んでいく。FIG. 8 is a diagram for explaining a path of light emitted from the
When a predetermined current flows through the
Of the emitted light, the light emitted upward in the drawing proceeds directly toward the
On the other hand, out of the emitted light, for example, light emitted obliquely upward in the drawing enters the resist
以上説明したように、本実施の形態では、複数のLEDチップ31が実装される配線基板30を折り曲げるようにした。そして、配線基板30には、折り曲げ部を跨いで配線を形成するようにした。このため、LEDチップ31の実装数の増加や、直並列接続による複雑な配線パターン形成に伴い、配線に必要な面積が増大した場合であっても、配線基板30における配線層数の増加を抑えながら、バックライト装置10の厚さ方向における発光モジュール11の厚みの増大を抑制することができる。その結果、バックライト装置10の薄型化を図ることが可能になる。ここで、本実施の形態では、配線基板30のうち、突出長の短い第1側壁30bには配線を形成しないようにした。これにより、配線基板30を折り曲げた際に配線に断線が発生するリスクを低減することができる。
As described above, in the present embodiment, the
そして、本実施の形態では、配線基板30に形成された凹部内側にレジスト層34を形成することで、各LEDチップ31から出射された光を、反射により導光板12側へと導くようにした。これにより、バックライト装置10の発光効率を高めることが可能になる。
In the present embodiment, the resist
さらに、本実施の形態では、配線基板30に形成された凹部内側に封止部33aを形成し、その上にレンズ部33bを形成するようにした。ここで、封止部33aは、配線基板30を型枠として樹脂を流し込めばよいので、その形成が容易になる。
Further, in the present embodiment, the sealing
なお、本実施の形態では、配線基板30の凹部内側に設けられたレジスト層34を反射部材あるいは反射層として機能させていたが、これに限られるものではない。例えば配線基板30の凹部内側にアルミニウム膜などの金属反射膜を形成しておき、これを反射部材あるいは反射層として機能させるようにしてもよい。
In the present embodiment, the resist
また、本実施の形態では、RGB各色のLEDチップ31を42個並べて発光装置21を構成するようにしていたが、配線基板30上に実装するLEDチップ31の数については、例えば液晶パネル51の大きさや要求される光学的な特性等に応じて適宜設計変更して差し支えない。
Further, in the present embodiment, 42
さらに、本実施の形態では、発光モジュール11を液晶表示モジュール50のバックライト装置10に適用する例について説明を行ったが、発光モジュール11の適用対象はこれに限られるものではない。この発光モジュール11は、例えば蛍光灯などの照明器具に代えて、室内、室外照明機器等として利用することも可能である。
Furthermore, in this Embodiment, although the example which applies the
10…バックライト装置、11…発光モジュール、12…導光板、13…反射板、14…拡散板、21…発光装置、22…支持部材、30…配線基板、30a…基部、30b…第1側壁、30c…第2側壁、31…LEDチップ、32…電極パッド、33…レンズ、34…レジスト層、35…表面配線、36…裏面配線、37…第1のコネクタパッド、38…第2のコネクタパッド、50…液晶表示モジュール、R1〜R14…赤色LEDチップ、G1〜G14…緑色LEDチップ、B1〜B14…青色LEDチップ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記配線基板の凹部内側に直接実装され、前記配線に接続される固体発光素子と、
前記配線基板の凹部内側に形成され、前記固体発光素子より出射される光を反射する反射部材と
を含む発光装置。A wiring board having a concave cross section, on which wiring is formed;
A solid state light emitting device that is directly mounted inside the concave portion of the wiring board and connected to the wiring,
A light emitting device including a reflective member that is formed inside the concave portion of the wiring board and reflects light emitted from the solid light emitting element.
前記光源は、
前記導光板の側面に沿って複数配列される固体発光素子と、
前記導光板の側面との対向部が谷となるように屈曲形成された凹部を有し、当該凹部の内側に複数の前記固体発光素子を直接実装するとともに複数の当該固体発光素子に給電を行うための配線を備えた基板と、
前記基板に形成された前記凹部の内側に設けられ、複数の前記固体発光素子から出射された光を前記導光板に向けて反射する反射層と
を備えることを特徴とする面発光装置。A surface light emitting device including a light guide plate that emits light incident from a side surface to the upper surface side, and a light source that irradiates light from the side surface of the light guide plate to the light guide plate
The light source is
A plurality of solid state light emitting devices arranged along the side surface of the light guide plate;
It has a recessed part bent so that a part facing the side of the light guide plate may become a valley, and a plurality of the solid light emitting elements are directly mounted inside the recessed part and power is supplied to the plurality of solid light emitting elements. A board with wiring for,
A surface light-emitting device, comprising: a reflective layer provided inside the concave portion formed on the substrate and reflecting light emitted from the plurality of solid-state light emitting elements toward the light guide plate.
前記反射層が、前記第1側壁および前記第2側壁に形成されることを特徴とする請求項4記載の面発光装置。The substrate includes a base portion on which the plurality of solid-state light emitting elements are directly mounted, a first side wall projecting from one end portion side of the base portion toward the side surface of the light guide plate, and the guide from the other end portion side of the base portion. A second side wall protruding on the side surface of the light plate,
The surface emitting device according to claim 4, wherein the reflective layer is formed on the first side wall and the second side wall.
前記第1側壁よりも前記第2側壁の突出長を大きく設定し、
前記基部および前記第2側壁には前記配線を形成する一方、前記第1側壁には当該配線を形成しないことを特徴とする請求項4記載の面発光装置。The substrate includes a base portion on which the plurality of solid-state light emitting elements are directly mounted, a first side wall projecting from one end portion side of the base portion toward the side surface of the light guide plate, and the guide from the other end portion side of the base portion. A second side wall protruding on the side surface of the light plate,
Setting the protruding length of the second side wall to be larger than the first side wall;
5. The surface light emitting device according to claim 4, wherein the wiring is formed on the base and the second side wall, but the wiring is not formed on the first side wall.
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