WO2013105465A1 - 線状光源装置、面発光装置、および液晶表示装置 - Google Patents

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light emitting
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小野　高志
三好　隆一
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a linear light source device, a surface light emitting device, and a liquid crystal display device that irradiates linear light from a plurality of light emitting elements arranged in a longitudinal direction on a long substrate.
  • the light source device includes a light emitting element, a wiring pattern for supplying power to the light emitting element, and an optical member such as a light guide plate that irradiates light from the light emitting element in a desired direction.
  • Some light source devices include a plurality of light emitting elements, a linear one, and the like. In general, the light source device is required to emit uniform light. Conventional light source devices are disclosed in Patent Documents 1 to 3, for example.
  • FIG. 15 shows an outline of the surface light source unit described in Patent Document 1.
  • FIG. 15 (a) is a plan view
  • FIG. 15 (b) is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. 15 (a).
  • FIG. 6C is a cross-sectional view taken along the line DD ′ in FIG.
  • the surface light source unit 1000 includes a light guide plate 1001 and a light emitting unit 1002, and the light emitting unit 1002 is an LED mounting in which a plurality of chip-shaped LEDs (light emitting diodes) 1003 as light emitting elements are multilayer wiring structures. It is mounted on the circuit board 1004.
  • the plurality of LEDs 1003 are connected in series in each of the two groups 1010 and 1011. Thereby, a drive voltage can be made low compared with the structure which connects all LED1003 in series. Furthermore, it is possible to secure the necessary light quantity simply by increasing the number of groups.
  • the LEDs 1003 are arranged so that the LEDs 1003 belonging to the first and second groups 1010 and 1011 are adjacent to each other. Thereby, when any of the LEDs 1003 is broken and disconnected, the group to which the LED 1003 belongs is turned off, but since the other groups are turned on, the light emission can be continued.
  • FIG. 16 is a perspective view showing an outline of the linear light source device described in Patent Documents 2 and 3.
  • a plurality of light emitting elements 1101 are arranged at intervals from each other along the longitudinal direction of a long substrate 1102 on which an electrode pattern is formed, and covers each light emitting element 1101.
  • a sealing member 1103 made of a translucent resin is formed.
  • positive and negative connection terminals 1106 and 1107 for energizing the light emitting element 1101 are formed at both ends of the substrate 1102, respectively.
  • the illustrated linear light source device 1100 is provided in the vicinity of the side surface of the light guide plate in the same manner as the light emitting unit 1002 shown in FIG.
  • the sealing member 1103 includes a planar portion in which first and second recesses 1104 and 1105 having a V-shaped cross section along the longitudinal direction of the substrate 1102 are substantially parallel to the upper surface of the substrate 1102. 1108 are alternately connected to each other.
  • the first recess 1104 is formed between the adjacent light emitting elements 1101 and 1101, and the second recess 1105 is formed immediately above the light emitting element 1101.
  • part of the light from the light emitting element 1101 is reflected by the second recess 1105 and guided in the longitudinal direction of the substrate 1102. Accordingly, it is possible to suppress the luminance that tends to be excessively high immediately above the light emitting element 1101. Further, part of the light guided in the longitudinal direction of the substrate 1102 is refracted by the first recess 1104 and irradiated to the outside. Accordingly, it is possible to increase the luminance that tends to decrease in the intermediate portion between the adjacent light emitting elements 1101 and 1101. As a result, even when light is emitted with high luminance, uneven luminance and bright lines can be suppressed.
  • the sealing member 1103 includes a fluorescent portion (not shown) mixed with phosphors in the vicinity of the light emitting element 1101. Thereby, even when a desired color is emitted, chromaticity unevenness can be suppressed.
  • Japanese Patent Publication Japanese Patent Laid-Open No. 2004-233809 (published on August 19, 2004)” Japanese Patent Publication “Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-021221 (released on Jan. 29, 2009)” Japanese Patent Publication “Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-260174 (November 05, 2009)”
  • the driving voltage per light emitting element 1101 is 3.2 V
  • the maximum voltage that can be applied to the linear light source device 1100 is 24 V.
  • it is necessary to apply a voltage of 3.2 V ⁇ 22 70.4 V, and the applied voltage is insufficient.
  • the linear light source device 1100 described in Patent Literatures 2 and 3 it is difficult to increase the luminance by increasing the number of the light emitting elements 1101.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to provide a linear light source device that can increase the number of light-emitting elements and can suppress an increase in the scale of the device. It is to provide.
  • the linear light source device is a linear light source device that irradiates linear light from a plurality of light emitting elements arranged in a longitudinal direction on a long substrate. And a wiring pattern for connecting the plurality of light emitting elements in series, and the light emitting elements and the wiring pattern are divided into a plurality of groups. Are connected in series via the wiring pattern, and power is supplied to each group, and the wiring pattern of each group is formed on the back surface of the substrate.
  • the light emitting elements and the wiring patterns are divided into a plurality of groups.
  • the light emitting elements are connected in series via the wiring patterns, and power is supplied to each group. It has become.
  • the driving voltage can be lowered as compared with the configuration in which all the light emitting elements are connected in series, so that the number of light emitting elements can be increased, and as a result, the luminance can be increased.
  • the wiring patterns of each group are formed on the back surface of the substrate, an increase in the width of the substrate can be suppressed as compared with the conventional configuration formed on the top surface of the substrate. As a result, an increase in the scale of the apparatus can be suppressed.
  • the liquid crystal display device outputs a display by including the surface light emitting device having the above-described configuration and a liquid crystal panel that modulates light from the surface light emitting device.
  • the linear light source device As described above, in the linear light source device according to the present invention, power is supplied to each light emitting element connected in series via the wiring pattern in each group, so that the drive voltage can be lowered and the number of light emitting elements can be reduced.
  • the wiring patterns of each group are formed on the back surface of the substrate, so that an increase in the width of the substrate can be suppressed. As a result, there is an effect of suppressing an increase in the scale of the apparatus.
  • FIG. 1 It is a front view which shows typically advancing of the light in the 1st recessed part vicinity of the sealing member in the said linear light source device. It is a front view which shows typically advancing of the light in the 2nd recessed part vicinity of the said sealing member. It is a graph which shows the profile of the luminous intensity in the said linear light source device.
  • the front view which shows typically the structure of the linear light source device which is another embodiment of this invention, the figure which expands and shows a part of this structure, and the part of the modification of the said structure is expanded FIG.
  • FIGS. 1 and 2 are a perspective view and a side view showing an outline of a linear light source device 11 according to the present embodiment.
  • the linear light source device 11 according to the present embodiment includes a printed circuit board 12, a plurality of light emitting elements 13, a sealing member 14, and reflection sheets 15 and 16.
  • the reflective sheets 15 and 16 shown in FIG. 2 are omitted so that the structure of the linear light source device 11 can be easily understood.
  • linear light source device 11 (Outline of the linear light source device 11) Although the linear light source device 11 of this embodiment is suitable as a linear light source of a backlight of a liquid crystal display device, it is not limited to this.
  • a plurality of light emitting elements 13 are arranged in a line at equal intervals along the longitudinal direction of the printed circuit board 12 on the upper surface of the long printed circuit board 12 to cover the plurality of light emitting elements 13.
  • a translucent sealing member 14 is formed. The electrical connection form of the light emitting element 13 will be described later.
  • a reflective sheet 15 is attached to the front surface of the printed circuit board 12 and the sealing member 14, and a reflective sheet 16 is attached to the rear surface.
  • the linear light source device 11 functions as a linear light source that emits light in a direction perpendicular to the printed circuit board 12.
  • the sealing member 14 has first and second recesses 20 and 21 having a V-shaped cross section along the longitudinal direction of the printed circuit board 12 on the upper surface of the printed circuit board 12.
  • the parallel plane portions 22 are alternately connected.
  • the first recess 20 is formed between the adjacent light emitting elements 13 and 13, and the second recess 21 is formed immediately above the light emitting element 13.
  • the sealing member 14 formed between the adjacent light emitting elements 13 and 13 includes a bottom portion of the first recess 20 and has a substantially symmetric shape with respect to a plane whose normal is the longitudinal direction. Yes. Note that the end portions 23 and 23 of the sealing member 14 have inclined surfaces that spread outward toward the printed circuit board 12.
  • the light from the light emitting element 13 is reflected by the second recess 21 and guided in the longitudinal direction of the printed circuit board 12. Therefore, it is possible to suppress the luminance that tends to be excessively high immediately above the light emitting element 13. Further, the light guided in the longitudinal direction of the printed circuit board 12 is refracted by the first concave portion 20 and is irradiated to the outside. Accordingly, it is possible to increase the luminance that tends to be low in the intermediate portion between the adjacent light emitting elements 13 and 13. As a result, even when light is emitted with high luminance, uneven luminance and bright lines can be suppressed.
  • the sealing member 14 has a fluorescent part 24 mixed with phosphors, and the fluorescent part 24 is formed so as to cover the light emitting element 13 in the vicinity of each light emitting element 13. Even when a desired color is emitted by the fluorescent portion 24, chromaticity unevenness can be suppressed.
  • the light emitting element 13 is an LED using a GaN compound semiconductor.
  • the light-emitting element 13 is formed by laminating an n-type layer and a p-type layer on a transparent sapphire substrate, forming an n-type electrode or a p-type electrode on each upper surface of the n-type layer and the p-type layer, Is die-bonded to the wiring pattern of the printed circuit board 12 with a wire.
  • the sealing member 14 is formed of a translucent resin such as silicone.
  • the fluorescent part 24 of the sealing member 14 is formed by dispersing the fluorescent material in the translucent resin.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a dicing step in the manufacturing method.
  • a plurality of light-emitting elements 13 are mounted in a matrix on a plate-like printed circuit board 100, and a fluorescent material in which a phosphor is dispersed in a light-transmitting resin is applied to each light-emitting element 13.
  • covers each light emitting element 13 is formed.
  • a translucent resin is formed in a region surrounded by the printed board 100, the fluorescent member, and a molding die in which two V-shaped grooves are formed along the rows of the light emitting elements 13. Inject and cure. Thereby, a plate-shaped sealing member 101 having two types of V-shaped grooves 102 and 103 is formed. The first groove 102 is formed between the adjacent rows, and the second groove 103 is formed immediately above the row. Thereby, the plate-like member 110 as shown in FIG. 3 is completed.
  • the dicing blade 120 is used to dice the plate-like member 110 in a direction perpendicular to the row.
  • the plate-shaped printed circuit board 100, the fluorescent member, and the plate-shaped sealing member 101 are respectively the long printed circuit board 12, the fluorescent portion 24, and the long sealing member shown in FIG. 14, a long member as shown in the figure is generated.
  • the linear light source device 11 is completed by providing the reflective sheets 15 and 16 in the front surface and rear surface of the elongate member of illustration.
  • FIG. 4 is a front view schematically showing the electrical connection form
  • FIGS. 5A and 5B are a plan view and a bottom view respectively showing the electrical connection form.
  • an anode external connection terminal 51 is connected to one end of a configuration in which a plurality of light emitting elements 13 are connected in series via a wiring pattern and a through hole, and the cathode is connected to the other end.
  • An external connection terminal 52 is connected.
  • the external connection terminals 51 and 52, the light emitting element 13, the wiring patterns 31 and 32, and the through hole 41 are divided into two groups.
  • a member a belonging to the first group is denoted by a suffix a
  • a member belonging to the second group is denoted by a suffix b.
  • the first group of light emitting elements 13a and the second group of light emitting elements 13b are alternately arranged.
  • the surface on which the light emitting elements 13a and 13b are die-bonded is referred to as “front surface”, and the opposite surface is referred to as “back surface”.
  • the plurality of light emitting elements 13a include a wiring pattern 31a provided on the surface of the printed circuit board 12 between the external connection terminal 51a on the anode side and the external connection terminal 52a on the cathode side, and the back surface of the printed circuit board 12. Are connected in series via a wiring pattern 32a provided on the front surface and through-holes 41a for electrically connecting the wiring patterns 31a and 32a on the front and back surfaces.
  • the plurality of light emitting elements 13b include a wiring pattern 31b provided on the surface of the printed board 12 between the anode side external connection terminal 51b and the cathode side external connection terminal 52b, and the printed board 12. Are connected in series via a wiring pattern 32b provided on the back surface of the wiring pattern and through-holes 41b for electrically connecting the wiring patterns 31b and 32b on the front surface and the back surface.
  • a single-sided double-sided board is used as the printed board 12, and the first group and second group wiring patterns 32a and 32b are alternately formed on the back surface thereof.
  • the five light emitting elements 13a belonging to the first group are connected in series, and the five light emitting elements 13b belonging to the second group are connected in series.
  • a drive voltage can be made low compared with the structure by which all the light emitting elements 13 were connected in series.
  • the necessary amount of light can be secured simply by increasing the number of groups.
  • the light emitting element 13a and the light emitting element 13b are arranged adjacent to each other. Thereby, for example, even if the light emitting element 13a belonging to the first group is broken and becomes a disconnected state, the light emitting element 13a belonging to the group cannot be turned on, but the light emitting element 13b belonging to the second group can be turned on. The emission can be continued.
  • the printed board 12 is not a multilayer board but a single-sided double-sided board, an inexpensive linear light source device 11 can be provided. Further, since the external connection terminals 51a ⁇ b and 52a ⁇ b are provided at both ends of the printed circuit board 12, a heat dissipation circuit can be formed on the left and right sides of the printed circuit board.
  • the width of the printed circuit board 12 is 0.4 mm.
  • the center of the first group of through holes 41 a is set at a position shifted forward by 100 ⁇ m from the center of the short side direction (width direction) of the printed circuit board 12.
  • the center of the through hole 41b of the second group is set at a position shifted 100 ⁇ m backward from the center of the printed circuit board 12 in the short direction.
  • An interval of 100 ⁇ m is provided between them to form an alternate wiring.
  • a second group wiring pattern 32b having a width of 80 ⁇ m is formed beside the first group through-hole 41a, and the second group light emitting elements 13b are connected in series.
  • a first group wiring pattern 32a having a width of 80 ⁇ m is formed beside the second group through-hole 41b, and the light emitting elements 13a of the first group are connected in series.
  • FIG. 6 is a circuit diagram of the linear light source device 11 of the present embodiment and a modification thereof.
  • it is a 4 terminal structure which consists of four external connection terminals 51a * b and 52a * b.
  • the external connection terminals 51a and 51b on the anode side of the first group and the second group are connected, and the external side of the first group and the second group on the cathode side is connected.
  • a two-terminal structure including two external connection terminals 51 and 52 may be formed by connecting the connection terminals 52a and 52b.
  • the first group of anode-side external connection terminals 51a and the second group of cathode-side external connection terminals 52b, which are located at both ends of the printed circuit board 12, are printed It is formed on both the front surface and the back surface of the substrate 12. This is to prevent the linear light source device 11 from floating when the linear light source device 11 is mounted on another mounting board by soldering.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which the linear light source device 11 is mounted on a mounting substrate 60 such as a flexible substrate.
  • the linear light source device 11 has the external connection terminals 51 a and 52 a and 52 a and b (or the external connection terminals 51) in a state where a cut surface (front surface or rear surface) by dicing is in contact with the upper surface of the mounting substrate 60. 52) and the terminals (not shown) of the mounting substrate 60 are connected by the solder 61.
  • a single-sided structure in which the external connection terminals 51 and 52 are formed on the front surface or the back surface of the printed circuit board 12 may be used. According to the above structure, since the formation surface of the terminal is biased to one surface, there is a concern about the floating of the linear light source device 11, but there is an advantage that the mounting process can be reduced. Further, as shown in FIG. 6C, the polarity of the light emitting element 13b may be reversed from the circuit shown in FIG.
  • the linear light source device 11 of the present embodiment the light having the traveling component in the substrate longitudinal direction on the upper surface of the printed circuit board 12 is transmitted from the first recess 20 formed at the intermediate position between the light emitting elements 13. It can be pulled out efficiently. This effect will be described with reference to FIG.
  • FIG. 8 (a) to 8 (c) are front views schematically showing the progress of light in the vicinity of the first recess 20 of the sealing member 14.
  • FIG. As shown to (a) of the figure, the light inject
  • the first concave portion 20 of the linear light source device 11 causes all of the light to pass through the interface between the sealing member 14 and the outside (air), that is, the upper surface of the sealing member 14 depending on the size of ⁇ (i). It has an angle to reflect.
  • the total reflection amount of light is determined by the inclination angle ⁇ (i) of the inclined surface of the first recess 20 with respect to the upper surface direction of the printed circuit board 12 and ⁇ (i). That is, in the first recess 20, the light whose incident angle ( ⁇ (i) + ⁇ (i) ⁇ 90 °) to the interface between the sealing member 14 and the outside (air) is not less than the critical angle ⁇ c is all. Reflected (trajectory 122).
  • the angle at which the light having a traveling component nearly parallel to the upper surface of the printed circuit board 12 including light having ⁇ (i) of 0 ° is reflected is set to the first recess 20. If the inclination angle ⁇ ′ (i) is not included, the light once exits from one inclined surface of the first recess 20 but reenters the other inclined surface. The light which repeated it is radiate
  • the inclination angle ⁇ (i) is set to an angle that totally reflects light when ⁇ (i) is particularly 0 ° (parallel to the upper surface of the substrate). Yes. Therefore, the traveling direction of the light traveling in a direction nearly parallel to the upper surface of the printed circuit board 12 is changed by the first recess 20. A part of the light changes in the traveling direction including a large amount of components in the vertical direction on the upper surface of the substrate and is emitted from the apparatus, which contributes to improvement in visibility.
  • the light emitted from the light emitting element 13 or the light emitted from the phosphor in the fluorescent part 24 that receives light from the light emitting element 13 is directly above the light emitting element 13. It is possible to prevent the second recess 21 from going out from the outside. This effect will be described with reference to FIG.
  • FIGS. 9A and 9B are front views schematically showing the progress of light in the vicinity of the second recess 21 of the sealing member 14.
  • (A) of the figure shows a locus 124 of light emitted from the light emitting element 13 in the normal direction of the printed circuit board 12 and the inside of the sealing member 14 after the light is totally reflected at the sealing member 14-air interface.
  • a locus 125 of light traveling in the longitudinal direction of the printed circuit board 12 is shown.
  • (b) in the figure shows a locus 126 of light emitted from the light emitting element 13 in the normal direction and a locus of light emitted to the air side after the light is refracted at the sealing member 14-air interface. 127.
  • FIG. 9A shows a case where the above method is applied from the light emitting element 13 when the inclination angle ⁇ of the surface of the second recess 21 is larger than the total reflection angle ⁇ c ( ⁇ > ⁇ c). Traces 124 and 125 of light emitted in the linear direction and refracted or reflected at the sealing member 14-air interface are shown.
  • (b) in the figure shows that the angle ⁇ formed by the second recess 21 with respect to the upper surface of the substrate is smaller than the total reflection angle ⁇ c ( ⁇ ⁇ c) from the light emitting element 13 in the normal direction.
  • the traces 126 and 127 of the emitted light and refracted or reflected at the sealing member 14-air interface are shown.
  • the inclination angle ⁇ of the second recess 21 is inclined more than the critical angle ⁇ c of total reflection. Therefore, in the second recess 21, the light traveling in the normal direction on the upper surface of the printed circuit board 12 is totally reflected, so that the uniformity of the light intensity distribution in the longitudinal direction of the printed circuit board 12, that is, whether or not the light emitting element 13 is in the vicinity. The uniformity of the irrelevant luminous intensity distribution can be further improved.
  • the inclination angle ⁇ of the second recess 21 is made larger than the critical angle ⁇ c of total reflection at the interface between the sealing member 14 and the outside.
  • n is the refractive index of the resin of the sealing member 14, and generally has light wavelength dependency.
  • the refractive index n of the resin has a value of about 1.5 for light with a wavelength of 455 nm from a typical blue light-emitting element.
  • n is 1.5 and the critical angle ⁇ c of total reflection is calculated from the equation (1), it is approximately 42 °.
  • the light traveling in the normal direction from the light emitting element 13 has higher intensity than the light traveling in the other direction. For this reason, in the plane of the linear light source device 11, the light emission intensity is higher in the portion directly above the light emitting element 13 than in other positions, and uneven brightness tends to occur in the device surface.
  • the light emitted from the light emitting element 13 in the normal direction is totally reflected by the slope of the second recess 21 and the normal line.
  • the printed circuit board 12 has a traveling component in the longitudinal direction and is guided inside the sealing member 14.
  • the light guided in the sealing member 14 with the component in the longitudinal direction of the upper surface of the printed circuit board 12 reaches the first recess 20, and the first recess 20 Refracted and emitted to the outside. Accordingly, since the light emitting element 13 does not exist, the intensity of light emitted tends to be lower than other positions, and the light emitted from the intermediate position between the light emitting elements 13 is supplemented. The brightness unevenness in is suppressed.
  • the light source device there are a position where the luminous intensity tends to be high, such as the vicinity of the light emitting element, and a position where the luminous intensity is likely to be low, such as an intermediate position between the light emitting elements, in the plane where the light emitting element is arranged. .
  • the linear light source device 11 of the present embodiment can suppress luminance unevenness as compared with the surface light source unit 1000 described in Patent Document 1. This effect will be described with reference to FIG. 10 and FIG.
  • FIG. 10 is a graph showing a luminous intensity profile in the linear light source device 11 of the present embodiment.
  • FIG. 17 is a graph showing a luminous intensity profile in the conventional surface light source unit 1000.
  • the conventional surface light source unit 1000 is configured such that LEDs are divided into two groups, the LEDs are connected in series for each group, and the LEDs belonging to the two groups are alternately arranged.
  • the luminous intensity profile in the longitudinal direction of the apparatus (LED arrangement direction) is as shown in FIG. As shown in the figure, the portion where the LED is arranged has a bright spot, and the light intensity is lowered almost uniformly (darkened) at the position where the LED is not arranged.
  • the luminous intensity profile in the longitudinal direction of the apparatus is shown in FIG. ) As shown. As shown in the drawing, between the LEDs of the groups that are lit, which sandwich the LEDs of the groups that are turned off, the luminous intensity is almost uniformly low, and the luminance unevenness appears remarkably.
  • the linear light source device 11 of the present embodiment has the first and second recesses 20 and 21, so that the luminous intensity profile in the longitudinal direction of the device (the arrangement direction of the light emitting elements 13) is as shown in FIG. As shown in (a). As shown in the figure, the light intensity distribution becomes slightly higher at the position of the first recess 20.
  • the linear light source device 11 of the present invention when any one of the light emitting elements 13a is broken and disconnected, and the light emitting elements 13a of the group to which the light emitting element 13a belongs are turned off, the luminous intensity in the longitudinal direction of the apparatus.
  • the profile is as shown in FIG. As shown in the figure, a certain amount of light intensity can be obtained even at the position of the first recess 20 adjacent to the light-emitting element 13a that is turned off, so that luminance unevenness is suppressed and the quality near the incident light is kept in a good state. It can be understood that this is possible.
  • FIG. 11A is a front view schematically showing the structure of the linear light source device according to the present embodiment
  • FIG. 11B is an enlarged view showing a part of the structure.
  • (c) and (d) in the same figure are enlarged views showing a part of the modified example of the above structure.
  • the linear light source device 211 of the present embodiment has a four-layer structure in place of the printed circuit board 12 that is a single-layer double-sided substrate, as compared with the linear light source device 11 shown in FIGS.
  • the difference is that the printed circuit board 212 having a multilayer substrate structure having the above wiring pattern is used, the external connection terminal and the wiring pattern, and the other configurations are the same.
  • symbol is attached
  • the printed circuit board 212 is obtained by stacking an upper layer base material, a core base material, and a lower layer base material, and has a total of four layers and seven types of wiring patterns. ing. Below, let the surface in which light emitting element 13a * 13b is provided be a 1st layer, and will be set as a 2nd layer, a 3rd layer, and a 4th layer as it moves to a lower layer.
  • the plurality of light emitting elements 13a are arranged between a wiring pattern 31a between an anode-side external connection terminal 251a and a cathode-side external connection terminal 252a.
  • the third-layer wiring pattern 233a and the fourth-layer cathode-side external connection terminal 252a are connected in series via a through hole 243a for electrical connection.
  • the plurality of light emitting elements 13b include wiring patterns 31b and 32b, through-holes 41b, and printed circuit board 12 between the anode-side external connection terminal 251b and the cathode-side external connection terminal 252b.
  • the wiring patterns 234b provided in the fourth layer and the through holes 242b for electrically connecting the wiring patterns 31b and 234b of the first layer and the fourth layer are connected in series.
  • the external connection terminals 251 a and b and 252 a and b are connected to one side of the printed board 212 by using a multilayer board as the printed board 212. Gathered at the end of the. Thereby, the LED mounting substrate that is conductively connected to a circuit (not shown) such as a mobile phone, a digital camera, or a portable game device can be reduced. As a result, it is possible to provide an LED mounting substrate that is cheaper than a structure in which external connection terminals are provided at both ends of the substrate.
  • the external connection terminals 251a ⁇ b and 252a ⁇ b are collected on the lower surface of one end portion of the printed circuit board 212 as shown in FIG. 11C by changing the connection form between the wiring pattern and the through hole. Or, as shown in (d) of the figure, it can also be collected on the upper surface of one end of the printed circuit board 212.
  • FIG. 12A is a front view schematically showing the structure of the linear light source device according to this embodiment
  • FIG. 12B is an enlarged view showing a part of the structure.
  • (c) and (d) in the same figure are enlarged views showing a part of the modified example of the above structure.
  • the linear light source device 311 of the present embodiment has a three-layer structure instead of the printed circuit board 12 which is a single-sided double-sided substrate, as compared with the linear light source device 11 shown in FIGS.
  • the difference is that the printed circuit board 312 having a multilayer substrate structure having the above wiring pattern is used, the external connection terminal and the wiring pattern, and the other configurations are the same.
  • symbol is attached
  • the printed circuit board 312 has a three-layer wiring pattern in which an upper layer base material, a core base material, and a lower layer base material are stacked.
  • the plurality of light emitting elements 13a are arranged between the anode-side external connection terminal 351a and the cathode-side external connection terminal 352a.
  • 32a, the through hole 41a, the wiring pattern 333a provided in the third layer of the printed circuit board 12, and the through hole 342a for electrically connecting the second and third layer wiring patterns 32a and 333a. are connected in series.
  • the plurality of light emitting elements 13b are arranged between the anode-side external connection terminal 351b and the cathode-side external connection terminal 352b, the wiring patterns 31b and 32b, the through holes 41b, and the printed circuit board 12.
  • the wiring patterns 333b provided in the third layer and the through holes 342b that electrically connect the wiring patterns 31b and 333b of the first layer and the third layer are connected in series.
  • the external connection terminals 351 a and b and 352 a and b are connected to both surfaces of the printed board 312 by using a multilayer board as the printed board 312. Can be collected at one end.
  • substrate for LED mounting can be made small, and an inexpensive LED mounting board
  • the external connection terminals 351a ⁇ b and 352a ⁇ b are collected on the lower surface of one end portion of the printed circuit board 312 as shown in FIG. Alternatively, as shown in (d) of FIG.
  • FIG. 13 is a front view schematically showing the structure of the linear light source device according to this embodiment.
  • the linear light source device 411 of the present embodiment is different from the linear light source device 311 shown in FIG. 12 in the external connection terminals and the wiring pattern, and the other configurations are the same.
  • symbol is attached
  • the plurality of light emitting elements 13a include wiring patterns 31a and 32a, a through hole 41a, and an external connection terminal 451a on the anode side and an external connection terminal 452a on the cathode side.
  • the wiring pattern 433a provided in the third layer of the printed circuit board 12, the through hole 442a for electrically connecting the wiring patterns 31a and 433a of the first layer and the third layer, the second layer and the third layer.
  • the wiring patterns 32a and 433a are connected in series via a through hole 443a for electrically connecting the wiring patterns 32a and 433a.
  • the plurality of light emitting elements 13b are provided between the anode-side external connection terminal 451b and the cathode-side external connection terminal 452b.
  • the wiring patterns 433b provided in the third layer and the through-holes 442b for electrically connecting the wiring patterns 31b and 433b of the first layer and the third layer are connected in series.
  • the external connection terminals 451 a and b and 452 a and b are gathered at the center of the lower surface of the printed circuit board 412.
  • the mounting substrate to be electrically connected to the circuit (not shown) of the external device can be made smaller than the configuration in which the external connection terminal is provided at one end portion of the substrate, and the cost can be reduced.
  • FIG. 14A is a plan view showing a wiring pattern of the linear light source device according to this embodiment
  • FIG. 14B is a front view schematically showing the structure of the linear light source device. is there.
  • the linear light source device 511 of the present embodiment has three light emitting elements 13 as compared to the linear light source device 11 shown in FIGS.
  • the other structure is the same except that it is divided into groups.
  • symbol is attached
  • a member belonging to the first group is denoted by the suffix a
  • a member belonging to the second group is denoted by the suffix b
  • a member belonging to the third group is denoted by the suffix c. Yes.
  • the plurality of light emitting elements 13a are arranged between the printed circuit board 12 between the anode-side external connection terminal 551a and the cathode-side external connection terminal 552a.
  • the plurality of light emitting elements 13a are arranged between the printed circuit board 12 between the anode-side external connection terminal 551a and the cathode-side external connection terminal 552a.
  • the plurality of light emitting elements 13b include a wiring pattern 531b provided on the surface of the printed circuit board 12 between the anode side external connection terminal 551b and the cathode side external connection terminal 552b, and the printed circuit board 12. Are connected in series via a wiring pattern 532b provided on the back surface of the wiring pattern and through-holes 541b for electrically connecting the wiring patterns 531b and 532b on the front surface and the back surface.
  • the plurality of light emitting elements 13c include a wiring pattern 531c provided on the surface of the printed circuit board 12 between the anode side external connection terminal 551c and the cathode side external connection terminal 552c, and the printed circuit board 12. Are connected in series via a wiring pattern 532c provided on the back surface of the wiring pattern and through-holes 541c for electrically connecting the wiring patterns 531c and 532c on the front surface and the back surface.
  • a single-layer double-sided board is used as the printed board 12, and a plurality of wiring patterns 532a to 532c of the first group, the second group, and the third group are formed on the back surface thereof. Is formed. Further, in the linear light source device 511 of the present embodiment, external connection terminals 551a to 552a to 552a to c that supply current to the light emitting elements 13a to 13c are provided at both ends of the printed circuit board 12.
  • the present invention can be applied to a configuration in which a plurality of light emitting elements 13 are divided into three or more groups and the light emitting elements 13 are connected in series for each group.
  • a single-layer double-sided board is used as the printed board 12, but the present invention is not limited to this, and a multilayer board may be used.
  • the external connection terminals 551a to c and 552a to c do not have to be arranged at both ends of the printed circuit board 12, and may be arranged, for example, at the center of the printed circuit board 12.
  • the luminance unevenness is small,
  • the bright line can be small in the vicinity of the light incident surface.
  • a liquid crystal display device that performs display output by including a liquid crystal panel that modulates light from the surface light-emitting device can have a display quality with less luminance unevenness.
  • the linear light source device of each embodiment has a two-system lighting circuit configuration, even if a short circuit or an opening occurs at one location, the entire surface light emitting device or liquid crystal display device does not become unlit. Further, in the two-system lighting circuit configuration, when the liquid crystal display device is considered, it is possible to drive the display image in two frames and to perform power saving driving.
  • the linear light source device is a linear light source device that irradiates linear light from a plurality of light emitting elements arranged in a longitudinal direction on a long substrate, and
  • a wiring pattern for connecting the plurality of light emitting elements in series is formed on the substrate, and the light emitting elements and the wiring pattern are divided into a plurality of groups. Then, the light-emitting elements are connected in series via the wiring pattern, and power is supplied to each group, and the wiring pattern of each group is formed on the back surface of the substrate.
  • the light emitting elements of each group are alternately arranged.
  • the light emitting elements belonging to the group cannot emit light, but the other groups can emit light. Thereby, the emission of light can be continued.
  • the light emitting elements adjacent to the light emitting elements that are unable to emit light belong to the other group and can emit light. Therefore, a decrease in luminance due to the absence of light from the light emitting element that has become unable to emit light can be suppressed by the light from the adjacent light emitting elements, and as a result, luminance unevenness can be suppressed.
  • the linear light source device further includes a light-transmitting sealing member that seals the plurality of light-emitting elements, and the sealing member is provided between the adjacent light-emitting elements.
  • a first recess that bends light guided in the sealing member and guides part or all of the light to the outside, and light irradiated from the light emitting element in the normal direction of the upper surface of the substrate It is preferable to include a second recess that bends and guides part or all of the light into the sealing member.
  • part or all of the light from the light emitting element is guided into the sealing member by the second recess. Accordingly, it is possible to suppress luminance that is directly emitted from the light emitting element and tends to be high.
  • part or all of the light guided into the sealing member is irradiated to the outside by the first recess. Accordingly, it is possible to increase the luminance that tends to decrease between adjacent light emitting elements. As a result, even when light is emitted with high luminance, uneven luminance and bright lines can be suppressed. Further, when the light emitting elements of each group are alternately arranged, the luminance unevenness can be further suppressed.
  • the 1st recessed part of the said sealing member totally reflects the light guided in the said longitudinal direction in the said sealing member. In this case, since it can prevent that the said light is irradiated from the longitudinal direction edge part of the said sealing member, the brightness
  • the second concave portion of the sealing member reflects all the light emitted from the light emitting element in the normal direction of the upper surface of the substrate. In this case, the high luminance light from the light emitting element can be prevented from being directly irradiated to the outside, and thus the luminance unevenness can be further suppressed.
  • the sealing member includes a fluorescent material and includes a fluorescent portion that covers the light emitting elements. In this case, chromaticity unevenness can be suppressed even when a desired color is emitted.
  • one or a plurality of additional substrates are stacked on the lower surface of the substrate, and an external connection terminal that supplies power to the light emitting elements of each group includes the substrate and the additional substrate.
  • the external connection terminal may be provided at one end of the substrate and the additional substrate using an additional wiring pattern formed on the additional substrate.
  • connection destination device to which the linear light source device is connected, when the external connection terminals for supplying power are gathered, it is preferable because no wiring is required.
  • the external connection terminals may be collected on the upper surface of the substrate or may be collected on the lower surface of the additional substrate.
  • the wiring patterns of the respective groups are further formed on the upper surface of the substrate. In this case, since the wiring pattern functions as a reflector, the luminance can be increased.
  • the drive voltage can be lowered, the number of light emitting elements can be increased, and the increase in the scale of the device can be suppressed, so that it can be applied to a light source of an arbitrary display device having a backlight. It is suitable for a light source of a display device such as a mobile phone, in particular, a mobile phone having a narrowed frame, a mobile information terminal, a digital camera, or a portable game machine.
  • Linear Light Source Device 12 Printed Circuit Board (Board) 13 (ac) Light-emitting element 14 Sealing member 15/16 Reflective sheet 20 First recess 21 Second recess 22 Plane portion 23 End 24 Fluorescent portion 31a / b Front side wiring pattern 32a / b Back side wiring pattern 41a / b Through hole 51a / b External connection terminal 52a / b on the anode side External connection terminal 60 on the cathode side Mounting substrate 61 Solder 100 Printed circuit board 101 Sealing member 110 Plate member 120 Dicing blade 211 Linear light source device 212 Printed circuit board (Board, additional board) 233a Wiring pattern 234b Wiring pattern 242a / b Through hole 243a Through hole 251a / b External connection terminal 252a / b External connection terminal 311 Linear light source device 312 Printed circuit board (board, additional board) 333a / b Wiring pattern 342a / b Through hole 351a / b External connection

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Abstract

　第１グループでは、発光素子（１３ａ）が裏面の配線パターン（３２ａ）を介して直列接続され、第２グループでは、発光素子（１３ｂ）が裏面の配線パターン（３２ｂ）を介して直列接続され、各グループに電力が供給されるようになっている。

Description

線状光源装置、面発光装置、および液晶表示装置
　本発明は、長尺状の基板上の長手方向に配列された複数の発光素子から線状の光を照射する線状光源装置、面発光装置、および液晶表示装置に関するものである。
　光源装置は、発光素子と、該発光素子に電力を供給するための配線パターンと、上記発光素子からの光を所望の方向へ照射する、導光板などの光学部材とを備えるものである。上記光源装置の中には、複数の発光素子を備えているもの、線状のものなどが存在する。また、一般に、光源装置は均一な光を照射することが要求される。従来の光源装置は、例えば特許文献１～３に開示されている。
　（特許文献１）
　図１５は、特許文献１に記載の面光源ユニットの概要を示すものであり、同図の（ａ）は平面図であり、同図の（ｂ）は同図の（ａ）におけるＣ－Ｃ´線での断面図であり、同図の（ｃ）は同図の（ａ）におけるＤ－Ｄ´線での断面図である。図示のように、面光源ユニット１０００は、導光板１００１と発光部１００２とを有し、発光部１００２は、発光素子としての複数のチップ形のＬＥＤ（発光ダイオード）１００３が多層配線構造のＬＥＤ実装用基板１００４上に実装されている。
　複数のＬＥＤ１００３は、２つのグループ１０１０・１０１１の各々において直列に接続されている。これにより、全てのＬＥＤ１００３を直列に接続する構成に比べて、駆動電圧を低くすることができる。さらに、グループの数を増やすだけで必要な光量を確保することができる。
　また、ＬＥＤ１００３は、第１および第２のグループ１０１０・１０１１に属するＬＥＤ１００３同士が隣り合うように配置されている。これにより、何れかのＬＥＤ１００３が壊れて断線状態になったとき、当該ＬＥＤ１００３が属するグループは消灯状態になるが、他のグループは点灯状態にあるので、光の出射を継続することができる。
　（特許文献２・３）
　図１６は、特許文献２・３に記載の線状光源装置の概要を示す斜視図である。図示の線状光源装置１１００では、電極パターンが形成された長尺状の基板１１０２の長手方向に沿って、複数の発光素子１１０１が互いに間隔をおいて配設され、各発光素子１１０１を被覆するように、透光性の樹脂からなる封止部材１１０３が形成されている。また、基板１１０２の両端部には、それぞれ、発光素子１１０１に通電するための正極および負極の接続端子１１０６・１１０７が形成されている。図示の線状光源装置１１００は、図１５に示す発光部１００２と同様に、導光板の側面の近傍に設けられる。
　図１６に示すように、封止部材１１０３は、基板１１０２の長手方向に沿った断面がＶ字状である第１および第２の凹部１１０４・１１０５が、基板１１０２の上面に略平行な平面部１１０８を介して交互に連なっている。第１の凹部１１０４は、隣り合う発光素子１１０１・１１０１の間に形成され、第２の凹部１１０５は、発光素子１１０１の直上に形成される。
　上記の構成によると、発光素子１１０１からの光は、一部が第２の凹部１１０５にて反射して、基板１１０２の長手方向に導波する。従って、発光素子１１０１の直上における、過度に高くなり易い輝度を抑えることができる。また、基板１１０２の長手方向に導波された光は、一部が第１の凹部１１０４にて屈折して、外部に照射される。従って、隣り合う発光素子１１０１・１１０１の中間部における、低くなり易い輝度を増やすことができる。その結果、高輝度で発光させた場合であっても、輝度ムラおよび輝線を抑えることができる。
　さらに、封止部材１１０３は、蛍光体を混合させた蛍光部（図示せず）が、発光素子１１０１の近傍に含まれている。これにより、所望の色を発光させた場合であっても、色度ムラを抑えることができる。
日本国公開特許公報「特開２００４－２３３８０９号公報（２００４年０８月１９日公開）」 日本国公開特許公報「特開２００９－０２１２２１号公報（２００９年０１月２９日公開）」 日本国公開特許公報「特開２００９－２６０１７４号公報（２００９年１１月０５日公開）」
　特許文献２・３に記載の線状光源装置１１００では、全ての発光素子１１０１が、基板１１０２上の電極パターンにより、直列接続されている。このため、輝度をさらに向上するために、発光素子１１０１の数を増加すると、正極および負極の接続端子１１０６・１１０７間に印加する電圧を増加する必要がある。
　例えば、１個の発光素子１１０１当たりの駆動電圧が３．２Ｖであり、線状光源装置１１００に印加可能な電圧の最大値が２４Ｖであるとする。この場合、２２個の発光素子１１０１を直列接続すると、３．２Ｖ×２２＝７０．４Ｖの電圧を印加する必要があり、印加する電圧が不足する。このため、特許文献２・３に記載の線状光源装置１１００では、発光素子１１０１の数を増やして、輝度を増やすことが困難である。
　一方、特許文献１に記載の面光源ユニット１０００の場合、ＬＥＤ１００３が２つのグループに分けられるので、３．２Ｖ×２２／２＝３５．２Ｖで済む。従って、ＬＥＤ１００３を３つ以上のグループに分ければ、印加可能な電圧の最大値を超えずに済む。
　しかしながら、特許文献１に記載の面光源ユニット１０００の場合、基板上にＬＥＤ１００３と配線パターンとが設けられているため、上記グループの数を増加するには、配線パターンの数を増加する必要があり、その結果、基板の幅を大きくする必要がある。その結果、光源装置が大型化することになる。
　本発明は、上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は、発光素子の数を増加することができ、かつ、装置の規模の増大を抑えることができる線状光源装置などを提供することにある。
　本発明に係る線状光源装置は、長尺状の基板上の長手方向に配列された複数の発光素子から線状の光を照射する線状光源装置であって、上記課題を解決するために、上記基板に形成され、上記複数の発光素子どうしを直列接続するための配線パターンとを備えており、上記発光素子および上記配線パターンは複数のグループに分かれており、各グループでは、上記発光素子が上記配線パターンを介して直列接続されており、各グループに電力が供給されるようになっており、上記各グループの配線パターンが、上記基板の裏面に形成されていることを特徴としている。
　上記の構成によると、発光素子および配線パターンは複数のグループに分かれており、各グループでは、上記発光素子が上記配線パターンを介して直列接続されており、各グループに電力が供給されるようになっている。これにより、全ての発光素子を直列に接続する構成に比べて、駆動電圧を低くすることができるので、発光素子の数を増加させることができ、その結果、輝度を増加させることができる。
　また、上記各グループの配線パターンが、上記基板の裏面に形成されるので、上記基板の上面に形成する従来の構成と比べて、基板の幅の増加を抑えることができる。その結果、装置の規模の増大を抑えることができる。
　なお、上記構成の線状光源装置と、該線状光源装置から線状に入射された光を面状の光で出射するための導光板とを備える面発光装置であれば、上述と同様の効果を奏することができる。また、上記構成の面発光装置と、該面発光装置からの光を変調する液晶パネルとを備えることにより表示出力する液晶表示装置であれば、上述と同様の効果を奏することができる。
　以上のように、本発明に係る線状光源装置は、各グループにて配線パターンを介して直列接続された発光素子ごとに電力が供給されるので、駆動電圧を低くでき、発光素子の数を増加できるという効果を奏すると共に、上記各グループの配線パターンが、基板の裏面に形成されるので、基板の幅の増加を抑えることができる。その結果、装置の規模の増大を抑えるという効果を奏する。
本発明の一実施形態である線状光源装置の概要を示す斜視図である。 上記線状光源装置の概要を示す側面図である。 上記線状光源装置の製造方法におけるダイシング工程を示す斜視図である。 上記線状光源装置における発光素子の電気的な接続形態を模式的に示す正面図である。 上記線状光源装置の配線パターンを示す平面図および下面図である。 上記線状光源装置およびその変形例の回路図である。 上記線状光源装置を実装基板に実装した状態を示す断面図である。 上記線状光源装置における封止部材の第１の凹部付近での光の進行を模式的に示す正面図である。 上記封止部材の第２の凹部付近での光の進行を模式的に示す正面図である。 上記線状光源装置における光度のプロファイルを示すグラフである。 本発明の別の実施形態である線状光源装置の構造を模式的に示す正面図と、該構造の一部を拡大して示す図と、上記構造の変形例の一部を拡大して示す図とである。 本発明のさらに別の実施形態である線状光源装置の構造を模式的に示す正面図と、該構造の一部を拡大して示す図と、上記構造の変形例の一部を拡大して示す図である。 本発明のさらに別の実施形態である線状光源装置の構造を模式的に示す正面図である。 本発明の他の実施形態である線状光源装置の配線パターンを示す平面図と、上記線状光源装置の構造を模式的に示す正面図とである。 従来の面光源ユニットの概要を示す平面図および断面図である。 従来の線状光源装置の概要を示す斜視図である。 従来の面光源ユニットにおける光度のプロファイルを示すグラフである。
　〔実施の形態１〕
　本発明の一実施形態について、図１～図１０を参照して説明する。図１および図２は、本実施形態である線状光源装置１１の概要を示す斜視図および側面図である。図１および図２に示すように、本実施形態の線状光源装置１１は、プリント基板１２、複数の発光素子１３、封止部材１４、および反射シート１５・１６を備える構成である。なお、図１では、線状光源装置１１の構造を理解し易いように、図２に示す反射シート１５・１６を省略している。
　（線状光源装置１１の概要）
　本実施形態の線状光源装置１１は、液晶表示装置のバックライトの線光源として好適であるが、これに限定されるものではない。
　図１に示すように、長尺状のプリント基板１２の上面には、複数の発光素子１３が、プリント基板１２の長手方向に沿って等間隔で一列に配置され、複数の発光素子１３を被覆する透光性の封止部材１４が形成されている。なお、発光素子１３の電気的な接続形態については後述する。
　また、図２に示すように、プリント基板１２および封止部材１４の前面には反射シート１５が貼付され、後面には反射シート１６が貼付されている。これにより、発光素子１３が発した光は、封止部材１４を透過し、一部は反射シート１５・１６にて反射して、外部に照射される。従って、線状光源装置１１は、プリント基板１２に垂直な方向に光を照射する線光源として機能する。
　また、図１に示すように、封止部材１４は、プリント基板１２の長手方向に沿った断面がＶ字状となる第１および第２の凹部２０・２１が、プリント基板１２の上面に略平行な平面部２２を介して交互に連なっている。第１の凹部２０は、隣り合う発光素子１３・１３の間に形成され、第２の凹部２１は、発光素子１３の直上に形成される。
　これにより、隣り合う発光素子１３・１３の間に形成された封止部材１４は、第１の凹部２０の底部を含み、かつ長手方向を法線とする平面に対し略対称な形状となっている。なお、封止部材１４の端部２３・２３は、プリント基板１２に向かうにつれて外側に広がる傾斜面を有している。
　上記の構成によると、発光素子１３からの光は、第２の凹部２１にて反射して、プリント基板１２の長手方向に導波する。従って、発光素子１３の直上における、過度に高くなり易い輝度を抑えることができる。また、プリント基板１２の長手方向に導波された光は、第１の凹部２０にて屈折して、外部に照射される。従って、隣り合う発光素子１３・１３の中間部における、低くなり易い輝度を増やすことができる。その結果、高輝度で発光させた場合であっても、輝度ムラおよび輝線を抑えることができる。
　さらに、封止部材１４は、蛍光体を混合させた蛍光部２４を有しており、蛍光部２４は、各発光素子１３の近傍に該発光素子１３を被覆するように形成されている。この蛍光部２４により、所望の色を発光させた場合であっても、色度ムラを抑えることができる。
　なお、発光素子１３の例としては、ＧａＮ系化合物半導体を利用したＬＥＤが挙げられる。発光素子１３は、透明のサファイア基板に、ｎ型層およびｐ型層を積層し、ｎ型層およびｐ型層のそれぞれの上面に、ｎ型電極またはｐ型電極を形成し、更に、両電極を、ワイヤによってプリント基板１２の配線パターンにダイボンディングして形成されている。
　また、封止部材１４は、シリコーン等の透光性の樹脂によって形成される。また、封止部材１４の蛍光部２４は、上記透光性の樹脂に蛍光体を分散させたものによって形成される。
　（線状光源装置１１の製造方法）
　次に、上記構成の線状光源装置１１の製造方法について説明する。図３は、当該製造方法におけるダイシング工程を示す斜視図である。まず、板状のプリント基板１００上に、複数の発光素子１３をマトリックス状に実装し、各発光素子１３に対し、透光性の樹脂に蛍光体を分散させた蛍光材料を塗布する。これにより、各発光素子１３を被覆する蛍光部材が形成される。
　次に、プリント基板１００と、上記蛍光部材と、Ｖ字状の２種類の溝が発光素子１３の列に沿って形成されている成型金型とで囲まれた領域に、透光性の樹脂を注入して硬化させる。これにより、Ｖ字状の２種類の溝部１０２・１０３を有する板状の封止部材１０１が形成される。第１の溝１０２は、隣り合う上記列どうしの間に形成され、第２の溝１０３は、上記列の直上に形成される。これにより、図３に示すような板状部材１１０が完成する。
　次に、図３に示すように、ダイシングブレード１２０を用いて、板状部材１１０に対し、上記列に垂直な方向にダイシングを行う。これにより、板状のプリント基板１００、上記蛍光部材、および板状の封止部材１０１が、それぞれ、図１に示す長尺状のプリント基板１２、蛍光部２４、および長尺状の封止部材１４となり、図示のような長尺状部材が生成される。そして、図示の長尺状部材の前面および後面に反射シート１５・１６を設けることにより、線状光源装置１１が完成する。
　（線状光源装置１１の詳細）
　次に、本実施形態の線状光源装置１１における電気的な接続形態について説明する。図４は、上記電気的な接続形態を模式的に示す正面図であり、図５の（ａ）・（ｂ）は、それぞれ、上記電的的な接続形態を具体的に示す平面図および下面図である。
　本実施形態の線状光源装置１１では、複数の発光素子１３が配線パターンおよびスルーホールを介して直列接続された構成の一端にアノード用の外部接続端子５１が接続され、他端にカソード用の外部接続端子５２が接続されている。さらに、本実施形態では、外部接続端子５１・５２、発光素子１３、配線パターン３１・３２、およびスルーホール４１は、２つのグループに分かれている。以下では、第１のグループに属する部材には添字ａを付し、第２のグループに属する部材には添字ｂを付している。
　図４および図５に示すように、プリント基板１２には、第１グループの発光素子１３ａと第２グループの発光素子１３ｂとが、交互に配置されている。なお、以下では、プリント基板１２において、発光素子１３ａ・１３ｂがダイボンドされた面を「表面」とし、その反対側の面を「裏面」としている。
　第１グループでは、複数の発光素子１３ａは、アノード側の外部接続端子５１ａとカソード側の外部接続端子５２ａとの間に、プリント基板１２の表面に設けた配線パターン３１ａと、プリント基板１２の裏面に設けた配線パターン３２ａと、表面および裏面の配線パターン３１ａ・３２ａを電気的に接続するためのスルーホール４１ａとを介して、直列接続されている。
　一方、第２グループでは、複数の発光素子１３ｂは、アノード側の外部接続端子５１ｂとカソード側の外部接続端子５２ｂとの間に、プリント基板１２の表面に設けた配線パターン３１ｂと、プリント基板１２の裏面に設けた配線パターン３２ｂと、表面および裏面の配線パターン３１ｂ・３２ｂを電気的に接続するためのスルーホール４１ｂとを介して、直列接続されている。
　また、図５に示すように、プリント基板１２として、１層の両面基板を用いられ、その裏面には、第１グループおよび第２グループの配線パターン３２ａ・３２ｂの交互配線が形成されている。
　上記構成によれば、第１グループに属する５つの発光素子１３ａが直列接続され、第２グループに属する５つの発光素子１３ｂが直列接続されている。これにより、全ての発光素子１３が直列接続された構成に比べて、駆動電圧を低くすることができる。また、グループの数を増やすだけで必要な光量を確保することができる。
　また、発光素子１３ａと発光素子１３ｂとが隣り合うように配置されている。これにより、例えば第１グループに属する発光素子１３ａが壊れて断線状態になった場合でも、当該グループの発光素子１３ａは点灯できなくなるが、第２グループに属する発光素子１３ｂは点灯できるので、光の出射を継続することができる。
　また、プリント基板１２は、多層基板ではなく、１層の両面基板であるため、安価な線状光源装置１１を提供することができる。また、外部接続端子５１ａ・ｂ、５２ａ・ｂがプリント基板１２の両端部に設けられることによって、放熱回路が基板の左右に形成できるため、放熱効率も高いという利点も有する。
　実施例では、プリント基板１２の幅は０．４ｍｍである。また、図５に示すように、第１グループのスルーホール４１ａの中心は、プリント基板１２の短手方向（幅方向）の中心から１００μｍ前方にシフトさせた位置に設定されている。一方、第２グループのスルーホール４１ｂの中心は、プリント基板１２の短手方向の中心から１００μｍ後方にシフトさせた位置に設定されている。
　さらに、図５に示すように、プリント基板１２の表面において、第１グループのスルーホール４１ａと電気的に接続する配線パターン３１ａと、第２グループのスルーホール４１ｂと電気的に接続する配線パターン３１ｂとの間には、交互配線を形成するために、１００μｍの間隔が設けてある。また、プリント基板１２の裏面において、第１グループのスルーホール４１ａの横には、幅８０μｍの第２グループの配線パターン３２ｂが形成されており、第２グループの発光素子１３ｂを直列接続する。また、第２グループのスルーホール４１ｂの横には、幅８０μｍの第１グループの配線パターン３２ａが形成されており、第１グループの発光素子１３ａを直列接続する。
　このように、プリント基板１２における表面の配線パターン３１ａ・ｂと、下面の配線パターン３２ａ・ｂとをそれぞれ接続するスルーホール４１ａ・ｂの位置を、線状光源装置１１の短手方向の中心から前後方向にシフトさせた位置に配置している。こうして、プリント基板１２として１層の両面基板を使用した、線状光源装置１１が得られる。これにより、特許文献１の構成に比べて、基板の幅方向のサイズを小さくすることができる。その結果、線状光源装置１１を小型化することができる。
　図６は、本実施形態の線状光源装置１１およびその変形例の回路図である。本実施形態では、同図の（ａ）に示すように、４つの外部接続端子５１ａ・ｂ、５２ａ・ｂからなる４端子構造である。しかしながら、この構成を、同図の（ｂ）に示すように、第１グループおよび第２グループのアノード側の外部接続端子５１ａ・ｂを接続し、第１グループおよび第２グループのカソード側の外部接続端子５２ａ・ｂを接続することにより、２つの外部接続端子５１・５２からなる２端子構造としてもよい。
　なお、図４および図５に示すように、プリント基板１２の両端にそれぞれ位置する、第１グループのアノード側の外部接続端子５１ａと、第２グループのカソード側の外部接続端子５２ｂとは、プリント基板１２の表面および裏面の両方に形成されている。これは、線状光源装置１１を別の実装基板にハンダで実装するときに、線状光源装置１１の浮きを抑制するためである。
　図７は、線状光源装置１１をフレキシブル基板などの実装基板６０に実装した状態を示す断面図である。図示のように、線状光源装置１１は、ダイシングによる切断面（前面または後面）を実装基板６０の上面に接触させた状態で、外部接続端子５１ａ・ｂ、５２ａ・ｂ（または外部接続端子５１・５２）と実装基板６０の端子（図示せず）とがハンダ６１によって接続される。このとき、上述の外部接続端子５１ａ・５２ｂがプリント基板１２の両端の表面および裏面の両方に設けられているので、線状光源装置１１の表面および裏面の両方がハンダ６１によって実装基板６０に固着され、その結果、上記浮きを抑制することができる。
　なお、図６の（ｂ）に示す回路において、外部接続端子５１・５２がプリント基板１２の表面または裏面に形成された片面構造としてもよい。上記構造によれば、端子の形成面が一面に偏るために、線状光源装置１１の上記浮きが懸念されるが、実装工程の削減を図ることができるという利点を有する。また、図６の（ｃ）に示すように、同図の（ａ）に示した回路から、発光素子１３ｂの極性を反転させた構造としてもよい。
　（線状光源装置１１の効果１）
　線状光源装置１１において、発光素子１３の中間位置では、発光素子１３が存在しないために、発光素子１３近傍の位置と比較して光の出射強度が低くなり易い。このことは、輝度ムラおよび色ムラなどが生じる原因となる。
　（第１の凹部２０の効果）
　これに対し、本実施形態の線状光源装置１１によれば、プリント基板１２上面の基板長手方向の進行成分を有する光を、発光素子１３同士の中間位置に形成された第１の凹部２０から効率的に引き出すことができる。この効果について、図８を参照して説明する。
　図８の（ａ）～（ｃ）は、封止部材１４の第１の凹部２０付近での光の進行を模式的に示す正面図である。同図の（ａ）に示すように、発光素子１３（図示せず）から射出された光は、封止部材１４内を、入射角および反射角α（ｉ）で反射を繰り返しながら進行する。線状光源装置１１の第１の凹部２０は、上記光を、上記α（ｉ）の大きさによっては、封止部材１４と外部（空気）との界面、すなわち封止部材１４の上面で全反射させる角度を有している。
　プリント基板１２上面方向に対する第１の凹部２０の斜面の傾斜角θ（ｉ）、および上記α（ｉ）によって、光の全反射量が決定される。すなわち、第１の凹部２０において、封止部材１４と外部（空気）との界面への光の入射角度（θ（ｉ）＋α（ｉ）－９０°）が、臨界角θｃ以上の光は全反射する（軌跡１２２）。
　また、図８の（ｃ）に示すように、α（ｉ）が０°の光を含む、プリント基板１２の上面と平行に近い進行成分を持つ光を反射させる角度を、第１の凹部２０の傾斜角θ’（ｉ）が有していない場合、光が第１の凹部２０の一方の斜面から一旦外部に出るが、他方の斜面に再入射する。それを繰り返した光は、線状光源装置１１の端部から出射され、視認性の向上に寄与しない。
　これに対し、本実施形態の線状光源装置１１では、傾斜角θ（ｉ）は、α（ｉ）が特に０°（基板上面と平行）のとき、光を全反射させる角度に設定されている。そのため、プリント基板１２の上面と平行に近い方向に進行する光は、第１の凹部２０で進行方向を変化させられる。そして、その光の一部は、基板上面に垂直方向の成分を多く含む進行方向に変化して装置から出射されるため、視認性の向上に寄与する。
　また、上記入射角度（θ（ｉ）＋α（ｉ）－９０°）が、臨界角θｃ未満の光は屈折して、界面に対して屈折角度β（ｉ）で外部に射出される（軌跡１２３）。封止部材１４の屈折率が１．５程度であるとすると、外部の空気（屈折率１．０程度）よりも屈折率が大きいため、上記入射角度よりも上記屈折角度のほうが大きい。従って、図８の（ｂ）に示すように、第１の凹部２０が設けられていない従来の光源装置では、封止部材１４内を導波する光は、上記光源装置の端部から射出されるため、視認性を向上させない。
　これに対し、本実施形態の線状光源装置１１では、入射角度（θ（ｉ）＋α（ｉ）－９０°）が、臨界角θｃ未満の光を屈折させて、外部に出射させる。このため、上記光は視認性の向上に寄与する。
　（第２の凹部２１による効果）
　また、本実施形態の線状光源装置１１では、発光素子１３が発する光、または、発光素子１３からの光を受けた、蛍光部２４内の蛍光体が発する光が、発光素子１３の直上部から外部へと出て行くことは、第２の凹部２１によって抑制できる。この効果について、図９を参照して説明する。
　図９の（ａ）・（ｂ）は、封止部材１４の第２の凹部２１付近での光の進行を模式的に示す正面図である。同図の（ａ）は、発光素子１３からプリント基板１２の法線方向に出た光の軌跡１２４と、該光が封止部材１４－空気界面で全反射した後に、封止部材１４内をプリント基板１２の長手方向に進行する光の軌跡１２５とを示している。また、同図の（ｂ）は、発光素子１３から上記法線方向に出射された光の軌跡１２６と、該光が封止部材１４－空気界面で屈折後に、空気側に出射する光の軌跡１２７とを示している。
　具体的には、図９の（ａ）は、第２の凹部２１の表面の傾斜角度θが、全反射角θｃよりも大きくなっている（θ＞θｃ）場合において、発光素子１３から上記法線方向に出射されて、封止部材１４－空気界面で屈折または反射する光の軌跡１２４・１２５を示している。一方、同図の（ｂ）は、第２の凹部２１が基板上面に対してなす角度θが、全反射角θｃよりも小さい（θ＜θｃ）場合において、発光素子１３から上記法線方向に出射されて、封止部材１４－空気界面で屈折または反射する光の軌跡１２６・１２７を示している。
　図９の（ａ）に示すように、線状光源装置１１では、第２の凹部２１の傾斜角θが、全反射の臨界角θｃ以上に傾けられている。そのため、第２の凹部２１では、プリント基板１２上面の法線方向に進行する光が全反射するので、プリント基板１２長手方向の光度分布の均一性、すなわち、発光素子１３の付近か否かに関係のない光度分布の均一性を、より向上させることができる。
　具体的には、第２の凹部２１の傾斜角θを、封止部材１４と外部との界面における全反射の臨界角θｃよりも大きくする。こうすることで、発光素子１３から直上方向に進行する光の進行方向、言い換えると、プリント基板１２の上面の法線方向に出射される強度の高い光の進行方向を、プリント基板１２の上面に平行な成分を有する方向に変化させることができる。その結果、その光は封止部材１４内を導波して第１の凹部２０に到り、第１の凹部２０と外部との界面で屈折して外部へと射出される。
　ここで、外部（空気）と封止部材１４との境界面で生じる全反射を考えると、その全反射の臨界角θｃは、次の式（１）から求められる。
ｎ×ｓｉｎ（θｃ）＝１・・・・（１）
　式（１）において、ｎは、封止部材１４の樹脂の屈折率であり、一般には、光波長依存性を有している。例えば、代表的な被覆用高屈折率樹脂の場合、代表的な青色発光素子の波長４５５ｎｍの光では、樹脂の屈折率ｎは１．５程度の値となる。ここで、ｎを１．５として、全反射の臨界角θｃを式（１）から計算すると、概算して４２°となる。
　発光素子１３から法線方向に進行する光は、その他の方向に進行する光と比較して、より高い強度を有している。そのため、線状光源装置１１の平面内において、発光素子１３の直上部は、その他の位置と比較して光の出射強度が高くなり、装置面内での輝度ムラを生じさせやすい。
　これに対し、図９の（ｂ）に示すように、θ＜θｃの場合には、発光素子１３から上記法線方向に放出された光は、第２の凹部２１の斜面で屈折して、上記軸方向から逸れた方向に出射される。従って、発光素子１３から法線方向に進行して出射される光の強度が低減されるため、装置面内における輝度ムラが抑制される。
　また、図９の（ａ）に示すように、θ＞θｃである場合、発光素子１３から上記法線方向に出射された光は、第２の凹部２１の斜面で全反射して上記法線方向から逸れるだけでなく、プリント基板１２の長手方向の進行成分を有する状態となり、封止部材１４の内部を導波する。そして、最終的に、プリント基板１２上面の長手方向の成分を有した状態で封止部材１４内を導波された光は、第１の凹部２０へと到り、当該第１の凹部２０で屈折して外部に出射される。従って、発光素子１３が存在しないために、その他の位置と比較して射出される光の強度が低くなりがちな、発光素子１３同士の中間位置から射出される光が補われるため、装置面内における輝度ムラが抑制される。
　光源装置においては、発光素子が配置された面内に、発光素子付近のように光度が高くなりがちな位置と、発光素子同士の中間位置のように光度が低くなりがちな位置とが存在する。
　（複数グループの直列接続による効果）
　また、本実施形態の線状光源装置１１は、特許文献１に記載の面光源ユニット１０００に比べて、輝度ムラを抑制することができる。この効果について、図１０および図１７を参照して説明する。図１０は、本実施形態の線状光源装置１１における光度のプロファイルを示すグラフである。図１７は、従来の面光源ユニット１０００における光度のプロファイルを示すグラフである。
　従来の面光源ユニット１０００は、ＬＥＤを２つのグループに分け、グループごとにＬＥＤを直列接続し、上記２つのグループに属するＬＥＤどうしが交互に並ぶように配列したものである。従来の面光源ユニット１０００では、装置の長手方向（ＬＥＤの配列方向）の光度プロファイルが、図１７の（ａ）に示すようになる。図示のように、ＬＥＤが配置されている部分に輝点を有し、ＬＥＤが配置されていない位置では光度がほぼ均一に低くなる（暗くなる）。
　また、従来の面光源ユニット１０００では、何れかのＬＥＤが壊れて断線状態となり、このＬＥＤが属するグループのＬＥＤが消灯状態となった場合、装置の長手方向の光度プロファイルは、図１７の（ｂ）に示すようになる。図示のように、消灯したグループのＬＥＤを挟む、点灯しているグループのＬＥＤの間では、光度がほぼ均一に低くなり、輝度ムラが顕著に現れたものとなる。
　これに対し、本実施形態の線状光源装置１１は、第１および第２の凹部２０・２１を有することにより、装置の長手方向（発光素子１３の配列方向）の光度プロファイルは、図１０の（ａ）に示すようになる。図示のように、第１の凹部２０の位置において光度が若干高くなる光度分布となる。
　また、本発明の線状光源装置１１は、何れかの発光素子１３ａが壊れて断線状態となり、その発光素子１３ａの属するグループの発光素子１３ａが消灯状態となった場合、装置の長手方向の光度プロファイルは、図１０の（ｂ）に示すようになる。図示のように、消灯した発光素子１３ａに隣接する第１の凹部２０の位置においても、ある程度の光度を得ることができるので、輝度ムラを抑制し、入光近傍の品位を良好な状態に保つことが可能となることが理解できる。
　実験では、発光素子の１つのグループが消灯状態となった場合、従来の発光装置では、基板長手方向の光度分布が５０％の減少となった一方で、本実施形態の線状光源装置１１では、３０～４０％の減少に抑制された。
　〔実施の形態２〕
　次に、本発明の別の実施形態について、図１１を参照して説明する。図１１の（ａ）は、本実施形態である線状光源装置の構造を模式的に示す正面図であり、同図の（ｂ）は、上記構造の一部を拡大して示す図である。また、同図の（ｃ）・（ｄ）は、上記構造の変形例の一部を拡大して示す図である。
　図１１に示すように、本実施形態の線状光源装置２１１は、図１～図１０に示す線状光源装置１１に比べて、１層の両面基板であるプリント基板１２に代えて、４層の配線パターンを有する多層基板構造であるプリント基板２１２を利用している点と、外部接続端子および配線パターンとが異なり、その他の構成は同様である。なお、上記実施形態で説明した構成と同様の機能を有する構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。
　図１１の（ａ）に示すように、プリント基板２１２は、上層基材、コア基材、下層基材を重ねることによって得られたものであり、合計で４層７種の配線パターンを有している。以下では、発光素子１３ａ・１３ｂが設けられている面を第１層とし、下層に移るにつれて、第２層、第３層、および第４層とする。
　図１１の（ａ）・（ｂ）に示すように、第１グループでは、複数の発光素子１３ａは、アノード側の外部接続端子２５１ａとカソード側の外部接続端子２５２ａとの間に、配線パターン３１ａ・３２ａと、スルーホール４１ａと、プリント基板１２の第３層に設けた配線パターン２３３ａと、第２層および第３層の配線パターン３２ａ・２３３ａを電気的に接続するためのスルーホール２４２ａと、第３層の配線パターン２３３ａおよび第４層のカソード側の外部接続端子２５２ａを電気的に接続するためのスルーホール２４３ａとを介して、直列接続されている。
　一方、第２グループでは、複数の発光素子１３ｂは、アノード側の外部接続端子２５１ｂとカソード側の外部接続端子２５２ｂとの間に、配線パターン３１ｂ・３２ｂと、スルーホール４１ｂと、プリント基板１２の第４層に設けた配線パターン２３４ｂと、第１層および第４層の配線パターン３１ｂ・２３４ｂを電気的に接続するためのスルーホール２４２ｂとを介して、直列接続されている。
　本実施形態では、図１１の（ａ）・（ｂ）に示すように、プリント基板２１２として多層構造の基板を用いることにより、外部接続端子２５１ａ・ｂ、２５２ａ・ｂが、プリント基板２１２の一方の端部に集められている。これにより、携帯電話、デジタルカメラ、携帯用ゲーム器などの回路（図示せず）に導通接続させるＬＥＤ実装用基板を小さくすることができる。その結果、外部接続端子を基板の両端に設ける構造よりも、安価なＬＥＤ実装用基板を提供することができる。
　なお、配線パターンとスルーホールとの接続形態を変更することによって、外部接続端子２５１ａ・ｂ、２５２ａ・ｂを、図１１の（ｃ）に示すように、プリント基板２１２の一端部の下面に集めたり、同図の（ｄ）に示すように、プリント基板２１２の一端部の上面に集めたりすることもできる。
　〔実施の形態３〕
　次に、本発明のさらに別の実施形態について、図１２を参照して説明する。図１２の（ａ）は、本実施形態である線状光源装置の構造を模式的に示す正面図であり、同図の（ｂ）は、上記構造の一部を拡大して示す図である。また、同図の（ｃ）・（ｄ）は、上記構造の変形例の一部を拡大して示す図である。
　図１２に示すように、本実施形態の線状光源装置３１１は、図１～図１０に示す線状光源装置１１に比べて、１層の両面基板であるプリント基板１２に代えて、３層の配線パターンを有する多層基板構造であるプリント基板３１２を利用している点と、外部接続端子および配線パターンとが異なり、その他の構成は同様である。なお、上記実施形態で説明した構成と同様の機能を有する構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。
　図１２の（ａ）に示すように、プリント基板３１２は、上層基材、コア基材、下層基材を重ねられた３層構成の配線パターンを有している。
　図１２の（ａ）・（ｂ）に示すように、第１グループでは、複数の発光素子１３ａは、アノード側の外部接続端子３５１ａとカソード側の外部接続端子３５２ａとの間に、配線パターン３１ａ・３２ａと、スルーホール４１ａと、プリント基板１２の第３層に設けた配線パターン３３３ａと、第２層および第３層の配線パターン３２ａ・３３３ａを電気的に接続するためのスルーホール３４２ａとを介して、直列接続されている。
　一方、第２グループでは、複数の発光素子１３ｂは、アノード側の外部接続端子３５１ｂとカソード側の外部接続端子３５２ｂとの間に、配線パターン３１ｂ・３２ｂと、スルーホール４１ｂと、プリント基板１２の第３層に設けた配線パターン３３３ｂと、第１層および第３層の配線パターン３１ｂ・３３３ｂを電気的に接続するスルーホール３４２ｂとを介して、直列接続されている。
　本実施形態によれば、図１２の（ａ）・（ｂ）に示すように、プリント基板３１２として多層基板を用いることにより、外部接続端子３５１ａ・ｂ、３５２ａ・ｂをプリント基板３１２の両面の一方の端部に集めることができる。これにより、上述のように、ＬＥＤ実装用基板を小さくすることができ、、安価なＬＥＤ実装用基板を提供することができる。
　なお、配線パターンとスルーホールとの接続形態を変更することによって、外部接続端子３５１ａ・ｂ、３５２ａ・ｂを、図１２の（ｃ）に示すように、プリント基板３１２の一端部の下面に集めたり、同図の（ｄ）に示すように、プリント基板３１２の一端部の上面に集めたりすることもできる。
　〔実施の形態４〕
　次に、本発明のさらに別の実施形態について、図１３を参照して説明する。図１３は、本実施形態である線状光源装置の構造を模式的に示す正面図である。図示のように、本実施形態の線状光源装置４１１は、図１２に示す線状光源装置３１１に比べて、外部接続端子および配線パターンが異なり、その他の構成は同様である。なお、上記実施形態で説明した構成と同様の機能を有する構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。
　図１３に示すように、第１グループでは、複数の発光素子１３ａは、アノード側の外部接続端子４５１ａとカソード側の外部接続端子４５２ａとの間に、配線パターン３１ａ・３２ａと、スルーホール４１ａと、プリント基板１２の第３層に設けた配線パターン４３３ａと、第１層および第３層の配線パターン３１ａ・４３３ａを電気的に接続するためのスルーホール４４２ａと、第２層および第３層の配線パターン３２ａ・４３３ａを電気的に接続するためのスルーホール４４３ａとを介して、直列接続されている。
　一方、第２グループでは、複数の発光素子１３ｂは、アノード側の外部接続端子４５１ｂとカソード側の外部接続端子４５２ｂとの間に、配線パターン３１ｂ・３２ｂと、スルーホール４１ｂと、プリント基板１２の第３層に設けた配線パターン４３３ｂと、第１層および第３層の配線パターン３１ｂ・４３３ｂを電気的に接続するためのスルーホール４４２ｂとを介して、直列接続されている。
　本実施形態によれば、図１３に示すように、プリント基板４１２として多層基板を用いることにより、外部接続端子４５１ａ・ｂ、４５２ａ・ｂは、プリント基板４１２の下面中央部に集めている。この場合、外部接続端子を基板の一方の端部に設ける構成よりも、外部機器の回路（図示せず）に導通接続させる実装用基板をより小さくすることができ、コスト低減が可能となる。
　なお、本実施形態では、プリント基板４１２として３層の多層基板を用いる構成を示したが、これを、図１１に示すような４層のプリント基板２１２に変更してもよいことはいうまでもない。
　〔実施の形態５〕
　次に、本発明の他の実施形態について、図１４を参照して説明する。図１４の（ａ）は、本実施形態である線状光源装置の配線パターンを示す平面図であり、同図の（ｂ）は、上記線状光源装置の構造を模式的に示す正面図である。
　図１４の（ａ）・（ｂ）に示すように、本実施形態の線状光源装置５１１は、図１から図１０に示す線状光源装置１１に比べて、複数の発光素子１３が３つのグループに分かれている点が異なり、その他の構成は同様である。なお、上記実施形態で説明した構成と同様の機能を有する構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。また、以下では、第１のグループに属する部材には添字ａを付し、第２のグループに属する部材には添字ｂを付し、第３のグループに属する部材には添字ｃを付している。
　図１４の（ａ）・（ｂ）に示すように、第１グループでは、複数の発光素子１３ａは、アノード側の外部接続端子５５１ａとカソード側の外部接続端子５５２ａとの間に、プリント基板１２の表面に設けた配線パターン５３１ａと、プリント基板１２の裏面に設けた配線パターン５３２ａと、表面および裏面の配線パターン５３１ａ・５３２ａを電気的に接続するためのスルーホール５４１ａとを介して、直列接続されている。
　一方、第２グループでは、複数の発光素子１３ｂは、アノード側の外部接続端子５５１ｂとカソード側の外部接続端子５５２ｂとの間に、プリント基板１２の表面に設けた配線パターン５３１ｂと、プリント基板１２の裏面に設けた配線パターン５３２ｂと、表面および裏面の配線パターン５３１ｂ・５３２ｂを電気的に接続するためのスルーホール５４１ｂとを介して、直列接続されている。
　そして、第３グループでは、複数の発光素子１３ｃは、アノード側の外部接続端子５５１ｃとカソード側の外部接続端子５５２ｃとの間に、プリント基板１２の表面に設けた配線パターン５３１ｃと、プリント基板１２の裏面に設けた配線パターン５３２ｃと、表面および裏面の配線パターン５３１ｃ・５３２ｃを電気的に接続するためのスルーホール５４１ｃとを介して、直列接続されている。
　また、図１４に示すように、プリント基板１２として、１層の両面基板を用いられ、その裏面には、第１グループ、第２グループ、および第３グループの配線パターン５３２ａ～ｃの複数配線が形成されている。また、本実施形態の線状光源装置５１１では、発光素子１３ａ～ｃに電流を供給する外部接続端子５５１ａ～ｃ・５５２ａ～ｃが、プリント基板１２の両端部に集めて設けられている。
　このように、複数の発光素子１３を３つ以上のグループに分けて、グループごとに発光素子１３を直列接続した構成にも、本発明を適用することができる。なお、本実施形態では、プリント基板１２として１層の両面基板を用いたが、それに限らず、多層基板を使用してもよい。また、外部接続端子５５１ａ～ｃ・５５２ａ～ｃは、プリント基板１２の両端に配置されていなくてもよく、例えばプリント基板１２の中央部に配置されていてもよい。
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　なお、各実施形態の線状光源装置と、該線状光源装置から線状に入射された光を面状の光で出射するための導光板とを備える面発光装置では、輝度むらが少なく、入光面近傍で輝線の小さいものとすることができる。また、該面発光装置からの光を変調する液晶パネルとを備えることにより表示出力する液晶表示装置であれば、輝度むらの少ない表示品位のものとすることができる。また、各実施形態の線状光源装置では２系統の点灯回路構成としているが、１箇所の短絡、オープンが生じても面発光装置、液晶表示装置として全面不点灯とはならない。さらに、２系統の点灯回路構成では、液晶表示装置で考えた場合、表示画像を２フレーム分割駆動させることが可能で、省電力駆動が可能となる。
　以上のように、本発明に係る線状光源装置は、長尺状の基板上の長手方向に配列された複数の発光素子から線状の光を照射する線状光源装置であって、上記課題を解決するために、上記基板に形成され、上記複数の発光素子どうしを直列接続するための配線パターンとを備えており、上記発光素子および上記配線パターンは複数のグループに分かれており、各グループでは、上記発光素子が上記配線パターンを介して直列接続されており、各グループに電力が供給されるようになっており、上記各グループの配線パターンが、上記基板の裏面に形成されている。
　そして、本発明に係る線状光源装置では、上記各グループの発光素子が交互に配列されていることが好ましい。この場合、故障等により、何れかのグループが断線状態になったとき、当該グループに属する発光素子は発光不能となるが、他のグループは発光可能である。これにより、光の出射を継続することができる。また、発光不能となった発光素子に隣接する発光素子は、上記他のグループに属するものであり、発光可能である。従って、発光不能となった発光素子からの光が照射されないことによる輝度の低下が、上記隣接する発光素子からの光によって抑えることができ、その結果、輝度ムラを抑えることができる。
　本発明に係る線状光源装置では、上記複数の発光素子を封止する透光性の封止部材をさらに備えており、上記封止部材は、隣り合う上記発光素子の間に設けられ、上記封止部材内に導波された光を屈曲して、該光の一部または全部を外部に導波させる第１の凹部と、上記発光素子から上記基板上面の法線方向に照射された光を屈曲して、該光の一部または全部を上記封止部材内に導波させる第２の凹部とを備えることが好ましい。
　この場合、発光素子からの光は、一部または全部が第２の凹部によって封止部材内に導波される。従って、上記発光素子から外部に直接照射される、高くなり易い輝度を抑えることができる。また、上記封止部材内に導波された光は、一部または全部が第１の凹部によって、外部に照射される。従って、隣り合う発光素子どうしの間における、低くなり易い輝度を増やすことができる。その結果、高輝度で発光させた場合であっても、輝度ムラおよび輝線を抑えることができる。また、上記各グループの発光素子が交互に配列されている場合には、上記輝度ムラをさらに抑えることができる。
　なお、上記封止部材の第１の凹部は、上記封止部材内を上記長手方向に導波された光を全反射することが好ましい。この場合、当該光が上記封止部材の長手方向端部から照射されることを防止できるので、上記線状光源装置からの輝度を増加させることができる。
　また、上記封止部材の第２の凹部は、上記発光素子から上記基板上面の法線方向に照射された光を全て反射することが好ましい。この場合、上記発光素子からの高輝度の光が外部に直接照射されることを防止できるので、上記輝度ムラをさらに抑えることができる。
　なお、上記封止部材の第１の凹部および第２の凹部の形状の例としては、上記基板の長手方向に沿った断面の形状がＶ字型であるものが挙げられる。
　本発明に係る線状光源装置では、上記封止部材は、蛍光体を含んでおり、上記各発光素子を被覆する蛍光部を備えていることが好ましい。この場合、所望の色を発光させた場合であっても、色度ムラを抑えることができる。
　本発明に係る線状光源装置では、上記基板の下面には、１または複数の追加基板が積層されており、上記各グループの発光素子に電力を供給する外部接続端子が、上記基板および上記追加基板に設けられており、上記外部接続端子は、上記追加基板に形成された追加配線パターンを利用して、上記基板および上記追加基板の一端部に設けられていてもよい。
　この場合、上記線状光源装置が接続する接続先の装置において、電力を供給する外部接続端子が集まっているとき、配線を引き回す必要がないので好適である。なお、上記外部接続端子は、上記基板の上面に集めてもよいし、上記追加基板の下面に集めてもよい。
　本発明に係る線状光源装置では、上記基板の上面には、上記各グループの配線パターンがさらに形成されていることが好ましい。この場合、上記配線パターンが反射材として機能するので、輝度を増加させることができる。
　以上のように、駆動電圧を低くでき、発光素子の数を増加できると共に、装置の規模の増大を抑えることができるので、バックライトを有する任意の表示装置の光源に適用可能であり、さらに、携帯電話機、特に、狭額縁化されたフレームを有する携帯電話機、携帯情報端末、デジタルカメラ、または携帯用ゲーム機などの表示装置の光源に好適である。
１１　線状光源装置
１２　プリント基板（基板）
１３（ａ～ｃ）　発光素子
１４　封止部材
１５・１６　反射シート
２０　第１の凹部
２１　第２の凹部
２２　平面部
２３　端部
２４　蛍光部
３１ａ・ｂ　表面の配線パターン
３２ａ・ｂ　裏面の配線パターン
４１ａ・ｂ　スルーホール
５１ａ・ｂ　アノード側の外部接続端子
５２ａ・ｂ　カソード側の外部接続端子
６０　実装基板
６１　ハンダ
１００　プリント基板
１０１　封止部材
１１０　板状部材
１２０　ダイシングブレード
２１１　線状光源装置
２１２　プリント基板（基板、追加基板）
２３３ａ　配線パターン
２３４ｂ　配線パターン
２４２ａ・ｂ　スルーホール
２４３ａ　スルーホール
２５１ａ・ｂ　外部接続端子
２５２ａ・ｂ　外部接続端子
３１１　線状光源装置
３１２　プリント基板（基板、追加基板）
３３３ａ・ｂ　配線パターン
３４２ａ・ｂ　スルーホール
３５１ａ・ｂ　外部接続端子
３５２ａ・ｂ　外部接続端子
４１１　線状光源装置
４１２　プリント基板（基板、追加基板）
４３３ａ・ｂ　配線パターン
４４２ａ・ｂ　スルーホール
４４３ａ　スルーホール
４５１ａ・ｂ　外部接続端子
４５２ａ・ｂ　外部接続端子
５１１　線状光源装置
５３１ａ～ｃ　配線パターン
５３２ａ～ｃ　配線パターン
５４１ａ～ｃ　スルーホール
５５１ａ～ｃ　外部接続端子
５５２ａ～ｃ　外部接続端子
１００１　導光板

Claims (11)

  1. 　長尺状の基板上の長手方向に配列された複数の発光素子から線状の光を照射する線状光源装置であって、
    　上記基板に形成され、上記複数の発光素子どうしを直列接続するための配線パターンとを備えており、
    　上記発光素子および上記配線パターンは複数のグループに分かれており、
    　各グループでは、上記発光素子が上記配線パターンを介して直列接続されており、各グループに電力が供給されるようになっており、
    　上記各グループの配線パターンが、上記基板の裏面に形成されていることを特徴とする線状光源装置。
  2. 　上記各グループの発光素子が交互に配列されていることを特徴とする請求項１に記載の線状光源装置。
  3. 　上記複数の発光素子を封止する透光性の封止部材をさらに備えており、
    　上記封止部材は、
    　隣り合う上記発光素子の間に設けられ、上記封止部材内に導波された光を屈曲して、該光の一部または全部を外部に導波させる第１の凹部と、
    　上記発光素子から上記基板上面の法線方向に照射された光を屈曲して、該光の一部または全部を上記封止部材内に導波させる第２の凹部とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の線状光源装置。
  4. 　上記封止部材の第１の凹部は、上記封止部材内を上記長手方向に導波された光を全反射することを特徴とする請求項３に記載の線状光源装置。
  5. 　上記封止部材の第２の凹部は、上記発光素子から上記基板上面の法線方向に照射された光を全反射することを特徴とする請求項３または４に記載の線状光源装置。
  6. 　上記封止部材の第１の凹部および第２の凹部は、上記基板の長手方向に沿った断面の形状がＶ字型であることを特徴とする請求項３から５までの何れか１項に記載の線状光源装置。
  7. 　上記封止部材は、蛍光体を含んでおり、かつ上記各発光素子を被覆する蛍光部を備えていることを特徴とする請求項３から６までの何れか１項に記載の線状光源装置。
  8. 　上記基板の下面には、１または複数の追加基板が積層されており、
    　上記各グループの発光素子に電力を供給する外部接続端子が、上記基板および上記追加基板に設けられており、
    　上記外部接続端子は、上記追加基板に形成された追加配線パターンを利用して、上記基板および上記追加基板の一端部に設けられていることを特徴とする請求項１から７までの何れか１項に記載の線状光源装置。
  9. 　上記基板の上面には、上記各グループの配線パターンがさらに形成されていることを特徴とする請求項１から８までの何れか１項に記載の線状光源装置。
  10. 　請求項１から９までの何れか１項に記載の線状光源装置と、
    　該線状光源装置から線状に入射された光を面状の光で出射するための導光板とを備える面発光装置。
  11. 　請求項１０に記載の面発光装置と、該面発光装置からの光を変調する液晶パネルとを備えることにより表示出力する液晶表示装置。
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