WO2018079207A1 - 発光モジュール及び面状照明装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a light emitting module and a planar lighting device.
- a planar illumination device that has flexibility and can bend an emission surface is known (see, for example, Patent Document 1).
- the wiring board on which each light source is mounted is disposed in parallel to the main surface of the light guide plate. Therefore, when the exit surface is curved, the wiring board is also curved.
- the mounting surface on which the light source of the wiring board is mounted by bending the wiring board, for example. May stretch or shrink.
- a force in the direction in which the mounting surface is extended is applied to the solder
- a force in the direction in which the mounting surface is contracted is applied to the solder, which may cause cracks in the solder.
- the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a light emitting module and a planar lighting device that can suppress the occurrence of solder cracks.
- a light-emitting module includes a light source that emits light, flexibility, and the first surface and the first surface.
- a reinforcing member provided in the region of the second surface.
- occurrence of solder cracks can be suppressed.
- FIG. 1 is a perspective view showing an example of the appearance of the planar illumination device according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a light guide plate of the planar illumination device according to the first embodiment.
- FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the light emitting module before being mounted on the planar lighting device according to the first embodiment.
- FIG. 4 is an enlarged view of a region including one LED and the reinforcing member in FIG.
- FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a positional relationship between the reinforcing member and the solder.
- FIG. 6 is a diagram illustrating another example of the positional relationship between the reinforcing member and the solder.
- FIG. 1 is a perspective view showing an example of the appearance of the planar illumination device according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a light guide plate of the planar illumination device according to the first embodiment.
- FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the light
- FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the light emitting module after being mounted on the planar lighting device according to the first embodiment.
- FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a light emitting module according to a first modification of the first embodiment.
- FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a light emitting module according to a second modification of the first embodiment.
- FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a light emitting module according to a second modification of the first embodiment.
- FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a lower frame from which corners are deleted.
- FIG. 12 is an exploded perspective view of the planar illumination device according to the second embodiment.
- FIG. 12 is an exploded perspective view of the planar illumination device according to the second embodiment.
- FIG. 13 is a cross-sectional view of a part of the light emitting module according to the second embodiment on the xy plane.
- FIG. 14 is a diagram for explaining a reflection sheet according to the second embodiment.
- FIG. 15 is an exploded perspective view of the planar illumination device according to the third embodiment.
- FIG. 16 is a top view of the light emitting module according to the third embodiment.
- FIG. 17 is a bottom view of the light emitting module according to the third embodiment.
- FIG. 18 is a diagram illustrating a positional relationship between the reinforcing member and the LED array according to the third embodiment.
- FIG. 19 is a cross-sectional view of a part of the light emitting module according to the third embodiment on the xy plane.
- FIG. 1 is a perspective view showing an example of the appearance of the planar lighting device 1 according to the first embodiment.
- the planar illumination device 1 shown in the example of FIG. 1 is used as a backlight of a liquid crystal display device such as an information display mounted on a vehicle, for example.
- the planar illumination device 1 includes a lower frame 11, an upper frame 12, and an optical sheet 13. Note that the longitudinal direction of the planar illumination device 1 when the planar illumination device 1 is viewed from the upper frame 12 side is the x-axis direction, and the z-axis and the y-axis are each orthogonal to the x-axis.
- the lower frame 11 accommodates a light guide plate 14 (see FIG. 2), a light emitting module 20 (see FIG. 3), and the like, which will be described later, existing below the optical sheet 13.
- the lower frame 11 is formed of die casting, sheet metal, resin, or the like.
- the lower frame 11 has a bottom portion 11a and side portions that stand from the end of the bottom portion 11a.
- a sheet metal (not shown), a light guide plate 14, and a light emitting module 20 are placed on the bottom 11a.
- a sheet metal is disposed between the light guide plate 14, the light emitting module 20, and the bottom portion 11a.
- the height of the side portion of the lower frame 11 increases in the longitudinal direction (x-axis direction) of the lower frame 11 from the central portion toward both ends. That is, the shape of the upper surface of the lower frame 11 is a shape in which the entire upper surface of the lower frame 11 is concave.
- the upper frame 12 is disposed on the upper surface side of the lower frame 11.
- the upper frame 12 is formed of a resin or the like into a substantially constant frame shape, and has an opening 12a at the center.
- the shape of the upper frame 12 is a shape along the shape of the upper surface of the lower frame 11, and the whole is concave.
- the shape of the upper frame 12 is curved so as to approach the bottom 11 a of the lower frame 11 as it goes from both ends in the longitudinal direction (x-axis direction) of the upper frame 12 toward the center.
- the upper frame 12 is curved so that the distance from one end to the other end is recessed in the longitudinal direction of the upper frame 12.
- the upper frame 12 is curved so as to move away from a line segment that connects both ends of the upper frame 12 from the both ends in the longitudinal direction toward the center.
- the upper frame 12 supports the optical sheet 13.
- the upper frame 12 supports the optical sheet 13 by engaging a convex portion formed on the optical sheet 13 with a concave portion formed on the upper frame 12.
- the optical sheet 13 performs optical adjustments such as homogenization and orientation control on the light emitted from the light exit surface 14b (see FIG. 2) of the light guide plate 14, and the light after the optical adjustment is performed. Exit. And the light from the optical sheet 13 is radiate
- FIG. 2 is a perspective view showing an example of the appearance of the light guide plate 14 of the planar lighting device 1 according to the first embodiment.
- the light guide plate 14 is supported by the upper frame 12 along the shape of the upper frame 12 having a concave shape as a whole.
- the light guide plate 14 has a light incident surface 14a and an output surface 14b.
- the light incident surface 14a is a side surface of the light guide plate 14 and is substantially orthogonal to the light exit surface 14b.
- the exit surface 14 b is one of the two main surfaces of the light guide plate 14.
- the light guide plate 14 guides the light incident on the light incident surface 14a to the output surface 14b and emits the light from the output surface 14b. That is, the light guide plate 14 guides the incident light to the exit surface 14b.
- the light guide plate 14 is curved so that the distance from one end to the other end is recessed in the longitudinal direction (x-axis direction) of the light guide plate 14, similarly to the shape of the upper frame 12 having a concave shape as a whole. . That is, the shape of the light guide plate 14 is a shape having a substantially constant thickness and a concave shape as a whole.
- the shape of the light guide plate 14 will be described in relation to the light guide plate 14 and the bottom portion 11a of the lower frame 11 of the planar lighting device 1. As the light guide plate 14 moves from both ends in the longitudinal direction of the light guide plate 14 to the central portion, It is curved to approach the bottom 11a.
- the central portion in one direction (x-axis direction) in each plane is the lower side in the thickness direction (of the y-axis). It can be said that it is recessed in the negative direction.
- the shapes of the upper frame 12, the optical sheet 13, and the light guide plate 14 are so-called concave warpage.
- FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the light emitting module 20 according to the first embodiment.
- the electrode terminals (electrodes) of the LEDs 22a to 22e, solder, and the cover film and base member of the FPC 21 are not shown.
- the light emitting module 20 includes an FPC (Flexible Printed Circuit) 21, LEDs (Light Emitting Diodes) 22a to 22e, reinforcing members 23a to 23e, and double-sided tapes 24a to 24e as fixing members. And have.
- FPC Flexible Printed Circuit
- the LEDs 22a to 22e are mounted on the flat FPC 21, and when the light emitting module 20 is mounted on the planar lighting device 1, the FPC 21 is bent. Then, the light emitting module 20 is mounted on the planar lighting device 1 so that the FPC 21 is fixed in a curved state.
- FIG. 3 shows an example of the light emitting module 20 before being mounted on the planar lighting device 1.
- the FPC 21 is a flexible strip-shaped substrate (wiring substrate). As shown in the example of FIG. 3, the FPC 21 has two main surfaces 21a (first surface) and a main surface 21b (second surface) opposite to the main surface 21a. LEDs 22a to 22e are mounted on the main surface 21a. For this reason, in the following description, the main surface 21a may be described as a “mounting surface 21a”.
- the plurality of LEDs 22a to 22e are point light sources (point light sources).
- the LEDs 22a to 22e are, for example, pseudo white LEDs composed of a blue LED and a yellow phosphor.
- the LEDs 22a to 22e are so-called side-view LEDs that are formed in a substantially rectangular parallelepiped shape as a whole and have a light emitting surface on a surface that is substantially orthogonal to the surface mounted on the mounting surface 21a of the FPC 21. That is, the surfaces of the LEDs 22a to 22e mounted on the FPC 21 and the light emitting surface are substantially orthogonal (intersect).
- the LEDs 22a to 22e are mounted on the mounting surface 21a side by side in a predetermined direction (x-axis direction).
- the LEDs 22a to 22e emit light when power is supplied.
- LED22 when each of the LEDs 22a to 22e is not described separately, it is referred to as “LED22”.
- Each of the plurality of reinforcing members 23a to 23e suppresses the occurrence of cracks in later-described solders 30a and 30b (both see FIG. 4) that electrically connect the LED 22 and the FPC 21.
- the reinforcing members 23a to 23e are made of, for example, resin.
- the reinforcing members 23a to 23e are made of glass epoxy, polyimide, or a metal such as aluminum as a heat dissipation measure. Details of the reinforcing members 23a to 23e will be described later.
- the reinforcing members 23a to 23e will be referred to as “reinforcing members 23” unless they are described separately.
- Each of the double-sided tapes 24a to 24e fixes each of the reinforcing members 23a to 23e to a member such as the above-described sheet metal housed in the lower frame 11 of the planar lighting device 1.
- one surface of each of the double-sided tapes 24a to 24e is bonded to each of the reinforcing members 23a to 23e, and the other surface is bonded to a member such as the above-described sheet metal, so that the reinforcing members 23a to 23e are bonded to the above-described sheet metal.
- the light emitting module 20 is fixed to the lower frame 11 via a member such as a sheet metal.
- the double-sided tapes 24a to 24e are referred to as “double-sided tape 24” unless they are described separately.
- FIG. 4 is an enlarged view of a region including one LED 22 and the reinforcing member 23 in FIG. Specifically, FIG. 4 is an enlarged view of the region 30 including one LED 22c and the reinforcing member 23c in FIG.
- the configuration shown in FIG. 4 is the same for the LED 22 other than the LED 22c and the reinforcing member 23 other than the reinforcing member 23c.
- illustration of the double-sided tape 24c is omitted.
- the LED 22c includes an anode terminal 22c_1 and a cathode terminal 22c_2 as a pair of electrode terminals.
- the FPC 21 includes a cover film 21c and a base member 21d. Wirings 21g and 21h are formed on the base member 21d.
- the cover film 21c is disposed so as to cover the wirings 21g and 21h, and protects the wirings 21g and 21h.
- the FPC 21 is provided with a pair of land portions 21e and 21f corresponding to the anode terminal 22c_1 and the cathode terminal 22c_2.
- the land portion 21e is provided as a part of the wiring 21g.
- the land portion 21f is provided as a part of the wiring 21h.
- the wirings 21g and 21h transmit power supplied from a drive circuit (not shown) to the LED 22c.
- the wirings 21g and 21h are made of, for example, copper foil.
- the wirings 21g and 21h are included in the main surface 21a described above and are treated as a part of the main surface 21a.
- the anode terminal 22c_1 of the LED 22c is soldered to the wiring 21g. That is, the anode terminal 22c_1 and the wiring 21g are electrically connected through the solder 30a.
- the cathode terminal 22c_2 of the LED 22c is soldered to the wiring 21h. That is, the cathode terminal 22c_2 and the wiring 21h are electrically connected through the solder 30b.
- the pair of solder 30a and solder 30b are connected to the pair of electrode terminals (the anode terminal 22c_1 and the cathode terminal 22c_2) of the LED 22c and to the wirings 21g and 21h.
- the anode terminal 22c_1 of the LED 22c is connected to, for example, the cathode terminal of the LED 22b adjacent to the LED 22c via the wiring 21g.
- the cathode terminal 22c_2 of the LED 22c is connected to the anode terminal of the LED 22d adjacent to the LED 22c via, for example, the wiring 21h.
- the reinforcing member 23c is provided in a region of the main surface 21b opposite to the region of the wirings 21g and 21h of the FPC 21 to which the pair of solder 30a and the solder 30b are connected.
- the wirings 21g and 21h are treated as a part of the main surface 21a. Therefore, the regions of the wirings 21g and 21h of the FPC 21 to which the solder 30a and the solder 30b are connected are also regions of the main surface 21a of the FPC 21 to which the solder 30a and the solder 30b are connected.
- FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a positional relationship between the reinforcing member 23c, the solder 30a, and the solder 30b.
- rectangular areas 30a_1 and 30b_1 are areas of the main surface 21a (see FIG. 4) of the FPC 21 to which the solders 30a and 30b are connected.
- a rectangular region 23c_1 is a region of the main surface 21b where the reinforcing member 23c is provided.
- the region 23c_1 includes the entire regions 30a_1 and 30b_1.
- the reinforcing member 23c is provided in the region of the main surface 21b opposite to the regions 30a_1 and 30b_1 of the main surface 21a of the FPC 21 to which the solders 30a and 30b connected to the pair of electrode terminals of the LED 22c are connected.
- the reinforcing member 23c is provided in the entire region of the main surface 21b opposite to the regions 30a_1 and 30b_1 of the main surface 21a.
- a rectangular region 31 represented by a broken line is a region including a region 30a_1 and a region 30b_1.
- Three of the four sides that define the region 31 include three of the four sides that define the region 30a_1.
- three of the four sides that define the region 31 include three of the four sides that define the region 30a_2.
- the region 31 is a region including the region 31a_1, the region 31b_1, and the region sandwiched between the region 31a_1 and the region 31b_1 in plan view.
- the reinforcing member 23c is formed in a region of the main surface 21b opposite to the region 31 including the regions 30a_1 and 30b_1 of the main surface 21a of the FPC 21 to which the pair of solder 30a and the solder 30b are connected. Provided. Specifically, the reinforcing member 23 c is provided in the entire region of the main surface 21 b opposite to the region 31.
- the area of the region 23 c ⁇ / b> _ ⁇ b> 1 is larger than the area of the region 31 in plan view.
- the dimension in the x-axis direction of the region 23c_1 (the length of the region 23c_1) is equal to or larger than the dimension of the region 31 in the x-axis direction (the length of the region 31).
- the dimension of the region 23c_1 in the z-axis direction (the width of the region 23c_1) is equal to or greater than the dimension of the region 31 in the z-axis direction (the width of the region 31). That is, the region 23c_1 where the reinforcing member 23c is provided is slightly larger than the region 31.
- FIG. 6 is a diagram illustrating another example of the positional relationship between the reinforcing member 23c and the solder 30a and the solder 30b.
- the reinforcing member 23c is provided in the region of the main surface 21b opposite to the regions 30a_1 and 30b_1 of the main surface 21a. More specifically, the region 23c_2 of the main surface 21b where the reinforcing member 23c is provided includes a part of the regions 30a_1 and 30b_1.
- the reinforcing member 23c is provided in a part of the region of the main surface 21b opposite to the regions 30a_1 and 30b_1 of the main surface 21a. For example, as shown in FIG.
- the dimension in the x-axis direction of the region 23c_2 (the length of the region 23c_2) is equal to or longer than the length of the region 31, but the dimension in the z-axis direction of the region 23c_2 (the width of the region 23c_2). Is less than the width of the region 31.
- FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the light emitting module 20 after being mounted on the planar lighting device 1 according to the first embodiment.
- the electrode terminals of the LED 22, solder, and the cover film 21 c and the base member 21 d of the FPC 21 are not shown.
- the light emitting module 20 is mounted on the planar lighting device 1 so that the FPC 21 is fixed to a member such as a sheet metal in a curved state.
- the FPC 21 is curved along the shape of the light incident surface 14 a of the light guide plate 14 with the light emitting surface of the LED 22 facing the light incident surface 14 a of the light guide plate 14 indicated by a broken line.
- the light emitting module 20 is mounted on the planar lighting device 1.
- the FPC 21 is curved so that the distance from one end to the other end is recessed in the longitudinal direction (x-axis direction) of the FPC 21.
- the shape of the FPC 21 curved in this way is a so-called concave warp, similar to the shape of the light guide plate 14.
- the shape of the FPC 21 will be described with respect to the relationship between the FPC 21 and the bottom portion 11a of the lower frame 11 when the light emitting module 20 is mounted on the planar illumination device 1.
- the FPC 21 extends from both ends in the longitudinal direction of the light guide plate 14 to the central portion. As it goes, it curves so that it may approach the bottom 11a.
- the mounting surface 21a of the FPC 21 may be reduced in length from one end to the other end in the longitudinal direction of the FPC 21.
- a force in the direction of contraction in the longitudinal direction of the FPC 21 is applied to the solder 30a and the solder 30b from the mounting surface 21a. More specifically, a force in a direction in which the solder 30a and the solder 30b contract in the longitudinal direction of the FPC 21 is applied from the wiring 21g connected to the solder 30a and the wiring 21h connected to the solder 30b.
- a crack may occur in the solder 30a and the solder 30b.
- the planar lighting device 1 is used as a backlight of an information display mounted on a vehicle, the probability that a crack will occur in the solder 30a and the solder 30b is increased due to a large change in temperature and vibration.
- the reinforcing member 23 is provided at a position opposite to the solder 30a and the solder 30b with respect to the FPC 21. For this reason, about the part 21i (refer FIG. 4, FIG. 7) facing the reinforcement member 23 of FPC21, a curve is suppressed and it is suppressed that the length of the part 21i fluctuates. For this reason, when the FPC 21 is bent, the magnitude of the force applied to the solder 30a and the solder 30b facing the portion 21i is suppressed. Therefore, according to the planar illuminating device 1 which concerns on 1st Embodiment, generation
- the FPC 21 can be bent according to the external force.
- the reinforcing member is provided over the entire main surface 21b of the FPC 21, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the solder 30a and the solder 30b, but the reinforcing member prevents the FPC 21 from being bent. Is difficult to curve.
- the FPC 21 can be curved while suppressing the occurrence of cracks in the solder 30a and the solder 30b.
- the light emitting module 20 and the planar lighting device 1 according to the first embodiment have been described above.
- the light emitting module 20 according to the first embodiment includes an LED 22, an FPC 21, and a reinforcing member 23.
- the LED 22 emits light.
- the FPC 21 is flexible and has a main surface 21a and a main surface 21b opposite to the main surface 21a, and the LED 22 is mounted on the main surface 21a via solders 30a and 30b.
- the reinforcing member 23 is provided in a region of the main surface 21b opposite to the region of the main surface 21a to which the solders 30a and 30b are connected.
- the solder 30a is not limited to the case where the light emitting module 20 is incorporated in the planar lighting device 1 but is curved in a single state. In addition, the occurrence of cracks in the solder 30b can be suppressed.
- the reinforcing member 23c is provided in at least a part of the region of the main surface 21b opposite to the regions 30a_1 and 30b_1 of the main surface 21a, an effect of suppressing the occurrence of cracks can be expected. . Therefore, as shown in FIG. 5, the reinforcing member 23c is provided not only in the region of the main surface 21b opposite to the regions 30a_1 and 30b_1 on the main surface 21a, but also as shown in FIG. Even when the reinforcing member 23c is provided in a part of the region of the main surface 21b opposite to the regions 30a_1 and 30b_1 of the main surface 21a, a certain effect can be expected.
- the width of the region 23c_2 (dimension in the short direction) is less than the width of the region 31, the length of the region 23c_2 (longitudinal dimension that is a direction of bending) is greater than or equal to the length of the region 31.
- a certain effect can be expected.
- FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the light emitting module 20a according to the first modification of the first embodiment. As shown in the example of FIG. 8, the light emitting module 20a according to the first modification is different from the light emitting module 20 according to the first embodiment described above in that the light emitting module 20a includes connecting members 25a to 25d.
- the connecting member 25a is provided between the reinforcing member 23a and the reinforcing member 23b of the main surface 21b of the FPC 21.
- the connecting member 25a connects the reinforcing member 23a and the reinforcing member 23b.
- the other connecting members 25b to 25d are also provided in the same manner and connect two reinforcing members (the reinforcing member 23b and the reinforcing member 23c, the reinforcing member 23c and the reinforcing member 23d, or the reinforcing member 23d and the reinforcing member 23e).
- connecting members 25 are not described separately, they will be referred to as “connecting members 25”.
- the connecting member 25 has a partly thinner thickness (height from the main surface 21 b, dimension in the y-axis direction) than the thickness of the reinforcing member 23.
- the connecting member 25 has flexibility. For this reason, the part 21k facing the connecting member 25 of the FPC 21 can be bent.
- the connecting member 25 is not limited to a part, and the thickness may be thinner than the thickness of the reinforcing member 23 over the entire region. That is, the connecting member 25 only needs to have at least a part of the thickness smaller than that of the reinforcing member 23.
- the reinforcing member 23 and the connecting member 25 may be integrally formed. That is, one reinforcing plate in which the reinforcing member 23 and the connecting member 25 are integrally formed may be disposed on the main surface 21b of the FPC 21. By simply disposing such one reinforcing plate on the main surface 21b, the FPC 21 can be curved while suppressing the occurrence of cracks in the solder 30a and the solder 30b. Accordingly, the FPC 21 can be bent with a simple configuration while suppressing the occurrence of cracks in the solder 30a and the solder 30b.
- the light emitting modules 20 and 20a are fixed to the above-described member such as a sheet metal.
- the light emitting modules 20 and 20 a may be fixed to the light guide plate 14. Therefore, such a modification will be described as a second modification.
- symbol is attached
- FIGS. 9 and 10 are diagrams illustrating an example of the light emitting module 20b according to the second modification of the first embodiment.
- the light emitting module 20b according to the second modification is a main surface (mounting surface) 21a of the FPC 21 and the region on the light emitting surface side of the LED 22 in the entire region (minus direction of the z axis).
- the point that the double-sided tape 26 is provided in the side region) is different from the light emitting module 20 (20a) according to the first embodiment (first modification) described above.
- the double-sided tape 26 fixes the light emitting module 20 b to the light guide plate 14. More specifically, one surface of the double-sided tape 26 is bonded to the end portion 14d on the LED 22 side of the surface 14c opposite to the light exit surface 14b of the light guide plate 14, and the other surface is the main surface 21a of the FPC 21.
- the light emitting module 20b is fixed to the light guide plate 14 by being adhered to the region on the light emitting surface side of the LED 22 in the entire region.
- the shape of the light guide plate 14 is a shape that is concave as a whole as described above. For this reason, the entire shape of the FPC 21 is concave along the shape of the light guide plate 14.
- the reinforcing member 23 is provided, the occurrence of cracks in the solder 30a (see FIG. 4) and the solder 30b (see FIG. 4) can be suppressed for the same reason as described above.
- the light emitting module 20b according to the second modification has been described above. As described above, according to the second modification, the light emitting module 20 b is fixed to the light guide plate 14.
- the case where the light guide plate 14 formed in a curved state is used has been described, but after being formed into a flat shape. You may use the light-guide plate curved along the shape of the flame
- the upper frame 12, the optical sheet 13, the light guide plate 14, and the FPC 21 are arranged from one end in the longitudinal direction (x-axis direction) of the FPC 21.
- a force in a direction extending in the longitudinal direction of the FPC 21 from the mounting surface 21a is applied to the solder 30a and the solder 30b. More specifically, a force in a direction extending in the longitudinal direction of the FPC 21 from the wiring 21g connected to the solder 30a and the wiring 21h connected to the solder 30b is applied to the solder 30a and the solder 30b.
- the reinforcing member 23 is provided at a position opposite to the solder 30a and the solder 30b with respect to the FPC 21, the portion 21i of the FPC 21 that faces the reinforcing member 23 (see FIG. 4).
- the light emitting module 20 may be fixed to the light exiting surface (light emitting surface) 14b side of the concave warped light guide plate 14 and the convex warped light guide plate 14.
- the thickness of the reinforcing member 23 may not be constant.
- the thickness may be changed according to the curved surface (curvature) of the sheet metal.
- FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a lower frame from which corners are deleted.
- the planar lighting device 1 may include a lower frame 11 from which the corner portion 11b is removed.
- the edge light type planar illumination device 1 using the side-view type LED 22 has been described.
- the type of LED and the method of the planar illumination device are not limited to this.
- a top view type LED may be used, or a direct type planar illumination device may be used.
- Such an embodiment will be described as a second embodiment.
- the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
- FIG. 12 is an exploded perspective view of the planar illumination device 2 according to the second embodiment.
- the planar illumination device 2 is a direct illumination type planar illumination device. As shown in FIG. 12, the planar illumination device 2 includes a frame 41, five light emitting modules 42, a reflection sheet (reflector) 43, a diffusion plate 44, a prism sheet 45, and a reflective polarizing film 46. Prepare. The light emitting module 42, the reflective sheet 43, the diffusion plate 44, the prism sheet 45, and the reflective polarizing film 46 are stacked in this order.
- the frame 41 includes a lower frame 41a, an upper frame 41b, and a middle frame 41c.
- the lower frame 41a, the upper frame 41b, and the middle frame 41c are curved similarly to the upper frame 12 (see FIG. 1).
- the lower frame 41 a accommodates the light emitting module 42 and the like existing below the reflection sheet 43.
- the lower frame 41a is disposed on the lower surface side (minus direction side of the y-axis) of the middle frame 41c.
- the lower frame 41a is formed of die casting, sheet metal, resin, or the like.
- the upper frame 41b is disposed on the upper surface side (the positive direction side of the y-axis) of the middle frame 41c.
- the shape of the upper frame 41b is a frame shape.
- the upper frame 41 b supports the reflective sheet 43, the diffusion plate 44, the prism sheet 45, and the reflective polarizing film 46.
- the upper frame 41b supports the reflective sheet 43 by engaging the convex portions formed on the reflective sheet 43 with the concave portions formed on the upper frame 41b.
- the diffusion plate 44, the prism sheet 45, and the reflective polarizing film 46 are similarly supported.
- the reflective sheet 43, the diffusion plate 44, the prism sheet 45, and the reflective polarizing film 46 are made of a flexible material. For this reason, the reflective sheet 43, the diffuser plate 44, the prism sheet 45, and the reflective polarizing film 46 are curved along the shape of the upper frame 41b when mounted on the planar lighting device 2.
- the upper frame 41b has an opening 41b_1. Similarly, an opening 41c_1 is also formed in the frame-shaped middle frame 41c.
- the upper frame 41b and the middle frame 41c are formed of resin or the like.
- the light emitting module 42 has substantially the same configuration as the light emitting module 20 (see FIG. 3), but differs from the light emitting module 20 in that a top view type LED 22 is provided instead of the side view type LED 22.
- FIG. 13 is a cross-sectional view of a part of the light emitting module 42 according to the second embodiment on the xy plane.
- the light emitting module 42 includes a plurality of top view type LEDs 37 shown in FIG. In the present embodiment, for example, one light emitting module 42 includes 25 LEDs 37 arranged in the x-axis direction. In addition, the number of LED37 with which one light emitting module 42 is provided is not restricted to this.
- the LED 37 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape as a whole and includes a light emitting surface 37a.
- the LED 37 includes an anode terminal 37_1 and a cathode terminal 37_2 as a pair of electrode terminals on a surface 37b opposite to the light emitting surface 37a.
- the anode terminal 37_1 of the LED 37 is soldered to the wiring 21g.
- the cathode terminal 37_2 of the LED 37 is soldered to the wiring 21h.
- the surface intersecting the light emitting surface of the LED 22 and the mounting surface 21a are connected via the solders 30a and 30b, whereas in the second embodiment, the LED 37 The surface 37b opposite to the light emitting surface 37a and the mounting surface 21a are connected via solders 30a and 30b.
- the reinforcing member 23 is a region on the main surface 21b opposite to the regions 30a_1 and 30b_1 on the main surface 21a to which the solders 30a and 30b are connected. Is provided. Further, the reinforcing member 23 is opposite to the region 31 (see FIGS. 5 and 6) including the regions 30a_1 and 30b_1 in which the pair of solders 30a and 30b connected to the pair of electrodes of the LED 37 are connected to the main surface 21a. It is provided in the region of the main surface 21b. Therefore, according to the light emitting module 42, like the light emitting module 20, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the solder 30 a and the solder 30 b.
- the planar illumination device 2 is a direct type planar illumination device, and in the direct type, the LEDs 37 that are light sources are required to be arranged two-dimensionally (planar). For this reason, in the present embodiment, five light emitting modules 42 in which a plurality of LEDs 37 are mounted one-dimensionally along the x-axis direction are arranged in a direction intersecting the x-axis direction (z-axis direction). Be placed. Thereby, the LED 37 is two-dimensionally arranged along the x-axis direction and the z-axis direction. Specifically, in this embodiment, 125 (25 ⁇ 5) LEDs 37 are provided.
- the number of light emitting modules 42 arranged in the z-axis direction is not limited to five and may be plural.
- the plurality of light emitting modules 42 may be arranged at intervals in the z-axis direction, or may be arranged without a gap.
- the FPC 21 is bent along the shape of the frame 41 with the light emitting surface 37a of the LED 37 facing the opening 41b_1.
- the reflection sheet 43 reflects the light emitted from the LED 37.
- the reflection sheet 43 is provided on the mounting surface 21 a of the FPC 21.
- An opening 43 a is formed at the position of the reflection sheet 43 facing each LED 37.
- FIG. 14 is a diagram for explaining the reflection sheet 43 according to the second embodiment.
- the LED 37 is disposed in the opening 43 a formed in the reflection sheet 43.
- the main surface (upper surface) 43 b on the upper frame 41 b side of the reflection sheet 43 reflects the light 90 emitted from the light emitting surface 37 a of the LED 37.
- the light 90 includes light emitted from the LED 37 and reflected by a member such as the diffusion plate 44.
- the light emitted from the LED 37 passes through the reflective sheet 43, the diffusion plate 44, the prism sheet 45, and the reflective polarizing film 46, and is emitted from the opening 41b_1 of the upper frame 41b.
- the reflective sheet 43 By providing the reflective sheet 43, the light emitted from the LED 37 can be efficiently emitted from the planar illumination device 2.
- the reflective sheet 43 may not be provided. However, for example, when a plurality of light emitting modules 42 are arranged at intervals, light is hardly reflected from a gap portion between the light emitting modules 42. For this reason, in such a case, it is preferable to provide the reflection sheet 43.
- the reflection sheet 43 is an example of a reflection member.
- the diffuser plate 44 diffuses and transmits the light emitted from the LED 37.
- the diffusion plate 44 is provided on the main surface 43 b side of the reflection sheet 43.
- the diffusion plate 44 is for making the luminance of the light emitted from the LED 37 uniform.
- Various conventionally known members can be employed as the diffusion plate 44.
- the prism sheet 45 transmits the light transmitted through the diffusion plate 44 while condensing it in a predetermined direction. Thereby, the brightness
- the prism sheet 45 is provided on the side of the diffuser plate 44 where the light is emitted.
- the prism sheet 45 may be, for example, BEF (Brightness Enhancement Film).
- BEF is an optical film in which a prism pattern is precisely formed on the surface of polyester, acrylic resin or the like having excellent transparency.
- BEF is a filter in which fine prism structures are arranged.
- the prism sheet 45 may be a laminate of two BEFs in a direction in which the prism structure intersects 90 degrees. By overlapping two BEFs in the direction where the prism structure intersects 90 degrees, wetting out (bleeding of the screen) is eliminated, and reflective moire (a striped pattern of a shining part and a light diffusing part) is suppressed. it can.
- the reflective polarizing film 46 is a polarizing film that transmits only predetermined polarized light out of the light transmitted through the prism sheet 45 and reflects other polarized light.
- the reflective polarizing film 46 may be, for example, DBEF (Dual Brightness Enhancement Film).
- the reflective polarizing film 46 is provided on the side of the prism sheet 45 where the light is emitted.
- the planar illumination device 2 is often used for irradiating light to a liquid crystal panel in a liquid crystal display device. And this liquid crystal panel has a polarization characteristic, and there are cases where only predetermined polarized light can be used. Therefore, it is preferable to change the light emitted from the planar illumination device 2 into polarized light that matches the polarization characteristics of the liquid crystal panel.
- the reflective polarizing film 46 transmits only polarized light that matches the polarization characteristics of the liquid crystal panel, and reuses other polarized light. For example, when the polarized light reflected (not transmitted) by the reflective polarizing film 46 is reflected by the reflective sheet 43 and returns to the reflective polarizing film 46 again, the polarization plane is rotated. In some cases, the reflection-type polarizing film 46 may be transmitted as polarized light. For this reason, the use efficiency of light improves by using the reflective polarizing film 46.
- the light emitting module 42 and the planar lighting device 2 according to the second embodiment have been described above. As described above, according to the light emitting module 42, the occurrence of cracks in the solder 30a and the solder 30b can be suppressed.
- one reinforcing member 23 is provided for one LED 37
- one reinforcing member may be provided for one LED row including five LEDs 37 arranged in the z-axis direction (direction orthogonal to the bending direction) shown in FIG. .
- a plurality of such reinforcing members may be provided at predetermined intervals in the x-axis direction.
- 25 reinforcing members may be provided in the x-axis direction.
- each of the 25 reinforcing members is provided across the five light emitting modules 42. That is, each of the plurality of reinforcing members is provided for each LED row.
- FIG. 15 is an exploded perspective view of the planar illumination device 3 according to the third embodiment.
- the planar illumination device 3 is a direct illumination type planar illumination device, similar to the planar illumination device 2 (see FIG. 12).
- the planar illumination device 3 includes a frame 51, a light emitting module 52, a diffusion plate 53, a prism sheet 54, and a reflective polarizing film 55.
- the light emitting module 52, the diffusion plate 53, the prism sheet 54, and the reflective polarizing film 55 are stacked in this order.
- each of the diffusion plate 53, the prism sheet 54, and the reflective polarizing film 55 has the same configuration as each of the diffusion plate 44, the prism sheet 45, and the reflective polarizing film 46 described with reference to FIG. For this reason, the description about the diffusion plate 53, the prism sheet 54, and the reflective polarizing film 55 is abbreviate
- the frame 51 includes a lower frame 51a, an upper frame 51b, and a middle frame 51c.
- the lower frame 51a, the upper frame 51b, and the middle frame 51c are curved in the same manner as the frame 41 (see FIG. 12).
- the lower frame 51a houses the light emitting module 52 and the like.
- the lower frame 51a is disposed on the lower surface side (minus direction side of the y-axis) of the middle frame 51c.
- the lower frame 51a is formed by die casting, sheet metal, resin, or the like.
- the upper frame 51b is arranged on the upper surface side (the y axis plus direction side) of the middle frame 51c.
- the shape of the upper frame 51b is a frame shape.
- the upper frame 51b supports the diffusing plate 53, the prism sheet 54, and the reflective polarizing film 56.
- the means for the upper frame 51b to support the diffusion plate 53 and the like is the same as the means for the upper frame 41b (see FIG. 12) to support the reflection sheet 43 and the like.
- the diffusion plate 53, the prism sheet 54, and the reflective polarizing film 55 are curved along the shape of the upper frame 51b when mounted on the planar illumination device 3.
- the upper frame 51b has an opening 51b_1. Similarly, an opening 51c_1 is also formed in the frame-shaped middle frame 51c.
- the upper frame 51b and the middle frame 51c are formed of resin or the like.
- the light emitting module 52 is different from the light emitting module 42 (see FIG. 12) in that the LEDs 37 are mounted in a two-dimensional shape instead of a one-dimensional shape.
- the configuration of the reinforcing member of the light emitting module 52 is also different from the configuration of the reinforcing member 23 of the light emitting module 42.
- FIG. 16 is a top view of the light emitting module 52 according to the third embodiment.
- the reflection resist 65 (see FIG. 19), which will be described later, is not shown.
- the light emitting module 52 includes an FPC 61 and a plurality of LEDs 37.
- the FPC 61 is different from the FPC 21 (see FIG. 13) of the light emitting module 42 in that it has a mounting surface 61a on which a plurality of LEDs 37 can be mounted two-dimensionally, but the other configurations are the same.
- LED rows 60 including five LEDs 37 arranged in the z-axis direction are mounted in 12 rows in the x-axis direction.
- 60 (5 ⁇ 12) LEDs 37 are mounted on the light emitting module 52.
- the number of LEDs 37 arranged in the z-axis direction and the number of LED rows 60 arranged in the x-axis direction are not limited to this.
- the LED array 60 is an example of a light source array.
- the mounting surface 61a has a region protruding in the negative direction of the z axis, and a connector 62 is provided in this region.
- the connector 62 is connected to an LED 37 and a drive circuit (not shown). When the electric power supplied from the drive circuit is supplied to the LED 37 via the connector 62, the LED 37 emits light.
- the FPC 61 is curved along the shape of the frame 51 with the light emitting surface 37a of the LED 37 facing the opening 51b_1 and the opening 51c_1. And the light radiate
- FIG. 17 is a bottom view of the light emitting module 52 according to the third embodiment.
- the FPC 61 has a main surface 61b opposite to the mounting surface 61a.
- the main surface 61b of the FPC 61 is provided with twelve reinforcing members 63 and connector reinforcing members 64 arranged at a predetermined interval in the x-axis direction (curving direction).
- the connector reinforcing member 64 is a member for reinforcing the connector 62 (see FIG. 16) provided on the mounting surface 61a via the FPC 61.
- the reinforcing member 63 and the connector reinforcing member 64 are formed of the same material as that of the reinforcing member 23 (see FIG. 3).
- FIG. 18 is a diagram showing a positional relationship between the reinforcing member 63 and the LED array 60 according to the third embodiment. As shown in FIG. 18, one reinforcing member 63 is provided corresponding to one LED row 60. Thus, each of the plurality of reinforcing members 63 is provided for each LED row 60. That is, each of the plurality of reinforcing members 63 is provided for each of the plurality of LED rows 60 arranged side by side in the x-axis direction.
- FIG. 19 is a cross-sectional view of a part of the light emitting module 52 according to the third embodiment on the xy plane.
- a white reflection resist (protective film) 65 is provided on the mounting surface 61 a of the FPC 61 so as to avoid the LEDs 37.
- the reflective resist 65 has a function of reflecting the light 95 emitted from the LED 37. For this reason, by providing the reflective resist 65, the light emitted from the LED 37 can be efficiently emitted from the planar illumination device 3.
- a white coverlay having a similar function of reflecting light may be provided.
- the reflective resist 65 and the white coverlay are examples of a reflective member.
- the light emitting module 52 and the planar lighting device 3 according to the third embodiment have been described above. According to the light emitting module 52, the occurrence of cracks in the solder 30a and the solder 30b can be suppressed as in the light emitting modules 20 and 42.
- planar illumination device 3 according to the third embodiment does not include the reflection sheet 43 as compared with the planar illumination device 2 including the reflection sheet 43 according to the second embodiment.
- the planar illumination device 3 can emit light efficiently. Therefore, according to the third embodiment, light can be emitted efficiently with a simple configuration.
- a reflective sheet 43 shown in FIG. 12 may be provided in place of the reflective resist 65.
- the number of light emitting modules 52 included in the planar lighting device 3 is one, and the number of light emitting modules 42 included in the planar lighting device 2 is five.
- the planar illumination device 3 has fewer light emitting modules than the planar illumination device 2. For this reason, the planar lighting device 3 can be easily assembled.
- an optical member such as a lens for individually controlling the orientation of light emitted from each LED 37 may be provided in front of the LED 37 (on the light emitting surface 37a side of the LED 37). Good.
- the present invention is not limited by the first to third embodiments and the first and second modifications. What was comprised combining each component mentioned above suitably is also contained in this invention. Further effects and other modifications can be easily derived by those skilled in the art. Accordingly, the broader aspects of the present invention are not limited to the first to third embodiments and the first and second modifications described above, and various modifications are possible.
- 1, 2, 3 planar illumination device 11, 41a, 51a lower frame, 12, 41b, 51b upper frame, 41c, 51c middle frame, 11a bottom, 12a, 41b_1, 51b_1, 51c_1 opening, 13 optical sheet, 14 Light guide plate, 14a light incident surface, 14b light emission surface, 14c surface, 20, 42, 52 light emitting module, 21, 61 FPC (substrate), 21a, 21b main surface, 22, 37 LED (light source), 23, 63 reinforcing member 24, 26 Double-sided tape, 25 connecting member, 30a, 30b solder, 43 reflective sheet (reflective member), 44, 53 diffuser plate, 45, 54 prism sheet, 46, 55 reflective polarizing film, 60 LED array (light source array) ), 65 Reflective resist (reflective member)
Landscapes
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Abstract
実施形態の発光モジュール(20,42,52)は、光を発する光源(22,37)と、可撓性を有し、かつ、第1の面(21a,61a)及び前記第1の面(21a,61a)とは反対側の第2の面(21b,61b)を有し、前記第1の面(21a,61a)に前記光源(22,37)が半田(30a,30b)を介して実装される基板(21,61)と、前記半田(30a,30b)が接続される前記第1の面(21a,61a)の領域とは反対側の前記第2の面(21b,61b)の領域に設けられる補強部材(23,63)と、を備える。
Description
本発明は、発光モジュール及び面状照明装置に関する。
可撓性を有し出射面を湾曲させることが可能な面状照明装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。かかる面状照明装置では、各光源を実装する配線基板が、導光板の主面に対して平行に配置されている。よって、出射面を湾曲させた場合には、配線基板も湾曲する。
ここで、配線基板と光源とが、半田を介して接続されている場合に、配線基板を湾曲させたときには、例えば、配線基板が湾曲することにより、配線基板の光源が実装されている実装面が伸びる又は縮むことがある。実装面が伸びる場合には、実装面が伸びる方向の力が半田に加わり、実装面が縮む場合には、実装面が縮む方向の力が半田に加わるため、半田にクラックが発生することがある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、半田のクラックの発生を抑制することができる発光モジュール及び面状照明装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る発光モジュールは、光を発する光源と、可撓性を有し、かつ、第1の面及び前記第1の面とは反対側の第2の面を有し、前記第1の面に前記光源が半田を介して実装される基板と、前記半田が接続される前記第1の面の領域とは反対側の前記第2の面の領域に設けられる補強部材と、を備える。
本発明の一態様によれば、半田のクラックの発生を抑制することができる。
以下、各実施形態に係る面状照明装置について図面を参照して説明する。なお、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る面状照明装置1の外観の一例を示す斜視図である。図1の例に示す面状照明装置1は、例えば、車両に搭載されたインフォメーションディスプレイ等の液晶表示装置のバックライトとして用いられる。
図1は、第1の実施形態に係る面状照明装置1の外観の一例を示す斜視図である。図1の例に示す面状照明装置1は、例えば、車両に搭載されたインフォメーションディスプレイ等の液晶表示装置のバックライトとして用いられる。
図1の例に示すように、第1の実施形態に係る面状照明装置1は、下フレーム11と、上フレーム12と、光学シート13とを備える。なお、面状照明装置1を上フレーム12側から見た場合の面状照明装置1の長手方向がx軸方向であり、z軸及びy軸はそれぞれ、x軸に直交する。
下フレーム11は、光学シート13の下部に存在する後述する導光板14(図2参照)、発光モジュール20(図3参照)等を収納する。下フレーム11は、ダイカスト、板金又は樹脂等により形成される。下フレーム11は、底部11a及び底部11aの端から立設する側部を有する。底部11aには、板金(図示しない)、導光板14、発光モジュール20が載置されている。導光板14、発光モジュール20と底部11aとの間に板金が配置される。下フレーム11の側部の高さは、下フレーム11の長手方向(x軸方向)において、中央部から両端に向かうにつれて高くなる。すなわち、下フレーム11の上面の形状は、下フレーム11の上面全体が凹状となる形状である。
上フレーム12は、下フレーム11の上面側に配置される。上フレーム12は、樹脂等により厚さが略一定の枠状に形成され、中央部に開口部12aを有する。また、上フレーム12の形状は、下フレーム11の上面の形状に沿った形状であり、全体が凹状である。例えば、上フレーム12の形状は、上フレーム12の長手方向(x軸方向)における両端から中央部に向かうにつれて、下フレーム11の底部11aに近づくように湾曲している。すなわち、上フレーム12は、上フレーム12の長手方向において一端から他端までの間が凹んでいるように湾曲している。別な表現を用いると、上フレーム12は、上フレーム12の長手方向における両端から中央部に向かうにつれて、かかる両端を結ぶ線分から遠ざかるように湾曲しているとも言える。また、上フレーム12は、光学シート13を支持する。例えば、上フレーム12に形成された凹部に光学シート13に形成された凸部が係合することにより、上フレーム12が、光学シート13を支持する。
光学シート13は、導光板14の出射面14b(図2参照)から出射された光に対して均質化や配向制御などの光学的な調整を行って、光学的な調整が行われた光を出射する。そして、光学シート13からの光が開口部12aから出射される。このようにして、面状照明装置1から光が出射される。光学シート13は、上述したように湾曲している上フレーム12により支持されているため、上フレーム12の形状と同様に、光学シート13の長手方向(x軸方向)における両端から中央部に向かうにつれて、下フレーム11の底部11aに近づくように湾曲している。
次に、図2を参照して、面状照明装置1の導光板14の一例について説明する。図2は、第1の実施形態に係る面状照明装置1の導光板14の外観の一例を示す斜視図である。導光板14は、全体が凹状となる上フレーム12の形状に沿って上フレーム12により支持される。図2の例に示すように、導光板14は、入光面14aと、出射面14bとを有する。入光面14aは、導光板14の側面であり、出射面14bと略直交する。出射面14bは、導光板14の2つの主面のうち一方の面である。導光板14は、入光面14aに入射された光を出射面14bに導いて、出射面14bから光を出射する。すなわち、導光板14は、入射された光を出射面14bに導光する。
また、導光板14は、全体が凹状となる上フレーム12の形状と同様に、導光板14の長手方向(x軸方向)において一端から他端までの間が凹んでいるように湾曲している。すなわち、導光板14の形状は、厚さが略一定で全体が凹状となる形状である。導光板14の形状について、導光板14と面状照明装置1の下フレーム11の底部11aとの関係で説明すると、導光板14は、導光板14の長手方向における両端から中央部に向かうにつれて、底部11aに近づくように湾曲している。
上フレーム12、光学シート13及び導光板14のそれぞれの形状について更に別な表現を用いると、それぞれの面内の一方向(x軸方向)における中央部が、厚さ方向下側(y軸のマイナス方向側)に凹んでいるとも言える。このような上フレーム12、光学シート13及び導光板14の形状は、いわゆる凹反りである。
次に、図3を参照して、面状照明装置1の発光モジュール20の一例について説明する。図3は、第1の実施形態に係る発光モジュール20の一例を示す図である。図3の例では、LED22a~22eの電極端子(電極)、半田、並びに、FPC21のカバーフィルム及びベース部材の図示が省略されている。図3の例に示すように、発光モジュール20は、FPC(Flexible Printed Circuit)21と、LED(Light Emitting Diode)22a~22eと、補強部材23a~23eと、固定部材としての両面テープ24a~24eとを有する。
ここで、発光モジュール20の製造時には、平坦なFPC21に対してLED22a~22eが実装され、そして、発光モジュール20が面状照明装置1に実装される際に、FPC21が湾曲される。そして、FPC21が湾曲された状態のまま固定されるように発光モジュール20が面状照明装置1に実装される。
すなわち、図3には、面状照明装置1に実装される前の発光モジュール20の一例が示されている。
FPC21は、可撓性を有する短冊状の基板(配線基板)である。図3の例に示すように、FPC21は、2つの主面21a(第1の面)、及び、主面21aとは反対側の主面21b(第2の面)を有する。主面21aには、LED22a~22eが実装される。このため、以下の説明では、主面21aを「実装面21a」と表記する場合がある。
複数(図3の例では5個)のLED22a~22eは、点状の光源(点状光源)である。LED22a~22eは、例えば、青色LEDと黄色蛍光体とからなる疑似白色LEDである。LED22a~22eは、全体として略直方体状に形成され、FPC21の実装面21aに実装される面と略直交する面に発光面を有するいわゆるサイドビュー型のLEDである。すなわち、FPC21に実装されるLED22a~22eの面と、発光面とが略直交(交差)している。LED22a~22eは、所定の方向(x軸方向)に並んで実装面21aに実装される。LED22a~22eは、電力が供給されると光を発する。以下、LED22a~22eのそれぞれを区別して説明しない場合には、「LED22」と表記する。
複数の補強部材23a~23eのそれぞれは、LED22とFPC21とを電気的に接続する後述する半田30a及び30b(共に図4参照)にクラックが発生することを抑制する。補強部材23a~23eは、例えば、樹脂等により形成される。例えば、補強部材23a~23eは、ガラエポ、ポリイミド等や、放熱対策としてアルミニウム等の金属により形成される。補強部材23a~23eの詳細については後述する。以下、補強部材23a~23eのそれぞれを区別して説明しない場合には、「補強部材23」と表記する。
両面テープ24a~24eのそれぞれは、補強部材23a~23eのそれぞれを、面状照明装置1の下フレーム11に収納される上述した板金等の部材に固定する。例えば、両面テープ24a~24eのそれぞれの一方の面を補強部材23a~23eのそれぞれに接着し、他方の面を上述した板金等の部材に接着することにより、補強部材23a~23eが上述した板金等の部材に固定される。すなわち、発光モジュール20が板金等の部材を介して下フレーム11に固定される。以下、両面テープ24a~24eのそれぞれを区別して説明しない場合には、「両面テープ24」と表記する。
図4は、図3における1つのLED22及び補強部材23を含む領域の拡大図である。具体的には、図4は、図3における1つのLED22c及び補強部材23cを含む領域30の拡大図である。なお、図4に示す構成は、LED22c以外のLED22、及び、補強部材23c以外の補強部材23についても同様である。また、図4に示す例では、両面テープ24cの図示が省略されている。
図4に示すように、LED22cは、一対の電極端子として、アノード端子22c_1及びカソード端子22c_2を備える。また、FPC21は、カバーフィルム21c及びベース部材21dを備える。ベース部材21dには、配線21g、21hが形成されている。カバーフィルム21cは、配線21g、21hを覆うように配置され、配線21g、21hを保護する。
また、FPC21には、アノード端子22c_1及びカソード端子22c_2に対応する1対のランド部21e、21fが設けられている。ランド部21eは、配線21gの一部として設けられている。ランド部21fは、配線21hの一部として設けられている。配線21g、21hは、図示しない駆動回路から供給される電力をLED22cに伝達する。配線21g、21hは、例えば、銅箔により形成される。ここで、本実施形態では、配線21g、21hは、上述した主面21aに含まれ、主面21aの一部として扱われる。
LED22cのアノード端子22c_1は、配線21gに半田付けされる。すなわち、アノード端子22c_1と配線21gとは、半田30aを介して電気的に接続される。
LED22cのカソード端子22c_2は、配線21hに半田付けされる。すなわち、カソード端子22c_2と配線21hとは、半田30bを介して電気的に接続される。
また、一対の半田30a及び半田30bは、LED22cの一対の電極端子(アノード端子22c_1及びカソード端子22c_2)に接続されるとともに、配線21g、21hに接続される。
LED22cのアノード端子22c_1は、例えば、配線21gを介して、LED22cに隣接するLED22bのカソード端子と接続される。また、LED22cのカソード端子22c_2は、例えば、配線21hを介して、LED22cに隣接するLED22dのアノード端子と接続される。
補強部材23cは、一対の半田30a及び半田30bが接続されるFPC21の配線21g、21hの領域とは反対側の主面21bの領域に設けられる。ここで、上述したように、配線21g、21hは、主面21aの一部として扱われる。このことから、半田30a及び半田30bが接続されるFPC21の配線21g、21hの領域は、半田30a及び半田30bが接続されるFPC21の主面21aの領域でもある。図5は、補強部材23cと半田30a及び半田30bとの位置関係の一例を示す図である。
図5において、矩形の領域30a_1,30b_1は、半田30a,30bが接続されるFPC21の主面21a(図4参照)の領域である。また、図5において、矩形の領域23c_1は、補強部材23cが設けられる主面21bの領域である。
図5に示すように、領域23c_1は、領域30a_1,30b_1全体を含む。このように、補強部材23cは、LED22cの一対の電極端子に接続される半田30a,30bが接続されるFPC21の主面21aの領域30a_1,30b_1とは反対側の主面21bの領域に設けられる。具体的には、補強部材23cは、主面21aの領域30a_1,30b_1とは反対側の主面21bの領域の全てに設けられる。
図5に示すように、平面視(xz平面)において、破線で表される矩形の領域31は、領域30a_1及び領域30b_1を含む領域である。領域31を規定する4辺のうち3辺は、領域30a_1を規定する4辺のうち3辺を含む。同様に、領域31を規定する4辺のうち3辺は、領域30a_2を規定する4辺のうち3辺を含む。言い換えれば、領域31は、平面視して、領域31a_1と、領域31b_1と、領域31a_1及び領域31b_1に挟まれた領域とを含む領域である。
したがって、図5に示すように、補強部材23cは、一対の半田30a及び半田30bが接続されるFPC21の主面21aの領域30a_1,30b_1を含む領域31とは反対側の主面21bの領域に設けられる。具体的には、補強部材23cは、領域31とは反対側の主面21bの領域の全てに設けられる。
また、図5に示すように、平面視において、領域23c_1の面積の大きさは、領域31の面積の大きさ以上である。また、領域23c_1のx軸方向における寸法(領域23c_1の長さ)は、領域31のx軸方向における寸法(領域31の長さ)以上である。同様に、領域23c_1のz軸方向における寸法(領域23c_1の幅)は、領域31のz軸方向における寸法(領域31の幅)以上である。すなわち、領域31よりも、補強部材23cが設けられる領域23c_1の方が一回り大きい。
図6は、補強部材23cと半田30a及び半田30bとの位置関係の他の例を示す図である。図6の例においても、補強部材23cは、主面21aの領域30a_1,30b_1とは反対側の主面21bの領域に設けられる。より具体的には、補強部材23cが設けられる主面21bの領域23c_2は、領域30a_1,30b_1の一部を含む。このように、補強部材23cは、主面21aの領域30a_1,30b_1とは反対側の主面21bの領域の一部に設けられる。例えば、図6に示すように、領域23c_2のx軸方向における寸法(領域23c_2の長さ)は、領域31の長さ以上であるが、領域23c_2のz軸方向における寸法(領域23c_2の幅)は、領域31の幅未満である。
次に、面状照明装置1に実装された発光モジュール20(FPC21が湾曲された発光モジュール20)の一例について説明する。図7は、第1の実施形態に係る面状照明装置1に実装された後の発光モジュール20の一例を示す図である。図7の例では、図3の例と同様に、LED22の電極端子、半田、並びに、FPC21のカバーフィルム21c及びベース部材21dの図示が省略されている。
上述したように、FPC21が湾曲された状態のまま板金等の部材に固定されるようにして、発光モジュール20が面状照明装置1に実装される。例えば、図7に示すように、LED22の発光面が、破線で示す導光板14の入光面14aに対向する状態で、FPC21が導光板14の入光面14aの形状に沿って湾曲された発光モジュール20が面状照明装置1に実装される。図7に示すように、FPC21は、導光板14と同様に、FPC21の長手方向(x軸方向)において一端から他端までの間が凹んでいるように湾曲している。このように湾曲されたFPC21の形状は、導光板14の形状と同様に、いわゆる凹反りである。FPC21の形状について、発光モジュール20が面状照明装置1に実装された場合のFPC21と下フレーム11の底部11aとの関係で説明すると、FPC21は、導光板14の長手方向における両端から中央部に向かうにつれて、底部11aに近づくように湾曲している。
ところで、FPC21が、湾曲された状態である場合に、FPC21の実装面21aは、FPC21の長手方向における一端から他端までの長さが縮むことがある。このとき、仮に、上述した補強部材23が設けられていないと、半田30a及び半田30bには、FPC21の長手方向において縮む方向の力が実装面21aから加わる。より具体的には、半田30a及び半田30bには、半田30aに接続された配線21g及び半田30bに接続された配線21hから、FPC21の長手方向において縮む方向の力が加わる。このとき、半田30a及び半田30bに、クラックが発生する場合がある。特に、面状照明装置1が、車両に搭載されたインフォメーションディスプレイのバックライトとして用いられる場合には、温度の大きな変化と振動により、半田30a及び半田30bにクラックが発生する確率が高くなる。
しかしながら、本実施形態では、FPC21に対して半田30a及び半田30bとは反対側の位置に補強部材23が設けられている。このため、FPC21の補強部材23に対向する部分21i(図4、図7参照参照)については、湾曲が抑制され、部分21iの長さが変動することが抑制される。このため、FPC21を湾曲させた場合に、部分21iに対向する半田30a及び半田30bに加わる力の大きさが大きくなることが抑制される。したがって、第1の実施形態に係る面状照明装置1によれば、半田30a及び半田30bのクラックの発生を抑制することができる。
また、FPC21の補強部材23と対向しない部分21j(図4、図7参照)については、湾曲が可能であるため、外部からの力に応じてFPC21を湾曲させることができる。ここで、FPC21の主面21b全体に亘って補強部材を設けた場合には、半田30a及び半田30bのクラックの発生を抑制することができるものの、補強部材によりFPC21の湾曲が妨げられるため、FPC21を湾曲させることが困難である。これに対して、第1の実施形態に係る面状照明装置1によれば、半田30a及び半田30bのクラックの発生を抑制しつつ、FPC21を湾曲させることができる。
以上、第1の実施形態に係る発光モジュール20及び面状照明装置1について説明した。第1の実施形態に係る発光モジュール20は、LED22と、FPC21と、補強部材23とを備える。LED22は、光を発する。FPC21は、可撓性を有し、かつ、主面21a及び主面21aとは反対側の主面21bを有し、主面21aにLED22が半田30a及び30bを介して実装される。補強部材23は、半田30a及び30bが接続される主面21aの領域とは反対側の主面21bの領域に設けられる。したがって、上述したように、第1の実施形態に係る発光モジュール20によれば、面状照明装置1に組み込まれた場合に限らず、単独の状態で湾曲させた場合であっても、半田30a及び半田30bのクラックの発生を抑制することができる。
また、補強部材23cが、主面21aの領域30a_1,30b_1とは反対側の主面21bの領域の少なくとも一部に設けられていれば、クラックの発生を抑制することができるという効果が期待できる。したがって、図5に示すように、補強部材23cが、主面21aの領域30a_1,30b_1とは反対側の主面21bの領域の全てに設けられている場合のみならず、図6に示すように、補強部材23cが、主面21aの領域30a_1,30b_1とは反対側の主面21bの領域の一部に設けられている場合にも、一定の効果が期待できる。例えば、領域23c_2の幅(短手方向の寸法)が領域31の幅未満であっても、領域23c_2の長さ(湾曲させる方向である長手方向の寸法)が領域31の長さ以上である場合には、一定の効果が期待できる。
(第1の変形例)
なお、上述した第1の実施形態において、x軸方向において隣接する補強部材23間を連結する連結部材を設けてもよい。そこで、このような変形例を第1の実施形態の第1の変形例として説明する。なお、上述した第1の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
なお、上述した第1の実施形態において、x軸方向において隣接する補強部材23間を連結する連結部材を設けてもよい。そこで、このような変形例を第1の実施形態の第1の変形例として説明する。なお、上述した第1の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
図8は、第1の実施形態の第1の変形例に係る発光モジュール20aの一例を示す図である。図8の例に示すように、第1の変形例に係る発光モジュール20aは、連結部材25a~25dを有する点が、上述した第1の実施形態に係る発光モジュール20と異なる。
図8に示すように、連結部材25aは、FPC21の主面21bの補強部材23aと補強部材23bとの間に設けられる。連結部材25aは、補強部材23aと補強部材23bとを連結する。他の連結部材25b~25dも、同様に設けられ、2つの補強部材(補強部材23b及び補強部材23c、補強部材23c及び補強部材23d、又は、補強部材23d及び補強部材23e)を連結する。
以下、連結部材25a~25dを区別して説明しない場合には、「連結部材25」と表記する。
図8に示すように、連結部材25は、一部の厚み(主面21bからの高さ、y軸方向における寸法)が、補強部材23の厚みよりも薄い。このように薄くすることで、連結部材25は、可撓性を有する。このため、FPC21の連結部材25に対向する部分21kは、湾曲可能である。なお、連結部材25は、一部に限らず、全領域に亘って厚みが補強部材23の厚みより薄くてもよい。すなわち、連結部材25は、少なくとも一部の厚みが補強部材23の厚みより薄ければよい。
ここで、補強部材23と連結部材25とが一体形成されてもよい。すなわち、補強部材23と連結部材25とが一体形成された1つの補強板をFPC21の主面21bに配置してもよい。このような1つの補強板を主面21bに配置するだけで、半田30a及び半田30bのクラックの発生を抑制しつつ、FPC21の湾曲を可能にすることができる。したがって、簡易な構成で、半田30a及び半田30bのクラックの発生を抑制しつつ、FPC21の湾曲を可能にすることができる。
(第2の変形例)
また、上述した第1の実施形態及び第1の変形例では、発光モジュール20、20aが上述した板金等の部材に固定される。しかしながら、第1の実施形態及び第1の変形例において、発光モジュール20、20aが導光板14に固定されてもよい。そこで、このような変形例を第2の変形例として説明する。なお、上述した第1の実施形態や第1の変形例と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
また、上述した第1の実施形態及び第1の変形例では、発光モジュール20、20aが上述した板金等の部材に固定される。しかしながら、第1の実施形態及び第1の変形例において、発光モジュール20、20aが導光板14に固定されてもよい。そこで、このような変形例を第2の変形例として説明する。なお、上述した第1の実施形態や第1の変形例と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
図9及び図10は、第1の実施形態の第2の変形例に係る発光モジュール20bの一例を示す図である。図9の例に示すように、第2の変形例に係る発光モジュール20bは、FPC21の主面(実装面)21aで、かつ全領域のうちLED22の発光面側の領域(z軸のマイナス方向側の領域)に両面テープ26が設けられる点が、上述した第1の実施形態(第1の変形例)に係る発光モジュール20(20a)と異なる。
図10に示すように、両面テープ26は、導光板14に発光モジュール20bを固定する。より具体的には、両面テープ26の一方の面が、導光板14の出射面14bとは反対側の面14cのLED22側の端部14dに接着され、他方の面が、FPC21の主面21aの全領域のうちLED22の発光面側の領域に接着されることにより、導光板14に発光モジュール20bが固定される。ここで、導光板14の形状は、上述したように全体が凹状となる形状である。このため、このような導光板14の形状に沿って、FPC21の形状も、全体が凹状となる。しかしながら、補強部材23が設けられているため、上述した理由と同様の理由で、半田30a(図4参照)及び半田30b(図4参照)のクラックの発生を抑制することができる。
以上、第2の変形例に係る発光モジュール20bについて説明した。上述したように、第2の変形例によれば、発光モジュール20bが導光板14に固定される。
また、上述した第1の実施形態及び第1の変形例、第2の変形例では、湾曲された状態で成形された導光板14が用いられる場合について説明したが、平坦な形状に成形した後にフレームの形状に沿わせて湾曲させた導光板を用いてもよい。このとき、特開2008-140698号公報に記載されているような大きな可撓性を有する導光板(いわゆるフレキシブル導光板)を用いてもよい。
また、上述した第1の実施形態及び第1の変形例、第2の変形例では、上フレーム12、光学シート13、導光板14及びFPC21が、FPC21の長手方向(x軸方向)において一端から他端までの間が凹んでいるように湾曲している形状、いわゆる凹反りの形状である場合について例示したが、上フレーム12、光学シート13、導光板14及びFPC21が、長手方向(x軸方向)において一端から他端までの間が凸となるように湾曲している形状、いわゆる凸反りの形状であってもよい。このとき、仮に、上述した補強部材23が設けられていないと、半田30a及び半田30bには、実装面21aからFPC21の長手方向において伸びる方向の力が加わる。より具体的には、半田30a及び半田30bには、半田30aに接続された配線21g及び半田30bに接続された配線21hからFPC21の長手方向において伸びる方向の力が加わる。しかしながら、本実施形態では、FPC21に対して半田30a及び半田30bとは反対側の位置に補強部材23が設けられているため、FPC21の補強部材23に対向する部分21i(図4参照参照)については、湾曲が抑制され、部分21iの長さが変動することが抑制される。このため、長手方向(x軸方向)において一端から他端までの間が凸となるようにFPC21を湾曲させた場合であっても、部分21iに対向する半田30a及び半田30bに加わる力の大きさが大きくなることが抑制される。したがって、本実施形態に係る面状照明装置1によれば、長手方向において一端から他端までの間が凸となるようにFPC21を湾曲させた場合であっても、半田30a及び半田30bのクラックの発生を抑制することができる。
また、例えば、凹反りの導光板14及び凸反りの導光板14の出射面(発光面)14b側に発光モジュール20を固定してもよい。
また、補強部材23の厚みは一定でなくてもよく、例えば、補強部材23を上述した板金に固定する場合には、板金の曲面(曲率)に合わせて厚みを変化させてもよい。
なお、上述した第1の実施形態や第1の変形例、第2の変形例では、面状照明装置1が下フレーム11を有する場合について説明したが、面状照明装置1は、下フレーム11を有しなくてもよい。この場合、上述した板金が剥き出しになる。図11は、角部が削除された下フレームの一例を示す図である。また、図11に示すように、面状照明装置1は、角部11bが削除された下フレーム11を有してもよい。
(第2の実施形態)
また、上述した第1の実施形態や第1の変形例、第2の変形例では、サイドビュー型のLED22を用いたエッジライト方式の面状照明装置1について説明した。しかしながら、LEDの種類や面状照明装置の方式はこれに限られない。例えば、トップビュー型のLEDを用いてもよいし、直下型方式の面状照明装置を用いてもよい。そこで、このような実施形態を第2の実施形態として説明する。なお、第2の実施形態の説明において、第1の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
また、上述した第1の実施形態や第1の変形例、第2の変形例では、サイドビュー型のLED22を用いたエッジライト方式の面状照明装置1について説明した。しかしながら、LEDの種類や面状照明装置の方式はこれに限られない。例えば、トップビュー型のLEDを用いてもよいし、直下型方式の面状照明装置を用いてもよい。そこで、このような実施形態を第2の実施形態として説明する。なお、第2の実施形態の説明において、第1の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
図12は、第2の実施形態に係る面状照明装置2の分解斜視図である。面状照明装置2は、直下型方式の面状照明装置である。図12に示すように、面状照明装置2は、フレーム41と、5つの発光モジュール42と、反射シート(リフレクタ)43と、拡散板44と、プリズムシート45と、反射型偏光フィルム46とを備える。発光モジュール42、反射シート43、拡散板44、プリズムシート45及び反射型偏光フィルム46は、この順で積み重ねられる。
フレーム41は、下フレーム41aと、上フレーム41bと、中フレーム41cとを備える。下フレーム41a、上フレーム41b及び中フレーム41cは、上フレーム12(図1参照)と同様に、湾曲している。
下フレーム41aは、反射シート43の下部に存在する発光モジュール42等を収納する。下フレーム41aは、中フレーム41cの下面側(y軸のマイナス方向側)に配置される。下フレーム41aは、ダイカスト、板金又は樹脂等により形成される。
上フレーム41bは、中フレーム41cの上面側(y軸のプラス方向側)に配置される。上フレーム41bの形状は、枠状である。上フレーム41bは、反射シート43、拡散板44、プリズムシート45及び反射型偏光フィルム46を支持する。例えば、上フレーム41bに形成された凹部に反射シート43に形成された凸部が係合することにより、上フレーム41bが、反射シート43を支持する。拡散板44、プリズムシート45及び反射型偏光フィルム46についても同様に支持される。なお、反射シート43、拡散板44、プリズムシート45及び反射型偏光フィルム46は、可撓性を有する素材で形成されている。このため、反射シート43、拡散板44、プリズムシート45及び反射型偏光フィルム46は、面状照明装置2に実装される際に、上フレーム41bの形状に沿って湾曲される。
上フレーム41bには、開口部41b_1が形成されている。同様に、枠状の中フレーム41cにも、開口部41c_1が形成されている。上フレーム41b及び中フレーム41cは、樹脂等により形成される。
発光モジュール42は、発光モジュール20(図3参照)と略同様の構成を有するが、サイドビュー型のLED22に代えて、トップビュー型のLEDを備える点で、発光モジュール20と異なる。
図13は、第2の実施形態に係る発光モジュール42の一部分のxy平面の断面図である。発光モジュール42は、図13に示すトップビュー型のLED37を複数備える。本実施形態では、例えば、1つの発光モジュール42は、x軸方向に並ぶ25個のLED37を備える。なお、1つの発光モジュール42が備えるLED37の数は、これに限られない。
LED37は、全体として略直方体状に形成され、発光面37aを備える。また、LED37は、発光面37aとは反対側の面37bに、一対の電極端子として、アノード端子37_1及びカソード端子37_2を備える。
LED37のアノード端子37_1は、配線21gに半田付けされる。また、LED37のカソード端子37_2は、配線21hに半田付けされる。
すなわち、上述した第1の実施形態では、LED22の発光面と交差する面と実装面21aとが半田30a,30bを介して接続されていたのに対して、第2の実施形態では、LED37の発光面37aとは反対側の面37bと実装面21aとが、半田30a,30bを介して接続される。
発光モジュール42では、第1の実施形態に係る発光モジュール20と同様に、補強部材23が、半田30a及び30bが接続される主面21aの領域30a_1,30b_1とは反対側の主面21bの領域に設けられる。また、補強部材23が、LED37の一対の電極に接続される一対の半田30a,30bが主面21aに接続される領域30a_1,30b_1を含む領域31(図5,6参照)とは反対側の主面21bの領域に設けられる。したがって、発光モジュール42によれば、発光モジュール20と同様に、半田30a及び半田30bのクラックの発生を抑制することができる。
図12の説明に戻る。本実施形態では、面状照明装置2が直下型方式の面状照明装置であり、直下型方式では、光源であるLED37が2次元状(平面状)に配置されることが要求される。このため、本実施形態では、x軸方向に沿って1次元状に複数のLED37が実装されている発光モジュール42が、x軸方向とは交差する方向(z軸方向)に並んで、5個配置される。これにより、LED37がx軸方向及びz軸方向に沿って2次元状に配置される。具体的には、本実施形態では、125(25×5)個のLED37が設けられる。
なお、z軸方向に配置される発光モジュール42の個数は5個に限られず、複数個であればよい。また、複数の発光モジュール42は、z軸方向に、互いに間隔を空けて配置されてもよいし、隙間無く配置されてもよい。
面状照明装置2に発光モジュール42が実装される際には、LED37の発光面37aが開口部41b_1に対向する状態で、FPC21がフレーム41の形状に沿って湾曲される。
反射シート43は、LED37から出射された光を反射する。反射シート43は、FPC21の実装面21aに設けられる。各LED37のそれぞれに対向する反射シート43の位置には、開口部43aが形成されている。図14は、第2の実施形態に係る反射シート43を説明するための図である。
図14に示すように、面状照明装置2に発光モジュール42が実装される場合には、反射シート43に形成された開口部43aに、LED37が配置される。このような配置は、全てのLED37に対して行われる。そして、反射シート43の上フレーム41b側の主面(上面)43bは、LED37の発光面37aから出射された光90を反射する。ここで、光90には、LED37から出射されて、拡散板44等の部材により反射された光も含まれる。LED37から出射される光は、反射シート43、拡散板44、プリズムシート45及び反射型偏光フィルム46を透過して、上フレーム41bの開口部41b_1から出射される。
反射シート43を設けることにより、LED37から出射される光を効率良く面状照明装置2から出射することができる。なお、反射シート43を、設けなくともよい。しかしながら、例えば、複数の発光モジュール42が間隔を空けて配置されている場合には、発光モジュール42間の隙間の部分から、ほとんど光が反射されない。このため、このような場合には、反射シート43を設けることが好ましい。反射シート43は、反射部材の一例である。
拡散板44は、LED37から出射された光を拡散しつつ透過させる。拡散板44は、反射シート43の主面43b側に設けられる。拡散板44は、LED37から出射される光の輝度を均一化させるためのものである。拡散板44として、従来公知の種々の部材を採用できる。
プリズムシート45は、拡散板44を透過した光を、定められた方向に集光しつつ透過させる。これにより、例えば、面状照明装置2の定められた方向における輝度(例えば正面方向の輝度)の向上を図ることができる。プリズムシート45は、拡散板44の光が出射される側に設けられる。プリズムシート45は、例えば、BEF(Brightness Enhancement Film)であってもよい。BEFは、透過性に優れたポリエステル、アクリル樹脂などの表面にプリズムパターンを精密形成した光学フィルムである。BEFは、微細なプリズム構造が並ぶフィルターである。
なお、プリズムシート45として、プリズム構造が90度交叉する方向に2枚のBEFを重ね合わせたものを用いてもよい。プリズム構造が90度交叉する方向にBEFを2枚重ね合わせることで、ウェットアウト(画面のにじみ)を解消し、リフレクティブモアレ(光った部分と光を拡散する部分の縞模様)を抑制することができる。
反射型偏光フィルム46は、プリズムシート45を透過した光のうち、所定の偏光のみを透過し、それ以外の偏光を反射する偏光フィルムである。反射型偏光フィルム46は、例えば、DBEF(Dual Brightness Enhancement Film)であってもよい。反射型偏光フィルム46は、プリズムシート45の光が出射される側に設けられる。面状照明装置2は、液晶表示装置における液晶パネルに対して光を照射させるために用いられることが多い。そして、この液晶パネルは偏光特性を有しており、所定の偏光のみしか利用できない場合がある。したがって、面状照明装置2から出射される光を液晶パネルの偏光特性に合わせた偏光にすることが好ましい。
反射型偏光フィルム46は、液晶パネルの偏光特性に合わせた偏光のみを透過し、それ以外の偏光を再利用する。例えば、反射型偏光フィルム46を反射した(透過しなかった)偏光が反射シート43によって反射されて再度反射型偏光フィルム46に戻ってきたときには偏光面が回転しているので、液晶パネルの偏光特性に合わせた偏光として反射型偏光フィルム46を透過することもある。このため、反射型偏光フィルム46を用いることで、光の利用効率が向上する。
以上、第2の実施形態に係る発光モジュール42及び面状照明装置2について説明した。上述したように、発光モジュール42によれば、半田30a及び半田30bのクラックの発生を抑制することができる。
なお、第2の実施形態では、1つのLED37に対して1つの補強部材23が設けられる場合について説明した。しかしながら、第2の実施形態において、図12に示すz軸方向(湾曲させる方向と直交する方向)に並ぶ5個のLED37を含む1つのLED列に対して、1つの補強部材を設けてもよい。そして、このような補強部材が、x軸方向に所定の間隔を空けて、複数設けられていてもよい。具体的には、図12の例において、補強部材が、x軸方向に、25個設けられていてもよい。このような場合には、25個の補強部材のそれぞれが、5つの発光モジュール42に跨がって設けられていることとなる。すなわち、複数の補強部材のそれぞれは、LED列ごとに設けられる。
(第3の実施形態)
第2の実施形態では、1次元状にLED37が実装される発光モジュール42を複数並べて、LED37が2次元状に配置される場合について説明した。しかしながら、1つの発光モジュールにおいて2次元状にLED37が実装されてもよい。そこで、このような実施形態を第3の実施形態として説明する。なお、第3の実施形態の説明において、上述した各実施形態及び各変形例と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
第2の実施形態では、1次元状にLED37が実装される発光モジュール42を複数並べて、LED37が2次元状に配置される場合について説明した。しかしながら、1つの発光モジュールにおいて2次元状にLED37が実装されてもよい。そこで、このような実施形態を第3の実施形態として説明する。なお、第3の実施形態の説明において、上述した各実施形態及び各変形例と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
図15は、第3の実施形態に係る面状照明装置3の分解斜視図である。面状照明装置3は、面状照明装置2(図12参照)と同様に、直下型方式の面状照明装置である。図15に示すように、面状照明装置3は、フレーム51と、発光モジュール52と、拡散板53と、プリズムシート54と、反射型偏光フィルム55とを備える。発光モジュール52、拡散板53、プリズムシート54及び反射型偏光フィルム55は、この順で積み重ねられる。
なお、拡散板53、プリズムシート54及び反射型偏光フィルム55のそれぞれは、図12を参照して説明した拡散板44、プリズムシート45及び反射型偏光フィルム46のそれぞれと同様の構成である。このため、拡散板53、プリズムシート54及び反射型偏光フィルム55についての説明は省略する。
フレーム51は、下フレーム51aと、上フレーム51bと、中フレーム51cとを備える。下フレーム51a、上フレーム51b及び中フレーム51cは、フレーム41(図12参照)と同様に、湾曲している。
下フレーム51aは、発光モジュール52等を収納する。下フレーム51aは、中フレーム51cの下面側(y軸のマイナス方向側)に配置される。下フレーム51aは、ダイカスト、板金又は樹脂等により形成される。
上フレーム51bは、中フレーム51cの上面側(y軸のプラス方向側)に配置される。上フレーム51bの形状は、枠状である。上フレーム51bは、拡散板53、プリズムシート54及び反射型偏光フィルム56を支持する。上フレーム51bが、拡散板53等を支持する手段は、上フレーム41b(図12参照)が反射シート43等を支持する手段と同様である。拡散板53、プリズムシート54及び反射型偏光フィルム55は、面状照明装置3に実装される際に、上フレーム51bの形状に沿って湾曲される。
上フレーム51bには、開口部51b_1が形成されている。同様に、枠状の中フレーム51cにも、開口部51c_1が形成されている。上フレーム51b及び中フレーム51cは、樹脂等により形成される。
発光モジュール52は、LED37が、1次元状ではなく2次元状に実装されている点で、発光モジュール42(図12参照)と異なる。また、発光モジュール52の補強部材の構成についても、発光モジュール42の補強部材23の構成と異なる。
図16は、第3の実施形態に係る発光モジュール52の上面図である。なお、図16では、後述する反射用レジスト65(図19参照)の図示が省略されている。
図16に示すように、発光モジュール52は、FPC61と、複数のLED37とを備える。FPC61は、2次元状に複数のLED37を実装可能な実装面61aを有するという点で、発光モジュール42のFPC21(図13参照)と異なるが、その他の構成は同様である。例えば、FPC61の実装面61aには、z軸方向に並ぶ5個のLED37を含むLED列60が、x軸方向に12列並んで実装されている。この場合、発光モジュール52には、60(5×12)個のLED37が実装されることとなる。なお、z軸方向に並ぶLED37の数、及び、x軸方向に並ぶLED列60の数は、これに限られない。また、LED列60は、光源列の一例である。
また、実装面61aは、z軸のマイナス方向側に突出した領域を有し、この領域には、コネクタ62が設けられている。コネクタ62には、LED37及び図示しない駆動回路が接続されている。この駆動回路から供給される電力がコネクタ62を介してLED37に供給されることにより、LED37は光を発する。
面状照明装置3に発光モジュール52が実装される際には、LED37の発光面37aが開口部51b_1及び開口部51c_1に対向する状態で、FPC61がフレーム51の形状に沿って湾曲される。そして、LED37から出射される光は、拡散板53、プリズムシート54及び反射型偏光フィルム55を透過して、上フレーム51bの開口部51b_1から出射される。
図17は、第3の実施形態に係る発光モジュール52の下面図である。図17に示すように、FPC61は、実装面61aとは反対側の主面61bを有する。FPC61の主面61bには、x軸方向(湾曲させる方向)に所定の間隔を空けて並ぶ12個の補強部材63、及び、コネクタ補強部材64が設けられている。コネクタ補強部材64は、実装面61aに設けられたコネクタ62(図16参照)をFPC61を介して補強するための部材である。例えば、補強部材63及びコネクタ補強部材64は、補強部材23(図3参照)と同様の材料により形成される。
図18は、第3の実施形態に係る補強部材63とLED列60との位置関係を示す図である。図18に示すように、1つの補強部材63は、1つのLED列60に対応して設けられている。このように、複数の補強部材63のそれぞれは、LED列60ごとに、設けられる。すなわち、複数の補強部材63のそれぞれは、x軸方向に並んで配置された複数のLED列60のそれぞれに対して設けられる。
図19は、第3の実施形態に係る発光モジュール52の一部分のxy平面の断面図である。図19に示すように、FPC61の実装面61aには、LED37を避けるように、白色の反射用レジスト(保護膜)65が設けられている。この反射用レジスト65は、LED37から出射された光95を反射する機能を有する。このため、反射用レジスト65を設けることにより、LED37から出射される光を効率良く面状照明装置3から出射することができる。なお、反射用レジスト65に代えて、光を反射する同様の機能を有する白色のカバーレイを設けてもよい。反射用レジスト65及び白色のカバーレイは、反射部材の一例である。
以上、第3の実施形態に係る発光モジュール52及び面状照明装置3について説明した。発光モジュール52によれば、発光モジュール20,42と同様に、半田30a及び半田30bのクラックの発生を抑制することができる。
また、第3の実施形態に係る面状照明装置3は、第2の実施形態に係る反射シート43を備える面状照明装置2と比較して、反射シート43を備えていない。しかしながら、このような面状照明装置2と同様に、面状照明装置3は、効率よく光を出射することができる。したがって、第3の実施形態によれば、簡易な構成で、効率よく光を出射することができる。なお、第3の実施形態に係る面状照明装置3において、反射用レジスト65に代えて、図12に示す反射シート43を設けてもよい。
また、面状照明装置3が備える発光モジュール52の個数は1つであり、面状照明装置2が備える発光モジュール42の個数は5つである。このように、面状照明装置3は、面状照明装置2よりも、発光モジュールの数が少ない。このため、面状照明装置3を、簡易に組み立てることができる。
なお、第2及び第3の実施形態において、LED37の前方(LED37の発光面37a側)に、例えば、各LED37から出射される光の配向を個々に制御するレンズ等の光学部材を設けてもよい。
また、上記の第1~第3の実施形態及び第1,第2の変形例により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や他の変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の第1~第3の実施形態及び第1,第2の変形例に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
1,2,3 面状照明装置、11,41a,51a 下フレーム、12,41b,51b 上フレーム、41c,51c 中フレーム、11a 底部、12a,41b_1,51b_1,51c_1 開口部、13 光学シート、14 導光板、14a 入光面、14b 出射面、14c 面、20,42,52 発光モジュール、21,61 FPC(基板)、21a,21b 主面、22,37 LED(光源)、23,63 補強部材、24、26 両面テープ、25 連結部材、30a,30b 半田、43 反射シート(反射部材)、44,53 拡散板、45,54 プリズムシート、46,55 反射型偏光フィルム、60 LED列(光源列)、65 反射用レジスト(反射部材)
Claims (12)
- 光を発する光源と、
可撓性を有し、かつ、第1の面及び前記第1の面とは反対側の第2の面を有し、前記第1の面に前記光源が半田を介して実装される基板と、
前記半田が接続される前記第1の面の領域とは反対側の前記第2の面の領域に設けられる補強部材と、
を備える、発光モジュール。 - 前記補強部材は、前記半田が接続される前記第1の面の領域とは反対側の前記第2の面の領域の全てに設けられる、請求項1に記載の発光モジュール。
- 前記補強部材は、前記光源の一対の電極に接続される一対の前記半田が前記第1の面に接続される領域を含む領域とは反対側の前記第2の面の領域に設けられる、請求項1又は2に記載の発光モジュール。
- 前記第1の面に、所定の方向に複数の前記光源が実装され、
前記第2の面に、複数の前記補強部材が設けられ、
隣接する前記補強部材間を連結し、前記補強部材よりも少なくとも一部の厚みが薄い連結部材を更に備える、請求項1~3のいずれか1つに記載の発光モジュール。 - 前記光源の発光面と交差する面と前記第1の面とが前記半田を介して接続される、請求項1~4のいずれか1つに記載の発光モジュール。
- 請求項1~5のいずれか1つに記載の発光モジュールと、
入光面が湾曲された導光板と、
を備え、
前記光源の発光面が前記入光面に対向する状態で、前記基板が前記入光面の形状に沿って湾曲される、面状照明装置。 - 前記光源の発光面とは反対側の面と前記第1の面とが前記半田を介して接続される、請求項1~4のいずれか1つに記載の発光モジュール。
- 前記第1の面に、所定の方向及び前記所定の方向と交差する方向に沿って2次元状に並ぶ複数の前記光源が実装され、
前記発光モジュールは、複数の前記補強部材を備え、
前記複数の補強部材のそれぞれは、前記所定の方向と交差する方向に並ぶ複数の前記光源を含む光源列ごとに、設けられる、請求項7に記載の発光モジュール。 - 前記第1の面に設けられた、光を反射する反射部材を備える、請求項7又は8に記載の発光モジュール。
- 請求項7~9のいずれか1つに記載の発光モジュールと、
前記所定の方向に湾曲されたフレームと、
を備え、
前記基板が前記フレームの形状に沿って湾曲される、面状照明装置。 - 請求項7に記載の複数の発光モジュールと、
前記所定の方向に湾曲されたフレームと、
を備え、
前記基板が前記フレームの形状に沿って湾曲され
前記第1の面に、所定の方向に複数の前記光源が実装され、
前記複数の発光モジュールが、前記所定の方向と交差する方向に並んで配置される、面状照明装置。 - 前記複数の発光モジュールが備える複数の補強部材のそれぞれは、前記所定の方向と交差する方向に並ぶ複数の前記光源を含む光源列ごとに、前記複数の発光モジュールに跨がって設けられる、請求項11に記載の面状照明装置。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 17863367 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 17863367 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: JP |