(57)【要約】【課題】発光素子の温度上昇に起因する発光効率の低下を抑制する。【解決手段】発光チップ２２は、一方の側に底面３２および壁面３３を有する凹部３１が形成された容器３０と、容器３０と一体化されたアノード用リード４０およびカソード用リード５０とを備える。底面３２には、アノード用リード４０およびカソード用リード５０の一部が露出し、アノード用リード４０の表面には青色ＬＥＤ６０が取り付けられる。また、容器３０は、アノード用リード４０およびカソード用リード５０を挟んで凹部３１の裏側に容器３０の壁面３３を貫通するように形成される開口部３４を備えており、開口部３４の底面に、第１アノード用リード部４１の青色ＬＥＤ６０の実装部位の裏側となる部位を露出させ、配線基板２１と第１アノード用リード部４１の青色ＬＥＤ６０の実装部位の裏側となる部位との間に空間を形成する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面および裏面を有する第１導体部と、
表面および裏面を有し、所定の間隙を介して前記第１導体部と一方向に並べて配置される第２導体部と、
前記第１導体部の前記表面に取り付けられるとともに、当該第１導体部および当該第２導体部と電気的に接続される発光素子と
を含み、
前記第１導体部の前記発光素子の取り付け部位の裏側において当該第１導体部の裏面を外部に露出させた露出部が形成され、且つ、当該露出部を挟んで当該第１導体部および前記第２導体部が前記裏面側に折り曲げられていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記第１導体部および前記第２導体部の固定に用いられ、当該第１導体部および当該第２導体部とともに前記発光素子から出射される光の反射面を形成する固定部材をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記第１導体部および前記第２導体部が同じ厚みを有することを特徴とする請求項１または２記載の発光装置。
【請求項４】
凹部を有する容器と、
一端が前記凹部に露出するとともに他端が当該容器の外部に露出するように設けられる第１導体部と、
所定の間隙を有して前記第１導体部と一方向に並べて配置され、一端が前記凹部に露出するとともに他端が当該容器の外部に露出するように設けられる第２導体部と
前記凹部の内側に露出する前記第１導体部の一方の面に取り付けられ、当該第１導体部および前記第２導体部と電気的に接続される発光素子と
を含み、
前記容器は、当該容器を貫通するとともに前記第１導体部の前記発光素子の取り付け部位の裏側で当該第１導体部の他方の面を外部に露出させる開口部を有していることを特徴とする発光装置。
【請求項５】
前記開口部が前記一方向と交差する方向に形成されることを特徴とする請求項４記載の発光装置。
【請求項６】
前記容器の外部において前記第１導体部および前記第２導体部の他端側が前記裏側に折り曲げ形成されていることを特徴とする請求項４または５記載の発光装置。
【請求項７】
前記発光素子の発光波長に対して透明な透明樹脂と、当該透明樹脂に分散され当該発光素子の発光波長をより長波長の光に変換する蛍光体とを含み、前記凹部において前記発光素子を封止する封止部をさらに含むことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項記載の発光装置。
【請求項８】
前記第１導体部および前記第２導体部が同じ厚みを有することを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項記載の発光装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項記載の発光装置を搭載した電気装置。
【請求項１０】
上下方向に立てた状態で側方に向けて画像表示を行う表示パネルと、当該表示パネルの背面に設けられ当該表示パネルの背面側から光を照射するバックライトとを含む表示装置であって、
前記バックライトは、
前記表示パネルの背面側に配置される基板と、
前記表示パネルに向けて前記基板に取り付けられる複数の発光装置とを備え、
前記発光装置は、
表面および裏面を有する第１導体部と、
表面および裏面を有し、所定の間隙を介して前記第１導体部と一方向に並べて配置される第２導体部と、
前記第１導体部の前記表面に取り付けられるとともに、当該第１導体部および当該第２導体部と電気的に接続される発光素子と
を含み、
前記発光装置の前記第１導体部の前記発光素子の取り付け部位の裏側において当該第１導体部の裏面を外部に露出させた露出部が形成され、且つ、当該露出部と前記基板との間に前記上下方向に向かう開口が形成されるように当該基板に当該第１導体部および当該第２導体部を電気的に接続することを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
前記発光装置の前記第１導体部および前記第２導体部が、前記裏面側に折り曲げ形成されていることを特徴とする請求項１０記載の表示装置。
【請求項１２】
前記第１導体部および前記第２導体部の固定に用いられ、当該第１導体部および当該第２導体部とともに前記発光素子から出射される光の反射面を形成する固定部材をさらに含むことを特徴とする請求項１０または１１記載の表示装置。
【請求項１３】
前記開口を介して前記露出部に送風を行う送風部をさらに含むことを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項記載の表示装置。
【請求項１４】
複数の前記発光装置は、前記基板に対し前記上下方向に互い違いに取り付けられることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１項記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子を備えた発光装置、発光装置を備えた電気装置および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）等の発光素子を光源として用いた発光装置が種々実用化されてきている。このような発光装置は、例えばマトリクス状に配列された複数のＬＥＤを選択的に発光させることにより文字や画像を表示するマトリクス表示装置や、例えば液晶表示装置における液晶パネルのバックライト等に広く利用されている。
【０００３】
発光素子を用いた発光装置として、例えば凹部を有する樹脂製容器の凹部内側にリードフレームを露出させるように配置し、凹部の内側に露出するリードフレームに半導体発光素子を取り付けるとともにこれらを電気的に接続し、半導体発光素子を覆うように、凹部に透明樹脂を形成したものが知られている。
【０００４】
この種の発光装置では、発光に伴って発光素子で生じた熱を、発光素子が取り付けられるリードフレームを介して発光装置の外部に放出している。なお、発光装置の外部に放出された熱は、直接あるいはリードフレームが接続される基板等を介して外気に伝えられる。
【０００５】
公報記載の従来技術として、一対以上のリード端子によって設けられたリードフレームと、リードフレームの一部を内部に収容するモールドであって、光が放射されるようにオープンされた放射窓と、内部に収容されたリードフレームの下面の一部を露出するように設けられた一つ以上のホールとを有するモールドと、モールドの内部に位置するリードフレーム上に実装されたＬＥＤチップと、ＬＥＤチップとリードフレームとの間の通電のための電極連結部と、モールドの内部に充填され、ＬＥＤチップおよび電極連結部を保護するためのモールディング剤とを備え、モールドに形成されたホールを空気で充填する技術が存在する（特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２７０８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、例えばモールドにホールを形成した構造を採用した場合には、発光素子からリードフレームおよびホールを介して放出される熱がホール内で滞留しやすくなり、発光素子からの放熱が不十分なものとなって発光素子の温度上昇を抑制できなくなり、結果として発光素子の発光効率の低下を招くおそれがあるだけでなく、長時間の使用によりＬＥＤチップの周辺に使用されている樹脂や金属部品の変質・変色を引き起こすこともあり、経時劣化の原因ともなっていた。
【０００８】
本発明は、発光素子の温度上昇に起因する発光効率の低下および経時劣化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的のもと、本発明が適用される発光装置は、表面および裏面を有する第１導体部と、表面および裏面を有し、所定の間隙を介して第１導体部と一方向に並べて配置される第２導体部と、第１導体部の表面に取り付けられるとともに、第１導体部および第２導体部と電気的に接続される発光素子とを含み、第１導体部の発光素子の取り付け部位の裏側において第１導体部の裏面を外部に露出させた露出部が形成され、且つ、露出部を挟んで第１導体部および第２導体部が裏面側に折り曲げられていることを特徴としている。なお、本明細書では、このような発光装置を発光チップともいう。
【００１０】
このような発光装置において、第１導体部および第２導体部の固定に用いられ、第１導体部および第２導体部とともに発光素子から出射される光の反射面を形成する固定部材をさらに含むことを特徴とすることができる。
また、第１導体部および第２導体部が同じ厚みを有することを特徴とすることができる。
【００１１】
また、他の観点から捉えると、凹部を有する容器と、一端が凹部に露出するとともに他端が容器の外部に露出するように設けられる第１導体部と、所定の間隙を有して第１導体部と一方向に並べて配置され、一端が凹部に露出するとともに他端が容器の外部に露出するように設けられる第２導体部と、凹部の内側に露出する第１導体部の一方の面に取り付けられ、第１導体部および第２導体部と電気的に接続される発光素子とを含み、容器は、容器を貫通するとともに第１導体部の発光素子の取り付け部位の裏側で第１導体部の他方の面を外部に露出させる開口部を有していることを特徴としている。
【００１２】
このような発光装置において、開口部が一方向と交差する方向に形成されることを特徴とすることができる。
また、容器の外部において第１導体部および第２導体部の他端側が裏側に折り曲げ形成されていることを特徴とすることができる。
さらに、発光素子の発光波長に対して透明な透明樹脂と、透明樹脂に分散され発光素子の発光波長をより長波長の光に変換する蛍光体とを含み、凹部において発光素子を封止する封止部をさらに含むことを特徴とすることができる。
さらにまた、第１導体部および第２導体部が同じ厚みを有することを特徴とすることができる。
また、本発明は、上述した発光装置を搭載した電気装置を提供することができる。
【００１３】
さらに、他の観点から捉えると、本発明は、上下方向に立てた状態で側方に向けて画像表示を行う表示パネルと、表示パネルの背面に設けられ表示パネルの背面側から光を照射するバックライトとを含む表示装置であって、バックライトは、表示パネルの背面側に配置される基板と、表示パネルに向けて基板に取り付けられる複数の発光装置とを備え、発光装置は、表面および裏面を有する第１導体部と、表面および裏面を有し、所定の間隙を介して第１導体部と一方向に並べて配置される第２導体部と、第１導体部の表面に取り付けられるとともに、第１導体部および第２導体部と電気的に接続される発光素子とを含み、発光装置の第１導体部の発光素子の取り付け部位の裏側において第１導体部の裏面を外部に露出させた露出部が形成され、且つ、露出部と基板との間に上下方向に向かう開口が形成されるように基板に第１導体部および第２導体部を電気的に接続することを特徴としている。
【００１４】
このような表示装置において、発光装置の第１導体部および第２導体部が、裏面側に折り曲げ形成されていることを特徴とすることができる。
また、第１導体部および第２導体部の固定に用いられ、第１導体部および第２導体部とともに発光素子から出射される光の反射面を形成する固定部材をさらに含むことを特徴とすることができる。
さらに、開口を介して露出部に送風を行う送風部をさらに含むことを特徴とすることができる。
さらにまた、複数の発光装置は、基板に対し上下方向に互い違いに取り付けられることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、発光素子の温度上昇に起因する発光効率および経時劣化の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態が適用される液晶表示装置の全体構成の一例を示す図である。表示装置の一例としての液晶表示装置は、液晶表示モジュール９０と、この液晶表示モジュール９０の背面側（図１では下部側）に設けられるバックライト装置１０とを備えている。
【００１７】
バックライト装置１０は、発光部を収容するバックライトフレーム１１と、発光ダイオード（以下の説明ではＬＥＤという）を複数個、配列させた発光モジュール１２とを備えている。また、バックライト装置１０は、光学フィルムの積層体として、面全体を均一な明るさとするために光を散乱・拡散させる透明な板（またはフィルム）である拡散板１３と、前方への集光効果を持たせた回折格子フィルムであるプリズムシート１４、１５とを備えている。また、輝度を向上させるための拡散・反射型の輝度向上フィルム１６が備えられる。
【００１８】
一方、液晶表示モジュール９０は、２枚のガラス基板により液晶が挟まれて構成される表示パネルの一種としての液晶パネル９１と、この液晶パネル９１の各々のガラス基板に積層され、光波の振動をある方向に制限するための偏光板９２、９３とを備えている。更に、液晶表示装置には、図示しない駆動用ＬＳＩなどの周辺部材も装着される。
【００１９】
液晶パネル９１は、図示しない各種構成要素を含んで構成されている。例えば、２枚のガラス基板に、図示しない表示電極、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）などのアクティブ素子、液晶、スペーサ、シール剤、配向膜、共通電極、保護膜、カラーフィルタ等を備えている。
なお、バックライト装置１０の構成単位は任意に選択される。例えば、発光モジュール１２を有するバックライトフレーム１１だけの単位にて「バックライト装置（バックライト）」と呼び、拡散板１３やプリズムシート１４、１５などの光学フィルムの積層体を含まない流通形態もあり得る。
【００２０】
また、図１に示す液晶表示装置は、通常、画面を上下方向に立て、側方に向けて画像を表示する状態で使用される。そこで、以下の説明においては、図１に示すように長辺側の方向を水平方向Ｈと呼び、短辺側の方向を垂直方向Ｖと呼ぶ。
【００２１】
図２は、図１に示すバックライト装置１０の一部の構造の一例を説明するための図である。より具体的に説明すると、図２（ａ）は発光モジュール１２が装着されたバックライトフレーム１１を図１に示す液晶表示モジュール９０側からみた上面図の一例であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面図の一例である。図２に示す例では、液晶表示モジュール９０の背面直下に光源を置く直下型のバックライト構造を採用している。そして、このバックライト構造では、液晶表示モジュール９０の背面の全体に対してほぼ均等にＬＥＤチップが配列されている。
【００２２】
バックライトフレーム１１は、例えばアルミニウムやマグネシウム、鉄、またはそれらを含む金属合金などで生成される筐体構造を形成している。そして、その筐体構造の内側に、例えば白色高反射の性能を有するポリエステルフィルムなどが貼られ、リフレクタとしても機能するようになっている。この筐体構造としては、液晶表示モジュール９０の大きさに対応して設けられる背面部１１ａ、この背面部１１ａの四隅を囲う側面部１１ｂを備えている。そして、この背面部１１ａ上には放熱シート１８が設けられている。
【００２３】
図２に示す例では、発光モジュール１２が複数設けられている。より具体的に説明すると、発光モジュール１２は、水平方向Ｈに４枚且つ垂直方向Ｖに２枚の計８枚が設けられている。各発光モジュール１２は、矩形状の形状を有しており、短辺側が水平方向Ｈとなり長辺側が垂直方向Ｖとなるように整列配置されている。そして、各発光モジュール１２は、それぞれ複数 （この例では１枚の発光モジュール１２に対して２本） のネジ１７により、放熱シート１８を介してバックライトフレーム１１に固定されている。なお、放熱シート１８には、例えば絶縁性を備えた複数層構成のシリコーンゴムシートを用いることができる。そして、バックライトフレーム１１における垂直方向Ｖの下方には、上方すなわち各発光モジュール１２に向けて送風を行う送風部の一例としての送風装置１９が、複数取り付けられている。
【００２４】
図３は、図２に示す発光モジュール１２の上面図の構成の一例を示している。
この発光モジュール１２は、配線基板２１と、この配線基板２１に実装される複数の発光チップ２２とを備えている。
基板の一例としての配線基板２１は長方形状の形状を有しており、短辺側が水平方向Ｈとなり、長辺側が垂直方向Ｖとなる。また、本実施の形態では、配線基板２１としてガラス布基材エポキシ樹脂をベースとした所謂ガラエポ基板を用いることができる。この配線基板２１には、各発光チップ２２に給電を行うための配線が形成されている。なお、各発光チップ２２は、配線基板２１に設けられた配線により、直列あるいは並列に接続されている。そして、配線基板２１には、図２に示すネジ１７用の貫通穴２３が２箇所に設けられている。
一方、発光チップ２２は、表面実装型のＬＥＤパッケージで構成されており、この例では、配線基板２１に対し、水平方向Ｈに２個且つ垂直方向Ｖに４個の計８個が設けられている。
【００２５】
次に、図３に示す発光チップ２２の構成について、より具体的に説明する。
図４は発光チップ２２の上面図の一例を示しており、図５は図４に示す発光チップ２２の背面図の一例を示している。また、図６（ａ）は発光チップ２２を図４および図５に示すＢ方向から見たときの側面図の一例を示しており、図６（ｂ）は図４および図５のＣ−Ｃ断面図の一例を示している。
【００２６】
発光装置の一例としての発光チップ２２は、一方の側に凹部３１が形成された容器３０と、容器３０と一体化されたアノード用リード４０およびカソード用リード５０と、凹部３１の内側に取り付けられた青色ＬＥＤ６０と、凹部３１を覆うように設けられた封止部７０とを備えている。ここで、凹部３１は、台形状の断面を有しており、青色ＬＥＤ６０が取り付けられる底面３２と、底面３２の外縁部から上方に向かって拡開する壁面３３とを備えている。また、容器３０は、アノード用リード４０およびカソード用リード５０を挟んで凹部３１の裏側に形成される断面台形状の開口部３４をさらに備えている。なお、図４および図５においては、封止部７０の記載を省略している。
【００２７】
固定部材の一例としての容器３０は、アノード用リード４０およびカソード用リード５０の各一端側に、白色顔料が含有された熱可塑性樹脂（以下の説明では白色樹脂と呼ぶ）を射出成型することによって形成されている。
【００２８】
この容器３０は、例えば可視光の光反射率が８５％以上であって９８％以下となるように白色顔料の含有率、粒径等を調整した樹脂材料を用いることが好ましい。言い換えると、容器３０の可視光の光吸収率は１５％未満とされている。
ここで、容器３０の基材となる樹脂としては、ポリアミド、液晶ポリマー等を用いることができ、例えばジェネスタ（クラレ）やアモデル（Solvay Advanced Polymers）等を好適に使用することができる。
また、白色顔料としては、チタニア（酸化チタン）を微粒子化したものを用いることが好ましい。チタニアは、他の白色顔料に比べて屈折率が高く、また、光吸収率が低いので、本実施の形態の容器３０に好適に用いることができる。なお、他の白色顔料として、例えば酸化アルミニウム、酸化亜鉛等も使用することができる。
【００２９】
アノード用リード４０およびカソード用リード５０は、各々の一端側が容器３０内に挟まれて保持されるとともに、各々の他端側が容器３０の外部に露出された構成を備えており、それぞれが青色ＬＥＤ６０に電流を供給するための端子となっている。また、アノード用リード４０およびカソード用リード５０は、隙間を介して両者が一方向に並ぶように配置される。なお、ここでいう一方向とは、図１に示す液晶表示装置に発光チップ２２を組み込んだ際の水平方向Ｈに対応している。
【００３０】
これらアノード用リード４０およびカソード用リード５０は、例えば０．１〜０．５ｍｍ程度の厚みをもち表面および裏面を有する金属板にて形成されており、加工性、熱伝導性に優れた金属として例えば鉄／銅合金をベースとし、その上にめっき層としてアルミ、ニッケル、チタン、金、銀などを数μｍ積層して構成されている。また、表面に光沢処理を施したアルミをリードとして使用しても良い。ここで、発光チップ２２からの光の取り出し効率を向上させるためには、可視領域において光の吸収が少ない銀を、金属板にメッキしたものを用いることが好ましい。一方、アルミそのものをリードとした場合には、効率はＡｇ処理に劣るものの、安価にできるという利点がある。なお、アノード用リード４０およびカソード用リード５０は、１枚の金属板を打ち抜いて作製されている。このため、アノード用リード４０およびカソード用リード５０の各面は、ほぼ同じ高さに位置している。また、アノード用リード４０およびカソード用リード５０は、両者が直接接触しないように容器３０にて保持されている。
【００３１】
そして、第１導体部の一例としてのアノード用リード４０は、容器３０によって保持される第１アノード用リード部４１と、容器３０の壁部の外側において第１アノード用リード部４１から裏面側に折り曲げ形成される第２アノード用リード部４２と、第２アノード用リード部４２から容器３０に対し遠ざかる側に第１アノード用リード部４１とほぼ平行となるように折り曲げ形成される第３アノード用リード部４３とを備えている。
【００３２】
一方、第２導体部の一例としてのカソード用リード５０は、容器３０によって保持される第１カソード用リード部５１と、容器３０の壁部の外側において第１カソード用リード部５１から裏面側に折り曲げ形成される第２カソード用リード部５２と、第２カソード用リード部５２から容器３０に対し遠ざかる側に第１カソード用リード部５１とほぼ平行となるように折り曲げ形成される第３カソード用リード部５３とを備えている。
なお、本実施の形態では、第３アノード用リード部４３および第３カソード用リード部５３の裏側の面が、容器３０の裏側の面よりも低くなるよう、アノード用リード４０およびカソード用リード５０が折り曲げられている。
そして、この発光チップ２２を図３に示す配線基板２１に実装するに際しては、アノード用リード４０の第３アノード用リード部４３がアノード端子として、また、カソード用リード５０の第３カソード用リード部５３がカソード端子として、それぞれ用いられる。
【００３３】
本実施の形態では、アノード用リード４０における第１アノード用リード部４１およびカソード用リード５０における第１カソード用リード部５１の表面の一部が、それぞれ凹部３１の底面３２に露出するようになっている。これらのうち、第１アノード用リード部４１は、底面３２の中央部を占めるように形成されている。また、凹部３１の底面３２において、アノード用リード４０およびカソード用リード５０が露出してない部位には、容器３０を構成する白色樹脂が露出するようになっている。一方、凹部３１の壁面３３においては、容器３０を構成する白色樹脂が全面に露出するようになっている。そして、本実施の形態では、凹部３１に露出するアノード用リード４０およびカソード用リード５０の表面および容器３０の表面によって、青色ＬＥＤ６０から出射される光の反射面が構成されている。
【００３４】
また、底面３２に露出する第１アノード用リード部４１の表面には、図示しないダイボンディングペーストによって青色ＬＥＤ６０が固定されている。ここで本実施の形態における青色ＬＥＤ６０の取り付け位置は、底面３２のほぼ中央部となっている。なお、青色ＬＥＤ６０と第１アノード用リード部４１とを、共晶接合や超音波接合等によって接合させるようにしてもかまわない。また、青色ＬＥＤ６０のアノード電極（図示せず）はボンディングワイヤにて第１アノード用リード部４１の表面に接続され、青色ＬＥＤ６０のカソード電極（図示せず）はボンディングワイヤにて第１カソード用リード部５１の表面に接続されている。
そして、発光素子の一例としての青色ＬＥＤ６０の発光層はＩｎＧａＮ（窒化インジウムガリウム）を含む構成を有しており、青色光を出射するようになっている。なお、「ＩｎＧａＮ」とは、各元素組成比が任意の相対比率を含む総称である。
【００３５】
次に、容器３０に設けられる開口部３４について説明する。
開口部３４は、容器３０の裏面側において、アノード用リード４０およびカソード用リード５０の配列方向である一方向と交差する方向より具体的には直交する方向に、容器３０を貫通するように形成されている。なお、開口部３４の貫通方向は、図１に示す液晶表示装置に発光チップ２２を組み込んだ際の垂直方向Ｖに対応している。また、開口部３４は、容器３０の表面側に設けられた凹部３１の底面３２のうち、アノード用リード４０の第１アノード用リード部４１が存在する領域であって、青色ＬＥＤ６０がダイボンドされる部位の裏面側を通るように設けられる。そして、開口部３４は、底部に第１アノード用リード部４１の裏面側が露出する露出部となるように設けられる。なお、開口部３４は、第１アノード用リード部４１から遠ざかるほど拡開する台形状の断面を有している。
【００３６】
本実施の形態では、上述した構成により、例えば図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、配線基板２１に発光チップ２２を実装して図３に示す発光モジュール１２を構成した際に、配線基板２１と発光チップ２２の容器３０との間に垂直方向Ｖに向かう開口すなわち空間が形成されるようになっている。そして、この空間には、図６（ｂ）に示したように、開口部３４を介して、アノード用リード４０のうち青色ＬＥＤ６０の実装部位の真裏となる領域が露出することになる。
【００３７】
封止部７０は、可視領域の波長において光透過率が高く、また屈折率が高い透明樹脂にて構成される。また、封止部７０の表面側は平坦面、窪み面又は凸部面から選ばれる。封止部７０を構成する樹脂としては、耐熱性、耐候性、及び機械的強度が高い特性を満たす樹脂であって、例えばエポキシ樹脂やシリコン樹脂を用いることができる。そして、本実施の形態では、封止部７０を構成する透明樹脂に、青色ＬＥＤ６０から出射される青色光の一部を、緑色光および赤色光に変換する蛍光体を含有させている。なお、このような蛍光体に代えて、青色光の一部を黄色光に変換する蛍光体、あるいは、青色光の一部を黄色光および赤色光に変換する蛍光体を含有させるようにしてもよい。また、もちろん蛍光体を含まない構成であってもかまわない。
【００３８】
では、図１乃至図６を参照しながら、液晶表示装置のバックライト装置１０の動作について説明する。
まず、図示しない配線を介し、バックライト装置１０に設けられた８個の発光モジュール１２に電流を供給する。これに伴い、各発光モジュール１２では、配線基板２１を介してそれぞれに設けられた８個の発光チップ２２に電流が流れる。
すると、各発光チップ２２では、アノード用リード４０から青色ＬＥＤ６０を介してカソード用リード５０に順方向電流が流れ、その結果、青色ＬＥＤ６０は青色光を出力する。青色ＬＥＤ６０から出力された青色光は、封止部７０内すなわち凹部３１内を進行し、直接あるいは底面３２や壁面３３で反射した後に封止部７０の上部側に設けられた出射面から外部に出射される。この間、封止部７０内において、青色光の一部は蛍光体によって緑色光および赤色光に変換され、変換された緑色光および赤色光は、直接あるいは底面３２や壁面３３で反射した後、青色光とともに出射面から外部に出射される。したがって、各発光モジュール１２では、各発光チップ２２の封止部７０から、青色光、緑色光および赤色光を含む白色光が出射されることになる。
【００３９】
このようにして各発光モジュール１２から出射された光は、拡散板１３で拡散された後、プリズムシート１４、１５および輝度向上フィルム１６を通過して液晶表示モジュール９０の背面側に照射される。そして、液晶パネル９１における液晶の傾きに応じた透過光が、液晶パネル９１の表面側から出射される。
【００４０】
一方、各発光モジュール１２に設けられた各発光チップ２２において、発光に伴って青色ＬＥＤ６０で発生した熱は、それぞれが取り付けられたアノード用リード４０に伝達される。
ここで、本実施の形態では、第１アノード用リード部４１の青色ＬＥＤ６０の実装位置の裏面側が、開口部３４に露出している。これにより、青色ＬＥＤ６０から第１アノード用リード部４１に伝達された熱は、その真裏から大気中へと放出される。上述したように、開口部３４は、容器３０の壁面を貫通するように設けられており、しかも、開口部３４の下方には空間が形成されている。このため、第１アノード用リード部４１から開口部３４側に伝達された熱は、内部にこもることなく外部へと流されていく。このため、青色ＬＥＤ６０の温度上昇を抑制することが可能になる。特に、本実施の形態では、青色ＬＥＤ６０の真裏となる位置で第１アノード用リード部４１から直接放熱を行わせるようにしているため、例えば第１アノード用リード部４１から第２アノード用リード部４２および第３アノード用リード部４３を介して間接的に放熱を行わせるようにした場合と比較して、熱の伝達および放出が効率的に行われる。
【００４１】
一般に、ＬＥＤは、温度が高くなると発光効率の低下を招きやすく、その結果、発光光量の低下を生じやすい。したがって、本実施の形態の構成を採用することにより、発光チップ２２における青色ＬＥＤ６０の発光効率を高めることができる。
【００４２】
また、本実施の形態では、発光チップ２２が取り付けられた発光モジュール１２の配置手法に工夫を施すことにより、発光チップ２２からのさらなる放熱性の向上を図っている。
図７は、バックライト装置１０を構成する発光モジュール１２における空気の流れを示している。
本実施の形態では、上述したように、各発光モジュール１２において、図６に示す開口部３４の貫通方向が垂直方向Ｖとなるように８個の発光チップ２２を実装している。
このような構成を採用することにより、青色ＬＥＤ６０の発光に伴い、開口部３４に露出する第１アノード用リード部４１を介して暖められた外気は、自然に垂直方向Ｖに上昇していくこととなる。このため、青色ＬＥＤ６０で発生した熱が発光チップ２２内に留まりにくくなることから、青色ＬＥＤ６０の温度上昇をさらに鈍化させることができる。
【００４３】
そして、本実施の形態では、図２に示したように、各発光モジュール１２の垂直方向Ｖの下方に設けられた送風装置１９が、垂直方向Ｖの上方に向けて送風を行っている。したがって、送風装置１９から開口部３４に向かう強制的な気流が発生することになるため、さらなる放熱の効率の向上およびこれに伴う青色ＬＥＤ６０の温度上昇の鈍化が図られる。
【００４４】
なお、本実施の形態では、発光モジュール１２において、配線基板２１上にマトリクス上に複数の発光チップ２２を配置するようにしていたが、これに限られるものではない。
図８は、発光モジュール１２の他の構成の一例を示す図である。
図８に示すように、配線基板２１に対し、複数（この例では６個）の発光チップ２２を垂直方向Ｖに対して互い違いに配置するようにしてもよい。このような構成を採用した場合には、垂直方向Ｖに隣接する発光チップ２２同士の間隔を広げることが可能となるため、下方側の発光チップ２２から放出された熱がその上方側で隣接する発光チップ２２に届きにくくなることから、さらに放熱効率を高めることができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、アノード用リード４０に設けられた第３アノード用リード部４３およびカソード用リード５０に設けられた第３カソード用リード部５３を、それぞれ容器３０から遠ざかる側に折り曲げていたが、これに限られない。
図９は、本実施の形態が適用される発光チップ２２の他の構成の一例を示している。ここで、図９（ａ）は発光チップ２２の側面図の一例であり、図９（ｂ）は図９（ａ）発光チップ２２の側部断面図の一例である。
これらに示すように、第３アノード用リード部４３および第３カソード用リード部５３を、容器３０の裏面側に折り曲げた場合であっても、容器３０には第１アノード用リード部４１の裏面側を露出させる開口部３４が貫通形成されることから、青色ＬＥＤ６０の温度上昇を抑制することができ、結果として青色ＬＥＤ６０の発光効率を高めることができる。
【００４６】
＜実施の形態２＞
本実施の形態は、実施の形態１とほぼ同様であるが、発光チップ２２の構成が実施の形態１とは異なる。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同様のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４７】
図１０は、本実施の形態で用いられる発光チップ２２の上面図の一例を示しており、図１１は図１０に示す発光チップ２２の背面図の一例を示している。また、図１２（ａ）は発光チップ２２を図１０および図１１に示すＤ方向から見たときの側面図の一例を示しており、図１２（ｂ）は図１０および図１１のＥ−Ｅ断面図の一例を示している。
【００４８】
本実施の形態の発光チップ２２は、実施の形態１で説明したものとは異なり、容器３０を有していない。すなわち、この発光チップ２２は、アノード用リード４０およびカソード用リード５０と、これらアノード用リード４０およびカソード用リード５０と一体化した封止部７０とを備えている。
【００４９】
本実施の形態では、実施の形態１と同様に、アノード用リード４０が第１アノード用リード部４１と第２アノード用リード部４２と第３アノード用リード部４３とを有しており、カソード用リード５０が第１カソード用リード部５１と第２カソード用リード部５２と第３カソード用リード部５３とを有している。また、アノード用リード４０の第１アノード用リード部４１とカソード用リード５０の第１カソード用リード部５１とが所定の隙間を介して形成される。さらに、第１アノード用リード部４１の表面側に青色ＬＥＤ６０が取り付けられ、青色ＬＥＤ６０のアノード電極（図示せず）はボンディングワイヤにて第１アノード用リード部４１の表面に接続され、青色ＬＥＤ６０のカソード電極（図示せず）はボンディングワイヤにて第１カソード用リード部５１の表面に接続されている。そして第１アノード用リード部４１および第１カソード用リード部５１の表面側に、これら両者を跨ぐとともに青色ＬＥＤ６０およびボンディングワイヤを覆うように封止部７０が形成される。
【００５０】
したがって、本実施の形態では、アノード用リード４０およびカソード用リード５０の裏面側が封止部等の樹脂によって覆われておらず、むき出しの状態となっている。また、アノード用リード４０およびカソード用リード５０が上述した構成を備えることにより、アノード用リード４０の第１アノード用リード部４１の青色ＬＥＤ６０の取り付け部位の裏側には開口部３４が形成されることになる。
【００５１】
本実施の形態では、上述した構成により、例えば図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、配線基板２１に発光チップ２２を実装して図３に示す発光モジュール１２を構成した際に、実施の形態１と同様、配線基板２１とアノード用リード４０の第１アノード用リード部４１との間に垂直方向Ｖに向かう空間が形成される。この空間には、図１２（ｂ）に示したように、アノード用リード４０のうち青色ＬＥＤ６０の実装部位の真裏となる領域が露出する。
【００５２】
したがって、本実施の形態においても、実施の形態１と同様、発光動作に伴って青色ＬＥＤ６０から第１アノード用リード部４１に伝達された熱が、その真裏から大気中へと放出されることになるため、青色ＬＥＤ６０の温度上昇を抑制することが可能になる。特に、本実施の形態では、第１アノード用リード部４１の裏側がすべて露出しているので、実施の形態１よりもさらに効率的に、青色ＬＥＤ６０で発生した熱を外気へ逃がすことが可能となり、青色ＬＥＤ６０の発光効率をより高めることができる。
【００５３】
なお、本実施の形態では、蛍光体を含み青色ＬＥＤ６０を封止する封止部７０を表面側に露出させるようにしていたが、これに限られるものではなく、例えば封止部７０の外側に蛍光体を含まない透明樹脂層をさらに形成するようにしてもかまわない。この場合において、例えば透明樹脂層をレンズ形状とすれば、発光チップ２２の外部に出射される光の分布を調整することができる。図１および図２に示す直下型のバックライト構造を採用する場合、光量むらを抑制するという観点からすれば、発光チップ２２から出射される光を、上方よりも側方に光を向けることが好ましい。したがって、このような構成を採用することにより、光量むらが抑制されたバックライト装置１０を得ることができる。
また、透明な樹脂で封止を行った場合には、リード間の隙間から光が後方へ漏れ出る恐れがある。光の量自体は大きなものではないが、これを嫌う場合にはリード間を白色樹脂で埋めることで、光の減少を防ぐことができる。白色樹脂としては、実施の形態１において容器３０の基材用の樹脂として例示したものを用いることが可能である。
【００５４】
また、実施の形態１、２では、発光素子として青色ＬＥＤ６０を使用する場合を例に説明を行ったが、発光素子の発光波長については適宜設計変更して差し支えない。
さらにまた、本実施の形態では、発光チップ２２に発光素子としての青色ＬＥＤ６０を１つだけ搭載する例について説明を行ったが、発光素子の搭載個数については適宜選択して差し支えない。また、１つの発光チップ２２に複数の発光素子を搭載する場合において、各発光素子の発光色は同じ色であってもよいし、異なる色であってもよい。
【００５５】
さらに、本実施の形態では、所謂直下型のバックライト装置１０を例として説明を行ったが、例えば、液晶表示モジュール９０の背後に透明な樹脂製の導光板を配置するとともに、この導光板の二辺または一辺の側方に光源を設置し、導光板に入射させた光を導光板の裏面に設けた反射部によって反射させて液晶パネル面を照射させるいわゆるエッジライト（サイドライト）型のバックライト装置に適用することも可能である。ただし、この場合は、導光板のうち垂直方向に立ち上がる面に光源を設置することが望ましい。
【００５６】
そして、実施の形態１、２では、発光チップ２２を用いて液晶表示装置のバックライト装置１０を構成する例について説明を行ったが、これに限られるものではなく、上述した発光チップ２２（発光装置）を搭載した電気装置、例えば信号機、照明器具、スキャナの光源装置、プリンタの露光装置、車載用の照明機器、ＬＥＤのドットマトリクスを用いたＬＥＤディスプレイ装置等にも適用することができる。ただし、発光チップ２２に設けられた開口部３４を上下方向に配置可能な装置に対し適用することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本実施の形態が適用される液晶表示装置の全体構成の一例を示す図である。
【図２】（ａ）は発光モジュールが装着されたバックライトフレームの上面図の一例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図の一例を示す図である。
【図３】発光モジュールの上面図の構成の一例を示す図である。
【図４】実施の形態１における発光チップの上面図の一例を示す図である。
【図５】実施の形態１における発光チップの背面図の一例を示す図である。
【図６】（ａ）は実施の形態１における発光チップの側面図の一例を示す図であり、（ｂ）は実施の形態１における発光チップの断面図の一例を示す図である。
【図７】バックライト装置を構成する発光モジュールにおける空気の流れを示している。
【図８】発光モジュールの他の構成の一例を示す図である。
【図９】（ａ）は発光チップ他の構成の側面図の一例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）に示す発光チップの他の構成の側部断面図の一例を示す図である。
【図１０】実施の形態２における発光チップの上面図の一例を示す図である。
【図１１】実施の形態２における発光チップの背面図の一例を示す図である。
【図１２】（ａ）は実施の形態２における発光チップの側面図の一例を示す図であり、（ｂ）は実施の形態２における発光チップの断面図の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０…バックライト装置、１１…バックライトフレーム、１２…発光モジュール、１３…拡散板、１４、１５…プリズムシート、１６…輝度向上フィルム、２１…配線基板、２２…発光チップ、３０…容器、３１…凹部、３２…底面、３３…壁面、３４…開口部、４０…アノード用リード、５０…カソード用リード、６０…青色ＬＥＤ、７０…封止部、９０…液晶表示モジュール、９１…液晶パネル、９２、９３…偏光板、Ｖ…垂直方向、Ｈ…水平方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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