(57)【要約】【課題】薄板状に形成された導光板であっても効率よく導光板の側面に発光素子からの光を入射させることで導光板からの照射光の輝度を向上させることが可能な発光装置を提供する。【解決手段】発光素子と、発光素子が搭載された基板２と、発光素子を封止する第１樹脂封止部および第１樹脂封止部５１の外側を覆う第２樹脂封止部５２とが形成された樹脂封止部５とを備えている。この第２樹脂封止部５２は、導光板９の背面９２と同じ平面上に位置する第１面５２ａと、導光板９の側面９１と対向する第２面５２ｂと、導光板９の背面９２とは反対側となる照光面９３側に位置する第３面５２ｃとが形成されている。この第１面５２ａは平面状に形成され、第３面５２ｃは基部５２ｘから先部５２ｙに向かうに従って徐々に厚みが薄くなるように、傾斜している。【選択図】図８
2010040825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、前記発光素子が搭載された基体と、前記発光素子を封止した樹脂封止部とを備え、薄板状に形成された導光板の一側面に、前記発光素子の主発光面を前記導光板の一側面に向けた状態で配置される発光装置であって、
前記樹脂封止部は、前記基体側である基部から、前記導光板の一側面側である先部へ向かうに従って徐々に厚みが薄く形成されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記樹脂封止部は、前記導光板の背面と同じ平面上に位置する第１面と、前記導光板の一側面と対向する第２面と、前記導光板の背面とは反対側となる照光面側に位置する第３面とが形成され、
前記第１面は、平面状に形成され、
前記第３面は、前記基部から先部に向かって傾斜している請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記樹脂封止部は、前記導光板の照光面と同じ平面上に位置する第１面と、前記導光板の一側面と対向する第２面と、前記導光板の照光面とは反対側となる背面側に位置する第３面とが形成され、
前記第１面は、ほぼ平面状に形成され、
前記第３面は、前記基部から先部に向かって傾斜している請求項１記載の発光装置。
【請求項４】
前記第２面には、前記第３面との接続部分に、前記第３面とのなす角が略直角となる凹部が形成されている請求項２または３記載の発光装置。
【請求項５】
前記第２面には、前記第１面との接続部分に、前記第１面とのなす角が鈍角となる凹部が形成されている請求項２から４のいずれかの項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記第３面の表面には、前記樹脂封止部内を進行する光を反射する反射部が設けられている請求項２から５のいずれかの項に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄板状に形成された導光板の一側面に光源として配置される発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光装置は、液晶パネルの背面側から照光する導光板の一側面に配置されるバックライトユニットの光源として用いられている。このような発光装置として、例えば特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載の面実装型の半導体発光装置は、発光素子が搭載された基板を、実装用のプリント配線基板に垂直に立てて実装し、プリント配線基板の基板面と平行に出射される光を、導光板の一側面に入射させるもので、サイドビュー型と称されている。
【０００３】
このサイドビュー型の発光装置を導光板の側面に配置した状態を図９に示す。この導光板１００は、携帯電話装置に設けられた数字キーや記号キー、機能キーなどを背面側から照光するために薄板状に形成されている。従って、この導光板１００は、液晶パネルの背面側に配置される一般的な導光板より非常に薄く形成されているので、発光装置１０１の発光素子１０２を封止する樹脂封止部１０３の厚みより薄くなっている。
【特許文献１】特開２００１−２０３３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、この発光装置１０１は、厚みが薄い薄板状の導光板１００の光源として使用する場合に、発光装置１０１からの全部の光が導光板１００の側面に向かうわけではないので漏光が多く、発光装置１０１からの光を効率よく導光板へ案内することができない。
【０００５】
そこで本発明は、薄板状に形成された導光板であっても効率よく導光板の側面に発光素子からの光を入射させることで導光板からの照射光の輝度を向上させることが可能な発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の発光装置は、発光素子と、前記発光素子を搭載した基体と、前記発光素子を封止する樹脂封止部とを備え、薄板状に形成された導光板の一側面に、前記発光素子の主発光面を前記導光板の一側面に向けた状態で配置される発光装置であって、前記樹脂封止部は、前記基体側である基部から、前記導光板の一側面側である先部へ向かうに従って徐々に厚みが薄く形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、樹脂封止部の基部の厚みが導光板の厚みより厚い場合でも、徐々に厚みが薄くなる樹脂封止部内で反射することで、導光板の一側面へ案内され、一側面から外れてしまうような光であっても、導光板へ入射させることができる。よって、本発明は、薄板状に形成された導光板であっても効率よく導光板の側面に発光素子からの光を入射させることで導光板からの照射光の輝度を向上させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本願の第１の発明は、発光素子と、発光素子が搭載された基体と、発光素子を封止した樹脂封止部とを備え、薄板状に形成された導光板の一側面に、発光素子の主発光面を導光板の一側面に向けた状態で配置される発光装置であって、樹脂封止部は、基体側である基部から、導光板の一側面側である先部へ向かうに従って徐々に厚みが薄く形成されていることを特徴としたものである。
【０００９】
本発明の発光装置を薄板状に形成された導光板の一側面に配置するときには、発光素子の主発光面を導光板の一側面に向けた状態で配置される。このように配置されることで発光素子からの光が樹脂封止部内を進行し、樹脂封止部から出射して導光板の一側面に入射する。樹脂封止部内を進行する光は、真っ直ぐ抜けるものもあれば樹脂封止部内で反射しながら進行するものもある。本発明の発光装置では、樹脂封止部が基体と接続する基部から、導光板の一側面側である先部へ向かうに従って徐々に厚みが薄く形成されている。従って、樹脂封止部の基部の厚みが導光板の厚みより厚い場合でも、徐々に厚みが薄くなる樹脂封止部内で反射することで、導光板の一側面へ案内され、一側面から外れてしまうような光であっても、導光板へ入射させることができる。
【００１０】
本願の第２の発明は、第１の発明において、樹脂封止部は、導光板の背面と同じ平面上に位置する第１面と、導光板の一側面と対向する第２面と、導光板の背面とは反対側となる照光面側に位置する第３面とが形成され、第１面は、平面状に形成され、第３面は、基部から先部に向かって傾斜していることを特徴としたものである。
【００１１】
第２の発明においては、樹脂封止部の第１面が平面状に形成されているので、第１面と導光板の背面との位置合わせが容易である。このような位置関係としたときに、樹脂封止部の第３面は、基部から先部に向かって傾斜しているので、樹脂封止部の基部の厚みが導光板の厚みより厚い場合でも、樹脂封止部内で反射することで導光板の一側面へ案内され、一側面から外れてしまうような光であっても、第２面から出射させ導光板へ入射させることができる。
【００１２】
本願の第３の発明は、第１の発明において、樹脂封止部は、導光板の照光面と同じ平面上に位置する第１面と、導光板の一側面と対向する第２面と、導光板の照光面とは反対側となる背面側に位置する第３面とが形成され、第１面は、ほぼ平面状に形成され、第３面は、基部から先部に向かって傾斜していることを特徴としたものである。
【００１３】
第３の発明においては、樹脂封止部の第１面が平面状に形成されているので、第１面と導光板の照光面との位置合わせが容易である。このような位置関係としたときに、樹脂封止部の第３面は、基部から先部に向かって傾斜しているので、樹脂封止部の基部の厚みが導光板の厚みより厚い場合でも、樹脂封止部内で反射することで導光板の一側面へ案内され、一側面から外れてしまうような光であっても、第２面から出射させ導光板へ入射させることができる。
【００１４】
本願の第４の発明は、第２または第３の発明において、第２面には、第３面との接続部分に、第３面とのなす角が略直角となる凹部が形成されていることを特徴としたものである。
【００１５】
第４の発明においては、第２面の第３面との接続部分に、第３面とのなす角が略直角となる凹部が形成されているので、基部から先部に向かって傾斜した第３面に反射した光がこの凹部に達すると、第３面に近い部分を通過する光は入射角度が大きくなるので、大きな屈折により導光板の一側面の中心に向かって進行する。第３面に近い部分を通過する光は入射角度が小さくなるので、小さい屈折により導光板の一側面の中心に向かう光と交差するように進行する。従って、第３面で反射した光を導光板の一側面に平均的に入射させることができる。
【００１６】
本願の第５の発明は、第２から第４のいずれかの発明において、第２面には、第１面との接続部分に、第１面とのなす角が鈍角となる凹部が形成されていることを特徴としたものである。
【００１７】
第５の発明においては、第２面の第１面との接続部分に、第１面とのなす角が鈍角となる凹部が形成されているので、樹脂封止部内を進行してこの凹部に達した光は、出射するときに屈折した導光板の一側面の中央へ向かう光となるため、樹脂封止部から出射する光をより多く導光板の一側面へ入射させることができる。
【００１８】
本願の第６の発明は、第２から第５のいずれかの発明において、第３面の表面には、樹脂封止部内を進行する光を反射する反射部が設けられていることを特徴としたものである。
【００１９】
第６の発明においては、第３面に反射部が設けられていることで、樹脂封止部内を進行する光が第３面にて全反射せずに外部へ抜けて漏光となってしまうことを防止できる。
【００２０】
（実施の形態）
本発明の実施の形態に係る発光装置を図１から図３に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る発光装置を示す斜視図である。図２は、図１に示す発光装置の基板と発光素子を示す平面図である。図３は、図１に示す発光装置を示す断面図である。
【００２１】
図１および図２に示すように発光装置１は、基板２と、発光素子３と、ツェナーダイオード４と、樹脂封止部５とを備え、薄板状の導光板の一側面に光源として配置されるものである。
【００２２】
基板２は、絶縁性基板２１に配線パターン２２が形成された板状の基体である。絶縁性基板２１はガラスエポキシ系樹脂や、ＢＴレジン（ビスマレイミドトリアジン樹脂系の熱硬化樹脂）などで形成することができる。
【００２３】
配線パターン２２は、絶縁性基板２１の全面に銅箔層を形成した後に、この銅箔層を所定パターンにエッチングにより除去し、残った銅箔層上にＮｉ−Ａｕめっきを施して配線パターン２２とすることで形成することができる。
【００２４】
配線パターン２２は、平面視して略Ｃ字状に形成されていることで、先端部が発光素子３とワイヤボンディングされるワイヤ接続パターン２２ａとなっている。また配線パターン２２は、絶縁性基板２１の両端部が断面コ字状に形成されることで、発光素子３が実装された実装面Ｓ１からその反対側となる裏面に至るまでを外部端子としている。また、配線パターン２２には、絶縁性接着剤Ｂを介在させて発光素子３およびツェナーダイオード４がダイボンドされる矩形状の搭載パターン２２ｂが絶縁性基板２１の中央部となる位置に形成されている。
【００２５】
発光素子３は、サファイアなどで形成された絶縁性の基板に、発光層を含む半導体層を積層することで形成されたもので、基板２の搭載パターン２２ｂに搭載されている。発光素子３のｎ電極３１は、一方のワイヤ接続パターン２２ａにワイヤ６１を介在させて接続されている。また、発光素子３のｐ電極３２は、他方のワイヤ接続パターン２２ａにワイヤ６２を介在させて接続されている。
【００２６】
ツェナーダイオード４は、発光素子３に対して過度な電圧が印加しないように設けられた保護素子である。ツェナーダイオード４のｎ電極４１は、発光素子３のｐ電極３２と導通するように、他方のワイヤ接続パターン２２ａとワイヤ６３により接続されている。また、ツェナーダイオード４のｐ電極４２は、発光素子３のｎ電極３１と導通するように、一方のワイヤ接続パターン２２ａとワイヤ６４により接続されている。
【００２７】
図３に示すように、樹脂封止部５は、第１樹脂封止部５１と、第２樹脂封止部５２とを備え、それぞれが光透過性樹脂で形成されている。
【００２８】
第１樹脂封止部５１は、発光素子３およびツェナーダイオード４を直接封止するもので、発光素子３からの光に励起されて波長変換した光を発光する蛍光体（図示せず）を含有している。蛍光体としては、珪酸塩蛍光体やＹＡＧ系蛍光体が使用できる。
【００２９】
第２樹脂封止部５２は、図３においては下側に位置する第１面５２ａと、先端側である第２面５２ｂと、上側に位置する第３面５２ｃとを備え、基板２側である基部５２ｘから、導光板の一側面側である先部５２ｙへ向かうに従って徐々に厚みが薄く形成されている。つまり本実施の形態では、第１面５２ａが平面状に形成されているので、第３面５２ｃが基部５２ｘから先部５２ｙに向かって傾斜するように形成されている。第３面５２ｃは、３つの平面の面積が段階的に狭くなるように形成された面が接続された面であり、かつ傾斜の度合いが順次高くなるように形成されている。第３面５２ｃを形成する「段階的に面積が狭くなる面」の数は、適宜決定することができる。
【００３０】
第２面５２ｂには、第１面５２ａとの接続部分に、第１面５２ａとのなす角が鈍角となる第１凹部５２ｂｘが形成されている。本実施の形態では、この角度を４５°としている。また、第２面５２ｂには、第３面５２ｃとの接続部分に、第３面５２ｃとのなす角が略直角となる第２凹部５２ｂｙが形成されている。従って、導光板（図示せず）の一側面に発光素子３を向けて発光装置１を配置したときに、第１凹部５２ｂｘと第２凹部５２ｂｙとの第２面５２ｂの残余が一側面に対して平行に対向する対向面５２ｂｚとなる。
【００３１】
また、図１に示すように側面となる第４面５２ｄおよび第５面５２ｅは平面状に形成された垂直面である。この第４面５２ｄおよび第５面５２ｅは反射率を高めるために鏡面とするのが望ましい。
【００３２】
そして、第３面５２ｃには、全体に金属薄膜が付与されていることで反射部が形成されている。この反射部は、アルミ蒸着などで形成することができる。
【００３３】
本実施の形態では、樹脂封止部５として、蛍光体を含有した第１樹脂封止部５１と第１樹脂封止部５１の外側を覆う第２樹脂封止部５２とを備えているが、第１樹脂封止部５１を省略して第２樹脂封止部５２のみを樹脂封止部５としてもよい。
【００３４】
以上のように構成された本発明の実施の形態に係る発光装置の製造方法について、図４から図７は、図１に示す発光装置の各製造工程を示す図である。
【００３５】
図４に示すように、長さ方向に沿って順次切断していくことで基板２が多数個取りできる原基板２ｐを準備し、発光素子３およびツェナーダイオード４を、絶縁性接着剤Ｂが塗布された搭載パターン２２ｂ上に素子実装機によりダイボンドする。
【００３６】
そして、発光素子３のｎ電極３１およびｐ電極３２と、ツェナーダイオード４のｎ電極４１およびｐ電極４２とを、それぞれワイヤ接続パターン２２ａにワイヤ６１〜６４により接続する。
【００３７】
次に、図５に示すように、蛍光体を含有した光透過性樹脂を用いてトランスファー成型法で第１樹脂封止部５１となる第１樹脂封止層５１ｐを形成することで、発光素子３およびツェナーダイオード４を封止する。
【００３８】
次に、図６に示すように、光透過性樹脂を用いてトランスファー成型法で第２樹脂封止部５２となる第２樹脂封止層５２ｐを形成する。このとき第２樹脂封止層５２ｐを形成する金型の第２面５２ｂと第３面５２ｃとに対応する内側面を凹凸面とすることで、第２面５２ｂと第３面５２ｃを形成することができる。なお、第４面５２ｄおよび第５面５２ｅに対応する金型の内側面は平面状とする。
【００３９】
次に、図７に示すように、第１樹脂封止層５１ｐおよび第２樹脂封止層５２ｐともども原基板２ｐをブレード８により切断することで、原基板２ｐを基板２とすると共に、第１樹脂封止層５１ｐおよび第２樹脂封止層５２ｐを樹脂封止部５として個片化する。
【００４０】
そして、第２樹脂封止層５２ｐを切断することで、第２樹脂封止部５２の第１面５２ａが形成される。
【００４１】
さらに、第２樹脂封止層５２ｐを個片化することでできる第２樹脂封止部５２の第３面５２ｃにアルミ蒸着による反射部を形成することで、図１に示す発光装置１を得ることができる。
【００４２】
次に、本実施の形態に係る発光装置１の使用状態について、図８に基づいて説明する。図８は、図１に示す発光装置の使用状態を示す断面図である。
【００４３】
発光装置１は、ポリカーボネートなどの樹脂で薄板状に形成された導光板９の側面９１に発光素子３を向けた状態で配置されている。発光装置１は、導光板９の背面９２と第２樹脂封止部５２の第１面５２ａとが、同じ平面位置に配置されている。
【００４４】
発光素子３からの光は、第１樹脂封止部５１に含有された蛍光体によって発光した光と混色するので、発光面は第１樹脂封止部５１と第２樹脂封止部５２との境界面Ｓ２となる。従って、境界面（発光面）Ｓ２から出射した光は、第２樹脂封止部５２内を進行して、第１面５２ａから第５面５２ｅ（図１参照）へ向かう光となる。
【００４５】
第１面５２ａへ向かう光は、第１面５２ａで反射して第２面５２ｂへ向かう光となり、側面９１と対向した第２面５２ｂの対向面５２ｂｚで屈折して導光板９の側面９１へ到達する。対向面５２ｂｚは、第２樹脂封止部５２の各面うち最も側面９１に近接した面なので、第２面５２ｂからの光が対向面５２ｂｚで屈折したとしても側面９１へ入射させることができる。
【００４６】
図８において、第２樹脂封止部５２内を下向きに進行して第２面５２ｂの第１凹部５２ｂｘへ向かう光は、第１凹部５２ｂｘが第１面５２ａとのなす角が鈍角に形成されていることで、第１凹部５２ｂｘで上向きに屈折して、側面９１の方向へ向かう。
【００４７】
発光面Ｓ２から第２面５２ｂの対向面５２ｂｚへ進行する光は、ほぼ対向面５２ｂｚに垂直に到達するので、そのまま屈折せずに側面９１へ入射する。また、対向面５２ｂｚへ第１面５２ａおよび第３面５２ｃから反射した光は、多少屈折するが、薄板の側面９１であっても側面９１から外れることはない。
【００４８】
そして、発光面Ｓ２から第３面５２ｃへ向かう光は、第３面５２ｃの傾斜の度合いが順次高くなるように形成されているので、反射する位置が先部５２ｙに近づくに従って大きな反射角となる。また、第３面５２ｃで反射した光は、第２面５２ｂの第２凹部５２ｂｙへ到達するが、第２凹部５２ｂｙは第３面５２ｃとのなす角が略直角なので、屈折の度合いが低くなることで、第２樹脂封止部５２が導光板９に対して厚みが厚くても、側面９１の中央部に向かって進行させることができる。
【００４９】
このように、発光面Ｓ２からそれぞれ第１面５２ａから第３面５２ｃへ向かう光を導光板９の側面９１へ向かわせることができるので、第２樹脂封止部５２の基部５２ｘの厚みが導光板９の厚みより厚い場合でも、導光板９の側面９１へ案内して、導光板９へ入射させることができる。よって、発光装置１は、薄板状に形成された導光板９であっても効率よく導光板９の側面９１に発光素子３からの光を入射させることで導光板９からの照射光の輝度を向上させることが可能である。
【００５０】
なお、本実施の形態では、図８に示すように発光装置１は、第２樹脂封止部５２の第１面５２ａが導光板９の背面９２と同じ平面位置となるように配置されているため、第１面５２ａを平面に、第３面５２ｃを基部５２ｘから先部５２ｙに向かって傾斜するように形成しているが、導光板９の照光面９３と第３面とが同じ平面位置とする場合には、第３面を平面状に形成し、第１面を基部５２ｘから先部５２ｙに向かって傾斜するように形成することで同様の効果を得ることができる。
【００５１】
また、本実施の形態に係る第２樹脂封止部５２は、第３面５２ｃが３つの平面の面積が段階的に狭くなるように形成されているが、なだらかな円弧面とすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、薄板状に形成された導光板であっても効率よく導光板の側面に発光素子からの光を入射させることで導光板からの照射光の輝度を向上させることが可能なので、薄板状に形成された導光板の一側面に光源として配置される発光装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態に係る発光装置を示す斜視図
【図２】図１の発光装置の基板と発光素子を示す平面図
【図３】図１に示す発光装置を示す断面図
【図４】図１に示す発光装置の製造工程を示す図
【図５】図１に示す発光装置の製造工程を示す図
【図６】図１に示す発光装置の製造工程を示す図
【図７】図１に示す発光装置の製造工程を示す図
【図８】図１に示す発光装置の使用状態を示す断面図
【図９】従来の発光装置を導光板の側面に配置した状態を示す図
【符号の説明】
【００５４】
１  発光装置
２  基板
２ｐ  原基板
３  発光素子
４  ツェナーダイオード
５  樹脂封止部
９  導光板
２１  絶縁性基板
２２  配線パターン
２２ａ  ワイヤ接続パターン
２２ｂ  搭載パターン
３１  ｎ電極
３２  ｐ電極
４１  ｎ電極
４２  ｐ電極
５１  第１樹脂封止部
５１ｐ  第１樹脂封止層
５２  第２樹脂封止部
５２ａ  第１面
５２ｂ  第２面
５２ｂｘ  第１凹部
５２ｂｙ  第２凹部
５２ｂｚ  対向面
５２ｃ  第３面
５２ｄ  第４面
５２ｅ  第５面
５２ｐ  第２樹脂封止層
５２ｘ  基部
５２ｙ  先部
６１，６２，６３，６４  ワイヤ
９１  側面
９２  背面
９３  照光面
Ｂ  絶縁性接着剤
Ｓ１  実装面
Ｓ２  境界面（発光面）
【図１】
2010040825.tif 000003
【図２】
2010040825.tif 000004
【図３】
2010040825.tif 000005
【図４】
2010040825.tif 000006
【図５】
2010040825.tif 000007
【図６】
2010040825.tif 000008
【図７】
2010040825.tif 000009
【図８】
2010040825.tif 000010
【図９】
2010040825.tif 000011