(57)【要約】  【課題】  光源からの光が導光板の側面から入射し表面から出射する面状光源方式のバックライト装置において、光源として複数個のＬＥＤを列状に並べて用いた場合であっても、導光板の暗領域が小さくバックライト装置の輝度ムラがないようにする。  【解決手段】  バックライト装置の光源１として、半導体発光素子１３が透光性樹脂１５で封止されたものであって、透光性樹脂１５の光出射面が曲面又は２以上の平面であるものを用いる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光出射面と光入射面とを有する導光板と、前記光入射面に対向して列状に複数配置された光源とを備え、
前記光源として、半導体発光素子が透光性樹脂で封止され、透光性樹脂の光出射面が曲面又は２以上の平面である半導体発光装置を用いたことを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】
前記透光性樹脂が、垂直断面が台形状の６面体形状をしてなり、その光出射面が底面を除く５面である請求項１記載のバックライト装置。
【請求項３】
前記導光板の光出射面と反対側の面に反射シートが設けられ、この反射シートの光源側の側部が延出して、透光性樹脂の、導光板の光入射面に垂直な面を覆っている請求項１又は２記載のバックライト装置。
【請求項４】
前記半導体発光装置が、前記半導体発光素子から出射した光を、導光板の光入射面の方向に反射させる反射部材をさらに備えた請求項１又は２記載のバックライト装置。
【請求項５】
液晶パネルと、この液晶パネルの背面側に配置されたバックライト装置とを備え、バックライト装置として請求項１〜４のいずれかに記載のものを使用したことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバックライト装置および液晶表示装置に関し、より詳細には光源からの光が導光板の側面から入射し表面から出射するサイドライト方式のバックライト装置およびこれを用いた液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
サイドライト方式のバックライト装置の光源としては、蛍光ランプなどの線状光源がこれまで多く用いられてきたが、ランプ寿命や小型軽量化に難があり、チップ型の発光ダイオード（ＬＥＤ、半導体発光装置）が近年多く用いられつつある。従来一般的に用いられているＬＥＤは、図９に示すように、基板１１の表面に実装された半導体発光素子１３の周りが反射カバー１９で囲まれ、反射カバー１９内が透光性樹脂１８で封止されたものであった。このＬＥＤでは、半導体発光素子１３からの光は、反射カバー１９の上面開口、すなわち透光性樹脂１８の上面Ｓ1のみから出射する。従来のバックライト装置では、このようなＬＥＤ１’が導光板２（図１０に図示）の光入射面２１（図１０に図示）に対向して所定間隔で列状に配置されていた。
【０００３】
ところが、図１０に示すように、従来のＬＥＤ１’では光照射領域角度が狭いため導光板２の光入射面側に光の通らない暗領域Ｂが生じ、これが原因でバックライト装置に輝度ムラが生じていた。
【０００４】
そこでこのような輝度ムラを抑えるため、導光板２の光入射面２１の、ＬＥＤ１’に対向する部分に凹凸を設けたり、導光板２上に種々の拡散シートを設けて光を散乱させる対策などが従来行われていた。
【特許文献１】特開２００４−１７７８９０号公報（特許請求の範囲、（００１８）〜（００００３９）、図１〜図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら従来の対策では輝度ムラを充分には抑えることができない。また近年、ＬＥＤの高輝度化に伴って、少ない数のＬＥＤで従来と同様の明るさを確保できるようになってきた。ところが、ＬＥＤの数を減らすと、図１１に示すように、暗領域Ｂが大きくなり輝度ムラが増大するという問題が生じる。
【０００６】
そこで、本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光源としてのＬＥＤの使用個数が少なく、しかも導光板における暗領域が小さく、輝度ムラの抑えられたサイドライト方式のバックライト装置を提供することにある。
【０００７】
また本発明の目的は、光源としてのＬＥＤの使用個数が少なく、しかも輝度ムラの抑えられた液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、表面に光出射面、側面に光入射面を有する導光板と、光入射面に対向して列状に複数配置された光源とを備え、前記光源として、半導体発光素子が透光性樹脂で封止され、透光性樹脂の光出射面が曲面又は２以上の平面である半導体発光装置を用いたことを特徴とするバックライト装置が提供される。
【０００９】
ここで、前記透光性樹脂を、垂直断面が台形状の６面体形状とし、光出射面が底面を除く５面となるようにしてもよい。
【００１０】
また、半導体発光素子からの出射光を効率的に導光板に入射させると共に、導光板から液晶パネルの背面へ出射させるためには、導光板の光出射面と反対側の面に反射シートを設け、この反射シートの光源側の側部を延出させて、透光性樹脂の、導光板の光入射面に垂直な面を覆うようにしてもよい。あるいは、半導体発光素子から出射した光を、導光板の光入射面の方向に反射させる反射部材を半導体発光装置にさらに設けてもよい。
【００１１】
また本発明によれば、液晶パネルと、この液晶パネルの背面側に配置されたバックライト装置とを備え、バックライト装置として請求項１〜３のいずれかに記載のものを使用したことを特徴とする液晶表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のバックライト装置および液晶表示装置では、光出射面が曲面又は２以上の平面である半導体発光装置を用いるので、光照射領域角度が従来に比べ大きくなり、導光板に生じる暗領域が小さくなる。これにより、使用する半導体発光装置の個数を少なくしても、輝度ムラが小さく抑えられる。
【００１３】
また、導光板の光出射面と反対側の面に反射シートを設け、この反射シートの光源側の側部を延出させて、半導体発光装置の、導光板の光入射面に垂直な面を覆うようにする、あるいは、半導体発光素子からの出射光を導光板の光入射面の方向に反射させる反射部材を半導体発光装置にさらに設けると、半導体発光素子からの出射光を効率的に導光板に入射させることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明のバックライト装置および液晶表示装置について図に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。
【００１５】
図１に、本発明のバックライト装置および液晶表示装置の一例を示す概略断面図を示す。この図のバックライト装置では、上面開口の直方体形状のケース６内に、断面楔形状のアクリル樹脂板からなる導光板２と、導光板２の側方に配置された光源１とが備えられている。そして導光板２の表面側には拡散シート４、導光板２の裏面側には反射シート３がそれぞれ設けられ、導光板２の表面の対向上方に液晶パネル５が配置されている。
【００１６】
光源１から発せられた光は、導光板２の側面（光入射面）２１から導光板２内に入射し、直接または反射シート３で反射して導光板２の表面（光出射面）２２から出射する。そして、導光板２から出射した光は拡散シート４で拡散されて、液晶パネル５を背面から照明する。
【００１７】
図２に、図１で使用されている光源としての発光ダイオード（ＬＥＤ、半導体発光装置）１の一例を示す斜視図を示す。図２のＬＥＤ１は、平面視長矩形状をした基板１１の上面長手方向両端にそれぞれ電極部１２，１２’が形成されている。一方の電極部１２の基板表面側にはボンディング部（不図示）が形成され、ここに半導体発光素子１３がボンディングされている。もう一方の電極１２’の基板表面側にはワイヤボンディング部（不図示）が形成され、半導体発光素子１３の上面電極（不図示）とボンディングワイヤ１４によって結線されている。そして、半導体発光素子１３およびボンディングワイヤ１４は透光性樹脂１５で封止されている。
【００１８】
この透光性樹脂１５は垂直断面が台形状の６面体形状をしてなり、半導体発光素子１３からの光は透光性樹脂１５の底面を除く５面（Ｓ1〜Ｓ5）から出射する。このため、ＬＥＤ１の光照射領域角度は従来に比べ大きくなる。このＬＥＤ１を用いたバックライト装置の平面図を図３に示す。
【００１９】
図３から理解されるように、ＬＥＤ１の光照射領域角度が大きくなったことによって、導光板２の暗領域Ｂが小さくなっている。これにより本発明のバックライト装置では輝度ムラが格段に抑えられる。
【００２０】
本発明で使用する半導体発光装置は、図２に示すＬＥＤに限定されるものではなく、透光性樹脂の光出射面が曲面又は２以上の平面を有してればどのようなものであってものよい。例えば図４に示すように、透光性樹脂１６の断面形状がアーチ状で、光出射面Ｓ6が曲面であるもの（同図（ａ））や、透光性樹脂１７の形状がかまぼこ状で、光出射面Ｓ7〜Ｓ9が曲面と平面とからなるもの（同図（ｂ））などが挙げられる。
【００２１】
ところで、図２に示したＬＥＤ１では、導光板２の光入射面２１（図３に図示）に垂直な面Ｓ3，Ｓ5があり、これらの面から出射した光が導光板２の光入射面２１に入射することはほとんどない。そこで、図５に示すように、導光板２の下面に取り付けた反射シート３’のＬＥＤ側の側部を延出させて、ＬＥＤ１の光出射面Ｓ3，Ｓ5を覆うようにするのが望ましい。このような構成にすることによって、これまでは光出射面Ｓ3，Ｓ5から出射していた光が反射シート３’で反射されて、ＬＥＤ１の光出射面Ｓ1，Ｓ2，Ｓ4から出射し、導光板２へ入射する。これによりバックライト装置としての輝度が高くなる。
【００２２】
また、図６に示すように、ＬＥＤに反射部材１０をさらに設け、光出射面Ｓ3，Ｓ5（図２に図示）から出射していた光を反射部材１０で反射させて、導光板２へ入射させるようにしてもよい。これにより、前記と同様に、バックライト装置としての輝度が高くなる。
【００２３】
図２に示すＬＥＤ１は例えば次のようにして作製される。図２のＬＥＤの製造工程図の一例を図７に示す。銅箔７１を両面に貼着した絶縁性基板１１に金型やルータで複数本のスリット８１を設けて複数本の桟７２を形成する（同図（ａ））。そしてフォトレジストの塗布・露光・現像を行って、電極部の上面部と下面部となる電極パターン部分をフォトレジストで被覆し、このレジストパターンをエッチレジストとして不要部分の銅箔７１をエッチングにより除去する（同図（ｂ））。次に、無電解メッキにより端子電極の側面部となる桟の側面にＣｕ層７３を形成する（同図（ｃ））。そして、桟７２の側面を含む電極パターン部分にＣｕ，Ｎｉ，Ａｕの各層７４を電解メッキにより積層形成する（同図（ｄ））。
【００２４】
上記のように作製した絶縁性基板１１に対し、各桟７２における一方の電極部１２上に、それぞれ半導体発光素子１３をボンディングする。そして、各半導体発光素子１３の上面電極（不図示）ともう一方の電極部１２’との間をボンディングワイヤ１４によって結線する（同図（ｅ））。この状態の平面図を図８に示す。そして、各桟７２にその長手方向に並ぶ各チップボンディング部の全てに半導体発光素子１３をボンディングし、かつ所定のワイヤボンディングを行った後、例えばトランスファモールド法によって各桟７２の上面をその長手方向に透光性樹脂１５で一連に覆って封止体を形成する（図７（ｆ））。封止体の形状は、ここで用いる金型の形状によって自由に形成することができ、本発明ではこの封止体の形状として曲面又は２以上の平面を備えるようにする。そしてダイシングなどで一定長さごとに桟７２を切断して図２に示したＬＥＤを得る。
【００２５】
本発明で用いる半導体発光素子に特に限定はなく、従来公知のものが使用できる。例えば、ＧａＮ系やＳｉＣ系などの青色発光素子や、ＧａＡｓ系、ＡｌＧａＡｓ系、ＡｌＧａＩｎＰ系、ＩｎＰ系などの赤色発光素子や緑色発光素子などが挙げられる。
【００２６】
一方、本発明で使用する透光性樹脂としては透光性であれば特に限定はなく、例えばエポキシ樹脂や不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、ユリア・メラミン樹脂などが挙げられる。この中でも透光性などの点からエポキシ樹脂がより好適に使用できる。エポキシ樹脂としては、一分子中に２個以上のエポキシ基を有するものでエポキシ樹脂成形材料として使用されるものであれば制限はなく、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルクレゾールノボラック型エポキシ樹脂を代表するフェノール類とアルデヒド類のノボラック樹脂をエポキシ化したもの、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、水添ビスフェノールＡなどのジグリシジルエーテル、フタル酸、ダイマー酸などの多塩基酸とエピクロルヒドリンの反応により得られるジグリシジルエステル型エポキシ樹脂、ジアミノジフェニルメタン、イソシアヌル酸などのポリアミンとエピクロルヒドリンの反応により得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂、オレフィン結合を過酢酸などの過酸により、酸化して得られる綿状脂肪族エポキシ樹脂、および脂環族エポキシ樹脂などを挙げることができ、これらを単独であるいは２以上の混合物として使用することができる。これらのエポキシ樹脂は十分に精製されたもので、常温で液状であっても固形であってもよいが、液化時の外観ができる限り透明なものを使用するのが好ましい。
【００２７】
なお、蛍光物質を透光性樹脂の中に含有させてもよい。蛍光物質を含有させた透光性樹脂は半透明となる。透光性樹脂に含有させる蛍光物質としては従来公知のものが使用でき、半導体発光素子の種類および得たい発光色などから適宜決定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の液晶表示装置の一例を示す概略垂直断面図である。
【図２】本発明のバックライト装置で使用するＬＥＤの一例を示す斜視図である。
【図３】図１のＬＥＤを用いた場合の導光板における暗領域Ｂを示す図である。
【図４】本発明のバックライト装置で使用するＬＥＤの他の例を示す斜視図である。
【図５】本発明の液晶表示装置の他の例を示す概略垂直断面図である。
【図６】本発明のバックライト装置で使用する、反射部材を備えたＬＥＤの例を示す斜視図である。
【図７】図２のＬＥＤの作製工程例を示す図である。
【図８】図７の作製工程における半導体発光素子の実装後の基板平面図である。
【図９】従来使用していたＬＥＤの一例を示す斜視図である。
【図１０】図９のＬＥＤを用いた場合の導光板における暗領域Ｂを示す図である。
【図１１】ＬＥＤの取付個数を減らした場合の、導光板における暗領域Ｂを示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    ＬＥＤ（半導体発光装置）
２    導光板
３，３’    反射シート
４    拡散シート
５    液晶パネル
１０    反射部材
１５，１６，１７，１８    透光性樹脂
２１    光入射面
２２    光出射面
Ｓ1〜Ｓ9    光出射面
【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】
2006128163.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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