(57)【要約】【課題】LEDパッケージの配光分布は指向性が中心において狭い。従って、導光板と組合わせてサイドエッジ型面状発光装置を構成すると、導光板に垂直に入射して抜けてしまう光が多く、導光板の輝度が低下していた。【解決手段】LEDパッケージ４は、反射壁４１ａを有する逆Ｔ字断面の実装基板４１、実装基板４１上に実装された１列のLEDチップ４２、及び蛍光体入りシリコーン樹脂層４３よりなる。１列のLEDチップ４２は実装基板４１の中央からずれかつ反射壁４１ａに対向して配置されている。太線矢印Ｘ１、Ｘ２に示すごとく、LEDパッケージ４のLEDチップ４２からの光の大部分は導光板２の側面から入射し、導光板２内の正面、背面間を反射しながら、導光板２の背面のドットパターン２ｃによって散乱し、この散乱光は導光板２の正面の出射面から出光し、拡散板２ｂを介してLCDパネル１に入射することになる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装基板上に実装された複数の発光素子と、
前記実装基板に前記複数の発光素子のそれぞれに対応して設けられる反射壁と、
を具備し、
前記複数の発光素子は前記実装基板の長手方向に沿い、かつ、当該実装基板の中央からずれて配列され、
前記反射壁は当該発光素子における１つの側面に対向して設けられる線状発光装置。
【請求項２】
前記実装基板は逆Ｔ字断面形状を有する請求項１に記載の線状発光装置。
【請求項３】
前記実装基板はＬ字断面形状を有する請求項１に記載の線状発光装置。
【請求項４】
前記実装基板のＬ字断面形状の前記反射壁の部分を斜め内側及び外側にした請求項３に記載の線状発光装置。
【請求項５】
前記実装基板のＬ字断面形状の前記反射壁の部分を２段斜め内側にした請求項３に記載の線状発光装置。
【請求項６】
前記発光素子と前記反射壁との間は約0.1mm以下である請求項１に記載の線状発光装置。
【請求項７】
前記発光素子上に形成された樹脂層を具備する請求項１に記載の線状発光装置。
【請求項８】
前記樹脂層はレンズ形状を有する請求項７に記載の線状発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光素子パッケージたとえば発光ダイオード（LED）パッケージよりなる線状発光装置に関する。たとえば、線状発光装置は導光板と組合わせてサイドエッジ型面状発光装置となり、液晶表示（LCD）装置のバックライト光源として用いられる。
【背景技術】
【０００２】
LCD装置のバックライト光源として用いられる面状発光装置は冷陰極蛍光ランプ（CCFL）の代りにLED素子を用いたものが主流となっている。これにより、薄型化、軽量化、省電力化等を図っている。LED素子を用いた面状発光装置はサイドエッジ型と直下型とに大別されるが、サイドエッジ型面状発光装置は直下型面状発光装置と比較して薄型化の点で特に優れている。
【０００３】
図１５は従来の線状のLEDパッケージを含むサイドエッジ型面状発光装置を示す（参照：特許文献１）。
【０００４】
図１５のサイドエッジ型面状発光装置においては、たとえばLCDパネル１の背面に導光板２を配置し、導光板２の側面にLEDパッケージ３を配置する。
【０００５】
導光板２の背面側には、反射シート２ａが設けられ、また、導光板２の正面側には、拡散板２ｂが設けられている。さらに、導光板２の背面には、ドットパターン２ｃが印刷塗布されている。反射シート２ａ及びドットパターン２ｃは共に光を乱反射（散乱）させるためのものであり、拡散板２ｂは光を拡散するためのものである。
【０００６】
LEDパッケージ３は、実装基板３１、実装基板３１上に実装されたLEDチップ３２、及びLEDチップ３２上に設けられた配光分布調整用凸レンズ３３よりなる。
【０００７】
図１５においては、細線矢印Ｘに示すごとく、LEDパッケージ３のLEDチップ３２から光を導光板２の側面から入射させ、導光板２内の正面、背面間を反射しながら、導光板２の背面のドットパターン２ｃによって散乱させ、この散乱光を導光板２の正面の出射面から出光させ、拡散板２ｂを介してLCDパネル１に入射させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−６１６９３号公報
【特許文献２】特開２００３−２９７１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図１５の従来のサイドエッジ型面状発光装置においては、凸レンズ３３によりLEDパッケージ３の配光分布は、図１６に示すごとく、指向角が中心において狭い。この結果、LEDパッケージ３からの導光板２に入射する光の多くは図１５の太線矢印Ｙに示すごとく、導光板２に垂直に入射し、導光板２の正面、背面で反射することなく、導光板２を抜けてしまう。この結果、導光板２のドットパターン２ｃにおいて散乱する光は減少してLCDパネル１に到達する光量は低下し、従って、導光板２の輝度が低下するという課題があった。
【００１０】
尚、LEDパッケージ３上に凹レンズを設けて導光板の短辺方向の配光分布の指向角を拡げることもできる（参照：特許文献２）。尚、特許文献２では、導光板の長辺方向配光分布を拡げている。しかし、この場合でも、導光板に垂直に入射した光成分は小さくなく、従って、やはり導光板の輝度の低下を招く。また、凹レンズの取付位置がずれると、配光分布が大きくずれてしまい、導光板への光の取り込み効率が低下することがある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の課題を解決するために、本発明に係る線状発光装置は、実装基板上に実装された複数の発光素子と、実装基板に複数の発光素子のそれぞれに対応して設けられる反射壁と、を具備し、複数の発光素子は実装基板の長手方向に沿い、かつ、実装基板の中央からずれて配列され、反射壁は発光素子における１つの側面に対向して設けられるものである。これにより、配光分布の指向性が外側に向き、かつ軸上に指向する光が少なくなる。
【００１２】
実装基板は逆Ｔ字断面形状を有する。この逆Ｔ字断面の実装基板はたとえばプレス加工により容易に形成できる。
【００１３】
また、実装基板はＬ字断面形状を有する。Ｌ字断面の実装基板は平板状の実装基板を折り曲げることにより形成できる。
【００１４】
さらに、上述の実装基板のＬ字断面形状の反射壁の部分を斜め内側及び外側にしたり、あるいは２段斜め内側にすることもできる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、発光素子から出射された光が反射壁によって反射されることで、配光分布の指向性が外側に向き、かつ軸上に指向する光が少なくなるので、サイドエッジ型面状発光装置の導光板の側面に適用した場合、導光板に垂直に入射した光成分は減少し、導光板の正面に出射する光が増加するので、導光板の輝度を向上できる。尚、本明細書における「外側」とは反射シート側及び拡散板側（すなわち、導光板の正面または背面）を指す。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る線状のLEDパッケージの第１の実施の形態を含むサイドエッジ型面状発光装置を示す断面図である。
【図２】図１のLEDパッケージの詳細な配置の例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図３】図１のLEDパッケージの配光分布を示す図である。
【図４】図１のLEDパッケージの詳細な配置の他の例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】図１のLEDパッケージの変更例を示す断面図である。
【図６】本発明に係るLEDパッケージの第２の実施の形態を示す断面図である。
【図７】図６のLEDパッケージの変更例を示す断面図である。
【図８】本発明に係るLEDパッケージの第３の実施の形態を示す断面図である。
【図９】図８のLEDパッケージの変更例を示す断面図である。
【図１０】本発明に係るLEDパッケージの第４の実施の形態を示す断面図である。
【図１１】図１０のLEDパッケージの変更例を示す断面図である。
【図１２】本発明に係るLEDパッケージの第５の実施の形態を示す断面図である。
【図１３】図１２のLEDパッケージの変更例を示す断面図である。
【図１４】本発明に係るLEDパッケージの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図１５】従来の線状のLEDパッケージを含むサイドエッジ型面状発光装置を示す断面図である。
【図１６】図１５のLEDパッケージの配光分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は本発明に係る線状のLEDパッケージの第１の実施の形態を含むサイドエッジ型面状発光装置を示す断面図、図２は図１のLEDパッケージの詳細な配置の例を示し、（Ａ）は図１の反射壁及びLEDチップの平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【００１８】
図１においては、図１５の線状のLEDパッケージ３の代りに線状のLEDパッケージ４が設けられている。つまり、LEDパッケージ４は、反射壁４１ａを有する逆Ｔ字断面の実装基板４１、実装基板４１の反射壁４１ａの一方側に実装された１列のLEDチップ４２、及び蛍光体入りシリコーン樹脂層４３よりなる。尚、実装基板４１の反射壁４１ａの他方側（LEDチップ４２側の反対側）の実装基板上についてもシリコーン樹脂で封止されており、これにより、実装基板との接着面積が増え、接着強度が増している。
【００１９】
実装基板４１は高反射率、耐腐食性の金属たとえばAl、Cuよりなる。実装基板４１は高輝度化のために、表面が増反射アルマイト処理されたAl（増反射Al）でもよい。また、CuにAgめっきを施したものでもよい。また、実装基板４１の反射壁４１ａの図１における逆Ｔ字形状はたとえばプレス加工によって形成できる。
【００２０】
LEDチップ４２はサファイア基板上に形成された裏面絶縁の横導通素子である。尚、縦導通素子でもよい。裏面絶縁の横導通素子の場合は直列接続となり、他方、縦導通素子の場合は並列接続となる。
【００２１】
１列のLEDチップ４２たとえば５個のLEDチップ４２は、図１、図２に示すように、実装基板４１の中央からずれかつ反射壁４１ａより拡散板２ｂ側に、一方のチップ側面４２ａが反射壁４１ａに対向するようにして配置され、Auボンディングワイヤ４４によって直列接続されている。尚、実装基板４１の両端には、LEDチップ４２に電力を供給するための通電基板４５が設けられている。ここで、LEDチップ４２は、図２の（Ａ）のように実装基板４１の長手方向に沿って配置される。
【００２２】
図１のサイドエッジ型面状発光装置においては、LEDパッケージ４の配光分布は、図３に示すごとく、実装基板４１の反射壁４１ａにより指向角が外側に向いており、軸上に指向する光が少なく、外側へ指向する光が多い。また、LEDパッケージ４が上記構成をとることにより、LEDパッケージ４からの光が導光板２の中心（Ｚ−Ｚ線）からずれて導光板２に入射するので、導光板の中心を抜ける光が少ない。従って、図１においては、太線矢印Ｘ１、Ｘ２に示すごとく、LEDパッケージ４のLEDチップ４２からの光の大部分は導光板２の側面２ｄから入射し、導光板２内の正面、背面間を反射しながら、導光板２の背面のドットパターン２ｃによって散乱し、この散乱光は導光板２の正面の出射面から出光し、拡散板２ｂを介してLCDパネル１に入射することになる。尚、太線矢印Ｘ１に示す光は実装基板４１の反射壁４１ａによって反射された光を示し、太線矢印Ｘ２に示す光は実装基板４１の反射壁４１ａによって反射されない光を示す。いずれの光も導光板２の入射角は垂直でない。言い換えると、導光板２に垂直に入射して、導光板２の正面、背面に反射することなく、導光板２を抜けてしまう光（LCDパネル１裏面に向わない光）は少なくなる。このように、導光板２のドットパターン２ｃにおいて散乱する光が増加してLCDパネル１に到達する光量は増加し、従って、導光板２の正面輝度が向上する。
【００２３】
LEDチップ４２は実装基板４１及び導光板２の中央よりずれて配置されているものとし、必ずしも全てのLEDチップ４２が実装基板４１の中央より一方側にある必要はない。たとえば、図４に示すごとく、LEDチップ４２を千鳥状に配置し、実装基板４１の反射壁４１ａも千鳥状に配置してもよい。
【００２４】
図５は図１のLEDパッケージ４の変更例を示す断面図である。図５においては、図１のシリコーン樹脂層４３をシリコーン樹脂凸レンズ４３’、４３”に置換して配光分布をより外側にする。尚、この場合においても、軸上の指向する光は少ない。具体的には、図５の（Ａ）のシリコーン樹脂凸レンズ４３’は内側に向って曲面をつけ、図５の（Ｂ）のシリコーン樹脂凸レンズ４３”は内側（反射壁側）、外側（反射壁と反対側）に向って曲面をつけている。
【００２５】
図６は本発明に係る線状のLEDパッケージの第２の実施の形態を示す断面図である。
【００２６】
図６においては、図１の線状のLEDパッケージ４の代りに線状のLEDパッケージ５が設けられている。つまり、LEDパッケージ５は、反射壁５１ａを有する略Ｌ字断面の実装基板５１、実装基板５１上に実装された１列のLEDチップ５２、及び蛍光体入りシリコーン樹脂層５３よりなる。
【００２７】
実装基板５１の反射壁５１ａの略Ｌ字形状は平板状の実装基板を折り曲げることにより容易に形成できる。従って、第１の実施の形態の反射壁４１ａに比較して反射壁５１ａを容易に高くでき、この結果、配光分布をより外側にできる。尚、図６においても、Ｘ１は反射壁５１ａによって反射された光を示し、Ｘ２は反射壁５１ａによって反射されない光を示す。
【００２８】
図７は図６のLEDパッケージ５の変更例を示す断面図である。図７においては、図６のシリコーン樹脂層５３をシリコーン樹脂凸レンズ５３’、５３”に置換して配光分布をより外側にする。尚、この場合においても、軸上の指向する光は少ない。具体的には、図７の（Ａ）のシリコーン樹脂凸レンズ５３’は内側に向って曲面をつけ、図７の（Ｂ）のシリコーン樹脂凸レンズ５３”は内側、外側に向って曲面をつけている。
【００２９】
図８は本発明に係る線状のLEDパッケージの第３の実施の形態を示す断面図である。
【００３０】
図８においては、図６におけるLEDチップ５２を反射壁５１ａに近づけてある。たとえば、LEDチップ５２と反射壁５１ａとの間を約0.1mm以下まで近づける。これにより、配光分布をより外側にできる。
【００３１】
図９は図８のLEDパッケージ５の変更例を示す断面図である。図９においても、図８のシリコーン樹脂層５３をシリコーン樹脂凸レンズ５３’、５３”に置換して配光分布をより外側にする。尚、この場合においても、軸上の指向性は少ない。
【００３２】
図１０は本発明に係る線状のLEDパッケージの第４の実施の形態を示す断面図である。
【００３３】
図１０においては、図１の線状のLEDパッケージ４の代りに線状のLEDパッケージ６が設けられている。つまり、LEDパッケージ６は、反射壁６１ａを有する斜め略Ｌ字断面の実装基板６１、実装基板６１の反射壁６１ａ側に実装された１列のLEDチップ６２、及び蛍光体入りシリコーン樹脂層６３よりなる。
【００３４】
実装基板６１の反射壁６１ａの斜め略Ｌ字形状は平板状の実装基板を折り曲げることにより容易に形成できる。従って、第１の実施の形態の反射壁４１ａに比較して反射壁６１ａを容易に高くでき、この結果、配光分布をより外側にできる。尚、図１０においても、Ｘ１は反射壁６１ａによって反射された光を示し、Ｘ２は反射壁６１ａによって反射されない光を示す。また、反射壁６１ａの略Ｌ字形状の折曲角度（内、外側への向きも含め）は限定されない。
【００３５】
図１１は図１０のLEDパッケージ６の変更例を示す断面図である。図１１においては、図１０のシリコーン樹脂層６３をシリコーン樹脂凸レンズ６３’、６３”に置換して配光分布をより外側にする。尚、この場合においても、軸上の指向性は少ない。具体的には、図１１の（Ａ）のシリコーン樹脂凸レンズ６３’は内側に向って曲面をつけ、図１１の（Ｂ）のシリコーン樹脂凸レンズ６３”は内側、外側に向って曲面をつけている。
【００３６】
図１２は本発明に係る線状のLEDパッケージの第５の実施の形態を示す断面図である。
【００３７】
図１２においては、図１０の反射壁６１ａの先端をパッケージ内側へ加工してある。つまり、実装基板６１は２段斜め内側略Ｌ字形状をなしている。
【００３８】
実装基板６１の反射壁６１ａの２段斜め内側Ｌ字形状は平板状の実装基板を折り曲げることにより容易に形成できる。この結果、配光分布をさらに外側にできる。尚、図１２においても、Ｘ１は反射壁６１ａによって反射された光を示し、Ｘ２は反射壁６１ａによって反射されない光を示す。
【００３９】
図１３は図１２のLEDパッケージ６の変更例を示す断面図である。図１３においては、図１２のシリコーン樹脂層６３をシリコーン樹脂凸レンズ６３’、６３”に置換して配光分布をより外側にする。尚、この場合においても、軸上の指向性は少ない。具体的には、図１３の（Ａ）のシリコーン樹脂凸レンズ６３’は内側に向って曲面をつけ、図１３の（Ｂ）のシリコーン樹脂凸レンズ６３”は内側、外側に向って曲面をつけている。
【００４０】
次に、本発明に係るLEDパッケージの製造方法を説明する。LEDパッケージの例として、図５の（Ｂ）に示される構造を採用し、図１４のフローチャートを参照して説明する。尚、LEDパッケージのサイズはたとえば約2.5mm×約150mm×高さ約2mmである。また、実装基板４１の厚さはたとえば0.3mm〜1.0mm、反射壁４１ａの高さは約1mmである。さらに、シリコーン樹脂凸レンズ４３”の凸レンズ部分の高さはたとえば0.5mm以上である。
【００４１】
始めに、ステップ１４０１において、平板の実装基板をプレス加工して逆Ｔ字断面の実装基板４１を形成する。
【００４２】
次に、ステップ１４０２において、実装基板４１上に接合剤たとえば白色シリコーン接着剤を塗布する。
【００４３】
次に、ステップ１４０３において、LEDチップ４２及び通電基板４５を実装して接着剤を硬化させる。通電基板４５は、たとえば、ガラスエポキシ基板、メタルコア基板あるいはセラミック基板である。
【００４４】
次に、ステップ１４０４において、LEDチップ４２と通電基板４５間をAuボンディングワイヤ４４によって接続する。
【００４５】
最後に、ステップ１４０５において、シリコーン樹脂を形成し、さらに、凸レンズ加工を行い、シリコーン樹脂凸レンズ４３”を形成する。このとき、シリコーン樹脂凸レンズ４３”の取付精度は±0.03mm程度、LEDチップ４２の実装精度を加味しても±0.05mm程度と高くなる。
【００４６】
尚、Ｌ字断面の実装基板を用いるLEDパッケージの場合には、ステップ１４０１において、平板状の実装基板を折り曲げることにより略Ｌ字断面の実装基板を形成する。
【００４７】
なお、本発明は次の構成も提供する。
導光板と、前記導光板の側面に光を入射させる線状発光装置と、前記導光板の背面に設けられた反射シートと、前記導光板の正面に設けられた拡散板とを具備する面状発光装置であり、
前記線状発光装置が、
実装基板上に実装された複数の発光素子と、
前記実装基板に前記複数の発光素子のそれぞれに対応して設けられる反射壁と、
を具備し、
前記複数の発光素子は前記実装基板の長手方向に沿い、かつ、当該実装基板及び前記導光板の側面の中央からずれて配列され、
前記反射壁は当該発光素子における一の側面に対向して設けられる面状発光装置。
【符号の説明】
【００４８】
１：LCDパネル
２：導光板
２ａ：反射シート
２ｂ：拡散板
２ｃ：ドットパターン
２ｄ：導光板側面
３、４、５、６：LEDパッケージ
３１、４１、５１、６１：実装基板
３２、４２、５２、６２、６２：LEDチップ
４２ａ：LEDチップ側面
３３：凸レンズ
４１ａ、５１ａ、６１ａ：反射壁
４３、５３、６３：シリコーン樹脂層
４３’、４３”、５３’、５３”、６３’、６３”：シリコーン樹脂凸レンズ
４４：Auボンディングワイヤ
４５：通電基板
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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