(57)【要約】【課題】面発光装置の小型化を図りつつ、光源近傍だけが明るくなる、いわゆる目玉の発生を防止し、有効発光エリアにおける均一な面発光を実現した面発光装置の提供。【解決手段】複数の発光素子１２３が長尺状の配線基板１２１上に配置された線状光源装置と、当該線状光源装置と外部電源とを導通接続するＦＰＣと、発光素子１２３からの光を照明光として出射する導光板１３と、線状光源装置の光出射面を導光板１３の側面に対向させた状態で収納する枠状のケースとを備える面発光装置１０であって、線状光源装置は、配線基板１２１の導光板１３側となる面に形成された電源端子としての端子１２６を介してＦＰＣに導通接続されている。【選択図】図３
2008041261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子が長尺状の配線基板上に配置された線状光源装置と、当該線状光源装置と外部電源と配線部を介して導通接続するプリント配線基板と、前記発光素子からの光を照明光として出射する導光板と、前記線状光源装置の光出射面を前記導光板の側面に対向させた状態で収納する枠状のケースとを備える面発光装置であって、
前記線状光源装置は、前記配線基板の前記導光板側となる面に形成された電源端子を有し、当該電源端子が半田を介して前記プリント配線基板の接続部に導通接続されていることを特徴とする面発光装置。
【請求項２】
前記プリント配線基板は、前記配線部が、前記接続部から前記導光板側とは反対側となる方向に向かって延伸したものであることを特徴とする請求項１記載の面発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、携帯電話装置やデジタルカメラ装置などの液晶表示パネルのバックライトとして利用できる面発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話装置やデジタルカメラ装置などの液晶表示装置では、暗所での視認性を高めるために、液晶表示パネルの背面から光を照射する面発光装置がバックライトとして設けられている。
【０００３】
図５は従来の面発光装置の断面図、図６は従来の面発光装置の概略平面図である。なお、図６においては面発光装置のケースを省略している。
【０００４】
従来の面発光装置５０は、図５および図６に示すように、プリント配線基板（以下、「ＦＰＣ」と称す。）５１が取り付けられた線状光源装置５２、導光板５３、反射フィルム５４，５５、拡散シート５６、プリズムシート５７，５８、遮光両面シート５９、固定テープ６０やケース６１等により構成されている。線状光源装置５２は、細長い角棒状の配線基板５２１上に光源としての複数のチップ型発光ダイオード（以下、「チップＬＥＤ」と称す。）５２２が所定の間隔をおいて並設されたものである。線状光源装置５２とＦＰＣ５１とは、図６に示すように、配線基板５２１のチップＬＥＤ５２２が配置された側と反対側の面に設けられた複数の端子（図６では一箇所のみを示す）に半田６２によって接続されている。また、線状光源装置５２は、光出射面となるチップＬＥＤ５２２が設けられた側を導光板５３の側面に対向させた状態で、導光板５３に反射フィルム５５により貼着され、線状光源装置５２に半田６２を介して接続しているＦＰＣ５１は固定テープ６０により枠状に形成されたケース６１へ固定されている。
【０００５】
このような複数のチップＬＥＤ５２２を配線基板５２１上に並設して導光板５３により面発光させる方式の従来の面発光装置５０では、導光板５３の正面側から見た場合、導光板５３の光発光面のうち、液晶表示パネルが搭載される有効発光エリアＳにおいて、光源であるチップＬＥＤ５２２の近傍だけが周囲よりも明るくなってしまう、いわゆる目玉６３の発生という問題がある。
【０００６】
そこで、導光板に種々の加工を行うことにより、目玉６３の発生を防止し輝度ムラを低減させることが試みられている（例えば、特許文献１，２参照。）。
【特許文献１】特開２００４−１４５０３５号公報
【特許文献２】特開２００１−１４９２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１，２に記載のように導光板５３に加工を行わなくても、例えば、導光板５３の有効発光エリアＳからできるだけチップＬＥＤ５２２を遠ざければ、上述したような目玉６３の発生を抑えることができる。しかしながら、チップＬＥＤ５２２と導光板５３の有効発光エリアＳとの間に、目玉６３の発生を低減するための十分な距離を確保しようとすると、その分だけ面発光装置５０の外形を大きくせざるを得ない状況となり、面発光装置の小型化を阻害する要因となる。
【０００８】
そこで、本発明では、面発光装置の小型化を図りつつ、光源近傍だけが明るくなる、いわゆる目玉の発生を防止し、有効発光エリアにおける均一な面発光を実現した面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】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の面発光装置は、複数の発光素子が長尺状の配線基板上に配置された線状光源装置と、当該線状光源装置と外部電源と配線部を介して導通接続するプリント配線基板と、前記発光素子からの光を照明光として出射する導光板と、前記線状光源装置の光出射面を前記導光板の側面に対向させた状態で収納する枠状のケースとを備える面発光装置であって、前記線状光源装置は、前記配線基板の前記導光板側となる面に形成された電源端子を有し、当該電源端子が半田を介して前記プリント配線基板の接続部に導通接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の面発光装置によれば、面発光装置を大型化することなく、光源近傍だけが明るくなってしまう、いわゆる目玉の発生を防止し、有効発光エリアにおける均一な面発光を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本願の第１の発明は、複数の発光素子が長尺状の配線基板上に配置された線状光源装置と、この線状光源装置と外部電源と配線部を介して導通接続するプリント配線基板と、発光素子からの光を照明光として出射する導光板と、線状光源装置の光出射面を導光板の側面に対向させた状態で収納する枠状のケースとを備える面発光装置であって、線状光源装置は、配線基板の導光板側となる面に形成された電源端子を有し、この電源端子が半田を介してプリント配線基板の接続部に導通接続されていることを特徴とする。
【００１２】
線状光源装置の電源端子は、発光素子が配置されている面、つまり、配線基板の導光板側となる面に設けられているので、線状光源装置の電源端子とプリント配線基板の接続部とは、導光板側で導通接続させることができる。従って、配線基板の背面側を、枠状に形成されたケースの内側となる面に可能な限り近づけた状態でケースに収納することができ、導光板の有効発光エリアから線状光源装置を可能な限り遠ざけた状態とすることができる。これにより、線状光源装置は、面発光装置の外形を大きくすることなく、配線基板に配置された複数の発光素子と有効発光エリアとの距離を確保することができ、目玉の発生を防止して有効発光エリアにおける輝度ムラを低減することができる。
【００１３】
本願の第２の発明は、本願の第１の発明において、プリント配線基板は、配線部が、接続部から導光板側とは反対側となる方向に向かって延伸したものであることを特徴とする。
【００１４】
プリント配線基板、線状光源装置および導光板をケースに収納して、プリント配線基板と外部電源とを接続しようとする際に、引張り応力がプリント配線基板にかかる。この場合、線状光源装置の電源端子が、導光板側とは反対側、つまりプリント配線基板の配線部と同じ側に形成されていると、配線部を引っ張る応力が、電源端子とプリント配線基板の接続部とを接続する半田を線状光源装置から引き剥がす応力として作用し、これにより、半田の破断や外れを引き起こしてしまうことがある。しかしながら、本発明の面発光装置によれば、配線部が、接続部から導光板側とは反対側となる方向に向かって延伸していることから、配線部を引っ張っても、その応力が、電源端子とプリント配線基板の接続部とを接続する半田を線状光源装置から引き剥がす応力としては作用しにくい。これにより、面発光装置を製造する過程でのプリント配線基板と線状光源装置との半田の破断や外れに起因する接続不良の発生を防止することができる。
【００１５】
（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施の形態における面発光装置の断面図である。図２は本実施の形態における面発光装置の概略正面図であり、図３は、図２の部分拡大図である。なお、図２，図３においては面発光装置のケースを省略している。
【００１７】
図１から図３に示すように、本発明の実施の形態における面発光装置１０は、ＦＰＣ１１が取り付けられた線状光源装置１２、導光板１３、反射フィルム１４，１５、拡散シート１６、プリズムシート１７，１８、遮光両面シート１９、固定テープ２０やケース２１等により構成されている。
【００１８】
ＦＰＣ１１は、線状光源装置１２を外部電源（図示せず）と導通接続するためのものであり、線状光源装置１２の後述する電源端子と導通接続するために半田を塗布する部分となる接続部１１２と、外部電源と接続するための配線パターンが形成された配線部１１３とを備えている。また、配線部１１３は、線状光源装置１２を搭載する長尺状の搭載部１１１と、外部電源に接続する外部接続部１１４とを備えている。接続部１１２は、導光板１３側に突出した状態で搭載部１１１の両端にそれぞれ形成され、外部接続部１１４は、搭載部１１１から接続部１１２とは反対側に延伸した状態に形成されている。
【００１９】
線状光源装置１２は、その軸線が導光板１３の側面に平行するように設けられた細長い角棒状の配線基板１２１上に、光源としての複数のチップＬＥＤ１２２が所定の間隔をおいて並設されたものである。各チップＬＥＤ１２２は、発光素子１２３と、この発光素子１２３の左右の両側に形成された反射板１２４と、反射板１２４の内側の凹部に充填されて形成された光透過性の樹脂封止部１２５とから構成される。また、配線基板１２１のチップＬＥＤ１２２が搭載されている面には、ＦＰＣ１１の接続部１１２と導通接続するための電源端子としての端子１２６が、配線基板１２１の両端部にそれぞれ設けられている。この端子１２６が設けられた面は、面発光装置１０において、配線基板１２１の導光板１３側となる面である。線状光源装置１２の端子１２６とＦＰＣ１１とは、半田２２を介して導通接続している。
【００２０】
導光板１３は、例えば、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂によって０．３〜１．０ｍｍの厚みに形成された透明の板である。導光板１３の端部であって、ＦＰＣ１１の接続部１１２に対応する位置には切り欠き１３２が形成されている。本実施の形態では、線状光源装置１２のチップＬＥＤ１２２の高さ（図３中、上下方向）よりもＦＰＣ１１の接続部１１２の突出高さが高く形成されているが、切り欠き１３２に接続部１１２を合わせることで、導光板１３の側面１３１を線状光源装置１２のチップＬＥＤ１２２の上面側に当接するように配置している。
【００２１】
反射フィルム１４は、拡散シート１６から出射された光を再度拡散シート１６の方向へ反射させるために、拡散シート１６側の表面が鏡面に形成されたものである。また、反射フィルム１４は、導光板１３の端部から線状光源装置１２、さらにケース２１の一部までをも覆っている。
【００２２】
反射フィルム１５は、例えば、鏡面状のテープまたは白色などの光反射率の高いテープ状のものである。この反射フィルム１５と前述の反射フィルム１４とによって、図１の上下方向に出射される各チップＬＥＤ１２２の光が、導光板１３と線状光源装置１２との隙間から漏れないように反射されることになり、各チップＬＥＤ１２２からの光を余すところなく導光板１３に入射できるようになっている。
【００２３】
拡散シート１６は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂や、ポリカーボネート樹脂で表面がすりガラスのように粗面に形成されたものである。
【００２４】
プリズムシート１７，１８は、ポリカーボネートで形成されたものである。プリズムシート１７と、プリズムシート１８とは、複数の平行な三角条が形成されたプリズム面を有している。このプリズム面は断面視で鋸歯形状に形成されている。プリズムシート１７，１８は、条方向が互いに略直交する向きに重なるように配置されている。
【００２５】
遮光両面シート１９は、例えば、黒色などの光反射率の低いテープ状のものであり、両面に粘着部を有している。この遮光両面シート１９は、拡散シート１６およびプリズムシート１７，１８を挟み込んで、反射フィルム１５、線状光源装置１２、ＦＰＣ１１へ貼り付けられ、線状光源装置１２近傍の導光板１３から出射される光を吸収し、線状光源装置１２から遠い部分に対してこの線状光源装置１２の近傍が明るくなりすぎないようにする。
【００２６】
ケース２１は、線状光源装置１２、導光板１３、反射フィルム１４，１５、拡散シート１６やプリズムシート１７，１８等を一体に保持するための枠状の樹脂製ケースである。また、導光板１３からの光を裏面側から受ける液晶表示パネル（図示せず）を、遮光両面シート１９を介して保持するケースでもある。
【００２７】
図１から図３に示すように、線状光源装置１２は、光出射面となるチップＬＥＤ１２２が設けられた側を導光板１３の側面に対向させた状態で、導光板１３に反射フィルム１５により貼着され、線状光源装置１２の端子１２６に半田２２を介して接続しているＦＰＣ１１は固定テープ２０により枠状に形成されたケース２１へ固定されている。
【００２８】
このような面発光装置１０および従来の面発光装置５０の製造過程および、面発光装置１０，５０を外部電源に接続する過程において、ＦＰＣ１１と外部電源とを接続しようとする際に、外部接続部１１４に対してＦ方向（図１，図５参照）に引張り応力がかかる。このとき、図５，図６に示す従来の面発光装置５０のように、線状光源装置５２の端子が配線基板５２１の導光板５３側とは反対側の面に形成され、ＦＰＣ５１の接続部５１２が、線状光源装置５２の導光板５３とは反対側、つまり外部接続部５１３と同じ側に形成されていると、外部接続部５１３を引っ張る応力が、接続部５１２に載置されている半田６２を線状光源装置５２から引き剥がす応力としても働き、半田６２の破断や外れを引き起こしてしまうことがある。また、図５，図６に示すように、ＦＰＣ５１に線状光源装置５２を搭載せず、ＦＰＣ５１を線状光源装置５２に突き合わせた状態で接続すると、上述したような半田６２の破断や外れはさらに起こりやすくなる。
【００２９】
しかしながら、本実施の形態の面発光装置１０においては、線状光源装置１２の端子１２６が配線基板１２１の導光板１３側となる面に形成されている。これにより、外部接続部１１４をＦ方向に引っ張っても、この応力が、半田２２を線状光源装置１２から引き剥がす応力としては作用しにくい。これにより、面発光装置１０を製造する過程や面発光装置１０を外部電源に接続する過程において、ＦＰＣ１１と線状光源装置１２との半田２２の破断や外れに起因する接続不良の発生を防止することができる。
【００３０】
次に、本実施の形態の面発光装置１０の発光状態について説明する。図４（ａ）は、本実施の形態の面発光装置１０の発光状態を示す正面図、（ｂ）は従来の面発光装置の発光状態を示す正面図である。
【００３１】
本実施の形態では、上述したように、線状光源装置１２の端子１２６を配線基板１２１の導光板１３側となる面に設けたことにより、図１に示すように、配線基板１２１の背面側を枠状に形成されたケース２１の内側面に可能な限り近づけた状態でケース２１に収納することができる。つまり、線状光源装置１２を、導光板１３とケース２１との間の領域において、導光板１３の光発光面のうち液晶表示パネルが搭載される有効発光エリアＳ（図２，図３において２点鎖線で示す領域）から可能な限り遠ざけた状態で収納することができる。このように、本実施の形態の面発光装置１０は、線状光源装置１２の端子１２６を配線基板１２１の導光板１３側となる面に設けたことにより、図４（ｂ）に示す従来の面発光装置５０と比較して、従来の面発光装置５０と外形は同じであっても、線状光源装置１２の発光素子１２３が有効発光エリアＳから距離Ｄの長さを遠ざけて配置することができる。
【００３２】
これにより、図４（ａ）に示すように、１つの発光素子１２３から出射される光を、有効発光エリアＳに対して、従来の面発光装置５０よりも広角に広がった状態で入射させることができ、面発光装置１０の外形を大きくすることなく、発光素子１２３の近傍だけが周囲よりも明るくなってしまう、いわゆる目玉の発生を防止することができる。
【００３３】
このように、本実施の形態によれば、面発光装置１０の小型化を図りつつ、有効発光エリアＳにおける輝度ムラを低減することができ、均一な面発光を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の面発光装置は、携帯電話装置やデジタルカメラ装置などの液晶表示パネルのバックライトとして利用でき、特に、光源近傍だけが明るくなる、いわゆる目玉の発生を防止し、有効発光エリアにおける均一な面発光を実現した面発光装置として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態における面発光装置の断面図
【図２】本実施の形態における面発光装置の概略正面図
【図３】図２の部分拡大図
【図４】（ａ）は、本実施の形態の面発光装置の発光状態を示す正面図、（ｂ）は従来の面発光装置の発光状態を示す正面図
【図５】従来の面発光装置の断面図
【図６】従来の面発光装置の概略平面図
【符号の説明】
【００３６】
１０  面発光装置
１１  ＦＰＣ
１２  線状光源装置
１３  導光板
１４，１５  反射フィルム
１６  拡散シート
１７，１８  プリズムシート
１９  遮光両面シート
２０  固定テープ
２１  ケース
２２  半田
１１１  搭載部
１１２  接続部
１１３  配線部
１１４  外部接続部
１２１  配線基板
１２２  チップＬＥＤ
１２３  発光素子
１２４  反射板
１２５  樹脂封止部
１２６  端子
１３１  側面
１３２  切り欠き
【図１】
2008041261.tif 000003
【図２】
2008041261.tif 000004
【図３】
2008041261.tif 000005
【図４】
2008041261.tif 000006
【図５】
2008041261.tif 000007
【図６】
2008041261.tif 000008