(57)【要約】【課題】  小型、薄型、低コストで、輝度および色度の均一化を実現し、かつ、発光素子の放熱性を十分に確保することのできる発光装置、この発光装置を用いる光源装置、及びこの光源装置をバックライト装置として備えた液晶表示装置を提供すること。【解決手段】  実装基板１の一方の面に、発光素子４をベアチップの状態で実装する。各発光素子４に対し、一方が幅広、他方が幅狭の配線パターン部になるようにｐ電極側配線パターン部２とｎ電極側配線パターン部３とを配設し、発光素子４を幅広の配線パターン部の中央部に配置する。発光素子４間の距離を小さく保ちつつ、基板１の幅方向において幅広の配線パターン部同士ができるだけ重ならないように、基板１の長さ方向において、発光素子４Ｌと発光素子４Ｍおよび４Ｓとの位置をずらせる。基板１の側部と配線パターンとの間、および配線パターン間には、絶縁性を確保するための間隙を一定幅で形成する。【選択図】          図１
2008288228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装基板の少なくとも一方の面に配線パターンが設けられ、前記一方の面に発光素子チップが実装されている発光装置であって、
前記発光素子チップのそれぞれに２つの前記配線パターンが電気的に接続され、各発  光素子チップの近傍で、一方の配線パターンが幅広の配線パターン部を有し、他方の配  線パターンが幅狭の配線パターン部を有し、前記発光素子チップは前記幅広の配線パタ  ーン部上に固定されており、
前記配線パターンは、
前記配線パターンと外部とを電気的に接続する接続部が設けられている領域以外の、  前記実装基板の側部では、前記側部との間に絶縁耐圧を確保するのに必要な距離を残し  つつ、前記側部の近傍まで形成されており、
更に、隣接する発光素子チップが存在する場合には、この隣接発光素子チップに接続  される隣接配線パターンとの間に、絶縁耐圧を確保するのに必要な距離を残しつつ、こ  の隣接配線パターンの近傍まで形成されている
、発光装置。
【請求項２】
前記の側部の近傍に形成される配線パターンは、前記側部に沿って前記側部から一定の距離を保つように離間して形成されており、前記の隣接配線パターンの近傍に形成される配線パターンは、前記隣接配線パターンに沿って前記隣接配線パターンから一定の距離を保つように離間して形成されている、請求項１に記載した発光装置。
【請求項３】
前記発光素子チップとして複数種の発光素子チップが含まれ、これらのうち、絶縁耐圧を確保するのに必要な前記距離が最も小さい種類の発光素子チップが、前記実装基板の前記側部の１つの近傍に配置されている、請求項１に記載した発光装置。
【請求項４】
前記複数種の発光素子チップのうち、絶縁耐圧を確保するのに必要な前記距離が最も大きい種類の発光素子チップが、前記１つの側部に平行な別の前記側部の近傍に配置されている、請求項１に記載した発光装置。
【請求項５】
前記幅狭の配線パターン部が、前記実装基板の前記側部の１つに沿って、絶縁耐圧を確保するのに必要な前記距離離間して形成され、前記幅広の配線パターン部が概ね台形の形状を有し、その下底のおおよそ半分がこの幅狭の配線パターン部に間隙を挟んで対向し、残りのおおよそ半分が、前記１つの側部に沿って、絶縁耐圧を確保するのに必要な前記距離離間するように形成され、前記概ね台形状の幅広の配線パターン部の中央部に前記発光素子チップが固定されている、請求項１に記載した発光装置。
【請求項６】
前記幅狭の配線パターン部の先端部が前記１つの側部に直交する向きに折れ曲がり、この先端部と前記発光素子チップの上面の電極とを接続するワイヤ配線が、前記１つの側部に直交する向きに配線されている、請求項５に記載した発光装置。
【請求項７】
前記発光素子チップは前記上面に前記電極とは別の電極を有し、これら２つの電極を結ぶ方向、および、前記別の電極と前記幅広の配線パターン部とを接続する別のワイヤ配線の向きが、前記ワイヤ配線の向きに直交する、請求項６に記載した発光装置。
【請求項８】
前記発光素子チップは前記上面に前記電極とは別の電極を有し、これら２つの電極を結ぶ方向、および、前記別の電極と前記幅広の配線パターン部とを接続する別のワイヤ配線の向きが、前記ワイヤ配線の向きに平行である、請求項６に記載した発光装置。
【請求項９】
前記発光素子チップは上面に２つの電極を有し、これら２つの電極と、前記幅狭の配線パターン部及び前記幅広の配線パターン部とをそれぞれ接続する２つのワイヤ配線が、互いに直交する向きに形成されている、請求項１に記載した発光装置。
【請求項１０】
前記配線パターンの少なくとも一部は、一方の端部で１つの前記発光素子チップに対してｎ電極側配線パターンとして働き、もう一方の端部で別の前記発光素子チップに対してｐ電極側配線パターンとして働き、これら２つの発光素子チップ間を直列に接続している、請求項１に記載した発光装置。
【請求項１１】
赤色、緑色、及び青色の三原色のうち、特定の１色に対して２個、他の２色に対して各１個、合計４個の前記発光素子チップが設けられた発光素子チップユニットが、１個又は複数個配置された発光装置であって、前記発光素子チップのそれぞれに接続される前記配線パターンは、前記実装基板の少なくとも１つの前記側部に概ね沿う方向にパターニングされている、請求項１に記載した発光装置。
【請求項１２】
前記特定の１色を発光する前記２個の発光素子チップは、放熱性能が同等である、請求項１１に記載した発光装置。
【請求項１３】
前記発光素子チップユニットは、赤色光、緑色光、及び青色光の三原色の混合によって白色光を形成する、請求項１１に記載した発光装置。
【請求項１４】
前記特定の１色が緑色である、請求項１３に記載した発光装置。
【請求項１５】
前記４個の発光素子チップが、菱形又は略菱形の４つの角の位置を占めるように実装されている、請求項１１に記載した発光装置。
【請求項１６】
前記４個の発光素子チップのうち、２個は前記１つの側部とそれに平行な別の前記側部との２つの側部の近傍にそれぞれ配置され、残る２個は前記２つの側部の間の中間部に配置されている、請求項１５に記載した発光装置。
【請求項１７】
前記特定の１色を発光する前記２個の発光素子チップは、前記中間部に配置され、直列に接続されている、請求項１６に記載した発光装置。
【請求項１８】
前記特定の１色を発光する前記２個の発光素子チップは、前記中間部に配置され、並列に接続されている、請求項１６に記載した発光装置。
【請求項１９】
前記特定の１色を発光する前記２個の発光素子チップは、前記２つの側部の近傍にそれぞれ配置され、独立して配線されている、請求項１６に記載した発光装置。
【請求項２０】
前記他の２色に対して各１個設けられた発光素子チップは、前記中間部に、前記２つの側部間の中心線から互いに逆方向に偏位して配置されている、請求項１９に記載した発光装置。
【請求項２１】
前記特定の１色を発光する前記２個の発光素子チップは、前記１つの側部の近傍に配置され、直列に配線されている、請求項１１に記載した発光装置。
【請求項２２】
前記４個の発光素子チップを前記実装基板に実装する際の位置決めに用いられる位置認識マークが、前記発光素子チップユニットの外側の前記配線パターン上に設けられている、請求項１１に記載した発光装置。
【請求項２３】
前記実装基板が長尺形状を有し、その長手方向に複数個の前記発光素子チップユニットが直線状に配置されており、前記長手方向に沿って形成された前記配線パターンによって、前記の各発光素子チップユニットに属し、同色を発光する発光素子チップ同士が、直列に接続されている、請求項１１に記載した発光装置。
【請求項２４】
前記配線パターンのワイヤボンディング位置に金めっき層が形成されており、前記金めっき層は、前記実装基板の前記一方の面とは反対側の面に配置された配線パターンをめっき用電極とし、２つの前記発光素子チップユニットの中間の位置において前記導電パターンに形成されたスルーホールめっき層を介して形成されている、請求項２３に記載した発光装置。
【請求項２５】
前記長尺形状の実装基板の長手方向の両端部に前記接続部が設けられており、複数個の前記長尺形状の実装基板を一括して作製する作製用集合基板から、前記長尺形状の実装基板を分割ラインに沿って個別化したとき、前記両端部の各分割ラインの一部に残される凸部は、前記長手方向に直交する方向において位置をずらして残されている、請求項２３に記載した発光装置。
【請求項２６】
第１の前記接続部が設けられた前記実装基板の一方の端部から複数個の前記発光素子チップユニットが直線状に配置され、これらの発光素子チップユニット間を電気的に接続する前記導電パターンが他方の端部で反対向きに折り返され、この折り返された導電パターンによって別の前記発光素子チップユニットが電気的に接続され、前記一方の端部に設けられた第２の前記接続部に導かれている、請求項１１に記載した発光装置。
【請求項２７】
少なくとも前記発光素子チップの実装位置及びその近傍には開口部を残すように、前記配線パターンの上部から前記実装基板の前記一方の面を被覆する白色レジスト層が形成され、前記開口部は前記発光素子チップとともに透明封止樹脂によって封止されている、請求項１〜２６のいずれか１項に記載した発光装置。
【請求項２８】
前記発光素子チップが発光ダイオードチップである、請求項１に記載した発光装置。
【請求項２９】
請求項１〜２８のいずれか１項に記載した発光装置の複数個が配置された発光部と、この発光部に電流を供給する電源部とを有する、光源装置。
【請求項３０】
前記複数個の発光装置が、一定の間隔で配置されている、請求項２９に記載した光源装置。
【請求項３１】
前記複数個の発光装置が、前記一方の面上において同一平面上又は滑らかな曲面上に位置するように、配置されている、請求項３０に記載した光源装置。
【請求項３２】
前記複数個の発光装置が、前記一方の面上において前記同一平面上に位置するようにアレイ状又はマトリックス状に配置され、前記一方の面の側に光拡散手段が配置され、バックライト装置として構成されている、請求項３１に記載した光源装置。
【請求項３３】
請求項３２に記載した、バックライト装置として構成された光源装置と、この光源装置からの出射光の透過率を制御することによって画像を表示する液晶パネルとを備えた、液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子チップを実装した発光装置、この発光装置を用いる光源装置、及びこの光源装置をバックライト装置として備えた液晶表示装置に関するものであり、詳しくは、配線パターンと、半導体発光素子チップの配置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、ブラウン管（Cathode Ray Tube；ＣＲＴ）に比べて低消費電力であり、小型化かつ薄型化が可能である。このため、現在、携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ（Personal DIgital Assistants）等の小型機器から、いわゆる薄型テレビとして知られている大画面の液晶テレビに至るまで、様々なサイズのものが幅広く用いられている。液晶表示装置には、透過型や反射型などが存在するが、透過型液晶表示装置はフルカラー表示装置として好適である。
【０００３】
透過型のカラー液晶表示装置では、液晶層を一対の透明基板で挟み込み、カラーフィルタを備えた透過型液晶表示パネルの背面側を、バックライト装置から出射する白色光で照射し、照射光が液晶表示パネルを透過する透過率を制御することによって、画像を表示する。バックライト装置には、光源を液晶表示パネルの背面に配置する直下型や、背面側側部に配置するエッジライト型があり、大画面の液晶表示装置には直下型のバックライト装置が広く用いられている。いずれにせよ、バックライト装置は面光源として用いられているので、良質の画像を形成するためには、発光面上での輝度むらや色度むらが小さいことが重要である。従来、バックライト装置の光源としては、冷陰極蛍光ランプ（Cold Cathode Fluorescent Lamp；ＣＣＦＬ）が広く用いられてきた。
【０００４】
近年、青色光を発光する発光ダイオード（Light Emitting Diode；ＬＥＤ）が開発され、また、ＬＥＤの高出力化が進んだことにより、ＬＥＤを用いる光源装置が注目されている。ＬＥＤ光源装置は、光の出射を必要とするいかなる分野においても使用することができるが、例えば、液晶表示装置（Liquid Crystal Display；ＬＣＤ）用のバックライト装置や、高輝度が要求される照明用光源やプロジェクタ光源、同じく高輝度が要求される自動車のヘッドライトやストップランプ、信号灯、屋外用大型ディスプレイなどの用途への応用が特に進められている。
【０００５】
発光ダイオードを用いるＬＥＤバックライト装置は、通常、光の三原色に対応する赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤとを備え、これらから出射される三原色光の混合によって白色光を形成する。ＬＥＤバックライト装置を用いると、ＣＣＦＬとは異なり、水銀を用いていないので、水銀による環境汚染を引き起こすことがない。また、ＬＥＤの発光光は色純度が高いため、色再現範囲が広くなる。また、輝度が高く、出力を容易に変更することができ、応答速度が速いので、ダイナミックレンジの広い、動画応答性の高い画像を形成することができる。また、コンパクトで、発光効率が高く、長寿命であるので、大型化や薄型化や低消費電力化に適している。
【０００６】
ＬＥＤは点光源的な発光素子であるから、直下型のバックライト装置のように面光源的であることを要求される光源装置を形成するには、基板上に多数のＬＥＤを二次元的に配置し、これらから出射される光の進路を、光拡散板や反射シートなどによる多重反射や多重屈折や散乱などによってランダム化する必要がある。このような装置では、ＬＥＤが配置されている基板面が面光源における発光面に相当することになるが、この発光面とみなされる基板面上での輝度むらや色度むらが小さいこと、および光出射効率が高いことが、光源装置の性能として重要である。
【０００７】
実際にバックライト装置の発光部を形成するには、基板上に複数個のＬＥＤを配置した発光装置を形成し、この発光装置の複数個を同一平面上に配置して発光部とする場合が多い。基板上のＬＥＤの形態としては、パッケージされたＬＥＤを基板上に並べた形態や、ＬＥＤチップを基板上に直接実装し、チップ電極と配線電極とをワイヤ配線などで接続した後、ＬＥＤチップを透明封止樹脂で封止した形態などがある。
【０００８】
前者として、例えば後述の特許文献１には、配線基板上に複数個の赤色ＬＥＤ（Ｒ）、緑色ＬＥＤ（Ｇ）、および青色ＬＥＤ（Ｂ）を所定の順序で列状に配置した光源ブロック体、およびこの光源ブロック体を複数列配置した発光ユニットが開示されている。この発光ユニットはバックライト装置の光源として用いられ、各色のＬＥＤから出射された三原色光は光学シートブロック内で混合され、形成された白色光が液晶表示パネルの背面に出射される。
【０００９】
また、後者として、例えば後述の特許文献２には、各発光ダイオードに２本のリードが用意され、発光ダイオードチップの一方の電極が一方のリードに固着され、他方の電極がワイヤボンディングによって他方のリードに電気的に接続され、これら全体が透明封止樹脂で封止された樹脂封止体が形成され、これらの樹脂封止体がリードを介してプリント基板に実装された発光装置が提案されている。
【００１０】
しかし、この装置では、ＬＥＤで発生する熱は主としてリードとプリント基板とを介して放熱されることになり、放熱性能に限界が生じ、これによってＬＥＤの発光光量が制限される。また、基板がプリント基板であるため、基板側へ出射された光が利用できない。また、光源装置の小型化、薄型化や低コスト化にも不利である。そこで、後述の特許文献３では、これらの問題点を改善するために、金属基板にＬＥＤなどの半導体発光素子チップを実装した発光装置が提案されている。
【００１１】
図１５（ａ）は、特許文献３に提案されている光半導体装置１１０の構造を示す平面図、および、平面図にＡ−Ａ線で示した位置における断面図である。例えば、図１５（ａ−１）に示すように、半導体発光素子チップ１０１は、一方の電極が第１の導電電極１０２に固着され、他方の電極がワイヤボンディングによって第２の導電電極１０３に電気的に接続され、これら全体が半球状の透明封止樹脂１０５で封止されて、光半導体装置１０６が形成されている。光半導体装置１１０の裏面では、第１の導電電極１０２と第２の導電電極１０３が露出している。また、図１５（ａ−２）に示すように、第１の導電電極１０２などに連接して、反射手段１０６を設けてもよい。また、取り扱いを容易にするために、直方体状の透明封止樹脂１０７を下部に形成し、その上部に半球状の透明封止樹脂１０５を形成してもよい。
【００１２】
図１５（ｂ）は、２個の光半導体装置１１０ａおよび１１０ｂを金属基板１１１に実装する構造を示す断面図である。金属基板１１１上には絶縁層１１２を介して電極１１３〜１１６などが形成されている。電極１１３〜１１６は銅箔からなり、光の反射率を向上させるために表面がニッケルなどでめっきされている。そして、光半導体装置１１０ａの第１の導電電極１０２ａおよび第２の導電電極１０３ａは、それぞれ、金属基板１１１上の電極１１３および１１４に接続され、光半導体装置１１０ｂの第１の導電電極１０２ｂおよび第２の導電電極１０３ｂは、それぞれ、金属基板１１１上の電極１１４および１１５に接続される。
【００１３】
特許文献３には、光半導体装置１１０を個別部品として用意しておき、これらを電極や配線が形成された金属基板１１１に実装することによって、短時間で光照射装置を製造することができると述べられている。また、金属基板１１１に実装することによって放熱性能が向上し、電極１１３〜１１６の表面がニッケルなどでめっきされているため、基板側へ出射された光が損失少なく反射され、利用可能になり、また、半導体発光素子チップ１０１が金属基板１１１上に直接実装されているため、光源装置の小型化、薄型化や低コスト化に有利であると述べられている。
【００１４】
【特許文献１】特開２００５−３５２４２７号公報（第８、９、１２及び１３頁、図２−４及び６）
【特許文献２】特開平９−２５２６５１号公報（第６、７及び１０頁、図３及び４）
【特許文献３】特開２００１−２０３３９６（第５及び６頁、図１、５、及び６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献１に提案されている発光ユニットは、パッケージングされたＬＥＤ素子を用いているため、小型化、薄型化や低コスト化には不利である。また、配線基板上にサブマウントされたランプ構造となっているため、各色のＬＥＤ素子を互いに近接して配置することが困難であり、輝度および色度の均一化が不十分である。また、各ＬＥＤ素子が比較的大型で消費電力が大きい上に、各ＬＥＤ素子が一列に配列されているため、素子の配置間隔を狭くすると配線基板上のパターンエリアが小さくなり、ＬＥＤ素子の放熱性が低下する。また、特許文献１に各色ＬＥＤ素子の配列シーケンスは記載されていないが、各ＬＥＤ素子が一列に配列された構成であるから、各色を混合して得られる白色光の色度むらが大きくなる。
【００１６】
特許文献３に提案されている光照射装置のように、発光ダイオードチップを金属基板に直づけすると、光源装置の小型化、薄型化や低コスト化、および放熱性の向上には有利である。しかし、金属基板上に絶縁層を介して電極や配線のパターンを形成する場合には、電極や配線をパターニングすることが当初から想定されて絶縁層が形成されているプリント配線基板などに形成する場合に比べて、絶縁層の信頼性や平坦性が劣り、配線パターン形成の精度が不十分で、生産性や歩留まりが低下する。従って、発光色の異なる複数種のＬＥＤチップを用いて白色光源を形成する場合のように、複雑で精密な配線パターンを形成することが必要な場合には適用が困難である。
【００１７】
既述したように、特許文献２に提案されている発光装置では、発光ダイオードチップの樹脂封止体がリードを介してプリント配線基板に実装されるので、放熱性能に限界が生じ、小型化、薄型化や低コスト化も十分ではない。しかし、これらの問題点は、発光ダイオードチップをプリント配線基板に直接実装し、基板上で透明封止樹脂によって封止すれば、解決できるのではないかと期待される。
【００１８】
図１６は、従来の配線パターンでプリント配線基板にＬＥＤなどの発光素子チップを直接実装した発光装置の例を示す平面図である。図１６に示すように、発光装置２００では、ガラスエポキシ基板などのプリント配線基板２０１の一方の面に、各発光素子チップ２０４に対しｐ電極側配線パターン部２０２とｎ電極側配線パターン部２０３が配設されており、各発光素子チップ２０４は一方の配線パターン部（図１６では、ｐ電極側配線パターン部２０２）上に固定されている。発光素子チップ２０４の２つの電極は、それぞれ、ワイヤボンディングなどによってｐ電極側配線パターン部２０２およびｎ電極側配線パターン部２０３に電気的に接続されている。
【００１９】
なお、図１６中、発光素子チップ２０４、並びに配線パターン部２０２および２０３の指示番号に付した添え字Ｌ〜Ｓは、発光素子チップ並びに配線パターン部に印加される駆動電圧の大（Ｌ）、中（Ｍ）、小（Ｓ）を表す。図１６は、駆動電圧が異なる３種類の発光素子チップ２０４Ｌ、２０４Ｍ、２０４Ｓが実装されている例を示している。
【００２０】
発光素子チップ２０４が一方の配線パターン部２０２上に固定されているのは、発光素子チップ２０４が発生する熱を、いったん配線パターン部２０２に分散させ、最終的には、配線パターン部２０２の広い面を介して、プリント配線基板２０１の裏面側に配置された支持体などに放熱するためである。ガラスエポキシ基板などのプリント配線基板は金属基板に比べて熱伝導性が低いので、放熱を効果的に行うには大きな配線パターン面積が必要であり、配線パターン部２０２を幅広に形成する必要がある。
【００２１】
また、プリント配線基板２０１の側部２０５と配線パターン部２０２および２０３との間、並びに配線パターン部２０２同士の間および配線パターン部２０３同士の間には、絶縁性を確保するために必要な距離以上の絶縁距離２０６を有する間隙２０７を設ける必要がある。絶縁距離２０６は、配線パターン２０２および２０３に印加される電圧が大きくなると、大きくする必要がある。図１６は、駆動電圧が異なる３種類の発光素子チップ２０４Ｌ、２０４Ｍ、２０４Ｓに対して、３種類の絶縁距離２０６Ｌ、２０６Ｍ、２０６Ｓを有する間隙２０７Ｌ、２０７Ｍ、２０７Ｓがそれぞれ設けられた例を示している。
【００２２】
以上の結果、発光装置２００を構成するプリント配線基板２０１は大きな幅を必要とし、コスト増加の原因になる。また、発光素子チップ間の距離、とくに発光素子チップ２０４Ｍと発光素子チップ２０４Ｌとの距離が大きくなり、これらの発光光の混合によって例えば白色などの色を形成する場合には、輝度および色度の不均一を生じる原因になる。
【００２３】
以上のように、従来の構成では、小型、薄型、低コストで、輝度および色度の均一化を実現し、かつ、発光素子チップの放熱性を十分に確保できる光源装置は得られていない。
【００２４】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、小型、薄型、低コストで、輝度および色度の均一化を実現し、かつ、発光素子チップの放熱性を十分に確保することのできる発光装置、この発光装置を用いる光源装置、及びこの光源装置をバックライト装置として備え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】
【００２５】
即ち、本発明は、実装基板の少なくとも一方の面に配線パターンが設けられ、前記一方の面に発光素子チップが実装されている発光装置であって、
前記発光素子チップのそれぞれに２つの前記配線パターンが電気的に接続され、各発  光素子チップの近傍で、一方の配線パターンが幅広の配線パターン部を有し、他方の配  線パターンが幅狭の配線パターン部を有し、前記発光素子チップは前記幅広の配線パタ  ーン部上に固定されており、
前記配線パターンは、
前記配線パターンと外部とを電気的に接続する接続部が設けられている領域以外の、  前記実装基板の側部では、前記側部との間に絶縁耐圧を確保するのに必要な距離を残し  つつ、前記側部の近傍まで形成されており、
更に、隣接する発光素子チップが存在する場合には、この隣接発光素子チップに接続  される隣接配線パターンとの間に、絶縁耐圧を確保するのに必要な距離を残しつつ、こ  の隣接配線パターンの近傍まで形成されている
、発光装置に係わる。
【００２６】
また、この発光装置の複数個が配置された発光部と、この発光部に電流を供給する電源部とを有する、光源装置に係わり、また、バックライト装置として構成された光源装置と、この光源装置からの出射光の透過率を制御することによって画像を表示する液晶パネルとを備えた、液晶表示装置に係わる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の発光装置は、前記発光素子チップのそれぞれに接続される２つの前記配線パターンのうち、前記発光素子チップが固定され、前記発光素子チップの放熱性に大きく関与する配線パターンは、前記発光素子チップの近傍で前記幅広の配線パターン部を有するように形成されているが、前記発光素子チップが固定されず、前記発光素子チップの放熱性に大きく関与しない配線パターンは、前記発光素子チップの近傍で前記幅狭の配線パターン部を有するように形成されている。このような配線パターンの工夫によって、前記発光素子チップの放熱性を低下させることなく、前記実装基板の面積を縮小し、コストを低下させることができる。また、発光素子チップ間の距離が大きくなるのを抑え、波長の異なる発光光の混合によって例えば白色などの色を形成する場合には、輝度および色度の不均一の発生を抑えることができる。
【００２８】
また、前記発光素子がベアチップのまま、前記実装基板に直接実装されているので、この点からも前記発光素子チップ間の配置間隔を小さくでき、小型化、薄型化、および低コスト化に有利である。また、波長の異なる発光光の混合によって例えば白色などの色を形成する場合には、輝度および色度の不均一の発生を抑えることができる。また、ベアチップのまま配置する構成は、前記発光素子チップとして比較的低出力の小型素子を多数配置する場合に適した構成であるが、このような場合、熱の発生が多数の素子に分散されるので、この点からも放熱が容易になる利点がある。この結果、金属基板に比べて熱伝導性の劣るプリント配線基板を前記実装基板として用いることができる。
【００２９】
本発明の光源装置は、本発明の発光装置によって構成された前記発光部を有する光源装置であるから、前記発光装置に関して述べたと同様に、前記発光素子チップの放熱性を低下させることなく、前記実装基板の面積を減少させることができる。さらに、放熱のために用いる部材を削減することができ、これらの効果で光源装置を小型化、薄型化、および低コスト化することができる。また、波長の異なる発光光の混合によって例えば白色などの色を形成する場合には、輝度および色度の不均一の発生を抑えることができる。また、本発明の液晶表示装置は、本発明の光源装置をバックライト装置として備えているので、本発明の光源装置に関して述べたと同様の特徴を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の発光装置において、前記の側部の近傍に形成される配線パターンは、前記側部に沿って前記側部から一定の距離を保つように離間して形成されており、前記の隣接配線パターンの近傍に形成される配線パターンは、前記隣接配線パターンに沿って前記隣接配線パターンから一定の距離を保つように離間して形成されているのがよい。このように、常に一定の距離を保つことによって、絶縁耐圧性能を維持しながら、無駄な間隙の発生をなくすことができ、結果として、前記発光素子チップの放冷に寄与する配線パターンの面積を最大化し、必要な基板面積を最小化することができる。
【００３１】
また、前記発光素子チップとして複数種の発光素子チップが含まれ、これらのうち、絶縁耐圧を確保するのに必要な前記距離（以下、絶縁距離と略記する。）が最も小さい種類の発光素子チップが、前記実装基板の前記側部の１つの近傍に配置されているのがよい。この場合、前記発光素子チップに接続される配線パターンが、前記実装基板の前記１つの側部に沿って配置されることになり、この配線パターンと前記１つの側部との間の間隙の幅を、前記絶縁距離が最も小さいこの発光素子チップの特徴を生かして、前記絶縁距離のうちの最も小さい距離とすることができる。この結果、上記発光素子チップが中間部に設けられる場合よりも、必要な基板面積を小さくすることができる。
【００３２】
また、前記発光素子チップとして複数種の発光素子チップが含まれ、これらのうち、絶縁耐圧を確保するのに必要な前記距離が最も大きい種類の発光素子チップが、前記実装基板の前記側部の１つの近傍に配置されているのがよい。この場合、絶縁距離が最も大きい発光素子チップに接続される配線パターンが、前記実装基板の前記１つの側部に沿って配置されることになり、この配線パターンと前記１つの側部との間の間隙の形状は、まっすぐな帯状になる。これに対し、もし、この発光素子チップが中間部に設けられると、この発光素子チップに接続される配線パターンと両側の隣接配線パターンとの間の間隙は、折れ線又は曲線状に折れ曲がった帯状になる。幅が同じであっても、折れ曲がった帯状の間隙は、まっすぐな帯状の間隙よりも前記実装基板上で大きな面積を占める。従って、絶縁距離が最も大きい発光素子チップが前記１つの側部の近傍に配置されている方が、間隙の面積が減り、発光素子チップの放冷に寄与する幅広の配線パターンの面積を大きくすることができる。
【００３３】
また、前記幅狭の配線パターン部が、前記実装基板の前記側部の１つに沿って、絶縁耐圧を確保するのに必要な前記距離離間して形成され、前記幅広の配線パターン部が概ね台形の形状を有し、その下底のおおよそ半分がこの幅狭の配線パターン部に間隙を挟んで対向し、残りのおおよそ半分が、前記１つの側部に沿って、絶縁耐圧を確保するのに必要な前記距離離間するように形成され、前記概ね台形状の幅広の配線パターン部の中央部に前記発光素子チップが固定されているのがよい。このようであれば、前記幅広の配線パターン部が熱を分散させる性能を前記幅狭の配線パターン部が損なうことがなく、かつ、前記幅広の配線パターン部の中央部に前記発光素子チップを配置することができるので、前記幅広の配線パターン部が熱を分散させる性能が最もよく発揮される。
【００３４】
この際、前記幅狭の配線パターン部の先端部が前記１つの側部に直交する向きに折れ曲がり、この先端部と前記発光素子チップの上面の電極とを接続するワイヤ配線が、前記１つの側部に直交する向きに配線されているのがよい。このようであれば、より確実に前記幅広の配線パターン部の中央部に前記発光素子チップを配置することができる。
【００３５】
さらに、この際、前記発光素子チップは前記上面に前記電極とは別の電極を有し、これら２つの電極を結ぶ方向、および、前記別の電極と前記幅広の配線パターン部とを接続する別のワイヤ配線の向きが、前記ワイヤ配線の向きに直交するのがよい。或いは、前記発光素子チップは前記上面に前記電極とは別の電極を有し、これら２つの電極を結ぶ方向、および、前記別の電極と前記幅広の配線パターン部とを接続する別のワイヤ配線の向きが、前記ワイヤ配線の向きに平行であるのがよい。
【００３６】
前記発光素子チップの配向によって、ワイヤ配線のボンディング位置が変化し、ワイヤ配線を通じて行われる放熱の効率も変化する。また、前記発光素子チップの前記電極の向きとワイヤを振動させる向きとの関係によって、ワイヤボンディングの容易さや作業効率が変化する。これらを考慮して、前記発光素子チップの好ましい向きや、ワイヤ配線のボンディング位置を決定する。これらの点に関しては、後に実施の形態２において図８および図９を用いて詳述する。
【００３７】
また、前記発光素子チップは上面に２つの電極を有し、これら２つの電極と、前記幅狭の配線パターン部及び前記幅広の配線パターン部とをそれぞれ接続する２つのワイヤ配線が、互いに直交する向きに形成されているのがよい。この点に関しても、後に実施の形態２において上記の説明に合わせて説明する。
【００３８】
また、前記配線パターンの少なくとも一部は、一方の端部で１つの前記発光素子チップに対してｎ電極側配線パターンとして働き、もう一方の端部で別の前記発光素子チップに対してｐ電極側配線パターンとして働き、これら２つの発光素子チップ間を直列に接続しているのがよい。直列接続によれば、簡易に複数個の前記発光素子チップを連結して駆動でき、多くの発光光量を得ることができる。
【００３９】
また、赤色、緑色、及び青色の三原色のうち、特定の１色に対して２個、他の２色に対して各１個、合計４個の前記発光素子チップが設けられた発光素子チップユニットが、１個又は複数個配置されており、前記発光素子チップのそれぞれに接続される前記配線パターンは、前記実装基板の少なくとも１つの前記側部に概ね沿う方向にパターニングされているのがよい。
【００４０】
以下、前記４個の前記発光素子チップからなる発光素子チップユニットが設けられた発光装置について詳しく説明する。
【００４１】
前記発光素子チップユニットにおいて、前記特定の１色を発光する前記２個の発光素子チップは、放熱性能が同等であるのがよい。このようであれば、前記特定の１色を発光する前記２個の発光素子チップの発光部の温度を一致させ、同じ発光特性で発光させることができる。また、前記発光素子チップユニットは、赤色光、緑色光、及び青色光の三原色の混合によって白色光を形成するのがよく、前記特定の１色が緑色であるのがよい。赤色、及び青色に対し１個であるのに、緑色に２個の発光素子チップが配置されているのは、１個のチップでは緑色光の輝度が不足して、所定の白色光を形成することが難しいからである。
【００４２】
前記４個の発光素子チップの配置としては、前記４個の発光素子チップが、菱形又は略菱形の４つの角の位置を占めるように実装されているのがよい。このようであれば、前記４個の発光素子チップを互いに最も近接して置くことができ、発光光の混合が最も均一に行われる。
【００４３】
この際、前記４個の発光素子チップのうち、２個は前記１つの側部とそれに平行な別の前記側部との２つの側部の近傍にそれぞれ配置され、残る２個は前記２つの側部の間の中間部に配置されているのがよい。このようであれば、前記発光素子チップのそれぞれに接続される前記配線パターンは、容易に前記実装基板の少なくとも１つの前記側部に概ね沿う方向にパターニングされることが可能になる。
【００４４】
そして、１つの構成として、前記特定の１色を発光する前記２個の発光素子チップが前記中間部に配置され、直列に接続されているのがよい。
【００４５】
また、別の構成として、前記特定の１色を発光する前記２個の発光素子チップが前記中間部に配置され、並列に接続されているのがよい。
【００４６】
また、さらに別の構成として、前記特定の１色を発光する前記２個の発光素子チップが前記２つの側部の近傍にそれぞれ配置され、独立して配線されているのがよい。この際、
前記他の２色に対して各１個設けられた発光素子チップは、前記中間部に、前記２つの側部間の中心線から互いに逆方向に偏位して配置されているのがよい。
【００４７】
前記４個の発光素子チップの配置としては、前記菱形又は前記略菱形以外に、前記特定の１色を発光する前記２個の発光素子チップが、前記１つの側部の近傍に配置され、直列に配線されているのでもよい。
【００４８】
また、前記４個の発光素子チップを前記実装基板に実装する際の位置決めに用いられる位置認識マークが、前記発光素子チップユニットの外側の前記配線パターン上に設けられているのがよい。
【００４９】
また、前記実装基板が長尺形状を有し、その長手方向に複数個の前記発光素子チップユニットが直線状に配置されており、前記長手方向に沿って形成された前記配線パターンによって、前記の各発光素子チップユニットに属し、同色を発光する発光素子チップ同士が、直列に接続されているのがよい。
【００５０】
前記長尺形状基板において、前記配線パターンのワイヤボンディング位置に金めっき層が形成されており、前記金めっき層は、前記実装基板の前記一方の面とは反対側の面に配置された配線パターンをめっき用電極とし、２つの前記発光素子チップユニットの中間の位置において前記導電パターンに形成されたスルーホールめっき層を介して形成されているのがよい。前記電気的接続を形成する方法としては、超音波接合によるワイヤボンディングが一般的である。このワイヤボンディングにおいて、ワイヤが金からなる細線であり、前記配線パターンのワイヤボンディング位置には表面に金めっき層が形成されているのがよい。このようであると、ワイヤボンディング接続に関する高い信頼性や、前記配線パターンの優れた耐腐食性を得ることができる。上述したように、前記実装基板の反対側の面に配置された配線パターンをめっき用電極として前記金めっき層を形成すれば、前記一方の面の前記配線パターンに制限や悪影響を与えることなく前記金めっき層が形成されるので、好ましい。なお、前記電気的接続を形成する方法として、はんだバンプを用いるフリップチップ接続を用いてもよく、その場合は金めっきは不要である。
【００５１】
また、前記長尺形状の実装基板において、その長手方向の両端部に前記接続部が設けられており、複数個の前記長尺形状の実装基板を一括して作製する作製用集合基板から、前記長尺形状の実装基板を分割ラインに沿って個別化したとき、前記両端部の各分割ラインの一部に残される凸部は、前記長手方向に直交する方向において位置をずらして残されているのがよい。このようであると、無駄な隙間を作らずに２枚の基板を連結することができ、その分だけ前記配線パターンの面積を増やすことができる。
【００５２】
また、前記発光素子チップユニットを有する発光装置で、第１の前記接続部が設けられた前記実装基板の一方の端部から複数個の前記発光素子チップユニットが直線状に配置され、これらの発光素子チップユニット間を電気的に接続する前記導電パターンが他方の端部で反対向きに折り返され、この折り返された導電パターンによって別の前記発光素子チップユニットが電気的に接続され、前記一方の端部に設けられた第２の前記接続部に導かれているのがよい。
【００５３】
また、前記発光素子チップユニットは、少なくとも前記発光素子チップの実装位置及びその近傍には開口部を残すように、前記配線パターンの上部から前記実装基板の前記一方の面を被覆する白色レジスト層が形成されているのがよい。前記白色レジスト層は、ガラスエポキシ樹脂などからなる前記実装基板の表面に比べて光反射率が高いので、前記実装基板の表面を前記白色レジスト層で被覆することで、光出射効率を向上させることができる。また、前記開口部は前記発光素子チップとともに透明封止樹脂によって封止されているのがよい。通常、前記発光素子チップは、保護などのために透明封止樹脂で封止されるが、前記配線基板上で封止される構成にすることで、前記発光装置を小型化、薄型化及び低コスト化することができる。また、この構成は、前記発光素子として比較的低出力の素子を多数配置する場合に適した構成であるが、この構成は本発明の発光装置の特徴が最も得られやすい構成でもある。
【００５４】
本発明の発光装置において、前記特定発光素子チップが発光ダイオードチップであるのがよい。
【００５５】
本発明の光源装置において、前記複数個の発光装置が、一定の間隔で配置されているのがよい。このようにすると、輝度むらや色度むらの小さい光源を形成できる。また、前記複数個の発光装置が、前記一方の面上において同一平面上又は滑らかな曲面上に位置するように、配置されているのがよい。このようにすると、発光装置自身が光の進路を妨害する障害物となり、光の遮蔽や反射によって輝度むらや色度むらが発生する原因となることを、防止することができる。
【００５６】
例えば、前記複数個の発光装置が、前記一方の面上において前記同一平面上に位置するようにアレイ状又はマトリックス状に配置され、前記一方の面の側に光拡散手段が配置され、バックライト装置として構成されているのがよい。
【００５７】
次に、本発明の好ましい実施の形態を図面参照下に、より具体的に説明する。
【００５８】
実施の形態１
実施の形態１では、主として、請求項１〜４に関わる発光装置の例について説明する。
【００５９】
図１は、実施の形態１に基づく発光装置における発光素子チップの配置と配線パターンの形状とを示す部分平面図である。図１（ａ）に示すように、発光装置１０では、ガラスエポキシ基板などの実装基板１の一方の面に、各発光素子チップ４に対しｐ電極側配線パターン部２とｎ電極側配線パターン部３が配設されており、各発光素子チップ４は一方の配線パターン部上に固定されている。発光素子チップ４の２つの電極は、それぞれ、ワイヤボンディングなどによって、ｐ電極側配線パターン部２およびｎ電極側配線パターン部３に電気的に接続されている。
【００６０】
なお、図１中、発光素子チップ４、並びに配線パターン部２および３の指示番号に付した添え字Ｌ、Ｍ、Ｓは、発光素子チップ４、並びに配線パターン２および３に印加される駆動電圧の大（Ｌ）、中（Ｍ）、小（Ｓ）を表す。図１は、駆動電圧が異なる３種類の発光素子チップ４Ｌ、４Ｍ、４Ｓが実装されている例を示している。
【００６１】
また、図１６に示した従来の発光装置２００と同様に、実装基板１の側部５と配線パターン部２または３との間、並びに配線パターン部２Ｌ、２Ｍ、２Ｓ同士および配線パターン部３Ｌ、３Ｍ、３Ｓ同士の間には、絶縁性を確保するために所定の距離以上の絶縁距離６を有する間隙７が設けられている。絶縁距離６は、配線パターン部２または３に印加される電圧が大きくなると、大きくする必要がある。図１（ａ）は、駆動電圧が異なる３種類の発光素子チップ４Ｌ、４Ｍ、４Ｓに対応して、３種類の絶縁距離６Ｌ、６Ｍ、６Ｓを有する間隙７Ｌ、７Ｍ、７Ｓがそれぞれ設けられた例を示している。この際、請求項２に対応し、絶縁距離６Ｌ、６Ｍ、６Ｓを一定に保つのがよい。これにより、絶縁性能を維持しながら、無駄な間隙の発生をなくすことができ、結果として、前記発光素子チップの放冷に寄与する配線パターンの面積を最大化し、必要な基板面積を最小化することができる。
【００６２】
請求項１に対応し、従来の発光装置２００と異なる発光装置１０の特徴として、各発光素子チップ４に配設されるｐ電極側配線パターン部２とｎ電極側配線パターン部３とは、必ず、一方が幅広の配線パターン部に形成され、他方が幅狭の配線パターン部に形成されており、各発光素子チップ４は幅広の配線パターン部の中央部に固定されている。例えば、図１（ａ）では、発光素子チップ４Ｌは、ｐ電極側配線パターン部２Ｌ上に固定され、発光素子チップ４Ｍおよび４Ｓは、それぞれ、ｎ電極側配線パターン部３Ｍおよび３Ｓ上に固定されている。
【００６３】
発光素子チップ４が幅広の配線パターン部上に固定されているのは、発光素子チップ４が発生する熱を、いったん幅広の配線パターン部に分散させ、最終的には、幅広の配線パターン部の広い面を介して、実装基板３１の裏面側に配置されている支持体などに放熱するためである。ガラスエポキシ基板などの実装基板３１は金属基板に比べて熱伝導性が低いので、放熱を効果的に行うには十分大きな配線パターン面積が必要であり、各発光素子チップ４が固定される配線パターン部は幅広に形成されている。光源モジュール１０では、発光素子チップ４として比較的小型の発光素子チップを多数用いることを想定している。このため、チップ１個当たりの発熱量が小さく、発光素子チップ４が発生する熱は、上記の方法で効率よく放熱可能である。
【００６４】
他方、発光素子チップ４が配置されず、発光素子チップ４の放熱に対する寄与の小さい配線パターン部、ｐ電極側配線パターン部２Ｍおよび２Ｓと、ｎ電極側配線パターン部３Ｌは、駆動電流を流す上で支障がない限りにおいてできるだけ細幅に形成されている。さらに、実装基板１の幅方向において幅広の配線パターン部同士ができるだけ重ならないように、実装基板１の長さ方向において発光素子チップ４Ｌと、発光素子チップ４Ｍおよび４Ｓとは、位置をずらせて配置されている。
【００６５】
以上のように、発光装置１０では、発光素子チップ４が実装基板１に直接実装されているので、発光装置を小型化、薄型化および低コスト化することができる。さらに、配線パターン２および３の形状と、発光素子チップ４の配置の工夫の結果、従来の発光装置２００と同様の放熱性能と絶縁耐圧性能を維持しながら、実装基板１の幅を小さく抑え、コストをより一層低下させることができる。また、発光素子チップ４Ｍと発光素子チップ４Ｓとの距離を小さく抑え、これらの発光光の混合によって例えば白色などの色を形成する場合に、輝度および色度の不均一の発生を小さく抑えることができる。
【００６６】
また、図１（ａ）に示すように、請求項３に対応して、絶縁耐圧を確保するのに必要な前記絶縁距離が最も小さい発光素子チップ４Ｓが、実装基板１の側部５の近傍に配置されているのがよい。この場合、発光素子チップ４Ｓに接続される配線パターン２Ｓおよび３Ｓが、側部５に沿って配置されることになり、配線パターン２Ｓおよび３Ｓと側部５との間隙７Ｓの幅を、絶縁距離が最も小さい発光素子チップ４Ｓの特徴を生かして、最も小さい絶縁距離６Ｓとすることができる。一方、もし、発光素子チップ４Ｓが２つの平行な側部５の間の中間部（図１（ａ）で発光素子チップ４Ｌが占めている位置）に設けられると、発光素子チップ４Ｓに接続される配線パターンの両側には、発光素子チップ４Ｍおよび４Ｌに接続される配線パターンが隣接することになり、これらの隣接パターンとの間の間隙の幅は、それぞれ、絶縁距離６Ｍおよび絶縁距離６Ｌとせざるを得なくなる。この結果、発光素子チップ４Ｓが絶縁距離が最も小さい発光素子チップであるという特徴が生かされない。以上のように、絶縁距離が最も小さい発光素子チップ４Ｓが、実装基板１の側部５の近傍に配置されることによって、実装基板１に必要な面積を小さくすることができる。
【００６７】
また、図１（ｂ）は、請求項４に対応して、絶縁耐圧を確保するのに必要な前記絶縁距離が最も大きい発光素子チップ４Ｌが、実装基板１の側部５の近傍に配置されている発光装置の例を示す平面図である（図１（ａ）と同様、前記絶縁距離が最も小さい発光素子チップ４Ｓは、実装基板１の別の側部５の近傍に配置されている。）。このようにすると、発光素子チップ４Ｌに接続される配線パターン８Ｌおよび９Ｌが、実装基板３１の側部５に沿って配置されることになり、この配線パターンと側部５との間の間隙７Ｌの形状は、まっすぐな帯状になる。一方、図１（ａ）に示したように、発光素子チップ４Ｌが中間部に設けられると、発光素子チップ４Ｌに接続される配線パターン２Ｌおよび３Ｌと、両側に隣接する配線パターン２Ｍおよび３Ｍ、並びに、２Ｓおよび３Ｓとの間の間隙は、折れ線又は曲線状に折れ曲がった帯状になる。折れ曲がった帯状の間隙は、幅が同じであっても、まっすぐな帯状の間隙７Ｌよりも実装基板１上で大きな面積を占める。従って、絶縁距離が最も大きい発光素子チップ４Ｌが側部５の近傍に配置されている方が、間隙の面積が減り、ｎ電極側配線パターン部９Ｓの面積を大きくすることができる。
【００６８】
図２（ａ）および（ｂ）は、実施の形態１に基づく発光装置における実装基板の発光素子チップの配置と配線パターンの形状の別の例を示す部分平面図である。図２（ａ）に示すように、この発光装置では、発光装置１０と同様、ガラスエポキシ基板などの実装基板１１の一方の面に、各発光素子チップ４に対しｐ電極側配線パターン部１２とｎ電極側配線パターン部１３が配設されており、各発光素子チップ４は一方の配線パターン部上に固定されている。発光素子チップ４の２つの電極は、それぞれ、ワイヤボンディングなどによって、ｐ電極側配線パターン部２およびｎ電極側配線パターン部３に電気的に接続されている。図２中、発光素子チップ４、並びに配線パターン部１２および１３の指示番号に付した添え字Ｌ、Ｍ、Ｓは、発光素子チップ４、並びに配線パターン１２および１３に印加される駆動電圧の大（Ｌ）、中（Ｍ）、小（Ｓ）を表すことなども同様である。
【００６９】
図２（ａ）に示した発光装置が発光装置１０と異なっているのは、３つの発光素子チップ４の配置関係が変化し、それに対応して配線パターン部１２および１３の形状が変化したことだけで、それ以外は発光装置１０と変わるところはない。従って、請求項２に対応し、絶縁距離１６Ｌ、１６Ｍ、１６Ｓを一定に保つのがよい。これにより、絶縁性能を維持しながら、無駄な間隙の発生をなくすことができ、結果として、前記発光素子チップの放冷に寄与する配線パターンの面積を最大化し、必要な基板面積を最小化することができる。また、請求項１に対応し、従来の発光装置２００と同様の放熱性能と絶縁耐圧性能を維持しながら、実装基板１１の幅を小さく抑え、コストをより一層低下させることができる。ただし、発光素子チップ４Ｍ、４Ｌ、４Ｓが斜めに一列に並んでいる結果、発光素子チップ４Ｍと発光素子チップ４Ｓとの距離は従来と同程度である。
【００７０】
また、請求項３に対応して、前記絶縁距離が最も小さい発光素子チップ４Ｓが、実装基板１１の側部１５の近傍に配置されているのがよく、実装基板１１に必要な面積を小さくすることができる。また、図２（ｂ）に示すように、請求項４に対応して、前記絶縁距離が最も大きい発光素子チップ４Ｌが、実装基板１１の別の側部１５の近傍に配置されているのがよく、間隙の面積が減り、ｎ電極側配線パターン部１９Ｓの面積を大きくすることができる。
【００７１】
図３は、配線パターンに印加される尖頭電圧値と最小沿面距離との関係を示すグラフの一例である。尖頭電圧値が高いほど、必要な絶縁距離（最小沿面距離）は長くなることを示すものである。
【００７２】
実施の形態２
実施の形態２では、主として、実施の形態１で説明した発光素子チップの実装構造を、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、および青色ＬＥＤからなる光源モジュールに適用し、請求項５〜１７、２３、および２７に対応する発光装置として形成した例、およびこの発光装置を用い、請求項２９〜３２に対応する光源装置と、この光源装置をバックライト装置として備え、請求項３３に対応するカラー液晶表示装置の例について説明する。
【００７３】
図４は、発明の実施の形態２に基づく液晶表示装置の構成を示す分解斜視図（ａ）、およびバックライト装置を縦方向に切断した断面図（ｂ）である。液晶表示装置２０は、フロントシャーシ２８、液晶パネル２７、光学フィルム積層体２６、バックライト装置２１などで構成されている。
【００７４】
液晶パネル２７は、その外周縁部を、フロントシャーシ２８と（図示省略した）ミドルフレームとの間にスペーサやガイド部材などを介して保持される。詳細は省略するが、液晶パネル２７は、第１ガラス基板と第２ガラス基板との間に液晶を封入し、この液晶に対して電圧を印加して液晶分子の向きを変えることで光透過率を変化させる。第１ガラス基板の内面には、ストライプ状の透明電極と、絶縁膜と、配向膜とが形成されており、第２ガラス基板の内面には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の三原色のカラーフィルタと、オーバーコート層と、ストライプ状の透明電極と、配向膜とが形成されている。配向膜は、例えばポリイミドからなり、液晶分子に接するように設けられている。また、両ガラス基板の表面には、偏向フィルム及び位相差フィルムがそれぞれ接合されている。位相差フィルムは、液晶パネル２７の波長分散特性を相殺し、無彩色の背景表示を実現するためのものである。なお、液晶パネル２７はこのような構成に限定されるものではなく、従来から存在する種々の構成を備える液晶パネルを適用することができる。
【００７５】
光学フィルム積層体２６は、詳細は省略するが、例えば、バックライト装置２１から出射された光を直交する偏向成分に分解するための偏向変換フィルムや、光波の位相差を補償して広角視野角化や着色防止を図るための光学補正フィルム、表示光を拡散させて輝度の均一化を図るための拡散フィルムやプリズムフィルムなどの所定の光学機能を奏する複数の光学機能フィルムが積層されて構成される。これらのフィルム２６の特性は、液晶パネル２７に配置された偏向フィルム及び位相差フィルムの特性と調和するように選択され、総合的に性能を発揮する。
【００７６】
バックライト装置２１は、断面がコの字形の浅い容器の形状をもつ筐体２２に、発光部２３、反射シート２４、および光拡散板などの光拡散手段２５が収容されるように形成されている。筐体２２は、例えばアルミニウムなどの金属からなり、放熱部材を兼ねている。発光部２３は、支持体２３ａと多数の光源モジュール３０などからなる。発光部２３および反射シート２４と、光拡散手段２５とによって挟まれた空間が、発光ダイオードから出射された光の進路を多重反射や多重屈折や散乱によってランダム化する空間として機能し、また、三原色光を混合して所定の白色光を形成する混合チャンバとして機能する。
【００７７】
反射シート２４は、発光ダイオードが実装されている実装基板の一方の面に接して設けられ、発光ダイオードを露出させる開口部を有しているのがよく、入射光の多くを反射するが、一部は透過させる性質をもつものであるのがよい。また、光拡散手段２５は、入射光の半分程度は透過させるが、半分程度を反射するものがよい。このようであれば、発光ダイオードから出射された光のうち、上記一方の面に沿う方向に出射された光は反射シート２４に入射し、多くは様々な方向へ反射されるが、一部は多重屈折や散乱によって進路を様々に変えながら反射シート２４中を透過する。このため、光が均等に拡散されるとともに、反射シート２４による影ができることがない。一方、上記一方の面から離れる方向に出射された光は、光拡散手段２５に入射し、半分ほどは光拡散手段２５中を透過する間に多重屈折や散乱によって進路を様々に変更され、均等に拡散されて外部へ出射されるが、半分ほどは反射シート２４側へ反射される。この反射光は、光拡散手段２５と反射シート２４との間での多重反射などによって更に均等に拡散された後、外部へ出射される。以上の結果、バックライト装置２１は、上記一方の面を発光面とし、均一な輝度を有する面光源のように機能する。また、発光ダイオードから出射された三原色光は混合され、均一な色度を有する白色光として光学フィルム積層体２６へ出射される。
【００７８】
図５は、バックライト装置２１の発光部２３の構成を示す概略説明図である。図５（ａ）は、バックライト装置２１の正面図であり、反射シート２４や光拡散板２５は図示省略している。図５（ｂ）は、発光部２３の構成を説明する平面図であり、放熱板を兼ねる支持体２３ａの上に、複数個の光源モジュール３０が２次元的に（例えば、アレイ状またはマトリックス状に）配置され、所定の大きさの平面状の発光面が形成されている。支持体２３ａは、例えばアルミニウムなどの金属板などからなる。なお、図５（ｂ）では、光源モジュール３０が６行３列で配置されている例を示したが、これは一例にすぎず、図５（ａ）は、もっと多数の光源モジュール３０が配置されている例を示している。
【００７９】
図５（ｃ）は、光源モジュール３０の構成を示す平面図である。光源モジュール３０は、実装基板３１と、実装基板３１の一方の面上に実装された複数のＬＥＤチップ３４〜３７と、入口側接続端子３９および出口側接続端子４０とを有している。実装基板３１の材料としては、例えば、ガラスエポキシ樹脂などが用いられる。実装基板３１の反対側の面は、前記一方の面と熱的に接続され、前記一方の面側で発生した熱を外部へ放熱するための放熱面とされている。このように、実装基板３１の一方の面を素子配置面とし、反対側の面を放熱面として構成することにより、実装基板３１に対するＬＥＤチップや外部接続端子の実装効率および配線パターンの引き回し自由度を高められると同時に、素子配置面の放熱効率を高めて、チップ特性の変化や素子寿命の低下、およびバックライト装置２１内の温度上昇を防ぐことができる。
【００８０】
図５（ｃ）に示すように、各ＬＥＤチップは、例えば、１個の赤色ＬＥＤ３４と、２個の緑色ＬＥＤ３５および３６と、１個の青色ＬＥＤ３７とが近接して配置され、三原色光の混合によって白色光を形成するＬＥＤユニット３８を形成するように構成されている。実装基板３１は長尺形状を有し、１つの光源モジュール３０には、その長手方向に複数個のＬＥＤユニット３８が直線状に配置されている。図５（ｃ）に示した例では、５個のＬＥＤユニット３８が実装基板３１の長手方向に所定間隔をおいて並べられている。ＬＥＤユニット３８に２個の緑色ＬＥＤが配置されているのは、１個の緑色ＬＥＤでは緑色光の輝度が不足して、所定の白色光を形成することが難しいからである。
【００８１】
複数個の光源モジュール３０を用いて擬似面光源として形成された光源装置では、ＬＥＤチップ３４〜３７から出射された光の進路は、前述した光拡散手段２５や反射シート２４などによる多重反射や多重屈折や散乱によってランダム化されるため、ＬＥＤチップ３４〜３７が実装されている実装基板３１の上記一方の面が、面光源における発光面に相当することになる。
【００８２】
バックライト装置２１では、上記一方の面が同一平面上に位置するように、光源モジュール３０が配置されている。より一般的には、複数個の光源モジュール３０を用いて光源装置を形成する場合に、上記一方の面が同一平面上又は滑らかな曲面上に位置するように、光源モジュール３０を配置するのがよい。このようにすると、光源モジュール３０自身が光の進路を妨害する障害物となり、光の遮蔽や反射によって輝度むらや色度むらが発生する原因となることを、防止することができる。
【００８３】
図６は、光源モジュール３０で用いられるＬＥＤチップの実装構造を説明する断面図である。赤色ＬＥＤ３４は、図６（ａ）に示す構造を有し、ｐ電極８１はｐ電極側配線パターン部３２のランド部３２ａに直付けされ、ｎ電極８６はｎ電極側配線パターン部３３にワイヤ配線８７で接続される。緑色ＬＥＤ３５および３６、並びに青色ＬＥＤ３７は、図６（ｂ）または図６（ｃ）に示す構造を有し、図６（ｂ）に示すように、ワイヤ配線９７でフェイスアップ接続されるか、または、図６（ｃ）に示すように、はんだバンプ９９によってフリップチップ接続される。
【００８４】
１つの光源モジュール３０内の赤色ＬＥＤ３４同士は、実装基板３１の上記一方の面に形成された配線パターンを介して直列に接続されている。緑色ＬＥＤ３５および３６同士、並びに青色ＬＥＤ３７同士についても同様である。入口側接続端子３９および出口側接続端子４０は、例えば電極パッドの形状に形成されている。例えば、１つの光源モジュール３０の出口側接続端子４０は、隣の光源モジュール３０の入口側接続端子３９に接続される。このようにすると、ＬＥＤ３４〜３７の各ＬＥＤは、それぞれ、異なる光源モジュール３０の間でも、直列に接続されることになる。これとは異なり、入口側接続端子３９同士および出口側接続端子４０同士を接続すれば、光源モジュール同士を並列接続とすることができる。
【００８５】
図７は、光源モジュール３０のＬＥＤユニット３８におけるＬＥＤ配置と配線パターンとを示す部分平面図である。配線パターンは、実装基板３１の平行な２つの側部４１に概ね沿う方向にパターニングされており、ＬＥＤチップ３４〜３７の各チップには、ｐ電極側配線パターン部３２とｎ電極側配線パターン部３３とが配設されている。ＬＥＤチップ３４〜３７の２つの電極は、それぞれ、ワイヤボンディングなどによってｐ電極側配線パターン部３２およびｎ電極側配線パターン部３３に電気的に接続されている。また、図７の中央の配線パターンを見ると、この配線パターンは、左側端部で緑色ＬＥＤチップ１ ３５に対してｎ電極側配線パターン部３３Ｇ１として働き、右側端部で緑色ＬＥＤチップ２ ３６のｐ電極側配線パターン部３２Ｇ２として働いている。この例のように、各配線パターンは、左側端部で１つのＬＥＤチップに対してｎ電極側配線パターン部３３として働き、右側端部でこのＬＥＤチップに直列に接続される別のＬＥＤチップのｐ電極側配線パターン部３２として働く。このように、１つの光源モジュール３０内の同発光色のＬＥＤは、複数個の配線パターンを介して直列に接続される。
【００８６】
また、各ＬＥＤチップ３４〜３７に配設されるｐ電極側配線パターン部３２とｎ電極側配線パターン部３３とは、必ず一方が幅広の配線パターン部に形成され、他方が幅狭の配線パターン部に形成されており、該ＬＥＤチップは幅広の配線パターン部の中央部に固定されている（図７では、赤色ＬＥＤチップ３４はｐ電極側配線パターン部３２Ｒ上に固定され、緑色ＬＥＤチップ１ ３５はｐ電極側配線パターン部３２Ｇ１上に固定され、緑色ＬＥＤチップ２ ３６はｎ電極側配線パターン部３３Ｇ２上に固定され、青色ＬＥＤチップ３７はｎ電極側配線パターン部３３Ｂ上に固定されている。）。
【００８７】
ＬＥＤチップが幅広の配線パターン部上に固定されているのは、ＬＥＤチップが発生する熱を、いったん幅広の配線パターン部に分散させ、最終的には、幅広の配線パターン部の広い面を介して、実装基板３１の裏面側に配置されている支持体２３ａなどに放熱するためである。ガラスエポキシ基板などの実装基板３１は金属基板に比べて熱伝導性が低いので、放熱を効果的に行うには大きな配線パターン面積が必要であり、発光素子チップ３４〜３７が固定される配線パターン部は幅広に形成される必要がある。他方、ＬＥＤチップ３４〜３７が配置されず、ＬＥＤチップ３４〜３７の放熱に対する寄与の小さい配線パターン部は、駆動電流を流す上で支障がない限りにおいてできるだけ幅狭に形成されている。
【００８８】
さらに、ＬＥＤチップ３４〜３７は、菱形または略菱形の４つの角の位置を占めるように実装されている。これは、実装基板３１の幅方向において幅広の配線パターン部同士ができるだけ重ならないようにしながら、４個のＬＥＤチップ３４〜３７が互いに最も近接し合うことができ、発光光の混合が最も均一に行われ得る配置である。この際、実施の形態１で述べたように、駆動電圧が最も小さい赤色ＬＥＤ３４が１つの側部４１の近傍に配置されている。また、緑色ＬＥＤチップ１ ３５およびチップ２ ３６は直列接続されるので、それに便利なように、２つの側部の間の中間部に配置されている。従って、残りの、もう１つの側部４１の近傍の角には青色ＬＥＤ３７が配置されている。
【００８９】
以上に述べたＬＥＤチップ３４〜３７の配置で、プリント配線基板３１の側部４１と配線パターン部３２および３３との間、並びに隣接し合う配線パターン部３２および３３の間には、絶縁耐圧を確保するために必要な距離以上の絶縁距離４２を有する間隙４３を設ける。絶縁距離４２は絶縁性が確保できる限りにおいて小さいほど望ましいが、ＬＥＤチップ１個当たりの駆動電圧は赤色ＬＥＤチップ３４が最も小さいことから、絶縁距離４２Ｒが最も小さくなり、緑色ＬＥＤチップ３４および３５では２倍の個数のＬＥＤチップが直列接続され、それに応じて直列接続されているＬＥＤチップ全体に印加する駆動電圧は緑色ＬＥＤチップが最も大きいことから、絶縁距離４２Ｇが最も大きくなる。
【００９０】
この上で、既述したように各ＬＥＤチップ３４〜３７に必要な放熱面積を有する幅広の配線パターン部を確保するようにすると、配線パターン部３２および３３は、自ずと実装基板３１の側部４１に概ね沿う方向にパターニングされた形になり、図７に示した配線パターン部３２および３３の形状が決まる。
【００９１】
この際、緑色ＬＥＤチップ３５および３６をそれぞれ配置するｐ電極側配線パターン部３２Ｇ１およびｎ電極側配線パターン部３３Ｇ２は、互いにほぼ中心対称であり、放熱性能が同等であるように形成される。このようであれば、緑色ＬＥＤチップ３５および３６の発光部の温度を一致させ、緑色ＬＥＤチップ３５および３６を同じ発光特性で発光させることができるので色ずれが起こりにくい。
【００９２】
以上のように、光源モジュール３０では、ＬＥＤチップ３４〜３７がベアチップのまま、実装基板３１に直接実装されているので、ＬＥＤチップ３４〜３７間の配置間隔を小さくでき、発光装置を小型化、薄型化および低コスト化することができる。さらに、配線パターン部３２および３３の形状と、ＬＥＤチップ３４〜３７の配置とを工夫することによって、従来の発光装置と同様の放熱性能と絶縁耐圧性能を維持しながら、実装基板３１の基板面積を小さく抑え、コストをより一層低下させることができる。また、ＬＥＤチップ３４〜３７間の距離を小さく抑え、三原色光の混色性を高めて、三原色光の混合によって形成される白色光の輝度および色度の不均一の発生を抑え、均一な白色光を得ることができる。
【００９３】
また、光源モジュール３０のＬＥＤチップをベアチップのまま配置する構成は、ＬＥＤチップ３４〜３７として比較的低出力の小型ＬＥＤチップを多数配置することを想定している。このような場合、熱の発生が多数の素子に分散されるので、ＬＥＤ１個当たりの発熱量が小さく、ＬＥＤチップ３４〜３７が発生する熱は、上記の方法で効率よく放熱される。この結果、金属基板に比べて熱伝導性の小さいプリント配線基板を実装基板３１として用いることができる。
【００９４】
上述した配置では、赤色ＬＥＤチップ３４および青色ＬＥＤチップ３７をそれぞれ配置するｐ電極側配線パターン部３２Ｒおよびｎ電極側配線パターン部３３Ｂは、それぞれ、ほぼ左右対称の概ね台形の形状になる。この２つの台形は、実装基板３１の幅方向において対向しているので、その高さは比較的低く抑えられ、平べったい形状になる。このような幅広の配線パターン部に幅狭の配線パターン部を設ける場合、下記に述べるように工夫するのがよい。
【００９５】
図８（ａ）は、光源モジュール３０における青色ＬＥＤチップ３７の実装構造を図７よりも拡大して示す部分平面図である。図８（ａ）に示すように、青色ＬＥＤチップ３７は、平べったい台形形状のｎ電極側配線パターン部３３Ｂの中央部に配置されている。一方、幅狭の配線パターン部であるｐ電極側配線パターン部３２Ｂは、実装基板３１の側部４１に沿って絶縁距離４３Ｂ離間して、上記台形の下底のおおよそ半分の位置まで形成され、その先端で青色ＬＥＤチップ３７の電極とワイヤボンディングによって電気的に接続されている（この結果、台形の形状を有するｎ電極側配線パターン部３３Ｂは、その下底のおおよそ半分がｐ電極側配線パターン部３２Ｂに間隙を挟んで対向し、残りのおおよそ半分が、側部４１に沿って絶縁距離４３Ｂ離間するように形成されている。）。このようであれば、青色ＬＥＤチップ３７で発生した熱をｎ電極側配線パターン部３３Ｂが分散させる性能を、ｐ電極側配線パターン部３２Ｂが損なうことがなく、かつ、ｎ電極側配線パターン部３３Ｂの中央部に青色ＬＥＤチップ３７を配置することができるので、ｎ電極側配線パターン部３３Ｂが熱を分散させる性能を最もよく発揮させることができる。
【００９６】
この際、請求項６に対応して、ｐ電極側配線パターン部３２Ｂの先端部は実装基板３１の側部４１に直交する向きに折れ曲がり、この先端部と青色ＬＥＤチップ３７の上面のｐ電極とを接続するワイヤ配線４４が、側部４１に直交する向きに配線されているのがよい。このようであれば、より確実にｎ電極側配線パターン部３３Ｂの中央部に青色ＬＥＤチップ３７を配置することができる。
【００９７】
また、図８（ａ）に示すように、青色ＬＥＤチップ３７のｎ電極とｎ電極側配線パターン部３３Ｂとを接続する別のワイヤ配線４５が形成されており、ｐ電極とｎ電極とを結ぶ方向、および、このワイヤ配線４５の向きが、上記ワイヤ配線４４の向きに直交するように配置されている。
【００９８】
この例は請求項７に対応する。このように、ワイヤ配線４５の向きを、ｐ電極とｎ電極とを結ぶ方向と一致させると、ｎ電極からチップ３７の上面角部までの距離が最短になる。このため、ワイヤ配線４５がチップ３７の上面角部に接触する危険性が最少になり、ワイヤボンディングの作業性が向上する。また、ワイヤ配線４５がチップ３７の上面角部に接触しないようにしながら、ワイヤ配線４５の長さをできるだけ短くすることができる。この結果、青色ＬＥＤチップ３７の熱がワイヤ配線４５を通じて効率よく幅広のｎ電極側配線パターン部３３Ｂに伝えられ、そこで広く分散するので、青色ＬＥＤチップ３７の放熱性をさらに向上させることができる。ワイヤ配線４５が最短になる他の効果として、チップ３７から出射された光がワイヤ配線４５によって反射されたり吸収されたりすることが減り、チップ３７の輝度が向上することが挙げられる。
【００９９】
図８（ｂ）は、好ましくない比較例における青色ＬＥＤチップ３７の実装構造を示す部分平面図である。この例では、ｐ電極側配線パターン部３３２が、概ね台形形状のｎ電極側配線パターン部３３３の左側半分を上下に二分しながら、台形内に深く入り込むように形成されている。このような場合、ｎ電極側配線パターン部３３３の中央部に青色ＬＥＤチップ３７を配置できるものの、ｎ電極側配線パターン部３３３の左側半分はｐ電極側配線パターン部３３２によって二分されているため、熱を分散させる性能が損なわれる。このため、比較例では、ｎ電極側配線パターン部３３３の全面を効果的に用いて熱を分散させることができない。
【０１００】
図９は、青色ＬＥＤチップ３７の実装構造の別の例を示す部分平面図である。この例では、青色ＬＥＤチップ３７のｎ電極とｎ電極側配線パターン部３３Ｂとを接続する別のワイヤ配線４６が形成されており、ｐ電極とｎ電極とを結ぶ方向、および、このワイヤ配線４６の向きが、上記ワイヤ配線４４の向きに平行になるように配置されている。
【０１０１】
この例は請求項８に対応する。この場合も図８（ａ）に示したワイヤ配線４５と同様に、ワイヤ配線４６の向きはｐ電極とｎ電極とを結ぶ方向と一致しているので、ｎ電極からチップ３７の上面角部までの距離が最短になるので、ワイヤ配線４６がチップ３７の上面角部に接触するのを避けながら、ワイヤボンディングの作業性を最良にし、また、ワイヤ配線４６の長さを最短にすることができる。この結果、青色ＬＥＤチップ３７の熱がワイヤ配線４６を通じて効率よく幅広のｎ電極側配線パターン部３３Ｂに伝えられ、そこで広く分散するので、青色ＬＥＤチップ３７の放熱性をさらに向上させることができる。また、チップ３７から出射された光がワイヤ配線４６によって反射されたり吸収されたりすることが減り、チップ３７の輝度が向上する。
【０１０２】
図８（ａ）に示したワイヤ配線４５の配置との相違点としては、ワイヤ配線４６では、ワイヤボンディング装置の超音波振動方向とチップ３７上のワイヤ配線４６はみ出し許容方向を一致させることにより、ワイヤボンディング工程をより容易にできることが挙げられる。
【０１０３】
請求項９は、請求項７を一般化した場合である。具体的には、請求項７で説明した例の他に、下記のような場合がある。上述したように、ワイヤボンディング装置の超音波振動方向とチップ上のワイヤ配線はみ出し許容方向を一致させることにより、ワイヤボンディング工程をより容易にできる。従って、ワイヤボンディング装置の超音波振動方向が上下方向の場合には、チップの配置としてｐ電極とｎ電極が上下に並んだ配置を選択する。一方、配線パターン部の形状からワイヤ配線の引き出し方向が左右方向であることが多い。この場合には、必然的に請求項９に記載した構成になる。また、ＬＥＤユニットの１つのＬＥＤチップに対し、上記の理由からｐ電極とｎ電極が上下に並んだチップ配置を採用すると、ダイボンダの装置上、他のＬＥＤチップの配置も同様にする方がダイボンダでＬＥＤチップを回転させる操作が不要になるので、実装精度と実装効率が向上する。このような場合にも、配線パターン部の形状との関係から請求項９に記載した構成になる場合がある。
【０１０４】
以下、図８（ａ）を用いてその他の要点を説明する。なお、図８および９ではＬＥＤチップが青色ＬＥＤチップ３７として説明するが、これは一例にすぎず、ＬＥＤチップを特に限定するものではない。
【０１０５】
光源モジュール３０では、少なくともＬＥＤチップ３４〜３７の実装位置およびその近傍には開口部４７ａを残すように、配線パターン３２Ｂおよび３３Ｂの上部から実装基板３１の一方の面を被覆する白色レジスト層４７が形成されている。白色レジスト層４７は、ガラスエポキシ樹脂などからなる実装基板３１の表面に比べて光反射率が高いので、実装基板３１の表面を白色レジスト層４７で被覆することで、ＬＥＤチップ３４〜３７の光出射効率を向上させることができる。また、開口部４７ａはＬＥＤチップとともに透明封止樹脂４８によって封止されているのがよい。通常、ＬＥＤチップは、保護などのために透明封止樹脂で封止されるが、実装基板３１上で封止される構成にすることで、発光装置を小型化、薄型化及び低コスト化することができる。
【０１０６】
白色レジストとしては、光を効率よく反射する高光反射性材料が含まれるものを用いる。高光反射性材料としては、例えば、微細な酸化チタン（ＴiＯ2）微粒子や硫酸バリウム（ＢaＳＯ4）微粒子などの無機材料や、光散乱のための無数の孔を有する微細な多孔質アクリル樹脂微粒子やポリカーボネート樹脂微粒子などの有機材料が好適に用いられる。市販のものでは、例えば、タムラ化研株式会社製のソルダーレジストＦＩＮＥＤＥＬ  ＤＳＲ−３３０Ｓ４２−１３Ｗ（商品名）などが利用できる。
【０１０７】
白色レジスト層４７の開口部４７ａにおける配線パターン部３２Ｂおよび３３Ｂの表面には、ニッケルめっき層の上に積層された金めっき層４９が形成されている。配線パターン部の表面に金めっき層４９を形成するのは、ワイヤボンディング接続の信頼性を保つためであるが、耐腐食性を向上させる効果もある。図８（ａ）中、開口部４７ａにおいて、ハッチングを付した領域が表面に金めっき層４９が形成された配線パターンであり、白地の領域は実装基板３１自体が露出している領域である。
【０１０８】
青色ＬＥＤチップ３７は、めっき層４９の上からダイボンドペーストなどでｎ電極側配線パターン３３Ｂ上に固定されている。そして、青色ＬＥＤチップ３７のｐ電極およびｎ電極は、それぞれ、ワイヤボンディングによってｐ電極側配線パターン３２Ｂおよびｎ電極側配線パターン３３Ｂ上の金めっき層４９に電気的に接続されている。この際、ワイヤ配線４４および４５としては金の細線を用い、超音波接合によって接合する。
【０１０９】
青色ＬＥＤチップ３７および開口部４７ａは、透明封止樹脂４８によって封止されている。透明封止樹脂４８は、例えば半球状に形成され、図８（ａ）にはその外縁部のみが細線で示されている。透明封止樹脂４８の形状は、白色レジスト層４７の上に被着された（図示省略した）撥水材層によって透明封止樹脂４８の外縁部が退けられることによって制御される。撥水材層は、例えば青色ＬＥＤチップ３７の位置を中心とする２つの同心円で挟まれた帯状に配置される。
【０１１０】
実施の形態３
実施の形態３では、実施の形態２で説明した光源モジュールと同様であるが、請求項５〜１６、１８、および２２〜２５に対応する発光装置として形成した例について説明する。
【０１１１】
図１０は、実施の形態３に基づく光源モジュール５０のＬＥＤユニットにおけるＬＥＤ配置と配線パターンとを示す部分平面図である。光源モジュール３０と同様、配線パターンは、実装基板５１の平行な２つの側部５１ａおよび５１ｂに概ね沿う方向にパターニングされており、ＬＥＤチップ３４〜３７の各チップには、ｐ電極側配線パターン部５２とｎ電極側配線パターン部５３とが配設されている。ＬＥＤチップ３４〜３７の２つの電極は、それぞれ、ワイヤボンディングなどによってｐ電極側配線パターン部５２およびｎ電極側配線パターン部５３に電気的に接続されている。
【０１１２】
また、各ＬＥＤチップ３４〜３７に配設されるｐ電極側配線パターン部５２とｎ電極側配線パターン部５３とは、必ず一方が幅広の配線パターン部に形成され、他方が幅狭の配線パターン部に形成されており、該ＬＥＤチップは幅広の配線パターン部の中央部に固定されている。ＬＥＤチップ３４〜３７は、菱形または略菱形の４つの角の位置を占めるように実装されており、赤色ＬＥＤ３４が側部５１ａの近傍に配置され、緑色ＬＥＤチップ１ ３５および緑色ＬＥＤチップ２ ３６が中間部に配置され、側部５１ｂの近傍に青色ＬＥＤ３７が配置されている。
【０１１３】
以上は光源モジュール３０と同じである。光源モジュール５０と光源モジュール３０との相違点の１つは、緑色ＬＥＤチップ１ ３５と緑色ＬＥＤチップ２ ３６とが並列に接続されていることである。この並列に接続された２個の緑色ＬＥＤチップは、同様に並列に接続された別のＬＥＤユニットの２個の緑色ＬＥＤチップと、直列に接続される。並列接続を併用する主たる利点は、すべてを直列に接続する場合に比べて直列に接続されるＬＥＤチップの個数が半分になるので、ＬＥＤチップ全体に印加する駆動電圧を半減できることである。ただし、並列される２つのＬＥＤチップは特性がよく揃ったものであることが必要である。また、配線パターンがやや複雑になるという不利がある。
【０１１４】
光源モジュール５０と光源モジュール３０との他の相違点は、ＬＥＤチップ３４〜３７を実装基板５１に実装する際の位置決めに用いられる位置認識マーク５４が、ＬＥＤチップユニット３８の外側の配線パターン上に設けられていることである。このようにすれば、位置認識マークのためにスペースをとる必要がなくなるので、配線パターンを形成する際の自由度が増加する。例えば、ＬＥＤチップ３４〜３７を配置する幅広の配線パターン部の面積や形状が、位置認識マークを設けることによって制限されることがなく、放熱性の低下を招くことがない。
【０１１５】
図１１（ａ）は、実施の形態３に基づく光源モジュール５０を製造する作製用集合基板の一部を示す部分平面図である。光源モジュール５０は、通常、複数個の長尺形状の実装基板５１を作製用集合基板から一括して作製する。前述した配線パターンのワイヤボンディング位置に設ける金めっき層５５も、この状態で形成する。この際、金めっき層５５は、実装基板５１の一方の面とは反対側の面に配置された配線パターンをめっき用電極とし、２つの発光素子チップユニット３８形成部の中間の位置において導電パターンに形成されたスルーホールめっき５６を介して形成される。このようにすれば、配線パターン５２および５３に制限や悪影響を与えることなく金めっき層５５が形成されるので、好ましい。
【０１１６】
図１１（ａ）には、実装基板５１の端部に設けられた接続部５７と、作製用集合基板から実装基板５１を個別化する際の分割ライン５８が示されている。この分割ライン５８に沿って実装基板５１を個別化したとき、端部の分割ライン５８の一部に凸部５９ａが残される。この場合、両端部に残される凸部５９ａと凸部５９ｂが、長手方向に直交する方向において位置をずらして残されているのがよい。このようであると、図１１（ｂ）に示すように、並置された２枚の光源モジュール５０の基板５１を無駄な隙間を作らずに配置することができ、その分だけ配線パターンの面積を増やすことができる。
【０１１７】
実施の形態４
実施の形態４では、実施の形態２で説明した光源モジュールと同様であるが、請求項５〜１６、１９、２０、２３および２６に対応する発光装置として形成した例について説明する。
【０１１８】
図１２は、実施の形態４に基づく光源モジュール６０のＬＥＤユニットにおけるＬＥＤ配置と配線パターンとを示す部分平面図である。光源モジュール３０と同様、配線パターンは、実装基板６１の平行な２つの側部６１ａおよび６１ｂに概ね沿う方向にパターニングされており、ＬＥＤチップ３４〜３７の各チップには、ｐ電極側配線パターン部６２とｎ電極側配線パターン部６３とが配設されている。ＬＥＤチップ３４〜３７の２つの電極は、それぞれ、ワイヤボンディングなどによってｐ電極側配線パターン部６２およびｎ電極側配線パターン部６３に電気的に接続されている。
【０１１９】
また、各ＬＥＤチップ３４〜３７に配設されるｐ電極側配線パターン部６２とｎ電極側配線パターン部６３とは、必ず一方が幅広の配線パターン部に形成され、他方が幅狭の配線パターン部に形成されており、該ＬＥＤチップは幅広の配線パターン部の中央部に固定されている。
【０１２０】
ＬＥＤチップ３４〜３７は、菱形または略菱形の４つの角の位置を占めるように実装されているが、光源モジュール３０および５０と異なり、赤色ＬＥＤチップ３４および青色ＬＥＤチップ３７が中間部に配置され、緑色ＬＥＤチップ１ ３５と緑色ＬＥＤチップ２ ３６とが、それぞれ、側部６１ａおよび６１ｂの近傍に配置され、独立して配線されている。このようにすれば、直列接続される配線パターンが４系統になる不利はあるものの、すべての緑色ＬＥＤチップを直列に接続する場合に比べて印加電圧を半減でき、また、並列接続を併用する場合のように特性がよく揃ったＬＥＤチップを用いる必要もない利点がある。この場合、実施の形態２で説明したように配線パターンと間隙を設けると、自ずと赤色ＬＥＤチップ３４および青色ＬＥＤチップ３７が２つの側部間の中心線から互いに逆方向に偏位して配置されることになる。
【０１２１】
図１３は、実施の形態４に基づく別の光源モジュール６５を示す平面図である。この光源モジュールでは、ＬＥＤユニット６４は上記と同じ構造であるが、第１の接続部６７が設けられた実装基板の一方の端部６６から複数個（図１３では３個）のＬＥＤユニット６４が直線状に配置され、これらのＬＥＤユニット間を電気的に接続する導電パターンが他方の端部６８で反対向きに折り返され、この折り返された導電パターンによって別の複数個（図１３では３個）のＬＥＤチップユニット６４が電気的に接続され、一方の端部６６に設けられた第２の接続部６９に導かれている。このようにすると、一方の端部６６に接続部６７および６９を集めることができる。
【０１２２】
実施の形態５
実施の形態５では、実施の形態２で説明した光源モジュールと同様であるが、請求項５〜１４、２１、および２３に対応する発光装置として形成した例について説明する。
【０１２３】
図１４は、実施の形態５に基づく光源モジュール７０のＬＥＤユニットにおけるＬＥＤ配置と配線パターンとを示す部分平面図である。光源モジュール３０と同様、配線パターンは、実装基板７１の平行な２つの側部７１ａおよび７１ｂに概ね沿う方向にパターニングされており、ＬＥＤチップ３４〜３７の各チップには、ｐ電極側配線パターン部７２とｎ電極側配線パターン部７３とが配設されている。ＬＥＤチップ３４〜３７の２つの電極は、それぞれ、ワイヤボンディングなどによってｐ電極側配線パターン部７２およびｎ電極側配線パターン部７３に電気的に接続されている。
【０１２４】
また、各ＬＥＤチップ３４〜３７に配設されるｐ電極側配線パターン部７２とｎ電極側配線パターン部７３とは、必ず一方が幅広の配線パターン部に形成され、他方が幅狭の配線パターン部に形成されており、該ＬＥＤチップは幅広の配線パターン部の中央部に固定されている。
【０１２５】
光源モジュール７０では、光源モジュール３０などと異なり、緑色ＬＥＤチップ１ ３５と緑色ＬＥＤチップ２ ３６とが側部７１ａの近傍に配置され、直列に配線されている。このようにすると、大きな絶縁距離を必要とする緑色ＬＥＤチップ３５、３６を実装基板の側部近傍に配置することができる。また、緑色ＬＥＤチップの輝度が低い場合には、緑色ＬＥＤチップを２個点灯させることとし、緑色ＬＥＤの輝度が高く、１個で所望の白色光を得ることができる場合には、緑色ＬＥＤチップ１ ３５のｐ電極とｎ電極をジャンパー部品などで短絡させ、同一の基板にて緑色ＬＥＤを１つだけ点灯させることとすることが可能となる。
【０１２６】
以上、本発明を実施の形態及び実施例について説明したが、本発明はこれらの例に何ら限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
本発明の発光装置および光源装置によれば、低コストで、輝度むらや色度むらの小さい、薄型の面光源を提供することができ、液晶表示装置など、発光を必要とする種々の機器の性能の向上などに寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明の実施の形態１に基づく発光装置における発光素子チップの配置と配線パターンを示す部分平面図である。
【図２】同、発光装置における発光素子チップの配置と配線パターンの別の例を示す部分平面図である。
【図３】同、尖頭電圧値と最小沿面距離との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の実施の形態２に基づく液晶表示装置の構成を示す分解斜視図（ａ）、およびバックライト装置の断面図（ｂ）である。
【図５】同、バックライト装置の発光部の構成を示す概略説明図（ａ）および（ｂ）と、光源モジュールの構成を示す平面図（ｃ）である。
【図６】同、光源モジュールで用いられるＬＥＤチップの実装構造を説明する断面図である。
【図７】同、光源モジュールのＬＥＤユニットにおけるＬＥＤの配置と配線パターンとを示す部分平面図である。
【図８】同、光源モジュールにおけるＬＥＤチップの実装構造を示す部分平面図である。
【図９】同、光源モジュールにおけるＬＥＤチップの別の実装構造を示す部分平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に基づく光源モジュールのＬＥＤユニットにおけるＬＥＤの配置と配線パターンとを示す部分平面図である。
【図１１】同、光源モジュールを製造する作製用集合基板の一部を示す部分平面図（ａ）、および、並置された２枚の光源モジュールの配置関係を示す部分平面図（ｂ）である。
【図１２】本発明の実施の形態４に基づく光源モジュールのＬＥＤユニットにおけるＬＥＤの配置と配線パターンとを示す部分平面図である。
【図１３】同、別の光源モジュールを示す平面図である。
【図１４】本発明の実施の形態５に基づく光源モジュールのＬＥＤユニットにおけるＬＥＤの配置と配線パターンとを示す部分平面図である。
【図１５】特許文献３に提案されている光半導体装置の構造を示す平面図および断面図（ａ）、並びにその実装構造を示す断面図（ｂ）である。
【図１６】従来の配線パターンでプリント基板に発光素子チップを直接実装した場合の問題点のいくつかを説明するための平面図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１…実装基板、２Ｌ、２Ｍ、２Ｓ…ｐ電極側配線パターン部、
３Ｌ、３Ｍ、３Ｓ…ｎ電極側配線パターン部、４Ｌ、４Ｍ、４Ｓ…発光素子チップ、
５…実装基板側部、６Ｌ、６Ｍ、６Ｓ…絶縁距離、７Ｌ、７Ｍ、７Ｓ…間隙、
８Ｌ、８Ｍ、８Ｓ…ｐ電極側配線パターン部、
９Ｌ、９Ｍ、９Ｓ…ｎ電極側配線パターン部、１０…発光装置、１１…実装基板、
１２Ｌ、１２Ｍ、１２Ｓ…ｐ電極側配線パターン部、
１３Ｌ、１３Ｍ、１３Ｓ…ｎ電極側配線パターン部、
１４Ｌ、１４Ｍ、１４Ｓ…発光素子チップ、１５…実装基板側部、
１６Ｌ、１６Ｍ、１６Ｓ…絶縁距離、１７Ｌ、１７Ｍ、１７Ｓ…間隙、
１８Ｌ、１８Ｍ、１８Ｓ…ｐ電極側配線パターン部、
１９Ｌ、１９Ｍ、１９Ｓ…ｎ電極側配線パターン部、２０…液晶表示装置、
２１…バックライト装置、２２…筐体、２３…発光部、２３ａ…支持体、
２４…反射シート、２５…光拡散手段（光拡散板など）、２６…光学フィルム積層体、
２７…液晶パネル、２８…フロントシャーシ、３０…光源モジュール、３１…実装基板、
３２Ｒ、３２Ｇ１、３２Ｇ２、３２Ｂ…ｐ電極側配線パターン部、
３３Ｒ、３３Ｇ１、３３Ｇ２、３３Ｂ…ｎ電極側配線パターン部、
３４…赤色ＬＥＤチップ、３５…緑色ＬＥＤチップ１、３６…緑色ＬＥＤチップ２、
３７…青色ＬＥＤチップ、３８…ＬＥＤユニット、３９…入口側接続端子、
４０…出口側接続端子、４１ａ、４１ｂ…実装基板側部、
４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂ…絶縁距離、４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂ…間隙、
４４〜４６…ワイヤ配線（金の細線など）、４７…白色レジスト層、
４７ａ〜４７ｃ…開口部、４８…透明封止樹脂、５０…光源モジュール、
５１…実装基板、５１ａ、５１ｂ…実装基板側部、
５２Ｒ、５２Ｇ１、５２Ｇ２、５２Ｂ…ｐ電極側配線パターン部、
５３Ｒ、５３Ｇ１、５３Ｇ２、５３Ｂ…ｎ電極側配線パターン部、
５４…位置認識マーク、５５…金めっき層、５６…スルーホールめっき、５７…接続部、
５８…分割ライン、５９ａ、５９ｂ…凸部、６０…光源モジュール、６１…実装基板、
６１ａ、６１ｂ…実装基板側部、
６２Ｒ、６２Ｇ１、６２Ｇ２、６２Ｂ…ｐ電極側配線パターン部、
６３Ｒ、６３Ｇ１、６３Ｇ２、６３Ｂ…ｎ電極側配線パターン部、
６４…ＬＥＤユニット、６５…光源モジュール、６６…一方の端部、
６７…第１の接続部、６８…他方の端部、６９…第２の接続部、７０…光源モジュール、
７１…実装基板、７１ａ、７１ｂ…実装基板側部、
７２Ｒ、７２Ｇ１、７２Ｇ２、７２Ｂ…ｐ電極側配線パターン部、
７３Ｒ、７３Ｇ１、７３Ｇ２、７３Ｂ…ｎ電極側配線パターン部、
８１…ｐ電極、８２…ＧaＡs基板、８３…ｐ型層、８４…活性層、８５…ｎ型層、
８６…ｎ電極、８７…ワイヤ、９１…ｐ電極、９２…ｐ型層、９３…活性層、
９４…ｎ型層、９５…サファイヤ基板、９６…ｎ電極、９７…ワイヤ、
９８…ダイボンドペースト、９９…はんだバンプ、１０１…光半導体素子、
１０２、１０２ａ、１０２ｂ…導電電極、
１０３、１０３ａ、１０３ｂ…第２の導電電極、１０４…ワイヤ、
１０５…透明封止樹脂、１０６…反射手段、
１１０、１１０ａ、１１０ｂ…光半導体装置、１１１…金属基板、１１２…絶縁層、
１１３〜１１６…電極、２００…発光装置、２０１…プリント配線基板、
２０２Ｌ、２０２Ｍ、２０２Ｓ…ｐ電極側配線パターン部、
２０３Ｌ、２０３Ｍ、２０３Ｓ…ｎ電極側配線パターン部、
２０４Ｌ、２０４Ｍ、２０４Ｓ…発光素子チップ、２０５…プリント配線基板側部、
２０６Ｌ、２０６Ｍ、２０６Ｓ…絶縁距離、２０７…間隙、
３３２…ｐ電極側配線パターン部、３３３…ｎ電極側配線パターン部
【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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【図５】
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