(57)【要約】【課題】本発明の課題は、鮮明な色を出すことが可能であり、光源の照度が向上するとともに低コストであり、かつ高品質の照明装置および該照明装置を用いた液晶表示装置を提供することにある。【解決手段】本発明に関わる照明装置は、回路基板１２３上に実装された発光ダイオード１２４を光源とする照明装置Ｋ1であって、発光ダイオード１２４は、赤、青、緑の発光ダイオード１２４ｒ、１２４ｂ、１２４ｇであり、赤、青、録の発光ダイオード１２４ｒ、１２４ｂ、１２４ｇが1つの単位となって、直線状に、複数、繰り返して、同一の回路基板１２３上に形成され、赤、青、緑の色別の発光ダイオード１２４ｒ、１２４ｂ、１２４ｇ毎に電気的に接続し発光させている。【選択図】  図６
2008287892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板上に実装された発光ダイオードを光源とする照明装置であって、
前記発光ダイオードは、赤、青、緑の発光ダイオードであり、前記赤、青、緑の色別の発光ダイオード毎に電気的に接続し発光させる
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記発光ダイオードは、赤、青、緑の各一つの発光ダイオードをもって一つの単位として、繰り返し複数配設される
ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記発光ダイオードを接続する色別の配線パターンの少なくとも何れかを、前記発光ダイオードが実装された方向に沿って前記回路基板上に直線状に形成した
ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
前記発光ダイオードと前記回路基板に形成された配線パターンとをワイヤボンディングで接続した
ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項５】
前記発光ダイオード間を接続する配線パターン上に、該配線パターンより接続信頼性の高く導電性を有する接続部を形成し、前記発光ダイオードを前記接続部にワイヤボンディングした
ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項６】
前記発光ダイオードを接続する配線パターン上に、該配線パターンより高反射率の反射層を形成した
ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項７】
前記回路基板は、アルミナ基板である
ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項８】
前記色別に電気的に接続した発光ダイオードは、その駆動電圧が回路基板への供給電圧と等しくなるようにその数を設定した
ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項９】
前記発光ダイオードを覆うとともに前記発光ダイオードの光を集光して照射方向に導く透明なレンズ体をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記発光ダイオードを接続する配線パターンを、前記レンズ体外に設けた
ことを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記レンズ体外の配線パターン上に、該配線パターンより耐蝕性の高い材料を用いた保護層を形成した
ことを特徴とする請求項１０に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記レンズ体は、その縁部を曲率を有した形状に形成した
ことを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
【請求項１３】
前記レンズ体は、前記発光ダイオードが実装された方向に複数に分割して形成した
ことを特徴とする請求項１２に記載の照明装置。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３のうちの何れか一項に記載の照明装置を備えた
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、テレビ、パソコン等に用いられる照明装置および該照明装置を用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビ、パソコン等に広範に用いられる液晶表示装置は、従来の電子線を放出するブラウン管式の表示装置に比較し、フラットパネル・ディスプレイとして、奥行き寸法が短く薄型であることが大きな特徴となっている。
この薄型の特徴をさらに生かすため、液晶表示装置は、従来の電圧制御する液晶部の後方から光を透過させるための光源を画面後方に配設するバックライト方式に対して、昨今、光源を表示画面の両側方に配置してこの両側方の光源の光を乱反射させ導光板を用いて液晶部の後方から面光源として光を導くサイドライト方式が採用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、導電回路が形成されたプリント配線基板と、導電回路の所定箇所上に直線状に配置された複数個の発光ダイオードチップと、その両側に平行に形成された一対の白色系樹脂体と、この白色系樹脂体の間に直線状に配置された発光ダイオードチップを封止する透明樹脂体とを有し、発光ダイオードチップから発した光を、白色系樹脂体によって反射させ、光源の光軸上へ光を集めることで、光の利用効率を向上させる技術が開示されている。
【特許文献１】特開平９−１４８６３３号公報(段落番号００１８〜００２０、００２４、００２５、図１、図２参照)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記の特許文献１においては、光源として白色の発光ダイオードを用いるため、液晶部に重畳して並設されるカラーフィルタでしか表示画面の色を出せないため、色純度を高くできないという問題がある。
また、側方に光源を配置するため、光源の発光ダイオードから発した光を、損失少なく、発光ダイオードを覆う透明樹脂体を透過させた後、透過させた光の方向と垂直方向の液晶部を透過する方向の光にすることは困難で、光源の発光ダイオードから発した光を損失少なく液晶部に導くことが望まれる。また、発光ダイオードチップをプリント配線基板の導電回路にフリップチップ接続する場合、スパッタリング、フォトエッチング等を用いるので、精度を高めるため高価なラインが必要となる。
【０００５】
加えて、実装された発光ダイオードチップを接続するプリント配線基板上の導電パターンが長い場合、配線基板上の占有面積が大きくなり、導電パターンの光反射率が低いことから、導電パターンの低光反射率により光源の光を充分利用し得ないことが生じている。
本発明は前記実状に鑑み、鮮明な色を出すことが可能であり、光源の照度が向上するとともに低コストであり、かつ高品質の照明装置および該照明装置を用いた液晶表示装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく、本発明に関わる照明装置は、回路基板上に実装された発光ダイオードを光源とする照明装置であって、発光ダイオードは、赤、青、緑の発光ダイオードであり、赤、青、緑の色別の発光ダイオード毎に電気的に接続し発光させている。
また、本発明に関わる液晶表示装置は、回路基板上に実装された発光ダイオードを光源とする照明装置であり、発光ダイオードが、赤、青、緑の発光ダイオードであるとともに、赤、青、緑の色別の発光ダイオード毎に電気的に接続し発光させる照明装置を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に関わる照明装置または液晶表示装置によれば、鮮明な色を出すことが可能であり、光源の照度が向上するとともに低コストであり、かつ高品質の照明装置または該照明装置を用いた液晶表示装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
本発明を適用した液晶テレビ(液晶表示装置)１は、その前面図の図１(ａ)に示すように、画像表示部１ｈを有しており、この画像表示部１ｈには、電圧をかけた液晶を後方から透過させた光をカラーフィルタの固々の画素に照射し、各画素の色を表示することで画像が表示される。なお、図１(ｂ)は、図１(ａ)のＡ−Ａ線断面概念図であり、図２(ａ)は、図１(ｂ)に示す画像表示部１ｈを分解した状態を示す斜め上方から見た斜視図である。
【０００９】
この画像表示部１ｈは、図１(ｂ)、図２(ａ)に示すように、画像に応じた電圧が加えられる液晶およびカラーフィルタの後方から光を透過させ各画素を発色させ画像を表示する液晶パネル１２０と、液晶パネル１２０を透過させる光の光源となる発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌight  Ｅmitting  Ｄiode）１２４が実装され両側部に配設される光源搭載基板(回路基板)１２３と、両側方の発光ダイオード１２４からの光を取り入れ光を拡散させ矢印α１のように前方への光に導くための導光板１２１と、導光板１２１の裏面側(図１(ｂ)の下側)に配設され導光板１２１裏面側に逃げた光を乱反射させて前方向き(矢印α１)の光とするための反射シート１３６と、反射シート１３６で反射した光等の導光板１２１を透過した光を前方向き(矢印α１)の均一な光とする光学シート１３４とを備え構成されている。なお、図１(ｂ)においては、液晶パネル１２０の外側に配設される透明な前面パネルＰ(図２(ａ)参照)は省略して示している。
【００１０】
図２(ｂ)は、図２(ａ)に示す分解図における発光ダイオード１２４(１２４ｒ、１２４ｇ、１２４ｂ)が所定数実装された光源搭載基板１２３および導光板１２１を示した斜視図である。図２(ｂ)に示すように、発光ダイオード１２４が所定数実装された光源搭載基板１２３は、導光板１２１に対して左右対称にそれぞれ４つに分割され配設されている。
なお、導光板１２１の左右の両側にそれぞれ配設された発光ダイオード１２４、１２４…およびその実装基板である光源搭載基板１２３、…を光源モジュール(照明装置)Ｋ(Ｋ1、Ｋ2、…、Ｋ6)と称する。
なお、発光ダイオード１２４および光源搭載基板１２３は、下記の実施形態１〜６においては、同一符号を用いて示すものとし、これ以外の符号については、下記の実施形態１〜６において説明する。
【００１１】
＜＜実施形態１＞＞
次に、本発明の実施形態１の液晶テレビ１の光源モジュールＫ1について、図３を用いて説明する。なお、図３(ａ)は、本発明の実施形態１の液晶テレビ１における光源モジュールＫ1の詳細を示す斜視図であり、図３(ｂ)は、図３(ａ)のＢ−Ｂ線断面図である。
図３(ａ)に示すように、実施形態１においては、光源搭載基板１２３上に光源の赤色発光ダイオード１２４ｒと緑色発光ダイオード１２４ｇと青色発光ダイオード１２４ｂとの３つの発光ダイオードが一つの単位となって繰り返され、複数、直線状に実装されている。ここで、光源搭載基板１２３上の赤色発光ダイオード１２４ｒは、光源搭載基板１２３上に印刷された配線パターン１３prにワイヤ１３w1を用いてワイヤボンディングで接続されており、発光ダイオード間の接続を示す模式図の図４に示すように、赤色発光ダイオード１２４ｒ間で直列に接続されている。
【００１２】
同様に、緑色発光ダイオード１２４ｇは、光源搭載基板１２３上に印刷された配線パターン１３pgにワイヤ１３w2を用いてワイヤボンディングで接続されており、図４に示すように、緑色発光ダイオード１２４ｇ間で直列に接続されている。
同様に、青色発光ダイオード１２４ｂは、光源搭載基板１２３上に印刷された配線パターン１３pbにワイヤ１３w3を用いてワイヤボンディングで接続されており、図４に示すように、青色発光ダイオード１２４ｂ間で直列に接続されている。
図４においては、各色の発光ダイオード１２４を色別に１２個直列に接続して１つのグループとして電圧Ｖr、Ｖｇ、Ｖbを加える構成を例示しており、各色の発光ダイオード１２４ｒ、１２４ｇ、１２４ｂ毎に４つのグループを並列に接続している。
【００１３】
ここで、好ましくは、５、１２、２４Ｖ等の回路基板に供給する電源電圧を液晶表示装置を駆動するための電圧と等しくなるように発光ダイオード１２４の直列数を定めるとよい。これにより発光ダイオード１２４の各グループに定電圧を供給するためのＤＣ／ＤＣコンバータが不要となり、回路基板の部品点数を削減することができる。ただし、赤色発光ダイオード１２４ｒ、緑色発光ダイオード１２４ｇ、および青色発光ダイオード１２４ｂは、それぞれ駆動電圧が異なるため、すべての発光ダイオード１２４の電圧を５、１２、２４Ｖに揃えることは困難である。そこで、何れか一つの色、もしくは二つの色の発光ダイオード１２４の駆動電圧を５、１２、２４Ｖ等の電源電圧とすることが望ましい。
【００１４】
図３に示すように、光源搭載基板１２３上に実装された発光ダイオード１２４ｒ、１２４ｇ 、１２４ｂは、発光した光を集光するために、その実装方向に延在する半円柱状の形状を有する透明な樹脂、例えばシリコーン系樹脂のレンズ(レンズ体)１９によって樹脂封止されている。なお、図３(ａ)においては、レンズ１９の一部を切り欠いて示している。この構成により、発光ダイオード１２４に電流が流され、発光した場合、図３(ｂ)に示すように、レンズの外周面に到達した光はレンズ１９とレンズ１９の外方の屈折率差により、一部がレンズ１９の外方に出射し残りの一部は反射しレンズ１９内を伝播する。またスネルの法則により、レンズ１９とレンズ１９の外方の屈折率差により規定される全反射角を超えた角度で入射した光はレンズ１９の外周面１９iで全反射され反射光となり、レンズ１９内を伝播する。
そして、この反射光は、光源搭載基板１２３表面、配線パターン１３p(１３pr、１３pg、１３pb)表面等で反射され再び反射光となる。この反射光のうち、レンズの外周面に到達した光はレンズ１９とレンズ１９の外方の屈折率差により、一部がレンズ１９の外方に出射し残りの一部は反射しレンズ１９内を伝播する。またスネルの法則により、レンズ１９とレンズ１９の外方の屈折率差により規定される全反射角を超えた角度で入射した光はレンズ１９の外周面１９iで全反射され反射光となり、レンズ１９内を伝播する。このように、発光ダイオード１２４から発せられる光は、レンズ１９、光源搭載基板１２３表面、および配線パターン１３p等で反射を繰り返し、レンズ１９外に出射している。なお、発光ダイオード１２４の光は、レンズ１９および空気の屈折率の影響を受けて進行する。
【００１５】
従って、光源搭載基板１２３、配線パターン１３p等の反射率の高低は、光源モジュールＫ1の照射性能の高低に直接結びつくことから、反射率の高い光源搭載基板１２３が望ましく、配線パターン１３p等の占有面積が少ない配線レイアウトが望ましい。
図５は、プリント配線基板、アルミナ基板、および配線パターンとして使用される金、銀の発光ダイオード１２４の青、緑、赤の光に対する反射率を示した図であり、横軸に光の波長(nm)をとり、縦軸に反射率(％)をとっている。ここで、青色の光は、おおよそ４００〜５００nmの波長の光であり、緑色の光は、おおよそ５００〜６００nmの波長の光であり、赤色の光は、おおよそ６００〜７００nmの波長の光である。
図５によれば、プリント配線基板は、緑色の光に対する反射率は高いものの、青色および赤色の光に対する反射率は低い。これに対して、アルミナ基板は、青、緑、赤の光の何れの光に対しても高い反射率を有している。
【００１６】
また、配線パターンに用いられる金は、赤の光および波長の長い緑色の光に対する反射率は高いものの、波長の短い緑色の光および青色の光に対する反射率は低い。これに対して、配線パターンに用いられる銀は、青の光、緑の光、赤の光の何れの光に対しても高い反射率を示している。また、図５より、アルミナ基板は、配線パターンに用いられる銀、金、およびプリント配線基板の何れよりも高い反射率を有している。
そこで、実施形態１の光源搭載基板１２３は、赤、青、緑の何れの光に対しても反射率の高いアルミナ基板を使用し、配線パターン１３pには、反射率の高い銀を採用している。なお、図５から明らかなように、銀の配線パターン１３pより反射率の高いアルミナ基板の占有面積を増やすことにより、より高い反射率の光源モジュールＫ1が得られ、光源として照度が向上する。
【００１７】
図６(ａ)は、図３(ａ)に示す光源モジュールＫ1を上方から見た上面概略図であり、図６(ｂ)は、図６(ａ)のＣ部拡大図であり、各発光ダイオード１２４を接続する配線パターンを示したものである。
図６に示すように、赤色発光ダイオード１２４ｒを接続する配線パターン(請求項２の配線パターン)１３prは、長手方向に延在する半円柱状のレンズ１９内の一方側に、その長手方向に沿って直線状に形成されている。そして、赤色発光ダイオード１２４ｒが、ワイヤ１３w1を用いて配線パターン１３prとワイヤボンディングされ、所定数の赤色発光ダイオード１２４ｒが直列に接続されている。また、青色発光ダイオード１２４ｂを接続する配線パターン(請求項２の配線パターン)１３pbは、長手方向に延在する半円柱状のレンズ１９内の他方側に、その長手方向に沿って直線状に形成されている。そして、青色発光ダイオード１２４ｂが、ワイヤ１３w3を用いて配線パターン１３pbとワイヤボンディングされ、所定数の青色発光ダイオード１２４ｂが直列に接続されている。
【００１８】
一方、緑色発光ダイオード１２４ｇを接続する配線パターン１３pgは、実装された赤色発光ダイオード１２４ｒと青色発光ダイオード１２４ｂとの間を通って形成されている。そして、緑色発光ダイオード１２４ｇが、ワイヤ１３w2を用いて配線パターン１３pgとワイヤボンディングされ、所定数の緑色発光ダイオード１２４ｇが直列に接続されている。
このように、赤色発光ダイオード１２４ｒを接続する配線パターン１３prと青色発光ダイオード１２４ｂを接続する配線パターン１３pbとをそれぞれ直線状に形成することにより、レンズ１９内に形成した配線パターン13pの占有面積の低減を図るとともに、反射率の高いアルミナ基板の光源搭載基板１２３の占有面積の増加を図れる。
【００１９】
次に、光源搭載基板１２３上に実装された発光ダイオード１２４がレンズ１９によって樹脂封止される光源モジュールＫ1の製造方法について、図７、図８を用いて説明する。なお、図７は、光源モジュールＫ1の形成のプロセスフローであり、図８は、光源モジュールＫ1の形成のプロセスを、図６(ｂ)のＤ−Ｄ線断面で示した概念図である。
まず、図８(ａ)に示すように、所定形状に成型したアルミナ基板の光源搭載基板１２３上に、銀の配線パターン１３ｐを印刷する(図７のＳ１)。続いて、図８(ｂ)に示すように、発光ダイオード１２４を搭載する所定位置に、ＬＥＤ搭載用の銀ペースト、樹脂等の接着剤１３ｓを塗布する(図７のＳ２)。続いて、図８(ｃ)に示すように、光源搭載基板１２３上に塗布した接着剤１３ｓ上に発光ダイオード１２４を載置した後、接着剤１３ｓを固化し発光ダイオード１２４を光源搭載基板１２３上に搭載する(図７のＳ３)。
【００２０】
続いて、図８(ｄ)に示すように、光源搭載基板１２３上に印刷された配線パターン１３ｐに発光ダイオード１２４をワイヤ１３w(１３w1、１３w2、１３w3)を用いてワイヤボンディングする(図７のＳ４)。続いて、半円柱状のレンズ１９の形状の凹状溝が形成してある治具(図示せず)を使用し、該凹状溝内に液状の透明な樹脂材料、例えばシリコーン系の樹脂を流し込み、この樹脂材料を凹状溝内に入れた治具を光源搭載基板１２３上に実装された発光ダイオード１２４にかぶせ、光源搭載基板１２３上の発光ダイオード１２４を、図８(ｅ)に示すように、樹脂材料で封止してレンズを形成し (図７のＳ５)、レンズキュアの行程にて樹脂材料を焼き固めて光源搭載基板１２３上の発光ダイオード１２４ｂをレンズ１９で樹脂封止し(図７のＳ６)、光源モジュールＫ1が完成する。
【００２１】
前記実施形態１によれば、光源モジュールＫ1として３原色の赤、青、緑の発光ダイオード１２４を使用したので、バックライトに任意の色を加えることが可能で、画像表示部１ｈ(図１(ａ)参照)に表示される画像の色純度を高めることができる。
また、発光ダイオード１２４を赤、青、緑等の色別の発光ダイオード毎に直列に接続し、この直列に接続した電圧を電源電圧と等しくなるように直列の発光ダイオード１２４の数を定めれば、発光ダイオード１２４に定電圧を供給するためのＤＣ／ＤＣコンバータが不要となり、回路基板の部品点数を削減できる。
また、図６(ｂ)に示すように、発光ダイオード１２４と配線パターン１３pとをワイヤボンディングで接続するので、配線を立体的に交差させることが可能で、配線パターン１３pの形成を1層の配線で行える。加えて、発光ダイオード１２４の配線パターン１３ｐを直線状に形成することにより、図５に示す反射率が高くない配線パターン１３ｐの長さを最短にできその占有面積を減少させるとともに、反射率が高いアルミナ基板の光源搭載基板１２３の占有面積を増加させ、光源搭載基板１２３上の反射率を向上させることが可能である。これによって、発光ダイオード１２４の光を効率的に使用でき、光源モジュールＫ1の照度向上が可能となる。従って、性能および信頼性向上に加え、低コスト化を図れる。
なお、実施形態１においては、発光ダイオード１２４を赤、青、緑等の色別の発光ダイオード毎に直列に接続した場合を例示して説明したが、色別の発光ダイオード毎に電気的に接続すればよく、必ずしも直列に接続することに限定されるものではない。
【００２２】
＜＜実施形態２＞＞
次に、本発明の実施形態２の光源モジュールＫ２を、図９を用いて説明する。なお、図９(ａ)は、図３(ａ)に示す光源モジュールＫを上方から見た上面概略図であり、図９(ｂ)は、図９(ａ)のＥ部拡大図であり、実施形態２の発光ダイオード１２４を接続する配線パターンを示したものである。また、実施形態２において、実施形態１と同一の構成要素には、実施形態１の符号の十の位を二十の位の符号に変更して示し、詳細な説明は省略する。
図９に示す実施形態２の光源モジュールＫ２は、図６に示す実施形態１の光源モジュールＫ１の各配線パターン１３ｐを全て直線状としたものである。
図９に示すように、光源搭載基板１２３上には、赤色発光ダイオード１２４ｒ、緑色発光ダイオード１２４ｇ、および青色発光ダイオード１２４ｂが１つの単位となって繰り返して複数、直線状に実装されている。そして、これらの発光ダイオード１２４は、発光した光を集光するために、半円柱状の形状を呈して延在するレンズ(レンズ体)２９によって樹脂封止されている。
【００２３】
このレンズ２９内において、その長手方向の一方側に沿って、赤色発光ダイオード１２４ｒを接続する配線パターン２３prが、直線状に形成されている。そして、赤色発光ダイオード１２４ｒが、配線パターン２３prにワイヤ２３w1を用いてワイヤボンディングされ、所定数の赤色発光ダイオード１２４ｒが直列に接続されている。同様に、光源搭載基板１２３上のレンズ２９内の長手方向の一方側に沿って、緑色発光ダイオード１２４ｇを接続する配線パターン２３pgが、直線状に形成されている。そして、緑色発光ダイオード１２４ｇが、ワイヤ２３w2を用いて配線パターン２３pgにワイヤボンディングされ、所定数の緑色発光ダイオード１２４ｇが直列に接続されている。
これに対して、青色発光ダイオード１２４ｂを接続する配線パターン２３pbは、光源搭載基板１２３上のレンズ２９内の長手方向の他方側に沿って直線状に形成されている。そして、青色発光ダイオード１２４ｂが、ワイヤ２３w3を用いて配線パターン２３pbとワイヤボンディングされ、所定数の青色発光ダイオード１２４ｂが直列に接続されている。
【００２４】
実施形態２によれば、図９(ｂ)に示すように、発光ダイオード１２４と配線パターン２３pとの接続をワイヤボンディングで行うので、配線が立体的に交差し配線パターンの重なりが防止され配線パターン２３pの形成を1層の配線で行える。加えて、光源搭載基板１２３上のレンズ２９内の長手方向の一方側に沿って、赤色発光ダイオード１２４ｒを接続する配線パターン２３prおよび緑色発光ダイオード１２４ｇを接続する配線パターン２３pgを直線状に形成するとともに、レンズ２９内の長手方向の他方側に沿って、青色発光ダイオード１２４ｂを接続する配線パターン２３pbを直線状に形成している。そのため、配線パターン２３pの最短化を図れ、その占有面積の最小化が可能である。従って、レンズ２９内における反射率の高いアルミナ基板の占有面積の最大化を図って反射率を上げ、レンズ３９内で反射する発光ダイオード１２４の光を、更に効率的に取り出すことが可能である。よって、更に照度向上が図れる。
【００２５】
＜＜実施形態３＞＞
次に、本発明の実施形態３の光源モジュールＫ３を、図１０を用いて説明する。なお、図１０(ａ)は、図３(ａ)に示す光源モジュールを上方から見た上面概略図であり、図１０(ｂ)は、図１０(ａ)のＦ部拡大図であり、実施形態３の発光ダイオード１２４を接続する配線パターンを示したものである。また、実施形態３において、実施形態１と同一の構成要素には、実施形態１の符号の十の位を三十の位の符号に変更して示し、詳細な説明は省略する。
図１０に示す実施形態３の光源モジュールＫ３は、図６に示す実施形態１の光源モジュールＫのレンズ１９内の配線パターン１３pr、１３pbをレンズ１９外に形成したものである。
すなわち、実施形態３の光源モジュールＫ３においては、図１０(ｂ)に示すように、赤色発光ダイオード１２４ｒを接続する配線パターン３３prを、レンズ３９の外側にその長手方向に沿って直線状に光源搭載基板１２３上に形成し、同様に、青色発光ダイオード１２４ｂを接続する配線パターン(請求項９の配線パターン)３３pbを、レンズ(レンズ体)３９の外側にその長手方向に沿って直線状に光源搭載基板１２３上に形成している。
【００２６】
実施形態３によれば、赤色発光ダイオード１２４ｒを接続する配線パターン３３prと青色発光ダイオード１２４ｂの配線パターン３３pbとを、レンズ３９の外側の光源搭載基板１２３上に形成したので、レンズ３９内における配線パターン３３pr、３３pbの占有面積が無くなり、図５に示すように、配線パターンより反射率の高いアルミナ基板のレンズ３９内の占有面積が大幅に拡大される。そのため、レンズ３９内で反射する発光ダイオード１２４の光を極めて効率的に取り出すことができ、照度向上効果が大きい。
【００２７】
＜＜実施形態４＞＞
次に、本発明の実施形態４の光源モジュールＫ４を、図１１を用いて説明する。なお、図１１(ａ)、(ｂ)は、発光ダイオード１２４と光源搭載基板１２３上に形成した配線パターンとの接続状態を示した概念的断面図である。また、実施形態４において、実施形態１と同一の構成要素には、実施形態１の符号の十の位を四十の位の符号に変更して示し、詳細な説明は省略する。
図１１(ａ)に示す実施形態４においては、光源搭載基板１２３上に形成する配線パターン(請求項４の配線パターン)４３p2を反射率の高い銀 (図５参照)で形成し、発光ダイオード１２４とワイヤボンディングされる箇所の配線パターン４３p2上に所定面積の接続性が良好な金の接続部(請求項４の接続部)４３p1を形成し、この接続部４３p1にワイヤボンディングしている。
図１１(ａ)の構成によれば、配線パターン４３pにおいて、接続信頼性が必要となるワイヤボンディングされる接続部４３p1は接続性が良好な金とし、反射率が必要となる発光ダイオード１２４間の占有面積が大きい配線部の配線パターン４３p2は、反射率の高い銀としたので、接続信頼性と光の取り出し効率向上を同時に実現できる。
【００２８】
図１１(ｂ)に示す実施形態４においては、光源搭載基板１２３上に接続性が良好な金の配線パターン(請求項５の配線パターン)４３p3を形成している。ところが、金は、図５から明らかなように、青色の光に対する反射率に難があるため、配線パターン４３p3の占有面積が大きな配線部上には、金の配線パターン４３p3より高反射率の、例えば白色の樹脂等の有機膜(請求項５の反射層)４３p4を形成している。
図１１(ｂ)の構成によれば、ワイヤボンディング部の配線パターン４３p3は接続信頼性が良好な金なので、ワイヤボンディング部に必要な接続信頼性が得られる一方、反射率が必要な占有面積が大きな配線パターン４３p3の配線部は、高反射率の有機膜４３p4を形成するため、接続信頼性と光の取り出し効率向上を同時に実現できる。
【００２９】
＜＜実施形態５＞＞
次に、本発明の実施形態５の光源モジュールＫ５を、図１２を用いて説明する。なお、図１２は、光源搭載基板１２３上に形成した配線パターン５３pの形成および該配線パターン５３pと発光ダイオード１２４との接続状態を示した概念的断面図である。また、実施形態５において、実施形態１と同一の構成要素には、実施形態１の符号の十の位を五十の位の符号に変更して示し、詳細な説明は省略する。
実施形態５においては、図１２に示すように、光源搭載基板１２３上に形成される第１層の配線パターン５３p1として反射率の高い銀 (図５参照)を形成し、接続信頼性が必要なワイヤボンディング部の配線パターン５３p1上には、接続性が良好な金の接続部５３p2を形成している。
【００３０】
また、レンズ(レンズ体)５９外の配線パターンは、空気と接触するために腐食の進行が早いことから、吸湿性が高い銀の配線パターン(請求項１０の配線パターン)５３p1上に吸湿性が低い金の保護層(請求項１０の保護層)５３p3を形成している。
実施形態５の構成によれば、ワイヤボンディング部に、接続信頼性が高い金の接続部５３p2を形成するので、ワイヤボンディング部に必要な接続信頼性が得られる。また、反射率が必要な占有面積が大きな配線パターン５３p1の配線部は、高反射率の銀を形成する。そのため、接続信頼性と光の取り出し効率向上を同時に実現することができる。加えて、レンズ５９外の空気と接触する配線パターン５３p１に吸湿性が低い金の保護層５３p3を形成するので、配線の腐食を未然に防止し信頼性の向上が可能である。
なお、レンズ５９内の配線パターン５３p1上の金の接続部５３p2と、レンズ５９外の配線パターン５３p１上の金の保護層５３p3とは、同一工程にて形成が可能である。
【００３１】
＜＜実施形態６＞＞
次に、本発明の実施形態６の光源モジュールＫ６を、図１３を用いて説明する。なお、図１３は、実施形態６の光源モジュールＫ６を示す図３(ａ)のＦ−Ｆ線断面概念図である。また、実施形態６において、実施形態１と同一の構成要素には、実施形態１の符号の十の位を六十の位の符号に変更して示し、詳細な説明は省略する。
光源モジュールＫ６の光を有効に利用するためには、図２(ｂ)に示すように、導光板１２１へ向けたＬ方向の成分の光を得ることが必要である。
図１３(ａ)に示す光源モジュールＫ６は、レンズ(請求項１１のレンズ体)６９の両端部のエッジ部６９ｅ、６９ｅを、光が進むべきＬ方向にある導光板１２１に対向して曲率をもって丸く形成している。そのため、光源搭載基板１２３上に実装された発光ダイオード１２４ｒ、１２４ｇ、１２４ｂのエッジ部６９ｅ、６９ｅに照射された光ｌ、ｌは、それぞれエッジ部６９ｅ、６９ｅでＬ方向の成分の光ｌ１、ｌ１を得ることができる。
この図１３(ａ)に示す構成によれば、レンズ６９のエッジ部(請求項１１の縁部)６９ｅ、６９ｅを光が進むべきＬ方向にある導光板１２１に対向して曲率をもって丸く形成するので、導光板４に入る光の量をエッジ部６９ｅ、６９ｅで増加することが可能で、光の取り出しの高効率化を図れ、照度向上が可能である。
【００３２】
図１３(ｂ)に示す光源モジュールＫ６は、赤、青、緑の発光ダイオード１２４をそれぞれ２個ずつ合計６個の発光ダイオード１２４を封止したレンズ(請求項１２のレンズ体)６９ａ、６９ｂ、…で分割するとともに、このレンズ６９ａ、６９ｂ、…のエッジ部６９ａe、６９ａe、…を曲率をもって丸く形成した例を示している。
また、図１３(ｃ)に示す光源モジュールＫ６は、赤、青、緑の発光ダイオード１２４を１個ずつ合計３個の発光ダイオード１２４を封止するレンズ(請求項１２のレンズ体)６９ａ、６９ｂ、…で分割するとともに、それぞれのレンズ６９ａ、６９ｂ、６９ｃのエッジ部(請求項１１の縁部)６９ａe、６９ａe、６９ｂe、６９ｂe、６９ｃe、６９ｃe、…を光が進むべきＬ方向にある導光板１２１に対向して丸く形成した例を示している。
図１３(ｂ)、(ｃ)に示す実施形態６の構成によれば、レンズの分割数を多くした場合にも、それぞれのレンズのエッジ部を丸く形成すれば、Ｌ方向の成分の光、すなわち導光板４に入る光がより多く得られ、光の取り出しの高効率化を図れる。なお、実施形態６では、レンズのエッジ部を丸く形成した場合を例示したが、光が進むべきＬ方向にある導光板１２１に対向して曲率を有していればよく、丸状に限定されるものでない。
【００３３】
なお、前記実施形態１〜実施形態６では、光源搭載基板上に実装された発光ダイオードがレンズにて樹脂封止された光源モジュールＫを例示して説明したが、レンズを用いない光源モジュールとすることも可能である。
この場合も、赤、緑、青の色別の発光ダイオード毎に電気的に接続され駆動されるため、表示画像の色純度を高め、鮮明な画像を表示できる照明装置およびこの照明装置を用いた液晶表示装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】(ａ)および(ｂ)は、本発明に関わる実施形態の液晶テレビの前面図、および(ａ)図のＡ−Ａ線断面概念図。
【図２】(ａ)および(ｂ)は、図１(ｂ)に示す画像表示部１ｈを分解した状態を斜め上方から見た斜視図、および(ａ)図に示す画像表示部の分解した状態における発光ダイオードが実装された光源搭載基板および導光板を示した斜視図。
【図３】(ａ)および(ｂ)は、本発明の実施形態１の液晶表示装置における発光ダイオードおよび発光ダイオードが実装された光源搭載基板を含む光源モジュールの詳細を示す斜視図、および(ａ)図のＢ−Ｂ線断面図。
【図４】実施形態１の光源搭載基板上に実装された発光ダイオード間の接続を示す模式図。
【図５】プリント配線基板、アルミナ基板、配線パターンとして使用される金、銀の青、緑、赤の光に対する反射率を示した図。
【図６】(ａ)および(ｂ)は、図３(ａ)に示す実施形態１の光源モジュールを上方から見た上面概略図、および(ｂ)図のＣ部拡大図。
【図７】実施形態１の光源モジュールの形成のプロセスフローを示す図。
【図８】実施形態１の光源モジュールの形成のプロセスを図６(ｂ)のＤ−Ｄ線断面で示した概念図。
【図９】(ａ)および(ｂ)は、実施形態２の光源モジュールを上方から見た上面概略図、および(ａ)図のＥ部拡大図。
【図１０】(ａ)および(ｂ)は、実施形態３の光源モジュールを上方から見た上面概略図、および (ａ)図のＦ部拡大図。
【図１１】実施形態４の発光ダイオードと光源搭載基板上に形成した配線パターンとの接続状態を示した概念的断面図。
【図１２】実施形態５の光源搭載基板上に形成した配線パターンと発光ダイオードとの接続状態を示した概念的断面図。
【図１３】(ａ)、(ｂ)、および(ｃ)は、実施形態６の光源モジュールを示す図３のＦ−Ｆ線断面概念図。
【符号の説明】
【００３５】
１…液晶テレビ(液晶表示装置)、
１９、２９、３９、４９、５９、６９…レンズ(レンズ体)、
１２３…光源搭載基板(回路基板)、
１２４…発光ダイオード、
１２４ｂ…青色発光ダイオード、
１２４ｇ…緑色発光ダイオード、
１２４ｒ…赤色発光ダイオード、
Ｋ、Ｋ1、Ｋ2、…、Ｋ6…光源モジュール(照明装置)、
１３pb…配線パターン(請求項２、３の配線パターン)、
１３pg…配線パターン(請求項３の配線パターン)、
１３pr…配線パターン(請求項２、３の配線パターン)、
３３pb…配線パターン(請求項９の配線パターン)、
４３p1…接続部 (請求項４の接続部)、
４３p2…配線パターン(請求項４の配線パターン)、
５３p1…配線パターン(請求項１０の配線パターン)、
５３p3…保護層(請求項１０の保護層)、
６９ａ、６９ｂ…請求項１２のレンズ体、
６９ａe、６９ｂe、６９ｃe…エッジ部(請求項１１の縁部) 
【図１】
2008287892.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成19年8月3日(2007.8.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板上に実装された発光ダイオードを光源とする照明装置であって、
前記発光ダイオードは、赤、青、緑の発光ダイオードであり、
前記赤、青、録の発光ダイオードが1つの単位となって、直線状に、複数、繰り返して、同一の前記回路基板上に形成され、
前記赤、青、録の色別の発光ダイオード毎に電気的に接続し発光させることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記発光ダイオードを接続する色別の配線パターンの少なくとも何れかを、前記発光ダイオードが実装された方向に沿って前記回路基板上に直線状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記発光ダイオードと前記回路基板に形成された配線パターンとをワイヤボンディングで接続した
ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
前記発光ダイオードを接続する配線パターン上に、該配線パターンより高反射率の反射層を形成した
ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項５】
前記回路基板は、アルミナ基板であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項６】
前記色別に電気的に接続した発光ダイオードの数は、前記発光ダイオードの駆動電圧が前記回路基板への供給電圧と等しくなるように設定されたことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項７】
前記発光ダイオードを覆うとともに前記発光ダイオードの光を集光して照射方向に導く透明なレンズ体を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項８】
前記発光ダイオードを接続する配線パターンを、前記レンズ体外に設けたことを特徴とする請求項７に記載の照明装置。
【請求項９】
前記レンズ体外の配線パターン上に、該配線パターンより耐蝕性の高い材料を用いた保護層を形成した
ことを特徴とする請求項８に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記レンズ体の縁部は、曲率を有した形状に形成された
ことを特徴とする請求項７に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記レンズ体は、前記発光ダイオードが実装された方向に複数に分割して形成した
ことを特徴とする請求項１０に記載の照明装置。
【請求項１２】
画像を表示する液晶パネルと、
回路基板上に実装された発光ダイオードを光源とする照明装置と、を有し、
前記照明装置の前記発光ダイオードは、赤、青、緑の発光ダイオードであり、前記赤、青、緑の発光ダイオードが1つの単位となって、直線状に、複数、繰り返して、同一の前記回路基板上に形成され、前記赤、青、緑の色別の発光ダイオード毎に電気的に接続し発光させることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１３】
前記発光ダイオードを接続する色別の配線パターンの少なくとも何れかを、前記発光ダイオードが実装された方向に沿って前記回路基板上に直線状に形成したことを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記発光ダイオードと前記回路基板に形成された配線パターンとをワイヤボンディングで接続した
ことを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記目的を達成すべく、本発明に関わる照明装置は、回路基板上に実装された発光ダイオードを光源とする照明装置であって、発光ダイオードは、赤、青、緑の発光ダイオードであり、赤、青、録の発光ダイオードが1つの単位となって、直線状に、複数、繰り返して、同一の前記回路基板上に形成され、赤、青、緑の色別の発光ダイオード毎に電気的に接続し発光させている。
また、本発明に関わる液晶表示装置は、画像を表示する液晶パネルと、回路基板上に実装された発光ダイオードを光源とする照明装置と、を有し、照明装置の前記発光ダイオードは、赤、青、緑の発光ダイオードであり、赤、青、緑の発光ダイオードが1つの単位となって、直線状に、複数、繰り返して、同一の回路基板上に形成され、赤、青、緑の色別の発光ダイオード毎に電気的に接続し発光させている。