(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明または不透明樹脂を型成形することによって作成される所定厚みの導光板と、発光部および端子部をもつ発光装置とを備えており、
上記発光装置は、上記発光部が上記導光板の周部においてその内部に位置し、上記端子部の一部が上記導光板の外部に延出するようにして、上記導光板の型成形に際してこの導光板と一体化されており、
上記発光装置の発光部は、一面が開口する箱状反射ケースの底部に発光体が配置されて構成され、上記箱状反射ケースがその開口が内向きとなるとともに、上記導光板の厚みの範囲内に位置させられている一方、
上記端子部は、上記導光板の底面と平行な水平折り曲げ部を備えていることを特徴とする、背面照明装置。
【請求項２】
透明または不透明樹脂を型成形することによって作成される所定厚みの導光板と、発光部および端子部をもつ発光装置とを備えており、
上記発光装置は、上記発光部が上記導光板の周部においてその内部に位置し、上記端子部の一部が上記導光板の外部に延出するようにして、上記導光板の型成形に際してこの導光板と一体化されており、
上記発光装置は、水平状のダイパッド上にＬＥＤチップをボンディングするとともにこのＬＥＤチップと内部リードとの間をワイヤボンディングしてなる発光部と、上記ダイパッドおよび内部リードからそれぞれ延出する端子部とを備えて構成されており、
上記導光板の外面には、上記発光部の近傍において、上記導光板の表面、側面ないし底面に連続する反射膜が形成されている一方、
上記端子部は、上記導光板の底面と平行な水平折り曲げ部を備えていることを特徴とする、背面照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本願発明は、たとえば、液晶表示装置等、一定の表示面を有しながら自ら発光を行わない非発光型表示装置の表示の視認性を高めるために、この表示装置をその背後から照明するために用いる、いわゆるバックライトと呼ばれる背面照明装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
液晶表示装置は、それ自体薄型化が達成されているために、小型化が要請される電子機器等の各種表示を行うための装置として多用されている。しかしながら、この種の液晶表示装置は、それ自体発光をせず、したがって、その表示の視認性を高めるために、背面から照明を行う背面照明装置と併用されることが多い。小型の機器にこのような液晶表示装置を組み込む場合、背面照明装置を含めた厚みをさらに薄型化することが要請され、このような要請に応える背面照明装置として、たとえば、実公平４−１４９４３号公報に提案されたものがある。
【０００３】
同公報に提案された背面照明装置の構造を本願の図８に示す。この背面照明装置１は、透明または半透明樹脂で形成された一定厚みの導光板２と、この導光板２の周部表面に形成された凹陥部３に発光本体部４ａが嵌合されたＬＥＤ発光装置４とを備えている。上記発光本体部４ａは、内向きに開口する樹脂製箱型反射ケース５の底部にＬＥＤチップ６をボンディングするとともに、この反射ケース５の内部空間を透明樹脂７で充填して形成されている。上記反射ケース５の底部にはまた、電極端子８が配置されており、この電極端子８は、上記反射ケース５の外壁から下方に延出して外部リード８ａを形成している。
【０００４】
上記導光板２に形成される凹陥部３は、上記箱状反射ケース５を嵌め込むに適した有底状の凹陥部となっており、その底壁には、上記外部リード８ａを下方に延出させるための貫通穴３ａが形成されている。
【０００５】
ＬＥＤチップ６から発する光は、反射ケース５の内面の反射面によって反射され、導光板２の内部に放射される。こうして導光板２の内部に放射された光は、この導光板２の底面および表面を全反射しあるいは乱反射を繰り返すことによって導光板の全域に及び、この導光板２の上面全域から外部へ放射される。これにより、一定の面積を有する導光板２の上面全面が光っているように見え、照明対象である一定面積を有する液晶表示装置の表示面全体をその背後から効率的に照明することができる。図８に示される構造では特に、ＬＥＤチップ６から発する光のほとんどが導光板２の垂直端面からもれることなく内部に向けて放射されるため、照明効率が高められる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図８に示される背面照明装置１は、導光板２と、ＬＥＤ発光装置４とが別体で準備され、上記導光板２の凹陥部３に、上記ＬＥＤ発光装置４の本体発光部４ａを嵌め込むことによって組立てられる。このような組立ては、従来、手作業によって行われてきており、組立て作業が煩雑となる。
【０００７】
また、ＬＥＤ発光装置４の本体発光部４ａと、導光板２の凹陥部３との間にどうしても隙間Ｓができてしまい、しかもこの隙間Ｓの大きさは、製品ごとにまちまちとなる。かかる隙間Ｓは、ＬＥＤチップ６から発する光の導光板２内部への伝導効率に少なからぬ影響を与え、しかも隙間の程度によって光の伝導効率が製品ごとにまちまちとなる。その結果、ＬＥＤチップ６の点灯状態での導光板２表面の明るさに製品ごとあるいは表面の領域ごとにばらつきが生じてしまうという問題がある。
【０００８】
さらに、図８からわかるように、組立て状態においてＬＥＤ発光装置４の外部リード８ａが導光板２の下方に延出している。すなわち、この背面照明装置１は、上記外部リード８ａを図示しない回路基板に設けた挿入穴に挿入することによって実装される。上記外部リード８ａは、比較的長状であり、かつ導光板の下方に隠れることになるため、回路基板に対する背面照明装置の実装作業もまた、手作業による煩雑な作業とならざるをえない問題がある。
【０００９】
本願発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、導光板に組み込むべき発光体が発する光の伝導率のばらつきを抑制して画一的な発光効率をもつとともに、組立工数を著しく削減することができる新たな背面照明装置を提供することを主たる課題としている。本願発明はまた、回路基板に対する実装作業を簡略化することができるとともに、回路基板への実装状態での厚みをさらに削減することができる背面照明装置を提供することを副次的課題としている。
【００１０】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の各技術的手段を採用した。
【００１１】
すなわち、本願発明の背面照明装置の第１の形態は、透明または不透明樹脂を型成形することによって作成される所定厚みの導光板と、発光部および端子部をもつ発光装置とを備えており、上記発光装置は、上記発光部が上記導光板の周部においてその内部に位置し、上記端子部の一部が上記導光板の外部に延出するようにして、上記導光板の型成形に際してこの導光板と一体化されており、上記発光装置の発光部は、一面が開口する箱状反射ケースの底部に発光体が配置されて構成され、上記箱状反射ケースがその開口が内向きとなるとともに、上記導光板の厚みの範囲内に位置させられている一方、上記端子部は、上記導光板の底面と平行な水平折り曲げ部を備えていることに特徴づけられる。
【００１２】
上記構成による背面照明装置は、発光装置の発光部が、透明導光板の型成形時にその内部に一体化させられている。したがって、従来例のように、発光部と導光板との間に隙間が生じることがなく、発光部から発する光が直接的に導光板の内部に照射される。したがって、発光部からの光の伝導率が画一化され、これによって導光板表面からの発光効率が高められるとともに、製品ごとに明るさの一定化された背面照明装置が実現される。また、発光装置は、導光板の型成形時にこれと一体化されるので、従来例のように導光板と発光装置とを手作業によって組み立てるといった必要がなくなり、その製造効率が著しく高められる。
【００１３】
また、反射ケースの内部空間を別途透明樹脂で充填する必要がなく、反射ケースの内部空間に、その底部にボンディングされたＬＥＤチップ等の発光体が露出している状態において、この発光装置が導光板の型成形に際してのいわゆるインサート成形に供されるのであり、その結果、上記反射ケースの内部は、導光板を成形するための樹脂で充填されることになる。
【００１４】
これにより、上述した効果が得られる他、反射ケースの作用により、発光体の発する光をより効率的に導光板の内部に伝達させ、導光板の表面発光効率をより高めることができるという効果を奏する。
【００１５】
本願発明の背面照明装置の第２の形態は、透明または不透明樹脂を型成形することによって作成される所定厚みの導光板と、発光部および端子部をもつ発光装置とを備えており、上記発光装置は、上記発光部が上記導光板の周部においてその内部に位置し、上記端子部の一部が上記導光板の外部に延出するようにして、上記導光板の型成形に際してこの導光板と一体化されており、上記発光装置は、水平状のダイパッド上にＬＥＤチップをボンディングするとともにこのＬＥＤチップと内部リードとの間をワイヤボンディングしてなる発光部と、上記ダイパッドおよび内部リードからそれぞれ延出する端子部とを備えて構成されており、上記導光板の外面には、上記発光部の近傍において、上記導光板の正面、側面ないし底面に連続する反射膜が形成されている一方、上記端子部は、上記導光板の底面と平行な水平折り曲げ部を備えていることに特徴づけられる。
【００１６】
このような構成によれば、リードフレームを用いて半導体装置の樹脂モールドを行うのと同様の手法を踏襲して、好適に上記発光装置を導光板の内部に組み込むことができる。
【００１８】
上述のように、ＬＥＤチップを水平状のダイパッドにボンディングした状態においては、このＬＥＤチップから発する光が四周に放射され、導光板の縁部からも光が放射されて無駄となるが、上記のように、発光部の近傍における導光板の外面を上記導光板の上面、側面ないし底面に連続する反射膜で覆っているので、発光部が発する光が導光板の周縁部から逃げてしまうという無駄がなくなり、結果的に上記背面照明装置の発光効率を高めることができる。なお、上記反射膜の形成は、たとえば白色のテープあるいはシールを導光板の周部に、その裏面側と表面側にまたがるように貼着するといった手法や、白色系の塗装を行うといった手法によって簡便に実現することができる。
【００１９】
さらに、上記のように、上記の各形態においてはまた、上記端子部は、上記導光体の底面と平行な水平折り曲げ部を備えたものとしている。
【００２０】
このようにすれば、従来例のように端子部が導光板の下面から長く延出するということがなくなるので、部品としての背面照明装置の取扱いが簡単となるとともに、いわゆるハンダリフローの手法を用いた背面照明装置の回路基板への自動実装が可能なり、かつそれによって回路基板を含めた背面照明装置の厚みが、さらに短縮されるという利点が生まれる。
【００２１】
また、導光板から延出する端子部を上記のように水平折り曲げ形態としておくと、従来例のように導光板の下面から外部リードが長く延びる形態に比較し、上金型と下金型とを用いて上記発光装置を導光板の内部に一体化するインサート成形がより簡便に行えるようになる。
【００２２】
本願発明のその他の特徴および利点は、図面を参照して以下に行う詳細な説明から、より明らかとなろう。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施形態を図１ないし図７を参照して説明するが、これらの図において、図８に示した従来例と同一または同等の部材または部分には、同一の符号を付してある。
【００２４】
図１は、本願発明の背面照明装置１０の第１の実施形態の全体斜視図、図２は、図１のII−II線に沿う拡大断面図である。
【００２５】
図１に示されるように、平面視矩形を呈するとともに一定厚みを有する透明または半透明な導光板２の長手方向両端部には、発光装置４０が一体に埋め込まれている。上記発光装置４０は、図３に詳示するように、一面が開口する箱状の反射ケース４１を備えており、この反射ケース４１の底部に配したダイパッド用リード４２にＬＥＤチップ６をボンディングするとともに、上記ダイパッド用リード４２と隣接するようにしてやはり反射ケース４１の底部に配した内部リード４３と上記ＬＥＤチップ６との間がワイヤボンディングによって結線されている。上記反射ケース４１は、上記導光板２の厚み寸法よりも小寸の上下高さをもっており、かつ適当な長手寸法をもっている。これに対応させて、上記ダイパッド用リード４２および内部リード４３もまた、上記反射ケース４１の底部長手方向に延びる短冊状を呈している。上記ダイパッド用リード４２および上記内部リード４３には、外部リードとなるべき端子部４２ａ，４３ａがそれぞれ一体に延出させられている。本実施形態においては、特に、垂直状を呈する上記ダイパッドリード４２および内部リード４３に対し、上記端子部４２ａ，４３ａは、水平状に折り曲げられている。
【００２６】
上記発光装置４０は、たとえば、図５に示すように、所定のように配置された上記ダイパッド用リード４２および上記内部リード４３が、それぞれ外部リードとなるべきリード４２ａ′，４３ａ′およびサポートリード４４，４４によって左右のサイドフレーム４５，４５に一体化させられた形態をもつ製造用フレーム４６を用いて作製することができる。この製造用フレーム４６は、金属薄板を打ち抜くことによって得られる。
【００２７】
上記製造用フレーム４６をピッチ送りしながら、ダイパッド用リード４２の所定部位にＬＥＤチップ６をボンディングするとともに、このＬＥＤチップ６の上面端子と上記内部リード４３との間をワイヤボンディングによって結線する。そして、図５において仮想線で囲む領域を包み込むようにして上述した反射ケース４１を成形するための金型装置を用い、上記たとえば白色系樹脂からなる反射ケース４１を成形する。
【００２８】
そして、サポートリード４４，４４を反射ケースの外面部で切断するとともに、端子リード４２ａ′４３ａ′を所定長さの端子部となるように図５に符号ａで示す線に沿って切断する。そうして、図示しないフォーミング装置により、端子部４２ａ，４３ａを、上記ダイパッド用リード４２および内部リード４３に対して垂直状に折り曲げる。そうすることによって、図３に示したような発光装置４０が得られる。
【００２９】
この実施形態にかかる発光装置４０は、端子部４２ａ，４３ａが水平状に延出しているので、導光板２を型成形するための下金型（図示略）上に容易に設置することができる。このように下金型に所定の位置決め状態において上記発光装置４０を設置した上、上下金型を型締めして樹脂注入操作を行うことにより、図１に示したような背面照明装置１０ができあがる。導光板２の材質としては、たとえばアクリル系樹脂が採用されるが、たとえば、ポリカーボネイト等、機械強度に優れた材質を採用することも可能である。
【００３０】
図２に表れているように、本実施形態にかかる背面照明装置１０においては、内向きに開口する反射ケース４１の底部に配置したＬＥＤチップ６が、直接導光板２を構成する透明または半透明樹脂に接触している。したがって、ＬＥＤチップ６が発する光は、導光板２の端縁部から外部に漏れることなく、効率的に導光板２の内側方向へ放射される。導光板２内に放射された光は、導光板２の表面側および裏面側の境界で全反射しながら内部を進み、そしてある時点において導光板２の表面側から外部に放射される。図２において符号５０は、導光板２の裏面側に貼着した反射拡散シートを示しており、これによって、導光板２の裏面側から逃げる光を抑制して、導光板２の表面側の明るさを高めることができる。
【００３１】
また、本実施形態においては、図１および図２に表れているように、発光装置４０から延びる端子部４２ａ，４３ａが、導光板２の底面と平行であって、かつ水平方向に延びており、特にこの実施形態では、上記端子部４２ａ，４３ａは、導光板２の縁部からさらに外方に延出させられている。このように、端子部４２ａ，４３ａが水平折り曲げ部をもっていることから、図４に示すように、この背面照明装置１０を回路基板６０に対して、いわゆるハンダリフローの手法による自動面実装をすることができ、これによって、背面照明装置の実装の自動化が図れるとともに、回路基板を含めた背面照明装置の厚み寸法を短縮し、小型の電子機器のための表示装置７０の背面照明装置として好適なものとなる。
【００３２】
図６および図７は、本願発明の背面照明装置１０の第２の実施形態を示している。本実施形態では、水平状のダイパッド４２上にＬＥＤチップ６をボンディングするとともに、同じく水平状内部リード４３と上記ＬＥＤチップ６との間をワイヤボンディングし、この状態において、上記ダイパッド４２および内部リード４３を、導光板２内に一体化させている。上記ダイパッド４２および内部リード４３は、製造用フレームの一部に形成されるのであり、その製造用フレームの段階では、図７に仮想線によって参考的に示すように、上記端子部４２ａ，４３ａは、ダイパッド４２および内部リード４３から一連に延出する水平状となっており、かつこれら端子部４２ａ，４３ａは、サイドフレーム４５に一体連結させられている。このような製造用フレーム４６を上記導光板２を成形するための金型に設置した状態において、上下金型の型締めの後、金型キャビティ内に樹脂を注入し、上記導光板２を成形する。そして製造用フレーム４６の不要部分を切除するとともに、上記端子部４２ａ，４３ａをフォーミングして、図６に示すように、クランク状の折り曲げ部を介して水平部が形成されるようにする。
【００３３】
さらに、図６に仮想線で示し、かつ図７に符号８０で示すように、導光板２の表面ないし裏面にまたがるようにして、反射被膜を形成する。この反射被膜８０は、ＬＥＤチップ６から発する光が導光板２の端部付近から無駄に外部に放射されるのを阻止するためのものであり、たとえば、白色のシート状のものを貼着してもよいし、白色系の適当な塗料によって印刷してもよい。このような第２の実施形態によっても、上述した第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、ＬＥＤチップ６から発する光は、無駄となることなく導光板２の内部に向けて放射され、その結果、導光板２の表面の明るさが高められる。
【００３４】
また、端子部４２ａ，４３ａに水平折り曲げ部が形成されているので、ハンダリフローの手法によって、この背面照明装置１０の回路基板への自動実装が可能となり、かつ、回路基板を含めた厚みがさらに縮められて、小型電子機器の表示装置用バックライトとして好適なものとなることも、上述した第１の実施形態と同様である。
【００３５】
もちろん、この発明の範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲各項に記載した要件の範囲内での変更はすべて本願発明の範囲に含まれる。
【００３６】
導光板２の材質および形状は、種々設計変更可能である。また、発光装置４０の発光部の形態もまた、上述した実施形態の他、種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の第１の実施形態に係る背面照明装置の全体斜視図である。
【図２】図１のII−II線に沿う拡大断面図である。
【図３】上記背面照明装置に一体化される発光装置の透明斜視図である。
【図４】上記背面照明装置の実施状態の説明図である。
【図５】上記発光装置の製造方法の説明図である。
【図６】本願発明の第２の実施形成に係る背面照明装置の透視斜視図である。
【図７】図６のVII −VII 線に沿う拡大断面図である。
【図８】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
６  ＬＥＤチップ
１０  背面照明装置
４０  発光装置
４１  反射ケース
４２  ダイパッド（用リード）
４３  内部リード
４２ａ  （水平）端子部
４３ａ  （水平）端子部
５０  反射拡散シート
６０  回路基板
７０  表示装置
８０  反射被膜
【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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