(57)【要約】【課題】各ＬＥＤ素子から発せられる光を基板の近くで混合させることができ、製造、交換等コストのさらなる低廉化を図ることのできるバックライト装置を提供する。【解決手段】複数のＬＥＤ素子２１，２２，２３と、各ＬＥＤ素子２１，２２，２３が搭載されるサブマウント３と、サブマウント３が搭載され電極パターン８が形成される基板４と、各ＬＥＤ素子２１，２２，２３ごとに設けられＬＥＤ素子２１，２２，２３の電極と基板４の電極パターン８とを直接的に接続するワイヤ６と、を備え、各ＬＥＤ素子２１，２２，２３の密実装と、高いメンテナンス性を実現した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤ素子と、
前記複数のＬＥＤ素子が搭載されるサブマウントと、
前記サブマウントが搭載され、電極パターンが形成される基板と、
前記複数のＬＥＤ素子ごとに設けられ、前記ＬＥＤ素子の電極と前記基板の前記電極パターンとを直接的に接続するワイヤと、を備えたバックライト装置。
【請求項２】
前記サブマウントには、赤色光を発するＬＥＤ素子、緑色光を発するＬＥＤ素子及び青色光を発するＬＥＤ素子が搭載される請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記複数のＬＥＤ素子、前記サブマウント及び前記ワイヤを封止する封止材を備えた請求項２に記載のバックライト装置。
【請求項４】
前記封止材の表面は、前記複数のＬＥＤ素子から発せられた光を拡散させる拡散形状をなす請求項３に記載のバックライト装置。
【請求項５】
前記サブマウントはアルミナからなる請求項４に記載のバックライト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビジョン装置等の表示装置の光源に用いられるバックライト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、照明対象に白色光を照射するための複数種の発光ダイオード（ＬＥＤ）素子を有するＬＥＤランプを素子搭載基板上に複数個搭載してなるバックライト装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のバックライト装置は、素子搭載基板が同一平面内で隣接する位置に複数個配置され、複数個の素子搭載基板のうち互いに隣接する２つの素子搭載基板は着脱可能に連結されている。そして、赤色ＬＥＤ素子、緑色ＬＥＤ素子及び青色ＬＥＤ素子が、半球状の光学形状面を有する透明性樹脂からなる封止部材によってそれぞれ封止されている。このバックライト装置によれば、ＬＥＤランプの修理、点検等を素子搭載基板ごとに行うことができ、製造・交換等コストの低廉化を図ることができる。
【特許文献１】特開２００７−８７６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１に記載のバックライト装置では、各ＬＥＤ素子を基板上にて別個に封止しているため、各ＬＥＤ素子間の距離が大きくなる。従って、各ＬＥＤ素子から発せられた光を混合させるために、照明対象をバックライト装置から十分に距離をおいて配置する必要がある。従って、テレビジョン装置等の表示装置の薄型化に限界があった。また、製造、交換等コストのさらなる低廉化が望まれている。
【０００４】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、各ＬＥＤ素子から発せられる光を基板の近くで混合させることができ、製造、交換等コストのさらなる低廉化を図ることのできるバックライト装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するため、本発明では、複数のＬＥＤ素子と、前記複数のＬＥＤ素子が搭載されるサブマウントと、前記サブマウントが搭載され、電極パターンが形成される基板と、前記複数のＬＥＤ素子ごとに設けられ、前記ＬＥＤ素子の電極と前記基板の前記電極パターンとを直接的に接続するワイヤと、を備えたバックライト装置が提供される。
【０００６】
上記バックライト装置において、前記サブマウントには、赤色光を発するＬＥＤ素子、緑色光を発するＬＥＤ素子及び青色光を発するＬＥＤ素子が搭載されることが好ましい。
【０００７】
上記バックライト装置において、前記複数のＬＥＤ素子、前記サブマウント及び前記ワイヤを封止する封止材を備えることが好ましい。
【０００８】
上記バックライト装置において、前記封止材の表面は、前記複数のＬＥＤ素子から発せられた光を拡散させる拡散形状をなすことが好ましい。
【０００９】
上記バックライト装置において、前記サブマウントはアルミナからなることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、各ＬＥＤ素子から発せられる光を基板の近くで混合させることができ、製造、交換等コストのさらなる低廉化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１から図３は本発明の一実施形態を示すもので、図１はバックライト装置の概略外観斜視図である。
【００１２】
図１に示すように、バックライト装置１は、複数のＬＥＤチップ２１，２２，２３と、各ＬＥＤチップ２１，２２，２３を搭載するサブマウント３と、サブマウント３を搭載する樹脂製の基板４と、各ＬＥＤチップ２１，２２，２３をサブマウント３とともに封止する封止樹脂５と、を備えている。バックライト装置１は表示装置としてのテレビジョン装置の光源として用いられ、複数のサブマウント３が矩形状の基板４上にて規則的に配置されている。
【００１３】
図２はバックライト装置の概略平面図である。
図２に示すように、各サブマウント３は平面視にて正方形状を呈し、１つのサブマウント３に４つのＬＥＤチップ２１，２２，２３が搭載されている。各サブマウント３は、白色を呈するとともに多孔質状の材料に形成される。本実施形態においては、各サブマウント３は、アルミナにより形成されている。
【００１４】
４つのＬＥＤチップ２１，２２，２３は、各サブマウント３の上面の外縁近傍に設けられる。本実施形態においては、各ＬＥＤチップ２１，２２，２３は、サブマウント３の四辺の中央付近にそれぞれ搭載されている。本実施形態においては、サブマウント３には、赤色光を発するＬＥＤチップ２１が１つ、緑色光を発するＬＥＤチップ２２が２つ、青色光をＬＥＤチップ２３が１つ、それぞれ搭載されている。各ＬＥＤチップ２１，２２，２３の材質は任意であり、発光波長等の仕様に応じて、ＩｎＧａＮ系、ＧａＮ系、ＡｌＧａＮ系、ＺｎＳｅ系、ＡｌＧａＩｎＰ系、ＧａＰ系、ＧａＡｓＰ系等の材料を選択することができる。
【００１５】
各ＬＥＤチップ２１，２２，２３は、アノード電極及びカソード電極が上面に設けられるフェイスアップ型であり、基板４上に形成された電極パターン８とワイヤ６により電気的に接続される。本実施形態においては、各ＬＥＤチップ２１，２２，２３にそれぞれ設けられるアノード側及びカソード側の２つのワイヤ６は、ほぼ平行に形成されている。
【００１６】
基板４は、ガラスエポキシ樹脂を基材とし、最外層に白色のソルダーレジスト層７が配置されたＦＲ−４基板である。基板４の電極パターン８は、表面がＡｕからなり、ワイヤ６との接触部分がソルダーレジスト層７から露出している。本実施形態においては、電極パターン８は１つのＬＥＤチップ２１，２２，２３について隣接して２つ設けられる。
【００１７】
図３はバックライト装置の一部断面図である。
図３に示すように、各ＬＥＤチップ２１，２２，２３はダイボンドペースト９を介してサブマウント３に固定され、サブマウント３はダイボンドペースト１０を介して基板４に固定されている。ここで、サブマウント３は多孔質材であることから、ダイボンドペースト９，１０による接着力を大きくすることができ、各ＬＥＤチップ２１，２２，２３とサブマウント３並びにサブマウント３と基板４とを強固に接着することができる。
【００１８】
本実施形態においては、ワイヤ６は、基板４の電極パターン８との接触部をファーストボンドとし、各ＬＥＤチップ２１，２２，２３との接触部をセカンドボンドとしている。これにより、各ＬＥＤチップ２１，２２，２３との接触部をファーストボンドとする場合よりも、ワイヤ６の基板４からの高さを低くすることができ、ワイヤ６の封止に必要な封止樹脂５の高さが比較的低くなっている。
【００１９】
封止材としての封止樹脂５は、シリコーン、エポキシ樹脂等の透明樹脂からなり、各ＬＥＤチップ２１，２２，２３、サブマウント３及びワイヤ６を封止する。本実施形態においては、封止樹脂５は、直方体状を呈し、上面及び側面が平坦に形成されている。尚、封止材は樹脂に限定されず、ガラス等の無機材を用いることも可能である。
【００２０】
以上のように構成されたバックライト装置１では、サブマウント３上の各ＬＥＤチップ２１，２２，２３が基板４の電極パターン８とワイヤ６により直接的に接続されることから、ワイヤ６の設置に要するスペースを小さくすることができる。例えば、ワイヤ６をサブマウント３を接続した場合は、サブマウント３にワイヤ６を接続するためのスペースが必要となり、サブマウント３上にて各ＬＥＤチップ２１，２２，２３を互いに十分に近づけることはできない。
【００２１】
このように、各ＬＥＤチップ２１，２２，２３を互いに近接して配置することができるので、各ＬＥＤチップ２１，２２，２３から発せられる光を基板４の近傍にて混合させることができる。これに加え、各ＬＥＤチップ２１，２２，２３が封止樹脂５により一括して封止されているので、各ＬＥＤチップ２１，２２，２３から発せられる光を封止樹脂５内で混合させることができる。従って、各ＬＥＤチップ２１，２２，２３の光の混合に必要な基板４からの距離を小さくし、被照射体との距離を小さくすることができる。
【００２２】
これにより、被照射体が液晶表示部であるテレビジョン装置において、波長の異なる光の混色性を確保し、かつ、バックライト装置１と液晶表示部との距離を小さくし、テレビジョン装置の厚さを飛躍的に薄くすることができる。すなわち、本実施形態のバックライト装置１は、光の混色を重視すると液晶表示部とバックライト装置との距離が大きくなって厚さ寸法が大きくなり、薄型化を図るべく液晶表示部とバックライト装置の距離を小さくすると混色性が悪化するという、液晶のテレビジョン装置に固有の問題を解決したものである。特に、本実施形態においては、封止樹脂５の上面が平坦に形成されているので、各ＬＥＤチップ２１，２２，２３から発せられる光が封止樹脂５と空気との界面において反射し易く、封止樹脂５内で各ＬＥＤチップ２１，２２，２３の光を効率よく混合させることができる。
【００２３】
また、各ＬＥＤチップ２１，２２，２３をサブマウント３に搭載した状態で基板４に搭載することができ、各ＬＥＤチップ２を基板４に直接搭載する場合よりも、各ＬＥＤチップ２１，２２，２３の基板４への搭載が容易である。また、各ＬＥＤチップ２１，２２，２３の点検をサブマウント３単位で行うことができ、装置の歩留まりが向上して製造コストの低廉化を図ることができる。また、各ＬＥＤチップ２１，２２，２３に不具合等が生じた場合に、サブマウント３単位で部品交換を行えばよく、メンテナンス性が良好である。
【００２４】
また、各ＬＥＤチップ２１，２２，２３から放射される光はサブマウント３にて反射し、基板４のソルダーレジスト層７へ直接的に入射することはない。また、各ＬＥＤチップ２１，２２，２３にて生じる熱はサブマウント３に放散される。これにより、ＬＥＤチップ２１，２２，２３から放射される光、熱等による基板４のソルダーレジスト層７の劣化が抑制される。
【００２５】
尚、前記実施形態においては、サブマウント３がアルミナからなるものを示したが、例えば、サブマウント３をアルミニウムとしたり、サブマウント３の本体をアルミナとしてサブマウント３の上面にアルミニウム膜を形成してもよく、任意の金属、セラミックを用いることができる。さらには、サブマウント３を樹脂としてもよい。
【００２６】
また、前記実施形態においては、封止樹脂５が平坦な上面を有する直方体状に形成されたものを示したが、例えば図４、図５及び図６に示すように、封止樹脂５の上面が各ＬＥＤチップ２１，２２，２３から発せられた光を拡散させる形状であってもよい。図４のバックライト装置１０１では、封止樹脂５は、直方体状に形成され、上面１０５ａが粗面化加工されている。図５のバックライト装置２０１では、封止樹脂５は、円柱形状に形成され、上面２０５ａが外縁から中心へ向かって基板４側へ下がるよう傾斜して形成されている。また、図６のバックライト装置３０１では、封止樹脂５は、円柱形状に形成され、上面には外縁から中心へ向かって湾曲して下る断面放物線状の区間３０５ａと、基板４に対して垂直な区間３０５ｂとが交互に形成されている。尚、封止樹脂５の拡散形状は、これらの形状に限定されるものでなく、例えば断面にて上面が鋸歯状を呈するものであってもよい。
【００２７】
また、前記実施形態においては、サブマウント３に搭載される全てのＬＥＤチップ２１，２２，２３が、上面にアノード電極及びカソード電極の２つの電極が配置されるものを示したが、上面及び下面に１つずつ電極が配置されるものであってもよい。この場合、サブマウント３には、ＬＥＤチップの下面と基板の電極パターンとを電気的に接続する配線部が必要となる。
【００２８】
また、前記実施形態においては、１つのサブマウント３に対し、赤色のＬＥＤチップ２１が１つ、緑色のＬＥＤチップ２２が２つ、青色のＬＥＤチップ２３が１つ搭載されるものを示したが、搭載されるＬＥＤチップの個数や発光波長はこれに限定されるものではない。
【００２９】
また、前記実施形態においては、基板４として難燃性がＦＲ−４のものを示したが、基板４は例えばＦＲ−５であってもよいし、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態を示す発光装置の概略外観斜視図である。
【図２】バックライト装置の概略平面図である。
【図３】バックライト装置の一部断面図である。
【図４】変形例を示すバックライト装置の一部断面図である。
【図５】変形例を示すバックライト装置の一部断面図である。
【図６】変形例を示すバックライト装置の一部断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１        バックライト装置
３        サブマウント
４        基板
５        封止樹脂
６        ワイヤ
７        ソルダーレジスト層
８        電極パターン
９        ダイボンドペースト
１０      ダイボンドペースト
２１      ＬＥＤチップ
２２      ＬＥＤチップ
２３      ＬＥＤチップ
１０１    バックライト装置
１０５ａ  上面
２０１    バックライト装置
２０５ａ  上面
３０１    バックライト装置
３０５ａ  断面放物線状の区間
３０５ｂ  垂直な区間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2009181704.tif 000006
【図５】
2009181704.tif 000007
【図６】
2009181704.tif 000008