面状照明装置的制作方法

专利名称：面状照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种侧光型面状照明装置，更具体而言，涉及一种用作液晶显示i殳备的照明装置的面状照明装置。
背景技术：
当前，液晶显示设备被广泛用于电子设备的显示装置等，但是，因为 液晶显示设备不是自发光的，所以需要用于保证夜晚或黑暗处的可见度的 照明装置。面状照明装置已被用作这种照明装置。作为一种平面照明装置，侧光型平面照明装置被广泛^^用。侧光型平 面照明装置包括具有透光性的导iUl，置于该导ib板的侧端面上的棒状 光源或者作为基本元件的一个或多个点状光源。近来的趋势是，由于面状 照明装置在诸如个人数字助理的小型电子设备上的应用的增加，使用了一 类设有能够简化驱动电路的点状光源的面状照明装置，并且往往将白 LED (在下文中也简称为LED)用作点状光源。这种类型的LED通常被安装在诸如柔性印刷电路(在下文中也称为 FPC)的电路板上，并且置于导;3b敗的侧端面上，在这种配置中，现有技术将FPC的主表面之一与导iyi固定在一起(例如参照专利文件1 )。图6为示意性示出了具有以上配置的面状照明装置的侧视图。图6 中所示的面状照明装置100包括导ib板101、LED 103以及其上装有LED 103的FPC 102，并且，通过利用诸如双面粘性带的固定装置106将FPC 102的前部固定到导^Ul101的主表面107，LED 103祐j殳置在侧端面108 上。通过以这种方式固定FPC 102和导iyil01,可以稳定地保持LED 103 的安装位置，并且可以良好地维持LED 103和导iUl 101之间的连接效 率，这是有利的。这里，LED103通常具有用于密封LED芯片(未示出) 的透光性树脂，并且在透光性树脂104的外围提供有由白树脂等制成的护 套105。通常，在LED103的、与导光板IOI的侧端面108相对的面109 的中央部分附近，在护套105上提供有通孔或缝隙，以便面109被用作主 发光面。 专利文件1:日本未经审查的专利申请公开No. 2004-213943 (权利要 求3，图2)发明内容本发明解决的问题因为使用LED的面状照明装置被用作液晶显示设备的照明装置，所 以，在促进更高且更均匀的亮度的同时，始终需要进一步变薄。这样，从 来自LED芯片的光取出效率的增加和不需要护套的厚度的观点来看，优 选使用以密封LED芯片的暴露的透光性树脂形成的LED。然而，上述使 用这种LED的配置具有以下问题。图7为常规的面状照明装置的侧视图，示出了与图6在使用以密封 LED芯片的暴露的透光性树脂形成的LED时相同的配置.在图7中所示 的面状照明装置200中，LED 110由其上装有LED芯片(未示出)的基 !^L部110b以及由密封LED芯片的透光性树脂制成的发光部110a形成， 并且发光部U0a在外围没有护套，而是暴露的。由于该LED110用作发 光部110a的整个表面上的发光面，因此具有如图7中所示的光路P1和光 路P2那样的损失光的问题，该光没有被用作照明光，因为FPC102和双 面粘性带106将该光吸收或者使其通过。为了解决这个问题，即使例如在 FPC102上叠压和设置一些反射装置，其效果也不够。鉴于以上问题作出了本发明，并且本发明的目的是在促进更高且更均 匀的亮度的同时，促进使用LED的面状照明装置的薄化。解决问题的手段为了解决以上问题，根据本发明的面状照明装置提供有板状导ib^; 置于导M的侧端面上的LED;以及电路板，LED被安^L该电路板上， 其中，LED由密封LED芯片的透光性树脂形成并且具有发光部，该发光 部无护套，而是暴露的，LED被这样安装在电路板上，使得发光部从该 电路板的轮廓线凸出，并且LED被这样设置，使得发光部在与导; yi正 交的方向上不从导光板的侧端面凸出；并且提供有覆盖发光部的反射装 置。根据本发明，由于密封LED芯片的透光性树脂是暴露的，因此不产 生护套厚度的增加，而是促进了面状照明装置的薄化。此外，通过这样安 装LED,使得发光部从电路板的轮廓线凸出，并且这样设置发光部，使
其在与导光板正交的方向上不从导光板的侧端面凸出，同时提供有覆盖LED发光部的反射装置，所以，可以使损失光的产生最小，并且充分利 用了具有暴露的透光性树脂的LED的高的光取出效率，这有助于面状照 明装置的更高的亮度。在本发明的一种方式中，导光板在设置有导光板LED的侧端面的一 侧具有容纳LED发光部的凹槽部。通过这种设置，使LED的发光部的整 个侧面与导ib仗紧密接触，并且可以使得从LED入射到导光板的光的光 发射分布与单个LED的光的M射分布相等，这有助于面状照明装置的 更均匀的亮度。而且，在本发明的一种方式中，导it^L在设置有导ib^L的LED的侧 端面上具有台阶部分，该台阶部分在导光板的主面之一上设有台阶，该台 阶部分容纳两面都具有粘性层的固定装置，并且电i^板通过该固定装置固 定到导M。电路板优选是以梳子形式形成，其具有基部以及从该基部伸出的多个 臂部，LED被这样安装在电路板上，使得发光部^L设置在臂部对之间， 并且导光板的、其内容纳有固定装置的台阶部可以被提供在与多个臂部中 的每一个对应的位置。通过以上述预定形状形成电路板，可以使光损失的产生最小，可以充 分利用具有暴露的透光性树脂的LED的高的光取出效率，并且通过将电 路板固定到导光板，LED被稳定地保持在导; b^L的侧端面上，并且可以 实现LED和导; yi之间的高连接效率。可替选地，导光板的、容纳固定装置的台阶部可以被提供为凸出部， 该凸出部从设置有导;Jt^L的LED的侧端面伸出。这样，电路板可以被固 定到导ib泉，同时整个导iUl由该凸出部支撑。这种配置的有利之处在于 提高了面状照明装置的光源周围的牢固性，因为当具有柔性的柔性印刷电 路(FPC)用作电路板时，该FPC可以被固定到在导光板上而没有诸如 弯曲等变形的空间。此外，在本发明的一种方式中，>^射装置可以至少在一面具有粘性层， 并且电路板的背面和导光板的主表面之一可以通过该反射装置固定。同样 地，当反射装置至少在其一面具有粘性层时，LED的发光部和导光板的 主表面之一可以通过该反射装置固定。通过利用具有粘性层的反射装置固定电路板或安装在电路板上的LED的发光部与导光板的主表面之一，根据本发明的面状照明装置可以 以相对简单的配置并且以低成本来实施。本发明的优点由于对本发明的如上配置，可以充分利用《吏得密封LED芯片的透光 性树脂暴露的LED的高的光取出效率，并且在促进更高且更均匀的亮度 的同时，可以促进减小面状照明装置的厚度。


困1是示出了本发明第一实施例中的面状照明装置的主要部分的示 图，其中，图1 (a)是分解的俯视图，图1 (b)是A-A截面图，示出了 图1 (a)中装置的组装状态，图1 (c)是示出了图1 (a)中装置的组装 状态的B-B截面图。图2是示出了本发明第二实施例中的面状照明装置的主要部分的示 图，其中，图2 (a)是分解的俯视图，并且图2 (b)是图2 (a)中装置 的组装状态的A-A截面图。图3是示出了本发明第三实施例中的面状照明装置中的及^射装置的 另一示例的截面图。图4是示出了本发明第三实施例中的面状照明装置的主要部分的示 图，其中，图4 (a)是分解的俯视图，并且图4 (b)是图4 (a)的组装 状态的侧视图。图5是示出了本发明第四实施例中的面状照明装置的主要部分的示 图，其中，图5 (a)是分解的俯视图，并且图5 (b)是图5 (a)的组装 状态的侧视图。图6是示意性示出了常规的面状照明装置的配置的侧视图。图7是示意性示出了常规面状照明装置的配置的侧视图，其中，使用 了具有用来密封LED芯片的暴露的透光性树脂的LED。参考标号10、 30、 50、 70:面状照明装置 2、 32、 52、 72:导ibH3、 33、 53、 73:与LED相对的侧端面11、 31:柔性印刷电路(电路板)21、 22、 23: LED21a、 22a、 23a:发光部35、 36、 37、 75、 76、 77:凹槽部25、 38: >^射装置具体实施方式
下面将基于附图对本发明的实施例进行描述。图1到图5是用于说明 的示图，而不一定准确反映实际的尺度和比例。图1是示出了本发明第一实施例中的面状照明装置的主要部分的示 图，其中，图1 (a)是分解的俯视图，图1 (b)是示出了图1 (a)中的 装置的组装状态的A-A截面图，并且图1(c)是示出了图1 (a)中的装 置的组装状态的B-B截面图。图1中所示的面状照明装置包括板状导 光板2;设置在导光板2的侧端面3上的三个LED21至23;柔性印刷电 路(FPC ) 11，其在本实施例中是电路板，并且其上装有LED 21至23; 以及反射器25，其在本实施例中是反射装置。在本实施例中，LED 21至23由其上装有LED芯片(未示出)的基 板部21b至23b以及发光部21a至23a形成，其中，发光部21a至23a 由用来密封该LED芯片的透光性树脂制成，并且没有护套(以及内部部 件，如灯室)，而是暴露的。FPC 11以梳子形式形成，其具有基部12以及4部12向前(朝导 光板2的方向)延伸的四个臂部15至18。在LED 21至23的每个LED 中，只有它们的^4l部21b至23b被安装在FPCll上，而发光部21a至 23a安^frFPCll上并且从FPC11的轮廓线凸出。而且，LED 21至23 被这样i殳置，其中，相应的发光部21a、 22a、 23a位于臂部对15-16、 16-17、 17-18之间，使得发光部21a到23a不被FPC 11覆盖。此外，导光板2具有凹进部5至8，其在本实施例中为台阶部，位于 主表面4上、设置有LED 21至23的侧端面3的一侧，并且，在提供在 与臂部15至18中的每一个相对应的位置处的凹进部5至8中的每一个中， 容纳有i者如双面粘性带的固定装置(参照图1(b)中的参考标号27)。
如在图1 (b)的A-A截面图中以臂部16为例所示，FPC ll的臂部 15至18的末端部由容纳在凹进部5至8中的固定装置27来固定，并且 FPC 11被固定到导光板2上，使得安W面lla变得与导光板2的主表 面4基本上平齐，并且反射器25被叠压和设置在FPC 11上。利用以上配置，本实施例中的LED 21至23将其发光部21a至23a 设置在侧端面3上而没有在与导ib板2正交的方向上(图1 (b)和图1 (c)中的截面图中的竖直方向)从导ib板2的侧端面3凸出。利用这种 配置，不会产生由光路如图7中所示的光路P2导致的光损失，而且，LED 21至23可以被稳定地保持在导ib板2的侧端面3上。此外，如图1(c)的B-B截面图中以LED21为例所示，由于FPCll 没有被插入在LED 21至23的发光部21a至23a与反射器25之间，因此， 从LED 21a至23a在主表面4的方向上发射的光可以如光路P3那样#^ 射器25直接反射，并且能够被高效地入射到导iUl 2的侧端面。本实施例中的反射器25优选为常规的>^射装置，具体地，可以使用 其上沉积有诸如银的金属的膜，如经过镜面加工的金属板如铝板，或者提 供有反射层的膜，该反射层为聚合物薄膜的多层结构。而且，可以使用漫 反射装置，如通过利用白颜料的发泡或扩散形成树脂基白而获得的白膜。 而且，在本实施例中，LED 21至23的发光部21a至23a被整体形成的反 射器25所覆盖，但是，根据本发明的反射装置也可以由分别单独覆盖LED 21、 22、 23的发光部21a、 22a、 23a的多个及Jt装置形成。接着，参照图2到图5，将对本发明的其它实施例进行描述，但是， 在包括以上第一实施例的每个实施例中，相同的部件使用相同的标号，这 些相同部分的说明被适当地省略，而将详细描述每个实施例的特征。图2是示出了本发明第二实施例中的一种面状照明装置的主要部分 的示图，其中，图2 ( a)是分解的俯视图，图2 (b)是示出了图2 U) 中装置的组装状态的A-A截面图。图2中所示的面状照明装置70提供有 板状导it^L 72、三个设置在导ibtl 72的侧端面73上的LED 21至23、 其上装有LED 21至23的FPC 31以;S^Jt器25。在本实施例的面状照明装置70中，FPC31基本上以矩形形状形成， 而且如上述第一实施例中一样，LED 21至23仅仅将其J^1部21b至23b 安装在FPC 31上，而发光部21a至23a安装在FPC 31上且从FPC 31 的轮廓线凸出。而且，在导光板72中，用于分别容纳发光部21a至23a
的凹槽部75至77形成在i殳置有LED 21至23的侧端面73上，并且A^侧 端面73上没有凹槽部75至77的部分伸出的凸出部81至84与导a 72 设为一体。这里，如图2 (b)中以凸出部82为例所示，凸出部81至84被形成 为具有相对于主表面74的台阶，以便构成本实施例中的台阶部。此外， 在凸出部81至84中的每一个上，容纳有诸如双面粘性带的固定装置27。 在本实施例中，FPC31被固定到凸出部81至84，使得与凸出部81至84 中的每一个对应的部分在组装期间被分别固定到固定装置27，并且安装 表面31a变得与导光板72的主表面74基本上平齐，并且反射器25被叠 压和设置在FPC31上。这时，如图2(b)中以LED22为例所示，发光 部21a至23a被分别容纳在对应的凹槽部75至77中，并且被设置在侧端 面73上。利用以上配置，本实施例中的LED 21至23将其发光部21a至23a 设置在侧端面73上而在与导光板72正交的方向(图2 (b)的截面图中 的竖直方向)上不从导iUl 72的侧端面73凸出，并且反射器25直接覆 盖LED21至23的发光部21a至23a，其间没有插入FPC31。利用这种 配置，本实施例中的面状照明装置70获得与上述第一实施例中的面状照 明装置10相当的作用和效果。另外，在本实施例中的面状照明装置70中，通过在凹槽部75至77 中容纳LED 21至23的发光部21a至23a，将发光部21a至23a的整个侧 面与导光板72紧密接触，并且可以4吏得从LED 21至23入射到导光板72 的光的;3^射分布与单个LED的光的itiL射分布相当。尽管在本实施例中，LED 21至23的发光部21a至23a被4^容纳在 导ib^L72的凹槽部75至77中，但是，可以仅仅将发光部21a至23a的 一部分包含在凹槽部75至77中。此外，在本实施例中，由于FPC 31被这样固定到导iUl72上，使 得整个FPC31被凸出部81至84支撑，因此，FPC31可以被固定在导光 板72上而没有用于诸如弯曲等变形的空间，这与图1中所示的面状照明 装置10的固定方法相比，在提高面状照明装置70的光源周围的牢固性方 面是有优势的，在图1中，是利用FPC 11前面延伸的臂部15至18来将 FPC 11固定到导光板2的。根据本发明，反射器25仅需要至少覆盖LED 21至23的发光部21a
至23a,因此可以将反射器25设置为从导光板72的边与FPC 31邻接， 例如图3中所示。通过以具有臂部的梳子形式形成^Jt器25，其中，该 臂部与FPC 11的臂部15至18以互补方式提供，或者通过形成单独覆盖 发光部21a至23a中的每一个的多个反射器，并且将分别将所述臂部或单 独的反射器设置在臂部对15-16、 16-17和17-18之间，可以将反射器25 的这种设置类似地在图1中所示的面状照明装置10的情况下实施。图4是示出了本发明第三实施例中的面状照明装置的主要部分的示 图，其中，图4 (a)是分解的俯视图，并且图4 (b)是示出了图4 (a) 中设备的组装状态的侧视图。图4中所示的面状照明装置30由板状导光 板32、三个设置在导光板32的侧端面33上的LED 21至23、其上装有 LED 21至23的FPC 31以M射器38，反射器38在本实施例中M射 装置。在本实施例中的面状照明装置30中，FPC31基本上以矩形形状形成， 如上述第一实施例一样，LED 21至23仅仅将其lj^部21b至23b安装 在FPC 31上，并JUl光部21a至23a被安装在FPC 31上并且从FPC 31 的轮廓线凸出。而且，在导光板32中，用于容纳发光部21a至23a中的 每一个的凹槽部35至37形成在i殳置有LED 21至23的侧端面33上。如图4(b)中所示，在本实施例中的面状照明装置30中，除了与上 述第一和笫二实施例中的反射装置25类似的反射层38a之外，反射器38 还在其至少一面具有粘性层38b，并且FPC 31被这样设置，使得与安装 面相对的一侧的背面31b与导M32的主表面34基本上平齐，并且通过 还用作固定装置的反射器38固定到导;JUSL32的主表面34。这时，如图4 (b )中以LED 21为例所示，LED 21至23的发光部21a至23a分别被 容纳在对应的凹槽部35至37中，并且^t没置到侧端面33上。反射器38可以在其一整个面具有粘性层38b，但是，优选是在面向 LED 21至23的发光部21a至23a的区域中不具有粘性层38b， 4吏得在这 些区域中反射层38a直接与发光部21a至23a相对。利用以上配置，本实施例中的面状照明装置30可以获得与上述第一 实施例中的面状照明装置10相当的作用和效果，但是在面状照明装置30 中，通过将LED 21至23的发光部21a至23a容纳在凹槽部35至37中， 使得发光部21a至23a的整个侧面与导光板32紧密接触，并且可以使得 从LED 21至23入射到导光板32的光的;^射分布与单个LED的光的 光发射分布等同，同时，具有这种作用和效果的面状照明装置可以通it^目
对简单的配置并且以较低的成本来实现。尽管在本实施例中LED 21至23的发光部21a至23a全部被容纳在 导光板32的凹槽部35至37中，但是，可以仅仅将发光部21a至23a的 一部分包含在凹槽35至37中。图5是示出了本发明第四实施例的面状照明装置的主要部分的示图， 其中，图5 ( a)是分解的俯视图，并且图5 (b)是图5 U)的组装状态 的侧视图。图5中所示的面状照明装置50包括板状导光板52、设置在导 光板52的侧端面53上的三个LED 21至23、其上装有LED 21至23的 FPC 31以M射器38，反射器38在本实施例中^_^射装置.本实施例中的面状照明装置50中的部件与上述笫三实施例中的部件 相同，但是从导光板52基本上以不具有凹槽部的矩形形状来形成的角度 来看，它们是不同的。如图5 (b)中以LED21为例所示，LED 21至23 被这样i殳置，使得发光部21a至23a的顶面21c至23c基本上与导ib板52 的主表面54平齐，并且通过利用还作为固定装置的反射器38将发光部 21a至23a的顶面21c至23c固定到导iUl 52的主表面54,将LED 21 至23 ^L置在侧端面53上。
利用以上配置，与以上第 一实施例中的面状照明装置10具有相当的 作用和效果的面状照明装置可以利用相对简单的配置并且以较低的成本 来实现。
上面已经对本发明的优选实施例进行了描述，但是，根据本发明的面 状照明装置不限于上述实施例，而是例如在第一到第四实施例中，导M 2、 52可以具有与第二和第三实施例中的导iUl72、 32中的凹槽部75至 77、 35至37类似的凹槽部，或者第二和第三实施例中的导U1 72、 32 可以在不提供凹槽部75至77、 35至37的情况下使用。
而且，在上述第一和第二实施例中，反射器25可以例如与^^射器38 类似而具有固定到其一面的诸如双面粘性带的粘性层，其通过该粘性层被 固定到FPCll、 31或导光板2、 72。这时，与反射器38类似，面向LED 21至23的发光部21a至23a的区域优选是不具有粘性层，而是在这些区 域中使反射器25的反射层直接与发光部21a至23a相对。
而且，通过图1到图5, LED 21至23的发光部21a至23a的前侧(与 导光板的侧端面相对的面)被以平坦状态示出，但是，才艮据本发明的LED 不限于这种方式，而;UC光部21a至23a可以具有由圆柱面、球面等制成 的凸出部。在这种情况下，优选是以与凸出部的轮廓线一致的轮廓来形成凹槽部75至77、 35至37的轮廓线。此外，本发明当然不受面状照明装置中使用的LED的数量的限制。
权利要求
1. 一种面状照明装置，其具有板状导光板、置于所述导光板的侧端面上的LED以及电路板，在所述电路板上装有所述LED，其特征在于，所述LED由用于密封LED芯片的透光性树脂形成，并且具有无护套 的暴露的发光部，所述LED被这样安装在所述电路板上，使得所U1光 部从所述电路板的轮廊线凸出，所述LED被这样设置，使得发光部在与 所述导ib板正交的方向上不从所述导光板的所述侧端面凸出；并且提供了 覆盖所i^L光部的反射装置。
2. 如权利要求l所述的面状照明装置，其中，所述导a在设置有 槽部。
3. 如权利要求1或权利要求2所述的面状照明装置，其中，所述导 iUl具有台阶部分，所述台阶部分在i殳置有所述导光板的LED的所述侧 端面的一侧提供有相对于所述导jyi的主表面之一的台阶，所述台阶部分 容纳两面都具有粘性层的固定装置，并且所述电路板通过所述固定装置被 固定到所述导光板。
4. 如权利要求3所述的面状照明装置，其中，所述电路板以梳子形 式形成，其具有基部以及从所述基部伸出的多个臂部，所述LED被安装 在所述电路板上，使得所iOL光部被设置在臂部对之间，以及所述导光板的、其内容纳有所述固定装置的所述台阶部分可以^L提供 在与所述多个臂部中的每个对应的位置。
5. 如权利要求3所述的面状照明装置，其中，所述导;5^的、其内 容纳有所述固定装置的所述台阶部分^ML提供为凸出部，所述凸出部从其上 设置有所述导ib板的LED的所述侧端面伸出，所述电路板是柔性电路板。
6. 如权利要求1或2所述的面状照明装置，其中，所述反射装置至 少在一面具有粘性层，并且所述电路板的背面和所述导光板的主表面之一 通过所述反射装置被固定在一起。
7. 如权利要求1或2所述的面状照明装置，其中，所述反射装置至 少在其一面具有粘性层，并且所述LED的发光部和所述导ib敗的主表面 之一通过所述反射装置被固定在一起。
全文摘要
一种使用LED的面状照明装置，其在亮度方面进一步增加和均匀化，并且进一步变薄。面状照明装置(10)具有导光板(2)、设置在该导光板(2)的侧端面(3)上的LED(21-23)以及其上装有LED(21-23)的FPC(11)。LED(21-23)具有由密封LED芯片的透光性树脂制成的暴露的发光部(21a-23a)。该LED(21-23)被这样安装在FPC(11)上，使得发光部(21a-23a)从FPC(11)的轮廓线凸出，并且该LED(21-23)被这样设置，使得发光部(21a-23a)不从导光板(2)的侧端面(3)凸出。而且，该面状照明装置具有覆盖发光部(21a-23a)的反射装置(25)。
文档编号F21Y101/02GK101124432SQ20058004843
公开日2008年2月13日 申请日期2005年12月2日 优先权日2005年2月18日
发明者水谷仁 申请人:美蓓亚株式会社