IPC分类号：
F21S2/00 | G02F1/13357 | G02F1/1335 | G02F1/1333 | F21Y115/10
国民经济行业分类号：
C4350 | C3545 | C3871 | C3976
当前申请(专利权)人地址：
東京都新宿区市谷加賀町一丁目1番1号
代理人：
横田 修孝 | 榎 保孝 | 大森 未知子
摘要：
【課題】ハンドリング性および強度に優れ、内底面が凸面状に湾曲した底部を有する筐体に対応でき、かつこのような筐体に設置したときLED素子からの光の利用効率の低下を抑制できるスペーサー、ならびにこれを備えたLED面光源装置およびLED画像表示装置を提供する。
【解決手段】LED実装基板と第1の光学シートとの間に配置される湾曲可能な第1のスペーサー60であって、第1のスペーサー60の厚み方向である第1の方向FDに貫通する2以上の開口部と、開口部間を仕切り、かつ少なくとも1つの開口部の周囲を取り囲む壁部62と、第1の面62Aから突出し、かつ互いに離間するように第2の方向SDに並んだ複数の柱状部63と、を備える。第1のスペーサー60を、第2の面62Bが凹面状になるように所定の曲率半径で湾曲させたとき、隣り合う柱状部63の先端部63A間の距離d3が、根元部63B間の距離d4以上となる
【選択図】図7
技术问题语段：
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、このような柱状スペーサーは、1本ずつ配置しなければならないので、ハンドリング性に劣るという問題がある。また、柱状スペーサーは、強度に劣るという問題もある。このため、柱状スペーサーに代るスペーサーの開発が望まれている。
【0007】
ところで、このようなスペーサー等は、底部および開口部を有する筐体に収容されているが、例えば、このようなスペーサー等を備えるLED画像表示装置を自動車等の車両に組み込む場合、限られた厚みの中で、スペースを最大限有効利用したい等の観点から、底部が湾曲した筐体を用いることが検討されている。具体的には、例えば、内底面が凸面状となるように底部が湾曲した筐体を用いることが検討されている。
【0008】
このような湾曲した底部を有する筐体を用いる場合、LED実装基板やスペーサー等は底部の内底面に沿うことが求められる。ここで、LED実装基板に関しては、LED実装基板の配線基板として、フレキシルブル配線基板を用いることによって、このような筐体にも対応できるが、スペーサーに関しては未だこのような筐体には対応できていない。さらに、このような筐体を用いる場合には、スペーサーによってLED素子からの光が遮られると、光利用効率が低下してしまうので、光利用効率の低下を抑制できることも求められている。
【0009】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものである。すなわち、ハンドリング性および強度に優れ、内底面が凸面状に湾曲した底部を有する筐体に対応でき、かつこのような筐体内に設置したときLED素子からの光の利用効率の低下を抑制できるスペーサー、ならびにこれを備えたLED面光源装置およびLED画像表示装置を提供することを目的とする。
技术功效语段：
【0025】本発明の一の態様によれば、ハンドリング性および強度に優れ、内底面が凸面状の湾曲した底部を有する筐体に対応でき、かつこのような筐体内に設置したときLED素子からの光の利用効率の低下を抑制できるスペーサーを提供できる。また、本発明の他の態様によれば、このようなスペーサーを備えるLED面光源装置およびLED画像表示装置を提供することができる。
权利要求：
【請求項1】
フレキシブル配線基板、および前記フレキシブル配線基板の一方の面に実装された複数のLED素子を備えるLED実装基板と、前記LED素子側に配置された光学シートとを備えるLED面光源装置に用いられ、かつ前記LED実装基板と前記光学シートとの間に配置される湾曲可能なスペーサーであって、
前記スペーサーの厚み方向である第1の方向に貫通する2以上の開口部と、
前記開口部間を仕切り、かつ少なくとも1つの前記開口部の周囲を取り囲む壁部と、
前記壁部における前記第1の方向に位置する第1の面から突出し、かつ互いに離間するように前記第1の面に沿う第2の方向に並んだ複数の柱状部と、を備え、
前記スペーサーを、前記壁部における前記第1の面とは反対側の第2の面が凹面状になるように所定の曲率半径で、前記壁部における前記第2の方向側に位置する前記第1の外縁部と、前記壁部における前記第2の方向側に位置し、かつ前記第1の外縁部とは反対側の第2の外縁部との間で湾曲させたとき、前記第2の方向において、隣り合う前記柱状部の先端部間の距離が前記隣り合う前記柱状部の根元部間の距離以上となる、スペーサー。
【請求項2】
湾曲前の状態で、前記第2の方向において、隣り合う前記柱状部の先端部間の距離が前記隣り合う前記柱状部の根元部間の距離よりも小さい、請求項1に記載のスペーサー。
【請求項3】
湾曲前の状態で、前記第2の方向において、各前記柱状部の長さがほぼ等しく、かつ各前記柱状部の高さが前記壁部の中央部から前記第1の外縁部および前記第2の外縁部にかけて徐々に低くなっている、請求項1に記載のスペーサー。
【請求項4】
湾曲前の状態で、前記第2の方向において、各前記柱状部の長さが前記壁部の中央部から前記第1の外縁部および前記第2の外縁部にかけて徐々に長く、かつ各前記柱状部の高さが前記中央部から前記第1の外縁部および前記第2の外縁部にかけて徐々に高くなっている、請求項1に記載のスペーサー。
【請求項5】
フレキシブル配線基板、および前記フレキシブル配線基板の一方の面に実装された複数のLED素子を備えるLED実装基板と、前記LED素子側に配置された光学シートとを備えるLED面光源装置に用いられ、かつ前記LED実装基板と前記光学シートとの間に配置されるスペーサーであって、
前記スペーサーの厚み方向である第1の方向に貫通する2以上の開口部と、
前記開口部間を仕切り、かつ少なくとも1つの前記開口部の周囲を取り囲む壁部と、
前記壁部における前記第1の方向に位置する第1の面から突出し、かつ互いに離間するように前記第1の面に沿う第2の方向に並んだ複数の柱状部と、を備え、
前記スペーサーは、前記壁部における前記第1の面とは反対側の第2の面が凹面状になるように所定の曲率半径で、前記壁部における前記第2の方向側に位置する第1の外縁部と、前記壁部における前記第2の方向側に位置し、かつ前記第1の外縁部とは反対側の第2の外縁部との間で湾曲しており、前記第2の方向において、隣り合う前記柱状部の先端部間の距離が前記隣り合う前記柱状部の根元部間の距離以上である、スペーサー。
【請求項6】
前記第2の方向において、各前記柱状部の高さが前記壁部の中央部から前記第1の外縁部および前記第2の外縁部にかけて徐々に低くなっている、請求項5に記載のスペーサー。
【請求項7】
前記第2の方向において、各前記柱状部の高さが前記壁部の中央部から前記第1の外縁部および前記第2の外縁部にかけて徐々に高くなっている、請求項5に記載のスペーサー。
【請求項8】
前記第2の方向において、各前記柱状部の高さがほぼ等しくなっている、請求項5に記載のスペーサー。
【請求項9】
前記スペーサーが、ポリカーボネート樹脂から構成されている、請求項1ないし8のいずれか一項に記載のスペーサー。
【請求項10】
前記壁部が、格子状またはハニカム状である、請求項1ないし9のいずれか一項に記載のスペーサー。
【請求項11】
底部を備える筐体と、
前記筐体内に配置され、かつフレキシブル配線基板および前記配線基板における前記
技术领域：
【0001】
本発明は、スペーサー、面光源装置および画像表示装置に関する。
背景技术：
【0002】
近年、急速に普及が進んだLED画像表示装置は、通常、液晶表示パネル等の表示画面と、この表示画面を背面側から照明するLED面光源装置とを備えている。現在、LED画像表示装置においては、通常、エッジライト型のLED面光源装置が用いられることが多いが、明るさの観点から、直下型のLED面光源装置を用いることが検討されている。
【0003】
直下型のLED面光源装置においては、LED面光源装置の発光面における輝度の面内均一性を向上させる等の観点から、LED素子上に光学シートを配置している。このような光学シートとして、例えば、LED素子からの光を反射する白色等の樹脂製反射材シートに、LED素子直上からLED素子の周囲に向かうに従って徐々に開口部が大きくなるような開口パターンを形成した光透過反射シートを用いる場合がある(特許文献1参照)。このような開口パターンを有する光透過反射シートを用いることにより、LED素子直上の光を反射させて周囲に拡散し、周囲の開口部から出光させることができるので、輝度の面内均一性を向上させることができる。
【0004】
光学シートによって、輝度の面内均一性を向上させるためには、LED素子が実装されたLED実装基板に対して、光学シートを離間させる必要がある。このため、通常、LED実装基板と光学シートとの間に、LED実装基板に対して光学シートを離間させるための複数の柱状スペーサーを配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】
特開2010-272245号公報
发明内容：
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、このような柱状スペーサーは、1本ずつ配置しなければならないので、ハンドリング性に劣るという問題がある。また、柱状スペーサーは、強度に劣るという問題もある。このため、柱状スペーサーに代るスペーサーの開発が望まれている。
【0007】
ところで、このようなスペーサー等は、底部および開口部を有する筐体に収容されているが、例えば、このようなスペーサー等を備えるLED画像表示装置を自動車等の車両に組み込む場合、限られた厚みの中で、スペースを最大限有効利用したい等の観点から、底部が湾曲した筐体を用いることが検討されている。具体的には、例えば、内底面が凸面状となるように底部が湾曲した筐体を用いることが検討されている。
【0008】
このような湾曲した底部を有する筐体を用いる場合、LED実装基板やスペーサー等は底部の内底面に沿うことが求められる。ここで、LED実装基板に関しては、LED実装基板の配線基板として、フレキシルブル配線基板を用いることによって、このような筐体にも対応できるが、スペーサーに関しては未だこのような筐体には対応できていない。さらに、このような筐体を用いる場合には、スペーサーによってLED素子からの光が遮られると、光利用効率が低下してしまうので、光利用効率の低下を抑制できることも求められている。
【0009】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものである。すなわち、ハンドリング性および強度に優れ、内底面が凸面状に湾曲した底部を有する筐体に対応でき、かつこのような筐体内に設置したときLED素子からの光の利用効率の低下を抑制できるスペーサー、ならびにこれを備えたLED面光源装置およびLED画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一の態様によれば、フレキシブル配線基板、および前記フレキシブル配線基板の一方の面に実装された複数のLED素子を備えるLED実装基板と、前記LED素子側に配置された光学シートとを備えるLED面光源装置に用いられ、かつ前記LED実装基板と前記光学シートとの間に配置される湾曲可能なスペーサーであって、前記スペーサーの厚み方向である第1の方向に貫通する2以上の開口部と、前記開口部間を仕切り、かつ少なくとも1つの前記開口部の周囲を取り囲む壁部と、前記壁部における前記第1の方向に位置する第1の面から突出し、かつ互いに離間するように前記第1の面に沿う第2の方向に並んだ複数の柱状部と、を備え、前記スペーサーを、前記壁部における前記第1の面とは反対側の第2の面が凹面状になるように所定の曲率半径で、前記壁部における前記第2の方向側に位置する第1の外縁部と、前記壁部における前記第2の方向側に位置し、かつ前記第1の外縁部とは反対側の第2の外縁部との間で湾曲させたとき、前記第2の方向において、隣り合う前記柱状部の先端部間の距離が前記隣り合う前記柱状部の根元部間の距離以上となる、スペーサーが提供される。
【0011】
上記スペーサーにおいて、湾曲前の状態で、前記第2の方向において、隣り合う前記柱状部の先端部間の距離が前記隣り合う前記柱状部の根元部間の距離よりも小さくてもよい。
【0012】
上記スペーサーにおいて、湾曲前の状態で、前記第2の方向において、各前記柱状部の長さがほぼ等しく、かつ各前記柱状部の高さが前記壁部の中央部から前記第1の外縁部および前記第2の外縁部にかけて徐々に低くなっていてもよい。
【0013】
上記スペーサーにおいて、湾曲前の状態で、前記第2の方向において、各前記柱状部の長さが前記壁部の中央部から前記第1の外縁部および前記第2の外縁部にかけて徐々に長く、かつ各前記柱状部の高さが前記中央部から前記第1の外縁部および前記第2の外縁部にかけて徐々に高くなっていてもよい。
【0014】
本発明の他の態様によれば、フレキシブル配線基板、および前記フレキシブル配線基板の一方の面に実装された複数のLED素子を備えるLED実装基板と、前記LED素子側に配置された光学シートとを備えるLED面光源装置に用いられ、かつ前記LED実装基板と前記光学シートとの間に配置されるスペーサーであって、前記スペーサーの厚み方向である第1の方向に貫通する2以上の開口部と、前記開口部間を仕切り、かつ少なくとも1つの前記開口部の周囲を取り囲む壁部と、前記壁部における前記第1の方向に位置する第1の面から突出し、かつ互いに離間するように前記第1の面に沿う第2の方向に並んだ複数の柱状部と、を備え、前記スペーサーは、前記壁部における前記第1の面とは反対側の第2の面が凹面状になるように所定の曲率半径で、前記壁部における前記第2の方向側に位置する第1の外縁部と、前記壁部における前記第2の方向側に位置し、かつ前記第1の外縁部とは反対側の第2の外縁部との間で湾曲しており、前記第2の方向において、隣り合う前記柱状部の先端部間の距離が前記隣り合う前記柱状部の根元部間の距離以上である、スペーサーが提供される。
【0015】
上記スペーサーにおいて、前記第2の方向において、各前記柱状部の高さが前記壁部の中央部から前記第1の外縁部および前記第2の外縁部にかけて徐々に低くなっていてもよい。
【0016】
上記スペーサーにおいて、前記第2の方向において、各前記柱状部の高さが前記壁部の中央部から前記第1の外縁部および前記第2の外縁部にかけて徐々に高くなっていてもよい。
【0017】
上記スペーサーにおいて、前記第2の方向において、各前記柱状部の高さがほぼ等しくなっていてもよい。
【0018】
上記スペーサーにおいて、前記スペーサーが、ポリカーボネート樹脂から構成されていてもよい。
【0019】
上記スペーサーにおいて、前記壁部が、格子状またはハニカム状であってもよい。
【0020】
本発明の他の態様によれば、底部を備える筐体と、前記筐体内に配置され、かつフレキシブル配線基板および前記配線基板における前記底部側の面とは反対側の面に実装された複数のLED素子を備えるLED実装基板と、前記LED素子側に配置された第1の光学シートと、前記LED実装基板と前記第1の光学シートとの間に配置された第1のスペーサーと、を備え、前記筐体の前記底部は、前記底部の内底面が凸面状となるように前記底部の第1の縁部と前記第1の縁部とは反対側の第2の縁部との間で湾曲しており、前記LED実装基板が、前記底部の前記内底面に沿って配置され、記第1のスペーサーが、上記スペーサーであり、前記スペーサーは、前記壁部における前記第1の面とは反対側の第2の面が凹面状になり、かつ前記LED実装基板の表面に沿うように、前記所定の曲率半径で前記壁部の前記第1の外縁部と前記壁部の前記第2の外縁部との間で湾曲している、LED面光源装置が提供される。
【0021】
本発明の他の態様によれば、底部および開口部を備える筐体と、前記筐体内に配置され、かつフレキシブル配線基板および前記配線基板の一方の面
具体实施方式：
【0027】
以下、本発明の実施形態に係るスペーサー、直下型の面光源装置および画像表示装置について、図面を参照しながら説明する。本明細書において、「LED」とは、発光ダイオードを意味するものである。また、「シート」、「フィルム」、「板」等の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば、「シート」は、フィルムや板とも呼ばれるような部材も含む意味で用いられる。図1は、本実施形態に係るLED画像表示装置の斜視図であり、図2は本実施形態に係るLED画像表示装置の概略構成図であり、図3は本実施形態に係るLED面光源装置の一部の拡大断面図である。図4は、図1に示される第1の光学シートの平面図であり、図5は本実施形態に係る他の第1の光学シートの平面図である。図6は図1に示される第1のスペーサーの斜視図であり、図7は図6に示される第1のスペーサーの側面図であり、図8は図6に示される第1のスペーサーの湾曲前の側面図である。図9は図1に示される第1の光学シートと第1のスペーサーとの配置関係を示す平面図である。図10は本実施形態に係る柱状部の他の配置箇所を示す図であり、図11は本実施形態に係る柱状部の他の形状を示す図であり、図12は本実施形態に係る柱状部の先端面の他の形状を示す図である。図13、図14は実施形態に係る他の第1のスペーサーの平面図である。図15は実施形態に係る他の第1のスペーサーの側面図であり、図16は図15に示される他の第1のスペーサーの湾曲前の側面図である。図17は実施形態に係る他の第1のスペーサーの側面図であり、図18は図17に示される他の第1のスペーサーの湾曲前の側面図である。図19は本実施形態に係る他の第1のスペーサーの斜視図であり、図20は図19に示される第1のスペーサーの側面図である。図21は図1に示される第1のスペーサーと第2のスペーサーとの配置関係を示す平面図であり、図22は図1に示されるレンズシートの断面図である。
【0028】
<<<<LED画像表示装置>>>>
図1および図2に示されるLED画像表示装置10は、直下型のLED面光源装置20と、LED面光源装置20よりも観察者側に配置された表示パネル120とを備えている。LED画像表示装置10は、表示面10Aが凸面状となるように全体が湾曲している。
【0029】
<<<表示パネル>>>
図1および図2に示される表示パネル120は、液晶表示パネルであり、入光側に配置された偏光板121と、出光側に配置された偏光板122と、偏光板121と偏光板122との間に配置された液晶セル123とを備えている。偏光板121、122および液晶セル123としては、公知の偏光板および液晶セルを用いることができる。
【0030】
<<<LED面光源装置>>>
LED面光源装置20は、図2に示されるように、筐体30と、LED実装基板40と、第1の光学シート50と、第1のスペーサー60と、第2の光学シート70と、第2のスペーサー80とを備えている。また、LED面光源装置20は、その他、第2の光学シート70に積層されたレンズシート90および反射型偏光分離シート100を備えている。なお、LED面光源装置20は、筐体30、LED実装基板40、第1の光学シート50、および第1のスペーサー60を備えていればよく、第2の光学シート70、第2のスペーサー80、レンズシート90、または反射型偏光分離シート100を備えていなくともよい。第1のスペーサー60は、LED実装基板と、光学シートとを備える面光源装置に用いられるものである。なお、LED面光源装置20においては、光学シートが第1の光学シート50となっている。
【0031】
車載用面光源装置は車両内の非常に狭い空間に配置されるので、一般の面光源装置よりも薄型化を図ることが望まれている。このため、LED面光源装置20の総厚は、薄型化を図る観点から、15mm以下となっていることが好ましく、10mm以下となっていることがより好ましい。「LED面光源装置」の総厚とは、図2に示される筐体30の外底面32Dから反射型偏光分離シート100の表面100Aまでの距離を意味するものとする。
【0032】
<<筐体>>
筐体30は、LED実装基板40等を収容する収容空間31と、底部32と、底部32から立ち上がる側部33と、底部32に対向する位置に設けられた開口部34とを備えている。底部32は、底部32の第1の縁部32Aと第1の縁部32Aとは反対側の第2の縁部32Bの間で湾曲している。具体的には、底部32の内底面32Cが凸面状にとなっており、底部32の外底面32Dは凹面状となっている。開口部34は、LED素子42からの光を筐体30から出射させるためのものである。開口部34の形状は、特に限定されず、例えば、矩形状または円形状が挙げられる。
【0033】
筐体30は、収容空間31を有する筐体本体35と、筐体本体35の収容空間31を覆い、かつ開口部34を有する枠状の蓋体36とを備えている。筐体30においては、筐体30の内底面32Cは筐体本体35の内底面となっており、筐体30の内側面は筐体本体35の内側面となっている。
【0034】
筐体30(筐体本体35および蓋体36)は、金属から構成されていることが好ましい。特に、筐体本体35を金属から構成することによって、筐体本体35が放熱構造体としても機能するので、LED素子42からの熱を効率良く、放熱させることができる。金属としては、特に限定されないが、例えば、アルミニウム等が挙げられる。
【0035】
<<LED実装基板>>
LED実装基板40は、筐体30の湾曲した底部32に沿うように配置されている。具体的には、筐体30の底部32の内底面32Cは凸面状となっているので、LED実装基板40はこの内底面に沿うように湾曲して配置されている。
【0036】
図2および図3に示されるように、LED実装基板40は、フレキシブル配線基板41と、フレキシブル配線基板41の一方の面(以下、この面を「表面」と称する。)41Aに実装された複数のLED素子42とを備えている。LED実装基板40において、フレキシブル配線基板を用いることにより、LED実装基板40を内底面32Cに沿うように配置することができる。LED実装基板40は、図2および図3に示されるように、フレキシブル配線基板41におけるLED素子42が実装された表面41Aとは反対側の面(以下、この面を「裏面」と称する)41Bが筐体30の内底面32C側に位置するように筐体30内に配置されている。
【0037】
<フレキシブル配線基板>
フレキシブル配線基板41は、筐体30の内底面32Cに沿って配置されている。フレキシブル配線基板41の裏面41Bは、筐体30の内底面32Cと接していることが好ましい。フレキシブル配線基板41における裏面41Bが筐体30の内底面32Cと接することにより、フレキシブル配線基板41等の熱を効率良く筐体30側に放熱させることができる。本明細書において、「配線基板の裏面が筐体の内底面と接している」とは、配線基板の裏面が筐体の内底面に直接接触している場合に限らず、配線基板の裏面と筐体の内底面との間に、両面テープ、粘着剤または接着剤等、熱伝導という観点でほぼ無視できる層が介在している場合をも含む概念である。
【0038】
本明細書における「フレキシブル」とは、柔軟性があることを意味しており、「フレキシブル配線基板」とは、一般的に可撓性があり、湾曲可能な配線基板を意味するものとする。本明細書における「可撓性」とは、少なくとも曲率半径が1mとなるように湾曲することを意味する。フレキシブル配線基板は、曲率半径が、好ましくは50cm、より好ましくは30cm、更に好ましくは10cm、特に好ましくは5cmとなるように湾曲する。
【0039】
フレキシブル配線基板41においては、図3に示されるように、第1の光学シート50に向けて、樹脂フィルム43と、金属配線部44と、絶縁性保護膜45と、反射層46とがこの順で積層されている。ただし、フレキシブル配線基板41は、絶縁性保護膜45や反射層46を備えていなくともよい。また、金属配線部44は、樹脂フィルム43に対し、接着層47を介したドライラミネート法によって接着されていることが好ましい。さらに、金属配線部44は、LED素子42とはんだ層48を介して電気的に接続されている。
【0040】
(樹脂フィルム)
樹脂フィルム43は、可撓性を有している。樹脂フィルム43は、曲率半径が、好ましくは50cm、より好ましくは30cm、更に好ましくは10cm、特に好ましくは5cmとなるように曲がるフィルムである。
【0041】
樹脂フィルム43は、公知の熱可塑性樹脂を用いて形成することができる。樹脂フィルム43の材料として用いる熱可塑性樹脂には耐熱性および絶縁性が高いものであるが好ましい。このような樹脂として、耐熱性と加熱時の寸法安定性、機械的強度、および耐久性に優れるポリイミド(PI)や、ポリエチレンナフタレート(PEN)を用いることができる。これらの中でも、アニール処理等の耐熱性向上処理を施すことによって耐熱性と寸法安定性を向上させたポリエチレンナフタレート(PEN)を好ましく用いることもできる。また、難燃性の無機フィラー等の添加によって難燃性を向上させたポリエチレンテレフタレート(PET)も樹脂フィルムを形成するための樹脂として選択することができる。
【0042】
樹脂フィルム43を形成する熱可塑性樹脂は、熱収縮開始温度が100℃以上のもの、または、上記のアニール処理等によって、同温度が100℃以上となるように耐熱性を向上させたものを用いることが好ましい。本明細書における「熱収縮開始温度」とは、熱機械分析(TMA)装置に測定対象の熱可塑性樹脂からなるサンプルフィルムをセットし、荷重1gをかけて、昇温速度2℃/分で120℃まで昇温し、その時の収縮量(%表示)を測定し、このデータを出力して温度と収縮量を記録したグラフから、収縮によって、0%のベースラインから離れる温度を読みとり、その温度を熱収縮開始温度としたものである。なお、熱収縮開始温度は、3回測定して得られた値の算術平均値とする。
【0043】
通常LED素子からの熱によりLED素子周辺部は90℃程度の温度に達する場合がある。この観点から、樹脂フィルム43を形成する熱可塑性樹脂は、上記温度以上の耐熱性を有するものであることが好ましい。
【0044】
樹脂フィルム43には、フレキシブル配線基板41に必要な絶縁性を付与し得るだけの高い絶縁性を有する樹脂であることが求められる。このため、樹脂フィルム43は、その体積固有抵抗率が1014Ω·cm以上であることが好ましく、1018Ω·cm以上であることがより好ましい。体積固有抵抗率は、JIS C2151:2006に準拠した方法で測定することができる。体積固有抵抗率は、ランダムに10箇所測定し、測定した10箇所の体積固有抵抗率の算術平均値とする。
【0045】
樹脂フィルム43の厚みは、特に限定されないが、放熱経路としてボトルネックとはならないこと、耐熱性および絶縁性を有するものであること、ならびに、製造コストのバランスとの観点から、概ね10μm以上500μm以下であることが好ましい。また、ロール·トゥ·ロール方式による製造を行う場合の生産性を良好に維持する観点からも上記厚さ範囲であることが好ましい。樹脂フィルム43の厚みは、厚み測定装置(製品名「デジマチックインジケーターIDF-130」、ミツトヨ社製)を用いて任意の10箇所の厚さを測定し、その平均値を算出することにより求めるものとする。樹脂フィルム43の厚みの下限は、50μm以上であることが好ましく、樹脂フィルム43の厚みの上限は、250μm以下であることが好ましい。
【0046】
(金属配線部)
金属配線部44は、樹脂フィルム43よりLED素子42側に設けられ、かつLED素子42と電気的に接続されている。金属配線部44は、金属箔等をパターニングすることによって形成することができる。
【0047】
金属配線部44を構成する金属の熱伝導率λは200W/(m·K)以上500W/(m·K)以下が好ましい。熱伝導率λは、例えば、熱伝導率計(製品名「QTM-500」、京都電子工業社製)を用いて測定することができる。熱伝導率λは、3回測定して得られた値の算術平均値とする。上記熱伝導率の下限は、300W/(m·K)以上であることがより好ましく、上限は500W/(m·K)以下であることが好ましい。銅の場合、熱伝導率λは403W/(m·K)である。
【0048】
金属配線部44を構成する金属の電気抵抗率Rは3.00×10-8Ωm以下が好ましく、2.50×10-8Ωm以下がより好ましい。電気抵抗率Rは、エレクトロメータ(製品名「6517B型エレクトロメータ」、ケースレー社製)を用いて測定することができる。電気抵抗率Rは、3回測定して得られた値の算術平均値とする。銅の場合、電気抵抗率Rは1.55×10-8Ωmとなる。
【0049】
例えば、金属配線部44を銅箔で形成した場合、放熱性と電気伝導性を高い水準で両立させることができる。より具体的には、LED素子からの放熱性が安定し、電気抵抗の増加を防げるので、LED間の発光バラツキが小さくなってLEDの安定した発光が可能となる。また、LED素子の寿命も延長される。更に、熱による樹脂フィルム等の周辺部材の劣化も防止できるので、面光源装置を組み込んだ画像表示装置の製品寿命も延長できる。
【0050】
金属配線部44を形成する金属の例としては、上記の銅の他、アルミニウム、金、銀等の金属を挙げることができる。
【0051】
金属配線部44は電解銅箔であり、また、金属配線部44における樹脂フィルム43側の面の十点平均粗さRzが1.0μm以上10.0μm以下であることがより好ましい。十点平均粗さRzを上記範囲内とすることで、特に金属配線部44における樹脂フィルム43側の面の表面積を増大させることができ、放熱性を更に高めることができる。また、この面が凹凸面となっているので、樹脂フィルム43との密着性をより向上でき、これによっても放熱性を向上できる。このような十点平均粗さRzを有する電解銅箔の面としては、電解銅箔の粗面側(マット面側)を好適に用いることができる。十点平均粗さRzは、JIS B0601:1999に準拠して、例えば、表面粗さ測定器(製品名「SE-3400」、小坂研究所製社製)を用いて測定することができる。十点平均粗さRzは、3回測定して得られた値の算術平均値とする。
【0052】
金属配線部44の配置は、LED素子42の導通可能な配置、好ましくはLED素子42をマトリックス状に配置できるものであれば、特定の配置に限定されない。ただし、フレキシブル配線基板41においては、樹脂フィルム43の一方の表面の好ましくは80%以上、より好ましくは90%、最も好ましくは95%以上の範囲が、この金属配線部44によって被覆されていることが好ましい。これにより、LED素子42を高密度で配置することができるとともに、発生する過剰な熱を、十分に金属配線部44を通じて速やかに拡散させ、樹脂フィルム43を経由させて外部へ放熱させることができるので、優れた放熱性を有するLED面光源装置20を得ることができる。
【0053】
金属配線部44の厚みは、フレキシブル配線基板41に要求される耐電流の大きさ等に応じて適宜設定すればよく、特に限定されないが、一例として10μm以上50μm以下としてもよい。放熱性向上の観点から、金属配線部44の厚みは、10μm以上であることが好ましい。また、金属配線部の厚さが10μm未満であると、樹脂フィルム43の熱収縮の影響が大きく、はんだリフロー処理時に処理後の反りが大きくなりやすいため、この観点からも金属配線部44の厚さは10μm以上であることが好ましい。一方、金属配線部の厚さが、50μm以下であることによって、配線基板の十分なフレキシブル性を維持することができ、重量増大によるハンドリング性の低下等も防止できる。金属配線部44の厚さは、樹脂フィルム43と同様の方法によって測定することができる。
【0054】
(絶縁性保護膜)
絶縁性保護膜45は、主としてフレキシブル配線基板41の耐マイグレーション特性を向上させるものである。絶縁性保護膜45は、金属配線部44の表面のうちLED素子42を実装するための接続部分を除く全面、および樹脂フィルム43の表面のうち金属配線部44の非形成部分の概ね全面を覆う態様で形成されている。
【0055】
絶縁性保護膜45は、熱硬化性樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物の硬化物から構成されていることが好ましい。熱硬化性樹脂組成物としては、熱硬化温度が100℃以下程度のものであれば、公知の熱硬化性樹脂組成物を適宜好ましく用いることができる。具体的には、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、エポキシ系およびフェノール系樹脂、エポキシアクリレート樹脂、シリコーン系樹脂等をそれぞれベース樹脂とする熱硬化性樹脂組成物を好ましく用いることができる。また、これらのうちでも、ポリエステル系樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物は、可撓性に優れる点から、絶縁性保護膜45を形成するための材料として特に好ましい。
【0056】
絶縁性保護膜45を形成するための熱硬化性樹脂組成物は、例えば、二酸化チタン等の無機白色顔料を更に含有する白色の熱硬化性樹脂組成物であってもよい。絶縁性保護膜45を白色化することで、意匠性の向上を図ることができる。また、反射層の機能を絶縁性保護膜45に付与することもできる。
【0057】
絶縁性の熱硬化性樹脂組成物を用いた絶縁性保護膜45の形成は、スクリーン印刷等の公知の方法によって行うことができる。
【0058】
絶縁性保護膜45の膜厚は、10μm以上100μm以下であることが好ましい。絶縁性保護膜45の膜厚が、10μm未満であると、絶縁性が低下するおそれがあり、また100μmを超えると、絶縁性保護層をスクリーン印刷によって形成する際の滲みや熱硬化時の収縮による配線基板の反り等が顕著に生じるおそれがある。絶縁性保護膜45の膜厚は、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、絶縁性保護膜45の断面を撮影し、その断面の画像において絶縁性保護膜45の膜厚を20箇所測定し、その20箇所の膜厚の算術平均値とする。
【0059】
(反射層)
反射層46は、主として波長380nm以上780nm以下の可視光波長域の光に対して高い反射性を有するものである。反射層46は、LED面光源装置20の発光能力の向上を目的として、フレキシブル配線基板41の表面41Aに、LED素子実装領域を除く領域を覆って積層されている。なお、この実施形態においては、反射層46は、平面視において、LED素子42を囲い、かつ、絶縁性保護膜45のLED素子実装領域によって除かれた領域の内周縁部が露出するように絶縁性保護膜45上に積層されている。また、これに限らず、例えば、絶縁性保護膜45のLED素子実装領域によって除かれた領域の内周縁部が露出せず、絶縁性保護膜45と反射層46との両方の内周縁部が一致して同一形状をなすように積層されていてもよい。
【0060】
反射層46は、LED素子42からの光を反射し、所定の方向へ導くための反射面を持つ部材であれば、特に限定されないが、発泡タイプの白色ポリエステル、白色ポリエチレン樹脂、銀蒸着ポリエステル等を、最終製品の用途とその要求スペック等に応じて適宜用いることができる。
【0061】
反射層46の膜厚は、50μm以上1mm以下であることが好ましい。反射層46の膜厚が、50μm未満であると、所望の反射率が得られないおそれがあり、また反射層が薄すぎるので、所定の位置にセッティングしにくくなり、また1mmを超えると、高コストとなるとともに、面光源装置の薄型化を達成できないおそれがある。反射層46の膜厚は、絶縁性保護膜45の膜厚と同様の方法によって測定するものとすることができる。
【0062】
(接着層)
接着層47としては、公知の樹脂系接着剤を適宜用いることができる。それらの樹脂系接着剤のうち、ウレタン系、ポリカーボネート系、又はエポキシ系の接着剤等を特に好ましく用いることができる。この接着層47は、金属配線部44のエッチング処理後に樹脂フィルム43上に残存している。
【0063】
(はんだ層)
はんだ層48は、金属配線部44とLED素子42とを電気的および機械的に接合するためものである。このはんだ層48による接合方法としては、大きく分けて、リフロー方式あるはレーザー方式があるが、このいずれかによって行うことができる。
【0064】
金属配線部とLED素子とをはんだによって接合する際、樹脂フィルムおよび金属配線部には多大な熱が加えられるので、樹脂フィルムと金属配線部の線膨張係数の違いから、樹脂フィルムおよび金属配線部を備える配線基板に反りが発生するおそれがある。このような反りを防ぐために、樹脂フィルム43における金属配線部44側の面とは反対側の面に金属箔を設けることが好ましい。また、このような金属箔を設けることにより、点灯時のLED実装基板40の熱をより筐体本体35に放熱させることもできる。
【0065】
<<LED素子>>
LED素子42は、P型半導体とN型半導体が接合されたPN接合部での発光を利用した発光素子である。LED素子としては、P型電極、N型電極を素子上面、下面に設けた構造と、素子片面にP型、N型電極の双方が設けられた構造が知られているが、いずれの構造のLED素子も、LED面光源装置20に用いることができる。ただし、上記のうち素子片面にP型、N型電極の双方が設けられた構造のLED素子を特に好ましく用いることができる。
【0066】
LED素子42は、フレキシブル配線基板41上にマトリクス状に配置されている。本明細書における「マトリクス状」とは、行列状に二次元配列されている状態を意味するものとする。本実施形態においては、LED素子42はマトリクス状に配置されているが、LED素子の配置状態は、特に限定されず、例えば、LED素子は千鳥状に配置されていてもよい。LED素子42はフレキシブル配線基板41上に複数個実装されている。フレキシブル配線基板41に実装されるLED素子42の個数は、複数個であれば、特に限定されない。LED素子42の配置密度は、0.02個/cm2以上2.0個/cm2以下であることが好ましく、0.1個/cm2以上1.5個/cm2以下であることがより好ましい。
【0067】
<<第1の光学シート>>
第1の光学シート50は、光学的な機能を有するシートである。第1の光学シートとしては、例えば、光透過反射シート等が挙げられる。図1および図2に示される第1の光学シート50は、光透過反射シートとなっている。光透過反射シートは、光を透過させる透過部と光を反射させる反射部を有し、ある部分では光を透過させ、他の部分では光を反射させることで、LED素子からの光を平面内に拡散させて、輝度の面内均一性を