光源装置的制作方法

专利名称：光源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光源装置，是在表面侧搭载了发光元件的一个或多个平板状的 基板被具有导电性的平板面的底盘以所述基板的背面与所述平板面相对的方式支撑而成 的光源装置，特别涉及可以使用于透过型液晶显示器的背光装置以及照明装置等的光源装置。
背景技术：
透过型液晶显示器在液晶面板的背面具备背光装置作为光源。作为背光使用的光 源装置的光源，以往CCFL(冷阴极荧光灯)是主流，但由于LED (发光二极管)的技术进步， 代替CCFL而使用LED作为光源被认为很有前途。例如，在特开2003-207780号公报(以下， 称为文献1)中，对于使用LED元件作为发光元件的背光装置进行了说明。在文献1中，通 过将多个LED元件只以必要的个数均勻地分散于表面上而搭载于基板上，提供可以对画面 全体进行面照射的光源装置。并且，这样的面照射，例如如同特开2008-53062号公报所述， 通过在基板上排列多个将多个LED元件配置为直线状的线状光源的LED模块也可以实现。 并且，在基板上配置多个LED元件的情况下，有如同文献1的并联配置各LED元件的方法， 和如同实公昭62-34468号公报的串联配置规定个数的各LED元件的方法。因此，在基板上将多个LED元件配置为直线状并串联连接的LED模块，如图11的 示意性的表示，用于将串联连接的多个LED元件1的两端的阳极和阴极引出到外部的阳极 端子40和阴极端子41设置于绝缘基板20上的边缘附近。在图11中举例说明的情况中， 将阳极端子40和阴极端子41靠近基板2的一端而配置。在图11所示的情况中，作为一个 实例，表示将8个LED元件串联连接的LED模块50。其中，图11 (a)表示实装LED元件1之 前的状态，图11 (b)表示实装了 LED元件1之后的状态。在LED模块50中，在绝缘基板20上，形成了用于将8个LED元件1串联连接的9 条连接用布线31 39，各连接用布线30 39相互间隔且端部之间相互接近地连续地配 置。第1连接用布线31的一端与阳极端子40连接，在另一端形成用于与1个LED元件1的 阳极连接的电极42，在第2 第8连接用布线32 38的各一端形成用于分别与LED元件 1的阴极连接的电极43，在各另一端形成用于分别与LED元件1的阳极连接的电极42，第9 连接用布线39的一端与阴极端子41连接，在另一端形成用于与1个LED元件的阴极连接 的电极43。通过在设置于相邻的连接用布线的邻近的端部的电极42、43之间分别连接LED 元件的阳极和阴极，从而成为在阳极端子40和阴极端子41之间在顺时针方向串联连接了 8个LED元件1的LED模块。在图12以及图13中表示将图11所示的LED模块50配置为2X4的矩阵状，从而 构成在平面上配置了 LED的LED光源装置的情况的构成图。例如，如图12所示，在并联地构 成各LED模块50的情况下，在外部设置驱动各LED模块50的LED元件并控制其发光的控 制基板51，并通过外部布线52将各LED模块50的阳极端子40以及阴极端子41连接于控 制基板51。并且，如图13所示，在并联地构成4组串联连接2个LED模块50的电路的情况下，例如，将左右相邻的2个LED模块50的一方的阳极端子40和另一方的阴极端子41连 接，并通过外部布线52将其余的阳极端子40以及阴极端子41连接于控制基板51。无论在 哪个结构中，都是通过控制基板51的控制来控制各LED模块50的发光。另外，在图13所 示的结构中，通过将LED模块50串联连接，可以减少控制基板51的控制所需要的端子数。近年，对于电视的薄型化以及轻量化的要求强烈。轻量化大多通过部件个数的减 少和各个部件的大小的缩小来实现。其结果为，LED背灯的基板也从将LED元件全面地铺 满为阵列状的形态，成为将图12中举例说明的那种薄长方形状的基板配置为阵列状，从而 实现基板面积以及基板重量的减小，并实现轻量化。并且，将基板厚度变薄也可以实现基板 的轻量化。为了劳务成本的削减，并且，因为LED基板被小型轻量化，所以LED基板的固定也 采用了简单的方法，例如，代替对LED基板全面钉满螺钉的方法，通过对薄长方形状的基板 的两端铆铆钉(与螺钉相比有游隙)等简易的方法，使生产变得廉价起来。另外，关于薄型化，市场要求将从背光装置的底盘到液晶面板表面为止的厚度变 薄。作为其结果，背光装置的底盘和LED基板间的间隙变得非常狭窄。通过上述这种轻量化，LED基板变为由于轻微的力量就可能位移的状态。不用说， 因为LED基板固定于底盘，所以不会有大的移动，但是由于存在为了轻量化的基板薄型化 而产生的基板自身的变形等，并且存在微小的铆钉的游隙的间隙等，所以在施力的情况下 即使不是很大的力量LED基板也有可能轻微地移动。本申请的发明者确认了在这样的状况下LED背光装置会发出杂音(鸣音)。根据 背光装置的大小(对应的液晶面板的画面尺寸)，大的会成为超过30dB的音量，给作为视听 视觉(AV)设备的电视的视听带来了很坏的影响。进一步调查后，判明了该鸣音现象是由于 LED基板与存在于其背面的底盘接触而产生的。另外，在LED基板上，因为通过将LED元件串联连接，在各LED元件中流过相同的 电流，所以可以得到LED元件的亮度相同这种本质上的很大的优点。而在将LED元件并联 连接的情况下，存在只要不分别驱动各个LED元件，LED元件的亮度就不会一样的问题，另 外，若分别驱动各个LED元件，则需要各个LED元件的驱动用的布线，驱动电路的端子数也 变多，对于LED元件的搭载数较多的LED基板将出现问题。因此，通过将LED元件串联连接， 这样的问题也被解决。然而，若将LED元件串联连接，则LED元件的驱动电压将会高电压化，所以伴随着 LED元件的0N/0FF的在LED基板上的电位变化也变大，由此，判明了上述鸣音会明显地出 现。

发明内容
本发明鉴于上述背光装置的鸣音现象的问题点而作，其目的在于，提供一种可以 使用于背光装置的不发出鸣音的光源装置。为了达成上述目的，本发明提供一种光源装置，是在表面侧搭载了发光元件的一 个或多个平板状的基板，被具有导电性的平板面的底盘以所述基板的背面与所述平板面相 对的方式支撑而成的光源装置，其特征在于，所述基板在表面侧的绝缘基板上具备布线用 的多个第1导电性薄膜，在背面侧的所述绝缘基板上具备散热用或布线用的1个或多个第2导电性薄膜，所述发光元件的两个端子分别连接于相邻配置的2个所述第1导电性薄膜上， 将至少1个所述第2导电性薄膜的电位固定成相对于所述底盘的所述平板面的电位有一定 的电位差。并且，上述特征的光源装置优选将至少1个所述第2导电性薄膜的电位固定为与 所述底盘的所述平板面的电位相同的电位。上述特征的光源装置，因为在基板背面侧的第2导电性薄膜和底盘的平板面成为 平行平板而形成的电容器上施加的电压为一定或为0，所以在该平行平板间感应的库伦力 一定，不变化，因此抑制了伴随库伦力的变化的平行平板间的距离的变化，可以抑制由该平 行平板的振动或接触而产生的鸣音。特别是，通过使基板背面侧的第2导电性薄膜和底盘 的平板面成为相同电位，上述库伦力变为0，从而完全抑制了由该平行平板的位移所产生的 鸣音。并且，上述特征的光源装置优选所述第2导电性薄膜的至少一个为散热用的导电 性薄膜，不与所述发光元件的端子电连接。像这样，通过将基板背面侧的第2导电性薄膜与表面侧的第1导电性薄膜电分离， 可以任意设定第2导电性薄膜的电位，也容易使其与底盘的平板面成为相同电位，可以简 便且可靠地抑制上述鸣音现象。并且，上述特征的光源装置，优选在1个或多个所述基板上搭载多个所述发光元 件，多个所述发光元件的至少2个以上串联连接而形成串联电路，通过从所述串联电路的 一端侧提供固定电位，从所述串联电路的另一端侧驱动所述串联电路中流过的电流，从而 进行构成所述串联电路的多个所述发光元件的亮度控制。并且，上述特征的光源装置，优选在所述基板的边缘或其附近具备连接端子，该连 接端子与形成于所述边缘的附近的所述第1导电性薄膜电连接，并用于与外部电路或其他 的所述基板电连接；通过将1个所述基板的所述连接端子与其他的所述基板的所述连接端 子相互连接，从而连接多个所述基板，形成搭载于多个所述基板的所述发光元件的串联电 路；通过从所述串联电路的一端侧提供固定电位，从所述串联电路的另一端侧驱动所述串 联电路中流过的电流，从而进行构成所述串联电路的多个所述发光元件的亮度控制。像这样，通过形成发光元件的串联电路并进行发光元件的亮度控制，有可以用较 少的控制电路对多个发光元件进行同样的亮度控制的优点，但由于驱动电压的高电压化， 在所述库伦力变化了的情况下的该平行平板的位移量变大，鸣音明显地出现，而由于在上 述平行平板间施加的电压一定或为0，可以抑制由于将多个发光元件串联连接而明显地产 生鸣音。因此，本发明在将多个发光元件串联连接的结构中特别有效。特别是，上述特征的光源装置，优选在多个所述基板中的至少一个搭载了由所述 串联电路中流过的电流的驱动所产生的所述发光元件的端子的电位变化为最大的所述发 光元件的所述基板上，所述第2导电性薄膜的电位固定为相对于所述底盘的所述平板面的 电位为一定的电位差。由此，对于所有基板，即使不使基板背面侧的第2导电性薄膜与底盘的平板面有 一定的电位差或相同电位，通过特殊化为第2导电性薄膜的电位变化通过与第1导电性薄 膜的电位变化之间的电容性耦合而变大的基板来执行，也可以有效地抑制所述鸣音。并且，上述特征的光源装置，优选通过脉冲宽度调制来进行所述串联电路中流过
6的电流的驱动。在通过脉冲宽度调制来进行发光元件中流过的电流的驱动情况下，由于该电流驱 动间歇性地进行，所以第2导电性薄膜所感应的电位变化变大，在所述库伦力变化了的情 况下的该平行平板的位移量变大，鸣音明显地出现，而由于在该平行平板间施加的电压一 定或为0，可以抑制由于将多个发光元件串联连接而明显地产生鸣音。因此，本发明在将多 个发光元件串联连接且通过脉冲宽度调制进行驱动的结构中特别有效。并且，上述特征的光源装置，优选通过用于将所述基板安装在所述底盘上的导电 性部件，将所述第2导电性薄膜的电位固定为与所述底盘的所述平板面的电位相同的电 位。并且，上述特征的光源装置，优选通过将覆盖设置于所述基板的背面侧的所述第2 导电性薄膜的绝缘性覆膜的一部分开口，从所述绝缘性覆膜的开口部露出的所述第2导电 性薄膜直接或通过导电性的连接部件与所述底盘的所述平板面接触，从而将所述第2导电 性薄膜的电位固定为与所述底盘的所述平板面的电位相同的电位。并且，上述特征的光源装置，优选在所述基板的边缘或其附近具备第2连接端子， 该第2连接端子与形成于所述边缘的附近的所述第2导电性薄膜电连接，并且用于与外部 电路或其他的所述基板电连接；通过将所述第2连接端子与所述底盘的所述平板面之间电 连接，从而所述第2导电性薄膜的电位被固定为与所述底盘的所述平板面的电位相同的电 位。根据上述3种光源装置，可以简便地使第2导电性薄膜与底盘的平板面电位相同， 可以简便且容易地实现鸣音抑制效果。


图1是示意性地表示本发明的光源装置的一个实施方式的概要结构的立体图。图2是示意性地表示LED基板的LED元件搭载前的表面侧的结构的俯视图，示意 性地表示LED基板的LED元件搭载后的表面侧的结构的俯视图，以及示意性地表示LED基 板的背面侧的结构的俯视图。图3是示意性地表示LED基板的LED元件搭载状态的重要部分剖面图。图4是示意性地表示将多个LED基板排列为阵列状的连接例的图。图5是示意性地表示LED基板和底盘的各部分的位置关系和剖面结构的剖面图。图6是表示图4所示的LED元件的串联电路的驱动电路的一个构成例的模块图。图7是表示鸣音现象的产生机理的验证实验结果的电压波形图。图8是表示在13级的LED元件的串联电路的各LED元件的阴极端子产生的电压 变化的电压数据的一览表。图9是将图8所示的电压数据图表化的图。图10是表示根据图7所示的电压变化，LED基板的背面侧的各散热用金属薄膜所 感应的电压变化的电压波形图。图11是示意性地表示以往的LED模块的一个构成例的俯视图。图12是表示将8个图11所示的LED模块并联连接的连接例的图。图13是表示将8个图11所示的LED模块串并联连接的连接例的图。
具体实施例方式基于附图对于本发明所涉及的光源装置的实施方式进行说明。另外，在以下的附 图中，为了说明容易理解，强调表示重要部分，各部分的尺寸比例不一定与实际的尺寸比例
相一致。本实施方式所涉及的光源装置(以下仅称作光源装置)如图1所示，是将在表面 侧搭载了 LED元件1的平板状的LED基板2安装在底盘3上而构成的。LED元件1是将1个或多个(例如，2 4个)LED芯片(半导体裸芯片)串联连 接后密封在透光性的封装中而形成的，具备1对阳极端子和阴极端子。LED基板2如同图2以及图3中示意性的表示，在薄长方形状的绝缘基板20的表面 侧具备布线用金属薄膜21(21<1> 21<7>)、22，在背面侧具备1个散热用金属薄膜23，覆 盖布线用金属薄膜21、22以及散热用金属薄膜23的绝缘膜的阻焊层(solder resist) 24, 25设置于基板2的两面。图2 (a)是LED基板2的表面侧的俯视图，省略了 LED元件1以及 阻焊层24的图示。图2(b)是LED基板2的背面侧的俯视图，省略了阻焊层25的图示。图 2(c)是搭载了 LED元件1的状态下的LED基板2的表面侧的俯视图，省略了阻焊层24的 图示。图3是LED基板2的重要部分剖面图，示意性地表示了在LED基板2上连接LED元 件1的部分。在此，LED元件1相当于“发光元件”，LED基板2相当于“基板”，布线用金属 薄膜21、22相当于“第1导电性薄膜”，散热用金属薄膜23相当于第2导电性薄膜。绝缘基板20例如在布状或无纺布状的玻璃纤维或有机纤维等中浸渍树脂(环氧 树脂、氰酸酯树脂等)而形成。布线用金属薄膜21、22以及散热用金属薄膜23为铜等金属 薄膜，也可以根据需要在最外面施加镀金。在绝缘基板20上，设置了多个(在图1中为7 个)用于通过螺钉固定或铆钉固定使底盘3支撑LED基板2的穿透孔26，布线用金属薄膜 21、22、散热用金属薄膜23以及阻焊层24、25分别形成于穿透孔26及其周围以外的部分。 另外，虽然未作图示，在LED基板2的表面侧，用于将光学透镜粘着固定于绝缘基板20的开 口部形成于布线用金属薄膜21和阻焊层24上，该光学透镜用于使LED元件1的发光在横 向(与基板面平行的方向)扩散。分别在布线用金属薄膜21<2> 21<6>上设置用于与LED元件1的阳极端子、阴 极端子电连接的连接盘部21a、21b，在布线用金属薄膜21<1>上设置用于与LED元件1的阳 极端子电连接的连接盘部21a，在布线用金属薄膜21<7>上设置用于与LED元件1的阴极 端子电连接的连接盘部21b，表面侧的阻焊层24形成为具有露出连接盘部21a、21b的开口 部，并覆盖连接盘部21a、21b以外的布线部21c。相邻的布线用金属薄膜21的一方的连接盘部21a和另一方的连接盘部21b设置 于邻近的位置，通过使1个LED元件1的阳极端子和阴极端子分别连接，6个LED元件1在 布线用金属薄膜21<1>、21<7>之间串联连接。搭载于LED基板2的LED元件1的个数并不 限定于6个。另外，布线用金属薄膜21的个数根据LED元件1的搭载个数决定。布线用金属薄膜22为延伸于LED基板2的长边方向的布线，不用于与同一基板上 搭载的LED元件1的电连接，而是以衔接LED基板2的一端与另一端为目的而使用的。阻 焊层25虽然覆盖背面侧的散热用金属薄膜23，但如后述那样，因为散热用金属薄膜23与底 盘3的电位将相同，并且，由于不用于布线，所以不需要一定通过阻焊层25将散热用金属薄
8膜23和底盘3间绝缘分离。另外，为了高效地发散由LED元件1的发光所产生的发热，散热用金属薄膜23在 LED基板2的背面侧以大体全面地覆盖绝缘基板20的背面的方式设置，并且，布线用金属薄 膜21的布线部21c也以尽量广泛地覆盖绝缘基板20的表面的方式形成图案。在LED基板的长边的两端设置了两个端子的连接器27、28，一方是雄型连接器另 一方是雌型连接器。连接器27的两个端子，一方与布线用金属薄膜21<1>连接，另一方与布 线用金属薄膜22的一端连接，连接器28的两个端子，一方与布线用金属薄膜21<7>连接， 另一方与布线用金属薄膜22的另一端连接。在配置于LED基板2的长边方向的多个LED 基板2中，通过将相邻的两个LED基板2的一方的连接器28与另一方的连接器27顺次连 接，并使最终端的连接器28的两个端子间短路，在最前头的连接器27的两个端子间形成搭 载于顺次连接的多个LED基板2的所有的LED元件1的串联电路。因此，最前头的连接器 27的两个端子的一方成为该LED元件1的串联电路的阳极端子，另一方成为阴极端子。顺 次连接的各LED基板2的LED元件1的搭载数不需要一定相同，通过组合搭载数不同的多 个LED基板2，可以调整在LED元件1的串联电路中的串联数。如图4中示意性的表示，若 将多个LED基板2在LED基板2的长边方向和与其正交的方向上排列为阵列状，并且将在 长边方向排列的LED基板2之间按照上述要领连接，则并联地构成多个LED元件1的串联 电路4。底盘3为容纳LED基板2的扁平的箱型金属制框体，由矩形状的背面板3a和与其 周围4条边连接的4个侧板3b构成，前面敞开。通过在前面设置扩散板和透光性的板材， 光源装置可以作为用于液晶显示器的背光装置和照明装置使用。在此，底盘3的背面板3a 相当于“平板面”。另外，在本实施方式中，底盘3固定为接地电位。接下来，对于为了防止后述的光源装置的杂音(鸣音)的产生而将LED基板2的散 热用金属薄膜23的电位固定为与底盘3的背面板3a相同的电位的方法进行简单地说明。因为该方法只要能使散热用金属薄膜23与背面板3a的电位相同就可以，所以可 以考虑多种方法。例如，第1，有在散热用金属薄膜23上用焊接的方法连接引线的一端，将 另一端连接于底盘3的方法。第2，有使覆盖散热用金属薄膜23的阻焊层25的一部分(例 如，设置于绝缘基板20的穿透孔26的背面侧的周围等)较大地开口，或者，并不全面地设 置阻焊层25，而是将LED基板2用螺钉钉或用铆钉铆在背面板3a上，以使散热用金属薄膜 23与背面板3a直接接触的方法。另外，在第2种方法中，为了便于散热用金属薄膜23与背 面板3a接触，也优选在背面板3a上设置向着散热用金属薄膜23突出的突出部。第3，有 在阻焊层25上粘贴铝带等导电性胶带，用中心冲床(center punch)等对其一部分加压而 穿透阻焊层25，使导电性胶带与散热用金属薄膜23接触后，将LED基板2用螺钉钉或用铆 钉铆在背面板3a上，以使该导电性胶带与背面板3a直接接触的方法。另外，在第3种方法 中，为了便于该导电性胶带与背面板3a接触，也优选在背面板3a的与导电性胶带接触的部 位设置向着散热用金属薄膜23突出的突出部。在第2以及第3方法中的背面板3a的突出 部，也可以在背面板3a上粘贴铝带等导电性胶带而形成。第4种方法，有使设置于LED基 板2的长边方向的两端的连接器27、28为3个端子，将各1个端子与散热用金属薄膜23连 接，并且使连接器27的与散热用金属薄膜23连接的端子与背面板3a的电位相同的方法。 另外，使散热用金属薄膜23与背面板3a电位相同的方法并不限定于上述第1到第4方法。
9
接下来，参照附图详细地说明光源装置的杂音(鸣音)的产生机理，以及，通过使 散热用金属薄膜23与背面板3a的电位相同，而有效地抑制该鸣音的理由。图5是示意性地表示LED基板2和底盘3的各部分的位置关系和剖面结构的剖面 图，图5(a)表示散热用金属薄膜23为浮动(floating)状态的情况，图5 (b)表示散热用金 属薄膜23与背面板3a电位相同的情况。因为绝缘基板20介于表面侧的布线用金属薄膜 21和背面侧的散热用金属薄膜23之间，所以布线用金属薄膜21和散热用金属薄膜23之间 起到电容器的作用。图5所示的布线用金属薄膜21的电位为图4所示的LED元件1的串联电路4上 的1个节点的电位。在图6中表示图4所示的LED元件1的串联电路4的驱动电路的一个 实例。如图6所示，在光源装置的外部，成为如下结构具备AC/DC变换器5，其将交流电变 换为直流电供给串联电路4的各阳极端子4a;和控制电路6，其连接于串联电路4的各阴极 端子4b，对各串联电路4中流过的电流进行PWM(脉冲宽度调制)驱动，并控制串联电路4 的LED元件1中流过的实效的电流量，从而控制各LED元件的亮度。若假定LED元件1由3个LED芯片的串联连接所构成的情况，则在串联电路4中 流过驱动电流而变为点亮状态时，在1个LED元件1上产生超过3个LED芯片的正向偏压 (forward bias) Vf (约8V)的约IV的电压降。因此，通过PWM驱动的间歇性的0N/0FF驱 动，1个LED元件1的两端间的电压降大约变化3V。假设1个串联电路4为13级的LED元 件1的串联电路，则连接于串联电路4的阴极端子4b的布线用金属薄膜21<7>和布线用金 属薄膜22的电位出现13级的LED元件1的电位变化(约3VX 13 =约39V)。因此，在串联 电路4上的各布线用金属薄膜21上，产生约3V 39V的范围的电位变化。另外，在本实施 方式中，在上述0N/0FF驱动的OFF时，在串联电路4中流过微小的电流(例如，ImA以下)， 在各LED元件1上施加了与正向偏压(forward bias)Vf大致相同的电压。在ON时，流过 比OFF时大的驱动电流(例如，数10mA)。因此，在上述0N/0FF驱动的OFF时，虽然不是电 流完全不流过的完全OFF状态，但在以下说明(包括图8以及图9的记述)中，以电流大的 状态作为“0N”，电流小的状态作为“0FF”，来方便地区别该间歇性的驱动所产生的通电状 态(电流的大小)的变化。如图5(a)所示，在散热用金属薄膜23为浮动状态的情况下，LED基板2的表面侧 的各布线用金属薄膜21的电位变化通过布线用金属薄膜21和散热用金属薄膜23之间的 电容耦合与LED基板2的背面侧的散热用金属薄膜23相结合，散热用金属薄膜23的电位 也与上述PWM驱动的间歇性的0N/0FF驱动同步变化。在此，如上所述，可以认为在背光装 置的底盘3和LED基板2之间的间隙变得非常狭窄的状况下，因为用螺钉或铆钉等来进行 LED基板2向底盘3的支撑，并成为了容易变形的状况，所以若与底盘3的背面板3a平行相 对的散热用金属薄膜23的电位相对于底盘3的接地电位如上所述那样与PWM驱动同步较 大地变化，则作用于背面板3a和散热用金属薄膜23之间的库伦力的大小变化，背面板3a 与散热用金属薄膜23之间的相对距离变化，薄型化的LED基板2振动而与背面板3a反复 接触，从而产生上述鸣音现象。另外，由于LED基板2的振动，即使在不与背面板3a反复接 触的情况下，也有可能由于与用于支撑LED基板2的螺钉或铆钉等其他的部件的摩擦而产 生上述鸣音现象。对此，如图5(b)所示，若使散热用金属薄膜23的电位与底盘3的背面板3a的电位相同，则在抑制LED基板2的表面侧的各布线用金属薄膜21的电位变化通过电容耦合出 现在LED基板2的背面侧的散热用金属薄膜23上的同时，也抑制作用于背面板3a与散热 用金属薄膜23之间的库伦力的产生本身，因此起因于该库伦力的大小变化的上述鸣音现 象被抑制。接下来，对于上述鸣音现象的产生机理的验证实验和鸣音抑制效果的确认实验的 结果进行说明。图7表示由同步指示仪(Synchroscope)观测到的如下电压变化的电压波形，该电 压变化为准备将相邻的连接盘部21a、21b之间短路的实验用基板，在该实验用基板上，将 可以搭载5个由3个LED芯片的串联连接所构成的LED元件1的LED基板2和可以搭载8 个该LED元件1的LED基板2串联连接，并且不搭载该LED元件1，在各LED基板2的表面 侧的布线用金属薄膜21、22上共同施加相同的电压振幅的电压脉冲，模拟地再现了 LED元 件1被搭载并被PWM驱动的状态的情况下的LED基板2的背面侧的散热用金属薄膜23所 感应的电压变化。图7(a)表示散热用金属薄膜23为浮动状态的情况，图7(b)表示散热用 金属薄膜23与背面板3a电位相同的情况，每一个图中都是上部表示施加于布线用金属薄 膜21、22的电压波形(A)，下部表示散热用金属薄膜23所感应的电压波形(B)。施加于布 线用金属薄膜21、22的电压脉冲为频率480Hz、占空比50%、电压振幅45V，散热用金属薄膜 23所感应的电压波形⑶为电压波形㈧的微分波，可知在约-4V到+4V的范围内变化。另外，图7 (a)、(b)所示的电压波形观测是在LED基板2被底盘3支撑的状态下进 行的，同时，也进行了是否产生杂音(鸣音)的主观评价。其结果为，在图7(a)的散热用金 属薄膜23为浮动状态的情况下产生了鸣音，在图7(b)的散热用金属薄膜23与背面板3a 电位相同的情况下未产生鸣音。以上的结果，判明了散热用金属薄膜23所感应的电压变化 与鸣音相关联，以及，通过抑制散热用金属薄膜23所感应的电压变化可以消除鸣音。接下来，在图8的表和图9的曲线图中表示将在图7所示的电压波形观测中使用 的2种LED基板2串联连接，在搭载了由3个LED芯片的串联连接所构成的LED元件1，并 形成了 13级的该LED元件1的串联电路的状态下，观测对该串联电路进行PWM驱动的情况 下的13个LED元件1的阳极端子所连接的布线用金属薄膜21的各电位在LED元件1的 0N/0FF时的变化的结果；在图10中表示2种LED基板2的各散热用金属薄膜23所感应的 电压变化。在本实验中，在13级的LED元件1的串联电路的阳极端子上施加152. 2V，从该 串联电路的阴极端子对60mA的电流以频率20Hz、占空比50 %进行PWM驱动。在图8以及 图9中，13个LED元件1从靠近串联电路的阳极端子一侧开始顺次区分为LEDl LED13。 另外，将靠近阳极端子一侧的5个LED元件1搭载于第ILED基板2 (A)，将远离阳极端子的 8个LED元件1搭载于第2LED基板2 (B)，在图10中，表示这些第1以及第2LED基板2 (A)、 (B)的各背面侧的散热用金属薄膜23所感应的电压变化。如图8以及图9所示，因为在13级的LED元件1的串联电路的阳极端子上施加 一定电压，从该串联电路的阴极端子侧进行电流驱动，所以离阳极端子越远的LED元件，在 0N/0FF时的电压变化越大。此结果，如图10所示，在2种LED基板2之中，远离该串联电路 的阳极端子的一侧的第2LED基板2 (B)的散热用金属薄膜23所感应的电压变化，比靠近该 串联电路的阳极端子的一侧的第ILED基板2(A)的散热用金属薄膜23所感应的电压变化 大。这与由第1以及第2的LED基板2(A)、(B)的各振动所产生的鸣音，第2LED基板2 (B)
11比第ILED基板2 (A)侧大的主观评价的结果相符。因此，在多个LED基板2串联连接，形成LED元件1的串联电路的情况下，使该多 个LED基板2中的任意1个LED基板2的散热用金属薄膜23与底盘3的背面板3a电位相 同时，通过使散热用金属薄膜23所感应的电压变化为最大的LED基板2的散热用金属薄膜 23与底盘3的背面板3a电位相同，可以最有效地抑制上述鸣音现象。下面，对于本发明装置的其他实施方式进行说明。(1)在上述实施方式中，将LED元件1的串联电路4作为驱动电路的一个实例，采 用了下述的电路结构如图6中举例说明的那样，从电源(AC/DC变换器5)向串联电路4的 各阳极端子4a提供规定的直流电压，在串联电路4的各阴极端子4b上连接控制电路6，对 各串联电路4中流过的电流进行PWM驱动；但也可以取而代之，采用下述的电路结构向串 联电路4的各阴极端子4b提供规定的直流电压(例如，接地电压)，在串联电路4的各阳极 端子4a上连接由电源(AC/DC变换器5)提供电压的控制电路6，对各串联电路4中流过的 电流进行PWM驱动。并且，LED元件1的串联电路4的驱动不一定限定于PWM驱动。在脉冲驱动的情况 下，因为驱动电流间歇性地0N/0FF，所以在LED基板2的表面侧的布线用金属薄膜21、22的 各部分出现的电位变化变大，所以上述鸣音现象变得明显，但在其他的驱动方式中，也产生 同样的鸣音现象的情况下，可以与上述实施方式相同地使LED基板2的背面侧的散热用金 属薄膜23的电位与底盘3的背面板3a的电位相同(或者，如后述那样有一定的电位差)。 另外，在采用脉冲密度调制(PDM)驱动作为相同的脉冲驱动的情况下，会明显地产生与PWM 驱动相同的鸣音现象，所以可以基于本发明有效地防止鸣音现象。(2)在上述实施方式中，为了抑制光源装置的杂音(鸣音)，使LED基板2的背面 侧的散热用金属薄膜23的电位与底盘3的背面板3a的电位相同，但若散热用金属薄膜23 的电位为一定电位，且与底盘3的背面板3a的电位之间的电位差一定，则作用于散热用金 属薄膜23和背面板3a之间的库伦力的大小，不随着驱动LED元件1的电流的0N/0FF而变 化，因此与使散热用金属薄膜23的电位与背面板3a的电位相同的情况相同，可以抑制上述 鸣音。这只要在LED基板2的背面侧代替散热用金属薄膜23或追加设置布线用金属薄 膜，并采用供给该布线用金属薄膜的电位为一定的驱动方法即可。例如，若将LED基板2的 表面侧的布线用金属薄膜22设置于背面侧，将布线用金属薄膜22与LED元件1的串联电 路4的阳极端子4a连接，并使连接于表面侧的各布线用金属薄膜21的LED元件1的阳极 端子与阴极端子相反，则将向背面侧的布线用金属薄膜22提供一定的电位。或者，如上述 其他实施方式(1)所示，在串联电路4的各阳极端子4a上连接控制电路6，构成对各串联电 路4中流过的电流进行PWM驱动的电路结构，通过将背面侧的布线用金属薄膜22连接于串 联电路4的阴极端子4b，从而将向背面侧的布线用金属薄膜22提供一定的电位。(3)关于在上述实施方式中举例说明的各部分的材质和形状，是一个实例，并不限 定于举例说明的内容。另外，LED基板2在长边方向的两端设置了连接器27、28，但也可以 代替连接器27、28，在绝缘基板20上设置用于焊接外部布线(引线)等的电极(连接盘)。(4)在上述实施方式中，假定LED元件为发光元件，但只要是通过流过电流而发光 的元件，并不限定于LED元件。
权利要求
1.一种光源装置，其特征在于，在表面侧搭载了发光元件的一个或多个平板状的基板，被具有导电性的平板面的底盘 以所述基板的背面与所述平板面相对的方式支撑；所述基板在表面侧的绝缘基板上具备布线用的多个第1导电性薄膜，在背面侧的所述 绝缘基板上具备散热用或布线用的1个或多个第2导电性薄膜；所述发光元件的两端子分别连接于相邻配置的2个所述第1导电性薄膜；将至少1个所述第2导电性薄膜的电位固定成相对于所述底盘的所述平板面的电位为 一定的电位差。
2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，将至少1个所述第2导电性薄膜的电位固定为与所述底盘的所述平板面的电位相同的 电位。
3.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述第2导电性薄膜的至少一个为散热用的导电性薄膜，不与所述发光元件的端子电 连接。
4.根据权利要求3所述的光源装置，其特征在于，将所述散热用的导电性薄膜的电位固定为与所述底盘的所述平板面的电位相同的电位。
5.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，在1个或多个所述基板上搭载多个所述发光元件，多个所述发光元件的至少2个以上 串联连接而形成串联电路；通过从所述串联电路的一端侧提供固定电位，从所述串联电路的另一端侧驱动所述串 联电路中流过的电流，从而进行构成所述串联电路的多个所述发光元件的亮度控制。
6.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，在所述基板的边缘或其附近具备连接端子，该连接端子与形成于所述边缘的附近的所 述第1导电性薄膜电连接，并用于与外部电路或其他的所述基板电连接；通过将1个所述基板的所述连接端子与其他的所述基板的所述连接端子相互连接，从 而连接多个所述基板，形成搭载于多个所述基板的所述发光元件的串联电路；通过从所述串联电路的一端侧提供固定电位，从所述串联电路的另一端侧驱动所述串 联电路中流过的电流，从而进行构成所述串联电路的多个所述发光元件的亮度控制。
7.根据权利要求6所述的光源装置，其特征在于，在多个所述基板中的至少一个搭载了由所述串联电路中流过的电流的驱动所产生的 所述发光元件的端子的电位变化为最大的所述发光元件的所述基板上，所述第2导电性薄 膜的电位固定为相对于所述底盘的所述平板面的电位为一定的电位差。
8.根据权利要求5所述的光源装置，其特征在于，通过脉冲宽度调制来进行所述串联电路中流过的电流的驱动。
9.根据权利要求6所述的光源装置，其特征在于，通过脉冲宽度调制来进行所述串联电路中流过的电流的驱动。
10.根据权利要求1 9中的任意一项所述的光源装置，其特征在于，通过用于将所述基板安装在所述底盘上的导电性部件，将至少一个所述第2导电性薄膜的电位固定为与所述底盘的所述平板面的电位相同的电位。
11.根据权利要求1 9中的任意一项所述的光源装置，其特征在于，通过将覆盖设置于所述基板的背面侧的所述第2导电性薄膜的绝缘性覆膜的一部分 开口，从所述绝缘性覆膜的开口部露出的所述第2导电性薄膜直接或经导电性的连接部件 与所述底盘的所述平板面接触，从而将至少一个所述第2导电性薄膜的电位固定为与所述 底盘的所述平板面的电位相同的电位。
12.根据权利要求1 9中的任意一项所述的光源装置，其特征在于，在所述基板的边缘或其附近具备第2连接端子，该第2连接端子与形成于所述边缘的 附近的所述第2导电性薄膜电连接，并且用于与外部电路或其他的所述基板电连接；通过将所述第2连接端子与所述底盘的所述平板面之间电连接，从而至少一个所述第 2导电性薄膜的电位被固定为与所述底盘的所述平板面的电位相同的电位。
全文摘要
本发明提供一种可以使用于背光装置的不产生鸣音的光源装置。该光源装置的特征在于，在表面侧搭载了发光元件(1)的一个或多个平板状的基板(2)，被具有导电性的平板面(3a)的底盘(3)以基板(2)的背面与平板面(3a)相对的方式支撑；基板(2)在表面侧的绝缘基板上具备布线用的多个第1导电性薄膜，在背面侧的绝缘基板上具备散热用或布线用的1个或多个第2导电性薄膜；发光元件(1)的两端子分别连接于相邻配置的2个第1导电性薄膜；将至少1个第2导电性薄膜的电位固定为相对于底盘(3)的平板面(3a)的电位有一定的电位差，优选为相同电位。
文档编号F21V19/00GK102003640SQ201010264989
公开日2011年4月6日 申请日期2010年8月26日 优先权日2009年8月27日
发明者大西充久, 小野崎学, 山田晃久, 田中洋, 田中隆吉 申请人:夏普株式会社