JP2009272451A - Surface light source module, back light unit, and liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
【課題】LED実装基板の取付け、取り外し作業を簡単にし、光の照射効率を高め、効率よく拡散板に光導入することができる面光源モジュールを提供する。
【解決手段】透明レンズ12によって封止された多数個のLED2を実装したLED実装基板3を、レンズ12の位置に対応する位置に複数の穴を有して少なくとも表側に光反射する部材が形成された基板カバー10と熱伝導性金属にて形成された放熱部材10によって挟み込むことで基板の底面を放熱部材表面に密着させて固定した。
【選択図】図5An object of the present invention is to provide a surface light source module capable of simplifying the mounting and removing operations of an LED mounting substrate, increasing the light irradiation efficiency, and efficiently introducing light into a diffusion plate.
An LED mounting substrate 3 on which a large number of LEDs 2 sealed with a transparent lens 12 are mounted is formed with a member that has a plurality of holes at positions corresponding to the positions of the lenses 12 and reflects light at least on the front side. The bottom surface of the substrate was brought into close contact with the surface of the heat dissipation member and fixed by sandwiching the substrate cover 10 with the heat dissipation member 10 formed of a heat conductive metal.
[Selection] Figure 5
Description
本発明は、発光ダイオード等の固体発光素子を光源とした面光源モジュールとその応用装置に係り、例えば液晶表示装置のバックライトユニットに好適なものである。 The present invention relates to a surface light source module using a solid light emitting element such as a light emitting diode as a light source and its application device, and is suitable for a backlight unit of a liquid crystal display device, for example.
近年、液晶表示装置用のバックライト装置の光源は、従来の冷陰極放電灯(cold cathode fluorescent lamp)から発光ダイオード(LED)に代表される固体発光素子で代替する動きが進んでいる。ここでは、固体発光素子としてLEDを用いて説明する。この代替の動きは、LEDには水銀が含まれず、環境調和型の光源として適していること、また近年LEDの発光効率が目覚ましく向上していることによるところが大きい。LEDを光源とするバックライト装置は、これまで表示面積が比較的狭い携帯電話機やモバイル機器の液晶表示装置用で採用されていたが、最近では、公称20インチ型以上の液晶モニタ、同30インチ型以上の液晶テレビなどの大画面表示装置に組み込むバックライトユニットとしても採用する動きが活発化している。 In recent years, a light source of a backlight device for a liquid crystal display device has been replaced by a solid light emitting element represented by a light emitting diode (LED) instead of a conventional cold cathode fluorescent lamp. Here, description will be made using an LED as the solid-state light emitting element. This alternative movement is largely due to the fact that LEDs do not contain mercury and are suitable as environmentally friendly light sources, and that the luminous efficiency of LEDs has improved dramatically in recent years. The backlight device using LED as a light source has been used for a liquid crystal display device of a mobile phone or a mobile device having a relatively small display area, but recently, a liquid crystal monitor of a nominal 20-inch type or more, the same 30-inch liquid crystal monitor. The movement to adopt it as a backlight unit incorporated in large-screen display devices such as liquid crystal televisions of the type or larger is also becoming active.
大画面液晶表示装置用のバックライトユニットには、高輝度が構造的に実現し易い、所謂直下方式、薄型化や低コスト化が実現し易いエッジライト方式がある。直下方式バックライトユニットの場合は、LED実装基板に複数のLEDを実装して面光源モジュールとし、複数の面光源モジュールを放熱部材上に配列して面発光部とした面光源モジュールを形成する。この面光源モジュールの面発光部側に光拡散板、拡散シート、レンズシートなどを配置して液晶表示装置のバックライトユニットを構成する。 As backlight units for large-screen liquid crystal display devices, there are a so-called direct type, in which high luminance is easily realized structurally, and an edge light type, in which thinning and cost reduction are easy to realize. In the case of a direct type backlight unit, a surface light source module is formed by mounting a plurality of LEDs on an LED mounting substrate to form a surface light source module, and arranging the plurality of surface light source modules on a heat dissipation member. A light diffusing plate, a diffusing sheet, a lens sheet, and the like are arranged on the surface light emitting unit side of the surface light source module to constitute a backlight unit of the liquid crystal display device.
図8は、従来の直下方式バックライトユニットの面光源モジュールの構造例を説明する模式図で、図8(a)はLED実装基板の長手方向に沿って切断した断面図、図8(b)は図8(a)の要部上面図である。LED2はLED実装基板3の上面に複数個配列して実装される。このLED実装基板3を、上面を開口した箱形の放熱部材1の底部の上面側に複数個列設し、各LED2の間に反射シート15を設けて面光源モジュールとしている。放熱部材1はバックライトユニットの筐体を構成し、上面側に光拡散及び集光用の各種光学補償シート積層体を配置し、図示しないフロントフレームを放熱部材1に嵌め込んでバックライトユニットに組み上げられる。 FIG. 8 is a schematic diagram for explaining an example of the structure of a surface light source module of a conventional direct-type backlight unit. FIG. 8A is a cross-sectional view taken along the longitudinal direction of the LED mounting substrate, and FIG. FIG. 9 is a top view of the main part of FIG. A plurality of LEDs 2 are arranged and mounted on the upper surface of the LED mounting substrate 3. A plurality of the LED mounting substrates 3 are arranged on the upper surface side of the bottom of the box-shaped heat radiating member 1 whose upper surface is opened, and a reflection sheet 15 is provided between the LEDs 2 to form a surface light source module. The heat dissipating member 1 constitutes the casing of the backlight unit, and various optical compensation sheet laminates for light diffusion and condensing are arranged on the upper surface side. Assembled.
このように、LED2を光源として実装したLED実装基板3(以下、単に基板とも称する)を放熱部材1に収容したバックライトユニットでは、特に、発光面積を大きくした場合の液晶表示パネルの画面上の輝度を確保するために、LED2の搭載された基板3の数を増加させる必要がある。そして、基板3の数の増加に伴って増大するLED2の発熱を放散させて発光効率を維持するため、上記のような放熱部材1を筐体として用いているのが一般的である。なお、放熱部材1とは別に筐体を設けてもよいことは言うまでもない。 As described above, in the backlight unit in which the LED mounting substrate 3 (hereinafter also simply referred to as a substrate) mounted with the LED 2 as a light source is accommodated in the heat radiating member 1, particularly on the screen of the liquid crystal display panel when the light emitting area is increased. In order to ensure luminance, it is necessary to increase the number of substrates 3 on which the LEDs 2 are mounted. And in order to dissipate the heat_generation | fever of LED2 which increases with the increase in the number of the board | substrates 3 and to maintain luminous efficiency, it is common to use the above heat radiating members 1 as a housing | casing. Needless to say, a housing may be provided separately from the heat dissipation member 1.
大画面表示装置における高品質な映像表示を確保するために、画面上の色や輝度の均一性を向上が要求される。この要求を満たすためには、LED2の搭載された基板3上でのLED実装密度を増加させる必要がある。その一方で、基板3上に実装された個々のLED2の光特性のばらつきが大きいことによる基板3間における発光特性(輝度特性)のばらつきが発生する。発光特性にばらつきのある基板3を放熱部材1に高密度で、数多く設置した場合、バックライトユニットの面内発光のばらつき(輝度分布のばらつき)が大きくなるという問題がある。このような輝度分布のばらつきを解決するためには基板3を交換する必要がある。 In order to ensure high-quality video display on a large screen display device, it is required to improve the uniformity of color and brightness on the screen. In order to satisfy this requirement, it is necessary to increase the LED mounting density on the substrate 3 on which the LEDs 2 are mounted. On the other hand, variations in light emission characteristics (luminance characteristics) between the substrates 3 occur due to large variations in the light characteristics of the individual LEDs 2 mounted on the substrate 3. When a large number of substrates 3 with varying light emission characteristics are installed on the heat dissipating member 1 with a high density, there is a problem that the in-plane light emission variation (brightness distribution variation) of the backlight unit becomes large. In order to solve such a variation in luminance distribution, it is necessary to replace the substrate 3.
従来のLEDを用いた面光源モジュールでは、例えば、放熱部材1に対して基板3のそれぞれをねじ止めによって固定するのが広く採用されている。しかしながら、この方法では個々の基板3にねじ穴のための余分な面積が必要であるため、高密度実装の妨げになるという問題がある。また、基板3にセラミック基板を使用した場合、基板上にねじ穴を設ける際に、当該基板内にクラックが入り易いために製品歩留まりが低下し、コスト高となる問題もある。 In conventional surface light source modules using LEDs, for example, fixing each of the substrates 3 to the heat radiating member 1 by screwing is widely employed. However, since this method requires an extra area for screw holes in each substrate 3, there is a problem that high-density mounting is hindered. Further, when a ceramic substrate is used as the substrate 3, there is a problem that when a screw hole is provided on the substrate, cracks are easily generated in the substrate, so that the product yield is reduced and the cost is increased.
放熱部材1に対して基板3を設置をする別の装着法として、放熱部材1に対して接着剤を用いた接合や半田を用いた接合等の固定手段を用いる方法も採用されている。しかしながら、これらの固定手段を用いた場合、放熱部材1から基板3を簡単に剥すことができず、基板交換のために多くの作業工程が必要となるばかりか、基板交換の際に基板に損傷を与えてしまうなどの不具合発生の畏れがあった。これらの不具合は、製造コストを上昇させ、最終的には製品のコストアップを招くことになってしまう。特に、例えば大画面の液晶テレビ等に用いられるバックライトユニットでは、搭載される基板3の数が増大するために、製造コストに与える影響は多大なものとなる。 As another mounting method for installing the substrate 3 on the heat radiating member 1, a method using fixing means such as bonding using an adhesive or bonding using solder to the heat radiating member 1 is also employed. However, when these fixing means are used, the substrate 3 cannot be easily peeled off from the heat radiating member 1, and many work steps are required for replacing the substrate, and the substrate is damaged when the substrate is replaced. There was a drow of occurrence of troubles such as giving. These defects increase the manufacturing cost and ultimately increase the cost of the product. In particular, in a backlight unit used in, for example, a large-screen liquid crystal television, the number of substrates 3 to be mounted increases, so that the influence on the manufacturing cost is great.
バックライト装置では、LEDから発せられた光を観測者の方へ反射させる反射板(リフレクタ)が設けられる。例えば、LEDの側面方向の放出光をこのリフレクタで反射させ、上面から光を出射させている。 In the backlight device, a reflector (reflector) that reflects light emitted from the LED toward the observer is provided. For example, the emitted light in the side surface direction of the LED is reflected by this reflector, and the light is emitted from the upper surface.
LEDの出射光を有効に利用するための反射シート15は、上述したように基板3上のLED搭載部分以外の表面に設置した構造をとる場合が多い。しかしながら、基板3上に反射シート15を設置する場合、基板3上に設置された図示しないレンズと反射シートの開口部の位置がずれることでLED2から発光した光が遮光されたり、反射シート15が熱膨張によってたわむことでLED2から発光した光が遮光される。その結果として、拡散板(図示せず)に入射される光の照射効率が減少する畏れがあった。 In many cases, the reflection sheet 15 for effectively using the emitted light of the LED has a structure installed on the surface of the substrate 3 other than the LED mounting portion as described above. However, when the reflective sheet 15 is installed on the substrate 3, the light emitted from the LED 2 is blocked by shifting the positions of the lens (not shown) installed on the substrate 3 and the opening of the reflective sheet. The light emitted from the LED 2 is shielded by bending due to thermal expansion. As a result, the irradiation efficiency of light incident on the diffusion plate (not shown) may be reduced.
本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、放熱基板(筐体当)へのLED実装基板の取付けと交換が容易な構造とし、且つ、LEDから出射される光の照射効率を高めた面光源モジュール、バックライトユニット及び液晶表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve such a technical problem. The object of the present invention is to provide a structure that allows easy mounting and replacement of the LED mounting board on the heat dissipation board (housing), and An object of the present invention is to provide a surface light source module, a backlight unit, and a liquid crystal display device that have improved the irradiation efficiency of light emitted from LEDs.
本発明は、熱伝導性材料で形成された基板の表面側に半円筒形を好適とする透明レンズ部材によって封止された多数のLEDを配列して搭載してLED実装基板と、該透明レンズ部材のレンズの位置に対応する位置にLED実装基板の数に対応した複数の穴が形成され、さらに少なくとも基材の表側に光反射する部材が形成された、あるいは表面処理された基板カバーと、良好な熱伝導性金属にて形成された放熱部材と前記基板カバーとによって前記LED実装基板を挟み込むことで該LED実装基板の底面を該放熱部材表面に密着させて固定し、一体化した面光源モジュールとする。なお、放熱部材は複数のLED実装基板を配列する平坦面を有している。この放熱部材は、前記平坦面を内底とする低い側壁を有する箱状部材であることが好ましい。 The present invention relates to an LED mounting substrate in which a large number of LEDs sealed by a transparent lens member having a semi-cylindrical shape are arranged and mounted on the surface side of a substrate formed of a heat conductive material, and the transparent lens. A substrate cover in which a plurality of holes corresponding to the number of LED mounting substrates is formed at a position corresponding to the position of the lens of the member, and a member that reflects light at least on the front side of the base material is formed or surface-treated, A surface light source integrated by fixing the LED mounting substrate in close contact with the surface of the heat dissipating member by sandwiching the LED mounting substrate between the heat dissipating member formed of a good heat conductive metal and the substrate cover A module. The heat radiating member has a flat surface on which a plurality of LED mounting substrates are arranged. The heat radiating member is preferably a box-shaped member having a low side wall with the flat surface as an inner bottom.
本発明の面光源モジュールにおいて、前記基板カバーはアルミニウム又はその合金、銅またはその合金、ステンレス鋼等の金属材を用いた薄板で熱伝導性を有するものであってもよいし、エポキシ等の熱硬化樹脂あるいは液晶ポリマ等の熱可塑性樹脂であってもよいが、比較的小さな力で撓ませることができる可撓性を有している材料で構成するのが望ましい。そして、その表面には光反射部材として金、銀、アルミ、あるいはニッケル等の金属膜を成膜することができる。また、金属膜以外にも、例えばレジスト膜や金属酸化物膜など、可視領域において高い光反射特性を有する、所謂白色膜にて構成することもできる。さらに、基板カバーとして金属板を採用する場合には、金属の地肌をそのままあるいは研磨等の表面処理を施すことにより高い光反射特性を付与する。また、本発明の面光源モジュールにおける前記基板カバーは、その隅部や端縁部でねじ止めまたはクリップなどの着脱容易な手段で放熱部材に固定するのが望ましい。 In the surface light source module of the present invention, the substrate cover may be a thin plate using a metal material such as aluminum or an alloy thereof, copper or an alloy thereof, stainless steel, or the like, or may be heat conductive such as epoxy. Although it may be a curable resin or a thermoplastic resin such as a liquid crystal polymer, it is desirable to use a flexible material that can be bent with a relatively small force. A metal film such as gold, silver, aluminum, or nickel can be formed on the surface as a light reflecting member. In addition to the metal film, a so-called white film having high light reflection characteristics in the visible region, such as a resist film or a metal oxide film, can be used. Further, when a metal plate is employed as the substrate cover, high light reflection characteristics are imparted by subjecting the metal background as it is or by performing a surface treatment such as polishing. Moreover, it is desirable that the substrate cover in the surface light source module of the present invention is fixed to the heat radiating member by means of easy attachment and detachment such as screws or clips at the corners and edge portions.
また、本発明では、上記の面光源モジュールを、好ましくは良好な熱放射性能を有する有底で、かつ面光源出射側が開放した下部筐体に収容し、該面光源モジュールの当該面光源出射側に、拡散板や拡散シート、レンズシート(プリズムシート)などの光学補償シート積層体を設置し、光出射窓を有するフロントフレーム(上部筐体)を被せ、下部筐体と一体化して液晶表示装置用のバックライトユニットとする。このバックライトユニットを液晶表示パネルの背面に設置して液晶表示装置を得る。 In the present invention, the surface light source module is preferably housed in a lower housing having a bottom having good heat radiation performance and an open surface light source emission side, and the surface light source emission side of the surface light source module. An optical compensation sheet laminate such as a diffusion plate, a diffusion sheet, and a lens sheet (prism sheet) is installed on the top, covered with a front frame (upper housing) having a light exit window, and integrated with the lower housing to provide a liquid crystal display device Backlight unit for use. This backlight unit is installed on the back surface of the liquid crystal display panel to obtain a liquid crystal display device.
本発明の面光源モジュールによれば、複数のLED実装基板を同時に、且つ簡単に放熱部材に取付けることが可能となり、また、輝度分布の修正、発光不良等のために1又は複数のLED実装基板を交換するときは、基板カバーを取り外すことでLED実装基板の取り外しと再設置が容易であるため、簡単な作業でLED実装基板の交換が可能となる。そのため、基板交換作業時間を短縮でき、面光源モジュールの歩留まりも向上する。 According to the surface light source module of the present invention, a plurality of LED mounting substrates can be simultaneously and easily attached to a heat dissipation member, and one or a plurality of LED mounting substrates are used for correcting luminance distribution, light emission failure, and the like. When replacing the LED mounting board, it is easy to remove and re-install the LED mounting board by removing the board cover. Therefore, the LED mounting board can be replaced with a simple operation. Therefore, the substrate replacement work time can be shortened and the yield of the surface light source module can be improved.
また、本発明は、LED実装基板を基板カバーと放熱部材で挟み込む構造であるため、LED実装基板の底面は放熱部材に密着し、放熱性が向上する。なお、LED実装基板と放熱部材の間に熱伝導性の大きい放熱シート等を介挿することで、さらに放熱性を向上させることができる。 In addition, since the present invention has a structure in which the LED mounting substrate is sandwiched between the substrate cover and the heat radiating member, the bottom surface of the LED mounting substrate is in close contact with the heat radiating member, and heat dissipation is improved. In addition, heat dissipation can be further improved by inserting a heat dissipation sheet or the like having high thermal conductivity between the LED mounting substrate and the heat dissipation member.
また、基板カバーの表面に光反射材が形成され、あるいは光反射処理されているために、LEDより出射した光が基板カバーで光吸収されることなく、効率のよく上方(光学補償シート積層体側)に出射され、バックライトユニットとした場合には、高効率で液晶表示パネルに導入できる。その結果、従来、LED実装基板上に別体として設けていた反射シートが不要となり、部材点数の削減が可能となる。 In addition, since a light reflecting material is formed on the surface of the substrate cover or subjected to light reflection treatment, the light emitted from the LED is efficiently absorbed without being absorbed by the substrate cover (on the optical compensation sheet laminate side). ) And can be introduced into the liquid crystal display panel with high efficiency. As a result, a reflection sheet that has been conventionally provided separately on the LED mounting substrate is not necessary, and the number of members can be reduced.
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の面光源モジュールで構成したバックライトユニットを用いて構成した液晶表示装置の構成例を説明する展開斜視図である。図1において、放熱部材1、LED2、基板3、基板カバー10、および熱放射器(ここでは下部筐体を構成)11で面光源モジュール13を構成している。なお、図示しないが、放熱部材1と基板3の間に放熱シートを介挿することで熱伝導効率を向上させることができる。この面光源モジュール13の上面(光出射面)側に拡散板4、拡散シート5、レンズシート(プリズムシート)6、拡散シート7を設置し、フロントフレーム8を被せて熱放射器11とで一体化し、バックライトユニット19を構成する。そして、このバックライトユニット19を液晶表示パネル9の背面に設置して液晶表示装置が構成される。 FIG. 1 is an exploded perspective view illustrating a configuration example of a liquid crystal display device configured by using a backlight unit configured by the surface light source module of the present invention. In FIG. 1, a surface light source module 13 is configured by a heat radiation member 1, an LED 2, a substrate 3, a substrate cover 10, and a heat radiator (here, a lower housing is configured) 11. Although not shown, the heat conduction efficiency can be improved by inserting a heat dissipation sheet between the heat dissipation member 1 and the substrate 3. A diffusion plate 4, a diffusion sheet 5, a lens sheet (prism sheet) 6, and a diffusion sheet 7 are installed on the upper surface (light emitting surface) side of the surface light source module 13, and the front frame 8 is covered and integrated with the heat radiator 11. The backlight unit 19 is configured. And this backlight unit 19 is installed in the back surface of the liquid crystal display panel 9, and a liquid crystal display device is comprised.
すなわち、本実施の形態のバックライト装置19では、面発光部となる上面を開口した箱形の放熱部材1の底面に多数のLED2を直線状に実装した基板3を列設して面光源とする。多数のLED2を直線状に搭載した基板3をLED実装基板3と称する場合もある。列設された複数のLED実装基板3に覆い被せるように基板カバー10が配置され、面光源モジュール13としている。なお、本実施の形態では、基板3条に多数のLED2を直線状に搭載しているが、これに限らず、LEDの発光色ごとにグループ化して搭載することも可能である。 That is, in the backlight device 19 of the present embodiment, the surface light source is formed by arranging the substrates 3 in which a large number of LEDs 2 are linearly mounted on the bottom surface of the box-shaped heat radiating member 1 having an upper surface serving as a surface light emitting portion. To do. A substrate 3 on which a large number of LEDs 2 are mounted in a straight line may be referred to as an LED mounting substrate 3. A substrate cover 10 is arranged so as to cover a plurality of LED mounting substrates 3 arranged in a row, and a surface light source module 13 is formed. In this embodiment, a large number of LEDs 2 are mounted linearly on the three strips of the substrate. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to mount the LEDs grouped for each emission color.
面光源モジュール13を構成する基板カバー10の上方には、拡散板4、拡散シート5、レンズシート6、拡散シート7からなる光拡散及び集光用の各種光学シート(光学補償シート積層体)18を配置する。そして、上部筐体を構成する筐体カバーであるフロントフレーム8を放熱部材1に嵌め込み、下部筐体を構成する熱放射器11とで一体にして固定した構造としている。放熱部材1の底部下面側に設けた熱放射器11には、図示しないが、放熱フィンやヒートパイプなどが必要に応じて設置される。 Above the substrate cover 10 constituting the surface light source module 13, various optical sheets (optical compensation sheet laminate) 18 for light diffusion and condensing composed of the diffusion plate 4, the diffusion sheet 5, the lens sheet 6, and the diffusion sheet 7. Place. A front frame 8 that is a housing cover that constitutes the upper housing is fitted into the heat radiating member 1 and is fixed integrally with a heat radiator 11 that constitutes the lower housing. Although not shown in the figure, the heat radiator 11 provided on the bottom lower surface side of the heat dissipating member 1 is provided with heat dissipating fins, heat pipes and the like as necessary.
図2は、図1におけるLED実装基板3の詳細な構成を説明するための斜視図である。このLED実装基板3には、所望の白色色度に合成させるための数量比(1:1:1)で配置したそれぞれ青色、緑色、赤色に発色するものを好適とする複数のLED2が実装してある。それぞれのLED2の電極はAuワイヤによってLED実装基板3上の給電配線に接続されている。本実施の形態では、青色、緑色、赤色の3原色のLEDを基板3上に順に、かつ青色、緑色、赤色の繰り返しで搭載してある。そして、LED2を覆って、半円筒形(かまぼこ状、または半球状でもよい)に形成された透明樹脂製のレンズ12が被せられている。 FIG. 2 is a perspective view for explaining a detailed configuration of the LED mounting substrate 3 in FIG. 1. Mounted on this LED mounting board 3 are a plurality of LEDs 2 that are preferably colored in blue, green, and red, respectively, arranged in a quantity ratio (1: 1: 1) for synthesis to a desired white chromaticity. It is. The electrodes of the respective LEDs 2 are connected to the power supply wiring on the LED mounting substrate 3 by Au wires. In the present embodiment, blue, green, and red three primary color LEDs are mounted on the substrate 3 in order and repeatedly in blue, green, and red. Then, a transparent resin lens 12 formed in a semi-cylindrical shape (may be semi-cylindrical or hemispherical) is covered so as to cover the LED 2.
LED実装基板3の基材としては、高熱伝導性のアルミ系、銅系合金などの金属や、窒化アルミニウム、アルミナなどのセラミックスなどを用いる。図2におけるD1はレンズ12の長さ(LED実装基板3の長手方向寸法)、D2はレンズ12の幅(LED実装基板3の短手方向寸法)、D3はLED実装基板3の長手方向寸法、D4はLED実装基板3の短手方向寸法を示す。 As a base material of the LED mounting substrate 3, a metal such as a high thermal conductivity aluminum-based or copper-based alloy, ceramics such as aluminum nitride or alumina, or the like is used. 2, D1 is the length of the lens 12 (longitudinal dimension of the LED mounting board 3), D2 is the width of the lens 12 (short side dimension of the LED mounting board 3), D3 is the longitudinal dimension of the LED mounting board 3, D4 indicates the dimension in the short-side direction of the LED mounting substrate 3.
LED実装基板3のLED2の搭載部位近傍には反射部21が形成され、あるいは表面処理されている。この反射部21は、例えば、金メッキ、銀メッキあるいはアルミ蒸着等にて構成することができる。また、反射部21は、金属膜以外にも、例えばレジスト膜や金属酸化物膜など、可視領域において高い光反射特性を有する、所謂白色膜の成膜にて構成することもできる。なお、反射部21は、LED実装基板3におけるLED2の搭載部位近傍だけでなく、LED実装基板3の上面の全面にわたって形成することが望ましい。 A reflective portion 21 is formed or surface-treated in the vicinity of the LED 2 mounting portion of the LED mounting substrate 3. This reflection part 21 can be comprised by gold plating, silver plating, aluminum vapor deposition, etc., for example. In addition to the metal film, the reflecting section 21 can also be formed by forming a so-called white film having high light reflection characteristics in the visible region, such as a resist film or a metal oxide film. In addition, as for the reflection part 21, it is desirable to form not only the mounting site | part vicinity of LED2 in the LED mounting board 3, but the whole upper surface of the LED mounting board 3. FIG.
図3は、図1における基板カバー10の詳細な構成を説明するための図であり、図3(a)は基板カバー10をフロントフレーム8側からみた上面図(要部拡大図)、図3(b)は図3(a)のA−B線に沿った(長手方向)断面図である。図3(c)は図3(a)のC−Dに沿った(短手方向)断面図である。図3におけるd1は基板カバー10に有するレンズ穴22を臨むリフレクタ(傾斜面)24の上側稜線部間の長手方向長さ寸法、d2はレンズ穴22の長手方向開口の幅寸法、d3は基板カバー10に有するレンズ穴22を臨むリフレクタ(傾斜面)24の上側稜線部間の短手方向長さ寸法、d4はレンズ穴22の短手方向開口の幅寸法を示す。 3 is a diagram for explaining a detailed configuration of the substrate cover 10 in FIG. 1. FIG. 3A is a top view of the substrate cover 10 as viewed from the front frame 8 side (an enlarged view of the main part). (b) is sectional drawing (longitudinal direction) along the AB line | wire of Fig.3 (a). FIG.3 (c) is sectional drawing (short direction) along CD of FIG.3 (a). 3, d1 is a length in the longitudinal direction between the upper ridges of the reflector (inclined surface) 24 facing the lens hole 22 of the substrate cover 10, d2 is a width of the longitudinal opening of the lens hole 22, and d3 is a substrate cover. 10, the length dimension in the short direction between the upper ridge lines of the reflector (inclined surface) 24 facing the lens hole 22, and d4 indicates the width dimension of the opening in the short direction of the lens hole 22.
基板カバー10は、例えば、アルミニウム又はその合金、銅またはその合金、ステンレス鋼等の金属材を用いた熱伝導性を有する薄板であってもよいし、エポキシ樹脂等の熱硬化樹脂、あるいは液晶ポリマ等の熱可塑性樹脂であってもよいが、比較的小さな力で撓ませることができる可撓性を有しているものが望ましい。基板カバー10の形成材料は上記の例に限るものではない。 The substrate cover 10 may be, for example, a thin plate having thermal conductivity using a metal material such as aluminum or an alloy thereof, copper or an alloy thereof, or stainless steel, a thermosetting resin such as an epoxy resin, or a liquid crystal polymer. A thermoplastic resin such as the above may be used, but a flexible resin that can be bent with a relatively small force is desirable. The material for forming the substrate cover 10 is not limited to the above example.
本実施の形態において、基板カバー10に貫通形成されるレンズ穴42の径は、上面側から下面側に向かって狭くなるように形成されている。すなわち、長手方向においては基板カバー10の下部側における下部開口径d2は、基板カバー10の上部側における上部開口径d1よりも小さな値(d2<d1)となる。そして、下部開口径d2は、図2に示すレンズ12のレンズ長D1以上且つ基板長D3未満(D1≦d2<D3)に設定される。 In the present embodiment, the diameter of the lens hole 42 penetratingly formed in the substrate cover 10 is formed so as to become narrower from the upper surface side toward the lower surface side. That is, in the longitudinal direction, the lower opening diameter d2 on the lower side of the substrate cover 10 is smaller than the upper opening diameter d1 on the upper side of the substrate cover 10 (d2 <d1). The lower opening diameter d2 is set to be not less than the lens length D1 of the lens 12 shown in FIG. 2 and less than the substrate length D3 (D1 ≦ d2 <D3).
レンズ穴42の短手方向においては、基板カバー10の下部側における下部開口径d4は、基板カバー10の上部側における上部開口径d3よりも小さな値(d4<d3)となる。そして、下部開口径d4は、図2に示すレンズ12のレンズ長D2以上且つ基板長D4未満(D2≦d4<D4)に設定される。 In the short direction of the lens hole 42, the lower opening diameter d4 on the lower side of the substrate cover 10 is smaller than the upper opening diameter d3 on the upper side of the substrate cover 10 (d4 <d3). The lower opening diameter d4 is set to be not less than the lens length D2 of the lens 12 shown in FIG. 2 and less than the substrate length D4 (D2 ≦ d4 <D4).
なお、基板カバー10の背面側、すなわちLED実装基板3に当接する面には、当該LED実装基板3の各辺の端縁部を収容する内側段差27が形成されている。この内側段差27のレンズ穴42の長手方向寸法W1はW1≦D3であり、短手方向寸法W2はW2≦D4である。内側段差27の高さはLED実装基板3の厚み相当もしくは若干低くすることで、LED実装基板3を固く保持することができる。 In addition, on the back side of the substrate cover 10, that is, the surface in contact with the LED mounting substrate 3, an inner step 27 that accommodates edge portions of the respective sides of the LED mounting substrate 3 is formed. The longitudinal dimension W1 of the lens hole 42 of the inner step 27 is W1 ≦ D3, and the lateral dimension W2 is W2 ≦ D4. By making the height of the inner step 27 equivalent to or slightly lower than the thickness of the LED mounting substrate 3, the LED mounting substrate 3 can be held firmly.
また、このような構成とすることで、基板カバー10のレンズ穴22には下部(LED実装基板3側)から上部(光出射側)に向かって拡開する内壁が形成される。本実施の形態では、このレンズ穴22の内壁に反射材を形成させ、あるいは表面を光反射処理することで、反射部材あるいは反射部として機能する傾斜反射面であるリフレクタ部24を形成している。すなわち、リフレクタ部24を有する基板カバー10は、LEDから出射する光を上方に指向させるリフレクタ機能を有していることになる。このリフレクタ部24は、例えば金、銀、アルミ、あるいはニッケル等の金属膜にて構成することができる。 With such a configuration, the lens hole 22 of the substrate cover 10 is formed with an inner wall that expands from the lower portion (the LED mounting substrate 3 side) toward the upper portion (the light emitting side). In the present embodiment, a reflector is formed on the inner wall of the lens hole 22 or the surface is light-reflected to form a reflector 24 that is an inclined reflecting surface that functions as a reflecting member or a reflecting part. . That is, the substrate cover 10 having the reflector portion 24 has a reflector function for directing light emitted from the LEDs upward. The reflector portion 24 can be made of a metal film such as gold, silver, aluminum, or nickel.
また、リフレクタ部24は、金属膜以外にも、例えばレジスト膜や金属酸化物膜など、可視領域において高い光反射特性を有する、所謂白色膜にて構成することもできる。さらに、基板カバー10として金属板を採用するような場合には、形成されたレンズ穴22の内壁に露出する金属の地肌をそのままあるいは研磨等を行うことによりリフレクタ部24として機能させることも可能である。なお、リフレクタ部24は、可視領域の全域において30%以上の光反射率を有する材料で形成することが好ましい。 In addition to the metal film, the reflector section 24 can also be formed of a so-called white film having high light reflection characteristics in the visible region, such as a resist film or a metal oxide film. Further, when a metal plate is adopted as the substrate cover 10, the metal background exposed on the inner wall of the formed lens hole 22 can be functioned as the reflector portion 24 as it is or by polishing or the like. is there. The reflector portion 24 is preferably formed of a material having a light reflectance of 30% or more in the entire visible region.
また、基板カバー10の上面には、反射層として機能する表面層25が形成される。この表面層25は、可視領域の光を反射する特性を有しており、例えばリフレクタ部24と同じ材料で形成することができる。その際、レンズ穴22やネジ穴23が形成された基板カバー10に対し、同一工程でリフレクタ部24および表面層25を同時形成することもできる。また、リフレクタ部24と表面層25とを異なる材質および異なる工程で形成することも可能である。 A surface layer 25 that functions as a reflective layer is formed on the upper surface of the substrate cover 10. The surface layer 25 has a characteristic of reflecting light in the visible region, and can be formed of the same material as that of the reflector portion 24, for example. At this time, the reflector portion 24 and the surface layer 25 can be simultaneously formed in the same process on the substrate cover 10 in which the lens hole 22 and the screw hole 23 are formed. Moreover, it is also possible to form the reflector part 24 and the surface layer 25 by different materials and different processes.
図4は、発光モジュール13の構成を説明するための展開斜視図である。この発光モジュール13は、複数のLED2を搭載する複数のLED実装基板3と、このLED実装基板3と放熱部材1との間に放熱シート14とLED2を覆うレンズ12(図示せず)と、基板3を固定するのに用いられる基板カバー10を備えている。さらに、放熱部材1には、ネジ17の取付け位置に対応する複数のネジ穴22が貫通形成される。 FIG. 4 is an exploded perspective view for explaining the configuration of the light emitting module 13. The light emitting module 13 includes a plurality of LED mounting boards 3 on which a plurality of LEDs 2 are mounted, a heat dissipation sheet 14 and a lens 12 (not shown) that covers the LEDs 2 between the LED mounting board 3 and the heat dissipation member 1, a board A substrate cover 10 used for fixing 3 is provided. Furthermore, a plurality of screw holes 22 corresponding to the mounting positions of the screws 17 are formed through the heat radiating member 1.
また、面光源モジュールの構成部品の位置決め部材、固定部材、あるいは取付け部材として機能する基板カバー10は、各レンズ12の取付け位置すなわち基板3上におけるLED2の装着位置に対応する複数のレンズ穴22と、ネジ17の取付け位置に対応する複数のネジ穴23をそれぞれ貫通形成して構成される。 Further, the substrate cover 10 that functions as a positioning member, a fixing member, or an attachment member for the components of the surface light source module has a plurality of lens holes 22 corresponding to the attachment positions of the lenses 12, that is, the attachment positions of the LEDs 2 on the substrate 3. A plurality of screw holes 23 corresponding to the mounting positions of the screws 17 are formed to penetrate each other.
次に、上記発光モジュール13の作製方法について説明する。まず、複数のLED2が装着された複数のLED実装基板3、放熱シート14、および基板カバー10を準備する。次いで、基板カバー10に設けられた各レンズ穴23に、該LED実装基板3上に設けられたレンズ12を挿入していく。このとき、各レンズ12は、基板カバー10の下部すなわちレンズ穴22の外径が狭い側(表面層25が形成されていない側:背面)から挿入される。 Next, a method for manufacturing the light emitting module 13 will be described. First, a plurality of LED mounting boards 3, a heat radiation sheet 14, and a board cover 10 on which a plurality of LEDs 2 are mounted are prepared. Next, the lens 12 provided on the LED mounting substrate 3 is inserted into each lens hole 23 provided in the substrate cover 10. At this time, each lens 12 is inserted from the lower part of the substrate cover 10, that is, the side where the outer diameter of the lens hole 22 is narrow (the side where the surface layer 25 is not formed: the back side).
このとき、レンズ12のレンズ短径D2がレンズ穴22の下部開口径d4以下であり、レンズ長径D1がレンズ穴42の下部開口長径d2以下である。そのために、レンズ12は、レンズ穴22を下部から通過して基板カバー3の上部に突出する。ただし、LED実装基板3の短辺(短手方向の辺)寸法D4は、レンズ穴22の下部開口短径d4よりも大きく、LED実装基板3の長辺(長手方向の辺)寸法D3は、レンズ穴22の下部開口長径d2よりも大きいために、レンズ12はレンズ穴22を通過することができず基板カバー10によって係止される。これにより、LED実装基板3は基板カバー10によって保持されることになる。 At this time, the lens minor diameter D2 of the lens 12 is equal to or smaller than the lower opening diameter d4 of the lens hole 22, and the lens major diameter D1 is equal to or smaller than the lower opening major diameter d2 of the lens hole 42. Therefore, the lens 12 passes through the lens hole 22 from the lower part and protrudes to the upper part of the substrate cover 3. However, the short side (side in the short direction) dimension D4 of the LED mounting board 3 is larger than the lower opening short diameter d4 of the lens hole 22, and the long side (side in the longitudinal direction) dimension D3 of the LED mounting board 3 is Since it is larger than the lower opening major axis d2 of the lens hole 22, the lens 12 cannot pass through the lens hole 22 and is locked by the substrate cover 10. As a result, the LED mounting board 3 is held by the board cover 10.
そして、放熱部材1で基板カバー10を下部側から押さえる。このとき、LED実装基板3の裏面(放熱部材1との間)に放熱シート14を挟み込み、LED実装基板3上面に設けられたレンズ12が各レンズ穴42内に配置されるようにする。これにより、LED実装基板3と放熱シート14は、基板カバー10および放熱部材1に挟み込まれる。この状態で、さらに、基板カバー10と放熱部材1とを、ネジ17を用いて放熱部材1のねじ穴26に直接ネジ止めすることで、LED実装基板3を固定する。 Then, the substrate cover 10 is pressed from the lower side by the heat radiating member 1. At this time, the heat radiating sheet 14 is sandwiched between the back surface of the LED mounting substrate 3 (between the heat radiating member 1) and the lens 12 provided on the upper surface of the LED mounting substrate 3 is disposed in each lens hole 42. Thereby, the LED mounting substrate 3 and the heat dissipation sheet 14 are sandwiched between the substrate cover 10 and the heat dissipation member 1. In this state, the LED mounting substrate 3 is fixed by further screwing the substrate cover 10 and the heat radiating member 1 directly into the screw holes 26 of the heat radiating member 1 using the screws 17.
図5は、発光モジュール13に設けられたLED2から照射される光の光路を説明するための図である。なお、図5に示すLED2のチップは、本実施の形態の場合、上述したように赤色を発光する赤色LED、緑色を発光する緑色LED、および青色を発光する青色LEDのうちのいずれかである。また、図5から判るように、基板カバー10にてLED実装基板3上にレンズ12を固定した状態では、基板カバー10に設けられたリフレクタ部24の上端位置が、LED2の上端よりも下方に位置する。 FIG. 5 is a diagram for explaining an optical path of light emitted from the LED 2 provided in the light emitting module 13. In the present embodiment, the chip of the LED 2 shown in FIG. 5 is one of the red LED that emits red, the green LED that emits green, and the blue LED that emits blue as described above. . Further, as can be seen from FIG. 5, when the lens 12 is fixed on the LED mounting substrate 3 with the substrate cover 10, the upper end position of the reflector portion 24 provided on the substrate cover 10 is lower than the upper end of the LED 2. To position.
次に、このようにして作製した面光源モジュール13による光の照射について図5と共に図1も参照して詳細に説明する。LED2に所定の電流が流れると、LED2が発光する。そして、LED2から出射した光は、矢印線に示されたように各方向に広がっていく。出射した光のうち、例えばLED2からみて斜め上方より上側に照射された光は、レンズ12を通過した後、そのまま図1で説明した拡散板4に照射される。 Next, the irradiation of light by the surface light source module 13 produced in this way will be described in detail with reference to FIG. 1 together with FIG. When a predetermined current flows through the LED 2, the LED 2 emits light. And the light radiate | emitted from LED2 spreads in each direction as shown by the arrow line. Of the emitted light, for example, the light irradiated obliquely upward from the LED 2 passes through the lens 12 and then is directly applied to the diffusion plate 4 described with reference to FIG.
一方、これら照射された光のうち、例えば基板3の平面と略並行な方向に照射された光は、レンズ12を通過した後、基板カバー10に設けられたリフレクタ部24に入射する。このとき、リフレクタ部24は、図3に示したように、レンズ穴22が正のテーパ状に形成されているために、斜め上方を向くようになっている。リフレクタ部24に入射した光は、該リフレクタ部24にて反射された後、上方すなわち拡散板4を照射する方向に指向される。 On the other hand, of the irradiated light, for example, light irradiated in a direction substantially parallel to the plane of the substrate 3 passes through the lens 12 and then enters the reflector portion 24 provided on the substrate cover 10. At this time, as shown in FIG. 3, the reflector portion 24 faces obliquely upward because the lens hole 22 is formed in a positive taper shape. The light incident on the reflector 24 is directed upward, that is, in the direction of irradiating the diffusion plate 4 after being reflected by the reflector 24.
さらに、これらLED2から出射した光のうち、例えば図5の斜め下方に照射された光は、基板3の表面に入射する。ここで、本実施の形態では、LED2の取付け部位に対応して反射部21が形成されている(図2参照)ため、この基板3上の反射部21に入射した光は、当該反射部21にて反射された後、上方すなわち拡散板4を照射するように指向される。 Further, among the light emitted from these LEDs 2, for example, the light irradiated obliquely downward in FIG. 5 enters the surface of the substrate 3. Here, in the present embodiment, since the reflection portion 21 is formed corresponding to the attachment site of the LED 2 (see FIG. 2), the light incident on the reflection portion 21 on the substrate 3 is reflected by the reflection portion 21. Then, it is directed to irradiate the upper part, that is, the diffusion plate 4.
また、このようにして拡散板4に照射された光の多くは、拡散されながら拡散板4中を透過し、フロントフレーム8側に向けて照射されることになる。ただし、その一部は、拡散板4で反射されて発光モジュール13側に戻ってくる。このとき、基板カバー10の表面には可視光に対する反射特性を備えた表面層25が形成されており、拡散板4から反射されてきた光は、表面層25で反射されて再び拡散板4に向けて照射されることになる。 In addition, much of the light irradiated on the diffusion plate 4 in this way passes through the diffusion plate 4 while being diffused, and is irradiated toward the front frame 8 side. However, a part of the light is reflected by the diffusion plate 4 and returns to the light emitting module 13 side. At this time, a surface layer 25 having a reflection characteristic with respect to visible light is formed on the surface of the substrate cover 10, and the light reflected from the diffusion plate 4 is reflected by the surface layer 25 and again enters the diffusion plate 4. It will be irradiated towards.
以上説明したように、本実施の形態では、基板カバー10を用いて、放熱基板1上の各基板3の位置決めおよび固定を行うようにしているので、輝度ばらつきの修正のための基板交換作業が容易である。本実施の形態では、基板カバー10に複数のレンズ穴22を設け、このレンズ穴22の内壁にリフレクタ部24を形成するようにしている。さらに、レンズ穴22の内周縁を上方に開放する正のテーパ状とすることで、リフレクタ部24が斜め上方を向くように形成した。これにより、LED2から出射された光がレンズ12を透過した後にリフレクタ部24で反射し、その反射光が拡散板4を通して液晶パネル9に向けて照射されることとなる。したがって、バックライト装置19による光の照射効率を向上させることができる。 As described above, in this embodiment, the substrate cover 10 is used to position and fix each substrate 3 on the heat dissipation substrate 1, so that the substrate replacement work for correcting the luminance variation is performed. Easy. In the present embodiment, a plurality of lens holes 22 are provided in the substrate cover 10, and the reflector portion 24 is formed on the inner wall of the lens holes 22. Furthermore, the reflector 24 is formed so as to face obliquely upward by making the inner peripheral edge of the lens hole 22 into a positive taper shape that opens upward. As a result, the light emitted from the LED 2 is transmitted through the lens 12 and then reflected by the reflector unit 24, and the reflected light is irradiated toward the liquid crystal panel 9 through the diffusion plate 4. Therefore, the light irradiation efficiency by the backlight device 19 can be improved.
また、本実施の形態では、リフレクタ部24の下端位置を、LED2よりも低くすることで、LED2から出て斜め下方に出射された光も上方に反射できるようにした。これにより、各LED2ひいてはバックライト装置19による光の照射効率をより高めることができる。さらに、本実施の形態では、基板カバー10の上面に反射率の高い表面層25を設けたので、LEDから出て拡散板4から反射されてきた光を、さらに再反射させることが可能となり、各LED2ひいてはバックライト装置19による光の照射効率をさらにまた高めることができる。 Moreover, in this Embodiment, the lower end position of the reflector part 24 was made lower than LED2, so that the light emitted from LED2 and emitted obliquely downward could be reflected upward. Thereby, the light irradiation efficiency of each LED 2 and thus the backlight device 19 can be further increased. Furthermore, in the present embodiment, since the surface layer 25 having a high reflectance is provided on the upper surface of the substrate cover 10, it becomes possible to re-reflect the light reflected from the diffusion plate 4 after coming out of the LED, The light irradiation efficiency of each LED 2 and thus the backlight device 19 can be further increased.
なお、本実施の形態では、基板カバー10そのものに直接リフレクタ部24を形成するようにしていたが、これに限るものではなく、リフレクタ部24を形成した部材を基板カバー10に取付けることによって反射部を構成するようにしてもよい。 In the present embodiment, the reflector portion 24 is formed directly on the substrate cover 10 itself. However, the present invention is not limited to this, and the reflector portion 24 is attached to the substrate cover 10 by attaching the member on which the reflector portion 24 is formed. You may make it comprise.
以下、本発明の実施の形態2としてのバックライトユニットについて説明する。図6は、本発明の実施の形態2を説明するバックライトユニットの他例であるエッジライト方式の構成を示す断面図である。このエッジライト方式のバックライトユニットは、LED2、基板3、基板カバー10、導光板31と拡散板32と反射板33および放熱部材1とフレーム30とからなる。光源であるLED2から出射した光は導光板31の側壁より入射させ、導光板31を用いてLED2からの光を導光させ、この伝播途上で拡散板32方向に光路変更し、該拡散板4で均一性と指向性を制御しながら光を拡散させることによって、薄型の面光源を実現している。反射板33は導光板31の背面よりもれる光を反射させて導光板内に戻すことによって、光の利用効率を向上させる。 Hereinafter, the backlight unit as Embodiment 2 of the present invention will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of an edge light system which is another example of the backlight unit for explaining the second embodiment of the present invention. The backlight unit of the edge light system includes an LED 2, a substrate 3, a substrate cover 10, a light guide plate 31, a diffusion plate 32, a reflection plate 33, a heat radiating member 1, and a frame 30. The light emitted from the LED 2 as the light source is incident from the side wall of the light guide plate 31, the light from the LED 2 is guided using the light guide plate 31, the optical path is changed in the direction of the diffusion plate 32 in the course of propagation, and the diffusion plate 4 A thin surface light source is realized by diffusing light while controlling uniformity and directivity. The reflecting plate 33 reflects the light leaking from the back surface of the light guide plate 31 and returns it into the light guide plate, thereby improving the light utilization efficiency.
なお、ここでは、実装した複数のLED素子の輝度、色域、色調などの光学制御を行う光学制御回路部などの説明は省略する。また、図6には、導光板31の1側壁に光源を設けたが、導光板31の1側壁と対向する側壁にも、あるいは導光板31の3つの側壁、あるいは全ての側壁に光源を設けることで、適用する液晶表示パネルのサイズに合わせて、要求される輝度を実現することができる。 In addition, description of the optical control circuit part etc. which perform optical control of the brightness | luminance of the some mounted LED element, a color gamut, a color tone, etc. is abbreviate | omitted here. In FIG. 6, the light source is provided on one side wall of the light guide plate 31, but the light source is provided also on the side wall opposite to the one side wall of the light guide plate 31, on the three side walls of the light guide plate 31, or on all side walls. Thus, the required luminance can be realized in accordance with the size of the applied liquid crystal display panel.
図7は、本発明の実施の形態2におけるエッジライト方式における基板カバー10の部分の構成を説明するための要部断面図である。図7では基板3が放熱部材1と基板カバー10に挟み込まれることで固定保持されている。基板カバー10には導光板52の光入射部の側壁を嵌合して容易に位置決めできるようにした切り込み16が施されている。前記した実施の形態1で述べたように基板カバー10は、基板3上に設けられたレンズ12の位置決めを行っていることから、導光板31をレンズ12の直線上に正しく位置決めすることが可能となる。したがって、レンズ12から出射された光を効率よく導光板52に導入でき、光学補償シートルイ18を通して得表示パネル9を照明するバックライト光の利用効率を向上して、高輝度の映像表示を得ることができる。 FIG. 7 is a cross-sectional view of an essential part for explaining the configuration of the portion of the substrate cover 10 in the edge light system according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 7, the substrate 3 is fixed and held by being sandwiched between the heat dissipation member 1 and the substrate cover 10. The substrate cover 10 is provided with a notch 16 that can be easily positioned by fitting the side wall of the light incident portion of the light guide plate 52. As described in the first embodiment, since the substrate cover 10 positions the lens 12 provided on the substrate 3, it is possible to correctly position the light guide plate 31 on the straight line of the lens 12. It becomes. Therefore, the light emitted from the lens 12 can be efficiently introduced into the light guide plate 52, the use efficiency of the backlight light obtained through the optical compensation sheet Louis 18 and illuminating the display panel 9 can be improved, and a high-luminance video display can be obtained. Can do.
1・・・放熱部材、2・・・LED、3・・・基板(LED実装基板)、4・・・拡散板、5,7・・・拡散シート、6・・・レンズシート、8・・・フロントフレーム、9・・・液晶表示パネル、10・・・基板カバー、11・・・熱放射器(亨体)、12・・・レンズ、13・・・発光モジュール、14・・・放熱シート、15・・・反射シート、16・・・切り込み、17・・・ねじ、18・・・光学補償シート類、19・・・バックライトユニット、21・・・反射処理部、22・・・レンズ穴、23・・・ネジ穴、24・・・リフレクタ部、25・・・表面層、26・・・ネジ穴、31・・・導光板、32・・・拡散板、33・・・反射板。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heat dissipation member, 2 ... LED, 3 ... Board | substrate (LED mounting board), 4 ... Diffusion plate, 5, 7 ... Diffusion sheet, 6 ... Lens sheet, ... Front frame, 9 ... Liquid crystal display panel, 10 ... Substrate cover, 11 ... Thermal radiator (housing), 12 ... Lens, 13 ... Light emitting module, 14 ... Heat dissipation sheet , 15 ... reflection sheet, 16 ... notch, 17 ... screw, 18 ... optical compensation sheet, 19 ... backlight unit, 21 ... reflection processing section, 22 ... lens Hole, 23 ... Screw hole, 24 ... Reflector part, 25 ... Surface layer, 26 ... Screw hole, 31 ... Light guide plate, 32 ... Diffuser plate, 33 ... Reflector plate .
Claims (12)
複数の固体発光素子を搭載して前記放熱部材の前記平坦面上に配置された複数の固体発光素子実装基板を具備する面光源モジュールであって、
前記固体発光素子実装基板は、前記複数の固体発光素子を覆って当該固体発光素子から出射する光を前記固体発光素子実装基板とは反対面側に指向させる半円筒形のレンズを有し、
前記レンズの実装位置のそれぞれに当該レンズの平面形状の長辺と短辺に対応する長径と短径を有する複数のレンズ穴が形成されており、当該複数のレンズ穴のそれぞれに前記レンズを挿通して複数の前記固体発光素子実装基板の上面に被せる基板カバーを有し、
前記基板カバーは、前記複数のレンズ穴の内壁面と前記固体発光素子実装基板とは反対面に、光反射部材を有し、
前記基板カバーと前記放熱部材の間に前記複数の固体発光素子実装基板を挟み込むことにより、当該固体発光素子実装基板を前記放熱部材に固定することを特徴とする面光源モジュール。 A heat dissipating member having a flat surface;
A surface light source module comprising a plurality of solid-state light-emitting element mounting substrates mounted with a plurality of solid-state light-emitting elements and disposed on the flat surface of the heat dissipation member,
The solid-state light-emitting element mounting substrate has a semi-cylindrical lens that covers the plurality of solid-state light-emitting elements and directs light emitted from the solid-state light-emitting element to the side opposite to the solid-state light-emitting element mounting substrate.
A plurality of lens holes having a major axis and a minor axis corresponding to the long side and the short side of the planar shape of the lens are formed at each mounting position of the lens, and the lens is inserted into each of the plurality of lens holes. And having a substrate cover that covers the top surface of the plurality of solid state light emitting device mounting substrates,
The substrate cover has a light reflecting member on an inner wall surface of the plurality of lens holes and a surface opposite to the solid light emitting element mounting substrate,
A surface light source module, wherein the solid light emitting element mounting substrate is fixed to the heat dissipating member by sandwiching the plurality of solid light emitting element mounting substrates between the substrate cover and the heat dissipating member.
前記基板カバーに形成された前記複数のレンズ穴は、その何れの長径においても前記レンズの最大長軸より大きく、前記複数個の穴のいずれの短径においても前記レンズの最大短軸より大きいことを特徴とする面光源モジュール。 In claim 1,
The plurality of lens holes formed in the substrate cover are larger than the maximum major axis of the lens at any major axis, and are larger than the maximum minor axis of the lens at any minor axis of the plurality of holes. A surface light source module.
前記基板カバーに形成される前記複数のレンズ穴の内壁が正のテーパ面であり、
前記光反射部材が前記内壁に形成された前記正のテーパ面に配置されることを特徴とする面光源モジュール。 In claim 1,
Inner walls of the plurality of lens holes formed in the substrate cover are positive tapered surfaces,
The surface light source module, wherein the light reflecting member is disposed on the positive tapered surface formed on the inner wall.
前記固体発光素子実装基板を前記基板カバーで前記放熱部材に取付けた状態で、前記正のテーパ面の上端が前記固体発光素子実装基板に搭載された前記レンズの高さ以下に固定されることを特徴とする面光源モジュール。 In claim 1,
With the solid light emitting element mounting substrate attached to the heat dissipation member with the substrate cover, the upper end of the positive taper surface is fixed to be equal to or less than the height of the lens mounted on the solid light emitting element mounting substrate. A characteristic surface light source module.
前記固体発光素子実装基板と前記放熱部材の間に放熱シートを有することを特徴とする面光源モジュール。 In claim 1,
A surface light source module comprising a heat radiation sheet between the solid light emitting element mounting substrate and the heat radiation member.
前記面光源モジュールは、平坦面を有する放熱部材と、複数の固体発光素子を搭載して前記放熱部材の前記平坦面上に配置された複数の固体発光素子実装基板を具備し、
前記固体発光素子実装基板は、前記複数の固体発光素子を覆って当該固体発光素子から出射する光を前記固体発光素子実装基板とは反対面側に指向させる半円筒形のレンズを有し、
前記レンズの実装位置のそれぞれに当該レンズの平面形状の長辺と短辺に対応する長径と短径を有する複数のレンズ穴が形成されており、当該複数のレンズ穴のそれぞれに前記レンズを挿通して複数の前記固体発光素子実装基板の上面に被せる基板カバーを有し、
前記基板カバーは、前記複数のレンズ穴の内壁面と前記固体発光素子実装基板とは反対面に、光反射部材を有し、
前記基板カバーと前記放熱部材の間に前記複数の固体発光素子実装基板を挟み込むことにより、当該固体発光素子実装基板を前記放熱部材と一体的に固定してなり、
前記光学補償シート積層体は、前記基板カバーを覆う拡散板と、該拡散板に積み重ねられた拡散シートおよびレンズシートからなることを特徴とするバックライトユニット。 A backlight unit having a surface light source module and an optical compensation sheet laminate disposed on a light exit surface of the surface light source module,
The surface light source module includes a heat dissipating member having a flat surface, and a plurality of solid light emitting element mounting substrates mounted on the flat surface of the heat dissipating member by mounting a plurality of solid light emitting elements.
The solid-state light-emitting element mounting substrate has a semi-cylindrical lens that covers the plurality of solid-state light-emitting elements and directs light emitted from the solid-state light-emitting element to the side opposite to the solid-state light-emitting element mounting substrate.
A plurality of lens holes having a major axis and a minor axis corresponding to the long side and the short side of the planar shape of the lens are formed at each mounting position of the lens, and the lens is inserted into each of the plurality of lens holes. And having a substrate cover that covers the top surface of the plurality of solid state light emitting device mounting substrates,
The substrate cover has a light reflecting member on an inner wall surface of the plurality of lens holes and a surface opposite to the solid light emitting element mounting substrate,
By sandwiching the plurality of solid state light emitting element mounting substrates between the substrate cover and the heat dissipating member, the solid state light emitting element mounting substrate is fixed integrally with the heat dissipating member,
The optical compensation sheet laminate includes a diffusion plate that covers the substrate cover, and a diffusion sheet and a lens sheet stacked on the diffusion plate.
前記面光源モジュールは、平坦面を有する放熱部材と、複数の固体発光素子を搭載して前記放熱部材の前記平坦面上に配置された複数の固体発光素子実装基板を具備し、
前記固体発光素子実装基板は、前記複数の固体発光素子を覆って当該固体発光素子から出射する光を前記導光板の側壁に指向させる半円筒形のレンズを有し、
前記レンズの実装位置のそれぞれに当該レンズの平面形状の長辺と短辺に対応する長径と短径を有する複数のレンズ穴が形成されており、当該複数のレンズ穴のそれぞれに前記レンズを挿通して複数の前記固体発光素子実装基板の上面に被せる基板カバーを有し、
前記基板カバーは、前記複数のレンズ穴の内壁面と前記固体発光素子実装基板とは反対面に、光反射部材を有し、
前記基板カバーと前記放熱部材の間に前記複数の固体発光素子実装基板を挟み込むことにより、当該固体発光素子実装基板を前記放熱部材と一体的に固定してなり、
前記導光板は透明板からなり、該透明板の出光面に光拡散板を有し、前記出光面の反対面に反射板を有し、
前記導光板の側壁に前記基板カバーの光出射面を取付けて構成され、
前記光学補償シート積層体は、前記基板カバーを覆う拡散板と、該拡散板に積み重ねられた拡散シートおよびレンズシートからなることを特徴とするバックライトユニット。 A backlight unit having a surface light source module provided with a light guide plate, and an optical compensation sheet laminate disposed on a light exit surface of the surface light source module,
The surface light source module includes a heat dissipating member having a flat surface, and a plurality of solid light emitting element mounting substrates mounted on the flat surface of the heat dissipating member by mounting a plurality of solid light emitting elements.
The solid-state light-emitting element mounting substrate includes a semi-cylindrical lens that covers the plurality of solid-state light-emitting elements and directs light emitted from the solid-state light-emitting elements toward a side wall of the light guide plate,
A plurality of lens holes having a major axis and a minor axis corresponding to the long side and the short side of the planar shape of the lens are formed at each mounting position of the lens, and the lens is inserted into each of the plurality of lens holes. And having a substrate cover that covers the upper surface of the plurality of solid state light emitting device mounting substrates,
The substrate cover has a light reflecting member on an inner wall surface of the plurality of lens holes and a surface opposite to the solid light emitting element mounting substrate,
By sandwiching the plurality of solid state light emitting element mounting substrates between the substrate cover and the heat dissipating member, the solid state light emitting element mounting substrate is fixed integrally with the heat dissipating member,
The light guide plate is made of a transparent plate, has a light diffusion plate on the light exit surface of the transparent plate, and has a reflector on the opposite surface of the light exit surface,
It is configured by attaching the light emitting surface of the substrate cover to the side wall of the light guide plate,
The optical compensation sheet laminate includes a diffusion plate that covers the substrate cover, and a diffusion sheet and a lens sheet stacked on the diffusion plate.
前記基板カバーに形成された前記複数のレンズ穴は、その何れの長径においても前記レンズの最大長軸より大きく、前記複数個の穴のいずれの短径においても前記レンズの最大短軸より大きいことを特徴とするバックライトユニット。 In claim 6 or 7,
The plurality of lens holes formed in the substrate cover are larger than the maximum major axis of the lens at any major axis, and are larger than the maximum minor axis of the lens at any minor axis of the plurality of holes. Backlight unit characterized by
前記基板カバーに形成される前記複数のレンズ穴の内壁が正のテーパ面であり、
前記光反射部材が前記内壁に形成された前記正のテーパ面に配置されることを特徴とするバックライトユニット。 In claim 6 or 7,
Inner walls of the plurality of lens holes formed in the substrate cover are positive tapered surfaces,
The backlight unit, wherein the light reflecting member is disposed on the positive tapered surface formed on the inner wall.
前記固体発光素子実装基板を前記基板カバーで前記放熱部材に取付けた状態で、前記正のテーパ面の上端が前記固体発光素子実装基板に搭載された前記レンズの高さ以下に固定されることを特徴とするバックライトユニット。 In claim 6 or 7,
With the solid light emitting element mounting substrate attached to the heat dissipation member with the substrate cover, the upper end of the positive taper surface is fixed to be equal to or less than the height of the lens mounted on the solid light emitting element mounting substrate. Characteristic backlight unit.
前記固体発光素子実装基板と前記放熱部材の間に放熱シートを有することを特徴とするバックライトユニット。 In claim 6 or 7,
A backlight unit comprising a heat dissipation sheet between the solid light emitting element mounting substrate and the heat dissipation member.
前記バックライトユニットは、請求項6又は7記載の構成を有することを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display device having a liquid crystal display panel and a backlight unit that illuminates the liquid crystal display panel in a planar shape from the back,
The liquid crystal display device according to claim 6, wherein the backlight unit has the configuration according to claim 6.
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