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JP2011238448A - Backlight, its manufacturing method, and liquid crystal display - Google Patents

Backlight, its manufacturing method, and liquid crystal display Download PDF

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JP2011238448A
JP2011238448A JP2010108336A JP2010108336A JP2011238448A JP 2011238448 A JP2011238448 A JP 2011238448A JP 2010108336 A JP2010108336 A JP 2010108336A JP 2010108336 A JP2010108336 A JP 2010108336A JP 2011238448 A JP2011238448 A JP 2011238448A
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JP
Japan
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led
light
guide plate
light guide
substrate
Prior art date
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JP2010108336A
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Susumu Ishida
進 石田
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Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】薄型で、光源からの光の利用効率がよく、かつ、輝度むらの小さい、LEDを光源とするサイドライト型バックライトユニットを実現する。
【解決手段】基板2にLED1が出射面1bを上側に傾けて配置されている。導光板3の上には、光学シート6が配置され、下側には反射シート5が配置されている。導光板3の側面に形成された入光面3aは、下側に傾いていて、LED1の出射面1bと対向している。LED1と導光板3との対向面積が増加することによってLED1からの光の利用効率が増大する。また、LED1の出射面1bが上側に傾いていることによって、迷光が反射シート5と導光板3の下面3cとの間に入りこんで輝度むらを発生させることを防止する。これによって、輝度の大きい、かつ、輝度むらの小さいバックライトユニットを実現することが出来る。
【選択図】図1
A sidelight type backlight unit using an LED as a light source, which is thin, has an efficient use of light from a light source, and has small luminance unevenness.
An LED 1 is disposed on a substrate 2 with an emission surface 1b inclined upward. An optical sheet 6 is disposed on the light guide plate 3, and a reflective sheet 5 is disposed on the lower side. The light incident surface 3 a formed on the side surface of the light guide plate 3 is inclined downward and faces the light exit surface 1 b of the LED 1. The use efficiency of the light from LED1 increases when the opposing area of LED1 and the light-guide plate 3 increases. Further, since the emission surface 1b of the LED 1 is inclined upward, stray light is prevented from entering between the reflection sheet 5 and the lower surface 3c of the light guide plate 3 to cause uneven brightness. As a result, a backlight unit having high luminance and low luminance unevenness can be realized.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、液晶パネルを背方から照明するバックライトユニットや照明装置に使用するLED光源モジュールに関する。 The present invention relates to a backlight unit for illuminating a liquid crystal panel from the back and an LED light source module used for an illumination device.

従来、液晶パネルを背方から照明するために採用されているサイドライト型のバックラ
イトユニットは、導光板を用いてその導光板の端面に対して冷陰極蛍光ランプや複数個の
LEDを線光源として配置し、この光源からの光を導光板の端面から導入し、導光板の表
面又は裏面の一方の反射面にてその光を反射拡散させ、表面又は裏面の他方の出光面から
出光させる構成である。
2. Description of the Related Art Conventionally, a sidelight type backlight unit that is used to illuminate a liquid crystal panel from the back side uses a light guide plate to provide a cold cathode fluorescent lamp or a plurality of LEDs as a linear light source on the end face of the light guide plate. The light from the light source is introduced from the end surface of the light guide plate, and the light is reflected and diffused by one of the reflection surfaces on the front surface or the back surface of the light guide plate, and emitted from the other light output surface on the front surface or the back surface. It is.

図7は従来のサイドライト型バックライトユニットの構成を示している。図7において、1はサイドビュータイプのLEDであり、1aはLED1の発光部、1bはLEDの出射面である。2 はこのLEDを複数個列設する基板である。   FIG. 7 shows a configuration of a conventional sidelight type backlight unit. In FIG. 7, 1 is a side view type LED, 1a is the light emission part of LED1, and 1b is the emitting surface of LED. Reference numeral 2 denotes a substrate on which a plurality of LEDs are arranged.

図7において、導光板3の表面側は出光面3bであり、この導光板3はLED1の発光部1aからの光を端面の入光面3aから板内に導入し、反射面3cにて反射拡散させ、出光面3bからその全面に渡り均一に出光させる働きをする。そして導光板3の反射面3c側に反射シート5を設置し、導光板3の出光面3b側に輝度を均一化するための光学シート6を設置している。   In FIG. 7, the surface side of the light guide plate 3 is a light exit surface 3b. The light guide plate 3 introduces light from the light emitting portion 1a of the LED 1 into the plate from the light incident surface 3a at the end surface and reflects it by the reflection surface 3c. It diffuses and functions to emit light uniformly from the light exit surface 3b over the entire surface. The reflective sheet 5 is installed on the reflective surface 3 c side of the light guide plate 3, and the optical sheet 6 for making the luminance uniform is installed on the light output surface 3 b side of the light guide plate 3.

従来のサイドライト型バックライトユニットでは複数個のLEDを線状に配設し、線状光源として用いるために、LED素子をパッケージングすることで出光方向を制御でき、導光板の入光用の端面を向く方向にだけ発光させることができる。そのため、導光板の厚さはLEDの厚さにほぼ等しくすることが可能である。反面、光源が薄くなり、導光板もそれに対応して薄くすると、図8に示すように、前記LED1の発光面1bから照射される光を導光板3の入射面3aから逃してしまう、光漏れ15が生じ、入射効率が悪くなるといった問題があった。
これを解決する技術として、たとえは、「特許文献1」には導光板の入射面を傾斜させ、LEDはその発光面が、導光板入射面と平行となるように配置する技術が開示されている。
In the conventional sidelight type backlight unit, a plurality of LEDs are arranged in a line and used as a linear light source. Therefore, the light output direction can be controlled by packaging the LED element, and the light guide plate can receive light. Light can be emitted only in the direction facing the end face. Therefore, the thickness of the light guide plate can be made substantially equal to the thickness of the LED. On the other hand, if the light source is thinned and the light guide plate is correspondingly thinned, light radiated from the light emitting surface 1b of the LED 1 escapes from the incident surface 3a of the light guide plate 3 as shown in FIG. 15 occurs, and the incident efficiency is deteriorated.
As a technique for solving this, for example, “Patent Document 1” discloses a technique in which an incident surface of a light guide plate is inclined and an LED is arranged so that a light emitting surface thereof is parallel to the light guide plate incident surface. Yes.

この技術は、図9に示すように前記導光板3の入射面3aは、導光板3の裏面3cに対して傾斜した斜面に形成されている。そして前記LED1が基板2に前記入射面3aと近接させて組み込まれる際に、前記LED1 の発光面1bが前記入射面3aに対して平行となるように、前記LED1を配置する。このように入射面3aが傾斜して形成された導光板3は、その厚さ寸法よりも入射面3aの実効径を大きくすることが出来る。   In this technique, as shown in FIG. 9, the incident surface 3 a of the light guide plate 3 is formed on a slope inclined with respect to the back surface 3 c of the light guide plate 3. The LED 1 is arranged so that the light emitting surface 1b of the LED 1 is parallel to the incident surface 3a when the LED 1 is incorporated in the substrate 2 in the vicinity of the incident surface 3a. Thus, the light guide plate 3 formed with the incident surface 3a inclined can make the effective diameter of the incident surface 3a larger than its thickness.

そして、図9においては、前記基板2は、前記LED1が配設される凹部の底壁部分が、その上面を、前記凹部内の導光板3の配設側へ向いた斜面として形成されており、この所定位置に配設された前記LED1は、その発光面1aを導光板3の入射面3aと平行となるように傾斜させた状態で配設されている。   In FIG. 9, the substrate 2 is formed such that the bottom wall portion of the recess in which the LED 1 is disposed has a top surface as an inclined surface facing the light guide plate 3 in the recess. The LED 1 disposed at the predetermined position is disposed in a state where the light emitting surface 1 a is inclined so as to be parallel to the incident surface 3 a of the light guide plate 3.

しかしながら、バックライトの薄型化や大型化に対応して、導光板3の厚さが薄くなり、大面積化していくと、導光板の反りやゆがみが大きくなり、導光板裏面3cと反射シート5の間に空間ができてしまう。その場合に、LED1bからの出射光のうち基板2方向に向かった光が、導光板裏面3cと反射シート5の間へ入ってしまい、導光板3a面に入ることができない光漏れが大きくなる課題は図9の構造では解決できない。   However, as the backlight is made thinner and larger, the thickness of the light guide plate 3 is reduced and the area is increased. As a result, warpage and distortion of the light guide plate increase, and the light guide plate back surface 3c and the reflection sheet 5 are increased. There will be a space in between. In that case, the light which went to the board | substrate 2 direction among the emitted light from LED1b enters between the light-guide plate back surface 3c and the reflective sheet 5, and the subject that the light leak which cannot enter into the light-guide plate 3a surface becomes large Cannot be solved by the structure of FIG.

特開2005−242249JP 2005-242249 A

本発明は、このような従来の技術的課題に鑑みてなされたもので、サイドライト型バッ
クライトユニットやLED照明装置のようなLEDモジュールにおいて、そのいっそうの
導光板への入射効率の向上が図れ、かつ、LEDのモジュールの省電力化も図れるLEDモジュールを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a conventional technical problem, and in an LED module such as a sidelight type backlight unit or an LED lighting device, the incident efficiency to the light guide plate can be further improved. And it aims at providing the LED module which can also achieve power-saving of the module of LED.

前述した目的を達成するため、本発明のバックライトユニットは、LEDの発光面から照射された光を、表面および裏面を備えた導光板の側面に設けられた入射面から前記導光板の内部へ入射させ、前記導光板の内部において多重反射させて、液晶表示パネルと対向する前記導光板の前記表面から平面光として出射するように構成されたバックライトユニットであって、前記LEDは電気配線を備えた基板上に設置されており、基板底面に対してLEDの出射面が斜め上向きとなるようにLEDの実装面が傾斜して配置されることを特徴とする。   In order to achieve the above-described object, the backlight unit of the present invention allows light emitted from the light emitting surface of the LED to enter the light guide plate from an incident surface provided on a side surface of the light guide plate having a front surface and a back surface. The backlight unit is configured to be incident and multiple-reflected inside the light guide plate to emit as planar light from the surface of the light guide plate facing the liquid crystal display panel. The LED mounting surface is inclined and arranged such that the LED emission surface is obliquely upward with respect to the bottom surface of the substrate.

また、前記導光板の入射面は、LEDの出射面と平行となることを特徴とする。また、前記LEDの実装面内においては、導光板に近い側に金属コアボールまたは樹脂コアボールを置くことにより、LEDの発光面を基板に対して傾斜を持たせることを特徴とする。また、本発明の液晶表示装置は、上記構成のバックライトユニットを備えたことを特徴とする。   The incident surface of the light guide plate may be parallel to the emission surface of the LED. In the LED mounting surface, a metal core ball or a resin core ball is placed on the side close to the light guide plate, so that the light emitting surface of the LED is inclined with respect to the substrate. In addition, a liquid crystal display device of the present invention includes the backlight unit having the above-described configuration.

本発明によって、電源からの光の利用効率が高く、かつ、輝度むらの少ないバックライトを実現することが出来る。また、本発明の製造方法によって、このようなバックライトを効率よく製造することが出来る。また、本発明のバックライトを用いることによって、明るい、かつ、輝度むらの小さい液晶表示装置を実現することが出来る。   According to the present invention, it is possible to realize a backlight with high light use efficiency from a power source and less luminance unevenness. Moreover, such a backlight can be efficiently manufactured by the manufacturing method of the present invention. In addition, by using the backlight of the present invention, a bright liquid crystal display device with small luminance unevenness can be realized.

実施例1のバックライトの断面図である。1 is a cross-sectional view of a backlight of Example 1. FIG. 実施例2のバックライトの断面図である。6 is a cross-sectional view of a backlight of Example 2. FIG. 実施例3のバックライトの断面図である。6 is a cross-sectional view of a backlight of Example 3. FIG. 本発明のバックライトの製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of the backlight of this invention. 本発明の液晶表示装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the liquid crystal display device of this invention. 図5のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 従来のバックライトユニットの説明図である。It is explanatory drawing of the conventional backlight unit. 従来のバックライトユニットの解決すべき課題を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the problem which the conventional backlight unit should solve. 従来のバックライトユニットの解決すべき課題を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the problem which the conventional backlight unit should solve.

以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.

図1は、本発明のLED モジュールの最良の実施の形態としてのサイドライト型バックライトユニットを示している。図1において、図7に示した従来例のバックライトユニットの構成要素と共通するものには同一の符号を付して示してある。すなわち、1は出射面1bを含む面が2mmx3mmで、奥行きが1mm程度のサイズのサイドビュータイプの白色発光LEDであり、1aはLED1の発光部であり、LEDチップを示す。2はこのLEDを複数個列設する基板である。LED1は、LED1の接合面1cと基板2上に設けられた配線8との間に接合部材7を介して結合され、固定されている。   FIG. 1 shows a sidelight type backlight unit as the best mode of the LED module of the present invention. In FIG. 1, the same components as those of the backlight unit of the conventional example shown in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals. That is, 1 is a side-view type white light emitting LED having a size of 2 mm × 3 mm including the emission surface 1b and a depth of about 1 mm, and 1a is a light emitting portion of the LED 1 and indicates an LED chip. Reference numeral 2 denotes a substrate on which a plurality of LEDs are arranged. The LED 1 is coupled and fixed via a bonding member 7 between the bonding surface 1 c of the LED 1 and the wiring 8 provided on the substrate 2.

図1において、LED1の接合面1cと出射面1bが直角になっている。このタイプのLED1をサイドビュータイプのLEDと称する。なお、後で述べるトップビュータイプのLEDは、接合面1cと出射面1bが平行になっている。図1において、接合部材7は、LED1の接合面1cと出射面1bが基板2とに5〜30°の接合角度10を保つように結合されている。接合角度をこのような範囲に設定する理由は次のとおりである。   In FIG. 1, the joining surface 1c and the emitting surface 1b of the LED 1 are perpendicular to each other. This type of LED 1 is referred to as a side view type LED. In addition, in the top view type LED described later, the joint surface 1c and the emission surface 1b are parallel to each other. In FIG. 1, the bonding member 7 is bonded to the substrate 2 so that the bonding surface 1 c and the emission surface 1 b of the LED 1 maintain a bonding angle 10 of 5 to 30 °. The reason for setting the joining angle in such a range is as follows.

すなわち、LEDからの光が導光板と反射シートとの間に入り込まないようにするため、あるいは、LEDからの光の利用効率を向上させるためには、5°以上必要である。一方、接合角度を30°よりも大きくすると、導光板3の加工精度が問題になるのと、LED1の導光板の下方への出っ張りが大きくなるので、バックライト全体としての厚さが大きくなるという問題があるからである。   That is, in order to prevent the light from the LED from entering between the light guide plate and the reflection sheet, or to improve the utilization efficiency of the light from the LED, 5 ° or more is necessary. On the other hand, if the bonding angle is larger than 30 °, the processing accuracy of the light guide plate 3 becomes a problem, and the protrusion of the LED 1 below the light guide plate increases, so that the thickness of the entire backlight increases. Because there is a problem.

導光板3は、空気層9を介して、前記LED1の前記出射面1bと平行に向き合う入光面3aを持っている。空気層は0.03〜1mmの空間である。導光板3の表面側は出光面3bであり、3b表面には、面内を均一な輝度とするために光学設計された形状の白色インクの印刷パターンまたは、マイクロレンズの凹凸形成パターンが施されている。この導光板3はLED1の発光部1aからの光を端面の入光面3aから板内に導入し、反射面3cにて反射拡散させ、出光面3bからその全面に渡り均一に出光させる働きをする。そして導光板3の反射面3c側に反射シート5を設置し、導光板3の出光面3b側に輝度を均一化するための光学シート6を設置している。   The light guide plate 3 has a light incident surface 3 a that faces the light emitting surface 1 b of the LED 1 in parallel through the air layer 9. The air layer is a space of 0.03 to 1 mm. The surface side of the light guide plate 3 is a light exit surface 3b, and the surface of 3b is provided with a white ink printing pattern or a microlens unevenness formation pattern that is optically designed to achieve uniform brightness in the surface. ing. The light guide plate 3 introduces light from the light emitting portion 1a of the LED 1 into the plate from the light incident surface 3a at the end surface, reflects and diffuses the light at the reflecting surface 3c, and uniformly emits light from the light emitting surface 3b over the entire surface. To do. The reflective sheet 5 is installed on the reflective surface 3 c side of the light guide plate 3, and the optical sheet 6 for making the luminance uniform is installed on the light output surface 3 b side of the light guide plate 3.

ここでは、LED1を白色発光LEDとしているが、赤青緑の有色発光のLEDであってもよいし、それらの組み合わせであってもよい。LED基板2にはガラスエポキシ基板を用いるのが好ましいが、フレキシブル基板やメタルベースのものを使用することもできる。LEDの使用個数は対象となるバックライトユニットのサイズによる。導光板3は、一般に、アクリル、ポリカーボネートなどの樹脂を射出成型することにより製造される。接合部材7は、導電性樹脂、はんだなどの電気的接続とLEDの保持ができる部材である。   Here, the LED 1 is a white light emitting LED, but it may be a red, blue and green colored light emitting LED, or a combination thereof. Although a glass epoxy substrate is preferably used for the LED substrate 2, a flexible substrate or a metal-based substrate can also be used. The number of LEDs used depends on the size of the target backlight unit. The light guide plate 3 is generally manufactured by injection molding a resin such as acrylic or polycarbonate. The joining member 7 is a member capable of electrical connection such as conductive resin and solder and LED holding.

LED発光部1aにて発生した光は、出射面1bから広がり、指向性を持って空気層9に出射される。LED1の接合面が基板2と接合角度10を保つように結合されているために、基板2方向に向かって出射された光で、従来構造においては、導光板裏面3cや反射シート5に到達していたはずの図1に示した直接光13が、導光板3bに直接導入されることから、導光板裏面3cと反射シート5の間に隙間があった場合でも光漏れを起こすことがない。   The light generated in the LED light emitting unit 1a spreads from the emission surface 1b and is emitted to the air layer 9 with directivity. Since the bonding surface of the LED 1 is coupled to the substrate 2 so as to maintain the bonding angle 10, light emitted toward the substrate 2 reaches the light guide plate back surface 3c and the reflection sheet 5 in the conventional structure. Since the direct light 13 shown in FIG. 1 that should have been directly introduced into the light guide plate 3b, light leakage does not occur even if there is a gap between the back surface 3c of the light guide plate and the reflection sheet 5.

さらには、LED1の出射中心1dと導光板3の入光面3aの中心軸3dを一致させることで光漏れを起こさず、導光板の厚さを最小限に抑えることが可能となる。また、出射面1bから出射された直接光13は、基板2の表面に反射することなく導光板の入射面3aに導入することができるため入射効率を向上させることができる。   Furthermore, by making the emission center 1d of the LED 1 coincide with the central axis 3d of the light incident surface 3a of the light guide plate 3, light leakage does not occur and the thickness of the light guide plate can be minimized. Moreover, since the direct light 13 emitted from the emission surface 1b can be introduced into the incident surface 3a of the light guide plate without being reflected on the surface of the substrate 2, the incident efficiency can be improved.

さらには、導光板の入光面3aはLEDの出射面1bと平行に設置しているために、LED1aからの光を効率よく導光板内に取り入れることが可能となる。これらの効果により、LED1からの取り込み光総量が増加するために、バックライトユニットとしての発光効率が向上する。よって、標準輝度を得るための消費電力の低下が可能となる。なお、導光板の入射面3aとLED1の出射面1bとが完全に平行でなくとも、LED1の出射面が上向きとなることによって、迷光が導光板3と反射シート5との間に入り込むことを防止することが出来るので、輝度むらを防止する効果を得ることが出来る。   Furthermore, since the light incident surface 3a of the light guide plate is installed in parallel with the light emitting surface 1b of the LED, the light from the LED 1a can be efficiently taken into the light guide plate. Due to these effects, the total amount of light captured from the LED 1 is increased, so that the light emission efficiency as the backlight unit is improved. Therefore, the power consumption for obtaining the standard luminance can be reduced. In addition, even if the entrance surface 3a of the light guide plate and the exit surface 1b of the LED 1 are not completely parallel, stray light enters between the light guide plate 3 and the reflection sheet 5 by the upward exit surface of the LED 1. Therefore, the effect of preventing luminance unevenness can be obtained.

本発明の特徴は、LED1からの迷光が導光板3と反射シート5の間に入り込まないようにすることが出来るので、迷光による輝度むらを防止することが出来ることである。また、LED1からの迷光が反射シート5と回路基板2との間に入り込まないようにすることが出来るので、輝度の低下を防止することが出来る。さらに、LED1の出射面1bと導光板3の入光面3aとの対向面の面積を大きくすることが出来るので、LED1からの光の利用効率を上げることが出来る。これは、各実施例に共通の効果である。   A feature of the present invention is that stray light from the LED 1 can be prevented from entering between the light guide plate 3 and the reflection sheet 5, and thus uneven brightness due to stray light can be prevented. Further, since stray light from the LED 1 can be prevented from entering between the reflection sheet 5 and the circuit board 2, it is possible to prevent a decrease in luminance. Furthermore, since the area of the opposing surface of the light emission surface 1b of LED1 and the light-incidence surface 3a of the light-guide plate 3 can be enlarged, the utilization efficiency of the light from LED1 can be raised. This is an effect common to the embodiments.

図2は本発明のLEDモジュールの第2の実施の形態としてのサイドライト型バックライトユニットを示している。本実施の形態の特徴は、図1に示した第1 の実施の形態に対して、LED1の接合面1cと出射面1bが基板2と接合角度10を安定的に保つ方法を示したものである。   FIG. 2 shows a sidelight type backlight unit as a second embodiment of the LED module of the present invention. The feature of the present embodiment is a method for stably maintaining the bonding angle 10 between the bonding surface 1c and the emission surface 1b of the LED 1 with respect to the first embodiment shown in FIG. is there.

接合部材7は、はんだ、または、導電性ペーストである。基板2上に設置された配線4のLEDの出射面1bに近い位置には、樹脂コアボールまたは金属コアボール11を配置する。樹脂コアボールはボール状の樹脂のコアの周りにはんだがコーティングされているものであり、金属コアボール11はボール状の金属のコアの周りにはんだがコーティングされているものである。   The joining member 7 is solder or a conductive paste. A resin core ball or a metal core ball 11 is disposed at a position near the LED emission surface 1 b of the wiring 4 installed on the substrate 2. The resin core ball is one in which solder is coated around a ball-shaped resin core, and the metal core ball 11 is one in which solder is coated around a ball-shaped metal core.

金属コアボール11のコアの高さは一定であるので、LED1の出射面1bは、LED1の接合面1cと出射面1bが基板2と接合角度10を安定的に保つことができる。さらに、金属コアボール11のコアボール径を変化させることで、接合角度は自由に変えることができる。樹脂コアボールを用いた場合も同様である。
実施例では樹脂コアボール11または金属コアボール11を例に説明したが、形に制限はなく三角形、四角形の部材にて代用しても良い。
Since the height of the core of the metal core ball 11 is constant, the emission surface 1b of the LED 1 can stably maintain the bonding angle 10 between the bonding surface 1c and the emission surface 1b of the LED 1 and the substrate 2. Furthermore, the joining angle can be freely changed by changing the core ball diameter of the metal core ball 11. The same applies when a resin core ball is used.
In the embodiment, the resin core ball 11 or the metal core ball 11 has been described as an example, but the shape is not limited, and a triangular or square member may be substituted.

図3は本発明のLEDモジュールの第3の実施の形態としてのサイドライト型バックライトユニットを示している。本実施の形態の特徴は、図1に示した第1の実施の形態に対して、LED1がトップビュータイプであり、基板2が導光板3の裏面3cに対して垂直方向に設置されていることを特徴とする。図3におけるLED1は出射面1bを含む面が2mmx3mmで奥行きが1mm程度のサイズのトップサイドビュータイプの白色発光LEDである。   FIG. 3 shows a sidelight type backlight unit as a third embodiment of the LED module of the present invention. The feature of this embodiment is that the LED 1 is a top view type and the substrate 2 is installed in a direction perpendicular to the back surface 3c of the light guide plate 3 with respect to the first embodiment shown in FIG. It is characterized by that. LED 1 in FIG. 3 is a top-side view type white light emitting LED having a size of 2 mm × 3 mm including the emission surface 1 b and a depth of about 1 mm.

LED1の出射面1bと接合面1cが平行であるために基板2の配線ランド8は導光板3の裏面3cに垂直に取り付けられている。基板2と導光板3はLEDの出射面1bと導光板の入光面3aが平行となるように位置決めが行なわれ、シャーシ12に固定されている。LED1に対して傾き角度10を形成する方法として、実施例2と同様に、樹脂コアボールあるいは、金属コアボールを使用することが出来る。   Since the emission surface 1 b and the bonding surface 1 c of the LED 1 are parallel, the wiring land 8 of the substrate 2 is attached perpendicularly to the back surface 3 c of the light guide plate 3. The substrate 2 and the light guide plate 3 are positioned and fixed to the chassis 12 so that the emission surface 1b of the LED and the light incident surface 3a of the light guide plate are parallel to each other. As a method of forming the tilt angle 10 with respect to the LED 1, a resin core ball or a metal core ball can be used as in the second embodiment.

図4に図2または図3に示したLED光源モジュールについてLED1の実装プロセスを示す。まず、サイドビューLEDについて説明する。第1工程として基板2に設けられたはんだランド8上にクリームはんだ7を通常の印刷工程によって塗布する。第2工程では、はんだランド8上に置かれたクリームはんだ7のその上に金属コアボール11を供給する。ここで金属コアボールの供給は、LED1の出射面側に偏在させる。   FIG. 4 shows a mounting process of the LED 1 for the LED light source module shown in FIG. 2 or FIG. First, the side view LED will be described. As a first step, the cream solder 7 is applied on the solder lands 8 provided on the substrate 2 by a normal printing step. In the second step, the metal core ball 11 is supplied onto the cream solder 7 placed on the solder land 8. Here, the supply of the metal core ball is unevenly distributed on the emission surface side of the LED 1.

第3工程において、LED1をはんだランド上に置く。第4工程では通常のはんだリフロー工程によりLED1をはんだ固定する。この工程では、LED1および金属コアボール11がはんだのセルフアライメント効果によりにより所定の位置に正確に固定される。また、はんだ溶解時には、LED1は自重からはんだランド8と密着する。   In the third step, the LED 1 is placed on the solder land. In the fourth step, the LED 1 is solder-fixed by a normal solder reflow step. In this step, the LED 1 and the metal core ball 11 are accurately fixed at predetermined positions by the self-alignment effect of the solder. Further, when the solder is melted, the LED 1 comes into close contact with the solder land 8 from its own weight.

金属コアボール11を設置した部分は、LED1と金属コアボール11の自重により、金属コアボール11は、はんだ7内に沈み込む。従ってLED1は金属コアボール11の直径の高さだけ高くなった状態で固定される。これにより、LED1の出射面1bが、基板2に対して上向きの傾斜をもったLED光源を作製することができる。以上の説明では、金属コアボールを使用した場合について説明したが、樹脂コアボールの場合も同様にして製造することが出来る。   The portion where the metal core ball 11 is installed sinks into the solder 7 due to the weight of the LED 1 and the metal core ball 11. Accordingly, the LED 1 is fixed in a state where it is increased by the height of the diameter of the metal core ball 11. Thereby, the LED light source in which the emission surface 1b of the LED 1 has an upward inclination with respect to the substrate 2 can be produced. In the above description, the case where the metal core ball is used has been described. However, the resin core ball can be manufactured in the same manner.

以上はサイドビュータイプのLEDを使用する場合について説明したが、トップビュータイプのLEDを使用する場合のプロセスも基本的には同様である。但し、トップビュータイプの場合はLEDが直立した基板2に配置されているので、まず、基板2を水平に向けた状態で、トップビュータイプのLEDを出射面3bが上になった状態として、上記説明した図4における第1工程から第4工程によって基板2とLED1を接合する。その後、基板2を立てた状態にして基板2をシャーシ12に配置する。これによって、トップビュータイプのLED1の出射面1bが水平より所定の傾き角10をもって若干上向きに設定されることになる。なお、所定の傾き10を樹脂コアボールまたは金属コアボールを用いて形成することはサイドビュータイプのLEDを使用した場合と同様である。   The case where the side view type LED is used has been described above, but the process when the top view type LED is used is basically the same. However, in the case of the top view type, since the LEDs are arranged on the upright substrate 2, first, in a state where the substrate 2 is horizontally oriented, the top view type LED is in a state where the emission surface 3 b is up, The board | substrate 2 and LED1 are joined according to the 4th process from the 1st process in FIG. 4 demonstrated above. Then, the board | substrate 2 is arrange | positioned in the chassis 12 in the state which stood up. As a result, the emission surface 1b of the top view type LED 1 is set slightly upward with a predetermined inclination angle 10 from the horizontal. The formation of the predetermined inclination 10 using a resin core ball or a metal core ball is the same as when a side view type LED is used.

上記の作製プロセスによれば、従来のはんだリフロー装置を使うことで製造ができる上に、従来のはんだリフロー工程に上記の第2工程を加えるだけであるため、従来の製造プロセスを大きく変更することなくLED光源を作製することが可能である。   According to the manufacturing process described above, the conventional solder reflow apparatus can be used for manufacturing, and the conventional solder reflow process only includes the second step, so that the conventional manufacturing process is greatly changed. It is possible to produce an LED light source.

図5は、実施例1〜3で説明したバックライトユニットを液晶表示装置に使用した場合の液晶表示装置の分解斜視図である。図5において、TFTや画素電極がマトリクス状に配置された表示領域、走査線、映像信号線等が形成されたTFT基板21とカラーフィルタ等が形成された対向基板22とが図示しない接着材を介して接着している。TFT基板21と対向基板22との間には図示しない液晶が挟持されている。TFT基板21には端子等が形成されるので、対向電極22よりも大きく作られている。TFT基板21の下側には下偏光板24が、対向基板22の上側には上偏光板23が貼り付けられている。   FIG. 5 is an exploded perspective view of the liquid crystal display device when the backlight unit described in the first to third embodiments is used in the liquid crystal display device. In FIG. 5, a display region in which TFTs and pixel electrodes are arranged in a matrix, a TFT substrate 21 on which scanning lines, video signal lines and the like are formed and an opposite substrate 22 on which color filters and the like are formed are not shown in FIG. Are bonded through. A liquid crystal (not shown) is sandwiched between the TFT substrate 21 and the counter substrate 22. Since terminals and the like are formed on the TFT substrate 21, the TFT substrate 21 is made larger than the counter electrode 22. A lower polarizing plate 24 is attached to the lower side of the TFT substrate 21, and an upper polarizing plate 23 is attached to the upper side of the counter substrate 22.

TFT基板21、対向基板22、下偏光板24、上偏光板23が接着された状態のものを液晶表示パネルと称する。液晶表示パネルの背面には実施例1〜3で説明したようなバックライトユニットが配置されている。バックライトユニットは基板に配置されたLED1、導光板3、光学シート6から形成されている。図5においては、反射シートは図示を省略している。   A state in which the TFT substrate 21, the counter substrate 22, the lower polarizing plate 24, and the upper polarizing plate 23 are bonded together is referred to as a liquid crystal display panel. A backlight unit as described in the first to third embodiments is disposed on the back surface of the liquid crystal display panel. The backlight unit is formed of an LED 1, a light guide plate 3, and an optical sheet 6 disposed on the substrate. In FIG. 5, the reflection sheet is not shown.

また、図5において、導光板3は楔型のものが使用されているが、導光板3は楔型タイプに限る必要は無い。導光板3と回路基板2を組み合わせると、導光板3の側面に複数のLED1が対向して配置される。光学シート6として3枚の拡散シートが配置されている。拡散シート6は導光板3から出光してきた光の輝度を均一にする役割を有する。   In FIG. 5, the light guide plate 3 has a wedge shape, but the light guide plate 3 need not be limited to the wedge type. When the light guide plate 3 and the circuit board 2 are combined, a plurality of LEDs 1 are arranged to face the side surface of the light guide plate 3. Three diffusion sheets are arranged as the optical sheet 6. The diffusion sheet 6 has a role of making the luminance of light emitted from the light guide plate 3 uniform.

図6は、図5のA−A断面図である。図6において、液晶表示パネル30の背面に光学シート6、導光板3、反射シート5、LED1およびこれを搭載する基板2が配置されている。図6において、導光板3と反射シート5とは、密着して描かれているが、実際にはわずかな隙間が出来てしまう場合が多い。LED1は出射面1bが上向きになるように、傾き角度をもって配置されている。導光板3の側面は、傾斜面となって、LED1の出射面1bと対向している。   6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. In FIG. 6, the optical sheet 6, the light guide plate 3, the reflection sheet 5, the LED 1, and the substrate 2 on which the optical sheet 6 is mounted are disposed on the back surface of the liquid crystal display panel 30. In FIG. 6, the light guide plate 3 and the reflection sheet 5 are drawn in close contact with each other, but in reality, a slight gap is often generated. LED1 is arrange | positioned with an inclination angle so that the output surface 1b may face upward. The side surface of the light guide plate 3 is an inclined surface and faces the emission surface 1 b of the LED 1.

図6のような配置とすることによって、LED1からの光が導光板3と反射シート5の間に迷光となって入射することが無いので、液晶表示画面の輝度むらを防止することが出来る。さらに、また、導光板3の側面におけるLED1からの出射光を入射する面積を大きくすることが出来るので、LED1からの光の利用効率を上げることが出来、明るい画面の液晶表示装置を実現することが出来る。   With the arrangement as shown in FIG. 6, the light from the LED 1 does not enter the stray light between the light guide plate 3 and the reflection sheet 5, so that uneven brightness of the liquid crystal display screen can be prevented. Furthermore, since the area where the light emitted from the LED 1 is incident on the side surface of the light guide plate 3 can be increased, the utilization efficiency of the light from the LED 1 can be increased, and a bright screen liquid crystal display device can be realized. I can do it.

1 サイドビューLED
1a 発光部
1b LED出射面
1c LED接合面
1d LED出射中心
2 基板
3 導光板
3a 導光板入光面
3b 導光板の出光面
3c 導光板の裏面
5 反射シート
6 光学シート
7 接合部材
8 はんだランド
9 空気層
10 傾き角度
11 金属コアボール
12 シャーシ
13 取り込み可能な光
15 光漏れ
21 TFT基板
22 対向基板
23 上偏光板
24 下偏光板
30 液晶表示パネル。
1 Side view LED
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a Light emission part 1b LED output surface 1c LED joint surface 1d LED output center 2 Substrate 3 Light guide plate 3a
3b Light-exiting surface 3c of the light guide plate Back surface 5 of the light guide plate Reflective sheet 6 Optical sheet 7 Joining member 8 Solder land 9 Air layer 10 Inclination angle 11 Metal core ball 12 Chassis 13 Light that can be taken in 15 Light leakage 21 TFT substrate 22 Counter substrate 23 Upper polarizing plate 24 Lower polarizing plate 30 Liquid crystal display panel.

Claims (9)

発光部と、基板との接合面と出射面を有するLEDと、
主面である出光面と、裏面と、側面に形成された入光面を有する導光板とを有するバックライトユニットであって、
前記LEDの前記出射面は、前記導光板の前記出光面の側に傾斜して配置され、
前記導光板の前記入光面は、前記導光板の前記出光面と逆の方向に傾斜しており、
前記LEDの前記出射面と前記導光板の前記入光面とは対向していることを特徴とするバックライトユニット。
An LED having a light emitting portion, a bonding surface with a substrate, and an emission surface;
A backlight unit having a light exit surface that is a main surface, a back surface, and a light guide plate having a light incident surface formed on a side surface,
The emission surface of the LED is disposed to be inclined toward the light output surface side of the light guide plate,
The light incident surface of the light guide plate is inclined in a direction opposite to the light output surface of the light guide plate,
The backlight unit, wherein the light emission surface of the LED and the light incident surface of the light guide plate are opposed to each other.
前記LEDの前記出射面と前記導光板の前記入光面とは平行であることを特徴とする請求項1に記載のバックライトユニット。   The backlight unit according to claim 1, wherein the emission surface of the LED and the light incident surface of the light guide plate are parallel to each other. 前記LEDの前記導光板の前記出光面の主面に対する傾斜角は、5度から30度であり、
前記導光板の前記入光面の前記導光板の前記出光面の主面に対する傾斜角は、5度から30度であることを特徴とする請求項1に記載のバックライトユニット。
The inclination angle of the LED with respect to the main surface of the light exit surface of the light guide plate is 5 degrees to 30 degrees,
The backlight unit according to claim 1, wherein an inclination angle of the light incident surface of the light guide plate with respect to a main surface of the light output surface of the light guide plate is 5 degrees to 30 degrees.
前記LEDの出射面は、前記LEDの前記接合面に対して直角方向であるとことを特徴とする請求項1に記載のバックライトユニット。   The backlight unit according to claim 1, wherein an emission surface of the LED is perpendicular to the bonding surface of the LED. 前記LEDの出射面は、前記LEDの前記接合面と平行であるとことを特徴とする請求項1に記載のバックライトユニット。   The backlight unit according to claim 1, wherein an emission surface of the LED is parallel to the bonding surface of the LED. 前記LEDの前記基板との接合部において、前記導光板に近い側には、金属コアボールまたは樹脂コアボールが配置されることによって、前記LEDの出射面の傾斜角が形成されていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載のバックライトユニット。   In the joint portion of the LED with the substrate, a metal core ball or a resin core ball is disposed on the side close to the light guide plate, thereby forming an inclination angle of the emission surface of the LED. The backlight unit according to any one of claims 1 to 6. 基板に配置され、接合面と出射面とを有し、前記接合面と前記出射面とが直角方向であるLEDと、主面である出光面と、裏面と、側面に形成された入光面を有する導光板を有し、前記LEDの出射面と前記導光板の前記入光面とが対向しているバックライトの製造法方法であって、
基板にはんだを形成する工程と
前記はんだのうち、前記バックライトに近い側のはんだに金属コバボールまたは樹脂コアボールを配置する工程と、
前記基板の前記はんだの上に前記LEDの前記接合面を配置する工程と、
前記はんだをリフローすることにより、前記LEDを前記基板に接合することによって、前記LEDの前記出射面を前記導光板の前記出光面の側に傾けて配置する工程とを有することを特徴とするバックライトユニットの製造方法。
An LED that is disposed on a substrate and has a joining surface and an emitting surface, and the joining surface and the emitting surface are perpendicular to each other, a light emitting surface that is a main surface, a back surface, and a light incident surface formed on a side surface A method of manufacturing a backlight in which the light exit surface of the LED and the light incident surface of the light guide plate are opposed to each other,
A step of forming solder on the substrate; and a step of arranging a metal edge ball or a resin core ball on the solder near the backlight among the solders;
Disposing the joining surface of the LED on the solder of the substrate;
A step of reflowing the solder and bonding the LED to the substrate to incline the emitting surface of the LED toward the light emitting surface of the light guide plate. Manufacturing method of light unit.
基板に配置され、接合面と出射面とを有し、前記接合面と前記出射面とが平行であるLEDと、主面である出光面と、裏面と、側面に形成された入光面を有する導光板と、前記基板を搭載するシャーシとを有し、前記LEDの出射面と前記導光板の前記入光面とが対向しているバックライトの製造法方法であって、
基板の接合面にはんだを形成する工程と
前記はんだのうち、前記バックライトに近い側のはんだに金属コバボールまたは樹脂コアボールを配置する工程と、
前記基板の前記はんだの上に前記LEDの前記接合面を配置する工程と、
前記はんだをリフローすることにより、前記LEDを前記基板に接合する工程と、
前記基板の前記接合面を前記シャーシに対して直角に配置することによって、前記LEDの前記出射面を前記導光板の前記出光面の側に傾けて配置する工程とを有することを特徴とするバックライトユニットの製造方法。
An LED that is disposed on a substrate and has a bonding surface and an emission surface, and the bonding surface and the emission surface are parallel to each other, a light emission surface that is a main surface, a back surface, and a light incident surface formed on a side surface. A method of manufacturing a backlight having a light guide plate having a chassis on which the substrate is mounted, wherein the light emission surface of the LED and the light incident surface of the light guide plate are opposed to each other,
A step of forming solder on the bonding surface of the substrate; and a step of placing a metal edge ball or a resin core ball on the solder close to the backlight among the solders;
Disposing the joining surface of the LED on the solder of the substrate;
Reflowing the solder to join the LED to the substrate;
A step of arranging the joining surface of the substrate at a right angle with respect to the chassis to incline the emitting surface of the LED toward the light emitting surface of the light guide plate. Manufacturing method of light unit.
液晶表示パネルとバックライトユニットを有する液晶表示装置であって、
前記バックライトは、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のバックライトユニットであ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,
The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 6, wherein the backlight is the backlight unit according to any one of claims 1 to 6.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013218842A (en) * 2012-04-06 2013-10-24 Sharp Corp Lighting device, display device, and television receiving device
JP2014032828A (en) * 2012-08-02 2014-02-20 Sharp Corp Illumination device
CN104421770A (en) * 2013-09-11 2015-03-18 联想(北京)有限公司 Backlight module and display device
CN106226951A (en) * 2016-08-08 2016-12-14 广州创维平面显示科技有限公司 A kind of side entrance back module and display device
JP2023163416A (en) * 2022-04-28 2023-11-10 ミネベアミツミ株式会社 lighting equipment
WO2025089159A1 (en) * 2023-10-26 2025-05-01 日東電工株式会社 Light guide film and lighting device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013218842A (en) * 2012-04-06 2013-10-24 Sharp Corp Lighting device, display device, and television receiving device
JP2014032828A (en) * 2012-08-02 2014-02-20 Sharp Corp Illumination device
CN104421770A (en) * 2013-09-11 2015-03-18 联想(北京)有限公司 Backlight module and display device
CN106226951A (en) * 2016-08-08 2016-12-14 广州创维平面显示科技有限公司 A kind of side entrance back module and display device
CN106226951B (en) * 2016-08-08 2019-12-10 广州创维平面显示科技有限公司 Side-in backlight module and display device
JP2023163416A (en) * 2022-04-28 2023-11-10 ミネベアミツミ株式会社 lighting equipment
WO2025089159A1 (en) * 2023-10-26 2025-05-01 日東電工株式会社 Light guide film and lighting device

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