JP2002043630A - 液晶バックライト用光源モジュール - Google Patents
液晶バックライト用光源モジュールInfo
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- JP2002043630A JP2002043630A JP2000224674A JP2000224674A JP2002043630A JP 2002043630 A JP2002043630 A JP 2002043630A JP 2000224674 A JP2000224674 A JP 2000224674A JP 2000224674 A JP2000224674 A JP 2000224674A JP 2002043630 A JP2002043630 A JP 2002043630A
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- Japan
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- light
- light emitting
- element mounting
- liquid crystal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 導光板の光入射面に均一な光を送り込む。
【解決手段】 素子実装基板１０上にベアチップ実装さ
れた発光素子２と、素子実装基板１０上に成形にて形成
された投光レンズ５とからなる。発光素子２から出る光
に所定の配光特性を与える上記投光レンズ５は、光軸に
対して垂直な２方向での曲率が異なるレンズとして形成
されている。素子実装基板１０上にベアチップ実装され
た発光素子２からの光を、導光板の光入射面に合わせた
所要の配光特性を持つものとすることができる。
れた発光素子２と、素子実装基板１０上に成形にて形成
された投光レンズ５とからなる。発光素子２から出る光
に所定の配光特性を与える上記投光レンズ５は、光軸に
対して垂直な２方向での曲率が異なるレンズとして形成
されている。素子実装基板１０上にベアチップ実装され
た発光素子２からの光を、導光板の光入射面に合わせた
所要の配光特性を持つものとすることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は携帯電話や小型電子
機器などの液晶表示部のバックライト用の光源に関する
ものである。
機器などの液晶表示部のバックライト用の光源に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】液晶のバックライト用の光源モジュール
で低消費電力とするために発光ダイオードを光源とする
ものがあるが、これは樹脂モールドされた発光素子を複
数個並べて構成したものとなっている。
で低消費電力とするために発光ダイオードを光源とする
ものがあるが、これは樹脂モールドされた発光素子を複
数個並べて構成したものとなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この場合、既にレンズ
が形成された発光ダイオードを用いることから、それぞ
れの発光ダイオードの配光に自由度がなく、また発光ダ
イオードの間隔を精度良く作り込むことができないため
に、液晶パネルの背後に配設される導光板の狭い光入射
面に効率よく光を送り込むことができないものであり、
また、液晶バックライトの発光面を均一な照度とするに
は導光板の光入射面に均一な光を入れなくてはならない
が、均一な光を光入射面に送り込むことができる光学系
を作ることも困難なものであった。
が形成された発光ダイオードを用いることから、それぞ
れの発光ダイオードの配光に自由度がなく、また発光ダ
イオードの間隔を精度良く作り込むことができないため
に、液晶パネルの背後に配設される導光板の狭い光入射
面に効率よく光を送り込むことができないものであり、
また、液晶バックライトの発光面を均一な照度とするに
は導光板の光入射面に均一な光を入れなくてはならない
が、均一な光を光入射面に送り込むことができる光学系
を作ることも困難なものであった。
【０００４】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
であって、その目的とするところは導光板の光入射面に
均一な光を送り込むことができる液晶バックライト用光
源モジュールを提供するにある。
であって、その目的とするところは導光板の光入射面に
均一な光を送り込むことができる液晶バックライト用光
源モジュールを提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】しかして本発明は、素子
実装基板上にベアチップ実装された発光素子と、素子実
装基板上に成形にて形成された投光レンズとからなり、
発光素子から出る光に所定の配光特性を与える上記投光
レンズは、光軸に対して垂直な２方向での曲率が異なる
レンズとして形成されていることに第１の特徴を有して
いる。素子実装基板上にベアチップ実装された発光素子
上に所要の配光特性を得ることができる投光レンズを一
体成形で設けたものである。
実装基板上にベアチップ実装された発光素子と、素子実
装基板上に成形にて形成された投光レンズとからなり、
発光素子から出る光に所定の配光特性を与える上記投光
レンズは、光軸に対して垂直な２方向での曲率が異なる
レンズとして形成されていることに第１の特徴を有して
いる。素子実装基板上にベアチップ実装された発光素子
上に所要の配光特性を得ることができる投光レンズを一
体成形で設けたものである。
【０００６】この時、素子実装基板には成形品上に配線
パターンが立体配線技術で形成されている立体回路基板
を好適に用いることができ、特に、発光素子は素子実装
基板の一面に形成された凹部の底面上に実装するととも
に、凹部壁面は反射面として形成したものを好適に用い
ることができる。
パターンが立体配線技術で形成されている立体回路基板
を好適に用いることができ、特に、発光素子は素子実装
基板の一面に形成された凹部の底面上に実装するととも
に、凹部壁面は反射面として形成したものを好適に用い
ることができる。
【０００７】投光レンズ外面の外周部にフレネルレンズ
を設けたものであってもよい。
を設けたものであってもよい。
【０００８】さらに、発光素子から投光レンズを経て出
力された光が側端面の光入射面に入射するとともに液晶
パネルの背面に位置する発光面から上記光を射出する導
光板が、素子実装基板との一体成形品として形成された
ものであってもよいものである。
力された光が側端面の光入射面に入射するとともに液晶
パネルの背面に位置する発光面から上記光を射出する導
光板が、素子実装基板との一体成形品として形成された
ものであってもよいものである。
【０００９】また本発明は、素子実装基板の一面上に所
定の間隔をおいてベアチップ実装された複数の発光素子
と、素子実装基板の各発光素子実装部上に成形にて形成
された複数の投光レンズとからなり、発光素子から出る
光に所定の配光特性を与える上記の各投光レンズは、発
光素子が並ぶ方向についての配光範囲がこれと直交する
方向での配光範囲より広い楕円配光を得ることができる
レンズとして形成されており、素子実装基板は成形品上
に配線パターンが立体配線技術で形成されている立体回
路基板であり、各発光素子は素子実装基板の一面に所定
の間隔で形成された凹部の底面上に夫々実装されている
とともに、各凹部の壁面は反射面として形成されている
ことに他の特徴を有している。
定の間隔をおいてベアチップ実装された複数の発光素子
と、素子実装基板の各発光素子実装部上に成形にて形成
された複数の投光レンズとからなり、発光素子から出る
光に所定の配光特性を与える上記の各投光レンズは、発
光素子が並ぶ方向についての配光範囲がこれと直交する
方向での配光範囲より広い楕円配光を得ることができる
レンズとして形成されており、素子実装基板は成形品上
に配線パターンが立体配線技術で形成されている立体回
路基板であり、各発光素子は素子実装基板の一面に所定
の間隔で形成された凹部の底面上に夫々実装されている
とともに、各凹部の壁面は反射面として形成されている
ことに他の特徴を有している。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下本発明を実施の形態の一例に
基づいて詳述すると、この光源モジュール１は、素子実
装基板１０の一面上にＬＥＤである複数個の発光素子２
を所定の間隔でベアチップ実装するとともに、各発光素
子２に対応する投光レンズ３を素子実装基板１０の上記
一面上に成形によって形成しているもので、投光レンズ
３は各発光素子２に対応する位置に設けられている。
基づいて詳述すると、この光源モジュール１は、素子実
装基板１０の一面上にＬＥＤである複数個の発光素子２
を所定の間隔でベアチップ実装するとともに、各発光素
子２に対応する投光レンズ３を素子実装基板１０の上記
一面上に成形によって形成しているもので、投光レンズ
３は各発光素子２に対応する位置に設けられている。
【００１１】ここで上記素子実装基板１０は、ＭＩＤと
称されている立体配線基板として形成されたもので、上
記発光素子２のほかに、発光素子駆動回路を有するＩＣ
などの素子も上記一面、あるいは他の面に実装されて、
これら素子間が素子実装基板１０上に設けられた配線パ
ターンにて接続されているものであり、また、配線パタ
ーン上に外部接続端子部や電源端子部なども設けられて
いる。
称されている立体配線基板として形成されたもので、上
記発光素子２のほかに、発光素子駆動回路を有するＩＣ
などの素子も上記一面、あるいは他の面に実装されて、
これら素子間が素子実装基板１０上に設けられた配線パ
ターンにて接続されているものであり、また、配線パタ
ーン上に外部接続端子部や電源端子部なども設けられて
いる。
【００１２】このような素子実装基板１０は、樹脂成形
品に対して銅スパッタリング、パターニング、電気銅め
っき、ソフトエッチング、ニッケル−金めっきといった
定法による回路形成を行うことで製造されたものであ
り、発光素子２などの素子と素子実装基板１０上の配線
パターンとの接続は、金属ワイヤによるワイヤボンディ
ングや半田バンプによるフリップチップ実装で行う。
品に対して銅スパッタリング、パターニング、電気銅め
っき、ソフトエッチング、ニッケル−金めっきといった
定法による回路形成を行うことで製造されたものであ
り、発光素子２などの素子と素子実装基板１０上の配線
パターンとの接続は、金属ワイヤによるワイヤボンディ
ングや半田バンプによるフリップチップ実装で行う。
【００１３】また、上記素子実装基板１０における発光
素子２の実装部は、予め凹部１１を備えている成形品を
用いて立体回路基板である素子実装基板１０を形成する
ことにより、上記凹部１１の底面に配置しており、さら
に凹部１１の壁面はメッキ面としておくことで、球面も
しくは非球面（放物面）の反射面１２として機能するよ
うにしてある。
素子２の実装部は、予め凹部１１を備えている成形品を
用いて立体回路基板である素子実装基板１０を形成する
ことにより、上記凹部１１の底面に配置しており、さら
に凹部１１の壁面はメッキ面としておくことで、球面も
しくは非球面（放物面）の反射面１２として機能するよ
うにしてある。
【００１４】そして、投光レンズ５は、発光素子２がベ
アチップ実装されている上記素子実装基板１０の一面上
にレンズ成形樹脂のモールド（好ましくはトランスファ
ー成形）を行うことで形成してある。従って、投光レン
ズ５は発光素子２の封止のための部材を兼ねたものとな
っている。
アチップ実装されている上記素子実装基板１０の一面上
にレンズ成形樹脂のモールド（好ましくはトランスファ
ー成形）を行うことで形成してある。従って、投光レン
ズ５は発光素子２の封止のための部材を兼ねたものとな
っている。
【００１５】上記投光レンズ５は、図からも明らかなよ
うに、光軸に対して垂直な２方向である垂直方向と水平
方向で曲率が異なるシリンドリカルレンズやアナモフィ
ックレンズなどとして形成してあって、複数の発光素子
２が所定間隔で並んでいる幅方向についての配光がこれ
と垂直な方向の配光よりも大きく広がった楕円配光とな
るようにしてあり、また、上記発光素子２及び投光レン
ズ５の間隔は、図２に示すように、配光曲線が重なっ
て、一様な強度を示す範囲が幅方向一杯に広がるように
してある。
うに、光軸に対して垂直な２方向である垂直方向と水平
方向で曲率が異なるシリンドリカルレンズやアナモフィ
ックレンズなどとして形成してあって、複数の発光素子
２が所定間隔で並んでいる幅方向についての配光がこれ
と垂直な方向の配光よりも大きく広がった楕円配光とな
るようにしてあり、また、上記発光素子２及び投光レン
ズ５の間隔は、図２に示すように、配光曲線が重なっ
て、一様な強度を示す範囲が幅方向一杯に広がるように
してある。
【００１６】このように形成された光源モジュール１
は、液晶パネル（図示せず）が一面の発光面上に配設さ
れることになる導光板６の側端面に対向配置され、発光
素子２から出て反射板１２による反射と投光レンズ５と
によって導光板６の上記側端面から導光板６内に入射し
た光は、導光板６内での反射等により導光板６の上記一
面より出て液晶パネルを背後から照らす。導光板６の光
入射面である細長い上記側端面に、前記光源モジュール
１はほぼ均一で且つ強度の高い光を送り込むことができ
る。
は、液晶パネル（図示せず）が一面の発光面上に配設さ
れることになる導光板６の側端面に対向配置され、発光
素子２から出て反射板１２による反射と投光レンズ５と
によって導光板６の上記側端面から導光板６内に入射し
た光は、導光板６内での反射等により導光板６の上記一
面より出て液晶パネルを背後から照らす。導光板６の光
入射面である細長い上記側端面に、前記光源モジュール
１はほぼ均一で且つ強度の高い光を送り込むことができ
る。
【００１７】図３に他例を示す。光源モジュール１とし
ての基本的構成は上記のものと同じであるが、ここでは
立体回路基板として形成している素子実装基板１０に導
光板６を一体に形成している。光源モジュール１自体が
導光板６も備えているために、液晶ディスプレーを構成
する場合、その部品数を削減することができるものであ
り、また光源モジュール１と導光板６との位置合わせの
上での組立も不要となることから、バックライト付き液
晶ディスプレーのコストを引き下げることができる。
ての基本的構成は上記のものと同じであるが、ここでは
立体回路基板として形成している素子実装基板１０に導
光板６を一体に形成している。光源モジュール１自体が
導光板６も備えているために、液晶ディスプレーを構成
する場合、その部品数を削減することができるものであ
り、また光源モジュール１と導光板６との位置合わせの
上での組立も不要となることから、バックライト付き液
晶ディスプレーのコストを引き下げることができる。
【００１８】図４に示すものは、投光レンズ５の外面の
外周部にフレネルレンズ部７を形成することによって、
投光レンズのＮＡを上げて発光素子２の放射パワーの利
用効率をさらに向上させることができるようにしたもの
を示している。
外周部にフレネルレンズ部７を形成することによって、
投光レンズのＮＡを上げて発光素子２の放射パワーの利
用効率をさらに向上させることができるようにしたもの
を示している。
【００１９】なお、ここで示した光源モジュール１は、
スキャナー用のライン光源としても好適に用いることが
できる。
スキャナー用のライン光源としても好適に用いることが
できる。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明においては、素子実
装基板上にベアチップ実装された発光素子と、素子実装
基板上に成形にて形成された投光レンズとからなり、発
光素子から出る光に所定の配光特性を与える上記投光レ
ンズは、光軸に対して垂直な２方向での曲率が異なるレ
ンズとして形成されていることから、液晶背後に配され
る導光板の狭い光入射面に一様な光を効率良く入射させ
ることができる配光特性を持つものを簡便に得ることが
できる。
装基板上にベアチップ実装された発光素子と、素子実装
基板上に成形にて形成された投光レンズとからなり、発
光素子から出る光に所定の配光特性を与える上記投光レ
ンズは、光軸に対して垂直な２方向での曲率が異なるレ
ンズとして形成されていることから、液晶背後に配され
る導光板の狭い光入射面に一様な光を効率良く入射させ
ることができる配光特性を持つものを簡便に得ることが
できる。
【００２１】この時、素子実装基板には成形品上に配線
パターンが立体配線技術で形成されている立体回路基板
を用いることで、実装密度がきわめて高い上に精度の良
いものを得ることができる。特に、発光素子は素子実装
基板の一面に形成された凹部の底面上に実装するととも
に、凹部壁面は反射面として形成したものを用いれば、
導光板に入射させるべき光を反射面で効率良く導光板側
に送り出すことができるものを得ることができる。
パターンが立体配線技術で形成されている立体回路基板
を用いることで、実装密度がきわめて高い上に精度の良
いものを得ることができる。特に、発光素子は素子実装
基板の一面に形成された凹部の底面上に実装するととも
に、凹部壁面は反射面として形成したものを用いれば、
導光板に入射させるべき光を反射面で効率良く導光板側
に送り出すことができるものを得ることができる。
【００２２】投光レンズ外面の外周部にフレネルレンズ
を設けたものであってもよい。本来ならば側方へ出て無
駄となってしまう光を導光板側に向けることができ、光
の利用効率を高めることができる。
を設けたものであってもよい。本来ならば側方へ出て無
駄となってしまう光を導光板側に向けることができ、光
の利用効率を高めることができる。
【００２３】さらに、発光素子から投光レンズを経て出
力された光が側端面の光入射面に入射するとともに液晶
パネルの背面に位置する発光面から上記光を射出する導
光板が、素子実装基板との一体成形品として形成されて
いれば、部品点数の削減及び組立工数の削減を図ること
がでできる上に、光源と導光板との位置関係の精度が高
くなるために、発光素子の光利用効率も高いレベルに確
実に保つことができる。
力された光が側端面の光入射面に入射するとともに液晶
パネルの背面に位置する発光面から上記光を射出する導
光板が、素子実装基板との一体成形品として形成されて
いれば、部品点数の削減及び組立工数の削減を図ること
がでできる上に、光源と導光板との位置関係の精度が高
くなるために、発光素子の光利用効率も高いレベルに確
実に保つことができる。
【００２４】また本発明は、素子実装基板の一面上に所
定の間隔をおいてベアチップ実装された複数の発光素子
と、素子実装基板の各発光素子実装部上に成形にて形成
された複数の投光レンズとからなり、発光素子から出る
光に所定の配光特性を与える上記の各投光レンズは、発
光素子が並ぶ方向についての配光範囲がこれと直交する
方向での配光範囲より広い楕円配光を得ることができる
レンズとして形成されており、素子実装基板は成形品上
に配線パターンが立体配線技術で形成されている立体回
路基板であり、各発光素子は素子実装基板の一面に所定
の間隔で形成された凹部の底面上に夫々実装されている
とともに、各凹部の壁面は反射面として形成されている
ことから、液晶背後に配される導光板の狭い光入射面に
一様な光を効率良く入射させることができる上に、発光
素子の光利用効率を高くすることができる。
定の間隔をおいてベアチップ実装された複数の発光素子
と、素子実装基板の各発光素子実装部上に成形にて形成
された複数の投光レンズとからなり、発光素子から出る
光に所定の配光特性を与える上記の各投光レンズは、発
光素子が並ぶ方向についての配光範囲がこれと直交する
方向での配光範囲より広い楕円配光を得ることができる
レンズとして形成されており、素子実装基板は成形品上
に配線パターンが立体配線技術で形成されている立体回
路基板であり、各発光素子は素子実装基板の一面に所定
の間隔で形成された凹部の底面上に夫々実装されている
とともに、各凹部の壁面は反射面として形成されている
ことから、液晶背後に配される導光板の狭い光入射面に
一様な光を効率良く入射させることができる上に、発光
素子の光利用効率を高くすることができる。
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すもので、(a)
は斜視図、(b)は断面図である。
は斜視図、(b)は断面図である。
【図２】同上の配光特性図である。
【図３】他の実施の形態の一例を示す斜視図である。
【図４】他例の断面図である。
１ 光源モジュール ２ 発光素子 ５ 投光レンズ １０ 素子実装基板
フロントページの続き (72)発明者 阿部 豊 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 2H091 FA23Z FA26Z FA41Z FA45Z GA11 LA18 5F041 AA06 DA13 DA20 DA43 EE17 EE23 EE25 FF11 FF13
Claims (6)
- 【請求項１】 素子実装基板上にベアチップ実装された
発光素子と、素子実装基板上に成形にて形成された投光
レンズとからなり、発光素子から出る光に所定の配光特
性を与える上記投光レンズは、光軸に対して垂直な２方
向での曲率が異なるレンズとして形成されていることを
特徴とする液晶バックライト用光源モジュール。 - 【請求項２】 素子実装基板は成形品上に配線パターン
が立体配線技術で形成されている立体回路基板であるこ
とを特徴とする請求項１記載の液晶バックライト用光源
モジュール。 - 【請求項３】 発光素子は素子実装基板の一面に形成さ
れた凹部の底面上に実装されているとともに、凹部壁面
は反射面として形成されていることを特徴とする請求項
２記載の液晶バックライト用光源モジュール。 - 【請求項４】 投光レンズ外面の外周部にフレネルレン
ズが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のい
ずれかの項に記載の液晶バックライト用光源モジュー
ル。 - 【請求項５】 発光素子から投光レンズを経て出力され
た光が側端面の光入射面に入射するとともに液晶パネル
の背面に位置する発光面から上記光を射出する導光板
が、素子実装基板との一体成形品として形成されている
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の
液晶バックライト用光源モジュール。 - 【請求項６】 素子実装基板の一面上に所定の間隔をお
いてベアチップ実装された複数の発光素子と、素子実装
基板の各発光素子実装部上に成形にて形成された複数の
投光レンズとからなり、発光素子から出る光に所定の配
光特性を与える上記の各投光レンズは、発光素子が並ぶ
方向についての配光範囲がこれと直交する方向での配光
範囲より広い楕円配光を得ることができるレンズとして
形成されており、素子実装基板は成形品上に配線パター
ンが立体配線技術で形成されている立体回路基板であ
り、各発光素子は素子実装基板の一面に所定の間隔で形
成された凹部の底面上に夫々実装されているとともに、
各凹部の壁面は反射面として形成されていることを特徴
とする液晶バックライト用光源モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000224674A JP2002043630A (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 液晶バックライト用光源モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000224674A JP2002043630A (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 液晶バックライト用光源モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002043630A true JP2002043630A (ja) | 2002-02-08 |
Family
ID=18718592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000224674A Withdrawn JP2002043630A (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 液晶バックライト用光源モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002043630A (ja) |
Cited By (21)
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