JP2008108994A - Luminescent device and planar light source using the same - Google Patents
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Description
本発明は、発光装置及びこれを用いた面状光源に関し、より詳しくは、液晶ディスプレイのバックライト用途の発光装置及び面状光源に関する。 The present invention relates to a light emitting device and a planar light source using the same, and more particularly to a light emitting device and a planar light source for backlighting a liquid crystal display.
近年、薄型化が要求される液晶ディスプレイのバックライトユニット(面状光源)においては、冷陰極蛍光ランプユニットに替わり、白色光を発光するLEDランプ(発光装置)とこの発光光を所望の方向へ変換することにより面状光源を得る導光体とを組み合わせたユニットが主流になっている。 In recent years, backlight units (planar light sources) for liquid crystal displays that are required to be thinner are replaced with cold cathode fluorescent lamp units and LED lamps (light emitting devices) that emit white light and the emitted light in a desired direction. Units that combine a light guide that obtains a planar light source by conversion have become mainstream.
例えば、図3に示すように、このようなユニットに用いるLEDランプ10は、一面に凹部1aを設けたケース1と、凹部1a内に搭載された青色発光LEDチップ2とを備えており、凹部1aは、青色光を励起光とする黄色蛍光体を含有した樹脂により封止されている(例えば、特許文献1参照。)。
ところで、LEDランプ10では、図4(a)において一点鎖線にて示すように、導光板の厚み方向に対しては、導光板に発光光を入射させるために十分な狭い配光特性が要求される。また、導光板の横方向に対しては、図4(b)において一点鎖線にて示すように、導光板の隅々まで発光光を行き渡らせるために十分な広い配光特性が要求される。
By the way, the
しかしながら、LEDランプ10では、LEDチップ2から発光した光が、樹脂と空気との界面において屈折により分散するため、導光板の厚さ方向に対しては、図4(a)において破線にて示すように、配光特性が広すぎる。また、導光板の横方向に対しては、LEDチップ2から発光した光が、凹部1aの内側面での反射により集光する効果が原因となり、図4(b)において破線にて示すように、配光特性が狭すぎる。このような理由からにより、導光板に対して要求される配光特性を有しているとは言い難い。
However, in the
本発明は、以上のような問題点を鑑みてなされたものであって、導光板に対して適当な配光特性を有する発光装置及びこれを用いた面状光源を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a light emitting device having an appropriate light distribution characteristic with respect to a light guide plate and a planar light source using the light emitting device. .
上記の課題は、発光素子と、発光素子を収納するケースとを備えた発光装置において、前記ケースは、該ケースの長手方向に縦断して設けられた溝状の第1の凹部と、該第1の凹部の底面の中央部に設けられた第2の凹部とを有し、前記発光素子は前記第2の凹部の底面に配置され、該第2の凹部のみが透光性材料により封止されていることを特徴とする発光装置により解決される。 In the light-emitting device including the light-emitting element and a case for housing the light-emitting element, the case includes a groove-shaped first recess provided in a longitudinal direction in the longitudinal direction of the case, and the first A second concave portion provided at the center of the bottom surface of the first concave portion, and the light emitting element is disposed on the bottom surface of the second concave portion, and only the second concave portion is sealed with a translucent material. It is solved by a light emitting device characterized in that
また、上記の課題は、上述の発光装置と、発光装置からの発光光の方向を変換し、所定の一面のみから光を出射する導光板とを有することを特徴とする面状光源により解決される。 In addition, the above-described problem is solved by a planar light source including the light-emitting device described above and a light guide plate that changes the direction of light emitted from the light-emitting device and emits light from only one predetermined surface. The
本発明の発光装置によれば、発光素子からの発光光が第2の凹部から出射する際に、空気と透光性材料との界面において分散する光を、第1の凹部において、ケースの厚み方向の光については、その内側面で光が集光する方向に反射させることにより配光特性を狭めるが、ケースの長手方向の光については、その方向に内側面がないため、配光特性を狭めず広くなる。これにより、導光板に対して適当な配光特性を有する発光装置を得ることができる。 According to the light emitting device of the present invention, when the emitted light from the light emitting element is emitted from the second recess, the light dispersed at the interface between the air and the translucent material is reduced in the thickness of the case in the first recess. For the light in the direction, the light distribution characteristics are narrowed by reflecting the light in the direction where the light is collected on the inner side surface, but for the light in the longitudinal direction of the case, there is no inner side surface in that direction, so the light distribution characteristics are Widen without narrowing. Thereby, the light-emitting device which has a suitable light distribution characteristic with respect to a light-guide plate can be obtained.
また、上述のような発光装置と導光板とを組合わせることにより、光の色ムラが生じない面状光源を得ることができる。 Further, by combining the light emitting device and the light guide plate as described above, a planar light source that does not cause uneven color of light can be obtained.
以下に、図面に基づいて、本発明を実施するための最良の形態について説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1(a),(b),(c)は、本発明の実施の形態の発光装置を示す図であり、図1(a)は斜視図,図(b)は図1(a)のA−A‘線に沿った断面図,図(c)は図1(a)のB−B‘線に沿った断面図である。
本実施の形態のLEDランプ30は、ケースの長手方向に縦断して設けられた溝状の第1の凹部21aと、第1の凹部の中央部に設けられた第2の凹部21bとを有するケース30と、第2の凹部21bの底面に搭載されたLEDチップとを備え、第2の凹部のみが、透光性の樹脂により封止されている。
ケース20は、白色染料を混入させたポリアミドや液晶ポリマー等の樹脂により形成されている。
1A, 1B, and 1C are diagrams showing a light-emitting device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a perspective view, and FIG. A cross-sectional view taken along the line AA ′, FIG. 5C is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG.
The
The
第1の凹部21aの内側面には、第1の凹部21aの底面に対して50°〜70°の範囲の傾斜が設けられている。また、ケース30の長手方向に平行な第2の凹部21bの内側面は、第2の凹部21bの底面に対して垂直に形成されている。そのため、第2の凹部21bの内側面により集光性を高められた光が、樹脂封止部と空気との界面へ入射し、さらに、この界面で分散した光が第1の凹部21aの内側面により配光特性を狭めることができる。
The inner surface of the
一方、第1の凹部には、ケースの長手方向に内側面が存在しない。そのため、ケースの長手方向の光は、樹脂封止部と空気との界面での分散は抑制されないので、配光特性が広がる。尚、ケース30の厚み方向に平行な第2の凹部21aの内側面には、ケースの長手方向にある程度の集光性を確保するため、第1の凹部21aの底面に対して50°〜70°の範囲の傾斜が設けられている。
On the other hand, the first recess has no inner surface in the longitudinal direction of the case. For this reason, the light in the longitudinal direction of the case is not suppressed from being dispersed at the interface between the resin sealing portion and the air, so that the light distribution characteristic is widened. Note that the inner side surface of the
これらの凹部21a,21bの内側面には、光反射性の観点からAg又はAlを蒸着することが望ましい。
From the viewpoint of light reflectivity, it is desirable to deposit Ag or Al on the inner side surfaces of these
LEDチップ11は、サファイア,炭化珪素,又は窒化ガリウム等の単結晶基板の上に窒化ガリウム系化合物半導体(AlxGayIn1−x−yN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1))層を複数積層させたものであり、青色光を発光する。
封止部15は、エポキシ樹脂,シリコン樹脂,又はフッ素樹脂等から形成されている。これに黄色変換蛍光体を含有させて、LEDチップからの青色の発光光と蛍光体からの黄色の波長変換光との混合光により、白色光を得るようになっている。
The LED chip 11 has a gallium nitride compound semiconductor (Al x Ga y In 1-xy N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1) on a single crystal substrate such as sapphire, silicon carbide, or gallium nitride. , 0 ≦ x + y ≦ 1)) A plurality of layers are stacked, and emits blue light.
The sealing part 15 is formed from an epoxy resin, a silicon resin, a fluororesin, or the like. This is made to contain a yellow conversion phosphor, and white light is obtained by the mixed light of the blue emission light from the LED chip and the yellow wavelength conversion light from the phosphor.
上記の構成を有する本実施の形態のLEDランプによれば、ケースの厚み方向の配光特性を狭めつつ、ケースの長手方向の配光特性を広げることができる。これにより、導光板に対して適当な配光特性を有するLEDランプを得ることができる。 According to the LED lamp of the present embodiment having the above configuration, it is possible to widen the light distribution characteristic in the longitudinal direction of the case while narrowing the light distribution characteristic in the thickness direction of the case. Thereby, the LED lamp which has a suitable light distribution characteristic with respect to a light-guide plate can be obtained.
図2は、本発明の実施の形態のバックライトユニットを示す斜視図である。 FIG. 2 is a perspective view showing the backlight unit according to the embodiment of the present invention.
本実施の形態のバックライトユニットは、LEDランプ30a,30b,30cと、LEDランプの光取り出し面側に配置され、LEDランプ30a,30b,30cからの発光光の方向を変換し、所定の一面のみから光Lを出射する導光板40とを備えている。
The backlight unit of the present embodiment is disposed on the
このようなバックライトユニットによれば、LEDランプ30a,30b,30cが導光板に対して適当な配光特性を有するため、LEDランプを広い間隔で配置しても、光の色ムラが生じない。
According to such a backlight unit, since the
上記の実施の形態では、ケースを白色樹脂により形成したが、これをセラミックスにより形成してもよい。また、上記の実施の形態では、青色発光LEDチップと黄色変換蛍光体の組合わせについて説明したが、本発明はこれに限らず、青色発光LEDと緑色発光蛍光体及び赤色発光蛍光体の組合わせや、紫外発光LEDと青色発光蛍光体,緑色発光蛍光体及び赤色発光蛍光体の組合わせ等、その他の組合わせのLEDランプについても適用できる。
(実施例)
白色染料を含有させたポリフタルアミドを原料とし、長手方向が4.2mmとし、厚み方向が2.2mmとし、奥行き方向1mmとする寸法のケースを作成した。ここで、第1の凹部は、深みを0.3mmとし、内側面には底面に対して50°の傾斜が設けた。一方、第2の凹部は深みを0.5mmとし、ケースの長手方向の内側面には底面に対して58°の傾斜を設けた。
In the above embodiment, the case is formed of white resin, but it may be formed of ceramics. In the above embodiment, the combination of the blue light emitting LED chip and the yellow conversion phosphor is described. However, the present invention is not limited to this, and the combination of the blue light emitting LED, the green light emitting phosphor, and the red light emitting phosphor is used. It can also be applied to other combinations of LED lamps, such as a combination of an ultraviolet light emitting LED and a blue light emitting phosphor, a green light emitting phosphor and a red light emitting phosphor.
(Example)
A case having dimensions of a polyphthalamide containing a white dye as a raw material, a longitudinal direction of 4.2 mm, a thickness direction of 2.2 mm, and a depth direction of 1 mm was prepared. Here, the first recess has a depth of 0.3 mm, and the inner side surface is provided with an inclination of 50 ° with respect to the bottom surface. On the other hand, the depth of the second recess was 0.5 mm, and the inner side surface in the longitudinal direction of the case was provided with an inclination of 58 ° with respect to the bottom surface.
次に、第2の凹部の中央部にLEDチップを搭載し、YAG:Ce蛍光体を含有させたエポキシ樹脂を第2の凹部のみを覆うように充填及び硬化させて、封止部を作成した。以上の工程を経て、図1に示すようなLEDランプを作成した。 Next, an LED chip is mounted in the center of the second recess, and an epoxy resin containing a YAG: Ce phosphor is filled and cured so as to cover only the second recess, thereby creating a sealing portion. . Through the above steps, an LED lamp as shown in FIG. 1 was produced.
このLEDランプに関し、配光特性を測定したところ、図3に示すような従来のLEDランプと比較し、ケースの厚み方向の光については、配光特性を狭まり、ケースの長手方向の光については、配光特性が広っており、導光板に対して適当な配光特性を有することが確認された。 When the light distribution characteristics of this LED lamp were measured, the light distribution characteristics were narrowed for the light in the thickness direction of the case and the light in the longitudinal direction of the case was compared with the conventional LED lamp as shown in FIG. It was confirmed that the light distribution characteristics were wide and the light distribution characteristics were appropriate for the light guide plate.
21 ケース
21a 第1の凹部
21b 第2の凹部
32 LEDチップ
30,30a,30b,30c 発光装置
40 導光板
L 光
21
Claims (7)
を備えた発光装置において、
前記ケースは、該ケースの長手方向に縦断して設けられた溝状の第1の凹部と、該第1の凹部の底面の略中央部に設けられた第2の凹部とを有し、
前記発光素子は前記第2の凹部の底面に配置され、該第2の凹部のみが透光性材料により封止されている
ことを特徴とする発光装置。 In a light emitting device including a light emitting element and a case for housing the light emitting element,
The case has a groove-shaped first recess provided by cutting in the longitudinal direction of the case, and a second recess provided in a substantially central portion of the bottom surface of the first recess,
The light emitting device is disposed on a bottom surface of the second recess, and only the second recess is sealed with a light-transmitting material.
発光装置からの発光光の方向を変換し、所定の一面のみから光を出射する導光板とを有することを特徴とする面状光源。 A light emitting device according to any one of claims 1 to 6,
A planar light source comprising: a light guide plate that changes a direction of light emitted from a light emitting device and emits light from only one predetermined surface.
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KR20190118977A (en) | 2018-04-11 | 2019-10-21 | 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 | Light-emitting device |
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