JP2008277073A - Light emitting diode - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶ディスプレイにバックライトとして用いるのに適したエッジライトタイプの発光ダイオードに関する。 The present invention relates to an edge light type light emitting diode suitable for use as a backlight in a liquid crystal display.
従来、パーソナルコンピュータ、薄型テレビ、カーナビゲーションなどの表示画面に、液晶表示装置用のバックライト装置として、光源を導光板のエッジ部に配置するエッジライト型バックライト装置が使用さられている。上記エッジライト型バックライト装置は、透明なアクリル樹脂板などの射出成形品で作られた導光板のエッジ部の受光面にLEDなどの光源を配置する方式であり、薄型のバックライト装置を実現することができる。(例えば、特許文献1参照) 2. Description of the Related Art Conventionally, an edge light type backlight device in which a light source is arranged at an edge portion of a light guide plate is used as a backlight device for a liquid crystal display device on a display screen of a personal computer, a thin television, a car navigation system, and the like. The above-mentioned edge light type backlight device is a system in which a light source such as an LED is arranged on the light receiving surface of the edge portion of a light guide plate made of an injection molded product such as a transparent acrylic resin plate, realizing a thin backlight device. can do. (For example, see Patent Document 1)
上記した特許文献1に開示されている液晶表示装置は、図15に示される。図15において、液晶表示装置21は、バックライト部22と液晶表示部23とを備え、ケース24の底面からバックライト部22、液晶表示部23の順に積層されている。
The liquid crystal display device disclosed in
上記したバックライト部22は、透明なアクリル樹脂板などで作られた導光板25と発光ダイオード26とで構成され、上部に液晶表示部23が載置される導光板25の本体部25aと発光ダイオード26からの出射光を受光する受光部25dとで一体形成されている。前記本体部25aの上面と前記液晶表示部23との間には光拡散部材27が配設されている。一方の受光部25bは、本体部25aから上方に向けて45度以下の角度に傾斜させた傾斜面25cが形成され、底面の端部から前記傾斜面25cの端部にかけて垂直に切り立った受光面25dを形成している。前記傾斜面25cには、Ag蒸着シートなどの高反射率を有する反射膜28が設けられている。発光ダイオード26のLEDチップからの出射光は厚みのある導光板25の受光面25dに漏れなく入射される。入射光は前記傾斜面25cに形成された反射膜28で一旦反射される。反射された光はさらに導光板25の端部まで拡散され、光拡散部材27を透過して均一な光となって、液晶表示部23の下面を均一に照明する。
The
解決しようとする問題点としては、上記したように、導光板側の受光部に発光ダイオードの出射面にあわせた導光部を設けたが、一般的に、導光板は板材カットの既製品が多く、導光板に導光部を設けることは高価になる。等の問題が発生した。 The problem to be solved is that, as described above, the light receiving part on the light guide plate side is provided with a light guide part corresponding to the emission surface of the light emitting diode. In many cases, it is expensive to provide a light guide portion on a light guide plate. Etc. occurred.
本発明は、上述の欠点を解消するもので、その目的は、発光ダイオードの出射面の厚さを薄型導光板の受光面の厚さと略等しくなるように、発光ダイオード側に導光路を形成することにより、発光ダイオードの出射光を効率よく使用することができる発光ダイオードを提供するものである。 The present invention eliminates the above-mentioned drawbacks, and its purpose is to form a light guide on the light emitting diode side so that the thickness of the light emitting surface of the light emitting diode is substantially equal to the thickness of the light receiving surface of the thin light guide plate. Thus, the present invention provides a light emitting diode that can efficiently use the light emitted from the light emitting diode.
上記目的を達成するために、本発明における発光ダイオードは、透明の樹脂部材よりなり、平面が略矩形形状をした導光板の側面に形成された受光面に対向して出射面を有するエッジライトタイプの発光ダイオードで、前記発光ダイオードはLEDチップを基板に実装し透光性封止樹脂で封止され、該透光性封止樹脂は反射手段を有するリフレクターで囲まれた発光ダイオードにおいて、前記発光ダイオードの出射面の厚さを前記導光板の受光面の厚さと略等しくなるように発光ダイオード側に導光路を形成したことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the light-emitting diode according to the present invention is an edge light type having a light-emitting surface made of a transparent resin member and opposed to a light-receiving surface formed on a side surface of a light guide plate having a substantially rectangular plane. In the light emitting diode, the LED chip is mounted on a substrate and sealed with a light-transmitting sealing resin, and the light-transmitting sealing resin is surrounded by a reflector having a reflecting means. The light guide path is formed on the light emitting diode side so that the thickness of the light emitting surface of the diode is substantially equal to the thickness of the light receiving surface of the light guide plate.
また、前記発光ダイオード側に形成された導光路は、前記リフレクターの一部から発光ダイオードの出射面にかけて傾斜する反射部材を配設したことを特徴とするものである。 Further, the light guide path formed on the light emitting diode side is characterized in that a reflecting member that is inclined from a part of the reflector to an emission surface of the light emitting diode is disposed.
また、前記リフレクターの一部から発光ダイオードの出射面にかけて傾斜する反射部材の内面に、銀またはアルミニウムの蒸着により形成した金属反射膜を形成したことを特徴とするものである。 Further, a metal reflecting film formed by vapor deposition of silver or aluminum is formed on the inner surface of the reflecting member inclined from a part of the reflector to the emitting surface of the light emitting diode.
また、前記透光性封止樹脂に光拡散剤を含有させたことを特徴とするものである。 The translucent sealing resin contains a light diffusing agent.
また、前記発光ダイオード側に形成された導光路は、前記リフレクターの内壁の一部を傾斜させた傾斜部をリフレクターと一体成形したことを特徴とするものである。 Further, the light guide path formed on the light emitting diode side is characterized in that an inclined portion obtained by inclining a part of the inner wall of the reflector is integrally formed with the reflector.
また、前記発光ダイオード側に形成された導光路は、前記リフレクターの一部から発光ダイオードの出射面にかけて傾斜する傾斜部と、該傾斜部から折れ曲り前記導光板の受光面に垂直になる直線部で反射部材を構成することを特徴とするものである。 Further, the light guide path formed on the light emitting diode side includes an inclined portion that is inclined from a part of the reflector to an emission surface of the light emitting diode, and a linear portion that is bent from the inclined portion and is perpendicular to the light receiving surface of the light guide plate. The reflective member is constituted by the above.
また、前記発光ダイオード側に形成された導光路は、前記リフレクターの内壁の一部から発光ダイオードの出射面にかけて傾斜する傾斜部と、該傾斜部から折れ曲り前記導光板の受光面に垂直になる直線部とをリフレクターと一体成形したことを特徴とするものである。 The light guide path formed on the light emitting diode side is inclined from a part of the inner wall of the reflector to the emission surface of the light emitting diode, and is bent from the inclined portion to be perpendicular to the light receiving surface of the light guide plate. The straight part and the reflector are integrally formed.
本発明の発光ダイオードは、薄型導光板の側面の受光面に略等しくなるように、発光ダイオード側の出射面にかけて傾斜する反射部を設けて導光路を形成することにより、LEDチップからの出射光は漏れることなく効率良く使用される。薄型導光板に対して高出力の発光ダイオードを使用できる。また、光を効率良く使用できるので使用するLEDチップの個数を減らすことも可能である。 The light emitting diode of the present invention is configured to provide a light guide path by providing a reflecting portion that is inclined toward the light emitting diode side of the light emitting surface so as to be substantially equal to the light receiving surface of the side surface of the thin light guide plate, thereby emitting light from the LED chip. Is used efficiently without leaking. A high-power light emitting diode can be used for a thin light guide plate. In addition, since the light can be used efficiently, the number of LED chips to be used can be reduced.
本発明の発光ダイオードについて、図面に基づいて説明する。 The light emitting diode of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図3は、本発明の実施例1に係わり、図1は、液晶表示装置の断面図、図2は、本発明の発光ダイオードの断面図、図3は、図2の斜視図である。図1〜図3において、液晶表示装置1は、バックライト部2と液晶表示部3とを備え、ケース4の底面からバックライト部2、液晶表示部3の順に積層されている。上記したバックライト部2は、透明なアクリル樹脂板などよりなり射出成形などで作られた導光板5と発光ダイオード6とで構成される。上部に液晶表示部3が載置される導光板5は、発光ダイオード6からの出射光を受光する受光部5aと底面には図示しない微細なプリズム模様、凹凸模様などが転写された反射面が形成され、多様な光を効率良く導光板5の上面に載置して光拡散部材7を照射する。光拡散部材7を透過したバラツキのない均一な光は液晶表示部3を明るく照射する。
1 to 3 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a sectional view of a liquid crystal display device, FIG. 2 is a sectional view of a light emitting diode of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view of FIG. is there. 1 to 3, the liquid
前記発光ダイオード6は、LEDチップ8をガラスエポキシ樹脂よりなる絶縁基板9に実装され、透光性封止樹脂10で封止されている。該透光性封止樹脂10は、樹脂中に酸化チタンなどを混ぜて樹脂表面の拡散反射率を向上させた白色樹脂よりなるリフレクター11で囲まれている。前記発光ダイオード6の出射面6aの厚さを前記導光板5の受光面5aの厚さと略等しくなるように発光ダイオード6側に導光路12を形成する。そのため、リフレクター11の一部から発光ダイオード6の出射面6aにかけて傾斜する反射部材13を配設する。該反射部材13の内面には反射手段として、例えば、銀またはアルミニウムの蒸着により形成した金属反射膜14を施す。前記透光性封止樹脂10に光拡散剤15を含有させて光の散乱率を向上させる。
In the
上記した構成の発光ダイオードの作用・効果について説明する。先ず、発光ダイオード6に実装されたLEDチップ8からの出射光の内、直進する光は導光路12を通り出射面6aから前記導光板5の受光面5aから入射する。前記リフレクター11の内面や前記傾斜する反射部材13の内面に施された金属反射膜14で反射された光は導光路12に導かれて出射面6aに集中する。前述したように、前記発光ダイオード6の出射面6aの厚さを前記導光板5の側面に形成された受光面5aの厚さと略等しくなるように発光ダイオード6側に導光路12の先端部が形成されている。そのため、LEDチップ8の出射光は漏れることがなく導光板5の受光面5aに導光される。更に、前記透光性封止樹脂10に光拡散剤15を含有させているので光の散乱率が一層向上されるものである。
The operation and effect of the light emitting diode configured as described above will be described. First, of the light emitted from the
図4〜図6は、本発明の実施例2に係わり、図4は、本発明の発光ダイオードと導光板の関係を示す断面図、図5は、図4の発光ダイオードの断面図、図6は、図5の斜視図である。図4〜図6において、上記した実施例1では、導光路をリフレクターと傾斜部材で構成したが、実施例2では、リフレクターのみで一体成形したものである。即ち、前記発光ダイオード6側に形成された導光路12は、前記リフレクター11の内壁の一部を傾斜させて傾斜部11aをリフレクター11と一体成形する。リフレクター11及び傾斜部11aの内面には反射手段として、例えば、銀またはアルミニウムの蒸着により形成した図示しない金属反射膜を施す。
4 to 6 relate to the second embodiment of the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional view showing the relationship between the light-emitting diode of the present invention and the light guide plate, FIG. 5 is a cross-sectional view of the light-emitting diode of FIG. FIG. 6 is a perspective view of FIG. 5. 4 to 6, in the above-described first embodiment, the light guide path is configured by the reflector and the inclined member. However, in the second embodiment, the light guide is integrally formed only by the reflector. That is, the light guide 12 formed on the
上記した構成の発光ダイオードの作用・効果については、実施例1の反射部材をリフレクターと一体成形した分、部材コスト、組立てコストが低下する。その他の作用・効果は上記した実施例1と同様であるので説明は省略する。 Regarding the operation and effect of the light emitting diode having the above-described configuration, the member cost and the assembly cost are reduced because the reflecting member of Example 1 is integrally formed with the reflector. Since other operations and effects are the same as those of the first embodiment, description thereof will be omitted.
図7及び図8は、上記した実施例1及び実施例2において、ケース4の底面に当接するリフレクター11の一面を取除くことにより、前記発光ダイオード6の出射面6aの厚さと前記導光板5の側面に形成された受光面5aの厚さを確実に等しくすることができる。従って、LEDチップ8の出射光は漏れることがなく導光板5の受光面5aに導光されるのでLEDチップ8からの出射光は確実に導光板5の受光面5aに導光される。
7 and FIG. 8 show the thickness of the
図9は、本発明の実施例3に係わる発光ダイオードと導光板の関係を示す断面図である。図9において、発光ダイオード6に形成された導光路12は、導光路12を構成する反射部材13を傾斜部13aと、該傾斜部13aから折れ曲り前記導光板5の受光面5aに垂直になる直線部13bで構成するものである。図9と図1〜図3、図10と図4〜図6、図11と図7、図12と図8がそれぞれ対応する。構成、作用・効果は同様であるので、説明は省略する。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the relationship between the light emitting diode and the light guide plate according to Example 3 of the present invention. In FIG. 9, the light guide path 12 formed in the
図13及び図14はLEDチップを複数個実装したもので、図13は、発光ダイオードの斜視図、図14は、図13のX−X線断面図である。所望により複数個のLEDチップを搭載した発光ダイオードを使用することにより、光源であるLEDよりも薄い導光板に光を効率良く導くことができ充分な明るさを得ることができる。 13 and 14 show a plurality of LED chips mounted thereon. FIG. 13 is a perspective view of the light emitting diode, and FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. If desired, by using a light emitting diode having a plurality of LED chips mounted thereon, light can be efficiently guided to a light guide plate thinner than the light source LED, and sufficient brightness can be obtained.
以上説明したように、発光ダイオード側に導光路を形成して、導光路の先端部の出射面と、導光板の側面の受光面との厚みを略等しくすることにより、LEDチップの出射光は漏れることがなく導光板の受光面に導光されるのでLEDチップの出射光は効率良く導光板に入射される。導光板内に拡散された光は、導光板の上面に配置された光拡散材を透過して均一な光となって液晶表示部を明るく照明するものである。導光路を発光ダイオード側に形成するので、薄型の導光板に対して高出力のLEDを使用できる。また、光を効率良く使用することができるので、使用するLEDの個数を減らすことができる。など安価な発光ダイオードを提供することが可能である。 As described above, a light guide path is formed on the light emitting diode side, and the light emitted from the LED chip can be obtained by making the exit surface of the tip of the light guide path substantially equal in thickness to the light receiving surface of the side surface of the light guide plate. Since the light is guided to the light receiving surface of the light guide plate without leaking, the light emitted from the LED chip is efficiently incident on the light guide plate. The light diffused in the light guide plate is transmitted through a light diffusing material disposed on the upper surface of the light guide plate to become uniform light, and brightly illuminates the liquid crystal display unit. Since the light guide is formed on the light emitting diode side, a high-power LED can be used for a thin light guide plate. In addition, since the light can be used efficiently, the number of LEDs used can be reduced. It is possible to provide an inexpensive light emitting diode.
1 液晶表示装置
2 バックライト部
3 液晶表示部
4 ケース
5 導光板
5a 受光面
6 発光ダイオード
6a 出射面
7 光拡散材
8 LEDチップ
9 絶縁基板
10 透光性封止樹脂
11 リフレクター
11a リフレクターの傾斜部
11b リフレクターの直線部
12 導光路
13 反射部材
13a 反射部材の傾斜部
13b 反射部材の直線部
14 金属反射膜
15 光拡散剤
DESCRIPTION OF
Claims (7)
The light guide path formed on the light emitting diode side is an inclined portion that is inclined from a part of the inner wall of the reflector to an emission surface of the light emitting diode, and a linear portion that is bent from the inclined portion and is perpendicular to the light receiving surface of the light guide plate. 6. The light-emitting diode according to claim 5, wherein: is integrally formed with the reflector.
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