JP2010176078A - Led backlight structure of lcd module - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、バックライトを備えたLCDモジュールの構造に関する。 The present invention relates to a structure of an LCD module having a backlight.
バックライトを備えたLCDモジュールの構造として、特許文献1の構造が提案されている。
As a structure of an LCD module having a backlight, the structure of
特許文献1のバックライト構造は、砲弾型であるディスクリート部品のLEDをホルダで固定しつつリフロー処理を行いプリント基板に電気的に接続し、前記プリント基板に対して、LEDの発光を反射する面を備えたハウジングを嵌め込み、前記ハウジングにはLCDが取り付けられていることを特徴としている。
The backlight structure of
ところで、ディスクリート型のLED素子は、そのリードフレームが軟弱なことから、精密な位置、方向を維持するために前記の通りホルダ等の別体保持部品を必要とする。別体保持部品の採用は、部品コストの増加、部品取り付け工数の増加、及び管理コストの増加をもたらす。 By the way, the discrete type LED element requires a separate holding part such as a holder as described above in order to maintain a precise position and direction because its lead frame is soft. The adoption of the separate holding component leads to an increase in component cost, an increase in the number of component mounting steps, and an increase in management cost.
他方、ディスクリート型部品の半田付けは、表面実装部品の半田付けとは別工程により行う必要があるため、LCDドライバなどの表面実装部品を必ず含む液晶表示装置の駆動基板において、ディスクリート部品の採用は半田付け工程を2度要することとなり工数の増加をもたらし製品単価を押し上げるものとなるため極力避けられるべきものである。 On the other hand, since soldering of discrete type components must be performed in a separate process from soldering of surface mount components, the adoption of discrete components in the drive substrate of liquid crystal display devices that always include surface mount components such as LCD drivers The soldering process is required twice, which increases the number of man-hours and increases the unit price of the product, and should be avoided as much as possible.
また、表面実装部品とディスクリート部品では半田づけ面を異ならせる必要があるため、少なくとも2層の電極層を備えたプリント基板の採用が必要となり、部品コストの上昇をもたらす。 Further, since it is necessary to make the soldering surface different between the surface mount component and the discrete component, it is necessary to employ a printed circuit board having at least two electrode layers, resulting in an increase in component cost.
このように、従来構造のバックライトを備えたLCDモジュール構造は高コストを生じる構成となっている。
上記問題を解決するため、本発明の一観点によれば、 片面のみに電極を備え、片面のみに電子部品を搭載する仕様のプリント基板と、
前記プリント基板の部品実装面に表面実装された電子部品と、
ハウジングとLCDと
を備え、
前記電子部品には少なくとも1つの発光素子を含み、
前記発光素子の放射光光軸が前記プリント基板に対して垂直方向であり、
前記ハウジングは、前記LCDにより閉塞される少なくとも1つの開口を備えた箱形状であり、
前記ハウジング内面には、前記発光素子の放射光を前記開口に向けて反射する少なくとも一つの反射平面を備え、
前記プリント基板は、前記実装された発光素子の放射光が前記反射平面に向け放射されるよう配置され、
ていることを特徴とするバックライト構造を備えたLCDモジュール。
が提供される。
In order to solve the above problem, according to one aspect of the present invention, a printed circuit board having a specification that includes an electrode only on one side and mounts an electronic component only on one side;
Electronic components surface-mounted on the component mounting surface of the printed circuit board;
A housing and an LCD,
The electronic component includes at least one light emitting element,
The emitted light optical axis of the light emitting element is perpendicular to the printed circuit board;
The housing is box-shaped with at least one opening closed by the LCD;
The inner surface of the housing includes at least one reflection plane that reflects the emitted light of the light emitting element toward the opening,
The printed circuit board is arranged so that the emitted light of the mounted light emitting element is emitted toward the reflection plane,
An LCD module having a backlight structure characterized by the above.
Is provided.
また、本発明の別の観点によれば、
前記プリント基板に、前記発光素子の発光部に対して実装高さが一致または低い部品が実装されている第1の領域と、前記発光素子の発光部に対して実装高さが高い部品が実装されている第2の領域を含み、
前記第1の領域が前記プリント基板の前記LCDに近い側に配置されており、
前記第2の領域が前記プリント基板の前記LCDから遠い側に配置されていることを特徴とする
バックライト構造を備えたLCDモジュール。
が提供される。
According to another aspect of the present invention,
On the printed circuit board, a first region where a component having a mounting height equal to or lower than the light emitting portion of the light emitting element is mounted, and a component having a high mounting height relative to the light emitting portion of the light emitting element are mounted. The second region being
The first region is disposed on a side of the printed circuit board close to the LCD;
An LCD module having a backlight structure, wherein the second region is disposed on a side of the printed circuit board far from the LCD.
Is provided.
さらに、本発明の別の観点によれば、
前記反射平面は、その法線が前記プリント基板の法線と、前記LCDの法線の中間の傾きをもって構成されていることを特徴とする、バックライト構造を備えたLCDモジュール。
が提供される。
Furthermore, according to another aspect of the present invention,
The LCD module having a backlight structure, wherein the reflection plane is configured such that a normal line thereof has an intermediate inclination between a normal line of the printed circuit board and a normal line of the LCD.
Is provided.
上記構成を採用することで、特許文献1などの従来構造での問題を解決した低コストのLCDモジュールを提供可能とする。
By adopting the above configuration, it is possible to provide a low-cost LCD module that solves the problems of the conventional structure such as
本願発明品は、以下の構成要素からなる。 The product of the present invention comprises the following components.
片面プリント基板、表面実装型電子部品、ハウジング、液晶パネル。 Single-sided printed circuit boards, surface-mount electronic components, housings, and liquid crystal panels.
図1を参照する。 Please refer to FIG.
ハウジング1の内面には片面プリント基板2が配置されている。片面プリント基板2の部品実装面には表面実装型の電子部品3が搭載されている。
A single-sided printed
ここで電子部品3のうち少なくとも一つは発光を行う、LED、小型電球などの電子部品4である。
Here, at least one of the
ハウジング1の、片面プリント基板2に対向する位置には傾斜した反射平面5が形成されている。
An
ハウジング1の開口部6には液晶パネル7がその開口を閉塞するように配置されている。
A liquid crystal panel 7 is disposed in the
以上の構成を採用することで、電子部品4による放射光が、反射平面5により反射され、液晶パネル7を照明する。本願の構成においては電子部品4と液晶パネルとの間の光路が充分に長く設定されているため、電子部品4の放射光強度が所定の分散を備えている場合液晶パネル7は均一に照明されることになる。
By adopting the above configuration, the emitted light from the
なお、照度の均一性をさらに向上させるために拡散板8を採用することも任意に選択可能である。
In addition, in order to further improve the uniformity of illuminance, it is possible to arbitrarily select the
片面基板2上には、表面実装型電子部品として、発光を行う電子部品4と比べ背の高い電子部品9が搭載されている。
On the single-
背の高い電子部品9に該当するものとして、例えばアルミ電解コンデンサ、コイル、ソケットを介して接続されたROM等が挙げられる。
Examples of the
電子部品9は、発光を行う電子部品4の光路を遮らないよう、電子部品4に対して、非液晶パネル側に配置されている。
The
この実施例の場合、背の高い電子部品9の搭載可能領域はBで示される領域に限られる。
In the case of this embodiment, the mountable area of the tall
このような構成とすることで、表面実装型の電子部品4が、片面プリント基板2の表面に極近い位置にて発光を行うにもかかわらず、光路上の障害物を排除することが可能となり、不要な反射、拡散や、LCDパネルに電子部品の影の投影されるなどの障害無く均一な照明を行うことが可能となる。
By adopting such a configuration, it is possible to eliminate obstacles on the optical path, even though the surface-mounted
また、全ての電子部品が表面実装型であり、実装面が一面のみで済むため、半田付け工程が一回のリフロー処理で済み、工数削減を実現する。 In addition, since all electronic components are surface-mounted, and only one mounting surface is required, the soldering process can be performed by a single reflow process, and man-hours can be reduced.
本願発明の第2の実施例として図2を参照する。 Reference is made to FIG. 2 as a second embodiment of the present invention.
図2の構成は基本的に図1と同様であるが、前記の背の高い電子部品9を搭載する位置に置いて、反射平面5が存在しない構成となっている。
The configuration of FIG. 2 is basically the same as that of FIG. 1 except that the
具体的には、断面形状が例えば長方形である空間が反射平面5の所定位置より奥に延在する有する構成となっている。
Specifically, a space having a rectangular cross-sectional shape, for example, extends from a predetermined position of the
反射平面5は発光を行う電子部品4の発する光を反射するものであるため、電子部品4の放射光強度分布により光が到達しない領域においてはその存在は不要である。
Since the
このため、前記の背の高い電子部品9の搭載可能領域上方には反射平面5が存在しない構成となっている。
For this reason, the
この実施例の場合、ハウジング1の反射平面5端部より奥部10は、どのような構造とすることも可能であるため、背の高い電子部品の高さの制限は事実上無いこととなる。
In the case of this embodiment, since the
本願発明の第3の実施例として図3を参照する。 FIG. 3 is referred to as a third embodiment of the present invention.
図3の構成においては、Bの領域を削減した形状を特徴としている。 The configuration of FIG. 3 is characterized by a shape in which the area B is reduced.
この実施形態の場合、ハウジング1の奥行き寸法の短縮を実現でき、省スペースの実装が可能となる。
In the case of this embodiment, the depth dimension of the
本願発明の第4の実施例として図4を参照する。 FIG. 4 is referred to as a fourth embodiment of the present invention.
図4の実施例においては、奥部10に開口を設けることで、片面プリント基板2への給電、信号入力を行うハーネス11の挿入口とすることもできる。
In the embodiment of FIG. 4, by providing an opening in the
本願各実施例における各部の寸法等数値制限は以下の通りである。 Numerical limits such as dimensions of each part in each embodiment of the present application are as follows.
片面プリント基板2および液晶パネル7の法線を含む断面において、液晶パネル7の有効表示領域寸法をaとしたとき、反射平面5の奥行き寸法はa、好ましくは0.75a以上。
In the cross section including the normal line of the single-sided printed
反射平面5の傾斜角度は片面プリント基板の法線と液晶パネルの法線の中間線を法線とする角度であって、図1のように片面プリント基板2と液晶パネル7が直交する位置関係にある場合は、プリント基板と液晶パネルのいずれに対しても45度の角度を有する。
The inclination angle of the
発光を行う電子部品4の配置は、好ましくは反射平面5の液晶パネル側7端部より0.5a〜0.75aだけ奥となる位置である。
The arrangement of the
発光を行う電子部品4は、表面実装型LEDを想定しているが、表面実装型であれば発光原理を問わず採用できる。
The
たとえばEL素子、超小型電球、低圧、高圧放電灯などが採用可能である。 For example, an EL element, a micro light bulb, a low pressure, a high pressure discharge lamp, etc. can be employed.
特に発光に高電圧を要する放電灯などでは、昇圧のためにコイル、コンデンサ等を含む高圧回路を構成する必要があるが、一般にこれら部品は他の表面実装部品より遙かに背の高い部品であるため、その配置に困難を伴うが、本願発明の構成によれば、領域Bに高電圧回路を配置することで光学系に影響を及ぼさずにLCDモジュールを成立させることを可能とする。 Especially for discharge lamps that require high voltage for light emission, it is necessary to construct a high-voltage circuit that includes coils, capacitors, etc. for boosting, but these components are generally much taller than other surface-mounted components. For this reason, it is difficult to arrange the LCD module. However, according to the configuration of the present invention, an LCD module can be formed without affecting the optical system by arranging the high voltage circuit in the region B.
なお、本発明における発光部とは、LEDであればPN接合面または蛍光体の充填されたLEDパッケージ表面部、EL素子であれば蛍光体の充填されたパッケージ表面部分、電球であればコイル部分、放電灯であれば電弧部または蛍光体部など、実際に外部に光を放射する部分を指すものとする。 In the present invention, the light emitting part is an LED package surface part filled with a PN junction surface or phosphor for an LED, a package surface part filled with a phosphor for an EL element, and a coil part for a light bulb. In the case of a discharge lamp, a part that actually emits light to the outside, such as an electric arc part or a phosphor part, is meant.
本発明は、情報表示が必要な機器に装備するLCDモジュールに適用することができる。 The present invention can be applied to an LCD module installed in a device that needs to display information.
1 ハウジング
2 片面プリント基板
3 電子部品
4 発光を行う電子部品
5 反射平面
6 ハウジング開口部
7 LCDパネル
8 拡散板
9 背の高い電子部品
10 奥部空間
11 ハーネス
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記プリント基板の部品実装面に表面実装された電子部品と、
ハウジングとLCDと
を備え、
前記電子部品には少なくとも1つの発光素子を含み、
前記発光素子の放射光光軸が前記プリント基板に対して垂直方向であり、
前記ハウジングは、前記LCDにより閉塞される少なくとも1つの開口を備えた箱形状であり、
前記ハウジング内面には、前記発光素子の放射光を前記開口に向けて反射する少なくとも一つの反射平面を備え、
前記プリント基板は、前記実装された発光素子の放射光が前記反射平面に向け放射されるよう配置され、
ていることを特徴とするバックライト構造を備えたLCDモジュール。 A printed circuit board with specifications that have electrodes only on one side and electronic components only on one side,
Electronic components surface-mounted on the component mounting surface of the printed circuit board;
A housing and an LCD,
The electronic component includes at least one light emitting element,
The emitted light optical axis of the light emitting element is perpendicular to the printed circuit board;
The housing is box-shaped with at least one opening closed by the LCD;
The inner surface of the housing includes at least one reflection plane that reflects the emitted light of the light emitting element toward the opening,
The printed circuit board is arranged so that the emitted light of the mounted light emitting element is emitted toward the reflection plane,
An LCD module having a backlight structure characterized by the above.
前記第1の領域が前記プリント基板の前記LCDに近い側に配置されており、
前記第2の領域が前記プリント基板の前記LCDから遠い側に配置されていることを特徴とする
請求項1に記載のバックライト構造を備えたLCDモジュール。 On the printed circuit board, a first region where a component having a mounting height equal to or lower than the light emitting portion of the light emitting element is mounted, and a component having a high mounting height relative to the light emitting portion of the light emitting element are mounted. The second region being
The first region is disposed on a side of the printed circuit board close to the LCD;
2. The LCD module having a backlight structure according to claim 1, wherein the second region is disposed on a side of the printed circuit board that is far from the LCD.
前記反射平面はaの奥行き寸法を備え、
前記光源は前記反射平面のLCD側端部より0.5aの位置に配置され、
前記第2の領域は、前記反射平面のLCD側端部より0.75a以上の範囲に配置され
前記箱形状の前記反射平面の前記LCD側端部には、0〜0.25aの大きさで、前記開口方向に延在する開口縁部を備えたことを特徴とする
請求項1から3の何れかに記載のバックライト構造を備えたLCDモジュール。 In the cross section including the optical axis and the normal line of the LCD, when the effective display area size of the LCD is a,
The reflective plane has a depth dimension of a;
The light source is arranged at a position 0.5a from the LCD side end of the reflection plane,
The second region is arranged in a range of 0.75a or more from the LCD side end of the reflection plane, and the LCD side end of the box-shaped reflection plane has a size of 0 to 0.25a. The LCD module having a backlight structure according to claim 1, further comprising an opening edge portion extending in the opening direction.
前記反射平面の前記0.75a以上の領域が、前記反射平面の非LCD側端部に接続される長方形状とされていることを特徴とする
請求項1から4の何れかに記載のバックライト構造を備えたLCDモジュール。 In the cross-sectional shape, the depth of the reflection plane is 0.75a or more,
5. The backlight according to claim 1, wherein the region of 0.75 a or more of the reflection plane has a rectangular shape connected to a non-LCD side end of the reflection plane. LCD module with structure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009021492A JP2010176078A (en) | 2009-02-02 | 2009-02-02 | Led backlight structure of lcd module |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9885493B2 (en) | 2013-07-17 | 2018-02-06 | Lam Research Corporation | Air cooled faraday shield and methods for using the same |
-
2009
- 2009-02-02 JP JP2009021492A patent/JP2010176078A/en active Pending
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