JP2013021136A - Light-emitting device and display device - Google Patents

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泰宏 小野
Makoto Masuda
麻言 増田
Kenzo Okubo
憲造 大久保
Nobuhiro Shirai
伸弘 白井
Takasumi Wada
孝澄 和田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting device, used for a backlight unit of a display device with a display panel, capable of irradiating the display panel with light so that brightness is uniform in the surface direction of the display panel and capable of achieving slimness.SOLUTION: A light-emitting device 11 installed on a backlight unit 1 includes: an LED chip 111a emitting light; a base 111 that is mounted on a printed board 12 and supports the LED chip 111a; a columnar lens 112 that is abutted on the LED chip 111a to cover the LED chip 111a and the base 111 and reflects or refracts incident light; and a mirror-finished reflection section 114. The mirror-finished reflection section 114 is abutted on the bottom face 112c of the lens 112 to mirror-reflect the light reaching a boundary surface with the bottom face 112c.

Description

本発明は、表示パネルの背面に光を照射するバックライトユニットに設けられる発光装置、この発光装置を備える表示装置に関する。   The present invention relates to a light emitting device provided in a backlight unit that irradiates light on the back surface of a display panel, and a display device including the light emitting device.

表示パネルは、2枚の透明基板の間に液晶が封入され、電圧が印加されることにより液晶分子の向きが変えられ光透過率を変化させることで予め定められた映像等が光学的に表示される。この表示パネルには、液晶自体が発光体ではないので、たとえば透過型の表示パネルの背面側に冷陰極管(CCFL)、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)などを光源とした光を照射するバックライトユニットが備えられる。   In the display panel, liquid crystal is sealed between two transparent substrates, and when a voltage is applied, the orientation of the liquid crystal molecules is changed and the light transmittance is changed to optically display a predetermined image or the like. Is done. In this display panel, since the liquid crystal itself is not a light emitter, for example, the back side of the transmissive display panel is irradiated with light using a cold cathode tube (CCFL), a light emitting diode (LED), or the like as a light source. A backlight unit is provided.

バックライトユニットには、冷陰極管やLED等の光源を底面に並べて光を出す直下型と、冷陰極管やLED等の光源を導光板と呼ばれる透明な板のエッジ部に配して、導光板エッジから光を通して背面に設けられたドット印刷やパターン形状によって前面に光を出すエッジライト型とがある。   In the backlight unit, light sources such as cold-cathode tubes and LEDs are arranged on the bottom surface to emit light, and light sources such as cold-cathode tubes and LEDs are arranged on the edge of a transparent plate called a light guide plate. There is an edge light type that emits light to the front surface by dot printing or pattern shape provided on the back surface through light from the light plate edge.

LEDは、低消費電力、長寿命、水銀を使わないことによる環境負荷低減などの優れた特性を有するが、価格的に高価であることと、青色発光LEDが発明されるまでは白色発光LEDは無かったことと、更に、強い指向性を有していることから、バックライトユニットの光源としての利用が遅れていた。しかしながら近年、照明用途での高演色高輝度白色LEDが急速に普及しており、それに伴ってLEDが安価になってきているので、バックライトユニットの光源としては、冷陰極管からLEDへの移行が進んでいる。   LEDs have excellent characteristics such as low power consumption, long life, and reduced environmental impact by not using mercury, but they are expensive in price, and until the blue LED is invented, the white LED is The absence of the light source and the strong directivity led to a delay in the use of the backlight unit as a light source. However, in recent years, high color rendering high-intensity white LEDs for lighting applications have been rapidly spread, and the LEDs have become cheaper along with them. Therefore, as a light source of a backlight unit, a transition from a cold cathode tube to an LED has been made. Is progressing.

LEDは強い指向性を有するので、表示パネルの表面の輝度がその面方向において均一となるように光を照射するという観点では、直下型よりもエッジライト型が有効である。しかしながら、エッジライト型のバックライトユニットは、導光板のエッジ部に集中して光源が配置されることにより光源によって生じた熱が集中するという問題とともに、表示パネルのベゼル部が大きくなるという問題が生じる。さらに、エッジライト型のバックライトユニットは、表示画像の高品質化および省電力化が可能な制御方法として注目されている部分的な調光制御(ローカルディミング)についても制約が大きく、表示画像の高品質化および省電力化が達成可能な小分割領域の制御ができないという問題がある。   Since the LED has strong directivity, the edge light type is more effective than the direct type from the viewpoint of irradiating light so that the luminance of the surface of the display panel is uniform in the surface direction. However, the edge light type backlight unit has a problem that heat generated by the light source is concentrated due to the light source being concentrated on the edge portion of the light guide plate, and the bezel portion of the display panel is enlarged. Arise. Furthermore, the edge light type backlight unit has a great restriction on partial dimming control (local dimming), which is attracting attention as a control method capable of improving the quality and power saving of a display image. There is a problem that it is not possible to control a small divided area where high quality and power saving can be achieved.

そこで、部分的な調光制御に有利な直下型のバックライトユニットにおいて、強い指向性を有するLEDを光源として用いた場合であっても、輝度が均一となるように、光を表示パネルに照射することが可能な方法の検討が進められている。   Therefore, in a direct-type backlight unit that is advantageous for partial dimming control, even when an LED with strong directivity is used as the light source, light is irradiated onto the display panel so that the luminance is uniform. There are ongoing studies of possible ways to do this.

たとえば、特許文献1には、発光素子と、その発光素子を覆うように設けられた逆円錐形状の窪みを有する樹脂レンズと、樹脂レンズの周囲に設けられた反射板とを備える逆円錐型発光素子ランプが開示されている。また、特許文献2には、発光素子と、発光素子から出射された光を光軸と直交する方向に反射させながら導光する導光反射体とを備える光源ユニットが開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses an inverted cone light emission including a light emitting element, a resin lens having an inverted conical recess provided so as to cover the light emitting element, and a reflecting plate provided around the resin lens. An element lamp is disclosed. Patent Document 2 discloses a light source unit that includes a light emitting element and a light guide reflector that guides light while reflecting light emitted from the light emitting element in a direction orthogonal to the optical axis.

特開昭61−127186号公報JP 61-127186 A 特開2010−238420号公報JP 2010-238420 A

特許文献1,2に開示される技術では、発光素子から出射された強い指向性を有する光を、発光素子の光軸と交差する方向に拡散させ、面方向において光を表示パネルに照射することができる。   In the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2, light having strong directivity emitted from a light emitting element is diffused in a direction crossing the optical axis of the light emitting element, and light is irradiated onto the display panel in the surface direction. Can do.

近年、表示装置の薄型化に対する要求が高まってきており、このような薄型化された表示装置に備えられる直下型の発光装置においては、発光素子から出射された光を発光素子の光軸と交差する方向に精度よく拡散させることが求められる。しかしながら、特許文献1,2に開示される技術では、上記の要求を充分に満足することはできない。   In recent years, there has been an increasing demand for thin display devices, and in direct light emitting devices provided in such thin display devices, light emitted from the light emitting elements intersects with the optical axis of the light emitting elements. Therefore, it is required to diffuse in a precise direction. However, the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 cannot sufficiently satisfy the above requirements.

たとえば、特許文献1に開示される技術では、樹脂レンズおよび反射板は、基板上に設けられている。樹脂レンズの内部で反射されて表示パネルと対向する側とは反対側の底面から出射された光は、基板で拡散反射されて再度樹脂レンズの内部に入射されることになる。このようにして樹脂レンズに再入射した光は、基板により拡散反射されたものであるので、光路が精度よく制御されたものではなく、表示パネルへの照射光量が不均一になってしまう。   For example, in the technique disclosed in Patent Document 1, the resin lens and the reflecting plate are provided on the substrate. The light reflected from the inside of the resin lens and emitted from the bottom surface opposite to the side facing the display panel is diffusely reflected by the substrate and is incident on the inside of the resin lens again. Since the light re-entering the resin lens in this manner is diffusely reflected by the substrate, the optical path is not accurately controlled, and the amount of light applied to the display panel becomes non-uniform.

したがって本発明の目的は、表示パネルを備える表示装置のバックライトユニットに用いられる発光装置において、輝度がその表示パネルの面方向において均一となるように、光を表示パネルに照射することができる発光装置、および、この発光装置を備える表示装置を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a light-emitting device used in a backlight unit of a display device including a display panel, capable of emitting light to the display panel so that the luminance is uniform in the surface direction of the display panel. An apparatus and a display device including the light-emitting device are provided.

本発明は、被照射体に光を照射する発光装置であって、
光を出射する発光素子と、
前記発光素子を覆い、前記被照射体と対向するように設けられ、前記発光素子から出射された光を複数の方向に反射または屈折させる柱状の光学部材と、
前記光学部材における前記被照射体と対向する側とは反対側の底面に当接して設けられる鏡面反射部であって、前記底面と鏡面反射部との境界面に到達した光を鏡面反射させる鏡面反射部と、を備えることを特徴とする発光装置である。
The present invention is a light emitting device for irradiating an irradiated body with light,
A light emitting element that emits light;
A columnar optical member that covers the light emitting element and is provided to face the irradiated body, and reflects or refracts light emitted from the light emitting element in a plurality of directions;
A specular reflection unit provided in contact with a bottom surface opposite to the side facing the irradiated body in the optical member, the specular surface reflecting specularly the light reaching the boundary surface between the bottom surface and the specular reflection unit A light emitting device comprising: a reflection portion.

また本発明の発光装置において、前記光学部材は、円柱状に形成され、
前記発光素子と前記光学部材とは、前記光学部材の光軸が前記発光素子の光軸と一致するように、予め位置合わせされて形成され、
前記鏡面反射部は、前記光学部材の光軸を中心とした円形状であることを特徴とする。
In the light emitting device of the present invention, the optical member is formed in a columnar shape,
The light emitting element and the optical member are pre-aligned and formed so that the optical axis of the optical member coincides with the optical axis of the light emitting element,
The specular reflection part has a circular shape centered on the optical axis of the optical member.

また本発明の発光装置は、前記鏡面反射部の半径方向外方に設けられ、前記光学部材から出射された光を反射させる反射部材をさらに備えることを特徴とする。   The light-emitting device of the present invention further includes a reflection member that is provided radially outward of the specular reflection portion and reflects light emitted from the optical member.

また本発明の発光装置において、前記鏡面反射部と前記反射部材とは、前記光学部材の光軸方向から見て、一部が重なっていることを特徴とする。   In the light emitting device of the present invention, the specular reflection portion and the reflection member are partially overlapped when viewed from the optical axis direction of the optical member.

また本発明の発光装置は、前記発光素子を支持する基板を備え、
前記鏡面反射部は、前記基板上に設けられることを特徴とする。
The light emitting device of the present invention includes a substrate that supports the light emitting element,
The specular reflection part is provided on the substrate.

また本発明の発光装置において、前記鏡面反射部の拡散反射率は、前記反射部材の拡散反射率よりも低いことを特徴とする。   In the light emitting device of the present invention, the diffuse reflectance of the specular reflection portion is lower than the diffuse reflectance of the reflecting member.

また本発明の発光装置において、前記鏡面反射部は、銀またはアルミニウムにより形成されることを特徴とする。   In the light emitting device of the present invention, the specular reflection portion is formed of silver or aluminum.

また本発明の発光装置において、前記鏡面反射部は、前記光学部材の前記底面にアルミニウム蒸着によって形成されることを特徴とする。   In the light-emitting device of the present invention, the specular reflection portion is formed on the bottom surface of the optical member by aluminum vapor deposition.

また本発明は、表示パネルと、
前記表示パネルの背面に光を照射する前記発光装置を含むバックライトユニットとを備えることを特徴とする表示装置である。
The present invention also provides a display panel,
And a backlight unit including the light emitting device for irradiating light on the back surface of the display panel.

本発明によれば、発光装置は、光を出射する発光素子と、発光素子を覆い、被照射体と対向するように設けられ、発光素子から出射された光を複数の方向に反射または屈折させる柱状の光学部材と、鏡面反射部とを備える。この鏡面反射部は、光学部材における被照射体と対向する側とは反対側の底面に当接して設けられ、前記底面との境界面に到達した光を鏡面反射させる。   According to the present invention, the light emitting device includes a light emitting element that emits light, and covers the light emitting element so as to face the irradiated object, and reflects or refracts light emitted from the light emitting element in a plurality of directions. A columnar optical member and a specular reflection part are provided. The specular reflection portion is provided in contact with the bottom surface of the optical member opposite to the side facing the irradiated body, and specularly reflects the light reaching the boundary surface with the bottom surface.

このように構成される発光装置では、光学部材の内部で反射されて被照射体と対向する側とは反対側の底面に到達した光は、光学部材の底面と鏡面反射部との境界面で鏡面反射され、光学部材の内部を進行する。このようにして光学部材の内部を進行する光は、鏡面反射部で鏡面反射されたものであるので、たとえば、拡散反射されて光学部材の内部を進行する光と比較して、光路が精度よく制御されたものとなる。   In the light emitting device configured as described above, the light that is reflected inside the optical member and reaches the bottom surface opposite to the side facing the irradiated object is reflected at the boundary surface between the bottom surface of the optical member and the specular reflection portion. It is specularly reflected and travels inside the optical member. Since the light traveling in the optical member in this way is specularly reflected by the specular reflection portion, for example, the optical path is more accurate than light diffusely reflected and traveling in the optical member. It will be controlled.

したがって、発光装置は、発光素子から出射された光、および、光学部材の底面と鏡面反射部との境界面で鏡面反射されて光学部材の内部を進行する光を、光学部材により精度よく反射および屈折させることができるので、薄型化された表示装置に用いられた場合においても、輝度がその被照射体の面方向において均一となるように、光を被照射体に照射することができる。   Therefore, the light emitting device accurately reflects and reflects the light emitted from the light emitting element and the light that is specularly reflected at the boundary surface between the bottom surface of the optical member and the specular reflection portion and travels inside the optical member. Since the light can be refracted, light can be irradiated onto the irradiated object so that the luminance is uniform in the surface direction of the irradiated object even when the display device is thinned.

また本発明によれば、光学部材は円柱状に形成され、発光素子と光学部材とは、光学部材の光軸が発光素子の光軸と一致するように、予め位置合わせされて形成される。そして、鏡面反射部は、光学部材の光軸を中心とした円形状である。発光素子から出射された光は、円柱状に形成された光学部材によって、光軸を中心として円形状に拡がる。鏡面反射部は、光学部材による光の拡がりに応じて、光学部材の光軸を中心とした円形状であるので、光学部材の底面に到達した光を、確実に鏡面反射させることができる。   According to the invention, the optical member is formed in a columnar shape, and the light emitting element and the optical member are formed by being aligned in advance so that the optical axis of the optical member coincides with the optical axis of the light emitting element. And the specular reflection part is circular shape centering on the optical axis of an optical member. The light emitted from the light emitting element spreads in a circular shape around the optical axis by an optical member formed in a cylindrical shape. Since the specular reflection part has a circular shape centered on the optical axis of the optical member in accordance with the spread of light by the optical member, the light reaching the bottom surface of the optical member can be reliably specularly reflected.

また本発明によれば、発光装置は、鏡面反射部の半径方向外方に設けられる反射部材をさらに備える。この反射部材は、光学部材から出射された光を反射させるので、被照射体に到達する光の量が低下するのを抑制することができる。   Moreover, according to this invention, a light-emitting device is further provided with the reflection member provided in the radial direction outer side of a specular reflection part. Since this reflecting member reflects the light emitted from the optical member, it is possible to suppress a decrease in the amount of light reaching the irradiated body.

また本発明によれば、鏡面反射部と反射部材とは、光学部材の光軸方向から見て、一部が重なっている。これによって、鏡面反射部と反射部材との間に隙間が形成されるのを防止することができるので、光学部材から出射された光を、鏡面反射部または反射部材により反射させることができ、被照射体に到達する光の量が低下するのを抑制することができる。   According to the invention, the specular reflection portion and the reflection member partially overlap each other when viewed from the optical axis direction of the optical member. As a result, it is possible to prevent a gap from being formed between the specular reflection part and the reflection member, so that the light emitted from the optical member can be reflected by the specular reflection part or the reflection member. It can suppress that the quantity of the light which reaches | attains an irradiation body falls.

また本発明によれば、発光装置は、発光素子を支持する基板をさらに備え、鏡面反射部が前記基板上に設けられることによって実現される。   According to the invention, the light-emitting device is realized by further including a substrate that supports the light-emitting element, and the specular reflection portion is provided on the substrate.

また本発明によれば、鏡面反射部の拡散反射率は、反射部材の拡散反射率よりも低い。このことは、鏡面反射部の鏡面反射率が反射部材の鏡面反射率よりも高いことを表す。そのため、光学部材の底面と鏡面反射部との境界面で鏡面反射され、光学部材の内部を進行する光は、光路が精度よく制御されたものとなる。   Moreover, according to this invention, the diffuse reflectance of a specular reflection part is lower than the diffuse reflectance of a reflecting member. This indicates that the specular reflectance of the specular reflection part is higher than the specular reflectance of the reflecting member. Therefore, the optical path of the light that is specularly reflected at the boundary surface between the bottom surface of the optical member and the specular reflection portion and travels inside the optical member is controlled with high accuracy.

また本発明によれば、鏡面反射部は、銀またはアルミニウムにより形成される。これによって、発光素子によって生じた熱の放熱性を高めることができる。   Moreover, according to this invention, a specular reflection part is formed with silver or aluminum. Thereby, the heat dissipation of the heat generated by the light emitting element can be enhanced.

また本発明によれば、鏡面反射部は、光学部材の底面にアルミニウム蒸着によって形成される。これによって、光学部材の底面との間に隙間が発生することなく鏡面反射部を形成することができるので、光学部材の底面に到達した光を、底面と鏡面反射部との境界面で確実に鏡面反射させることができる。   Moreover, according to this invention, a specular reflection part is formed in the bottom face of an optical member by aluminum vapor deposition. As a result, the specular reflection part can be formed without generating a gap between the bottom surface of the optical member, so that the light that has reached the bottom surface of the optical member can be reliably received at the boundary surface between the bottom surface and the specular reflection part. It can be specularly reflected.

また本発明によれば、表示装置は、輝度が面方向において均一となるように、光を表示パネルに照射することができる、本発明に係る発光装置を備えるバックライトユニットを含んで構成されるので、輝度むらなどの発生がなく、高画質画像を表示パネルに表示することができる。   According to the invention, the display device includes the backlight unit including the light emitting device according to the invention, which can irradiate the display panel with light so that the luminance is uniform in the plane direction. Therefore, there is no occurrence of uneven brightness, and a high-quality image can be displayed on the display panel.

本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置100の構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the liquid crystal display device 100 which concerns on one Embodiment of this invention. 図1における切断面線A−Aで切断したときの液晶表示装置100の断面を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the cross section of the liquid crystal display device 100 when it cut | disconnects by the cut surface line AA in FIG. 基台111とLEDチップ111aとを示す図である。It is a figure which shows the base 111 and LED chip 111a. プリント基板12に実装されたLEDチップ111aおよび基台111を示す図である。It is a figure which shows the LED chip 111a and the base 111 which were mounted in the printed circuit board 12. 基台111に支持されたLEDチップ111aとレンズ112との位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the LED chip 111a supported by the base 111, and the lens 112. FIG. LEDチップ111aから出射された光の光路を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the optical path of the light radiate | emitted from the LED chip 111a. 発光装置11の第1の組立方法を説明するための図である。4 is a diagram for explaining a first assembly method of the light emitting device 11. FIG. 発光装置11の第2の組立方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 2nd assembly method of the light-emitting device. 発光装置11の第3の組立方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 3rd assembly method of the light-emitting device.

図1は、本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置100の構成を示す分解斜視図である。図2は、図1における切断面線A−Aで切断したときの液晶表示装置100の断面を模式的に示す図である。本発明の表示装置である液晶表示装置100は、テレビジョンまたはパーソナルコンピュータなどにおいて、画像情報を出力することによって画像を表示画面に表示する装置である。表示画面は、液晶素子を有する透過型の表示パネルである液晶パネル2によって形成され、液晶パネル2は、矩形平板状に形成される。液晶パネル2において、厚み方向の2つの面を、前面21および背面22とする。液晶表示装置100は画像を、前面21から背面22に向かう方向に見て視認可能に表示する。   FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration of a liquid crystal display device 100 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross section of the liquid crystal display device 100 when cut along the cutting plane line AA in FIG. The liquid crystal display device 100 which is a display device of the present invention is a device that displays an image on a display screen by outputting image information in a television or a personal computer. The display screen is formed by a liquid crystal panel 2 that is a transmissive display panel having liquid crystal elements, and the liquid crystal panel 2 is formed in a rectangular flat plate shape. In the liquid crystal panel 2, two surfaces in the thickness direction are a front surface 21 and a back surface 22. The liquid crystal display device 100 displays an image so as to be visible when viewed from the front surface 21 toward the rear surface 22.

液晶表示装置100は、被照射体である液晶パネル2と、本発明に係る発光装置11を含むバックライトユニット1とを備える。液晶パネル2は、バックライトユニット1が備えるフレーム部材13の底部131の底面131aと平行に、側壁部132により支持される。液晶パネル2は、2枚の基板を含み、厚み方向から見て長方形の板状に形成される。液晶パネル2は、TFT(thin film transistor)等のスイッチング素子を含み、2枚の基板の隙間には液晶が注入されている。液晶パネル2は、背面22側に配置されるバックライトユニット1からの光がバックライトとして照射されることによって、表示機能を発揮する。前記2枚の基板には、液晶パネル2における画素の駆動制御用のドライバー(ソースドライバ)、種々の素子および配線が設けられている。   The liquid crystal display device 100 includes a liquid crystal panel 2 that is an object to be irradiated and a backlight unit 1 including a light emitting device 11 according to the present invention. The liquid crystal panel 2 is supported by the side wall portion 132 in parallel with the bottom surface 131a of the bottom portion 131 of the frame member 13 included in the backlight unit 1. The liquid crystal panel 2 includes two substrates and is formed in a rectangular plate shape when viewed from the thickness direction. The liquid crystal panel 2 includes a switching element such as a thin film transistor (TFT), and liquid crystal is injected into a gap between the two substrates. The liquid crystal panel 2 exhibits a display function by being irradiated with light from the backlight unit 1 disposed on the back surface 22 side as a backlight. The two substrates are provided with drivers (source drivers) for driving the pixels in the liquid crystal panel 2, various elements, and wirings.

また、液晶表示装置100において、液晶パネル2とバックライトユニット1との間には、拡散板3が、液晶パネル2に平行に配置される。なお、液晶パネル2と拡散板3との間に、プリズムシートを配置してもよい。   In the liquid crystal display device 100, a diffusion plate 3 is disposed between the liquid crystal panel 2 and the backlight unit 1 in parallel with the liquid crystal panel 2. A prism sheet may be disposed between the liquid crystal panel 2 and the diffusion plate 3.

拡散板3は、バックライトユニット1から照射される光を、面方向に拡散することによって、輝度が局所的に偏ることを防止する。プリズムシートは、拡散板3を介して背面22側から到達した光の進行の向きを、前面21側に向ける。拡散板3では、輝度が面方向に偏ることを防ぐために、光の進行方向は、ベクトル成分として、面方向の成分を多く含む。これに対しプリズムシートは、面方向のベクトル成分を多く含む光の進行方向を、厚み方向の成分を多く含む光の進行方向に変換する。具体的には、プリズムシートは、レンズまたはプリズム状に形成される部分が面方向に多数並んで形成され、これによって、厚み方向に進行する光の拡散度を小さくする。したがって、液晶表示装置100による表示において、輝度を上昇させることができる。   The diffusion plate 3 prevents the brightness from being locally biased by diffusing the light emitted from the backlight unit 1 in the surface direction. The prism sheet directs the traveling direction of the light reaching from the back surface 22 side through the diffusion plate 3 to the front surface 21 side. In the diffusing plate 3, in order to prevent the luminance from being biased in the surface direction, the traveling direction of light includes a lot of components in the surface direction as vector components. On the other hand, the prism sheet converts the traveling direction of light containing a lot of vector components in the surface direction into the traveling direction of light containing many components in the thickness direction. Specifically, the prism sheet is formed with a large number of lens or prism-shaped portions arranged in the plane direction, thereby reducing the diffusion of light traveling in the thickness direction. Therefore, the luminance can be increased in the display by the liquid crystal display device 100.

バックライトユニット1は、液晶パネル2に背面22側から光を照射する直下型のバックライト装置である。バックライトユニット1は、液晶パネル2に光を照射する複数の発光装置11と、複数のプリント基板12と、フレーム部材13とを含む。   The backlight unit 1 is a direct type backlight device that irradiates the liquid crystal panel 2 with light from the back surface 22 side. The backlight unit 1 includes a plurality of light emitting devices 11 that irradiate light to the liquid crystal panel 2, a plurality of printed circuit boards 12, and a frame member 13.

フレーム部材13は、バックライトユニット1の基本構造体であり、液晶パネル2と予め定められた間隔をあけて対向する平板状の底部131と、底部131に連なり底部131から立ち上がる側壁部132とからなる。底部131は、厚み方向から見て長方形に形成され、その大きさは液晶パネル2よりも少し大き目である。側壁部132は、底部131のうち短辺を成す2つの端部と、長辺を成す2つの端部とから液晶パネル2の前面21側に立ち上がって形成される。これによって、平板状の側壁部132が底部131の周囲に4つ、形成される。   The frame member 13 is a basic structure of the backlight unit 1, and includes a flat plate-like bottom portion 131 that faces the liquid crystal panel 2 at a predetermined interval, and a side wall portion 132 that is connected to the bottom portion 131 and rises from the bottom portion 131. Become. The bottom 131 is formed in a rectangular shape when viewed from the thickness direction, and its size is slightly larger than that of the liquid crystal panel 2. The side wall part 132 is formed to rise from the two end parts forming the short side of the bottom part 131 and the two end parts forming the long side to the front surface 21 side of the liquid crystal panel 2. As a result, four flat side wall portions 132 are formed around the bottom portion 131.

プリント基板12は、フレーム部材13の底部131に固定される。このプリント基板12上には、複数の発光装置11が設けられる。プリント基板12は、たとえば、導電層が両面に形成されたガラスエポキシからなる基板である。   The printed circuit board 12 is fixed to the bottom 131 of the frame member 13. A plurality of light emitting devices 11 are provided on the printed circuit board 12. The printed circuit board 12 is, for example, a substrate made of glass epoxy having conductive layers formed on both sides.

複数の発光装置11は、液晶パネル2に光を照射するものである。本実施形態では、複数の発光装置11を1つの群として、拡散板3を介して液晶パネル2の背面22の全体にわたって対向するように、複数の発光装置11が設けられたプリント基板12を複数並列に配列することで、発光装置11がマトリクス状に設けられる。各発光装置11は、フレーム部材13の底部131に垂直な方向から見て正方形に形成され、拡散板3の液晶パネル2側の面の輝度が6000cd/mとなるように規定され、一辺の長さは、たとえば40mmである。 The plurality of light emitting devices 11 irradiate the liquid crystal panel 2 with light. In the present embodiment, a plurality of printed circuit boards 12 provided with a plurality of light emitting devices 11 are disposed so as to face the entire back surface 22 of the liquid crystal panel 2 through the diffusion plate 3 as a group. By arranging in parallel, the light emitting devices 11 are provided in a matrix. Each light emitting device 11 is formed in a square shape when viewed from a direction perpendicular to the bottom 131 of the frame member 13, and is defined such that the luminance of the surface of the diffusion plate 3 on the liquid crystal panel 2 side is 6000 cd / m 2 . The length is, for example, 40 mm.

複数の発光装置11は、それぞれ、発光素子である発光ダイオード(LED)チップ111aと、LEDチップ111aを支持する基台111と、光学部材であるレンズ112と、反射部材113と、鏡面反射部114とを含む。   Each of the plurality of light emitting devices 11 includes a light emitting diode (LED) chip 111a that is a light emitting element, a base 111 that supports the LED chip 111a, a lens 112 that is an optical member, a reflecting member 113, and a specular reflecting portion 114. Including.

図3は、基台111とLEDチップ111aとを示す図である。図3(a)は平面図であり、図3(b)は正面図であり、図3(c)は底面図である。   FIG. 3 is a diagram showing the base 111 and the LED chip 111a. 3A is a plan view, FIG. 3B is a front view, and FIG. 3C is a bottom view.

基台111は、LEDチップ111aを支持するための部材であり、樹脂からなる。この基台111は、LEDチップ111aを支持する支持面が正方形に形成され、正方形の一辺の長さL1は、たとえば3mmである。また、基台111の高さは、たとえば1mmである。   The base 111 is a member for supporting the LED chip 111a and is made of resin. The base 111 has a square support surface for supporting the LED chip 111a, and the length L1 of one side of the square is, for example, 3 mm. Moreover, the height of the base 111 is 1 mm, for example.

図3に示すように、基台111は、セラミックスからなる基台本体111gと、基台本体111gに設けられる2つの電極111cとを含んでおり、LEDチップ111aは、基台111の支持面となる基台本体111gの上面中央部に、接着部材111fで固定されている。2つの電極111cは、互いに離間しており、それぞれ、基台本体111gの上面、側面、および底面にわたって設けられる。LEDチップ111aの図示しない2つの端子と、2つの電極111cとは、2つのボンディングワイヤ111dによってそれぞれ接続されている。そして、LEDチップ111aおよびボンディングワイヤ111dは、シリコン樹脂などの透明樹脂111eによって封止されている。   As shown in FIG. 3, the base 111 includes a base main body 111g made of ceramics and two electrodes 111c provided on the base main body 111g. The LED chip 111a includes a support surface of the base 111, The base body 111g is fixed to the center of the upper surface with an adhesive member 111f. The two electrodes 111c are spaced apart from each other, and are respectively provided over the top surface, the side surface, and the bottom surface of the base body 111g. Two terminals (not shown) of the LED chip 111a and the two electrodes 111c are connected by two bonding wires 111d, respectively. The LED chip 111a and the bonding wire 111d are sealed with a transparent resin 111e such as silicon resin.

図4は、プリント基板12に実装されたLEDチップ111aおよび基台111を示す図である。LEDチップ111aは、基台111を介してプリント基板12に実装され、プリント基板12から離れる方向に光を出射する。LEDチップ111aは、発光装置11をフレーム部材13の底部131に垂直な方向から見たときに、基台111の中央部に位置する。複数の発光装置11において、それぞれのLEDチップ111aによる光の出射の制御は、互いに独立して制御可能である。これによって、バックライトユニット1は、部分的な調光制御(ローカルディミング)が可能である。   FIG. 4 is a view showing the LED chip 111 a and the base 111 mounted on the printed circuit board 12. The LED chip 111 a is mounted on the printed circuit board 12 via the base 111 and emits light in a direction away from the printed circuit board 12. The LED chip 111 a is located at the center of the base 111 when the light emitting device 11 is viewed from a direction perpendicular to the bottom 131 of the frame member 13. In the plurality of light emitting devices 11, the light emission control by the LED chips 111 a can be controlled independently of each other. Thereby, the backlight unit 1 can perform partial dimming control (local dimming).

プリント基板12にLEDチップ111aおよび基台111を実装するときには、まず、プリント基板12が備える導電層パターンの2つの接続端子部121の上に、それぞれ、半田を付け、その半田に、基台本体111gの底面に設けられる2つの電極111cがそれぞれ合致するように、たとえば図示しない自動機によって、プリント基板12に、基台111および基台111に固定されているLEDチップ111aを載置する。基台111および基台111に固定されているLEDチップ111aを載置したプリント基板12は、赤外線を照射するリフロー槽に送られ、半田は約260℃に熱せられ、基台111とプリント基板12とが半田付けされる。   When mounting the LED chip 111a and the base 111 on the printed circuit board 12, first, solder is respectively applied to the two connection terminal portions 121 of the conductive layer pattern included in the printed circuit board 12, and the base body is attached to the solder. The base 111 and the LED chip 111a fixed to the base 111 are placed on the printed circuit board 12 by, for example, an automatic machine (not shown) so that the two electrodes 111c provided on the bottom surface of 111g match each other. The printed circuit board 12 on which the base 111 and the LED chip 111a fixed to the base 111 are placed is sent to a reflow tank that irradiates infrared rays, and the solder is heated to about 260 ° C. And are soldered.

図5は、基台111に支持されたLEDチップ111aとレンズ112との位置関係を示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing a positional relationship between the LED chip 111 a supported by the base 111 and the lens 112.

レンズ112は、LEDチップ111aを支持する基台111を覆うように、基台111に、インサート成形により、当接して設けられ、LEDチップ111aから出射した光を複数の方向に反射または屈折させる。すなわち、レンズ112は、光を拡散させる。レンズ112は、透明なレンズであり、たとえばシリコン樹脂やアクリル樹脂などからなる。   The lens 112 is provided in contact with the base 111 by insert molding so as to cover the base 111 that supports the LED chip 111a, and reflects or refracts light emitted from the LED chip 111a in a plurality of directions. That is, the lens 112 diffuses light. The lens 112 is a transparent lens, and is made of, for example, silicon resin or acrylic resin.

レンズ112は、液晶パネル2に対向する面である上面112aが中央部に凹みを有して湾曲し、側面112bがLEDチップ111aの光軸Sと平行な略円柱状に形成され、光軸Sに直交する断面における直径L2がたとえば10mmであり、基台111に対して外方に延出して設けられている。すなわち、レンズ112は、LEDチップ111aの光軸Sに直交する方向に関して基台111よりも大きい(レンズ112の直径L2は、基台111の支持面の一辺の長さL1よりも大きい)。このように、レンズ112が基台111に対して外方に延出して設けられることによって、LEDチップ111aから出射した光をレンズ112により広範囲に拡散させることができる。   In the lens 112, the upper surface 112a, which is the surface facing the liquid crystal panel 2, is curved with a recess in the center, and the side surface 112b is formed in a substantially cylindrical shape parallel to the optical axis S of the LED chip 111a. A diameter L2 in a cross section orthogonal to the base is, for example, 10 mm, and is provided to extend outward with respect to the base 111. That is, the lens 112 is larger than the base 111 in the direction orthogonal to the optical axis S of the LED chip 111a (the diameter L2 of the lens 112 is larger than the length L1 of one side of the support surface of the base 111). As described above, the lens 112 is provided so as to extend outward with respect to the base 111, so that the light emitted from the LED chip 111a can be diffused by the lens 112 over a wide range.

また、レンズ112の高さH1は、たとえば4.5mmであり、直径L2よりも小さい。換言すれば、レンズ112は、LEDチップ111aの光軸Sに直交する方向の長さ(直径L2)が、高さH1よりも大きい。このレンズ112に入射した光は、レンズ112の内部において光軸Sに交差する方向に拡散される。   The height H1 of the lens 112 is 4.5 mm, for example, and is smaller than the diameter L2. In other words, the lens 112 has a length (diameter L2) in a direction orthogonal to the optical axis S of the LED chip 111a larger than the height H1. The light incident on the lens 112 is diffused in the direction intersecting the optical axis S inside the lens 112.

上記のように、直径L2を高さH1よりも大きく設定するのは、バックライトユニット1の薄型化と液晶パネル2への光の均一照射のためである。バックライトユニット1を薄型化するためには、レンズ112の高さH1を小さく、すなわち、レンズ112を極力薄くする必要がある。しかしながら、レンズ112を薄くすると、液晶パネル2の背面22に照度むらが発生し易くなり、その結果、液晶パネル2の前面21に輝度むらが発生し易くなる。特に、隣接するLED111aの間の距離が長い場合、液晶パネル2の背面22において隣接するLEDチップ111aの間の領域は、LEDチップ111aから遠く離れており、照射光量が少なくなるので、その領域とLEDチップ111aに近接する領域との間で、照度むら(輝度むら)が生じ易くなる。   As described above, the diameter L2 is set larger than the height H1 in order to reduce the thickness of the backlight unit 1 and to uniformly irradiate the liquid crystal panel 2 with light. In order to reduce the thickness of the backlight unit 1, it is necessary to reduce the height H1 of the lens 112, that is, to make the lens 112 as thin as possible. However, when the lens 112 is thinned, uneven illuminance tends to occur on the back surface 22 of the liquid crystal panel 2, and as a result, uneven brightness tends to occur on the front surface 21 of the liquid crystal panel 2. In particular, when the distance between the adjacent LEDs 111a is long, the area between the adjacent LED chips 111a on the back surface 22 of the liquid crystal panel 2 is far from the LED chip 111a, and the amount of irradiation light is reduced. Irradiance unevenness (brightness unevenness) is likely to occur between the region adjacent to the LED chip 111a.

LEDチップ111aから照射された光を、レンズ112を介して、LEDチップ111aから遠く離れた領域に照射させるには、レンズ112の直径L2をある程度大きくする必要があり、本実施形態では、レンズ112の直径L2を、高さH1よりも大きくすることで、バックライトユニット1の薄型化と液晶パネル2への光の均一照射とを可能にしている。   In order to irradiate the light emitted from the LED chip 111a to a region far from the LED chip 111a via the lens 112, it is necessary to increase the diameter L2 of the lens 112 to some extent. In this embodiment, the lens 112 By making the diameter L2 of the light source larger than the height H1, the backlight unit 1 can be made thinner and the liquid crystal panel 2 can be uniformly irradiated with light.

なお、仮に、レンズ112の高さH1よりも、レンズ112の直径L2を小さくした場合、薄型化および均一照射が困難となるばかりでなく、レンズ112とLEDチップ111aとを一体的に成形するインサート成形において、バランスが悪くなり易いという課題が生じる。また、LEDチップ111aおよび基台111bと、インサート成形されたレンズ112とからなる一体成形物をプリント基板12に半田付けする際に、バランスを崩し易く、組立上にも課題が生じる。   If the diameter L2 of the lens 112 is made smaller than the height H1 of the lens 112, not only thinning and uniform irradiation become difficult, but also an insert for integrally molding the lens 112 and the LED chip 111a. In molding, there is a problem that the balance tends to be poor. Further, when soldering an integrally molded product including the LED chip 111a and the base 111b and the insert-molded lens 112 to the printed circuit board 12, the balance is easily lost, and there is a problem in assembly.

レンズ112の上面112aは、中央部分1121と、第1湾曲部分1122と、第2湾曲部分1123とを含んで構成される。レンズ112において、中央部に凹みを有して湾曲した上面112aは、到達した光を全反射させて側面112bから出射させる第1領域と、到達した光を外方に屈折させて出射する第2領域とを有する。第1領域は第1湾曲部分1122に形成され、第2領域は第2湾曲部分1123に形成される。   The upper surface 112a of the lens 112 includes a central portion 1121, a first curved portion 1122, and a second curved portion 1123. In the lens 112, the curved upper surface 112a having a dent in the central portion is a first region that totally reflects the emitted light and emits it from the side surface 112b, and a second region that refracts the emitted light outward and emits it. And having a region. The first region is formed in the first curved portion 1122, and the second region is formed in the second curved portion 1123.

中央部分1121は、液晶パネル2に対向する上面112aの中央部に形成され、中央部分1121の中心(すなわち、レンズ112の光軸)は、LEDチップ111aの光軸S上に位置する。中央部分1121は、LEDチップ111aの発光面に平行な円形状に形成され、その直径L3は、たとえば1mmである。   The central portion 1121 is formed at the central portion of the upper surface 112a facing the liquid crystal panel 2, and the center of the central portion 1121 (that is, the optical axis of the lens 112) is located on the optical axis S of the LED chip 111a. The central portion 1121 is formed in a circular shape parallel to the light emitting surface of the LED chip 111a, and its diameter L3 is, for example, 1 mm.

なお、本発明の他の実施形態としては、中央部分1121の形状を、上記円形状の代わりに、上記円形状を仮想的な底面とし、この底面からLEDチップ111aに向かって突出する円錐の側面形状にしてもよい。   As another embodiment of the present invention, the central portion 1121 has a circular bottom surface instead of the circular shape, and a conical side surface protruding from the bottom surface toward the LED chip 111a. You may make it a shape.

中央部分1121は、被照射体である拡散板3において、中央部分1121に対向する領域に光を照射するために形成されている。ただし、中央部分1121はLEDチップ111aに対向する部分であるので、LEDチップ111aから出射される光の大半が中央部分1121に到達し、その大半の光がそのまま透過した場合、中央部分1121に対向する領域の照度が際立って大きくなる。そこで、中央部分1121の形状を、上記円錐の側面形状とすることが好ましい。上記円錐の側面形状とした場合、大半の光が中央部分1121で反射され、中央部分1121を透過する光は少なくなるので、中央部分1121に対向する領域の照度を抑えることができる。   The central portion 1121 is formed to irradiate light to a region facing the central portion 1121 in the diffusing plate 3 that is an object to be irradiated. However, since the central portion 1121 is a portion facing the LED chip 111a, most of the light emitted from the LED chip 111a reaches the central portion 1121, and when most of the light is transmitted as it is, it faces the central portion 1121. The illuminance of the area to be markedly increased. Therefore, it is preferable that the shape of the central portion 1121 is the side shape of the cone. In the case of the conical side surface shape, most of the light is reflected by the central portion 1121 and less light is transmitted through the central portion 1121, so that the illuminance of the region facing the central portion 1121 can be suppressed.

第1湾曲部分1122は、中央部分1121の外周縁端部に連なり、外方に向かうにつれてLEDチップ111aの光軸S方向の一方(液晶パネル2に向かう方向)に延び、光軸S方向の一方に凸となるように湾曲した環状の曲面である。この曲面の形状は、LEDチップ111aから出射された光が全反射するように設計される。ここで、中央部分1121の外周縁端部とは、中央部分1121の外周縁部における、周方向全周の領域のことをいう。   The first curved portion 1122 is connected to the outer peripheral edge of the central portion 1121 and extends outward in one direction of the LED chip 111a in the optical axis S direction (direction toward the liquid crystal panel 2). It is an annular curved surface curved so as to be convex. The shape of this curved surface is designed so that the light emitted from the LED chip 111a is totally reflected. Here, the outer peripheral edge portion of the central portion 1121 refers to a region around the entire circumference in the outer peripheral edge portion of the central portion 1121.

より詳細には、LEDチップ111aから出射された光のうち、第1湾曲部分1122に到達した光は、第1湾曲部分1122で全反射した後、レンズ112の側面112bを透過し、反射部材113へ向かう。反射部材113に到達した光は、反射部材113で拡散され、被照射体である拡散板3において、LEDチップ111aに対向していない領域に照射される。これにより、LEDチップ111aに対向していない領域への照射光量を増加させることができる。   More specifically, of the light emitted from the LED chip 111a, the light that has reached the first curved portion 1122 is totally reflected by the first curved portion 1122, and then passes through the side surface 112b of the lens 112, thereby reflecting the reflecting member 113. Head to. The light that has reached the reflecting member 113 is diffused by the reflecting member 113, and is irradiated on a region that is not opposed to the LED chip 111a in the diffusing plate 3 that is an object to be irradiated. Thereby, the irradiation light quantity to the area | region which is not facing LED chip 111a can be increased.

第1湾曲部分1122は、LEDチップ111aから出射された光を全反射するために、LEDチップ111aから出射された光の入射角度が、臨界角φ以上となるように形成される。たとえば、レンズ112の材質をアクリル樹脂とするとき、アクリル樹脂の屈折率は「1.49」であり、空気の屈折率は「1」であるので、sinφ=1/1.49となる。この式から、臨界角φは42.1°となり、第1湾曲部分1122は、入射角度が42.1°以上となる形状に形成される。また、たとえば、レンズ112の材質をシリコン樹脂とするとき、シリコン樹脂の屈折率は「1.43」であり、空気の屈折率は「1」であるので、sinφ=1/1.43となる。この式から、臨界角φは44.4°となり、第1湾曲部分1122は、入射角度が44.4°以上となる形状に形成される。   The first curved portion 1122 is formed such that the incident angle of the light emitted from the LED chip 111a is equal to or greater than the critical angle φ in order to totally reflect the light emitted from the LED chip 111a. For example, when the lens 112 is made of an acrylic resin, the refractive index of the acrylic resin is “1.49” and the refractive index of air is “1”, so sinφ = 1 / 1.49. From this equation, the critical angle φ is 42.1 °, and the first curved portion 1122 is formed in a shape with an incident angle of 42.1 ° or more. For example, when the lens 112 is made of silicon resin, the refractive index of silicon resin is “1.43” and the refractive index of air is “1”, so sinφ = 1 / 1.43. . From this equation, the critical angle φ is 44.4 °, and the first curved portion 1122 is formed in a shape with an incident angle of 44.4 ° or more.

第2湾曲部分1123は、第1湾曲部分1122の外周縁端部に連なり、外方に向かうにつれてLEDチップ111aの光軸S方向の他方に延び、光軸S方向の一方に凸となるように湾曲した環状の曲面である。ここで、第1湾曲部分1122の外周縁端部とは、第1湾曲部分1122の外周縁部における、周方向全周の領域のことをいう。   The second curved portion 1123 is connected to the outer peripheral edge portion of the first curved portion 1122, extends toward the other side in the optical axis S direction of the LED chip 111a, and protrudes to one side in the optical axis S direction. It is a curved annular curved surface. Here, the outer peripheral edge portion of the first curved portion 1122 refers to a region around the entire circumference in the outer peripheral edge portion of the first curved portion 1122.

LEDチップ111aから出射された光のうち、第2湾曲部分1123に到達した光は、第2湾曲部分1123を透過するときに、屈折して、拡散板3および反射部材113に向かう。反射部材113に到達した光は、拡散して拡散板3に向かう。このように第2湾曲部分1123により拡散板3へ向かう光は、拡散板3において、中央部分1121および第1湾曲部分1122により光が照射される領域とは異なる領域に主に照射され、これによって光量の補完が行われる。なお、第2湾曲部分1123は、光を透過する必要があるので、LEDチップ111aから出射された光を全反射しないように、入射角度が42.1°未満となる形状に形成される。   Of the light emitted from the LED chip 111 a, the light that has reached the second curved portion 1123 is refracted and travels toward the diffuser plate 3 and the reflecting member 113 when passing through the second curved portion 1123. The light reaching the reflection member 113 is diffused and travels toward the diffusion plate 3. Thus, the light traveling toward the diffusion plate 3 by the second curved portion 1123 is mainly irradiated to a region different from the region irradiated with light by the central portion 1121 and the first curved portion 1122 in the diffusion plate 3. The amount of light is complemented. Since the second curved portion 1123 needs to transmit light, the incident angle is less than 42.1 ° so as not to totally reflect the light emitted from the LED chip 111a.

このように、レンズ112は、中央部分1121の外周縁端部に、LEDチップ111aから出射された光をレンズ112の側面112bへ向けて全反射させる第1湾曲部分1122が形成され、その第1湾曲部分1122の外周縁端部に、LEDチップ111aから出射された光を屈折させる第2湾曲部分1123が形成されている。   As described above, the lens 112 is formed with the first curved portion 1122 that totally reflects the light emitted from the LED chip 111a toward the side surface 112b of the lens 112 at the outer peripheral edge portion of the central portion 1121. A second curved portion 1123 that refracts the light emitted from the LED chip 111a is formed at the outer peripheral edge of the curved portion 1122.

LEDチップ111aは一般的に指向性が強く、光軸S付近の光量が極めて大きく、光軸Sに対する光の出射角度が大きくなればなるほど光量が小さくなる。したがって、LEDチップ111aの光軸S(すなわち、レンズ112の光軸)から比較的遠い領域への照射光量を大きくするためには、光軸Sに対する出射角度が大きな光を、この領域へ向けるのではなく、出射角度が小さな光を、この領域へ向ける必要がある。   The LED chip 111a generally has high directivity, the amount of light near the optical axis S is extremely large, and the amount of light decreases as the light emission angle with respect to the optical axis S increases. Therefore, in order to increase the amount of light emitted to the region relatively far from the optical axis S of the LED chip 111a (that is, the optical axis of the lens 112), light having a large emission angle with respect to the optical axis S is directed to this region. Instead, it is necessary to direct light having a small emission angle to this region.

本実施形態では、上記のように、光軸Sが通る中央部分1121の周囲に、上記領域へ向けて光を全反射させる第1湾曲部分1122が隣接して形成されるので、この領域への照射光量を大きくすることができる。   In the present embodiment, as described above, the first curved portion 1122 that totally reflects light toward the region is formed around the central portion 1121 through which the optical axis S passes. The amount of irradiation light can be increased.

これに対して、仮に、中央部分1121の周囲に、第2湾曲部分1123を隣接させて形成し、その第2湾曲部分1123の周囲に、第1湾曲部分1122を隣接して形成した場合、第1湾曲部分1122へ向かう光の光軸Sに対する出射角度が大きくなり、その結果、第1湾曲部分1122で全反射されて上記領域に照射される光の量は少なくなってしまう。この結果、拡散板3における輝度は不均一になる。   On the other hand, if the second curved portion 1123 is formed adjacent to the periphery of the central portion 1121, and the first curved portion 1122 is formed adjacent to the second curved portion 1123, The emission angle of the light toward the first curved portion 1122 with respect to the optical axis S increases, and as a result, the amount of light that is totally reflected by the first curved portion 1122 and applied to the region is reduced. As a result, the luminance in the diffusion plate 3 becomes non-uniform.

本実施形態では、レンズ112は、レンズ112における液晶パネル2と対向する側とは反対側の底面112cが、鏡面反射部114に当接して設けられる。   In the present embodiment, the lens 112 is provided with a bottom surface 112 c on the side opposite to the side facing the liquid crystal panel 2 in the lens 112 in contact with the specular reflection unit 114.

鏡面反射部114は、レンズ112の底面112cに当接して設けられ、底面112cに到達した光を鏡面反射させる。鏡面反射部114は、LEDチップ111aから出射される可視光に対して98%以上の鏡面反射率を有する。   The specular reflector 114 is provided in contact with the bottom surface 112c of the lens 112, and specularly reflects light that has reached the bottom surface 112c. The specular reflection unit 114 has a specular reflectance of 98% or more with respect to visible light emitted from the LED chip 111a.

鏡面反射部114を備える発光装置11では、レンズ112の内部で反射されて底面112cに到達した光を、底面112cと鏡面反射部114との境界面で鏡面反射させることができる。底面112cと鏡面反射部114との境界面で鏡面反射された光は、レンズ112の内部を進行する。このようにしてレンズ112の内部を進行する光は、鏡面反射部114で鏡面反射されたものであるので、たとえば、拡散反射されてレンズ112の内部を進行する光と比較して、光路が精度よく制御されたものとなる。光が拡散部材へ入射すると光は拡散するが、必ずしも設計どおりの出射はしない。一方、鏡面反射部114へ入射した光は正反射するので、ほぼ設計どおりの出射となる。これによって、光学設計する上でほぼ設計どおりに光を進行させることができ、光路が精度よく制御されたものとなる。   In the light-emitting device 11 including the specular reflection unit 114, the light reflected inside the lens 112 and reaching the bottom surface 112 c can be specularly reflected at the boundary surface between the bottom surface 112 c and the specular reflection unit 114. The light that is specularly reflected at the boundary surface between the bottom surface 112 c and the specular reflection portion 114 travels inside the lens 112. Since the light traveling inside the lens 112 is specularly reflected by the specular reflection unit 114 in this way, for example, the optical path is more accurate than light that diffusely reflects and travels inside the lens 112. It will be well controlled. When light enters the diffusing member, the light diffuses, but does not necessarily emit as designed. On the other hand, since the light incident on the specular reflection unit 114 is regularly reflected, the light is emitted almost as designed. As a result, in the optical design, light can be made to proceed almost as designed, and the optical path is accurately controlled.

したがって、発光装置11は、LEDチップ111aから出射された光、および、レンズ112の底面112cと鏡面反射部114との境界面で鏡面反射されてレンズ112の内部を進行する光を、レンズ112により精度よく反射および屈折させることができるので、薄型化された液晶表示装置100に用いられた場合においても、輝度がその面方向において均一となるように、光を液晶パネル2に照射することができる。   Therefore, the light emitting device 11 causes the lens 112 to transmit the light emitted from the LED chip 111a and the light that is specularly reflected at the boundary surface between the bottom surface 112c of the lens 112 and the specular reflection unit 114 and travels inside the lens 112. Since the light can be reflected and refracted with high accuracy, even when used in the thin liquid crystal display device 100, the liquid crystal panel 2 can be irradiated with light so that the luminance is uniform in the surface direction. .

鏡面反射部114は、銀またはアルミニウムのシートをプリント基板12上に設けることで形成される。鏡面反射部114が、銀やアルミニウムなどの金属から形成されることにより、LEDチップ111aによって生じた熱の放熱性も高めることができる。また、鏡面反射部114の厚みは、たとえば50μmである。   The specular reflection portion 114 is formed by providing a silver or aluminum sheet on the printed circuit board 12. By forming the mirror reflection portion 114 from a metal such as silver or aluminum, the heat dissipation of the heat generated by the LED chip 111a can be enhanced. Moreover, the thickness of the specular reflection part 114 is 50 micrometers, for example.

また、鏡面反射部114は、後述する反射部材113の基部1131上に、銀またはアルミニウムのシートを貼り付けたり、アルミニウム蒸着を行ったりすることで形成することもできる。なお、一部分が鏡面仕上げされた金型を用いて、高輝性PET(Polyethylene Terephthalate)などを成形加工することによって、鏡面反射部114を有する反射部材113を形成してもよい。この場合、基部1131の一部分が鏡面反射部114となる。なお、反射部材113の基部1131上に、アルミニウム蒸着によって鏡面反射部114を形成する場合には、鏡面反射部114の形成領域以外の部分をマスクした反射部材113を真空状態の容器内に配置し、アルミニウムを加熱することで蒸発させて、基部1131上にアルミニウム蒸着による鏡面反射部114を形成することができる。   The specular reflection part 114 can also be formed by attaching a silver or aluminum sheet or performing aluminum vapor deposition on a base part 1131 of a reflection member 113 described later. In addition, you may form the reflective member 113 which has the specular reflection part 114 by shape | molding high-brightness PET (Polyethylene Terephthalate) etc. using the metal mold | die in which a part was mirror-finished. In this case, a part of the base portion 1131 becomes the specular reflection portion 114. In the case where the specular reflection part 114 is formed on the base part 1131 of the reflection member 113 by vapor deposition of aluminum, the reflection member 113 masking a part other than the region where the specular reflection part 114 is formed is placed in a vacuum container. Then, aluminum can be heated to evaporate to form the specular reflection portion 114 by aluminum deposition on the base portion 1131.

また、鏡面反射部114は、レンズ112の底面112cにアルミニウム蒸着によって金属薄層として形成することもできる。これによって、レンズ112の底面112cとの間に隙間が発生することなく鏡面反射部114を形成することができるので、レンズ112の底面112cに到達した光を、底面112cと鏡面反射部114との境界面で確実に鏡面反射させることができる。   Further, the specular reflection part 114 can also be formed as a thin metal layer on the bottom surface 112c of the lens 112 by aluminum vapor deposition. As a result, the specular reflection portion 114 can be formed without generating a gap between the bottom surface 112c of the lens 112, so that the light reaching the bottom surface 112c of the lens 112 can be transmitted between the bottom surface 112c and the specular reflection portion 114. The mirror surface can be reliably reflected at the boundary surface.

本実施形態では、鏡面反射部114の鏡面反射率は、99%である。鏡面反射部114の全反射率は、LEDチップ111aから出射される可視光に対して、たとえば、98%〜100%であり、本実施形態では、99%である。   In the present embodiment, the specular reflectance of the specular reflection unit 114 is 99%. The total reflectance of the specular reflection unit 114 is, for example, 98% to 100% with respect to visible light emitted from the LED chip 111a, and is 99% in the present embodiment.

JIS H 0201:1998で規定されているように、鏡面反射率は、鏡面反射における反射率であり、JIS H 0201 137に準拠した従来公知の方法で測定することができる。また、全反射率は、鏡面反射率と拡散反射率との和であり、JIS−K−7375に準拠して測定することができる。   As specified in JIS H 0201: 1998, the specular reflectance is a reflectance in specular reflection, and can be measured by a conventionally known method based on JIS H 0201 137. The total reflectance is the sum of the specular reflectance and the diffuse reflectance, and can be measured according to JIS-K-7375.

また、鏡面反射部114の拡散反射率は、後述する反射部材113の拡散反射率よりも低い。このことは、鏡面反射部114の鏡面反射率が反射部材113の鏡面反射率よりも高いことを表す。そのため、レンズ112の底面112cと鏡面反射部114との境界面で鏡面反射され、レンズ112の内部を進行する光は、光路が精度よく制御されたものとなる。   Further, the diffuse reflectance of the specular reflection portion 114 is lower than the diffuse reflectance of the reflecting member 113 described later. This indicates that the specular reflectivity of the specular reflection unit 114 is higher than the specular reflectivity of the reflection member 113. Therefore, light that is specularly reflected at the boundary surface between the bottom surface 112c of the lens 112 and the specular reflection unit 114 and travels inside the lens 112 has an optical path controlled accurately.

また、鏡面反射部114は、LEDチップ111aの光軸S方向から見て、円柱状に形成されたレンズ112の光軸を中心とした円形状である。鏡面反射部114の外径は、レンズ112の直径L2よりも若干大きく設定され、たとえば、レンズ112の直径L2が10mmであるのに対して、11mmに設定される。LEDチップ111aから出射された光は、円柱状に形成されたレンズ112によって、光軸Sを中心として円形状に拡がる。鏡面反射部114は、レンズ112による光の拡がりに応じて、レンズ112の光軸を中心とした円形状であるので、レンズ112の底面112cに到達した光を、確実に鏡面反射させることができる。   Further, the specular reflection portion 114 has a circular shape centered on the optical axis of the lens 112 formed in a cylindrical shape when viewed from the optical axis S direction of the LED chip 111a. The outer diameter of the specular reflection unit 114 is set to be slightly larger than the diameter L2 of the lens 112. For example, the outer diameter of the lens 112 is set to 11 mm, whereas the diameter L2 of the lens 112 is 10 mm. The light emitted from the LED chip 111a spreads in a circular shape around the optical axis S by the lens 112 formed in a cylindrical shape. Since the specular reflection unit 114 has a circular shape centered on the optical axis of the lens 112 according to the spread of light by the lens 112, the light reaching the bottom surface 112c of the lens 112 can be specularly reflected. .

図6は、LEDチップ111aから出射された光の光路を説明するための図である。LEDチップ111aから出射した光は、レンズ112に入射し、このレンズ112で拡散される。具体的には、レンズ112に入射した光のうち、液晶パネル2に対向する上面112aにおいて中央部分1121に到達した光は、液晶パネル2に向けて矢符A1方向に出射され、第1湾曲部分1122に到達した光は、全反射して側面112bから矢符A2方向に出射され、第2湾曲部分1123に到達した光は、外方(LEDチップ111aから遠ざかる方向)に屈折して液晶パネル2に向けて矢符A3方向に出射される。   FIG. 6 is a diagram for explaining an optical path of light emitted from the LED chip 111a. Light emitted from the LED chip 111 a enters the lens 112 and is diffused by the lens 112. Specifically, of the light incident on the lens 112, the light that has reached the central portion 1121 on the upper surface 112a facing the liquid crystal panel 2 is emitted in the direction of the arrow A1 toward the liquid crystal panel 2, and the first curved portion. The light that has reached 1122 is totally reflected and emitted from the side surface 112b in the direction of the arrow A2, and the light that has reached the second curved portion 1123 is refracted outward (in a direction away from the LED chip 111a) and is refracted. Toward the arrow A3.

また、レンズ112の第1湾曲部分1122で反射された光の一部は、底面112cに到達するが、底面112cと鏡面反射部114との境界面で鏡面反射されてレンズ112の内部を進行し、側面112bから矢符A4方向に出射される。   In addition, a part of the light reflected by the first curved portion 1122 of the lens 112 reaches the bottom surface 112c, but is specularly reflected at the boundary surface between the bottom surface 112c and the specular reflection portion 114 and travels inside the lens 112. The light is emitted in the direction of the arrow A4 from the side surface 112b.

また、本実施形態では、LEDチップ111aとレンズ112とは、互いの光軸が一致する、すなわち、レンズ112の中心(すなわち、レンズ112の光軸)がLEDチップ111aの光軸S上に位置し、レンズ112がLEDチップ111aに当接するように、予め高精度に位置合わせされて形成されている。   In the present embodiment, the LED chip 111a and the lens 112 have the same optical axis, that is, the center of the lens 112 (that is, the optical axis of the lens 112) is positioned on the optical axis S of the LED chip 111a. In addition, the lens 112 is preliminarily aligned with high accuracy so as to contact the LED chip 111a.

LEDチップ111aとレンズ112とを、予め位置合わせして形成する方法としては、インサート成形、所定の形状に成形されたレンズ112に基台111に支持されたLEDチップ111aを嵌合させる方法などを挙げることができる。本実施形態では、LEDチップ111aとレンズ112とは、インサート成形により、予め位置合わせされて形成されている。   As a method of forming the LED chip 111a and the lens 112 by aligning them in advance, insert molding, a method of fitting the LED chip 111a supported by the base 111 to the lens 112 molded into a predetermined shape, etc. Can be mentioned. In the present embodiment, the LED chip 111a and the lens 112 are formed by being previously aligned by insert molding.

インサート成形する際には、大きく分けて、上面金型と下面金型とを使用する。上面金型と下面金型とを合わせた際に形成される空間に、LEDチップ111aを保持した状態で、レンズ112の原料となる樹脂を樹脂流入口から注入することにより成形する。なお、上面金型と下面金型とを合わせた際に形成される空間に、基台111に支持されたLEDチップ111aを保持した状態で、レンズ112の原料となる樹脂を樹脂注入口から注入することにより成形するようにしてもよい。   When insert molding is performed, an upper surface mold and a lower surface mold are roughly used. Molding is performed by injecting a resin, which is a raw material of the lens 112, from a resin inlet into a space formed when the upper surface mold and the lower surface mold are combined. In addition, in a state where the LED chip 111a supported by the base 111 is held in a space formed when the upper surface mold and the lower surface mold are combined, a resin as a raw material of the lens 112 is injected from the resin injection port. You may make it shape | mold by doing.

このように、LEDチップ111aとレンズ112とをインサート成形により形成することによって、レンズ112がLEDチップ111aに当接するように、高精度に位置合わせすることができる。   Thus, by forming the LED chip 111a and the lens 112 by insert molding, it is possible to align the lens 112 with high accuracy so that the lens 112 contacts the LED chip 111a.

これによって、バックライトユニット1は、LEDチップ111aからレンズ112を介して出射した光を、レンズ112により、精度よく反射および屈折させることができるので、拡散板3からプリント基板12までの距離H3が小さい薄型化された液晶表示装置100においても、輝度がその面方向において均一となるように、光を液晶パネル2に照射することができる。拡散板3からプリント基板12までの距離H3は、たとえば6mmである。   As a result, the backlight unit 1 can accurately reflect and refract the light emitted from the LED chip 111a through the lens 112 by the lens 112. Therefore, the distance H3 from the diffusion plate 3 to the printed board 12 can be reduced. Even in the small and thin liquid crystal display device 100, the liquid crystal panel 2 can be irradiated with light so that the luminance is uniform in the surface direction. A distance H3 from the diffusion plate 3 to the printed circuit board 12 is, for example, 6 mm.

図2に戻って、発光装置11は、反射部材113を備える。この反射部材113は、鏡面反射部114の半径方向外方に設けられ、レンズ112から出射された光を、液晶パネル2へ向けて反射する。反射部材113は、LEDチップ111aの光軸S方向に平面視したときの外形状が多角形状、たとえば正方形状である。反射部材113は、中心に開口部が設けられた、1辺の長さが38.8mmの正方形平板状の基部1131と、基部1131を取り囲み、LEDチップ111aから遠ざかるにつれてプリント基板12から遠ざかるように傾斜して形成される傾斜部1132とを有する。基部1131と傾斜部1132とによって構成される反射部材113は、LEDチップ111aを中心とした逆ドーム状に設けられる。   Returning to FIG. 2, the light emitting device 11 includes a reflecting member 113. The reflection member 113 is provided radially outward of the specular reflection portion 114 and reflects the light emitted from the lens 112 toward the liquid crystal panel 2. The reflection member 113 has a polygonal outer shape when viewed in plan in the direction of the optical axis S of the LED chip 111a, for example, a square shape. The reflection member 113 has a square flat plate-like base portion 1131 having an opening at the center and a length of one side of 38.8 mm, and surrounds the base portion 1131 so as to move away from the printed circuit board 12 as the distance from the LED chip 111a increases. And an inclined portion 1132 formed to be inclined. The reflecting member 113 configured by the base portion 1131 and the inclined portion 1132 is provided in an inverted dome shape with the LED chip 111a as the center.

本実施形態では、反射部材113は、LEDチップ111aの光軸S方向に平面視したときの外形状が正方形状であり、その正方形状の対角線について線対称に構成される。また、正方形状の中心点について90°回転対称に構成される。   In the present embodiment, the reflecting member 113 has a square outer shape when seen in a plan view in the direction of the optical axis S of the LED chip 111a, and is configured to be line-symmetric with respect to the square diagonal line. Further, the center point of the square shape is configured to be 90 ° rotationally symmetric.

基部1131は、LEDチップ111aの光軸S方向に平面視したときの正方形状の各辺が、マトリクス状に配置される複数のLEDチップ111aの行方向または列方向と平行になるように形成される。また、基部1131は、プリント基板12に沿って形成され、光軸S方向に平面視したときに、中央部に正方形状の開口部が設けられる。この正方形状の開口部の1辺の長さは、LEDチップ111aを支持する基台111の1辺の長さL1と同程度であり、この開口部に基台111が挿通される。   The base 1131 is formed such that each side of the square shape when viewed in plan in the optical axis S direction of the LED chip 111a is parallel to the row direction or column direction of the plurality of LED chips 111a arranged in a matrix. The The base 1131 is formed along the printed circuit board 12 and has a square opening at the center when viewed in plan in the direction of the optical axis S. The length of one side of the square opening is approximately the same as the length L1 of one side of the base 111 that supports the LED chip 111a, and the base 111 is inserted through this opening.

傾斜部1132は、基部1131の外周縁端部に連なり、外方(LEDチップ111aから遠ざかる方向)になるにつれてプリント基板12から離反するように傾斜して延びる。傾斜部1132とプリント基板12との間の傾斜角度θ1は、たとえば80°である。また、光軸S方向における傾斜部1132の高さH2は、たとえば3.5mmである。   The inclined portion 1132 is connected to the outer peripheral edge of the base portion 1131 and extends in an inclined manner so as to be separated from the printed circuit board 12 as it goes outward (in a direction away from the LED chip 111a). An inclination angle θ1 between the inclined portion 1132 and the printed circuit board 12 is, for example, 80 °. Further, the height H2 of the inclined portion 1132 in the optical axis S direction is, for example, 3.5 mm.

基部1131および傾斜部1132は、高輝性PET、アルミニウムなどからなる。高輝性PETとは、蛍光剤を含有した発泡性PETであり、たとえば、東レ株式会社製のE60V(商品名)などを挙げることができる。基部1131および傾斜部1132の厚みは、たとえば0.1〜0.5mmである。   The base portion 1131 and the inclined portion 1132 are made of high-brightness PET, aluminum, or the like. High-brightness PET is foamable PET containing a fluorescent agent, and examples thereof include E60V (trade name) manufactured by Toray Industries, Inc. The thickness of the base 1131 and the inclined part 1132 is, for example, 0.1 to 0.5 mm.

基部1131および傾斜部1132を含む反射部材113は、鏡面反射部114よりも鏡面反射率が低くなっている。すなわち、反射部材113の拡散反射率は、鏡面反射部114の拡散反射率よりも高い。反射部材113の鏡面反射率は、80%〜98%であり、全反射率は、94%〜98%である。   The reflecting member 113 including the base portion 1131 and the inclined portion 1132 has a lower specular reflectance than the specular reflecting portion 114. That is, the diffuse reflectance of the reflecting member 113 is higher than the diffuse reflectance of the specular reflector 114. The specular reflectance of the reflecting member 113 is 80% to 98%, and the total reflectance is 94% to 98%.

上記のように構成され、複数の発光装置11にそれぞれ備えられる反射部材113は、互いに一体的に成形されるのが好ましい。複数の反射部材113を一体成形する方法としては、反射部材113が高輝性PETにより構成されている場合には押出し成型加工を挙げることができ、反射部材113がアルミニウムにより構成されている場合にはプレス加工を挙げることができる。このように、複数の発光装置11にそれぞれ備えられる反射部材113を一体成形することによって、複数の発光装置11のプリント基板12に対する配置位置の精度を向上することができるとともに、バックライトユニット1の組立作業時に、反射部材113を取り付ける作業数を低減することができるので、組立作業の効率を向上することができる。   The reflection members 113 configured as described above and provided in each of the plurality of light emitting devices 11 are preferably formed integrally with each other. As a method of integrally molding the plurality of reflecting members 113, extrusion processing can be cited when the reflecting member 113 is made of high-brightness PET, and when the reflecting member 113 is made of aluminum. A press working can be mentioned. As described above, by integrally forming the reflecting members 113 respectively provided in the plurality of light emitting devices 11, it is possible to improve the accuracy of the arrangement positions of the plurality of light emitting devices 11 with respect to the printed circuit board 12, and Since the number of operations for attaching the reflecting member 113 can be reduced during the assembly operation, the efficiency of the assembly operation can be improved.

また、本実施形態の発光装置11において、鏡面反射部114と反射部材113の基部1131とは、LEDチップ111aの光軸S方向、すなわち、レンズ112の光軸方向から見て、一部が重なるように設けられるのが好ましい。これによって、鏡面反射部114と反射部材113の基部1131との間に隙間が形成されるのを防止することができるので、レンズ112から出射された光を、鏡面反射部114または反射部材113の基部1131により反射させることができ、液晶パネル2に到達する光の量が低下するのを抑制することができる。   Further, in the light emitting device 11 of the present embodiment, the specular reflection portion 114 and the base portion 1131 of the reflection member 113 are partially overlapped when viewed from the optical axis S direction of the LED chip 111a, that is, the optical axis direction of the lens 112. It is preferable to be provided. As a result, it is possible to prevent a gap from being formed between the specular reflection portion 114 and the base portion 1131 of the reflection member 113, so that the light emitted from the lens 112 can be transmitted to the specular reflection portion 114 or the reflection member 113. The light can be reflected by the base 1131 and the amount of light reaching the liquid crystal panel 2 can be suppressed from decreasing.

以上のように構成されるバックライトユニット1を備える液晶表示装置100における、LEDチップ111aから出射した光の光路について図6を用いて説明する。   The optical path of the light emitted from the LED chip 111a in the liquid crystal display device 100 including the backlight unit 1 configured as described above will be described with reference to FIG.

バックライトユニット1において、LEDチップ111aから出射し、レンズ112に入射した光のうち、液晶パネル2に対向する上面112aにおいて中央部分1121に到達した光は、液晶パネル2に向けて矢符A1方向に出射され、第1湾曲部分1122に到達した光は、反射して側面112bから矢符A2方向に出射され、第2湾曲部分1123に到達した光は、外方に屈折して液晶パネル2に向けて矢符A3方向に出射される。   In the backlight unit 1, of the light emitted from the LED chip 111 a and incident on the lens 112, the light reaching the central portion 1121 on the upper surface 112 a facing the liquid crystal panel 2 is directed toward the liquid crystal panel 2 in the direction of the arrow A 1. The light reaching the first curved portion 1122 is reflected and emitted from the side surface 112b in the direction of the arrow A2, and the light reaching the second curved portion 1123 is refracted outward and enters the liquid crystal panel 2. The light is emitted in the direction of the arrow A3.

また、レンズ112の第1湾曲部分1122で反射された光の一部は、底面112cに到達するが、底面112cと鏡面反射部114との境界面で鏡面反射されてレンズ112の内部を進行し、側面112bから矢符A4方向に出射される。   In addition, a part of the light reflected by the first curved portion 1122 of the lens 112 reaches the bottom surface 112c, but is specularly reflected at the boundary surface between the bottom surface 112c and the specular reflection portion 114 and travels inside the lens 112. The light is emitted in the direction of the arrow A4 from the side surface 112b.

そして、レンズ112から出射した光のうち、側面112bから出射した光(出射方向が光軸Sに交差する方向である光)は、反射部材113の傾斜部1132に入射する。この反射部材113の傾斜部1132は、外方(LEDチップ111aから遠ざかる方向)になるにつれてプリント基板12から離反して延びるので、傾斜部1132に入射した光を、プリント基板12に平行な液晶パネル2側に反射させることができ、面方向において傾斜部1132に対応した領域の光量を増加させることができる。   Of the light emitted from the lens 112, the light emitted from the side surface 112 b (light whose emission direction intersects the optical axis S) is incident on the inclined portion 1132 of the reflecting member 113. The inclined portion 1132 of the reflecting member 113 extends away from the printed circuit board 12 as it goes outward (in the direction away from the LED chip 111a), so that the light incident on the inclined section 1132 is parallel to the printed circuit board 12. The amount of light in the region corresponding to the inclined portion 1132 in the surface direction can be increased.

次に、バックライトユニット1に備えられる発光装置11の組立方法について説明する。図7は、発光装置11の第1の組立方法を説明するための図である。第1の組立方法では、まず、基台111に支持されたLEDチップ111aが一体成形されたレンズ112を、プリント基板12上に実装する。具体的には、プリント基板12が備える導電層パターンの2つの接続端子部121の上に、それぞれ、半田を付け、その半田に、基台本体111gの底面に設けられる2つの電極111cがそれぞれ合致するように、プリント基板12に、基台111に支持されたLEDチップ111aが一体成形されたレンズ112を載置する。このようなレンズ112を載置したプリント基板12は、赤外線を照射するリフロー槽に送られ、半田は約260℃に熱せられ、基台111とプリント基板12とが半田付けされて、上記レンズ112をプリント基板12上に実装する。   Next, a method for assembling the light emitting device 11 provided in the backlight unit 1 will be described. FIG. 7 is a view for explaining a first assembly method of the light emitting device 11. In the first assembly method, first, the lens 112 in which the LED chip 111 a supported by the base 111 is integrally molded is mounted on the printed circuit board 12. Specifically, solder is applied to the two connection terminal portions 121 of the conductive layer pattern included in the printed circuit board 12, and the two electrodes 111 c provided on the bottom surface of the base body 111 g are matched with the solder. As described above, the lens 112 in which the LED chip 111 a supported by the base 111 is integrally formed is placed on the printed circuit board 12. The printed circuit board 12 on which such a lens 112 is placed is sent to a reflow tank that irradiates infrared rays, the solder is heated to about 260 ° C., the base 111 and the printed circuit board 12 are soldered, and the lens 112 Is mounted on the printed circuit board 12.

このとき、レンズ112の底面112cとプリント基板12との間には、円形シート状の鏡面反射部114が挿入される隙間が形成されている。次に、中央部に基台111に対応した形状の開口部114aが形成され、スリット状の切り込み部114bが形成された鏡面反射部114を、切り込み部114bを開くようにして、レンズ112の底面112cとプリント基板12との間に挿入し、鏡面反射部114をプリント基板12上に載置する。そして、レンズ112に対応した形状の開口部113aが形成された反射部材113を、鏡面反射部114が設けられたプリント基板12上に載置する。このようにして、発光装置11を組み立てることができる。   At this time, a gap is formed between the bottom surface 112c of the lens 112 and the printed circuit board 12, into which the circular sheet-like specular reflection portion 114 is inserted. Next, an opening 114a having a shape corresponding to the base 111 is formed at the center, and the specular reflection portion 114 having the slit-like cut-out portion 114b is opened at the bottom surface of the lens 112 so that the cut-out portion 114b is opened. The mirror reflection part 114 is placed on the printed circuit board 12 by being inserted between the printed circuit board 112 and the printed circuit board 12. Then, the reflecting member 113 in which the opening 113a having a shape corresponding to the lens 112 is formed is placed on the printed circuit board 12 on which the specular reflecting portion 114 is provided. In this way, the light emitting device 11 can be assembled.

図8は、発光装置11の第2の組立方法を説明するための図である。第2の組立方法では、まず、基台111に支持されたLEDチップ111aを、プリント基板12に実装する。具体的には、プリント基板12が備える導電層パターンの2つの接続端子部121の上に、それぞれ、半田を付け、その半田に、基台本体111gの底面に設けられる2つの電極111cがそれぞれ合致するように、プリント基板12に、基台111に支持されたLEDチップ111aを載置する。このような基台111に支持されたLEDチップ111aを載置したプリント基板12は、赤外線を照射するリフロー槽に送られ、半田は約260℃に熱せられ、基台111とプリント基板12とが半田付けされて、基台111に支持されたLEDチップ111aをプリント基板12に実装する。   FIG. 8 is a diagram for explaining a second assembling method of the light emitting device 11. In the second assembly method, first, the LED chip 111 a supported by the base 111 is mounted on the printed circuit board 12. Specifically, solder is applied to the two connection terminal portions 121 of the conductive layer pattern included in the printed circuit board 12, and the two electrodes 111 c provided on the bottom surface of the base body 111 g are matched with the solder. As described above, the LED chip 111 a supported by the base 111 is placed on the printed circuit board 12. The printed circuit board 12 on which the LED chip 111a supported by the base 111 is placed is sent to a reflow tank that irradiates infrared rays, and the solder is heated to about 260 ° C. so that the base 111 and the printed circuit board 12 are connected to each other. The LED chip 111 a that is soldered and supported by the base 111 is mounted on the printed circuit board 12.

次に、基台111に対応した形状の開口部114aが形成された鏡面反射部114を、基台111およびLEDチップ111aが露出するように、プリント基板12上に載置する。次に、基台111およびLEDチップ111aに対応した形状の凹部112dが形成されたレンズ112を、LEDチップ111aを覆うように、レンズ112の底面112cを鏡面反射部114に当接させ、基台111に取付ける。そして、レンズ112に対応した形状の開口部113aが形成された反射部材113を、鏡面反射部114が設けられたプリント基板12上に載置する。このようにして、発光装置11を組み立てることができる。なお、開口部113aの直径は、レンズ112の直径L2が10mmであるのに対して、10.5mmに設定される。   Next, the specular reflection part 114 in which the opening 114a having a shape corresponding to the base 111 is formed is placed on the printed circuit board 12 so that the base 111 and the LED chip 111a are exposed. Next, the bottom surface 112c of the lens 112 is brought into contact with the specular reflection portion 114 so as to cover the LED chip 111a with the lens 112 having the recess 112d having a shape corresponding to the base 111 and the LED chip 111a. Attach to 111. Then, the reflecting member 113 in which the opening 113a having a shape corresponding to the lens 112 is formed is placed on the printed circuit board 12 on which the specular reflecting portion 114 is provided. In this way, the light emitting device 11 can be assembled. The diameter of the opening 113a is set to 10.5 mm while the diameter L2 of the lens 112 is 10 mm.

図9は、発光装置11の第3の組立方法を説明するための図である。第3の組立方法では、まず、基台111に支持されたLEDチップ111aが一体成形されたレンズ112を、プリント基板12上に実装する。このとき、レンズ112の底面112cとプリント基板12との間には、鏡面反射部114が挿入される隙間が形成されている。次に、レンズ112に対応した形状の開口部113aが形成された反射部材113を、プリント基板12上に載置する。そして、中央部に基台111に対応した形状の開口部114aが形成され、スリット状の切り込み部114bが形成された鏡面反射部114を、切り込み部114bを開くようにして、レンズ112の底面112cとプリント基板12との間に挿入し、鏡面反射部114をプリント基板12上に載置する。このようにして、発光装置11を組み立てることができる。   FIG. 9 is a diagram for explaining a third assembling method of the light emitting device 11. In the third assembling method, first, the lens 112 in which the LED chip 111 a supported by the base 111 is integrally molded is mounted on the printed circuit board 12. At this time, a gap is formed between the bottom surface 112c of the lens 112 and the printed circuit board 12, into which the specular reflection unit 114 is inserted. Next, the reflecting member 113 in which the opening 113 a having a shape corresponding to the lens 112 is formed is placed on the printed circuit board 12. Then, an opening 114a having a shape corresponding to the base 111 is formed in the center, and the specular reflection portion 114 in which the slit-like cut portion 114b is formed opens the cut portion 114b, so that the bottom surface 112c of the lens 112 is opened. And the specular reflection part 114 is placed on the printed circuit board 12. In this way, the light emitting device 11 can be assembled.

1 バックライトユニット
2 液晶パネル
3 拡散板
11 発光装置
12 プリント基板
13 フレーム部材
100 液晶表示装置
111 基台
111a LEDチップ
112 レンズ
113 反射部材
114 鏡面反射部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Backlight unit 2 Liquid crystal panel 3 Diffusion plate 11 Light-emitting device 12 Printed circuit board 13 Frame member 100 Liquid crystal display device 111 Base 111a LED chip 112 Lens 113 Reflective member 114 Specular reflection part

Claims (9)

被照射体に光を照射する発光装置であって、
光を出射する発光素子と、
前記発光素子を覆い、前記被照射体と対向するように設けられ、前記発光素子から出射された光を複数の方向に反射または屈折させる柱状の光学部材と、
前記光学部材における前記被照射体と対向する側とは反対側の底面に当接して設けられる鏡面反射部であって、前記底面と鏡面反射部との境界面に到達した光を鏡面反射させる鏡面反射部と、を備えることを特徴とする発光装置。
A light emitting device for irradiating an irradiated object with light,
A light emitting element that emits light;
A columnar optical member that covers the light emitting element and is provided to face the irradiated body, and reflects or refracts light emitted from the light emitting element in a plurality of directions;
A specular reflection unit provided in contact with a bottom surface opposite to the side facing the irradiated body in the optical member, the specular surface reflecting specularly the light reaching the boundary surface between the bottom surface and the specular reflection unit A light emitting device comprising: a reflection portion;
前記光学部材は、円柱状に形成され、
前記発光素子と前記光学部材とは、前記光学部材の光軸が前記発光素子の光軸と一致するように、予め位置合わせされて形成され、
前記鏡面反射部は、前記光学部材の光軸を中心とした円形状であることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
The optical member is formed in a cylindrical shape,
The light emitting element and the optical member are pre-aligned and formed so that the optical axis of the optical member coincides with the optical axis of the light emitting element,
The light-emitting device according to claim 1, wherein the specular reflection portion has a circular shape centering on an optical axis of the optical member.
前記鏡面反射部の半径方向外方に設けられ、前記光学部材から出射された光を反射させる反射部材をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 2, further comprising a reflecting member that is provided radially outward of the specular reflection portion and reflects light emitted from the optical member. 前記鏡面反射部と前記反射部材とは、前記光学部材の光軸方向から見て、一部が重なっていることを特徴とする請求項3に記載の発光装置。   4. The light emitting device according to claim 3, wherein the specular reflection portion and the reflection member partially overlap each other when viewed from the optical axis direction of the optical member. 前記発光素子を支持する基板を備え、
前記鏡面反射部は、前記基板上に設けられることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の発光装置。
A substrate for supporting the light emitting element;
The light-emitting device according to claim 1, wherein the specular reflection unit is provided on the substrate.
前記鏡面反射部の拡散反射率は、前記反射部材の拡散反射率よりも低いことを特徴とする請求項3に記載の発光装置。   The light-emitting device according to claim 3, wherein a diffuse reflectance of the specular reflection portion is lower than a diffuse reflectance of the reflective member. 前記鏡面反射部は、銀またはアルミニウムにより形成されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の発光装置。   The light-emitting device according to claim 1, wherein the specular reflection part is made of silver or aluminum. 前記鏡面反射部は、前記光学部材の前記底面にアルミニウム蒸着によって形成されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の発光装置。   The light-emitting device according to claim 1, wherein the specular reflection unit is formed on the bottom surface of the optical member by aluminum vapor deposition. 表示パネルと、
前記表示パネルの背面に光を照射する発光装置を含むバックライトユニットとを備え、
前記発光装置は、請求項1〜8のいずれか1つに記載の発光装置であることを特徴とする表示装置。
A display panel;
A backlight unit including a light emitting device for irradiating light on the back of the display panel;
The said light-emitting device is a light-emitting device as described in any one of Claims 1-8, The display apparatus characterized by the above-mentioned.
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