JP2013026240A - Light emitting device and display device - Google Patents

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Yasuhiro Ono
泰宏 小野
Makoto Masuda
麻言 増田
Kenzo Okubo
憲造 大久保
Nobuhiro Shirai
伸弘 白井
Tetsutsugu Ito
哲嗣 伊藤
Takasumi Wada
孝澄 和田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light emitting device which efficiently radiates heat without accumulating heat in the device, and to provide a display device including the light emitting device.SOLUTION: A backlight unit 1 includes: a frame member 13 having a plate like bottom part 131; multiple printed boards 12 disposed on the bottom part 131 at equal intervals; multiple LED chips 111a respectively aligned on the printed boards 12; and multiple reflection members 113 respectively provided around the LED chips 111a. Spaces, each of which is enclosed by inclined parts 1132 continuing into each other and the bottom part 131 of the frame member 13 in the adjacent reflection members 113, serve as first heat radiation spaces 41 for radiating heat generated from the LED chips 111a.

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けれども、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、さらに強い指向性を有していることとから、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、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。   Although LEDs have excellent characteristics such as low power consumption, long life, and reduced environmental impact by not using mercury, white LEDs are expensive until they are invented. The use of the backlight unit as a light source was delayed due to the absence of light and the higher directivity. However, in recent years, high color rendering high-intensity white LEDs are rapidly spreading in lighting applications, and the LEDs are becoming cheaper accordingly. Therefore, as a light source of a backlight unit, a transition from a cold cathode tube to an LED is performed. 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、面方向において光量が均一化された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 advantageous for partial dimming control, even when a highly directional LED is used as a light source, light with a uniform amount of light in the surface direction is applied to the display panel. Studies on methods that can be irradiated are underway.

たとえば、特許文献1には、表示パネルを複数の矩形領域に分割し、分割した複数の矩形領域毎に調光制御が可能となるように、各矩形領域に対応する複数の光源ユニットが連結されたバックライトユニットが開示されている。この特許文献1に開示されるバックライトユニットにおいて、各光源ユニットは、表示パネルの矩形領域に対応した大きさに形成される矩形状枠体と、矩形状枠体の底部の中央に発光面を上向きにして配置される発光素子と、発光素子の直上に配置され、頂点を下向きとする逆円錐形状に形成される導光反射体とを含んで構成される。   For example, in Patent Document 1, a display panel is divided into a plurality of rectangular areas, and a plurality of light source units corresponding to the respective rectangular areas are connected so that dimming control can be performed for each of the divided rectangular areas. A backlight unit is disclosed. In the backlight unit disclosed in Patent Document 1, each light source unit has a rectangular frame formed in a size corresponding to a rectangular area of the display panel, and a light emitting surface at the center of the bottom of the rectangular frame. The light-emitting element is configured to include an upward-facing light-emitting element, and a light-guide reflector that is disposed directly above the light-emitting element and has an inverted conical shape with the apex facing downward.

特許文献1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、導光反射体によって、発光素子の光軸と交差する方向に拡散させ、面方向において光量が均一化された光を表示パネルに照射することができる。   In the technique disclosed in Patent Document 1, light having a strong directivity emitted from a light emitting element is diffused in a direction intersecting the optical axis of the light emitting element by a light guide reflector so that the amount of light is uniform in the surface direction. The display panel can be irradiated with the emitted light.

特開2010−238420号公報JP 2010-238420 A

しかしながら、特許文献1に開示される技術では、複数の光源ユニットは、それぞれ矩形状枠体によって仕切られているので、発光素子が発光することにより発生する熱が各矩形状枠体内で滞留しやすくなってしまう。このように、熱が滞留すると、発光素子に電力を供給するための回路における出力効率が低下するおそれがあるとともに、発光素子の寿命が短くなるおそれがある。   However, in the technique disclosed in Patent Document 1, since the plurality of light source units are each partitioned by a rectangular frame, heat generated by light emission from the light-emitting elements tends to stay in each rectangular frame. turn into. As described above, when heat is accumulated, output efficiency in a circuit for supplying power to the light emitting element may be reduced, and the life of the light emitting element may be shortened.

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、装置内に熱が滞留することなく、効率よく放熱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, which can efficiently dissipate heat without stagnation of heat in the device, and the light emitting device. A display device is provided.

本発明は、枠部と、枠部に囲まれる矩形板状の底部とからなる筐体と、
前記筺体に収容され、前記底部に等間隔に配置される複数の基板と、
前記各基板上に整列して配置され、光を出射する複数の発光素子と、
前記各基板上に配置される複数の発光素子のそれぞれを囲むように前記各基板上に設けられる平板状の基部と、基部の外周縁端部から傾斜して延びる傾斜部とを有する複数の反射部材であって、隣接する反射部材同士で傾斜部の外周縁端部が互いに連なる複数の反射部材と、を含み、
互いに連なる前記傾斜部と前記底部とで囲まれた空間が、前記発光素子から発生した熱を放熱するための第1放熱空間となることを特徴とする発光装置である。
The present invention includes a casing composed of a frame part and a rectangular plate-shaped bottom part surrounded by the frame part,
A plurality of substrates housed in the housing and arranged at equal intervals on the bottom;
A plurality of light emitting elements arranged in alignment on each of the substrates and emitting light;
A plurality of reflections having a flat base portion provided on each substrate so as to surround each of the plurality of light emitting elements disposed on each substrate, and an inclined portion extending obliquely from an outer peripheral edge of the base portion. A plurality of reflecting members, wherein the outer peripheral edge ends of the inclined portions are connected to each other between adjacent reflecting members,
The light emitting device is characterized in that a space surrounded by the inclined portion and the bottom portion that are connected to each other serves as a first heat radiating space for radiating heat generated from the light emitting element.

また本発明の発光装置において、前記基部と前記傾斜部とは、同じ厚みに形成されることを特徴とする。   In the light emitting device of the present invention, the base portion and the inclined portion are formed to have the same thickness.

また本発明の発光装置において、前記反射部材は、平面視したときの外周形状が多角形状であり、かつ、前記傾斜部の外周縁端部に相当する外周形状の各辺部が、隣接する反射部材同士で連なり、
前記第1放熱空間は、前記底部と前記傾斜部との間において、隣接する反射部材同士で連なる外周形状の各辺部に対応して形成されることを特徴とする。
Further, in the light emitting device of the present invention, the reflecting member has a polygonal outer peripheral shape when seen in a plan view, and each side portion of the outer peripheral shape corresponding to the outer peripheral edge of the inclined portion is adjacent to the reflecting member. Connected with each other,
The first heat radiation space is formed between the bottom portion and the inclined portion so as to correspond to each side portion of the outer peripheral shape that is continuous between adjacent reflecting members.

また本発明の発光装置において、前記基部および前記傾斜部の、前記底部と対向する側の面には、前記発光素子から発生した熱を前記第1放熱空間に伝達する、熱伝導性を有する熱伝達部が形成されることを特徴とする。   In the light-emitting device of the present invention, heat generated from the light-emitting element is transmitted to the first heat radiating space on the surface of the base and the inclined portion on the side facing the bottom. A transmission unit is formed.

また本発明の発光装置において、隣接する前記反射部材において互いに連なる前記傾斜部の、前記第1放熱空間に臨む面は、一直線に沿って延びることを特徴とする。   Further, in the light emitting device of the present invention, the surfaces of the inclined portions that are continuous with each other in the adjacent reflecting members extend along a straight line.

また本発明の発光装置において、隣接する前記反射部材において互いに連なる前記傾斜部の、前記第1放熱空間に臨む面は、前記底部の長辺または短辺と平行に延びることを特徴とする。   In the light emitting device of the present invention, a surface of the inclined portion that is continuous with each other in the adjacent reflecting member extends to be parallel to a long side or a short side of the bottom portion.

また本発明の発光装置において、前記基部は、前記基板から離間して隆起し、前記傾斜部に連なる隆起部を有し、
前記隆起部と前記底部とで囲まれた空間は、前記発光素子から発生した熱による気流を前記第1放熱空間に導く第2放熱空間となることを特徴とする。
Further, in the light emitting device of the present invention, the base portion protrudes away from the substrate, and has a raised portion that continues to the inclined portion,
The space surrounded by the raised portion and the bottom portion is a second heat radiating space that guides an air flow caused by heat generated from the light emitting element to the first heat radiating space.

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,
A display device comprising: the light emitting device that irradiates light on a back surface of the display panel.

本発明によれば、発光装置は、枠部に囲まれる矩形板状の底部を有する筐体と、前記底部に等間隔に配置される複数の基板と、基板上に整列配置される複数の発光素子と、各発光素子の周囲に設けられる複数の反射部材とを含む。各反射部材は、基板上に設けられる平板状の基部と、基部の外周縁端部から傾斜して延びる傾斜部とを有し、隣接する反射部材同士で傾斜部の外周縁端部が互いに連なる。そして、互いに連なる傾斜部と筐体の底部とで囲まれた空間が、発光素子から発生した熱を放熱するための第1放熱空間となる。   According to the present invention, a light emitting device includes a housing having a rectangular plate-shaped bottom portion surrounded by a frame portion, a plurality of substrates arranged at equal intervals on the bottom portion, and a plurality of light emitting devices arranged in alignment on the substrate. An element and a plurality of reflecting members provided around each light emitting element are included. Each reflecting member has a flat base portion provided on the substrate and an inclined portion extending inclined from the outer peripheral edge portion of the base portion, and the outer peripheral edge portions of the inclined portions are connected to each other between adjacent reflecting members. . A space surrounded by the inclined portion and the bottom portion of the casing is a first heat radiating space for radiating heat generated from the light emitting element.

発光素子が光を出射することで発生した熱は、反射部材および基板を伝導し、反射部材と筐体の底部との間に存在する空気などの、発光素子の周辺に存在する空気を温める。本発明の発光装置では、互いに連なる傾斜部と筐体の底部とで囲まれた空間が第1放熱空間となっているので、発光素子の周辺に存在する温められた空気は、滞留することなく、気流を形成して第1放熱空間を流れる。そのため、装置内に熱が滞留することなく、効率よく放熱することができる。   The heat generated when the light emitting element emits light conducts the reflecting member and the substrate, and warms the air existing around the light emitting element, such as the air existing between the reflecting member and the bottom of the housing. In the light emitting device of the present invention, since the space surrounded by the inclined portion and the bottom portion of the housing is the first heat dissipation space, the warm air existing around the light emitting element does not stay. The airflow is formed to flow through the first heat radiation space. Therefore, heat can be efficiently radiated without heat remaining in the apparatus.

また本発明によれば、反射部材において、基部と傾斜部とが同じ厚みに形成される。これによって、たとえば、樹脂材料からなる反射部材を真空成形加工などの方法によって精度よく製造することができるので、発光素子から出射された光を反射部材において精度よく反射させることができ、面方向において均一な照射光量とすることができる。   According to the invention, in the reflecting member, the base portion and the inclined portion are formed to have the same thickness. As a result, for example, a reflecting member made of a resin material can be accurately manufactured by a method such as vacuum forming, so that light emitted from the light emitting element can be accurately reflected by the reflecting member, and in the surface direction. A uniform amount of irradiation light can be obtained.

また本発明によれば、反射部材は、平面視したときの外周形状が多角形状であり、かつ、傾斜部の外周縁端部に相当する外周形状の各辺部が、隣接する反射部材同士で連なる。そして、第1放熱空間は、筐体の底部と反射部材の傾斜部との間において、隣接する反射部材同士で連なる外周形状の各辺部に対応して形成される。これによって、発光素子から発生した熱による気流を、各辺部に対応した複数の方向で発生させることができるので、装置内に熱が滞留することなく、効率よく放熱することができる。   Further, according to the present invention, the reflecting member has a polygonal outer peripheral shape when seen in a plan view, and each side part of the outer peripheral shape corresponding to the outer peripheral edge of the inclined portion is between adjacent reflecting members. It is a series. The first heat radiation space is formed between the bottom portion of the housing and the inclined portion of the reflection member so as to correspond to each side portion of the outer peripheral shape that is continuous between the adjacent reflection members. As a result, the airflow generated by the heat generated from the light emitting element can be generated in a plurality of directions corresponding to the respective side portions, so that heat can be efficiently radiated without the heat remaining in the apparatus.

また本発明によれば、反射部材において基部および傾斜部の、筐体の底部と対向する側の面には、発光素子から発生した熱を第1放熱空間に伝達する、熱伝導性を有する熱伝達部が形成される。これによって、発光素子から発生した熱を、熱伝導性を有する熱伝達部を介して第1放熱空間に伝達することできるので、効率よく放熱することができる。   Further, according to the present invention, heat generated from the light emitting element is transmitted to the first heat radiating space on the surface of the reflecting member on the side of the base portion and the inclined portion facing the bottom portion of the housing, and has heat conductivity. A transmission part is formed. As a result, the heat generated from the light emitting element can be transmitted to the first heat dissipation space via the heat transfer portion having thermal conductivity, so that heat can be efficiently radiated.

また本発明によれば、隣接する反射部材において互いに連なる傾斜部の、第1放熱空間に臨む面は、一直線に沿って延びる。このように構成された反射部材を有する発光装置では、隣接する反射部材において互いに連なる傾斜部と筐体の底部とで囲まれた空間である第1放熱空間は、一直線に沿って延びるように形成されることになる。これによって、発光素子から発生した熱による気流の、第1放熱空間における流れをスムーズにすることができるので、効率よく放熱することができる。   Moreover, according to this invention, the surface which faces the 1st thermal radiation space of the inclination part which mutually continues in an adjacent reflection member extends along a straight line. In the light emitting device having the reflection member configured as described above, the first heat radiation space which is a space surrounded by the inclined portion and the bottom portion of the casing that are connected to each other in the adjacent reflection member is formed to extend along a straight line. Will be. As a result, the flow of the air flow caused by the heat generated from the light emitting element can be made smooth in the first heat radiation space, so that heat can be efficiently radiated.

また本発明によれば、隣接する反射部材において互いに連なる傾斜部の、第1放熱空間に臨む面は、筐体の底部の長辺または短辺と平行に延びる。このように構成された反射部材を有する発光装置では、隣接する反射部材において互いに連なる傾斜部と筐体の底部とで囲まれた空間である第1放熱空間は、筐体の底部の長辺または短辺と平行に延びて形成されることになる。これによって、たとえば、発光装置を、筐体の底部が鉛直方向と平行になるように、すなわち、底部の長辺または短辺が鉛直方向と平行になるように設置した場合、第1放熱空間は、鉛直方向に延びて形成されることになる。これによって、発光素子から発生した熱により温められた空気は、鉛直方向に沿った上昇気流を形成して第1放熱空間を流れる。そのため、装置内に熱が滞留することなく、効率よく放熱することができる。   Moreover, according to this invention, the surface which faces the 1st thermal radiation space of the inclination part which mutually continues in an adjacent reflection member extends in parallel with the long side or short side of the bottom part of a housing | casing. In the light emitting device having the reflection member configured as described above, the first heat radiation space that is a space surrounded by the inclined portion and the bottom portion of the casing that are connected to each other in the adjacent reflection member is the long side of the bottom portion of the casing or It is formed extending in parallel with the short side. Thereby, for example, when the light emitting device is installed so that the bottom of the housing is parallel to the vertical direction, that is, the long side or the short side of the bottom is parallel to the vertical direction, the first heat dissipation space is , And extending in the vertical direction. As a result, the air warmed by the heat generated from the light emitting element forms an updraft along the vertical direction and flows through the first heat radiation space. Therefore, heat can be efficiently radiated without heat remaining in the apparatus.

また本発明によれば、反射部材の基部は、基板から離間して隆起し、傾斜部に連なる隆起部を有する。そして、筐体の底部と反射部材の隆起部とで囲まれた空間は、発光素子から発生した熱による気流を、第1放熱空間に導く第2放熱空間となる。これによって、発光素子から発生した熱により温められた空気を、第2放熱空間を介して第1放熱空間に導くことができるので、効率よく放熱することができる。   According to the invention, the base portion of the reflecting member has a raised portion that protrudes away from the substrate and continues to the inclined portion. And the space enclosed by the bottom part of the housing | casing and the protruding part of a reflection member becomes the 2nd thermal radiation space which guides the airflow by the heat | fever which generate | occur | produced from the light emitting element to the 1st thermal radiation space. As a result, the air heated by the heat generated from the light emitting element can be guided to the first heat radiating space via the second heat radiating space, so that heat can be efficiently radiated.

また本発明によれば、表示装置は、装置内に熱が滞留することなく効率よく放熱することができる、本発明に係る発光装置を含んで構成されるので、高画質画像を長期間にわたって表示パネルに表示することができる。   Further, according to the present invention, the display device includes the light emitting device according to the present invention, which can efficiently dissipate heat without stagnation in the device, so that a high-quality image can be displayed over a long period of time. Can be displayed on the 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. 図1における切断面線B−B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 BB 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. LEDチップ111aから発生した熱が放熱される様子を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a mode that the heat which generate | occur | produced from LED chip 111a is thermally radiated. プリント基板12の長手方向が鉛直方向に一致するようにバックライトユニット1を配置した場合における、LEDチップ111aから発生した熱が放熱される様子を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a heat | fever emitted from LED chip 111a in the case where the backlight unit 1 is arrange | positioned so that the longitudinal direction of the printed circuit board 12 may correspond with a perpendicular direction. プリント基板12の長手方向が鉛直方向に一致するようにバックライトユニット1を配置した場合における、LEDチップ111aから発生した熱が放熱される様子を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a heat | fever emitted from LED chip 111a in the case where the backlight unit 1 is arrange | positioned so that the longitudinal direction of the printed circuit board 12 may correspond with a perpendicular direction. プリント基板12の長手方向が水平方向に一致するようにバックライトユニット1を配置した場合における、LEDチップ111aから発生した熱が放熱される様子を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a heat | fever generated from LED chip 111a in the case where the backlight unit 1 is arrange | positioned so that the longitudinal direction of the printed circuit board 12 may correspond with a horizontal direction. プリント基板12の長手方向が水平方向に一致するようにバックライトユニット1を配置した場合における、LEDチップ111aから発生した熱が放熱される様子を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a heat | fever generated from LED chip 111a in the case where the backlight unit 1 is arrange | positioned so that the longitudinal direction of the printed circuit board 12 may correspond with a horizontal direction. 反射部材113の裏面に形成される熱伝達部51について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the heat transfer part 51 formed in the back surface of the reflection member 113. FIG. バックライトユニット60の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a backlight unit 60.

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。図3は、図1における切断面線B−B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。   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. FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross section of the liquid crystal display device 100 when cut along the cutting plane line BB in FIG. 1.

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。   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、液晶パネル2と、複数の発光部11を含む、本発明に係る発光装置であるバックライトユニット1とを備える。   The liquid crystal display device 100 includes a liquid crystal panel 2 and a backlight unit 1 that includes a plurality of light emitting units 11 and is a light emitting device according to the present invention.

液晶パネル2は、バックライトユニット1が備える、枠部と枠部に囲まれる底部131とからなる筐体であるフレーム部材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。   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 which is a casing that is provided in the backlight unit 1 and includes a frame portion and a bottom portion 131 surrounded by the frame portion. 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.

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 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。この拡散板3が、被照射体となる。なお、液晶パネル2と拡散板3との間に、プリズムシート(図示せず)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. This diffusion plate 3 becomes an irradiated body. A prism sheet (not shown) 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、拡散板3を介して液晶パネル2に光を照射する複数の発光部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 units 11 that irradiate light to the liquid crystal panel 2 through the diffusion plate 3, 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矩形平板状の底部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 has a rectangular flat plate-shaped bottom portion 131 that faces the liquid crystal panel 2 at a predetermined interval, and a side wall portion 132 that continues to the bottom portion 131 and rises from the bottom portion 131. Consists of. 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。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。本実施形態では、各プリント基板12は、長方形板状に形成され、その長辺(長手方向)が底部131の短辺方向と平行になるように、底部131の長辺方向に等間隔に配置されている。このプリント基板12上には、複数の発光部11が設けられる。   The printed circuit board 12 is fixed to the bottom 131 of the frame member 13. The printed circuit board 12 is, for example, a substrate made of glass epoxy having conductive layers formed on both sides. In this embodiment, each printed circuit board 12 is formed in a rectangular plate shape, and is arranged at equal intervals in the long side direction of the bottom portion 131 so that the long side (longitudinal direction) is parallel to the short side direction of the bottom portion 131. Has been. A plurality of light emitting units 11 are provided on the printed circuit board 12.

複数の発光部11は、拡散板3を介して液晶パネル2に光を照射するものである。本実施形態では、複数の発光部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、複数の発光部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、発光部11がマトリクス状に設けられる。各発光部11は、被照射体である拡散板3側から平面視したとき、すなわち、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5000cd/mとなるように規定され、一辺の長さは、たとえば55mmである。 The plurality of light emitting units 11 irradiate the liquid crystal panel 2 with light through the diffusion plate 3. In the present embodiment, a plurality of printed circuit boards 12 provided with a plurality of light emitting units 11 are disposed so as to face the entire back surface 22 of the liquid crystal panel 2 through the diffusion plate 3 with the plurality of light emitting units 11 as one group. By arranging in parallel, the light emitting units 11 are provided in a matrix. Each light emitting unit 11 is formed in a square shape when viewed from the side of the diffuser plate 3 that is an object to be irradiated, that is, when viewed from a direction perpendicular to the bottom 131 of the frame member 13. The luminance of the surface is defined to be 5000 cd / m 2, and the length of one side is, for example, 55 mm.

複数の発光部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とを含む。   Each of the plurality of light emitting units 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, and a reflecting member 113.

図4は、基台111とLEDチップ111aとを示す図である。図4(a)は平面図であり、図4(b)は正面図であり、図4(c)は底面図である。   FIG. 4 is a diagram showing the base 111 and the LED chip 111a. 4A is a plan view, FIG. 4B is a front view, and FIG. 4C 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4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. 4, 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5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、発光部11を拡散板3側から平面視したとき、すなわち、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。複数の発光部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. 5 is a diagram 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 unit 11 is viewed in plan from the diffuser plate 3 side, that is, when viewed from a direction perpendicular to the bottom 131 of the frame member 13. In the plurality of light emitting units 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6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. 6 is a diagram showing a positional relationship between the LED chip 111 a supported by the base 111 and the lens 112.

複数の発光部11にそれぞれ備えられるLEDチップ111aは、発光部11を拡散板3側から平面視したとき、すなわち、フレーム部材13の底部131に垂直な方向から見たときに、マトリクス状に整列配置され、隣接するLEDチップ111a間の距離は、行方向および列方向ともに同じである。   The LED chips 111a provided in each of the plurality of light emitting units 11 are arranged in a matrix when the light emitting unit 11 is viewed in plan view from the diffusion plate 3 side, that is, when viewed from a direction perpendicular to the bottom 131 of the frame member 13. The distance between the LED chips 111a that are arranged and adjacent to each other is the same in both the row direction and the column direction.

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、拡散板3を介して液晶パネル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、かつ、基台111の側面(基台111の支持面に対して直交する4つの面)の少なくとも一部を覆うように設けられている。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 a surface facing the liquid crystal panel 2 through the diffusion plate 3, is curved with a recess in the center, and the side surface 112b is in a substantially cylindrical shape parallel to the optical axis S of the LED chip 111a. The diameter L2 in the cross section formed and orthogonal to the optical axis S is, for example, 10 mm, extends outward with respect to the base 111, and is lateral to the base 111 (perpendicular to the support surface of the base 111. The four surfaces are provided so as to cover at least a part thereof. 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、拡散板3を介して液晶パネル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 through the diffusion plate 3, and the center of the central portion 1121 (that is, the optical axis of the lens 112) is on the optical axis S of the LED chip 111a. Located in. 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。   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.

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。   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.

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.

図7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、拡散板3を介して液晶パネル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. 7 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 112 a facing the liquid crystal panel 2 through the diffusion plate 3 is emitted in the direction of the arrow A 1 toward the liquid crystal panel 2. The light reaching the first curved portion 1122 is totally 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 outward (a direction away from the LED chip 111a). The light is refracted and emitted toward the liquid crystal panel 2 in the direction of the arrow A3.

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、LEDチップ111aに当接したレンズ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、光を拡散板3を介して液晶パネル2に照射することができる。   Thus, 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 in contact with the LED chip 111a. Even in the thinned liquid crystal display device 100 in which the distance H3 to the substrate 12 is small, the liquid crystal panel 2 can be irradiated with light through the diffusion plate 3 so that the luminance is uniform in the surface direction.

図2,3に戻って、発光部11は、反射部材113を備える。この反射部材113は、LEDチップ111aが支持された基台111の周囲に設けられ、レンズ112から出射された光を、拡散板3を介して液晶パネル2へ向けて反射する。反射部材113は、拡散板3側から平面視したとき、すなわち、LEDチップ111aの光軸S方向に平面視したときの外周形状が多角形状、たとえば正方形状である。   Returning to FIGS. 2 and 3, the light emitting unit 11 includes a reflecting member 113. The reflecting member 113 is provided around the base 111 on which the LED chip 111 a is supported, and reflects the light emitted from the lens 112 toward the liquid crystal panel 2 through the diffusion plate 3. The reflection member 113 has a polygonal shape, for example, a square shape, when viewed from the diffuser 3 side, that is, when viewed in plan in the direction of the optical axis S of the LED chip 111a.

また、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に、外周形状の各辺部が、隣接する反射部材113同士で連なる。これによって、隣接する発光部11において、LEDチップ111a間の距離が同じになるので、拡散板3の光照射面における輝度均一性をより向上することができる。   In addition, when the reflecting member 113 is viewed in plan in the optical axis S direction of the LED chip 111a, each side of the outer peripheral shape is continuous with the adjacent reflecting member 113. Thereby, in the adjacent light emission part 11, since the distance between LED chip 111a becomes the same, the brightness | luminance uniformity in the light irradiation surface of the diffusion plate 3 can be improved more.

反射部材113は、中心に開口部が設けられた、平板状、具体的には、1辺の長さが38.8mmの正方形平板状の基部1131と、基部1131を取り囲む外周縁部であり、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。   The reflecting member 113 is a flat plate-like base portion having an opening at the center, specifically, a square flat plate-like base portion 1131 having a side length of 38.8 mm, and an outer peripheral edge portion surrounding the base portion 1131. And an inclined portion 1132 that is formed to be inclined so as to move away from the printed circuit board 12 as the distance from the LED chip 111a increases. 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周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 peripheral shape when viewed in plan 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、すなわち整列配置される複数の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、中央部に円形状の開口部が設けられる。この円形状の開口部の直径は、レンズ112の直径L2よりも少し小さく設定されており、この開口部にレンズ112が挿通される。   The base 1131 is such that each side of the square shape when viewed in plan in the direction of the optical axis S of the LED chip 111a is in a matrix, that is, parallel to the row direction or column direction of the plurality of LED chips 111a arranged in alignment. Formed. The base 1131 is formed along the printed circuit board 12 and has a circular opening at the center when viewed in plan in the direction of the optical axis S. The diameter of the circular opening is set to be slightly smaller than the diameter L2 of the lens 112, and the lens 112 is inserted through this opening.

傾斜部1132は、基部1131の外周形状の各辺部に連なり、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4mmである。   The inclined portion 1132 is connected to each side portion of the outer peripheral shape of the base portion 1131 and extends while being inclined 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 direction of the optical axis S is, for example, 4 mm.

また、本実施形態では、反射部材113のプリント基板12に対する遠端部、すなわち、傾斜部1132の光軸S方向における拡散板3側の先端部と、拡散板3との間には、隙間Gが形成されている。発光部11では、面方向にLEDチップ111aから遠ざかるにつれて、光量が低下する傾向にある。前記隙間Gが形成されていることによって、隣接する発光部11同士において、互いに照射される光の一部が前記隙間Gから入り込み、光量の低下を補うことができる。したがって、面方向における光量の均一性をより向上することができる。   In the present embodiment, a gap G is formed between the diffusion plate 3 and the far end of the reflecting member 113 with respect to the printed circuit board 12, that is, the tip of the inclined portion 1132 on the diffusion plate 3 side in the optical axis S direction. Is formed. In the light emitting unit 11, the amount of light tends to decrease as the distance from the LED chip 111a increases in the surface direction. By forming the gap G, a part of the light emitted from each other between the adjacent light emitting portions 11 can enter the gap G to compensate for a decrease in the amount of light. Therefore, the uniformity of the light quantity in the surface direction can be further improved.

基部1131および傾斜部1132は、高輝性PET(Polyethylene Terephthalate)、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と傾斜部1132との厚みは、同じであり、たとえば0.1〜0.5mmである。   The base portion 1131 and the inclined portion 1132 are made of highly bright PET (Polyethylene Terephthalate), 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 base portion 1131 and the inclined portion 1132 have the same thickness, 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、その全反射率が、LEDチップ111aから出射される可視光に対して、たとえば、80%〜100%であり、本実施形態では、97%である。全反射率は、JIS−K−7375に準拠して測定することができる。   The reflection member 113 including the base portion 1131 and the inclined portion 1132 has a total reflectance of, for example, 80% to 100% with respect to visible light emitted from the LED chip 111a, and in this embodiment, 97%. is there. The total reflectance can be measured according to JIS-K-7375.

上記のように構成され、複数の発光部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成形加工、真空成形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。   The reflection members 113 configured as described above and provided in each of the plurality of light emitting units 11 are preferably formed integrally with each other. As a method of integrally molding the plurality of reflecting members 113, when the reflecting member 113 is made of high-brightness PET, extrusion molding and vacuum forming can be mentioned, and the reflecting member 113 is made of aluminum. If it is, press working can be mentioned.

たとえば、高輝性PETからなる複数の反射部材113を、真空成形加工により一体成形する場合には、以下のようにして成形する。   For example, when a plurality of reflecting members 113 made of high-brightness PET are integrally formed by vacuum forming, they are formed as follows.

まず、高輝性PETにより作製されたシートを加熱軟化させた後、予め真空吸引のための小穴(真空穴)を多数あけた型の上部に固定する。次に、型またはシートを移動させ、シートと型の間を空気が漏れないように密閉した後、真空穴を通して内部の空気を急速に排除する。シートは内部が減圧となるため大気圧により型面上に押付けられ、型の形状を忠実に再現する。このようにして成形されたものを冷却後に型から取出し、一体成形された反射部材113を製造することができる。このような加工方法で反射部材113を一体成形することによって、基部1131および傾斜部1132の厚みが同じであり、その厚みの均一性に優れた反射部材113を製造することができる。   First, after a sheet made of high-brightness PET is softened by heating, it is fixed to the upper part of a mold having a large number of small holes (vacuum holes) for vacuum suction beforehand. Next, after the mold or sheet is moved and sealed between the sheet and the mold so that air does not leak, the internal air is rapidly removed through the vacuum hole. Since the inside of the sheet is depressurized, it is pressed onto the mold surface by atmospheric pressure, and the shape of the mold is faithfully reproduced. What was molded in this way can be taken out of the mold after cooling, and the integrally formed reflecting member 113 can be manufactured. By integrally forming the reflecting member 113 by such a processing method, the reflecting member 113 having the same thickness of the base portion 1131 and the inclined portion 1132 and having excellent thickness uniformity can be manufactured.

複数の発光部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、複数の発光部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。   By integrally forming the reflecting member 113 provided in each of the plurality of light emitting units 11, it is possible to improve the accuracy of the arrangement position of the plurality of light emitting units 11 with respect to the printed circuit board 12, and at the time of the assembly operation of the backlight unit 1, Since the number of operations for attaching the reflecting member 113 can be reduced, the efficiency of the assembly operation can be improved.

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7を用いて説明する。   An optical path of 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、拡散板3を介して液晶パネル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 through the diffusion plate 3 is transmitted to the liquid crystal panel 2. The light emitted toward the arrow A1 and reaching the first curved portion 1122 is reflected and emitted from the side surface 112b in the arrow A2 direction, and the light reaching the second curved portion 1123 is refracted outward. Then, it is emitted toward the liquid crystal panel 2 in the direction of the arrow A3.

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、本実施形態のバックライトユニット1において特徴的な構成である、LEDチップ111aから発生した熱を放熱するための構成について説明する。   Next, a configuration for radiating heat generated from the LED chip 111a, which is a characteristic configuration in the backlight unit 1 of the present embodiment, will be described.

図8は、LEDチップ111aから発生した熱が放熱される様子を説明するための図である。図8は、バックライトユニット1において隣接する2つの発光部11のみを拡大して示す図である。   FIG. 8 is a diagram for explaining how heat generated from the LED chip 111a is dissipated. FIG. 8 is an enlarged view showing only two adjacent light emitting units 11 in the backlight unit 1.

本実施形態のバックライトユニット1は、隣接する反射部材113の間において、フレーム部材13の底部131と反射部材113との間に、第1放熱空間41が形成されている。具体的には、第1放熱空間41は、フレーム部材13の底部131と反射部材113の傾斜部1132との間において、隣接する反射部材113同士で互いに連なる傾斜部1132の外周縁端部、すなわち、外周形状の各辺部に対応して形成される。   In the backlight unit 1 of the present embodiment, a first heat radiation space 41 is formed between the bottom 131 of the frame member 13 and the reflection member 113 between the adjacent reflection members 113. Specifically, the first heat radiating space 41 is between the bottom 131 of the frame member 13 and the inclined portion 1132 of the reflecting member 113, that is, the outer peripheral edge of the inclined portion 1132 that is continuous with each other between the adjacent reflecting members 113. , Corresponding to each side of the outer peripheral shape.

本実施形態では、第1放熱空間41は、隣接する反射部材113において互いに連なる傾斜部1132と、フレーム部材13の底部131とで囲まれた空間部分で実現され、LEDチップ111aから発生した熱による気流の流路となる。   In the present embodiment, the first heat radiating space 41 is realized by a space portion surrounded by the inclined portion 1132 and the bottom portion 131 of the frame member 13 that are connected to each other in the adjacent reflecting member 113, and is generated by the heat generated from the LED chip 111a. It becomes the flow path of the air current.

LEDチップ111aが光を出射することで発生した熱は、反射部材113およびプリント基板12を伝導し、反射部材113とフレーム部材13の底部131との間に存在する空気などの、LEDチップ111aの周辺に存在する空気を温める。本実施形態のバックライトユニット1では、隣接する反射部材113において、互いに連なる傾斜部1132とフレーム部材13の底部131とで囲まれた空間が、第1放熱空間41となっているので、LEDチップ111aの周辺に存在する温められた空気は、滞留することなく、気流を形成して第1放熱空間41を流れる。そのため、バックライトユニット1内に熱が滞留することなく、効率よく放熱することができる。   The heat generated when the LED chip 111a emits light is conducted through the reflecting member 113 and the printed circuit board 12, and the LED chip 111a such as air existing between the reflecting member 113 and the bottom 131 of the frame member 13 is transmitted. Warm the air around you. In the backlight unit 1 of the present embodiment, the space surrounded by the inclined portion 1132 and the bottom portion 131 of the frame member 13 in the adjacent reflecting member 113 is the first heat radiation space 41, so that the LED chip The heated air existing around 111a flows through the first heat radiation space 41 by forming an air flow without staying. Therefore, heat can be efficiently radiated without heat remaining in the backlight unit 1.

また、第1放熱空間41は、隣接する反射部材113において、互いに連なる傾斜部1132と、フレーム部材13の底部131とで囲まれた空間部分で形成されているので、反射部材113の底部131と対向する側とは反対側の領域、すなわち、拡散板3の光照射面側の領域には、第1放熱空間41を流れる気流が流れ込まない。そのため、気流にのって埃などの異物が、拡散板3の光照射面側の領域に流れ込むことを防止した上で、効率よく放熱することができる。   Further, since the first heat radiation space 41 is formed by a space portion surrounded by the inclined portion 1132 and the bottom portion 131 of the frame member 13 in the adjacent reflection member 113, the first heat radiation space 41 and the bottom portion 131 of the reflection member 113 are separated from each other. The airflow flowing through the first heat radiating space 41 does not flow into the region opposite to the opposite side, that is, the region on the light irradiation surface side of the diffusion plate 3. Therefore, it is possible to efficiently dissipate heat while preventing foreign matters such as dust from flowing into the region on the light irradiation surface side of the diffusion plate 3 on the airflow.

図9および図10は、プリント基板12の長手方向が鉛直方向に一致するようにバックライトユニット1を配置した場合における、LEDチップ111aから発生した熱が放熱される様子を説明するための図である。   9 and 10 are diagrams for explaining how heat generated from the LED chip 111a is dissipated when the backlight unit 1 is arranged so that the longitudinal direction of the printed circuit board 12 coincides with the vertical direction. is there.

本実施形態では、同一形状および大きさの複数の発光部11が設けられたプリント基板12を、フレーム部材13の底部131の長辺方向に等間隔に配列することで、発光部11がマトリクス状に設けられる。そして、複数の発光部11にそれぞれ備えられる反射部材113は、平面視したときの外周形状が正方形状であり、傾斜部1132の外周縁端部に相当する外周形状の各辺部が、隣接する反射部材113同士で連なる。このような構成の発光部11を備えるバックライトユニット1では、図9に示すように、隣接する反射部材113において互いに連なる傾斜部1132と、フレーム部材13の底部131とで囲まれた空間部分で形成される第1放熱空間41が連通されて、フレーム部材13の底部131の短辺に平行、すなわち、プリント基板12の長手方向に平行で、フレーム部材13の底部131の短辺方向両端部間にわたる、一直線に沿って延びる複数の流路と、底部131の長辺に平行、すなわち、プリント基板12の長手方向に直交し、底部131の長辺方向両端部間にわたる、一直線に沿って延びる複数の流路とが、格子状に形成される。   In the present embodiment, the light emitting units 11 are arranged in a matrix by arranging the printed circuit boards 12 provided with a plurality of light emitting units 11 having the same shape and size at equal intervals in the long side direction of the bottom 131 of the frame member 13. Is provided. The reflecting member 113 provided in each of the plurality of light emitting units 11 has a square outer peripheral shape when viewed in plan, and each side of the outer peripheral shape corresponding to the outer peripheral edge of the inclined portion 1132 is adjacent. The reflection members 113 are connected to each other. In the backlight unit 1 including the light emitting unit 11 having such a configuration, as illustrated in FIG. 9, a space portion surrounded by the inclined portion 1132 and the bottom portion 131 of the frame member 13 that are adjacent to each other in the adjacent reflecting member 113. The formed first heat radiation space 41 is communicated, and is parallel to the short side of the bottom portion 131 of the frame member 13, that is, parallel to the longitudinal direction of the printed circuit board 12, between both ends in the short side direction of the bottom portion 131 of the frame member 13. A plurality of flow paths extending along a straight line and parallel to the long side of the bottom portion 131, that is, perpendicular to the longitudinal direction of the printed circuit board 12, and extending along a straight line extending between both ends in the long side direction of the bottom portion 131. Are formed in a lattice shape.

上記のような構成のバックライトユニット1では、換言すると、隣接する反射部材113において互いに連なる傾斜部1132の、第1放熱空間41に臨む面は、フレーム部材13の底部131の長辺または短辺に平行で一直線に沿って延びる。これによって、第1放熱空間41が一直線に沿って延び、フレーム部材13の底部131の短辺方向両端部間、または長辺方向両端部間にわたる、一直線に沿って延びる複数の流路が格子状に形成される。   In the backlight unit 1 configured as described above, in other words, the surface of the inclined portion 1132 that is continuous with each other in the adjacent reflecting member 113 faces the first heat radiation space 41 is the long side or the short side of the bottom portion 131 of the frame member 13. And extend along a straight line. As a result, the first heat radiation space 41 extends along a straight line, and a plurality of flow paths extending along the straight line extending between both ends in the short side direction or between both ends in the long side direction of the bottom 131 of the frame member 13 are in a lattice shape. Formed.

プリント基板12の長手方向、すなわち、フレーム部材13の底部131の短辺方向が鉛直方向に一致するようにバックライトユニット1を配置した場合、第1放熱空間41が連通されることで形成される、プリント基板12の長手方向に平行で底部131の短辺方向両端部間にわたる複数の流路が、鉛直方向に直線状に延びて形成されることになる。このような場合、LEDチップ111aから発生し、反射部材113およびプリント基板12を伝導する熱により温められた空気は、鉛直方向に沿った上昇気流を形成して、底部131の短辺方向両端部間にわたって第1放熱空間41により形成される流路をスムーズに流れる。そのため、バックライトユニット1内に熱が滞留することなく、効率よく放熱することができる。   When the backlight unit 1 is arranged so that the longitudinal direction of the printed circuit board 12, that is, the short side direction of the bottom 131 of the frame member 13 coincides with the vertical direction, the first heat radiating space 41 is communicated. A plurality of flow paths parallel to the longitudinal direction of the printed circuit board 12 and extending between both ends of the short side direction of the bottom 131 are formed to extend linearly in the vertical direction. In such a case, the air generated from the LED chip 111a and heated by the heat conducted through the reflecting member 113 and the printed circuit board 12 forms a rising airflow along the vertical direction, and both ends of the bottom 131 in the short side direction. It flows smoothly through the flow path formed by the first heat radiation space 41. Therefore, heat can be efficiently radiated without heat remaining in the backlight unit 1.

図11および図12は、プリント基板12の長手方向が水平方向に一致するようにバックライトユニット1を配置した場合における、LEDチップ111aから発生した熱が放熱される様子を説明するための図である。   11 and 12 are diagrams for explaining how heat generated from the LED chip 111a is dissipated when the backlight unit 1 is arranged so that the longitudinal direction of the printed circuit board 12 coincides with the horizontal direction. is there.

プリント基板12の長手方向、すなわち、フレーム部材13の底部131の長辺方向が水平方向に一致するようにバックライトユニット1を配置した場合、第1放熱空間41が連通されることで形成される、プリント基板12の長手方向に直交し底部131の長辺方向両端部間にわたる複数の流路が、鉛直方向に直線状に延びて形成されることになる。   When the backlight unit 1 is arranged so that the longitudinal direction of the printed board 12, that is, the long side direction of the bottom 131 of the frame member 13 coincides with the horizontal direction, the first heat radiation space 41 is communicated. A plurality of flow paths that are perpendicular to the longitudinal direction of the printed circuit board 12 and extend between both ends in the long side direction of the bottom portion 131 are formed to extend linearly in the vertical direction.

このような場合、LEDチップ111aから発生し、反射部材113およびプリント基板12を伝導する熱により温められた空気は、鉛直方向に沿った上昇気流を形成して、底部131の長辺方向両端部間にわたって第1放熱空間41により形成される流路をスムーズに流れる。そのため、バックライトユニット1内に熱が滞留することなく、効率よく放熱することができる。   In such a case, the air generated from the LED chip 111a and heated by the heat conducted through the reflecting member 113 and the printed circuit board 12 forms a rising airflow along the vertical direction, and both ends of the bottom 131 in the long side direction. It flows smoothly through the flow path formed by the first heat radiation space 41. Therefore, heat can be efficiently radiated without heat remaining in the backlight unit 1.

図13は、反射部材113の裏面に形成される熱伝達部51について説明するための図である。   FIG. 13 is a diagram for explaining the heat transfer portion 51 formed on the back surface of the reflecting member 113.

バックライトユニット1に備えられる反射部材113において、基部1131のフレーム部材13の底部131と対向する側の面(裏面)の開口部113aを除く少なくとも一部、および、傾斜部1132の底部131と対向する側の面(裏面)には、LEDチップ111aから発生した熱を第1放熱空間41に伝達する熱伝達部51が形成されているのが好ましい。熱伝達部51は、熱伝導性を有する材料からなる。熱伝達部51を構成する材料としては、アルミニウムなどの金属材料を挙げることができる。   In the reflecting member 113 provided in the backlight unit 1, at least a part of the base 1131 except for the opening 113 a on the surface (back surface) facing the bottom 131 of the frame member 13 and the bottom 131 of the inclined portion 1132. It is preferable that a heat transfer portion 51 that transmits heat generated from the LED chip 111a to the first heat radiation space 41 is formed on the surface (back surface) on the side to be performed. The heat transfer part 51 is made of a material having thermal conductivity. Examples of the material constituting the heat transfer unit 51 include metal materials such as aluminum.

反射部材113のフレーム部材13の底部131と対向する側の面に、熱伝達部51が形成されていることによって、LEDチップ111aから発生した熱を、熱伝導性を有する熱伝達部51を介して第1放熱空間41に伝達することできるので、効率よく放熱することができる。   Since the heat transfer portion 51 is formed on the surface of the reflection member 113 on the side facing the bottom portion 131 of the frame member 13, the heat generated from the LED chip 111 a is transferred through the heat transfer portion 51 having heat conductivity. Therefore, heat can be efficiently radiated.

図14は、バックライトユニット60の構成を示す図である。図14は、バックライトユニット60において隣接する2つの発光部60aのみを拡大して示す図である。本実施形態のバックライトユニット60は、前述したバックライトユニット1に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。バックライトユニット60は、発光部60aの構成が、前述した発光部11の構成と異なること以外は、バックライトユニット1と同様である。   FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of the backlight unit 60. FIG. 14 is an enlarged view showing only two light emitting units 60 a adjacent to each other in the backlight unit 60. The backlight unit 60 of the present embodiment is similar to the backlight unit 1 described above, and corresponding portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The backlight unit 60 is the same as the backlight unit 1 except that the configuration of the light emitting unit 60a is different from the configuration of the light emitting unit 11 described above.

複数の発光部60aは、それぞれ、LEDチップ111aと、LEDチップ111aを支持する基台111と、レンズ112と、反射部材61とを含む。   Each of the plurality of light emitting units 60a includes an LED chip 111a, a base 111 that supports the LED chip 111a, a lens 112, and a reflecting member 61.

反射部材61は、LEDチップ111aが支持された基台111の周囲に設けられ、レンズ112から出射された光を、拡散板3を介して液晶パネル2へ向けて反射する。反射部材61は、拡散板3側から平面視したとき、すなわち、LEDチップ111aの光軸S方向に平面視したときの外周形状が多角形状、たとえば正方形状である。   The reflection member 61 is provided around the base 111 on which the LED chip 111 a is supported, and reflects the light emitted from the lens 112 toward the liquid crystal panel 2 through the diffusion plate 3. The reflection member 61 has a polygonal shape, for example, a square shape, when viewed from the diffuser 3 side, that is, when viewed in plan in the direction of the optical axis S of the LED chip 111a.

また、反射部材61は、LEDチップ111aの光軸S方向に平面視したときに、外周形状の各辺部が、隣接する反射部材61同士で連なっている。   Moreover, when the reflection member 61 is planarly viewed in the optical axis S direction of the LED chip 111a, each side portion of the outer peripheral shape is continuous with the adjacent reflection member 61.

反射部材61は、中心に開口部が設けられた基部611と、基部611を取り囲む外周縁部であり、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612とを有する。基部611と傾斜部612とによって構成される反射部材61は、LEDチップ111aを中心とした逆ドーム状に設けられる。   The reflection member 61 is a base 611 having an opening at the center, and an outer peripheral edge that surrounds the base 611, and an inclined portion 612 that is formed to be inclined so as to move away from the printed circuit board 12 as the distance from the LED chip 111 a increases. Have The reflecting member 61 constituted by the base 611 and the inclined portion 612 is provided in an inverted dome shape with the LED chip 111a as the center.

反射部材61において特徴的な構成は、基部611が、LEDチップ111aを覆うレンズ112と各傾斜部612との間に、拡散板3の光照射面側にプリント基板12から離間して隆起し、レンズ112から各傾斜部612まで延びる隆起部6111を有することである。各隆起部6111は、入射した光を、反射部材61の外周形状の隣接する辺部同士が接続される角部の直上に向けて反射させる反射面を有する、三角錐形状に形成される。これによって、レンズ112を介してLEDチップ111aから出射された光を、角部に向けて隆起部6111で反射させることができるので、面方向において均一な照射光量とすることができる。   A characteristic configuration of the reflecting member 61 is that the base 611 protrudes between the lens 112 covering the LED chip 111a and each inclined portion 612 while being spaced apart from the printed board 12 on the light irradiation surface side of the diffusion plate 3, And having raised portions 6111 extending from the lens 112 to the respective inclined portions 612. Each raised portion 6111 is formed in a triangular pyramid shape having a reflecting surface that reflects incident light toward directly above corners where adjacent side portions of the outer peripheral shape of the reflecting member 61 are connected to each other. Thereby, the light emitted from the LED chip 111a via the lens 112 can be reflected by the raised portion 6111 toward the corner portion, so that the amount of irradiation light can be made uniform in the surface direction.

また、本実施形態のバックライトユニット60は、隣接する反射部材61の間において、フレーム部材13の底部131と反射部材61との間に、第1放熱空間41が形成されている。具体的には、第1放熱空間41は、フレーム部材13の底部131と反射部材61の傾斜部612との間において、隣接する反射部材61同士で連なる傾斜部612の外周縁端部、すなわち、外周形状の各辺部に対応して形成される。本実施形態では、第1放熱空間41は、隣接する反射部材61において、互いに連なる傾斜部612と、フレーム部材13の底部131とで囲まれた空間部分で実現され、LEDチップ111aから発生した熱による気流の流路となる。   In the backlight unit 60 of the present embodiment, the first heat radiation space 41 is formed between the bottom 131 of the frame member 13 and the reflection member 61 between the adjacent reflection members 61. Specifically, the first heat radiating space 41 is located between the bottom 131 of the frame member 13 and the inclined portion 612 of the reflecting member 61, that is, the outer peripheral edge of the inclined portion 612 that is continuous with the adjacent reflecting members 61, that is, It is formed corresponding to each side part of the outer peripheral shape. In the present embodiment, the first heat radiation space 41 is realized by a space portion surrounded by the inclined portion 612 and the bottom portion 131 of the frame member 13 in the adjacent reflection member 61, and the heat generated from the LED chip 111a. It becomes the flow path of the airflow by.

さらに、バックライトユニット60は、フレーム部材13の底部131と反射部材61との間において、LEDチップ111aを覆うレンズ112から第1放熱空間41に連なるように、第2放熱空間62が形成されている。第2放熱空間62は、隆起部6111と、フレーム部材13の底部131とで囲まれた空間部分で実現され、LEDチップ111aから発生した熱による気流を第1放熱空間41に導く流路となる。これによって、LEDチップ111aから発生した熱により温められた空気を、第2放熱空間62を介して第1放熱空間41に導くことができるので、効率よく放熱することができる。   Further, the backlight unit 60 has a second heat radiation space 62 formed between the bottom 131 of the frame member 13 and the reflection member 61 so as to continue from the lens 112 covering the LED chip 111 a to the first heat radiation space 41. Yes. The second heat radiating space 62 is realized by a space surrounded by the raised portion 6111 and the bottom 131 of the frame member 13, and becomes a flow path that guides the air flow generated by the heat generated from the LED chip 111 a to the first heat radiating space 41. . As a result, the air heated by the heat generated from the LED chip 111a can be guided to the first heat radiation space 41 via the second heat radiation space 62, so that heat can be efficiently radiated.

また、本実施形態のバックライトユニット60においても、前述したバックライトユニット1と同様に、反射部材61において、基部611のフレーム部材13の底部131と対向する側の面の開口部を除く少なくとも一部、傾斜部612の底部131と対向する側の面、および、第2放熱空間62を構成する隆起部6111における底部131と対向する側の面に、熱伝達部51を形成することができる。これによって、LEDチップ111aから発生した熱を、熱伝導性を有する熱伝達部51を介して第1放熱空間41および第2放熱空間62に伝達することできるので、効率よく放熱することができる。   Also in the backlight unit 60 of the present embodiment, similarly to the backlight unit 1 described above, at least one of the reflecting members 61 except for the opening on the surface of the base 611 facing the bottom 131 of the frame member 13. The heat transfer portion 51 can be formed on the surface of the inclined portion 612 that faces the bottom 131 and the surface of the raised portion 6111 that constitutes the second heat radiation space 62 that faces the bottom 131. Accordingly, the heat generated from the LED chip 111a can be transmitted to the first heat radiation space 41 and the second heat radiation space 62 via the heat transfer portion 51 having thermal conductivity, so that heat can be efficiently radiated.

1,60 バックライトユニット
2 液晶パネル
3 拡散板
11,60a 発光部
12 プリント基板
13 フレーム部材
41 第1放熱空間
62 第2放熱空間
100 液晶表示装置
111 基台
111a LEDチップ
112 レンズ
61,113 反射部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,60 Backlight unit 2 Liquid crystal panel 3 Diffusion plate 11, 60a Light emission part 12 Printed circuit board 13 Frame member 41 1st thermal radiation space 62 2nd thermal radiation space 100 Liquid crystal display device 111 Base 111a LED chip 112 Lens 61,113 Reflection member

Claims (8)

枠部と、枠部に囲まれる矩形板状の底部とからなる筐体と、
前記筺体に収容され、前記底部に等間隔に配置される複数の基板と、
前記各基板上に整列して配置され、光を出射する複数の発光素子と、
前記各基板上に配置される複数の発光素子のそれぞれを囲むように前記各基板上に設けられる平板状の基部と、基部の外周縁端部から傾斜して延びる傾斜部とを有する複数の反射部材であって、隣接する反射部材同士で傾斜部の外周縁端部が互いに連なる複数の反射部材と、を含み、
互いに連なる前記傾斜部と前記底部とで囲まれた空間が、前記発光素子から発生した熱を放熱するための第1放熱空間となることを特徴とする発光装置。
A housing composed of a frame portion and a rectangular plate-shaped bottom portion surrounded by the frame portion;
A plurality of substrates housed in the housing and arranged at equal intervals on the bottom;
A plurality of light emitting elements arranged in alignment on each of the substrates and emitting light;
A plurality of reflections having a flat base portion provided on each substrate so as to surround each of the plurality of light emitting elements disposed on each substrate, and an inclined portion extending obliquely from an outer peripheral edge of the base portion. A plurality of reflecting members, wherein the outer peripheral edge ends of the inclined portions are connected to each other between adjacent reflecting members,
A light-emitting device, wherein a space surrounded by the inclined portion and the bottom portion that are connected to each other serves as a first heat-dissipating space for dissipating heat generated from the light-emitting element.
前記基部と前記傾斜部とは、同じ厚みに形成されることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 1, wherein the base portion and the inclined portion are formed to have the same thickness. 前記反射部材は、平面視したときの外周形状が多角形状であり、かつ、前記傾斜部の外周縁端部に相当する外周形状の各辺部が、隣接する反射部材同士で連なり、
前記第1放熱空間は、前記底部と前記傾斜部との間において、隣接する反射部材同士で連なる外周形状の各辺部に対応して形成されることを特徴とする請求項1または2に記載の発光装置。
The reflecting member has a polygonal outer peripheral shape when viewed in plan, and each side part of the outer peripheral shape corresponding to the outer peripheral edge of the inclined portion is connected by adjacent reflecting members,
The said 1st thermal radiation space is formed corresponding to each edge part of the outer periphery shape continued by adjacent reflective members between the said bottom part and the said inclination part, The Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. Light-emitting device.
前記基部および前記傾斜部の、前記底部と対向する側の面には、前記発光素子から発生した熱を前記第1放熱空間に伝達する、熱伝導性を有する熱伝達部が形成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の発光装置。   A heat transfer portion having heat conductivity for transferring heat generated from the light emitting element to the first heat radiating space is formed on a surface of the base portion and the inclined portion facing the bottom portion. The light-emitting device according to any one of claims 1 to 3. 隣接する前記反射部材において互いに連なる前記傾斜部の、前記第1放熱空間に臨む面は、一直線に沿って延び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。   5. The light-emitting device according to claim 1, wherein surfaces of the inclined portions that are continuous with each other in the adjacent reflecting members extend along a straight line. 隣接する前記反射部材において互いに連なる前記傾斜部の、前記第1放熱空間に臨む面は、前記底部の長辺または短辺と平行に延びることを特徴とする請求項5に記載の発光装置。   6. The light emitting device according to claim 5, wherein surfaces of the inclined portions that are connected to each other in the adjacent reflecting members face the first heat radiation space extend in parallel with a long side or a short side of the bottom portion. 前記基部は、前記基板から離間して隆起し、前記傾斜部に連なる隆起部を有し、
前記隆起部と前記底部とで囲まれた空間は、前記発光素子から発生した熱による気流を前記第1放熱空間に導く第2放熱空間とな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 base portion protrudes away from the substrate, and has a raised portion that continues to the inclined portion,
The space surrounded by the raised portion and the bottom portion becomes a second heat radiation space that guides an air flow caused by heat generated from the light emitting element to the first heat radiation space. The light emitting device according to one.
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とを備え、
前記発光装置は、請求項1〜7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 light emitting device for irradiating light on the back of the display panel;
The display device according to claim 1, wherein the light-emitting device is the light-emitting device according to claim 1.
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