JP3420887B2 - Ledバックライト - Google Patents

Ledバックライト

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JP3420887B2 JP16909696A JP16909696A JP3420887B2 JP 3420887 B2 JP3420887 B2 JP 3420887B2 JP 16909696 A JP16909696 A JP 16909696A JP 16909696 A JP16909696 A JP 16909696A JP 3420887 B2 JP3420887 B2 JP 3420887B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は例えば携帯機器の液
晶表示等に使用される、発光ダイオードを使用したLE
Dバックライトに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の液晶表示素子用のバックライトに
ついて、図7及び図8を参照して説明する。図7(a)
及び(b)はそれぞれ、発光ダイオード(以下、LED
と記す)を使用したバックライトの上面図及び側面図、
図8は図7に使用されるLEDの拡大斜視図である。
【0003】従来のLEDバックライトは、図7に示す
ように導光板100の側面部に設けた凹部101に対し
て、LED部102を嵌め込む構造となっている。ここ
で、LED部102は、図8に示すように反射部と配線
部とを一体化した外囲器103の内部にLEDチップ1
04が搭載され、さらにこの上部がエポキシ等の樹脂1
05によって封止されている。106はリードフレーム
である。
【0004】この構造においては導光板100の対向す
る両側面に配置したLED部102から発光された光が
導光板100に導かれ、この導光板100が全面的に発
光することにより、この上に配置される液晶表示素子等
のバックライトの機能がもたらされる。
【0005】図9及び図10は他の従来例によるLED
バックライトの斜視図及び該LEDバックライトに使用
されるLEDの拡大斜視図である。この従来例は、図9
に示すように、導光板100の側面部近傍に設けられた
嵌め込み部107に対して、LED部108を嵌め込む
構造となっている。ここで、LED部108は、配線パ
ターン109が形成されたプリント基板110にLED
チップ104が搭載され、さらにLEDチップ104が
シリコン等のコーティング樹脂111によって保護され
ている。
【0006】この構造においても、LED部108から
発光された光が導光板100に導かれて、この導光板1
00がバックライトとなる。
【0007】図11はさらに他の従来例によるLEDバ
ックライトの斜視図である。この従来例は図11に示す
ように、反射器112内にLEDチップ104が搭載さ
れ、この上部がエポキシ樹脂等の樹脂113によって樹
脂封止されている。また、114はリードフレームであ
って、このリードフレーム114と反射器112とはイ
ンサート成型法等によって一体的に成形されている。
【0008】この構造においては、図7乃至図10に示
したような導光板100は無く、反射器112の全面か
ら光が発光される形となる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記図7の
構造では、導光板部とLED部とを別にしていること
で、ある程度LED部の標準化を図ることができ、サイ
ズの異なる発光面積のバックライトでも導光板部品のみ
を作り替える事で対応できる。
【0010】しかし一方、チップ数を変更しようとする
場合、チップを内蔵する外囲器そのものまで変更しなけ
ればならず、設計変更等にも手間を要する。また、発光
面積が大きくなると、当然ながら均一発光が困難になる
が、それを解消しようとした場合、前述の大きい場所を
要する外囲器を増加させなければならない等、容易に対
応することができない。
【0011】また、図7乃至図10の構造では、導光板
100の側面部に光の反射体が存在する構造ではないた
め、側面部から光が漏出し光のロスを生じるという問題
がある。
【0012】さらに、個別に見ると、図9の構造ではL
ED部108は導光板100に嵌め込む構造であるの
で、かなり小型に作成する必要があり、製造工程が複雑
で製品コストも高くなってしまうという問題点がある。
さらに、複数のチップの内、一つでも不良が発生すれば
LED部108全体を交換しなければならず、LED部
分の歩留まりが製品単価に与える影響が大きい。
【0013】また、図11の構造では、発光面積が変わ
るとリードフレームと成形金型の双方の変更が必要とな
るため、低価格で設計変更に対応することができない。
また、均一発光するために、ある程度の厚みが必要とな
り薄型化が困難である。
【0014】そこで、本発明の目的は、従来よりも小型
化、薄型化及び高輝度化を図れ、しかも、発光面積や形
状等の変更に対しても容易に対応できるLEDバックラ
イトを提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項1によるLEDバックライトは、平板
状の導光板と、該導光板の側面部に設けられた嵌合部に
嵌合されるチップ部品型LEDとを有し、前記導光板の
側面部の前記嵌合部以外にメッキを施し配線部を形成す
るとともに、前記チップ部品型LEDの前記配線部長手
方向の両端に、前記配線部と電気的接続を行う電極部を
形成してなることを特徴とする。
【0016】請求項2に記載のLEDバックライトは、
前記請求項1の嵌合部が、前記チップ部品型LEDを前
記導光板の側面方向から略垂直に嵌め込むように、前記
導光板の側面外方に広がる段差構造を有することを特徴
とする。
【0017】請求項3に記載のLEDバックライトは、
前記請求項2に記載の嵌合部が、前記チップ部品型LE
Dの電極部を含む外周全体が前記導光板の側面部内に収
まるよう構成されたことを特徴とする。
【0018】請求項4に記載のLEDバックライトは、
前記請求項2に記載の嵌合部が、前記チップ部品型LE
Dを前記導光板の平面部の上面方向から嵌め込むよう
に、トンネル状の構造を有することを特徴とする。
【0019】請求項5に記載のLEDバックライトは、
請求項1乃至4のいづれかに記載のLEDバックライト
において、前記導光板が透光性樹脂からなり、前記配線
部が導光板の側面部表面に形成されたメッキが可能な樹
脂と、この樹脂に施されたメッキとからなり、導光板の
前記透光性樹脂と配線部の前記メッキが可能な樹脂とが
2色成形によって一体的に成形されたことを特徴とす
る。
【0020】請求項6に記載のLEDバックライトは、
請求項5に記載のLEDバックライトにおいて、前記透
光性樹脂がアクリル樹脂からなり、前記メッキが可能な
樹脂がABS樹脂からなることを特徴とする。
【0021】以下、各請求項の作用について説明する。
【0022】請求項1によれば、非常に小型で単一のチ
ップ部品型のLEDを導光板の側面部に嵌合させる構造
であるので、導光板が薄く、或は小さくても取り付けの
対応が可能であるだけでなく、複雑な形状のバックライ
トであっても対応できる。
【0023】また、LED部に要するスペースが従来程
必要とはならないので、小型化に寄与できる。或は、同
程度のスペースを使用するならば、例えば導光板の外周
4辺全てにLED部を配することができ、高輝度化を図
れる。
【0024】また、発光色の異なるLEDも搭載でき
る。さらに、チップ部品型のLEDは明るさや電気的特
性が揃っているので、歩留まりの良いLEDバックライ
トを実現できる。
【0025】また、導光板の側面部の嵌合部以外にメッ
キを施し配線部を形成しているので、この配線部が導光
板の側面から外部に漏れる光をなくすことができ、従来
よりも高輝度化を図れる。
【0026】また、この導光板の側面部に配線部を形成
している構造によって、バックライト本体から直接、電
極の取り出しが可能になり、従来のようなリードフレー
ム等が不要となり小型化に寄与できる。
【0027】さらに、導光板の発光面積を拡大する等の
設計変更に対しても、単一のチップ部品型LEDを必要
に応じて側面に適宜取り付ける構造をとるだけでよいの
で、対応が容易にできる。
【0028】請求項2によれば、LEDチップを導光板
の側面の段差部に対して、そのまま当接させるようにす
るだけでよいので、取り付けが容易である。
【0029】請求項3によれば、チップ部品型LEDの
電極部を含む外周全体が導光板の側面部内に収まるよう
構成されているので、LEDの嵌合がより容易で、しか
もLEDの発光部からの光はその発光部の側面方向(上
下方向)から漏れることもなく全て導光板に有効に導か
れるので発光効率の向上に寄与できる。
【0030】請求項4によれば、導光板の側面部の嵌合
部が、チップ部品型LEDを導光板の上面方向から嵌め
込むように、トンネル状の構造を有しているので、LE
Dの嵌合後、半田付け等を行うまで仮固定等が不要であ
る。
【0031】
【0032】
【0033】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例について図1及
び図2を参照して説明する。図1は本実施例によるLE
Dバックライトの使用状態を示す斜視図、図2は、本実
施例のLEDバックライトの上面図である。
【0034】図1に示すように、本実施例のLEDバッ
クライト1は、導光板2の側面にチップ部品型のLED
3(以下、単にLED3と記す)を嵌め込むように取り
付けている。ここでは、LED3は対向する側面部にそ
れぞれ2個づつ、計4個取り付けている。また、導光板
2の側面の内、LED3が無い箇所の全面に配線部4を
形成している。LED3は半田4aによって固定されて
いる。そして、このLEDバックライト1は外部の配線
板5の上に搭載されている。
【0035】さらに、LEDバックライト1と配線板5
との固定及び電気的接続を行うために、LEDバックラ
イト1の側面部にはビス6で固定するためのビス留め張
り出し部7a、7bが設けられている。このビス留め張
り出し部7a、7bの下面と導光板2の下面は面一とな
っている。また、図中、8は上記LEDバックライト1
によって照光される液晶パネルである。
【0036】上記構造において、導光板2の材料として
はポリカーボネイトやアクリル等の透光性樹脂を使用し
ている。配線部4の構造としては、まず配線部4の材料
として表面にメッキが可能なABS樹脂を用いる。そし
て、このABS樹脂と導光板とを2色成形によって一体
的に成形する。しかる後に、このABS樹脂部にメッキ
を施し配線部4を完成する。
【0037】また、配線部4の他の構造として、配線部
4を金属フレームで構成することもできる。この場合
は、金属フレームを金型の中に予め設置しておき、これ
に対して導光板材料を流し込んで一体的に成形する、い
わゆるインサート成形によって製造する。
【0038】また、上記構造の電気的な等価回路は図3
に示す通りであり、導光板2の両側面から2個ずつのL
EDの発光がある。このように、この配線部4は当然な
がら各LEDを電気的に接続する働きをしているが、さ
らに次のような特徴を有している。即ち、上記のように
配線を導光板2の側面全体に形成することによって、導
光板2の側面から横方向(外方)に向かう光を外部に漏
れさせず内方に反射させる働きをする。これによって、
高輝度化を図れる。
【0039】なお、LED3と導光板2との嵌合は、例
えば図4の部分拡大図に示すような構造で行われる。図
4に示すように、LED3の発光部9が、導光板2の側
面部に設けられた外部に広がる段差部を有する嵌合部1
0に嵌め込まれるような構造となっている。11はLE
D3の電極部であり、配線部4に接続されるよう長手方
向に形成されている。
【0040】以上のような構造を有するLEDバックラ
イトであれば、非常に小型で単一のチップ部品型のLE
D3を導光板2の側面部に嵌合させる構造であるので、
導光板2が薄く、或は小さくても取り付けの対応が可能
であるだけでなく、複雑な形状のバックライトであって
も対応できる。導光板2の厚みについては、1mm以下
のサイズであっても比較的容易に実施できる。
【0041】また、LED3に要するスペースが従来程
必要とはならないので、小型化に寄与できる。或は、同
程度のスペースを使用するならば、例えば導光板2の外
周4辺ともにLED3を配することができ、高輝度化を
図れる。また、発光色の異なるLEDも搭載できる。さ
らに、チップ部品型のLED3は明るさや電気的特性が
揃っているので、歩留まりの良いLEDバックライトを
実現できる。
【0042】さらに、上記のように、導光板2の側面部
のLED3をとりつける嵌合部10以外の全面に配線部
4を形成しているので、この配線部4が導光板2の側面
から外部に漏れる光をなくすことができ、従来よりも高
輝度化を図れる。同時に、導光板2の側面に配線部4が
形成されていることから、バックライト1本体から直
接、電極の取り出しが可能になり、従来のようなリード
フレーム等が不要となり小型化に寄与できる。
【0043】しかも、導光板の発光面積を拡大する、或
は形状を変更する等の設計変更に対しても、LED3を
必要に応じて導光板2の側面に適宜取り付ける構造をと
るだけでよいので、対応が容易にできる。
【0044】ところで、上記図4の構造ではバックライ
ト(導光板)の側面が均一発光面に対して垂直となって
いるが、この側面を上方に向かうように例えば45度の
斜面とし、この面にLED3を配置するようにすれば、
LED3からの発光は導光板の下面に向かうようにな
り、下面で反射した光が有効に上面から放射されるの
で、発光効率を向上できる。しかも、この構造であれ
ば、図4の構造においてはLED3の発光部9の上方か
ら外方に逃げる光があったが、この光も導光板の内方へ
有効に導くことができる。さらに、端面を斜めにするこ
とによって、垂直の場合に比較して面積が広がるので、
LED3を余裕をもって配置できる。或は、導光板2の
厚みを図4の構造から更に薄くしても、LED3を取り
付けることができるので、バックライトの薄型化にさら
に寄与できる。
【0045】図5は図4に示したLED3と導光板2と
の嵌合構造の変形例である。この構造は、導光板2の側
面部の嵌合部11が、LED3を導光板2の平面部の上
面方向から嵌め込むように、トンネル状の構造を有して
いるので、LED3の嵌合後、半田付け等を行うまで仮
固定等が不要である。
【0046】図6(a)及び(b)はそれぞれ、LED
3と導光板2の嵌合構造のさらに他の例を示す斜視図及
びその部分透視図である。この構造においては、LED
3の電極部11を含む外周全体が導光板2の側面部内に
収まるよう構成されているので、LED3の嵌合がより
容易で、しかもLED3の発光部9からの光はその発光
部9の側面方向(上下方向)から漏れることもなく全て
導光板2に有効に導かれるので、発光効率をさらに向上
できる。
【0047】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
LEDチップを導光板の側面に嵌め込む構造であるので
従来よりも小型化、薄型化できる。また、導光板の発光
面積や形状等の変更に対しても容易に対応できる。
【0048】さらに、LEDチップの取り付け部分を除
いて導光板の側面にメッキを施し配線部を形成している
ので、導光板側面より外方に向かう光を内方に反射で
き、高輝度化を図れる。しかも、同構造でバックライト
本体から直接、電極の取り出しが可能となることから、
従来のようなLED用のリードフレーム等が不要とな
り、小型化に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるLEDバックライトの
使用状態を示す斜視図。
【図2】本発明の一実施例によるLEDバックライトの
上面図。
【図3】図1のLEDバックライトのLEDの電気的接
続状態を示す等価回路図。
【図4】本発明の一実施例によるLEDと導光板の嵌合
状態を示す部分拡大斜視図。
【図5】本発明の他の実施例によるLEDと導光板の嵌
合状態を示す部分拡大斜視図。
【図6】(a)及び(b)はそれぞれ、本発明のさらに
他の実施例によるLEDと導光板の嵌合状態を示す部分
拡大斜視図及びその部分斜視図。
【図7】(a)及び(b)はそれぞれ、従来例によるL
EDバックライトの上面図及び側面図。
【図8】図7のLEDバックライトに使用されるLED
部の斜視図。
【図9】他の従来例によるLEDバックライトの斜視
【図10】図9のLEDバックライトに使用されるLE
D部の斜視図。
【図11】さらに他の従来例によるLEDバックライト
の斜視図。
【符号の説明】
1 LEDバックライト 2 導光板 3 チップ部品型LED 4 導光板側面の配線部 7a,7b 突出部 10 嵌合部 11 電極部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 33/00 G02F 1/13357 G09F 9/00 JICSTファイル(JOIS)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平板状の導光板と、該導光板の側面部に
    設けられた嵌合部に嵌合されるチップ部品型LEDとを
    有し、前記導光板の側面部の前記嵌合部以外にメッキを
    施し配線部を形成するとともに、前記チップ部品型LE
    Dの前記配線部長手方向の両端に、前記配線部と電気的
    接続を行う電極部を形成してなることを特徴とするLE
    Dバックライト。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のLEDバックライトに
    おいて、前記嵌合部は、前記チップ部品型LEDを前記
    導光板の側面方向から略垂直に嵌め込むように、前記導
    光板の側面外方に広がる段差構造を有することを特徴と
    するLEDバックライト。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載のLEDバックライトに
    おいて、前記嵌合部は、前記チップ部品型LEDの電極
    部を含む外周全体が前記導光板の側面部内に収まるよう
    構成されたことを特徴とするLEDバックライト。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載のLEDバックライトに
    おいて、前記嵌合部は、前記チップ部品型LEDを前記
    導光板の平面部の上面方向から嵌め込むように、トンネ
    ル状の構造を有することを特徴とするLEDバックライ
    ト。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4のいづれかに記載のLE
    Dバックライトにおいて、前記導光板が透光性樹脂から
    なり、前記配線部が導光板の側面部表面に形成されたメ
    ッキが可能な樹脂と、この樹脂に施されたメッキとから
    なり、導光板の前記透光性樹脂と配線部の前記メッキが
    可能な樹脂とが2色成形によって一体的に成形された
    とを特徴とするLEDバックライト。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載のLEDバックライトに
    おいて、前記透光性樹脂がアクリル樹脂からなり、前記
    メッキが可能な樹脂がABS樹脂からなることを特徴と
    するLEDバックライト。
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