JP4828253B2 - Light emitting unit used as light source for backlight for liquid crystal - Google Patents
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Description
本発明は、液晶用バックライトの光源として用いられる発光ユニットに関する。 The present invention relates to a light emitting unit used as a light source of a backlight for liquid crystal .
従来、液晶ディスプレイ用のバックライト光源としては、冷陰極管を筐体の端面に配置したいわゆるエッジライト型のものが主流であった。しかしながら、エッジライト型では、輝度の向上および輝度の均一化を図る上で限界があるとともに、表示画面の大型化の要求に答えることが困難であることから、近年の大型液晶ディスプレイとしては、直下型ライトの採用が検討されている。 Conventionally, as a backlight light source for a liquid crystal display, a so-called edge light type in which a cold cathode tube is arranged on an end face of a casing has been mainstream. However, the edge-light type has limitations in improving luminance and making the luminance uniform, and it is difficult to meet the demand for larger display screens. The use of type lights is being considered.
一方、近年、発光効率が著しく向上し照明への応用が進んでいる発光素子の中で、特に発光ダイオード(「LEDランプ」ともいう)を直下型の液晶ディスプレイ用のバックライト光源(面光源)として用いることも検討されている。 On the other hand, among light-emitting elements whose luminous efficiency has been remarkably improved in recent years and applied to illumination, a light-emitting diode (also referred to as an “LED lamp”) is a backlight light source (surface light source) for a direct liquid crystal display. It is also considered to be used as
このような発光ダイオードを液晶ディスプレイ用のバックライト光源として用いれば、表示画面の大型化の要求にも答えることができるとともに良好な色再現性と高速応答性が実現でき、高品位な画質を達成することが期待されている。 If such a light emitting diode is used as a backlight light source for a liquid crystal display, it is possible to meet the demand for larger display screens and to achieve good color reproducibility and high-speed response, achieving high quality image quality. Is expected to be.
図3は、このような発光ダイオードを直下型ライトとして使用した従来のバックライト光源の一部分を示したものである(特許文献1)。
このバックライト光源の構成要素30では、LEDランプ12が配線基板19の上に直線状に配列されている。また構成要素30では、多数個のLEDランプ12を備えることによって大容量の熱が発生するため、配線基板19の裏面側に放熱板24を配置し、この放熱板24を介して外部に放熱することが行なわれている。
FIG. 3 shows a part of a conventional backlight light source using such a light emitting diode as a direct light (Patent Document 1).
In the
ところで、このように多数のLEDランプ12を具備した配線基板19を放熱板24に取付けるには、多数の取付けねじ28が用いられている。そして、さらに図示しない導光板、フレーム部材などが組付けられて、バックライトの面光源装置が構成される。
By the way, in order to attach the
このような従来のバックライト光源の構成要素30では、配線基板19と放熱板24とを多数の取付けねじ28を用いて一体化しているため、表示装置が大型になる程作業工数が多くなり、また重量増になるという問題があった。
In such a
さらに、配線基板19の肉厚が薄くなった場合はトルク管理の元に締付作業を行なわないと、取付けねじ28により配線基板19が欠けてしまったり、あるいは取付け作業中に配線基板19がねじ28の重さで変形してしまうという問題があった。
Further, if the thickness of the
また、LEDランプ12を所定間隔離して並べようとした場合には、LEDランプ12の正確な位置決めが必要で、組立作業性が煩雑になってしまうという問題があった。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、例えば、発光素子のパッケージと配線基板との取付け作業性が容易で、かつ重量増になることのない液晶用バックライトの光源として用いられる発光ユニットを提供することを一つの目的としている。 The present invention has been made in view of such a situation. For example, the present invention is used as a light source of a backlight for a liquid crystal display that can easily attach a light emitting device package and a wiring board without increasing the weight. It is an object to provide a light emitting unit that can be used .
本発明者らは、上記課題を解決するため本発明の液晶用バックライトの光源として用いられる発光ユニットを見出した。 In order to solve the above problems, the present inventors have found a light emitting unit used as a light source of a liquid crystal backlight of the present invention.
すなわち、本発明は例えば以下の(1)〜(3)の態様を含む。
(1)板体の一方の主面に凹部を形成し、該凹部内に発光素子のパッケージを収容することにより、前記板体と前記パッケージとを一体的に組付けた液晶用バックライトの光源として用いられる発光ユニットであって、
前記凹部は、前記パッケージと略相補的な形状であるとともにそれ自身の外形が非点対称の形状であり、かつ前記板体に縦横に所定間隔置きに複数形成され、さらに、この凹部には、前記板体の他方の主面に貫通した孔が形成されていることを特徴とする液晶用バックライトの光源として用いられる発光ユニット。
(2)前記発光素子のパッケージは、赤色、緑色、青色の3 種類の発光素子を1つに組み合せたスリーインワンタイプの発光素子のパッケージであることを特徴とする前記(1)に記載の液晶用バックライトの光源として用いられる発光ユニット。
(3)前記発光素子のパッケージは、赤色、緑色、青色の3 種類の発光素子を、それぞれ一つ以上組み合わせてなるものであることを特徴とする前記(1)または(2)に記載の液晶用バックライトの光源として用いられる発光ユニット。
That is, the present invention includes, for example, the following aspects (1) to ( 3 ).
(1) A light source of a backlight for liquid crystal in which a concave portion is formed on one main surface of a plate body, and the package of the light emitting element is accommodated in the concave portion, whereby the plate body and the package are integrally assembled. A light emitting unit used as
The recess has a shape that is substantially complementary to the package and has an asymmetry in its external shape, and a plurality of the recesses are formed at predetermined intervals in the vertical and horizontal directions . A light- emitting unit used as a light source of a backlight for liquid crystal, wherein a hole penetrating the other main surface of the plate is formed .
(2) The liquid crystal according to (1), wherein the light emitting element package is a three-in-one type light emitting element package in which three types of light emitting elements of red, green, and blue are combined into one. Light- emitting unit used as a light source for industrial backlights .
(3) The liquid crystal according to (1) or (2), wherein the package of the light emitting element is formed by combining at least one of three types of light emitting elements of red, green, and blue. Light-emitting unit used as a light source for industrial backlights.
本発明の液晶用バックライトの光源として用いられる発光ユニットによれば、発光素子のパッケージと板体との取付け作業性が容易となり、重量増になることもない。また、板体に接するように導光板などを配置すれば、大容量の液晶表示装置のバックライト光源として好ましく適用できる。 According to the light emitting unit used as the light source of the backlight for liquid crystal according to the present invention, the mounting work of the light emitting element package and the plate becomes easy, and the weight does not increase. Further, if a light guide plate or the like is disposed so as to be in contact with the plate body, it can be preferably applied as a backlight light source of a large capacity liquid crystal display device .
以下、本発明に係る液晶用バックライトの光源として用いられる発光ユニットについて図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は本発明の一実施例に係る発光ユニット10の概略を示した平面図である。
It will be described in detail with reference to the drawings attached to the light emitting unit to be used as liquid crystal backlights for light source according to the present invention.
FIG. 1 is a plan view schematically showing a
この発光ユニット10は、板体2と、この板体2に組み込まれるLED発光素子のパッケージ4とから構成されている。
上記発光素子のパッケージ4としては、図2(a)、(b)に示したように、例えば、光の三原色である赤色、緑色、青色の光を発光する発光ダイオード(LED)チップを1パッケージに入れ、これらが混色されることによって白色を発光させる、いわゆるスリーインワンパッケージのLEDランプが好適に使用できる。このようなスリーインワンパッ
ケージ4は、一例として外形が数mm角である略矩形状の発光素子実装用基板310の中心に、略1mm角の赤色に発光するLEDチップ42と、緑色に発光するLEDチップ44と、青色に発光するLEDチップ46とが、各々1つずつ略正三角形の各頂点に近接して配置されている。また、LEDチップ42,44,46の外周域には、LEDチップ42,44,46に向かって開口径が小さくなるように傾斜して形成された開口部52を有するリフレクター枠体48がその開口径の小さい面が発光素子実装用基板50側に対向するように配置され、このリフレクター枠体48の開口部52内には、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂に代表される封止樹脂54が充填されている。
The
As the
このようなスリーインワンパッケージ4は、LEDチップ42,44,46より発光される3色の光の反射、混色がなされるリフレクター枠体48が具備されることにより、効率良く白色光を得るようになっている。なお、本発明で使用される発光素子のパッケージ4としては、上記構成のスリーインワンタイプに限定されるものではない。
Such a three-in-one
上記板体2は、凹部2aを加工することができるものであれば特に限定はされないが、加工性、放熱性の点等から熱伝導率の大きい金属を用いることが好ましい。板体2を構成する金属としては、例えば、アルミニウム、銅、黄銅、鋼、ステンレスなどを例示することができる。その中でもアルミニウムを用いることが好ましい。アルミニウムを用いることにより、加工性が良好で、コスト的にも安価であるとともに、軽量化が図れ、かつ、熱を容易に外部に放熱することができる。
The
なお、金属以外の部材として、例えばエンジニアリングプラスチックや金属とプラスチックとの複合材料等を使用することもできる。 In addition, as a member other than a metal, for example, an engineering plastic or a composite material of metal and plastic can be used.
一方、板体2の一方の主面には、縦横に所定間隔置きに略矩形状の凹部2aが形成されている。この凹部2aは、板体2としてアルミニウム板等の金属を使用する場合は、略平板状の金属板をプレス加工することにより、複数個の凹部2aが一度の加工で形成できる。また、凹部2aを形成するには、プレス加工に限定されず、例えばダイキャストで形成しても良く、場合によっては切削加工で形成しても良い。また、肉厚が半分程度の薄い平板状の板体を2枚用意するとともに、一方の板体には孔を形成し、他方の板体には孔を形成せず、これらの板体を重ね合わせて一体化しても良い。しかしながら、プレス加工あるいはダイキャストで形成することがコスト的に安価である。
On the other hand, a substantially
板体2としてエンジニアリングプラスチック等の樹脂を使用する場合は、成形加工することにより形成できる。
When a resin such as engineering plastic is used as the
このような凹部2aは、これに組み込まれる発光素子のパッケージ4と略相補的な形状に形成することが好ましい。そして、この実施例では、凹部2aに対するパッケージ4の組み込み状態が一義的に決定されるように、パッケージ4および凹部2aの1つの隅角部が斜めに切除されている。即ち、凹部2aとパッケージ4の外形が非点対称の形状に形成されている。これにより、パッケージ4が回転することにより凹部2aに誤った向きで組み込まれることが防止される。即ち、組み込み状態が一義的に決定されている。
Such a
本実施例では、予め形成された発光素子のパッケージ4を板体2の凹部2aに組み込んでいくことにより、発光ユニット10が構成される。また、発光素子のパッケージ4を板体2の凹部2aに収容した後、その上に例えばアクリル樹脂などからなる導光板を積層すれば、平面状に広がる面光源装置が形成される。なお、発光素子のパッケージ4に配線6が具備されている場合には、この配線6を板体2の外部に取り出すために、凹部2aの底部に孔8を設け、この孔8から配線6を取り出せば良い。
In the present embodiment, the
なお、図1に示したように板体2の他方の主面から凹部2aの底部に孔8を設ける代わりに、凹部2aの側面に外部(板体2の他方の主面等)に通じる貫通孔を設けることもできる。
As shown in FIG. 1, instead of providing a
なお、凹部2aの底面に接着シートなどを介在させ、この接着シートで金属製の板体2とLEDパッケージ4とを接着させても良い。
このようにして本実施例の発光ユニット10が構成されるが、この発光ユニット10を用いた面光源装置は、大型液晶ディスプレイのバックライト光源として好適である。
Note that an adhesive sheet or the like may be interposed on the bottom surface of the
In this way, the
本実施例の発光ユニット10によれば、発光素子のパッケージ4の底面と金属製の板体2とが全面的に接触しているので、発光素子のパッケージ4が高温になるとしても、その熱を放熱板を兼ねた板体2により外部に積極的に放熱することができる。
According to the
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に何ら限定されるものではない。例えば、上記実施例では、発光素子のパッケージ4が略矩形状に形成されているが、この形状は矩形に限定されるものではない。丸、楕円などを基本形状としたものであっても良い。しかしながら、位置決めを考慮すれば、それ自体非点対称であるように設定することが好ましい。また、面光源装置において部分的にLED発光素子のパッケージ4を交換する場合のことを考慮して、板体2の裏面(他方の主面)側から凹部2aの底面に通じる小孔2bを設けておけば、この小孔2bを介して反対側からピンなどを挿入することにより、パッケージ4の取り出し交換を容易に行なうことができる。
As mentioned above, although one Example of this invention was described, this invention is not limited to the said Example at all. For example, in the above embodiment, the light emitting
また、本実施例では、発光色の異なるLED素子(赤色LED、緑色LEDおよび青色LED)を纏めて一つとした、いわゆるスリーインワンパッケージを使用した場合を例示しているが、本発明はこれに限定されず、単色のLED素子であっても良い。また、赤色、緑色、青色の3種類の発光素子を、それぞれ一つ以上組み合せてなるものであっても良い。さらに、発光色の異なるLED素子を使用する場合は、赤色、緑色、青色の3色の場合に限定されるものではない。 In the present embodiment, the case where a so-called three-in-one package in which LED elements having different emission colors (red LED, green LED, and blue LED) are combined into one is used is illustrated. It is not limited, A monochromatic LED element may be sufficient. Moreover, you may combine three or more types of light emitting elements of red, green, and blue, respectively. Furthermore, when using the LED element from which luminescent color differs, it is not limited to the case of three colors of red, green, and blue.
また、この凹部2a内は、LEDパッケージ4を収容したとしても若干の隙間が形成される場合には、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などで樹脂封止することもできる。
さらに、上記実施例では、パッケージ4が縦横に所定間隔置きに配置されて面状に広がる例を示したが、これらは必ずしも直線上に配置されていなくても良い。千鳥状に配置されていたり、直線から多少ずらして設けることもできる。
In addition, even if the
Further, in the above-described embodiment, an example is shown in which the
また、上記実施例では、凹部2aが所定間隔置きに個別に形成されているが、連続した直線的な溝を形成し、その溝の一部を凹部2aとして構成することもできる。その場合には、1つのパッケージ4と隣接するパッケージ4との間に適宜なスペーサを介在させれば、所定間隔離して配置することができる。
Moreover, in the said Example, although the recessed
2 板体
2a 凹部
2b 小孔
4 LED発光素子のパッケージ
6 配線
8 小孔
10 発光ユニット
42,44,46 LEDチップ
48 リフレクター枠体
50 発光素子実装用基板
52 開口部
2
Claims (3)
前記凹部は、前記パッケージと略相補的な形状であるとともにそれ自身の外形が非点対称の形状であり、かつ前記板体に縦横に所定間隔置きに複数形成され、さらに、この凹部には、前記板体の他方の主面に貫通した孔が形成されていることを特徴とする液晶用バックライトの光源として用いられる発光ユニット。 A concave portion is formed on one main surface of the plate body, and the package of the light emitting element is accommodated in the concave portion, thereby being used as a light source for a liquid crystal backlight in which the plate body and the package are integrally assembled. A light emitting unit,
The recess has a shape that is substantially complementary to the package and has an asymmetry in its external shape, and a plurality of the recesses are formed at predetermined intervals in the vertical and horizontal directions . A light- emitting unit used as a light source of a backlight for liquid crystal, wherein a hole penetrating the other main surface of the plate is formed .
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