JP2005079038A - Backlight device using light emitting diode - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、テレビ、パーソナルコンピュータ、およびカーナビゲーションシステム等の液晶表示に使用するバックライト装置に関する。 The present invention relates to a backlight device used for liquid crystal displays such as a television, a personal computer, and a car navigation system.
近年、テレビやパーソナルコンピュータ、カーナビゲーションシステム等の液晶表示には種々のバックライト装置が使用されている。 In recent years, various backlight devices have been used for liquid crystal displays of televisions, personal computers, car navigation systems, and the like.
従来のバックライト装置は、冷陰極蛍光管を用いたバックライトユニットが主流であった。これに対し、この種のバックライトユニットより消費電力が少なく、寿命は長い発光ダイオードを用いたバックライトユニットが開発されている。(たとえば、特許文献1参照。)。 Conventional backlight devices have been mainly backlight units using cold cathode fluorescent tubes. On the other hand, backlight units using light-emitting diodes that consume less power and have a longer life than this type of backlight unit have been developed. (For example, refer to Patent Document 1).
従来のバックライト装置を図6を参照して説明する。図6は従来のバックライト装置の部分拡大断面図である。バックライト装置は導光ユニット101と発光ダイオード102で構成されている。導光ユニット101は、発光面、反射面および端面を有する導光板103とさまざまな光学シート104からなる。発光ダイオード102は、基板105上にリードフレーム106が形成され、その上に発光チップ107が設けられている。さらに、基板105上には外囲器108が設けられ、外囲器108には発光チップ107が収まるような貫通孔108aが形成されている。その貫通孔108aに透明樹脂109を充填している。
A conventional backlight device will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view of a conventional backlight device. The backlight device includes a
このような従来のバックライト装置においては、発光ダイオード102の出射光を導光板103の端面に入射させ、導光ユニット101の発光面を発光させるというものである。
発光ダイオード102を用いたバックライト装置では、導光板103の端面に光を効率良く入射するために発光ダイオード102を導光板103の端面に近づける必要があった。そうすると、従来の発光ダイオード102では外囲器108に透明樹脂109を充填しているため、導光板103の端面に外囲器108、および透明樹脂109が近接することになるため、発光チップ107で発生し、外囲器108、および透明樹脂109に伝わった熱が導光板103の端面にも伝わることになる。この熱はパワーLEDの場合、外囲器108や透明樹脂109面上で約80℃前後の高温になる。その熱が導光板103に伝わり、導光板103に劣化が発生してしまう。具体的に言うと、発光ダイオード102の光が入射する導光板103の端面の近くで特に劣化が起こり、その付近で透過性が悪くなり、導光板103への光の入射効率が悪化し、ロスが生じるようになる。
In the backlight device using the
また、発光ダイオード102と導光板103の端面との距離を離すと発光チップ107からの出射光が透明樹脂109を出る際、透明樹脂109と空気では屈折率が異なり透明樹脂109の方が大きいために、光は広角度に広がってしまう。そのため、導光板103の端面への光の入射効率は悪くなってしまう。
Further, when the distance between the
また、発光チップ107からの出射光が、導光板103の各面に光学シート104を貼り付けた際にできるわずかな隙間に入射光が入り込んだ場合、光が入射する導光板103の発光面の端面付近で光が偏って出射する現象が見られる。言い換えると、その隙間に白色LEDの光が入射した場合は輝度ムラが、赤、緑、および青等の複数のLEDの光が入射した場合は輝度ムラおよび色ムラが導光板103の発光面に発生する。
In addition, when the light emitted from the
また、従来の発光ダイオードでは、軽量化やコストダウンのために導光板103の厚さが薄いものを用いた場合、光が導光板に入射せず、外に漏れる量が多くなり大変効率が悪くなる。そこで、発光ダイオードも小型のものを用いると発光チップから十分な発光量を得られなくなることもありうる。ここで、発光チップの発光量は発光ダイオードに印加する電流に比例し、また発熱量も電流に比例するため、十分な光出力を得るために電流を多く流すと、一方で発熱量も上昇する。このため、発生した熱量により発光ダイオードが破壊される可能性があった。
In addition, in the conventional light emitting diode, when a
従って、本発明は、上記の課題を解決することができるバックライト装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a backlight device that can solve the above-described problems.
上記目的を達成するために、本発明の発光ダイオードを用いたバックライト装置は、対向する発光面および反射面を有し、かつこれらの面を相互に接続する端面からなる導光板と、この導光板の発光面および反射面に配設された光学シートと、前記導光板の端面近傍に配置された発光ダイオードチップと、この発光ダイオードチップを封止し、ほぼ平面状の光出射面を有する透明樹脂と、この透明樹脂を囲む本体部および前記光出射面より前方に延出した筒状部を有する外囲器とを備え、この外囲器は前記筒状部が前記導光板の端面に接触、または近接するように配置されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a backlight device using a light emitting diode according to the present invention has a light guide plate having opposing light emitting surfaces and reflecting surfaces, and an end surface connecting these surfaces to each other, and the light guide plate. An optical sheet disposed on the light emitting surface and the reflecting surface of the light plate, a light emitting diode chip disposed in the vicinity of the end surface of the light guide plate, and a transparent having a substantially planar light emitting surface, sealing the light emitting diode chip A resin, and an envelope having a body portion surrounding the transparent resin and a cylindrical portion extending forward from the light emitting surface, the envelope contacting the end surface of the light guide plate. Or are arranged close to each other.
したがって、発光ダイオードを導光板の端面に近づけても、導光板の端面に近接するのは発光ダイオードの外囲器の筒状部のみで透明樹脂の光出射面は近接しない。つまり、透明樹脂と導光板の端面との間に空気の層があり、その空気の層があることで、発光チップより発生し、透明樹脂に伝わった熱を導光板の端面に伝わりにくくすることができる。 Therefore, even if the light emitting diode is brought close to the end face of the light guide plate, only the cylindrical portion of the envelope of the light emitting diode is close to the end face of the light guide plate, and the light emitting face of the transparent resin is not close. In other words, there is an air layer between the transparent resin and the end face of the light guide plate, and the presence of the air layer makes it difficult to transfer the heat generated from the light emitting chip and transmitted to the transparent resin to the end face of the light guide plate. Can do.
また、本発明のバックライト装置は、発光ダイオードの外囲器の筒状部が制御する出光幅が導光板の端面の厚さ以下にすることで、発光ダイオードの出射光が導光板の端面に入射せず、外に漏れることを防ぐことができるため、導光板に効率良く光を入射できる。 In the backlight device of the present invention, the light emission width controlled by the cylindrical portion of the envelope of the light emitting diode is less than or equal to the thickness of the end face of the light guide plate, so that the emitted light of the light emitting diode is applied to the end face of the light guide plate. Since light can be prevented from leaking outside without being incident, light can be efficiently incident on the light guide plate.
さらに、本発明のバックライト装置は、発光ダイオードの外囲器の筒状部と導光板の端面との距離を0〜1mmにすることで、さらに、導光板の外に光が漏れるのを防ぐことができる。 Furthermore, the backlight device of the present invention further prevents light from leaking out of the light guide plate by setting the distance between the cylindrical portion of the envelope of the light emitting diode and the end face of the light guide plate to 0 to 1 mm. be able to.
よって、本発明によれば、導光板への熱の伝導を抑え、かつ導光板へ効率良く光を入射することができる。 Therefore, according to the present invention, heat conduction to the light guide plate can be suppressed, and light can be efficiently incident on the light guide plate.
(第1の実施の形態)
以下に、本発明の第1の実施の形態を図1乃至図4を参照して説明する。図1は、本発明による発光ダイオードを用いたバックライト装置の一部を切断して示す斜視図である。
(First embodiment)
In the following, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing a part of a backlight device using a light emitting diode according to the present invention.
本発明のバックライト装置は導光ユニット1と発光ダイオード2から構成されている。導光ユニット1は、アクリルなどから成る導光板3とさまざまな光学シート4で構成されている。導光板3の形状は扁平矩形形状であり、導光板3はほぼ平行な平面である発光面3aおよび反射面3bと、端面3cからなる平板である。なお、導光板3の形状は扁平矩形形状に限らずさまざまであり、くさび型形状などがある。光学シート4は、拡散シート4a、プリズムシート4b、および反射シート4cから成る。
The backlight device of the present invention includes a
本発明の場合、発光面前方に光を集めることを優先するため、光学シート4の構成として、導光板3の発光面3aには光を拡散する拡散シート4aが、その上に光を集光するプリズムシート4bが、さらに反射面3bには入射光を発光面3aの方向に反射する反射シート4cが貼られている。ここで、扁平矩形形状の導光板で1つの端面にのみ発光ダイオードを配置してバックライト装置にする場合は、発光ダイオードを配置した端面以外の端面にも反射シートを貼る。その他にも様々なシートの組合せがあり、例えば、広角度に光を広げるシートの組合せ等もでき、用途によって組み合わせることができる。
In the case of the present invention, in order to prioritize the collection of light in front of the light emitting surface, as a configuration of the
しかし、これだけでは入射光は導光板3の内部を全反射し、導光板3の発光面前方に光を効率良く取り出すことはできない。そこで、導光板3の反射面3bには図示していないが、入射光を導光板3の発光面3aから外に取り出す手段として、ドット印刷やインジェクション加工等が施されている。これらが施された部分に入射光が当たると、図2の本発明によるバックライト装置の発光ダイオードの拡大断面図に示す入射光のように光の向きが変わり発光面3aより導光板3の外に取り出すことができる。
However, the incident light is totally reflected inside the
発光ダイオード2はLED実装基板5上に実装され、その発光ダイオード2にはリードフレーム6の一部が内蔵されている。そのリードフレーム6のリードフレーム下端部6aはLED実装基板5に電気的に接続され、リードフレーム部分6bには発光チップ7が構成されている。発光チップ7にはボンディングワイヤ8が取り付けられており、その他端はリードフレーム部分6cにつながっている。また、発光チップ7とボンディングワイヤ8は透明樹脂9で封止され、その透明樹脂9の光出射面はほぼ平面状に形成されている。一般に発光ダイオードにおいては、透明樹脂9の形状は光の集光性を高めるために半球状のドーム型に形成したものがあるが、本発明では出射光が広範囲なものを導光板に入射した方が導光板の発光面にムラが少なくなるために透明樹脂9の光出射面をほぼ平面状にしている。そしてその透明樹脂9には透光性と耐熱性に優れたエポキシ樹脂を用いている。透明樹脂9は、絶縁性、耐熱性に優れ、かつ高い反射性を持つPPA(ポリフタルアミド)等からなる外囲器10で囲まれており、その本体部で透明樹脂9を囲むとともにその光出射面よりも延出した筒状部10aを有している。
The
図3は、本発明によるバックライト装置に用いられる1個の発光ダイオードの斜視図である。発光ダイオード2の外囲器10は発光チップ7から発した光が広範囲なものであっても、導光板3の端面3cに入射するまで外囲器10の筒状部10aによって外に光を漏らさないようにすることができる。しかし、出射光によっては導光板3の端面3cに入射するまで何度か反射を繰り返す場合もあるので、反射による光量ロスを抑えるために、外囲器10の筒状部10aの内壁に、反射シートを貼り付けたり、銀、アルミなどを塗装して、鏡面性や高反射性を持たせたりするのが望ましい。
FIG. 3 is a perspective view of one light emitting diode used in the backlight device according to the present invention. Even if the
この発光ダイオード2は、図1に示すように、同一のLED実装基板5上に複数取り付けられる。ここで、発光ダイオード2は全て単色の白色LEDを配置する場合と、赤、緑および青等の複数色のLEDを配置する場合がある。また、全ての発光ダイオードと導光板3の端面3cとの距離が同じになるように配置する必要がある。
A plurality of the
図4は、本発明によるバックライト装置の側断面図である。図1のように構成したバックライト装置をケース11に収納保持し、バックライト装置とする。ここでは、バックライト装置の構成として、ある一つの端面に対して複数の発光ダイオードを配置しているが、複数の端面に対して複数の発光ダイオードを配置してもよい。
FIG. 4 is a side sectional view of a backlight device according to the present invention. A backlight device configured as shown in FIG. 1 is housed and held in a
本発明の第1の実施の形態においては、発光ダイオード2は図1のように同じ導光板3の端面3cに対して透明樹脂9の光出射面が平行になるように配置している。そして、発光ダイオード2の外囲器10に筒状部10aを設け、筒状部10aを導光板3の端面3cに接触、または近接させている。この構成によって、導光板3の端面3cと透明樹脂9との間に距離ができ、発光チップ7で発生し、透明樹脂9に伝わった熱が導光板3に伝わるのを防ぐことができ、導光板3の劣化を抑えることができる。
In the first embodiment of the present invention, the
この際、外囲器10の筒状部10aと導光板3の端面3cとの距離は0〜1mm、さらに外囲器10の筒状部10aが制御する出光幅は、導光板3の端面3cの厚さより小さく設計する。この出光幅は、筒状部10aの開口部の形状特に、開口部の縦方向の幅によって決定される。これらにより、発光チップ7からの出射光が導光板3の端面3cに入射するとき、発光ダイオード2の外囲器10の筒状部10aと導光板3との隙間から、導光板3の端面3cに入射せず導光ユニット1の外に光が漏れるのを防ぐことができる。
At this time, the distance between the cylindrical portion 10 a of the
また、発光チップ7からの出射光が、拡散シート4a、プリズムシート4b、および反射シート4c等の光学シート4を導光板3の各面に貼り付けた際にできるわずかな隙間に入射光が入り込まないようにすることができる。その隙間に光が入り込んだ場合、光が入射する導光板3の発光面3aの端面3c付近で光が偏って出射する輝度ムラや色ムラが発生するが、それらのムラも防止することができる。
In addition, the light emitted from the
また、軽量化やコストダウンのために導光板3の厚さが薄いものを用いた場合でも、従来のように導光板の厚さに合わせて、発光量が小さくなる小型の発光ダイオードを使用する必要が無くなる。本発明の発光ダイオード2の場合では、導光板3が薄いものを用いても、その厚さに対応して外囲器10の形状を変更すれば、光が導光板の外に漏れ効率が悪くなることがないので、用いる発光ダイオードに制限されない。
In addition, even when a
ここで、外囲器10は、発光ダイオード2からの出射光が導光板3の端面3cに入射するまで光が漏れないように作用し、かつ導光板3の端面3cの厚さに対して、外囲器10の筒状部10aが制御する出光幅が常に小さければ、導光板3の端面3cに接触または近接する外囲器10の筒状部10aの平面の形状は、図3のような正円のみに限らず、楕円でも良い。また、四辺形その他の多角形の形状でもよく、種々の変形が可能である。
Here, the
(第2の実施の形態)
図5は、本発明の第2の実施の形態に係るバックライト装置の部分側断面図である。この第2の実施の形態の各部について、図1の第1の実施の形態のバックライト装置の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。この第2の実施の形態が、第1の実施の形態と異なる点は、図1が導光板3の端面3cに対し発光ダイオード2の透明樹脂9の光出射面が平行になるように配置し外囲器10をそのまま真っ直ぐ延出した形状にしていたが、図5では導光板3の端面3cに対し発光ダイオード2の透明樹脂9の光出射面を垂直になるように配置して外囲器10が何段か折れ曲がりながら導光板3の端面3cに延出する形状になっている。この形状により、発光チップ7からの出射光が外囲器10で反射しながら、導光板3の端面3cに入射させることができる。この外囲器10の形状はシミュレーション等により、効率良く光が導光板3に入射する形状にしている。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a partial sectional side view of a backlight device according to the second embodiment of the present invention. About each part of this 2nd Embodiment, the same part as each part of the backlight apparatus of 1st Embodiment of FIG. 1 is shown with the same code | symbol, and the description is abbreviate | omitted. This second embodiment is different from the first embodiment in that FIG. 1 is arranged so that the light emission surface of the
この構造によっても、導光板3の端面3cと透明樹脂9との間に距離を保つことが可能であり、発光チップ7で発生し、透明樹脂9に伝わった熱が導光板3に伝わるのを防ぐことができる。
Even with this structure, it is possible to maintain a distance between the
また、この構造でも外囲器10で光を反射させながら導光板3の端面3cに向かわせるので、外囲器10には第1の実施の形態と同様、高い反射性を持たせることが望ましい。また、外囲器10により出光幅を導光板3の端面3cより小さくし、延出した外囲器10の先端と導光板3の端面3cとの距離も0〜1mmになるように配置すれば、光の入射効率が良くなり、かつ輝度ムラおよび色ムラ抑えられるのは第1の実施の形態の場合と同じである。
Further, even in this structure, the
1、101 導光ユニット
2、102 発光ダイオード
3、103 導光板
3a 発光面
3b 反射面
3c 端面
4、104 光学シート
4a 拡散シート
4b プリズムシート
4c 反射シート
5 LED実装基板
6、106 リードフレーム
7、107 発光チップ
8 ボンディングワイヤ
9、109 透明樹脂
10、108 外囲器
10a 筒状部
11 ケース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 Light guide unit 2,102 Light-emitting
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007087782A (en) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd | Planar light source device |
JP2007234412A (en) * | 2006-03-01 | 2007-09-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Edge input type backlight and liquid crystal display device |
WO2007126172A1 (en) * | 2006-05-03 | 2007-11-08 | Luxpia Co., Ltd. | Back light unit having multi-chip light emitting diode package and display system |
US7543970B2 (en) | 2006-06-09 | 2009-06-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Flat light source |
CN102214773A (en) * | 2010-03-30 | 2011-10-12 | Lg伊诺特有限公司 | Light emitting device and light unit having the same |
WO2012070331A1 (en) * | 2010-11-25 | 2012-05-31 | シャープ株式会社 | Edge light illuminating device and display device |
WO2014017261A1 (en) * | 2012-07-24 | 2014-01-30 | シャープ株式会社 | Light emitting apparatus |
KR101798565B1 (en) * | 2010-09-27 | 2017-11-16 | 엘지이노텍 주식회사 | Lighting Module |
-
2003
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007087782A (en) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd | Planar light source device |
JP2007234412A (en) * | 2006-03-01 | 2007-09-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Edge input type backlight and liquid crystal display device |
JP4669799B2 (en) * | 2006-03-01 | 2011-04-13 | パナソニック株式会社 | Edge input type backlight |
WO2007126172A1 (en) * | 2006-05-03 | 2007-11-08 | Luxpia Co., Ltd. | Back light unit having multi-chip light emitting diode package and display system |
US7543970B2 (en) | 2006-06-09 | 2009-06-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Flat light source |
CN102214773A (en) * | 2010-03-30 | 2011-10-12 | Lg伊诺特有限公司 | Light emitting device and light unit having the same |
US8864357B2 (en) | 2010-03-30 | 2014-10-21 | Lg Innotek Co., Ltd. | Light emitting device and light unit having the same |
KR101798565B1 (en) * | 2010-09-27 | 2017-11-16 | 엘지이노텍 주식회사 | Lighting Module |
WO2012070331A1 (en) * | 2010-11-25 | 2012-05-31 | シャープ株式会社 | Edge light illuminating device and display device |
WO2014017261A1 (en) * | 2012-07-24 | 2014-01-30 | シャープ株式会社 | Light emitting apparatus |
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