JP2008147140A - Backlight unit and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示モジュール等に使用されるバックライト構造に関する。 The present invention relates to a backlight structure used for a liquid crystal display module or the like.
例えば、特開2003−90993号公報に記載されたバックライトユニットは、発光ダイオードが実装された可撓性配線基板(以下、「フレキシブル基板」と呼ぶことがある。)を導光板の端面の方向に屈曲させることにより発光ダイオードの発光面が導光板の端面に対面されている。この発光ダイオードは、LEDチップがパッケージに搭載されて構成されており、パッケージに備えられた電極がフレキシブル基板の導体配線に半田付けされる。これにより、発光ダイオードは、フレキシブル基板に電気的および機械的に接続される。 For example, in the backlight unit described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-90993, a flexible wiring board (hereinafter sometimes referred to as “flexible board”) on which a light emitting diode is mounted is oriented in the direction of the end face of the light guide plate. The light emitting surface of the light emitting diode is opposed to the end surface of the light guide plate. This light-emitting diode is configured by mounting an LED chip on a package, and an electrode provided in the package is soldered to a conductor wiring of a flexible substrate. Thereby, the light emitting diode is electrically and mechanically connected to the flexible substrate.
しかしながら、上記バックライトユニットにおける発光ダイオードからの放熱は、発光ダイオードが実装されたフレキシブル基板の側端部から、その側端部の裏面が接する筐体の側壁への方向を主な放熱経路としており、発光ダイオードの高出力化に伴う発熱を十分に放熱させることができなくなってきている。 However, the heat radiation from the light emitting diode in the backlight unit is mainly from the side edge of the flexible substrate on which the light emitting diode is mounted to the side wall of the housing that the back of the side edge contacts. Therefore, it has become impossible to sufficiently dissipate the heat generated with the higher output of the light emitting diode.
また、融点の高い半田を利用することにより、発光ダイオードが半田付けされるときに、配線基板に伝わる熱が高くなる。そのため、薄手のフレキシブル基板より耐熱性が高く厚手の非可撓性配線基板を利用したほうがよいことがある。 Further, by using a solder having a high melting point, when the light emitting diode is soldered, the heat transmitted to the wiring board is increased. For this reason, it may be better to use a thick non-flexible wiring board having higher heat resistance than a thin flexible board.
また、発光ダイオードが実装された配線基板を筐体に配置するとき、発光面が設けられた主面側を導光板の端面に対面させて、厚さが薄い側面を筐体の底面側に配置することが製造工程上難しく、バックライトユニットの製造に手間がかかっていた。 Also, when placing the wiring board on which the light-emitting diode is mounted on the housing, the main surface side where the light emitting surface is provided faces the end surface of the light guide plate, and the thin side surface is placed on the bottom surface side of the housing It was difficult in the manufacturing process, and it took time to manufacture the backlight unit.
そこで、本発明は、光源からの放熱性が向上された製造し易いバックライトユニット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 unit with improved heat dissipation from a light source and easy to manufacture.
上述の目的を達成するために本発明に係るバックライトユニットは、光源と、その光源が配置された基板と、上記光源からの光を導光する導光体と、それらが収容された凹部を有する筐体と、を備え、上記基板は、上記凹部の側壁に配置された第一の基板と、上記凹部の底面に配置された第二の基板と、を有しており、上記光源が配置された第一の基板および上記第二の基板は、連結部材により接続されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a backlight unit according to the present invention includes a light source, a substrate on which the light source is disposed, a light guide that guides light from the light source, and a recess in which they are accommodated. A housing having a first substrate disposed on a side wall of the recess, and a second substrate disposed on a bottom surface of the recess, and the light source is disposed on the substrate. The first substrate and the second substrate are connected by a connecting member.
上記第一の基板または上記第二の基板の少なくとも一方は、その厚み方向に貫通された孔を有しており、上記連結部材に設けられた突起部が、上記孔に挿嵌されることにより上記第一の基板および上記第二の基板が接続されることが好ましい。 At least one of the first substrate or the second substrate has a hole penetrating in the thickness direction, and a protrusion provided on the connecting member is inserted into the hole. The first substrate and the second substrate are preferably connected.
上記連結部材は、上記第一の基板または上記第二の基板の少なくとも一方の主面に接する平坦部を有しており、その平坦部から上記突起部が突出されていることが好ましい。 It is preferable that the connecting member has a flat portion that contacts at least one main surface of the first substrate or the second substrate, and the protruding portion protrudes from the flat portion.
上記突起部の端部が、上記第一の基板または上記第二の基板のうち少なくとも一方の裏面から突出されていることが好ましい。 It is preferable that an end portion of the protruding portion protrudes from the back surface of at least one of the first substrate and the second substrate.
上記連結部材の突起部は、金属材料からなり、上記平坦部は、耐熱性を有する樹脂材料からなることが好ましい。 The protrusion of the connecting member is preferably made of a metal material, and the flat portion is preferably made of a heat-resistant resin material.
上記連結部材の突起部が上記第一の基板または上記第二の基板に半田付けされており、上記平坦部から突出され、樹脂材料からなる別の突起部が上記第一の基板または上記第二の基板に溶着されていることが好ましい。 The protrusion of the connecting member is soldered to the first substrate or the second substrate, protrudes from the flat portion, and another protrusion made of a resin material is the first substrate or the second substrate. It is preferably welded to the substrate.
上述の目的を達成するために本発明に係るバックライトユニットの製造方法は、光源と、その光源が配置された基板と、上記光源からの光を導光する導光体と、それらが収容された凹部を有する筐体と、を備えたバックライトユニットの製造方法であって、光源が配置された第一の基板の側端部と、上記第一の基板とは別の第二の基板とを連結部材を介して接続する第一の工程と、上記第二の基板を筐体の凹部の底面に配置する第二の工程と、上記第二の基板の上に導光体を配置させるとともに、その導光体の端面を上記光源の発光面に対面させる第三の工程と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, a method for manufacturing a backlight unit according to the present invention includes a light source, a substrate on which the light source is disposed, a light guide that guides light from the light source, and the light source. And a housing having a recess, and a manufacturing method of a backlight unit, a side end portion of the first substrate on which the light source is arranged, and a second substrate different from the first substrate, A first step of connecting the two through the connecting member, a second step of arranging the second substrate on the bottom surface of the recess of the housing, and disposing a light guide on the second substrate. And a third step of causing the end face of the light guide to face the light emitting surface of the light source.
上記第一の基板または上記第二の基板の少なくとも一方に形成された貫通孔に、上記連結部材の突起部を嵌め込むことにより、上記基板の少なくとも一方または上記連結部材を接続する工程を有することが好ましい。 A step of connecting at least one of the substrates or the connecting member by fitting a projection of the connecting member into a through-hole formed in at least one of the first substrate or the second substrate. Is preferred.
上記第一の基板に連結部材を配置した後、その連結部材を上記第二の基板に接続させる工程を含むことが好ましい。 It is preferable to include a step of connecting the connecting member to the second substrate after arranging the connecting member on the first substrate.
上記連結部材の金属材料からなる突起部を、上記第一の基板または上記第二の基板に半田付けするとともに、上記連結部材の樹脂材料からなる別の突起部を、上記第一の基板または上記第二の基板に溶着する工程を有することが好ましい。 The protrusion made of the metal material of the connecting member is soldered to the first substrate or the second substrate, and another protrusion made of the resin material of the connecting member is soldered to the first substrate or the above It is preferable to have a step of welding to the second substrate.
本発明にかかるバックライトユニットは、光源が配置された基板と、筐体の底面に配置された基板とが接続されているので、光源からの放熱を筐体の底面側にも行うことができる。そのため、放熱性が向上されたバックライトユニットとすることができる。 In the backlight unit according to the present invention, since the substrate on which the light source is disposed and the substrate disposed on the bottom surface of the housing are connected, heat radiation from the light source can also be performed on the bottom surface side of the housing. . Therefore, a backlight unit with improved heat dissipation can be obtained.
また、予め複数の基板を接続させた後、所定の基板を筐体の底面に配置させる製造方法とすることにより、光源が配置された基板を筐体に配置し易くなる。そのため、製造し易いバックライトユニットとすることができる。 In addition, a manufacturing method in which a plurality of substrates are connected in advance and then a predetermined substrate is disposed on the bottom surface of the housing makes it easy to dispose the substrate on which the light source is disposed on the housing. Therefore, it can be set as the backlight unit which is easy to manufacture.
本発明を実施するための最良の形態を、以下に図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するためのバックライトユニットを例示するものであって、本発明はバックライトユニットを以下に限定するものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the form shown below illustrates the backlight unit for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not limit the backlight unit to the following.
また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細な説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。 Further, the present specification by no means specifies the members shown in the claims to the members of the embodiments. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention only to the description unless otherwise specified. It is just an example. Note that the size, positional relationship, and the like of the members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Further, in the following description, the same name and reference sign indicate the same or the same members, and detailed description will be omitted as appropriate. Furthermore, each element constituting the present invention may be configured such that a plurality of elements are constituted by the same member and the plurality of elements are shared by one member, and conversely, the function of one member is constituted by a plurality of members. It can also be realized by sharing.
図1は、本形態のバックライトユニットにおける各構成部材を示す斜視図である。また、図2は、本形態のバックライトユニットにおける連結部材を示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing each constituent member in the backlight unit of the present embodiment. FIG. 2 is a perspective view showing a connecting member in the backlight unit of the present embodiment.
本発明に係るバックライトユニットは、光源221と、その光源221が配置された基板と、上記光源からの光を導光する導光体と、それらが収容された凹部を有する筐体101と、を備えたバックライトユニットに関する。このようなバックライトユニットにおいて、光源の高出力化に伴う放熱を十分確保するため、本発明に係るバックライトユニットは、上記基板が、上記凹部の側壁に配置された第一の基板201と、上記凹部の底面に配置された第二の基板202と、を有しており、上記光源が配置された第一の基板201および上記第二の基板202は、連結部材203により接続されていることを特徴とする。
The backlight unit according to the present invention includes a
本発明にかかるバックライトユニットは、光源が配置された基板と、筐体の底面に配置された基板とが接続されているので、光源からの放熱を筐体の底面側にも行うことができる。そのため、さらに放熱性が向上されたバックライトユニットとすることができる。なお、本形態のバックライトユニットは、第一の基板に光源が配置されるものとしているが、第一の基板に加え第二の基板にも光源を配置した形態を排除するものではない。すなわち、本形態のバックライトユニットは、主な光源の配置を第一の基板としたものであり、本発明は、第二の基板に補助的あるいは追加の光源を配置した別の形態をも含むものとする。 In the backlight unit according to the present invention, since the substrate on which the light source is disposed and the substrate disposed on the bottom surface of the housing are connected, heat radiation from the light source can also be performed on the bottom surface side of the housing. . Therefore, a backlight unit with further improved heat dissipation can be obtained. In the backlight unit of the present embodiment, the light source is arranged on the first substrate, but this does not exclude the form in which the light source is arranged on the second substrate in addition to the first substrate. In other words, the backlight unit of the present embodiment uses the first substrate as the main light source arrangement, and the present invention includes another embodiment in which an auxiliary or additional light source is arranged on the second substrate. Shall be.
光源が配置された第一の基板201または筐体101の底面に配置させた第二の基板202の少なくとも一方は、その厚み方向に貫通された孔211、212を有しており、さらに、連結部材203に設けられた突起部213、223が、上記孔211、212に挿嵌されることにより第一の基板および第二の基板が接続されることが好ましい。連結部材と各基板との接続は、接着材による接着や溶着などによることもできるが、連結部材の突起部と基板の孔とにより、第一の基板201と第二の基板202を強固に固定することができる。
At least one of the first substrate 201 on which the light source is disposed or the
本形態における連結部材203は、第一の基板または第二の基板の少なくとも一方の主面に接する平坦部243を有しており、その平坦部の平面から上記突起部213が突出されていることが好ましい。連結部材に設けた平坦部243と、第一の基板および第二の基板の主面とが当接され、各部材が精度よく位置決めされる。また、平坦部243と基板の主面とが当接されることにより、平坦部から所定の長さだけ突出された突起部を貫通孔に挿通させて、その突起部の端部を所定の長さだけ基板の裏面から突出させることができる。なお、一つの平坦部に設けられる突起部は一つでもよいし、強固な接続を得るため、複数でもよい。また、第一の基板側の突起部と、第二の基板側における突起部の数およびそれに対応する貫通孔の数は、それぞれの部材の大きさおよび形状を考慮して、同数でも異数でもよい。また、一対の貫通孔に対して一つの連結部材を対応させてもよいし、複数の突起部が設けられた一つの連結部材にて複数対の貫通孔に対応させてもよい。後者による場合、複数の貫通孔への複数の突起部の挿通が一つの連結部材でまとめて行えるため、基板に連結部材を接続する作業効率を向上させることができる。
The connecting
上記連結部材203の突起部の端部が、上記第一の基板201または上記第二の基板202のうち少なくとも一方の裏面から突出されていることが好ましい。これにより、基板の裏面から突出された突起部の端部から基板の裏面にかけて広がる半田フィレットを形成させたり、突起部の端部を基板に溶着させたりすることができる。このような固定方法とすることにより、基板と連結部材とを強固に固定することができる。
It is preferable that an end portion of the protruding portion of the connecting
上記連結部材203の突起部は、金属材料からなり、上記平坦部は、樹脂材料からなることが好ましい。基板の孔に挿嵌された突起部を金属材料とすることにより、基板間での熱伝達性を向上させることができる。また、絶縁体として好適に利用される樹脂材料を平坦部とすることにより、基板表面の配線と接触することがある平坦部による短絡を無くすことができる。さらに、連結部材203の一部を金属材料とすることにより、第一の基板201および第二の基板202を電気的に接続させることもできる。連結部材203は、例えば、突起部の材料を真鍮、銅や鉄あるいはそれらの合金とし、基板に設けた孔の径に対応させた外径の棒状体を、L字型など基板が接続され易い形状に屈曲させる。また、連結部材203の平坦部は、材料を耐熱性が高いポリカーボネートやナイロンのような樹脂材料とし、所望の形状に屈曲された棒状体の材料が平坦面から内部に挿入されるように樹脂材料を成型する。なお、突起部は、平坦部を有する本体に別の部材を接着することにより形成してもよいし、本体の形成と一体的に形成してもよい。
The protrusion of the connecting
連結部材203の突起部が第一の基板201または第二の基板202に半田付けされており、さらに、連結部材203の平坦部から突出された金属材料からなる突起部とは別に、樹脂材料からなる突起部が第一の基板または第二の基板に溶着されていることが好ましい。バックライトユニットの使用環境により、金属材料あるいは樹脂材料のいずれか一方の突起部と基板との接続強度が低下しても他方の接続強度で接続を維持することができるため、信頼性の高いバックライトユニットとすることができる。例えば、金属材料からなる突起部と基板の裏面とに形成された半田フィレットが損傷を受けても、樹脂材料からなる突起部と基板の裏面とが溶着された接続状態は保持される。なお、樹脂材料からなる別の突起部は、上述の連結部材の平坦部と同一の材料にて形成することもできるし、その平坦部の成型と併せて一体的に成型することもできる。
The protruding portion of the connecting
本形態のバックライトユニットの製造方法は、光源と、その光源が配置された基板と、上記光源からの光を導光する導光体と、それらが収容された凹部を有する筐体と、を備えたバックライトユニットの製造方法に関する。このようなバックライトユニットの製造方法を容易にするため、本発明のバックライトユニットの製造方法は、予め光源が配置された第一の基板201の側端部と、上記第一の基板201とは別の第二の基板202とを連結部材203を介して接続する第一の工程と、上記第二の基板202を筐体101の凹部の底面に配置する第二の工程と、上記第二の基板202の上に導光体100を配置させるとともに、その導光体100の端面を上記光源221の発光面に対面させる第三の工程と、を有することを特徴とする。
The manufacturing method of the backlight unit of the present embodiment includes a light source, a substrate on which the light source is disposed, a light guide that guides light from the light source, and a housing having a recess in which they are accommodated. The present invention relates to a method of manufacturing a provided backlight unit. In order to facilitate the manufacturing method of such a backlight unit, the manufacturing method of the backlight unit of the present invention includes a side end portion of the first substrate 201 on which a light source is arranged in advance, the first substrate 201, Includes a first step of connecting another
このように、予め光源が配置された基板を含む複数の基板を接続させた後、所定の基板を筐体の底面に配置させる製造方法とする。これにより、光源が導光体の端面に配置される必要があるバックライトユニットにおいて、光源が配置された基板を筐体に配置させ易くなる。そのため、製造し易いバックライトユニットとすることができる。本形態におけるバックライトユニットは、導光板の側面から光源の光を入光させる構成としている。そのため、光源が配置された第一の基板が、筐体の底面に配置される第二の基板に対して略垂直となるように、第一の基板の側面が第二の基板の側端部上面に当接されて接続されている。なお、光源の発光面が導光板の端面に対面されれば、第一の基板と第二の基板とを垂直(90°)に接続させる必要は無く、第一の基板と第二の基板とが成す角度は任意の角度とすることができる。 As described above, a manufacturing method in which a plurality of substrates including a substrate on which a light source is arranged in advance is connected, and then a predetermined substrate is arranged on the bottom surface of the housing. Thereby, in the backlight unit in which the light source needs to be disposed on the end face of the light guide, the substrate on which the light source is disposed can be easily disposed on the casing. Therefore, it can be set as the backlight unit which is easy to manufacture. The backlight unit in this embodiment is configured to receive light from the light source from the side surface of the light guide plate. Therefore, the side surface of the first substrate is the side edge of the second substrate so that the first substrate on which the light source is disposed is substantially perpendicular to the second substrate disposed on the bottom surface of the housing. It is in contact with the upper surface and connected. If the light emitting surface of the light source faces the end surface of the light guide plate, there is no need to connect the first substrate and the second substrate vertically (90 °), and the first substrate and the second substrate The angle formed by can be any angle.
第一の基板201または第二の基板202の少なくとも一方に形成された貫通孔に、連結部材203に設けられた突起部213、223を嵌め込むことにより、上記基板の少なくとも一方または連結部材203を接続する工程を有することが好ましい。突起部を介して基板と連結部材を接続することにより、接着材のみで接着する方法と比較して、基板および連結部材を精度良く接続することができる。
By fitting the
予め光源が配置された第一の基板201に連結部材203を配置した後、その連結部材203を上記第二の基板202に接続させる工程を含むことが好ましい。このような工程の順序とすることにより、第二の基板202に予め連結部材203を配置した後、その連結部材203と光源が配置された第一の基板とを接続させる工程による方法と比較して、光源の配置と併せて連結部材の配置も精度良く行うことができる。そのため、第一の基板201の光源と第二の基板202に配置された連結部材との干渉を考慮することなく、バックライトユニットを製造し易くすることができる。
It is preferable to include a step of connecting the connecting
連結部材203に設けられた金属材料からなる突起部を、上記第一の基板201または上記第二の基板202に半田付けするとともに、上記連結部材203の樹脂材料からなる別の突起部を、上記第一の基板201または上記第二の基板202に溶着する工程を有することが好ましい。これにより、基板および連結部材203を強固に接続することができる。以下、本形態の各構成について詳述する。
The protrusion made of a metal material provided on the connecting
(光源)
本形態における光源とは、発光ダイオードや半導体レーザなどの半導体発光素子や、冷陰極線管あるいはそれらから種々選択して組み合わせた複合的な光源など、導光体に入射させることができる光を発するものをいう。導光体への光源の配置の仕方について、導光体の側端面に光源を配したエッジライト方式としてもよいし、導光体の発光観測面の反対側となる下面に光源を配した直下型方式としてもよいし、それらを併用した方式としてもよい。
(light source)
The light source in this embodiment emits light that can be incident on a light guide, such as a semiconductor light emitting element such as a light emitting diode or a semiconductor laser, a cold cathode ray tube, or a composite light source that is selected and combined variously. Say. Regarding the arrangement of the light source on the light guide, it may be an edge light system in which the light source is arranged on the side end surface of the light guide, or directly under the light source arranged on the lower surface opposite to the light emission observation surface of the light guide. A mold method may be used, or a method using them together.
以下、発光ダイオードについて説明するがこれに限定されない。発光ダイオードは、半導体層から放出される光の主波長によって種々選択させることができる。特に、白色系の混色光を発する発光ダイオードが広く利用されている。このような発光ダイオードは、RGB各色を発するLEDチップを組み合わせたものや、LEDチップと、そのLEDチップから放出された光により励起された光を発する蛍光体と、を備えた発光ダイオードなど種々のものが挙げられる。青色系が発光可能なLEDチップは、例えば、窒化ガリウム系化合物半導体を利用することによって高輝度に発光させることができる。 Hereinafter, although a light emitting diode is demonstrated, it is not limited to this. The light emitting diode can be variously selected depending on the dominant wavelength of light emitted from the semiconductor layer. In particular, light-emitting diodes that emit white mixed light are widely used. Such light-emitting diodes include various combinations of LED chips that emit RGB colors, light-emitting diodes including LED chips, and phosphors that emit light excited by light emitted from the LED chips. Things. An LED chip capable of emitting blue light can emit light with high brightness by using, for example, a gallium nitride compound semiconductor.
また、本形態における発光ダイオードは、LEDチップがパッケージに搭載されたものである。そのパッケージに配置された電極と、LEDチップの電極とは、金線などの導電性ワイヤや、Ag含有エポキシ樹脂などの導電性ペーストなどにより電気的に接続される。LEDチップや導電性ワイヤは、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂などの透光性樹脂によって被覆され、外部環境から保護される。 In addition, the light emitting diode in this embodiment is an LED chip mounted on a package. The electrode arranged in the package and the electrode of the LED chip are electrically connected by a conductive wire such as a gold wire or a conductive paste such as an Ag-containing epoxy resin. The LED chip and the conductive wire are covered with a light-transmitting resin such as an epoxy resin or a silicone resin, and are protected from the external environment.
本形態に用いられるパッケージは、LEDチップが配置される凹部を有するフレームインサート成型体が好ましく、パッケージの材料として、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、液晶ポリマー、芳香族ナイロンなどの各種樹脂に白色顔料などの添加物を混入させたものが挙げられる。 The package used in this embodiment is preferably a frame insert molded body having a recess in which an LED chip is disposed. Examples of the package material include epoxy resin, acrylic resin, PBT (polybutylene terephthalate), liquid crystal polymer, and aromatic nylon. And the like in which additives such as white pigment are mixed.
その他のパッケージとして、セラミックグリーンシートを積層させ、焼成することにより得られるセラミックパッケージとすることができる。セラミックパッケージは、樹脂材料からなるパッケージと比較して耐熱性および耐光性に優れるため、高出力かつ信頼性の高い発光ダイオードとすることができる。 As another package, a ceramic package obtained by laminating and firing ceramic green sheets can be obtained. Since the ceramic package is superior in heat resistance and light resistance as compared with a package made of a resin material, it can be a light emitting diode with high output and high reliability.
ここで、LEDチップを被覆する透光性樹脂には、必要に応じて蛍光物質が含有されても良い。本形態に用いられる蛍光物質は、LEDチップの光を波長変換するものである。すなわち、蛍光物質は、LEDチップの光の少なくとも一部を吸収し、異なる波長を有する光を発するものである。ここで、蛍光物質は、LEDチップからの光を、より長波長側に変換させる蛍光体が好ましい。LEDチップからの光がエネルギーの高い短波長の可視光の場合、アルミニウム酸化物系蛍光体の一種であるYAG:Ce(例えば、YAlO3:Ce、Y3Al5O12:Ce等)やEu及び/又はCrで付活された窒素含有CaO−Al2O3−SiO2などの無機蛍光体など種々好適に用いられる。特に、YAG:Ce蛍光体は、その含有量によってLEDチップからの青色系の光を一部吸収して補色となる黄色系の光を発するため、白色系の混色光を発する高出力な発光ダイオードを、比較的簡単に形成することができる。 Here, the translucent resin that covers the LED chip may contain a fluorescent material as necessary. The fluorescent material used in the present embodiment converts the wavelength of the LED chip light. That is, the fluorescent material absorbs at least a part of the light of the LED chip and emits light having a different wavelength. Here, the phosphor is preferably a phosphor that converts light from the LED chip to a longer wavelength side. When the light from the LED chip is high-energy short-wavelength visible light, YAG: Ce (for example, YAlO 3 : Ce, Y 3 Al 5 O 12 : Ce, etc.), which is a kind of aluminum oxide phosphor, or Eu Inorganic phosphors such as nitrogen-containing CaO—Al 2 O 3 —SiO 2 activated by Cr and / or Cr are suitably used. In particular, the YAG: Ce phosphor absorbs part of the blue light from the LED chip depending on its content and emits yellow light that is a complementary color. Can be formed relatively easily.
(基板)
基板は、光源を実装するための板材であり、光源に電力を供給するための導体配線が施されている。本形態の基板として、通常のプリント基板を好適に利用することができる。例えば、銅箔などからなる導電性パターンが施されたガラスエポキシ基板や絶縁性樹脂で結合された金属体などによって好適に形成することができる。
(substrate)
A board | substrate is a board | plate material for mounting a light source, and the conductor wiring for supplying electric power to a light source is given. A normal printed circuit board can be suitably used as the substrate of this embodiment. For example, it can be suitably formed by a glass epoxy substrate provided with a conductive pattern made of copper foil or the like, or a metal body bonded with an insulating resin.
あるいは、アルミニウムや銅からなる金属材料に絶縁性材料を介して導体配線が施された放熱性が高い基板とすることができる。また、基板は、放熱シートのような熱良導性部材を介して筺体に密着して配置されることが好ましい。 Or it can be set as the board | substrate with high heat dissipation by which conductor wiring was given to the metal material which consists of aluminum and copper via the insulating material. Moreover, it is preferable that a board | substrate is closely_contact | adhered and arrange | positioned through a heat-conductive member like a heat dissipation sheet.
(導光体)
本形態における導光体とは、端面の一部から入射された光源からの光をその内部の反射を利用して導光し、所定の光出射面から所望の形状に発光させることができる透光性部材である。したがって、発光面の所望形状により、メーターの針として利用可能な針状、液晶バックライト光源として利用可能な板状など種々の形状を取ることができる。導光体は発光ダイオードからの光或いはその光を波長変換させた光を効率よく発光面から放出するために、透光性を有している。このような導光体の材料としてはアクリル樹脂やエポキシ樹脂、ポリカーボネート、ガラスなど種々の材料が好適に挙げられる。
(Light guide)
The light guide in this embodiment refers to a light which can guide light from a light source incident from a part of an end face by utilizing internal reflection and emit light in a desired shape from a predetermined light exit surface. It is an optical member. Therefore, depending on the desired shape of the light emitting surface, various shapes such as a needle shape that can be used as a meter needle and a plate shape that can be used as a liquid crystal backlight light source can be used. The light guide has translucency in order to efficiently emit light from the light emitting diode or light obtained by wavelength conversion of the light from the light emitting surface. As a material for such a light guide, various materials such as acrylic resin, epoxy resin, polycarbonate, glass and the like can be preferably cited.
(筐体)
本形態における筐体とは、光源が配置された基板と、導光体と、拡散シートやプリズムシートを含む光学シート部と、を収容する凹部を有し、その凹部の開口部に枠体が配置され、それらの部材を保持する部材である。
(Casing)
The housing in this embodiment has a recess that accommodates a substrate on which a light source is disposed, a light guide, and an optical sheet portion including a diffusion sheet and a prism sheet, and a frame body is provided at the opening of the recess. It is a member which is arrange | positioned and hold | maintains those members.
筐体の材料は、各種光拡散剤を含有した樹脂や金属など種々のものが好適に挙げられる。特に、発熱を伴う発光ダイオードの放熱性や光反射などを考慮してニッケル、鉄、銅、アルミニウムなどの金属、ステンレスなどの各種合金がより好適に用いられる。筐体の大きさや形状は、収容する部材の大きさや形状に合わせて種々選択できる。 As the material for the housing, various materials such as resins and metals containing various light diffusing agents are preferably exemplified. In particular, in consideration of heat dissipation and light reflection of a light emitting diode that generates heat, metals such as nickel, iron, copper, and aluminum, and various alloys such as stainless steel are more preferably used. The size and shape of the housing can be variously selected according to the size and shape of the member to be accommodated.
以下、本発明に係る実施例について詳述する。なお、本発明は以下に示す実施例のみに限定されないことは言うまでもない。 Examples according to the present invention will be described in detail below. Needless to say, the present invention is not limited to the following examples.
図3は、本実施例のバックライトユニットの断面図である。なお、筐体は、簡単のため図示していない。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the backlight unit of the present embodiment. Note that the casing is not shown for simplicity.
本実施例に係るバックライトユニット300は、複数の発光ダイオード302と、それらの発光ダイオード302が配置された第一の基板301と、発光ダイオード302からの入光を導光する導光体と、それらが収容された凹部を有する筐体と、を備えたバックライトユニットである。さらに、複数の発光ダイオードが配置された二つの第一の基板301は、第二の基板307の長手方向に延びる二つの側端部にそれぞれ配置され、第一の基板301が接続された第二の基板307は、上記筐体の凹部の底面に配置されている。ここで、第一の基板301は、その側面が第二の基板307の側端部上面に配置され、連結部材303により接続されている。さらに、第一の基板301は、筐体の内側面の側に配置される。
The
本実施例の連結部材303は、ナイロンを材料とする本体に、銅を材料とする金属バーが挿入されたものである。連結部材303の本体は、略直方体の形状を有しており、第一の基板301および第二の基板307の主面に当接される隣接する側面により設けられた二つの平坦部を含む平面から、L字型に屈曲された金属バーの端部が突出されて複数対の突起部とされている。なお、以下の説明において、二つの平坦部のうち、第一の基板201に対面するほうを「第一の平坦部」とし、第二の基板202に対面するほうを「第二の平坦部」とする。また、二つの平坦部からそれぞれ突出された突起部のうち、第一の基板201の貫通孔211に挿通される突起部を「第一の突起部304」とし、第二の基板202の貫通孔212に挿通される突起部を「第二の突起部305」とする。
The connecting
連結部材303の第一、第二の平坦部から突出された突起部213、223は、第一の基板201および第二の基板202に形成された孔211、212に挿通され、基板の裏面から飛び出た端部が半田付けされている。また、基板の裏面から、その飛び出た部位にかけて半田フィレットが形成されている。さらに、連結部材の別の突起部は、上記本体から飛び出した部位であり、本体と同一材料のナイロンを材料としており、基板の孔を貫通し、基板の裏面から飛び出した部位が基板の裏面に溶着されている。
本実施例の連結部材303は、各基板の長手方向(図3の紙面に垂直方向)に伸びる側端部に一つずつ配置されている。発光ダイオード302は、第一の基板201が第二の基板307に接続された後、図示された如く、発光ダイオード302が連結部材303の上に位置するように、第一の基板201の長手方向に複数配置されている。さらに、連結部位303が配置されたスペースを避けて、樹脂フレーム306が第二の基板307上に配置され、その樹脂フレームの上に導光板308が載せられ、導光板308の向かい合う端面が、それぞれ上記二つの第一の基板に配置された発光ダイオード302の発光面と対面されている。
The connecting
次に、本実施例のバックライトユニット300の製造方法について詳述する。第一の基板301として、ガラスエポキシ基板に施された銅を主材料とする導体配線に、発光ダイオード(日亜化学工業(株)製、製品型番NCCW002)302の電極を半田付けする。なお、予め基板の側端部に、厚さ方向に貫通孔を形成させておく。この第一の基板の厚さは、1.2mmであり、その大きさおよび形状は、筐体の凹部を形成する側壁の大きさに対応させておく。さらに、連結部材303の第一の突起部304を第一の基板301の貫通孔に挿嵌するとともに、第一の突起部304が突出された第一の平坦部を第一の基板301の主面に当接させ、裏面から突出した第一の突起部304の端部と基板の裏面とを半田付けする。第一の突起部304とともに連結部材303に設けられる第二の突起部305は、第二の基板307の厚みを考慮して、第一の基板301の側面から所定の大きさだけ突出させておく。
Next, the manufacturing method of the
本実施例における第二の基板307は、第一の基板301と同じ材料からなり、大きさは筐体の底面の大きさとほぼ同じ大きさとし、厚さは1.2mmである。第二の基板307にも第一の基板301と同様に導体配線が施されており、第二の基板307は、第一の基板301または外部の電源との電気的接続とともに、導体配線の金属材料による放熱性をも向上させることができる。第一の基板301と同様に、第二の基板307にも複数の貫通孔212が予め形成されており、それらの貫通孔212に連結部材の第二の突起部305を挿嵌するとともに、第二の平坦部および第一の基板の側面を第二の基板307の主面に当接させ、裏面から突出した第二の突起部305の端部と第二の基板307の裏面とを半田付けする。なお、本実施例における第二の突起部305は、第二の平坦部から突出されたものではなく、第二の平坦部に隣接する側面から突出された金属バーを、直方体状の連結部材の表面に沿って屈曲させて第二の平坦部と同一平面から突出させたものである。このように、本発明の連結部材の突起部は、基板の主面と向かい合う平坦部から直接突出された突起部とする必要はなく、金属バーを折り曲げることによって所望の形状にすることができる。
The
さらに、連結部材には金属材料からなる突起部とは別の突起部(図示せず)が形成されており、連結部材の本体と同一材料のナイロンを材料とするこの別の突起部を、第一および第二の基板201、202の貫通孔211、212に挿通させて、基板の裏面から飛び出した端部を熱して基板の裏面に溶着させる。
Further, the connecting member is formed with a protrusion (not shown) different from the protrusion made of a metal material, and the other protrusion made of the same material nylon as the main body of the connecting member The end part which protruded from the back surface of the board | substrate is inserted into the through-
最後に、第二の基板307の上に、枠306および導光板308を順に配置して、これらを筐体に収納して、バックライトユニットとする。枠306の厚みは、連結部材303および発光ダイオード302の大きさを考慮して、発光ダイオード302の発光面が導光板308の端面内に収まるように調整される。
Finally, a
本発明は、放熱性が向上されたバックライトユニットとして、車載用の液晶表示装置や大型ディスプレイなどに利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as an in-vehicle liquid crystal display device or a large display as a backlight unit with improved heat dissipation.
100・・・導光板
101・・・筐体
201、301・・・第一の基板
202、307・・・第二の基板
203、303・・・連結部材
211・・・第一の貫通孔
212・・・第二の貫通孔
213、304・・・第一の突起部
223、305・・・第二の突起部
243・・・連結部材の平坦部
300・・・バックライトユニット
221、302・・・光源
306・・・枠
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Light guide plate 101 ...
Claims (10)
前記基板は、前記凹部の側壁に配置された第一の基板と、前記凹部の底面に配置された第二の基板と、を有しており、
前記光源が配置された第一の基板および前記第二の基板は、連結部材により接続されていることを特徴とするバックライトユニット。 In a backlight unit comprising a light source, a substrate on which the light source is disposed, a light guide that guides light from the light source, and a housing having a recess in which they are accommodated,
The substrate has a first substrate disposed on a side wall of the recess, and a second substrate disposed on a bottom surface of the recess,
The first substrate on which the light source is arranged and the second substrate are connected by a connecting member.
光源が配置された第一の基板の側端部と、前記第一の基板とは別の第二の基板とを連結部材を介して接続する第一の工程と、
前記第二の基板を筐体の凹部の底面に配置する第二の工程と、
前記第二の基板の上に導光体を配置させるとともに、その導光体の端面を前記光源の発光面に対面させる第三の工程と、
を有することを特徴とするバックライトユニットの製造方法。 A method of manufacturing a backlight unit comprising: a light source; a substrate on which the light source is disposed; a light guide that guides light from the light source; and a housing having a recess in which the light guide is housed. ,
A first step of connecting a side end portion of the first substrate on which the light source is disposed and a second substrate different from the first substrate via a coupling member;
A second step of disposing the second substrate on the bottom surface of the recess of the housing;
A third step in which a light guide is disposed on the second substrate, and an end surface of the light guide faces the light emitting surface of the light source;
The manufacturing method of the backlight unit characterized by having.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006336112A JP2008147140A (en) | 2006-12-13 | 2006-12-13 | Backlight unit and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
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JP (1) | JP2008147140A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012077562A1 (en) * | 2010-12-07 | 2012-06-14 | シャープ株式会社 | Illumination device, display device and television receiving device |
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2006
- 2006-12-13 JP JP2006336112A patent/JP2008147140A/en active Pending
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