JP4533352B2 - Light emitting device, display device, and cover mounting member - Google Patents
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Description
本発明は、発光装置や表示装置等に係り、より詳しくは、固体発光素子を含んで構成される発光装置等に関する。 The present invention relates to a light emitting device, a display device, and the like, and more particularly to a light emitting device including a solid light emitting element.
近年、例えば液晶テレビや液晶モニタに代表される液晶表示装置などの表示装置では、表示パネルの背面や側面などから光を照射するために、発光装置としてバックライト装置が採用されている。このバックライト装置としては、液晶パネルの直下(背面)に平面上に光源を配置するいわゆる直下型が存在する。また、透明な樹脂製の導光板の二辺または一辺にのみ光源を設置し、導光板に入射させた光を導光板の裏面に設けた反射部によって反射させて液晶パネル面を照射させるいわゆるエッジライト型が存在する。ここで、直下型は、高輝度を確保できる点で優れている。また、エッジライト型は、直下型よりも薄くできる点で優れている。 In recent years, for example, in a display device such as a liquid crystal display device typified by a liquid crystal television or a liquid crystal monitor, a backlight device is employed as a light emitting device in order to irradiate light from the back surface or the side surface of the display panel. As this backlight device, there is a so-called direct type in which a light source is arranged on a plane directly under (back) a liquid crystal panel. Also, a so-called edge that illuminates the liquid crystal panel surface by installing a light source only on two sides or one side of a transparent resin light guide plate and reflecting the light incident on the light guide plate by a reflecting portion provided on the back surface of the light guide plate There is a light type. Here, the direct type is excellent in that high luminance can be secured. The edge light type is superior in that it can be made thinner than the direct type.
このようなバックライト装置としては、熱陰極型や冷陰極型などの蛍光管を用いるのが一般的である。その一方で、このような蛍光管を用いたバックライト装置に代わるものとして、近年、固体発光素子の1つである発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)を光源として使用するバックライト装置の技術開発が進められている。 As such a backlight device, a fluorescent tube of a hot cathode type or a cold cathode type is generally used. On the other hand, as an alternative to a backlight device using such a fluorescent tube, in recent years, technological development of a backlight device using a light emitting diode (LED), which is one of solid state light emitting elements, as a light source. Is underway.
ここで、バックライト装置では、例えばLEDから発せられた光を観測者の方へ反射させる反射板(リフレクタ)が設けられ、例えば側面方向の放出光をこのリフレクタで反射させ、上面から光を出射させている。また、LEDから発せられた光を集光させ、例えば配光特性の任意コントロールを行う目的でレンズが用いられる場合が多い。
公報記載の従来技術として、LEDの光源から発せられた光を屈折させる鋸歯状レンズを採用し、奥行きが浅い反射体および薄い光ガイドに対して効率的に光を結合させ、2次的な光学要素に対して比較的大きな照射領域を持たせるものが存在する(例えば、特許文献1参照)。
Here, in the backlight device, for example, a reflector (reflector) that reflects light emitted from the LED toward the observer is provided, for example, the emitted light in the lateral direction is reflected by this reflector, and light is emitted from the upper surface. I am letting. Further, in many cases, a lens is used for the purpose of condensing light emitted from the LED and performing, for example, arbitrary control of light distribution characteristics.
As a prior art described in the publication, a sawtooth lens that refracts light emitted from a light source of an LED is adopted, and light is efficiently coupled to a reflector having a shallow depth and a thin light guide, thereby providing secondary optics. There exists a thing which gives a comparatively big irradiation field to an element (for example, refer to patent documents 1).
ところで、LEDのような固体発光素子を用いた発光装置では、上述したようにLEDに対してレンズの装着が行われることが多い。そして、従来にあっては、例えばLEDが装着されるLEDパッケージケースに対し、スナップばめ、摩擦ばめ、熱かしめ、接着結合あるいは超音波溶接等を用いてレンズの装着が行われている。
しかしながら、これらの手法を用いた場合、多くの作業工程が必要となり、製造コストの上昇が製品のコストアップを招くことになってしまう。特に、例えば大画面の液晶テレビ等に用いられるバックライト装置では、搭載されるLEDの数が増大するために装着するレンズの数もそれだけ多くなり、製造コストに与える影響は多大なものとなる。
By the way, in a light emitting device using a solid light emitting element such as an LED, a lens is often attached to the LED as described above. Conventionally, for example, a lens is attached to an LED package case to which an LED is attached using snap fit, friction fit, heat caulking, adhesive bonding, ultrasonic welding, or the like.
However, when these methods are used, many work steps are required, and an increase in manufacturing cost leads to an increase in product cost. In particular, in a backlight device used for, for example, a large-screen liquid crystal television, the number of LEDs to be mounted increases, so the number of lenses to be mounted increases accordingly, and the influence on the manufacturing cost becomes great.
また、LEDのような固体発光素子を用いた発光装置では、上述したようにリフレクタとレンズとを組み合わせて用いられる場合が多い。
しかしながら、レンズ自身にリフレクタとしての機能を持たせた場合には、LEDから出射された光がレンズ内で反射することによって徐々にその光量が減衰し、表示パネル等の被照射物に対する光の照射効率が低減してしまうおそれがあった。
なお、このような問題は、LEDのような固体発光素子から出射される光を屈折させるレンズを使用する場合だけでなく、例えば固体発光素子を覆うことで固体発光素子を保護するカバーを使用する場合においても、同様に生じ得る。
In addition, in a light emitting device using a solid light emitting element such as an LED, as described above, a reflector and a lens are often used in combination.
However, when the lens itself has a function as a reflector, the light emitted from the LED is reflected in the lens to gradually attenuate the amount of light, and irradiate the irradiated object such as a display panel. There was a risk that efficiency would be reduced.
In addition, such a problem uses not only a lens that refracts light emitted from a solid light emitting element such as an LED, but also a cover that protects the solid light emitting element by covering the solid light emitting element, for example. In some cases, it can occur as well.
本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、固体発光素子に対するカバーの取り付けを容易なものとし、且つ、カバーが装着された固体発光素子から出射される光の照射効率を高めることにある。 The present invention has been made to solve such a technical problem, and an object of the present invention is to make it easy to attach a cover to a solid light-emitting element, and to which the cover is attached. It is to increase the irradiation efficiency of light emitted from the light source.
かかる目的のもと、本発明が適用される発光装置は、基板と、基板に実装される複数の固体発光素子と、光透過性を有し基板に実装される複数の固体発光素子を個別に覆う複数のカバーと、基板における複数の固体発光素子の実装位置に対応する複数の穴が形成され、複数の穴にはめ込まれた複数のカバーを基板との間に挟み込むことにより、基板に実装される複数の固体発光素子上に複数のカバーを位置決めする位置決め部材と、位置決め部材に形成された複数の穴の内壁に設けられる反射部材とを含んでいる。 For such a purpose, a light-emitting device to which the present invention is applied includes a substrate, a plurality of solid-state light-emitting elements mounted on the substrate, and a plurality of solid-state light-emitting elements mounted on the substrate having light transmittance. A plurality of covers are formed, and a plurality of holes corresponding to mounting positions of the plurality of solid state light emitting elements on the substrate are formed, and the plurality of covers fitted in the plurality of holes are sandwiched between the substrates and mounted on the substrate. A positioning member for positioning the plurality of covers on the plurality of solid state light emitting elements, and a reflecting member provided on the inner walls of the plurality of holes formed in the positioning member.
このような発光装置において、カバーは、ドーム状の形状を有し且つ位置決め部材に形成された穴以下の径を有するドーム部と、ドーム部の環状端部に形成され、位置決め部材に形成された穴よりも大きい径を有するつば部とを備えるようにすれば、基板と位置決め部材との間により確実にカバーを挟み込めるという点で好ましい。また、位置決め部材に形成される複数の穴の内壁がテーパ状であり、反射部材が内壁に形成されたテーパ面に配置されるようにすれば、固体発光素子から出射された光を反射部材にてより高い効率で反射できるという点で好ましい。 In such a light emitting device, the cover has a dome-like shape and is formed at the dome portion having a diameter equal to or smaller than the hole formed in the positioning member and the annular end portion of the dome portion, and is formed on the positioning member. Providing the flange portion having a diameter larger than the hole is preferable in that the cover can be more securely sandwiched between the substrate and the positioning member. Further, if the inner walls of the plurality of holes formed in the positioning member are tapered and the reflecting member is disposed on the tapered surface formed on the inner wall, the light emitted from the solid state light emitting device is used as the reflecting member. It is preferable in that it can be reflected with higher efficiency.
また、他の観点から捉えると、本発明は、画像表示を行う表示パネルと、表示パネルの背面に向けられ表示パネルの背面側から光を照射するバックライトとを含む表示装置であって、バックライトは、基板と、基板に実装される固体発光素子と、光透過性を有し基板に実装される固体発光素子を覆うカバーと、基板に固定されることで基板に実装される固体発光素子上にカバーを固定する固定部材とを備え、固定部材は、カバーを介して固体発光素子から出射された光を表示パネルの背面側に向けて反射するリフレクタ部を有することを特徴としている。 From another point of view, the present invention is a display device that includes a display panel that displays an image, and a backlight that is directed to the back of the display panel and emits light from the back of the display panel. The light includes a substrate, a solid light emitting element mounted on the substrate, a cover that covers the solid light emitting element that is light-transmissive and mounted on the substrate, and a solid light emitting element that is mounted on the substrate by being fixed to the substrate A fixing member for fixing the cover, and the fixing member includes a reflector that reflects light emitted from the solid state light emitting device through the cover toward the back side of the display panel.
このような表示装置において、固定部材によって基板にカバーが取り付けられた際、リフレクタ部の上端が固体発光素子の高さ以下となるように固定すれば、固体発光素子から出射された光をより多く表示パネル側に供給できるという点で好ましい。また、固定部材の表示パネルの背面側と対向する部位に設けられる反射層をさらに含むようにすれば、例えば表示パネル側に照射された後この表示パネルから反射して戻ってきた光をさらに表示パネル側に戻せるという点で好ましい。 In such a display device, when the cover is attached to the substrate by the fixing member, if the upper end of the reflector portion is fixed to be equal to or lower than the height of the solid light emitting element, more light is emitted from the solid light emitting element. This is preferable in that it can be supplied to the display panel side. Further, if it further includes a reflective layer provided at a portion facing the back side of the display panel of the fixing member, for example, the light reflected from the display panel after being irradiated on the display panel side is further displayed. This is preferable in that it can be returned to the panel side.
さらに、他の観点から捉えると、本発明は、基板に実装された複数の固体発光素子に対し、光透過性を有し複数の固体発光素子を個別に覆う複数のカバーを取り付けるのに用いられるカバー取付部材であって、基板における複数の固体発光素子の実装位置に対応して形成され、複数のカバーを個別に挿入および係止可能な複数の穴が形成されたベース部と、ベース部に設けられ、複数の穴に挿入された複数のカバーを介して複数の固体発光素子それぞれから出射された光を反射する反射部とを含んでいる。 Further, when viewed from another viewpoint, the present invention is used to attach a plurality of covers having light transmittance and individually covering a plurality of solid light emitting elements to a plurality of solid light emitting elements mounted on a substrate. A cover mounting member, which is formed corresponding to a mounting position of a plurality of solid state light emitting elements on a substrate, and has a base portion formed with a plurality of holes into which a plurality of covers can be individually inserted and locked, and a base portion And a reflecting portion that reflects light emitted from each of the plurality of solid state light emitting elements via a plurality of covers inserted in the plurality of holes.
なお、本発明において、個々の固体発光素子は、例えば単数の発光素子のみで構成される態様、および、複数の発光素子を含んで構成される態様、のいずれをも含む。 In the present invention, each solid state light emitting element includes, for example, both an aspect constituted by only a single light emitting element and an aspect constituted by including a plurality of light emitting elements.
本発明によれば、カバーを挟み込みによって装着することにより、固体発光素子に対するカバーの取り付けを容易なものすることができる。また、本発明によれば、固体発光素子から出射された光をカバーの外側で反射するので、カバーが装着された固体発光素子から出射される光の照射効率を高めることができる。 According to the present invention, it is possible to easily attach the cover to the solid state light emitting device by attaching the cover by sandwiching. In addition, according to the present invention, since the light emitted from the solid light emitting element is reflected outside the cover, it is possible to increase the irradiation efficiency of the light emitted from the solid light emitting element to which the cover is attached.
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
図1は、本実施の形態が適用される液晶表示装置の全体構成を示す図である。本実施の形態が適用される液晶表示装置は、液晶表示モジュール50と、この液晶表示モジュール50の背面側(図1では下部側)に設けられるバックライト装置10とを備えている。なお、本実施の形態では、直下型のバックライト装置10が用いられる。
The best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a liquid crystal display device to which the present embodiment is applied. The liquid crystal display device to which the present embodiment is applied includes a liquid
バックライト装置10は、発光部を収容するバックライトフレーム11と、発光ダイオード(以下の説明ではLEDという)を複数個、配列させた発光モジュール12とを備えている。また、バックライト装置10は、光学フィルムの積層体として、面全体を均一な明るさとするために光を散乱・拡散させる透明な板(またはフィルム)である拡散板13と、前方への集光効果を持たせた回折格子フィルムであるプリズムシート14、15とを備えている。また、輝度を向上させるための拡散・反射型の輝度向上フィルム16が備えられる。
The
一方、液晶表示モジュール50は、2枚のガラス基板により液晶が挟まれて構成される表示パネルの一種としての液晶パネル51と、この液晶パネル51の各々のガラス基板に積層され、光波の振動をある方向に制限するための偏光板52、53とを備えている。更に、液晶表示装置には、図示しない駆動用LSIなどの周辺部材も装着される。
On the other hand, the liquid
液晶パネル51は、図示しない各種構成要素を含んで構成されている。例えば、2枚のガラス基板に、図示しない表示電極、薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)などのアクティブ素子、液晶、スペーサ、シール剤、配向膜、共通電極、保護膜、カラーフィルタ等を備えている。
尚、バックライト装置10の構成単位は任意に選択される。例えば、発光モジュール12を有するバックライトフレーム11だけの単位にて「バックライト装置(バックライト)」と呼び、拡散板13やプリズムシート14、15などの光学補償シートの積層体を含まない流通形態もあり得る。
The
Note that the structural unit of the
図2は、バックライト装置10の一部の構造を説明するための図である。図2に示す例では、液晶表示モジュール50の背面直下に光源を置く直下型のバックライト構造を採用している。そして、このバックライト構造では、液晶表示モジュール50の背面の全体に対してほぼ均等にLEDチップが配列されている。したがって、導光板の一辺または二辺に光源を配置し、反射板や導光板などにより均一な面上の光を得るいわゆるサイドライト型とは異なる。
FIG. 2 is a diagram for explaining a partial structure of the
バックライトフレーム11は、例えばアルミニウムやマグネシウム、鉄、またはそれらを含む金属合金などで生成される筐体構造を形成している。そして、その筐体構造の内側に、例えば白色高反射の性能を有するポリエステルフィルムなどが貼られ、リフレクタとしても機能するようになっている。この筐体構造としては、液晶表示モジュール50の大きさに対応して設けられる背面部と、この背面部の四隅を囲う側面部を備えている。また、この背面部や側面部には、必要に応じて、排熱のための冷却フィン等からなるヒートシンク構造が形成されることもある。
The
この図2に示す例では、発光装置の一種としての発光モジュール12が複数(図2の例では8枚)設けられ、各発光モジュール12は、それぞれ複数 (図2の例では1枚の発光モジュール12に対して2本) のネジ17によってバックライトフレーム11に固定されている。各発光モジュール12上には、固体発光素子の一つとしての複数のLEDチップ21が配置されている。この複数のLEDチップ21は、赤色を発光する赤色LED、緑色を発光する緑色LED、および青色を発光する青色LEDからなり、これらの各色のLEDチップ21が一定の規則に従って配置されている。これらの各色のLEDチップ21から出射される光を混合させることで、色再現の範囲の広い光源を得ることが可能となる。なお、各LEDチップ21は、このように各々が赤色、緑色、あるいは青色を発光する単体のLEDを1または複数含んでいてもよいし、例えば青紫色を発光する単体のLEDにYAG蛍光体を組み合わせることで疑似白色を発光する疑似白色発光素子を用いてもよい。さらには、各々が赤色、緑色、および青色を発光する複数個のLEDを含み、これら各LEDを組み合わせることで白色を発光するように構成してもよい。そして、このバックライトフレーム11に複数の発光モジュール12が取り付けられることで、バックライト構造の全体として、各LEDチップ21が均等に配置される。バックライトフレーム11に存在するLEDチップ21の全体を用いることで、輝度および色度の均一性を実現したバックライト装置10を提供することが可能となる。なお、図2に示す例では、複数の発光モジュール12が設けられているが、バックライトの光源として用いられる全てのLEDチップ21を1つの基板にまとめた単独の発光モジュール12を用いることもできる。
In the example shown in FIG. 2, a plurality of light emitting modules 12 (8 in the example of FIG. 2) as a kind of light emitting device are provided, and each of the
また、発光モジュール12上に配置される個々のLEDチップ21には、レンズ30が設けられている。このレンズ30は、個々のLEDチップ21を覆うように固定されている。各レンズ30は、各LEDチップ21を保護するとともに、対応するLEDチップ21から出射される光を、液晶表示モジュール50(図1参照)に効率よく且つほぼ均一に導くための機能を有している。
Each
図3は、発光モジュール12の構成を説明するための分解図を示している。発光モジュール12は、複数のLEDチップ21を搭載するLED基板20と、LEDチップ21の数に対応して設けられる複数のレンズ30と、LED基板20上の各LEDチップ21に対応するレンズ30を固定するのに用いられるレンズカバー40を備えている。
FIG. 3 is an exploded view for explaining the configuration of the
基板の一種であるLED基板20は、例えばガラスエポキシ樹脂をベースとしたプリント回路基板からなり、例えばはんだ付け等によってLEDチップ21を固定している。また、LED基板20には、各LEDチップ21を発光させるための回路等が内蔵される。さらに、LED基板20には、ネジ17の取り付け位置に対応する二つのネジ穴22が貫通形成される。さらにまた、LED基板20のLEDチップ21の装着部位近傍には、反射部23が形成されている。この反射部23は、例えば金メッキ、銀メッキあるいはアルミ蒸着等にて構成することができる。また、反射部23は、金属膜以外にも、例えばレジスト膜や金属酸化物膜など、可視領域において高い光反射特性を有する所謂白色膜にて構成することもできる。なお、反射部23は、LED基板20におけるLEDチップ21の装着部位近傍だけでなく、LED基板20の上面全面にわたって形成することも可能である。
The
また、位置決め部材、固定部材、あるいはカバー取付部材として機能するレンズカバー40は、矩形状のカバー基板41に、各レンズ30の取り付け位置すなわちLED基板20上におけるLEDチップ21の装着位置に対応する複数のレンズ穴42と、ネジ17の取り付け位置に対応する二つのネジ穴43と、をそれぞれ貫通形成して構成される。すなわち、カバー基板41はベース部として機能している。なお、レンズカバー40は、例えばアルミ等の金属、エポキシ等の熱硬化樹脂、あるいは液晶ポリマ等の熱可塑性樹脂にて構成することができる。
In addition, the
図4は、カバーの一例としてのレンズ30の構成を説明するための図であり、図4(a)はレンズ30の斜視図、図4(b)はレンズ30の上面図、そして図4(c)はレンズ30の側部断面図、をそれぞれ示している。
このレンズ30は、半球形状を一部に有し、その中がくり抜かれたドーム形状を有するドーム部31と、このドーム部の環状端部(下縁端)側から水平方向外側に向かって膨出するつば部32とを備えている。したがって、ドーム部31の環状端部の外径であるレンズ径D1は、つば部32の外径であるつば径D2よりも小さな値(D1<D2)となる。なお、レンズ30は例えばエポキシ樹脂を射出成型法等にて加工することにより得られる。このとき、レンズ30はドーム部31およびつば部32が一体化した構成となる。
4A and 4B are diagrams for explaining a configuration of a
This
なお、レンズ30としては、上述したエポキシ樹脂の他、例えばポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、あるいはアクリル樹脂など、可視領域において高い光透過性を有するもので構成することもできる。また、有機物に限らず、例えば酸化物ガラス等の無機物で構成してもよい。なお、本実施の形態においてレンズ30に要求される特性としては、上述した光透過特性の他、例えば耐熱性や長期にわたる安定性等が挙げられる。これは、バックライト装置10が長期にわたって安定した発光特性を維持するために要請される事項である。
In addition to the epoxy resin described above, the
図5は、レンズカバー40の詳細な構成を説明するための図であり、図5(a)はレンズカバー40を液晶表示モジュール50(図1参照)側からみた上面図(要部拡大図)、図5(b)は図5(a)のIVb−IVb断面図である。本実施の形態において、レンズカバー40に貫通形成されるレンズ穴42の径は、上面側から下面側に向かって狭くなるように形成されている。すなわち、カバー基板41の下部側における下部開口径d1は、カバー基板41の上部側における上部開口径d2よりも小さな値(d1<d2)となる。そして、下部開口径d1は、図4に示すレンズ30のレンズ径D1以上且つつば径D2未満(D1≦d1<D2)に設定される。
FIG. 5 is a diagram for explaining a detailed configuration of the
また、このような構成とすることで、レンズカバー40のレンズ穴42には下部から上部に向かって拡開する内壁が形成される。本実施の形態では、このレンズ穴42の内壁に反射材を装着させることで、反射部材あるいは反射部として機能するリフレクタ部44を形成している。すなわち、リフレクタ部44を有するレンズカバー40は、リフレクタ機能を有していることになる。このリフレクタ部44は、例えば金、銀、アルミ、あるいはニッケル等の金属膜にて構成することができる。また、リフレクタ部44は、金属膜以外にも、例えばレジスト膜や金属酸化物膜など、可視領域において高い光反射特性を有する所謂白色膜にて構成することもできる。さらに、レンズカバー40のカバー基板41として金属板を採用するような場合には、形成されたレンズ穴42の内壁に露出する金属の地肌をそのままあるいは研磨等を行うことによりリフレクタ部44として機能させることも可能である。なお、リフレクタ部44は、可視領域の全域において30%以上の光反射率を有する材料で形成することが好ましい。
In addition, with such a configuration, an inner wall that expands from the bottom to the top is formed in the
また、レンズカバー40の上面には、反射層として機能する表面層45が形成される。この表面層45は、可視領域の光を反射する特性を有しており、例えばリフレクタ部44と同じ材料で形成することができる。その際、レンズ穴42やネジ穴43が形成されたカバー基板41に対し、同一工程でリフレクタ部44および表面層45を同時形成することもできる。また、リフレクタ部44と表面層45とを異なる材質および異なる工程で形成することも可能である。
A
では次に、上記LED基板20の作製方法について説明する。まず、複数(この例では28個)のLEDチップ21が装着されたLED基板20、複数(この例では28個)のレンズ30、およびレンズカバー40を準備する。
次いで、レンズカバー40のカバー基板41に設けられた各レンズ穴42に、レンズ30を挿入していく。このとき、各レンズ30は、カバー基板41の下部すなわちレンズ穴42の外径が狭い側(表面層45が形成されていない側)から挿入される。このとき、レンズ30のドーム部31は、そのレンズ径D1がレンズ穴42の下部開口径d1以下であるためにレンズ穴42を通過してカバー基板41の上部に突出する。ただし、レンズ30のつば部32は、そのつば径D2がレンズ穴42の下部開口径d1よりも大きいためにレンズ穴42を通過することができずカバー基板41によって係止される。これにより、レンズ30はカバー基板41によって保持されることになる。
Next, a method for manufacturing the
Next, the
そして、カバー基板41に設けられたすべてのレンズ穴42にレンズ30が挿入および保持された後、LED基板20を用いて、レンズカバー40のカバー基板41の下部側から押さえを行う。このとき、LED基板20に設けられた各LEDチップ21が、各レンズ穴42に挿入された各レンズ30内に配置されるようにする。これにより、各レンズ30は、そのつば部32がレンズカバー40およびLED基板20に挟み込まれる。この状態で、例えばレンズカバー40とLED基板20とを接着剤にて接着することにより、LED基板20に装着された各LEDチップ21上に各レンズ30を固定配置することができるようになる。このとき、各レンズ30とレンズカバー40とを接着する必要は特になく、また、各レンズ30とLED基板20とを接着する必要も特にない。なお、ここで用いられる接着剤としては、例えばエポキシ系接着剤やシアノアクリレート系接着剤、さらに例えばポリオレフィン系の熱可塑性樹脂、あるいはエポキシやアクリルなどの熱硬化性樹脂を用いることも考えられる。さらに、場合によっては、レンズカバー40とLED基板20とを、ネジ17を用いてバックライトフレーム11に直接ネジ止めすることで、各レンズ30を固定することも考えられる。
Then, after the
図6は、発光モジュール12に設けられたLEDチップ21から照射される光の光路を説明するための図である。なお、図6に示すLEDチップ21は、本実施の形態の場合、上述したように赤色を発光する赤色LED、緑色を発光する緑色LED、および青色を発光する青色LEDのうちのいずれかである。
FIG. 6 is a diagram for explaining an optical path of light emitted from the
また、図6からわかるように、レンズカバー40にてLED基板20上にレンズ30を固定した状態では、レンズカバー40に設けられたリフレクタ部44の上端位置が、LEDチップ21の上端よりも下方に位置する。さらに、レンズカバー40において、リフレクタ部44の下部側には切欠部41aが形成されている。この切欠部41aはレンズ30のつば部32に対応したリング状となっており、この切欠部41aにレンズ30のつば部32をはめ込むことで、取り付け時におけるレンズ30のがたつきを抑えている。
Further, as can be seen from FIG. 6, when the
では次に、このようにして作製された発光モジュール12による光の照射について詳細に説明する。
LEDチップ21に所定の電流が流れると、LEDチップ21が発光する。そして、LEDチップ21から出射された光は各方向に広がっていく。
出射された光のうち、例えばLEDチップ21からみて斜め上方より上側に照射された光は、レンズ30のドーム部31を通過した後、そのまま拡散板13に照射される。
Next, light irradiation by the
When a predetermined current flows through the
Of the emitted light, for example, the light irradiated obliquely upward from the
一方、これら照射された光のうち、例えばほぼ水平方向に照射された光は、レンズ30のドーム部31を通過した後、レンズカバー40に設けられたリフレクタ部44に入射する。このとき、リフレクタ部44は、レンズ穴42がテーパ状に形成されているために斜め上方を向くようになっており、リフレクタ部44に入射した光は、リフレクタ部44にて反射された後、上方すなわち拡散板13に照射される。
On the other hand, of the irradiated light, for example, light irradiated in a substantially horizontal direction passes through the
さらに、これら照射された光のうち、例えば斜め下方に照射された光は、LED基板20に入射する。ここで、本実施の形態では、LEDチップ21の取り付け部位に対応して反射部23が形成されている(図3参照)ため、LED基板20上の反射部23に入射した光は、反射部23にて反射された後、上方すなわち拡散板13に照射される。なお、図6に示す例では、反射部23からの反射光が、リフレクタ部44にてさらに反射される場合を例示している。
Further, among the irradiated light, for example, light irradiated obliquely downward enters the
また、このようにして拡散板13に照射された光の多くは、拡散されながら拡散板13中を透過し、液晶表示モジュール50に向けて照射されることになる。ただし、その一部は、拡散板13で反射されて発光モジュール12側に戻ってくる。このとき、レンズカバー40の表面には可視光に対する反射特性を備えた表面層45が形成されており、拡散板13から反射されてきた光は、表面層45で反射されて再び拡散板13に向けて照射されることになる。
In addition, much of the light irradiated on the
以上説明したように、本実施の形態では、レンズカバー40を用いて、LED基板20上の各LEDチップ21に対する各レンズ30の位置決めおよび固定を行うようにした。このため、各LEDチップ21に対してレンズ30を1個ずつ装着していく態様と比較して、レンズ30の取り付け作業を容易なものとすることができる。また、本実施の形態では、レンズカバー40のカバー基板41に複数のレンズ穴42を設け、このレンズ穴42の内壁にリフレクタ部44を形成するようにした。さらに、レンズ穴42をテーパ状とすることで、リフレクタ部44が斜め上方を向くように形成した。これにより、LEDチップ21から出射された光がレンズ30を透過した後にリフレクタ部44で反射し、その反射光が拡散板13(液晶パネル51)側に向けて照射されることとなる。したがって、従来のようにレンズ30内での反射により光が減衰することが抑制され、各LEDチップ21ひいてはバックライト装置10による光の照射効率を向上させることができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施の形態では、リフレクタ部44の下端位置を、LEDチップ21よりも低くすることで、LEDチップ21から斜め下方に出射された光も反射できるようにした。これにより、各LEDチップ21ひいてはバックライト装置10による光の照射効率をより高めることができる。さらに、本実施の形態では、レンズカバー40の上面に反射率の高い表面層45を設けるようにしたので、照射後に拡散板13から反射されてきた光を、さらに再反射させることが可能となり、各LEDチップ21ひいてはバックライト装置10による光の照射効率をさらによくすることが可能になる。
Further, in the present embodiment, the lower end position of the
なお、本実施の形態では、固体発光素子としてLEDチップ21を採用する場合を例に説明を行ったが、これに限られるものではない。
また、本実施の形態では、レンズカバー40を構成するカバー基板41そのものに直接リフレクタ部44を形成するようにしていたが、これに限られるものではなく、リフレクタ部44を形成した部材をカバー基板41に取り付けることによって構成するようにしてもよい。
さらに、本実施の形態では、レンズ30に設けられたつば部32をLED基板20とレンズカバー40との間に挟み込むことによって、レンズ30の位置決めおよび固定を行うようにしていたが、これに限られるものではない。すなわち、例えばつば部32のないレンズ30であっても、例えばレンズカバー40に設けられたレンズ穴42の形状等を工夫することにより、レンズ30の位置決めおよび固定を行うことは可能である。
In the present embodiment, the case where the
In the present embodiment, the
Furthermore, in the present embodiment, the
10…バックライト装置、11…バックライトフレーム、12…発光モジュール、13…拡散板、14、15…プリズムシート、17…ネジ、20…LED基板、21…LEDチップ、22…ネジ穴、23…反射部、30…レンズ、31…ドーム部、32…つば部、40…レンズカバー、41…カバー基板、42…レンズ穴、43…ネジ穴、44…リフレクタ部、45…表面層、50…液晶表示モジュール、D1…レンズ径、D2…つば径、d1…下部開口径、d2…上部開口径
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記基板に実装される複数の固体発光素子と、
光透過性を有し前記基板に実装される前記複数の固体発光素子を個別に覆う複数のカバーと、
前記基板における前記複数の固体発光素子の実装位置に対応する複数の穴が形成され、当該複数の穴にはめ込まれた前記複数のカバーを前記基板との間に挟み込むことにより、当該基板に実装される前記複数の固体発光素子上に当該複数のカバーを位置決めする位置決め部材と、
前記位置決め部材に形成された前記複数の穴の内壁に設けられる反射部材と
を含む発光装置。 A substrate,
A plurality of solid state light emitting devices mounted on the substrate;
A plurality of covers individually covering the plurality of solid-state light emitting elements mounted on the substrate and having light transmittance;
A plurality of holes corresponding to mounting positions of the plurality of solid state light emitting elements on the substrate are formed, and the plurality of covers fitted in the plurality of holes are sandwiched between the substrate and mounted on the substrate. A positioning member for positioning the plurality of covers on the plurality of solid state light emitting devices;
And a reflecting member provided on an inner wall of the plurality of holes formed in the positioning member.
ドーム状の形状を有し且つ前記位置決め部材に形成された前記穴以下の径を有するドーム部と、
前記ドーム部の環状端部に形成され、前記位置決め部材に形成された前記穴よりも大きい径を有するつば部と
を備えることを特徴とする請求項1記載の発光装置。 The cover is
A dome having a dome-like shape and having a diameter equal to or smaller than the hole formed in the positioning member;
The light emitting device according to claim 1, further comprising a flange portion formed at an annular end portion of the dome portion and having a diameter larger than the hole formed in the positioning member.
前記反射部材が前記内壁に形成されたテーパ面に配置されることを特徴とする請求項1記載の発光装置。 Inner walls of the plurality of holes formed in the positioning member are tapered.
The light emitting device according to claim 1, wherein the reflecting member is disposed on a tapered surface formed on the inner wall.
前記バックライトは、
基板と、
前記基板に実装される固体発光素子と、
光透過性を有し前記基板に実装される前記固体発光素子を覆うカバーと、
前記基板に固定されることで当該基板に実装される前記固体発光素子上に前記カバーを固定する固定部材とを備え、
前記固定部材は、前記カバーを介して前記固体発光素子から出射された光を前記表示パネルの背面側に向けて反射するリフレクタ部を有することを特徴とする表示装置。 A display device that includes a display panel that performs image display and a backlight that is directed to the back side of the display panel and that emits light from the back side of the display panel,
The backlight is
A substrate,
A solid state light emitting device mounted on the substrate;
A cover that covers the solid-state light-emitting element having light transparency and mounted on the substrate;
A fixing member for fixing the cover on the solid state light emitting device mounted on the substrate by being fixed to the substrate;
The display device according to claim 1, wherein the fixing member has a reflector portion that reflects light emitted from the solid state light emitting element through the cover toward a back side of the display panel.
前記基板における前記複数の固体発光素子の実装位置に対応して形成され、前記複数のカバーを個別に挿入および係止可能な複数の穴が形成されたベース部と、
前記ベース部に設けられ、前記複数の穴に挿入された当該複数のカバーを介して当該複数の固体発光素子それぞれから出射された光を反射する反射部と
を含むカバー取付部材。 A cover mounting member that is used to mount a plurality of covers that individually have light transmission and cover the plurality of solid state light emitting elements individually, with respect to the plurality of solid state light emitting elements mounted on the substrate,
A base portion formed corresponding to a mounting position of the plurality of solid state light emitting elements on the substrate, and formed with a plurality of holes into which the plurality of covers can be individually inserted and locked;
A cover mounting member including a reflecting portion provided on the base portion and reflecting light emitted from each of the plurality of solid state light emitting elements via the plurality of covers inserted into the plurality of holes.
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