JP2008192523A - Plane light-emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導光板と、導光板の一側面に配置された線状光源装置とを有する面発光装置に関する。 The present invention relates to a surface light emitting device having a light guide plate and a linear light source device arranged on one side surface of the light guide plate.
面発光装置は、液晶表示パネルなどのバックライトとして携帯電話装置や、デスクトップ型、ノートブック型のパーソナルコンピュータや、カーナビゲーション装置や、テレビ装置など、幅広く使用されている。この面発光装置の光源としては、長寿命や省消費電力の点から、冷陰極管に代わって発光素子が採用されることが多くなってきた。例えば、特許文献1には、面発光装置の光源として使用される線状光源装置が記載されている。この特許文献1に記載の線状光源装置は、複数の発光素子が、細長い角棒状の配線基板の長手方向に沿って所定間隔をおいて配設され、この発光素子の両側には反射板が設けられたものである。 Surface light emitting devices are widely used as backlights for liquid crystal display panels and the like, such as mobile phone devices, desktop and notebook personal computers, car navigation devices, and television devices. As a light source of this surface light emitting device, a light emitting element has been increasingly employed instead of a cold cathode tube from the viewpoint of long life and power saving. For example, Patent Document 1 describes a linear light source device used as a light source of a surface light emitting device. In the linear light source device described in Patent Document 1, a plurality of light emitting elements are arranged at predetermined intervals along the longitudinal direction of an elongated rectangular bar-like wiring board, and reflectors are provided on both sides of the light emitting elements. It is provided.
従来の面発光装置の一例を図10に示す。従来の面発光装置500は、線状光源装置510が保持枠520に収納された状態で、下側ケース211上に配置された導光板200の一側面に設けられている。この導光板200の主発光面S1上には液晶表示パネル220が配置されている。この面発光装置500は、線状光源装置510が導光板200の側面S2の高さに位置を合わせる台部530に搭載されている。そして、液晶表示パネル220と樹脂ホルダ230とを押さえるように上側ケース212によって収納されている。
しかし、線状光源装置510を導光板200の側面に対向させて配置するときに、保持枠520が導光板200の側面S2に当接することで傷を付けてしまうと、光学特性に影響を与えるおそれがある。また、振動や衝撃などで線状光源装置520が背面側にずれてしまうおそれもある。保持枠と導光板との間、および保持枠と筐体との間の距離を確保するために、それぞれ立方体状または直方体状のスペーサを配置することも考えられるが、個々のスペーサを装着する作業が煩雑である。
However, when the linear
そこで本発明は、前後に配置されるスペーサを容易に装着可能とすることで、煩雑な作業を不要とすることができる面発光装置を提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a surface light-emitting device that can eliminate the need for complicated work by making it possible to easily attach spacers arranged in front and rear.
本発明は、一側面から入射した光を、上面である主発光面から出射する導光板と、長尺状の基板に発光素子が搭載された線状光源装置と、前記線状光源装置を収納して前記導光板の一側面に沿って配置するための保持枠と、前記保持枠の外周囲に嵌め込まれたリング状またはキャップ状のスペーサとを備えたことを特徴とする。 The present invention includes a light guide plate that emits light incident from one side surface from a main light emitting surface that is an upper surface, a linear light source device in which a light emitting element is mounted on a long substrate, and the linear light source device. And a holding frame for arranging along one side surface of the light guide plate, and a ring-shaped or cap-shaped spacer fitted around the outer periphery of the holding frame.
本発明は、保持枠の外周囲に嵌め込まれたリング状またはキャップ状のスペーサを設けることにより、導光板との間だけでなく、線状光源装置の背面側の空間も確保することができる。従って、煩雑な作業を必要とせず、線状光源装置が、導光板へ傷を付けてしまったり、背面側へずれたりすることを防止することができる。 In the present invention, by providing a ring-shaped or cap-shaped spacer fitted around the outer periphery of the holding frame, not only the space between the light guide plate but also the space on the back side of the linear light source device can be secured. Therefore, it is possible to prevent the linear light source device from scratching the light guide plate or shifting to the back side without requiring complicated work.
本願の第1の発明は、一側面から入射した光を、上面である主発光面から出射する導光板と、長尺状の基板に発光素子が搭載された線状光源装置と、線状光源装置を収納して前記導光板の一側面に沿って配置するための保持枠と、保持枠の外周囲に嵌め込まれたリング状またはキャップ状のスペーサとを備えたことを特徴としたものである。 A first invention of the present application includes a light guide plate that emits light incident from one side surface from a main light emitting surface as an upper surface, a linear light source device in which a light emitting element is mounted on a long substrate, and a linear light source A holding frame for housing the device and arranging it along one side of the light guide plate, and a ring-shaped or cap-shaped spacer fitted around the outer periphery of the holding frame are provided. .
リング状またはキャップ状に形成されたスペーサを保持枠の外周囲に嵌め込むだけで、線状光源装置と導光板との間だけでなく、線状光源装置の背面側の空間も確保することができる。従って、煩雑な作業を必要とせず、線状光源装置が、導光板へ傷を付けてしまったり、背面側へずれたりすることを防止することができる。 A space formed on the back side of the linear light source device as well as between the linear light source device and the light source plate can be secured by simply fitting a spacer formed in a ring shape or cap shape around the outer periphery of the holding frame. it can. Therefore, it is possible to prevent the linear light source device from scratching the light guide plate or shifting to the back side without requiring complicated work.
本願の第2の発明は、スペーサは弾性部材で形成されていることを特徴としたものである。 The second invention of the present application is characterized in that the spacer is formed of an elastic member.
スペーサを弾性部材で形成することで、更に導光板に傷が入ることを防止できるだけでなく、スペーサを導光板の側面に当接して配置したときに、スペーサが弾性変形するのでスペーサを導光板の側面に密着させることができる。従って、線状光源装置が導光板の側面からずれ難い。 By forming the spacer with an elastic member, it is possible not only to prevent the light guide plate from being damaged, but also when the spacer is placed in contact with the side surface of the light guide plate, the spacer is elastically deformed, so the spacer is It can be adhered to the side. Therefore, the linear light source device is not easily displaced from the side surface of the light guide plate.
本願の第3の発明は、保持枠は、断面コ字状に形成され、スペーサは、断面矩形状に形成されていることを特徴としたものである。 A third invention of the present application is characterized in that the holding frame is formed in a U-shaped cross section and the spacer is formed in a rectangular shape in cross section.
保持枠が、断面コ字状に形成されているときに、スペーサが断面矩形状に形成されていれば、スペーサを導光板の側面により密着した状態で配置することができる。また、線状光源装置をケース上に配置した場合においても、底面側が水平となるので安定する。 When the holding frame is formed in a U-shaped cross section, if the spacer is formed in a rectangular cross section, the spacer can be disposed in a state of being in close contact with the side surface of the light guide plate. Further, even when the linear light source device is arranged on the case, the bottom side is horizontal, which is stable.
本願の第4の発明は、スペーサは、保持枠の長手方向の両端部に設けられていることを特徴としたものである。 The fourth invention of the present application is characterized in that the spacers are provided at both ends in the longitudinal direction of the holding frame.
スペーサを保持枠の長手方向の両端部に設けることで、線状光源装置と導光板との位置関係を保つことができる。 By providing the spacers at both ends in the longitudinal direction of the holding frame, the positional relationship between the linear light source device and the light guide plate can be maintained.
(実施の形態)
本発明の実施の形態に係る線状光源装置を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る面発光装置の部分拡大斜視図である。図2は、図1に示す線状光源装置の分解斜視図である。図3は、図2に示す線状光源部の斜視図である。図4は、図2に示す保持枠とスペーサとを示す斜視図である。図5は、保持枠の背面図である。図6は、配線基板を示す図である。
(Embodiment)
A linear light source device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially enlarged perspective view of a surface light emitting device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view of the linear light source device shown in FIG. FIG. 3 is a perspective view of the linear light source unit shown in FIG. FIG. 4 is a perspective view showing the holding frame and the spacer shown in FIG. FIG. 5 is a rear view of the holding frame. FIG. 6 is a diagram illustrating a wiring board.
図1に示すように、面発光装置10は、線状光を発光する線状光源装置100と、線状光源装置100が一側面に配置される導光板200と、線状光源装置100の長手方向の両端部に装着されたスペーサ300とを備えたもので、カーナビゲーション装置や車搭載テレビに用いられる9インチ(228.6mm)用の液晶表示パネルのバックライトの光源に使用されるものである。
As shown in FIG. 1, the surface
図2に示すように、線状光源装置100は、複数の線状光源部110と、複数の線状光源部110を収納する保持枠120と、線状光源部110と保持枠120との間に配置された伝熱シート130と、線状光源部110に電源を供給する配線基板140とを備えている。
As shown in FIG. 2, the linear
図3に示すように、線状光源部110は、長尺状の絶縁基板1110に複数の発光素子1120が搭載され、発光素子1120からの光を反射する反射部1130が、発光素子1120の両側に配置されている。そして、発光素子1120を封止する樹脂封止部1140が形成されている。
As shown in FIG. 3, in the linear
絶縁基板1110には、それぞれの発光素子1120のアノードとカソードとにそれぞれ接続する配線パターン(図示せず)が形成されている。この配線パターンを介して発光素子1120に電源を供給する接続ピン1150が、絶縁基板1110の両端部に設けられている。
On the
発光素子1120は、例えば、GaN系化合物半導体を利用した青色発光のものが使用できる。本実施の形態では、発光素子1120を1個ごとに反射部1130を設けているが、2個以上ごとに反射部1130を設けるようにしてもよい。
As the
反射部1130は、PPA(polyphthalamide)樹脂で形成され、発光素子1120から長手方向へ出射された光を、線状光源部110の主光出射方向Fへ反射するように傾斜面1131が形成されている。
The
樹脂封止部1140は、絶縁基板1110を底面とし、両側に位置する反射部1130を壁面とした凹部にエポキシ系樹脂が充填されて発光素子1120を封止している。この樹脂封止部1140には、蛍光体(図示せず)が含有されている。蛍光体は、発光素子1120からの光を波長変換して補色となる色を発光するものである。本実施の形態では、発光素子1120として青色に発光するものを採用しているので、蛍光体としては黄色に波長変換するものを採用している。従って、樹脂封止部1140の表面は、発光素子1120からの青色と波長変換されたと黄色とが混色して白色となる。
The resin sealing portion 1140 seals the
図2および図4に示すように、保持枠120は、複数の線状光源部110をそれぞれ収納して導光板200の側面に沿って直線状に配列するもので、ステンレスやアルミニウムで形成することができる。この保持枠120は、断面コ字状に形成され、線状光源部110を収納する収納部1210が設けられている。また、保持枠120の内側面全体には、銀メッキや白色塗料により形成した反射層1220が設けられている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
図5に示すように、収納部1210は、幅方向が線状光源部110の絶縁基板1110(図3参照)とほぼ同じ幅で形成されている。そして絶縁基板1110に設けられた接続ピン1150(図3参照)が挿通する貫通孔1211が設けられている。この貫通孔1211に接続ピン1150を挿通させた状態で収納部1210に線状光源部110が収納されることで、保持枠120の長手方向または短手方向に対して線状光源部110の移動が規制される。貫通孔1211の内周面を含むその周囲に、導電性の保持枠120と接続ピン1150との短絡防止のための絶縁部材を設けるのが望ましいが、接続ピン1150と貫通孔1211の内周面とが離間した状態で取り付けられるのであれば、省略してもよい。
As shown in FIG. 5, the
図2に示すように、伝熱シート130は、保持枠120の収納部1210に線状光源部110を収納するときに、その間に配置される細長いシート状部材である。伝熱シート130としては、熱伝導性シリコンシート、グラファイトシート、熱伝導ゲルシートなどを使用することができるが、グラファイトシートが600〜800W/(m・K)と、銅の2倍、アルミの3倍の高い熱伝導率を有しているので望ましい。本実施の形態では、伝熱シート130として、グラファイトシートを基材としてその表裏両面に微粘着性を有する弾性層であるシリコンゴム層が形成されたものを採用している。
As shown in FIG. 2, the
図2および図6に示すように、配線基板140は、外部の電源とそれぞれの線状光源部110とを接続する基板であり、本実施の形態では可撓性を有するフレキシブル基板を採用している。配線基板140は、保持枠120の収納部1210の外側面に配置される基板本体1410と、電源コネクタ(図示せず)と接続するために配線パターン1420が露出した接続部1430と、この接続部1430と基板本体1410とを接続する配線部1440とが設けられている。基板本体1410には、線状光源部110に設けられた接続ピン1150を挿通して導通接続するためのスルーホール電極1421が形成されている。基板本体1410は、断面L字状に折り曲げられた状態で、保持枠120の収納部1210の外側面に配置され、スルーホール電極1421に接続ピン1150を挿通させて半田により固定されることで、接続ピン1150とスルーホール電極1421とが導通接続されている。
As shown in FIGS. 2 and 6, the
図1に示すように、導光板200は、例えば、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂によって形成された透明または半透明の平面視して矩形状の樹脂板である。この導光板200は、線状光源装置100の光を側面から入射し、内部を進行させながら主発光面S1から出射する。
As shown in FIG. 1, the
図2および図4に示すように、スペーサ300は、リング状に形成され保持枠120の両端部の外周囲に嵌め込まれている。このスペーサ300は、シリコンゴムなどの弾性部材などで形成することができる。スペーサ300は、リング状に形成されていれば、多角形状でも異形状でもよいが、保持枠120の外周面に嵌め込んだときに、少なくとも導光板200側に位置する面が、導光板の側面と平行となるように形成されているのが望ましい。本実施の形態では、スペーサ300として外形が矩形状に形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
ここで、保持枠120を導光板200へ取り付ける構造について、図7および図8に基づいて説明する。図7は、本実施の形態に係る面発光装置を、液晶表示パネルと共に筐体に組み込んだ状態を示す断面図である。図8は、線状光源装置を導光板の側面に配置した状態を示す要部拡大斜視図である。
Here, a structure for attaching the holding
面発光装置10は、図7および図8に示すように、導光板200が配置されると共に、線状光源装置100が導光板200の側面S2に主光出射方向Fを向けて、金属製の下側ケース211上に配置されている。この導光板200には、下面に反射シート201が、上面に拡散シート、第1プリズムシートおよび第2プリズムシートなどの調光シート202が配置されている。調光シート202上には、液晶表示パネル220が配置されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the surface
線状光源装置100は、保持枠120の両端部の外周囲にスペーサ300が嵌め込まれた状態で、導光板200の側面S2に沿って配置されている。スペーサ300は、導光板200の側面S2に当接させた状態で配置されている。従って、スペーサ300の厚みL1分ほど、導光板200との距離を確保できるので、点光源である発光素子1120が導光板200の側面S2まで近すぎて目玉と呼ばれる輝度の偏りを抑制することができる。また、保持枠120は、スペーサ300を介在させて導光板200の側面S2に当接しているので、保持枠120による側面S2への傷の発生を防止することができる。スペーサ300は、シリコンゴムなどの弾性部材で形成されているので、傷の発生を防止する効果が向上するだけでなく、導光板200の側面S2に密着するので、線状光源装置100が導光板200の側面S2からずれにくい。また、スペーサ300は、断面矩形状に形成されているので、導光板200側の面が、導光板200の側面S2と平行である。従って、スペーサ300と導光板200の側面S2との密着性を向上させることができる。
The linear
また、スペーサ300によってできる線状光源装置100と下側ケース211との間の空間には、伝熱シート213が配置されている。この伝熱シート213は、保持枠120の収納部1210に配置される伝熱シート130と同じものである。線状光源装置100からの熱は、この伝熱シート213を介して下側ケース211へ伝熱することで、線状光源装置100の過度な温度上昇を防止する。このように線状光源装置100の下側に伝熱シート213を設けても、リング状に形成されたスペーサ300が、線状光源装置100の下方の空間を確保することで、線状光源装置100を安定して配置することができる。
A
線状光源装置100を、スペーサ300を介在させて背面側および上面側から固定する樹脂ホルダ230が設けられている。この樹脂ホルダ230は、断面L字状で、表面が白色に形成されている。この樹脂ホルダ230と液晶表示パネル220の端部とを押さえるようにして樹脂ホルダ230を固定する金属製の上側ケース212を備えている。保持枠120から突出した接続ピン1150は、この樹脂ホルダ230と、スペーサ300とでできる線状光源装置100の背面側の空間に位置することになるので、例え、樹脂ホルダ230が金属であっても短絡することはない。また、上側ケース212および下側ケース211を線状光源装置100方向に押圧するような衝撃が加わったとしても、弾性部材で形成されたスペーサ300が、樹脂ホルダ230と導光板200との間で変形するだけなので、線状光源装置100には影響がない。
A
なお、本実施の形態では、スペーサ300としてリング状のものを使用しているが、配線基板140の配線部1440の配置が邪魔にならないように配線されるのであれば、キャップ状に形成されたものを使用してもよい。また、本発明の実施の形態では、線状光源装置100の両端部の2箇所にスペーサ300が設けられているが、線状光源装置100の長さに応じて中央部や、端部と中央部との間など、適宜、スペーサ300を設けるようにしてもよい。そのときには、発光素子1120の光の進行を阻害しないように、線状光源部110同士の間に位置するのが望ましい。
In this embodiment, a ring-shaped
このように、煩雑な作業を行わなくても、リング状に形成されたスペーサ300を、保持枠120の外周囲に嵌め込むだけで、線状光源装置100と導光板200との間の空間を確保することができる。従って、金属製の保持枠120が導光板200から一定の距離を保つことができるので、導光板200へ傷を付けてしまったり、発光素子1120の熱によって保持枠120が加熱されて導光板200を溶融させてしまったりすることを防止することができる。よって、安定した状態で線状光源装置100からの光を導光板200の側面S2に入射させることができるので、発光品位を向上させることができる。また、線状光源装置100の背面側の空間も確保することができるので、線状光源装置100が背面側にずれたりすることを防止することができるだけでなく、背面側に位置する樹脂ホルダ230が、例え金属製であっても、保持枠120から突出した接続ピン1150が接触してしまうことを防止することができる。
As described above, the space between the linear
また、この面発光装置10をカーナビゲーション装置や車搭載テレビに使用したときには、車が激しく振動するが、スペーサ300が弾性部材で形成されているので、車の振動を吸収する。従って、車の振動が直接線状光源装置100に伝わらないので、スペーサ300によって、線状光源装置100を保護することができる。
Further, when the surface
次に、本発明の他の実施の形態に係る面発光装置を、図9に基づいて説明する。図9は、本発明の他の実施の形態に係る面発光装置の線状光源装置を示す斜視図である。なお、図9においては、図2と同じ構成のものは、同符号を付して説明を省略する。 Next, a surface light emitting device according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a perspective view showing a linear light source device of a surface light emitting device according to another embodiment of the present invention. In FIG. 9, the same components as those in FIG.
図9に示すように、本発明の他の実施の形態に係る面発光装置の線状光源装置101は、リング状で、かつ外形が円形状のスペーサ301が、保持枠120の両端部に設けられている。
As shown in FIG. 9, a linear
スペーサ301は、シリコンゴムなどの弾性部材などで形成することができる。このように外形が円形状に形成されたスペーサ301とすることで、円筒形状に形成された長尺のシリコンゴムを、適宜な長さごとに切断するだけで作製することができるので、効率よく安価にスペーサ301を形成することができる。
The
本発明は、前後に配置されるスペーサを容易に装着可能とすることで、煩雑な作業を不要とすることができるので、導光板と、導光板の一側面に配置された線状光源装置とを有する面発光装置に好適である。 According to the present invention, since it is possible to easily attach the spacers arranged on the front and rear sides, it is possible to eliminate a complicated operation, and therefore, the light guide plate and the linear light source device arranged on one side of the light guide plate It is suitable for a surface light emitting device having
10 面発光装置
100,101 線状光源装置
110 線状光源部
1110 絶縁基板
1120 発光素子
1130 反射部
1131 傾斜面
1140 樹脂封止部
1150 接続ピン
120 保持枠
1210 収納部
1211 貫通孔
1220 反射層
130 伝熱シート
140 配線基板
1410 基板本体
1420 配線パターン
1421 スルーホール電極
1430 接続部
1440 配線部
200 導光板
201 反射シート
202 調光シート
211 下側ケース
212 上側ケース
213 伝熱シート
220 液晶表示パネル
230 樹脂ホルダ
300,301 スペーサ
F 主光出射方向
L1 厚み
S1 主発光面
S2 側面
DESCRIPTION OF
Claims (4)
長尺状の基板に発光素子が搭載された線状光源装置と、
前記線状光源装置を収納して前記導光板の一側面に沿って配置するための保持枠と、
前記保持枠の外周囲に嵌め込まれたリング状またはキャップ状のスペーサとを備えたことを特徴とする面発光装置。 A light guide plate that emits light incident from one side surface from a main light emitting surface as an upper surface;
A linear light source device in which a light emitting element is mounted on a long substrate;
A holding frame for housing the linear light source device and arranging it along one side of the light guide plate;
A surface light emitting device comprising a ring-shaped or cap-shaped spacer fitted around the outer periphery of the holding frame.
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