(57)【要約】【課題】本発明は側面型発光ダイオード及びこれを備えるバックライトに関するものである。【解決手段】本発明の側面型発光ダイオード及びこれを備えるバックライトは、発光ダイオードの端子間に位置する側壁を端子間に突出させ、上記側壁側のLED窓の底面が上記端子の底面と同一面またはその下に位置するようにし、バックライトの基板には上記下向き突出側壁を収容する収容部を形成することによりバックライトにおいて発光ダイオードの装着高さを減らすことができる。【選択図】図６
2006135280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、前記基板上に配された導光板、及び前記導光板の側面に配された発光ダイオードを備えるLCDバックライトに使用される発光ダイオードであって、
発光ダイオードチップと、
前記発光ダイオードチップを収容しつつ、前記発光ダイオードチップから発生した光を前記導光板内に案内するように、前記導光板側に開口された空洞及び前記空洞を包囲する側壁を有するパッケージ本体と、
前記発光ダイオードチップを含めて前記コップ形態の空洞を密封する透明密封材と、
前記パッケージ本体の少なくとも一側に配された端子と
を備え、
前記パッケージ本体の側壁は、その下部が前記端子の下方へ突出する発光ダイオード。
【請求項２】
前記基板は、前記導光板に隣接した位置に前記パッケージ本体の下部を収容する凹部が形成される、請求項1に記載の発光ダイオード。
【請求項３】
前記端子は、前記パッケージ本体の同一側面に形成される、請求項1に記載の発光ダイオード。
【請求項４】
前記端子は、前記パッケージ本体の長手方向の両端に各々形成される、請求項1に記載の発光ダイオード。
【請求項５】
前記側壁の下部と対向した前記側壁の上部は、0.05ないし0.1mmの厚さを有する、請求項1に記載の発光ダイオード。
【請求項６】
予め定められた位置に複数の凹部が形成された基板と、
前記凹部に隣接して前記基板上に配された導光板と、
前記凹部に一部が収容されるように前記導光板の側面に配される発光ダイオードと
を備え、
前記発光ダイオードは、発光ダイオードチップと、前記発光ダイオードチップを収容しつつ、前記発光ダイオードチップから発生した光を前記導光板内に案内するように、前記導光板側に開口された空洞及び前記空洞を包囲する側壁を有するパッケージ本体と、前記発光ダイオードチップを含めて前記コップ形態の空洞を密封する透明密封材と、前記本体の少なくとも一側に配された端子とを備え、
前記パッケージ本体の側壁は、その下部が前記端子の下方に突出して前記凹部に収容されるLCDバックライト。
【請求項７】
前記端子は、前記パッケージ本体の同一側面に形成される、請求項6に記載のLCDバックライト。
【請求項８】
前記端子は、前記パッケージ本体の長手方向の両端に各々形成される、請求項6に記載のLCDバックライト。
【請求項９】
前記側壁の下部と対向した前記側壁の上部は、0.05ないし0.1mmの厚さを有する、請求項6に記載のLCDバックライト。
【請求項１０】
前記基板と前記導光板との間に配された反射シートをさらに備えることを特徴とする、請求項6に記載のLCDバックライト。
【請求項１１】
前記端子は、前記発光ダイオードチップを外部電源と連結しつつ、その底面が前記空洞の開口の底面と同一線上またはその下に位置するように前記本体の一側に配される、請求項6に記載のLCDバックライト。
【請求項１２】
前記端子は、前記発光ダイオードチップを外部電源と連結しつつ、その底面が前記空洞の開口の底面と同一線上またはその下に位置するように前記本体の一側に配される、請求項1に記載の発光ダイオード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、側面型発光ダイオード及びこれを備えるバックライトに関する。具体的には、本発明の側面型発光ダイオード及びこれを備えるバックライトは、発光ダイオードの端子間に位置する側壁を端子間に突出させ、バックライトの基板には上記下向き突出側壁を収容する収容部を形成することによりバックライトにおいて発光ダイオードの装着高さを減らして光効率を向上させることができる。
【背景技術】
【０００２】
移動通信機器の液晶表示装置(LCD)のバックライトは、通常図1に示すように構成される。即ち、バックライト(10)は、基板(12)上に平坦な導光板(14)が配され、この導光板(14)の側面には発光ダイオード、即ちLED(20)が配される。通常、複数のLED(20)がアレー形態で配される。LEDアレー(20)から導光板(14)に入射した光(L)は、導光板(14)の底面に配された微細な反射パターンまたは反射シート(16)により上部へ反射されて導光板(14)から出射することにより導光板(14)の上部のLCDパネル(18)にバックライトを提供する。
【０００３】
図2は、図1に示すような従来技術のLED(20)の一例を示す正面図である。図2を参照して、LED(20)は、内部にLEDチップ(32、図4参照)を収容するコップ形態の空洞(28)と、これを包囲する上下側壁(24)及び左右側壁(26)を有するパッケージ本体(22)とを備える。上記コップ形態の空洞(28)は、上記LEDチップから発生する光を外部へ案内するために図面の前方に開放されるLED窓を形成し、その内部には透明な樹脂が充填されてLEDチップを外部から密封する。一方、上記LEDチップから発生する単色光を白色光に変換するように上記樹脂には蛍光物質などが含有されてもよい。また、上記本体(22)の両側には一対の端子(30)が設けられてLEDチップを外部電源と電気的に連結する。
【０００４】
図3は、従来技術のLEDの他例を示す正面図である。図3を参照して、LED(20A)は、内部にLEDチップ(32、図4参照)を収容するコップ形態の空洞(28)を有するパッケージ本体(22a)を備える。図3のLED(20A)においては、空洞(28)を包囲する本体(22a)が空洞(28)上下の薄い側壁(24a)と、空洞(28)左右の比較的厚い側壁(26a)とに区分され、端子(30)が上記左右側壁(26a)に付着する。
【０００５】
このように構成すると、端子(30)が空洞(28)と重ならないので、LED(20)全体の厚さを減らすことができる。とりわけ、近来LCDバックライトの厚さの減少が要求されているので、LEDの厚さの減少はバックライトの厚さの減少に有利である。現在、LCDバックライト用の側面型発光ダイオード(LED)は、約0.6mm以下までの厚さが要求され、今後0.5mm以下の厚さが要求される見込みである。
【０００６】
しかし、先述した図2及び図3の構造を有するLED(20、20A)では、0.5mm以下のパッケージの厚さ、即ち装着高さを確保し難い。なぜならば、空洞(28)の開口、即ちLED窓においては、LEDチップ(32)から発生した光を外部へ案内するように一定の寸法以上の幅が要求されており、LED窓の上下の側壁(24、24a)においてもまた所望の強度を確保するために予め定められた寸法以上の厚さが要されるからである。
【０００７】
以下、このような従来技術のLEDを用いるLCDバックライトの問題点を図4に基づき説明する。図4に示すように、空洞(28)の開口であるLED窓は、下部側壁(24)の厚さ(t)だけ導光板(14)の下部から上方へ離隔している。したがって、LEDチップ(32)から発生して空洞(28)の外部へ下向き放出される光(L)は、予め定められた長さだけ進行した後、導光板(14)下部の反射シート(16)に到達する。こうすると、反射シート(16)には光(L)が薄暗い暗部(34)が存在し、これはLCDバックライトの全体効率を劣らせる。
【０００８】
一方、LCDバックライトが装着される移動通信機器の小型化に応じてLCDバックライトの導光板もまたその厚さが減少する流れにある。即ち、導光板の厚さが0.5mm以下まで減少している。
【０００９】
この場合、従来技術のLEDを用いるLCDバックライトは下記のような問題点が生じるが、これは図5に基づいて説明する。図5に示すように、導光板(14a)の厚さが0.5mm以下の場合、LED(20、20A)の厚さは導光板(14a)より厚くなる。こうなると、LED(20、20A)内部のLEDチップ(32、図4参照)から発生した光の相当量は、導光板(14a)に入射し得なくなり光損失が発生する。したがって、これを防止するために、LCDバックライト(10A)は、導光板(14a)の側面上端に反射器(36)を設けて光を導光板(14a)内に案内することにより光損失を防止する。
【００１０】
しかし、こうすると、LCDバックライト(10A)の構成がより複雑になり、その製造工程もまた複雑になるので、それに応じて作業時間及び費用が増加する欠点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明は、先述した従来技術の問題を解決するために案出されたものとして、本発明の目的は、発光ダイオード(LED)の端子間に位置する側壁を端子間に突出させ、上記側壁側のLED窓の底面が上記端子の底面と同一面または下に位置するようにし、バックライトの基板には上記下向き突出側壁を収容する収容部を形成することによりバックライトにおいて発光ダイオードの装着高さを減らし得る側面型発光ダイオード及びこれを備えるLCDバックライトを提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、LEDの端子間に位置する側壁を端子間に突出させ、上記側壁側のLED窓の底面が上記端子の底面と同一面または下に位置するようにし、バックライトの基板には上記下向き突出側壁を収容する収容部を形成することにより光効率を向上させ得る側面型発光ダイオード及びこれを備えるLCDバックライトを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
先述した本発明の目的を達成するために、本発明は、基板、上記基板上に配された導光板及び上記導光板の側面に配された発光ダイオードを備えるLCDバックライトに使用される発光ダイオードであって、発光ダイオードチップと、上記発光ダイオードチップを収容しつつ上記発光ダイオードチップから発生した光を上記導光板内に案内するように上記導光板側に開口された空洞及び上記空洞を包囲する側壁を有するパッケージ本体と、上記発光ダイオードチップを含めて上記コップ形態の空洞を密封する透明密封材と、上記パッケージ本体の少なくとも一側に配された端子とを備え、上記パッケージ本体の側壁は、その下部が上記端子の下方へ突出する。この際、上記端子は、上記発光ダイオードチップを外部電源と連結しつつその底面が上記空洞の開口底面と同一線上またはその下に位置するように上記パッケージ本体の一側に配されてもよい。
【００１４】
上記本発明の発光ダイオードにおいて、上記基板は、上記導光板に隣接した位置に上記パッケージ本体の下部を収容する凹部が形成されてもよい。
【００１５】
さらに、本発明は、予め定められた位置に複数の凹部が形成された基板と、上記凹部に隣接して上記基板上に配された導光板と、上記凹部に一部が収容されるように上記導光板の側面に配される発光ダイオードとを備えるLCDバックライトを提供する。この際、上記発光ダイオードは、発光ダイオードチップと、上記発光ダイオードチップを収容しつつ上記発光ダイオードチップから発生した光を上記導光板内に案内するように上記導光板側に開口された空洞及び上記空洞を包囲する側壁を有するパッケージ本体と、上記発光ダイオードチップを含めて上記コップ形態の空洞を密封する透明密封材と、上記本体の少なくとも一側に配された端子とを備え、上記パッケージ本体の側壁は、その下部が上記端子の下方へ突出して上記凹部に収容される。この際、上記端子は、上記発光ダイオードチップを外部電源と連結しつつ底面が上記空洞の開口底面と同一線上またはその下に位置するように上記パッケージ本体の一側に配されてもよい。
【００１６】
上記本発明のLCDバックライトは、上記基板と上記導光板間に配された反射シートをさらに備えてもよい。
【００１７】
上記LEDまたはこれを含むLCDバックライトにおいて、上記端子は、上記パッケージ本体の同一側面に形成されるか、上記パッケージ本体の長手方向の両端に各々形成されてもよい。
【００１８】
また、上記側壁の下部と対向した上記側壁の上部は、0.05ないし0.1mmの厚さを有してもよい。
【発明の効果】
【００１９】
先述したように、本発明のLED及びこれを備えるLCDバックライトによると、LEDの端子間に位置する下部側壁を端子間に突出させ上記側壁側のLED窓の底面が上記端子らと同一面またはその下に位置するようにさせバックライトの基板には上記下向き突出側壁を収容する収容部を形成することによりバックライトにおいて発光ダイオードの装着高さを減らすことができる。
【００２０】
さらに、先述した本発明のLED及びこれを備えるLCDバックライトはLEDの装着高さを従来の技術の限界値以上減らすことができ、移動通信端末機及びPDA(Personal Digital Assistant)のような小型機器のLCDにとりわけ有利に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好ましき実施例を添付の図を参照しながらより詳しく説明する。
先ず、図6ないし図8に基づき本発明の好ましき実施例によるLEDを説明する。これらの図において、図6は本発明の好ましき実施例によるLEDの正面図で、図7は図6のLEDの側面図で、図8は図6のLEDの垂直方向の断面図である。
【００２２】
図6ないし図8に示すように、LED(100)は発光ダイオードチップ(120)、このLEDチップ(120)を収容するコップ形態の空洞(110)を有するパッケージ本体(102)及び本体(102)の長手方向両側の側面突出部(108)に付着されLEDチップを外部電源と連結する一対の端子(112)を含む。
【００２３】
上記コップ形態の空洞(110)は内部のLEDチップ(120)から発生する光を外部の導光板(156、図9参照)へ案内するために図6の前方に開放されLED窓を形成し、その内部には透明な樹脂が充填されLEDチップ(120)を外部から密封する。一方、空洞(110)内部のLEDチップ(120)が単色光を発する場合、単色光を白色光に変換するよう上記樹脂に蛍光物質などが含有されることもできる。
【００２４】
一方、側面突出部(108)と比較すると、下部側壁(104)と空洞(110)はほぼ側面突出部(108)の厚さだけ下向き突出した形態で、側面突出部(108)の下部に付着した端子(112)はその底面が空洞(110)のLED窓の底面とほぼ同一な平面またはそれより高く位置する。
【００２５】
また、下部側壁(104)と側面突出部(108)が厚く形成されるので上部側壁(106)の厚さを0.1mmまで、ひいては成型限界値とされる0.05mmまで減らしても全体LED(100)の強度を要求値以上に維持できる。このような上部側壁(106)の厚さをさらに減少させると、全体LED(100)の厚さ及び装着高さもやはりさらに減少させることができる。
【００２６】
以下、図9ないし図11を上記図6ないし図8と共に参照しながら先述した本発明のLED(100)装着LCDバックライトについて説明する。これらの図において、図9は先述したLEDが装着された本発明のLCDバックライトを概略的に示す斜視図で、図10は本発明のLEDがLCDバックライトに装着された形態を説明する図で、図11は本発明のLCDバックライトの概略的な側面図である。
【００２７】
図9ないし図11に示すように、本発明のLCDバックライト(150)は平坦な基板(152)、この基板(152)の上面に配された平坦な導光板(156)、上記基板(152)と導光板(156)との間に配された薄い反射シート(158)及び上記導光板(156)側面に配され導光板(156)内に光を放出する複数のLED(100)を含む。
【００２８】
この際、上記導光板(156)の底面または反射シート(158)の上面には導光板(156) 内の光の均一度を高めるために反射パターンを選択的に形成することができる。
【００２９】
基板(152)の導光板(156)に隣接した部分にはLED(100)の下部側壁(104)を収容するための凹部(154)が形成されている。この凹部(154)は下部側壁(104)の厚さ以上の深さで形成されることにより、LED(100)が基板(152)に装着される際、空洞(110)のLED窓の底面が基板(152)の上面と同一平面またはその下に位置するようになる。
【００３０】
こうすれば、凹部(154)内に挿入される下部側壁(104)の厚さだけLED(100)の装着高さを減らすことができるので、従来の技術が克服し難かった0.5mm以内の装着高さを確保することができる。その結果、これらLED(100)を装着した上記LCDバックライト(150)の厚さを減らすことができる。
【００３１】
さらに、このようなLED(100)の装着高さが減少すれば、導光板(156)の厚さが0.5mm以下に減少しても、LED(100)の上端が導光板(156)上方へ突出する図5に説明した従来の技術における問題がそれ以上生じなくなる。具体的には、少なくとも空洞(110)のLED窓の上端が導光板(156)上方へ突出しなくなる。こうすると、空洞(110)は図5のように反射鏡(36)などのさらなる構成要素が無くてもLEDチップ(120)の光(L)全体を導光板(156)内に案内することができる。
【００３２】
このように導光板(156)内に案内された光(L)は導光板(156)内に均一に拡散しながら導光板(156)下部の反射シート(158)により上側に反射されバックライト(150)上部のLCDパネル(160)に到達し照明を提供するようになる。
【００３３】
一方、図6ないし図8に示すものとは異なり、側面突出部(108)と端子(112)はパッケージ本体(102)のいずれか一側面に形成されることができる。例えば、図6においてパッケージ本体(102)の右側または図7において左側、即ちパッケージ本体(102)の後面に形成することができる。
【００３４】
以下、図12に基づいて本発明のLED(100)を装着したLCDバックライト(150)の他の利点について説明する。図12に示すように、LED(100)を基板(152)に装着すると、LED(100)の下部側壁(104)が基板(152)の凹部(154)に収容されるので、空洞(110)のLED窓の底面が基板(152)の上面と高さに差が無いか、その下に位置するようになり、したがって基板(152)上に位置した導光板(156)の底面ともほぼ同一な平面またはその下に位置する。
【００３５】
こうなると、LEDチップ(120)から発生した光(L)がLED(100)に隣接した導光板(156)の底面に直接到達するので、図4に基づいて説明した従来の技術の暗部(34)が本発明のLCDバックライト(150)の導光板(156)には発生しない。
【００３６】
したがって、導光板(156)の全体面積において光の均一度を増加させることができる。また、従来の技術においては導光板(14)の暗部(34)だけの領域が浪費されるのに比して、本発明は導光板(156)の全体領域を等しく活用することができる。したがって、従来の技術の暗部に該する領域を除去した大きさの導光板(156)を使用しても従来の技術と同一な全体バックライト面積を確保することができる。こうすると、全体LCDバックライト(150)の寸法を減らすことができるのでLCDバックライト(150)が使用される液晶表示装置の小型化に寄与することができる。
また、先述した本発明のLED及びこれを備えるLCDバックライトの説明において、一対のLEDが装着されるものとして記載したが、これは単なる例示に過ぎなく3個以上のLEDを使用してもよい。もちろん、大変小型のLCDに使用される場合であれば単一LEDでも本発明の目的を成し遂げることができる。
【００３７】
一方、本発明のLEDは白色光を放出するものを使用することが適切である。なぜならば、小型LCDの場合RGBを放出するLEDを組み合わせて導光板から白色光を得ると全体の導光板寸法が増大するので、一つのLEDから白色光が放出されるものが有利である。この場合には、先述したように空洞(110)内の樹脂に蛍光物質を添加して単色光、好ましくは青色光を白色光(自然光)に変換できる。これと異なって、RGB LEDチップ組合を単一LED本体(102)内に装着して白色光を得ることもできる。
【００３８】
もちろん、青色、緑色、黄色などの単色光をバックライトに提供することもでき、その場合には単色LEDを単数または複数で使用することができる。
【００３９】
上記においては本発明の好ましき実施例を参照しながら説明したが、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば本願の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から外れない範囲内で本発明を多様に修正及び変更できることに想到するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】通常のバックライトを概略的に示す側面図である。
【図２】従来の技術のLEDの一例を示す正面図である。
【図３】従来の技術のLEDの他例を示す正面図である。
【図４】従来の技術のLEDを用いるLCDバックライトの問題点を説明する断面図である。
【図５】従来の技術のLEDを用いるLCDバックライトの他の問題点を説明する側面図である。
【図６】本発明の好ましき実施例によるLEDの正面図である。
【図７】図6のLEDの側面図である。
【図８】図6のLEDの垂直方向の断面図である。
【図９】本発明のLEDが装着されたLCDバックライトを概略的に示す斜視図である。
【図１０】本発明のLEDがLCDバックライトに装着された形態を説明する図面である。
【図１１】本発明のLCDバックライトの概略的な側面図である。
【図１２】本発明のLCDバックライトの利点を説明する垂直方向の断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
100…LED、102…パッケージ本体、104、106…側壁、108…側面突出部、110…空洞、112…端子、120…LEDチップ、150…LCDバックライト、152…基板、154…凹部、156…導光板、158…反射シート、160…LCDパネル
【図１】
2006135280.tif 000003
【図２】
2006135280.tif 000004
【図３】
2006135280.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2006135280.tif 000011
【図１０】
2006135280.tif 000012
【図１１】
2006135280.tif 000013
【図１２】
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