JP2006313682A - Light source unit and light source device equipped with this - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば液晶テレビジョンのバックライト用照明具に使用して好適な光源ユニット及びこれを備えた光源装置に関する。 The present invention relates to a light source unit suitable for use in, for example, a backlight illuminator of a liquid crystal television and a light source device including the same.
近年、液晶ディスプレイは、ブラウン管(Cathode Ray Tube:CRT)ディスプレイに比べ、薄型・低消費電力である等の利点をもつことから、中小機器サイズのディスプレイを中心に広く普及してきている。 2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal displays have gained widespread use mainly for small and medium sized displays because they have advantages such as thinness and low power consumption compared to cathode ray tube (CRT) displays.
このような液晶ディスプレイにおける光源装置としては、水銀ガスによる環境(人体)への悪影響をなくすという考えから、また紫外光の照射による構成部品の劣化を防止するとともに、インバータ回路の使用による消費電力コストを低減し、かつ良好な色再現性を得るという観点等から、水銀ガスを内封してなる冷陰極蛍光管に代わり、発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)素子が採用されている。 As a light source device in such a liquid crystal display, in consideration of eliminating the adverse effect of mercury gas on the environment (human body), the deterioration of components due to ultraviolet light irradiation is prevented, and the power consumption cost due to the use of an inverter circuit From the viewpoint of reducing the amount of light and obtaining good color reproducibility, a light emitting diode (LED) element is employed instead of the cold cathode fluorescent tube in which mercury gas is enclosed.
従来、この種の光源装置には、素子搭載基板としての実装基板と、この実装基板の素子搭載面内で並列する複数の反射体付きのサイド発光型チップLED(発光ダイオードランプ)と、これらサイド発光型チップLEDからの放射光を照明対象に導くための導光部材とを備えたものが提案されている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, this type of light source device includes a mounting substrate as an element mounting substrate, a side light emitting chip LED (light emitting diode lamp) with a plurality of reflectors arranged in parallel on the element mounting surface of the mounting substrate, The thing provided with the light guide member for guiding the radiated light from light emitting chip LED to the illumination object is proposed (for example, refer patent document 1).
このような光源装置においては、実装基板上のサイド発光型チップLEDを点灯させ、これら点灯光を反射体で反射して導光部材内に照射した後、この導光部材内で面状に拡散させてから、照明対象としての液晶パネルの背面全体を照明すること(バックライト照明)が行われる。
しかし、特許文献1に示す光源装置によると、発光素子から放射される放射光を反射する光反射体(光反射面)をサイド発光型チップLED毎に有するものであるため、サイド発光型チップLEDと同じ個数の光反射体(光反射面)を必要としていた。この結果、光反射体の個数が嵩み、コスト高になるという問題があった。
However, according to the light source device shown in
従って、本発明の目的は、導光部材に光反射面を形成するというきわめて簡単な構成により、光反射体の個数を大幅に削減することができ、もってコストの低廉化を図ることができる光源ユニット及びこれを備えた光源装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a light source capable of greatly reducing the number of light reflectors and thereby reducing the cost by a very simple configuration in which a light reflecting surface is formed on a light guide member. An object is to provide a unit and a light source device including the unit.
(1)上記目的を達成するために、本発明は、それぞれが互いに隣接して配置され、照明対象に白色光を照射するための少なくとも2組の発光ダイオードランプと、前記少なくとも2組の発光ダイオードランプから放射される放射光を前記照明対象に導くための導光部材とを備えた光源ユニットであって、前記導光部材の照明対象側部には、前記2組の発光ダイオードランプからそれぞれ放射される放射光を互いに反対の方向に反射する1対の光反射面が形成され、前記1対の光反射面は、前記2組の発光ダイオードランプからの放射光をそれぞれ反射し、これら各反射光が前記照明対象の光入射面に沿う方向に前記導光部材内を進行するような位置に配置されていることを特徴とする光源ユニットを提供する。 (1) To achieve the above object, according to the present invention, there are provided at least two sets of light emitting diode lamps that are arranged adjacent to each other and irradiate an illumination target with white light, and the at least two sets of light emitting diodes. A light source unit for guiding radiated light radiated from the lamp to the illumination target, wherein the two light emitting diode lamps radiate from the illumination target side of the light guide member, respectively. A pair of light reflecting surfaces are formed to reflect the emitted light in opposite directions, and the pair of light reflecting surfaces reflect the emitted light from the two sets of light emitting diode lamps, respectively. A light source unit is provided, wherein the light source unit is disposed at a position such that light travels in the light guide member in a direction along a light incident surface of the illumination target.
(2)上記目的を達成するために、本発明は、同一平面内で並列する複数の光源ユニットを備えた光源装置であって、前記光源ユニットは、上記(1)に記載の光源ユニットであることを特徴とする光源装置を提供する。 (2) In order to achieve the above object, the present invention provides a light source device including a plurality of light source units arranged in parallel in the same plane, wherein the light source unit is the light source unit described in (1) above. A light source device is provided.
本発明によると、光反射体の個数を大幅に削減することができ、コストの低廉化を図ることができる。 According to the present invention, the number of light reflectors can be greatly reduced, and the cost can be reduced.
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る光源装置を備えた液晶テレビジョンを説明するために示す図である。図1(a)は正面図であり、図1(b)は図1(a)のA−A線断面図である。図2は、本発明の第1の実施の形態に係る光源装置を説明するために示す正面図である。図3は、本発明の第1の実施の形態に係る光源装置を説明するために示す断面図である。
[First embodiment]
FIG. 1 is a diagram for explaining a liquid crystal television provided with a light source device according to a first embodiment of the present invention. Fig.1 (a) is a front view, FIG.1 (b) is the sectional view on the AA line of Fig.1 (a). FIG. 2 is a front view for explaining the light source device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the light source device according to the first embodiment of the present invention.
〔液晶テレビジョンの全体構成〕
図1(a)及び(b)において、符号1で示す液晶テレビジョン(テレビ)は、外装体としての本体部10と、本体部10の前面で画像を表示するための液晶表示部20と、液晶表示部20の背面(光入射面)を照明するためのバックライト部30とから大略構成されている。
[Overall configuration of LCD television]
1 (a) and 1 (b), a liquid crystal television (television) denoted by
本体部10は、各種のテレビ用構成部品を内蔵する筐体11と、この筐体11の下方に突出する脚体12とを備えている。筐体11は、前方に開口する貫通窓11Aを有し、全体がアルミニウム合金等の金属からなる略四角形状箱によって形成されている。脚体12は、脚部12A及び座部12Bを有し、筐体11の下方に配置され、本体部10・液晶表示部20・バックライト部30等を保持し得るように構成されている。
The main body 10 includes a housing 11 that houses various television components and a
液晶表示部20は、液晶表示面20A(光出射面)を有する透過型の液晶パネルからなり、図3に示すように貫通窓11Aの前方に配置され、かつ拡散板51(後述)にベフ板52を介して装着されている。そして、光入射面に入射したバックライト部30からの照明光を画像信号に応じた光に変換し、この変換された光を透過光として液晶表示面20Aから出射するように構成されている。
The liquid
バックライト部30は、液晶表示部(照明対象)20を照明するための光源ユニット群32と、光源ユニット群32から放射される照明光の輝度むらを低減するための拡散板51とを備え、筐体11内に収容保持されている。
The
<光源ユニット群32の構成>
光源ユニット群32は、図2に示すように、横方向に並列(隣接)する光源ユニット32A(2個のみ図示)からなり、拡散板51の背面部に対向する位置に配置されている。光源ユニット32Aは略同一の構成であるため、一の光源ユニット32Aの構成についてのみ説明すると、光源ユニット32Aは、後述する赤色発光ダイオード素子及び緑色発光ダイオード素子・青色発光ダイオード素子を有する10組の発光ダイオードランプ群37とを備えている。
<Configuration of light source unit group 32>
As shown in FIG. 2, the light source unit group 32 includes light source units 32 </ b> A (only two are shown) that are parallel (adjacent) in the horizontal direction, and is disposed at a position facing the back surface of the diffusion plate 51. Since the
発光ダイオードランプ群37は、図2に示すように、光源ユニット32Aの隣接方向と直角な方向(縦方向)に並列して配置されている。これら発光ダイオードランプ群37は、図2に示すように2組ずつ近接して配置されている。
As shown in FIG. 2, the light emitting
発光ダイオードランプ群37は略同一の構成であるため、1組の発光ダイオードランプ群37の構成についてのみ説明すると、発光ダイオードランプ群37は5組の発光ダイオードランプ37Aからなり、素子搭載基板38上に搭載されている。これら発光ダイオードランプ37Aは光源ユニット32Aの隣接方向に並列して配置されている。
Since the light-emitting
発光ダイオードランプ37Aは略同一の構成であるため、一組の発光ダイオードランプ37Aの構成についてのみ説明すると、発光ダイオードランプ37Aは、図2に示すように、光源ユニット32Aの隣接方向(横方向)に並列する複数種の発光ダイオード素子39〜41(赤色発光ダイオード素子39,緑色発光ダイオード素子40,青色発光ダイオード素子41)からなり、電源基板(図示せず)に素子搭載基板38を介して接続されている。そして、液晶表示部(照明対象)20の背面(光入射面)に白色光を照射するように構成されている。
Since the light
素子搭載基板38は、回路パターン面38Aを素子搭載側に有し、全体が平面略矩形状のアルミベース基板やセラミックス基板によって形成されている。なお、素子搭載基板38にはガラスエポキシ基板等の他の基板を用いることもできる。この場合、例えば素子搭載基板38の背面側にサーマルパッド等の熱伝導性部材を配設する等の放熱対策を施すことが好ましい。 The element mounting substrate 38 has a circuit pattern surface 38A on the element mounting side, and is entirely formed of an aluminum base substrate or a ceramic substrate having a substantially planar shape. The element mounting substrate 38 may be another substrate such as a glass epoxy substrate. In this case, it is preferable to take heat dissipation measures such as disposing a heat conductive member such as a thermal pad on the back side of the element mounting substrate 38.
<導光部材群33の構成>
導光部材群33は、図2に示すように、縦横方向に隣接する導光部材33Aからなり、拡散板51の後方に配置され、筐体11の背面部にヒートシンク群34を介して装着されている。
<Configuration of light
As shown in FIG. 2, the light
導光部材33Aは略同一の構成であるため、一の導光部材33Aの構成についてのみ説明すると、導光部材33Aは、図3に示すように、光源ユニット32Aにおける10組の発光ダイオードランプ群37のうち互いに近接する2組の発光ダイオードランプ群37(図3では発光ダイオード素子41)に対応して2つの導光部材(第1導光部材33aと第2導光部材33b)に分割形成されている。
Since the
導光部材33a,33bは、全体がPMMA(ポリメタクリル酸メチル)樹脂等の有機材料やガラス等の無機材料からなる板状の光透過性部材によって形成されている。導光部材33a,33bの照明対象側部には、2組の発光ダイオードランプ群37(図3の発光ダイオード素子41)の側方であって、これら発光ダイオード素子41からそれぞれ放射される放射光を互いに反対の方向に反射する45°傾斜面からなる1対の光反射面a,bが形成されている。
The light guide members 33a and 33b are each formed of a plate-like light-transmitting member made of an organic material such as PMMA (polymethyl methacrylate) resin or an inorganic material such as glass. On the side to be illuminated of the light guide members 33a and 33b, there are two sets of light-emitting diode lamp groups 37 (light-
一対の光反射面a,bは、2組の発光ダイオードランプ群37(図3の発光ダイオード素子41)からの放射光を反射し、これら各反射光が液晶表示部20の光入射面に沿う方向(図3では発光ダイオード素子41の側方)に導光部材33a,33b内を進行するような位置に配置されている。
The pair of light reflecting surfaces a and b reflect the radiated light from the two sets of light emitting diode lamp groups 37 (light
<ヒートシンク群34の構成>
ヒートシンク群34は、縦横方向に並列するヒートシンク34Aからなり、導光部材群33の後方に配置され、かつ筐体11内に固定されている。
<Configuration of
The
ヒートシンク34Aは略同一の構成であるため、一のヒートシンク34Aの構成についてのみ説明すると、ヒートシンク34Aは、図3に示すように、発光ダイオードランプ群37のうち互いに近接する2組の発光ダイオードランプ群37を収容可能な鍔付き箱体34a及びこの鍔付き箱体34aを筐体11に保持するための保持体34bからなり、全体がアルミニウム合金や銅合金等の熱伝導性部材によって形成されている。そして、発光ダイオードランプ群37からの発生熱を周囲に放散し、筐体11に熱伝導するように構成されている
Since the
(拡散板51の構成)
拡散板51は、図3に示すように、バックライト部30の前方領域に配置され、かつ貫通窓11Aの開口周縁にブラケット21を介して装着され、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)等の光透過性樹脂材料からなる耐熱性部材によって形成されている。そして、光源ユニット群32から放射される照明光を内部で拡散し、前述したようにその輝度むらを低減するように構成されている。なお、拡散板51の材料としては、光透過性を有し、かつ光源ユニット群32の発光による発熱によって変形・変質しない材料であれば他の材料でもよい。
(Configuration of diffusion plate 51)
As shown in FIG. 3, the diffusing plate 51 is disposed in the front region of the
〔光源ユニット群32の動作〕
図3に示すように、発光ダイオードランプ群37に電源基板から電圧が印加されると、発光ダイオード素子39〜41がその発光層において発光し、発光ダイオード素子39〜41から放射光が放射される。次に、各発光ダイオードランプ群37における発光ダイオード素子39〜41からの放射光が第1導光部材33aの光反射面aと第2導光部材33bの光反射面bで反射され、これら各反射光の一部が液晶表示部20の光入射面に沿う方向に第1導光部材33a及び第2導光部材33b内を全反射して拡散しながら進行する。このため、液晶表示部20の光入射面と平行な仮想面内において輝度が均等で、また混色性が良好な面状光源を得ることができる。この後、発光ダイオード素子39〜41からの放射光が拡散板51内に入射し、これら入射光がさらに拡散板51内で拡散されながら液晶表示部20に白色光として照射する。
[Operation of Light Source Unit Group 32]
As shown in FIG. 3, when a voltage is applied to the light emitting
[第1の実施の形態の効果]
以上説明した第1の実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
[Effect of the first embodiment]
According to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1)各発光ダイオードランプ群37における発光ダイオード素子39〜41からの放射光が第1導光部材33aの光反射面aと第2導光部材33bの光反射面bで互いに反対の方向に反射され、これら各反射光の一部が液晶表示部20の光入射面に沿う方向に第1導光部材33a及び第2導光部材33b内を全反射して拡散しながら進行する。これにより、液晶表示部20の光入射面と平行な仮想面内において面状光源を得ることができるため、光反射体の個数を大幅に削減することができ、コストの低廉化を図ることができる。
(1) The radiated light from the light emitting diode elements 39 to 41 in each light emitting
(2)発光ダイオードランプ群37を線状(光源ユニット32Aの並列方向)に配置して均一な発光面を得ることができるため、単位面積当たりの発光ダイオードランプ数を低減することができ、面発光効率を高めることができる。
(2) Since the light emitting
[第2の実施の形態]
図4は、本発明の第2の実施の形態に係る光源装置を説明するために示す断面図である。図4において、図3と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the light source device according to the second embodiment of the present invention. 4, the same members as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図4に示すように、第2の実施の形態に示す光源装置としての光源ユニット群32は、導光部材72の形状が異なる点に特徴がある。 As shown in FIG. 4, the light source unit group 32 as the light source device shown in the second embodiment is characterized in that the shape of the light guide member 72 is different.
このため、導光部材72の照明対象側部には、発光ダイオードランプ側から照明対象側に向かって互いに離間する曲面(放物線の一部を描くような形状面)からなる2つの溝壁72a,72bを有する断面V字状の凹溝72Aが設けられている。凹溝72Aの両溝壁には、2組の発光ダイオードランプ群37(図4では発光ダイオード素子41)の側方であって、これら発光ダイオード素子41からそれぞれ放射される放射光を互いに反対の方向に反射する光反射面a,bが設けられている。
For this reason, on the illumination target side portion of the light guide member 72, two groove walls 72a made of curved surfaces (shape surfaces that draw a part of a parabola) that are separated from the light emitting diode lamp side toward the illumination target side. A concave groove 72A having a V-shaped cross section 72b is provided. On both groove walls of the concave groove 72A, there are two sets of light-emitting diode lamp groups 37 (light-emitting
[第2の実施の形態の効果]
以上説明した第2の実施の形態によれば、発光ダイオードランプ群37に電源基板から電圧が印加されると、発光ダイオード素子39〜41がその発光層において発光し、発光ダイオード素子39〜41から放射光が放射される。次に、各発光ダイオードランプ群37における発光ダイオード素子39〜41からの放射光が導光部材72の光反射面a,bで反射され、これら各反射光の一部が液晶表示部20の光入射面に沿う方向に導光部材72を全反射してより効果的に拡散しながら進行する。このため、液晶表示部20の光入射面と平行な仮想面内において輝度が均等で、また混色性が良好な面状光源を得ることができる。
[Effect of the second embodiment]
According to the second embodiment described above, when a voltage is applied to the light emitting
以上、本発明の光源装置を上記の各実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。 As mentioned above, although the light source device of this invention was demonstrated based on said each embodiment, this invention is not limited to each said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it implements in various aspects. For example, the following modifications are possible.
(1)上記した発光ダイオードランプ37Aは、光源ユニット32Aの隣接方向に並列する発光ダイオード素子39〜41(赤色発光ダイオード素子R・緑色発光ダイオード素子G・青色発光ダイオード素子B)からなる場合(R・G・B)について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば光源ユニット32Aの隣接方向に並列する(G・R・B・G)や(G・R・B・R・G)からなるものでもよい。
(1) The above-described light-emitting
(2)本発明における光源ユニット32Aの個数は、特に限定されるものではなく、液晶表示面20のアスペクト比に応じて適宜変更することができる。
(2) The number of the
1…液晶テレビ、10…本体部、11…筐体、11A…貫通窓、12…脚体、12A…脚部、12B…座部、20…液晶表示部、20A…液晶表示面、32…光源ユニット群、32A…光源ユニット、33…導光部材群、33A,72…導光部材、33a…第1導光部材、33b…第2導光部材、34…ヒートシンク群、34A…ヒートシンク、37…発光ダイオードランプ群、37A…発光ダイオードランプ、38…素子搭載基板、38A…回路パターン面、39…赤色発光ダイオード素子、40,…緑色発光ダイオード素子、41…青色発光ダイオード素子、51…拡散板、52…ベフ板、72A…凹溝、72a,72b…溝壁、a,b…光反射面
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記少なくとも2組の発光ダイオードランプから放射される放射光を前記照明対象に導くための導光部材とを備えた光源ユニットであって、
前記導光部材の照明対象側部には、前記2組の発光ダイオードランプからそれぞれ放射される放射光を互いに反対の方向に反射する1対の光反射面が形成され、
前記1対の光反射面は、前記2組の発光ダイオードランプからの放射光をそれぞれ反射し、これら各反射光が前記照明対象の光入射面に沿う方向に前記導光部材内を進行するような位置に配置されていることを特徴とする光源ユニット。 At least two sets of light emitting diode lamps, each arranged adjacent to each other, for illuminating the illumination object with white light;
A light source unit comprising a light guide member for guiding radiation emitted from the at least two sets of light emitting diode lamps to the illumination target,
A pair of light reflecting surfaces for reflecting radiated light emitted from the two sets of light emitting diode lamps in opposite directions are formed on the side to be illuminated of the light guide member,
The pair of light reflecting surfaces respectively reflect the radiated light from the two sets of light emitting diode lamps so that each reflected light travels in the light guide member in a direction along the light incident surface of the illumination target. The light source unit is characterized by being arranged at various positions.
前記第1導光部材及び前記第2導光部材には、それぞれ傾斜面を設けることにより前記1対の光反射面が形成されている請求項1に記載の光源ユニット。 The light guide member is divided into a first light guide member and a second light guide member corresponding to the two sets of light emitting diode lamps,
The light source unit according to claim 1, wherein the first light guide member and the second light guide member are provided with the pair of light reflecting surfaces by providing inclined surfaces, respectively.
前記光源ユニットは、請求項1〜5のいずれかに記載の光源ユニットであることを特徴とする光源装置。 A light source device comprising a plurality of light source units arranged in parallel in the same plane,
The light source unit is a light source unit according to any one of claims 1 to 5.
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---|---|---|---|---|
JP2013073103A (en) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Toshiba Corp | Display device, backlight device and light guide device |
JP2015072501A (en) * | 2008-09-24 | 2015-04-16 | フィリップス ルミレッズ ライティング カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー | Thin edge backlight with led optically coupled to back surface |
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