JP2009295577A - 発光ダイオード光源モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 経済的かつ効果的に側面照射光源を得る発光ダイオード光源モジュールを提供すること。
【解決手段】 本発明の発光ダイオード光源モジュールは、アレイ式発光部材とストリップ式導光構造体を含む。前記アレイ式発光部材は複数の正面方向に発光する発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）光源を含み、上述の複数の発光ダイオード光源はアレイ式に排列される。前記ストリップ式導光構造体はアレイ式発光部材の両側に設置され、前記ストリップ式導光構造体は第１曲面と第２曲面を含み、第１曲面と第２曲面はそれぞれアレイ式発光部材の両側からアレイ式発光部材の中央箇所に向かって凹陥し、アレイ式発光部材の中央箇所上方で相互に連接され、かつ第１曲面と第２曲面は連接箇所において一定角度でアレイ式発光部材の正面方向の光軸のある平面と接する。正面方向の光軸の定義は発光ダイオードのある平面に垂直な方向である。
【選択図】 図２Ｂ

Description

本発明は発光ダイオード光源モジュールに関し、特に、ストリップ式の側面方向に発光する発光ダイオード光源モジュールに関するものである。

発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）は消費電力が小さい、効率が高い、寿命が長いなどの特性があり、また水銀汚染などの環境保護問題がなく、各種平面ディスプレイのバックライト光源として応用され、優れた色彩表現を得ることができるため、発光ダイオードのディスプレイにおける応用が近年非常に重視され、研究が進められている。

バックライトモジュールの主な形態は、光源位置から述べると、側面照射式と直下式の構造に分けることができる。従来の液晶ディスプレイ応用製品は主にノートブック型コンピュータや液晶モニタなどがあるが、そのバックライトモジュールの特性需要は主に軽量、小型、薄型という点にあり、側面照射式の構造はこの需要を満たすことができる。しかしながら、液晶テレビ用の超大型バックライト光源の開発において、考慮が必要なのは、十分な表示輝度、広い視野角、鮮明な映像コントラスト、比較的長い使用寿命を備えていなければならないという点であり、上述の考慮に鑑みて、直下式の構造が大型液晶ディスプレイ技術の主流として用いられている。

図１Ａに示すように、米国特許第６６７９６２１号は発光ダイオードに側面光源を発生させるレンズの構造を提示しており、複数のレンズを装備した発光ダイオードを排列して液晶ディスプレイのバックライト光源とし、従来のＣＣＦＬバックライトモジュールを代替している。この特許が提示するレンズは、漏斗形状の反射面、第１屈折面、第２屈折面を含む。前記反射面は発光ダイオード正面方向の光軸に対し一定角度傾斜しており、発光ダイオード光源が発射する光線の反射に用いられる。前記第１屈折面は発光ダイオード正面方向の光軸に対し斜めに角度がつけられ、反射面が反射する光線の反射に用いられる。前記第２屈折面は以凸曲線または鋸歯状に第１屈折面から発光ダイオード座体まで延伸される。そのうち、前記第１屈折面が前記反射面と前記第２屈折面を連結している。

図１Ａに示すように、このレンズの形状は製造において難度が高く、精確に達成することが容易ではないことを踏まえ、このように小型の発光ダイオード光源上にこれほど複雑なレンズの構造を製造することは非常に難度が高い。このほか、側面照射式（ｓｉｄｅ ｅｍｉｔｔｉｎｇ）バックライトモジュールを得るためには、各発光ダイオードすべてに上述の構造が複雑なレンズを設置する必要があり、このように手間のかかるプロセスと高額なコストは大量生産に不利である。また、一部の応用においては、別途防水装置を設置して完成品の信頼性を保障する必要がある。

これに鑑みて、新しい側面照射装置の構造を開発し、側面照射式の発光ダイオード光源モジュールの量産という目標を達すると共に、導光形式を改善し、製造コストを抑え、市場ニーズを満たす必要がある。

米国特許第６６７９６２１号明細書

本発明の目的は、経済的かつ効果的に側面照射光源を得る発光ダイオード光源モジュールを提供することにある。

本発明の発光ダイオード光源モジュールは、アレイ式発光部材とストリップ式導光構造体を含む。そのうち、前記アレイ式発光部材は複数の正面方向に発光する発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）光源とし、上述の複数の発光ダイオード光源はアレイ式に排列される。また、前記ストリップ式導光構造体は前記アレイ式発光部材の両側に設置され、前記ストリップ式導光構造体は第１曲面と第２曲面を含み、前記第１曲面と前記第２曲面はそれぞれアレイ式発光部材の両側からアレイ式発光部材の中央箇所に向かって凹陥しており、かつアレイ式発光部材の中央箇所上方で相互に連接される。そのうち、前記第１曲面と前記第２曲面は連接箇所において一定角度でアレイ式発光部材の正面方向の光軸のある平面と接する。正面方向の光軸の定義は発光ダイオードのある平面に垂直な方向である。

この発光ダイオード光源モジュールは、照明装置に応用して間接光線を効果的に得ると共に、点光源の発光面積を発光ダイオード光源モジュールの処理で拡大し、これによりグレアの確率を低下させることができる。広告ディスプレイ装置に応用すれば、均一な面光源を効果的に得ることができ、ディスプレイの水準を高めることができる。本発明の発光ダイオード光源モジュールは、液晶ディスプレイのバックライトモジュールに応用することもできる。

従来技術のうちの米国特許第６６７９６２１号の発光ダイオードに側面方向の光源を発生させるレンズの構造を示す側面図である。 従来技術のうちの台湾特許公告第Ｉ２４４２２７号の発光ダイオードをバックライトモジュールとした光源モジュールを示す立体斜視図である。 従来技術のうちの台湾特許公告第Ｍ２７２９２４号の広角の照射角度を備えた発光ダイオード管を示す立体分解図である。 従来技術のうちの中国特許公開第１６９３９６０号の発光ダイオードアレイアッセンブリと前記アッセンブリを備えたバックライトユニットを示す立体分解図である。 従来技術のうちの中国特許公開第１７７９５３０号の発光ダイオードの側面方向発光装置を示す側面断面図である。 従来技術のうちの米国特許第２００６２６２５３８号の光線進行方向を変化させる発光ダイオードモジュールを示す側面図である。 従来技術のうちの米国特許第７２２４５３７号の発光ダイオードに側面方向の光源を発生させる拡散レンズの構造を示す側面図である。 本発明に基づく発光ダイオード光源モジュール２００ａの立体図である。 本発明に基づく放熱構造体とキャリア構造体を備えた発光ダイオード光源モジュール２００ａの立体図である。 本発明に基づく３本の直線状に排列した発光ダイオード光源から構成される発光ダイオード光源モジュール２００ａの立体図である。 本発明に基づく両側に反射板を設置した発光ダイオード光源モジュール２００ａの立体図である。 本発明に基づく４種類の異なる幾何形状のストリップ式導光構造体の断面図である。 本発明に基づく４種類の異なる幾何形状のストリップ式導光構造体の断面図である。 本発明に基づく４種類の異なる幾何形状のストリップ式導光構造体の断面図である。 本発明に基づく４種類の異なる幾何形状のストリップ式導光構造体の断面図である。 本発明に基づく発光ダイオード光源モジュール２００ａにおいて、発光ダイオードの光線が両側から射出される反射光路を示す側面断面図である。 本発明に基づく反射板（２つの傾斜板）の配置を示す側面断面図である。 本発明に基づく反射板（傾斜板１つと直立板１つ）の配置を示す側面断面図である。 曲線部分が本発明に基づく両側から光線が射出される発光ダイオード光源モジュール２００ａの光線強度を示す対応角度分布図である。 本発明に基づく別の発光ダイオード光源モジュール２００ｂの立体図である。 本発明に基づく放熱構造体とキャリア構造体を備えた発光ダイオード光源モジュール２００ｂの立体図である。 本発明に基づく別の発光ダイオード光源モジュール２００ｂにおける、４種類の異なる幾何形状のストリップ式導光構造体の断面図である。 本発明に基づく別の発光ダイオード光源モジュール２００ｂにおける、４種類の異なる幾何形状のストリップ式導光構造体の断面図である。 本発明に基づく別の発光ダイオード光源モジュール２００ｂにおける、４種類の異なる幾何形状のストリップ式導光構造体の断面図である。 本発明に基づく別の発光ダイオード光源モジュール２００ｂにおける、４種類の異なる幾何形状のストリップ式導光構造体の断面図である。 本発明に基づく別の発光ダイオード光源モジュール２００ｂの両側に反射板（２つの傾斜板）を配置した側面断面図である。 本発明に基づく別の発光ダイオード光源モジュール２００ｂの両側に反射板（傾斜板１つと直立板１つ）を配置した側面断面図である。

本発明がここで探究する方向は、発光ダイオード光源モジュールである。本発明を徹底的に理解できるようにするため、以下の説明において詳しい手順とその構成を提示する。当然ながら本発明の実施はバックライトモジュールの技術者が熟知する特殊な詳細に限定されない。また、周知の組成または手順は、本発明の不必要な制限を回避するため、詳細に説明していない。本発明の最良の実施例を以下で詳細に説明するが、これら詳細な説明のほか、本発明は幅広くその他実施例中に実施することができ、かつ本発明の範囲は最良の実施例に限定されず、特許請求の範囲に準じる。

側面方向に発光する発光ダイオード光源を得るために、以下のいくつかの特許がその主張する構造をそれぞれ提示している。

台湾特許公告第Ｉ２４４２２７号は発光ダイオードをバックライトモジュールとした光源モジュールを開示しているが、この光源モジュールが使用する発光ダイオードは主にＣＯＢ（ｃｈｉｐ ｏｎ ｂｏａｒｄ）の発光ダイオードパッケージ構造を主としており、即ち、発光ダイオードチップを直接基板上に設置している。この特許が提示する発光ダイオード光源モジュールは、図１Ｂに示すように、４つの側面と１つの底面から構成された本体ランプケースを含み、前記本体ランプケースは反射性を備え、複数の発光ダイオードのベアチップが放熱基板に直接嵌入され、かつ前記放熱基板上に２列の直線アレイ状に排列されると共に、各列の発光ダイオードアレイ光源の上方がライトマスクで被覆され、このライトマスクにより側面方向の光源を発生し、側面方向の光源が前記本体ランプケースの内部空間内で伝播混合されて、均一な面光源を発生するものである。しかしながら、この特許はその発生する側面方向の光源が前記本体ランプケースで混光された後の光の指向性が悪く、別途設置した輝度向上フィルムで光学表現を改善する必要がある。

台湾特許公告第Ｍ２７２９２４号は、広角の照射角度を備えた発光ダイオード管を提示しており、図１Ｃに示すように、この発光ダイオード管は、長細い板状の回路板を含み、前記回路板表面に複数の発光ダイオードが直線状に排列して設置され、この発光ダイオードストリップの周囲に透光性を備えたカバーが設置され、このカバーは円形の中空管体である。この特許が開示する発光ダイオード管は光学特性がなく、発光ダイオードストリップを保護し、発光ダイオードストリップの構造を簡略化するためだけのものである。

中国特許公開第１６９３９６０号は、発光ダイオードアレイアッセンブリとこのアッセンブリを備えたバックライトユニットを開示している。図１Ｄにこの特許が提示する発光ダイオードアレイアッセンブリの分解図を示す。この特許は、四角い枠型の細長い反射体で複数の発光ダイオードが列を成して排列された発光ダイオードバーの周囲を囲み、複数の発光ダイオード光源が発射する上方向の光線がこの反射体により反射され、さらに前記反射体と発光ダイオードバーの上方にレンズが設置され、このレンズにより発光ダイオード光源と反射体の発生する光線を拡散し、かつ光線を水平方向に沿って発射させるものである。しかしながら、前記反射体は一定寸法の四角い枠型の物体であり、実際の運用において制限される。

中国特許公開第１７７９５３０号は、発光ダイオードの側面方向発光装置を開示しており、液晶ディスプレイのバックライトモジュールに用いることができるものである。図１Ｅに示すように、第１反射面、第２反射面、屈折面を含み、前記第１反射面は発光ダイオードの正面方向の光軸を中心軸として囲み円錐形曲面を成し、前記第２反射面は前記発光ダイオード発光器を囲み円錐形表面を成している。前記第２反射面は前記発光ダイオードと屈折面を連結し、前記屈折面が前記第１反射面と前記第２反射面を連結している。この特許が開示する発光ダイオード側面方向発光装置は、単一の発光ダイオード素子に対して提供される側面方向発光装置であり、また前述の米国特許第６６７９６２１号と同じであるのは、側面照射式（ｓｉｄｅ ｅｍｉｔｔｉｎｇ）バックライトモジュールを得るために、各発光ダイオード上に上述の構造が複雑な反射装置を設置する必要があり、かつ円錐形曲面の反射面は製造難度が高く、製造プロセスが複雑でコストも高いため、量産に不利な点である。

米国特許第２００６２６２５３８号は、光線の進行方向を変化させることができる発光ダイオードモジュールを開示している。図１Ｆに示すように、この特許が提示する光線進行方向変化ユニットは、２つの反射傾斜板と２つの屈折面を含む。前記２つの反射傾斜板は発光ダイオードの正面方向の光軸を中心軸としてＶ字形平面を形成し、屈折面が反射傾斜板と回路板を連結し、発光ダイオード発光素子が回路板上に設置される。このほか、２つの反射傾斜板にＶ字形曲面を形成するか、２つの屈折面間に円錐形曲面を形成することができる。この特許はまた、単一の発光ダイオード素子上に前記光線進行方向変化ユニットを設置することができるほか、回路板上に複数の排列されたアレイ形式の発光ダイオードがある場合、この発光ダイオードアレイ上に光線進行方向変化ユニットを形成することもでき、この光線進行方向変化ユニットが単一の発光ダイオード上方にそれぞれ対応してＶ字形平面、Ｖ字形曲面または独立した円錐形曲面を備えていることが開示されている。

米国特許第７２２４５３７号は、図１Ｇの側面図に示すように、発光ダイオードに側面方向の光源を発生させる拡散レンズの構造を開示しており、米国特許第６６７９６２１号と似ている。この特許が提示するレンズの構造は、発光ダイオードの正面方向の光軸を中心軸とした三角錐形の反射平面を含み、三角錐形の反射平面の周囲を囲んで別の円錐形の反射平面が設けられ、屈折平面が底面と円錐形の反射平面を連結している。この特許が提示する反射面と屈折面は皆平面を主としており、このため、製造上米国特許第６６７９６２１号より容易である。

しかしながら、上述の従来技術が提示する側面方向の光線発射構造はほとんどが単一の発光ダイオード素子に対する設計であり、複数の発光ダイオード素子から構成されるバックライトモジュールにおいては製造プロセスが複雑でコストが高い。このため、本特許は側面方向に発光する光源の発光ダイオード光源モジュールを効果的かつ経済的に提供するものであり、組み立てが便利で寸法上の制限がなく、かつ各単一の発光ダイオード素子すべてに導光レンズを設置する高度のプロセスと高額なコストの問題を解決することができる。

本発明の発光ダイオード光源モジュール２００ａは、図２Ａに示すように、アレイ式発光部材２１０とストリップ式導光構造体２３０を含む。そのうち、前記アレイ式発光部材２１０は複数のアレイ形式に相互に排列された正面方向に発光する発光ダイオード２１２（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）光源を含み、前記ストリップ式導光構造体２３０は前記アレイ式発光部材２１０の両側に設置される。前記発光ダイオード２１２は正面方向の発光光源であり、そのうち、前記発光ダイオードは発光ダイオードチップパッケージ（ｃｈｉｐ ｉｎ ｐａｃｋａｇｅ）とする。このほか、複数の発光ダイオード２１２の前記アレイ式発光部材２１０中における排列方式は単一の直線または複数本の直線のアレイとすることができ、図２Ｃに示すのは３本の直線状に排列した発光ダイオード光源から構成される発光ダイオード光源モジュールの立体図である。上述のストリップ式導光構造体２３０は、第１曲面２３１と第２曲面２３２を含み、そのうち、前記第１曲面２３１と前記第２曲面２３２はそれぞれアレイ式発光部材２１０の両側からアレイ式発光部材２１０の中央箇所に向かって凹陥しており、かつ前記アレイ式発光部材２１０の中央箇所上方で相互に連接される。そのうち、前記第１曲面２３１と前記第２曲面２３２は連接箇所において一定角度でアレイ式発光部材２１０の正面方向の光軸のある平面と接し、正面方向の光軸の定義は、発光ダイオード ２１２がある平面に垂直な方向である。

本発明が提供するストリップ式導光構造体２３０はさらに複数の導光幾何表面（図２Ｅから図２Ｈ中の２３３〜２３６を参照）を含み、上述の複数の導光幾何表面はアレイ式発光部材２１０と第１曲面２３１及び第２曲面２３２にそれぞれ連接され、完全なストリップ式導光構造体２３０が形成される。図２Ｅに示すように、導光幾何表面２３３の一側に前記第１曲面２３１が連接され、別の導光幾何表面が導光幾何表面２３３とアレイ式発光部材２１０を連結する。このほか、前記第１曲面２３１、前記第２曲面２３２と複数の導光幾何表面（２３３〜２３６）はレンズとするか、あるいは内面に反射材質をめっきした表面とし、前記内面の定義は第１曲面２３１、第２曲面２３２または導光幾何表面の発光ダイオード光源２１２近くの表面である。このほか、前記導光幾何表面は、半円曲面、直立平面、傾斜平面、曲面のいずれか、または組み合わせとする。

本発明はさらに反射板２９０を含み、前記反射板２９０は前記ストリップ式導光構造体２３０の一側に設置する。あるいは、図２Ｄに示すように、前記反射板２９０は前記ストリップ式導光構造体２３０の相対する両側に設置してもよい。前記反射板２９０は、ストリップ式導光構造体２３０の反射または屈折を経た後に形成される側面方向の光線を再度反射して前記アレイ式発光部材２１０の正面方向の光軸に垂直または平行の方向にするために用いる。

本発明は４種類の異なる幾何形状のストリップ式導光構造体２３０を提示する。図２Ｅ、図２Ｆ、図２Ｇ、図２Ｈに上述の４種類の異なる幾何形状のストリップ式導光構造体２３０の断面図をそれぞれ示す。発光ダイオード ２１２光源が発射する光線は、ストリップ式導光構造体２３０内の第１曲面２３１、第２曲面２３２、または各導光幾何表面の全反射、反射または屈折により光線をアレイ式発光部材２１０の正面方向の光軸に垂直または平行の方向にガイドすることができ、ストリップ式導光構造体２３０の処理後に発生する側面方向の光線は、前段落中で言及した反射板２９０に向かって射出された後、前記反射板２９０により上述の側面方向の光線を再度反射または全反射して正面方向の光線にすることができる。発光ダイオードの射出する光線が上述の導光処理を経た後に得られる間接光源は、照明に応用すると、グレアの確率を下げることができる。上述の間接光源は広告ディスプレイに応用することもでき、効果的に均一な光線が得られ、ディスプレイの水準を高めることができる。

このほか、本発明はストリップ式導光構造体２３０において、各導光表面の光線に対するガイド設計にいくつかの組み合わせを提供する。ただし、導光表面の光線に対するガイドの組み合わせ設計は、本発明が言及する次の３種類に限られない。第１類は、第１曲面２３１と第２曲面２３２に反射特性を有する材質をめっきし、光線が第１曲面２３１と第２曲面２３２の反射または全反射を経た後、それぞれ相対する両側に向かって射出される側面方向の光線を形成させ、さらに幾何導光表面２３３、２３４により側面方向の光線をガイドし、図２Ｉに点線で示すような光線のルートを形成させることができる。この第１類が形成する側面方向の光源において、その光線強度の対応角度分布図は、図２Ｌ中の曲線が示すように、正面方向の光軸（０°角の箇所）に対して約６０°〜７０°角の箇所の光の強度が最強である。第２類は、第１曲面２３１または第２曲面２３２のいずれか一方に反射特性を有する材質をめっきし、反射特性を有さない第１曲面２３１または第２曲面２３２近くの幾何導光表面に、反射特性を有する材質をめっきする。図２Ｅ中の点線で示す光路のように、第１曲面２３１に向かって射出される光線が反射または全反射されて側面方向の光線となり、側面方向の光線が幾何導光表面２３３によりガイドされ、また、幾何導光表面２３４に向かって射出される光線が反射または全反射されて正面方向の光線となり、第２曲面２３２により光線がガイドされ、正面方向の光線が補償される。第３類は、第１曲面２３１または第２曲面２３２のいずれか一方に反射特性を有する材質をめっきし、図２Ｆ中の点線で示す光路のように、第１曲面２３１に向かって射出された光線が反射または全反射されて側面方向の光線となり、幾何導光表面２３４に向かって射出された光線が屈折されて他方の側に向かう側面方向の光線となる。

前述の第１類と第３類の導光の組み合わせにおいて、導光処理を経た後、光線が相対する両側に向かって射出される側面方向の光線がそれぞれ形成され、反射板を組み合わせる設計では相対する両側に２つの傾斜板をそれぞれ設置し、これら２つの傾斜板の傾斜方向は、図２Ｊに示す反射板の断面図のように、ストリップ式導光構造体 ２３０の２つの相対する外側から斜めに向発光ダイオード光源に向かうものとする。上述の第２類の導光の組み合わせにおいて、反射板を組み合わせる設計は、図２Ｋに示す反射板の断面図のように、傾斜板と直立板とする。

本発明はさらにキャリア構造体２５０を含み、図２Ａに示すように、前記キャリア構造体２５０はアレイ式発光部材２１０とストリップ式導光構造体２３０の下方及び両側に設置され、前記アレイ式発光部材２１０と前記ストリップ式導光構造体２３０を搭載して固定するために用いられ、上述の両者をより効果的に結合させる。

このほか、本発明はさらに放熱構造体２７０を含む。図２Ｂに示すように、前記放熱構造体２７０は前記キャリア構造体２５０の下方に設置される。または、別途前記キャリア構造体２５０を加える必要なく、アレイ式発光部材２１０の下方に直接設置してもよい。そのうち、前記放熱構造体２７０は複数の放熱フィンを備え、放熱フィンの開口方向は発光ダイオード光源２１２の正面発光方向の反対方向とする。最良の実施例において、放熱構造体２７０とキャリア構造体２５０は一体成形とできる。

本発明は効果的かつ経済的に得られる側面方向に発光する光源の発光ダイオード光源モジュールを提供する。即ち、元々は正面方向に発光する発光ダイオードバー上方に別途ストリップ式導光構造体を１つ追加するだけで達成できる。その組み立て方式は、アレイ式発光部材２１０をすでに設置したキャリア構造体２５０を用意し、さらに完全なストリップ式導光構造体２３０を側面の開口部から前記キャリア構造体２５０の中に押し入れるだけで、発光ダイオード光源モジュール２００ａの組み立てを完了することができる。前記発光ダイオード光源モジュールには寸法上の制限はなく、さまざまな長さの寸法のニーズに対応することができる。本発明の提供する発光ダイオード光源モジュールは、各単一の発光ダイオード素子すべてに導光レンズを設置するという高度なプロセスと高額のコストの問題を解決する。また、前記ストリップ式導光構造体は発光ダイオードバーの防水保護を代替することもできる。このほか、本発明の提供するキャリア構造体と放熱構造体を一体成形することで、従来技術において発光モジュールと放熱モジュールを別々に設計していた盲点を解決できる。

また、図３Ａに示すように、本発明に基づき提供する別の発光ダイオード光源モジュール２００ｂは、発光部材２２０とストリップ式導光構造体２３０を含む。そのうち、前記発光部材２２０は複数列に排列された正面方向に発光するストリップ式発光ダイオードアッセンブリ２２２を含み、前記ストリップ式導光構造体２３０は複数の略Ｖ字形導光面２４０を含む。

前記各略Ｖ字形導光面２４０は２つの曲面２４１と２４２から構成され、そのうち、曲面２４１と２４２は前記ストリップ式発光ダイオードアッセンブリ２２２の中央上方で相互に連接される。前記略Ｖ字形導光面２４０のうち、曲面２４１と曲面２４２が相互に連接される箇所が、それぞれ一定角度でストリップ式発光ダイオードアッセンブリ２２２の正面方向の光軸がある平面と相互に接し、かつ相隣する２つの略Ｖ字形導光面２４０が、２つの相隣するストリップ式発光ダイオードアッセンブリ２２２が相互に連接する箇所がある平面と相互に交わる。そのうち、曲面２４１と２４２はレンズとするか、あるいは内面に反射材質をめっきした表面とし、上述の内面とは曲面２４１と２４２の発光ダイオード光源２１２近くの表面である。

前記ストリップ式導光構造体２３０はさらに複数の導光幾何表面を含み（図３Ｃから図３Ｆ中の２３３〜２３６を参照）、前記複数の導光幾何表面２３３〜２３６は前記発光部材２２０と前記ストリップ式導光構造体２３０の最も外側の曲面にそれぞれ連接される。そのうち、前記導光幾何表面２３３〜２３６はレンズとするか、あるいは内面に反射材質をめっきした表面とし、上述の内面とは、前記導光幾何表面２３３〜２３６の前記発光ダイオード光源２１２近くの表面である。このほか、前記導光幾何表面２３３〜２３６は、半円曲面、直立平面、傾斜平面、曲面のいずれか、または組み合わせとする。

本発明は４種類の異なる幾何形状のストリップ式導光構造体２３０を提示する。図３Ｃ、図３Ｄ、図３Ｅ、図３Ｆに上述の４種類の異なる幾何形状のストリップ式導光構造体２３０の断面図をそれぞれ示す。発光ダイオード光源２１２が発射する光線は、図３Ｃ中の光線ルートを示す点線のように、ストリップ式導光構造体２３０内の曲面２４１、曲面２４２、および各導光幾何表面の２３３〜２３６の全反射、反射または屈折により光線をストリップ式発光ダイオードアッセンブリ２２２の正面方向の光軸に垂直または平行の方向にガイドすることができる。

本発明はさらに反射板２９０を含み、前記反射板２９０はストリップ式導光構造体２３０の一側に設置される。また、前記反射板２９０はストリップ式導光構造体２３０の相対する両側に設置してもよく、図３Ｇ〜図３Ｈに示すように、この状況において前記反射板を組み合わせる設計は２つの傾斜板または傾斜板１つと直立板１つとすることができる。反射板２９０はストリップ式導光構造体２３０の反射または屈折を経た後に形成される側面方向の光線を再度反射してストリップ式発光ダイオードアッセンブリ２２２の正面方向の光軸に垂直または平行の方向とするために用いられる。

本発明はさらにキャリア構造体２５０を含み、図３Ａに示すように、キャリア構造体２５０は発光部材２２０とストリップ式導光構造体２３０の下方及び両側に設置され、前記発光部材２２０と前記ストリップ式導光構造体２３０を搭載かつ固定するために用いられる。

このほか、本発明はさらに放熱構造体２７０を含む。図３Ｂに示すように、前記放熱構造体２７０は前記キャリア構造体２５０の下方に連接して設置される。または、別途前記キャリア構造体２５０を加える必要なく、発光部材２２０の下方に直接設置してもよい。そのうち、前記放熱構造体２７０は複数の放熱フィンを備え、放熱フィンの開口方向は発光ダイオード光源２１２の正面発光方向の反対方向とする。最良の実施例において、放熱構造体２７０とキャリア構造体２５０は一体成形とできる。

本発明が提供する発光ダイオード光源モジュールは、照明装置に応用して間接光線を効果的に得ると共に、グレアの確率を低下させることができる。また広告ディスプレイ装置に応用すれば、均一な光線を効果的に得ることができ、ディスプレイの水準を高めることができる。本発明はまた液晶ディスプレイのバックライトモジュールに応用することもできる。

当然、上述の実施例の説明に基づいた上で、本発明は多くの修正や差異があり得る。このため、後付の特許請求の範囲において理解する必要があり、上述の詳細な説明のほか、本発明はその他の実施例においても幅広く実施することができる。上述は本発明の最良の実施例にすぎず、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。その他本発明の要旨を逸脱しない同様の効果をもつ変化や修飾は、すべて後付の特許請求の範囲内に含まれるものとする。

２００ａ 発光ダイオード光源モジュール
２００ｂ 別の発光ダイオード光源モジュール
２１０ アレイ式発光部材
２１２ 発光ダイオード
２２０ 発光部材
２２２ ストリップ式発光ダイオードアッセンブリ
２３０ ストリップ式導光構造体
２３１ 第１曲面
２３２ 第２曲面
２３３〜２３６ 導光幾何表面
２４０ 略Ｖ字形導光面
２４１〜２４２ 曲面
２５０ キャリア構造体
２７０ 放熱構造体
２９０ 反射板

Claims (5)

1. 発光ダイオード光源モジュールであって、アレイ式発光部材とストリップ式導光構造体を備え、そのうち、前記アレイ式発光部材がアレイ式に排列した複数の正面方向に発光する発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）光源を含み、前記ストリップ式導光構造体が前記アレイ式発光部材の両側に設置され、前記ストリップ式導光構造体がさらに第１曲面と第２曲面を含み、そのうち前記第１曲面と前記第２曲面がそれぞれ前記アレイ式発光部材の両側から前記アレイ式発光部材の中央箇所に向かって凹陥しており、かつ前記アレイ式発光部材の中央箇所上方で相互に連接され、そのうち、前記第１曲面と前記第２曲面が前記連接箇所において一定角度で前記アレイ式発光部材の正面方向の光軸のある平面と接し、前記正面方向の光軸の定義は発光ダイオードのある平面に垂直な方向であることを特徴とする、発光ダイオード光源モジュール。
2. 発光ダイオード光源モジュールであって、発光部材とストリップ式導光構造体を備え、そのうち、前記発光部材が複数列のストリップ状に排列された正面方向に発光する発光ダイオードアッセンブリを含み、前記ストリップ式導光構造体が複数の略Ｖ字形導光面を含み、各前記略Ｖ字形導光面が２つの曲面から構成され、前記２つの曲面が前記ストリップ式発光ダイオードアッセンブリの中央上方箇所で相互に連接され、前記２つの曲面於前記連接箇所においてそれぞれ一定角度で前記ストリップ式発光ダイオードアッセンブリの正面方向の光軸がある平面と相互に接し、相隣する２つの前記略Ｖ字形導光面が、前記２つの相隣するストリップ式発光ダイオードアッセンブリが相互に連接する箇所がある平面と相互に交わることを特徴とする、発光ダイオード光源モジュール。
3. 請求項１及び２に記載の発光ダイオード光源モジュールであって、そのうち、前記ストリップ式導光構造体がさらに複数の導光幾何表面を含み、そのうち、前記複数の導光幾何表面が前記発光部材と前記ストリップ式導光構造体の最も外側の曲面にそれぞれ連接され、かつ前記複数の導光幾何表面がレンズまたは内面に反射材質をめっきした表面であり、そのうち、前記内面が前記導光幾何表面の前記発光ダイオード光源近くの表面であり、前記導光幾何表面が、半円曲面、直立平面、傾斜平面、曲面のいずれかまたは組み合わせであることを特徴とする、発光ダイオード光源モジュール。
4. 請求項１及び２に記載の発光ダイオード光源モジュールであって、さらに前記ストリップ式導光構造体の一側または相対する両側に設置した反射板を含み、前記反射板が前記ストリップ式導光構造体の反射または屈折を経た後に形成される側面方向の光線を再度反射して前記ストリップ式発光ダイオードアッセンブリの正面方向の光軸に垂直または平行の方向にするために用いられることを特徴とする、発光ダイオード光源モジュール。
5. 請求項１及び２に記載の発光ダイオード光源モジュールであって、さらにキャリア構造体と放熱構造体を含み、そのうち、前記キャリア構造体が前記発光部材と前記ストリップ式導光構造体の下方と両側に設置され、前記アレイ式発光部材と前記ストリップ式導光構造体を搭載かつ固定するために用いられ、前記放熱構造体が前記キャリア構造体の下方に設置され、かつ前記キャリア構造体と一体成形され、そのうち、前記放熱構造体が複数の放熱フィンを備え、かつ前記放熱フィンの開口方向が前記発光ダイオード光源の正面発光方向と反対の方向であることを特徴とする、発光ダイオード光源モジュール。

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