JP3127301U - オーバル・レンズ付きｌｃｄの背光光源モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】均等な光輝度でLCDを照明する、LCDの背光光源モジュールを提供する。
【解決手段】１つ以上のLCDから構成されたLEDアセンブリーを１本の支持アームの数箇所に配置し、この支持アームの表面に取り付けた片状導体で駆動回路と接続し、LEDの素子は支持アームに取り付け、導線でその両側の片状導体と電気的に接続する。このようにして完成したLEDアセンブリーの周囲にエポキシー・レジンを注入して、LEDアセンブリーを覆蓋したオーバル・レンズ付きLCDの背光光源モジュールを提供することができる。
【選択図】図１

Description

本考案はオーバル（oval）・レンズ付きLCDの背光光源モジュールに関するもので、特にLEDを光源とし、これをオーバル形のレンズで覆って、光を均等にLCDに散射子、その表示板を明るく快適に照明する、LCDの背光光源モジュールに関するものである。

現在LCDの背光照明の光源は、主に白色冷陰極蛍光灯（cold cathode fluorescent lamp,以下CCFLと略称）を使用している。即ち、CCFLをLCDの背後に配置し、その発射する光が導光器、拡散器、屈折器を経てLCDに投射し、その表示板に画面を表示するのである。LCDのサイズが大きくなればなるほど、CCFLとその駆動回路も大きくしなければならなくなる。このように大型のLCDを照明する背光照明装置は、多数のCCFLを直並列に接続して構成される。然るにCCFLには以下に示す先天的な欠点がある。

１.光度が低く、いくら多数のCCFLを直並列しても、LCDのサイズがある程度大きくなれば、その表面を必要の輝度に照明することは困難である。

２.CCFLの使用寿命は短く、使用後4000〜6000時となれば、その出力光束は急激に減少する。しかも取替えが困難であり、LCD全体としての使用上不便である。

３.CCFLの彩度は低く、その色温度も約4800kで、NTSCの規定する演色性の約８０％に達する程度であり、特に赤色の成分が低く、高い標準の演色性が期待できない。特定の色彩を必要とする場合、光学測定にかければその欠点は立ちどころに発見できる。

４.CCFLは電力の消費が大きく、水銀という有毒物質を含んでいるので、環境保護上、使用は好ましくない。京都議定書によれば、この種の光源は２００６年７月１日以後使用禁止となるので、代わりになるLCDの背光光源は焦眉の急の様相を呈している。

目前、この趨勢に対応し得る光源はまず、高光度の白色LEDであらう。LEDを小サイズのLCDの背光光源に利用することは、既に数年の経験を積んできた。例えば携帯電話やPDAの小画面の照明には、甚だ満足すべき効果を上げてきている。近来技術は一層向上して光源とするLEDの光度は大幅に増加した割に軽量化し、強度は増加して、寿命も長くなり、大サイズのLCDの背光光源としての最良の選択対象となったのである。

通常LCDの背光光源としてのLEDは、LCDの片側、または両側に不特定数取り付け、電源を投入してLEDを発光させ、その光線でLCDを投射して、画面を具現するのである。但しLEDの出力する光線は均等に発射されるものではなく、１箇所に特別集中したりして、ある所だけ特に明るく、その周囲は暗くなったりする。このような欠点を補うため、LEDを密集して配置する手段が開発され、相隣れるLEDからの光線を連続させ、明暗の変化を軽減させるのである。但し、これでは電力の消費が多くなり、コストの上る割に照明を改善する、実質上の利益が僅少で、LCD上に投射される光のバラッキの問題は依然として存在するから、真の解決手段とは言えないのである。

以上の事情に鑑み、このような欠点を改善せんがため、本願の考案者は多年の経験に基づき長期の苦心研鑚の結果、遂に本考案開発の成功を見るに至ったのである。

本考案の目的はLEDの発射光線をオーバル・レンズの円弧状表面で屈折して散光させ、均等にLCDに投射させる、オーバル・レンズ付きLCDの背光光源モジュールを提供するところにある。

本考案の更に１つの目的は、高光度の白色LEDを背光光源とし、LCDを照明して、高輝度で良質な画面を具現する、オーバル・レンズ付きLCDの背光光源モジュールを提供するところにある。

上記の目的を達成せんがため、本考案に係るLCDの背光光源モジュールは１つ以上のLEDから構成されたLEDアセンブリーを１本の支持アームの数箇所に配置し、この支持アームの表面に取り付けた片状導体で駆動回路と接続し、LEDの素子は支持アームに取り付け、導線でその両側の片状導体と電気的に接続し、このようにして完成したLEDアセンブリーの周囲にエポキシー・レジンを注入して、LEDアセンブリーを覆蓋した円弧状のオーバル・レンズを形成するのである。このオーバル・レンズでLEDから発射された光線を屈折散射してLCDの表面を均等に照明し、輝度の高い、良質で快適な画面を具現するのである。

本考案のオーバル・レンズ付きLCDの背光光源モジュールを用いてLCDを照明すれば、高輝度で色彩の豊富な良質のLCD上の画面が得られ、大きいサイズのLCDにも安価に適用される。構造が簡単のため、生産コストも、安く、生産イールド（yield）も向上する効果がある。

図１から図４までを参照しながら本考案の実施例を説明しよう。本考案に係るLCDの背光光源モジュールは１つ以上のLEDから構成されたLEDアセンブリー１を１本の支持アーム２の数箇所に配置し、この支持アーム２の表面に取り付けた片状導体２１で駆動回路（図示せず）と接続し、LEDの素子は指示アームに取り付け、導線でその両側の片状導線２１と電気的に接続し、このようにして完成したLEDアセンブリー１の周囲にエポキシー・レジンを注入して光源を覆蓋した円弧状のオーバル・レンズ１３を形成するのである。このオーバル・レンズ１３でLEDアセンブリー１から発射される光線を屈折散射して、LCD（図示せず）の表面を均等に照明し、輝度の高い、良質で快適な画面を具現するのである。

駆動回路（図示せず）はLEDの発光を制御するものである。前記のオーバル・レンズ１３は、図２に示すように円弧状に形成され、その横断面の扇形中心角θは約45〜60°にして、縦断面の扇形中心角Φは約120°である。実験の結果、このような形状のレンズ１３で確かにLED光源の発射する光線を均等に散射し、一箇所に集中しないことを証明できた。

前記のオーバル・レンズ１３を構成する材料はエポキシー・レジンでなくとも、例えばガラスのような高い光の透過性のある材料を使用してもよい。LEDは高光度の白色LEDを用いる。

本考案は、本考案の技術的思想から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施することができる。前述の実施例は、あくまでも、本考案の技術内容を明らかにするものだけであって、そのような具体例のみに限定して、本考案を狭義に解釈すべきものではなく、本考案の精神と実用新案登録の請求範囲内で色々と変更して、実施することができるものである。

１つのLEDアセンブリーにオーバル・レンズを取り付けた、本考案の外観図である。 支持アームに数個のLEDアセンブリーを取り付けた本考案の概観図である。 図２の平面図である。 図2の正面図である。

符号の説明

１：LEDアセンブリー
１１：LED発光素子
１２：導線
１３：オーバル・レンズ
２：支持アーム
２１：片状導体
θ：横断面の扇形中心角
Φ：縦断面の扇形中心角

Claims (3)

1. LCDの背光光源モジュールであって、LEDよりナル光源と、前記LED光源を覆った、高い透過率を有するオーバル・レンズとからなり、前記LEDの発射する光線を均等にLCDの各部に照射することを特徴とする、オーバル・レンズ付きLCDの背光光源モジュール。
2. 前記LEDは複数個を使用することを特徴とする、請求項１に記載のオーバル・レンズ付きLCDの背光光源モジュール。
3. 前記LEDは１本の支持アームの上に配置され、前記支持棒の表面には駆動回路と接続した片状導体が、取り付けられていて、前記LEDの発光素子は導線で、その両側の前記片状導体と接続されていることを特徴とする、請求項１に記載のオーバル・レンズ付きLCDの背光光源モジュール。