JP6204559B1 - 線形ｌｅｄモジュール及びこれを含むバックライトユニット - Google Patents

Abstract

【課題】線形ＬＥＤモジュール及びこれを含むバックライトユニットを提供する。【解決手段】本発明のバックライトユニットは、ディスプレイパネルの後方に配置された後方ケースと、後方ケース内でディスプレイパネルの後方に位置する反射板と、一つ以上のＬＥＤバー及び線形リフレクタを含み、反射板の一側縁部に沿って配置された線形ＬＥＤモジュールと、を備え、線形リフレクタは、一つ以上のＬＥＤバーが長さ方向に沿って装着されたマウント部と、マウント部と一体に形成され、ＬＥＤバーから放出された光を反射板に向かって一次的に反射する複合反射部と、を含み、反射板は、複合反射部によって一次的に反射された光をディスプレイパネルに向かって二次的に反射させる。【選択図】図２

Description

本発明は、線形リフレクタ及び線形ＬＥＤバーを含む線形ＬＥＤモジュール及びこれを含む導光板のないバックライトユニットに関する。

例えば、ＬＣＤ ＴＶなどにバックライトユニットが用いられる。バックライトユニットは、エッジ型バックライトユニットと直下型バックライトユニットとに大きく区分される。エッジ型バックライトユニットは、ディスプレイパネルの後方に導光板を設置し、導光板（ＬＧＰ：Ｌｉｇｈｔ Ｇｕｉｄｅ Ｐｌａｔｅ）の側面に各ＬＥＤを配置して構成される。

従来の直下型バックライトユニットが多数のＬＥＤを用いる一方、エッジ型バックライトユニットは、各ＬＥＤの個数を画期的に減少できるという長所を有していた。しかし、ＬＥＤの輝度が増加し、ＬＥＤの価格が低くなると共に、高価な導光板を省略できる直下型バックライトユニットに対する関心が再度高まった。近来開発される直下型バックライトユニットは、既存の直下型バックライトユニットより少ない数のＬＥＤを用いながらも配光性能が良好になった。

しかし、直下型バックライトユニットは、ディスプレイパネルと光源との間に十分な距離が確保されなければならないため、十分な高さを有さなければならない。また、それぞれのＬＥＤの指向角を広げるためにレンズを用いると、これはＴＶなどのディスプレイ装置として薄い厚さを有するものを好む消費者等の性向に反する。このような理由で、エッジ型バックライトユニットに対する需要は今後も継続して増加することが見込まれる。

上述した多くの理由で、ディスプレイ装置の厚さを大いに減少できるエッジ型バックライトユニットの長所を維持しながらも、高価な導光板を省略できるバックライトユニットに対する必要性が当該技術分野に存在する。このために、導光板を用いることなく、ディスプレイパネルの直下領域でないディスプレイパネルの後方側の縁部に配置された各ＬＥＤから出た光をディスプレイパネルの後方の反射板に伝達する技術が必要である。このためにリフレクタが用いられ、リフレクタは、各ＬＥＤから放出された光を反射板の全領域に亘って幅広く伝達する役割をする。

このような技術において、リフレクタから伝達された光を前方側により均一に反射するように、反射板は傾きや勾配を有するように設置され、この場合、反射板の位置は、各ＬＥＤ及びリフレクタに隣接した領域で相対的に低く（ディスプレイパネルから遠く）、各ＬＥＤ及びリフレクタから遠くなるほど高さが漸進的に高く（ディスプレイパネルに近く）なるように配置される。このとき、リフレクタには、各ＬＥＤの光を近い領域から遠い領域まで均一に伝達することが要求されるが、各ＬＥＤから出た光のうちのリフレクタを経ない光が反射板の縁部領域に過度に到逹し、リフレクタによる光の分配が均一でなかった。

また、従来は、ＰＣＢとリフレクタとを結合することが難しく、その結合の安定性と信頼性が低下するという短所があった。また、従来は、ＬＥＤアレイ内の隣り合う各ＬＥＤから出た光の重畳による配光の不均一性の問題があった。隣り合う各ＬＥＤから出た光の重畳問題を解消するために各ＬＥＤ間の離隔距離を増加させると、ディスプレイパネルの全面に亘って光の供給に欠ける各領域が間欠的に生じるようになり、配光の不均一性の問題が更に深刻になる。また、従来は、ディスプレイパネルの縁部付近が相対的に明るいことから生じる不均一性の問題も存在していた。

米国特許出願公開第２００９／０２１３５７１号明細書

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、線形ＬＥＤバーから放出された光を、線形リフレクタを用いて広く分配する線形ＬＥＤモジュールを提供することにある。
また、本発明の目的は、ディスプレイパネルの後方側の側面縁部に隣接して配置された各ＬＥＤから放出された光を、導光板を用いることなくディスプレイパネルの全面に亘って略均一に配光するバックライトユニットを提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による線形ＬＥＤモジュールは、基板上に該基板の長さ方向に配列された複数のＬＥＤを含むＬＥＤバーと、マウント面を含み、前記マウント面上に前記ＬＥＤバーが長さ方向に少なくとも一つ以上装着されたマウント部と、前記マウント部と一体を成し、前記ＬＥＤバーから放出された光を反射する複合反射部と、を備え、前記複合反射部の横断面は、前記マウント部に隣接する曲線反射面と、前記曲線反射面との境界で前記マウント部から遠くなる方向に延長された直線反射面と、を含む。

前記ＬＥＤバーは、前記マウント面上で前記曲線反射面に隣接する位置に配置され得る。
前記マウント面に対する前記曲線反射面の傾きは、前記マウント面に隣接する部分から前記直線反射面との境界まで漸進的に減少し得る。
前記マウント部と前記複合反射部とは、一体に成形されたリフレクタを成し、前記リフレクタは、金属を引抜又は押出成形して形成された器具物を含み得る。
前記複数のＬＥＤは、長さ方向に沿って第１間隔で隣り合う各ＬＥＤと、前記第１間隔より小さい第２間隔で隣り合う各ＬＥＤと、を含み、前記第１間隔で隣り合う各ＬＥＤは、前記第２間隔で隣り合う各ＬＥＤより前記マウント部の端部に近く位置し得る。
前記複数のＬＥＤは、互いに平行な二つの仮想の直線ラインに沿って配列された第１ＬＥＤアレイ内の各ＬＥＤ及び第２ＬＥＤアレイ内の各ＬＥＤを含み、前記第１ＬＥＤアレイと前記第２ＬＥＤアレイとの間で互いに隣り合う各ＬＥＤ間の間隔を増加させるように前記複数のＬＥＤが長さ方向に沿ってジグザグに配列され得る。
前記直線反射面は、前記マウント面に対して鋭角を有する所定の傾きで傾斜し得る。
前記マウント面に対する前記直線反射面の傾きは、４０°〜６０°内の所定の角度に定められ得る。
前記複数のＬＥＤのうちの隣り合う各ＬＥＤは、該各ＬＥＤの側面コーナー同士が向かい合い得る。
前記複合反射部に到逹する光のうちの７０％〜９０％は前記曲線反射面に到逹して反射され、残りの１０％〜３０％は前記直線反射面で反射され得る。

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によるバックライトユニットは、ディスプレイパネルの後方に配置された後方ケースと、前記後方ケース内で前記ディスプレイパネルの後方に位置する反射板と、一つ以上のＬＥＤバー及び線形リフレクタを含み、前記反射板の一側縁部に沿って配置された線形ＬＥＤモジュールと、を備え、前記線形リフレクタは、前記一つ以上のＬＥＤバーが長さ方向に沿って装着されたマウント部と、前記マウント部と一体に形成され、前記ＬＥＤバーから放出された光を前記反射板に向かって一次的に反射する複合反射部と、を含み、前記反射板は、前記複合反射部によって一次的に反射された光を前記ディスプレイパネルに向かって二次的に反射させる。

前記反射板は、前記線形ＬＥＤモジュールに対向する幅方向に最も高さが低い基底部と、前記線形ＬＥＤモジュールに隣接する一側縁部から前記基底部まで前記幅方向に沿って漸進的に高さが低くなる第１反射領域と、を含み得る。
前記反射板は、前記線形ＬＥＤモジュールに対向する幅方向に最も高さが低い基底部と、前記基底部から前記線形ＬＥＤモジュールから遠い他側縁部まで前記幅方向に沿って漸進的に高さが高くなる第２反射領域と、を含み得る。
前記第２反射領域は、（＋）勾配を有する連続的な曲線プロファイルを有する反射面として形成され得る。
前記反射板は、前記線形ＬＥＤモジュールに対向する幅方向に最も高さが低い基底部と、前記線形ＬＥＤモジュールに隣接する一側縁部から前記基底部まで前記幅方向に沿って漸進的に高さが低くなる第１反射領域と、前記基底部から前記線形ＬＥＤモジュールから遠い他側縁部まで前記幅方向に沿って漸進的に高さが高くなる第２反射領域と、を含み、前記第１反射領域は、（−）勾配を有する連続的な曲線プロファイルを有する反射面として形成され、前記第２反射領域は、（＋）勾配を有する連続的な曲線プロファイルを有する反射面として形成され得る。
前記第２反射領域の幅は、前記第１反射領域の幅より大きくあり得る。
前記反射板は、前記線形ＬＥＤモジュールに隣接する一側縁部付近の光吸収量を増加させて光反射量を減少させる一つ以上の光減殺領域を含み得る。
前記一つ以上の光減殺領域は、前記線形ＬＥＤモジュールに隣接する一側縁部に沿って長く形成された第１光減殺領域と、前記反射板の幅左右両側で前記線形ＬＥＤモジュールに隣接して形成された第２光減殺領域及び第３光減殺領域と、を含み得る。
前記反射板の中央には、一つ以上の光拡散パターンが形成され得る。
前記後方ケースの一側壁に設置された固定クリップを更に含み、前記固定クリップは、前記マウント部を弾性的に嵌めて維持する嵌め溝を備え得る。

本発明によれば、ディスプレイパネルの直下領域でなくディスプレイパネルの縁部に隣接して配置された各ＬＥＤから放出された光を、導光板を用いることなくディスプレイパネルに略均一に配光できるという長所を有する。
また、ＰＣＢとリフレクタとの結合が難しくなく、結合の安定性と信頼性も良い。
また、ＬＥＤアレイ内の隣り合う各ＬＥＤから放出された光の重畳による配光の不均一性の問題を減少させる。
更に、ディスプレイパネルの縁部付近が相対的に明るいことから生じる不均一性の問題を解消する。

一実施形態によるバックライトユニットを全般的に説明するための平面図である。 図１のバックライトユニットをＩ−Ｉ線に沿って仮想線による拡散板と共に示す断面図である。 図２の円「Ａ」を拡大して示す断面図である。 線形ＬＥＤモジュールを示す断面図である。 線形ＬＥＤモジュールを示す斜視図である。 線形ＬＥＤモジュールの作用を説明するための図である。 線形ＬＥＤモジュールに備えられた各ＬＥＤの配列形態の一例を説明するための図である。 側面コーナー同士が向かい合う各ＬＥＤを含むＬＥＤ配列形態の他の例を説明するための図である。

以下、本発明を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、一実施形態によるバックライトユニットを全般的に説明するための平面図であり、図２は、図１のバックライトユニットをＩ−Ｉ線に沿って仮想線による拡散板と共に示す断面図であり、図３は、図２の円「Ａ」を拡大して示す断面図である。

図１〜図３を参照すると、本実施形態によるバックライトユニット１は、ディスプレイパネル、例えばＬＣＤパネル（図示せず）に光を供給するものであり、後方ケース１０の内側の一側壁に隣接して配置される。図示していないが、バックライトユニット１の上側には拡散板及びディスプレイパネルが配置される。

バックライトユニット１は、後方ケース１０の一側壁に沿って直線状に配置された一つ以上の線形ＬＥＤモジュール２０と、線形ＬＥＤモジュール２０から放出された光のうちの下側に向かう光を上側の拡散板５０及びディスプレイパネル（図示せず）に均一に且つ幅広く反射するための反射板３０とを含む。

反射板３０の一側縁部３０１に隣接するように線形ＬＥＤモジュール２０が配置され、反射板３０の上側には拡散板５０が配置される。線形ＬＥＤモジュール２０から放出された光の相当量は多様な角度で反射板３０に向かって下側（即ち、ディスプレイパネルに対して後方）に傾斜して進行し、線形ＬＥＤモジュール２０から放出された光の残りは上側（即ち、ディスプレイパネルに対して前方）の拡散板５０及びディスプレイパネルに向かって前方に進行する。

以下で説明するように、本発明の重要な特徴の一つとして、線形ＬＥＤモジュール２０が光を広く分配する線形リフレクタ２２の構造を含むにも拘わらず、以下でより詳細に説明する本願発明の各特徴を含む反射板３０がない場合、線形ＬＥＤモジュール２０から放出された光の殆どがディスプレイパネルの縁部に集中してしまう。

反射板３０は、ディスプレイパネル及びその下側の拡散板の直下に配置されるものであり、線形ＬＥＤモジュール２０に対向する幅方向（図１及び図２で横方向）の一側縁部が線形ＬＥＤモジュール２０に隣接して位置する。

反射板３０は、線形ＬＥＤモジュール２０から遠くなる幅方向に沿って最も高さが低い基底部３１を含む。高さが低い基底部３１は、反射板３０の他の反射面部分に比べて高さが低い部分を意味するものであり、図１及び図２においてその位置を二点鎖線で表示する。

線形ＬＥＤモジュール２０に隣接する一側縁部３０１から基底部３１まで幅方向に沿って（図２で）上側から下側に漸進的に高さが低くなる（−）勾配を有する第１反射領域３２と、基底部３１から線形ＬＥＤモジュール２０から遠い他側縁部３０２まで幅方向に沿って下側から上側に漸進的に高くなる（＋）勾配を有する第２反射領域３３とを含む。

第１反射領域３２及び第２反射領域３３のそれぞれは、連続的な曲線プロファイルを有する反射面として形成される。また、反射板３０の幅中央を基準にして基底部３１は線形ＬＥＤモジュール２０に隣接する。従って、第２反射領域３３の幅ｗ２は、第１反射領域３２の幅ｗ１より約２倍〜３倍大きい。

第２反射領域３３の反射面は、仮想の水平反射面と比較すると、線形ＬＥＤモジュール２０から供給される光の入射角及び反射角を減少させるように傾斜して形成され、上側の拡散板５０及びディスプレイパネルに光を集める。

第１反射領域３２は、反射面が線形ＬＥＤモジュール２０に隣接して相対的に光量の多い縁部領域の光を遠くに反射させて光の不均一を減少させる役割をするものであり、仮想の水平反射面と比較すると、光の入射角及び反射角を大きくし、拡散板５０及びディスプレイパネル領域のうちの線形ＬＥＤモジュール２０から遠い領域の光を増加させ、線形ＬＥＤモジュール２０に隣接する領域の光量を減少させる役割をする。

図１に示すように、反射板３０は、線形ＬＥＤモジュール２０に隣接する一側縁部付近の光吸収量を増加させて光反射量を減少させる複数の光減殺領域（Ａ１、Ａ２、Ａ３）、即ち第１光減殺領域Ａ１、第２光減殺領域Ａ２、及び第３光減殺領域Ａ３を含む。複数の光減殺領域（Ａ１、Ａ２、Ａ３）のそれぞれが線形ＬＥＤモジュール２０に隣接する第１反射領域３２の少なくとも一部分に亘って形成される。本実施形態において、第１光減殺領域Ａ１は線形ＬＥＤモジュール２０に隣接する反射板３０の一側縁部３０１に沿って長く形成され、第２及び第３光減殺領域Ａ２、Ａ３は反射板３０の幅左右両側で線形ＬＥＤモジュール２０に隣接して第１反射領域３２の相対的に大きな面積に亘って形成される。

第１光減殺領域Ａ１は線形ＬＥＤモジュール２０の長さの殆どに亘って放出された光のうちの線形ＬＥＤモジュール２０に隣接する領域に到逹する光を部分的に吸収することによって光を減殺させ、第２及び第３光減殺領域Ａ２、Ａ３は線形ＬＥＤモジュール２０から放出されて後方ケース１０の隣接側面に当たって反射される光の量を減殺させる。複数の光減殺領域（Ａ１、Ａ２、Ａ３）は、光の吸収のために領域的に多数の光吸収用穴を形成するか、或いは黒色ドットパターンを形成して構成される。

反射板３０は、中央領域に複数の光拡散パターン３０５を備える。複数の光拡散パターン３０５は、中央側に集中する光を長さ方向に広く拡散させる。複数の光拡散パターン３０５は、反射板３０の幅方向に対応する方向に長く形成され、反射板３０の反射面の幅方向中央から長さ方向に沿って長く配列される。光拡散パターン３０５のそれぞれは、略Ｖ字状の断面を有し、このＶ字状の断面によって光を広く拡散させて線形ＬＥＤモジュール２０の向かい側の領域まで光を長さ方向に放出する役割をする。

上述したように、第１反射領域３２は、線形ＬＥＤモジュール２０から放出された光を大きな入射角で受け取り、線形ＬＥＤモジュール２０から遠くに拡散板５０に向かって大きな入射角で反射する。このとき、第１反射領域３２により、線形ＬＥＤモジュール２０に近いために相対的に光量が多い領域の光量を減少させ、線形ＬＥＤモジュール２０から遠い領域の光量を遠い距離だけ増加させる。また、第２反射領域３３は、線形ＬＥＤモジュール２０から到逹した光の入射角及び反射角を減少させて直上の拡散板５０側に光を集める。

図４は、線形ＬＥＤモジュールを示す断面図であり、図５は、線形ＬＥＤモジュールを示す斜視図であり、図６は、線形ＬＥＤモジュールの作用を説明するための図である。

図４〜図６に示すように、線形ＬＥＤモジュール２０は、線形ＬＥＤバー２６と、線形ＬＥＤバー２６の各ＬＥＤ２６２から放出された光を反射する線形リフレクタ２２とを含む。

線形リフレクタ２２は、反射性の良い金属材料を引抜又は押出成形して形成されたものであり、マウント部２２１と、マウント部２２１と略鋭角をなす複合反射部２２２とを一体として含む。引抜又は押出成形に用いられる金型の形状によってマウント部２２１及び複合反射部２２２の横断面の形状が決定される。

線形ＬＥＤバー２６は、所定角度だけ傾斜した状態で下側に向かって配置され、線形ＬＥＤバー２６の傾斜角度は、後方ケース１０（図１〜図３参照）の一側壁の上端に固定設置された固定クリップ４０（図１〜図３参照）にマウント部２２１が弾性的に嵌められて維持される角度によって決定される。

より具体的に、マウント部２２１の横断面は、線形ＬＥＤバー２６がマウントされるマウント面２２１ａと、マウント面２２１ａに平行な反対面２２１ｂとを含み、マウント部２２１が固定クリップ４０（図１及び図３参照）の嵌め溝４２（図３参照）に弾性的に嵌められて維持される。即ち、マウント部２２１の反対面２２１ｂがそれに相応するように固定クリップ４０（図１及び図３参照）の嵌め溝４２（図３参照）に形成された傾斜面に接触して維持され、その傾斜面との接触角度によって線形ＬＥＤバー２６の傾斜角度が定まる。

マウント面２２１ａ上には、一つ以上の線形ＬＥＤバー２６が装着される。複数の線形ＬＥＤバー２６が一つのマウント面２２１ａ上に装着される場合、複数の線形ＬＥＤバー２６は長さ方向に沿って一列に配列されることが好ましい。

一方、マウント部２２１のマウント面２２１ａは、上述した反射板３０の一側縁部外郭の上側から反射板３０に向かって傾斜して配置される。即ち、線形ＬＥＤバー２６は反射板３０に向かって傾斜するように位置する。

複合反射部２２２は、横断面で見ると、マウント面２２１ａに隣接して形成された曲線反射面２２２ａと、曲線反射面２２２ａとの境界からマウント面２２１ａから遠くなる方向に所定長さだけ更に延長形成された直線反射面２２２ｂとを含む。曲線反射面２２２ａは、マウント面２２１ａに隣接する任意の位置から直線反射面２２２ｂとの境界まで連続的な曲線軌跡で繋がり、線形ＬＥＤバー２６から放出された光のうちの最も多い量の光を受けて反射する。

マウント面２２１ａに対する直線反射面２２２ｂの傾きは、略４０°〜６０°内の任意の角度で常に一定しており、マウント面２２１ａに対する曲線反射面２２２ａの傾きは、全般的に９０°以下であり、曲線反射面２２２ａの開始位置から直線反射面２２２ｂと出会う位置に至るまで漸進的に減少する。

一方、線形ＬＥＤバー２６は、複合反射部２２２の開始位置、即ちマウント面２２１ａと曲線反射面２２２ａとの境界に隣接するようにマウント部２２１のマウント面２２１ａ上に装着される。より具体的に、複合反射部２２２の曲線反射面２２２ａと直線反射面２２２ｂとの境界でマウント面２２１ａに対して垂直になるように仮想的に繋いだ垂線Ｈ（図４参照）を基準にして、線形ＬＥＤバー２６は複合反射部２２２の曲線反射面２２２ａに近い領域内に偏って位置する。

線形ＬＥＤバー２６に備えられた各ＬＥＤ２６２がマウント面２２１ａ上で曲線反射面２２２ａとの境界の近くにある程、曲線反射面２２２ａ及び直線反射面２２２ｂに対する入射角及び反射角が全般的に大きくなり、複合反射部２２２から反射されて放出される光のうちの上側に反射される光を最大に抑制することができ、反射光をより遠くに送出することが可能になる。

例えば、各ＬＥＤ２６２が反射板３０の一側縁部外郭の上側に位置し、複合反射部２２２が各ＬＥＤ２６２から放出された光を反射板３０に均一に反射させるためのものであることから、複合反射部２２２によって反射された光が下側方向でなく上側方向に多く向かうと均一な配光が難しくなる。

図示したように、線形ＬＥＤバー２６に備えられた各ＬＥＤ２６２と曲線反射面２２２ａとの間の距離を許容可能な範囲内で最小にすると、多量の光が下側方向に広く反射されて放出される。

曲線反射面２２２ａは、線形ＬＥＤバー２６から放出された光を下側方向に幅広く反射させる。特に、曲線反射面２２２ａの傾きが漸進的に減少する区間及び直線反射面２２２ｂ区間では、線形ＬＥＤバー２６が曲線反射面２２２ａの近くにある程光を遠く反射させる。

線形ＬＥＤ２６２が曲線反射面２２２ａに最も隣接して配置された状態で、ＬＥＤ２６２から放出された光は、直線反射面２２２ａの先端に近い位置に到逹する程、複合反射部２２２の先端により隣接した反射板３０（図１及び図３参照）の一側縁部領域に向かう。

線形ＬＥＤバー２６から放出されて複合反射部２２２に到逹する光量のうち、上述した曲線反射面２２２ａに到逹する光量は、直線反射面２２２ｂに到逹する光量の３倍〜５倍になるように定められることが好ましい。

本実施形態において、線形ＬＥＤバー２６から放出されて複合反射部２２２に到逹する光の略８０％内外（７０％〜９０％）に該当する多量の光が曲線反射面２２２ａに到逹する。曲線反射面２２２ａは、上述したように、多量の光を広く且つ均一に前方に反射する役割をする。

曲線反射面２２２ａは、ＬＥＤ２６２の光軸と相対的に近い多量の光を複合反射部２２２の先端から所定距離外の下側方向に広く反射することに有用であるが、ＬＥＤ２６２の光軸から相対的に大きい角度で遠くに放出される光を反射させることには限界を有する。

これに対して、直線反射面２２２ｂは、線形ＬＥＤバー２６から放出されて複合反射部２２２に到逹する光のうち、ＬＥＤ２６２の光軸に対して大きな角度を成しながら放出される略２０％（１０％〜３０％）内外に該当する相対的に少ない量の光を受け取り、複合反射部２２２の先端に隣接する領域から複合反射部２２２の先端から遠い領域まで光を広く分散させるように反射する。

特に、直線反射面２２２ｂは、入射点（又は反射点）が曲線反射面２２２ａとの境界に近い程より遠くに光を反射し、曲線反射面２２２ａとの境界との距離が遠くなる程、複合反射部２２２に隣接する領域に向かう光の密度を減少させる。これにより、相対的に光量が多くなるＬＥＤ隣接領域における過度な光量及びそれによる光の不均一性の問題を減少させることができる。

図７は、線形ＬＥＤモジュールに備えられた各ＬＥＤの配列形態の一例を説明するための図であり、図８は、側面コーナー同士が向かい合う各ＬＥＤを含むＬＥＤ配列形態の他の例を説明するための図である。

図６及び図７に示すように、線形ＬＥＤバー２６は、マウント部２２１のマウント面２２１ａに装着され、反射板３０に向かって傾斜するように下側に向かう基板、即ちバー状ＰＣＢ２６１と、バー状ＰＣＢ２６１の長さ方向に沿って長く且つジグザグに配列された複数のＬＥＤ２６２とを含む。バー状ＰＣＢ２６１としては、プリプレグ（ｐｒｅｐｒｅｇ）を含むものが用いられる。

複数のＬＥＤ２６２は、隣り合う各ＬＥＤ２６２、２６２間の間隔が第１間隔Ｄ１と第２間隔Ｄ２とで異なるように定められる。第１間隔Ｄ１は、マウント部２２１の端部に隣接して位置する各ＬＥＤ２６２、２６２間の間隔であり、第２間隔Ｄ２は、中間に位置する残りの殆どのＬＥＤで隣り合う各ＬＥＤ２６２、２６２間の間隔である。この際、第１間隔Ｄ１は第２間隔Ｄ２より大きく定められる。線形ＬＥＤモジュール２０がディスプレイ装置又はその他の照明装置のケースの内側に設置される場合、マウント部２２１の端部がケースの内側面に隣接するように位置する。これによって、ケースの内側面に隣接する位置における光量が多くなるが、上述したように、第１間隔Ｄ１を第２間隔Ｄ２より大きくすると、ケースの内側面に隣接する位置における光量を相対的に減少させることができる。

線形ＬＥＤバー２６は、別個の仮想の直線ラインに沿う第１ＬＥＤアレイＡＲ１及び第２ＬＥＤアレイＡＲ２を含み、第１ＬＥＤアレイＡＲ１はバー状ＰＣＢ２６１上で一つの仮想の直線ラインに沿って一列に配列された複数のＬＥＤ２６２から成り、第２ＬＥＤアレイＡＲ２はバー状ＰＣＢ２６１上で他の一つの仮想の直線ラインに沿って一列に配列された複数のＬＥＤ２６２から成る。

これによって、第１ＬＥＤアレイＡＲ１内の各ＬＥＤ２６２は十分な隔離距離によって放出される光の重畳を最小化することができ、第２ＬＥＤアレイＡＲ２内の各ＬＥＤ２６２も十分な隔離距離によって放出される光の重畳を最小化することができる。

第１ＬＥＤアレイＡＲ１及び第２ＬＥＤアレイＡＲ２に位置する状態で相対的に近くにある各ＬＥＤ２６２間でも光の干渉が殆ど発生しないようにする。第１ＬＥＤアレイＡＲ１と第２ＬＥＤアレイＡＲ２との間で第１ＬＥＤアレイＡＲ１内のＬＥＤ２６２とそれに隣り合う第２ＬＥＤアレイＡＲ２内のＬＥＤ２６２との距離を増加させて光の重畳を抑制又は減少するように各ＬＥＤ２６２はバー状ＰＣＢ２６１上にジグザグに配列される。

上述した各ＬＥＤのジグザグ配列を通じて、従来の一列に各ＬＥＤを配列した場合にもたらされた光の重畳による光の不均一を最小化する。

本実施形態において、該当ＬＥＤアレイ内で隣り合う二つのＬＥＤは、互いに平行な側面同士が向かい合っている。他の例として、図７に示したように配置された各ＬＥＤを４５度回転させ、図８に示すように各ＬＥＤ２６２を配列することができる。これによって、各ＬＥＤ２６２の仮想的な中心線ｃとＬＥＤアレイの長さ方向とは４５度の角度を成す。本明細書において、「中心線ｃ」はＬＥＤの互いに向かい合う二つの側面に平行であり、それらの二つの側面の中心を通過する任意の線として中心線ｃを定義する。

上記のように各ＬＥＤ２６２の中心線ｃとＬＥＤアレイの長さ方向とが４５度の角度を成すと、該当ＬＥＤアレイ内で隣り合う各ＬＥＤ２６２、２６２は、各ＬＥＤの側面コーナー２６２ａ、２６２ａ同士が向かい合うように配置される。即ち、図８に示した線形ＬＥＤバー２６は、第１ＬＥＤアレイＡＲ１内の隣り合う各ＬＥＤ２６２、２６２、及び第２ＬＥＤアレイＡＲ２内の隣り合う各ＬＥＤ２６２、２６２の全ての側面コーナー２６２ａ、２６２ａ同士が向かい合う。

本実施形態によるＬＥＤモジュールのリフレクタの区間別の光到達特性を確認するためのシミュレーションテストを行った結果、線形ＬＥＤバーから放出されて上述した複合反射部に到逹する光量のうち、上述した曲線反射面に該当する区間に８１．４６％の光量が到逹し、上述した直線反射面に該当する区間に１８．５３％の光が到逹することを確認した。

図１〜図６を再度参照すると、線形リフレクタ２２の製作において、線形ＬＥＤバー２６の各ＬＥＤ２６２から放出された光が反射される反射表面の反射率を向上させるために、線形リフレクタ２２の表面に対してメッキやスパッタリングを更に適用することができる。メッキの進行時、反射表面の表面粗さを最小化する作業、例えば下地メッキを実施する。最も好ましくは、引抜又は押出成形を通じて金属で製作された線形リフレクタ２２用器具物に対して、先ず陽極酸化処理を行った後に一次メッキを行い、その次に反射特性の良いＡｇ／Ａｌメッキを行った後、最後に二次表面コーティングを行う。

線形ＬＥＤバー２６がマウント部２２１のマウント面２２１ａに装着された状態で複合反射部２２２及び反射板３０に向かって傾斜して配置されることによって、線形ＬＥＤバー２６から放出された光は、複合反射部２２２及び反射板３０で順次反射され、ディスプレイパネル（図示せず）がある上側、より具体的に後方ケース１０の上側開口部側に進行する。

上述したように、反射板３０は、線形ＬＥＤモジュール２０に隣接して線形ＬＥＤモジュール２０から遠くなって基底部３１に近くなるまで漸進的に高さが低くなる第１反射領域３２と、基底部３１を通過した後に線形ＬＥＤモジュール２０から遠くなるほど高さが漸進的に増加する第２反射領域３３とを含む。

上述したように、複合反射部２２２は、マウント面２２１ａに隣接して形成された曲線反射面２２２ａと、曲線反射面２２２ａとの境界からマウント面２２１ａから遠くなる方向に所定長さだけ更に延長形成された直線反射面２２２ｂとを含む。線形ＬＥＤバー２６は、曲線反射面２２２ａの開始位置に隣接するようにマウント面２２１ａ上に装着される。

上述したように、線形ＬＥＤバー２６に備えられた各ＬＥＤ２６２がマウント面２２１ａ上で曲線反射面２２２ａとの境界に隣接する程、直線反射面２２２ｂに対する入射角が大きくなり、複合反射部２２２の先端に隣接する反射板３０の一側縁部領域への光の反射量が増加する。また、ＬＥＤ２６２が曲線反射面２２２ａに最も隣接して配置された状態で、ＬＥＤ２６２から放出された光は、直線反射面２２２ａの先端に近い位置に到逹する程、複合反射部２２２の先端により隣接する反射板３０の一側縁部領域に反射される。

以下、図６を参照して直線反射面２２２ｂで反射される光（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）をそれぞれ比較すると、光が到逹する位置が直線反射面２２２ｂの先端に近い程、即ち曲線反射面２２２ａ及びＬＥＤ２６２から遠く、反射板３０の縁部に近くなる程、反射板３０の縁部に近い方向に光を反射し、直線反射面２２２ｂの先端に近い領域で反射された光は相対的に広く分散されるため、反射板３０の縁部領域における光量を減少させることに寄与する。また、光を全般的に均一に反射させるように意図した曲線反射面２２２ａで反射された光（ｅ）、（ｆ）と直線反射面２２２ｂで反射された光（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）とを比較すると、全く異なるパターンで光が反射されることが確認される。

上述した各実施形態と異なり、曲線反射面２２２ａから遠い位置にＬＥＤが配置された場合は、反射板３０に向かうことなく、直ぐ上側に向かう図６の（ｇ）のような光を多く発生させることになる。

上述した実施形態では、線形ＬＥＤモジュール２０が反射板３０の一側縁部に隣接して配置され、反射板３０の他側縁部に隣接する線形ＬＥＤモジュールがないバックライトユニットについて主に説明した。しかし、反射板３０の一側縁部と反射板３０の他側縁部で一対の線形ＬＥＤモジュール２０が互いに向かい合うように設置されたバックライトユニットも考慮することができる。この場合、上述した光拡散パターン３０５などの別途の構成を追加しなくても、光をディスプレイパネルに向かってより広く分布させることができる。また、一対の線形ＬＥＤモジュールを向かい合うように配置する構成を用いることによって、より大きいサイズを有するディスプレイパネルに適用が可能である。また、一対の線形ＬＥＤモジュールを向かい合うように配置する構成を用いる場合、図２に示した断面プロファイルを有する反射板の代わりに、他の断面プロファイルを有する反射板、例えば、図２の断面プロファイルとその断面プロファイルのミラー対称によって得られた断面プロファイルとを一体として含む新しい形態の反射板を用いることができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。

１ バックライトユニット
１０ 後方ケース
２０ 線形ＬＥＤモジュール
２２ 線形リフレクタ
２６ 線形ＬＥＤバー
３０ 反射板
３１ 基底部
３２ 第１反射領域
３３ 第２反射領域
４０ 固定クリップ
４２ 嵌め溝
５０ 拡散板
２２１ マウント部
２２１ａ マウント面
２２１ｂ 反対面
２２２ 複合反射部
２２２ａ 曲線反射面
２２２ｂ 直線反射面
２６１ バー状ＰＣＢ
２６２ ＬＥＤ
３０１ 一側縁部
３０２ 他側縁部
３０５ 光拡散パターン
Ａ１ 第１光減殺領域
Ａ２ 第２光減殺領域
Ａ３ 第３光減殺領域
ＡＲ１ 第１ＬＥＤアレイ
ＡＲ２ 第２ＬＥＤアレイ
ｗ１ 第１反射領域の幅
ｗ２ 第２反射領域の幅

Claims (16)

1. ディスプレイの後方に配置されて二次的に光を反射させる反射型バックライトユニットの反射板の一側縁部に隣接して配置され、前記反射板に向かって光を一次的に反射する線形ＬＥＤモジュールであって、
   基板上に該基板の長さ方向に配列された複数のＬＥＤを含むＬＥＤバーと、
   傾斜したマウント面を含み、前記マウント面上に前記ＬＥＤバーが長さ方向に少なくとも一つ以上装着されたマウント部と、
   前記マウント部と一体を成して前記ＬＥＤバーから放出された光を反射する複合反射部と、を備え、
   前記複合反射部の横断面は、
   前記マウント部に隣接する曲線反射面と、
   前記曲線反射面との境界で前記マウント部から遠くなる方向に延長された直線反射面と、を含み、
   前記線形ＬＥＤバーは、前記曲線反射面と前記直線反射面との境界で前記マウント面に対して垂直になるように仮想的に繋いだ垂線を基準にして前記曲線反射面に近い領域内に偏って位置し、
   前記複合反射部に到達する光の中の前記曲線反射面に到達する光量は、前記直線反射面に到達する光量よりも多く、
   前記マウント面に対する前記曲線反射面の傾きは、前記マウント面に隣接する部分から前記直線反射面との境界まで漸進的に減少し、
   前記マウント部と前記複合反射部とは、一体に形成されたリフレクタを成し、
   前記リフレクタは、金属を引抜又は押出成形して形成された器具物を含み、
   前記直線反射面は、前記マウント面に対して鋭角を有する所定の傾きで傾斜し、
   前記複数のＬＥＤのうちの各ＬＥＤから出射して前記直線反射面に直接到達する光は、前記直線反射面の先端に近い程、前記直線反射面の先端に隣接する前記反射板の一側縁部に近い領域に向かって反射され、
   前記直線反射面に直接到達する光のうち、前記直線反射面の先端に近い領域から反射される光は、前記直線反射面の先端から遠い領域から反射される光よりも広く分散されることを特徴とする線形ＬＥＤモジュール。
2. 前記複数のＬＥＤは、
   長さ方向に沿って第１間隔で隣り合う各ＬＥＤと、
   前記第１間隔より小さい第２間隔で隣り合う各ＬＥＤと、を含み、
   前記第１間隔で隣り合う各ＬＥＤは、前記第２間隔で隣り合う各ＬＥＤより前記マウント部の端部に近く位置することを特徴とする請求項１に記載の線形ＬＥＤモジュール。
3. 前記複数のＬＥＤは、
   互いに平行な二つの仮想の直線ラインに沿って配列された第１ＬＥＤアレイ内の各ＬＥＤ及び第２ＬＥＤアレイ内の各ＬＥＤを含み、
   前記第１ＬＥＤアレイと前記第２ＬＥＤアレイとの間で互いに隣り合う各ＬＥＤ間の間隔を増加させるように前記複数のＬＥＤが長さ方向に沿ってジグザグに配列されることを特徴とする請求項１に記載の線形ＬＥＤモジュール。
4. 前記マウント面に対する前記直線反射面の傾きは、４０°〜６０°内の所定の角度に定められることを特徴とする請求項１に記載の線形ＬＥＤモジュール。
5. 前記複数のＬＥＤのうちの隣り合う各ＬＥＤは、該各ＬＥＤの側面コーナー同士が向かい合うことを特徴とする請求項１に記載の線形ＬＥＤモジュール。
6. 前記複合反射部に到逹する光のうちの７０％〜９０％は前記曲線反射面に到逹して反射され、残りの１０％〜３０％は前記直線反射面で反射されることを特徴とする請求項１に記載の線形ＬＥＤモジュール。
7. ディスプレイパネルの後方に配置された後方ケースと、
   前記後方ケース内で前記ディスプレイパネルの後方に位置する反射板と、
   一つ以上のＬＥＤバー及び線形リフレクタを含み、前記反射板の一側縁部に沿って隣接して配置された線形ＬＥＤモジュールと、を備え、
   前記線形リフレクタは、
   傾斜したマウント面上に前記一つ以上のＬＥＤバーが長さ方向に沿って装着されたマウント部と、
   前記マウント部と一体に形成されて前記ＬＥＤバーから放出された光を前記反射板に向かって一次的に反射する複合反射部と、を含み、
   前記反射板は、前記複合反射部によって一次的に反射された光を前記ディスプレイパネルに向かって二次的に反射させ、
   前記複合反射部の横断面は、
   前記マウント部に隣接する曲線反射面と、
   前記曲線反射面との境界で前記マウント部から遠くなる方向に延長された直線反射面と、を含み、
   前記線形ＬＥＤバーは、前記曲線反射面と前記直線反射面との境界で前記マウント面に対して垂直になるように仮想的に繋いだ垂線を基準にして前記曲線反射面に近い領域内に偏って位置し、
   前記複合反射部に到達する光の中の前記曲線反射面に到達する光量は、前記直線反射面に到達する光量よりも多く、
   前記マウント面に対する前記曲線反射面の傾きは、前記マウント面に隣接する部分から前記直線反射面との境界まで漸進的に減少し、
   前記直線反射面は、前記マウント面に対して鋭角を有する所定の傾きで傾斜し、
   前記複数のＬＥＤのうちの各ＬＥＤから出射して前記直線反射面に直接到達する光は、前記直線反射面の先端に近い程、前記直線反射面に隣接する前記反射板の一側縁部に近い方向に向かって反射され、
   前記直線反射面に直接到達する光のうち、前記直線反射面の先端に近い領域から反射される光は、前記直線反射面の先端から遠い領域から反射される光よりも広く分散されることを特徴とするバックライトユニット。
8. 前記反射板は、
   前記線形ＬＥＤモジュールに対向する幅方向に最も高さが低い基底部と、
   前記線形ＬＥＤモジュールに隣接する一側縁部から前記基底部まで前記幅方向に沿って漸進的に高さが低くなる第１反射領域と、を含むことを特徴とする請求項７に記載のバックライトユニット。
9. 前記反射板は、
   前記線形ＬＥＤモジュールに対向する幅方向に最も高さが低い基底部と、
   前記基底部から前記線形ＬＥＤモジュールから遠い他側縁部まで前記幅方向に沿って漸進的に高さが高くなる第２反射領域と、を含むことを特徴とする請求項７に記載のバックライトユニット。
10. 前記第２反射領域は、（＋）勾配を有する連続的な曲線プロファイルを有する反射面として形成されることを特徴とする請求項９に記載のバックライトユニット。
11. 前記反射板は、
    前記線形ＬＥＤモジュールに対向する幅方向に最も高さが低い基底部と、
    前記線形ＬＥＤモジュールに隣接する一側縁部から前記基底部まで前記幅方向に沿って漸進的に高さが低くなる第１反射領域と、
    前記基底部から前記線形ＬＥＤモジュールから遠い他側縁部まで前記幅方向に沿って漸進的に高さが高くなる第２反射領域と、を含み、
    前記第１反射領域は、（−）勾配を有する連続的な曲線プロファイルを有する反射面として形成され、
    前記第２反射領域は、（＋）勾配を有する連続的な曲線プロファイルを有する反射面として形成されることを特徴とする請求項７に記載のバックライトユニット。
12. 前記第２反射領域の幅は、前記第１反射領域の幅より大きいことを特徴とする請求項１１に記載のバックライトユニット。
13. 前記反射板は、前記線形ＬＥＤモジュールに隣接する一側縁部付近の光吸収量を増加させて光反射量を減少させる一つ以上の光減殺領域を含むことを特徴とする請求項７に記載のバックライトユニット。
14. 前記一つ以上の光減殺領域は、
    前記線形ＬＥＤモジュールに隣接する一側縁部に沿って長く形成された第１光減殺領域と、
    前記反射板の幅左右両側で前記線形ＬＥＤモジュールに隣接して形成された第２光減殺領域及び第３光減殺領域と、を含み、
    前記第１光減殺領域、前記第２光減殺領域、及び前記第３光減殺領域は、光の吸収のために領域的に多数の光吸収用穴が形成されるか又は黒色ドットパターンが形成されることを特徴とする請求項１３に記載のバックライトユニット。
15. 前記反射板の中央には、前記反射板の中央側に集中する光を長さ方向に広く拡散させるための複数の光拡散パターンが形成され、
    前記複数の光拡散パターンは、
    前記反射板の幅方向に対応する方向に長く形成され、
    前記反射板の反射面の幅方向中央から長さ方向に沿って長く配列され、
    前記光拡散パターンのそれぞれは、Ｖ字状の断面を有することを特徴とする請求項７に記載のバックライトユニット。
16. 前記後方ケースの一側壁に設置された固定クリップを更に含み、
    前記固定クリップは、前記マウント部を弾性的に嵌めて維持する嵌め溝を備えることを特徴とする請求項７に記載のバックライトユニット。
    

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