(57)【要約】 【課題】  発光ダイオード素子及び導光板の長軸方向から離れてより小さい体積を有する発光ダイオード素子バックライトモジュールを提供する。また、前記発光ダイオード素子が提供する光線が直接に前記導光板の長軸方向に沿って伝送することで、エネルギー損失を低減させることができる発光ダイオード素子バックライトモジュールを提供する。【解決手段】  透明マスクと、互いに垂直に配設される垂直部分と水平部分とを有する固定部品と、前記垂直部分の一方の面に配設され、前記透明マスクの中に収納される発光チップと、前記水平部分の一方の面に配設される回路基板と、前記発光チップと前記回路基板とを接続する少なくとも１つの導電手段と、前記水平部分と対向する前記回路基板と反対側の面に垂直に配設される少なくとも１個の放熱板とを具備する発光ダイオード素子。【選択図】      図４
2006157003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明マスクと、
互いに垂直に配設される垂直部分と水平部分とを有する固定部品と、
前記垂直部分の一方の面に配設され、前記透明マスクの中に収納される発光チップと、
前記水平部分の一方の面に配設される回路基板と、
前記発光チップと前記回路基板とを接続する少なくとも１つの導電手段と、
前記水平部分と対向する前記回路基板表面と反対側の面に、該回路基板に対して垂直方向に配設される少なくとも１個の放熱板とを具備することを特徴とする発光ダイオード素子。
【請求項２】
前記固定部品は、Ｌ字形状の構造を有する請求項１に記載の発光ダイオード素子。
【請求項３】
第１側部を有する導光板と、
第１部分と第２部分とから成り、前記第１部分は前記導光板の前記第１側部に隣接し、
前記第１部分は前記第２部分と互いに垂直方向に配設される固定部品と、
前記固定部品の前記第１部分の上に配設され、前記導光板へ発光する発光ダイオード素子とを具備することを特徴とする発光ダイオード素子バックライトモジュール。
【請求項４】
前記第２部分は前記導光板の一面に延伸され、かつ、
前記固定部品はＬ字形状の構造を有する請求項３に記載の発光ダイオード素子バックライトモジュール。
【請求項５】
前記回路基板及び前記導線を含み、
前記回路基板は、前記第２部分と接続し、かつ、
前記導線は、前記発光ダイオード素子と前記回路基板とを電気的に接続する請求項３ないし請求項４のいずれか１項に記載の発光ダイオード素子バックライトモジュール。
【請求項６】
前記回路基板及び放熱手段を含み、
前記回路基板は、前記第２部分と接続し、かつ、
前記放熱手段は、前記回路基板の表面に配設され、前記回路基板により発生した熱を伝導する請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載の発光ダイオード素子バックライトモジュール。
【請求項７】
第１側部を有する導光板と、
第１部分と第２部分とから成り、前記第１部分は前記導光板の前記第１側部に沿って延伸し、前記第２部分は前記導光板の一つの面に延伸する固定部品と、
前記固定部品の前記第１部分の上に配設され、前記導光板の方へ発光する発光ダイオード素子と、
前記固定部品の前記第２部分と接続する回路基板と、
前記発光ダイオード素子と前記回路基板とを接続する導線と、
を具備することを特徴とする発光ダイオード素子バックライトモジュール。
【請求項８】
前記第１部分は前記第２部分と互いに垂直方向に配設される請求項７に記載の発光ダイオード素子バックライトモジュール。
【請求項９】
前記回路基板の表面上に配設され、
前記回路基板により発生した熱を伝導する放熱手段を更に含む請求項７ないし請求項８のいずれか１項に記載の発光ダイオード素子バックライトモジュール。
【請求項１０】
前記固定部品は、Ｌ字形状の構造を有する請求項７ないし請求項９のいずれか１項に記載の発光ダイオード素子バックライトモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード素子及び発光ダイオード素子バックライトモジュールに係わり、特に、小形で、しかも高光度の発光ダイオード素子バックライトモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、テレビ、コンピュータ及び携帯電話器等に広く使用され、表示手段により利用者に情報を提供してきている。
【０００３】
液晶の最も基本的な機能は、光スイッチとして作用することであり、第１モードで光伝送させ、第２モードで光伝送を阻止することである。液晶ディスプレイは、上述のモードに従って、バックライトもしくは反射板（またはバックライトと反射板との組合せ）から光を選択的に調整している。
【０００４】
上述のモードは、透過モード（第１モード）と反射モード（第２モード）とに分けることができる。バックライトは周囲環境の明度が不足している状況で充分な明度を提供でき、更に高いコントラスト比を提供できることから、液晶ディスプレイのバックライトは、液晶用光源を供給する一般的な方法である。
【０００５】
しかしながら、従来の液晶ディスプレイは高透過率を有していない（５０％以下）ので、バックライトはできるだけ高い効率であることが重要である。
【０００６】
現在、既に利用されかつ提案されてきている種々のバックライトモジュールがある。これらの素子の設計上における重要因子は、その構造配置及び導光板に関してそれらを組合わせた印刷回路基板である。
【０００７】
図1及び図2は、近年有効な発光ダイオード素子バックライトモジュールであり、その典型的な２タイプを示す。
【０００８】
図１は、従来の発光ダイオード素子バックライトモジュールを示す。図１において、前記発光ダイオード素子１０は従来の配設位置であり、それらは導光板１１の両端部の各々に配設されており、その導光板１１の底部から導光板１１中の一部に挿入して配設されている。
【０００９】
各発光ダイオード素子１０は、光線１２を経て光を発し、導光板１１の上部に向けて進行し、その後、光線１３として反射され、光線１３に沿って導光板１１の端部に進行し、その後、反射され、光線１４に沿って導光板１１の長さ方向に進行する。
【００１０】
この従来例では、光線は導光板１１の長さ方向に進行する前に、２度の反射を経なければならない。反射表面は完全な反射効果を備えることができないため、これらの各反射のたびにエネルギー損失を受ける。これらのエネルギー損失は、導光板１１の長さに沿ってエネルギー効率を低下させ、バックライトモジュールによる輝度を減少させている。このようなことは、明らかに望ましいことではなく、これらの問題解決法が模索されてきた。
【００１１】
図２は、他の従来例としての発光ダイオード素子バックライトモジュールを示す。この従来例は、発光ダイオード素子２０を導光板２１の端部に配設することにより、上記エネルギー損失及び低光度の問題解決を図っている。
【００１２】
この例では、発光ダイオード素子２０により発せられた光線２２は、導光板２１の長さ方向に沿って直接に進行する。光線２２は反射を経ないため光伝送が改良される。その結果、導光板２１の長さ方向に沿うエネルギー損失と、更にエネルギー効率を減少させ、しかも光度を増加させる。
【００１３】
図2の従来例は、図１の従来技術と比較して、より高いエネルギー効率及び光度を有している。
【００１４】
しかしながら、図２の従来技術もまた別の問題点を有している。従来の発光ダイオード素子バックライトモジュールでは、一般的に、放熱板２３は印刷回路基板２４の下に配設され、その電子部品すなわち発光ダイオード素子により生じた熱をその印刷回路基板２４から放散している。
【００１５】
ここで、図２において、放熱板２３は、導光板２１の端部より長さ方向と平行に延伸されている。しかしながら、この配設位置では利便性及び効率の点で問題点を有している。なぜなら本質的にメインテナンス素子であるため、より大きな配設占有空間を有している。そのため、高い出光効率を達成するために寄与すべき空間が活用されていない。
【００１６】
図３は、従来の発光ダイオード素子３０の拡大図を示す。ここで、発光ダイオード素子３０はレンズ３１と発光チップ３２と導線３４とから成り、その発光チップ３２は固定部品３３の上に配設される。また、導線３４は発光チップ３２と印刷回路基板３５とを接続している。更に、放熱板３６はその電子部品より発生した熱を伝えるために、印刷回路基板３５の下に配設されている。
【００１７】
従って、これらの問題点を解決するために必要なことは、発光ダイオード素子バックライトモジュールとしては、導光板の長さ方向に向けて直接光伝送できると共に、そのモジュール全体の大きさもしくは空間を最小化もしくは極小化できることである。このようにして、上記従来技術の問題点を解決することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、上述の従来技術における問題点を解決するために、導光板の長軸方向において最小もしくは極小のモジュール空間を要する発光ダイオード素子バックライトモジュールを提供する。また、発光ダイオード素子の提供する光が直接に導光板の長軸方法に沿って伝送されることにより、その発光光線経路を最適化することができる。
【００１９】
更に、回路基板を配設することにより、前記モジュールの形状を小型化にすることが可能になると共に、放熱板を導光板の長さ方向から離すことにより、エネルギー損失を低下させることができる発光ダイオード素子バックライトモジュールをも提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明に基づいて、発光ダイオード素子は、第１表面と第２表面とを有する固定部品を含み、第１表面は発光チップに接続され、第２表面は回路基板に接続されている。
【００２１】
従って、回路基板と放熱板とを前記導光板の長軸上に配設する必要性がなくなるため、前記モジュール体積を減少させることができる。また、発生した光が直接に導光板の長軸方向に沿って進行するため、効率的に最良な光路により、光線を提供することができる。
【００２２】
従って、本発明の第1の特徴は、発光ダイオード素子を提供することにある。前記発光ダイオード素子は、透明マスクと、互いに垂直に設置される垂直部分及び水平部分とを含む固定部品と、前記垂直部分の一方の面に配設され、前記透明マスクの中に収容される発光チップと、前記水平部分の一方の面に配設される回路基板と、前記発光チップと前記回路基板とを接続する少なくとも１つの導電手段と、前記水平部分と対向する前記回路基板表面と反対側の面に垂直方向に配設される少なくとも１個の放熱板とを備える。
【００２３】
本発明に基づいて、前記固定部品は、実質的にＬ字形状の構造から成る。
【００２４】
また、本発明の第2の特徴は、発光ダイオード素子バックライトモジュールも提供する。前記発光ダイオード素子バックライトモジュールは、第１側部を含む導光板と、第１部分と第２部分とから成り、前記第１部分は前記導光板の前記第１側部に隣接し、前記第１部分は前記第２部分と互いに実質的に垂直方向に位置する固定部品と、前記固定部品の前記第１部分の上に配設され、前記導光板へ発光する発光ダイオード素子とを備える。
【００２５】
本発明に基づいて、前記第２部分は前記導光板の一面に延伸され、かつ、前記固定部品は実質的にＬ字形状の構造を有する。
【００２６】
本発明に基づいて、前記発光ダイオード素子バックライトモジュールは、前記回路基板及び前記導線を含み、前記回路基板は、前記第２部分と接続し、かつ前記導線は、前記発光ダイオード素子と前記回路基板とを電気的に接続する。
【００２７】
発明に基づいて、前記発光ダイオード素子バックライトモジュールは、前記回路基板及び放熱手段を含み、前記回路基板は、前記第２部分と接続し、かつ、前記放熱手段は、前記回路基板の表面に配設され、前記回路基板により発生した熱を伝導する。
【００２８】
更に、本発明の第3の特徴は、他の発光ダイオード素子バックライトモジュールをも提供する。前記発光ダイオード素子バックライトモジュールは、第１側部を含む導光板と、第１部分と第２部分とから成り、前記第１部分は前記導光板の前記第１側部に沿って延伸し、前記第２部分は前記導光板の一つの面に延伸する固定部品と、前記固定部品の前記第１部分の上に配設され、前記導光板へ向けて発光する発光ダイオード素子と、前記固定部品の前記第２部分と接続する回路基板と、前記発光ダイオード素子と前記回路基板とを接続する導線とを備える。
【００２９】
本発明に基づいて、前記発光ダイオード素子バックライトモジュールにおける前記第１部分は、前記第２部分に対して互いに垂直方向に配設される。
【００３０】
本発明に基づいて、前記発光ダイオード素子バックライトモジュールは、前記回路基板の表面上に配設され、かつ前記回路基板により発生する熱を伝導する放熱手段を更に含む。
【００３１】
本発明に基づいて、前記発光ダイオード素子バックライトモジュールにおける前記固定部品は、実質的にＬ字形状の構造より成る。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の発光ダイオード素子及び発光ダイオード素子バックライトモジュールによれば、発光した光もしくは光線は直接に導光板の長軸に沿って進行するため、効率的に最良の光路により発光光線を提供することができる。また、最も好ましい光路と好ましい放熱効果とを提供することができ、併せて導光板の長軸方向の空間をもしくはその発光ダイオード素子バックライトモジュールの体積を節約することができる。
【００３３】
更にまた、回路基板と放熱板とを導光板の長軸方向上に配設する必要性がなくなるため、発光ダイオード素子バックライトモジュールの体積を低減させることができる。そしてまた、光線が直接に導光板の長軸方向に沿って平行に進行するため、最良の効率の光路により光線を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明についての目的、特徴及び長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
【実施例】
【００３５】
図４は、本発明の、発光ダイオード素子４０を搭載した発光ダイオード素子バックライトモジュールを示す。この発光ダイオード素子４０は、レンズ（すなわち、透明マスク）４１と、導電手段の１つである導線４２と、発光チップ４３と、Ｌ字形状を有する（同図４において点状にてこの部材を表示）固定部品及び印刷回路基板４５とから成る。そしてそのＬ字形状の固定部品は、第１部分（垂直部分）４４ａと第２部分（水平部分）４４ｂとの一体部材として一体的に構成される。
【００３６】
そして、この発光ダイオード素子４０は、図４に向かって右側端部である第1側部（不図示）と、同図４に向かって左側端部である第２側部（不図示）との両方に配設される。
【００３７】
図４に示されるように、この実施例において、前記第１部分４４ａと前記第２部分４４ｂとは互いに垂直方向をなしている。しかしながら、本発明の実施形態は、図４のみに限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいては、変更を付加することもできる。
【００３８】
前記レンズ４１（すなわち、透明マスク）は、ガラスもしくはプラスチック等のような透明材料でありうる。前記発光チップ４３と前記印刷回路基板４５は、前記L字形状の（点状にてこの部材を表示）固定部品の第１部分４４ａの内角側上と前記第２部分４４ｂの外角側上にそれぞれ配設される。
【００３９】
前記導線４２は、垂直方向に配設された発光チップ４３から水平方向に配設された印刷回路基板４５に延伸し、前記発光チップ４３の陽極４９と陰極５０に接続される。従って、印刷回路基板４５は適当な発光用電気信号を供給することができる。
【００４０】
また、放熱板４６は、水平に配設された印刷回路基板４５の下側表面に接続される。従って、印刷回路基板４５の一方の面は、第２部分４４ｂに接続され、他方の面は、前記放熱板４６に接続される。前記放熱板４６は、印刷回路基板４５の上に配設される電子部品により生じた熱エネルギーを伝導し放熱する。
【００４１】
図４の発光ダイオード素子バックライトモジュールは、長軸４７を有する導光板４８を備える。Ｌ字形状の固定部品の前記第１部分４４ａは、前記導光板４８の長軸４７方向に対して垂直な方向に配設され、かつ前記光導板４８の（図４に向かって）右側端部である第1側部に沿って延伸している。
【００４２】
Ｌ字形状の固定部品の前記第２部分４４ｂは、前記導光板４８の底面（不図示）に配設され、かつ前記長軸４７方向に平行に延伸されている。この発光ダイオード素子バックライトモジュールにおける発光ダイオード素子４０は、前記導光板４８の第1側部及び（同図４に向かって左側端部である）第２側部（不図示）に配設される。その結果、提供される光は、前記長軸４７に沿って前記導光板４８を通して直接に進行する。
【００４３】
動作的には、電気信号は、印刷回路基板４５から導線４２を通じて発光チップ４３へと伝送され、発光ダイオード素子４０が発光する。この光は、直接に前記導光板４８の前記長軸４７に沿って進行する。このようにして、効率が最良の光伝送路を達成し提供することができる。
【００４４】
印刷回路基板４５の上に配設された電子部品により発生した熱は、その印刷回路基板４５の表面に接続された放熱板４６を通して放熱される。この場合、放熱板は印刷回路基板に主平面に対して垂直で外側向きに配設される。従って、図４に示される本件発明の実施例により、最適な光伝送路及び有効な放熱とが達成され提供できる。しかも導光板４８の長軸４７方向の貴重な空間（すなわち、導光板４８の長軸４７方向における第1側部及び第2側部の両外側の両空間）を節約することができる。
【００４５】
図５は、図４の左右両側部に配設された2個の発光ダイオード素子４０のうち、右側の発光ダイオード素子を、導光板４８の中央部から右方向に見た場合の前面図を示す。陽極４９は半田５１により印刷回路基板４５に接続されている。また、導線（不図示）もしくはその他の導電手段（不図示）も半田５１と印刷回路基板４５とに接続され、印刷回路基板４５と発光チップ４３（不図示）との間の電気接続を行っている。
【００４６】
しかしながら、本発明の実施形態は、図４もしくは図５に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいては、変更を付加することもできる。
【００４７】
本発明に基づいて、発光ダイオード素子バックライトモジュールは、固定部品を備え、この固定部品は第１部分と第２部分とから成り、第１部分は発光チップと接続され、第２部分は印刷回路基板と接続されている。
【００４８】
従って、前記印刷回路基板と前記放熱板とを前記導光板の長軸上に配設する必要性がなくなる。そのため、小型形状の発光ダイオード素子バックライトモジュールを提供することができる。また、発光した光は前記導光板の長軸方向に沿って直接に進行するため、発光の伝送経路を最適化もしくは最短化することができる。
【００４９】
以上、本発明の好適な実施例を示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者であれば行ないうる少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】従来の発光ダイオード素子バックライトモジュールである。
【図２】従来の他の発光ダイオード素子バックライトモジュールである。
【図３】従来の発光ダイオード素子である。
【図４】本発明の発光ダイオード素子バックライトモジュールである。
【図５】図4の本発明の発光ダイオード素子バックライトモジュールにおける前面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０、２０、３０，４０  発光ダイオード素子
１１、２１、４８  導光板
１２、１３，１４、２２  光線
２３、３６、４６  放熱板
２４、４５  印刷回路基板
３５  回路基板
３１、４１  レンズ
３２、４３  発光チップ
３３  固定部品
３４、４２  導線
４４ａ  第１部分
４４ｂ  第２部分
４７  長軸
４９  陽極
５０  陰極
５１  半田
【図１】
2006157003.tif 000003
【図２】
2006157003.tif 000004
【図３】
2006157003.tif 000005
【図４】
2006157003.tif 000006
【図５】
2006157003.tif 000007