(57)【要約】【課題】従来の技術では、ＬＥＤデバイスの近傍にＬＥＤ駆動制御回路を配置するため、プリント基板面積やプリント基板枚数が増加してしまうという問題があった。また、ＬＥＤ駆動制御回路を各ＬＥＤデバイスの直近に配置すると、ＬＥＤ駆動制御回路から発生する熱の影響をＬＥＤデバイスが受けやすく、劣化が早く進むという問題などもあった。【解決手段】以上の課題を解決するため、本発明は、液晶パネル後方に分散して配置されバックライト光源となる複数の「ＬＥＤデバイス」０１０１と、「複数のＬＥＤデバイスが配置される領域外」０１０３に配置される前記複数のＬＥＤデバイスを駆動するための「ＬＥＤ駆動制御回路」０１０２と、からなる「ＬＥＤ発光ユニット」０１００を提案する。【選択図】図１
2011100813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネル後方に分散して配置されバックライト光源となる複数のＬＥＤデバイスと、
複数のＬＥＤデバイスが配置される領域外に配置される前記複数のＬＥＤデバイスを駆動するためのＬＥＤ駆動制御回路と、
からなるＬＥＤ発光ユニット。
【請求項２】
前記ＬＥＤ駆動制御回路は、一か所に集約配置される請求項１に記載のＬＥＤ発光ユニット。
【請求項３】
複数のＬＥＤデバイスのそれぞれは、縦横の２種類の信号線の交差点上にマトリクス配置され、
前記各交差点には、縦横２種類の信号線から送られてくる信号により点灯させるＬＥＤデバイスを特定するマルチプレクサが配置されている請求項１又は２に記載のＬＥＤ発光ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ発光ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やテレビ、パーソナルコンピュータの液晶パネルのバックライトユニットとして、ＬＥＤ発光ユニットが広く用いられている。ＬＥＤは、有害な水銀物質を含まない物質であることから今後の需要も増大傾向にあるといえる。
【０００３】
ＬＥＤ発光ユニットとしては、各ＬＥＤデバイスの直近にＬＥＤ駆動制御回路を配置する構成が一般的である。例えば、特許文献１においては、ＬＥＤがマトリクス状に配置されたＬＥＤユニットが複数配列されたＬＥＤ表示パネルと、ＬＥＤユニットごとに電源を供給してダイナミックスキャン方式で点灯制御することが可能なＬＥＤ表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２１６５５８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図４に示す「ＬＥＤ発光ユニット」（０４００）のように「ＬＥＤデバイス」（０４０１）の近傍に「ＬＥＤ駆動制御回路」（０４０２）を配置すると、プリント基板面積やプリント基板枚数が増加してしまうという問題があった。また、ＬＥＤ駆動制御回路を各ＬＥＤデバイスの直近に配置すると、ＬＥＤ駆動制御回路から発生する熱の影響をＬＥＤデバイスが受けやすく、劣化が早く進むという問題もあった。また、各ＬＥＤデバイスの温度にばらつきが生じやすく、ＬＥＤ発光ユニット全体としての発光が不均一になってしまう場合があった。さらには、ＬＥＤデバイス自身の発熱により、ＬＥＤ制御回路が周囲温度上昇の影響を受けるという問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するため、本発明は、液晶パネル後方に分散して配置されバックライト光源となる複数のＬＥＤデバイスと、複数のＬＥＤデバイスが配置される領域外に配置される前記複数のＬＥＤデバイスを駆動するためのＬＥＤ駆動制御回路と、からなるＬＥＤ発光ユニットを提案する。
【発明の効果】
【０００７】
上記の構成をとる本発明では、ＬＥＤ駆動制御回路により発生する熱などのＬＥＤデバイスに対する影響を少なくすることができ、ＬＥＤデバイスの長寿命化を図ることが可能になる。また、ＬＥＤ発光ユニット全体として均一な発光を行いやすくなる。さらには、ＬＥＤデバイス自身の発熱による、ＬＥＤ制御回路への周囲温度上昇の影響を少なくすることができ、ＬＥＤ制御回路の動作温度マージンに余裕ができ、より動作の安定化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１のＬＥＤ発光ユニットの構成図
【図２】実施例２のＬＥＤ発光ユニットの構成図
【図３】実施例３のＬＥＤ発光ユニットの構成図
【図４】従来技術のＬＥＤ発光ユニットの構成図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例を説明する。実施例と請求項の相互の関係は、以下のとおりである。実施例１は主に請求項１などに関し、実施例２は主に請求項２などに関し、実施例３は主に請求項３などに関する。なお、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、様々な態様で実施しうる。つまり、異なる実施例にそれぞれ開示された構成を適宜組み合わせて得られる実施例についても本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【実施例１】
【００１０】
<概要>
本実施例のＬＥＤ発光ユニットは、複数のＬＥＤデバイスが配置される領域外にＬＥＤ駆動制御回路を配置する構成となっている。当該構成とすることにより、ＬＥＤ駆動制御回路により発生する熱などのＬＥＤデバイスに対する影響を少なくすることができる。
【００１１】
<構成>
図１は、本実施例のＬＥＤ発光ユニットの構成図である。この図に示すように、本実施例の「ＬＥＤ発光ユニット」（０１００）は、複数の「ＬＥＤデバイス」（０１０１）と、「ＬＥＤ駆動制御回路」（０１０２）と、から構成される。この図において、「複数のＬＥＤデバイスが配置される領域」（０１０３）と、複数のＬＥＤデバイスとＬＥＤ駆動制御回路をつなぐ「制御線」（０１０４）も示している。以下、本実施例のＬＥＤ発光ユニットの各構成について説明する。
【００１２】
複数の「ＬＥＤデバイス」は、液晶パネル後方に分散して配置されバックライト光源となる。ＬＥＤデバイスとしては、ＬＥＤ単体からなる装置の他に、複数のＬＥＤからなるＬＥＤ基板ユニットのようなものも可能である。また、複数のＬＥＤデバイスは直列に接続された状態として配置することも可能であるし、並列に接続された状態、マトリクス状に接続された状態など種々のものが可能である。
【００１３】
また、ＬＥＤデバイスを構成するＬＥＤとしては、青色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、白色ＬＥＤ、紫外線ＬＥＤなど種々のものが考えられる。ＬＥＤの一般的な特性としては、電流の大きさによって輝度を変化させることが可能である。これにより、複数の種類のＬＥＤ（例えば、赤と青と緑のＬＥＤ）を有している構成の場合は、各ＬＥＤに流れる駆動電流の大きさにより、発せられる光の色を調整することが可能である。
【００１４】
「ＬＥＤ駆動制御回路」は、複数のＬＥＤデバイスが配置される領域外に配置される前記複数のＬＥＤデバイスを駆動するための機能を有する。ＬＥＤ駆動制御回路は、例えば、コントローラＩＣ、スイッチングＦＥＴ、ダイオード、コイル、入力コンデンサ、出力コンデンサ、コネクタ、定電流回路、降下電圧検出回路などから構成される。
【００１５】
ＬＥＤ駆動制御回路は、外部からの制御信号を受け取って、ＬＥＤデバイスに流れる駆動電流を変化させることが可能である。ここで、ＬＥＤデバイスの駆動方式としては、定電圧源と抵抗を用いた抵抗駆動方式とすることも可能であるし、定電流原を用いる定電流駆動方式とすることも可能である。
【００１６】
なお、ＬＥＤデバイスを直列接続できる数は、直列接続されたＬＥＤデバイス（ＬＥＤチェーン）全体にかかる電圧の大きさによるものであり、ＬＥＤ駆動制御回路による入力電圧に対する昇圧比が重要になる。昇圧比は、例えばＬＥＤ駆動制御回路内のスイッチングＦＥＴのオン時間とオフ時間の比率（デューティ比）によって決定される。この場合、スイッチングＦＥＴが高速でスイッチングする程、入力電圧を昇圧して出力することが可能である。これらの処理を行うＬＥＤ駆動制御回路は熱を発生させるため、本実施例のＬＥＤ発光ユニットにおいては、ＬＥＤデバイスが配置される領域外にＬＥＤ駆動制御回路を配置する構成をとる。
【００１７】
複数のＬＥＤデバイスが配置される領域外としては、ＬＥＤデバイスが配置される領域の外縁部分（辺、隅、外周など）とすることも可能であるが、ＬＥＤデバイスが配置される領域から離れた場所の領域とすることも可能である。要するに、ＬＥＤデバイスの領域とＬＥＤ駆動制御回路の領域を分離することが重要である。これにより、ＬＥＤ駆動制御回路から発生する熱のＬＥＤデバイスに対する影響を少なくすることが可能である。また、ＬＥＤデバイス自身の発熱による、ＬＥＤ制御回路への周囲温度上昇の影響を少なくすることができ、ＬＥＤ制御回路の動作温度マージンに余裕ができ、より動作の安定化を図ることが可能になる。
【００１８】
また、ＬＥＤ駆動制御回路は、エポキシ系樹脂等からなる折り曲げ可能なプリント配線基板（フレキシブル・プリント基板、リジッド―フレキ配線板など）を利用して、複数のＬＥＤデバイスが配置される領域外でコンパクトにすることが可能である。
【００１９】
なお、ＬＥＤ駆動制御回路と複数のＬＥＤデバイスの領域を分離しているため、複数のＬＥＤデバイスを曲面状の板に配置するような場合でもＬＥＤ駆動制御回路を折り曲げ可能なプリント基板とする必要はなく、より多様な態様で複数のＬＥＤデバイスを配置することが可能である。
【００２０】
ＬＥＤ駆動制御回路は、上述のようにその機能を発揮している状態において熱を発生させるため、ＬＥＤ制御回路に近接してヒートシンクを配置することが考えられる。また、ＬＥＤ駆動制御回路に折り曲げ可能な基板を用いている場合は、ＬＥＤ駆動制御回路を円筒状に丸めて、その内側又は／及び外側に熱を吸収するヒートシンクを配置する構成も可能である。ヒートシンクとしては、空冷のものや水冷のものなど種々のものが可能である。また、ＬＥＤ駆動制御回路やＬＥＤデバイスの温度を検出する温度検出センサを設けることにより、異常温度が発生している場合は、駆動電流を抑えることなどが可能になる。
【００２１】
また、複数のＬＥＤデバイスが配置される領域の部材又は領域付近にある部材に反射材を用いる構成も可能である。当該構成とすることにより、ＬＥＤデバイスから液晶パネルと反対の方向に発せられた光についても液晶パネル方向に反射することが可能になる。当該構成は、一般的に透過性が低いＬＥＤ駆動制御回路とＬＥＤデバイスの領域を分離することでより効果的に実現することが可能である。
【００２２】
<効果>
以上のような本実施例のＬＥＤ発光ユニットは、ＬＥＤ駆動制御回路により発生する熱などのＬＥＤデバイスに対する影響を少なくすることができ、ＬＥＤデバイスの長寿命化を図ることが可能になる。さらには、ＬＥＤデバイス自身の発熱による、ＬＥＤ制御回路への周囲温度上昇の影響を少なくすることができ、ＬＥＤ制御回路の動作温度マージンに余裕ができ、より動作の安定化を図ることが可能になる。
【実施例２】
【００２３】
<概要>
本実施例のＬＥＤ発光ユニットは、基本的に実施例１と共通するが、ＬＥＤ駆動制御回路が複数のＬＥＤデバイスが配置される領域外の一か所に集約配置されることを特徴とする。当該構成とすることにより、ＬＥＤ駆動制御回路に対して集中して熱対策を行うことが可能になる。
【００２４】
<構成>
図２は、本実施例のＬＥＤ発光ユニットの構成図である。この図に示すように、本実施例の「ＬＥＤ発光ユニット」（０２００）は、複数の「ＬＥＤデバイス」（０２０１）と、「ＬＥＤ駆動制御回路」（０２０２）と、から構成され、「ＬＥＤ駆動制御回路」は、一か所に集約配置される。この図において、「複数のＬＥＤデバイスが配置される領域」（０２０３）と、複数のＬＥＤデバイスと集約配置されたＬＥＤ駆動制御回路をつなぐ「制御線」（０２０４）も示している。
【００２５】
ここで、一箇所に集約配置する方法としては、図２に示すように、複数のＬＥＤデバイスが配置される領域の外縁の一部に配置する構成が考えられるが、複数のＬＥＤデバイスが配置される領域から離れた一箇所の領域に配置する構成も可能である。
【００２６】
ＬＥＤ駆動制御回路を配置する位置としては、ＬＥＤデバイスが配置される領域の一辺の近くの一部とすることも可能であるが、ＬＥＤデバイスが配置される領域から離れた領域の一部とすることも可能である。
【００２７】
集約配置を行うことにより、ＬＥＤ駆動制御回路に対して集中して熱対策を行いやすくなる。例えば、一箇所に集約配置されたＬＥＤ駆動制御回路の領域にヒートシンクを配置することでＬＥＤ駆動制御回路からの熱をまとめて吸収・放熱することが可能になる。また、ＬＥＤ駆動制御回路が故障した際にも、ＬＥＤデバイスとＬＥＤ駆動制御回路の分離が容易であり、修理しやすくなる。
【００２８】
集約配置を行う構成として、一つのフレキシブル・プリント基板などを用いることも可能である。フレキシブル・プリント基板は一般的に薄い構造となっているため、集約配置を行ったとしても広い領域を占領することがなく、集約配置するＬＥＤ駆動制御回路として用いるのに好適である。
【００２９】
なお、ＬＥＤ駆動制御回路は、制御信号を複数に分配するデマルチプレクサを含んだ構成とすることも可能である。例えば、デマルチプレクサの機能により、いずれの行又は列のＬＥＤデバイスを点灯させるかといった制御を行うことも可能になる。
【００３０】
<効果>
以上のように、本実施例のＬＥＤ発光ユニットは、実施例１の効果に加えて、ＬＥＤ駆動制御回路に対して集中して熱対策をすることなどが可能になる。
【実施例３】
【００３１】
<概要>
本実施例のＬＥＤ発光ユニットは、基本的に実施例１と共通するが、複数のＬＥＤデバイスのそれぞれは、縦横の２種類の信号線の交差点状にマトリクス配置され、各交差点には、縦横２種類の信号線から送られてくる信号により点灯させるＬＥＤデバイスを特定するマルチプレクサが配置されていることを特徴とする。当該構成とすることにより、各ＬＥＤデバイスを個別に制御することや、ＬＥＤ駆動制御回路にかかる負担を低減することも可能になり、消費電力及び熱の低減を図ることが可能になる。
【００３２】
<構成>
図３は、本実施例のＬＥＤ発光ユニットの構成図である。この図に示すように、本実施例の「ＬＥＤ発光ユニット」（０３００）は、複数の「ＬＥＤデバイス」（０３０１）と、「ＬＥＤ駆動制御回路」（０３０２）と、「マルチプレクサ」（０３０３）と、から構成される。この図において、「複数のＬＥＤデバイスが配置される領域」（０３０４）と、複数のＬＥＤデバイスとＬＥＤ駆動制御回路をつなぐ「横の制御線」（０３０５）と「縦の制御線」（０３０６）も示している。
【００３３】
複数のＬＥＤデバイスのそれぞれは、縦横の２種類の信号線の交差点上にマトリクス配置され、前記各交差点には、縦横２種類の信号線から送られてくる信号により点灯させるＬＥＤデバイスを特定するマルチプレクサが配置されている。
【００３４】
つまり、縦横の２次元マトリクス状に配置されたＬＥＤデバイスに対して、その中の特定の一素子を点灯制御するため、縦方向からの制御線及び横方向からの制御線の各信号パターンにより特定されるＬＥＤデバイスのみを点灯制御する仕組みである。
【００３５】
ここで、縦横の２種類の信号線に対して分離した２つのＬＥＤ駆動制御回路を設ける構成も考えられるが、独立した１つのＬＥＤ駆動制御回路から縦横の２種類の信号線を別々に取り出す構成も可能である。また、マトリクス配置は完全に一様である必要はなく、不均一な構成とすることも可能である。
【００３６】
<効果>
以上のように、本実施例のＬＥＤ発光ユニットは、実施例１の効果に加えて、各ＬＥＤデバイスを個別に制御することが容易となり、ＬＥＤ駆動制御回路にかかる負担を低減することも可能になる。
【符号の説明】
【００３７】
０１００、０２００、０３００、０４００  発光ユニット
０１０１、０２０１、０３０１、０４０１  ＬＥＤデバイス
０１０２、０２０２、０３０２、０４０２  ＬＥＤ駆動制御回路
０１０３、０２０３、０３０４  複数のＬＥＤデバイスが配置される領域
０１０４、０２０４、０３０５  横の制御線
０３０３  マルチプレクサ
０３０６  縦の制御線
【図１】
2011100813.tif 000003
【図２】
2011100813.tif 000004
【図３】
2011100813.tif 000005
【図４】
2011100813.tif 000006