(57)【要約】【課題】複数のＬＥＤ発光素子が直列に接続されて成る光源ユニットを、複数備えるＬＥＤ光源装置において、光源ユニット毎のＬＥＤ発光素子の輝度の違いを小さくする。【解決手段】長方形の基板４上に、多数のＬＥＤ発光素子５が、７個ずつ直列に接続された光源ユニット１４、１５、１６、１７を成すようにして、基板４の長手方向に沿ったライン状に配置され、ラインの端部に対向した位置にコネクタ６が設けられる。各光源ユニットのアノード側端子１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７ａは、基板４の中央寄りに配置される。給電線路１８は、コネクタ６からラインの中央まで延びる共通の線路１８ｅと、結線部１８ｆを経由して各アノード側端子１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７ａに接続される線路から構成され、ラインの中央寄りに位置する光源ユニット１５、１６の線路１８ａ、１８ｂの長さが最も短く、端寄りの光源ユニット１４、１７の線路１８ｃ、１８ｄほど長くする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長方形の基板の表面に、該基板の長手方向に沿ってライン状に配置され、複数のＬＥＤ発光素子が直列に接続されて成る複数の光源ユニットと、
前記基板上に設けられ、前記ＬＥＤ発光素子の駆動電圧源としての外部電圧源に接続されるコネクタと、
前記コネクタと前記光源ユニットのアノード側とを接続する給電線路と、を備えるＬＥＤ光源装置において、
前記給電線路は、前記光源ユニットのラインの中央寄りに位置する光源ユニットについての線路長さが最も短く、前記光源ユニットのラインの端に向かうほど線路長さが順に長くなるように形成されていることを特徴とするＬＥＤ光源装置。
【請求項２】
前記光源ユニットのラインの中央を挟んで対称位置にある一対の光源ユニットについての線路長さが同じであることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ光源装置。
【請求項３】
前記コネクタが前記光源ユニットのラインの端部に対向して設けられ、前記光源ユニットの各々についての給電線路が、前記光源ユニットのラインの中央に位置する結線部を経由して前記コネクタに接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＬＥＤ光源装置。
【請求項４】
前記コネクタが前記光源ユニットのラインの中央部に対向して設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＬＥＤ光源装置。
【請求項５】
前記給電線路が、前記基板の表面に形成された配線パターンであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のＬＥＤ光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
長方形の基板の表面に、長手方向に沿って多数のＬＥＤ発光素子をライン状に配置したＬＥＤ光源装置が知られている。この種のＬＥＤ光源装置は、ＬＥＤ発光素子の寿命が長いためにＬＥＤ光源装置自体の寿命も長いという長所や、基板の短手方向の長さを比較的短くできるので電気機器の狭い筺体内にも容易に収納可能であるといった長所を有している。また、上記長所を有することから、エッジライト方式の液晶テレビジョン受像装置のバックライトとして多く用いられている。
【０００３】
上記ＬＥＤ光源装置１００の構成について、図６を参照して説明する。ＬＥＤ光源装置１００は、樹脂製の細長い基板１０１の表面に、多数のＬＥＤ発光素子１０２が、基板１０１の長手方向に沿ってライン状に配置して実装されている。ＬＥＤ発光素子１０２は、複数個ずつが直列に接続されて４つの光源ユニット１０３、１０４、１０５、１０６を構成している。各光源ユニット１０３、１０４、１０５、１０６のアノード側端子１０３ａ、１０４ａ、１０５ａ、１０６ａ、及びカソード側端子１０３ｂ、１０４ｂ、１０５ｂ、１０６ｂは、それぞれ基板１０１に形成された配線パターンを介して、外部の電圧源（不図示）が接続されるコネクタ１０７に接続されている。
【０００４】
具体的には、アノード側端子１０３ａ、１０４ａ、１０５ａ、１０６ａが、それぞれ給電線路２０３、２０４、２０５、２０６を介してコネクタ１０７に接続され、カソード側端子１０３ｂ、１０４ｂ、１０５ｂ、１０６ｂが、共通の線路（アース線路）２０７を介してコネクタ１０７に接続されている。コネクタ１０７に電圧が印加されると、各アノード側端子１０３ａ、１０４ａ、１０５ａ、１０６ａに一定の正電圧が印加され、各ＬＥＤ発光素子１０２に所定の駆動電圧が供給されて、ＬＥＤ発光素子１０２が、その特性に応じた輝度で発光する。
【０００５】
１つの光源ユニットとして直列に接続するＬＥＤ発光素子１０２の個数は、図６では７個で示しているが、用途の違いに応じて任意の個数とすることができる。但し、１つの光源ユニットとして直列接続するＬＥＤ発光素子１０２の数が少なすぎると、給電線路の本数が増加して基板１０１上の配線が密集することから、１つの光源ユニットとして直列に接続するＬＥＤ発光素子１０２の個数は、実際には１０〜１５個程度である。
【０００６】
なお、基板上にＬＥＤ発光素子を２列に配置して、ライティングデスクの読書灯を構成するようにした照明装置（例えば、特許文献１参照）や、ＬＥＤ発光素子が配置された基板の端部をコネクタ形状に構成して、円筒形の蛍光灯器具に容易に組み込むことができるようにしたＬＥＤ照明アセンブリが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４４８８１８３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５３３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記図６に示されるＬＥＤ光源装置１００は、上記のように、各光源ユニット１０３〜１０６のアノード側端子１０３ａ〜１０６ａに個別に給電線路２０３〜２０６を接続し、それぞれに同一の正電圧が印加されるようにして、各ＬＥＤ発光素子１０２の輝度に、極力ばらつきが生じないように図っている。従って、長尺の基板１０１上に、さらに多くのＬＥＤ発光素子１０２を配置する場合には、光源ユニットの数が増加する。
【０００９】
ところで、コネクタ１０７は、通常、図６に示すように、基板１０１の端部に配置されることから、コネクタ１０７に最も近い位置のアノード側端子１０３ａの給電線路２０３と、最も遠い位置のアノード側端子１０６ａの給電線路２０６とでは、長さが大きく異なり（図６では約４倍）、インピーダンス損失に差が生じ、アノード側端子１０３ａ、１０６ａに印加される電圧に僅かな差が生じる。これによって、両端に位置する光源ユニット１０３、１０６では、印加される駆動電圧に有意な差が生じ、この電圧の差がＬＥＤ発光素子１０２を流れる電流量の差になり、発光輝度に微妙に違いが生じるという不具合があった。具体的には、給電線路２０６が長い光源ユニット１０６のＬＥＤ発光素子１０２の方が、給電線路２０３が短い光源ユニット１０３のＬＥＤ発光素子１０２よりも、輝度が低くなるという問題があった。
【００１０】
上記輝度の違いは、光源ユニット間の距離が大きく給電線路の長さの差が大きいほど大きくなることから、特に長尺の基板１０１における両端の光源ユニットのＬＥＤ発光素子１０２において顕著になる。
【００１１】
なお、１つの光源ユニットとして構成する（直列接続する）ＬＥＤ発光素子１０２の数を増やして光源ユニットの数を減らし、コネクタ１０７から最も遠い光源ユニットと、最も近い光源ユニットとの間の距離を実質的に短縮し、給電線路の長さの差が大きくならないようにすることが考えられる。ところが、この場合には、光源ユニットとして直列に接続するＬＥＤ発光素子１０２の個数が多くなることから、光源ユニット内の各ＬＥＤ発光素子１０２間における輝度のばらつきが大きくなる。
【００１２】
そこで、本発明は、上記課題を解決するものであり、基板上に、複数のＬＥＤ発光素子が直列に接続されて成る複数の光源ユニットを備え、該光源ユニットが基板の長手方向に沿ってライン状に配置されたＬＥＤ光源装置において、各光源ユニットへの給電線路の長さが大きく異ならないようにして、光源ユニットごとの輝度の違いを極力小さくすることができるＬＥＤ光源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、長方形の基板の表面に、該基板の長手方向に沿ってライン状に配置され、複数のＬＥＤ発光素子が直列に接続されて成る複数の光源ユニットと、前記基板上に設けられ、前記ＬＥＤ発光素子の駆動電圧源としての外部電圧源に接続されるコネクタと、前記コネクタと前記光源ユニットのアノード側とを接続する給電線路と、を備えるＬＥＤ光源装置において、前記給電線路は、前記光源ユニットのラインの中央寄りに位置する光源ユニットについての線路長さが最も短く、前記光源ユニットのラインの端に向かうほど線路長さが順に長くなるように形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、前記光源ユニットのラインの中央を挟んで対称位置にある一対の光源ユニットについての線路長さが同じであることを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記コネクタが前記光源ユニットのラインの端部に対向して設けられ、前記光源ユニットの各々についての給電線路が、前記光源ユニットのラインの中央に位置する結線部を経由して前記コネクタに接続されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記コネクタが前記光源ユニットのラインの中央部に対向して設けられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載された発明において、前記給電線路が、前記基板の表面に形成された配線パターンであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、基板上にライン状に配置された複数の光源ユニットに電圧を供給する給電線路を、ラインの中央寄りに位置する光源ユニットについての線路長さが最も短く、ラインの端に向かうほど線路長さが順に長くなるように形成するので、図６に示されるように、各光源ユニットについての給電線路の線路長さがラインの一端から他端に向かうにつれて順に長くなるようにした場合に比べて、各光源ユニットについての給電線路の長さの差が大きくならず、輝度の違いを極力小さくすることができる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、さらに、ラインの中央を挟んで対称位置にある一対の光源ユニットについての線路長さを同じにするので、請求項１の発明の効果に加えて、ラインの中央を挟んで対称位置にある光源ユニット同士の輝度に違いが生じないようにできる。
【００２０】
請求項３の発明によれば、光源ユニットの各々についての給電線路を、ラインの中央に位置する結線部を経由してコネクタに接続するので、コネクタがラインの端部の対向位置に設けられていても、各光源ユニットについての給電線路の長さの差が大きくなることを抑えることができ、各光源ユニットについての輝度の違いを極力小さくすることができる。
【００２１】
請求項４の発明によれば、コネクタをラインの中央部の対向位置に設けるので、各光源ユニットについての線路の長さを短くすることができ、インピーダンス損失を抑えて各光源ユニットのＬＥＤ発光素子の輝度を高めることができる。
【００２２】
請求項５の発明によれば、給電線路を基板の表面に形成した配線パターンで構成するので、製造が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＬＥＤ光源装置を備える液晶テレビジョン受像装置の、前面液晶パネル部を除いた状態の正面図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面側面図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るＬＥＤ光源装置の平面図。
【図４】同第１の実施形態に係るＬＥＤ光源装置の変形例の平面図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るＬＥＤ光源装置の平面図。
【図６】従来のＬＥＤ光源装置の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係るＬＥＤ光源装置について、図１乃至図４を参照して説明する。本実施形態のＬＥＤ光源装置１は、図１及び図２に示すように、エッジライト方式の液晶テレビジョン受像装置２のバックライトとして、箱状のリアフレーム３の下部に配置されている。ＬＥＤ光源装置１は、リアフレーム３の幅Ｗより僅かに短い長さの樹脂製基板４上に、基板４の長手方向に沿って多数のＬＥＤ発光素子５を実装配置したものである。基板４の端部には、電源回路などの外部電圧源（不図示）に接続されるコネクタ６が設けられている。
【００２５】
ＬＥＤ発光素子５から上方へ向けて出射された光７は、導光板８により上方へ伝達され、さらに拡散パネル９によって拡散されて前方の液晶パネル１１を照明するようになっている。
【００２６】
リアフレーム３の下部隅であってコネクタ６に対向する位置には、開口部１２が形成してあり、この開口部１２を通じて外部電圧源から延びるフラットケーブル１３を挿入し、コネクタ６の上面の挿入口に差し込んで接続するようになっている。コネクタ６が基板４の端部に設けられることから、開口部１２が形成される位置もリアフレーム３の下部隅になり、開口部１２からリアフレーム３の後方へ漏れ出る光の量が、開口部１２がリアフレーム３の中央付近にある場合よりも少なくて済む。
【００２７】
また、液晶テレビジョン受像装置２の中央付近の明るさを向上させるために、ＬＥＤ発光素子５が基板４の中央付近ほど密集した状態になるように配置する場合があるが、その場合でも、コネクタ６が基板４の端部にあるので、基板４の中央付近の部品の密度や配線の密集度が過度に高まることを避けることができる。
【００２８】
ＬＥＤ光源装置１は、図３に示すように、長方形の基板４の表面に、多数のＬＥＤ発光素子５が、７個ずつ直列に接続された光源ユニット１４、１５、１６、１７を構成するようにして、基板４の長手方向に沿ったライン状に配置されている。各光源ユニット１４、１５、１６、１７は、アノード側端子１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７ａが基板４の中央寄りになり、カソード側端子１４ｂ、１５ｂ、１６ｂ、１７ｂが基板４の左右端寄りになるように配置されている。
【００２９】
そして、各アノード側端子１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７ａとコネクタ６とを接続する給電線路１８が、基板４の表面に配線パターンとして形成されており、各カソード側端子１４ｂ、１５ｂ、１６ｂ、１７ｂとコネクタ６とを接続する線路（アース線路）１９が、同様に配線パターンとして形成されている。
【００３０】
給電線路１８は、光源ユニットが並ぶラインの中央寄りの光源ユニット１５、１６への線路１８ａ、１８ｂの長さが互いに同じであり、ラインの中央を挟んで左右対称位置にある光源ユニット１４、１７への線路１８ｃ、１８ｄの長さが互いに同じであって、かつ、線路１８ａ、１８ｂよりも長くなっている。
【００３１】
具体的には、コネクタ６に接続された共通の線路１８ｅが、ラインの中央であって、光源ユニット１５、１６の間の中央位置まで延長させて形成してあり、結線部１８ｆを経由して各アノード側端子１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７ａに接続してある。
【００３２】
外部電圧源からコネクタ６に電圧が印加されると、給電線路１８を通って各アノード側端子１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７ａに一定の正電圧が印加されて、ＬＥＤ発光素子５が発光する。このとき、給電線路１８は、ラインの中央寄りほど短く、両端のものほど長いので、短い線路１８ａ、１８ｂと長い線路１８ｃ、１８ｄとの長さの差は、図６に示した従来装置における、最も短い線路２０３と最も長い線路２０６との長さの差よりも確実に小さくなっている。
【００３３】
具体的には、従来装置では、線路２０３と線路２０６との長さの差は、１つの光源ユニットの長さの約３倍であるが、本実施形態における線路１８ａ、１８ｂと線路１８ｃ、１８ｄとの長さの差は、１つの光源ユニットの長さとほぼ同じである。
【００３４】
これにより、アノード側端子１５ａ、１６ａに印加される電圧と、アノード側端子１４ａ、１７ａに印加される電圧との差も、従来装置におけるアノード側端子１０３ａと、アノード側端子１０６ａとの間の差に比べて小さく、光源ユニット１５、１６のＬＥＤ発光素子５の輝度と、光源ユニット１４、１７のＬＥＤ発光素子５の輝度との差も小さい。
【００３５】
また、線路１８ａと線路１８ｂの長さが同じであるので、アノード側端子１５ａに印加される電圧とアノード側端子１６ａに印加される電圧が全く同じになり、光源ユニット１５のＬＥＤ発光素子５と、光源ユニット１６のＬＥＤ発光素子５との輝度が同じになる。同様に、線路１８ｃと線路１８ｄの長さが同じであるので、光源ユニット１４のＬＥＤ発光素子５と、光源ユニット１７のＬＥＤ発光素子５との輝度が同じになる。
【００３６】
以上のように、本ＬＥＤ光源装置１は、ライン状に並ぶ光源ユニット１４、１５、１６、１７毎のＬＥＤ発光素子５の輝度の違いが極力抑えられるので、液晶テレビジョン受像装置２のバックライトとして用いたときに、特に左右方向における輝度が均一なバックライト照明を得ることができる。
【００３７】
基板４がさらに長尺であって、基板４上に配置するＬＥＤ発光素子５の数が増え、光源ユニットの数が増加する場合には、結線部を経由した線路を左右に延ばして各光源ユニットのアノード側端子へ接続する。
【００３８】
光源ユニットの数が６の場合の変形例について、図４を参照して説明する。この場合の給電線路２１は、コネクタ６から延びる共通の線路２１ａと、結線部２１ｂを経由して各光源ユニット３１〜３６のアノード側端子３１ａ〜３６ａへと延びる線路２１ｃとから構成される。これにより、中央寄りの光源ユニット３３、３４についての線路長さが最も短く、ラインの端に近い光源ユニット３２、３５、３１、３６ほど線路長さが順に長くなる。カソード側端子３１ｂ〜３６ｂは、共通の線路３９に接続される。
【００３９】
なお、この変形例の場合には、コネクタ６を、光源ユニット３１〜３６が並ぶラインの中央部に対向して設けるので、共通の線路２１ａの長さが、図３に示したＬＥＤ光源装置１における共通の線路１８ｅよりも短くて済み、その分だけ給電線路２１の全長を短くすることができ、インピーダンス損失を抑えて各ＬＥＤ発光素子５の輝度を高めることができる。
【００４０】
（第２の実施形態）
第２の実施形態のＬＥＤ光源装置１について、図５を参照して説明する。第２の実施形態のＬＥＤ光源装置１が、第１の実施形態に対して異なる点は、光源ユニット１４、１５、１６、１７を構成するＬＥＤ発光素子５の向きが異なる点と、各光源ユニット１４、１５、１６、１７のアノード側端子１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７ａが、それぞれ個別の線路によってコネクタ６に接続されている点である。
【００４１】
具体的には、光源ユニット１４、１５、１６、１７は、全てアノード側端子１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７ａが基板４の一方端（図５の右方）に向き、カソード側端子１４ｂ、１５ｂ、１６ｂ、１７ｂが基板４の他方端（図５の左方）に向くように配置されている。そして、コネクタ６が、光源ユニット１４、１５、１６、１７のラインの中央に対向した位置に設けてあり、給電線路４１は、コネクタ６と、各アノード側端子１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７ａとを個別に接続する線路４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄから構成される。カソード側端子１４ｂ、１５ｂ、１６ｂ、１７ｂは、共通の線路（アース線路）４２によってコネクタ６に接続される。
【００４２】
線路４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ及び線路４２の大部分は、基板４の表面に形成した配線パターンによって構成されるが、線路が交差する部分は、ジャンパー線、又はスルーホールを通じて基板４の裏面に形成した配線パターンを迂回することによって構成する。
【００４３】
本実施形態のＬＥＤ光源装置１においても、最も短い線路４１ｂと、最も長い線路４１ｄとの長さの差は、１つの光源ユニットの長さの約２倍に抑えられており、その分だけインピーダンス損失の差が小さく、光源ユニット毎のＬＥＤ発光素子５の輝度の差を小さく抑えられる。
【００４４】
また、コネクタ６がラインの中央に配置されるので、図４に示したＬＥＤ光源装置１と同様に、給電線路４１の全長を短くすることができ、全体のインピーダンス損失を抑えて各ＬＥＤ発光素子５の輝度を高めることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１  ＬＥＤ光源装置
４  基板
５  ＬＥＤ発光素子
６  コネクタ
１４、１５、１６、１７  光源ユニット
１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７ａ  アノード側端子
１８  給電線路
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ  線路
１８ｆ  結線部
２１  給電線路
２１ｂ  結線部
３１、３２、３３、３４、３５、３６  光源ユニット
３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ、３５ａ、３６ａ  アノード側端子
４１  給電線路
４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ  線路
【図１】
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【図２】
2012234724.tif 000004
【図３】
2012234724.tif 000005
【図４】
2012234724.tif 000006
【図５】
2012234724.tif 000007
【図６】
2012234724.tif 000008