(57)【要約】【課題】光源モジュール及びこれを有する表示装置を提供する。【解決手段】光源モジュール及びこれを有する表示装置において、光源モジュールは、第１光源及び第２光源を有する。第１光源は、青色光を出射する青色発光体及び青色発光体の周りに配置された赤色蛍光体を含む。第１光源は、青色光によって励起された赤色蛍光体から放出される赤色光及び青色光を共に出射する。第２光源は、第１光源の近くに配置され、緑色光を出射する緑色発光体を含む。青色発光体及び緑色発光体は、同じ系列の物質を用いて形成された発光ダイオードチップを含むことができる。赤色蛍光体は、シリケート系列の蛍光体から選択された少なくとも１つの蛍光体を含み得る。これにより、温度が変わっても光源モジュールの光効率の変動幅が小さく、カラーフィードバックシステムを必要とせずに、表示装置の色再現性を大きく向上させることができる。【選択図】図３
2010067596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
青色光を出射する青色発光体及び該青色発光体の周りに配置された赤色蛍光体を含み、一部の前記青色光によって励起された前記赤色蛍光体から放出される赤色光及び残りの青色光を共に出射する第１光源と、
前記第１光源の近くに配置され、緑色光を出射する緑色発光体を含む第２光源と、を有することを特徴とする光源モジュール。
【請求項２】
前記赤色蛍光体は、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋蛍光体、Ｍｇ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋蛍光体、Ｂａ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋蛍光体、Ｓｒ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋蛍光体、及びＣａ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋蛍光体を含むシリケート系列の蛍光体から選択された少なくとも１つの蛍光体を含むことを特徴とする請求項１記載の光源モジュール。
【請求項３】
前記青色発光体及び前記緑色発光体は、ＧａＮ系列の物質を用いて形成された発光ダイオードチップを含むことを特徴とする請求項２記載の光源モジュール。
【請求項４】
前記青色発光体及び前記緑色発光体に個別的に駆動電流を印加してモジュール出射光の色座標を制御する駆動部を更に有し、
前記駆動部は、前記第１光源及び前記第２光源から出射された光を感知して色座標調節のためのフィードバックをするフィードバック装置によらず、前記青色発光体及び前記緑色発光体にそれぞれ予め決定された前記駆動電流を印加して前記モジュール出射光の目標色座標を実現することを特徴とする請求項２記載の光源モジュール。
【請求項５】
前記駆動部は、前記モジュール出射光が白色光になるように前記青色発光体及び前記緑色発光体に個別的に駆動電流を印加することを特徴とする請求項４記載の光源モジュール。
【請求項６】
前記第１光源は、前記青色発光体を囲み、内部に前記赤色蛍光体が分散された第１カバー部を更に含み、前記第２光源は前記緑色発光体を囲む第２カバー部を更に含むことを特徴とする請求項４記載の光源モジュール。
【請求項７】
画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルの背面に配置された光ガイドユニットと、
前記光ガイドユニットの少なくとも一面に配置され、青色光を出射する青色発光体及び該青色発光体の周りに配置された赤色蛍光体を有して一部の前記青色光によって励起された前記赤色蛍光体から放出される赤色光及び残りの青色光を共に出射する第１光源と、前記第１光源の近くに配置されて緑色光を出射する緑色発光体を有する第２光源とを含む光源モジュールと、を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
前記青色発光体及び前記緑色発光体は同じ系列の物質を用いて形成された発光ダイオードチップを含み、温度変化に対する前記青色発光体及び前記緑色発光体の出光量の変化率が前記青色光、前記緑色光、及び前記赤色光が混色されたモジュール出射光の実質的な色座標変動を視認できない範囲であることを特徴とする請求項７記載の表示装置。
【請求項９】
前記赤色蛍光体は、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋蛍光体、Ｍｇ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋蛍光体、Ｂａ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋蛍光体、Ｓｒ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋蛍光体、及びＣａ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋蛍光体を含むシリケート系列の蛍光体から選択された少なくとも１つの蛍光体を含むことを特徴とする請求項８記載の表示装置。
【請求項１０】
前記青色発光体及び前記緑色発光体に個別的に駆動電流を印加してモジュール出射光の色座標を制御する光源駆動部と、
前記画像を表示するためのパネル駆動信号を前記表示パネルに伝達し、前記パネル駆動信号と連動され前記青色発光体及び前記緑色発光体別に駆動電流を指定する光源駆動信号を前記光源駆動部に伝達するパネル駆動部と、を更に備えることを特徴とする請求項９記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源モジュール及びこれを有する表示装置に関し、より詳細には、平板表示装置の背面に提供される光を出射する光源モジュール及びこれを有する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、液晶表示装置は、画像を表示するために表示パネルに光を提供するバックライトアセンブリを含む。バックライトアセンブリに使用される光源としては、冷陰極線管蛍光ランプが代表的であるが、消費電力量が小さく、体積及び重量が軽いという長所を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）も使用されている。
【０００３】
液晶表示装置のバックライトアセンブリ用として使用されるＬＥＤは、青色ＬＥＤチップに黄色蛍光体を塗布して白色光を出射する方式が一番広く使用されている。しかし、この方式は、赤色、緑色、及び青色のフルカラーではない青色と黄色だけを合成して類似白色光を具現するものなので、表示パネルの色再現性が激しく低下する短所がある。
【０００４】
上記短所を補完するために多様な試みがあったが、色再現性と光効率に対する要求を同時に解決する光源には及ばない。例えば、色再現性と光効率を同時に考慮する場合には赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤを組み合わせて白色光を具現する方式が最も有力な方式であり得る。しかし、この方式は、周辺温度変化による赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤの光量の変動幅の偏差が激しく、色座標が駆動条件によって初期設定値で継続変動されるという問題点及びＬＥＤの個数が過度に多いという問題点がある。
【０００５】
上記色座標変動の問題点を補完するためにカラーセンサーを用いたフィードバックシステムが導入されているが、センサーの感度、最適のカラーセンシングが可能な光学系の具現、色座標補償ロジックの完成度などで要求を充足せず、ＬＥＤ個数の増加及びフィードバックシステムの適用による原価上昇も問題点になっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、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、少ない個数のＬＥＤで光効率が安定的で高色再現を実現させた光源モジュールを提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、色再現性を向上させた表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためになされた本発明の一特徴による光源モジュールは、第１光源及び第２光源を有する。前記第１光源は、青色光を出射する青色発光体及び該青色発光体の周りに配置された赤色蛍光体を含む。前記第１光源は、一部の前記青色光によって励起された前記赤色蛍光体から放出される赤色光及び残りの青色光を共に出射する。前記第２光源は、前記第１光源の近くに配置され、緑色光を出射する緑色発光体を含む。
【０００９】
前記赤色蛍光体は、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋蛍光体、Ｍｇ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋蛍光体、Ｂａ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋蛍光体、Ｓｒ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋蛍光体、及びＣａ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋蛍光体を含むシリケート系列の蛍光体から選択された少なくとも１つの蛍光体を含み得る。前記青色発光体及び前記緑色発光体は、ＧａＮ系列の物質を用いて形成された発光ダイオードチップを含むことができる。
【００１０】
前記光源モジュールは、駆動部を更に有することができる。前記駆動部は、前記青色発光体及び前記緑色発光体に個別的に駆動電流を印加してモジュール出射光の色座標を制御する。前記駆動部は、前記第１光源及び前記第２光源から出射された光を感知して色座標調節のためのフィードバックをするフィードバック装置によらず、前記青色発光体及び前記緑色発光体にそれぞれ予め決定された前記駆動電流を印加して前記モジュール出射光の目標色座標を実現することができる。
【００１１】
前記光源モジュールは、電源伝達基板を更に有することができる。前記第１光源及び前記第２光源で構成された基本クラスターが前記電源伝達基板上に多数配置され、前記電源伝達基板は前記駆動部と電気的に連結される。前記基本クラスター間の離隔間隔は、前記第１光源及び前記第２光源の離隔間隔と異にすることができる。前記第１光源は、前記青色発光体を取り囲み、内部に前記赤色蛍光体が分散された第１カバー部を更に含み、前記第２光源は前記緑色発光体を取り囲む透明な第２カバー部を更に含むことができる。
【００１２】
上記目標を達成するためになされた本発明の一特徴による表示装置は、画像を表示する表示パネル、前記表示パネルの背面に配置された光ガイドユニット、及び前記光ガイドユニットの少なくとも一面に配置された光源モジュールを備える。前記光源モジュールは、第１光源及び第２光源を含む。前記第１光源は青色光を出射する青色発光体及び該青色発光体の周りに配置された赤色蛍光体を有する。前記第１光源は、一部の前記青色光によって励起された前記赤色蛍光体から放出される赤色光及び残りの青色光を共に出射する。前記第２光源は、前記第１光源の近くに配置されて緑色光を出射する緑色発光体を有する。
【００１３】
本発明の実施例において、前記青色発光体及び前記緑色発光体は、同じ系列の物質を用いて形成された発光ダイオードチップを含むことができる。これによって、温度変化による前記青色発光体及び前記緑色発光体の出光量の変化率が前記青色光、前記緑色光、及び前記赤色光が混色されたモジュール出射光の実質的な色座標変動を視認できない範囲であり得る。前記赤色蛍光体は、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋蛍光体、Ｍｇ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋蛍光体、Ｂａ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋蛍光体、Ｓｒ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋蛍光体、及びＣａ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋蛍光体を含むシリケート系列の蛍光体から選択された少なくとも１つの蛍光体を含み得る。
【００１４】
前記表示装置は、光源駆動部を更に備えることができる。前記光源駆動部は、前記青色発光体及び前記緑色発光体に個別的に駆動電流を印加してモジュール出射光の色座標を制御することができる。前記表示装置は、パネル駆動部を更に備えることができる。前記パネル駆動部は、前記画像を表示するためのパネル駆動信号を前記表示パネルに伝達する。前記パネル駆動部は、前記パネル駆動信号と連動され前記青色発光体及び前記緑色発光体別に駆動電流を指定する光源駆動信号を前記光源駆動部に伝達することができる。前記パネル駆動部は、前記第１光源及び前記第２光源から出射された光を感知して色座標調節のためのフィードバックをするフィードバック装置によらず、前記青色発光体及び前記緑色発光体にそれぞれ予め決定された前記駆動電流を印加して前記モジュール出射光の目標色座標を実現することができる。前記光源モジュールは、前記モジュール出射光の色再現性をアドビ（ａｄｏｂｅ）色座標対比９５％以上で具現することができる。
【００１５】
前記光源モジュールは、前記光源駆動部と電気的に連結される電源伝達基板を更に含む。前記電源伝達基板上には前記第１光源及び前記第２光源からなる基本クラスターが多数配置される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の光源モジュール及びこれを有する表示装置によれば、周辺温度が大きく変動しても赤色光、緑色光、及び青色光の光量の変動が非常に小さくて安定的な光効率が得られる。従って、カラーフィードバックシステムのような高価な装置を省略することができ、表示装置の色再現性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施例による表示装置の分解斜視図である。
【図２】図１に示した表示装置のブロック図である。
【図３】図１に示した光源モジュールを切断した断面図である。
【図４】図３に示した光源モジュールの波長帯域別出射光の強度を示すグラフである。
【図５】図３及び図４を参照して説明した光源モジュールの温度による出射光の光量の変化を示すグラフである。
【図６】赤色、緑色、及び青色ＬＥＤチップを含む３色ＬＥＤ光源モジュールの断面図である。
【図７】図６に示した３色ＬＥＤ光源モジュールの温度による出射光の光量の変化を示すグラフである。
【図８】図６に示した３色ＬＥＤ光源モジュールを有する表示装置のブロック図である。
【図９】図６に示した３色ＬＥＤ光源モジュールの駆動電圧に対する駆動電流を示すグラフである。
【図１０】図１〜図５を参照して説明した表示装置が具現する画像の色再現性を示す色座標である。
【図１１】本発明の第２実施例による表示装置の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の光源モジュール及びこれを有する表示装置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。
【００１９】
本発明は多様に変更することができ、多様な形態を有することができる。本明細書では特定の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明するが、これは、本発明を特定の開示形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物、或いは代替物を含むものと理解すべきである。
【００２０】
各図面の説明に際して類似の参照符号を類似の構成要素に対して付与した。図面において、構造物の寸法は本発明の明確性のために実際より拡大して示した。
【００２１】
第１、第２等の用語は、多様な構成要素を説明するために使用することができるが、構成要素は用語によって限定されない。用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的としてのみ使用される。例えば、本発明の権利範囲から逸脱することなしに、第１構成要素は第２構成要素と称されてもよく、同様に第２構成要素も第１構成要素と称されてもよい。単数の表現は、文脈上、明白に相違が示されない限り、複数の表現を含む。
【００２２】
本発明において、「含む」又は「有する」等の用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを意図するものであって、一つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたもの等の存在又は付加の可能性を予め排除しないことを理解しなければならない。
【００２３】
なお、異なるものとして定義しない限り、技術的或いは科学的な用語を含めてここで用いられる全ての用語は、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同一の意味を有している。一般的に用いられる辞典に定義されているような用語は、関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有することと解釈すべきであり、本出願で明白に定義されない限り、異常或いは過度に形式的な意味に解釈されない。
【００２４】
＜第１実施例＞
図１は、本発明の第１実施例による表示装置１００の分解斜視図であり、図２は、図１に示した表示装置のブロック図である。
【００２５】
図１及び図２を参照すると、本実施例の表示装置１００は、表示パネル７０、光ガイドユニット８０、及び光源モジュール５を含む。本実施例で光ガイドユニット８０及び光源モジュール５は直下型で配置される。
【００２６】
表示パネル７０は、画素が形成されたアレイ基板７１、アレイ基板７１と対向する対向基板７５、及びアレイ基板７１と対向基板７５との間に封入された液晶層を含む。表示パネル７０は、アクティブマトリックスタイプで駆動される液晶表示パネルであり得る。
【００２７】
表示装置１００は、パネル駆動部７７を更に含むことができる。パネル駆動部７７は、表示パネル７０の画素を駆動するための回路素子が実装された印刷回路基板であり得る。パネル駆動部７７は、パネルフレキシブル印刷回路フィルム７９によって表示パネル７０の一側エッジに電気的に連結されている。パネル駆動部７７には、外部から画像信号２を印加することができる。パネル駆動部７７は、画像信号２に基づいて画素を駆動するパネル駆動信号７４を、パネルフレキシブル印刷回路フィルム７９を通じて画素に伝達する。
【００２８】
光ガイドユニット８０は、表示パネル７０の背面に配置される。光ガイドユニット８０は、拡散板８１及び光学シート８３を含むことができる。拡散板８１は、後述する光源モジュール５から出射された光の入力を受けて輝度均一性が向上した光を出射する。光学シート８３は、拡散板８１から出射された光を正面輝度が向上した光に変換して表示パネル７０の背面に出射する。
【００２９】
光源モジュール５は、光ガイドユニット８０の下部に光ガイドユニット８０と一定間隔離隔するように配置される。光源モジュール５は、光ガイドユニット８０に赤色光、緑色光、及び青色光が混色された混色光を出射する。混色光は白色光であり得る。
【００３０】
表示装置１００は、光源駆動部５０を更に含むことができる。光源駆動部５０は、コンバーターを含むことができる。光源駆動部５０には、外部から光源電源３が伝達される。光源電源３は、パネル駆動部７７を経由して光源駆動部５０に伝達することもできる。パネル駆動部７７と光源駆動部５０は、連結ケーブル５２によって電気的に連結されており、パネル駆動部７７は、パネル駆動信号７４と連動した光源制御信号７８を光源駆動部５０に伝達することができる。光源駆動部５０は、電源伝達部材７、例えば、光源フレキシブル印刷回路フィルムによって光源モジュール５と電気的に連結することができる。光源駆動部５０は、光源電源３と光源制御信号７８によって光源モジュール５に光源駆動信号５５、例えば、駆動電流を印加する。
【００３１】
本実施例の光源モジュール５は、周辺温度の変化に対して出射光の特性の変動幅が非常に小さい特別な技術的特徴を有する。従って、本実施例では光源モジュール５の出射光の特性、例えば、温度変化による光量変化及びこれによる色座標変化を感知してパネル駆動部７７にフィードバック信号を伝達するフィードバックシステムを使用する必要がない。
【００３２】
図３は、図１に示した光源モジュール５を切断した断面図である。
【００３３】
図１及び図３を参照すると、光源モジュール５は、第１光源３０及び第２光源２０を含む。第１光源３０及び第２光源２０は、ＬＥＤパッケージのような点光源であり得る。第１光源３０及び第２光源２０は互いに隣接するように配置され、１つのクラスターを構成することができる。
【００３４】
光源モジュール５は、第１光源３０及び第２光源２０が実装される電源伝達基板１０を更に含むことができる。電源伝達基板１０はほぼ長方形の基板で、電源伝達基板１０には第１光源３０及び第２光源２０に駆動電流を伝達する回路配線が形成されている。
【００３５】
電源伝達基板１０には、第１光源３０及び第２光源２０を直接実装することができる。複数の第１光源３０及び第２光源２０は、電源伝達基板１０上にクラスター単位で交互に配列されている。第１光源３０及び第２光源２０の離隔間隔は、クラスター間の離隔間隔より狭く配置されている。複数の電源伝達基板１０を光ガイドユニット８０の下部に並列に配列することができる。
【００３６】
第１光源３０は、青色発光体３３及び赤色蛍光体を含む。
【００３７】
青色発光体３３は、青色ＬＥＤチップ３３であり得る（以下、青色発光体３３を青色ＬＥＤチップ３３と称する）。青色ＬＥＤチップ３３に駆動電流が印加されると、青色ＬＥＤチップ３３は青色光を放出する。
【００３８】
赤色蛍光体は、青色ＬＥＤチップ３３の周りに配置することができる。赤色蛍光体は、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋蛍光体、Ｍｇ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋蛍光体、Ｂａ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋蛍光体、Ｓｒ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋蛍光体、及びＣａ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋蛍光体を含むシリケート系列の蛍光体から選択された少なくとも１つの蛍光体を含み得る。
【００３９】
青色ＬＥＤチップ３３から出射した青色光のうちの一部によって赤色蛍光体が励起される。励起された赤色蛍光体は、安定しながら赤色光を放出する。従って、第１光源３０は、赤色蛍光体から放出される赤色光及び赤色蛍光体を励起させるのに使用されない残りの青色光を共に出射する。従って、赤色光は、青色光の光量によって調節され得る。
【００４０】
第１光源３０は、第１カバー部３５を更に含むことができる。第１カバー部３５は、青色ＬＥＤチップ３３を取り込んで封止（ｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）する。第１カバー部３５は透明な樹脂からなることができる。赤色蛍光体は、第１カバー部３５の内部に分散されている。
【００４１】
第１光源３０は、青色ＬＥＤチップ３３及び第１カバー部を固定させる第１パッケージングモールド３１を更に含むことができる。青色ＬＥＤチップ３３は、第１パッケージングモールド３１の上面に固定され、電源入力線と電源出力線が第１パッケージングモールド３１を通過して青色ＬＥＤチップ３３に電気的に連結され得る。第１カバー部３５は、第１パッケージングモールド３１の上面をカバーして青色ＬＥＤチップ３３を封止する。
【００４２】
第２光源２０は、緑色発光体２３及び第２カバー部２５を含む。緑色発光体２３は、緑色ＬＥＤチップ２３であり得る（以下、緑色発光体２３を緑色ＬＥＤチップ２３と称する）。緑色ＬＥＤチップ２３に駆動電流が印加されると、緑色ＬＥＤは緑色光を放出する。第２カバー部２５は、緑色ＬＥＤチップ２３を封止する。第２光源２０は第２パッケージングモールド２１を更に含むことができる。
【００４３】
図４は、図３に示した光源モジュール５の波長帯域別出射光の強度を示すグラフである。
【００４４】
図４において横軸は波長を示し、縦軸は光の強度を示す。光源モジュール５は、図４に示すように、青色ＬＥＤチップ３３による青色光、青色光によって励起された赤色蛍光体による赤色光、及び緑色ＬＥＤチップ２３による緑色光を出射する。光源モジュール５から出射された青色光、赤色光、及び緑色光が混合された混色光をモジュール出射光として定義する。
【００４５】
図４において、赤色光、緑色光、及び青色光の発光ピークは、約それぞれ６４０〜６５０ｎｍ、５２５〜５３５ｎｍ、及び４５０〜４５５ｎｍであることがわかる。光量を基準として、例えば、３：６：１の比率に赤色光、緑色光、及び青色光が混色され、モジュール出射光は白色光になることができる。
【００４６】
一方、光源制御信号７８は、ディミング信号を含むことができる。ディミング信号によって、表示パネル７０に表示される画像の輝度及び色相に応じて、光源モジュール５の対応する領域のクラスターブロックのモジュール出射光の輝度及び色相を制御することができる。クラスターブロックは、少なくとも１つのクラスターで構成されるディミング制御単位で定義される。
【００４７】
図４では、赤色光の強度が相対的に小さいが、表示装置１００の色再現性において要求される赤色光量は、赤色蛍光体が放出する赤色光でも充分であることを確認した。殆どの場合、白色光を得て高色再現を実現する際には緑色光が足りないことが問題になるが、本実施例では緑色光は緑色ＬＥＤチップ２３から得るので、充分な緑色光量を得ることができる。
【００４８】
図５は、図３及び図４を参照して説明した光源モジュール５の温度による出射光の光量の変化を示すグラフである。
【００４９】
図５で、横軸は光源モジュール５の周辺温度を示し、縦軸は基準光量に対する光源モジュール５から出射される赤色光１Ｒ、緑色光１Ｇ、及び青色光１Ｂの相対光量を表示する。周辺温度は、即ち、光源モジュール５の温度と実質的に同じであるとみることができる。図５に示したグラフは、周辺温度が約−４０℃〜１００℃の範囲内で変化する時、赤色光１Ｒ、緑色光１Ｇ、及び青色光１Ｂの光量の変化を示す。
【００５０】
図５で、周辺温度が上記範囲で変化しても各光の光量は基準光量から大きく変動しないことがわかる。基準光量は、大略周辺温度２０℃で赤色光１Ｒ、緑色光１Ｇ
及び青色光１Ｂの光量の平均値で定義される。基準光量は図５で縦軸に１で表示されている。
【００５１】
赤色光１Ｒ、緑色光１Ｇ、及び青色光１Ｂの光量の変動幅は、基準光量に対して上記周辺温度の変化範囲で約±１０％範囲内にあることがわかる。又、光量の変動の傾向が実質的に類似しており、赤色光１Ｒ、緑色光１Ｇ、及び青色光１Ｂの偏差が非常に小さいことがわかる。このような光量の変動、即ち、光効率の変動の程度は、色座標の変動を補償するためにカラーフィードバックシステムを使用する必要がない程度のものとして評価することができる。
【００５２】
本実施例では赤色蛍光体を青色ＬＥＤチップ３３によって励起させ、赤色光１Ｒの光量を青色光１Ｂの光量の変動の推移に従わせ、緑色光１Ｇは別途に緑色ＬＥＤチップ２３から得る。このような特別な技術的構成によって、上述したように、周辺温度変化による赤色光１Ｒ、緑色光１Ｇ、及び青色光１Ｂの特性の変動幅を非常に小さくすることができる。
【００５３】
図６は、赤色、緑色、及び青色ＬＥＤチップ３３を含む３色ＬＥＤ光源モジュール３０５の断面図である。
【００５４】
本実施例の光源モジュール５の温度変化に対する出射光の安定性、即ち、光効率の安定性を評価するために比較の対象として図６に示すような３色ＬＥＤ光源モジュール３０５を構成した。
【００５５】
３色ＬＥＤ光源モジュール３０５は、第１光源３０及び第２光源２０の代わりに赤色点光源３２０、緑色点光源３３０、及び青色点光源３４０を含むことと、カラーフィードバックシステムを更に含むことを除いては、本実施例の光源モジュール５と実質的に同じである。
【００５６】
赤色点光源３２０、緑色点光源３３０、及び青色点光源３４０は、それぞれ赤色ＬＥＤチップ３２３、緑色ＬＥＤチップ３３３、及び青色ＬＥＤチップ３４３を含む。赤色ＬＥＤチップ３２３、緑色ＬＥＤチップ３３３、及び青色ＬＥＤチップ３４３は、それぞれ透明なカバー部３２５、３３５、３４５によって取り囲み、パッケージングモールド３２１、３３１、３４１によって電源伝達基板３１０に連結されている。赤色ＬＥＤチップ３２３、緑色ＬＥＤチップ３３３、及び青色ＬＥＤチップ３４３は、１つのクラスターを構成し、複数のクラスターが電源伝達基板３１０に配置されている。３色ＬＥＤ光源モジュール３０５は、本実施例の光源モジュール５と異なり、赤色光を赤色蛍光体ではない赤色ＬＥＤチップ３２３から得る。
【００５７】
図７は、図６に示した３色ＬＥＤ光源モジュール３０５の温度による出射光の光量の変化を示すグラフである。
【００５８】
図７を参照すると、３色ＬＥＤ光源モジュール３０５の場合、周辺温度の変化範囲で赤色光２Ｒ、緑色光２Ｇ、及び青色光２Ｂの光量の変動幅の偏差が非常に激しいことがわかる。特に、赤色光２Ｒの場合、周辺温度が６０℃以上になって、顕著に光量が減少することがわかる。
【００５９】
このように偏差が激しい現象は、赤色ＬＥＤチップ３２３の場合、ＧａＡｓ系列物質を使用して製造されるのに対し、緑色及び青色ＬＥＤチップ３３３、３４３はＧａＮ系列物質を使用して製造することに起因する。例えば、ＧａＮ系列ＬＥＤは、物質特性上発光活性層内の内部構成がＧａＡｓ系列物質に対して周辺環境変化の影響を受けることが少ない安定的な発光特性を有する。従って、緑色及び青色ＬＥＤチップ３３３、３４３と赤色ＬＥＤチップ３２３間に上述した偏差が発生する。
【００６０】
従って、周辺温度によって赤色光２Ｒ、緑色光２Ｇ、及び青色光２Ｂが混色された白色光の色座標が大きく変動され得る。色座標が変動すると、表示装置の表示品質が顕著に低下するので、色座標は、周辺環境に関係なく設定された値或いは範囲から外れないことが好ましい。
【００６１】
図８は、図６に示した３色ＬＥＤ光源モジュール３０５を有する表示装置３００のブロック図であり、図９は、図６に示した３色ＬＥＤ光源モジュール３０５の駆動電圧に対する駆動電流を示すグラフである。
【００６２】
図８及び図９を参照すると、本実施例の表示装置１００とは異なり、３色ＬＥＤ光源モジュール３０５を有する表示装置３００は、カラーフィードバックシステム３６０を更に含む。カラーフィードバックシステム３６０は、３色ＬＥＤ光源モジュール３０５から出射されるモジュール出射光３６１、例えば、白色光を観測して赤色光２Ｒ、緑色光２Ｇ、及び青色光２Ｂの光量を感知してパネル駆動部３７７にフィードバック信号３６５を伝達する。
【００６３】
パネル駆動部３７７は、外部から伝達された画像信号３０２に基づいて表示パネル３７０にパネル駆動信号３７４を伝達する。パネル駆動部３７７は、フィードバック信号３６５に基づいて変動した色座標を予め設定された色座標に還元させるための補償信号を含む光源制御信号３７８を光源駆動部３５０に伝達する。
【００６４】
光源駆動部３５０は、外部から伝達された光源電源３０３及び光源制御信号３７８に基づいて３色ＬＥＤ光源モジュール３０５に、変更された光源駆動信号３５５、例えば、駆動電流を印加する。これにより、３色ＬＥＤ光源モジュール３０５が出射する赤色光２Ｒ、緑色光２Ｇ、及び青色光２Ｂの各光量が変更され、モジュール出射光３６１の色座標を設定された色座標に再び還元することができる。
【００６５】
ところで、上述したようなカラーフィードバックシステム３６０は高価で、又、フィードバックの信頼度にも問題がある。又、図９に示すように、赤色ＬＥＤチップ３２３が緑色ＬＥＤチップ３３３及び青色ＬＥＤチップ３４３に対して電圧（Ｖ）−電流（Ｉ）特性において非常に大きな差を有するので、パネル駆動部３７７で演算を行うためのロジックと光源駆動部３５０で駆動電流を生成する回路を複雑に構成する必要がある。反面、本実施例の光源モジュール５及び表示装置１００では上述したように周辺温度変化に対して出射光の特性の偏差が非常に小さい。出射光の特性変化が小さい理由は、上述したように、本発明では、最も大きな特性差異がみられる赤色ＬＥＤチップ３２３を除去し、代わりに、図３に示したように、青色ＬＥＤチップ３３上に赤色蛍光体を樹脂材質の第１カバー部３５の内部に分散させて赤色光１Ｒを得るためである。
【００６６】
本実施例では、赤色光１Ｒは、青色ＬＥＤチップ３３に印加される駆動電源の出力によって制御される。従って、青色ＬＥＤチップ３３の光量変動によって赤色光１Ｒの光量が影響を受けることになるので、光源モジュール５が出射する赤色光１Ｒ、緑色光１Ｇ、青色光１Ｂは、全部ＧａＮ系列物質を使用したＬＥＤチップによって制御される。従って、赤色光１Ｒ、緑色光１Ｇ及び青色光１Ｂの発光特性の偏差を非常に小さくすることができる。
【００６７】
従って、本実施例の表示装置１００は、色座標変化を補償するカラーフィードバックシステム３６０を有しなくても安定的な色座標でディスプレイを行うことができる。従って、表示装置１００の原価を低下することができる。又、カラーフィードバックシステム３６０の削除及び赤色ＬＥＤチップ３２３の省略によって表示装置１００の構成要素の個数が減少し体積及び重量を減少することができる。
【００６８】
図１０は、図１〜図５を参照して説明した表示装置１００が具現する画像の色再現性を示す色座標である。
【００６９】
図１０を参照すると、色再現性の側面で３色ＬＥＤ光源モジュール３０５は、ＡｄｏｂｅＲＧＢ条件を満足させる。マルチメディア装置は、赤色、緑色、及び青色の加法混色方式によって全ての色を表現している。３色の加法混色方式によって表現される色相の領域を色空間と言い、色空間を２次元座標で表示したものを色座標と呼ぶ。マルチメディア装置が広い色空間を有するほど、色再現性に優れると定義する。ＡｄｏｂｅＲＧＢ基準は、緑色領域の色再現性が強化された色空間基準として最近の大部分のマルチメディア装置で主に選択される色空間である。
【００７０】
図１０に表示された三角形で、原点に近接した第１頂点は、青色、右側の第２頂点は赤色及び上側の第３頂点は緑色を示す。図１０で、広い三角形であるほど色再現性に優れ、ＡｄｏｂｅＲＧＢ条件は最も広い面積の三角形１０１で表示されている。図１０で、本実施例の光源モジュール５及び表示装置１００の色再現性は、ＡｄｏｂｅＲＧＢ条件に近接した２番目に広い面積の三角形１０７で表示されている。本実施例の光源モジュール５は、ＡｄｏｂｅＲＧＢ色座標対比９５％以上の色再現性を具現することができることがわかる。
【００７１】
図１０において、面積が一番小さい三角形１０３は、青色ＬＥＤチップ３３にＹＡＧ蛍光体のような黄色蛍光体を塗布して白色光を得る光源モジュール５の場合を示す。２番目に面積が小さい三角形１０５は、青色ＬＥＤチップ３３に緑色蛍光体及び赤色蛍光体を共に塗布した場合を示す。
【００７２】
従って、本実施例の光源モジュール５は、一番小さい三角形１０３及び２番目に面積が小さい三角形１０５で表示される光源モジュールより色再現性が優れ、３色ＬＥＤ光源モジュール３０５の色再現性に殆ど近接することがわかる。
【００７３】
即ち、本実施例によれば、カラーフィードバックシステム３６０が必要なく安定的な光効率と向上した色再現性を有する光源モジュール５及び表示装置１００を提供することができる。
【００７４】
＜第２実施例＞
図１１は、本発明の第２実施例による表示装置５００の分解斜視図である。
【００７５】
図１１を参照すると、表示装置５００は、表示パネル５７０、光ガイドユニット５８０、及び光源モジュール５０５を含む。表示パネル５７０は、ピクセルが形成されたアレイ基板５７１、アレイ基板５７１と向き合う対向基板５７５、及びアレイ基板５７１と対向基板５７５との間に配置された液晶層（図示せず）を含む。本実施例の表示装置５００は、光ガイドユニット５８０及び光源モジュール５０５がエッジ型で配置される。
【００７６】
本実施例において、パネル駆動部５７７がチップ形態でパネルフレキシブル印刷回路フィルム５７９に実装されて表示パネル５７０に連結される。
【００７７】
光ガイドユニット５８０は、光学シート５８２及び導光板５４０を含む。導光板５４０は表示パネル５７０の後面に配置され、光学シート５８２は、導光板５４０と表示パネル５７０との間に配置される。光学シート５８２は、導光板５４０上に順次に積層された拡散シート５８１及び集光シート５８３、５８５を含むことができる。
【００７８】
本実施例の光源モジュール５０５は、第１光源５３０、第２光源５２０、及び電源伝達部材５１０を含む。第１光源５３０及び第２光源５２０は、図１〜図５を参照して説明した第１光源３０及び第２光源２０とそれぞれ実質的に同じである。従って、対応する参照番号を付与して重複説明は省略する。
【００７９】
電源伝達部材５１０は、フレキシブル印刷回路基板であり得る。複数の第１光源５３０及び第２光源５２０は電源伝達部材５１０に直接実装され、交互に配列することができる。例えば、第１光源５３０に含まれる青色ＬＥＤチップが電源伝達部材５１０の回路配線に直接電気的に連結され、第１光源５３０の第１カバー部が青色ＬＥＤを封止して第１光源５３０を形成することができる。
【００８０】
第１光源５３０及び第２光源５２０は、導光板５４０の側面に近接するように配置される。この際、電源伝達部材５１０は、導光板５４０の下面のエッジに一部が配置されるか、又は導光板５４０の上面のエッジに一部を配置することができる。
【００８１】
第１光源５３０の青色ＬＥＤチップから青色光が出射される。第１光源５３０の第１カバー部の内部に分散された赤色蛍光体は、一部の青色光によって励起されて赤色光を放出する。第２光源５２０の緑色ＬＥＤチップから緑色光が出射される。従って、光源モジュール５０５は、赤色蛍光体を励起させるのに使用されない残りの青色光、赤色光及び緑色光を出射する。赤色光、緑色光、及び青色光は、導光板５４０の内部で全反射を反復して混色され白色光になることができる。白色光は全反射条件から外れる場合、導光板５４０の上面に出射して光学シート５８２に照射される。
【００８２】
上述したように、第１光源５３０及び第２光源５２０は、周辺温度変化に対して安定的な光効率を有して色再現性も優れる。従って、表示装置５００の表示品質が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明の光源モジュール及びこれを有する表示装置によれば、少ない個数のＬＥＤチップを使用して周辺温度変化に対し安定した光効率を有して高色再現が可能な光源モジュール及び表示装置を提供することができる。従って、本発明は、ＬＥＤを光源として使用する表示装置の表示品質向上とモジュールの簡素化のために適用することができる。
【００８４】
以上、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明したが、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。
【符号の説明】
【００８５】
２、３０２    画像信号
３、３０３    光源電源
５    光源モジュール
７    電源伝達部材
１０、３１０    電源伝達基板
２０、５２０    第２光源
２１    第２パッケージングモールド
２３    緑色発光体（緑色ＬＥＤチップ）
２５    第２カバー部
３０、５３０    第１光源
３１    第１パッケージングモールド
３３    青色発光体（青色ＬＥＤチップ）
３５    第１カバー部
５０、３５０    光源駆動部
５２    連結ケーブル
５５、３５５    光源駆動信号
７０、３７０、５７０    表示パネル
７１、５７１    アレイ基板
７４、３７４    パネル駆動信号
７５、５７５    対向基板
７７、３７７、５７７    パネル駆動部
７８、３７８    光源制御信号
７９、５７９    パネルフレキシブル印刷回路フィルム
８０、５８０    光ガイドユニット
８１    拡散板
８３、５８２    光学シート
１００、３００、５００    表示装置
３０５    ３色ＬＥＤ光源モジュール
３２０    赤色点光源
３２３    赤色ＬＥＤチップ
３２１、３３１、３４１    パッケージングモールド
３２５、３３５、３４５    カバー部
３３０    緑色点光源
３３３    緑色ＬＥＤチップ
３４０    青色点光源
３４３    青色ＬＥＤチップ
３６０    カラーフィードバックシステム
３６１    モジュール出射光
３６５    フィードバック信号
５１０    電源伝達部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2010067596.tif 000010
【図９】
2010067596.tif 000011
【図１０】
2010067596.tif 000012
【図１１】
2010067596.tif 000013