(57)【要約】【課題】温度分布を均一に保ちつつ必要最小限の固体発光素子で所望の輝度を得ることができる信頼性の高い面発光装置を提供すること。【解決手段】面発光装置は、平面状の基体と、前記基体上に分布して配置される複数の固体発光素子と、前記固体発光素子に供給される電流の大きさを制御する制御回路とを備え、基体は固体発光素子の分布密度が異なる複数の領域を有し、制御回路は分布密度が低い領域の固体発光素子に分布密度が高い領域の固体発光素子よりも大きな電流が供給されるように制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状の基体と、前記基体上に分布して配置される複数の固体発光素子と、前記固体発光素子に供給される電流の大きさを制御する制御回路とを備え、基体は固体発光素子の分布密度が異なる複数の領域を有し、制御回路は分布密度が低い領域の固体発光素子に分布密度が高い領域の固体発光素子よりも大きな電流が供給されるように制御する面発光装置。
【請求項２】
複数の固体発光素子は第１の方向に沿って平行に並んだ複数の素子列を形成するように配置され、隣接する素子列は第１の方向と直交する第２の方向の間隔が固体発光素子の分布密度に応じて変化する請求項１に記載の面発光装置。
【請求項３】
各素子列を構成する複数の固体発光素子は第１の方向に沿って等間隔に配置される請求項２に記載の面発光装置。
【請求項４】
各素子列を構成する複数の固体発光素子が直列接続される請求項２又は３に記載の面発光装置。
【請求項５】
基体は中央領域と中央領域に隣接する２つの周辺領域を有し、各周辺領域は中央領域よりも固体発光素子の分布密度が低い請求項１〜４のいずれか１つに記載の面発光装置。
【請求項６】
基体は中央領域と中央領域に隣接する２つの周辺領域を有し、一方の周辺領域と中央領域は他方の周辺領域よりも固体発光素子の分布密度が低い請求項１〜４のいずれか１つに記載の面発光装置。
【請求項７】
基体上に分布して配置された複数の固体発光素子を覆う光拡散部材をさらに備える請求項１〜６のいずれか１つに記載の面発光装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の面発光装置をバックライトとして用いた液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は面発光装置に関し、詳しくは、複数の固体発光素子を光源に用いた面発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この発明に関連する面発光装置としては、発光面の中心部の輝度を高めるために中央部のＬＥＤの分布密度を周辺部分よりも高めたものや、中央部に配置されたＬＥＤに周辺部分に配置されたＬＥＤよりも大きい電流を供給するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３１７４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液晶テレビや液晶モニターなどの液晶ディスプレイのバックライトとして、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの固体発光素子を利用した面発光装置が用いられている。
このような面発光装置には、コスト削減および省電力化の観点からなるべく少ない数の固体発光素子で所望の輝度を得ることが望まれる。
【０００５】
固体発光素子は発光により発熱するため、上述の特許文献１に記載の面発光装置のように、固体発光素子が面内に等間隔に配置されている場合や、中央に集中して配置されている場合には放熱性の悪い中央部の温度上昇が顕著になる。
特に、液晶ディスプレイのバックライトユニットのようにキャビネットに覆われた状態で垂直に立てて使用されると、キャビネット内において温められた空気の対流による影響を受け、中央から中央上部の温度上昇が顕著になる。
【０００６】
ＬＥＤのような固体発光素子は、温度が上昇すると発光効率が悪くなり消費電力が大きくなるばかりでなく、封止樹脂が劣化して透過率が低下したり、実装基板との半田接合部がクリープ現象により破断し寿命が短くなるという問題を有している。
このため、単に中央部における固体発光素子の分布密度を高めたり、中央部への供給電力を大きくするといった手法では中央部における固体発光素子の温度が上がりすぎ、信頼性の確保が困難になる。
【０００７】
この発明は以上のような事情を考慮してなされたものであり、温度分布を均一に保ちつつ必要最小限の固体発光素子で所望の輝度を得ることができる信頼性の高い面発光装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、平面状の基体と、前記基体上に分布して配置される複数の固体発光素子と、前記固体発光素子に供給される電流の大きさを制御する制御回路とを備え、基体は固体発光素子の分布密度が異なる複数の領域を有し、制御回路は分布密度が低い領域の固体発光素子に分布密度が高い領域の固体発光素子よりも大きな電流が供給されるように制御する面発光装置を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、分布密度が低い領域の固体発光素子に分布密度が高い領域の固体発光素子よりも大きな電流が供給されるので、分布密度が高い領域の固体発光素子の温度上昇を抑えつつ、分布密度が低い領域の固体発光素子を高い輝度で発光させることができる。このため、固体発光素子の分布密度と供給する電流の大きさを適切に設定することにより、温度分布を均一に保ちつつ必要最小限の固体発光素子で所望の輝度を得ることが可能となり、信頼性の高い面発光装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施形態に係る面発光装置の側面図である。
【図２】図１に示される面発光装置のＬＥＤ搭載領域を上面側からみた要部拡大図である。
【図３】図１に示される面発光装置をバックライトとして用いた液晶ディスプレイの概略的な構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
この発明による面発光装置は、平面状の基体と、前記基体上に分布して配置される複数の固体発光素子と、前記固体発光素子に供給される電流の大きさを制御する制御回路とを備え、基体は固体発光素子の分布密度が異なる複数の領域を有し、制御回路は分布密度が低い領域の固体発光素子に分布密度が高い領域の固体発光素子よりも大きな電流が供給されるように制御することを特徴とする。
【００１２】
この発明による面発光装置において、基体とは分布して配置された複数の固体発光素子を保持する部材を意味する。
基体としては、特に限定されるものではないが、例えば、面発光装置の骨格となるシャーシなどを挙げることができる。
固体発光素子とは、発光ダイオード（ＬＥＤ）や半導体レーザ（ＬＤ）などの発光素子を意味し、チップ状のもの、或いは封止と実装用端子の形成が済んだパッケージ状のもののいずれであってもよい。
制御回路は、固体発光素子に供給される電流の大きさを固体発光素子の分布密度に応じて制御できる回路であればよく、その構成は特に限定されるものではない。
【００１３】
この発明による面発光装置において、複数の固体発光素子は第１の方向に沿って平行に並んだ複数の素子列を形成するように配置され、隣接する素子列は第１の方向と直交する第２の方向の間隔が固体発光素子の分布密度に応じて変化してもよい。
このような構成によれば、隣接する素子列の第２の方向の間隔を変更することにより固体発光素子の分布密度を変化させることができ、分布密度の設定が容易になる。
【００１４】
平行に並んだ複数の素子列が形成される上記構成において、各素子列を構成する複数の固体発光素子は第１の方向に沿って等間隔に配置されていてもよい。
このような構成によれば、第１の方向に沿った固体発光素子の間隔が等しくなるため、全体として輝度ムラが生じ難くなる。
【００１５】
平行に並んだ複数の素子列が形成される上記構成において、各素子列を構成する複数の固体発光素子は直列接続されていてもよい。
このような構成によれば、素子列毎に供給する電流の大きさを変更でき、制御が容易になる。
【００１６】
この発明による面発光装置において、基体は中央領域と中央領域に隣接する２つの周辺領域を有し、各周辺領域は中央領域よりも固体発光素子の分布密度が低くてもよい。
【００１７】
このような構成によれば、各周辺領域における固体発光素子の分布密度が中央領域よりも低く設定される一方で、各周辺領域には中央領域よりも大きな電流が供給されるので、放熱性の悪い中央領域における固体発光素子の温度上昇を抑えつつ、放熱性に余裕のある各周辺領域には大きな電流を供給して少ない数の固体発光素子で所望の輝度を得ることができる。これにより、温度分布を均一に保ちつつ、より少ない数の固体発光素子で所望の輝度を得ることが可能となる。
【００１８】
また、各周辺領域および中央領域における固体発光素子の分布密度と各領域に供給する電流の大きさとを適宜設定することにより、中央領域の輝度を各周辺領域よりも高くすることもできる。
この場合、人間工学的には発光面全体の輝度が向上したように認識され、また輝度ムラも認識され難くなる。
【００１９】
この発明による面発光装置において、基体は中央領域と中央領域に隣接する２つの周辺領域を有し、一方の周辺領域と中央領域は他方の周辺領域よりも固体発光素子の分布密度が低くてもよい。
【００２０】
このような構成によれば、液晶表示装置のバックライトのように、面発光装置が液晶表示装置の筐体に覆われ垂直に立てて使用される場合に、筐体内において温められた空気の対流により高温となり易い面発光装置の上部、すなわち他方の周辺領域を除く一方の周辺領域と中央領域において固体発光素子の分布密度が低く設定され、一方の周辺領域と中央領域には他方の周辺領域よりも大きな電流が供給される。
【００２１】
これにより、面発光装置が垂直に立てて使用される場合に放熱性が悪くなる他方の周辺領域における温度上昇を抑えつつ、放熱性に余裕のある一方の周辺領域と中央領域には大きな電流を供給して少ない数の固体発光素子で所望の輝度を得ることができる。これにより、温度分布を均一に保ちつつ、より少ない数の固体発光素子で所望の輝度を得ることが可能となる。
【００２２】
また、各周辺領域および中央領域における固体発光素子の分布密度と各領域に供給する電流の大きさとを適宜設定することにより、中央領域の輝度を各周辺領域よりも高くすることもできる。
この場合、人間工学的には発光面全体の輝度が向上したように認識され、また輝度ムラも認識され難くなる。
【００２３】
この発明による面発光装置は、基体上に分布して配置された複数の固体発光素子を覆う光拡散部材をさらに備えていてもよい。
このような構成によれば、分布して配置された複数の固体発光素子から出射した光を様々な方向に拡散させて放射することができるので輝度ムラの発生を効果的に抑制することができる。
【００２４】
この発明は、別の観点からみると、この発明による上述の面発光装置をバックライトとして用いた液晶表示装置を提供するものでもある。
ここで、液晶表示装置としては、例えば、液晶テレビや液晶ディスプレイパネルなどを挙げることができる。
【００２５】
以下、この発明の実施形態に係る面発光装置について図面に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
図１は本発明の実施形態に係る面発光装置の側面図、図２は図１に示される面発光装置のＬＥＤ搭載領域を上面側からみた要部拡大図である。
図１および図２に示されるように、本発明の実施形態に係る面発光装置１１は、平面状のシャーシ（基体）６と、シャーシ６上に分布して配置される複数のＬＥＤ（固体発光素子）１と、ＬＥＤ１に供給される電流の大きさを制御する駆動用基板（制御回路）４とを備え、シャーシ６は中央領域６ａと、中央領域６ａよりもＬＥＤ１の分布密度が低い周辺領域６ｂ，６ｃとを有し、駆動用基板４は分布密度が低い周辺領域６ｂ，６ｃのＬＥＤ１に分布密度が高い中央領域６ａのＬＥＤ１よりも大きな電流が供給されるように制御する。
【００２７】
面発光装置１１は、ＬＥＤ１を覆うように配置された光拡散板（光拡散部材）３を備えている。光拡散板３はＬＥＤ１から入射した光を様々な方向に拡散させて放射し、輝度ムラの発生を抑える。
また、面発光装置１１は、ＬＥＤ１を実装するための複数の細長い短冊状の実装基板２を備えている。ここで、実装基板２としては、例えば、Ａｌ基板、ガラスエポキシ基板、紙フェノール基板等が使用できるが、本実施形態では比較的安価で信頼性も高いガラスエポキシ基板を用いる。
また、シャーシ６の材質は熱伝導性に優れるＡｌ等が望ましいが、例えば、鋼板、カーボン、或いはＡＢＳ樹脂等の樹脂でもよい。
【００２８】
実装基板２は、その一方の表面に固体発光素子であるＬＥＤ１を半田接合により実装し、シャーシ６にネジ、リベット、もしくは両面テープ等により固定されている。なお、各ＬＥＤ１はセラミック基板上に単数又は複数のＬＥＤチップが実装され樹脂で封止されたＬＥＤパッケージと呼ばれる形態のものである。
また、図示しないが、隣接する実装基板２の間にはコネクタ等による接続があってもよいし、抵抗、コイル、温度センサー、輝度センサー、ＬＥＤ駆動素子等が搭載されていてもよい。
【００２９】
本実施形態において、ＬＥＤ１は各実装基板２上に実装基板２の長手方向に沿って一列に等間隔に実装され素子列９を形成している。実装基板２はそれらの長手方向が、中央領域６ａと各周辺領域６ｂ，６ｃの境界１０が延びる方向（第１の方向もしくは境界の方向）Ｆ１と一致し、かつ、前記境界１０の延びる方向Ｆ１と直交する方向（第２の方向もしくは境界の方向と直交する方向）Ｆ２に互いに間隔を空けて平行に並ぶようにシャーシ６上に配置されている。これにより、素子列９は前記境界１０の方向Ｆ１に沿って延び、かつ、前記境界１０の方向Ｆ１と直交する方向Ｆ２に互いに間隔を空けて平行に並んでいる。本実施形態において実装基板２の構成は互いに共通である。
【００３０】
そして、互いに隣接した実装基板２の間隔を変更することにより互いに隣接した素子列９の間隔を変更し、周辺領域６ｂ，６ｃにおけるＬＥＤ１の分布密度が中央領域６ａにおけるＬＥＤ１の分布密度よりも低くなるようにＬＥＤ１の分布密度を面内で変化させている。
【００３１】
具体的には、図２に示されるように、境界１０の方向Ｆ１と直交する方向Ｆ２に沿って中央領域６ａから各周辺領域６ｂ，６ｃへ向かうにしたがって隣接する実装基板２の間隔がＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４と徐々に大きくなるように並べられている。間隔Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４はＬ４＞Ｌ３＞Ｌ２＞Ｌ１の関係にある。
これにより、境界１０の方向Ｆ１と直交する方向Ｆ２に隣接する素子列９の間隔も、前記方向Ｆ２に沿って中央領域６ａから各周辺領域６ｂ，６ｃへ向かうにしたがってＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４と徐々に大きくなっている。間隔Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４もＤ４＞Ｄ３＞Ｄ２＞Ｄ１の関係にある。
【００３２】
つまり、本実施形態では、共通の実装基板２を用い、隣接する実装基板２の間隔を調整することによりＬＥＤ１の分布密度を調整でき、分布密度の設定が非常に行い易くなっている。また、共通の実装基板２が使用されるので面発光装置１１の仕様変更にも柔軟に対応できる。さらには、各実装基板２においてＬＥＤ１はその長手方向に沿って等間隔に実装されているので、面発光装置１１の全領域において前記境界１０の方向Ｆ１に沿ったＬＥＤ１の間隔は均一になり、輝度ムラが生じ難くなっている。
なお、図示しないが、シャーシ６とＬＥＤ１の実装領域を除く実装基板２の表面は光の利用効率を高めるために反射シートで覆われていることが好ましい。
【００３３】
シャーシ６の裏側にはＬＥＤ１に供給される電流の大きさをＬＥＤ１の分布密度に応じて制御する制御回路を有する駆動用基板４が設けられている。
各素子列９を構成する複数のＬＥＤ１は実装基板２上で直列接続され、駆動用基板４の制御回路は素子列９毎に供給される電流の大きさを制御できるように構成されている。
【００３４】
本実施形態では、面内におけるＬＥＤ１の温度分布を均一にしつつ、より少ない数のＬＥＤ１で所望の輝度を得るため、ＬＥＤ１の分布密度が低い領域ほど大きな電流が供給されるように制御される。
具体的には、図２に示されるように、中央領域６ａからＬＥＤ１の分布密度が低い各周辺領域６ｂ，６ｃへ向かうにしたがって供給される電力の大きさが徐々に大きくなるよう、中央の素子列９から外側の素子列９へ向かうにしたがって供給される電流値がＩ０，Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４と徐々に大きくなっている。電流値Ｉ４，Ｉ３，Ｉ２，Ｉ１，Ｉ０はＩ４＞Ｉ３＞Ｉ２＞Ｉ１＞Ｉ０の関係にある。
【００３５】
本実施形態に係る面発光装置１１をバックライトとして用いた液晶ディスプレイ２１を図３に示す。図３は本実施形態に係る面発光装置１１をバックライトとして用いた液晶ディスプレイ２１の概略的な構成を示す説明図である。
図３に示されるように、本実施形態に係る面発光装置１１を液晶ディスプレイ２１のバックライトとして使用する場合、光拡散板３上にプリズムシート、レンズシート等の光学シート群１２が配置され、光学シート群１２上に液晶パネル５が設けられる。
光学シート群１２は、輝度を正面方向に集中させたり、或いは液晶の偏光軸と同一方向の光のみを透過させて液晶での透過率を向上させる等の様々な光学的機能を有する。
【００３６】
シャーシ６の裏側には外部から入力された映像信号を液晶に適した信号に変換したり、映像処理を行ったりする映像処理用基板８が設けられている。
そして、その外部にはデザイン性、駆動用基板４および映像処理用基板８の保護、安全性確保等を目的に、キャビネット（筐体）７が面発光装置１１および液晶パネル５を覆うように設けられている。
キャビネット７には、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、カーボン、およびそれらの複合材等の樹脂類、或いは、Ａｌ、マグネシウム合金、板金等を用いることができるが、本実施形態では安価で軽量なポリカーボネートを用いる。
【００３７】
このような構成からなる液晶ディスプレイ２１において面発光装置１１は、液晶パネル５およびキャビネット７に覆われるため放熱性が悪く、また、駆動用基板４や映像処理用基板８からの発熱が加わるため温度上昇し易い。
しかも、面発光装置１１の中央領域６ａは周辺領域６ｂ，６ｃに囲まれているため熱の伝導経路が長くなり熱が溜まり易い。
【００３８】
しかし、本実施形態に係る面発光装置１１は上述のとおり、隣接する実装基板２の間隔を中央領域６ａから各周辺領域６ｂ，６ｃへ向かうにしたがってＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４と徐々に広げ、かつ、素子列９に供給する電流の大きさを中央領域６ａからから各周辺領域６ｂ，６ｃへ向かうにしたがってＩ０，Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４と徐々に大きく設定しているので、面内における熱分布を均一にでき、しかもＬＥＤ１の数を必要最小限に減らしつつ所望の輝度を得ることができる。また、素子列９の間隔Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４と、電流値Ｉ０，Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４は、中央領域６ａの輝度が各周辺領域６ｂ，６ｃよりも高くなるように設定されているので、発光面全体の輝度が高くなったような人間工学的な視覚効果も得られ、輝度ムラも認識され難くなっている。以下、具体例を用いて詳しく説明する。
なお、以下の説明では本実施形態に係る面発光装置１１とは異なる通常の面発光装置をバックライトとして用いた液晶ディスプレイを具体例に挙げて説明するので、符号を付さずに説明する。
【００３９】
例えば、４０インチサイズの液晶ディスプレイの場合、面発光装置の中央部と周辺部との間では１５℃程度の温度差が発生することもある。
また、投入電力にもよるが、２００Ｗ（ＬＥＤ関係の消費電力１６０Ｗ＋各種基板の消費電力４０Ｗ）程度の電力が投入された場合、ＬＥＤを実装した実装基板の温度は、最高温度となる中央部で周囲の温度より３０〜３５℃程度も上昇することがある。
また、ＬＥＤの半田接合部の温度は実装基板の材質やＬＥＤのパッケージ構造によって変わるが、比較的熱特性の良好な基板実装時の熱抵抗が４５℃／Ｗ程度のセラミックパッケージＬＥＤを用いた場合、実装基板とＬＥＤ端子の熱抵抗は２５℃／Ｗ程度である。
【００４０】
熱抵抗は、次式（１）で表される。
ΔＴ＝Ｒ×Ｑ      ・・・（１）
ここで、ΔＴは熱を授受する物体間の温度差（℃）であり、Ｒは熱抵抗（℃／Ｗ）であり、Ｑは熱流（Ｗ）である。
【００４１】
一般的に、半田接合部の温度上昇は長期信頼性を考慮すると極力低く抑えることが望ましく、特に液晶ディスプレイでは数万時間の保障が求められ、１つのＬＥＤでも破損があれば不良となるため、ＬＥＤ端子の温度は最高でも４５℃程度に抑える必要がある。
【００４２】
このため、実装基板のうちＬＥＤの非駆動時に最高温度が３５℃になる部分には、ＬＥＤの駆動時に１０℃の温度上昇しか許容されないことになる。
ここで、この許容温度を物体間の温度差ΔＴとし、上述の配線基板とＬＥＤ端子の熱抵抗２５℃／Ｗを熱抵抗Ｒとして上記式（１）にそれぞれ代入して算出すると当該部分には０．４Ｗしか投入できないことになる。
この条件で、面内を同一電流値に設定した場合、周辺部には投入電力に余裕があるにも係わらず、中央部における投入電力の制約のために投入電力を絞らなければならず、ＬＥＤから放射される光束も限られる。
【００４３】
しかし、ＬＥＤが面内に等間隔に分布して配置され、中央部と周辺部との間で１５℃の温度差が生じていた場合、中央部における実装基板の温度が３５℃であれば、周辺部における実装基板の温度は２０℃となり、当該周辺部ではＬＥＤ端子の上限温度である４５℃まで２５℃の温度上昇が許容されることとなる。
この許容温度を先の例と同様に上記式（１）に代入して算出すれば、周辺部のＬＥＤには、単純に言えばさらに１．０Ｗ投入できることとなる。
実際には、ＬＥＤへの投入電力量が増えれば実装基板自体の温度も上昇するが、それを考慮に入れても０．８Ｗ程度は投入でき、倍近くの光束を得ることができる。
【００４４】
周辺部のＬＥＤから従来の駆動条件で得られる光束の２倍の光束が得られるとすれば、例えば、周辺部においてＬＥＤの光束を拡散レンズで広げるなど隣接するＬＥＤの間隔が大きくなっても輝度ムラが生じないような対策をとり、横方向（中央領域と周辺領域の境界方向）の間隔を同一としたまま縦方向（前記境界方向と直交する方向）の間隔を倍に広げれば、ＬＥＤの使用数を１／√２、すなわち約０．７倍に減らしても所定の輝度を得ることができることになる。
【００４５】
このため、本実施形態に係る面発光装置１１のように、各周辺領域６ｂ，６ｃではＬＥＤ１の分布密度を低く設定しても、当該周辺領域６ｂ，６ｃのＬＥＤ１に分布密度の低下を補う大きい電流を供給することにより、所望の輝度を得ることが可能となる。
そして、本実施形態に係る面発光装置１１のように、隣接する実装基板２の間隔を中央領域６ａから各周辺領域６ｂ，６ｃへ向かうにしたがってＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４と徐々に広げ、かつ、素子列９に供給する電流を中央領域６ａから周辺領域６ｂ，６ｃへ向かうにしたがってＩ０，Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４と徐々に大きく設定すれば、所望の輝度を得つつ面内における熱分布を均一にできる。
しかも、隣接する実装基板２の間隔Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４と、各素子列に供給される電流値Ｉ０，Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４を適宜設定することにより、必要最小限の数のＬＥＤ１で中央領域６ａの輝度が各周辺領域６ｂ，６ｃよりも高められた状態を作り出すことができ、発光面全体の輝度が向上したかのように認識させる人間工学的な視覚効果も得ることができる。
【００４６】
要するに、本実施形態に係る面発光装置１１は、従来、放熱性の悪い中央領域６ａに配置されたＬＥＤ１を基準に一律に決定されていた電流値を見直し、放熱性に余裕のある周辺領域６ｂ，６ｃについては供給する電流値を大きく設定すると共にＬＥＤ１の分布密度を低く設定することにより、面内における温度分布の均一化を図りつつ、必要最小限の数のＬＥＤ１で所望の輝度が得られるようにしたものである。
【００４７】
なお、本実施形態では、上述の通り、中央領域６ａと各周辺領域６ｂ，６ｃとの境界１０が延びる方向Ｆ１に沿ったＬＥＤ１の間隔を等間隔とし、前記境界１０が延びる方向Ｆ１と直交する方向Ｆ２における隣接する実装基板２の間隔を変更することにより、面内におけるＬＥＤ１の分布密度を変化させている。
しかし、ＬＥＤ１の分布密度を変化させる手法はこれに限られるものではなく、例えば、上記Ｆ２方向に沿ったＬＥＤ１の間隔を等間隔とし、上記Ｆ１方向に沿ったＬＥＤ１の間隔を変更することにより面内におけるＬＥＤ１の分布密度を変化させてもよい。
この場合、実装基板２をそれらの長手方向が上記Ｆ２方向に向き、かつ、上記Ｆ１方向に互いに間隔を空けて平行に並ぶように配置し、互いに隣接した実装基板２の上記Ｆ１方向の間隔を変更することにより、面内におけるＬＥＤ１の分布密度を変化させればよい。
【００４８】
また、上記Ｆ１方向と上記Ｆ２方向の両方向についてＬＥＤ１の間隔をそれぞれ変更し、周辺領域におけるＬＥＤ１の分布密度が中央領域よりも低くなるようにＬＥＤ１を配置してもよい。
この場合、短冊状の実装基板２にＬＥＤ１を不等間隔で実装するとともに、互いに隣接する実装基板２の間隔を変更してもよいし、或いは、１枚又は複数枚の大きな実装基板を用い、Ｆ１およびＦ２方向のそれぞれについて不等間隔となるようにＬＥＤ１を実装してもよい。
【００４９】
さらには、シャーシ６上に配線回路を形成し、実装基板２を用いることなくシャーシ６上にＬＥＤ１をＦ１およびＦ２方向のそれぞれについて不等間隔で直接実装し、周辺領域におけるＬＥＤ１の分布密度が中央領域よりも低くなるようにＬＥＤ１を配置してもよい。
上記のようにＬＥＤ１がＦ１およびＦ２の両方向についてそれぞれ不等間隔で配置される場合、各ＬＥＤ１は独立して駆動され、駆動用基板（制御回路）４は、ＬＥＤ１の分布密度が低い領域ほど大きな電流が供給されるように電流値を制御してもよい。
【００５０】
また、本実施形態において隣接するＬＥＤ１は、Ｆ１およびＦ２方向のいずれについても一列に並ぶ格子状に配置されているが、ＬＥＤ１の配置は必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、隣接するＬＥＤ１が互いにずれるように千鳥状に配置されていてもよい。
【００５１】
さらに、本実施形態では、中央領域６ａから各周辺領域６ｂ，６ｃに向かうにしたがってＬＥＤ１の分布密度が低くなるようにＬＥＤ１を配置しているが、周辺領域６ｂにおけるＬＥＤ１の分布密度を高め、周辺領域６ｂから中央領域６ａ、周辺領域６ｃへ向かうにしたがってＬＥＤ１の分布密度が徐々に低くなるようにＬＥＤ１を配置してもよい。この場合、駆動用基板（制御回路）４は、ＬＥＤ１の分布密度に応じ、周辺領域６ｂから中央領域６ａを経て周辺領域６ｃへ向かうにしたがって徐々に大きな電流がＬＥＤ１に供給されるように電流値を制御する。
【００５２】
このような構成によれば、当該構成の面発光装置が液晶ディスプレイのバックライトとして用いられ、当該液晶ディスプレイが垂直に立てて用いられる場合に、キャビネット内で温められた空気が対流することにより最も高温となるバックライト上部、すなわち周辺領域６ｂにおいて所定の輝度を確保しつつ当該上部の温度上昇を抑えることができ、さらに面発光装置全体ではＬＥＤ１の使用数を減らしつつ面内における温度分布の均一化を図ることができる。
【００５３】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、分布密度が低い領域の固体発光素子に分布密度が高い領域の固体発光素子よりも大きな電流が供給されるので、分布密度が高い領域の固体発光素子の温度上昇を抑えつつ、分布密度が低い領域の固体発光素子を高い輝度で発光させることができる。このため、固体発光素子の分布密度と供給する電流の大きさを適切に設定することにより、温度分布を均一に保ちつつ必要最小限の固体発光素子で所望の輝度を得ることが可能となり、信頼性の高い面発光装置を提供できる。
【符号の説明】
【００５４】
１  ＬＥＤ
２  実装基板
３  光拡散板
４  駆動用基板
５  液晶パネル
６  シャーシ
６ａ  中央領域
６ｂ，６ｃ  周辺領域
７  キャビネット
８  映像処理用基板
９  素子列
１０  境界
１１  面発光装置
１２  光学シート群
２１  液晶ディスプレイ
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４  隣接する素子列の間隔
Ｆ１  境界の方向
Ｆ２  境界の方向と直交する方向
Ｉ０，Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４  電流値
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４  隣接する実装基板の間隔
【図１】
2011134474.tif 000003
【図２】
2011134474.tif 000004
【図３】
2011134474.tif 000005