(57)【要約】  ＬＥＤ駆動回路（１）は、フォトセンサ（４）により受光された青色光、緑色光、及び、赤色光に基づいて、青色ＬＥＤ用ドライバ（３Ｂ）が青色ＬＥＤチップ（７Ｂ）を駆動するためのＰＷＭ信号のデューティ比及び駆動電流を制御するコントローラ（５）を備える。
2015156175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次光を発光する発光素子と、他の１次光を発光する他の発光素子と、前記発光素子の１次光の一部を吸収して前記１次光により励起された２次光を発光する禁制遷移タイプの蛍光体とを備えたＬＥＤが設けられたバックライト装置を駆動するＬＥＤ駆動回路であって、
前記発光素子を駆動するドライバと、
前記他の発光素子を駆動する他のドライバと、
前記発光素子が発光した１次光と前記他の発光素子が発光した他の１次光と前記禁制遷移タイプの蛍光体が発光した２次光とを受光する光センサと、
前記光センサにより受光された１次光、他の１次光、及び、２次光に基づいて、前記ドライバが前記発光素子を駆動するためのＰＷＭ信号のデューティ比、及び前記発光素子を駆動するための駆動電流を制御し、前記１次光、他の１次光、及び、２次光に基づいて、前記他のドライバが前記他の発光素子を駆動するためのＰＷＭ信号のデューティ比、及び前記他の発光素子を駆動するための駆動電流を制御する演算処理部とを備えることを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
【請求項２】
前記発光素子は、青色光を発光する青色ＬＥＤチップであり、
前記禁制遷移タイプの蛍光体は、前記青色ＬＥＤチップから発光された青色光により励起された赤色光を発光する赤色蛍光体を有し、
前記他の発光素子は、緑色光を発光する緑色ＬＥＤチップである請求項１に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項３】
前記赤色蛍光体は、Ｍｎ４＋賦活複合フッ素化物蛍光体である請求項２に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項４】
前記青色ＬＥＤチップから発光された青色光と前記赤色蛍光体から発光された赤色光とが混色した色度は、前記ドライバが前記発光素子を駆動するためのＰＷＭ信号のデューティ比を上げると青色側にシフトし、前記デューティ比を下げると赤色側にシフトし、
前記ドライバが前記発光素子を駆動するためのＰＷＭ信号のデューティ比を制御することにより前記色度を調整し、
前記発光素子を駆動するための駆動電流を制御することにより前記１次光の輝度を調整する請求項２に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項５】
青色光を発光する青色ＬＥＤチップと、緑色光を発光する緑色ＬＥＤチップと、前記青色ＬＥＤチップの青色光の一部を吸収して赤色光を発光するＭｎ４＋賦活複合フッ素化物蛍光体とを備えたＬＥＤを設けたことを特徴とするバックライト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、青色光、緑色光、及び、赤色光を混色して白色光を出射するバックライト装置を駆動するＬＥＤ（Light Emitting Diode、発光ダイオード）駆動装置、及び、バックライト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆる液晶ＴＶ（テレビ）に使用されているバックライト装置では、１次光としての青色光を発光する青色ＬＥＤチップ、当該青色光により励起されて２次光として赤色光を発光する赤色蛍光体、及び、当該青色光により励起されて緑色光を発光する緑色蛍光体を備える構成が知られており、また、青色ＬＥＤチップ、緑色光を発光する緑色ＬＥＤチップ、及び、赤色光を発光する赤色ＬＥＤチップを備える構成も知られている。当該バックライト装置は、青色光、緑色光、および赤色光が混色することによる白色光を出射する。近年、液晶ＴＶで表示できる色再現範囲を広げる動きがあり、高い色再現範囲を実現するには、後者の青色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップ、及び、赤色ＬＥＤチップを備える構成の方が望ましいと考えられてきた。【０００３】
しかしながら、後者の構成では、青色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップ、及び、赤色ＬＥＤチップの特性が、それぞれ異なるため色ずれが発生し、ホワイトバランスを保持するのが難しいという問題があった。【０００４】
特許文献１には、３種類（赤、緑、青）のバックライトの光量を３種類の光センサで測定し、設定値と比較演算することで温度変化や経時変化が生じてもホワイトバランスが常に保持される構成が開示されている。【０００５】
特許文献２には、赤、緑、青の３色の発光ダイオードと、それぞれの発光ダイオードに対応するカラーセンサと、発光ダイオードの温度を測定する温度センサと、発光ダイオードの温度により起こる色度変化と、発光ダイオードの赤、緑、青の明るさの調節時に起こる色度変化とを補正する制御演算部とにより、任意の輝度及び色度を保つ構成が開示されている。【０００６】
特許文献３には、赤色発光を示す窒化物系蛍光体である２価のＥｕ付活ＣａＡｌＳｉＮ３（以下、「ＣＡＳＮ蛍光体」と称する）と、緑色発光を示す緑蛍光体とを青色光を発光する青色ＬＥＤにより励起し、白色光を示す発光素子が開示されている。【０００７】
また、緑色発光を示す蛍光体としては、たとえば特許文献４に示すＥｕ付活β型ＳｉＡｌＯＮ蛍光体が従来から好適に使用されてきた。【０００８】
青色ＬＥＤと赤色蛍光体と緑色蛍光体との組合せで白色光を発光する照明装置を、液晶ＴＶのバックライト光源として用いる場合、蛍光体としての発光スペクトルのピーク波長がより狭いものを用いることで、液晶ＴＶの色再現性が向上する傾向がある。【０００９】
そこで、深い赤色を表示できる液晶ＴＶ等の表示装置を実現するために、特許文献５に示されるＭｎ４＋付活Ｋ２ＳｉＦ６の蛍光体（以下、「ＫＳＦ蛍光体」と称する）と緑色蛍光体と青色ＬＥＤチップとを用いたバックライト装置の開発が進められている。ＫＳＦ蛍光体は、ＣＡＳＮ蛍光体と比べピーク波長が狭スペクトルであり、従来よりも色再現性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開平１１‐２９５６８９号公報（平成１１年１０月２９日公開）」
【特許文献２】日本国公開特許公報「特開２００６‐２７６７８４号公報（平成１８年１０月１２日公開）」
【特許文献３】日本国公開特許公報「特開２００６‐１６４１３号公報（２００６年１月１９日公開）」
【特許文献４】日本国公開特許公報「特開２００５‐２５５８９５号公報（２００５年９月２２日公開）」
【特許文献５】日本国公開特許公報「特開２０１０‐９３１３２号公報（２０１０年４月２２日公開）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、青色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップ、及び、赤色ＬＥＤチップを混色させて白色光を発光させる方法では、特に温度変化による輝度変化や、経時変化による輝度低下が発生し、各色のＬＥＤチップの特性が異なるため、白色光のホワイトバランスを保持するのが困難であった。【００１２】
また、特許文献１に示されている方法では、バックライトは冷陰極管を用いており、経時変化に伴いバックライトの輝度は低下するため、輝度を下げる方向でしかホワイトバランスを調整することができず、色度変化の補正としては効率が悪いという問題がある。【００１３】
また、特許文献２に示されている方法では、ＬＥＤの温度変化とバックライトの明るさ調整に限定されたものであり、経時変化によるＬＥＤの輝度低下や色度変化を予め予測するのは困難であるという問題がある。【００１４】
図１３は、ＣＡＳＮ蛍光体の発光スペクトルを表す図である。青色ＬＥＤチップ、赤色蛍光体、及び、緑色蛍光体を用いて白色光を発光させる方法では、青色ＬＥＤチップのみを駆動することになるので、温度変化や経時変化に対するホワイトバランスのずれは少ない。しかしながら、特許文献３に示されている赤蛍光体であるＣＡＳＮ蛍光体を用いた場合、図１３に示す通り、発光スペクトルの波長スペクトル幅が８０ｎｍ以上となるため、赤色の色再現性が充分でないという問題がある。【００１５】
同様に、特許文献４に示されている緑蛍光体であるＥｕ付活β型ＳｉＡｌＯＮ蛍光体を用いた場合も、前記ＣＡＳＮ蛍光体と同様に発光スペクトルの波長スペクトル幅が８０ｎｍ以上となるため、緑色の色再現性が充分でないという問題がある。【００１６】
さらには、青色ＬＥＤチップとＣＡＳＮ蛍光体とを用いた場合は、デューティ比を変化させても赤色光の出力（色度）を変えることはできないという問題もある。【００１７】
特許文献５に示される構成では、ＫＳＦ蛍光体により赤色光の色再現性は向上させることができるが、緑色の色再現性が充分でないという課題がある。さらには、温度変化及び経時変化により、青色光、赤色光、及び、緑色光の発光強度が変化してホワイトバランスが崩れるおそれがあるという問題がある。【００１８】
そこで本発明は前記課題に鑑み、温度変化及び経時変化があってもホワイトバランスを保持することができるＬＥＤ駆動回路及びバックライト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】
【００１９】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るＬＥＤ駆動回路は、１次光を発光する発光素子と、他の１次光を発光する他の発光素子と、前記発光素子の１次光の一部を吸収して前記１次光により励起された２次光を発光する禁制遷移タイプの蛍光体とを備えたＬＥＤが設けられたバックライト装置を駆動するＬＥＤ駆動回路であって、
前記発光素子を駆動するドライバと、
前記他の発光素子を駆動する他のドライバと、
前記発光素子が発光した１次光と前記他の発光素子が発光した他の１次光と前記禁制遷移タイプの蛍光体が発光した２次光とを受光する光センサと、
前記光センサにより受光された１次光、他の１次光、及び、２次光に基づいて、前記ドライバが前記発光素子を駆動するためのＰＷＭ信号のデューティ比、及び前記発光素子を駆動するための駆動電流を制御し、前記１次光、他の１次光、及び、２次光に基づいて、前記他のドライバが前記他の発光素子を駆動するためのＰＷＭ信号のデューティ比、及び前記他の発光素子を駆動するための駆動電流を制御する演算処理部とを備えることを特徴とする。【００２０】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るバックライト装置は、青色光を発光する青色ＬＥＤチップと、緑色光を発光する緑色ＬＥＤチップと、前記青色ＬＥＤチップの青色光の一部を吸収して赤色光を発光するＭｎ４＋賦活複合フッ素化物蛍光体とを備えたＬＥＤを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の一態様によれば、温度変化及び経時変化があってもホワイトバランスを保持することができるＬＥＤ駆動回路及びバックライト装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態１に係るＬＥＤ駆動回路とバックライト装置との構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は上記バックライト装置の平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す面ＡＡに沿った断面図であり、（ｃ）は上記バックライト装置に設けられた複数のＬＥＤの接続関係を模式的に示す図である。
【図３】上記バックライト装置に設けられたＬＥＤの構成を示す断面図である。
【図４】上記ＬＥＤ駆動回路に設けられたフォトセンサに光が入射する経路を説明するための図である。
【図５】上記ＬＥＤのＫＳＦ蛍光体の発光スペクトルを表すグラフである。
【図６】（ａ）は、ＬＥＤに設けられた青色ＬＥＤチップをパルス駆動した時の青色ＬＥＤチップから発光された１次光とＣＡＳＮ蛍光体（赤色）、及びＥｕ付活β型ＳｉＡｌＯＮ蛍光体（緑色）から発光された２次光とが混色した色度の変化を表すグラフであり、（ｂ）は青色ＬＥＤチップをパルス駆動した時の青色ＬＥＤチップから発光された１次光とＫＳＦ蛍光体（赤色）、及びＥｕ付活β型ＳｉＡｌＯＮ蛍光体（緑色）から発光された２次光とが混色した色度の変化を表すグラフである。
【図７】ＬＥＤの一般的な輝度特性を示すグラフであり、（ａ）はデューティ比と輝度との関係を示し、（ｂ）はＰＷＭ（Pulse Width Modulation、パルス幅変調）周波数と輝度との関係を示し、（ｃ）は駆動電流値と輝度との関係を示し、（ｄ）は周囲温度と輝度との関係を示し、（ｅ）は経時変化と輝度との関係を示す。
【図８】上記フォトセンサに光が入射する他の経路を説明するための図である。
【図９】上記フォトセンサに光が入射するさらに他の経路を説明するための図である。
【図１０】実施形態２に係るバックライト装置に設けられたＬＥＤの構成を示す断面図である。
【図１１】（ａ）は実施形態３に係るバックライト装置の平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す面ＢＢに沿った断面図である。
【図１２】上記バックライト装置に設けられたＬＥＤの構成を示す断面図である。
【図１３】ＣＡＳＮ蛍光体の発光スペクトルを表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００２４】
〔実施形態１〕
（バックライト装置２の構成）
図１は、実施形態１に係るＬＥＤ駆動回路１とバックライト装置２との構成を示すブロック図である。ＬＥＤ駆動回路１はバックライト装置２を駆動する。バックライト装置２はＬＥＤ６を備えている。ＬＥＤ６には青色ＬＥＤチップ（発光素子）７Ｂと緑色ＬＥＤチップ（他の発光素子）７Ｇとが設けられている。
【００２５】
図２の（ａ）はバックライト装置２の平面図であり、図２の（ｂ）は図２の（ａ）に示す面ＡＡに沿った断面図であり、図２の（ｃ）はバックライト装置２に設けられた複数のＬＥＤ６の接続関係を模式的に示す図である。
【００２６】
バックライト装置２は基板１１を備えている。基板１１は、細長い長方形（短冊状）に形成されている。ＬＥＤ６は、基板１１の実装面に長手方向に沿って一列に複数個実装されている。基板１１の実装面には、ＬＥＤ６への給電のための図示しないプリント配線が形成されている。また、基板１１の両端部または一方の端部には、当該プリント配線に接続される図示しない正極端子および負極端子が設けられている。この正極端子および負極端子に外部からの給電のための配線が接続されることにより、ＬＥＤ６が給電される。
【００２７】
図３は、バックライト装置２に設けられたＬＥＤ６の構成を示す断面図である。ＬＥＤ６は、１パッケージ１キャビネットの構成を有しており、パッケージ１３を備えている。パッケージ１３には、一つの凹部であるキャビティ１５が形成されている。青色ＬＥＤチップ７Ｂと緑色ＬＥＤチップ７Ｇとは、キャビティ１５の底面に実装されている。キャビティ１５は樹脂１４により封止されている。樹脂１４には、青色ＬＥＤチップ７Ｂから発光された青色光に基づいて赤色光を発光するＫＳＦ蛍光体８が分散されている。キャビティ１５の内側面は、青色ＬＥＤチップ７Ｂから発光した青色光と緑色ＬＥＤチップ７Ｇから発光した緑色光とＫＳＦ蛍光体８から発光した赤色光とを反射する。
【００２８】
このパッケージ１３は、ナイロン系材料にて形成されており、図示しないリードフレームが、パッケージ１３に形成されたキャビティ１５の底面に露出するようにインサート成形により設けられている。このキャビティ１５の内側面（反射面）は、青色ＬＥＤチップ７Ｂと緑色ＬＥＤチップ７Ｇからの出射光をＬＥＤ６の外部へ反射するように、高反射率のＡｇまたはＡｌを含む金属膜、白色シリコーンにより形成されることが好ましい。
【００２９】
青色ＬＥＤチップ７Ｂは、例えば導電性基板を有する窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体発光素子である。青色ＬＥＤチップ７Ｂの導電性基板（図示せず）の底面に底面電極が形成され、その反対側の面に上部電極が形成されている（図示せず）。青色ＬＥＤチップ７Ｂの出射光（１次光）は、４３０ｎｍ〜４８０ｎｍの範囲の青色光であり、４５０ｎｍ付近にピーク波長を有する。ここでは、青色ＬＥＤチップ７Ｂは導電性基板の上面および下面に電極があるタイプのＬＥＤチップで説明しているが、上面に２つの電極を持つタイプのＬＥＤを使用してもかまわない。
【００３０】
緑色ＬＥＤチップ７Ｇは、例えば導電性基板を有する窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体発光素子である。緑色ＬＥＤチップ７Ｇの導電性基板（図示せず）の底面に底面電極が形成され、その反対側の面に上部電極が形成されている（図示せず）。緑色ＬＥＤチップ７Ｇの出射光（他の１次光）は、５００ｎｍ〜５６０ｎｍの範囲の緑色光であり、５３０ｎｍ付近にピーク波長を有する。ここでは、緑色ＬＥＤチップ７Ｇは導電性基板の上面および下面に電極があるタイプのＬＥＤチップで説明しているが、上面に２つの電極を持つタイプのＬＥＤを使用してもかまわない。
【００３１】
キャビティ１５は、樹脂１４により青色ＬＥＤチップ７Ｂと緑色ＬＥＤチップ７Ｇとを覆うように封止されている。樹脂１４は、キャビティ１５内に充填されることによって、青色ＬＥＤチップ７Ｂと緑色ＬＥＤチップ７Ｇとが配置されたキャビティ１５を封止している。また、樹脂１４は波長の短い１次光に対して耐久性の高いことが要求されるため、シリコーン樹脂が好適に用いられる。樹脂１４の表面は、光が出射される発光面を形成している。
【００３２】
樹脂１４には、青色ＬＥＤチップ７Ｂから発光される１次光（青色光）によって励起され、２次光として、赤色光を発光する赤色蛍光体が分散されている。赤色蛍光体は、例えば、ＫＳＦ蛍光体（蛍光体、赤色蛍光体、Ｍｎ４＋賦活複合フッ素化物蛍光体）８である。ＫＳＦ蛍光体８は、禁制遷移により赤色光を発光する蛍光体である。
【００３３】
ＫＳＦ蛍光体８は、樹脂１４に分散されており、禁制遷移により赤色光を発光する赤色蛍光体の一例である。ＫＳＦ蛍光体８は、１次光である青色光により励起され、１次光よりも長波長である赤色（ピーク波長が６００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下）の２次光を発する。ＫＳＦ蛍光体８は、Ｍｎ４＋付活Ｋ２ＳｉＦ６構造を有する蛍光体である。
【００３４】
ＫＳＦ蛍光体８は、ピーク波長の波長幅が約３０ｎｍ以下と狭く、高純度の赤色光を発光する。
【００３５】
Ｍｎ４＋付活Ｋ２ＳｉＦ６構造を有する蛍光体以外にも、ピーク波長の波長幅が狭く第１の赤蛍光体として用いることができる材料として、Ｍｎ４＋付活Ｍｇフルオロジャーマネート蛍光体等を挙げることができる。さらに、禁制遷移により赤色光を発光する第１の赤蛍光体は、下記一般式（Ａ１）〜（Ａ８）に示すＭｎ４＋付活複合フッ化物蛍光体の何れかであってもよい。
Ａ２［ＭＦ５］:Ｍｎ４＋・・・一般式（Ａ１）
（上記一般式（Ａ１）において、ＡはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、ＮＨ４の何れか、又はこれらの組合せから選択され、ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｉｎの何れか又はこれらの組合せから選択される）
Ａ３［ＭＦ６］:Ｍｎ４＋・・・一般式（Ａ２）
（上記一般式（Ａ２）において、ＡはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、ＮＨ４の何れか、又はこれらの組合せから選択され、ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｉｎの何れか又はこれらの組合せから選択される）
Ｚｎ２［ＭＦ７］:Ｍｎ４＋・・・一般式（Ａ３）
（上記一般式（Ａ３）において、[  ]内のＭはＡｌ、Ｇａ、Ｉｎの何れか又はこれらの組合せから選択される）
Ａ［Ｉｎ２Ｆ７］:Ｍｎ４＋・・・一般式（Ａ４）
（上記一般式（Ａ４）において、ＡはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、ＮＨ４の何れか又はこれらの組合せから選択される）
Ａ２［ＭＦ６］:Ｍｎ４＋・・・一般式（Ａ５）
（上記一般式（Ａ５）において、ＡはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、ＮＨ４の何れか又はこれらの組合せから選択され、ＭはＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ何れか又はこれらの組合せから選択される）
Ｅ［ＭＦ６］:Ｍｎ４＋・・・一般式（Ａ６）
（上記一般式（Ａ６）において、ＥはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎの何れか又はこれらの組合せから選択され、ＭはＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒの何れか又はこれらの組合せから選択される）
Ｂａ０．６５Ｚｒ０．３５Ｆ２．７０:Ｍｎ４＋・・・一般式（Ａ７）
Ａ３［ＺｒＦ７］:Ｍｎ４＋・・・一般式（Ａ８）
（上記一般式（Ａ８）において、ＡはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、ＮＨ４の何れか又はこれらの組合せから選択される）
さらに、樹脂１４に分散される第１の赤蛍光体は、Ｍｎ４＋付活Ｋ２ＳｉＦ６構造を有する蛍光体以外にも、例えば、下記一般式（Ａ９）、又は一般式（Ａ１０）で実質的に表される４価のマンガン付活フッ化４価金属塩蛍光体であってもよい。
ＭＩＩ２（ＭＩＩＩ１−ｈＭｎｈ）Ｆ６・・・一般式（Ａ９）
一般式（Ａ９）において、ＭＩＩはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓから選ばれる少なくとも１種のアルカリ金属元素を示し、明るさおよび粉体特性の安定性から、ＭＩＩはＫであることが好ましい。また一般式（Ａ９）において、ＭＩＩＩは、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、ＴｉおよびＺｒから選ばれる少なくとも１種の４価の金属元素を示し、明るさおよび粉体特性の安定性から、ＭＩＩＩはＴｉであることが好ましい。
【００３６】
また、一般式（Ａ９）において、Ｍｎの組成比（濃度）を示すｈの値は０．００１≦ｈ≦０．１である。ｈの値が０．００１未満である場合には、十分な明るさが得られないという不具合があり、また、ｈの値が０．１を超える場合には、濃度消光などにより、明るさが大きく低下するという不具合があるためである。明るさおよび粉体特性の安定性から、ｈの値は０．００５≦ｈ≦０．５であることが好ましい。
【００３７】
一般式（Ａ９）で表される第１の赤蛍光体としては、具体的には、Ｋ２（Ｔｉ０．９９Ｍｎ０．０１）Ｆ６、Ｋ２（Ｔｉ０．９Ｍｎ０．１）Ｆ６、Ｋ２（Ｔｉ０．９９９Ｍｎ０．００１）Ｆ６、Ｎａ２（Ｚｒ０．９８Ｍｎ０．０２）Ｆ６、Ｃｓ２（Ｓｉ０．９５Ｍｎ０．０５）Ｆ６、Ｃｓ２（Ｓｎ０．９８Ｍｎ０．０２）Ｆ６、Ｋ２（Ｔｉ０．８８Ｚｒ０．１０Ｍｎ０．０２）Ｆ６、Ｎａ２（Ｔｉ０．７５Ｓｎ０．２０Ｍｎ０．０５）Ｆ６、Ｃｓ２（Ｇｅ０．９９９Ｍｎ０.００１）Ｆ６、（Ｋ０．８０Ｎａ０．２０）２（Ｔｉ０．６９Ｇｅ０．３０Ｍｎ０．０１）Ｆ６などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
ＭＩＶ（ＭＩＩＩ１−ｈＭｎｈ）Ｆ６・・・一般式（Ａ１０）
一般式（Ａ１０）において、ＭＩＩＩは、上述した一般式（Ａ９）におけるＭＩＩＩと同じくＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、ＴｉおよびＺｒから選ばれる少なくとも１種の４価の金属元素を示し、同様の理由から、ＭＩＩＩはＴｉであることが好ましい。また一般式（Ａ１０）において、ＭＩＶは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、ＢａおよびＺｎから選ばれる少なくとも１種のアルカリ土類金属元素を示し、明るさおよび粉体特性の安定性から、ＭＩＶはＣａであることが好ましい。また、一般式（Ａ１０）において、Ｍｎの組成比（濃度）を示すｈの値は、上述した一般式（Ａ９）におけるｈと同じく０．００１≦ｈ≦０．１であり、同様の理由から、０．００５≦ｈ≦０．５であることが好ましい。
【００３８】
一般式（Ａ１０）で表される第１の赤蛍光体としては、具体的には、Ｚｎ（Ｔｉ０．９８Ｍｎ０．０２）Ｆ６、Ｂａ（Ｚｒ０．９９５Ｍｎ０．００５）Ｆ６、Ｃａ（Ｔｉ０．９９５Ｍｎ０．００５）Ｆ６、Ｓｒ（Ｚｒ０．９８Ｍｎ０．０２）Ｆ６などを挙げることができるが、勿論これに限定されるものではない。
【００３９】
図２の（ｃ）に示すように、複数のＬＥＤ６は、基板１１の長手方向に沿ってそれぞれ青色ＬＥＤチップ７Ｂ、及び、緑色ＬＥＤチップ７Ｇごとに直列に接続されている。
【００４０】
（導光板１２の構成）
再び図２の（ｂ）を参照すると、バックライト装置２には、複数のＬＥＤ６を覆うように導光板１２が設けられている。導光板１２は、全体形状が直方体であり、基板１１に垂直な方向に沿って所定の厚さを有している透明部材である。この導光板１２は、ＬＥＤ６から出射した光が入射する光入射面１６を有している。導光板１２には、光入射面１６から入射した光を面状に放射して光を取り出すための光放射面１７が形成されている。導光板１２は、アクリルなどの透明材料によって形成されている。
【００４１】
基板１１およびＬＥＤ６は光源部１０を構成している。この光源部１０は、複数のＬＥＤ６のそれぞれの青色ＬＥＤチップ７Ｂからの出射光と、緑色ＬＥＤチップ７Ｇからの出射光とが導光板１２の光入射面１６に入射するように、複数のＬＥＤ６のそれぞれの発光面が光入射面１６に対向し、かつ導光板１２と近接する位置に配置されている。
【００４２】
図１及び図２の（ｂ）を参照すると、ＬＥＤ駆動回路１には、フォトセンサ（光センサ）４が、導光板１２の光放射面１７と反対側に設けられている。フォトセンサ４は、青色ＬＥＤチップ７Ｂが発光した青色光と、緑色ＬＥＤチップ７Ｇが発光した緑色光と、ＫＳＦ蛍光体８が発光した赤色光とを受光する。
【００４３】
図４は、ＬＥＤ駆動回路１に設けられたフォトセンサ４に光が入射する経路を説明するための図である。導光板１２の光放射面１７と反対側の面には、反射シート１９が設けられている。ＬＥＤ６から発光して光入射面１６を通って導光板１２に入射した光の一部は、導光板１２の光放射面１７を通って放射されるが、光の残りは光放射面１７により反射される。光放射面１７により反射された光は、反射シート１９によりさらに反射される。さらに反射された光の一部は光放射面１７を通って放射されるが光の残りは光放射面１７により反射される。この反射が繰り返される。
【００４４】
反射シート１９には開口２０が形成されている。フォトセンサ４は、開口２０に対向する位置に配置されている。上記反射が繰り返され、光放射面１７により反射された光の残りが反射シート１９の開口２０を通ってフォトセンサ４により受光される。
【００４５】
（ＬＥＤ駆動回路１の構成）
ＬＥＤ駆動回路１は、青色ＬＥＤチップ用アノード電圧生成回路９Ｂ及び緑色ＬＥＤチップ用アノード電圧生成回路９Ｇを備えている。アノード電圧生成回路９Ｂは、青色ＬＥＤチップ７Ｂが複数個直列に接続されたアノード端子と接続され、青色ＬＥＤチップ７Ｂを点灯させるために必要なアノード電圧を供給する。アノード電圧生成回路９Ｇは、緑色ＬＥＤチップ７Ｇが複数個直列に接続されたアノード端子と接続され、緑色ＬＥＤチップ７Ｇを点灯させるために必要なアノード電圧を供給する。ここでアノード電圧生成回路１Ｂ・１Ｇの例として、ＤＣ／ＤＣコンバータが挙げられる。
【００４６】
ＬＥＤ駆動回路１には、青色ＬＥＤチップ用ドライバ３Ｂ及び緑色ＬＥＤチップ用ドライバ３Ｇを備えている。ドライバ３Ｂは、青色ＬＥＤチップ７Ｂが複数個直列に接続されたカソード端子と接続され、青色ＬＥＤチップ７Ｂを一定の電流で駆動する機能と、ＰＷＭ信号によりパルス駆動する機能とを有する。ドライバ３Ｂは、コントローラ（演算処理部）５とも接続され、コントローラ５からの制御により、青色ＬＥＤチップ７Ｂに流す電流値と、ＰＷＭ信号の周波数、デューティ比を任意に変えることができる。
【００４７】
ドライバ３Ｂは、青色ＬＥＤチップ７Ｂのカソード端子の電圧が一定になるように、カソード端子の電圧をモニターして、アノード電圧生成回路９Ｂへフィードバックを行い、最適なアノード電圧を生成する機能を有しても良い。
【００４８】
ドライバ３Ｇは、緑色ＬＥＤチップ７Ｇが複数個直列に接続されたカソード端子と接続され、緑色ＬＥＤチップ７Ｇを一定の電流で駆動する機能と、ＰＷＭ信号によりパルス駆動する機能とを有する。ドライバ３Ｇは、コントローラ５とも接続され、コントローラ５からの制御により、緑色ＬＥＤチップ７Ｇに流す電流値と、ＰＷＭ信号の周波数、デューティ比を任意に変えることができる。
【００４９】
ドライバ３Ｇは、緑色ＬＥＤチップ７Ｇのカソード端子の電圧が一定になるように、カソード端子の電圧をモニターして、アノード電圧生成回路９Ｇへフィードバックを行い、最適なアノード電圧を生成する機能を有しても良い。
【００５０】
フォトセンサ４は、前述したようにバックライト装置２からの光を受光して、青色、緑色、赤色の光の強度を測定し、コントローラ５にフィードバックする。ここでフォトセンサ４の例として、フォトダイオード、カラーセンサが挙げられる。また、フォトセンサ４は、図１では１個しか記載していないが、バックライト装置２のサイズに応じて複数個あっても良い。さらには、フォトセンサ４に、青色、緑色、赤色の３種類のセンサを設けて、各色に対してフィードバックを行っても良い。
【００５１】
コントローラ５は、フォトセンサ４からのフィードバックを受け、白色光の白色点であるホワイトバランスを保持するために、青色、緑色、赤色の光の強度が、予め設定された青色、緑色、赤色の光の強度と一致するか検証を行い、一致しない場合は予め設定しておいた演算処理によって補正係数を算出し、ドライバ３Ｂ・３Ｇに対して、ＩＦ（順電流（駆動電流））値とデューティ比とを変える信号を出力し、ホワイトバランスのズレを戻す。
【００５２】
このコントローラ５によるフィードバック処理は適時行われても良いし、外部からの制御で行われても良い。
【００５３】
図５は、ＬＥＤ６のＫＳＦ蛍光体８の発光スペクトルを表すグラフである。図５及び図１３に示すように、禁制遷移タイプの蛍光体であるＫＳＦ蛍光体８は、許容遷移タイプの蛍光体であるＣＡＳＮ蛍光体と比べて、６３０ｎｍ近傍であるピーク波長幅が狭い狭スペクトルを有することが分かる。図５に示すＫＳＦ蛍光体８の発光スペクトルのように、発光スペクトルにおけるピーク波長の波長幅は３０ｎｍ以下程度が好ましい。このように、発光スペクトルにおけるピーク波長の波長幅が狭スペクトルである発光スペクトルの方が、発光させることを目的とする赤色の波長帯以外の色の波長帯が含まれる割合が低く、また、目的とする赤色の波長帯が、それ以外の他の色の波長帯と、より明確に分離される。このため、色再現性が広いＬＥＤ６を得ることができる。
【００５４】
（デューティ比の違いによる白色光の色度変化）
図６の（ａ）は、ＬＥＤ６に設けられた青色ＬＥＤチップ７Ｂをパルス駆動した時の青色ＬＥＤチップ７Ｂから発光された１次光とＣＡＳＮ蛍光体（赤色）、及びＥｕ付活β型ＳｉＡｌＯＮ蛍光体（緑色）から発光された２次光とが混色した色度の変化を表すグラフであり、図６の（ｂ）は青色ＬＥＤチップ７Ｂをパルス駆動した時の青色ＬＥＤチップ７Ｂから発光された１次光とＫＳＦ蛍光体（赤色）、及びＥｕ付活β型ＳｉＡｌＯＮ蛍光体（緑色）から発光された２次光とが混色した色度の変化を表すグラフである。
【００５５】
図６の（ａ）に示す点Ｐ１〜Ｐ３は、パルス駆動された青色ＬＥＤチップ７Ｂから発光した青色光の一部を吸収したＣＡＳＮ蛍光体が発光した赤色光と、Ｅｕ付活β型ＳｉＡｌＯＮ蛍光体が発光した緑色光が混色した色度を示している。
【００５６】
点Ｐ１は、デューティ比５０％で青色ＬＥＤチップ７Ｂをパルス駆動し、ＣＡＳＮ蛍光体とＥｕ付活β型ＳｉＡｌＯＮ蛍光体とが発光して混色した白色光の色度（ｘ、ｙ）が（０．２６５、０．２２２）であることを示している。点Ｐ２は、デューティ比１００％で青色ＬＥＤチップ７Ｂをパルス駆動し、ＣＡＳＮ蛍光体とＥｕ付活β型ＳｉＡｌＯＮ蛍光体とが発光して混色した白色光の色度（ｘ、ｙ）が、デューティ比５０％で駆動した時の色度（ｘ）が０．０００５増大し色度（ｙ）が０．０００６増大した（０．２６５５、０．２２２６）であることを示している。点Ｐ３は、デューティ比１０％で青色ＬＥＤチップ７Ｂをパルス駆動し、ＣＡＳＮ蛍光体とＥｕ付活β型ＳｉＡｌＯＮ蛍光体とが発光して混色した白色光の色度（ｘ、ｙ）が、デューティ比５０％の時の色度（ｘ）、色度（ｙ）が共に０．０００１減少した（０．２６４９、０．２２１９）であることを示している。
【００５７】
このように、デューティ比を５０％から１００％に変化させても白色光の色度は殆ど変らないし、デューティ比を５０％から１０％に変化させても白色光の色度は殆ど変らない。
【００５８】
これに対して、ＫＳＦ蛍光体（赤色）、及びＥｕ付活β型ＳｉＡｌＯＮ蛍光体（緑色）から発光される２次光と青色ＬＥＤチップ７Ｂから発光される１次光とが混色した色度は、デューティ比の変化に応じてシフトする。即ち、図６の（ｂ）に示す点Ｐ４〜点Ｐ６は、パルス駆動された青色ＬＥＤチップ７Ｂから発光した１次光と、ＫＳＦ蛍光体（赤色）、及びＥｕ付活β型ＳｉＡｌＯＮ蛍光体（緑色）から発光された２次光とが混色した色度を示している。点Ｐ４は、デューティ比５０％で青色ＬＥＤチップ７Ｂをパルス駆動した時の１次光と、ＫＳＦ蛍光体（赤色）、及びＥｕ付活β型ＳｉＡｌＯＮ蛍光体（緑色）から発光された２次光とが混色した白色光の色度（ｘ、ｙ）が（０．２６５、０．２２２）であることを示している。点Ｐ５は、デューティ比１０％で青色ＬＥＤチップ７Ｂをパルス駆動した時の１次光と、ＫＳＦ蛍光体（赤色）、及びＥｕ付活β型ＳｉＡｌＯＮ蛍光体（緑色）から発光された２次光とが混色した白色光の色度（ｘ、ｙ）が、デューティ比５０％で駆動した時の色度（ｘ）が０．００３増大し色度（ｙ）が０．００２増大した（０．２６８、０．２２４）であることを示している。点Ｐ６は、デューティ比１００％で青色ＬＥＤチップ７Ｂをパルス駆動した時の１次光と、ＫＳＦ蛍光体（赤色）、及びＥｕ付活β型ＳｉＡｌＯＮ蛍光体（緑色）から発光された２次光とが混色した白色光の色度（ｘ、ｙ）が、デューティ比５０％の時の色度（ｘ）が０．００３減少し、色度（ｙ）が０．００２減少した（０．２６２、０．２２０）であることを示している。
【００５９】
上記に記載の白色光の色度（ｘ、ｙ）に限定するものではない。また、デューティ比を変えた場合の色度の変化量においても、色度、ＩＦ値、周囲温度等によっても変わるため、上記に記載の白色光の色度（ｘ、ｙ）は一例である。
【００６０】
このように、青色ＬＥＤチップ７Ｂをパルス駆動した時の１次光と、ＫＳＦ蛍光体（赤色）、及びＥｕ付活β型ＳｉＡｌＯＮ蛍光体（緑色）から発光された２次光とが混色した白色光の色度（ｘ、ｙ）は、青色ＬＥＤチップ７Ｂのパルス駆動のデューティ比を下げると、ｘ、ｙ共にプラス方向（赤色側）にシフトし、デューティ比を上げると、ｘ、ｙ共にマイナス方向（青色側）にシフトする。ＫＳＦ蛍光体８は、狭スペクトルで色再現性は良いが応答速度が遅い。このため、デューティ比を下げるとＫＳＦ蛍光体８の赤色光の残光が増え、白色光の色度がプラス側（赤色側）にシフトする。
【００６１】
（ＬＥＤの一般的な輝度特性）
図７はＬＥＤの一般的な輝度特性を示すグラフであり、図７の（ａ）はデューティ比と輝度との関係を示し、図７の（ｂ）はＰＷＭ周波数と輝度との関係を示し、図７の（ｃ）は駆動電流値と輝度との関係を示し、図７の（ｄ）は周囲温度と輝度との関係を示し、図７の（ｅ）は経時変化と輝度との関係を示す。
【００６２】
図７の（ａ）に示すように、ＬＥＤをパルス駆動するときのデューティ比と、パルス駆動されたＬＥＤからの光の輝度とは、一般的に比例している。
【００６３】
図７の（ｂ）に示すように、ＬＥＤをパルス駆動するときのＰＷＭ周波数を変えても、ＬＥＤからの光の輝度は、一般的に一定である。
【００６４】
図７の（ｃ）に示すように、ＬＥＤを駆動するＩＦ値を上げると、ＬＥＤからの光の輝度も上がるが、ＩＦ値に対する輝度の効率が落ちてくる。
【００６５】
図７の（ｄ）に示す曲線１Ｂは青色ＬＥＤチップの周囲温度と輝度との間の関係を示す。曲線１Ｇは緑色ＬＥＤチップの周囲温度と輝度との間の関係を示し、曲線１Ｒは赤色ＬＥＤチップの周囲温度と輝度との間の関係を示す。周囲温度が上がれば、青色光に比べ、特に緑色光と赤色光との輝度が下がることが分かる。特に赤色光の輝度低下が大きい。すなわち、周囲温度が上がれば青色光、緑色光、及び、赤色光の輝度出力が変わり、青色光、緑色光、及び、赤色光を混色して発光していた白色光のホワイトバランスが崩れる。
【００６６】
図７の（ｅ）に示す曲線２Ｂは青色ＬＥＤチップの経時変化と輝度との間の関係を示す。曲線２Ｇは緑色ＬＥＤチップの経時変化と輝度との間の関係を示し、曲線２Ｒは赤色ＬＥＤチップの経時変化と輝度との間の関係を示す。図７の（ｅ）に示すように、経時変化によっても、図７の（ｄ）と同様に青色光、緑色光、及び、赤色光の輝度差が増えるためホワイトバランスが崩れる。
【００６７】
（ＬＥＤ駆動回路１の動作）
上記のように構成されたＬＥＤ駆動回路１は、下記のように動作する。
【００６８】
まず、アノード電圧生成回路９Ｂが、ＬＥＤ６の青色ＬＥＤチップ７Ｂが複数個接続されたアノード端子にアノード電圧を供給するとともに、アノード電圧生成回路９Ｇが、緑色ＬＥＤチップ７Ｇが複数個接続されたアノード端子にアノード電圧を供給する。そして、ドライバ３Ｂが、青色ＬＥＤチップ７Ｂが複数個接続されたカソード端子にＰＷＭ信号を供給して複数個の青色ＬＥＤチップ７Ｂをパルス駆動するとともに、ドライバ３Ｇが、緑色ＬＥＤチップ７Ｇが複数個接続されたカソード端子にＰＷＭ信号を供給して複数個の緑色ＬＥＤチップ７Ｇをパルス駆動する。
【００６９】
次に、パルス駆動された青色ＬＥＤチップ７Ｂが青色光を発光し、パルス駆動された緑色ＬＥＤチップ７Ｇが緑色光を発光する。その後、青色ＬＥＤチップ７Ｂが発光した青色光の一部がＫＳＦ発光体８に吸収され、ＫＳＦ発光体８が赤色光を発光する。そして、青色ＬＥＤチップ７Ｂが発光した青色光と、ＫＳＦ発光体８が発光した赤色光と、緑色ＬＥＤチップ７Ｇが発光した緑色光とをフォトセンサ４が受光する。
【００７０】
次に、コントローラ（演算処理部）５が、フォトセンサ４により受光された青色光、赤色光、及び、緑色光に基づいて、ドライバ３Ｂが青色ＬＥＤチップ７Ｂを駆動するためのＰＷＭ信号のデューティ比を制御し、及び、青色ＬＥＤチップ７Ｂを駆動するための駆動電流を制御する。また、コントローラ５は、上記青色光、赤色光、及び、緑色光に基づいて、ドライバ３Ｇが緑色ＬＥＤチップ７Ｇを駆動するためのＰＷＭ信号のデューティ比を制御し、及び、緑色ＬＥＤチップ７Ｇを駆動するための駆動電流を制御する。
【００７１】
実施形態１では、ＬＥＤ６に搭載された青色ＬＥＤチップ７Ｂの輝度、緑色ＬＥＤチップ７Ｇの輝度が、周囲温度、経時変化により低下してホワイトバランスが崩れた場合、ＫＳＦ蛍光体８の特性を利用して、青色ＬＥＤチップ７Ｂを駆動するためのＰＷＭ信号のデューティ比を変えることにより、赤色光の出力を制御する。
【００７２】
このため、青色ＬＥＤチップ７Ｂ、ＫＳＦ蛍光体８、及び、緑色ＬＥＤチップ７Ｇを用いて液晶パネルの色再現性を向上させることができる。そして、狭スペクトルであるが応答速度が遅いＫＳＦ蛍光体８の特性を利用してＰＷＭ信号のデューティ比を変えることにより赤色光の出力を調整する。その結果、効率よくホワイトバランスを保持することができるＬＥＤ駆動回路１を提供することができる。
【００７３】
（フォトセンサ４及び導光板１２の変形例）
図８は、フォトセンサ４に光が入射する他の経路を説明するための図である。前述した例では、開口２０を形成した反射シート１９を導光板１２の光放射面１７と反対側に設け、フォトセンサ４を光放射面１７の反対側に配置する例を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されない。図８に示すように、開口２０を形成しない反射シート１９ａを導光板１２の光放射面１７と反対側に設け、フォトセンサ４を光放射面１７側に配置してもよい。
【００７４】
図９は、フォトセンサ４に光が入射するさらに他の経路を説明するための図である。フォトセンサ４は、基板１１の表面に配置してもよい。ＬＥＤ６から発光された光の一部は導光板１２に入光し、上記光の残りは導光板１２により反射される。反射された光はＬＥＤ６又は基板１１の高反射レジストを形成した表面によりさらに反射される。さらに反射された光の一部は導光板１２に入光し、上記光の残りは導光板１２によりさらに反射される。このような反射が繰り返され、導光板１２によりさらに反射された光が、基板１１の表面に配置したフォトセンサ４に入射する。
【００７５】
実施形態１に係るＬＥＤ駆動装置１は、矩形波の信号レベルに応じて変化する駆動電流（ＩＦ）により駆動され、当該ＩＦに対応する輝度の青色光を発光する青色ＬＥＤチップ７Ｂと、当該青色光により励起されて赤色光を発光するＫＳＦ蛍光体８と、当該ＩＦに対応する輝度の緑色光を発光する緑色ＬＥＤチップ７Ｇとを有し、上記青色光、緑色光、及び、赤色光との混色光を出射するＬＥＤ６と、上記青色ＬＥＤチップ７Ｂのアノード電圧を生成するアノード電圧生成回路９Ｂと、青色ＬＥＤチップ７Ｂを駆動するドライバ３Ｂと、上記緑色ＬＥＤチップ７Ｇのアノード電圧を生成するアノード電圧生成回路９Ｇと、緑色ＬＥＤチップを駆動するドライバ３Ｇと、上記混色光を受光するフォトセンサ４と、フォトセンサ４の測定値に基づいて、ドライバ３Ｂ・３Ｇを制御するコントローラ５とを有する。
【００７６】
上記構成によれば、青色ＬＥＤチップ７Ｂと緑色ＬＥＤチップ７Ｇとは個別に駆動される。青色ＬＥＤチップ７ＢをＰＷＭ信号でパルス駆動する場合、フォトセンサ４の測定値に基づいて、ＰＷＭ信号のデューティ比を下げると、ＫＳＦ蛍光体８の特性により赤色光の残光が発生し、赤色側に色度がシフトする。上記デューティ比を下げると、青色光と赤色光の輝度が共に下がるのでＩＦを増やして輝度を上げる。
【００７７】
逆に、フォトセンサ４の測定値に基づいて、デューティ比を上げると赤色光の残光が減り、青色側に色度がシフトする。上記デューティ比を上げると、青色光と赤色光との輝度が共に上がるのでＩＦを減らして輝度を下げる。
【００７８】
緑色ＬＥＤチップ７Ｇは、デューティ比を変えても色度がほとんど変わらないので、緑色ＬＥＤチップ７Ｇの輝度は、デューティ比により調整してもよいし、ＩＦにより調整してもよい。但し、ＩＦを上げると一般的に緑色ＬＥＤチップ７Ｇの発光効率が下がる傾向にあるので、緑色ＬＥＤチップ７ＧはＩＦを下げてデューティ比を上げる方が望ましい。
【００７９】
実施形態１に係るＬＥＤ駆動装置１は、青色ＬＥＤチップ７Ｂの駆動において、ＰＷＭ信号によるパルス駆動と、一定のＩＦ値で駆動する定電流駆動とを併用し、フォトセンサ４の測定値に基づいて、ＰＷＭ信号のデューティ比を変えることにより赤色光の出力を調整し、ＩＦ値を変えることにより青色光と赤色光との全体の出力を調整し、緑色ＬＥＤチップ７Ｇの出力と混色させて白色光を発光させ、ホワイトバランスを保持する。
【００８０】
〔実施形態２〕
図１０は、実施形態２に係るバックライト装置に設けられたＬＥＤ６ａの構成を示す断面図である。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００８１】
ＬＥＤ６ａは、１パッケージ２キャビネットの構成を有しており、パッケージ１３ａを備えている。パッケージ１３には、二つの凹部である一対のキャビティ１５ａが形成されている。青色ＬＥＤチップ７Ｂは、一対のキャビティ１５ａの一方の底面に実装されている。緑色ＬＥＤチップ７Ｇは、一対のキャビティ１５ａの他方の底面に実装されている。各キャビティ１５ａは樹脂１４により封止されている。
【００８２】
青色ＬＥＤチップ７Ｂに対応する樹脂１４には、青色ＬＥＤチップ７Ｂから発光された青色光に基づいて赤色光を発光するＫＳＦ蛍光体８が分散されている。青色ＬＥＤチップ７Ｂに対応するキャビティ１５ａの内側面は、青色ＬＥＤチップ７Ｂから発光した青色光と、ＫＳＦ蛍光体８から発光した赤色光とを反射する。緑色ＬＥＤチップ７Ｇに対応するキャビティ１５ａの内側面は、緑色ＬＥＤチップ７Ｇから発光した緑色光を反射する。
【００８３】
パッケージ１３ａは、ナイロン系材料にて形成されており、図示しないリードフレームが、パッケージ１３ａに形成された一対のキャビティ１５ａの底面に露出するようにインサート成形により設けられている。
【００８４】
図３に示すＬＥＤ６と比較すると、ＬＥＤ６ａはキャビティを２つのキャビティ１５ａに分けているので、青色ＬＥＤチップ７Ｂが配置される側のキャビティ１５ａにのみＫＳＦ蛍光体８を分散させることができる。このため、緑色ＬＥＤチップ７Ｇから出射される緑色光がＫＳＦ蛍光体８に当たらない。従って、緑色ＬＥＤチップ７Ｇからの緑色光がＫＳＦ蛍光体８によって吸収されるのを防ぐことができる。
【００８５】
〔実施形態３〕
図１１の（ａ）は実施形態３に係るバックライト装置２ｂの平面図であり、図１１の（ｂ）は図１１の（ａ）に示す面ＢＢに沿った断面図である。
【００８６】
バックライト装置２ｂは、複数のＬＥＤ６Ｂ・６Ｇを用いた直下型方式のバックライトである。ＬＥＤ６Ｂ・６Ｇは、２パッケージ２キャビネットの構成を有している。バックライト装置２ｂは基板１１ｂを備えている。なお、バックライト装置２ｂは、複数のＬＥＤ６Ｂ・６Ｇの駆動を制御するために、図１１には図示しないＬＥＤ駆動回路（図１参照）も備えている。
【００８７】
基板１１ｂは、複数のＬＥＤ６Ｂ・６Ｇを実装する実装面に、ＬＥＤ６Ｂ・６Ｇへの給電のための図示しないプリント配線が形成されている。また、基板１１ｂの両端部または一方の端部には、プリント配線に接続される図示しない正極端子および負極端子が設けられている。この正極端子および負極端子に外部からの給電のための配線が接続されることにより、ＬＥＤ６Ｂ・６Ｇが給電される。図１１の（ａ）に示すように、複数のＬＥＤ６Ｂ・６Ｇは、基板１１ｂの表面にマトリックス状に交互に実装されている。そして、複数のＬＥＤ６Ｂがそれぞれ直列に接続されており、複数のＬＥＤ６Ｇがそれぞれ直列に接続されている。
【００８８】
複数のＬＥＤ６Ｂ・６Ｇは、図１１に示す例ではマトリックス状に配置しているが、本発明はこれに限定されるものではない。ＬＥＤ６Ｂ・６Ｇは、例えば千鳥状に配置してもよい。
【００８９】
さらには、複数のＬＥＤ６Ｂ・６Ｇは図１１に示す例ではいずれも均等ピッチで配置しているが、本発明はこれに限定されるものはなく、複数のＬＥＤ６Ｂ・６Ｇは、例えば２個のＬＥＤ６Ｂ、２個のＬＥＤ６Ｇの合計４個を１つのユニットとして配置し、当該ユニット間のピッチを、１つのユニットに含まれるＬＥＤ６Ｂ・６Ｇ間のピッチよりも広く取ってもよい。
【００９０】
バックライト装置２ｂには、基板１１ｂ上に実装された複数のＬＥＤ６Ｂ・６Ｇを覆うように拡散板１８が設けられている。拡散板１８は、所定の厚さを有している長方形の板状の半透明部材である。この拡散板１８は、複数のＬＥＤ６Ｂ・６Ｇから発光する光を混色して均一にする機能を有する。図示していないが、混色した光の均一性を上げるために拡散板１８の上に光学シート類を配置しても良い。
【００９１】
基板１１ｂの表面には、フォトセンサ４が設けられている。フォトセンサ４は、複数のＬＥＤ６Ｂ・６Ｇから発光して拡散板１８により反射された光を受光して、青色光、緑色光、及び、赤色光の強度を測定し、コントローラ５にフィードバックする。フォトセンサ４は、図１１の（ａ）では、２個のＬＥＤ６Ｂと２個のＬＥＤ６Ｇとの合計４個のＬＥＤ６Ｂ・６Ｇに対して１個配置しているが、本発明はこれに限定されない。
【００９２】
図１２は、バックライト装置２ｂに設けられたＬＥＤ６Ｂ・６Ｇの構成を示す断面図である。ＬＥＤ６Ｂは、パッケージ１３ｂを備えている。パッケージ１３ｂには、一つの凹部であるキャビティ１５ｂが形成されている。青色ＬＥＤチップ７Ｂが、キャビティ１５ｂの底面に実装されている。キャビティ１５ｂは、樹脂１４により青色ＬＥＤチップ７Ｂを覆うように封止されている。樹脂１４には、ＫＳＦ蛍光体８が分散されている。
【００９３】
ＬＥＤ６Ｇも、パッケージ１３ｂを備えている。パッケージ１３ｂには、一つの凹部であるキャビティ１５ｂが形成されている。緑色ＬＥＤチップ７Ｇが、キャビティ１５ｂの底面に実装されている。キャビティ１５ｂは、樹脂１４により緑色ＬＥＤチップ７Ｇを覆うように封止されている。
【００９４】
図３で前述したＬＥＤ６、図１０で前述したＬＥＤ６ａと比較して、２つのパッケージ１３ｂによりＬＥＤ６Ｂ・６Ｇを構成するため、ＬＥＤ６Ｂに対応する青色ＬＥＤチップ７ＢとＬＥＤ６Ｇに対応する緑色ＬＥＤチップ７Ｇの配置の自由度を広げることができる。
【００９５】
以上のように実施形態１〜３によれば、青色ＬＥＤチップ７Ｂ、ＫＳＦ蛍光体８、及び、緑色ＬＥＤチップ７Ｇを用いて色再現性を向上させることができる。そして、狭スペクトルであるが応答速度が遅いＫＳＦ蛍光体８の特性を使って、フォトセンサ４の測定値に基づいて、ＰＷＭ信号のデューティ比を変えることにより赤色光の出力を調整し、温度変化及び経時変化が生じても、効率よくホワイトバランスを保持することができるＬＥＤ駆動回路及びバックライト装置を提供することができる。
【００９６】
実施形態１〜３のＬＥＤ駆動装置は、演色性の高いＫＳＦ蛍光体を使用し、青色ＬＥＤチップと緑色ＬＥＤチップとを独立駆動し、青色ＬＥＤチップの青色光に基づいてＫＳＦ蛍光体が発光した赤色光と、青色ＬＥＤチップの青色光と、緑色ＬＥＤチップの緑色光とを混色させて白色光を発光する。青色ＬＥＤチップの青色光に基づいてＫＳＦ蛍光体が赤色光を発光するように構成することにより、青色ＬＥＤチップを駆動するＰＷＭ信号のデューティ比を下げると、ＫＳＦ蛍光体が発光する赤色光の残光が発生し、赤色側に色度がシフトする。デューティ比を下げると赤色光の輝度が下がるので、駆動電流（ＩＦ）を上げて輝度を持ち上げる。即ち、デューティ比を下げると同時に駆動電流（ＩＦ）を上げると、赤色光の輝度は変わらず赤色側にシフトする。逆にＰＷＭ信号のデューティ比を上げて同時に駆動電流（ＩＦ）を下げると、赤色光の輝度は変わらず青色側にシフトする。
【００９７】
そして、上記青色ＬＥＤチップの駆動電流（ＩＦ）、ＰＷＭ信号のデューティ比の調整に加えて、緑色ＬＥＤチップの駆動電流（ＩＦ）、ＰＷＭ信号のデューティ比を調整することにより緑色光の輝度を調整し、白色点のズレを戻す。
【００９８】
上記により、経時変化に伴うホワイトバランス調整後の輝度低下を抑制することができる。
【００９９】
このように、青色ＬＥＤチップと、デューティ駆動すると残光が発生する赤色蛍光体と、緑色ＬＥＤチップとの組み合わせにより、経時変化に伴う白色光の強度低下を抑制することができる。即ち、青色ＬＥＤチップと緑色ＬＥＤチップとを独立に駆動し、青色ＬＥＤチップに基づくＫＳＦ蛍光体の赤色光と、青色ＬＥＤチップの青色光と、緑色ＬＥＤチップの緑色光とを混色させて白色光を発光する。温度変化、経時変化に伴い、青色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップの輝度が低下してホワイトバランスが崩れた場合、デューティ駆動によるＫＳＦ蛍光体の色度シフトの特性を利用して、青色ＬＥＤチップをデューティ駆動して青色と赤色との色度を調整する。デューティ比を変えると輝度が変化するが、駆動電流（ＩＦ）を変えることにより輝度の変化を抑えることができる。
【０１００】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係るＬＥＤ駆動回路１は、１次光（青色光）を発光する発光素子（青色ＬＥＤチップ７Ｂ）と、他の１次光（緑色光）を発光する他の発光素子（緑色ＬＥＤチップ７Ｇ）と、前記発光素子（青色ＬＥＤチップ７Ｂ）の１次光（青色光）の一部を吸収して前記１次光（青色光）により励起された２次光（赤色光）を発光する禁制遷移タイプの蛍光体（ＫＳＦ蛍光体８）とを備えたＬＥＤ６が設けられたバックライト装置２を駆動するＬＥＤ駆動回路１であって、前記発光素子（青色ＬＥＤチップ７Ｂ）を駆動するドライバ（青色ＬＥＤ用ドライバ３Ｂ）と、前記他の発光素子（緑色ＬＥＤチップ７Ｇ）を駆動する他のドライバ（緑色ＬＥＤ用ドライバ３Ｇ）と、前記発光素子（青色ＬＥＤチップ７Ｂ）が発光した１次光（青色光）と前記他の発光素子（緑色ＬＥＤチップ７Ｇ）が発光した他の１次光（緑色光）と前記禁制遷移タイプの蛍光体（ＫＳＦ蛍光体８）が発光した２次光（赤色光）とを受光する光センサ（フォトセンサ４）と、前記光センサ（フォトセンサ４）により受光された１次光（青色光）、他の１次光（緑色光）、及び、２次光（赤色光）に基づいて、前記ドライバ（青色ＬＥＤ用ドライバ３Ｂ）が前記発光素子（青色ＬＥＤチップ７Ｂ）を駆動するためのＰＷＭ信号のデューティ比、及び前記発光素子（青色ＬＥＤチップ７Ｂ）を駆動するための駆動電流を制御し、前記１次光（青色光）、他の１次光（緑色光）、及び、２次光（赤色光）に基づいて、前記他のドライバ（緑色ＬＥＤ用ドライバ３Ｇ）が前記他の発光素子（緑色ＬＥＤチップ７Ｇ）を駆動するためのＰＷＭ信号のデューティ比、及び前記他の発光素子（緑色ＬＥＤチップ７Ｇ）を駆動するための駆動電流を制御する演算処理部（コントローラ５）とを備えている。
【０１０１】
上記の構成によれば、発光素子の輝度、他の発光素子の輝度が、周囲温度、経時変化により低下してホワイトバランスが崩れた場合、蛍光体の特性を利用して、発光素子を駆動するためのＰＷＭ信号のデューティ比を変えることにより、２次光の出力を制御してホワイトバランスを保持することができる。この結果、温度変化及び経時変化があってもホワイトバランスを保持することができるＬＥＤ駆動回路を提供することができる。
【０１０２】
本発明の態様２に係るＬＥＤ駆動回路１は、上記態様１において、前記発光素子は、青色光を発光する青色ＬＥＤチップであり、前記禁制遷移タイプの蛍光体は、前記青色ＬＥＤチップから発光された青色光により励起された赤色光を発光する赤色蛍光体を有し、前記他の発光素子は、緑色光を発光する緑色ＬＥＤチップであってもよい。
【０１０３】
上記の構成によれば、青色ＬＥＤチップの輝度、緑色ＬＥＤチップの輝度が、周囲温度、経時変化により低下してホワイトバランスが崩れた場合、赤色蛍光体の特性を利用して、青色ＬＥＤチップを駆動するためのＰＷＭ信号のデューティ比を変えることにより、赤色光の出力を制御してホワイトバランスを保持することができる。この結果、温度変化及び経時変化があってもホワイトバランスを保持することができるＬＥＤ駆動回路を提供することができる。
【０１０４】
本発明の態様３に係るＬＥＤ駆動回路１は、上記態様２において、前記赤色蛍光体は、Ｍｎ４＋賦活複合フッ素化物蛍光体であってもよい。
【０１０５】
上記の構成によれば、青色ＬＥＤチップ７Ｂの輝度、緑色ＬＥＤチップ７Ｇの輝度が、周囲温度、経時変化により低下してホワイトバランスが崩れた場合、Ｍｎ４＋賦活複合フッ素化物蛍光体（ＫＳＦ蛍光体）８の特性を利用して、青色ＬＥＤチップ７Ｂを駆動するためのＰＷＭ信号のデューティ比を変えることにより、赤色光の出力を制御してホワイトバランスを保持することができる。この結果、温度変化及び経時変化があってもホワイトバランスを保持することができるＬＥＤ駆動回路を提供することができる。
【０１０６】
本発明の態様４に係るＬＥＤ駆動回路１は、上記態様２において、前記青色ＬＥＤチップ７Ｂから発光された青色光と前記赤色蛍光体（ＫＳＦ蛍光体８）から発光された赤色光とが混色した色度は、前記ドライバ（青色ＬＥＤ用ドライバ３Ｂ）が前記発光素子（青色ＬＥＤチップ７Ｂ）を駆動するためのＰＷＭ信号のデューティ比を上げると青色側にシフトし、前記デューティ比を下げると赤色側にシフトし、前記ドライバ（青色ＬＥＤ用ドライバ３Ｂ）が前記発光素子（青色ＬＥＤチップ７Ｂ）を駆動するためのＰＷＭ信号のデューティ比を制御することにより前記色度を調整し、前記発光素子（青色ＬＥＤチップ７Ｂ）を駆動するための駆動電流を制御することにより前記１次光の輝度を調整してもよい。
【０１０７】
上記の構成によれば、赤色蛍光体の特性を利用して、ＰＷＭ信号のデューティ比を変えることにより、青色光と赤色光とが混色した色度を調整することができる。
【０１０８】
本発明の態様５に係るバックライト装置は、青色光を発光する青色ＬＥＤチップと、緑色光を発光する緑色ＬＥＤチップと、前記青色ＬＥＤチップの青色光の一部を吸収して赤色光を発光するＭｎ４＋賦活複合フッ素化物蛍光体とを備えたＬＥＤを設けている。
【０１０９】
上記の構成によれば、青色ＬＥＤチップの輝度、緑色ＬＥＤチップの輝度が、周囲温度、経時変化により低下してホワイトバランスが崩れた場合、Ｍｎ４＋賦活複合フッ素化物蛍光体の特性を利用して、青色ＬＥＤチップを駆動するためのＰＷＭ信号のデューティ比を変えることにより、赤色光の出力を制御してホワイトバランスを保持することができる。この結果、温度変化及び経時変化があってもホワイトバランスを保持することができるＬＥＤ駆動回路を提供することができる。
【０１１０】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明は、青色光、緑色光、及び、赤色光を混色して白色光を出射するバックライト装置を駆動するＬＥＤ駆動装置、及び、バックライト装置に利用することができる。【０１１２】
また、本発明は、液晶ＴＶの色再現性を広げるバックライト装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１  ＬＥＤ駆動回路
２  バックライト装置
３Ｂ  青色ＬＥＤチップ用ドライバ（ドライバ）
３Ｇ  緑色ＬＥＤチップ用ドライバ（他のドライバ）
４  フォトセンサ（光センサ）
５  コントローラ（演算処理部）
６  ＬＥＤ
７Ｂ  青色ＬＥＤチップ（発光素子）
７Ｇ  緑色ＬＥＤチップ（他の発光素子）
８  ＫＳＦ蛍光体
９Ｂ  青色ＬＥＤチップ用アノード電圧生成回路
９Ｇ  緑色ＬＥＤチップ用アノード電圧生成回路
【図１】
2015156175.tif 000003
【図２】
2015156175.tif 000004
【図３】
2015156175.tif 000005
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年7月12日(2016.7.12)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
（ＬＥＤ駆動回路１の構成）
ＬＥＤ駆動回路１は、青色ＬＥＤチップ用アノード電圧生成回路９Ｂ及び緑色ＬＥＤチップ用アノード電圧生成回路９Ｇを備えている。アノード電圧生成回路９Ｂは、青色ＬＥＤチップ７Ｂが複数個直列に接続されたアノード端子と接続され、青色ＬＥＤチップ７Ｂを点灯させるために必要なアノード電圧を供給する。アノード電圧生成回路９Ｇは、緑色ＬＥＤチップ７Ｇが複数個直列に接続されたアノード端子と接続され、緑色ＬＥＤチップ７Ｇを点灯させるために必要なアノード電圧を供給する。ここでアノード電圧生成回路９Ｂ・９Ｇの例として、ＤＣ／ＤＣコンバータが挙げられる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
ＬＥＤ６ａは、１パッケージ２キャビネットの構成を有しており、パッケージ１３ａを備えている。パッケージ１３ａには、二つの凹部である一対のキャビティ１５ａが形成されている。青色ＬＥＤチップ７Ｂは、一対のキャビティ１５ａの一方の底面に実装されている。緑色ＬＥＤチップ７Ｇは、一対のキャビティ１５ａの他方の底面に実装されている。各キャビティ１５ａは樹脂１４により封止されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次光を発光する発光素子と、他の１次光を発光する他の発光素子と、前記発光素子の１次光の一部を吸収して前記１次光により励起された２次光を発光する禁制遷移タイプの蛍光体とを備えたＬＥＤが設けられたバックライト装置を駆動するＬＥＤ駆動回路であって、
前記発光素子を駆動するドライバと、
前記他の発光素子を駆動する他のドライバと、
前記発光素子が発光した１次光と前記他の発光素子が発光した他の１次光と前記禁制遷移タイプの蛍光体が発光した２次光とを受光する光センサと、
前記光センサにより受光された１次光、他の１次光、及び、２次光に基づいて、前記ドライバが前記発光素子を駆動するためのＰＷＭ信号のデューティ比、及び前記発光素子を駆動するための駆動電流を制御し、前記１次光、他の１次光、及び、２次光に基づいて、前記他のドライバが前記他の発光素子を駆動するためのＰＷＭ信号のデューティ比、及び前記他の発光素子を駆動するための駆動電流を制御する演算処理部とを備えることを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
【請求項２】
前記発光素子は、青色光を発光する青色ＬＥＤチップであり、
前記禁制遷移タイプの蛍光体は、前記青色ＬＥＤチップから発光された青色光により励起された赤色光を発光する赤色蛍光体を有し、
前記他の発光素子は、緑色光を発光する緑色ＬＥＤチップである請求項１に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項３】
前記赤色蛍光体は、Ｍｎ４＋賦活複合フッ素化物蛍光体である請求項２に記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項４】
前記青色ＬＥＤチップから発光された青色光と前記赤色蛍光体から発光された赤色光とが混色した色度は、前記ドライバが前記発光素子を駆動するためのＰＷＭ信号のデューティ比を上げると青色側にシフトし、前記デューティ比を下げると赤色側にシフトし、
前記ドライバが前記発光素子を駆動するためのＰＷＭ信号のデューティ比を制御することにより前記色度を調整し、
前記発光素子を駆動するための駆動電流を制御することにより前記１次光の輝度を調整する請求項２に記載のＬＥＤ駆動回路。
【国際調査報告】
2015156175.tif 000016
2015156175.tif 000017
2015156175.tif 000018
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