(57)【要約】【課題】ＬＥＤを使用したバックライト用光源装置にあって、点灯中のＬＥＤ素子の温度上昇による色度変化を小さくする。【解決手段】本発明のバックライト用光源装置は、発光波長の異なる第１のＬＥＤ３と第２のＬＥＤ４との２種類のＬＥＤと、２種類のＬＥＤそれぞれを配置する第１の基板５と第２の基板６との２種類の基板とを具備し、第１の基板と第２の基板との間を断熱したことを特徴とする。【選択図】図１
2008117596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光波長の異なる第１のＬＥＤと第２のＬＥＤとの２種類のＬＥＤと、前記２種類のＬＥＤそれぞれを配置する第１の基板と第２の基板との２種類の基板とを具備し、
前記第１の基板と第２の基板との間を断熱したことを特徴とするバックライト用光源装置。
【請求項２】
前記第１のＬＥＤは、４３０〜４８０ｎｍに波長スペクトルのピークを持つ青色ＬＥＤ素子と５００〜５７０ｎｍに発光波長スペクトルのピークを持つ緑色蛍光体とを具備し、
前記第２のＬＥＤは、６００〜６６０ｎｍに波長スペクトルのピークを持つ赤色ＬＥＤとしたことを特徴とする請求項１に記載のバックライト用光源装置。
【請求項３】
前記第１の基板と第２の基板とは、それぞれに配置されている前記第１のＬＥＤの発光中心と第２のＬＥＤの発光中心とが垂直になる配置にしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のバックライト用光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライトや照明装置に対するバックライト用光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に白色ＬＥＤは発光効率が高いものの、照明装置の光源として使用する際には演色性が低い問題点があり、また、バックライト用光源として使用する際には色再現範囲が狭い問題点がある。そのため従来、特に液晶バックライト用光源のようなバックライト用光源装置には、白色ＬＥＤを使用せずに、例えば、Ｒ、Ｇ、ＢのＬＥＤを組み合わせたり、紫外線（ＵＶ）を発光するＬＥＤ素子と蛍光体とを組み合わせたものを使用している。
【０００３】
しかしながら、Ｒ、Ｇ、ＢのＬＥＤを使用した場合は、発光効率が低い、コストが高い、混色が困難である、制御が複雑である等の問題点があった。また、ＵＶ発光するＬＥＤ素子と蛍光体とを組み合わせる方法は、発光効率が低い、ＵＶ漏れにより周辺部材へ悪影響を与えるといった問題があり、実用化するには解決すべき課題が多い。
【０００４】
例えば、特開平１１−３５３９２０号公報（特許文献１）に記載されているように、複数種類のＬＥＤを導光板方式（サイドライト方式）のバックライトに配置した技術が知られているが、このＬＥＤを光源とする導光板方式のバックライトの場合、導光板の厚さ方向に複数個のＬＥＤを縦に並べて配置するため、それらのＬＥＤからの光を入光させるために導光板の厚さが厚くなり、ひいてはバックライト装置としても厚さが厚くなるという問題点があった。
【０００５】
図５は各色のＬＥＤの発光強度の温度特性を示したグラフであり、赤（Ｒ）、アンバー（ＡＭ）、青（Ｂ）、ロイヤルブルー（ＲＢ）、緑（Ｇ）、白（Ｗ）、シアン（ＣＹ）の各色のＬＥＤは室温に対してそれよりも低いほど発光強度は強くなり、室温から温度上昇するほど発光強度が低下する特性を示している。しかしながら、各色のＬＥＤで異なる音読性を示している。このように、複数種類のＬＥＤを配置して各々を発光させると、それぞれの種類のＬＥＤが持つ発光強度の温度特性の差異によって点灯初期から色度が変化する問題点があり、その結果として、色度変化を補償する制御回路を組み合わせる必要があり、高い設計技術力を必要とすると共にコストが高くなる問題点があった。
【特許文献１】特開平１１−３５３９２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたもので、ＬＥＤを使用したバックライト用光源装置であって、簡単な構成で色再現性を高めることができ、かつ点灯中のＬＥＤ素子の温度上昇による色度変化を小さくすることができるバックライト用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】
【０００７】
請求項１の発明のバックライト用光源装置は、発光波長の異なる第１のＬＥＤと第２のＬＥＤとの２種類のＬＥＤと、前記２種類のＬＥＤそれぞれを配置する第１の基板と第２の基板との２種類の基板とを具備し、前記第１の基板と第２の基板との間を断熱したことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１のバックライト用光源装置において、前記第１のＬＥＤは、４３０〜４８０ｎｍに波長スペクトルのピークを持つ青色ＬＥＤ素子と５００〜５７０ｎｍに発光波長スペクトルのピークを持つ緑色蛍光体とを具備し、前記第２のＬＥＤは、６００〜６６０ｎｍに波長スペクトルのピークを持つ赤色ＬＥＤとしたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２のバックライト用光源装置において、前記第１の基板と第２の基板とは、それぞれに配置されている前記第１のＬＥＤの発光中心と第２のＬＥＤの発光中心とが垂直になる配置にしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のバックライト用光源装置によれば、発光波長の異なる第１のＬＥＤと第２のＬＥＤをそれぞれ別の基板に配置し、それぞれを断熱させることで、点灯中のＬＥＤ光源の温度上昇による色度変化を小さくし、液晶パネルの色再現性範囲の広くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図１は、本発明の１つの実施の形態のサイドライト式バックライト装置１を示している。本実施の形態のバックライト装置１は、光源である第１のＬＥＤ２、第２のＬＥＤ３それぞれからの光を導光板４の２側面各々から入光させ、導光板４中で光を均一に拡散させ、図中上面側の発光面２Ａから一様な強度に分散した光を出射させ、この導光板２の上面側に対置される液晶パネルに背方から照明する。
【００１２】
本バックライト装置１からの光は、図２に示すような波長スペクトルの分布特性を持ち、４３０〜４８０ｎｍに青色ＬＥＤの光波長ピーク、５００〜５７０ｎｍに黄色発光の蛍光体による光波長ピークが現われ、また、６００〜６６０ｎｍに赤色ＬＥＤの光波長ピークが現われる。
【００１３】
このように、本実施の形態のバックライト装置１では、第２のＬＥＤ４が赤色ＬＥＤであり、このバックライト装置１からのバックライトに赤色発光の波長ピークが存在するため、カラーフィルターを通して液晶パネルを照明するときに赤色が鮮やかに表現でき、色再現性が広い液晶モジュールを実現できる。
【００１４】
第１のＬＥＤ３を実装する第１の基板５は、熱伝導性に優れたメタルベース基板、もしくはフレキシブル基板を使用している。これにより、第１のＬＥＤ３である白色ＬＥＤを発光させたときに発生する熱は、第１の基板５を介してこの第１の基板５と第２の基板６とを同時に支持する熱伝導性のフレーム（図示せず）に熱伝導され、外部に放熱する。
【００１５】
第２のＬＥＤ４である赤色ＬＥＤを実装する第２の基板６は、ＣＥＭ−３やＦＲ−４を使用している。赤色ＬＥＤを発光させたときに発生する熱は、第２の基板６の熱伝導性が悪いため、この第２の基板６から前記熱伝導性のフレームに伝熱しにくい。したがって、第１のＬＥＤ３である白色ＬＥＤの発熱によって温度上昇したフレームの熱を、第２の基板６、ひいては第２のＬＥＤ４に伝熱しにくくなっている。
【００１６】
また、第１のＬＥＤ３である白色ＬＥＤと第２のＬＥＤ４である赤色ＬＥＤとの配置は、図１に示したようにそれぞれの発光中心に対して略垂直に配置することにより、導光板２の配光制御が容易になる。この導光板２に設ける光出射パターンは、光源の発光中心に対して垂直方向に設けることで効率良く発光面に光を導くことができる。逆に水平方向にパターンが存在しても、光路が曲がるだけで導光板２の発光面に対しての臨界角を超えることなく導光板２内を伝播していく。
【００１７】
そこで、図３に示したように、本実施の形態のバックライト装置１では、導光板２の光出射パターン１１，１２を導光板２の背面２Ｂ側、同一面上に設けている。白色ＬＥＤ２の発光中心に対して垂直方向（赤色ＬＥＤ３の発光中心に対して水平方向）に光出射パターン１１としてＶ溝やＲ溝を設けることで、白色ＬＥＤ２からの光を発光面２Ａに効率良く導くことができる。また、赤色ＬＥＤ３の発光中心に対して垂直方向（白色ＬＥＤ２の発光中心に対して水平方向）に光出射パターン１２としてＶ溝やＲ溝を設けることで、赤色ＬＥＤ３からの光を効率的に発光面２Ａに導くことができる。
【００１８】
尚、図４に示すように、光出射パターン１１，１２は、導光板２の背面２Ｂ側と発光面２Ａ側との互いに向かい合う面に別々に設けてもよく、この場合にも、独立して発光制御を行うことができる。
【００１９】
本実施の形態のバックライト装置によれば、発光波長の異なる第１のＬＥＤと第２のＬＥＤをそれぞれ別の基板に配置し、それぞれを断熱させることで、バックライトの発光面が均一で、かつ色再現性範囲の広いバックライトが実現できる。
【実施例】
【００２０】
試作したバックライト装置は、８インチ液晶用のもので、白色ＬＥＤを１５個、赤色ＬＥＤを１４個配置した。白色ＬＥＤに流す電流はＬＥＤ１個当たり１５０ｍＡで、赤色ＬＥＤに流す電流は、ＬＥＤ１個あたり１５ｍＡであった。
【００２１】
このように白色ＬＥＤに流す電流が、赤色ＬＥＤに流す電流と比較して大きいと、白色ＬＥＤの方が発熱が大きい。そのため、白色ＬＥＤと赤色ＬＥＤとの間が断熱されていない場合には、白色ＬＥＤからの熱が赤色ＬＥＤに伝えてしまい、自己発熱分以上に温度が上昇し、温度の上昇と共に赤色ＬＥＤ発光強度が低下することになる。白色ＬＥＤと赤色ＬＥＤの温度特性は、図５に示した通り、赤色ＬＥＤの方が変化が大きい。そこで白色ＬＥＤと赤色ＬＥＤとの間を断熱して白色ＬＥＤからの熱が赤色ＬＥＤに伝播しないようにしたことで、点灯時の色度変化を小さくすることができた。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の１つの実施の形態のバックライト装置の平面図。
【図２】上記実施の形態のバックライト装置の発光波長スペクトルの分布グラフ。
【図３】上記実施の形態における導光板の平面図、この平面図におけるＡ−Ａ線断面図及びＢ−Ｂ線断面図。
【図４】上記実施の形態における導光板の別例の平面図、この平面図におけるＡ−Ａ線断面図及びＢ−Ｂ線断面図。
【図５】一般的な各色ＬＥＤの温度特性グラフ。
【符号の説明】
【００２３】
１  バックライト装置
２  導光板
２Ａ  発光面
２Ｂ  背面
３  第１のＬＥＤ
４  第２のＬＥＤ
５  第１の基板
６  第２の基板
１１  光出射パターン
１２  光出射パターン
【図１】
2008117596.tif 000003
【図２】
2008117596.tif 000004
【図３】
2008117596.tif 000005
【図４】
2008117596.tif 000006
【図５】
2008117596.tif 000007