(57)【要約】【課題】各色のＬＥＤの選択の自由度を高めることで、色度及び輝度の均一性を高めること。【解決手段】バックライト装置１０の各光源装置２０は、配線基板２２上に複数のＬＥＤユニット２５が形成されて構成される。各ＬＥＤユニット２５においては、各１個の赤色ＬＥＤ２１ａと青色ＬＥＤ２１ｂと、色度及び輝度の異なる２個の緑色ＬＥＤ２１ｃ及び２１ｄが十字状に配置されている。また、各光源装置２０は、一の光源装置２０に垂直方向において隣接する他の光源装置２０を１８０度反転させて配置されており、一の光源装置２０において各緑色ＬＥＤ２１ｃ及び２１ｄはそれぞれ水平方向に沿ってジグザグ状に配置される。これにより、色むら及び輝度むらを極力抑えながら、各ＬＥＤユニット２５に色度及び輝度が同じ２個の緑色ＬＥＤが存在するのと略同様の効果を得ることができ、また緑色ＬＥＤの組合せの自由度を高めて余剰ＬＥＤを低減することができる。【選択図】  図９
2008130841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックライト装置に用いられる光源装置であって、
赤色、緑色、青色の各発光ダイオードが非直線状に近接して一ユニットとして設けられ、前記各色の発光ダイオードのうち少なくとも一色の発光ダイオードが、平均色度が所定の色度となるような色度の異なる第１及び第２の発光ダイオードからなる発光ダイオードユニットと、
複数の前記発光ダイオードユニットが所定間隔を置いて第１の方向に並んで設けられた配線基板と
を具備することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光源装置であって、
前記各発光ダイオードユニットは、それぞれ一つの赤色発光ダイオード及び青色発光ダイオードと、第１の色度を有する一つの第１の緑色発光ダイオードと、前記第１の色度と異なり、かつ当該第１の色度との前記平均色度が前記所定の色度となる第２の色度を有する一つの第２の緑色発光ダイオードとを有する
ことを特徴とする光源装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光源装置であって、
前記各発光ダイオードユニットにおいて、前記赤色発光ダイオード及び青色発光ダイオードは、前記配線基板上の前記所定の方向に略平行な第１の直線上に設けられ、前記第１及び第２の緑色発光ダイオードは、前記第１の直線に略直交する第２の直線上に、前記赤色発光ダイオード及び青色発光ダイオードからの各距離が略等しくなるように設けられることを特徴とする光源装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光源装置であって、
前記各発光ダイオードユニットは、前記各第１及び第２の緑色発光ダイオードがそれぞれ前記所定の方向に沿ってジグザグ状に配列されるように設けられる
ことを特徴とする光源装置。
【請求項５】
請求項２に記載の光源装置であって、
前記各発光ダイオードユニットにおいて、前記第１及び第２の緑色発光ダイオードは、前記第１の緑色発光ダイオードが有する第１の輝度と、前記第２の緑色発光ダイオードが有する、前記第１の輝度とは異なる第２の輝度との平均輝度が所定の輝度となるように設けられる
ことを特徴とする光源装置。
【請求項６】
バックライト装置に用いられる光源装置であって、
赤色、緑色、青色の各発光ダイオードが非直線状に近接して一ユニットとして設けられ、前記各色の発光ダイオードのうち少なくとも一色の発光ダイオードが、平均輝度が所定の輝度となるような輝度の異なる複数の発光ダイオードからなる発光ダイオードユニットと、
複数の前記発光ダイオードユニットが所定の方向に所定間隔を置いて並んで設けられた配線基板と
を具備することを特徴とする光源装置。
【請求項７】
赤色、緑色、青色の各発光ダイオードが非直線状に近接して一ユニットとして設けられ、前記各色の発光ダイオードのうち少なくとも一色の発光ダイオードが、平均色度が所定の色度となるような色度の異なる第１及び第２の発光ダイオードからなる発光ダイオードユニットと、複数の前記発光ダイオードユニットが所定の方向に所定間隔を置いて並んで設けられた配線基板とを有する光源装置と、
複数の前記光源装置を所定の面上の前記第１の方向及び当該第１の方向に略直交する第２の方向においてマトリクス状に配置するための筐体と
を具備することを特徴とするバックライト装置。
【請求項８】
請求項７に記載のバックライト装置であって、
前記各光源装置は、前記配線基板上の第１及び第２の位置にそれぞれ設けられ当該各光源装置を電気的に接続するための第１及び第２のコネクタを有し、当該各光源装置は、一の光源装置の前記第１のコネクタと、当該一の光源装置に前記第２の方向において隣接する他の光源装置の前記第２のコネクタとが対向し、前記一の光源装置の前記第２のコネクタと前記他の光源装置の前記第１のコネクタとが対向するように、前記各光源装置を前記所定の面上において交互に１８０度反転させて配置され、
前記各発光ダイオードユニットは、前記各第１及び第２の発光ダイオードがそれぞれ前記第１の方向に沿ってジグザグ状に配列されるように設けられる
ことを特徴とするバックライト装置。
【請求項９】
赤色、緑色、青色の各発光ダイオードが非直線状に近接して一ユニットとして設けられ、前記各色の発光ダイオードのうち少なくとも一色の発光ダイオードが、平均輝度が所定の輝度となるような輝度の異なる第１及び第２の発光ダイオードからなる発光ダイオードユニットと、複数の前記発光ダイオードユニットが所定の方向に所定間隔を置いて並んで設けられた配線基板とを有する光源装置と、
複数の前記光源装置を所定の面上の前記第１の方向及び当該第１の方向に略直交する第２の方向においてマトリクス状に配置するための筐体と
を具備することを特徴とするバックライト装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のバックライト装置であって、
前記各光源装置は、前記配線基板上の第１及び第２の位置にそれぞれ設けられ当該各光源装置を電気的に接続するための第１及び第２のコネクタを有し、当該各光源装置は、一の光源装置の前記第１のコネクタと、当該一の光源装置に前記第２の方向において隣接する他の光源装置の前記第２のコネクタとが対向し、前記一の光源装置の前記第２のコネクタと前記他の光源装置の前記第１のコネクタとが対向するように、前記各光源装置を前記所定の面上において交互に１８０度反転させて配置され、
前記各発光ダイオードユニットは、前記各第１及び第２の発光ダイオードがそれぞれ前記第１の方向に沿ってジグザグ状に配列されるように設けられる
ことを特徴とするバックライト装置。
【請求項１１】
赤色、緑色、青色の各発光ダイオードが非直線状に近接して一ユニットとして設けられ、前記各色の発光ダイオードのうち少なくとも一色の発光ダイオードが、平均色度が所定の色度となり、かつ、平均輝度が所定の輝度となるような色度及び輝度の異なる第１及び第２の発光ダイオードからなる発光ダイオードユニットと、複数の前記発光ダイオードユニットが所定の方向に所定間隔を置いて並んで設けられた配線基板とを有する光源装置と、
複数の前記光源装置を所定の面上の前記第１の方向及び当該第１の方向に略直交する第２の方向においてマトリクス状に配置するための筐体と
を具備することを特徴とするバックライト装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のバックライト装置であって、
前記各光源装置は、前記配線基板上の第１及び第２の位置にそれぞれ設けられ当該各光源装置を電気的に接続するための第１及び第２のコネクタを有し、当該各光源装置は、一の光源装置の前記第１のコネクタと、当該一の光源装置に前記第２の方向において隣接する他の光源装置の前記第２のコネクタとが対向し、前記一の光源装置の前記第２のコネクタと前記他の光源装置の前記第１のコネクタとが対向するように、前記各光源装置を前記所定の面上において交互に１８０度反転させて配置され、
前記各発光ダイオードユニットは、前記各第１及び第２の発光ダイオードがそれぞれ前記第１の方向に沿ってジグザグ状に配列されるように設けられる
ことを特徴とするバックライト装置。
【請求項１３】
赤色、緑色、青色の各発光ダイオードのうち少なくとも一色の発光ダイオードについて、平均色度が所定の色度となるような色度の異なる第１及び第２の発光ダイオードを選別し、
前記選別された第１及び第２の発光ダイオードを含む前記各色の発光ダイオードを非直線状に近接させて一の発光ダイオードユニットとし、複数の当該発光ダイオードユニットを配線基板上の第１の方向に列状に設けて一の光源装置として形成し、
複数の前記光源装置を筐体内の所定の面上の前記第１の方向及び当該第１の方向に略直交する第２の方向にマトリクス状に配置する
ことを特徴とするバックライト装置の製造方法。
【請求項１４】
赤色、緑色、青色の各発光ダイオードが非直線状に近接して一ユニットとして設けられ、前記各色の発光ダイオードのうち少なくとも一色の発光ダイオードが、平均色度が所定の色度となるような色度の異なる第１及び第２の発光ダイオードからなる発光ダイオードユニットと、複数の当該発光ダイオードユニットが所定の方向に所定間隔を置いて並んで設けられた配線基板とを有する光源装置と、複数の当該光源装置を所定の面上の前記第１の方向及び当該第１の方向に略直交する第２の方向においてマトリクス状に配置するための筐体とを有するバックライト装置と、
前記発光ダイオードユニットからの出射光の透過率を変化させることで映像を表示可能な液晶パネルと
を具備することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１５】
複数の発光ダイオードを有する光源と、
前記光源を覆うように設けられ、前記各発光ダイオードを露出させるための開口部を有し、前記発光ダイオードからの出射光を反射する反射板と、
前記反射板の周縁部に設けられ、前記出射光の反射率を低下させることが可能な反射率低下手段と
を具備することを特徴とするバックライト装置。
【請求項１６】
複数の発光ダイオードを有する光源と、前記光源を覆うように設けられ、前記各発光ダイオードを露出させるための開口部を有し、前記発光ダイオードからの出射光を反射する反射板と、記反射板の周縁部に設けられ、前記出射光の反射率を低下させることが可能な反射率低下手段とを有するバックライト装置と、
前記反射板により反射された前記出射光の透過率を変化させることで映像を表示可能な液晶パネルと
を具備することを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いた光源装置、当該光源装置を搭載したバックライト装置、当該バックライト装置を搭載した液晶表示装置及び当該バックライト装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液晶テレビやＰＣ（Personal Computer）等の電子機器に搭載されるＬＣＤ（Liquid Crystal Display；液晶ディスプレイ）においては、ＬＣＤの背面側にバックライトを配置し、当該バックライトによりＬＣＤの背面を照明することで画像を表示させている。このバックライトの光源としては、従来からＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lighting；冷陰極蛍光ランプ）が用いられている。
【０００３】
このＣＣＦＬに変わる光源として、近年、ＬＥＤが有望視されている。ＬＥＤを用いることで、高効率化及び高色域化が可能であり、かつ、ＣＣＦＬのように水銀を用いることがないため、環境への悪影響も失くすことができる。
【０００４】
しかし、ＬＥＤは、一般的に上記ＣＣＦＬのような他の光源に比べて、色度、輝度ともにばらつきが大きい。このため、市場に流通しているＬＥＤを、バックライト用の光源として無作為に使用すると、色度及び輝度ともに均一性が低く（色むらや輝度むらが大きく）なり、バックライト装置としての歩留まりが極端に悪くなるため、量産に適しない。
【０００５】
このような色むら及び輝度むらの問題を解決するための技術として、例えば下記特許文献１には、発光される白色光の色度、色度にばらつきがある個々の発光ダイオードを複数用いて、所定の色度、輝度を目標として形成された発光ダイオードユニットをバックライト装置の光源として用いる際に、異なる色度または輝度の白色光を発光する主、副２種類の複数の発光ダイオードユニットを、副となる発光ダイオードユニットが同一行上に隣り合って並ぶことがないように列上に配列させるとともに、２次元マトリクスの中心列に配列させる副となる発光ダイオードユニットを液晶パネルの中心側に配列させることで、バックライト装置全体としての色むら、輝度むらを発生させないようにする技術が開示されている。
【０００６】
また、下記特許文献２には、異なる色度を有する所定数のＬＥＤ組を直線上に配列する場合に、色度が実質的に同じ各ＬＥＤ組をそれぞれ実質的に等間隔に配列することで、全体として均一色を得るようにしたバックライト照明システムが開示されている。
【０００７】
更に、下記特許文献３には、複数のＬＥＤをシーケンス状に配列するにあたり、各ＬＥＤをその輝度レベルに応じて分別し、より低輝度のＬＥＤをＬＣＤの端部に対応する位置に設けることでバックライトにおける色度の均一性を達成する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−１３３７０８号公報（段落[００９６]、図１５等）
【特許文献２】特開２００４−３４２６０８号公報（段落[０００５]等）
【特許文献３】特開２００５−３３２８２８号公報（段落[００２４]等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記各特許文献に記載の各技術は、いずれも赤、緑、青の各色のＬＥＤがユニット化された後に、各色光が混色した白色光の色度及び輝度のばらつきに対して均一化を試みているため、各色ＬＥＤの個々の色度及び輝度のばらつきに対する配慮は何らなされていない。
【０００９】
そもそも、白色光の色度及び輝度のばらつきは、各色ＬＥＤの色度及び輝度のばらつきによるものであり、各色によってそのばらつきの度合いも異なる。例えば、緑色ＬＥＤは、３色の中でもっとも色度及び輝度のばらつきが大きい。しかし上記各特許文献に記載の技術だと、ユニット内の各色のＬＥＤは取り替えることができないため、あくまでユニット単位の組合せにより色度及び輝度のばらつきを調整する必要があり、各ＬＥＤの選択の自由度が非常に低くなってしまう。この結果、依然として色度及び輝度のばらつきを吸収しきれずに、色むらや輝度むらが発生してしまう場合がある。
【００１０】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、各色のＬＥＤの選択の自由度を高めることで、色度及び輝度の均一性を高めることが可能な光源装置、当該光源装置を搭載したバックライト装置、当該バックライト装置を搭載した液晶表示装置及び当該バックライト装置の製造方法を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の別の目的は、液晶パネルの周縁部における温度むらに起因する輝度むらを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の課題を解決するため、本発明の主たる観点に係る光源装置は、バックライト装置に用いられる光源装置であって、赤色、緑色、青色の各発光ダイオードが非直線状に近接して一ユニットとして設けられ、前記各色の発光ダイオードのうち少なくとも一色の発光ダイオードが、平均色度が所定の色度となるような色度の異なる第１及び第２の発光ダイオードからなる発光ダイオードユニットと、複数の前記発光ダイオードユニットが所定間隔を置いて第１の方向に並んで設けられた配線基板とを具備する。
【００１３】
この構成により、少なくとも一色の発光ダイオードについては、色度を固定することなく、平均色度が上記所定の色度となるという条件を満たす色度の異なる複数の発光ダイオードを用いることができるため、発光ダイオードの色度にばらつきがあったとしても、それらの発光ダイオードを平均色度が所定の色度となるようにうまく組み合わせることで当該色度のばらつきを吸収し、余剰発光ダイオードを無くすことができる。すなわち、各色の発光ダイオードの選択の自由度を高めることで色度の均一性を向上させ、光源装置の歩留まりを向上させることができる。
【００１４】
また、各発光ダイオードユニットにおいて各色の発光ダイオードが一列に配列される場合に比べて、各発光ダイオードユニット間の間隔を大きくすることができるため、異なる発光ダイオードユニット間で特定の色の各発光ダイオードが隣接してしまい色度むらが生じることを防ぐことができる。なお、上記所定間隔とは、例えば約６０ｍｍ程度であり、一の光源装置における発光ダイオードユニットの数は例えば６個であるが、これらの値に限られるものではない。
【００１５】
上記光源装置において、前記各発光ダイオードユニットは、それぞれ一つの赤色発光ダイオード及び青色発光ダイオードと、第１の色度を有する一つの第１の緑色発光ダイオードと、前記第１の色度と異なり、かつ当該第１の色度との前記平均色度が前記所定の色度となる第２の色度を有する一つの第２の緑色発光ダイオードとを有していてもよい。
【００１６】
これにより、３原色の中で特に緑色発光ダイオードにおいて大きい色度のばらつきを吸収して、更に歩留まりを向上させることができる。
【００１７】
上記光源装置の前記各発光ダイオードユニットにおいて、前記赤色発光ダイオード及び青色発光ダイオードは、前記配線基板上の前記所定の方向に略平行な第１の直線上に設けられ、前記第１及び第２の緑色発光ダイオードは、前記第１の直線に略直交する第２の直線上に、前記赤色発光ダイオード及び青色発光ダイオードからの各距離が略等しくなるように設けられていても構わない。
【００１８】
これにより、一の発光ダイオードユニットにおいて、各１つの赤色及び青色発光ダイオードを水平方向、２つの緑色発光ダイオードを垂直方向に配置し、４つの発光ダイオードを十字状に配置することで、各色の発光ダイオードを全て一列に配置する場合に比べて、各発光ダイオードユニット間における各第１及び第２の緑色発光ダイオード間の距離を広げることができるため、緑色発光ダイオードのばらつきを吸収しながらも、各発光ダイオードユニット間における各第１及び第２の緑色発光ダイオードの混色を防ぎ、色むらの発生を抑えることができる。
【００１９】
この光源装置において、前記各発光ダイオードユニットは、前記各第１及び第２の緑色発光ダイオードがそれぞれ前記所定の方向に沿ってジグザグ状に配列されるように設けられていてもよい。
【００２０】
これにより、各発光ダイオードユニットの各第１及び第２の緑色発光ダイオードがそれぞれ前記所定の方向に一列に配列された場合に比べて色度のばらつきを更に吸収することができる。
【００２１】
上記光源装置の前記各発光ダイオードユニットにおいて、前記第１及び第２の緑色発光ダイオードは、前記第１の緑色発光ダイオードが有する第１の輝度と、前記第２の緑色発光ダイオードが有する、前記第１の輝度とは異なる第２の輝度との平均輝度が所定の輝度となるように設けられていてもよい。
【００２２】
これにより、色度のみならず輝度も異なる第１及び第２の緑色発光ダイオードを所定の輝度となるようにうまく組み合わせることで、各緑色発光ダイオードの輝度のばらつきも吸収することができるため、光源装置に用いることができる緑色発光ダイオードの絶対数を更に増やして、光源装置の歩留まりを更に向上させることができる。
【００２３】
本発明の他の観点に係る光源装置は、バックライト装置に用いられる光源装置であって、赤色、緑色、青色の各発光ダイオードが非直線状に近接して一ユニットとして設けられ、前記各色の発光ダイオードのうち少なくとも一色の発光ダイオードが、平均輝度が所定の輝度となるような輝度の異なる複数の発光ダイオードからなる発光ダイオードユニットと、複数の前記発光ダイオードユニットが所定の方向に所定間隔を置いて並んで設けられた配線基板とを具備する。
【００２４】
この構成により、上記少なくとも一色の発光ダイオードの、輝度に関する選択の自由度を高めることで、輝度のばらつきを吸収して輝度の均一性を向上させ、光源装置の歩留まりを向上させることができる。
【００２５】
本発明に係るバックライト装置は、赤色、緑色、青色の各発光ダイオードが非直線状に近接して一ユニットとして設けられ、前記各色の発光ダイオードのうち少なくとも一色の発光ダイオードが、平均色度が所定の色度となるような色度の異なる第１及び第２の発光ダイオードからなる発光ダイオードユニットと、複数の前記発光ダイオードユニットが所定の方向に所定間隔を置いて並んで設けられた配線基板とを有する光源装置と、複数の前記光源装置を所定の面上の前記第１の方向及び当該第１の方向に略直交する第２の方向においてマトリクス状に配置するための筐体とを具備する。
【００２６】
このバックライト装置において、前記各光源装置は、前記配線基板上の第１及び第２の位置にそれぞれ設けられ当該各光源装置を電気的に接続するための第１及び第２のコネクタを有し、当該各光源装置は、一の光源装置の前記第１のコネクタと、当該一の光源装置に前記第２の方向において隣接する他の光源装置の前記第２のコネクタとが対向し、前記一の光源装置の前記第２のコネクタと前記他の光源装置の前記第１のコネクタとが対向するように、前記各光源装置を前記所定の面上において交互に１８０度反転させて配置され、前記各発光ダイオードユニットは、前記各第１及び第２の発光ダイオードがそれぞれ前記第１の方向に沿ってジグザグ状に配列されるように設けられていてもよい。
【００２７】
これにより、隣接する光源装置同士の上記各第１及び第２のコネクタがそれぞれ対向するように各光源装置を交互に１８０度反転させて設けることで、各光源装置間で最短の配線を行うことができるとともに、上記各第１及び第２の発光ダイオードをそれぞれジグザグ状に配列することで、各光源装置を交互に反転させて設けた場合でも、異なる光源装置間で第１の発光ダイオード同士または第２の発光ダイオード同士が近接してしまい色むらが生じることを抑えることができる。
【００２８】
本発明の他の観点に係るバックライト装置は、赤色、緑色、青色の各発光ダイオードが非直線状に近接して一ユニットとして設けられ、前記各色の発光ダイオードのうち少なくとも一色の発光ダイオードが、平均輝度が所定の輝度となるような輝度の異なる第１及び第２の発光ダイオードからなる発光ダイオードユニットと、複数の前記発光ダイオードユニットが所定の方向に所定間隔を置いて並んで設けられた配線基板とを有する光源装置と、複数の前記光源装置を所定の面上の前記第１の方向及び当該第１の方向に略直交する第２の方向においてマトリクス状に配置するための筐体とを具備する。
【００２９】
このバックライト装置において、前記各光源装置は、前記配線基板上の第１及び第２の位置にそれぞれ設けられ当該各光源装置を電気的に接続するための第１及び第２のコネクタを有し、当該各光源装置は、一の光源装置の前記第１のコネクタと、当該一の光源装置に前記第２の方向において隣接する他の光源装置の前記第２のコネクタとが対向し、前記一の光源装置の前記第２のコネクタと前記他の光源装置の前記第１のコネクタとが対向するように、前記各光源装置を前記所定の面上において交互に１８０度反転させて配置され、前記各発光ダイオードユニットは、前記各第１及び第２の発光ダイオードがそれぞれ前記第１の方向に沿ってジグザグ状に配列されるように設けられていてもよい。
【００３０】
本発明のまた別の観点に係るバックライト装置は、赤色、緑色、青色の各発光ダイオードが非直線状に近接して一ユニットとして設けられ、前記各色の発光ダイオードのうち少なくとも一色の発光ダイオードが、平均色度が所定の色度となり、かつ、平均輝度が所定の輝度となるような色度及び輝度の異なる第１及び第２の発光ダイオードからなる発光ダイオードユニットと、複数の前記発光ダイオードユニットが所定の方向に所定間隔を置いて並んで設けられた配線基板とを有する光源装置と、複数の前記光源装置を所定の面上の前記第１の方向及び当該第１の方向に略直交する第２の方向においてマトリクス状に配置するための筐体とを具備する。
【００３１】
このバックライト装置において、前記各光源装置は、前記配線基板上の第１及び第２の位置にそれぞれ設けられ当該各光源装置を電気的に接続するための第１及び第２のコネクタを有し、当該各光源装置は、一の光源装置の前記第１のコネクタと、当該一の光源装置に前記第２の方向において隣接する他の光源装置の前記第２のコネクタとが対向し、前記一の光源装置の前記第２のコネクタと前記他の光源装置の前記第１のコネクタとが対向するように、前記各光源装置を前記所定の面上において交互に１８０度反転させて配置され、前記各発光ダイオードユニットは、前記各第１及び第２の発光ダイオードがそれぞれ前記第１の方向に沿ってジグザグ状に配列されるように設けられていても構わない。
【００３２】
本発明に係るバックライト装置の製造方法は、赤色、緑色、青色の各発光ダイオードのうち少なくとも一色の発光ダイオードについて、平均色度が所定の色度となるような色度の異なる第１及び第２の発光ダイオードを選別し、前記選別された第１及び第２の発光ダイオードを含む前記各色の発光ダイオードを非直線状に近接させて一の発光ダイオードユニットとし、複数の当該発光ダイオードユニットを配線基板上の第１の方向に列状に設けて一の光源装置として形成し、複数の前記光源装置を筐体内の所定の面上の前記第１の方向及び当該第１の方向に略直交する第２の方向にマトリクス状に配置するものである。
【００３３】
本発明に係る液晶表示装置は、赤色、緑色、青色の各発光ダイオードが非直線状に近接して一ユニットとして設けられ、前記各色の発光ダイオードのうち少なくとも一色の発光ダイオードが、平均色度が所定の色度となるような色度の異なる第１及び第２の発光ダイオードからなる発光ダイオードユニットと、複数の当該発光ダイオードユニットが所定の方向に所定間隔を置いて並んで設けられた配線基板とを有する光源装置と、複数の当該光源装置を所定の面上の前記第１の方向及び当該第１の方向に略直交する第２の方向においてマトリクス状に配置するための筐体とを有するバックライト装置と、前記発光ダイオードユニットからの出射光の透過率を変化させることで映像を表示可能な液晶パネルとを具備する。
【００３４】
本発明の更にまた別の観点に係るバックライト装置は、複数の発光ダイオードを有する光源と、前記光源を覆うように設けられ、前記各発光ダイオードを露出させるための開口部を有し、前記発光ダイオードからの出射光を反射する反射板と、前記反射板の周縁部に設けられ、前記出射光の反射率を低下させることが可能な反射率低下手段とを具備する。
【００３５】
このバックライト装置は、液晶パネルを有する液晶表示装置に搭載される。この液晶表示装置においては、発光ダイオードからの熱が、液晶表示装置の筐体等を介して液晶パネルの周縁部に伝わり、液晶パネルの周縁部の温度がその中央部に比べて上昇し、周縁部と中央部において温度差が生じる場合がある。この温度差の発生により、液晶が封入されているガラス基板に応力が発生し、ガラス基板の屈折率が変わり偏光特性が変わる現象が発生する。特に黒画面では、偏向特性が白く見える方向に変化し、輝度むらが生じる。しかし、上記構成により、反射板の周縁部に反射率低下手段を設けたことで、この輝度むらを解消することができる。反射率低下手段とは、例えば黒色テープや黒色塗装、または黒色印刷処理等である。
【００３６】
本発明の他の観点に係る液晶表示装置は、複数の発光ダイオードを有する光源と、前記光源を覆うように設けられ、前記各発光ダイオードを露出させるための開口部を有し、前記発光ダイオードからの出射光を反射する反射板と、記反射板の周縁部に設けられ、前記出射光の反射率を低下させることが可能な反射率低下手段とを有するバックライト装置と、前記反射板により反射された前記出射光の透過率を変化させることで映像を表示可能な液晶パネルとを具備する。
【発明の効果】
【００３７】
以上のように、本発明によれば、各色のＬＥＤの選択の自由度を高めることで、色度及び輝度の均一性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。  
図１は、本発明の一実施形態に係るバックライト装置を有する液晶表示装置の概略分解斜視図であり、図２は、図１の液晶表示装置のＺ方向の一部断面図である。また、図３は、図１及び図２に示した液晶表示装置のバックライト装置の構成を示す一部切り欠き平面図である。
【００３９】
この液晶表示装置は、例えば４０インチ以上の大型表示画面を有するテレビジョン受像機の表示パネルに用いられるものであり、液晶パネルを背面側からバックライト装置によって照明する事で画像を表示させる透過型の液晶表示装置である。
【００４０】
両図に示すように、液晶表示装置１００は、フロントシャーシ１とバックシャーシ８とによって、液晶パネル２、ミドルフレーム３、光学シート積層体４、拡散板５、反射板６及び光源アレイ７を挟み込んで保持することで構成される。フロントシャーシ１、ミドルフレーム３及びバックシャーシ８は例えばアルミニウム等の金属製である。光学シート積層体４、拡散板５、反射板６、光源アレイ７及びバックシャーシ８はバックライト装置１０を形成し、液晶パネル２の背面側から表示光を供給する。
【００４１】
図２に示すように、液晶パネル２は、その外周縁部を、フロントシャーシ１とミドルフレーム３との間に例えばスペーサ１１やガイド部材１２等を介して保持される。液晶パネル２は、詳細は省略するが、第１ガラス基板と第２ガラス基板との間に液晶を封入し、この液晶に対して電圧を印加して液晶分子の向きを変えることで光透過率を変化させる。第１ガラス基板の内面には、ストライプ状の透明電極と、絶縁膜と、配向膜とが形成されており、第２ガラス基板の内面には、赤、緑、青（ＲＧＢ）の光３原色のカラーフィルタと、オーバーコート層と、ストライプ状の透明電極と、配向膜とが形成されている。また両ガラス基板の表面には、偏向フィルム及び位相差フィルムがそれぞれ接合される。
【００４２】
液晶パネル２においては、ポリイミドからなる配向膜が液晶分子を界面にして水平方向（両図Ｘ及びＹ方向）に配列されており、偏向フィルムと位相差フィルムとが波長特性を無彩色化、白色化して、カラーフィルタによるフルカラー化を図って画像をカラー表示する。なお、液晶パネル２はこのような構成に限定されるものではなく、従来から存在する種々の構成を備える液晶パネルを適用することができる。
【００４３】
光学シート積層体４と拡散板５とは、両者が積層された状態で、ミドルフレーム３と、バックシャーシ８に取り付けられたブラケット部材１５とによって挟み込まれるように保持される。ミドルフレーム３と光学シート積層体４との間には例えばスペーサ１１が介挿される。またブラケット部材１５と拡散板５との間には後述する反射板６のエッジ部６ｃが介挿される。
【００４４】
光学シート積層体４は、詳細は省略するが、例えば光源アレイ７側から出射され液晶パネル２に供給される表示光を直交する偏向成分に分解するための偏向変換シートや、光波の位相差を補償して広角視野角化や着色防止を図るための位相差シート（フィルム）、表示光を拡散させて輝度の均一化を図るための拡散シートやプリズムシート等の所定の光学機能を奏する複数の光学機能シートが積層されて構成される。
【００４５】
拡散板５は、一方の主面側（光源アレイ７側）から入射した表示光の一部を光源アレイ７側へ反射させるとともに、表示光の一部を透過させて内部において屈折、反射させて拡散させることにより、他方の主面側から全面に亘って均一な状態で光学シート積層体４へと入射させる。
【００４６】
ところで、液晶表示装置１００においては、例えばユーザが液晶パネル２の周縁部を斜め方向から観察した場合等、液晶パネル２の主面に対するユーザの観察角度の変化に対応するために、バックライト装置１０の照明領域は液晶パネル２の主面領域よりも大きくする必要がある。本実施形態の液晶表示装置１００のように表示画面が大型化するほどその必要性は高まる。そのため、上記ミドルフレーム３には、段差部１３が設けられており、ユーザがどの角度から液晶パネル２を観察してもバックライト装置１０の照明光を得られるようにしている。なお、段差形状ではなく、液晶パネル２側から光学シート積層体４側へ向かうテーパー形状としても構わない。
【００４７】
しかしながら、この段差部１３には液晶パネル２の主面と略平行な段差面１３ａが形成されているが、この段差面１３ａにバックライト装置１０から拡散板５及び光学シート積層体４を介して出射した光が反射してしまい、その反射光が光学シート積層体４に当たることで、ハレーション（額縁状の反射）が生じてしまう場合がある。このようなハレーションは、不自然な画像を映し出し、液晶表示装置としての品位を落としてしまうことになる。そこで、本実施形態においては、上記段差面１３ａに、つや消しの黒色テープ１４を貼付している。これにより、光学シート積層体４から段差部１３へ入射した光が黒色テープ１４により吸収され、ハレーションの無い高品位の液晶表示装置１００を提供することができる。
【００４８】
なお、黒色テープを貼付する代わりに、ミドルフレーム３を黒色に塗装処理してもよい。本実施形態においては、ミドルフレーム３はアルミニウム製であるので、黒アルマイト加工すればよい。また、本実施形態においては強度や熱膨張率差等の影響を考慮してミドルフレーム３を金属製（アルミニウム製）としているが、それらの影響が解決できればミドルフレーム３自体を黒色樹脂で成形しても構わない。
【００４９】
図３に示すように、光源アレイ７は、水平方向（同図Ｘ方向）に向かう長尺状を有し、バックシャーシ８の底面に、同図Ｙ方向に沿って所定間隔を置いて複数列並べられている。本実施形態においては、光源アレイ７は１２列設けられるが、もちろんこの数に限られるものではない。なお、図３においては、バックライト装置１０のうち、ミドルフレーム３、光学シート積層体４及び拡散板５を除いた状態を示している。
【００５０】
図２及び図３に示すように、各光源アレイ７は、金属製のアレイベース１６と、このアレイベース１６の凹部１６ａに複数並べられた光源装置２０とを有する。一のアレイベース１６に並べられる光源装置２０の数は例えば４個であるがこの数に限られない。光源装置２０と、アレイベース１６及びバックシャーシ８とが例えば螺着されることで、光源アレイ７がバックシャーシ８の底面に固定される。
【００５１】
各光源装置２０は、配線基板２２と、この配線基板２２上に実装された複数のＬＥＤユニット２５、入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９を有する。配線基板２２の材料としては、コストダウンのため、アルミ等の金属ではなく、例えばガラスエポキシ樹脂等の樹脂を用いている。
【００５２】
図３に示すように、各ＬＥＤユニット２５は、複数のＬＥＤ２１が一ユニットとして非線状（十字状）に近接して構成され、一の光源装置２０にはこのＬＥＤユニット２５が複数設けられる。具体的には、例えばそれぞれ一つの赤色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤと、２つの緑色ＬＥＤ２１とによる計４個のＬＥＤ２１により一のＬＥＤユニット２５が構成され、このＬＥＤユニット２５が一の光源装置２０の配線基板２２上の長手方向（Ｘ方向）に所定間隔（例えば６０ｍｍ）を置いて例えば６個並べられる。したがって、本実施形態のバックライト装置１０においては、ＬＥＤユニット２５は６×４×１２＝２８８個設けられ、ＬＥＤ２１は４×２８８＝１１５２個設けられることとなる。なお、ＬＥＤユニット２５及びＬＥＤ２１の数や配置間隔は上述しまたは図示したものに限られるものではなく、液晶パネル２のサイズやＬＥＤ２１の発光能力等によって適宜変更可能である。各ＬＥＤユニット２５における各色のＬＥＤ２１の組合せの詳細については後述する。
【００５３】
各ＬＥＤ２１は、詳細は省略するが、例えば発光部を樹脂ホルダによって保持するとともに、樹脂ホルダから一対の端子を引き出して構成される。各ＬＥＤ２１には、出射光の主成分を発光部の外周方向に出射する指向性を有するいわゆるサイドエミッション型のＬＥＤが用いられている。
【００５４】
各光源装置２０の配線基板２２は全て同一仕様で形成されており、図示しないが、各配線基板２２に各ＬＥＤユニット２５の各色のＬＥＤ２１をシリーズで接続する配線パターンや各ＬＥＤ２１の端子を接続するランド等が形成されている。また、各配線基板２２の、各ＬＥＤ２１の下方に位置する部分には、Ｚ方向に貫通するサーマルビアが設けられている。このサーマルビアにより、各ＬＥＤ２１から発生する熱をアレイベース１６へ伝導して放熱することが可能となっている。また各配線基板２２には、短手方向（Ｙ方向）の一側部でかつ長手方向（Ｘ方向）の一方側端部に入力用コネクタ１８が実装されるとともに、他方側端部に出力用コネクタ１９が実装されている。
【００５５】
各光源アレイ７は、上述したように、各光源装置２０が各アレイベース１６上に配線基板２２を同じ向きに並べて形成される。また各光源アレイ７のうち、第１列目、第３列目、第５列目、・・・第１１列目の奇数列目の光源アレイ７は、各配線基板２２がそれぞれ入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９を実装した一側部が下向きになるように各光源装置２０が配列される。一方、第２列目、第４列目、第６列目、・・・第１２列目の偶数列目の光源アレイ７は、各配線基板２２がそれぞれ入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９を実装した一側部が上向きになるように各光源装置２０が配列される。
【００５６】
すなわち、各光源アレイ７は、一の光源装置２０に対して、それにＹ方向において隣接する他の光源装置２０が、ＸＹ平面において１８０度反転した状態となるように設けられている。したがって、一の光源装置２０の入力用コネクタ１８と、それにＹ方向において隣接する他の光源装置２０の出力用コネクタとが対向し、一の光源装置２０の出力用コネクタ１９と他の光源装置２０の入力用コネクタ１８とが対向することとなる。これにより、列の異なる各光源装置２０間で最短の配線を行うことができる。
【００５７】
なお、配線基板２２とアレイベース１６との間には、粘着材２３が設けられており、この粘着材２３を介して配線基板２２をアレイベース１６側へ規定荷重で押し付けることで両者が固定される。この粘着材２３は、絶縁体であり、熱伝導性の高い材料が用いられる。この粘着材２３としては、粘着性を有する絶縁物を用いてもよいし、粘着性を有しない絶縁物の両面に粘着材を塗布したものを用いても構わない。上述したように、配線基板２２にはＬＥＤ２１からの伝熱用のサーマルビアが設けられているが、このサーマルビアは銅めっき等により導電化もされており、アレイベース１６は導電体であるため、配線基板２２とアレイベース１６との間には絶縁体が必要となる。上記粘着材２３を用いることで、絶縁性を保ちながら、ＬＥＤ２１から発生する熱をアレイベース１６にむら無く均一に伝導させて効率よく放熱しながら、各ＬＥＤ２１の温度差を低減することができる。またこのような構成を安価で実現することができる。更に、配線基板２２とアレイベース１６とをネジ止めする必要がないため、製造時の工数を低減することもできる。
【００５８】
図２及び図３に示すように、各光源アレイ７の上方（Ｚ方向）には、それら光源アレイ７を全て覆うように、反射板６が設けられている。反射板６は、平面部６ａと、この平面部６ａと略平行に反射板６の周縁に形成されたエッジ部６ｃと、平面部６ａとエッジ部６ｃとの間（平面部６ａの周囲）に、拡散板５側から光源装置２０側にかけて形成された傾斜部６ｂとからなる。平面部６ａには、各ＬＥＤユニット２５の各ＬＥＤの数及び形状に合わせて複数（１１５２個）の円形の開口６ｄが設けられており、反射板６は、当該開口６ｄから各ＬＥＤ２１を貫通させるようにして、各光源アレイ７のアレイベース１６の上面に平面部６ａが例えば接着等により固定されるように設けられる。各開口６ｄは、寸法公差等のばらつきを吸収するために、各ＬＥＤ２１の外周サイズに比べて一回り大きく形成されている。これにより反射板６を容易に組み付けることができる。また、反射板６は、上述したように、エッジ部６ｃが、拡散板５と、バックシャーシ８に設けられたブラケット部材１５との間に介挿されることによって保持される。更に反射板６は、後述する光学スタッド１７によっても保持される。
【００５９】
この反射板６は、例えばアルミプレートやステンレスプレートを基材として、その表面に蛍光材を含有した発泡性ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）等からなる反射材を接合して形成される。光源装置２０の各ＬＥＤユニット２５から出射された光のうち、上記拡散板５で反射された光はこの反射板６で反射され、再び拡散板５へ入射する。各色のＬＥＤ２１からの出射光を拡散板５と反射板６との間で反復反射させることで、増反射原理による反射率及び混色性の向上が図られている。
【００６０】
また、各配線基板２２の表面には、白色のソルダーレジストが塗布されている。従来の配線基板では、緑色や黄色のソルダーレジストが塗布されているのが一般的である。しかし、上述のように、上記反射板６に設けられた各開口６ｄは、各ＬＥＤ２１の外周サイズに比べて一回り大きく形成されているため、ＬＥＤ２１と開口６ｄとの間のクリアランスに、拡散板５から反射板６側に反射してきた光が入射してしまうと、従来の緑色や黄色の配線基板だとその光が吸収されてしまい、結果としてＬＥＤ２１からの光を損失してしまうことになる。そこで、本実施形態においては配線基板２２に白色ソルダーレジストを塗布して、ＬＥＤ２１と開口６ｄとの間のクリアランスに光が入射しても配線基板２２によってその光を反射し、光の損失による輝度むらを最小限に抑えることとしている。
【００６１】
白色ソルダーレジストには、光を効率よく反射する高光反射性材料が含まれる。高光反射性材料としては、例えば微細な酸化チタン（ＴｉＯ２）や硫酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）等の無機材料や、光散乱のための無数の穴を有する微細な多気質アクリル、ポリカーボネート等の有機材料等が好適に用いられる。
【００６２】
また、拡散板５と反射板６との間には、複数個の光学スタッド１７が設けられている。図２に示すように、光学スタッド１７は、突起部１７ａ、基底部１７ｃ及びそれらを繋ぐ軸部１７ｂで構成され、例えばバックシャーシ８の凹部８ｂと反射板６に設けられた嵌合孔（図示せず）を軸部１７ｂが貫通して、凹部８ｂ及び反射板６を突起部１７ａと基底部１７ｃとが挟み込むように固定される。光学スタッド１７は、例えばポリカーボネート樹脂等の、導光性と機械的剛性及びある程度の弾性を有する乳白色の合成樹脂材によって一体に成形される。光学スタッド１７を設けることで、拡散板５の底面が光学スタッド１７の突起部１７ａの先端に突き当てられるように保持され、拡散板５と反射板６との間隔及び平行度が保持されるため、拡散板５や反射板６の撓み等による色むら等の発生が防止される。
【００６３】
この光学スタッド１７は、図３に示すように、バックライト装置１０の全面に亘って複数設けられる。光学スタッド１７は、例えば、３行分のＬＥＤユニット２５が設けられる毎にＹ方向に所定間隔を置いて３つまたは４つ設けられ、バックライト装置１０の中心部においてはＹ方向に所定間隔を置いて５つ設けられ、バックライト装置１０全体では計２７個設けられる。この数はもちろん適宜変更可能である。また、この光学スタッド１７は、互いに隣接する４つのＬＥＤユニット２５から略等しい距離となる位置に設けられる。仮に、Ｘ方向またはＹ方向において隣接する２つのＬＥＤユニット２５の中間の位置に光学スタッド１７を設けた場合、光学スタッド１７によりその２つのＬＥＤユニット２５間で各出射光の混色が妨げられて、赤色、青色、緑色のいずれかの色による色むらや輝度むらが発生してしまう。しかしながら、本実施形態においては、上述のように４つのＬＥＤユニット２５の略中央に光学スタッド１７を設けることで、この色むらや輝度むらの発生を抑えて高品位な液晶表示装置を提供することができる。
【００６４】
上述したように、反射板６は、ＬＥＤ２１を開口６ｄに貫通させるようにして設けられているが、このように設けると、各配線基板２２上に設けられた入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９と反射板６が干渉してしまうため、反射板６には、この入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９を貫通させるための開口（図示せず）も設ける必要がある。すなわち、入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９は反射板６の表面に露出することになる。しかしながら、ＬＥＤ２１から出射された光がこの開口部分や入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９に当たると、光が拡散板５側へ反射せずに損失してしまい、結果としてバックライト装置１０の輝度の減少を招き、局所的な輝度むらが生じてしまう。
【００６５】
そこで、本実施形態においては、図３に示すように、露出した入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９を覆うように反射板６に反射シート３１を貼付している。この反射シート３１は、反射板６と同様に例えば発泡性ＰＥＴ等の反射性材料からなる。これにより、反射板６に入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９のための開口を設ける必要がある場合でも、光の損失をなくして高輝度で輝度むらの小さいバックライト装置１０を提供することができる。
【００６６】
また、配線基板２２上には、コネクタ以外にも、光源装置２０をバックシャーシ８に固定するためのビスも設けられており、反射板６には、このビスのための開口も設ける必要がある。これによっても、同様に光の損失の問題が生じる。そこで、反射板６上に、上記反射シート３１と同様に、ビスを覆う反射シート（図示せず）を設けるようにしても構わない。
【００６７】
なお、上記反射シート３１を設ける代わりに、入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９やビス自体に高反射材料を採用しても構わない。また、反射シート３１を設ける代わりに、入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９と開口との隙間を極力小さくして、入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９やそれらの配線と反射板６とが干渉する場合には、反射板６にフラップ（切れこみ）をつけて、そのフラップ部分を浮かせるようにして干渉を防ぎながら、そのフラップ部分に光を反射させることで光の損失を防ぐようにしても構わない。
【００６８】
ところで、本実施形態のように、バックライト装置１０の光源としてＬＥＤユニット２５を採用した場合、ＬＥＤユニット２５を点灯し続けると、時間の経過とともに光源装置２０のバックシャーシ８等の温度が、例えば室温に対して約３０℃上昇する。これに伴い、フロントシャーシ１、ミドルフレーム３等を介して、液晶パネル２の温度も、例えば室温に対して約２０℃上昇する。その結果、フロントシャーシ１、ミドルフレーム３に保持されている液晶パネル２の周縁部と、該周縁部から離れた液晶パネル２の中央部分との間に温度差が生じる。これにより、液晶が封入されているガラス基板に応力が発生し、ガラス基板の屈折率が変わり偏光特性が変わる現象が発生する。特に黒画面では、偏向特性が白く見える方向に変化し、これが輝度むらとなってしまう。
【００６９】
そこで、本実施形態においては、図３に示すように、反射板６の四隅に黒色テープ５１を貼付し、反射板６の四隅における反射率を低下させ、輝度むらを改善している。
【００７０】
本発明者等は、この黒色テープ５１を設ける場合のその位置及び形状について、３つのパターンを想定し、シミュレーションを行った。図１０は、黒色テープ５１を設ける場合の３つのパターンについて示した図である。なお、同図においては、説明の便宜上、上記図３に示したバックライト装置１０の右上隅部分のみを示しているが、黒色テープ５１はこの右上隅のみならず四隅全てに設けられる。
【００７１】
同図（ａ）は、反射板６の平面部６ａの四隅に二等辺三角形状の黒色テープ５１をそれぞれ１枚貼付した例を示している。等しい２辺の長さｄ１は例えば６０ｍｍであるが、この長さに限られない。  
同図（ｂ）は、反射板６の傾斜部６ｂの四隅に同じく二等辺三角形状の黒色テープ５１をそれぞれ２枚貼付した例を示している。この２枚の黒色テープ５１は、傾斜部６ｂの四隅において、傾斜部６ｂのうちＸ方向に沿う面とＹ方向に沿う面に、各面に共通のエッジ部を中心に対称的に設けられている。等しい２辺の長さｄ２は例えば３５ｍｍであるが、この長さに限られず、傾斜部６ｂの幅に応じて適宜変更可能である。  
同図（ｃ）は、反射板６の平面部６ａの四隅にＬ字状（略直交する２つの太線状の各長方形の端部同士を重ねた図形）の黒色テープ５１をそれぞれ１枚貼付した例を示している。重なった各長方形の長手方向の長さｄ３は例えば６０ｍｍ、短手方向の長さは例えば１５ｍｍであるが、この長さに限られない。
【００７２】
図１１は、以上の３パターンの黒色テープを反射板６に貼付して、液晶パネル２の輝度を測定したシミュレーション結果を示した図である。なお、図１０の（ａ）〜（ｃ）に示したパターンをそれぞれパターン（ａ）、パターン（ｂ）及びパターン（ｃ）と称する。また、本シミュレーションにおいては、上記図３の平面図において反射板６の左上隅にパターン（ａ）の黒色テープ５１、右上隅にパターン（ｂ）の黒色テープ５１、右下隅にパターン（ｃ）の黒色テープ５１をそれぞれ貼付し、左下隅には黒色テープ５１を貼付しないままにして、一のバックライト装置１０で３つのパターンについて一度に輝度を測定できるようにした。
【００７３】
同図（ａ）は、黒色テープ５１を貼付しない場合と、パターン（ｂ）の黒色テープ５１を貼付した場合とのシミュレーション結果を示しており、同図（ｂ）は、黒色テープ５１を貼付しない場合と、パターン（ａ）及びパターン（ｃ）の黒色テープ５１を貼付した場合とのシミュレーション結果を示している。両図中において、縦軸は輝度を示し、横軸は液晶パネル２の中央を基準（０）にして、この中央から、液晶パネル２の一隅までの対角線上の相対的距離を示している。また、破線が黒色テープ５１を貼付しない場合、実線が黒色テープ５１を貼付した場合を示す。同図（ｃ）は、同図（ａ）及び（ｂ）の結果を表にしたものである。
【００７４】
同図（ａ）及び（ｂ）の楕円波線で囲んだ部分、及び同図（ｃ）に示すように、パターン（ａ）の場合には最大１６％、パターン（ｂ）の場合には最大３０％、パターン（ｃ）の場合には最大１１％まで各隅の輝度を低下させることができた。
【００７５】
図１２は、図１１のシミュレーションと同条件で、液晶パネル２の色度を測定した様子を示した図である。同図（ａ−１）〜（ａ−３）は、黒色テープ５１を貼付しない場合の液晶パネル２の色差分布、色度Ｃｘ分布及び色度Ｃｙ分布を示しており、同図（ｂ−１）〜（ｂ−３）は、黒色テープ５１を貼付した場合の液晶パネル２の色差分布、色度Ｃｘ分布及び色度Ｃｙ分布を示している。同図（ｂ−１）〜（ｂ−３）において円破線で囲んだ部分が反射板６に各パターンの黒色テープ５１を貼付した部分に対応している。
【００７６】
これらの図に示すように、いずれのパターンの黒色テープ５１を貼付した場合であっても、色度に関しては、黒色テープ５１の有無によらず略同様の効果が得られ、黒色テープ５１の有無によって色度に変化がないことが分かった。
【００７７】
このように、本実施形態では、反射板６の周縁部（四隅）に黒色テープ５１を貼付することによって、液晶パネル２の色度を落とすことなく液晶パネル２の周縁部の輝度を０〜３０％程度まで低下させることができる。したがって、バックライト装置１０や液晶表示装置１００等の仕様に合わせて黒色テープ５１のパターンを適宜変更することにより、適宜輝度をコントロールすることが可能である。
【００７８】
なお、本実施形態では、黒色テープ５１を貼付した例を示したが、この例に限られず、黒色テープ５１を貼付する代わりに、黒色塗装または黒色印刷の処理を施してもよい。すなわち、反射板６の四隅の反射率を低下させる処理を施せればよい。
【００７９】
次に、上記液晶表示装置１００の駆動回路について簡単に説明する。図４は、その駆動回路を示したブロック図である。
【００８０】
同図に示すように、液晶表示装置１００は、映像を表示する上記液晶パネル２、該液晶パネル２の背面側に配置されたバックライト装置１０、該バックライト装置１０及び液晶パネル２に対して各種の制御を行う制御部４０、及び該制御部４０がアクセス可能なメモリ３６を備えている。制御部４０は、映像信号を検出する映像信号検出回路３９と、バックライト装置１０の点灯を制御するバックライト点灯制御回路３５と、液晶パネル２の駆動を制御する液晶パネル制御回路３４とを備えている。
【００８１】
液晶パネル２は、該液晶パネル２に対して駆動信号を送出するためのソースドライバ３７及びゲートドライバ３８を有している。また、上述したように液晶パネル２には、図示しない３原色（ＲＧＢ）のカラーフィルタが搭載されており、１つの画素が３つのＲＧＢに対応したサブ画素で構成されている。当該カラーフィルタの構成として、ＲＧＢ以外の色、例えばエメラルド、またはシアン等の色も含む４原色以上の構成であってもよい。
【００８２】
映像信号検出回路３９により検出された映像信号は、液晶パネル制御回路３４によりメモリ３６を介して所定のタイミングでソースドライバ３７及びゲートドライバ３８へ供給され、両ドライバの制御により液晶パネル２が駆動されることで映像が表示される。一方でバックライト点灯制御回路３５は、バックライト点灯信号を生成してバックライト装置１０の各光源装置２０の各ＬＥＤ２１を駆動する。
【００８３】
次に、上記光源装置２０の各ＬＥＤユニット２５における各色のＬＥＤ２１の組合せ及び配置について説明する。各色のＬＥＤ２１の色度及び輝度は、各色毎に全て均一であることが望ましいが、ＬＥＤ２１の色度及び輝度にはばらつきがあることが多い。そこで、一のＬＥＤユニット２５において各色のＬＥＤ２１の光を混色させるにあたり、色度及び輝度の異なる複数個のＬＥＤ２１を組み合わせて用いることについて検討した。
【００８４】
本発明者等は、赤、緑、青の各色のＬＥＤ２１を色度と輝度の２つのパラメータで区別することとし、まず図５に示すようなマトリクスを組んだ。すなわち、同図に示すように、各色のＬＥＤ２１毎に、色度については３段階、輝度については５段階に分けてマトリクスを組み、各色で色度及び輝度の異なる１５種類のＬＥＤ２１を想定した。なお、以下、色度及び輝度の各段階（幅）のことを「ｂｉｎ」という。
【００８５】
そして、このマトリクス中のＬＥＤ２１のうち、輝度は固定し、色度の異なる複数のｂｉｎのＬＥＤ２１を用いて、一のＬＥＤユニット２５において組み合わせることができる各色のＬＥＤ２１のｂｉｎの数についてシミュレーションを行った。図６は、このシミュレーションの結果を示した図である。
【００８６】
すなわち、同図（ａ）に示すように、一のＬＥＤユニット２５において、上記マトリクスにおける赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各ＬＥＤ２１のｂｉｎの数が、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１ｂｉｎ：１ｂｉｎ：１ｂｉｎの場合、１ｂｉｎ：２ｂｉｎ：２ｂｉｎの場合、１ｂｉｎ：３ｂｉｎ：３ｂｉｎの場合について、液晶表示装置１００を駆動させた場合の、液晶パネル２の色むらのＪＮＤ（Just Noticeable Difference；弁別閾）をそれぞれ測定した。なお、赤色ＬＥＤの色度に関しては、実際には１つのｂｉｎしか存在しないため、Ｒのｂｉｎ数は固定とした。
【００８７】
例えば、図５のマトリクスにおいて、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１：１：１の場合であれば各色のｃ−１のｂｉｎのＬＥＤ２１を１個ずつ組み合わせ、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１：２：２の場合であればＲはｃ−１、Ｇ及びＢはｃ−１とｃ−２またはｃ−２とｃ−３の各ｂｉｎのＬＥＤ２１を組み合わせ、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１：３：３であればＲはｃ−１、Ｇ及びＢはｃ−１、ｃ−２及びｃ−３の各ｂｉｎを組み合わせてＪＮＤの平均値、最大値、最小値及び分散を測定した。
【００８８】
同図（ａ）及び（ｂ）に示すように、各ｂｉｎの組合せがＲ：Ｇ：Ｂ＝１：１：１の場合には、ＪＮＤの平均値は２．７、最大値は３．６であり、平均値の許容範囲である３．０未満、最大値の許容範囲である４．０未満の範囲にそれぞれ納まっているが、各ｂｉｎの組合せがＲ：Ｇ：Ｂ＝１：２：２の場合及びＲ：Ｇ：Ｂ＝１：３：３の場合には、その許容範囲を超えてしまい、色むらが製品としての水準に達しないほど大きくなってしまう。したがって、ＲＧＢ各色に対して色度のｂｉｎは１つしか使えないことが分かる。
【００８９】
この結果から、各色のＬＥＤ２１は１つのｂｉｎからの組合せが可能であるが、上述のように、緑色ＬＥＤについては、一のＬＥＤユニット２５において２つのＬＥＤ２１が配置されている。この２つの緑色ＬＥＤ２１は、その光学的な広がりに比べて、比較的近く配置されているため、２つの緑色ＬＥＤ２１の平均的な光学性能の２倍の光学性能を持つ１つの緑色ＬＥＤ２１が２つの緑色ＬＥＤ２１の中間位置に存在するとしても近似的には正しいと推定できる。したがって、例えば上記図５のシーケンスにおけるａ−１とｃ−３の各ｂｉｎの緑色ＬＥＤの組み合わせのトータルを取ることによって、それらの平均としてｂ−２のｂｉｎの緑色ＬＥＤが２つあるとすることができるという仮説が成り立つか否か（<ａ−１>＋<ｃ−３>＝２＊<ｂ−２>の関係が成り立つか否か）を検証する。
【００９０】
この検証にあたり、ＬＥＤユニット２５の各ＬＥＤ２１について３つの配置例を考える。図７は、この３つの配置を行った場合の各光源装置２０を示している。
【００９１】
同図（ａ）は、同一のｂｉｎ（ｂ−２）の緑色ＬＥＤ（Ｇ１）２１ｃを２つ用いてＬＥＤユニット２５を構成した例を示している（ＢＩＮＮＩＮＧ−１）。なお、一の光源装置２０において各ＬＥＤユニット２５の各ＬＥＤ２１は、Ｙ方向に並んだ２つの緑色ＬＥＤ２１ｃと、Ｘ方向に左から一つずつ並んだ青色ＬＥＤ２１ｂ及び赤色ＬＥＤ２１ａとが十字状になるような配置となっている。また各緑色ＬＥＤ２１ｃ及び２１ｄから赤色ＬＥＤ２１ａ及び青色ＬＥＤ２１ｂまでの距離は略等しくなっている。ただし、左端及び右端のＬＥＤユニット２５については、ＸＹ方向における十字状ではなく斜め方向にずれて配置され、また左右のＬＥＤユニット２５でその配置は対称的となっている。
【００９２】
同図（ｂ）は、一のｂｉｎ（ｂ−２）の対角線上の隣接する２つのｂｉｎ（ａ−１とｃ−３）の緑色ＬＥＤ（Ｇ１及びＧ２）２１ｃ及び２１ｄを、一の光源装置２０において全て同じ側（Ｇ１は上側、Ｇ２は下側）に整列させて配置した例を示している（ＢＩＮＮＩＮＧ−２）。
【００９３】
同図（ｃ）は、上記（ｂ）の場合と同一の２つのｂｉｎの緑色ＬＥＤ（Ｇ１及びＧ２）を、それぞれＸ方向に沿ってジグザグ状となるように配置した例を示している（ＢＩＮＮＩＮＧ−３）。すなわち、各ＬＥＤユニット２５において各緑色ＬＥＤ（Ｇ１及びＧ２）２１ｃ及び２１ｄは上下の位置がＸ方向に行くにしたがって交互に入れ替わっている。
【００９４】
本発明者等は、これら３つの配置例によってバックライト装置１０を構成して駆動させた場合のＪＮＤのシミュレーション結果を行った。図７は、そのシミュレーション結果を示した図である。なお、上記図６で示した各配置例の光源装置２０をバックライト装置１０に搭載する際には、上述したように、一の光源装置２０にＸ方向において隣接する他の光源装置２０が、ＸＹ平面において１８０度反転した状態となるように設けられる。また、このシミュレーションにおいては、一の光源装置２０において用いられる各色ＬＥＤのｂｉｎは同一であるが、他の光源装置２０との関係においては、他のｂｉｎで各色ＬＥＤを構成しても構わない。
【００９５】
図７に示すように、ＢＩＮＮＩＮＧ−２においては、分散についてはＢＩＮＮＩＮＧ−１とＢＩＮＮＩＮＧ−３の略中間の値を得たものの、平均値は最も悪い（高い）結果となった。しかし、同じ２つの緑色ＬＥＤ２１ｃ及び２１ｄを用いても、それらをジグザグ状に配置したＢＩＮＮＩＮＧ−３の配置例を採用することで、ＢＩＮＮＩＧ−１の結果に近づけることが分かった。
【００９６】
これは、上述したようにＹ方向において隣接する各光源装置２０が交互に１８０度反転して配置されることから、ＢＩＮＮＩＧ−２の場合には、隣接する光源装置２０間で、同一のｂｉｎの緑色ＬＥＤ２１ｃ同士及び２１ｄ同士（Ｇ１同士及びＧ２同士）がＹ方向で近接してしまい、これにより色むら及び輝度むらが生じてしまう一方で、ＢＩＮＮＩＮＧ−３の場合には、Ｇ１とＧ２をそれぞれジグザグ状に配置することで、反転しても隣接する光源装置２０間でＧ１同士及びＧ２同士が近接することがないためであると考えられる。
【００９７】
すなわち、図５からも分かるように、ＢＩＮＮＩＮＧ−３の配置例を採ることで、使用可能な緑色ＬＥＤのｂｉｎの範囲が９倍となり（２＊<ｂ−２>＝<ａ−１>＋<ｃ−３>＝<ａ−２>＋<ｃ−２>＝<ａ−３>＋<ｃ−１>＝<ｂ−１>＋<ｂ−３>）、実際のＬＥＤ生産において最もばらつきが大きい緑色ＬＥＤのばらつきを吸収することが可能となることが分かった。これにより、目標とする色度のｂｉｎの緑色ＬＥＤよりも色度が１段階高い緑色ＬＥＤと１段階低い緑色ＬＥＤとを組み合わせることが可能となり、また輝度についても同様に目標とする輝度のｂｉｎの緑色ＬＥＤよりも１段階高い緑色ＬＥＤと１段階低いＬＥＤとを組み合わせることが可能となる。すなわち、ＬＥＤの選択の自由度が高まることで、歩留まりが向上して余剰製品が減り、緑色ＬＥＤの大幅な供給能力上昇が見込め、より安定的な生産が見込めることとなる。そしてこの結果として、色度及び輝度の均一性の高いバックライト装置１０及び液晶表示装置１００を安定して提供することができる。
【００９８】
図９は、上記ＢＩＮＮＩＮＧ−３の配置例を採用したバックライト装置１０の、上記図３の破線Ａで囲んだ部分の拡大図である。同図に示すように、Ｙ方向で隣接する光源装置２０間でＧ１同士及びＧ２同士の距離が近接することなく均一に配置されており、色むら及び輝度むらの生じにくい構成となっている。
【００９９】
本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【０１００】
上述の実施形態において、一のＬＥＤユニット２５は、それぞれ１個の赤色ＬＥＤ２１ａ及び青色ＬＥＤ２１ｂと、２個の緑色ＬＥＤ２１ｃ及び２１ｄとの計４個のＬＥＤ２１で構成されていたが、ＬＥＤ２１の数は４個に限定されるものではなく、適宜変更可能であることは勿論である。例えば、緑色ＬＥＤのみならず、青色ＬＥＤも２個配置して、計５個のＬＥＤ２１でＬＥＤユニット２５を構成してもよい。また、赤色ＬＥＤも２個配置して、計６個のＬＥＤ２１でＬＥＤユニット２５を構成しても構わない。これらの場合、各青色ＬＥＤ及び／または赤色ＬＥＤは、それらの平均色度が所定の色度となるような、異なる色度を有するＬＥＤから構成される。更に、２個のＬＥＤのみならず、平均色度及び／または平均輝度が所定の色度及び／または輝度となるように構成できれば、各色３個以上のＬＥＤ２１を用いても構わない。
【０１０１】
上述の実施形態において、各光源装置２０はＸ方向に４行、Ｙ方向に１２列配置されていたが、この配列に限られず、液晶パネル２のサイズによって適宜変更可能である。また、マトリクス状に配置するのではなく、Ｘ方向またはＹ方向のいずれか一方向に配置されても構わない。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の一実施形態に係るバックライト装置を有する液晶表示装置の概略分解斜視図である。
【図２】図１の液晶表示装置のＺ方向の一部断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るバックライト装置の構成を示す一部切り欠き平面図である。
【図４】本発明の一実施形態における液晶表示装置の駆動回路を示したブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態における各色のＬＥＤを色度及び輝度のパラメータで区別してマトリクスを組んだ様子を示した表である。
【図６】本発明の一実施形態におけるバックライト装置の、各ｂｉｎのＬＥＤの組み合わせについてのシミュレーション結果を示した図である。
【図７】本発明の一実施形態におけるバックライト装置の、緑色ＬＥＤの組み合わせ及び配置例を示した図である。
【図８】本発明の一実施形態におけるバックライト装置の、緑色ＬＥＤの組み合わせ及び配置例についてのシミュレーション結果を示した図である。
【図９】図３に示したバックライト装置の一部拡大図である。
【図１０】本発明の一実施形態において、反射板に黒色テープを設ける場合の３つのパターンについて示した図である。
【図１１】図１０の３パターンの黒色テープを反射板に貼付して、液晶パネルの輝度を測定したシミュレーション結果を示した図である。
【図１２】図１１のシミュレーションと同条件で、液晶パネルの色度を測定した様子を示した図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１…フロントシャーシ
２…液晶パネル
３…ミドルフレーム
４…光学シート積層体
５…拡散板
６…反射板
６ｃ…開口
７…光源アレイ
８…バックシャーシ
１０…バックライト装置
１３…段差部
１３ａ…段差面
１４、５１…黒色テープ
１６…アレイベース
１７…光学スタッド
１８…入力用コネクタ
１９…出力用コネクタ
２０…光源装置
２１…ＬＥＤ
２１ａ…赤色ＬＥＤ
２１ｂ…青色ＬＥＤ
２１ｃ、２１ｄ…緑色ＬＥＤ
２２…配線基板
２３…粘着材
２５…ＬＥＤユニット
３１…反射シート
１００…液晶表示装置
【図１】
2008130841.tif 000003
【図２】
2008130841.tif 000004
【図３】
2008130841.tif 000005
【図４】
2008130841.tif 000006
【図５】
2008130841.tif 000007
【図６】
2008130841.tif 000008
【図７】
2008130841.tif 000009
【図８】
2008130841.tif 000010
【図９】
2008130841.tif 000011
【図１０】
2008130841.tif 000012
【図１１】
2008130841.tif 000013
【図１２】
2008130841.tif 000014