(57)【要約】【課題】面光源装置及びこれを備えたバックライトユニット。【解決手段】基板と、基板上に複数の行と列をなすマトリクス形態で配列された、それぞれが赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤの三角形配置を有する複数のＬＥＤクラスタとを含む。赤色ＬＥＤが三角形配置の中心から基板の上側、右側、下側及び左側に向かうよう配置されたクラスタＡ、Ｅ、Ｃ及びＤを含む。上側第１行は、左側からＥ、Ｃ、Ｄ、Ｃの順で配列された第１クラスタ配列体が左側端から右側へ反復配列され上側第１行の右側端がＤ、Ｃの順で終わるよう構成される。上側第２行は、左側からＡ、Ｄ、Ａ、Ｄの順で配列された第２クラスタ配列体が左側端から右側へ反復配列され、上側第２行の右側端がＡ、Ｄの順で終わるよう構成される。第１行と第２行が下側へ交代で反復配列され基板の下端に配置された行が第２行の配列構造を有する。【選択図】図３
2008034361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に複数の行と列を有するマトリクス形態で配列された複数のＬＥＤクラスタ−前記ＬＥＤクラスタそれぞれは赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤの三角形配置を有する−とを含み、
前記ＬＥＤクラスタは赤色ＬＥＤの位置によってクラスタＡ、Ｅ、Ｃ及びＤの４種類に分かれ、前記クラスタＡ、Ｅ、Ｃ及びＤは赤色ＬＥＤが前記三角形配置の中心から各々基板の上側、右側、下側及び左側に向かうよう配置されたクラスタで、
前記基板の上側第１行は、左側からＥ、Ｃ、Ｄ、Ｃの順で配列された第１クラスタ配列体が左側端から右側へ反復配列され上側第１行の右側端がＤ、Ｃの順で終わるよう構成され、
前記基板の上側第２行は、左側からＡ、Ｄ、Ａ、Ｄの順で配列された第２クラスタ配列体が左側端から右側へ反復配列され上側第２行の右側端がＡ、Ｄの順で終わるよう構成され、
前記第１行と第２行が下側へ交代で反復配列され前記基板の下端へ配置された行が前記第２行のＬＥＤクラスタ配列構造を有することを特徴とする面光源装置。
【請求項２】
前記マトリクス形態のＬＥＤクラスタ配列において各々の奇数目の行は、前記第１配列体の反復配列のみで構成され、
前記マトリクス形態のＬＥＤクラスタ配列において各々の偶数目の行は、前記第２配列体の反復配列のみで構成されることを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
【請求項３】
前記第１クラスタ配列体及び第２クラスタ配列体が各々上部行及び下部行となる２×４行列の第３クラスタ配列体が前記基板全体に亘って反復配列されていることを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
【請求項４】
前記マトリクス形態のＬＥＤクラスタ配列において各々の奇数目の行は、前記第１配列体の反復配列と右側端に配置されたＤ、Ｃ順の配列とで構成され、
前記マトリクス形態のＬＥＤクラスタ配列において各々の偶数目の行は、前記第２配列体の反復配列と右側端に配置されたＡ、Ｄ順の配列とで構成されたことを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
【請求項５】
前記ＬＥＤクラスタそれぞれは、前記基板上に搭載されたパッケージ本体と前記パッケージ本体に実装された赤色、緑色及び青色ＬＥＤチップとを含むパッケージ形態で提供されることを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
【請求項６】
前記赤色、緑色及び青色ＬＥＤそれぞれは、前記基板上に搭載されたパッケージ本体と前記パッケージ本体に実装されたＬＥＤチップとを含むパッケージ形態で提供されることを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
【請求項７】
前記赤色、緑色及び青色ＬＥＤそれぞれは、前記基板上に直接実装されたＬＥＤチップと、このＬＥＤチップを封止する樹脂封止部とを含むことを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
【請求項８】
基板と、
前記基板上に複数の行と列を有するマトリクス形態で配列された複数のＬＥＤクラスタ−前記ＬＥＤクラスタそれぞれは赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤの三角形配置を有する−と、
前記基板から所定の間隔を置いて前記複数のＬＥＤクラスタ上に配置された拡散板とを含み、
前記ＬＥＤクラスタは赤色ＬＥＤの位置によってクラスタＡ、Ｅ、Ｃ及びＤの４種類に分かれ、前記クラスタＡ、Ｅ、Ｃ及びＤは赤色ＬＥＤが前記三角形配置の中心から各々基板の上側、右側、下側及び左側に向かうよう配置されたクラスタで、
前記基板の上側第１行は、左側からＥ、Ｃ、Ｄ、Ｃの順で配列された第１クラスタ配列体が左側端から右側へ反復配列され上側第１行の右側端がＤ、Ｃの順で終わるよう構成され、
前記基板の上側第２行は、左側からＡ、Ｄ、Ａ、Ｄの順で配列された第２クラスタ配列体が左側端から右側へ反復配列され上側第２行の右側端がＡ、Ｄの順で終わるよう構成され、
前記第１行と第２行が下側へ交代で反復配列され前記基板の下端に配置された行が前記第２行のＬＥＤクラスタ配列構造を有することを特徴とするバックライトユニット。
【請求項９】
前記マトリクス形態のＬＥＤクラスタ配列において各々の奇数目の行は、前記第１配列体の反復配列のみで構成され、
前記マトリクス形態のＬＥＤクラスタ配列において各々の偶数目の行は、前記第２配列体の反復配列のみで構成されることを特徴とする請求項８に記載のバックライトユニット。
【請求項１０】
前記第１クラスタ配列体及び第２クラスタ配列体が各々上部行及び下部行となる２×４行列の第３クラスタ配列体が前記基板全体に亘って反復配列されていることを特徴とする請求項８に記載のバックライトユニット。
【請求項１１】
前記マトリクス形態のＬＥＤクラスタ配列において各々の奇数目の行は、前記第１配列体の反復配列と右側端に配置されたＤ、Ｃ順の配列とで構成され、
前記マトリクス形態のＬＥＤクラスタ配列において各々の偶数目の行は、前記第２配列体の反復配列と右側端に配置されたＡ、Ｄ順の配列とで構成されることを特徴とする請求項８に記載のバックライトユニット。
【請求項１２】
前記ＬＥＤクラスタそれぞれは、前記基板上に搭載されたパッケージ本体と前記パッケージ本体に実装された赤色、緑色及び青色ＬＥＤチップとを含むパッケージ形態で提供されることを特徴とする請求項８に記載のバックライトユニット。
【請求項１３】
前記赤色、緑色及び青色ＬＥＤそれぞれは、前記基板上に搭載されたパッケージ本体と前記パッケージ本体に実装されたＬＥＤチップとを含むパッケージ形態で提供されることを特徴とする請求項８に記載のバックライトユニット。
【請求項１４】
前記赤色、緑色及び青色ＬＥＤそれぞれは、前記基板上に直接実装されたＬＥＤチップと該ＬＥＤチップを封止する樹脂封止部とを含むことを特徴とする請求項８に記載のバックライトユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面光源装置及びこれを備えたバックライトユニットに関するものであって、さらに具体的には、ＬＥＤ素子を用いた面光源装置及びその面光源装置を備える直下型バックライトユニットとして高い色均一度を示す高品質の面光源装置及びバックライトユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、画像表示装置の薄型化、高性能化傾向に応じて、テレビジョン、モニターなどに液晶表示装置（ＬＣＤディスプレー）が多く使用されている。液晶パネルは、自ら光を出すことが出来ないため、別途の光源ユニット、即ちバックライトユニット（Ｂａｃｋｌｉｇｈｔ  Ｕｎｉｔ：以下、ＢＬＵともする）を必要とする。ＢＬＵの光源としては、従来から冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）が使用されてきたが、最近は色相表現及び消費電力などで有利なＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ；発光ダイオード）がＢＬＵの光源として注目を浴びている。
【０００３】
一般的にＢＬＵは、エッジ型ＢＬＵと直下型ＢＬＵとに分けられる。エッジ型ＢＬＵでは、バー（ｂａｒ）形態の光源が液晶パネルの側部に位置して導光板を通じて液晶パネル側へ光を照射する。これに対して、直下型ＢＬＵでは、液晶パネルの下に設けられた面光源から液晶パネルの全面へ直接昭光する。直下型ＢＬＵは、下部に配置された面光源とその上に間隔を置いて配置された拡散板などの光学部材とを含む。
【０００４】
複数の赤、緑及び青色ＬＥＤを回路基板上に所定間隔で比較的均等に配列させることにより、直下型ＢＬＵ用の白色面光源を具現することになる。このような直下型ＢＬＵにおいて、ＬＥＤの配列方法によって出力光の均一度はやや異なることも出来るが、一般的にＬＣＤ画面（またはＢＬＵの上面）の側面部や中央部に色むらが発生するという問題がある。このような色むらを含む色不均一性を緩和させるため、さらに多い数のＬＥＤをさらに稠密に配列させることが出来るが、これは費用の増加を招いて画面側面部における色不均一性の向上にはあまり役に立たない。
【０００５】
図１ａは、従来の一例による直下型バックライトユニット用の面光源装置の平面図で、図１ｂは、該面光源装置を備えたバックライトユニット上における出力光状態を概略的に示した図面である。図１ａを参照すると、面光源装置１０は、回路基板１１上に配列された多数の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青色ＬＥＤ（Ｂ）を含む。これら赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青色ＬＥＤ（Ｂ）の組合せにより白色光を出力することになる。基板１１の側面には反射板１７が設けられ基板１１の外側へ外れる光を上方へ反射させる。
【０００６】
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青色ＬＥＤ（Ｂ）は三角形で配置され、ＬＥＤクラスタ１５を成し、複数個のＬＥＤクラスタ１５がマトリクス形状で配列されている。ここで「ＬＥＤクラスタ」とは、２以上のＬＥＤが集まって白色光を発生させる一つの単位ＬＥＤ素子郡を意味する。図１ａに図示された通り、全てのＬＥＤクラスタ１５は同一の配置構造を有しているが、視認性の高い赤色ＬＥＤ（Ｒ）がＬＥＤクラスタの三角形配置の中心から基板１１の上側に向かうよう配置されている（図１ａの左側部にある矢印参照）。
【０００７】
ところが、上記のＬＥＤ配列によると、反射板１７の近傍での不均一な色混合及び光反射により、基板１１の側面部（特に、基板の上側部Ｓ１と下側部Ｓ３）から色むらが発生してＢＬＵの上面５０全体における出力光分布の均一度が落ちる。即ち、図１ｂに示された通り、基板の上側部Ｓ１に対応するＢＬＵ上面の一領域Ｐ１では赤色系の色むらが生じ、基板の下側部Ｓ３に対応するＢＬＵ上面の他領域Ｐ２では青色ないし緑色系の色むらが発生する。特に、赤色光は視認性が高いため赤色系の色むらは色均一度を大きく落とす主な要因として作用する。
【０００８】
図２ａは、従来の他の例によるバックライトユニット用面光源装置２０の平面図で、図２ｂは、図２ａの面光源装置を備えたバックライトユニット上における出力光状態を概略的に示した図面である。図２ａでは、ＬＥＤクラスタ２５、２６が２種類に分かれるが、そのうち一つは三角形配置の中心から基板の右側に向かうよう配置された赤色ＬＥＤを有し、もう一つは三角形配置の中心から基板の左側に向かうよう配置された赤色ＬＥＤを有する（図２ａの矢印参照）。このような２種類のＬＥＤクラスタ２５、２６が行を変えながら交代で配列されている（例えば、奇数目の行は第１ＬＥＤクラスタ２５で構成され、偶数目の行は第２ＬＥＤクラスタ２６で構成される）。
【０００９】
図２ａの面光源装置によると、基板の上側部Ｓ１と下側部Ｓ３とから発生する色むらをある程度緩和させることが出来るが、基板の角部（特に、基板の上右側及び下左側角部）から相当の色むらが依然として発生する。即ち、図２ｂに図示された通り、ＢＬＵ上面の角部領域Ｐ３、Ｐ４から赤色系または黄色系の色むらが生じる。図１ａ及び２ａの他にも様々なＬＥＤ配列方式が提案されているが、色むらなどの色不均一性を根本的に解決することはできていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、本発明は上記の問題を解決するため成されたものであって、その目的は、基板側面部における色むらを抑制し改善された白色光均一性を奏する高品質の面光源装置を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、色むらを抑制し改善された白色光均一性を奏する面光源装置を備えたバックライトユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述の本発明の目的を達成すべく、本発明の面光源装置は、
基板と、上記基板上に複数の行と列を有するマトリクス形態で配列された複数のＬＥＤクラスタ−上記ＬＥＤクラスタそれぞれは赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤの三角形配置を有する−とを含み、
上記ＬＥＤクラスタは、赤色ＬＥＤの位置によってクラスタＡ、Ｅ、Ｃ及びＤの４種類に分かれ、上記クラスタＡ、Ｅ、Ｃ及びＤは、赤色ＬＥＤが上記三角形配置の中心から各々基板の上側、右側、下側及び左側に向かうよう配置されたクラスタで、
上記基板の上側第１行は、左側からＥ、Ｃ、Ｄ、Ｃの順で配列された第１クラスタ配列体が左側端から右側へ反復配列され上側第１行の右側端がＤ、Ｃの順で終わるよう構成され、
上記基板の上側第２行は、左側からＡ、Ｄ、Ａ、Ｄの順で配列された第２クラスタ配列体が左側端から右側へ反復配列され上側第２行の右側端がＡ、Ｄの順で終わるよう構成され、
上記第１行と第２行が下側へ交代で反復配列され上記基板の下端に配置された行が上記第２行のＬＥＤクラスタ配列構造を有する。
【００１３】
本発明の好ましい一実施形態によると、上記マトリクス形態のＬＥＤクラスタ配列において各々の奇数目の行は、上記第１配列体の反復配列のみで構成され、上記マトリクス形態のＬＥＤクラスタ配列において各々の偶数目の行は、上記第２配列体の反復配列のみで構成されることが出来る。
【００１４】
本発明の一実施形態によると、上記第１クラスタ配列体が上部行を成して第２クラスタ配列体が下部行を成す２×４行列の第３クラスタ配列体が上記基板全体に亘って反復配列されることが出来る。
【００１５】
本発明の好ましい他の実施形態によると、上記マトリクス形態のＬＥＤクラスタ配列において各々の奇数目の行は、上記第１配列体の反復配列と右側端に配置されたＤ、Ｃ順の配列とで構成され、上記マトリクス形態のＬＥＤクラスタ配列において各々の偶数目の行は、上記第２配列体の反復配列と右側端に配置されたＡ、Ｄ順の配列とで構成されることが出来る。
【００１６】
本発明の一実施形態によると、上記ＬＥＤクラスタそれぞれは、上記基板上に搭載されたパッケージ本体と上記パッケージ本体に実装された赤色、緑色及び青色ＬＥＤチップとを含むパッケージ形態で提供されることが出来る。
【００１７】
本発明の他の実施形態によると、上記赤色、緑色及び青色ＬＥＤそれぞれは、上記基板上に搭載されたパッケージ本体と上記パッケージ本体に実装されたＬＥＤチップとを含むパッケージ形態で提供されることが出来る。
【００１８】
本発明のまた異なる実施形態によると、上記赤色、緑色及び青色ＬＥＤそれぞれは、上記基板上に直接実装されたＬＥＤチップと該ＬＥＤチップを封止する樹脂封止部とを含むことが出来る。
【００１９】
本発明の他の目的を達成すべく、本発明のバックライトユニットは、基板と、上記のような配列構造を有する複数のＬＥＤクラスタと、上記基板から所定の間隔を置いて上記複数のＬＥＤクラスタ上に配置された拡散板とを含む。
【００２０】
本明細書において、「Ｅ−Ｃ−Ｄ−Ｃ」は、左側からＥ、Ｃ、Ｄ、Ｃの順で配列されたクラスタ配列体を意味し、「Ａ−Ｄ−Ａ−Ｄ」は、左側からＡ、Ｄ、Ａ、Ｄの順で配列されたクラスタ配列体を意味する。また「Ｄ−Ｃ」は、左側からＤ、Ｃの順で配列されたクラスタ配列体を意味し、「Ａ−Ｄ」は、左側からＡ、Ｄの順で配列されたクラスタ配列体を意味する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、基板上面の全領域において非常に均一な白色光が得られる。基板の中心部及び各側面部において赤、緑及び青色ＬＥＤの光が最適の状態で混合されることにより、全領域に亘って均一な白色光を作るだけでなく、基板の側面部または角部での色むら現象が抑制される。面光源またはＢＬＵに必要なＬＥＤの数が減り、製造費用の低減効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付の図面を参照に本発明の実施形態を説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲が以下に説明する実施形態に限定されない。本発明の実施形態は当業界において平均的知識を有している者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。従って、図面における要素の形状及び大きさなどは、より明確な説明のために誇張されることができ、図面上の同一符号で表示される要素は同一要素である。
【００２３】
図３は、本発明の一実施形態による面光源装置の平面図で、図４は、図３をより理解し易くするため図式的に表示した平面図である。図３を参照すると、面光源装置１００は、四角形状の基板１０１とその上に実装された多数の赤色ＬＥＤ（Ｒ）、緑色ＬＥＤ（Ｇ）及び青色ＬＥＤ（Ｂ）とを含む。基板１０１の上面には配線パターンが形成されており、外側へ外れる光を反射させるための反射板（未図示）が基板の側面に配置されることが出来る。
【００２４】
図３に図示された通り、赤、緑及び青色ＬＥＤ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、互いに近接位置して三角形状の配置構造を有するＬＥＤクラスタを形成する。複数個のＬＥＤクラスタは、「複数の行と列を有するマトリクス（行列）」形態で基板１０１上に配列されている。特に、このマトリクスの行数は２以上の偶数で、列数は４以上の偶数である。
【００２５】
ＬＥＤクラスタは、赤色ＬＥＤの位置によって４種類（即ち、クラスタＡ、Ｅ、Ｃ及びＤ）に分けられる。ここで、クラスタＡは、赤色ＬＥＤ（Ｒ）がクラスタの三角形配置の中心から基板の上側Ｓ１に向かうよう配置されたクラスタである（図３の下部分の矢印参照）。クラスタＥは、赤色ＬＥＤ（Ｒ）が三角形の中心から基板の右側Ｓ２に向かうよう配置されたクラスタである。クラスタＣは、赤色ＬＥＤ（Ｒ）が三角形中心から基板の下側Ｓ３に向かうよう配置されたクラスタである。クラスタＤは、赤色ＬＥＤ（Ｒ）が三角形の中心から基板の左側Ｓ４に向かうよう配置されたクラスタである。クラスタＡ、Ｅ、Ｃ、Ｄは三角配置内の赤色ＬＥＤの位置を基準に定めたものであるため、緑色ＬＥＤ（Ｇ）と青色ＬＥＤ（Ｂ）は相互位置を変えても構わない。
【００２６】
高い色均一性を確保し最適化された白色面光源を具現するため、上記の４種類のＬＥＤクラスタＡ、Ｅ、Ｃ、Ｄは、独特の配列方式で配列される（図４参照）。即ち、図４に明確に示された通り、ＬＥＤクラスタのマトリクス配列において、基板上側の第１行は、左側からＥ、Ｃ、Ｄ、Ｃの順で配列された第１クラスタ配列体（Ｅ−Ｃ−Ｄ−Ｃ：１８１）が基板の左側端から右側へ反復配列され上記第１行の右側端はＤ、Ｃの順で終わる。また上記マトリクス配列において、基板上側の第２行は、左側からＡ、Ｄ、Ａ、Ｄの順で配列された第２クラスタ配列体（Ａ−Ｄ−Ａ−Ｄ：１８２）が基板の左側端から右側へ反復配列され上記第２行の右側端はＡ、Ｄの順で終わる。このような第１行と第２行の配列構造が基板の下側へ交代で反復配列され基板の下側端に配置された行は第２行の配列構造を有することになる。
【００２７】
図４のクラスタ配列構造では、マトリクス形態のＬＥＤクラスタ配列において各々の奇数目の行（例えば、１３１）は、上記第１配列体１８１の反復配列のみで構成され、上記マトリクス形態のＬＥＤクラスタ配列において各々の偶数目の行（例えば、１３２）は、上記第２配列体１８２の反復配列のみで構成されている。
【００２８】
また、上記の実施形態では、「第１クラスタ配列体１８１が上部行を成して第２クラスタ配列体１８２が下部行を成す２×４行列の第３クラスタ配列体１８０」が基板１０１全体に亘って反復配列されている。結局、第３クラスタ配列体１８０を（マトリクス形態で）反復配列することにより、全体ＬＥＤクラスタ配列構造を成すことになる。
【００２９】
上記の配列構造を有する面光源装置１００によると、基板の全領域において非常に均一な白色光が得られる。即ち、基板の中心部及び各側面部において赤、緑及び青色ＬＥＤ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の光が最適状態で混合されることにより、全領域に亘って均一な白色光を作るだけでなく、特に従来から問題となった基板の側面部（基板の角部を含む）での特定単色光の強化現象（色むら等）が発生しなくなる。面光源装置１００は、色むらの無い均一な白色光を出力するため、面光源装置１００に必要なＬＥＤの数を減らすことが出来る。従って、面光源装置の製造費用を低減させることが出来る。
【００３０】
図３及び４に図示された通り、基板の上左側角にはクラスタ「Ｅ（赤色ＬＥＤ（Ｒ）が基板の右側Ｓ２に向かう）」が配置され、上右側角にはクラスタ「Ｃ（赤色ＬＥＤ（Ｒ）が基板の下側Ｓ３に向かう）」が配置され、下左側角にはクラスタ「Ａ（赤色ＬＥＤ（Ｒ）が基板の上側（Ｓ１）に向かう）」が配置され、下右側角にはクラスタ「Ｄ（赤色ＬＥＤ（Ｒ）が基板の左側Ｓ４に向かう）」が配置される。従って、基板の各角部では赤色ＬＥＤが隣接基板の側面部に向かわなくなる（従来の図２ａと比較）。これによって、基板の各角部では、反射板（未図示）による赤色系または黄色系の色むらが抑えられる。
【００３１】
基板の各側面部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４に配置された各クラスタの赤色光ＬＥＤ（Ｒ）は、隣接した基板の側面部に向かわない（従来の図１ａと比較）。これによって、基板の各側面部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４では、反射板（未図示）による赤色系の色むらが抑えられる。さらに、基板の各側面部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４では、赤、緑、青ＬＥＤ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が比較的均一に配列されることにより、緑色ないし青色系の色むらが発生しない。その反面、従来の図１ａでは、緑色及び青色ＬＥＤ（Ｇ、Ｂ）が基板の下側部Ｓ３に隣接して一列で配列されており、基板の下側部Ｓ３から緑色ないし青色系の色むらが鮮明である。
【００３２】
基板の各側面部以外の領域でも、赤色、緑色及び青色ＬＥＤ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の均一な最適配列により高い色均一度を表し、色偏差が殆ど発生しない。各ＬＥＤクラスタが３原色の三角配置を成すことにより、各クラスタ領域において色むらの無い均一な白色光が得られる。さらに、隣接した２つのＬＥＤクラスタを考慮した場合、相違する色のＬＥＤが相互対面しているため、ＬＥＤクラスタ同士の領域でも色むらの無い均一な白色光が得られる。
【００３３】
図５は、本発明の他の実施形態による面光源装置２００の平面図で、図６は、図５の面光源装置のＬＥＤクラスタ配列を説明するための平面図である。
【００３４】
図５及び６を参照すると、この実施形態でもマトリクスの各奇数目の行（例えば、１４１）では、Ｅ−Ｃ−Ｄ−Ｃが基板の左側端から右側へ反復配列される。ところが、前述の実施形態とは異なって、各奇数目の行１４１の右側端の部分は「Ｅ−Ｃ−Ｄ−Ｃ」の代わりに「Ｄ−Ｃ」で構成される。従って、各奇数目の行１４１は左側端から始まる「Ｅ−Ｃ−Ｄ−Ｃ」の反復配列部分１４１ａと、右側端に配置された「Ｄ−Ｃ」部分１４１ｂとで構成される。
【００３５】
マトリクスの各偶数目の行（例えば、１４２）では、Ａ−Ｄ−Ａ−Ｄが基板左の側端から右側へ反復配列され、右側端の部分は「Ａ−Ｄ−Ａ−Ｄ」の代わりに「Ａ−Ｄ」で構成される。従って、各偶数目の行１４２は左側端から始まる「Ａ−Ｄ−Ａ−Ｄ」の反復配列部分１４２ａと、右側端に配置された「Ａ−Ｄ」部分１４２ｂとで構成される。
【００３６】
図６を通じて明確に分かるように、マトリクスの右側端の２つの列を除いては、第３クラスタ配列体（１８０：第１配列体「Ｅ−Ｃ−Ｄ−Ｃ（上部行）」と第２配列体「Ａ−Ｄ−Ａ−Ｄ（下部行）」とで構成された２×４行列）が反復配列されている。マトリクスの右側端の２つの列は「Ｄ−Ｃ」と「Ａ−Ｄ」の交代反復配列から成っている。即ち、全体マトリクスは「第３配列体１８０の反復配列部分」と、「「Ｄ−Ｃ」と「Ａ−Ｄ」の交代反復配列部分」とで構成される。
【００３７】
図５及び６の実施形態でも、基板の側面部または角部での色むらが無く、基板の全体領域に亘って非常に均一な白色光を得ることになる。基板の上左側、上右側、下左側及び下右側の角に、クラスタ「Ｅ」、「Ｃ」、「Ａ」及び「Ｄ」が各々配置される。また、基板１０１の各側面部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４に配置された各クラスタの赤色光ＬＥＤ（Ｒ）は、隣接した基板の側面部に向かわず、各側面部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４において赤、緑、青ＬＥＤ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が比較的均一に配列される。３原色の三角配置（Ｒ、Ｇ、Ｂ）により、各クラスタ領域では色むらの無い均一な白色光が得られる。また、隣接した２つのＬＥＤクラスタを考慮した場合、相違する色のＬＥＤが相互対面しているため、ＬＥＤクラスタ同士の領域でも色むらの無い均一な白色光が得られる。
【００３８】
本発明の面光源装置に使用できるＬＥＤは、半導体チップ、パッケージなどの様々な形態で提供されることが出来る。図７乃至９は、本発明の面光源に使用できるＬＥＤクラスタの例を図示している。
【００３９】
図７を参照すると、ＬＥＤクラスタ７０は、一つのパッケージ形態で提供され、このパッケージ内に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つのＬＥＤチップが実装される。例えば、反射コップ７６を有するパッケージ本体７５の反射コップ７６の底に赤色ＬＥＤチップ７１、緑色ＬＥＤチップ７２及び青色ＬＥＤチップ７３が三角形の配置で実装されることが出来る。
【００４０】
図８の例では、ＬＥＤクラスタ内の赤、緑及び青色ＬＥＤ各々が一つのパッケージ形態で提供される。図８を参照すると、赤色ＬＥＤパッケージ８１'、緑色ＬＥＤパッケージ８２'及び青色ＬＥＤパッケージ８３'が三角形状で配置され一つのＬＥＤクラスタ８０を成している。赤色ＬＥＤパッケージ８１'は、パッケージ本体８５とこれに実装された赤色ＬＥＤチップ８１とを含み、緑色ＬＥＤパッケージ８２'は、パッケージ本体８６とこれに実装された緑色ＬＥＤチップ８２とを含み、青色ＬＥＤパッケージ８３'は、パッケージ本体８７とこれに実装された青色ＬＥＤチップ８３とを含む。
【００４１】
図９の例では、青、緑、赤色ＬＥＤそれぞれは、チップオンボード（Ｃｈｉｐ−Ｏｎ−Ｂｏａｒｄ）方式のＬＥＤチップを含む。図９を参照すると、赤色ＬＥＤ９１'は、基板１０１上に直接実装された赤色ＬＥＤチップ９１とこれを封止する半球形状の樹脂封止部またはレンズ９５とを含む。緑色及び青色ＬＥＤ９２'、９３'も基板１０１上に直接実装されたＬＥＤチップ９２、９３及びこれを封止する半球形状の樹脂封止部９６、９７を含む。このようなチップオンボード方式の赤、緑及び青色ＬＥＤ９１'、９２'、９３'が三角形状で配置され、一つのＬＥＤクラスタ９０を成している。チップオンボード方式のＬＥＤは特に大きい指向角を得るに有利である。
【００４２】
図１０は、上述の面光源装置を用いたバックライトユニットを概略的に示した断面図である。図１０を参照すると、バックライトユニット５００は、ＰＣＢなどの基板１０１と、基板１０１に配列された複数のＬＥＤクラスタ１５０と、基板１０１から所定間隔を置いてＬＥＤクラスタ１５０上に配置された拡散板１６０とを含む。拡散板１６０上には集光シート、プリズムシートなどの光学シートが配置されることが出来る。基板１０１の側面には反射板１７０が設けられ、基板の外側へ外れようとする光を上方へ反射させる。
【００４３】
各ＬＥＤクラスタ１５０は、上述のような赤、緑、赤色ＬＥＤの三角形配置からなっており（図３、５、７乃至９参照）、複数のＬＥＤクラスタ１５０は基板１０１上において、上述のような配列方式（図４、６参照）で配列されている。例えば、複数のＬＥＤクラスタ１５０は、図４のＬＥＤクラスタ配列方式（第３クラスタ配列体１８０の反復配列）で配列されたり、図６のＬＥＤクラスタ配列方式（第３クラスタ配列体１８０の反復配列と、「Ｄ−Ｃ」及び「Ａ−Ｄ」の交代配列）で配列されることが出来る。
【００４４】
上記ＢＬＵ１５０によると、上述の通り、基板の上面（またはＢＬＵの上面）全体に亘って均一な白色光を放出し、色偏差や色むらが抑制される。これによって、ＢＬＵに必要なＬＥＤの数が減り費用低減の効果が得られる。
【００４５】
本発明は、上述の実施形態及び添付の図面により限定されず、添付の請求範囲により限定される。また、本発明は請求範囲に記載された本発明の技術的思想を外れない範囲内で様々な形態の置換、変形及び変更が出来るということは当技術分野の通常の知識を有している者には自明であり、これも添付の請求範囲に記載された技術的思想に属する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１ａ】従来の一例によるバックライトユニット用の面光源装置の平面図である。
【図１ｂ】図１ａの面光源装置を備えたバックライトユニット上における出力光状態を概略的に示した図面である。
【図２ａ】従来の他の例によるバックライトユニット用の面光源装置の平面図である。
【図２ｂ】図２ａの面光源装置を備えたバックライトユニット上における出力光状態を概略的に示した図面である。
【図３】本発明の一実施形態による面光源装置の平面図である。
【図４】図３の面光源装置のＬＥＤクラスタ配列を説明するための平面図である。
【図５】本発明の他の実施形態による面光源装置の平面図である。
【図６】図５の面光源装置のＬＥＤクラスタ配列を説明するための平面図である。
【図７】本発明において使用できるＬＥＤクラスタの一例を示した平面図及び断面図である。
【図８】本発明において使用できるＬＥＤクラスタの他の例を示した平面図及び断面図である。
【図９】本発明において使用できるＬＥＤクラスタのまた異なる例を示した平面図及び断面図である。
【図１０】一実施形態によるバックライトユニットの概略的な断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１００  面光源装置
１０１  基板
１６０  拡散板
１７０  反射板
５００  バックライトユニット
１５０、Ａ、Ｅ、Ｃ、Ｄ  ＬＥＤクラスタ
Ｓ１  基板上側
Ｓ２  基板右側
Ｓ３  基板下側
Ｓ４  基板左側
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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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】
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【図９】
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【図１０】
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