(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光ダイオードを備えたバックライト装置であって、
前記複数の各発光ダイオードは、予め光量が測定されて、その測定結果を基に二ランク以上のいずれかの光量ランクに振り分けられ、かつ、
前記各発光ダイオードは、互いに異なる箇所に設定された複数のいずれかの設置領域に対して、同一の光量ランクに振り分けられた発光ダイオードどうしが同じ設置領域に設けられるように、設置されていることを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】
前記発光ダイオードを点灯駆動する駆動回路を備えるとともに、
複数の前記設置領域は、前記発光ダイオードが前記駆動回路によって点灯駆動されたときの温度分布を用いて、互いに異なる箇所に設定されている請求項１に記載のバックライト装置。
【請求項３】
前記複数の設置領域は、外部装置にて発生した熱による温度上昇分を含んだ前記温度分布を用いて、互いに異なる箇所に設定されている請求項２に記載のバックライト装置。
【請求項４】
前記複数の発光ダイオードには、発光色が互いに異なる複数種類の発光ダイオードが含まれている請求項１〜３のいずれか１項に記載のバックライト装置。
【請求項５】
前記複数の発光ダイオードには、赤色、緑色、及び青色の光をそれぞれ発光する赤色、緑色、及び青色の発光ダイオードが含まれている請求項１〜４のいずれか１項に記載のバックライト装置。
【請求項６】
前記複数の発光ダイオードにおいて、赤色及び緑色の光をそれぞれ発光する赤色及び緑色の発光ダイオードに対して、予め光量が測定され、当該赤色及び緑色の各発光ダイオードがその測定結果を基に二ランク以上のいずれかの光量ランクに振り分けられている請求項４または５に記載のバックライト装置。
【請求項７】
前記複数の発光ダイオードにおいて、赤色の光を発光する赤色の発光ダイオードに対して、予め光量が測定され、当該赤色の発光ダイオードがその測定結果を基に二ランク以上のいずれかの光量ランクに振り分けられている請求項４または５に記載のバックライト装置。
【請求項８】
表示部を備えた表示装置であって、
前記表示部には、請求項１〜７のいずれか１項に記載のバックライト装置からの光が照射されることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライト装置、特に光源としての発光ダイオードを有するバックライト装置、及びこれを用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば液晶表示装置は、在来のブラウン管に比べて薄型、軽量などの特長を有するフラットパネルディスプレイとして、液晶テレビ、モニター、携帯電話などに幅広く利用されている。このような液晶表示装置には、光を発光するバックライト装置と、バックライト装置に設けられた光源からの光に対しシャッターの役割を果たすことで所望画像を表示する液晶パネルとが含まれている。【０００３】
また、上記バックライト装置には、冷陰極管や熱陰極管からなる線状光源を液晶パネルの側方または下方に配置したエッジライト型または直下型のものが提供されている。しかるに、上記のような冷陰極管等には水銀が含まれており、廃棄する冷陰極管のリサイクル等を行い難かった。そこで、水銀を使用していない発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源に用いたバックライト装置が提案されている（例えば、特開２００４−２１１４７号公報参照。）。【０００４】
また、上記従来のバックライト装置では、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の各色光を発光する三色の発光ダイオードを設けて、これら三色の色光を混色することで白色光を得ていた。また、この従来のバックライト装置では、発光ダイオードからの光を検出するセンサーを設置し、その検出結果を基にＲＧＢの各発光ダイオードの光量を調整することにより、対応する発光ダイオードの輝度や色度の経時的な変化を抑制可能とされていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような発光ダイオードでは、その光量のバラツキが非常に大きいものであった。すなわち、発光ダイオードでは、型番や形式、あるいは光度、定格電流値、指向角等の諸特性の設計値などが同じ製品どうしでも、その半導体素材の品質や特性などによって製品毎の光量が著しく異なることがあった。また、発光ダイオードでは、使用環境の変化、特に周囲温度の変動により、冷陰極管などに比べて発光効率が変わり易く、光量もまた比較的変化し易かった。【０００６】
このため、上記のように、複数の発光ダイオードを設けた従来のバックライト装置では、発光ダイオード毎の光量のバラツキや周囲環境の変化に伴う発光効率の変化に起因して、当該複数の各発光ダイオードの光量が不均一となり、液晶パネル（外部）への光に輝度ムラが生じ易いという問題点があった。ことに、液晶表示装置での大画面化や高輝度化などに応じて、発光ダイオードの設置数を増加させたときには、設置数の増加及びこれに伴う発熱量の増大等により、光量の不均一の幅（最も明るい発光ダイオードと最も暗い発光ダイオードとの光量差）が著しく大きくなることがあった。この結果、従来のバックライト装置では、発光ダイオードの設置数を増加させたときには、外部への光に輝度ムラが発生するのを防ぐことは極めて困難となった。【０００７】
なお、発光ダイオードでは、一般的に、光量を揃えて販売されてはおらず、光量や輝度などを指定して購入する場合には、発光ダイオードの単価が高騰して、バックライト装置のコストアップが生じるのを防ぐことが甚だ困難になるという新たな問題点を発生するおそれがあった。【０００８】
上記の課題を鑑み、本発明は、発光ダイオードの設置数を増加させるときでも、輝度ムラの発生を防ぐことができるバックライト装置、及びこれを用いた表示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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明にかかるバックライト装置は、複数の発光ダイオードを備えたバックライト装置であって、
前記複数の各発光ダイオードは、予め光量が測定されて、その測定結果を基に二ランク以上のいずれかの光量ランクに振り分けられ、かつ、
前記各発光ダイオードは、互いに異なる箇所に設定された複数のいずれかの設置領域に対して、同一の光量ランクに振り分けられた発光ダイオードどうしが同じ設置領域に設けられるように、設置されていることを特徴とするものである。【００１０】
上記のように構成されたバックライト装置における複数の各発光ダイオードでは、光量の測定結果を基に二ランク以上のいずれかの光量ランクに予め振り分けられている。また、バックライト装置では、互いに異なる箇所に設定された複数の設置領域が設けられており、同一の光量ランクに振り分けられた発光ダイオードどうしが複数のいずれかの設置領域に設置されている。これにより、各設置領域において、周囲温度などの使用環境が変化したときでも、発光ダイオード毎の光量のバラツキに起因する輝度ムラの発生を防止することができる。このように、各設置領域での輝度ムラの発生を防ぐことができるので、上記従来例と異なり、発光ダイオードの設置数を増加させるときでも、バックライト装置から外部に発光される光の全体的な輝度ムラの発生を防ぐことができる。【００１１】
また、上記バックライト装置において、前記発光ダイオードを点灯駆動する駆動回路を備えるとともに、
複数の前記設置領域は、前記発光ダイオードが前記駆動回路によって点灯駆動されたときの温度分布を用いて、互いに異なる箇所に設定されていることが好ましい。【００１２】
この場合、各設置領域では、その温度分布が把握された状態で、適切な光量ランクの発光ダイオードが設置されるので、各設置領域での輝度ムラの発生を容易に防止することができる。これにより、各設置領域での温度分布が異なる場合でも、外部に発光される光の全体的な輝度ムラの発生を確実に防ぐことができる。【００１３】
また、上記バックライト装置において、前記複数の設置領域は、外部装置にて発生した熱による温度上昇分を含んだ前記温度分布を用いて、互いに異なる箇所に設定されてもよい。【００１４】
この場合、外部装置からの発生熱に起因する周囲温度変動の悪影響を確実に排除しつつ、各設置領域での輝度ムラの発生をより容易に防止することができ、外部に発光される光の全体的な輝度ムラの発生をより確実に防ぐことができる。【００１５】
また、上記バックライト装置において、前記複数の発光ダイオードには、発光色が互いに異なる複数種類の発光ダイオードが含まれてもよい。【００１６】
この場合、白色の光を発光する白色の発光ダイオードを用いる場合に比べ対応する上記発光色の色純度を向上させることができ、発光品位に優れたバックライト装置を容易に構成することができる。【００１７】
また、上記バックライト装置において、前記複数の発光ダイオードには、赤色、緑色、及び青色の光をそれぞれ発光する赤色、緑色、及び青色の発光ダイオードが含まれていることが好ましい。【００１８】
この場合、赤色、緑色、及び青色の各発光色の色純度を向上させることができ、より優れた発光品位のバックライト装置を容易に構成することができる。【００１９】
また、上記バックライト装置では、前記複数の発光ダイオードにおいて、赤色及び緑色の光をそれぞれ発光する赤色及び緑色の発光ダイオードに対して、予め光量が測定され、当該赤色及び緑色の各発光ダイオードがその測定結果を基に二ランク以上のいずれかの光量ランクに振り分けられてもよい。【００２０】
この場合、周囲温度の変動に応じて、発光効率及び光量が変化し易い赤色及び緑色の各発光ダイオードについて、光量ランクの振り分けが行われることとなり、上記いずれかの設置領域に対し最適な光量ランクの赤色及び緑色の各発光ダイオードを容易に設置することができ、上記輝度ムラの発生防止を確実に、かつ簡単に行うことができる。【００２１】
また、上記バックライト装置では、前記複数の発光ダイオードにおいて、赤色の光を発光する赤色の発光ダイオードに対して、予め光量が測定され、当該赤色の発光ダイオードがその測定結果を基に二ランク以上のいずれかの光量ランクに振り分けられてもよい。【００２２】
この場合、周囲温度の変動に応じて、発光効率及び光量が最も変化し易い赤色の発光ダイオードについて、光量ランクの振り分けが行われることとなり、上記いずれかの設置領域に対し最適な光量ランクの赤色の発光ダイオードを容易に設置することができ、上記輝度ムラの発生防止をより確実に、かつ簡単に行うことができる。【００２３】
また、本発明の表示装置は、表示部を備えた表示装置であって、
前記表示部には、上記いずれかのバックライト装置からの光が照射されることを特徴とするものである。【００２４】
上記のように構成された表示装置では、発光ダイオードの設置数を増加させるときでも、輝度ムラの発生を防ぐことが可能なバックライト装置からの光を表示部に照射させているので、当該表示部の高輝度化及び大画面化を図ったときでも、表示性能に優れた表示装置を容易に構成することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、発光ダイオードの設置数を増加させるときでも、輝度ムラの発生を防ぐことができるバックライト装置、及びこれを用いた表示装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるバックライト装置の要部構成を示す平面図である。
【図２】図１に示したバックライト装置を備えた液晶表示装置を説明する図である。
【図３】本発明の第２の実施形態にかかるバックライト装置の要部構成を示す平面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態にかかるバックライト装置及び液晶表示装置を説明する図である。
【図５】図４に示したバックライト装置における発光ダイオードの配置例を示す平面図である。
【図６】赤色の発光ダイオードの温度特性の具体例を示すグラフである。
【図７】緑色、青色、及び白色の発光ダイオードの各温度特性の具体例を示すグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明のバックライト装置、及びこれを用いた表示装置の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、本発明を透過型の液晶表示装置に適用した場合を例示して説明する。【００２８】
［第１の実施形態］
図１は本発明の第１の実施形態にかかるバックライト装置の要部構成を示す平面図であり、図２は図１に示したバックライト装置を備えた液晶表示装置を説明する図である。図１及び図２において、本実施形態では、本発明のバックライト装置２と、バックライト装置２からの光が照射される表示部としての液晶パネル３とが設けられており、これらバックライト装置２と液晶パネル３とが透過型の液晶表示装置１として一体化されている。【００２９】
バックライト装置２は、光源としての複数の発光ダイオード４と、複数の各発光ダイオード４からの光が導入される導光板５とを備えており、導光板５から液晶パネル３側に平面状の照明光を照射するようになっている。また、バックライト装置２では、複数の発光ダイオード４は図１に例示するように、導光板５に対し、同図１の上側及び下側にそれぞれ設定された上側領域及び下側領域のいずれか一方の発光ダイオード４の設置領域に設けられている。これらの上側領域と下側領域とは、液晶パネル３に設けられた表示面（図示せず）の横方向での上側部分及び下側部分にそれぞれ対向するように、液晶表示装置１の内部に組み込まれる。また、これら上側領域と下側領域とは、液晶表示装置１の使用時において、重力が作用する鉛直方向の上側及び下側にそれぞれ配置されるようになっており、当該液晶表示装置１の使用時での温度分布（温度上昇範囲）が互いに異なっている（詳細は後述。）。【００３０】
また、複数の発光ダイオード４には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の光をそれぞれ発光する赤色、緑色、及び青色の発光ダイオード４ｒ、４ｇ、及び４ｂ（図にハッチングなし、ハッチング、及びクロスハッチングにてそれぞれ図示）が含まれている。さらに、複数の各発光ダイオード４では、後に詳述するように、高光量ランク及び低光量ランクの二つのいずれかの光量ランクに予め振り分けられおり、高光量ランク及び低光量ランクの発光ダイオード４が、上記の上側領域及び下側領域にそれぞれ設置されている。【００３１】
また、液晶表示装置１では、液晶パネル３と導光板５との間に、例えば偏光シート６、プリズム（集光）シート７、及び拡散シート８が設置されており、これらの光学シートによって、バックライト装置２からの上記照明光の輝度上昇などが適宜行われて、液晶パネル３の表示性能を向上させるようになっている。【００３２】
また、液晶表示装置１では、液晶パネル３に含まれた液晶層（図示せず）がＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）９を介在させて駆動制御回路１０に接続されており、当該駆動制御回路１０が上記液晶層を画素単位に駆動可能に構成されている。また、駆動制御回路１０は、ＣＰＵ等の演算部を備えており、発熱源として働く、バックライト装置２の外部装置に含まれている。また、駆動制御回路１０は、図２に示すように、バックライト装置２の導光板５の裏側で、例えば上記上側領域の近傍に取り付けられている。つまり、駆動制御回路１０は、導光板５の液晶パネル３の非表示面側で、上記表示面の横方向に沿って上記鉛直方向の上側に設置されている。【００３３】
また、駆動制御回路１０の近傍には、複数の発光ダイオード４を点灯駆動する駆動回路としての点灯駆動回路１１が、例えば鉛直方向の上側と下側との中間箇所で、導光板５の裏側に設置されている。この点灯駆動回路１１には、各発光ダイオード４への電力源を構成する電源回路や発光ダイオード４毎の点灯駆動を制御する制御（ＩＣ）チップなどが含まれており、発光ダイオード４とともに、バックライト装置２側の発熱源を構成している。【００３４】
導光板５には、例えば透明なアクリル樹脂などの合成樹脂が用いられている。また、導光板５では、図２に例示するように、断面矩形状のものが使用されており、上側側面及び下側側面に対して、上記上側領域及び下側領域にそれぞれ設置された複数の各発光ダイオード４からの光が入射される。そして、導光板５では、拡散シート８に対向配置された発光面から照明光が液晶パネル３に向かって出射される。【００３５】
具体的には、上側領域及び下側領域の各発光ダイオード４及び導光板５は図示しない筐体に収容されており、各発光ダイオード４からの光は、外部への光漏れが極力防がれた状態で、対応する上側側面または下側側面から導光板５の内部に対し、直接的にまたはリフレクターを介在させて間接的に効率よく導入されるようになっている。これにより、バックライト装置２では、各発光ダイオード４の光利用効率を容易に向上させることができ、上記照明光の高輝度化を簡単に図ることができる。【００３６】
また、複数の発光ダイオード４には、上述したように、ＲＧＢの各色光を発光する発光ダイオード４ｒ、４ｇ、４ｂが含まれており、この導光板５では、導入されたＲＧＢの各色光を白色光に混色して、当該白色光を上記発光面から照明光として出光するようになっている。これにより、バックライト装置２では、照明光の発光品位を向上させ、フルカラー画像に適切な照明光を液晶パネル３に入射させることが可能となり、液晶パネル３の表示品位を簡単に向上できる。【００３７】
また、複数の発光ダイオード４では、液晶パネル３の大きさや当該液晶パネル３で要求される輝度や表示品位等の表示性能などに応じて、ＲＧＢの各発光ダイオード４ｒ、４ｇ、４ｂの設置数や種類、サイズ等が選択されている。具体的にいえば、各発光ダイオード４には、例えば消費電力が１Ｗ程度のパワーＬＥＤあるいは７０ｍＷ程度の消費電力のチップＬＥＤが適宜使用されるようになっている。【００３８】
さらに、ＲＧＢの発光ダイオード４ｒ、４ｇ、４ｂの各々では、予め光量が測定されており、その光量測定の結果を基に高光量ランク及び低光量ランクのいずれかの光量ランクに振り分けられている。つまり、各発光ダイオード４では、周囲温度（例えば、２５℃（常温））や供給電流値などの測定条件を同一にして、当該発光ダイオード４を発光させたときでの光束量を光束計にて測定されている。そして、光束量の測定値が所定のしきい値以上である場合には、その発光ダイオード４は高光量ランクに振り分けられる。一方、測定値がしきい値未満である場合には、その発光ダイオード４は低光量ランクに振り分けられる。【００３９】
具体的には、赤色の発光ダイオード４ｒでは、測定値が３５ルーメン以上である場合に高光量ランクに振り分けられる。また、緑色の発光ダイオード４ｇでは、測定値が４５ルーメン以上である場合に高光量ランクに振り分けられ、青色の発光ダイオード４ｂでは、測定値が１１ルーメン以上である場合に高光量ランクに振り分けられる。【００４０】
以上のように、バックライト装置２では、同一の測定条件にて測定した光束量（光量）の測定結果を基に高光量ランクまたは低光量ランクに発光ダイオード４を振り分けることにより、発光ダイオード４毎の光量のバラツキを解消可能に構成されている。尚、上記の説明以外に、光度計を用いて、発光ダイオード４の各光度値（カンデラ）を実測して、その実測光度値に基づき当該発光ダイオード４の光量ランクの振り分けを行ってもよい。すなわち、カンデラの値にて規格されている発光ダイオードに関しては、上記のような実測光度値を用いて、予め複数のいずれかの光量ランクに振り分けてもよい。【００４１】
また、バックライト装置２では、発光ダイオード４の設置領域である上記の上側領域及び下側領域は液晶表示装置１の使用時での温度分布を用いて、互いに異なる箇所に設定されている。詳細にいえば、バックライト装置２では、液晶表示装置１の使用時での上記筐体内部の温度分布が実測またはシミュレーションなどによって予め求められており、液晶表示装置１の使用時に上記鉛直方向の上側に配置される上側領域の方が鉛直方向の下側に配置される下側領域に比べ、例えば１０〜１５℃程度温度の高い領域であることが予め把握されている。つまり、液晶表示装置１の使用時では、上側領域の温度はその内部に設置された発光ダイオード４からの熱だけでなく、下側領域の設置された発光ダイオード４、駆動制御回路１０、及び点灯駆動回路１１からの各熱の影響により、下側領域の温度に比べ上記１０〜１５℃程度の温度上昇が生じていることが予め判別されて、使用時での温度分布が互いに異なる上側領域及び下側領域として設定されている。【００４２】
さらに、バックライト装置２では、高光量ランクに振り分けられた発光ダイオード４が上側領域に設置されている。一方、低光量ランクに振り分けられた発光ダイオード４は下側領域に設置されている。すなわち、同一の測定条件で測定されて、高光量ランクまたは低光量ランクに振り分けられた発光ダイオード４は、高温の上側領域または低温の下側領域にそれぞれ配置されている。これにより、バックライト装置２では、液晶表示装置１の使用時において、上側領域及び下側領域での発光ダイオード４からの光量をほぼ同じにすることができ、上記照明光に輝度ムラが生じるのを極力防げるようになっている。つまり、発光ダイオード４は、一般的に周囲温度が高い程、発光効率が低下して、その発光量も少なくなり易い。【００４３】
これに対して、バックライト装置２では、高光量ランクの発光ダイオード４を高温の上側領域に設置し、低光量ランクの発光ダイオード４を低温の下側領域に設置することにより、これら上側領域及び下側領域の各発光ダイオード４に対して、同じ電流値を供給した場合でも、上側領域に設置された発光ダイオード４での温度上昇に伴う発光効率の低下及びこれによる発光量の低下の悪影響を排除することができ、上側領域及び下側領域の発光量を均一にすることができる。【００４４】
以上のように構成された本実施形態では、複数の各発光ダイオード４に対し、光量測定を行ってその測定結果を基づいて、当該発光ダイオード４を高光量ランクまたは低光量ランクに予め振り分けている。また、本実施形態では、発光ダイオード４の設置領域として、液晶表示装置１の使用時での温度分布が互いに異なる上側領域及び下側領域が設定されている。さらに、本実施形態では、上側領域及び下側領域に対して、それぞれ高光量ランク及び低光量ランクに振り分けられた発光ダイオード４どうしが設置されている。これにより、上側領域及び下側領域の各設置領域において、周囲温度などの使用環境が変化したときでも、発光ダイオード４毎の光量のバラツキに起因する輝度ムラの発生を防止することができる。【００４５】
従って、本実施形態では、上記従来例と異なり、発光ダイオード４の設置数を増加させるときでも、バックライト装置２から外部に発光される照明光において、その全体的な輝度ムラが発生するのを防ぐことができる。また、このように、発光ダイオード４の設置数を増加させるときでも、輝度ムラの発生が防がれたバックライト装置２を用いることにより、本実施形態では、液晶パネル（表示部）３の高輝度化及び大画面化を図ったときでも、表示性能に優れた液晶表示装置１を容易に構成することができる。【００４６】
［第２の実施形態］
図３は、本発明の第２の実施形態にかかるバックライト装置の要部構成を示す平面図である。図において、本実施形態と上記第１の実施形態との主な相違点は、上記上側領域及び下側領域に代えて、発光ダイオードの設置領域として上部領域、中間部領域、及び下部領域の三つの領域を設定するとともに、高光量ランク、中光量ランク、低光量ランクに予め振り分けた発光ダイオードをそれぞれ上部領域、中間部領域、及び下部領域に設置した点である。なお、上記第１の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。【００４７】
すなわち、図３に例示するように、本実施形態では、導光板５の左側及び右側の各側方部において、発光ダイオード４の設置領域として、上部領域Ｕ、中間部領域Ｍ、及び下部領域Ｄの三箇所の領域が設定されている。これらの三箇所の領域は、第１の実施形態と同様に、駆動制御回路１０の温度上昇分を含んだ液晶表示装置１の使用時での温度分布を用いて定められており、互いに異なる箇所に設定されている。つまり、上部領域Ｕ、中間部領域Ｍ、及び下部領域Ｄは、液晶表示装置１の使用時において、鉛直方向の上側から下側に向かう方向（重力の作用方向）に沿って配置される領域であり、当該液晶表示装置１の使用時での温度分布は、上部領域Ｕ、中間部領域Ｍ、及び下部領域Ｄの順番で高い温度となることが予め把握されている。すなわち、液晶表示装置１の使用時においては、上部領域Ｕでの温度が下側の設置領域に含まれた発光ダイオード４からの熱の影響により一番高くなり、次いで中間部領域Ｍでの温度が高く、下部領域Ｄでの温度が最も低いことが予め判別されて、温度分布が互いに異なる発光ダイオード４の設置領域として設定されている。尚、上部領域Ｕ、中間部領域Ｍ、及び下部領域Ｄの全体での具体的な温度差は、１０〜１５℃程度である。【００４８】
また、本実施形態では、複数の発光ダイオード４は予め測定された光量の測定結果に基づいて、高光量ランク、中光量ランク、及び低光量ランクの三つのいずれかの光量ランクに予め振り分けられている。具体的にいえば、例えば赤色の発光ダイオード４ｒでは、３５ルーメン及び３１．５（＝３５×０．９）ルーメンをそれぞれ第１及び第２のしきい値として用いられている。そして、発光ダイオード４ｒでは、測定値が３５ルーメン以上である場合には、高光量ランクに振り分けられている。また、測定値が３１．５ルーメン以上で３５ルーメン未満である場合には、中光量ランクに振り分けられ、測定値が３１．５ルーメン未満である場合には、低光量ランクに振り分けられている。【００４９】
また、本実施形態では、高光量ランク、中光量ランク、及び低光量ランクの発光ダイオード４がそれぞれ上部領域Ｕ、中間部領域Ｍ、及び下部領域Ｄに設置されている。つまり、図３に例示するように、ＲＧＢの各発光ダイオード４ｒ、４ｇ、４ｂにおいて、高光量ランクに振り分けられた各発光ダイオード４ｒ、４ｇ、４ｂが左側及び右側の各側方部の上部領域Ｕに配置されている。また、左側及び右側の各側方部の中間部領域Ｍには、中光量ランクに振り分けられた各発光ダイオード４ｒ、４ｇ、４ｂが配置され、左側及び右側の各側方部の下部領域Ｄには、低光量ランクに振り分けられた各発光ダイオード４ｒ、４ｇ、４ｂが配置されている。【００５０】
以上のように構成された本実施形態では、液晶表示装置１の使用時での温度分布が互いに異なる上部領域Ｕ、中間部領域Ｍ、及び下部領域Ｄが発光ダイオード４の設置領域として設定されている。また、複数の発光ダイオード４では、高光量ランク、中光量ランク、及び低光量ランクのいずれかの光量ランクに予め振り分けられており、高光量ランク、中光量ランク、及び低光量ランクの発光ダイオード４は、それぞれ上部領域Ｕ、中間部領域Ｍ、及び下部領域Ｄに配置されている。これにより、本実施形態では、第１の実施形態と同様に、発光ダイオード４の設置数を増加させるときでも、上記照明光に全体的な輝度ムラが発生するのを防ぐことが可能なバックライト装置２を構成することができ、液晶パネル（表示部）３の高輝度化及び大画面化を図ったときでも、表示性能に優れた液晶表示装置１を容易に構成することができる。【００５１】
［第３の実施形態］
図４は本発明の第３の実施形態にかかるバックライト装置及び液晶表示装置を説明する図であり、図５は図４に示したバックライト装置における発光ダイオードの配置例を示す平面図である。図において、本実施形態と上記第２の実施形態との主な相違点は、複数の発光ダイオードを液晶パネルの下方側に配置した直下型のバックライト装置を構成した点である。なお、上記第２の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。【００５２】
すなわち、図４に示すように、本実施形態では、複数の発光ダイオード４は上端部側が開口した有底状のケース１２の内部に収容されている。また、ケース１２の開口部側には、拡散シート８の代わりに、拡散板１３が当該開口部を塞ぐように設置されている。【００５３】
また、図５に示すように、本実施形態では、発光ダイオード４の設置領域として、上部領域Ｕ、中間部領域Ｍ、及び下部領域Ｄの三箇所の領域が設定されている。これらの三箇所の領域は、第２の実施形態と同様に、駆動制御回路１０の温度上昇分を含んだ液晶表示装置１の使用時での温度分布を用いて定められており、互いに異なる箇所に設定されている。つまり、これらの上部領域Ｕ、中間部領域Ｍ、及び下部領域Ｄは、液晶表示装置１の使用時におけるケース１２の内部温度分布を基に設定されたものであり、液晶パネル３の鉛直方向での上側部分、中間部部分、及び下側部分にそれぞれ対向するようになっている。【００５４】
また、本実施形態では、複数の発光ダイオード４は、第２の実施形態と同様に、予め測定された光量の測定結果に基づき高光量ランク、中光量ランク、及び低光量ランクの三つのいずれかの光量ランクに予め振り分けられている。そして、図５に例示するように、本実施形態では、第２の実施形態と同様に、高光量ランクに振り分けられた各発光ダイオード４ｒ、４ｇ、４ｂが最も温度が高い上部領域Ｕに配置されている。また、中光量ランクに振り分けられた各発光ダイオード４ｒ、４ｇ、４ｂは、上部領域Ｕよりも温度が低い中間部領域Ｍに配置されている。さらに、低光量ランクに振り分けられた各発光ダイオード４ｒ、４ｇ、４ｂは、温度が最も低い下部領域Ｄに配置されている。【００５５】
以上の構成により、本実施形態では、第２の実施形態と同様に、発光ダイオード４の設置数を増加させるときでも、上記照明光に全体的な輝度ムラが発生するのを防ぐことが可能なバックライト装置２を構成することができる。さらに、液晶パネル（表示部）３の高輝度化及び大画面化を図ったときでも、表示性能に優れた液晶表示装置１を容易に構成することができる。【００５６】
尚、上記の実施形態はすべて例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって規定され、そこに記載された構成と均等の範囲内のすべての変更も本発明の技術的範囲に含まれる。【００５７】
例えば、上記の説明では、本発明を透過型の液晶表示装置に適用した場合について説明したが、本発明のバックライト装置はこれに限定されるものではなく、光源の光を利用して、画像、文字などの情報を表示する非発光型の表示部を備えた各種表示装置に適用することができる。具体的には、半透過型や反射型の液晶表示装置、あるいはリアプロジェクション等の投写型表示装置に本発明のバックライト装置を好適に用いることができる。【００５８】
また、上記の説明以外に、本発明は、レントゲン写真に光を照射するシャウカステンあるいは写真ネガ等に光を照射して視認をし易くするためのライトボックスや、看板や駅構内の壁面などに設置される広告等をライトアップする発光装置のバックライト装置として好適に用いることができる。【００５９】
また、上記の説明では、表示面が鉛直方向に平行となるように設置される液晶表示装置に本発明を適用した場合について説明したが、本発明は鉛直方向に対して所定角度にて傾けられる表示面を備えた液晶表示装置に適用することもできる。【００６０】
また、上記の説明では、液晶表示装置の使用時での温度分布を用いて、発光ダイオードの設置領域を複数設定する場合について説明したが、本発明は複数の各発光ダイオードについて、予め光量を測定してその測定結果を基に二ランク以上のいずれかの光量ランクに振り分けるとともに、互いに異なる箇所に設定された複数のいずれかの設置領域に対して、同一の光量ランクに振り分けられた発光ダイオードどうしが同じ設置領域に設けられるように、発光ダイオードを設置するものであれば何等限定されない。【００６１】
但し、上記実施形態のように、発光ダイオードが点灯駆動回路（駆動回路）によって点灯駆動されたときの温度分布を用いて、互いに異なる箇所に複数の設置領域を設定する場合の方が好ましい。すなわち、このように構成した場合には、各設置領域において、その温度分布が把握された状態で、適切な光量ランクの発光ダイオードが設置される。この結果、各設置領域での輝度ムラの発生を容易に防止することができ、各設置領域での温度分布が異なる場合でも、外部に発光される光（照明光）の全体的な輝度ムラの発生を確実に防ぐことができるからである。【００６２】
さらに、上記実施形態のように、液晶パネルの駆動制御回路（外部装置）にて発生した熱による温度上昇分を含んだ温度分布を用いて、互いに異なる箇所に複数の設置領域を設定する場合の方がより好ましい。つまり、この場合には、外部装置からの発生熱に起因する周囲温度変動の悪影響を確実に排除しつつ、各設置領域での輝度ムラの発生をより容易に防止することが可能となり、照明光の全体的な輝度ムラの発生をより確実に防ぐことができるからである。言い換えれば、複数の設置領域は、バックライト装置自体が本来的に有する発光ダイオード等の発熱源（内的要因）だけでなく、当該バックライト装置が組み込まれる液晶パネル側の発熱源（外乱）に起因する温度上昇分も含んだ温度分布を用いて、互いに異なる箇所に設定されることとなり、外乱の悪影響をより確実に排除できる点で好ましい。【００６３】
また、上記の説明では、バックライト装置の外部装置として液晶パネルの駆動制御回路を例示した場合について説明したが、本発明の外部装置はこれに限定されるものではなく、外部装置にはバックライト装置に適宜取り付けられて、使用時に熱を発生して発熱源を構成する各種電気部品、電気回路等が含まれる。具体的には、液晶パネルに含まれた一対の一方の基板上に実装されるドライバＩＣの発熱による温度上昇分を考慮して、複数の設置領域を設定することもできる。【００６４】
また、上記の説明では、ＲＧＢの対応する色光を発光する赤色、緑色、及び青色の発光ダイオードを用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、白色光を発光する白色の発光ダイオードだけを光源として含んだバックライト装置に適用して、複数の白色の各発光ダイオードについて、二以上のいずれかの光量ランクに予め振り分ける構成でもよい。また、発光色が互いに異なるとともに、白色光に混色可能な少なくとも二色、例えば黄色と青色の各発光ダイオードを使用したバックライト装置に本発明を適用することもできる。【００６５】
但し、上記実施形態のように、赤色、緑色、及び青色の発光ダイオードを用いる場合の方が、照明光に含まれる赤色、緑色、及び青色の各発光色の色純度を向上させることが可能となり、バックライト装置の発光品位を容易に向上できるとともに、表示品位（表示性能）を高めた表示装置を容易に構成できる点で好ましい。【００６６】
また、上記第２及び第３の実施形態の説明では、上部領域Ｕ、中間部領域Ｍ、及び下部領域Ｄの順番で液晶表示装置１の使用時での温度が高い場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば中間部領域Ｍでの放熱量が上部領域Ｕでの放熱量に比べて低い場合などでは、中間部領域Ｍ、上部領域Ｕ、及び下部領域Ｄの順番で温度が高くなる場合があり、このような場合には、高光量ランクに振り分けられた発光ダイオードを最も温度が高い中間部領域Ｍに配置し、中光量ランクに振り分けられた発光ダイオードを中間部領域Ｍよりも温度が低い上部領域Ｕに配置し、低光量ランクに振り分けられた発光ダイオードを温度が最も低い下部領域Ｄに配置すればよい。【００６７】
また、上記の説明では、ＲＧＢの各色の発光ダイオードについて、複数のいずれかの光量ランクに振り分ける場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、周囲温度に応じて、発光効率及び光量が比較的変化し易い赤色及び緑色の発光ダイオードのうち、少なくとも赤色の発光ダイオードについて、光量ランクの振り分けを行う構成でもよい。【００６８】
すなわち、図６に例示するように、赤色の発光ダイオードでは、曲線５０ｒにて示すように、周囲温度が高くなるにつれて、発光効率が大きく低下して、相対光度（光量）も大きく低下する。また、図７に例示するように、緑色の発光ダイオードでは、曲線５０ｇにて示すように、周囲温度が高くなるにつれて、発光効率が低下して、相対光度も低下する。但し、緑色の発光ダイオードでは、赤色の発光ダイオードに比べて、相対光度の低下率は小さい。また、青色の発光ダイオードでは、曲線５０ｂにて示すように、周囲温度が変化しても、発光効率及び相対光度の変化量は小さい。【００６９】
それ故、バックライト装置や液晶表示装置の使用環境（許容動作温度域）や各色の発光ダイオードの設置数などによっては、発光効率及び光量が変化し易い赤色及び緑色の各発光ダイオードについて、光量ランクの振り分けを行ったり、発光効率及び光量が最も変化し易い赤色の発光ダイオードだけについて、光量ランクの振り分けを行ったりしてもよい。このように構成した場合には、青色の発光ダイオードについて光量ランクの振り分け作業の実施を省略することができるので、輝度ムラの発生防止を確実に、かつ簡単に行うことができる。尚、白色の発光ダイオードだけを使用する場合では、図７に曲線５０ｗにて示すように、白色の発光ダイオードは、周囲温度の変化に伴う発光効率及び相対光度の変化量が比較的大きいものであるため、光量ランクの振り分け作業を実施することが好ましい。【００７０】
また、上記の説明以外に、各設置領域に温度センサーを設けて、その温度検出結果を基に対応する設置領域内の発光ダイオードへの供給電流値を微調整したり、各設置領域に光量を測定する光センサーを設置して、その光量測定結果を基に対応する設置領域内の発光ダイオードへの供給電流値を微調整したりすることにより、バックライト装置の照明光に全体的な輝度ムラが生じるのを防止する構成でもよい。【００７１】
また、上記の説明以外に、発光ダイオードの発光スペクトルを予め測定して、その測定結果を基に発光ダイオードの色純度を複数のいずれかのランクに予め振り分けて、互いに異なる設置領域に配置する構成でもよい。このように、光量ランクに加えて、発光スペクトルについてランク分けして、互いに異なる設置領域に配置する場合には、発光品位に優れたバックライト装置及び優れた表示品位の表示装置を容易に構成できる点で好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明にかかるバックライト装置及びこれを用いた表示装置は、発光ダイオードの設置数を増加させるときでも、輝度ムラが発生するのを防ぐことができるので、大型画面を有する表示部に対し高輝度な光を照射可能なバックライト装置及び当該表示部を備えた表示装置に対して有効である。
【図１】
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【図２】
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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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