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JPWO2008136359A1 - 発光素子および液晶表示装置 - Google Patents

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Abstract

発光素子（１）は、異なる色が１つ以上含まれた複数個の発光ダイオード〔３（Ｒ１、Ｇ１１、…）〕と、各発光ダイオード〔３（Ｒ１、Ｇ１１、…）〕からの光を面発光させる導光体（４）とを備えており、複数個の発光ダイオードは導光体（４）に沿って一定の順序で並べられている。導光体（４）は、各発光ダイオード〔３（Ｒ１、Ｇ１１、…）〕からの光を混色する混色部（５）と、混色部（５）によって混色した光を面発光させる表示部（６）とを有し、複数個の発光ダイオード〔３（Ｒ１、Ｇ１１、…）〕の光度は、導光体（４）の中央から端へ向かうにしたがって小さくなっている。これにより、側端面側に配置された発光ダイオードの色による色付きが起こらず、充分に混色された白色光源を得る。

Description

本発明は、一定の順序で並べられ、異なる色が少なくとも１つ含まれた複数個の発光ダイオードを有する光源ユニットと、各発光ダイオードからの光を面発光させる導光体とを備え、前記導光体は、各発光ダイオードからの光を混色する混色部と、前記混色部によって混色した光を面発光させる表示部とを有する発光素子に関する。
液晶表示装置には、液晶パネルの表面若しくは裏面に照明装置が設けられている。液晶パネルの裏面に設けられている光源は一般的にバックライトと呼ばれ、バックライトには液晶パネル直下に光源を配置する直下型と、光を導光する導光体の端面に光源を配置し、面光源を得るエッジライト型とがある。
いずれの方式も光源には冷陰極蛍光管が一般的に用いられているが、近年では環境問題などの影響から、水銀を含まない発光ダイオードを光源とした照明装置が開発されている。
発光ダイオードを光源とする場合には、青色発光ダイオードと黄色発光蛍光体とを組み合わせた白色の発光ダイオードを用いて白色の照明装置を得る場合と、例えば赤色、緑色、青色のように異なる発光色の各単色発光ダイオードを１セットとして複数セット配置し、それぞれの単色発光ダイオードを混色させることで白色の照明装置を得る場合とがある。近年では豊かな色再現範囲を表現できる赤色、緑色、青色の各単色発光ダイオードを組み合わせて用いたバックライトが注目されている。
例えば、直下型のバックライトで、赤色、緑色、青色の各単色発光ダイオードを組み合わせて用いられている液晶テレビが量産されている（ＬＥ−４０Ｍ９１Ｂ）。このように、赤色発光ダイオードと緑色発光ダイオードと青色発光ダイオードを組み合わせて使用する３原色の発光ダイオードセットでは、発光ダイオード同士を混色させて白色の光を得る必要があるため、均一な光を得る為に必要な拡散板と、発光ダイオードの距離をある一定間隔あけることで、均一な白色バックライトを得ている。
エッジライト型バックライトにおいて、赤色、緑色、青色の各単色発光ダイオードを組み合わせて均一な白色バックライトを得るためには、一個当りの発光ダイオードの幅が３ｍｍ程度あるため、同色発光ダイオードは実装間隔も考慮すると、１０ｍｍ以上離れて配置される。このため、発光色を混ぜる工夫が必要となる。ルミレッズライティング社では発光色を混ぜる為の混色部を表示部として使用しない方式を提案している（非特許文献１）。このように、赤色、緑色、青色の各単色発光ダイオードを組み合わせて均一な白色バックライトを得るためには、発光色を混ぜるための混色部と、白色に照明する表示部とが必要となる。
日本国公開特許公報「特開２００６−２３６９５１号公報（公開日：平成１８年（２００６年）９月７日）」 日本国公開特許公報「特開２００３−１８７６２２号公報（公開日：平成１５年（２００３年）７月４日）」 日本国公開特許公報「特開２００５−１８３１２４号公報（公開日：平成１７年（２００５年）７月７日）」 日本国公開特許公報「特開２００５−３３２６８１号公報（公開日：平成１７年（２００５年）１２月２日）」 日本国公開特許公報「特開２００５−３３２６８０号公報（公開日：平成１７年（２００５年）１２月２日）」 日経エレクトロニクス、２００３年３月３１日、Ｎｏ．８４４、第１２６頁〜第１２７頁
上記のように、導光体が表示部と混色部とを備える構成で、ある一定以上の距離の混色部を通って混色された光は、表示部では白色となっている。しかし、導光体の端面では、最も端に配置された発光ダイオードの光の割合が強いため、例えば最も端に配置された発光ダイオードの色が赤色であった場合、導光体の非連続な側端面では、白色照明が得られず、少し赤っぽい光となって出射されてしまうという問題があった。
発光ダイオードの出射輝度の角度特性は、どんな角度においても均一な輝度で出射しているわけでなく、正面方向に出射している光の輝度が最も高く、正面方向からの角度が増大するにしたがって輝度が低下していく。例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色の発光ダイオードを用いた場合、Ｒの発光ダイオードの正面で充分に混色された白色光源を得られるのは、Ｒの右隣のＧ、Ｂの各光源、また、Ｒの左隣のＧ、Ｂの各光源から斜め方向に出射された光がＲの正面の表示部まで導光し、Ｒ、Ｇ、Ｂの光がそれぞれ混色して白色が得られるのだが、例えば導光体の右側端面においては、左側からの各光源から斜め右方向に出射された光は混色されるが、右側に光源が無いため、最も右側に配置された発光ダイオードの色以外の色の光量が少ない。更には、最右端の発光ダイオードから右側に出射された光は、右端面で全反射する。従って、最右端の発光ダイオードの色の光量が多くなってしまう。そのため、導光体の側端面では、最も端に配置された発光ダイオードの色に色付いてしまうという問題があった。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、導光体の側端面側に配置された発光ダイオードの色による色付きが起こらず、充分に混色された白色光源を得ることができる発光素子を実現することにある。
本発明にかかる発光素子は、上記の課題を解決するために、異なる色が１つ以上含まれた複数個の光源と、各光源からの光を面発光させる導光体とを備え、前記複数個の光源が前記導光体に沿って一定の順序で並べられている発光素子において、前記導光体は、各光源からの光を混色する混色部と、前記混色部によって混色した光を面発光させる表示部とを有し、前記複数個の光源の光度は、前記導光体の中央から端へ向かうにしたがって小さくなっていることを特徴としている。
上記の構成によれば、導光体の非連続な側端面では、側端面側に配置された発光ダイオードの色による色付きが起こらず、混色部において各色の光を充分に混色することができる。これにより、色付きのない白色光源を得ることができる。
そして、上記の構成によれば、たとえ装置の壁から光源までの距離を短くしたとしても、壁からの反射光の影響を小さくでき、これにより色付きを低減させることができるため、狭額縁の液晶表示装置を実現できる。そのため、このような発光素子を液晶表示装置のバックライトとして用いれば、狭額縁の液晶表示装置を得ることができる。
本発明にかかる発光素子は、上記の課題を解決するために、異なる色が１つ以上含まれた複数個の光源と、各光源からの光を面発光させる導光体とを備え、前記複数個の光源が前記導光体の一端部に沿って一定の順序で並べられている発光素子において、前記導光体は、各光源からの光を混色する混色部と、前記混色部によって混色した光を面発光させる表示部とを有し、前記導光体の一端部の中央に面して配置された光源の光度を最も高くし、該光源から遠ざかるにしたがって各光源の光度が小さくなるように、各光源が配置されていることを特徴としている。
本発明の発光素子は、２種類以上の異なる色に発光するものからなる複数個の光源と、該光源の光を拡散させて面発光させる導光体とを備えている。この発光素子において、複数個の光源が導光体の一端部に沿って一定の順序で配列されている。そして、この光源配列において、配列の中央部に配置された光源の光度がもっとも高くなっており、配列の端へ近づくにしたがって、各光源の光度が小さくなっている。
上記の構成によれば、導光体の非連続な側端面では、側端面側に配置された発光ダイオードの色による色付きが起こらず、混色部において各色の光を充分に混色することができる。これにより、色付きのない白色光源を得ることができる。そのため、このような発光素子を液晶表示装置のバックライトとして用いれば、狭額縁の液晶表示装置を得ることができる。
本発明の発光素子において、前記光源は、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、および青色発光ダイオードの何れかであり、前記各光源は、上記の各色の発光ダイオードを組み合わせて構成されていてもよい。
上記構成によれば、色再現範囲の広い光源を備えた発光素子を得ることができる。
また、これにより、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の発光ダイオードが、導光体の中央に配置されたものから端に配置されたものに向かうにしたがってそれぞれ光度が低くなるような構成となり、各色が充分に混色された白色光源を得ることができる。
本発明の発光素子は、前記各光源に供給する電流値を調整することによって、各光源の光度を調整する光度調整手段が設けられていてもよい。
上記構成によれば、導光体の非連続な側端面では、側端面側に配置された発光ダイオードの色による色付きが起こらず、充分に混色された白色光源を得ることができ、更には、導光体の一端部の中央に面して配置された発光ダイオードからより遠くに配置された発光ダイオードへ向かうにしたがって、供給する電流値を小さくすることにより消費電力を低減することができる。
本発明の発光素子は、前記各光源に供給する電流のパルス幅を調整することによって、各光源の光度を調整する光度調整手段が設けられていてもよい。
上記構成によれば、導光体の非連続な側端面では、側端面側に配置された発光ダイオードの色による色付きが起こらず、充分に混色された白色光源を得ることができ、更には、導光体の一端部の中央に面して配置された発光ダイオードからより遠くに配置された発光ダイオードへ向かうにしたがって、供給する電流のパルス幅を小さくすることにより消費電力を低減することができる。
本発明の発光素子では、供給される電流に対する前記各光源の光度が、前記導光体の中央に配置されたものから前記導光体の端に配置されたものへ向かって小さくなるように、前記複数個の光源が前記導光体に沿って配置されていてもよい。
上記の構成によれば、一定の電流値を供給した場合に光度のレベルが異なる各光源が使用されるため、駆動回路などから各光源に対して供給する電流値を変更する必要がなくなる。したがって、駆動回路の構成を簡略化することができ、製造コストを低減させることができる。
本発明にかかる液晶表示装置は、上記の課題を解決するために、液晶パネルと、該液晶パネルに光を照射するバックライトとを備えている液晶表示装置であって、上記バックライトは、本発明の発光素子を含んで構成されていることを特徴としている。
本発明の液晶表示装置は、本発明の発光素子をバックライトとして備えていることによって、充分に混色された白色の光を液晶パネルに照射することができるため、表示品質を向上させることができる。
本発明の他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分分かるであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明によって明白になるであろう。
本実施の形態に係る発光素子の構成を説明するための正面図である。 上記発光素子の構成を説明するための平面図である。 ＬＥＤの光度を低くしなかった場合の導光体の色度ｘを示すグラフである。 ＬＥＤの光度を低くしなかった場合の導光体の色度ｙを示すグラフである。
符号の説明
１ 発光素子
２ 光学ユニット
３ 発光ダイオード
４ 導光体
４ｂ 側面
５ 混色部
６ 表示部
７ ドライバ（光度調整手段）
９ シャーシ
１０ 液晶表示装置
１１ 液晶パネル
１２ 照明装置
１３ 光学シート
１４ 反射シート
１５ 基板
本発明の一実施形態について図１ないし図４に基づいて説明すると以下の通りである。図１は本実施の形態に係る発光素子１の構成を説明するための正面図であり、図２はその平面図である。
本実施の形態の液晶表示装置１０は、本実施の形態の発光素子１をバックライトとして備えている。例えば、図１に示すように、液晶表示装置１０は、液晶パネル１１と、液晶パネル１１に対向して設けられた照明装置１２とを備えている。この照明装置１２を構成する発光素子１が、本実施の形態の発光素子である。そして、照明装置１２から液晶パネル１１に向かって光が照射されている。液晶パネル１１は特に限定されず、適宜公知の液晶パネルを用いることができる。
次いで、本実施の形態の照明装置１２を説明する。例えば、図１に示すように、照明装置１２は、並列に配置された複数の導光体４を備えている。具体的には、導光体４は、発光面を有する表示部６と、該表示部６へ発光ダイオード３（光源）からの光を導くとともに各発光ダイオードからの各色の光を混色する混色部５とを有し、少なくとも表示部６と混色部５との接続部分において、互いの厚さが異なっている。また、各導光体は、一方の導光体４の混色部５に、これに隣接して配置された他方の導光体の表示部６が乗り上げるように配置されている。これにより、複数の導光体４・４…の各発光面で面一状の発光面（バックライト２全体の発光面）が形成される。このような照明装置の構造は、タンデム構造と呼ばれる。上記導光体４の液晶パネル１１の反対側には、反射シート１４が設けられている。
導光体４の入光部６ａに対向する位置に光学ユニット２が配置されている。光学ユニット２は、入光部６ａに沿って配置された複数の発光ダイオード３を備えている。各発光ダイオード３は基板１５に実装されている。各導光体４は、各発光ダイオード３からの光を混色する混色部５と、混色部５によって混色した光を面発光させる表示部６とを有している。表示部６は、光を面発光させて液晶パネル１１へ照射するものであるため、発光部と言い換えることもできる。
上記基板１５に実装されている発光ダイオードを点灯するためのドライバ７（光度調整手段）が、上記基板１５の下側に配置されている。ドライバ７は、各発光ダイオード３に対して電流などを供給して点灯の制御を行う。したがって、ドライバ７は、光源制御部と呼ぶこともできる。これらの部材を包み込むようにシャーシ９が基板１５の下側に配置されている。また、導光体４の上側には光学シート１３が配置されており、導光体４の表示部６から出射された光を均一化、集光して液晶パネル１１に照射する。以下に、各構成について説明する。
上述したように、上記照明装置１２は、導光体４を有している。導光体４は特に限定されず、適宜公知の導光体を用いればよい。また、図１及び図２に示したような形状でなくてもよい。また、導光体４の数は特に限定されず、照明対象（例えば、液晶パネル１１）の大きさなどに応じて、適宜選択することができる。なお、導光体４を複数用いる場合には、導光体４が互いに並行に配置されることが好ましい。また、このとき各導光体４間の距離も特に限定されないが、隣接する導光体４はすき間なく配置することが好ましい。上記構成によれば、照明装置１２において、複数の導光体４がすき間無く均一に分布するので、より輝度の均一性が高い光を、液晶パネル１１に対して照射することができる。
上記光学シート１３について説明する。光学シート１３は、一般的には、液晶パネル１１へ均一な光を照射するための拡散板、光を集光しつつ散乱させる拡散シート、光を集光し正面方向の輝度を向上させるレンズシート、または、光の片偏光成分を反射し、他の片偏光成分を透過することによって液晶表示装置の輝度を向上させる偏光反射シートなどによって構成される。これらは、液晶表示装置の価格や性能に応じて適宜組み合わせて使用されている。
上記照明装置１２には、導光体４から照射される光の一部と光学シート１３によって再帰される光とを反射するために、反射シート１４が備えられている。さらに詳細には、上記導光体４から照射される光の一部と、光学シート１３によって再帰される光とが、当該反射シート１４によって反射され、反射された光は、光学シート１３を構成する拡散板、拡散シート、レンズシート、または偏光反射シートに向かって面状に照射される。ここで「面状」とは、上記拡散板、拡散シート、レンズシート、または偏光反射シートに対して平行な面における光の強度が略同一である状態が意図される。なお、図１では、複数の導光体４に対して、それぞれ１つずつ反射シート１４が形成されているが、反射シート１４の数は導光体４の数と同一である必要はなく、反射シート１４は一体成型で作成されたものであってもよい。
上記複数の発光ダイオード３は、基板１５に実装され、導光体４の入光部６ａに沿って並んでいる。ここで、発光ダイオード３には赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色のＬＥＤが用いられている。ＬＥＤは、図２に示すように、導光体４の入光部６ａに沿って、導光体４の側面４ｂ側からＲ１、Ｇ１１、Ｂ１、Ｇ１２、Ｒ２、Ｇ２１、Ｂ２、Ｇ２２、・・・Ｒｎ、Ｇｎ１、Ｂｎ、Ｇｎ２というように、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｇの配列を１組として並んでいる。導光体４の右端部は、ＬＥＤが、Ｒｎ、Ｇｎ１、Ｂｎ、Ｇｎ２の順に配置されており、最も右側に配置されたＬＥＤ「Ｇｎ２」の光度が、他の緑のＬＥＤの光度に比べて低くなっている。Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれが端から中央に向かって光度が高くなっていく。即ち、左端から中央に向かって光度が高くなっていき、中央から右端に向かって光度が低くなっていく。
ここで、ＬＥＤの組み合わせやＬＥＤの配列の順はこれに限定しない。また、ＬＥＤを配置する間隔は一定間隔であることが好ましいが、一定でなくてもよい。
例えば、各色のＬＥＤの配置の仕方については、上記のような「Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｇ」という順序での配列を１組とする構成以外に、例えば、特許文献５の〔０２５０〕段落に記載されているように、「ＧＲＢＧ」という順序での配列を１組とする構成を採用することもできる。このような各色のＬＥＤ配置を採用することで、混色性をより向上させることができる。
上記したように、本実施の形態においては、導光体４の一端部である入光部６ａの中央に配置された発光ダイオード３（光源）の光度を最も高くし、それ以外の各発光ダイオード３については、中央に配置された発光ダイオード３から遠ざかるにしたがって（すなわち、入光部６ａの端へ向かうにしたがって）光度が小さくなるように、配置されている。
この場合、光度の調整は、ドライバ７から各ＬＥＤに供給する電流値を調整する方法によって達成することができる。それ以外の光度の調整方法としては、ドライバ７から各ＬＥＤに供給するパルス幅を小さくする方法が挙げられる。このように、ドライバ７は各ＬＥＤの駆動制御を行うことによって光度調整手段としての役割を果たしている。
さらに、上記のように各発光ダイオード３の光度を設定する他の方法として、導光体４の入光部６ａに沿って一列に配置される各発光ダイオードを選定する際に、導光体の中央付近に面して配置されるものには、光度ランクの高い発光ダイオードを使用し、導光体の端部付近に面して配置されるものには、光度ランクの低い発光ダイオードを使用するという方法も挙げられる。ここで、光度ランクが高い発光ダイオードとは、光度ランクが低い発光ダイオードと比較して、供給される電流に対して発光ダイオードの発光光度が高いもののことをいう。つまり、光度ランクとは、同じ値の電流が供給された場合の発光光度の大小によって決定される発光ダイオードの特性のことを意味する。
つまり、上記の構成では、供給される電流に対する各発光ダイオード３の光度が、導光体４の一端部である入光部６ａの中央に面して配置されたものから導光体４の入光部６ａの端に面して配置されたものへ向かって小さくなるように、複数個の発光ダイオード３が導光体４の入光部６ａに沿って配置されている。
これによれば、ドライバ７から各発光ダイオード３へ供給する電流値を変更することなく、各発光ダイオード３の光度を目的とする値に設定することができる。そのため、ドライバ７の構成を簡略化することができ、製造コストを低減させることができる。
上記ドライバ７は、発光ダイオード３と共に基板１５に同一基板実装されている。同一基板実装をすることにより、基板の個数を削減できると共に、基板間を繋ぐコネクタなどが削減できるため、コストダウンを図ることができる。また、基板が少ないため、照明装置の薄肉化を図ることもできる。
上記発光ダイオード３と導光体４とはできるだけ近接して配置されていることが好ましい。発光ダイオード３と導光体４とを近接して配置することにより、発光ダイオード３から導光体４への入光効率が向上し、効率のよい照明装置を得ることができる。
上記導光体４は、ＰＭＭＡ（メタクリル酸メチル樹脂）やポリカーボネートなどといった透明樹脂から成っている。また、ＰＭＭＡやポリカーボネートに限定せず、透明樹脂であれば何でも適用できる。
上記導光体４は、射出成型、押出成型、熱プレス成型、または切削加工などによって作成される。ただし、これらの成型方法には限定されず、同様の特性が得られる加工方法であれば、何でもよい。
本実施の形態では、上記発光ダイオード３について、導光体４の側面４ｂ側に配置されているＬＥＤ「Ｒ１」の光度が他のＬＥＤの光度に比べて低くなっている。その結果、導光体４の側面４ｂ側の端部における赤い色付きを抑え、面内のどの位置においても色味の均一な白色光源を得ることができる。この場合、ＬＥＤ「Ｒ１」の光度を低くする手段としては、ドライバ７からＬＥＤ「Ｒ１」に供給する電流値を、他のＬＥＤに供給する電流値よりも低くする方法によって達成することができる。また、パルス幅を小さくする方法によって達成するができる。さらに、ＬＥＤを選定する際に光度ランクの低いものを使用する方法によって達成することができる。
図３は、ＬＥＤ「Ｒ１」の光度を、他のＬＥＤに比べて低くしなかった場合の、図２における断面Ａ−Ａ’の色度「ｘ」を示したグラフである。また、図４は、ＬＥＤ「Ｒ１」の光度を低くしなかった場合の、図２における断面Ａ−Ａ’の色度「ｙ」を示したグラフである。図３および図４において、横軸は、導光体の入光部６ａにおける位置を示すものである。各目盛りは、導光体４の一方の端部（例えば、左端）を「０」とし、中央部を「１００」とし、他方の端部（例えば、右端）を「２００」としている。
これらの図に示すように、導光体端部では色度「ｘ」の値が大きいため、赤く色付いていることがわかる。しかしながら本実施の形態によれば、色度「ｘ」、「ｙ」共に場所によらず一定にすることができ、均一な色味の白色照明装置を得ることができる。
なお、最も端に配置されているＬＥＤ「Ｒ１」の光度を、他のＬＥＤの光度に比べて低くする例を示したが、しかしながら、本発明はこれに限定されない。
例えば、
Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３・・・、
Ｇ１１＜Ｇ１２＜Ｇ２１＜Ｇ２２・・・
Ｂ１＜Ｂ２＜Ｂ３・・・
というようにグラデーションを持たせて、導光体の中央から端に向かってＬＥＤの光度が低くなるように構成してもよい。
他の実施の形態では、上記導光体４の端部の側面４ｂに散乱体が貼り付けられている。上記散乱体は、粘着剤、または白色の反射シートが一例として挙げられる。その結果、ＬＥＤ「Ｒ１」から導光体４へ入射した光は側面４ｂで全反射せず、散乱する。従って、導光体端部でのＬＥＤ「Ｒ１」の光量が減少する。そのため、導光体端部の表示部６での赤い色付きを抑えることができ、均一な色味の白色照明装置を得ることができる。また、側面４ｂに散乱体を貼り付ける方法以外にも、側面４ｂを微細加工する方法、または、側面４ｂを吸収面によって構成する方法により、側面４ｂにおける全反射条件を崩すと、上記効果を得ることができる。上記微細加工は、側面４ｂをヤスリで加工することによって得られる。また、上記微細加工は、サンドブラストなどによって荒らされることで得られる。さらに、上記微細加工は、プリズムや、レンズのような加工をすることによっても得られる。また、上記吸収面は、側面４ｂに黒色印刷を施すことによって得られる。また、上記吸収面は、黒紙を貼り付けることによって得ることができる。
さらに他の実施の形態では、上記導光体４の端部における混色部５の表面若しくは裏面に散乱体が貼り付いている。その結果、ＬＥＤ「Ｒ１」から導光体４へ入射した光は、この散乱体によって全反射条件がくずれ、導光体端部でのＬＥＤ「Ｒ１」の光量が減少する。そのため、導光体端部の表示部６での赤い色付きを抑えることができ、均一な色味の白色照明装置を得ることができる。また、導光体端部の混色部５の表面若しくは裏面に散乱体を貼り付ける方法以外にも、導光体端部の混色部５に微細加工を設けるなど、側面４ｂにおける全反射条件を崩すことで、上記効果を得ることができる。
本発明は上述した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る。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を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。
また、本発明の発光素子は、一定の順序で並べられ、異なる色が少なくとも１つ以上含まれた複数個の発光ダイオードを有する光源ユニットと、各発光ダイオードからの光を面発光させる導光体とを備え、前記導光体は、各発光ダイオードからの光を混色する混色部と、前記混色部によって混色した光を面発光させる表示部とを有し、前記複数個の発光ダイオードの光度を、中央から前記導光体の端に対向する位置に向かうにしたがって小さくなるように調整する光度調整手段を設けた構成であってもよい。
この構成により、導光体の非連続な側端面では、側端面側に配置された発光ダイオードの色による色付きが起こらず、充分に混色された白色光源を得ることができ、このような発光素子によって狭額縁の液晶表示装置を得ることができる。
本発明の発光素子では、前記光源ユニットは、赤色発光ダイオードと緑色発光ダイオードと青色発光ダイオードとを有していることが好ましい。
上記構成によれば、色再現範囲の広い光源を備えた発光素子を得ることができる。
本発明の発光素子では、前記光度調整手段は、各発光ダイオードに供給する電流値を調整することによって、各発光ダイオードの光度を調整することが好ましい。
上記構成によれば、導光体の非連続な側端面では、側端面側に配置された発光ダイオードの色による色付きが起こらず、充分に混色された白色光源を得ることができ、更には、中央の発光ダイオードから導光体の端に対向する位置の発光ダイオードに向かうにしたがって、供給する電流値を小さくすることにより消費電力を低減することができる。
本発明の発光素子では、前記光度調整手段は、各発光ダイオードに供給する電流のパルス幅を調整することによって、各発光ダイオードの光度を調整することが好ましい。
上記構成によれば、導光体の非連続な側端面では、側端面側に配置された発光ダイオードの色による色付きが起こらず、充分に混色された白色光源を得ることができ、更には、導光体の端に対向する位置の発光ダイオードに向かうにしたがって、供給する電流のパルス幅を小さくすることにより消費電力を低減することができる。
本発明の発光素子では、前記光度調整手段は、前記複数個の発光ダイオードによって構成され、供給される電流値に対する発光ダイオードの光度が、中央から前記導光体の端に対向する位置に向かうにしたがって小さくなるように、前記複数個の発光ダイオードが配置されていることが好ましい。
上記構成によれば、導光体の中央付近では光度ランクの高い発光ダイオードを使用し、導光体の端部付近では光度ランクの低い発光ダイオードを使用するため、発光ダイオードを選別する必要がなくなるので、発光ダイオードのコストを抑えることができる。
本発明の発光素子は、一定の順序で並べられ、異なる色が少なくとも１つ以上含まれた複数個の発光ダイオードを有する光源ユニットと、各発光ダイオードからの光を面発光させる導光体とを備え、前記導光体は、各発光ダイオードからの光を混色する混色部と、前記混色部によって混色した光を面発光させる表示部とを有し、前記導光体の側面に貼り付けられた散乱体を設けた構成であってもよい。
この構成によれば、導光体の端部において、導光体の側面に貼り付けられた散乱体により、発光ダイオードから導光体へ入射された光は、導光体の端部側面にて全反射することなく散乱するため、最も端に配置された発光ダイオードの色による色付きを低減することができ、均一な白色光源を得ることができる。
本発明の発光素子は、一定の順序で並べられ、異なる色が少なくとも１つ以上含まれた複数個の発光ダイオードを有する光源ユニットと、各発光ダイオードからの光を面発光させる導光体とを備え、前記導光体は、各発光ダイオードからの光を混色する混色部と、前記混色部によって混色した光を面発光させる表示部とを有し、前記導光体の側面が微細加工されている構成であってもよい。
この構成によれば、導光体の側面が微細加工されているので、導光体の端部において、発光ダイオードから導光体へ入射された光は、導光体の端部側面にて全反射することなく散乱する。従って、最も端に配置された発光ダイオードの色による色付きを低減することができ、均一な白色光源を得ることができる。
本発明の発光素子は、一定の順序で並べられ、異なる色が少なくとも１つ以上含まれた複数個の発光ダイオードを有する光源ユニットと、各発光ダイオードからの光を面発光させる導光体とを備え、前記導光体は、各発光ダイオードからの光を混色する混色部と、前記混色部によって混色した光を面発光させる表示部とを有し、前記導光体の混色部の端部付近の表面または裏面に貼り付けられた散乱体を設けた構成であってもよい。
この構成によれば、導光体の混色部の端部付近の表面または裏面に散乱体を貼り付けたので、導光体の端部において、発光ダイオードから導光体へ入射された光は、散乱体によって散乱し、表示部へと導光する光量が低下するため、最も端に配置された発光ダイオードの色による色付きを低減することができ、均一な白色光源を得ることができる。
本発明の発光素子は、一定の順序で並べられ、異なる色が少なくとも１つ以上含まれた複数個の発光ダイオードを有する光源ユニットと、各発光ダイオードからの光を面発光させる導光体とを備え、前記導光体は、各発光ダイオードからの光を混色する混色部と、前記混色部によって混色した光を面発光させる表示部とを有し、前記導光体の混色部の端部付近の表面または裏面が微細加工されている構成であってもよい。
この構成によれば、導光体の混色部の端部付近の表面または裏面が微細加工されているので、導光体の端部において、発光ダイオードから導光体へ入射された光は、微細加工された表面または裏面にて散乱し、表示部へと導光する光量が低下するため、最も端に配置された発光ダイオードの色による色付きを低減することができ、均一な白色光源を得ることができる。
本発明の発光素子は、一定の順序で並べられ、異なる色が少なくとも１つ以上含まれた複数個の発光ダイオードを有する光源ユニットと、各発光ダイオードからの光を面発光させる導光体とを備え、前記導光体は、各発光ダイオードからの光を混色する混色部と、前記混色部によって混色した光を面発光させる表示部とを有し、前記導光体の側面が吸収面であるという構成であってもよい。
この構成によれば、前記導光体の側面が吸収面であるので、導光体の端部において、発光ダイオードから導光体へ入射された光は、導光体の端部側面にて吸収される。このため、最も端に配置された発光ダイオードの色による色付きを低減することができ、均一な白色光源を得ることができる。
発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する請求の範囲内において、いろいろと変更して実施することができるものである。
本発明は、一定の順序で並べられ、異なる色が１つ以上含まれた複数個の発光ダイオードを有する光源ユニットと、各発光ダイオードからの光を面発光させる導光体とを備え、前記導光体は、各発光ダイオードからの光を混色する混色部と、前記混色部によって混色した光を面発光させる表示部とを有する発光素子に適用することができる。また、本発明の発光素子は、液晶表示装置のバックライトに適用することができる。

Claims (7)

  1. 異なる色が１つ以上含まれた複数個の光源と、
    各光源からの光を面発光させる導光体とを備え、
    前記複数個の光源が前記導光体に沿って一定の順序で並べられている発光素子において、
    前記導光体は、各光源からの光を混色する混色部と、前記混色部によって混色した光を面発光させる表示部とを有し、
    前記複数個の光源の光度は、前記導光体の中央から端へ向かうにしたがって小さくなっていることを特徴とする発光素子。
  2. 異なる色が１つ以上含まれた複数個の光源と、各光源からの光を面発光させる導光体とを備え、前記複数個の光源が前記導光体の一端部に沿って一定の順序で並べられている発光素子において、
    前記導光体は、各光源からの光を混色する混色部と、前記混色部によって混色した光を面発光させる表示部とを有し、
    前記導光体の一端部の中央に面して配置された光源の光度を最も高くし、該光源から遠ざかるにしたがって各光源の光度が小さくなるように、各光源が配置されていることを特徴とする発光素子。
  3. 前記光源は、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、および青色発光ダイオードの何れかであり、
    前記各光源は、上記の各色の発光ダイオードを組み合わせて構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光素子。
  4. 前記各光源に供給する電流値を調整することによって、各光源の光度を調整する光度調整手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の発光素子。
  5. 前記各光源に供給する電流のパルス幅を調整することによって、各光源の光度を調整する光度調整手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の発光素子。
  6. 請求項１〜３の何れか１項に記載の発光素子において、
    供給される電流に対する前記各光源の光度が、前記導光体の中央に配置されたものから前記導光体の端に配置されたものへ向かって小さくなるように、前記複数個の光源が前記導光体に沿って配置されていることを特徴とする発光素子。
  7. 液晶パネルと、該液晶パネルに光を照射するバックライトとを備えている液晶表示装置であって、
    上記バックライトは、請求項１〜６の何れか１項に記載の発光素子を含んで構成されていることを特徴とする液晶表示装置。
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