JP2004029370A - 面状光源装置及びそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】色むら、輝度むら等が抑制され、さらに製品ごとに輝度のばらつきが少ない面状光源装置及び液晶表示装置を提供することができる。
【解決手段】本発明にかかる面状光源装置は、光源として複数のＬＥＤ１を備えている。この複数のＬＥＤ１を直列に接続し、定電流制御を行っている。そして各々のＬＥＤ１に可変抵抗７が並列に接続されている。この可変抵抗７の抵抗値を個々のＬＥＤ１の輝度によって変える。輝度の高いＬＥＤ１に対応する可変抵抗７の抵抗値を下げ、輝度を弱くする。逆に輝度の低いＬＥＤ１に対応する可変抵抗７の抵抗値を上げ、輝度を強くする。可変抵抗７の抵抗値を変えることにより、面状光源装置の輝度を調整する。
【選択図】 図２
【解決手段】本発明にかかる面状光源装置は、光源として複数のＬＥＤ１を備えている。この複数のＬＥＤ１を直列に接続し、定電流制御を行っている。そして各々のＬＥＤ１に可変抵抗７が並列に接続されている。この可変抵抗７の抵抗値を個々のＬＥＤ１の輝度によって変える。輝度の高いＬＥＤ１に対応する可変抵抗７の抵抗値を下げ、輝度を弱くする。逆に輝度の低いＬＥＤ１に対応する可変抵抗７の抵抗値を上げ、輝度を強くする。可変抵抗７の抵抗値を変えることにより、面状光源装置の輝度を調整する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、面状光源装置に関し、特にはＬＥＤを光源とする液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、液晶層が狭持された２枚の基板からなる液晶パネルとその液晶パネルの裏面側にバックライトとして面状光源装置が設けられている。面状光源装置の光源としては、従来はその光源に線状の冷陰極管が用いられていたが、寿命の長さ及び発光の良さからＲ、Ｇ、Ｂ三色の発光ダイオード（以下、ＬＥＤとする）をそれぞれ複数配置した光源を用いるものもある。
【０００３】
このＬＥＤを用いた液晶表示装置の構成について図１を用いて説明する。図１は光源が端部に設けられたエッジライト方式（サイドライト方式ともいう）の液晶表示装置の構成を示す図である。図１（ａ）はその平面図であり、図１（ｂ）は断面図である。１はＬＥＤ、２は導光板、３はリフレクター、４は光学シート、５は反射シート、６は液晶パネルである。Ｒ、Ｇ、ＢのＬＥＤ１が白色光を発光するためそれぞれ複数配置されている。この各色のＬＥＤ１から発光された光は直接またはリフレクター２によって反射され導光板３の側面に入射する。導光板３に入射された光は導光板中で全反射を繰り返しながら伝播する。導光板内の光は光学シート４が設けられている面全体（発光面全体）に出射する。発光面と反対側に出射された光は反射シート５により反射され再び導光板４に入射される。導光板３の発光面側から出射された光は、拡散シート、保護シート、レンズシート、プリズムシート等からなる光学シート４を通過し液晶パネル６に入射される。液晶パネル６に到達した光は映像信号にあわせて変調され、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色を表示する。
【０００４】
また図示したエッジライト方式の液晶表示装置以外にも液晶パネルの背面に光源を設けた直下型のものや、ＬＥＤの放熱を促進させるために導光板の裏面に光源を設けリフレクターを介して導光板に光を入射するものもある。
【０００５】
例えば、１５インチ型の液晶表示装置でＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤ１が合計４０個程度設けられている。ＬＥＤ１の配列は表示領域全体が均一な白色光になるように設けられており、その個数は各色の光の輝度が等しくなるように調整されている。従来の液晶表示装置において、このＬＥＤ１は直列又は並列若しくはそれらの組み合わせで接続されており、電圧及び電流が供給される。このＬＥＤの回路を図９に示す。ここで１はＬＥＤである。ＬＥＤ１が複数設けられており、直列と並列の組み合わせで接続されている。
【０００６】
このＬＥＤ１のばらつき、変動を一定に保つために従来の液晶表示装置では特開平１１−３０５１９８号公報に示されるように、このＬＥＤが接続された回路全体として定電流制御が行われていた。これにより、ＬＥＤ駆動電圧のばらつきや変動、ＬＥＤ自体に順電圧のばらつきがあったとしても、ＬＥＤの回路に常に一定の電流が流れる。従ってバックライト輝度にばらつきがない面状光源装置を得ることができる。またＲ、Ｇ、Ｂ各色毎のＬＥＤを直列又は並列に接続し、各色の回路毎にそれぞれ電圧、電流を供給し、各色の輝度（発光色）を調整している面状光源装置を用いた液晶表示装置もある。
【０００７】
このような従来の液晶表示装置及び面状光源装置では、以下のような問題が生じていた。ＬＥＤ１に同じ電流又は同じ電圧を供給しても、ＬＥＤ１の製品ごとにばらつき、変動や温度特性の差があり、それぞれのＬＥＤ１が同じ輝度、光量にはならなかった。面状光源装置のＬＥＤ１の配列、個数は各色ＬＥＤ１が同じ輝度として設計されている。従ってこのＬＥＤ１の輝度、光量のばらつきが面状光源装置の輝度に影響を与え、表示むら、色むらが発生するといった問題があった。また面状光源装置の表示特性が製品ごとにばらつくといった問題もあった。
【０００８】
また面状光源装置としてＬＥＤ１を複数配置した場合、その場所によって温度に差が生じる。例えば、面状光源装置の中央付近に設けられたＬＥＤ１は温度が高くなる。そしてＬＥＤ１はそれぞれの温度特性が異なり、使用環境の温度によってもそれぞれのＬＥＤ１の輝度、光量に差が生じる。従って、面状光源装置または液晶表示装置としてＬＥＤ１を複数配置した場合、その場所によって温度に差が生じ、それぞれのＬＥＤ１の輝度、光量がばらつくという問題があった。このように輝度がばらついているＬＥＤ１を用いた場合に、表示領域によって輝度に差が生じる。位置によって輝度が異なり、表示ムラが生じる。また各色のＬＥＤ１を各色毎に接続した場合は、各色によって輝度に差が生じ、色むらとなることがあった。このように従来の面状光源装置では表示むら等が発生するという問題点があった。さらには面状光源装置の温度の変化が製品ごとに異なり、製品ごとの表示特性がばらつくといった問題が生じていた。このような面状光源装置を用いた液晶表示装置では表示むら等が生じ、さらに製品ごとに表示特性がばらつくといった問題が生じていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の面状光源装置及び液晶表示装置では、色むら、輝度むら又は表示むらが発生し、さらには製品ごとに表示特性がばらつくという問題点があった。
【００１０】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、色むら及び表示むらが抑制され、さらに製品ごとのばらつきの少ない面状光源装置及び液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる面状光源装置は、複数の光源（例えば、本発明の実施の形態におけるＬＥＤ１）を備える面状光源装置であって、前記複数の光源の輝度を個別に調整する調整手段を備えるものである。これにより、面状光源装置の輝度むら、色むら及び表示むらを抑制することができる。
【００１２】
本発明にかかる面状光源装置は、複数の光源と、前記光源の光を面全体に導く導光板（例えば、本発明の実施の形態における導光板３）を備える面状光源装置であって、前記複数の光源の輝度を個別に調整する調整手段を備えるものである。これにより、面状光源装置の輝度むら、色むら及び表示むらを抑制することができる。
【００１３】
本発明にかかる面状光源装置は面状に設けられた複数の光源と、前記光源からの光を拡散する光学シート（例えば、本発明の実施の形態における光学シート４）を備え、前記複数の光源の輝度を個別に調整する調整手段を備えるものである。これにより、輝度むら、色むら及び表示むらを抑制することができ、製品ごとのばらつきの少ない面状光源装置及び液晶表示装置を提供することができる。
【００１４】
本発明にかかる面状光源装置は上記のいずれかの面状光源装置において、前記調整手段が光源と並列又は直列に設けられた複数の可変抵抗（例えば、本発明の実施の形態における可変抵抗７）を備え、当該可変抵抗の抵抗値を変えることにより、各々の光源の輝度を調整するものである。これにより、容易に輝度むら、色むら及び表示むらを抑制することができる。
【００１５】
本発明にかかる面状光源装置は上記のいずれかの面状光源装置において、前記調整手段が光源と並列に設けられた複数のスイッチング素子（例えば、本発明の実施の形態におけるスイッチング素子８）を備え、当該スイッチング素子の動作により、各々の光源の輝度を調整するものである。これにより、容易に輝度むら、色むら及び表示むらを抑制することができる。
【００１６】
本発明にかかる面状光源装置は上記のいずれかの面状光源装置において、前記複数の光源を輝度により異なる回路（例えば、本発明の実施の形態における第１回路９、第２回路１０、第３回路１１）に分け、前記回路ごとに異なる電流を供給することにより各々の光源の輝度を調整するものである。これにより、容易に輝度むら、色むら及び表示むらを抑制することができる。
【００１７】
上記の面状光源装置の好適な実施の形態として前記複数の光源が赤色、青色、緑色の発光ダイオード（例えば、本発明の実施の形態におけるＬＥＤ１）である面状光源装置が挙げられる。
【００１８】
さらに上記の面状光源装置は、各色毎に複数の前記発光ダイオードを備え、前記調整手段によって各色毎に個々の発光ダイオードの輝度を個別に調整し、各色毎に輝度を調整するものであってもよい。これにより、各色毎の輝度むら及び表示むらを抑制することができる。
【００１９】
上記の面状光源装置は液晶表示装置に用いることが好適である。これにより、液晶表示装置の輝度むら、色むら及び表示むらを抑制することができる。
【００２０】
本発明にかかる面状光源装置の製造方法は複数の光源が設けられた面状光源装置の製造方法であって、前記複数の光源を発光させるステップと、発光した光の輝度を位置毎または色毎に検出するステップと、検出した光の輝度を基として、前記複数の光源を異なる回路に分けるステップを有するものである。これにより、面状光源装置の輝度むら、色むら及び表示むらを抑制することができる。
【００２１】
本発明にかかる面状光源装置の輝度調整方法は複数の光源が設けられた面状光源装置の輝度調整方法であって、前記複数の光源に並列又は直列に設けられた可変抵抗を備え、前記複数の光源を発光させるステップと、発光した光の輝度を位置毎または色毎に検出するステップと、検出した光の輝度を基に前記可変抵抗の抵抗値を変えるステップを有するものである。これにより、面状光源装置の輝度むら、色むら及び表示むらを抑制することができる。
【００２２】
本発明にかかる面状光源装置の輝度調整方法は複数の光源が設けられた面状光源装置の輝度調整方法であって、前記複数の光源に並列又は直列に設けられたスイッチング素子を備え、前記複数の光源を発光させるステップと、発光した光の輝度を位置毎または色毎に検出するステップと、検出した光の輝度を基に前記スイッチング素子を動作させるステップを有するものである。これにより、面状光源装置の輝度むら、色むら及び表示むらを抑制することができる。
【００２３】
本発明にかかる面状光源装置の輝度調整方法は複数の光源が設けられた面状光源装置の輝度調整方法であって、前記複数の光源を発光させるステップと、発光した光の輝度を位置毎または色毎に検出するステップと、検出した光の輝度を基に前記複数の光源を異なる回路に接続するステップを有するものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態１．
本発明にかかる面状光源装置を用いた液晶表示装置の構成について図１を用いて説明する。図１（ａ）は液晶表示装置の平面図であり、図１（ｂ）は断面図でである。１はＬＥＤ（発光ダイオード）、２はリフレクター、３は導光板、４は光学シート、５は反射シート、６は液晶パネルである。Ｒ、Ｇ、ＢのＬＥＤ１が白色光を発光するためそれぞれ複数配置されている。この各色のＬＥＤ１から発光された光は、直接またはリフレクター２によって反射され導光板３の側面に入射する。導光板３に入射された光は、導光板中で全反射を繰り返しながら伝播する。導光板内の光は光学シート４が設けられている面全体（発光面全体）に出射する。発光面と反対側に出射された光は反射シート５により反射され再び導光板３に入射される。導光板３の発光面側から出射された光は、拡散シート、保護シート、レンズシート、プリズムシート等からなる光学シート４を通過し液晶パネル６に入射される。液晶パネル６に到達した光は映像信号にあわせて変調され、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色を表示する。
【００２５】
例えば、１５インチ型の液晶表示装置でＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤ１が合計４０個程度設けられている。またＬＥＤ１の配列は表示領域全体が均一な白色光になるように設けられており、その個数は各色の光の輝度が等しくなるように調整されている。本発明にかかる面状光源装置の光源であるＬＥＤ１の輝度の調整方法について図２を用いて説明する。図２はＬＥＤ１の回路図である。７は可変抵抗である。ここでは説明のためＬＥＤ１を３個のみ図示しており、直列に接続されている。その両端には電源が接続されており、定電流制御がされている。そして可変抵抗７がそれぞれのＬＥＤ１に並列に接続されている。そして輝度が弱いＬＥＤ１に対応する可変抵抗７の抵抗値を上げると可変抵抗７に流れる電流が減り、ＬＥＤ１に流れる電流値が増える。よってそのＬＥＤ１の輝度が強くなる。また逆に輝度が強いＬＥＤ１に対応する可変抵抗７の抵抗値を下げると可変抵抗７に流れる電流が増え、ＬＥＤ１に流れる電流値が減る。よってそのＬＥＤ１の輝度が弱くなる。これにより各ＬＥＤ１の輝度を調整することができる。ＬＥＤ１に同じ電流を流してもＬＥＤ自体のばらつき、温度特性の差により個々のＬＥＤ１の輝度が異なり、表示ムラが起きる場合は個々のＬＥＤ１の輝度を調整する。これにより表示ムラの発生を抑制することが可能になる。
【００２６】
例えば、赤色（Ｒ）の発光色が弱いときは赤色のＬＥＤ１に対応する可変抵抗の抵抗値を上げＲの輝度を強くする。逆にＲの発光色が強いときは赤色のＬＥＤ１に対応する可変抵抗の抵抗値を下げＲの輝度を強くする。緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のＬＥＤ１に対しても同様の調整をすることができる。これにより各色の輝度を調整することができ、発光色を制御することが可能になる。またＬＥＤ１にボリュームメーター等の可変抵抗７を接続すればよいので簡単な構成で輝度むら等を調整することが可能になる。さらにＬＥＤ１のばらつきによる、面状光源装置の製品ごとのばらつきを抑制することができる。
【００２７】
またＬＥＤ１を光源として用いて面状光源装置を組み立て、点灯させた際に、ＬＥＤ１が配置された場所によって、ＬＥＤ１の温度に差が生じる。この温度差によってＬＥＤ１の輝度にばらつきが生じるため、表示むらが発生することがある。またここのＬＥＤ１の温度特性にばらつきが生じたり、各色のＬＥＤ１によって温度特性に差がある場合もある。このような場合は、面状光源装置を点灯させて、その輝度を位置毎又は色毎（波長毎）に、検出、測定する。そして輝度が弱い場所、色（波長）に対応するＬＥＤ１の可変抵抗７の抵抗値を上げる。逆に輝度が強い場所、色（波長）に対応するＬＥＤ１の可変抵抗７の抵抗値を下げる。こうして個々のＬＥＤ１に対応する可変抵抗７の抵抗値を変化させることにより、面状光源装置の輝度が均一になるように調整する。これにより、ＬＥＤ１の温度特性にばらつきがある場合でも、表示むら、色むらの発生を抑制することができる。このような面状光源装置をバックライトとして用いることにより、表示むら、色むらのない液晶表示装置を得ることができる。
【００２８】
上述のようにＬＥＤ１には個々にばらつきがある。従って同じ電流又は電圧を供給しても同じ輝度にならないことがある。それぞれのＬＥＤ１の輝度を同じにする方法を以下に説明する。まずＬＥＤ１を個々に点灯させ、それぞれのＬＥＤ１の輝度を検出、測定する。輝度が弱いＬＥＤ１に対応する可変抵抗７の抵抗値を上げ、輝度を強くする。逆に輝度が強いＬＥＤ１に対応する可変抵抗７の抵抗値を下げ、輝度を弱くする。これにより、ＬＥＤ１の輝度を同一にすることができる。また可変抵抗７の代わりに適当な値の抵抗を設けても同様の効果を得ることができる。また上述の方法はＬＥＤ１の輝度の制御にも利用することができる。
【００２９】
図２ではＬＥＤ１を直列に接続し、可変抵抗７をそれぞれにＬＥＤ１に対して並列に接続したが、図３に示すようにＬＥＤ１を並列に接続し、それぞれのＬＥＤ１に対して可変抵抗７を直列に接続してもよい。ここでも図１と同様にＬＥＤ１を説明のため３個のみ図示している。このＬＥＤ１を並列に接続した場合は直列に接続した場合とは逆に、定電圧制御を行うことが望ましい。輝度が弱いＬＥＤ１に対応する可変抵抗７の抵抗値を下げることにより、ＬＥＤ１の輝度を強くすることができる。反対に輝度が強いＬＥＤ１に対応する可変抵抗７の抵抗値を上げることにより、ＬＥＤ１の輝度を弱くすることができる。これにより表示むら、色むらが抑制された面状光源装置を得ることができる。
【００３０】
本発明の実施の形態は図２、図３に示されたように、直列又は並列にＬＥＤ１を接続されるのものに限定されるものではなく、直列接続と並列接続の組み合わせでもよい。また可変抵抗７は面状光源装置に設けられている全てのＬＥＤ１に対応していなくてもよく、一部のＬＥＤ１に複数の可変抵抗７が設けられていれば同様の効果を得ることができる。さらには、可変抵抗７は個々のＬＥＤ１に対応していなくてもよく、例えば２つ以上のＬＥＤ１に対応して、１つの可変抵抗７が設けられていてもよい。もちろん２つ以上の可変抵抗７が１つのＬＥＤ１に対応して設けられていてもよい。さらには、一部のＬＥＤ１にのみ対応して、可変抵抗７が設けられていてもよい。
【００３１】
またＬＥＤ１が２以上の回路に分かれて、別々に電流、電圧を供給する場合でも、上記のように複数の可変抵抗７を設けることにより、表示むら、輝度むら、色むらの発生を抑制することができる。例えば、Ｒ、Ｇ、ＢのＬＥＤ１をそれぞれ３つ回路で分けて、別々に電流、電圧を供給してもよい。それぞれの回路に複数の可変抵抗７を設けることにより、それぞれの色（波長）に対して表示むらの発生を抑制することができる。本発明の実施の形態は図示したものに限定されるものではなく、複数のＬＥＤ１に対して複数の可変抵抗７を設ければよい。これにより、面状光源装置の表示むら、輝度むら、色むらを抑制することができる。従ってバックライト光源の輝度を均一にすることができる。また、液晶表示装置に用いることが好適である。
【００３２】
発明の実施の形態２．
本発明の実施の形態２にかかる面状光源装置の光源について図４を用いて説明する。光源としてＬＥＤが用いられており、図４はそのＬＥＤの回路図である。１はＬＥＤ、８はスイッチング素子である。面状光源装置の構成は上述の実施の形態１で説明したものと同一なので説明を省略する。ＬＥＤ１が直列に接続されており、それぞれのＬＥＤ１に対応するスイッチング素子８が並列に接続されている。スイッチング素子８はマイコン等からのスイッチング信号により動作する。
【００３３】
それぞれのＬＥＤ１には上述で説明したようにばらつき、変動、温度特性にばらつきがあり、輝度に差が生じる場合がある。この輝度の差を抑制し、面状光源装置において表示むら、色むらを抑制する方法を説明する。個々のＬＥＤ１を一度点灯させて、それぞれの輝度を検出、測定する。または面状光源装置を組み立ててから、その面状光源装置の輝度を位置毎または色毎に検出する。その輝度が弱いＬＥＤ１に対応するスイッチング素子８はＯＦＦにする。これにより回路を流れる電流は全てＬＥＤ１に流れるので輝度が高くなる。逆に輝度が強いＬＥＤ１に対応するスイッチング素子８はＯＮにする。スイッチング素子８には適当な抵抗値の抵抗が接続されているため、回路に流れる電流の一部はスイッチング素子に流れる。よってＬＥＤ１に流れる電流が減り、ＬＥＤ１の輝度が低くなる。このようにして個々のＬＥＤ１を調整することにより、面状光源装置の表示むら、色むら、輝度むらを抑制することができる。
【００３４】
また図５に示したようにスイッチング素子８をＬＥＤ１に並列に複数接続することにより、ＬＥＤ１に流れる電流を段階的に調整することができる。これにより、ＬＥＤ１の輝度をより細かく調整することができる。またスイッチング素子８が適当な負荷抵抗を有していれば、抵抗を設けなくても同様な効果を得ることができる。本実施の形態ではＬＥＤ１にスイッチング素子８を接続すればよいので簡単な構成で輝度むら等を調整することが可能になる。さらにＬＥＤ１のばらつきによる、面状光源装置の製品ごとのばらつきを抑制することができる。またスイッチング素子８は面状光源装置に設けられている全てのＬＥＤ１に対応していなくてもよく、複数のスイッチング素子８が設けられていれば同様の効果を得ることができる。さらには、スイッチング素子８は個々のＬＥＤ１に対応していなくてもよく、例えば２つ以上のＬＥＤ１に対応して、１つのスイッチング素子８が設けられていてもよい。さらには、一部のＬＥＤ１にのみ対応して、スイッチング素子８が設けられていてもよい。
【００３５】
発明の実施の形態３．
本実施の形態３にかかる面状光源装置の表示むら、色むら、輝度むらの抑制する方法について図６を用いて説明する。光源としてはＬＥＤが用いられており、図６はそのＬＥＤの回路図である。１はＬＥＤ、９は第１回路、１０は第２回路、１１は第３回路である。面状光源装置は図１と同じ構成なので説明を省略する。
【００３６】
まず同じ回路に接続して面状光源装置を点灯させる。そしてその表示領域において、位置毎、色毎の輝度を検出する。検出した輝度の強弱を基に、ＬＥＤ１を複数のグループに分ける。ここでは図６のようにＬＥＤ１を、輝度が弱いＬＥＤ１のグループ（以下、第１グループ）、輝度を強いＬＥＤ１のグループ（以下、第３グループ）、輝度が第１グループと第２グループの間のＬＥＤ１のグループ（以下、第２グループ）の３つのグループに分けている。それぞれのグループをそれぞれ別々の回路に分ける。ここで第１グループに対応する回路を第１回路９、第１グループに対応する回路を第２回路１０、第３グループに対応する回路を第３回路１１とする。ここでは第１回路９及び第３回路１１にＬＥＤ１が２個直列に、第２回路１０にＬＥＤ１が３個直列に接続され、それぞれ定電流制御されている。
【００３７】
この第１回路は輝度を高くしたいので他の回路よりも高い電流で制御する。逆に第３回路は輝度を低くしたいので他の回路よりも低電流で制御する。第２回路は第１回路と第３回路の間の電流で制御する。これにより、それぞれの回路でＬＥＤ１の輝度を調整することができ、面状光源装置の表示むら、色むら、輝度むらを抑制することができる。もちろん図示した回路構成に限らず、流す電流毎にＬＥＤ１を複数のグループに分け、異なる回路とすれば同様の効果が得られえる。また個々の回路に接続されるＬＥＤ１の個数は１個以上であれば、同様の効果を得ることができる。さらにＬＥＤ１は並列接続でもよく、さらにはその組み合わせでもよい。またＬＥＤ１の制御は電流制御に限らず、ＬＥＤ１を並列に設け電圧制御をしても、同様の効果が得られる。さらにこれらの実施の形態を組み合わせてもよい。また最初からＬＥＤ１を複数の回路に分け接続してもよく、上述の調整方法を何度か繰り返し、より輝度を均一にしてもよい。本発明は面状光源装置において、複数のＬＥＤ１を異なる回路に分け、それぞれの回路に供給する電流、電圧を個別に制御するものである。従って、上述の実施の形態に限られるものではない。本実施の形態ではＬＥＤ１を異なる回路に接続し、個別に電流又は電圧を制御すればよいので、簡単な構成で輝度むら等を調整することが可能になる。さらにＬＥＤ１のばらつきによる、面状光源装置の製品ごとのばらつきを抑制することができる。
【００３８】
その他の実施の形態．
上述の実施の形態はそれぞれ組み合わせて用いてもよい。例えば、実施の形態１と３を組み合わせの例として、Ｒ、Ｇ、Ｂの異なる色のＬＥＤ１をそれぞれ異なる３つの回路に分けてもよい。そしてそれぞれの回路において、ＬＥＤ１を直列で接続し、個々のＬＥＤ１にそれぞれ可変抵抗７を並列に設けてもよい。さらにそれぞれの色のＬＥＤ１をさらに異なる複数の回路に分けてもよい。これにより、面状光源装置の各発光色の輝度むら、表示むらをより細かく調整することができる。
【００３９】
また本発明は個々のＬＥＤ１の輝度調整を面状光源装置又は液晶表示装置を組み立てる際のみに行ってもよい。組み立てる際にＬＥＤ１の輝度が調整された面状光源装置又は液晶表示装置であれば、輝度むら、表示むら、色むらが抑制される。この場合は製品化後に輝度を均一にする調整手段が不要となるため、より簡易な構成で面状光源装置又は液晶表示装置を製造することができる。またある程度の時間、面状光源装置又は液晶表示装置を点灯させておき、温度がほほ一定になり温度の変化が少なくなってから調整を行えば、継続使用時に輝度むら等が抑制された面状光源装置又は液晶表示装置を得ることができる。もちろん、製品となった面状光源装置又は液晶表示装置に可変抵抗７の抵抗値を調整する調整手段やスイッチング素子の動作を行う調整手段を設けてもよい。これにより、随時輝度の調整を行うことが可能になり、使用環境や経時的な変化に関係なく輝度が均一な面状光源装置及び液晶表示装置を得ることができる。
【００４０】
また温度変化の大きい場所のＬＥＤ１にのみ可変抵抗７又はスイッチング素子８を設け、輝度の調整を行ってもよい。これにより、ＬＥＤ１の温度特性のばらつきを抑制することができ、輝度が均一な面状光源装置を得ることができる。従って異なる環境でも表示特性の変化が少ない面状光源装置を得ることができる。
【００４１】
本発明にかかる面状光源装置は液晶表示装置に用いることが好適である。また図１で図示した液晶表示装置に限らず、図７に示すような構成の液晶表示装置に用いることもできる。図７（ａ）は液晶表示装置の構成を示す平面図であり、図７（ｂ）は断面図である。図１で付した符号と同一の符号は同一の構成を示すので説明を省略する。図７に示す液晶表示装置ではＬＥＤ１が面状に設けられている。また導光板が設けられていない。面状に設けられたＬＥＤ１からの光は拡散シート等からなる光学シート４によって拡散され、液晶パネル６に入射される。この場合、表示領域にそれぞれのＬＥＤ１が対応しているので表示むらの発生をより抑制することができる。
【００４２】
さらに図８に示すような構成の液晶表示装置にも用いることができる。図８（ａ）は液晶表示装置の構成を示す平面図であり、図８（ｂ）は断面図である。図１で付した符号と同一の符号は同一の構成を示すので説明を省略する。図８に示す液晶表示装置ではＬＥＤ１が反射シート５を挟んで導光板３の裏面に設けられている。そしてリフレクター２によって反射されたＬＥＤ１からの光は、導光板３の側面に入射される。このような構成の液晶表示装置ではＬＥＤ１の熱が放熱されるため、温度上昇が少ない。したがってＬＥＤ１の温度特性のばらつきによる輝度への影響が少ない。また本発明にかかる液晶表示装置の構成は図示した構成に限られるものではない。
【００４３】
本発明にかかる面状光源装置は液晶表示装置への利用に限られず、光源装置として利用することもでき、また他の表示装置にも用いることができる。本発明の効果は、複数の光源に対して上述の輝度調整手段（可変抵抗、スイッチング素子又は異なる回路への接続）を設けることにより得られる。従って、光源はＬＥＤに限らず、発光素子、エレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ）や冷陰極管等でも光源が複数あれば、同様の効果を得ることができる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、色むら及び表示むらを抑制することができ、さらに製品ごとのばらつきが少ない面状光源装置及び液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）
液晶表示装置の構成を示す平面図である。
図１（ｂ）
液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる面状光源装置のＬＥＤの回路図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる面状光源装置のＬＥＤの別の回路図である。
【図４】本発明の実施の形態２にかかる面状光源装置のＬＥＤの回路図である。
【図５】本発明の実施の形態２にかかる面状光源装置のＬＥＤの別の回路図である。
【図６】本発明の実施の形態３にかかる面状光源装置のＬＥＤの回路図である。
【図７】図７（ａ）
異なる液晶表示装置の構成を示す平面図である。
図７（ｂ）
異なる液晶表示装置の構成を示す平面図である。
【図８】図８（ａ）
異なる液晶表示装置の構成を示す平面図である。
図８（ｂ）
異なる液晶表示装置の構成を示す平面図である。
【図９】従来の面状光源装置のＬＥＤの回路図である。
【符号の説明】
１ ＬＥＤ
２ リフレクター
３ 導光板
４ 光学シート
５ 反射シート
６ 液晶パネル
７ 可変抵抗
８ スイッチング素子
９ 第１回路
１０ 第２回路
１１ 第３回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、面状光源装置に関し、特にはＬＥＤを光源とする液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、液晶層が狭持された２枚の基板からなる液晶パネルとその液晶パネルの裏面側にバックライトとして面状光源装置が設けられている。面状光源装置の光源としては、従来はその光源に線状の冷陰極管が用いられていたが、寿命の長さ及び発光の良さからＲ、Ｇ、Ｂ三色の発光ダイオード（以下、ＬＥＤとする）をそれぞれ複数配置した光源を用いるものもある。
【０００３】
このＬＥＤを用いた液晶表示装置の構成について図１を用いて説明する。図１は光源が端部に設けられたエッジライト方式（サイドライト方式ともいう）の液晶表示装置の構成を示す図である。図１（ａ）はその平面図であり、図１（ｂ）は断面図である。１はＬＥＤ、２は導光板、３はリフレクター、４は光学シート、５は反射シート、６は液晶パネルである。Ｒ、Ｇ、ＢのＬＥＤ１が白色光を発光するためそれぞれ複数配置されている。この各色のＬＥＤ１から発光された光は直接またはリフレクター２によって反射され導光板３の側面に入射する。導光板３に入射された光は導光板中で全反射を繰り返しながら伝播する。導光板内の光は光学シート４が設けられている面全体（発光面全体）に出射する。発光面と反対側に出射された光は反射シート５により反射され再び導光板４に入射される。導光板３の発光面側から出射された光は、拡散シート、保護シート、レンズシート、プリズムシート等からなる光学シート４を通過し液晶パネル６に入射される。液晶パネル６に到達した光は映像信号にあわせて変調され、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色を表示する。
【０００４】
また図示したエッジライト方式の液晶表示装置以外にも液晶パネルの背面に光源を設けた直下型のものや、ＬＥＤの放熱を促進させるために導光板の裏面に光源を設けリフレクターを介して導光板に光を入射するものもある。
【０００５】
例えば、１５インチ型の液晶表示装置でＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤ１が合計４０個程度設けられている。ＬＥＤ１の配列は表示領域全体が均一な白色光になるように設けられており、その個数は各色の光の輝度が等しくなるように調整されている。従来の液晶表示装置において、このＬＥＤ１は直列又は並列若しくはそれらの組み合わせで接続されており、電圧及び電流が供給される。このＬＥＤの回路を図９に示す。ここで１はＬＥＤである。ＬＥＤ１が複数設けられており、直列と並列の組み合わせで接続されている。
【０００６】
このＬＥＤ１のばらつき、変動を一定に保つために従来の液晶表示装置では特開平１１−３０５１９８号公報に示されるように、このＬＥＤが接続された回路全体として定電流制御が行われていた。これにより、ＬＥＤ駆動電圧のばらつきや変動、ＬＥＤ自体に順電圧のばらつきがあったとしても、ＬＥＤの回路に常に一定の電流が流れる。従ってバックライト輝度にばらつきがない面状光源装置を得ることができる。またＲ、Ｇ、Ｂ各色毎のＬＥＤを直列又は並列に接続し、各色の回路毎にそれぞれ電圧、電流を供給し、各色の輝度（発光色）を調整している面状光源装置を用いた液晶表示装置もある。
【０００７】
このような従来の液晶表示装置及び面状光源装置では、以下のような問題が生じていた。ＬＥＤ１に同じ電流又は同じ電圧を供給しても、ＬＥＤ１の製品ごとにばらつき、変動や温度特性の差があり、それぞれのＬＥＤ１が同じ輝度、光量にはならなかった。面状光源装置のＬＥＤ１の配列、個数は各色ＬＥＤ１が同じ輝度として設計されている。従ってこのＬＥＤ１の輝度、光量のばらつきが面状光源装置の輝度に影響を与え、表示むら、色むらが発生するといった問題があった。また面状光源装置の表示特性が製品ごとにばらつくといった問題もあった。
【０００８】
また面状光源装置としてＬＥＤ１を複数配置した場合、その場所によって温度に差が生じる。例えば、面状光源装置の中央付近に設けられたＬＥＤ１は温度が高くなる。そしてＬＥＤ１はそれぞれの温度特性が異なり、使用環境の温度によってもそれぞれのＬＥＤ１の輝度、光量に差が生じる。従って、面状光源装置または液晶表示装置としてＬＥＤ１を複数配置した場合、その場所によって温度に差が生じ、それぞれのＬＥＤ１の輝度、光量がばらつくという問題があった。このように輝度がばらついているＬＥＤ１を用いた場合に、表示領域によって輝度に差が生じる。位置によって輝度が異なり、表示ムラが生じる。また各色のＬＥＤ１を各色毎に接続した場合は、各色によって輝度に差が生じ、色むらとなることがあった。このように従来の面状光源装置では表示むら等が発生するという問題点があった。さらには面状光源装置の温度の変化が製品ごとに異なり、製品ごとの表示特性がばらつくといった問題が生じていた。このような面状光源装置を用いた液晶表示装置では表示むら等が生じ、さらに製品ごとに表示特性がばらつくといった問題が生じていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の面状光源装置及び液晶表示装置では、色むら、輝度むら又は表示むらが発生し、さらには製品ごとに表示特性がばらつくという問題点があった。
【００１０】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、色むら及び表示むらが抑制され、さらに製品ごとのばらつきの少ない面状光源装置及び液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる面状光源装置は、複数の光源（例えば、本発明の実施の形態におけるＬＥＤ１）を備える面状光源装置であって、前記複数の光源の輝度を個別に調整する調整手段を備えるものである。これにより、面状光源装置の輝度むら、色むら及び表示むらを抑制することができる。
【００１２】
本発明にかかる面状光源装置は、複数の光源と、前記光源の光を面全体に導く導光板（例えば、本発明の実施の形態における導光板３）を備える面状光源装置であって、前記複数の光源の輝度を個別に調整する調整手段を備えるものである。これにより、面状光源装置の輝度むら、色むら及び表示むらを抑制することができる。
【００１３】
本発明にかかる面状光源装置は面状に設けられた複数の光源と、前記光源からの光を拡散する光学シート（例えば、本発明の実施の形態における光学シート４）を備え、前記複数の光源の輝度を個別に調整する調整手段を備えるものである。これにより、輝度むら、色むら及び表示むらを抑制することができ、製品ごとのばらつきの少ない面状光源装置及び液晶表示装置を提供することができる。
【００１４】
本発明にかかる面状光源装置は上記のいずれかの面状光源装置において、前記調整手段が光源と並列又は直列に設けられた複数の可変抵抗（例えば、本発明の実施の形態における可変抵抗７）を備え、当該可変抵抗の抵抗値を変えることにより、各々の光源の輝度を調整するものである。これにより、容易に輝度むら、色むら及び表示むらを抑制することができる。
【００１５】
本発明にかかる面状光源装置は上記のいずれかの面状光源装置において、前記調整手段が光源と並列に設けられた複数のスイッチング素子（例えば、本発明の実施の形態におけるスイッチング素子８）を備え、当該スイッチング素子の動作により、各々の光源の輝度を調整するものである。これにより、容易に輝度むら、色むら及び表示むらを抑制することができる。
【００１６】
本発明にかかる面状光源装置は上記のいずれかの面状光源装置において、前記複数の光源を輝度により異なる回路（例えば、本発明の実施の形態における第１回路９、第２回路１０、第３回路１１）に分け、前記回路ごとに異なる電流を供給することにより各々の光源の輝度を調整するものである。これにより、容易に輝度むら、色むら及び表示むらを抑制することができる。
【００１７】
上記の面状光源装置の好適な実施の形態として前記複数の光源が赤色、青色、緑色の発光ダイオード（例えば、本発明の実施の形態におけるＬＥＤ１）である面状光源装置が挙げられる。
【００１８】
さらに上記の面状光源装置は、各色毎に複数の前記発光ダイオードを備え、前記調整手段によって各色毎に個々の発光ダイオードの輝度を個別に調整し、各色毎に輝度を調整するものであってもよい。これにより、各色毎の輝度むら及び表示むらを抑制することができる。
【００１９】
上記の面状光源装置は液晶表示装置に用いることが好適である。これにより、液晶表示装置の輝度むら、色むら及び表示むらを抑制することができる。
【００２０】
本発明にかかる面状光源装置の製造方法は複数の光源が設けられた面状光源装置の製造方法であって、前記複数の光源を発光させるステップと、発光した光の輝度を位置毎または色毎に検出するステップと、検出した光の輝度を基として、前記複数の光源を異なる回路に分けるステップを有するものである。これにより、面状光源装置の輝度むら、色むら及び表示むらを抑制することができる。
【００２１】
本発明にかかる面状光源装置の輝度調整方法は複数の光源が設けられた面状光源装置の輝度調整方法であって、前記複数の光源に並列又は直列に設けられた可変抵抗を備え、前記複数の光源を発光させるステップと、発光した光の輝度を位置毎または色毎に検出するステップと、検出した光の輝度を基に前記可変抵抗の抵抗値を変えるステップを有するものである。これにより、面状光源装置の輝度むら、色むら及び表示むらを抑制することができる。
【００２２】
本発明にかかる面状光源装置の輝度調整方法は複数の光源が設けられた面状光源装置の輝度調整方法であって、前記複数の光源に並列又は直列に設けられたスイッチング素子を備え、前記複数の光源を発光させるステップと、発光した光の輝度を位置毎または色毎に検出するステップと、検出した光の輝度を基に前記スイッチング素子を動作させるステップを有するものである。これにより、面状光源装置の輝度むら、色むら及び表示むらを抑制することができる。
【００２３】
本発明にかかる面状光源装置の輝度調整方法は複数の光源が設けられた面状光源装置の輝度調整方法であって、前記複数の光源を発光させるステップと、発光した光の輝度を位置毎または色毎に検出するステップと、検出した光の輝度を基に前記複数の光源を異なる回路に接続するステップを有するものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態１．
本発明にかかる面状光源装置を用いた液晶表示装置の構成について図１を用いて説明する。図１（ａ）は液晶表示装置の平面図であり、図１（ｂ）は断面図でである。１はＬＥＤ（発光ダイオード）、２はリフレクター、３は導光板、４は光学シート、５は反射シート、６は液晶パネルである。Ｒ、Ｇ、ＢのＬＥＤ１が白色光を発光するためそれぞれ複数配置されている。この各色のＬＥＤ１から発光された光は、直接またはリフレクター２によって反射され導光板３の側面に入射する。導光板３に入射された光は、導光板中で全反射を繰り返しながら伝播する。導光板内の光は光学シート４が設けられている面全体（発光面全体）に出射する。発光面と反対側に出射された光は反射シート５により反射され再び導光板３に入射される。導光板３の発光面側から出射された光は、拡散シート、保護シート、レンズシート、プリズムシート等からなる光学シート４を通過し液晶パネル６に入射される。液晶パネル６に到達した光は映像信号にあわせて変調され、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色を表示する。
【００２５】
例えば、１５インチ型の液晶表示装置でＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤ１が合計４０個程度設けられている。またＬＥＤ１の配列は表示領域全体が均一な白色光になるように設けられており、その個数は各色の光の輝度が等しくなるように調整されている。本発明にかかる面状光源装置の光源であるＬＥＤ１の輝度の調整方法について図２を用いて説明する。図２はＬＥＤ１の回路図である。７は可変抵抗である。ここでは説明のためＬＥＤ１を３個のみ図示しており、直列に接続されている。その両端には電源が接続されており、定電流制御がされている。そして可変抵抗７がそれぞれのＬＥＤ１に並列に接続されている。そして輝度が弱いＬＥＤ１に対応する可変抵抗７の抵抗値を上げると可変抵抗７に流れる電流が減り、ＬＥＤ１に流れる電流値が増える。よってそのＬＥＤ１の輝度が強くなる。また逆に輝度が強いＬＥＤ１に対応する可変抵抗７の抵抗値を下げると可変抵抗７に流れる電流が増え、ＬＥＤ１に流れる電流値が減る。よってそのＬＥＤ１の輝度が弱くなる。これにより各ＬＥＤ１の輝度を調整することができる。ＬＥＤ１に同じ電流を流してもＬＥＤ自体のばらつき、温度特性の差により個々のＬＥＤ１の輝度が異なり、表示ムラが起きる場合は個々のＬＥＤ１の輝度を調整する。これにより表示ムラの発生を抑制することが可能になる。
【００２６】
例えば、赤色（Ｒ）の発光色が弱いときは赤色のＬＥＤ１に対応する可変抵抗の抵抗値を上げＲの輝度を強くする。逆にＲの発光色が強いときは赤色のＬＥＤ１に対応する可変抵抗の抵抗値を下げＲの輝度を強くする。緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のＬＥＤ１に対しても同様の調整をすることができる。これにより各色の輝度を調整することができ、発光色を制御することが可能になる。またＬＥＤ１にボリュームメーター等の可変抵抗７を接続すればよいので簡単な構成で輝度むら等を調整することが可能になる。さらにＬＥＤ１のばらつきによる、面状光源装置の製品ごとのばらつきを抑制することができる。
【００２７】
またＬＥＤ１を光源として用いて面状光源装置を組み立て、点灯させた際に、ＬＥＤ１が配置された場所によって、ＬＥＤ１の温度に差が生じる。この温度差によってＬＥＤ１の輝度にばらつきが生じるため、表示むらが発生することがある。またここのＬＥＤ１の温度特性にばらつきが生じたり、各色のＬＥＤ１によって温度特性に差がある場合もある。このような場合は、面状光源装置を点灯させて、その輝度を位置毎又は色毎（波長毎）に、検出、測定する。そして輝度が弱い場所、色（波長）に対応するＬＥＤ１の可変抵抗７の抵抗値を上げる。逆に輝度が強い場所、色（波長）に対応するＬＥＤ１の可変抵抗７の抵抗値を下げる。こうして個々のＬＥＤ１に対応する可変抵抗７の抵抗値を変化させることにより、面状光源装置の輝度が均一になるように調整する。これにより、ＬＥＤ１の温度特性にばらつきがある場合でも、表示むら、色むらの発生を抑制することができる。このような面状光源装置をバックライトとして用いることにより、表示むら、色むらのない液晶表示装置を得ることができる。
【００２８】
上述のようにＬＥＤ１には個々にばらつきがある。従って同じ電流又は電圧を供給しても同じ輝度にならないことがある。それぞれのＬＥＤ１の輝度を同じにする方法を以下に説明する。まずＬＥＤ１を個々に点灯させ、それぞれのＬＥＤ１の輝度を検出、測定する。輝度が弱いＬＥＤ１に対応する可変抵抗７の抵抗値を上げ、輝度を強くする。逆に輝度が強いＬＥＤ１に対応する可変抵抗７の抵抗値を下げ、輝度を弱くする。これにより、ＬＥＤ１の輝度を同一にすることができる。また可変抵抗７の代わりに適当な値の抵抗を設けても同様の効果を得ることができる。また上述の方法はＬＥＤ１の輝度の制御にも利用することができる。
【００２９】
図２ではＬＥＤ１を直列に接続し、可変抵抗７をそれぞれにＬＥＤ１に対して並列に接続したが、図３に示すようにＬＥＤ１を並列に接続し、それぞれのＬＥＤ１に対して可変抵抗７を直列に接続してもよい。ここでも図１と同様にＬＥＤ１を説明のため３個のみ図示している。このＬＥＤ１を並列に接続した場合は直列に接続した場合とは逆に、定電圧制御を行うことが望ましい。輝度が弱いＬＥＤ１に対応する可変抵抗７の抵抗値を下げることにより、ＬＥＤ１の輝度を強くすることができる。反対に輝度が強いＬＥＤ１に対応する可変抵抗７の抵抗値を上げることにより、ＬＥＤ１の輝度を弱くすることができる。これにより表示むら、色むらが抑制された面状光源装置を得ることができる。
【００３０】
本発明の実施の形態は図２、図３に示されたように、直列又は並列にＬＥＤ１を接続されるのものに限定されるものではなく、直列接続と並列接続の組み合わせでもよい。また可変抵抗７は面状光源装置に設けられている全てのＬＥＤ１に対応していなくてもよく、一部のＬＥＤ１に複数の可変抵抗７が設けられていれば同様の効果を得ることができる。さらには、可変抵抗７は個々のＬＥＤ１に対応していなくてもよく、例えば２つ以上のＬＥＤ１に対応して、１つの可変抵抗７が設けられていてもよい。もちろん２つ以上の可変抵抗７が１つのＬＥＤ１に対応して設けられていてもよい。さらには、一部のＬＥＤ１にのみ対応して、可変抵抗７が設けられていてもよい。
【００３１】
またＬＥＤ１が２以上の回路に分かれて、別々に電流、電圧を供給する場合でも、上記のように複数の可変抵抗７を設けることにより、表示むら、輝度むら、色むらの発生を抑制することができる。例えば、Ｒ、Ｇ、ＢのＬＥＤ１をそれぞれ３つ回路で分けて、別々に電流、電圧を供給してもよい。それぞれの回路に複数の可変抵抗７を設けることにより、それぞれの色（波長）に対して表示むらの発生を抑制することができる。本発明の実施の形態は図示したものに限定されるものではなく、複数のＬＥＤ１に対して複数の可変抵抗７を設ければよい。これにより、面状光源装置の表示むら、輝度むら、色むらを抑制することができる。従ってバックライト光源の輝度を均一にすることができる。また、液晶表示装置に用いることが好適である。
【００３２】
発明の実施の形態２．
本発明の実施の形態２にかかる面状光源装置の光源について図４を用いて説明する。光源としてＬＥＤが用いられており、図４はそのＬＥＤの回路図である。１はＬＥＤ、８はスイッチング素子である。面状光源装置の構成は上述の実施の形態１で説明したものと同一なので説明を省略する。ＬＥＤ１が直列に接続されており、それぞれのＬＥＤ１に対応するスイッチング素子８が並列に接続されている。スイッチング素子８はマイコン等からのスイッチング信号により動作する。
【００３３】
それぞれのＬＥＤ１には上述で説明したようにばらつき、変動、温度特性にばらつきがあり、輝度に差が生じる場合がある。この輝度の差を抑制し、面状光源装置において表示むら、色むらを抑制する方法を説明する。個々のＬＥＤ１を一度点灯させて、それぞれの輝度を検出、測定する。または面状光源装置を組み立ててから、その面状光源装置の輝度を位置毎または色毎に検出する。その輝度が弱いＬＥＤ１に対応するスイッチング素子８はＯＦＦにする。これにより回路を流れる電流は全てＬＥＤ１に流れるので輝度が高くなる。逆に輝度が強いＬＥＤ１に対応するスイッチング素子８はＯＮにする。スイッチング素子８には適当な抵抗値の抵抗が接続されているため、回路に流れる電流の一部はスイッチング素子に流れる。よってＬＥＤ１に流れる電流が減り、ＬＥＤ１の輝度が低くなる。このようにして個々のＬＥＤ１を調整することにより、面状光源装置の表示むら、色むら、輝度むらを抑制することができる。
【００３４】
また図５に示したようにスイッチング素子８をＬＥＤ１に並列に複数接続することにより、ＬＥＤ１に流れる電流を段階的に調整することができる。これにより、ＬＥＤ１の輝度をより細かく調整することができる。またスイッチング素子８が適当な負荷抵抗を有していれば、抵抗を設けなくても同様な効果を得ることができる。本実施の形態ではＬＥＤ１にスイッチング素子８を接続すればよいので簡単な構成で輝度むら等を調整することが可能になる。さらにＬＥＤ１のばらつきによる、面状光源装置の製品ごとのばらつきを抑制することができる。またスイッチング素子８は面状光源装置に設けられている全てのＬＥＤ１に対応していなくてもよく、複数のスイッチング素子８が設けられていれば同様の効果を得ることができる。さらには、スイッチング素子８は個々のＬＥＤ１に対応していなくてもよく、例えば２つ以上のＬＥＤ１に対応して、１つのスイッチング素子８が設けられていてもよい。さらには、一部のＬＥＤ１にのみ対応して、スイッチング素子８が設けられていてもよい。
【００３５】
発明の実施の形態３．
本実施の形態３にかかる面状光源装置の表示むら、色むら、輝度むらの抑制する方法について図６を用いて説明する。光源としてはＬＥＤが用いられており、図６はそのＬＥＤの回路図である。１はＬＥＤ、９は第１回路、１０は第２回路、１１は第３回路である。面状光源装置は図１と同じ構成なので説明を省略する。
【００３６】
まず同じ回路に接続して面状光源装置を点灯させる。そしてその表示領域において、位置毎、色毎の輝度を検出する。検出した輝度の強弱を基に、ＬＥＤ１を複数のグループに分ける。ここでは図６のようにＬＥＤ１を、輝度が弱いＬＥＤ１のグループ（以下、第１グループ）、輝度を強いＬＥＤ１のグループ（以下、第３グループ）、輝度が第１グループと第２グループの間のＬＥＤ１のグループ（以下、第２グループ）の３つのグループに分けている。それぞれのグループをそれぞれ別々の回路に分ける。ここで第１グループに対応する回路を第１回路９、第１グループに対応する回路を第２回路１０、第３グループに対応する回路を第３回路１１とする。ここでは第１回路９及び第３回路１１にＬＥＤ１が２個直列に、第２回路１０にＬＥＤ１が３個直列に接続され、それぞれ定電流制御されている。
【００３７】
この第１回路は輝度を高くしたいので他の回路よりも高い電流で制御する。逆に第３回路は輝度を低くしたいので他の回路よりも低電流で制御する。第２回路は第１回路と第３回路の間の電流で制御する。これにより、それぞれの回路でＬＥＤ１の輝度を調整することができ、面状光源装置の表示むら、色むら、輝度むらを抑制することができる。もちろん図示した回路構成に限らず、流す電流毎にＬＥＤ１を複数のグループに分け、異なる回路とすれば同様の効果が得られえる。また個々の回路に接続されるＬＥＤ１の個数は１個以上であれば、同様の効果を得ることができる。さらにＬＥＤ１は並列接続でもよく、さらにはその組み合わせでもよい。またＬＥＤ１の制御は電流制御に限らず、ＬＥＤ１を並列に設け電圧制御をしても、同様の効果が得られる。さらにこれらの実施の形態を組み合わせてもよい。また最初からＬＥＤ１を複数の回路に分け接続してもよく、上述の調整方法を何度か繰り返し、より輝度を均一にしてもよい。本発明は面状光源装置において、複数のＬＥＤ１を異なる回路に分け、それぞれの回路に供給する電流、電圧を個別に制御するものである。従って、上述の実施の形態に限られるものではない。本実施の形態ではＬＥＤ１を異なる回路に接続し、個別に電流又は電圧を制御すればよいので、簡単な構成で輝度むら等を調整することが可能になる。さらにＬＥＤ１のばらつきによる、面状光源装置の製品ごとのばらつきを抑制することができる。
【００３８】
その他の実施の形態．
上述の実施の形態はそれぞれ組み合わせて用いてもよい。例えば、実施の形態１と３を組み合わせの例として、Ｒ、Ｇ、Ｂの異なる色のＬＥＤ１をそれぞれ異なる３つの回路に分けてもよい。そしてそれぞれの回路において、ＬＥＤ１を直列で接続し、個々のＬＥＤ１にそれぞれ可変抵抗７を並列に設けてもよい。さらにそれぞれの色のＬＥＤ１をさらに異なる複数の回路に分けてもよい。これにより、面状光源装置の各発光色の輝度むら、表示むらをより細かく調整することができる。
【００３９】
また本発明は個々のＬＥＤ１の輝度調整を面状光源装置又は液晶表示装置を組み立てる際のみに行ってもよい。組み立てる際にＬＥＤ１の輝度が調整された面状光源装置又は液晶表示装置であれば、輝度むら、表示むら、色むらが抑制される。この場合は製品化後に輝度を均一にする調整手段が不要となるため、より簡易な構成で面状光源装置又は液晶表示装置を製造することができる。またある程度の時間、面状光源装置又は液晶表示装置を点灯させておき、温度がほほ一定になり温度の変化が少なくなってから調整を行えば、継続使用時に輝度むら等が抑制された面状光源装置又は液晶表示装置を得ることができる。もちろん、製品となった面状光源装置又は液晶表示装置に可変抵抗７の抵抗値を調整する調整手段やスイッチング素子の動作を行う調整手段を設けてもよい。これにより、随時輝度の調整を行うことが可能になり、使用環境や経時的な変化に関係なく輝度が均一な面状光源装置及び液晶表示装置を得ることができる。
【００４０】
また温度変化の大きい場所のＬＥＤ１にのみ可変抵抗７又はスイッチング素子８を設け、輝度の調整を行ってもよい。これにより、ＬＥＤ１の温度特性のばらつきを抑制することができ、輝度が均一な面状光源装置を得ることができる。従って異なる環境でも表示特性の変化が少ない面状光源装置を得ることができる。
【００４１】
本発明にかかる面状光源装置は液晶表示装置に用いることが好適である。また図１で図示した液晶表示装置に限らず、図７に示すような構成の液晶表示装置に用いることもできる。図７（ａ）は液晶表示装置の構成を示す平面図であり、図７（ｂ）は断面図である。図１で付した符号と同一の符号は同一の構成を示すので説明を省略する。図７に示す液晶表示装置ではＬＥＤ１が面状に設けられている。また導光板が設けられていない。面状に設けられたＬＥＤ１からの光は拡散シート等からなる光学シート４によって拡散され、液晶パネル６に入射される。この場合、表示領域にそれぞれのＬＥＤ１が対応しているので表示むらの発生をより抑制することができる。
【００４２】
さらに図８に示すような構成の液晶表示装置にも用いることができる。図８（ａ）は液晶表示装置の構成を示す平面図であり、図８（ｂ）は断面図である。図１で付した符号と同一の符号は同一の構成を示すので説明を省略する。図８に示す液晶表示装置ではＬＥＤ１が反射シート５を挟んで導光板３の裏面に設けられている。そしてリフレクター２によって反射されたＬＥＤ１からの光は、導光板３の側面に入射される。このような構成の液晶表示装置ではＬＥＤ１の熱が放熱されるため、温度上昇が少ない。したがってＬＥＤ１の温度特性のばらつきによる輝度への影響が少ない。また本発明にかかる液晶表示装置の構成は図示した構成に限られるものではない。
【００４３】
本発明にかかる面状光源装置は液晶表示装置への利用に限られず、光源装置として利用することもでき、また他の表示装置にも用いることができる。本発明の効果は、複数の光源に対して上述の輝度調整手段（可変抵抗、スイッチング素子又は異なる回路への接続）を設けることにより得られる。従って、光源はＬＥＤに限らず、発光素子、エレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ）や冷陰極管等でも光源が複数あれば、同様の効果を得ることができる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、色むら及び表示むらを抑制することができ、さらに製品ごとのばらつきが少ない面状光源装置及び液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）
液晶表示装置の構成を示す平面図である。
図１（ｂ）
液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる面状光源装置のＬＥＤの回路図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる面状光源装置のＬＥＤの別の回路図である。
【図４】本発明の実施の形態２にかかる面状光源装置のＬＥＤの回路図である。
【図５】本発明の実施の形態２にかかる面状光源装置のＬＥＤの別の回路図である。
【図６】本発明の実施の形態３にかかる面状光源装置のＬＥＤの回路図である。
【図７】図７（ａ）
異なる液晶表示装置の構成を示す平面図である。
図７（ｂ）
異なる液晶表示装置の構成を示す平面図である。
【図８】図８（ａ）
異なる液晶表示装置の構成を示す平面図である。
図８（ｂ）
異なる液晶表示装置の構成を示す平面図である。
【図９】従来の面状光源装置のＬＥＤの回路図である。
【符号の説明】
１ ＬＥＤ
２ リフレクター
３ 導光板
４ 光学シート
５ 反射シート
６ 液晶パネル
７ 可変抵抗
８ スイッチング素子
９ 第１回路
１０ 第２回路
１１ 第３回路
Claims (13)
- 複数の光源を備える面状光源装置であって、
前記複数の光源の輝度を個別に調整する調整手段を備えた面状光源装置。 - 複数の光源と、
前記光源の光を面全体に導く導光板を備える面状光源装置であって、
前記複数の光源の輝度を個別に調整する調整手段を備えた面状光源装置。 - 面状に設けられた複数の光源と、
前記光源からの光を拡散する光学シートを備え、
前記複数の光源の輝度を個別に調整する調整手段を備えた面状光源装置。 - 請求項１乃至３いずれかに記載の面状光源装置であって、
前記調整手段が光源と並列又は直列に設けられた複数の可変抵抗を備え、
当該可変抵抗の抵抗値を変えることにより、各々の光源の輝度を調整する面状光源装置。 - 請求項１乃至４いずれかに記載の面状光源装置であって、
前記調整手段が光源と並列に設けられた複数のスイッチング素子を備え、
当該スイッチング素子の動作により、各々の光源の輝度を調整する面状光源装置。 - 請求項１乃至５いずれかに記載の面状光源装置であって、
前記複数の光源を輝度により異なる回路に分け、前記回路ごとに異なる電流を供給することにより各々の光源の輝度を調整する面状光源装置。 - 前記複数の光源が赤色、青色、緑色の発光ダイオードである請求項１乃至６いずれかに記載の面状光源装置。
- 請求項７記載の面状光源装置であって、
各色毎に複数の前記発光ダイオードを備え、
前記調整手段によって各色毎に個々の発光ダイオードの輝度を個別に調整し、各色毎に輝度を調整する請求項７記載の面状光源装置。 - 請求項１乃至８いずれかに記載の面状光源装置を用いた液晶表示装置。
- 複数の光源が設けられた面状光源装置の製造方法であって、前記複数の光源を発光させるステップと、
発光した光の輝度を位置毎または色毎に検出するステップと、
検出した光の輝度を基として、前記複数の光源を異なる回路に分けるステップを有する製造方法。 - 複数の光源が設けられた面状光源装置の輝度調整方法であって、
前記複数の光源に並列又は直列に設けられた可変抵抗を備え、
前記複数の光源を発光させるステップと、
発光した光の輝度を位置毎または色毎に検出するステップと、
検出した光の輝度を基に前記可変抵抗の抵抗値を変えるステップを有する面状光源装置の輝度調整方法。 - 複数の光源が設けられた面状光源装置の輝度調整方法であって、
前記複数の光源に並列又は直列に設けられたスイッチング素子を備え、
前記複数の光源を発光させるステップと、
発光した光の輝度を位置毎または色毎に検出するステップと、
検出した光の輝度を基に前記スイッチング素子を動作させるステップを有する面状光源装置の輝度調整方法。 - 複数の光源が設けられた面状光源装置の輝度調整方法であって、
前記複数の光源を発光させるステップと、
発光した光の輝度を位置毎または色毎に検出するステップと、
検出した光の輝度を基に前記複数の光源を異なる回路に接続するステップを有する面状光源装置の輝度調整方法。
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