JP2007035504A - 照明装置とその製造方法および照明装置を有する表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の目的は、互いに異なる色を発光する複数の発光素子よりなる光源により白色光を発生する照明装置において、工場出荷時の色度が純度の高い白色範囲内にあると共に長時間経過後の色度も純度の高い白色範囲内にある照明装置を得る。
【解決手段】 互いに異なる色を発光する複数の発光素子よりなる光源により白色光を発生する照明装置において、初期色度および所定時間経過後色度が所定白色範囲内になるように各発光素子の初期発光輝度を設定する。
【選択図】 図７

Description

本発明は、互いに異なる色を発光する複数の発光素子よりなる光源により白色光を発生する照明装置およびその製造方法に関する。

従来のこの種の照明装置としては、我々の知見および、特許文献１、特許文献２に参照したように、赤、緑、および青のＬＥＤに供給する電力をそれぞれ制御してバランスがとれた白色光を得る方法がある。

まず、我々の知見による第１従来例について説明する。
図１１を用いてＬＥＤ−Ｒｅｄ（赤）、ＬＥＤ−Ｇｒｅｅｎ（緑）、およびＬＥＤ−Ｂｌｕｅ（青）の経時変化について説明する。ＬＥＤ−Ｒｅｄ、ＬＥＤ−Ｇｒｅｅｎ、およびＬＥＤ−Ｂｌｕｅにそれぞれ電流の流して発光させた場合の輝度は点灯時間の経過と共に変化する。図１１は、縦軸に輝度相対値（％）をとり、横軸に経過時間（ｈｏｕｒ）をとったグラフである。２５゜Ｃの雰囲気中において、デューティー２０．８％、５０ｍＡで駆動した場合、ＬＥＤ−Ｒｅｄ、ＬＥＤ−Ｇｒｅｅｎ、およびＬＥＤ−Ｂｌｕｅは、発光時間の経過と共に図１１のように輝度が変化する。即ち、２５゜Ｃの雰囲気中において、デューティー２０．８％、５０ｍＡで駆動した場合、各ＬＥＤは１００時間経過時点あたりから輝度の変化は非常に少なくなり安定してくるが、１０００時間経過時点においてＬＥＤ−Ｒｅｄは輝度相対値（％）が１０％程上昇し、ＬＥＤ−Ｇｒｅｅｎ、およびＬＥＤ−Ｂｌｕｅは輝度相対値（％）が１０％程下降する。なお、このグラフには表現されていないが、１００００時間経過時点においても、ＬＥＤ−Ｒｅｄ、ＬＥＤ−Ｇｒｅｅｎ、およびＬＥＤ−Ｂｌｕｅは輝度相対値（％）は、上記１００時間経過時点とほぼ同様の値を維持していることは実験により得られている。

次に、図１２を用いて色度図について説明する。横軸にＸをとり縦軸にＹをとり、ある色をＸとＹの色度座標で表したものを色度座標という。白色は定義により（０．３３３，０．３３３）のところに表示される。この位置を標準色度値１１０とする。ヨットの帆状の線図はスペクトル光（単色光の色度座標をつないだもの）で、４００ｎｍから７００ｎｍまでの波長がそれぞれの位置につけてあるものである。この色度座標において、視覚上で充分に白色と認識できる所定白色範囲をｂ５色度領域１１２と定める。

次に、図１３、および図１４を用いて、初期色度値１１２ａをｂ５色度領域１１２の中央に定めた場合について説明する。視覚上で充分に白色と認識できる照明光であるｂ５色度領域１１２として、色度図において（Ｘ＝０．２８７、Ｙ＝０．２９５）、（Ｘ＝０．３０７、Ｙ＝０．３１５）、（Ｘ＝０．３１１、Ｙ＝０．２９４）、（Ｘ＝０．２９６、Ｙ＝０．２７６）に定めており、視覚上で充分に白色と認識できる照明光を得るためには、製造工程においてＬＥＤ−Ｒｅｄ、ＬＥＤ−Ｇｒｅｅｎ、およびＬＥＤ−Ｂｌｕｅのそれぞれの輝度を調整して初期色度値を図１２に示したｂ５色度領域１１２内に設定する必要がある。然るに、図１３に示したように、初期色度値１１２ａをｂ５色度領域１１２の中央部に定めると、前述したように経時変化によりＬＥＤ−Ｒｅｄは輝度相対値（％）が約１０％上昇し、ＬＥＤ−Ｇｒｅｅｎは輝度相対値（％）が１０％下降し、ＬＥＤ−Ｂｌｕｅは輝度相対値（％）が１０％下降して、図１４に示したようにＬＥＤ−Ｒｅｄ、ＬＥＤ−Ｇｒｅｅｎ、およびＬＥＤ−Ｂｌｕｅの経時変化のベクトルを合成した所定時間経過後色度値１１２ｅはｂ５色度領域１１２から出てしまい、視覚上で白色と認識できない色になってしまう。

以下、図１５を用いて特許文献１に開示されている第２従来例について説明する。
図１５は第２従来例を説明するための色度図である。赤、緑、及び青の各色光をそれぞれ発光するＬＥＤを有し、前記各色光を液晶表示パネルに向けて照射する照明手段と、スイッチング素子のスイッチングに同期して、各色の前記ＬＥＤを時分割発光させる照明駆動制御手段とを備え、前記照明駆動制御手段は、１フィールド期間における発光時間を各色光毎に記憶する記憶手段を有し、前記発行手段に基づいて各色の前記ＬＥＤをそれぞれ発光させ、赤色を発光するＬＥＤをそれぞれ発光時間が、緑色及び青色を発光するＬＥＤの発光時間のいずれよりも短い時間に設定されている液晶表示装置の製造方法であって、赤、緑、及び青の前記ＬＥＤを、それぞれ同じ所定時間だけ最大電力で時分割発光させるステップと、前記時分割発光による色度を測定するステップと、前記測定された色度に基づいて発光効率が最も低い低効率色を決定するステップと、前記所定時間を前記低効率色の発光時間として定めると共に、前記低効率色以外の２色については前記所定時間を低減するように前記２色の発光時間を定めるステップと、前記低効率色の発光時間および前記２色の発光時間を前記記憶手段に格納するステップとを備える液晶表示装置の製造方法により達成される。

この液晶表示装置の製造方法において、前記低効率色を決定するステップは、各色の前記ＬＥＤを単独で発光させた時の各単独色度と、前記時分割発光させた時の合成色度とを比較して、図１５に示す色度図上で前記単独色度の色度点Ｒ、Ｇ、Ｂのうちで前記合成色度の色度点Ｃからの距離が最も長い色度点に対応する色が低効率色であると決定するステップを含むことができる。

また、前記発行時間を定めるステップは、良好な白表示を得るための標準色度と、前記時分割発光させたときの合成色度とを比較して、図１５に示す色度図上における前記標準色度の色度点Ｓと前記合成色度の色度点Ｃとの位置関係から、前記低効率色以外の２色について前記発光時間を定めるステップを含むことができる。

即ち、赤、緑、及び青の各色光をそれぞれ発光するＬＥＤを備えた照明装置の駆動を制御する方法が、各色の前記ＬＥＤをそれぞれ同じ所定時間だけ最大電力で時分割発光させるステップと、前記時分割発光による色度を測定するステップと、前記測定された色度に基づいて発光効率が最も低い抵抗率を決定するステップと、前記低効率色のＬＥＤについては最大電力で発光させると共に、前記低効率以外の２色のＬＥＤについては電力を低減して発光させるステップとにより照明装置を駆動制御することによりバランスがとれた白色光を得ているとしている。

以下、図１６および図１７を用いて、特許文献２に開示されている第３従来例および第４従来例について説明する。
図１６は第３従来例を説明するためのブロック図である。光源駆動回路２２１により駆動されて、発光ダイオード２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃにより赤、緑、青の光を発光する光源部２０１により、液晶パネル２０４を照明するように構成されており、色彩輝度計２３１により液晶パネル２０４の透過光の輝度や色度を測定して得た色度データ２３１ａをコンピュータ２３０に出力する。コンピュータ２３０は色度データ２３１ａの色度値が予め定められている規格値にはいっているか否かをしらべ、否であった場合には、時間メモリ回路２２４に書き込まれている発光ダイオード２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃの発光時間を修正する。このように、発光時間情報を記憶するメモリ回路を有し、且つ、外部制御部を用いてメモリ回路の記憶情報を書き換えることによって自動的に白色バランス調整ができるので作業性が向上するとしている。

図１７は第４従来例を説明するためのブロック図である。図１７に示す第４従来例は、
図１６に示す第３従来例と基本構成が同じであるので、異なる部分について説明する。光検出素子２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃは光源部２０１の発光ダイオード２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃの出力光の光量を個別に検出し、光検出信号２４０ｄとして光量制御部２４１に出力する。光量制御部２４１は光検出信号２４０ｄと時間メモリ回路２２４からの時間記憶データ２２４ａを入力して、時間記憶データ２２４ａを補正して補正時間記憶データ２４１ａとして同期制御回路２２５に出力する。このようにして、発光ダイオード２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃの発光光量をその経時変化に応じて補正することにより、常に安定した白色バランスを得ることができるとしている。
特開２００３−１０７４２４号公報 特開２００４−８６０８１号公報

前述したように第１従来例においては、初期色度値１１２ａをｂ５色度領域１１２の中央に定めると経時変化により、ＬＥＤ−Ｒｅｄ、ＬＥＤ−Ｇｒｅｅｎ、およびＬＥＤ−Ｂｌｕｅの経時変化のベクトルを合成した所定時間経過後色度値１１２ｅはｂ５色度領域１１２から出てしまい、視覚上で白色と認識できない色になってしまうという問題点があった。

また、第２従来例、および第３従来例においては、製造時点においてバランスがとれた白色光を得ることができるが、ＬＥＤは発光時間の経過と共に輝度が変化しこの輝度の変化は、赤、緑、及び青によってそれぞれ異なった特性を示すので、発光時間の経過と共に白色の標準色度、即ちバランスがとれた白色からずれて行くという問題点があった。

また、第４従来例においては、光検出素子２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃにより発光ダイオード２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃの出力光の光量を個別に検出し、この光検出信号２４０ｄを用いて光量制御部２４１は時間メモリ回路２２４にある時間記憶データ２２４ａを補正して補正時間記憶データ２４１ａとして同期制御回路２２５に出力することにより、発光ダイオード２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃの発光光量をその経時変化に応じて補正して常に安定した白色バランスを得ることができるのであるが、光検出素子２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃ、光量制御部２４１、および時間メモリ回路２２４を必要とするので高価になっていた。

本発明の目的は、互いに異なる色を発光する複数の発光素子よりなる光源により白色光を発生する照明装置において、工場出荷時の色度が純度の高い白色範囲内にあると共に長時間経過後の色度も純度の高い白色範囲内にある廉価な照明装置とその製造方法、およびこの照明装置で表示パネル、例えば液晶パネル、を表示パネルの上方又は下方から照明する照明装置を有する表示装置または液晶パネルを使用した表示装置を得ることにある。

上記課題を解決するための本発明の第１の手段は、互いに異なる色を発光する複数の発光素子よりなる光源により白色光を発生する照明装置において、初期色度および所定時間経過後色度が所定白色範囲を示す所定色度領域内になるように各発光素子の初期発光輝度が設定されていることを特徴とする照明装置である。

上記課題を解決するための本発明の第２の手段は、本発明の第１の手段において前記初期色度を、色度図における所定色度領域の青よりの色度値に設定したことを特徴とする。

上記課題を解決するための本発明の第３の手段は、本発明の第２の手段において前記所定色度領域が、（Ｘ＝０．２８０、Ｙ＝０．２４８）、（Ｘ＝０．２６４、Ｙ＝０．２６７）、（Ｘ＝０．２８７、Ｙ＝０．２９５）、（Ｘ＝０．２９６、Ｙ＝０．２７６）より囲まれるａ３色度領域であることを特徴とする。

上記課題を解決するための本発明の第４の手段は、本発明の第３の手段において前記ａ３色度領域における前記初期色度を（Ｘ＝０．２８０、Ｙ＝０．２４８）およびその近傍に設定したことを特徴とする。

上記課題を解決するための本発明の第５の手段は、本発明の第２の手段において前記所定色度領域が、（Ｘ＝０．２９６、Ｙ＝０．２７６）、（Ｘ＝０．２８７、Ｙ＝０．２９５）、（Ｘ＝０．３０７、Ｙ＝０．３１５）、（Ｘ＝０．３１１、Ｙ＝０．２９４）より囲まれるｂ５色度領域であることを特徴とする。

上記課題を解決するための本発明の第６の手段は、本発明の第５の手段において前記ｂ５色度領域における前記初期色度を（Ｘ＝０．２９６、Ｙ＝０．２７６）およびその近傍に設定したことを特徴とする。

上記課題を解決するための本発明の第７の手段は、本発明の第２の手段において前記所定色度領域が、（Ｘ＝０．３１１、Ｙ＝０．２９４）、（Ｘ＝０．３０７、Ｙ＝０．３１５）、（Ｘ＝０．３３０、Ｙ＝０．３３９）、（Ｘ＝０．３３０、Ｙ＝０．３１８）より囲まれるｂ６色度領域であることを特徴とする。

上記課題を解決するための本発明の第８の手段は、本発明の第７の手段において前記ｂ６色度領域における前記初期色度を（Ｘ＝０．３１１、Ｙ＝０．２９４）およびその近傍に設定したことを特徴とする。

上記課題を解決するための本発明の第９の手段は、本発明の第２の手段において前記所定色度領域が、（Ｘ＝０．２９１、Ｙ＝０．２５７）、（Ｘ＝０．２７９、Ｙ＝０．２７６）、（Ｘ＝０．３０２、Ｙ＝０．３０２）、（Ｘ＝０．３０８、Ｙ＝０．２７９）より囲まれるｂ７色度領域であることを特徴とする。

上記課題を解決するための本発明の第１０の手段は、本発明の第９の手段において前記ｂ７色度領域における前記初期色度を（Ｘ＝０．２９１、Ｙ＝０．２５７）およびその近傍に設定したことを特徴とする。

上記課題を解決するための本発明の第１１の手段は、本発明の第１乃至７の手段のいずれか一に記載の手段いおいて前記初期色度が工場出荷時の色度であり、所定時間経過後色度が工場出荷時から高温環境において２４０時間点灯経過後の色度であることを特徴とする。

上記課題を解決するための本発明の第１２の手段は、本発明の第１１の手段において前記高温環境が７０°Ｃであることを特徴とする。

上記課題を解決するための本発明の第１３の手段は、本発明の第１乃至７の手段のいずれか一に記載の手段いおいて前記発光素子がＬＥＤであることを特徴とする。

上記課題を解決するための本発明の第１４の手段は、本発明の第１の手段のいずれか一に記載の手段いおいて前記ＬＥＤが、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）であることを特徴とする。

上記課題を解決するための本発明の第１５の手段は、本発明の第１の手段において前記光源が、前記互いに異なる複数の色を発光する発光素子を順次駆動する駆動回路により駆動されることを特徴とする。

上記課題を解決するための本発明の第１６の手段は、本発明の第１の手段において前記光源が、前記互いに異なる色を発光する複数の発光素子を同時駆動する駆動回路により駆動されることを特徴とする。

上記課題を解決するための本発明の第１７の手段は、互いに異なる色を発光する複数の発光素子よりなる光源により白色光を発生する照明装置の製造方法において、
初期色度および所定時間経過後色度が所定白色範囲内になるように各発光素子の初期発光輝度をそれぞれ調整する工程を有することを特徴とする照明装置の製造方法である。

上記課題を解決するための本発明の第１８の手段は、本発明の第１７の手段において前記初期色度の調整は、色度図において所定色度領域の青よりの色度値に設定することを特徴とする照明装置の製造方法である。

上記課題を解決するための本発明の第１９の手段は、本発明の第１８の手段において（Ｘ＝０．２８０、Ｙ＝０．２４８）、（Ｘ＝０．２６４、Ｙ＝０．２６７）、（Ｘ＝０．２８７、Ｙ＝０．２９５）、（Ｘ＝０．２９６、Ｙ＝０．２７６）より囲まれるａ３色度領域において、前記初期色度を（Ｘ＝０．２８０、Ｙ＝０．２４８）およびその近傍に設定することを特徴とする照明装置の製造方法である。

上記課題を解決するための本発明の第２０の手段は、本発明の第１８の手段において（Ｘ＝０．２９６、Ｙ＝０．２７６）、（Ｘ＝０．２８７、Ｙ＝０．２９５）、（Ｘ＝０．３０７、Ｙ＝０．３１５）、（Ｘ＝０．３１１、Ｙ＝０．２９４）より囲まれるｂ５色度領域において、前記初期色度を（Ｘ＝０．２９６、Ｙ＝０．２７６）およびその近傍に設定することを特徴とする照明装置の製造方法である。

上記課題を解決するための本発明の第２１の手段は、本発明の第１８の手段において（Ｘ＝０．３１１、Ｙ＝０．２９４）、（Ｘ＝０．３０７、Ｙ＝０．３１５）、（Ｘ＝０．３３０、Ｙ＝０．３３９）、（Ｘ＝０．３３０、Ｙ＝０．３１８）より囲まれるｂ６色度領域において、前記初期色度を（Ｘ＝０．３１１、Ｙ＝０．２９４）およびその近傍に設定することを特徴とする照明装置の製造方法である。

上記課題を解決するための本発明の第２２の手段は、本発明の第１８の手段において（Ｘ＝０．２９１、Ｙ＝０．２５７）、（Ｘ＝０．２７９、Ｙ＝０．２７６）、（Ｘ＝０．３０２、Ｙ＝０．３０２）、（Ｘ＝０．３０８、Ｙ＝０．２７９）より囲まれるｂ７色度領域において、前記初期色度を（Ｘ＝０．２９１、Ｙ＝０．２５７）およびその近傍に設定することを特徴とする照明装置の製造方法である。

上記課題を解決するための本発明の第２３の手段は、表示パネルを有し、互いに異なる複数の色を発光する発光素子よりなる光源により白色光を発生する照明装置を有する表示装置において、前記照明装置が初期色度および所定時間経過後色度が所定白色範囲内になるように各発光素子の初期発光輝度が定められていることを特徴とする照明装置を有する表示装置である。

本発明は、互いに異なる色を発光する複数の発光素子よりなる光源により白色光を発生する照明装置において、各発光素子の経時変化特性に合わせて、初期色度および所定時間経過後色度が所定白色範囲内になるように各発光素子の初期発光輝度を定めたことにより、工場出荷時の色度が純度の高い白色範囲内にあると共に長時間経過後の色度も純度の高い白色範囲内にある照明装置を得ることができる。
この照明装置を用いて表示パネル、例えば液晶パネル、を照明する構成を成す表示装置においては、経時変化での色度・輝度変化が所定の範囲に収まるので、所定の表示品質、所定の表示信頼性の維持することができる効果を有する。このことは、例えば商品が工場から出荷された後の市場で、１年前に出荷された製品と現時点で出荷された製品が隣り合って置かれたときに、表示上の色度、輝度の差の顧客認識を避けることができ、顧客好感度が向上し、当該表示装置の購入意欲が向上するとの効果を得ることができる。

互いに異なる色を発光する複数の発光素子よりなる光源により白色光を発生する照明装置において、初期色度および所定時間経過後色度が所定白色範囲を示す所定色度領域内になるように前記各発光素子の初期発光輝度を調整して、前記初期色度を色度図における所定色度領域の青よりの色度値に設定した照明装置。

以下、本発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る照明装置を採用した液晶表示装置の一実施例を斜め上方から見た状態を示す斜視図である。図２は、図１における液晶表示装置の液晶表示パネルから照明装置を取り外した状態を示す説明図である。図３は、図１における断面ＡＡの状態を示す断面図である。図４は、図３における断面ＢＢの状態を示す断面図である。図５は、図３に示す矢視Ｃの状態を拡大して示す部分詳細図である。図６は、本発明を説明するための色度図である。

図７は、図６に示すａ３色度領域１１内の左端部に初期色度値を設定した場合の高温（７０゜Ｃ）駆動における経時変化を示すグラフである。図８は、図６に示すｂ５色度領域１２内の左端部に初期色度値を設定した場合の高温環境（７０゜Ｃ）駆動における経時変化を示すグラフである。図９は、図６に示すｂ６色度領域１３内の左端部に初期色度値を設定した場合の高温（７０゜Ｃ）駆動における経時変化を示すグラフである。 図１０は、図６に示すｂ７色度領域１４内の左端部に初期色度値を設定した場合の高温（７０゜Ｃ）駆動における経時変化を示すグラフである。

図１、図２、および図３を用いて、本発明に係る第１実施例の照明装置２を液晶表示パネル１に取り付けた液晶表示装置の概略の構成について説明する。液晶表示パネル１は、液晶下基板１ａと、液晶下基板１ａに対向して配設された液晶上基板１ｂと、液晶下基板１ａと液晶上基板１ｂの間に液晶セル部１ｄを形成するように、液晶下基板１ａと液晶上基板１ｂとを接合あるいは接着しているシール部材１ｃとにより構成され、液晶セル部１ｄには液晶１ｅが充填されている（図５参照）。液晶下基板１ａには、液晶表示パネル１を表示駆動するための液晶駆動ＩＣ１ｆが固着されている。液晶表示パネル１の背面には、液晶表示パネル１を照明するための、バックライトユニットである照明装置２が配設されている。照明装置２のハウジング３の上面には照射窓部４が設けられている。

図４、および図５を用いて、図１に示す照明装置２の概略の構成について説明する。照明装置２は、上面に照射窓部４が形成されたハウジング３に光源８と導光部材５が内蔵されている。光源８は、赤色を発光するＬＥＤ−Ｒｅｄ８ａ、緑色を発光するＬＥＤ−Ｇｒｅｅｎ８ｂ、および青色を発光するＬＥＤ−Ｂｌｕｅ８ｃよりなるＬＥＤアレイよりなり
、図示せぬ駆動回路から出力される駆動パルスによりＬＥＤ−Ｒｅｄ８ａ、ＬＥＤ−Ｇｒｅｅｎ８ｂ、およびＬＥＤ−Ｂｌｕｅ８ｃを順次駆動するように構成されている。また、ＬＥＤ−Ｒｅｄ８ａが発光する赤色と、ＬＥＤ−Ｇｒｅｅｎ８ｂが発光する緑色と、ＬＥＤ−Ｂｌｕｅ８ｃが発光する青色を合成する合成光が白色光となるように構成されている。導光部材５は、液晶表示パネル１に対向している第１主面６と、第１主面６の反対側の第２主面７とを有し、光源８から放射される光を入射するための第１側面５ａを有しており、光源８から放射された光は、導光部材５の内部で屈折されて照射窓部４から出射され、液晶表示パネル１を照明するように構成されている。なお、ＬＥＤ−Ｒｅｄ８ａ、ＬＥＤ−Ｇｒｅｅｎ８ｂ、およびＬＥＤ−Ｂｌｕｅ８ｃは、図示せぬ駆動回路から出力される駆動パルスによりにより同時駆動してもよい。

図６を用いて色度図について説明する。この色度図のほぼ中央部が白色光の領域であるが、光源８および周辺部材の都合により数種類の領域を規定する。本発明においては、図６に示すａ３色度領域１１、ｂ５色度領域１２、ｂ６色度領域１３、ｂ７色度領域１４の色度領域を規定し、これらの領域を実施例として考察した。このようにいくつかの領域を設定する理由としては、液晶パネルの色透過特性に合わせる等の都合があり、組み合わせる液晶パネルに適合する色度領域を設定することができるようにとの配慮である。

ａ３色度領域１１は（Ｘ＝０．２８０、Ｙ＝０．２４８）、（Ｘ＝０．２６４、Ｙ＝０．２６７）、（Ｘ＝０．２８７、Ｙ＝０．２９５）、（Ｘ＝０．２９６、Ｙ＝０．２７６）に定め、ｂ５色度領域１２の領域は（Ｘ＝０．２９６、Ｙ＝０．２７６）、（Ｘ＝０．２８７、Ｙ＝０．２９５）、（Ｘ＝０．３０７、Ｙ＝０．３１５）、（Ｘ＝０．３１１、Ｙ＝０．２９４）に定め、ｂ６色度領域１３は（Ｘ＝０．３１１、Ｙ＝０．２９４）、（Ｘ＝０．３０７、Ｙ＝０．３１５）、（Ｘ＝０．３３０、Ｙ＝０．３３９）、（Ｘ＝０．３３０、Ｙ＝０．３１８）に定め、ｂ７色度領域１４は（Ｘ＝０．２９１、Ｙ＝０．２５７）、（Ｘ＝０．２７９、Ｙ＝０．２７６）、（Ｘ＝０．３０２、Ｙ＝０．３０２）、（Ｘ＝０．３０８、Ｙ＝０．２７９）に定めてある。

図７、図８、図９、図１０を用いて、高温環境（７０゜Ｃ）駆動における点灯時間が所定時間経過後においても発光輝度が前述したａ３色度領域１１、ｂ５色度領域１２、ｂ６色度領域１３、ｂ７色度領域１４内にあるように初期色度値を設定した場合の経時変化について説明する。ＬＥＤは発光時間の経過と共に輝度が変化しこの輝度の変化は、ＬＥＤ−Ｒｅｄ８ａ、ＬＥＤ−Ｇｒｅｅｎ８ｂ、およびＬＥＤ−Ｂｌｕｅ８ｃによってそれぞれ異なった特性を示す。また、ＬＥＤの発光輝度、および発光輝度の経時変化特性は与える電流に依存する。即ち、与える電流を多くすると発光輝度は増すが、劣化速度がまして時間の経過と共に発光輝度が低下する。従って、初期設定において発光輝度を設定する場合には耐久性も考慮して行う必要がある。以下の設定はこのようなＬＥＤの特性を考慮して設定したものである。

図７を用いて、ａ３色度領域１１において所定時間を経過することによって、ＬＥＤ−Ｒｅｄ８ａ、ＬＥＤ−Ｇｒｅｅｎ８ｂ、およびＬＥＤ−Ｂｌｕｅ８ｃの発光した光を合成した合成光の色度値が変化する様子について説明する。図７に示すように、ＬＥＤ−Ｒｅｄ、ＬＥＤ−Ｇｒｅｅｎ、およびＬＥＤ−Ｂｌｕｅのそれぞれの輝度を調整して３種類の光のベクトルを合成した初期色度値１１ａをａ３色度領域１１の左端およびその近傍に設定すると、高温環境（７０゜Ｃ）において２４０時間駆動した後の２４０時間経過後色度値１１ｆはａ３色度領域１１に収まり充分に白色と認識できる領域にある。

図８を用いて、ｂ５色度領域１２において所定時間を経過することによって、ＬＥＤ−Ｒｅｄ８ａ、ＬＥＤ−Ｇｒｅｅｎ８ｂ、およびＬＥＤ−Ｂｌｕｅ８ｃの発光した光を合成した合成光の色度値が変化する様子について説明する。図８に示すように、ＬＥＤ−Ｒｅ
ｄ、ＬＥＤ−Ｇｒｅｅｎ、およびＬＥＤ−Ｂｌｕｅのそれぞれの輝度を調整して３種類の光のベクトルを合成した初期色度値１２ａをｂ５色度領域１２の左端およびその近傍に設定すると、高温環境（７０゜Ｃ）において２４０時間駆動した後の２４０時間経過後色度値１２ｆはｂ５色度領域１２から僅かに出るが白色と認識できる範囲である。

図９を用いて、ｂ６色度領域１３において所定時間を経過することによって、ＬＥＤ−Ｒｅｄ８ａ、ＬＥＤ−Ｇｒｅｅｎ８ｂ、およびＬＥＤ−Ｂｌｕｅ８ｃの発光した光を合成した合成光の色度値が変化する様子について説明する。図９に示すように、ＬＥＤ−Ｒｅｄ、ＬＥＤ−Ｇｒｅｅｎ、およびＬＥＤ−Ｂｌｕｅのそれぞれの輝度を調整して３種類の光のベクトルを合成した初期色度値１３ａをｂ６色度領域１３の左端およびその近傍に設定すると、高温環境（７０゜Ｃ）において２４０時間駆動した後の２４０時間経過後色度値１３ｆはｂ６色度領域１３から僅かに出るが白色と認識できる範囲である。

図１０を用いて、ｂ７色度領域１４において所定時間を経過することによって、ＬＥＤ−Ｒｅｄ８ａ、ＬＥＤ−Ｇｒｅｅｎ８ｂ、およびＬＥＤ−Ｂｌｕｅ８ｃの発光した光を合成した合成光の色度値が変化する様子について説明する。図１０に示すように、ＬＥＤ−Ｒｅｄ、ＬＥＤ−Ｇｒｅｅｎ、およびＬＥＤ−Ｂｌｕｅのそれぞれの輝度を調整して３種類の光のベクトルを合成した初期色度値１４ａをｂ７色度領域１４の左端およびその近傍に設定すると、高温環境（７０゜Ｃ）において２４０時間駆動した後の２４０時間経過後色度値１４ｆはｂ７色度領域１４に収まり充分に白色と認識できる領域にある。

このように本発明は、互いに異なる色を発光する複数の発光素子よりなる光源により白色光を発生する照明装置において、各発光素子の経時変化特性に合わせて、初期色度および所定時間経過後色度が所定白色範囲内になるように各発光素子の初期発光輝度を定めたことにより、工場出荷時の色度が純度の高い白色範囲内にあると共に長時間経過後の色度も純度の高い白色範囲内にある照明装置を得ることができる。
この照明装置を用いて表示パネル、例えば液晶パネル、を照明する構成を成す表示装置においては、経時変化での色度・輝度変化が所定の範囲に収まるので、所定の表示品質、所定の表示信頼性の維持することができる効果を有する。このことは、例えば商品が工場から出荷された後の市場で、１年前に出荷された製品と現時点で出荷された製品が隣り合って置かれたときに、表示上の色度、輝度の差の顧客認識を避けることができ、顧客好感度が向上し、当該表示装置の購入意欲が向上するとの効果を得ることができる。
このようにして本発明の目的である、互いに異なる色を発光する複数の発光素子よりなる光源により白色光を発生する照明装置において、工場出荷時の色度が純度の高い白色範囲内にあると共に長時間経過後の色度も純度の高い白色範囲内にある廉価な照明装置とその製造方法、およびこの照明装置で表示パネル、例えば液晶パネル、を表示パネルの上方又は下方から照明する照明装置を有する表示装置または液晶パネルを使用した表示装置を得ることができたのである。

本発明に係る一実施例における図１は、本発明に係る照明装置を採用した液晶表示装置の一実施例を斜め上方から見た状態を示す斜視図である。 図１における液晶表示装置の液晶表示パネルから照明装置を取り外した状態を示す説明図である。 図１における断面ＡＡの状態を示す断面図である。 図３における断面ＢＢの状態を示す断面図である。 図３に示す矢視Ｃの状態を拡大して示す部分詳細図である。 本発明を説明するための色度図である。 図６に示すａ３色度領域１１内の左端部に初期色度値を設定した場合の経時変化を示すグラフである。 図６に示すｂ５色度領域１２内の左端部に初期色度値を設定した場合の経時変化を示すグラフである。 図６に示すｂ６色度領域１３内の左端部に初期色度値を設定した場合の経時変化を示すグラフである。 図６に示すｂ７色度領域１４内の左端部に初期色度値を設定した場合の経時変化を示すグラフである。 第１従来例における赤、緑、および青のＬＥＤの経時変化について説明するためのグラフである。 色度図について説明するためのグラフである。 第１従来例のｂ５色度領域における赤、緑、および青のＬＥＤの経時変化について説明するためのグラフである。 第１従来例における合成光の色度値の経時変化について説明するためのグラフである。 第２従来例を説明するための色度図である。 第３従来例のブロック図である。 第４従来例のブロック図である。

符号の説明

１ 液晶表示パネル
１ａ 液晶下基板
１ｂ 液晶上基板
１ｃ シール部材
１ｅ 液晶
１ｄ 液晶セル部
１ｆ 液晶駆動ＩＣ
２ 照明装置
３ ハウジング
４ 照射窓部
５ 導光部材
５ａ 第１側面
６ 第１主面
７ 第２主面
８ 光源
８ａ ＬＥＤ−Ｒｅｄ
８ｂ ＬＥＤ−Ｇｒｅｅｎ
８ｃ ＬＥＤ−Ｂｌｕｅ
１１ ａ３色度領域
１１ａ 初期色度値
１１ｂ ２４０時間経過後色度値
１２ ｂ５色度領域
１２ａ 初期色度値ａ
１２ｂ ２４０時間経過後色度値
１３ ｂ６色度領域
１３ａ 初期色度値
１３ｂ ２４０時間経過後色度値
１４ ｂ７色度領域
１４ａ 初期色度値
１４ｂ ２４０時間経過後色度値

Claims (23)

1. 互いに異なる色を発光する複数の発光素子よりなる光源により白色光を発生する照明装置において、初期色度および所定時間経過後色度が所定白色範囲を示す所定色度領域内になるように各発光素子の初期発光輝度が設定されていることを特徴とする照明装置。
2. 前記初期色度を、色度図における所定色度領域の青よりの色度値に設定したことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
3. 前記所定色度領域が、（Ｘ＝０．２８０、Ｙ＝０．２４８）、（Ｘ＝０．２６４、Ｙ＝０．２６７）、（Ｘ＝０．２８７、Ｙ＝０．２９５）、（Ｘ＝０．２９６、Ｙ＝０．２７６）より囲まれるａ３色度領域であることを特徴とする請求項２記載の照明装置。
4. 前記ａ３色度領域における前記初期色度を（Ｘ＝０．２８０、Ｙ＝０．２４８）およびその近傍に設定したことを特徴とする請求項３記載の照明装置。
5. 前記所定色度領域が、（Ｘ＝０．２９６、Ｙ＝０．２７６）、（Ｘ＝０．２８７、Ｙ＝０．２９５）、（Ｘ＝０．３０７、Ｙ＝０．３１５）、（Ｘ＝０．３１１、Ｙ＝０．２９４）より囲まれるｂ５色度領域であることを特徴とする請求項２記載の照明装置。
6. 前記ｂ５色度領域における前記初期色度を（Ｘ＝０．２９６、Ｙ＝０．２７６）およびその近傍に設定したことを特徴とする請求項５記載の照明装置。
7. 前記所定色度領域が、（Ｘ＝０．３１１、Ｙ＝０．２９４）、（Ｘ＝０．３０７、Ｙ＝０．３１５）、（Ｘ＝０．３３０、Ｙ＝０．３３９）、（Ｘ＝０．３３０、Ｙ＝０．３１８）より囲まれるｂ６色度領域であることを特徴とする請求項２記載の照明装置。
8. 前記ｂ６色度領域における前記初期色度を（Ｘ＝０．３１１、Ｙ＝０．２９４）およびその近傍に設定したことを特徴とする請求項７記載の照明装置。
9. 前記所定色度領域が、（Ｘ＝０．２９１、Ｙ＝０．２５７）、（Ｘ＝０．２７９、Ｙ＝０．２７６）、（Ｘ＝０．３０２、Ｙ＝０．３０２）、（Ｘ＝０．３０８、Ｙ＝０．２７９）より囲まれるｂ７色度領域であることを特徴とする請求項２記載の照明装置。
10. 前記ｂ７色度領域における前記初期色度を（Ｘ＝０．２９１、Ｙ＝０．２５７）およびその近傍に設定したことを特徴とする請求項９記載の照明装置。
11. 前記初期色度が工場出荷時の色度であり、所定時間経過後色度が工場出荷時から高温環境において２４０時間点灯経過後の色度であることを特徴とする請求項１乃至７いずれか１つに記載の照明装置。
12. 前記高温環境が７０°Ｃであることを特徴とする請求項１１記載の照明装置。
13. 前記発光素子がＬＥＤであることを特徴とする請求項１乃至７いずれか１つに記載の照明装置。
14. 前記ＬＥＤが、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）であることを特徴とする請求項１３記載の照明装置。
15. 前記光源が、前記互いに異なる複数の色を発光する発光素子を順次駆動する駆動回路により駆動されることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
16. 前記光源が、前記互いに異なる色を発光する複数の発光素子を同時駆動する駆動回路により駆動されることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
17. 前記互いに異なる色を発光する複数の発光素子よりなる光源により白色光を発生する照明装置の製造方法において、初期色度および所定時間経過後色度が所定白色範囲内になるように各発光素子の初期発光輝度をそれぞれ調整する工程を有することを特徴とする照明装置の製造方法。
18. 前記初期色度の調整は、色度図において所定色度領域の青よりの色度値に設定することを特徴とする請求項１７記載の照明装置の製造方法。
19. （Ｘ＝０．２８０、Ｙ＝０．２４８）、（Ｘ＝０．２６４、Ｙ＝０．２６７）、（Ｘ＝０．２８７、Ｙ＝０．２９５）、（Ｘ＝０．２９６、Ｙ＝０．２７６）より囲まれるａ３色度領域において、前記初期色度を（Ｘ＝０．２８０、Ｙ＝０．２４８）およびその近傍に設定することを特徴とする請求項１８記載の照明装置の製造方法。
20. （Ｘ＝０．２９６、Ｙ＝０．２７６）、（Ｘ＝０．２８７、Ｙ＝０．２９５）、（Ｘ＝０．３０７、Ｙ＝０．３１５）、（Ｘ＝０．３１１、Ｙ＝０．２９４）より囲まれるｂ５色度領域において、前記初期色度を（Ｘ＝０．２９６、Ｙ＝０．２７６）およびその近傍に設定することを特徴とする請求項１８記載の照明装置の製造方法。
21. （Ｘ＝０．３１１、Ｙ＝０．２９４）、（Ｘ＝０．３０７、Ｙ＝０．３１５）、（Ｘ＝０．３３０、Ｙ＝０．３３９）、（Ｘ＝０．３３０、Ｙ＝０．３１８）より囲まれるｂ６色度領域において、前記初期色度を（Ｘ＝０．３１１、Ｙ＝０．２９４）およびその近傍に設定することを特徴とする請求項１８記載の照明装置の製造方法。
22. （Ｘ＝０．２９１、Ｙ＝０．２５７）、（Ｘ＝０．２７９、Ｙ＝０．２７６）、（Ｘ＝０．３０２、Ｙ＝０．３０２）、（Ｘ＝０．３０８、Ｙ＝０．２７９）より囲まれるｂ７色度領域において、前記初期色度を（Ｘ＝０．２９１、Ｙ＝０．２５７）およびその近傍に設定することを特徴とする請求項１８記載の照明装置の製造方法。
23. 表示パネルを有し、互いに異なる複数の色を発光する発光素子よりなる光源により白色光を発生する照明装置を有する表示装置において、前記照明装置が初期色度および所定時間経過後色度が所定白色範囲内になるように各発光素子の初期発光輝度が定められていることを特徴とする照明装置を有する表示装置。
    

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