JP2007065414A - バックライト製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 コストを抑えつつ面内光度分布の均一なバックライトを提供する。
【解決手段】 本発明に係るバックライト製造方法は、平面的に配置された複数のＬＥＤ素子３を備えたバックライトの製造方法であって、光度に応じて複数のランクに分類されたＬＥＤ素子３を用いるとともに、ＬＥＤ素子３の搭載位置が同数ずつ含まれるように区切った各小ブロックに対して、少なくとも２つの異なるランクに分類されるＬＥＤ素子３を搭載し、上記各小ブロックに搭載するＬＥＤ素子３のランクの組合せを一致させるものである。あるいは、上記ＬＥＤ素子３は各ランクにおける光度の中心値が既知であり、上記各小ブロックに搭載するＬＥＤ素子３のランクの光度の中心値の合計を略均等にするものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、液晶表示パネルの光源として用いられるバックライトのように、発光面における面内光度分布の均一性が求められるバックライトの製造方法に関する。

バックライトは、液晶ＴＶ、液晶ディスプレイ、液晶モニタ等の液晶表示パネル（以下、ＬＣＤパネルと称する。）に映像を表示するための光源として用いられており、ＬＣＤパネル全面に光を供給する役割を持っている。従って、バックライトには、面内光度分布に関して均一性が要求される。

このようなバックライトには、冷陰極蛍光ランプ（cold cathode fluorescent lamp：以下ＣＣＦＬ素子と称する。）などの蛍光ランプや、ＬＥＤ素子などが用いられる。

ここで、ＬＥＤ素子は、光度の異なる複数のランク（光度ランク）に分類されており、同一の光度ランクに分類されるＬＥＤ素子についても所定値以内の光度のばらつき（光度差）が許容されている。そのため、ＬＥＤ素子を用いたバックライトを製造する場合、面内光度分布の均一性を担保するためには、用いるＬＥＤ素子間の光度のばらつきを考慮する必要がある。

なお、バックライトは、一般に、照射する光が拡散シート及びＬＣＤパネルを介して観察されるため、ある程度の面内光度分布は緩和される。そのため、バックライトでは、同一の光度ランク内における光度差まで考慮する必要はない。

一方、同一の光度ランク内の光度差を有するＬＥＤ素子を用い、観察される光度が均一になるように、基板上へＬＥＤ素子を搭載する方法が、特許文献１に提案されている。この特許文献１は、上記のように拡散シートなどを介して光が観察されるバックライトに関するものではなく、任意の文字や図形を表示するＬＥＤドットマトリックスパネルに関するものである。そのため、同一の光度ランク内における光度差までも問題としている。
特開平１０−１０５０８２号公報（公開日平成１０年４月２４日）

上述したように、バックライトは、照射する光が拡散シート及びＬＣＤパネルを介するため、ある程度の面内光度分布は緩和される。そのため、バックライトでは、特許文献１のＬＥＤドットマトリックスパネルのように同一の光度ランク内における光度差まで考慮する必要はない。

つまり、バックライトでは、同一の光度ランクのＬＥＤ素子のみを使用した場合、光度差は大きな問題にはならない。しかし、同一の光度ランクのＬＥＤ素子を用いて、全てのバックライトを製造することは、以下の理由によりコストが高くなってしまう。

例えば、バックライトを構成する１基板にＬＥＤ素子２５０個を搭載するものとして、１月に５万台のバックライトを生産する場合、１月に１２５０万個のＬＥＤ素子が必要となる。しかし、実際のＬＥＤ素子の生産能力では、生産時のばらつきにより、複数の光度ランクのＬＥＤ素子を上記個数分生産することは可能であっても、１つの光度ランクのＬＥＤ素子のみを上記個数分生産することは困難である。また、１つの光度ランクのＬＥＤ素子のみを生産しようとすると、結果的に所望する光度ランクに該当しないＬＥＤ素子を廃棄せざるを得ない。そのため、同一の光度ランクのＬＥＤ素子のみを購入、準備することは非常にコストアップになる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コストを抑えつつ面内光度分布の均一なバックライトを提供することにある。

本発明に係るバックライト製造方法は、上記課題を解決するために、平面的に配置された複数の点状発光素子を備えたバックライトの製造方法であって、光度に応じて複数のランクに分類された点状発光素子を用いるとともに、上記点状発光素子の搭載位置が同数ずつ含まれるように区切ったときの各区画に対して、少なくとも２つの異なるランクに分類される点状発光素子を搭載し、上記各区画に搭載する点状発光素子のランクの組合せを一致させることを特徴としている。

また、本発明に係るバックライト製造方法は、平面的に配置された複数の点状発光素子を備えたバックライトの製造方法であって、光度に応じて複数のランクに分類され、かつ、各ランクにおける光度の中心値が既知である点状発光素子を用いるとともに、上記点状発光素子の搭載位置が同数ずつ含まれるように区切ったときの各区画に対して、少なくとも２つの異なるランクに分類される点状発光素子を搭載し、上記各区画に搭載する点状発光素子のランクの光度の中心値の合計を略均等にすることを特徴としている。

上記方法によると、光度に応じて複数のランクに分類された点状発光素子を用い、上記点状発光素子の搭載位置を当該搭載位置が同数ずつ含まれる区画に分け、上記各区画に対して少なくとも２つの異なるランクに分類される点状発光素子を搭載する。

したがって、同一ランクの点状発光素子を多数用いる必要がなくなり、同一ランクのものを多数準備することによるコストの増大を回避することができる。

また、上記方法によると、上記各区画に搭載する点状発光素子のランクの組合せを一致させる、あるいは、上記各区画に搭載する点状発光素子のランクの光度の中心値の合計を略均等にする。

なお、上記中心値の合計を略均等にするとは、上記各区画における上記中心値の合計のばらつきが±１５％の範囲に入ることを意味する。

これにより、上記区画間の光度は略均等になり、上記区画に搭載された上記点状発光素子によって照射された照射面の光度も略均等になる。つまり、面内光量分布に関し高い均一性を持ったバックライトを作成することが可能である。

以上のように、本発明に係るバックライト製造方法では、同一ランクのものを多数準備することによるコストの増大を回避し、かつ、面内光度分布に関し十分な均一性を有したバックライトを製造することができるという効果を奏する。

また、本発明に係るバックライト製造方法では、上記バックライトはさらに互いに並行に配置された複数の線状発光素子を備え、上記複数の点状発光素子は、上記線状発光素子の形状が切取られた基板に搭載され、上記線状発光素子は、上記基板の切取られた部分に搭載されていてもよい。

上記方法によると、上記点状発光素子は上記線状発光素子の形状が切取られた基板に搭載され、上記線状発光素子は上記基板の切取られた部分に搭載される。

上記線状発光素子は、細いガラス管から構成されており、基板上に直接搭載すると振動などにより破損する可能性がある。そのため、上記線状発光素子は、基板上より所定の距離浮かして搭載する。

その結果、基板上に上記点状発光素子及び上記線状発光素子を搭載すると、両発光素子の発光面の間の距離が大きくなってしまう。

そこで、本発明に係るバックライトでは、上記点状発光素子のみが上記基板に搭載する構成にしている。

そのため、上記線状発光素子と、上記基板上に搭載された上記点状発光素子の発光面が近くなり、バックライトの厚みを薄くすることが可能である。そのため、バックライトの光による照射対象物を光源に接近させて設けることが可能になり、上記点状発光素子及び上記線状発光素子の光利用効率が高くなる。

また、本発明に係るバックライト製造方法では、一枚の基板を２つのくし歯形状部分に分割することにより上記基板を作成してもよい。

上記方法により、１枚の基板から２枚のくし歯形状基板を作成することが可能になり、コストを削減することができる。

また、本発明に係るバックライト製造方法では、上記基板には、上記基板を分割するための切断部分に沿った切込み部分と、上記基板の一体化を保つための接続部分とが形成されていてもよい。

上記方法によると、上記基板に切込みを設けているので、くし歯形状に沿ってニッパーや金型などを用いて容易に切断することができる。そのため、上記点状発光素子を上記基板に密集して搭載した後でも、上記基板を容易に切断することができ、効率的に製造することが可能になる。

また、本発明に係るバックライトは、互いに平行に配置された複数の線状発光素子と、上記複数の線状発光素子の間隙に配置された複数の点状発光素子とを備えたバックライトにおいて、上記線状発光素子の形状が切取られ、当該切取られた部分以外の部分に上記複数の点状発光素子を搭載した基板を備え、上記線状発光素子は、上記基板の切取られた部分に配置されていることを特徴としている。

上記構成によると、本発明に係るバックライトは、上記線状発光素子と上記点状発光素子とを備え、上記点状発光素子は上記基板の切取られた部分以外の部分に搭載され、上記線状発光素子は上記基板の切取られた部分に搭載される。

上記線状発光素子は、細いガラス管から構成されており、基板上に直接搭載すると振動などにより破損する可能性がある。そのため、上記線状発光素子は、基板上より所定の距離浮かして搭載する。

その結果、上記基板上に上記点状発光素子及び上記線状発光素子を搭載すると、両発光素子の発光面の間の距離が大きくなってしまう。

そこで、本発明に係るバックライトでは、上記点状発光素子のみが上記基板上に搭載する構成にしている。

そのため、上記線状発光素子と、上記基板上に搭載された上記点状発光素子の発光面が近くなるため、バックライトの厚みを薄くすることが可能である。そのため、バックライトの光による照射対象物を光源に接近させて設けることが可能になり、上記点状発光素子及び上記線状発光素子の光利用効率が高くなる。

本発明に係るバックライト製造方法は、以上のように、平面的に配置された複数の点状発光素子を備えたバックライトの製造方法であって、光度に応じて複数のランクに分類された点状発光素子を用いるとともに、上記点状発光素子の搭載位置が同数ずつ含まれるように区切ったときの各区画に対して、少なくとも２つの異なるランクに分類される点状発光素子を搭載し、上記各区画に搭載する点状発光素子のランクの組合せを一致させることを特徴としている。

あるいは、上記点状発光素子は各ランクにおける光度の中心値が既知であり、上記各区画に搭載する点状発光素子のランクの光度の中心値の合計を略均等にすることを特徴としている。

そのため、同一ランクのものを多数準備することによるコストの増大を回避し、かつ、面内光度分布に関し十分な均一性を有したバックライトを製造することができるという効果を奏する。

〔比較形態〕
発明が解決しようとする課題欄において説明したように、同一の光度ランクのＬＥＤ素子（点状発光素子）のみを用いて、バックライトを製造するとコストが高くなってしまう。そのため、光度ランクの異なるＬＥＤ素子を用い、バックライトを製造する必要がある。

以下に、異なる光度ランクのＬＥＤ素子を用いてバックライトを製造する方法の一例について図１２〜図１５を参照して説明する。

図１２は、ＬＥＤ素子と直管状のＣＣＦＬ素子（線状発光素子）とを備えたバックライト２１におけるＬＥＤ素子搭載位置とＣＣＦＬ素子搭載位置とを示した平面図である。

バックライト２１には、基板２２上にＬＥＤ素子を搭載する直線状に整列したＬＥＤ素子搭載位置ａ１〜ａ２４０と、直管状のＣＣＦＬ素子を搭載するＣＣＦＬ素子搭載位置ｅ１〜ｅ９とが交互に設定されている。

具体的には、ＬＥＤ素子搭載位置ａ１〜ａ２４０は、ａ１〜ａ２４、ａ２５〜ａ４８のように２４個のＬＥＤ素子搭載位置を１行とし、１０行が平行に並んだ構成である。そして、ＬＥＤ素子搭載位置ａ１〜ａ２４の次は、ＣＣＦＬ素子搭載位置ｅ１、そしてその次はＬＥＤ素子搭載位置ａ２５〜ａ４８のように、交互にＬＥＤ素子搭載位置とＣＣＦＬ素子搭載位置とが設けられている。

図１３は、上記各搭載位置にＬＥＤ素子２３及びＣＣＦＬ素子２４を搭載したバックライト２１の構成を示した平面図である。また、図１４は、バックライト２１を用いた液晶表示装置３０の構成を示した断面図である。

ＬＥＤ素子２３及びＣＣＦＬ素子２４を搭載したバックライト２１には、図１３に示すように、基板２１上のＬＥＤ素子搭載位置ａ１〜ａ２４０にＬＥＤ素子２３が、ＣＣＦＬ素子搭載位置ｅ１〜ｅ９にＣＣＦＬ素子２４が搭載されている。

また、図１４に示すように、ＣＣＦＬ素子２４は、基板２２上に設けられたＣＣＦＬ素子取付け部材２８上に備えられている。

なお、ＣＣＦＬ素子取付け部材２８は、ＣＣＦＬ素子２４を基板２２に接触しないよう所定の高さだけ浮かせるためのものである。これにより、ＣＣＦＬ素子２４が基板に接触することにより破損などが生じることを防ぐことができる。

また、液晶表示装置３０は、図１４に示すように、上記構成のバックライト２１の上面に拡散シート２５及びＬＣＤパネル２６が設けられた構成である。

光度ランクの異なるＬＥＤ素子を用いて上記バックライト２１を製造するには、例えば、互いに光度ランクの異なる２種類のＬＥＤ素子２３を連続して基板２１上に搭載することが考えられる。例えば、光度ランクの高い第１のＬＥＤ素子２３をＬＥＤ素子搭載位置ａ１〜ａ１２５に搭載し、光度ランクの低い第２のＬＥＤ素子２３をＬＥＤ素子搭載位置ａ１２６〜ａ２４０に搭載する。

図１５は図１４の液晶表示装置３０において、バックライト２１によって照射されたＬＣＤパネル２６上に現れた光度差を示した図である。

上述のように、光度ランクの高い第１の光度ランクのＬＥＤ素子２３をＬＥＤ素子搭載位置ａ１〜ａ１２５まで、光度ランクの低い第２の光度ランクのＬＥＤ素子２３をＬＥＤ素子搭載位置ａ１２６〜ａ２４０まで搭載すると、ＬＣＤパネル２６上には、第１及び第２の光度ランクのＬＥＤ素子２３によって照射された光に応じた光度が現れる。つまり、このＬＣＤパネル２６に照射された光度は、第１及び第２の光度ランクのＬＥＤ素子２３にそれぞれ略対応している。

そのため、ＬＥＤ素子２３によってＬＣＤパネル２６に照射された光度は、ＬＥＤ素子搭載位置ａ１〜ａ１２５に対応する領域の方が、ＬＥＤ素子搭載位置ａ１２６〜ａ２４０に対応する領域よりも明るくなってしまう。

つまり、上記のように、光度ランクの異なるＬＥＤ素子２３を単に順番に配列したのでは、ＬＣＤパネル２６上において、光度差が生じてしまう。

そのため、本発明に係るバックライト製造方法は、光度ランクの異なるＬＥＤ素子を用いて、面内光度分布の均一なバックライトを提供する。

本発明の一態様について図１から図１１に基づいて説明すると以下の通りである。

〔第１実施形態〕
図１は本実施形態に係るバックライト１を構成する基板２を示した平面図である。

なお、本発明に係るバックライトは液晶表示装置用として好適に用いられるものである。

本実施形態に係るバックライト１は、基板２上にＬＥＤ素子３を搭載する直線状に整列したＬＥＤ素子搭載位置ａ１〜ａ２４０と、直管状のＣＣＦＬ素子４を搭載するＣＣＦＬ素子搭載位置ｅ１〜ｅ９とが交互に設けられている。

つまり、ＬＥＤ素子搭載位置ａ１〜ａ２４０は、ａ１〜ａ２４を１行とし、１０行が平行に並んだ構成である。そして、ＬＥＤ素子搭載位置ａ１〜ａ２４の次は、ＣＣＦＬ素子搭載位置ｅ１、そしてその次はＬＥＤ素子搭載位置ａ２５〜ａ４８のように交互にＬＥＤ素子搭載位置とＣＣＦＬ素子搭載位置とが設けられている。

なお、本実施形態に係るバックライト１における上記各搭載位置については、図１２に示したものと同一である。本実施形態では、ＬＥＤ素子３の搭載方法に特徴がある。

ここで、上記ＬＥＤ素子搭載位置ａ１〜ａ２４０に、ＬＥＤ素子３を搭載する方法について図１〜図４を参照して、以下に説明する。

図１に示すように、本実施形態では、ＬＥＤ素子搭載位置ａ１〜ａ２４０は、例えばａ１、ａ２、ａ２５及びａ２６のように、横方向２つ×縦方向２つの合計４つのＬＥＤ素子搭載位置を１つの小ブロックとして、全部で６０の小ブロックｃ１〜ｃ６０に分けられる。

なお、上記小ブロックは、特定の個数の近接したＬＥＤ素子搭載位置を含み、かつ上記特定の個数はＬＥＤ素子搭載位置ａ１〜ａ２４０を割り切ることが可能な数であればよい。また、上記各小ブロックの形状は、合同であることが望ましい。

図２は、上記小ブロックに含まれるＬＥＤ素子３の集合体と、これらＬＥＤ素子３によって照射されるＬＣＤパネル２６上の領域である照射エリア５との関係を示す斜視図である。

上記小ブロックと上記照射エリア５との関係について図２を参照して、具体的に説明する。

小ブロックｃ１を構成する４つのＬＥＤ素子３は、図２に示した小ブロックｃ１に対応した照射エリア５に光を照射する。

また、小ブロックｃ２を構成する４つのＬＥＤ素子３は、小ブロックｃ２に対応する照射エリア５に光を照射する。

また、小ブロックｃ１３を構成する４つのＬＥＤ素子３は、小ブロックｃ１３に対応する照射エリア５に光を照射する。

また、小ブロックｃ１４を構成する４つのＬＥＤ素子３は、小ブロックｃ１４に対応する照射エリア５に光を照射する。

なお、図２では、ＬＥＤ素子搭載位置ａ１に搭載されたＬＥＤ素子３を３（ａ１）、小ブロックｃ１を構成するＬＥＤ素子３の集合体によって照射された照射エリア５を５（ｃ１）と記載している。

つまり、照射エリア５に照射される光の光度は、照射エリア５に対応した小ブロックを構成するＬＥＤ素子３の集合体の合計光度に略対応している。そのため、１つの小ブロックを構成する個々のＬＥＤ素子３の光度ランクが異なっていても、集合体としたときのＬＥＤ素子３の合計高度が小ブロック間で略均等であれば、小ブロックごとの照射エリア５の光度も略均等となる。

本実施形態では、１つの小ブロックを４つのＬＥＤ素子３で構成する場合について述べたが、これに限られるものではない。つまり、本発明の目的は、小ブロック間のＬＥＤ素子３の合計光度を略均等にすることであるから、少なくとも２つ以上のＬＥＤ素子３で小ブロック構成することも可能である。

しかし、小ブロック間のＬＥＤ素子３の合計光度を略均等にするためには、ＬＥＤ素子３の光度ランクについて考慮する必要がある。つまり、バックライト２１を製造する際に用いるＬＥＤ素子３の光度ランクは、一般に３〜５ランクあり、コストアップを回避するためにはこれら複数のランクのＬＥＤ素子３を用いる必要があるので、これらを用いて各小ブロックにおけるＬＥＤ素子３の光度の合計をそろえる必要性がある。

そのためには、使用するＬＥＤ素子３の光度ランク数により、１つの小ブロックを構成するＬＥＤ素子３の数を定めなければならない。

それらのことを考えると、１つの小ブロックを構成するＬＥＤ素子３の数は４つ〜６つが最も適当である。

以下に、ＬＥＤ素子３の光度ランクが４つ有る場合における、基板２へのＬＥＤ素子３の搭載方法を述べる。

上記表１は、ＬＥＤ素子３の光度ランクがＡ、Ｂ、Ｃ及びＤの４種類ある場合に、各ＬＥＤ素子３について、１つから最大４つまでの光度を合計した表である（単位ｍｃｄ）。

以下に、光度ランクＡ〜ＤのＬＥＤ素子３について、光度ランクが低いものから順に説明する。

ランクＡは、ＬＥＤ素子が１つの場合は、光度が８２８（ｍｃｄ）、ＬＥＤ素子が２つの場合は、光度が１６５６（ｍｃｄ）、ＬＥＤ素子が３つの場合は、光度が２４８４（ｍｃｄ）、ＬＥＤ素子が４つの場合は、光度が３３１２（ｍｃｄ）である。

ランクＢは、ＬＥＤ素子が１つの場合は、光度が１１７８（ｍｃｄ）、ＬＥＤ素子が２つの場合は、光度が２３５６（ｍｃｄ）、ＬＥＤ素子が３つの場合は、光度が３５３４（ｍｃｄ）、ＬＥＤ素子が４つの場合は、光度が４７１２（ｍｃｄ）である。

ランクＣは、ＬＥＤ素子が１つの場合は、光度が１６８８（ｍｃｄ）、ＬＥＤ素子が２つの場合は、光度が３３７６（ｍｃｄ）、ＬＥＤ素子が３つの場合は、光度が４８５４（ｍｃｄ）、ＬＥＤ素子が４つの場合は、光度が６７５２（ｍｃｄ）である。

ランクＤは、ＬＥＤ素子が１つの場合は、光度が２４２０（ｍｃｄ）、ＬＥＤ素子が２つの場合は、光度が４８４０（ｍｃｄ）、ＬＥＤ素子が３つの場合は、光度が７２６０（ｍｃｄ）、ＬＥＤ素子が４つの場合は、光度が９６８０（ｍｃｄ）である。

なお、各光度ランクのＬＥＤ素子３は、それぞれ光度のばらつき、いわゆる光度範囲を有しているが、上記表１では各光度範囲の中心値を表記している。

上記表によると、最低光度ランクであるＡランクのＬＥＤ素子３を、ある小ブロックに４つ搭載した場合、４つのＬＥＤ素子３によって照射された小ブロックに対応する照射エリア５の合計光度は、３３１２（ｍｃｄ）となる。また、最高光度ランクであるＤランクのＬＥＤ素子３を、他の小ブロックに４つ搭載した場合、４つのＬＥＤ素子３によって照射された小ブロックに対応する照射エリア５の合計光度は、９６８０（ｍｃｄ）となる。つまり、ＡランクのＬＥＤ素子３のみを使用した小ブロックと、ＤランクのＬＥＤ素子３のみを使用した小ブロックとを比較した場合、互いの小ブロック間において、約３倍の光度差が発生する。

図３は、小ブロック間の照射エリア５の光度差を示す斜視図である。また、図４は、小ブロック間の照射エリア５の光度が均一なことを示す斜視図である。

上述したように、小ブロック間において、４つのＬＥＤ素子３の合計光度が異なる場合、４つのＬＥＤ素子３により光が照射された照射エリア５に光度差が生じてしまう。

例えば、小ブロックｃ１、ｃ２、ｃ１３及びｃ１４を構成するそれぞれ４つのＬＥＤ素子３の合計光度がそれぞれ異なっている場合、各小ブロックに対応する照射エリア５に照射される光の光度はそれぞれ異なってしまう。

そこで、上述した４つの光度ランクのＬＥＤ素子３を用いて、小ブロック間おいて光度差を抑制するために、各小ブロックを構成する４つのＬＥＤ素子搭載位置群に対してＡ〜ＤランクのＬＥＤ素子３を１つずつ搭載するようにする。例えば、小ブロックｃ１に関して述べると、４つのＬＥＤ素子搭載位置ａ１、ａ２、ａ２５、ａ２６に対してＡ〜ＤランクのＬＥＤ素子３を１つずつ搭載するようにする。これにより、図４に示すように、各照射エリア５の光度は等しくなる。

このように、小ブロックごとにＡ〜Ｄランクの４つのＬＥＤ素子３を搭載していくことで、各照射エリアの光度の合計が、小ブロック間において略均等になる。それにより、表示面全体の光度を均一化することが可能になる。

本実施形態では、１つの小ブロックに使用したＬＥＤ素子３の光度ランクは、Ａ（ランク）＋Ｂ（ランク）＋Ｃ（ランク）＋Ｄ（ランク）の４つとしたが、用意したＬＥＤ素子３の光度ランクの割合に応じて、例えばＢランクの割合が多い場合はＡ＋Ｂ＋Ｂ＋Ｃにしてもよい。

このように、最初に１つの小ブロック内におけるＬＥＤ素子３の光度ランクの組合せを決定しておけば、同一の上記組合せを、全ての小ブロックに搭載していけばよい。その結果、本発明に係るバックライト製造方法は、効率的に面内光度分布の均一なバックライトを製造することが可能となる。

また、各小ブロックに配置されるＬＥＤ素子３の光度ランクは、上述した例に限られず、小ブロック間の光度が略均等であればよい。

つまり、各小ブロックに同一のＬＥＤ素子３の光度ランクの組合せを搭載する必要はなく、表１に記載した各光度ランクの平均光度の合計が小ブロック間で略均等になるようにＬＥＤ素子３を基板２上に搭載してもよい。

また、全てのバックライトにおいて、同一の光度を有したバックライトを製造する必要がある。そのため、基板２内の光度差だけでなく、基板間の光度差も考慮しなければならない。上述した本実施形態に係るバックライト製造方法を用いて、全ての基板にＬＥＤ素子３を搭載することにより、基板内の小ブロック間の光度差だけでなく、基板間における光度差を抑えることが可能となる。

以上のように、本実施形態に係るバックライト製造方法は、平面的に配置された複数のＬＥＤ素子３を備えたバックライトの製造方法であって、光度に応じて複数のランクに分類されたＬＥＤ素子３を用いるとともに、ＬＥＤ素子３の搭載位置が同数ずつ含まれるように区切ったときの各小ブロックに分類されるＬＥＤ素子３を搭載し、上記各小ブロックに搭載するＬＥＤ素子３の光度ランクの組合せを一致させることを特徴としている。

また、本発明に係るバックライト製造方法は、平面的に配置された複数のＬＥＤ素子３を備えたバックライトの製造方法であって、光度に応じて複数のランクに分類され、かつ、各ランクにおける光度の中心地が既知であるＬＥＤ素子３を用いるとともに、ＬＥＤ素子３の搭載位置が同数ずつ含まれるように区切ったときの各小ブロックに対して、少なくとも２つの異なる光度ランクに分類されるＬＥＤ素子３を搭載し、上記各区画に搭載する点状発光素子のランクの光度の中心値の合計を略均等にすることを特徴としている。

上記方法によると、複数の光度に応じたランクに分類されたＬＥＤ素子３を用い、ＬＥＤ素子３の搭載位置を当該搭載位置が同数ずつ含まれる小ブロックに分け、上記各小ブロックに対して少なくとも２つの異なるランクに分類されるＬＥＤ素子３を搭載する。

したがって、同一ランクのＬＥＤ素子３を多数用いる必要がなくなり、同一ランクのＬＥＤ素子３を多数準備することによるコストの増大を回避することができる。

また、上記方法によると、上記各小ブロックに搭載するＬＥＤ素子３のランクの組合せを一致させる、あるいは、上記各小ブロックに搭載するＬＥＤ素子３のランクの光度の中心値の合計を略均等にする。

なお、上記中心値の合計を略均等にするとは、上記各小ブロックにおける上記中心値の合計のばらつきが±１５％の範囲に入ることを意味する。

これにより、上記小ブロック間の光度は略均等になり、上記小ブロックに搭載されたＬＥＤ素子３によって照射された照射エリア５の光度も略均等になる。つまり、面内光量分布に関し高い均一性を持ったバックライトを作成することが可能である。

以上のように、本発明に係るバックライト製造方法では、同一ランクのＬＥＤ素子３を多数準備することによるコストの増大を回避し、かつ、面内光度分布に関し十分な均一性を有したバックライトを製造することができるという効果を奏する。

〔第２実施形態〕
図５は、第２実施形態に係るバックライト１１の構成を示した平面図である。図６は図５のＡ−Ａ’部分の断面を矢印の向きに見たときの断面図である。なお、上述した比較形態又は第１実施形態において説明した部材と同一の部材については、同一の符号を使用する。

本実施形態に係るバックライト１１は、くし歯形状の基板１２Ａと、ＬＥＤ素子３と、ＣＣＦＬ素子４と、キャビネット６と、基板取付け部材７と、ＣＣＦＬ素子取付け部材８とを備えた構成である。

以下に、バックライト１１の各構成要素について説明する。なお、ＬＥＤ素子３及びＣＣＦＬ素子４については第１実施形態で述べたので、ここでは説明は省略する。また、ＣＣＦＬ素子取付け部材８は、比較形態のＣＣＦＬ素子取付け部材２８と同一の構成であるので、説明は省略する。

キャビネット６は、平板上の部材であり、その一表面に基板取付け部材７及びＣＣＦＬ素子取付け部材８を搭載することによりこれらを一体的に保持するためのものである。

基板取付け部材７は、キャビネット６と、その上方に位置する基板１２Ａとの間に介在することにより、基板１２Ａを、キャビネット６から所定の高さだけ浮かせてキャビネット６に取付けるためのものである。

基板１２Ａは、第１実施形態の基板２（図１参照）のうち、ＣＣＦＬ素子搭載位置ｅ１〜ｅ９に相当する部分を含む部分を切り落とし、ＬＥＤ素子搭載位置ａ１〜ａ２４０に相当する部分をくし歯形状に残した形状を有している。

そして、基板１２Ａにおける上記各くし歯形状部分には、２４個のＬＥＤ素子３が直線状に配列されて、それぞれ１つの行を構成し、全体として１０行分、合計２４０個のＬＥＤ素子３が基板１２Ａには搭載されている。そして、基板１２Ａにおける上記各くし歯形状部分の間隙部分には、ＣＣＦＬ素子取付け部材８が設けられ、その上部にＣＣＦＬ素子４が取付けられている。

基板１２Ａは、第１実施形態のＬＥＤ素子搭載位置ａ１〜ａ２４０に加えて、各ＬＥＤ素子搭載位置の行間にもＬＥＤ素子搭載位置ｂ１〜ｂ２４０を設けた基板１２を、くし歯形状に切断したものである。つまり、基板１２Ａは、上記基板１２からＬＥＤ素子搭載位置ａ１〜ａ２４０の部分を残し、ＬＥＤ素子搭載位置ｂ１〜ｂ２４０の部分が切取られた構成である。なお、ＬＥＤ素子搭載位置ｂ１〜ｂ２４０は、ｂ１〜ｂ２４を１行として、１０行から構成されている。

本実施形態に係るバックライト１１の構成について具体的に説明する。

本実施形態に係るバックライト１１は、キャビネット６上に、基板１２Ａを取付けるための基板取付け部材７が備えられており、その上にくし歯形状に切断された基板１２Ａが設けられている。また、基板１２Ａ上には、直線状に配列された２４個のＬＥＤ素子３を１行とし、１０行の合計２４０個のＬＥＤ素子３が搭載されている。さらに、基板１２Ａのくし歯形状に切り抜かれた部分には、キャビネット６上に、ＣＣＦＬ素子取付け部材８が設けられている。そして、その上部にＣＣＦＬ素子４が取り取付けられている。

上記基板１２Ａの製造方法を図７から図１１を参照して説明する。

図７は、１枚の基板１２から、２枚のくし歯形状基板１２Ａ及び１２Ｂを作成する場合のＬＥＤ素子搭載位置を示した図である。

なお、図７には、基板１２からくし歯形状の基板１２Ａ及び１２Ｂを作成する際の切断部分に、基板分割位置９を示している。

図７に図示されているように、基板１２は基板分割位置９に沿って切断され、２枚のくし歯形状の基板１２Ａ及び１２Ｂに分割される。また、基板１２Ａ及び１２Ｂのどちらの基板にもＬＥＤ素子３が搭載されるように、基板１２Ａ側にはＬＥＤ素子搭載位置ａ１〜ａ２４０が、基板１２Ｂ側にはＬＥＤ素子搭載位置ｂ１〜ｂ２４０が設けられている。

なお、ＬＥＤ素子搭載位置ａ１〜ａ２４０は、直線状に並んだａ１〜ａ２４までを１行とし、ａ１〜ａ２４０までの１０行から構成される。また、ＬＥＤ素子搭載位置ｂ１〜ｂ２４０も、直線状に並んだｂ１〜ｂ２４までを１行とし、ｂ１〜ｂ２４０までの１０行から構成される。

また、ＬＥＤ素子搭載位置ａ１〜ａ２４０とＬＥＤ素子搭載位置ｂ１〜ｂ２４０とは上記各行ごとに交互に設けられている。そして、第１実施形態と同様に、ＬＥＤ素子搭載位置ａ１〜ａ２４０は、例えば、ａ１、ａ２、ａ２５及びａ２６のＬＥＤ素子３の４つの集合体を１つの小ブロックｃ１とし、全部で６０の小ブロックｃ１〜ｃ６０を構成している。また、ＬＥＤ素子搭載位置ｂ１〜ｂ２４０も、例えば、ｂ１、ｂ２、ｂ２５及びｂ２６のＬＥＤ素子３の４つの集合体を１つの小ブロックｄ１とし、全部で６０の小ブロックｄ１〜ｄ６０を構成している。

そして、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、小ブロック間の４つのＬＥＤ素子３の光度の合計が略均等になるように、基板１２Ａ及び１２Ｂ上に光度ランクの異なるＬＥＤ素子３が搭載される。

また、ＬＥＤ素子３は、基板１２が基板１２Ａ及び１２Ｂに分割される前に、基板１２上のＬＥＤ素子搭載位置ａ１〜ａ２４０及びＬＥＤ素子搭載位置ｂ１〜ｂ２４０の４８０個のＬＥＤ素子搭載位置に搭載される。そのため、基板１２は、第１実施形態に係る基板２よりもＬＥＤ素子３が密集して搭載されることになる。

以下に、ＬＥＤ素子３が密集して搭載された基板１２を、基板１２Ａ及び１２Ｂの２枚のくし歯形状基板に切断する工程を図８〜図１０を参照して説明する。

図８〜図１０は本実施形態に係る基板１２Ａ及び１２Ｂの２枚のくし歯形状基板の製造工程を示した図である。図８は、基板１２の分割前後の状態を示した平面図である。図９は、分割後の基板１２Ａを示した平面図である。図１０は、分割後の基板１２Ｂを示した平面図である。

図８に示すように、ＬＥＤ素子３が搭載された基板１２は、基板分割位置９に沿って基板１２Ａ及び１２Ｂの２枚のくし歯形状基板に切断される。

なお、図９及び図１０では、基板１２Ａ及び１２ＢにおけるＬＥＤ素子搭載位置を分かりやすくするため、ＬＥＤ素子３搭載前の状態で記載している。

図８〜図１０で示したような製造方法を用いることにより、従来、バックライトを構成するための１枚の基板として用いられていた基板１２は、２枚分の基板１２Ａ及び１２Ｂとして使用することが可能になり、コストを削減することができる。つまり、基板１２Ｂを用いて基板１２Ａと同様の構成にすることも可能である。

また、図１４に示したバックライト２１では、基板２２上にＬＥＤ素子２３及びＣＣＦＬ素子２４の両方が搭載される。そのため、基板２２上に直接搭載されるＬＥＤ素子２３と、基板２２上にＣＣＦＬ素子取付け部材２８を介して取付けられるＣＣＦＬ素子２４との距離差ｇは大きかった。その結果、比較形態に係るバックライト２１の厚みを抑えることができず、上記バックライト２１の上方に拡散シート２５及びＬＣＤパネル２６を設けると、ＬＥＤ素子２３とＬＣＤパネル２６の距離差はかなり大きくなっていた。そのため、ＬＥＤ素子２３の光利用効率が下がり、より多くのＬＥＤ素子２３を必要とした。

しかし、図６に示した本実施形態のバックライト１１の断面図より、基板１２Ａのくし歯形状に切り抜かれた部分に、キャビネット６上に直接ＣＣＦＬ素子取付け部材８を配置することが可能となる。そのため、ＬＥＤ素子３は基板１２Ａ上に搭載され、ＣＣＦＬ素子４はキャビネット６上にＣＣＦＬ素子取付け部材８を介して取付けられる。その結果、図６で示すように、本実施形態に係るバックライト１１は、ＬＥＤ素子３の発光面とＣＣＦＬ素子４の距離差ｆを小さくすることができ、バックライト１の厚みを抑えることが可能になる。そして、バックライト１の厚みが抑えられることにより、バックライト１にＬＣＤパネルを近づけて設けることが可能になるので、少ない個数のＬＥＤ素子３でＬＣＤパネル上の光度を維持することも可能になる。

また、本実施形態のバックライト製造方法では、予め基板１２上にＬＥＤ素子３を密集させて搭載するため、搭載作業を効率良く行うことができる。

なお、基板１２Ａ及び１２Ｂは、本実施形態では１枚の基板１２から作成するため、便宜上くし歯形状基板としているがこれに限られない。つまり、基板１２Ａ及び１２Ｂは、ＣＣＦＬ素子４をキャビネット６上に搭載可能な形状であればよい。例えば、基板１２をＣＣＦＬ素子４の形状に複数抜取ったものであってもよい。

図１１は基板１２上に基板分割位置９に沿って切込みが設けられていることを示す図である。

上述したように、基板１２は、ＬＥＤ素子３が搭載された後、基板１２Ａ及び１２Ｂの２つのくし歯形状基板に切断される。

そのため、ＬＥＤ素子３を密集させて搭載した基板１２を切断する必要があり、くし歯形状に高精度に切断するのは高度な技術を要する。そこで、予め基板１２に、切断部分である基板分割位置９に沿って、ニッパーの刃先が入る程度の切込みを設けておく。そうすることにより、ＬＥＤ素子３を搭載した後、基板１２を容易にニッパー等で切断することが可能になり、効率的に製造することが可能になる。

本実施形態では、ニッパー等で基板１２を端から切断する方法について述べたが、本発明はこれに限られない。つまり、基板１２は、金型等を用いて型を抜くように切断しても構わない。

以上のように、上記バックライト１１はさらに互いに並行に配置された複数のＣＣＦＬ素子４を備え、上記複数のＬＥＤ素子３は、くし歯形状基板に搭載され、ＣＣＦＬ素子４は、上記くし歯形状の基板１２Ａ及び１２Ｂにおけるくし歯の間隙部分に搭載されていてもよい。

上記方法によると、ＣＣＦＬ素子４は、上記くし歯形状の基板１２Ａ及び１２Ｂ上ではなく、上記くし歯形状の基板１２Ａ及び１２Ｂにおけるくし歯形状の間隙部分に搭載される。そのため、ＣＣＦＬ素子４と、上記くし歯形状の基板１２Ａ及び１２Ｂ上に搭載されたＬＥＤ素子３の発光面が近くなるため、バックライト１１の厚みを薄くすることが可能である。そのため、バックライト１１の光による照射対象物を光源に接近させて設けることが可能になり、ＬＥＤ素子３及びＣＣＦＬ素子４の光利用効率が高くなる。

また、本発明に係るバックライト製造方法では、一枚の基板を２つのくし歯形状部分に分類することにより上記くし歯形状基板を作成してもよい。

上記方法により、１枚の基板から２枚のくし歯形状基板を作成することが可能になり、コストを削減することができる。

また、バックライトを構成する１枚の基板として用いられていた上記基板は、２枚分の基板として使用することが可能になり、コストを削減することができる。

本発明は上述した各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り、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜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。

本発明により、バックライトを構成する基板内及び基板間における光度差を抑制することができ、面内光度分布に関し均一性を有したバックライトを製造することが可能になる。そのため、本発明は、液晶ＴＶ、液晶ディスプレイ、液晶モニタ等のＬＣＤパネルに映像を表示するための光源として用いられる、ＣＣＦＬ素子とＬＥＤ素子を組み合わせたバックライトに好適に利用することができる。

本実施形態に係るバックライトを構成する基板を示した平面図である。 小ブロックに含まれるＬＥＤ素子の集合体と、これらＬＥＤ素子によって照射されるＬＣＤパネル上の領域である照射エリアとの関係を示す斜視図である。 小ブロック間の照射エリアの光度差を示す斜視図である。 小ブロック間の照射エリアの光度が均一なことを示す斜視図である。 第２実施形態に係るバックライトの構成を示した平面図である。 図５のＡ−Ａ’部分の断面を矢印の向きに見たときの断面図である。 １枚の基板から、２枚のくし歯形状基板を作成する場合のＬＥＤ素子搭載位置を示した図である。 基板の分割前後の状態を示した平面図である。 分割後の一方の基板を示した平面図である。 分割後の他方の基板を示した平面図である。 基板上に基板分割位置に沿って切込みが設けられていることを示す図である。 ＬＥＤ素子と直管状のＣＣＦＬ素子とを備えたバックライトにおけるＬＥＤ素子搭載位置とＣＣＦＬ素子搭載位置とを示した平面図である。 図１２の各搭載位置にＬＥＤ素子及びＣＣＦＬ素子を搭載したバックライトの構成を示した平面図である。 バックライトを用いた液晶表示装置の構成を示した断面図である。 図１４の液晶表示装置において、バックライトによって照射されたＬＣＤパネル上に現れた光度差を示した図である。

符号の説明

１ バックライト
２ 基板
３ ＣＣＦＬ素子（線状発光素子）
４ ＬＥＤ素子（点状発光素子）
５ 照射エリア
６ キャビネット
７ 基板取付け部材
８ ＣＣＦＬ素子取付け部材
９ 基板分割位置
１０ 切込み
１１ バックライト
１２ 基板
１２Ａ くし歯形状に分割された基板
１２Ｂ くし歯形状に分割された基板
ａ１〜ａ２４０ ＬＥＤ素子搭載位置
ｂ１〜ｂ２４０ ＬＥＤ素子搭載位置
ｃ１〜ｃ６０ 小ブロック（区画）
ｄ１〜ｄ６０ 小ブロック（区画）
ｅ１〜ｅ９ ＣＣＦＬ素子搭載位置

Claims (6)

1. 平面的に配置された複数の点状発光素子を備えたバックライトの製造方法であって、
   光度に応じて複数のランクに分類された点状発光素子を用いるとともに、
   上記点状発光素子の搭載位置が同数ずつ含まれるように区切ったときの各区画に対して、少なくとも２つの異なるランクに分類される点状発光素子を搭載し、
   上記各区画に搭載する点状発光素子のランクの組合せを一致させることを特徴とするバックライト製造方法。
2. 平面的に配置された複数の点状発光素子を備えたバックライトの製造方法であって、
   光度に応じて複数のランクに分類され、かつ、各ランクにおける光度の中心値が既知である点状発光素子を用いるとともに、
   上記点状発光素子の搭載位置が同数ずつ含まれるように区切ったときの各区画に対して、少なくとも２つの異なるランクに分類される点状発光素子を搭載し、
   上記各区画に搭載する点状発光素子のランクの光度の中心値の合計を略均等にすることを特徴とするバックライト製造方法。
3. 上記バックライトはさらに互いに並行に配置された複数の線状発光素子を備え、
   上記複数の点状発光素子は、上記線状発光素子の形状が切取られた基板に搭載され、
   上記線状発光素子は、上記基板の切取られた部分に搭載されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のバックライト製造方法。
4. 一枚の基板を２つのくし歯形状部分に分割することにより上記基板を作成することを特徴とする請求項３に記載のバックライト製造方法。
5. 上記基板には、上記基板を分割するための切断部分に沿った切込み部分と、上記基板の一体性を保つための接続部分とが形成されていることを特徴とする請求項３に記載のバックライト製造方法。
6. 互いに平行に配置された複数の線状発光素子と、上記複数の線状発光素子の間隙に配置された複数の点状発光素子とを備えたバックライトにおいて、
   上記線状発光素子の形状が切取られ、当該切取られた部分以外の部分に上記複数の点状発光素子を搭載した基板を備え、
   上記線状発光素子は、上記基板の切取られた部分に配置されていることを特徴とするバックライト。

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