JP2007220765A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】上記課題を解決するため本発明では、基板と、前記基板上に配置する発光ダイオード素子と、前記基板上に配置する反射板と、前記発光ダイオード素子を封止する透明樹脂と、を有し、前記透明樹脂は前記発光ダイオード素子の上面において凹部を有し、前記発光ダイオード素子の放射光の一部が、前記凹部での反射後に前記透明樹脂から出射されることにより、前記発光ダイオード素子は前記基板に対し垂直方向から所定の傾斜角を有する方向に発光強度の最大値を有する照明装置の構成をとる。
【選択図】図4(a)
Description
(LED)素子と、前記基板上に配置する反射板と、前記発光ダイオード素子を封止する透明樹脂と、を有し、前記透明樹脂は前記発光ダイオード素子の上面において凹部を有し、前記発光ダイオード素子の放射光の一部が、前記凹部での反射後に前記透明樹脂から出射されることにより、前記発光ダイオード素子は前記基板に対し垂直方向から所定の傾斜角を有する方向に発光強度の最大値を有する照明装置の構成をとる。また、前記発光ダイオード素子の放射光のうち、前記基板に対して垂直方向の成分を含む放射光が、前記凹部での反射後に前記透明樹脂から出射される照明装置の構成をとる。また、前記凹部は円錐形状、更には複数個の円錐線が積み重なった形状や、曲率が徐々に変化し包絡線が滑らかな曲線となる形状で形成される照明装置の構成をとる。
Lambertian分布に沿っていることを確認できた。その後、図7や図8及び図9に示す本実施例の円錐状の凹状窪みを形成すると、図12に示す放射角分布が得られた。本実施例による形状を作製することにより、LED素子直上の放射成分の強度が低下し、垂直方向を角度0°とした場合、放射角が40°強の角度にピーク強度を示す放射角分布となっていることが判る。本結果により、垂直方向から高角度にピーク分布する放射角分布が制御可能であることが示された。この放射角分布に制御した樹脂形状を有する素子の場合において、光学特性への影響を相対的に調べた結果を図13と図14に示す。積分球を用いて全光束を調べた結果、図13と図14に示すように、注入電流に依存して変化する全光束及び発光効率ともに、樹脂形状を施していない場合とほとんど同等であることが判明した。これにより、樹脂形状を作製した場合においても、光学的に散乱損失による光量の減衰は顕著に見られないという結果であった。つまり、本実施例による樹脂形状の作製は、光学設計に基づいて、放射角分布の制御を行いながら、光学特性である光束や発光効率を維持できるということが見出される。これにより、光学特性を変化させずに、光強度分布を拡大させることができ、樹脂封止の素子をパッケージとして複数個用いることにより、相互のパッケージの光強度分布を互いに補完することが可能になる。このことは、複数個のパッケージ素子を適用して、より広い面積において面内で均一な輝度を得るための光源モジュールに適した構成となる。
26には、図25のAA′線に従って断面構造を示す図18断面のように、赤色LED素子22,緑色LED素子23,緑色LED素子24、及び青色LED素子25それぞれに対して、素子の直上に全反射領域を有する封止樹脂27の形状を設定する。これにより、各素子に対して、所望の放射角分布を持たせることができる。図25に示す各パッケージ構成は、図27に示すような配線基板28上に実装搭載してから、バックライトモジュール筺体に搭載してもよく、或いは図25に示すパッケージ構成を直接バックライトモジュール筺体に接続搭載してもよい。図28には、バックライトモジュール筺体30上に、パッケージ構成29を離散的に三角格子状或いは千鳥型に配置させて構成させている。この際、パッケージ構成29は、液晶パネル表示装置のサイズに適応させて配置させることになる。またパッケージ構成29からの放射角分布に関して、放射強度のピーク値となる距離をdとした場合、パッケージ間の距離dと一致させることが可能である。この配置構成における光強度が最も低くなる領域に対して、放射強度分布のピークを設定するように設計することにより、輝度分布や色度分布の均一化を図ることが可能である。液晶パネル表示装置のサイズや使用条件等によって、輝度分布や色度分布の所望の設定を行うために、図29に示すような配置構成として、パッケージからの放射強度分布のピーク値を示す距離dをクロスさせて、放射角分布の発光パターンに対する混合度合いを強調させることもできる。また、図30に示すような配置構成として、パッケージからの放射強度分布のピーク値を示す距離dに間隔をあけて構成させ、放射角分布の発光パターンに対する混合度合いを弱めることもできる。これらは、液晶パネル表示装置のサイズや使用条件等によって、調節することにより機能させることが可能である。
Claims (11)
- 基板と、
前記基板上に配置する発光ダイオード素子と、
前記基板上に配置する反射板と、
前記発光ダイオード素子を封止する透明樹脂と、を有し、
前記透明樹脂は前記発光ダイオード素子の上面において凹部を有し、
前記発光ダイオード素子の放射光の一部が、前記凹部での反射後に前記透明樹脂から出射されることにより、
前記発光ダイオード素子は前記基板に対し垂直方向から所定の傾斜角を有する方向に発光強度の最大値を有する照明装置。 - 前記発光ダイオード素子の放射光のうち、
前記基板に対して垂直方向の成分を含む放射光が、前記凹部での反射後に前記透明樹脂から出射される請求項1に記載の照明装置。 - 前記凹部は円錐形状を有する請求項1に記載の照明装置。
- 前記円錐形状は複数個の円錐線が積み重なった形で構成する請求項3に記載の照明装置。
- 前記円錐形状は曲率が徐々に変化し包絡線が滑らかな曲線となる形で構成する請求項3に記載の照明装置。
- 基板と、
前記基板上に配置する発光ダイオード素子と、
前記発光ダイオード素子を封止する透明樹脂と、を有し、
前記透明樹脂の表面形状は、
前記発光ダイオード素子からの光を全反射する第1の形状と、
前記第1の形状に隣接し、前記全反射された光の放出角度を調節する第2の形状と、
前記第2の形状に隣接し、前記発光ダイオード素子からの光の放出角度を前記基板に対し垂直方向に集まるよう調節する第3の形状と、
が連続して構成される照明装置。 - 前記第1の形状,前記第2の形状,前記第3の形状はそれぞれ異なる放射角分布を有する請求項6に記載の照明装置。
- 前記発光ダイオード素子は前記基板に対し垂直方向から所定の傾斜角を有する方向に発光強度の最大値を有する請求項6に記載の照明装置。
- 前記発光ダイオード素子は前記第2の形状と前記第3の形状との境界となる方向において、発光強度の最大値を有する請求項8に記載の照明装置。
- 筐体と、前記筐体上に配置する複数の発光ダイオード素子と、前記発光ダイオード素子を封止する透明樹脂と、を有する光源と、
前記光源から光を照射される液晶表示パネルと、
前記光源と前記液晶表示パネルとの間に位置する拡散板と、を有し、
前記発光ダイオード素子は前記筐体上に所定間隔dで周期的に設けてあり、
前記筐体と前記拡散板との距離hに対しθ=tan-1(2h/d) と表したとき、
前記発光ダイオード素子は前記筐体に対し垂直方向から角度θの方向に発光強度の最大値を有する液晶表示装置。 - 前記透明樹脂は前記発光ダイオード素子の上面において凹部を有する請求項10に記載の液晶表示装置。
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