JP2011018576A - Led基板,液晶表示用バックライト,液晶表示装置,led基板製造方法,led基板メンテナンス方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数のLEDを光拡散レンズと共に装着したLED基板を交換する際に,ユーザが交換後においても今までと同様に違和感無く安心して画面を見ることができる最適なLED基板を見付け出すことを容易にし,このLED基板の交換修理を簡単化させ且つ迅速化させることである。
【解決手段】製造されたLED33について色度特性値が測定され,この色度特性値に関連する情報として2次元バーコードSMa,SMb,SMcが対応する光拡散レンズ34の一部にレーザー光により夫々記録される。次に,このように求められた複数のLED33に関する複数の色度特性値の平均特性が求められ,この平均特性を識別するLED等ランク識別マークQがLED基板30Aの一部にレーザー光により記録される。
【選択図】図6
【解決手段】製造されたLED33について色度特性値が測定され,この色度特性値に関連する情報として2次元バーコードSMa,SMb,SMcが対応する光拡散レンズ34の一部にレーザー光により夫々記録される。次に,このように求められた複数のLED33に関する複数の色度特性値の平均特性が求められ,この平均特性を識別するLED等ランク識別マークQがLED基板30Aの一部にレーザー光により記録される。
【選択図】図6
Description
本発明は,LED基板,液晶表示用バックライト,液晶表示装置,LED基板製造方法,LED基板メンテナンス方法に関し,特に小型化されたLED基板に複数のLEDを装着したものに関する。
近年,発熱量や消費電力が非常に少ない発光ダイオード(LED)の開発が進むのに伴って,各種の表示装置,照明装置や発光装置に,この小型のLEDを採用する傾向が高まってきている。そこで,例えば,液晶テレビジョン受像機に代表される液晶表示装置のバックライトの光源として,LEDを採用したものが普及している。このように,バックライトの光源を、従来から使用していた冷陰極放電管からLEDに切り換えることにより,表示映像の画質向上に寄与できるだけでなく,液晶表示装置の更なる薄型化及び長寿命化に寄与でき,しかも高圧電源が不要になること等により更なる省電力化が期待できる。
最近では,液晶表示装置が60型や65型など大型化される傾向にある。そこで,このように液晶表示装置の大型化に伴って液晶パネルも大型化されるので,液晶パネルに配設されるLED基板の横方向の長さが長くなる。この場合には,大型化したLED基板の取付け作業が煩雑化するだけでなく,LED基板自体が高価になり,コスト的に問題がある。また,60型や65型のLED基板を32型や40型の液晶表示装置に使えないので,LED基板の共通化が図れないという問題がある。
そこで,1つのLED基板に少数のLEDを装着するようにしてLED基板の小型化を図ることが考えられる。例えば,5個のLEDを1列状に配列した5個用LED基板と,6個のLEDを1列状に配列した6個用LED基板と,8個のLEDを1列状に配列した8個用LED基板の3種類を準備し,これら3種類のLED基板を組合せて支持板に取付けるようなことが考えられる。これにより,LED基板を,画面サイズの異なる何れの液晶表示装置や電光掲示板にも共用でき,LED基板の共通部品化が可能になり,更に液晶パネルの生産性が向上する。
ところで,バックライト用のLED基板に装着される各LEDは,液晶パネルに対して後側から白い照明光を照射する必要があるので,白色光を発光するように構成されている。現在では,LEDは青色を発光するLEDチップ(青色LED)を樹脂で封印し,この樹脂に赤色の蛍光体及び緑色の蛍光体を使用することで,結果的に白色を発光可能な白色用のLEDとして構成してなるものが主流になっている。このように構成された白色用のLED(以下,これを白色LEDと言う)は,発光量が比較的大きいので,バックライト用に使用されるのが一般的になっている。
この白色LEDは,前述したように,元々,青色LEDに赤色の蛍光体及び緑色の蛍光体を塗布して構成されてなる為,青色LEDの輝度、色度バラツキ、白色LEDを製造する際の蛍光体の比重の大きさや,青色LEDを封印する樹脂の量と蛍光体の量との調合バランス等により,白色LEDから発光される白色光の色度(色あい)や明るさにばらつきが生じ易くなっている。その結果,白色LEDから発光される白色の色度や明るさが微妙に変化する。言い換えると,青色LEDの輝度、色度バラツキ、これら蛍光体の量のバラツキや,蛍光体と樹脂との調合のバラツキにより,白色LEDから発光される白色光の色度や明るさ,つまり発光特性にバラツキが生じるようになり,バラツキの大きい多数のLEDが製造されることになる。
このように,白色光の色度や明るさ等の発光特性にバラツキがある白色LEDを,前述した5個用LED基板や6個用LED基板に取付けた場合,LED基板毎の発光特性が微妙ではあっても異なることになる。このような状況において,表示される全画面において均一な高画質にするためには,製造された多数のLED基板のうちから,発光特性にバラツキがなく安定している優秀な複数のLED基板だけを集めて,バックライトの支持板に取付けることが考えられるが,このように発光特性が優れているLED基板を,製造された多数枚のLED基板うちから見付け出すことは非常に大変な作業であるし歩留まりが悪くコスト高となる。また、バラつきのない均一なLEDのみを実装したLED基板のみ作成してもよいが、こちらも歩留まりの低下、コスト高となる。
また,液晶表示装置の支持板に取付けて使用していたLED基板が故障した為に交換修理(所謂,メンテナンス)するような場合にも,故障したLED基板の発光特性に近似する発光特性で発光可能なLED基板を,製造された多数枚のLED基板のうちから探し出すことは非常に大変な作業である。
このような問題を解決するために本発明では,LED基板が製造される毎に,これに装着する複数の白色LEDの色度や明るさ等の発光特性を識別するバーコードを各LED基板の一部に記録しておき,LED基板が故障した場合,この故障したLED基板に記録されているバーコードを読み取ることでそのLED基板の発光特性を取得する一方,別に蓄積保存されている交換用のLED基板についてもそこに記録されているバーコードを読み取ることで,故障したLED基板と発光特性が近似する交換用のLED基板を簡単に入手できるようにする。
また,発光特性の異なるLEDを備えたLED基板の配置を改良し,平均的に見た発光特性が全体として均一になるようなLED基板を提供する。
例えば,必要とされる輝度よりも明るいものと暗いもの(輝度の高いものと低いもの)あるいは色度の大きいものと小さいものを交互に配置することで全体としての平均の輝度,色度を均一化させる方法が提供される。
また,液晶表示装置の支持板に取付けて使用していたLED基板が故障した為に交換修理(所謂,メンテナンス)するような場合にも,故障したLED基板の発光特性に近似する発光特性で発光可能なLED基板を,製造された多数枚のLED基板のうちから探し出すことは非常に大変な作業である。
このような問題を解決するために本発明では,LED基板が製造される毎に,これに装着する複数の白色LEDの色度や明るさ等の発光特性を識別するバーコードを各LED基板の一部に記録しておき,LED基板が故障した場合,この故障したLED基板に記録されているバーコードを読み取ることでそのLED基板の発光特性を取得する一方,別に蓄積保存されている交換用のLED基板についてもそこに記録されているバーコードを読み取ることで,故障したLED基板と発光特性が近似する交換用のLED基板を簡単に入手できるようにする。
また,発光特性の異なるLEDを備えたLED基板の配置を改良し,平均的に見た発光特性が全体として均一になるようなLED基板を提供する。
例えば,必要とされる輝度よりも明るいものと暗いもの(輝度の高いものと低いもの)あるいは色度の大きいものと小さいものを交互に配置することで全体としての平均の輝度,色度を均一化させる方法が提供される。
そのような点について従来技術を見ると,例えば,特許文献1に記載の電気光学パネルは,電気光学パネルの第1非透過部に,ロット番号とガラス番号とチップ番号等の製造履歴情報を2次元バーコードにより記録するようにして構成されている。それ故,この電気光学パネルでは,その記録されたバーコードを読み取ることにより,記録されている製造履歴情報が検出できることになる。
しかしながら,特許文献1に記載の電気光学パネルの第1非透過部に2次元バーコードにより記載された情報は,ロット番号とガラス番号とチップ番号等の製造履歴情報にしか過ぎない。即ち,このような製造履歴情報は製造工程中の製品管理能力を高めて,品質の向上を図るために参照する情報にしか過ぎない。従って,この製造履歴情報を前述したLED基板の修理交換用の情報に適用したとしても,LED基板の色度や明るさといったLED基板の発光特性を識別できるものではないので,交換前後のLED基板の特性を一定に維持する(それによって画面の違和感をなくす)ことに役に立つものではない。
また,前記したように,必要とされる輝度よりも明るいものと暗いもの(色度の大きいものと小さいもの)を交互に配置することで全体としての平均の輝度,色度を均一化させる方法を採用する場合,基板自体の外観は取付けられたLEDの輝度などによって変化することはないので,そのままでは基板ごとのLEDの輝度などの発光特性を知ることができない。従って,LED基板ごとにその発光特性がどの程度異なるものかを外観から知ることはできなかった。
このようなLEDの発光特性の相違は,LEDの使用時間による経時変化によっても生じるが,LEDの品種など,もともとのLEDの特性としても生じるものである。
従って,本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり,その目的とするところは,複数のLED基板を並べて配置する際に,外観からは分からないLED基板あるいはLED自体の発光特性の相違を基板に表示されたバーコードなどの情報に基づいて分かるようにして,LED基板の適切な配置が簡単にできるようにすることである。
また,複数のLEDを光拡散レンズと共に装着したLED基板を故障により修理交換(メンテナンス)するに際して,ユーザが交換後においても交換前と同様に違和感無く安心して画面を見ることができるような最適なLED基板を見付け出すことを容易にし,更に,このLED基板の交換修理を簡単化させ且つ迅速化させることができる手法を提供することである。
また,前記したように,必要とされる輝度よりも明るいものと暗いもの(色度の大きいものと小さいもの)を交互に配置することで全体としての平均の輝度,色度を均一化させる方法を採用する場合,基板自体の外観は取付けられたLEDの輝度などによって変化することはないので,そのままでは基板ごとのLEDの輝度などの発光特性を知ることができない。従って,LED基板ごとにその発光特性がどの程度異なるものかを外観から知ることはできなかった。
このようなLEDの発光特性の相違は,LEDの使用時間による経時変化によっても生じるが,LEDの品種など,もともとのLEDの特性としても生じるものである。
従って,本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり,その目的とするところは,複数のLED基板を並べて配置する際に,外観からは分からないLED基板あるいはLED自体の発光特性の相違を基板に表示されたバーコードなどの情報に基づいて分かるようにして,LED基板の適切な配置が簡単にできるようにすることである。
また,複数のLEDを光拡散レンズと共に装着したLED基板を故障により修理交換(メンテナンス)するに際して,ユーザが交換後においても交換前と同様に違和感無く安心して画面を見ることができるような最適なLED基板を見付け出すことを容易にし,更に,このLED基板の交換修理を簡単化させ且つ迅速化させることができる手法を提供することである。
上記目的を達成するために本発明は,複数のLEDを光拡散レンズと共に装着したLED基板であって,前記LED基板に装着される複数のLEDの発光特性或いはLED及び光拡散レンズの品種を識別するLED等ランク識別マークが付されてなることを特徴とするLED基板として構成される。このように,液晶表示装置用のバックライトに装着されるLED基板には,LED基板に装着するLEDの発光特性或いはLED及び光拡散レンズの品種を識別するLED等ランク識別マークが付されているので,故障などにより修理交換するLED基板に付されたLED等ランク識別マークから交換するLED基板の情報を読込み,この情報と同等又はこれに近似する情報を備えたLED基板を,在庫にある複数枚のLED基板のLED等ランク識別マークを読み取るだけで,見付け出すのが容易になり,交換修理が簡単化すると共に迅速化される。
前記LED等ランク識別マークは,2次元バーコード又はQRコードで構成することが可能である。
また本発明は,LED基板の製造方法として捉えることもできる。即ち,複数のLEDを光拡散レンズと共に装着したLED基板を製造するLED基板製造方法であって,LED基板に装着するLEDの発光特性或いはLED及び光拡散レンズの品種を識別するLED等ランク識別マークをLED基板の一部に付する工程を含んでなるものとして構成される。
このように構成することによって,LED基板を製造する際に,LED基板の一部に,LED基板に装着するLEDの発光特性或いはLED及び光拡散レンズの品種を識別するLED等ランク識別マークを付しておくことができるので,故障により修理交換するLED基板に付されたLED等ランク識別マークから交換するLED基板の情報を読込み,この情報と同等又はこれに近似する情報を備えたLED基板を,在庫にある複数枚のLED基板のLED等ランク識別マークを読み取るだけで,交換用LED基板を見付け出すことができ,交換できるLED基板を探し出す作業が容易になり,交換修理が簡単化すると共に迅速化される。
前記した発明では,LED基板側の一部にLED等ランク識別マークが付されたが,LED又は光拡散レンズの一部にLEDの特性値或いはこれに関連する情報若しくはLED及び光拡散レンズの品種或いはこれに関連する情報を付する工程を更に備えて構成されるものでもよい。この場合には,LED又は光拡散レンズ側に,LEDの特性値或いはこれに関連する情報若しくはLED及び光拡散レンズの品種或いはこれに関連する情報を付しておくので,LED又は光拡散レンズの一部に付されたLEDの特性値の情報やLED及び光拡散レンズの品種の情報を読込むことで交換のできるLEDを備えたLED基板を容易に見付け出すことができるようになり,交換修理が簡単化すると共に迅速化する。
また,本発明に係るLED基板メンテナンス方法としては,複数のLEDを光拡散レンズと共に装着したLED基板を交換するためのLED基板メンテナンス方法であって,LED基板の稼動時間を累積した累積稼動時間を計時する第1工程と,外部から表示要求を受けたときの累積稼動時間に見合うLEDの減衰状態を演算して報知する第2工程とを含んでなるものであってもよい。
この場合,LED基板をメンテナンスにより交換修理する際に,LED基板の使用を開始してからこのメンテナンス時点に至るまでに経過した年数に応じたLEDの減衰状態が報知されるので,この減衰状態を参照することで,交換用の新しいLED基板の発光特性として,この減衰状態に見合うように補正した発光特性であるLED基板を見付け出し交換することができる。これにより,ユーザはLED基板の交換後においても今までと同様の画面表示により,表示画面を違和感無く安心して見ることができる。
また,本発明のように構成されたLED基板は,電光掲示可能な大型のスクリーン型ディスプレイ等,各種の表示装置に適用することができ,この場合にも同様に,交換用LED基板を見付け出すのが容易になり,交換修理が簡単化すると共に迅速化される。
前記LED等ランク識別マークは,2次元バーコード又はQRコードを採用して構成するようにしてもよい。LED等ランク識別マークをこのように構成すれば,LED等ランク識別マークを小型化できるとともに,LED等ランク識別マークに,LEDや光拡散レンズ或いはLED基板に関する多くの情報を含めることができる。
更に,本発明は,前記した本発明にかかるバックライト装置を備えた液晶表示装置としても構成可能である。
前記LED等ランク識別マークは,2次元バーコード又はQRコードで構成することが可能である。
また本発明は,LED基板の製造方法として捉えることもできる。即ち,複数のLEDを光拡散レンズと共に装着したLED基板を製造するLED基板製造方法であって,LED基板に装着するLEDの発光特性或いはLED及び光拡散レンズの品種を識別するLED等ランク識別マークをLED基板の一部に付する工程を含んでなるものとして構成される。
このように構成することによって,LED基板を製造する際に,LED基板の一部に,LED基板に装着するLEDの発光特性或いはLED及び光拡散レンズの品種を識別するLED等ランク識別マークを付しておくことができるので,故障により修理交換するLED基板に付されたLED等ランク識別マークから交換するLED基板の情報を読込み,この情報と同等又はこれに近似する情報を備えたLED基板を,在庫にある複数枚のLED基板のLED等ランク識別マークを読み取るだけで,交換用LED基板を見付け出すことができ,交換できるLED基板を探し出す作業が容易になり,交換修理が簡単化すると共に迅速化される。
前記した発明では,LED基板側の一部にLED等ランク識別マークが付されたが,LED又は光拡散レンズの一部にLEDの特性値或いはこれに関連する情報若しくはLED及び光拡散レンズの品種或いはこれに関連する情報を付する工程を更に備えて構成されるものでもよい。この場合には,LED又は光拡散レンズ側に,LEDの特性値或いはこれに関連する情報若しくはLED及び光拡散レンズの品種或いはこれに関連する情報を付しておくので,LED又は光拡散レンズの一部に付されたLEDの特性値の情報やLED及び光拡散レンズの品種の情報を読込むことで交換のできるLEDを備えたLED基板を容易に見付け出すことができるようになり,交換修理が簡単化すると共に迅速化する。
また,本発明に係るLED基板メンテナンス方法としては,複数のLEDを光拡散レンズと共に装着したLED基板を交換するためのLED基板メンテナンス方法であって,LED基板の稼動時間を累積した累積稼動時間を計時する第1工程と,外部から表示要求を受けたときの累積稼動時間に見合うLEDの減衰状態を演算して報知する第2工程とを含んでなるものであってもよい。
この場合,LED基板をメンテナンスにより交換修理する際に,LED基板の使用を開始してからこのメンテナンス時点に至るまでに経過した年数に応じたLEDの減衰状態が報知されるので,この減衰状態を参照することで,交換用の新しいLED基板の発光特性として,この減衰状態に見合うように補正した発光特性であるLED基板を見付け出し交換することができる。これにより,ユーザはLED基板の交換後においても今までと同様の画面表示により,表示画面を違和感無く安心して見ることができる。
また,本発明のように構成されたLED基板は,電光掲示可能な大型のスクリーン型ディスプレイ等,各種の表示装置に適用することができ,この場合にも同様に,交換用LED基板を見付け出すのが容易になり,交換修理が簡単化すると共に迅速化される。
前記LED等ランク識別マークは,2次元バーコード又はQRコードを採用して構成するようにしてもよい。LED等ランク識別マークをこのように構成すれば,LED等ランク識別マークを小型化できるとともに,LED等ランク識別マークに,LEDや光拡散レンズ或いはLED基板に関する多くの情報を含めることができる。
更に,本発明は,前記した本発明にかかるバックライト装置を備えた液晶表示装置としても構成可能である。
本発明によれば,複数のLEDを光拡散レンズと共に装着したLED基板に,このLED基板に装着するLEDの発光特性或いはLED及び光拡散レンズの品種を識別するLED等ランク識別マークが付されているので,故障やメンテナンス時に修理交換するLED基板に付されたLED等ランク識別マークからそのLED基板の発光特性やLED及び光拡散レンズの品種を識別する情報を読込むと共に,この情報と同等又はこれに近似する情報を備えたLED基板を,在庫にある複数枚のLED基板のLED等ランク識別マークを読み取って交換用LED基板を見付け出すという簡単な作業だけでLED基板の交換を行うことができ,交換修理が簡単化すると共に迅速化する。その結果,ユーザはLED基板の交換後においても今までと同様の画面表示により,表示画面を違和感無く安心して見ることができる表示装置を提供することができる。
以下添付図面を参照しながら,本発明の実施の形態について説明し,本発明の理解に供する。尚,以下の実施の形態は,本発明を具体化した一例であって,本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
先ず,液晶表示装置Xに備える液晶パネル20全体をその背面側から均等に照明するバックライトZに組み込まれたLED基板に本発明を適用した実施形態について,以下,図1及び図2を参照しつつ説明する。
図1に示すように,液晶表示装置Xは,前面パネルユニット2と,その背面側を覆うように装着されて外装を形成する背面パネルユニット1とを備え,前面パネルユニット2には後述する液晶パネル20とバックライトZ等が組込まれている(図2)。以下,液晶表示装置Xにおいて,液晶パネル20が設けられた側を前面側と称し,背面パネルユニット1が設けられた側を背面側と称する。
先ず,液晶表示装置Xに備える液晶パネル20全体をその背面側から均等に照明するバックライトZに組み込まれたLED基板に本発明を適用した実施形態について,以下,図1及び図2を参照しつつ説明する。
図1に示すように,液晶表示装置Xは,前面パネルユニット2と,その背面側を覆うように装着されて外装を形成する背面パネルユニット1とを備え,前面パネルユニット2には後述する液晶パネル20とバックライトZ等が組込まれている(図2)。以下,液晶表示装置Xにおいて,液晶パネル20が設けられた側を前面側と称し,背面パネルユニット1が設けられた側を背面側と称する。
また,図2に示すように,前面パネルユニット2は,前面パネル枠10と液晶パネル20とバックライトZとが一体的に組付けられユニット化されている。
液晶パネル20は,図示を省略するが,液晶が組込まれたガラスパネルと,光拡散板と,光学シート等により構成されている。そして,液晶パネル20は前面パネル枠10の内側に取付けられている。
液晶パネル20は,図示を省略するが,液晶が組込まれたガラスパネルと,光拡散板と,光学シート等により構成されている。そして,液晶パネル20は前面パネル枠10の内側に取付けられている。
また,バックライトZは,金属板からなる矩形状のシャーシ40に,2種類のLED基板30A,30B(図3)及びその他の電装基板51〜53が取付けられた装置である。これらLED基板30A,30Bは,後述するように,その一部にLED等ランク識別マークであるQRコードQが付された状態(図6(b))で,シャーシ40の前面側に取付けられ,その他の電装基板51〜53は,シャーシ40の背面側に取付けられている。シャーシ40の背面側に取付けられる電装基板51〜53は,例えば,電源基板51,LED制御基板52及びその他の制御基板53等である。
電源基板51は,後述するハーネス62(図2)を介して複数のLED基板30A,30Bに対して駆動電圧を供給する基板である。また,LED制御基板52は,一体的に組み付けたLED基板30A,30Bを,後述する第1〜第6ランプ配設ラインL1〜L6(図3)毎に個別に切り換えながら調光を含むバックライト制御を行う基板である。LED基板30A,30Bはハーネス62により電源基板51に接続され,電源基板51は図示しないハーネスによりLED制御基板52に接続されている。それ故,LED基板30A,30BはLED制御基板52により,第1〜第6ランプ配設ラインL1〜L6毎にバックライト制御されるようになっている。
ただし,図3のように横方向に2種類のLED基板30A,30Bを配置したり,縦に6列とした配置は,一例に過ぎないことを述べておく。
なお,LED基板30A,30Bは,図2において,シャーシ40の向こう側に隠れた状態となっているが,図示しない複数の固定具によりシャーシ40の前面側に取付けられる。
ただし,図3のように横方向に2種類のLED基板30A,30Bを配置したり,縦に6列とした配置は,一例に過ぎないことを述べておく。
なお,LED基板30A,30Bは,図2において,シャーシ40の向こう側に隠れた状態となっているが,図示しない複数の固定具によりシャーシ40の前面側に取付けられる。
以下,図2,図3を参照し,バックライトZについて説明する。
LED基板30A,30Bは,白色光を発光するLED33とこのLED33の全体を覆う光拡散レンズ34との組部品が所定間隔置きに装着された電装基板である。
ここで,図3に示すように,LED基板30A,30Bは,長さ方向(左右方向)に電気的に接続された状態で,シャーシ40上に予め決められた6つの第1〜第6ランプ配設ラインL1〜L6の各々に,固定具により取付けられる。
LED基板30A,30Bは,白色光を発光するLED33とこのLED33の全体を覆う光拡散レンズ34との組部品が所定間隔置きに装着された電装基板である。
ここで,図3に示すように,LED基板30A,30Bは,長さ方向(左右方向)に電気的に接続された状態で,シャーシ40上に予め決められた6つの第1〜第6ランプ配設ラインL1〜L6の各々に,固定具により取付けられる。
従ってこのシャーシ40は,各ランプ配設ラインL1〜L6に,13個のLED33が横一直線状に各々並べて設けられる大きさである。LED基板30Aは5個のLED33が一列に取付けられた5個用LED基板であり,LED基板30Bは8個のLED33が一列に取付けられた8個用LED基板である。そして,これら2つのLED基板30A,30Bは図示しない接続用コネクタを介して電気的に一体的に連結されている。各LED基板30Aの左端部には,後述するハーネス62を介して前記電源基板51から駆動電圧が供給される。
ここで,各LED基板30A,30Bに取付けられた複数のLED33の各々は,バックライトとして発光するように,青色を発光するLEDチップ(青色LED)を樹脂で封印し,この樹脂に赤色及び緑色の蛍光体を塗布することで,結果的に白色を発光可能な白色用のLEDとして構成されたものである。それ故,このLED33は,青色LEDの輝度、色度バラツキ、蛍光体の量や,青色LEDを封印する樹脂の量と蛍光体の量との調合バランス等により,発光する白色光の発光特性である色度や明るさ(輝度)などの発光特性が変化する。
例えば,図4は白色用LEDの色度のバラツキを示すものであるが,このようなバラツキは,前記青色LEDの輝度、色度バラツキ、蛍光体量がばらつくことに起因する。その結果,LED33から発光される白色光自体が微妙に変化する。そこで,製造されたLED33を色度の特性値に関連付けて複数の特性値グループに分けることができる。図4の例では,5つの特性値グループG1〜G5に分けた場合を示している。但し,ここでは説明の都合上,色度の特性値に関連付けて5つの特性値グループG1〜G5にグループ分けした例について説明するが,グループ分けの数は,5以外であってもよい。
このように発光特性の異なるグループG1〜G5をうまく配置することで,平均された発光特性を所望の発光特性に揃えることができる。
特に,液晶表示装置の画面端部における均一性が重要である。例えば前記図4のように,製造されたLED33を5個のグループに分けて考えた場合,前記G1グループのみの基板の集合をA基板,右側端部に配置されるLEDがG3であるために,画面右端の色度が図4におけるx,yプラス方向にずれが大きい基板の集合をB基板,右側端部に配置されるLEDがG5であるために,画面右端の色度が図4におけるx,yマイナス方向にずれが大きい基板の集合をC基板,右側端部に配置されるLEDがG2であるために,画面右端の色度が図4におけるx,yプラス方向にずれが若干大きい基板の集合をD基板,右側端部に配置されるLEDがG4であるために,画面右端の色度がx,yマイナス方向にずれが若干小さい基板の集合をE基板とする場合,あるライン(走査ライン)については,B基板とC基板を交互に使用し,あるラインについては,D基板とE基板を交互に使用することで液晶表示画面全体としては,発光特性の斑が平均化されるので,色度(あるいは輝度)の斑をなくすことができる。もちろん,多くの領域は,A基板のみを使用して構成される。
しかし,前記したように,従来のLED基板あるいはLEDについては,外観上どの基板,あるいはLEDがどのような発光特性を備えているかの表示機能を備えていないので,液晶表示装置の製造あるいはメンテナンス段階で適切なLED基板を組合せて配置することができなかった。
そこで本発明では,以下に述べるように上記のようなLEDあるいはLED基板の発光特性を予め測定しておき,そのような発光特性の表示(品種についても同様)をLEDやLED基板に付することで上記のような問題点を解決する。
このように発光特性の異なるグループG1〜G5をうまく配置することで,平均された発光特性を所望の発光特性に揃えることができる。
特に,液晶表示装置の画面端部における均一性が重要である。例えば前記図4のように,製造されたLED33を5個のグループに分けて考えた場合,前記G1グループのみの基板の集合をA基板,右側端部に配置されるLEDがG3であるために,画面右端の色度が図4におけるx,yプラス方向にずれが大きい基板の集合をB基板,右側端部に配置されるLEDがG5であるために,画面右端の色度が図4におけるx,yマイナス方向にずれが大きい基板の集合をC基板,右側端部に配置されるLEDがG2であるために,画面右端の色度が図4におけるx,yプラス方向にずれが若干大きい基板の集合をD基板,右側端部に配置されるLEDがG4であるために,画面右端の色度がx,yマイナス方向にずれが若干小さい基板の集合をE基板とする場合,あるライン(走査ライン)については,B基板とC基板を交互に使用し,あるラインについては,D基板とE基板を交互に使用することで液晶表示画面全体としては,発光特性の斑が平均化されるので,色度(あるいは輝度)の斑をなくすことができる。もちろん,多くの領域は,A基板のみを使用して構成される。
しかし,前記したように,従来のLED基板あるいはLEDについては,外観上どの基板,あるいはLEDがどのような発光特性を備えているかの表示機能を備えていないので,液晶表示装置の製造あるいはメンテナンス段階で適切なLED基板を組合せて配置することができなかった。
そこで本発明では,以下に述べるように上記のようなLEDあるいはLED基板の発光特性を予め測定しておき,そのような発光特性の表示(品種についても同様)をLEDやLED基板に付することで上記のような問題点を解決する。
即ち,製造されたLED33の発光特性を測定して,5つの特性値グループG1〜G5のうちの何れかの特性値グループG1〜G5に属するかを識別し,この特性値に関連する情報を付すると共に,LED基板30A,30Bに装着するLED33の発光特性を識別するLED等ランク識別マークをLED基板30A,30Bの一部に付する工程などについて,図5を参照して説明する。ここで,LED33の特性値は,色度だけに限られるものではないが,ここでは特性値の一例として,色度について説明するものとする。
図5において,先ず,ステップSAにおいて,製造された部品単体としての複数のLED33の各々が,個別に測定用検査装置に装着される。この検査装置では,LED33に順方向電圧(Vf)が印加される。これにより発光する発光色を周知の方法で色分解するなどして色度特性値が測定される。色度特性値は,色度値そのものでも良く,或いは色度値を所定の方法で変換したデータであっても良い。各部品のLEDは,上記測定値ごとに,即ちG1〜G5等のランク毎に別部品として管理され,前記したA〜E基板のような基準に従って基板に実装される(SB)。このように各LEDは基板に実装した時点でどこにどのLEDが実装されているかがわかっているので,その情報を例えば2次元のバーコードに表示し,その後,前記レンズに情報の記載が行われる(SC)。
例えば,図6(a)に示すように,測定されたLED33の色度特性値が特性値グループG1に該当する場合には,その光拡散レンズ34の外周部の下端部に特性値グループG1に対応する2次元のバーコードSMaが,測定されたLED33の色度特性値が特性値グループG2に該当する場合には,その光拡散レンズ34の外周部の下端部に特性値グループG2に対応する2次元のバーコードSMbが,測定されたLED33の色度特性値が特性値グループG3に該当する場合には,その光拡散レンズ34の外周部の下端部に特性値グループG3に対応する2次元のバーコードSMcが,夫々周知の印字方法,例えば図示しない半導体レーザ置から発射されるレーザ光により記録される。ここで上記バーコード情報は,LED33の色度特性値に代えて,輝度特性値や順方向電圧特性値等の種々の特性値或いはこれに関連する情報であってもよく,若しくはLED33及び光拡散レンズ34の品種であって,色度特性値との関連が既知の品種或いはこれに関連する情報が予め分かっている場合には,この品種或いはこれに関連する情報を表す2次元のバーコードを光拡散レンズ34の一部に記録するようにしても良い。
ところで,LED33の特性値或いはこれに関連する情報若しくはLED33及び光拡散レンズ34の品種或いはこれに関連する情報は,LED33の一部に記録するようにしても良く,2次元のバーコード以外に,QRコード,積層型バーコード(スタックドバーコード),マイクロQRコード等,種々の情報表示コードにより記録されるように構成してもよい。
ところで,LED33の特性値或いはこれに関連する情報若しくはLED33及び光拡散レンズ34の品種或いはこれに関連する情報は,LED33の一部に記録するようにしても良く,2次元のバーコード以外に,QRコード,積層型バーコード(スタックドバーコード),マイクロQRコード等,種々の情報表示コードにより記録されるように構成してもよい。
前述した図5のLED基板製造手順において,図4で説明した色度値が特性値グループG1に含まれるLED33が最も大きい頻度で製造されている場合,色度値が特性値グループG1に含まれるLED33がもっとも大きい頻度で使用される。しかし,特性値グループG1のLED33と特性値グループG4又はG2のLED33とを組合せたり,特性値グループG1のLED33と特性値グループG5又はG3のLED33とを組合せたり,極端な場合には,特性値グループG3のLED33と特性値グループG5のLED33との組合せにより,平均的な発光特性がG1グループに近似したLED33を得ることが可能である。この場合にも,色度特性値の発光特性が通常の特性を持つ特性値グループG1に近くなるので,G1の代わりに使うことが可能である。また,組合せたLEDのデータによっては通常のもの(例えば,特性値グループG1のLED33)と比べて小さい(低い)又は大きい(高い)発光特性を持つLED基板30A,30Bが得られる場合もある。
このように,いろいろなランク(グループ)のLEDを組合せてその発光特性を用いることによって,LED基板30A,30Bを交換修理するメンテナンスに際して,一般的には選別外ランクであり,今まで使用不可能とされていた特性値グループG2〜G5に属するLED33でも特性の減衰の度合い等に応じて用いることができるケースが発生しうるので,LED33の生産コストを大幅に低減することができる。
このように,いろいろなランク(グループ)のLEDを組合せてその発光特性を用いることによって,LED基板30A,30Bを交換修理するメンテナンスに際して,一般的には選別外ランクであり,今まで使用不可能とされていた特性値グループG2〜G5に属するLED33でも特性の減衰の度合い等に応じて用いることができるケースが発生しうるので,LED33の生産コストを大幅に低減することができる。
次に,LED基板30A,30Bが故障した場合に,故障したLED基板30A,30Bをメンテナンスにより新しいLED基板30A,30Bに交換修理する際に,故障したLED基板30A,30Bの使用を開始してからこのメンテナンス時点に至るまでに経過した年数に応じた減衰(劣化)度合いからそのLED基板の発光特性を自動的に求めるためのLED基板メンテナンス装置70について,図7に基づいて説明する。
このLED基板メンテナンス装置70は,例えば,LED基板が組み込まれる液晶テレビの制御部等に組み込まれ,タイマ71aを内蔵した計時部71と,減衰情報演算部72と,表示制御部73と,小型の表示器74等を備えて構成されている。
計時部71は,電源スイッチSWの操作で液晶表示装置Xに電源が投入されている稼働時間を累積した累積稼動時間を,タイマ71aからのクロック信号に基づいて計時し,その累積稼動時間をフラッシュメモリ等の不揮発メモリに更新しながら記憶する。この実施形態では,累積稼動時間と減衰状態(劣化状態)との関係が既知としており,減衰情報演算部72は,LED33の計時された累積稼動時間に見合うLED33の色度に関する減衰状態(劣化状態)を演算する。また必要に応じて,累積稼動時間経過したときのLED33の減衰状態を数値あるいは図形によって表示制御部73に出力する。このように,最終的に,表示制御部73は,表示スイッチDSから表示要求を受けたとき,減衰情報演算部72から減衰状態を数値で受け取り,表示器74に表示するように構成されている。
計時部71は,電源スイッチSWの操作で液晶表示装置Xに電源が投入されている稼働時間を累積した累積稼動時間を,タイマ71aからのクロック信号に基づいて計時し,その累積稼動時間をフラッシュメモリ等の不揮発メモリに更新しながら記憶する。この実施形態では,累積稼動時間と減衰状態(劣化状態)との関係が既知としており,減衰情報演算部72は,LED33の計時された累積稼動時間に見合うLED33の色度に関する減衰状態(劣化状態)を演算する。また必要に応じて,累積稼動時間経過したときのLED33の減衰状態を数値あるいは図形によって表示制御部73に出力する。このように,最終的に,表示制御部73は,表示スイッチDSから表示要求を受けたとき,減衰情報演算部72から減衰状態を数値で受け取り,表示器74に表示するように構成されている。
次に,LED基板メンテナンス装置70において実行されるLED基板メンテナンス手順について,図8に示すフローチャートに基づいて説明する。
液晶表示装置Xに電源が投入されるとこの制御が開始され,先ず,微小時間分の稼働時間を累積した累積稼動時間が計時されて記憶される(S1)。次に,修理に携わる作業者により表示スイッチDSが操作され,表示スイッチDSから表示要求があれば(S2:Yes),累積稼動時間と減衰状態(例えば,減衰率)との関係を示すデータベースが参照されて,減衰情報演算部72が,現在の累積稼動時間に見合うLED33の減衰状態を読込んで表示器74に表示する(S3)。
一方,作業者は,交換する古いLED基板30A,30Bに記録されているQRコードQを図示しない読取り器で読み取ることで,LED基板30A,30Bの元々の(QRコードQが付された時の)発光特性を知ることができる。更に,前述したように,LED基板30A,30Bの使用を開始してからこのメンテナンス時点に至るまでに経過した年数に応じたLED33の減衰状態(例えば,減衰率が12.5%)が報知されるので,この減衰状態とLED基板30A,30Bの上記した元々の発光特性とを参照することで,現在のLED基板30A,30Bにおける減衰後の発光特性が分かる。そこで,作業者は,交換用の新しいLED基板30A,30Bの発光特性として,この減衰状態に見合う発光特性又はこれに近似する情報を備えたLED基板を,在庫にある複数枚のLED基板のQRコードQを読み取ることで抽出する。このような作業によって交換用LED基板を見付け出すのが容易になり,交換修理が簡単化すると共に迅速化する。その結果,ユーザはLED基板30A,30Bの交換後においても交換前と同様の画面の色度を得ることができ,表示画面に違和感を覚えることがない。ここで,減衰状態は,色度と輝度などの発光特性の各々について夫々求め,これら発光特性の各々について求めた減衰状態に基づいて補正するようにしてもよい。また,ステップS1(S1)が第1工程の一例に相当し,ステップS3(S3)が第2工程の一例に相当する。
液晶表示装置Xに電源が投入されるとこの制御が開始され,先ず,微小時間分の稼働時間を累積した累積稼動時間が計時されて記憶される(S1)。次に,修理に携わる作業者により表示スイッチDSが操作され,表示スイッチDSから表示要求があれば(S2:Yes),累積稼動時間と減衰状態(例えば,減衰率)との関係を示すデータベースが参照されて,減衰情報演算部72が,現在の累積稼動時間に見合うLED33の減衰状態を読込んで表示器74に表示する(S3)。
一方,作業者は,交換する古いLED基板30A,30Bに記録されているQRコードQを図示しない読取り器で読み取ることで,LED基板30A,30Bの元々の(QRコードQが付された時の)発光特性を知ることができる。更に,前述したように,LED基板30A,30Bの使用を開始してからこのメンテナンス時点に至るまでに経過した年数に応じたLED33の減衰状態(例えば,減衰率が12.5%)が報知されるので,この減衰状態とLED基板30A,30Bの上記した元々の発光特性とを参照することで,現在のLED基板30A,30Bにおける減衰後の発光特性が分かる。そこで,作業者は,交換用の新しいLED基板30A,30Bの発光特性として,この減衰状態に見合う発光特性又はこれに近似する情報を備えたLED基板を,在庫にある複数枚のLED基板のQRコードQを読み取ることで抽出する。このような作業によって交換用LED基板を見付け出すのが容易になり,交換修理が簡単化すると共に迅速化する。その結果,ユーザはLED基板30A,30Bの交換後においても交換前と同様の画面の色度を得ることができ,表示画面に違和感を覚えることがない。ここで,減衰状態は,色度と輝度などの発光特性の各々について夫々求め,これら発光特性の各々について求めた減衰状態に基づいて補正するようにしてもよい。また,ステップS1(S1)が第1工程の一例に相当し,ステップS3(S3)が第2工程の一例に相当する。
前述したように,この方法によれば,LED基板30A,30Bを製造する際に,LED基板30A,30Bの一部に,LED基板30A,30Bに装着するLED33の発光特性或いはLED33及び光拡散レンズ34の品種を識別するQRコードQ(LED等ランク識別マーク)を付しておくので,故障などにより修理交換するLED基板30A,30Bに付されたQRコードQから交換するLED基板の情報を読込み,この情報と同等又はこれに近似する情報を備えたLED基板を,在庫にある複数枚のLED基板のQRコードQを読み取ることで,交換用LED基板を見付け出すものであり,交換などするLED基板の明るさなどの概観に関する情報を自動的に取得することができ,交換できるLED基板を探し出す作業が容易になり,交換修理が簡単化すると共に迅速化する。
さらに前記したようにLED基板の累積稼動時間からその疲労度(減衰状態)を自動的に得ることができるように構成すれば,明るさや色合いが変化した後のLED基板を交換するときに,交換前と同じような明るさや色合いを備えたLED基板を在庫の中から簡単に選び出すことができ,規格外のLED基板についても使用可能とすることができるので,LED基板ひいては液晶表示装置の価格を低下させ,省資源に貢献することができる。
さらに前記したようにLED基板の累積稼動時間からその疲労度(減衰状態)を自動的に得ることができるように構成すれば,明るさや色合いが変化した後のLED基板を交換するときに,交換前と同じような明るさや色合いを備えたLED基板を在庫の中から簡単に選び出すことができ,規格外のLED基板についても使用可能とすることができるので,LED基板ひいては液晶表示装置の価格を低下させ,省資源に貢献することができる。
ところで,前述したLED基板30A,30Bとして,白色のLED33に代えて,カラーのLEDを装着したカラー表示が可能なカラーLED基板を構成し,このカラーLED基板を,LED等ランク識別マークを付した状態で電光掲示板等の各種の表示装置に適用することができる。そこで,このカラーLED基板が故障した際に交換修理する場合にも,カラーLED基板に記録されたLED等ランク識別マークに基づいて,違和感のない新しいカラーLED基板に交換することができる。
Z:バックライト
X:液晶表示装置
Q:QRコード(LED等ランク識別マーク)
SMa,SMb,SMc:2次元バーコード
30A:LED基板
30B:LED基板
33:LED
34:光拡散レンズ
X:液晶表示装置
Q:QRコード(LED等ランク識別マーク)
SMa,SMb,SMc:2次元バーコード
30A:LED基板
30B:LED基板
33:LED
34:光拡散レンズ
Claims (8)
- 複数のLEDを光拡散レンズと共に装着したLED基板であって,
前記LED基板に装着される複数のLEDの発光特性或いはLED及び光拡散レンズの品種を識別するLED等ランク識別マークが付されてなることを特徴とするLED基板。 - 前記LED等ランク識別マークは,2次元バーコード又はQRコードで構成された請求項1に記載のLED基板。
- 複数のLEDを光拡散レンズと共に装着したLED基板を製造するLED基板製造方法であって,
前記LED基板に装着する前記LEDの発光特性或いはLED及び光拡散レンズの品種を識別するLED等ランク識別マークを前記LED基板の一部に付する工程を含んでなるLED基板製造方法。 - 前記LED又は前記光拡散レンズの一部に前記LEDの発光特性値或いはこれに関連する情報若しくはLED及び前記光拡散レンズの品種或いはこれに関連する情報を付する工程を更に備えてなる請求項3に記載のLED基板製造方法。
- 前記LED等ランク識別マークは,2次元バーコード又はQRコードで構成された請求項3又は4に記載のLED基板製造方法。
- 複数のLEDを光拡散レンズと共に装着したLED基板を交換するためのLED基板メンテナンス方法であって,
前記LED基板の稼動時間を累積した累積稼動時間を計時する第1工程と,
外部から表示要求を受けたときの累積稼動時間に見合う前記LEDの減衰状態を演算して報知する第2工程と,
を含んでなることを特徴とするLED基板メンテナンス方法。 - 請求項1或いは2に記載されたLED基板を備えてなることを特徴とする液晶表示装置用バックライト。
- 請求項7に記載のバックライトを備えた液晶表示装置。
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JP2009162685A JP2011018576A (ja) | 2009-07-09 | 2009-07-09 | Led基板,液晶表示用バックライト,液晶表示装置,led基板製造方法,led基板メンテナンス方法 |
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WO2013088803A1 (ja) * | 2011-12-13 | 2013-06-20 | シャープ株式会社 | 表示装置、及びテレビジョン受像機 |
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-
2009
- 2009-07-09 JP JP2009162685A patent/JP2011018576A/ja active Pending
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