JP4465385B2

JP4465385B2 - Ｌｅｄバックライト装置及び液晶表示装置

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Publication number: JP4465385B2
Application number: JP2007331297A
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Inventors: 広遠山; 幸夫中村
Original assignee: 株式会社沖データ; 株式会社沖デジタルイメージング
Priority date: 2007-12-25
Filing date: 2007-12-25
Publication date: 2010-05-19
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Description

本発明は、ＬＥＤバックライト装置及び該ＬＥＤバックライト装置を有する液晶表示装置に関するものである。

従来、一般に、液晶表示装置は、光源から受けた光を液晶パネルに照射し、該液晶パネルに配置された液晶の配位を位置選択的に変えて、液晶パネルを透過した光を用いて表示する構造になっている。

このような液晶表示装置の光源は、表示面に対して液晶パネルの裏側に位置することによってバックライトと呼ばれ、光源自体には冷陰極管や半導体発光素子を用いたものが知られている。また、近年は、寿命が長く、消費電力も抑えられることから、半導体発光素子を用いたものが増えてきている。

ここで、前述された半導体発光素子としてＬＥＤ（発光ダイオード：ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）を用いて面光源装置としたものは、導光板又は拡散板と呼ばれる板状部材の端面からＬＥＤで発生した光を導くとともに、入射光を板状部材の面に対して垂直方向に反射、拡散させることによって面状の光源としている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−２３２９２０号公報

しかしながら、前記従来のバックライトにおいては、導光板又は拡散板の内部で拡散される光が、入射位置から遠くなるに従って反射し、拡散することによって減衰してしまうので、面全体に均一な光量を得るためには、導光板又は拡散板の構造が複雑になってしまうという問題点があった。

本発明は、前記従来のバックライトの問題点を解決して、第１の面にＬＥＤ積層薄膜が固着された透光性を備える第１の基板と、第１の面に反射膜が固着された透光性を備える第２の基板とを対向して配置することによって、極めて薄く、かつ、発光光量が大きいＬＥＤバックライト装置及び該ＬＥＤバックライト装置を有する液晶表示装置を提供することを目的とする。

そのために、本発明のＬＥＤバックライト装置においては、透光性の第１の基板と、エピタキシャル成長法によって無機材料がｐｎ接合デバイスとして積層形成され、前記第１の基板の第１の面に固着されたＬＥＤ積層薄膜と、該ＬＥＤ積層薄膜に形成されたアノード電極及びカソード電極と、前記ＬＥＤ積層薄膜を駆動して発光させるアノードドライバＩＣ及びカソードドライバＩＣと、前記第１の基板の第１の面に形成され、前記アノードドライバＩＣとＬＥＤ積層薄膜のアノード電極とを接続するアノード配線、及び、前記カソードドライバＩＣとＬＥＤ積層薄膜のカソード電極とを接続するカソード配線と、透光性の第２の基板と、該第２の基板の第１の面に形成された反射膜と、透光性を有し、入射光を均一に拡散する機能を有する光拡散板とを有し、前記第２の基板の第１の面と対向する第２の面と、前記第１の基板の第１の面とが対向配置され、前記光拡散板と前記第１の基板の第２の面とが対向配置される。

本発明によれば、ＬＥＤバックライト装置は、第１の面にＬＥＤ積層薄膜が固着された透光性を備える第１の基板と、該第１の基板と対向して配置され、第１の面に反射膜が固着された透光性を備える第２の基板とを有する。これにより、極めて薄くすることができ、かつ、発光光量を大きくすることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の側断面図、図２は本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の第１の基板を第１の面から観た斜視図、図３は本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の第１の基板を第１の面から観た模式図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の第２の基板を第１の面から観た斜視図、図５は本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置を用いた液晶表示装置の側断面図である。

図において、１００は本実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置、２００は本実施の形態における液晶パネルであり、全体で液晶表示装置を構成している。前記ＬＥＤバックライト装置１００は、前記液晶表示装置の表示面に対して液晶パネル２００の裏側に配設されて光源として機能する。

そして、前記ＬＥＤバックライト装置１００は、第１の基板としての平板状の基板１０と、該基板１０の第１の面（図１における下側の面）、すなわち、表面上に固着されたＬＥＤ積層薄膜としてのＬＥＤ１１と、第２の基板としての平板状の基板４０と、該基板４０の第１の面（図１における下側の面）、すなわち、表面上の全面に固着された反射膜４１と、平板状の光拡散板３０とを有する。そして、基板１０の第１の面と、基板４０の第２の面（図１における上側の面）、すなわち、裏面とが対向配置されており、さらに、前記基板１０の第２の面（図１における上側の面）、すなわち、裏面と、前記光拡散板３０とが対向配置されている。

複数のＬＥＤ１１は、図２及び３に示されるように、基板１０の第１の面に配列されてアレイとなっており、ＬＥＤ１１の数及び配列の仕方は任意に設定することができるが、ここでは、図示の都合上、３行３列の正方格子状に等間隔に９個を配設したものとして説明する。また、赤色に発光するＬＥＤ積層薄膜をＬＥＤ１１Ｒ、緑色に発光するＬＥＤ積層薄膜をＬＥＤ１１Ｇ、青色に発光するＬＥＤ積層薄膜をＬＥＤ１１Ｂと示し、それぞれ３個ずつ設け、かつ、同じ色に発光するＬＥＤ１１を同じ行に配設したものとして説明する。なお、本実施の形態において、ＬＥＤ１１Ｒ、ＬＥＤ１１Ｇ及びＬＥＤ１１Ｂを統合的に説明する場合には、ＬＥＤ１１として説明する。

また、基板１０の表面上には、それぞれのＬＥＤ１１を駆動するためのアノードドライバＩＣ３１及びカソードドライバＩＣ３２が配設されている。そして、アノードドライバＩＣ３１には、ＬＥＤ１１のアノード電極１４に接続されるアノード配線１２の一端が接続される。また、カソードドライバＩＣ３２には、ＬＥＤ１１のカソード電極１５に接続されるカソード配線１３の一端が接続されている。さらに、同じ行に配設される前記ＬＥＤ１１のカソード電極１５は同じカソード配線１３に接続されている。すなわち、同じ色に発光するＬＥＤ１１のカソード電極１５は同じカソード配線１３に接続されている。

ここで、基板１０及び４０は、透光性を有する石英基板若しくはガラス基板、又は、透光性を有するアクリル等の樹脂基板から成る。また、反射膜４１は、可視光を反射する真空蒸着法、メッキ法等によって形成された金属膜（例えば、アルミニウム膜）又は多層反射膜から成る。

また、基板１０の第１の面は、透光性を有するポリイミド膜等の有機絶縁膜又は無機絶縁膜が形成され、表面精度が数十ナノメートル以下となるように平坦（たん）化されている。そして、ＬＥＤ１１は、後述する工程によって別の基板から剥（はく）離され、基板１０上に水素結合等の分子間力によって固着され、一体化されている。

赤色に発光する前記ＬＥＤ１１Ｒは、アルミガリウム砒（ひ）素、インジュウムアルミガリウム砒素等の無機材料をエピタキシャル成長させて形成した、ヘテロ構造又はダブルヘテロ構造を備える積層薄膜である。なお、前記ＬＥＤ１１Ｒの材質は、波長６２０〜７１０ナノメートルに発光域を有するものであれば、いかなる種類のものであってもよく、前記材質に限定されるものではない。また、緑色に発光する前記ＬＥＤ１１Ｇは、アルミガリウムインジュウムリン、ガリウムリン等の無機材料をエピタキシャル成長させて形成した、ヘテロ構造又はダブルヘテロ構造を備える積層薄膜である。なお、前記ＬＥＤ１１Ｇの材質は、波長５００〜５８０ナノメートルに発光域を有するものであれば、いかなる種類のものであってもよく、前記材質に限定されるものではない。さらに、青色に発光する前記ＬＥＤ１１Ｂは、窒化ガリウム、窒化インジュウムガリウム等の無機材料をエピタキシャル成長させて形成した、ヘテロ構造又はダブルヘテロ構造を備える積層薄膜である。なお、前記ＬＥＤ１１Ｂの材質は、波長４５０〜５００ナノメートルに発光域を有するものであれば、いかなる種類のものであってもよく、前記材質に限定されるものではない。

ここで、前記光拡散板３０は、透光性を有するプラスチック基板から成る。また、入射光を均一に拡散する機能を有しており、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等のポリマー材料で形成したものである。

前述のように、基板１０と基板４０とは、基板１０の第１の面と基板４０の第２の面とが互いに対向するように配置され、また、基板１０と光拡散板３０とは、基板１０の第２の面と光拡散板３０が互いに対向するように配置される。

これにより、各ＬＥＤ１１を中央にし、基板１０及び４０を介して、前記光拡散板３０と反射膜４１とが対向配置される。そのため、図１に示されるように、各ＬＥＤ１１から基板１０方向に出射する光は、矢印Ａで示されるように、光拡散板３０に入射する。また、前記ＬＥＤ１１から基板４０方向に出射する光は、矢印Ｃで示されるように、反射膜４１で反射されて光拡散板３０に入射する。

したがって、各ＬＥＤ１１が、その両面から光を発光すると、前記ＬＥＤ１１及び反射膜４１に対向する光拡散板３０は、ＬＥＤ１１から直接の、又は、反射膜４１で反射された光が入射され、それぞれの前記ＬＥＤ１１の発光を均一に拡散させ、波長６２０〜７１０ナノメートルの赤色の発光と、波長５００〜５８０ナノメートルの緑色の発光と、波長４５０〜５００ナノメートルの青色の発光とを混色させて、矢印Ｂで示されるように、白色の光を出射する。

また、アノード電極１４及びカソード電極１５は、金若しくはアルミニウム、又は、金若しくはアルミニウムとニッケル、チタン等の金属材料とを薄膜積層して形成された金属電極であり、各ＬＥＤ１１のアノード及びカソードにそれぞれ接続されている。

そして、アノード配線１２及びカソード配線１３は、金若しくはアルミニウム、又は、金若しくはアルミニウムとニッケル、チタン等の金属材料とを薄膜積層して形成された金属配線であり、ＬＥＤ１１のアノード電極１４及びカソード電極１５にそれぞれ接続されている。なお、アノード配線１２は一端がアノードドライバＩＣ３１に接続され、カソード配線１３は一端がカソードドライバＩＣ３２に接続されているので、これにより、ＬＥＤ１１のアノード電極１４及びカソード電極１５は、アノード配線１２及びカソード配線１３を介してアノードドライバＩＣ３１及びカソードドライバＩＣ３２に接続される。

前記アノードドライバＩＣ３１は、点灯信号に応じてＬＥＤ１１に電流を供給する機能を有し、例えば、シフトレジスタ回路、ラッチ回路、定電流回路、増幅回路等の回路が集積されている。そして、ＬＥＤ１１のアノード電極１４に接続されたアノード配線１２は、アノードドライバＩＣ３１の駆動素子に接続されている。図に示される例においては、アノードドライバＩＣ３１が基板１０上に実装されているが、アノードドライバＩＣ３１は、必ずしも基板１０上に実装される必要はなく、図示されない他の配線基板等の上に配設されていてもよい。

また、前記カソードドライバＩＣ３２は、ＬＥＤ１１からの電流を吸い込む機能を有し、トランジスタ等のスイッチ回路が集積されている。そして、ＬＥＤ１１のカソード電極１５に接続されたカソード配線１３がカソードドライバＩＣ３２に接続されている。図に示される例においては、カソードドライバＩＣ３２が基板１０上に実装されているが、カソードドライバＩＣ３２は、必ずしも基板１０上に実装される必要はなく、図示されない他の配線基板等の上に配設されていてもよい。

なお、各ＬＥＤ１１の配線の方法は、必ずしも、図３に示されるようなものに限定される必要はなく、適宜変更することができる。ここでは、本実施の形態におけるＬＥＤ１１の配線の変形例について説明する。

図６は本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の第１の基板を第１の面から観た変形例を示す模式図である。

前記基板１０の表面上には、前記ＬＥＤ１１を駆動するための前記アノードドライバＩＣ３１及び前記カソードドライバＩＣ３２が配設されている。

そして、前記アノードドライバＩＣ３１には、各行の中で最もアノードドライバＩＣ３１から離間した列に配設されたＬＥＤ１１のアノード電極１４に接続されるアノード配線１２の一端が接続される。また、カソードドライバＩＣ３２には、各行の中で最も前記アノードドライバＩＣ３１に近接した列に配設されたＬＥＤ１１のカソード電極１５に接続されるカソード配線１３の一端が接続されている。さらに、各行において隣接するＬＥＤ１１のアノード電極１４とカソード電極１５とは連結配線２１に接続されている。すなわち、ＬＥＤ１１は連結配線２１を介して各行毎に直列接続され、各行の両端に位置するＬＥＤ１１のアノード電極１４及びカソード電極１５は、アノード配線１２及びカソード配線１３を介して、アノードドライバＩＣ３１及びカソードドライバＩＣ３２に接続されている。

また、アノード配線１２及びカソード配線１３並びに連結配線２１は、金若しくはアルミニウム、又は、金若しくはアルミニウムとニッケル、チタン等の金属材料とを薄膜積層して形成された金属配線であり、前記ＬＥＤ１１の前記アノード電極１４及び前記カンード電極１５にそれぞれ接続されている。

次に、ＬＥＤ１１を形成する工程について説明する。

図７は本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤの積層薄膜を剥離する工程を示す図、図８は本発明の第１の実施の形態における保護膜にＬＥＤの積層薄膜を一体化する工程を示す図、図９は本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤを複数に分割する工程を示す図である。

図において、１８はＬＥＤ積層薄膜であり、細長い帯状又は短冊状の形状を備え、後述されるように、基板１０上に一体的に付着された後、複数に分割されてＬＥＤ１１となる。

そして、赤色に発光するＬＥＤ積層薄膜１８Ｒは、アルミガリウム砒素、インジュウムアルミガリウム砒素等の複数層から成り、ヘテロ構造又はダブルヘテロ構造を備える積層薄膜である。また、緑色に発光するＬＥＤ積層薄膜１８Ｇは、アルミガリウムインジュウムリン、ガリウムリン等の複数層から成り、ヘテロ構造又はダブルヘテロ構造を備える積層薄膜である。さらに、青色に発光するＬＥＤ積層薄膜１８Ｂは、窒化ガリウム、窒化インジュウムガリウム等の複数層から成り、ヘテロ構造又はダブルヘテロ構造を備える積層薄膜である。

また、１７は犠牲層であり、前記ＬＥＤ積層薄膜１８を母材１６から剥離させるため、後述される剥離エッチング液にエッチングされやすい膜、例えば、アルミ砒素層の膜であり、母材１６とＬＥＤ積層薄膜１８との間に形成される。

さらに、母材１６は、例えば、ガリウム砒素若しくは窒化ガリウム、又は、サファイヤ等の材質から成り、前記母材１６上に、ＭＯＣＶＤ法等の気相成長法によって、ＬＥＤ積層薄膜１８を構成する材質をエピタキシャル成長させる。

次に、エピタキシャル成長させたＬＥＤ積層薄膜１８を母材１６から剥離する工程について説明する。

例えば、各ＬＥＤ１１の形状が一辺の長さが２ミリメートルの正方形であるとすると、２ミリメートル以上の幅を備え、かつ、ＬＥＤアレイの１列分の長さ、すなわち、３つのＬＥＤ１１から成る１列の長さ以上の長さを備える短冊状のＬＥＤ積層薄膜１８を形成する。この場合、半導体プロセスで広く用いられているホトリソエッチング技術を用い、エッチング液としては燐（りん）酸過水等を用いて、母材１６上のＬＥＤ積層薄膜１８を短冊形に形成する。

その後、弗（ふっ）化水素液、塩酸液等の剥離エッチング液に、前記ＬＥＤ積層薄膜１８が形成された母材１６を浸漬（しんし）させる。これにより、犠牲層１７がエッチングされ、ＬＥＤ積層薄膜１８が母材１６から剥離する。

そして、剥離されたＬＥＤ積層薄膜１８を表面が平坦化された基板１０の第１の面上に押し付け、水素結合等の分子間力によって、基板１０とＬＥＤ積層薄膜１８とを固着して一体化する。

ここで、基板１０の第１の面の最表面は、透光性を有するポリイミド膜等の有機絶縁膜又は酸化シリコン膜等の無機絶縁膜が形成され、好ましくは、表面精度が数十ナノメートル以下の凹凸のない平坦化された表面となっている。このように、基板１０の第１の面の最表面を凹凸のない平坦化された面とすることによって、前記ＬＥＤ１１との水素結合等の分子間力による結合が容易となる。

このような工程を各色のＬＥＤ積層薄膜１８Ｒ、１８Ｇ及び１８Ｂに対して繰り返し行う。これにより、図８に示されるように、複数列、例えば、３列のＬＥＤ積層薄膜１８が基板１０の第１の面に固着されて一体化される。

続いて、基板１０の第１の面上に一体化された各ＬＥＤ積層薄膜１８を、例えば、エッチング液として燐酸過水を用いたホトリソエッチング法によって複数に分割し、ＬＥＤ１１を形成する。本実施の形態においては、各ＬＥＤ積層薄膜１８を３つずつのＬＥＤ１１に分割するものとする。

これにより、図９に示されるように、基板１０の第１の面上に、ＬＥＤ１１が３列３行の正方格子状に等間隔に配列されたＬＥＤアレイを得ることができる。

なお、ＬＥＤ１１を形成する工程は、必ずしも、図７〜９に示されるようなものに限定される必要はなく、適宜変更することができる。ここでは、本実施の形態におけるＬＥＤ１１を形成する工程の変形例について説明する。

図１０は本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤの積層薄膜を剥離する工程の変形例を示す図である。

図において、１８はＬＥＤ積層薄膜であり、１７は犠牲層であり、１６は母材である。当該ＬＥＤ積層薄膜１８は、例えば、各ＬＥＤ１１の形状が一辺の長さが２ミリメートルの正方形であるとすると、一辺の長さが２ミリメートル以上の正方形状を備え、すなわち、個々のＬＥＤ１１と同程度の大きさ及び形状に形成され、前述した方法と同様の方法によって、基板１０上に個々のＬＥＤ１１が一体的に付着され、図９に示されるように、基板１０の第１の面上に、ＬＥＤ１１が３列３行の正方格子状に等間隔に配列されたＬＥＤアレイを得ることができる。

なお、その他の点については、図７〜９に示される工程と同様であるので、その説明を省略する。

次に、図９に示されるようなＬＥＤアレイに電極及び配線を形成する工程について説明する。

この場合、各ＬＥＤ１１のアノード及びカソードに接続されるアノード電極１４及びカソード電極１５、並びに、各アノード電極１４及びカソード電極１５に接続されるアノード配線１２及びカソード配線１３並びに連結配線２１を、真空蒸着、ホトリソエッチング法又はリフトオフ法によって形成する。なお、アノード電極１４及びカソード電極１５は、金若しくはアルミニウム、又は、金若しくはアルミニウムとニッケル、チタン等の金属材料とを薄膜積層して形成された金属電極である。また、アノード配線１２及びカソード配線１３並びに連結配線２１は、金若しくはアルミニウム、又は、金若しくはアルミニウムとニッケル、チタン等の金属材料とを薄膜積層して形成された金属配線である。これにより、各ＬＥＤ１１のアノード電極１４及びカソード電極１５は、アノード配線１２及びカソード配線１３を介して、アノードドライバＩＣ３１及びカソードドライバＩＣ３２に接続される。

なお、ＬＥＤバックライト装置１００の全体構成は、必ずしも図１に示されるようなものに限定される必要はなく、適宜変更することができる。ここでは、本実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置１００の全体構成の変形例について説明する。

図１１は本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の変形例を示す側断面図、図１２は本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の放熱板の変形例を示す斜視図である。

図１１に示される例においては、基板４０の第１の面に形成された反射膜４１に、熱伝導性接着剤７０によって放熱板８０が接着固定される。該放熱板８０は、図１２に示されるような形状を備えるアルミニウム等の金属で形成された部材であり、一方の面にシリコーン樹脂などの熱伝導性を有する熱伝導性接着剤７０が塗布されている。

この場合、ＬＥＤ１１の発光に伴って発生した熱は、基板４０、反射膜４１、熱伝導性接着剤７０及び放熱板８０を介して拡散するため、基板１０及び光拡散板３０の温度は、ほとんど上昇しない。

次に、前記構成のＬＥＤバックライト装置１００の動作について説明する。まず、ＬＥＤ１１が図３に示されるように配列されている例の動作について説明する。

この場合、図示されないパーソナルコンピュータ等の上位装置から送信された点灯信号がアノードドライバＩＣ３１に入力されると、該アノードドライバＩＣ３１の増幅回路から定電流がアノード配線１２を介して各ＬＥＤ１１のアノード電極１４に供給される。そして、前記点灯信号がカソードドライバＩＣ３２に入力されると、該カソードドライバＩＣ３２が、大容量のスイッチ回路によって接続されたカソード配線１３を介して同じ行に配置された各ＬＥＤ１１のカソード電極１５から電流を吸い込むように動作する。

これにより、各行において、ＬＥＤ１１に電流が流れ、それぞれ、赤、緑及び青色に発光する。

このように、点灯信号に応じて各ＬＥＤ１１が発光すると、該ＬＥＤ１１を中央にして、基板１０及び４０をそれぞれ介して、前記光拡散板３０及び反射膜４１がそれぞれ対向配置されているので、各ＬＥＤ１１から基板１０方向に出射する光は、矢印Ａで示されるように、直接光拡散板３０に出射する。また、各ＬＥＤ１１から基板４０方向に出射する光は、矢印Ｃで示されるように、反射膜４１で反射されて光拡散板３０に入射する。

したがって、各ＬＥＤ１１が、その両面から発光すると、ＬＥＤ１１及び反射膜４１に対向する光拡散板３０は、ＬＥＤ１１から直接の、又は、反射膜４１で反射された光が入射され、入射された光を均一に拡散させ、波長６２０〜７１０ナノメートルの赤色の発光と、波長５００〜５８０ナノメートルの緑色の発光と、波長４５０〜５００ナノメートルの青色の発光とを混色させて、矢印Ｂで示されるように、白色の光を出射する。

そして、該光は、図５に示されるように、ＬＥＤバックライト装置１００に対向して配設されている液晶パネル２００を裏側から照射する。

また、ＬＥＤ１１が固着される基板１０の第１の面と、基板４０の第２の面を対向配置して固定する際に、基板１０及び４０の間に透光性の高いシリコーン系樹脂等を充填（てん）し、脱泡後、乾燥、固定してもよい。

次に、ＬＥＤ１１が図６に示されるように配列されている例の動作について説明する。

まず、図示されないパーソナルコンピュータ等の上位装置から送信された点灯信号がアノードドライバＩＣ３１に入力されると、該アノードドライバＩＣ３１の増幅回路から定電流がアノード配線１２を介して、各行の中でアノードドライバＩＣ３１から最も離間した列に配設されたＬＥＤ１１のアノード電極１４に供給される。

そして、前記点灯信号がカソードドライバＩＣ３２に入力されると、該カソードドライバＩＣ３２が、大容量のスイッチ回路によって接続されたカソード配線１３を介して、各行の中で前記アノードドライバＩＣ３１に最も近接した列に配設されたＬＥＤ１１のカソード電極１５から電流を吸い込むように動作する。

これにより、各行において、連結配線２１によって直列接続されているＬＥＤ１１に電流が流れ、それぞれの行においてＬＥＤ１１が赤、緑及び青色に発光する。

なお、前記基板１０及び４０並びに光拡散板３０の配置は、ＬＥＤ１１が図３に示されるように配列されている例と同様であるため、ここでは、説明を省略するが、ＬＥＤ１１が図３に示されるように配列されている例と同様に、矢印Ｂで示されるように、白色の光を出射する。

また、本実施の形態においては、各行におけるＬＥＤ１１を直列接続した場合について説明したが、各列におけるＬＥＤ１１を直列接続してもよいし、斜め方向に並んだＬＥＤ１１を直列接続してもよい。また、各列、各行、斜め方向等、色々な配置で直列接続したものを組み合わせてもよい。

さらに、図１１に示される例においては、基板４０の反射膜４１に放熱板８０が接着固定されているので、各ＬＥＤ１１が赤、緑及び青の発光に伴って発生した熱は、基板４０、反射膜４１、熱伝導性接着剤７０及び放熱板８０を介して拡散するため、基板１０及び光拡散板３０の温度は、ほとんど上昇しない。

このように、本実施の形態においては、半導体プロセスによって複数のＬＥＤ１１、アノード配線１２及びカソード配線１３を透光性を有する基板１０の上に形成することができ、また、前記ＬＥＤ１１とアノード配線１２及びカソード配線１３とを接続することができるので、超薄型で、大面積のＬＥＤバックライト装置１００を提供することができる。

また、複数のＬＥＤ１１を所望の大きさ及び形状に形成して、基板１０の表面の所望の位置に配設することができ、かつ、各ＬＥＤ１１を中央にして、基板１０及び４０をそれぞれ介して、光拡散板３０及び反射膜４１がそれぞれ対向配置されるので、ＬＥＤ１１の形状及び位置を調整したり、前記基板１０及び４０の厚さを調整したりすることによって、明るさばらつき及び混色の色度ばらつきを抑制することができ、かつ、ＬＥＤ１１の表面と裏面から発光した光を使用することができるので、全体的に明るくすることを期待することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。

図１３は本発明の第２の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の側断面図である。

本実施の形態において、ＬＥＤバックライト装置１００は、第１の基板としての平板状の光拡散板３０を有する。ここで、該光拡散板３０は、透光性と入射光を均一に拡散する機能とを有しており、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等のポリマー材料から成るものである。

そして、前記ＬＥＤバックライト装置１００は、前記光拡散板３０の第１の面（図１３における下側の面）に固着されたＬＥＤ積層薄膜としてのＬＥＤ１１と、第２の基板としての平板状の基板４０と、該基板４０の第１の面（図１３における下側の面）、すなわち、表面上の全面に固着された反射膜４１と、平板状の光拡散板３０とを有する。そして、該光拡散板３０の第１の面と、基板４０の第２の面（図１３における上側の面）、すなわち、裏面とが対向配置されている。

前記ＬＥＤ１１は、第１の実施の形態と同様に、赤色に発光するＬＥＤ１１Ｒ、緑色に発光するＬＥＤ１１Ｇ及び青色に発光するＬＥＤ１１Ｂをそれぞれ複数個ずつ含んでいる。さらに、前記光拡散板３０の表面上には、それぞれのＬＥＤ１１を駆動するためのアノードドライバＩＣ３１及びカソードドライバＩＣ３２が配設されている。そして、アノードドライバＩＣ３１には、前記ＬＥＤ１１のアノード電極１４に接続されるアノード配線１２の一端が接続される。また、カソードドライバＩＣ３２には、前記ＬＥＤ１１のカソード電極１５に接続されるカソード配線１３の一端が接続されている。さらに、同じ行に配設されるＬＥＤ１１のカソード電極１５は同じカソード配線１３に接続されている。すなわち、同じ色に発光するＬＥＤ１１のカソード電極１５は同じカソード配線１３に接続されている。

ここで、前記光拡散板３０の第１の面は、前記第１の実施の形態における基板１０の表面と同様に、透光性を有するポリイミド膜等の有機絶縁膜又は無機絶縁膜が形成され、表面精度が数十ナノメートル以下となるように平坦化されている。そして、ＬＥＤ１１は、前記第１の実施の形態における工程と同様の工程によって、別の基板から剥離され、前記光拡散板３０上に水素結合等の分子間力によって接続され、一体化されている。

前述のように、光拡散板３０と基板４０とは、光拡散板３０の第１の面と基板４０の第２の面とが互いに対向するように配置されている。

これにより、各ＬＥＤ１１を中間にし、基板４０を介して、前記光拡散板３０と反射膜４１とが対向配置される。そのため、図１３に示されるように、各ＬＥＤ１１から光拡散板３０方向に出射する光は、矢印Ａで示されるように、直接光拡散板３０に入射する。また、前記ＬＥＤ１１から基板４０方向に出射する光は、矢印Ｃで示されるように、反射膜４１で反射されて光拡散板３０に入射する。

したがって、各ＬＥＤ１１が、その両面から光を発光すると、前記ＬＥＤ１１及び反射膜４１に対向する光拡散板３０は、ＬＥＤ１１から直接の、又は、反射膜４１で反射された光が入射され、それぞれのＬＥＤ１１の発光を均一に拡散させ、波長６２０〜７１０ナノメートルの赤色の発光と、波長５００〜５８０ナノメートルの緑色の発光と、波長４５０〜５００ナノメートルの青色の発光とを混色させて、矢印Ｂで示されるように、白色の光を出射する。

なお、ＬＥＤバックライト装置１００のその他の点の構成については、前記第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

次に、本実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置１００の動作について説明する。

まず、図示されないパーソナルコンピュータ等の上位装置から送信された点灯信号がアノードドライバＩＣ３１に入力されると、該アノードドライバＩＣ３１の増幅回路から定電流がアノード配線１２を介して各ＬＥＤ１１のアノード電極１４に供給される。そして、前記点灯信号がカソードドライバＩＣ３２に入力されると、該カソードドライバＩＣ３２が、大容量のスイッチ回路によって接続されたカソード配線１３を介して同じ行に配置された各ＬＥＤ１１のカソード電極１５から電流を吸い込むように動作する。

このように、点灯信号に応じて各ＬＥＤ１１が発光すると、該ＬＥＤ１１を中央にして、光拡散板３０方向に出射する光は、矢印Ａで示されるように、直接光拡散板３０に入射する。また、各ＬＥＤ１１から基板４０方向に出射する光は、矢印Ｃで示されるように、反射膜４１で反射されて光拡散板３０に入射する。

したがって、各ＬＥＤ１１が、その両面から発光すると、それぞれのＬＥＤ１１及び反射膜４１に対向する光拡散板３０は、ＬＥＤ１１から直接の、又は、反射膜４１で反射された光が入射され、入射された光を均一に拡散させ、波長６２０〜７１０ナノメートルの赤色の発光と、波長５００〜５８０ナノメートルの緑色の発光と、波長４５０〜５００ナノメートルの青色の発光とを混色させて、矢印Ｂで示されるように、白色の光を出射する。

また、ＬＥＤ１１が固着される光拡散板３０の第１の面と、基板４０の第２の面とを対向配置して固定する際に、光拡散板３０及び基板４０の間に透光性の高いシリコーン系樹脂等を充填し、脱泡後、乾燥、固定してもよい。

このように、本実施の形態においては、ＬＥＤ１１が透光性を有する光拡散板３０の第１の面に直接形成され、該ＬＥＤ１１を中間にして、前記光拡散板３０及び反射膜４１がそれぞれ対向配置される。また、半導体プロセスによってＬＥＤ１１、アノード配線１２及びカソード配線１３を透光性を有する光拡散板３０の上に形成することができ、ＬＥＤ１１とアノード配線１２及びカソード配線１３とを接続することができる。したがって、第１の実施の形態よりも簡単な構成で、より軽く、より薄型の大面積のＬＥＤバックライト装置１００を提供することができる。

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１及び第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１及び第２の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。

図１４は本発明の第３の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の側断面図、図１５は本発明の第３の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の第２の基板を第１の面から観た斜視図、図１６は本発明の第３の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の第１の基板を第１の面から観た模式図である。

本実施の形態において、ＬＥＤバックライト装置１００は、第１の基板としての平板状の基板１０及び第２の基板としての平板状の基板５０と光拡散板３０とを有する。そして、基板１０の第１の面（図１４における下側の面）と、基板５０の第１の面（図１４における上側の面）とが対向配置され、基板１０の第２の面と光拡散板３０とが対向配置されている。

なお、基板１０の第１の面上には複数のＬＥＤ１１が配列され、該ＬＥＤ１１は、図１６に示されるように、赤色に発光するＬＥＤ１１Ｒと、緑色に発光するＬＥＤ１１Ｇと、青色に発光するＬＥＤ１１Ｂとが１個ずつ配置された群又はグループを形成し、該グループが複数配列されてアレイとなっている。ここで、前記ＬＥＤ１１の数及び配列は任意に設定することができるが、ここでは、図示の都合上、赤色に発光するＬＥＤ１１Ｒと、緑色に発光するＬＥＤ１１Ｇと、青色に発光するＬＥＤ１１Ｂとが１個ずつ配置されたグループが、２行２列の正方格子状に等間隔に４個を配設したものとして説明する。

また、前記基板１０の表面上には、前記ＬＥＤ１１を駆動するためのアノードドライバＩＣ３１及びカソードドライバＩＣ３２が配設されている。そして、前記アノードドライバＩＣ３１には、各グループの中でアノードドライバＩＣ３１に最も近接したグループに配設されたＬＥＤ１１のアノード電極１４に接続されるアノード配線１２の一端が接続される。また、前記カソードドライバＩＣ３２には、各グループの中でカソードドライバＩＣ３２に最も近接したグループに配設されたＬＥＤ１１のカソード電極１５に接続されるカソード配線１３の一端が接続されている。さらに、隣接するグループに配設された、赤色に発光するＬＥＤ１１Ｒ同士、緑色に発光するＬＥＤ１１Ｇ同士、及び、青色に発光するＬＥＤ１１Ｂ同士のアノード電極１４とカソード電極１５とは、連結配線２１によって接続されている。

すなわち、同じ色に発光するＬＥＤ１１同士が連結配線２１を介して直列接続され、両端に位置するＬＥＤ１１のアノード電極１４及びカソード電極１５は、アノード配線１２及びカソード配線１３を介して、アノードドライバＩＣ３１及びカソードドライバＩＣ３２に接続されている。

一方、前記基板５０の第１の面には、図１５に示されるように、傾斜を備える突起部分５２が複数形成されており、該突起部分５２の表面を含む第１の面の表面全体に反射膜５１が固着されている。そして、図１４に示されるように、前記基板１０の第１の面と前記基板５０の第１の面とが対向配置され、かつ、前記突起部分５２は、図１６に示されるように、前記基板１０の第１の面上の互いに隣接するＬＥＤ１１Ｒ、ＬＥＤ１１Ｇ及びＬＥＤ１１Ｂが１個ずつ配置されたグループ間の中央部付近と対向する部位に位置し、前記突起部分５２の先端は基板１０の第１の面に当接されている。

そして、それぞれのＬＥＤ１１と反射膜５１とは、基板１０の第１の面と基板５０の第１の面の平坦部の面とにおいて、互いに対向するように配置される。

これにより、各ＬＥＤ１１を中央にして、前記光拡散板３０と反射膜５１とがそれぞれ対向配置される。そのため、各ＬＥＤ１１から基板１０方向に出射する光は、矢印Ａで示されるように、光拡散板３０に入射する。また、各ＬＥＤ１１から基板５０方向に出射する光は、矢印Ｃで示されるように、反射膜５１で反射されて光拡散板３０に入射する。さらに、前記反射膜５１が固着された突起部分５２には傾斜が設けてあるので、各ＬＥＤ１１の側端面から出射する光は突起部分５２で反射され、矢印Ｄで示されるように、突起部分５２の傾斜角度に応じた角度に反射されて出射される。

したがって、各ＬＥＤ１１が、その両面及び側面から発光すると、ＬＥＤ１１及び反射膜５１に対向する光拡散板３０は、ＬＥＤ１１から直接の、又は、反射膜５１及び突起部分５２で反射された光が入射され、入射された光を均一に拡散させ、波長６２０〜７１０ナノメートルの赤色の発光と、波長５００〜５８０ナノメートルの緑色の発光と、波長４５０〜５００ナノメートルの青色の発光とを混色させて、矢印Ｂで示されるように、白色の光を出射する。

次に、前記ＬＥＤ１１を形成する工程について説明する。

図１７は本発明の第３の実施の形態におけるＬＥＤの積層薄膜を一体化する工程を示す図である。

この場合、ＬＥＤ１１は、前記第１の実施の形態における図１０に示されるような工程で形成される。図１０において、１８はＬＥＤ積層薄膜であり、１７は犠牲層であり、１６は母材である。当該ＬＥＤ積層薄膜１８は、例えば、各ＬＥＤ１１の形状が一辺の長さが２ミリメートルの正方形であるとすると、一辺の長さが２ミリメートル以上の正方形状を備え、すなわち、個々のＬＥＤ１１と同程度の大きさ及び形状に形成される。そして、ＬＥＤ積層薄膜１８は、前記第１の実施の形態における図７〜９に示されるような工程の場合と同様の方法によって、基板１０上に個々のＬＥＤ１１が一体的に付着される。これにより、図１７に示されるように、基板１０の第１の面上に、正方格子状に等間隔に配列された４つのグループのＬＥＤアレイを得ることができる。

まず、図示されないパーソナルコンピュータ等の上位装置から送信された点灯信号がアノードドライバＩＣ３１に入力されると、該アノードドライバＩＣ３１の増幅回路から定電流がアノード配線１２を介して、各グループの中で前記アノードドライバＩＣ３１に最も近接したグループに配設されたＬＥＤ１１のアノード電極１４に供給される。

そして、前記点灯信号がカソードドライバＩＣ３２に入力されると、該カソードドライバＩＣ３２が、大容量のスイッチ回路によって接続されたカソード配線１３を介して、各グループの中で前記カソードドライバＩＣ３２に最も近接したグループに配設されたＬＥＤ１１のカソード電極１５から電流を吸い込むように動作する。

これにより、同じ色に発光するＬＥＤ１１同士が連結配線２１によって直列接続され、それぞれのＬＥＤ１１に電流が流れ、すべての前記ＬＥＤ１１が発光する。

このように、点灯信号に応じて赤色に発光するＬＥＤ１１Ｒと緑色に発光するＬＥＤ１１Ｇと青色に発光するＬＥＤ１１Ｂとがそれぞれ発光すると、ＬＥＤ１１を中央にして、光拡散板３０及び反射膜５１がそれぞれ対向配置されているので、そして、各ＬＥＤ１１から基板１０方向に出射する光は、矢印Ａで示されるように、光拡散板３０に入射する。また、各ＬＥＤ１１から基板５０方向に出射する光は、矢印Ｃで示されるように、反射膜５１で反射されて光拡散板３０に入射する。さらに、前記反射膜５１が固着された突起部分５２には傾斜が設けてあるので、各ＬＥＤ１１の側端面から出射する光は、矢印Ｄで示されるように、突起部分５２で反射され、該突起部分５２の傾斜角度に応じた角度に反射されて出射される。

したがって、各ＬＥＤ１１が、その両面及び側面から発光すると、それぞれのＬＥＤ１１及び反射膜５１に対向する光拡散板３０は、ＬＥＤ１１から直接の、又は、反射膜５１及び突起部分５２で反射された光が入射され、入射された光を均一に拡散させ、波長６２０〜７１０ナノメートルの赤色の発光と、波長５００〜５８０ナノメートルの緑色の発光と、波長４５０〜５００ナノメートルの青色の発光とを混色させて、矢印Ｂで示されるように、白色の光を出射する。

また、ＬＥＤ１１が固着される基板１０の第１の面と、基板５０の第１の面を対向配置し、かつ、前記反射膜５１が固着された前記突起部分５２の先端部とＬＥＤ１１間の中央部付近の基板１０の第１の面とが当接するようにして固定する際に、基板１０及び５０の間に透光性の高いシリコーン系樹脂等を充填し、脱泡後、乾燥、固定してもよい。

このように、本実施の形態においては、ＬＥＤ１１を中央にして、光拡散板３０及び反射膜５１がそれぞれ対向配置され、かつ、該反射膜５１が固着された突起部分５２には傾斜が形成されるとともに、前記突起部分５２が基板１０の第１の面上の互いに隣接するＬＥＤ１１のグループ間の中央部付近に当接されるので、それぞれのＬＥＤ１１の表面と裏面だけでなく、側端面から出射する光を前記突起部分５２で反射して、光拡散板３０に供給することができる。これにより、更に明るく、低消費電力な超薄型で大面積のＬＥＤバックライト装置１００を提供することができる。

次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第１〜第３の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１〜第３の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。

図１８は本発明の第４の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の側断面図、図１９は本発明の第４の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の第１の基板を第１の面から観た斜視図である。

本実施の形態において、ＬＥＤバックライト装置１００は、第１の基板としての平板状の基板１０及び第２の基板としての平板状の基板４０と光拡散板３０とを有する。そして、基板１０の第１の面（図１８における下側の面）と、基板４０の第２の面（図１８における上側の面）とが対向配置され、基板１０の第２の面と、光拡散板３０とが対向配置されている。

なお、基板１０の第１の面上には複数のＬＥＤ１１が配列され、基板４０の第１の面の全面には反射膜４１が固着されている。さらに、基板１０の第１の面上には、基板４０に向けて突出するとともに、傾斜を備える突起部分１９が複数形成されている。そして、該突起部分１９は、図１９に示されるように、ＬＥＤ１１Ｒ、ＬＥＤ１１Ｇ及びＬＥＤ１１Ｂが１個ずつ配置されたグループ同士の間の中央部付近に位置し、基板１０及び４０を対向配置させた状態で、前記突起部分１９の先端は、図１８に示されるように、基板４０の第２の面に当接する。なお、前記突起部分１９は光を反射する反射材から成る。

そして、各ＬＥＤ１１と反射膜４１とは、基板１０の第１の面と基板４０の第２の面とにおいて、互いに対向するように配置される。

これにより、各ＬＥＤ１１を中央にして、前記光拡散板３０及び反射膜４１がそれぞれ対向配置される。そのため、各ＬＥＤ１１から基板１０方向に出射する光は、矢印Ａで示されるように、光拡散板３０に入射する。また、各ＬＥＤ１１から基板４０方向に出射する光は、矢印Ｃで示されるように、反射膜４１で反射されて光拡散板３０に入射する。さらに、前記突起部分１９には傾斜が設けてあるので、各ＬＥＤ１１の側端面から出射する光は前記突起部分１９で反射され、矢印Ｄで示されるように、前記突起部分１９の傾斜面で傾斜角度に応じた角度に反射されて出射される。

したがって、各ＬＥＤ１１が、その両面及び側面から発光すると、各ＬＥＤ１１及び反射膜４１に対向する光拡散板３０は、ＬＥＤ１１から直接の、又は、反射膜４１及び突起部分１９で反射された光が入射され、入射された光を均一に拡散させ、波長６２０〜７１０ナノメートルの赤色の発光と、波長５００〜５８０ナノメートルの緑色の発光と、波長４５０〜５００ナノメートルの青色の発光とを混色させて、矢印Ｂで示されるように、白色の光を出射する。

このように、点灯信号に応じて赤色に発光するＬＥＤ１１Ｒと、緑色に発光するＬＥＤ１１Ｇと、青色に発光するＬＥＤ１１Ｂとがそれぞれ発光すると、前記ＬＥＤ１１を中央にして、光拡散板３０及び反射膜４１がそれぞれ対向配置されるので、各ＬＥＤ１１から基板１０方向に出射する光は、矢印Ａで示されるように、光拡散板３０に入射する。また、各ＬＥＤ１１から基板４０方向に出射する光は、矢印Ｃで示されるように、反射膜４１で反射されて光拡散板３０に入射する。さらに、前記突起部分１９には傾斜が設けてあるので、各ＬＥＤ１１の側端面から出射する光は、矢印Ｄで示されるように、突起部分１９で反射され、該突起部分１９の傾斜角度に応じた角度に反射されて出射される。

また、ＬＥＤ１１が固着される基板１０の第１の面と、基板４０の第２の面を対向配置し、かつ、前記突起部分１９の先端部と基板４０の第２の面とが当接するようにして固定する際に、基板１０及び４０の間に透光性の高いシリコーン系樹脂等を充填し、脱泡後、乾燥、固定してもよい。

このように、本実施の形態においては、ＬＥＤ１１を中央にして、光拡散板３０及び反射膜４１がそれぞれ対向配置され、かつ、基板１０の第１の面上の互いに隣接するＬＥＤ１１のグループ間の中央部付近に、基板４０に向けて突出するとともに、傾斜を備える突起部分１９が形成されているので、各ＬＥＤ１１の表面と裏面だけでなく、側端面から出射する光を突起部分１９で反射して、光拡散板３０に供給することができる。これにより、更に明るく、低消費電力な超薄型で大面積のＬＥＤバックライト装置１００を提供することができる。

次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。なお、第１〜第４の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１〜第４の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。

図２０は本発明の第５の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の側断面図、図２１は本発明の第５の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の第１の基板を第１の面から観た斜視図、図２２は本発明の第５の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の第２の基板を第１の面から観た斜視図である。

本実施の形態において、ＬＥＤバックライト装置１００は、第１の基板としての平板状の基板１０及び第２の基板としての平板状の基板６０と光拡散板３０とを有する。そして、基板１０の第１の面（図２０における下側の面）と、基板６０の第２の面（図２０における上側の面）とが対向配置され、基板１０の第２の面と、光拡散板３０とが対向配置されている。

なお、基板１０の第１の面上には複数のＬＥＤ１１が配列され、基板６０の第１の面の全面には反射膜６１が固着されている。さらに、基板１０の第１の面上には、基板６０に向けて突出するとともに、傾斜を備える突起部分２０が複数形成されている。

そして、該突起部分２０は、図２１に示されるように、各ＬＥＤ１１の近傍において該ＬＥＤ１１を取り囲むように形成されている。このように、個々に突起部分２０によって取り囲まれたＬＥＤ１１Ｒ、ＬＥＤ１１Ｇ及びＬＥＤ１１Ｂが１個ずつ配置されたグループが形成され、該グループが複数配列されてアレイとなっている。ここで、前記ＬＥＤ１１の数及び配列は任意に設定することができるが、ここでは、図示の都合上、赤色に発光するＬＥＤ１１Ｒと、緑色に発光するＬＥＤ１１Ｇと、青色に発光するＬＥＤ１１Ｂとが１個ずつ配置されたグループが、２行２列の正方格子状に等間隔に４個を配設したものとして説明する。

一方、基板６０の第１の面には、その第２の面に向けて突出するとともに傾斜を備える凹部６２が複数形成されており、該凹部６２の表面を含む第１の面の表面全体に反射膜６１が固着されている。

そして、図２０に示されるように、基板１０の第１の面と基板６０の第２の面、すなわち、裏面とが対向配置されている。また、前記凹部６２は基板１０の第１の面上の互いに隣接するグループ間の中央部付近と対向する位置に配置され、かつ、突起部分２０の先端は基板６０の第２の面に当接されている。なお、前記突起部分２０は光を反射する反射材から成る。

そして、各ＬＥＤ１１と反射膜６１とは、基板１０の第１の面と基板６０の第２の面とにおいて、互いに対向するように配置される。

これにより、各ＬＥＤ１１を中央にして、前記光拡散板３０及び反射膜６１がそれぞれ対向配置される。そのため、各ＬＥＤ１１から基板１０方向に出射する光は、矢印Ａで示されるように、光拡散板３０に入射する。また、各ＬＥＤ１１から基板６０方向に出射する光は、矢印Ｃで示されるように、基板６０の反射膜６１で反射されて光拡散板３０に入射する。さらに、前記突起部分２０には傾斜が設けてあるので、各ＬＥＤ１１の側端面から出射する光は、矢印Ｄで示されるように、突起部分２０で反射され、該突起部分２０の傾斜角度に応じた角度に反射されて出射される。さらに、各ＬＥＤ１１から前記基板６０方向に出射する光の一部は、矢印Ｅで示されるように、前記凹部６２の傾斜上の反射膜６１で、前記傾斜の傾斜角度に応じた角度に反射されて出射される。

したがって、各ＬＥＤ１１が、その両面及び側面から発光すると、各ＬＥＤ１１及び反射膜６１に対向する光拡散板３０は、ＬＥＤ１１から直接の、又は、反射膜６１並びに突起部分２０及び凹部６２で反射された光が入射され、入射された光を均一に拡散させ、波長６２０〜７１０ナノメートルの赤色の発光と、波長５００〜５８０ナノメートルの緑色の発光と、波長４５０〜５００ナノメートルの青色の発光とを混色させて、矢印Ｂで示されるように、白色の光を出射する。

なお、突起部分２０は、必ずしも図２１に示されるように個々のＬＥＤ１１を取り囲むように形成されたものに限定される必要はなく、適宜変更することができる。ここでは、本実施の形態における突起部分２０の構成の変形例について説明する。

図２３は本発明の第５の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の第１の基板を第１の面から観た変形例を示す斜視図である。

図２３に示される例においては、突起部分２０が、ＬＥＤ１１Ｒ、ＬＥＤ１１Ｇ及びＬＥＤ１１Ｂとが１個ずつ配置されたグループの近傍を取り囲むように固着されている。そして、基板１０の第１の面と、基板６０の第２の面、すなわち、裏面とが対向配置され、かつ、凹部６２は前記基板１０の第１の面上の互いに隣接するグループ間の中央部付近と対向する位置に配置され、かつ、前記突起部分２０の先端は、前記基板６０の第２の面に当接されている。

なお、その他の点の構成については、図２０〜２２に示されるＬＥＤバックライト装置１００と同様であるので、その説明を省略する。

このように、点灯信号に応じて赤色に発光するＬＥＤ１１Ｒと、緑色に発光するＬＥＤ１１Ｇと、青色に発光するＬＥＤ１１Ｂとがそれぞれ発光すると、前記ＬＥＤ１１を中央にして、光拡散板３０及び反射膜６１がそれぞれ対向配置されるので、各ＬＥＤ１１から基板１０方向に出射する光は、矢印Ａで示されるように、光拡散板３０に入射する。また、各ＬＥＤ１１から基板６０方向に出射する光は、矢印Ｃで示されるように、反射膜６１で反射されて光拡散板３０に入射する。さらに、前記突起部分２０には傾斜が設けてあるので、各ＬＥＤ１１の側端面から出射する光は、矢印Ｄで示されるように、突起部分２０で反射され、該突起部分２０の傾斜角度に応じた角度に反射されて出射される。さらに、各ＬＥＤ１１から前記基板６０方向に出射する光の一部は、矢印Ｅで示されるように、前記凹部６２の傾斜面上の反射膜６１で、前記傾斜面の傾斜角度に応じた角度に反射されて出射される。

また、ＬＥＤ１１が固着される基板１０の第１の面と、基板６０の第２の面を対向配置し、かつ、突起部分２０の先端部と基板６０の第２の面とが当接するようにして固定する際に、基板１０及び６０の間に透光性の高いシリコーン系樹脂等を充填し、脱泡後、乾燥、固定してもよい。

このように、本実施の形態においては、ＬＥＤ１１を中央にして、光拡散板３０及び反射膜６１がそれぞれ対向配置され、かつ、各ＬＥＤ１１を取り囲むように位置し、基板６０に向けて突出するとともに、傾斜面を備える突起部分２０が設けてあり、さらに、基板６０には反射膜６１が固着された傾斜を有する凹部６２が設けてあるので、各ＬＥＤ１１の表面及び裏面から出射する光だけでなく、側端面から出射する光を突起部分２０で反射し、さらに、一部の光を凹部６２上の反射膜６１で反射して、光拡散板３０に供給することができる。これにより、更に明るく、低消費電力な超薄型で大面積のＬＥＤバックライト装置を提供することができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の側断面図である。本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の第１の基板を第１の面から観た斜視図である。本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の第１の基板を第１の面から観た模式図である。本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の第２の基板を第１の面から観た斜視図である。本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置を用いた液晶表示装置の側断面図である。本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の第１の基板を第１の面から観た変形例を示す模式図である。本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤの積層薄膜を剥離する工程を示す図である。本発明の第１の実施の形態における保護膜にＬＥＤの積層薄膜を一体化する工程を示す図である。本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤを複数に分割する工程を示す図である。本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤの積層薄膜を剥離する工程の変形例を示す図である。本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の変形例を示す側断面図である。本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の放熱板の変形例を示す斜視図である。本発明の第２の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の側断面図である。本発明の第３の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の側断面図である。本発明の第３の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の第２の基板を第１の面から観た斜視図である。本発明の第３の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の第１の基板を第１の面から観た模式図である。本発明の第３の実施の形態におけるＬＥＤの積層薄膜を一体化する工程を示す図である。本発明の第４の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の側断面図、である。本発明の第４の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の第１の基板を第１の面から観た斜視図である。本発明の第５の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の側断面図である。本発明の第５の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の第１の基板を第１の面から観た斜視図である。本発明の第５の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の第２の基板を第１の面から観た斜視図である。本発明の第５の実施の形態におけるＬＥＤバックライト装置の第１の基板を第１の面から観た変形例を示す斜視図である。

符号の説明

１０、４０、５０、６０基板
１１、１１Ｒ、１１Ｇ、１１ＢＬＥＤ
１２アノード配線
１３カソード配線
１４アノード電極
１５カソード電極
１６母材
１７犠牲層
１８、１８Ｒ、１８Ｇ、１８ＢＬＥＤ積層薄膜
１９、２０、５２突起部分
２１連結配線
３０光拡散板
３１アノードドライバＩＣ
３２カソードドライバＩＣ
４１、５１、６１反射膜
６２凹部
１００ＬＥＤバックライト装置
２００液晶パネル

Claims

（ａ）透光性の第１の基板と、
（ｂ）エピタキシャル成長法によって無機材料がｐｎ接合デバイスとして積層形成され、前記第１の基板の第１の面に固着されたＬＥＤ積層薄膜と、
（ｃ）該ＬＥＤ積層薄膜に形成されたアノード電極及びカソード電極と、
（ｄ）前記ＬＥＤ積層薄膜を駆動して発光させるアノードドライバＩＣ及びカソードドライバＩＣと、
（ｅ）前記第１の基板の第１の面に形成され、前記アノードドライバＩＣとＬＥＤ積層薄膜のアノード電極とを接続するアノード配線、及び、前記カソードドライバＩＣとＬＥＤ積層薄膜のカソード電極とを接続するカソード配線と、
（ｆ）透光性の第２の基板と、
（ｇ）該第２の基板の第１の面に形成された反射膜と、
（ｈ）透光性を有し、入射光を均一に拡散する機能を有する光拡散板とを有し、
（ｉ）前記第２の基板の第１の面と対向する第２の面と、前記第１の基板の第１の面とが対向配置され、前記光拡散板と前記第１の基板の第２の面とが対向配置されることを特徴とするＬＥＤバックライト装置。
前記ＬＥＤ積層薄膜は、分子間力によって前記第１の基板の第１の面に固着され、波長６２０〜７１０ナノメートルである赤色に発光するＬＥＤ積層薄膜と、波長５００〜５８０ナノメートルである緑色に発光するＬＥＤ積層薄膜と、波長４５０〜５００ナノメートルである青色に発光するＬＥＤ積層薄膜とを含む請求項１に記載のＬＥＤバックライト装置。
前記第１の基板の第１の面は、絶縁性を有する平坦化膜が形成されている請求項１に記載のＬＥＤバックライト装置。
前記ＬＥＤ積層薄膜は、前記第１の基板とは異なる母材に積層された犠牲層上に、エピタキシャル成長法によって無機材料がｐｎ接合デバイスとして積層形成され、前記犠牲層をエッチング除去することによって前記母材から剥離され、前記第１の基板の第１の面に分子間力によって固着された後、エッチングによって１個又は複数に分割されることにより形成される請求項１に記載のＬＥＤバックライト装置。
前記ＬＥＤ積層薄膜は、前記第１の基板の第１の面に行列方向に間隔を空けて固着される請求項１に記載のＬＥＤバックライト装置。
前記アノードドライバＩＣと各行における一端に位置するＬＥＤ積層薄膜のアノード電極とを接続するアノード配線、前記カソードドライバＩＣと各行における一端に位置するＬＥＤ積層薄膜のカソード電極とを接続するカソード配線、及び、各行におけるＬＥＤ積層薄膜を直列接続する連結配線とを有する請求項１に記載のＬＥＤバックライト装置。
（ａ）透光性の第１の基板と、
（ｂ）エピタキシャル成長法によって無機材料がｐｎ接合デバイスとして積層形成され、前記第１の基板の第１の面に固着されたＬＥＤ積層薄膜と、
（ｃ）該ＬＥＤ積層薄膜に形成されたアノード電極及びカソード電極と、
（ｄ）前記ＬＥＤ積層薄膜を駆動して発光させるアノードドライバＩＣ及びカソードドライバＩＣと、
（ｅ）前記第１の基板の第１の面に形成され、前記アノードドライバＩＣとＬＥＤ積層薄膜のアノード電極とを接続するアノード配線、及び、前記カソードドライバＩＣとＬＥＤ積層薄膜のカソード電極とを接続するカソード配線と、
（ｆ）前記第１の基板の第１の面に形成された前記ＬＥＤ積層薄膜と所定の距離だけ離れた周囲部分の位置に対向する位置に形成された傾斜を有する突起部分を含む第１の面を備える第２の基板と、
（ｇ）該第２の基板の第１の面全体に固着された反射膜と、
（ｈ）透光性を有し、入射光を均一に拡散する機能を有する光拡散板とを有し、
（ｉ）前記第２の基板の第１の面と前記第１の基板の第１の面とが対向配置され、前記光拡散板と前記第１の基板の第２の面とが対向配置されることを特徴とするＬＥＤバックライト装置。
前記ＬＥＤ積層薄膜は、分子間力によって前記第１の基板の第１の面に固着され、波長６２０〜７１０ナノメートルである赤色に発光するＬＥＤ積層薄膜と、波長５００〜５８０ナノメートルである緑色に発光するＬＥＤ積層薄膜と、波長４５０〜５００ナノメートルである青色に発光するＬＥＤ積層薄膜とを含む請求項７に記載のＬＥＤバックライト装置。
前記第１の基板の第１の面は、有機絶縁膜又は無機絶縁膜が形成され、平坦化されている請求項７に記載のＬＥＤバックライト装置。
前記ＬＥＤ積層薄膜は、前記第１の基板とは異なる母材に積層された犠牲層上に、エピタキシャル成長法によって無機材料がｐｎ接合デバイスとして積層形成され、前記犠牲層をエッチング除去することによって前記母材から剥離され、前記第１の基板の第１の面に分子間力によって固着された後、エッチングによって１個又は複数に分割されることにより形成される請求項７に記載のＬＥＤバックライト装置。
前記ＬＥＤ積層薄膜は、前記第１の基板の第１の面に行列方向に間隔を空けて固着される請求項７に記載のＬＥＤバックライト装置。
前記第２の基板の第１の面に形成される傾斜を有する突起部分は、波長６２０〜７１０ナノメートルである赤色に発光するＬＥＤ積層薄膜と、波長５００〜５８０ナノメートルである緑色に発光するＬＥＤ積層薄膜と、波長４５０〜５００ナノメートルである青色に発光するＬＥＤ積層薄膜とをそれぞれ１個ずつ配置された部分の周囲を取り囲むように配置される請求項７に記載のＬＥＤバックライト装置。
同じ色に発光するそれぞれのＬＥＤ積層薄膜の一端に位置するＬＥＤ積層薄膜のアノード電極と前記アノードドライバＩＣとを接続するアノード配線と、同じ色に発光するそれぞれのＬＥＤ積層薄膜の一端に位置するＬＥＤ積層薄膜のカソード電極と前記カソードドライバＩＣとを接続するカソード配線と、同じ色に発光するそれぞれのＬＥＤ積層薄膜を直列接続する連結配線とを有する請求項７に記載のＬＥＤバックライト装置。
（ａ）透光性の第１の基板と、
（ｂ）エピタキシャル成長法によって無機材料がｐｎ接合デバイスとして積層形成され、前記第１の基板の第１の面に固着されたＬＥＤ積層薄膜と、
（ｃ）該ＬＥＤ積層薄膜に形成されたアノード電極及びカソード電極と、
（ｄ）前記ＬＥＤ積層薄膜を駆動して発光させるアノードドライバＩＣ及びカソードドライバＩＣと、
（ｅ）前記第１の基板の第１の面に形成され、前記アノードドライバＩＣとＬＥＤ積層薄膜のアノード電極とを接続するアノード配線、及び、前記カソードドライバＩＣとＬＥＤ積層薄膜のカソード電極とを接続するカソード配線と、
（ｆ）前記ＬＥＤ積層薄膜と所定の距離だけ離れた周囲部分の前記第１の基板の第１の面の位置に、反射材で形成された傾斜を有する突起部分と、
（ｇ）透光性を有する第２の基板と、
（ｈ）前記第２の基板の第１の面に形成された反射膜と、
（ｉ）透光性を有し、入射光を均一に拡散する機能を有する光拡散板とを有し、
（ｊ）前記第２の基板の第１の面と対向する第２の面と、前記第１の基板の第１の面とが対向配置され、前記光拡散板と前記第１の基板の第２の面とが対向配置されることを特徴とするＬＥＤバックライト装置。
前記第２の基板の第１の面の、前記第１の基板の第１の面に形成される前記ＬＥＤ積層薄膜と所定の距離だけ離れた周囲部分の位置に対向する位置に形成された傾斜を有する凹部を含む表面全体に反射膜が固着される請求項１４に記載のＬＥＤバックライト装置。
前記ＬＥＤ積層薄膜は、分子間力によって前記第１の基板の第１の面に固着され、波長６２０〜７１０ナノメートルである赤色に発光するＬＥＤ積層薄膜と、波長５００〜５８０ナノメートルである緑色に発光するＬＥＤ積層薄膜と、波長４５０〜５００ナノメートルである青色に発光するＬＥＤ積層薄膜とを含む請求項１４に記載のＬＥＤバックライト装置。
前記第１の基板の第１の面は、有機絶縁膜又は無機絶縁膜が形成され、平坦化されている請求項１４に記載のＬＥＤバックライト装置。
前記ＬＥＤ積層薄膜は、前記第１の基板とは異なる母材に積層された犠牲層上に、エピタキシャル成長法によって無機材料がｐｎ接合デバイスとして積層形成され、前記犠牲層をエッチング除去することによって前記母材から剥離され、前記第１の基板の第１の面に分子間力によって固着された後、エッチングによって１個又は複数に分割されることにより形成される請求項１４に記載のＬＥＤバックライト装置。
前記ＬＥＤ積層薄膜は、前記第１の基板の第１の面に行列方向に間隔を空けて固着される請求項１４に記載のＬＥＤバックライト装置。
前記第１の基板の第１の面に反射材で形成された傾斜を有する突起部分は、波長６２０〜７１０ナノメートルである赤色に発光するＬＥＤ積層薄膜と、波長５００〜５８０ナノメートルである緑色に発光するＬＥＤ積層薄膜と、波長４５０〜５００ナノメートルである青色に発光するＬＥＤ積層薄膜とをそれぞれ１個ずつ配置された部分の周囲を取り囲むように配置される請求項１４に記載のＬＥＤバックライト装置。
同じ色に発光するそれぞれのＬＥＤ積層薄膜の一端に位置するＬＥＤ積層薄膜のアノード電極と前記アノードドライバＩＣとを接続するアノード配線と、同じ色に発光するそれぞれのＬＥＤ積層薄膜の一端に位置するＬＥＤ積層薄膜のカソード電極と前記カソードドライバＩＣとを接続するカソード配線と、同じ色に発光するそれぞれのＬＥＤ積層薄膜を直列接続する連結配線とを有する請求項１４に記載のＬＥＤバックライト装置。
請求項１〜２１のいずれか１項に記載のＬＥＤバックライト装置と、液晶パネルとを有することを特徴とする液晶表示装置。