JP7407036B2 - 発光装置 - Google Patents
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Description
本発明の一実施形態は、ＬＥＤチップを用いた発光装置に関する。
液晶表示装置は、液晶および光源を利用する表示装置である。液晶表示装置では、液晶に電圧を印加することで液晶の配列を変化させる。光源から出射された光は、液晶の配列の違いにより、透過し、または遮光される。すなわち、液晶表示装置では、液晶をスイッチとして利用し、光源からの出射光の透過または非透過を制御する。
液晶表示装置の光源には、発光ダイオード（ＬＥＤ）を利用することができる。例えば、液晶表示装置の光源として、複数の、赤色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップ、および青色ＬＥＤチップがマトリクス状に配列され、白色光が得られる光源（バックライトともいう。）を用いることができる（例えば、特許文献１参照）。ＬＥＤチップは発光効率が高いため、光源の輝度を高くすることができる。
一方、液晶表示装置は、表示品位が優れているのはもちろんのこと、低消費電力化も重要である。液晶表示装置の電力の多くは光源で消費されるため、光源の低消費電力化の技術開発が進められている。例えば、光源の低消費電力化の技術として、ローカルディミング技術がある。この技術は、光源を複数の領域に分割し、分割領域ごとに光源の輝度を調整する。表示に使用しない領域では光源をオフにすることができるため、光源の低消費電力化が可能である。また、ローカルディミング技術は、表示のコントラストも向上させるため、ローカルディミング技術を用いた液晶表示装置は、低消費電力化に加えて、表示品位も優れる。
しかしながら、ＬＥＤチップは点光源であるところ、個々のＬＥＤチップの性能差またはＬＥＤチップを配置する位置によっては輝度のばらつきが顕著に表れる。そのため、ＬＥＤチップを用いた光源においては、光源の輝度ムラが問題となっていた。
本発明は、上記問題に鑑み、ＬＥＤチップを用いた発光装置において、輝度ムラが低減された発光装置を提供することを課題の１つとする。
本発明の一実施形態に係る発光装置は、第１高電位電源線と、第２高電位電源線と、低電位電源線と、第１高電位電源線および低電位電源線と電気的に接続する複数の第１ＬＥＤユニットと、第２高電位電源線および低電位電源線と電気的に接続する複数の第２ＬＥＤユニットと、を含み、第１高電位電源線および第２高電位電源線が延伸する第１方向において、第１ＬＥＤユニットと第２ＬＥＤユニットとが交互に配列し、第１方向と直交する第２方向において、第１ＬＥＤユニットと第２ＬＥＤユニットとが交互に配列する。
以下、本発明の各実施形態において、図面等を参照しつつ説明する。但し、本発明は、その技術的思想の要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、図示の形状そのものが本発明の解釈を限定するものではない。また、図面において、明細書中で既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、別図であっても同一の符号を付して、重複する説明を省略する場合がある。
ある一つの膜を加工して複数の構造体を形成した場合、各々の構造体は異なる機能、役割を有する場合があり、また各々の構造体はそれが形成される下地が異なる場合がある。しかしながらこれら複数の構造体は、同一の工程で同一層として形成された膜に由来するものであり、同一の材料を有する。従って、これら複数の膜は同一層に存在しているものと定義する。
ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接して、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。
＜第１実施形態＞
図１～図３を参照して、本発明の一実施形態に係る発光装置１００の構成について説明する。
図１～図３を参照して、本発明の一実施形態に係る発光装置１００の構成について説明する。
［１．発光装置の構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る発光装置１００の模式的な平面図である。
図１は、本発明の一実施形態に係る発光装置１００の模式的な平面図である。
図１に示すように、発光装置１００は、複数の発光ユニット１１０、ドライバ１２０、およびコントローラ１３０を含む。複数の発光ユニット１１０は、発光装置１００の面内にマトリックス状に配置されている。複数の発光ユニット１１０の各々は、ドライバ１２０と電気的に接続され、ドライバ１２０によって駆動される。また、ドライバ１２０は、コントローラ１３０によって制御される。
発光ユニット１１０は、発光素子を具備する。本実施形態では、発光素子として、ＬＥＤチップを具備する。なお、発光ユニット１１０の構成の詳細については、後述する。
ドライバ１２０は、発光ユニット１１０を制御する制御信号を出力し、発光ユニット１１０に含まれるＬＥＤチップの発光を制御する駆動回路である。１つのドライバ１２０で１つの発光ユニット１１０を制御してもよく（すなわち、発光ユニット１１０ごとに１つのドライバ１２０を設けてもよく）、１つのドライバ１２０で複数の発光ユニット１１０を制御してもよい。
ドライバ１２０は、発光装置１００の支持体の外部に設けられていてもよく、発光ユニット１１０の支持体に設けられていてもよい。また、ドライバ１２０が発光ユニット１１０ごとに設けられる場合には、ドライバ１２０は、、発光ユニット１１０の支持体に設けられていてもよい。
コントローラ１３０は、ドライバ１２０を制御する制御信号を出力し、ドライバ１２０が接続する発光ユニット１１０の階調を制御する制御回路である。そのため、コントローラ１３０は、発光ユニット１１０の階調データを生成し、生成した階調データをドライバ１２０に出力することができる。コントローラ１３０は、プログラムが格納されたＲＯＭまたはＲＡＭ、プログラムを実行するプロセッサ、もしくは入出力ポートを含んでいてもよい。
ドライバ１２０とコントローラ１３０とは一体化されていてもよい。
発光装置１００は、ドライバ１２０およびコントローラ１３０によって制御されることにより、複数の発光ユニット１１０ごとに点灯状態の調整をすることが可能である。例えば、１つの発光ユニット１１０を点灯させ（例えば、発光ユニット１１０の電源をオンにし）、それに隣接する発光ユニット１１０を消灯させる（例えば、発光ユニット１１０の電源をオフにする）ことがでできる。発光ユニット１１０を部分的に消灯しておくことで発光装置１００の消費電力が低減される。
［２．発光ユニット］
図２は、本発明の一実施形態に係る発光装置１００に含まれる発光ユニット１１０の模式的な平面図である。
図２は、本発明の一実施形態に係る発光装置１００に含まれる発光ユニット１１０の模式的な平面図である。
図２に示すように、発光ユニット１１０は、第１ＬＥＤユニット２１０および第２ＬＥＤユニット２２０を含む。図２に示す第１方向および第１方向と直交する第２方向において、第１ＬＥＤユニット２１０と２ＬＥＤユニット２２０とは、交互に配置されている。
第１ＬＥＤユニット２１０および第２ＬＥＤユニット２２０は、第１ＬＥＤユニット２１０および第２ＬＥＤユニット２２０に含まれる構成が異なることによって区別することができる。また、第１ＬＥＤユニット２１０および第２ＬＥＤユニット２２０は、第１ＬＥＤユニット２１０と第２ＬＥＤユニット２２０とが異なる制御信号で制御されていることによって区別することができる。そのため、第１ＬＥＤユニット２１０と第２ＬＥＤユニットとの境界が明確でない場合があるが、以下では、便宜上、第１ＬＥＤユニット２１０および第２ＬＥＤユニット２２０は、発光ユニット１１０を均等に分割した領域を表すものとして説明する場合がある。
発光ユニット１１０が、第１方向および第２方向の各々において３ｍｍの長さを有する場合、第１ＬＥＤユニット２１０および第２ＬＥＤユニット２２０の各々は、例えば、第１方向の長さを０．２５ｍｍ、第２方向の長さを０．７５ｍｍとなるように、第１ＬＥＤユニット２１０および第２ＬＥＤユニット２２０を配置することができる。但し、第１ＬＥＤユニット２１０および第２ＬＥＤユニット２２０の大きさは、これに限られない。第１ＬＥＤユニット２１０および第２ＬＥＤユニット２２０の各々の大きさは、第１ＬＥＤユニット２１０および第２ＬＥＤユニット２２０の各々に含まれるＬＥＤチップの数や、輝度ムラの度合いを考慮して決定することができる。
第１ＬＥＤユニット２１０および第２ＬＥＤユニット２２０の各々の形状は、例えば、第１方向に短辺を有し、第２方向に長辺を有する長方形であるが、これに限られない。第１ＬＥＤユニット２１０および第２ＬＥＤユニット２２０の各々の形状は、三角形または正方形とすることもできる。また、第１ＬＥＤユニット２１０と第２ＬＥＤユニット２２０とは、大きさまたは形状が異なっていてもよい。
図３は、本発明の一実施形態に係る発光装置１００に含まれる発光ユニット１１０の平面の部分拡大図である。具体的には、図３は、図２に示す領域Ａの部分拡大図である。
図３に示すように、発光ユニット１１０は、第１ＬＥＤユニット２１０および第２ＬＥＤユニット２２０以外に、第１高電位電源線２３０、第２高電位電源線２４０、および低電位電源線２５０を含む。第１高電位電源線２３０、第２高電位電源線２４０、および低電位電源線２５０は、第１方向に延伸している。また、第２方向には、分枝された第１高電位電源線２３０、第２高電位電源線２４０、および低電位電源線２５０が、第１ＬＥＤユニット２１０と第２ＬＥＤユニット２２０との間に設けられている。１つの第１高電位電源線２３０、１つの第２高電位電源線２４０、および１つの低電位電源線２５０が、発光ユニット１１０の端部近傍に設けてもよいが、配線の引き回しにより、発光ユニットの１１０の中央部の第１ＬＥＤユニット２１０および第２ＬＥＤユニット２２０と、発光ユニットの１１０の端部の第１ＬＥＤユニット２１０および第２ＬＥＤユニット２２０とで、印加される電圧に差が生じる場合がある。そのため、分枝された第１高電位電源線２３０、第２高電位電源線２４０、および低電位電源線２５０が、発光ユニット１１０の中央部に設けらていることが好ましい。
第１ＬＥＤユニット２１０および第２ＬＥＤユニット２２０の各々は、複数のＬＥＤチップ２６０を含む。第１ＬＥＤユニット２１０および第２ＬＥＤユニット２２０の各々に含まれる複数のＬＥＤチップ２６０は、支持体に形成された電極２７０を介して直列的に電気的に接続されている。第１ＬＥＤユニット２１０および第２ＬＥＤユニット２２０の各々において、複数のＬＥＤチップ２６０は、第２方向に直線状に配置されている。
第１ＬＥＤユニット２１０および第２ＬＥＤユニット２２０の各々に含まれるＬＥＤチップ２６０の個数は、３つに限られない。ＬＥＤチップ２６０の個数は、２つであってもよく、４つ以上であってもよい。また、第１ＬＥＤユニット２１０の個数と第２ＬＥＤユニット２２０の個数とが異なっていてもよい。さらに、複数のＬＥＤチップ２６０は、並列的に電気的に接続することもできる。第１ＬＥＤユニット２１０の構成と第２ＬＥＤユニット２２０の構成は同じであってもよく、異なっていてもよい。
ＬＥＤチップ２６０は、例えば、白色ＬＥＤチップである。白色ＬＥＤチップは、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体とで構成される。白色ＬＥＤチップは、紫外ＬＥＤと、赤色蛍光体と、緑色蛍光体と、青色蛍光体とで構成されていてもよい。また、白色ＬＥＤチップは、赤色ＬＥＤと、緑色ＬＥＤと、青色ＬＥＤとで構成されていてもよい。
図３に示すＬＥＤチップ２６０は、電極２７０のカソードおよびアノードにフリップチップ実装されている。すなわち、ＬＥＤチップ２６０は、横型ＬＥＤ構造（水平電極構造）を有する。しかしながら、ＬＥＤチップ２６０の構造はこれに限られない。ＬＥＤチップ２６０は、縦型ＬＥＤ構造（垂直電極構造）を有していてもよい。
なお、電極２７０にＬＥＤチップ２６０をフリップチップ実装する場合、電極２７０とＬＥＤチップ２６０との間に、半田ペースト、銀ペースト、または導電性導電膜（ＡＣＦ）などを設けることができる。
第１高電位電源線２３０および第２高電位電源線２４０の各々の電位は、低電位電源線２５０の電位よりも大きい。第１高電位電源線２３０の電位と第２高電位電源線２４０の電位とは同じ電位であってもよく、異なる電位であってもよい。第１高電位電源線２３０の電位と第２高電位電源線２４０の電位とが異なる場合、第１ＬＥＤユニット２１０と第２ＬＥＤユニットとで異なる制御または機能を与えることができる。
第１ＬＥＤユニット２１０は、第１高電位電源線２３０および低電位電源線２５０と電気的に接続されている。また、第２ＬＥＤユニット２２０は、第２高電位電源線２４０および低電位電源線２５０と電気的に接続されている。したがって、第１ＬＥＤユニット２１０は、第１高電位電源線２３０によって発光を制御することができ、第２ＬＥＤユニット２２０は、第２高電位電源線２４０によって発光を制御することができる。
本実施形態に係る発光装置１００によれば、発光ユニット１１０の第１方向および第２方向の各々において、第１ＬＥＤユニット２１０と第２ＬＥＤユニット２２０とが交互に配置されている。そのため、第１ＬＥＤユニット２１０を発光状態とし、第２ＬＥＤユニット２２０を非発光状態としたときであっても、第１ＬＥＤユニット２１０と第２ＬＥＤユニット２２０の配置の対称性が高いため、発光ユニット１１０からの発光が均一化される。そのため、発光ユニット１１０の輝度ムラが低減される。また、複数の発光ユニット１１０を配置した発光装置１００の輝度ムラも低減することができる。
＜第２実施形態＞
図４および図５を参照して、本発明の一実施形態に係る発光装置１００Ａの構成について説明する。なお、以下では、便宜上、発光装置１００と同様の構成については、説明を省略する場合がある。
図４および図５を参照して、本発明の一実施形態に係る発光装置１００Ａの構成について説明する。なお、以下では、便宜上、発光装置１００と同様の構成については、説明を省略する場合がある。
図４は、本発明の一実施形態に係る発光装置１００Ａに含まれる発光ユニット１１０Ａの平面の部分拡大図である。
図４に示すように、発光ユニット１１０Ａは、第１ＬＥＤユニット２１０Ａ、第２ＬＥＤユニット２２０Ａ、第１高電位電源線２３０、第２高電位電源線２４０、および低電位電源線２５０を含む。第１ＬＥＤユニット２１０Ａは、第１高電位電源線２３０および低電位電源線２５０と電気的に接続されている。また、第２ＬＥＤユニット２２０Ａは、第２高電位電源線２４０および低電位電源線２５０と電気的に接続されている。したがって、第１ＬＥＤユニット２１０Ａは、第１高電位電源線２３０によって発光を制御することができ、第２ＬＥＤユニット２２０Ａは、第２高電位電源線２４０によって発光を制御することができる。
第１ＬＥＤユニット２１０Ａおよび第２ＬＥＤユニット２２０Ａの各々は、複数のＬＥＤチップ２６０を含む。第１ＬＥＤユニット２１０Ａおよび第２ＬＥＤユニット２２０Ａの各々において、複数のＬＥＤチップ２６０は、第２方向に千鳥状に配置されている。すなわち、第１方向および第２方向の各々において、第１ＬＥＤユニット２１０ＡのＬＥＤチップ２６０と第２ＬＥＤユニット２２０ＡのＬＥＤチップ２６０とが交互に配置されている。
第１ＬＥＤユニット２１０Ａに含まれる複数のＬＥＤチップ２６０は、支持体に形成された第１電極２７０Ａ－１を介して直列的に電気的に接続されている。また、第２ＬＥＤユニット２２０Ａに含まれる複数のＬＥＤチップ２６０は、支持体に形成された第２電極２７０Ａ－２を介して直列的に電気的に接続されている。
図４に示す第１ＬＥＤユニット２１０Ａと第２ＬＥＤユニット２２０Ａとが交差しているように、第１電極２７０Ａ－１と第２電極２７０Ａ－２とは交差している。しかしながら、交差部において、第１電極２７０Ａ－１と第２電極２７０Ａ－２とは導通していない。第１電極２７０Ａ－１は、複数の領域に分離され、分割された複数の領域は、支持体に形成された配線を介して電気的に接続されている。すなわち、第２電極２７０Ａ－２は、第１電極２７０Ａ－１との交差部において、支持体に形成された配線と重畳している。
支持体には配線のみが形成されていてもよいが、配線と併せてトランジスタが形成さていてもよい。例えば、トランジスタを含むドライバ１２０が支持体に形成されていてもよい。そこで、図５を参照して、支持体２９０に形成されるトランジスタ３００について説明する。
図５は、本発明の一実施形態に係る発光装置２００に含まれるトランジスタ３００の断面図である。
図５に示すように、支持体２９０は、基板３１０を含み、基板３１０上にトランジスタ３００が形成されている。トランジスタ３００は、半導体層３００ａ、ゲート絶縁層３００ｂ、ゲート電極層３００ｃ、層間絶縁層３００ｄ、ソース電極層３００ｅ、およびドレイン電極層３００ｆを含む。ゲート絶縁層３００ｂは、半導体層３００ａを覆うように設けられている。層間絶縁層３００ｄは、ゲート電極層３００ｃを覆うように設けられている。ゲート絶縁層３００ｂおよび層間絶縁層３００ｄには開口部が設けられ、ソース電極層３００ｅおよびドレイン電極層３００ｆが、開口部を介して半導体層３００ａと電気的に接続されている。
図５に示すトランジスタ３００は、トップゲート型トランジスタである。なお、トランジスタ３００として、ボトムゲート型トランジスタを用いることもできる。
基板３１０としては、例えば、ガラス基板、石英基板、およびサファイア基板などの剛性基板を用いることができる。また、基板３１０としては、例えば、ポリイミド基板、アクリル基板、シロキサン基板、またはフッ素樹脂基板などの可撓性基板を用いることができる。可撓性基板の耐熱性を向上させるために、可撓性基板に不純物が導入されていてもよい。さらに、基板３１０が透光性を必要としない場合、基板３１０としては、例えば、シリコン基板、炭化シリコン基板、または化合物半導体基板などの半導体基板、もしくはステンレス基板などの導電性基板を用いることができる。
半導体層３００ａの材料として、例えば、アモルファスシリコンまたはポリシリコンなどのシリコン、または酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）、または酸化インジウムガリウム亜鉛（ＩＧＺＯ）などの酸化物半導体を用いることができる。半導体層３００ａは、チャネル形成領域だけでなく、ソース領域またはドレイン領域（高濃度不純物領域）を含むことができる。また、チャネル形成領域とソース領域またはドレイン領域との間に、低濃度不純物領域を含むこともできる。
ゲート絶縁層３００ｂの材料として、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、または窒化アルミニウムを用いることができる。また、ゲート絶縁層３００ｂは、単層または積層とすることができる。
ゲート電極層３００ｃの材料として、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、銅（Ｃｕ）、またはタングステン（Ｗ）などの金属、若しくはこれらの合金を用いることができる。また、ゲート電極層３００ｃは、単層または積層とすることができる。
層間絶縁層３００ｄの材料として、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、または窒化アルミニウムを用いることができる。また、層間絶縁層３００ｄは、単層または積層とすることができる。
ソース電極層３００ｅおよびドレイン電極層３００ｆの材料として、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、銅（Ｃｕ）、またはタングステン（Ｗ）などの金属、もしくはこれらの合金を用いることができる。また、ソース電極層３００ｅおよびドレイン電極層３００ｆは、単層または積層とすることができる。ゲート絶縁層３００ｂおよび層間絶縁層３００ｄには開口部が設けられている。ソース電極層３００ｅおよびドレイン電極層３００ｆは、ゲート絶縁層３００ｂおよび層間絶縁層３００ｄに設けられた開口部を介して、半導体層３００ａと電気的に接続されている。
トランジスタ３００は、ゲート電極層３００ｃ、ソース電極層３００ｅ、およびドレイン電極層３００ｆの導電層を有する。したがって、支持体２９０に含まれるトランジスタ３００のゲート電極層３００ｃ、ソース電極層３００ｅ、およびドレイン電極層３００ｆのいずれか１つと同一の層を、第１電極２７０Ａ－１の配線とすることができる。
本実施形態に係る発光装置１００Ａによれば、発光ユニット１１０Ａの第１方向および第２方向の各々において、第１ＬＥＤユニット２１０Ａに含まれるＬＥＤチップ２６０と第２ＬＥＤユニット２２０Ａに含まれるＬＥＤチップ２６０とが交互に配置されている。そのため、第１ＬＥＤユニット２１０Ａを発光状態とし、第２ＬＥＤユニット２２０Ａを非発光状態としたときであっても、第１ＬＥＤユニット２１０ＡのＬＥＤチップ２６０と第２ＬＥＤユニット２２０ＡのＬＥＤチップ２６０の配置の対称性が高いため、発光ユニット１１０Ａからの発光が均一化される。そのため、発光ユニット１１０Ａの輝度ムラが低減される。また、複数の発光ユニット１１０Ａを配置した発光装置１００Ａの輝度ムラも低減することができる。
＜変形例＞
図６を参照して、本発明の一実施形態に係る発光装置１００Ａの変形例である発光ユニット１００Ｂの構成について説明する。なお、以下では、便宜上、発光装置１００Ａと同様の構成については、説明を省略する場合がある。
図６を参照して、本発明の一実施形態に係る発光装置１００Ａの変形例である発光ユニット１００Ｂの構成について説明する。なお、以下では、便宜上、発光装置１００Ａと同様の構成については、説明を省略する場合がある。
図６は、本発明の一実施形態に係る発光装置１００Ｂに含まれる発光ユニット１１０Ｂの平面の部分拡大図である。
図６に示すように、発光ユニット１１０Ｂは、第１ＬＥＤユニット２１０Ａ、第２ＬＥＤユニット２２０Ａ、第１高電位電源線２３０Ｂ、第２高電位電源線２４０、および低電位電源線２５０Ｂを含む。第１ＬＥＤユニット２１０Ａは、第１高電位電源線２３０Ｂおよび低電位電源線２５０Ｂと電気的に接続されている。また、第２ＬＥＤユニット２２０Ａは、第２高電位電源線２４０および低電位電源線２５０Ｂと電気的に接続されている。したがって、第１ＬＥＤユニット２１０Ａは、第１高電位電源線２３０Ｂによって発光を制御することができ、第２ＬＥＤユニット２２０Ａは、第２高電位電源線２４０によって発光を制御することができる。
発光ユニット１１０Ｂでは、低電位電源線２３０Ｂおよび第１高電位２５０Ｂが共通化されている。具体的には、隣接する第１ＬＥＤユニット２１０Ａ（または第２ＬＥＤユニット２２０Ａ）の間の低電位電源線２５０Ｂが共通化されている。また、隣接する第１ＬＥＤユニット２１０Ａの間の第１高電位電源線２３０Ｂも共通化されている。また、発光ユニット１１０Ｂでは、第２方向において、共通化された低電位電源線２５０Ｂと第１高電位電源線２３０Ｂとが交互に配置されている。
本変形例に係る発光装置１００Ｂによれば、共通化された低電位電源線２５０Ｂおよび第１高電位電源線２３０が共通化されているため、より多くの第１ＬＥＤユニット２１０Ａおよび第２ＬＥＤユニット２２０Ａを配置することができる。そのため、発光装置１００Ｂは、精細度が高く、より高精細な制御が可能となる。
＜第３実施形態＞
図７を参照して、本発明の一実施形態に係る照明器具４００の構成について説明する。
図７を参照して、本発明の一実施形態に係る照明器具４００の構成について説明する。
図７は、本発明の一実施形態に係る照明器具４００の分解斜視図である。具体的には、図７（Ａ）は、照明器具４００に含まれる発光装置１００側から眺めた斜視図であり、図７（Ｂ）は、発光装置１００の反対側から眺めた斜視図である。
図７に示すように、照明器具４００は、発光装置１００およびカバー４１０を含む。照明器具４００を天井または壁に設置する場合、発光装置１００側が天井または壁に設置する側となる。
カバー４１０は、発光装置１００を収容し、保護することができる。カバー４１０は、発光装置１００に着脱可能に取り付けられることが好ましい。カバー４１０を取り外すことができると、発光装置１００に含まれる発光ユニット１１０が故障した場合に発光ユニット１１０を容易に交換することができる。また、カバー４１０は、透光性および拡散性を有する乳白色の樹脂材料を用いることができる。照明器具４００内の発光装置１００がカバー４１０によって見えなくなるため、照明器具４００の美的外観を向上させることができる。さらに、カバー４１０は、平面部だけでなく、湾曲部を有していてもよい。
発光装置１００の発光ユニット１１０は、発光装置１００から着脱可能であってもよい。上述したように、発光ユニット１１０が故障したときに、発光装置１００を交換するのではなく、発光ユニット１１０を交換することができる。
照明器具４００では、発光装置１００の発光ユニット１１０を制御することで、多様な照明が可能となる。
例えば、照明器具４００では、複数の発光ユニット１１０の点灯状態および消灯状態を制御して、照明が必要なエリアのみに選択的に照明を当てることができる。この場合において、発光ユニット１１０に含まれる第１ＬＥＤユニット２１０および第２ＬＥＤユニット２２０を制御して、照明の階調を調整することができる。照明器具４００では、照明が当てられたエリア内において、さらに対称性が高く配置された第１ＬＥＤユニット２１０および第２ＬＥＤユニット２２０を用いて照明の階調が調整されるため、均一な照明（または輝度ムラが低減された照明）が可能となる。
また、例えば、第１ＬＥＤユニット２１０に含まれるＬＥＤチップ２６０を白色ＬＥＤチップとし、第２ＬＥＤユニット２２０に含まれるＬＥＤチップ２６０を黄色ＬＥＤチップとすることができる。この場合、第１ＬＥＤユニット２１０と第２ＬＥＤユニット２２０とを制御することで、昼光色、昼白色、または電球色など、照明の色を切り替えることができる。
昼光色の照明は、青色が強い照明であり、第２ＬＥＤユニット２２０の黄色ＬＥＤチップの輝度よりも、第１ＬＥＤユニット２１０の白色ＬＥＤチップの輝度が大きくなるように制御する。昼白色の照明は、外光に近い照明であり、第１ＬＥＤユニット２１０の白色ＬＥＤチップの輝度と第２ＬＥＤユニット２２０の黄色ＬＥＤチップの輝度とが同程度となるように制御する。電球色の照明は、第１ＬＥＤユニット２１０の白色ＬＥＤチップの輝度よりも、第２ＬＥＤユニット２２０の黄色ＬＥＤチップの輝度が大きくなるように制御する。
照明器具４００では、第１ＬＥＤユニット２１０と第２ＬＥＤユニット２２０との配置の対象性が高いため、均一な照明が可能となる。
なお、図７に示す照明器具４００では、発光装置１００を直下型となるように配置したが、発光装置１００がエッジ型となるように配置することもできる。
本実施形態に係る照明器具４００によれば、発光装置１００を用い、発光ユニット１１０、第１ＬＥＤユニット２１０、および第２ＬＥＤユニット２２０を制御することにより多様な照明が可能である。また、第１ＬＥＤユニット２１０および第２ＬＥＤユニット２２０の配置の対称性が高いため、照明器具４００は、均一な照明が可能である。
＜第４実施形態＞
図８を参照して、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置５００の構成について説明する。
図８を参照して、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置５００の構成について説明する。
図８は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置５００の分解斜視図である。
図８に示すように、液晶表示装置５００は、発光装置１００、光学シート５１０、および液晶表示パネル５２０を含む。光学シート５１０は、発光装置１００と液晶表示パネル５２０との間に設けられている。液晶表示パネルは５２０は、画像又は映像が表示される表示面５２２を含む。
光学シート５１０は、光集光シート（プリズムシート）または光拡散シートなどであり、発光装置１００から照射された光を集光し、または拡散することによって、光学シート５１０内で光が均一化される。光学シート５１０によって均一化された光が液晶表示パネル５２０に入射されるため、液晶表示装置５００の輝度ムラが低減される。
液晶表示パネル５２０は、液晶、および液晶に電圧を印加する電極を含む。また、液晶表示パネル５２０は、液晶を駆動する（電極に印加する電圧を制御する）ためのトランジスタを含む。液晶表示パネル５２０では、液晶を制御して発光装置１００からの光を透過または遮光することによって、表示面５２２に画像または映像を表示することができる。また、液晶表示パネル５２０にカラーフィルタが含まれることで、液晶表示装置５００のフルカラー表示が可能となる。さらに、液晶表示パネル５２０は、偏光板を含んでいてもよい。２枚の偏光板で液晶を挟むことで、発光装置１００からの出射光を一定の方向に偏向することができる。２枚の偏光板は、透過軸が直交する、いわゆるクロスニコルで設けることができる。
液晶表示装置５００では、発光装置１００の発光ユニット１１０を１つの区画としてローカルディミング駆動を行うことができる。すなわち、表示面５２２において、画像または映像の表示が必要な領域に対応する発光ユニット１１０を点灯させ、画像または映像の表示が不要な領域に対応する発光ユニット１１０を消灯させることができる。ローカルディミング駆動することにより、表示のコントラストを向上させることができる。
発光ユニット１１０において、第１ＬＥＤユニット２１０と第２ＬＥＤユニット２２０とが交互に配列され、配列の対称性が高い。また、第１ＬＥＤユニット２１０と第２ＬＥＤユニット２２０とは、第１方向だけでなく、第２方向にも交互に配列されているため、発光ユニット１１０からの発光が均一化され、発光ユニット１１０の輝度ムラが低減される。また、複数の発光ユニット１１０が配置された発光装置１００の輝度ムラも低減することができる。
本実施形態に係る液晶表示装置によれば、発光装置１００の第１ＬＥＤユニット２１０および第２ＬＥＤユニット２２０の配置の対称性が高いため、ローカルディミング駆動した場合にも発光装置１００の輝度ムラが低減されている。そのため、液晶表示装置の表示品位が向上する。また、発光装置１００の制御の自由度が高く、液晶表示装置５００は、さらなる低消費電力化をすることができる。
本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
１００、１００Ａ：発光装置、 １１０、１１０Ａ：発光ユニット、 １２０：ドライバ、 １３０：コントローラ、 ２００：発光装置、 ２１０、２１０Ａ：第１ＬＥＤユニット、 ２２０、２２０Ａ：第２ＬＥＤユニット、 ２３０、２３０Ｂ：第１高電位電源線、 ２４０：第２高電位電源線、 ２５０、２５０Ｂ：低電位電源線、 ２６０：ＬＥＤチップ、 ２７０：電極、 ２７０Ａ－１：第１電極、 ２７０Ａ－２：第２電極、 ２９０：支持体、 ３００：トランジスタ、 ３００ａ：半導体層、 ３００ｂ：ゲート絶縁層、 ３００ｃ：ゲート電極、 ３００ｄ：層間絶縁層、 ３００ｅ：ソース電極、 ３００ｆ：ドレイン電極、 ３１０：基板、 ４００：照明器具、 ４１０：カバー、 ５００：液晶表示装置、 ５１０：光学シート、 ５２０：液晶表示パネル
Claims (8)
- 第１高電位電源線と、
第２高電位電源線と、
低電位電源線と、
前記第１高電位電源線および前記低電位電源線と電気的に接続する複数の第１ＬＥＤユニットと、
前記第２高電位電源線および前記低電位電源線と電気的に接続する複数の第２ＬＥＤユニットと、を含み、
前記第１高電位電源線および前記第２高電位電源線が延伸する第１方向において、前記第１ＬＥＤユニットと前記第２ＬＥＤユニットとが交互に配置され、
前記第１方向と直交する第２方向において、前記第１ＬＥＤユニットと前記第２ＬＥＤユニットとが交互に配置され、
前記第１ＬＥＤユニットおよび前記第２ＬＥＤユニットの各々は、複数のＬＥＤチップを含む発光装置。 - 前記複数のＬＥＤチップは、前記第２方向において、直線状に配置されている請求項１に記載の発光装置。
- 前記複数のＬＥＤチップは、前記第２方向において、千鳥状に配置されている請求項１に記載の発光装置。
- 前記第１ＬＥＤユニットに含まれる前記複数のＬＥＤチップは、支持体の第１電極上に実装され、
前記第２ＬＥＤユニットに含まれる前記複数のＬＥＤチップは、前記支持体の第２電極上に実装され、
前記第１電極は、複数の領域を含み、
前記複数の領域は、前記支持体に設けられた配線を介して電気的に接続され、
前記第２電極は、前記配線と重畳する請求項１に記載の発光装置。 - 前記配線は、前記支持体に含まれるトランジスタのゲート電極層、ソース電極層、およびドレイン電極層のいずれか１つと同一層である請求項４に記載の発光装置。
- 前記複数のＬＥＤチップは、白色ＬＥＤチップである請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の発光装置。
- 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の発光装置を含む照明器具。
- 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の発光装置を含む液晶表示装置。
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