KR100848420B1

KR100848420B1 - 면 조명 장치 및 이를 구비한 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR100848420B1
Application number: KR1020060025579A
Authority: KR
Inventors: 데쯔야 하마다
Original assignee: 샤프 가부시키가이샤
Priority date: 2005-03-22
Filing date: 2006-03-21
Publication date: 2008-07-28
Also published as: CN1837924B; JP4441426B2; US20060215388A1; CN1837924A; KR20060102286A; JP2006269098A

Abstract

본 발명은, 면 조명 장치 및 이를 구비한 액정 표시 장치에 관한 것으로, 저비용의 면 조명 장치 및 이를 구비한 액정 표시 장치를 제공하기 위해, 액정 표시 장치(1)는, 한 쌍의 기판 사이에 액정을 밀봉한 액정 표시 패널(2)과 면 조명 장치인 백 라이트 유닛(6)을 구비하고 있다. 백 라이트 유닛(6)은, 복수의 색도로 확정되는 색 재현 범위의 광을 사출하는 광사출면(16)과, 광사출면(16)에 광을 도광하는 도광 영역을 구비한 도광판(11)과, 원하는 파장의 광에 대하여 단파장의 광을 도광 영역에 사출하는 제1 광원군(15a)과, 원하는 파장의 광에 대하여 장파장의 광을 도광 영역에 사출하는 제2 광원군(15b)을 구비한 LED 광원(15)과, 제1 및 제2 광원군(15a, 15b)을 구동하는 제1 및 제2 구동부를 구비한 광원 구동 회로를 구비하고 있다.

LED 광원, 백 라이트 유닛, 발광 스펙트럼, LED 실장 기판, 리플렉터, 면 조명 장치, 단색광

Description

면 조명 장치 및 이를 구비한 액정 표시 장치{SURFACE ILLUMINATOR AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY HAVING THE SAME}

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 면 조명 장치의 색 재현 범위를 나타낸 xy 색도도.

도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 면 조명 장치로서, 도 1에 도시하는 3개의 색도가 얻어지는 각각의 광의 발광 스펙트럼을 도시하는 도면.

도 3의 (a) 및 도 3의 (b)는 본 발명의 일 실시 형태의 제1 실시예에 따른 백 라이트 유닛(6)을 구비한 액정 표시 장치(1)의 개략적인 구조를 나타내는 도면.

도 4는 본 발명의 일 실시 형태의 제1 실시예에 따른 백 라이트 유닛(6)에 구비된 광원 구동 회로(17)의 회로 블록도.

도 5는 본 발명의 일 실시 형태의 제1 실시예에 따른 백 라이트 유닛(6)에 구비된 LED 광원(15)으로부터 사출되는 광의 발광 스펙트럼을 도시하는 도면.

도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 백 라이트 유닛(6)의 색 재현 범위를 나타낸 xy 색도도.

도 7은 본 발명의 일 실시 형태의 제2 실시예에 따른 백 라이트 유닛(26)의 분해 사시도.

도 8은 본 발명의 일 실시 형태의 제3 실시예에 따른 백 라이트 유닛에 의해 실현할 수 있는 색 재현 범위(A, B)의 구동 조건을 나타내는 도면.

도 9는 본 발명의 일 실시 형태의 제3 실시예에 따른 백 라이트 유닛에 구비되는 광원 구동 회로의 회로 블록도.

도 10의 (a) 및 도 10의 (b)는 종래의 백 라이트 유닛(106) 및 이를 구비한 액정 표시 장치(101)의 개략적인 구조를 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 101 : 액정 표시 장치 2, 102 : 액정 표시 패널

3, 103 : 확산 시트 4, 5, 104, 105 : 렌즈 시트

6, 26, 106 : 백 라이트 유닛 11, 111 : 도광판

15, 25, 115 : LED 광원 15a : 제1 광원군

15b : 제2 광원군 16, 116 : 광사출면

17 : 광원 구동 회로 17a : 제1 구동부

17b : 제2 구동부 18 : LED 실장 기판

20, 120 : 리플렉터 21 : 램프 하우스

22, 122 : 반사 시트 31 : 제어부

32 : 기억부 33 : 선택 신호 입력부

34 : 전류 제어 신호 생성부 35b, 35g, 35r : 펄스 폭 변조 회로

36 : 연산 회로부 37 : 반전 회로부

[특허 문헌 1] 일본 특개 2003-215349호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특개 2003-95390호 공보

[특허 문헌 3] 일본 특표 2003-532153호 공보

본 발명은, 면 조명 장치 및 이를 구비한 액정 표시 장치에 관한 것이다.

도 10의 (a) 및 도 10의 (b)는, 종래의 면 조명 장치로서의 백 라이트 유닛(106)을 구비한 액정 표시 장치(101)의 개략 구조를 도시하고 있다. 도 10의 (a)는, 액정 표시 장치(101)의 분해 사시도이고, 도 10의 (b)는, 백 라이트 유닛(106)을 광사출측으로부터 본 상태를 도시하고 있다. 도 10의 (a)에 도시하는 바와 같이, 액정 표시 장치(101)는, 한 쌍의 기판 사이에 액정을 밀봉한 액정 표시 패널(102)과 면 조명 장치인 백 라이트 유닛(106)을 구비하고 있다.

백 라이트 유닛(106)은, 소정 판 두께의 직사각형의 박판 형상의 투명 부재로 형성되어 있는 도광판(111)을 구비하고 있다. 도광판(111)은, 액정 표시 패널(102)에 면하는 측에 면 형상으로 분포하여 광을 사출하는 광사출 영역(이하, 광사출면이라고 함)(116)을 구비하고 있다. 도광판(111)의 광사출면(116)의 대향면은 광 취출부로서 기능하는 산란 도트(도시 생략)가 인쇄된 광 산란면으로 되어 있다. 도광판(111)의 광사출면(116)에 대향하는 광 산란면측에는 반사 시트(122)가 배치되어 있다.

도광판(111)의 광사출면(116)과 그 대향면의 광 산란면 사이에 끼워진 영역 이 광사출면(116)에 광을 도광하기 위한 도광 영역이다. 또한, 광사출면(116) 및 광 산란면의 외주를 둘러싸는 4개의 측면부 중, 대향하는 예를 들면 긴 변측의 양 측면이 도광 영역에 광을 입광하는 입광면으로 되어 있다.

도광판(111)의 입광면에는 이산적 광원열인 LED 광원(115)이 배치되어 있다. 도 10의 (b)에 도시하는 바와 같이, LED 광원(115)은, 적색을 발광하는 R 발광 LED(R), 녹색을 발광하는 G 발광 LED(G) 및 청색을 발광하는 B 발광 LED(B)를 각각 복수개 갖고 있다. 각 LED(R), (G), (B)는 입광면을 따라 거의 일직선 상에 배치되어 있다. LED 광원(115)의 주위에는, LED 광원(115)으로부터의 광을 도광판(111)에 효율적으로 입사시키기 위한 리플렉터(반사판)(120)(도 10의 (b)에서는 도시 생략)가 배치되어 있다.

도광판(111)과 액정 표시 패널(102) 사이에는, 확산 시트(103)와 2매의 렌즈 시트(104, 105)가 이 순서로 배치되어 있다. 이와 같이, 백 라이트 유닛(106)은, 반사 시트(122), 도광판(111), 확산 시트(103) 및 2매의 렌즈 시트(104, 105)가 이 순서로 겹쳐진 구성을 구비하고 있다.

R 발광 LED(R), G 발광 LED(G) 및 B 발광 LED(B)로부터 각각 사출되는 광은 도광판(111)에서 혼색되므로, 백 라이트 유닛(106)은 백색광을 사출하는 것이 가능하게 된다. 액정 표시 패널(102)에는 화소마다 컬러 필터가 설치되어 있다. 백 라이트 유닛(106)으로부터 사출되는 광의 발광 스펙트럼과, 액정 표시 패널(102)의 컬러 필터의 투과 특성의 조합에 의해, 액정 표시 패널(102)을 투과한 적색의 광(R광), 녹색의 광(G광) 및 청색의 광(B광)의 각각의 색도가 대부분 결정된다. 색 재 현 범위로서 NTSC나 adobeRGB 등의 다양한 규격이 있지만, 이들의 규격이 충족되도록, 액정 표시 장치(101)는 각 LED(R), (G), (B)의 각각의 발광 스펙트럼과 컬러 필터의 투과 특성이 충분히 매칭되도록 설계되어 있다.

각 LED(R), (G), (B)의 제조 편차는 비교적 크기 때문에, 일반적으로 LED의 발광 피크 파장은, 설계값에 대하여 ±5∼±10㎚ 정도로 변동해 버린다. 이 때문에, 백 라이트 유닛(106) 사이에서 색도 어긋남이 발생하기 때문에, 상기한 규격을 충족시키도록 설계되어 있더라도, 해당 규격을 충족시키지 않는 액정 표시 장치(101)가 제조되어 버린다고 하는 문제점을 안고 있다. 각 LED(R), (G), (B)의 발광 피크 파장을 관리하여 백 라이트 유닛(106)을 제조하는 것도 하나의 수단이기는 하다. 그러나 이 경우에는, 예를 들면 사용 예정의 모든 LED 중에서 소정의 발광 피크 파장의 광을 사출하는 LED를 선별하는 작업이 필요하게 된다. 또한, 발광 피크 파장의 규격을 충족시키지 않는 LED는 백 라이트 유닛(106)의 광원에 적용하기 어렵기 때문에, LED의 수량 확보가 곤란하게 되는 문제점을 안고 있다. 따라서, 백 라이트 유닛(106)의 제조 수에 대하여 LED의 수량을 충분히 확보하기 위해서는, 필요수 이상의 LED를 준비해 두어야 한다. 이 때문에, LED의 단가가 매우 높아지는 문제점을 안고 있다. 따라서, 백 라이트 유닛(106) 및 액정 표시 장치(101)도 고비용의 문제점을 안고 있다.

본 발명의 목적은, 저비용의 면 조명 장치 및 이를 구비한 액정 표시 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적은, 복수의 색도에 의해 확정되는 색 재현 범위의 광이 사출되는 광사출 영역과, 상기 광사출 영역에 광을 도광하는 도광 영역과, 상기 복수의 색도 중 어느 하나의 색도(X)가 얻어지는 원하는 파장 λ0의 광에 대하여 단파장의 광을 상기 도광 영역에 사출하는 제1 광원군과, 상기 원하는 파장 λ0의 광에 대하여 장파장의 광을 상기 도광 영역에 사출하는 제2 광원군과, 상기 제1 광원군을 구동하는 제1 구동부와, 상기 제2 광원군을 구동하는 제2 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 면 조명 장치에 의해 달성된다.

<실시예>

본 발명의 일 실시 형태에 따른 면 조명 장치 및 이를 구비한 액정 표시 장치에 대하여 도 1 내지 도 9를 이용하여 설명한다. 우선, 본 실시 형태에 따른 면 조명 장치의 색도 변동을 조정하기 위한 기본 원리에 대하여 도 1 및 도 2를 이용하여 설명한다. 도 1은, 3개의 색도에 의해 확정되는 색 재현 범위를 나타낸 xy 색도도이다. 횡축은 색도 좌표 x를 나타내고, 종축은 색도 좌표 y를 나타내고 있다. 도 2는, 도 1에 도시하는 3개의 색도가 얻어지는 각각의 광의 발광 스펙트럼을 도시하고 있다. 횡축은 파장 λ(㎚)를 나타내고, 종축은 각 광을 발광하는 LED의 광량(LED Light Output)을 나타내고 있다. 도 2에서, LED의 광량은 최대값이 1로서 정규화되어 있다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 색 재현 범위(A)는, 예를 들면 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 각 색도로 확정되어 있다. 도 1에서는, 예를 들면 적색의 색도( 색도(R))의 색도 좌표를 (xr, yr)로 하고, 녹색의 색도(색도(G))의 색도 좌표를 (xg, yg)로 하고, 청색의 색도(색도(B))의 색도 좌표를 (xb, yb)로 하고 있다. 또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 색도(R)가 얻어지는 적색의 광(R광)(Lr)의 발광 피크 파장은 λR0이고, 색도(G)가 얻어지는 녹색의 광(G광)(Lg)의 발광 피크 파장은 λG0이고, 색도(B)가 얻어지는 청색의 광(B광)(Lb)의 발광 피크 파장은 λB0이다.

여기서, 색도(G)를 예로 하여 색도 조정의 기본 원리에 대하여 설명한다. 색도(G)를 실현하는 광원에는, 발광 피크 파장에 기초하여 미리 분류되어 있는 2개의 LED(제1 및 제2 G 발광 LED)가 이용된다. 제1 G 발광 LED는 목표의 색도(G)가 얻어지는 발광 피크 파장 λG0보다 단파장의 G광(Lg1)을 발광하고, 제2 G 발광 LED는 발광 피크 파장 λB0보다 장파장의 G광(Lg2)을 발광하도록 되어 있다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 단파장의 G광(Lg1)에 의해 얻어지는 색도(G1)의 색도 좌표를 (xg1, yg1)이라고 하면, 색도(R), 색도(G1) 및 색도(B)로 확정되는 색 재현 범위는 도 1에서 파선으로 나타내는 색 재현 범위(A1)로 된다. 한편, 장파장의 G광(Lg2)에 의해 얻어지는 색도(G2)의 색도 좌표를 (xg2, yg2)라고 하면, 색도(R), 색도(G2) 및 색도(B)에 의해 확정되는 색 재현 범위는 도 1에서 파선으로 나타내는 색 재현 범위(A2)로 된다. 면 조명 장치의 광사출면에서의 녹색은 G광(Lg1)과 G광(Lg2)이 혼색된 색으로 되고, G광(Lg1, Lg2)의 각각의 광량에 의존한다. 또한, G광(Lg1, Lg2)의 광량의 비율을 변화시키면 G광(Lg1, Lg2)의 각각의 색도 좌표를 연결한 거의 일직선 상의 어느 하나의 색도가 얻어진다. G광(Lg1, Lg2) 의 광량은 전류량에 거의 비례하기 때문에, 제1 및 제2 G 발광 LED의 구동 전류를 조정하여 G광(Lg1, Lg2)의 각각의 광량을 최적화함으로써, 시인되는 색도를 목표의 색도(G)와 거의 일치시킬 수 있다.

예를 들면, 제2 G 발광 LED의 구동 전류를 0으로 하여 제1 및 제2 G 발광 LED의 각각의 구동 전류의 비율을 100%:0%로 하면, 녹색의 색도는 제1 G 발광 LED로 실현되는 G광의 색도(색도 좌표)로 된다. 또한, 제1 G 발광 LED의 구동 전류를 0으로 하고 제1 및 제2 G 발광 LED의 각각의 구동 전류 비율을 0%:100%이라고 하면, 녹색의 색도는 제2 G 발광 LED로 실현되는 G광의 색도(색도 좌표)로 된다. 이와 같이, 제1 및 제2 G 발광 LED의 구동 전류 비율을 변경하면, 녹색의 색도는 G광(Lg1)에 의해 얻어지는 색도 좌표(xg1, yg1)와 G광(Lg2)에 의해 얻어지는 색도 좌표(xg2, yg2)의 2점 사이를 움직이게 된다.

목적의 색 재현 범위를 확정하는 복수의 색도 중 어느 하나의 색도(X)(색도 좌표(x0, y0))가 얻어지는 원하는 파장 λ0의 광에 대하여 단파장의 광의 색도 좌표 및 광량을 순서대로 (x1, y1, L1)로 하고, 원하는 파장 λ0의 광에 대하여 장파장의 광의 색도 좌표 및 광량을 순서대로 (x2, y2, L2)로 하면, 해당 단파장의 광과 해당 장파장의 광을 혼색시켜 얻어지는 합성색의 광의 색도 좌표 및 광량(x3, y3, L3)은, 이하와 같이 하여 구할 수 있다.

수학식 1 및 수학식 2에 표현한 바와 같이, 단파장의 광의 광량 L1 및 장파장의 광의 광량 L2를 변경함으로써 합성색의 색도 좌표(x3, y3)를 변경할 수 있다. 광량(L1, L2)은 전류량에 거의 비례하므로, 단파장의 광을 발광하는 LED 및 장파장의 광을 발광하는 LED의 구동 전류를 조정함으로써, 합성색의 색도 좌표(x3, y3)를 목표의 색도(X)의 색도 좌표(x0, y0)와 거의 일치시킬 수 있다. 또한, 합성색의 광의 광량(L3)이 목표의 색도(X)의 광량과 거의 동등하게 되도록 양 파장의 광량 L1, L2를 설정함으로써, 색도 조정 후의 면 조명 장치로부터 사출되는 광의 색도, 즉 복수의 색도의 광을 합성하여 얻어지는 색도를 원하는 색도와 거의 일치시킬 수 있다.

이하, 실시예를 이용하여 보다 구체적으로 설명한다.

(제1 실시예)

우선, 본 실시 형태의 제1 실시예에 따른 면 조명 장치로서의 백 라이트 유닛 및 그것을 구비한 액정 표시 장치에 대하여 도 3의 (a) 내지 도 6을 이용하여 설명한다. 도 3의 (a) 및 도 3의 (b)는, 본 실시예에 따른 사이드 라이트형의 백 라이트 유닛(6)을 구비한 액정 표시 장치(1)의 개략적인 구조를 나타내고 있다. 도 3의 (a)는, 액정 표시 장치(1)의 분해 사시도이고, 도 3의 (b)는, 백 라이트 유닛(6)을 광사출측으로부터 본 상태를 나타내고 있다. 도 3의 (a) 에 도시하는 바와 같이, 액정 표시 장치(1)는, 한 쌍의 기판 사이에 액정을 밀봉한 액정 표시 패널(2)과 면 조명 장치인 백 라이트 유닛(6)을 구비하고 있다.

백 라이트 유닛(6)은, 예를 들면 소정 판 두께의 직사각형의 박판 형상의 투명 부재로 형성되어 있는 도광판(11)을 구비하고 있다. 도광판(11)은, 액정 표시 패널(2)에 면하는 측에 면 형상으로 분포하여 광을 사출하는 광사출 영역(이하, 광사출면이라고 함)(16)을 구비하고 있다. 광사출면(16)으로부터는 복수(본 실시예에서는 3개)의 색도에 의해 확정되는 색 재현 범위의 광이 사출된다. 도광판(11)의 광사출면(16)의 대향면은 광 취출부로서 기능하는 산란 도트(도시 생략)가 인쇄된 광 산란면으로 되어 있다. 도광판(11)의 광사출면(16)에 대향하는 광 산란면측에는 반사 시트(22)가 배치되어 있다.

도광판(11)의 광사출면(16)과 그 대향면의 광 산란면 사이에 끼워진 영역이 광사출면(16)에 광을 도광하기 위한 도광 영역이다. 또한, 광사출면(16) 및 광 산란면의 외주를 둘러싸는 4개의 측면부 중, 대향하는 예를 들면 긴 변측의 양 측면이 도광 영역에 광을 입광하는 입광면으로 되어 있다.

도광판(11)의 입광면에 대면하여, R광, G광 및 B광을 각각 발광하는 LED를 선 형상으로 배치한 이산적 광원열인 LED 광원(15)이 배치되어 있다. 도 3의 (b) 에 도시하는 바와 같이, LED 광원(15)은 원하는 파장의 광에 대하여 단파장의 광을 도광 영역에 사출하는 복수의 제1 광원군(15a)과, 원하는 파장의 광에 대하여 장파 장의 광을 도광 영역에 사출하는 복수의 제2 광원군(15b)과, 제1 및 제2 광원군(15a, 15b)을 실장하는 LED 실장 기판(18)을 구비하고 있다. 제1 및 제2 광원군(15a, 15b)은 광사출면(16)의 양측 단부에 배치되어 있다.

액정 표시 패널(2)에는 화소마다 컬러 필터가 설치되어 있다. 백 라이트 유닛(6)으로부터 사출되는 광의 발광 스펙트럼과, 액정 표시 패널(2)의 컬러 필터의 투과 특성의 조합에 의해, 액정 표시 패널(2)을 투과한 적색의 광(R광), 녹색의 광(G광) 및 청색의 광(B광)의 각각의 색도가 대부분 결정된다. 그런데, 해당 원하는 파장의 광은 액정 표시 패널(2)의 표시 화면 상에서 목표의 색도가 얻어지는 발광 스펙트럼을 갖고 있다. 원하는 파장은, 예를 들면 해당 발광 스펙트럼에서의 피크 발광 파장이다. 혹은, 원하는 파장은 해당 발광 스펙트럼에서의 우세 파장이어도 된다. LED 광원(15)에 이용되는 LED는, 예를 들면 사출하는 광의 발광 스펙트럼 및 발광 피크 파장이 미리 측정되어 있고, 발광 피크 파장이 원하는 파장보다 단파장인 광을 사출하는 제1 광원군(15a)과, 원하는 파장보다 장파장인 광을 사출하는 제2 광원군(15b)으로 분류되어 있다. 또한, 제1 및 제2 광원군(15a, 15b)은 R광, G광 및 B광을 사출하는 LED를 구비하고 있다.

제1 광원군(15a)은, 적색의 목표 색도가 얻어지는 원하는 파장 λR0의 광에 대하여 단파장인 R광을 발광하는 제1 R 발광 LED(R1)와, 녹색의 목표 색도가 얻어지는 원하는 파장 λG0의 광에 대하여 단파장인 G광을 발광하는 제1 G 발광 LED(G1)와, 청색의 목표 색도가 얻어지는 원하는 파장 λB0의 광에 대하여 단파장인 B광을 발광하는 제1 B 발광 LED(B1)를 구비하고 있다. 제1 R 발광 LED(R1), 제 1 G 발광 LED(G1) 및 제1 B 발광 LED(B1)는, 예를 들면 서로 다른 색끼리 인접하여 배치되어 있다.

마찬가지로, 제2 광원군(15b)은, 원하는 파장 λR0의 광에 대하여 장파장인 R광을 발광하는 제2 R 발광 LED(R2)와, 원하는 파장 λG0의 광에 대하여 장파장인 G광을 발광하는 제2 G 발광 LED(G2)와, 원하는 파장 λB0의 광에 대하여 장파장인 B광을 발광하는 제2 B 발광 LED(B2)를 구비하고 있다. 제2 R 발광 LED(R2), 제2 G 발광 LED(G2) 및 제2 B 발광 LED(B2)은, 예를 들면 서로 다른 색끼리 인접하여 배치되어 있다. 또한, 제1 및 제2 광원군(15a, 15b)의 인접부에는, 예를 들면 서로 다른 색의 LED가 배치되어 있다.

제1 및 제2 광원군(15a, 15b)의 각 LED는 도광판(11)의 입광면을 따라 거의 일직선 상에 배치되어 있다. LED 광원(15)의 주위에는, LED 광원(15)으로부터의 광을 도광판(11)에 효율적으로 입사시키기 위한 리플렉터(반사판)(20)(도 3의 (b)에서는 도시되지 않음)가 배치되어 있다.

도광판(11)과 액정 표시 패널(2) 사이에는, 확산 시트(3)와 2매의 렌즈 시트(4, 5)가 이 순서로 배치되어 있다. 이와 같이, 백 라이트 유닛(6)은, 반사 시트(22), 도광판(11), 확산 시트(3) 및 2매의 렌즈 시트(4, 5)가 이 순서로 겹쳐진 구성을 구비하고 있다.

도 4는, LED 광원(15)을 구동하는 광원 구동 회로(17)의 회로 블록도이다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 광원 구동 회로(17)는, 제1 광원군(15a)을 구동하는 제1 구동부(17a)와, 제2 광원군(15b)을 구동하는 제2 구동부(17b)를 구비하고 있 다. 제1 및 제2 구동부(17a, 17b)는, 제1 및 제2 광원군(15a, 15b)을 구동하는 구동 전류를 개별로 조정할 수 있도록 별개로 독립적으로 구동되게 되어 있다. 본 실시예에서는, 도광판(11)의 광사출면(16)으로부터 사출되는 광의 색도를 고정밀도로 조정할 수 있도록, 제1 및 제2 구동부(17a, 17b)는 광사출면(16)의 양단부에 배치된 LED 광원(15)마다 설치되어 있지만 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제1 및 제2 구동부(17a, 17b)는 광사출면(16)의 양단부에 배치된 LED 광원(15) 공통으로 설치되어 있어도 된다.

제1 구동부(17a)는, 제1 R 발광 LED(R1)를 구동하는 제1 R용 구동 회로(Rc1)와, 제1 G 발광 LED(G1)을 구동하는 제1 G용 구동 회로(Gc1)와, 제1 B 발광 LED(B1)를 구동하는 제1 B용 구동 회로(Bc1)를 구비하고 있다. 각 구동 회로(Rc1, Gc1, Bc1)는, 각 발광 LED(R1, G1, B1)를 구동하는 구동 전류를 개별로 조정할 수 있도록 별개로 독립적으로 구동되도록 되어 있다. 각 구동 회로(Rc1, Gc1, Bc1)는, 예를 들면 정전류 회로이다.

제2 구동부(17b)는, 제2 R 발광 LED(R2)를 구동하는 제2 R용 구동 회로(Rc2)와, 제2 G 발광 LED(G2)를 구동하는 제2 G용 구동 회로(Gc2)와, 제2 B 발광 LED(B2)를 구동하는 제2 B용 구동 회로(Bc2)를 구비하고 있다. 각 구동 회로(Rc2, Gc2, Bc2)는, 각 발광 LED(R2, G2, B2)를 구동하는 구동 전류를 개별로 조정할 수 있도록 별개로 독립적으로 구동되도록 되어 있다. 각 구동 회로(Rc2, Gc2, Bc2)는, 예를 들면 정전류 회로이다.

도 5는, LED 광원(15)에 구비된 각 LED(R1, G1, B1, R2, G2, B2)의 발광 스 펙트럼과, 목표 색도(R, G, B)가 얻어지는 각각의 광의 발광 스펙트럼을 나타내고 있다. 횡축은 파장(nm)을 나타내고, 종축은 각 광의 광 강도(상대값)를 나타내고 있다. 도 5에서, 광 강도는 최대값이 1로서 정규화되어 있다. 도 6은, 본 실시예에 따른 백 라이트 유닛(6)의 목표로 하는 색 재현 범위를 나타낸 xy 색도도이다. 횡축은 색도 좌표 x를 나타내고, 종축은 색도 좌표 y를 나타내고 있다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 제1 R 발광 LED(R1)는 목표 색도(R)가 얻어지는 파장의 광(Lr)보다 단파장인 광(Lr1)을 발광한다. LED 광원(15)에 구비된 모든 제1 R 발광 LED(R1)에서 발광되는 광의 파장은 동일하지 않고, 소정의 파장 범위(ΔLr1)로 변동될 가능성이 있다. 이 때문에, 모든 제1 R 발광 LED(R1)에서 발광되는 광은, 복수의 단색 광으로 이루어지는 단색 광군(단색 광군α) αr이다. 또한, 단색 광군 αr을 구성하는 복수의 단색광의 각 파장을 평균한 평균 파장 λR1은, 원하는 파장 λR0보다 짧게 되어 있다. 또한, 단색 광군 αr에는, 원하는 파장 λ0과 거의 동일한 파장의 단색광이 포함되어 있다. 이 때문에, 도 6에 도시하는 바와 같이, 제1 R 발광 LED(R1)에서 발광한 R광에 의해 광사출면(16)에 재현되는 색도는 목표 색도(R)를 포함하는 영역(Er1)의 범위 내의 색도 좌표로 표현된다.

마찬가지로, 도 5에 도시하는 바와 같이, 제2 R 발광 LED(R2)는 목표 색도(R)가 얻어지는 파장의 광(Lr)보다 장파장의 광(Lr2)을 발광한다. LED 광원(15)에 구비된 모든 제2 R 발광 LED(R2)에서 발광되는 광의 파장은 동일하지 않고, 소정의 파장 범위(ΔLr2)로 변동될 가능성이 있다. 이 때문에, 모든 제2 R 발광 LED(R2)에서 발광되는 광은, 복수의 단색 광으로 이루어지는 단색 광군(단색 광군β) βr 이다. 또한, 단색 광군 βr을 구성하는 복수의 단색광의 각 파장을 평균한 평균 파장 λR2는, 원하는 파장 λR0보다 길게 되어 있다. 또한, 단색 광군 βr에는, 원하는 파장 λ0과 거의 동일한 파장의 단색광이 포함되어 있다. 이 때문에, 도 6에 도시하는 바와 같이, 제2 R 발광 LED(R2)에서 발광한 R광에 의해 광사출면(16)에 재현되는 색도는 목표 색도(R)를 포함하는 영역(Er2)의 범위 내의 색도 좌표로 표현된다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 제1 G 발광 LED(G1)에서 발광되는 단파장의 광(Lg1) 및 제2 G 발광 LED(G2)에서 발광되는 장파장의 광(Lg2)에 대해서도, 제1 및 제2 R 발광 LED(R1, R2)과 마찬가지의 것을 말할 수 있다. 이 때문에, 도 6에 도시하는 바와 같이, 복수의 제1 G 발광 LED(G1)에서 각각 발광한 단파장의 광(Lg1)(단색 광군 αg)에 의한 색도는 목표 색도(G)를 포함하는 영역(Eg1)의 범위 내의 색도 좌표로 표현되고, 복수의 제2 G 발광 LED(G2)에서 각각 발광한 장파장의 광(Lg2)(단색 광군 βg)에 의한 색도는 목표 색도(G)를 포함하는 영역(Eg2)의 범위 내의 색도 좌표로 표현된다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 제1 B 발광 LED(B1)에서 발광되는 단파장의 광(Lb1) 및 제2 B 발광 LED(B2)에서 발광되는 장파장의 광(Lb2)에 대해서도, 제1 및 제2 R 발광 LED(R1, R2)와 마찬가지의 것을 말할 수 있다. 이 때문에, 도 6에 도시하는 바와 같이, 복수의 제1 B 발광 LED(B1)에서 각각 발광한 단파장의 광(Lb1)(단색 광군 αb)에 의한 색도는 목표 색도(B)를 포함하는 영역(Eb1)의 범위 내의 색도 좌표로 표현되고, 복수의 제2 B 발광 LED(B2)에서 발광한 장파장의 광(Lb2)(단 색 광군 βb)에 의한 색도는 목표 색도(B)를 포함하는 영역(Eb2)의 범위 내의 색도 좌표로 표현된다.

제1 및 제2 R용 구동 회로(Rc1, Rc2), 제1 및 제2 G용 구동 회로(Gc1, Gc2) 및 제1 및 제2 B용 구동 회로(Bc1, Bc2)는 각각 독립적으로 구동할 수 있다. 이 때문에, 각 회로(Rc1, Rc2, Gc1, Gc2, Bc1, Bc2)로부터 출력되는 구동 전류를 변화시켜 각 LED(R1, R2, G1, G2, B1, B2)의 광량을 조정할 수 있다. 액정 표시 패널(2)의 표시 화면 상의 적색, 녹색 및 청색의 각 색도는 수학식 1, 2에 기초하여 변화한다. 이에 의해, 각 색의 색도 좌표를 목표 색도(R, G, B)의 색도 좌표와 거의 일치시킬 수 있다.

또한, 제1 및 제2 R 발광 LED(R1, R2)로부터 각각 사출되는 광의 광량의 합계의 광량을 목표 색도(R)가 얻어지는 광량과 거의 일치하도록 조정하고, 제1 및 제2 G 발광 LED(G1, G2)로부터 각각 사출되는 광의 광량의 합계의 광량을 목표 색도(G)가 얻어지는 광량과 거의 일치하도록 조정하고, 제1 및 제2 B 발광 LED(B1, B2)로부터 각각 사출되는 광의 광량의 합계의 광량을 목표 색도(B)가 얻어지는 광량과 거의 일치하도록 조정해 둔다. 그리고, 상기에서 조정된 R1과 R2의 광량 비율, G1과 G2의 광량 비율, B1와 B2의 광량 비율을 유지한 상태에서 R, G, B의 광량 조정을 행함으로써, 각 색도의 조정 후의 표시 화면의 화이트 밸런스를 목표의 화이트 밸런스와 거의 일치시킬 수 있다.

본 실시예에서는, 각 단색 광군(αr, βr, αg, βg, αb, αb)에는 목표 색도가 얻어지는 파장의 광이 포함되고, 영역(Er1, Er2, Eg1, Eg2, Eb1, Eb2)은 각각 목표 색도를 포함하고 있다. 또한, 영역(Er1, Er2)의 일부는 겹치고, 영역(Eg1, Eg2)의 일부는 겹치고, 영역(Eb1, Eb2)의 일부는 겹쳐 있다. 그러나, 본 실시예에 의한 백 라이트 유닛(6)은 이것에 한정되지 않고, 영역(Er1, Er2, Eg1, Eg2, Eb1, Eb2)이 목표 색도를 포함하지 않고, 영역(Er1, Er2), 영역(Eg1, Eg2) 및 영역(Eb1, Eb2)의 각각이 분리된 색도 범위를 갖고 있어도 상관없다.

또한, 본 실시예에서는, 대향 배치된 LED 광원(15)의 각각에, 제1 및 제2 광원군(15a, 15b)이 교대로 배치되어 있다. 제1 및 제2 광원군(15a, 15b)을 이와 같이 배치하는 것은 도광판(11)에 입광한 R광, G광 및 B광이 도광 영역 내에서 충분히 서로 혼합될 수 있도록 하기 위해서이다. 제1 및 제2 광원군(15a, 15b)의 배치는 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, 도 3의 (b)에서 LED 실장 기판(18)의 도면에서 우측단으로부터 중앙에 제1 광원군(15a)을 배치하고, 도면에서 좌측단으로부터 중앙에 제2 광원군(15b)을 배치하고, 각 LED를 LED 실장 기판(18)에 실장 및 배선해도 된다. 또한, LED 광원(15)을 대향 배치하는 경우에는, LED 광원(15)의 한 쪽에 제1 광원군(15a)만을 배치하고, 다른 쪽에 제2 광원군(15b)만을 배치하는 구성이어도 된다.

또한, 본 실시예에서는, 제1 R 발광 LED(R1)는 제1 G 발광 LED(G1) 및 제1 B 발광 LED(B1)에 인접하여 배치되어 있지만, 제2 R 발광 LED(R2), 제2 G 발광 LED(G2) 또는 제2 B 발광 LED(B2)에 인접하여 배치되어 있어도 된다. 마찬가지로, 제2 R 발광 LED(R2)는 제2 G 발광 LED(G2) 및 제2 B 발광 LED(B2)에 인접하여 배치되어 있지만, 제1 R 발광 LED(R1), 제1 G 발광 LED(G1) 또는 제1 B 발광 LED(B1)에 인접하여 배치되어 있어도 된다.

또한, 본 실시예에서는, 제1 및 제2 광원군(15a, 15b)은 서로 다른 색끼리 인접하여 배치되어 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제1 광원군(15a)은, 복수의 제1 R 발광 LED(R1)을 1조로 한 제1 R 발광 LED군과, 복수의 제1 G 발광 LED(G1)를 1조로 한 제1 G 발광 LED군과, 복수의 제1 B 발광 LED(B1)를 1조로 한 제1 B 발광 LED군을 구비하고, 제1 R 발광 LED군, 제1 G 발광 LED군 및 제1 B 발광 LED군은, 서로 다른 색끼리 인접하여 배치되어 있어도 된다. 마찬가지로, 제2 광원군(15b)은, 복수의 제2 R 발광 LED(R2)를 1조로 한 제2 R 발광 LED군과, 복수의 제2 G 발광 LED(G2)를 1조로 한 제2 G 발광 LED군과, 복수의 제2 B 발광 LED(B2)를 1조로 한 제2 B 발광 LED군을 구비하고, 제2 R 발광 LED군, 제2 G 발광 LED군 및 제2 B 발광 LED군은 서로 다른 색끼리 인접하여 배치되어 있어도 된다.

또한, 제1 R 발광 LED군, 제1 G 발광 LED군 및 제1 B 발광 LED군은, 제2 R 발광 LED군, 제2 G 발광 LED군 또는 제2 B 발광 LED군에 인접하여 배치되어 있어도 된다. 예를 들면, 제1 R 발광 LED군, 제2 R 발광 LED군, 제1 G 발광 LED군, 제2 G 발광 LED군, 제1 B 발광 LED군 및 제2 B 발광 LED군이 이 순서로 반복해서 배열되어 있어도 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 실시예에 따르면, LED 광원(15)에 이용되는 LED로부터 출력되는 광의 파장 특성에 변동이 있어도, 각 LED의 구동 전류를 조정하여 각 LED로부터 사출되는 광의 광량을 최적화함으로써, 적색, 녹색 및 청색의 각 색도를 목표의 색도로 조정할 수 있다. 이와 같이, 본 실시예에 따른 백 라이트 유 닛(6) 및 그것을 구비한 액정 표시 장치(1)는 LED의 파장 특성의 변동을 활용하여 필요한 색도 범위를 실현할 수 있다. 따라서, 목표의 색도가 얻어지는 파장의 광에 대하여 단파장의 광을 사출하는 LED와, 장파장의 광을 사출하는 LED로 선별하여 분리해 두기만 해도 되고, 특별히, 지정된 파장 특성의 LED를 이용할 필요가 없다. 또한, 사용 예정인 모든 LED를 사용할 수 있기 때문에, 필요 수량의 LED를 준비해 두면 된다. 이에 의해, LED의 단가를 낮출 수 있으므로, 백 라이트 유닛(6) 및 그것을 구비한 액정 표시 장치의 저비용화를 도모할 수 있다. 또한, 목표의 색도가 얻어지는 파장의 광을 사출하는 LED뿐만 아니라, 해당 파장과 다른 파장의 광을 사출하는 모든 LED를 활용할 수 있으므로, LED의 수량 확보도 용이하게 된다. 또한, 목적에 따라 표시 화면의 색 재현 범위를 변경할 수 있으므로, 액정 표시 장치(1)의 용도를 넓힐 수 있다.

(제2 실시예)

다음으로, 본 실시 형태의 제2 실시예에 따른 면 조명 장치로서의 백 라이트 유닛 및 액정 표시 장치에 대하여 도 7을 이용하여 설명한다. 도 7은, 본 실시예의 백 라이트 유닛(26)의 분해 사시도이다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 본 실시예에 의한 백 라이트 유닛(26)은 LED 광원(25)이 도광판(11)의 광사출면(16)의 이면측에 배치된 직하형 구조인 점에 특징을 갖고 있다. LED 광원(25)은 원하는 파장의 광에 대하여 단파장의 광을 도광 영역에 사출하는 제1 광원군(15a)과, 원하는 파장의 광에 대하여 장파장의 광을 도광 영역에 사출하는 제2 광원군(15b)을 구비하고 있다. 제1 및 제2 광원군(15a, 15b)은, 박형 직방체의 상자 형상으로 형성되어 광사출면측이 개구된 램프 하우스(21) 내에 배치되어 있다. 또한, 제1 및 제2 광원군(15a, 15b)은 광사출면(16)의 이면(광 산란면)과 거의 평행한 면 내에서 무작위로 배치되어 있다. 제1 광원군(15a)은, 램프 하우스(21) 내에 배치된 모든 제1 R 발광 LED(R1), 모든 제1 G 발광 LED(G1) 및 모든 제1 B 발광 LED(B1)에 의해 구성되어 있다. 제2 광원군(15b)은, 램프 하우스(21) 내에 배치된 모든 제2 R 발광 LED(R2), 모든 제2 G 발광 LED(G2) 및 모든 제2 B 발광 LED(B2)에 의해 구성되어 있다.

제1 광원군(15a)을 구성하는 제1 R 발광 LED(R1), 제1 G 발광 LED(G1) 및 제1 B 발광 LED(B1)와 제2 광원군(15b)을 구성하는 제2 R 발광 LED(R2), 제2 G 발광 LED(G2) 및 제2 B 발광 LED(B2)을 각각 독립적으로 구동함으로써, 각 LED로부터 사출되는 광의 광량을 조정하여 각 색의 색도를 목표의 색도와 거의 일치시킬 수 있다. 이와 같이, 본 실시예의 백 라이트 유닛(26) 및 그것을 구비한 액정 표시 장치는, 상기 실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

(제3 실시예)

다음으로, 본 실시 형태의 제3 실시예에 따른 면 조명 장치로서의 백 라이트 유닛 및 그것을 구비한 액정 표시 장치에 대하여 도 8 및 도 9를 이용하여 설명한다. 본 실시예에 따른 백 라이트 유닛은 2종류의 색 재현 범위를 실현할 수 있다는 점에 특징을 갖고 있다. 본 실시예에 따른 백 라이트 유닛 및 그것을 구비한 액정 표시 장치의 개략 구성은 상기 제1 실시예 또는 제2 실시예 중 어느 것이어도 된다. 단, 본 실시예에서는, 녹색의 색도만이 조정되는 예가 기재되어 있으므로, 적어도 G광에 대해서는, 단파장 및 장파장의 광을 발광하는 LED(제1 및 제2 G 발광 LED(G1, G2))가 필요하게 된다.

도 8은, 본 실시예의 백 라이트 유닛에 의해 실현할 수 있는 색 재현 범위(A, B)의 구동 조건을 도시하고 있다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 색 재현 범위(A, B)를 실현하기 위한 LED 광원의 구동 조건은 제1 및 제2 G 발광 LED(G1, G2)만이 상이하다. 색 재현 범위(A)를 실현하기 위해서는, 제1 및 제2 G 발광 LED(G1),(G2)의 구동 전류가 150㎃로 설정되는 데 대하여, 색 재현 범위 B를 실현하기 위해서는, 제1 및 제2 G 발광 LED(G1, G2)의 구동 전류가 각각 0㎃ 및 300㎃로 설정된다.

도 9는, 본 실시예의 백 라이트 유닛에 탑재된 광원 구동 회로의 회로 블록도이다. 도 9에 도시하는 바와 같이, 광원 구동 회로는 색 재현 범위(A, B)를 기억한 기억부(32)와, 색 재현 범위(A, B)의 선택에 이용되는 선택 신호가 입력되는 선택 신호 입력부(33)와, 입력된 선택 신호에 기초하여 제1 및 제2 구동부의 구동 조건을 제어하는 제어부(31)를 구비하고 있다. 본 실시예에서는, 제1 및 제2 G 발광 LED(G1, G2)가 발광하는 광의 광량이 조정되기 때문에, 제어부(31)는 제1 구동부에 구비된 제1 G용 구동 회로(Gc1)와, 제2 구동부에 구비된 제2 G용 구동 회로(Gc2)의 구동 조건을 제어한다. 또한, 본 실시예에서는, 기억부(32)는 제어부(31)에 내장되어 있지만, 제어부(31)와는 별개의 회로이어도 된다.

또한, 광원 구동 회로는, 제1 및 제2 G용 구동 회로(Gc1, Gc2)의 출력 전류의 전류값의 제어에 이용되는 전류 제어 신호가 출력되는 전류 제어 신호 생성부 (34)와, 액정 표시 패널의 표시 화면 전체의 조광(調光)에 이용되는 조광 제어 신호가 출력되는 펄스 폭 변조(PWM) 회로부(35g)를 구비하고 있다. 또, 광원 구동 회로는 전류 제어 신호 생성부(34) 및 PWM 회로부(35g)로부터 각각 출력된 신호를 연산하는 연산 회로부(36)와, 연산 회로부(36)로부터 출력된 신호를 반전하여 제2 G용 구동 회로(Gc2)에 출력하는 반전 회로부(37)를 구비하고 있다.

또한, 광원 구동 회로는, 제1 R 발광 LED(R1)의 구동 전류를 출력하는 제1 R용 구동 회로(Rc1)와, 조광 제어 신호를 출력하는 PWM 회로부(35r)를 구비하고 있다. 또한, 광원 구동 회로는, 제1 B 발광 LED(B1)의 구동 전류를 출력하는 제1 B용 구동 회로(Bc1)와, 조광 제어 신호를 출력하는 PWM 회로부(35b)를 구비하고 있다. 또한, PWM 회로부(35r, 35g, 35b)로부터 출력되는 펄스 신호의 듀티비가 100%(직류 신호)인 경우에, 표시 화면의 휘도는 최대로 된다.

다음으로, 광원 구동 회로의 동작에 대하여 설명한다. 액정 표시 장치에는, 예를 들면 색 재현 범위(A, B)를 선택하는 선택용 스위치가 설치되어 있고, 이용자는 해당 선택용 스위치를 조작함으로써 원하는 색 재현 범위(A, B)를 선택할 수 있게 되어 있다. 예를 들면, 이용자가 색 재현 범위(A)를 선택한 것으로 한다. 색 재현 범위(A)가 선택되었다는 취지의 신호가 선택 신호 입력부(33)를 통하여 제어부(31)에 입력된다. 제어부(31)는 색 재현 범위(A)를 실현하기 위해 필요한 제1 및 제2 G용 구동 회로(Gc1, Gc2)의 구동 조건을 기억부(32)로부터 읽어들여, 예를 들면 듀티비가 50%인 전류 제어용 신호를 출력하도록 전류 제어 신호 생성부(34)를 제어한다.

이에 의해, 듀티비가 50%인 전류 제어용 신호가 전류 제어 신호 생성부(34)로부터 연산 회로부(36)에 출력된다. 한편, 연산 회로부(36)에는 PWM 회로부(35g)로부터 조광 제어 신호가 입력되고 있다. 연산 회로부(36)는 조광 제어용 신호와 전류 제어용 신호를 연산하여 연산 신호를 출력한다. 해당 연산 신호는 제1 G용 구동 회로(Gc1)와, 반전 회로부(37)에 입력된다. 제1 G용 구동 회로(Gc1)는 해당 연산 신호에 기초하여 150㎃의 전류를 출력한다. 한편, 제2 G용 구동 회로(Gc2)는 해당 연산 신호의 반전 신호에 기초하여 150㎃의 전류를 출력한다. 이에 의해, 제1 및 제2 G 발광 LED(G1, G2)로부터 사출되는 광의 광량이 조정되어 녹색의 색도는 목표의 색도와 거의 일치시킬 수 있다.

또한, 이용자가 색 재현 범위(B)를 선택한 경우에는, 제어부(31)는 직류의 전류 제어용 신호를 출력하도록 전류 제어 신호 생성부(34)를 제어한다. 제1 및 제2 G용 구동 회로(Gc1, Gc2)를 제어하는 신호는 서로 위상이 180° 반전된 신호이기 때문에, PWM 회로부(35g)의 출력 신호를 직류 신호로 함으로써, 예를 들면 제1 G용 구동 회로(Gc1)의 출력 전류를 0㎃로 하고, 제2 G용 구동 회로(Gc2)의 출력 전류를 300㎃로 할 수 있다. 또한, 본 실시예의 광원 구동 회로의 회로 구성은 해당 구성에 한정되지 않는다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예의 백 라이트 유닛 및 그것을 구비한 액정 표시 장치에 따르면, 표시 화면에 실현되는 색 재현 범위를 용이하게 절환할 수 있기 때문에, 액정 표시 장치를 다양한 용도로 이용할 수 있게 된다.

본 발명은, 상기 실시 형태에 한정하지 않고 다양한 변형이 가능하다.

상기 실시 형태에서는, 적색, 녹색 및 청색의 각 색도가 각각 조정되어 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 적색, 녹색 및 청색 중 어느 1색 또는 2색만의 색도를 조정할 수 있게 되어 있어도, 상기 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다. 특히, 적색은 발광 스펙트럼의 파장 변화에 대한 색도 좌표의 변동이 적기 때문에, 녹색 및 청색만을 조정할 수 있도록 해도, 상기 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다.

또한, 상기 실시 형태에서는, LED 광원(15, 25)은 제1 및 제2 광원군(15a, 15b)의 2개로 분류되어 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. LED 광원(15, 25)은 3개 이상으로 분류된 LED 광원군을 구비하고 있어도 된다. 예를 들면, 백 라이트 유닛은 제1 및 제2 광원군(15a, 15b) 외에 추가로 목표의 색도를 거의 달성할 수 있는 제3 LED군을 구비한 LED 광원과, 제3 LED군을 구동하는 제3 구동부를 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 제3 LED군을 구성하는 모든 LED에 허용 범위 내에서 구동 전류를 충분히 흘릴 수 있기 때문에, 표시 화면의 휘도를 확보하기 쉬워진다.

본 발명에 따르면, 저비용의 면 조명 장치 및 이를 구비한 액정 표시 장치를 실현할 수 있다.

Claims

복수의 색도로 확정되는 색 재현 범위의 광이 사출되는 광사출 영역과,

상기 광사출 영역에 광을 도광하는 도광 영역과,

상기 복수의 색도 중 어느 하나의 색도 X가 얻어지는 원하는 파장 λ0의 광에 대하여 단파장이고 상기 색도 X와 동일한 종류의 색인 광을 상기 도광 영역에 사출하는 제1 광원군과,

상기 원하는 파장 λ0의 광에 대하여 장파장이고 상기 색도 X와 동일한 종류의 색인 광을 상기 도광 영역에 사출하는 제2 광원군과,

상기 제1 광원군을 구동하는 제1 구동부와,

상기 제2 광원군을 구동하는 제2 구동부를 구비하는 면 조명 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 단파장의 광 및 상기 장파장의 광의 각각의 광량은, 상기 단파장의 광과 상기 장파장의 광을 혼색시킨 광의 색도가 상기 색도 X와 동일하게 되도록 조정되는 면 조명 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 단파장의 광은, 소정의 파장 범위 내의 복수의 단색 광으로 이루어지는 단색 광군 α이고,

상기 장파장의 광은, 상기 소정의 파장 범위와 서로 다른 파장 범위 내의 복 수의 단색 광으로 이루어지는 단색 광군 β인 면 조명 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 단색 광군 α의 상기 복수의 단색광의 각 파장을 평균한 평균 파장 λ1은, 상기 원하는 파장 λ0보다 짧은 면 조명 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 단색 광군 α의 상기 복수의 단색광의 파장 중 적어도 1개는, 상기 원하는 파장 λ0과 동일한 면 조명 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 단색 광군 β의 상기 복수의 단색광의 각 파장을 평균한 평균 파장 λ2는, 상기 원하는 파장 λ0보다 긴 면 조명 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 단색 광군 β의 상기 복수의 단색광의 파장 중 적어도 1개는, 상기 원하는 파장 λ0과 동일한 면 조명 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 단색 광군 α, β 각각의 상기 복수의 단색광의 파장은, 발광 피크 파 장 또는 우세 파장인 면 조명 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 색도 X는, 적색, 녹색 또는 청색의 색도인 면 조명 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 색도 X는, 상기 복수의 색도 중 어느 2개이고,

2개의 상기 색도 X는, 적색 및 녹색, 상기 적색 및 청색 또는 상기 녹색 및 상기 청색의 색도인 면 조명 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 색도 X는, 상기 복수의 색도 중 어느 3개이고,

3개의 상기 색도 X는, 적색, 녹색 및 청색의 색도인 면 조명 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 제1 광원군은,

상기 적색의 색도가 얻어지는 원하는 파장 λR0의 광에 대하여 단파장인 적색의 광을 발광하는 제1 R 발광 LED,

상기 녹색의 색도가 얻어지는 원하는 파장 λG0의 광에 대하여 단파장인 녹색의 광을 발광하는 제1 G 발광 LED, 및

상기 청색의 색도가 얻어지는 원하는 파장 λB0의 광에 대하여 단파장인 청색의 광을 발광하는 제1 B 발광 LED 중 적어도 어느 하나를 구비하고,

상기 제2 광원군은,

상기 원하는 파장 λR0의 광에 대하여 장파장인 적색의 광을 발광하는 제2 R 발광 LED,

상기 원하는 파장 λG0의 광에 대하여 장파장인 녹색의 광을 발광하는 제2 G 발광 LED, 및

상기 원하는 파장 λB0의 광에 대하여 장파장인 청색의 광을 발광하는 제2 B 발광 LED 중 적어도 어느 하나를 구비하는 면 조명 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 제1 구동부는,

상기 제1 R 발광 LED를 구동하는 제1 R용 구동 회로,

상기 제1 G 발광 LED를 구동하는 제1 G용 구동 회로, 및

상기 제1 B 발광 LED를 구동하는 제1 B용 구동 회로 중 적어도 어느 하나를 구비하고,

상기 제2 구동부는,

상기 제2 R 발광 LED를 구동하는 제2 R용 구동 회로,

상기 제2 G 발광 LED를 구동하는 제2 G용 구동 회로, 및

상기 제2 B 발광 LED를 구동하는 제2 B용 구동 회로 중 적어도 어느 하나를 구비하는 면 조명 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 제1 광원군은, 복수의 상기 제1 R 발광 LED, 복수의 상기 제1 G 발광 LED 및 복수의 상기 제1 B 발광 LED를 구비하고,

상기 제1 R 발광 LED, 상기 제1 G 발광 LED 및 상기 제1 B 발광 LED는, 서로 다른 색끼리 인접 배치되며,

상기 제2 광원군은, 복수의 상기 제2 R 발광 LED, 복수의 상기 제2 G 발광 LED 및 복수의 상기 제2 B 발광 LED를 구비하고,

상기 제2 R 발광 LED, 상기 제2 G 발광 LED 및 상기 제2 B 발광 LED는, 서로 다른 색끼리 인접 배치되는 면 조명 장치.
제 14 항에 있어서,

상기 제1 R 발광 LED, 상기 제1 G 발광 LED 또는 상기 제1 B 발광 LED는, 상기 제2 R 발광 LED, 상기 제2 G 발광 LED 또는 상기 제2 B 발광 LED에 인접 배치되는 면 조명 장치.
제 14 항에 있어서,

상기 제1 광원군은, 복수의 상기 제1 R 발광 LED를 1조로 한 제1 R 발광 LED군과, 복수의 상기 제1 G 발광 LED를 1조로 한 제1 G 발광 LED군과, 복수의 상기 제1 B 발광 LED를 1조로 한 제1 B 발광 LED군을 구비하고,

상기 제1 R 발광 LED군, 상기 제1 G 발광 LED군 및 상기 제1 B 발광 LED군은, 서로 다른 색끼리 인접 배치되며,

상기 제2 광원군은, 복수의 상기 제2 R 발광 LED를 1조로 한 제2 R 발광 LED군과, 복수의 상기 제2 G 발광 LED를 1조로 한 제2 G 발광 LED군과, 복수의 상기 제2 B 발광 LED를 1조로 한 제2 B 발광 LED군을 구비하고,

상기 제2 R 발광 LED군, 상기 제2 G 발광 LED군 및 상기 제2 B 발광 LED군은, 서로 다른 색끼리 인접 배치되는 면 조명 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 제1 R 발광 LED군, 상기 제1 G 발광 LED군 또는 상기 제1 B 발광 LED군은, 상기 제2 R 발광 LED군, 상기 제2 G 발광 LED군 또는 상기 제2 B 발광 LED군에 인접 배치되는 면 조명 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 및 제2 광원군은, 상기 광사출 영역의 측 단부에 배치되는 면 조명 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 및 제2 광원군은, 상기 광사출 영역의 이면측에 배치되는 면 조명 장치.
제 19 항에 있어서,

상기 제1 및 제2 광원군은, 상기 광사출 영역의 이면과 평행한 면 내에서 무작위로 배치되는 면 조명 장치.
제 1 항에 있어서,

복수의 상기 색 재현 범위를 기억한 기억부와,

상기 복수의 색 재현 범위의 선택에 이용되는 선택 신호가 입력되는 선택 신호 입력부와,

입력된 상기 선택 신호에 기초하여 상기 제1 및 제2 구동부의 구동 조건을 제어하는 제어부를 구비하는 면 조명 장치.
한 쌍의 기판 사이에 액정을 밀봉한 액정 표시 패널과, 상기 액정 표시 패널을 조명하는 면 조명 장치를 구비한 액정 표시 장치로서,

상기 면 조명 장치는, 제 1 항의 면 조명 장치인 액정 표시 장치.
제 22 항에 있어서,

상기 면 조명 장치는, 백 라이트 유닛으로 기능하는 액정 표시 장치.