パネルモジュール

【課題】半導体製造技術を用いてガラス基板上にＬＥＤを直接形成し、薄型でありかつ輝度ムラの少ない線光源に近いＬＥＤバックライトのパネルモジュールを提供する。
【解決手段】光源としてＬＥＤ１３を用いたサイドライト方式バックライトを備えたパネルモジュールにおいて、パネルモジュールを構成するガラス基板１１上に半導体製造プロセスを用いて直接形成した薄膜型のＬＥＤ１３を有する。ＬＥＤ１３は樹脂４８で封止される。パネルモジュールを構成するＴＦＴ基板のＴＦＴが形成された面の裏側ガラス面上に、ＬＥＤ１３がディスプレイ部分の周囲を取り囲むように形成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パネルモジュールに関し、特にＬＣＤ（液晶表示）パネルモジュールのサイドライト方式バックライトに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣＤパネルのバックライトの光源としては従来蛍光管が用いられてきた。しかし蛍光管の実装には蛍光管自体と駆動のためのインバータが必要となり、ＬＣＤパネルモジュールの薄型化には限界があった。そこでＬＣＤパネルモジュールの薄型化技術として、バックライトの光源としてＬＥＤ（発光ダイオード）を用いたパネルモジュールが実用化されている。例えば下記特許文献１には、サイドライト方式のＬＥＤバックライトを採用しパネルの薄型化を図る技術が開示されている。
図５、図６は下記特許文献１に記載の従来のサイドライト方式バックライトの構成図と断面図である。光源用基板５１にＬＥＤ１３を一定間隔で配列して構成される光源と、その光源の横に配置された導光板３５とを備え、導光板３５の表面（発光面）５１は発光面で、裏面２２及び側面は遮光面である。裏面２２には反射フィルム３４が貼着されている。光源１０から出力される光は導光板３５を通り、発光面５１、拡散板３６を通ってＬＣＤパネルへと入射される。この構造によると、バックライトには最低光源基板５１の高さ分の厚みが必要となる。
【０００３】
また白色の発光を得るために赤色、緑色、青色（ＲＧＢ）の３色のＬＥＤを用いる方法に関しては、製造工程や製造コストが増加するという欠点と、３つのＬＥＤは発光色により駆動電圧が異なるために各色発光ＬＥＤの特性を合致させにくく色変化が大きいという欠点がある。このため所望の白色を発生させることが難しいという問題点もあり、例えば下記特許文献２にはこの問題の解決のために、青色ＬＥＤと蛍光体を用いて白色光源を得る技術が開示されている。
【特許文献１】特開平６−３５２７号公報
【特許文献２】特開平１０−９７２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＬＥＤは点光源であり、ＬＥＤチップの実装密度には限界があることからバックライトとして用いた場合、線光源である蛍光管光源に比べ輝度ムラが発生しやすい問題がある。またＬＥＤチップの実装にもパネルモジュールの一定の厚み増加が避けられない。
【０００５】
そこで、本発明は、このような問題を解決するために、半導体製造技術を用いてガラス基板上にＬＥＤを直接形成し、薄型でありかつ輝度ムラの少ない線光源に近いＬＥＤバックライトのパネルモジュールを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記のような問題点を解決するために、本発明のパネルモジュールは、以下のような構成とし、特徴を有する。
ＬＣＤパネル向けのＬＥＤを用いたサイドライト方式バックライトにおいて、ＬＥＤをガラス基板上に半導体製造プロセスを用いて直接形成することを特徴とする。
前記ＬＥＤは樹脂で封止されていることを特徴とする。
前記バックライトにおいて、ＬＣＤパネルのＴＦＴ基板側のＴＦＴが形成された面の裏側ガラス面上に、ＬＥＤがディスプレイ部分の周囲を取り囲むように形成されることを特徴とする。
前記バックライトにおいて、ＲＧＢ３色のＬＥＤを組み合わせることによって白色光を作ることを特徴とする。
前記バックライトにおいて、青色ＬＥＤと蛍光体を用いることによって白色光を作ることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成を備えた本発明のパネルモジュールは、以下の効果を奏することができる。
ＬＣＤのガラス基板上に半導体製造技術を用いて薄膜型のＬＥＤを形成し、それをバックライトとして用いることで、ＬＥＤ実装密度の向上と、総体積の大幅な削減が図れ、輝度ムラの減少とパネルモジュール及び液晶表示装置の薄型化を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は、裏面から見た本発明のパネルモジュールのバックライト部分の構造図である。ＬＣＤガラス基板１１内のディスプレイ部１２のサイドにＬＥＤ１３を１〜複数の列状に配置している。ＬＥＤの数が増えるほど高い輝度を実現できる。微細加工技術を用いることにより、ＬＥＤチップを接着あるいはＬＥＤ基板を実装する場合に比べ、高密度でＬＥＤを配列することができる。
【０００９】
半導体製造技術を用いてＬＥＤを形成する場合、基板上のＬＥＤは一度のプロセスで同時に形成できることから、ＬＥＤの数は製造コストにほとんど関係しない。従って図２に示すように、ディスプレイ部を囲むようにＬＥＤを配置すればさらに高輝度を得ることができるが、消費電力は比例して増加する。
【００１０】
以上の構造の採用により、従来型のＬＥＤバックライトに比べて実装するＬＥＤの間隔を狭くすることができ、蛍光管等の線光源に近い光源が実現できる。このことにより輝度ムラを減少させることができる。また、ガラス基板１１の表面(反対側)にはＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を形成することができる。
【００１１】
図３は、図１の本発明のパネルモジュールのバックライト部分の直線１４においての断面図である。図１におけるバックライトの奥側が図３において上側、図１におけるバックライトの手前側が図３において下側に対応する。
ガラス基板１１上の片端にＬＥＤ１３が形成されている。ＬＥＤ１３から発せられた光は、直接あるいはリフレクタ３３で反射して導光板３５へと入射する。導光板３５へ入射した光は拡散板３６、偏光板３７を通りＬＣＤパネルのガラス基板１１へと導かれる。導光板の裏面と光の入射する以外の側面には反射フィルム３４が設けられている。
【００１２】
次にガラス基板上へのＬＥＤ形成について述べる。
図４は、本発明のパネルモジュールのバックライト部分における青色ＬＥＤの構造図である。ＬＥＤはガラス基板１１上に形成する。以下にそのプロセスを示す。
まず、ガラス基板上にポリシリコン層４１を生成し、次にこれを結晶化する。次に、シリコン層４１の上にバッファ層４２を形成する。次に、バッファ層４２の上にｎ‐ＧａＮ層４３を形成する。次に、ｎ‐ＧａＮ層４３の上に活性層（発光層）４４を形成する。次に、活性層４４の上にｐ‐ＧａＮ層４５を形成する。次に、ｐ側ｎ側それぞれにコンタクト層４６、４７を形成する。最後に、ＬＥＤ全体を樹脂４８で封止する。
ＬＥＤから白色の発光を得るために、封止する樹脂４８には，青色光を吸収することで励起され，例えば黄色光あるいは赤色と緑色光を発光する蛍光体が含まれている。あるいは蛍光体は樹脂内ではなく、図３のリフレクタ３３の内側に蛍光散乱層を設けることによっても同様の効果があり、白色光を得ることができる。
【００１３】
また白色光を得るもう１つの方法として、赤色、緑色、青色の３種類のＬＥＤを用いる方法がある。この場合の製造方法としては、例えば、上記の製造プロセスおいて、バッファ層以降をそれぞれの色ごとに異なる化合物を形成することで実現できる。
以上の構造の採用により、液晶表示装置はＬＥＤ実装に必要とする高さを削減でき、装置の薄型化が実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】裏面から見た本発明のパネルモジュールのバックライト部分の構造図である。
【図２】高い輝度を得るためのパネルモジュールのバックライト部分の構造図である。
【図３】本発明のパネルモジュールのバックライト部分の断面図である。
【図４】本発明におけるＬＥＤの構造図である。
【図５】従来のサイドライト方式バックライトの構造図である。
【図６】従来のサイドライト方式バックライトの断面図である。
【符号の説明】
【００１５】
１１ガラス基板
１３ＬＥＤ
３３リフレクタ
３４反射フィルム
３５導光板
３６拡散板
３７偏光板
４１シリコン層
４２バッファ層
４３ｎ‐ＧａＮ層
４４活性層
４５ｐ‐ＧａＮ層
４６、４７電極
４８樹脂

【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源としてＬＥＤを用いたサイドライト方式バックライトを備えたパネルモジュールにおいて、
パネルモジュールを構成するガラス基板上に半導体製造プロセスを用いて直接形成した薄膜型ＬＥＤを有することを特徴とするパネルモジュール。
【請求項２】
前記ＬＥＤが樹脂で封止されている請求項１記載のパネルモジュール。
【請求項３】
パネルモジュールを構成するＴＦＴ基板のＴＦＴが形成された面の裏側ガラス面上に、前記ＬＥＤがディスプレイ部分の周囲を取り囲むように形成された請求項１又は２に記載のパネルモジュール。
【請求項４】
ＲＧＢ３色のＬＥＤを組み合わせることによって白色光を作る請求項１〜３のいずれか１項に記載のパネルモジュール。
【請求項５】
青色あるいは紫外線のＬＥＤと蛍光体を用いることによって白色光を作る請求項１〜３のいずれか１項に記載のパネルモジュール。

【図１】