説明

バックライト装置及び液晶表示装置

【課題】効果的に光源基板に実装された発光素子から発生された熱を放熱する。
【解決手段】 透過型の液晶パネル4と、透過型の液晶パネル4を背面側から照明するバックライト装置3を備え、バックライト装置3は、照明光を照射する複数の発光素子11が実装される複数の光源基板10と、複数の光源基板10が一方の面側に取り付けられるボトムシャーシ6と、ボトムシャーシ6の一方の面側にボトムシャーシ6と対向間隔を介して取り付けられ、光源基板10から照射された照明光に光学処理を施す光学シートブロック20とを有し、光学シートブロック20を構成する反射板21が、光源基板10を介してボトムシャーシ6に直接取り付けられ、光源基板10を、ボトムシャーシ6に押し付けている

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、透過型の液晶パネルを照明するバックライト装置と、このバックライト装置を備える液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置は、2枚の透明基板の間に液晶が封入され、電圧が印加されることにより液晶分子の向きが変えられ光透過率を変化させることで所定の映像等が光学的に表示される。この液晶表示装置には、液晶自体が発光体ではないため、例えば液晶パネルの背面側に、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode )を光源として照明光を照射するバックライト装置を備えるものがある(特許文献1参照。)。また、このバックライト装置には、複数のLEDが実装された複数の光源基板が、ハーネス等の配線部材によってそれぞれ接続され、ボトムシャーシ等に両面粘着テープ等によって取り付けられている。
【0003】
しかしながら、バックライト装置は、光源基板にそりが生じていたり、光源基板とボトムシャーシとの材質が異なり熱膨張率が異なり、熱膨張度合いが異なっている場合、又は、凹凸を有するボトムシャーシであった場合等、動作時に、光源基板がボトムシャーシと密着せずにボトムシャーシから浮いてしまい、光源基板とボトムシャーシとの間に空隙が形成されることがある。
【0004】
バックライト装置は、光源基板とボトムシャーシとの間に空隙が形成されると、空隙内の空気層が断熱層となり、空隙が形成された領域に実装されているLEDから発生された熱がボトムシャーシを通じて外部に放熱されずに、この領域に実装されているLEDの温度のみが上昇してしまい、LEDの温度が上昇することで、LEDの発光効率が落ちて、輝度むらや色むらが生じるといった問題が発生する虞がある。
【0005】
【特許文献1】特開2006−058486号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、効果的にLEDから発生された熱を外部に放熱することができるバックライト装置及びこのバックライト装置を備える液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述した目的を達成するために本発明に係るバックライト装置は、透過型の液晶パネルを背面側から照明し、照明光を照射する複数の発光素子が実装された複数の光源基板と、上記複数の光源基板が一方の面に取り付けられるボトムシャーシと、上記ボトムシャーシに取り付けられた光源基板に実装された上記発光素子と対応させて形成された開口部から上記発光素子を一方の面側に露出させると共に、上記発光素子から照射された照明光を反射する反射板と、上記反射板の一方の面側に上記反射板と所定の対向間隔を介して対向され、上記反射板から入射された上記照明光を層内において拡散する拡散板と、上記拡散板の一方の面側に組み合わされ、複数の光学機能シートを積層してなり、上記透過型の液晶パネルに上記照明光を導光する光学機能シート積層体とを備える。そして、上記反射板は、上記ボトムシャーシの一方の面に直接取り付けられ、上記光源基板を上記ボトムシャーシに押し付けている。
【0008】
また、上述した目的を達成するために本発明に係る液晶表示装置は、透過型の液晶パネルと、上記透過型の液晶パネルを背面側から照明するバックライト装置とを備えるものである。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、ボトムシャーシに取り付けられた光源基板を、ボトムシャーシに取り付けられた反射板によって、ボトムシャーシに押し付けることで、光源基板とボトムシャーシとの間に空隙が形成されることなく、光源基板をボトムシャーシに密着させることができ、LEDから発生された熱を効果的にボトムシャーシに放熱することができる。したがって、本発明によれば、一部のLEDの温度が上昇して、これら一部のLEDの発光効率が落ちることを防止することができ、輝度むらや色むらが生じることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、本発明を適用したバックライト装置及び液晶表示装置について、図面を参照して説明する。
【0011】
本発明が適用された液晶表示装置1は、例えば大型表示画面を有するテレビジョン受像機の表示パネルに用いられる。この液晶表示装置1は、図1及び図2に示すように、透過型の液晶パネル4を有する液晶パネルユニット2と、この液晶パネルユニット2の背面側に組み合わされ液晶パネルユニット2に対して照明光を照明する本発明が適用されたバックライトユニット3とを備える。
【0012】
バックライトユニット3により背面側から照明光が照明される液晶パネルユニット2は、略矩形状の液晶パネル4と、この液晶パネル4を保持する前面フレーム部材5a及び背面フレーム部材5bとを有する。
【0013】
前面フレーム部材5a及び背面フレーム部材5bに保持される液晶パネル4は、図2に示すように、スペーサビーズ等によって対向間隔が保持された第1のガラス基板4aと第2のガラス基板4bとの間に図示しない液晶が封入されてなる。第1のガラス基板4aの内面には、例えば、ストライプ状の透明電極と、絶縁膜と、液晶分子を一定方向に配列させる配向膜とが設けられる。また、第2のガラス基板4bの内面には、例えば、光の三原色のカラーフィルタと、このカラーフィルタを保護するオーバコート層と、ストライプ状の透明電極と、液晶分子を一定方向に配列させる配向膜とが設けられる。更に、第1のガラス基板4aと第2のガラス基板4bとの表面には、それぞれ偏向フィルムと位相差フィルム等からなる光学フィルム層4cが設けられている。
【0014】
以上のような構成を有する液晶パネル4は、スペーサビーズ等によって対向間隔が保持された第1のガラス基板4aと第2のガラス基板4bとの間に液晶が封入され、透明電極に電圧が印加されると、ポリイミドからなる配向膜によって液晶分子が界面に対して水平方向に配列されて液晶分子の向きを変えることで光透過率を変化させる。そして、液晶パネル4は、光学フィルム層4cによってバックライトユニット3から照明された照明光の波長特性が無彩色化又は白色化され、カラーフィルタによってフルカラー化を図り、所定の映像等がカラー表示される。なお、液晶パネル4は、上述した構成に限定されるものではない。
【0015】
液晶パネル4を保持する前面フレーム部材5a及びと背面フレーム部材5bは、枠状に形成され、図2に示すように、スペーサ2a,2b及びガイド部材2cを介して液晶パネル4の外周縁部を挟み込み、液晶パネル4を保持する。
【0016】
以上のような構成を有する液晶パネルユニット2は、背面側にバックライトユニット3が組み合わされ、液晶パネルユニット2に対して照明光が照明されることで所定の映像等がカラー表示される。また、本発明が適用された液晶表示装置1は、次に説明する本発明が適用されたバックライトユニット3が背面側に備えられることで、バックライトユニット3が液晶パネルユニット2に対して照明光を全面に亘って均一かつ安定な状態で照明され、輝度むらや色むら等が少なくなり画質等の向上が図られる。
【0017】
液晶パネルユニット2の背面側に組み合わされ照明光を照明するバックライトユニット3は、図2に示すように、液晶パネルユニット2の背面と略同じ大きさの外形寸法を有しており、背面フレーム部材5b等に組み合わされるボトムシャーシ6と、ボトムシャーシ6の一方の面に直接取り付けられ、実装された複数の発光ダイオード(以下、LEDという。)11を光源として照明光を照射する複数の光源基板10と、ボトムシャーシ6の一方の面側にボトムシャーシ6と所定の対向間隔を介して取り付けられ、光源基板10から照射された照明光に光学処理を施す光学シートブロック20とを有する。
【0018】
光源基板10が取り付けられるボトムシャーシ6は、機械的剛性を有する磁気吸引可能な金属材に亜鉛メッキ等が施されて形成され、図2に示すように、液晶パネル4の外形よりもやや大型の略矩形薄板状の主面部6aと、この主面部6aの周囲に背面フレーム部材5bと外周部で組み合わされる外周壁部6bとで構成されている。
【0019】
主面部6aには、後述するが、光源基板10を一方の面の所定の位置に位置決めする位置決め突起部6cと、後述する光学スタッド部材24が挿入される貫通した挿入孔6eとが形成され、更に光源基板10が電気的に接続されるLED駆動回路基板15a,15bと、後述する反射板21をボトムシャーシ6に接着する両面粘着テープ13と、後述するマグネット14を取り付ける図示しないマグネット取付部とが設けられている。また、外周壁部6bには、両面粘着テープ13によって一方の面に接着された反射板21の外周縁部が取り付けられる。
【0020】
照明光を照射する複数のLED11が実装された複数の光源基板10は、図3及び図4に示すように、表面に導電層が形成され、アルミニウム材等で形成された可撓性や熱伝導性を有するメタルコア基板であり、略矩形薄板状に形成されている。具体的に、光源基板10は、図3に示すように、アルミニウム箔等で0.2mm程度の厚さに形成された基材10aの表面に0.15mm程度の厚さの絶縁層10bが形成され、この絶縁層10bの表面に銅箔等で、LED11が実装されるランド部や配線部材が接続される光源配線部等を有する配線用パターンが形成された導電層10cが形成され、この導電層10cの表面に配線用パターンを覆い、配線用パターンを保護する半田レジスト層10dが形成され、全体で0.5mm程度の厚さに形成されている。
【0021】
以上のような構成を有する光源基板10は、アルミニウム材等で形成されたメタルコア基板であると共に、基材10aの厚さが0.2mm程度であり、全体の厚さが0.5mm程度と、薄く形成されているので、可撓性に優れ、ボトムシャーシ6の形状、例えばボトムシャーシ6の一方の面が凹凸等を有する場合であっても、形状に応じて例えば湾曲させて、密着させることができ、効果的にボトムシャーシ6に放熱することができる。
【0022】
また、導電層10cのランド部には、例えば赤色LEDと青色LEDとを各1個、緑色LEDを2個、合計4個を組み合わせて構成されたLED11が、光源基板10の長辺方向に対して略等間隔に複数個実装されている。具体的に、光源基板10には、長辺方向に対して、LED11が略等間隔に3個実装されている。なお、光源基板10の厚さは、基材10a及び全体の厚さが薄く形成されることで、可撓性を有していればよく、基材10a、絶縁層10b、導電層10c及び半田レジスト層10dの厚さが上述したものに限定されるものではなく、適宜変更可能である。また、LED11は、赤色LEDと青色LEDと緑色LEDとを各1個、合計3個を組み合わせて構成されるようにしてもよい。更に、光源基板10に実装されるLED11の数及び配置位置は、液晶パネル4の大きさ等によって異なり、適宜変更可能である。
【0023】
更に、光源基板10には、図5に示すように、ボトムシャーシ6に配置される際に、位置決めされる位置決め孔10eが形成されている。位置決め孔10eは、ボトムシャーシ6の一方の面に形成された位置決め突起部6cの配置位置に対応して、例えば四隅近傍に形成され、ボトムシャーシ6の位置決め突起部6cに挿通されることで、ボトムシャーシ6の一方の面に位置決めされて配置される。なお、位置決め孔10eの数及び配置位置は、光源基板10を、ボトムシャーシ6の一方の面に位置決めすることができればよく、適宜変更であり、例えば対角する隅部2箇所に形成されるようにしてもよい。
【0024】
また、ボトムシャーシ6に位置決めされた光源基板10は、図4に示すように、長辺を縦方向、すなわちボトムシャーシ6の長辺に対して直交する図4中の矢印Y方向に向けて、ボトムシャーシ6の一方の面に直接、例えばマトリックス状に2行×12列に配置されている。なお、光源基板10は、例えば長辺を、横方向、すなわち図4中の矢印X方向に向けてボトムシャーシ6に直接配置されるようにしてもよい。
【0025】
更に、縦方向に並べて配置された光源基板10,10は、図5に示すように、配線基板12によって電気的に接続されている。配線基板12は、表面に導電層が形成され、アルミニウム材等で形成された可撓性や熱伝導性を有するメタルコア基板であり、略矩形薄板状に形成されている。具体的に、配線基板12は、図6に示すように、アルミニウム箔等で0.2mm程度の厚さに形成された基材12aの表面に0.15mm程度の厚さの絶縁層12bが形成され、この絶縁層12bの表面に銅箔等で、光源基板10の光源接続部と接続される配線接続部等を有する配線用パターンが形成された導電層12cが形成され、この導電層12cの表面に配線用パターンを覆い、配線用パターンを保護する半田レジスト層12dが形成され、全体で0.5mm程度の厚さに形成されている。
【0026】
また、配線基板12は、図4及び図5に示すように、光源基板10の半田レジスト層10dに対して、半田レジスト層12dを対向させて、配線接続部を、光源基板10の光源接続部に半田付け又はACF(Anisotropic Conductive Film)接続等で接続させ、縦方向に並べて配置された光源基板10,10を、電気的に接続させている。更に、配線基板12は、縦方向に並べて配置された光源基板10,10のうち、一方の光源基板10を、ボトムシャーシ6に設けられた一方のLED駆動回路基板15aと電気的に接続させ、他方の光源基板10を、ボトムシャーシ6に設けられた他方のLED駆動回路基板15bと電気的に接続させている。なお、配線基板12は、半田レジスト層12dを、光源基板10の半田レジスト層10dと同方向に向けて、配線接続部を、光源基板10の光源接続部に半田付け又はACF接続等で電気的に接続させるようにしてもよい。
【0027】
以上のような構成を有する配線基板12は、アルミニウム材等で形成されたメタルコア基板であると共に、基材12aの厚さが0.2mm程度であり、全体の厚さが0.5mm程度と、薄く形成されているので、可撓性に優れ、容易に光源基板10間を電気的に接続することができ、更にLED11から伝導された熱を、効果的にボトムシャーシ6に放熱することができる。また、配線基板12は、メタルコア基板であるので、不要輻射電波を放出することを抑制し、耐電磁波を強くすることができる。なお、配線基板12の厚さは、基材12a及び全体の厚さが薄く形成されることで、優れた可撓性及び熱伝導性を有していればよく、基材12a、絶縁層12b、導電層12c及び半田レジスト層12dの厚さが上述したものに限定されるものではなく、適宜変更可能である。
【0028】
また、複数の光源基板10が一方の面に配置されるボトムシャーシ6は、図4に示すように、光源基板10が配置されていない領域(以下、この領域を配置部6dという。)に、後述する光学スタッド部材24が挿入されて立設される挿入孔6eが複数形成されている。具体的に、挿入孔6eは、光学スタッド部材24がボトムシャーシ6の配置部6dに、縦方向、すなわち図4中の矢印Y方向に所定の間隔を介して3個、横方向、すなわち図4中の矢印X方向に所定の間隔を介して4個、合計12個、形成されている。なお、挿入孔6eの数及び配置位置は、液晶パネル4の大きさ等によって異なり、適宜変更可能である。
【0029】
ボトムシャーシ6に取り付けられる光学シートブロック20は、図2に示すように、液晶パネル4の背面側に対向して設けられている。また、光学シートブロック20は、一方の面に複数の光源基板10が取り付けられたボトムシャーシ6と一方の面側に所定の対向間隔を介して対向され、LED11から照射された照明光を一方の面側に反射する反射板21と、反射板21の一方の面側に所定の対向間隔を介して対向され、入射された照明光を内部で拡散する拡散板22と、拡散板22の一方の面側に組み合わされ、複数の光学機能シートが積層された光学機能シート積層体23と、ボトムシャーシ6と反射板21との対向間隔と、反射板21と拡散板22との対向間隔とをそれぞれ規定する光学スタッド部材24とを有する。
【0030】
ボトムシャーシ6の一方の面側に所定の対向間隔を介して対向される反射板21は、図2に示すように、高反射率特性及び機械的剛性を有する透明又は乳白色の樹脂材、例えばポリカーボネート樹脂によって、ボトムシャーシ6の主面部6aと略同等の大きさの略矩形薄板状に成形され、表面に反射膜を被着して形成されている。また、反射板21には、光学スタッド部材24が挿入されるボトムシャーシ6の挿入孔6eの配置位置に対応して、反射板貫通孔21aが形成されている。具体的に、反射板貫通孔21aは、挿入孔6eの配置位置に対応して、縦方向に所定の間隔を有して3個、横方向に所定の間隔を有して4個、合計12個が形成されている。
【0031】
更に、反射板21には、ボトムシャーシ6に一方の面に配置された複数の光源基板10に実装されたLED11にそれぞれ対向し、各LED11が露出される開口部21bが形成されている。反射板21は、開口部21bから露出させた各LED11より照射された照明光を、一方の面側、すなわち拡散板22側に反射させる。
【0032】
以上のような構成を有する反射板21は、図2及び図7に示すように、ボトムシャーシ6の配置部6dに設けられた両面粘着テープ13によって、光源基板10を介してボトムシャーシ6の一方の面に接着されていると共に、反射板21の一方の面上に配置された、押付部材であるマグネット14によって、ボトムシャーシ6の一方の面に取り付けられている。
【0033】
反射板21をボトムシャーシ6の一方の面に接着する両面粘着テープ13は、例えば熱伝導性に優れた熱伝導性粘着テープであり、図5に示すように、例えば配置部6dの各光源基板10の周囲全周に亘って設けられている。
【0034】
反射板21をボトムシャーシ6の一方の面に取り付けるマグネット14は、図8に示すように、ボトムシャーシ6の主面部6aの長辺と略同等の長さを有する板状のマグネットである。マグネット14は、反射板21の一方の面上に、光源基板10の長辺と直交するように横方向、すなわち図8中の矢印X方向に向けて配置され、横方向に並べられた全ての光源基板10に亘って、複数個配置されている。具体的に、マグネット14は、反射板21の一方の面上に、各光源基板10にそれぞれ3個のLED11が実装されているので、各LED11,11間に、横方向に1個、合計2個、横方向に並べられた12個の光源基板10に亘って配置され、全体として4個配置されている。これらのマグネット14は、ネジ等の結合部材16によって、反射板21の図示しない結合部材取付孔を介して、ボトムシャーシ6の図示しないマグネット取付部に結合されている。なお、マグネット14の数及び配置位置は、液晶パネル4や光源基板10の大きさ等によって異なり、適宜変更可能である。
【0035】
反射板21は、両面粘着テープ13によって光源基板10を介してボトムシャーシ6の配置部6dに取り付けられることで、光源基板10をボトムシャーシ6に押し付けると共に、一方の面上に配置されたマグネット14が、磁気吸引可能な金属材に亜鉛メッキ等が施されて形成されたボトムシャーシ6を磁気吸引することにより、光源基板10をボトムシャーシ6に押し付けている。
【0036】
これにより、反射板21は、厚さが薄く形成されて可撓性に優れた光源基板10を、ボトムシャーシ6の形状に応じて湾曲させてボトムシャーシ6の一方の面に密着させ、光源基板10とボトムシャーシ6との間に空隙が形成されることを防止している。なお、両面粘着テープ13及びマグネット14によってボトムシャーシ6の一方の面に取り付けられている反射板21は、外周縁部が、ネジ等の結合部材や接着材によって、ボトムシャーシ6の外周壁部6bに取り付けられている。また、反射板21は、樹脂材等によって形成されることに限定されるものではなく、照明光を反射することができればよく、例えば機械的剛性を有する金属材、例えばアルミニウム材の表面に反射膜を被着させたものであってもよい。
【0037】
反射板21の一方の面側に反射板21と所定の対向間隔を介して対向される拡散板22は、図2に示すように、導光性及び機械的剛性を有する透明又は乳白色の樹脂材、例えば、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等によって反射板21と略同形の略矩形薄板状に成形されている。また、拡散板22は、他方の面側から入射された照明光を内部において屈折、反射させて拡散させることで、全面に亘って均一な状態で一方の面に組み合わされた光学機能シート積層体23へ照明光を導光する。更に、拡散板22は、ブラケット部材22aによって外周縁部が保持されてボトムシャーシ6の外周壁部6bに取り付けられている。
【0038】
拡散板22の一方の面に組み合わされる光学機能シート積層体23は、図2に示すように、拡散板22と略同形の略矩形状であり、例えば、光源基板10に実装されたLED11から照射されて液晶パネル4に導光される照明光を直交する偏光成分に分解する機能を有する偏光フィルム、光波の位相差を補償して広角視野角化及び着色防止を図る機能を有する位相差フィルム、照明光を拡散する機能を有する拡散フィルム等からなる光学機能を有する複数の光学機能シートが積層されている。なお、光学機能シート積層体23は、上述した光学機能シートに限定されるものではなく、例えば輝度向上を図る輝度向上フィルム、位相差フィルムやプリズムシートを挟む上下2枚の拡散シート等を用いてもよい。
【0039】
上述した各光学シートの相互の対向間隔を規定する光学スタッド部材24は、図2に示すように、高反射率特性、導光性及び機械的剛性を有する透明又は乳白色の樹脂材、例えばポリカーボネート樹脂によって成形されている。光学スタッド部材24は、先端部が拡散板22の他方の面に突き当てられ拡散板22とボトムシャーシ6との対向間隔を規定する本体部24aと、この本体部24aの基端に連続して形成された取付部24bとを有する。
【0040】
拡散板22とボトムシャーシ6との対向間隔を規定する本体部24aは、本体部24aの先端側が、先端に向かって次第に小径とされる円錐形状に形成されており、この円錐形状の基端に反射板貫通孔21aよりも大径である反射板規定部24cが突出形成されている。この反射板規定部24cは、反射板21の一方の面と当接される。更に、本体部24aは、基端にボトムシャーシ6の挿入孔6eよりも大径であるボトムシャーシ規定部24dが突出形成されている。このボトムシャーシ規定部24dは、ボトムシャーシ6の一方の面と当接される。
【0041】
本体部24aの基端に連続して形成された取付部24bは、ボトムシャーシ6に形成された挿入孔6eに挿入される支軸部24eが本体部24aと一体に形成されている。この支軸部24eには、基端の外周部に、先端が挿入孔6eよりも大径であり先端面が挿入孔6eの他方の面側の周囲に支持される支持体24fが突出形成されている。この支持体24fは、弾性特性を有し、挿入孔6eよりも大径である先端が径方向に押圧されると挿入孔6eよりも一時的に小径となり、ボトムシャーシ6に脱着することができる。
【0042】
ここで、バックライトユニット3の組立方法を説明する。
【0043】
先ず、既に赤色LEDと青色LEDとを各1個、緑色LEDを2個、合計4個を組み合わせて構成されたLED11が長辺方向に所定の間隔を有して3個、ランド部に実装された光源基板10は、位置決め孔10eが、ボトムシャーシ6の位置決め突起部6cに挿通され、ボトムシャーシ6の一方の面に位置決めされて、マトリックス状に2行×12列に配置される。そして、配線基板12は、光源基板10の半田レジスト層10dに対して、半田レジスト層12dを対向させて、配線接続部を、光源基板10の光源接続部に半田付け又はACF接続等で接続されることで、縦方向に並べて配置された光源基板10,10間を電気的に接続させる。そして、配線基板12は、縦方向に並べて配置された光源基板10,10のうち、一方の光源基板10を、ボトムシャーシ6に設けた一方のLED駆動回路基板15aと電気的に接続させ、他方の光源基板10を、ボトムシャーシ6に設けた他方のLED駆動回路基板15bと電気的に接続させる。そして、ボトムシャーシ6の一方の面に配置された光源基板10が配置されていない領域である配置部6dには、各光源基板10の周囲全周に亘って、反射板21を接着する両面粘着テープ13が設けられる。
【0044】
次に、反射板21は、開口部21bからLED12を露出させると共に、反射板貫通孔21aと挿入孔6eとを対向させて、他方の面を、ボトムシャーシ6の配置部6dに設けられた両面粘着テープ13によって、ボトムシャーシ6の一方の面に接着される。そして、反射板21は、外周縁部を、ボトムシャーシ6の外周壁部6bにネジ等の結合部材や接着材等によって取り付けられる。そして、各光源基板10にはそれぞれ3個のLED11が実装されているので、反射板21の一方の面上には、マグネット14が、各LED11,11間に横方向に1個、合計2個、横方向に並べられた全ての光源基板10に亘って配置され、全体として、合計4個配置される。
【0045】
これらのマグネット14は、ネジ等の結合部材16によって、反射板21の図示しない結合部材取付孔を介して、ボトムシャーシ6の図示しないマグネット取付部に結合される。このとき、反射板21は、両面粘着テープ13によって光源基板10を介してボトムシャーシ6の配置部6dに取り付けられ、一方の面上に配置されたマグネット14が、磁気吸引可能な金属材に亜鉛メッキ等が施されて形成されたボトムシャーシ6を磁気吸引することによって、光源基板10をボトムシャーシ6に押し付けている。
【0046】
次に、光学スタッド部材24は、取付部24bをボトムシャーシ6の一方の面側から反射板21の反射板貫通孔21aを介して、挿入孔6e内に押し込まれる。そして、光学スタッド部材24は、取付部24bが挿入孔6e内を通過する際に、支持体24fが挿入孔6eより小径となり、通過後、弾性特性により挿入孔6eより大径に復帰することで、支持体24fの先端面が挿入孔6eの他方の面側の周囲に支持される。このとき、各光学スタッド部材24は、支持体24fの先端面がボトムシャーシ6の挿入孔6eの他方の面側の周囲に支持されると共に、ボトムシャーシ規定部24dがボトムシャーシ6の一方の面と当接されることでボトムシャーシ6に取り付けられる。
【0047】
次に、既に一方の面に光学機能シート積層体23が組み合わされた拡散板22は、他方の面を光学スタッド部材24の先端部に突き当てるように、ブラケット部材22aを用いてボトムシャーシ6の外周壁部6bに取り付けられる。このとき、光学スタッド部材24は、先端部が拡散板22の他方の面に点又は狭い面積で接触され突き当てられると共に、反射板規定部24cが反射板21の一方の面で当接されることで、拡散板22と反射板21及び反射板21とボトムシャーシ6との対向間隔を規定し、これら対向する各光学シートの主面間の平行度を全面に亘って高精度に位置決めする。
【0048】
以上のように構成されたバックライトユニット3は、ボトムシャーシ6の一方の面に取り付けられた光源基板10が、基材10aの厚さが0.2mm程度であり、全体の厚さが0.5mm程度と、厚さが薄く形成されているので、可撓性に優れ、この可撓性に優れた光源基板10を、両面粘着テープ13及び押付部材であるマグネット14によって、反射板21を介して、ボトムシャーシ6に押し付けることで、光源基板10とボトムシャーシ6との熱膨張率が異なり、熱膨張度合いが異なっている場合、又は、ボトムシャーシ6の形状、例えば凹凸等を有する場合であっても、光源基板10とボトムシャーシ6との間に空隙が形成されることなく、光源基板10をボトムシャーシ6に密着させることができ、効果的にLED11から発生された熱をボトムシャーシ6に放熱することができる。したがって、バックライトユニット3は、一部のLED11の温度が上昇して、これら一部のLED11の発光効率が落ちることを防止することができ、輝度むらや色むら等が生じることを防止することができる。
【0049】
また、バックライトユニット3は、光源基板10,10間を電気的に接続した配線基板12の基材12aが、アルミニウム材等で形成されたメタルコア基板であり、基材10aの厚さが0.2mm程度で、全体の厚さが0.5mm程度と、薄く形成されているので、可撓性に優れていると共に、熱伝導性に優れ、光源基板10,10間を容易に電気的に接続することができると共に、光源基板10に実装されたLED11から発生された熱を、配線基板12からも放熱することができる。
【0050】
更に、バックライトユニット3は、光源基板10,10間を電気的に接続した配線基板12の基材12aが、アルミニウム材等で形成されたメタルコア基板であるので、不要輻射電波を放出することを抑制し、耐電磁波を強くすることができる。
【0051】
更にまた、バックライトユニット3は、配線基板12によって、光源基板10,10間が、半田付け又はACF接続等で電気的に接続されているので、従来のようなハーネス等で電気的に接続することに比べて、組立後に接続が外れる等の問題が生じ難く、接続信頼性を向上させることができる。
【0052】
なお、バックライトユニット3は、マグネット14が、反射板21を介して、光源基板10をボトムシャーシ6に押し付けることに限定されるものではなく、図9に示すように、マグネットに代えて他の押付部材である結合部材、例えば結合ピン30が、反射板21を介して、光源基板10をボトムシャーシ6に押し付けるようにしてもよい。以下、バックライトユニット3は、例えば各光源基板10の四隅近傍に、結合ピン30が挿通される挿通孔10fが形成され、ボトムシャーシ6に、光源基板10の挿通孔10fと対応して、結合ピン30が挿通される結合孔6fが形成され、反射板21に、光源基板10の挿通孔10fの配置位置と対応して、結合ピン30が挿通される結合部材貫通孔21cが形成されている以外は、上述したマグネット14を用いる場合と同様の構成を有し、同じ符号を付して説明を省略する。
【0053】
結合ピン30は、所謂クリップ形状であり、具体的には、反射板21の一方の面を押圧する押圧部30aと、この押圧部30aの基端に連続して形成され、ボトムシャーシ6の他方の面に係止する取付部30bとを有する。反射板21の一方の面を押圧する押圧部30aは、フランジ形状に形成されている。押圧部30aの基端に連続して形成された取付部30bは、ボトムシャーシ6に形成された結合孔6fに挿入される軸部30cが押圧部30aと一体に形成されている。この軸部30cには、基端の外周部に、先端が結合孔6fよりも大径であり先端面が結合孔6fの他方の面側の周囲に係止される係止部30dが突出形成されている。この係止部30dは、弾性特性を有し、結合孔6fよりも大径である先端が径方向に押圧されると結合孔6fよりも一時的に小径となり、ボトムシャーシ6に脱着することができる。
【0054】
以上のような構成を有する所謂クリップ形状の結合ピン30は、反射板21が、ボトムシャーシ6に設けられた両面粘着テープ13によって光源基板10を介してボトムシャーシ6に取り付けられた後に、取付部30bを、ボトムシャーシ6の一方の面側から、結合部材貫通孔21cを介して、結合孔6f内に押し込まれる。
【0055】
そして、結合ピン30は、取付部30bが結合孔6f内を通過する際に、係止部30dが結合孔6fより小径となり、通過後、弾性特性により結合孔6fより大径に復帰することで、係止部30dの先端面が結合孔6fの他方の面側の周囲に係止されると共に、押圧部30aが反射板21の一方の面を押圧し、反射板21を、光源基板10を介してボトムシャーシ6に結合させる。
【0056】
このとき、結合ピン30は、係止部30dの先端面がボトムシャーシ6の結合孔6fの他方の面側の周囲に係止されると共に、押圧部30aが反射板21の一方の面を押圧し、反射板21とボトムシャーシ6とで光源基板10を挟持することで、反射板21を介して、光源基板10をボトムシャーシ6に押し付けている。
【0057】
以上のような構成を有するバックライトユニット3は、ボトムシャーシ6の一方の面に取り付けられた光源基板10の厚さが薄く形成されているので、可撓性に優れ、この可撓性に優れた光源基板10を、両面粘着テープ13及び押付部材である結合ピン30によって、反射板21を介して、ボトムシャーシ6に押し付けることで、光源基板10とボトムシャーシ6との熱膨張率が異なり、熱膨張度合いが異なっている場合、又は、ボトムシャーシ6の形状、例えば凹凸等を有する場合であっても、光源基板10とボトムシャーシ6との間に空隙が形成されることなく、光源基板10をボトムシャーシ6に密着させることができ、効果的にLED11から発生された熱をボトムシャーシ6に放熱することができる。したがって、バックライトユニット3は、一部のLED11の温度が上昇して、これら一部のLED11の発光効率が落ちることを防止することができ、輝度むらや色むら等が生じることを防止することができる。
【0058】
また、バックライトユニット3は、上述したようなクリップ形状の結合ピン30に限定されるものではなく、上述したボトムシャーシ6の結合孔6fをネジ孔で設け、反射板21を、光源基板10を介してボトムシャーシ6にネジ等の結合部材を用いてネジ止めして結合させて、反射板21とボトムシャーシ6とで光源基板10を挟持することで、反射板21を介して、光源基板10を、ボトムシャーシ6に押し付けるようにしてもよい。
【0059】
以上のような構成を有するバックライトユニット3は、ボトムシャーシ6に取り付けられた光源基板10の厚さが薄く形成されているので可撓性に優れ、この可撓性に優れた光源基板10を、両面粘着テープ13及び押付部材であるネジ等の結合部材によって、反射板21を介して、ボトムシャーシ6に押し付けることで、光源基板10とボトムシャーシ6との熱膨張率が異なり、熱膨張度合いが異なっている場合、又は、ボトムシャーシ6の形状、例えば凹凸等を有する場合であっても、光源基板10とボトムシャーシ6との間に空隙が形成されることなく、光源基板10をボトムシャーシ6に密着させることができ、効果的にLED11から発生された熱をボトムシャーシ6に放熱することができる。したがって、バックライトユニット3は、一部のLED11の温度が上昇して、これら一部のLED11の発光効率が落ちることを防止することができ、輝度むらや色むら等が生じることを防止することができる。
【0060】
更に、バックライトユニット3は、マグネット14又は結合ピン30やネジ等の結合部材等の押付部材によって、反射板21を介して、光源基板10を、ボトムシャーシ6に押し付けることに限定されるものではなく、図10に示すように、反射板21の光源基板10と対向する他方の面に、他方の面側に突出する、他の押付部材である押付突起部40を設けて、押付突起部40によって、光源基板10を、ボトムシャーシ6に押し付けるようにしてもよい。
【0061】
押付突起部40は、反射板21の他方の面の光源基板10と対向する位置に、光源基板10全体をボトムシャーシ6に押し付けることができるように、所定の間隔を介して複数個、他方の面側に突出形成されている。具体的に、押付突起部40は、反射板21の他方の面に、各光源基板10の一方の長辺近傍と対向するように所定の間隔を介して3個、他方の長辺近傍と対向するように所定の間隔を介して3個、合計6個、他方の面側に突出形成されている。なお、反射板21が例えば金属材で形成する場合には、反射板21の他方の面の光源基板10と対向する位置に、光源基板10全体をボトムシャーシ6に押し付けることができるように、所定の間隔を介して複数個、他方の面側に折曲させて形成するようにしてもよい。反射板21は、両面粘着テープ13によって光源基板10を介してボトムシャーシ6の一方の面に取り付けられることで、他方の面側に設けられた押付突起部40によって、光源基板10を、ボトムシャーシ6に押し付けることができる。なお、押付突起部40の数及び配置位置は、これに限定されるものではなく、光源基板10全体をボトムシャーシ6に押し付けることができれば、如何なるものでのよく、適宜変更可能である。
【0062】
以上のような構成を有するバックライトユニット3は、ボトムシャーシ6に取り付けられた光源基板10の厚さが薄く形成されているので可撓性に優れ、この可撓性に優れた光源基板10を、両面粘着テープ13によって光源基板10を介してボトムシャーシ6に取り付けられた反射板21が、反射板21の他方の面に設けられた押付部材である押付突起部40を介して、ボトムシャーシ6に押し付けることで、光源基板10とボトムシャーシ6との熱膨張率が異なり、熱膨張度合いが異なっている場合、又は、ボトムシャーシ6の形状、例えば凹凸等を有する場合であっても、光源基板10とボトムシャーシ6との間に空隙が形成されることなく、光源基板10をボトムシャーシ6に密着させることができ、効果的にLED11から発生された熱をボトムシャーシ6に放熱することができる。したがって、バックライトユニット3は、一部のLED11の温度が上昇して、これら一部のLED11の発光効率が落ちることを防止することができ、輝度むらや色むら等が生じることを防止することができる。
【0063】
また、バックライトユニット3は、マグネット14、結合ピン30やネジ等の結合部材又は押付突起部40等の押付部材によって、反射板21を介して、光源基板10をボトムシャーシ6に押し付けることに限定されるものではなく、図11に示すように、反射板21と光源基板10との間に他の押付部材であるスペーサ50を設けて、スペーサ50によって、光源基板10を、ボトムシャーシ6に押し付けるようにしてもよい。
【0064】
スペーサ50は、各光源基板10の一方の面、すなわち各半田レジスト層10d上に、光源基板10全体をボトムシャーシ6に押し付けることができるように、所定の間隔を介して複数個、接着材等で接着されている。具体的に、スペーサ50は、各光源基板10の半田レジスト層10d上に、光源基板10の一方の長辺近傍に所定の間隔を介して3個、他方の長辺近傍に所定の間隔を介して3個、合計6個、接着材等で接着されている。なお、スペーサ50の数及び配置位置は、これに限定されるものではなく、光源基板10全体をボトムシャーシ6に押し付けることができれば、如何なるものでのよく、適宜変更可能である。
【0065】
反射板21は、両面粘着テープ13によって光源基板10を介してボトムシャーシ6に取り付けられると、光源基板10の一方の面に接着されたスペーサ50によって、光源基板10を、ボトムシャーシ6に押し付けることができる。なお、スペーサ50は、光源基板10の一方の面に設けることに限定されるものではなく、ボトムシャーシ6の他方の面の光源基板10と対向する位置に、接着材等で接着して設けるようにしてもよい。
【0066】
以上のような構成を有するバックライトユニット3は、ボトムシャーシ6に一方の面に取り付けられた光源基板10の厚さが薄く形成されているので、可撓性に優れ、この可撓性に優れた光源基板10を、両面粘着テープ13によって光源基板10を介してボトムシャーシ6に取り付けられた反射板21が、反射板21と光源基板10との間に設けられた押付部材であるスペーサ50を介して、ボトムシャーシ6に押し付けることで、光源基板10とボトムシャーシ6との熱膨張率が異なり、熱膨張度合いが異なっている場合、又は、ボトムシャーシ6の形状、例えば凹凸等を有する場合であっても、光源基板10とボトムシャーシ6との間に空隙が形成されることなく、光源基板10をボトムシャーシ6に密着させることができ、効果的にLED11から発生された熱をボトムシャーシ6に放熱することができる。したがって、バックライトユニット3は、一部のLED11の温度が上昇して、これら一部のLED11の発光効率が落ちることを防止することができ、輝度むらや色むら等が生じることを防止することができる。
【0067】
また、バックライトユニット3は、上述したようなマグネット14、結合ピン30やネジ等の結合部材、押付突起部40又はスペーサ50等の押付部材を複数個組み合わせて、反射板21を介して、可撓性に優れた光源基板10を、ボトムシャーシ6に押し付けるようにしてもよい。
【0068】
更に、バックライトユニット3は、反射板21を介して、可撓性に優れた光源基板10を、ボトムシャーシ6に押し付けることで、光源基板10とボトムシャーシ6との間に空隙が形成されることなく、光源基板10をボトムシャーシ6に密着させることができればよく、上述したようなマグネット14、結合ピン30やネジ等の結合部材、押付突起部40又はスペーサ50等の押付部材を用いることなく、図12に示すように、両面粘着テープ13だけで光源基板10を介してボトムシャーシ6に取り付けられた反射板21が、可撓性に優れた光源基板10を、ボトムシャーシ6に押し付けるようにしてもよい。
【0069】
また、バックライトユニット3は、光源基板10が基材10aにアルミニウム材で形成されたメタルコア基板を用いることに限定されるものではなく、可撓性を有すれば、他の金属材で形成された如何なるメタルコア基板を用いてもよい。
【0070】
更に、バックライトユニット3は、光源基板10がメタルコア基板に限定されるものではなく、可撓性を有すれば、如何なる基板を用いてもよく、例えばガラスエポキシ基板等を用いてもよい。
【0071】
また、バックライトユニット3は、光源基板10が可撓性を有することに限定されるものではなく、可撓性を持たない如何なる基板を用いてもよく、例えば厚さのあるメタルコア基板やガラスエポキシ基板等を用いてもよい。
【0072】
更に、バックライトユニット3は、ボトムシャーシ6の一方の面に縦方向に並べて配置された光源基板10,10間を、配線基板12で電気的に接続することに限定されるものではなく、ハーネス等で電気的に接続するようにしてもよい。
【0073】
また、バックライトユニット3は、図13に示すように、光源基板10を、主面部6aの短辺と略同等の長さに設け、ボトムシャーシ6の長辺方向、すなわち図13中の矢印X方向に所定の間隔を有して複数個、ボトムシャーシ6に直接配置されるようにしてもよい。これらの光源基板10は、配線基板12によって、一方の光源接続部が、ボトムシャーシ6に設けられた一方のLED駆動回路基板15aと半田付け又はACF接続等で電気的に接続され、他方の光源接続部が、ボトムシャーシ6に設けられた他方のLED駆動回路基板15bと半田付け又はACF接続等で電気的に接続されることになる。以上のような構成を有するバックライトユニット3では、LED駆動回路基板15a、15bによって、各LED11毎、又は複数個のLED11毎に、ON又はOFFの切り換えや、発光量を制御することができ、これにより、部分毎に明度の差を設けて表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【0074】
【図1】本発明が適用された透過型の液晶表示装置の要部分解斜視図である。
【図2】本発明が適用された透過型の液晶表示装置の要部縦断面図である。
【図3】光源基板の要部縦断面図である。
【図4】光源基板が直接取り付けられたボトムシャーシの平面図である。
【図5】光源基板が直接取り付けられたボトムシャーシの要部分解斜視図である。
【図6】配線基板の要部縦断面図である。
【図7】両面粘着テープとマグネットを用いて反射板によって光源基板をボトムシャーシに押し付けている状態を示した要部縦断面図である。
【図8】両面粘着テープとマグネットを用いて反射板によって光源基板をボトムシャーシに押し付けている状態を示した平面図である。
【図9】両面粘着テープと結合部材を用いて反射板によって光源基板をボトムシャーシに押し付けている状態を示した要部縦断面図である。
【図10】両面粘着テープと押付突起部を用いて反射板によって光源基板をボトムシャーシに押し付けている状態を示した要部縦断面図である。
【図11】両面粘着テープとスペーサを用いて反射板によって光源基板をボトムシャーシに押し付けている状態を示した要部縦断面図である。
【図12】両面粘着テープを用いて反射板によって光源基板をボトムシャーシに押し付けている状態を示した要部縦断面図である。
【図13】主面部の短辺と同等の長さを有する光源基板が直接取り付けられたボトムシャーシの平面図である。
【符号の説明】
【0075】
1 液晶表示装置、2 液晶パネルユニット、2a スペーサ、2b スペーサ、2c ガイド部材、3 バックライトユニット、4 液晶パネル、4a 第1のガラス基板、4b 第2のガラス基板、4c 光学フィルム層、5a 前面フレーム部材、5b 背面フレーム部材、6 ボトムシャーシ、6a 主面部、6b 外周壁部、6c 位置決め突起部、6d 配置部、6e 挿入孔、6f 結合孔、10 光源基板、10a 基材、10b 絶縁層、10c 導電層、10d 半田レジスト層、10e 位置決め孔、10f 挿通孔、11 LED、12 配線基板、12a 基材、12b 絶縁層、12c 導電層、12d 半田レジスト層、13 両面粘着テープ、14 マグネット、15a LED駆動回路基板、15b LED駆動回路基板、16 結合部材、20 光学シートブロック、21 反射板、21a 反射板貫通孔、21b 開口部、21c 結合部材貫通孔、22 拡散板、22a ブラケット部材、23 光学機能シート積層体、24 光学スタッド部材、24a 本体部、24b 取付部、24c 反射板規定部、24d ボトムシャーシ規定部、24e 支軸部、24f 支持体、30 結合ピン、30a 押圧部、30b 取付部、30c 軸部、30d 係止部、40 押付突起部、50 スペーサ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
透過型の液晶パネルを背面側から照明するバックライト装置において、
照明光を照射する複数の発光素子が実装される複数の光源基板と、
上記複数の光源基板が一方の面に取り付けられるボトムシャーシと、
上記ボトムシャーシに取り付けられた光源基板に実装された上記発光素子と対応させて形成された開口部から上記発光素子を一方の面側に露出させると共に、上記発光素子から照射された照明光を反射する反射板と、
上記反射板の一方の面側に上記反射板と所定の対向間隔を介して対向され、上記反射板から入射された上記照明光を層内において拡散する拡散板と、
上記拡散板の一方の面側に組み合わされ、複数の光学機能シートを積層してなり、上記透過型の液晶パネルに上記照明光を導光する光学機能シート積層体とを備え、
上記反射板は、上記ボトムシャーシの一方の面に直接取り付けられ、上記光源基板を上記ボトムシャーシに押し付けていることを特徴とするバックライト装置。
【請求項2】
上記光源基板は、メタルコア基板であることを特徴とする請求項1記載のバックライト装置。
【請求項3】
上記複数の光源基板は、配線部材によって接続され、
上記配線部材は、メタルコア基板であることを特徴とする請求項2記載のバックライト装置。
【請求項4】
上記反射板は、上記ボトムシャーシの一方の面に設けられた粘着テープによって、上記ボトムシャーシの一方の面に接着されていることを特徴とする請求項3記載のバックライト装置。
【請求項5】
更に、上記反射板は、押付部材によって、上記光源基板を上記ボトムシャーシに押し付けていることを特徴とする請求項4記載のバックライト装置。
【請求項6】
上記押付部材は、マグネットであり、
上記反射板は、一方の面に配置された上記マグネットが、上記光源基板を介して、上記ボトムシャーシを磁気吸引することにより、上記光源基板を上記ボトムシャーシに押し付けていることを特徴とする請求項5記載のバックライト装置。
【請求項7】
上記押付部材は、結合部材であり、
上記反射板は、上記結合部材が、上記光源基板を介して、上記ボトムシャーシと結合されることにより、上記光源基板を上記ボトムシャーシに押し付けていることを特徴とする請求項5記載のバックライト装置。
【請求項8】
透過型の液晶パネルと、
上記透過型の液晶パネルを背面側から照明するバックライト装置を備え、
上記バックライト装置は、
照明光を照射する複数の発光素子が実装される複数の光源基板と、
上記複数の光源基板が一方の面に取り付けられるボトムシャーシと、
上記ボトムシャーシに取り付けられた光源基板に実装された上記発光素子と対応させて形成された開口部から上記発光素子を一方の面側に露出させると共に、上記発光素子から照射された照明光を反射する反射板と、
上記反射板の一方の面側に上記反射板と所定の対向間隔を介して対向され、上記反射板から入射された上記照明光を層内において拡散する拡散板と、
上記拡散板の一方の面側に組み合わされ、複数の光学機能シートを積層してなり、上記透過型の液晶パネルに上記照明光を導光する光学機能シート積層体とを備え、
上記反射板は、上記ボトムシャーシの一方の面に直接取り付けられ、上記光源基板を上記ボトムシャーシに押し付けていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項9】
上記光源基板は、メタルコア基板であることを特徴とする請求項8記載の液晶表示装置。
【請求項10】
上記複数の光源基板は、配線部材によって接続され、
上記配線部材は、メタルコア基板であることを特徴とする請求項9記載の液晶表示装置。
【請求項11】
上記反射板は、上記ボトムシャーシの一方の面に設けられた粘着テープによって、上記ボトムシャーシの一方の面に接着されていることを特徴とする請求項10記載の液晶表示装置。
【請求項12】
更に、上記反射板は、押付部材によって、上記光源基板を上記ボトムシャーシに押し付けていることを特徴とする請求項11記載の液晶表示装置。
【請求項13】
上記押付部材は、マグネットであり、
上記反射板は、一方の面に配置された上記マグネットが、上記光源基板を介して、上記ボトムシャーシを磁気吸引することにより、上記光源基板を上記ボトムシャーシに押し付けていることを特徴とする請求項12記載の液晶表示装置。
【請求項14】
上記押付部材は、結合部材であり、
上記反射板は、上記結合部材が、上記光源基板を介して、上記ボトムシャーシと結合されることにより、上記光源基板を上記ボトムシャーシに押し付けていることを特徴とする請求項12記載の液晶表示装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【公開番号】特開2009−129705(P2009−129705A)
【公開日】平成21年6月11日(2009.6.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−303605(P2007−303605)
【出願日】平成19年11月22日(2007.11.22)
【出願人】(000002185)ソニー株式会社 (34,172)
【Fターム(参考)】