発光装置および表示装置
【課題】 装置内に熱が滞留することなく、効率よく放熱することができる発光装置、および、この発光装置を備える表示装置を提供する。
【解決手段】 バックライトユニット１は、平板状の底部１３１を有するフレーム部材１３と、底部１３１に配置される複数のプリント基板１２と、各プリント基板１２上に整列配置される複数のＬＥＤチップ１１１ａと、各ＬＥＤチップ１１１ａを囲むように各プリント基板１２上に設けられる複数の反射部材１１３とを含む。そして、複数のプリント基板１２は、第１方向Ｘ１に第１間隔Ｉ１をあけ、かつ、第１方向Ｘ１と直交する第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけてフレーム部材１３の底部１３１に配置されている。
【解決手段】 バックライトユニット１は、平板状の底部１３１を有するフレーム部材１３と、底部１３１に配置される複数のプリント基板１２と、各プリント基板１２上に整列配置される複数のＬＥＤチップ１１１ａと、各ＬＥＤチップ１１１ａを囲むように各プリント基板１２上に設けられる複数の反射部材１１３とを含む。そして、複数のプリント基板１２は、第１方向Ｘ１に第１間隔Ｉ１をあけ、かつ、第１方向Ｘ１と直交する第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけてフレーム部材１３の底部１３１に配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示パネルの背面に光を照射するバックライトユニットに設けられる発光装置、この発光装置を備える表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示パネルは、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予め定められた映像等が光学的に表示される。この表示パネルには、液晶自体が発光体ではないので、たとえば透過型の表示パネルの背面側に冷陰極管（ＣＣＦＬ）、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）などを光源とした光を照射するバックライトユニットが備えられる。
【０００３】
バックライトユニットには、冷陰極管やＬＥＤ等の光源を底面に並べて光を出す直下型と、冷陰極管やＬＥＤ等の光源を導光板と呼ばれる透明な板のエッジ部に配して、導光板エッジから光を通して背面に設けられたドット印刷やパターン形状によって前面に光を出すエッジライト型とがある。
【０００４】
ＬＥＤは、低消費電力、長寿命、水銀を使わないことによる環境負荷低減などの優れた特性を有するが、価格的に高価であることと、青色発光ＬＥＤが発明されるまでは白色発光ＬＥＤがなかったことと、さらに、強い指向性を有していることから、バックライトユニットの光源としての利用が遅れていた。しかしながら近年、照明用途での高演色高輝度白色ＬＥＤが急速に普及しており、それに伴ってＬＥＤが安価になってきているので、バックライトユニットの光源としては、冷陰極管からＬＥＤへの移行が進んでいる。
【０００５】
ＬＥＤは強い指向性を有するので、表示パネルの表面の輝度がその面方向において均一となるように光を照射するという観点では、直下型よりもエッジライト型が有効である。しかしながら、エッジライト型のバックライトユニットは、導光板のエッジ部に集中して光源が配置されることにより光源によって生じた熱が集中するという問題とともに、表示パネルのベゼル部が大きくなるという問題が生じる。さらに、エッジライト型のバックライトユニットは、表示画像の高品質化および省電力化が可能な制御方法として注目されている部分的な調光制御（ローカルディミング）についても制約が大きく、表示画像の高品質化および省電力化が達成可能な小分割領域の制御ができないという問題がある。
【０００６】
そこで、部分的な調光制御に有利な直下型のバックライトユニットにおいて、強い指向性を有するＬＥＤを光源として用いた場合であっても、輝度が均一となるように、光を表示パネルに照射することが可能な方法の検討が進められている。
【０００７】
たとえば、特許文献１には、表示パネルを複数の矩形領域に分割し、分割した複数の矩形領域毎に調光制御が可能となるように、各矩形領域に対応する複数の光源ユニットが連結されたバックライトユニットが開示されている。この特許文献１に開示されるバックライトユニットにおいて、各光源ユニットは、表示パネルの矩形領域に対応した大きさに形成される矩形状枠体と、矩形状枠体の底部の中央に発光面を上向きにして配置される発光素子と、発光素子の直上に配置され、頂点を下向きとする逆円錐形状に形成される導光反射体とを含んで構成される。
【０００８】
特許文献１に開示される技術では、発光素子から出射された強い指向性を有する光を、導光反射体によって、発光素子の光軸と交差する方向に拡散させ、面方向において光量が均一化された光を表示パネルに照射することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−２３８４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に開示される技術では、複数の光源ユニットは、それぞれ矩形状枠体によって仕切られているので、発光素子が発光することにより発生する熱が各矩形状枠体内で滞留しやすくなってしまう。このように、熱が滞留すると、発光素子に電力を供給するための回路における出力効率が低下するおそれがあるとともに、発光素子の寿命が短くなるおそれがある。
【００１１】
したがって本発明の目的は、表示パネルを備える表示装置のバックライトユニットに用いられる発光装置において、装置内に熱が滞留することなく、効率よく放熱することができる発光装置、および、この発光装置を備える表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、枠部と、枠部に囲まれる矩形板状の底部とからなる筐体と、
第１方向に第１間隔をあけ、かつ、第１方向と直交する第２方向に第２間隔をあけて前記底部に配置される矩形板状の複数の基板と、
前記各基板上に第２方向に等間隔で複数配置される、光を出射する発光素子と、
前記各基板上に配置される複数の発光素子のそれぞれを囲むように前記各基板上に設けられ、前記各基板の第１方向両側部に対して延出し、外周形状が多角形状の複数の反射部材と、を含むことを特徴とする発光装置である。
【００１３】
また本発明の発光装置において、前記各基板の、第２間隔をあけて互いに対向する各端部の端面は、基板の第１方向一側部から他側部に向かうにつれて、互いに離間するように形成されることを特徴とする。
【００１４】
また本発明の発光装置において、前記各基板の、第２間隔をあけて互いに対向する各端部の端面は、互いに近接する方向に凸状に湾曲して形成されることを特徴とする。
【００１５】
また本発明の発光装置において、前記各基板の第２方向一端部には、各基板上に配置される各発光素子に駆動信号を入力するための駆動信号入力部が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
また本発明の発光装置において、第２方向に第２間隔をあけて離間して対を成す前記基板の少なくとも一部の基板は、互いに対向する各端部が、前記底部の第２方向中央部の両側に位置するように配置されていることを特徴とする。
【００１７】
また本発明の発光装置において、前記各基板の第２間隔をあけて互いに対向する各端部に最も近い位置に配置される各発光素子を囲む各反射部材は、互いに対向する各辺部が各基板から離間して隆起し、互いに連なるように形成されることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、表示パネルと、
前記表示パネルの背面に光を照射する前記発光装置とを備えることを特徴とする表示装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、発光装置は、筐体の底部に配置される矩形板状の複数の基板と、各基板上に整列配置される複数の発光素子と、各発光素子を囲むように各基板上に設けられる複数の反射部材とを含む。複数の基板は、第１方向に第１間隔をあけ、かつ、第１方向と直交する第２方向に第２間隔をあけて筐体の底部に配置されている。各発光素子は、各基板の第２方向に等間隔で、各基板上に配置される。各反射部材は、各基板の第１方向両側部に対して延出し、外周形状が多角形状である。
【００２０】
発光素子が光を出射することで発生した熱は、各基板の第１方向両側部から延出した反射部材と、筐体の底部との間に存在する空気などの、発光素子の周辺に存在する空気を温める。
【００２１】
本発明の発光装置では、筐体の底部と反射部材との間に介在する各基板が、第１方向に第１間隔をあけ、かつ、第１方向と直交する第２方向に第２間隔をあけて筐体の底部に配置されているので、筐体の底部と反射部材との間に存在する温められた空気は、第１方向に第１間隔をあけて離間する各基板の互いに対向する各側部の間に形成される空間（以下、「第１放熱空間」という）、および、第２方向に第２間隔をあけて離間する各基板の互いに対向する各端部の間に形成される空間（以下、「第２放熱空間」という）を、滞留することなく流れる。そのため、発光装置内に熱が滞留することなく、効率よく放熱することができる。
【００２２】
また本発明によれば、各基板の第２間隔をあけて互いに対向する各端部の端面は、基板の第１方向一側部から他側部に向かうにつれて、互いに離間するように形成される。第１方向が鉛直方向に平行で、基板の第１方向一側部が鉛直方向上方側となるように、発光装置を配置して用いた場合、第２放熱空間を流れる気流は、基板の第１方向他側部側から一側部側に、空間幅が広い側から狭い側に流れるので、流速が速くなる。これによって、発光装置内に熱が滞留することをより効果的に抑制することができ、効率よく放熱することができる。
【００２３】
また本発明によれば、各基板の第２間隔をあけて互いに対向する各端部の端面は、互いに近接する方向に凸状に湾曲して形成される。これによって、第２放熱空間を流れる気流が、乱流となるのを抑制することができるので、発光装置内に熱が滞留することをより効果的に抑制することができ、効率よく放熱することができる。
【００２４】
また本発明によれば、各基板の第２方向一端部、具体的には、第２方向に第２間隔をあけて離間する各基板の、第２間隔をあけて互いに対向する各端部とは反対側の端部には、各基板上に配置される各発光素子に駆動信号を入力するための駆動信号入力部が設けられている。これによって、装置内の熱を放熱するための第２放熱空間に駆動信号入力部が設けられることがないので、第２放熱空間における気流の流れをスムーズにすることができる。
【００２５】
また本発明によれば、第２方向に第２間隔をあけて離間して対を成す基板の少なくとも一部の基板は、互いに対向する各端部が、筐体の底部の第２方向中央部の両側に位置するように、底部に配置されている。このように構成された発光装置では、第２放熱空間が、筐体の底部の第２方向中央部に形成されることになるので、筐体の底部と反射部材との間に存在する温められた空気は、筐体の底部の第２方向中央部を流れ、これによって発光装置内の熱を放熱することができる。たとえば、一般家庭用のテレビジョン受像機などの表示装置に備えられるバックライトユニットとしての発光装置では、表示パネルに対応した形状、大きさに設定されている筐体の底部の中央部に対応する領域の発光強度が大きくされている。このような場合には、筐体の底部の中央部に熱が滞留しやすくなるが、筐体の底部の第２方向中央部に対応する領域に第２放熱空間を形成することによって、効率よく放熱することができる。
【００２６】
また本発明によれば、各基板の第２間隔をあけて互いに対向する各端部に最も近い位置に配置される各発光素子を囲む各反射部材は、互いに対向する各辺部が各基板から離間して隆起し、互いに連なるように形成される。このように構成された発光装置では、第２方向に第２間隔をあけて離間する各基板の互いに対向する各端部の近傍に、各基板から離間して隆起した反射部材の隆起部分が位置することになる。これによって、反射部材の各基板から離間した隆起部分により形成される空間も、第２放熱空間に含まれることになる。したがって、第２放熱空間における気流の流れをスムーズにすることができるので、発光装置内に熱が滞留することをより効果的に抑制することができ、効率よく放熱することができる。
【００２７】
また本発明によれば、表示装置は、装置内に熱が滞留することなく効率よく放熱することができる、本発明に係る発光装置を含んで構成されるので、高画質画像を長期間にわたって表示パネルに表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置１００の構成を示す分解斜視図である。
【図２】図１における切断面線Ａ−Ａで切断したときの液晶表示装置１００の断面を模式的に示す図である。
【図３】基台１１１とＬＥＤチップ１１１ａとを示す図である。
【図４】プリント基板１２に実装されたＬＥＤチップ１１１ａおよび基台１１１を示す図である。
【図５】基台１１１に支持されたＬＥＤチップ１１１ａとレンズ１１２との位置関係を示す図である。
【図６】ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光の光路を説明するための図である。
【図７】発光部１１が備える反射部材１１３の構成を示す図である。
【図８】ＬＥＤチップ１１１ａから発生した熱が放熱される様子を説明するための図である。
【図９】第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の互いに対向する各端部近傍の構成を拡大して示す斜視図である。
【図１０】第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の互いに対向する各端部の端面の形状を示す図である。
【図１１】第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の互いに対向する各端部の端面の形状を示す図である。
【図１２】バックライトユニット６０における、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の互いに対向する各端部近傍の構成を拡大して示す分解斜視図である。
【図１３】バックライトユニット６０における、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の互いに対向する各端部近傍の構成を拡大して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置１００の構成を示す分解斜視図である。図２は、図１における切断面線Ａ−Ａで切断したときの液晶表示装置１００の断面を模式的に示す図である。
【００３０】
本発明の表示装置である液晶表示装置１００は、テレビジョン受像機またはパーソナルコンピュータなどにおいて、画像情報を出力することによって画像を表示画面に表示する装置である。表示画面は、液晶素子を有する透過型の表示パネルである液晶パネル２によって形成され、液晶パネル２は、矩形平板状に形成される。液晶パネル２において、厚み方向の２つの面を、前面２１および背面２２とする。液晶表示装置１００は画像を、前面２１から背面２２に向かう方向に見て視認可能に表示する。
【００３１】
液晶表示装置１００は、液晶パネル２と、複数の発光部１１を含む、本発明に係る発光装置であるバックライトユニット１とを備える。
【００３２】
液晶パネル２は、バックライトユニット１が備える、枠部と枠部に囲まれる底部１３１とからなる筐体であるフレーム部材１３の底部１３１の底面１３１ａと平行に、側壁部１３２により支持される。液晶パネル２は、２枚の基板を含み、厚み方向から見て長方形の板状に形成される。液晶パネル２は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング素子を含み、２枚の基板の隙間には液晶が注入されている。
【００３３】
液晶パネル２は、背面２２側に配置されるバックライトユニット１からの光がバックライトとして照射されることによって、表示機能を発揮する。前記２枚の基板には、液晶パネル２における画素の駆動制御用のドライバー（ソースドライバ）、種々の素子および配線が設けられている。
【００３４】
また、液晶表示装置１００において、液晶パネル２とバックライトユニット１との間には、拡散板３が、液晶パネル２に平行に配置される。この拡散板３が、被照射体となる。なお、液晶パネル２と拡散板３との間に、プリズムシート（図示せず）を配置してもよい。
【００３５】
拡散板３は、バックライトユニット１から照射される光を、面方向に拡散することによって、輝度が局所的に偏ることを防止する。プリズムシートは、拡散板３を介して背面２２側から到達した光の進行の向きを、前面２１側に向ける。拡散板３では、輝度が面方向に偏ることを防ぐために、光の進行方向は、ベクトル成分として、面方向の成分を多く含む。これに対しプリズムシートは、面方向のベクトル成分を多く含む光の進行方向を、厚み方向の成分を多く含む光の進行方向に変換する。具体的には、プリズムシートは、レンズまたはプリズム状に形成される部分が面方向に多数並んで形成され、これによって、厚み方向に進行する光の拡散度を小さくする。したがって、液晶表示装置１００による表示において、輝度を上昇させることができる。
【００３６】
バックライトユニット１は、液晶パネル２に背面２２側から光を照射する直下型のバックライト装置である。バックライトユニット１は、拡散板３を介して液晶パネル２に光を照射する複数の発光部１１と、複数のプリント基板１２と、フレーム部材１３とを含む。
【００３７】
フレーム部材１３は、バックライトユニット１の基本構造体であり、液晶パネル２と予め定められた間隔をあけて対向する矩形平板状の底部１３１と、底部１３１に連なり底部１３１から立ち上がる側壁部１３２とからなる。底部１３１は、厚み方向から見て長方形に形成され、その大きさは液晶パネル２よりも少し大き目である。側壁部１３２は、底部１３１のうち短辺を成す２つの端部と、長辺を成す２つの端部とから液晶パネル２の前面２１側に立ち上がって形成される。これによって、平板状の側壁部１３２が底部１３１の周囲に４つ、形成される。
【００３８】
プリント基板１２は、フレーム部材１３の底部１３１に固定される。プリント基板１２は、たとえば、導電層が両面に形成されたガラスエポキシからなる基板である。本実施形態では、各プリント基板１２は、長方形板状に形成され、その長辺（長手方向）が底部１３１の長辺方向と平行で、短辺（幅方向）が底部１３１の短辺方向と平行になるように、底部１３１に整列配置されている。
【００３９】
複数のプリント基板１２の底部１３１に対する配置状態の詳細については後述するが、複数のプリント基板１２は、第１方向Ｘ１に第１間隔Ｉ１をあけ、かつ、第１方向Ｘ１と直交する第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて、フレーム部材１３の底部１３１に配置される。本実施形態では、前記第１方向Ｘ１は、フレーム部材１３の底部１３１の短辺方向と平行で、前記第２方向Ｘ２は、底部１３１の長辺方向と平行である。各プリント基板１２上には、複数の発光部１１が、第２方向Ｘ２に平行な方向に等間隔で設けられている。
【００４０】
複数の発光部１１は、拡散板３を介して液晶パネル２に光を照射するものである。本実施形態では、複数の発光部１１を１つの群として、拡散板３を介して液晶パネル２の背面２２の全体にわたって対向するように、複数の発光部１１が設けられたプリント基板１２を複数並列に配列することで、発光部１１がマトリクス状に設けられる。各発光部１１は、被照射体である拡散板３側から平面視したとき、すなわち、フレーム部材１３の底部１３１に垂直な方向から見て正方形に形成され、拡散板３の液晶パネル２側の面における輝度が５０００ｃｄ／ｍ２となるように規定され、一辺の長さは、たとえば５５ｍｍである。
【００４１】
複数の発光部１１は、それぞれ、発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）チップ１１１ａと、ＬＥＤチップ１１１ａを支持する基台１１１と、光学部材であるレンズ１１２と、反射部材１１３とを含む。
【００４２】
図３は、基台１１１とＬＥＤチップ１１１ａとを示す図である。図３（ａ）は平面図であり、図３（ｂ）は正面図であり、図３（ｃ）は底面図である。
【００４３】
基台１１１は、ＬＥＤチップ１１１ａを支持するための部材であり、樹脂からなる。この基台１１１は、ＬＥＤチップ１１１ａを支持する支持面が正方形に形成され、正方形の一辺の長さＬ１は、たとえば３ｍｍである。また、基台１１１の高さは、たとえば１ｍｍである。
【００４４】
図３に示すように、基台１１１は、セラミックスからなる基台本体１１１ｇと、基台本体１１１ｇに設けられる２つの電極１１１ｃとを含んでおり、ＬＥＤチップ１１１ａは、基台１１１の支持面となる基台本体１１１ｇの上面中央部に、接着部材１１１ｆで固定されている。２つの電極１１１ｃは、互いに離間しており、それぞれ、基台本体１１１ｇの上面、側面、および底面にわたって設けられる。ＬＥＤチップ１１１ａの図示しない２つの端子と、２つの電極１１１ｃとは、２つのボンディングワイヤ１１１ｄによってそれぞれ接続されている。そして、ＬＥＤチップ１１１ａおよびボンディングワイヤ１１１ｄは、シリコン樹脂などの透明樹脂１１１ｅによって封止されている。
【００４５】
図４は、プリント基板１２に実装されたＬＥＤチップ１１１ａおよび基台１１１を示す図である。ＬＥＤチップ１１１ａは、基台１１１を介してプリント基板１２に実装され、プリント基板１２から離れる方向に光を出射する。ＬＥＤチップ１１１ａは、発光部１１を拡散板３側から平面視したとき、すなわち、フレーム部材１３の底部１３１に垂直な方向から見たときに、基台１１１の中央部に位置する。複数の発光部１１において、それぞれのＬＥＤチップ１１１ａによる光の出射の制御は、互いに独立して制御可能である。これによって、バックライトユニット１は、部分的な調光制御（ローカルディミング）が可能である。
【００４６】
プリント基板１２にＬＥＤチップ１１１ａおよび基台１１１を実装するときには、まず、プリント基板１２が備える導電層パターンの２つの接続端子部１２１の上に、それぞれ、半田を付け、その半田に、基台本体１１１ｇの底面に設けられる２つの電極１１１ｃがそれぞれ合致するように、たとえば図示しない自動機によって、プリント基板１２に、基台１１１および基台１１１に固定されているＬＥＤチップ１１１ａを載置する。基台１１１および基台１１１に固定されているＬＥＤチップ１１１ａを載置したプリント基板１２は、赤外線を照射するリフロー槽に送られ、半田は約２６０℃に熱せられ、基台１１１とプリント基板１２とが半田付けされる。
【００４７】
複数の発光部１１にそれぞれ備えられるＬＥＤチップ１１１ａは、発光部１１を拡散板３側から平面視したとき、すなわち、フレーム部材１３の底部１３１に垂直な方向から見たときに、マトリクス状に整列配置され、隣接するＬＥＤチップ１１１ａ間の距離は、行方向および列方向ともに同じである。
【００４８】
図５は、基台１１１に支持されたＬＥＤチップ１１１ａとレンズ１１２との位置関係を示す図である。
【００４９】
レンズ１１２は、ＬＥＤチップ１１１ａを支持する基台１１１を覆うように、ＬＥＤチップ１１１ａに、インサート成形により、当接して設けられ、ＬＥＤチップ１１１ａから出射した光を複数の方向に反射または屈折させる。すなわち、レンズ１１２は、光を拡散させる。レンズ１１２は、透明なレンズであり、たとえばシリコン樹脂やアクリル樹脂などからなる。
【００５０】
レンズ１１２は、拡散板３を介して液晶パネル２に対向する面である上面１１２ａが中央部に凹みを有して湾曲し、側面１１２ｂがＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓと平行な略円柱状に形成され、光軸Ｓに直交する断面における直径Ｌ２がたとえば１０ｍｍであり、基台１１１に対して外方に延出し、かつ、基台１１１の側面（基台１１１の支持面に対して直交する４つの面）の少なくとも一部を覆うように設けられている。すなわち、レンズ１１２は、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓに直交する方向に関して基台１１１よりも大きい（レンズ１１２の直径Ｌ２は、基台１１１の支持面の一辺の長さＬ１よりも大きい）。このように、レンズ１１２が基台１１１に対して外方に延出して設けられることによって、ＬＥＤチップ１１１ａから出射した光をレンズ１１２により広範囲に拡散させることができる。
【００５１】
また、レンズ１１２の高さＨ１は、たとえば４．５ｍｍであり、直径Ｌ２よりも小さい。換言すれば、レンズ１１２は、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓに直交する方向の長さ（直径Ｌ２）が、高さＨ１よりも大きい。このレンズ１１２に入射した光は、レンズ１１２の内部において光軸Ｓに交差する方向に拡散される。
【００５２】
上記のように、直径Ｌ２を高さＨ１よりも大きく設定するのは、バックライトユニット１の薄型化と液晶パネル２への光の均一照射のためである。バックライトユニット１を薄型化するためには、レンズ１１２の高さＨ１を小さく、すなわち、レンズ１１２を極力薄くする必要がある。しかしながら、レンズ１１２を薄くすると、液晶パネル２の背面２２に照度むらが発生し易くなり、その結果、液晶パネル２の前面２１に輝度むらが発生し易くなる。特に、隣接するＬＥＤ１１１ａの間の距離が長い場合、液晶パネル２の背面２２において隣接するＬＥＤチップ１１１ａの間の領域は、ＬＥＤチップ１１１ａから遠く離れており、照射光量が少なくなるので、その領域とＬＥＤチップ１１１ａに近接する領域との間で、照度むら（輝度むら）が生じ易くなる。
【００５３】
ＬＥＤチップ１１１ａから照射された光を、レンズ１１２を介して、ＬＥＤチップ１１１ａから遠く離れた領域に照射させるには、レンズ１１２の直径Ｌ２をある程度大きくする必要があり、本実施形態では、レンズ１１２の直径Ｌ２を、高さＨ１よりも大きくすることで、バックライトユニット１の薄型化と液晶パネル２への光の均一照射とを可能にしている。
【００５４】
なお、仮に、レンズ１１２の高さＨ１よりも、レンズ１１２の直径Ｌ２を小さくした場合、薄型化および均一照射が困難となるばかりでなく、レンズ１１２とＬＥＤチップ１１１ａとを一体的に成形するインサート成形において、バランスが悪くなり易いという課題が生じる。また、ＬＥＤチップ１１１ａおよび基台１１１ｂと、インサート成形されたレンズ１１２とからなる一体成形物をプリント基板１２に半田付けする際に、バランスを崩し易く、組立上にも課題が生じる。
【００５５】
レンズ１１２の上面１１２ａは、中央部分１１２１と、第１湾曲部分１１２２と、第２湾曲部分１１２３とを含んで構成される。レンズ１１２において、中央部に凹みを有して湾曲した上面１１２ａは、到達した光を全反射させて側面１１２ｂから出射させる第１領域と、到達した光を外方に屈折させて出射する第２領域とを有する。第１領域は第１湾曲部分１１２２に形成され、第２領域は第２湾曲部分１１２３に形成される。
【００５６】
中央部分１１２１は、拡散板３を介して液晶パネル２に対向する上面１１２ａの中央部に形成され、中央部分１１２１の中心（すなわち、レンズ１１２の光軸）は、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ上に位置する。中央部分１１２１は、ＬＥＤチップ１１１ａの発光面に平行な円形状に形成され、その直径Ｌ３は、たとえば１ｍｍである。
【００５７】
なお、本発明の他の実施形態としては、中央部分１１２１の形状を、上記円形状の代わりに、上記円形状を仮想的な底面とし、この底面からＬＥＤチップ１１１ａに向かって突出する円錐の側面形状にしてもよい。
【００５８】
中央部分１１２１は、被照射体である拡散板３において、中央部分１１２１に対向する領域に光を照射するために形成されている。ただし、中央部分１１２１はＬＥＤチップ１１１ａに対向する部分であるので、ＬＥＤチップ１１１ａから出射される光の大半が中央部分１１２１に到達し、その大半の光がそのまま透過した場合、中央部分１１２１に対向する領域の照度が際立って大きくなる。そこで、中央部分１１２１の形状を、上記円錐の側面形状とすることが好ましい。上記円錐の側面形状とした場合、大半の光が中央部分１１２１で反射され、中央部分１１２１を透過する光は少なくなるので、中央部分１１２１に対向する領域の照度を抑えることができる。
【００５９】
第１湾曲部分１１２２は、中央部分１１２１の外周縁端部に連なり、外方に向かうにつれてＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ方向の一方（液晶パネル２に向かう方向）に延び、光軸Ｓ方向の一方に凸となるように湾曲した環状の曲面である。この曲面の形状は、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光が全反射するように設計される。
【００６０】
より詳細には、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光のうち、第１湾曲部分１１２２に到達した光は、第１湾曲部分１１２２で全反射した後、レンズ１１２の側面１１２ｂを透過し、反射部材１１３へ向かう。反射部材１１３に到達した光は、反射部材１１３で拡散され、被照射体である拡散板３において、ＬＥＤチップ１１１ａに対向していない領域に照射される。これにより、ＬＥＤチップ１１１ａに対向していない領域への照射光量を増加させることができる。
【００６１】
第１湾曲部分１１２２は、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光を全反射するために、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光の入射角度が、臨界角φ以上となるように形成される。たとえば、レンズ１１２の材質をアクリル樹脂とするとき、アクリル樹脂の屈折率は「１．４９」であり、空気の屈折率は「１」であるので、sinφ＝１／１．４９となる。この式から、臨界角φは４２．１°となり、第１湾曲部分１１２２は、入射角度が４２．１°以上となる形状に形成される。
【００６２】
第２湾曲部分１１２３は、第１湾曲部分１１２２の外周縁端部に連なり、外方に向かうにつれてＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ方向の他方に延び、光軸Ｓ方向の一方に凸となるように湾曲した環状の曲面である。
【００６３】
ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光のうち、第２湾曲部分１１２３に到達した光は、第２湾曲部分１１２３を透過するときに、屈折して、拡散板３および反射部材１１３に向かう。反射部材１１３に到達した光は、拡散して拡散板３に向かう。このように第２湾曲部分１１２３により拡散板３へ向かう光は、拡散板３において、中央部分１１２１および第１湾曲部分１１２２により光が照射される領域とは異なる領域に主に照射され、これによって光量の補完が行われる。なお、第２湾曲部分１１２３は、光を透過する必要があるので、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光を全反射しないように、入射角度が４２．１°未満となる形状に形成される。
【００６４】
このように、レンズ１１２は、中央部分１１２１の外周縁端部に、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光をレンズ１１２の側面１１２ｂへ向けて全反射させる第１湾曲部分１１２２が形成され、その第１湾曲部分１１２２の外周縁端部に、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光を屈折させる第２湾曲部分１１２３が形成されている。
【００６５】
ＬＥＤチップ１１１ａは一般的に指向性が強く、光軸Ｓ付近の光量が極めて大きく、光軸Ｓに対する光の出射角度が大きくなればなるほど光量が小さくなる。したがって、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ（すなわち、レンズ１１２の光軸）から比較的遠い領域への照射光量を大きくするためには、光軸Ｓに対する出射角度が大きな光を、この領域へ向けるのではなく、出射角度が小さな光を、この領域へ向ける必要がある。
【００６６】
本実施形態では、上記のように、光軸Ｓが通る中央部分１１２１の周囲に、上記領域へ向けて光を全反射させる第１湾曲部分１１２２が隣接して形成されるので、この領域への照射光量を大きくすることができる。
【００６７】
これに対して、仮に、中央部分１１２１の周囲に、第２湾曲部分１１２３を隣接させて形成し、その第２湾曲部分１１２３の周囲に、第１湾曲部分１１２２を隣接して形成した場合、第１湾曲部分１１２２へ向かう光の光軸Ｓに対する出射角度が大きくなり、その結果、第１湾曲部分１１２２で全反射されて上記領域に照射される光の量は少なくなってしまう。この結果、拡散板３における輝度は不均一になる。
【００６８】
図６は、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光の光路を説明するための図である。ＬＥＤチップ１１１ａから出射した光は、レンズ１１２に入射し、このレンズ１１２で拡散される。具体的には、レンズ１１２に入射した光のうち、拡散板３を介して液晶パネル２に対向する上面１１２ａにおいて中央部分１１２１に到達した光は、液晶パネル２に向けて矢符Ａ１方向に出射され、第１湾曲部分１１２２に到達した光は、全反射して側面１１２ｂから矢符Ａ２方向に出射され、第２湾曲部分１１２３に到達した光は、外方（ＬＥＤチップ１１１ａから遠ざかる方向）に屈折して液晶パネル２に向けて矢符Ａ３方向に出射される。
【００６９】
また、本実施形態では、ＬＥＤチップ１１１ａとレンズ１１２とは、互いの光軸が一致する、すなわち、レンズ１１２の中心（すなわち、レンズ１１２の光軸）がＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ上に位置し、レンズ１１２がＬＥＤチップ１１１ａに当接するように、予め高精度に位置合わせされて形成されている。
【００７０】
ＬＥＤチップ１１１ａとレンズ１１２とを、予め位置合わせして形成する方法としては、インサート成形、所定の形状に成形されたレンズ１１２に基台１１１に支持されたＬＥＤチップ１１１ａを嵌合させる方法などを挙げることができる。本実施形態では、ＬＥＤチップ１１１ａとレンズ１１２とは、インサート成形により、予め位置合わせされて形成されている。
【００７１】
インサート成形する際には、大きく分けて、上面金型と下面金型とを使用する。上面金型と下面金型とを合わせた際に形成される空間に、ＬＥＤチップ１１１ａを保持した状態で、レンズ１１２の原料となる樹脂を樹脂流入口から注入することにより成形する。なお、上面金型と下面金型とを合わせた際に形成される空間に、基台１１１に支持されたＬＥＤチップ１１１ａを保持した状態で、レンズ１１２の原料となる樹脂を樹脂注入口から注入することにより成形するようにしてもよい。
【００７２】
このように、ＬＥＤチップ１１１ａとレンズ１１２とをインサート成形により形成することによって、レンズ１１２がＬＥＤチップ１１１ａに当接するように、高精度に位置合わせすることができる。
【００７３】
これによって、バックライトユニット１は、ＬＥＤチップ１１１ａからレンズ１１２を介して出射した光を、ＬＥＤチップ１１１ａに当接したレンズ１１２により、精度よく反射および屈折させることができるので、拡散板３からプリント基板１２までの距離Ｈ３が小さい薄型化された液晶表示装置１００においても、輝度がその面方向において均一となるように、光を拡散板３を介して液晶パネル２に照射することができる。
【００７４】
図７は、発光部１１が備える反射部材１１３の構成を示す図である。図７は、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の互いに対向する各端部近傍を拡大して示す。
【００７５】
反射部材１１３は、ＬＥＤチップ１１１ａが支持された基台１１１の周囲に設けられ、レンズ１１２から出射された光を、拡散板３を介して液晶パネル２へ向けて反射する。反射部材１１３は、拡散板３側から平面視したとき、すなわち、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ方向に平面視したときの外周形状が多角形状、たとえば正方形状である。この反射部材１１３は、各プリント基板１２の第１方向Ｘ１に平行な幅方向両側部から外方に延出している。
【００７６】
また、反射部材１１３は、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ方向に平面視したときに、外周形状の各辺部が、隣接する反射部材１１３同士で連なる。これによって、隣接する発光部１１において、ＬＥＤチップ１１１ａ間の距離が同じになるので、拡散板３の液晶パネル２側の面における輝度均一性をより向上することができる。
【００７７】
反射部材１１３は、中心に開口部１１３ａが設けられた、平板状、具体的には、１辺の長さが３８．８ｍｍの正方形平板状の基部１１３１と、基部１１３１を取り囲む外周縁部であり、ＬＥＤチップ１１１ａから遠ざかるにつれてプリント基板１２から遠ざかるように傾斜する傾斜面を有する傾斜部１１３２とを有する。基部１１３１と傾斜部１１３２とによって構成される反射部材１１３は、ＬＥＤチップ１１１ａを中心とした逆ドーム状に設けられる。
【００７８】
本実施形態では、反射部材１１３は、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ方向に平面視したときの外周形状が正方形状であり、その正方形状の対角線について線対称に構成される。また、正方形状の中心点について９０°回転対称に構成される。
【００７９】
基部１１３１は、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ方向に平面視したときの正方形状の各辺が、マトリクス状に、すなわち整列配置される複数のＬＥＤチップ１１１ａの行方向または列方向と平行になるように形成される。また、基部１１３１は、プリント基板１２に沿って形成され、光軸Ｓ方向に平面視したときに、中央部に円形状の開口部１１３ａが設けられる。この円形状の開口部１１３ａの直径は、レンズ１１２の直径Ｌ２よりも少し小さく設定されており、この開口部１１３ａにレンズ１１２が挿通される。基部１１３１は、各プリント基板１２の第１方向Ｘ１に平行な幅方向両側部から外方に延出している。
【００８０】
傾斜部１１３２は、基部１１３１の外周形状の各辺部に連なり、外方（ＬＥＤチップ１１１ａから遠ざかる方向）になるにつれてプリント基板１２から離反するように傾斜して延びる傾斜面を有する。傾斜部１１３２の傾斜面とプリント基板１２との間の傾斜角度θ１は、たとえば８０°である。また、光軸Ｓ方向における傾斜部１１３２の高さＨ２は、たとえば４ｍｍである。
【００８１】
また、本実施形態では、反射部材１１３のプリント基板１２に対する遠端部、すなわち、傾斜部１１３２の光軸Ｓ方向における拡散板３側の先端部と、拡散板３との間には、隙間Ｇが形成されている。発光部１１では、面方向にＬＥＤチップ１１１ａから遠ざかるにつれて、光量が低下する傾向にある。前記隙間Ｇが形成されていることによって、隣接する発光部１１同士において、互いに照射される光の一部が前記隙間Ｇから入り込み、光量の低下を補うことができる。したがって、面方向における光量の均一性をより向上することができる。
【００８２】
基部１１３１および傾斜部１１３２は、高輝性ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）、アルミニウムなどからなる。高輝性ＰＥＴとは、蛍光剤を含有した発泡性ＰＥＴであり、たとえば、東レ株式会社製のＥ６０Ｖ（商品名）などを挙げることができる。基部１１３１の厚みは、たとえば０．１〜０．５ｍｍである。
【００８３】
基部１１３１および傾斜部１１３２を含む反射部材１１３は、その全反射率が、ＬＥＤチップ１１１ａから出射される可視光に対して、たとえば、８０％〜１００％であり、本実施形態では、９７％である。全反射率は、ＪＩＳ−Ｋ−７３７５に準拠して測定することができる。
【００８４】
上記のように構成され、複数の発光部１１にそれぞれ備えられる反射部材１１３は、互いに一体的に成形されるのが好ましい。複数の反射部材１１３を一体成形する方法としては、反射部材１１３が高輝性ＰＥＴにより構成されている場合には押出成形加工、真空成形加工を挙げることができ、反射部材１１３がアルミニウムにより構成されている場合にはプレス加工を挙げることができる。
【００８５】
たとえば、高輝性ＰＥＴからなる複数の反射部材１１３を、真空成形加工により一体成形する場合には、以下のようにして成形する。
【００８６】
まず、高輝性ＰＥＴにより作製されたシートを加熱軟化させた後、予め真空吸引のための小穴（真空穴）を多数あけた型の上部に固定する。次に、型またはシートを移動させ、シートと型の間を空気が漏れないように密閉した後、真空穴を通して内部の空気を急速に排除する。シートは内部が減圧となるため大気圧により型面上に押付けられ、型の形状を忠実に再現する。このようにして成形されたものを冷却後に型から取出し、一体成形された反射部材１１３を製造することができる。このような加工方法で反射部材１１３を一体成形することによって、基部１１３１および傾斜部１１３２の厚みが同じであり、その厚みの均一性に優れた反射部材１１３を製造することができる。
【００８７】
複数の発光部１１にそれぞれ備えられる反射部材１１３を一体成形することによって、複数の発光部１１のプリント基板１２に対する配置位置の精度を向上することができるとともに、バックライトユニット１の組立作業時に、反射部材１１３を取り付ける作業数を低減することができるので、組立作業の効率を向上することができる。
【００８８】
以上のように構成されるバックライトユニット１を備える液晶表示装置１００における、ＬＥＤチップ１１１ａから出射した光の光路について図６を用いて説明する。
【００８９】
バックライトユニット１において、ＬＥＤチップ１１１ａから出射し、レンズ１１２に入射した光のうち、拡散板３を介して液晶パネル２に対向する上面１１２ａにおいて中央部分１１２１に到達した光は、液晶パネル２に向けて矢符Ａ１方向に出射され、第１湾曲部分１１２２に到達した光は、反射して側面１１２ｂから矢符Ａ２方向に出射され、第２湾曲部分１１２３に到達した光は、外方に屈折して液晶パネル２に向けて矢符Ａ３方向に出射される。
【００９０】
そして、レンズ１１２から出射した光のうち、側面１１２ｂから出射した光（出射方向が光軸Ｓに交差する方向である光）は、反射部材１１３の傾斜部１１３２に入射する。この反射部材１１３の傾斜部１１３２は、外方（ＬＥＤチップ１１１ａから遠ざかる方向）になるにつれてプリント基板１２から離反して延びるので、傾斜部１１３２に入射した光を、プリント基板１２に平行な液晶パネル２側に反射させることができ、面方向において傾斜部１１３２に対応した領域の光量を増加させることができる。
【００９１】
次に、本実施形態のバックライトユニット１において特徴的な構成である、ＬＥＤチップ１１１ａから発生した熱を放熱するための構成について説明する。
【００９２】
図８は、ＬＥＤチップ１１１ａから発生した熱が放熱される様子を説明するための図である。図９は、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の、第２間隔Ｉ２をあけて互いに対向する各端部近傍の構成を拡大して示す斜視図である。
【００９３】
本実施形態では、前述したように、各プリント基板１２は、フレーム部材１３の底部１３１と反射部材１１３との間において、その幅方向が第１方向Ｘ１と平行で、かつ長手方向が第２方向Ｘ２と平行になるように、フレーム部材１３の底部１３１に整列配置されている。そして、複数のプリント基板１２は、第１方向Ｘ１に第１間隔Ｉ１をあけ、かつ、第１方向Ｘ１と直交する第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて、フレーム部材１３の底部１３１に配置される。本実施形態では、複数のプリント基板１２は、第２方向Ｘ２に２列で配置されている。
【００９４】
また、バックライトユニット１は、プリント基板１２の第１方向Ｘ１に平行な幅方向が鉛直方向に一致し、第２方向Ｘ２に平行な長手方向が水平方向に一致するように配置されている。
【００９５】
ＬＥＤチップ１１１ａが光を出射することで発生した熱は、反射部材１１３およびプリント基板１２を伝導し、各プリント基板１２の第１方向Ｘ１に平行な幅方向両側部から延出した反射部材１１３と、フレーム部材１３の底部１３１との間に存在する空気などの、ＬＥＤチップ１１１ａの周辺に存在する空気を温める。
【００９６】
本実施形態のバックライトユニット１では、フレーム部材１３の底部１３１と反射部材１１３との間に介在する各プリント基板１２が、第１方向Ｘ１に第１間隔Ｉ１をあけ、かつ、第１方向Ｘ１と直交する第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて底部１３１に配置されているので、フレーム部材１３の底部１３１と反射部材１１３との間に存在する温められた空気は、底部１３１と反射部材１１３との間において、第１方向Ｘ１に第１間隔Ｉ１をあけて離間する各プリント基板１２の、第１間隔Ｉ１をあけて互いに対向する各側部の間に形成される水平方向に延びる空間４１（以下、「第１放熱空間４１」という）、および、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の、第２間隔Ｉ２をあけて互いに対向する各端部の間に形成される鉛直方向に延びる空間４２（以下、「第２放熱空間４２」という）を、滞留することなく流れる。
【００９７】
具体的には、反射部材１１３およびプリント基板１２を伝導した熱は、気流を形成して水平方向に延びる第１放熱空間４１をプリント基板１２の長手方向（第２方向Ｘ２に平行）に沿って流れる。そして、プリント基板１２の長手方向に沿って流れる気流が、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の、第２間隔Ｉ２をあけて互いに対向する各端部に到達すると、鉛直方向に延びる第２放熱空間４２を上昇気流を形成して流れる。これによって、バックライトユニット１内に熱が滞留することなく、効率よく放熱することができる。
【００９８】
また、第１放熱空間４１および第２放熱空間４２は、フレーム部材１３の底部１３１と反射部材１１３との間に形成されているので、反射部材１１３の底部１３１と対向する側とは反対側の領域、すなわち、拡散板３の光照射面側の領域には、第１放熱空間４１および第２放熱空間４２を流れる気流が流れ込まない。そのため、気流にのって埃などの異物が、拡散板３の光照射面側の領域に流れ込むことを防止した上で、効率よく放熱することができる。
【００９９】
また、本実施形態では、図８に示すように、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の、第２間隔Ｉ２をあけて互いに対向する各端部とは反対側の端部には、各プリント基板１２上に配置される各ＬＥＤチップ１１１ａに駆動信号を入力するための駆動信号入力部である駆動信号入力コネクタ１２ａが設けられている。これによって、バックライトユニット１内の熱を放熱するための第１放熱空間４１および第２放熱空間４２に駆動信号入力コネクタ１２ａが設けられることがないので、第１放熱空間４１および第２放熱空間４２における気流の流れをスムーズにすることができる。
【０１００】
また、本実施形態では、図８に示すように、複数のプリント基板１２のうち、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間して対を成す少なくとも一部のプリント基板１２は、互いに対向する各端部が、フレーム部材の底部１３１の第２方向Ｈ２に平行な長辺方向中央部の両側に位置するように、底部１３１に配置されている。このように構成されたバックライトユニット１では、第２放熱空間４２が、フレーム部材１３の底部１３１の長辺方向中央部に形成されることになるので、底部１３１と反射部材１１３との間に存在する温められた空気は、底部１３１の長辺方向中央部を流れ、これによってバックライトユニット１内の熱を放熱することができる。
【０１０１】
たとえば、液晶表示装置１００を一般家庭用のテレビジョン受像機などの表示装置とし、バックライトユニット１をその表示装置に備えられるバックライト装置とした場合には、液晶パネル２に対応した形状、大きさに設定されているフレーム部材１３の底部１３１の中央部に対応する領域の発光強度が大きくされる。このような場合には、フレーム部材１３の底部１３１の中央部に熱が滞留しやすくなるが、底部１３１の第２方向Ｘ２に平行な長辺方向中央部に対応する領域に、第２放熱空間４２を形成することによって、効率よく放熱することができる。
【０１０２】
また、フレーム部材１３の底部１３１に整列配置される各プリント基板１２の形状は、前述した長方形板状に限定されるものではない。図１０および図１１は、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の互いに対向する各端部の端面の形状を示す図である。
【０１０３】
たとえば、図１０に示すように、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の、第２間隔Ｉ２をあけて互いに対向する各端部の端面は、互いに近接する方向に凸状に湾曲して形成されてもよい。この場合には、互いに対向する各端部間の最小距離を、第２間隔Ｉ２とする。これによって、第２放熱空間４２を流れる気流が、乱流となるのを抑制することができるので、バックライトユニット１内に熱が滞留することをより効果的に抑制することができ、効率よく放熱することができる。
【０１０４】
また、図１１に示すように、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の、第２間隔Ｉ２をあけて互いに対向する各端部の端面は、プリント基板１２の第１方向Ｘ１に平行な幅方向の一側部から他側部に向かうにつれて、互いに離間するように形成されてもよい。この場合には、互いに対向する各端部間の最小距離を、第２間隔Ｉ２とする。具体的には、互いに対向する各端部において、プリント基板１２の第１方向Ｘ１に平行な幅方向の一側部間の距離が、第２間隔Ｉ２となる。第１方向Ｘ１が鉛直方向に平行で、プリント基板１２の幅方向一側部が鉛直方向上方側となるように、バックライトユニット１を配置して用いた場合、第２放熱空間４２を流れる気流は、プリント基板１２の幅方向他側部側から一側部側に、空間幅が広い側から狭い側に流れるので、流速が速くなる。これによって、バックライトユニット１内に熱が滞留することをより効果的に抑制することができ、効率よく放熱することができる。
【０１０５】
図１２は、バックライトユニット６０における、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の互いに対向する各端部近傍の構成を拡大して示す分解斜視図である。図１３は、バックライトユニット６０における、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の互いに対向する各端部近傍の構成を拡大して示す斜視図である。
【０１０６】
本実施形態のバックライトユニット６０は、前述したバックライトユニット１に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。バックライトユニット６０は、発光部６０ａの構成が、前述した発光部１１の構成と異なること以外は、バックライトユニット１と同様である。
【０１０７】
複数の発光部６０ａは、それぞれ、ＬＥＤチップ１１１ａと、ＬＥＤチップ１１１ａを支持する基台１１１と、レンズ１１２と、反射部材６１とを含む。
【０１０８】
反射部材６１は、ＬＥＤチップ１１１ａが支持された基台１１１の周囲に設けられ、レンズ１１２から出射された光を、拡散板３を介して液晶パネル２へ向けて反射する。反射部材６１は、拡散板３側から平面視したとき、すなわち、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ方向に平面視したときの外周形状が多角形状、たとえば正方形状である。
【０１０９】
また、反射部材６１は、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ方向に平面視したときに、外周形状の各辺部が、隣接する反射部材６１同士で連なっている。
【０１１０】
反射部材６１は、中心に開口部６１ａが設けられた基部６１１と、基部６１１を取り囲む外周縁部であり、ＬＥＤチップ１１１ａから遠ざかるにつれてプリント基板１２から遠ざかるように傾斜して形成される平板状の傾斜部６１２とを有する。基部６１１と傾斜部６１２とによって構成される反射部材６１は、ＬＥＤチップ１１１ａを中心とした逆ドーム状に設けられる。
【０１１１】
反射部材６１において特徴的な構成は、傾斜部６１２が平板状に形成されていることであり、傾斜部６１２の外周縁端部、すなわち、外周形状の各辺部が、隣接する反射部材６１同士で連なっている。換言すると、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２上の、第２間隔Ｉ２をあけて互いに対向する各端部に最も近い位置に配置される各ＬＥＤチップ１１１ａを囲む各反射部材６１は、互いに対向する各辺部が各プリント基板１２から離間して隆起し、互いに連なるように形成されている。
【０１１２】
このような反射部材６１を備えるバックライトユニット６０では、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の互いに対向する各端部の近傍に、各プリント基板１２から離間して隆起した反射部材６１の隆起部分が位置することになる。これによって、反射部材６１の各プリント基板１２から離間した隆起部分により形成される空間、すなわち、互いに連なる傾斜部６１２間に形成される空間も、第２放熱空間４２に含まれることになる。
【０１１３】
これによって、第２放熱空間４２が大きくなるので、第２放熱空間４２における気流の流れをスムーズにすることができる。そのため、バックライトユニット６０内に熱が滞留することをより効果的に抑制することができ、効率よく放熱することができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１，６０ バックライトユニット
２ 液晶パネル
３ 拡散板
１１，６０ａ 発光部
１２ プリント基板
１３ フレーム部材
４１ 第１放熱空間
４２ 第２放熱空間
１００ 液晶表示装置
１１１ 基台
１１１ａ ＬＥＤチップ
１１２ レンズ
６１，１１３ 反射部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示パネルの背面に光を照射するバックライトユニットに設けられる発光装置、この発光装置を備える表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示パネルは、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予め定められた映像等が光学的に表示される。この表示パネルには、液晶自体が発光体ではないので、たとえば透過型の表示パネルの背面側に冷陰極管（ＣＣＦＬ）、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）などを光源とした光を照射するバックライトユニットが備えられる。
【０００３】
バックライトユニットには、冷陰極管やＬＥＤ等の光源を底面に並べて光を出す直下型と、冷陰極管やＬＥＤ等の光源を導光板と呼ばれる透明な板のエッジ部に配して、導光板エッジから光を通して背面に設けられたドット印刷やパターン形状によって前面に光を出すエッジライト型とがある。
【０００４】
ＬＥＤは、低消費電力、長寿命、水銀を使わないことによる環境負荷低減などの優れた特性を有するが、価格的に高価であることと、青色発光ＬＥＤが発明されるまでは白色発光ＬＥＤがなかったことと、さらに、強い指向性を有していることから、バックライトユニットの光源としての利用が遅れていた。しかしながら近年、照明用途での高演色高輝度白色ＬＥＤが急速に普及しており、それに伴ってＬＥＤが安価になってきているので、バックライトユニットの光源としては、冷陰極管からＬＥＤへの移行が進んでいる。
【０００５】
ＬＥＤは強い指向性を有するので、表示パネルの表面の輝度がその面方向において均一となるように光を照射するという観点では、直下型よりもエッジライト型が有効である。しかしながら、エッジライト型のバックライトユニットは、導光板のエッジ部に集中して光源が配置されることにより光源によって生じた熱が集中するという問題とともに、表示パネルのベゼル部が大きくなるという問題が生じる。さらに、エッジライト型のバックライトユニットは、表示画像の高品質化および省電力化が可能な制御方法として注目されている部分的な調光制御（ローカルディミング）についても制約が大きく、表示画像の高品質化および省電力化が達成可能な小分割領域の制御ができないという問題がある。
【０００６】
そこで、部分的な調光制御に有利な直下型のバックライトユニットにおいて、強い指向性を有するＬＥＤを光源として用いた場合であっても、輝度が均一となるように、光を表示パネルに照射することが可能な方法の検討が進められている。
【０００７】
たとえば、特許文献１には、表示パネルを複数の矩形領域に分割し、分割した複数の矩形領域毎に調光制御が可能となるように、各矩形領域に対応する複数の光源ユニットが連結されたバックライトユニットが開示されている。この特許文献１に開示されるバックライトユニットにおいて、各光源ユニットは、表示パネルの矩形領域に対応した大きさに形成される矩形状枠体と、矩形状枠体の底部の中央に発光面を上向きにして配置される発光素子と、発光素子の直上に配置され、頂点を下向きとする逆円錐形状に形成される導光反射体とを含んで構成される。
【０００８】
特許文献１に開示される技術では、発光素子から出射された強い指向性を有する光を、導光反射体によって、発光素子の光軸と交差する方向に拡散させ、面方向において光量が均一化された光を表示パネルに照射することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−２３８４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に開示される技術では、複数の光源ユニットは、それぞれ矩形状枠体によって仕切られているので、発光素子が発光することにより発生する熱が各矩形状枠体内で滞留しやすくなってしまう。このように、熱が滞留すると、発光素子に電力を供給するための回路における出力効率が低下するおそれがあるとともに、発光素子の寿命が短くなるおそれがある。
【００１１】
したがって本発明の目的は、表示パネルを備える表示装置のバックライトユニットに用いられる発光装置において、装置内に熱が滞留することなく、効率よく放熱することができる発光装置、および、この発光装置を備える表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、枠部と、枠部に囲まれる矩形板状の底部とからなる筐体と、
第１方向に第１間隔をあけ、かつ、第１方向と直交する第２方向に第２間隔をあけて前記底部に配置される矩形板状の複数の基板と、
前記各基板上に第２方向に等間隔で複数配置される、光を出射する発光素子と、
前記各基板上に配置される複数の発光素子のそれぞれを囲むように前記各基板上に設けられ、前記各基板の第１方向両側部に対して延出し、外周形状が多角形状の複数の反射部材と、を含むことを特徴とする発光装置である。
【００１３】
また本発明の発光装置において、前記各基板の、第２間隔をあけて互いに対向する各端部の端面は、基板の第１方向一側部から他側部に向かうにつれて、互いに離間するように形成されることを特徴とする。
【００１４】
また本発明の発光装置において、前記各基板の、第２間隔をあけて互いに対向する各端部の端面は、互いに近接する方向に凸状に湾曲して形成されることを特徴とする。
【００１５】
また本発明の発光装置において、前記各基板の第２方向一端部には、各基板上に配置される各発光素子に駆動信号を入力するための駆動信号入力部が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
また本発明の発光装置において、第２方向に第２間隔をあけて離間して対を成す前記基板の少なくとも一部の基板は、互いに対向する各端部が、前記底部の第２方向中央部の両側に位置するように配置されていることを特徴とする。
【００１７】
また本発明の発光装置において、前記各基板の第２間隔をあけて互いに対向する各端部に最も近い位置に配置される各発光素子を囲む各反射部材は、互いに対向する各辺部が各基板から離間して隆起し、互いに連なるように形成されることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、表示パネルと、
前記表示パネルの背面に光を照射する前記発光装置とを備えることを特徴とする表示装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、発光装置は、筐体の底部に配置される矩形板状の複数の基板と、各基板上に整列配置される複数の発光素子と、各発光素子を囲むように各基板上に設けられる複数の反射部材とを含む。複数の基板は、第１方向に第１間隔をあけ、かつ、第１方向と直交する第２方向に第２間隔をあけて筐体の底部に配置されている。各発光素子は、各基板の第２方向に等間隔で、各基板上に配置される。各反射部材は、各基板の第１方向両側部に対して延出し、外周形状が多角形状である。
【００２０】
発光素子が光を出射することで発生した熱は、各基板の第１方向両側部から延出した反射部材と、筐体の底部との間に存在する空気などの、発光素子の周辺に存在する空気を温める。
【００２１】
本発明の発光装置では、筐体の底部と反射部材との間に介在する各基板が、第１方向に第１間隔をあけ、かつ、第１方向と直交する第２方向に第２間隔をあけて筐体の底部に配置されているので、筐体の底部と反射部材との間に存在する温められた空気は、第１方向に第１間隔をあけて離間する各基板の互いに対向する各側部の間に形成される空間（以下、「第１放熱空間」という）、および、第２方向に第２間隔をあけて離間する各基板の互いに対向する各端部の間に形成される空間（以下、「第２放熱空間」という）を、滞留することなく流れる。そのため、発光装置内に熱が滞留することなく、効率よく放熱することができる。
【００２２】
また本発明によれば、各基板の第２間隔をあけて互いに対向する各端部の端面は、基板の第１方向一側部から他側部に向かうにつれて、互いに離間するように形成される。第１方向が鉛直方向に平行で、基板の第１方向一側部が鉛直方向上方側となるように、発光装置を配置して用いた場合、第２放熱空間を流れる気流は、基板の第１方向他側部側から一側部側に、空間幅が広い側から狭い側に流れるので、流速が速くなる。これによって、発光装置内に熱が滞留することをより効果的に抑制することができ、効率よく放熱することができる。
【００２３】
また本発明によれば、各基板の第２間隔をあけて互いに対向する各端部の端面は、互いに近接する方向に凸状に湾曲して形成される。これによって、第２放熱空間を流れる気流が、乱流となるのを抑制することができるので、発光装置内に熱が滞留することをより効果的に抑制することができ、効率よく放熱することができる。
【００２４】
また本発明によれば、各基板の第２方向一端部、具体的には、第２方向に第２間隔をあけて離間する各基板の、第２間隔をあけて互いに対向する各端部とは反対側の端部には、各基板上に配置される各発光素子に駆動信号を入力するための駆動信号入力部が設けられている。これによって、装置内の熱を放熱するための第２放熱空間に駆動信号入力部が設けられることがないので、第２放熱空間における気流の流れをスムーズにすることができる。
【００２５】
また本発明によれば、第２方向に第２間隔をあけて離間して対を成す基板の少なくとも一部の基板は、互いに対向する各端部が、筐体の底部の第２方向中央部の両側に位置するように、底部に配置されている。このように構成された発光装置では、第２放熱空間が、筐体の底部の第２方向中央部に形成されることになるので、筐体の底部と反射部材との間に存在する温められた空気は、筐体の底部の第２方向中央部を流れ、これによって発光装置内の熱を放熱することができる。たとえば、一般家庭用のテレビジョン受像機などの表示装置に備えられるバックライトユニットとしての発光装置では、表示パネルに対応した形状、大きさに設定されている筐体の底部の中央部に対応する領域の発光強度が大きくされている。このような場合には、筐体の底部の中央部に熱が滞留しやすくなるが、筐体の底部の第２方向中央部に対応する領域に第２放熱空間を形成することによって、効率よく放熱することができる。
【００２６】
また本発明によれば、各基板の第２間隔をあけて互いに対向する各端部に最も近い位置に配置される各発光素子を囲む各反射部材は、互いに対向する各辺部が各基板から離間して隆起し、互いに連なるように形成される。このように構成された発光装置では、第２方向に第２間隔をあけて離間する各基板の互いに対向する各端部の近傍に、各基板から離間して隆起した反射部材の隆起部分が位置することになる。これによって、反射部材の各基板から離間した隆起部分により形成される空間も、第２放熱空間に含まれることになる。したがって、第２放熱空間における気流の流れをスムーズにすることができるので、発光装置内に熱が滞留することをより効果的に抑制することができ、効率よく放熱することができる。
【００２７】
また本発明によれば、表示装置は、装置内に熱が滞留することなく効率よく放熱することができる、本発明に係る発光装置を含んで構成されるので、高画質画像を長期間にわたって表示パネルに表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置１００の構成を示す分解斜視図である。
【図２】図１における切断面線Ａ−Ａで切断したときの液晶表示装置１００の断面を模式的に示す図である。
【図３】基台１１１とＬＥＤチップ１１１ａとを示す図である。
【図４】プリント基板１２に実装されたＬＥＤチップ１１１ａおよび基台１１１を示す図である。
【図５】基台１１１に支持されたＬＥＤチップ１１１ａとレンズ１１２との位置関係を示す図である。
【図６】ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光の光路を説明するための図である。
【図７】発光部１１が備える反射部材１１３の構成を示す図である。
【図８】ＬＥＤチップ１１１ａから発生した熱が放熱される様子を説明するための図である。
【図９】第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の互いに対向する各端部近傍の構成を拡大して示す斜視図である。
【図１０】第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の互いに対向する各端部の端面の形状を示す図である。
【図１１】第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の互いに対向する各端部の端面の形状を示す図である。
【図１２】バックライトユニット６０における、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の互いに対向する各端部近傍の構成を拡大して示す分解斜視図である。
【図１３】バックライトユニット６０における、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の互いに対向する各端部近傍の構成を拡大して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置１００の構成を示す分解斜視図である。図２は、図１における切断面線Ａ−Ａで切断したときの液晶表示装置１００の断面を模式的に示す図である。
【００３０】
本発明の表示装置である液晶表示装置１００は、テレビジョン受像機またはパーソナルコンピュータなどにおいて、画像情報を出力することによって画像を表示画面に表示する装置である。表示画面は、液晶素子を有する透過型の表示パネルである液晶パネル２によって形成され、液晶パネル２は、矩形平板状に形成される。液晶パネル２において、厚み方向の２つの面を、前面２１および背面２２とする。液晶表示装置１００は画像を、前面２１から背面２２に向かう方向に見て視認可能に表示する。
【００３１】
液晶表示装置１００は、液晶パネル２と、複数の発光部１１を含む、本発明に係る発光装置であるバックライトユニット１とを備える。
【００３２】
液晶パネル２は、バックライトユニット１が備える、枠部と枠部に囲まれる底部１３１とからなる筐体であるフレーム部材１３の底部１３１の底面１３１ａと平行に、側壁部１３２により支持される。液晶パネル２は、２枚の基板を含み、厚み方向から見て長方形の板状に形成される。液晶パネル２は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング素子を含み、２枚の基板の隙間には液晶が注入されている。
【００３３】
液晶パネル２は、背面２２側に配置されるバックライトユニット１からの光がバックライトとして照射されることによって、表示機能を発揮する。前記２枚の基板には、液晶パネル２における画素の駆動制御用のドライバー（ソースドライバ）、種々の素子および配線が設けられている。
【００３４】
また、液晶表示装置１００において、液晶パネル２とバックライトユニット１との間には、拡散板３が、液晶パネル２に平行に配置される。この拡散板３が、被照射体となる。なお、液晶パネル２と拡散板３との間に、プリズムシート（図示せず）を配置してもよい。
【００３５】
拡散板３は、バックライトユニット１から照射される光を、面方向に拡散することによって、輝度が局所的に偏ることを防止する。プリズムシートは、拡散板３を介して背面２２側から到達した光の進行の向きを、前面２１側に向ける。拡散板３では、輝度が面方向に偏ることを防ぐために、光の進行方向は、ベクトル成分として、面方向の成分を多く含む。これに対しプリズムシートは、面方向のベクトル成分を多く含む光の進行方向を、厚み方向の成分を多く含む光の進行方向に変換する。具体的には、プリズムシートは、レンズまたはプリズム状に形成される部分が面方向に多数並んで形成され、これによって、厚み方向に進行する光の拡散度を小さくする。したがって、液晶表示装置１００による表示において、輝度を上昇させることができる。
【００３６】
バックライトユニット１は、液晶パネル２に背面２２側から光を照射する直下型のバックライト装置である。バックライトユニット１は、拡散板３を介して液晶パネル２に光を照射する複数の発光部１１と、複数のプリント基板１２と、フレーム部材１３とを含む。
【００３７】
フレーム部材１３は、バックライトユニット１の基本構造体であり、液晶パネル２と予め定められた間隔をあけて対向する矩形平板状の底部１３１と、底部１３１に連なり底部１３１から立ち上がる側壁部１３２とからなる。底部１３１は、厚み方向から見て長方形に形成され、その大きさは液晶パネル２よりも少し大き目である。側壁部１３２は、底部１３１のうち短辺を成す２つの端部と、長辺を成す２つの端部とから液晶パネル２の前面２１側に立ち上がって形成される。これによって、平板状の側壁部１３２が底部１３１の周囲に４つ、形成される。
【００３８】
プリント基板１２は、フレーム部材１３の底部１３１に固定される。プリント基板１２は、たとえば、導電層が両面に形成されたガラスエポキシからなる基板である。本実施形態では、各プリント基板１２は、長方形板状に形成され、その長辺（長手方向）が底部１３１の長辺方向と平行で、短辺（幅方向）が底部１３１の短辺方向と平行になるように、底部１３１に整列配置されている。
【００３９】
複数のプリント基板１２の底部１３１に対する配置状態の詳細については後述するが、複数のプリント基板１２は、第１方向Ｘ１に第１間隔Ｉ１をあけ、かつ、第１方向Ｘ１と直交する第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて、フレーム部材１３の底部１３１に配置される。本実施形態では、前記第１方向Ｘ１は、フレーム部材１３の底部１３１の短辺方向と平行で、前記第２方向Ｘ２は、底部１３１の長辺方向と平行である。各プリント基板１２上には、複数の発光部１１が、第２方向Ｘ２に平行な方向に等間隔で設けられている。
【００４０】
複数の発光部１１は、拡散板３を介して液晶パネル２に光を照射するものである。本実施形態では、複数の発光部１１を１つの群として、拡散板３を介して液晶パネル２の背面２２の全体にわたって対向するように、複数の発光部１１が設けられたプリント基板１２を複数並列に配列することで、発光部１１がマトリクス状に設けられる。各発光部１１は、被照射体である拡散板３側から平面視したとき、すなわち、フレーム部材１３の底部１３１に垂直な方向から見て正方形に形成され、拡散板３の液晶パネル２側の面における輝度が５０００ｃｄ／ｍ２となるように規定され、一辺の長さは、たとえば５５ｍｍである。
【００４１】
複数の発光部１１は、それぞれ、発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）チップ１１１ａと、ＬＥＤチップ１１１ａを支持する基台１１１と、光学部材であるレンズ１１２と、反射部材１１３とを含む。
【００４２】
図３は、基台１１１とＬＥＤチップ１１１ａとを示す図である。図３（ａ）は平面図であり、図３（ｂ）は正面図であり、図３（ｃ）は底面図である。
【００４３】
基台１１１は、ＬＥＤチップ１１１ａを支持するための部材であり、樹脂からなる。この基台１１１は、ＬＥＤチップ１１１ａを支持する支持面が正方形に形成され、正方形の一辺の長さＬ１は、たとえば３ｍｍである。また、基台１１１の高さは、たとえば１ｍｍである。
【００４４】
図３に示すように、基台１１１は、セラミックスからなる基台本体１１１ｇと、基台本体１１１ｇに設けられる２つの電極１１１ｃとを含んでおり、ＬＥＤチップ１１１ａは、基台１１１の支持面となる基台本体１１１ｇの上面中央部に、接着部材１１１ｆで固定されている。２つの電極１１１ｃは、互いに離間しており、それぞれ、基台本体１１１ｇの上面、側面、および底面にわたって設けられる。ＬＥＤチップ１１１ａの図示しない２つの端子と、２つの電極１１１ｃとは、２つのボンディングワイヤ１１１ｄによってそれぞれ接続されている。そして、ＬＥＤチップ１１１ａおよびボンディングワイヤ１１１ｄは、シリコン樹脂などの透明樹脂１１１ｅによって封止されている。
【００４５】
図４は、プリント基板１２に実装されたＬＥＤチップ１１１ａおよび基台１１１を示す図である。ＬＥＤチップ１１１ａは、基台１１１を介してプリント基板１２に実装され、プリント基板１２から離れる方向に光を出射する。ＬＥＤチップ１１１ａは、発光部１１を拡散板３側から平面視したとき、すなわち、フレーム部材１３の底部１３１に垂直な方向から見たときに、基台１１１の中央部に位置する。複数の発光部１１において、それぞれのＬＥＤチップ１１１ａによる光の出射の制御は、互いに独立して制御可能である。これによって、バックライトユニット１は、部分的な調光制御（ローカルディミング）が可能である。
【００４６】
プリント基板１２にＬＥＤチップ１１１ａおよび基台１１１を実装するときには、まず、プリント基板１２が備える導電層パターンの２つの接続端子部１２１の上に、それぞれ、半田を付け、その半田に、基台本体１１１ｇの底面に設けられる２つの電極１１１ｃがそれぞれ合致するように、たとえば図示しない自動機によって、プリント基板１２に、基台１１１および基台１１１に固定されているＬＥＤチップ１１１ａを載置する。基台１１１および基台１１１に固定されているＬＥＤチップ１１１ａを載置したプリント基板１２は、赤外線を照射するリフロー槽に送られ、半田は約２６０℃に熱せられ、基台１１１とプリント基板１２とが半田付けされる。
【００４７】
複数の発光部１１にそれぞれ備えられるＬＥＤチップ１１１ａは、発光部１１を拡散板３側から平面視したとき、すなわち、フレーム部材１３の底部１３１に垂直な方向から見たときに、マトリクス状に整列配置され、隣接するＬＥＤチップ１１１ａ間の距離は、行方向および列方向ともに同じである。
【００４８】
図５は、基台１１１に支持されたＬＥＤチップ１１１ａとレンズ１１２との位置関係を示す図である。
【００４９】
レンズ１１２は、ＬＥＤチップ１１１ａを支持する基台１１１を覆うように、ＬＥＤチップ１１１ａに、インサート成形により、当接して設けられ、ＬＥＤチップ１１１ａから出射した光を複数の方向に反射または屈折させる。すなわち、レンズ１１２は、光を拡散させる。レンズ１１２は、透明なレンズであり、たとえばシリコン樹脂やアクリル樹脂などからなる。
【００５０】
レンズ１１２は、拡散板３を介して液晶パネル２に対向する面である上面１１２ａが中央部に凹みを有して湾曲し、側面１１２ｂがＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓと平行な略円柱状に形成され、光軸Ｓに直交する断面における直径Ｌ２がたとえば１０ｍｍであり、基台１１１に対して外方に延出し、かつ、基台１１１の側面（基台１１１の支持面に対して直交する４つの面）の少なくとも一部を覆うように設けられている。すなわち、レンズ１１２は、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓに直交する方向に関して基台１１１よりも大きい（レンズ１１２の直径Ｌ２は、基台１１１の支持面の一辺の長さＬ１よりも大きい）。このように、レンズ１１２が基台１１１に対して外方に延出して設けられることによって、ＬＥＤチップ１１１ａから出射した光をレンズ１１２により広範囲に拡散させることができる。
【００５１】
また、レンズ１１２の高さＨ１は、たとえば４．５ｍｍであり、直径Ｌ２よりも小さい。換言すれば、レンズ１１２は、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓに直交する方向の長さ（直径Ｌ２）が、高さＨ１よりも大きい。このレンズ１１２に入射した光は、レンズ１１２の内部において光軸Ｓに交差する方向に拡散される。
【００５２】
上記のように、直径Ｌ２を高さＨ１よりも大きく設定するのは、バックライトユニット１の薄型化と液晶パネル２への光の均一照射のためである。バックライトユニット１を薄型化するためには、レンズ１１２の高さＨ１を小さく、すなわち、レンズ１１２を極力薄くする必要がある。しかしながら、レンズ１１２を薄くすると、液晶パネル２の背面２２に照度むらが発生し易くなり、その結果、液晶パネル２の前面２１に輝度むらが発生し易くなる。特に、隣接するＬＥＤ１１１ａの間の距離が長い場合、液晶パネル２の背面２２において隣接するＬＥＤチップ１１１ａの間の領域は、ＬＥＤチップ１１１ａから遠く離れており、照射光量が少なくなるので、その領域とＬＥＤチップ１１１ａに近接する領域との間で、照度むら（輝度むら）が生じ易くなる。
【００５３】
ＬＥＤチップ１１１ａから照射された光を、レンズ１１２を介して、ＬＥＤチップ１１１ａから遠く離れた領域に照射させるには、レンズ１１２の直径Ｌ２をある程度大きくする必要があり、本実施形態では、レンズ１１２の直径Ｌ２を、高さＨ１よりも大きくすることで、バックライトユニット１の薄型化と液晶パネル２への光の均一照射とを可能にしている。
【００５４】
なお、仮に、レンズ１１２の高さＨ１よりも、レンズ１１２の直径Ｌ２を小さくした場合、薄型化および均一照射が困難となるばかりでなく、レンズ１１２とＬＥＤチップ１１１ａとを一体的に成形するインサート成形において、バランスが悪くなり易いという課題が生じる。また、ＬＥＤチップ１１１ａおよび基台１１１ｂと、インサート成形されたレンズ１１２とからなる一体成形物をプリント基板１２に半田付けする際に、バランスを崩し易く、組立上にも課題が生じる。
【００５５】
レンズ１１２の上面１１２ａは、中央部分１１２１と、第１湾曲部分１１２２と、第２湾曲部分１１２３とを含んで構成される。レンズ１１２において、中央部に凹みを有して湾曲した上面１１２ａは、到達した光を全反射させて側面１１２ｂから出射させる第１領域と、到達した光を外方に屈折させて出射する第２領域とを有する。第１領域は第１湾曲部分１１２２に形成され、第２領域は第２湾曲部分１１２３に形成される。
【００５６】
中央部分１１２１は、拡散板３を介して液晶パネル２に対向する上面１１２ａの中央部に形成され、中央部分１１２１の中心（すなわち、レンズ１１２の光軸）は、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ上に位置する。中央部分１１２１は、ＬＥＤチップ１１１ａの発光面に平行な円形状に形成され、その直径Ｌ３は、たとえば１ｍｍである。
【００５７】
なお、本発明の他の実施形態としては、中央部分１１２１の形状を、上記円形状の代わりに、上記円形状を仮想的な底面とし、この底面からＬＥＤチップ１１１ａに向かって突出する円錐の側面形状にしてもよい。
【００５８】
中央部分１１２１は、被照射体である拡散板３において、中央部分１１２１に対向する領域に光を照射するために形成されている。ただし、中央部分１１２１はＬＥＤチップ１１１ａに対向する部分であるので、ＬＥＤチップ１１１ａから出射される光の大半が中央部分１１２１に到達し、その大半の光がそのまま透過した場合、中央部分１１２１に対向する領域の照度が際立って大きくなる。そこで、中央部分１１２１の形状を、上記円錐の側面形状とすることが好ましい。上記円錐の側面形状とした場合、大半の光が中央部分１１２１で反射され、中央部分１１２１を透過する光は少なくなるので、中央部分１１２１に対向する領域の照度を抑えることができる。
【００５９】
第１湾曲部分１１２２は、中央部分１１２１の外周縁端部に連なり、外方に向かうにつれてＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ方向の一方（液晶パネル２に向かう方向）に延び、光軸Ｓ方向の一方に凸となるように湾曲した環状の曲面である。この曲面の形状は、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光が全反射するように設計される。
【００６０】
より詳細には、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光のうち、第１湾曲部分１１２２に到達した光は、第１湾曲部分１１２２で全反射した後、レンズ１１２の側面１１２ｂを透過し、反射部材１１３へ向かう。反射部材１１３に到達した光は、反射部材１１３で拡散され、被照射体である拡散板３において、ＬＥＤチップ１１１ａに対向していない領域に照射される。これにより、ＬＥＤチップ１１１ａに対向していない領域への照射光量を増加させることができる。
【００６１】
第１湾曲部分１１２２は、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光を全反射するために、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光の入射角度が、臨界角φ以上となるように形成される。たとえば、レンズ１１２の材質をアクリル樹脂とするとき、アクリル樹脂の屈折率は「１．４９」であり、空気の屈折率は「１」であるので、sinφ＝１／１．４９となる。この式から、臨界角φは４２．１°となり、第１湾曲部分１１２２は、入射角度が４２．１°以上となる形状に形成される。
【００６２】
第２湾曲部分１１２３は、第１湾曲部分１１２２の外周縁端部に連なり、外方に向かうにつれてＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ方向の他方に延び、光軸Ｓ方向の一方に凸となるように湾曲した環状の曲面である。
【００６３】
ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光のうち、第２湾曲部分１１２３に到達した光は、第２湾曲部分１１２３を透過するときに、屈折して、拡散板３および反射部材１１３に向かう。反射部材１１３に到達した光は、拡散して拡散板３に向かう。このように第２湾曲部分１１２３により拡散板３へ向かう光は、拡散板３において、中央部分１１２１および第１湾曲部分１１２２により光が照射される領域とは異なる領域に主に照射され、これによって光量の補完が行われる。なお、第２湾曲部分１１２３は、光を透過する必要があるので、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光を全反射しないように、入射角度が４２．１°未満となる形状に形成される。
【００６４】
このように、レンズ１１２は、中央部分１１２１の外周縁端部に、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光をレンズ１１２の側面１１２ｂへ向けて全反射させる第１湾曲部分１１２２が形成され、その第１湾曲部分１１２２の外周縁端部に、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光を屈折させる第２湾曲部分１１２３が形成されている。
【００６５】
ＬＥＤチップ１１１ａは一般的に指向性が強く、光軸Ｓ付近の光量が極めて大きく、光軸Ｓに対する光の出射角度が大きくなればなるほど光量が小さくなる。したがって、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ（すなわち、レンズ１１２の光軸）から比較的遠い領域への照射光量を大きくするためには、光軸Ｓに対する出射角度が大きな光を、この領域へ向けるのではなく、出射角度が小さな光を、この領域へ向ける必要がある。
【００６６】
本実施形態では、上記のように、光軸Ｓが通る中央部分１１２１の周囲に、上記領域へ向けて光を全反射させる第１湾曲部分１１２２が隣接して形成されるので、この領域への照射光量を大きくすることができる。
【００６７】
これに対して、仮に、中央部分１１２１の周囲に、第２湾曲部分１１２３を隣接させて形成し、その第２湾曲部分１１２３の周囲に、第１湾曲部分１１２２を隣接して形成した場合、第１湾曲部分１１２２へ向かう光の光軸Ｓに対する出射角度が大きくなり、その結果、第１湾曲部分１１２２で全反射されて上記領域に照射される光の量は少なくなってしまう。この結果、拡散板３における輝度は不均一になる。
【００６８】
図６は、ＬＥＤチップ１１１ａから出射された光の光路を説明するための図である。ＬＥＤチップ１１１ａから出射した光は、レンズ１１２に入射し、このレンズ１１２で拡散される。具体的には、レンズ１１２に入射した光のうち、拡散板３を介して液晶パネル２に対向する上面１１２ａにおいて中央部分１１２１に到達した光は、液晶パネル２に向けて矢符Ａ１方向に出射され、第１湾曲部分１１２２に到達した光は、全反射して側面１１２ｂから矢符Ａ２方向に出射され、第２湾曲部分１１２３に到達した光は、外方（ＬＥＤチップ１１１ａから遠ざかる方向）に屈折して液晶パネル２に向けて矢符Ａ３方向に出射される。
【００６９】
また、本実施形態では、ＬＥＤチップ１１１ａとレンズ１１２とは、互いの光軸が一致する、すなわち、レンズ１１２の中心（すなわち、レンズ１１２の光軸）がＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ上に位置し、レンズ１１２がＬＥＤチップ１１１ａに当接するように、予め高精度に位置合わせされて形成されている。
【００７０】
ＬＥＤチップ１１１ａとレンズ１１２とを、予め位置合わせして形成する方法としては、インサート成形、所定の形状に成形されたレンズ１１２に基台１１１に支持されたＬＥＤチップ１１１ａを嵌合させる方法などを挙げることができる。本実施形態では、ＬＥＤチップ１１１ａとレンズ１１２とは、インサート成形により、予め位置合わせされて形成されている。
【００７１】
インサート成形する際には、大きく分けて、上面金型と下面金型とを使用する。上面金型と下面金型とを合わせた際に形成される空間に、ＬＥＤチップ１１１ａを保持した状態で、レンズ１１２の原料となる樹脂を樹脂流入口から注入することにより成形する。なお、上面金型と下面金型とを合わせた際に形成される空間に、基台１１１に支持されたＬＥＤチップ１１１ａを保持した状態で、レンズ１１２の原料となる樹脂を樹脂注入口から注入することにより成形するようにしてもよい。
【００７２】
このように、ＬＥＤチップ１１１ａとレンズ１１２とをインサート成形により形成することによって、レンズ１１２がＬＥＤチップ１１１ａに当接するように、高精度に位置合わせすることができる。
【００７３】
これによって、バックライトユニット１は、ＬＥＤチップ１１１ａからレンズ１１２を介して出射した光を、ＬＥＤチップ１１１ａに当接したレンズ１１２により、精度よく反射および屈折させることができるので、拡散板３からプリント基板１２までの距離Ｈ３が小さい薄型化された液晶表示装置１００においても、輝度がその面方向において均一となるように、光を拡散板３を介して液晶パネル２に照射することができる。
【００７４】
図７は、発光部１１が備える反射部材１１３の構成を示す図である。図７は、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の互いに対向する各端部近傍を拡大して示す。
【００７５】
反射部材１１３は、ＬＥＤチップ１１１ａが支持された基台１１１の周囲に設けられ、レンズ１１２から出射された光を、拡散板３を介して液晶パネル２へ向けて反射する。反射部材１１３は、拡散板３側から平面視したとき、すなわち、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ方向に平面視したときの外周形状が多角形状、たとえば正方形状である。この反射部材１１３は、各プリント基板１２の第１方向Ｘ１に平行な幅方向両側部から外方に延出している。
【００７６】
また、反射部材１１３は、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ方向に平面視したときに、外周形状の各辺部が、隣接する反射部材１１３同士で連なる。これによって、隣接する発光部１１において、ＬＥＤチップ１１１ａ間の距離が同じになるので、拡散板３の液晶パネル２側の面における輝度均一性をより向上することができる。
【００７７】
反射部材１１３は、中心に開口部１１３ａが設けられた、平板状、具体的には、１辺の長さが３８．８ｍｍの正方形平板状の基部１１３１と、基部１１３１を取り囲む外周縁部であり、ＬＥＤチップ１１１ａから遠ざかるにつれてプリント基板１２から遠ざかるように傾斜する傾斜面を有する傾斜部１１３２とを有する。基部１１３１と傾斜部１１３２とによって構成される反射部材１１３は、ＬＥＤチップ１１１ａを中心とした逆ドーム状に設けられる。
【００７８】
本実施形態では、反射部材１１３は、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ方向に平面視したときの外周形状が正方形状であり、その正方形状の対角線について線対称に構成される。また、正方形状の中心点について９０°回転対称に構成される。
【００７９】
基部１１３１は、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ方向に平面視したときの正方形状の各辺が、マトリクス状に、すなわち整列配置される複数のＬＥＤチップ１１１ａの行方向または列方向と平行になるように形成される。また、基部１１３１は、プリント基板１２に沿って形成され、光軸Ｓ方向に平面視したときに、中央部に円形状の開口部１１３ａが設けられる。この円形状の開口部１１３ａの直径は、レンズ１１２の直径Ｌ２よりも少し小さく設定されており、この開口部１１３ａにレンズ１１２が挿通される。基部１１３１は、各プリント基板１２の第１方向Ｘ１に平行な幅方向両側部から外方に延出している。
【００８０】
傾斜部１１３２は、基部１１３１の外周形状の各辺部に連なり、外方（ＬＥＤチップ１１１ａから遠ざかる方向）になるにつれてプリント基板１２から離反するように傾斜して延びる傾斜面を有する。傾斜部１１３２の傾斜面とプリント基板１２との間の傾斜角度θ１は、たとえば８０°である。また、光軸Ｓ方向における傾斜部１１３２の高さＨ２は、たとえば４ｍｍである。
【００８１】
また、本実施形態では、反射部材１１３のプリント基板１２に対する遠端部、すなわち、傾斜部１１３２の光軸Ｓ方向における拡散板３側の先端部と、拡散板３との間には、隙間Ｇが形成されている。発光部１１では、面方向にＬＥＤチップ１１１ａから遠ざかるにつれて、光量が低下する傾向にある。前記隙間Ｇが形成されていることによって、隣接する発光部１１同士において、互いに照射される光の一部が前記隙間Ｇから入り込み、光量の低下を補うことができる。したがって、面方向における光量の均一性をより向上することができる。
【００８２】
基部１１３１および傾斜部１１３２は、高輝性ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）、アルミニウムなどからなる。高輝性ＰＥＴとは、蛍光剤を含有した発泡性ＰＥＴであり、たとえば、東レ株式会社製のＥ６０Ｖ（商品名）などを挙げることができる。基部１１３１の厚みは、たとえば０．１〜０．５ｍｍである。
【００８３】
基部１１３１および傾斜部１１３２を含む反射部材１１３は、その全反射率が、ＬＥＤチップ１１１ａから出射される可視光に対して、たとえば、８０％〜１００％であり、本実施形態では、９７％である。全反射率は、ＪＩＳ−Ｋ−７３７５に準拠して測定することができる。
【００８４】
上記のように構成され、複数の発光部１１にそれぞれ備えられる反射部材１１３は、互いに一体的に成形されるのが好ましい。複数の反射部材１１３を一体成形する方法としては、反射部材１１３が高輝性ＰＥＴにより構成されている場合には押出成形加工、真空成形加工を挙げることができ、反射部材１１３がアルミニウムにより構成されている場合にはプレス加工を挙げることができる。
【００８５】
たとえば、高輝性ＰＥＴからなる複数の反射部材１１３を、真空成形加工により一体成形する場合には、以下のようにして成形する。
【００８６】
まず、高輝性ＰＥＴにより作製されたシートを加熱軟化させた後、予め真空吸引のための小穴（真空穴）を多数あけた型の上部に固定する。次に、型またはシートを移動させ、シートと型の間を空気が漏れないように密閉した後、真空穴を通して内部の空気を急速に排除する。シートは内部が減圧となるため大気圧により型面上に押付けられ、型の形状を忠実に再現する。このようにして成形されたものを冷却後に型から取出し、一体成形された反射部材１１３を製造することができる。このような加工方法で反射部材１１３を一体成形することによって、基部１１３１および傾斜部１１３２の厚みが同じであり、その厚みの均一性に優れた反射部材１１３を製造することができる。
【００８７】
複数の発光部１１にそれぞれ備えられる反射部材１１３を一体成形することによって、複数の発光部１１のプリント基板１２に対する配置位置の精度を向上することができるとともに、バックライトユニット１の組立作業時に、反射部材１１３を取り付ける作業数を低減することができるので、組立作業の効率を向上することができる。
【００８８】
以上のように構成されるバックライトユニット１を備える液晶表示装置１００における、ＬＥＤチップ１１１ａから出射した光の光路について図６を用いて説明する。
【００８９】
バックライトユニット１において、ＬＥＤチップ１１１ａから出射し、レンズ１１２に入射した光のうち、拡散板３を介して液晶パネル２に対向する上面１１２ａにおいて中央部分１１２１に到達した光は、液晶パネル２に向けて矢符Ａ１方向に出射され、第１湾曲部分１１２２に到達した光は、反射して側面１１２ｂから矢符Ａ２方向に出射され、第２湾曲部分１１２３に到達した光は、外方に屈折して液晶パネル２に向けて矢符Ａ３方向に出射される。
【００９０】
そして、レンズ１１２から出射した光のうち、側面１１２ｂから出射した光（出射方向が光軸Ｓに交差する方向である光）は、反射部材１１３の傾斜部１１３２に入射する。この反射部材１１３の傾斜部１１３２は、外方（ＬＥＤチップ１１１ａから遠ざかる方向）になるにつれてプリント基板１２から離反して延びるので、傾斜部１１３２に入射した光を、プリント基板１２に平行な液晶パネル２側に反射させることができ、面方向において傾斜部１１３２に対応した領域の光量を増加させることができる。
【００９１】
次に、本実施形態のバックライトユニット１において特徴的な構成である、ＬＥＤチップ１１１ａから発生した熱を放熱するための構成について説明する。
【００９２】
図８は、ＬＥＤチップ１１１ａから発生した熱が放熱される様子を説明するための図である。図９は、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の、第２間隔Ｉ２をあけて互いに対向する各端部近傍の構成を拡大して示す斜視図である。
【００９３】
本実施形態では、前述したように、各プリント基板１２は、フレーム部材１３の底部１３１と反射部材１１３との間において、その幅方向が第１方向Ｘ１と平行で、かつ長手方向が第２方向Ｘ２と平行になるように、フレーム部材１３の底部１３１に整列配置されている。そして、複数のプリント基板１２は、第１方向Ｘ１に第１間隔Ｉ１をあけ、かつ、第１方向Ｘ１と直交する第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて、フレーム部材１３の底部１３１に配置される。本実施形態では、複数のプリント基板１２は、第２方向Ｘ２に２列で配置されている。
【００９４】
また、バックライトユニット１は、プリント基板１２の第１方向Ｘ１に平行な幅方向が鉛直方向に一致し、第２方向Ｘ２に平行な長手方向が水平方向に一致するように配置されている。
【００９５】
ＬＥＤチップ１１１ａが光を出射することで発生した熱は、反射部材１１３およびプリント基板１２を伝導し、各プリント基板１２の第１方向Ｘ１に平行な幅方向両側部から延出した反射部材１１３と、フレーム部材１３の底部１３１との間に存在する空気などの、ＬＥＤチップ１１１ａの周辺に存在する空気を温める。
【００９６】
本実施形態のバックライトユニット１では、フレーム部材１３の底部１３１と反射部材１１３との間に介在する各プリント基板１２が、第１方向Ｘ１に第１間隔Ｉ１をあけ、かつ、第１方向Ｘ１と直交する第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて底部１３１に配置されているので、フレーム部材１３の底部１３１と反射部材１１３との間に存在する温められた空気は、底部１３１と反射部材１１３との間において、第１方向Ｘ１に第１間隔Ｉ１をあけて離間する各プリント基板１２の、第１間隔Ｉ１をあけて互いに対向する各側部の間に形成される水平方向に延びる空間４１（以下、「第１放熱空間４１」という）、および、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の、第２間隔Ｉ２をあけて互いに対向する各端部の間に形成される鉛直方向に延びる空間４２（以下、「第２放熱空間４２」という）を、滞留することなく流れる。
【００９７】
具体的には、反射部材１１３およびプリント基板１２を伝導した熱は、気流を形成して水平方向に延びる第１放熱空間４１をプリント基板１２の長手方向（第２方向Ｘ２に平行）に沿って流れる。そして、プリント基板１２の長手方向に沿って流れる気流が、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の、第２間隔Ｉ２をあけて互いに対向する各端部に到達すると、鉛直方向に延びる第２放熱空間４２を上昇気流を形成して流れる。これによって、バックライトユニット１内に熱が滞留することなく、効率よく放熱することができる。
【００９８】
また、第１放熱空間４１および第２放熱空間４２は、フレーム部材１３の底部１３１と反射部材１１３との間に形成されているので、反射部材１１３の底部１３１と対向する側とは反対側の領域、すなわち、拡散板３の光照射面側の領域には、第１放熱空間４１および第２放熱空間４２を流れる気流が流れ込まない。そのため、気流にのって埃などの異物が、拡散板３の光照射面側の領域に流れ込むことを防止した上で、効率よく放熱することができる。
【００９９】
また、本実施形態では、図８に示すように、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の、第２間隔Ｉ２をあけて互いに対向する各端部とは反対側の端部には、各プリント基板１２上に配置される各ＬＥＤチップ１１１ａに駆動信号を入力するための駆動信号入力部である駆動信号入力コネクタ１２ａが設けられている。これによって、バックライトユニット１内の熱を放熱するための第１放熱空間４１および第２放熱空間４２に駆動信号入力コネクタ１２ａが設けられることがないので、第１放熱空間４１および第２放熱空間４２における気流の流れをスムーズにすることができる。
【０１００】
また、本実施形態では、図８に示すように、複数のプリント基板１２のうち、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間して対を成す少なくとも一部のプリント基板１２は、互いに対向する各端部が、フレーム部材の底部１３１の第２方向Ｈ２に平行な長辺方向中央部の両側に位置するように、底部１３１に配置されている。このように構成されたバックライトユニット１では、第２放熱空間４２が、フレーム部材１３の底部１３１の長辺方向中央部に形成されることになるので、底部１３１と反射部材１１３との間に存在する温められた空気は、底部１３１の長辺方向中央部を流れ、これによってバックライトユニット１内の熱を放熱することができる。
【０１０１】
たとえば、液晶表示装置１００を一般家庭用のテレビジョン受像機などの表示装置とし、バックライトユニット１をその表示装置に備えられるバックライト装置とした場合には、液晶パネル２に対応した形状、大きさに設定されているフレーム部材１３の底部１３１の中央部に対応する領域の発光強度が大きくされる。このような場合には、フレーム部材１３の底部１３１の中央部に熱が滞留しやすくなるが、底部１３１の第２方向Ｘ２に平行な長辺方向中央部に対応する領域に、第２放熱空間４２を形成することによって、効率よく放熱することができる。
【０１０２】
また、フレーム部材１３の底部１３１に整列配置される各プリント基板１２の形状は、前述した長方形板状に限定されるものではない。図１０および図１１は、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の互いに対向する各端部の端面の形状を示す図である。
【０１０３】
たとえば、図１０に示すように、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の、第２間隔Ｉ２をあけて互いに対向する各端部の端面は、互いに近接する方向に凸状に湾曲して形成されてもよい。この場合には、互いに対向する各端部間の最小距離を、第２間隔Ｉ２とする。これによって、第２放熱空間４２を流れる気流が、乱流となるのを抑制することができるので、バックライトユニット１内に熱が滞留することをより効果的に抑制することができ、効率よく放熱することができる。
【０１０４】
また、図１１に示すように、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の、第２間隔Ｉ２をあけて互いに対向する各端部の端面は、プリント基板１２の第１方向Ｘ１に平行な幅方向の一側部から他側部に向かうにつれて、互いに離間するように形成されてもよい。この場合には、互いに対向する各端部間の最小距離を、第２間隔Ｉ２とする。具体的には、互いに対向する各端部において、プリント基板１２の第１方向Ｘ１に平行な幅方向の一側部間の距離が、第２間隔Ｉ２となる。第１方向Ｘ１が鉛直方向に平行で、プリント基板１２の幅方向一側部が鉛直方向上方側となるように、バックライトユニット１を配置して用いた場合、第２放熱空間４２を流れる気流は、プリント基板１２の幅方向他側部側から一側部側に、空間幅が広い側から狭い側に流れるので、流速が速くなる。これによって、バックライトユニット１内に熱が滞留することをより効果的に抑制することができ、効率よく放熱することができる。
【０１０５】
図１２は、バックライトユニット６０における、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の互いに対向する各端部近傍の構成を拡大して示す分解斜視図である。図１３は、バックライトユニット６０における、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の互いに対向する各端部近傍の構成を拡大して示す斜視図である。
【０１０６】
本実施形態のバックライトユニット６０は、前述したバックライトユニット１に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。バックライトユニット６０は、発光部６０ａの構成が、前述した発光部１１の構成と異なること以外は、バックライトユニット１と同様である。
【０１０７】
複数の発光部６０ａは、それぞれ、ＬＥＤチップ１１１ａと、ＬＥＤチップ１１１ａを支持する基台１１１と、レンズ１１２と、反射部材６１とを含む。
【０１０８】
反射部材６１は、ＬＥＤチップ１１１ａが支持された基台１１１の周囲に設けられ、レンズ１１２から出射された光を、拡散板３を介して液晶パネル２へ向けて反射する。反射部材６１は、拡散板３側から平面視したとき、すなわち、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ方向に平面視したときの外周形状が多角形状、たとえば正方形状である。
【０１０９】
また、反射部材６１は、ＬＥＤチップ１１１ａの光軸Ｓ方向に平面視したときに、外周形状の各辺部が、隣接する反射部材６１同士で連なっている。
【０１１０】
反射部材６１は、中心に開口部６１ａが設けられた基部６１１と、基部６１１を取り囲む外周縁部であり、ＬＥＤチップ１１１ａから遠ざかるにつれてプリント基板１２から遠ざかるように傾斜して形成される平板状の傾斜部６１２とを有する。基部６１１と傾斜部６１２とによって構成される反射部材６１は、ＬＥＤチップ１１１ａを中心とした逆ドーム状に設けられる。
【０１１１】
反射部材６１において特徴的な構成は、傾斜部６１２が平板状に形成されていることであり、傾斜部６１２の外周縁端部、すなわち、外周形状の各辺部が、隣接する反射部材６１同士で連なっている。換言すると、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２上の、第２間隔Ｉ２をあけて互いに対向する各端部に最も近い位置に配置される各ＬＥＤチップ１１１ａを囲む各反射部材６１は、互いに対向する各辺部が各プリント基板１２から離間して隆起し、互いに連なるように形成されている。
【０１１２】
このような反射部材６１を備えるバックライトユニット６０では、第２方向Ｘ２に第２間隔Ｉ２をあけて離間する各プリント基板１２の互いに対向する各端部の近傍に、各プリント基板１２から離間して隆起した反射部材６１の隆起部分が位置することになる。これによって、反射部材６１の各プリント基板１２から離間した隆起部分により形成される空間、すなわち、互いに連なる傾斜部６１２間に形成される空間も、第２放熱空間４２に含まれることになる。
【０１１３】
これによって、第２放熱空間４２が大きくなるので、第２放熱空間４２における気流の流れをスムーズにすることができる。そのため、バックライトユニット６０内に熱が滞留することをより効果的に抑制することができ、効率よく放熱することができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１，６０ バックライトユニット
２ 液晶パネル
３ 拡散板
１１，６０ａ 発光部
１２ プリント基板
１３ フレーム部材
４１ 第１放熱空間
４２ 第２放熱空間
１００ 液晶表示装置
１１１ 基台
１１１ａ ＬＥＤチップ
１１２ レンズ
６１，１１３ 反射部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠部と、枠部に囲まれる矩形板状の底部とからなる筐体と、
第１方向に第１間隔をあけ、かつ、第１方向と直交する第２方向に第２間隔をあけて前記底部に配置される矩形板状の複数の基板と、
前記各基板上に第２方向に等間隔で複数配置される、光を出射する発光素子と、
前記各基板上に配置される複数の発光素子のそれぞれを囲むように前記各基板上に設けられ、前記各基板の第１方向両側部に対して延出し、外周形状が多角形状の複数の反射部材と、を含むことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記各基板の、第２間隔をあけて互いに対向する各端部の端面は、基板の第１方向一側部から他側部に向かうにつれて、互いに離間するように形成されることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記各基板の、第２間隔をあけて互いに対向する各端部の端面は、互いに近接する方向に凸状に湾曲して形成されることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
前記各基板の第２方向一端部には、各基板上に配置される各発光素子に駆動信号を入力するための駆動信号入力部が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項５】
第２方向に第２間隔をあけて離間して対を成す前記基板の少なくとも一部の基板は、互いに対向する各端部が、前記底部の第２方向中央部の両側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項６】
前記各基板の第２間隔をあけて互いに対向する各端部に最も近い位置に配置される各発光素子を囲む各反射部材は、互いに対向する各辺部が各基板から離間して隆起し、互いに連なるように形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項７】
表示パネルと、
前記表示パネルの背面に光を照射する発光装置とを備え、
前記発光装置は、請求項１〜６のいずれか１つに記載の発光装置であることを特徴とする表示装置。
【請求項１】
枠部と、枠部に囲まれる矩形板状の底部とからなる筐体と、
第１方向に第１間隔をあけ、かつ、第１方向と直交する第２方向に第２間隔をあけて前記底部に配置される矩形板状の複数の基板と、
前記各基板上に第２方向に等間隔で複数配置される、光を出射する発光素子と、
前記各基板上に配置される複数の発光素子のそれぞれを囲むように前記各基板上に設けられ、前記各基板の第１方向両側部に対して延出し、外周形状が多角形状の複数の反射部材と、を含むことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記各基板の、第２間隔をあけて互いに対向する各端部の端面は、基板の第１方向一側部から他側部に向かうにつれて、互いに離間するように形成されることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記各基板の、第２間隔をあけて互いに対向する各端部の端面は、互いに近接する方向に凸状に湾曲して形成されることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
前記各基板の第２方向一端部には、各基板上に配置される各発光素子に駆動信号を入力するための駆動信号入力部が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項５】
第２方向に第２間隔をあけて離間して対を成す前記基板の少なくとも一部の基板は、互いに対向する各端部が、前記底部の第２方向中央部の両側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項６】
前記各基板の第２間隔をあけて互いに対向する各端部に最も近い位置に配置される各発光素子を囲む各反射部材は、互いに対向する各辺部が各基板から離間して隆起し、互いに連なるように形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項７】
表示パネルと、
前記表示パネルの背面に光を照射する発光装置とを備え、
前記発光装置は、請求項１〜６のいずれか１つに記載の発光装置であることを特徴とする表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−２６５２８（Ｐ２０１３−２６５２８Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６１３９５（Ｐ２０１１−１６１３９５）
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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