JP2009129707A - バックライト装置及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】効果的に光源基板に実装された発光素子で発熱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、発光素子１１の駆動回路が設けられた駆動基板２０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３０とを有し、駆動基板２０が、光学シートブロック３０を構成する反射板３１の他方の面側で、ボトムシャーシ６の一方の面に取り付けられているので、全体の更なる薄型化を図ることができると共に、部品点数を減らすことができる。
【選択図】図２

Description

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。

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（以下、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）という。）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。）。このようなバックライト装置には、ボトムシャーシの一方の面側、すなわちボトムシャーシの内側に、ＬＥＤが実装された光源基板が取り付けられ、ボトムシャーシの他方の面側、すなわちボトムシャーシの外側に、ＬＥＤを駆動制御する駆動回路が設けられた駆動基板やチューナや駆動基板を保護する保護部材や駆動基板を放熱する放熱フィンやヒートシンク等の放熱部材が取り付けられている。

このようなバックライト装置では、ボトムシャーシ６を挟んで、ボトムシャーシの内側にＬＥＤが実装された光源基板が取り付けられ、外側に駆動基板やチューナや保護部材や放熱部材等が取り付けられているので、更なる薄型化を図ることは困難となる。

また、このようなバックライト装置は、ボトムシャーシの外側に取り付けられた駆動基板に、ＬＥＤを駆動するパワーデバイス、例えば電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴ(Field Effect Transistor)という。）が実装されているものがある。このようなＦＥＴが実装されているバックライト装置は、ＦＥＴに、ＬＥＤを駆動する駆動電流が流れるためＦＥＴの発熱量が大きくなるため、この発熱された熱を放熱するため十分な空間部が必要である。このため、バックライト装置は、駆動基板がボトムシャーシの外側に配設されるために、上述のように更なる薄型化を図ることは困難となる。

更に、ボトムシャーシの内側に光源基板が取り付けられ、外側に駆動基板が取り付けられた場合には、光源基板と駆動基板とを電気的に接続させるために、ハーネス等の配線部材をボトムシャーシに形成された開口部やコネクタを介してボトムシャーシの外側に引き出す必要がある。

このため、バックライト装置は、配線部材の配線距離が長くなってしまい、制御信号にノイズがのってしまう虞があり、更に、ハーネスやコネクタ等の配線部材の部品点数が増えてしまう。

特開２００６−０５８４８６号公報

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、部品点数を減らすことができ、更なる薄型化を図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。

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る複数の光源基板と、上記発光素子の駆動回路が設けられ、上記光源基板と電気的に接続される駆動基板と、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、上記駆動基板は、上記反射板の他方の面側で、上記ボトムシャーシの一方の面側に取り付けられている。

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。

本発明によれば、駆動基板を、反射板の他方の面側でありボトムシャーシの一方の面側、すなわちボトムシャーシの内側で光源基板の周囲に取り付けることで、光源基板と駆動基板とを電気的に接続する配線部品や駆動基板を保護する保護部材や駆動基板を放熱する放熱部品等の部品点数を減らすことができ、更なる薄型化を図ることができる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、ＬＥＤ１１を駆動制御する駆動回路が設けられ、光源基板１０と電気的に接続される駆動基板２０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３０とを有する。

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金属材に亜鉛メッキ等が施されて熱伝導性に優れたものとなっており、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。

主面部６ａの一方の面には、図３に示すように、複数のＬＥＤ１１が実装された光源基板１０が複数直接取り付けられている。具体的に、主面部６ａの一方の面には、縦方向、すなわち図３中の矢印Ｙ方向に所定の間隔を介して２個、横方向、すなわち図３中の矢印Ｘ方向に所定の間隔を介して３個、合計６個、光源基板１０が直接取り付けられている。

また、主面部６ａの一方の面には、図４に示すように、光源基板１０を取り付ける際に、各光源基板１０を所定の位置に位置決めする位置決め突起部６ｃと、位置決め突起部６ｃによって位置決めされた各光源基板１０を図示しないネジ等の結合部材で取り付ける結合孔６ｄとがそれぞれ複数形成されている。具体的に、位置決め突起部６ｃは、一の光源基板１０に対して、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、主面部６ａ全体で７２個形成されている。結合孔６ｄは、一の光源基板１０に対して、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４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５個、合計２０個形成され、主面部６ａ全体で１２０個形成されている。

更に、主面部６ａの一方の面には、光源基板１０が配置されない領域（以下、この領域を配置部６ｅという。）に、後述する光学スタッド部材３４が挿入されて立設される挿入孔６ｆが複数形成されている。具体的に、挿入孔６ｆは、光学スタッド部材３４がボトムシャーシ６の配置部６ｅに、縦方向、すなわち図３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３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。

また、配置部６ｅには、図４に示すように、後述する反射板３１をボトムシャーシ６に接着させる両面粘着テープ１２が設けられている。両面粘着テープ１２は、例えば熱伝導性に優れた熱伝導性粘着テープであり、例えば配置部６ｅの各光源基板１０の周囲全周に亘って設けられている。

なお、位置決め突起部６ｃ、結合孔６ｄ及び挿入孔６ｆの数及び配置位置は、例えば液晶パネル４の大きさによって異なり、適宜変更可能である。

主面部６ａの他方の面には、図５に示すように、例えば、ＬＥＤ１１に駆動電流を供給する電源部１３と、液晶パネル４に表示する所定の映像等の表示データを生成するチューナ１４と、チューナ１４によって生成された表示データに基づいて制御信号を供給し、全体を制御する制御基板１５と、制御基板１５から供給された制御信号に基づいて液晶パネル４を制御する液晶パネル制御基板１６とが取り付けられている。

電源部１３は、例えばスイッチングレギュレータを有し、商用電源等の外部電源コンセント等の電源供給端子を介して供給される交流電流を各回路に供給する。

チューナ１４は、例えば、図示しない受信アンテナ等によって受信された表示信号からユーザ等によって選局された所定の映像等の表示データを生成する。そして、チューナ１４は、生成した所定の表示データを制御基板１５に供給する。

制御基板１５には、一又は複数の集積回路チップ等の電子部品が実装された制御回路が設けられている。この制御回路は、チューナ１４から供給された表示データに基づいて、ＬＥＤ１１を駆動制御する制御信号を駆動基板２０に供給すると共に、液晶パネル４を駆動制御する制御信号を液晶パネル制御基板１６に供給する。

制御基板１５から制御信号が供給される液晶パネル制御基板１６には、一又は複数の集積回路チップ等の電子部品が実装された制御回路が設けられている。この制御回路は、制御基板１５から供給された制御信号に基づいて、例えば、第１及び第２のガラス基板４ａ，４ｂの内面に設けられたストライプ状の透明電極に電圧を印加させて、第１のガラス基板４ａと第２のガラス基板，４ｂとの間に封入された液晶分子の向きを変えて、液晶パネル４の透過率を変化させて、所定の映像等を液晶パネル４に表示させる。

また、上述したような主面部６ａの周囲に形成されたボトムシャーシ６の外周壁部６ｂには、図２に示すように、両面粘着テープ１２によって一方の面に接着される後述する反射板３１の取付部３１ｃが取り付けられている。

主面部６ａの一方の面に複数取り付けられ、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６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熱伝導性に優れた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７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、すなわち一方の面に０．１５ｍｍ程度の厚さの絶縁層１０ｂが形成され、この絶縁層１０ｂの一方の面に銅箔等で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の一方の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。

また、光源基板１０の一方の面には、図６に示すように、複数のＬＥＤ１１と、光源基板１０と駆動基板２０とを電気的に接続させるコネクタ１７と、ＬＥＤ１１を駆動する複数のパワーデバイス、例えば電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴ(Field effect transistor)という。）１８とが実装されている。なお、パワーデバイスとしては、ＦＥＴ１８に限らす、例えばバイポーラトランジスタ等を用いてもよい。

具体的に、ＬＥＤ１１は、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、一の光源基板１０に、縦方向、すなわち図６中の矢印Ｙ方向に所定の間隔を介して６個、横方向、すなわち図６中の矢印Ｘ方向に所定の間隔を介して８個、合計４８個形成されている。

コネクタ１７は、ハーネス等の配線部材を用いることなく、光源基板１０と駆動基板２０とを直接抜差可能に配線する配線部材であり、例えば駆動基板２０に実装された配線部材である挿口を有する接続部材２１が挿し込まれる受口を有する配線部材である。また、コネクタ１７は、光源基板１０が主面部６ａに取り付けられる際に、駆動基板２０が反射板３１の他方の面側に配置されるように、光源基板１０の一の外周縁部近傍に実装されている。そして、コネクタ１７は、駆動基板２０の接続部材２１が挿し込まれることで、光源基板１０と駆動基板２０とが電気的に接続され、電源部１３から駆動基板２０を介してＬＥＤ１１に駆動電流が供給されると共に、制御基板１５からＬＥＤ１１を駆動制御する制御信号がＦＥＴ１８に供給される。

ＦＥＴ１８は、縦方向（Ｙ方向）に２個、横方向（Ｘ方向）に２個、合計４個のＬＥＤ１１，１１，１１，１１から構成されるブロックを発光単位として、制御基板１５より駆動基板２０を介して供給された制御信号に基づいて、このブロック毎にオン又はオフの状態に切り換え、これら４個のＬＥＤ１１，１１，１１，１１に駆動電流を供給して発光量を制御している。

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、光源基板１０は、アルミニウム材で形成されることに限定されるものではなく、他の金属材で形成されるようにしてもよい。更に、光源基板１０は、十分な厚さを有して可撓性を用いないようにしてもよい。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。

また、光源基板１０には、図６に示すように、ボトムシャーシ６に取り付けられる際に、位置決めされる位置決め孔１０ｅと貫通孔１０ｆとが形成されている。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、縦方向、すなわち図６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６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。貫通孔１０ｆは、ボトムシャーシ６の一方の面に形成された結合孔６ｄの配置位置に対応して、縦方向、すなわち図６中の矢印Ｙ方向に所定の間隔を介して４個、横方向、すなわち図６中の矢印Ｘ方向に所定の間隔を介して５個、合計２０個形成されている。なお、位置決め孔１０ｅ及び貫通孔１０ｆの数及び配置位置は、光源基板１０を、ボトムシャーシ６の一方の面に取り付けることができればよく、適宜変更である。

更に、光源基板１０は、図３に示すように、縦方向、すなわち図３中の矢印Ｙ方向に所定の間隔を介して２個、横方向、すなわち図３中の矢印Ｘ方向に所定の間隔を介して３個、合計６個、主面部６ａの一方の面に直接取り付けられている。このとき、各光源基板１０は、コネクタ１７を外周側に向けて取り付けられている。具体的に、各光源基板１０は、略矩形形状の駆動基板２０の長手方向を図３中の矢印Ｘ方向に向けて取り付けられている。これにより、駆動基板２０は、光源基板１０の周囲に配置される。

なお、ボトムシャーシ６の一方の面に取り付けられる光源基板１０の数及び配置位置は、例えば液晶パネル４の大きさ等によって異なり、適宜変更可能である。また、光源基板１０は、コネクタ１７を外周側に向けて取り付けられていればよく、横方向、すなわち図３中の矢印Ｘ方向の両端に取り付けられる光源基板１０の駆動基板２０の長手方向を、図３中の矢印Ｙ方向に向けて取り付けられるようにしてもよい。更に、光源基板１０は、ネジ等の結合部材でボトムシャーシ６の一方の面に取り付けられることに限定されるものではなく、例えば接着剤でボトムシャーシ６の一方の面に接着されるようにしてもよい。

このような構成を有する光源基板１０は、コネクタ１７を介して駆動基板２０より供給された制御信号に基づいて、各ＦＥＴ１８が複数のＬＥＤ１１から構成されるブロック毎、例えば縦方向（Ｙ方向）に２個、横方向（Ｘ方向）に２個、合計４個のＬＥＤ１１，１１，１１，１１から構成されるブロックを発光単位として、このブロック毎にオン又はオフの状態に切り換え、これら４個のＬＥＤ１１，１１，１１，１１に駆動電流を供給して発光量を制御し、光源基板１０内でブロック毎に明度の差を設けて照明光を照射することができる。

また、光源基板１０は、実装されているＦＥＴ１８が、駆動回路の最終段に設けられ、ＬＥＤ１１を駆動する駆動電流が供給されるために発熱するが、光源基板１０は、アルミニウム材等で形成された熱伝導性に優れたメタルコア基板であると共に、熱伝導性に優れたボトムシャーシ６の直接取り付けられているので、ＦＥＴ１８で発生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。

更に、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、形状に基づいて例えば湾曲させて、密着させることができ、ＬＥＤ１１及びＦＥＴ１８から発生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。

各光源基板１０と接続部材２１を介して電気的に接続される駆動基板２０は、例えば表面に、一又は複数の集積回路チップ等の電子部品が実装され、ＬＥＤ１１を駆動制御する駆動回路が設けられているガラスエポキシ基板であり、略矩形薄板状に形成されている。この駆動基板２０の他方の面には、図４に示すように、光源基板１０の受口を有するコネクタ１７に挿し込まれる挿口を有する接続部材２１が実装されている。そして、駆動基板２０は、接続部材２１が光源基板１０のコネクタ１７に挿し込まれることで、光源基板１０の周囲に取り付けられると共に、光源基板１０と電気的に接続される。これにより、駆動基板２０は、反射板３１の他方の面側でありボトムシャーシ６の一方の面側、すなわちボトムシャーシ６の内側に取り付けられる。

また、駆動基板２０の他方の面には、図２に示すように、機械的剛性と熱伝導性を有する金属材で形成された一又は複数の支持部材２２が配設されている。支持部材２２は、駆動基板２０を支持すると共に、駆動基板２０から発生された熱をボトムシャーシ６に伝熱する。

更に、駆動基板２０は、主面部６ａの他方の面に取り付けられた電源部１３及び制御基板１５と、ボトムシャーシに形成された図示しない開口を挿通されたハーネス等の配線部材によって電気的に接続されている。

以上のような構成を有する駆動基板２０は、電源部１３と電気的に接続されているので電源部１３からＬＥＤ１１を駆動する駆動電流が供給され、制御基板１５と電気的に接続されているので制御基板１５から制御信号が供給され、光源基板１０と接続部材２１を介して電気的に接続されているので、制御基板１５から供給された制御信号に基づいて、接続部材２１を介して光源基板１０に実装されている各ＦＥＴ１８を駆動制御して、複数のＬＥＤ１１から構成されるブロック毎、例えば縦方向（Ｙ方向）に２個、横方向（Ｘ方向）に２個、合計４個のＬＥＤ１１，１１，１１，１１から構成されるブロックを発光単位として、このブロック毎にオン又はオフの状態に切り換え、これら４個のＬＥＤ１１，１１，１１，１１に駆動電流を供給して発光量を制御し、光源基板１０内でブロック毎に明度の差を設けて照明光を照射させることができる。

また、駆動基板２０は、反射板３１の他方の面側でありボトムシャーシ６の一方の面側、すなわちボトムシャーシ６の内側で光源基板１０の周囲に取り付けられているので、バックライトユニット３の更なる薄型化を図ることができると共に、駆動基板２０を保護する保護部材や駆動基板２０を放熱する放熱部品等の部品点数を減らすことができる。

更に、駆動基板２０は、反射板３１の他方の面側でありボトムシャーシ６の一方の面側、すなわちボトムシャーシ６の内側で光源基板１０の周囲に取り付けられ、金属材で形成されたボトムシャーシ６を挟んで、チューナ１４がボトムシャーシ６の外側に取り付けられているので、ボトムシャーシ６がシールドとなり、不要輻射電波を放出することを抑制し、更に耐電磁波を強くすることができ、駆動基板２０と、チューナ１４や更に電源部１３、制御基板１５又は液晶パネル制御基板１６等と相互に干渉しないように防止することができる。

更にまた、駆動基板２０は、接続部材２１を介して光源基板と電気的に接続されているので、光源基板と短い配線部材によって電気的に接続させることができるので、ノイズの低減を図ることができ、更に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、駆動基板２０は、接続部材２１が光源基板１０のコネクタ１７に挿し込まれることで、光源基板１０に取り付けられると共に、光源基板１０と電気的に接続されることに限定されるものではなく、主面部６ａの一方の面にネジ等の結合部材で直接取り付けられ、光源基板１０と、ＦＰＣ（Flexible Printed wiring Cable）又はＦＦＣ(Flexible Flat Cable)等で電気的に接続されるようにしてもよい。

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３０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３０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３１と、反射板３１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３２と、拡散板３２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３３と、ボトムシャーシ６と反射板３１との対向間隔と、反射板３１と拡散板３２との対向間隔とをそれぞれ規定する光学スタッド部材３４とを有する。

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３１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、開口側に向かって次第に外側に広がっている略矩形箱側形状に成形され、表面に反射膜を被着して形成されている。具体的に、反射板３１は、ボトムシャーシ６の主面部６ａと略同等の大きさの平坦な主面部３１ａと、この主面部３１ａと連続して主面部３１ａから開口方向に向かって次第に外側に広がる外周部３１ｂと、この外周部３１ｂの開口側先端部にボトムシャーシ６の外周壁部６ｂに取り付けられる主面部３１ａと略平行となるように外側に向かって突出形成された取付部３１ｃとで構成されている。

反射板３１の主面部３１ａには、光学スタッド部材３４が挿入されるボトムシャーシ６の挿入孔６ｆの配置位置に対応して、反射板貫通孔３１ｄが形成されている。具体的に、反射板貫通孔３１ｄは、挿入孔６ｆ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。また、反射板３１の主面部３１ａ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３１ｅが形成されている。これにより、反射板３１は、開口部３１ｅ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３２側に反射させている。

また、反射板３１は、図２に示すように、ボトムシャーシ６の配置部６ｅに設けられた両面粘着テープ１２によって、ボトムシャーシ６の一方の面に接着されている。このとき、反射板３１の外周部３１ｂ及び取付部３１ｃの他方の面とボトムシャーシ６の一方の面との間には、空間部３５が形成される。接続部材２１を介して光源基板１０に取り付けられている駆動基板２０は、この空間部３５内に配置されている。

これにより、駆動基板２０は、空間部３５内、すなわちボトムシャーシ６の内側で光源基板１０の周囲に取り付けられているので、バックライトユニット３の更なる薄型化を図ることができると共に、駆動基板２０を保護する保護部材や駆動基板２０を放熱する放熱部品等の部品点数を減らすことができる。

また、駆動基板２０は、空間部３５内、すなわちボトムシャーシ６の内側で光源基板１０の周囲に取り付けられ、金属材で形成されたボトムシャーシ６を挟んで、チューナ１４がボトムシャーシ６の外側に取り付けられているので、ボトムシャーシ６がシールドとなり、不要輻射電波を放出することを抑制し、更に耐電磁波を強くすることができ、これらが相互に干渉しないよう防止することができる。

更に、駆動基板２０は、空間部３５内で、接続部材２１を介して光源基板１０と電気的に接続され、光源基板１０と短い配線部材によって電気的に接続させることができるので、ノイズの低減を図ることができ、更に不要輻射電波を放出することを抑制し、更に耐電磁波を強くすることができる。

なお、反射板３１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。

反射板３１の一方の面側に反射板３１と所定の対向間隔を介して対向される拡散板３２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３１と略同形の略矩形薄板状に成形されている。また、拡散板３２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３３へ照明光を導光する。更に、拡散板３２は、ブラケット部材３２ａ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。

拡散板３２の一方の面に組み合わされる光学機能シート積層体３３は、図２に示すように、拡散板３２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３３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。

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３４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３４は、先端部が拡散板３２の他方の面に突き当てられ拡散板３２とボトムシャーシ６との対向間隔を規定する本体部３４ａと、この本体部３４ａの基端に連続して形成された取付部３４ｂとを有する。

拡散板３２とボトムシャーシ６との対向間隔を規定する本体部３４ａは、本体部３４ａ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３１ｄよりも大径である反射板規定部３４ｃが突出形成されている。この反射板規定部３４ｃは、反射板３１の一方の面と当接される。更に、本体部３４ａは、基端にボトムシャーシ６の挿入孔６ｆよりも大径であるボトムシャーシ規定部３４ｄが突出形成されている。このボトムシャーシ規定部３４ｄは、ボトムシャーシ６の一方の面と当接される。

本体部３４ａの基端に連続して形成された取付部３４ｂは、ボトムシャーシ６に形成された挿入孔６ｆに挿入される支軸部３４ｅが本体部３４ａと一体に形成されている。この支軸部３４ｅには、基端の外周部に、先端が挿入孔６ｆよりも大径であり先端面が挿入孔６ｆの他方の面側の周囲に支持される支持体３４ｆが突出形成されている。この支持体３４ｆは、弾性特性を有し、挿入孔６ｆよりも大径である先端が径方向に押圧されると挿入孔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。

ここで、バックライトユニット３の組立方法を説明する。

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がマトリックス状に６行×８列、合計４８個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に挿通されてボトムシャーシ６の一方の面に、縦方向、すなわち図３中の矢印Ｙ方向に所定の間隔を介して２個、横方向、すなわち図３中の矢印Ｘ方向に所定の間隔を介して３個、合計６個、位置決めされ、ネジ等の図示しない結合部材によって、貫通孔１０ｆを介して結合孔６ｄにネジ止めされて直接取り付けられる。このとき、各光源基板１０は、コネクタ１７を外周側に向けて取り付けられる。具体的に、各光源基板１０は、略矩形形状の駆動基板２０の長手方向を図３中の矢印Ｘ方向に向けて取り付けられる。

そして、駆動基板２０は、他方の面に実装された光源基板１０の受口を有するコネクタ１７に挿し込まれる挿口を有する接続部材２１を、光源基板１０のコネクタ１７に挿し込むことで、光源基板１０の周囲に取り付けられると共に、光源基板１０と電気的に接続される。この際、駆動基板２０は、他方の面に対して機械的剛性と熱伝導性を有する金属材で形成された支持部材２２が配設され、これら支持部材２２によってボトムシャーシ６の一方の面に支持されると共に、駆動基板２０から発生された熱がボトムシャーシ６に伝導される。そして、駆動基板２０は、主面部６ａの他方の面に既に取り付けられている制御基板１５と、ボトムシャーシに形成された図示しない開口を挿通されたハーネス等の配線部材によって電気的に接続される。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６ｅには、各光源基板１０の周囲全周に亘って、反射板３１を接着する両面粘着テープ１２が設けられる。

次に、反射板３１は、開口部３１ｅからＬＥＤ１２を露出させると共に、反射板貫通孔３１ｄと挿入孔６ｆとを対向させて、他方の面を、ボトムシャーシ６の配置部６ｅに設けられた両面粘着テープ１２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３１は、取付部３１ｃ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。このとき、反射板３１の外周部３１ｂ及び取付部３１ｃの他方の面とボトムシャーシ６の一方の面との間には、空間部３５が形成される。この空間部３５内には、接続部材２１を介して光源基板１０に取り付けられている駆動基板２０が配置される。

次に、光学スタッド部材３４は、取付部３４ｂをボトムシャーシ６の一方の面側から反射板３１の反射板貫通孔３１ｄを介して、挿入孔６ｆ内に押し込まれる。そして、光学スタッド部材３４は、取付部３４ｂが挿入孔６ｆ内を通過する際に、支持体３４ｆが挿入孔６ｆより小径となり、通過後、弾性特性により挿入孔６ｆより大径に復帰することで、支持体３４ｆの先端面が挿入孔６ｆ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３４は、支持体３４ｆの先端面がボトムシャーシ６の挿入孔６ｆ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３４ｄ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。

次に、既に一方の面に光学機能シート積層体３３が組み合わされた拡散板３２は、他方の面を光学スタッド部材３４の先端部に突き当てるように、ブラケット部材３２ａ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３４は、先端部が拡散板３２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３４ｃが反射板３１の一方の面で当接されることで、拡散板３２と反射板３１及び反射板３１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。

以上のように構成されたバックライトユニット３は、ＦＥＴ１８を熱伝導性に優れた金属材で形成された光源基板１０に実装させ、光源基板１０が熱伝導性に優れたボトムシャーシ６に直接取り付けられることで、ＦＥＴ１８から発生された熱を、光源基板１０を介してボトムシャーシ６に放熱することができ、駆動基板２０を、反射板３１の外周部３１ｂ及び取付部３１ｃの他方の面とボトムシャーシ６の一方の面とで形成されるボトムシャーシ６内の空間部３５内、すなわちボトムシャーシ６の内側であり光源基板１０の周囲に取り付けることができるので、主面部６ａの他方の面に、駆動基板２０を保護する保護部材や駆動基板２０を放熱する放熱部材等を設ける必要がなく、更に、光源基板１０と駆動基板２０とを短い配線部材によって電気的に接続することができるので、バックライトユニット３全体の更なる薄型化を図ることができると共に、部品点数を減らすことができる。

また、バックライトユニット３は、光源基板１０と駆動基板２０とを短い配線部材によって電気的に接続することができるので、ノイズの低減を図ることができ、更に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。

更に、バックライトユニット３は、駆動基板２０が、反射板３１の他方の面側でありボトムシャーシ６の一方の面側である空間部３５内、すなわちボトムシャーシ６の内側で光源基板１０の周囲に取り付けられ、金属材で形成されたボトムシャーシ６を挟んで、チューナ１４がボトムシャーシ６の外側に取り付けられているので、ボトムシャーシ６がシールドとなり、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、これらが相互に干渉しないように防止することができる。

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。 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。 ボトムシャーシの平面図である。 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。 ボトムシャーシの背面図である。 駆動基板が取り付けられた光源基板の平面図である。 光源基板の要部縦断面図である。

符号の説明

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 結合孔、６ｅ 配置部、６ｆ 挿入孔、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 貫通孔、１１ 発光素子（ＬＥＤ）、１２ 両面粘着テープ、１３ 電源部、１４ チューナ、１５ 制御基板、１６ 液晶パネル制御基板、１７ コネクタ、１８ 電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、２０ 駆動基板、２１ 接続部材、２２ 支持部材、３０ 光学シートブロック、３１ 反射板、３１ａ 主面部、３１ｂ 外周部、３１ｃ 取付部、３１ｄ 反射板貫通孔、３１ｅ 開口部、３２ 拡散板、３２ａ ブラケット部材、３３ 光学機能シート積層体、３４ 光学スタッド部材、３４ａ 本体部、３４ｂ 取付部、３４ｃ 反射板規定部、３４ｄ ボトムシャーシ規定部、３４ｅ 支軸部、３４ｆ 支持体、３５ 空間部

Claims (8)

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、
   上記発光素子の駆動回路が設けられ、上記光源基板と電気的に接続される駆動基板と、
   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、
   上記駆動基板は、上記反射板の他方の面側で、上記ボトムシャーシの一方の面側に取り付けられていることを特徴とするバックライト装置。
2. 上記光源基板には、パワーデバイスが実装されていることを特徴とする請求項１記載のバックライト装置。
3. 上記発光素子は、上記駆動基板によって、複数の上記発光素子で構成されるブロック毎に駆動されることを特徴とする請求項２記載のバックライト装置。
4. 上記ボトムシャーシの他方の面側には、チューナが取り付けられていることを特徴とする請求項１記載のバックライト装置。
5. 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、
   上記発光素子の駆動回路が設けられ、上記光源基板と電気的に接続される駆動基板と、
   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、
   上記駆動基板は、上記反射板の他方の面側で、上記ボトムシャーシの一方の面側に配設されていることを特徴とする液晶表示装置。
6. 上記光源基板には、パワーデバイスが実装されていることを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。
7. 上記発光素子は、上記駆動基板によって、複数の上記発光素子で構成されるブロック毎に駆動されることを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置。
8. 上記ボトムシャーシの他方の面側には、チューナが取り付けられていることを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。

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