JP2011053238A - 液晶表示装置及びバックライト装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】
ＬＥＤを用いたバックライト装置を備えた液晶表示装置において、装置の高温化を抑制するのに好適な技術を提供する。
【解決手段】
本発明に係るバックライト装置は、光源としての複数のＬＥＤ(101)と、ＬＥＤからの光が入射され、該入射光を面状光にして液晶パネル(106)側に導く導光板(104)と、複数のＬＥＤに電流を供給するためのＬＥＤドライバ(107)と、複数のＬＥＤとＬＥＤドライバが実装されるＬＥＤ駆動基板(102)とを有し、ＬＥＤ駆動基板の一方の面に複数の発光ダイオードが実装されるとともに導光板が設けられ、他方の面にＬＥＤドライバが実装される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光源として例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いたバックライト装置を有する液晶表示装置に関する。
液晶パネルの背面から光を照射するためのバックライト装置の光源としては、従来から冷陰極管（ＣＣＦＬ）や外部電極蛍光灯（ＥＥＦＬ）等が用いられてきたが、近年においては液晶表示装置の薄型化、省電力化等に有利な発光ダイオード（ＬＥＤ）が利用され始めている。ＬＥＤは点光源であるために空間的な光強度分布が不均一になりやすい。このため、光源としてＬＥＤを用いたバックライト装置においては、例えば特許文献１に記載のように、透明な樹脂で構成された断面が楔形の板状導光体（以下「導光板」と呼ぶ）を複数配列し、各導光板の厚さが大きい端面に点光源であるＬＥＤからの光をそれぞれ入射し、これを導光板内部の散乱あるいは反射作用により面光源に変換して光強度分布を均一化し、液晶パネルに照射している。以下、かかるバックライト装置を面光源装置と呼ぶ場合も有る。
特開２００１−０９３３２１号公報（段落０２６９〜０３０８、図２５、２６）
かかるＬＥＤを用いた面光源装置においては、主として発熱源が２種類存在することとなる。すなわち、複数のＬＥＤと、そのＬＥＤを駆動するための電流を供給する例えばＩＣにより構成されたＬＥＤドライバである。
広い面積（例えば有効表示面積が２０インチ以上）の液晶パネルに光を照射する面光源装置においては、多くのＬＥＤ及びＬＥＤドライバが必要となる。このため発熱量も増加し、バックライト装置或いは液晶表示装置が部分的もしくは全体的に高温となり、バックライト装置の光学的性能の劣化や安全性の低下を生じさせ得る。特許文献１は、このようなＬＥＤ及びＬＥＤドライバを含めた高温化への対処については何ら考慮されていない。
本発明は、上記した問題に鑑みてなされたものであり、ＬＥＤを用いたバックライト装置を備えた液晶表示装置において、装置の高温化を抑制するのに好適な技術を提供することにある。
本発明に係るバックライト装置は、光源としての複数の発光ダイオードと、該発光ダイオードからの光が入射され、該入射光を面状光にして前記液晶パネル側に導く導光板と、前記複数の発光ダイオードに電流を供給するためのＬＥＤドライバと、前記複数の発光ダイオードと前記ＬＥＤドライバが実装されるＬＥＤ駆動基板とを有し、前記ＬＥＤ駆動基板の一方の面に前記複数の発光ダイオードが実装されるとともに前記導光板が設けられ、他方の面に前記ＬＥＤドライバが実装されることを特徴とするものである。
前記ＬＥＤ駆動基板の他方の面であって、前記複数の発光ダイオードの実装部分を含む所定領域以外の領域に、前記ＬＥＤドライバ、更には該ＬＥＤドライバ以外の回路素子が実装されてもよい。またＬＥＤ駆動基板の他方の面に実装されたＬＥＤドライバが、発光ダイオードの実装部分に対して所定距離離れていてもよい。更に、上記ＬＥＤ駆動基板の他方の面所定領域及び／または前記ＬＥＤドライバと金属製のシャーシ部材とを、放熱シートを介して接続してもよい。
本発明によれば、ＬＥＤ駆動基板におけるＬＥＤ実装面とＬＥＤドライバ実装面とを互いに異ならせたので、発熱量の大きいＬＥＤとＬＥＤドライバ間の熱干渉を低減することができ、装置の高温化を抑制することができる。また、ＬＥＤ駆動基板の導光板が搭載される面とは反対の面にＬＥＤドライバを実装しているので、導光板への熱的な保護を好適に行うことができる。
本発明の第１実施例に係る液晶表示装置の展開斜視図。 本発明の第１実施例の部品配置構成を示す図。 ＬＥＤドライバ１０７によるＬＥＤ制御のブロック図。 第１実施例に係るＬＥＤ駆動基板１０２を前面側及び背面側から見た図。 第２実施例に係るＬＥＤ駆動基板１６０を背面側から見た図。
本発明の実施形態について図面を参照しながら以下に説明する。なお、各図の説明において、共通の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、共通機能を有する要素に対する重複した説明は省略するものとする。
図１は本実施形態における、一次光源（最初に光を供給する光源）としてＬＥＤ（発光ダイオード）を用いたバックライト装置を有する液晶表示装置の一構成図であり、当該液晶表示装置の各部品を展開した斜視図を示している。図１に示されるように、本実施例に係る液晶表示装置は、液晶パネル１０６を含む液晶パネル部ＬＵと、バックライト装置ＢＬＵとを含んでいる。まずバックライト装置ＢＬＵについて説明する。
バックライト装置ＢＬＵは、導光板１０４、反射シート１０３、固定部材１２３、支持部材１２１、ＬＥＤ駆動基板１０２、及びベースシャーシ１０８とを含んで構成されている。図１において、固定部材１２３、支持部材１２１及びＬＥＤ駆動基板１０２の一部は図示の容易のために他のものとは異なる平面に図示するとともに円Ａで囲み、その拡大図を右下に示している。また円Ａ内の拡大図において円Ｂで囲まれた部分の拡大図を左下に示している。
各拡大図に示されるように、一次光源である複数のＬＥＤ１０１は、このＬＥＤ１０１に電流を供給することによりＬＥＤ１０１を駆動するためのＬＥＤ駆動基板１０２上に、左右方向に並ぶように実装されている。このＬＥＤ駆動基板１０２は、例えばアルミ等の金属により構成されたベースシャーシ１０８に、取付金具１２２により取り付けられている。尚、本実施例では、ＬＥＤ１０１は電極面と水平な方向に光を出射するサイドビュー型のＬＥＤであり、従ってＬＥＤ１０１からの光は、図１に示された例ではＬＥＤ駆動基板の面と平行に下方向に向けて出射される。ＬＥＤ１０１からの出射光は導光板１０４に入射され、この導光板１０４により面状の光に変換されて前面側（液晶パネル１０６側）に向けて出力される。
ここで導光板１０４は、本実施例では、各図１の左右方向（水平方向）に横長の矩形状を為しており、この導光板１０４を左右方向に２つ、上下方向（垂直方向）に８つ配列している。更に各導光板１０４は、図示されるように上下方向に延びる例えば溝が形成され、これにより左右方向に８つに分割されている。従って、バックライト装置ＢＬＵの光出射面は、本実施例では２×８×８＝１２８の領域に分割される。そして各領域に対応して配置されたＬＥＤ１０１を入力映像信号に応じて個別に制御することにより、映像に応じて領域毎に光の強さを独立して調節することができる。これにより、例えば映像の暗い部分に対応する領域の光強度を弱め、明るい部分に対応する領域の光強度を強くすることで、表示パネル１０６の表示映像のコントラストを向上させることができるとともに、消費電力も低減することが可能となる。尚、以下では、各導光板１０４を分割した領域を導光板ブロック１０４’と呼ぶこととする。
導光板１０４の背面側には、導光板１０４に入射されたＬＥＤ１０１からの出射光を効率的に前面側に反射させるための反射シート１０３が配置されている。反射シート１０３と導光板１０４とは、支持部材１２１を介してＬＥＤ駆動基板１０２のＬＥＤ実装面上に搭置されている。支持部材１２１は、固定部材１２３及びネジ１２４によりＬＥＤ駆動基板１０２に固定される。またＬＥＤ駆動基板１０２のＬＥＤ実装面と反対側の面には、後述するようにＬＥＤを駆動するための電流を供給するＬＥＤドライバが実装されており、当該反対側の面の、ＬＥＤ実装部と対向する領域及びＬＥＤドライバは、放熱シート１１０を介してベースシャース１０８に接続される。
続いて液晶パネル部ＬＵについて説明する。液晶パネル部ＬＵは、図１に示されるように、拡散板１０５、光学シート２０１及びモールドフレーム２０２を含んでいる。拡散板１０５は、導光板１０４から前面側に出力された出射光を液晶パネル１０６の全面に均一光として照射するために、当該出射光を拡散するための機能を有する。光学シート２０１は、拡散板１０５から出力された出射光の輝度を向上させる等の役割を持つ。これら拡散板１０５及び光学シート２０１は、モールドフレーム２０２により液晶パネル１０６またはベースシャーシ１０８に固定される。
なお、上記の例では、拡散板１０５及び光学シート２０１はバックライト装置ＢＬＵの一構成要素としていないが、当然拡散板１０５及び光学シート２０１もバックライト装置ＢＬＵの一構成要素として含めても良い。また図１では図示しないが、ベースシャーシ１０８背面側には、映像処理回路や制御回路、及び映像処理回路や制御回路に電源を供給する電源回路等が取り付けられ、更にこれら回路の背面側には、これら回路を覆うように背面カバーが設けられる。
図２は、図１における液晶表示装置の上下方向の部分断面形状（図１中の液晶表示装置の側方からの視点）を示す図である。この図２を用いて本実施例に係るバックライト装置の一実施例の構成及び動作について詳細に説明する。
図２において、ＬＥＤ駆動基板１０２の一方の面（液晶パネル１０６側の面）には一次光源である複数のＬＥＤ１０１が実装されている。ここで、ＬＥＤ１０１は例えば白色光を出射するものを用いる。このＬＥＤ１０１の光出射側には、ＬＥＤ１０１からの出射光を前面側（液晶パネル１０６側）に導く導光板ブロック１０４’が配置されている。また導光板ブロック１０４’の背面側（ベースシャーシ１０８側）には、導光板ブロック１０４’に入射されたＬＥＤ１０１からの出射光を効率的に前面側に反射させるための反射シート１０３が設けられている。また反射シート１０３とＬＥＤ駆動基板１０２との間の空間には、光の反射のために白色にされた支持部材１２１が配置されており、この支持部材１２１により反射シート１０３及び導光板ブロック１０４’をその背面側から支持する。
導光板ブロック１０４’（導光板１０４）の液晶パネル１０６の垂直方向（図１の上下方向）の断面は、図２に示されるように光が入射される入射端面から、その入射端面と対向する先端部にかけて次第に厚さが薄くなる楔形の形状を為している。更に導光板ブロック１０４’（導光板１０４）の背面側（ベースシャーシ１０８側）には反射シート１０３が設けられている。このため、記導光板ブロック１０４’に入射したＬＥＤ１０１からの出射光は上記した導光板ブロック１０４’の楔形の形状、及び反射シート１０３の反射作用により導光板ブロック１０４’内部で上方向（液晶パネル１０６側の方向）に屈曲される。さらに、導光板ブロック１０４’の底面（反射シート１０３側の面）あるいは光出射面（液晶パネル１０６側の面）に設けられた拡散反射パターンの作用によって、入射光輝度レベルがほぼ均一な面状の光として上方（液晶パネル１０６側の方向）に出射される。
拡散板１０５は、導光板ブロック１０４’から出射された光を拡散してさらに空間的に均一な面状の光として液晶パネル１０６に出射する。液晶パネル１０６は、拡散版１０５からの光を入力映像信号に基づきピクセル毎に空間的に変調して映像を形成する。これにより、図中の紙面上方を向かう矢印に示す映像光が液晶表示装置の前面側に出力される。
この例では、ＬＥＤ１０１として白色光を出射するＬＥＤを用いたが、これに限定されるものではなく、例えば赤、青、緑の三色の光をそれぞれ放出する３つのＬＥＤの組を複数用いてもよい。
一方、ＬＥＤ駆動基板１０２の他方の面（ベースシャーシ１０８側の面）には、ＬＥＤドライバ１０７が実装されている。ＬＥＤ駆動基板１０２は、ベースシャーシ１０８に取り付けられる。このベースシャーシ１０８は、例えばアルミニウム等、電気伝導性、熱伝導性、及び機械的強度が優れた金属により構成される。またベースシャーシ１０８の背面側には図示しない電源回路や制御回路等の基板が設けられており、更にその背面側には、筐体を構成する背面カバー１０９が配置されている。
ＬＥＤドライバ１０７は、ベースシャーシ１０８の背面側に取り付けられた（図２では図示しない）電源回路からの電源と制御回路からの制御信号に基づいて、ＬＥＤ駆動基板１０２の一方の面に実装された複数のＬＥＤ１０１に駆動電流を供給し、ＬＥＤ１０１を駆動、制御する。このＬＥＤドライバ１０７によるＬＥＤ１０１の駆動・制御動作について図３のブロック図を参照して以下に説明する。
図３のブロック図に示された例において、ＬＥＤドライバ１０７は、ＬＥＤ１０１に駆動電流を出力するための例えば８つの出力ポートを持ち、各出力ポートからの駆動電流は、それぞれ個別に制御可能とされている。そしてそれぞれの出力ポートには、例えば３つのＬＥＤ１０１が直列接続されたＬＥＤ直列回路が接続されている。つまり１つの出力ポートで１組（３個）のＬＥＤを駆動・制御することができ、ＬＥＤドライバ１０７全体では、８組（計２４個）のＬＥＤ１０１を駆動・制御することができる。また上記３つのＬＥＤ１０１から成るＬＥＤ直列回路は、それぞれ上記導光板ブロック１０４’の１つに対応して設けられている。よって、本実施例に係るＬＥＤドライバ１０７は、これ１つにより８つの導光板ブロック１０４’の出射光の強度を独立して制御することができる。
上記構成のＬＥＤドライバ１０７に、電源回路４１０より電源が供給され、更に、例えばマイコンにより構成された制御回路４２０からＬＥＤ１０１の出射光の明るさ等を調整するための制御信号４０１が入力される。この制御信号は、液晶表示装置に入力された映像信号に基づいて制御回路４２０により生成される。例えば映像信号１フレームを上記導光板ブロック１０４’と対応するエリア（例えば１２８エリア）に分割し、各エリアの映像信号の最大輝度及び／または平均輝度レベルを算出する。各エリアにおいて算出された映像信号の最大輝度及び／または平均輝度レベルに応じて、当該エリアに対応する導光板ブロック１０４’のＬＥＤ直列回路へ供給する駆動電流レベル（つまり１つの出力ポートから出力される駆動電流のレベル）を決定する。例えばあるエリアの最大輝度レベルが低いときは当該エリアに対応する導光板ブロック１０４’のＬＥＤ直列回路へ供給する駆動電流レベルを低くし、最大輝度レベルが高いときは当該エリアに対応する導光板ブロック１０４’のＬＥＤ直列回路へ供給する駆動電流レベルを高くする。そして制御回路４２０は、ＬＥＤドライバ１０７の各出力ポートからの駆動電流が上記決定された駆動電流レベルとするための制御信号４０１を演算してＬＥＤドライバ１０７へ出力する。尚、ＬＥＤドライバ１０７はＬＥＤ１０１を例えばＰＷＭ制御するものであり、ＬＥＤ１０１への駆動電流レベルを低くするときは駆動電流４０２のデューティを小さくし、高くするときは駆動電流４０２のデューティを大きくするように制御される。
ＬＥＤドライバ１０７は、この入力された制御信号４０１に基づきＬＥＤ１０１を駆動するための駆動電流４０２を出力する。ＬＥＤドライバＩＣ１０７から出力された駆動電流４０２は、ＬＥＤ１０１に供給され、この駆動電流４０２によりＬＥＤ１０１が発光する。これにより、各エリアにおいて、暗い映像を表示するときは対応する導光板ブロック１０４’の出射光の強度を低くし、明るい映像を表示するときは対応する導光板ブロック１０４’の出射光の強度を高くすることができる。その後、ＬＥＤ１０１から出力された駆動電流４０２は、ＬＥＤドライバ１０７に帰還して入力される。
ここで、本実施例の特徴的構成は、ＬＥＤ駆動基板１０２をその両面に部品の実装が可能な積層構造とし、ＬＥＤ駆動基板１０２の一方の面には複数のＬＥＤ１０１を実装するとともに導光板１０４と反射シート１０３を配置し、更に、ＬＥＤ駆動基板１０２のＬＥＤ１０１実装面と反対側の面にＬＥＤドライバ１０７及びコンデンサやコイルなどの電気部品を実装したことにある。以下では、ＬＥＤ駆動基板１０２のＬＥＤ１０１が実装される面を「ＬＥＤ実装面」、ＬＥＤドライバ１０７及びその他電気部品が実装される面を「部品実装面」と呼ぶこととする。本実施例において、このような配置構成とした理由について以下に説明する。
先に述べたように、ＬＥＤ１０１及びＬＥＤドライバ１０７は発熱量が大きい。ここでＬＥＤドライバ１０７の発熱について説明する。１つのＬＥＤ１０１に１２０ｍＡの電流を流したときのＬＥＤ１個当たりの発熱量を０．４Ｗ（Ｗ：ワット）としたとき、上述のように１つの出力ポートには３個のＬＥＤ１０１が直列接続されたＬＥＤ直列回路が接続されているため、ＬＥＤドライバ１０７には１．２Ａの電流が流れ、９Ｖの電圧がかかる。この場合のＬＥＤドライバ１０７の発熱量は１１Ｗとなる。
かかるＬＥＤドライバ１０７の発熱を考慮して、ＬＥＤ１０１とＬＥＤドライバ１０７との熱的な干渉を避けるためにＬＥＤ１０１とＬＥＤドライバ１０７をそれぞれ異なる基板に配置することが考えられる。しかしながら、この場合、ＬＥＤ１０１とＬＥＤドライバ１０７が配置される基板間を駆動電流４０２や制御信号４０１等を伝送するための配線で接続する必要がある。そのため、駆動電流４０２がＬＥＤ１０１からＬＥＤドライバ１０７へ入力される際のインピーダンスが高くなることから、配線から外部へ電磁波の輻射が起こる可能性がある。また配線に外部からのノイズが混入され、駆動電流４０２の波形がノイズにより変形される虞がある。よって、ＬＥＤ１０１とＬＥＤドライバ１０７をそれぞれ異なる基板に配置することは、コスト、不要輻射及びノイズの面から不利である。
一方、ＬＥＤ１０１とＬＥＤドライバ１０７を同一基板上に配置する場合は、上述した基板間の配線や基板の数を減らすことができ、コスト、不要輻射及びノイズの面で有利となる。これらの理由から、ＬＥＤ１０１及びＬＥＤドライバ１０７は同一基板上に配置することが望ましい。
このとき、ＬＥＤ１０１とＬＥＤドライバ１０７をともに基板の同一面に実装すると、ＬＥＤ１０１とＬＥＤドライバ１０７間で熱干渉が生じ、それぞれが高温化されてしまう可能性があり、またＬＥＤ１０１及びＬＥＤドライバ１０７で発生する熱の放熱が困難となる。
また、図２に示されるように、ＬＥＤ駆動基板１０２のＬＥＤ実装面には導光板１０４及び反射シート１０３が配置されている。よって、ＬＥＤドライバ１０７とＬＥＤ１０１をともにＬＥＤ実装面に配置する場合は、ＬＥＤ１０１、ＬＥＤ駆動基板１０２及び反射シート１０３により密閉された空間（図２では支持部材１２１が配置されている空間）にＬＥＤドライバ１０７を配置することとなり、ＬＥＤドライバ１０７の放熱が困難となる。またＬＥＤドライバ１０７以外のコンデンサやコイルなどの比較的高さの高い電気部品を上記空間内に実装すると、これら電気部品と反射シート１０３とが物理的に接触し、反射シート１０３、更には導光板１０４が損傷しこれら光学部品の光学的特性の劣化が生じる可能性がある。
そこで、本実施例では、ＬＥＤドライバ１０７とＬＥＤ１０１の熱干渉、及びＬＥＤドライバ１０７やその他電気部品と反射シート１０３との物理的接触を防止し、かつＬＥＤドライバ１０７の放熱を容易にするために、上述のように、ＬＥＤ駆動基板１０２の一方の面をＬＥＤ実装面、他方の面を部品実装面とし、ＬＥＤ実装面には複数のＬＥＤ１０１を実装するとともに、導光板１０４（導光板ブロック１０４’）及び反射シート１０３を載置し、部品実装面にはＬＥＤドライバ１０７及びその他電気部品を実装したものである。これによって、上述したＬＥＤドライバ１０７とＬＥＤ１０１の熱干渉と、ＬＥＤドライバ１０７やその他電気部品と反射シート１０３との物理的接触を防止し、更にはＬＥＤドライバ１０７の放熱を容易にすることを可能にしたものである。
ここで、ＬＥＤ駆動基板１０２の部品実装面におけるＬＥＤドライバ１０７の実装位置の詳細について図２及び図４を参照して説明する。図４（ａ）は、図２に示されたＬＥＤ駆動基板１０２のＬＥＤ実装面を前面側から見た図であり、同図（ｂ）は、ＬＥＤ駆動基板１０２の部品実装面を背面側から見た図である。
図４（ａ）に示されるように、本実施例に係るＬＥＤ駆動基板１０２は、複数のＬＥＤ１０１をＬＥＤ駆動基板１０２の長手方向（図１の左右方向に対応）に配列して構成したＬＥＤ列が、２列実装されている。ここで、紙面上方に位置するＬＥＤの列を第１のＬＥＤ列１３１ａ、紙面下方に位置するＬＥＤの列を第２のＬＥＤ列１３１ｂとし、また各ＬＥＤ列１３１ａ及び１３１ｂは、紙面の上方に向かって光を出射するものとする。
第１のＬＥＤ列１３１ａは、その光出射側（すなわち紙面上方側）に配置された導光板１０４（図４では図示せず）に光を供給し、第２のＬＥＤ列１３１ｂは、その光出射側に配置された別の導光板１０４（図４では図示せず）に光を供給する。つまり本実施例に係るＬＥＤ駆動基板１０２は、１つで２枚の導光板に光を供給するように構成されている。
一方、本実施例に係るＬＥＤ駆動基板１０２の部品実装面は、図４（ｂ）に示されるように、第１のＬＥＤ列１３１ａと第２のＬＥＤ列１３１ｂとの間にＬＥＤドライバ１０７及びコンデンサ、コイルや抵抗素子等の電気部品１７１が実装されるとともに、更に、電源回路４１０（図３参照）及び制御回路４１０（図３参照）または前段のＬＥＤ駆動基板１０２と接続されたケーブルが差し込まれ、電源及び制御信号をＬＥＤドライバ１０７に送るコネクタ１４０と、次段のＬＥＤ駆動基板１０２と接続されたケーブルが差し込まれ、該次段のＬＥＤ駆動基板１０２に電源及び制御信号を伝送するためのコネクタ１４１が実装される。
ここで、図２及び図４（ｂ）に示されるように、ＬＥＤ駆動基板１０２の部品実装面には、ＬＥＤ１０１が実装される直下の部分（図４（ｂ）において点線の長方形で示される部分）を含む領域を、ＬＥＤドライバ１０７や電気部品１７１、コネクタ１４０、１４１等の各種部品が実装されない所定領域ａとしている。また、ＬＥＤドライバ１０７は、ＬＥＤ列の中心に対して所定距離ｂ離されて実装されている。以下、所定領域ａと所定距離ｂについて説明する。
所定領域ａは上述のように各種部品を実装しない領域であるが、この幅の大きさは、ＬＥＤ１０１の発熱量及び各ＬＥＤ列における複数のＬＥＤ１０１相互間の実装間隔（ピッチ）に応じて決定する。例えば、ＬＥＤ１０１に１２０ｍＡの電流を流したときのＬＥＤ１個当たりの発熱量を０．４Ｗ、記ＬＥＤ１０１間のピッチを１９．５ｍｍとした場合、所定領域ａの幅は隣接するＬＥＤ１０１間において互いに熱の影響を及ぼさないような距離、例えば１０ｍｍ〜１５ｍｍとする。
また、所定距離ｂは、ＬＥＤ１０１実装部分とＬＥＤドライバ１０７実装部分との距離であるが、これはＬＥＤ１０１の発熱量と、ＬＥＤドライバ１０７の発熱量等に応じて決定する。ＬＥＤ１０１に１２０ｍＡの電流を流したときのＬＥＤ１個当たりの発熱量を０．４Ｗとし、これらＬＥＤ１０１を３つ直列接続して使用する場合、ＬＥＤドライバ１０７には１．２Ａの電流が流れ、９Ｖの電圧がかかる、このため、ＬＥＤドライバ１０７の発熱量は１１Ｗとなる。この場合において、図４に示されるようにＬＥＤ１０１が１枚のＬＥＤ駆動基板１０２上に複数列実装されているとき、所定距離ｂはＬＥＤ１０１とＬＥＤドライバ１０７間において、それぞれの部品が発熱により互いの部品に影響を及ぼさないような距離に設定される。具体的には、第１のＬＥＤ列１３１ａのＬＥＤ配列方向における中心線を１５１ａと第２のＬＥＤ列１３１ｂのＬＥＤ配列方向における中心線を１５１ｂとの中間に位置する中間線１５０を含むように、ＬＥＤドライバ１０７が配置される。すなわち、ＬＥＤドライバ１０７は、ＬＥＤ駆動基板１０２の部品実装面において、ＬＥＤ列のＬＥＤ配列方向と直交する方向に所定距離ｂ離された位置に実装される。この所定距離ｂの長さは、例えば２０〜２００ｍｍ程度とされる。
この例ではＬＥＤ駆動基板１０２に２列のＬＥＤ列が実装されている場合を説明したが、ＬＥＤ列が１列のみであっても同様である。この場合、１列のＬＥＤ列から所定距離ｂ（例えば２０〜２００ｍｍ）離れた位置にＬＥＤドライバ１０７が実装される。
このように、ＬＥＤ駆動基板１０２の部品実装面において、ＬＥＤ１０１の実装部と前記ＬＥＤドライバ１０７実装部とを所定距離ｂ離しているので、ＬＥＤ１０１とＬＥＤドライバ１０７相互間の熱干渉を低減することができ、ＬＥＤ１０１及びＬＥＤドライバ１０７の高温化を抑制することができる。
また、本実施例では、図２に示すように、ＬＥＤ駆動基板１０２の部品実装面の、ＬＥＤ実装部の背面を含む領域（上述の所定領域ａに対応）、及びＬＥＤドライバ１０７のパッケージ部に熱伝導性の接着剤または接着シート（以下、「放熱シート」と総称する）１１０を設け、この放熱シートを介してＬＥＤドライバ１０７及びＬＥＤ駆動基板１０２の部品実装面とベースシャーシ１０８を結合している。これにより、ＬＥＤ１０１及びＬＥＤドライバ１０７で発生する熱を、放熱シート１１０を介してベースシャーシ１０８に伝達して放熱することができる。図２中の紙面下方に向かう矢印は、記ＬＥＤ１０１及びＬＥＤドライバ１０７で発生する熱が放熱シート１１０及びベースシャーシ１０８を介して放熱される様子を示している。
また、ＬＥＤ駆動基板１０２の部品実装面に部品が実装されない所定領域ａを設けることにより、当該所定領域ａに放熱用の基板配線パターンを設けることができる。これにより、ＬＥＤ１０１により発生した熱をこの放熱用の基板配線パターンに拡散させ、この熱をＬＥＤ１０１実装部背面、及び放熱シート１１０を経由してベースシャーシ１０８に伝達させて放熱することができる。
以上述べたように、本実施例によれば、ＬＥＤ駆動回路１０２の一方の面に一次光源としての複数のＬＥＤ１０１を実装するとともに導光板１０４及び反射シート１０３を載置し、他方の面にＬＥＤ１０１に駆動電流を供給するＬＥＤドライバ１０７及びその他電気部品１７１を実装したので、コストを低減しつつもＬＥＤ１０１とＬＥＤドライバ１０７の相互間の熱干渉を防止し、これらの部品が高温化することを抑制することができる。また、発熱部品であるＬＥＤドライバ１０７が導光板１０４及び反射シート１０３が搭載される面とは反対側の面に実装されるので、導光板１０４及び反射シート１０３をＬＥＤドライバ１０７から熱的に保護することができるとともに、ＬＥＤドライバ１０７や電気部品１７１と導光板１０４及び反射シート１０３との物理的接触も防止することができる。更に、このような配置によれば、ＬＥＤ駆動基板１０２と導光板１０４との組み合わせも容易にすることができる。このとき、ＬＥＤ駆動基板１０２の部品実装面において、ＬＥＤ１０１の実装部と対応する部分からＬＥＤドライバ１０７を所定距離ｂ離してやれば、より好適にＬＥＤ１０１とＬＥＤドライバ１０７との熱干渉を抑制することができる。
また、ＬＥＤ駆動基板１０２の部品実装面の、ＬＥＤ１０１の実装部と対応する部分に部品が実装されない所定領域ａを設ければ、当該領域をＬＥＤ１０１の熱を放熱するための領域として利用することができる。例えばこの所定領域ａに放熱用の基板配線パターンを設け、これと放熱シート１１０を介して金属製のベースシャーシ１０８と結合すれば、ＬＥＤ１０１の熱を基板配線パターン及び放熱シート１１０を通してベースシャーシ１０８に伝達して放熱することができる。
なお、以上述べた本実施例に係るバックライト装置の構成は、直下型のバックライト装置においても適用可能である。
次に本発明の第２実施例について図５を参照して説明する。図５は、第２実施例に係るＬＥＤ駆動基板１６０の部品実装面を背面から見た図である。この第２実施例は、図５に示されるように、ＬＥＤ駆動基板１６０に、複数ＬＥＤを配列して構成したＬＥＤ列を４列（１６１〜１６４）設けている。従って、本実施例に係るＬＥＤ駆動基板１６０は、１枚で４枚の導光板に光を供給可能である。
ここで、４列のＬＥＤ列１６１〜１６４がＬＥＤ駆動基板１６０のＬＥＤ実装面に実装されており、第１のＬＥＤ列１６１と第２のＬＥＤ列１６２のＬＥＤ群を第１のＬＥＤドライバ１０７ａで駆動、制御し、第３のＬＥＤ列１６３と第４のＬＥＤ列１６４のＬＥＤ群を第１のＬＥＤドライバ１０７ｂで駆動、制御するものとする。
この場合において、第１のＬＥＤドライバ１０７ａ及びこの第１のＬＥＤドライバ１０７ａに接続される電気部品１７１ａは、ＬＥＤ駆動基板１６０の部品実装面の、第１のＬＥＤ列１６１と第２のＬＥＤ列１６２との間に実装され、第２のＬＥＤドライバ１０７ｂとこの第２のＬＥＤドライバ１０７ｂに接続される第２の電気部品１７１ｂは、第３のＬＥＤ列１６３と第４のＬＥＤ列１６４との間に実装される。この場合も上記第１実施例と同様に、第１のＬＥＤドライバ１０７ａは第１のＬＥＤ列１６１と第２のＬＥＤ列１６２との中間線を含む位置に実装され、また第２のＬＥＤドライバ１０７ｂは第３のＬＥＤ列１６３と第４のＬＥＤ列１６４との中間線を含む位置に実装される。
また、コネクタ１４０、コネクタ１４１、更に電源のフィルタ処理等に使用される第３の電気部品１７１ｃは、第２のＬＥＤ列１６２と第３のＬＥＤ列１６３との間に実装される。上記コネクタ１４０は、電源回路４１０（図３参照）及び制御回路４１０（図３参照）または前段のＬＥＤ駆動基板１６０に接続されたケーブルが差し込まれ、電源及び制御信号を第１のＬＥＤドライバ１０７ａ及び第２のＬＥＤドライバ１０７ｂに伝送し、コネクタ１４１は、次段のＬＥＤ駆動基板１５０と接続されたケーブルが差し込まれ、該次段のＬＥＤ駆動基板１０２に電源及び制御信号を伝送する。
本実施例においても、上述した所定距離ａの設定、放熱シート１１０を利用したＬＥＤ１０１、第１のＬＥＤドライバ１０７ａ及び第２のＬＥＤドライバ１０７ｂの放熱は、第１実施例と同様に行うことができる。
この第２実施例に示されるように、本発明は、１つのＬＥＤ駆動基板で２つ以上の導光板への光の供給と制御が可能となる。本実施例では４枚の導光板に光を供給するものとしたが、勿論これよりも多くてもよく、６枚や８枚の導光板に光を供給することも可能である。
本実施の形態では、例えば図１に示されるように、複数のＬＥＤ駆動基板を用いており、このＬＥＤ駆動基板のサイズや数を適宜増減することにより、様々なサイズ（例えば３７インチ、４７インチ、５０インチ）の液晶表示装置に対応することが可能となる。また、液晶表示装置に使用される全てのＬＥＤ駆動基板を同じ寸法或いは面積とする必要はなく、例えば液晶表示装置の画面周辺部に位置するＬＥＤ駆動基板の寸法或いは面積を、画面中央部のＬＥＤ駆動基板よりも大きくまたは小さくしてもよい。
１０１…ＬＥＤ（発光ダイオード）
１０２…ＬＥＤ駆動基板
１０３…反射シート
１０４…導光板
１０４’…導光板ブロック
１０５…拡散板
１０６…液晶パネル
１０７…ＬＥＤドライバ
１０８…ベースシャーシ
１０９…背面カバー
１１０…放熱シート
１２１…支持部材
１２２…取付金具
１２３…固定部材
１２４…ネジ
１４０、１４１…コネクタ
１７１…電気部品
２０１…光学シート
２０２…モールドフレーム
４０１…制御信号
４０２…駆動電流
４１０…電源回路
４２０…制御回路
１３１ａ…第一のＬＥＤ列
１３１ｂ…第二のＬＥＤ列

Claims (14)

  1. 液晶パネルに光を照射するためのバックライト装置を備えた液晶表示装置において、
    前記バックライト装置は、
    光源としての複数の発光ダイオードと、該発光ダイオードからの光が入射され、該入射光を面状光にして前記液晶パネル側に導く導光板と、前記複数の発光ダイオードに電流を供給するためのＬＥＤドライバと、前記複数の発光ダイオードと前記ＬＥＤドライバが実装されるＬＥＤ駆動基板とを有し、
    前記ＬＥＤ駆動基板の一方の面に前記複数の発光ダイオードが実装されるとともに前記導光板が設けられ、前記ＬＥＤ駆動基板の、前記複数の発光ダイオードが実装される一方の面とは反対の他方の面に前記ＬＥＤドライバが実装されることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 請求項１に記載の液晶表示装置において、前記ＬＥＤ駆動基板の他方の面の、前記複数の発光ダイオードの実装部分を含む所定領域以外の領域に、前記ＬＥＤドライバが実装されることを特徴とする液晶表示装置。
  3. 請求項２に記載の液晶表示装置において、更に、前記ＬＥＤ駆動基板の他方の面側に設けられた金属製のシャーシ部材を備え、前記ＬＥＤドライバと前記シャーシ部材とを、放熱シートを介して接続したことを特徴とする液晶表示装置。
  4. 請求項３に記載の液晶表示装置において、更に、前記ＬＥＤ駆動基板の他方の面における前記所定領域と前記シャーシ部材とを、放熱シートを介して接続したことを特徴とする液晶表示装置。
  5. 請求項２に記載の液晶表示装置において、前記ＬＥＤドライバ以外の回路素子が、前記ＬＥＤドライバとともに、前記ＬＥＤ駆動基板の他方の面における前記所定領域以外の領域に実装されることを特徴とする液晶表示装置。
  6. 請求項２に記載の液晶表示装置において、前記複数の発光ダイオードが前記ＬＥＤ駆動基板の一方の面において所定方向に直線状に配列されており、前記ＬＥＤ駆動基板の、前記複数の発光ダイオードの配列方向と直交する方向の断面において、前記ＬＥＤ駆動基板の他方の面における前記所定領域が、１０〜１５ｍｍの幅を持つことを特徴とする液晶表示装置。
  7. 請求項１に記載の液晶表示装置において、前記ＬＥＤ駆動基板の他方の面に実装された前記ＬＥＤドライバが、前記発光ダイオードの実装部分に対して所定距離離れていることを特徴とする液晶表示装置。
  8. 請求項７に記載の液晶表示装置において、前記所定距離が２０〜２００ｍｍであることを特徴とする液晶表示装置。
  9. 請求項１に記載の液晶表示装置において、前記導光板は、少なくとも第１及び第２の導光板を含み、前記ＬＥＤ駆動基板の一方の面には、前記第１導光板用の複数の発光ダイオードと前記第２導光板用の複数の発光ダイオードとがそれぞれ所定方向に配列され、
    前記ＬＥＤ駆動基板の他方の面において、前記第１導光板用の発光ダイオード列と前記第２導光板用の発光ダイオード列との中間線を含むように、前記ＬＥＤドライバが実装されることを特徴とする液晶表示装置。
  10. 請求項１に記載の液晶表示装置において、前記ＬＥＤ駆動基板の一方の面に実装された複数の発光ダイオードの発光強度を前記ＬＥＤ駆動基板の他方の面に実装された前記ＬＥＤドライバにより個別に制御することにより、表示映像の明るさをエリア毎に制御可能にしたことを特徴とする液晶表示装置。
  11. 請求項１に記載の液晶表示装置において、前記ＬＥＤ駆動基板の一方の面には、前記導光板が複数設けられ、かつ、複数の発光ダイオードを所定方向に配列した発光ダイオード列が前記各導光板にそれぞれ対応して実装されており、
    前記ＬＥＤ駆動基板の他方の面に実装された前記ＬＥＤドライバが、前記各導光板にそれぞれ対応する前記発光ダイオード列の発光強度を個別に制御するようにしたことを特徴とする液晶表示装置。
  12. 請求項１に記載の液晶表示装置において、前記ＬＥＤ駆動基板が前記液晶パネルの背面側において複数配列されており、該ＬＥＤ駆動基板の配列位置に応じて該ＬＥＤ駆動基板の寸法または面積が異なっていることを特徴とする液晶表示装置。
  13. 液晶パネルに光を照射するためのバックライト装置を備えた液晶表示装置において、
    前記バックライト装置は、
    光源としての複数の発光ダイオードと、前記複数の発光ダイオードに電流を供給するためのＬＥＤドライバと、前記複数の発光ダイオードと前記ＬＥＤドライバが実装されるＬＥＤ駆動基板とを有し、
    前記ＬＥＤ駆動基板の一方の面に前記複数の発光ダイオードが実装され、前記複数の発光ダイオードが実装される一方の面とは反対の他方の面に前記ＬＥＤドライバが実装されることを特徴とする液晶表示装置。
  14. 液晶パネルに光を照射するためのバックライト装置において、
    光源としての複数の発光ダイオードと、該発光ダイオードからの光が入射され、該入射光を面状光にして前記液晶パネル側に導く導光板と、前記複数の発光ダイオードに電流を供給するためのＬＥＤドライバと、前記複数の発光ダイオードと前記ＬＥＤドライバが実装されるＬＥＤ駆動基板とを有し、
    前記ＬＥＤ駆動基板の一方の面に前記複数の発光ダイオードが実装されるとともに前記導光板が設けられ、前記ＬＥＤ駆動基板の、前記複数の発光ダイオードが実装される一方の面とは反対の他方の面に前記ＬＥＤドライバが実装されることを特徴とするバックライト装置。
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