JP4455598B2 - バックライト装置及び液晶表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、液晶表示装置用のサイドライト方式のバックライト装置、及びそれを用いた液晶表示装置に関する。
近年、液晶表示装置においては、薄型化、小型化、軽量化、高輝度化及び省電力化が求められている。このような要求に応えるため、光源として、蛍光放電管に代えて、発光ダイオード（Light Emitting Diode：以下、単に「ＬＥＤ」とする。）を用いたバックライト装置が開発されている。ＬＥＤを光源に用いたバックライト装置は、その構造上、蛍光放電管を用いた場合に比べて、小型化及び省電力化を図ることができる。また、蛍光放電管に含有される水銀を含まないため、対環境性にも優れている。このため、ＬＥＤを光源とするバックライト装置は、特に、携帯電話やＰＤＡ等といった携帯端末用の小画面の液晶表示装置において採用が増加している。
ＬＥＤを光源に用いたバックライト装置の代表的な例としては、サイドライト方式のバックライト装置が知られている（例えば特許文献１及び２参照）。図１６は、従来におけるサイドライト方式のバックライト装置の構成の一例を示す斜視図である。また、図１７は、従来におけるサイドライト方式のバックライト装置の構成の他の例を示す斜視図である。
図１６に示すように、サイドライト方式のバックライト装置においては、導光板５１の一の側面５３に複数の溝を設け、溝の内面を入射面５４としている。また、導光板５１の一方側（図中上側）の主面が出光面５５となっている。図１６の例では、表示画面の輝度ムラや色ムラを抑制するため、光源として複数のＬＥＤ５２が配置されている。複数のＬＥＤ５２は、導光板５１の入射面５４側に、導光板５１の厚み方向や、厚み方向に垂直な方向に沿って配列されている。各ＬＥＤ５２の出射方向は入射面５４に向けられている。なお、図１６において、ＬＥＤ５２の取り付け構造の図示は省略している。
また、図１６においては図示していないが、入射面５４が設けられていない側面と、出光面５５の反対側の主面には、反射板または反射シールが取り付けられている。このため、ＬＥＤ５２からの出射光は、入射面５４から導光板５１の内部に入射し、導光板５１の内部で反射を繰り返した後、導光板５１の出光面５５から出射される。
また、複数のＬＥＤを並べて配置するための構造としては、図１７に示すように、基板を用いた構造が知られている（例えば、特許文献３参照。）。図１７に示すように、基板５６上には、基板面の法線方向に向けて光を照射する複数のＬＥＤ５２が実装されている。このＬＥＤ５２が実装された基板５６は、導光板５１の側面５３と平行になるように配置される。この構造を用いれば、複数のＬＥＤ５２を簡単に配列することができる。
このようなＬＥＤを光源とするバックライトは、液晶表示装置の薄型化や軽量化、蛍光放電管を用いないことによる水銀レス化（環境対応）、省電力化に貢献できる。このため、今後は、例えばパソコン用の液晶モニターや液晶テレビといった大画面の液晶表示装置での利用も期待されている。
特開平１１−３５３９２０号公報（第１図−第２図） 特開２００１−４３７１７号公報（第１図） 特開２００２−７５０３８号公報（第１図）
ところで、バックライトを構成する導光板は、液晶表示装置が大画面化するほど、それに合わせて主面（出光面）の面積を拡大する必要がある。一方、液晶表示装置の薄型化の点からは、導光板の厚み（側面の面積）の増加は出来る限り抑制することが求められる。
従って、液晶表示装置の表示面積に対する導光板の側面の面積の割合は、液晶表示装置が大画面化するにつれて小さくなり、その結果、表示面積に対するＬＥＤ実装用の基板の実装面積の割合も液晶表示装置が大画面化するにつれて小さくなる。また、一つのＬＥＤが出射できる光量には限界がある。このため、ＬＥＤを光源とするバックライトを大画面の液晶表示装置に用いて十分な輝度を確保するためには、導光板の主面の面積が大きいバックライトほど、基板に実装するＬＥＤの実装密度を高める必要がある。
しかしながら、例えば、図１７の例において、基板５６に実装されるＬＥＤ５２間のピッチは、実装装置（マウンター）の性能や半田領域の確保によって制約を受ける。また、図１６に示した態様のように、複数のＬＥＤ５２を導光板５１の厚み方向にも配列及び実装して、ＬＥＤ５２の数を増加させようとしても、厚み方向において隣り合うＬＥＤ５２間のピッチも、上記と同様に制約を受ける。
このような理由から、基板５６に実装できるＬＥＤ５２の実装密度には限界がある。よって、従来のＬＥＤを光源とするサイドライト方式のバックライトを大画面の液晶表示装置に適用した場合、十分な輝度を確保することは極めて困難である。
本発明の目的は、上記問題を解消し、配置可能な発光素子の数を増加させて、光量の増大化を図り得るバックライト装置、及びそれを用いた液晶表示装置を提供することにある。
上記目的を達成するために本発明におけるバックライト装置は、サイドライト方式のバックライト装置であって、側面に入射面を有する導光板と、複数の基板を有する光源ユニットとを備え、前記複数の基板それぞれは、前記導光板の前記入射面側に、それぞれの基板面を前記導光板の主面に平行にして、前記導光板の厚み方向において他の基板と互いに隣り合うように配置され、前記複数の基板それぞれの前記基板面には、複数の発光素子が、出射方向を前記入射面に向けて列状に実装されており、前記複数の基板のそれぞれの基板面に実装された前記複数の発光素子において、隣り合う発光素子間にフィン又は放熱板が設けられていることを特徴とする。
また、上記目的を達成するために本発明における液晶表示装置は、上記本発明におけるバックライト装置を備えたことを特徴とする。
以上のように本発明におけるバックライト装置においては、光源ユニットは、複数の発光素子が実装された複数枚の基板を、導光板の厚み方向に積み重ねるようにして構成されている。
このため、本発明におけるバックライト装置によれば、導光板の厚み方向における発光素子間のピッチの短縮化を図ることができるので、配置可能な発光素子の数を増加させて光量を増大させることができる。
本発明の実施の形態１におけるバックライト装置の第１例の構成を概略的に示す図であり、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は入射面側から見た側面図である。 本発明の実施の形態１におけるバックライト装置の第２例の構成を概略的に示す図であり、図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）は入射面側から見た側面図である。 本発明の実施の形態１における液晶表示装置の構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態２におけるバックライト装置の構成を概略的に示す図であり、図４（ａ）は斜視図、図４（ｂ）は入射面側から見た側面図である。 本発明の実施の形態３におけるバックライト装置の第１例の構成を概略的に示す図であり、図５（ａ）は斜視図、図５（ｂ）は入射面側から見た側面図である。 本発明の実施の形態３におけるバックライト装置の第２例の構成を概略的に示す図であり、図６（ａ）は斜視図、図６（ｂ）は入射面側から見た側面図である。 本発明の実施の形態３におけるバックライト装置の第３例の構成を概略的に示す図であり、図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は入射面側から見た側面図である。 本発明の実施の形態４におけるバックライト装置の第１例の構成を概略的に示す図であり、図８（ａ）は斜視図、図８（ｂ）は側入射面側から見た面図である。 図８に示すバックライト装置の光源ユニットを構成するフレキシブル基板を示す斜視図である。 本発明の実施の形態４におけるバックライト装置の第２例の構成を概略的に示す図であり、図１０（ａ）は斜視図、図１０（ｂ）は入射面側から見た側面図である。 図９に示すフレキシブル基板に接続部が形成された例を示す平面図であり、図１１（ａ）及び（ｂ）それぞれは接続部の形成位置が異なる例を示している。 図１１（ｂ）に示すフレキシブル基板に位置決め手段を設けた例を示す平面図であり、図１２（ａ）及び（ｂ）それぞれは位置決め手段の態様が異なる例を示している。 本発明の実施の形態５におけるバックライト装置の第１例の構成を概略的に示す図であり、図１３（ａ）は斜視図、図１３（ｂ）は側面図である。 本発明の実施の形態５におけるバックライト装置の第２例の構成を概略的に示す図であり、図１４（ａ）は斜視図、図１４（ｂ）は側面図である。 本発明の実施の形態５におけるバックライト装置の第３例の構成を概略的に示す図であり、図１５（ａ）は斜視図、図１５（ｂ）は側面図である。 従来におけるサイドライト方式のバックライト装置の構成の一例を示す斜視図である。 従来におけるサイドライト方式のバックライト装置の構成の他の例を示す斜視図である。
上記目的を達成するために本発明におけるバックライト装置は、サイドライト方式のバックライト装置であって、側面に入射面を有する導光板と、複数の基板を有する光源ユニットとを備え、前記複数の基板それぞれは、前記導光板の前記入射面側に、それぞれの基板面を前記導光板の主面に平行にして、前記導光板の厚み方向において他の基板と互いに隣り合うように配置され、前記複数の基板それぞれの前記基板面には、複数の発光素子が、出射方向を前記入射面に向けて列状に実装されており、前記複数の基板のそれぞれの基板面に実装された前記複数の発光素子において、隣り合う発光素子間にフィン又は放熱板が設けられていることを特徴とする。
上記本発明におけるバックライト装置は、前記複数の基板それぞれと、それと隣り合う他の基板との間に、放熱板が配置されている態様とするのが好ましい。この態様によれば、光源ユニットの放熱性を高めることができ、発光素子の熱による劣化を抑制できる。
上記本発明におけるバックライト装置は、前記複数の基板のうち互いに隣り合う二つの基板が、それぞれの実装面を互いに対向させて配置され、前記二つの基板のうち一方に実装された複数の発光素子と、他方に実装された複数の発光素子とは、前記導光板の厚み方向において互いに重ならない位置に実装されている態様とするのも好ましい。この態様によれば、配置可能な発光素子の数を更に増加できるので、更なる光量の増大化を図ることができる。
また、上記本発明におけるバックライト装置は、前記導光板の前記入射面側の端部が、前記入射面に近づくにつれて次第に厚みが増加するように形成された部分を有している態様とすることもできる。この態様によれば、光源ユニットにおける導光板の厚み方向の長さ（発光素子の積み上げ段数）にとらわれることなく、導光板の出光面部分の薄型化を実現できる。このため、バックライト装置自体の薄型化及び軽量化を図ることができ、ひいてはこのバックライト装置を搭載する液晶表示装置の薄型化及び軽量化を図ることも可能となる。
また、上記本発明におけるバックライト装置において、前記複数の発光素子としては、前記基板面に沿って光を出射する発光ダイオードを用いることができる。この場合、前記複数の発光素子は、白色の発光ダイオードであっても良いし、Ｒ、Ｇ、Ｂの三色の発光ダイオードを含んでいても良い。
また、上記目的を達成するために本発明における液晶表示装置は、上記本発明におけるバックライト装置を備えたことを特徴とする。
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１におけるバックライト装置について、図１〜図２を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態１におけるバックライト装置の第１例の構成を概略的に示す図であり、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は入射面側から見た側面図である。
図１に示すように、本実施の形態におけるバックライト装置は、サイドライト方式のバックライト装置である。バックライト装置は、導光板１と、光源ユニット２とを備えている。図１の例では、導光板１は、二つの矩形の主面と四つの矩形の側面を有する板状体であり、側面の一つが入射面５となっている。また、導光板１の一方側（図中上側）の主面が出光面６となっている。
また、図１に示すように、光源ユニット２は、複数の基板３ａ〜３ｃを備えている。基板３ａ〜３ｃそれぞれは、導光板１の入射面５側に、基板面を導光板１の主面（出光面６）に平行にして、導光板１の厚み方向において他の基板と互いに隣り合うように配置されている。
更に、基板３ａ〜３ｃの基板面それぞれには、基板面に沿って光を出射する複数の発光素子４が、出射方向を入射面５に向けて実装されている。また、複数の発光素子４は、導光板１の厚み方向に垂直で、且つ、入射面５となる側面に平行な方向（以下「横方向」）に列状に配置されている。図１の例では、発光素子４は、サイド発光方式のＬＥＤである。
このように、図１に示すバックライト装置の光源ユニット２は、複数の発光素子４が列状に実装された基板３ａ〜３ｃを、導光板１の厚み方向（以下「縦方向」）に積み重ねるようにして構成されている。このため、背景技術において図１６及び図１７に示した例に比べて、縦方向における発光素子４間のピッチを短縮化できるので、入射面５（又は導光板の側面）当たりの発光素子４の密度を高め、配置可能な発光素子数を増加できる。
よって、図１に示すバックライト装置は、例えばパソコン用の液晶モニターや液晶テレビといった大画面の液晶表示装置にも用いることができ、この場合においても十分な輝度を確保できる。更に、光源として蛍光放電管を用いた場合に比べて、液晶表示装置の薄型化、軽量化、及び省電力化を図ることができる。また、水銀レス化による対環境性の向上を図ることもできる。
また、図１に示すバックライト装置では、基板３ａ〜３ｃ毎に、発光素子４の点灯・消灯を行うことによって光量調整を行うことができる。例えば、いずれか一つの基板に実装された発光素子４のみを点灯させた場合、いずれか二つの基板に実装された発光素子４を点灯させた場合、又は全ての発光素子４を点灯させた場合といった三段階の光量調整を行うことができる。このような光量調整を行った場合は、横方向に一つ又は二つおきに発光素子４を点灯させて光量調整を行う場合に比べて、輝度ムラの発生を抑制できる。
本実施の形態１において、導光板１の出光面６から出射される光は白色であるのが好ましい。この場合、基板３ａ〜３ｃそれぞれには、発光素子４として白色のＬＥＤを実装するのが好ましい。白色ＬＥＤとしては、ＧａＮ系青色ＬＥＤとＹＡＧ系蛍光体とを組み合わせて構成した白色ＬＥＤや、ＺｎＳｅを用いた白色ＬＥＤ等が挙げられる。
また、例えば、基板３ａに赤色（Ｒ）のＬＥＤ、基板３ｂに緑色（Ｇ）のＬＥＤ、基板３ｃに青色（Ｂ）のＬＥＤを実装し、導光板１の内部で白色を作り出す態様であっても良い。また、各基板上に、赤色のＬＥＤ、緑色のＬＥＤ、青色のＬＥＤを交互に実装し、導光板１の内部で白色を作り出す態様であっても良い。
更に、図１の例では、発光素子４としてはＬＥＤを用いているが、本実施の形態１はこれに限定されるものではない。その他、発光素子４として、例えば、有機エレクトロルミネッセント（ＥＬ）素子を用いることもできる。
また、本実施の形態１において、基板３ａ〜３ｃは、エポキシ樹脂等で形成したリジッド基板であっても良いし、ポリイミド樹脂やポリエステル樹脂等で形成したフレキシブル基板であっても良い。なお、図１において図示していないが、基板３ａ〜３ｃには、発光素子４に電力を供給するための配線パターンが形成されている。
本実施の形態１においては、図２に示すように、基板３ａ〜３ｃの端部を一つに結合した態様とすることができる。図２は、本発明の実施の形態１におけるバックライト装置の第２例の構成を概略的に示す図であり、図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）は入射面側から見た側面図である。
図２の例では、基板３ａ〜３ｃは、フレキシブル基板であり、各基板の端子（図示せず）が互いに圧着又は半田によって接続されている。図２に示す態様とした場合は、基板３ａ〜３ｃとして、形状及び構造が同一の基板を用いることができる。よって、基板種が一つですむため、開発効率の向上を図ることができる。また、基板の枚数を増やしたい場合は、追加する基板の設計設定を用意に行うことができる。これらの点から、図２に示す態様を採用した場合は、バックライト装置の開発にかかるコストの低減を図ることができる。
本実施の形態１において、導光板１は、側面に入射面を有するものであれば、その形状は特に限定されるものではない。例えば、背景技術において図１６に示した例のように、側面に、発光素子に対応した溝又は凹部が設けられ、この溝又は凹部の内面が入射面となった導光板であっても良い。また、本実施の形態１において、基板及び発光素子の数は特に限定されるものではない。
なお、図１及び図２は、バックライト装置を構成する主要な部分のみを示している。図１及び図２に示すバックライト装置は、図示していないが、出光面６の上に光制御素子を備えている。また、図示していないが、入射面５となっていない側面と、出光面６の反対側の主面とには、反射部材が反射面を導光板１の内部に向けて取り付けられている。
ここで、図３を用いて、本実施の形態１における液晶表示装置の構成について説明する。図３は、本発明の実施の形態１における液晶表示装置の構成を示す分解斜視図である。図３に示すように、本実施の形態１における液晶表示装置は、図１に示したバックライト装置１０と、液晶表示パネル１５とを備えている。
また、図３に示すように、バックライト装置１０は、図１に示した導光板１及び光源ユニット２と、図１では省略した光制御素子１１とを備えている。光制御素子１１は、導光板１の出光面６の上に配置されている。光制御素子１１は、拡散シート１２と、下プリズムシート１３と、上プリズムシート１４とを順に重ね合わせて形成されている。７は、導光板１の出光面６の反対側の主面に貼付される反射シートである。
なお、光制御素子１１の構成は図３に示す例に限定されるものではない。例えば、光制御素子１１の上に更にもう一枚拡散シートを配置した態様や、拡散シートのみで光制御素子１１を構成した態様であっても良い。更に、下プリズムシート１３及び上プリズムシート１４の代わりにレンズシートを用い、拡散シート１２とレンズートとを各１枚ずつ用いて光制御素子１１を構成した態様であっても良い。また、拡散シート１２とプリズムシート１３及び１４の代わりに、プリズム稜線が下側を向いたプリズムシートを一枚用いた態様や、この様態の上に拡散シートを配置した態様であっても良い。
また、光制御素子１１の構成としては、３Ｍ社製の通称ＤＢＥＦ（３Ｍ社の呼称（商品名））と呼ばれる偏光選択反射シートを追加した様態もある。更に、下プリズムシート１３または上プリズムシート１４の代わりに、３Ｍ社製のＢＥＦ−ＲＰ（３Ｍ社の呼称（商品名））と呼ばれる偏光選択反射シート層を持つレンズシートを用いた様態であってもよい。
また、図３に示すように、液晶表示パネル１５は、光制御素子１１の上に配置される。液晶表示パネル１５は、複数のＴＦＴ素子がマトリックス状に形成されたアレイ基板１６ａと、フィルター基板１６ｂと、これらの間に介在する液晶（図示せず）とを備えている。また、アレイ基板１６ａの下面には下偏光板１７が貼付されている。フィルター基板１６ｂの上面には上偏光板１８が貼付されている。なお、液晶表示パル１５の構成は図３に示す例に限定されるものではない。
このような構成により、バックライト装置１０の導光板１の出光面６から出射した光は、光制御素子１１を通り、液晶表示パネル１５を照明する。この結果、液晶表示パネル１５の表示画面には画像が形成される。また、液晶表示パネル１５が、パソコン用のモニターや液晶テレビ等を用途とする大画面の液晶表示パネル１５であっても、上述したようにバックライト装置１０は対応できる。なお、以降の各実施の形態において説明するバックライト装置に、図３に示す光制御素子や液晶表示パネル１５を組み合わせることもできる。これらの場合も同様に液晶表示装置を得ることができる。
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２におけるバックライト装置について、図４を参照しながら説明する。図４は、本発明の実施の形態２におけるバックライト装置の構成を概略的に示す図であり、図４（ａ）は斜視図、図４（ｂ）は入射面側から見た側面図である。
図４に示すように、本実施の形態２におけるバックライト装置も実施の形態１と同様にサイドライト方式のバックライト装置である。また、本実施の形態２におけるバックライト装置も、実施の形態１と同様に、導光板１の入射面５側に光源ユニット２を備えている。
但し、図４に示すように、本実施の形態２におけるバックライト装置は、実施の形態１と異なり、光源ユニット２を構成する基板３ａとそれと隣り合う基板３ｂとの間、及び基板３ｂとそれと隣り合う基板３ｃとの間それぞれに放熱板８を備えている。図４の例では、放熱板８は、発光素子４の上面と基板３ａまたは３ｂの下面とに接触している。また、各放熱板８には、列状に実装された発光素子４間を遮るようにフィン９が設けられており、発光素子４間に溜まった熱はフィン９によって放出される。
このため、本実施の形態２におけるバックライト装置によれば、実施の形態１に比べて、光源ユニット２の放熱特性を向上できる。この結果、発光素子４の熱による劣化を抑制することができ、バックライト装置の長寿命化を図ることができる。また、発光効率及び定格電流のアップを図ることもできる。本実施の形態２におけるバックライト装置は、配置する基板の数やそれに実装する発光素子の数を増加させて、光源ユニット２の発熱量が増大した場合に有効である。
また、本実施の形態２におけるバックライト装置は、放熱板８が配置されている以外は、実施の形態１におけるバックライト装置と同様に構成されている。このため、本実施の形態２におけるバックライト装置においても、背景技術において図１６及び図１７に示した例に比べて、縦方向における発光素子４間のピッチを短縮化でき、入射面５当たりの発光素子４の密度を高め、配置可能な発光素子数を増加できる。更に、図４に示すバックライト装置においても、基板毎に、発光素子４の点灯・消灯を行うことによって光量調整を行うことができる。
なお、本実施の形態２において、放熱板８の数や形状は特に限定されるものではない。例えば、基板３ａの上方や基板３ｃの下方に放熱板８を設置しても良い。また、放熱板８は、フィン９を有さない形状であっても良い。放熱板８の形成材料としては、ステンレス、アルミ、銅、鉄等の放熱性に優れた金属材料が挙げられる。
また、図４は、バックライト装置を構成する主要な部分のみを示している。図４に示すバックライト装置は、図示していないが、出光面６の上に光制御素子を備えている。また、図示していないが、入射面５となっていない側面と、出光面６の反対側の主面とには、反射部材が反射面を導光板１の内部に向けて取り付けられている。
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３におけるバックライト装置について、図５〜図７を参照しながら説明する。図５は、本発明の実施の形態３におけるバックライト装置の第１例の構成を概略的に示す図であり、図５（ａ）は斜視図、図５（ｂ）は入射面側から見た側面図である。
図５に示すように、本実施の形態３におけるバックライト装置も実施の形態１と同様にサイドライト方式のバックライト装置である。また、本実施の形態３におけるバックライト装置も、実施の形態１と同様に、導光板１の入射面５側に光源ユニット２０を備えている。
但し、図５に示すように、本実施の形態３におけるバックライト装置においては、縦方向において互いに隣り合う二つの基板２１ａと２１ｂとが、それぞれの実装面を互いに対向させて配置されている。また、基板２１ａに実装された複数の発光素子２２と、基板２１ｂに実装された複数の発光素子２３とは、縦方向において互いに重ならない位置に実装されている。
図５の例では、下側の基板２１ｂに実装された発光素子２３は、上側の基板２１ａに実装された発光素子２２間に位置するように実装されており、発光素子２２と発光素子２３とは接触しないようになっている。なお、発光素子２２及び２３も、実施の形態１における発光素子４と同様のサイド発光方式のＬＥＤであり、出射方向は入射面５に向けられている。
このように、本実施の形態３によれば、実施の形態１に比べて、入射面５当たりの発光素子２２及び２３の密度を更に高めることができる。また、光源ユニット２０の縦方向における厚みを薄くできるため、液晶表示装置の薄型化にも貢献できる。更に、図５に示すバックライト装置においても、基板毎に、発光素子２２及び２３の点灯・消灯を行うことによって光量調整を行うことができる。
基板２１ａと基板２１ｂとの距離は、発光素子の密度向上の点からは、光源ユニット２０を横方向から見たときに、発光素子２２と発光素子２３とが重なるように設定するのが好ましい。但し、基板２１ａと基板２１ｂとの距離が小さくなると、光源ユニット２における放熱性が低下する場合がある。よって、このような場合は、図６に示すように放熱板２４を設置するのが好ましい。
図６は、本発明の実施の形態３におけるバックライト装置の第２例の構成を概略的に示す図であり、図６（ａ）は斜視図、図６（ｂ）は入射面側から見た側面図である。図６の例では、基板２１ａと基板２１ｂとの間に放熱板２４が設置されている。放熱板２４は、発光素子２２と発光素子２３との間に収まるように波型に形成されている。
放熱板２４も、実施の形態２で示した放熱板８と同様に金属材料で形成されている。放熱板２４の形状は特に限定されるものではないが、放熱特性の向上の点から、発光素子２２及び２３との接触面積を大きくする形状であるのが好ましい。
また、本実施の形態３において、光源ユニット２０を構成する基板の数は、特に限定されるものではない。図７に示すように、光源ユニット２０を構成する基板の数を更に増やした態様とすることもできる。
図７は、本発明の実施の形態３におけるバックライト装置の第３例の構成を概略的に示す図であり、図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は入射面側から見た側面図である。図７の例では、光源ユニット２０は、基板２１ａ及び２１ｂに加え、基板２１ｃ及び２１ｄも備えている。
基板２１ｃと２１ｄも、基板２１ａ及び２１ｂと同様に、縦方向において互いに隣り合っており、それぞれの実装面を互いに対向させて配置されている。また、基板２１ｃに実装された複数の発光素子２５と、基板２１ｄに実装された複数の発光素子２６も、縦方向において互いに重ならない位置に実装されている。図７に示す例によれば、図５に示す例に比べて、更なる光量の向上を図ることができる。
なお、図７に示す例においても、図６に示した例と同様に、基板２１ａと基板２１ｂとの間、更に基板２１ｃと基板２１ｄとの間に放熱板２４を設置することができる。また、図７に示す例においては、基板２１ｂと基板２１ｃとの間にも、放熱板を設置することができる。
また、図５〜図７は、バックライト装置を構成する主要な部分のみを示している。図５〜図７に示すバックライト装置は、図示していないが、出光面６の上に光制御素子を備えている。また、図示していないが、入射面５となっていない側面と、出光面６の反対側の主面とには、反射部材が反射面を導光板１の内部に向けて取り付けられている。
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４におけるバックライト装置について、図８〜図１０を参照しながら説明する。図８は、本発明の実施の形態４におけるバックライト装置の第１例の構成を概略的に示す図であり、図８（ａ）は斜視図、図８（ｂ）は入射面側から見た側面図である。図９は、図８に示すバックライト装置の光源ユニットを構成するフレキシブル基板を示す斜視図である。
図８に示すように、本実施の形態４におけるバックライト装置も実施の形態１と同様にサイドライト方式のバックライト装置である。また、本実施の形態４におけるバックライト装置も、実施の形態１と同様に、導光板１の入射面５側に光源ユニット３０を備えている。
但し、図８に示すように、本実施の形態４におけるバックライト装置においては、光源ユニット３０は、実施の形態１から実施の形態３に示された、縦方向に連続した位置関係にある二以上の基板の代わりに、フレキシブル基板３１を用いて形成されている。具体的には、図８の例は、実施の形態３において図５に示された、縦方向において連続した位置関係にある基板２１ａと２１ｂとを用いる代わりに、フレキシブル基板３１を用いて複数の発光素子を実装している例である。以下、この点について説明する。
図９に示すように、フレキシブル基板３１は、複数の発光素子３２を実装する実装領域３１ａと、複数の発光素子３３を実装する実装領域３１ｂとを備えている。また、図８に示すように、フレキシブル基板３１は、実装領域３１ａ及び実装領域３１ｂの実装面が導光板１の主面６と平行となるように、実装領域となる部分以外の部分（折り曲げ領域）３１ｃで折り曲げられている。
更に、図８及び図９に示すように、実装領域３１ａの実装面と実装領域３１ｂの実装面とは、両方ともフレキシブル基板３１の同一面にあり、折り曲げ領域３１ｃの折り曲げによって、これらは互いに対向する。また、折り曲げたときに、実装領域３１ａに実装された発光素子３２と実装領域３１ｂに実装された発光素子３３とは、実施の形態３において図５に示した例と同様に、縦方向において互いに重ならない位置に実装されている。
このように、フレキシブル基板３１は、図５に示した基板２１ａ及び基板２１ｂと同様に機能している。図８に示したバックライト装置は、フレキシブル基板３１を用いる以外は、実施の形態３において図５に示したバックライト装置と同様の構成及び機能を備えている。
従って、図８に示す本実施の形態４におけるバックライト装置も、実施の形態３と同様に、実施の形態１に比べて、入射面５当たりの発光素子３２及び３３の密度を更に高めることができる。また、図８に示す本実施の形態４におけるバックライト装置も、光源ユニット３０の縦方向における厚みを薄くできるため、液晶表示装置の薄型化にも貢献できる。
また、図８に示すバックライト装置のフレキシブル基板３１には、実装領域３１ａと実装領域３１ｂとに別々に電力供給を行える配線を設けておくのが好ましい。この場合は、発光素子３２と発光素子３３とを別々に点灯・消灯することができるので、バックライト装置の光量調整を容易に行うことができる。
本実施の形態４において、フレキシブル基板の実装領域や折り曲げ領域の数は、特に限定されるものではない。例えば、図１０に示す態様とすることもできる。図１０の例は、実施の形態３において図７に示された、縦方向において連続した位置関係にある基板２１ａ〜２１ｄを用いる代わりに、フレキシブル基板３４を用いて複数の発光素子を実装している例である。以下、この点について説明する。
図１０は、本発明の実施の形態４におけるバックライト装置の第２例の構成を概略的に示す図であり、図１０（ａ）は斜視図、図１０（ｂ）は入射面側から見た側面図である。図１０に示すように、フレキシブル基板３４は、実装領域３５ａ〜３５ｄと、折り曲げ領域３６ａ〜３６ｃとを備えている。実装領域３５ａ〜３５ｄの実装面は、全てフレキシブル基板３４の同一面にある。
図１０に示すように、折り曲げ領域３６ａは、実装領域３５ａと実装領域３５ｂとの実装面が対向するように折り曲げられる。折り曲げ領域３６ｂは実装領域３５ｂと実装領域３５ｃとの実装面が対向しないように折り曲げられる。折り曲げ領域３６ｃは実装領域３５ｃと実装領域３５ｄとの実装面が対向するように折り曲げられる。これらの折り曲げは、図１０に示すように、実装領域３５ａ〜３５ｄの実装面が導光板１の主面６と平行となるように行われる。
また、実装領域３５ａに実装された発光素子３７ａと実装領域３５ｂに実装された発光素子３７ｂとは、実施の形態３において図７に示した例と同様に、縦方向において互いに重ならない位置に実装されている。同様に、実装領域３５ｃに実装された発光素子３７ｃと実装領域３４ｄに実装された発光素子３７ｄも、実施の形態３において図７に示した例と同様に、縦方向において互いに重ならない位置に実装されている。
このように、フレキシブル基板３４は、図７に示した基板２１ａ〜２１ｄと同様に機能している。図１０に示したバックライト装置は、フレキシブル基板３４を用いる以外は、実施の形態３において図７に示したバックライト装置と同様の構成及び機能を備えている。また、図１０に示すバックライト装置においても、光量調整の容易化の点から、フレキシブル基板３４に、実装領域３５ａ〜３５ｄそれぞれに別々に電力供給を行える配線を設けておくのが好ましい。
また、本実施の形態４においては、図１及び図４に示した基板３ａ〜３ｃの代わりに、一枚のフレキシブル基板を用いた態様とすることもできる。この場合は、三つの実装領域を備え、中央の実装領域の実装面が他の実装領域の実装面の反対側に位置するフレキシブル基板を用いれば良い。このフレキシブル基板は、図１及び図４に示した基板３ａ〜３ｃと同様に機能できる。
本実施の形態４においては、フレキシブル基板の形状は、図８〜図１０に示した細長い矩形状に限定されるものではない。ここで、図１１及び図１２を用いて、図８に示す光源ユニットに使用できるフレキシブル基板の他の例について説明する。図１１は、図９に示すフレキシブル基板に接続部が形成された例を示す平面図であり、図１１（ａ）及び（ｂ）それぞれは接続部の形成位置が異なる例を示している。
図１１（ａ）の例では、接続部３８は、フレキシブル基板３１の実装領域３１ｂとなる部分の端部に、実装領域３１ｂがＬ字形状を呈するように設けられている。一方、図１１（ｂ）の例では、接続部３８は、フレキシブル基板３１の実装領域３１ｂとなる部分の中央付近に、実装領域３１ｂがＴ字形状を呈するように設けられている。
図１１（ａ）及び（ｂ）に示す接続部３８は、電力供給部（図示せず）やメイン基板（図示せず）等に、フレキシブル基板３１を接続するために利用される。接続部３８には、図示していないが、コネクタ接続や半田接続を行うための端子が設けられている。なお、本実施の形態４において、接続部３８を設ける位置は特に限定されるものではない。また、図１１の例では、接続部３８の形状は矩形であるが、接続部の形状も特に限定されるものではない。接続部３８の位置や形状は、バックライト装置や液晶表示装置の構成に応じて適宜設定できる。
図１２は、図１１（ｂ）に示すフレキシブル基板に位置決め手段を設けた例を示す平面図であり、図１２（ａ）及び（ｂ）それぞれは位置決め手段の態様が異なる例を示している。図１２（ａ）の例では、位置決め手段は、実装領域３１ｂに設けられた二つの貫通孔３９である。貫通孔３９には、液晶表示装置又はバックライト装置のフレーム（図示せず）に設けられた突起（図示せず）が挿入され、これによってフレキシブル基板３１の位置決めが行われる。
図１２（ｂ）の例では、位置決め手段は、貼り合わせ部４０である。貼り合わせ部４０は、実装領域３１ｂの導光板１（図８参照）側を拡張して設けられている。貼り合わせ部４０は、導光板１における出光面６（図８参照）の反対側の面に接着剤によって貼付される。これにより、フレキシブル基板３１の位置決めが行われる。
このように、本実施の形態４におけるバックライト装置においては、実施の形態１から実施の形態３に示された複数の基板の代わりに、フレキシブル基板が用いられる。このため、バックライト装置の軽量化を図ることができる。また、実施の形態１から実施の形態３に比べて、部品点数の削減化や、配線構造の単純化を図ることができるので、ひいては、製造コストの削減を図ることができる。
なお、図８及び図１０は、バックライト装置を構成する主要な部分のみを示している。図８及び図１０に示すバックライト装置は、図示していないが、出光面６の上に光制御素子を備えている。また、図示していないが、入射面５となっていない側面と、出光面６の反対側の主面とには、反射部材が反射面を導光板１の内部に向けて取り付けられている。
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５におけるバックライト装置について、図１３〜図１５を参照しながら説明する。
図１３は、本発明の実施の形態５におけるバックライト装置の第１例の構成を概略的に示す図であり、図１３（ａ）は斜視図、図１３（ｂ）は側面図である。図１４は、本発明の実施の形態５におけるバックライト装置の第２例の構成を概略的に示す図であり、図１４（ａ）は斜視図、図１４（ｂ）は側面図である。図１５は、本発明の実施の形態５におけるバックライト装置の第３例の構成を概略的に示す図であり、図１５（ａ）は斜視図、図１５（ｂ）は側面図である。
図１３に示すように、本実施の形態５におけるバックライト装置も実施の形態１と同様にサイドライト方式のバックライト装置である。また、本実施の形態５におけるバックライト装置も、実施の形態１と同様に、導光板４１の入射面４２側に光源ユニット２を備えている。図１３の例では、光源ユニット２は、実施の形態１において図１に示した光源ユニットと同様のものである。
但し、図１３に示すように、本実施の形態５におけるバックライト装置においては、導光板４１は、入射面４２側の端部４３に、入射面４２に近づくにつれて次第に厚みが増加するように形成された部分（以下、「厚み増加部分」）４５を有している。このため、入射面４２の縦方向の長さ（入射面４２近傍の厚み）は、端部４３以外の部分４４の厚みよりも大きくなっている。更に、端部４３以外の部分４４の主面が出光面４６となっている。
このように、本実施の形態５においては、入射面４２を構成する部分（端部４３）が厚く、出光面４６を構成する部分（端部４３以外の部分４４）が薄く形成された導光板４１が用いられる。このため、光源ユニット２における導光板４１の厚み方向の長さ（発光素子４の積み上げ段数）にとらわれることなく、導光板４１の出光面部分の薄型化を実現できる。このため、バックライト装置自体の薄型化及び軽量化を図ることができ、ひいてはこのバックライト装置を搭載する液晶表示装置の薄型化及び軽量化を図ることができる。
図１３の例では、図１３（ｂ）に示すように、端部４３は、厚み増加部分４５に一対の傾斜面４５ａ及び４５ｂが形成されたラッパ状を呈しているが、本実施の形態５において端部４３の形状はこれに限定されるものではない。例えば、端部４３は、図１４に示すように出光面６側にのみ傾斜面４５ａが形成された形状であっても良いし、図１５に示すように出光面６の反対側にのみ傾斜面４５ｂが形成された形状であっても良い。図１３〜図１５に示す態様のうちいずれを採用するかは、液晶表示装置の内部スペースを考慮して決定される。
なお、図１３〜図１５の例では、光源ユニットとして、図１に示した光源ユニット２が用いられているが、本実施の形態５はこれに限定されるものではない。本実施の形態５においては、図１に示した光源ユニット以外に、図２、図４、図５〜図８、及び図１０のいずれかに示した光源ユニットを用いることもできる。
また、図１３〜図１５は、バックライト装置を構成する主要な部分のみを示している。図１３〜図１５に示すバックライト装置は、図示していないが、出光面４６の上に光制御素子を備えている。また、図示していないが、導光板４１において出光面４６と入射面４２以外の部分には、反射部材が反射面を導光板４１の内部に向けて貼付されている。
以上のように、本発明におけるバックライト装置は、入射面当たりの発光素子の密度を高めることができるので、配置可能な発光素子の数を増加させて光量の増大化を図ることができる。

Claims (9)

  1. サイドライト方式のバックライト装置であって、
    側面に入射面を有する導光板と、複数の基板を有する光源ユニットとを備え、
    前記複数の基板それぞれは、前記導光板の前記入射面側に、それぞれの基板面を前記導光板の主面に平行にして、前記導光板の厚み方向において他の基板と互いに隣り合うように配置され、
    前記複数の基板それぞれの前記基板面には、複数の発光素子が、出射方向を前記入射面に向けて列状に実装されており、
    前記複数の基板のそれぞれの基板面に実装された前記複数の発光素子において、隣り合う発光素子間にフィン又は放熱板が設けられていることを特徴とするバックライト装置。
  2. 前記複数の基板のそれぞれに実装された発光素子は、他の基板に実装された発光素子とは独立に点灯・消灯される請求項１に記載のバックライト装置。
  3. 前記複数の基板それぞれと、それと隣り合う他の基板との間に、放熱板が配置されている請求項１または２に記載のバックライト装置。
  4. 前記複数の基板のうち互いに隣り合う二つの基板が、それぞれの実装面を互いに対向させて配置され、前記二つの基板のうち一方に実装された複数の発光素子と、他方に実装された複数の発光素子とは、前記導光板の厚み方向において互いに重ならない位置に実装されている請求項１から３のいずれかに記載のバックライト装置。
  5. 前記導光板の前記入射面側の端部が、前記入射面に近づくにつれて次第に厚みが増加するように形成された部分を有している請求項１から４のいずれかに記載のバックライト装置。
  6. 前記複数の発光素子が、前記基板面に沿って光を出射する発光ダイオードである請求項１から５のいずれかに記載のバックライト装置。
  7. 前記複数の発光素子が、白色の発光ダイオードである請求項６に記載のバックライト装置。
  8. 前記複数の発光素子が、Ｒ、Ｇ、Ｂの三色の発光ダイオードを含んでいる請求項６に記載のバックライト装置。
  9. 前記請求項１から８のいずれかに記載のバックライト装置を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
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