WO2012046496A1 - 光源ユニット、バックライトユニット、及び薄型ディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

光源ユニット（１００）は、光源（１１０）と、該光源（１１０）を実装するための配線層（１２２）を設けたフレキシブルプリント配線板（１２０）と、該フレキシブルプリント配線板（１２０）を取り付けて放熱を促進する金属支持体（１３０）とを備える。前記フレキシブルプリント配線板（１２０）は、前記光源（１１０）の直下を含む光源近傍領域（Ｎ）と、前記光源（１１０）から離れた光源遠方領域（Ｆ）とを有する。光源近傍領域（Ｎ）及び光源遠方領域（Ｆ）は、前記金属支持体（１３０）の第１面と第２面とにそれぞれ接触した状態で設けられる。前記配線層（１２２）が前記光源近傍領域（Ｎ）と前記光源遠方領域（Ｆ）とに分散して設けられている。

Description

光源ユニット、バックライトユニット、及び薄型ディスプレイ装置

　本発明は、光源ユニット、該光源ユニットを備えるバックライトユニット、及び該バックライトユニットを備える薄型ディスプレイ装置に関する。

　従来、液晶ディスプレイ装置のバックライトユニットとしては、高輝度かつ安価な冷陰極管（以下、ＣＣＦＬとする。）が用いられていたが、発光ダイオード（以下、ＬＥＤとする。）の高輝度化、及び低コスト化が進展したことや、ＣＣＦＬには水銀含有の問題もあるため、ＣＣＦＬがＬＥＤに置き換えられつつある。

　液晶ディスプレイ装置のバックライトユニットとして、ＬＥＤを用いるものにおいては、当初はＣＣＦＬと同様に、常時点灯させて液晶でのシャッターによりカラー及び明暗の調整が行われてきた。最近では低消費電力化と共に、色再現性における漆黒の実現のためにも、部分的にＬＥＤをＯＮ／ＯＦＦ制御する、いわゆるローカルディミングという手法を採用するケースが増えてきている。

　ここで「ローカルディミング」とは、バックライトユニットの光出射面を複数の領域に分割し、その領域毎に映像に応じて光の強度を制御する技術を意味する。

　このようなローカルディミングを採用するバックライトユニットは、近年、大型の液晶ディスプレイ装置に採用されることが多い。そのため、フレキシブルプリント配線板に実装されるＬＥＤの数が大幅に増加する。よって各ＬＥＤ若しくは複数のＬＥＤを束ねた光源グループを独立に制御及び駆動するためには、ＬＥＤの数または光源グループの数の分だけ回路配線を引き回す必要がある。また近年の液晶ディスプレイ装置は、大型化と共に薄型化が求められることから、ローカルディミングを採用するバックライトユニットにおいては、液晶ディスプレイ装置の大型化と薄型化とを実現可能とする技術開発が課題となっている。

　このようなローカルディミングを採用するバックライトユニットにおいて、液晶ディスプレイ装置の大型化と薄型化とを実現可能とする技術として、フレキシブルプリント配線板内に配設される回路配線を、ＬＥＤの直下を含む近傍領域のみに多層化して配設する技術が考えられる。

　このような技術は、液晶ディスプレイ装置の大型化と薄型化とを実現可能とするものであるが、フレキシブルプリント配線板の多層化に伴い、中間樹脂層や接着剤層が増加する。そのため、ＬＥＤが駆動時に発生する熱が放熱板を兼ねる金属支持体に到達するまでの熱抵抗が増加し、放熱性が悪くなる。それにより、素子温度が上昇し、輝度特性が悪化する可能性があるという問題がある。

　このようなＬＥＤをバックライトとして用いるバックライトユニットを示す従来技術として、例えば下記特許文献１、２がある。

特開２００４－２１４０９４号公報 特開２００５－１３５８６２号公報

　上記特許文献１の発明は、バックライト装置および液晶表示装置に関する発明であって、コストの上昇を抑えつつ、光源からの光を効率よく導光板に導くことができ、更に光源の放熱効果を高めることができるメリットを有する。

　また上記特許文献２の発明は、ライトユニットに関する発明であって、光源からの照射光を効率よく導光板に入射させ、この導光板から表示パネルに照射光を照射することにより、表示パネルにおいて明るく良好な表示を得ることができるメリットを有する。

　しかし上記特許文献１、２の発明は、何れもローカルディミングを採用するバックライト装置及びライトユニットではない。また、特許文献１、２には、ローカルディミングを採用するバックライトユニットにおいて、良好な放熱性と薄型化を実現可能とすると共に、ローカルディミングを採用するバックライトユニットを用いる液晶ディスプレイ装置の大型化を実現可能とするような記載や示唆もなされていない。

　本発明の目的は、特にローカルディミングを採用する光源ユニットにおいて、良好な放熱性と薄型化とを実現可能とする光源ユニット、該光源ユニットを備えるバックライトユニット、及び該バックライトユニットを備える薄型ディスプレイ装置の提供することにある。

　本発明の第１の態様によれば、１乃至複数の光源と、該１乃至複数の光源を実装するための１乃至複数の配線層を有するフレキシブルプリント配線板と、該フレキシブルプリント配線板を取り付けるための第１面及び第２面を有するとともに、該フレキシブルプリント配線板を取り付けて放熱を促進する金属支持体とを備える光源ユニットが提供される。フレキシブルプリント配線板は、光源の直下の領域を含む光源近傍領域と、光源近傍領域よりも光源から離れた光源遠方領域とを含み、光源近傍領域及び光源遠方領域は、金属支持体の第１面と第２面とにそれぞれ接触した状態に設けられ、１乃至複数の配線層が光源近傍領域と光源遠方領域とに分散して設けられている。

　上記構成によれば、光源の駆動時に発生する熱を、金属支持体の第１面と第２面とに伝熱させることができる。よって金属支持体への複数の放熱パスを設けることができ、良好な放熱性を実現することができる。

　また、光源近傍領域と光源遠方領域とに、１乃至複数の配線層を分散させて設けることで、光源近傍領域の熱抵抗を小さくすることができる。特に配線層を多層化する必要がある場合においては、光源近傍領域のみに複数の配線層を形成する構成に比べて、フレキシブルプリント配線板全体としての配線層の積層数を減少させることができ、光源近傍領域の厚みを小さくすることができる。よって光源が駆動時に発生する熱を、光源近傍領域と接触した状態にある金属支持体へと速やかに伝熱させ、放熱させることができる。従って、配線層を多層化する場合においても、光源が駆動時に発生する熱が金属支持体に到達するまでの熱抵抗を小さくすることができ、光源の温度上昇を抑えることができる。その結果、光源の輝度特性が悪化することを効果的に防止することができる。

　また、特に配線層を多層化する必要がある場合においては、フレキシブルプリント配線板全体としての配線層の積層数を減少させることができる。それにより、光源ユニット全体の大きさをコンパクト化することができ、光源ユニットの薄型化を実現することができる。

　１乃至複数の配線層は、フレキシブルプリント配線板内に設けられ、光源近傍領域に設けられている配線層の層数が、光源遠方領域に設けられている配線層の層数以下に設定されていることが好ましい。

　上記構成によれば、金属支持体への迅速な放熱性が要求される光源近傍領域の厚みを、光源遠方領域の厚み以下とすることができる。

　金属支持体は直方体であり、第１面は金属支持体の上面であり、第２面は金属支持体の一側面であり、光源近傍領域は金属支持体の上面に接触し、光源遠方領域は金属支持体の一側面に接触することが好ましい。

　上記構成によれば、光源で発生する熱を、金属支持体の上面と一側面との２面に伝熱させることができる。よって複数の放熱パスを形成することができ、良好な放熱性を実現することができる。

　金属支持体は直方体であり、第１面は金属支持体の上面であり、第２面は金属支持体の両側面であり、光源近傍領域は金属支持体の上面に接触し、光源遠方領域は金属支持体の両側面に接触することが好ましい。

　上記構成によれば、光源で発生する熱を、金属支持体の上面と両側面との３面に伝熱させることができる。よって複数の放熱パスを形成することができ、良好な放熱性を実現することができる。

　１乃至複数の光源は、それぞれ１個乃至複数個の光源からなる１乃至複数の光源グループを形成し、該光源グループ毎又は光源毎にＯＮ、ＯＦＦ制御されることが好ましい。

　上記構成によれば、ローカルディミングを採用する光源ユニットにおいて、良好な放熱性と薄型化とを実現することができる。

　また、本発明の第２の態様によれば、第１の態様に係る光源ユニットを用いるバックライトユニットが提供される。

　上記構成によれば、良好な放熱性と薄型化とを実現可能なバックライトユニットとすることができる。

　また、本発明の第３の態様によれば、第２の態様に係るバックライトユニットを用いる薄型ディスプレイ装置が提供される。

　上記構成によれば、良好な放熱性と薄型化とを実現可能な薄型ディスプレイ装置を実現することができる。また、配線層を多層化する場合においても、光源の輝度特性が悪化することを効果的に防止することができることで、薄型ディスプレイ装置の大型化を実現することができる。

　本発明の光源ユニット、該光源ユニットを備えるバックライトユニット、及び該バックライトユニットを備える薄型ディスプレイ装置によれば、特にローカルディミングを採用する光源ユニットにおいて、良好な放熱性と薄型化とを実現することができる。

本発明の第１の実施形態に係るバックライトユニットを示す全体斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る光源ユニットを示す断面図で、図２（ａ）は短手方向における断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＸ―Ｘ線に沿った断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る光源ユニットを構成するフレキシブルプリント配線板の屈曲前の状態を示す図で、図３（ａ）は短手方向における断面図、図３（ｂ）は平面図、図３（ｃ）は図３（ｂ）のＹ－Ｙ線に沿った断面図である。 光源ユニットにおける熱の移動を模式的に示す断面図で、図４（ａ）は比較例として複数層からなる配線層を光源近傍領域のみに配設する構成の光源ユニットを示す図、図４（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係る光源ユニットを示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る光源ユニットを示す図で、光源ユニットの短手方向における断面図である。

　以下、図面を参照して、本発明に係る光源ユニット、該光源ユニットを備えるバックライトユニット、及び該バックライトユニットを備える薄型ディスプレイ装置について、いくつかの実施形態を説明する。しかし、以下の説明は本発明の実施形態であって、特許請求の範囲に記載の内容を限定するものではない。

　まず図１～図３を参照して、本発明の第１の実施形態に係る光源ユニット１００、該光源ユニット１００を備えるバックライトユニット１、及び該バックライトユニット１を備える薄型ディスプレイ装置について説明する。

　図１に示すように、液晶ディスプレイ３００の背面には、４つの光源ユニット１００及び導光板２００からなるバックライトユニット１が設けられている。導光板２００は、液晶ディスプレイ３００の背面に対向して配設されて液晶ディスプレイ３００に光を出射させる。光源ユニット１００は、導光板２００の下端面から、導光板２００内へ光を入射させる、いわゆるサイドライト方式ためのものである。

　このようにサイドライト方式を採用することにより、バックライトユニット１の薄型化を実現することができる。

　また、光源ユニット１００と導光板２００とにより、液晶ディスプレイ３００の背面へ光を出射させるバックライトユニット１が構成されている。主としてこのバックライトユニット１と液晶ディスプレイ３００とにより、各種映像を映し出す、詳細には図示しない薄型ディスプレイ装置が構成される。

　前記各光源ユニット１００は、それぞれ１個乃至複数個の光源１１０からなる複数の光源グループを備え、光源グループ毎にＯＮ、ＯＦＦ制御する、いわゆるローカルディミングを採用する光源ユニットである。

　各光源ユニット１００は、図２（ａ）に示すように、光源１１０と、フレキシブルプリント配線板１２０と、金属支持体１３０と、接着剤層１４０とから構成される。

　前記光源１１０は、フレキシブルプリント配線板１２０の上面に半田Ｈを介して実装されている。光源１１０は、導光板２００に向けて光を照射する発光素子である。本実施形態においては、光源１１０としてＬＥＤが用いられている。

　光源１１０としてＬＥＤを用いることで、省エネルギー性に優れ、かつ高寿命な光源ユニット１００を実現することができる。

　また本第１の実施形態においては、光源１１０は、１個乃至複数個の光源１１０からなる光源グループを形成する。該光源グループ毎に図示しない制御部によりＯＮ、ＯＦＦ制御される。

　より具体的には、本実施形態においては図１、図２（ｂ）に示すように、それぞれ１個の光源１１０からなる５つの光源グループＰ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔで１つの光源ユニット１００が形成されている。また、図１に示すように、４つの光源ユニット１００が導光板２００の下端面に向けて配設されている。

　なお、導光板２００の下端面に向けて配設される光源ユニット１００の数、光源ユニット１００を構成する光源グループの数、光源グループを構成する光源１１０の数、配置位置等の構成は本実施形態のものに限るものではなく、適宜変更可能である。

　前記フレキシブルプリント配線板１２０は、光源１１０と図示しない外部配線とを互いに電気的に接続すると共に、光源グループＰ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔが駆動時に発生する熱を放熱させるための機能を備えるプリント基板である。

　本第１の実施形態においては、フレキシブルプリント配線板１２０は、表裏両面に導電性金属箔が積層された、いわゆる両面フレキシブルプリント配線板である。

　また、フレキシブルプリント配線板１２０は、光源１１０の直下を含む光源近傍領域Ｎと光源１１０から離れた光源遠方領域Ｆとを含む。フレキシブルプリント配線板１２０は、図２（ａ）に示すように、接着剤層１４０を介して金属支持体１３０に屈曲状態、即ち９０度折り曲げられた状態で取り付けられる。より具体的には、光源近傍領域Ｎは金属支持体１３０の第１面としての上面に、光源遠方領域Ｆは金属支持体１３０の第２面としての一側面に、それぞれ接触した状態に設けられている。

　なお、ここで第１面、第２面とは、金属支持体を構成する面のうち、光源近傍領域Ｎと接触する面を第１面とし、該第１面とは異なる面を第２面とする概念を意味する。つまり、例えば金属支持体が直方体である場合は、光源近傍領域Ｎと接面する面が上面であるとき、上面が第１面であり、上面以外の面（側面、上面と反対側の下面）第２面である。また、金属支持体が多面体である場合は、光源近傍領域Ｎと接触する面が第１面であり、それ以外の面が第２面である。例えば、金属支持体は、下方に開口し長手方向に沿って延びる溝を有するチャンネル形状であってもよい。

　更に上記概念は、金属支持体が湾曲面を有するものである場合、例えば金属支持体が球体である場合も含む概念である。その場合、光源近傍領域Ｎと接触する面が第１面であり、該第１面と接線を異にする面が第２面である。

　このフレキシブルプリント配線板１２０は、図２（ａ）に示すように、基材層１２１と、配線層１２２と、カバーレイ層１２３とから構成される。それら層１２１～１２３は、光源近傍領域Ｎにおいて金属支持体１３０の第１面、即ち上面と平行に延びており、光源遠方領域Ｆにおいて金属支持体１３０の第２面、即ち側面と平行に延びている。

　前記基材層１２１は、フレキシブルプリント配線板１２０の基台となるものであり、絶縁性の樹脂フィルムで形成されている。

　樹脂フィルムとしては、柔軟性に優れた樹脂材料からなるものが使用される。例えばポリイミドフィルムやポリエステルフィルム等のフレキシブルプリント配線板を形成する樹脂フィルムとして通常用いられるものであれば、如何なるものであってもよい。

　また特に、樹脂フィルムは、柔軟性に加えて高い耐熱性をも有しているものが望ましい。例えばポリアミド系の樹脂フィルムや、ポリイミド、ポリアミドイミドなどのポリイミド系の樹脂フィルムや、ポリエチレンナフタレートを好適に用いることができる。

　また、耐熱性樹脂としては、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等、フレキシブルプリント配線板を形成する耐熱性樹脂として通常用いられるものであれば、如何なるものであってもよい。

　また基材層１２１の厚みは、３～１００μｍ程度であることが望ましい。

　前記配線層１２２は、光源１１０と外部配線との電気的な接続や光源グループ毎の制御を行うための回路配線を備える導電性金属箔からなる層である。

　この配線層１２２は、基材層１２１に１層乃至複数層の導電性金属箔を積層することで形成される。

　本第１の実施形態においては、基材層１２１の表裏に１層の配線層１２２がそれぞれ積層されている。基材層１２１の表面に積層される配線層１２２は第１配線層１２２ａであり、基材層１２１の裏面に積層される配線層１２２は第２配線層１２２ｂである。

　また、図２、図３に一部を示すように、第１配線層１２２ａ及び第２配線層１２２ｂには、光源グループＰ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔを光源グループ毎に制御できるように、各光源グループに対応する複数の回路配線が設けられている。より具体的には、第１配線層１２２ａに形成される回路配線の一部が共通カソード回路配線として機能し、第１配線層１２２ａに形成される回路配線の一部及び第２配線層１２２ｂに形成される回路配線が光源グループＰ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔを制御するアノード回路配線として機能する。また、図３（ｃ）に一部を示すように、アノード回路配線を構成する第１配線層１２２ａと第２配線層１２２ｂとは、ブラインドビアＢを介して電気的に接続されている。

　更に、本第１の実施形態においては、図２（ａ）に示すように、光源近傍領域Ｎと光源遠方領域Ｆとに、配線層１２２が分散して設けられている。より具体的には、金属支持体１３０の上面に接触した状態に設けられる光源近傍領域Ｎには、第１配線層１２２ａの１層が設けられ、金属支持体１３０の側面に接触した状態に設けられる光源遠方領域Ｆには、第１配線層１２２ａと第２配線層１２２ｂとの２層が設けられている。

　このような構成により、光源１１０が駆動時に発生する熱を、熱伝導率の高い配線層１２２を介して金属支持体１３０の上面と片側の側面との２面に伝熱させることができる。よって複数の放熱パスを設けることができ、良好な放熱性を実現することができる。

　また、フレキシブルプリント配線板１２０は、図３（ａ）、（ｂ）に仮想線（一点鎖線）で示す位置で屈曲され、金属支持体１３０に取り付けられる。そのため、図２（ａ）に示すように、各光源グループをＯＮ／ＯＦＦ制御するアノード回路配線の大部分を光源遠方領域Ｆに配設させることができる。よって光源近傍領域Ｎに配設される配線層１２２の積層数を減少させることができ、光源近傍領域Ｎの熱抵抗を小さくすることができる。

　また、特に配線層１２２を多層化する必要がある場合においては、光源近傍領域Ｎのみに複数の配線層を形成する場合に比べて、フレキシブルプリント配線板１２０全体としての配線層１２２の積層数を減少させることができ、光源近傍領域Ｎの厚みを小さくすることができる。

　従って、光源１１０が駆動時に発生する熱を、光源近傍領域Ｎと接触した状態にある金属支持体１３０へと速やかに伝熱させ、放熱させることができる。よって配線層１２２を多層化する場合においても、光源１１０が駆動時に発生する熱が金属支持体１３０に到達するまでの熱抵抗を小さくすることができ、光源の温度上昇を抑えることができる。それにより、光源１１０の輝度特性が悪化することを効果的に防止することができる。

　また、特に配線層１２２を多層化する必要がある場合においては、フレキシブルプリント配線板１２０全体としての配線層１２２の積層数を減少させることができる。それにより、光源ユニット１００全体の大きさをコンパクト化することができ、光源ユニット１００の薄型化を実現することができる。

　よって、ローカルディミングを採用する光源ユニット１００において、良好な放熱性と薄型化とを実現することができる。

　このような効果は、光源ユニット１００を構成するフレキシブルプリント配線板１２０内に配設される配線層１２２の積層数をより増加させた場合に一段と顕著となる。

　なお、第１配線層１２２ａ及び第２配線層１２２ｂに形成される回路配線は、基材層１２１の両面に積層される導電性金属箔からなる配線層１２２をエッチングする等の公知の形成方法を用いて形成することができる。

　なお、本第１の実施形態においては、導電性金属箔として銅（Ｃｕ）が用いられている。勿論、導電性金属箔の材料は銅（Ｃｕ）に限るものではなく、フレキシブルプリント配線板の配線層を形成する導電性金属箔として通常用いられるものであれば如何なるものであってもよい。

　また、配線層１２２の厚みは、３５μｍ程度であることが望ましい。

　また、配線層１２２の層数や配置位置、回路配線の数や配置位置等の構成も本第１の実施形態のものに限るものではなく、適宜変更可能である。

　例えば光源近傍領域Ｎに設けてある配線層１２２の層数と、光源遠方領域Ｆに設けてある配線層１２２の層数とが同一であってもよい。また、光源近傍領域Ｎに設けられた配線層１２２の層数と、光源遠方領域Ｆに設けられた配線層１２２の層数とが異なってもよい。但し、より好適には、光源近傍領域Ｎに設けられた配線層１２２の層数は、光源遠方領域Ｆに設けられた配線層１２２の層数以下であることが望ましい。このような構成により、金属支持体１３０への迅速な放熱性が要求される光源近傍領域Ｎの厚みを、光源遠方領域Ｆの厚み以下とすることができる。

　前記カバーレイ層１２３は、フレキシブルプリント配線板１２０の絶縁層を形成する層である。このカバーレイ層１２３は、例えば熱硬化性接着剤からなる、図示しないカバーレイ接着剤を介して、カバーレイを基材層１２１、及び配線層１２２上に貼り付けることにより形成されている。また、カバーレイ層１２３において、光源１１０に対応する位置には、半田Ｈを充填するためのスルーホールが形成されている。

　なお、カバーレイとして、例えば、ポリイミドフィルム、感光性レジスト、液状レジストを用いることができる。

　また、カバーレイ層１２３の厚みは、１０～２００μｍ程度であることが望ましい。

　なお本第１の実施形態においては、フレキシブルプリント配線板１２０は、基材層１２１と、配線層１２２と、カバーレイ層１２３とからのみ形成されているが、必ずしもこのような構成に限るものではない。例えばフレキシブルプリント配線板１２０内に、回路配線を形成することなく、光源１１０が駆動時に発生する熱を放熱させるための導電性金属箔からなる放熱層が設けられてもよい。

　前記金属支持体１３０は、フレキシブルプリント配線板１２０に取り付けられることにより、光源グループＰ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔが駆動時に発生する熱の放熱を促進すると共に、光源ユニット１００の基台となるものである。

　本第１の実施形態においては、金属支持体１３０として、アルミニウム（Ａｌ）が用いられている。勿論、金属支持板１３０の材料はアルミニウム（Ａｌ）に限るものではなく、光源ユニットを構成する金属支持体として通常用いられるものであれば、如何なるものであってもよい。

　なお、金属支持体１３０の厚みは、２～１０ｍｍ程度であることが望ましい。

　前記接着剤層１４０は、光源１１０を実装したフレキシブルプリント配線板１２０と金属支持体１３０とを互いに取り付けるための層である。

　なお、接着剤として、例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤を用いることができる。

　また、接着剤層１４０の厚みは、１０～１００μｍ程度であることが望ましい。

　前記導光板２００は、光源ユニット１００からの光を液晶ディスプレイ３００に向かって導いて出射させるためのものである。

　より具体的には、図１に示すように、光源ユニット１００から出射された光は、光入射端面２１０から導光板２００内に入射される。導光板２００内に入射した光は、板厚内を全反射しながら光出射端面２２０から液晶ディスプレイ３００に向かう方向へと出射される。

　なお、導光板２００の材質としては、例えば樹脂等、導光板を形成する材質として通常用いられるものであれば、如何なる材質を用いてもよい。

　なお、本第１の実施形態においては、光源ユニット１００及び導光板２００のみでバックライトユニット１が形成されるが、必ずしもこのような構成に限るものではない。例えば反射シート、光学シート等、バックライトユニットを構成する部材として通常用いられる部材を、光源ユニット１００及び導光板２００と組み合わせてバックライトユニット１が形成されてもよい。

　前記液晶ディスプレイ３００は、詳細には図示しない薄型ディスプレイ装置において、映像を映し出す表示装置である。

　なお、液晶ディスプレイ３００の大きさ、形状等の構成は本第１の実施形態のものに限るものではなく、適宜変更可能である。

　なお、本第１の実施形態においては、ローカルディミングを採用する光源ユニット１００は、光源グループ毎にＯＮ、ＯＦＦ制御するように構成されている。より具体的には、１個の光源１１０からなる５つの光源グループＰ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔで１つの光源ユニット１００が構成されると共に、光源グループＰ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ毎にＯＮ、ＯＦＦ制御される。しかしながら、必ずしもこのような構成に限るものではない。

　例えばローカルディミングを採用する光源ユニットは、それぞれ複数個の光源からなる複数の光源グループで形成されてもよい。そして、光源グループ内の光源を並列接続することにより、光源グループ毎のＯＮ、ＯＦＦ制御に加えて、光源グループ内の各光源が個々にＯＮ、ＯＦＦ制御可能であってもよい。このような構成により、ローカルディミングを採用する光源ユニットにおいて、光源グループ間及び光源グループ内における光源間の輝度の均一化と放熱性とを実現することができる。また、照明の自由度を上げることができることで、より多彩な照明を実現することができる。

　次に、図４を参照して、光源ユニットを構成するフレキシブルプリント配線板内に配設される配線層の積層数を一段と増加させた場合、即ち多層化した場合における本発明の効果を更に説明する。より具体的には、比較例としての複数層からなる配線層を光源近傍領域のみに配設される光源ユニット４００と、本発明の第２の実施形態に係る光源ユニット５００とを比較して、本発明の効果を説明することとする。

　本発明の第２の実施形態に係る光源ユニット５００は、既述した本発明の第１の実施形態に係る光源ユニット１００に対して、配線層の層数及び配線層に形成される回路配線の数が増加されたものである。

　なお、光源ユニット４００、５００について、既述した本発明の第１の実施形態に係る光源ユニット１００と同一部材、同一機能を果たすものには、下２桁の番号及びアルファベットに同一なものを付し、その説明を省略する。

　図４（ａ）に示すように、光源ユニット４００は、光源近傍領域Ｎのみに第１配線層４２２ａ～第４配線層４２２ｄまでの４層の配線層４２２を積層することにより多層化されたフレキシブルプリント配線板４２０を備える。光源ユニット４００においては、光源近傍領域Ｎのみに基材層４２１、配線層４２２、カバーレイ層４２３、及び接着剤層４２４が積層されている。

　よって光源４１０の駆動時に発生する熱が金属支持体４３０に到達するまでの熱抵抗が増加するため、光源１１０の素子温度が上昇し、光源１１０の輝度特性が悪化する可能性がある。

　これに対して、本発明の第２の実施形態に係る光源ユニット５００では、配線層５２２が光源近傍領域Ｎと光源遠方領域Ｆとに分散されている。それにより、配線層５２２の大部分を光源遠方領域Ｆに配設することができる。

　より具体的には、光源近傍領域Ｎに配設される配線層５２２の層数を１層とし、光源遠方領域Ｆに配設される配線層５２２の層数を３層（５２２ａ、５２２ｂ、５２２ｃ）とすることができる。

　よって光源近傍領域Ｎに配設される配線層５２２の積層数や光源近傍領域Ｎに形成される回路配線の数を減少させることができる。その結果、光源近傍領域Ｎの厚みを小さくすることができるため、光源近傍領域Ｎの熱抵抗を小さくすることができる。

　従って、図４（ａ）、（ｂ）に矢印で示すように、本発明の第２の実施形態に係る光源ユニット５００の構成を採用することにより、光源が駆動時に発生する熱を、光源ユニット４００よりも、光源近傍領域Ｎと接触した状態にある金属支持体５３０へと速やかに伝熱させ、放熱させることができる。よって光源５１０の温度上昇を抑えることでき、光源５１０の輝度特性が悪化することを効果的に防止することができる。

　また、配線層５２２の大部分が光源遠方領域Ｆに配設されるが、厚みの小さいフレキシブルプリント配線板５２０を用いることにより、図４（ｂ）に示す光源ユニット５００の幅Ｗを小なものとすることができる。従って、光源ユニット５００の薄型化を実現することができる。

　よってローカルディミングを採用する光源ユニット５００において、良好な放熱性と薄型化とを実現することができる。更に、いわゆるサイドライト方式を採用するバックライトユニットの薄型化を実現することができる。

　また、配線層を一段と多層化する場合においても、光源の輝度特性が悪化することを効果的に防止することができる。それにより、図示しない薄型ディスプレイ装置の大型化を実現可能とすることができる。

　また、光源ユニット４００と光源ユニット５００とにおいてフレキシブルプリント配線板内に同一数の回路配線が形成される場合、光源ユニット５００では、１層当たりに形成できる回路配線の数を、光源ユニット４００の構成よりも増加させることができる。そのため、フレキシブルプリント配線板全体としての配線層の層数を減少させることができる。

　より具体的に、光源ユニット４００、５００に配設される回路配線の数が、図４（ａ）、（ｂ）に図示する１６本のみであると仮定した場合、光源ユニット４００では配線層４２２が合計４層必要であるところ、光源ユニット５００では、配線層５２２が合計３層で済むこととなる。よって低コスト化、製造容易化が可能な光源ユニット５００とすることができる。

　なお、光源ユニット４００及び光源ユニット５００は、複数枚のフレキシブルプリント配線板を貼り合わせたフレキシブルプリント配線板を用いる。いわゆる多層板を形成するための接着剤層４２４、５２４を介して、２枚のフレキシブルプリント配線板を貼り合わせたフレキシブルプリント配線板が用いられる。勿論、いわゆる多層板の構成はこのような構成に限るものではない。

　また、接着剤層４２４、５２４を形成する接着剤として、例えば、イミド系接着剤、エポキシ系接着剤を使用することができる。また、接着剤の性状は、シート状、ゲル状等、複数枚のフレキシブルプリント配線板を貼り合わせていわゆる多層板を形成するために通常用いられるものを使用することができる。

　次に図５を参照して、本発明の第３の実施形態に係る光源ユニット６００を説明する。

　本発明の第３の実施形態に係る光源ユニット６００は、既述した本発明の第１の実施形態に係る光源ユニット１００に対し、光源遠方領域の構成を変更しせたものである。その他の構成については、本発明の第１の実施形態と同一である。同一部材、同一機能を果たすものには、下２桁の番号及びアルファベットに同一なものを付し、その説明を省略する。

　図５を参照して、本発明の第３の実施形態に係る光源ユニット６００では、光源遠方領域Ｆが金属支持体６３０の両側に設けられている。より具体的には、光源近傍領域Ｎは金属支持体６３０の第１面としての上面に接触した状態で設けられている。光源遠方領域Ｆは金属支持体６３０の第２面としての左右の両側面に接触した状態で設けられている。光源近傍領域Ｎと光源遠方領域Ｆとに配線層６２２が分散して設けられている。即ち、フレキシブルプリント配線板６２０は、下方に開口するチャネル状に屈曲して金属支持体６３０の上面及び両側面に取り付けられている。

　このような構成により、光源６１０が駆動時に発生する熱を、金属支持体６３０の上面と左右の側面との３面に伝熱させることができる。よって金属支持体６３０への放熱パスを一段と増加させることができる。よってローカルディミングを採用する光源ユニット６００において、一段と良好な放熱性を実現することができる。

　また、配線層６２２を多層化する必要がある場合においても、左右の光源遠方領域Ｆに配線層６２２を分散させて設けることができる。そのため、フレキシブルプリント配線板６２０全体としての配線層６２２の積層数を一段と減少させることができる。よって一段と低コスト化、製造容易化が可能な光源ユニット６００を実現することができる。

　また一段と多くの回路配線を形成することができ、図示しない薄型ディスプレイ装置の大型化と薄型化とを一段と実現可能とすることができる。

　なお既述した本発明の第１～第３の実施形態に係る光源ユニット１００、５００、６００は、何れもローカルディミングを採用する光源ユニットとする構成としたが、必ずしもこのような構成に限るものではなく、光源ユニットに実装される光源の駆動方法は適宜変更可能である。

　以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
（本発明の実施例）
　４２型液晶ディスプレイ装置の光源ユニットとして、横幅５４ｃｍの２本の光源ユニットが上下にそれぞれ並べて配置される。各光源ユニットの中に光源として５２個のＬＥＤが配置される。ＬＥＤは４個毎に光源グループとして直接配線され、一括制御される。これら１３組の光源グループを個々に制御する方式（ローカルディミング）が採用される。

　フレキシブルプリント配線板として、銅箔厚３５μｍの配線層を、光源近傍領域に１層、光源遠方領域に３層配設した多層板が使用される。

　金属支持体として、幅４ｍｍ、厚み４ｍｍ、長さ５４ｃｍのアルミ材が使用されている。

　フレキシブルプリント配線板は、光源近傍領域と光源遠方領域との間で屈曲させた状態で、接着剤層を介して、光源近傍領域を金属支持体の上面に、光源遠方領域を金属支持体の片側の側面に、それぞれ接触した状態で設けられている。短手方向の断面図が図２（ａ）と類似形状となる。

　なお、接着剤層としては、０．２Ｗ／ｍＫの熱伝導率、２５μｍの厚みを有する接着シートが使用される。接着シートは、エポキシ系接着剤からなる。

　比較用として、本発明を実施例と以下の条件のみを相違させた光源ユニットが用意された。
（比較例１）
　フレキシブルプリント配線板を屈曲させることなく、接着剤層を介して、光源近傍領域のみが金属支持体の上面に接触した状態で設けられたもの。
（比較例２）
　フレキシブルプリント配線板として、４層からなる配線層が光源近傍領域のみに積層されたもの。短手方向の断面図が図４（ａ）と類似形状となる。
（比較例３）
　プリント基板として、メタルＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ　Ｂｏａｒｄ）が使用され、４層からなる配線層が光源近傍領域のみに積層されたもの。短手方向の断面図が図４（ａ）と類似形状となる。
（比較例４）
　プリント基板としてガラスエポキシ基板（ＦＲ４：Ｆｌａｍｅ　Ｒｅｔａｒｄａｎｔ　Ｔｙｐｅ－４）が使用され、４層からなる配線層が光源近傍領域のみに積層されたもの。

　既述した本発明の実施例、比較例１～４の光源グループを同一条件で部分的に点灯して光源グループの温度が測定された。高温のものから順番に、比較例４、比較例２、比較例３、比較例１、本発明に係る実施例という結果となった。

　以上の結果より、本発明の構成を採用することにより、ローカルディミングを採用する光源ユニットにおいて、光源グループの温度上昇を効果的に防止することができ、光源の輝度特性が悪化することを効果的に防止できることが判る。

Claims (7)

1. 　１乃至複数の光源と、
   　該１乃至複数の光源を実装するための１乃至複数の配線層を有するフレキシブルプリント配線板と、
   　該フレキシブルプリント配線板を取り付けるための第１面及び第２面を有するとともに、該フレキシブルプリント配線板を取り付けて放熱を促進する金属支持体とを備える光源ユニットであって、
   　前記フレキシブルプリント配線板は、前記１乃至複数の光源の直下の領域を含む光源近傍領域と、前記光源近傍領域よりも前記光源から離れた光源遠方領域とを含み、前記光源近傍領域及び光源遠方領域は、前記金属支持体の前記第１面と前記第２面とにそれぞれ接触した状態に設けられ、前記１乃至複数の配線層が前記光源近傍領域と前記光源遠方領域とに分散して設けられていることを特徴とする光源ユニット。
2. 　前記１乃至複数の配線層は、前記フレキシブルプリント配線板内に設けられ、前記光源近傍領域に設けられている配線層の層数が、前記光源遠方領域に設けられている配線層の層数以下に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
3. 　前記金属支持体は直方体であり、前記第１面は前記金属支持体の上面であり、前記第２面は前記金属支持体の一側面であり、前記光源近傍領域は前記金属支持体の上面に接触し、前記光源遠方領域は前記金属支持体の一側面に接触することを特徴とする請求項１又は２に記載の光源ユニット。
4. 　前記金属支持体は直方体であり、前記第１面は前記金属支持体の上面であり、前記第２面は前記金属支持体の両側面であり、前記光源近傍領域は前記金属支持体の上面に接触し、前記光源遠方領域は前記金属支持体の両側面に接触することを特徴とする請求項１又は２に記載の光源ユニット。
5. 　前記１乃至複数の光源は、それぞれ１個乃至複数個の光源からなる１乃至複数の光源グループを形成し、該光源グループ毎又は光源毎にＯＮ、ＯＦＦ制御されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源ユニット。
6. 　請求項１又は２の何れか１項に記載の光源ユニットを用いることを特徴とするバックライトユニット。
7. 　請求項５に記載のバックライトユニットを用いることを特徴とする薄型ディスプレイ装置。

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