(57)【要約】【課題】本発明に係る光源装置は、放熱性を向上させて、発光素子の発光効率を高く維持するとともに、製品の長寿命化を図ることができる。【解決手段】本発明に係る光源装置は、光入射面および光出射面を有する導光板と、各々が前記光入射面と対向し、互いに離間するように配列される複数の発光部材と、複数の前記発光部材が実装される配線基板と、前記発光部材の配列領域に渡り、前記発光部材を覆うように配置され、金属層を有する反射部材と、を備え、前記反射部材は、前記発光部材の各々に対し前記実装面と異なる部位で当接することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入射面および光出射面を有する導光板と、
各々が前記光入射面と対向し、互いに離間するように配列される複数の発光部材と、
複数の前記発光部材が実装される配線基板と、
前記発光部材の配列領域に渡り、前記発光部材を覆うように配置され、金属層を有する反射部材と、を備え、
前記反射部材は、前記発光部材の各々に対し前記実装面と異なる部位で当接することを特徴とする、光源装置。
【請求項２】
前記反射部材は、前記発光部材の上面と当接していることを特徴とする、請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記光源装置は、前記反射部材を覆う筐体をさらに有し、
前記筐体は、前記反射部材と当接していることを特徴とする、請求項１または２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記筐体が前記反射部材に当接する部位は、前記反射部材が前記発光部材に当接する部位に対応していることを特徴とする、請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記反射部材の一部は、前記配線基板に接していることを特徴とする、請求項１から４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記配線基板における前記反射部材の一部が接している部位は、導体パターンを有していることを特徴とする、請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の光源装置と、該光源装置の前記導光板の上に配置される液晶表示パネルと、を備えることを特徴とする、液晶表示装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置および該光源装置を備える液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子を含む発光部材を採用する光源装置では、ＬＥＤ素子から大きな熱量が発生する。このような熱によって、ＬＥＤ素子が高温になると、該ＬＥＤ素子自体の発光効率が低下したり、ＬＥＤ素子の寿命を縮めたりする場合がある。そこで、このような光源装置では、例えば特許文献１に示すように、熱を外部に放熱するための放熱構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−０３８７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示の放熱構造では、発光部材が接触しているのは基板のみであり、この基板を介してＬＥＤカバーに伝達した熱を逃がすようにしている。しかしながら、このような放熱構造では、十分な放熱効果が得られない場合がある。
【０００５】
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、放熱性を向上させて、発光素子の発光効率を高く維持するとともに、製品の長寿命化を図ることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る光源装置は、光入射面および光出射面を有する導光板と、各々が前記光入射面と対向し、互いに離間するように配列される複数の発光部材と、複数の前記発光部材が実装される配線基板と、前記発光部材の配列領域に渡り、前記発光部材を覆うように配置され、金属層を有する反射部材と、を備える。前記反射部材は、前記発光部材の各々に対し前記実装面と異なる部位で当接することを特徴している。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る光源装置は、放熱性を向上させて、発光素子の発光効率を高く維持するとともに、製品の長寿命化を図ることができる。
【０００８】
本発明に係る液晶表示装置は、上述の光源装置を備えていることで、長期に渡り高い表示品位を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光源装置を示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）はＩｂ−Ｉｂに沿った断面図である。
【図２】図１の光源装置における発光部材を示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）はＩＩｂ−ＩＩｂに沿った断面図である。
【図３】発光部材、第１反射部材および筐体の構造を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。
【図５】図４に示す液晶表示装置における液晶表示パネルの斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る光源装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
まず、本発明の第１の実施形態に係る光源装置Ｘ１および光源装置Ｘ１を備える液晶表示装置Ｙについて説明する。
【００１１】
光源装置Ｘ１は、発光部材１０と、配線基板２０と、導光板３０と、第１反射部材４０と、第２反射部材５０と、拡散板Ｋと、プリズムＰと、筐体６０とを備えている。
【００１２】
発光部材１０は、導光板３０に向けて光を出射する役割を担うものである。発光部材１０は配線基板２０の上面２０ａに位置しており、図１（ａ）に示すように、複数の発光部材１０は、一方向に沿って、互いに離間して配列している。
【００１３】
発光部材１０は、図２に示すように、発光素子１１と、パッケージ１２と、封止樹脂１３と、電極パターン１４とを有している。発光部材１０は、配線基板２０に実装される面を実装面１０ｂ、実装面１０ｂと反対に位置する面を上面１０ａとし、その全体構造は例えば直方体状とされる。発光素子１１は光を発生させる役割を担うものであり、例えばＬＥＤ素子やＥＬ素子などが用いられる。なお、発光素子１１はこれらに限られず、使用時に熱が発生する発光体であればよい。発光素子１１にＬＥＤ素子を用いると、低消費電力化および低ノイズ化が図れるため好適である。パッケージ１２は、発光素子１０を収容する役割を担うものであり、発光素子１１に対して導光板３０側に開口する開口部１２ａを有している。また、パッケージ１２の材料は、例えば絶縁性を有する樹脂やセラミックスが用いられる。中でも、アルミナや窒化アルミウムなどのセラミックスは高い熱伝導率を有しており、パッケージ１２の内部の熱が外部に伝達されやすいため、パッケージ１２の材料には、セラミックスを用いるのが好ましい。また、発光素子１１は、パッケージ１２内の導体パターン１４を介して配線基板２０に電気的に接続している。また、封止樹脂１３は、パッケージ１２内における発光素子１１と開口部１２ａとの間に位置している。発光部材１０から例えば白色光を発光させる場合には、封止樹脂１３に蛍光体を含有させてもよい。蛍光体は照射されたある波長の光を異なる波長の光に変換するものであり、例えば発光素子１１として青色ＬＥＤ素子を用いる場合には、発光素子１０から発生した光が黄色の蛍光体を通過することで、その一部が黄色光に変換され、青色の波長と黄色の波長とが合成されることで、導光板３０に向けて白色光が出射される。
【００１４】
この複数の発光部材１０は配線基板２０の上面２０ａに配置されている。
【００１５】
配線基板２０は、発光部材１０を実装する役割を担うものであり、導体パターン２１を有している。図２に示すように、配線基板２０は、発光部材１０を実装する面を上面２０ａとし、上面２０ａの反対に位置する部位を下面２０ｂとしている。また、配線基板２０は、その材料としてガラスエポキシ樹脂等の絶縁性樹脂が使用され、その絶縁性樹脂の内部および／または表面には導体パターン２１が設けられている。
そして、配線基板２０に実装された発光部材１０と対向するようにして、導光板３０が配置されている。
【００１６】
導光板３０は、発光部材１０から出射された光を照射対象に導く役割を担うものである。
配線基板２０に実装された発光部材１０の開口部１２ａと対向するようにして、導光板３０が配置されている。導光板３０の材料としては、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの透光性材料が挙げられる。ここで、透光性とは、可視光に対する透過性を意味する。導光板３０は、光出射面３０ａと、下面３０ｂと、光入射面３０ｃと、を有する例えば直方体状とされる。光出射面３０ａは、導光板３０内の光を照射対象に向けて出射する部位である。下面３０ｂは、光出射面３０ａとは反対側に位置する部位であり、後述の光拡散体３１が位置している。光入射面３０ｃは、発光部材１０から出射された光が入射する部位であり、発光部材１０が対向配列されている。
【００１７】
この導光板３０の下面３０ｂには、光拡散体３１が位置している。
【００１８】
光拡散体３１は、導光板３０を介して入射する光を拡散する役割を担うものである。光拡散体３１は、例えば所定のパターンで配置される複数の点状の構造体である。光拡散体３１の形状としては、例えば平面視円形状などが挙げられる。光拡散体３１の材料としては、上述の導光板３０の材料と同様のものが挙げられる。光拡散体３１は、導光板３０の下面３０ｂに、例えば周知のスクリーン印刷法やインクジェット印刷法などによって前述の材料を塗布したり、また、金型成型などによって導光板３０の下面３０ｂ自体に所定形状の溝（凹凸）を設けることで形成される。
【００１９】
そして、複数の発光部材１０の配列領域に渡り、発光部材１０を覆うようにして、第１反射部材４０が配置されている。
第１反射部材４０は、光を導光板３０に向けて反射する役割を担うものである。図３に示すように、第１反射部材４０は、発光部材１０と当接する当接部位４０aと、発光部材１０と当接してない非当接部位４０ｂとを有している。第１反射部材４０の材料としては、例えば銀、アルミニウム、これらを含む合金などの金属、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）系材料を延伸させてなる白色発泡体、ＰＥＴ系材料を含んでなる基材上に銀など金属を成膜したものなどが挙げられる。
【００２０】
第１反射部材４０が、発光部材１０と当接することで、発光部材１０の熱は効率よく第１反射部材４０に伝達される。また、第１反射部材４０の発光部材１０側に金属層が設けられていると、発光部材１０の熱が第１反射部材４０に伝達されやすくなるため好ましい。また、当接部位４０aと発光部材１０の上面１０ａとの間には接合部材Ｓが介在しているため、接合面積が増加するとともに、当該間の空気量が低減され、発光部材１０の熱が第１反射部材４０により伝達されやすくなる。したがって、発光素子１１の発光効率を高く維持するとともに、光源装置Ｘ１の長寿命化を図ることができる。また、非当接部位４０ｂは、図３に示すように、隣り合う当接部位４０aの間に位置する。即ち、第１反射部材４０では、発光部材１０の配列領域に沿って、当接部位４０ａと非当接部位４０ｂとが交互に位置している。上述した金属層が当接部位４０ａから非当接部位４０ｂにかけて連続し、非当接部位４０ｂが隣り合う当接部位４０aの間に位置しているため、非当接部位４０ｂは、高温になりやすい当接部位４０aの熱変形に起因して発生する応力を吸収することができる。
【００２１】
また、第１反射部材４０の一部４０ｃは、配線基板２０の上面２０ａにおける導光板３０側とは反対の端部に接合部材Ｓを介して接している。そのため、第１反射部材４０の熱を配線基板２０を介して外部に逃がすことができる。また、第１反射部材４０と配線基板２０とが接している部位に導体パターン２１を設けると、導電パターン２１によって熱の伝達性が向上するため好ましい。
【００２２】
また、図１（ｂ）に示すように、第１反射部材４０の一部４０ｄは導光板３０に接している。この第１反射部材４０が接している部位は、導光板３０の光入射面３０ｃと光出射面３０ａとの間の角部付近の部位である。そのため、導光板３０の光出射面３０ａと第１反射部材４０との間から発光部材１０の光が洩れるのを低減できる。また、第１反射部材４０の一部４０ｄが金属層を有する場合、導光板３０が他の部品等と接触することに起因して導光板３０に帯電する静電気を、この金属層により吸収し、拡散することができ、静電気による発光素子１１への影響を抑制できるため好ましい。またさらに、この金属層がグランドなどの基準電位に接続されている導体パターン２１に接していれば、グランドなどに静電気を逃がすことで、静電気による発光素子１１への影響をさらに抑制できるため好ましい。
【００２３】
そして、上述の導光板３０の下面３０ｂに対向するように、第２反射部材５０が配置されている。
【００２４】
第２反射部材５０は、光を導光板３０に向けて反射する役割を担うものであり、反射部材５０の材料としては、例えば銀、アルミニウム、これらを含む合金などの金属、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）系材料を延伸させてなる白色発泡体、ＰＥＴ系材料を含んでなる基材上に銀など金属層を成膜したものなどが挙げられる。ここで、金属は熱伝導性が優れているため、第２反射部材５０の材料に金属を使用すると、導光板３０の熱を外部に逃がしやすくなるため好ましい。
そして、上述の導光板３０の光出射面３０ａに対向するように、拡散板Ｋが配置されている。
【００２５】
拡散体Ｋは、導光板３０の光出射面３０ａから照射対象に向けて出射される光の輝度の均一性を高める役割を担うものである。拡散体Ｋの材料としては、例えばＰＥＴなどの樹脂材料を含んでなる基材上にシリカビーズ含有樹脂を硬化させたもの、ポリカーボネート（ＰＣ）などの樹脂材料中にシリカビーズを混合させてものとが挙げられる。なお、図１（ａ）では、拡散体Ｋが省略されている。
また、上述の導光板３０の光出射面３０ａに、拡散板Ｋを介して対向するようにして、プリズムＰが配置されている。
【００２６】
プリズムＰは、入射される光を屈折する役割を担うものである。プリズムＰは、例えば該プリズムＰに入射した光を導光板３０の光出射面３０ａに対して略垂直方向となるように屈折させて出射する。プリズムＰは、図１（ｂ）に示すように、断面図において山が連なったような形状をしている。プリズムＰは、例えばＰＥＴなどの樹脂材料を含んでなる基材にアクリル系材料にて形成したプリズム構造体を積層したもの、ＰＣなどの樹脂材料を含んでなる基材自体にプリズム構造を形成したものなどが挙げられる。なお、図１（ａ）ではプリズムＰが省略されている。
また、発光部材１０、導光板３０、第１反射部材４０を収容するようにして、筐体６０が配置されている。
【００２７】
筐体６０は、発光部材１０および導光板２０を収容する役割を担うものであり、上側筐体６１および下側筐体６２を有する。
【００２８】
上側筐体６１は、第１反射部材４０の配置されている領域に渡り、第１反射部材４０を覆うように配置されている。また、上側筐体６０は、第１反射部材４０に当接する当接部位６１ａと、第１反射部材４０に当接しない非当接部位６１ｂとを有している。上側筐体６１の材料は、例えば鉄、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄合金、ステンレス（ＳＵＳ）などの金属が挙げられる。上側筐体６１が第１反射部材４０に当接することで、発光部材１０の熱が第１反射部材４０の当接部位４０ａに伝達され、さらに上側筺体６１の当接部位６１ａに伝達されるため、熱を分散して放熱できる。また、上側筐体６１の当接部位６１ａと第１反射部材４０との間に接合部材Ｓを介在させることで、接合面積が増加するとともに、当該間の空気量が低減するため、第１反射部材４０の熱の上側筐体６１への伝熱性が向上する。また、図３に示すように、上側筐体６１の当接部位６１ａは反射部材４０の当接部位４０ａに対応する部位と接合しているのが好ましい。これによると、高温になりやすい第１反射部材４０の当接部位４０ａの熱を効率よく上側筐体６１に伝達できる。また、非当接部位６１ｂは、隣り合う当接部位６１ａの間に位置する。即ち、上側筐体６１では、当接部位６１ａと非当接部位６１ｂとが交互に位置している。上述した金属が当接部位６１ａから非当接部位６１ｂにかけて連続しており、非当接部位６１ｂが隣り合う当接部位６１aの間に位置するため、非当接部位６１ｂは、高温になりやすい当接部位６１aの熱変形に起因して発生する応力を吸収することができる。また、上側筐体６１は、導光板３０を収容する方向に屈曲する屈曲部６１ｃを有している。これにより、上側筐体６１と反射部材４０とを当接させつつ、筐体４０における収容空間のデッドスペースを小さくでき、光源装置Ｘ１の小型化が図れるため好ましい。また、上側筐体６１にフィンを設けると、表面積を広く確保でき、放熱性が向上するため好ましい。
【００２９】
一方、下側筐体６２は、導光板３０を収容するように配置されており、第２反射部材５０を介して導光板３０の下面３０ｃと対向している。また、下側筐体６２には、接合部材Ｓを介して、発光部材１０が実装される配線基板２０が接合されているため、配線基板２０が発光部材１０の熱の一部を吸収し、その熱の一部を下側筐体６２に逃がすことができる。また、下側筐体６２と配線基板２０との間に接合部材Ｓを介在させることで、接合面積が増加するとともに、当該間の空気量が低減するため、発光部材１０からの熱が下側筐体６１へ伝達されやすくなる。下側筐体６２の材料としては、例えばポリカーボネート樹脂などの樹脂、鉄、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄合金、ＳＵＳなどの金属とが挙げられる。ここで、下側筐体６２の材料に金属を用いると、金属は熱伝導性が高いため、配線基板２０の熱が伝達されやすくなり、下側筐体６２の放熱性が向上するため好ましい。
【００３０】
接合部材Ｓの材料は、例えばシリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂などの樹脂（例えば、熱伝導率が０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上）が挙げられる。また、これら樹脂に金属粒子やセラミックス粒子を含有させると、熱伝導性および導電性が向上し、発光部材１０の熱が伝達されやすくなり、また、導光板３０に帯電する静電気を導体パターン２１に逃がしやすくなるため好ましい。
【００３１】
上述した光源装置Ｘ１は、外部駆動回路からの所定の駆動電流が、配線基板２０を介して発光素子１１に供給されると、発光素子１１から導光板３０の光入射面３０ｃに向けて光が出射される。光入射面３０ｃから導光板３０の内部に入射した光は、導光板３０の光拡散体３１、第１反射部材４０および第２反射部材５０などにより反射され、導光板３０の光出射面３０ａから後述する液晶表示パネル７０に向けて出射されることによってバックライトとして機能する。
【００３２】
液晶表示装置Ｙは、光源装置Ｘ１と、液晶表示パネル７０とを備えている。
【００３３】
液晶表示パネル７０は、光源装置Ｘ１の導光板３０の光出射面３０ａに、拡散体ＫおよびプリズムＰを介して対向するように、配置されている。
【００３４】
上述した液晶表示パネル７０は、第１基体７１と、第２基体７２と、封止部材７３とを備えており、図５に示すように、第１基体７１と第２基体７２との間に液晶層（図示せず）を介在させ、該液晶層を封止部材７３により封止することにより、画像を表示するための複数の画素をからなる表示領域ＤＡが形成されている。
【００３５】
液晶表示装置Ｙは、光源装置Ｘ１を備えている。そのため、長期に渡り高い表示品位を保つことができる。
【００３６】
液晶表示装置Ｙは、外部に設けられた液晶表示パネル用駆動回路によって画素ごとに液晶層を制御して、光源装置Ｘ１の光を液晶表示パネル７０に透過させ、液晶表示パネル７０の表示領域ＤＡに画像を表示させることで、表示装置として機能する。
【００３７】
次に、本発明の第２の実施形態に係る光源装置Ｘ２について説明する。なお、光源装置Ｘ２の説明において、光源装置Ｘ１と重複する部分の説明は省略する。
光源装置Ｘ２では、図６のように、第１反射部材４０が発光部材１０の上面３０ａに加えて実装面２０ｂ以外の他の面（例えば側面）でも当接している。これにより、光源装置Ｘ１に比べて、当接面積が増加するため、放熱性がさらに向上する。
また、光源装置Ｘ２を備える液晶表示装置についても、先に述べた液晶表示装置Ｙと同様である。
【００３８】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００３９】
例えば、上述した光源装置Ｘ１、Ｘ２では、四角形状をなす、導光板３０の一辺に沿って発光部材１０を配列させるようにしたが、これに代えて、導光板３０の２辺〜４辺に沿って、発光部材１０を対向配列させてもよい。
また、上述した光源装置Ｘ１、Ｘ２では、下側筐体６２と第２反射部材５０とを別途設けるようにしたが、第２反射部材５０を省いて、下側筐体６２そのものを光反射性の高い材料により形成してもよい。その場合、第２反射部材５０を別途設けずに済む分、部品点数が減り、光源装置Ｘ１、Ｘ２に比べて、光源装置の構成を簡易にすることができる。
【００４０】
また、上述した光源装置Ｘ１、Ｘ２では、第１反射部材４０は接合部材Ｓを介在させて発光部材１０に当接させるようにしたが、接合部材Ｓを介在させずに、上側筐体６１により第１反射部材４０を発光部材１０に圧着させることで当接させてもよい。この場合、発光部材１０の熱は、接合部材Ｓを介さずに、直接に第１反射部材４０に伝達され、発光部材１０の熱をより外部に放熱しやすくなる利点がある。
さらに、上述した光源装置Ｘ１では、第１反射部材４０を発光部材１０の上面１０ａにのみ当接させ、光源装置Ｘ２では、第１反射部材４０を発光部材１０の上面１０ａおよび側面の両面に当接させるようしたが、これに代えて、第１反射部材４０を発光部材１０の側面にのみ当接させるようにしてもよい。これにより、発光部材１０の熱を発光部材１０の側面を介して第１反射部材４０に伝達できるため、この場合も、先に述べた実施形態と同様に発光部材１０の熱を外部に良好に放熱できる。
【符号の説明】
【００４１】
Ｘ１，Ｘ２    光源装置
Ｙ    液晶表示装置
１０    発光部材
２０    配線基板
３０    導光板
４０    第１反射部材
５０    第２反射部材
６０    筐体
６１    上側筐体
６２    下側筐体
７０    液晶表示パネル
【図１】
2010225381.tif 000003
【図２】
2010225381.tif 000004
【図３】
2010225381.tif 000005
【図４】
2010225381.tif 000006
【図５】
2010225381.tif 000007
【図６】
2010225381.tif 000008