(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルとバックライトを有する液晶表示装置であって、
前記バックライトは、導光板と、光学シートと、サイドビュー方式の複数のＬＥＤからなる光源を有し、
前記導光板は、前記導光板の辺と平行方向に延在する凹部を有し、
前記凹部に複数のＬＥＤが配置されており、前記複数のＬＥＤの中心が、それぞれ、前記導光板の凹部の延在方向と平行な一つの直線上に配列されており、
前記複数のＬＥＤは前記導光板の主面と平行方向に光を出射し、前記複数のＬＥＤのうち、第１のＬＥＤは第１の方向に光を出射し、前記複数のＬＥＤのうち、第２のＬＥＤは、前記第１の方向と逆方向に光を出射し、
前記第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤとは前記凹部の延在方向に互い違いに配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
液晶表示パネルとバックライトを有する液晶表示装置であって、
前記バックライトは、導光板と、光学シートと、サイドビュー方式の第１のＬＥＤと第２のＬＥＤからなる光源を有し、
前記導光板は、前記導光板の辺と平行方向に延在する凹部を有し、
前記凹部に前記第１のＬＥＤが第１の直線上に配列され、かつ、前記第２のＬＥＤが第２の直線上に配列され、
前記第１の直線と前記第２の直線は平行であり、
前記第１のＬＥＤは第１の方向に光を出射し、前記第２のＬＥＤは前記第１の方向と逆方向に光を出射し、
前記第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤは、前記凹部の延在方向に互い違いに配置されており、
前記第１のＬＥＤからの光は前記第１の直線から前記第２の直線に向かって出射され、前記第２のＬＥＤからの光は前記第２の直線から前記第１の直線に向かって出射されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
液晶表示パネルとバックライトと、前記バックライトに電力を供給するコネクタを有する液晶表示装置であって、
前記バックライトは、導光板と、光学シートと、サイドビュー方式の複数のＬＥＤからなる光源を有する配線基板を含み、前記複数のＬＥＤは前記コネクタから電力を供給され、
前記導光板は、前記導光板の辺と平行方向に延在する凹部を有し、
前記凹部に複数のＬＥＤが配置されており、前記複数のＬＥＤの中心が、それぞれ、前記導光板の凹部の延在方向と平行な一つの直線上に配列されており、
前記複数のＬＥＤは前記導光板の主面と平行方向に光を出射し、前記複数のＬＥＤのうち、第１のＬＥＤは第１の方向に光を出射し、前記複数のＬＥＤのうち、第２のＬＥＤは、前記第１の方向と逆方向に光を出射し、
前記第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤとは前記凹部の延在方向に互い違いに配置されており、
前記配線基板における前記第１のＬＥＤの一方の端子とコネクタを結ぶ引き回し配線は前記直線上に配列した前記第１のＬＥＤの外側に存在しており、
前記配線基板における前記第２のＬＥＤの一方の端子とコネクタを結ぶ引き回し配線は前記直線上に配列した前記第２のＬＥＤの外側に存在しており、
前記バックライトに電力を供給する前記コネクタは、前記導光板の１方の辺の側に存在し、他の辺の側には存在しないことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
液晶表示パネルとバックライトと、前記バックライトに電力を供給するコネクタを有する液晶表示装置であって、
前記バックライトは、導光板と、光学シートと、サイドビュー方式の第１のＬＥＤと第２のＬＥＤからなる光源を有する配線基板を含み、前記第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤは前記コネクタから電力を供給され、
前記導光板は、前記導光板の辺と平行方向に延在する凹部を有し、
前記凹部に前記第１のＬＥＤが第１の直線上に配列し、かつ、前記第２のＬＥＤが第２の直線上に配列し、
前記第１の直線と前記第２の直線は平行であり、
前記第１のＬＥＤは第１の方向に光を出射し、前記第２のＬＥＤは前記第１の方向と逆方向に光を出射し、
前記第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤは、前記凹部の延在方向に互い違いに配置されており、
前記第１のＬＥＤからの光は前記第１の直線から前記第２の直線に向かって出射され、前記第２のＬＥＤからの光は前記第２の直線から前記第１の直線に向かって出射され、
前記配線基板における前記第１のＬＥＤの一方の端子と前記コネクタを結ぶ引き回し配線は前記直線上に配列した前記第１のＬＥＤの外側に存在しており、
前記配線基板における前記第２のＬＥＤの一方の端子と前記コネクタを結ぶ引き回し配線は前記直線上に配列した前記第２のＬＥＤの外側に存在しており、
前記バックライトに電力を供給する前記コネクタは、前記導光板の１方の辺の側に存在し、他の辺の側には存在しないことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
液晶表示パネルとバックライトを有する液晶表示装置であって、
前記バックライトは、導光板と、光学シートと、金属板と、トップビュー方式の第１のＬＥＤが実装された第１の配線基板と、トップビュー方式の第２のＬＥＤが実装された第２配線基板とを有し、前記第１の配線基板と前記第２の配線基板がそれぞれ前記金属板の各面に貼りあわされており、
前記第１のＬＥＤは第１の直線上に配列し、前記第２のＬＥＤは第２の直線上に配列し、
前記導光板は、前記導光板の辺と平行方向に延在する凹部を有し、
前記凹部に前記第１の配線基板と前記第２の配線基板が各面に貼りあわされた前記金属板が配置され、
前記第１のＬＥＤは第１の方向に光を出射し、前記第２のＬＥＤは前記第１の方向と逆方向に光を出射し、
前記第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤは、前記凹部の延在方向に互い違いに配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
液晶表示パネルとバックライトを有する液晶表示装置であって、
前記バックライトは、導光板と、光学シートと、樹脂シートと、トップビュー方式の第１のＬＥＤが実装された第１の配線基板と、トップビュー方式の第２のＬＥＤが実装された第２配線基板とを有し、前記第１の配線基板と前記第２の配線基板がそれぞれ前記樹脂シートの各面両面に貼りあわされており、
前記第１のＬＥＤは第１の直線上に配列し、前記第２のＬＥＤは第２の直線上に配列し、
前記導光板は、前記導光板の辺と平行方向に延在する凹部を有し、
前記凹部に前記第１の配線基板と前記第２の配線基板が各面に貼りあわされた前記樹脂シートが配置され、
前記第１のＬＥＤは第１の方向に光を出射し、前記第２のＬＥＤは前記第１の方向と逆方向に光を出射し、
前記第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤは、前記凹部の延在方向に互い違いに配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
前記バックライトに電力を供給するコネクタを有し、
前記第１の配線基板における前記第１のＬＥＤの一方の端子と前記コネクタを結ぶ引き回し配線は前記直線上に配列した前記第１のＬＥＤの外側に存在しており、
前記第２の配線基板における前記第２のＬＥＤの一方の端子と前記コネクタを結ぶ引き回し配線は前記直線上に配列した前記第２のＬＥＤの外側に存在しており、
前記バックライトに電力を供給する前記コネクタは、前記導光板の１方の辺の側に存在し、他の辺の側には存在しないことを特徴とする請求項５または６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
導光板と複数のＬＥＤを有する照明装置であって、
前記導光板は、前記導光板の辺と平行方向に延在する凹部を有し、
前記凹部に複数のＬＥＤが前記導光板の凹部の延在方向に直線状に配列しており、
前記凹部に複数のＬＥＤが配置されており、前記複数のＬＥＤの中心が、それぞれ、前記導光板の凹部の延在方向と平行な一つの直線上に配列されており、
前記複数のＬＥＤは前記導光板の主面と平行方向に光を出射し、前記複数のＬＥＤのうち、第１のＬＥＤは第１の方向に光を出射し、前記複数のＬＥＤのうち、第２のＬＥＤは、前記第１の方向と逆方向に光を出射し、
前記第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤとは前記凹部の延在方向に互い違いに配置されていることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＬＥＤをバックライトとした液晶表示装置に係り、特に、光源からの光の利用効率が高く、かつ、輝度むらの少ない液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して、ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタ等が形成された対向基板が設置され、ＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。
【０００３】
液晶表示装置は、薄型、軽量に出来ることから色々な分野に使用されている。液晶は自身では発光しないので、液晶表示パネルの背面にバックライトを配置している。テレビ等、比較的大画面の液晶表示装置には、バックライトとして蛍光管が使用されてきた。しかし、蛍光管は内部に水銀の蒸気が封入されているので地球環境への負荷が大きく、特にヨーロッパ等においては、使用が禁止される傾向にある。
【０００４】
そこで、蛍光管に替わってＬＥＤ（発光ダイオード）をバックライトの光源に使用することが行われ、ＬＥＤ光源を用いた液晶表示装置は、ＴＶ等の大型の表示装置においても、年々増加している。液晶表示装置のバックライトは面光源でなければならないが、ＬＥＤは点光源である。したがって、点光源であるＬＥＤによって面光源を形成する光学系が必要である。
【０００５】
「特許文献１」には、液晶表示パネルの直下に導光板を形成し、この導光板にライン状に凹部を形成し、この凹部にＬＥＤをライン状に配置する構成が記載されている。すなわち、「特許文献１」の構成では、ＬＥＤからの光をＬＥＤの側面から放射させる光学部品を用い、反射シート部に拡散反射作用のある拡散反射領域４１ＤＲと、正反射作用にある正反射領域４１Ｒとを形成し、所定の割合で意図的に拡散反射させるようにして、光の利用効率を上げ、かつ、輝度むらを対策した構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２３６７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
引用文献１に記載の技術は、反射シート部に拡散反射作用のある拡散反射領域４１ＤＲと、正反射作用にある正反射領域４１Ｒとを形成する必要があり、複雑な光学設計が必要である。また、ＬＥＤを光源に用いる場合は、ＬＥＤの発熱が重要な問題であるが、引用文献１にはこの問題についての記載は無い。
【０００８】
本発明の課題は、比較的簡単な構成で、ＬＥＤを液晶表示装置のバックライトに用いることが出来、かつ、ＬＥＤの発熱についても対策することが出来る構成を与えることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記問題を克服するものであり、具体的な手段は次のとおりである。
【００１０】
（１）液晶表示パネルとバックライトを有する液晶表示装置であって、前記バックライトは、導光板と、光学シートと、複数のＬＥＤからなる光源を有し、前記導光板は、前記導光板の辺と平行方向に延在する凹部を有し、前記凹部に複数のＬＥＤが前記導光板の凹部の延在方向に直線状に配列しており、前記複数のＬＥＤは前記導光板の主面と平行方向に光を出射し、前記複数のＬＥＤのうち、第１のＬＥＤは第１の方向に光を出射し、前記複数のＬＥＤのうち、第２のＬＥＤは、前記第１の方向と逆方向に光を出射し、前記第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤとは前記凹部の延在方向に互い違いに配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【００１１】
（２）液晶表示パネルとバックライトを有する液晶表示装置であって、前記バックライトは、導光板と、光学シートと、第１のＬＥＤと第２のＬＥＤからなる光源を有し、前記導光板は、前記導光板の辺と平行方向に延在する凹部を有し、前記凹部に前記第１のＬＥＤが第１の直線上に配列し、かつ、前記第２のＬＥＤが第２の直線上に配列し、前記第１の直線と前記第２の直線は平行であり、前記第１のＬＥＤは第１の方向に光を出射し、前記第２のＬＥＤは前記第１の方向と逆方向に光を出射し、前記第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤは、前記凹部の延在方向に互い違いに配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【００１２】
（３）液晶表示パネルとバックライトを有する液晶表示装置であって、
前記バックライトは、導光板と、光学シートと、第１のＬＥＤを有する第１の配線基板と第２のＬＥＤを有する第２配線基板と、前記第１の配線基板と前記第２の配線基板が金属板の両面に貼りあわされた光源を有し、前記第１のＬＥＤは第１の直線上に配列し、前記第２のＬＥＤは第２の直線上に配列し、前記導光板は、前記導光板の辺と平行方向に延在する凹部を有し、前記凹部に前記光源が配置され前記第１のＬＥＤは第１の方向に光を出射し、前記第２のＬＥＤは前記第１の方向と逆方向に光を出射し、前記第１のＬＥＤと前記第２のＬＥＤは、前記凹部の延在方向に互い違いに配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【００１３】
（４）（３）における光源において、第１の配線基板と第２の配線基板は、熱導電性シートに貼りあわされていることを特徴とする液晶表示装置。
【００１４】
（５）直線状に並んだＬＥＤの外側にＬＥＤに電流を供給するための引き回し線を配置することによって、ＬＥＤに電流を供給するためのコネクタを１端部にのみ形成した液晶表示装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、導光板の凹部に直線状に並んだ、ＬＥＤを配置し、ＬＥＤからの光をＬＥＤのひとつおきに互いに逆方向に出射するので、簡単な構成で、輝度むらのないバックライトライトを形成することが出来る。
【００１６】
また、本発明によれば、導光板を複数の領域に分割し、画面輝度の領域制御を容易に行うことが出来る。さらに、本発明によれば、ＬＥＤで発生する熱を液晶表示装置のシャシ等に放散することを容易に行うことが出来る。
【００１７】
さらに本発明によれば、コネクタを液晶表示装置の１端部にのみ形成することが出来るので、外形サイズの小さい液晶表示装置を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】液晶表示装置の分解斜視図である。
【図２】本発明による導光板の斜視図である。
【図３】導光板にＬＥＤがはめ込まれた状態の断面図である。
【図４】導光板にＬＥＤがはめ込まれた状態の斜視図である。
【図５】実施例１のＬＥＤの配置と出射方向を示す平面図である。
【図６】実施例１におけるＬＥＤを有する配線基板における配線図である。
【図７】実施例１におけるＬＥＤを有する配線基板における他の配線図である。
【図８】ＬＥＤを搭載した配線基板における温度分布を示す断面図である。
【図９】実施例１における配線基板における銅配線の詳細図である。
【図１０】本発明において、ＬＥＤに電流を供給するコネクタの配置を示す平面図である。
【図１１】輝度の領域制御をする場合の領域分割の例である。
【図１２】輝度の領域制御をする場合のＬＥＤの配置図である。
【図１３】実施例２のＬＥＤの配置と出射方向を示す平面図である。
【図１４】実施例２における導光板にＬＥＤがはめ込まれた状態の断面図である。
【図１５】実施例２におけるＬＥＤを有する配線基板における配線図である。
【図１６】実施例２におけるＬＥＤを有する配線基板における他の配線図である。
【図１７】実施例２における配線基板における銅配線の詳細図である。
【図１８】実施例３におけるＬＥＤを有する光源の平面図である。
【図１９】実施例３におけるＬＥＤと引き回し線を示す側面図である。
【図２０】実施例３における導光板にＬＥＤがはめ込まれた状態の断面図である。
【図２１】実施例４における光源の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の内容を実施例を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は液晶表示装置の分解斜視図である。図１は液晶表示パネル１０とバックライトに分かれている。図１において、ＴＦＴや画素電極がマトリクス状に配置された表示領域、走査線、映像信号線等が形成されたＴＦＴ基板１１とカラーフィルタ等が形成された対向基板１２とが図示しない接着材を介して接着している。ＴＦＴ基板１１と対向基板１２との間には図示しない液晶が挟持されている。
【００２１】
ＴＦＴ基板１１の下側には下偏光板１４が、対向基板１２の上側には上偏光板１３が貼り付けられている。ＴＦＴ基板１１、対向基板１２、下偏光板１４、上偏光板１３が接着された状態のものを液晶表示パネル１０と称する。液晶表示パネル１０の背面にはバックライトが配置されている。バックライトは光源部と種々の光学部品とから形成されている。
【００２２】
図１において、バックライトは液晶表示パネル１０に近い順に光学シート群１６、導光板２０、ＬＥＤ３０が配置された配線基板３１から構成されている。図１における光学シート群１６は、拡散シート１５が３枚用いられている。光学シート群１６は、いわゆるプリズムシートを含む場合もある。拡散シート１５は１枚の場合もあるし、２枚の場合もある。
【００２３】
光学シート群１６は、導光板２０の上に載置される。導光板２０は、多数のＬＥＤ３０からの光を均一な面光源として液晶表示パネル１０側に向ける役割を有する。導光板２０の形状は薄い平板状である。導光板２０の下面には、凹部２１が形成され、横方向に延在している。
【００２４】
導光板２０の下には、配線基板３１が配置され、配線基板３１にはＬＥＤ３０がインライン状に配置されている。本実施例におけるＬＥＤ３０は白色ＬＥＤ３０を前提に説明する。しかし、単色ＬＥＤ３０を使用する場合も、３色の色の混合に注意すれば、以下の説明による本発明を適用することが出来る。
【００２５】
導光板２０と配線基板３１を重ね合わせると、インライン状に配置されたＬＥＤ３０が、導光板２０の下面に横方向に延在する凹部２１にはめ込まれる形になる。このようなＬＥＤ３０の配置は、従来のサイドライト型のバックライトに比べて、液晶表示装置の表示領域周辺の額縁領域の面積を小さくすることが出来る。また、このような配置とすることによって、画面における明るさの領域制御が可能になる。
【００２６】
図２は図１で使用される導光板２０の斜視図である。図２において、凹部２１が横方向に延在している。導光板２０の厚さｔは例えば、３〜５ｍｍ、凹部２１の高さｈ１は２〜３ｍｍ、凹部２１の幅ｄは３〜４ｍｍ程度である。凹部２１には、配線基板３１にインライン状に配置されたＬＥＤ３０がはめ込まれる。
【００２７】
図３は、導光板２０の凹部２１にＬＥＤ３０がはめ込まれた状態を示す断面図である。ＬＥＤ３０の高さｈ２は例えば、１．６ｍｍ、幅ｗは例えば、１．２ｍｍ、図示しないが、ＬＥＤ３０の奥行き方向の長さは３ｍｍ程度である。図３において、ＬＥＤ３０からの光は、図の矢印３２に示すように、導光板２０の平面方向に放射される。
【００２８】
図４は、インライン状に配列したＬＥＤ３０が、導光板２０の凹部２１にはめ込まれた状態における各ＬＥＤ３０から放射される光の向き３２を示した斜視図である。図４において、第１の方向に光を放射するＬＥＤ３０と第１の方向とは逆方向に光を放射するＬＥＤ３０とが互い違いに配列している。すなわち、図４において、導光板２０の凹部２１に配置されたＬＥＤ３０において、互いに並んで配置しているＬＥＤ３０は互いに反対の方向に光を放射する。この配置によって２列のＬＥＤ３０によって、導光板２０のほぼ全領域をカバーすることが出来る。
【００２９】
図５は、インライン状に配列したＬＥＤ３０から出射する光の照射領域４０を示す模式図である。ＬＥＤ1個おきに同じ方向に光が出射するが、ＬＥＤ３０から出射した光はすぐに、他のＬＥＤ３０からの光と混合するので、輝度の均一性は確保することが出来る。
【００３０】
図６はインライン状に配列したＬＥＤ３０に電力を供給する配線の例を示す回路図である。図６では、ＬＥＤ３０からの光の出射方向ごとに、ＬＥＤ３０の陽極と陰極の向きが異なっている。図６の特徴は、ＬＥＤ３０へ電力を供給するための引き回し線１０１２は、ＬＥＤ３０の列の外側に形成されている。このような配線とすることによって、ＬＥＤ３０の電極部の配線の幅を大きくすることが出来、ＬＥＤ３０で発生した熱をより効率的に放散することが出来る。また、ＬＥＤに電流を供給するコネクタ２００を１方向にのみ配置することが出来る。
【００３１】
図７はインライン状に配列したＬＥＤ３０に電力を供給する配線の他の例を示す回路図である。図７において、ＬＥＤ３０へ電力を供給するための引き回し線１０１２は、２系統とも図７の下側にまとめて配置されている。このような配線とすることによっても、ＬＥＤ３０の電極部の配線の幅を大きくすることが出来、ＬＥＤ３０で発生した熱をより効率的に放散することが出来る。また、ＬＥＤに電流を供給するコネクタ２００を１方向にのみ配置することが出来る。
【００３２】
図８は、配線基板３１にＬＥＤ３０を配置し、ＬＥＤ３０に電流を流した場合の、基板における温度分布の例を示す模式図である。図８において、配線基板３１はガラスエポキシ基板１０２に銅による配線が施されている。銅配線はガラスエポキシ基板１０２の表側と裏側に形成されている。表側の銅配線１０１と裏側の銅配線１０３は図示しないスルーホールによって電気的に接続されている。
【００３３】
配線基板３１と金属で形成されたシャシ１０５とは熱伝導シート１０４によって接着している。シャシ１０５は金属で出来ているので、ヒートシンクとなっている。図８において、表面銅配線１０１はＬＥＤ３０との接続部においては、ＬＥＤ３０のための銅電極１０１１となっている。銅電極１０１１とＬＥＤ３０とは半田を介して接続しているが、図８では省略されている。
【００３４】
図８の配線基板３１断面図における領域Ａと領域Ｂとは、温度分布を示している。領域Ａが最も温度が高い部分である。図８に示すように、領域Ａは銅電極１０１１の近傍の極めて狭い部分である。また、次に温度の高いＢ領域も導電極の近傍である。すなわち、ＬＥＤ３０からの熱放散を考慮した場合は、ＬＥＤ３０が電極を接続する部分において、熱を放散するような構成が効果的である。
【００３５】
図９は配線基板３１に配置されたＬＥＤ３０とこれを接続する配線を示す平面図である。配線は銅によって形成されている。図９において、配線のうちＬＥＤ３０の電極となる部分１０１１の幅ｕは引き回し部分１０１２の幅ｖよりも幅が大きい。すなわち、図８に示すように、ＬＥＤ３０で発生する熱は、特に電極近傍において放散されるので、ＬＥＤ３０の銅電極１０１１の部分の幅を極力大きくしてＬＥＤ３０からの熱放散の効率を上げている。ＬＥＤ３０からの熱は、銅電極１０１１を通してガラスエポキシを伝導し、シャシ１０５に吸収される。
【００３６】
図１０は、導光板２０の上から見た平面図であり、導光板２０の下に配線基板３１が透視されている。図１０における配線基板３１は、導光板２０に形成された凹部２１に対応して４個の配線基板３１が形成されている。配線基板３１には図示しないＬＥＤ３０が配置され、導光板２０の凹部２１に配置される。
【００３７】
図１０において横に並んだ２個の配線基板３１は、コネクタ２００によって接続され、右側の配線基板３１に配置されたコネクタ２００によって外部回路と接続している。図１０に示すように、コネクタ２００は、右側にのみ集められている。これに対応するために、図６あるいは図７示すように、ＬＥＤ３０に電流を供給するための引き回し配線１０１２はＬＥＤ３０列の外側を回ってコネクタ２００の側に延在している。
【００３８】
ＬＥＤ３０へ流す電流に対する電気抵抗のみを考えれば引き回し配線は短いほどよい。したがって、電流を供給するためのコネクタ２００は、配線基板３１の両側に配置されるのが良い。しかし、本実施例では、あえて、引き回し配線１０１２を長くして、コネクタ２００を一箇所に集めるようにしている。これによって、液晶表示装置の外形を小さくすることが出来る。
【００３９】
本発明の構成では、点光源であるＬＥＤ３０を導光板２０の内部にインライン状に配列しているので、画面の領域ごとに明るさの制御をすることが出来る。明るさの領域制御とは、例えば、画面の明るい部分にはＬＥＤ３０を点灯するが、暗い部分にはＬＥＤ３０を点灯しない、というような制御方法である。
【００４０】
このような領域制御は、フレームメモリに映像情報を記憶しておき、画面の明るい部分と暗い部分を識別しておき、明るい部分に対応する領域のみにＬＥＤ３０を点灯することによっておこなうことが出来る。明るさの領域制御をおこなうことによって、消費電力の低減とコントラストの向上を図ることが出来る。
【００４１】
図１１は導光板２０を３６の領域に分割した場合である。導光板２０の分割ブロック３００は、表示画面の分割に対応する。なお、図１１の分割ブロック３００の線は図において分割の状態を示すものであり、実際の導光板２０にこのような線が存在するわけではない。図１１において、導光板２０の凹部２１には、図示しないＬＥＤ３０が配置されている。
【００４２】
図４に示したように、凹部２１に配置したＬＥＤ３０の列からは、導光板２０の両側に光が放射されるので、２列の凹部２１に配置されたＬＥＤ３０によって表示画面の全領域をカバーすることが出来る。図１２は、領域制御をする場合の、ＬＥＤ３０の配置の例を示す。図１２は、導光板２０の凹部２１に配置されたＬＥＤ３０の例である。図１２では、６個のＬＥＤ３０が一組になっている。６個のＬＥＤ３０ごとに電極パッド３０１が配置されている。
【００４３】
図１２における６個のＬＥＤ３０が図１１に示す導光板２０の凹部２１の上下に存在するブロックを受け持つ。すなわち、図１１に示す導光板２０の凹部２１を挟んで、図１２における上側のブロック３００には３個のＬＥＤ３０から光が供給され、図１２における下側のブロック３００には３個のＬＥＤ３０から光が供給される。このように、本発明によれば、２列に配置されたＬＥＤ３０によって、画面の全領域の領域制御をすることが出来る。
【実施例２】
【００４４】
実施例１においては、ＬＥＤ３０は１直線上に配列されている。この場合、図５に示すように、ＬＥＤ３０の光が出射しない部分における周辺で、暗部５０が生ずる。このような暗部５０が画面における輝度むらとなる場合がある。本実施例は、インライン状に並んだＬＥＤ３０に対して、ひとつおきに位置のオフセットを形成することによって、暗部５０の面積を小さくし、輝度むらを減少させるものである。
【００４５】
図１３は本実施例のＬＥＤ３０の配置と光の出射領域を示す模式図である。図１３に示すように、ＬＥＤ３０は、光を出射する方向によって、オフセットＳが形成されている。図５と比較するとわかるように、オフセットＳを形成することによって、ＬＥＤ３０からの光が照射されない暗部５０の面積は大幅に減少する。図１３において、第１のＬＥＤは第１の線上に配列し、第２のＬＥＤは第２の線上に配列している。そして、第１のＬＥＤからは第２の線の方向に光が出射され、第２のＬＥＤからは第１の線の方向に光が出射される。
【００４６】
図１４は、このようなＬＥＤ３０が導光板２０の凹部２１に配置されている場合の断面図である。図１４において、同じ凹部に配置されたＬＥＤ３０は紙面と垂直方向にずれている。ＬＥＤからの光の出射方向は矢印３２によって示されている。図１５はこのようなＬＥＤ３０の配置をするための配線の例である。図１５においても、ＬＥＤ３０に電流を供給するための引き回し配線１０１２はＬＥＤ３０の列の外側に形成されている。コネクタ２００を配線基板３１の片側に配置するためである。図１６は本実施例におけるＬＥＤ３０の配置をするための配線の他の例である。図１６においても、引き回し配線１０１２はＬＥＤ３０の列の外側に形成されている。
【００４７】
図１７は本実施例における配線基板３１に配置されたＬＥＤ３０とこれを接続する配線を示す平面図である。配線は銅によって形成されている。図１７において、配線のうちＬＥＤ３０の電極１０１２となる部分１０１１の幅ｕは引き回し部分１０１２の幅ｖよりも幅が大きい。実施例１において説明したように、ＬＥＤ３０で発生する熱は、特に電極近傍において放散されるので、ＬＥＤ３０の銅電極１０１１の部分の幅を極力大きくしてＬＥＤ３０からの熱放散の効率を上げている。
【実施例３】
【００４８】
実施例１および実施例２は、ＬＥＤ３０として横方向から光が出るいわゆるサイドビュー方式のＬＥＤ３０を使用している。本実施例は、ＬＥＤ３０として、ＬＥＤ３０の上側から光が出るいわゆるトップビュー方式のＬＥＤ３０を使用する場合のバックライトの構成である。
【００４９】
液晶表示装置の構成は図１で説明したのと同様である。また、使用される導光板２０は図２で説明したのと同様である。図２に示す導光板２０の凹部２１にはめ込まれるＬＥＤ３０はトップビュータイプを使用する。導光板２０の凹部２１にはめこまれる光源の平面図を図１８に示す。図１８において、Ａｌ基板３５の両側に配線が形成されたガラスエポキシによる配線基板３１が貼り付けられている。配線基板３１にＬＥＤ３０が配置されている。このような構成を以後、光源組立てという。
【００５０】
図１８において、ＬＥＤ３０はトップビュータイプであるので、Ａｌ基板３５の両側にＬＥＤ３０が取り付けられ、矢印３２で示す横方向に光を放射している。図１８において、中央部に形成されたＡｌ基板３５はＬＥＤ３０からの熱の放散を効率的に行う。
【００５１】
図１９は、図１８に示す光源の側面を示す模式図である。ガラスエポキシによる配線基板３１の上方にＬＥＤ３０が配置され、ＬＥＤ３０に電流を供給するための引き回し線１０１２はＬＥＤ３０の下側を配線している。この構成によって、コネクタ２００を導光板２０の１方のみに配置することが出来る。
【００５２】
図２０は図１８に示すＬＥＤアレイを導光板２０の凹部２１にはめ込んだ状態を示す断面図である。図２０において、ＬＥＤからの光は矢印３２に方向に出射される。図２０において、導光板２０に形成された凹部２１に配置された光源組立ては次のような構成である。すなわち、中央のＡｌ基板３５の両側にガラスエポキシで形成された配線基板３１が配置され、配線基板３１にＬＥＤ３０が配置されている。ＬＥＤ３０は、中央のＡｌ基板３５をはさんで両側に、図１８に示すように互い違いに配置されている。光源組立ては、導光板２０の下側に配置された配線基板３１と接続している。
【００５３】
ＬＥＤ３０はトップビュータイプなので、光源組み立てにおいては、図２０の矢印で示すように、光は横方向に出射する。本実施例は、光源組立ての中央にＡｌ基板３５を配置しているので、ＬＥＤ３０で発生する熱を効率よく放散することが出来る。
【実施例４】
【００５４】
本実施例もいわゆるトップビュータイプのＬＥＤ３０を使用した光源組立てを用いた場合である。図２１に本実施例における光源組立ての平面図を示す。図２１において、ガラスエポキシで形成された配線基板３１にトップビュータイプのＬＥＤ３０が配置されている。ＬＥＤ３０からの光は矢印３２の方向に出射される。ＬＥＤ３０が配置されたガラスエポキシで形成された２枚の配線基板３１は、熱伝導シート１０４を介して貼り付けられている。熱伝導シート１０４としては比較的熱伝導のよいＳｉ樹脂を用いることが出来る。
【００５５】
図２１に示すように、ＬＥＤ３０は、光源組立ての延在方向に互い違いに配置されている。ＬＥＤ３０はトップビュータイプなので、光源組み立てにおいては、図２１の矢印に示すように、光は横方向に出射する。本実施例は、中央に熱伝導シート１０４が配置されている点が実施例３と異なる他は、実施例３と同様である。本実施例は、Ａｌ基板３５の代わりに熱伝導シート１０４を用いているので、光源組立ての厚さを小さく出来、その分、輝度むらへの影響を小さくすることが出来る。
【実施例５】
【００５６】
実施例１〜４においては、本発明による光源は、液晶表示装置のバックライトに使用されるとして説明した。しかし、本発明による光源は、液晶表示装置のみでなく、一般の照明としても使用することが出来る。例えば、図４に示すように、導光板２０に凹部２１を形成し、この凹部２１に実施例１で説明した複数のＬＥＤ３０を配置し、図４における導光板２０を下側に向けた状態で、天井等に設置することによって面光源を形成することが出来る。
【００５７】
また、図６あるいは図７に示すような配線基板３１を用いることによって、ＬＥＤ３０に電流を供給するコネクタ２００を導光板２０の一方にのみ配置することが出来るので、従来の蛍光管に対する電流供給と大差なく扱うことが出来る。導光板２０はポリカーボネート等の樹脂による平板でよい。また、凹部２１はプレスにより容易に形成することが出来る。
【００５８】
以上の照明は、実施例１に即して説明したが、実施例２〜３の構成によるバックライトについても、同様にして照明器具として使用することが出来る。
【符号の説明】
【００５９】
１０…液晶表示パネル、  １１…ＴＦＴ基板、  １２…対向基板、  １３…上偏光板、  １４…下偏光板、  １５…拡散シート、  １６…光学シート群、  ２０…導光板、  ２１…凹部、  ３０…ＬＥＤ、  ３１…配線基板、  ３２…出射方向、  ３５…Ａｌ基板、  ４０…照射領域、  ５０…暗部、  １０１…表面銅配線、  １０２…ガラスエポキシ基板、  １０３…裏面銅配線、  １０４…熱伝導シート、  １０５…シャシ、  ２００…コネクタ、  ３００…輝度制御ブロック、  ３０１…領域制御用電極パッド、  １０１１…銅電極、  １０１２…銅引き回し線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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