(57)【要約】【課題】液晶表示装置の薄型化を可能としつつ、放熱性能および画質の向上を、画面サイズによらず共通して対応可能にする技術を提供する。【解決手段】配線基板２０上に搭載された複数の発光素子からなる光源８と側面を光入射面とする導光板１１とを組み合わせた複数の光源ユニットからなり、配線基板２０は、発光素子が光出射面と配線基板２０の発光素子実装面とが垂直になるよう搭載され、シャーシ５に設置される。前記配線基板には、発光素子の給電用電極が半田付けされる部分に、電極の幅より大きな幅で配線パターンが基板表裏に形成され、それらが電極の周りに複数列で配列されたスルーホールにより接続される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネル，側面から入光し前記液晶パネルの背面を照明する導光板と光源とを組み合わせた光源ユニット，前記光源ユニットを保持するシャーシ、を備えた液晶表示装置において、
前記光源は、光出射面と垂直な面に給電用の電極を備えた複数の発光素子が配線基板上に搭載されたものであって、
前記配線基板は、前記発光素子の電極と接続される電極パッド，電極パッドを含み電極パッドの幅より大きな幅で基板表裏面に形成された配線パターン、および前記電極パッドの周りに複数列で配列され前記基板表裏に形成された配線パターンを接続するスルーホールを有し、
前記配線基板表裏の配線パターンのうち発光素子搭載面と異なる面の配線パターンと前記シャーシとが熱的に接続されたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記配線基板の表裏に形成される配線パターンの幅は、少なくとも前記発光素子の電極の幅の数倍以上で、配線基板の表裏で対向する位置に概略同じ形状で形成されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記スルーホールは、前記電極パッドを避けて配列されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記光源ユニットを構成する光源は、複数の発光素子を直線状に配列した発光素子列を単位として構成され、一つもしくは複数単位の前記発光素子列を同一配線基板上に２次元的に配列、搭載し、複数枚の前記配線基板を発光素子搭載面が前記液晶パネルの表示面と平行になるよう並べて前記シャーシに取り付けた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、筐体内部に発生する熱を効率よく排熱できる液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示装置として、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）に代わって、発光型のプラズマディスプレイ表示装置や非発光型の液晶表示装置の使用が多くなっている。
【０００３】
このうち、液晶表示装置は、透過型の光変調素子として液晶パネルを用い、その背面に照明装置（以下、バックライト装置と称する）を備えて光を液晶パネルに照射する。そして、液晶パネルはバックライト装置から照射された光の透過率を制御することにより画像を形成する。
【０００４】
液晶パネルに光を照射するためのバックライト装置の方式として、主として次の二つの方式が知られている。一つは、液晶パネルの左右または上下端部に光源を配置し、側面から入射した光を平面方向に出射させるための導光板を介して照射するサイドライト方式であり、もう一つは、液晶パネルの背面から光を照射する直下方式である。
【０００５】
液晶表示装置は、外形を薄く構成できることが特徴の一つとなっているが、近年はより薄く、消費電力の少ない液晶表示装置が望まれている。液晶表示装置を薄くすると、液晶表示装置の外形を構成する筺体内部に発生する熱を排熱するための空気流路の確保が困難になるため効率よく排熱できず、熱に弱い部分が温度上昇してしまうという問題が生じる。
【０００６】
そこで、例えば特許文献１〜３には、サイドライト方式の液晶表示装置においてバックライト装置の光源としてＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用い、ＬＥＤの発熱を除熱するために光源搭載基板を放熱部材に接続して光源搭載基板の裏面から放熱する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２３５３９９号公報
【特許文献２】特開２００６−３０８７３８号公報
【特許文献３】特開２００６−３４４４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
液晶パネルに光を照射するためのバックライト方式のうち、サイドライト方式は、光源が画面の端に集中して配置されるため、光源からの熱の放熱もしくは冷却、例えば映像信号に応じた光源の照度の制御、及び大型化が直下方式に比較して困難である。
【０００９】
特に、小さい画面サイズから大きい画面サイズまで液晶表示装置のサイズ展開を図る場合、各画面サイズに応じた大きさおよび光学設計した導光板が必要となるため、部品共通化が困難で低コスト化の妨げとなる。
【００１０】
一方、直下方式は、サイドライト方式に比べ使用する光源数が多くなるためコストおよび消費電力が上昇する。また、直下方式は、液晶パネルに表示される映像の輝度むらを低減するためには光源から液晶パネルまでの距離（すなわち液晶パネルの厚さ方向の距離）を大きくする必要があり、液晶表示装置の薄型化に不利である。さらに、光源から液晶パネルまでの距離をとることで、光源の制御による高いコントラスト比が得にくくなるという不利な点もある。
【００１１】
本発明の目的は、上記従来技術の課題に鑑みてためされたものであり、液晶表示装置の薄型化を可能としつつ、放熱性能および画質の向上を、画面サイズによらず共通して対応可能にする液晶表示装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的は、液晶パネル，側面から入光し前記液晶パネルの背面を照明する導光板と光源とを組み合わせた光源ユニット，前記光源ユニットを保持するシャーシ、を備えた液晶表示装置において、前記光源は、光出射面と垂直な面に給電用の電極を備えた複数の発光素子が配線基板上に搭載されたものであって、前記配線基板は、前記発光素子の電極と接続される電極パッド，電極パッドを含み電極パッドの幅より大きな幅で基板表裏面に形成された配線パターン、および前記電極パッドの周りに複数列で配列され前記基板表裏に形成された配線パターンを接続するスルーホールを有し、前記配線基板表裏の配線パターンのうち発光素子搭載面と異なる面の配線パターンと前記シャーシとが熱的に接続されたことにより達成される。
【００１３】
また上記目的は、前記配線基板の表裏に形成される配線パターンの幅は、少なくとも前記発光素子の電極の幅の数倍以上で、配線基板の表裏で対向する位置に概略同じ形状で形成されることにより達成される。
【００１４】
また上記目的は、前記スルーホールは、前記電極パッドを避けて配列されることにより達成される。
【００１５】
また上記目的は、前記光源ユニットを構成する光源は、複数の発光素子を直線状に配列した発光素子列を単位として構成され、一つもしくは複数単位の前記発光素子列を同一配線基板上に２次元的に配列、搭載し、複数枚の前記配線基板を発光素子搭載面が前記液晶パネルの表示面と平行になるよう並べて前記シャーシに取り付けたことにより達成される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、液晶表示装置の薄型化を可能としつつ、放熱性能，画質の向上，省電力化，高信頼化，低コスト化を画面サイズによらず対応可能にする技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】液晶表示装置の第１実施例を示す図で、内部を正面から見た図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図およびＢ−Ｂ断面図である。
【図３】第１の実施例に用いる断面図と配線基板の正面図である。
【図４】第１の実施例の効果を説明する図である。
【図５】第１の実施例の断面図である。
【図６】第２の実施例の光源ユニットの正面図および断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、適宜図を参照して詳細に説明する。  
本発明を適用した液晶表示装置の一例である液晶テレビを図１および図２に示す。  
図１は、第１実施形態の液晶テレビ１内部の正面図である。  
図２（ａ）は、図１のＡ−Ａ断面の部分拡大図、図２（ｂ）は、図１のＢ−Ｂ断面の部分拡大図である。
【００１９】
本実施例に係る液晶テレビは、図２（ａ）に示されるように、パッシブ表示デバイスとしての液晶パネル２と、この液晶パネル２に光を照射するためのバックライトユニット３と、液晶パネル２とバックライトユニット３との間に配置され、バックライトユニット３の光を拡散させるための光学シート４を備えている。液晶パネル２は、カラーフィルタ付きでも、モノクロでもよく、ＩＰＳ方式，ＶＡ方式でもよい。バックライトユニット３は、たとえば、アルミ板や鋼板などの金属で成形されたシャーシ５に組付けられる。また、シャーシ５の背面には、信号制御回路，電源回路，パネル駆動回路などの回路基板６が搭載され、これらの要素を収納する筐体７などを含んで構成されるものとする。また光学シート４は、図２（ａ）では模式的に１枚としているが、実際は、拡散シート，プリズムシート，拡散板，偏光選択性の反射フィルムなどのいずれかを組み合わせて構成されている。これらのシートは、光源８から出射された光の一部を反射し、バックライトユニット３側に光を反射させるため、バックライトユニット３から再度反射された光が透過、拡散し、輝度均一性を高める効果がある。
【００２０】
バックライトユニット３は、図２（ｂ）に示すように、配線基板２０上に搭載された発光ダイオード（ＬＥＤ）などの複数の発光素子を含む光源８と、該光源から矢印Ａの方向（すなわち液晶パネル２と平行な方向）に放出された光が入射され、これを矢印Ｂの方向（すなわち液晶パネル２の表示面と直交する方向）に折り曲げて出射し、バックライトユニット３の前面に配置される液晶パネル２に導くための導光板１１とを組み合わせた光源ユニット１２を含んでいる。
【００２１】
すなわち、光源ユニット１２は、同一直線状（図２（ｂ）において紙面に垂直方向）に配列された複数個のＬＥＤ８を１つの単位として配線基板２０上に搭載して構成した光源と、光源に対応して配置された導光板１１とで構成される。この光源ユニット１２は、図１に示されるように矢印Ａの方向、および矢印Ｃの方向、すなわち液晶パネル２の表示面と平行な方向に複数個配列されている。上記光源８の照度（光源８から放出される光の強度）を、回路基板６を介して、例えば映像信号の輝度情報を用いて、各光源ユニット１２の光源を単位として光源ユニット１２毎に制御するようにしてもよい。この場合、光源ユニット１２に対応して液晶パネル２上の表示映像の明るさや色を局所的に制御することができる。
【００２２】
その結果、係る表示映像のコントラストや色純度を向上させることができる。光源ユニット１２の数が多いほどきめ細かい制御を行うことができ、例えば図１に示されるように、光源ユニット１２をＡ方向に８個、Ｃ方向に１６個配置する場合は、各光源ユニット１２に対応して液晶パネル２の表示領域が１２８領域に分割され、その分割領域毎にその明るさや色などを制御することができる。勿論、光源ユニット１２の数（表示領域の分割数）はこれに限られるものではない。
【００２３】
上述のように、光源ユニット１２の数が多いほど決め細かい制御が可能となるが、多すぎると部品点数やコストの大幅な上昇になるので、液晶パネル２のサイズに応じて適切な数を設定することが望ましい。バックライトユニット３を光源ユニット１２に分割し、配列することで、分割領域毎に輝度や色の制御を行う、いわゆるエリア制御時に所望の領域の輝度制御が容易になり、高コントラストで高品位な映像を低消費電力で提供できるバックライトユニット３を実現できるだけでなく、画面サイズが変わっても光源ユニット１２の共有化ができ画面サイズ展開が低コストで図れる。
【００２４】
さらに、本実施例の光源ユニットの詳細を図３を用いて説明する。  
図３（ａ）は、ＬＥＤ８を配線基板２０に搭載した断面図で、図２（ｂ）の断面図で導光板を省略して示したものである。  
図３（ｂ）は、配線基板２０のＬＥＤ搭載面（ＬＥＤ搭載前の状態）を示したものである。
【００２５】
本実施例では、ＬＥＤ８は、パッケージの電極（配線基板との半田接続部）８ｃがパッケージの光出射面８ｂに対し垂直な面に形成されているものを用い、ＬＥＤ８を搭載、半田接続する配線基板２０のＬＥＤ搭載面と導光板１１の入射面とが垂直となるようにする。すなわち、導光板１１の光出射面と配線基板２０のＬＥＤ搭載面が平行に配置される。
【００２６】
ＬＥＤ８は、例えばＲＧＢ三色の発光素子の組を複数設けた構成としてもよく、またＲＧＢ以外の色（例えば青，黄色）の組を用いてもよい。複数色の発光素子を使用する場合は、これら異なる色の発光素子からの光を混色させるための光学部品を光源に設けてもよい。また、単一色（例えば白色）の発光素子を複数設けた構成としてもよい。
【００２７】
図３（ａ）に示すように、ＬＥＤ８は、光出射面８ｂと垂直な面で、ＬＥＤのパッケージ電極８ｃに対応して形成した配線基板２０上の電極パッド部２１ａ，２１ｂに半田接続される。配線基板２０には、ＬＥＤ搭載面（表面）及び裏面において、電極８ｃの幅より大きな幅で電極パッド２１ａ，２１ｂのエリアを含んだＬＥＤ８への給電用の銅の配線パターン２２ａ，２２ｂおよび２２ｃ，２２ｄが形成される。表面の配線パターン２２ａ，２２ｂと裏面の配線パターン２２ｃ，２２ｄは、ほぼ同じサイズで、基板の表裏で対向する位置に形成される。表面の配線パターン２２ａ，２２ｂと裏面の配線パターン２２ｃ，２２ｄとは、複数のスルーホール２３により電気的および熱的に接続される。スルーホール２３は、基板を貫通する穴の壁面に、基板表裏に形成した銅配線パターンとつながるように銅メッキ層を形成したものである。スルーホール２３は、電極パッド２１ａ，２１ｂ周りを取り囲むように２次元的に複数列で配置される。ただし、後で述べる理由により、電極パッド２１ａ，２１ｂ部には形成しない。
【００２８】
配線パターン及びスルーホールを形成した配線基板２０表裏の表面には、電気絶縁性のレジスト層２４が形成される。ただし、電極パッド部２１ａ，２１ｂにおいては、ＬＥＤの電極８ｃサイズに応じたレジスト開口部を設けておく。当該開口部の位置を精度よく決めることにより、ＬＥＤ８を電極パッド２１ａ，２１ｂに半田付けした際、ＬＥＤ８の位置決め精度を高く保つことができる。半田リフロー時、半田の広がり部分がレジストにより開口部だけに限定されるとともに、半田の自己調整機能によりＬＥＤ８の電極部８ｃの位置が半田の広がり位置すなわちレジスト開口部の位置に保持されるためである。
【００２９】
さらに、電極パッド２１ａ，２１ｂ部にスルーホール２３が形成されないので、電極パッド２１ａ，２１ｂ部は高い平面度に保たれる。したがって、ＬＥＤ８が電極パッド２１ａ，２１ｂ面に安定して半田付けができるのでＬＥＤ搭載時にＬＥＤ８が傾いたりすることが回避される。特に、ＬＥＤ８の光出射面８ｂが配線基板２０の搭載面と垂直な場合、ＬＥＤ８が傾いて実装され光軸がずれやすくなるため電極パッド部の平面度を保つことは重要である。
【００３０】
配線基板２０は、熱伝導シート２５を介してシャーシ５に取り付けられ、配線基板２０裏面の配線パターン２２ｃ，２２ｄとシャーシ５とがレジスト層２４，熱伝導シート２５を介して熱的に接続される。従って、熱伝導シート２５の幅は、少なくとも配線パターンの幅以上とするのが望ましい。なお、ＬＥＤ８の発熱量によっては、熱伝導シート２５は、特に熱伝導率の高いシートとしなくても、たとえば薄肉厚の樹脂シートでもよい。
【００３１】
ＬＥＤ８で発生する熱は、表面の配線パターン２２ａ，２２ｂで面方向に拡散されるとともにスルーホール２３を介して裏面に熱伝導され、さらに、裏面の配線パターン２２ｃ，２２ｄによって面方向に拡散される。表裏で熱拡散された後、シャーシ５に熱が伝えられる。さらに、シャーシ５内でも熱が拡散し放熱される。配線基板２０の裏面は、ほぼ全面がシャーシ５に接続されるので、ＬＥＤ８の熱ができるだけ短距離で裏面に伝えられるようスルーホール２３は、なるべくＬＥＤ８が実装される電極パッド部２１ａ，２１ｂに近いほうが望ましい。また、配線パターンの面積は大きいほうが望ましい。
【００３２】
ＬＥＤ８の光出射面８ｂと配線基板２０のＬＥＤ搭載面が垂直（導光板の光出射面とＬＥＤ搭載面が平行、すなわち、液晶パネルの表示面とＬＥＤ搭載面が平行）となるので、配線基板２０をシャーシ５の面に熱伝導シート２５などを介するだけで直接取り付けることができ、組み立てが容易となる。配線基板２０のシャーシ５への取り付けは、たとえばビス止めなどでよい。また、ＬＥＤ８の搭載位置が、配線基板２０を基準として精度よく保たれているので、配線基板２０をシャーシ５の所定の位置に固定することですべてのＬＥＤ８が高い位置決め精度で配列されることになる。
【００３３】
後で述べるように、光源ユニット１２を構成する複数のＬＥＤ列をまとめて一枚の配線基板２０上に搭載することができ、バックライトを構成する配線基板２０の枚数を減らすことができる。この場合、組み立て性，ＬＥＤの位置決め精度はさらに向上する。
【００３４】
ＬＥＤ８の発熱は、配線基板２０の表面（ＬＥＤ搭載面）の幅広の配線パターン２２ａ，２２ｂにより電極８ｃから直接２次元的に配線パターン内に拡散する。ＬＥＤが搭載される配線基板面が導光板１１の光出射面と平行に配置できるため、配線基板２０の大きさに特に制約はなく、ＬＥＤ８用の電極パッド２１ａ，２１ｂにつながる配線パターン２２ａ，２２ｂの幅を広くし２次元的に熱を拡げることが可能となる。
【００３５】
さらに、ＬＥＤ８の周りに多数形成されたスルーホール２３により、裏面の幅広の配線パターン２２ｃ，２２ｄに熱伝導され裏面の配線パターンでも２次元的に熱拡散される。配線基板２０の表裏配線パターン２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄで熱が広がるため、表裏配線パターン間の基板絶縁層も基板表面から裏面への十分有効な熱伝導経路となる。基板表面から裏面への熱伝導に寄与する面積が広がり絶縁層での熱抵抗が小さくなるためである。
【００３６】
さらに、本実施例では、基板裏面でのレジスト層２４により裏面配線パターン２２ｃ，２２ｄ部の電気絶縁が確保されている。このため、ＬＥＤ８への給電用配線パターンで直接熱を広げることができる。ＬＥＤ８の電極８ｃは、パッケージ内部で発熱源に直接接続されているため、ＬＥＤへの給電用配線パターンによる熱拡散は、特に有効である。基板裏面のレジスト層２４での熱抵抗は、配線基板の表裏配線パターンで熱を広げる構造であるため、全体の熱抵抗に比べ非常に小さく抑えられる。なお、電気絶縁が確保されるので、基板とシャーシ間の熱接続において、より薄いシートやグラファイト製などの導電性のシートを用いることもでき、より放熱効率を上げることができる。
【００３７】
図４に、本構造における配線パターン幅，スルーホール数と放熱性能の関係を示す。  
図４は、発熱量０.３２Ｗ、電極サイズ０.８mm×１.１mmのＬＥＤが２０mmピッチで厚さ１mmの配線基板上に配列された場合の、ＬＥＤ電極のシャーシからの温度上昇値と配線パターン幅ｄ、スルーホール数との関係を示したものである。
【００３８】
図４によれば、本条件では、片側の電極周りのスルーホール数が０個から約１５個までは、スルーホールの個数が多いほど放熱性能が高くなるという効果が顕著に表れ、約１５個以上になると影響が小さくなることがわかる。片側電極あたり、１０数個以上のスルーホールが電極近くに必要となるため、電極のなるべく全周囲に複数列で配列するのが効果的であるといえる。
【００３９】
一方、配線パターン幅ｄについては、ｄが大きくなるほど放熱性能が高くなり、１０mm以上になるとｄによる影響が小さくなることがわかる。すなわち、配線パターン幅として、少なくとも電極の幅の数倍以上あることが望ましいといえる。
【００４０】
以上のように本構造に依れば、ＬＥＤの発熱は、配線基板裏面側からシャーシへ効率よく熱伝導され、さらに、シャーシ内でも熱が拡散し、高い放熱性能が得られる。バックライトユニットの薄型化が可能な本実施例の導光板サイドから光を入射する方式では、いわゆる直下型と異なり、配線基板のＬＥＤ搭載面に近接して導光板が設置される。
【００４１】
本実施例は、配線基板のＬＥＤ搭載面の裏面に積極的に放熱する構造であるため、ＬＥＤ搭載面に導光板を近接して配置しても導光板の温度上昇が回避できる。このため、導光板の温度上昇に伴う光学特性，信頼性に対する弊害は低減される。
【００４２】
一方、導光板１１は、図２（ｂ）に示すように、配線基板２０に面する側が傾斜しており、光の入射面１１ａから離れるに従い薄くなっており端部において薄肉部１１ｂを有する。導光板入射面１１ａの近傍に、当該薄肉部１１ｂの形状と対応した形状の段差１１ｃを設け、隣接する導光板の端部の薄肉部１１ｂが乗せられる形状になっている。これにより、隣接する導光板１１同士の位置決めを容易にするとともに、導光板１１間の境界での輝度むらを低減できる。
【００４３】
また、複数の光源ユニット１２をシャーシ５に搭載する場合、ひとつの光源ユニット１２を構成する複数のＬＥＤ８を単位として、複数単位のＬＥＤ列を配線基板２０上に搭載し、光源ユニット１２を構成する導光板１１を複数互いに連結して一体成型したもので全体の導光板を構成してもよい。また、ＬＥＤ８が搭載される配線基板２０面が導光板１１の光出射面と平行に配置できるため、配線基板２０に搭載するＬＥＤ８は、複数単位のＬＥＤ列をまとめて一つの基板に搭載してもよく、１枚の配線基板に必要なすべてのＬＥＤを搭載してもよい。
【００４４】
バックライト全体を構成する配線基板数，連結した導光板数は、コスト，組み立て性を考慮して決めることができる。これにより、全光源ユニットのシャーシへの取り付けが容易になり、組み立て工数を減らすことができ、より生産コストを低減したバックライトユニットを提供可能である。
【００４５】
また、配線基板２０の裏面にＬＥＤ８の点灯や照度を制御するための制御回路と接続するためのコネクタや各種センサ，ＬＥＤ駆動用のドライバ素子などの回路部品を搭載してもよい。この場合、図５に示すように、搭載部品２８の形状に応じてシャーシ５に部品逃げ用のくりぬき部５１を設ける。
【００４６】
なお、それらの部品，素子のうち、特に、放熱が必要な部品，素子２９については、シャーシ５の一部分を当該部品，素子２９のサイズに応じて絞り加工５２を施し、部品，素子２９と絞り加工部分５２の間を熱伝導シート５３などを介して熱的に接続するようにし、シャーシ５に放熱する。配線基板２０の裏面に部品を搭載することにより、導光板１１の設置を妨げることなく、また、ＬＥＤ駆動用の回路部品を、ＬＥＤと同一基板２０上に搭載することができる。そのため、これらの回路を、ＬＥＤ８を搭載した配線基板２０と独立した別基板で構成する必要がないため低コスト化にも有利となる。
【００４７】
なお、配線基板のＬＥＤ搭載面側で配線基板２０と導光板１１との間に形成される空間５４に、前記のＬＥＤ駆動用回路の一部の部品でも搭載できるのであれば、シャーシ５に部品逃げ用のくりぬき部の面積を減らすことができ、ＬＥＤ８の放熱に有利となる。なお、前記、ＬＥＤ搭載面側への搭載部品で放熱の必要な部品に対しては、ＬＥＤと同様、配線基板表裏の配線パターンとスルーホールを利用して基板の裏面からシャーシに放熱するようにすればよい。
【００４８】
本発明の配線基板の取り付けに係る第２実施例について、図６を参照して説明する。  
上記第１実施例では、ＬＥＤを搭載した配線基板が直接シャーシにねじ止めされる。本実施例では取り付け用の部材により配線基板をシャーシに取り付ける。
【００４９】
図６（ａ）〜（ｄ）に上記配線基板２０をシャーシ５（図２に記載）に搭載した光源ユニットの断面図である。  
図６（ａ）は、図２（ｂ）の矢印Ｂの方向から見た正面断面図を示し、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ断面で、ＬＥＤ８とＬＥＤ８の間の非搭載部での断面を、図６（ｃ）は、図６（ａ）のＢ−Ｂ断面で、ＬＥＤ８の搭載部での断面を示す。ＬＥＤの配線基板への搭載，配線基板の構成，配線基板とシャーシ間に設置する熱伝導シートなどは、第１実施例と同じである。
【００５０】
図６（ｂ），（ｃ）に示すように、配線基板２０とシャーシ５とは押さえ板３４を用いて固定する。押さえ板３４は、熱伝導性かつ電気絶縁性のシート３７を配線基板２０との間に介在させ、シャーシ５に設けた金属製スタッド３５にネジ３６などでＬＥＤ８列の近傍に設置される。押さえ板３４は、アルミなどの熱伝導性に優れた金属製で、放熱部材として、また、ＬＥＤ８と導光板１１の位置関係を規定する位置決め部材としても機能する。押さえ板３４とＬＥＤ８列とは所定の距離をおいて、押さえ板３４とＬＥＤ８の位置関係が規定されて設置される。
【００５１】
ＬＥＤ８で発生する熱は、配線基板２０の表裏の配線パターン２２ａ，２２ｂおよび２２ｃ，２２ｄにより熱拡散されて配線基板２０の裏面からシャーシ５に熱伝導される。配線基板２０の表裏で熱拡散され広い面積で放熱に寄与するため高い放熱性能が得られる。
【００５２】
一方、ＬＥＤ８の搭載面側に設置された押さえ板３４により、配線パターン２２ａ，２２ｂと押さえ板３４が熱伝導性のシート３７を介して熱的に接続されるため、押さえ板３４によって熱拡散がより促進されることになる。さらに、押さえ板３４からネジ３６および金属製スタッド３５を介してシャーシ５に熱伝導されるため、配線基板２０の表面（ＬＥＤ搭載面）からシャーシ５への放熱経路が形成されることになる。押さえ板３４のネジ３６による固定箇所は、多いほうが望ましい。
【００５３】
固定箇所が増加すると、ネジ３６を介した押さえ板３４からシャーシ５までの熱経路の数が増加するとともに、押さえ板３４，配線基板２０，シャーシ５相互間の接触圧力増加に伴い熱抵抗が減少するためである。配線基板裏面からシャーシへの放熱経路に加え、押さえ板３４を介した配線基板表面からシャーシ５への熱経路が形成されるため高い放熱能力が得られる。また、ＬＥＤ８の光出射面の反対側の面と押さえ板３４の側面との間に熱伝導シートを介在させ、ＬＥＤ８の熱の一部を直接押さえ板３４に熱伝導するようにしてもよい。
【００５４】
なお、押さえ板は、ＬＥＤ８の発熱量によっては、樹脂などの電気絶縁性の白色の板状部材３４ｂとして、単に、配線基板２０の固定と導光板１１の位置決め及び固定の機能のみとしてもよい。たとえば、図６（ｄ）に示すように、押さえ板３４ｂには、配線基板２０およびシャーシ５を貫通する爪部３８が形成され、押さえ板３４ｂの爪部３８を配線基板２０およびシャーシ５を貫通させて押さえ板３４ｂをはめ込み、爪部３８がシャーシ５の裏側で広がって配線基板２０がシャーシ５に固定される。
【００５５】
また、配線基板２０とシャーシ間で押し付け力を発生させるため（放熱を良くするため）スプリング，バネ座金３９などをシャーシ５と爪部３８の間にはさんでもよい。
【００５６】
一方、導光板１１は、図６（ｂ），（ｃ）に示すように、シャーシ５に面する側が傾斜しており、光の入射面１１ａから離れるに従い薄くなっており端部において薄肉部を有する。導光板入射面１１ａの近傍に、当該薄肉部１１ｂの形状と対応した形状の段差１１ｃを設け、隣り合う導光板の端部の薄肉部１１ｂが乗せられる形状になっている。これにより、隣接する導光板１１の境界での輝度むらを低減させることができる。導光板１１は、押さえ板３４を基準としてシャーシ５に取り付けられる。たとえば、導光板１１の光入射面１１ａに少なくとも２箇所以上の複数の凸部１１ｅを設け、これらの凸部１１ｅを押さえ板２４の配線基板２０と接触する面の側面側に、図６（ｂ）で示すように接触して取り付けられる。
【００５７】
前記凸部１１ｅは、導光板１１に一体成形してもよいし別の部材であっても良い。また、導光板１１の押さえ板３４への位置決め方法は、たとえば、導光板１１もしくは押さえ板３４の一方に部分的に突起部を形成し、他方に、この突起部に対応して凹部を形成し、突起部と凹部の嵌合で位置決めするようにしてもよい。
【００５８】
ＬＥＤと導光板の位置関係は、光源の光利用効率を左右するため、ＬＥＤと導光板の位置関係を精度良く決める必要がある。本実施例によれば、ＬＥＤ８と導光板１１がともに押さえ板３４を基準として位置決めされるため、ＬＥＤと導光板の位置関係を容易に精度良く位置決めすることができる。
【００５９】
特に、光源ユニットを分割，配列する場合、すべての光源ユニットにおいて、ＬＥＤと導光板の位置関係を精度良く決める必要があるため、位置決めが容易にできることは生産性の向上において重要である。押さえ板は、放熱促進部材としても機能するため、光源の放熱性能と位置決め性の向上を同時に行うことが可能で、組み立てが容易になり、生産性を向上させる効果がある。このため、光源の放熱性能に優れているだけでなく、生産コストを低減したバックライトユニットを提供可能である。
【００６０】
なお、導光板は、ＬＥＤの近傍に、熱膨張を考慮して必ずしも固定されることなく配置されるが、たとえば液晶表示装置の輸送に伴う振動などがあっても、導光板１１の凸部１１ｅの動きが押さえ板２４で抑えられるので導光板の光入射面１１ａとＬＥＤ８ａとがぶつかることが無く（図６（ｃ）参照）ＬＥＤに破損などのダメージを与えることがない。
【００６１】
以上ごとく、本発明の液晶表示装置は、液晶パネルの表示面と平行な方向に光を放出する光源と該光源の光を前記液晶パネル方向へ導くための透光性を有する導光板とを組み合わせた光源ユニットと、該光源ユニットを保持もしくは支持する金属シャーシとを含み、前記光源は、配線基板上に搭載された複数の発光素子からなり、発光素子が、配線基板に形成された前記発光素子への給電用の配線パターンを介して、前記金属シャーシに熱的に接続されるようにしたものである。
【００６２】
前記導光板は、側面の一つが前記光源からの光が入射される光入射面とされており、発光素子は、光出射面が配線基板の発光素子搭載面と垂直になるように配置され、配線基板の発光素子搭載面が導光板の光入射面と垂直に前記金属シャーシに設置される。発光素子を搭載した配線基板には、発光素子の給電用電極が半田付け接続される電極パッド部分の配線基板表裏に、電極の幅より大きな幅で電極パッドを含む配線パターンが形成され、前記配線基板表裏に形成された配線パターンが前記電極パッドの周りに電極パッド部を避けて複数列で配列されたスルーホールにより電気的，熱的に接続される。さらに、配線基板表裏の配線パターンのうち発光素子搭載面と異なる面の配線パターンと前記金属シャーシとが熱的に接続される。前記光源ユニットは、前記液晶パネルの背面側において、前記液晶パネルの水平方向または垂直方向に画面サイズに応じて複数配列される。
【符号の説明】
【００６３】
１  液晶テレビ
２  液晶パネル
５  シャーシ
８  光源（ＬＥＤ）
１１  導光板
１２  光源ユニット
２０  配線基板
２１  電極パッド
２２  配線パターン
２３  スルーホール
２５  熱伝導シート
３４  押さえ板
【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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