(57)【要約】【課題】光学スタッド部材の配置位置を最適化することにより、各色ＬＥＤの光を均一に混色させ、色むらや輝度むらのない高品位なバックライト装置及び液晶表示装置を提供すること。【解決手段】バックライト装置１０の各配線基板２２には、各色ＬＥＤ２１が非線状に近接したＬＥＤユニット２５がＸ方向に所定間隔を置いて実装されており、各配線基板２２を覆うように反射板６が設けられ、反射板６と対向するように拡散板５が設けられる。光学スタッド１７は、反射板６と拡散板５との間であって、一の配線基板２２ａ上の隣接する２つのＬＥＤユニット２５ａ及び２５ｂと、これらＬＥＤユニット２５ａ及び２５ｂにＹ方向で隣接する他の配線基板２２ｂ上のＬＥＤユニット２５ｃ及び２５ｄの４つのＬＥＤユニット２５からの距離が略等しくなるような位置に設けられる。【選択図】  図４
2008152101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤色、緑色及び青色の各発光ダイオードが非線状に近接して一ユニットとして形成された複数の発光ダイオードユニットが所定間隔を置いて第１の方向に並んで設けられた配線基板と、
複数の前記配線基板を前記第１の方向及び当該第１の方向に略直交する第２の方向にマトリクス状に配置するための筐体と、
前記各配線基板を覆うように設けられ、前記各発光ダイオードユニットの各発光ダイオードを露出させるための開口を有し、前記各発光ダイオードから出射された光を反射可能な反射板と、
前記反射板と対向するように設けられ、前記光の一部を前記反射板側へ反射させるとともに、前記光の他部を透過させ拡散させて出射させる拡散板と、
前記露出した各発光ダイオードユニットのうち、前記第１の方向で互いに隣接する第１及び第２の発光ダイオードユニットと、当該第１の発光ダイオードユニットに前記第２の方向で隣接する第３の発光ダイオードユニットと、前記第２の発光ダイオードユニットに前記第２の方向で隣接し、かつ、前記第３の発光ダイオードユニットに前記第１の方向で隣接する第４の発光ダイオードユニットの各発光ダイオードユニットからの各距離が略等しくなるように、前記反射板から突出するように設けられ、前記拡散板を支持して当該反射板と拡散板との対向間隔を規定する光学スタッド部材と
を具備することを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】
請求項１に記載のバックライト装置であって、
前記各配線基板は、一の配線基板に前記第２の方向で隣接する他の配線基板が当該一の配線基板を前記第１及び第２の方向を含む面上で略１８０度反転した状態となるように設けられることを特徴とするバックライト装置。
【請求項３】
赤色、緑色及び青色の各発光ダイオードが非線状に近接して一ユニットとして形成された複数の発光ダイオードユニットが所定間隔を置いて第１の方向に並んで設けられた配線基板と、複数の前記配線基板を前記第１の方向及び当該第１の方向に略直交する第２の方向にマトリクス状に配置するための筐体と、前記各配線基板を覆うように設けられ、前記各発光ダイオードユニットの各発光ダイオードを露出させるための開口を有し、前記各発光ダイオードから出射された光を反射可能な反射板と、前記反射板と対向するように設けられ、前記光の一部を前記反射板側へ反射させるとともに、前記光の他部を透過させ拡散させて出射させる拡散板と、前記露出した各発光ダイオードユニットのうち、前記第１の方向で互いに隣接する第１及び第２の発光ダイオードユニットと、当該第１の発光ダイオードユニットに前記第２の方向で隣接する第３の発光ダイオードユニットと、前記第２の発光ダイオードユニットに前記第２の方向で隣接し、かつ、前記第３の発光ダイオードユニットに前記第１の方向で隣接する第４の発光ダイオードユニットの各発光ダイオードユニットからの各距離が略等しくなるように、前記反射板から突出するように設けられ、前記拡散板を支持して当該反射板と拡散板との対向間隔を規定する光学スタッド部材とを有するバックライト装置と、
前記拡散板から出射された光の透過率を変化させることで映像を表示可能な液晶パネルと
を具備す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、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ；Light Emitting Diode）を用いたバックライト装置及び当該バックライト装置を搭載した透過型の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液晶テレビやＰＣ（Personal Computer）等の電子機器に搭載される透過型のＬＣＤ（Liquid Crystal Display；液晶ディスプレイ）においては、ＬＣＤの背面側にバックライトを配置し、当該バックライトによりＬＣＤの背面を照明することで画像を表示させている。このバックライトの光源としては、従来からＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lighting）が用いられていたが、近年、このＣＣＦＬに変わる光源として、ＬＥＤが有望視されている。ＬＥＤを用いることで、高効率化及び高色域化が可能であり、かつ、ＣＣＦＬのように水銀を用いることがないため、環境への悪影響も失くすことができる。
【０００３】
このＬＥＤを採用したバックライト装置においては、赤色、緑色及び青色の各色のＬＥＤを実装した複数の配線基板を筐体のＸ方向及びＹ方向にマトリクス状に配置し、各ＬＥＤを露出させるための開口を有する反射板を、Ｚ方向において各配線基板を覆うように設け、更に反射板と対向するように拡散板を設けて、各色ＬＥＤからの出射光を反射板と拡散板との間で反復反射させて混色させながら、拡散板で拡散されて出射された光に対して光学シート類で光学的処理を施して、その光を液晶パネルへ供給している。また、反射板と拡散板との間であって、かつ、Ｙ方向に並んだ各配線基板の間には、拡散板を支持するとともに、反射板と拡散板との対向間隔を規定する光学スタッド部材が設けられている。このような構成を採用したバックライト装置は、例えば下記特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００５−３５２４２７号公報（図２〜図５等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に記載のバックライト装置においては、各配線基板上に、各色のＬＥＤが直線状に短い間隔で並んで設けられている。しかし、この場合、各色ＬＥＤ間で距離の違いが生じ、各色の混色が色むらや輝度むらが発生する可能性がある。そこで、各色ＬＥＤを非線状に近接させて一塊のＬＥＤユニットとして形成し、複数のＬＥＤユニットを所定間隔を置いて配線基板上に実装することが考えられる。これにより、各色の混色効率が向上し、色むらや輝度むらを防止することができる。
【０００５】
しかし、このように複数のＬＥＤユニットを配線基板上に所定間隔を置いて設ける場合、各ＬＥＤユニットに近接した位置に上記光学スタッド部材がある場合には、この光学スタッド部材によりＹ方向において隣接する各ＬＥＤユニット間の混色が妨げられてしまい、結果的に色むらや輝度むらが生じる可能性がある。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、光学スタッド部材の配置位置を最適化することにより、各色ＬＥＤの光を均一に混色させ、色むらや輝度むらのない高品位なバックライト装置及び液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決するため、本発明の主たる観点に係るバックライト装置は、赤色、緑色及び青色の各発光ダイオードが非線状に近接して一ユニットとして形成された複数の発光ダイオードユニットが所定間隔を置いて第１の方向に並んで設けられた配線基板と、複数の前記配線基板を前記第１の方向及び当該第１の方向に略直交する第２の方向にマトリクス状に配置するための筐体と、前記各配線基板を覆うように設けられ、前記各発光ダイオードユニットの各発光ダイオードを露出させるための開口を有し、前記各発光ダイオードから出射された光を反射可能な反射板と、前記反射板と対向するように設けられ、前記光の一部を前記反射板側へ反射させるとともに、前記光の他部を透過させ拡散させて出射させる拡散板と、前記露出した各発光ダイオードユニットのうち、前記第１の方向で互いに隣接する第１及び第２の発光ダイオードユニットと、当該第１の発光ダイオードユニットに前記第２の方向で隣接する第３の発光ダイオードユニットと、前記第２の発光ダイオードユニットに前記第２の方向で隣接し、かつ、前記第３の発光ダイオードユニットに前記第１の方向で隣接する第４の発光ダイオードユニットの各発光ダイオードユニットからの各距離が略等しくなるように、前記反射板から突出するように設けられ、前記拡散板を支持して当該反射板と拡散板との対向間隔を規定する光学スタッド部材とを具備する。
【０００８】
この構成により、隣接する４つの発光ダイオードユニットの略中心位置に光学スタッド部材が設けられることとなる。仮に第１の方向または第２の方向で隣接する２つの発光ダイオードユニットの中心位置に光学スタッド部材を設ける場合には、その光学スタッド部材と各発光ダイオードユニットが近接してしまい、この光学スタッド部材により各発光ダイオードユニット間で赤色、緑色及び緑色の混色が妨げられて、いずれかの色の色むらや輝度むらが発生する場合がある。しかし、本発明の構成により、第１の方向または第２の方向で隣接する各発光ダイオードユニット間に光学スタッド部材が存在しないことになるため、混色が妨げられることもなくなり、色むらや輝度むらを防いで高品位なバックライト装置を提供することができる。
【０００９】
上記バックライト装置において、前記各配線基板は、一の配線基板に前記第２の方向で隣接する他の配線基板が当該一の配線基板を前記第１及び第２の方向を含む面上で略１８０度反転した状態となるように設けられていてもよい。
【００１０】
これにより、第２の方向で隣接する２つの配線基板の各発光ダイオードユニットの各色の発光ダイオードのうち、同一色の発光ダイオードが第２の方向上に並んでしまい異なる色同士の混色が妨げられてしまうのを防ぐことができるため、色むらや輝度むらを更に低減することができる。
【００１１】
本発明の他の観点に係る液晶表示装置は、赤色、緑色及び青色の各発光ダイオードが非線状に近接して一ユニットとして形成された複数の発光ダイオードユニットが所定間隔を置いて第１の方向に並んで設けられた配線基板と、複数の前記配線基板を前記第１の方向及び当該第１の方向に略直交する第２の方向にマトリクス状に配置するための筐体と、前記各配線基板を覆うように設けられ、前記各発光ダイオードユニットの各発光ダイオードを露出させるための開口を有し、前記各発光ダイオードから出射された光を反射可能な反射板と、前記反射板と対向するように設けられ、前記光の一部を前記反射板側へ反射させるとともに、前記光の他部を透過させ拡散させて出射させる拡散板と、前記露出した各発光ダイオードユニットのうち、前記第１の方向で互いに隣接する第１及び第２の発光ダイオードユニットと、当該第１の発光ダイオードユニットに前記第２の方向で隣接する第３の発光ダイオードユニットと、前記第２の発光ダイオードユニットに前記第２の方向で隣接し、かつ、前記第３の発光ダイオードユニットに前記第１の方向で隣接する第４の発光ダイオードユニットの各発光ダイオードユニットからの各距離が略等しくなるように、前記反射板から突出するように設けられ、前記拡散板を支持して当該反射板と拡散板との対向間隔を規定する光学スタッド部材とを有するバックライト装置と、前記拡散板から出射された光の透過率を変化させることで映像を表示可能な液晶パネルとを具備する。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、光学スタッド部材の配置位置を最適化することにより、各色ＬＥＤの光を均一に混色させ、色むらや輝度むらのない高品位なバックライト装置及び液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態に係るバックライト装置を有する液晶表示装置の概略分解斜視図であり、図２は、図１の液晶表示装置のＺ方向の一部断面図である。また、図３は、図１及び図２に示した液晶表示装置のバックライト装置の構成を示す一部切り欠き平面図である。
【００１５】
この液晶表示装置は、例えば４０インチ以上の大型表示画面を有するテレビジョン受像機の表示パネルに用いられるものであり、液晶パネルを背面側からバックライト装置によって照明する事で画像を表示させる透過型の液晶表示装置である。
【００１６】
両図に示すように、液晶表示装置１００は、フロントシャーシ１とバックシャーシ８とによって、液晶パネル２、ミドルフレーム３、光学シート積層体４、拡散板５、反射板６及び光源アレイ７を挟み込んで保持することで構成される。フロントシャーシ１、ミドルフレーム３及びバックシャーシ８は例えばアルミニウム等の金属製である。これらは樹脂製でもよいが、液晶表示装置１００の液晶パネル２が大型であるため、強度及び熱膨張率差等を考慮すると金属性が好ましい。光学シート積層体４、拡散板５、反射板６、光源アレイ７及びバックシャーシ８はバックライト装置１０を形成し、液晶パネル２の背面側から表示光を供給する。
【００１７】
図２に示すように、液晶パネル２は、その外周縁部を、フロントシャーシ１の下面とミドルフレーム３の上面３ａとの間に例えばスペーサ１１やガイド部材１２等を介して支持される。液晶パネル２は、詳細は省略するが、第１ガラス基板と第２ガラス基板との間に液晶を封入し、この液晶に対して電圧を印加して液晶分子の向きを変えることで光透過率を変化させる。第１ガラス基板の内面には、ストライプ状の透明電極と、絶縁膜と、配向膜とが形成されており、第２ガラス基板の内面には、赤、緑、青（ＲＧＢ）の光３原色のカラーフィルタと、オーバーコート層と、ストライプ状の透明電極と、配向膜とが形成されている。また両ガラス基板の表面には、偏光フィルム及び位相差フィルムがそれぞれ接合される。
【００１８】
液晶パネル２においては、ポリイミドからなる配向膜が液晶分子を界面にして水平方向（両図Ｘ及びＹ方向）に配列されており、偏光フィルムと位相差フィルムとが波長特性を無彩色化、白色化して、カラーフィルタによるフルカラー化を図って画像をカラー表示する。なお、液晶パネル２はこのような構成に限定されるものではなく、従来から存在する種々の構成を備える液晶パネルを適用することができる。
【００１９】
また図１及び図２に示すように、ミドルフレーム３の上面３ａには矩形の開口４１が形成され、ミドルフレーム３の下面３ｂには同じく矩形の開口４２が形成されている。開口４２の面積は、開口４１の面積よりも大きく形成されている。
【００２０】
光学シート積層体４と拡散板５とは、両者が積層された状態で、ミドルフレーム３の下面３ｂと、バックシャーシ８に取り付けられたブラケット部材１５とによって挟み込まれるように支持される。ミドルフレーム３と光学シート積層体４との間には例えばスペーサ１１が介挿される。またブラケット部材１５と拡散板５との間には後述する反射板６のエッジ部６ｃが介挿される。
【００２１】
光学シート積層体４は、詳細は省略するが、例えば光源アレイ７側から出射され液晶パネル２に供給される表示光を直交する偏光成分に分解するための偏光変換シートや、光波の位相差を補償して広角視野角化や着色防止を図るための位相差シート（フィルム）、表示光を拡散させて輝度の均一化を図るための拡散シートやプリズムシート等の所定の光学機能を奏する複数の光学機能シートが積層されて構成される。
【００２２】
拡散板５は、一方の主面側（光源アレイ７側）から入射した表示光の一部を光源アレイ７側へ反射させるとともに、表示光の一部を透過させて内部において屈折、反射させて拡散させることにより、他方の主面側から全面に亘って均一な状態で光学シート積層体４へと入射させる。
【００２３】
ところで、液晶表示装置１００においては、観察者が液晶パネル２の中心から周縁部を斜めの角度（例えば４５度）から観察した場合にその周縁部の映像が暗くなってしまうのを防ぐ必要がある。本実施形態の液晶表示装置１００のように表示画面が大型化するほどその必要性は高まる。そのため、上記ミドルフレーム３には、その上面３ａの開口４１と下面３ｂの開口４２とを繋ぐ内面が、観察者の観察角度に沿って奥へ向かうにしたがって広がるように、段差部１３が設けられており、観察者がどの角度から液晶パネル２を観察してもバックライト装置１０の照明光を得て映像が観察できるようにしている。
【００２４】
この段差部１３は、液晶パネル２の主面と略平行な平面部１３ａと、この平面部１３ａと上面３ａの開口４１とを繋ぐ側面部１３ｂと、この平面部１３ａと下面３ｂの開口４２とを繋ぐ側面部１３ｃで構成される。しかしながら、この平面部１３ａにバックライト装置１０から拡散板５及び光学シート積層体４を介して出射した光が反射すると、その反射光が光学シート積層体４に当たることで、ハレーション（ミドルフレーム３の形状に沿った額縁状の反射）が生じてしまう場合がある。
【００２５】
例えば、図２に示すように、観察者が観察角度ａにより液晶パネル２の周縁部を観察する場合には、液晶パネル２の主面に対して垂直方向からの観察であるため、上記のようなハレーションは観察者からは視認できないが、観察者が観察角度ｂのように、液晶パネル２の周縁部を斜めの角度から観察する場合には、上記ハレーションが観察者から視認されてしまう。このようなハレーションは、不自然な画像を映し出し、液晶表示装置１００としての品位を落としてしまうことになる。
【００２６】
そこで、本実施形態においては、上記平面部１３ａに、つや消し加工された黒色テープ１４を貼付している。これにより、光学シート積層体４から段差部１３側へ入射した光が黒色テープ１４により吸収され、光学シート積層体４へ当たることがないため、ハレーションの無い高品位の液晶表示装置１００を提供することができる。
【００２７】
なお、黒色テープ１４を貼付する代わりに、ミドルフレーム３の段差部１３またはテーパ部６３を黒色に塗装処理してもよい。本実施形態のように、ミドルフレーム３がアルミニウム製である場合には、黒アルマイト加工するのが好ましい。また、本実施形態においては、液晶表示装置１００が大型化した場合の強度や熱膨張率差等の影響を考慮してミドルフレーム３を金属製（アルミニウム製）としているが、それらの影響が解決できればミドルフレーム３自体を黒色樹脂で成形しても構わない。
【００２８】
図３に示すように、光源アレイ７は、水平方向（同図Ｘ方向）に向かう長尺状を有し、バックシャーシ８の底面に、同図Ｙ方向に沿って所定間隔を置いて複数行並べられている。本実施形態においては、光源アレイ７は１２行設けられるが、もちろんこの数に限られるものではない。なお、図３においては、バックライト装置１０のうち、ミドルフレーム３、光学シート積層体４及び拡散板５を除いた状態を示している。
【００２９】
図２及び図３に示すように、各光源アレイ７は、金属製のアレイベース１６と、このアレイベース１６の凹部１６ａに複数並べられた光源装置２０とを有する。１つのアレイベース１６に並べられる光源装置２０の数は例えば４個であるがこの数に限られない。光源装置２０と、アレイベース１６及びバックシャーシ８とが例えば螺着されることで、光源アレイ７がバックシャーシ８の底面に固定される。
【００３０】
各光源装置２０は、配線基板２２と、この配線基板２２上に実装された複数のＬＥＤユニット２５、このＬＥＤユニット２５の各ＬＥＤ２１を点灯させるための信号の入力を行う入力用コネクタ１８及びその信号の出力を行う出力用コネクタ１９を有する。配線基板２２の材料としては、コストダウンのため、アルミ等の金属ではなく、例えばガラスエポキシ樹脂等の樹脂を用いている。
【００３１】
図４は、上記バックライト装置１０の、上記図３の破線Ａで囲んだ部分の拡大図である。同図及び図３に示すように、各ＬＥＤユニット２５は、複数のＬＥＤ２１が一ユニットとして非線状（十字状）に近接して構成され、１つの光源装置２０にはこのＬＥＤユニット２５が複数設けられる。各ＬＥＤユニット２５の各ＬＥＤ２１は、配線基板２２の表面からＺ方向に突出するように設けられる。具体的には、例えばＸ方向にそれぞれ一つ設けられた赤色ＬＥＤ２１ａ及び青色ＬＥＤ２１ｂと、Ｙ方向に設けられた２つの緑色ＬＥＤ２１ｃ及び２１ｄとが十字状に配置されることで１つのＬＥＤユニット２５が構成される。ただし、左端及び右端のＬＥＤユニット２５については、ＸＹ方向における十字状ではなく斜め方向にずれて配置され、また左右のＬＥＤユニット２５でその配置は対称的となっている。そして、このＬＥＤユニット２５が１つの光源装置２０の配線基板２２上の長手方向（Ｘ方向）に所定間隔（例えば６０ｍｍ）を置いて例えば６ユニット並べられる。したがって、本実施形態のバックライト装置１０においては、ＬＥＤユニット２５は６×４×１２＝２８８ユニット設けられ、ＬＥＤ２１は４×２８８＝１１５２個設けられることとなる。なお、ＬＥＤユニット２５及びＬＥＤ２１の数や配置間隔は、上述しまたは図示したものに限られるものではなく、液晶パネル２のサイズやＬＥＤ２１の発光能力等によって適宜変更可能である。
【００３２】
図５は、上記図４で示したバックライト装置１０のＡ−Ａ´断面図である。同図に示すように、各ＬＥＤ２１は、発光素子（図示せず）及び当該発光素子を保持する発光素子保持台２７を内部に保持する樹脂ホルダ２４と、当該発光素子に接続されて樹脂ホルダ２４から引き出されたリード線２６とを有する。各ＬＥＤ２１には、出射光の主成分を発光素子の外周方向に出射する指向性を有するいわゆるサイドエミッション型のＬＥＤが用いられている。
【００３３】
各光源装置２０の配線基板２２は例えばガラスエポキシ樹脂（ＦＲ４）等の樹脂製の材料からなる。配線基板２２を樹脂製とすることで、従来のようにアルミニウム等の金属製の場合に比べてコストダウンを図ることができる。各配線基板２２には、各ＬＥＤユニット２５の各色のＬＥＤ２１をシリーズで接続する配線パターンや各ＬＥＤ２１の端子を接続するランド等（図示せず）が形成されている。また配線基板２２には、各ＬＥＤ２１の発光素子保持台２７やリード線２６を半田付けするために、例えば銅等の金属製のソルダーパッド２８が形成されている。このソルダーパッド２８によりＬＥＤ２１の発光素子及びリード線と、配線基板２２上の配線パターンが電気的に接続される。
【００３４】
また、配線基板２２には、各ＬＥＤ２１の発光素子保持台２７に半田付けされたソルダーパッド２８からＺ方向に配線基板２２を貫通するサーマルビア５２が設けられている。このサーマルビア５２には例えば銅や銀等の金属めっき層５３が施され、この金属めっき層５３は配線基板２２の下面に亘っても形成されている。このサーマルビア５２により、配線基板２２が熱伝導性の低い樹脂製の場合でも、各ＬＥＤから発生する熱をアレイベース１６へ伝導して、バックシャーシ８や周囲の空気等を介して放熱することが可能となっている。
【００３５】
そして、配線基板２２とアレイベース１６との間には、板状の粘着材２３が設けられている。この粘着材２３は例えばアクリル系やゴム系の粘着材をベースとした、熱伝導性の高い材料からなり、その両面が粘着性を有している。この粘着材２３を介して配線基板２２をアレイベース１６側へ規定荷重で押し付けることで両者がそれらの全面に亘って容易に密着固定される。これにより、ＬＥＤ２１から発生する熱をアレイベース１６にむら無く均一に伝導させ、効率よく放熱することができ、各ＬＥＤ２１間の温度差を低減することができる。
【００３６】
また、この粘着材２３は絶縁体材料からなる。上述のようにサーマルビア５２は金属めっき層５３を有し、この金属めっき層５３が熱伝導体としてのみならず導電体としても機能する。しかし、粘着材２３を絶縁体とすることで、サーマルビア５２（ＬＥＤ２１）とアレイベース１６との間を確実に絶縁し、信頼性を向上させることができる。
【００３７】
なお、図４に示すように、各配線基板２２の長手方向（Ｘ方向）の略中央部かつ短手方向（Ｙ方向）の一端側には、各配線基板２２を粘着材２３を介してアレイベース１６に係止するためのねじ３２が１本設けられている。これにより、上記粘着材２３による配線基板２２の保持力を補強して、配線基板２２がアレイベース１６から万が一脱落するのを防止することができる。このねじ３２は、あくまで配線基板２２の脱落防止を目的としており、配線基板２２のアレイベース１６への密着固定を目的としていない。よってこのねじ３２により配線基板２２をアレイベース１６側へきつく締め付けて押圧する必要はなく、設ける場所も一箇所のみで十分である。よって、ねじ３２を設けることによる工数やコスト等の増加を最小限に抑えることができる。
【００３８】
図２及び図５に示すように、各配線基板２２の表面には、白色ソルダーレジスト６１が塗布されている。この白色ソルダーレジスト６１には、光を効率よく反射する高光反射性材料が含まれる。高光反射性材料としては、例えば微細な酸化チタン（ＴｉＯ２）やチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）等の無機材料や、光散乱のための無数の穴を有する微細な多気質アクリル、ポリカーボネート等の有機材料等が好適に用いられる。
【００３９】
従来の配線基板では、緑色や黄色、黒色等のソルダーレジストが塗布されているのが一般的である。しかし、上述のように、上記反射板６に設けられた各開口６ｄの径ｄ２は、各ＬＥＤ２１の径ｄ１に比べて一回り大きく形成されているため、配線基板のソルダーレジストを緑色や黄色及び黒色等にした場合、各ＬＥＤ２１と各開口６ｄとの間のクリアランス７１に光が入射してしまうと、ソルダーレジスト部分にその光が吸収されてしまい、結果としてＬＥＤ２１からの光を損失してしまうことになる。
【００４０】
そこで、本実施形態においては配線基板２２に高光反射性材料を含む白色ソルダーレジスト６１を塗布することで、ＬＥＤ２１から出射され拡散板５から反射板６側に反射してきた光や、反射板６で反射され再度拡散板５から反射板６側へ反射してきた光が、ＬＥＤ２１と開口６ｄとの間のクリアランス７１に入射しても、白色ソルダーレジスト６１によりその光を拡散板５側へ反射させるようにしている。これにより、光の損失による輝度むらを最小限に抑えることができる。
【００４１】
図３及び図４に示すように、各配線基板２２には、短手方向（Ｙ方向）の一側部でかつ長手方向（Ｘ方向）の一方側端部に入力用コネクタ１８が実装されるとともに、他方側端部に出力用コネクタ１９が実装されている。
【００４２】
また、各光源アレイ７は、上述したように、各光源装置２０が各アレイベース１６上に配線基板２２を同じ向き並べて形成される。また各光源アレイ７のうち、第１行目、第３行目、第５行目、・・・第１１行目の奇数行目の光源アレイ７は、各配線基板２２がそれぞれ入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９を実装した一側部が下向きになるように各光源装置２０が配置される。一方、第２行目、第４行目、第６行目、・・・第１２行目の偶数行目の光源アレイ７は、各配線基板２２がそれぞれ入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９を実装した一側部が上向きになるように各光源装置２０が配置される。
【００４３】
すなわち、各光源アレイ７は、一の光源装置２０に対して、それにＹ方向において隣接する他の光源装置２０が、ＸＹ平面において１８０度反転した状態となるように設けられている。したがって、一の光源装置２０の入力用コネクタ１８と、それにＹ方向において隣接する他の光源装置２０の出力用コネクタとが対向し、一の光源装置２０の出力用コネクタ１９と他の光源装置２０の入力用コネクタ１８とが対向することとなる。これにより、行の異なる各光源装置２０間で最短の配線を行うことができる。
【００４４】
また、このように反転させて設けることで、Ｙ方向において隣接する各配線基板２２の各ＬＥＤ２１のうち、配線基板２２ａの赤色ＬＥＤ２１ａと配線基板２２ｂの青色ＬＥＤ２１ｂとがＹ方向上に並ぶことになり、同一色同士のＬＥＤ２１がＹ方向に並ぶことがないため、各色ＬＥＤ２１の出射光の混色をより促進して、色むら及び輝度むらを防ぐことができる。
【００４５】
また、図４に示すように、各光源装置２０の上記２つの緑色ＬＥＤ２１ｃ（Ｇ１）及び２１ｄ（Ｇ２）は、互いに色度が異なり、両者の平均色度が所定の色度となるように構成されている。すなわち、平均色度が所定の色度になりさえすれば、どのような色度の緑色ＬＥＤでも組み合わせることができる。このように構成することで、各色ＬＥＤの中でも特に大きい緑色ＬＥＤのばらつきを吸収することができる。
【００４６】
そして、各緑色ＬＥＤ２１ｃ及び２１ｄ（Ｇ１及びＧ２）は、それぞれＸ方向に沿ってジグザグ状となるように配置されている。すなわち、各ＬＥＤユニット２５において各緑色ＬＥＤ２１ｃ及び２１ｄは上下の位置がＸ方向に行くにしたがって交互に入れ替わっている。
【００４７】
上述したように、バックライト装置１０においては、Ｙ方向において隣接する各光源装置２０が１８０度反転して配置されることから、仮に、色度の異なる各緑色ＬＥＤ２１ｃ及び２１ｄをＸ方向に沿って直線状に配置すると、Ｙ方向において隣接する光源装置２０間で、同一の色度を有する緑色ＬＥＤ２１ｃ同士及び２１ｄ同士（Ｇ１同士及びＧ２同士）が近接してしまい、これにより色むら及び輝度むらが生じてしまう。しかしながら、本実施形態のように緑色ＬＥＤ２１ｃ及び２１ｄをそれぞれジグザグ状に配置することで、Ｙ方向で隣接する光源装置２０間でＧ１同士及びＧ２同士の距離が近接することなく均一に配置されることとなるため、色むら及び輝度むら発生を抑えることができる。
【００４８】
なお、上記緑色ＬＥＤ２１ｃ及び２１ｄには、色度のみならず輝度も異なるものを採用しても構わない。この場合、緑色ＬＥＤ２１ｃ及び２１ｄの平均輝度が所定の輝度となりさえすればどのような輝度の緑色ＬＥＤでも組み合わせることができる。
【００４９】
また、ＬＥＤユニット２５に、緑色ＬＥＤ２１ｃ及び２１ｄのみならず、赤色ＬＥＤ２１ａまたは青色ＬＥＤ２１ｂも複数実装して、その複数の赤色ＬＥＤ２１ａまたは青色ＬＥＤ２１ｂの平均色度（または平均色度）が所定の色度（または輝度）となるようにしても構わない。
【００５０】
図２〜図５に示すように、各光源アレイ７の上方（Ｚ方向）には、それら光源アレイ７を全て覆うように、反射板６が設けられている。この反射板６は、例えばアルミプレートやステンレスプレートを基材として、その表面に蛍光材を含有した発泡性ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）等からなる反射材を接合して形成される。光源装置２０の各ＬＥＤユニット２５から出射された光のうち、上記拡散板５で反射された光はこの反射板６で反射され、再び拡散板５へ入射する。各色のＬＥＤ２１からの出射光を拡散板５と反射板６との間で反復反射させることで、増反射原理による反射率及び混色性の向上が図られている。
【００５１】
図２に示すように、反射板６は、平面部６ａと、この平面部６ａと略平行に反射板６の周縁に形成されたエッジ部６ｃと、平面部６ａとエッジ部６ｃとの間（平面部６ａの周囲）に、拡散板５側から光源装置２０側にかけて形成された傾斜部６ｂとからなる。平面部６ａには、各ＬＥＤユニット２５の各ＬＥＤの数及び形状に合わせて複数（１１５２個）の円形の開口６ｄが設けられており、反射板６は、当該開口６ｄから各ＬＥＤ２１を貫通させるようにして、各光源アレイ７のアレイベース１６の上面に平面部６ａが例えば接着等により固定されるように設けられる。
【００５２】
図４に示すように、各開口６ｄは、その径ｄ２（及び外周長）が、各ＬＥＤ２１の各樹脂ホルダのＸＹ平面における径ｄ１（及び外周長）に比べて一回り大きく形成されている。これにより、各ＬＥＤ２１と各開口６ｄとの間にクリアランス７１が形成されるため、各ＬＥＤ２１の寸法公差や、各ＬＥＤ２１を各配線基板２２に実装する場合の実装精度等のばらつきを吸収して、反射板６を容易に組み付けることができる。また、上述したように反射板６は全ての光源装置２０を覆うように一枚のみ設けられ、またアルミ等の可撓性材料で設けられるため、その組み付け時には、バックライト装置１０の中央部に向かって撓んでしまい、上記各開口６ｄと各ＬＥＤ２１との間に位置ずれが生じる場合も考えられるが、上記クリアランス７１により、その撓みにも対応して反射板６を容易に組み付けることができる。なお、このクリアランス７１のＸＹ平面における幅ｃは例えば１ｍｍ〜２ｍｍ程度であるが、これに限られるものではない。
【００５３】
また、反射板６は、上述したように、エッジ部６ｃが、拡散板５と、バックシャーシ８に設けられたブラケット部材１５との間に介挿されることによって保持される。更に反射板６は、後述する光学スタッド１７によっても保持される。
【００５４】
図２〜図４に示すように、拡散板５と反射板６との間には、複数個の光学スタッド１７が設けられている。図２に示すように、光学スタッド１７は、突起部１７ａ、基底部１７ｃ及びそれらを繋ぐ軸部１７ｂで構成され、例えばバックシャーシ８の凹部８ｂと反射板６に設けられた嵌合孔（図示せず）を軸部１７ｂが貫通して、凹部８ｂ及び反射板６を突起部１７ａと基底部１７ｃとが挟み込むように固定される。光学スタッド１７は、例えばポリカーボネート樹脂等の、導光性と機械的剛性及びある程度の弾性を有する乳白色の合成樹脂材によって一体に成形される。光学スタッド１７を設けることで、拡散板５の底面が光学スタッド１７の突起部１７ａの先端に突き当てられるように保持され、拡散板５と反射板６との間隔及び平行度が保持されるため、拡散板５や反射板６の撓み等による色むら等の発生が防止される。
【００５５】
この光学スタッド１７は、図３及び図４に示すように、ＸＹ平面で見ると、Ｙ方向において隣接する各配線基板２２の間に、バックライト装置１０の全面に亘って複数設けられる。具体的には、各光学スタッド１７は、例えば、３行分または４行分のＬＥＤユニット２５が設けられる毎にＹ方向に所定間隔を置いて３つまたは４つ設けられ、バックライト装置１０の中心部においては２行分のＬＥＤユニット２５が設けられる毎にＹ方向に所定間隔を置いて５つ設けられ、バックライト装置１０全体では計２７個設けられる。この数はもちろん適宜変更可能である。
【００５６】
また、この光学スタッド１７は、図３及び図４に示すように、Ｙ方向において隣接する２つの配線基板２２ａ及び２２ｂの各ＬＥＤユニット２５のうち、配線基板２２ａ上で隣接するＬＥＤユニット２５ａ及び２５ｂと、それらにＹ方向で隣接する配線基板２２ｂ上のＬＥＤユニット２５ｃ及び２５ｄの４つのＬＥＤユニット２５から略等しい距離となる位置に設けられる。
【００５７】
仮に、同図Ｓの破線で示すように、Ｘ方向またはＹ方向において隣接する２つのＬＥＤユニット２５（例えばＬＥＤユニット２５ａと２５ｃ、またはＬＥＤユニット２５ｂと２５ｄ）の中間の位置に光学スタッド１７を設けた場合、光学スタッド１７が各ＬＥＤユニット２５に近接してしまい、この光学スタッド１７によりその２つのＬＥＤユニット２５間で各出射光の混色が妨げられて、赤色、青色、緑色のいずれかの色による色むらや輝度むらが発生してしまう。
【００５８】
しかしながら、本実施形態においては、上述のように４つのＬＥＤユニット２５（２５ａ〜２５ｄ）の略中央に光学スタッド１７を設けることで、この色むらや輝度むらの発生を抑えて高品位な液晶表示装置を提供することができる。
【００５９】
本発明者等は、この光学スタッド１７を設けるにあたり、その位置と色むらまたは輝度むらとの関係について検証を行った。図７は、その結果を示した図である。同図（ａ）は、図４のＳで示したように、Ｙ方向で隣接する２つのＬＥＤユニット２５の中間位置に光学スタッド１７を設けた場合、同図（ｂ）は、本実施形態のようにＸ方向及びＹ方向で隣接する４つのＬＥＤユニット２５の略中央に光学スタッド１７を設けた場合に、それぞれＬＥＤ２１の点灯状態におけるバックライト装置１０の表面の様子を捉えた図である。
【００６０】
同図（ａ）の場合には、白抜きの破線で示す箇所に縦筋状の濃い色むらが生じているのが確認できる。一方、同図（ｂ）の場合には、そのような色むらはほとんど生じていない。
【００６１】
この検証結果により、本実施形態のようにＸ及びＹ方向で隣接する４つのＬＥＤユニット２５の略中央に光学スタッド１７を設けることで、色むら及び輝度むらの発生を抑制できることが確認できた。
【００６２】
図６は、上記図４に示した配線基板２２のコネクタ１８近傍の断面図である。上述したように、反射板６は、ＬＥＤ２１を開口６ｄから貫通させて反射板６の表面に露出させるようにして設けられているが、このＬＥＤ２１は、バックライト装置１０の薄型化を図るために、比較的高さの低いものを用いているため、ＬＥＤ２１と同様に配線基板２２上に実装された入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９と反射板６とがＺ方向において干渉してしまうこととなる。そのため、本実施形態においては、図４及び図６に示すように、反射板６に、この入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９を貫通させて反射板６の表面に露出させるための開口６ｅも形成している。
【００６３】
この開口６ｅは、入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９の実装精度等を考慮して、入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９のＸＹ平面上の面積よりもやや大きく形成されている。また、入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９には、両者を接続するためのリード線４３も設けられており、開口６ｅは、このリード線４３の干渉も考慮して形成されている。したがって、この開口６ｅと入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９との間には、クリアランス３３が存在することとなる。
【００６４】
しかしながら、ＬＥＤ２１から出射された光がこのクリアランス３３に入射したり、入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９やリード線４３に当たったりすると、光が拡散板５側へ反射せずに損失してしまい、結果としてバックライト装置１０の輝度の減少を招き、局所的な輝度むらが生じてしまうこととなる。
【００６５】
そこで、本実施形態においては、図３、図４及び図６に示すように、反射板６の開口６ｅから露出した入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９を覆うように、反射板６に反射シート３１を貼付している。この反射シート３１は、反射板６と同様に例えば発泡性ＰＥＴ等の反射性材料からなる。これにより、反射板６に入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９のための開口６ｅを設ける必要がある場合でも、光の損失をなくして光の取り出し効率を向上させ、高輝度で輝度むらの小さいバックライト装置１０を提供することができる。
【００６６】
なお、図４に示すように、配線基板２２上には、入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９以外にも、上述したように配線基板２２をアレイベース１６に係止するためのねじ３２が設けられており、配線基板２２上に露出するこのねじ３２の頭部も、反射板６と干渉するような高さを有している。そのため、反射板６には、このねじ３２の頭部を貫通させて露出させるための開口６ｆも設けられている。この開口６ｆにも、上記開口６ｅに設けられた反射シート３１と同様の反射シート（図示せず）をねじ３２を覆うように貼付するようにしてもよい。これにより、光の損失を更に防ぐことができる。
【００６７】
また、上記反射シート３１を設ける代わりに、入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９やビス自体に高反射材料を採用しても構わない。また、反射シート３１を設ける代わりに、入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９と開口との隙間を極力小さくして、入力用コネクタ１８及び出力用コネクタ１９やそれらのリード線４３と反射板６とが干渉する場合には、反射板６に切りこみを入れて、その切り込み部分を浮かせるようにしてフラップ部を形成して干渉を防ぎながら、そのフラップ部に光を反射させることで光の損失を防ぐようにしても構わない。
【００６８】
ところで、本実施形態のように、バックライト装置１０の光源としてＬＥＤユニット２５を採用した場合、ＬＥＤユニット２５を点灯し続けると、時間の経過とともに光源装置２０のバックシャーシ８等の温度が、例えば室温に対して約３０℃上昇する。これに伴い、フロントシャーシ１、ミドルフレーム３等を介して、液晶パネル２の温度も、例えば室温に対して約２０℃上昇する。その結果、フロントシャーシ１、ミドルフレーム３に保持されている液晶パネル２の周縁部と、該周縁部から離れた液晶パネル２の中央部分との間に温度差が生じる。これにより、液晶が封入されているガラス基板に応力が発生し、ガラス基板の屈折率が変わり、偏光特性が変わる現象が発生する。特に黒画面では、偏光特性が白く見える方向に変化し、これが輝度むらとなってしまう。
【００６９】
そこで、本実施形態においては、図３に示すように、反射板６の平面部６ａの四隅に例えば二等辺三角形状の黒色シート５１を貼付し、反射板６の四隅における反射率を低下させ、輝度むらを改善している。なお、この黒色シート５１の形状は、二等辺三角形状に限られるものではなく、例えばＬ字状等の他の形状にしてもよい。また、この黒色シート５１は、反射板６の平面部６ａの四隅ではなく傾斜部６ｂの四隅に設けられていてもよい。更に、黒色テープ５１を貼付する代わりに、黒色塗装または黒色印刷の処理を施してもよい。すなわち、反射板６の四隅の反射率を低下させる処理を施せればよい。
【００７０】
次に、上記液晶表示装置１００の駆動回路について簡単に説明する。図８は、その駆動回路を示したブロック図である。
【００７１】
同図に示すように、液晶表示装置１００は、映像を表示する上記液晶パネル２、該液晶パネル２の背面側に配置されたバックライト装置１０、該バックライト装置１０及び液晶パネル２に対して各種の制御を行う制御部４０、及び該制御部４０がアクセス可能なメモリ３６を備えている。制御部４０は、映像信号を検出する映像信号検出回路３９と、バックライト装置１０の点灯を制御するバックライト点灯制御回路３５と、液晶パネル２の駆動を制御する液晶パネル制御回路３４とを備えている。
【００７２】
液晶パネル２は、該液晶パネル２に対して駆動信号を送出するためのソースドライバ３７及びゲートドライバ３８を有している。また、上述したように液晶パネル２には、図示しない３原色（ＲＧＢ）のカラーフィルタが搭載されており、１つの画素が３つのＲＧＢに対応したサブ画素で構成されている。当該カラーフィルタの構成として、ＲＧＢ以外の色、例えばエメラルド、またはシアン等の色も含む４原色以上の構成であってもよい。
【００７３】
映像信号検出回路３９により検出された映像信号は、液晶パネル制御回路３４によりメモリ３６を介して所定のタイミングでソースドライバ３７及びゲートドライバ３８へ供給され、両ドライバの制御により液晶パネル２が駆動されることで映像が表示される。一方でバックライト点灯制御回路３５は、バックライト点灯信号を生成してバックライト装置１０の各光源装置２０の各ＬＥＤ２１を駆動する。
【００７４】
本発明は上述の各実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００７５】
上述の各実施形態においては、光学スタッド１７の材料として乳白色の合成樹脂材を用いていたが、透明色の光透過性材料を用いても構わない。これにより、光学スタッド１７の影響を更に低減して、色むら及び輝度むらの発生を更に抑制することができる。
【００７６】
上述の実施形態においては、Ｘ及びＹ方向において隣接する４つのＬＥＤユニット２５の略中央に光学スタッド部材１７を設けていたが、厳密に中央である必要はなく、他の部品等との位置関係等により、中央位置からＸまたはＹ方向へ多少ずれた位置に設けられていても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の一実施形態に係るバックライト装置を有する液晶表示装置の概略分解斜視図である。
【図２】図１の液晶表示装置のＺ方向の一部断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るバックライト装置の構成を示す一部切り欠き平面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るバックライト装置の、上記図３の破線Ａで囲んだ部分の拡大図である。
【図５】図４に示したバックライト装置のＡ−Ａ´断面図である。
【図６】図４に示した配線基板のコネクタ近傍の部分断面図である。
【図７】本発明の一実施形態における、光学スタッドを設ける位置に関する検証結果を示した図である。
【図８】本発明の一実施形態における液晶表示装置の駆動回路を示したブロック図である。
【符号の説明】
【００７８】
１…フロントシャーシ
２…液晶パネル
３…ミドルフレーム
４…光学シート積層体
５…拡散板
６…反射板
７…光源アレイ
８…バックシャーシ
１０…バックライト装置
１６…アレイベース
１７…光学スタッド
２０…光源装置
２１…ＬＥＤ
２２…配線基板
２３…粘着材
３１…反射シート
５２…サーマルビア
５３…金属めっき層
６１…白色ソルダーレジスト
１００…液晶表示装置
【図１】
2008152101.tif 000003
【図２】
2008152101.tif 000004
【図３】
2008152101.tif 000005
【図４】
2008152101.tif 000006
【図５】
2008152101.tif 000007
【図６】
2008152101.tif 000008
【図８】
2008152101.tif 000009
【図７】
2008152101.tif 000010