(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の点光源と、
該点光源からの光を少なくとも一側面から入射し、該一側面に対し垂直に配設された出射面から出射する導光板と、
前記一側面と略平行に形成された第一の側面部を有する第一のケースと、
前記複数の点光源を所定の間隔で配置し、前記第一の側面部側に配置された光源基板と、
前記点光源間に対応して突起部を持ち前記光源基板と前記第一の側面部とを前記突起部で挟み込む基板保持部材とを具備し、
前記第一のケースの反出射面側に前記突起部を貫通するための第一の開口部を備えたことを特徴とする面状光源装置。
【請求項２】
面状出射のための出射開口部を有し、前記第一のケースと嵌合する第二のケースをさらに備え、
前記基板保持部材を反出射面方向に取り外し、前記光源基板を前記第一のケースおよび前記第二のケースの側面に形成された第二の開口部から光源配列方向に挿抜する事が可能な請求項１に記載の面状光源装置。
【請求項３】
複数の点光源と、
該点光源からの光を少なくとも一側面から入射し、該一側面に対し垂直に配設された出射面から出射する導光板と、
前記一側面と略平行に形成された第一の側面部を有する第一のケースと、
前記複数の点光源を所定の間隔で配置し、前記一側面側に配置された光源基板と、
前記点光源間に対応して突起部を持ち前記光源基板と前記第一の側面部とを前記突起部で挟み込む基板保持部材と、
面状出射のための出射開口部を有し、前記第一のケースと嵌合する第二のケースとを具備し、
該第二のケースの出射面側に前記突起部を貫通するための第三の開口部を備えたことを特徴とする面状光源装置。
【請求項４】
前記基板保持部材を出射面方向に取り外し、前記光源基板を第一のケースおよび第二のケースの側面に形成された第二の開口部から光源配列方向に挿抜することが可能な請求項３記載の面状光源装置。
【請求項５】
第二のケースは前記一側面と略平行に形成された第二の側面部を有し、前記基板保持部材が光源基板と前記第一の側面部と前記第二の側面部を前記突起部で挟み込むことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の面状光源装置。
【請求項６】
前記基板保持部材が金属板で形成されたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の面状光源装置。
【請求項７】
複数の点光源と、
該点光源からの光を少なくとも一側面から入射し、該一側面に対し垂直に配設された出射面から出射する導光板と、
前記一側面と略平行に形成された第一の側面部を有する第一のケースと、
前記複数の点光源を所定の間隔で配置した光源基板と、
該光源基板を固着した基板留め部材とを具備し、
前記基板留め部材が前記第一の側面部を挟み込む構成となっていることを特徴とする面状光源装置。
【請求項８】
前記基板留め部材を前記第一のケースの反出射面側で内方に延在する延在部を有し、該延在部を前記第一のケースに当接したことを特徴とする請求項７記載の面状光源装置。
【請求項９】
前記基板留め部材が前記第一のケースおよびこの第一のケースと嵌合する第二のケースの
側面に形成された第二の開口部から前記光源配列方向に挿抜することが可能なことを特徴とする請求項７または８に記載の面状光源装置。
【請求項１０】
複数の点光源と、
該点光源からの光を少なくとも一側面から入射し、該一側面に対し垂直に配設された出射面から出射する導光板と、
前記導光板を保持する第一のケースと、
前記複数の点光源を所定の間隔で配置した光源基板と、
前記光源基板が固着され断面がＬ字形状を呈した基板留め部材とを具備し、
該基板留め部材は前記点光源が前記一側面と対峙し、前記第一のケースの反出射面側とネジで固定されており、
前記基板留め部材が前記ネジを除去した状態で反出射面側に挿抜可能なことを特徴とする面状光源装置。
【請求項１１】
前記点光源は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の面状光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点光源を用いた面状光源装置に関するものであり、例えば液晶パネル等を用いた表示装置の面状光源装置に好適に利用できるものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置や看板、誘導灯などは表示部そのものが発光する自発光型表示装置ではなく、これらの非自発光型表示装置では、表示部の背面にバックライトなどの面状光源装置が必要となる。面状光源装置には、サイドライト方式（エッジライト方式ともいう）や直下型のものがある。サイドライト方式の面状光源装置は、光源を筐体ケースの側面部に配置し、直下型の面状光源装置は、光源を液晶表示部に対向させた筐体ケースの背面側に配置している。また、サイドライド方式の面状光源装置には、光源からの光を所望の方向に導くために導光板を用いるものがある。導光板を用いる面状光源装置は、冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）などの線光源または発光ダイオード（Light Emitting Diode：以下ＬＥＤと称す）などの点光源からなるサイドライト部から射出された光を導光板内において反射させ、導光板内に設けられたドットパターンで拡散されることにより、面状に光を出射させている。
【０００３】
一般に、ＬＥＤなどの点光源を発光素子として用いる面状光源装置では、表示画面の輝度を高くしたい場合、発光素子数を増やして素子数の密度を増加させるか、各点光源に供給する電流を増加させ、発光光束を増大させることが考えられる。ところが、いずれにしても、発光に伴って各点光源から生じる熱により点光源周辺部が高温になり、その結果、点光源の発光光束が低下し、点光源の寿命、信頼性が低下する問題がある。そこで、点光源が取り付けられる基板に放熱手段を設けた面状光源装置が提案されている（例えば、特許文献１または２参照）。これらの従来の面状光源装置により放熱性を向上させることができるので、点光源の素子数密度や各点光源に対する供給電流を増加させることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２２９０２２号公報
【特許文献２】特開２００３−７６２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１または２に記載の面状光源装置では、その構造上の理由により面状光源装置の額縁、もしくは厚みが増大してしまう、または部品点数が増大してしまうという問題があった。また、光源の交換ができないため、長期間使用される工作機械等の液晶表示装置には使用できないといった問題があった。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、簡便な方法で点光源を用いた面状光源装置において、信頼性の高い放熱構造を有し、且つ点光源が容易に分解および交換可能な面状光源装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明係る面状光源装置は、複数の点光源と、この点光源からの光を少なくとも一側面から入射し、その一側面に対して垂直に配設された出射面から出射する導光板と、前記一側面とほぼ平行に形成された第一の側面部を有する第一のケースと、前記複数の点光源を所定の間隔で配置して前記第一の側面部側に配置された光源基板と、前記点光源間に対応して突起部を持ち前記光源基板と前記第一の側面部とを前記突起部で挟み込む基板保持部材と、前記第一のケースの反出射面側に前記突起部を貫通するための第一の開口部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、点光源からの生じる熱を効率よく放熱させ、且つ点光源を交換する事ができる面状光源装置を得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１を図１乃至図５により説明する。ここで図１は本発明の実施の形態１における面状光源装置５０を採用した液晶表示装置１の構成を説明する分解斜視図、図２は図１の分解図を全て結合して完成させた液晶表示装置１を表示面から見た平面図、図３、図４は平面図図２におけるII-II方向およびIII-III方向にての断面図、図５は本発明の実施の形態１における液晶表示装置１の光源基板３の分解、交換作業を説明する拡大斜視図である。
【００１０】
次に、本発明の実施の形態１における液晶表示装置１、特に液晶パネル５の背面に設置された面状光源装置５０の構成について、図１を用いて詳しく説明する。図１において、ＬＥＤなどを用いた複数の点光源２が略１列に配列され、光源基板３に実装されている。また、点光源２は、導光板４の一辺の側面（以下、光源からの光が入光する一側面を入射面と称す）の近傍に配置され、入射面Ａから入光した点光源２の光は、導光板４の出射面Ｂ（図１の導光板４において液晶パネル５に対向する面）から出射される。導光板４の出射面Ｂ側には光学シート類６が設けられており、導光板４の反出射面Ｃ（以降、反出射面Ｃとは導光板４において前記出射面Ｂと反対側の面とする）側には反射シート７が設けられている。そして、図１に示す面状光源装置５０では、点光源２、光源基板３、基板保持部材８、導光板４、光学シート類６および反射シート７を上ケース９（第二のケース）と下ケース１０（第一のケース）とで挟持している。なお、上ケース９には出射開口部１１が設けられており、この出射開口部１１は導光板４の出射面Ｂと対応している。そのため、面状光源装置５０は、前記出射開口部１１から面状の光を出射するものである。また、この出射開口部１１の大きさは導光板４の外周よりも内側になるように設計されている。
【００１１】
一般に点光源としては、上記ＬＥＤ以外にレーザーダイオード（Laser Diode）などがあり、さらに、ＬＥＤには、青色等の単色を発光する半導体発光素子や、半導体発光素子から発せられる青色光の一部を吸収し黄色の光を発する蛍光体からなる擬似白色ＬＥＤ等を用いる場合がある。また、ＬＥＤには、ＲＥＤ（赤）、ＧＲＥＥＮ（緑）、ＢＬＵＥ（青）の素子を備えて、３つの単色光に合成光で白色光を発するＬＥＤを用いる場合があるが、本実施の形態では前記擬似白色ＬＥＤを点光源２として使用した。
【００１２】
点光源２は図１に示すように所定の間隔で光源基板３に実装されている。点光源２が実装された光源基板３は、導光板４の入射面Ａに対峙するように配置される。なお、図１では導光板４の１つの側面にのみ点光源２及び光源基板３を設けているが、本発明はこれに限らず導光板４の左右２つの側面に対峙するように点光源２及び光源基板３を２組設けても良い。また、光源基板３は、点光源２を保持するとともに、点光源２に電力を供給するための図示しない回路パターンが形成されている。さらに、光源基板３にメタルコア（Metal Core）基板を用いることで、実装される点光源２から発せられる熱を効率よく周囲に伝えることができる。また、光源基板３に厚さの薄いＦＰＣ（Flexible Printing Circuit）を用いて点光源２を実装することで、点光源２からの熱をさらに効率よく周囲に伝えることが出来る。ＦＰＣを光源基板３に用いる場合はさらに、面状光源装置５０の外形サイズを小さくすることができる。
【００１３】
次に、本実施の形態においては導光板４の材料として透明アクリル樹脂を使用したが、その他の材料としてはポリカーボネート樹脂、ガラスなどが使用可能である。また、導光板４の反出射面Ｃには、光の伝播方向を乱して出射面Ｂに光を導くための光散乱部（図示せず）が形成されている。この光散乱部は、光を導光板４の内部に向かって反射する手段として機能する。具体的には、反出射面Ｃにドットパターンを印刷する方法や、反出射面Ｃを粗面にする方法、微小な球面やプリズムなどの光の伝播方向を変化させる凹凸を反出射面Ｃに形成する方法等がある。また、導光板４の反出射面Ｃに前記光散乱部を設けずに、出射面Ｂにシボ加工（凹凸を形成させる処理）を施し表面に凹凸をつける場合でも同様の効果を得られる。すなわち、導光板４の出射面Ｂに凹凸を設けた場合、当該出射面Ｂから出射される光は、出射面Ｂに設けられた凹凸によって光の伝播方向が散乱される。その結果、出射面Ｂから出射される光のうち、いくらかの光が導光板４の内部に向かって反射され、残りの光が出射面Ｂから導光板４の外部に出射される。従って、仮に導光板４の出射面Ｂのみにシボ加工を施し、その他の面に反射手段を設けなくても良い。出射面Ｂに施したシボ加工は、例えば反出射面Ｃに施したドットパターン印刷等と同様の作用効果を奏し、反射手段として機能する。
【００１４】
また、導光板４上には、複数の光学シートからなる光学シート類６が配置されている。具体的には光学シート類６は、レンズシートを拡散シートで挟み込む構成である。また、面状光源装置５０の輝度を向上させる場合、レンズシートの表面に形成されるプリズム方向を考慮して、複数枚のレンズシートを組み合わせても良い。また、拡散シートは拡散性を向上させるために、２枚以上を組み合わせて用いることも可能である。レンズシートの配光特性によっては、光学シート類６にレンズシートを１枚とする構成でも良いし、また使用しない構成でも良い。また、光学シート類６は、保護シート、レンズシート又は偏光反射シート７を組み合わせても良い。なお、光学シート類６の使用については、求める輝度や配光特性等を鑑みて最適化することが好ましい。
【００１５】
次に、反射シート７の材料としては、ＰＰ（ポリプロピレン：polypropylene）又はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート：polyethylene terephthalate）に硫酸バリウムもしくは酸化チタンを混ぜ合わせた材料を用いる。また、反射シート７には、樹脂に微細な気泡を形成した材料や、金属板に銀を蒸着した材料、金属板に酸化チタン等を含む塗料を塗布した材料等を用いても良い。なお、反射シート７としては、反射率が９０％以上であることが望ましく、そのため反射シート７を複数枚重ねることで反射率を上げても良い。反射シート７の反射率を上げることで、出射開口部１１での輝度が上昇する。また、反射シート７の導光板側の面又は反導光板側の面に、ドットパターン印刷を施すことで導光板４の出射面Ｂでの輝度均一性を改善する事ができる。さらに、反射シート７に有色の印刷を施すことで、導光板４の光の吸収、又は反射シート７の光の吸収により生じる出射面Ｂでの色変化を相殺することができる。反射シート７の反導光板４側の面に印刷を施す場合、出射面Ｂへの影響を微調整することが可能となり、点光源２間の輝度ムラや色ムラをさらに制御し、抑制し易くなるというメリットがある。図１では、反射シート７は、導光板４の反出射面Ｃ側に配置されている。また、図１では示していないが、入射面Ａ以外の側面においても反射シート７を配置（図２乃至図４参照）することで、側面から出射される光を導光板４に戻すことができ、出射面Ｂでの輝度を向上させることができる。
【００１６】
上ケース９については、導光板４の出射面Ｂからの光を透過させる出射開口部１１を有し、それ以外の部分からは出来る限り外部に光が漏れないように構成されている。上ケース９はアルミニウム、ステンレス、鉄等の金属材や、ＰＣ（ポリカーボネート：polycarbonate）、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン：acrylonitrile-butadiene-styrene）等の樹脂材料を用いることができる。
【００１７】
また、基板保持部材８は光源基板３と下ケース１０の側面部（第一の側面部）を狭持する機能に加えて、点光源２から発せられた光の一部を導光板４の入射面A側に反射させるリフレクタとしての機能を有している。基板保持部材８の材料としては、ＰＣ（ポリカーボネート）やＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）に酸化チタンを混ぜた樹脂材料や、アルミやステンレス等の強度が強く、弾性力が強い金属材料が望ましい。
【００１８】
下ケース１０については、導光板４や反射シート７などの保持だけではなく、点光源２から放出される熱を伝導させ周囲に放出する機能を有している。このため、下ケース１０は強度が強く、熱伝導性が高い金属が望ましい。特に熱伝導性が高いアルミ筐体を下ケース１０に用いることで、効率よく点光源２からの熱を筐体に拡散でき、点光源２の温度を下げることが出来る。また、下ケース１０に広がった熱を効率よく大気に逃がすために、下ケース１０は面状光源装置５０の最外周に配設することが特に好ましい。
【００１９】
図１に示す面状光源装置５０では、出射開口部１１上に液晶パネル５が配置されている。つまり、液晶パネル５は、導光板４の出射面Ｂ上に光学シート類６を介して配置されている。面状光源装置５０の上部に配置される液晶パネル５は、液晶パネル５であり、液晶の複屈折性を応用した液晶パネル５となる。液晶パネル５は、ガラスなどの絶縁性基板上に着色層、遮光層、対向電極等が形成された対向基板と、ガラスなどの絶縁性基板上にスイッチング素子となる薄膜トランジスタ（以後ＴＦＴ：Thin Film Transistorと称す）、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板とを備えている（図示せず）。そして、液晶パネル５は、対向基板とＴＦＴアレイ基板との間隔を保持するためのスペーサ、対向基板とＴＦＴアレイ基板とを貼り合わせるためのシール材、対向基板とＴＦＴアレイ基板との間に狭持させる液晶、液晶を注入する注入口の封止材、液晶を配光させる配向膜、および偏光板などにより構成されている（図示せず）。なお、本発明では、液晶パネル５としては一般的なものを用いるため、表示動作についての詳細な説明は省略する。
【００２０】
なお、表示装置には、液晶パネル５を駆動するための回路基板１２を備えている。回路基板１２には、ガラスエポキシ等に図示しない銅箔パターンが形成されており、複数の電子部品が半田実装されている。回路基板１２は面状光源装置５０の裏面側（光が出射されない側）に主に配置され、固定ネジ１３、カシメ、引掛け爪等で面状光源装置５０と機械的に接続されている。また、回路基板１２を外部からの圧力や静電気から保護するために、保護カバー１４が取り付けられている。保護カバー１４の材料としては、アルミニウムやステンレス、亜鉛めっき鋼板等が用いられる。また、保護カバー１４の回路基板１２側には回路基板１２や回路基板１２上の電子部品との電気的接触を避けるためにＰＥＴ等の樹脂製シート（図示せず）が貼り付けられている。保護カバー１４は面状光源装置５０に裏面に図示しないネジ、カシメ等で機械的に接続されている。また、保護カバー１４には、取り付け後に回路基板１２上の可変抵抗を制御することができるように可変抵抗の近傍に図示しない調整孔を有している。なお、保護カバー１４は外部からの圧力等が大きくない場合は、ＰＥＴシートで代用することもできる。この場合、回路基板１２間に絶縁用のシートを貼り付ける必要がないため、部品点数を削減でき、コストを抑える事ができる。
【００２１】
次に、点光源２から出射された光が、導光板４の出射面Ｂより出射されるまでの光路について説明する。まず、点光源２から発せられた光は直接または反射シート７で反射して導光板４の入射面Ａに入光する。入射面Ａより導光板４に入射した光は、導光板４と空気層との境界で全反射を繰り返しながら導光板４内部を伝播する。導光板４の内部を伝播する光は、導光板４の反出射面Ｃに施された図示しないドットパターン印刷で拡散反射される。導光板４の反出射面Ｃで光の伝播方向が変えられることで、導光板４と空気層との境界に対して臨界角を満たさない入光角を有する光を導光板４の出射面Ｂから出射させることができる。導光板４の出射面Ｂから出射された光は、光学シート類６を介して、出射開口部１１から液晶パネル５へと入射される。なお、一部の光は、導光板４の出射面Ｂ以外の面から出射されることになるが、導光板４の反出射面Ｃおよび入射面Ａ以外の側面に配設された前述の反射シート７で反射される。そのため、当該光は導光板４に再び入光し、導光板４の出射面B以外から出射されることはない。
【００２２】
次に、本実施の形態の面状光源装置５０における、点光源２近傍の構造およびその光路および隣接する２つの点光源近傍の光路について説明する。図２は、液晶表示装置１の表示面から見た正面図であり、図３と図４は、液晶表示装置１の所定位置での断面図を示すものであり、図３は点光源部２を含めたII−II方向での断面図を、図４は隣接する２つの点光源２間のIII−III方向での断面図を示している。まず、点光源２を含む断面図図３および図２から分かるように、点光源２と対応する部分においては基板保持部材８に間隙部１５が形成されており、点光源２との干渉を回避させている。基板保持部材８の側面部において下ケース１０と接触する面は、隣接する２つの点光源２の間においても間隙部などは形成されておらず、連続した形状となっている。また、下ケース１０の点光源２の間の底面には、基板保持部材８の突起部１７を差し込み、貫通するための貫通孔１６（第一の開口部）が形成されている。尚、上記説明では、図１乃至３における点光源２および突起部１７の引き出し線および符号の記載は、図面の煩雑化を避けるために一箇所のみとしたが、各図により明らかなように相当個所が複数存在する。以降の説明では、同様に代表する一箇所を特定して説明する。
【００２３】
次に、図４に示す隣接する２つの点光源２間を横切る断面構造について説明する。基板保持部材８は、光源基板３と導光板４の入射面Ａと略平行に形成された下ケース１０の側面部（第一の側面部）とを、基板保持部材８の側面部と突起部１７とにより挟み込む。基板保持部材８のクリアランス１８（隙間）を光源基板３と下ケース１０側面部の厚さの和と同等か若干小さくすることで、基板保持部材８を光源基板３、下ケース１０に挿入した際、基板保持部材８の隙間が所定の大きさより若干広げられる。このような構成とすることによって、基板保持部材８の弾性力で光源基板３と下ケース１０を挟み込む圧力が増加するため、光源基板３と下ケース１０間の熱抵抗が小さくなり、点光源２の熱による影響を低減することができる。
【００２４】
導光板４の反出射面Ｃ側には、図２乃至図４に示すように反射シート７を点光源２側まで延長して配置している。そのため、導光板４の反出射面Ｃが露出することはなく、点光源２からの光が、直接導光板４の反出射面Ｃに入光することはない。
【００２５】
ＬＥＤなどの点光源２を光源とする面状光源装置５０において、点光源２近傍が明るく、隣接する点光源２間が暗部になる対策として、点光源２近傍の前述のドットパターン印刷は薄く、隣接する点光源２間は濃くする方法が用いられている。
【００２６】
次に、図５をもちいて、光源基板３の挿抜方法について説明する。下ケース１０および上ケース９の光源基板３と垂直をなす側面にはそれぞれ挿抜孔１９（第二の開口部）が形成されている。先ず、光源基板３と下ケース１０の側面部を締結していた基板保持部材８を反出射面方向に取り外す。次に、下ケース１０と上ケース９の側面に形成された挿抜孔１９から光源基板３をスライドさせて引き抜く。
取り付ける際は、下ケース１０と上ケース９の挿抜孔１９から光源基板３を挿入し、光源基板３がすべて挿入された後、基板保持部材８の突起部を下ケース１０の反出射面に形成された貫通孔１６に差し込むように基板保持部材８を取り付ける。基板保持部材８の弾性力により、光源基板３と下ケース１０の側面部は狭持された状態で保持される。
【００２７】
図４では基板保持部材８は光源基板３と下ケース１０の側面部を狭持しているが、図６に示すように光源基板３と下ケース１０の側面部と上ケース９の側面部（第二の側面部）を狭持するように構成することもできる。本実施の形態以外にも光源基板３と下ケース１０側面部が狭持できる構造であれば、基板保持部材８は他の部材を挟み込むこともできる。
また図６では基板保持部材８の突起部１７の基板側に凸部２０が形成されている。これにより、放熱上最も重要な基板中央部（点光源２は光源基板３の略中央部に配置されるため）を特に強く挟み込むことができるため、光源基板３と下ケース１０の側面部間の熱抵抗を低減させることができ、点光源２の熱による影響を低減させることができる。また、基板保持部材８の取り付けの際に凸部２０と光源基板３が点接触するため、取り付けの際の抵抗力が小さくなり、作業性が向上するため好ましい。
【００２８】
また、上ケース９側面部に凸部（図示せず）を、基板保持部材８のケース側面部の前記凸部に対応する位置に孔（図示せず）を設け、それぞれの孔と凸部が嵌合するよう構成すれば光源基板３の位置を固定することができる。これにより、振動や衝撃による外部からの力が作用した場合でも光源基板３の位置がずれたり外れたりすることを防ぐことができる。
【００２９】
さらに、基板保持部材８の上ケース９側面部と接触する箇所にそれぞれの部材を締結する爪、引掛け、孔による機械的嵌合を設けることで振動や衝撃等により外部から力が作用した場合でも上ケース９、下ケース１０、光源基板３が外れることを防ぐことができるためにより好ましい。
【００３０】
実施の形態２．
発明の実施の形態２を図７乃至図９により説明する。本実施の形態においては、導光板４、拡散シート類６、反射シート７、上ケース９（第二のケース）、下ケース１０（第一のケース）、回路基板１２および保護カバー１４などの構成は、前記実施の形態１と同様であり、同一の符号を付してここでは説明を省略する。以降の説明は特に点光源２、光源基板３および基板保持部材８の形状、上ケース９、下ケース１０における対応する形状について図７乃至９を用いて説明する。ここで図１〜図６と同じ構成部分については同一の符号を付している。
【００３１】
図７と図８は、液晶表示装置１の特定位置での断面図を示すものであり、図７は点光源部２を含めた図２におけるII−II方向での断面図を、図８は隣接する２つの点光源２間のIII−III方向での断面図を示している。図９は本発明の実施の形態２における液晶表示装置１の光源基板３の分解、交換作業を説明する拡大斜視図である。まず図７から分かるように基板保持部材８にて点光源２に対応する部分（２つの隣接する突起部１７の間）に図示しない間隙部１５が形成されており、点光源２との干渉を回避させている。基板保持部材８の側面部において上ケース９と接触する面は、隣接する点光源２間においても間隙部などは形成されておらず、連続した形状となっている。
【００３２】
次に、図８に示す隣接する点光源２間の断面構造について説明する。基板保持部材８は、光源基板３と導光板４の入射面Ａと略平行に形成された下ケース１０の側面部（第一の側面部）および上ケース９の側面部（第二の側面部）とを、基板保持部材８の側面部と突起部１７とにより挟み込む。基板保持部材８のクリアランス１８（隙間）を光源基板３と下ケース１０および上ケース９側面部の厚さの和と同等か若干小さくすることで、基板保持部材８を光源基板３、下ケース１０および上ケース９に挿入した際、基板保持部材８の隙間が所定の大きさより若干広げられる。また、基板保持部材８の突起部１７（図９参照）の基板側に凸部２０が形成されている。このような構成とすることによって、基板保持部材８の弾性力で光源基板３と下ケース１０を挟み込む圧力が増加するため、光源基板３と下ケース１０間の熱抵抗が小さくなり、点光源２の熱による影響を低減することができる。また、上ケース９の２つの点光源２の間の出射面側（以降、面状光源装置５０の液晶パネル５に対峙する面側を出射面側と称す）には、基板保持部材８の突起部１７を差し入れ、貫通するための貫通孔２１（第三の開口部）が形成されている。
【００３３】
本実施の形態では下ケース１０に孔を形成する必要がない為、光源基板３からの熱を下ケース１０の底面側に効率よく伝熱することができ、点光源２の熱による影響を低減することができる。また、下ケース１０に孔がないため強度も向上する。
【００３４】
本実施の形態では基板保持部材８で光源基板３、下ケース１０、上ケース９を狭持しているが、光源基板３、下ケース１０のみ狭持する事もでき、また、光源基板３と下ケース１０の側面部が密着すればその他の部材を狭持してもよい。
【００３５】
次に、図９を用いて、光源基板３の挿抜方法について説明する。下ケース１０および上ケース９の光源基板３と垂直をなす側面にはそれぞれ挿抜孔１９（第二の開口部）が形成されている。先ず、光源基板３と下ケース１０の側面部を締結していた基板保持部材８を出射面方向に取り外す。次に、下ケース１０と上ケース９の側面に形成された挿抜孔１９から光源基板３をスライドさせて引き抜く。
取り付ける際は、下ケース１０と上ケース９の挿抜孔１９から光源基板３を挿入し、光源基板３がすべて挿入された後、基板保持部材８の突起部を下ケース１０の出射面に形成された貫通孔２１に差し入れるように基板保持部材８を取り付ける。基板保持部材８の弾性力により、光源基板３と下ケース１０の側面部は狭持された状態で保持される。
【００３６】
また実施の形態１同様に基板保持部材８と下ケース１０の側面部を位置決めする突起、孔を設けることもでき、基板保持部材８と上ケース９とを嵌合する機械的締結を設けることも出来、効果については実施の形態１同様のため、説明を省略する。
【００３７】
実施の形態３．
本発明の実施の形態を図１０〜１３により説明する。図１０、１２は光源基板３および基板留め部材３０の拡大斜視図、図１１、１３は表示装置を完成させた場合の断面図を示す。
【００３８】
図１０は本実施の形態３の光源基板３および基板留め部材３０の外形を示すものであり、図１１は前述の実施の形態１と同様のIII−III方向での断面図を示し、ここでは前述の実施の形態１および２との相違点について示す。本実施の形態３においては、導光板４、拡散シート類６、反射シート７、上ケース９（第二のケース）、下ケース１０（第一のケース）、回路基板１２および保護カバー１４などの構成は、前述の実施の形態１と同様であり、同一の符号を付してここでは説明を省略する。
前述の実施の形態１および２と異なるのは、図１０に示すとおり光源基板３と基板留め部材３０が一体化している点である、断面図、図１１において基板留め部材３０は下ケース１０の側面部（第一の側面部）を両面から狭持する形状を呈している。本実施の形態３の光源基板３は点光源２を実装したガラスエポキシ配線基板またはＦＰＣであり、金属フレームである基板留め部材３０に接着材等で貼り付けることにより一体構成されている。基板留め部材３０のクリアランス１８（隙間）を下ケース１０の側面部の厚みと同等か若干小さくする事で、基板留め部材３０を下ケース１０の側面部に挿入した際、基板留め部材３０の隙間が所定の大きさより若干広げられる。この様な構成とすることによって、基板留め部材３０の弾性力で下ケース１０を挟み込む圧力が増大するため、基板留め部材３０と下ケース１０間の熱抵抗が小さくなり、基板留め部材３０の熱による影響を低減する事ができる。
【００３９】
上ケース９、下ケース１０の側面に形成された孔から光源基板３および基板留め部材３０をスライドすることにより光源交換ができる。本実施の形態３の構成では、部品点数を減らすことができ、また交換時の作業性が向上するためより好ましい。
【００４０】
本実施の形態における別の実施の形態の基板留め部材３０の拡大斜視図を図１２に、断面図を図１３に示す（前記図２におけるII−II方向での断面に相当する）。基板留め部材３０である前記金属フレームが下ケース１０の側面部を両側から狭持する形状を呈していることに加えて、下ケース１０の底面（反出射面側）に平行で内側に延在された形状を呈している。これにより、基板留め部材３０と下ケース１０の接触面性を増やす事ができ、光源から発せられた熱を効率よく下ケース１０に伝えることができる。また、光源を挿抜する際に、基板留め部材３０が出射面方向にずれることがないため、作業性が向上してさらに好ましい。
【００４１】
また前述の実施の形態１、２と同様に基板留め部材３０と下ケース１０の側面部を位置決めする突起、孔を設けることもでき、基板留め部材３０と上ケース９とを嵌合する機械的締結を設けることも可能であり、その効果については実施の形態１と同様のため、ここでは詳しい説明を省略する。
【００４２】
実施の形態４．
本発明の実施の形態を図１４、１５により説明する。図１４は光源基板３および基板留め部材３０の外形を表す拡大斜視図、図１５は表示装置を完成させた場合の断面図を示す。本実施の形態においては、導光板４、拡散シート類６、反射シート７、上ケース９（第二のケース）、下ケース１０（第一のケース）、回路基板１２および保護カバー１４などの構成は、前述の実施の形態１と同様であり、同一の符号を付してここでは説明を省略する。
【００４３】
図１４に示すとおり光源基板３は点光源２を実装したガラスエポキシ配線基板またはＦＰＣであり、金属フレームである基板留め部材３０に接着材等で固着することにより一体構成されている。また、基板留め部材３０はＬ字形状を呈しており、導光板４入射面Ａに対峙する一面に光源基板３が配置されている。光源が配置されていない反出射面Ｃと平行な面にはネジ止め孔２２が形成されている。
【００４４】
図１５は本実施の形態４の点光源部２を含めた液晶表示装置１の断面（前記図２におけるII−II方向での断面に相当する）を示す図であり、基板留め部材３０の反出射面Ｃと平行で、出射面側の面と下ケース１０の反出射面側の面が接触している。基板留め部材３０のネジ止め孔２２に対応する下ケース１０の位置にネジ２３を実装する。基板留め部材３０と下ケース１０は基板留め部材３０のネジ止め孔２２を通してネジ２３により下ケース１０と機械的締結されている。また基板留め部材３０と下ケース１０がしっかりと当接するように、接触面積、締結用のネジの数、位置は熱伝導が向上にするように最適化することが好ましい。また、基板留め部材３０と下ケース１０の接触面に熱伝導性が良いシリコングリース等を用いることで、さらに熱伝導性が向上し、点光源２の熱による影響を低減できるのでさらによい。
【００４５】
点光源２から発せられて熱は光源基板３、基板留め部材３０を通して、基板留め部材３０の面から下ケース１０へ伝導する。このため基板留め部材３０は熱伝導性が高い金属が好ましく、特に熱伝導率が高い純アルミであり、基板留め部材３０の厚さを厚いほうが好ましい。
【００４６】
基板留め部材３０と下ケース１０を締結しているネジを取り外し、光源の反出射面方向に引き抜くことで光源を取り外す。また組立の際は、基板留め部材３０を出射面方向に取り付けて、ネジにより基板留め部材３０と下ケース１０を締結する。
【００４７】
本実施の形態では光源が配置さている面と対峙する面に（図示しない）爪や引っ掛けを形成し、上ケース９の光源側側面部に上記爪や引掛けと嵌合する形状を形成することにより、下ケース１０と上ケース９が機械的締結されるため好ましい。
【００４８】
本実施の形態４では、図１４においては、光源基板３の構成として点光源２を実装したガラスエポキシ配線基板またはＦＰＣとし、基板留め部材３０として金属フレームを採用し、両者を接着材等で貼り付けて固着し一体構成とした例が示されているが、この限りではなく、例えば実施の形態１で示した基板保持部材８に下ケースと結合するための延在部を設け、該延在部にネジを通す孔を設ければ、本実施の形態４と同様にネジにより下ケース１０と基板保持部材８を機械的に締結することができ、さらに熱抵抗を低減することができる。
【００４９】
以上、本発明を上記実施の形態１乃至４で説明したが、上記に例示したようにそれぞれの実施の形態における多様な形状等を個別に組み合わせることにより、それぞれの効果を奏することが可能であることはいうまでもない。また、実施の形態１〜４においては上ケースが下ケースを包み込む形状としたが、その逆でも良い。なお、前述したように本発明で用いられる点光源２はＬＥＤに限られるものではない。さらにＲＥＤ（赤）、ＧＲＥＥＮ（緑）、ＢＬＵＥ（青）を混合させて白色光を生成する光源を各実施の形態に適用できることは言うまでもなく、各色の輝度が導光板４の出射面で均一化されるように輝度ムラ及び色ムラの発生を抑制して均一な白色光を得ることができる。
【００５０】
また、実施の形態１乃至４においては、面状光源装置５０上に液晶パネル５を設けた液晶表示装置を図示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、液晶パネル５に替えて面状光源装置５０の光を利用して画像を表示する表示部（例えば、看板や誘導灯等）であってもよいことはいうまでもない。なお、上記実施の形態１〜４では、導光板４の形状は板状のものを用いているが、本発明はこれに限定されることなく、導光板４の形状を、点光源２から離れるにつれて導光板４の厚みが薄くなる楔形にすることで、入光した光を効率よく伝播することができ、当該光を出射面Ｂに効率よく導くことができる。また、導光板４を楔形にすることで、導光板４の反出射面Ｃにおてい反射シート７で反射される光の量を減らすことができるため、反射シート７での反射ロスを減らし、出射面Ｂから出射される光の量を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の分解斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の正面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の点光源部を含む断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の二つの点光源間の断面図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の光源交換を示す斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の二つの点光源間の他の実施の形態の断面図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係る液晶表示装置の点光源部を含む断面図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る液晶表示装置の二つの点光源間の断面図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係る液晶表示装置の光源交換を示す斜視図である。
【図１０】この発明の実施の形態３に係る液晶表示装置の基板留め部材の拡大斜視図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に係る液晶表示装置の点光源部を含む断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態３に係る液晶表示装置の基板留め部材の他の実施の形態の拡大斜視図である。
【図１３】この発明の実施の形態３に係る液晶表示装置の点光源部を含む他の実施の形態の断面図である。
【図１４】この発明の実施の形態４に係る液晶表示装置の基板留め部材の拡大斜視図である。
【図１５】この発明の実施の形態４に係る液晶表示装置の点光源部を含む断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  液晶表示装置
２  点光源
３  光源基板
４  導光板
５  液晶パネル
６  光学シート類
７  反射シート
８  基板保持部材
９  上ケース
１０  下ケース
１１  出射開口部
１２  回路基板
１３  固定ネジ
１４  保護カバー
１５  間隙部
１６  貫通孔
１７  突起部
１８  クリアランス（間隙）
１９  挿抜孔
２０  凸部
２１  貫通孔
２２  ネジ止め孔
２３  ネジ
３０  基板留め部材
５０  面状光源装置
【図１】
0004840121.tif 000002
【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】
0004840121.tif 000008
【図８】
0004840121.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0004840121.tif 000013
【図１３】
0004840121.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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