(57)【要約】【課題】  輝度ばらつきがなく高輝度で、低電圧駆動の可能な面状光源装置およびこれを用いた液晶表示装置を提供する。【解決手段】  導光板３の一端面３ｃに沿って配線基板１１が配置され、この配線基板１１の上面すなわち実装面１１ａには、複数の点状光源１０が導光板３の端面３ｃの長辺３ｄと平行なＸ方向に一列に等間隔に配置された光源群１０ａが設けられている。各点状光源１０の並ぶ方向の延長線上にある配線基板１１の両端部１１ｃ、１１ｄには、それぞれ電源入力部である端子が設けられ、光源群１０ａを構成する複数の点状光源１０に対して両側から電流を供給している。これにより、複数の点状光源１０に対して配線抵抗による電圧降下の影響がなくなり、輝度ばらつきがなく高輝度で、低電圧駆動の可能な面状光源装置２０および液晶表示装置１を得ることができる。【選択図】図４
2005174820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対向する発光面と反射面およびこれらを繋ぐ四つの端面を有する導光板と、この導光板の少なくとも一端面に沿って配置された配線基板と、前記配線基板上に複数の点状光源を前記導光板の前記一端面と平行な方向に並べて配置した光源群と、前記配線基板および前記光源群を包囲すると共に前記導光板の前記一端面に隣接する端部と嵌合し、前記光源群からの光を前記導光板の前記一端面に向けて反射するリフレクタと、前記配線基板を前記リフレクタに固定する固定手段とを備えた面状光源装置であって、
前記光源群を構成する複数の点状光源は、前記配線基板上に形成された配線パターンによりそれぞれ並列に接続され、また前記各点状光源の並ぶ方向の延長線上にある前記配線基板の両端部に設けられた２つの電源入力部から電流を供給されることを特徴とする面状光源装置。
【請求項２】
相対向する発光面と反射面およびこれらを繋ぐ四つの端面を有する導光板と、この導光板の少なくとも一端面に沿って配置された配線基板と、それぞれ前記配線基板上に複数の点状光源を前記導光板の前記一端面と平行な方向に並べて配置した少なくとも二組の光源群と、前記配線基板および前記光源群を包囲すると共に前記導光板の前記一端面に隣接する端部と嵌合し、前記各光源群からの光を前記導光板の前記一端面に向けて反射するリフレクタと、前記配線基板を前記リフレクタに固定する固定手段とを備えた面状光源装置であって、
前記各光源群において、各光源群を構成する複数の点状光源は、前記配線基板上に形成された配線パターンによりそれぞれ並列に接続され、また前記各点状光源の並ぶ方向の延長線上にある前記配線基板の両端部に設けられた２つの電源入力部から電流を供給されることを特徴とする面状光源装置。
【請求項３】
相対向する発光面と反射面およびこれらを繋ぐ四つの端面を有する導光板と、この導光板の少なくとも一端面に沿って配置された配線基板と、それぞれ前記配線基板上に複数の点状光源を前記導光板の前記一端面と平行な方向に並べて配置した少なくとも二組の光源群と、前記配線基板および前記光源群を包囲すると共に前記導光板の前記一端面に隣接する端部と嵌合し、前記各光源群からの光を前記導光板の前記一端面に向けて反射するリフレクタと、前記配線基板を前記リフレクタに固定する固定手段とを備えた面状光源装置であって、
前記各光源群において、各光源群を構成する複数の点状光源は、前記配線基板上に形成された配線パターンによりそれぞれ並列に接続され、また前記二組の光源群のうちの一組の光源群はその点状光源の並ぶ方向の延長線上にある前記配線基板の一方の端部に設けられた電源入力部から電流を供給され、またその他方の光源群は前記配線基板の他方の端部に設けられた電源入力部から電流を供給されることを特徴とする面状光源装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の面状光源装置であって、前記配線基板上に二組の前記光源群が配置され、前記二組の光源群は、前記配線基板の相対向する上面と下面にそれぞれ設けられていることを特徴とする面状光源装置。
【請求項５】
請求項２または請求項３に記載の面状光源装置であって、前記配線基板上に二組の前記光源群が配置され、前記二組の光源群は、前記配線基板の同一面に設けられ、さらに前記配線基板の前記光源群が設けられていない面を内側にして前記配線基板を前記光源群の列間で折り曲げることにより前記二組の光源群を相対向する面に配置したことを特徴とする面状光源装置。
【請求項６】
請求項２または請求項３に記載の面状光源装置であって、前記配線基板を前記光源群の数と同じ枚数だけ備え、前記各光源群はそれぞれに異なる前記配線基板上に設けられていることを特徴とする面状光源装置。
【請求項７】
請求項６に記載の面状光源装置であって、前記配線基板を二枚備え、これら二枚の配線基板は、それぞれ前記光源群が設けられた面を内側にして対向配置されることを特徴とする面状光源装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７に記載の面状光源装置であって、前記配線基板と前記リフレクタの間に放熱板をさらに備えたことを特徴とする面状光源装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８に記載の面状光源装置であって、前記光源群を構成する点状光源は、前記点状光源が設けられた前記配線基板面と略垂直な面に発光領域を有し、前記導光板の前記一端面に向けて光を出射することを特徴とする面状光源装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の面状光源装置の発光面上部に、液晶の複屈折性を利用して画像の表示を行う透過型液晶パネルを配置し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、面状光源装置およびこれを用いた液晶表示装置に関し、特に面状光源装置に用いられる複数の点状光源への電流の供給手段の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に液晶表示装置は、二枚の絶縁性基板の間に液晶層が狭持され液晶の複屈折性を利用して画像の表示を行う透過型液晶パネルの背面側に面状光源装置が設けられている。面状光源装置の光源としては従来、線状の冷陰極管が用いられていたが、寿命の長さ及び発光の良さからR、G、B三色の発光ダイオード（以下、ＬＥＤと記す）をそれぞれ複数配置した光源を用いたものもある。さらに、白色光を発光するＬＥＤを複数配置した光源を用いたものもある。液晶表示装置に用いられる面状光源装置においては、光源であるＬＥＤからの光は導光板の一端面（入光面）から入射し、導光板の発光面全体に導かれるが、輝度を向上するためには複数個のＬＥＤを導光板端面に対向して配置する必要があった。
【０００３】
例えば、特許文献１では、液晶表示装置の高輝度化の要求からＬＥＤを複数個基板に取り付けた面状光源装置が開示されている。この例では、基板上に複数個のＬＥＤが直列もしくは並列に接続して配置され、また基板にはＬＥＤに電流を供給するための配線パターンが形成されている。このように、基板上に複数個のＬＥＤを載置した場合、光源の高輝度化を図ることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２４７７４８号公報（第４頁、第９図）
【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、直列接続の場合、ＬＥＤの個数の増加に従って駆動電圧が高くなるため、多数のＬＥＤを載置する場合にはインバータ等で昇圧させなければならなくなり、駆動電圧の制限からＬＥＤの数を増やすことができず、輝度を向上することが困難であった。また、並列接続の場合は、多数のＬＥＤを載置しても駆動電圧を増加させる必要はないが、配線抵抗によるＬＥＤへの供給電圧の低下が発生し、ＬＥＤ間で輝度ばらつきが発生することがあった。また、ＬＥＤの特性のばらつきによる輝度ばらつきが発生するという問題もあった。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、輝度ばらつきがなく高輝度で、低電圧駆動の可能な面状光源装置およびこれを用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の観点における面状光源装置は、相対向する発光面と反射面およびこれらを繋ぐ四つの端面を有する導光板と、この導光板の少なくとも一端面に沿って配置された配線基板と、配線基板上に複数の点状光源を導光板の一端面と平行な方向に並べて配置した光源群と、配線基板および光源群を包囲すると共に導光板の一端面に隣接する端部と嵌合し、光源群からの光を導光板の一端面に向けて反射するリフレクタと、配線基板をリフレクタに固定する固定手段とを備えた面状光源装置であって、光源群を構成する複数の点状光源は、配線基板上に形成された配線パターンによりそれぞれ並列に接続され、また各点状光源の並ぶ方向の延長線上にある配線基板の両端部に設けられた２つの電源入力部から電流を供給されるものである。
【０００８】
また、本発明の第２の観点における面状光源装置は、相対向する発光面と反射面およびこれらを繋ぐ四つの端面を有する導光板と、この導光板の少なくとも一端面に沿って配置された配線基板と、それぞれ配線基板上に複数の点状光源を導光板の一端面と平行な方向に並べて配置した少なくとも二組の光源群と、配線基板および光源群を包囲すると共に導光板の一端面に隣接する端部と嵌合し、各光源群からの光を導光板の一端面に向けて反射するリフレクタと、配線基板をリフレクタに固定する固定手段とを備えた面状光源装置であって、各光源群において、各光源群を構成する複数の点状光源は、配線基板上に形成された配線パターンによりそれぞれ並列に接続され、また各点状光源の並ぶ方向の延長線上にある配線基板の両端部に設けられた２つの電源入力部から電流を供給されるものである。
【０００９】
さらに、本発明の第３の観点における面状光源装置は、相対向する発光面と反射面およびこれらを繋ぐ四つの端面を有する導光板と、この導光板の少なくとも一端面に沿って配置された配線基板と、それぞれ配線基板上に複数の点状光源を導光板の一端面と平行な方向に並べて配置した少なくとも二組の光源群と、配線基板および光源群を包囲すると共に導光板の一端面に隣接する端部と嵌合し、各光源群からの光を導光板の一端面に向けて反射するリフレクタと、配線基板をリフレクタに固定する固定手段とを備えた面状光源装置であって、各光源群において、各光源群を構成する複数の点状光源は、配線基板上に形成された配線パターンによりそれぞれ並列に接続され、また二組の光源群のうちの一組の光源群はその点状光源の並ぶ方向の延長線上にある配線基板の一方の端部に設けられた電源入力部から電流を供給され、またその他方の光源群は配線基板の他方の端部に設けられた電源入力部から電流を供給されるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１および第２の観点における面状光源装置によれば、光源群を構成する複数の点状光源を配線基板上に形成された配線パターンによりそれぞれ並列に接続し、また各点状光源の並ぶ方向の延長線上にある配線基板の両端部に設けられた２つの電源入力部から電流を供給することにより、複数の点状光源に対して配線抵抗による電圧降下の影響がなくなるため、高輝度で輝度ばらつきがなく、低電圧駆動が可能となる。
【００１１】
また、本発明の第３の観点における面状光源装置によれば、各光源群を構成する複数の点状光源を配線基板上に形成された配線パターンによりそれぞれ並列に接続し、また少なくとも二組の光源群のうちの一組の光源群にはその点状光源の並ぶ方向の延長線上にある配線基板の一方の端部に設けられた電源入力部から電流を供給し、またその他方の光源群には配線基板の他方の端部に設けられた電源入力部から電流を供給することにより、二組の光源群でそれぞれ発生する輝度差が双方で打ち消され、均一な発光を得ることができるため、高輝度で輝度ばらつきがなく、低電圧駆動が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明を実施するための最良の形態である実施の形態１〜実施の形態７について図面を参照して説明する。
【００１３】
実施の形態１．
この実施の形態１は、本発明の第１の観点に対応する実施の形態である。図１は本発明の実施の形態１による面状光源装置を用いた液晶表示装置の構成を示す分解斜視図、図２および図３はそれぞれ本実施の形態１における面状光源装置の構成を示す分解斜視図および断面図である。本実施の形態における液晶表示装置１は、図１に示すように、二枚の絶縁性基板の間に液晶層が狭持された液晶パネル５、液晶パネル５の背面側に配置された面状光源装置２０、液晶パネル５と面状光源装置２０の間に配置された拡散シート、保護シート、レンズシート、プリズムシート等からなる光学シート４、面状光源装置２０の反射面側に配置された反射シート６を備えている。
【００１４】
液晶の複屈折性を利用して画像の表示を行う透過型の液晶パネル５は、ＴＦＴアレイ基板とカラーフィルタ基板とを備えており、これら二枚の基板間に液晶層を狭持している。ＴＦＴアレイ基板はスイッチング素子である薄膜トランジスタおよび画素電極等を備えており、スイッチング素子のＯＮ、ＯＦＦによって画素電極に駆動電圧が印加される。この駆動電圧によって液晶層が配向され、所望の画像が表示される。また、カラーフィルタ基板は赤、緑、青の着色層および遮光層（ブラックマトリクス）等を備えている。これらの液晶パネル５、光学シート４、面状光源装置２０および反射シート６が筐体（図示せず）によって固定され、液晶表示装置１を構成している。
【００１５】
次に、本実施の形態１における面状光源装置２０について図２および図３を用いて説明する。
【００１６】
導光板３は、アクリルまたはポリカーボネート等からなり、相対向する発光面３ａと反射面３ｂおよびこれらを繋ぐ四つの端面を有するものである。また、導光板３の少なくとも一端面、本実施の形態ではその中の一つの端面３ｃに沿って配線基板１１が配置されている。端面３ｃは扁平な長方形の形状を有し、この長方形の端面３ｃは、一対の長辺３ｄと、一対の短辺３ｅを有する。この長辺３ｄの延びる方向をＸ方向、短辺３ｅの延びる方向をＺ方向とし、それらに直交する方向をＹ方向と称する。このＺ方向は、液晶パネル５、光学シート４、面状光源装置２０および反射シート６が積層される方向である。配線基板１１は長辺３ｄとほぼ同じ長さを持った印刷配線基板であり、その上面、すなわち実装面１１ａには、複数の点状光源１０が導光板３の端面３ｃの長辺３ｄと平行なＸ方向に一列に等間隔に配置された光源群１０ａが設けられている。点状光源１０は半導体発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）を有するチップタイプの光源であり、配線基板１１の実装面１１ａと略垂直な面に発光領域を有する。すなわち光源群１０ａは、Ｙ方向に指向性を有する光を導光板３の端面３ｃに向けて出射する。
【００１７】
これらの配線基板１１および光源群１０ａは、金属または白色樹脂等からなるリフレクタ２により包囲されている。リフレクタ２は、配線基板１１および光源群１０ａを包囲すると共に、導光板３の一端面３ｃに隣接する端部と嵌合し、光源群１０ａからの光を導光板３の一端面３ｃに向けて反射する。これにより、光源群１０ａから出射された光は、直接、またはリフレクタ２によって反射され、導光板３の入光面である端面３ｃに入射し、導光板３内で全反射を繰り返し、面全体に導かれる。導光板３の発光面３ａ側から出射された光は、光学シート４を通過し液晶パネル５に入射する。また、導光板３の反射面３ｂから出射された光は反射シート６によって反射され、再度導光板３に入射する。このようにして発光面３ａ全体から光を効率よく出射する面状光源装置２０が構成される。
【００１８】
次に、複数の点状光源１０から構成される光源群１０ａおよびこの光源群１０ａが実装された配線基板１１の構成について図４を用いて説明する。図４（ａ）は、本実施の形態における面状光源装置２０の光源群１０ａが実装された配線基板１１を示す斜視図である。配線基板１１の上面、すなわち実装面１１ａには複数の点状光源１０が一列に等間隔で取り付けられ、光源群１０ａを構成している。この各点状光源１０は、高さ１．３ｍｍ、幅２ｍｍ、奥行きが３ｍｍ程度の略直方体であり、その発光面が導光板３の入光面である端面３ｃと対向するように配線基板１１に実装されている。各点状光源１０の発光面に形成された発光領域１３は略楕円形であり、幅１．３ｍｍ、奥行き２ｍｍ程度である。この発光領域１３から導光板３の端面３ｃの方向に指向性を有する光が出射される。
【００１９】
また、図４（ａ）に示すように、配線基板１１の実装面１１ａには、複数の点状光源１０に電流を供給するための配線パターンが形成されている。本実施の形態１では、この配線パターンは、銅材のストリップからなるアノード配線１２aとカソード配線１２ｂの２本の互いに平行な配線パターンを含んでおり、またこれらのアノード配線１２ａおよびカソード配線１２ｂから、互いに相手側へ突出する複数の突出部分を含んでいる。各点状光源（ＬＥＤ）１０は、それぞれのアノードがアノード配線１２ａの突出部分に、またそれぞれのカソードがカソード配線１２ｂの突出部分に、接合された状態で実装されている。
【００２０】
さらに、複数の点状光源１０の並ぶＸ方向の延長線上にある配線基板１１の両端部１１ｃ、１１ｄには、それぞれ電源入力部である端子（図示せず）が設けられ、光源群１０ａを構成する複数の点状光源１０に対して両側から電流を供給している。図４（ｂ）は、配線基板１１の配線パターンを回路図で示したものであり、アノード配線１２ａとカソード配線１２ｂに複数の点状光源１０が同一方向に接続され、その両端部には直流電源が接続される。
【００２１】
なお、配線基板１１に点状光源１０を実装する際には、チップマウンタを用いて配線基板１１上に点状光源１０を配置し、配線基板１１上のアノード配線１２ａおよびカソード配線１２ｂと半田付けを行う。この時、チップマウンタでの実装制約上、隣接する点状光源１０と１ｍｍ以上の間隔を開けて取り付けられる。配線基板１１としてガラスエポキシ樹脂からなる基板やＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）を用いることにより、基板の厚さを１ｍｍ以下にすることができる。また、Ｙ方向の長さ（奥行き）としては、点状光源１０の奥行きが３ｍｍ、配線基板１１部分が２ｍｍ、全体で５ｍｍ以下にすることができ、面状光源装置２０の狭額縁化を図ることができる。
【００２２】
さらに、光源群１０ａが実装された配線基板１１をリフレクタ２内部に固定する構造について図５を用いて説明する。図５は、本実施の形態１における面状光源装置２０に用いられる配線基板１１をリフレクタ２内部に固定した状態を示す側面図であり、導光板３の入光面である端面３ｃからリフレクタ２を見た状態を示している。リフレクタ２の下面２ｂの両端には固定具１４が接着剤により取り付けられている。２つの固定具１４は、配線基板１１の長さよりもやや短い間隔で配置されている。この固定具１４の内側には配線基板１１の厚さと同程度の凹部１４ａが設けられており、配線基板１１を外側から挟み込み固定する。
【００２３】
固定具１４の材質としては、シリコン（Ｓｉ）ゴム等の弾性体が用いられる。配線基板１１を取り付ける際には、固定具１４相互の間隔を広げて凹部１４ａに配線基板１１を挿入することができる。また固定具１４を白色とすることで、光源群１０ａからの光が反射されるため光の利用効率を向上させることができる。固定具１４を白色とするために、白色材料からなる固定具１４を用いてもよいし、白色に塗装してもよい。なお、本実施の形態では固定具１４による固定構造を用いたが、配線基板１１の固定構造はこれに限るものではなく、他の構造によって固定することも可能である。例えば配線基板１１の両端に穴をあけ、その穴と対応するようにリフレクタ２に支柱等を設け、ネジ等により固定してもよい。
【００２４】
以上のように、本実施の形態１では、配線基板１１上に複数の点状光源１０を導光板３の一端面３ｃと平行な方向に並べて配置した光源群１０ａを備えた面状光源装置２０において、光源群１０ａを構成する複数の点状光源１０を、配線基板１１上に形成された２本の配線パターン（アノード配線１２a、カソード配線１２ｂ）によりそれぞれ並列に接続し、また各点状光源１０の並ぶ方向の延長線上にある配線基板１１の両端部１１ｃ、１１ｄに設けられた２つの電源入力部から電流を供給するようにしたので、複数の点状光源１０に対して配線抵抗による電圧降下の影響がなくなり、輝度ばらつきがなく高輝度で、低電圧駆動の可能な面状光源装置２０を得ることができる。
【００２５】
実施の形態２．
この実施の形態２は、本発明の第２および第３の観点に対応する実施の形態である。図６および図７は、それぞれ本発明の実施の形態２における面状光源装置の構成を示す分解斜視図および断面図である。なお、図中、同一、相当部分には同一符号を付し説明を省略する。また、本実施の形態における面状光源装置２０ａを用いた液晶表示装置の基本的構成は上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する（図１参照）。
【００２６】
本実施の形態における面状光源装置２０ａは、それぞれ複数の点状光源１０を導光板３の一端面３ｃの長辺３ｄと平行なＸ方向に並べて配置した二組の光源群１０ａ、１０ｂを備えている。本実施の形態では、これら二組の光源群１０ａ、１０ｂは、配線基板１１の相対向する上面１１ａと下面１１ｂにそれぞれ設けられている。
【００２７】
本実施の形態では、点状光源１０として、上記実施の形態１と同様に、半導体発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）を有するチップタイプの光源を用いており、配線基板１１の実装面と略垂直な面に発光領域を有している。光源群１０ａ、１０ｂは共に、導光板３の端面３ｃと対向する面からＹ方向に指向性を有する光を出射し、この光が導光板３の入光面である端面３ｃに入射する。また、配線基板１１の上面１１ａおよび下面１１ｂには、上記実施の形態１と同様に、それぞれの光源群１０ａ、１０ｂを構成する複数の点状光源１０に電流を供給するためのアノード配線とカソード配線（いずれも図示せず）が形成されている。また、配線基板１１の固定構造についても上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００２８】
本実施の形態における二組の光源群１０ａ、１０ｂに電流を供給する手段には、二つの手段がある。その第１の手段は、本発明の第２の観点に対応するもので、上記実施の形態１と同様に、配線基板１１の両端部１１ｃ、１１ｄにそれぞれ電源入力部（図示せず）を設け、光源群１０ａ、１０ｂを構成する複数の点状光源１０に対して両側から電流を供給するものである。この場合、配線基板１１の上面１１ａに取り付けられた端子と、下面１１ｂに取り付けられた端子をスルーホール等で接続してもよい。
【００２９】
また、電流供給の第２の手段は、本発明の第３の観点に対応するもので、二組の光源群１０ａ、１０ｂのうちの一方、例えば光源群１０ａには、光源群１０ａの点状光源１０の並ぶ方向の延長線上にある配線基板１１の一方の端部１１ｃに設けられた電源入力部（図示せず）から電流を供給し、他方、例えば光源群１０ｂには、配線基板１１の他方の端部１１ｄに設けられた電源入力部（図示せず）から電流を供給するものである。いずれの手段によっても、輝度ばらつきがなく高輝度で、低電圧駆動の可能な面状光源装置２０ａを得ることができる。なお、本実施の形態では二組の光源群１０ａ、１０ｂを備えた例について述べたが、この電力供給の第２の手段は、二組以上の偶数組の光源群を備えた面状光源装置に適用することができる。
【００３０】
以上のように、本実施の形態２における面状光源装置２０ａでは、二組の光源群１０ａ、１０ｂを、配線基板１１の相対向する上面１１ａと下面１１ｂにそれぞれ設けることにより、点状光源１０の数が増え、輝度がさらに向上する。また、配線基板１１の上面１１ａに取り付けられた電源入力部（端子）と、下面１１ｂに取り付けられた電源入力部（端子）をスルーホール等で接続することにより、配線パターンを複雑にすることなく両面の光源群１０ａ、１０ｂに電流を供給することができ、上面１１ａの光源群１０ａ及び下面１１ｂの光源群１０ｂとも輝度差のない均一な発光を得ることができる。
【００３１】
さらに、配線基板１１上面１１ａの一方の端部１１ｃに設けられた端子から光源群１０ａに電流を供給し、配線基板１１下面１１ｂの他方の端部１１ｄに設けられた端子から光源群１０ｂに電流を供給することにより、上面１１ａの光源群１０ａで発生する輝度差と下面１１ｂの光源群１０ｂで発生する輝度差が双方で打ち消され、均一な発光を得ることができる。また、本実施の形態２によれば、面状光源装置２０ａおよびこれを用いた液晶表示装置を厚くすることなく、輝度を向上することができる。
【００３２】
実施の形態３．
この実施の形態３は、本発明の第２および第３の観点に対応する実施の形態である。本発明の実施の形態３における面状光源装置について図８〜図１１を用いて説明する。図８は、本実施の形態における面状光源装置２０ｂに用いられる配線基板（折り曲げる前の状態）を示す斜視図、図９は本実施の形態における面状光源装置２０ｂに用いられる配線基板（折り曲げた後の状態）を示す斜視図である。なお、図中、同一、相当部分には同一符号を付し説明を省略する。また、本実施の形態における面状光源装置２０ｂを用いた液晶表示装置の基本的構成は上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する（図１参照）。
【００３３】
本実施の形態では、図８に示すように、二組の光源群１０ａ、１０ｂを、配線基板１１の同一面１１ａ上に設けている。光源群１０ａは、配線基板１１の一端面１１ｅに沿って一列に配置され、光源群１０ｂは、光源群１０ａが設けられている端面１１ｅと対向する端面１１ｆに沿って一列に配置されている。なお、点状光源１０としては、上記実施の形態１と同様に、半導体発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）を有するチップタイプの光源を用いており、配線基板１１の実装面１１ａと略垂直な面に発光領域を有している。図８では、光源群１０ａ、１０ｂの発光領域１３はいずれも配線基板１１に対して外側向きに配置されている。また、配線基板１１の実装面１１ａには、上記実施の形態１と同様に、それぞれの点状光源１０に電流を供給するアノード配線とカソード配線（いずれも図示せず）が形成されている。
【００３４】
さらに、本実施の形態では、図９に示すように、配線基板１１の光源群１０ａ、１０ｂが設けられていない面１１ｂを内側にして配線基板１１を光源群１０ａ、１０ｂの列間で折り曲げることにより、二組の光源群１０ａ、１０ｂを相対向する面に配置している。これにより、光源群１０ａ、１０ｂが上列と下列にそれぞれ一列ずつとなり、同一方向に光を出射するようになる。
【００３５】
本実施の形態における面状光源装置２０ｂに用いられる配線基板１１としては、容易に折り曲げることが可能なＦＰＣが適している。このように、ＦＰＣを折り曲げた状態で配線基板１１として用いることにより、配線パターンを形成することができる面積が広くなる。これにより、光源群１０ａ、１０ｂに電流を供給するための配線パターンを容易に形成することができ、複数の点状光源１０に安定して電流を供給することができるため、表示品質の向上を図ることができる。
【００３６】
なお、本実施の形態における二組の光源群１０ａ、１０ｂに電流を供給する手段には、上記実施の形態２と同様に、二つの手段がある。その第１の手段は、本発明の第２の観点に対応するもので、配線基板１１の両端部１１ｃ、１１ｄにそれぞれ電源入力部である端子を設け、二組の光源群１０ａ、１０ｂをそれぞれ構成する複数の点状光源１０に対して両側から電流を供給するものである。
【００３７】
また、電流供給の第２の手段は、二組の光源群１０ａ、１０ｂのうち一組（例えば光源群１０ａ）には、光源群１０ａの点状光源１０の並ぶ方向の延長線上にある配線基板１１の一方の端部１１ｃに設けられた電源入力部から電流を供給し、他の一組（例えば光源群１０ｂ）には、配線基板１１の他方の端部１１ｄに設けられた電源入力部から電流を供給するものである。いずれの手段によっても、輝度ばらつきがなく高輝度で、低電圧駆動の可能な面状光源装置２０ｂを得ることができる。
【００３８】
本実施の形態による配線基板１１は、図１０に示すような状態でリフレクタ２内に組み込まれ、図１１に示すように固定され面状光源装置２０ｂが完成する。二組の光源群１０ａ、１０ｂは共に、導光板３の端面３ｃと対向する面からＹ方向に指向性を有する光を出射し、この光が導光板３の端面３ｃに入射する。なお、配線基板１１の固定構造については上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００３９】
以上のように、本実施の形態３における面状光源装置２０ｂでは、二組の光源群１０ａ、１０ｂを、配線基板１１の同一面１１ａ上に設け、折り曲げて用いることにより、点状光源１０の数が増え、輝度が向上する。また、配線基板（ＦＰＣ）１１の一方の面１１ａのみに光源群１０ａ、１０ｂを実装すればよいため、実装工程を簡略化でき、生産性が向上する。さらに、配線基板１１の光源群１０ａ、１０ｂが設けられていない面１１ｂに金属薄板よりなる放熱板（図示せず）を設け、折り曲げた配線基板１１の間に挟むことにより、放熱効率が向上する。また、本実施の形態３においても、面状光源装置２０ｂおよびこれを用いた液晶表示装置を厚くすることなく、輝度を向上することができる。
【００４０】
実施の形態４．
この実施の形態４は、本発明の第２および第３の観点に対応する実施の形態である。本発明の実施の形態４における面状光源装置について図１２〜図１４を用いて説明する。図１２および図１３は、それぞれ本発明の実施の形態４における面状光源装置の構成を示す分解斜視図および断面図である。なお、図中、同一、相当部分には同一符号を付し説明を省略する。また、本実施の形態における面状光源装置２０ｃを用いた液晶表示装置の基本的構成は上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する（図１参照）。
【００４１】
本実施の形態における面状光源装置２０ｃは、それぞれ複数の点状光源１０を導光板３の一端面３ｃの長辺３ｄと平行なＸ方向に並べて配置した二組の光源群１０ａ、１０ｂを備えている。本実施の形態では、光源群の数と同じ枚数すなわち二枚の配線基板１１、２１を備え、二組の光源群１０ａ、１０ｂをそれぞれに異なる配線基板１１（または２１）上に設けたものである。本実施の形態では、図１２に示すように、光源群１０ａを配線基板１１に、光源群１０ｂを配線基板２１に設けている。なお、点状光源１０としては、上記実施の形態１と同様に、半導体発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）を有するチップタイプの光源を用いており、配線基板１１、２１の実装面と略垂直な面に発光領域を有している。また、配線基板１１、２１の実装面には、上記実施の形態１と同様に、それぞれの点状光源１０に電流を供給するアノード配線とカソード配線（いずれも図示せず）が形成されている。
【００４２】
また、二枚の配線基板１１、２１は、それぞれ光源群１０ａ、１０ｂが設けられた面を内側にして対向配置されている。図１３に示すように、配線基板１１はリフレクタ２の上面２ａに、配線基板２１はリフレクタ２の下面２ｂに取り付けられ、二組の光源群１０ａ、１０ｂがリフレクタ２内部で上下に対向するように設けられている。本実施の形態では、配線基板１１（２１）の一方の面のみに光源群１０ａ（１０ｂ）を設けているため、光源群１０ａ（１０ｂ）が設けられていない面全体をリフレクタ２と接触させることができる。これにより、光源群１０ａ（１０ｂ）の冷却効率を向上させることができる。また、さらに冷却効率を上げるために配線基板１１、２１をリフレクタ２に押圧して密着させることも可能である。
【００４３】
また、図１４は、本実施の形態における面状光源装置２０ｃに用いられる配線基板１１、２１をリフレクタ２内部に固定した状態を示す側面図であり、導光板３の入光面である端面３ｃからリフレクタ２を見た状態を示している。図１４に示すように、配線基板１１、２１とリフレクタ２の間に放熱板１５を設けて配線基板１１、２１を固定してもよい。
【００４４】
点状光源１０に用いられるＬＥＤは通常、環境温度によって発光スペクトルや色度等の発光特性が変化する。また、ＬＥＤは環境温度が高くなると発光量が減少する傾向がある。このため、面状光源装置２０ｃの輝度を高く保ち、色度を一定に保つためには環境温度を低い温度で一定に保つことが望ましい。本実施の形態では、配線基板１１（２１）の一方の面のみに光源群１０ａ（１０ｂ）を設けているため、光源群１０ａ（１０ｂ）が設けられていない面全体を放熱板１５と接触させることができる。これにより、光源群１０ａ、１０ｂからの発熱を効率よくリフレクタ２側へ放熱させることができる。さらに、配線基板１１、２１を放熱板１５に押圧して冷却効率を向上させてもよい。
【００４５】
なお、放熱板１５としては熱伝導率の高い例えば金属板等が用いられる。この放熱板１５および配線基板１１、２１の端部に穴を開け、ネジ等によってリフレクタ２に固定することができる。なお、放熱板１５は、本実施の形態における面状光源装置２０ｃのみに用いられるものではなく、上記実施の形態１〜実施の形態３における面状光源装置２０、２０ａ、２０ｂにも用いることができる。
【００４６】
さらに、本実施の形態における面状光源装置２０ｃにおいては、図１４に示すように、光源群１０ａを構成する点状光源１０と、光源群１０ｂを構成する点状光源１０が、互いに重ならないように互い違いに配置されることが望ましい。これにより、さらなる輝度の均一化が図られる。なお、上記実施の形態２および実施の形態３のように、二組の光源群１０ａ、１０ｂを有する面状光源装置２０ａ、２０ｂにおいても、本実施の形態と同様にそれぞれの光源群１０ａ、１０ｂを構成する点状光源１０が互い違いに配置されることが望ましい。
【００４７】
なお、本実施の形態における二組の光源群１０ａ、１０ｂに電流を供給する手段には、上記実施の形態２および実施の形態３と同様に、配線基板１１、２１の両端から同時に供給する第１の手段と、二組の光源群１０ａ、１０ｂにそれぞれ配線基板１１、２１の相対する端部に設けられた電源入力部から電流を供給する第２の手段がある。いずれの手段によっても、輝度ばらつきがなく高輝度で、低電圧駆動の可能な面状光源装置２０ｃを得ることができる。
【００４８】
以上のように、本実施の形態４おける面状光源装置２０ｃでは、二枚の配線基板１１、２１を備え、二組の光源群１０ａ、１０ｂをそれぞれに異なる配線基板１１（または２１）上に設けたので、点状光源１０の数が増え、輝度が向上する。また、配線基板１１、２１の一方の面のみに光源１０ａ、１０ｂを実装すればよいため、実装工程を簡略化でき、生産性が向上する。さらに、二枚の配線基板１１、２１の構成および点状光源１０の配置を同じものとすることにより、２枚の配線基板１１、２１の部品や点状光源１０の実装工程を統一することができ、生産性が向上する。
【００４９】
実施の形態５．
本発明の実施の形態５における面状光源装置について図１５を用いて説明する。図１５は、本実施の形態における面状光源装置に用いられる配線基板の配線パターンを示す回路図である。本実施の形態では、図１５に示すように、点状光源１０を複数個直列に接続し、これをアノード配線１２ａおよびカソード配線１２ｂに複数列並列に接続したものである。直列接続する点状光源１０の個数は３〜６個が好ましく、これにより電源電圧をインバータ等で昇圧する必要がない。
【００５０】
一般に、点状光源１０を並列接続すると、点状光源（ＬＥＤチップ）１０の特性による順電圧のばらつきによりそれぞれのチップで輝度差が発生することがあるため、本実施の形態５では、この輝度ばらつきを抑えるために複数個の点状光源１０を直列接続し、これをさらに複数列並列に接続したものである。これにより、直列接続された点状光源１０には同じ値の電力が供給され輝度ばらつきを抑えることができる。また直列接続された点状光源１０をアノード配線とカソード配線に並列接続することにより、配線抵抗などによる影響が軽減され、輝度ばらつきの少ない均一な発光を得ることができる。
【００５１】
実施の形態６．
本発明の実施の形態６における面状光源装置について図１７および図１８を用いて説明する。図１７および図１８は、本実施の形態６における面状光源装置に用いられる配線基板と導光板を示す斜視図である。なお、図中、同一、相当部分には同一符号を付し説明を省略する。また、本実施の形態における面状光源装置２０ｅ、２０ｆを用いた液晶表示装置の基本的構成は上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する（図１参照）。
【００５２】
本実施の形態６では、配線基板１１を導光板３の二つまたは三つの端面に沿って配置した例について示す。図１７に示す面状光源装置２０ｅは、導光板３の二つの端面に沿うように略直角に折れ曲がった配線基板１１を配置している。この配線基板１１上には、複数の点状光源を導光板３のそれぞれの端面と平行な方向に並べて配置した二組の光源群１０ａが設けられている。なお、図１７では略直角に折れ曲がった配線基板１１を示したが、導光板３の二つの端面それぞれに別個の配線基板を配置してもよい。
【００５３】
また、図１８に示す面状光源装置２０ｆは、導光板３の三つの端面に沿うようにコの字型に折れ曲がった配線基板１１を配置している。この配線基板１１上には、複数の点状光源を導光板３のそれぞれの端面と平行な方向に並べて配置した三組の光源群１０ａが設けられている。なお、図１８ではコの字型に折れ曲がった配線基板１１を示したが、導光板３の三つの端面それぞれに別個の配線基板を配置してもよい。
以上のように、本実施の形態６によれば、Ｚ方向の厚みを増加させることなく光源群１０ａの数を増やすことができるため、面状光源装置２０ｅ、２０ｆおよびこれを用いた液晶表示装置を厚くすることなく、輝度の向上を図ることができる。
【００５４】
実施の形態７．
本発明の実施の形態７における面状光源装置について図１９および図２０を用いて説明する。図１９および図２０は、本実施の形態７における面状光源装置の構成を示す分解斜視図および断面図である。なお、図中、同一、相当部分には同一符号を付し説明を省略する。また、本実施の形態における面状光源装置２０ｇを用いた液晶表示装置の基本的構成は上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する（図１参照）。
【００５５】
本実施の形態７では、三枚の配線基板１１、２１、３１を備え、三組の光源群１０ａ、１０ｂ、１０ｃをそれぞれに異なる配線基板上に設けたものである。本実施の形態では、図２０に示すように、光源群１０ａを配線基板１１に、光源群１０ｂを配線基板２１に、さらに光源群１０ｃを配線基板３１上に設けている。
以上のように、本実施の形態７によれば、Ｙ方向の幅を増加させることなく光源群１０ａ（１０ｂ、１０ｃ）の数を増やすことができるため、狭額縁で高輝度の面状光源装置２０ｇおよびこれを用いた液晶表示装置を得ることができる。
【００５６】
なお、本発明は、上記実施の形態１〜実施の形態７で示した構成例に限られるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、実施の形態１において示した点状光源（ＬＥＤチップ）１０のサイズ等は典型的な一例であり、これに限られるものではない。また点状光源１０の発光面は配線基板の実装面と略並行な面であってもよい。また配線基板の電流供給用の端子を基板の片側のみに設け、配線基板上の配線パターンを引き回すことにより光源群１０ａ、１０ｂの両側から電流を供給してもよい。これにより配線基板外部の配線を簡略化することができる。
【００５７】
また、配線基板１１はフレキシブルテープ等のフィルム基板でもよく、光源群１０ａ、１０ｂを上下２列に設けることが可能な段差を有する基板を用いてもよい。また、図１６に示すように、面状光源装置２０ｄの外部筐体の機能を有するリフレクタ２２を用いてもよい。このようにリフレクタ２２の面積を大きくすることにより、光源群１０ａからの熱を効率よく拡散、放射できるとともに、部品点数が削減できる。また、リフレクタ２を単独で設ける代わりに、導光板３や反射シートを固定する筐体を白色樹脂等で形成し、光源群１０ａ（１０ｂ）からの光を導光板３の端面３ｃに向かって反射させるリフレクタの機能を有するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、液晶表示装置に利用され、パーソナルコンピュータの表示装置あるいはモニター、テレビの表示装置等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態１における面状光源装置を用いた液晶表示装置の構成を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１における面状光源装置の構成を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１における面状光源装置の構成を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１における面状光源装置に用いられる配線基板を示す斜視図およびこの配線基板の配線パターンを示す回路図である。
【図５】本発明の実施の形態１における面状光源装置に用いられる配線基板をリフレクタ内部に固定した状態を示す側面図である。
【図６】本発明の実施の形態２における面状光源装置の構成を示す分解斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態２における面状光源装置の構成を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３おける面状光源装置に用いられる配線基板（折り曲げる前の状態）を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施の形態３おける面状光源装置に用いられる配線基板（折り曲げた後の状態）を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施の形態３における面状光源装置の構成を示す分解斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態３における面状光源装置の構成を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態４における面状光源装置の構成を示す分解斜視図である。
【図１３】本発明の実施の形態４における面状光源装置の構成を示す断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態４における面状光源装置に用いられる配線基板をリフレクタ内部に固定した状態を示す側面図である。
【図１５】本発明の実施の形態５における面状光源装置に用いられる配線基板の配線パターンを示す回路図である。
【図１６】本発明の実施の形態７における面状光源装置を示す分解斜視図である。
【図１７】本発明の実施の形態６における面状光源装置に用いられる配線基板と導光板を示す斜視図である。
【図１８】本発明の実施の形態６における面状光源装置に用いられる配線基板と導光板を示す斜視図である。
【図１９】本発明の実施の形態７における面状光源装置の構成を示す分解斜視図である。
【図２０】本発明の実施の形態７における面状光源装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  液晶表示装置、２、２２  リフレクタ、２ａ  上面、２ｂ  下面、３  導光板、
３ａ  発光面、３ｂ  反射面、３ｃ  端面（入光面）３ｄ  導光板入光面の長辺、
３ｅ  導光板入光面の短辺、４  光学シート、５  液晶パネル、６  反射シート、
１０  点状光源（ＬＥＤ）、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ  光源群、
１１、２１、３１  配線基板、１１ａ  上面、１１ｂ  下面、１１ｃ、１１ｄ  端部、
１１ｅ、１１ｆ  端面、１２ａ  アノード配線、１２ｂ  カソード配線、１３  発光領域、１４  固定具、１４ａ  凹部、１５  放熱板、
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ、２０ｇ  面状光源装置。
【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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