(57)【要約】【課題】複数の分割導光板によって構成された導光板とサイドビュー型ＬＥＤを有する液晶表示装置において、画面輝度のむらを防止する。【解決手段】分割導光板５１は断面が楔状に形成され、ＬＥＤ３０が配置される部分には段部５５が形成され、段部５４にはＬＥＤ３０を収容するためのホール５４が形成されている。ＬＥＤ３０の下面にはメッキ面が形成され、配線基板４０とはんだ３５によって接続している。ＬＥＤ３０は発光面３１と下枠３２と上枠３３を有しており、ＬＥＤの下枠３２の高さが上枠３３の高さよりも大きく、これによって、ＬＥＤ３０の発光面３１の下端は分割導光板５１の下端よりも常に上側に存在することが出来る。【選択図】図６
2012032763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示装置において、
液晶表示パネルと、導光板と、サイドビュー型LEDと、前記導光板と前記サイドビュー型LEDを載置する配線基板とを備え、
前記導光板は複数の分割導光板によって形成され、前記分割導光板は上面が平面であり、裏面は前記上面に対して傾斜しており、前記分割導光板に対して前記サイドビュー型LEDが配置される第１の部分は厚く、前記第１の面に対向する第２の部分は薄い楔状であり、
前記分割導光板の裏面には反射シートが配置され、前記反射シートは前記分割導光板と前記配線基板との間で挟持されることによって支持され、
前記第１の部分には、段部が形成され、前記段部にはホールが形成され、前記ホールには前記サイドビュー型LEDが挿入されており、
前記サイドビュー型LEDの下面にはメッキ面が形成され、前記サイドビュー型LEDは前記メッキ面を介して前記配線基板にはんだによって接続され、
前記サイドビュー型LEDは発光面と下枠と上枠とを有し、前記下枠の高さは前記上枠の高さよりも大きく形成され、
前記サイドビュー型LEDの前記発光面の下端は前記導光板の下端よりも上側に存在している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、前記サイドビュー型LEDの前記下枠の高さは0.3mm以上であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
液晶表示パネルに光を照射するための液晶表示装置用のバックライトであって、導光板と、サイドビュー型LEDと、前記導光板と前記サイドビュー型ＬＥＤを載置する配線基板とを備え、
前記導光板は複数の分割導光板によって形成され、前記分割導光板は上面が平面であり、裏面は前記上面に対して傾斜しており、前記分割導光板に対して前記サイドビュー型LEDが配置される第１の部分は厚く、前記第１の面に対向する第２の部分は薄い楔状であり、
前記分割導光板の裏面には反射シートが配置され、前記反射シートは前記分割導光板と前記配線基板との間で挟持されることによって支持され、
前記第１の部分には、段部が形成され、前記段部にはホールが形成され、前記ホールには前記サイドビュー型LEDが挿入されており、
前記サイドビュー型LEDの下面にはメッキ面が形成され、前記サイドビュー型LEDは前記メッキ面を介して前記配線基板にはんだによって接続され、
前記サイドビュー型LEDは発光面と下枠と上枠とを有し、前記下枠の高さは前記上枠の高さよりも大きく形成され、
前記サイドビュー型LEDの前記発光面の下端は前記導光板の下端よりも上側に存在していることを特徴とするバックライト。
【請求項４】
液晶表示装置の導光板の側面に光を供給するために使用されるサイドビュー型LEDにおいて、
前記サイドビュー型LEDの下面に形成された、該サイドビュー型LEDが実装される配線基板とはんだ接続可能とするためのメッキ面と、
光が放出される発光面と、
前記発光面を囲う枠部材とを備え、
前記枠部材は、前記メッキ面と前記発光面の間に位置する下枠と、前記発光面よりも上方に位置する上枠とを含み、
前記下枠の高さは前記上枠の高さよりも大きくなるように形成されていることを特徴とするサイドビュー型LED。
【請求項５】
液晶表示装置のバックライトの光源として使用されるサイドビュー型LEDにおいて、
前記サイドビュー型LEDの下面に形成された電極部；
光が放出される発光面；and
前記発光面を囲うためのパッケージを構成する枠部材；
wherein前記枠部材は、前記電極部と前記発光面の間に位置する下枠と、前記発光面よりも上方に位置する上枠とを含み、
前記発光面の光軸が、前記サイドビュー型ＬＥＤの高さの半分となる中心線よりも上方に位置するように、前記下枠の高さが前記上枠の高さよりも大きくされていることを特徴とするサイドビュー型LED。
【請求項６】
請求項５に記載のサイドビュー型LEDにおいて、前記枠部材は、前記サイドビュー型LEDのパッケージを構成する部材であって、樹脂またはセラミックにより構成されることを特徴とするサイドビュー型LED。
【請求項７】
請求項６に記載のサイドビュー型LEDにおいて、前記下枠の寸法は、０．３ｍｍ〜０．７ｍｍであることを特徴とするサイドビュー型LED。
【請求項８】
請求項６に記載のサイドビュー型LEDにおいて、前記下枠の寸法をｈ１、前記導光板の入光面の高さをｂ１、前記導光板の下面と前記配線基板との間の間隙をｂ２としたとき、下記条件を満足するように構成されていることを特徴とするサイドビュー型LED。
ｂ１≧ｈ１≧ｂ２
【請求項９】
請求項６に記載のサイドビュー型LEDにおいて、前記下枠の寸法をｈ１、前記導光板の入光面の高さをｂ１、前記反射シートと前記導光板との間のギャップをｇ１、前記反射シートの厚さをｔ１としたとき、下記条件を満足するように構成されていることを特徴とするサイドビュー型LED。
ｂ１≧ｈ１≧ｇ１＋ｔ１
【請求項１０】
請求項６に記載のサイドビュー型LEDにおいて、前記下枠の寸法をｈ１、前記導光板の入光面の高さをｂ１、前記はんだの厚さをｄ１、前記導光板の下面と前記配線基板との間の間隙をｂ２としたとき、下記条件を満足するように構成されていることを特徴とするサイドビュー型LED。
ｈ１＋ｄ１≧ｂ２
【請求項１１】
請求項６に記載のサイドビュー型LEDにおいて、前記下枠の寸法をｈ１、前記はんだの厚さをｄ１、前記反射シートと前記導光板との間のギャップをｇ１、前記反射シートの厚さをｔ１としたとき、下記条件を満足するように構成されていることを特徴とするサイドビュー型LED。
ｈ１＋ｄ１≧ｇ１＋ｔ１
【請求項１２】
液晶表示装置の液晶パネルに光を照射するためのバックライトにおいて、
光源としてのサイドビュー型LEDと、
前記サイドビュー型LEDからの光が入射される入光面を有し、該入射光を面状光にして出射するための導光板と、
前記導光板の背面側に配置され、該導光板の背面から出射された光を反射して導光板に戻すための反射シートと、
前記反射シートの背面側に位置し、前記サイドビュー型LEDが実装される配線基板と、を備え、
前記サイドビュー型LEDは、
前記サイドビュー型LEDの下面に形成された、前記配線基板とはんだにより接続可能とするための電極部と、光が放出される発光面と、前記発光面を覆う枠部材とを含み、
前記枠部材は、前記メッキ面と前記発光面の間に位置する下枠と、前記発光面よりも上方に位置する上枠とを含み、
前記下枠の高さは前記上枠の高さよりも常に大きくなるように形成されていることを特徴とするバックライト。
【請求項１３】
請求項１２に記載のバックライトにおいて、前記枠部材は、前記サイドビュー型LEDのパッケージを構成する部材であって、樹脂またはセラミックにより構成されることを特徴とするバックライト。
【請求項１４】
請求項１３に記載のバックライトにおいて、前記下枠の寸法は、０．３ｍｍ〜０．７ｍｍであることを特徴とするバックライト。
【請求項１５】
請求項１３に記載のバックライトにおいて、前記下枠の寸法をｈ１、前記導光板の入光面の高さをｂ１、前記導光板の下面と前記配線基板との間の間隙をｂ２としたとき、下記条件を満足するように構成されていることを特徴とするバックライト。
ｂ１≧ｈ１≧ｂ２
【請求項１６】
請求項１３に記載のバックライトにおいて、前記下枠の寸法をｈ１、前記導光板の入光面の高さをｂ１、前記反射シートと前記導光板との間のギャップをｇ１、前記反射シートの厚さをｔ１としたとき、下記条件を満足するように構成されていることを特徴とするバックライト。
ｂ１≧ｈ１≧ｇ１＋ｔ１
【請求項１７】
請求項１３に記載のバックライトにおいて、前記下枠の寸法をｈ１、前記導光板の入光面の高さをｂ１、前記はんだの厚さをｄ１、前記導光板の下面と前記配線基板との間の間隙をｂ２としたとき、下記条件を満足するように構成されていることを特徴とするバックライト。
ｈ１＋ｄ１≧ｂ２
【請求項１８】
請求項１３に記載のバックライトにおいて、前記下枠の寸法をｈ１、前記はんだの厚さをｄ１、前記反射シートと前記導光板との間のギャップをｇ１、前記反射シートの厚さをｔ１としたとき、下記条件を満足するように構成されていることを特徴とするバックライト。
ｈ１＋ｄ１≧ｇ１＋ｔ１
【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、薄型で輝度むらを解消したＴＶ等に使用される比較的大型の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、液晶表示装置をさらに薄型にしたい、あるいは、色の表示領域を広くしたい等の要請から、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）が使用され始めている。
【０００３】
バックライトの光源の配置は、液晶表示パネルの直下に光源を配置する直下型方式と、導光板のサイドに光源を配置するサイドライト型方式とがあるが、比較的大画面の液晶表示装置では、画面の明るさを稼ぐために直下型の光源が多く用いられてきた。しかし、直下型では、バックライトの厚さを小さくするのは困難である。一方、従来のサイドライト型方式では、画面が大型になると、輝度が十分に取れない、導光板自体が厚くなってしまい、バックライトを薄く出来ないという問題がある。
【０００４】
そこで、バックライト装置における導光板を複数のブロックに分割し、各ブロック毎にＬＥＤを配置する構成が開発されている。日本特開平１１−２８８６１１号公報には、大きな発光エリアを持つ面状光源装置として分割した導光板ブロックをタンデム配置した構成が記載されている。日本特開平１１−２８８６１１号公報によると、各導光板ブロック毎に配置された一次光源としての蛍光管を両端と中央部での輝度差を勘案して、一次光源の両端の電極部による輝度不足の発生を防止するために、隣りあう導光板ブロックの重畳部は切り欠きを有する舌上重畳部を形成することが記載されている。
【０００５】
また、日本特開２００４−２６５６３５号公報には、タンデム配置した導光板ブロックのつなぎ目における輝度むらの発生を防止するために、導光板と拡散板の間にアクリル板を配置する構成が記載されている。また、アクリル板を使用しない場合は、導光板と拡散板の間に所定の距離を設定する構成が記載されている。
【０００６】
一方、分割導光板には各ブロック毎にＬＥＤを配置することが必要である。ＬＥＤは通常使用されているパッケージの上方から光を出射するトップビュータイプの他、パッケージの側面から光を出射するサイドビュー型が存在している。液晶表示装置にはサイドビュー型のＬＥＤも使用され始めてきている。
【０００７】
特開２００５−３１７８２０号公報には、サイドビュー型タイプのＬＥＤにおいて、パッケージ内におけるＬＥＤチップの接続をワイヤボンディングを使用せずに、導電性接着材を用いて行うことによって、ＬＥＤパッケージのサイズを小さくする構成が記載されている。特開２００８−１９８８０７号公報には、サイドビュー型のＬＥＤにおいて、ＬＥＤパッケージと配線基板の接続のためにリードフレームを使用し、リードフレームを分岐させること等によってリードフレームの面積を大きくし、ＬＥＤからの放熱効率を向上させる構成が記載されている。
【０００８】
特開２００３−２３４５０７号公報には、サイドビュー型のＬＥＤをはんだを用いて搭載する場合、はんだの収縮によって位置がずれたり、傾きが生じたりすることを防止するために、複数の箇所にてはんだ接続する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−２８８６１１号公報
【特許文献２】特開２００４−２６５６３５号公報
【特許文献３】特開２００５−３１７８２０号公報
【特許文献４】特開２００８−１９８８０７号公報
【特許文献５】特開２００３−２３４５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
分割導光板を用いて、サイドビュー型のＬＥＤ３０を使用した場合、ＬＥＤ３０と分割導光板の入光面との位置関係によって輝度むらが生ずる。図１０はくさび型の分割導光板５１の端部にＬＥＤ３０を配置した場合の模式図である。分割導光板５１の入射面５１１に対するＬＥＤ３０の位置は、図１０（ａ）に示すｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の他に、図１０（ｂ）に示すように、ＬＥＤ３０が分割導光板５１の入光面５１１に対してα方向、β方向、γ方向に回転する場合がある。
【００１１】
このような、ＬＥＤ３０の分割導光板５１に対する６個の変動要素のうち、ＬＥＤ３０のｘ軸方向の変動は通常の組立て精度の範囲では輝度に対しては大きな影響を与えない。また、ＬＥＤ３０の分割導光板５１の入光面５１１に対する回転α方向、β方向、γ方向に回転の輝度に対する影響も４度以下であれば大きな影響を与えない。
【００１２】
一方、ＬＥＤ３０が、図１０（ａ）におけるｚ軸方向に変動すると、輝度に対して大きな影響が生ずる。図１１は、ＬＥＤ３０の出光面と分割導光板５１の入光面５１１との距離と輝度との関係を示す図である。図１１に示すように、ＬＥＤ３０の出光面と分割導光板５１の入光面５１１が０．３ｍｍ離れると、輝度は９０％程度にまで低下する。
【００１３】
また、ＬＥＤ３０がｙ軸方向へ変動した場合の、輝度に対する影響は、ＬＥＤ３０が図１０（ａ）におけるｙ軸におけるマイナス方向、言い換えると、分割導光板５１がＬＥＤ３０に対して、上方向に移動した場合に大きい。図１２は、横軸がＬＥＤ３０の分割導光板５１に対する下方向への変動量、言い換えると、導光板下端に対するＬＥＤ３０の発光面下端の沈み量であり、縦軸が輝度である。図１２に示すように、ＬＥＤ３０が図１０（ａ）における下方向に０．２ｍｍ程度変動すると、輝度は９０％に低下する。
【００１４】
このように、ＬＥＤ３０と分割導光板５１との相対位置に対しては、特に、ＬＥＤ３０のｚ軸方向への変動、およびｙ軸方向への変動に注意する必要がある。つまり、輝度の低下を防ぐためには、ＬＥＤ３０が分割導光板５１の入光面５１１から離れないように、また、ＬＥＤ３０が分割導光板５１に対して下方に変動しないように注意する必要がある。
【００１５】
さらに、ＬＥＤ３０の、分割導光板５１の入光面５１１に対する位置のばらつきの影響は、画面輝度のむらに対する影響も生ずる。画面輝度のむらについては、図１０（ａ）におけるｙ方向への変動の影響が大きい。図１３は、ＬＥＤ３０が分割導光板５１に対して下方向に変動した場合の輝度むらである。図１３は、白表示をした場合の図であるが、コントラストが逆転している。つまり、トーンが濃い部分が明るい場所である。図１３において、画面の左側において、トーンが薄い部分、すなわち、輝度が小さい部分が生じている。
【００１６】
分割導光板５１を使用する場合は、輝度むらは画面の周辺に生じやすい。分割導光板５１では、中央付近においては周囲の分割導光板からの光が漏れてくることによって、輝度むらが緩和されるが、画面周辺では、周囲の分割導光板５１からの影響が限られるからである。また、分割導光板５１においては、ＬＥＤパッケージの制約等から、組立て裕度を十分に取りにくいという問題もある。本発明は、分割導光板５１を使用した場合において、ＬＥＤ３０が分割導光板５１のｙ軸方向に変動した場合にも輝度むらの変化が小さい液晶表示装置あるいはバックライトを実現することである。
【００１７】
本発明は上記問題を克服するものであり、液晶表示装置における具体的な構成は次のとおりである。
【００１８】
すなわち、液晶表示パネルと導光板とサイドビュー型ＬＥＤと前記導光板と前記サイドビュー型ＬＥＤを載置する配線基板を有する液晶表示装置であって、前記導光板は複数の分割導光板によって形成され、前記分割導光板は上面が平面であり、裏面は前記上面に対して傾斜しており、前記分割導光板に対して前記サイドビュー型ＬＥＤが配置される第１の部分は厚く、前記第１の面に対向する第２の部分は薄い楔状であり、前記分割導光板の裏面には反射シートが配置され、前記反射シートは前記分割導光板と前記配線基板との間で挟持されることによって支持され、前記第１の部分には、段部が形成されており、前記段部には、ホールが形成され、前記ホールには、前記サイドビュー型ＬＥＤが挿入されており、前記サイドビュー型ＬＥＤの下面にはメッキ面が形成され、前記サイドビュー型ＬＥＤは前記メッキ面を介して前記配線基板にはんだによって接続され、前記サイドビュー型ＬＥＤは発光面と下枠と上枠とを有し、前記下枠の高さは前記上枠の高さよりも大きく形成され、前記サイドビュー型ＬＥＤの前記発光面の下端は前記導光板の下端よりも上側に存在していることを特徴とする液晶表示装置である。
【００１９】
以上の構成は、液晶表示パネルを除けば、バックライトとしての独立した構成とすることが出来る。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、サイドビュー型ＬＥＤと分割導光板を用いたバックライトを有する液晶表示装置における輝度むらの発生を抑えることが出来る。また、本発明によれば、サイドビュー型ＬＥＤと分割導光板との組立て精度を極端に向上させなくとも、液晶表示装置における輝度むらを防止することが出来る。また、サイドビュー型ＬＥＤの寸法公差を従来と同様にしても、液晶表示装置における輝度むらを防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明が適用される液晶表示装置の分解斜視図である。
【図２】分割導光板の斜視図である。
【図３】分割導光板に反射シートを組み合わせる図である。
【図４】本発明が適用される液晶表示装置の分解断面図である。
【図５】導光板とＬＥＤの組み合わせの断面図である。
【図６】導光板とＬＥＤの組み合わせの詳細断面図である。
【図７】従来のＬＥＤの形状を示す図である。
【図８】本発明によって使用されるＬＥＤの形状を示す図である。
【図９】本発明を使用した場合の輝度むらの例である。
【図１０】導光板とＬＥＤの位置関係を示す図である。
【図１１】導光板とＬＥＤ間の距離と輝度の関係を示すグラフである。
【図１２】導光板とＬＥＤの垂直方向の一関係と輝度の関係を示すグラフである。
【図１３】従来例における輝度むらの例である。
【図１４】本実施例に用いられる導光板の他の例を示す図。
【図１５】本実施例に用いられる導光板の他の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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】
【００２３】
図１は本発明による液晶表示装置の分解斜視図である。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。ＴＦＴ基板１１には端子等が形成されるので、対向電極１２よりも大きく作られている。
【００２４】
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と称する。液晶表示パネル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。
【００２５】
図１において、光源部として、配線基板４０上にＬＥＤ３０が配置されている。ＬＥＤ３０は導光板ブロック５３に対応して配置されている。図１において、２個の導光板が所定の間隔を置いて並置されている。画面が大きい場合、１枚の大きな導光板を製作するよりは、複数に分けたほうが、導光板製造コストの点等から有利だからである。導光板５０を２つ使用した場合、各導光板５０が熱膨張するので、これを吸収するために、２つの導光板の間には所定の間隔が形成されている。
【００２６】
図１において、各導光板５０は４個の分割導光板５３から形成されている。図２は分割導光板５１の斜視図である。分割導光板５１は溝５２によって４個の導光板ブロック５３に分けられている。溝５２によって各導光板ブロック５３は独立した導光板として機能することが出来る。溝の形状の例はＫ−Ｋ断面のとおりであり、断面形状は略Ｖ字型で、深さｄｄは０．５ｍｍ程度である。
【００２７】
図２において、分割導光板５１は楔状であるが、入光面となる厚さが大きい部分には段部５５が形成され、この段部５５に他の分割導光板の厚さの小さい部分が重なることになる。分割導光板５１の段部にはＬＥＤ用ホール５４が形成されている。ＬＥＤ用ホール５４に配線基板に配置されているＬＥＤが挿入されることになる。
【００２８】
図３に示すように、分割導光板５１の裏側には、反射シート６０が配置される。本実施例においては、反射シート６０は、配線基板と分割導光板あるいは分割導光板と他の分割導光板とによって挟持される。
【００２９】
図１に戻り、長方形の分割導光板５１を４個組み合わせて１個の導光板５０が形成されている。そして、２個の導光板５０が所定の間隔を介して並置されている。導光板５０の上には３枚の拡散シート１５が配置されている。各拡散シート１５は約６０μｍ程度と、薄いので、３枚の拡散シート１５は実際には、導光板５０の上に載置される。拡散シート１５の表面には細かな凹凸が形成されており、これが、導光板５０からの光を拡散させる。また、表面の細かい凹凸は一種のプリズムの役割を有し、拡散シート１５に対して斜めに入射した光を液晶表示パネルの方向に向ける働きも有する。
【００３０】
拡散シート１５が３枚というのは例であり、必要に応じて１枚でも２枚でもよいし、３枚よりも多くても良い。また、拡散シート１５に加えて、必要であればプリズムシートを配置してもよい。プリズムシートは斜め方向から入射するバックライトからの光を液晶表示パネルの方向に向け、画面の輝度を向上させる働きを有する。なお、図１の例では、拡散シート１５が直接導光板５０の上に載置される構成であるが、場合によっては、導光板５０の上に拡散板を配置し、拡散板の上に拡散シート１５が載置される場合もありうる。
【００３１】
図１において、最上層の拡散シート１５の上には液晶表示パネルが配置されるが、組み立てたあとも、液晶表示パネルと拡散シートとの間には、例えば、５０μｍ程度の間隔が空けられる。拡散シート１５と下偏光板１４とが擦れて傷がつくことを防止するためである。
【００３２】
図４は図１に示す液晶表示装置の断面Ａ−Ａ方向の分解断面図である。図４において、液晶表示パネル１０および３枚の拡散シート１５は図１において説明した通りである。図４において、拡散シート１５の下側に分割導光板５０が配置されている。導光板５０は４個の分割導光板５１から形成されている。図１で説明したように、各分割導光板５１はさらに４個の導光板ブロック５３を含んでいる。
【００３３】
各分割導光板５１の断面は楔状であり、厚い部分と薄い部分を有し、厚い部分は３ｍｍ程度、薄い部分は１ｍｍ弱である。分割導光板５１の薄い部分は、前に配置されている分割導光板５１の厚い部分に形成された段部に入り込んでいるので、概観は１枚の導光板のように見える。
【００３４】
分割導光板５１の段部５５にはＬＥＤ用ホール５４が形成され、このＬＥＤ用ホール５４に配線基板４０に配置されたＬＥＤ３０が挿入される。ＬＥＤ３０はサイドビュー型ＬＥＤである。分割導光板５１のＬＥＤ用ホール５４に挿入されたＬＥＤ３０からの光は、導光板５０により面状光にされ、そして導光板５０内において、液晶表示パネル１０側に向きを変えて出射する。
【００３５】
図５は分割導光板５１とサイドビュー型ＬＥＤ３０の関係を示す断面図である。図５において、ＬＥＤ３０は分割導光板５１の段部５５に形成されたＬＥＤ用ホール５４に挿入されている。ＬＥＤ３０は図示しない配線基板に配置されている。分割導光板５１の下側には、反射シート６０が配置されている。反射シート６０は他の分割導光板５１の段部５５と図示しない配線基板との間で挟持されている。
【００３６】
図６は、分割導光板５１とＬＥＤ３０との関係を示す詳細図である。図６において、分割導光板５１の段部５５に形成されたＬＥＤ用ホール５４にＬＥＤ３０が挿入されている、ＬＥＤ３０は配線基板４０に配置されている。分割導光板５１と配線基板４０とは両面接着テープ７０によって接着している。
【００３７】
分割導光板５１の下面には、反射シート６０が配置されている。反射シート６０は分割導光板５１に接着しているのではなく、配線基板４０および図示しない他の導光板の段部とで挟持されている。したがって、反射シート６０と分割導光板５１との間にはギャップｇ１が存在している。このギャップｇ１は０．１ｍｍ程度である。反射シート６０の厚さｔ１は０．１９ｍｍであるので、分割導光板５１の下面と配線基板４０との間には０．２９ｍｍ程度の間隔ｂ２が存在している。分割導光板５１の入光面５１１の高さｂ１は１．８ｍｍ、段部の深さｂ３は１ｍｍ程度である。
【００３８】
図６において、ＬＥＤ用ホール５４に挿入されているＬＥＤ３０は、ＬＥＤ３０の下面に形成された電極部であるメッキ面で配線基板４０とはんだ３５によって接続している。はんだ３５の厚さｄ１は０．０５ｍｍ程度である。なお、配線基板４０はＬＥＤ３０等との接続部以外は絶縁物であるレジストによって覆われているが、図６に示す寸法は、配線基板のレジストの表面を基準としている。
【００３９】
ＬＥＤ３０の、光を放出する面である発光面３１の上側には上枠３３、下側には下枠３２が存在している。本実施例の特徴は、ＬＥＤ３０の下枠３２がＬＥＤの上枠３３よりも常に大きいことである。すなわち、本実施例に係るＬＥＤ３０は、ＬＥＤ３０の発光面３１周囲が、ＬＥＤパッケージを構成する枠部材３６により囲われ或いは覆われており、この枠部材３６は上枠３３及び下枠３２を含み、そして下枠３２の高さ方向の寸法（ＬＥＤ３０の下面と直交する方向の寸法）が上枠３３のそれよりも大きくしたことを特徴としている。上記ＬＥＤパッケージを構成する枠部材３６は、例えば樹脂或いはセラミックにり形成されている。また、ここでは、下枠３２は、ＬＥＤ３０をその発光面３１側から見たときに、下面に形成された電極部としてのメッキ面と発光面３１下端との間に位置する枠部材であり、上枠３３は、発光面３１上端から上方（メッキ面と反対側の方向）に位置する枠部材であるものとする。
これによってＬＥＤ３０の発光面３１は、分割導光板５１の入光面５１１と常に安定して対向することが出来る。つまり、ＬＥＤ３０の発光面３１の下端が、分割導光板５１の入光面５１１の下端よりも低くなると、図１３に示すような輝度むらが発生する。本実施例では、ＬＥＤ３０の発光面３１は常に分割導光板５１の入光面５１１の下端よりも常に上側に存在するので、図１３に示すような輝度むら、特に画面左側における色むらは生じない。図９は本実施例による輝度分布である。図９も図１３で説明したと同様に、トーンが濃い部分が輝度が大きい部分である。図９と図１３の輝度分布を比較すると、本発明の構成によって、図１３に示すような輝度むら、特に画面左側の輝度むらは解消されていることがわかる。
【００４０】
図７は、従来使用されていたサイドビュー型ＬＥＤの形状を示す図で、図７（ａ）は正面図、図７（ｂ）は側面図である。図７において、ＬＥＤ３０の下面に電極部としてのメッキ面３４が形成されており、配線基板４０とのはんだ接続を可能としている。図７において、ＬＥＤ３０の発光面３１は、その周囲が枠部材３６で囲まれている。上枠３３と下枠３２とは同じ寸法となっている。上枠３３と下枠３２を同じ寸法としたほうが、ＬＥＤパッケージの材料歩留まりがよく、かつ、製品の管理が容易だからである。
【００４１】
これに対して、本実施例では、ＬＥＤ３０の発光面３１の周囲を囲う樹脂又はセラミックで構成された枠部材３６の、上枠３３と下枠３２をあえてアンバランスにしている。図８は本発明で使用されるサイドビュー型ＬＥＤ３０の形状を示す図であり、図８（ａ）は正面図、図８（ｂ）は側面図である。図８において、ＬＥＤ３０の下面に電極部としてのメッキ面３４が形成されており、配線基板４０とのはんだ接続を可能としている。図８において、下枠の寸法ｈ１のほうが上枠の寸法ｈ２よりも常に大きくなっている。すなわち、本実施形態に係るＬＥＤ３０は、ＬＥＤ３０の発光面の中心に位置する光軸が、該ＬＥＤ３０の高さ（配線基板４０と接続される下面と直交する方向の寸法）の半分となる中心線（図８では破線で図示）よりも、上方、すなわち下面と反対側の方向へ位置するように発光面が構成されている。換言すれば、ＬＥＤ３０の光軸が中心線よりも上方にシフト或いはずれている。
【００４２】
図８の下枠３２の高さｈ１は例えば、０．３ｍｍ、上枠３３の高さｈ２は例えば、０．２ｍｍである。パッケージの寸法には製造によってばらつきが生ずるが、製造ばらつきを考慮した場合でも、下枠３２の高さｈ１が上枠３３の高さｈ２よりも常に大きい。なお、下枠３２の寸法は、メッキ面３４の下面からの寸法である。また、下枠３２の高さｈ１の寸法を０．３ｍｍ以上とすることによって、ＬＥＤ３０の発光面３１の下端は、分割導光板５１の入光面５１１の下端よりも常に上側に配置することが出来る。上記下枠３２の高さｈ１は０．３ｍｍとしたが、０．５〜０．７ｍｍ程度としてもよい。すなわち、下枠３２の高さｈ１は０．３〜０．７ｍｍの範囲であればよい。しかしながら、下枠３２の高さｈ１は、これに限定されるものではなく、図６に図示された構成から明らかなように、次の条件１または条件２のいずれかを満足するように構成すればよい。
（条件１）  ｈ１＋ｄ１≧ｂ２（又はｇ１＋ｔ１）
（条件２）  ｂ１≧ｈ１≧ｂ２（又はｇ１＋ｔ１）
すなわち、本実施例に係る下枠３２の高さｈ１は、少なくとも反射シート６０と分割導光板５１との間にはギャップｇ１と反射シート６０の厚さｔ１との合計からはんだ３５の厚さｄ１を引いた寸法以上であり、かつ分割導光板５１の入光面５１１の高さｂ１以下としている。このような構成により、ＬＥＤ３０からの光を良好に分割導光板５１の入光面５１１に入射させることができる。
【００４３】
ＬＥＤ発光面３１の下端を、分割導光板５１の入光面５１１の下端よりも上側に配置させる方法は種々存在する。例えば、分割導光板５１を配線基板４０に接着している両面接着テープ７０の厚さを小さくすることである。しかし、両面接着テープ７０の厚さを小さくすると分割導光板５１と配線基板４０との接着力を低下させることになり、信頼性の問題を生ずる。
【００４４】
ＬＥＤ発光面３１の下端は、分割導光板板の入光面の下端よりも上側に配置する他の方法は、ＬＥＤ３０と配線基板４０を接続するはんだ３５の厚ｄ１さを大きくすることである。しかし、はんだ３５の厚さｄを大きくすると、はんだ接続後のＬＥＤの位置の設定が不正確になる。すなわち、ＬＥＤ３０の傾き等が大きくなり、これが輝度むら発生の原因となる。
【００４５】
また、ＬＥＤ３０を配線基板４０に接続するために、リードフレームを使用すれば、リードフレームの厚さの分、接続後のＬＥＤ３０の発光面３１の位置を上側に上げることが出来る。しかし、この場合は、リードフレーム付のＬＥＤを導光板に形成されたＬＥＤ用ホール内に挿入する必要があり、ＬＥＤ用ホールの寸法を大きくしなければならない。
【００４６】
一方、本発明によるＬＥＤを用いれば、以上のような問題点は生じない。このように、本発明によれば、分割導光板５１を用いたバックライトおよび液晶表示装置において、信頼性を低下させること無く、また、ＬＥＤ３０の配置精度を低減させることなく、輝度むらを軽減することが出来る。
【００４７】
上記実施の形態の説明では、導光板は、その厚さがＬＥＤからの光出射方向に従い薄くなるような、断面が楔形状ものを例にして説明したが、例えば図１４、１５に示されるように、厚さがほぼ一定な導光板５８を用いても良い。図１４は、導光板５８の、光出射面（紙面上側の面）に直交しＬＥＤ３０の光出射方向（図１４、図１５において矢印で図示）と平行な断面、すなわち図１５のＹ−Ｙ’断面図で、図１５は、導光板５８を光出射面から見た図である。図示されるように、厚さがほぼ一定な導光板５８を用いる場合は、導光板５８の背面側に孔もしくは溝１４１を複数設け、この孔もしくは溝１４１のそれぞれにサイドビュー型のＬＥＤ３０を複数個配置する。このサイドビュー型のＬＥＤ３０は、図６、図８等に示された本実施例に係るサイドビュー型のＬＥＤである。反射シート６０にはＬＥＤ３０と対応する位置に孔が設けられており、この孔に反射シート６０の背面側からＬＥＤ３０を挿入し溝１４１に露出させる。ＬＥＤ３０は配線基板４１４に実装されており、この配線基板４１４と導光板５８の背面とで反射シート６０をサンドウィッチするように保持している。配線基板４１４、反射シート６０及び導光板５８に、例えば図示しない樹脂で構成された細長いピンなどを挿入してこれらを連結するようにしてもよい。
【００４８】
このように、図１４及び図１５に示された構成の導光板でも本実施例が適用できる。この場合、サイドビュー型のＬＥＤ３０の高さは孔或いは溝１４１の高さ未満となる。また図示しないが、導光板５８の光出射面の孔或いは溝１４１と対応する位置に、ＬＥＤ３０から上方に向かう光を減光するための例えば着色されたフィルムなどで構成された減光部材を設けてもよい。これにより、光出射面側から視認されるＬＥＤまたはに溝１４１に対応した形状の光スポットの明るさを低減できる。
【符号の説明】
【００４９】
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、  ３０…ＬＥＤ、  ３１…ＬＥＤ発光面、  ３２…下枠、  ３３…上枠、  ３４…めっき面、  ３５…はんだ、  ４０…配線基板、  ５０…導光板、  ５１…分割導光板、  ５２…溝、  ５３…導光板ブロック、  ５４…ＬＥＤ用ホール、  ６０…反射シート、  ７０…両面接着テープ、  ５１１…入光面。
【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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