JP2007258043A

JP2007258043A - 照明装置及び液晶表示装置

Info

Publication number: JP2007258043A
Application number: JP2006082212A
Authority: JP
Inventors: Osamu Eda; 修江田
Original assignee: Epson Imaging Devices Corp
Current assignee: Epson Imaging Devices Corp
Priority date: 2006-03-24
Filing date: 2006-03-24
Publication date: 2007-10-04

Abstract

【課題】光源の発光面が導光板に安定して密着し、照明光の輝度分布にむらが生じること
のない照明装置及び液晶表示装置を提供する。
【解決手段】発光面ＬＳから光を出射するＬＥＤ９００と、ＬＥＤ９００からの光を出射
面ＬＳに対向した入射面４０ａから入射させて導光し、出射面４０ｂから出射させる導光
板４０を備えた照明装置において、ＬＥＤ９００を発光面ＬＳとは反対側の面である背面
ＢＳの平面部９０２のみを、バネ部材３２０により導光板４０の入射面４０ａ側へ押圧す
ることで、ＬＥＤ９００の発光面ＬＳを導光板４０の入射面４０ａに密着させる。
【選択図】図５

Description

本発明は、照明装置及び液晶表示装置に関し、光源部材から出射される光を導光して出
射面から出射させる導光部材を具備する照明装置及び液晶表示装置に関する。

一般に、光源である発光ダイオード（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ；
以下、ＬＥＤと称する。）等から出射される光を所定の方向へ出射する照明装置として、
光源からの光を、アクリル等の透光性を有する材料からなる導光部材により導くことによ
り、所定の方向へ出射する照明装置が知られている。

このような照明装置は、例えば液晶表示装置のサイドライト型のバックライトユニット
として用いられている。サイドライト型のバックライトユニットは、主に導光部材である
平板状の導光板の側面にＬＥＤを配設することで構成されており、ＬＥＤから出射されて
導光板の側面から入射する光を、主面から導光板の厚さ方向（導光板の主面の法線方向）
に出射するものである。液晶表示装置では、このバックライトユニットの観察者側に、透
過型の液晶パネルが配設されており、バックライトユニットから出射された光が、透過型
の液晶パネルによって変調されて観察者側に出射されることで、液晶表示装置の表示が行
われる。

上述のような導光板を用いてＬＥＤからの光を所定の方向へ出射させる照明装置では、
ＬＥＤと導光板との位置関係が所期の状態から変化してしまった場合に、照明装置から出
射される光の輝度が変化したり輝度分布にむらが生じてしまうという問題があった。

このような問題を解決するために、特開２００５−７７７５７号公報及び特開２００５
−１７４７９６号公報には、ＬＥＤが導光板に密着するように、ＬＥＤを押圧するバネ部
材（弾性部材）を備えた照明装置が開示されている。
特開２００５−７７７５７号公報特開２００５−１７４７９６号公報

一般に、薄型化が求められる液晶表示装置に用いられるバックライトユニットでは、光
源として図７に示すような、発光面ＬＳが基板の実装面ＭＦに対し略直交し、光の出射方
向Ｌが実装面ＭＦに対し平行となる、いわゆるサイドビュー型（側面発光型）のＬＥＤ９
００が用いられている。ＬＥＤ９００は表面実装型のチップＬＥＤである。

このようなサイドビュー型のチップＬＥＤ９００の筐体は、樹脂材料の射出成型により
形成されることから、光の出射方向Ｌとは反対側を向く背面ＢＳにゲート部９１０が設け
られている。ゲート部９１０とは、樹脂成型品の射出成型時に溶融した樹脂を金型内に流
入させるための通路となる部分を切断した際に、この部分の一部がチップＬＥＤ９００の
筐体側に残された箇所のことを指す。ゲート部９１０は、当該箇所で機械的せん断もしく
は溶融等により切断が行われるため、その形状及び寸法が不安定である。

このため、特開２００５−７７７５７号公報及び特開２００５−１７４７９６号公報に
開示されているように、ＬＥＤの背面ＢＳを、バネ部材により押圧する個所を特定せずに
押圧する場合、ゲート部のように寸法及び形状が安定していない個所を押圧してしまうこ
とにより、バネ部材による押圧力が所定の値から外れてしまう、もしくはバネ部材による
押圧方向が所定の方向から外れてしまうことがあった。このため、従来では、ＬＥＤの背
面ＢＳをバネ部材により導光板に密着するように押圧する場合でも、押圧力及び押圧方向
のばらつきが大きいために、やはりＬＥＤの導光板の入射面に対する位置決めが正確には
なされず、照明装置から出射される照明光にむらが生じてしまうと言う問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、光源の発光面が導光板に安定して
密着し、照明光の輝度分布にむらが生じることのない照明装置及び液晶表示装置を提供す
ることを目的とする。

本発明に係る照明装置は、光を所定の方向へ出射する発光面を有し、かつ該発光面とは
反対側の面に部分的に設けられた平面部を有する光源部材と、該光源部材から出射される
光を前記発光面に対向して当接する入射面から入射させて導光し、出射面から出射させる
導光部材と、前記光源部材を前記導光部材の前記入射面側へ押圧する押圧手段と、を備え
た照明装置であって、前記押圧手段は、前記光源部材の前記発光面の反対側の面において
、選択的に前記平面部を押圧することを特徴とする。

本発明のこのような構成によれば、押圧手段は、光源部材の発光面の反対側の面におい
て、寸法及び形状が安定している平面部のみを選択的に押圧する。このため、押圧手段が
光源部材を導光部材の入射面側へ押圧する押圧力及び押圧方向のばらつきを抑えることが
でき、光源部材の発光面を、導光部材の入射面に安定して密着させることができるため、
導光部材の出射面から出射される光の輝度むらが生じることのない照明装置を実現するこ
とができる。

また、本発明は、前記押圧手段は、弾性変形可能な弾性変形部を有し、該弾性変形部が
弾性変形することによる反発力により、前記光源部材を前記導光部材の前記入射面側へ押
圧することが好ましい。

このような構成によれば、光源部材及び導光部材の寸法のばらつきや熱による変化を、
弾性変形部により吸収することができ、確実に光源部材を導光部材の入射面側に押圧する
ことができる。

また、本発明は、前記光源部材は、前記発光面の反対側の面に複数の前記平面部を有し
てなり、前記光源部材は、該複数の前記平面部のそれぞれに接する複数の独立した前記押
圧手段により、前記入射面側へ押圧されることが好ましい。

このような構成によれば、例えば複数の平面部のうちの一部に射出成型時のバリが形成
されてしまっている、もしくは欠けが生じてしまっている場合においても、他の平面部を
押圧する押圧手段により、光源部材は確実に入射面側に押圧される。

また、本発明は、前記光源部材は、一つの配線基板上に一方向に複数個配列され、前記
押圧手段は、複数の前記光源部材のうち、前記一方向に配列された前記複数の光源部材の
両端に位置する前記光源部材のみを前記入射面側へ押圧することが好ましい。

このような構成によれば、一方向に配列された複数の光源部材のうちの両端に位置する
光源部材のみを押圧するだけで、全ての光源部材を入射面側へ押圧することができるため
、押圧手段を簡素化することで光源装置を容易に小型化することができる。

また、本発明は、前記押圧手段は、前記導光部材を収容するケース部材と一体に形成さ
れることが好ましい。

このような構成によれば、部品点数を増やすことなく容易に押圧手段を照明装置に配設
することができる。

また、本発明に係る液晶表示装置は、前記照明装置を備えたことを特徴とする。

本発明のこのような構成によれば、照明装置から出射される照明光に輝度むらが生じる
ことがないため、液晶表示装置は安定して表示品位の高い画像を提供することが可能とな
る。

（第１の実施形態）
以下、本発明を液晶表示装置及びそのバックライトユニットとして適用した例を、第１
の実施形態として図１から図５及び図７を参照して説明する。なお、以下の説明に用いた
各図においては、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺
を異ならせてある。図１は、液晶表示装置５００の斜視図である。図２は、図１のII−II
断面図である。図３は、液晶表示装置５００の分解斜視図である。

本実施形態の液晶表示装置５００は、透過型の液晶パネル１０と、光源部材である発光
ダイオード（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ；以下、ＬＥＤと称する。）
を光源とした照明装置であるバックライトユニット１００とを具備した、いわゆる透過型
の液晶表示装置である。

本実施形態の液晶表示装置５００は、液晶パネル１０と、バックライトユニット１００
とを具備して構成される。図３に示すように、液晶パネル１０は、ガラスもしくは石英等
からなる第１基板１１と第２基板１２との間に液晶を挟持してなり、該液晶の配向状態を
変化させることにより、画像表示領域１０ａに第１基板１１側から入射する光を変調して
第２基板１２側から出射することで、矩形状の画像表示領域１０ａにおいて画像を表示す
るものである。

一方、本実施形態の照明装置であるバックライトユニット１００は、光源部材であるＬ
ＥＤ９００から出射される光を、液晶パネル１０の画像表示領域１０ａよりも大きい矩形
状の領域内において面状に略均一に分布させて、照明光として液晶パネル１０の方向へ出
射する装置である。

なお、以下の説明において、第２基板１２の表面に並行な平面上において画像表示領域
１０ａの長手方向に平行な軸をＹ軸と称し、Ｙ軸に直交し短手方向に平行な方向をＸ軸と
称する。また、第２基板１２の表面の法線に平行な軸をＺ軸と称する。また、液晶表示装
置５００の各部材を、Ｚ軸に平行であり、かつ液晶パネル１０の第２基板１２側から見る
場合の視点を、平面視と称する。

本実施形態の液晶パネル１０は、駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方
式の液晶パネルである。第１基板１１の液晶側の表面上には、画素スイッチング用能動素
子としてのＴＦＴや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極上に、配向膜が
形成されている。他方、第２基板１２の液晶側の表面上には、対向電極及び最上層部分に
配向膜が形成されている。また、液晶は、これら一対の配向膜間に印加される電圧に応じ
て、所定の配向状態をとる。該液晶の配向状態に応じて、第１基板１１側から入射し第２
基板１２側から出射する光の偏光状態が変化する。

また、第１基板１１の入射光が入射する側及び第２基板１２の出射光が出射する側には
各々、例えば、ＴＮ（ツイステッドネマティック）モード、ＳＴＮ（スーパーＴＮ）モー
ド、Ｄ−ＳＴＮ（ダブル−ＳＴＮ）モード、ＶＡ（垂直配向）モード等の動作モードや、
ノーマリーホワイトモード／ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位
相差フィルム、偏光板など（図示せず）が所定の方向で配置される。

なお、本実施形態では、液晶パネル１０に透過型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方
式の液晶パネルを用いているが、液晶パネル１０は、任意の駆動方式及び採光方式によっ
て構成されてよい。例えば、液晶の駆動方式は単純マトリクス駆動方式であってもよく、
また採光方式は、半透過半反射型であってもよい。また、液晶パネルにアクティブマトリ
クス方式の駆動方式を採用した場合、液晶パネルは能動素子としてＴＦＤを用いたもので
あってもよい。

また、第１基板１１は、第２基板１２の法線方向から見て（平面視で）、Ｙ方向片側に
第２基板１２よりも延出した箇所を有し、該延出した箇所の第２基板１２側表面には、駆
動回路であるドライバＩＣ１３及び外部接続端子が形成されている。該外部接続端子上に
は、配線基板であるフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣと称する。）２００が実装
されている。

ＦＰＣ２００は、ポリイミド等の多層の絶縁性フィルム部材の表面もしくは中間に所定
の導電パターンが形成されて構成された可撓性を有するフィルム状の配線基板である。Ｆ
ＰＣ２００は、本実施形態では、片側の表面である実装面ＭＦ上にのみ導電パターンが露
出して形成されてなる。ＦＰＣ２００は、液晶パネル１０側の基端部２０１ａの実装面Ｍ
Ｆ上に端子部が形成されており、該端子部が液晶パネル１０の外部接続端子部と異方性導
電接着剤により接続されている。

図３に示すように、ＦＰＣ２００は、折り曲げずにＸＹ平面上に展開し広げた状態にお
いては、平面視で基端部２０１ａからＹ軸に平行でありかつ液晶パネル１０から遠ざかる
方向に延出する基部２０１と、基部２０１の先端部２０１ｂからＸ軸に平行な両方向にそ
れぞれ延出する箇所とを有した略Ｔ字状の形状を有する。

ＦＰＣ２００のＸ軸に平行な両方向に延出する箇所のうち、平面視でＹ軸に平行な方向
を上下方向とし、基部２０１の先端部２０１ｂを下方とした場合に、先端部２０１ｂから
一方である左方に延出する箇所がＬＥＤ−ＦＰＣ部２１０であり、先端部２０１ｂから他
方である右方に延出する箇所がコネクタ部２２０である。

ＦＰＣ２００のＬＥＤ−ＦＰＣ部２１０の実装面ＭＦ上には、ＬＥＤ９００が、Ｘ軸に
平行な方向に一方向に配列されて３個実装されている。ＬＥＤ９００は、図７に示したよ
うに、略直方体形状の外形を有し、発光面ＬＳがＦＰＣ２００の実装面ＭＦに対し略直交
し、光の出射方向Ｌが実装面ＭＦに対し平行となる、いわゆるサイドビュー型（側面発光
型）の表面実装型のチップＬＥＤである。本実施形態では、図３に示すように、ＦＰＣ２
００を折り曲げずにＸＹ平面上に広げた状態において、ＬＥＤ９００は、ＬＥＤ９００の
発光面ＬＳをＸＺ平面と略平行に、かつＦＰＣ２００の液晶パネル１０側の基端部２０１
ａとは反対の方向を向くように実装されている。すなわち、ＦＰＣ２００を折り曲げずに
ＸＹ平面上に広げた状態においては、光源部材であるＬＥＤ９００が出射する光の出射方
向Ｌは、Ｙ方向と略平行であり、かつ液晶パネル１０から遠ざかる方向である。ＬＥＤ９
００は、本実施形態では白色光を発する。

なお、ＬＥＤ９００は、白色光に限らず、その他の波長の単色光を発するものであって
もよく、また１チップ中に複数の異なる波長の光を発する複数の発光ダイオードを内蔵し
た、いわゆるマルチカラー型のＬＥＤチップであってもよい。

また、ＬＥＤ−ＦＰＣ部２１０は、基端部に平面視でＹ軸と平行な方向についてＬＥＤ
９００が実装された箇所よりも細く形成された、折り返し部２０３を有している。

一方、ＦＰＣ２００のコネクタ部２２０の先端部の実装面ＭＦ上には、液晶パネル１０
の外部接続端子部、及びＬＥＤ−ＦＰＣ部２１０のＬＥＤ９００に配線を介して電気的に
接続された外部コネクタ端子２２１が形成されている。すなわち、該外部コネクタ端子２
２１を介して、液晶パネル１０及びＬＥＤ９００は外部装置に電気的に接続されて駆動さ
れる。

また、ＦＰＣ２００の、液晶パネル１０からＹ軸に平行な方向に延出する箇所である基
部２０１の先端部２０１ｂには、Ｘ軸に平行な方向に距離Ｗだけ離間して穿設された円形
の貫通孔である二つの基準孔２０２が形成されている。さらに、ＬＥＤ−ＦＰＣ部２１０
にも、Ｘ軸に平行な方向に距離Ｗだけ離間して二つの基準孔２０２が穿設されている。こ
れら４つの基準孔２０２は、Ｘ軸に平行な同一直線上に配列されている。

なお、ＦＰＣ２００のＬＥＤ−ＦＰＣ部２１０及び光源部材であるＬＥＤ９００は、後
述するように、照明装置であるバックライトユニット１００を構成する部材の一部である
が、本実施形態では、液晶表示装置５００の小型化、構成部品点数の削減及び組立工数の
低減を目的として、液晶パネルのＦＰＣ２００と一体化されて形成されているものである
。したがって、ＬＥＤ９００及びＬＥＤ９００が配列されて実装される基板は、ＦＰＣ２
００とは別体として形成され、後述するバックライトユニット１００に具備されるもので
あってもよい。また、ＬＥＤ９００が実装される配線基板は、可撓性を有するものでなく
ともよく、可撓性のないリジッド基板や、一部のみ可撓性を有するリジッドフレキ基板で
あってもよい。

一方、図２及び図３に示すように、バックライトユニット１００は、導光部材である導
光板４０と、光学シート３０と、反射シート３４と、前述したＬＥＤ−ＦＰＣ部２１０と
、これらを保持し収容するケース部材である枠状のフレーム３００とを具備して構成され
ている。

導光板４０は、平面視で液晶パネル１０の画像表示領域１０ａよりも大きく形成された
平面視略矩形状の略平板状の部材であり、透明もしくは半透明の透光性を有する材料によ
り主に構成されている。略平板上の導光板４０は、一側面である入射面４０ａから入射さ
れた光を、平面視で面状に分布させて平板の主面である出射面４０ｂから出射するための
ものであり、アクリル樹脂等により形成されている。また、Ｙ軸に平行な導光板４０の両
側面には、それぞれ後述するフレーム３００に固定するための係止爪４１が２箇所ずつ突
出して形成されている。

光学シート３０は、それぞれが平面視略矩形状の同一形状に形成されたシート状の部材
である、拡散板３３、プリズムシートＸ３２及びプリズムシートＹ３１が重ね合わされて
構成されている。ここで、拡散板３３は、構成材料の性質もしくは表面形状により、透過
する光を拡散させることで、出射する光の輝度分布をＸＹ平面方向に均一化するためのも
のである。また、プリズムシートＸ３２及びプリズムシートＹ３１は、それぞれＸ軸及び
Ｙ軸に略平行に延在する直線状の断面が略三角形のプリズムが並列に配列されて形成され
たものであり、透過する光の出射方向を整えることで、所定の方向に対する光の出射強度
を高める目的を有する。

光学シート３０は、拡散板３３とプリズムシートＹ３１との間にプリズムシートＸを挟
持してなり、拡散板３３側から入射された光を、ＸＹ平面方向に輝度分布を均一化し、さ
らに出射方向を整えてプリズムシートＹ３１側から出射する。また、反射シート３４は、
導光板４０側の表面に光を反射する鏡面部が形成されたシート状の部材である。
なお、導光板４０に、光学シート３０と同等の機能を持たせることで、光学シート３０
を具備しないバックライトユニット１００を構成することも可能である。

ケース部材であるフレーム３００は、平面視で前記導光板４０の外周形状と略同一形状
の貫通孔である開口部３０１を有した樹脂製の枠状の部材であり、樹脂成型により形成さ
れている。略矩形状の開口である開口部３０１のＹ軸に平行な両側面には、それぞれ２つ
の貫通孔である係止孔３０４が形成されている。該係止孔３０４に、導光板４０の係止爪
４１を係合させることで、導光板４０が、フレーム３００の開口部３０１内に収容され固
定される。

フレーム３００に導光板４０が固定された状態で、導光板４０の出射面１０ｂ側には光
学シート３０が貼り付けられ、導光板４０の出射面１０ｂとは反対側の主面側には反射シ
ート３４が鏡面部を導光板４０側に向けて貼り付けられている。

また、フレーム３００は、平面視で開口部３０１のＹ軸に平行な方向の一方側に、導光
板４０の出射面４０ｂと略同一平面上に位置する平面部であるＦＰＣ固定面３０３が形成
されている。ＦＰＣ固定面３０３は、ＬＥＤ−ＦＰＣ部２１０を接着手段である両面粘着
シートを介して接着する接着面部である。また、フレーム３００の、平面視でＦＰＣ固定
面３０３内には、円形の貫通孔である二つの基準孔３１０がＸ軸に平行な方向に距離Ｗだ
け離間して形成されている。基準孔３１０の内径は、ＦＰＣ２００に形成された基準孔２
０２と略同一である。

また、バックライトユニット１００のフレーム３００には、液晶パネル１０の外周が内
嵌される液晶嵌合部３０５が形成されている。該液晶嵌合部３０５に液晶パネル１０を嵌
め合わせた状態で、液晶パネル１０の画像表示領域１０ａと、導光板４０の出射面４０ｂ
とが平面視で重なり合う。

ここで、液晶パネル１０と、バックライトユニット１００とを組み付ける場合の、ＦＰ
Ｃ２００の取り回し方法を、図４を参照して説明する。図４は、液晶パネル１０とＦＰＣ
２００との組付け方を説明する説明図である。

液晶パネル１０と、バックライトユニット１００との組み付けには、図４（ａ）に示す
形態の冶具８００を使用する。冶具８００は、平面である冶具上面８００ａ上に、冶具上
面８００ａに略直交する方向に突設され、距離Ｗだけ離間して配置された２本の円柱状の
位置決めピン８０１を備えている。位置決めピン８０１は、バックライトユニット１００
のフレーム３００に形成された基準孔３１０、及び液晶パネル１０のＦＰＣ部２００に形
成された基準孔２０２内に所定のクリアランスを有して嵌め合わされる外径を有する。

液晶パネル１０と、バックライトユニット１００とを組み付ける場合には、まず、液晶
パネル１０を、第２基板１２を下向きにして、すなわち第２基板１２の液晶とは反対側の
表面を冶具上面８００ａに対向させて、冶具上面８００ａ上に載置する。このとき、ＦＰ
Ｃ２００の基部２０１の先端部２０１ｂに形成された２つの基準孔２０２内に、それぞれ
冶具８００の位置決めピン８０１が挿通されるようにしておく。この状態において、ＦＰ
Ｃ２００の実装面ＭＦは、上方を向いている。

次に、ＦＰＣ２００の実装面ＭＦ側であり、かつ基部２０１の２つの基準孔２０２間に
、両面粘着シート８１０を貼り付ける。

次に、バックライトユニット１００の導光板４０の出射面４０ｂを上側として、フレー
ム３００の２つの基準孔３１０内に、それぞれ位置決めピン８０１が挿通されるように、
バックライトユニット１００を、液晶パネル１０のＦＰＣ２００の上方に載置する。この
とき、液晶パネル１０の第１基板１１と、バックライトユニット１００の導光板４０とが
、平面視で２本の位置決めピン８０１を結ぶ線分を挟んで両側に位置するように、バック
ライトユニット１００を載置する。この作業により、ＦＰＣ２００の基部２０１の先端部
２０１ｂの実装面ＭＦと、バックライトユニット１００のフレーム３００の下面とが、位
置決めピン８０１により相対的な位置を決められた状態で、両面粘着シート８１０により
接着される。

次に、図４（ｂ）に示すように、ＦＰＣ２００のＬＥＤ−ＦＰＣ部２１０を、実装面Ｍ
Ｆが内側となるように折り返し部２０３において折り返し（図中矢印Ｆ１方向）、ＬＥＤ
−ＦＰＣ部２１０を、接着面部であるＦＰＣ固定面３０３及び導光板４０の出射面４０ｂ
上に、複数の両面粘着シート８１１を介して接着し固定する。このとき、ＬＥＤ−ＦＰＣ
部２１０の２つの基準孔２０２内に、それぞれ位置決めピン８０１が挿通され、かつＸ軸
に平行な方向に３つ配列されたＬＥＤ９００のうちの両端に位置するＬＥＤ９００が、後
述するバネ部材３２０と導光板４０の入射面４０ａとの間に挟持されるように、ＬＥＤ−
ＦＰＣ部２１０を固定する。

ここで、ＬＥＤ−ＦＰＣ部２１０の基準孔２０２と、フレーム３００の基準孔３１０と
に位置決めピン８０１が挿通されることにより、ＬＥＤ−ＦＰＣ部２１０はフレーム３０
０に対して、ピン８０１と基準孔２０２及び３１０とのクリアランスに応じて位置決めさ
れる。また、ＬＥＤ９００は、バネ部材３２０と導光板４０の入射面４０ａとの間に挟持
されることにより、Ｙ軸に平行な方向についての位置決めがなされる。

次に、液晶パネル１０を、第１基板１１が内側となるようにＦＰＣ２００の基部２０１
において折り返し（図中矢印Ｆ２方向）、液晶パネル１０を、フレーム３００の液晶嵌合
部３０５内に嵌合し、固定する。

以上の方法により、ＦＰＣ２００を折り曲げて取り回すことにより、液晶パネル１０の
第１基板に接続されているＦＰＣ２００のＬＥＤ−ＦＰＣ部２１０が、バックライトユニ
ット１００に固定され、さらに液晶パネル１０と、バックライトユニット１００とが組み
合わされ、図１に示した液晶表示装置５００が完成するのである。

以上に説明したように取り回されたＦＰＣ２００のＬＥＤ−ＦＰＣ部２１０は、実装面
ＭＦを液晶パネル１０とは反対側に向けた状態、すなわち実装面ＭＦを導光板４０の出射
面４０ｂに対向させた状態で、接着面部であるＦＰＣ固定面３０３及び導光板４０の出射
面４０ｂ上に、両面粘着シートを介して接着され固定されている。この状態で、図２に示
すように、ＬＥＤ−ＦＰＣ部２１０の実装面ＭＦ上に実装されたＬＥＤ９００の発光面Ｌ
Ｓは、導光板４０の入射面４０ａに対向する。

また、ＬＥＤ９００は、発光面ＬＳとは反対側の面である背面ＢＳが、フレーム３００
に形成された後述する押圧手段であるバネ部材３２０により導光板４０の入射面４０ａ側
（ＬＥＤ９００の光の出射方向Ｌ）へ押圧されており、発光面ＬＳが導光板４０の入射面
４０ａに密着するように付勢されている。

上述の本実施形態のバックライトユニット１００では、光源であるＬＥＤ９００の発光
面ＬＳから出射方向Ｌに出射された光が、導光板４０内に入射面４０ａから入射される。
導光板４０に入射された光は、導光板４０内で導光され、さらに分散されて出射面４０ｂ
から面状に出射される。導光板４０から出射された光は、さらに光学シート３０によりＸ
Ｙ平面方向についての輝度分布を略均一化されて、液晶パネル１０方向へ照明光として出
射される。

本実施形態の液晶表示装置５００は、図１に示すように、バックライトユニット１００
の液晶嵌合部３０５内に、液晶パネル１０が嵌め合わされ、両面粘着シート等により固定
されて構成される。よって、バックライトユニット１００から出射されるＸＹ平面方向に
略均一な輝度分布を有した照明光により、照明光の出射方向に配設された液晶パネル１０
の画像表示領域１０ａが照明されるのである。

ここで、本実施形態の照明装置であるバックライトユニット１００のフレーム３００に
設けられた押圧手段であるバネ部材３２０について、図２及び図５を参照して以下に詳細
に説明する。図５は、図２のＡ矢視における部分断面図であり、バックライトユニット１
００を出射面４０ｂの法線方向から見た部分断面図である。なお、図５において、右上が
りの斜線のハッチングにより示した領域は、ＬＥＤ９００の端子部であり、図５の紙面に
正対して手前側に存在するＬＥＤ−ＦＰＣ部２１０（図５中の２点鎖線の部材）の実装面
ＭＦ上に半田又は導電性接着剤等により接続されている箇所を示している。

前述したように、本実施形態のバックライトユニット１００では、光源であるＬＥＤ９
００は、フレーム３００に形成されたバネ部材３２０により発光面ＬＳとは反対の背面Ｂ
Ｓを押圧されて、ＬＥＤ９００の発光面ＬＳが導光板４０の入射面４０ａに密着する方向
、すなわち光の出射方向Ｌと平行かつ同一の方向に付勢されている。

本実施形態のＬＥＤ９００は、図７に示したように、サイドビュー型（側面発光型）の
表面実装型チップＬＥＤであって、発光面ＬＳとは反対側の面である背面ＢＳ上には、凹
凸が形成されている。具体的には、ＬＥＤ９００の背面ＢＳは、発光面ＬＳと平行であり
発光面ＬＳから光の出射方向Ｌとは反対方向に距離Ｙ１だけ離間した平面部９０２と、該
平面部９０２の略中央に光の出射方向Ｌに凹設された凹部９０３とにより構成されている
。発光面ＬＳと平面部９０２との距離Ｙ１、すなわちＬＥＤ９００の奥行きは、本実施形
態では１．２ｍｍである。また、ＬＥＤ９００の、実装面ＭＦに平行かつ光の出射方向Ｌ
と直交する方向の幅Ｘ１、及び発光面ＬＳの実装面ＭＦの法線方向の高さＺ１は、それぞ
れ３．８ｍｍ、及び０．６ｍｍである。

また、ＬＥＤ９００の凹部９０３の底面には、光の出射方向Ｌとは反対の方向に突出す
る凸部であるゲート部９１０が形成されている。なお、ゲート部９１０とは、樹脂成型品
であるＬＥＤ９００の筐体の射出成型時に溶融した樹脂を金型内に流入させるための通路
（ゲート）内となる部分を切断した際に、当該部分がチップＬＥＤ９００の筐体側に残さ
れた箇所のことを指す。一般に、ゲート部９１０の先端部は、当該箇所で機械的せん断も
しくは溶融等により切断が行われることにより形成されるため、ＬＥＤ９００の筐体の他
の箇所よりも、形状及び寸法が不安定である。例えば、ゲート部９１０の先端部は、切断
時に生じるバリにより、必ずしも平面とはなるわけではない。このため、ゲート部９１０
の先端面の凹部９０３の底部からの突出量は、金型により成型されるＬＥＤ９００の筐体
の他の部分の寸法に比べてばらつきが大きくなる。

一方、バネ部材３２０は、導光板４０の入射面４０ａから、入射面４０ａの法線方向（
Ｙ軸と平行な方向）に離間して配設されており、フレーム３００のＹ軸に略平行な両側壁
面部からそれぞれＸ軸に平行にフレーム３００の内側方向へ突出して形成された、片持ち
梁状の部材である。バネ部材３２０は、フレーム３００と一体に樹脂成型により形成され
ている。より詳しくは、バネ部材３２０は、基端部がフレーム３００の側壁面部に接続さ
れ、先端部がフレーム３００のＸ軸に平行にフレーム３００の内側へ突出して形成された
弾性変形部である弾性梁部３２０ｂと、該弾性梁部３２０ｂの先端部から導光板４０の入
射面４０ａ側へ鉤状に突出して形成された先端部３２０ａとを有して構成されている。バ
ネ部材３２０は、先端部３２０ａに加えられるＹ軸に平行な力に応じて、弾性梁部３２０
ｂが弾性変形を起こすことで、先端部３２０ａがＹ軸に略平行に移動する、バネ状の部材
である。言い換えれば、バネ部材３２０は、先端部３２０ａが導光板４０の入射面４０ａ
と対向し、かつ主な弾性変形方向が導光板４０の入射面４０ａの法線方向（Ｙ軸に平行な
方向）と略平行となるように配設された弾性部材である。

フレーム３００に形成されたバネ部材３２０の先端部３２０ａと、フレーム３００に収
容され固定された導光板４０の入射面４０ａとのＹ軸に平行な方向の距離Ｄ０は、両者間
にＬＥＤ９００が挟持されていない状態において、ＬＥＤ９００の発光面ＬＳと、その反
対側の背面ＢＳの平面部９０２との距離Ｙ１よりも所定の値だけ小さくなるように設定さ
れている。

バネ部材３２０の先端部３２０ａと、導光板４０の入射面４０ａとの距離Ｄ０は、導光
板４０、バネ部材３２０、及びＬＥＤ９００のそれぞれの寸法のばらつき（寸法公差）及
び周囲の温度の変化に伴う熱膨張による変形を考慮し、距離Ｄ０が最も大きい値となり、
距離Ｙ１が最も小さい値となった場合でも、距離Ｄ０が、ＬＥＤ９００の奥行きである距
離Ｙ１よりも、必ず所定の値以上小さくなるように、距離Ｄ０の値は決定されている。な
お、ここで距離Ｄ０を設定する場合に考慮する周囲の温度は、液晶表示装置５００が使用
されると想定される環境の温度変化よりも広い範囲でもって定められることが好ましい。
本実施形態では、距離Ｄ０と距離Ｙ１との差が最も小さくなる場合においても、距離Ｄ０
は、０．０５ｍｍだけ距離Ｙ１よりも小さくなるように設定されている。

また、バネ部材３２０は、ＬＥＤ−ＦＰＣ部２１０が、基準孔２０２を位置の基準とし
てフレーム３００のＦＰＣ固定面３０３上に固定された状態において、バネ部材３２０の
先端部３２０ａが、ＬＥＤ−ＦＰＣ部２１０の実装面ＭＦ上にＸ方向に複数配列されて実
装されたＬＥＤ９００のうちの、両端に位置するＬＥＤ９００の背面ＢＳの平面部９０２
上のみに当接する位置に形成されている。

上述した構成を有するバネ部材３２０を有する、本実施形態のバックライトユニット１
００では、ＬＥＤ−ＦＰＣ部２１０をフレーム３００のＦＰＣ固定面３０３上に固定した
場合に、以下のような作用を有する。

ＬＥＤ−ＦＰＣ部２１０が、平面視で基準孔２０２をフレーム３００の基準孔３１０に
合わせてＦＰＣ固定面３０３上に固定された状態において、Ｘ方向に配列されたＬＥＤ９
００のうちの両端に位置するＬＥＤ９００は、バネ部材３２０と導光板４０の入射面４０
ａとの間に挟持される。ここで、バネ部材３２０の先端部３２０ａは、ＬＥＤ９００の背
面ＢＳの一部に形成された平面部９０２上にのみ選択的に当接している。

このとき、バネ部材３２０は、距離Ｙ１と距離Ｄ０との差だけ先端部３２０ａが入射面
４０ａから離れる方向に、弾性梁部３２０ｂが撓むように弾性変形を起こしている。この
ため、ＬＥＤ９００の背面ＢＳの平面部９０２が、バネ部材３２０の弾性変形による反発
力により、光の出射方向Ｌに略平行な方向に押圧される。よってＬＥＤ９００は、バネ部
材３２０により、発光面ＬＳが導光板４０の入射面４０ａに密着するように、入射面４０
ａ側へ押圧され付勢されるのである。

すなわち、本実施形態のバックライトユニット１００においては、ＬＥＤ９００の発光
面ＬＳとは反対側であり発光面ＬＳと略平行な平面部９０２のみが、バネ部材３２０によ
り選択的に押圧されるのである。

以下に、上述した構成及び作用を有する本実施形態のバックライトユニット１００及び
液晶表示装置５００の効果を説明する。

本実施形態のバックライトユニット１００では、押圧手段であるバネ部材３２０により
、ＬＥＤ９００の発光面ＬＳの反対側の面である背面ＢＳの全面ではなく、背面ＢＳの発
光面ＬＳと略平行な平面部９０２のみが、導光板４０の入射面４０ａ側へ押圧されている
。すなわち、ＬＥＤ９００は、背面ＢＳに形成された凹凸である凹部９０３及びゲート部
９１０以外の個所をバネ部材３２０により押圧されている。

ここで、一般にＬＥＤ９００の平面部９０２と発光面ＬＳとの距離Ｙ１は、寸法公差が
定められるように寸法のばらつきがある一定の範囲内で安定しており、また平面部９０２
の表面形状も金型により成型されるため安定している。一方、ゲート部９１０の寸法及び
形状は、公差を決められるほどに安定してはいない。

従来のように、ＬＥＤの背面を、押圧手段により押圧する個所を特定せずに押圧する場
合、ゲート部のように寸法及び形状が安定していない個所を押圧してしまうことにより、
押圧手段による押圧力が所定の値から外れてしまう、もしくは押圧手段による押圧方向が
所定の方向から外れてしまうことがあった。このため、従来では、ＬＥＤの背面を押圧手
段により導光板の入射面側に押圧した場合でも、押圧力及び押圧方向のばらつきが大きい
ために、やはりＬＥＤの導光板の入射面に対する位置決めが正確にはなされず、照明装置
から出射される照明光にむらが生じてしまうと言う問題があった。

しかしながら、本実施形態によれば、押圧手段であるバネ部材３２０は、ＬＥＤ９００
のゲート部９１０のように寸法及び形状が安定していない個所を避けて、寸法及び形状が
安定しておりかつ発光面ＬＳと略平行な平面部９０２のみを選択的に押圧している。この
ため、本実施形態では、バネ部材３２０がＬＥＤ９００を導光板４０の入射面４０ａ側へ
押圧する押圧力を略一定とし、かつ押圧方向を入射面４０ａの法線と略平行とすることが
可能となる。したがって、本実施形態によれば、ＬＥＤ９００の発光面ＬＳを、導光板４
０の入射面４０ａに安定して密着させることができ、照明光の輝度むらが生じることのな
い照明装置を実現することができるのである。

また、ＬＥＤ９００が搭載された配線基板であるＬＥＤ−ＦＰＣ部２１０を、基準孔３
１０を基準として位置決めし、さらにＬＥＤ９００をバネ部材３２０と導光板４０の入射
面４０ａとの間に挟持して位置決めすることにより、容易な作業で確実にＬＥＤ９００を
導光板４０の入射面４０ａに対して位置決めすることができる。このため、本実施形態の
バックライトユニット１００では、ＬＥＤ−ＦＰＣ部２１０の接着作業の時間を短縮し、
さらに位置ズレ等の作業ミスを防止することができる。

また、弾性変形部である弾性梁部３２０ｂを有したバネ部材３２０がＬＥＤ９００を押
圧する押圧力は、弾性梁部３２０ｂが弾性変形することにより発生する反発力により生じ
るものである。ここで、本実施形態では、距離Ｄ０が、常に距離Ｙ１よりも、所定の値以
上小さくなるように設定されていることにより、弾性梁部３２０ｂは常に弾性変形されて
反発力を発生している。このため、バネ部材３２０がＬＥＤ９００を導光板４０の入射面
４０ａ側へ押圧する押圧力は、常にある所定の値以上となる。よって、本実施形態のバッ
クライトユニット１００では、例えば周囲温度の変化により各部材が膨張又は収縮した場
合においても、ＬＥＤ９００の発光面ＬＳを、導光板４０の入射面４０ａに安定して密着
させることができ、照明光の輝度むらが生じることのない照明装置を実現することができ
る。また、本実施形態のバックライトユニット１００によれば、ＬＥＤ９００の発光面Ｌ
Ｓは、導光板４０の入射面４０ａに安定して密着されるため、ＬＥＤ９００から出射され
る光の損失を最小に抑えることができ、より輝度の高い照明光を出射することが可能とな
る。

また、本実施形態では、ＬＥＤ９００は、一つの配線基板であるＬＥＤ−ＦＰＣ部２１
０上にＸ軸に平行な方向に複数個配列されており、このＸ軸に平行な方向に配列されたＬ
ＥＤ９００のうちの両端に位置するＬＥＤ９００のみが、バネ部材３２０により入射面４
０ａ側へ押圧されている。フィルム状であるＬＥＤ−ＦＰＣ部２１０は、可撓性を有する
ものであるが、実装面ＭＦに平行な面上におけるせん断方向の応力に対しては所定の剛性
を有する。このため、Ｘ軸に平行な方向に配列されたＬＥＤ９００のうちの両端に位置す
るＬＥＤ９００のみがバネ部材３２０により入射面４０ａ側へ押圧される場合においても
、ＬＥＤ−ＦＰＣ部２１０が押圧方向について剛性を有することにより、両端以外の中央
に位置するＬＥＤ９００もまた、入射面４０ａ側へ押圧されるのである。したがって、複
数個配列されたＬＥＤ９００の全てを押圧するために、ＬＥＤ９００の個数に応じたバネ
部材３２０を配設する必要がなく、バックライトユニット１００を容易に小型化すること
が可能となる。

また、本実施形態では、押圧手段であるバネ部材３２０は、導光板４０等を収容するケ
ース部材であるフレーム３００と一体に樹脂成型により形成されている。このため、部品
点数を増やすことなく容易かつ安価にバネ部材３２０をバックライトユニット１００に配
設することができる。

そして、上記バックライトユニット１００を備えた液晶表示装置５００によれば、バッ
クライトユニット１００に照明光の輝度むらが生じることがないため、安定して表示品位
の高い画像を提供することが可能となる。また、バックライトユニット１００は、ＬＥＤ
９００が出射する光の利用効率が高く、輝度の高い照明光を出射することができるため、
本実施形態の液晶表示装置５００は、従来と同一のＬＥＤを用いた場合にはより明るい画
像を提供することができ、また従来と同一の画像の明るさで表示するとすればＬＥＤの消
費電力をより低減することができる。

なお、本実施形態において、ＬＥＤ９００の筐体の射出成型時に平面部９０２上にバリ
等の形状が不安定な部位が形成されてしまう場合は、バネ部材３２０は該バリ等が形成さ
れる個所を避けてＬＥＤ９００の平面部９０２を押圧することは言うまでもない。

（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について、図６を参照して説明する。図６は、第２の実
施形態のバックライトユニット１００ａの構成を示す部分断面図である。第２の実施形態
の照明装置であるバックライトユニット１００ａは、第１の実施形態のバックライトユニ
ット液晶装置１００に対し、押圧手段であるバネ部材と、該バネ部材によるＬＥＤの押圧
の構成のみが異なる。よって、以下ではこの相違点のみを説明するものとし、また、第１
の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略するも
のとする。

図６に示すように、本実施形態のバックライトユニット１００ａのフレーム３００ａに
は、ＬＥＤ９００の背面ＢＳに形成された２箇所の平面部９０２のうち、一方の平面部９
０２に接して押圧する第１の実施形態と同様のバネ部材３２０と、他方の平面部９０２に
接して押圧する第２のバネ部材３２１とが形成されている。

すなわち、本実施形態のバックライトユニット１００ａでは、光源部材であるＬＥＤ９
００は背面ＢＳに２箇所の平面部９０２を有し、ＬＥＤ９００は、２箇所の平面部９０２
のそれぞれに接する２つの独立したバネ部材３２０及び３２１により、導光板４０の入射
面４０ａ側に押圧されている。

したがって、本実施形態によれば、バネ部材３２０及び３２１がＬＥＤ９００を押圧す
る押圧力の合力を、平面視でＬＥＤ９００の重心近傍に作用させることができる。すなわ
ち、バネ部材３２０及び３２１がＬＥＤ９００を押圧する場合に、ＬＥＤ９００にモーメ
ント力が加えられることがない。このため、例えばバネ部材３２０及び３２１のＹ軸に平
行な弾性変形方向に対して、導光板４０の入射面４０ａが直交しない状態で配設された場
合においても、ＬＥＤ９００の発光面ＬＳを安定して入射面４０ａに密着させながらＬＥ
Ｄ９００を押圧することができる。

また、ＬＥＤ９００の２箇所の平面部９０２は、それぞれ独立したバネ部材である３２
０及び３２１により押圧される。このため、例えば平面部９０２のいずれか一方に、射出
成型時のバリが形成されてしまっている、もしくは欠けが生じてしまっている場合におい
ても、他方の平面部を押圧するバネ部材により、ＬＥＤ９００は確実に入射面４０ａ側に
押圧される。

以上のように、本実施形態のバックライトユニット１００ａでは、ＬＥＤ９００の発光
面ＬＳを、導光板４０の入射面４０ａに安定して密着させることができ、照明光の輝度む
らが生じることのない照明装置を実現することができるのである。

なお、本実施形態のその他の作用及び効果は、第１の実施形態と同一であるため説明を
省略する。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から
読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更
を伴う照明装置及び液晶表示装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

例えば、上述した実施形態では、透過型の液晶パネルの照明装置としてのバックライト
ユニットに本発明を適用して説明しているが、本発明は反射型の液晶パネルを観察者側か
ら照明する照明装置であるフロントライトユニットにも適用可能である。

液晶表示装置の斜視図である。図１のII−II断面図である。液晶表示装置の分解斜視図である。液晶パネルとＦＰＣとの組付け方を説明する説明図である。図２のＡ矢視における部分断面図である。第２の実施形態のバックライトユニットの部分断面図である。ＬＥＤの概略斜視図である。

符号の説明

４０導光板、４０ａ入射面、１００バックライトユニット、２０２基準
孔、２１０ＬＥＤ−ＦＰＣ部、３００フレーム、３０３ＦＰＣ固定面、３
１０基準孔、３２０バネ部材、３２０ａ先端部、３２０ｂ弾性梁部、９
００ＬＥＤ、９０２平面部、９１０ゲート部、Ｌ出射方向、ＬＳ発光
面

Claims

光を所定の方向へ出射する発光面を有し、かつ該発光面とは反対側の面に部分的に設け
られた平面部を有する光源部材と、
該光源部材から出射される光を前記発光面に対向して当接する入射面から入射させて導
光し、出射面から出射させる導光部材と、
前記光源部材を前記導光部材の前記入射面側へ押圧する押圧手段と、を備えた照明装置
であって、
前記押圧手段は、前記光源部材の前記発光面の反対側の面において、選択的に前記平面
部を押圧することを特徴とする照明装置。
前記押圧手段は、弾性変形可能な弾性変形部を有し、該弾性変形部が弾性変形すること
による反発力により、前記光源部材を前記導光部材の前記入射面側へ押圧することを特徴
とする請求項１に記載の照明装置。
前記光源部材は、前記発光面の反対側の面に複数の前記平面部を有してなり、前記光源
部材は、該複数の前記平面部のそれぞれに接する複数の独立した前記押圧手段により、前
記入射面側へ押圧されることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
前記光源部材は、一つの配線基板上に一方向に複数個配列され、
前記押圧手段は、複数の前記光源部材のうち、前記一方向に配列された前記複数の光源
部材の両端に位置する前記光源部材のみを前記入射面側へ押圧することを特徴とする請求
項１から３のいずれか一項に記載の照明装置。
前記押圧手段は、前記導光部材を収容するケース部材と一体に形成されることを特徴と
する請求項１から４のいずれか一項に記載の照明装置。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明装置を備えたことを特徴とする液晶表示装置
。