JP2010176968A - 発光装置および液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部分駆動制御で駆動電圧が低減されることを利用することにより、駆動基板をシャーシに密着させて放熱効率を向上させるとともに、ＬＥＤを実装する光源基板とＬＥＤを駆動する駆動基板とを接続ピンで容易に電気接続することが可能なバックライト装置を提供する。
【解決手段】平板形状の平面部を備えるシャーシと、前記平面部の第１の面に密着する放熱面と、複数のＬＥＤが実装される素子形成面と、から構成されるＬＥＤ光源基板と、前記平面部の前記第１の面と他側の第２の面に密着し、前記ＬＥＤを駆動する制御回路が実装されるＬＥＤ駆動基板と、前記ＬＥＤ光源基板と前記シャーシの平面部と前記ＬＥＤ駆動基板とを挟み込んで、前記ＬＥＤ光源基板と前記ＬＥＤ駆動基板とを電気的に接続させる金属製の接続ピンを含んで構成される少なくとも１以上の接続構造体と、を備える、バックライトユニットである。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光装置および液晶表示装置に関する。

液晶表示装置（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）は、液晶層を一対の透明基板で挟み込んだ液晶表示パネルのほか、照明光源としてのバックライトユニットを備えている。近年急速に普及している大画面の液晶テレビ等の液晶表示装置では、光源を液晶パネルの直下に配置する直下型のバックライトユニットが利用されることが多い。

バックライトユニットは、例えば、光源にＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）３原色の発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を使用したＬＥＤバックライトが使用されることが多い。近年の液晶表示パネルの大型化に伴い、バックライトとして使用されるＬＥＤの数も増加している。これにより、バックライトユニット内部で発生する熱の放熱性、バックライトユニットの薄型化、ＬＥＤ駆動の省電力化、ＬＥＤの電気配線の簡略化など、バックライトユニットには種々の観点で改善の余地がある。

例えば、特許文献１においては、数個のＬＥＤで構成されるブロックごとに点灯／非点灯を制御する、いわゆる部分駆動制御により省電力化を図る技術が開示されている。また、特許文献２においては、バックライトユニット内のＬＥＤや駆動基板等で発生する熱をヒートシンクにより効率よく放熱する技術が開示されている。

特開２００７−３２２９４５号公報 特開２００６−５８４８６号公報

しかし、製品として実用化するには、例えば、安全規格要求等を満足する必要もある。例えば、ＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｓｉｏｎ）による安全規格では、印加電圧に応じて駆動基板とシャーシとの間に絶縁空間距離を設ける必要がある。したがって、放熱効率のみを考慮した設計では製品として実用化できないという問題があった。また、いわゆる部分駆動制御を利用することにより、駆動基板とＬＥＤとの配線が複雑化し、製品組立の作業性に優れていないという問題もあった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、部分駆動制御で駆動電圧が低減されることを利用することにより、駆動基板をシャーシに密着させて放熱効率を向上させるとともに、ＬＥＤを実装する光源基板とＬＥＤを駆動する駆動基板とを接続ピンで容易に電気接続することが可能な、新規かつ改良されたバックライト装置および液晶表示装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、平板形状の平面部を備えるシャーシと、前記平面部の第１の面に密着する放熱面と、複数のＬＥＤが実装される素子形成面と、から構成されるＬＥＤ光源基板と、前記平面部の前記第１の面と他側の第２の面に密着し、前記ＬＥＤを駆動する制御回路が実装されるＬＥＤ駆動基板と、前記ＬＥＤ光源基板と前記シャーシの平面部と前記ＬＥＤ駆動基板とを挟み込んで、前記ＬＥＤ光源基板と前記ＬＥＤ駆動基板とを電気的に接続させる金属製の接続ピンを含んで構成される少なくとも１以上の接続構造体と、を備える、バックライトユニットが提供される。

係る構成により、平面形状の平面部を備えるシャーシの第１の面は、ＬＥＤ光源基板の複数のＬＥＤが実装される素子形成面と他側の放熱面と密着されることとなる。また、シャーシの第１の面と他側の第２の面は、ＬＥＤを駆動する制御回路が実装されるＬＥＤ駆動基板と密着されることとなる。また、バックライトユニットの少なくとも１以上の接続構造体を構成する金属製の接続ピンは、ＬＥＤ光源基板とシャーシの平面部とＬＥＤ駆動基板とを挟み込んで、ＬＥＤ光源基板とＬＥＤ駆動基板とを電気的に接続させることができる。

また、前記シャーシは、前記第１の面の周縁部から前記平面部に対して略垂直方向に突出する周面部をさらに備え、前記周面部の根元には所定の大きさの少なくとも１以上の開口部が形成されてもよい。この場合、前記接続構造体は、前記シャーシの前記開口部を介して前記ＬＥＤ光源基板と前記シャーシの平面部と前記ＬＥＤ駆動基板とを挟み込むことにより、前記ＬＥＤ光源基板と前記ＬＥＤ駆動基板とを電気的に接続させることができる。

また、前記接続ピンは、前記ＬＥＤ光源基板と前記シャーシの平面部と前記ＬＥＤ駆動基板とを挟み込む少なくとも１対以上の接続端子と、該接続端子を支持する端子支持部と、を含んで形成されてもよい。この場合、前記接続端子は、前記ＬＥＤ光源基板と前記シャーシの平面部と前記ＬＥＤ駆動基板とを前記ＬＥＤ光源基板側から挟み込む第１接続端子と、前記ＬＥＤ光源基板と前記シャーシの平面部と前記ＬＥＤ駆動基板とを前記ＬＥＤ駆動基板側から挟み込む第２接端子と、で構成され、前記第１接続端子の先端が、前記ＬＥＤ光源基板の前記素子形成面で各ＬＥＤが実装される第１ランド部と接触し、前記第２接続端子の先端が、前記ＬＥＤ駆動基板の前記制御回路に形成される第２ランド部と接触することもできる。

また、前記ＬＥＤ駆動基板は、ガラスエポキシ樹脂で形成され、かつ前記ＬＥＤ光源基板および前記平面部よりも大きく形成されてもよい。この場合、前記ＬＥＤ光源基板、前記平面部および前記ＬＥＤ駆動基板のうち、前記ＬＥＤ駆動基板のみが前記接続ピンの前記端子支持部に接触することもできる。

また、前記接続構造体は、前記接続ピンの外周を囲うハウジングと、該ハウジングを摺動可能に支持する略コの字形状の摺動溝と、前記第１接続端子および前記第２接続端子の先端と接触する傾斜面と、を有し、前記シャーシの前記開口部を介して前記シャーシと固定されるスライド部、をさらに備えてもよい。この場合、前記ハウジングが前記スライド部の前記摺動溝を摺動することにより、前記接続ピンの前記第１接続端子および前記第２接続端子の先端が前記傾斜面に沿って前記接続ピンの軸方向に移動してそれぞれ前記第１ランド部および前記第２ランド部と接触することもできる。

また、前記接続構造体は、前記接続ピンを複数備えることもできる。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、画像が表示される液晶パネルと、平板形状の平面部を備えるシャーシと、前記平面部の第１の面に密着する放熱面と、複数のＬＥＤが実装される素子形成面と、から構成されるＬＥＤ光源基板と、前記平面部の前記第１の面と他側の第２の面に密着し、前記ＬＥＤを駆動する制御回路が実装されるＬＥＤ駆動基板と、前記ＬＥＤ光源基板と前記シャーシの平面部と前記ＬＥＤ駆動基板とを挟み込んで、前記ＬＥＤ光源基板と前記ＬＥＤ駆動基板とを電気的に接続させる金属製の接続ピンを含んで構成される少なくとも１以上の接続構造体と、を備える、バックライトユニットと、を備える、液晶表示装置が提供される。

以上説明したように本発明によれば、部分駆動制御で駆動電圧が低減されることを利用することにより、駆動基板をシャーシと密着させて放熱効率を向上させるとともに、ＬＥＤを実装する光源基板とＬＥＤを駆動する駆動基板とを接続ピンで容易に電気接続することが可能である。

本発明の実施形態の１つに係る液晶表示装置１００の概略構成の一例を示す説明図である。 同実施形態において、バックライトユニット２００の内部構成の一例を概略的に示す説明図である。 同実施形態において、接続構造体１５０によりＬＥＤ光源基板１２８、ボトムシャーシ１２０の平面部１４２およびＬＥＤ駆動基板１３２を挟み込む概念を示す説明図である。 同実施形態において、接続構造体１５０の外観形状の一例を示す説明図である。 図４に示した接続構造体１５０のＡ−Ａ断面図である。 同実施形態において、接続構造体１５０をバックライトユニット２００に結合する方法を段階的に示す説明図である。 同実施形態において、接続構造体１５０をバックライトユニット２００に結合する方法を段階的に示す説明図である。 同実施形態において、接続構造体１５０をバックライトユニット２００に結合する方法を段階的に示す説明図である。 本実施形態に係る液晶表示装置１００の関連発明としての液晶表示装置１０の概略構成を示す説明図である。 液晶表示装置１０におけるバックライトユニット１６の内部構成を概略的に示す説明図である。 光源２６を構成するＬＥＤの配置例を示す説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．本発明の実施形態の１つに係る液晶表示装置１００へのアプローチ
２．液晶表示装置１００の構成
３．液晶表示装置１００における接続構造体１５０の詳細
４．まとめ

＜１．本発明の実施形態の１つに係る液晶表示装置１００へのアプローチ＞
近年の液晶表示装置に利用される直下型のバックライトユニットでは、液晶表示パネルの大型化に伴い、使用されるＬＥＤの数が増加している。これにより、バックライトユニット内部で発生する熱の放熱性、バックライトユニットの薄型化、ＬＥＤ駆動の省電力化、ＬＥＤの電気配線の簡略化など、バックライトユニットには種々の観点で改善の余地がある。そこで、本願発明者は、鋭意研究して本発明の実施形態の１つに係る液晶表示装置１００を発明するにあたり、まず図１に示すような液晶表示装置１０を関連発明として検討した。

図９は、液晶表示装置１０の概略構成を示す説明図である。図９に示すように、液晶表示装置１０は主に、トップシャーシ１２と、液晶パネル１４と、バックライトユニット１６、とを含んで構成される。

トップシャーシ１２は、液晶表示装置１０の前面側に所定の大きさの開口部が設けられ、該開口部を塞ぐように、緩衝材やガイド部材などを介してトップシャーシ１２とバックライトユニット１６との間に液晶パネル１４が設けられている。

液晶パネル１４は、映像が表示されるパネルである。液晶パネル１４は、例えば、液晶層を挟んで対向する一対の透明基板と、これらの透明基板の外面側に各々配置された一対の偏光板等を備えている。なお、必要に応じて、透明基板と偏光板との間に位相差板等の光学補償フィルムが配置される。また、透明基板の内側面には、透明電極膜、配向膜、カラーフィルタ等が設けられる。

バックライトユニット１６は、ミドルシャーシ１８と、ボトムシャーシ２０と、を外筐として構成されている。ミドルシャーシ１８には液晶パネル１４と対向する位置に所定の大きさの開口部が設けられ、該開口部を塞ぐように、液晶パネル１４と対向して光学シート積層体２２および拡散板２４がミドルシャーシ１８およびボトムシャーシ２０によって支持されている。

光学シート積層体２２は、液晶パネル１４の背面に対向配置され、例えば、ＬＥＤから出射された光を屈折させて所定の方向へ導くプリズムシート、偏光方向を変換する偏光方向変換シート等の所定の光学機能を有する各種シートが層状に配置されて構成されている。拡散板２４は、光学シート積層体２２の背面に対向配置され、ＬＥＤから出射された光を内部で適宜屈折、乱反射させて拡散し、液晶パネル１４における輝度バラツキの低減を図る機能を有する。

ボトムシャーシ２０は、例えば、比較的軽量で機械剛性を有するアルミ材によって形成され、自らも大きな熱伝導性を有する。また、ボトムシャーシ２０のバックライトユニット１６内部の面には、ＬＥＤ等から形成される光源２６が実装されたＬＥＤ光源基板２８が密着して配置されている。すなわち、ＬＥＤ光源基板２８は、所定の数のＬＥＤ等が実装される素子形成面と、ボトムシャーシ２０と密接する放熱面と、から構成される。これにより、光源２６やＬＥＤ光源基板２８等から発生する熱を、ボトムシャーシ２０を介して効率よく放熱することができる。

また、ボトムシャーシ２０の背面には、ＬＥＤを駆動するための駆動制御回路を実装したＬＥＤ駆動基板３２が、ボス３０を介して配置されている。すなわち、ボトムシャーシ２０とＬＥＤ駆動基板３２との間には、ボス３０の長さだけ絶縁空間が設けられている。

通常、ＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｓｉｏｎ）による安全規格では、印加電圧に応じて駆動基板とシャーシとの間に絶縁空間距離を設ける必要がある。直列に接続された多くのＬＥＤを駆動するためには数百ボルトの電圧を印加する必要があり、例えば、ＩＥＣ６５の安全規格では、３００Ｖの電圧の場合、駆動基板とシャーシとの間に約２．６７ｍｍの絶縁空間距離を設けることが要求される。また、例えば、ＣＣＦＬ（Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）を利用する場合、約１ｋＶの電圧が必要なため、ＩＥＣ６５の安全規格では、駆動基板とシャーシとの間に約６．１１ｍｍの絶縁空間を設けることが要求される。したがって、ＬＥＤを駆動する駆動基板をシャーシの外側に配置する場合、通常シャーシの背面にエンボス形状が形成されたり、絶縁シートなどが駆動基板とシャーシとの間に挿入されたりしている。

また、ＬＥＤ駆動基板３２とＬＥＤ光源基板２８とは、ハーネス／コネクタ３４により電気的に接続される。したがって、ボトムシャーシ２０には、ハーネス／コネクタ３４が挿入されるための開口部が設けられている。

また、バックライトユニット１６内には、ＬＥＤ光源基板２８をすべて覆うように反射シート３６が設けられている。反射シート３６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。また、反射シート３６は、各光源２６に対応する位置に開口部が設けられる。したがって、光源２６のＬＥＤから出射された光のうち、拡散板２４で反射された光は、この反射シート３６で反射され、再度拡散板２４へ入射する。各色のＬＥＤからの出射光を拡散板２４と反射シート３６との間で反復反射させることにより、増反射原理による反射率および混色性の向上が図られる。

また、拡散板２４とボトムシャーシ２０との間には、複数の光学スタッド３８が設けられる。光学スタッド３８は、例えば、ポリカーボネート樹脂等の導光性と機械的合成および弾性を有する乳白色の合成樹脂剤によって一体に形成された部材であり、ボトムシャーシ２０に形成される取付部（図示せず）などに取り付けられる。光学スタッド３８は、反射シート３６を貫通し、拡散板２４の背面に光学スタッド３８の先端部が突き当てられて保持されることにより、拡散板２４や反射シート３６の位置決めを行うことができ、撓み等による色むら等の発生を防止することもできる。

図１０は、液晶表示装置１０におけるバックライトユニット１６の内部構成を概略的に示す説明図である。図１０に示すように、バックライトユニット１６内には、複数のＬＥＤ光源基板２８がボトムシャーシ２０に密着して配設されている。また、各ＬＥＤ光源基板２８には複数の光源２６が実装されている。また、各ＬＥＤ光源基板２８の素子形成面には、光源２６を構成するＬＥＤ等をシリーズで接続する配線パターンや、ＬＥＤ等の端子を接続するランド等が形成されている。

ここで、光源２６は、例えば、光源にＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）３原色の発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）から構成される。光源２６を構成するＬＥＤの種類、数、配置等は、液晶表示装置１０の大きさや要求される仕様等に応じて適宜変更することができるものであり、例えば、白色ＬＥＤから構成されてもよい。このように、光源２６を構成する発光ダイオードは、特定のものに限定されるものではないが、光源２６を構成するＬＥＤの一例を図１１に示す。

図１１は、光源２６を構成するＬＥＤの一例を示す説明図である。図１１に示すように、光源２６は、４つのＬＥＤが非線上（十字状）に近接して構成される。各ＬＥＤは、ＬＥＤ光源基板２８の素子形成面から液晶パネル１４の方向（ｚ方向）に突出するように設けられる。図１１に示す例では、ｘ方向にそれぞれ１つ設けられた赤色ＬＥＤ４０ａおよび青色ＬＥＤ４０ｂと、ｙ方向に設けられた２つの緑色ＬＥＤ４０ｃおよび４０ｄと、が十字状に配置されることで、１つの光源２６が構成されている。

また、図１０に示すように、各ＬＥＤ光源基板２８に実装される光源２６のＬＥＤを駆動するために、ＬＥＤ駆動基板３２と接続されたハーネス／コネクタ３４が各ＬＥＤ光源基板２８に接続されている。

以上のように構成される液晶表示装置１０を検討することで、本願発明者は、以下の観点から本発明の実施形態の１つに係る液晶表示装置１００を発明するに至った。まず、上述したように、図９に示した液晶表示装置１０は、ＬＥＤ駆動基板３２とボトムシャーシ２０との間に絶縁空間を形成するためのボス３０が設けられている。これは、上述したように、ＩＥＣ６５の安全規格による要求を満足するためであるが、ボス３０や絶縁シートを設けることによりコストアップやバックライトユニット１６の厚さが大きくなるといった問題が生じる。また、上記液晶表示装置１０では、ＬＥＤ光源基板２８とＬＥＤ駆動基板３２とがボトムシャーシ２０に形成された開口部を介してハーネス／コネクタ３４によって電気的に接続される。これは、液晶パネル１４が大きければ大きいほど、必要となる電気配線も増加するため、接続作業性が非常に悪いという問題、ハーネス線材等の増加によるコストアップの問題、バックライトユニット１６内のスペースの減少といった問題が生じる。さらに、ＬＥＤ光源基板２８とＬＥＤ駆動基板３２とをハーネス／コネクタ３４で接続する場合、信号線にノイズが乗ってしまったり、電磁波を配信してしまったりするという問題も生じる。

このような、液晶表示装置１０の問題点を解消すべく、本願発明者は、鋭意研究を重ねた上で、以下に説明するような液晶表示装置１００を発明するに至った。

＜２．液晶表示装置１００の構成＞
図１は、本実施形態に係る液晶表示装置１００の概略構成の一例を示す説明図である。なお、上述した液晶表示装置１０と実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。図１に示すように、液晶表示装置１００は主に、上述した液晶表示装置１０と同様に、トップシャーシ１２と、液晶パネル１４と、バックライトユニット２００と、を含んで構成される。

バックライトユニット２００は、ミドルシャーシ１８と、ボトムシャーシ１２０と、を外筐として光栄されている。ミドルシャーシ１８には液晶パネル１４と対向する位置に所定の大きさの開口部が設けられ、該開口部を塞ぐように、液晶パネル１４と対向するように光学シート積層体２２および拡散板２４がミドルシャーシ１８およびボトムシャーシ１２０によって支持されている。

ボトムシャーシ１２０は、例えば、比較的軽量で機械剛性を有するアルミ材によって形成され、自らも大きな熱伝導性を有する。また、ボトムシャーシ１２０は、液晶パネル１４と略平行な平板形状の平面部１４２と、該平面部１４２の周縁から略垂直方向（ｚ軸正方向）に突出する周面部１４４と、を有して形成される。

ボトムシャーシ１２０の平面部１４２のバックライトユニット２００内部の面には、ＬＥＤ等で構成される光源１２６が実装されたＬＥＤ光源基板１２８が密着して配置されている。すなわち、ＬＥＤ光源基板１２８は、所定の数のＬＥＤ等が実装される素子形成面と、ボトムシャーシ１２０と密接する放熱面と、から構成される。また、ＬＥＤ光源基板１２８の素子形成面には、光源１２６を構成するＬＥＤ等をシリーズで接続する配線パターンや、ＬＥＤ等の端子を接続するランド等が形成されている。このように、ＬＥＤ光源基板１２８の放熱面をボトムシャーシ１２０の平面部１４２に密着させることにより、光源１２６やＬＥＤ光源基板１２８等から発生する熱を、放熱シート等を介することなくボトムシャーシ１２０を介して効率よく放熱することができる。

また、ボトムシャーシ１２０の平面部１４２の背面には、ＬＥＤを駆動するための駆動制御回路を実装したＬＥＤ駆動基板１３２が密着して配設されている。ＬＥＤ駆動基板１３２は、液晶表示装置１００の背面側（ｚ軸負方向）の面にのみ各種電子部品や該電子部品を接続するランド等が実装され、他側（ｚ軸正方向）の面は銅箔が部分的にベタで残してボトムシャーシ１２０の背面に密着される。また、ＬＥＤ駆動基板１３２は、例えば、ガラス繊維を編んだ布にエポキシ樹脂を含浸させた板をベースとしたガラスエポキシ基板（ＦＲ４：Ｆｌａｍｅ Ｒｅｔａｒｄａｎｔ）である。

このように、ＬＥＤ駆動基板１３２とボトムシャーシ１２０とを密着させることにより、ＬＥＤ駆動基板１３２で発生する熱を、ボトムシャーシ１２０に効率よく放熱させることができる。また、ＬＥＤ駆動基板１３２が発する電磁波を、ＡＣケーブルでアース接地されたボトムシャーシ１２０に直接落とすことが可能であるため、不要輻射の改善に有利な効果を得ることもできる。

ここで、上述したように、ＩＥＣ６５の安全規格を満足するためには、ＬＥＤ駆動基板１３２とボトムシャーシ１２０との間に所定距離の絶縁空間を設ける必要があるとも思われる。しかしながら、本実施形態に係る液晶表示装置１００では、バックライトユニット２００の光源１２６を、いわゆる部分駆動で制御することにより、絶縁空間を不要としている。「部分駆動」とは、液晶パネルの画面全体のうち、明るい映像が表示される部分の背面にあるＬＥＤのみを点灯する駆動方式である。すなわち、部分駆動を利用したバックライトでは、所定の数量のＬＥＤのみが直列で接続されたブロック群から構成され、液晶パネルに表示させる映像に応じて、電圧を印加するＬＥＤをブロック毎に制御することができる。また、１ブロックあたりのＬＥＤの数を数個とすることにより、数十Ｖ程度の電圧のみを印加すればよいこととなる。

例えば、３０Ｖの電圧の場合、上述したＩＥＣ６５の安全規格では、駆動基板とシャーシとの間に約０．５５ｍｍの絶縁空間距離を設けることが要求される。ここで、バックライトユニットに利用される駆動基板の厚さは通常約１．０ｍｍである。したがって、本実施形態に係る液晶表示装置１００では、ＬＥＤ駆動基板１３２の各種電子部品が実装される面からボトムシャーシ１２０の背面までの距離は、必然的に０．５５ｍｍ以上確保されることとなる。

このように、本実施形態に係る液晶表示装置１００では、部分駆動制御によりバックライトユニット２００の光源１２６を駆動することにより、ＬＥＤ駆動基板１３２とボトムシャーシ１２０との密着を可能とした。この結果、ＬＥＤ駆動基板１３２で発生する熱の放熱性を向上させることができるとともに、不要輻射の問題を改善することもできる。

また、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、互いに密接するＬＥＤ光源基板１２８とボトムシャーシ１２０の平面部１４２とＬＥＤ駆動基板１３２とを挟み込んで、ＬＥＤ光源基板１２８とＬＥＤ駆動基板１３２とを電気的に接続する接続構造体１５０を備える。接続構造体１５０の詳細構成については後述するが、接続構造体１５０が備える金属製の接続ピンが、ＬＥＤ光源基板１２８およびＬＥＤ駆動基板１３２に備えられるランドと接触することにより、ＬＥＤ光源基板１２８とＬＥＤ駆動基板１３２とを電気的に接続する。

図２は、本実施形態において、バックライトユニット２００の内部構成の一例を概略的に示す説明図である。また、図３は、接続構造体１５０によりＬＥＤ光源基板１２８、ボトムシャーシ１２０の平面部１４２およびＬＥＤ駆動基板１３２を挟み込む概念を示す説明図である。

図２に示すように、バックライトユニット２００内には、複数のＬＥＤ光源基板１２８がボトムシャーシ１２０の平面部１４２に密着して配設されている。また、各ＬＥＤ光源基板１２８には、複数の光源１２６が実装され、ＬＥＤ駆動基板１３２と接続されることにより、所定の数量のＬＥＤから構成されるブロックごとに点灯／非点灯が制御される部分駆動が実現される。なお、上述したように、光源１２６を構成するＬＥＤの種類、数量、配置等は、特定のものに限定されるものではないため詳細は省略する。

また、図２および図３に示すように、ＬＥＤ光源基板１２８とボトムシャーシ１２０の平面部１４２とＬＥＤ駆動基板１３２とを挟み込むように、接続構造体１５０が備えられる。図３に示すように、接続構造体１５０に含まれる接続ピンの一対の接続端子の一端がＬＥＤ光源基板１２８のランドに接触し、他端がＬＥＤ光源基板１２８のランドに接触することにより、ＬＥＤ光源基板１２８とＬＥＤ駆動基板１３２とを電気的に接続する。また、図３に示すように、接続構造体１５０は、各ＬＥＤ光源基板１２８に備えられる。なお、接続構造体１５０に含まれる接続ピンの数は、ＬＥＤ光源基板１２８に備えられる光源１２６の数、種類、配置等に応じて変更されるものであり、特定の数量等に限定されるものではない。

以下、本実施形態に係る液晶表示装置１００の特徴の１つである接続構造体１５０の詳細について説明する。

＜３．液晶表示装置１００における接続構造体１５０の詳細＞
図４は、接続構造体１５０の外観形状の一例を示す説明図である。また、図５は、図４に示した接続構造体１５０のＡ−Ａ断面図である。

図４および図５に示すように、接続構造体１５０は、所定長さ（図４に示す例では２８ｍｍ）の４つの金属製の接続ピン１５２を備えている。また、各接続ピン１５２は、所定距離（図４に示す例では１．６ｍｍ）離れて配置され、各接続ピン１５２の外周には、絶縁性の樹脂材料等で形成されるハウジング１６０が形成されている。また、各接続ピン１５２は、図５に示すように、第１接続端子１５４と、第２接続端子１５６と、端子支持部１５８と、を含んで構成される。図５に示すように、第１接続端子１５４および第２接続端子１５６が対に構成される接続端子は、所定距離（図４に示す例では０．８ｍｍ）離れて所定数量（図４に示す例では３０対）構成される。第１接続端子１５４は、ＬＥＤ光源基板１２８の第１ランド部１６２と接触する端子であり、第２接続端子１５６は、ＬＥＤ駆動基板１３２の第２ランド部１６４と接触する端子であり、これらの各接続端子が端子支持部１５８によって支持されている。

また、ハウジング１６０は、図５に示すように、絶縁性の樹脂材料等で形成されるスライド部１６６によって支持されている。スライド部１６６は、図５に示すように、ハウジング１６０に対応する位置に所定深さの略コの字形状の摺動溝１６８を備え、ハウジング１６０を摺動可能に支持する。

また、スライド部１６６には、図５に示すように、接続ピン１５２の第１接続端子１５４および第２接続端子１５６の先端とそれぞれ接触するように、所定角度の第１傾斜面１７０および第２傾斜面１７２が形成される。

また、スライド部１６６には、図５に示すように、ＬＥＤ光源基板１２８上をスライドする平面の第１スライド面１７４と、ＬＥＤ駆動基板１３２上をスライドする平面の第２スライド面１７６と、が対向して形成されている。係る第１スライド面１７４および第２スライド面１７６は、ＬＥＤ光源基板１２８、ボトムシャーシ１２０の平面部１４２およびＬＥＤ駆動基板１３２の厚さと略同一距離だけ離れて形成される。例えば、ＬＥＤ光源基板１２８の厚さが０．３ｍｍで、ボトムシャーシ１２０の平面部１４２の暑さが１．０ｍｍで、ＬＥＤ駆動基板１３２の厚さが０．８ｍｍの場合、第１スライド面１７４と第２スライド面１７６との距離は、約２．１ｍｍとなる。

また、スライド部１６６は、接続構造体１５０の外周面において、ボトムシャーシ１２０の周面部１４４と略平行に突出する係止部１７８を備える。係止部１７８がボトムシャーシ１２０の周面部１４４に係止されることにより、接続構造体１５０がバックライトユニット２００に組み込まれる。

係る構成により、ハウジング１６０がスライド部１６６の摺動溝１６８を摺動することで第１接続端子１５４および第２接続端子１５６の先端がそれぞれ、第１傾斜面１７０および第２傾斜面１７２に沿って接続ピン１５２の軸方向に移動することとなる。

上記のように構成される接続構造体１５０により、ＬＥＤ光源基板１２８とボトムシャーシ１２０の平面部１４２とＬＥＤ駆動基板１３２とを挟み込んで、ＬＥＤ光源基板１２８とＬＥＤ駆動基板１３２とを電気的に接続する方法を以下説明する。

図６〜図８は、接続構造体１５０をバックライトユニット２００に結合する方法を段階的に示す説明図である。

図６に示すように、ボトムシャーシ１２０の周面部１４４の根元には、接続構造体１５０が設けられる位置に所定の大きさの開口部１８０が設けられている。この開口部１８０を介してスライド部１６６の第１スライド面１７４および第２スライド面１７６がそれぞれ、ＬＥＤ光源基板１２８上およびＬＥＤ駆動基板１３２上をスライドする。その後、係止部１７８がボトムシャーシ１２０の周面部１４４に係止されることにより、接続構造体１５０がバックライトユニット２００に接合されて図７に示す状態となる。

このきと、図６に示すように、絶縁性基板（ＦＲ４）であるＬＥＤ駆動基板１３２は、ＬＥＤ光源基板１２８およびボトムシャーシ１２０の平面部１４２よりも大きく形成されている。したがって、ＬＥＤ光源基板１２８、ボトムシャーシ１２０の平面部１４２およびＬＥＤ駆動基板１３２のうち、絶縁性基板であるＬＥＤ駆動基板１３２のみが接続ピン１５２の端子支持部１５８に接触する。これにより、電気部品のショートを回避できるとともに、接続構造体１５０の接続安定性を向上させることもできる。

次に、図７に示す状態において、接続構造体１５０をさらにバックライトユニット２００内部方向に押すことにより、ハウジング１６０は、スライド部１６６が摺動溝１６８において摺動される。これに応じて、第１接続端子１５４の先端がスライド部１６６の第１傾斜面１７０に沿って接続ピン１５２の軸方向へ移動して、ＬＥＤ光源基板１２８に形成される第１ランド部１６２に接触する。これと同時に、第２接続端子１５６の先端がスライド部１６６の第２傾斜面１７２に沿って接続ピン１５２の軸方向へ移動して、ＬＥＤ駆動基板１３２に形成される第２ランド部１６４に接触する。すなわち、接続構造体１５０は、図８に示す状態のように、バックライトユニット２００に組み込まれる。

この結果、ＬＥＤ光源基板１２８の第１ランド部１６２と、ＬＥＤ駆動基板１３２の第２ランド部１６４と、が金属製の接続ピン１５２を介して電気的に接続されることとなる。このように、接続構造体１５０によりＬＥＤ光源基板１２８とＬＥＤ駆動基板１３２とを電気的に接続することにより、上述したようなハーネス／コネクタ３４のような作業性の悪さを解消することができる。また、液晶パネル１４の大型化に伴い使用するＬＥＤの数が増加した場合においても、接続ピン１５２に形成される接続端子の数を調整することにより対応可能であり、ハーネス／コネクタ３４の増加によるコストアップも防止できる。さらに、ハーネス／コネクタ３４を使用する場合はバックライトユニット内にハーネスを配線するスペースが必要となるが、本実施形態においては、上述したような構造の接続構造体１５０のみで対応可能である。したがって、バックライトユニット内の省スペース化、薄型化、テレビジョン受像機のベズル幅の狭小化といった効果を得ることもできる。

＜４．まとめ＞
以上説明したように、本実施形態に係る液晶表示装置１００のバックライトユニット２００は、部分駆動制御によりバックライトユニット２００の光源１２６を駆動することにより、ＬＥＤ駆動基板１３２とボトムシャーシ１２０とを密着させることができる。これにより、ＬＥＤ駆動基板１３２で発生する熱の放熱性を向上させることができるとともに、不要輻射の問題を改善することができる。また、バックライトユニット２００は、互いに密着するＬＥＤ光源基板１２８とボトムシャーシ１２０の平面部１４２とＬＥＤ駆動基板１３２とを挟み込んで、ＬＥＤ光源基板１２８とＬＥＤ駆動基板１３２とを電気的に接続する接続構造体１５０を備える。これにより、ＬＥＤ光源基板１２８とＬＥＤ駆動基板１３２との接続作業性を向上させることができるとともに、製品コストの減少、バックライトユニット２００内部の省スペース化等を実現することができる。

すなわち、本実施形態に係る液晶表示装置１００のバックライトユニット２００は、部分駆動制御で駆動電圧が低減されることを利用することにより、ＬＥＤ駆動基板１３２をボトムシャーシ１２０に密着させて放熱効率を向上させることが可能である。さらに、本実施形態に係る液晶表示装置１００のバックライトユニット２００は、ＬＥＤを実装するＬＥＤ光源基板１２８とＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動基板１３２とを接続構造体１５０で容易に電気接続することが可能である。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態で説明した液晶表示装置１００の構成は、上記実施形態の特徴を説明する上での一例であり、本発明は係る例に限定されない。例えば、バックライトユニット２００内の光源１２６を構成するＬＥＤの数、種類、配置等は、液晶パネル１４の大きさや、製品仕様などに応じて適宜変更することができる。また、液晶表示装置１００は、要求される製品仕様やコストなどに応じて、他の構成部品を追加的に備えたり、所定の光学シート等の構成部品の一部を選択的に備えなかったりすることも当然に可能である。

また、上記実施形態で説明した接続構造体１５０の寸法や形状等も、上記実施形態の特徴を説明する上での一例であり、本発明は係る例に限定されない。例えば、１の接続構造体１５０に備えられる接続ピン１５２の数や、１の接続ピン１５２に備えられる接続端子の数等は、ＬＥＤ光源基板１２８に実装されるＬＥＤの数や配置等に応じて任意に選択することが可能である。

１０、１００ 液晶表示装置
１２ トップシャーシ
１４ 液晶パネル
１６、２００ バックライトユニット
１８ ミドルシャーシ
２０、１２０ ボトムシャーシ
２２ 光学シート積層体
２４ 拡散板
２６、１２６ 光源
２８、１２８ ＬＥＤ光源基板
３０ ボス
３２、１３２ ＬＥＤ駆動基板
３４ ハーネス／コネクタ
３６ 反射シート
３８ 光学スタッド
１４２ 平面部
１４４ 周面部
１５０ 接続構造体
１５２ 接続ピン
１５４ 第１接続端子
１５６ 第２接続端子
１５８ 端子支持部
１６０ ハウジング
１６２ 第１ランド部
１６４ 第２ランド部
１６６ スライド部
１６８ 摺動溝
１７０ 第１傾斜面
１７２ 第２傾斜面
１７４ 第１スライド面
１７６ 第２スライド面
１７８ 係止部
１８０ 開口部

Claims (7)

1. 平板形状の平面部を備えるシャーシと、
   前記平面部の第１の面に密着する放熱面と、複数のＬＥＤが実装される素子形成面と、から構成されるＬＥＤ光源基板と、
   前記平面部の前記第１の面と他側の第２の面に密着し、前記ＬＥＤを駆動する制御回路が実装されるＬＥＤ駆動基板と、
   前記ＬＥＤ光源基板と前記シャーシの平面部と前記ＬＥＤ駆動基板とを挟み込んで、前記ＬＥＤ光源基板と前記ＬＥＤ駆動基板とを電気的に接続させる金属製の接続ピンを含んで構成される少なくとも１以上の接続構造体と、
   を備える、バックライトユニット。
2. 前記シャーシは、前記第１の面の周縁部から前記平面部に対して略垂直方向に突出する周面部をさらに備え、前記周面部の根元には所定の大きさの少なくとも１以上の開口部が形成され、
   前記接続構造体は、前記シャーシの前記開口部を介して前記ＬＥＤ光源基板と前記シャーシの平面部と前記ＬＥＤ駆動基板とを挟み込むことにより、前記ＬＥＤ光源基板と前記ＬＥＤ駆動基板とを電気的に接続させる、請求項１に記載のバックライトユニット。
3. 前記接続ピンは、前記ＬＥＤ光源基板と前記シャーシの平面部と前記ＬＥＤ駆動基板とを挟み込む少なくとも１対以上の接続端子と、該接続端子を支持する端子支持部と、を含んで形成され、
   前記接続端子は、前記ＬＥＤ光源基板と前記シャーシの平面部と前記ＬＥＤ駆動基板とを前記ＬＥＤ光源基板側から挟み込む第１接続端子と、前記ＬＥＤ光源基板と前記シャーシの平面部と前記ＬＥＤ駆動基板とを前記ＬＥＤ駆動基板側から挟み込む第２接端子と、で構成され、
   前記第１接続端子の先端が、前記ＬＥＤ光源基板の前記素子形成面で各ＬＥＤが実装される第１ランド部と接触し、
   前記第２接続端子の先端が、前記ＬＥＤ駆動基板の前記制御回路に形成される第２ランド部と接触する、請求項２に記載のバックライトユニット。
4. 前記ＬＥＤ駆動基板は、ガラスエポキシ樹脂で形成され、かつ前記ＬＥＤ光源基板および前記平面部よりも大きく形成され、
   前記ＬＥＤ光源基板、前記平面部および前記ＬＥＤ駆動基板のうち、前記ＬＥＤ駆動基板のみが前記接続ピンの前記端子支持部に接触する、請求項３に記載のバックライトユニット。
5. 前記接続構造体は、
   前記接続ピンの外周を囲うハウジングと、
   該ハウジングを摺動可能に支持する略コの字形状の摺動溝と、前記第１接続端子および前記第２接続端子の先端と接触する傾斜面と、を有し、前記シャーシの前記開口部を介して前記シャーシと固定されるスライド部、をさらに備え、
   前記ハウジングが前記スライド部の前記摺動溝を摺動することにより、前記接続ピンの前記第１接続端子および前記第２接続端子の先端が前記傾斜面に沿って前記接続ピンの軸方向に移動してそれぞれ前記第１ランド部および前記第２ランド部と接触する、請求項４に記載のバックライトユニット。
6. 前記接続構造体は、前記接続ピンを複数備える、請求項５に記載のバックライト装置。
7. 画像が表示される液晶パネルと；
   平板形状の平面部を備えるシャーシと、
   前記平面部の第１の面に密着する放熱面と、複数のＬＥＤが実装される素子形成面と、から構成されるＬＥＤ光源基板と、
   前記平面部の前記第１の面と他側の第２の面に密着し、前記ＬＥＤを駆動する制御回路が実装されるＬＥＤ駆動基板と、
   前記ＬＥＤ光源基板と前記シャーシの平面部と前記ＬＥＤ駆動基板とを挟み込んで、前記ＬＥＤ光源基板と前記ＬＥＤ駆動基板とを電気的に接続させる金属製の接続ピンを含んで構成される少なくとも１以上の接続構造体と、
   を備える、バックライトユニットと；
   を備える、液晶表示装置。

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