백라이트 장치 및 액정 표시 장치 document_id A220623030553

액정 표시 장치는, 음극선관(CRT : Cathode-Ray Tube)과 비교하여 대형 표시 화면화, 경량화, 박형화, 저전력 소비화 등이 도모되므로, 예를 들어 자발광형의 PDP(Plasma Display Panel) 등과 함께 텔레비전 수상기나 각종 디스플레이용의 표시 장치에 이용되고 있다. 액정 표시 장치는 각종 크기의 2장의 투명 기판 사이에 액정을 봉입하고, 투명 기판에 마련한 전극 사이에 전압을 인가함으로써 액정 분자의 방향을 바꿔 광 투과율을 변화시켜 소정의 화상 등을 광학적으로 표시한다. 액정 표시 장치는 액정 자체가 발광체가 아니므로, 액정 패널에 조명광을 입사하는 광원이 설치되어 있다. 여기서 이용되는 광원으로서는, 액정 패널의 배면측의 측방으로부터 조명광을 입사하는 사이드 라이트 방식이나, 액정 패널의 배면측으로부터 조명광을 직접 입사하는 백라이트 방식을 채용한 것이 이용되고 있다. 이와 같이 액정 패널의 배면측으로부터 조명광을 입사하도록 한 광원을 구비한 백라이트 유닛은 광원과, 광원으로부터 출사된 조명광을 액정 패널에 도광하는 도광판과, 반사 시트와, 렌즈 시트 혹은 확산 시트 등을 구비하여, 광원으로부터 출사된 조명광을 액정 패널의 전면에 걸쳐 입사하도록 구성되어 있다. 이러한 종류의 백라이트 유닛에 이용되는 광원으로서는, 수은이나 크세논을 형광관 내에 봉입한 냉음극 형광 램프(CCLF : Cold Cathode Fluorescent Lamp)가 이용되고 있다. 이러한 백라이트 유닛은, 광원에 이용하는 냉음극 형광 램프의 발광 휘도가 낮고, 또한 수명이 짧을 뿐만 아니라, 음극측에 저휘도 영역이 존재하여 균제도 등이 확보되지 않는 등의 문제점을 갖는다. 그런데, 대형 크기의 액정 표시 장치에 있어서는, 확산판의 배면에 복수개의 긴 냉음극 형광 램프를 배치하여 표시광을 액정 패널에 입사하도록 한 에어리어 라이트형 백라이트(Area Litconfiguration Backlight) 장치가 설치되어 있다. 이러한 에어리어 라이트형 백라이트 장치에 있어서도, 상술한 냉음극 형광 램프에 기인하는 과제가 있어, 특히 30 인치를 넘는 대형 텔레비전 수상기에 적용한 경우에는, 고 휘도화나 고 균제도화의 문제가 보다 현저해져 있다. 한편, 에어리어 라이트형 백라이트 장치에 있어서는, 상술한 냉음극 형광 램프 대신에, 확산 필름의 배면측에 다수개의 광 3원색인 적색과 녹색과 청색의 발광 다이오드[이하, LED(Light Emitting Diode)라 함]를 2차원으로 배열하여 백색광을 얻는 LED 에어리어 라이트형의 백라이트가 제안되어 있다. 이러한 LED 백라이트 장치는, LED의 저비용화에 수반하여 비용 저감이 도모되는 동시에 저소비 전력으로 대형의 액정 패널에 고휘도의 화상 등의 표시를 실현 가능하게 하고 있다. 그런데 LED 백라이트 장치에 이용되는 광원으로서는, 다수개의 LED를 매트릭스형으로 배열한 것이나, 다수개의 LED를 어레이 배치한 것도 제공되고 있다. 그리고, 어레이형 LED 백라이트 장치는 상술한 배선 기판 위에 다수개의 LED를 동일 축선 상에 설치하여 발광 유닛 부재를 구성하는 동시에, 복수개의 발광 유닛 부재를 동일 축선 상에 배열하여 발광 어레이를 구성하고, 또한 복수의 발광 어레이를 서로 등간격으로 배열하여 발광 유닛을 구성한다. 이러한 LED 백라이트 장치에 있어서는, 다수개의 LED로부터 각각 출사된 대용량의 조명광이 도광 플레이트를 거쳐서 직접 액정 패널에 입사되는 경우에, 액정 패널에 색 불균일이나 램프 이미지를 생기게 하는 경우가 있다. 따라서 LED 백라이트 장치에 있어서는, 도광 플레이트와 발광 유닛 부재 사이에 광 확산 플레이트를 배치하고, 각 LED로부터 출사된 출사광을 각 LED와 대향하는 영역에서는 직접 입사를 규제하고, 일단 반사시키거나 혹은 입사량을 제어하는 동시에 주변 영역에서 투과시키도록 한다. 또한, LED 백라이트 장치에 있어서는, 각 LED로서 출사광을 주(主)로 하여 외주 방향으로 출사하는 지향성을 갖는 소위 측면 발광형의 LED를 사용하여, 각 LED로부터 각각 출사된 출사광이 주변 영역에서 광 확산 플레이트로 입사하도록 평균화되어 있다. LED 백라이트 장치는, 발광 유닛 부재에 반사 플레이트를 조합함으로써, 액정 패널에 대하여 효율적으로 조명광을 입사하도록 하고 있다. 또, LED 백라이트 장치는 반사 플레이트에 의해 반사된 출사광이나 외주 방향으로 출사된 출사광을 반사시켜 광 확산 플레이트로 입사시킨다. 반사 플레이트에는, 예를 들어 각 LED에 대응하여 다수개의 가이드 구멍을 형성하고, 이들 가이드 구멍으로부터 각각 LED의 발광부를 액정 패널측으로 돌출시키도록 하고 있다. 그런데 종래의 LED 백라이트 장치에는, 형광제를 함유한 발포성 PET(polyethylene terephthalate) 플레이트나 알루미늄 플레이트로 이루어지는 기재에 수지 코팅을 한 반사 플레이트가 이용되고 있다. 이 반사 플레이트는, 액정 패널과 거의 같은 모양의 크기로 형성되어 있다. 또한, LED 백라이트 장치에는 액정 패널의 배면부에, 외부에의 조명광의 누출을 방지하는 밀폐 공간부가 마련되고, 이 밀폐 공간부 내에 상술한 다수개의 LED나 각 플레이트가 배치되어 있다. 이러한 구성을 구비한 LED 백라이트 장치는, 밀폐 공간부 내에 다수개의 LED로부터 발생한 열이 자욱하게 된다. LED 백라이트 장치는, 열의 발생이 있으면, 이 장치를 구성하는 각 광학 부재나 반사 플레이트가 팽창하여 크기에 변화가 생기고, 각 LED와 반사 플레이트에 마련한 각 가이드 구멍과의 상대 위치 정밀도에 어긋남이 생기게 된다. 또한, LED 백라이트 장치는 상술한 바와 같은 발광 어레이의 구성으로부터, 배선 기판의 치수 정밀도와 각 LED의 실장 정밀도, 백 패널의 치수 정밀도와 각 발광 유닛 부재 및 반사 플레이트의 조립 정밀도 등의 변동이, 각 LED와 이들 LED가 결합하는 반사 플레이트에 마련한 각 가이드 구멍과의 상대 위치 정밀도에 크게 영향을 준다. LED 백라이트 장치는 액정 패널의 대형화에 수반하여 다수개의 LED가 탑재되어, 반사 플레이트도 대형이 되는 동시에 다수개의 LED에 대응한 수의 가이드 구멍이 마련된다. 그런데, 종래의 LED 백라이트 장치는 구성 각 부재의 가공 정밀도를 고정밀도로 하는 동시에, 각각의 구성 부재를 고정밀도로 조립 부착함으로써 발열에 의한 다수개의 LED와 이들 LED가 결합하는 반사 플레이트에 마련한 각 가이드 구멍과의 위치 어긋남의 영향을 억제하도록 하고 있다. 그러나 구성 각 부재의 가공 정밀도를 고정밀도로 하고, 또한 각 구성 부재의 조립 부착 정밀도를 고정밀도로 하면, 제조 비용이 상승할 뿐만 아니라, 생산 효율도 악화한다. 또한, 반사 플레이트에 마련된 각 가이드 구멍은, 여기에 결합하는 각 LED와의 위치 어긋남을 흡수할 수 있도록, LED의 크기에 비하여 대경이 된다. 이와 같이, 각 가이드 구멍을 크게 해 버리면, 이 결합하는 LED 사이에 큰 간극이 생겨, 이 간극으로부터 조명광이 배면측으로 누출되어 광의 이용 효율이 저하될 뿐만 아니라, 배면측으로 누출되는 광을 차폐하기 위한 차광 대책을 강구할 필요가 있어 구조가 복잡해진다. 또한, 반사 플레이트는 LED 백라이트 장치의 크기에 맞춘 크기가 필요해, LED 백라이트 장치가 대형화되면, 이 플레이트 자체도 큰 것이 필요해진다. 대형화된 반사 플레이트를 형성하기 위해서는, 충분한 기계적인 강도를 갖는 재료에 의해 형성하는 것이 요구되어, 알루미늄 플레이트에 의해 형성한 반사 플레이트가 이용되고 있다. 이 반사 플레이트를 구성하는 알루미늄 플레이트의 표면에는, 전기적인 절연을 도모하기 위해, 절연 재료인 합성 수지가 코팅되어 있다. 이와 같이 알루미늄 플레이트의 표면에 절연 재료를 코팅해도, 그 후 LED가 결합하는 가이드 구멍을 형성하면, 가이드 구멍의 내주면에 기재인 알루미늄이 노출되어 버려, 여기에 결합하는 LED의 단자부와의 사이에서 전기적인 절연을 유지할 수 없게 될 우려가 있다. 이러한 문제점을 회피하기 위해, 가이드 구멍을 LED에 비하여 충분히 대경으로 하여, LED의 단자부가 가이드 구멍의 내면에 접촉하는 것을 방지하는 것이 고려된다. 그러나, 가이드 구멍을 크게 하면, 여기에 결합하는 LED와의 사이에 생기는 간극도 커져, 조명광의 배면측에의 누출이 더욱 커져 버린다.