JP2005317480A - 発光ユニットの放熱装置及びバックライト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 多数個の発光ダイオードからの発生熱を効率的に放熱し、全面に亘って温度分布の均一化を図りかつ薄型化を図る。
【解決手段】 配線基板１９の同一軸線上に多数個の発光ダイオード１２を実装した発光ユニット７に付設される。配線基板１９を取り付ける放熱プレート２４と、この放熱プレート２４に形成された嵌合部２４ｇ内に内壁との密着状態を保持して取り付けられたヒートパイプ２５と、放熱手段２６とを備える。発光ダイオード１２から発生した熱を放熱プレート２４とヒートパイプ２５とにより放熱手段に伝導して放熱する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、例えば透過型の液晶表示装置（LCD:Liquid Crystal Display）等に備えられるバックライト装置及びこのバックライト装置に付設される放熱装置に関する。

液晶表示装置は、陰極線管（CRT:Cathode-Ray Tube）と比較して大型表示画面化、軽量化、薄型化、低電力消費化等が図られることから、例えば自発光型のＰＤＰ（Plasma Display Panel）等とともにテレビジョン受像機や各種のディスプレィ用に用いられるようになっている。液晶表示装置は、各種サイズの２枚の透明基板の間に液晶を封入し、電圧を印加することにより液晶分子の向きを変えて光透過率を変化させて所定の画像等を光学的に表示する液晶パネルを備える。

液晶表示装置は、液晶自体が発光体ではないために、例えば液晶パネルの背面部に光源として機能するバックライトユニットが備えられる。バックライトユニットは、例えば一次光源、導光板、反射フィルム、レンズシート或いは拡散フィルム等を備え、液晶パネルに対して全面に亘って表示光を供給する。バックライトユニットには、従来一次光源として水銀やキセノンを蛍光管内に封入した冷陰極蛍光ランプ（CCLF:Cold Cathode Fluorescent Lamp）が用いられているが、冷陰極蛍光ランプが有する充分な発光輝度や寿命或いは陰極側の低輝度領域の存在による均斉度等の問題を解決する課題がある。

ところで、大型サイズの液晶表示装置においては、一般に拡散板の背面に複数本の長尺な冷陰極蛍光ランプを配置して表示光を液晶パネルに供給するエリアライト型バックライト（ Area Litconfiguration Backlight）装置が備えられている。かかるエリアライト型バックライト装置においても、上述した冷陰極蛍光ランプの課題解決が求められており、特に４０インチを超えるような大型テレビジョン受像機においては、高輝度化や高均斉度化の問題がより顕著となっている。

一方、エリアライト型バックライト装置においては、上述した冷陰極蛍光ランプに代えて、拡散フィルムの背面側に赤緑青の多数個の発光ダイオード（LED:Light Emitting Diode ）を２次元配列して白色光を得るＬＥＤエリアライト型のバックライトが注目されている。かかるＬＥＤバックライト装置は、ＬＥＤの低コスト化に伴ってコスト低減が図られるとともに低消費電力で大型の液晶パネルに高輝度の画像等の表示が行われるようにする。

ところで、ＬＥＤバックライト装置においては、多数個のＬＥＤを備えることによってこれらＬＥＤから大熱量の熱が発生する。ＬＥＤバックライト装置は、液晶パネルの背面に密閉空間部を構成して組み合わされることから、上述した発生熱がこの密閉空間部内に籠もって表示装置を高温化させる。また、ＬＥＤバックライト装置には、上述したように拡散フィルムや反射フィルムが備えられており、高温化によってこれらの光学フィルムに変形や変質等が生じることにより表示精度を劣化させるといった問題があった。

したがって、ＬＥＤバックライト装置においては、ＬＥＤからの発生熱を放熱する適宜の放熱手段が設けられる。ＬＥＤバックライト装置においては、例えば冷却ファンにより冷却風を送り込んで発生熱を放熱する対応を図ることも考慮されるが、振動やブレが発生することから拡散フィルムや反射フィルムに冷却風を直接吹き付ける構成を採用することはできない。

したがって、ＬＥＤバックライト装置においては、密閉空間部から適宜の熱伝導部材によって例えばアルミ材等によって形成したヒートシンクに発生熱を伝導して放熱を行う放熱構造が採用される。ＬＥＤバックライト装置においては、熱伝導部材が、表示光を遮蔽してしまうために密閉空間部内に直接配置することはできないこと、密閉空間部内を効率よくかつ均一に放熱すること、ヒートシンクと最短で連結されて放熱が効率よく行われること等の条件が必要であり、これらの条件を実現するためには構造が複雑化するといった問題があった。また、ＬＥＤバックライト装置においては、放熱が的確に行われずに液晶パネルが全面に亘って均一な温度分布となっていない場合に色むら等の現象が生じてしまう。

ＬＥＤバックライト装置においては、例えば多数個のＬＥＤを実装した配線基板やこの配線基板を支持するバックプレートに直接ヒートシンクを取り付けることによって、効率的な放熱が行われるようになる。しかしながら、ＬＥＤバックライト装置においては、バックプレートに各ＬＥＤを駆動したり点灯制御を行うための回路パッケージ等が取り付けられる。ＬＥＤバックライト装置においては、これら回路パッケージを安定して動作させるために、例えばバックプレートとの間に介在して断熱部材を構成するとともにヒートシンクとの隔離を図る適宜のブラケット部材等を設ける必要がある。ＬＥＤバックライト装置においては、このために厚みが大きくなるとともに、組立等の効率が低下するといった問題が生じる。

したがって、本発明は、多数個の発光ダイオードからの発生熱を効率的に放熱する薄型構造の放熱装置を提供することを目的とする。また、本発明は、多数個の発光ダイオードを備えることによって表示パネルの高輝度化を図るとともに、発光ダイオード群からの発生熱を効率的に放熱して全面に亘って温度分布の均一化を図りかつ薄型化を図るバックライト装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成する本発明にかかる発光ユニットの放熱装置は、配線基板の第１主面上に略同一軸線上に多数個の発光ダイオードを実装してなる発光ユニットに付設される。放熱装置は、配線基板の第１主面と対向する第２主面に第１主面を重ね合わせ面として組み合わされこの第１主面と対向する第２主面にヒートパイプ嵌合凹部が設けられた放熱プレートと、このヒートパイプ嵌合凹部に内壁との密着状態を保持して取り付けられるヒートパイプとを備える。

放熱装置においては、光源として多数個の発光ダイオードを備えることによって高輝度で発光する発光ユニットに備えられる。放熱装置においては、各発光ダイオードが点灯動作することによって発生する大きな熱量の熱が発生し、この発生熱が例えばアルミ材等の熱伝導率が良好な金属材によって形成された放熱プレートへと伝導される。放熱装置においては、放熱プレートに形成したヒートパイプ嵌合凹部内に高熱伝導能力を有するヒートパイプを取り付けることにより、放熱プレートとヒートパイプとにより放熱手段へと効率的に伝導して放熱が行われるようにする。放熱装置においては、ヒートパイプ嵌合凹部内においてヒートパイプが内壁と密着されることから、放熱プレートからヒートパイプへの熱伝導が効率的に行われて放熱手段において発光ダイオードからの発生熱の放熱が行われる。

また、上述した目的を達成する本発明にかかるバックライト装置は、透過型表示パネルと組み合わされてこの表示パネルに背面側から表示光を供給することにより適宜の画像等が高輝度で表示されるようにする。バックライト装置は、バックライトユニットと、放熱ユニットと、バックパネルとを備える。バックライト装置は、バックライトユニットが、表示パネルの背面と対向して配置された配線基板と、この配線基板の第１主面上に略同一軸線上に実装された多数個の発光ダイオードとを有する。バックライト装置は、放熱ユニットが、配線基板の第１主面と対向する第２主面に第１主面を重ね合わせ面として配線基板と組み合わされかつこの第１主面と対向する第２主面にヒートパイプ嵌合凹部を設けた放熱プレートと、この放熱プレートのヒートパイプ嵌合凹部内にその内壁と密着した状態を保持して取り付けられたヒートパイプと、表示パネルの外周部側に配置されてヒートパイプの先端部が接続される放熱手段とを有する。バックライト装置は、バックパネルが、放熱プレートを第１主面と対向する第２主面を取付面として取り付ける。

バックライト装置においては、バックライトユニットに設けた多数個の発光ダイオード群を光源とし、これら各発光ダイオードが点灯動作して透過型表示パネルに対して高容量の表示光を供給することによって高輝度の画像等の表示が行われるようにする。バックライト装置においては、各発光ダイオードが点灯動作することによって発生してバックライトユニットと透過型表示パネルとの間の空間部内に籠る大きな熱量の熱を放熱ユニットにより効率的に放熱することによって透過型表示パネルを安定した状態で照明する。バックライト装置においては、放熱ユニットによって各発光ダイオードから発生した熱を効率的に放熱して透過型表示パネルを所定の温度かつ全面に亘ってまでほぼ均一化することにより、色むら等の発生が防止された安定した画像等の高輝度表示が行われるようにする。

バックライト装置においては、発生熱が、例えばアルミ材等の熱伝導率が良好な金属材によって形成された放熱プレートへと伝導される。バックライト装置においては、放熱プレートにヒートパイプ嵌合凹部を形成し、このヒートパイプ嵌合凹部内に高熱伝導能力を有するヒートパイプを密着状態で取り付けてなる。バックライト装置においては、放熱プレートとヒートパイプとによって発光ダイオード群から発生した熱を放熱手段へと伝導して放熱が行われるようにする。

以上のように構成された本発明にかかる発光ユニットの放熱装置によれば、多数個の発光ダイオードが点灯動作することにより発生する大きな熱量の熱を、放熱プレートとヒートパイプとにより別箇所に設けた放熱手段へと効率的に伝導する。したがって、発光ユニットの放熱装置によれば、発光部に放熱手段を直接設けることなく光源として多数個の発光ダイオードを備えて安定した動作で高輝度で発光する発光ユニットが得られるようにする。また、発光ユニットの放熱装置によれば、放熱プレートに形成したヒートパイプ嵌合凹部内にヒートパイプが密着した状態で取り付けられることから、の冷却機能の効率化を図りかつ発光ユニットの薄型化が図られるようにする。

また、本発明にかかるバックライト装置においては、多数個の発光ダイオード群を光源として備えるバックライトユニットによって、透過型表示パネルに対して高容量の表示光を供給することによって高輝度の光学表示が行われることを可能とする。バックライト装置においては、各発光ダイオードが点灯動作することにより発生してバックライトユニットと透過型表示パネルとの間の空間部内に籠る大きな熱量の熱を吸収する放熱プレートの最も効率がよい部位を高能率の冷却能力を有するヒートパイプによって冷却することで、効率的な放熱が行われて透過型表示パネルが安定した状態で光学表示を行うようにする。バックライト装置においては、放熱プレートに形成したヒートパイプ嵌合凹部内にヒートパイプを嵌合することによって、高能力の放熱特性を有する放熱ユニットが薄型化されて全体の薄型化を図ることが可能とされる。バックライト装置においては、透過型表示パネルを全面に亘ってほぼ均一な温度とすることにより、色むら等の発生が防止された安定した表示を可能とさせる。

以下、本発明の実施の形態として図面に示した透過型液晶表示パネル１について、詳細に説明する。透過型液晶表示パネル１は、例えば４０インチ以上の大型表示画面を有するテレビジョン受像機の表示パネルに用いられる。透過型液晶表示パネル１は、図１及び図２に示すように、液晶パネルユニット２と、この液晶パネルユニット２の背面側に組み合わされて表示光を供給するバックライトユニット３とを備えている。液晶パネルユニット２は、枠状の前面フレーム部材４と、液晶パネル５と、この液晶パネル５の外周縁部を前面フレーム部材４との間にスペーサ２Ａ、２Ｂやガイド部材２Ｃ等を介して挟み込んで保持する枠状の背面フレーム部材６とから構成される。

液晶パネル５は、詳細を省略するが、スペーサビーズ等によって対向間隔を保持された第１ガラス基板と第２ガラス基板との間に液晶を封入し、この液晶に対して電圧を印加して液晶分子の向きを変えて光透過率を変化させる。液晶パネル５は、第１ガラス基板の内面に、ストライプ状の透明電極と、絶縁膜と、配向膜とが形成される。液晶パネル５は、第２ガラス基板の内面に、３原色のカラーフィルタと、オーバコート層と、ストライプ状の透明電極と、配向膜とが形成される。液晶パネル５は、第１ガラス基板と第２ガラス基板の表面に偏向フィルムと位相差フィルムとが接合される。

液晶パネル５は、ポリイミドからなる配向膜が液晶分子を界面に水平方向に配列し、偏向フィルムと位相差フィルムとが波長特性を無彩色化、白色化してカラーフィルタによるフルカラー化を図って受信画像等をカラー表示する。なお、液晶パネル５については、かかる構造に限定されるものではなく、従来提供されている種々の構成を備える液晶パネルであってもよいことは勿論である。

バックライトユニット３は、上述した液晶パネルユニット２の背面側に配置されて表示光を供給する発光ユニット７と、この発光ユニット７内に発生した熱を放熱する放熱ユニット８と、これら発光ユニット７と放熱ユニット８とを保持するとともに前面フレーム部材４や背面フレーム部材６と組み合わされて筐体３３（図１４参照）に対する取付部材を構成するバックパネル９とを備える。バックライトライトユニット３は、液晶パネルユニット２の背面に対して全面に亘って対向する外形寸法を有しており、相対する対向空間部を光学的に密閉した状態で組み合わされる。

バックライトユニット３は、発光ユニット７が、光学シートブロック１０と多数個の発光ダイオード（以下、ＬＥＤと称する。）１２を有する発光ブロック１１とから構成される。光学シートブロック１０は、液晶パネル５の背面側に対向して設置され、詳細を省略するが例えば偏光フィルム、位相差フィルム、プリズムシート或いは拡散フィルム等の各種の光学機能シートを積層してなる光学シート積層体１３や、拡散導光プレート１４或いは拡散プレート１５や反射シート１６等から構成される。光学シート積層体１３は、詳細を省略するが発光ユニット１１から供給されて液晶パネル５に入射される表示光を直交する偏光成分に分解する機能シート、光波の位相差を補償して広角視野角化や着色防止を図る機能シート或いは表示光を拡散する機能シート等の種々の光学機能を奏する複数の光学機能シートが積層されて構成される。なお、光学シート積層体１３は、上述した光学機能シートに限定されるものではなく、例えば輝度向上を図る輝度向上フィルムや、位相差フィルムやプリズムシートを挟む上下２枚の拡散シート等を備えてもよい。

光学シートブロック１０は、拡散導光プレート１４が、光学シート積層体１３の液晶パネル５と対向する主面側に配置され、発光ブロック１１から供給された表示光が背面側から入射される。拡散導光プレート１４は、導光性を有する透明な合成樹脂材、例えばアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等によって成形されたやや厚みのあるプレート体からなる。拡散導光プレート１４は、一方の主面側から入射された表示光を内部において屈折、反射させることによって拡散させながら導光し、他方の主面側から光学シート積層体１３へと入射させる。拡散導光プレート１４は、図２に示すように光学シート積層体１３に積層され、ブラケット部材１４Ａを介してバックパネル９の外周壁部９ａに取り付けられる。

光学シートブロック１０は、拡散プレート１５と反射シート１６とが、相互の対向間隔と上述した拡散導光プレート１４との対向間隔を多数個の光学スタッド部材１７によって保持されてバックパネル９に取り付けられる。拡散プレート１５は、乳白色の導光性を有する合成樹脂材料、例えばアクリル樹脂等によって成形されたプレート材であり、発光ブロック１１から供給された表示光が入射される。拡散プレート１５には、詳細を後述するようにアレィ配置された発光ブロック１１の多数個のＬＥＤ１２にそれぞれ対向してアレィ配置された多数個の調光ドット１５ａが形成されている。

拡散プレート１５は、調光ドット１５ａが、例えば酸化チタンや硫化バリウム等の遮光剤やガラス粉末や酸化ケイ素等の拡散剤を混合したインクを用いてスクリーン印刷等によりプレート表面に円形のドットパターンを印刷して形成される。拡散プレート１５は、発光ブロック１１から供給される表示光を調光ドット１５ａで遮光して入射させる。拡散プレート１５は、内部において入射された表示光を拡散して拡散導光プレート１４へと出射する。拡散プレート１５は、調光ドット１５ａが各ＬＥＤ１２に対向して形成されることにより、各ＬＥＤ１２から直射表示光が入射されて部分的に輝度が大きくなることを抑制して入射光の均一化を図って光学シート積層体１３へと出射する。

光学シートブロック１０においては、上述したように各ＬＥＤ１２から出射される表示光を周囲へと放射させることにより拡散導光プレート１４に対して直接入射されて部分的に輝度が大きくならないように構成されている。光学シートブロック１０においては、周囲へと放射された表示光を反射シート１６によって拡散導光プレート１４側へと反射させることにより光効率の向上を図っている。反射シート１６は、例えば蛍光剤を含有した発泡性ＰＥＴ（polyethylene terephthalate）材によって成形される。発泡性ＰＥＴ材は、約９５％程度の高反射率特性を有しており、金属光沢色と異なる色調で反射面の傷が目立たないといった特徴を有している。なお、反射シート１６については、例えば鏡面を有する銀、アルミニウム或いはステンレス等によっても形成される。

光学シートブロック１０は、各ＬＥＤ１２から出射される表示光の一部が拡散プレート１５に対して臨海角を超えて入射されると、この拡散プレート１５の表面で反射されるようにする。光学シートブロック１０は、拡散プレート１５の表面からの反射光や各ＬＥＤ１２から周囲に放射されて反射シート１６によって反射された表示光の一部が、これら拡散プレート１５と反射シート１６との間で反復反射されることによって増反射原理による反射率の向上が図られるようにする。

光学シートブロック１０においては、多数個の光学スタッド部材１７を備え、これら光学スタッド部材１７により拡散プレート１５と反射シート１６とが相対する主面間の平行度を全面に亘って精度よく保持されるとともに、拡散プレート１５と拡散導光プレート１４とが相対する主面間の平行度を全面に亘って精度よく保持されるように構成されている。光学スタッド部材１７は、例えばポリカーボ樹脂等の導光性と機械的剛性及びある程度の弾性を有する乳白色の合成樹脂材によって一体に成形された部材であり、図２及び図５に示すようにバックパネル９に一体に形成した取付部９ａにそれぞれ取り付けられる。

バックパネル９には、内面側に略台形凸部を呈して一体に形成された多数個の取付部９ｂが形成されている。バックパネル９は、取付部９ｂの上面が拡散プレート１５の載置面を構成し、それぞれ取付孔９ｃが貫通して設けられている。光学シートブロック１０は、拡散プレート１５と反射シート１６とが、各光学スタッド部材１７を介してバックパネル９に対して第１主面９ｄ上に位置決めされてそれぞれ組み合わされる。拡散プレート１５と反射シート１６には、バックパネル９側の各取付部９ｂに設けられた取付孔９ｃに対応してそれぞれ多数個の取付孔１５ｂ、１６ａが形成されている。

各光学スタッド部材１７は、図５に示すように、それぞれ軸状基部１７ａと、この軸状基部１７ａの先端部に形成された取付部１７ｂと、この取付部１７ｂから所定の間隔を以って軸状基部１７ａの周回りに一体に形成されたフランジ状の第１受け板部１７ｃと、この第１受け板部１７ｃから所定の間隔を以って軸状基部１７ａの周回りに一体に形成されたフランジ状の第２受け板部１７ｄとから構成される。各光学スタッド部材１７は、軸状基部１７ａがバックパネル９の取付部９ｂと拡散導光プレート１４との対向間隔を規定する軸長を以って形成され、第２受け板部１７ｄから所定の高さ位置に段部１７ｅが構成されている。

各光学スタッド部材１７は、軸状基部１７ａが、段部１７ｅを拡散プレート１５の取付孔１５ｂよりも大径とされるとともに先端部に向かって次第に小径とした長軸な円錐形状を呈して形成されている。各光学スタッド部材１７には、軸状基部１７ａに、段部１７ｅのやや上方に位置して軸方向の肉盗み孔１７ｆが形成されている。肉盗み孔１７ｆは、軸状基部１７ａに、その外径が拡散プレート１５の取付孔１５ｂよりも大径とされた部位の範囲で形成されており、この部位に収斂習性を付与する。

各光学スタッド部材１７は、第１受け板部１７ｃと第２受け板部１７ｄとが拡散プレート１５と反射シート１６との対向間隔を保持する間隔を以って形成されている。各光学スタッド部材１７は、軸状基部１７ａが、第１受け板部１７ｃと第２受け板部１７ｄとの部位を拡散プレート１５の取付孔１５ｂとほぼ同径に形成される。各光学スタッド部材１７は、取付部１７ｂが、先端部の外径をバックパネル９側の取付孔９ｃとほぼ等しい外径とされるとともに軸方向に次第に取付孔９ｃよりも大径とされた断面矢尻状を呈している。各光学スタッド部材１７は、取付部１７ｂが、大径部位から先端側に向かってすり割り１７ｇを形成することによって収斂習性を付与される。

各光学スタッド部材１７は、取付部１７ａが、大径部位と第１受け板部１７ｂとの間隔をバックパネル９の厚みと拡散プレート１５の厚みとほぼ等しくして形成されている。各光学スタッド部材１７は、第１受け板部１７ｂが、拡散プレート１５の取付孔１５ｂよりも大径とされるとともに、第２受け板部１７ｄが反射シート１６の取付孔１６ａよりも大径とされて形成されている。

光学シートブロック１０においては、バックパネル９の取付部９ｂ上に反射シート１６が、相対する取付孔９ｃと取付孔１６ａとを対向位置させて組み合わされる。光学シートブロック１０においては、各光学スタッド部材１７がバックパネル９の第１主面９ｄ側からその取付部１７ｂを、反射シート１６の取付孔１６ａ側から押し込まれる。光学シートブロック１０においては、取付部１７ｂがすり割り１７ｇの作用によって収斂してバックパネル９側の取付孔９ｃを貫通した後に自然状態に復帰することで、各光学スタッド部材１７が抜け止めされて取付部９ｂ上に立設状態で組み付けられる。

光学シートブロック１０においては、図５に示すように各光学スタッド部材１７が取付部１７ｂと第１受け板部１７ｃとの間で取付部９ｂと反射シート１６とを厚み方向に挟持することによって、バックパネル９に対して反射シート１６を位置決めした状態で保持する。光学シートブロック１０においては、各光学スタッド部材１７が、それぞれ軸状基部１７ａの第１受け板部１７ｃから上方部位を反射シート１６から突出させて、バックパネル９の取付部９ｂ上に立設される。

光学シートブロック１０においては、各光学スタッド部材１７に対して拡散プレート１５が、それぞれの取付孔１５ｂを相対する先端部１７ｈに嵌挿させて組み合わされる。光学シートブロック１０においては、各光学スタッド部材１７が大径部位を肉盗み孔１７ｆの作用によって収斂することにより、拡散プレート１５が軸方向に押し込まれるようにする。光学シートブロック１０においては、各光学スタッド部材１７に対して拡散プレート１５が、段部１７ｅを乗り越えて第２受け板部１７ｄに突き当たり、これら段部１７ｅと第２受け板部１７ｄとの間で挟持される。

光学シートブロック１０においては、図４及び図５に示すように、各光学スタッド部材１７が、それぞれ軸状基部１７ａの第２受け板部１７ｄから上方部位を拡散プレート１５から突出させる。光学シートブロック１０においては、各光学スタッド部材１７の先端部１７ｈに、光学シート積層体１３を重ね合わせた拡散導光プレート１４がその底面側を突き当てられるようにして組み付けられる。

以上のように構成された光学シートブロック１０においては、取付部１７ｂを取付孔９ｃに押し込む簡易な方法によってバックパネル９の第１主面９ｄ上にそれぞれ組み付けられる多数個の光学スタッド部材１７が、拡散プレート１５と反射シート１６とを位置決めするとともに、これら拡散プレート１５と反射シート１６及び拡散導光プレート１４と光学シート積層体１３との対向間隔を精密に保持する機能を奏する。光学シートブロック１０においては、上述した複数個の光学スタッド部材１７を備えることによって、複雑な位置決め構造や間隔保持構造が不要となるとともに組立工程の簡易化が図られるようになる。各光学スタッド部材１７は、各種サイズの液晶パネル５に対しても互換使用が可能であり、部品の共用化が図られるようになる。

なお、光学スタッド部材１７については、上述した構造に限定されるものでは無く、光学シートブロック１０の構成に基づいて各部の具体的な構造が適宜変更される。光学スタッド部材１７は、例えば取付部１７ｂがすり割１７ｇを形成して収斂習性を付与されることでバックパネル９の取付孔９ｃに押し込まれて取り付けられるようにしたが、例えば外周部に抜止め凸部を一体に形成して、内周部にキー溝を形成した取付孔９ｃ内に嵌合した後に回転して抜け止めされるようにしてもよい。

光学シートブロック１０においては、各部材が精密に位置決めされることによって、拡散導光プレート１４と反射シート１６との間に構成される導光空間部Ｈ内において表示光を安定した状態で導光、拡散、反射等の動作を行うことから、液晶パネル５に色むら等の発生を抑制する。光学シートブロック１０においては、導光空間部Ｈ内に設けられる各光学スタッド部材１７が乳白色の導光合成樹脂材によって形成されてその外周面から内部に入射する表示光を拡散して先端部１７ｈが部分的に光輝されないようにすることで、導光空間部Ｈから拡散導光プレート１４に対して表示光が均一に入射されるようにする。

ところで、光学シートブロック１０においては、上述した光学スタッド部材１７が図３に示すように、横方向に５個、縦方向に３個、合計１５個が備えられており、これら光学スタッド部材１７がＬＥＤ１２を横方向に６列配置した後述する発光ブロック１１の各列間に位置して配置している。また、光学シートブロック１０においては、上述した拡散プレート１５や反射シート１６がそれぞれ表裏面で特性を異にすることから、間違えずに組み合わされなければならない。

拡散プレート１５や反射シート１６には、上述したように光学スタッド部材１７の軸状基部１７ａが貫通する取付孔１５ｂ、１６ａが形成されている。拡散プレート１５や反射シート１６には、取付孔１５ｂ、１６ａが、各光学スタッド部材１７に対応して横方向に５個、縦方向に３個、合計１５個が形成される。光学シートブロック１０においては、図３に示すように下段列の左側から２番目の光学スタッド部材１７Ａを、上段列側の２番目にある各光学スタッド部材１７と位置を異にしてバックパネル９に立設する。光学シートブロック１０においては、拡散プレート１５や反射シート１６に、光学スタッド部材１７Ａに対向する下段列の左側から２番目の取付孔１５ｂ、１６ａを上段列の取付孔１５ｂ、１６ａと位置を異にして形成する。

したがって、光学シートブロック１０においては、拡散プレート１５や反射シート１６が表裏面を間違えても、光学スタッド部材１７Ａに対向する位置に取付孔１５ｂ、１６ａが存在しないために組み合わせることができないようにすることにより、誤組合せ防止構造が構成されている。なお、光学シートブロック１０においては、誤組合せ防止構造を構成する光学スタッド部材１７Ａや拡散プレート１５及び反射シート１６の取付孔１５ｂ、１６ａを中心位置以外のいずれに設けてもよいが、各部材が安定した状態で組み合わされることから外周位置よりは内側位置に設けた方がよく、また１箇所ではなく複数箇所に設けるようにしてもよい。

バックライトユニット３においては、発光ユニット７が上述した光学シートブロック１０を備えることによって、発光ブロック１１の各ＬＥＤ１２から出射された表示光が液晶パネルユニット２に対して安定した状態で効率よく入射されるようにする。発光ブロック１１は、図３に示すように、バックパネル９の第１主面９ｄにそれぞれ横方向に配列された６列の発光アレィ１１Ａ乃至１１Ｆによって構成される。また、発光ユニット１１は、各発光アレィ１１Ａ乃至１１Ｆが、それぞれ長さ方向に並べて配置された詳細を後述する３個の発光ブロック体（１８Ａ〜１８Ｃ）Ａ〜（１８Ａ〜１８Ｃ）Ｆによって構成することで、合計１８個の発光ブロック体１８を備える。なお、発光ブロック体（１８Ａ〜１８Ｃ）Ａ〜（１８Ａ〜１８Ｃ）Ｆについては、以下の説明において個別に表現する場合を除いて発光ブロック体１８と総称する。

各発光ブロック体１８は、図４及び図６に示すように、複数個の赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤ（ＬＥＤ１２と総称する。）と、これらＬＥＤ１２を第１主面１９ａ上に長さ方向に所定の順序に並べて実装する横長矩形の配線基板１９とから構成される。各発光ブロック体１８は、それぞれの配線基板１９に、適宜の個数の赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤとを組み合わせて合計２５個のＬＥＤ１２が実装されている。したがって、発光ブロック１１は、各発光アレィ１１Ａ乃至１１Ｆ毎にそれぞれ７５個、合計４５０個のＬＥＤ１２が備えられる。なお、発光ブロック１１は、表示画面の大きさや各ＬＥＤ１２の発光能力等によって各発光ブロック体１８の個数及びそれぞれに実装するＬＥＤ１２の個数が適宜決定される。

発光ブロック体１８は、図示を省略するが配線基板１９の第１主面１９ａに、各ＬＥＤ１２をシリーズで接続する配線パターンや各ＬＥＤ１２の端子を接続するランド等が形成されている。各配線基板１９は、全て同一仕様で形成されており、第１主面１９ａの幅方向の一側部１９ｂの近傍でかつ長手方向の両側に位置されて信号出力側の第１コネクタ２０Ａと信号入力側の第２コネクタ２０Ｂとが実装されている。第１コネクタ２０Ａは、信号出力用のコネクタであり、詳細を省略するが例えば６ピン構造を有している。また、第２コネクタ２０Ｂは、信号入力用のコネクタであり、詳細を省略するが例えば５ピン構造を有している。

発光ブロック１１は、図３に示すように第１列目の発光アレィ１１Ａに、各配線基板１９が一側部１９ｂを下側に向けて３個の発光ブロック体１８ＡＡ〜１８ＡＣが長さ方向に並べられて配列される。発光ブロック１１は、第２列目の発光アレィ１１Ｂに、各配線基板１９が一側部１９ｂを発光アレィ１１Ａ側に向けて３個の３個の発光ブロック体１８ＢＡ〜１８ＢＣが長さ方向に並んで配列される。発光ブロック１１は、以下各発光アレィ１１Ｃ〜１１Ｆについても、同様にして互いに配線基板１９の向きを交互に変えてそれぞれ３個の発光ブロック体１８が長さ方向に並んで配列される。

発光ブロック１１は、各列発光アレィ１１Ａ〜１１Ｆの右側に配置された発光ブロック体１８ＡＣ〜１８ＦＣのそれぞれの第２コネクタ２０Ｂが各列の各ＬＥＤ１２を駆動する信号入力部を構成する。発光ブロック１１は、図４に示すように隣り合って配置された各発光ブロック体１８の一方の第１コネクタ２０Ａと他方の第２コネクタ２０Ｂとが相対して隣り合うようになる。発光ブロック１１は、これら第１コネクタ２０Ａと他方の第２コネクタ２０Ｂとを図示しないコネクタ付きリード線によって接続することで、最短の配線が行われるようにする。発光ブロック１１は、各発光アレィ１１Ａ〜１１Ｆ毎にそれぞれ左側に配置された発光ブロック体１８ＡＡ〜１８ＦＡからコネクタ付きの信号出力用リード線２１を引き出し、これらのリード線２１を図４に示すように各発光アレィ１１Ａ〜１１Ｆ間に導いてそれぞれに設けたクランパ２２に束ねて引出し開口２３を介してバックパネル９の第２主面９ｅ側へと引き出すようにする。

発光ブロック１１は、図示を省略するが、各発光アレィ１１Ａ〜１１Ｆ毎に右側に配置された発光ブロック体１８ＡＣ〜１８ＦＣにそれぞれコネクタ付き信号入力用リード線が接続されている。各信号入力用リード線は、バックパネル９の第２主面９ｅ側から引出し開口２３を介して引き込まれ、各発光アレィ１１Ａ〜１１Ｆ間に設けたクランパ２２に束ねて発光ブロック体１８ＡＣ〜１８ＦＣと接続される。発光ブロック１１は、対をなす発光アレィ（１１Ａ、１１Ｂ）、（１１Ｃ、１１Ｄ）、（１１Ｅ、１１Ｆ）の各発光ブロック体１８が、配線基板１９に設けたそれぞれの第１コネクタ２０Ａと第２コネクタ２０Ｂとを互いに対向させて配置される。

発光ブロック１１においては、上述したように各発光アレィ１１Ａ〜１１Ｆ間のスペースを利用した信号入出力用リード線２１の保持、ガイド構造を設けることにより、スペースの効率化や配線工程の簡易化が図られる。発光ブロック１１においては、第１コネクタ２０Ａと第２コネクタ２０Ｂとの位置によって、各配線基板１９の組み間違えが防止されるとともに、配線基板１９間の配線構造や配線工程の簡易化或いはリード線の共通化が図られるようになる。発光ブロック１１においては、各リード線２１のバックパネル９の第２主面９ｅ側への引き回しが簡易に行われる。なお、発光ブロック１１においては、信号入力用のリード線と信号出力用のリード線とをクランパ２２で束ねて導くことから、これらリード線が共同してノイズ抑制が図られるようにする。

発光ブロック体１８には、配線基板１９の第１主面１９ａ上に上述したように適宜の個数を組み合わした赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤとをこの順で同一軸線上に配列して、合計２５個のＬＥＤ１２が実装されている。各ＬＥＤ１２は、図７に示すように発光素子１２ａが樹脂ホルダ１２ｂに保持されるとともに樹脂ホルダ１２ｂから端子１２ｃが引き出されている。

発光ブロック１１においては、発光ブロック体１８の各ＬＥＤ１２が点灯動作することによって表示光の出射とともに熱も発生する。発光ユニット７は、上述したように発光ブロック１１を光学シートブロック１０の背面側に組み合わせて周囲が密閉された導光空間部Ｈを構成することから、多数個のＬＥＤ１２からそれぞれ発生する熱が大きな熱量となって導光空間部Ｈ内に籠もり高温状態となる。発光ユニット７は、高温化によって光学シートブロック１０の上述した各光学シート体の特性が変化したり各ＬＥＤ１２の点灯状態が不安定となって液晶パネル５に色むら等を生じさせ、また回路部を構成する電子部品等の動作を不安定とさせる等の問題が生じる。

バックライトユニット３は、発光ユニット７が放熱ユニット８によって各ＬＥＤ１２から発生した熱を効率よく放熱することによって上述した問題の発生が抑制される。放熱ユニット８は、上述した各発光アレィ１１Ａ〜１１Ｆ毎に設けられて発光ブロック体１８の取付部材を兼ねる６個の放熱プレート２４Ａ〜２４Ｆ（以下、放熱プレート２４と総称する。）と、これら放熱プレート２４にそれぞれ取り付けられた６本のヒートパイプ２５Ａ〜２５Ｆ（以下、ヒートパイプ２５と総称する。）と、これらヒートパイプ２５の両端部が接続される左右一対のヒートシンク２６Ａ、２６Ｂ（以下、ヒートシンク２６と総称する。）と、ヒートシンク２６の冷却機能を促進する冷却ファン２７等によって構成される。放熱ユニット８は、詳細を後述するように各放熱プレート２４にヒートパイプ２５を一体に組み付けてヒートシンク２６に対する効率的な熱伝導路を構成する。

各放熱プレート２４は、熱伝導率に優れ、加工性がよくかつ軽量で廉価なアルミ材が用いられて、押出加工によって上述した各発光アレィ１１Ａ〜１１Ｆの長さと幅とにほぼ等しい長尺な矩形板状に形成される。各放熱プレート２４は、発光ブロック体１８の取付部材を兼ねることから機械的剛性を有する所定の厚みを以って形成される。なお、各放熱プレート２４については、アルミ材に限定されず、熱伝導率が良好な、例えばアルミ合金材、マグネシウム合金材或いは銀合金材や銅材等によって形成するようにしてもよい。各放熱プレート２４は、比較的小型の場合に、例えばプレス加工や切出し加工等の適宜の加工方法によって形成される。

各放熱プレート２４には、図６及び図７（Ａ）に示すように、第１主面２４ａを重ね合わせ面として発光ブロック体１８の各配線基板１９がそれぞれの長さ方向の端面を突き合わせた状態で組み合わされる。各放熱プレート２４には、第１主面２４ａに配線基板１９が嵌合される基板嵌合凹部２４ｂが全長に亘って形成されている。各放熱プレート２４は、基板嵌合凹部２４ｂが、配線基板１９とほぼ同幅とされるとともにその厚みとほぼ等しい高さを有しており、配線基板１９の第２主面１９ｃと幅方向の両側縁部とを保持して組み合わせる。各放熱プレート２４は、基板嵌合凹部２４ｂに組み合わせた配線基板１９を複数個の取付ねじ２８によって第１主面２４ａ上に固定する。

各放熱プレート２４には、基板嵌合凹部２４ｂ内に、幅方向の中央領域を所定幅の凸部として残すことにより配線基板１９の第２主面１９ｃが密着される長さ方向の受け面部２４ｃを構成するとともに、この受け面部２４ｃの両側に長さ方向の全長に亘って肉盗み凹部２４ｄ、２４ｅを形成する。各放熱プレート２４は、受け面部２４ｃが、図７（Ａ）に示すように配線基板１９の各ＬＥＤ１２を実装したＬＥＤ実装領域１９ｄに対応する幅を以って形成されており、各ＬＥＤ１２が点灯動作することにより加熱されて最も熱くなるＬＥＤ実装領域１９ｄから熱が効率的に伝達されて放熱を行うようにする。なお、各放熱プレート２４は、軽量化と寸法精度を保持するために肉盗み凹部２４ｄ、２４ｅを形成したが、これら肉盗み凹部２４ｄ、２４ｅもヒートパイプ嵌合部として構成するようにしてもよい。

各放熱プレート２４には、第１主面２４ａと対向する第２主面２４ｆ側にヒートパイプ２５が嵌合されるヒートパイプ嵌合凹部２４ｇが形成されている。各放熱プレート２４には、第２主面２４ｆの適宜の位置にバックパネル９との取付部を構成する複数個の取付スタッド部２４ｈや位置決めダボ２４ｉが一体に形成されている。ヒートパイプ嵌合凹部２４ｇは、受け面部２４ｃと対向する幅方向の略中央部で長さ方向の全域に亘って形成された断面が略アーチ型形状の凹溝からなる。ヒートパイプ嵌合凹部２４ｇは、後述するように内部に嵌合したヒートパイプ２５が保持部材等を介さずに仮保持することが可能な開口形状を以って形成されている。ヒートパイプ嵌合凹部２４ｇは、ヒートパイプ２５の外径とほぼ等しい開口幅を有するとともに、やや小さな高さ（深さ）を以って形成されている。

放熱ユニット８においては、放熱プレート２４の第２主面２４ｆ側に長さ方向の全長に亘ってヒートパイプ嵌合凹部２４ｇを形成してそれぞれ１本のヒートパイプ２５を取り付けるようにしたが、さらに放熱能力を向上させるために例えば各放熱プレート２４に２本以上のヒートパイプ２５を取り付けるようにしてもよい。各放熱プレート２４には、同一箇所に取り付けることによって各ヒートパイプ２５が互いに干渉して熱伝導能力がかえって低下することもあるために、第２主面２４ｆにそれぞれ１本ずつヒートパイプ２５を取り付ける互いに平行な２本以上のヒートパイプ嵌合凹部２４ｇを隣り合って形成することが好ましい。

放熱ユニット８においては、例えば各２本以上のヒートパイプ２５を放熱プレート２４に取り付ける場合に、外径の違いによる熱伝導能力の差がさほど変わらないヒートパイプ２５の特性から、同径のものを用いるようにする。ヒートパイプ２５は、かかる対応によって、部品の共用化や組み間違いの防止等が図られるようになる。

放熱ユニット８においては、各放熱プレート２４に形成したヒートパイプ嵌合凹部２４ｇに１本のヒートパイプ２５が取り付けられている。放熱ユニット８においては、透過型液晶表示パネル１の構成上、例えばヒートパイプ嵌合凹部２４ｇの途中に部品等の取付部を形成しなくてはならない場合があったり、左右にヒートシンク２６を均等に配置できないためにヒートパイプ２５が長尺となり先端部の熱伝導能力が低下してしまう場合もあったりする。放熱ユニット８においては、ヒートパイプ嵌合凹部２４ｇ内に、短かな２本のヒートパイプ２５を左右から嵌合してそれぞれ取り付けるようにしてもよい。

放熱ユニット８は、上述したように各放熱プレート２４にヒートパイプ嵌合凹部２４ｇを形成してヒートパイプ２５をその内部に組み付けることによって、このヒートパイプ２５を配線基板１９の最も温度が高くなるＬＥＤ実装領域１９ｄにより近い位置に配置する。放熱ユニット８は、所定の厚みを有する各放熱プレート２４を用いるが、これら放熱プレート２４に例えば頂点部と受け面部２４ｃとの間隔（厚み）を約１ｍｍとしたヒートパイプ嵌合凹部２４ｇを形成することによって厚さが約１．７ｍｍ〜１．８ｍｍの配線基板１９に実装された各ＬＥＤ１２とヒートパイプ２５とが２ｍｍ以下の間隔で対向して配置されるようになり効率的な放熱が行われるようになる。

放熱ユニット８においては、各放熱プレート２４が、ヒートパイプ嵌合凹部２４ｇ内にそれぞれヒートパイプ２５を取り付けることによってこのヒートパイプ２５の保持部材を兼用することから、組立時等において精密なヒートパイプ２５の取り扱いを簡易化するとともに折れ曲がりや破損等の発生が防止されるようにする。放熱ユニット８においては、各放熱プレート２４が、発光ブロック体１８とヒートパイプ２５とを互いに位置決めした状態かつ接近した状態で組み合わされるようにすることから、これら発光ブロック体１８とヒートパイプ２５との間で効率的な熱伝導路を構成する。放熱ユニット８においては、各放熱プレート２４に対するヒートパイプ２５の取付工程の簡易化が図られるようにする。

放熱ユニット８においては、各放熱プレート２４が、基板嵌合凹部２４ｂに発光ブロック体１８を組み合わせるとともにヒートパイプ嵌合凹部２４ｇ内にヒートパイプ２５を組み付けた状態で、バックパネル９に対して取付スタッド部２４ｈや位置決めダボ２４ｉを介して精密に位置決めされて固定される。なお、各放熱プレート２４は、配線基板１９を固定する取付ねじ２８を利用してバックパネル９の第１主面９ｄ上に固定するようにしてもよい。

各放熱プレート２４は、ヒートパイプ嵌合凹部２４ｇを押出加工によって高寸法精度に形成することが可能な断面アーチ型の凹部としたが、かかる形状に限定されるものでは無い。ヒートパイプ嵌合凹部２４ｇは、ヒートパイプ２５を嵌合保持するとともにその外周部との密着性が保持される形状であればよく、例えば矩形断面或いは多数条の凹凸を形成した凹部等の適宜の形状で形成することも可能である。

ところで、各放熱プレート２４は、ヒートパイプ嵌合凹部２４ｇ内に組み付けたヒートパイプ２５をバックパネル９によって押圧して内壁に密着させるようにしたが、例えば各部の寸法精度或いはバックパネル９の寸法精度等により部分的にヒートパイプ２５との間に隙間が生じて熱伝導性が低下してしまうことも考慮される。したがって、各放熱プレート２４においては、例えば図７（Ｂ）に示すように、かしめ構造によってヒートパイプ嵌合凹部２４ｊ内にヒートパイプ２５をかしめ付けるように構成してもよい。

各放熱プレート２４は、ヒートパイプ嵌合凹部２４ｊがヒートパイプ２５の外径とほぼ同等の深さを有して形成され、このヒートパイプ嵌合凹部２４ｊの相対する開口縁部にそれぞれ全長に亘ってかしめ凸部２４ｋ、２４ｌを一体に形成する。なお、かしめ凸部２４ｋ、２４ｌは、ヒートパイプ嵌合凹部２４ｊのいずれか一方の開口縁部に形成するようにしてもよく、また部分的に形成するようにしてよい。かしめ凸部２４ｋ、２４ｌは、相対する開口縁部に部分的に形成する場合に、例えば千鳥状に設けるようにしてもよい。

各放熱プレート２４は、ヒートパイプ嵌合凹部２４ｊ内にヒートパイプ２５を組み付けた状態で、かしめ凸部２４ｋ、２４ｌに対して図７（Ｂ）に鎖線で示すようにそれぞれヒートパイプ嵌合凹部２４ｊ内へと折曲するかしめ処理を施する。各放熱プレート２４は、かしめ凸部２４ｋ、２４ｌによってヒートパイプ２５がヒートパイプ嵌合凹部２４ｊの内壁に押し付けられて密着する。各放熱プレート２４は、ヒートパイプ２５との一体化がより確実に図られるとともに、バックパネル９との密着性の向上も図られるようになる。

なお、各放熱プレート２４においては、第２主面２４ｆに開口するヒートパイプ嵌合凹部２４ｇ、２４ｊを形成してこの第２主面２４ｆ側からヒートパイプ２５を取り付けるようにしたが、かかる構造に限定されるものでは無い。各放熱プレート２４においては、長手方向の少なくとも一方端部に開口するヒートパイプ嵌合孔を形成してヒートパイプ２５を内部に組み付けるようにしてもよい。また、各放熱プレート２４においては、幅方向の端面に開口するヒートパイプ嵌合凹部を形成するようにしてもよい。

ヒートパイプ２５は、各種の電子機器等において高温となる電源部等から放熱手段へと熱伝導を行うために一般的に採用される部材であり、熱伝導率に優れた銅等の金属製パイプ材内を排気した状態で所定の温度で気化する水等の伝導媒体を封入して構成され、高能率の熱伝導能力を有している。ヒートパイプ２５は、上述したように各放熱プレート２４に一体的に組み付けられ、各放熱プレート２４とともに両端部が後述するヒートシンク２６と接続される。ヒートパイプ２５においては、高温側の放熱プレート２４からの熱伝導を受けて内部に封入された伝導媒体が液体から気体へと気化する。ヒートパイプ２５においては、気化した伝導媒体がパイプ内を低温側のヒートシンク２６との接続部へと流れて冷却されることで凝縮熱を放出して液化する。ヒートパイプ２５においては、液化した伝導媒体が金属パイプの内壁に形成した長さ方向の多数条の溝や多孔質層内を毛細管現象によって放熱プレート２４側へと移動してパイプ内の循環が行われることで、高能率の熱伝導作用を奏する。

ヒートパイプ２５は、上述したように放熱プレート２４のパイプ嵌合凹部２４ｇ内に一体的に取り付けられることによって各発光アレィ１１Ａ〜１１Ｆ毎に設けられて発光ブロック体１８と対向される。ヒートパイプ２５は、その外周部の一部が開口部から突出した状態でパイプ嵌合凹部２４ｇ内に取り付けられる。ヒートパイプ２５は、放熱プレート２４がバックパネル９に取り付けられることによって、図７（Ａ）の矢印で示すように突出部位をパイプ嵌合凹部２４ｇの内部に押圧されることで外周部が内壁に密着した状態となる。ヒートパイプ２５は、上述したように放熱プレート２４に対して保持部材を要せず、またパイプ嵌合凹部２４ｇ内において密着状態が保持される。ヒートパイプ２５は、一般に放熱部材との密着性を保持するために取付部に対してシリコングリース等を塗布して組み合わされるが、上述した構造を採用することによってこのような対応が不要となる。

なお、ヒートパイプ２５は、放熱プレート２４に対して上述した図７（Ｂ）に示したかしめ構造や内部に取り付けた構造を採用することにより、放熱プレート２４とより確実に一体化されるようになる。

放熱ユニット８においては、上述した構成の放熱プレート２４に高能率の熱伝導能力を有するヒートパイプ２５を一体化して取り付けることにより、このヒートパイプ２５を発熱源の各ＬＥＤ１２の配列領域の真下に近接して延在させた構成となる。放熱ユニット８においては、各ＬＥＤ１２を実装した配線基板１９と、この配線基板１９を保持する放熱プレート２４とヒートパイプ２５とが互いに密着した状態で重ね合わされてヒートシンク２６への熱伝導体を構成する。放熱ユニット８においては、かかる構成によりスペース効率を図って各ＬＥＤ１２からの発生熱を極めて効率よくヒートシンク２６へと伝導して放熱することで、導光空間部Ｈの高温化を低減してバックライトユニット３が安定した動作で液晶パネル５に対して表示光を供給するようにする。

放熱ユニット８においては、図８に示すように、ヒートシンク２６がバックパネル９の第２主面９ｅに長さ方向の両側に位置してそれぞれ取り付けられている。これらヒートシンク２６も、各種の電子機器等において電源部等の放熱部材として単独或いはヒートパイプ２５と組み合わせて用いられている。ヒートシンク２６は、熱伝導率に優れたアルミ材等によって多数のフィンを一体に形成することにより大きな表面積を有する部材である。ヒートシンク２６は、高温部側から熱伝導を受けて各フィンの表面から放熱することにより高温部の冷却を行う。

ヒートシンク２６は、大型であるほど大きな放熱作用を奏するが、バックライトユニット３や装置全体の厚みを大きくかつ大型化させる。ヒートシンク２６は、大型で重量が大きな部品であり、例えば配線基板等に直付けする場合に回路部品や配線パターン等との絶縁を保持する取付ブラケット部材や高温部位との間に介在する熱伝導部材等を必要として構造が複雑となる。

放熱ユニット８においては、複数個の放熱プレート２４とヒートパイプ２５とともに上述した対応が必要な大型のヒートシンク２６をバックパネル９に巧に配置して設けることにより、大型化を抑制して発光ユニット７の多数個のＬＥＤ１２から発生する熱が効率的に放熱されるようにする。放熱ユニット８においては、上述した放熱プレート２４とヒートパイプ２５との構成から、バックパネル９にヒートパイプ２５の配置経路に沿って逃げ凹部を形成するといった対応も不要とされることによりこのバックパネル９を全体がフラットな形状に形成することを可能とする。放熱ユニット８においては、フラット形状のバックパネル９に対して上述したように第２主面９ｅの左右両側位置にヒートシンク２６を取り付けることによって、このバックパネル９の中央領域にフラットな部位が構成されるようにする。

ところで、バックパネル９は、例えば比較的軽量であり機械的剛性を有するアルミ材によって、液晶パネル５の外形とほぼ同等の大きさを有する横長矩形の板状を呈して形成されている。バックパネル９は、自らも熱伝導性を有することで、導光空間部Ｈや回路部品等から発生する熱を放熱する作用を有している。バックパネル９には、上述したように外周部位に前面フレーム部材６と組み合わされる外周壁部９ａが形成されるとともに、光学スタッド部材１７を取り付ける多数個の取付部９ｂや、放熱プレート２４を固定する取付孔或いはリード線２１を引き出す引出し開口２３等が形成されている。バックパネル９は、その前面に対して放熱ユニット８と発光ユニット７と液晶パネル５とが重ね合わされて組み付けられ、さらに筐体３３の取付部に組み付けられる。

透過型液晶表示パネル１には、液晶パネル５を駆動したり発光ユニット７の各ＬＥＤ１２の点灯動作を制御する制御回路パッケージが備えられ、図８に示すようにバックパネル９がこれら制御回路パッケージの搭載パネルを兼用する。制御パッケージとしては、詳細を省略するが、液晶パネル５に対してその動作制御用の信号を出力する液晶コントローラ２９や、液晶パネル５や発光ユニット７の電源部を制御する電源制御ユニット３０Ａ、３０Ｂ、或いは発光ユニット７の動作を制御するＬＥＤ制御ユニット３１Ａ、３１Ｂ等からなる。

透過型液晶表示パネル１においては、上述したようにバックパネル９の第２主面９ｅに左右に配置されたヒートシンク２６Ａ、２６Ｂ間に位置してフラット領域が構成されており、このフラット領域に上述した各制御回路パッケージ２９〜３１が搭載される。透過型液晶表示パネル１においては、各制御回路パッケージ２９〜３１をフラットな領域に搭載することにより、簡易な工程によって浮き上がり等が生じることなく強固に取り付けることを可能とする。液晶表示パネル１においては、各制御回路パッケージ２９〜３１が、大型で厚みがあるヒートシンク２６よりも薄型であることから、全体の薄型化が保持される。

なお、上述した各制御回路パッケージ２９〜３１は、図示しないが制御基板に搭載されるとともに、この制御基板がバックパネル９に取り付けられる。制御基板は、後述するようにバックパネル９の両側に配置されたヒートシンク２６間に位置してバックパネル９に取り付けられる。

透過型液晶表示パネル１においては、上述したように大型画面を有するとともに発光ユニット７に備えた多数個のＬＥＤ１２を光源として液晶パネル５に表示光を供給する。液晶表示パネル１においては、上述した構成の放熱ニット８を備えることにより、各ＬＥＤ１２から発生する熱を放熱プレート２４とヒートパイプ２５とによってヒートシンク２６に効率的に伝導して放熱されるようにすることで、導光空間部Ｈ内等に大容量の熱が籠もらないようにする。透過型液晶表示パネル１においては、各光学シート等の特性が保持されて液晶パネル５の大型の画面全体がほぼ均一な温度分布に保持されるようにして色むらの無い均一な画像等の表示が得られるようにするとともに各制御回路パッケージ２９〜３１の動作が安定化される。

図９及び図１０は、ヒートパイプを組み合わせた熱伝導部材とヒートシンクとから構成される第１放熱ニットと、熱伝導部材とヒートシンクから構成された第２放熱ニットとの放熱特性を測定した結果を示したものである。この測定方法は、３４Ｗ印加のＤＤＣヒートシンクを中央から分割して右側だけを残した状態で時間経過に伴う左右両端部と中央部における温度を測定した。第１放熱ニットにおいては、図９（Ａ）に示すように、時間経過に伴って全体の温度が次第に上昇していくが、各部の温度差は１℃以内で安定した状態にある。また、第１放熱ニットにおいては、同図（Ｂ）に示すように、ヒートシンクが存在しない左端部においても熱伝導部材とヒートパイプとの作用によってヒートシンクへと効率的な熱伝導が行われることで全域に亘ってほぼ一定の温度分布に保持されるようにする。

一方、第２放熱ユニットにおいては、図１０（Ａ）に示すように時間経過に伴って全体の温度が次第に上昇し、ヒートシンクを設けた右端部がその放熱作用によって温度上昇を抑制されることで右端部と左端部との温度差が次第に大きくなる。第２放熱ユニットにおいては、例えば２６時間経過の温度分布が、同図（Ｂ）に示すように、右端部と左端部とで最大７℃にも達する。したがって、放熱ユニットにおいては、ヒートパイプを組み合わせた熱伝導部材とヒートシンクとを組み合わせて構成することにより、高温部からヒートシンクへの効率的な熱伝導が行われて放熱が行われるとともに、全域に亘って均一な温度分布化も図られるようになる。

放熱ユニット７は、上述したように各ヒートシンク２６にそれぞれ冷却ファン２７を組み合わすことにより、放熱効率の向上が図られている。各ヒートシンク２６は、冷却ファン２７によってフィン間に送風を行うことにより、各フィンの表面からの放熱促進が図られるようになる。放熱ユニット７は、各ヒートシンク２６に対してそれぞれ一対の冷却ファン（２７Ａ、２７Ｂ）、（２７Ｃ、２７Ｄ）が取り付けられている。冷却ファン２７も、各種の電子機器等において筐体等に取り付けて高温部位の冷却、放熱装置として一般的に用いられている。なお、各ヒートシンク２６は、冷却ファン２７の取付部を除いて例えば筐体のバックカバー等によって各フィンが閉鎖されるようにして冷却風の流路が保持されるようにする。

冷却ファン２７は、図１２に示すように正方枠体の筐体２７ａと、複数のアーム部２７ｂを介して筐体２７ａの中央部に配置されたモータ部２７ｃと、このモータ部２７ｃよって回転されるファン２７ｄ等によって構成される。冷却ファン２７は、筐体２７ａの四隅にそれぞれ取付部２７ｅが形成されるとともに、各アーム部２７ｂ間に厚み方向に貫通する開口部２７ｆが形成されている。冷却ファン２７は、図１２（Ａ）に示すように筐体３３のバックカバーに形成した開口３３ａに開口部２７ｆを臨ませて取り付けられる。冷却ファン２７は、モータ部２７ｃに電源が投入されるとファン２７ｄが回転し、このファン２７ｄによって開口部２７ｆの一方側から空気を吸引して他方側から排気する。すなわち、冷却ファン２７には、いわゆる縦型冷却ファンが用いられている。

冷却ファン２７は、太幅とされた取付部２６ａ、２６ａ上に取付部２７ｅをねじ止め等することによってヒートシンク２６の背面部に取り付けられ、開口部２７ｆからフィン間に空気を送り込むことにより冷却する。冷却ファン２７は、図１１に示すようにヒートシンク２６の長さ方向の略中央部に位置して取り付けられることにより、ヒートシンク２６を上下方向で均一に冷却する。

ところで、冷却ファン２７においては、図１２（Ｂ）に示すようにフィンの方向に対して筐体２７ａの各辺を平行状態で取り付けた場合に、ヒートシンク２６側の取付部２６ｂ、２６ｂによって開口部２７ｆの一部が閉塞されてフィン間への送風量が低減して冷却効率が低下する。したがって、冷却ファン２７は、同図（Ａ）に示すようにフィンの方向に対して筐体２７ａの各辺を９０度傾けた状態で固定することによって開口部２７ｆがフィンに対して全域に亘って対向されるようになり、より多くの送風を行ってヒートシンク２６を効率的に冷却する。

放熱ユニット７は、上述したように各制御回路パッケージ２９〜３１をヒートシンク２６間に構成されたフラット領域に搭載することによって薄型化を図っている。放熱ユニット７は、各冷却ファン２７をヒートシンク２６の背面に取り付けた場合に、これら冷却ファン２７が背面側に突出するために、上述した薄型化の対応による効果が十分に発揮し得なってしまう。

したがって、放熱ユニット７においては、図１３に示したように左右のヒートシンク２６が、それぞれ上部ヒートシンク２６Ａ１と下部ヒートシンク２６Ａ２及び上部ヒートシンク２６Ｂ１と下部ヒートシンク２６Ｂ２とによって構成するようにしてもよい。放熱ユニット７においては、上部ヒートシンク２６Ａ１、２６Ｂ１と下部ヒートシンク２６Ａ２、Ｂ２とが、それぞれ高さ方向の略中央位置において冷却ファン３２を配置するに足るスペースを保持して互いに突き合わすようにしてバックパネル９に取り付けられる。

冷却ファン３２は、一方側の上部ヒートシンク２６Ａ１と下部ヒートシンク２６Ａ２との間に各２台３２Ａ、３２Ｂが配置されるとともに、他方側の上部ヒートシンク２６Ｂ１と下部ヒートシンクＢ２との間に各２台３２Ｃ、３２Ｄがそれぞれ配置される。これら冷却ファン３２には、基本的な構成を上述した縦型冷却ファン２７と同様とするが、筐体２７ａの外周側面に開口部が形成されて外周方向に空気を送風するいわゆる横型冷却ファンが用いられ、バックパネル９に直接取り付けるようにする。したがって、放熱ユニット７においては、図１３に示すように分割したヒートシンク間に冷却ファン３２を配置することによってバックパネル９の背面側からの突出量を規制して薄型化が図られるように構成される。

なお、冷却ファン３２については、上述したように外気を吸い込んでヒートシンク２６の各フィン間に送風する仕様で用いられるばかりでない。冷却ファン３２については、例えば反転して取り付けることによってヒートシンク２６の各フィン間から空気を吸い出して外部へと排気する仕様で用いられるようにしてもよい。

放熱ユニット７においては、上述したようにバックパネル９に左右一対のヒートシンク２６を取り付けてなる。ヒートシンク２６は、アルミ材によって互いに平行に対峙する多数小のフィンが一体に形成されており、これを縦に切断した場合に特徴のある形状を呈する。したがって、液晶表示パネル１においては、図１４に示すように筐体３３の一部に開口部３４を形成し、この開口部３４から端部２６ｃが外方に露出されるようにしてヒートシンク２６をバックパネル９に取り付けてなる。

筐体３３は、開口部３４がヒートシンク２６の断面形状とほぼ等しい開口寸法を有して形成されており、ヒートシンク２６の先端部を外側面と略同一面を構成するようにして嵌合する。したがって、液晶表示パネル１においては、開口部３４に露出するヒートシンク２６の先端部が筐体３３と共同して外装体の一部を構成し、その独自の形状と色合いから独自の意匠を構成する。液晶表示パネル１においては、ヒートシンク２６がその一部を外部に直接露出されることにより、その冷却効率の向上が図られるようにもなる。

上述した実施の形態は、４０インチ以上の大型表示画面を有するテレビジョン受像機の表示パネル用の透過型液晶表示パネル１を示したが、本発明は大型画面を有する各種の液晶表示装置に適用される。

実施の形態として示す透過型液晶表示パネルの要部分解斜視図である。 透過型液晶表示パネルの要部縦断面図である。 放熱ユニットの平面図である。 発光ブロックの要部斜視図である。 光学スタッド部材を備えた光学シートブロックの要部縦断面図である。 発光ブロック体と放熱プレートの組立体の斜視図である。 発光ブロック体と放熱プレートの組立体の側面図である。 透過型液晶表示パネルの背面側からの要部斜視図である。 ヒートパイプとヒートシンクを有する放熱ユニットの放熱特性図である。 ヒートシンクを有する放熱ユニットの放熱特性図である。 ヒートシンクに冷却ファンを組み合わせた透過型液晶表示パネルの背面側からの要部斜視図である。 ヒートシンクへの冷却ファンの取付構造を示す要部平面図である。 他のヒートシンクと冷却ファンとの組合せ構造を備えた透過型液晶表示パネルの背面側からの要部斜視図である。 ヒートシンクを外装材として利用した透過型液晶表示パネルの要部斜視図である。

符号の説明

１ 透過型液晶表示パネル、２ 液晶パネルユニット、３ バックライトユニット、４ 全面フレーム部材、５ 液晶パネル、６ 背面フレーム部材、７ 発光ユニット、８ 放熱ユニット、９ バックパネル、１０ 光学シートブロック、１１ 発光ブロック、１２ 発光ダイオード（ＬＥＤ）、１３ 光学シート積層体、１４ 拡散導光プレート、１５ 拡散プレート、１６ 反射シート、１７ 光学スタッド部材、１８ 発光ブロック体、１９ 配線基板、２０ コネクタ、２１ リード線、２２ クランパ、２３ 引出し開口、２４ 放熱プレート、２５ ヒートパイプ、２６ ヒートシンク、２７ 冷却ファン、２９ 液晶コントローラ、３０ 電源制御ユニット、３１ ＬＥＤ制御ユニット、３２ 冷却ファン、３３ 筐体、３４ 開口部

Claims (11)

1. 配線基板の第１主面上に略同一軸線上に多数個の発光ダイオードを実装してなる発光ユニットに付設され、
   上記配線基板の上記第１主面と対向する第２主面に第１主面を重ね合わせ面として組み合わされるとともに、ヒートパイプ嵌合部が設けられた放熱プレートと、
   上記放熱プレートの上記ヒートパイプ嵌合部内に、その内壁と密着状態を保持して取り付けられたヒートパイプとを備え、
   上記発光ダイオード群からの発生熱を、上記放熱プレートと上記ヒートパイプとによって放熱手段に伝導することを特徴とする発光ユニットの放熱装置。
2. 上記放熱プレートに設ける上記ヒートパイプ嵌合部が、上記配線基板との重ね合わせ面を構成する上記第１主面と対向する第２主面に開口された凹部からなることを特徴とする請求項１に記載の発光ユニットの放熱装置。
3. 上記放熱プレートが、上記ヒートパイプ嵌合凹部を上記ヒートパイプの外径と略同等の深さに形成し、
   上記第２主面をバックパネルに取り付けることにより、上記ヒートパイプ嵌合凹部に嵌合された上記ヒートパイプが上記バックパネルによって内壁に押圧されて密着することを特徴とする請求項２に記載の発光ユニットの放熱装置。
4. 上記放熱プレートに、上記ヒートパイプ嵌合凹部の相対する開口縁部にかしめ凸部が一体に形成され、
   上記各かしめ凸部を内方へと折曲するかしめ処理を施すことにより、上記ヒートパイプ嵌合凹部内に嵌合された上記ヒートパイプが内壁に押圧されて密着することを特徴とする請求項２に記載の発光ユニットの放熱装置。
5. 上記バックパネルの上記放熱ユニットを取り付ける第１主面と対向する第２主面の両側領域に上記放熱手段を設け、
   上記第２主面の上記放熱手段間の領域を取付面として、回路ユニットを実装することを特徴とする請求項１に記載の発光ユニットの放熱装置。
6. 透過型表示パネルと組み合わされて、この表示パネルの全域に亘って背面側から表示光を供給するバックライト装置において、
   上記表示パネルの背面と対向して配置された配線基板と、この配線基板の第１主面上に略同一軸線上に実装された多数個の発光ダイオードとを有するバックライトユニットと、
   上記配線基板の上記第１主面と対向する第２主面に第１主面を重ね合わせ面として上記配線基板に組み合わされるとともに、ヒートパイプ嵌合部が設けられた放熱プレートと、この放熱プレートの上記ヒートパイプ嵌合部にその内壁と密着した状態を保持して取り付けられたヒートパイプと、上記放熱プレートと上記ヒートパイプとから上記各発光ダイオードからの発生熱が伝導される放熱手段とを有する放熱ユニットと、
   上記放熱プレートを上記第１主面と対向する第２主面を取付面として取り付けるバックパネルと
   を備えることを特徴とするバックライト装置。
7. 上記バックライトユニットと上記放熱ユニットとをセグメント体として、多数個のセグメント体を上記表示パネルの背面に縦横マトリックス状に配列して上記バックライトユニットを構成し、
   縦方向又は横方向に隣り合って配列された複数個の上記セグメント体の上記各ヒートパイプ嵌合部を貫通して上記ヒートパイプが嵌合されることを特徴とする請求項６に記載のバックライト装置。
8. 上記各放熱ユニットが、上記放熱プレートに上記配線基板との重ね合わせ面を構成する上記第１主面と対向する第２主面に開口された凹部からなる上記ヒートパイプ嵌合部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の発光ユニットの放熱装置。
9. 上記ヒートパイプ嵌合凹部が、上記ヒートパイプの外径と略同等の深さを有して上記放熱プレートの上記第２主面に形成され、
   上記放熱プレートが上記第２主面を上記バックパネルに取り付けることにより、上記ヒートパイプ嵌合凹部に嵌合された上記ヒートパイプが上記バックパネルによって内壁に押圧されて密着することを特徴とする請求項８に記載のバックライト装置。
10. 上記各放熱ユニットが、上記放熱プレートに開口縁部に相対するかしめ凸部を一体に形成した上記ヒートパイプ嵌合凹部を形成し、
    上記各かしめ凸部を内方へと折曲するかしめ処理を施すことにより、上記ヒートパイプ嵌合凹部内に嵌合された上記ヒートパイプが内壁に押圧されて密着することを特徴とする請求項８に記載のバックライト装置。
11. 上記バックパネルの上記放熱ユニットを取り付ける第１主面と対向する第２主面の両側領域に上記放熱手段を設け、
    上記第２主面の上記放熱手段間の領域を取付面として、回路ユニットを実装することを特徴とする請求項６に記載のバックライト装置。
    

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