JP2006260912A - 発光ユニットの放熱装置、バックライト装置及び画像表示装置 - 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する薄型構造の放熱装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 発光ユニットの放熱装置を、配線基板の第１主面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と、前記配線基板の前記第１主面と対向する第２主面に重ね合わされた扁平形状のヒートパイプとを備え、前記発光ダイオード群からの発生熱を、前記ヒートパイプにより放熱手段に伝導するように構成する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば透過型の液晶パネルを用いる画像表示装置（LCD:Liquid Crystal Display）、これに用い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、冷陰極蛍光ランプの発光輝度が十分でないこと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（特許文献１）。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。
特開平７−１９１３１１号公報

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こもって表示装置を高温化させた結果、正常な表示ができなくなる。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、光源であるＬＥＤ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。

そこで、図９に示すような発光ブロック１１１に、高伝熱デバイスとしてヒートパイプ１２５を用いて、ＬＥＤ１１２で発生した熱をヒートパイプ１２５を介し、図示しないヒートシンクへ伝導して放熱を行う構造が採用されている。しかし、この構造では、ヒートパイプ１２５を保持するための保持部材１２４が必要となる。また、ＬＥＤ１１２で発生した熱は、保持部材１２４を介してヒートパイプ１２５へ伝導することになるので、熱伝導が円滑に行われないという問題が生じる。かりに、保持部材１２４を熱伝導率の高い材質で形成したとしても、保持部材１２４の存在自体が熱抵抗となってしまい、ヒートパイプ１２５へ伝わるＬＥＤ１１２で生じた発生熱の量は低下してしまう。さらに、ヒートパイプ１１２の形状は円形形状であり、また、ヒートパイプ１２５とＬＥＤが設けられた基板１１９との間に保持部材１２４を介在させる構成である。

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及び画像表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る発光ユニットの放熱装置は、配線基板の第１主面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と、配線基板の前記第１主面と対向する第２主面に重ね合わされた扁平形状の高伝熱デバイスとを備えており、発光ダイオード群からの発生熱を、高伝熱デバイスにより放熱手段に熱伝導する構成とする。

本発明に係るバックライト装置は、発光ダイオードを光源として備え、配線基板の第１主面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と、配線基板の前記第１主面と対向する第２主面に重ね合わされた扁平形状の高伝熱デバイスとを備えており、発光ダイオード群からの発生熱を、高伝熱デバイスにより放熱手段に熱伝導する構成とする。

本発明に係る画像表示装置は、透過表示パネルと、配線基板の第１主面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と、配線基板の前記第１主面と対向する第２主面に重ね合わされた扁平形状の高伝熱デバイスとを備えており、発光ダイオード群からの発生熱を、高伝熱デバイスにより放熱手段に熱伝導する構成とする。

本発明に係る発光ユニットの放熱装置によれば、熱抵抗の原因となる部材を減らし、多数個の発光ダイオードで発生する熱を効率よく高伝熱デバイスへ伝導することができるとともに、部材を減らすことで放熱装置を薄型にすることができる。
また、本発明に係る発光ユニットの放熱装置によれば、高伝熱デバイスを保持するための部材をなくしたので、装置の組み立て作業の効率をよくするとともに、コストを安くすることができる。

本発明に係るバックライト装置によれば、薄型の高伝熱デバイスを用いたので放熱装置が薄型化されて、バックライト装置全体の薄型化を図ることができる。また、透過型表示パネルに対して、全面に亘ってほぼ均一な表示光を供給できる。

また、本発明に係る画像表示装置によれば、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、色むら等の発生を防止し、安定した表示を行うことができる。

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。

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装置としての放熱ユニットと、これら発光ユニット７と放熱ユニット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に組み合わされるバックパネル９とを備える。バックライトユニット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、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を実装した発光ブロック１１を有する発光ユニット７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７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に対して臨界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に示すようにバックパネル９に一体に形成した取付部にそれぞれ取り付けられる。

バックライトユニット３においては、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７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５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とを組み合わせて多数の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毎のＬＥＤを足し合わせた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。

図４に示すように、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。

図３に示すように、発光ユニット７における発光ブロック１１は、第１列目の発光アレィ１１Ａに、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、多数の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内にこ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。

放熱装置である放熱ユニットは、発光ブロック体１８にそれぞれ取り付けられた扁平形状の高伝熱デバイスとしてのヒートパイプ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図１に示す放熱手段としての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（図示せず）等によって構成される。なお、高伝熱デバイスは、熱を効率良く伝導できるものであればヒートパイプに限られるものではない。

ヒートパイプは、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やアルミ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。

図５に示すように、本実施の形態に係るヒートパイプ２５は、ネジ２８により各発光ブロック体１８の基板１９の主面１９ａと対向する面（裏面）に一体的に組み付けられ、ヒートパイプ２５の端部がヒートシンク２６（図１参照）と接続するようにバックパネル９に固定されている。また、組み付け作業の効率性を向上させるために、配線基板１９の短手方向の長さと、ヒートパイプ２５の短手方向の長さは、略同一となるように形成されている。ヒートパイプの短手方向の長さと配線基板１９の短手方向の長さを略同一とすることで、長さが異なる部分に伝導されない熱が滞留してしまうことを防止することができる。

図６は、図５に示された発光ブロック１８の配線基板１９の一部を除去した状態を示したものである。扁平状に形成されたヒートパイプ２５が、配線基板１９の形状に合致するように、配線基板の主面１９ａの裏面に重ね合わされた状態で配置されている。なお、ヒートパイプ２５と基板１９の組み付け性を向上させるために、いずれかに係合部を設けてもよい。

図７は、図５に示した発光ブロック１８のＸ−Ｘ線断面図である。
扁平形状に形成されたヒートパイプ２５が、ネジ２８によって、配線基板１９とバックパネル９との間に挟まれるように、バックパネル９に固定されている。具体的には、配線基板１９の第１主面１９ａに対向する配線基板１９の第２主面１９ｃ（裏面）に、ヒートパイプ２５の主面が重なるように重ねあわされて、ネジ２８によりバックパネル９に固定されている。

例えば、本実施の形態におけるヒートパイプ２５の厚さは１〜５ｍｍの範囲であるが、厚さは、パイプ内部に伝導媒体の流路となる溝を形成するために必要なエッチングの深さや、装置に求められる熱輸送量等で決定される。同様に、配線基板１９の厚さの範囲も１〜５ｍｍが望ましいが、本実施の形態では、ＬＥＤ１２を取り付けるための強度を考慮して、配線基板の１９の厚さは、１．８ｍｍ程度に形成されている。
また、本実施の形態では、配線基板１９の厚さとヒートパイプ２５の厚さが略同じになるように形成されている。ヒートパイプ２５の厚さと配線基板１９の厚さを同じにすることで、厚さが異なる部分に伝導されない熱が滞留することを防止できる。

本実施の形態では、ＬＥＤ１２を取り付けるための配線基板１９を用いているが、扁平状のヒートパイプ２５の面積の広い面に必要な配線等を施し、直接ＬＥＤ１２を配設するようにしてもよい。これにより、配線基板をなくすことで熱抵抗を減らし、ＬＥＤ１２の発生熱をヒートパイプ２５に効率よく伝導することができる。

図８は、図５に示されたヒートパイプ２５をＡ−Ａ線で切断したものである。
ヒートパイプ２５の内部においては、ＬＥＤ１２で発生した熱が、熱伝導によりヒートパイプの内部に封入された伝導媒体へ伝わり、伝導媒体が液体５２から気体５８へと気化する。つぎに、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。さらに、液化した伝導媒体５２がヒートパイプの内壁に形成した長さ方向の多数条の溝５４や多孔質層５７内を毛細管現象によって移動してパイプ内で伝導媒体の循環が行われることで、高能率の熱伝導作用を奏する。なお、本実施の形態に用いているヒートパイプ２５の構成に限らず、他の薄型の高熱伝導デバイス、例えば、薄型のマイクロヒートパイプ等を用いてもよい。

放熱ユニットにおいては、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。このような構成により、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ができる。さらには、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、液晶パネル５に対して、安定した状態で表示光を供給するようにする。

放熱ユニットにおいては、図１に示すように、ヒートシンク２６がバックパネル９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。

本実施の形態によ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を行うことで発生する大きな熱量を、ヒートパイプにより別箇所に設けた放熱手段へと効率的に伝導することができる。また、発光部に放熱手段を直接設けることなく、光源としての多数個の発光ダイオードを備えていても安定した動作を維持し、高輝度で発光する発光ユニットを得ることができる。また、熱抵抗の原因となる部材を減らし、多数個の発光ダイオードで発生する熱を効率よくヒートパイプへ伝導することができるとともに、部材を減らすことで放熱装置を薄型にすることができる。さらに、ヒートパイプを保持するための部材をなくしたので、装置の組み立ての作業効率をよくするとともに、コストを安く製造することができる。

また、本実施の形態のバックライト装置によれば、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を用い、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り高輝度の光学表示を行なうことを可能とする。また、ＬＥＤから発生する熱の伝導効率をあげることにより効率的な放熱が行い、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。また、ヒートパイプを薄くしたので、高能力の放熱特性を有する放熱装置が薄型化されるので、バックライト装置全体の薄型化を図ることもできる。

本実施の形態の画像表示装置によれば、ヒートパイプを薄くすることによりバックライト装置を薄くできるので、画像表示装置全体の薄型化を図ることができる。また、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し、安定した表示をすることができる。

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。 発光ブロック体とヒートパイプの組立体の斜視図である。 発光ブロック体とヒートパイプの組立体の一部を透明にした斜視図である。 発光ブロック体とヒートパイプの組立体の側面図である。 図５に示したヒートパイプの平面断面図を上方から眺めたものである。 従来の発光ブロック体とヒートパイプの組立体の側面図である。

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 前面フレーム部材、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、１９ａ 第１主面、１９ｃ 第２主面、２０ コネクタ、２５ ヒートパイプ、２６ ヒートシンク

Claims (5)

1. 配線基板の第１主面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と、
   前記配線基板の前記第１主面と対向する第２主面に重ね合わされた扁平形状の高伝熱デバイスとを備え、
   前記発光ダイオード群からの発生熱を、前記高伝熱デバイスにより放熱手段に熱伝導することを特徴とする発光ユニットの放熱装置。
2. 前記配線基板の短手方向の長さと前記高伝熱デバイスの短手方向の長さが略同一であることを特徴とする請求項１記載の発光ユニットの放熱装置。
3. 前記配線基板の高さと前記高伝熱デバイスの厚さが略同一であることを特徴とする請求項１記載の発光ユニットの放熱装置。
4. 透過型表示パネルと組み合わされて、この表示パネルの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、
   配線基板の第１主面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と、
   前記配線基板の前記第１主面と対向する第２主面に重ね合わされた扁平形状の高伝熱デバイスとを備え、
   前記発光ダイオード群からの発生熱を、前記高伝熱デバイスにより放熱手段に熱伝導することを特徴とするバックライト装置。
5. 透過型表示パネルと、
   配線基板の第１主面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と、
   前記配線基板の前記第１主面と対向する第２主面に重ね合わされた扁平形状の高伝熱デバイスとを備え、
   前記発光ダイオード群からの発生熱を、前記高伝熱デバイスにより放熱手段に熱伝導することを特徴とする画像表示装置。
   

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