JP2006310044A - バックライト装置及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 粉塵等を取り込むことなく発光ダイオードを冷却し、また装置内の温度分布の差を少なくする。
【解決手段】 複数の光源２１が配され、透過型の表示パネルを背面側から照明するバックライト装置において、上記光源２１の直下に、冷却水が循環する流路３１が形成された冷却部３０を設ける。
【選択図】 図８

Description

本発明は、液晶表示パネルを背面から照明するバックライト装置、及びそのバックライト装置を用いた液晶表示装置に関する。

近年、テレビジョン受像機用の表示装置として、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube、陰極線管）に代わり、液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）や、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）などの非常に薄型化された表示装置が提案され、実用化されている。特に、液晶表示パネルを用いた液晶表示装置は、低消費電力での駆動が可能であることや、大型の液晶表示パネルの低価格化などに伴い普及が進み、技術的な研究開発が進められている。

このような液晶表示装置においては、カラーフィルタを備えた透過型の液晶表示パネルを背面側から面状に照明するバックライト装置により照明することにより、カラー画像を表示させるバックライト方式が主流となっている。
バックライト装置の光源としては、蛍光管を使った白色光を発光する冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）や、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が有望視されている。
特に、青色発光ダイオードの開発により、光の三原色である赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ発光する発光ダイオードが揃ったことになり、これらの発光ダイオードから出射される赤色光、緑色光、青色光を混色することで、色純度の高い白色光を得ることができる。したがって、この発光ダイオードをバックライト装置の光源とすることにより、液晶表示パネルを介した色純度が高くなるため、色再現範囲をＣＣＦＬと比較して大幅に広げることができる。更に、高出力の発光ダイオード（ＬＥＤ）チップを使用することによって、バックライト装置の輝度を大幅に向上させることができる。

このような発光ダイオードを利用して、例えば直下型、すなわち発光ダイオードを装置の光出射面の直下に配置するバックライト装置が提案されている（例えば、非特許文献１参照。）。

ところで、発光ダイオードを用いたバックライト装置においては、発光ダイオードから発生する熱によって発光効率の低下を招き、必要光量を得られなくなるという問題が生じる。また、光源面内において温度分布が生じ、液晶表示パネルの輝度むらや色むらが発生してしまう。

これらの問題を解決する手段として、複数の発光ダイオードが並べられた光源装置において、空冷冷却により温度の問題を解決することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
具体的には、上記特許文献１に記載の光源装置は、発光ダイオードが並べられた方向に伸びる冷却風用パイプと、この冷却風用パイプに発光ダイオードの各々に対応するように設けられた冷却風用開口と、この冷却風用パイプの一端から冷却風を吹き込む冷却風源を有し、冷却風源からの冷却風によって冷却封用バイプに沿って配置された発光ダイオードがほぼ均等に冷却されるというものである。
日経エレクトロニクス（日経ＢＰ社）、2004年12月20日号（第 889号）第123〜130頁 特開２００４−３６２９００号公報

しかしながら、上述したような空冷冷却による方法では、冷却風を光源外部から光源内部に取り込むので、ゴミや粉塵を光源内部に取り込んでしまう。例えば空冷冷却をバックライト装置に適用した場合、発光ダイオード部分や導光部分に粉塵が付着してしまい、光量が低下してしまうという問題が生じる。この対策として、フィルタなどを通して冷却風を取り込むことも考えられるが、フィルタの目詰まりが考えられ、当該フィルタの清掃を定期的に行う必要が生じ、手間がかかる。また、上記特許文献１には発光ダイオード背面（端子側）に対して冷却を行うとの記述もあるが、発光ダイオードの使用個数や配置密度などによっては発光ダイオードから発生する熱を冷却しきれない。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、粉塵等を取り込むことなく発光ダイオードを冷却し、また装置内の温度分布の差を少なくすることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、複数の光源が配され、透過型の表示パネルを背面側から照明するバックライト装置の上記光源の直下に、冷却水が循環する流路が形成された冷却部を有する構成とする。

上述の構成によれば、空冷と比して発光ダイオードをより冷却することが可能となり、発光ダイオードの発光効率が向上する。また、発光ダイオードの温度分布が小さくなり、バックライト装置の輝度むらや温度むらを抑えることが可能となる。さらに、バックライト装置内部と外部との貫通した流路がなくなるので、粉塵などが装置内部に混入することがない。

以上説明したように、本発明のバックライト装置によれば、空冷と比較して発光ダイオードをより冷却することが可能となり、発光ダイオードの発光効率が向上し、使用時に必要とされる電力を抑えることができる。
また、発光ダイオードの温度分布が小さくなり、バックライト装置として輝度むらや温度むらが抑えられるので、液晶表示装置に組み込んだ際に画質を向上させることができる。
また、空冷による冷却と異なり、バックライト装置内部と外部との貫通した流路がなくなるので、粉塵やゴミに起因する性能劣化を低減することができる。

以下本発明を実施するための最良の形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。

本発明は、例えば図１に示すような構成の透過型のカラー液晶表示装置１００に適用することができる。この透過型カラー液晶表示装置１００は、透過型のカラー液晶表示パネル１１０と、このカラー液晶表示パネル１１０の背面側に設けられたバックライト装置１４０とからなる。また、図示しないが、この透過型カラー液晶表示装置１００は、地上波や衛星波を受信するアナログチューナー、デジタルチューナーといった受信部、この受信部で受信した映像信号、音声信号をそれぞれ処理する映像信号処理部、音声信号処理部、音声信号処理部で処理された音声信号を出力するスピーカといった音声信号出力部などを備えていてもよい。

透過型のカラー液晶表示パネル１１０は、ガラス等で構成された２枚の透明な基板（ＴＦＴ基板１１１、対向電極基板１１２）を互いに対向配列させ、その間隙に、例えば、ツイステッドネマチック（ＴＮ）液晶を封入した液晶層１１３を設けた構成となっている。ＴＦＴ基板１１１には、マトリックス状に配列された信号線１１４と、走査線１１５と、この信号線１１４、走査線１１５の交点に配列されたスイッチング素子としての薄膜トランジスタ１１６と、画素電極１１７とが形成されている。薄膜トランジスタ１１６は、走査線１１５により、順次選択されると共に、信号線１１４から供給される映像信号を、対応する画素電極１１７に書き込む。一方、対向電極基板１１２の内表面には、対向電極１１８及びカラーフィルタ１１９が形成されている。

カラーフィルタ１１９は、各画素に対応した複数のセグメントに分割されている。例えば、図２に示すように、３原色である赤色フィルタＣＦＲ、緑色フィルタＣＦＧ、青色フィルタＣＦＢの３つのセグメントに分割されている。カラーフィルタ１１９の配列パターンは、図２に示すようなストライプ配列の他に、図示しないが、デルタ配列、正方配列などがある。

再び、図１を用いて、透過型カラー液晶表示装置１００の構成について説明をする。透過型カラー液晶表示装置１００は、このような構成の透過型のカラー液晶表示パネル１１０を２枚の偏光板１３１及び１３２で挟み、バックライト装置１４０により背面側から白色光を照射した状態で、アクティブマトリックス方式で駆動することによって、所望のフルカラー映像を表示させることができる。
バックライト装置１４０は、上記カラー液晶表示パネル１１０を背面側から照明する。図１に示すように、バックライト装置１４０は、ここでは図示していない光源や、光源から出射された光を白色光へと混色するためにバックライト筐体１２０内に、拡散板１４１、拡散板１４１上に重ねて配列される拡散シート１４２、プリズムシート１４３、偏光変換シート１４４といった光学機能シート群１４５などを備えた構成となっている。
拡散板１４１は、バックライト筐体１２０から出射された光を内部拡散させることで、面発光における輝度の均一化を行う。

一般に、光学機能シート群は、例えば、入射光を直交する偏光成分に分解する機能、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、入射光を拡散させる機能、輝度向上を図る機能などを備えたシートで構成されており、バックライト装置１４０から面発光された光をカラー液晶表示パネル１１０の照明に最適な光学特性を有する照明光に変換するために設けられている。したがって、光学機能シート群１４５の構成は、上述した拡散シート１４２、プリズムシート１４３、偏光変換シート１４４に限定されるものではなく、様々な光学機能シートを用いることができる。

図３に、バックライト筐体１２０内の概略構成図を示す。この図３に示すように、このバックライト装置においては、発光ダイオードを光源としてもよく、また図示しないがＣＣＦＬ等を用いることも可能である。図示の例においては、バックライト筐体１２０は、赤色光を発光する赤色発光ダイオード２１Ｒ、緑色光を発光する緑色発光ダイオード２１Ｇ、青色光を発光する青色発光ダイオード２１Ｂを光源として用いる構成とする。例えば、赤色発光ダイオード２１Ｒで発光される赤色光、緑色発光ダイオード２１Ｇで発光される緑色光、青色発光ダイオード２１Ｂで発光される青色光のピーク波長は、それぞれ６４０ｎｍ、５３０ｎｍ、４５０ｎｍ程度とされる。赤色発光ダイオード２１Ｒ、青色発光ダイオード２１Ｂで発光される赤色光、青色光のピーク波長は、それぞれ６４０ｎｍから長波長側へ、４５０ｎｍから短波長側へシフトしてもよい。このようにピーク波長を、長波長側、短波長側へシフトさせると、色域を広げることができるため、カラー液晶表示パネルに表示させる画像の色再現範囲を拡大することができる。
なお、以下の説明において、赤色発光ダイオード２１Ｒ、緑色発光ダイオード２１Ｇ、青色発光ダイオード２１Ｂを総称する場合は、単に発光ダイオード２１と呼ぶ。

発光ダイオード２１としては、直上方向に放射指向特性を有するレンズ形状の発光ダイオードを使用してもよく、もしくはその他のレンズ形状の放射指向特性を有する発光ダイオードチップなどの横方向に主として光を放射するレンズ機能を有するサイドエミッティングタイプのものを使用してもよい。

この発光ダイオード２１を、図３に示すように、配線基板２２上に所望の順番で列状に複数配列させることで、発光ダイオードユニット２１ｎ（ｎは、自然数。）が形成される。それぞれの配線基板２２は、図示せぬ駆動用のドライパ基板に接続されている。
発光ダイオードユニット２１ｎを形成するために、配線基板２２上に発光ダイオード２１を配列する順番は、図３に示すような、赤色発光ダイオード２１Ｒ、緑色発光ダイオード２１Ｇ、青色発光ダイオード２１Ｂを繰り返し単位とする最も基本的な配列の仕方や、図示しないが、例えば、緑色発光ダイオード２１Ｇを等間隔で配列させ、隣り合う緑色発光ダイオード２１Ｇの間に、赤色発光ダイオード２１Ｒ、青色発光ダイオード２１Ｂを交互に配列させるような順番など様々な配列の仕方がある。
バックライト筐体１２０内への発光ダイオードユニット２１ｎの配列の仕方は、図３に示すように、発光ダイオードユニット２１ｎの長手方向が、垂直方向となるように配列してもよいし、図示しないが、発光ダイオードユニット２１ｎの長手方向が水平方向となるように配列してもよいし、両者を組み合わせても良い。

なお、発光ダイオードユニット２１ｎの長手方向を、垂直方向或いは水平方向とするように配列する手法は、従来までのバックライト装置の光源として利用していたＣＣＦＬの配列の仕方と同じになるため、蓄積された設計ノウハウを利用することができ、コストの削減や、製造までに要する時間を短縮することができる。
バックライト筐体１２０の内壁面１２０ａは、発光ダイオード２１から発光された光の利用効率を高めるために反射加工がなされた反射面となっている。

図４に、透過型カラー液晶表示装置１００を組み上げた際に、図１に示す透過型カラー液晶表示装置１００に付したＸ−Ｘ線で切断した際の断面図を一部示す。図４に示すように、液晶表示装置１００を構成するカラー液晶表示パネル１１０は、透過型カラー液晶表示装置１００の外部筐体となる外部フレーム１０１と、内部フレーム１０２とによって、スペーサ１０３ａ及び１０３ｂを介して挟み込むように保持される。また、外部フレーム１０１と、内部フレーム１０２との間には、ガイド部材１０４が設けられており、外部フレーム１０１と、内部フレーム１０２によって挟まれたカラー液晶表示パネル１１０が長手方向へずれてしまうことを抑制している。

一方、透過型カラー液晶表示装置１００を構成するバックライト装置１４０は、上述したように光学機能シート群１４５が積層された拡散板１４１を備えている。また、拡散板１４１と、バックライト筐体１２０との間には、反射シート１２６が配されている。
反射シート１２６は、その反射面が、拡散板１４１の光入射面１４１ａと対向するように、且つ発光ダイオード２１の発光方向よりもバックライト筐体１２０側となるように配されている。反射シート１２６は、例えば、シート基材上に銀反射膜、低屈折率膜、高屈折率膜を順に積層することで形成された銀増反射膜などを用いることができる。またこの反射シート１２６は、主に発光ダイオード２１から発光され、その放射角度分布によって下向きに放射された光や、バックライト筐体１２０の反射加工を施され反射面とされた内壁面１２０ａにて反射された光などを反射する。反射シート１２６は拡散処理がなされていることもある。
拡散板１４１は、バックライト筐体１２０に設けられたブラケット部材１０８で保持される。

そして本発明のバックライト装置においては、図４に示すように、発光ダイオード２１（発光ダイオードユニット２１ｎ）の直下に冷却ブロック３０から構成される冷却部を備えており、冷却ブロック３０に設けられた流路３１を冷却水が循環することによって発光ダイオード２１から発生する熱が奪われ、冷却される構造としている。この冷却部の構造については、後に詳述する。

このような構成の透過型カラー液晶表示装置１００は、例えば、図５に示すような駆動回路２００により駆動される。駆動回路２００は、カラー液晶表示パネル１１０や、バックライト装置１４０の駆動電源を供給する電源２１０、カラー液晶表示パネル１１０を駆動するＸドライバ回路２２０及びＹドライバ回路２３０、外部から供給される映像信号や、当該透過型カラー液晶表示装置１００が備える図示しない受信部で受信され、映像信号処理部で処理された映像信号が、入力端子２４０を介して供給されるＲＧＢプロセス処理部２５０、このＲＧＢプロセス処理部２５０に接続された画像メモリ２６０及び制御部２７０、バックライト装置１４０を駆動制御するバックライト駆動制御部２８０などを備えている。

この駆動回路２００において、入力端子２４０を介して入力された映像信号は、ＲＧＢプロセス処理部２５０により、クロマ処理などの信号処理がなされ、さらに、コンポジット信号からカラー液晶表示パネル１１０の駆動に適したＲＧＢセパレート信号に変換されて、制御部２７０に供給されるとともに、画像メモリ２６０を介してＸドライバ２２０に供給される。
また、制御部２７０は、上記ＲＧＢセパレート信号に応じた所定のタイミングで、Ｘドライバ回路２２０及びＹドライバ回路２３０を制御して、上記画像メモリ２６０からの映像信号とともにＸドライバ回路２２０に供給されるＲＧＢセパレート信号で、カラー液晶表示パネル１１０を駆動することにより、上記ＲＧＢセパレート信号に応じた映像を表示する。

バックライト駆動制御部２８０は、電源２１０から供給される電圧から、パルス幅変調
（ＰＷＭ）信号を生成し、バックライト装置１４０の光源である各発光ダイオード２１を駆動する。一般に発光ダイオードの色温度は、動作電流に依存するという特性がある。したがって、所望の輝度を得ながら、忠実に色再現させる（色温度を一定とする）には、パルス幅変調信号を使って発光ダイオード２１を駆動し、色の変化を抑える必要がある。
ユーザインターフェース３００は、上述した図示しない受信部で受信するチャンネルを選択したり、同じく図示しない音声出力部で出力させる音声出力量を調整したり、カラー液晶表示パネル１１０を照明するバックライト装置１４０からの白色光の輝度調節、ホワイトバランス調節などを実行するためのインターフェースである。
例えば、ユーザインターフェース３００から、ユーザが輝度調節をした場合には、駆動回路２００の制御部２７０を介してバックライト駆動制御部２８０に輝度制御信号が伝わる。バックライト駆動制御部２８０は、この輝度制御信号に応じて、パルス幅変調信号のデューティ比を、赤色発光ダイオード２１Ｒ、緑色発光ダイオード２１Ｇ、青色発光ダイオード２１Ｂ毎に変えて、赤色発光ダイオード２１Ｒ、緑色発光ダイオード２１Ｇ、青色発光ダイオード２１Ｂを駆動制御することになる。

次に、本発明のバックライト装置及び液晶表示装置において、水冷冷却による冷却部の各例の概略構成について説明する。
図６は、本発明によるバックライト装置の一実施形態例に係る冷却構造の全体像を説明するための概略平面図である。説明のため、反射シート１２６の記載を省略してある。また図７は、図６のＡ−Ａ線に沿う側面断面図である。図６に示すようにバックライト装置１４０には、バックライト筐体１２０内に発光ダイオード２１が配置された発光ダイオードユニット２１ｎが複数配列されている。
本例では、各発光ダイオードユニット２１ｎの直下に冷却部として機能する冷却ブロック３０をそれぞれ設置し、循環ポンプ３６により各冷却ブロック３０に接続された冷却パイプ３２，３３を通して冷却水を循環させ、熱交換器（放熱器）３７で熱交換を行う構成としている。

一般に、バックライト装置１４０の発光ダイオード２１の発光面（図６において手前方向）には反射シート１２６（図４参照）や導光板などの板が配置されており、発光ダイオード２１から発生した熱は発光面側には逃げにくい構造となっている。しかし、循環ポンプ３６を駆動して冷却ブロック３０内に冷却水を流すことによって、発光ダイオード２１から発生された熱が冷却水に伝わり、冷却バイプを通ってバックライト筐体１２０外部へ運ばれる。そして、熱交換器３７により大気と熱交換され、再度冷却ブロック３０へ戻り冷却ブロック３０の熱を奪う。この動作を繰り返すことにより、発光ダイオード２１の冷却を行なう。

本発明によるバックライト装置の一実施形態例に係る冷却部についてさらに詳細に説明する。
図８は、図６のＢ−Ｂ線に沿う冷却ブロック３０の側面断面図である。この図８において、発光ダイオードユニット２１ｎには、発光ダイオード２１が配線基板２２に対して、例えば半田付けなどの方法によって取り付けられており、配線基板２２は冷却ブロック３０に熱伝導グリースや熱伝導シートなどを介して例えばネジ止めされている。また、冷却ブロック３０には例えば機械加工などによって掘られた流路（溝）３１が設けられており、さらに流路３１に繋がる冷却水の導入口および排出口として、冷却パイプ３２，３３が例えば溶接などの方法によって取り付けられている。

図９は、冷却ブロック３０を発光ダイオードの反対側から見た裏面平面図であり、Ａは蓋を開けた状態、Ｂは蓋を閉めた状態を表す。冷却ブロック３０の裏面には、流路３１の溝を確認できる孔が設けられており、バックライト装置１４０を使用時は冷却水が漏れないよう蓋３４により密閉されている。蓋３４は蓋収納部３５（図９Ａ参照）に収納され、例えば銀ロー（銀ロウ）付けなどの方法によって固定され流路３１を密閉（図９Ｂ参照）する。このようにして組み立てられた冷却ブロック３０は、例えばネジ止めなどによってバックライト筐体１２０に取り付けられる。

上記冷却ブロックには、熱伝導性を考慮して、例えば銅、アルミニウムなどを使用し、さらに防錆対策として流路の内壁に防錆加工を施したり、ステンレスなどの材料を使用する。また冷却水に純水を使用することが望ましい。使用温度条件や輸送温度条件、保存温度条件などによって、エチレングリコールなどの不凍液を使用しても良い。また、冷却パイプは、例えばステンレスや銅などのチューブを使用し、溶接などの方法によって接続することが望ましい。また、ホースなど可撓性のものを使用し、冷却ブロックの導入口及び排出口に溶接された管に被せるようにして冷却ブロックと接続をしてもよい。また、蓋の密閉方法は、冷却ブロックの材質によって変更してもよい。

次に、上記バックライト装置に係る冷却ブロックの密閉方法の変形例について説明する。図１０は、冷却ブロックの一例の側面断面図である。また、図１１は、図１０に示す冷却ブロックの裏面平面図であり、Ａは蓋を開けた状態、Ｂは蓋を閉めた状態を表す。また、図１２は、図１１に示した冷却ブロックのＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
図１０〜図１２において、発光ダイオード２１及び配線基板２２は上述図６〜図９にて説明したものと同一であり、冷却ブロック４０と蓋３４ａの密閉にＯリング４１を使用すること、及び冷却ブロック４０と蓋３４ａの固定にボルトを使用することが異なる。
Ｏリングは、断面がＯ形（円形）の環状パッキンで、溝部に装着して適度に圧縮し、冷却水が漏れるのを防ぐことができる（図１１Ａ，Ｂ、図１２参照）。冷却ブロック４０には、Ｏリング溝４２が例えば機械加工によって掘られており、また、蓋３４ａを固定する固定用ボルト（雄ねじ）４４に相対する位置に固定用タップ（雌ねじ）４３が加工されている（図１１Ａ，Ｂ、図１２参照）。固定用ボルト４４を締めることにより、蓋３４ａが冷却ブロック４０に固定されるとともにＯリング４１が適度に圧縮され漏水を防いでいる。

また、上記バックライト装置に係る冷却ブロックの流路（溝）の変形例について説明する。図１３は、冷却ブロックの一例の断面図である。また、図１４は、図１３に示した冷却ブロックのＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
本例では、流路（溝）５１に、冷却水が流れる方向に沿うように２つの仕切り部（フィン）を設け（図１３参照）、冷却ブロック５０内部で流路５１を３つに分割している（図１４参照）。このように構成することにより、冷却ブロック５０が冷却水に接触する面積が増え、発光ダイオード２１からの熱を効率良く冷却水に伝えることが可能となり、冷却効率が向上する。

なお、流路５１内の仕切り部５２は、図１３及び図１４では２本しか設けていないが、さらに多くの本数があってもよい。また、長手方向についても同様に、途中で途切れていても構わないし、途中から仕切り部５２の本数が増加する構成としてもよい。

次に、各発光ダイオードユニット２１ｎに設けられていた冷却部（冷却ブロック）を一体化し、全ての発光ダイオード２１及び配線基板２２を一つの冷却部（冷却ブロック）に取り付けた例について説明する。
図１５は、上記構成とされたバックライト装置の一例の側面断面図である。また図１６は、図１５のＥ−Ｅ線に沿う断面図であり、冷却ブロック内部の冷却パイプ（流路）の一例を表すものである。
本例は、発光ダイオード２１の各列（発光ダイオードユニット２１ｎ）の直下に冷却ブロックを配し、その冷却ブロック６０内部に発光ダイオード２１の配列に沿って冷却パイプ６１を配置した構造としており、図６に示した冷却ブロック３０の発光ダイオード２１の直下に流路３１が配された構造と類似する。
本例は、構造的には上述した発光ダイオードユニット２１ｎ毎に冷却ブロックを設ける構成と似ているが、冷却部（冷却ブロック６０）を一体化したことで発光面に対する面積が大きくなるので、バックライト装置内の発光面全体の熱が冷却水に伝導される。したがって、バックライト装置内の発光面の温度むらが低減される。

図１７は、冷却ブロック内部の冷却パイプの一例を示すものである。この例では、発光ダイオード２１の各列（各発光ダイオードユニット２１ｎ）の直下に、複数例えば２列の冷却パイプ６２ａ，６２ｂを配置した構造としている。
このような構成とした場合、冷却ブロック６０が冷却パイプに接触する面積が増え、発光ダイオード２１からの熱を効率良く冷却水に伝えることが可能となり、冷却効率が向上する。その他、図１６の例と同様の作用効果を奏する。

図１８は、冷却ブロック内部の冷却パイプの一例を示すものである。この例では、発光ダイオード２１の各列（各発光ダイオードユニット２１ｎ）の直下に、冷却パイプ６３を発光ダイオード２１の配列に沿って蛇行して設けた構造としている。
このような構造とした場合、冷却ブロック６０が冷却パイプに接触する面積が増え、発光ダイオード２１からの熱を効率良く冷却水に伝えることが可能となり、冷却効率が向上する。その他、図１６の例と同様の作用効果を奏する。

図１９は、冷却ブロック内部の冷却パイプの一例を示すものである。この例では、発光ダイオード２１の各列（各発光ダイオードユニット２１ｎ）の直下に、冷却パイプ６４を発光ダイオード２１の配列に沿って設け、さらに各発光ダイオード列の直下に設けた冷却パイプ６４をそれぞれ接続して、冷却ブロック６０内をこの一本の冷却パイプ６４で構成した構造としている。
このような構造とした場合、冷却パイプの部品点数が削減され部品管理を容易にし、また組み立て作業を簡略化できる。

図２０は、冷却ブロック内部の冷却パイプの一例を示すものである。この例では、発光ダイオード２１の各列（各発光ダイオードユニット２１ｎ）の直下に、冷却パイプ６５を発光ダイオード２１の配列に対して直交するように設け、さらにこのようにして設けた冷却パイプ６５をそれぞれ接続して繋ぎ合わせ、冷却ブロック６０内をこの一本の冷却パイプ６５で構成した構造としている。
このような構造とした場合、冷却パイプが発光ダイオードの直下全面、すなわち発光面全体に配設されるので、発光面全体を冷却することができる。したがって、バックライト装置内の発光面の温度むらを低減することができる。また、図１９の例と同様、冷却パイプの部品点数が削減され部品管理を容易にし、また組み立て作業を簡略化できる。

以上説明したように、本発明のバックライト装置によれば、空冷と比較して発光ダイオードをより冷却することが可能となり、発光ダイオードの発光効率が向上し、使用時に必要とされる電力を抑えることができる。
また、発光ダイオードの温度分布が小さくなり、バックライト装置として輝度むらや温度むらを抑えることが可能となるので、液晶表示装置に組み込んだ際に画質を向上させることができる。
また、空冷による冷却と異なり、バックライト装置内部と外部との貫通した流路がなくなるので、例えば粉塵などによってバックライト装置の光量が低下するといったような性能劣化の可能性を低くすることができる。

なお、上述した各実施の形態の例において、冷却パイプが被せられる管と冷却ブロックの取り付け方法として、溶接ではなく、例えば管用テーパネジを用いたり、Ｏリングなどのシール剤を介して継ぎ手を固定する方法を使用することもできる。

また、図１６に示される冷却ブロック６０はバックライト筐体１２０内部に取り付けられているが、冷却ブロック６０がバックライト筐体１２０の外側となる構造をしていても本発明の実施は可能である。

さらに本発明は、上述した各実施の形態例に限定されるものではなく、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能であることは勿論である。

本発明を実施するための最良の形態として示す液晶表示装置の一例の概略分解斜視構成図である。 本発明を実施するための最良の形態として示す液晶表示装置に係る液晶表示パネルのカラーフィルタの一例の概略平面構成図である。 本発明を実施するための最良の形態として示す液晶表示装置に係るバックライト装置の概略斜視構成図である。 本発明を実施するための最良の形態として示す液晶表示装置の一例における概略断面構成図である。 本発明を実施するための最良の形態として示す液晶表示装置を駆動する駆動回路の一例の概略ブロック構成図である。 本発明によるバックライト装置の一実施の形態例に係る概略平面図である。 図６のＡ−Ａ線に沿うバックライト装置の側面断面図である。 図６のＢ−Ｂ線に沿う冷却ブロックの側面断面図である。 本発明の一実施の形態例に係る冷却ブロックの裏面平面図であり、それぞれＡは蓋を開けた状態、Ｂは蓋を閉めた状態を表す。 本発明の一実施の形態例に係る冷却ブロックの側面断面図である。 本発明の一実施の形態例に係る冷却ブロックの裏面平面図であり、それぞれＡは蓋を開けた状態、Ｂは蓋を閉めた状態を表す。 図１１のＣ−Ｃ線に沿う冷却ブロックの断面図である。 本発明の一実施の形態例に係る冷却ブロック（蓋を開けた状態）の裏面平面図である。 図１３のＤ−Ｄ線に沿う冷却ブロックの断面図である。 本発明によるバックライト装置の一実施の形態例に係る側面断面図である。 図１５のＥ−Ｅ線に沿うバックライト装置の断面図である。 本発明の一実施の形態例に係る冷却ブロック内部の冷却バイプの一例を示す図である。 本発明の一実施の形態例に係る冷却ブロック内部の冷却バイプの一例を示す図である。 本発明の一実施の形態例に係る冷却ブロック内部の冷却バイプの一例を示す図である。 本発明の一実施の形態例に係る冷却ブロック内部の冷却パイプの一例を示す図である。

符号の説明

２１…発光ダイオード、２１ｎ…発光ダイオードユニット、３０，４０，５０，６０…冷却ブロック、３１，５１…流路、３２，３３…冷却パイプ、３４，３４ａ…蓋、３５…蓋収納部、３６…循環ポンプ、３７…熱交換器、４１…Ｏリング、４２…Ｏリング溝、５２…仕切り部、６１，６２，６３，６４，６５…冷却パイプ（流路）、１００…（カラー）液晶表示装置、１４０…バックライト装置

Claims (9)

1. 複数の光源が配され、透過型の表示パネルを背面側から照明するバックライト装置において、
   前記光源の直下に冷却水が循環する流路が形成された冷却部が設けられて成る
   ことを特徴とするバックライト装置。
2. 前記冷却部が前記光源の配列に沿って設けられて成る
   ことを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
3. 前記冷却部が前記光源の配列に対して直交するように設けられて成る
   ことを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
4. 複数の平行な流路が前記光源の配列に沿って配されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
5. 前記冷却部の流路が前記光源の配列に沿って蛇行して設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
6. 前記冷却部の流路として溝が掘り込まれている
   ことを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
7. 複数の溝から一つの流路が構成されている
   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. 前記冷却部の溝は、Ｏリングを介して蓋で密閉されている
   ことを特徴とする請求項６に記載のバックライト装置。
9. 透過型の液晶表示パネルと、複数の光源が配され上記液晶表示パネルを背面側から照明するバックライト装置とを備えて成る液晶表示装置において、
   前記光源の直下に冷却水が循環する流路が形成された冷却部が設けられて成る
   ことを特徴とする液晶表示装置。
   

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