JP2017138353A - バックライト光源および液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、それぞれ、青色、緑色および赤色半導体レーザを上部側と下部側に離間して幅方向に配列して第１光源部と第２光源部とを構成して、上下方向における半導体レーザ間の熱的影響を抑えて同色の半導体レーザ間の温度差を小さくし、かつ半導体レーザの個数を低減し、色むらの発生を抑制できる安価なバックライト光源および液晶表示装置を得る。【解決手段】この発明によるバックライト光源は、それぞれ、青色半導体レーザ、緑色半導体レーザおよび赤色半導体レーザを一つの単位として、直線状に複数配列して構成された第１光源部と第２光源部と、上記第１光源部と上記第２光源部とを保持するパネル筐体と、を備え、上記第１光源部と上記第２光源部とが、上記パネル筐体の一端側と他端側とに互いに平行に設けられている。【選択図】図５

Description

この発明は、赤色、青色および緑色の半導体レーザを用いたバックライト光源およびこれを用いた液晶テレビなどの液晶表示装置に関し、特に、赤色、青色および緑色の半導体レーザの放熱構造に関する。

液晶表示装置である液晶テレビは、液晶パネルの背面を均一に照明するバックライト光源を備えている。近年では、青色発光ダイオード（以下、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅという）の性能が飛躍的に向上したことに伴い、光源に青色ＬＥＤを利用したバックライト光源が広く採用されている。この青色ＬＥＤを利用した光源は、青色ＬＥＤと、青色ＬＥＤから発される光を吸収し青色の補色（すなわち、緑色と赤色を含む色、黄色）となる光を発光する蛍光体と、を構成要素としている。このようなＬＥＤを白色ＬＥＤと呼ぶ。

白色ＬＥＤは、電気−光変換効率が高く、低消費電力化に有効である。一方で、白色ＬＥＤは、その波長帯域幅が広く、色再現範囲が狭いという問題を有する。液晶パネルは、その内部にカラーフィルタを備え、このカラーフィルタによって赤色、緑色および青色のスペクトル範囲だけを取り出すことで色表現を行っている。

そこで、白色ＬＥＤのように波長帯域幅の広い連続スペクトルを有する光源を用いた場合、色再現範囲を広げるためには、カラーフィルタの表示色の色純度を高める必要がある。つまり、カラーフィルタを透過する波長帯域は狭く設定される。しかし、カラーフィルタを透過する波長帯域を狭く設定すると、映像表示に用いられない不要な光の量が多くなり、光の利用効率が低下する。さらに、液晶テレビの輝度の低下、消費電力の増大につながるという問題が発生する。

そこで、これらの問題を解決する手段として、それぞれ、三原色（赤色、青色、緑色）の各色を発する３つの半導体レーザ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）を用いたオールレーザ（ＡＬＬ−ＬＡＳＥＲ）バックライトが提案されている。半導体レーザの特徴は、波長幅が狭く単色性に優れていることであり、これらの光源をバックライト光源に採用することで、液晶テレビの色再現範囲を広げることが可能となる。しかしながら、半導体レーザは、素子の温度が上昇するにしたがい、電気−光変換効率が低下し、輝度変化が大きくなり、色むらが発生する。

このような状況を鑑み、色むらの発生を抑制する従来のバックライト光源が種々提案されている。例えば、特許文献１による従来のバックライト光源は、赤色、緑色、青色の個々のＬＥＤを１つの単位として配置したサブマウントを、幅が短く長さの長い帯状の基板上に複数個一列に配置した帯状光源を、バックライトフレームの全面に間隔をあけながら２次元的に配置して構成されており、第１の列の帯状光源と隣接する第２の列の帯状光源とを長手方向でずれるように配置することにより、ＬＥＤで発生する熱を効果的に放熱し、色むらの発生を抑制している。また、特許文献２による従来のバックライト光源では、赤色、緑色、青色の個々のＬＥＤが取り付けられる熱導体部と、各色のＬＥＤと電気的に接続される電気導体部と、を別に設けることにより、ＬＥＤで発生する熱を効果的に放熱し、色むらの発生を抑制している。

国際公開第２００８／１３２９４１号 国際公開第２００８／０７８７８９号

特許文献１，２による従来のバックライト光源では、赤色、緑色、青色のＬＥＤがバックライトフレームの全面に２次元的に配置されている。そこで、ＬＥＤの個数が多くなり、高コストとなる。また、ＬＥＤは列方向のみならず行方向に隣接するＬＥＤで発生する熱の影響を受けるので、同一色のＬＥＤにおいて、各ＬＥＤに対する隣接するＬＥＤで発生する熱の影響は、バックライトフレームの全面に２次元的に配置されているＬＥＤの位置に応じて異なる。そこで、同一色のＬＥＤ群におけるＬＥＤ間の温度差が大きくなり、色むらの発生を十分に抑制できなかった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、それぞれ、青色、緑色および赤色半導体レーザを上部側と下部側に離間して幅方向に配列して第１光源部と第２光源部とを構成して、上下方向における半導体レーザ間の熱的影響を抑えて同色の半導体レーザ間の温度差を小さくし、かつ半導体レーザの個数を低減し、色むらの発生を抑制できる安価なバックライト光源および液晶表示装置を得ることを目的としている。

この発明に係るバックライト光源は、それぞれ、青色半導体レーザ、緑色半導体レーザおよび赤色半導体レーザを一つの単位として、直線状に複数配列して構成された第１光源部と第２光源部と、上記第１光源部と上記第２光源部とを保持するパネル筐体と、を備え、上記第１光源部と上記第２光源部とが、上記パネル筐体の一端側と他端側とに互いに平行に設けられている。

この発明によれば、それぞれ、青色半導体レーザ、緑色半導体レーザおよび赤色半導体レーザを一つの単位として、直線状に複数配列して構成された第１光源部と第２光源部が、パネル筐体の一端側と他端側とに互いに平行に設けられている。そこで、青色半導体レーザ、緑色半導体レーザおよび赤色半導体レーザをパネル筐体の前面に２次元的に配列する必要がないので、青色半導体レーザ、緑色半導体レーザおよび赤色半導体レーザの個数が少なくなり、低コスト化が図られる。

また、第１光源部と第２光源部とが離間しているので、青色半導体レーザ、緑色半導体レーザおよび赤色半導体レーザのそれぞれに対する、第１光源部と第２光源部との離間方向に位置する青色半導体レーザ、緑色半導体レーザおよび赤色半導体レーザでの発熱の影響が少なくなる。これにより、同色の半導体レーザ間の温度差が小さくなり、色むらの発生が抑制される。

この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置を示す正面図である。 この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置を示す背面図である。 この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置のシステム構成図である。 この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の構成を説明する断面図である。 図４のＡ部を示す要部拡大断面図である。 この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置におけるバックライト光源を示す正面図である。 この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置におけるバックライト光源を示す背面図である。 この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置における放熱経路を説明する要部断面図である。 この発明の実施の形態１に係る液晶表示装置のバックライト光源における放熱経路を説明する背面図である。 この発明の実施の形態２に係る液晶表示装置の構成を説明する断面図である。 図１０のＢ部を示す要部拡大断面図である。 この発明の実施の形態２に係る液晶表示装置におけるバックライト光源を示す正面図である。 この発明の実施の形態２に係る液晶表示装置におけるバックライト光源を示す背面図である。 この発明の実施の形態２に係る液晶表示装置における放熱経路を説明する要部断面図である。 この発明の実施の形態２に係る液晶表示装置のバックライト光源における放熱経路を説明する図である。 この発明の実施の形態３に係る液晶表示装置の構成を説明する断面図である。 この発明の実施の形態３に係る液晶表示装置におけるバックライト光源を導光板側から見た断面図である。 この発明の実施の形態３に係る液晶表示装置におけるバックライト光源を背面側から見た平面図である。 図１６のＣ部を示す要部拡大断面図である。 この発明の実施の形態３に係る液晶表示装置における放熱経路を説明する断面図である。 この発明の実施の形態３に係る液晶表示装置における放熱経路を説明する図である。

以下、この発明のバックライト光源、および液晶表示装置について、図面を参照して説明する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る液晶表示装置を示す正面図、図２はこの発明の実施の形態１に係る液晶表示装置を示す背面図、図３はこの発明の実施の形態１に係る液晶表示装置のシステム構成図、図４はこの発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の構成を説明する断面図、図５は図４のＡ部を示す要部拡大断面図、図６はこの発明の実施の形態１に係る液晶表示装置におけるバックライト光源を示す正面図、図７はこの発明の実施の形態１に係る液晶表示装置におけるバックライト光源を示す背面図、図８はこの発明の実施の形態１に係る液晶表示装置における放熱経路を説明する要部断面図、図９はこの発明の実施の形態１に係る液晶表示装置のバックライト光源における放熱経路を説明する背面図である。

図１および図２において、液晶表示装置としての液晶テレビ１００は、映像を表示する液晶パネル３０と、液晶パネル３０を保持するベゼル３１および意匠筐体３２と、液晶パネル３０、ベゼル３１および意匠筐体３２を支えるスタンド３３と、を備えている。吸排気口３４，３５が、意匠筐体３２の背面の上部側および下部側に、その幅方向の全域にわたって形成されている。また、排気口３６が、意匠筐体３２の上下方向の中間部に、その幅方向の全域にわたって形成されている。

液晶テレビ１００は、図３に示されるように、映像を表示する液晶表示部９０、液晶表示部９０の背面を照らすバックライト部９１、液晶表示部９０およびバックライト部９１の駆動を制御する電気部９２、外部との入出力を行う入出力部９３などによって構成される。ここで、液晶表示部９０は、液晶パネル３０と、光学素子２０と、を備える。

バックライト部９１は、青色半導体レーザ１と、緑色半導体レーザ２と、赤色半導体レーザ３と、ＢＧ用ヒートシンク４と、Ｒ用ヒートシンク５と、ＢＧ用ホルダ６と、Ｒ用ホルダ７と、パネル筐体８と、をからなるバックライト光源１０を備える。

電気部９２は、液晶パネル３０を駆動する画像制御基板４１と、青色半導体レーザ１、緑色半導体レーザ２および赤色半導体レーザ３を駆動する光源制御基板４２と、画像制御基板４１と光源制御基板４２を介して液晶パネル３０、青色半導体レーザ１、緑色半導体レーザ２および赤色半導体レーザ３の駆動を制御する制御基板４３と、電源基板４４と、を備える。そして、外部電源４５からの電力が、電源基板４４を介して、液晶パネル３０、青色半導体レーザ１、緑色半導体レーザ２および赤色半導体レーザ３に供給される。

入出力部９３は、音声処理部４６と、赤外線受光部４７と、入出力インターフェイス４８と、ＨＤＤ・ＢＤ４９と、を備える。そして、リモコン５０から出力された赤外線信号が入出力インターフェイス４８に受光され、各種の制御信号が出力される。

液晶パネル３０は、図４に示されるように、矩形平板状に構成され、表示面３０ａが略鉛直となるようにベゼル３１に支持されて、意匠筐体３２の前面側に配置されている。液晶パネル３０の背面には、それぞれ、液晶パネル３０と同等の外形形状に構成され、光を拡散させ、視野角を調整し、光の利用効率を向上させる光学シート２３、光を効率よく、かつ均一に液晶パネル３０に照射する導光板２２、導光板２２から漏れた光を液晶パネル３０に向けて反射する反射シート２４が、液晶パネル３０側から、光学シート２３、導光板２２、反射シート２４の順に並んで設けられている。なお、光学シート２３には、光を拡散するシートや、視野角、光の利用効率を向上するＢＥＦ（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ）、ＤＢＥＦ（Ｄｕａｌ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ）などが用いられる。

バックライト光源１０は、青色半導体レーザ１と、緑色半導体レーザ２と、赤色半導体レーザ３と、青色半導体レーザ１と緑色半導体レーザ２を保持するＢＧ用ホルダ６と、ＢＧ用ホルダ６に固着されて青色半導体レーザ１と緑色半導体レーザ２での発熱を放熱するＢＧ用ヒートシンク４と、赤色半導体レーザ３を保持するＲ用ホルダ７と、Ｒ用ホルダ７に固着されて赤色半導体レーザ３での発熱を放熱するＲ用ヒートシンク５と、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３を保持するパネル筐体８と、を備える。なお、ＢＧ用ヒートシンク４、Ｒ用ヒートシンク５、ＢＧ用ホルダ６およびＲ用ホルダ７は、銅、アルミニウムなどの良熱伝導性を有する金属材料で作製されている。

青色半導体レーザ１、緑色半導体レーザ２および赤色半導体レーザ３が、反射シート２４の背面の上端側に、それぞれ、液晶パネル３０の幅方向に１列に配列して、第１光源部１１を構成している。また、青色半導体レーザ１、緑色半導体レーザ２および赤色半導体レーザ３が、反射シート２４の背面の下端側に、それぞれ、液晶パネル３０の幅方向に１列に配列して、第２光源部１２を構成している。さらに、補助導光板２１は、Ｊ字状に曲げ成形され、図５中矢印で示されるように、第１光源部１１を構成する青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３から発せられた光を導光板２２に導くように配設されている。同様に、補助導光板２１が、第２光源部１２を構成する青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３から発せられた光を導光板２２に導くように配設されている。また、各種基板４０が、パネル筐体８を挟んで反射シート２４の上下方向の略中央部と相対するように、意匠筐体３２内に設けられている。なお、各種基板４０は、画像制御基板４１、光源制御基板４２、制御基板４３などを総称したものである。

ここで、ＢＧ用ヒートシンク４は、ＢＧ用ホルダ６に固着されるＢＧ用ベース４ａと、ＢＧ用ベース４ａの裏面に立設されたＢＧ用放熱フィン４ｂと、を備える。Ｒ用ヒートシンク５は、Ｒ用ホルダ７に固着されるＲ用ベース５ａと、Ｒ用ベース５ａの裏面に立設されたＲ用放熱フィン５ｂと、を備える。Ｒ用放熱フィン５ｂのＲ用ベース５ａからの突出高さは、ＢＧ用放熱フィン４ｂのＢＧ用ベース４ａからの突出高さと同じである。また、補助導光板２１、導光板２２、光学シート２３、反射シート２４が光学素子２０を構成している。

このように構成された液晶テレビ１００では、図５に矢印で示されるように、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３から出射した光は、補助導光板２１を介して導光板２２に導かれる。導光板２２に導かれた光は、導光板２２から出射され、光学シート２３を通って液晶パネル３０に導かれる。導光板２２に漏れ出た光は、反射シート２４で反射されて、導光板２２に戻され、導光板２２から出射され、光学シート２３を通って液晶パネル３０に導かれる。そして、液晶パネル３０の各画素がＯＮ／ＯＦＦされて、液晶パネル３０に映像が表示される。

つぎに、バックライト光源１０の構成を図６および図７を参照しつつ説明する。

青色および緑色半導体レーザ１，２は、同じＢＧ用ホルダ６に保持される。赤色半導体レーザ３は、ＢＧ用ホルダ６とは別部材であるＲ用ホルダ７に保持される。

ＢＧ用ホルダ６とＲ用ホルダ７は、光が一端外方に出射されるように位置決めされて、パネル筐体８の幅方向に交互に並んで、かつ互いに離間して１列に複数配列されて、パネル筐体８の表面の一端側に保持される。これにより、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３は、パネル筐体８の表面の一端側に、パネル筐体８の幅方向に１列に配列されて、第１光源部１１を構成している。また、ＢＧ用ヒートシンク４およびＲ用ヒートシンク５が、それぞれ、パネル筐体８の裏面側からＢＧ用ベース４ａおよびＲ用ベース５ａをＢＧ用ホルダ６およびＲ用ホルダ７に締着固定して、ＢＧ用ホルダ６およびＲ用ホルダ７に熱的に接触状態に取り付けられる。

また、ＢＧ用ホルダ６とＲ用ホルダ７は、光が他端外方に出射されるように位置決めされて、パネル筐体８の幅方向に交互に並んで、かつ互いに離間して１列に複数配列されて、パネル筐体８の表面の他端側に保持される。これにより、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３は、パネル筐体８の表面の他端側に、パネル筐体８の幅方向に１列に配列されて、第２光源部１２を構成している。また、ＢＧ用ヒートシンク４およびＲ用ヒートシンク５が、それぞれ、パネル筐体８の裏面側からＢＧ用ベース４ａおよびＲ用ベース５ａをＢＧ用ホルダ６およびＲ用ホルダ７に締着固定して、ＢＧ用ホルダ６およびＲ用ホルダ７に熱的に接触状態に取り付けられる。

さらに、補助導光板２１が、図６に示されるように、それぞれ、隣り合うＢＧ用ホルダ６とＲ用ホルダ７の各対に保持されている青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３の組から出射された光を導光板２２に導くように配置されて、パネル筐体８に保持されている。さらに、ＢＧ用放熱フィン４ｂおよびＲ用放熱フィン５ｂが、図５および図７に示されるように、それぞれ、ＢＧ用ベース４ａおよびＲ用ベース５ａの裏面から垂直に同じ高さだけ突出して上下方向に延びて、パネル筐体８の幅方向に一定のピッチで配列されている。

このように作製されたバックライト光源１０は、図４に示されるように、パネル筐体８の一端側と他端側とを上下方向に向けて、かつ青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３を反射シート２４に向けて、反射シート２４の背面側に設けられる。これにより、第１光源部１１と第２光源部１２とが、反射シート２４の背面側の上部側と下部側とに配置される。

つぎに、液晶テレビ１００における放熱経路を図８および図９を参照しつつ説明する。

まず、意匠筐体３２内の上部側および下部側に配置された青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３で発生した熱は、ＢＧ用ホルダ６およびＲ用ホルダ７を介してＢＧ用ヒートシンク４およびＲ用ヒートシンク５に伝達される。そこで、意匠筐体３２内に滞留する空気が、ＢＧ用ヒートシンク４およびＲ用ヒートシンク５に伝達された熱により暖められ、図９に矢印で示されるように、上昇する。これにより、空気が吸排気口３５から吸気され、意匠筐体３２内を上方に流れ、図８に矢印で示されるように、吸排気口３４から排出される。この空気の上昇気流により、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３で発生した熱が効果的に意匠筐体３２の外部に放熱される。

実施の形態１によれば、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３が、ＢＧ用ホルダ６およびＲ用ホルダ７に保持されて、導光板２２の背面側の上部側および下部側のそれぞれに、同じ高さ位置で導光板２２の幅方向に１列に配列されている。そこで、意匠筐体３２内に発生する上昇気流により、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３で発生した熱が均一に放熱されるので、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３の同色の素子間の温度差が低減され、色むらの発生が抑制される。また、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３をパネル筐体８の全面に２次元的に配設する必要がないので、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３の個数を低減でき、低コスト化が図られる。

青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３が上部側に幅方向に１列に配列されている第１光源部１１と、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３が下部側に幅方向に１列に配列されている第２光源部１２とが、上下方向に離間して配置されているので、上下方向における素子間の熱伝達が抑制される。そこで、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３は、幅方向に隣接する青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３で発生する熱の影響のみを受けるので、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３の同一色の素子において、各素子に対する隣接する素子で発生する熱の影響は、第１および第２光源部１１，１２の幅方向の位置に応じて変わらない。そこで、同一色の素子間の温度差が小さくなり、色むらの発生が抑制される。

赤色半導体レーザ３は、青色および緑色半導体レーザ１，２と比較して、素子の温度が上昇するにしたがい、電気−光変換効率が著しく低下しやすく、輝度変化が大きくなる。このため、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３を混色して白色を作った際に、赤色半導体レーザ３の素子温度に起因する輝度変化の影響で色むらが発生しやすくなる。つまり、赤色半導体レーザ３は、青色および緑色半導体レーザ１，２と比較して、素子の温度の上昇にともなう輝度変化が大きく、色むらの要因になりやすい。

この実施の形態１によれば、青色および緑色半導体レーザ１，２が保持されるＢＧ用ホルダ６と、赤色半導体レーザ３が保持されるＲ用ホルダ７とが、分離されている。そこで、青色および緑色半導体レーザ１，２で発生した熱が赤色半導体レーザ３に伝達されにくくなり、青色および緑色半導体レーザ１，２で発生した熱の赤色半導体レーザ３への影響が抑制される。これにより、最も温度上昇による輝度変化の大きい赤色半導体レーザ３が青色および緑色半導体レーザ１，２での発熱に影響されて温度上昇し、輝度変化が大きくなるような事態の発生がなく、色むらの発生が抑制される。
青色および緑色半導体レーザ１，２が１つのＢＧ用ホルダ６に保持されているので、部品点数を削減できる。

実施の形態２．
図１０はこの発明の実施の形態２に係る液晶表示装置の構成を説明する断面図、図１１は図１０のＢ部を示す要部拡大断面図、図１２はこの発明の実施の形態２に係る液晶表示装置におけるバックライト光源を示す正面図、図１３はこの発明の実施の形態２に係る液晶表示装置におけるバックライト光源を示す背面図、図１４はこの発明の実施の形態２に係る液晶表示装置における放熱経路を説明する要部断面図、図１５はこの発明の実施の形態２に係る液晶表示装置のバックライト光源における放熱経路を説明する図である。

図１０から図１３において、ＢＧ用ホルダ６とＲ用ホルダ７は、光が一端外方に出射されるように位置決めされて、パネル筐体８の幅方向に交互に並んで、かつ互いに離間して複数配列されて、パネル筐体８の表面の一端側に保持される。これにより、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３は、パネル筐体８の表面の一端側に、パネル筐体８の幅方向に直線状に配列されて、第１光源部１１Ａを構成している。青色および緑色半導体レーザ１，２が、パネル筐体８の一端側に幅方向に１列に配列されている。赤色半導体レーザ３が、青色および緑色半導体レーザ１，２から他端側にシフトして、パネル筐体８の一端側に幅方向に１列に配列されている。また、ＢＧ用ヒートシンク４およびＲ用ヒートシンク５が、それぞれ、パネル筐体８の裏面側からＢＧ用ベース４ａおよびＲ用ベース５ａをＢＧ用ホルダ６およびＲ用ホルダ７に締着固定して、ＢＧ用ホルダ６およびＲ用ホルダ７に熱的に接触状態に取り付けられる。

また、ＢＧ用ホルダ６とＲ用ホルダ７は、光が他端外方に出射されるように位置決めされて、パネル筐体８の幅方向に交互に並んで、かつ互いに離間して複数配列されて、パネル筐体８の表面の他端側に保持される。これにより、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３は、パネル筐体８の表面の他端側に、パネル筐体８の幅方向に直線状に配列されて、第２光源部１２Ａを構成している。青色および緑色半導体レーザ１，２が、パネル筐体８の他端側に幅方向に１列に配列されている。赤色半導体レーザ３が、青色および緑色半導体レーザ１，２から一端側にシフトして、パネル筐体８の他端側に幅方向に１列に配列されている。また、ＢＧ用ヒートシンク４およびＲ用ヒートシンク５が、それぞれ、パネル筐体８の裏面側からＢＧ用ベース４ａおよびＲ用ベース５ａをＢＧ用ホルダ６およびＲ用ホルダ７に締着固定して、ＢＧ用ホルダ６およびＲ用ホルダ７に熱的に接触状態に取り付けられる。

さらに、補助導光板２１が、図１２に示されるように、それぞれ、隣り合うＢＧ用ホルダ６とＲ用ホルダ７の各対に保持されている青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３の組から出射された光を導光板２２に導くように配置されて、パネル筐体８に保持されている。さらに、ＢＧ用放熱フィン４ｂおよびＲ用放熱フィン５ｂが、図１１および図１３に示されるように、それぞれ、ＢＧ用ベース４ａおよびＲ用ベース５ａの裏面から垂直に突出して上下方向に延びて、パネル筐体８の幅方向に一定のピッチで配列されている。

このように作製されたバックライト光源１０Ａは、図１０に示されるように、パネル筐体８の一端側と他端側とを上下方向に向けて、かつ青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３を反射シート２４に向けて、反射シート２４の背面側に設けられる。これにより、第１光源部１１Ａと第２光源部１２Ａとが、反射シート２４の背面側の上部側と下部側とに配置される。

なお、実施の形態２による液晶テレビ１０１は、ＢＧ用ホルダ６とＲ用ホルダ７の高さ位置をずらしたバックライト光源１０Ａを用いている点を除いて、上記実施の形態１による液晶テレビ１００と同様に構成されている。

このように構成された液晶テレビ１０１では、図１１に矢印で示されるように、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３から出射した光は、補助導光板２１を介して導光板２２に導かれる。導光板２２に導かれた光は、導光板２２から出射され、光学シート２３を通って液晶パネル３０に導かれる。導光板２２に漏れ出た光は、反射シート２４で反射されて、導光板２２に戻され、導光板２２から出射され、光学シート２３を通って液晶パネル３０に導かれる。そして、液晶パネル３０の各画素がＯＮ／ＯＦＦされて、液晶パネル３０に映像が表示される。

また、意匠筐体３２内の上部側および下部側に配置された青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３で発生した熱は、図１４に矢印で示されるように、ＢＧ用ホルダおよびＲ用ホルダ７を介してＢＧ用ヒートシンク４およびＲ用ヒートシンク５に伝達される。そこで、意匠筐体３２内に滞留する空気が、ＢＧ用ヒートシンク４およびＲ用ヒートシンク５に伝達された熱により暖められ、図１５に矢印で示されるように、上昇する。これにより、空気が吸排気口３５から吸気され、意匠筐体３２内を上方に流れ、吸排気口３４から排出される。この空気の上昇気流により、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３で発生した熱が効果的に意匠筐体３２の外部に放熱される。

この実施の形態２においても、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３を幅方向に直線状に配列して構成されている第１光源部１１Ａが、パネル筐体８の上部側に配置され、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３を幅方向に直線状に配列して構成されている第２光源部１２Ａが、パネル筐体８の下部側に配置されているので、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。

実施の形態２によれば、第１光源部１１Ａおよび第２光源部１２Ａにおける青色および緑色半導体レーザ１，２と赤色半導体レーザ３とが上下方向にずれて配置されている。そこで、ＢＧ用ホルダ６とＲ用ホルダ７の配列ピッチが等しい場合、青色および緑色半導体レーザ１，２と赤色半導体レーザ３と間の距離は、青色および緑色半導体レーザ１，２と赤色半導体レーザ３とが同じ高さ位置に１列に配置されている上記実施の形態１に比べて、長くなる。したがって、実施の形態２では、実施の形態１に比べて、青色および緑色半導体レーザ１，２で発生した熱の、赤色半導体レーザ３への影響をさらに抑制でき、赤色半導体レーザ３の輝度低下を抑制できる。

第１光源部１１Ａでは、青色および緑色半導体レーザ１，２が赤色半導体レーザ３より高い高さ位置に配置されている。青色および緑色半導体レーザ１，２で発生した熱で暖められた空気は、図１５に矢印で示されるように、上昇する。そこで、赤色半導体レーザ３は、隣り合う青色および緑色半導体レーザ１，２での発熱の影響を受けにくく、第２光源部１２Ａの青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３での発熱の影響を受ける。

第２光源部１２Ａでは、赤色半導体レーザ３が青色および緑色半導体レーザ１，２より高い高さ位置に配置されている。青色および緑色半導体レーザ１，２で発生した熱で暖められた空気は、図１５に矢印で示されるように、Ｒ用ヒートシンク５のＲ用放熱フィン５ｂ間を通って上昇する。そこで、赤色半導体レーザ３は、隣り合う青色および緑色半導体レーザ１，２での発熱の影響を受け、第１光源部１１Ａの青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３での発熱の影響を受けにくい。

このように、第１光源部１１Ａおよび第２光源部１２Ａの赤色半導体レーザ３は、共に、青色および緑色半導体レーザ１，２での発熱の影響を受けるので、第１光源部１１Ａの赤色半導体レーザ３と第２光源部１２Ａの赤色半導体レーザ３との間の温度差が小さくなる。これにより、第１光源部１１Ａの赤色半導体レーザ３と第２光源部１２Ａの赤色半導体レーザ３との温度差に起因する赤色半導体レーザ３の輝度変化の増大が抑制され、色むらの発生が抑制される。

実施の形態３．
図１６はこの発明の実施の形態３に係る液晶表示装置の構成を説明する断面図、図１７はこの発明の実施の形態３に係る液晶表示装置におけるバックライト光源を導光板側から見た断面図、図１８はこの発明の実施の形態３に係る液晶表示装置におけるバックライト光源を背面側から見た平面図、図１９は図１６のＣ部を示す要部拡大断面図、図２０はこの発明の実施の形態３に係る液晶表示装置における放熱経路を説明する断面図、図２１はこの発明の実施の形態３に係る液晶表示装置における放熱経路を説明する図である。

図１６から図１９において、Ｒ用ヒートシンク５Ａは、Ｒ用放熱フィン５ｂのＲ用ベース５ａからの突出高さが、ＢＧ用ヒートシンク４におけるＢＧ用放熱フィン４ｂのＢＧ用ベース４ａからの突出高さより低くなっている。
実施の形態３によるバックライト光源１０Ｂは、Ｒ用ヒートシンク５Ａを用いている点を除いて、実施の形態２におけるバックライト光源１０Ａと同様に構成されている。

すなわち、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３は、パネル筐体８の表面の一端側に、パネル筐体８の幅方向に直線状に配列されて、第１光源部１１Ｂを構成している。青色および緑色半導体レーザ１，２が、パネル筐体８の一端側に幅方向に１列に配列されている。赤色半導体レーザ３が、青色および緑色半導体レーザ１，２から他端側にシフトして、パネル筐体８の一端側に幅方向に１列に配列されている。また、ＢＧ用ヒートシンク４およびＲ用ヒートシンク５Ａが、それぞれ、パネル筐体８の裏面側からＢＧ用ベース４ａおよびＲ用ベース５ａをＢＧ用ホルダ６およびＲ用ホルダ７に締着固定して、ＢＧ用ホルダ６およびＲ用ホルダ７に熱的に接触状態に取り付けられる。そして、Ｒ用放熱フィン５ｂのＲ用ベース５ａからの突出高さが、ＢＧ用放熱フィン４ｂのＢＧ用ベース４ａからの突出高さより低くなっている。

また、ＢＧ用ホルダ６とＲ用ホルダ７は、光が他端外方に出射されるように位置決めされて、パネル筐体８の幅方向に交互に並んで、かつ互いに離間して複数配列されて、パネル筐体８の表面の他端側に保持される。これにより、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３は、パネル筐体８の表面の他端側に、パネル筐体８の幅方向に直線状に配列されて、第２光源部１２Ｂを構成している。青色および緑色半導体レーザ１，２が、パネル筐体８の他端側に幅方向に１列に配列されている。赤色半導体レーザ３が、青色および緑色半導体レーザ１，２から一端側にシフトして、パネル筐体８の他端側に幅方向に１列に配列されている。また、ＢＧ用ヒートシンク４およびＲ用ヒートシンク５Ａが、それぞれ、パネル筐体８の裏面側からＢＧ用ベース４ａおよびＲ用ベース５ａをＢＧ用ホルダ６およびＲ用ホルダ７に締着固定して、ＢＧ用ホルダ６およびＲ用ホルダ７に熱的に接触状態に取り付けられる。そして、Ｒ用放熱フィン５ｂのＲ用ベース５ａからの突出高さが、ＢＧ用放熱フィン４ｂのＢＧ用ベース４ａからの突出高さより低くなっている。

さらに、ファン３７が、バックライト光源１０Ｂの背面側に、上下方向の略中央部に、液晶パネル３０の幅方向に１列に複数配置されている。
なお、実施の形態３による液晶テレビ１０２は、バックライト光源１０Ｂおよびファン３７を用いている点を除いて、上記実施の形態２による液晶テレビ１０１と同様に構成されている。

このように構成された液晶テレビ１０２では、ファン３７が駆動されると、図２０および図２１に矢印で示されるように、空気が吸排気口３４から給気され、第１光源部１１ＢのＢＧ用放熱フィン４ｂおよびＲ用放熱フィン５ｂに沿って下降し、排気口３６から排出される空気流と、空気が吸排気口３５から給気され、第２光源部１２ＢのＢＧ用放熱フィン４ｂおよびＲ用放熱フィン５ｂに沿って上昇し、排気口３６から排出される空気流と、が形成される。そして、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３で発生した熱は、ＢＧ用ホルダ６およびＲ用ホルダ７からＢＧ用ヒートシンク４およびＲ用ヒートシンク５Ａに伝達され、ＢＧ用放熱フィン４ｂおよびＲ用放熱フィン５ｂに沿って流れる空気との間で熱交換され、外部に放熱される。

この実施の形態３においても、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３を幅方向に直線状に配列して構成されている第１光源部１１Ｂが、パネル筐体８の上部側に配置され、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３を幅方向に直線状に配列して構成されている第２光源部１２Ｂが、パネル筐体８の下部側に配置されているので、上記実施の形態２と同様の効果が得られる。

実施の形態３によれば、ファン３７を用いてＢＧ用放熱フィン４ｂおよびＲ用放熱フィン５ｂ間を流れる冷却風の流れを形成しているので、冷却風の風量を多くでき、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３での発熱を効果的に放熱することができる。そこで、青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３の同色の素子間の温度差を小さくできるので、色むらの発生を抑制できる。

ファン３７を上下方向の略中央部に配置しているので、上部側の吸排気口３４から吸入され、下降して排気口３６から排気される空気流と、下部側の吸排気口３５から吸入され、上昇して排気口３６から排気される空気流と、が形成される。そこで、第１光源部１１Ｂでは、空気流は、ＢＧ用放熱フィン４ｂに沿って流れて、青色および緑色半導体レーザ１，２での発熱を吸熱した後、Ｒ用放熱フィン５ｂに沿って流れて、赤色半導体レーザ３での発熱を吸熱する。一方、第２光源部１２Ｂにおいても、ＢＧ用放熱フィン４ｂに沿って流れて、青色および緑色半導体レーザ１，２での発熱を吸熱した後、Ｒ用放熱フィン５ｂに沿って流れて、赤色半導体レーザ３での発熱を吸熱する。

このように、第１光源部１１Ｂと第２光源部１２Ｂにおける青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３の放熱経路が等しい。そこで、第１光源部１１Ｂと第２光源部１２Ｂにおける青色、緑色および赤色半導体レーザ１，２，３の同色の素子間の温度差を小さくできるので、色むらの発生を抑制できる。

また、Ｒ用放熱フィン５ｂのＲ用ベース５ａからの突出高さが、ＢＧ用放熱フィン４ｂのＢＧ用ベース４ａからの突出高さより低くなっている。そこで、ＢＧ用放熱フィン４ｂに沿って流れて、青色および緑色半導体レーザ１，２での発熱を吸熱した空気流の一部は、Ｒ用放熱フィン５ｂに沿って流れることなく、排気口３６から排気される。これにより、青色および緑色半導体レーザ１，２での発熱の、赤色半導体レーザ３への影響が抑制され、赤色半導体レーザ３の輝度低下を抑制できる。

ここで、青色および緑色半導体レーザ１，２は赤色半導体レーザ３より発光効率が悪いので、発熱量が多くなる。そこで、パネル筐体８を金属材料で作製し、ＢＧ用ホルダ６を熱的に接触状態にパネル筐体８に保持させることが好まし。これにより、パネル筐体８を青色および緑色半導体レーザ１，２での発熱の放熱経路とすることができるので、青色および緑色半導体レーザ１，２での発熱が効果的に放熱される。そこで、青色および緑色半導体レーザ１，２の温度上昇が抑えられ、発光効率を改善できる。この場合、Ｒ用ホルダ７を、断熱材を介在させて熱的に非接触状態にパネル筐体８に保持させて、青色および緑色半導体レーザ１，２の、赤色半導体レーザ３への影響を抑制する必要がある。

なお、上記各実施の形態では、補助導光板２１がＢＧ用ホルダ６とＲ用ホルダ７との対毎に１つずつ配置されているが、補助導光板２１は、ＢＧ用ホルダ６とＲ用ホルダ７とのそれぞれに１つずつ配置してもよく、パネル筐体８の幅方向に直線状に配列されたＢＧ用ホルダ６とＲ用ホルダ７の群に１つ配置してもよい。
また、上記各実施の形態では、青色および緑色半導体レーザ１，２が１つのＢＧ用ホルダ６に保持されているが、青色および緑色半導体レーザ１，２は、それぞれ専用のホルダに保持されてもよい。

また、上記各実施の形態では、ＢＧ用ホルダ６とＢＧ用ヒートシンク４とが別部材として作製されているが、ＢＧ用ホルダ６とＢＧ用ヒートシンク４とを一体物として作製してもよい。同様に、Ｒ用ホルダ７とＲ用ヒートシンク５，５Ａとが別部材として作製されているが、Ｒ用ホルダ７とＲ用ヒートシンク５，５Ａとを一体物として作製してもよい。
また、上記各実施の形態では、導光板２２と反射シート２４とが別部材で作製されているが、導光板と反射シートは一体物として作製されてもよい。

１ 青色半導体レーザ、２ 緑色半導体レーザ、３ 赤色半導体レーザ、４ ＢＧ用ヒートシンク、４ａ ＢＧ用ベース、４ｂ ＢＧ用放熱フィン、５，５Ａ Ｒ用ヒートシンク、５ａ Ｒ用ベース、５ｂ Ｒ用放熱フィン、６ ＢＧ用ホルダ、７ Ｒ用ホルダ、８ パネル筐体、１０，１０Ａ，１０Ｂ バックライト光源、１１，１１Ａ，１１Ｂ 第１光源部、１２，１２Ａ，１２Ｂ 第２光源部、２１ 補助導光板、２２ 導光板、３０ 液晶パネル、３２ 意匠筐体、３４，３５ 吸排気口、３６ 排気口、３７ ファン。

Claims (6)

1. それぞれ、青色半導体レーザ、緑色半導体レーザおよび赤色半導体レーザを一つの単位として、直線状に複数配列して構成された第１光源部と第２光源部と、
   上記第１光源部と上記第２光源部とを保持するパネル筐体と、を備え、
   上記第１光源部と上記第２光源部とが、上記パネル筐体の一端側と他端側とに互いに平行に設けられているバックライト光源。
2. 上記第１光源部は、上記青色半導体レーザと上記緑色半導体レーザとが上記単位の配列方向に１列に配列され、上記赤色半導体レーザが、上記青色半導体レーザと上記緑色半導体レーザに対して上記第２光源部側にシフトして上記単位の配列方向に１列に配列されており、
   上記第２光源部は、上記青色半導体レーザと上記緑色半導体レーザとが上記単位の配列方向に１列に配列され、上記赤色半導体レーザが、上記青色半導体レーザと上記緑色半導体レーザに対して上記第１光源部側にシフトして上記単位の配列方向に１列に配列されている請求項１記載のバックライト光源。
3. 上記単位を構成する上記青色半導体レーザと上記緑色半導体レーザが、ＢＧ用ホルダに保持され、上記赤色半導体レーザが、Ｒ用ホルダに保持されており、
   上記第１光源部と上記第２光源部が、それぞれ、上記ＢＧ用ホルダと上記Ｒ用ホルダとを互いに離間して交互に配列して構成されている請求項１又請求項２記載のバックライト光源。
4. ＢＧ用ヒートシンクが、ＢＧ用ベースおよび上記ＢＧ用ベースから突出するＢＧ用放熱フィンを有し、上記ＢＧ用ベースが上記ＢＧ用ホルダに接した状態で上記ＢＧ用ホルダに取り付けられ、
   Ｒ用ヒートシンクが、Ｒ用ベースおよび上記Ｒ用ベースから突出するＲ用放熱フィンを有し、上記Ｒ用ベースが上記Ｒ用ホルダに接した状態で上記Ｒ用ホルダに取り付けられ、
   上記Ｒ用放熱フィンの上記Ｒ用ベースからの突出高さが、上記ＢＧ用放熱フィンの上記ＢＧ用ベースからの突出高さより低い請求項３記載のバックライト光源。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の上記バックライト光源と、
   給排気口が背面の上部および下部に形成された意匠筐体と、
   上記意匠筐体の前面側に設けられた液晶パネルと、
   上記液晶パネルの背面側に設けられ、上記バックライト光源から出射された光を上記液晶パネルに照射する導光板と、を備え、
   上記パネル筐体が、一端側と他端側とを上下方向に向けて上記導光板の背面側に設けられ、
   上記第１光源部と上記第２光源部とが、上記導光板の背面側の上部側と下部側とに設けられている液晶表示装置。
6. 排気口が、上記意匠筐体の背面の上下方向の中間部に形成され、
   上記排気口から外気を吸引するファンが、上記バックライト光源の背面側に設けられている請求項５記載の液晶表示装置。

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