以下、本発明の実施の形態として示した透過型液晶カラー表示装置(以下、液晶表示装置1と略称する。)1について、図面を参照して詳細に説明する。液晶表示装置1は、図1及び図2に示すように、所定の画面サイズを有する液晶パネル2と、それぞれ所定個数の赤色、緑色及び青色の3色のLED4を有し液晶パネル2の背面側に組み合わされて大容量の照明光を供給するバックライト部3とを備え、高輝度の表示が行われるテレビジョン受像機或いは表示モニタ装置等を構成する。液晶表示装置1は、詳細を後述するようにバックライト部3のモジュール化が図られており、例えば32インチ、40インチ或いは46インチの画面サイズを有する液晶パネル2に対しても構成部品が使い回しされる。
液晶表示装置1は、液晶パネル2とバックライト部3との間に、バックライト部3から出射された照明光に対して所定の光学変換処理を施して液晶パネル2に供給する光学機能シートブロック5と、照明光を液晶パネル2に対して均一輝度化した状態で供給する導光ブロック部6とが備えられる。液晶表示装置1は、バックライト部3に、各LED4から外周方向に向かって出射された照明光を導光ブロック部5側に向かって反射させる反射部7と、各LED4からの発生熱を放熱する放熱部8とが備えられる。
液晶表示装置1は、液晶パネル2として上述した各画面サイズを有するものが選択して用いられ、図2に示すように、この液晶パネル2の外周縁部を枠状の前面フレーム部材9とホルダ部材10とによってスペーサ11やガイド部材12等を介して挟み込んで保持する。液晶表示装置1は、ホルダ部材10や詳細を後述するバックパネル13とが構成各部材を組み付けるいわゆるシャーシ部材を構成し、図示しない筐体の取付部に固定される。なお、液晶表示装置1は、図示しないが液晶パネル2の前面側にカバーガラスが組み合わされる。
液晶パネル2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2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ている。液晶パネル2は、第2ガラス基板の内面に、光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2は、第1ガラス基板と第2ガラス基板の表面に、それぞれ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2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2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。
液晶表示装置1は、バックパネル13が、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2の外形よりもやや大型サイズの部材に形成される。バックパネル13は、自らも熱伝導性を有することで、多数個のLED4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13には、上述したように外周部位に前面フレーム部材9やホルダ部材10を組み合わす外周壁部が形成されるとともに、後述する光学スタッド部材24を取り付ける取付部29や第1放熱プレート43或いは第2放熱プレート52を取り付ける図示しない取付部或いはリード線を引き出す引出し開口や掛け合わせ部が形成されている。
液晶表示装置1には、図2に示すように、上述した液晶パネル2の背面側にバックライト部3が、全面に亘って対向することによって光学的に密閉した導光空間部14を構成してバックパネル13に組み合わされる。バックライト部3は、液晶パネル2の画面サイズに応じて詳細を後述する第1発光モジュール体15と第2発光モジュール体16とが適宜の個数を選択されて組み合わされ、発光アレイ17を構成する。バックライト部3は、複数列の発光アレイ17が、互いに所定の間隔を以って平行に配列されてエリアライト型のバックライト部を構成する。
液晶表示装置1には、図3に示すようにバックパネル13の背面に、詳細を後述するように放熱部8から熱伝導を受ける一対のヒートシンク18、18が長さ方向の両側に位置して配置されている。ヒートシンク18、18は、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冷却ファンやヒートパイプと組み合わせて用いられており、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してなる。ヒートシンク18、18は、大きな表面積を有して放熱部8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液晶表示装置1の冷却を行う。
ヒートシンク18、18は、大型であるほど大きな放熱作用を奏するが、バックライト部3や装置全体の厚みを大きくかつ大型化させてしまう。ヒートシンク18、18は、大型で重量が大きな部品であるため、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を複雑とさせてしまう。液晶表示装置1は、後述するバックライト部3の構成とヒートシンク18、18をバックパネル13に巧に配置した構成とにより、大型化を抑制して各LED4からの発生熱が効率的に放熱されるように構成される。液晶表示装置1は、後述するようにバックパネル13が全体としてフラットな形状に形成されることで、ヒートシンク18、18間の中央領域にフラットな部位が構成されるようにする。
液晶表示装置1には、図3に示すように、バックパネル13の中央領域に液晶パネル2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19や、液晶パネル2や電源部を制御する複数個の電源制御ユニット20、20或いはバックライト部3の動作を制御するLED制御回路ユニット21、21等の制御回路パッケージが搭載されることによって厚みが大きくなることが抑制されている。なお、液晶表示装置1には、各ヒートシンク18、18にその放熱動作を促進させる図示しないが冷却ファンが適宜組み合わされる。
液晶表示装置1においては、バックライト部3から出射された大容量の照明光が、光学機能シートブロック部5を介して液晶パネル2に供給される。光学機能シートブロック部5は、それぞれ液晶パネル2の外形とほぼ同等の外形を有する複数の光学機能シートが積層されてなる。光学機能シートブロック部5は、詳細を省略するがバックライト部3から供給された照明光を直交する偏光成分に分解する光学機能シートや照明光の位相差を補償して広角視野角化や着色防止を図る光学機能シート或いは照明光を拡散する光学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を有する。なお、光学機能シートブロック部5は、上述した光学機能シートに限定されるものでは無く、例えば輝度向上を図る輝度向上フィルム、位相差フィルムやプリズムシートを挟む上下2枚の拡散シート等の光学機能シートを備えるようにしてもよい。
液晶表示装置1においては、導光ブロック部6が、バックライト部3から出射された照明光を全面に亘って均一な輝度にした状態で導光空間部14内を導光して光学機能シートブロック部5に入射させる。導光ブロック部6は、拡散導光プレート22と拡散プレート23とから構成され、詳細を後述するように多数個の光学スタッド部材24によって所定の対向間隔を保持されて導光空間部14内に配置される。
拡散導光プレート22は、導光性を有する乳白色の合成樹脂材、例えばアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等を素材として成形された液晶パネル2とほぼ同サイズでやや厚みを有するプレート体からなる。拡散導光プレート22は、図2に示すように一方の主面上に光学機能シートブロック部5が積層状態で組み合わされるとともに、外周部をブラケット部材25によって保持される。拡散導光プレート22は、他方の主面から入射された照明光を内部において適宜屈折、乱反射を行うことによって拡散させ、一方主面側から全面に亘って輝度を均一化した状態で光学機能シートブロック部5へと入射させる。
拡散プレート23は、透明な合成樹脂材、例えばアクリル樹脂等を素材として成形された液晶パネル2とほぼ同サイズのプレート体からなり、バックライト部3と所定の間隔を以って対向配置されることにより、各LED4から出射された照明光の入射状態を制御する機能を有する。拡散プレート23には、図2に示すように各LED4と対向する部位にそれぞれ調光パターン26が形成されている。
各調光パターン26は、遮光剤と拡散剤とを含むインク材料を所定の割合で調合した光反射・拡散特性を有するインクを用いて例えばスクリーン印刷法等によってLED4の外径よりもやや大径の円形パターンを印刷して形成される。遮光剤には、例えば酸化チタン、硫化バリウム、炭酸カルシウム、酸化アルミナ、酸化亜鉛、酸化ニッケル、水酸化カルシウム、硫化リチウム、四三酸化鉄、メタクリル樹脂粉末、雲母(セリサイト)、陶土粉末、カオリン、ベントナイト、金粉或いはパルプ繊維等が用いられる。拡散剤には、例えば酸化ケイ素、ガラスビーズ、ガラス微粉末、ガラス繊維、液体シリコン、水晶粉末、金めっき樹脂ビーズ、コレステリック液晶液、再結晶アクリル樹脂粉末等が用いられる。
拡散プレート23は、各調光パターン26が直下に配置されたLED4から直上に出射された照明光を反射させ、各調光パターン26の非形成領域において照明光を入射させるようにする。拡散プレート23は、このように各調光パターン26によって各LED4から出射される照明光の入射状態を規制することで部分的な高輝度領域の発生を低減し、全面から拡散導光プレート22に対して輝度を均一化した照明光を供給する。
なお、拡散プレート23は、各調光パターン26をLED4の外径よりも大径の領域内に形成した多数個のドットによって構成し、照明光の一部を透過させるとともに一部を反射拡散させることで入射光量を制限するように構成してもよい。拡散プレート23は、この場合に各調光パターン26が、ドットの密度を周辺部に対して中央部を密にして形成することにより、中央部における入射光量を制限しかつLED4との位置ズレを吸収するいわゆるグラデーションパターンとして構成してもよい。
液晶表示装置1においては、各LED4から出射されて拡散プレート23に対して臨海角を超えて入射される照明光の一部が、拡散プレート23の表面で反射させる。液晶表示装置1においては、バックライト部3の各LED4から周囲に出射された出射光や、拡散プレート23の表面で反射された出射光、或いは各調光パターン26によって反射された照明光を反射部7によって反射させて拡散プレート23を介して効率よく拡散導光プレート22に供給する。液晶表示装置1においては、反射部7と拡散プレート23との間で照明光を反復反射させることで、増反射原理による反射率の向上が図られるようにする。
反射部6は、例えばアルミプレートを基材として、その表面に蛍光剤を含有した発泡性PET等からなる反射材を接合してなり、液晶パネル2とほぼ同等の外形に形成された反射プレート27を有する。反射プレート27には、図2に示すように各LED4を貫通させる多数個のガイド孔28が形成されており、各LED4から外周部に向かって出射された照明光や上述した調光パターン26によって反射された照明光を拡散プレート23側へと反射させる。
液晶表示装置1においては、液晶パネル2における色むら等の発生を防止するために、上述した拡散導光プレート22と拡散プレート23と反射プレート27とが互いに位置決めされるとともに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。液晶表示装置1においては、詳細を後述するようにバックパネル13に取り付けられる多数個の光学スタッド部材24によって、これら各プレート22、23、27を保持する。各光学スタッド部材24は、詳細を後述するが、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、図2に示すようにバックパネル13に形成した取付部29にそれぞれ取り付けられる。
取付部29は、バックパネル13の内面側に、バックライト部3が組み合わされた状態において各発光アレイ17の列間に位置して形成された略台形凸部からなる。取付部29は、上面が反射プレート27の載置面を構成し、それぞれ光学スタッド部材24を取り付けるための取付孔30が貫通して設けられている。
各光学スタッド部材24は、図2に示すように、それぞれ軸状基部31と、この軸状基部31の下端部に形成された嵌合部32と、この嵌合部32から所定の間隔を以って軸状基部31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33と、この第1受け板部33から所定の間隔を以って軸状基部31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34とから構成される。各光学スタッド部材24は、軸状基部31がバックパネル13の取付部29と拡散導光プレート22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34から拡散プレート23の厚みとほぼ等しい高さ位置に段部35が構成されている。
各光学スタッド部材24は、軸状基部31が上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、上端部36が拡散導光プレート22に突き当てられる突当て部を構成する。各光学スタッド部材24には、段部35のやや上方に位置して軸方向の肉盗み孔37が形成され、この形成部位において軸状基部31に収斂習性が付与される。各光学スタッド部材24は、嵌合部32が、先端部の外径をバックパネル13側の取付孔30とほぼ等しい外径とされるとともに軸方向に対してこの取付孔29の内径よりも次第に大径とされた断面が略円錐台形に形成する。各光学スタッド部材24は、嵌合部32に大径部位から先端側に向かってすり割りを形成することによって収斂習性を付与してなる。
上述した拡散プレート23には、バックパネル13の各取付部29にそれぞれ対向して多数個の嵌合孔38が形成されている。また、反射プレート27にも、バックパネル13の各取付部29にそれぞれ対向して多数個の嵌合孔39が形成されている。反射プレート27は、各嵌合孔39を取付孔30と位置合わせした状態で、バックパネル13の各取付部29上に組み合わされる。各光学スタッド部材24は、この状態で嵌合部32が反射プレート27の相対する嵌合孔39を介して取付孔30に押し込まれることにより、バックパネル13にそれぞれ取り付けられる。各光学スタッド部材24は、図2に示すように第1受け板部33によって反射プレート27を取付部29上に押し付け、この反射プレート27をバックパネル13に固定する。
各光学スタッド部材24には、上端部36に相対する嵌合孔38を嵌合させるようにして拡散プレート23が組み合わされる。各光学スタッド部材24は、拡散プレート23が押し込まれるにしたがって軸状段部31が肉盗み孔37の形成部位で収斂し、嵌合孔38が段部35を通過すると自然状態に復帰することで拡散プレート23を第2受け板部34と段部35との間で挟み込むことによって保持する。各光学スタッド部材24は、第1受け板部33によって保持する反射プレート27と第2受け板部34によって保持する拡散プレート23とをその対向間隔を保持してバックパネル13に組み合わせるようにする。また、各光学スタッド部材24は、上端部36がバックパネル13に組み合わされる拡散導光プレート22に突き当てられることにより、この拡散導光プレート22に対して拡散プレート23と反射プレート27との対向間隔を保持する。
液晶表示装置1においては、上述したように各光学スタッド部材24が、嵌合部32を取付孔30に押し込む簡易な方法によってバックパネル13の取付部29上にそれぞれ組み付けられる。液晶表示装置1においては、上述したように各光学スタッド部材24を介して拡散導光プレート22と拡散プレート23と反射プレート26とを位置決めするとともに、これら拡散プレート23と反射プレート27とが相互の対向間隔を精密に保持される。液晶表示装置1は、バックライト部3から出射された照明光が、各プレート22、23、27において安定した状態で導光、拡散、反射等の動作が行われて液晶パネル2に色むらの発生が防止されるようになる。なお、光学スタッド部材24は、液晶パネル2の画面サイズに応じて適宜の個数が用いられてバックパネル13に取り付けられるが、基本的にはいずれの液晶パネル2に対しても共通部品として用いられる。
液晶表示装置1においては、調光パターン26が形成された拡散プレート23や反射プレート27がそれぞれ表裏面特性を有し、間違えずに組み合わされなければならない。液晶表示装置1においては、上述したバックパネル13に形成する取付部29の取付孔30と拡散プレート23の嵌合孔38と反射プレート27の嵌合孔39とが、少なくとも1個が位置をずらして形成される。液晶表示装置1においては、拡散プレート23又は反射プレート27が表裏を間違えて組み合わされた場合に、光学スタッド部材24との組み合わせを不能とさせて誤組合せ防止構造が構成さる。
液晶表示装置1においては、上述したように液晶パネル2の画面サイズに応じて第1発光モジュール体15と第2発光モジュール体16との組み合わせ個数を選択して発光アレイ17を構成する。第1発光モジュール体15と第2発光モジュール体16とは、後述するように実装するLED4の個数及び構成部材の大きさを異にするが、基本的な構造をほぼ同等とする。第1発光モジュール体15と第2発光モジュール体16とは、バックライト部3とともに、放熱部8を構成する。
液晶表示装置1においては、多数個のLED4から発生する熱が液晶パネル2とバックライト部3との間に構成された周囲を密閉した導光空間部14内に籠もって高温状態となる。液晶表示装置1においては、高温化によって上述した光学機能シートブロック部5の特性が変化したり、拡散導光プレート22や拡散プレート23或いは反射プレート27に歪み等が生じて液晶パネル2に色むら等を発生させ、また各回路ユニット19、20、21の動作を不安定とさせたりする。液晶表示装置1においては、放熱部8によって各LED4から発生した熱を効率的に放熱して安定した動作が行われるようにする。
第1発光モジュール体15は、図4に示すように、第1配線基板40と、赤色LEDと緑色LEDと青色LEDとを適宜に組み合わせた合計25個からなり第1配線基板40上に実装されたLED4と、第1配線基板40に実装された入力用コネクタ41と出力用コネクタ42とを備え、これら各部材によってバックライト部3を構成する。第1発光モジュール体15は、第1配線基板40を支持する第1放熱プレート43と、この第1放熱プレート43に組み合わされた第1ヒートパイプ44とを備え、これら部材によって放熱部8を構成する。
各LED4は、詳細を省略するがそれぞれ発光バルブを樹脂ホルダによって保持するとともに、樹脂ホルダから一対の端子が突出されてなる。各LED4には、出射光の主成分を発光バルブの外周方向に出射する指向性を有するいわゆるサイドエミッション型のLEDが用いられている。
第1配線基板40は、所定の長さと幅とを有する横長矩形を呈しており、図示を省略するが各LED4をシリーズで接続する配線パターンやそれぞれの端子を接続するランド等が形成されている。第1配線基板40には、25個のLED4が、同一軸線上に位置して互いに等間隔を以って長さ方向に配列されて実装される。第1配線基板40には、幅方向の一側部の近傍でかつ一方側に位置して入力用コネクタ41が実装されるとともに、他方側に位置して出力用コネクタ42が実装されている。
第1放熱プレート43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第1配線基板40とほぼ同一の長さとやや大きな幅を有する矩形のブロック形状に形成される。第1放熱プレート43は、放熱部材とともに第1配線基板40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、第1放熱プレート43は、アルミ材に限定されず、同等以上の特性を有する、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く、また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するようにしてもよい。
第1放熱プレート43には、図4に示すように、第1主面43aに第1配線基板40を嵌合して取り付けるための基板嵌合凹部45が全長に亘って形成されている。第1放熱プレート43は、基板嵌合凹部45が、第1配線基板40とほぼ同幅とされるとともにその厚みよりもやや大きな高さを有して形成され、嵌合された第1配線基板40の底面と幅方向の両側縁部とを保持する。第1放熱プレート43は、基板嵌合凹部45内に嵌合された第1配線基板40を複数個の取付ねじ46によって固定する。
第1放熱プレート43は、基板嵌合凹部45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第1配線基板40の底面が密着される長さ方向の受け凸部47を形成するとともに、この受け凸部47の両側に沿って長さ方向の全長に亘って肉盗み凹部48、48が形成されている。第1放熱プレート43は、受け凸部47が、図4に示すように第1配線基板40の各LED4を実装するLED実装領域に対応する幅を以って形成されており、各LED4の点灯動作により最も熱くなるLED実装領域から熱が効率的に伝達されて放熱が行われるようにする。なお、第1放熱プレート43は、軽量化と寸法精度を保持するために肉盗み凹部48、48を形成したが、これら肉盗み凹部48、48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。
第1放熱プレート43には、第1主面43aと対向する第2主面43b側に第1ヒートパイプ44が嵌合されるヒートパイプ嵌合凹部49や、図示しないがバックパネル13との取付部を構成する複数個の取付スタッドや位置決めダボが一体に形成されている。ヒートパイプ嵌合凹部49は、第1主面43a側の受け凸部47と対向する第2主面43bに、幅方向の略中央部に位置して長さ方向の全域に亘って開口する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49は、第1ヒートパイプ44の外径とほぼ等しい開口幅を有するとともに、その開口部位に全長に亘ってかしめ凸縁50、50が一体に形成されている。
第1放熱プレート43には、ヒートパイプ嵌合凹部49内に第1ヒートパイプ44が組み付けられている。第1放熱プレート43は、ヒートパイプ嵌合凹部49の開口部からその内部に第1ヒートパイプ44を嵌合した後にかしめ凸縁50、50に対して開口部を塞ぐようにかしめ処理が施されることにより、ヒートパイプ嵌合凹部49の内壁に外周部を密着させた状態で第1ヒートパイプ44を組み付ける。第1放熱プレート43は、LED4の実装領域に対向した部位に全長に亘って第1ヒートパイプ44を組み付けられることによって、LED4から発生した熱の効率的な伝導が行われるようになる。
第1放熱プレート43は、ヒートパイプ嵌合凹部49内に第1ヒートパイプ44を組み付けることで、この第1ヒートパイプ44の保持部材を兼用する。第1放熱プレート43は、放熱部8の構造を簡易化するとともに、組立時等において精密な第1ヒートパイプ44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。第1放熱プレート43は、各LED4と第1ヒートパイプ44とを互いに位置決めするとともに接近した状態で組み合わされるようにすることから、これら各LED4と第1ヒートパイプ44との間で効率的な熱伝導路を構成する。
なお、第1放熱プレート43は、第2主面43bに開口するヒートパイプ嵌合凹部49を形成して第1ヒートパイプ44を組み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。第1放熱プレート43においては、例えば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、このヒートパイプ嵌合孔に対して側面方向から第1ヒートパイプ44を内部に挿通して組み付けるようにしてもよい。
ヒートパイプは、各種の電子機器等において電源部や光源部等の高温部位からヒートシンク等の放熱手段へと熱伝導を行うために一般的に用いられる熱伝導部材であり、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。第1ヒートパイプ44は、上述したように第1放熱プレート43に一体的に組み付けられ、第1放熱プレート43とともに端部がヒートシンク18と接続される。第1ヒートパイプ44は、高温側の第1放熱プレート43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。第1ヒートパイプ44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18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。第1ヒートパイプ44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第1放熱プレート43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。
第2発光モジュール体16は、上述した第1発光モジュール体15と基本的な構成を同等に構成されるが、長さのみを異にする第2配線基板51と、第2放熱プレート52と、第2ヒートパイプ53とを備えている。第2発光モジュール体16には、図5に示すように、第2配線基板51に赤色LEDと緑色LEDと青色LEDとを適宜に組み合わせた合計15個のLED4が実装される。第2発光モジュール体16については、上述した部材を除く他の構成を第1発光モジュール体15と同等とすることから対応する部材に同一符号を付すことにより説明を省略する。
第2発光モジュール体16は、第2配線基板51が上述したように第1発光モジュール体15側の第1配線基板40に対して長さを異にするがほぼ同幅に形成されている。第2発光モジュール体16は、その主面上に合計15個のLED4を、第1発光モジュール体15側のLED4の実装間隔とほぼ等しい等間隔を以って同一軸線上に位置して実装してなる。すなわち、第2発光モジュール体16は、第2配線基板51が第1発光モジュール体15の第1配線基板40に対して、実装するLED4の個数分その長さが短く形成されている。第2発光モジュール体16も、第2配線基板51上に各LED4をシリーズで接続して実装する。
第2発光モジュール体16は、第2放熱プレート52も、第1発光モジュール体15側の第1放熱プレート43とほぼ同幅とされるとともに、実装するLED4の個数分その長さが短く第2配線基板51とほぼ同長に形成されている。第2発光モジュール体16は、第2放熱プレート52とほぼ同長の第2ヒートパイプ53を備えている。
液晶表示装置1においては、以上のように構成された第1発光モジュール体15と第2発光モジュール体16とが、後述するように第1放熱プレート43と第2放熱プレート52とを長さ方向に並べて組み合わせて発光アレイ17を構成する。液晶表示装置1においては、第1発光モジュール体15と第2発光モジュール体16とが、第1放熱プレート43と第2放熱プレート52とに形成されたそれぞれの基板嵌合凹部45、45とヒートパイプ嵌合凹部49、49とが同一軸線上に位置されることで、第1配線基板40と第2配線基板51及び第1ヒートパイプ44と第2ヒートパイプ53とが相対する端部を突き合わされて組み合わされる。
液晶表示装置1においては、第1発光モジュール体15と第2発光モジュール体16との組み合わせ個数を変えることにより、軸長を異にする発光アレイ17が構成される。液晶表示装置1においては、液晶パネル2のサイズに応じて複数の発光アレイ17をバックパネル13の内面に互いに所定の間隔を以って平行に設置することにより、バックライト部3と放熱部8とを構成する。
図6に示した液晶表示装置60は、32インチの画面サイズを有する液晶パネル2を備え、各発光アレイ61が上述した2個の第1発光モジュール体15A、15Bを長さ方向に並べて構成されるとともに、液晶パネル2に対応した外形を有するバックパネル62に対して4列の発光アレイ61A〜61Dを互いに並列に配列してバックライト部63を構成してなる。液晶表示装置60は、それぞれ25個のLED4を搭載した8個の第1発光モジュール体15を備えることにより、横方向に2×25=50個、縦方向に4個、合計4×50=200個のLED4を備えたバックライト部63を構成する。
液晶表示装置60においては、各発光アレイ61が、第1発光モジュール体15A、15Bをそれぞれ第1配線基板40、40が入力用コネクタ41と出力用コネクタ42とを実装した側の一方側縁を合わせるようにして長さ方向に並べられる。また、液晶表示装置60においては、第1列目の発光アレイ61Aと第2列目の発光アレイ61Bとが互いに入力用コネクタ41と出力用コネクタ42とを実装した側の一方側縁を対向して配列され、第3列目の発光アレイ61Cと第4列目の発光アレイ61Dとが互いに入力用コネクタ41と出力用コネクタ42とを実装した側の一方側縁を対向して配列される。
液晶表示装置60においては、各発光アレイ61内において第1発光モジュール体15A、15Bが図示しないコネクタ付きリード線によってシリーズ接続されるが、上述したように入力用コネクタ41と出力用コネクタ42とを対向させることで最短の配線が行われるようになる。液晶表示装置60においては、奇数列の発光アレイ61A、61Cが同図において右側に配置した第1発光モジュール体15Bの右側に入力用コネクタ41が位置されるとともに、左側に配置された第1発光モジュール体15Aの左端側に出力用コネクタ42が位置される。
液晶表示装置60においては、発光アレイ61A〜61Dの奇数列と偶数列との間に構成された長さ方向のスペースを利用してリード線の引き回しが行われ、これらリード線が詳細を省略するがバックパネル62に形成した引出し開口を介して背面側へと導かれて上述したLED制御回路ユニット21等と接続される。液晶表示装置60においては、発光アレイ61A〜61D間に構成されるスペースを利用したリード線の保持、ガイドを行うことにより、スペースの効率化や配線工程の簡易化が図られる。液晶表示装置60においては、第1配線基板40に実装した入力用コネクタ41と出力用コネクタ42の位置により同一列内及び各列間において各第1発光モジュール体15A、15Bの組み間違えが識別されるようになる。
液晶表示装置60においては、各発光アレイ61内において長さ方向に並べられた第1発光モジュール体15A、15Bの第1ヒートパイプ44、44が突き合わせ部位で接続される。液晶表示装置60においては、接続されたこれら第1ヒートパイプ44、44の両端が相対するヒートシンク18、18と接続されることにより、各LED4から発生した熱が第1放熱プレート43と第1ヒートパイプ44、44とを介してこれらヒートシンク18、18に伝導されて効率的な放熱が行われる。なお、液晶表示装置60においては、発光アレイ61A〜61Dの奇数列と偶数列との間に構成された長さ方向のスペースに位置して上述した光学スタッド部材24が適宜配置される。
図7に示した液晶表示装置70は、40インチの画面サイズを有する液晶パネル2を備え、上述した2個の第1発光モジュール体15A、15Bと1個の第2発光モジュール体16とを長さ方向に並べて各発光アレイ71を構成するとともに、液晶パネル2に対応した外形を有するバックパネル72に対して5列の発光アレイ71A〜71Eを互いに並列に配列してバックライト部73を構成してなる。液晶表示装置70は、10個の第1発光モジュール体15と3個の第2発光モジュール体16を備えることにより、横方向に2×25+15=65個、縦方向に5個、合計5×65=325個のLED4を備えたバックライト部73を構成する。
液晶表示装置70においても、各発光アレイ71が、第1発光モジュール体15A、15Bと第2発光モジュール体16とをそれぞれ第1配線基板40、40と第2配線基板51とがそれぞれの入力用コネクタ41と出力用コネクタ42とを実装した側の一方側縁を合わせるようにして長さ方向に並べられる。また、液晶表示装置70においても、第1列目の発光アレイ71Aと第2列目の発光アレイ71Bとが互いに入力用コネクタ41と出力用コネクタ42とを実装した側の一方側縁を対向して配列され、第3列目の発光アレイ71Cと第4列目の発光アレイ71Dとが互いに入力用コネクタ41と出力用コネクタ42とを実装した側の一方側縁を対向して配列される。
液晶表示装置70においても、各発光アレイ71内において長さ方向に並べられた第1発光モジュール体15A、15Bの第1ヒートパイプ44、44と第2発光モジュール体16の第2ヒートパイプ53とが突き合わせ部位で互いに接続される。液晶表示装置70においては、第1発光モジュール体15Aの第1ヒートパイプ44の一端と第2発光モジュール体16の第2ヒートパイプ53の一端とが相対するヒートシンク18、18と接続されることにより、各LED4から発生した熱が第1放熱プレート43と第1ヒートパイプ44、44及び第2放熱プレート52と第2ヒートパイプ53とを介してヒートシンク18、18に伝導されて効率的な放熱が行われる。
液晶表示装置70においては、上述した光学スタッド部材24が発光アレイ71A〜71E間においてバランスよく配置されるようにする。液晶表示装置70においては、例えば第1列目の発光アレイ71Aと第2列目の発光アレイ71Bとの間に複数個の光学スタッド部材24を互いに等間隔となるように配置するとともに、第4列目の発光アレイ71Dと第5列目の発光アレイ71Eとの間にも複数個の光学スタッド部材24を互いに等間隔となるように配置する。
図8に示した液晶表示装置80は、46インチの画面サイズを有する液晶パネル2を備え、各発光アレイ81が上述した3個の第1発光モジュール体15A、15B、15Cをそれぞれ長さ方向に並べて構成されるとともに、液晶パネル2に対応した外形を有するバックパネル82に対して6列の発光アレイ61A〜61Fを互いに並列に配列してバックライト部83を構成してなる。液晶表示装置80は、それぞれ25個のLED4を搭載した18個の第1発光モジュール体15を備えることにより、横方向に3×25=75個、縦方向に6個、合計6×75=450個のLED4を備えたバックライト部83を構成する。
液晶表示装置80においては、各発光アレイ81が、第1発光モジュール体15A、15B、15Cをそれぞれの第1配線基板40、40、40が入力用コネクタ41と出力用コネクタ42とを実装した側の一方側縁を合わせるようにして互いに長さ方向に並べられる。また、液晶表示装置80においては、第1列目の発光アレイ81Aと第2列目の発光アレイ81Bとが互いに入力用コネクタ41と出力用コネクタ42とを実装した側の一方側縁を対向して配列され、第3列目の発光アレイ81Cと第4列目の発光アレイ81Dとが互いに入力用コネクタ41と出力用コネクタ42とを実装した側の一方側縁を対向して配列され、さらに第5列目の発光アレイ81Eと第6列目の発光アレイ81Fとが互いに入力用コネクタ41と出力用コネクタ42とを実装した側の一方側縁を対向して配列される。
液晶表示装置80においても、各発光アレイ81内において長さ方向に並べられた第1発光モジュール体15A、15B、15Cのそれぞれの第1ヒートパイプ44、44、44が相対する端部を突き合わて互いに接続される。液晶表示装置80においては、左側の第1発光モジュール体15Aの第1ヒートパイプ44の端部と右側の第1発光モジュール体15Cの第1ヒートパイプ44の端部とが相対するヒートシンク18、18と接続されることにより、各LED4から発生した熱が第1放熱プレート43と第1ヒートパイプ44とを介してヒートシンク18、18に伝導されて効率的な放熱が行われる。
液晶表示装置80においては、上述した光学スタッド部材24が奇数列と偶数列の発光アレイ71間に複数個が配列されるようにする。液晶表示装置80においては、例えば第5列目の発光アレイ81Eと第6列目の発光アレイ81Fとの間で左側に配置される光学スタッド部材24Aの位置をずらして設けることにより、上述したように拡散プレート23又は反射プレート27が表裏を間違えて組み合わされることを防止する。
上述したように各液晶表示装置60、70、80においては、それぞれ画面サイズを異にする液晶パネル2を備えるが、モジュール化した第1発光モジュール体15と第2発光モジュール体16とを適宜組み合わせてそれぞれの発光アレイ61、71、81が構成されるとともに光学スタッド部材24も共用される。したがって、各液晶表示装置60、70、80においては、部材費や組立コストの低減が図られるとともに生産性の向上も図られるようになる。
なお、液晶表示装置1においては、LED4の実装個数を15個と25個として発光モジュール体のモジュール化を図ったが、かかる個数に限定されるものでは無い。しかしながら、液晶表示装置1においては、LED4の実装個数を多くして発光モジュール体のモジュール化を図った場合に、組み合わせの自由度が制限されて液晶パネル2の多様な画面サイズに対応することが困難となる。また、液晶表示装置1においては、LED4の実装個数が少なくして発光モジュール体を小型にしたモジュール化を図ることにより組み合わせの自由度の向上が図られるようになるが、組立工数が増えるとともに各発光モジュール体間の接続部位において熱伝達のロスも大きくなる。
実施の形態として、32インチ、40インチ或いは46インチの画面サイズを有する液晶パネル2を備えた液晶表示装置60、70、80を示したが、これらの画面サイズは中心値を示したものであり、数インチ程度の差があっても上述した第1発光モジュール体15と第2発光モジュール体16との組み合わせ構成がそのまま採用されることは勿論である。
1 液晶表示装置、2 液晶パネル、3 バックライト部、4 LED(発光ダイオード)5 光学機能シートブロック部、6 導光ブック部、7 反射部、8 放熱部、13 バックパネル、14 導光空間部、15 第1発光モジュール体、16 第2発光モジュール体、17 発光アレイ、22 拡散導光プレート、23 拡散プレート、24 光学スタッド部材、27 反射プレート、40 第1配線基板、41 入力用コネクタ、42 出力用コネクタ、43 第1放熱プレート、44 第1ヒートパイプ、51 第2配線基板、52 第2放熱プレート、53 第2ヒートパイプ、60 液晶表示装置、61 発光アレイ、70 液晶表示装置、71 発光アレイ、80 液晶表示装置、81 発光アレイ