JP5092408B2 - バックライト装置及び表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、バックライト装置及び表示装置に関し、特に、大型表示画面を有する液晶表示装置等に適用して好適なバックライト装置及び表示装置に係わる。

近年、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イ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装置が備えられる。バックライト装置は、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わたって表示光を供給する。バックライト装置には、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（ＣＣＦＬ:Cold Cathode Fluorescent Lamp）が用いられている。冷陰極蛍光ランプは、発光輝度が低い、寿命が短い或いは陰極側に低輝度領域が存在して均斉度等が悪い等の課題を抱えている。

最近では、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光の３原色の赤色と緑色と青色の発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ（Light Emitting Diode）」と称する。）を２次元に配列して白色光を得るＬＥＤ型のバックライト装置が注目されている。斯かるＬＥＤバックライト装置は、低電力消費であり、大型の液晶パネルに対しても高輝度の表示が行える。

ＬＥＤの温度と発光効率には負の相関があるため、ＬＥＤの冷却および均熱化が重要である。通常、バックライト装置中央部は周辺部に比べて温度が上昇する。現段階ではＬＥＤの発光効率が低いため発熱量が多く、積極的な排熱システムが必要とされている。ＬＥＤの特徴として、ＣＣＦＬと異なり、光が一方向に放出されるので、光が放出される方向とは逆の方向から放熱することが可能である。

そこで、従来、冷却および均熱化を図るため、ある程度の体積を持ち熱容量が大きいバルク材料を用いて放熱を行っていた（例えば、特許文献１を参照。）。特許文献１においては、バックライト装置中央部の熱をヒートシンクへ伝えるため、バルク材料（放熱プレート２４）には熱伝導のよいアルミニウム（Ａｌ）を使用し、さらに銅製のヒートパイプ２５を使用している。このヒートパイプ２５は均熱化にも貢献する。

特開２００５−３１７４８０公報

ところで、特許文献１に記載された放熱プレート２４のようなバルク材料を用いた場合、液晶表示装置の液晶パネルサイズが大きくなると、放熱プレート２４も大きくする必要があり、バックライト装置が重量化するとともに、コストが増大するという問題があった。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、上記バックライト装置など光源を備えた装置において、装置全体の均熱性を損なわずに、軽量化、コスト削減を実現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、透過性の表示パネルの背面から光を照射するバックライト装置において、光源が実装され、表示パネルの背面と対向して配置される複数の光源基板と、板金よりなり、複数の光源基板が設置されてバックライト装置の筐体後部に固定されるベース部材と、このベース部材に取り付けられ、ベース部材を通して光源で発生する熱が伝達されるヒートパイプとを備える。ベース部材は、所定の間隔で複数の光源基板の長手方向に延在する複数の底面と、底面間に配置され、底面よりも表示パネル側に位置する複数の設置面を有する。そして、複数の光源基板は、複数の設置面のそれぞれに表示パネルと対向して設置される。さらに、ヒートパイプは、設置面における光源基板の反対側で、かつ、光源基板の長手方向に延在して設けられている。

上記構成によれば、光源が実装される複数の光源基板が設置されるベース部材は、所定の間隔で複数の光源基板の長手方向に延在する複数の底面と、底面間に配置され、底面よりも表示パネル側に位置する複数の設置面とが、板金を加工して形成されており、軽量化が図られている。そして、底面との段差を利用してベース部材の設置面における光源基板の反対側には、ヒートパイプが光源基板の長手方向に延在して設けられる構造を有しているので、光源基板の光源が発光することで発生する熱がベース部材を通してヒートパイプへ伝達される。特に、温度の高いヒートパイプ中央部から周辺部へ熱が伝達される。これによりバックライト装置全体の均熱化が図られる。

また、本発明に係る表示装置は、透過性の表示パネルと、表示パネルの背面から光を照射する光源と、光源が実装される複数の光源基板と、板金よりなり、複数の光源基板が設置されて表示装置の筐体後部に固定されるベース部材と、このベース部材に取り付けられ、ベース部材を通して光源で発生する熱が伝達されるヒートパイプとを備える。ベース部材は、所定の間隔で複数の光源基板の長手方向に延在する複数の底面と、底面間に配置され、底面よりも表示パネル側に位置する複数の設置面を有する。そして、複数の光源基板は、複数の設置面のそれぞれに表示パネルと対向して設置される。さらに、ヒートパイプは、設置面における光源基板の反対側で、かつ、光源基板の長手方向に延在して設けられている。

上記構成によれば、光源が実装される複数の光源基板が設置されるベース部材は、所定の間隔で複数の光源基板の長手方向に延在する複数の底面と、底面間に配置され、底面よりも表示パネル側に位置する複数の設置面とが、板金を加工して形成されており、軽量化が図られている。そして、底面との段差を利用してベース部材の設置面における光源基板の反対側には、ヒートパイプが光源基板の長手方向に延在して設けられる構造を有しているので、光源基板の光源が発光することで発生する熱がベース部材を通してヒートパイプへ伝達される。特に、温度の高いヒートパイプ中央部から周辺部へ熱が伝達される。これにより表示装置全体の均熱化が図られる。

本発明によれば、光源を備えるバックライト装置及び表示装置の均熱性を損なわずに、軽量化が可能であり、これによって材料費を節約できる。また、ベース部材が板状の材料から構成され、容易に加工できる形状としているので、組立て及び製造に掛かるコストを削減できる。

以下、本発明の実施の形態の例について、添付図面を参照しながら説明する。本例は、本発明の表示装置を、バックライト装置を備えた透過型の液晶表示装置に適用したものである。

図１は、本発明の一実施形態に係る表示装置の一例である液晶表示装置の分解斜視図である。

図１に示すように、表示装置の一例である液晶表示装置１は、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照射するバックライトユニット（バックライト装置）３とを備えている。

液晶パネルユニット２は、枠状のフロントフレーム４と、液晶パネル５と、光学シートの支持手段として機能する枠状のミドルシャーシ６とから構成される。この液晶パネルユニット２において、液晶パネル５の外周縁部がミドルシャーシ６の下側辺部に形成された溝に載置されている。そして、この状態で、液晶パネル５がフロントフレーム４とミドルシャーシ６との間に図示せぬスペーサやガイド部材等を介して挟み込まれて保持される。

液晶パネル５は、詳細を省略するが、一般に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。また、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。また、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。

さらに、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、斯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複数の光源基板１４から構成される発光ユニットと、この発光ユニットが設置されるとともに発光ユニット内で発生した熱の放熱を行うベース部材（放熱ユニット）１７と、ベース部材１７を保持するとともにミドルシャーシ６やサイドフレーム１５と組み合わされて筐体に対する支持手段を構成しているバックパネル（後部筐体）１６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わた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。なお、ベース部材１７については、後に詳細に説明する。

光源基板１４は、適宜の個数の赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ（以下、ＬＥＤと総称する。）等が横長矩形の配線基板上に所定の順序に並べて実装されている。３原色のＬＥＤ３０より発光ブロックが構成され、該発光ブロックの基本単位は、例えば１個の赤色ＬＥＤと、２個又は１個の緑色ＬＥＤと、１個の青色ＬＥＤとから形成される。なお、図１に示した例では、紙面の都合上、光源基板を３行としているが、この例に限られるものではない。

光源基板１４の正面には、底面部１３を備える略箱型の反射シート１２が設置されている。この反射シート１２の底面部１３には、光源基板１４の表面に実装されている各ＬＥＤと対応した位置に孔１３ａが穿設されており、孔１３ａのそれぞれに対応する各色のＬＥＤが貫入される。それにより、各ＬＥＤは拡散板１１と反射シート１２により形成される空間（導光空間）に閉じ込められるようにして設置される。各ＬＥＤから周囲に放射された光のうち反射シート１２の底面部１３に向かって出射された光は、その表面で反射して液晶パネル５側へ出射される。

反射シート１２は、その上下の側辺部と底面部１３との間に、該底面部１３に対して所定角度の傾斜部１２ａ，１２ａが形成されている。例えば、所定角度として０〜９０°の間で照光面輝度分布が最も良好となる角度が選択される。この反射シート１２は、例えば、蛍光剤を含有した発泡性ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）材を用いて成形される。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１２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形成してもよい。

反射シート１２の正面には、各ＬＥＤからの出射光を拡散する拡散板１１、光学シート７，８，９から構成される光学シート群１０が設置されている。拡散板１１は、光学シート群１０の液晶パネル５と対向する面の反対面に、下端を合わせて積層して配置される。この拡散板１１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。

光学シート群１０は、例えば、光源基板１４に実装されたＬＥＤから供給されて液晶パネル５に入射される表示光を入射光と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シートが積層されて構成される。例えば、図1に示した光学シート９は拡散シート、光学シート８はプリズムシート、光学シート７は偏光変換シートであり、照射面の形状及び大きさは同一としている。なお、光学シート群１０の構成は、上述した光学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。

上記構成のバックライトユニット３では、拡散板１１に対し、複数の光源基板１４に実装された各ＬＥＤより供給された表示光が背面側から入射される。拡散板１１は、この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群１０へと入射させる。また、各ＬＥＤから出射される表示光の一部が拡散板１１に対して臨界角を超えて入射されると、この拡散板１１の表面で反射される。拡散板１１の表面からの反射光及び各ＬＥＤから周囲に放射されて反射シート１２によって反射された表示光の一部が、これら拡散板１１と反射シート１２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なっている。

最後に、液晶パネル５にバックライトユニット３を組み合わせ、フロントフレーム４でさらにそれらの四辺を覆うことにより、液晶パネル５を含む全体が固定され液晶表示装置１が完成する。このように、液晶表示装置１は各構成部品をそれぞれ密着させて重ねて組み立てられる。なお、フロントフレーム４、ミドルシャーシ６、サイドフレーム１５及びバックパネル１６は、金属や樹脂などで形成されている。

次に、光源基板１４が設置されるベース部材について、図２〜図４を参照して詳細に説明する。図２は、ベース部材１７の説明に供する斜視図、図３は、ベース部材１７に設置された光源基板１４の斜視図、図４は、ベース部材１７のＡ−Ａ線に沿う断面図である。なお、図２〜図４において、説明の便宜上、反射シート１２（図１参照）の記載を省略している。また、図２のベース部材１７においては、６枚の配線基板１４を実装可能な構造であるが、配線基板１４は１枚のみ記載し他は省略している。

図２に示すベース部材１７は、光源基板１４が設置されるとともに、ヒートパイプ１８が保持される構造を有している。ベース部材１７は、所定の間隔で液晶パネル５横方向に延在する複数の溝部２２が形成されるとともに、これらの溝部２２間にて光源基板１４が液晶パネル５の背面と対向して設置される複数の平らな設置面２１が形成されている。設置面２１には、光源基板１４が横方向に配置され、一つの設置面２１の幅（縦方向の寸法）は、光源基板１４の幅と同じか、若干大きくする。図２のベース部材１７においては、光源基板１４を設置するための６面の設置面２１が形成されている。

なお、図２に示したベース部材１７の表示画面に対して左右方向の長さは、説明の便宜上短く表現されているが、実際には液晶パネル５全面に照明光を照射できる長さに形成される。例えば約７０インチの表示画面を持つ液晶表示装置の場合、光源ブロック１行分は図２に示す光源基板１４が４つ縦列配置されてなり、一つのベース部材１７はその光源ブロックが６行設置可能に構成される。さらに、１行に４つの光源基板１４が配置された６行構成のベース部材１７が上下に２段連結されて７０インチ液晶表示装置のベース部材を構成している。上述のベース部材１７は、例えばアルミニウム（Ａｌ）板金に押し出し加工等を施すことで作製される。

溝部２２間に挟まれる設置面２１は、溝部２２の底部２２ａに対して高い位置にあり、この段差を利用して各設置面２１の下側にヒートパイプ１８が光源基板１４の長手方向に沿って保持される空間が形成されている。図４に示すように、設置面２１の裏面に弾性を有する保持部１８ａ，１８ｂが設けられており、この保持部１８ａ，１８ｂによりヒートパイプ１８の外周部を２方向から挟み込むようにしてヒートパイプ１８が保持される。斯かる構成により、ヒートパイプ１８の着脱が容易に行える。なお、ヒートパイプ１８を保持するための構成は、上述した形態に限られるものではなく、例えば、逆Ω形の取付け部材にヒートパイプ１８を嵌入して、取付け部材を設置面２１の裏面にネジ止めして固定するようにしてもよい。

ベース部材１７の設置面２１には、光源基板１４を正確に位置決めするために、長手方向に所定数、例えば２箇所の突起２３，２４が設けられており、この設置面２１の突起２３，２４と対応して、光源基板１４の所定位置に各突起２３，２４に適合する位置決め孔３１，３２が穿設されている。この位置決め孔３１，３２は、各突起２３，２４と略同じ径もしくは略同じ断面形状を持ち、がたつきが少なく精密な位置決めが行えるものとなっている。図３に示すように、光源基板１４の位置決め孔３１，３２に設置面２１の突起２３，２４を挿通させるようにして、光源基板１４を設置面２１に載置すると、光源基板１４の裏面に貼り付けられた粘着性を有する熱伝導シートによって、光源基板１４が設置面２１の正確な位置に固定される。突起２３，２４の高さは、位置決め孔３１，３２にそれぞれ挿入されたときに設置面２１より突き出ない程度とする。また、突起２３，２４の形状は、半円球状や円筒形状など、種々の形状が採用できる。

各光源基板１４は、全て同一仕様で形成されており、光源基板１４の主面の幅方向の一側部の近傍でかつ長手方向の両側に位置されて、信号出力用コネクタ３３Ａと信号入力用コネクタ３３Ｂとが実装されている。光源基板１４の各ＬＥＤ３０は、コネクタ３３Ａ，３３Ｂ及び信号入出力用リード線３４を介して図示しないＬＥＤ制御ユニットと接続され、発光が制御される。

ベース部材１７の各溝部２２の底面２２ａには、溝に沿って所定数の取付け孔２５が形成されている。また、バックパネル１６には、上記ベース部材１７の取付け孔２５と対応する位置に取付け孔１６ａが形成されている。そして、図４に示すように、雄ネジ４１をベース部材１７の取付け孔２５とバックパネル１６の取付け孔１６ａに通し、ナット４２に螺合することで、ベース部材１７がバックパネル１６に固定される。

ところで、バックパネル１６は、例えば比較的軽量であり機械的剛性を有するアルミニウム材によって、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１６は、自らも熱伝導性を有することで、導光空間部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。詳細な説明は省略するが、バックパネル１６には、上述したように外周部位にミドルシャーシ６やサイドフレーム１５と組み合わされる外周壁部（図示略）が形成されるとともに、光学スタッド部材（図示略）を取り付ける多数個の取付け部や、ベース部材１７を固定する取付け孔あるいはリード線を引き出す引出し開口等が形成されている。

光源基板１４の直下に設けられるヒートパイプ１８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１８は、両端部が後述するヒートシンク５０Ａ，５０Ｂと直接又は間接的に接続される。ヒートパイプ１８においては、高温側の光源基板１４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１８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５０Ａ，５０Ｂ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１８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設置面２１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。

本実施形態においては、保持部１８ａ，１８ｂによりヒートパイプ１８をベース部材１７に一体的に取り付けることにより、このヒートパイプ１８を発熱源である各ＬＥＤ３０の配列領域の真下に近接して延在させた構成となる。各ＬＥＤ３０を実装した光源基板１４と、この光源基板１４が配置されているベース部材１７とヒートパイプ１８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５０Ａ，５０Ｂへの熱伝導路を構成する。光源基板１４の各ＬＥＤで発生した熱は、ベース部材１７の設置面２１を介して光源基板１４の直下に設置されたヒートパイプ１８に伝達される。斯かる構成によりスペース効率を図って各ＬＥＤ３０からの発生熱を極めて効率よくヒートシンク５０Ａ，５０Ｂへと伝導して放熱することで、導光空間部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。

図５は、バックライト装置全体裏面を示す斜視図であり、ここではベース部材６０が固定されるバックパネル１６の記載は省略している。図５に示すバックライト装置は、大型の液晶表示装置、例えば７０インチ以上の液晶表示装置に用いられるバックライト装置であり、ベース部材６０は、６箇所の設置面２１が形成された６段構成のベース部材１７（図２参照）が２つ組み合わされて構成されている。ヒートパイプ１８は、ベース部材１７の２倍の１２本設けられる。

図５において、一対のヒートシンク５０Ａ，５０Ｂがベース部材１７の設置面２１の長手両端近傍、すなわちバックパネル１６の左右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５０Ａ，５０Ｂ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１８と組み合わせて用いられている。ヒートシンク５０Ａ，５０Ｂは、熱伝導率に優れたアルミニウム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５０Ａ，５０Ｂ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。

また、各ヒートシンク５０Ａ，５０Ｂにそれぞれ一対の冷却ファンを組み合わせることにより、放熱効率の向上が図られている。本実施形態においては、ヒートシンク５０Ａに対して冷却ファン５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ、ヒートシンク５０Ｂに対して冷却ファン５１Ｄ，５１Ｅ，５１Ｆが取り付けられている。各ヒートシンク５０Ａ，５０Ｂは、各冷却ファン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。冷却ファン５１Ａ〜５１Ｆ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５０Ａ，５０Ｂは、各冷却ファン５１Ａ〜５１Ｆの取付け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。

図６は、ベース部材１７の概略裏面図である。図６において、ベース部材１７の裏面に設置されたヒートパイプ１８には、その両端に略矩形の放熱ブロック（放熱部材）５２Ａ，５２Ｂが取り付けられている。図６より理解されるように、この放熱ブロック５２Ａ，５２Ｂは、ヒートパイプ１８の長さに対応せず左右方向が短く、かつ、上下方向がベース部材１７の設置面２１下側の空間内に設置可能な寸法である。この放熱ブロック５２Ａ，５２Ｂは、ヒートシンク５０Ａ，５０Ｂに対応した位置に取り付けられ、光源基板１４からヒートパイプ１８に伝達された熱をヒートシンク５０Ａ，５０Ｂを介して効果的に放熱するものである。放熱ブロック５２Ａ，５２Ｂの取付けにあっては、この放熱ブロック５２Ａ，５２Ｂの一部、例えば底面がバックパネル１６に接した状態で固定される。

ベース部材１７の中央において、ヒートパイプ１８の中間部に放熱ブロック５２Ｃが取り付けられている。これは、液晶表示装置の表示画面の大型化に伴い、ヒートパイプ１８の長さが不足することによるものであり、放熱ブロック５２Ａと放熱ブロック５２Ｂを一つの熱伝導路で繋ぐことを目的として設けられている。したがって、十分な長さのヒートパイプ１８が生産可能となるなどの条件が整えば放熱ブロック５２Ｃは必ずしも必要ではない。

放熱ブロック５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃは、熱伝導率に優れ、加工性がよく、軽量で廉価なアルミニウム材が用いられて、押し出し加工等によって上述のヒートパイプ１８が設置される空間に収納可能な幅と、ヒートパイプ１８の長さ方向に所定長さを持つ矩形板状に形成される。また、各放熱ブロック５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃは、設置面２１の下側に配置されるので、設置面２１を上面とする凸部の機械的剛性を高めるのに寄与している。なお、放熱ブロック５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃについては、アルミニウム材に限定されず、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あるいは銀合成材や銅材等によって形成するようにしてもよい。

ここで、図７を参照して、放熱ブロック５２Ａ（５２Ｂ）の固定手法について説明する。

図７は、ベース部材６０がバックパネル１６及びヒートシンク５０Ａに固定された状態の断面図を示している。図７において、まず、ベース部材１７の設置面２１に取付け孔を例えば２箇所設けるとともに、放熱ブロック５２Ａの上記設置面２１の取付け孔に対応する位置に雌ネジを形成する。そして、ヒートパイプ１８が取り付けられた放熱ブロック５２Ａを、ベース部材６０の設置面２１の下側に配置し、その状態で平頭の雄ネジ４３Ａ，４３Ｂを用いて、放熱ブロック５２Ａをベース部材６０に螺設し、固定する。その後、ベース部材６０、バックパネル１６及びヒートシンク５０Ａを、ベース部材６０の底部において雄ネジ４１とナット４２を用いて固定する。

放熱ブロック５２Ａの断面形状は、ベース部材６０の設置面２１、側壁２１ａ，２１ｂ及びバックパネル１６により形成される空間に収まる断面略矩形であり、雄ネジ４１とナット４２を用いて、ベース部材６０、バックパネル１６及びヒートシンク５０Ａを固定したときに、放熱ブロック５２Ａの下面がバックパネル１６に接した状態となる高さに形成されている。この接面面積が大きいほど放熱効果が大きくなる。

放熱ブロック５２Ａにおいては、例えば、一面に開口する、又は一面から反対面へと貫通するヒートパイプ嵌合孔５３を形成してヒートパイプ１８を内部に挿通して組み付けるようにする。ヒートパイプ１８の取付け手法は斯かる構造に限定されず、例えば、ベース部材１７の設置面２１と対向する放熱ブロック５２Ａの上面５４側に開口する逆Ω形のヒートパイプ嵌合凹部を形成して、ヒートパイプ１８を上面５４側からヒートパイプ嵌合凹部に嵌入し取り付けるようにしてもよい。

放熱ブロック５２Ｂのベース部材６０への固定手法も同様であるので、説明を省略する。なお、放熱ブロック５２Ｃについては、バックパネル１６に接触しないようにして固定する。これは、放熱ブロック５２Ｃはヒートシンク５０Ａ又は５０Ｂから離れた位置にあり、バックパネル１６に接触させると、均熱化及び放熱が阻害されるためである。放熱ブロック５２Ｃがバックパネル１６に接触しない構造にすると、液晶表示装置の表示画面中央部の熱がヒートパイプ１８を伝達して両側の放熱ブロック５２Ａ及び５２Ｂより放熱され、均熱化及び放熱効果が向上する。

次に、図８を参照して、放熱ブロック５２Ａ（５２Ｂ）の固定手法の他の例について説明する。

図８は、ベース部材６０がバックパネル１６及びヒートシンク５０Ａに固定された状態の断面図を示している。図８において、まず、ベース部材６０の設置面２１に例えば２箇所の取付け孔４４Ａ，４４Ｂを設ける。放熱ブロック５２Ａには、設置面２１のそれぞれの取付け孔に対応する位置に後述する雄ネジ４６Ａ，４６Ｂの頭部が隠れる程度の深さの孔４５Ａ，４５Ｂを穿設するとともに、該孔４５Ａ，４５Ｂの底から下側に向かってそれぞれ雌ネジを貫通形成する。さらに、バックパネル１６及びヒートシンク５０Ａに対して、放熱ブロック５２Ａに設けた雌ネジに対応する位置に同一の雌ネジを形成する。

そして、ヒートパイプ１８が取り付けられた放熱ブロック５２Ａを、ベース部材６０の設置面２１の下側に配置し、その状態で雄ネジ４６Ａ，４６Ｂをベース部材６０の取付け孔４４Ａ，４４Ｂに挿通して、放熱ブロック５２Ａをバックパネル１６及びヒートシンク５０Ａに串刺し状態に螺設し、固定する。その後、ベース部材６０、バックパネル１６及びヒートシンク５０Ａを、ベース部材６０の底部において雄ネジ４１とナット４２を用いて固定する。バックパネル１６及びヒートシンク５０Ａともに雌ネジが切れない板厚の場合は、ナットを用いて固定するようにしてもよい。

図８において、放熱ブロック５２Ａへのヒートパイプ１８の取付け方法は、上述した図７を用いた説明で言及した方法が採用できるので、説明を省略する。また、図８を用いて説明した放熱ブロックの固定手法は、放熱ブロック５２Ｂのベース部材６０への固定手法にも適用できるので、説明を省略する。

さらに、放熱ブロックの固定手法は斯かる構造に限定されることなく、他の手法を採用することもできる。例えば、放熱ブロック５２Ａ（５２Ｂ）の上下をベース部材６０とバックパネル１６によって挟み込み（又は押圧し）、放熱ブロック５２Ａ（５２Ｂ）をベース部材６０とバックパネル１６に密着させた状態に保持することにより、図７の雄ネジ４３Ａ，４３Ｂ、図８の雄ネジ４６Ａ，４６Ｂを不要とする構造にしてもよい。その場合、放熱ブロック５２Ａ（５２Ｂ）のヒートパイプ１８長さ方向への滑り防止に、ヒートパイプ１８と放熱ブロック５２Ａ（５２Ｂ）間で所定の係止加工又は滑り防止処理を施しておいてもよい。これにより、雄ネジ等の固定部品の削減及び組立て工程の省略が可能になる。

上述した各実施形態において、ベース部材１７（６０）は、従来の放熱プレートのようなバルク材料ではなく、板金により構成することによって軽量化が図られている。さらに、加工対象が板金であるとともに押し出し加工等の比較的簡単な加工を採用できる点などにより、材料加工の簡易化、製造の簡易化が実現できる。

また、ヒートパイプ１８はバックライトユニット中央部の熱をヒートシンク５０Ａ，５０Ｂがある表示画面左右に輸送するので、効率的な熱輸送が可能となり、均熱化、放熱が実現できる。ヒートパイプ１８へは、ベース部材１７（６０）を通して熱を伝達することができる。さらに、放熱ブロック５２Ａ，５２Ｂが設けられている場合、ベース部材１７（６０）よりヒートパイプ１８に伝達された光源基板１４の発生熱を、放熱ブロック５２Ａ，５２Ｂからヒートシンク５０Ａ，５０Ｂに直接放熱することができ、放熱性が向上する。

したがって、上述した実施形態においては、均熱化及び放熱性能を維持しつつ、材料面と加工面の双方の観点から液晶表示装置の大型化に伴うコスト増大を抑制することができる。なお、本実施形態は、大型の液晶表示装置に限らず、小型の表示装置に対しても適用することができる。特に大型の液晶表示装置の場合に、コスト削減効果が大きい。

なお、上述した実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、上述の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。例えば、以上の説明で挙げた使用材料及びその量、処理時間及び寸法などの数値的条件は好適例に過ぎず、説明に用いた各図における寸法形状及び配置関係も概略的なものである。

また、本発明は、光源基板を載置するベース部材を繰り返し凹凸形状を持つ板金より構成するものであるから、上述の実施形態で示した透過液晶パネルを用いる液晶表示装置以外に、透過表示パネルを用いないＬＥＤ表示装置等、他の表示装置に対しても適用可能である。

さらに、上記表示装置の光源として、ＬＥＤに代えてＣＣＦＬや電球を使用するなど、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。

本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係るベース部材の説明に供する斜視図である。 本発明の一実施形態に係るベース部材に設置された光源基板の斜視図である。 本発明の一実施形態に係るベース部材のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明の一実施形態に係るバックライトユニット全体裏面の斜視図である。 本発明の一実施形態に係るベース部材の裏面図である。 本発明の一実施形態に係るブロックの固定手法の例を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係るブロックの固定手法の他の例を示す説明図である。

符号の説明

１…液晶表示装置、２…液晶パネルユニット、３…バックライトユニット、４…フロントフレーム、５…液晶パネル、６…ミドルシャーシ、７，８，９…光学シート、１０…光学シート群、１１…拡散板、１２…反射シート、１２ａ…傾斜部、１３…底面部、１３ａ…孔、１４…光源基板、１５…サイドフレーム、１６…バックパネル、１６ａ…取付け孔、１７…ベース部材、１８…ヒートパイプ、２１…設置面、２２…溝部、２２ａ…底面、２３，２４…突起、２５…取付け孔、３０…ＬＥＤ、３１，３２…位置決め孔、５０Ａ，５０Ｂ…ヒートシンク、５２Ａ，５３Ｂ，５２Ｃ…放熱ブロック、５３…ヒートパイプ嵌合孔

Claims (7)

1. 透過性の表示パネルの背面から光を照射するバックライト装置において、
   光源が実装され、前記表示パネルの背面と対向して配置される複数の光源基板と、
   板金よりなり、前記複数の光源基板が設置されてバックライト装置の筐体後部に固定されるベース部材と、
   前記ベース部材に取り付けられ、前記ベース部材を通して前記光源で発生する熱が伝達されるヒートパイプと、
   を備え、
   前記ベース部材は、
   所定の間隔で前記複数の光源基板の長手方向に延在する複数の底面と、
   前記底面間に配置され、前記底面よりも前記表示パネル側に位置する複数の設置面と、を有し、
   前記複数の光源基板は、前記複数の設置面のそれぞれに前記表示パネルと対向して設置され、
   前記ヒートパイプは、前記設置面における前記光源基板の反対側で、かつ、前記光源基板の長手方向に延在して設けられている
   バックライト装置。
2. 前記ベース部材の前記複数の設置面のそれぞれの長手方向両端近傍に位置して、前記設置面における前記光源基板の反対側にヒートパイプ嵌合部が形成された放熱部材が設けられ、
   前記放熱部材は、前記ヒートパイプ嵌合部に前記ヒートパイプの両端近傍が嵌合された状態で前記ベース部材の前記設置面における前記光源基板の反対側に設置される
   請求項１に記載のバックライト装置。
3. 前記放熱部材の一部と前記筐体後部が接触した状態に固定されている
   請求項２に記載のバックライト装置。
4. 前記放熱部材は断面矩形に形成されてなり、当該放熱部材の一面と前記筐体後部が面接触している
   請求項３に記載のバックライト装置。
5. 前記ベース部材の前記複数の設置面上のそれぞれに２以上の突起を形成するとともに、前記複数の光源基板の前記突起と対応する位置に前記各突起に適合する位置決め用の孔を設け、
   前記複数の光源基板は、前記ベース部材の各突起が当該複数の光源基板の対応する位置決め用孔に貫入した状態で前記ベース部材の前記複数の設置面上のそれぞれに固定される
   請求項１に記載のバックライト装置。
6. 前記ベース部材は、アルミニウム板金よりなる
   請求項１に記載のバックライト装置。
7. 透過性の表示パネルと、
   前記表示パネルの背面から光を照射する光源と、
   前記光源が実装される複数の光源基板と、
   板金よりなり、前記複数の光源基板が設置されて表示装置の筐体後部に固定されるベース部材と、
   前記ベース部材に取り付けられ、前記ベース部材を通して前記光源で発生する熱が伝達されるヒートパイプと、
   を備え、
   前記ベース部材は、
   所定の間隔で前記複数の光源基板の長手方向に延在する複数の底面と、
   前記底面間に配置され、前記底面よりも前記表示パネル側に位置する複数の設置面と、を有し、
   前記複数の光源基板は、前記複数の設置面のそれぞれに前記表示パネルと対向して設置され、
   前記ヒートパイプは、前記設置面における前記光源基板の反対側で、かつ、前記光源基板の長手方向に延在して設けられている
   表示装置。

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