WO2010110022A1

WO2010110022A1 - バックライト構造

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Publication number: WO2010110022A1
Application number: PCT/JP2010/053512
Authority: WO
Inventors: 啓文宮本; 濱田　哲也
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2009-03-25
Filing date: 2010-03-04
Publication date: 2010-09-30
Also published as: US20120020114A1; CN102356347A

Abstract

　液晶表示装置１００は、上下の縁部に配置された光源モジュール１と、光源モジュール１の間に配置された導光板２と、光源モジュール１及び導光板２の背面側に配置された背面板３と、背面板３の背面側に配置されたファン取付板４と、ファン取付板４に取り付けられた冷却ファン５とを備える。背面板３には光源モジュール１の背面側に突出する突出部３ａが形成されており、ファン取付板４と背面板３との間には冷却風路１１が形成されている。ファン取付板４の上下両端縁には、突出部３ａの形状に合わせてＬ字状の折曲部４ａが形成されており、突出部３ａの表面において空気流が接触する面積を広くして突出部３ａの冷却効率を向上させる。

Description

バックライト構造

　本発明は、例えば液晶表示装置に用いられるバックライト構造に関し、特に、強制冷却機能を有するバックライト構造に関する。

　従来、液晶表示装置に用いられるバックライト構造としては、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）チップを有するＬＥＤモジュールと、このＬＥＤモジュールからの光を端面に受けて前面から出射する導光板とを備えたサイドライト型のバックライト構造がある。この従来のバックライト構造では、ＬＥＤモジュールと導光板を収容する背面板の外側に、放熱フィンを取り付けている。そして、ＬＥＤチップの発光に伴って生じる熱を、ＬＥＤモジュールを固定する固定部材と、熱伝導シートと、熱伝導部材とを介して放熱フィンに伝達し、この放熱フィンによって空気中に放出する自然冷却を行っている（例えば特許文献１参照）。

　従来、ＬＥＤを光源に用いたバックライト構造は、ＬＥＤの光量が比較的小さいことから、ＰＤＡ（個人用携帯情報端末）や携帯電話機器等のような小型電子装置に用いられており、モニター装置等の大型電子装置のバックライト構造では、光量が比較的大きい冷陰極管が光源に用いられていた。しかし、近年の高輝度ＬＥＤの開発に伴い、大型電子装置のバックライト構造にもＬＥＤが光源に用いられ始めている。

　しかしながら、高輝度ＬＥＤは発熱量が大きいので、従来のバックライト構造の光源に高輝度ＬＥＤを用いると、光源の冷却が不十分になるという問題がある。

　従来のバックライト構造に対して、冷却能力を向上するために一般的に知られている対策としては、放熱フィンの大型化や冷却ファンを設置すること等がある。ここで、放熱フィンの大型化のみでは冷却能力の増大に限界があることから、放熱フィンの大型化と併せて冷却ファンを設置する必要がある。

　放熱フィン及び冷却ファンを備えた従来のバックライト構造を図１６に示す。このバックライト構造はサイドライト型であり、液晶表示装置の上下両端縁の近傍に配置された一対の光源モジュール１と、この光源モジュール１の間に配置された導光板２と、光源モジュール１及び導光板２の背面側に配置された金属製の背面板３と、この背面板３の平坦面３ｂに取り付けられた複数の放熱フィン１３０と、背面側に所定間隔をおいて配置された複数の冷却ファン５を備える。

　しかしながら、これらの対策は、バックライト構造の大型化やコストアップを招く不都合がある。詳しくは、従来のバックライト構造に冷却ファンを設置すると、図１６のように放熱フィン１３０の背面側に所定距離を置いて冷却ファン５を取り付けることとなり、バックライト構造の厚みが増大して大型化する。また、放熱フィン１３０を大型化すると、大型の放熱フィン１３０に満遍なく送風するために複数の冷却ファン５が必要になる。

　ここで、冷却ファンの数が不足すると、放熱フィンの冷却ムラが生じやすく、その結果、ＬＥＤモジュールの放熱にムラが生じ、複数のＬＥＤチップの光量にバラつきが生じて、液晶表示パネルの映像に輝度ムラや色ムラを招く虞があるので、大型の放熱フィンを用いた場合は多数の冷却ファンが必要となる。このように多数の冷却ファンを用いると、風の干渉が生じやすくて冷却効率の低下が生じやすいので強力な冷却ファンが必要になり、大幅なコストアップを招いてしまう。また、多数の冷却ファンを用いると、バックライト構造の複雑化や騒音の増大を招いてしまう。

　また、従来のバックライト構造は、ＬＥＤチップの熱を、固定部材、熱伝導シート、熱伝導部材等の複数の部品を介して放熱フィンに伝達するので、ＬＥＤチップから放熱フィンへの熱の伝達効率が低く、冷却能力を向上し難いという問題がある。

　そこで、大型化やコストアップを招くことなく、簡易な構造で効率良く光源を冷却できるバックライト構造が提案されており、例えば特許文献２には、光源モジュール及び導光板の背面側に配置される背面板の光源モジュールが対向する部分に突出部を設け、冷却ファンを固定するファン取付板を背面板との間に隙間を形成するように配置するとともに、背面板とファン取付板との隙間に冷却ファンからの風を背面板の突出部の表面を通って排出させる第１通風路が形成されたバックライト構造が開示されている。

特開２００６－１５６３２４号公報国際公開第２００８／０９０６４２号

　特許文献２のバックライト構造では、光源モジュールの熱を背面板の突出部に集め、この突出部に、背面板とファン取付板との間に形成した第１通風路で冷却ファンからの風を導いて放熱するので、冷却効率を効果的に向上できる。しかしながら、特許文献２の構成では冷却ファンからの風が突出部の表面の一部（第１通風路に面している垂直面）にしか当たらず、突出部に当たった風はすぐにファン取付板の背面側へ拡散してしまうため、冷却効率の更なる改善が課題となっていた。

　また、ファン取付板を突出部方向に延長して突出部の背面を覆うように配置する方法も考えられるが、この構成では背面板とファン取付板との間に形成される第１通風路の幅が広がってしまう。そのため、冷却ファンからの風が第１通風路内を効率良く流れなくなるとともに、バックライトの厚みが増加するという不都合が生じる。

　本発明は、上記問題点に鑑み、光源モジュール近傍の背面板表面に多くの空気流を導くことにより、効率良く光源を冷却できる薄型のバックライト構造を提供することを目的としている。

　上記課題を解決するため、本発明のバックライト構造は、複数の光源を有する光源モジュールと、該光源モジュールの光源から端面に入射した光を前面から出射して表示パネルに導く導光板と、該導光板及び前記光源モジュールの背面側に配置され、前記光源モジュールの背面側の部分に後方に突出した突出部が形成される背面板と、該背面板の背面側であって、前記突出部以外の部分に対向するように配置される冷却ファンと、該冷却ファンが取り付けられ、前記背面板との間に隙間を形成するように配置されるとともに前記突出部の形状に沿って折曲部が形成されるファン取付板と、該ファン取付板と前記背面板との隙間に形成され、前記冷却ファンにより生じた空気流が前記突出部の表面の少なくとも一部に接触しながら通過する第１通風路とを備えることを特徴としている。

　上記構成によれば、光源モジュールの光源で生じた熱は、この光源モジュールの背面側に配置された背面板の突出部に伝わり、第１通風路を通過する空気流が突出部の表面に接触することによって外部に放出される。そして、第１通風路を構成するファン取付板に突出部の形状に沿って折曲部を形成することにより、突出部の表面において空気流が接触する面積が大きくなるため、冷却効率を効果的に向上させることができる。

　また、第１通風路の幅を狭くしても突出部の表面に空気流を確実に接触させることができるため、背面板とファン取付板との隙間を狭くして冷却ファンにより生じた空気流を突出部に効率良く導くとともに突出部の表面において空気流が接触する面積を確保することができる。したがって、例えば高輝度ＬＥＤを光源に用いた場合においても、簡単な構造で効率良く光源を冷却することができ、その結果、大型電子機器に好適に用いられる薄型かつ低コストのサイドライト型のバックライト構造が得られる。

　また、本発明の一実施形態のバックライト構造は、前記突出部が前記背面板を折り曲げて形成されており、前記突出部の内側に前記光源モジュールの一部が収容されている。

　上記実施形態によれば、光源モジュールの光源で生じた熱が効率良く背面板の突出部に伝達されるので、光源を効率良く冷却することができる。また、光源モジュールのバックライト構造の厚み方向における寸法が大きくても、光源モジュールの一部が背面板の突出部の内側に収容されるので、バックライト構造の薄型化を図ることができる。

　また、本発明の一実施形態のバックライト構造は、前記光源モジュールが複数の光源及び該光源を実装する実装基板から構成され、前記突出部は、前記背面板を貫通して前記第１通風路内に突出する前記実装基板の一部である。

　上記実施形態によれば、光源モジュールの実装基板に第１通風路内の空気流を直接接触させることができるため、冷却効率がより一層向上する。

　また、本発明の一実施形態のバックライト構造は、前記実装基板には、該実装基板上に配置された各光源に対応する位置において背面側に突出する複数の突出片が形成されており、該突出片が前記第１通風路内に突出して前記突出部を構成する。

　上記実施形態によれば、各光源から発生する熱は対応する突出片に集中して蓄積され、第１通風路を流れる空気流によって効率良く放熱される。

　また、本発明の一実施形態のバックライト構造は、前記折曲部は、前記突出部を囲むように形成される。

　上記実施形態によれば、第１通風路内の空気流が突出部の全面に接触可能となるため、冷却効率をより一層向上させることができる。

　また、本発明の一実施形態のバックライト構造は、前記冷却ファンが吸気ファンであり、前記背面板の突出部が、前記第１通風路の排出口の近傍に位置している。

　上記実施形態によれば、吸気ファンによって第１通風路に導かれた外部の冷たい空気流を突出部に当てて排出口から排出することにより、突出部からの放熱効率を効果的に向上することができる。

　また、本発明の一実施形態のバックライト構造は、前記背面板と前記ファン取付板との間に、前記第１通風路を定める仕切板を備える。

　上記実施形態によれば、背面板とファン取付板との間に仕切板を配置することにより、突出部へ効率的に空気流を導く第１通風路の形状や経路を容易に定めることができる。

　また、本発明の一実施形態のバックライト構造は、前記ファン取付板に、前記光源モジュールの駆動回路及び前記表示パネルの駆動回路のうち少なくとも１つが実装されている。

　上記実施形態によれば、ファン取付板を光源モジュールの駆動回路及び表示パネルの駆動回路のうち少なくとも１つの実装スペースとして用いることができ、バックライト構造の小型化を図ることができる。

　また、本発明の一実施形態のバックライト構造は、前記背面板と前記ファン取付板との隙間に、前記冷却ファンによる空気流が前記背面板の前記突出部以外の表面に接触しながら通過する第２通風路を備える。

　上記実施形態によれば、第１通風路で導かれて光源を冷却する空気流とは別個に、第２通風路によって背面板の突出部以外の部分やファン取付板の折曲部以外の部分に安定した温度の空気流を導いて冷却することができる。

　また、本発明の一実施形態のバックライト構造は、前記背面板と前記ファン取付板との間に、前記第１通風路と前記第２通風路とを区画する仕切板を備える。

　上記実施形態によれば、簡易な構成によって第１通風路と第２通風路を形成することができる。

　また、本発明の一実施形態のバックライト構造は、前記ファン取付板の前記第２通風路が設けられた位置に、前記光源モジュールの駆動回路及び前記表示パネルの駆動回路のうち少なくとも１つが実装されている。

　上記実施形態によれば、第２通風路を流れる空気流によって、光源の動作や発熱に影響を受けることなく、光源モジュールの駆動回路及び表示パネルの駆動回路のうち少なくとも１つを冷却することができる。

　また、本発明の一実施形態のバックライト構造は、前記光源モジュールの光源は、ＬＥＤである。

　上記実施形態によれば、ＬＥＤの発光に伴って生じる熱を背面板の突出部から効率良く放出できる。従って、発熱量が大きい高輝度ＬＥＤを用いることにより、大型化やコストアップを招くことなく、大型電子機器用のバックライト構造が得られる。

　また、本発明の一実施形態のバックライト構造は、前記冷却ファンは、軸流ファン又はシロッコファンである。

　上記実施形態によれば、例えばファン取付板の背面側に配置するときは軸流ファンを用いる一方、背面板とファン取付板との間に配置するときはシロッコファンを用いる等のように、配置位置に応じて適切な形式の冷却ファンを選択することにより、バックライト構造の薄型化やコスト削減を図ることができる。

　本発明によれば、光源モジュール近傍の背面板に後方に突出するように形成された突出部の表面に冷却ファンからの空気流を効率良く導くことにより、光源を効果的に冷却できる薄型のバックライト構造を提供することができる。

本発明の第１実施形態のバックライト構造を有する液晶表示装置を示す断面図第１実施形態のバックライト構造を有する液晶表示装置を示す背面図第１実施形態のバックライト構造を有する液晶表示装置を示す正面図第１実施形態の液晶表示装置における光源モジュール付近の部分断面図第１実施形態の変形例のバックライト構造を示す断面図本発明の第２実施形態のバックライト構造を有する液晶表示装置を示す断面図第２実施形態の液晶表示装置における光源モジュール付近の部分断面図本発明の第３実施形態のバックライト構造を有する液晶表示装置を示す断面図本発明の第４実施形態のバックライト構造における光源モジュール付近の拡大図第４実施形態のバックライト構造に用いられる光源モジュールの平面図本発明の第５実施形態のバックライト構造を有する液晶表示装置の背面図本発明の第６実施形態のバックライト構造を有する液晶表示装置の背面図本発明の第７実施形態のバックライト構造を有する液晶表示装置の背面図本発明の第８実施形態のバックライト構造を有する液晶表示装置を示す断面図第８実施形態のバックライト構造を有する液晶表示装置を示す背面図従来のサイドライト型のバックライト構造を有する液晶表示装置を示す断面図

　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態のバックライト構造を有する液晶表示装置を模式的に示す断面図、図２は、図１の液晶表示装置の背面図、図３は図１の液晶表示装置の正面図、図４は、図１の液晶表示装置における光源モジュール付近の拡大図である。

　このバックライト構造はサイドライト型であり、液晶表示装置１００の上下両端縁の近傍に配置された一対の光源モジュール１と、この光源モジュール１の間に配置された導光板２と、光源モジュール１及び導光板２の背面側に配置された金属製の背面板３と、この背面板３の背面側に所定間隔をおいて配置されたファン取付板４と、このファン取付板４に取り付けられた冷却ファン５とを備える。

　光源モジュール１は、液晶表示装置１００の幅方向に延在する細長の実装基板１ａと、この実装基板１ａの導光板２の端面と対向する側の表面に直線状に配列された複数の光源としてのＬＥＤチップ１ｂを有する。

　導光板２は、光源モジュール１のＬＥＤチップ１ｂから上下両端面に入射した光を前面から出射するように形成されている。この導光板２の前面側に、液晶表示パネル７が配置されている。また、導光板２の背面側には反射シート８が配置されている。

　背面板３は、少なくとも、光源モジュール１の上下両側面を取り囲むと共に光源モジュール１及び導光板２の背面を覆うように形成されている。この背面板３は、上下両端縁の光源モジュール１の背面側に位置する部分が後方に突出した突出部３ａを有している。また、上下の突出部３ａの間には、導光板２の背面に近接した平坦面３ｂが形成されている。突出部３ａは、光源モジュール１の配置位置に対応して、背面板３を上下両端縁に沿って断面略コ字状に折り曲げて形成されている。

　ファン取付板４は、幅方向及び高さ方向の寸法が背面板３と概ね同じであり、前後方向において背面板３の突出部３ａの後方端と略同じ位置に配置されている。このファン取付板４と背面板３との間に、第１通風路としての冷却風路１１が形成されており、ファン取付板４の上下両端縁には、突出部３ａの形状に合わせてＬ字状の折曲部４ａが形成されている。そして、背面板３の上下両側の突出部３ａとファン取付板４の折曲部４ａとの間に冷却風路１１の排出口１１ａが形成されている。

　冷却ファン５は軸流ファンによって形成されており、背面に設けられた吸入口５ａから空気を吸い込んで、前面に設けられた吹出口５ｂから冷却風路１１内に風を吹き出すようになっている。

　このように、背面板３に各構成部分が取り付けられて形成されたバックライト構造が、液晶表示パネル７を支持するプラスチックフレーム９と連結されて、液晶表示装置１００を構成している。

　上記構成のバックライト構造を有する液晶表示装置１００は、以下のように動作する。すなわち、液晶表示装置１００の電源スイッチがオン入力を受けると、図示しない電源回路が起動して光源モジュール１に電力を供給し、これにより光源モジュール１の複数のＬＥＤチップ１ｂが発光する。ＬＥＤチップ１ｂからの出射光は導光板２の上下端面から入射し、この導光板２内を伝達されて前面から出射される。導光板２の前面から出射した光は液晶表示パネル７に入射し、この液晶表示パネル７に入力される制御信号及び画像信号に対応して光の透過率が制御されて、画面に所定の画像が表示される。

　一方、液晶表示装置１００の起動に伴って冷却ファン５が動作し、冷却風路１１を通して矢印Ｗ１で示すような空気流が生成される。ここで、ＬＥＤチップ１ｂの発光に伴って生じた熱が実装基板１ａを伝わって背面板３の突出部３ａに集中する。突出部３ａに集中した熱は、冷却風路１１を通過する空気流に受け取られて排出口１１ａから排出される。

　突出部３ａは、光源モジュール１の背面側に位置するのでＬＥＤチップ１ｂの熱を効率良く集めることができる。また、突出形状を有するため表面積が大きくなり、さらに、冷却風路１１によって導かれた空気流が接触するので、ＬＥＤチップ１ｂの熱を効率良く放出してＬＥＤチップ１ｂを効果的に冷却することができる。そして、放熱を行う突出部３ａが、冷却風路１１を形成する平坦部３ｂと同一の部材で一体形成されているので、高い冷却効率が得られると共に、部品点数を少なくできる。その結果、従来に比べて少ない部品点数によってＬＥＤチップ１ｂから突出部３ａに熱が伝達されるため、熱伝達効率及び冷却効率も向上できる。

　また、背面板３の平坦面３ｂの背面側に位置するファン取付板４にファン５を取り付けると共に、背面板３の平坦面３ｂとファン取付板４との間に冷却風路１１を形成しているので、ファン５を用いた強制冷却を行うにもかかわらず、厚みの小さいバックライト構造が得られる。

　また、冷却風路１１内を流れる空気流により突出部３ａを冷却するので、放熱フィンを取り付けて冷却ファンからの風を送る構成に比べて冷却のムラを少なくできる。従って、冷却ムラを防止するために冷却ファンの数を増やしたり大容量のファンを用いたりする必要が無いので、部品点数とコストを増大することなく、冷却性能の向上を図ることができる。

　ここで、ＬＥＤチップ１ｂの発光に伴って生じた熱は、図４に示すＬＥＤチップ１ｂに近い突出部３ａの内側面１３及び先端面１５に集中するため、内側面１３及び先端面１５の温度が高くなる。そこで、本実施形態では突出部３ａの形状に合わせて折曲部４ａを設けることとした。

　この構成により、冷却風路１１を流れる空気流Ｗ１は内側面１３及び先端面１５に接触した後に排出口１１ａより排出される。その結果、突出部３ａの表面において空気流が接触する面積が大きくなるため、突出部３ａの冷却効率をより高めることができる。また、冷却風路１１の幅を狭くしても内側面１３及び先端面１５に空気流Ｗ１を確実に接触させることができるため、背面板３とファン取付板４との隙間を狭くして薄型のバックライト構造とした場合であっても突出部３ａの冷却効率を維持することができる。

　このように、本実施形態のバックライト構造は、部品点数が少ない簡易な構成によって、薄型にでき、かつ、良好な冷却性能が得られるので、発熱量の大きい高輝度ＬＥＤを光源に用いることができる。従って、高輝度ＬＥＤを光源に用いた大画面テレビ等の大型電子装置に搭載可能なバックライト構造を実現できる。

　第１実施形態のバックライト構造において、背面板３の突出部３ａは、放熱を行うと共に、他の構成部品を収容してもよい。図５は、第１実施形態の変形例のバックライト構造を示す断面図である。図５においては、光源モジュール１の実装基板１ａの幅方向（バックライト構造の前後方向）の寸法が図１よりも大きく、この実装基板１ａの背面部分を、突出部３ａの内側に配置している。このように、幅方向の寸法の大きい光源モジュール１を用いても、背面板３の前後方向の寸法を大きくすることなく、薄型のバックライト構造が得られる。また、冷却ファン５による空気流を受ける突出部３ａの内側に光源モジュール１の一部を収容することにより、光源であるＬＥＤチップ１ｂの冷却効率を更に向上することができる。

　図６は、本発明の第２実施形態のバックライト構造を有する液晶表示装置を模式的に示す断面図であり、図７は、図６の液晶表示装置における突出部付近の拡大図である。本実施形態のバックライト構造は、ファン取付板４の上下両端縁に、突出部３ａを囲むように断面略コ字状の折曲部４ａが形成されている。その他の部分の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

　この構成によれば、冷却風路１１を流れる空気流Ｗ１は突出部３ａの内側面１３及び先端面１５だけでなく、外側面１７にも接触した後に排出口１１ａより排出される。その結果、突出部３ａの表面において空気流が接触する面積が第１実施形態に比べて更に大きくなるため、突出部３ａの冷却効率を一層高めることができる。

　図８は、本発明の第３実施形態のバックライト構造を有する液晶表示装置を模式的に示す断面図である。本実施形態のバックライト構造は、背面板３に突出部３ａが一体形成されておらず、断面Ｌ字型の突出部材３１が設けられている以外は、第２実施形態と同一の構造を有する。本実施形態では、ＬＥＤチップ１ｂの熱を、背面板３の背面の上下両端縁に取り付けられた別体の突出部材３１に伝達し、この突出部材３１に冷却ファン５による空気流を接触させて放熱を行っている。

　本実施形態のバックライト構造においても、第２実施形態と同様にファン取付板４の上下両端縁に、突出部３ａを囲むように断面略コ字状の折曲部４ａが形成されている。これにより、冷却風路１１を流れる空気流が突出部材３１の内側面及び外側面の両方に接触可能となり、突出部材３１の冷却効率を高めることができる。

　なお、第３実施形態のバックライト構造では、突出部材３１が背面板３と別体であるので第２実施形態よりも熱伝導効率が低く、また、突出部材３１が板状であるので第２実施形態よりも放熱面積が少なく放熱効率が低い。従って、第２実施形態よりも光源の冷却効率が低くなってしまう。これに対し、第２実施形態のバックライト構造は、背面板３の一部に一体形成された突出部３ａによって放熱を行うので、光源モジュール１から効率良く熱を突出部３ａに伝達し、また、広い放熱面積によって効率良く熱を放出することができ、さらに部品点数も削減できるため、より好ましい。

　図９は、本発明の第４実施形態のバックライト構造における光源モジュール付近の拡大図であり、図１０は、第４実施形態のバックライト構造に用いられる光源モジュールの平面図（図９の左方向から見た図）である。本実施形態のバックライト構造は、第３実施形態と同様に背面板３に突出部３ａが一体形成されておらず、光源モジュール１の実装基板１ａ上に配置された各ＬＥＤチップ１ｂに対応する位置において背面側（図９では下側）に突出する複数の突出片２０が形成されており、突出片２０が背面板３を貫通して冷却風路１１内に突出している。即ち、突出部材３１に代えて突出片２０に冷却ファン５による空気流Ｗ１を接触させて放熱を行っている。その他の部分の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

　この構成により、実装基板１ａの一部である突出片２０が冷却風路１１内に突出するため、実装基板１ａに空気流が直接接触することになる。従って、第１～第３実施形態に比べて光源モジュール１からの発熱をより効率良く放熱することができる。

　また、第１実施形態と同様にファン取付板４の上下両端縁を突出片２０に合わせてＬ字状に折り曲げた折曲部４ａを形成したので、冷却風路１１を流れる空気流が突出片２０の内側面２０ａ全体に接触可能となる。従って、突出片２０の表面において空気流の接触する面積が広くなり、冷却効率をさらに高めることができる。さらに、冷却風路１１の幅を狭くしても突出片２０全体に空気流を確実に接触させることができるため、バックライト構造の薄型化も可能となる。

　また、図１０に示すように、各突出片２０は実装基板１ａの長手方向において各ＬＥＤチップ１ｂに対応する位置に形成されているため、ＬＥＤチップ１ｂから発生する熱は対応する突出片２０に集中して蓄積され、冷却風路１１を流れる空気流によって効率良く放熱される。

　なお、第２及び第３実施形態と同様に、突出片２０を囲む断面略コ字状の折曲部４ａを形成しておけば、突出片２０の内側面及び外側面の両方に空気流を接触させることができるため、冷却効率がさらに向上する。また、第１及び第２実施形態と同様に、背面板３に突出部３ａを一体形成し、突出部３ａの先端面１５（図４参照）から冷却風路１１内に突出片２０を突出させても良い。この構成によれば、ＬＥＤチップ１ｂの熱が集中する突出部３ａを冷却する効果と、突出片２０を介して実装基板１ａを直接冷却する効果との相乗効果が期待できる。

　図１１は、本発明の第５実施形態のバックライト構造を有する液晶表示装置の背面図である。本実施形態のバックライト構造は、背面板３とファン取付板４との間に仕切板２１ａ～２１ｄと整流板２３とを備える以外は、第１実施形態と同一の構成を有する。第１実施形態の図２と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

　本実施形態のバックライト構造では、背面板の平坦面３ｂと、この平坦面３ｂに向かい合うファン取付板４の内側面との間に、冷却風路１１を定める４枚の仕切板２１ａ～２１ｄが固定されている。図１１に示すように、冷却ファン５の両側から背面板３の突出部３ａの両端に向かって２枚の仕切板２１ａ、２１ｂ、及び２１ｃ、２１ｄが湾曲して延在し、仕切板２１ａ、２１ｂの間、及び仕切板２１ｃ、２１ｄの間に冷却ファン５の上側と下側とで２つの冷却風路１１を画定している。

仕切板２１ａ、２１ｂ、及び仕切板２１ｃ、２１ｄによって画定された２つの冷却風路１１内には、それぞれ２枚の整流板２３が設けられている。整流板２３は、仕切板２１ａ～２１ｄと同様に、背面板３の平坦面３ｂとファン取付板４の内側面との間に固定されている。２枚の整流板２３は、各冷却風路１１内の左右に略対称に配置され、冷却ファン５から背面板の突出部３ａに向うにつれて、互いの間隔が広がるように形成されている。

　この構成により、冷却ファン５による空気流を、２枚の仕切板２１ａ、２１ｂ、及び２１ｃ、２１ｄで仕切られた２つの冷却風路１１によって背面板３の突出部３ａに導くと共に、整流板２３によって空気流を整えて流れの損失を低減することができる。従って、冷却ファン５による空気流を効率良く突出部３ａに導いて放熱を行うことができ、光源の冷却効率を高めることができる。

　図１２は、本発明の第６実施形態のバックライト構造を有する液晶表示装置の背面図である。本実施形態のバックライト構造は、仕切板２１ａ～２１ｄの形状が異なる以外は、第５実施形態と同一の構成を有する。第５実施形態の図１１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

　第６実施形態のバックライト構造は、図１２に示すように、冷却風路１１を定める４枚の仕切板２１ａ～２１ｄが、冷却ファン５と離れた位置からファン取付板４の四隅に向かって放射状に形成されている。そして、冷却ファン５の左右両側に位置する上下の仕切板２１ａ、２１ｃによって挟まれた領域、及び２１ｂ、２１ｄによって挟まれた領域に、それぞれ第２通風路としてのバイパス風路２５が形成されている。

　この構成により、冷却ファン５による空気流は、冷却風路１１によって背面板３の上下両側の突出部３ａに導かれるとともに、バイパス風路２５によって背面板３の左右両側の縁部にも導かれる。従って、冷却ファン５によって突出部３ａの冷却を行うと共に、背面板３の平坦面３ｂやファン取付板４の左右部分の冷却を行うことができる。

　図１３は、本発明の第７実施形態のバックライト構造を有する液晶表示装置の背面図である。本実施形態のバックライト構造は、冷却風路１１内に整流板２３が設けられておらず、かつ、バイパス風路２５内に液晶パネル駆動回路２７とＬＥＤ駆動電源回路２９が取り付けられている以外は、第６実施形態と同一の構成を有する。第６実施形態の図１２と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

　本実施形態のバックライト構造では、図１３に示すように、２つのバイパス風路２５の途中に、液晶パネル駆動回路２７とＬＥＤ駆動電源回路２９をそれぞれ配置している。この構成により、冷却ファン５による空気流を、冷却風路１１に導いてＬＥＤの冷却を行うと共に、バイパス風路２５に導いて液晶パネル駆動回路２７とＬＥＤ駆動電源回路２９の冷却を行うことができる。なお、本実施形態は、液晶パネル駆動回路２７とＬＥＤ駆動電源回路２９をバイパス風路２５内に配置して空気流を直接当てて冷却を行うものであるが、ファン取付板４の背面であってバイパス風路２５の背面側の位置に液晶パネル駆動回路２７及びＬＥＤ駆動電源回路２９の少なくとも一つを配置して、ファン取付板４を介して冷却を行ってもよい。

　図１４は、本発明の第８実施形態のバックライト構造を有する液晶表示装置を模式的に示す断面図であり、図１５は、図１４の液晶表示装置の背面図である。第１実施形態の図１及び図２と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態のバックライト構造は、シロッコファンである２つの冷却ファン５を、ファン取付板４の背面板３側の面に取り付けているとともに、２つの冷却ファン５からの風を２つの冷却風路１１によって別個に背面板３の突出部３ａに導いている。

　図１５に示すように、２つの冷却ファン５は、ファン取付板４の左右両側縁の近傍、かつ、上下方向の略中央に取り付けられている。各冷却ファン５の吹出口５ａの左右両端から、背面板の突出部３ａの左右両端に向かって２枚の仕切板２１ａ、２１ｂ及び仕切板２１ｃ、２１ｄが設けられている。この仕切板２１ａ、２１ｂの間、及び仕切板２１ｃ、２１ｄの間に２つの冷却風路１１を形成し、各冷却風路１１中に２枚の整流板２３をそれぞれ配置している。

　本実施形態のバックライト構造では、冷却ファン５を背面板３とファン取付板４との隙間に収容することにより、背面板３の背面を平坦にして見栄え良くできると共に、全体の厚みを更に削減できる。また、冷却ファン５にシロッコファンを用いることにより、風量を確保しつつ冷却ファン５の小型化を行うことができる。従って、光源の冷却性能を犠牲にすることなく、バックライト構造の更なる薄型化を行うことができる。

　なお、上記各実施形態では、冷却ファン５として外部の空気を装置内部に導く吸気ファンを用いているが、本発明のバックライト構造では突出部３ａ、突出部材３１、或いは突出片２０に冷却風路１１内の空気流が接触する面積が増加するため、冷却ファン５として装置内部の空気を外部に排出する排気ファンを用いることもできる。しかし、外部の冷たい空気を突出部３ａ等に接触させる方が冷却効率をより向上できるため、吸気ファンを用いる方が好ましい。

　その他、本発明は上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。即ち、用途及び目的に応じて各実施形態を適宜組み合わせて使用できるのはもちろんである。

　また、上記各実施形態において、本発明のバックライト構造を液晶表示パネルに用いて液晶表示装置を構成したが、本発明のバックライト構造は、他の画像表示装置の照明に用いてもよい。また、光源モジュールに用いる光源はＬＥＤに限られず、他の発光素子を用いてもよい。

　本発明は、液晶表示装置等の照明に用いられるバックライトに利用することができ、背面板の光源モジュール近傍に設けられた突出部の表面に多くの空気流を導くことにより、光源からの熱を突出部を介して効率良く放出するとともに、バックライトの薄型化も可能なバックライト構造を提供する。

　また、本発明のバックライト構造を用いることにより、製造性、耐久性に優れた薄型液晶テレビや液晶モニター等の液晶表示装置を提供するとともに、液晶表示装置の薄型化、軽量化にも貢献できる。

　１　　　　　　　光源モジュール
　１ａ　　　　　　実装基板
　１ｂ　　　　　　ＬＥＤチップ
　２　　　　　　　導光板
　３　　　　　　　背面板
　３ａ　　　　　　突出部
　３ｂ　　　　　　平坦面
　４　　　　　　　ファン取付板
　４ａ　　　　　　折曲部
　５　　　　　　　冷却ファン
　１１　　　　　　冷却風路（第１通風路）
　１３　　　　　　（突出部の）内側面
　１５　　　　　　（突出部の）先端面
　１７　　　　　　（突出部の）外側面
　２０　　　　　　突出片
　２１ａ～２１ｄ　仕切板
　２３　　　　　　整流板
　２５　　　　　　バイパス風路（第２通風路）
　２７　　　　　　液晶パネル駆動回路
　２９　　　　　　ＬＥＤ駆動電源回路
　３１　　　　　　突出部材
　１００　　　　　液晶表示装置

Claims

　複数の光源を有する光源モジュールと、
　該光源モジュールの光源から端面に入射した光を前面から出射して表示パネルに導く導光板と、
　該導光板及び前記光源モジュールの背面側に配置され、前記光源モジュールの背面側の部分に後方に突出した突出部が形成される背面板と、
　該背面板の背面側であって、前記突出部以外の部分に対向するように配置される冷却ファンと、
　該冷却ファンが取り付けられ、前記背面板との間に隙間を形成するように配置されるとともに前記突出部の形状に沿って折曲部が形成されるファン取付板と、
　該ファン取付板と前記背面板との隙間に形成され、前記冷却ファンにより生じた空気流が前記突出部の表面の少なくとも一部に接触しながら通過する第１通風路と、
を備えることを特徴とするバックライト構造。
　請求項１に記載のバックライト構造において、
　前記突出部は前記背面板を折り曲げて形成されており、前記突出部の内側に前記光源モジュールの一部が収容される。
　請求項１に記載のバックライト構造において、
　前記光源モジュールは、複数の光源及び該光源を実装する実装基板から構成され、前記突出部は、前記背面板を貫通して前記第１通風路内に突出する前記実装基板の一部である。
　請求項３に記載のバックライト構造において、
　前記実装基板には、該実装基板上に配置された各光源に対応する位置において背面側に突出する複数の突出片が形成されており、該突出片が前記第１通風路内に突出して前記突出部を構成する。
　請求項１に記載のバックライト構造において、
　前記折曲部は、前記突出部を囲むように形成される。
　請求項１に記載のバックライト構造において、
　前記冷却ファンが吸気ファンであり、前記突出部が、前記第１通風路の排出口の近傍に位置している。
　請求項１に記載のバックライト構造において、
　前記背面板と前記ファン取付板との間に、前記第１通風路を定める仕切板を備える。
　請求項１に記載のバックライト構造において、
　前記ファン取付板に、前記光源モジュールの駆動回路及び前記表示パネルの駆動回路のうち少なくとも１つが実装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構造において、
　前記背面板と前記ファン取付板との間に、前記冷却ファンによる空気流が前記背面板の前記突出部以外の表面に接触しながら通過する第２通風路を備える。
　請求項９に記載のバックライト構造において、
　前記背面板と前記ファン取付板との間に、前記第１通風路と前記第２通風路とを区画する仕切板を備える。
　請求項９に記載のバックライト構造において、
　前記ファン取付板の前記第２通風路が設けられた位置に、前記光源モジュールの駆動回路及び前記表示パネルの駆動回路のうち少なくとも１つが実装されている。
　請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載のバックライト構造において、
　前記光源モジュールの光源は、ＬＥＤである。
　請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載のバックライト構造において、
　前記冷却ファンは、軸流ファン又はシロッコファンである。