【手続補正書】
【提出日】平成21年6月2日(2009.6.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に、液晶パネルと、光源にＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を有する面光源ユニットと、前記ＬＥＤより発生する熱を放熱する放熱構造体を配した液晶表示装置であって、
前記面光源ユニットは前記ＬＥＤの光を導く導光板と、反射シートと、出光を制御する光学シートを有し、
前記放熱構造体は高熱伝導率の板金からなり、該放熱構造体はベース部と、前記ＬＥＤと熱的に結合する熱吸収部と、前記ベース部から立ち上がり部を介して隆起した隆起部とを有し、
前記放熱構造体を前記筐体とその筐体内に配した面光源ユニットとの間に、その隆起部が前記面光源ユニットに接触しない状態で、かつ、その放熱構造体の熱吸収部を前記ＬＥＤに熱的に結合した状態で配置したことを特徴とする液晶表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】液晶表示装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノート型パーソナルコンピュータ（以下ノートパソコンという）における液晶パネルを用いた画像、文字等を表示する液晶表示装置に関し、特にこれを構成する光源の熱を効率よく放熱し、かつ、面光源ユニットを保護する放熱構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶パネルを用いた液晶表示装置のバックライトに白色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を用いるものが増えつつある。バックライトは背面から液晶パネルを照明するもので、薄型の液晶パネルには必ずと言ってよいぐらいこの技術が使われている。
【０００３】
また、近年になって発光効率が６０ｌｍ／Ｗを超える白色ＬＥＤが続々と登場し、実用時における光の利用効率が蛍光灯を逆転した。これにより、バックライトは蛍光灯にかわり白色ＬＥＤの実用化が一気に高まった。
【０００４】
また、白色ＬＥＤによるバックライトは蛍光灯によるバックライトに比べて電源回路が簡便になると言ったメリットもあり、白色ＬＥＤの方がノートパソコンのような小型化が命題である液晶表示装置のバックライトには適している。
白色ＬＥＤは、その輝度と発熱による劣化の関係がトレードオフの関係にあり、このため、放熱対策が重要である。特許文献１にはＬＥＤをバックライトに用いるものにおいて、アルミ放熱板からシールドカバーを介して外部に放熱すようにしたものが示され、特許文献２には、板金に凸状部と凹状部を設け、凹状部を筐体に接触させる放熱構造を備えた液晶表示装置が示されている。
【特許文献１】特開２００６−２０８７２２号公報
【特許文献２】特開２００５−１２１８９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の放熱構造では白色ＬＥＤの高輝度を保ち、かつ、発熱による劣化を抑制するには十分ではなく、より効率のよい対策が求められていた。
【０００６】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、液晶バックライトに白色ＬＥＤを採用して高輝度化、構成の簡素化を図るだけでなく、白色ＬＥＤから発生する熱を良好に放出し、かつ、面光源ユニットを保護する放熱構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、筐体内に、液晶パネルと、光源にＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を有する面光源ユニットと、前記ＬＥＤより発生する熱を放熱する放熱構造体を配した液晶表示装置であって、前記面光源ユニットは前記ＬＥＤの光を導く導光板と、反射シートと、出光を制御する光学シートを有し、前記放熱構造体は高熱伝導率の板金からなり、該放熱構造体はベース部と、前記ＬＥＤと熱的に結合する熱吸収部と、前記ベース部から立ち上がり部を介して隆起した隆起部とを有し、前記放熱構造体を前記筐体とその筐体内に配した面光源ユニットとの間に、その隆起部が前記面光源ユニットに接触しない状態で、かつ、その放熱構造体の熱吸収部を前記ＬＥＤに熱的に結合した状態で配置したもので、面光源ユニットのＬＥＤから発生する熱を放熱構造体によって効率的に放出することができるばかりでなく、放熱構造体により筐体の外から加わる外圧に対して面光源ユニットを保護することができるものである。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように本発明は、放熱構造体を筐体とその筐体内に配した面光源ユニットとの間に、その放熱構造体の隆起部が前記面光源ユニットに接触しない状態で、かつ、その放熱構造体の熱吸収部を前記ＬＥＤに熱的に結合した状態で配置したもので、これによれば、液晶バックライトを構成する面光源ユニットに採用したＬＥＤから発生する熱を放熱構造体から効率的に放出することができるばかりでなく、放熱構造体の隆起部と面光源ユニットとの間に形成される隙間の空間内で発生する空気の対流によって、放熱板による放熱効率がさらに上がり、そして、筐体の外から加わる外圧に対して放熱構造体は面光源ユニットを保護するという優れた効果をも有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図２を用いて説明する。
【００１０】
（実施の形態１）
図１（ａ）は本発明の実施の形態１におけるノートパソコンの斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示す表示部を図示した破線で切った断面図である。
【００１１】
図１（ａ）において、１０はノートパソコン、１１は画像、文字等を表示する表示部である液晶表示装置、１２はＣＰＵ（中央処理装置）などの情報処理回路等を収容した本体部である。
【００１２】
図１（ｂ）において、表示部１１は一般に、一対のガラス基板間に液晶層が保持されて成る光透過型の液晶パネル１３と、液晶パネル１３の背面に重ねて配置された面光源ユニット１４を有する。そして、液晶パネル１３はほぼ矩形枠状の樹脂フレーム１５に載置され、この樹脂フレーム１５は液晶パネル１３に重ねられた状態で筐体１６に取り付けられて収容される。これにより、液晶パネル１３は樹脂フレーム１５と筐体１６との間に周囲が狭持された状態で保持されている。
【００１３】
通常、面光源ユニット１４は、導光板１４１と、導光板１４１の一側縁に対向して設けられた光源である白色ＬＥＤ１４２とを備えている。さらに、導光板１４１の光出射面側には出光特性を制御する目的で拡散シート、プリズムシートなど複数のシートからなる光学シート１４３が設置され、また、光出射面とは反対側には反射シート１４４が設けられた構成になっている。
【００１４】
面光源ユニット１４を構成する導光板１４１、光学シート１４３、反射シート１４４、および光源である白色ＬＥＤ１４２は樹脂フレーム１５に装着されている。つまり、表示部１１は光射出側から順に液晶パネル１３、樹脂フレーム１５、光学シート（拡散シート、プリズムシート等）１４３、導光板１４１、反射シート１４４の順に重ね合わせられ、導光板１４１の一側端には白色ＬＥＤ１４２が配置された構成になっている。なお、液晶パネル１３は上記のように筐体１６と樹脂フレーム１５によって狭持された状態で保持されている。
【００１５】
１７は放熱板であり、その一端は面光源ユニット１４を構成する光源である白色ＬＥＤ１４２と熱的に結合されている。なお、放熱板１７は熱伝導率が高く、強度的には高いが圧延、シボリ加工しやすい板金材料が好適である。
【００１６】
また、映像信号を処理して液晶パネル１３に画像を表示させる液晶パネル制御回路、白色ＬＥＤ１４２に電力を供給して発光制御するＬＥＤ制御回路等を含むコントロール回路基板も表示部１１の筐体１６内に配置されているが、図では省略している。
【００１７】
また、本実施の形態では、筐体１６はノートパソコンに要求される強度、重量の観点からマグネシウム、アルミ合金のような軽金属材で成型されている。
【００１８】
図２は本発明の液晶表示装置に用いられる放熱板の斜視図である。
【００１９】
図２に示す放熱板１７において、Ａは放熱板全体を支持するベース部、Ｂは白色ＬＥＤと熱的に接触する熱吸収部、Ｃはベース部Ａに対して成型によって隆起した隆起部、Ｄは隆起部Ｃよりさらに略垂直に跳ね上がって筐体１６によって支持される支持部より形成されている。
【００２０】
以上のように構成された液晶表示装置ついて、図１、図２を用いてその動作を説明する。
【００２１】
バックライトを構成する面光源ユニット１４の光源である白色ＬＥＤ１４２は光の利用効率が蛍光灯を越えたことで様々な光源に利用されるようになったが、白色ＬＥＤ素子への供給電力は全て光エネルギーに変換されるわけではなく、むしろ光エネルギーに変換される電力エネルギーの割合は熱エネルギーに変換される割合より低い。これによる熱エネルギーはＬＥＤの発光輝度とトレードオフの関係にあり、白色ＬＥＤ１４２から発生する熱は放熱効率の良好な放熱手段を用いて排除しないと発光輝度の低下のみでなく、白色ＬＥＤ１４２の寿命を縮めることにもなる。
【００２２】
従って、本発明の液晶表示装置では白色ＬＥＤ１４２より熱を効率的に放出するために放熱板１７（放熱構造体）を図１（ｂ）に示すように筐体１６と面光源ユニット１４との間の隙間に配置している。放熱板１７は、白色ＬＥＤ１４２とは熱吸収部Ｂよって熱的に結合されており、さらに、筐体１６に対して支持部Ｄが機械的に結合され、かつ、熱的にも結合されている。
【００２３】
ここで、筐体１６が背面側から外圧を受けた場合、筐体１６と機械的に結合された放熱板１７がさらにその外圧を受け、その外圧は放熱板１７を介して面光源ユニット１４を構成する導光板１４１、光学シート１４３、反射シート１４４を変形させ、液晶パネル１３の表示輝度ムラ、色ムラの原因となる。
【００２４】
さらに、放熱板１７が白色ＬＥＤ１４２以外の面光源ユニット１４に接触すると、白色ＬＥＤ１４２から発せられた熱は樹脂材料で構成された導光板１４１、光学シート１４３、反射シート１４４を熱変形させ、または長期間接触が続けば各シート材の材質をも変化させしまう。
【００２５】
実際には、図１（ｂ）において、画像、文字等を表示する表示エリアにおける部分の導光板１４１、光学シート１４３が外圧のような機械的圧力を一点に受けた場合、光を透過、または反射させる材質は白濁劣化を引き起こして表示画像には白い斑点模様、波状の表示ムラを起こす。
【００２６】
このため本発明の放熱板１７は図２に示すように成型により、放熱板１７と白色ＬＥＤ１４２を除く面光源ユニット１４との間には機械的接触をもたない隆起部Ｃを形成している。隆起部Ｃの立ち上がり部Ｃ′は放熱板１７を金属板金で構成するときにはシボリで成型して、立ち上がり部Ｃ′は図１（ｂ）に示す画像の有効表示領域である表示エリアから外に配置されるような形状に成型する。
【００２７】
このようにすることで、筐体１６の背面から外圧を受けても筐体１６→支持部Ｄ→隆起部Ｃ→放熱板１７の周辺部に形成されたベース部Ａ、の順に外圧が伝わり、分散するので面光源ユニット１４の導光板１４１、光学シート１４３、反射シート１４４に加わる外圧を抑制することができ、また、隆起部Ｃを形成している立ち上がり部Ｃ′、最終的に外圧を受け止めるベース部Ａが表示エリア外に配置されているので面光源ユニット１４の変形による画質劣化を防ぐことができる。
【００２８】
また、放熱板１７の隆起部Ｃと面光源ユニット１４との間に隙間を形成することで、この空間内で空気の対流を発生し易くして、放熱板１７の放熱効率をさらに上げる作用も有する。
【００２９】
以上のように本実施の形態によれば、液晶バックライトに白色ＬＥＤを採用した場合に、その白色ＬＥＤから発生する熱を本発明の放熱構造体（放熱板１７）により効率的に放出することができばかりでなく、筐体の外から加わる外圧に対しても本発明の放熱構造体が面光源ユニットを保護する役目を果たす作用を有する。
【００３０】
なお、記載を省略した液晶表示装置の映像信号を処理して液晶パネルに画像を表示させる液晶パネル制御回路、白色ＬＥＤに電力供給して発光制御するＬＥＤ制御回路等を含むコントロール回路基板を面光源ユニット１４と放熱板１７の隆起部Ｃの間隙を利用して配置すればノートパソコンの表示部１１の小型化にも寄与することができる。
【００３１】
また、バックライトの光源として白色ＬＥＤを例に説明したが赤、青、緑色のＬＥＤから成る合成光による白色光源であってもよいことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明にかかる液晶表示装置は、液晶バックライトに採用した白色ＬＥＤから発生する熱を効率的に放出することができばかりでなく、液晶表示装置の筐体に外から加わる外圧に対しても面光源ユニットを保護する作用を有し、ノート型パーソナルコンピュータにおける液晶表示装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態１を示し、（ａ）はノートパソコンの斜視図、（ｂ）は表示部を図示した破線で切った断面図
【図２】本発明の液晶表示装置に用いられる放熱板の斜視図
【符号の説明】
【００３４】
１０  ノートパソコン
１１  表示部（液晶表示装置）
１２  ノートパソコン本体部
１３  液晶パネル
１４  面光源ユニット
１５  樹脂フレーム
１６  表示部筐体
１７  放熱板（放熱構造体）
１４１  導光板
１４２  白色ＬＥＤ
１４３  光学シート
１４４  反射シート
Ａ  ベース部
Ｂ  熱吸収部
Ｃ  隆起部
Ｄ  支持部