(57)【要約】【課題】筐体の外側に光源を配設したエッジライト型のバックライト装置を備える液晶表示装置において、装置を大型化することなく、光源の放熱性を向上させる。【解決手段】液晶表示装置１０は、ＬＥＤ２１と、ＬＥＤ２１からの光を発光面１１ａの面内方向に導光する光混合用導光板３２及び主導光板３４と、主導光板３４の前面側に配設され主導光板３４から受光する液晶表示パネル１２と、液晶表示パネル１２、光混合用導光板３２、及び、主導光板３４を一体的に支持する筐体と、光混合用導光板３２の背面側の筐体部分に対向して配設されると共にＬＥＤ２１からの熱を放散するヒートシンク２３とを備える。光混合用導光板３２の背面側の筐体部分には、筐体の他の部分よりも受熱性が高い受熱部３９が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、該光源からの光を面内方向に導光する導光板と、該導光板の前面側に配設され該導光板から受光する液晶表示パネルと、該液晶表示パネルと前記導光板とを一体的に支持する筐体と、前記導光板の背面側の筐体部分に対向して配設されると共に前記光源からの熱を放散するヒートシンクとを備える液晶表示装置において、
前記導光板の背面側の筐体部分は、前記筐体の他の部分よりも受熱性が高い受熱性部材で形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記筐体がアルミニウムで形成され、前記受熱性部材は、前記筐体部分のアルマイト加工により形成される、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記受熱性部材は、前記筐体部分を構成する材料のセラミック加工又は酸化チタン加工によって形成されている、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記ヒートシンクの前記筐体部分に対向する位置には、放熱性部材が貼付されている、請求項１〜３の何れか一に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
光源と、該光源からの光を面内方向に導光する導光板と、該導光板の前面側に配設され該導光板から受光する液晶表示パネルと、該液晶表示パネルと前記導光板とを一体的に支持する筐体と、前記導光板の背面側の筐体部分に対向して配設され前記光源からの熱を放散するヒートシンクとを備える液晶表示装置において、
前記ヒートシンクの前記導光板の背面側の筐体部分に対向する表面には、放熱性部材が配設されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
前記放熱性部材は、９０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する、請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
光源と、該光源からの光を面内方向に導光する導光板と、前記導光板を支持する筐体と、前記導光板の背面側の筐体部分に対向して配設されると共に前記光源からの熱を放散するヒートシンクとを備えるバックライト装置において、
前記導光板の背面側の筐体部分は、前記筐体の他の部分よりも受熱性が高い受熱性部材で形成されていることを特徴とするバックライト装置。
【請求項８】
光源と、該光源からの光を面内方向に導光する導光板と、前記導光板を支持する筐体と、前記導光板の背面側の筐体部分に対向して配設されると共に前記光源からの熱を放散するヒートシンクとを備えるバックライト装置において、
前記ヒートシンクの前記導光板の背面側の筐体部分に対向する表面には、放熱性部材が配設されていることを特徴とするバックライト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライト装置、及び、液晶表示装置に関し、更に詳しくは、エッジライト型のバックライト装置、及び、そのようなバックライト装置を用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置では、バックライト装置の発光面の前面側に液晶表示パネルが配設される。液晶表示パネルは、マトリクス状に配列された画素ごとに光スイッチングを行うことによって、表示を行う。バックライト装置には、発光面の直下に光源を配設し、光源から出射した光が発光面の背面を直接に照射する直下型と、発光面の直下に導光板を、導光板の縁部に光源をそれぞれ配設し、光源から出射した光を導光板が発光面に導くエッジライト型とがある。
【０００３】
エッジライト型のバックライト装置は、光源をバックライト装置の側縁部に配設できるので、薄型化に有利である。エッジライト型のバックライト装置の光源としては、線状の冷陰極蛍光ランプやチップ型の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）があるが、小型で寿命が長いチップ型のＬＥＤが近年の主流になりつつある。特許文献１には、そのようなチップ型のＬＥＤを光源に用いたエッジライト型のバックライト装置が記載されている。
【０００４】
ところで、ＬＥＤを光源に用いたバックライト装置では、白色光で発光させるために、白色のＬＥＤではなく、大きな発光強度が得られる赤、緑、及び、青の３色のＬＥＤを用いている。特許文献１に記載のバックライト装置では、ＬＥＤと発光面との距離が小さいと、ＬＥＤから出射した３色の光が発光面に到達するまでに充分に混合されず、発光面の縁部で、色ムラが発生するおそれがあった。
【０００５】
上記問題に対して特許文献２は、導光板の背面側に光混合用の導光板（光混合用導光板）を別に配設することを提案している。図４は、同文献に記載の液晶表示装置の構成を示す断面図である。液晶表示装置１００は、バックライト装置１１と、バックライト装置の発光面１１ａの前面側に配設された液晶表示パネル１２と、液晶表示パネル１２の表示面を区画するシールドフロント１３とを備える。
【０００６】
ＬＥＤ２１は、バックライト装置１１の背面側の筐体を構成するリアカバー３８の外側に配設されている。ＬＥＤの発光部２１ａから出射した光は、符号１０１に示すように、第１リフレクタ３１、光混合用導光板３２、第２リフレクタ３３、主導光板３４、及び、光学シート３６を通過し、発光面１１ａである光学シート３６の表面から液晶表示パネル１２に向けて出射する。液晶表示装置１００では、ＬＥＤ２１から出射した３色の光を光混合用導光板３２で充分に混合することによって、発光面１１ａの縁部での色ムラを抑制している。
【特許文献１】特開２００４−１８６００４号公報（図２）
【特許文献２】特開２００６−１８１７５公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、カラー表示の液晶表示装置では、液晶表示面の色再現性を長期の使用期間に渡って維持することが要求される。液晶表示面の色再現性を維持するためには、バックライト装置の発光面での経年的な色調の変化を抑える必要があり、そのためには、ＬＥＤの発熱による温度上昇を抑制することが重要である。ＬＥＤの温度が過度に上昇すると、ＬＥＤが劣化し、各色のＬＥＤの輝度が不規則に低下して、色調のズレが生じるからである。
【０００８】
特許文献２の液晶表示装置１００では、ＬＥＤ２１の温度上昇を抑制するために、ＬＥＤ２１を搭載する配線基板２２の背面にヒートシンク２３を配設し、ＬＥＤ２１で発生した熱をヒートシンク２３を介して放散している。しかし、高い色再現性が要求される写真や印刷の分野に適用される液晶表示装置では、ＬＥＤ２１の温度上昇を厳しく制限する必要があり、放熱性を更に高める必要がある。
【０００９】
液晶表示装置１００で、放熱性を更に高めるためには、ヒートシンクのフィン部２５を大型化して、その表面積を拡大することが考えられる。しかし、ヒートシンク２３を大型化すると、バックライト装置１１が大型化する。このため、バックライト装置１１を大型化することなく、ＬＥＤ２１の放熱性を向上させることが求められている。
【００１０】
本発明は、上記に鑑み、筐体の外側に光源を配設したエッジライト型のバックライト装置、及び、そのようなバックライト装置を用いた液晶表示装置であって、装置を大型化することなく、光源の放熱性を向上させるバックライト装置及び液晶表示装置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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の第１の視点に係る液晶表示装置は、光源と、該光源からの光を面内方向に導光する導光板と、該導光板の前面側に配設され該導光板から受光する液晶表示パネルと、該液晶表示パネルと前記導光板とを一体的に支持する筐体と、前記導光板の背面側の筐体部分に対向して配設されると共に前記光源からの熱を放散するヒートシンクとを備える液晶表示装置において、
前記導光板の背面側の筐体部分は、前記筐体の他の部分よりも受熱性が高い受熱性部材で形成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第２の視点に係る液晶表示装置は、光源と、該光源からの光を面内方向に導光する導光板と、該導光板の前面側に配設され該導光板から受光する液晶表示パネルと、該液晶表示パネルと前記導光板とを一体的に支持する筐体と、前記導光板の背面側の筐体部分に対向して配設され前記光源からの熱を放散するヒートシンクとを備える液晶表示装置において、
前記ヒートシンクの前記導光板の背面側の筐体部分に対向する表面には、放熱性部材が配設されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第１の視点に係るバックライト装置は、光源と、該光源からの光を面内方向に導光する導光板と、前記導光板を支持する筐体と、前記導光板の背面側の筐体部分に対向して配設されると共に前記光源からの熱を放散するヒートシンクとを備えるバックライト装置において、
前記導光板の背面側の筐体部分は、前記筐体の他の部分よりも受熱性が高い受熱性部材で形成されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第２の視点に係るバックライト装置は、光源と、該光源からの光を面内方向に導光する導光板と、前記導光板を支持する筐体と、前記導光板の背面側の筐体部分に対向して配設されると共に前記光源からの熱を放散するヒートシンクとを備えるバックライト装置において、
前記ヒートシンクの前記導光板の背面側の筐体部分に対向する表面には、放熱性部材が配設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第１の視点に係る液晶表示装置（バックライト装置）によれば、導光板の背面側の筐体部分が、筐体の他の部分よりも受熱性が高い受熱性部材で形成されていることによって、光源からヒートシンクに伝わった熱を、熱輻射やエアを介した熱伝導によって、ヒートシンクから上記筐体部分に放散できる。従って、光源で発生した熱を、ヒートシンクだけでなく、液晶表示装置（バックライト装置）の表面側からも放散できる。このため、装置を大型化することなく、光源の放熱性を向上させることが出来る。
【００１６】
本発明の第１の視点に係る液晶表示装置では、前記筐体がアルミニウムで形成され、前記受熱性部材は、前記筐体部分のアルマイト加工により形成されてもよい。或いは、前記受熱性部材は、前記筐体部分を構成する材料のセラミック加工又は酸化チタン加工によって形成されてもよい。
【００１７】
本発明の第１の視点に係る液晶表示装置の好適な態様では、前記ヒートシンクの前記筐体部分に対向する位置には、放熱性部材が貼付されていてもよい。放熱性部材が熱を効率的に放散することによって、ヒートシンクに伝わった熱を、導光板の背面側の筐体部分に効率的に放散できる。
【００１８】
本発明の第２の視点に係る液晶表示装置（バックライト装置）によれば、ヒートシンクの導光板の背面側の筐体部分に対向する表面には、放熱性部材が配設されていることによって、光源からヒートシンクに伝わった熱を、放熱性部材を介して、ヒートシンクから上記筐体部分に放散できる。従って、本発明の第２の視点に係る液晶表示装置（バックライト装置）と同様に、装置を大型化することなく、光源の放熱性を向上させることが出来る。
【００１９】
本発明の第２の視点に係る液晶表示装置の好適な態様では、放熱性部材が、導光板の背面側の筐体部分に当接する。放熱性部材の内部の熱伝導によって、ヒートシンクに伝わった熱を、導光板の背面側の筐体部分に効率的に放散できる。この場合、前記放熱性部材は、９０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有することが好ましく、放熱性部材を介した熱放散をより効率的に行うことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、図面を参照し、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す断面図である。液晶表示装置１０は、リアカバー３８の背面の構成が異なることを除いては、図４の液晶表示装置１００と同様の構成を有している。液晶表示装置１０は、前面側に発光面１１ａを備えるバックライト装置１１と、バックライト装置１１の発光面１１ａ上に配設された液晶表示パネル１２と、液晶表示パネル１２の表示面を区画する枠状のシールドフロント１３とを備える。
【００２１】
バックライト装置１１は、エッジライト型のバックライト装置であって、赤色、緑色、及び、青色でそれぞれ発光するチップ型のＬＥＤ２１を備え、ＬＥＤの発光部２１ａを含む発光部１４と、ＬＥＤの発光部２１ａから出射した光を発光面１１ａに導く導光部１５とを有する。発光部１４は、前面側に光を出射するＬＥＤ２１と、ＬＥＤ２１を搭載すると共に、ＬＥＤ２１に電源を供給する配線基板２２と、配線基板２２の背面に配設されたヒートシンク２３とを備える。
【００２２】
導光部１５は、ＬＥＤの発光部２１ａを覆って配設され、発光部２１ａから出射した光を案内する第１リフレクタ３１と、第１リフレクタ３１によって案内された光を一方の縁部に入射させ、白色光に混合した後、他方の縁部から出射させる矩形状の光混合用導光板３２を備える。また、光混合用導光板３２の縁部から出射した光を案内する、半円筒形の第２リフレクタ３３と、光混合用導光板３２の前面側に配設され、第２リフレクタ３３によって案内された光を一方の縁部から入射させると共に、発光面１１ａから出射させる矩形状の主導光板３４とを備える。第１リフレクタ３１、光混合用導光板３２、及び、第２リフレクタ３３の内側の全ての面は鏡面である。第２リフレクタ３３には、三角柱状のプリズムを用いることも出来る。
【００２３】
主導光板３４の背面側には反射シート３５が配設されている。反射シート３５は、主導光板３４の背面側から出射した光を、主導光板３４の側に反射する。主導光板３４の前面側には、複数の光学シート３６が配設されている。光学シート３６は、主導光板３４から入射した光を拡散し、発光面１１ａでの輝度及び輝度の均一性を向上させる。光学シート３６上には、枠状のバックライトシャーシ３７が配設され、発光面１１ａを区画している。光混合用導光板３２の背面には、金属製のリアカバー３８が配設されている。リアカバー３８は、例えばアルミニウムやアルミニウム合金からなる。リアカバー３８の背面には、図示しないスタッドが形成されており、ヒートシンク２３は、このスタッドに対してネジ止め等によって固定されている。
【００２４】
本実施形態では、配線基板２２及びヒートシンク２３に対向するリアカバー３８の表面に、リアカバー３８を構成する材料よりも高い受熱性を有する受熱部３９が形成されている。高い受熱性は、例えば表面の暗色などによる低い熱反射率や、材料の高い熱伝導率及び大きな熱容量によって得られる。受熱部３９は、例えばアルマイト加工によって形成されている。
【００２５】
図２は、図１の液晶表示装置を展開して、背面側から見た構成を示す斜視図である。液晶表示パネル１２は、パネル部４１と、パネル部４１に接続されたＴＣＰ（Tape Carrier Package）４２と、ＴＣＰ４２に機械的及び電気的に接続された配線基板４３とを備える。パネル部４１では、マトリクス状に配列された各画素に対応してＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子が形成され、ＴＦＴ素子の駆動によって、画素ごとに液晶の配向を制御し、光スイッチングを行うことが出来る。ＴＣＰ４２は、パネル部４１のＴＦＴ素子を駆動するＩＣ（Integrated Circuit）チップを搭載し、配線基板４３は、ＴＣＰ４２の駆動を制御する制御信号を出力する。
【００２６】
液晶表示装置１０の駆動に際して、ＬＥＤ２１に電源が供給され、ＬＥＤ２１が発熱する。ＬＥＤ２１で発生した熱は、配線基板２２を介してヒートシンク２３に伝わり、フィン部２５でエアと熱交換される。また、配線基板２２又はヒートシンク２３のリアカバー３８に対向する表面から熱輻射やエアを介した熱伝導によって、受熱部３９に伝わる。ヒートシンク２３は、一般に高い放熱性を有する材料からなり、ベース部２４のリアカバー３８に対向する表面から放熱が効率的に行われる。受熱部３９に伝わった熱は、リアカバー３８に放散され、更に、導光部１５や液晶表示パネル１２、シールドフロント１３といった液晶表示装置１０の他の部分に伝わり、液晶表示装置１０の前面又は側面でエアと熱交換される。
【００２７】
本実施形態の液晶表示装置１０によれば、配線基板２２及びヒートシンク２３に対向するリアカバー３８の背面に、リアカバー３８を構成する材料よりも高い受熱性を有する受熱部３９を形成することによって、ＬＥＤ２１で発生した熱を、ヒートシンク２３だけでなく、液晶表示装置１０の前面側又は側面側からも放散できる。従って、装置を大型化することなく、ＬＥＤ２１の放熱性を向上させることが出来る。これによって、バックライト装置の発光面１１ａでの経年的な色調の変化を抑え、カラー表示の液晶表示装置では、長期の使用期間に渡って高い色再現性を実現できる。モノクロ表示の液晶表示装置でも、液晶表示面の経年的な色調の変化を抑えることが出来る。
【００２８】
なお、受熱部３９は、アルマイト加工以外にも、例えばセラミック加工や酸化チタン加工によって形成してもよい。また、リアカバー３８に対向する配線基板２２又はヒートシンク２３の面に、配線基板２２又はヒートシンク２３よりも高い放熱性を有する放熱部を形成してもよい。更に、上記実施形態では、リアカバー３８の背面に受熱部３９を形成するものとしたが、例えばシールドフロント１３の一部がヒートシンク２３に対向するように構成されている場合には、ヒートシンク２３に対向するシールドフロント１３の部分に受熱部３９を形成してもよい。
【００２９】
液晶表示装置１０、及び、受熱部３９が形成されていない従来の液晶表示装置１００を実際に製造し、それぞれ実施例及び比較例の液晶表示装置とした。実施例及び比較例の液晶表示装置について、同じ動作条件で作動させ、ＬＥＤ２１近傍の配線基板２２の温度を測定したところ、液晶表示装置１０では、液晶表示装置１００に比して、温度が２〜３℃低いことが確認された。これによって、本実施形態の液晶表示装置１０では、受熱部３９を形成することによって、ＬＥＤ２１の放熱性を効果的に向上できることが判った。
【００３０】
上記実施形態では、リアカバー３８の背面に受熱部３９を形成したが、リアカバー３８の背面に、リアカバー３８を構成する材料よりも高い受熱性を有する受熱シートを貼付してもよい。受熱シートには、例えば沖電線株式会社製の「まず貼る一番（登録商標）」を用いることが出来る。
【００３１】
図３は、本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す断面図である。液晶表示装置５０では、リアカバー３８の背面に形成された受熱部３９に代えて、配線基板２２及びヒートシンク２３とリアカバー３８との間に、波状に成形された放熱シート５１が配設されている。放熱シート５１は、可撓性を有し、ヒートシンク２３とリアカバー３８との間隔よりも若干大きな厚みを有する。放熱シート５１は、例えば３８５Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する銅の薄膜からなる。
【００３２】
液晶表示装置５０の組立てに際して、放熱シート５１は、配線基板２２及びヒートシンク２３とリアカバー３８との間に挟まることによって厚み方向に収縮し、配線基板２２及びヒートシンク２３と、リアカバー３８とをそれぞれ適度な圧力で押圧する。これによって、配線基板２２及びヒートシンク２３と放熱シート５１、或いは、放熱シート５１とリアカバー３８との間の熱交換を効率的に行うことが出来る。
【００３３】
本実施形態の液晶表示装置５０では、配線基板２２又はヒートシンク２３に伝わった熱は、放熱シート５１を経由することによって、リアカバー３８に放散される。従って、第１実施形態の液晶表示装置１０と同様に、装置を大型化することなく、ＬＥＤ２１の放熱性を向上させることが出来る。なお、放熱シート５１の熱伝導率には特に限定はないが、高いほうが好ましく、９０Ｗ／ｍ・Ｋ以上で放熱シート５１を経由した熱放散を効率的に行うことが出来る。
【００３４】
上記実施形態では、配線基板２２及びヒートシンク２３とリアカバー３８との間に、波状に成形された放熱シート５１を配設したが、配線基板２２又はヒートシンク２３とリアカバー３８との双方に接する部材であれば、放熱シート５１に限定されない。例えば、スポンジや、ガスケットなどを配設してもよい。スポンジとして、例えば金や銅などの金属繊維を絡ませたものを用いることが出来る。
【００３５】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明に係るバックライト装置及び液晶表示装置は、上記実施形態の構成にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したバックライト装置及び液晶表示装置も、本発明の範囲に含まれる。バックライト装置は、液晶表示装置のバックライト装置に限定されず、様々な用途の照明装置として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図２】図１の液晶表示装置を展開して背面側から見た構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図４】従来の液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０，５０，１００：液晶表示装置
１１：バックライト装置
１１ａ：発光面
１２：液晶表示パネル
１３：シールドフロント
１４：発光部
１５：導光部
２１：ＬＥＤ
２１ａ：ＬＥＤの発光部
２２：配線基板
２３：ヒートシンク
２４：ベース部
２５：フィン部
３１：第１リフレクタ
３２：光混合用導光板
３３：第２リフレクタ
３４：主導光板
３５：反射シート
３６：光学シート
３７：バックライトシャーシ
３８：リアカバー
３９：受熱部
４１：パネル部
４２：ＴＣＰ
４３：配線基板
５１：放熱シート
【図１】
2007286467.tif 000003
【図２】
2007286467.tif 000004
【図３】
2007286467.tif 000005
【図４】
2007286467.tif 000006