JP4862251B2 - 放熱装置及び表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶パネル等の透過型表示パネルの背面側に多数個の発光ダイオードを有するバックライトユニットを組み合せて各発光ダイオードから出射した照明光が表示パネルに供給されることによって光学表示を行う透過型表示装置、及び各発光ダイオードの点灯動作に伴って発生した熱を効率的に放熱する放熱装置に関する。

例えば、液晶表示装置（LCD:Liquid Crystal Display）は、陰極線管（CRT:Cathode-Ray Tube）表示装置と比較して大型画面化、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表示装置（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ィ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パネルを備える。

液晶表示装置は、液晶自体が発光体ではないために、液晶パネルに照明光を供給する光源部が備えられる。光源部としては、一般に液晶パネルに対して背面部の側方から照明光を供給するサイドライト方式や背面部から照明光を直接供給するバックライト方式が採用されている。バックライトユニットは、例えば光源と、照明光を液晶パネルに導光する導光板と、反射シートと、レンズシート或いは拡散シート等を備えており、これら光学プレート類によって照明光を均一化して液晶パネルに対して全面に亘って照明光を供給する。

バックライトユニットには、従来光源として例えば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）が用いられていた。かかるバックライトユニットは、冷陰極蛍光ランプが有する充分な発光輝度が得られない、比較的寿命が短い或いは陰極側に低輝度領域が生じて均斉度が確保されない等の問題を解決する課題があった。

ところで、大型サイズの液晶表示装置においては、一般に、光源から出射された照明光を均一化する拡散プレートの背面に複数本の長尺な冷陰極蛍光ランプを配置して照明光を液晶パネルに供給するエリアライト型バックライト（Area Litconfiguration Backlight）装置が備えられている（例えば、特許文献１参照）。かかるエリアライト型バックライト装置においても、上述した冷陰極蛍光ランプが有する課題の解決が求められており、特に３０インチを超えるような大型テレビジョン受像機においては、高輝度化や高均斉度化の問題がより顕著となっている。

一方、エリアライト型バックライト装置においては、光源として上述した冷陰極蛍光ランプに代えて、拡散フィルムの背面側に赤緑青の多数個の発光ダイオード（LED:Light Emitting Diode 。以下ＬＥＤと称する。）を２次元配列して白色光を得るＬＥＤエリアライト型のバックライトが注目されている。かかるＬＥＤバックライト装置は、ＬＥＤの低コスト化に伴ってコスト低減が図られるとともに低消費電力で大型の液晶パネルに高輝度の画像等の表示が行われるようにする。

特開平６−３０１０３４号公報

ところで、液晶表示装置においては、ＬＥＤバックライト装置に備えられた多数個のＬＥＤから大容量の熱が発生する。液晶表示装置においては、ＬＥＤバックライト装置が液晶パネルの背面側に密閉空間部を構成して組み合わされることから、上述した各ＬＥＤからの発生熱がこの密閉空間部に籠もって高温状態となる。液晶表示装置においては、上述した光学プレート類が高温化によって変形や変質等が生じ、照明光を不均一な状態で液晶パネルに対して供給することにより色むらや筋状のランプイメージを生じさせて表示精度が低下するといった問題があった。また、液晶表示装置においては、高温化によって電子部品や集積回路素子等に熱の影響が生じて動作が不安定となるといった問題があった。

したがって、液晶表示装置においては、ＬＥＤバックライト装置の各ＬＥＤから発生した熱を効率よく放熱する放熱装置が備えられる。液晶表示装置は、例えば冷却ファンによってＬＥＤバックライト装置の各ＬＥＤに対して直接冷却風を吹き付けることによって発生熱を放熱する対応を図ることも考慮される。しかしながら、かかる放熱装置は、冷却風が光学プレート類に当たって振動やブレを生じさせてしまうために実用的では無い。

液晶表示装置においては、各ＬＥＤからの発生熱が籠もる密閉空間部から適宜の熱伝導部材を介してヒートシンクに発生熱を伝導して放熱を行う放熱装置が考慮される。ヒートシンクは、周知のように例えばアルミ材等の熱伝導率が大きく軽量な金属材料により、フレーム等に取り付けられる板状のベースと、このベースの取付面と対向する主面に互いに所定の間隔を以って一体に立設された多数個のフィンとから構成される。しかしながら、かかる放熱装置も、熱伝導部材が照明光を遮蔽してしまうことから、密閉空間部内に直接配置することができず、また密閉空間部内を効率よくかつ均一に放熱すること、ヒートシンクと最短で連結されて放熱が効率よく行われるようにすること等の条件を満足させなければならず、これらの条件を満足させるために構造が複雑化するといった問題がある。

液晶表示装置においては、例えば多数個のＬＥＤを実装した配線基板を放熱プレートに取り付けるとともにこの放熱プレートをバックプレートに固定し、バックプレートの背面側にヒートシンクを取り付けて放熱装置を構成する対応が図られる。かかる放熱装置においては、各ＬＥＤからの発生熱が、放熱プレートとバックプレートとを熱伝導部材としてヒートシンクへと伝達されて放熱が行われる。放熱装置においては、さらにヒートシンクに冷却ファンを取り付けて各フィン間に冷却風を送風し、或いは各フィン間からの排気を行うことでより効率的な放熱が行われるようにする。

ところで、放熱装置においては、放熱プレートとバックプレート及びヒートシンクとの間で良好な熱伝導が行われるようにするために、これら部材が互いに密着状態で結合される必要がある。放熱装置においては、放熱プレートやバックプレートが平坦な板状に形成されることによって比較的高精度な結合を行うことが可能であるとともに、例えば放熱プレートにヒートパイプ等の高能率の熱伝導部材を組み合わせることによってさらに良好な熱伝導が行われるようになる。

一方、ヒートシンクは、アルミ材に押出加工を施して形成され、上述したようにバックプレートに対する固定部を構成する所定長のベースと、このベースの主面に一体に立設した多数個のフィンとから構成される。ヒートシンクは、一般に、薄型化と各フィンへの熱伝導の効率化を図るためにベースを比較的薄厚に形成するが、長さ方向に対して各フィンが全長に亘って形成されることから機械的剛性が大きい。ヒートシンクは、ベースが、多数個のフィンを一体に立設することによって幅方向の厚み変化が大きくなり、加工精度や熱膨張による反りが発生する。したがって、ヒートシンクは、ベースをバックプレートに固定する場合に全面に亘って密着することが困難となり、間隙が生じることによってバックプレートからの熱伝導効率が低下する。

放熱装置においては、例えばヒートシンクのベースとバックプレートの主面との間に放熱シートを挟み込んだ状態でヒートシンクをバックプレートに固定するといった対応も図られる。しかしながら、放熱装置においては、かかる対応を図った場合でも、ヒートシンクの上述した大きな反りによって放熱シートとの間にも間隙が生じることでいぜんとして充分な熱伝導が行い得ないといった問題がある。また、放熱装置においては、反りがあるヒートシンクをバックプレートに止めねじ等によって固定する際に、各止めねじのねじ込み量にバラツキが生じて強固に固定することができないといった問題もある。

したがって、本発明は、構成各部材の寸法精度や組立精度を緩和してコストの低減や生産性の向上を図り、また各発光ダイオードからの発生熱を効率的に放熱する放熱装置及び表示装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成する本発明にかかる放熱装置は、透過型の表示パネルの背面側から多数個の発光ダイオードから出射した照明光を供給する透過型表示装置に備えられる。放熱装置は、多数個の発光ユニット体を縦横に並べて複数列の発光アレイを構成し、これら発光アレイを表示パネルの背面部に配置して発光ダイオードから出射される照明光を表示パネルに供給する。放熱装置は、複数個の発光ダイオードと配線基板からなる発光ユニット体、放熱プレートと、ヒートパイプと、バックパネルと、ヒートシンクと、放熱シートとを備え、照明光を出射する発光ダイオードからの発生熱を効率的に放熱する。

放熱装置は、発光ユニット体が、複数個の発光ダイオードと、表示パネルと対向する第１主面を所定個数の発光ダイオードを実装する発光ダイオード実装面とするとともに裏面側の第２主面を放熱プレート取付面としてなる配線基板とを有する。放熱装置は、放熱プレートが、高熱伝導率特性を有する金属材によって長尺な矩形板状に形成され、表示パネルと対向する第１主面を配線基板実装面とするとともに裏面側の第２主面をバックパネル実装面としかつこのバックパネル実装面に開口して長さ方向のヒートパイプ嵌合凹部を形成してなる。放熱装置は、放熱プレートの配線基板実装面上に、放熱プレート取付面を重ね合わせた配線基板が長さ方向に並べて組み合わされて発光アレイを構成する。

放熱装置は、長尺のヒートパイプが、長さ方向に並べた複数個の放熱プレートに跨って連通したヒートパイプ嵌合凹部内に嵌合され、発光ダイオードからの発生熱を長さ方向の側方へと伝送する。放熱装置は、バックパネルが、高熱伝導率特性の金属材を素材として形成されて表示パネルの背面側に対向配置される。バックパネルは、表示パネルと対向する第１主面を発光アレイ実装面とするとともに裏面側の第２主面をヒートシンク実装面とし、発光アレイ実装面に放熱プレートのバックパネル取付面を重ね合わせて複数個の発光アレイを列方向に並べて取り付ける。

放熱装置は、ヒートシンクが、高熱伝導率特性の金属材を素材として発光アレイの列幅に対応する矩形板状に形成されてなる。ヒートシンクは、バックパネルのヒートシンク実装面と対向する第１主面をバックパネル取付面として放熱シート嵌合凹部を形成するとともに、バックパネル取付面の裏面側の第２主面をフィン形成面として所定の間隔を以って多数個のフィンを一体に立設してなる。ヒートシンクは、バックパネルのヒートシンク実装面に対して、発光アレイを構成するそれぞれの両側に位置する発光ユニット体と直交するようにしてバックパネル取付面を重ね合わせて取り付けられる。

放熱装置は、放熱シートが、熱伝導特性を有する弾性材によってヒートシンクの放熱シート嵌合凹部の開口寸法よりも小さくかつその深さ寸法よりも大きな厚み寸法に形成され、バックパネルのヒートシンク実装面とヒートシンクのバックパネル取付面との間に介挿されてバックパネルとヒートシンクとの間の熱伝導経路を構成する。放熱シートは、放熱シート嵌合凹部内に嵌合されて、ヒートシンクをバックパネルに取り付けることにより厚さ方向に潰され、これらバックパネルとヒートシンクとに密着される。

放熱装置においては、各発光ダイオードの点灯動作によって発生した熱が放熱プレートを介してバックパネルに伝導され、さらにこのバックパネルからヒートシンクへと伝導されることによって各フィンから放熱が行われる。放熱装置においては、ベースに反りが生じていてもヒートシンクが放熱シートを介してバックパネルとの密着状態を保持されることにより、各発光ダイオードからの発生熱が効率よく放熱される。したがって、放熱装置においては、透過型表示パネルや光学プレート類をほぼ全面に亘って均一な温度とすることにより、色むら等の発生を防止しかつ各部の安定した動作が行われるようにする。

また、上述した目的を達成する本発明にかかる表示装置は、多数個の発光ユニット体を縦横に並べて複数列の発光アレイを構成し、これら発光アレイを表示パネルの背面部に配置して発光ダイオードから出射される照明光を表示パネルに供給する。表示装置は、背面側から供給される照明光によって光学表示を行う透過型の表示パネルと、発光ダイオードから出射された照明光を表示パネルに供給するバックライトユニットと、表示パネルとバックライトユニットとの間に配置されて照明光に対して所定の光変換処理や均一化処理を施して表示パネルに供給する光変換導光部と、バックパネルと、ヒートシンクと、放熱シートとを備える。表示装置は、照明光を出射する発光ダイオードからの発生熱を効率的に放熱する。

表示装置は、バックライトユニットが、多数個の発光ユニット体と、放熱プレートと、長尺のヒートパイプとを有する。バックライトユニットは、発光ユニット体が、複数個の発光ダイオードと、表示パネルと対向する第１主面を所定個数の発光ダイオードを実装する発光ダイオード実装面とするとともに裏面側の第２主面を放熱プレート取付面としてなる配線基板とを有する。放熱プレートは、高熱伝導率特性を有する金属材によって長尺な矩形板状に形成され、表示パネルと対向する第１主面を配線基板実装面とするとともに裏面側の第２主面をバックパネル実装面としかつこのバックパネル実装面に開口して長さ方向のヒートパイプ嵌合凹部を形成してなる。放熱プレートは、配線基板実装面上に放熱プレート取付面を重ね合わせた配線基板を長さ方向に並べて組み合わせることにより、発光アレイを構成する。

バックライトユニットは、長尺のヒートパイプが、長さ方向に並べた複数個の放熱プレートに跨って連通したヒートパイプ嵌合凹部内に嵌合され、発光ダイオードからの発生熱を長さ方向の側方へと伝送する。表示装置は、バックパネルが、高熱伝導率特性の金属材を素材として表示パネルと同等の大きさに形成されて表示パネルの背面側に対向配置される。バックパネルは、表示パネルと対向する第１主面を発光アレイ実装面とするとともに第２主面をヒートシンク実装面とし、発光アレイ実装面に放熱プレートのバックパネル取付面を重ね合わせて複数個の発光アレイを列方向に並べて取り付ける。

表示装置は、ヒートシンクが、高熱伝導率特性の金属材を素材として発光アレイの列幅に対応する矩形板状に形成されてなる。ヒートシンクは、バックパネルのヒートシンク実装面と対向する第１主面をバックパネル取付面として放熱シート嵌合凹部を形成するとともに、バックパネル取付面の裏面側の第２主面をフィン形成面として所定の間隔を以って多数個のフィンを一体に立設してなる。ヒートシンクは、バックパネルのヒートシンク実装面に対して、発光アレイを構成するそれぞれの両側に位置する発光ユニット体と直交するようにしてバックパネル取付面を重ね合わせて取り付けられる。

表示装置は、放熱シートが、熱伝導特性を有する弾性材によってヒートシンクの放熱シート嵌合凹部の開口寸法よりも小さくかつその深さ寸法よりも大きな厚み寸法に形成され、バックパネルのヒートシンク実装面とヒートシンクのバックパネル取付面との間に介挿されてバックパネルとヒートシンクとの間の熱伝導経路を構成する。放熱シートは、放熱シート嵌合凹部内に嵌合されて、ヒートシンクをバックパネルに取り付けることにより厚さ方向に潰され、これらバックパネルとヒートシンクとに密着される。

表示装置においては、各発光ダイオードの点灯動作によって発生した熱が放熱プレートを介してバックパネルに伝導され、さらにこのバックパネルからヒートシンクへと伝導されることによって各フィンから放熱が行われる。表示装置においては、ベースに反りが生じていてもヒートシンクが放熱シートを介してバックパネルとの密着状態を保持されることにより、各発光ダイオードからの発生熱が効率よく放熱される。したがって、表示装置においては、透過型表示パネルや光学プレート類をほぼ全面に亘って均一な温度とすることにより、色むら等の発生を防止しかつ各部の安定した動作が行われるようにする。

以上のように構成された本発明によれば、多数個の発光ダイオードを光源として有する発光ユニット体から表示パネルに対して大容量の照明光を供給することによって高輝度の光学表示が行われる表示装置に設けられることにより、各発光ダイオードの点灯動作によって発生する大きな熱量となる発生熱を効率的に放熱する。本発明によれば、各発光ダイオードを実装した配線基板を支持した放熱プレートと、この放熱プレートを取り付けるバックパネルと、放熱プレートとバックパネルとの間に介挿された放熱シートとによって互いに密着状態を保持した熱伝導経路を構成することによって各発光ダイオードからの発生熱の効率的な放熱を行うことで、高輝度かつ高精度の表示が行われるようにする。

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、例えば４０インチ以上の大型表示画面を有するテレビジョン受像機或いは表示モニタ装置等に用いられる。液晶表示装置１は、図１及び図２に示すように、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大容量の照明光を出射するバックライトユニット３とを備えている。液晶表示装置１は、液晶パネルユニット２とバックライトユニット３との間に、バックライトユニット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ユニット２に供給する光学変換部４と、照明光を液晶パネルユニット２に均一化した状態で供給する導光部５と、バックライトユニット３から周囲に向かって出射された照明光を導光部５に向かって反射させる反射部６と、バックライトユニット３において発生した熱を放熱する放熱部７とが配置される。

液晶表示装置１には、詳細を後述するバックパネル１３の内面側の第１主面（発光アレイ実装面）１３ａに放熱部７が組み合わされるとともに、このバックパネル１３の底面側の第２主面（ヒートシンク実装面）１３ｂにバックライトユニット３に設けた後述する多数個のＬＥＤ１８から発生する熱を放熱する左右一対のヒートシンク３７、３７が組み合わされる。液晶表示装置１には、ヒートシンク３７、３７に対して、その放熱作用を促進する冷却ファン４５、４５がそれぞれ取り付けられる。

液晶表示装置１は、液晶パネルユニット２が、３０インチ以上の大型表示画面サイズの液晶パネル８を備えており、図２に示すようにこの液晶パネル８の外周縁部を枠状の前面フレーム部材９とホルダフレーム部材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、ホルダフレーム部材１０やバックパネル１３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８の前面側にカバーガラスが組み合わされる。

液晶パネル８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８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８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８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８は、ポリイミドからなる配向膜が液晶分子を界面にして水平方向に配列されており、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８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、上述した液晶パネルユニット２の背面側に、図２に示すようにバックライトユニット３が光学的に密閉した導光空間部１４を構成して全面に対向して組み合わされる。バックライトユニット３は、所定個数の発光ユニット体１５を同一軸線上に並べて発光アレイ１６を構成し、複数列の発光アレイ１６を所定の間隔を以って互いに平行に並べて構成してなる。バックライトユニット３は、詳細には図３に示すように３個の発光ユニット体１５を長さ方向に並べて１列分の発光アレイ１６を構成し、この発光アレイ１６を高さ方向に６列並べて構成する。バックライトユニット３は、全体で３×６＝１８個の発光ユニット体１５を備えている。

バックライトユニット３は、各発光ユニット体１５が、配線基板１７と、この配線基板１７の第１主面（発光ダイオード実装面）上に実装された複数個のＬＥＤ１８及び入力用コネクタ１９と出力用コネクタ２０等によって構成される。バックライトユニット３は、各発光ユニット体１５の配線基板１７の発光ダイオード実装面上に、赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤとを組み合わせた合計２５個のＬＥＤ１８が同一軸線上に位置して実装される。したがって、バックライトユニット３には、各発光アレイ毎にそれぞれ２５×３＝７５個、６列合計で７５×６＝４５０個のＬＥＤ１８が備えられる。

各ＬＥＤ１８は、図５に示すように、発光部１８ａを樹脂ホルダ１８ｂによって保持するとともに樹脂ホルダ１８ｂから一対の端子１８ｃを引き出してなる。各ＬＥＤ１８には、詳細を省略するが出射光の主成分を発光部１８ａ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。なお、バックライトユニット３は、液晶パネル８のサイズや各ＬＥＤ１８の発光能力等によって、発光ユニット体１５の個数やそれぞれに実装するＬＥＤ１８の個数及び間隔が適宜決定される。

発光ユニット体１５は、各配線基板１７が全て同一仕様で形成されており、図示を省略するが各配線基板１７の発光ダイオード実装面に各ＬＥＤ１８をシリーズで接続する配線パターンや各ＬＥＤ１８の端子を接続するランド等が形成されている。各配線基板１７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１９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２０が実装されている。

各発光アレイ１６は、図３に示すように同一列内において各発光ユニット体１５が、配線基板１７を同じ向きにして並べられる。発光アレイ１６は、第１列目と第３列目及び第５列目の奇数列発光アレイが、各配線基板１７をそれぞれ入力用コネクタ１９や出力用コネクタ２０を実装した側の一方側縁部が下向きとなるようにして各発光ユニット体１５を配列する。発光アレイ１６は、第２列目と第４列目及び第６列目の偶数列発光アレイが、各配線基板１７をそれぞれ入力用コネクタ１９や出力用コネクタ２０を実装した側の一方側縁部が上向きとなるようにして各発光ユニット体１５を配列する。

したがって、各発光アレイ１６は、同一列内において、各発光ユニット体１５が隣り合う各配線基板１７の入力用コネクタ１９と出力用コネクタ２０とを対向させるようにして配列される。また、各発光アレイ１６は、奇数列と偶数列とで、各発光ユニット体１５が相対する各配線基板１７の入力用コネクタ１９と出力用コネクタ２０とを対向させるようにして配列される。

各発光アレイ１６は、同一列内において各発光ユニット体１５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１９と出力用コネクタ２０とを対向させることにより各発光ユニット体１５間で最短の配線が行われるようになる。各発光アレイ１６は、奇数列においてそれぞれの右側に配置された発光ユニット体１５の右端側に入力用コネクタ１９が位置されるとともに、左側に配置された発光ユニット体１５の左端側に出力用コネクタ２０が位置されて配列される。また、各発光アレイ１６は、偶数列においてそれぞれの左側に配置された発光ユニット体１５の左端側に出力用コネクタ２０が位置されるとともに、右側に配置された発光ユニット体１５の右端側に入力用コネクタ１９が位置されて配列される。各発光アレイ１６は、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る。リード線は、バックパネル１３に形成した図示を省略する引出し開口を介して各スペースからの引き込み及び各スペースへの引き出しが行われ、各スペース内においてクランパ等によって束ねられる。

バックライトユニット３は、上述したように各発光アレイ１６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ている。バックライトユニット３においては、各配線基板１７に実装した入力用コネクタ１９と出力用コネクタ２０の位置によって、同一列内及び各列間において各発光ユニット体１５の組み間違えが識別されるようになる。また、バックライトユニット３においては、各発光アレイ１６が配線基板１７間の配線構造や配線工程の簡易化或いはリード線の共通化を図るようにする。

液晶表示装置１においては、上述したバックライトユニット３の各ＬＥＤ１８から出射された出射光に基づく大容量の照明光が、光学変換部４を介して液晶パネル８に供給される。光学変換部４は、液晶パネル８の外形とほぼ同等の外形を有する複数の光学シートを積層した光学シート積層体を有している。光学変換部４は、光学機能シート積層体が、詳細を省略するがバックライトユニット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、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からなる。

光学変換部４は、図２に示すように光学機能シート積層体が後述する導光部５の拡散導光プレート２１の主面に組み合わされるとともに、バックパネル１３に組み付けた保持ブラケット部材２２を介して液晶パネル８の背面側に所定の対向間隔を以って配置される。光学変換部４は、上述した光学機能シート積層体に限定されるものでは無く、その他の光学機能シートとして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、導光部５によって、バックライトユニット３から供給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内を導光して光学変換部４を介して液晶パネル８に供給する。導光部５は、拡散導光プレート２１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光学スタッド部材２５によって所定の対向間隔に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２１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８とほぼ同サイズでやや厚みのあるプレート体からなる。拡散導光プレート２１は、一方の主面上に光学変換部４の光学機能シート積層体が組み合わされるとともに、外周部を保持ブラケット部材２２に保持される。拡散導光プレート２１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の均一化を図って光学変換部４に入射させる。

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８とほぼ同サイズのプレート体からなり、バックライトユニット３と所定の間隔を以って対向配置されることにより、各ＬＥＤ１８から出射される出射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ＬＥＤ１８の発光部１８ａと対向する部位にそれぞれ調光パターン２４が形成されている。

各調光パターン２４は、光反射・拡散特性を有するインクによってＬＥＤ１８の発光部１８ａよりもやや大径の円形パターンを印刷して構成される。各調光パターン２４は、遮光剤と拡散剤とを含むインク材料を所定の割合に調合したインクが用いられ、例えばスクリーン印刷法等により精密に形成される。インクには、遮光剤として、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。インクには、拡散剤として、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２４が直下に配置されたＬＥＤ１８の発光部１８ａから出射された出射光について、直上に向かって出射された成分を反射させる。拡散プレート２３は、各調光パターン２４の非形成領域、すなわち各発光アレイ１６と直接対向しない領域において出射光を入射させる。拡散プレート２３は、このように各調光パターン２４によって各ＬＥＤ１８から出射されて直接入射される出射光を規制することで、部分的な高輝度領域の発生を低減して輝度を均一化した照明光を全面から拡散導光プレート２１に対して供給する。

なお、拡散プレート２３は、各調光パターン２４をＬＥＤ１８の発光部１８ａ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、出射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２４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ＬＥＤ１８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。拡散プレート２３は、上述したようにサイドエミッション型ＬＥＤ１８を用いることにより各発光アレイ１６間の領域で照明光が集光する現象が生じることから、各調光パターン２４を縦長に形成してこの現象の発生を抑制するようにしてもよい。

液晶表示装置１においては、各ＬＥＤ１８から出射されて拡散プレート２３に対して臨界角を超えて入射される出射光の一部を拡散プレート２３の表面で反射させる。液晶表示装置１においては、バックライトユニット３の各ＬＥＤ１８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２４によって反射された出射光を反射部６によって反射させて拡散プレート２３を介して効率よく導光部５に供給する。液晶表示装置１においては、反射部６が、拡散プレート２３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する。

反射部６は、図３及び図４に示すように１枚の大きな反射プレート２６と、各発光ユニット体１５毎に設けられる多数個の反射シート片２７とから構成される。反射部６は、反射プレート２６が詳細を後述するように放熱部７を構成する放熱プレート２８と光学スタッド部材２５とによって位置決めされてバックライトユニット３に組み合わされるとともに、この反射プレート２６によって各反射シート片２７が保持される。

反射プレート２６は、歪みの無い比較的精度の高い面精度を有して導光部５に対して対向間隔を保持して組み合わされる液晶パネル８とほぼ同形の大判の部材であることから、ある程度の機械的剛性が必要とされる。したがって、反射プレート２６は、例えばアルミプレート２９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３０を接合して形成される。なお、反射プレート２６は、アルミ材ばかりでなく、鏡面を有するステンレスプレート等を用いるようにしてもよい。また、反射プレート２６は、比較的小サイズの液晶表示装置である場合に、例えば蛍光剤を含有した発泡性ＰＥＴによって形成するようにしてよい。発泡性ＰＥＴは、軽量であり、約９５％程度の高反射率特性を有するとともに金属光沢色と異なる色調で反射面についた傷等が目立たないといった特徴を有しており、従来の液晶表示装置にも用いられている。

反射プレート２６には、図３に示すように各発光アレイ１６に対応して６列のガイド開口部３１が形成されている。各ガイド開口部３１は、詳細には同一軸線上に位置してそれぞれブリッジ部３３によって区割りされた横長矩形の多数個の単位ガイド開口部３２ａ〜３２ｎ（単位ガイド開口部３２と総称する。）によって構成される。各単位ガイド開口部３２は、それぞれの開口幅がＬＥＤ１８の発光部１８ａの外径よりもやや大きく、それぞれ５個のＬＥＤ１８を貫通させるに足る長さを以って形成されている。

したがって、ガイド開口部３１は、各発光アレイ１６に７５個のＬＥＤ１８を有することから、各列毎に７５÷５＝１５個の単位ガイド開口部３２によって構成される。なお、ガイド開口部３１は、かかる構成に限定されず、各発光アレイ１６毎にその全長に対応する長さを有する１個の開口部によって構成するようにしてもよい。しかしながら、ガイド開口部３１は、各ブリッジ部３３が、反射プレート２６の機械的剛性を保持するとともに後述するように反射シート片２７を保持する部位としても機能することから、数個のＬＥＤ１８を貫通させるに足るある程度の間隔を以って形成することが好ましい。

反射シート片２７は、例えば上述した発泡性ＰＥＴ材等の高反射特性を有する部材が用いられ、各配線基板１７とほぼ同長でかつやや大きな幅とされるとともに放熱プレート２８の幅よりもやや小幅とされた矩形片に形成される。反射シート片２７には、各発光ユニット体１５に同一軸線上に位置して設けられた２５個のＬＥＤ１８にそれぞれ対応して、２５個のガイド孔３４が形成されている。各ガイド孔３４は、反射シート片２７に同一軸線上に位置して長さ方向に並んで形成され、それぞれが内径を各ＬＥＤ１８の発光部１８ａと略同径とされた円孔からなる。

反射シート片２７は、各発光ユニット体１５毎に、各ガイド孔３４から相対する各ＬＥＤ１８の発光部１８ａを貫通させて放熱プレート２８に支持される配線基板１７に組み合わされる。反射シート片２７は、各発光ユニット体１５毎に対応した大きさに形成されており、配線基板１７に直接組み合わすことで各ガイド孔３４から相対する各ＬＥＤ１８を精密に位置決めすることが可能である。したがって、反射シート片２７は、各ガイド孔３４からその内周壁に各ＬＥＤ１８の発光部１８ａの外周部を密着させた状態でそれぞれ突出させる。なお、反射シート片２７は、後述する放熱プレート２８の第１主面（配線基板実装面）２８ａに形成した基板嵌合凹部３８とほぼ同幅若しくはやや小幅に形成し、各ガイド孔３４の開口縁がＬＥＤ１８の樹脂ホルダ１８ｂの上面で係止されるようにしてもよい。

反射部６は、図３及び図５に示すように、各発光ユニット体１５毎に反射シート片２７を各ガイド孔３４から相対する各ＬＥＤ１８の発光部１８ａを貫通させて配線基板１７に対して組み合わされる。反射部６は、反射プレート２６が、各反射シート片２７上に重ね合わされて詳細を後述するように各放熱プレート２８の配線基板実装面２８ａ上に固定される。反射部６は、反射プレート２６の各ガイド開口部３１に反射シート片２７側の所定個数のガイド孔３４が臨ませられことで、各ガイド開口部３１からＬＥＤ１８の発光部１８ａがそれぞれ貫通されて拡散プレート２３と対向する。

反射部６においては、上述したように各反射シート片２７を絶縁性の発泡性ＰＥＴ材で形成するとともに、反射プレート２６をアルミプレート２９と発泡性ＰＥＴ材からなる反射材３０との積層体によって形成する。反射部６においては、図５に示すようにアルミ材が露出する反射プレート２６の各ガイド開口部３１の内周縁に対して、絶縁材からなる各反射シート片２７に小径に形成された相対する各ガイド孔３４の内周縁が全周に亘って内方へと突出して組み合わされた構造となる。したがって、反射部６においては、各反射シート片２７によって反射プレート２６のアルミ部位と各ＬＥＤ１８の端子１８ｃとの間の電気的絶縁が保持される。

反射部６においては、上述したように各発光ユニット体１５毎に反射シート片２７を組み合わせた後に、反射プレート２６の組み付けが行われる。反射部６においては、反射プレート２６を放熱プレート２８の配線基板実装面２８ａ上に固定することにより、反射シート片２７を放熱プレート２８上に押し付けて保持する。反射部６においては、上述したように反射プレート２６が、ブリッジ部３３を介してそれぞれ５個のＬＥＤ１８を突出させる単位ガイド開口部３２に区割りしてガイド開口部３１を構成している。したがって、反射部６においては、各ブリッジ部３３が各反射シート片２７を長さ方向に対して所定の間隔で押圧することにより、これら反射シート片２７をさらに確実に保持する。反射部６においては、反射シート片２７の浮き上がりや振動等の発生を防止する構造が不要とされるが、かかる構成によって構造と組立の簡易化が図られるようにする。

ところで、反射部６は、上述したように反射プレート２６が、液晶パネル８と同等の大きなサイズを有しており、図２に示すようにバックパネル１３に形成した支持部や光学スタッド部材２５によって位置決めされてバックライトユニット３に組み合わされている。反射部６は、反射プレート２６が、ガイド開口部３１を反射シート片２７と同様に各ＬＥＤ１８を１個ずつ貫通させる円孔によって構成した場合に、これら円孔とＬＥＤ１８との位置決めが極めて困難となる。反射部６は、反射プレート２６を高寸法精度を以って形成するとともに、各部材を高精度に位置決めして組み立てる対応を必要とさせることで、高精度の部品製作と組立工程からコストを大幅に上昇させるとともに、熱変化により反射プレート２６に歪みを生じさせてしまう。

反射部６は、反射プレート２６と多数個の反射シート片２７とを組み合わせて構成することにより、各ＬＥＤ１８の外周部に隙間が発生することを防止する。反射部６は、各ＬＥＤ１８から出射された出射光の一部が、外周部の隙間から背面側に漏出することを防止して光効率の向上を図って高輝度の表示を行うことを可能とする。反射部６は、背面側からの漏出光を遮蔽する構造を不要とすることで、構造の簡易化が図られるようにする。

反射部６においては、上述したように反射プレート２６と多数個の反射シート片２７とを組み合わせて構成することにより、各反射シート片２７に形成したガイド孔３４が各ＬＥＤ１８の発光部１８ａと精密に対応して外周部に密着する。したがって、反射部６においては、各ＬＥＤ１８から出射された出射光が、ガイド孔３４の内周壁と発光部１８ａの外周部との間の隙間から背面側へと漏出することが防止される。

なお、反射部６においては、反射シート片２７が、各発光ユニット体１５毎に組み合わされる大きさに形成したが、発光ユニット体１５の大きさに応じて２個或いは３個を組み合わせる大きさに形成してもよく、また複数の発光ユニット体１５に跨って組み合わせる大きさに形成してもよい。しかしながら、反射部６は、反射シート片２７が、あまりに大型となると各ガイド孔３４とＬＥＤ１８との精密な位置合わせが困難となり、上述した積層構成による効果が奏し得なくなることから、所定の大きさに形成される。

液晶表示装置１においては、バックパネル１３に多数個の光学スタッド部材２５が取り付けられ、これら光学スタッド部材２５を介して上述した光学変換部４を構成する光学機能シート積層体と、導光部５を構成する拡散導光プレート２１及び拡散プレート２３と、反射部６を構成する反射プレート２６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ように構成されている。液晶表示装置１においては、大型サイズのこれら各プレートの間隔と平行度を保持することにより色むら等の発生が防止される。

液晶表示装置１においては、光学スタッド部材２５との組み合わせのために、上述した拡散プレート２３に多数個の嵌合孔２３ａが形成されるとともに、反射プレート２６に多数個の嵌合孔２６ａが形成される。これらは嵌合孔２３ａ、２６ａは、拡散プレート２３と反射プレート２６とを組み合わせた状態において、各発光アレイ１６の列間に位置しかつそれぞれ軸線を一致させて形成される。

各光学スタッド部材２５は、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た部材であり、図２に示すようにバックパネル１３に一体に形成した取付部３５にそれぞれ取り付けられる。バックパネル１３には、内面側に略台形凸部を呈して一体に形成された多数個の取付部３５が形成されている。取付部３５は、上面が拡散プレート２３の載置面を構成し、それぞれ取付孔３５ｃが貫通して設けられている。なお、取付部３５は、上述したバックライトユニット３がバックパネル１３に組み合わされた状態において、各発光アレイ１６の列間に位置するようにして形成されている。

各光学スタッド部材２５は、図２に示すように、それぞれ軸状基部２５ａと、この軸状基部２５ａの先端部に形成された嵌合部２５ｂと、この嵌合部２５ｂから所定の間隔を以って軸状基部２５ａ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２５ｃと、この第１受け板部２５ｃから所定の間隔を以って軸状基部２５ａ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２５ｄとから構成される。各光学スタッド部材２５は、軸状基部２５ａがバックパネル１３の取付部３５と拡散導光プレート２１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２５ｄから所定の高さ位置に段部２５ｅが構成されている。

各光学スタッド部材２５は、軸状基部２５ａが、段部２５ｅを拡散プレート２３に形成した嵌合孔２３ａよりもやや大径とされるとともに先端部２５ｇ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ている。各光学スタッド部材２５には、軸状基部２５ａに、段部２５ｅのやや上方に位置して軸方向の肉盗み孔２５ｆが形成されている。各光学スタッド部材２５は、肉盗み孔２５ｆが、軸状基部２５ａにその外径が拡散プレート２３の嵌合孔２３ａよりも大径とされた部位の範囲で形成することによって、この部位に収斂習性を付与する。

各光学スタッド部材２５は、第１受け板部２５ｃと第２受け板部２５ｄとが拡散プレート２３と反射プレート２６との対向間隔を保持する間隔を以って形成されている。各光学スタッド部材２５は、軸状基部２５ａが、第１受け板部２５ｃと第２受け板部２５ｄとの部位を拡散プレート２３の嵌合孔２３ａとほぼ同径に形成される。各光学スタッド部材２５は、嵌合部２５ｂが、先端部の外径をバックパネル１３側の取付部３５に形成した取付孔３５ａ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３５ａの内径よりも次第に大径とされた断面が略円錐台の形状を呈している。各光学スタッド部材２５は、嵌合部２５ｂが、大径部位から先端側に向かって図示しないすり割りを形成することによって収斂習性を付与される。

各光学スタッド部材２５は、嵌合部２５ｂの大径部位と第１受け板部２５ｃとの間隔が、バックパネル１３の厚みと拡散プレート２３の厚みの和とほぼ等しくして形成されている。各光学スタッド部材２５は、第１受け板部２５ｃが拡散プレート２３の嵌合孔２３ａの内径よりもやや大径とされるとともに、第２受け板部２５ｄが反射プレート２６の嵌合孔２６ａの内径よりもやや大径とされて形成されている。

液晶表示装置１においては、バックパネル１３の発光アレイ実装面１３ａに対して放熱部７やバックライトユニット３が組み立てられた状態で、バックパネル１３の取付部３５上に反射プレート２６が、相対する取付孔３５ａに対して嵌合孔２６ａを対向位置させて組み合わされる。液晶表示装置１においては、この状態で各光学スタッド部材２５がバックパネル１３の発光アレイ実装面１３ａ側から各取付部３５に対して組み付けられる。各光学スタッド部材２５は、反射プレート２６の嵌合孔２６ａを介して嵌合部２５ｂが取付部３５の取付孔３５ａ内に押し込まれる。各光学スタッド部材２５は、嵌合部２５ｂが取付孔３５ａ内を通過する際にすり割りの作用によって収斂動作するとともに貫通した後に自然状態に復帰することで、取付部３５上に抜け止めされて立設状態で組み付けられる。

液晶表示装置１においては、各光学スタッド部材２５が嵌合部２５ｂと第１受け板部２５ｃとの間で取付部３５と反射プレート２６とを厚み方向に挟持することにより、バックパネル１３に対して反射プレート２６を位置決めした状態で保持する。液晶表示装置１においては、反射プレート２６が精密に位置決めされて各反射シート片２７を保持する。各光学スタッド部材２５は、この状態でそれぞれ軸状基部２５ａの第１受け板部２５ｃから上方部位を反射プレート２６から突出させて、バックパネル１３の取付部３５上に立設される。

液晶表示装置１においては、各光学スタッド部材２５に対して拡散プレート２３が、それぞれの嵌合孔２３ａを相対する先端部２５ｇ側から嵌挿させて組み合わされる。各光学スタッド部材２５は、肉盗み孔２５ｆの作用により大径部位が収斂動作することで、軸方向に押し込まれる拡散プレート２３の段部２５ｅの乗り越え動作を可能とする。各光学スタッド部材２５は、拡散プレート２３が、段部２５ｅを乗り越えて第２受け板部２５ｄに突き当たると大径部位が自然状態に復帰して、段部２５ｅと第２受け板部２５ｄとの間で拡散プレート２３を厚み方向に挟持する。

液晶表示装置１においては、図２に示すように、各光学スタッド部材２５が、それぞれ軸状基部２５ａの第２受け板部２５ｄから上方部位を拡散プレート２３から突出させる。液晶表示装置１においては、各光学スタッド部材２５の先端部２５ｇに対して光学変換部４の光学機能シート積層体を重ね合わせた拡散導光プレート２１が、その底面側を突き当てられるようにして組み付けられる。

液晶表示装置１においては、各光学スタッド部材２５が、嵌合部２５ｂを取付孔３５ａ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３５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、各光学スタッド部材２５によって、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２６及び拡散導光プレート２１と光学変換部４との対向間隔が精密に保持される。液晶表示装置１においては、上述した多数個の光学スタッド部材２５を備えることによって、複雑な位置決め構造や間隔保持構造が不要となるとともに組立工程の簡易化が図られるようになる。

なお、各光学スタッド部材２５は、各種サイズの液晶パネル８に対しても互換使用が可能であり、部品の共用化が図られるようになる。光学スタッド部材２５については、上述した構造に限定されるものでは無く、液晶表示装置１の構成に基づいて各部の具体的な構造が適宜変更される。光学スタッド部材２５は、例えば嵌合部２５ｂがすり割を形成されて収斂習性を付与されることでバックパネル１３の取付孔３５ａに押し込まれて取り付けられるようにしたが、例えば外周部に抜止め凸部を一体に形成して、内周部にキー溝を形成した取付孔３５ａ内に嵌合した後に回転して抜け止めされるようにしてもよい。

液晶表示装置１においては、上述した各プレートが光学スタッド部材２５により精密に位置決めされることにより、液晶パネル８とバックライトユニット３との間に構成される導光空間部１４内において照明光に対して安定した状態で導光、拡散、反射等の動作が行われるようになる。したがって、液晶表示装置１においては、液晶パネル８に色むら等の発生が防止されるようになる。なお、光学スタッド部材２５は、上述したように乳白色の導光性の合成樹脂材によって形成することから、外周面から内部に入射する照明光を拡散して先端部２５ｇが部分的に光輝されないようにすることで、導光空間部１４ら拡散導光プレート２１に対して照明光が均一に入射されるようにする。

液晶表示装置１においては、具体的には上述した光学スタッド部材２５が図３に示すように、バックパネル１３に対して各発光アレイ１６間に位置して横方向に５個、縦方向に３個、合計１５個が取り付けられる。液晶表示装置１においては、調光パターン２４を形成した拡散プレート２３やアルミプレート２９と反射材３０を接合した反射プレート２６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。

拡散プレート２３や反射プレート２６には、上述したように光学スタッド部材２５の軸状基部２５ａが貫通する嵌合孔２３ａ、２６ａが、各光学スタッド部材２５の取付位置に対応して横方向に５個、縦方向に３個、合計１５個が形成される。液晶表示装置１においては、図３に示すように下段列の左側から２番目の光学スタッド部材２５Ａを、上段列側の各光学スタッド部材２５と位置を異にしてバックパネル１３に立設するようにする。液晶表示装置１においては、拡散プレート２３や反射プレート２６に、当該光学スタッド部材２５Ａに相対される下段列の左側から２番目の嵌合孔２３ａ、２６ａを上段列側の各嵌合孔２３ａ、２６ａと位置を異にして形成する。

したがって、液晶表示装置１においては、拡散プレート２３や反射プレート２６が表裏面を間違えて組み合わせるようにしても、光学スタッド部材２５Ａに対向する位置に嵌合孔２３ａ、２６ａが存在しないために組み合わせることができない。液晶表示装置１においては、かかる構造により拡散プレート２３や反射プレート２６の誤組合せ防止構造が構成されている。なお、液晶表示装置１においては、誤組合せ防止構造を構成する光学スタッド部材２５Ａや拡散プレート２３及び反射プレート２６の嵌合孔２３ａ、２６ａを中心位置以外のいずれに設けてもよいが、各部材が安定した状態で組み合わされることから外周位置よりは内側位置に設けた方がよく、また１箇所ではなく複数箇所に設けるようにしてもよい。

バックパネル１３は、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８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、上述したように構成各部材を取り付けるシャーシ部材を構成するとともに自らも大きな熱伝導率特性を有することで、導光空間部１４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。また、バックパネル１３は、後述するように放熱部７を構成する放熱プレート２８とヒートシンク３７との間に介在して、放熱プレート２８からヒートシンク３７へと効率的に熱伝導を行う熱伝導部材としても作用する。

バックパネル１３には、発光アレイ実装面１３ａ側に上述したように外周部位に前面フレーム部材９やホルダフレーム部材１０を組み合わす外周壁部が形成されるとともに、光学スタッド部材２５を取り付ける取付部３５や詳細を省略する放熱プレート２８を取り付ける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。なお、バックパネル１３には、図示しないが筐体に固定するための多数個の取付部や取付孔等が形成されている。

バックパネル１３は、上述したように内面側の発光アレイ実装面１３ａに放熱プレート２８を取り付けるとともに、外面側のヒートシンク実装面１３ｂにヒートシンク３７や制御回路部等が取り付けられる。バックパネル１３は、上述したようにアルミ材によって機械的剛性を有する部材として形成されるが、大きな厚みとすることによって液晶表示装置１の厚みや重量を大きくしてしまう。バックパネル１３は、薄厚とした場合に、放熱プレート２８を強くねじ止めした場合に取付部に変形を生じさせて上述した各光学プレート部材に撓み等を生じさせてしまう。バックパネル１３は、後述するように比較的厚みの大きな放熱プレート２８とヒートシンク３７とを利用することにより、機械的剛性を保持して薄厚化が図られる。

液晶表示装置１においては、バックライトユニット３に多数個の各ＬＥＤ１８が備えられ、これらＬＥＤ１８から出射される出射光により大容量の照明光を液晶パネルユニット２に供給することで高輝度の表示が行われるようにする。液晶表示装置１においては、各ＬＥＤ１８から発生する熱が液晶パネルユニット２とバックライトユニット３との間に構成された周囲を密閉した導光空間部１４内において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変換部４の各光学機能シートの特性が変化したり、各ＬＥＤ１８の点灯状態が不安定となって液晶パネル８に色むら等を生じさせ、また回路部を構成する電子部品等の動作を不安定とさせたり構成各部材に大きな寸法変化を生じさせたりする。

液晶表示装置１においては、放熱部７によって各ＬＥＤ１８から発生した熱を効率的に放熱することによって安定した動作が行われるように構成される。放熱部７は、上述した各発光ユニット体１５の取付部材を兼ねる放熱プレート２８と、この放熱プレート２８に組み合わされるヒートパイプ３６と、ヒートパイプ３６の端部が接続されて熱伝導を受けるバックパネル１３のヒートシンク実装面１３ｂ側に左右一対が配置されたヒートシンク３７、３７或いはこれらヒートシンク３７の冷却機能を促進する冷却ファン４５、４５によって構成される。

各放熱プレート２８は、６列の各発光アレイ１６毎に備えられ、熱伝導率に優れ、加工性がよくかつ軽量で廉価な例えばアルミ材が用いられて、押出加工によって上述した各発光アレイ１６の長さと幅とにほぼ等しい長尺な矩形板状に形成される。各放熱プレート２８は、それぞれ３個の発光ユニット体１５が取り付けられる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、各放熱プレート２８については、アルミ材に限定されず、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い。各放熱プレート２８は、液晶表示装置１が比較的小型である場合に、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。

各放熱プレート２８には、図５に示すように、第１主面（配線基板実装面）２８ａを取付面として、発光ユニット体１５を構成する３個の配線基板１７が発光ダイオード実装面の裏面側の第２主面を放熱プレート取付面としてそれぞれの長さ方向の端面を突き合わせた状態で取り付けられる。各放熱プレート２８には、配線基板実装面２８ａに配線基板１７が嵌合される基板嵌合凹部３８が全長に亘って形成されている。各放熱プレート２８は、基板嵌合凹部３８が、配線基板１７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、嵌合された配線基板１７の底面（放熱プレート取付面）と幅方向の両側縁部とを保持する。各放熱プレート２８は、基板嵌合凹部３８内に嵌合された配線基板１７を複数個の取付ねじ３９によって固定する。

各放熱プレート２８には、基板嵌合凹部３８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配線基板１７の放熱プレート取付面が密着される長さ方向の受け凸部３８ａを形成するとともに、この受け凸部３８ａの両側に沿って長さ方向の全長に亘って肉盗み凹部３８ｂ、３８ｃが形成される。各放熱プレート２８は、受け凸部３８ａが、図５に示すように配線基板１７の各ＬＥＤ１８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ＬＥＤ１８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、各放熱プレート２８は、軽量化と寸法精度を保持するために肉盗み凹部３８ｂ、３８ｃを形成したが、これら肉盗み凹部３８ｂ、３８ｃ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。

各放熱プレート２８には、基板嵌合凹部３８の開口縁の両側に沿って、長さ方向の全域に亘って反射プレート受け部４０、４０がそれぞれ一体に形成されている。反射プレート受け部４０、４０は、放熱プレート２８の基板嵌合凹部３８の開口縁からそれぞれ幅方向に突出する板状の部位からなり、図５に示すように全体として放熱プレート２８の配線基板実装面２８ａを反射シート片２７の幅よりも大きな幅となるようにする。反射プレート受け部４０、４０は、各ＬＥＤ１８の発光部１８ａを相対する各ガイド孔３４から突出させて発光ユニット体１５に組み合わせた反射シート片２７の両側縁を係止する。

なお、反射プレート受け部４０、４０は、反射シート片２７が基板嵌合凹部３８の開口幅よりも大きな幅で形成される場合に、その両側部を支持する。反射プレート受け部４０、４０は、この場合に組み合わされた反射シート片２７を、各ＬＥＤ１８の発光部１８ａが相対する各ガイド孔３４から突出させる高さ位置に保持するように形成される。

放熱部７においては、６個の放熱プレート２８が、配線基板実装面２８ａの裏面側の第２主面をバックパネル実装面２８ｂとし、このバックパネル実装面２８ｂに発光アレイ実装面１３ａを重ね合わせてバックパネル１３の内面に互いに所定の間隔を以って取り付けられる。各放熱プレート２８は、配線基板実装面２８ａに形成した基板嵌合凹部３８内に所定個数のＬＥＤ１８を配線基板１７の発光ダイオード実装面に実装してなる３個の発光ユニット体１５が取り付けられており、６列の発光アレイ１６の取付部材を構成する。放熱部７においては、各発光ユニット体１５に対してそれぞれ反射シート片２７を組み付けた状態で、反射部６を構成する反射プレート２６が各放熱プレート２８を覆うようにして組み付けられる。

各放熱プレート２８には、それぞれの反射プレート受け部４０、４０上に反射プレート２６の内面が押し付けられる。各放熱プレート２８には、反射プレート受け部４０、４０上に予め両面接着テープ４１、４１が全長に亘って接合されており、押し付けられた反射プレート２６の内面を接合固定する。反射プレート２６は、上述したように外周部をバックパネル１３に形成した支持部上で支持するとともに、各発光アレイ１６間の領域において光学スタッド部材２５によって保持し、さらに各発光アレイ１６を構成する放熱プレート２８の対応領域においても反射プレート受け部４０、４０によって保持される。反射プレート２６は、かかる構造によって高精度に位置決めされるとともに歪み等の無い状態で組み合わせが行われる。

液晶表示装置１においては、放熱部７を構成する各放熱プレート２８がバックライトユニット３の発光ユニット体１５の取付部材として機能するとともに、反射部６を構成する反射プレート２６の取付部材としても機能する。液晶表示装置１においては、大型サイズの反射プレート２６を機能を兼用する構造によって精密に位置決め保持して光効率の向上を図るとともに色むらの発生等が防止されるようにする。液晶表示装置１においては、各放熱プレート２８に対して反射プレート２６が極めて簡易な作業により組み合わせが行われる。なお、液晶表示装置１においては、各放熱プレート２８の反射プレート受け部４０、４０上に接合した両面接着テープ４１、４１によって反射プレート２６を接合するようにしたが、例えば反射プレート受け部４０、４０上に塗布した接着剤によって反射プレート２６を固定するようにしてもよい。

液晶表示装置１においては、上述したように放熱プレート２８の配線基板実装面２８ａに長さ方向の全域に亘って基板嵌合凹部３８を形成し、この基板嵌合凹部３８内に各発光ユニット体１５の配線基板１７を組み付けている。液晶表示装置１においては、反射プレート受け部４０上に反射プレート２６を接合することによって基板嵌合凹部３８を閉塞する。液晶表示装置１においては、上述したように反射シート片２７に形成した各ガイド孔３４から各ＬＥＤ１８がそれぞれ外周部を密着された状態で突出される。したがって、液晶表示装置１においては、各放熱プレート２８が配線基板実装面２８ａ側において基板嵌合凹部３８を略密閉構造として防塵性が確保されている。

液晶表示装置１においては、上述したように放熱プレート２８の配線基板実装面２８ａに基板嵌合凹部３８が長さ方向の全域に亘って形成されているために長さ方向の側面に開放された構造となっている。液晶表示装置１においては、図４に示すように放熱プレート２８の側方部位の反射プレート受け部４０上に例えば発泡ウレタン樹脂やスポンジ材等によって形成された防塵部材４３を接合する。液晶表示装置１においては、防塵部材４３が基板嵌合凹部３８の側方開放部位を閉塞することで、基板嵌合凹部３８への塵埃等の侵入を防止して防塵性の向上が図られるようにする。

各放熱プレート２８には、配線基板実装面２８ａの裏面である第２主面側をバックパネル実装面２８ｂとしてヒートパイプ３６が嵌合されるヒートパイプ嵌合凹部４２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４２は、配線基板実装面２８ａ側の受け凸部３８ａと対向するバックパネル実装面２８ｂ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４２は、ヒートパイプ３６の外径とほぼ等しい開口幅を有するとともに、その開口部位にかしめ凸縁４２ａ、４２ｂが一体に形成されている。

各放熱プレート２８には、それぞれのヒートパイプ嵌合凹部４２内にヒートパイプ３６が組み付けられている。各ヒートパイプ３６は、ヒートパイプ嵌合凹部４２の開口部からその内部に組み付けられ、図５に示すようにかしめ凸縁４２ａ、４２ｂ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って、外周部がヒートパイプ嵌合凹部４２の内壁に密着した状態で組み付けられる。各ヒートパイプ３６は、各放熱プレート２８に対して、ＬＥＤ１８の実装領域に対向した部位に全長に亘って組み付けられることによって、効率的な放熱が行われるようにする。

放熱部７においては、各放熱プレート２８に形成したヒートパイプ嵌合凹部４２内にそれぞれヒートパイプ３６を組み付けることで、各放熱プレート２８がヒートパイプ３６の保持部材を兼用する。放熱部７においては、ヒートパイプ３６の取付構造を簡易化するとともに、組立時等において精密なヒートパイプ２５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。放熱部７においては、各放熱プレート２８が、発光ユニット体１５とヒートパイプ３６とを互いに位置決めした状態かつ接近した状態で組み合わされるようにすることから、これら発光ユニット体１５とヒートパイプ３６との間で効率的な熱伝導路を構成する。

なお、放熱部７においては、各放熱プレート２８のバックパネル実装面２８ｂに開口するヒートパイプ嵌合凹部３８を形成してヒートパイプ３６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。各放熱プレート２８においては、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て側面方向からヒートパイプ３６を内部に組み付けるようにしてもよい。

ヒートパイプ３６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３６は、上述したように各放熱プレート２８に一体的に組み付けられ、両端部がヒートシンク３７と接続される。ヒートパイプ３６においては、高温側の放熱プレート２８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３６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３７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３６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放熱プレート２８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。

放熱部７においては、各放熱プレート２８が、基板嵌合凹部３８内に配線基板１７を組み合わせるとともにヒートパイプ嵌合凹部４２内にヒートパイプ３６を組み付けた状態で、それぞれのバックパネル実装面２８ｂを発光アレイ実装面１３ａ上に重ね合わせてバックパネル１３に対して精密に位置決めされて固定される。放熱部７においては、各放熱プレート２８が、図３に示すようにバックパネル１３の発光アレイ実装面１３ａに幅方向に所定の間隔を以って、長さ方向のほぼ全域に延在するようにしてそれぞれ固定されることによって、上述した発光アレイ１６を構成する。

放熱部７においては、図３に示すように詳細を後述するヒートシンク３７、３７がそれぞれバックパネル１３のヒートシンク実装面１３ｂ側に位置してその長手方向の両側に位置して高さ方向に配置されている。放熱部７においては、各発光アレイ１６を構成する両側の放熱プレート２８が、バックパネル１３を介して各ヒートシンク３７と直交するようにして延在されている。放熱部７においては、詳細を後述するようにバックパネル１３を挟み込むようにして各放熱プレート２８と各ヒートシンク３７とが、取付ねじ５２によって共締めされる。

各ヒートシンク３７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ヒートパイプ３６と組み合わせて用いられ、高温部側から熱伝導を受けて放熱を行うことにより高温部の冷却を行う部材である。各ヒートシンク３７は、基本的な構成を従来の一般的なヒートシンクと同様とされ、熱伝導率が高い金属材、例えばアルミ材に押出し加工や切削加工を施して形成される。各ヒートシンク３７は、バックパネル１３と対向する第１主面側をバックパネル取付面４６ｂとしてなるベース４６と、このベース４６のバックパネル取付面４６ｂの裏面側である第２主面をフィン形成面４６ａとしてこのフィン形成面４６ａに一体に立設されてＬＥＤ１８からの発生熱を表面から放熱する多数個のフィン４７とから構成される。

各ヒートシンク３７は、ベース４６が、バックパネル１３の幅（高さ）とほぼ等しい長さを有する矩形体を呈している。各ヒートシンク３７は、ベース４６が、ある程度の厚みを有することによって充分な機械的強度を有している。各ヒートシンク３７には、図６及び図８に示すようにバックパネル１３に形成した取付孔５０と放熱プレート２８に形成した取付孔４９とに対応して複数の取付孔５１が形成されている。

各ヒートシンク３７には、バックパネル１３に対する取付面を構成するベース４６のバックパネル取付面４６ｂ側に後述する放熱シート４４を組み付ける放熱シート嵌合凹部４８が形成されている。放熱シート嵌合凹部４８は、図８に示すように後述する放熱シート４４の外形よりもやや大きな開口寸法を有するとともに、放熱シート４４の厚みｔよりもやや小さな深さ寸法ｄを以って形成されている。

各ヒートシンク３７には、図８に示すように幅方向の一側部に沿って組合せ部５４が一体に形成されている。組合せ部５４は、後述するように液晶パネル８の画面サイズに合わせて複数個のヒートシンク５５、５６を適宜組み合わせて所定の放熱容量を有するヒートシンク３７を構成するようにする。各ヒートシンク３７には、ベース４６や組合せ部５４の適宜の位置に厚み方向に貫通して取付孔５１が形成されている。

各フィン４７は、図６及び図８に示すようにベース４６のフィン形成面４６ａ上に、長さ方向の全域に亘って一体に立設された薄厚の立壁状の部位からなる。各フィン４７は、互いに平行に対峙してベース４６に形成されるが、特に厚みを等しくし或いは間隔を等しくする必要は無い。各フィン４７は、ベース４６のフィン形成面４６ａ上に、長さ方向の全域に亘って多数条の放熱空間部４７ａを構成する。

ところで、ヒートシンク３７は、上述したようにベース４６に対して多数個のフィン４７を一体に形成して構成されることから、幅方向に対して厚み変化が大きくなり加工精度や熱膨張による変化或いは加工時のスプリングバック現象等が生じやすい。ヒートシンク３７は、このためにベース４６に対して図８矢印で示す方向の力が作用されて幅方向の反りが発生しやすい。なお、ヒートシンク３７は、ベース４６の反りが、加工条件等により各フィン４７を開かせる方向や閉じさせる何れの方向にも生じる。

ヒートシンク３７は、後述するようにバックパネル１３を挟んで放熱プレート２３と一体化されるが、ベース４６に反りが生じることによってバックパネル取付面４６ｂをバックパネル１３のヒートシンク実装面１３ｂに対して全面に亘って密着させた状態で固定することが困難となる。ヒートシンク３７は、バックパネル１３との間に生じる隙間により、このバックパネル１３を介しての放熱プレート２３との間に構成される熱伝導路の熱伝導効率を低下させてしまう。ヒートシンク３７は、取付ねじ５２を強く締め付けてベース４６の反りを補正するようにした場合にバックパネル１３に変形を生じさせてしまう。

したがって、液晶表示装置１においては、各ヒートシンク３７が、バックパネル１３に対して放熱シート４４を介して取り付けられる。放熱シート４４は、例えばある程度の熱伝導特性を有するとともに弾性変形特性を有するシリコン樹脂等によって成形され、上述したようにヒートシンク３７に形成した放熱シート嵌合凹部４８の開口寸法よりもやや小さな外形寸法を有するとともに放熱シート嵌合凹部４８の深さ寸法よりもやや大きな厚み寸法を有している。放熱シート４４には、ヒートシンク３７側の相対する取付孔５１と対向して厚み方向に貫通する複数個の取付孔４４ａが形成されている。

放熱シート４４は、例えば接着剤によりヒートシンク３７の放熱シート嵌合凹部４８内に接合されることによって、ベース４６のバックパネル取付面４６ｂから厚み方向の一部を露出した状態で一体化される。放熱シート４４は、各取付孔４４ａがベース４６側の相対する取付孔５１とそれぞれ連通される。

液晶表示装置１においては、バックパネル１３の発光アレイ実装面１３ａに複数の発光アレイ１６を構成する放熱プレート２３が長さ方向に対してそれぞれ所定の間隔を以って取り付けられている。液晶表示装置１においては、バックパネル１３のヒートシンク実装面１３ｂ側に、長さ方向の両側に位置して両側の放熱プレート２３と直交するようにして放熱シート４４をそれぞれ接合した各ヒートシンク３７が配置される。したがって、液晶表示装置１においては、図３に示すようにバックパネル１３の長さ方向の両側に位置して、このバックパネル１３を挟んで放熱プレート２３とヒートシンク３７とが複数箇所で重なり合う重なり合い部位５７を構成する。

液晶表示装置１においては、これら各重なり合い部位５７において、図６に示すように放熱プレート２３に形成した取付孔４９と、バックパネル１３に形成した取付孔５０と、放熱シート４４に形成した取付孔４４ａと、各ヒートシンク３７に形成した取付孔５１とが互いに連通される。液晶表示装置１においては、これら取付孔４９、５０、４４ａ、５１に対して、例えばヒートシンク３７側から取付ねじ５２がそれぞれねじ込まれる。液晶表示装置１においては、各取付ねじ５２によって、放熱プレート２３とヒートシンク３７とがバックパネル１３を挟み込んだ状態で一体化される。

液晶表示装置１においては、上述したようにバックパネル１３がやや薄厚とされるとともに、放熱プレート２３とヒートシンク３７のベース４６とが大きな厚みを以って形成されている。したがって、液晶表示装置１においては、各取付ねじ５２を強くねじ込んでもバックパネル１３に部分的な変形を生じさせることなく、バックパネル１３に対して放熱プレート２３とヒートシンク３７とが強固に固定されるようになる。また、液晶表示装置１においては、バックパネル１３が、格子状に組み合わされる放熱プレート２３とヒートシンク３７とによって挟み込まれた状態を呈することによって全体に亘って機械的強度が補強された状態となる。

液晶表示装置１においては、上述したようにヒートシンク３７が、ベース４６に形成した放熱シート嵌合凹部４８に放熱シート４４を接合した状態でバックパネル１３への取付が行われる。液晶表示装置１においては、放熱シート４４が各取付ねじ５２をねじ込むにしたがってバックパネル１３とベース４６との間で次第に厚み方向に圧縮されて弾性変形した状態となる。したがって、液晶表示装置１においては、ヒートシンク３７がベース４６に反りを生じた状態であっても、図６に示すように放熱シート４４を介してベース４６のバックパネル取付面４６ｂがバックパネル１３のヒートシンク実装面１３ｂとの密着状態を保持される。液晶表示装置１においては、かかる構成によって放熱プレート２３とヒートシンク３７との間に、バックパネル１３と放熱シート４４とを介して互いに密着された熱伝導路を構成して良好な放熱が行われるようになる。

ところで、液晶表示装置１においては、ヒートシンク３７が、大型であるほど大きな放熱作用を奏するが、バックライトユニット３や装置全体の厚みを大きくかつ大型化させる。ヒートシンク３７は、大型で重量が大きな部品であり、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る。

液晶表示装置１においては、上述したように多数個の放熱プレート２８とヒートパイプ３６とを用いて比較的大型部品である各ヒートシンク３７がバックパネル１３に対して巧に配置される。また、液晶表示装置１においては、放熱プレート２８とヒートパイプ３６との間にバックパネル１３と放熱シート４４とを介して効率的な熱伝導路が構成される。したがって、液晶表示装置１においては、大型化を抑制してバックライトユニット３から発生する熱を効率的に放熱するように構成される。

液晶表示装置１においては、図７及び図９に示すように各ヒートシンク３７にそれぞれ冷却ファン４５が取り付けられることによって、ヒートシンク３７の放熱作用の促進が図られている。冷却ファン４５も、高温部位からの放熱或いは冷却を行う装置として、各種の電子機器に備えられている。冷却ファン４５は、図示しないがヒートシンク３７に対して各フィン４７間に構成される放熱空間部４７ａを閉塞するようにして組み合わされるバックカバーの一部を切り欠いた部位に取り付けられる。

冷却ファン４５は、詳細を省略するが、取付部が形成された筐体と、複数のアーム部を介して筐体の中央部に配置されたモータと、このモータによって回転されるファン等を備えている。冷却ファン４５は、筐体の厚み方向の主面が開口されており、この開口部を放熱空間部４７ａに臨ませるようにしてヒートシンク３７に取り付けられる。冷却ファン４５は、モータに電源が投入されてファンが回転すると、ヒートシンク３７に対して各フィン４７間の放熱空間部４７ａ内に冷却風を送風することにより各フィン４７からの放熱を促進させる。

ところで、液晶表示装置１においては、液晶パネル８を垂直に設置した状態で用いることから、各ＬＥＤ１８から発生した熱が上昇して内部において次第に上方部位に籠もるようになる。液晶表示装置１においては、上述したように放熱プレート２３やヒートパイプ３６或いはヒートシンク３７や冷却ファン４５によって構成される放熱部７により、各ＬＥＤ１８からの発生熱の放熱が行われる。

液晶表示装置１においては、冷却ファン４５によるヒートシンク３７の放熱促進がより高温となる上方部位において作用されるように構成されている。すなわち、液晶表示装置１においては、図９に示すように冷却ファン４５が、ヒートシンク３７に対して高さ方向の中心線ＯＬに対して、上方側にΔｈをずらして取り付けられている。

したがって、液晶表示装置１においては、各冷却ファン４５からヒートシンク３７に対して供給される冷却風が、上方部位においてより多く供給されるようになる。液晶表示装置１においては、かかる構成によってヒートシンク３７において上方部位における放熱作用が促進され、全体として均一な温度分布となる。液晶表示装置１においては、液晶パネル８や各光学プレート類が全体として均一な温度となり、色むら等の発生を防止し或いは安定した動作が行われるようになる。また、液晶表示装置１においては、高能力の冷却ファン４５が不要とされることで、消費電力が低減されるとともに静粛化も図られる。

なお、冷却ファン４５は、一般に筐体が略正方形を呈するとともに各コーナ部に取付部が形成されている。冷却ファン４５は、筐体の側面部をヒートシンク３７の各フィン４７に対して平行状態の向きで取り付けた場合に、各取付部が各フィン４７間の放熱空間部４７ａの一部を塞いで冷却風の送風効率を低下させてしまう。したがって、冷却ファン４５は、図７に示すようにヒートシンク３７の各フィン４７に対して約９０度傾けた状態で取り付けられることによって、開口部のほぼ全体から冷却風を放熱空間部４７ａ内へと送風する。また、冷却ファン４５は、各フィン４７間の放熱空間部４７ａ内から排気を行うことにより、各フィン４７からの放熱を促進させるようにしてもよい。

液晶表示装置１においては、上述したように放熱プレート２８にヒートパイプ嵌合凹部４２を形成したことにより、バックパネル１３にヒートパイプ３６を引き回すために配置経路に沿った逃げ凹部を形成するといった対応を不要とする。液晶表示装置１においては、かかる構成によってバックパネル１３が、全体をフラットな形状に形成されるとともに薄型化も図られる。液晶表示装置１においては、フラット形状のバックパネル１３の背面にヒートシンク３７を両側に位置して組み付けて、このバックパネル１３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、液晶パネル８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６０や、液晶パネル８や電源部を制御する電源制御ユニット６１、或いはバックライトユニット３の動作を制御するＬＥＤ制御ユニット６２等の制御回路パッケージが備えられる。液晶表示装置１においては、バックパネル１３がこれら制御回路パッケージ等の搭載パネルを兼用し、図７に示すように第２主面１３ｂ側に適宜搭載する。液晶表示装置１においては、ヒートシンク３７を両側に配置することによって中央部に構成されたフラットな領域に配置された制御基板に上述した各制御回路パッケージ等を搭載する。

液晶表示装置１においては、各制御回路パッケージをフラットな領域に搭載することにより、簡易な工程によって浮き上がり等が生じることなく搭載することが可能とされる。液晶表示装置１においては、一般に各制御回路パッケージがヒートシンク３７に対して薄型であることから、全体として薄型に構成することが可能となる。

液晶表示装置１においては、例えばテレビジョン受像機として用いられる場合に、画面サイズとして例えば４０インチ、４２インチ、４６インチ及び５５インチのものが提供されている。液晶表示装置１においては、液晶パネル８の画面サイズが大型化するにしたがい、表示輝度を保持するためにバックライトユニット３により多くのＬＥＤ１８が備えられて大容量の照明光が供給されるように構成される。液晶表示装置１においては、ＬＥＤ１８の数量が増えるにしたがって、各ＬＥＤ１８から発生する熱も大きくなり、放熱部７において効率的な放熱が行われるようにしなければならない。

液晶表示装置１においては、一般に液晶パネル８の画面サイズ仕様に応じて放熱容量特性を異にするヒートシンク３７が用いられる。ヒートシンク３７は、フィン４７の形状や表面積の大きさ等によって放熱容量特性が規定され、画面サイズ仕様に応じた複数仕様のものを手配する必要がある。液晶表示装置１においては、例えば４０インチサイズの液晶パネル８を基準画面サイズとした場合に、図７に示すようにバックパネル１３に対して左右一対のヒートシンク３７、３７が配置される。

液晶表示装置１においては、４０インチの液晶パネル８よりも大きな画面サイズの液晶パネル８を備える場合に、図１１に示すように大型に形成されたバックパネル１３に対して左右一対のヒートシンク３７を配置した基本的な構成を同様とするが、これらヒートシンク３７が詳細を後述する第１ヒートシンク５５と第２ヒートシンク５６との組合せ体によって構成される。

ヒートシンク３７は、上述したようにアルミ材等によって形成することから、所定の大きさに切断加工を施すことによって共通部品化を図ることも考慮される。しかしながら、ヒートシンク３７は、上述した複雑な断面形状と、数十センチの長さを有しており、素材に対して所定の長さと幅に精度よく切断して切り出す加工を施すことが極めて面倒であり、歩留まりが悪くなるとともに加工能率も悪くなる。

液晶表示装置１においては、大型表示画面を有するテレビジョン受像機が、一般に４０インチ程度をベースとして大画面化が図られている。液晶表示装置１においては、ヒートシンク３７が、図１０に示す幅Ｗ、長さＬを有する共用ヒートシンク素材５３を用い、この共用ヒートシンク素材５３を所定の長さに切断して第１ヒートシンク５５を形成するとともに、画面サイズ仕様に応じた所望の放熱容量の不足分を補完する第２ヒートシンク５６とを組み合わせて構成される。共用ヒートシンク素材５３は、例えば４０インチ用を基準として製作され、幅Ｗが基準画面としての４０インチ用として必要な放熱容量を確保するに足る１４０ｍｍとされるとともに、長さＬが最大画面の５５インチ用にまで対応するに足る長さに形成されている。

ヒートシンク３７は、上述した共用ヒートシンク素材５３を用い、この共用ヒートシンク素材５３を所定の長さに切断して第１ヒートシンク５５を形成するとともに、画面サイズ仕様に応じた所望の放熱容量の不足分を補完する第２ヒートシンク５６とを組み合わせて構成される。共用ヒートシンク素材５３には、ベース４６に、多数条のフィン４７が一体に立設されるとともに、ベース４６の一方側縁に沿って長さ方向の全域に亘り組合せ部５４が一体に形成されている。また、共用ヒートシンク素材５３には、ベース４６に、所定の間隔を以って多数個の取付孔５１が形成されている。共用ヒートシンク素材５３には、冷却ファン４５を取り付ける取付部が形成されている。

共用ヒートシンク素材５３は、画面サイズ仕様に応じて長さ方向の一方端面を基準にして所定位置で幅方向の切断が行われることにより、所定の長さを有する第１ヒートシンク５５として形成される。第１ヒートシンク５５は、共用ヒートシンク素材５３に対して幅方向の切断加工を施すことで、能率よくかつ高精度に形成される。

液晶表示装置１においては、４０インチ液晶パネル８を用いる場合に、ヒートシンク３７が共用ヒートシンク素材５３を所定の長さＬａに切断してなる図１２（Ａ）に示す１個の第１ヒートシンク５５Ａ（実際には左右一対が備えられる。）によって構成される。第１ヒートシンク５５Ａは、具体的には長さＬａが４１０ｍｍ、幅Ｗａが１４０ｍｍに形成される。

液晶表示装置１においては、４２インチ液晶パネル８を用いる場合に、ヒートシンク３７が共用ヒートシンク素材５３を所定の長さＬｂに切断してなる図１２（Ｂ）に示す１個の第１ヒートシンク５５Ｂ（実際には左右一対が備えられる。）と、放熱容量の不足分を補完する第２ヒートシンク５６Ｂとによって構成される。ヒートシンク３７は、具体的には第１ヒートシンク５５Ｂが幅Ｗａを１４０ｍｍとし、長さＬｂが４３０ｍｍに形成されたものが用いられる。また、ヒートシンク３７は、第２ヒートシンク５６Ｂが、長さＬｂを４３０ｍｍと共通とし、幅Ｘｂが４０ｍｍに形成される。

液晶表示装置１においては、４６インチ液晶パネル８を用いる場合に、ヒートシンク３７が共用ヒートシンク素材５３を所定の長さＬｃに切断してなる図１２（Ｃ）に示す１個の第１ヒートシンク５５Ｃ（実際には左右一対が備えられる。）と、放熱容量の不足分を補完する第２ヒートシンク５６Ｃとによって構成される。ヒートシンク３７は、具体的には第１ヒートシンク５５Ｃが幅Ｗａを１４０ｍｍとし、長さＬｃが４７０ｍｍに形成されたものが用いられる。また、ヒートシンク３７は、第２ヒートシンク５６Ｃが、長さＬｃを４７０ｍｍと共通とし、幅Ｘｃが約５３〜５４ｍｍに形成される。

液晶表示装置１においては、５５インチ液晶パネル８を用いる場合に、ヒートシンク３７が共用ヒートシンク素材５３を所定の長さＬｄに切断してなる図１２（Ｄ）に示す１個の第１ヒートシンク５５Ｄ（実際には左右一対が備えられる。）と、放熱容量の不足分を補完する第２ヒートシンク５６Ｄとによって構成される。ヒートシンク３７は、具体的には第１ヒートシンク５５Ｄが幅Ｗａを１４０ｍｍとし、長さＬｄが５６０ｍｍに形成されたものが用いられる。また、ヒートシンク３７は、第２ヒートシンク５６Ｄが、長さＬｄを５６０ｍｍと共通とし、幅Ｘｄが約１４０ｍｍに形成される。したがって、ヒートシンク３７は、同一形状の第１ヒートシンク５５Ｄと第２ヒートシンク５６Ｄとを組み合わせて構成する。

液晶表示装置１においては、上述したように４０インチ液晶パネル８を基準表示パネルとするとともに、この基準表示パネル用に適合する幅Ｗを有する長尺の共用ヒートシンク素材５３が予め用意される。液晶表示装置１においては、基準表示パネルよりも画面サイズが大きい液晶パネル８を用いる場合に、共用ヒートシンク素材５３にこの適用表示パネルに適合した所定の長さに切断する加工を施して形成された第１ヒートシンク５５を用いるとともに、この第１ヒートシンク５５に放熱容量の不足分を補完する第２ヒートシンク５６を組み合わせて構成する。液晶表示装置１においては、多種類の仕様に対して部品の共用化が図られるとともに素早い対応も図られ、最適仕様のヒートシンク３７を構成して高精度の放熱が行われるようにする。

なお、液晶表示装置１は、ヒートシンク３７が、各画面仕様に対応して選択された上述した寸法値を有する第１ヒートシンク５５と第２ヒートシンク５６とを組み合わせて構成するものに限定され無いことは勿論である。液晶表示装置１は、第１ヒートシンク５５を形成する共用ヒートシンク素材５３が、フィン４７の大きさや数量等によって放熱特性が決定され、その長さＬや幅Ｗが変えられる。液晶表示装置１は、バックパネル１３等に対する取付構造を共通化するとともに、全体で均等な放熱作用が奏されるようにするため、第２ヒートシンク５６が第１ヒートシンク５５と同長とされて組合せ部５４を介して一体化されることが好ましい。液晶表示装置１は、第１ヒートシンク５５側にのみ冷却ファン４５の取付部を形成したことにより、第２ヒートシンク５６を簡易な形状として構造の簡易化が図られるようにする。

液晶表示装置１においては、バックパネル１３とヒートシンク３７との間に放熱シート４４を挟み込んで効率的な熱伝導路を構成するようにしたが、かかる構成を配線基板１７と放熱プレート２３との間に設けるようにしてもよい。液晶表示装置１においては、放熱プレート２３に形成した基板嵌合凹部３８の開口寸法よりもやや小さな外形寸法を有しかつ基板嵌合凹部３８の深さよりもやや大きな厚みを有する放熱シートが用いられる。液晶表示装置１においては、放熱プレート２３に対して配線基板１７を固定することによって放熱シートが厚み方向に潰され、放熱プレート２３と配線基板１７との間で効率的な熱伝導路が構成されるようになる。

上述した実施の形態は、４０インチ以上の大型表示画面を有するテレビジョン受像機の表示パネル用の透過型液晶表示装置１を示したが、本発明は大型画面を有する各種の液晶表示装置に適用されることは勿論である。また、本発明は、大型表示装置に適用して極めて効果的であるが、中型サイズの表示装置にも適用可能である。

実施の形態として示す透過型液晶表示装置の要部分解斜視図である。 透過型液晶表示装置の要部縦断面図である。 導光部とバックライトユニットと反射部との構成を示す一部切欠き平面図である。 発光ユニット体と、反射部の反射プレート及び反射シート片を示す要部分解斜視図である。 バックパネルに取り付けられる発光ユニット体を示す要部縦断面図である。 バックパネルに取り付けられる発光ユニット体とヒートシンクとを示す要部縦断面図である。 要部背面図である。 ヒートシンクと放熱シートを示す分解縦断面図である。 背面側の要部斜視図である。 共用ヒートシンク素材の要部平面図である。 他の形態として示す透過型液晶表示装置の背面側の要部斜視図である。 ヒートシンクの組み合わせ態様の説明図である。

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 光学変換部、５ 導光部、６ 反射部、７ 放熱部、８ 液晶パネル、１３ バックパネル、１３ａ 発光アレイ実装面（第１主面）、１３ｂ ヒートシンク実装面（第２主面）、１４ 導光空間部、１５ 発光ユニット体、１６ 発光アレイ、１７ 配線基板、１７ａ 発光ダイオード実装面（第１主面）、１７ｂ 放熱プレート取付面（第２主面）、１８ ＬＥＤ、２１ 拡散導光プレート、２３ 拡散プレート、２４ 調光パターン、２５ 光学スタッド部材、２６ 反射プレート、２７ 反射シート片、２８ 放熱プレート、２８ａ 配線基板実装面（第１主面）、２８ｂ バックパネル実装面（第２主面）、３６ ヒートパイプ、３７ ヒートシンク、３７ａ バックパネル取付面（第１主面）、３７ｂ フィン形成面、３８ 基板嵌合凹部、３９ 取付ねじ、４４ 放熱シート、４５ 冷却ファン、４６ ベース、４７ フィン、４８ 放熱シート嵌合凹部、４９ 取付孔、５０ 取付孔、５１ 取付孔、５２ 取付ねじ、５３ 共用ヒートシンク素材、５４ 組合せ部、５５ 第１ヒートシンク、５６ 第２ヒートシンク、６０ 液晶コントローラ、６１ 電源制御ユニット、６２ ＬＥＤ制御ユニット

Claims (2)

1. 透過型の表示パネルの背面側から多数個の発光ダイオードから出射した照明光を供給する透過型表示装置に備えられ、
   複数個の発光ダイオードと、上記表示パネルと対向する第１主面を所定個数の上記発光ダイオードを実装する発光ダイオード実装面とするとともに裏面側の第２主面を放熱プレート取付面としてなる配線基板とを有する多数個の発光ユニット体と、
   高熱伝導率特性を有する金属材によって長尺な矩形板状に形成され上記表示パネルと対向する第１主面を配線基板実装面とするとともに裏面側の第２主面をバックパネル実装面としかつこのバックパネル実装面に開口して長さ方向のヒートパイプ嵌合凹部を形成してなり、上記配線基板実装面上に上記放熱プレート取付面を重ね合わせた上記配線基板を長さ方向に並べて組み合わせて発光アレイを構成する放熱プレートと、
   長さ方向に並べた複数個の上記放熱プレートに跨って連通した上記ヒートパイプ嵌合凹部内に嵌合され、上記発光ダイオードからの発生熱を長さ方向の側方へと伝送する長尺のヒートパイプと、
   高熱伝導率特性の金属材を素材として形成されて上記表示パネルの背面側に対向配置され、上記表示パネルと対向する第１主面を発光アレイ実装面とするとともに裏面側の第２主面をヒートシンク実装面とし、上記発光アレイ実装面に上記放熱プレートの上記バックパネル取付面を重ね合わせて複数個の上記発光アレイを列方向に並べて取り付けるバックパネルと、
   高熱伝導率特性の金属材を素材として上記発光アレイの列幅に対応する矩形板状に形成されて上記バックパネルの上記ヒートシンク実装面と対向する第１主面をバックパネル取付面として放熱シート嵌合凹部を形成するとともに上記バックパネル取付面の裏面側の第２主面をフィン形成面として所定の間隔を以って多数個のフィンを一体に立設してなり、上記バックパネルの上記ヒートシンク実装面に対して上記発光アレイを構成するそれぞれの両側に位置する上記発光ユニット体と直交するようにして上記バックパネル取付面を重ね合わせて取り付けられるヒートシンクと、
   熱伝導特性を有する弾性材によって上記ヒートシンクの上記放熱シート嵌合凹部の開口寸法よりも小さくかつその深さ寸法よりも大きな厚み寸法に形成され、上記バックパネルの上記ヒートシンク実装面と上記ヒートシンクの上記バックパネル取付面との間に介挿されて上記バックパネルと上記ヒートシンクとの間の熱伝導経路を構成する放熱シートとを備え、
   上記放熱シート嵌合凹部内に嵌合された上記放熱シートが、上記ヒートシンクを上記バックパネルに取り付けることによって厚さ方向に潰されてこれらバックパネルとヒートシンクとに密着される放熱装置。
2. 背面側から供給される照明光によって光学表示を行う透過型の表示パネルと、
   複数個の発光ダイオードと、上記表示パネルと対向する第１主面を所定個数の上記発光ダイオードを実装する発光ダイオード実装面とするとともに裏面側の第２主面を放熱プレート取付面としてなる配線基板を有する多数個の発光ユニット体と、高熱伝導率特性を有する金属材によって長尺な矩形板状に形成され上記表示パネルと対向する第１主面を配線基板実装面とするとともに裏面側の第２主面をバックパネル実装面としかつこのバックパネル実装面に開口して長さ方向のヒートパイプ嵌合凹部を形成してなり上記配線基板実装面上に上記放熱プレート取付面を重ね合わせた上記配線基板を長さ方向に並べて組み合わせて発光アレイを構成する放熱プレートと、長さ方向に並べた複数個の上記放熱プレートに跨って連通した上記ヒートパイプ嵌合凹部内に嵌合されて上記発光ダイオードからの発生熱を長さ方向の側方へと伝送する長尺のヒートパイプとを有し、上記表示パネルの背面側に複数列の上記発光アレイを配置して上記発光ダイオードから出射された上記照明光を上記表示パネルに供給するバックライトユニットと、
   上記表示パネルと上記バックライトユニットとの間に配置されて上記照明光に対して所定の光変換処理や均一化処理を施して上記表示パネルに供給する光変換導光部と、
   高熱伝導率特性の金属材を素材として形成されて上記表示パネルの背面側に対向配置され、上記表示パネルと対向する第１主面を発光アレイ実装面とするとともに裏面側の第２主面をヒートシンク実装面とし、上記発光アレイ実装面に上記放熱プレートの上記バックパネル取付面を重ね合わせて複数個の上記発光アレイを列方向に並べて取り付けるバックパネルと、
   高熱伝導率特性の金属材を素材として上記発光アレイの列幅に対応する矩形板状に形成されて上記バックパネルの上記ヒートシンク実装面と対向する第１主面をバックパネル取付面として放熱シート嵌合凹部を形成するとともに上記バックパネル取付面の裏面側の第２主面をフィン形成面として所定の間隔を以って多数個のフィンを一体に立設してなり、上記バックパネルの上記ヒートシンク実装面に対して上記発光アレイを構成するそれぞれの両側に位置する上記発光ユニット体と直交するようにして上記バックパネル取付面を重ね合わせて取り付けられるヒートシンクと、
   熱伝導特性を有する弾性材によって上記ヒートシンクの上記放熱シート嵌合凹部の開口寸法よりも小さくかつその深さ寸法よりも大きな厚み寸法に形成され、上記バックパネルの上記ヒートシンク実装面と上記ヒートシンクの上記バックパネル取付面との間に介挿されて上記バックパネルと上記ヒートシンクとの間の熱伝導経路を構成する放熱シートとを備え、
   上記放熱シート嵌合凹部内に嵌合された上記放熱シートが、上記ヒートシンクを上記バックパネルに取り付けることによって厚さ方向に潰されてこれらバックパネルとヒートシンクとに密着される表示装置。

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