特許 6037904 液晶表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6037904

(24)【登録日】2016年11月11日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】液晶表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/1333 20060101AFI20161128BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALI20161128BHJP

   G02F 1/133 20060101ALI20161128BHJP

   F21V 29/503 20150101ALI20161128BHJP

   F21V 23/00 20150101ALI20161128BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20161128BHJP

   H05B 37/02 20060101ALI20161128BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20161128BHJP

【ＦＩ】

   G02F1/1333

   G02F1/13357

   G02F1/133 535

   F21V29/503

   F21V23/00 117

   F21S2/00 419

   F21S2/00 424

   H05B37/02 L

   H05B37/02 M

   F21Y115:10

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-55856(P2013-55856)

(22)【出願日】2013年3月19日

(65)【公開番号】特開2014-182232(P2014-182232A)

(43)【公開日】2014年9月29日

【審査請求日】2016年1月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】長瀬 章裕

(72)【発明者】

【氏名】近藤 泰治

【審査官】 三笠 雄司

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／１２９１１７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−１３４４２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１４７８２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−３２５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２９９１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１８１９１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００４４２７９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｆ １／１３３

Ｇ０２Ｆ １／１３３３

Ｇ０２Ｆ １／１３３５７

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ ２３／００

Ｆ２１Ｖ ２９／５０３

Ｈ０５Ｂ ３７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液晶表示素子の表示面の背面側に配設され、端部が前記表示面側へ起立した背面板金と、
設置時に左右に来る前記背面板金の側辺に沿って、前記起立した端部に取り付けられた複数の第１の光源と、
設置時に下側に来る前記背面板金の下辺に沿って取り付けられた複数の放熱器と、
を備え、
前記放熱器は、
前記背面板金の背面に露出する放熱フィンと、
前記背面板金を背面から貫通して前記背面板金の正面側に露出する取り付け部と、
を備え、
前記複数の放熱器の前記取り付け部の各々に取り付けられた複数の第２の光源と、
前記第１の光源からの距離が最も近い前記第２の光源の温度を検出する温度検出器と、
前記温度検出器が検出した検出温度に基づいて、前記第１の光源および前記第２の光源の発光量を制御する制御部と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記検出温度が所定の温度よりも高い場合、前記第１の光源および前記第２の光源の発光量を減少させることを特徴とする、
液晶表示装置。

【請求項2】

前記温度検出器は、前記第１の光源からの距離が最も近い前記放熱器に取り付けられることを特徴とする、
請求項１に記載の液晶表示装置。

【請求項3】

前記温度検出器は、前記第１の光源からの距離が最も近い前記放熱器の前記取り付け部に取り付けられることを特徴とする、
請求項２に記載の液晶表示装置。

【請求項4】

記憶部をさらに備え、
前記記憶部には、第１の光源のエネルギー変換効率と、第２の光源のエネルギー変換効率との比の温度依存性が記載された制御テーブルが記憶されており、
前記制御部は、前記検出温度に基づいて前記制御テーブルを参照して、前記第１、２の光源の発光量を制御することを特徴とする、
請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。

【請求項5】

前記第１の光源は、ＬＥＤ素子であり、
前記第２の光源は、レーザー素子である、
請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示装置。

【請求項6】

前記第１の光源の発する光と、前記第２の光源の発する光は補色関係にあることを特徴とする、
請求項１〜５のいずれかに記載の液晶表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は液晶表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶表示装置が備える液晶表示素子は、自ら発光しない。このため、液晶表示装置は液晶表示素子を照明する光源として、液晶表示素子の背面にバックライト装置を備えている。近年では、青色発光ダイオード（以下、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ））の性能が飛躍的に向上したことに伴い、光源に青色ＬＥＤを利用したバックライト装置が広く採用されている。

【0003】

この青色ＬＥＤを利用した光源とは、青色のＬＥＤと、青色ＬＥＤから発される光を吸収し青色の補色（即ち、緑色と赤色を含む色、即ち黄色）となる光を発光する蛍光体とから成る。このようなＬＥＤを白色ＬＥＤと呼ぶ。

【0004】

白色ＬＥＤは、電気−光変換効率が高く、低消費電力化に有効である。しかしながら一方で、白色ＬＥＤはその波長帯域幅が広く、色再現範囲が狭いという問題を有する。液晶表示装置は、その液晶表示素子の内部にカラーフィルタを備えている。液晶表示装置は、このカラーフィルタによって赤色、緑色および青色のスペクトル範囲だけを取り出して、色表現を行っている。白色ＬＥＤのように波長帯域幅の広い連続スペクトルを有する光源は、色再現範囲を広げるために、カラーフィルタの表示色の色純度を高める必要がある。つまり、カラーフィルタを透過する波長帯域は狭く設定される。しかし、カラーフィルタを透過する波長帯域を狭く設定すると、光の利用効率が低下する。なぜなら、液晶表示素子の画像表示に用いられない不要な光の量が多くなるからである。また、液晶表示素子の表示面の輝度の低下、さらには液晶表示装置の消費電力の増大につながるという問題が発生する。

【0005】

このような問題点の改善策として、白色ＬＥＤに変え、より色純度の高い赤色、緑色、青色の単色ＬＥＤを採用したバックライト装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。また、単色ＬＥＤよりもさらに色純度の高い赤色、緑色、青色のレーザーを用いたバックライト装置が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。色純度が高いということは、波長幅が狭く単色性に優れていることである。これらの光源をバックライト装置に採用することで、液晶表示装置の色再現範囲を広げることが可能となる。

【0006】

しかし、３原色の単色ＬＥＤやレーザーで構成される光源は、素子温度が上昇するに従い電気−光変換効率が著しく低下する問題がある。特に赤色レーザーは高温状態で高出力の光を出射し続けると劣化が加速し、レーザー素子の寿命が短くなってしまう。そのため、レーザー素子の温度を検出する温度検出器を配置し、レーザー素子の温度が規定の温度を超えた場合は、光出力量を減らす制御が行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００９−２６６３５号公報

【特許文献2】特開２０１０−１０１９１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、液晶表示装置に備わる全ての光源ごとに温度検出器を配置し、制御を行う場合、多くの温度検出素子が必要となり、コストが増大する問題があった。

【0009】

本発明は以上の課題を解決するためになされたものであり、温度検出器の配置個数を減らしても適切に光出力量の制御が可能な液晶表示装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明に係る液晶表示装置は、液晶表示素子の表示面の背面側に配設され、端部が表示面側へ起立した背面板金と、設置時に左右に来る背面板金の側辺に沿って、起立した端部に取り付けられた複数の第１の光源と、設置時に下側に来る背面板金の下辺に沿って取り付けられた複数の放熱器と、を備え、放熱器は、背面板金の背面に露出する放熱フィンと、背面板金を背面から貫通して背面板金の正面側に露出する取り付け部と、を備え、複数の放熱器の取り付け部の各々に取り付けられた複数の第２の光源と、第１の光源からの距離が最も近い前記第２の光源の温度を検出する温度検出器と、温度検出器が検出した検出温度に基づいて、第１の光源および第２の光源の発光量を制御する制御部と、をさらに備え、制御部は、検出温度が所定の温度よりも高い場合、第１の光源および第２の光源の発光量を減少させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、温度検出器は、複数配置された第２の光源のうち、最も熱密度が高くなる位置に配置された第２の光源の温度を検出する。つまり、温度検出器は、最も温度が高くなる光源の温度を検出するため、この検出温度に基づいて、第１、２の光源の発光量を制御することで、液晶表示装置の信頼性を向上させることが可能である。また、少なくとも１つ温度検出器を配置すればよいため、温度検出器を複数配置する必要がなく、コストの削減が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の背面側の構成を示す図である。

【図2】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の正面側の構成を示す図である。

【図3】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の放熱器の斜視図である。

【図4】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置のＹ−Ｚ面における断面図である。

【図5】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置のＸ−Ｚ面における断面図である。

【図6】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置のＸ−Ｚ面における別の断面図である。

【図7】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の制御系の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

＜背面板金の構成＞
以下では、図の説明を容易にするために液晶表示装置１００を設置したときの、液晶表示装置１００の上下方向をＹ軸方向とし、左右方向をＸ軸方向とし、Ｘ−Ｙ平面に垂直な方向をＺ軸方向とする。液晶表示装置１００の表示面側を＋Ｚ軸方向とする。また、液晶表示装置１００の上方向を＋Ｙ軸方向とする。また、液晶表示装置１００の表示面を正面から見て左側を＋Ｘ軸方向とする。

【0014】

図１は、液晶表示装置１００の背面斜視図である。図２は、液晶表示装置１００の正面斜視図である。また、図３に、液晶表示装置１００に備わる放熱器２ａ，２ｅの斜視図を示す。

【0015】

図１に示す様に、液晶表示装置１００を設置したときに、背面板金１の左右に来る辺を側辺１ｂと定義する。また背面板金１の下側に来る辺を下辺１ｃと定義する。また、下辺１ｃに対向する辺を上辺と定義する。各辺の端部１ａは、表示面側へ起立している。なお、図１において、図の見易さのために、下辺１ｃにおける表示面側へ起立した端部１ａは図示していない。

【0016】

液晶表示装置１００は、背面板金１と、側辺１ｂの端部１ａに沿ってＬＥＤアレイ基板３ａ，３ｂを介して配置された複数の第１の光源４と、背面板金１の下辺１ｃに沿って配置された複数の放熱器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅとを備える。複数の放熱器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅの各々には第２の光源５が取り付けられている。放熱器２ａ，２ｅには、第２の光源５の温度を検出する温度検出器２６が取り付けられている。また、液晶表示装置１００は、温度検出器２６の検出した温度に基づいて、第１、２の光源４，５の発光量を制御する制御部３１（図７）をさらに備える。背面板金１は、例えば鉄をプレス加工によって成形した板材である。

【0017】

図１に示す様に、放熱器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅは背面板金１の下辺１ｃに沿って配置されている。背面板金１の裏面側（−Ｚ軸方向側）には、放熱器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅの放熱フィン２１が露出している。

【0018】

放熱器２ａと２ｅ、および放熱器２ｂと２ｄは、背面板金１の中心に対して左右対称に配置されている。放熱器２ｃは、背面板金１の略中心に配置されている。また、放熱器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅの放熱フィン２１は、風路がＹ軸方向に平行になるように設けられている。

【0019】

図２は、液晶表示装置１００を液晶表示面側から見た斜視図である。図２は、図４で説明する、液晶表示素子１３、光学シート１２，拡散板１１、導光板９、１０および反射シート８を外した状態の図である。背面板金１の正面側（＋Ｚ軸方向側）には、放熱器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅの取り付け部２２が露出している。

【0020】

液晶表示装置１００において、第１の光源４は、青緑色ＬＥＤ素子であり、第２の光源５は赤色レーザー素子である。ＬＥＤアレイ基板３ａ，３ｂには、複数の第１の光源４が配置されている。ＬＥＤアレイ基板３ａ，３ｂは、細長い矩形形状をしており、背面板金１の側辺１ｂから起立する端部１ａに取り付けられる。

【0021】

液晶表示装置１００はいわゆるエッジ照明方式である。なお、ＬＥＤアレイ基板３ａ，３ｂは、複数に分割されていても良い。例えば、ＬＥＤアレイ基板３ａは、Ｙ軸方向の中央部分で２つに分割されていても良い。また、放熱器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅの数は、５個に限らない。放熱器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅの数は、例えば液晶表示装置１００の大きさに応じて、任意の個数に設定できる。

【0022】

＜放熱器の構成＞
図３は、放熱器２ａ，２ｅの形状を示す斜視図である。放熱器２ａ，２ｅは、熱伝導率の高い材料、例えばアルミニウムで作られている。放熱器２ａ，２ｅは、ベース板部２４、放熱フィン２１および取り付け部２２から構成される。放熱フィン２１は、ベース板部２４の−Ｚ軸方向の面に形成されている。ベース板部２４は、Ｘ−Ｙ平面に平行な板形状をしている。放熱フィン２１は、ベース板部２４に対して垂直に形成されている。

【0023】

ベース板部２４の＋Ｚ軸方向の面の下端（−Ｙ軸方向）には、取り付け２２が形成されている。取り付け部２２は、＋Ｚ軸方向に突き出た板形状をしている。取り付け部２２には、穴２３が形成されている。穴２３はＹ軸方向に開けられている。穴２３内部には、第２の光源５（即ちレーザー素子）が、レーザー光線が＋Ｙ軸方向に出射されるように取り付けられる。

【0024】

さらに、取り付け部２２には温度検出器取り付け部２５が設けられている。つまり、温度検出器取り付け部２５は放熱フィン２１と反対側（＋Ｚ軸方向）に設けられている。温度検出器２６は温度検出器取り付け部２５に、接着剤やネジ止めなどの方法で固定される。放熱器２ｂ，２ｃ，２ｄは、温度検出器取り付け部２５を備えない（即ち温度検出器２６が取り付けられない）こと以外は、放熱器２ａ，２ｅと同じ構成であるため、説明を省略する。

【0025】

なお、図３では、取り付け部２２はＺ方向から見ると矩形であるが、これに限らず、例えば楕円形状など他の形状でも良い。また、第２の光源５は、光線が−Ｙ軸方向に出射されるように穴２３に取り付けられても良い。ただし、その場合は、放熱器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅは上下逆にして配置される。このように配置すると放熱フィン２１が背面板金１の下辺１ｃ側にはみ出して配置される。このため、液晶表示装置１００のベゼル部（額縁部）を細くすることが出来なくなる。

【0026】

第２の光源５で発生した熱は、穴２３から取り付け部２２を伝わり、放熱フィン２１を経由し、外気へと放出される。アルミニウムのような熱伝導率の高い材料を用いた場合でも、熱源である第２の光源５から放熱フィン２１に向かって流熱量に応じて温度勾配が生じる。つまり、多くの熱は放熱フィン２１側に流れるため、穴２３から温度検出器取り付け部２５へ向かって流れる熱量は少なく、温度検出器取り付け部２５と穴２３との温度差は小さい。よって、温度検出器取り付け部２５は放熱フィン２１と反対側（＋Ｚ軸方向）に設けられているため、温度検出器取り付け部２５に温度検出器２６を取り付けることにより、第２の光源５の温度を精度良く測定することができる。

【0027】

図３では、取り付け部２２は、放熱フィン２１と一体に成形されている。しかし、取り付け部２２と放熱フィン２１は別部品で構成されていてもよい。この場合、放熱性能は若干低下する。しかし、取り付け部２２を別部品で構成すると、放熱器の製造が容易となり、製造コストを抑えられる可能性がある。また、図３では１つの放熱器２ａ，２ｅに１つのレーザー素子を配置しているが、複数のレーザー素子を配置しても良い。

【0028】

＜第１の光源および第２の光源＞
第１の光源４即ち青緑色ＬＥＤ素子は、光源として青色ＬＥＤおよび蛍光体を有している。具体的には、青色の光を発する青色ＬＥＤチップを備えたパッケージに、この青色の光を吸収して主に緑色の光を発する蛍光体が充填されている。

【0029】

人間は赤色の色差に対する感度が高い。そのため、赤色における波長帯域幅の差は、人間の視覚にはより顕著な差となって感じられる。ここで、波長帯域幅の差は色純度の差である。従来、液晶表示装置に光源として使用されている白色ＬＥＤは、特に６００ｎｍから７００ｎｍまでの波長帯の赤色のスペクトルのエネルギー量が少ない。つまり、波長域幅の狭いカラーフィルタを用いて純粋な赤色として好ましい６３０〜６４０ｎｍの波長領域で色純度を高めようとすると、極めて透過光量が減少し、光の利用効率が低下する。従って、著しく輝度が低下するという問題が発生する。

【0030】

一方で、一般にレーザー光源は波長帯域幅が狭く、光を損失することなしに高い色純度の光が得られる。３原色の色の中でも、赤色の光の光源として単色性の高いレーザー光源を用いることによって、低消費電力化および色純度向上が期待される。そこで、本実施の形態における液晶表示装置１００では、第２の光源５として、赤色の光を発する赤色レーザー光源を採用する。

【0031】

純赤色として好ましい６３０〜６４０ｎｍの波長のレーザー光を発する第２の光源５は、素子温度の上昇に伴って電気−光変換効率が著しく低下する。つまり赤色のレーザー光源は熱の影響を受けやすい光源である。純赤色とは、波長幅の狭い純度の高い赤色で、深い色の赤色のことである。深い赤色としては、６３０〜６４０ｎｍの波長が好ましい。また、赤色のレーザー光源が高温の状態で高出力の光を出射し続けると、素子の劣化が加速し寿命が短くなってしまう。このため効率の良い冷却システムの導入が必要となる。

【0032】

一方、第１の光源４として用いる青緑色ＬＥＤ素子の温度に対する電気−光変換効率の変化は、レーザー光源と比較して極めて少ない。つまり、ＬＥＤ素子は熱の影響を受けにくい光源である。しかし、その発熱を第２の光源５即ち赤色レーザー光源に伝えないように効率よく放熱させる必要がある。

【0033】

第２の光源５、即ち赤色のレーザー素子から出力されるレーザー光は指向性が高い。このため、面発光装置としての光の均一性を得るためには、レーザー素子は高い位置精度で配置される必要がある。第２の光源５は、例えば、直径が約６ｍｍの円筒形状のパッケージ形状とする。第２の光源５は、パッケージを放熱器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅの取り付け部２２の穴２３に圧入され固定される。第２の光源５は、レーザー光が出射する発光側から、取り付け部２２に設けられた穴２３に圧入される。

【0034】

＜全体構成＞
図４は、液晶表示装置１００のＹ−Ｚ面における断面図である。取り付け部２２に第２の光源５が圧入された放熱器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅは、背面板金１に取り付けられる。このとき、放熱フィン２１およびベース板部２４は背面板金１の背面側（-Ｚ軸方向）に露出している必要があり、取り付け部２２は、背面板金１に穿孔された貫通穴１４に差し込まれて固定される。

【0035】

また、図４に示すように、ベース板部２４と背面板金１の背面側との間には断熱部１５が介在している。ここでいう断熱部１５とは、その熱伝導率が、背面板金１や放熱器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅの熱伝導率よりも著しく低い材料で形成される。例えば、断熱部１５は樹脂材やゴム材である。また、断熱部１５は数ｍｍ程度の空気層でも良い。

【0036】

また、断熱部１５をベース板部２４と背面板金１の間隙以外に、例えば、取り付け部２２と背面板金１の間隙に追加して配置してもよい。こうすることで、第１の光源４と、第２の光源５との距離が近い場合などには、熱の影響を受けにくい第１の光源４（ＬＥＤ素子）の熱が、熱の影響を受けやすい第２の光源５（レーザー素子）に伝わり難くできる。

【0037】

ただし、このような場合でも通常の断熱材では熱流を完全に切断することは困難であり、多少なりとも熱の出入りは発生する。複数の第１の光源４が、背面板金１の側辺１ｂの端部１ａに沿って配置される、サイドエッジ方式を採用する本実施の形態では、第２の光源５（レーザー素子）には第１の光源４（ＬＥＤ素子）からの熱がより流れ込みやすくなる。

【0038】

図４に示すように、液晶表示素子１３、光学シート１２、拡散板１１、導光板１０、導光板９および反射シート８が、表示面側から順に、Ｘ−Ｙ平面に平行に配置されている。

【0039】

導光板９の−Ｙ軸側には第２の光源５、即ちレーザー素子が配置されている。第２の光源５から出射された光は導光板９の端面から内部に入射して拡散され、＋Ｚ軸方面に配置されている導光板１０の背面に対して、均一な発光強度分布をもつ面光源として出射される。また、一部の光は導光板９から−Ｚ軸方向に出射されるが、反射シート８によって反射され、＋Ｚ軸方向へ向かう光として、導光板１０に入射する。

【0040】

図５は、液晶表示装置１００のＸ−Ｚ平面における断面図である。導光板１０の＋Ｘ軸側、−Ｘ軸側にはそれぞれ第１の光源４、即ち青緑色ＬＥＤ素子が配置されている。第１の光源４から出射された光は導光板１０内で拡散され、＋Ｚ軸方面に配置されている拡散板１１に対して、均一な発光強度分布をもつ面光源として出射される。

【0041】

第２の光源５、即ち赤色レーザー光源からは赤色の光が出力される。一方、第１の光源４、即ち青緑色ＬＥＤ素子は、青色の光を発する青色ＬＥＤチップを備えたパッケージに、この青色の光を吸収して主に緑色の光を発する蛍光体が充填されている。つまり第１の光源４からは赤色の補色であるシアン色の光が出力される。

【0042】

導光板１０から出射される光は、第１の光源４から出射された光と、導光板９から入射する光とが混合された光であるため、出射する光は白色になり、液晶表示素子１３のバックライトとして用いることが可能になる。

【0043】

図６は、図５から液晶表示素子１３、光学シート１２，拡散板１１、導光板９、１０および反射シート８を取り外した状態の図である。最も第１の光源４に近い放熱器、即ち放熱器２ａ、２ｅのみに、温度検出器２６が取り付けてある。温度検出器２６は、放熱器２ａ，２ｂの温度検出器取り付け部２５に取り付けられる。なお、本実施の形態の様に第１の光源４からの距離が等しい放熱器２ａ，２ｅが複数存在する場合、少なくともその内の１つの放熱器に温度検出器２６を取り付ければよい。

【0044】

第１の光源４および第２の光源５は、電気から光にエネルギーを変換する際、その光変換効率に応じて発熱する。例えば第２の光源５即ち赤色レーザー素子の場合、出力光量やジャンクション温度により変化するが、室温程度ではエネルギー変換効率はおよそ２５パーセント程度である。つまり投入電力の３／４（即ち発光量の３倍）のエネルギーが熱として発生することになる。

【0045】

一般的に、青緑色ＬＥＤ素子の寿命はディスプレイに求められる寿命を十分に満足する。一方赤色レーザー素子の寿命は、青緑色ＬＥＤ素子の寿命と比べて短く、ディスプレイに求められる寿命を確保するためには、その動作温度に注意を払う必要がある。つまり、複数配置される第２の光源５（レーザー光源）のうち、液晶表示装置１００の構造的に最も温度が高くなる位置に配置される第２の光源５の温度さえ管理できれば、液晶表示装置１００の信頼性は確保できるといえる。

【0046】

本実施の形態では、背面板金１は平面視で矩形であり、側辺１ｂの端部１ａに沿って複数の第１の光源４が、下辺１ｃに沿って複数の第２の光源５が配置されている。下辺１ｃに沿って並べられた第２の光源５の間隔が等しく、発熱量が同じであるとする。このとき、側辺１ｂに沿って第１の光源４が配置されているため、熱密度が最も高くなる側辺１ｂ側に配置された第２の光源５の温度が最も高くなる。つまり、本実施の形態においては、放熱器２ａ，２ｅに配置された第２の光源５の温度が最も高くなる。

【0047】

つまり、中央に配置された放熱器２ｃに取り付けられた第２の光源５の温度は、最も側辺１ｂ側に配置された放熱器２ａ，２ｅに取り付けられた第２の光源５の温度より高くなることは無い。よって、少なくとも、第１の光源４からの距離が最も近い第２の光源５の温度を管理できれば、液晶表示装置１００の信頼性を確保することが可能になる。

【0048】

＜動作＞
図７は、液晶表示装置１００の制御系の構成例を示す図である。液晶表示装置１００は、温度検出器２６の検出した温度に基づいて、第１、２の光源４，５の発光量の制御を行う制御部３１を備える。液晶表示装置１００は、制御部３１の出力する信号に基づいて動作を行う、液晶表示素子駆動部３２、ＬＥＤ光源駆動部３３ａ、レーザー光源駆動部３３ｂを備える。

【0049】

制御部３１は入力される映像信号に基づき、液晶表示素子駆動部３２に液晶表示素子制御信号を出力する。液晶表示素子駆動部３２は入力された液晶表示素子制御信号に基づいて液晶表示素子１３を駆動する。

【0050】

また、制御部３１は、入力する映像信号に基づき、ＬＥＤ光源駆動部３３ａにＬＥＤ光源制御信号を、レーザー光源駆動部３３ｂにレーザー光源制御信号をそれぞれ出力する。ＬＥＤ光源駆動部３３ａは入力されたＬＥＤ光源制御信号に基づいて、第１の光源４即ちＬＥＤ光源を、レーザー光源駆動部３３ｂは入力されたレーザー光源制御信号に基づいて、第２の光源５即ちレーザー光源をそれぞれ駆動する。

【0051】

制御部３１には、温度検出器２６で検出された検出温度を表す検出温度信号が入力される。検出温度の閾値は予め設定されており、温度閾値信号として、制御部３１に入力される。温度閾値信号によって与えられる閾値よりも検出温度が低い場合は、制御部３１は、入力される映像信号にのみ従い、液晶表示素子制御信号、ＬＥＤ光源制御信号、およびレーザー光源制御信号を生成する。

【0052】

一方、検出温度が閾値よりも高い場合は、制御部３１は、第２の光源５の発光量が少なくなるように、レーザー光源駆動部３３ｂに出力するレーザー光源制御信号を補正する。第２の光源５の発光量が減少すると、光源の発熱量が少なくなるため、第２の光源５の温度を低く抑えることが可能になる。この時、第２の光源５の発光量のみを減少させると、バックライトとして求められるホワイトバランスが崩れる。よって、制御部３１は、第２の光源５の発光量を減少させたときは、第１の光源４の発光量も減少させるようにＬＥＤ光源制御信号を補正する。

【0053】

パッケージに密封されている第２の光源５（レーザー光源）のジャンクション温度を直接測定することは困難である。しかし第２の光源５の電気−光変換効率が分かっていれば、第２の光源５に与えている電力から発熱量を導くことは可能である。

【0054】

本実施の形態では、放熱器２ａ，２ｅにおいて、第２の光源５の近辺（即ち温度検出器取り付け部２５）に温度検出器２６を配置するため、第２の光源５のジャンクション温度を精度良く推定することが可能である。

【0055】

さらに、制御部３１は、第１、第２の光源４，５の発光量を減少させる際、必要に応じて色補正技術などを用いてホワイトバランスを微調整しても良い。ホワイトバランス調整を行うためには、カラーセンサーを用いてバックライト内の光を測定し、制御部３１に対してフィードバック制御を行うのが一般的である。しかし、カラーセンサーを用いるとコストが増大する。また、面状光源であるバックライトのどの位置を測定するかという問題も残るため好ましくない。

【0056】

発光量を減少させる前後でホワイトバランスを維持するためには、第１の光源４の発光量と第２の光源５の発光量との比率を、発光量の変化の前後で一定に保つ必要がある。

【0057】

レーザー素子およびＬＥＤ素子のエネルギー変換効率（即ち、電力から光出力へエネルギーを変換する効率）は温度に依存して変化する。第１の光源４のエネルギー変換効率の温度依存性をＸ（Ｔ）（Ｔは温度）とし、第２の光源５のエネルギー変換効率の温度依存性をＹ（Ｔ）とする。本実施の形態における液晶表示装置１００は、記憶部（図示せず）を備え、Ｘ（Ｔ）とＹ（Ｔ）の比率、即ちＸ（Ｔ）／Ｙ（Ｔ）の値が制御テーブル３８として記憶部に記憶されている。

【0058】

制御部３１は、第２の光源５の発光量を減少させたとき、第１の光源４の発光量を減少させる際に、検出温度に基づいて制御テーブル３８を参照して、Ｘ（Ｔ）／Ｙ（Ｔ）の値に基づいてＬＥＤ光源制御信号を生成し出力する。

【0059】

このように、発光量の減少前後で、第１、２の光源４，５の発光量の比率が変わらないように制御を行うことで、カラーセンサーを配置しなくてもホワイトバランスを一定に保つことが可能である。

【0060】

また、環境温度が変化するなどの要因で各光源の温度が変化すると、第１の光源４と第２の光源５とでは、温度特性が異なるため、ホワイトバランスにズレが生じることがある。環境温度の変化などにより光源の温度が変化した場合、制御部３１は、制御テーブル３８に予め記憶してある比率、Ｘ（Ｔ）／Ｙ（Ｔ）の値を参照して、ＬＥＤ光源制御信号を出力して第１の光源４の発光量を調整する。この制御によって、ホワイトバランスを一定に保つことが可能になる。

【0061】

以上のように、本実施の形態における液晶表示装置１００は、第１の光源４からの距離が最も近い位置に配置された第２の光源５の温度を検出し、検出した温度に基づいて第１、第２の光源４，５の発光量の制御を行う。よって、熱の影響を受けにくい第１の光源４と、熱の影響を受けやすい第２の光源５との２種類の光源を有する液晶表示装置１００において、１つの温度検出器だけで信頼性を確保することが可能である。

【0062】

また、本実施の形態では、放熱器２ａ，２ｅの両方に温度検出器２６を配置したが、本実施の形態のように、熱分布が左右対称の場合などは、放熱器２ａ，２ｅのどちらか一方にのみ温度検出器２６を配置してもよい。

【0063】

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

【0064】

＜効果＞
本実施の形態における液晶表示装置１００は、液晶表示素子１３の表示面の背面側に配設され、端部１ａが表示面側へ起立した背面板金１と、設置時に左右に来る背面板金１の側辺１ｂに沿って、起立した端部１ａに取り付けられた複数の第１の光源４と、設置時に下側に来る背面板金１の下辺１ｃに沿って取り付けられた複数の放熱器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅと、を備え、放熱器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅは、背面板金１の背面に露出する放熱フィン２１と、背面板金１を背面から貫通して背面板金１の正面側に露出する取り付け部２２と、を備え、複数の放熱器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅの取り付け部２２の各々に取り付けられた複数の第２の光源５と、第１の光源４からの距離が最も近い第２の光源５の温度を検出する温度検出器２ａ，２ｅと、温度検出器２６が検出した検出温度に基づいて、第１の光源４および第２の光源５の発光量を制御する制御部３１と、をさらに備え、制御部３１は、検出温度が所定の温度よりも高い場合、第１の光源４および第２の光源５の発光量を減少させることを特徴とする。なお、所定の温度とは、予め設定された検出温度の閾値をいう。

【0065】

従って、温度検出器２６は、複数配置された第２の光源５のうち、最も熱密度が高くなる位置に配置された第２の光源５の温度を検出する。つまり、温度検出器は、最も温度が高くなる光源の温度を検出するため、この検出温度に基づいて、第１、２の光源４，５の発光量を制御することで、液晶表示装置１００の信頼性を向上させることが可能である。また、少なくとも１つ温度検出器２６を配置すればよいため、温度検出器を複数配置する必要がなく、コストの削減が可能である。

【0066】

また、本実施の形態における液晶表示装置１００において、温度検出器は、第１の光源４からの距離が最も近い放熱器２ａ，２ｅに取り付けられることを特徴とする。

【0067】

従って、第１の光源４からの距離が最も近い第２の光源５が取り付けられた放熱器２ａ，２ｅに、温度検出器２６を取り付けることによって、この第２の光源５の近辺に温度検出器２６を配置できるため、第２の光源５の温度を精度良く検出することが可能である。

【0068】

また、本実施の形態における液晶表示装置１００において、温度検出器は、第１の光源４からの距離が最も近い放熱器２ａ，２ｅの取り付け部２２に取り付けられることを特徴とする。

【0069】

従って、第２の光源５が取り付けられている取り付け部２２に、温度検出器を取り付けることによって、より精度良く第２の光源５の温度を検出することが可能である。

【0070】

また、本実施の形態における液晶表示装置１００は、記憶部をさらに備え、記憶部には、第１の光源４のエネルギー変換効率と、第２の光源５のエネルギー変換効率との比の温度依存性が記載された制御テーブル３８が記憶されており、制御部３１は、検出温度に基づいて制御テーブル３８を参照して、第１、２の光源４，５の発光量を制御することを特徴とする。

【0071】

従って、温度変化により第１、２の光源４，５の出力特性が変化した場合であっても、制御部３１は、制御テーブル３８を参照して、第１、２の光源４，５の発光量を制御するため、発光量の変化の前後でホワイトバランスを一定に保つことが可能である。

【0072】

また、本実施の形態における液晶表示装置において、第１の光源４は、ＬＥＤ素子であり、第２の光源５は、レーザー素子である。従って、発熱の大きい第２の光源５の温度を検出することで、信頼性の高い温度管理が可能である。

【0073】

また、本実施の形態における液晶表示装置において、第１の光源４の発する光と、第２の光源５の発する光は補色関係にあることを特徴とする。従って、第１の光源４の発する光と、第２の光源５の発する光とを混色すると白色光になるため、液晶表示素子１３のバックライトとしての使用に適している。

【符号の説明】

【0074】

１ 背面板金、１ａ 端部、１ｂ 側辺、１ｃ 下辺、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ 放熱器、３ａ，３ｂ ＬＥＤアレイ基板、４ 第１の光源、５ 第２の光源、８ 反射シート、９，１０ 導光板、１１ 拡散板、１２ 光学シート、１３ 液晶表示素子、１４ 貫通穴、１５ 断熱部、２１ 放熱フィン、２２ 取り付け部、２３ 穴、２４ ベース板部、２５ 温度検出器取り付け部、２６ 温度検出器、３１ 制御部、３２ 液晶表示素子駆動部、３３ａ ＬＥＤ光源駆動部、３３ｂ レーザー光源駆動部、３８ 制御テーブル。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】