JP2007250276A - Lighting system and liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照明装置及び液晶表示装置に関し、特に液晶表示装置のバックライト装置に適用して好適な照明装置及びこれを搭載した液晶表示装置に係わる。 The present invention relates to an illuminating device and a liquid crystal display device, and more particularly to an illuminating device suitable for being applied to a backlight device of a liquid crystal display device, and a liquid crystal display device equipped with the illuminating device.
近年、テレビジョン受像機用の表示装置として、CRT(Cathode Ray Tube、陰極線管)に代わり、液晶表示装置(LCD:Liquid Crystal Display)や、プラズマディスプレイ(PDP:Plasma Display Panel)などの非常に薄型化された表示装置が提案され、実用化されている。特に、液晶表示パネルを用いた液晶表示装置は、低消費電力での駆動が可能であることや、大型の液晶表示パネルの低価格化などに伴い普及が進み、技術的な研究開発が進められている。 In recent years, as a display device for a television receiver, in place of a CRT (Cathode Ray Tube), a very thin display such as a liquid crystal display (LCD) or a plasma display (PDP) is provided. Display devices have been proposed and put into practical use. In particular, liquid crystal display devices that use liquid crystal display panels can be driven with low power consumption, and the spread of the large liquid crystal display panels has been reduced, leading to technical research and development. ing.
このような液晶表示装置においては、カラーフィルタを備えた透過型の液晶表示パネルを背面側から面状に照明するバックライト装置により照明することにより、カラー画像を表示させるバックライト方式が主流となっている。
バックライト装置の光源としては、蛍光管を使った白色光を発光する冷陰極蛍光管(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)や、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)が有望視されている。
特に、青色発光ダイオードの開発により、光の三原色である赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ発光する発光ダイオードが揃ったことになり、これらの発光ダイオードから出射される赤色光、緑色光、青色光を混色することで、色純度の高い白色光を得ることができる。したがって、この発光ダイオードをバックライト装置の光源とすることにより、液晶表示パネルを介した色純度が高くなるため、色再現範囲をCCFLと比較して大幅に広げることができる。更に、高出力の発光ダイオード(LED)チップを使用することによって、バックライト装置の輝度を大幅に向上させることができる。
In such a liquid crystal display device, a backlight system in which a color image is displayed by illuminating a transmissive liquid crystal display panel including a color filter with a backlight device that illuminates the surface from the back side becomes the mainstream. ing.
As the light source of the backlight device, a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) that emits white light using a fluorescent tube and a light emitting diode (LED) are promising.
In particular, with the development of blue light-emitting diodes, light-emitting diodes that emit red, green, and blue light, which are the three primary colors of light, are now available. Red light, green light, and blue light emitted from these light-emitting diodes By mixing light, white light with high color purity can be obtained. Therefore, by using this light emitting diode as the light source of the backlight device, the color purity through the liquid crystal display panel is increased, so that the color reproduction range can be greatly expanded compared with the CCFL. Furthermore, the brightness of the backlight device can be significantly improved by using a high-power light emitting diode (LED) chip.
通常、複数色の発光ダイオードを光源として用いるバックライト装置などにおいて、赤色光、緑色光、青色光の各発光ダイオードは、温度によってそれぞれ輝度にバラツキが出てしまう。したがって、発光効率(輝度)の向上と各色の輝度分布の均一化を実現するには、バックライト装置内部の熱を如何に冷却するとともに、画面全体における発光ダイオード光源の温度分布を極力少なくする、すなわち均熱化が可能な冷却構造が求められる。 Usually, in a backlight device that uses light emitting diodes of a plurality of colors as light sources, each light emitting diode of red light, green light, and blue light varies in luminance depending on the temperature. Therefore, in order to improve the luminous efficiency (brightness) and make the luminance distribution uniform for each color, how to cool the heat inside the backlight device and reduce the temperature distribution of the light emitting diode light source in the entire screen as much as possible. That is, a cooling structure capable of soaking is required.
従来、バックライト装置の内部に発生した熱を外部へ逃がすため、背面筐体に放熱性の良い鋼鈑又はアルミニウムなどを用い、さらにその背面筐体外面に放熱フィンなどのヒートシンクを設置していた。あるいは冷却ファンを設けて強制空冷を行うなどしていた。 Conventionally, in order to release the heat generated inside the backlight device to the outside, a steel plate with good heat dissipation or aluminum is used for the rear case, and a heat sink such as a heat radiating fin is installed on the outer surface of the rear case. . Or, a cooling fan was provided to perform forced air cooling.
例えば、光源に発光ダイオードを利用したバックライト装置において、冷却手段として冷却ファン、ヒートバイプ及びヒートシンクが設けられたバックライト装置が提案されている(例えば、非特許文献1参照。)。 For example, in a backlight device using a light-emitting diode as a light source, a backlight device in which a cooling fan, a heat bypass, and a heat sink are provided as cooling means has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 1).
しかしながら、液晶表示装置の大画面化などにより、バックライト装置の発光ダイオード数が増えると、その分ヒートパイプの増設が必要となり、コスト高、製造性の悪化、重量増に繋がるという問題がある。
あるいは、冷却ファンを多数取り付けるか、もしくはヒートシンクをバックライト装置の画面全体に配置するなどの方法が考えられるが、これもコスト高、製造性の悪化、重量増に繋がるという問題がある。
However, when the number of light emitting diodes in the backlight device increases due to an increase in the screen size of the liquid crystal display device, it is necessary to increase the number of heat pipes accordingly, leading to high cost, deterioration in productivity, and weight increase.
Alternatively, a method of attaching a large number of cooling fans or arranging a heat sink over the entire screen of the backlight device is conceivable. However, this also has a problem that it leads to high cost, deterioration of manufacturability, and weight increase.
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、照明装置などの発光面の広範囲に分布する光源(発熱体)を均一に冷却して温度分布を少なくすることを目的とする。 The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to uniformly cool a light source (a heating element) distributed over a wide area of a light emitting surface such as a lighting device to reduce a temperature distribution.
上記課題を解決するため、本発明の照明装置は、光源が実装された光源基板を一の面に保持するとともに、前記光源基板に実装された光源の位置と対応して前記一の面にノズルが形成されてなる基板取り付け板と、背面筐体に設けられ、前記基板取り付け板の前記一の面と反対面へ外気を取り込むファンとを備え、前記基板取り付け板の他の面に取り込まれた外気を、前記ノズルより前記光源基板の裏面に直接噴射するように構成したことを特徴とする。 In order to solve the above problems, an illumination device of the present invention holds a light source substrate on which a light source is mounted on one surface, and a nozzle on the one surface corresponding to the position of the light source mounted on the light source substrate. And a fan that is provided in a rear case and takes in outside air to the opposite side of the one surface of the substrate mounting plate, and is taken into the other surface of the substrate mounting plate. It is characterized in that the outside air is directly jetted from the nozzle to the back surface of the light source substrate.
上記構成によれば、発光面全域に広範囲に分布する光源(発熱体)に対して、照明装置内部に取り込まれた外気がノズルから直接かつ均一に噴射される。 According to the above configuration, the outside air taken into the lighting device is directly and uniformly ejected from the nozzles to the light source (heating element) distributed over a wide range of the light emitting surface.
また、本発明の液晶表示装置は、液晶パネルと、該液晶パネルを背面側から照明するバックライト装置とを備えた液晶表示装置において、前記バックライト装置は、光源が実装された光源基板を前記液晶パネルと対向する一の面に保持するとともに、前記光源基板に実装された光源の位置と対応して前記一の面にノズルが形成されてなる基板取り付け板と、前記基板取り付け板の前記一の面と反対面へ外気を取り込むファンとを備え、前記基板取り付け板の他の面に取り込まれた外気を、前記ノズルより前記光源基板の裏面に直接噴射するように構成したことを特徴とする。 Further, the liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal display device comprising a liquid crystal panel and a backlight device that illuminates the liquid crystal panel from the back side. The backlight device includes a light source substrate on which a light source is mounted. A substrate mounting plate that is held on one surface facing the liquid crystal panel and has a nozzle formed on the one surface corresponding to the position of the light source mounted on the light source substrate, and the one of the substrate mounting plates And a fan for taking in the outside air to the opposite surface, and the outside air taken into the other surface of the substrate mounting plate is directly sprayed from the nozzle to the back surface of the light source substrate. .
上記構成によれば、画面全域に広範囲に分布する光源(発熱体)に対して、バックライト装置内部に取り込まれた外気がノズルから直接かつ均一に噴射される。 According to the above configuration, the outside air taken into the backlight device is directly and uniformly ejected from the nozzles to the light sources (heating elements) distributed over a wide area throughout the screen.
本発明によれば、発光面全域に広範囲に分布する光源(発熱体)に対し、空気が直接かつ均一に噴射されるので、発光面全域の温度分布を均一にできる。
また、上記照明装置を液晶表示装置のバックライト装置として使用した場合、バックライト装置の全域にわたる均一な発光によって、液晶パネルに照射される光が安定し、輝度むら、色むらが抑制される。したがって、液晶表示装置の画質が向上する。
According to the present invention, since air is directly and uniformly ejected to a light source (heating element) distributed over a wide area over the entire light emitting surface, the temperature distribution over the entire light emitting surface can be made uniform.
Further, when the illumination device is used as a backlight device of a liquid crystal display device, the light emitted to the liquid crystal panel is stabilized by the uniform light emission over the entire area of the backlight device, and uneven brightness and uneven color are suppressed. Therefore, the image quality of the liquid crystal display device is improved.
以下、本発明の実施形態の例について、添付図面を参照しながら説明する。本例は、本発明の照明装置を、透過型の液晶表示装置のバックライト装置に適用した例である。 Hereinafter, examples of embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this example, the illumination device of the present invention is applied to a backlight device of a transmissive liquid crystal display device.
図1は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の概略分解斜視図である。図1に示すように、スチール(鋼板)又はアルミニウムなどからなる箱型のバックパネル(背面筐体)9の背面部9aと対向して、光源基板10を固定するためのプラスチック等の樹脂からなる基板取り付け板(以下、基板ブラケットと称する。)8が固定される。バックパネル9の背面部9aには冷却用の2つのファン14,14を設置するための凸部13,13が形成され、各凸部13,13の中央には送風孔12,12が穿設されている。ファン14,14には一例として軸流ファンが用いられ、外部より取り込んだ外気(気体)をこの送風孔12,12を通してバックライト装置内部に取り込む。
FIG. 1 is a schematic exploded perspective view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, it is made of resin such as plastic for fixing the
バックパネル9と基板ブラケット8との間には拡散部材(以下、ファンディヒューザという。)11,11が設置され、ファン14,14からバックライト装置内部に取り込んだ空気を利用して光源を効率よく冷却する。前述の凸部13,13の形状は、ファンディヒューザ11,11に対応しており、バックパネル9のファン14,14が設置される側、すなわちバックライト装置背面側に向かって凸に形成されている。これらファン、ファンディヒューザによる冷却機構の詳細については後述する。なお、バックパネル9に形成した凸部12,12の形状は略矩形であるが、この例に限るものではない。
Diffusion members (hereinafter referred to as fan diffusers) 11 and 11 are installed between the back panel 9 and the
光源として発光ダイオードが配列された複数の光源基板10が基板ブラケット8の表面(液晶パネル3に面した側)に保持され、該光源基板10の上には、底面部7aの該光源基板10の光源に対応する位置に孔が形成された、光源からの出射光を反射する箱型の反射シート7が設置される。反射シート7の底面部7aは、両面テープ7b等により基板ブラケット8と固着されている。接着の詳細については後述する。
A plurality of
反射シート7の上方には、光源からの出射光を拡散する拡散板6、光学シート類(拡散シート、プリズムシートなど)5があり、照光面となる大きな開口部を持ったミドルフレーム4で覆われて、バックライト装置が構成される。
Above the
そして、ミドルフレーム4の淵に液晶パネル3が載置され、最後に金属製又は樹脂製のトップフレーム2で液晶パネル3を含む全体が固定され液晶表示装置1が完成する。このように、液晶表示装置1は各構成部品をそれぞれ密着させて重ねて組み立てられる。
Then, the liquid crystal panel 3 is placed on the heel of the
図2は、液晶表示装置1に搭載されているバックライト装置のある断面における概略斜視図である。なお、図2は説明の便宜上、一部の光源基板を2点鎖線で表した透視図としている。図2に示すように、基板ブラケット8は、発光ダイオード21が実装された所定枚数の光源基板10を所定の位置に保持する。熱伝導をよくするために、光源基板10の基材にはアルミニウムなど熱伝導のすぐれた材料を用いると好適である。
FIG. 2 is a schematic perspective view in a cross section of the backlight device mounted on the liquid
また、基板ブラケット8は、光源基板10が取り付けられた側の面に該基板ブラケット8と一体構成のノズル22が形成されている。ノズル22は、各光源基板10に実装されたそれぞれの発光ダイオード21の位置と対応して該光源基板10の裏面に向かって凸状に形成され、ファン14が送風孔12を通して基板ブラケット8の裏面側に取り込んだ外気をノズル22から光源基板10の真裏に向けて噴射する。
The
また、基板ブラケット8の表面、すなわちノズル22が形成された側の面は、光学シート類5及び拡散板6を支持する支柱(以下、スタッドと称する。)23、反射シート7の底面部7aと接着させるための反射シート接着部24が設けられている。
The surface of the
実際には、各発光ダイオード21に対応する位置に孔が形成された底面部7aを持つ反射シート7がこれらの光源基板10上に載置されているが、これについては図2では図示を省略している。なお、本例では、発光ダイオード21は、赤色光、緑色光、青色光の三色から構成されており、各色を混色して白色光の光源を生成している。
Actually, the
基板ブラケット8のノズル22が設けられた面の反対側(背面側)には、ファンディヒューザ11が設けられている。ファンディヒューザ11は、基板ブラケット8の背面部8aに形成された掛止部29,29により掛止される。ファンディヒューザ11の形状は、中央部が突起した形状、例えば円錐もしくはその円錐面のような形状であり、本例では中央部から端部にかけては放射状に曲面11aが形成されている。このファンディヒューザ11はファン14が取り込んだ新鮮な外気を基板ブラケット8の背面側の隅々にまで拡げる効果がある。なお、曲面11aの部分は外気を基板ブラケット8の周囲に拡げるのに適した傾斜がついていればよいので、本例のように曲面でも、あるいは一部に傾斜を持つ斜面でもよい。
A
バックパネル9の背面部9aの凸部13は、ファンディヒューザ11の形状に対応して形成される。すなわち、ファンディヒューザ11と凸部13との間が一定の距離となるようにしている。このようにすることにより、ファン14から取り入れた外気の通り道が広くなるので、ファンディヒューザ11に当たった外気が滞ることなく周囲に行き届く。
The
ここで、図3及び図4を参照して、本発明による冷却方法の原理を詳細に説明する。 Now, the principle of the cooling method according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
図3は、本発明の概念を示したバックライト装置の断面模式図である。図3において、バックライト装置の各構成部品をそれぞれ重ねて組み立てた状態で、ファン14からバックライト装置内部に外気すなわち空気を取り込む。ファン14から送り込まれた空気は、ファンディヒューザ11の曲面11aに沿って基板ブラケット8の背面側8a内部を拡がり、バックパネル9の背面部9aと基板ブラケット8によって密閉された空間に充填される。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a backlight device showing the concept of the present invention. In FIG. 3, outside air, that is, air is taken into the backlight device from the
図4は、基板ブラケット8の背面模式図であり、バックパネル9を透視して表したものである。図4に示すように、バックパネル9の内側、すなわち基板ブラケット8の背面側8aは、ファン14から取り入れられた空気がファンディヒューザ11によって隅々まで拡がる様子が理解できる。なお、基板ブラケット8の背面側8aの端部周辺には、一例として光源基板10とフレキシブルケーブル30で接続しているドライバ回路31が設置されている。これに限らず、他の回路基板が設置されることもある。フレキシブルケーブル30は、各光源基板10と接続している複数のフレキシブルケーブル26,27,…が束ねられたものである。
FIG. 4 is a schematic rear view of the
そして、基板ブラケット8の正面側に発光ダイオード21の数だけ形成されたノズル22から、光源基板10の裏側10aへ向けて充填された空気が噴射し、発光ダイオード21の発熱に対する冷却が始まる。噴射された空気は、光源基板10と反射シート7の底面部7aに遮られ、その裏面10aに沿って、基板ブラケット8の背面側8a外周へと排気される。
Then, air filled toward the
以上のように構成されたバックライト装置に対して各部の温度を測定した。今回の測定は、46インチ液晶表示装置用のバックライト装置に実装した60枚の光源基板10における全発光ダイオードを点灯させた状態で、そのうちの主に右半分について実施した。測定は、各光源基板10表面の発光ダイオード21の赤色光、緑色光、青色光の中央部分(図6参照)に熱電対を当てて行った。各光源基板10の駆動電流は均一である。
The temperature of each part was measured with respect to the backlight device configured as described above. This measurement was performed mainly on the right half of the 60
測定位置は、図5に示すように、バックライト装置の正面35のほぼ右半分において、[a]光源基板表面(バックライト装置右端上)、[b]同左(同右端中)、[c]同左(同右端下)、[d]同左(同右側中央上)、[e]同左(同右側中央中、ファン裏)、[f]同左(同右側中央下)、[g]同左(同右側左上)、[h]同左(同右側左中)、[i]同左(同右側左下)、[j]同左(同左側右中)、[k]ファン吸込部、の11点である。測定点[e]はファンのほぼ真裏の位置に相当する。ファン吸込部では、ファンによりバックライト装置内の基板ブラケット8裏面側に取り込まれた外気を測定するので、ほぼ室温と同じ温度が得られる。測定結果を表1に示す。
As shown in FIG. 5, the measurement positions are [a] the surface of the light source substrate (on the right end of the backlight device), [b] the same left side (middle of the right end), and [c] in the almost right half of the
測定の結果、各測定位置における温度の最大値と最小値の差は、3.8℃であった。この温度分布の差は、複数色の発光ダイオードを光源とするバックライト装置を備えた液晶表示装置において、表示品質上適正とされる範囲内であった。これは、ヒートバイプを使用した場合と同等の冷却効果である。 As a result of the measurement, the difference between the maximum value and the minimum value of the temperature at each measurement position was 3.8 ° C. This difference in temperature distribution was within a range appropriate for display quality in a liquid crystal display device including a backlight device using light emitting diodes of a plurality of colors as light sources. This is a cooling effect equivalent to the case of using a heat vip.
以上説明した本発明に係る冷却構造によれば、画面全域に広範囲に分布する光源(発熱体)に対して、基板ブラケットに形成したノズルから空気を直接かつ均一に噴射するので、冷却効率が高く、温度分布が均一になるよう冷却することができる。 According to the cooling structure according to the present invention described above, air is directly and uniformly injected from the nozzle formed on the substrate bracket to the light source (heating element) distributed over a wide range of the entire screen, so that the cooling efficiency is high. It can be cooled so that the temperature distribution is uniform.
また、ヒートシンクやヒートパイプを用いないので、大きなコスト削減が可能であるとともに、組み立てに掛かる工程を大幅に削減できるので作業性が改善する。さらに金属材料を使用する必要がないので軽量化にも有利である。 In addition, since no heat sink or heat pipe is used, the cost can be greatly reduced, and the process for assembling can be greatly reduced, thereby improving workability. Furthermore, since it is not necessary to use a metal material, it is advantageous for weight reduction.
また、部分的に発熱量が高い場合や、温度上昇しやすい場合でもノズルの径や位置などの調整で対応することができる。 Further, even when the heat generation amount is partially high or the temperature is likely to rise, it is possible to cope with the adjustment of the nozzle diameter and position.
また、多数のファンを使用しないで済むので、作業性、コスト及び騒音の面で有利である。 In addition, since it is not necessary to use a large number of fans, it is advantageous in terms of workability, cost, and noise.
本例のバックライト装置は、光源を構成する各色の発光ダイオードの温度にバラツキが少ないので、各色の輝度分布が均一となり、液晶パネル3に対し均一な白色光を照射することができる。したがって、液晶表示装置の輝度むら、色むらが抑制され、表示品質が向上する。 In the backlight device of this example, there is little variation in the temperature of the light emitting diodes of the respective colors constituting the light source, so that the luminance distribution of each color becomes uniform and the liquid crystal panel 3 can be irradiated with uniform white light. Therefore, uneven brightness and uneven color of the liquid crystal display device are suppressed, and display quality is improved.
なお、本例の液晶表示装置1は、2つの冷却用のファン14を設けているが、十分な風量が確保されるのであれば、ファンは一個でもよい。また逆に風量が不足する場合は3個、4個と増設することで対応する。
The liquid
また、ノズル22の径は常に一定である必要はなく、ノズル径を基板ブラケット8における場所によって増減することで、ファンの位置が中心にない場合や、発光ダイオード21毎の発熱量の違いや、場所により温度上昇が違うなど、局部的に冷却効果をあげたいときなどにも対応することができる。
Further, the diameter of the
また、光源である発光ダイオードに限らず、広範囲に分布する発熱体、例えばバックライト装置の外周部に設置されたドライバ回路、補正回路等の回路基板を冷却することにも、ノズルの設置場所を調整するなどして、同様の構造で対応できる。 Also, not only the light emitting diode as a light source, but also a heating element distributed over a wide range, for example, a circuit board such as a driver circuit and a correction circuit installed on the outer periphery of a backlight device, the nozzle installation location It is possible to cope with the same structure by adjusting.
また、ファン14が発熱体の真裏ではなく多少オフセットしている場合には、基板ブラケット8のノズル径を大きくするなど、ノズル径の調整により均一な空気の噴射が可能である。
Further, when the
また、バックライト装置としては通常反射シート7が必要であるが、仮に無くとも本例の冷却機構により一定の冷却効果が得られる。ただし、反射シート7がある方がより好適である。
Further, although the
なお、上述例では、バックライト装置の光源として発光ダイオードを用いたが、冷陰極線管など、発光ダイオード以外のものでもよい。また、上記冷却構造は、バックライト装置に限らず、照明装置一般の冷却に適用することができる。 In the above example, the light emitting diode is used as the light source of the backlight device. However, a light emitting diode other than the light emitting diode such as a cold cathode ray tube may be used. Moreover, the said cooling structure is applicable not only to a backlight apparatus but the cooling of the illuminating device generally.
ところで、本例の基板ブラケット8は、光源基板10を冷却するために発明されたものであるが、冷却機能以外にも追加部品なしで複数の機能が備えられており、部品点数削減とコスト削減、及び作業性改善の効果を生んでいる。以下これらの機能について説明する。
By the way, the
まず、第1に、基板ブラケット8で光源基板10を爪固定した構造について説明する。
First, a structure in which the
図6は、基板ブラケット8の説明に供する図であり、バックライト装置のある断面における概略斜視図である。図6では説明の便宜上、光源基板10を2点鎖線で表している。基板ブラケット8は、光源基板10を固定する手段として、ガイド部材41、係止部42、ガイド部材43、爪部44が形成されている。係止部42はガイド部材41の上部に突出して鉤形に設けられ、爪部44はガイド部材43の上部に突出して設けられている。図7に光学基板10を固定後の様子を示すように、ガイド部材41,43が光源基板10の高さ方向の位置決めを行っている。また、係止部42が光源基板10の水平方向つまり基板ブラケット8の主面と平行な面内における位置決めを行うとともに、光源基板10の上方への移動を抑止する役割を果たしている。このとき、ガイド部材41の上端と掛止部42の鉤部分との隙間は、光源基板10の一枚分以上の隙間を設けておく。
FIG. 6 is a diagram for explaining the
光源基板10の取り付けに際しては、まず、光源基板10を両ガイド部材41,43に載置する。そして光源基板10の切欠部10bを係止部42に係合させて光源基板10のおおよその位置決めを行う。最後に、光源基板10を切欠部10b側に押しつつ下方へ押し込むことによって、光源基板10の切欠部10bと反対側の縁が爪部44に掛止して基板ブラケット8に光源基板10が固定される。
When attaching the
従来であれば、ビス(雄ネジ)を用いて光源基板10を任意の基板取り付け用の板に固定していたものを、本例の手法によりビスレス化(ネジの削除)を実現することによって、部品点数を削減でき軽量化が図れる。また取り付け作業の簡略化により作業性改善の効果が得られる。したがって、これらの結果として製品の大幅なコストダウンが望める。特に、光源基板10の枚数が増える大型画面ほどその効果が大きい。
Conventionally, by using a screw (male screw) to fix the
第2に、基板ブラケット8がスタッドを兼用した構造について説明する。
Second, the structure in which the
通常であれば、拡散板等を支持するための専用部品としてスタッドが必要であり、大画面になるほど多数のスタッドが必要とされる。しかし、スタッドを個別の専用部品として管理するのは煩雑であるとともに、スタッドを基板取り付け用の板へ設置する工程が必要となってしまう。 Normally, studs are required as dedicated parts for supporting the diffusion plate and the like, and a larger number of studs are required as the screen becomes larger. However, managing the studs as individual dedicated parts is cumbersome and requires a step of installing the studs on the board mounting board.
本例では、図6に示すように、射出成形によりスタッド23を基板ブラケット8と一体形成し、基板ブラケット8をスタッドとして兼用することにより、部品点数の削減が可能となる。また、作業性改善の効果も得られる。これらの結果として製品の大幅なコストダウンが望める。さらに、射出成形により基板ブラケット8にスタッド23を一体成形することで、スタッドを増やす場合にも、容易に対応することができる。
In this example, as shown in FIG. 6, the
第3に、基板ブラケット8が反射シート7の接着面を兼用した構造について説明する。
Thirdly, a structure in which the
本例では、基板ブラケット8の表面、すなわちノズル22が形成された側の面に、反射シート接着部24を基板ブラケット8と一体に形成して設けており、この反射シート接着部24は、反射シート7を支え底面部7bと接着するための複数の円筒から構成する。なお、反射シート接着部24の形状は円筒に限らない。
In this example, the reflective sheet
従来の技術であれば、反射シート固定用の別部品を必要とするか、他の部品に接着することになる。しかし、本例の反射シート接着部24は、形状や表面積の自由度が高いので、接着力の調整がしやすい。また、反射シート7は液晶表示装置1の修理などの際に剥がすこともあり、反射シート7との接着面は剥がしやすい接着面形状であることが求められるが、本例のように複数の点で接着するようにすることで剥がしやすく、再利用しやすくなる。さらに追加部品もないので部品削減にも寄与する。これらの結果として製品の大幅なコストダウンが望める。
If it is a prior art, the separate component for reflecting sheet fixation will be needed, or it will adhere | attach on another component. However, since the reflective
第4に、基板ブラケット8のケーブル処理機能について説明する。
Fourth, the cable processing function of the
図2に示すように、基板ブラケット8に固定された各光源基板10の所定位置に実装されたコネクタ25にフレキシブルケーブル26が接続されており、そのフレキシブルケーブル26を隣接する光源基板のフレキシブルケーブル27と一緒に束ね、さらにはその隣のフレキシブルケーブルというように次々に束ねて光源基板10の下側を這わせ、フレキシブルケーブル固定用のクランプ形状の固定部材23にてまとめて固定している。固定部材28は、基板ブラケット8と一体に形成されている。
As shown in FIG. 2, a
従来であれば、別部品のクランパーを多数必要としたが、本例のような構成とすることで、冷却用の空気噴射ノズルのない空間を利用して、フレキシブルケーブルを、空気の流れを乱さぬよう基板ブラケット8と一体の固定部材28で簡単に固定できるので、作業性改善と軽量化の効果が得られる。追加部品も必要ないので部品の削減にもなる。これらの結果として、製品の大幅なコストダウンが望める。またケーブルが増える場合や、処理箇所を増やすことにも、基板ブラケット8を成形時に固定部材28の個数を増減することで容易に対応可能である。
Conventionally, a large number of separate clampers were required, but by using the configuration as in this example, the flexible cable and the air flow were disturbed using the space without the cooling air injection nozzle. Since it can be easily fixed by the fixing
なお、大画面用のバックライト装置となると、フレキシブルコネクタの数が増えかさばるので、バックライト装置の一方にのみ引き回すことが困難となる。その場合には、図6に示すように、光源基板10と接続しているケーブル55を折り返して、バックライト装置の他端(図2のケーブルと逆方向)に向けて引き回すようにすると、各光源基板10からの複数のケーブルを無理なく束ねることができる。この場合のケーブル55は、ストレートケーブルでもよい。
In the case of a backlight device for a large screen, since the number of flexible connectors increases, it is difficult to route it to only one of the backlight devices. In that case, as shown in FIG. 6, when the
ここで、光源基板の他の固定方法について説明する。図8に示すように、光源基板10をビス(雄ネジ)で留める必要がある場合に備えて、基板ブラケット8を製造時にボスとして使用する円筒部55を形成しておく。そして、ビス56による固定が必要になったら、基板ブラケット8に設けた円筒部55にビス56を打ち、光源基板10を基板ブラケット8に固定する。なお、図8の例では、補助的にガイド部材43及び爪部44を用いているが、これらは必ずしも必要とはしない。
Here, another fixing method of the light source substrate will be described. As shown in FIG. 8, in preparation for the case where the
次に、フォトセンサ及び温度センサに関する改善について説明する。 Next, the improvement regarding a photo sensor and a temperature sensor is demonstrated.
発光ダイオードを光源として用いる液晶表示装置用のバックライト装置においては、赤色光、緑色光、青色光の混ざり具合を測定するためにフォトセンサ(光学センサ)と、発光ダイオードの温度を測定するための温度センサが必要である。従来の機種では、それぞれ別の基板にそれぞれのセンサを実装し、測定対象とは別の位置もしくは離れた位置に設置していた。そのため、コストがかかるとともに多くの作業工程を必要としていた。 In a backlight device for a liquid crystal display device using a light emitting diode as a light source, a photo sensor (optical sensor) for measuring the mixture of red light, green light and blue light, and a temperature for measuring the light emitting diode A temperature sensor is required. In the conventional model, each sensor is mounted on a different board, and is installed at a position different from or away from the measurement target. Therefore, it is costly and requires many work steps.
また、従来の温度センサは光源基板の温度を直接測ることが困難であったため、基板を固定していた板金部品などの温度を測定していたので、それぞれの材料の熱伝導や部品間の熱伝達なども加味することになるので、測定精度の面では劣っていた。 In addition, since it was difficult to measure the temperature of the light source board directly with conventional temperature sensors, the temperature of sheet metal parts, etc. that fixed the board was measured. Since the transmission is also taken into account, the measurement accuracy is inferior.
従来の温度センサの設置例を、図9に示す。図9の例は、特許文献1に記載されている冷却技術である。図9においては、光源基板(もしくは配線基板)64にLEDユニット61が載置され、ヒートパイプ67を用いて、LEDユニット61のLEDパッケージ62に内蔵されたLEDチップ63で発生する熱の放熱を行っている。しかし、この構造では、ヒートパイプ67を保持するための保持部材66が必要となる。また、LEDチップ63で発生した熱を、保持部材66を介してヒートパイプ67へ伝導し、さらにバックパネル65を介して所定位置に設置された温度センサ68で測定するというように、複数の部品を伝わった熱を測定していたので、精度に問題が残る。実験では、LEDチップ63の直近の温度と温度センサ68で測定される温度には、約5.7°の差があるという結果も得られている。
An example of installation of a conventional temperature sensor is shown in FIG. The example of FIG. 9 is a cooling technique described in
そこで本例では、温度センサとフォトセンサを一枚の基板に実装する構造とした。図6に示すように、温度センサ49とフォトセンサ50を実装したセンサ基板45を、基板ブラケット8に設けた高さ及び位置決め用のガイド部材46,47に載置し、光源基板10と基板ブラケット8の間に挟み込むようにして爪部48で固定する。このとき、温度センサ49とフォトセンサ50は光源基板10に向けて取り付け、センサ基板45は空気噴射用のノズル22が存在しない場所に設置する。
Therefore, in this example, the structure is such that the temperature sensor and the photo sensor are mounted on a single substrate. As shown in FIG. 6, the
センサ基板45の裏面にはコネクタ51が設けられており、フレキシブルケーブル53の一端に設けられたコネクタ52と着脱可能に接続される。フレキシブルケーブル53は、バックパネル9の背面部9aに設けられた孔54を通して外部へ引き回すことができる。
A
このように、センサ基板22をノズル22のない部分で固定することにより冷却効果に影響が少なく、かつネジを用いない固定方法により部品点数の削減と作業性向上の効果が得られる。
Thus, fixing the
また、温度センサ49が伝熱シート(図示略)などを介して光源基板10の裏面と接するように構成することにより、伝熱シートなどを介して光源基板10の裏面の温度を直接測定することができる。従来と異なって他の部品を介在しない測定となるので、各部品の熱伝導率や異部品間における熱伝達などの影響が少ないので、測定精度が飛躍的に向上する。
Further, the
また、図6に示すように、隣り合う光源基板10の隙間にフォトセンサ50のセンサ中心部を配置することで、反射シート7に開けた孔(図示略)から光の混ざり具合を測定することが可能である。
In addition, as shown in FIG. 6, by measuring the sensor central portion of the photosensor 50 in the gap between the adjacent
また、バックパネル9の背面部9aの孔54により、バックパネル9の背面側から基板ブラケット8に設置したセンサ基板45のコネクタ51へ接続することが可能であるので、線材をバックパネル装置内部に通す必要がなく、線材長を短くすることができ、なおかつセンサ基板45のコネクタ51とフレキシブルケーブル53のコネクタ52が着脱可能なので作業性がよい。
Further, the hole 54 in the
また、ネジを用いずにセンサ基板45の固定が行えるので、部品点数の削減、コストダウン、作業時間の削減などの効果がある。
Further, since the
また、センサ基板45をプラスチックなど樹脂製の基板ブラケット8に固定するので、ガイド部材46,47の位置や形状等を調節することで固定位置を自由に変更できる。
Further, since the
また、大画面の液晶表示装置などにおいて、温度センサ49又はフォトセンサ50が1個ではなくバックパネル装置の複数の場所に必要になっても、バックパネル装置内部にはセンサ基板51を追加するだけでよく、比較的容易に対応することができる。
Further, in a large-screen liquid crystal display device or the like, even if the
なお、本発明は、上述した各実施の形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能であることは勿論である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention.
1…液晶表示装置、2…フロントフレーム、3…液晶パネル、4…ミドルフレーム、5…光学シート類、6…拡散板、7…反射シート、7a…底面部、8…基板ブラケット、9…バックパネル(背面筐体)、9a…背面部、10…光源基板、10b…切欠部、11…拡散部材(ファンディヒューザ)、11a…曲面、12…送風孔、13…凸部、14…ファン、21…発光ダイオード、22…ノズル、掛止部29
DESCRIPTION OF
Claims (7)
背面筐体に設けられ、前記基板取り付け板の前記一の面と反対面へ外気を取り込むファンとを備え、
前記基板取り付け板の他の面に取り込まれた外気を、前記ノズルより前記光源基板の裏面に噴射する
ことを特徴とする照明装置。 A substrate mounting plate in which a light source substrate on which a light source is mounted is held on one surface, and a nozzle is formed on the one surface corresponding to the position of the light source mounted on the light source substrate,
A fan that is provided in a rear housing and takes outside air into the opposite surface to the one surface of the substrate mounting plate;
The illuminating device characterized in that outside air taken into the other surface of the substrate mounting plate is sprayed from the nozzle to the back surface of the light source substrate.
ことを特徴とする請求項1に記載の照明装置。 The illuminating device according to claim 1, wherein the diameter of the nozzle is changed in accordance with a desired cooling performance.
ことを特徴とする請求項2に記載の照明装置。 The lighting device according to claim 2, wherein only a part of the nozzle diameter is changed.
ことを特徴とする請求項1に記載の照明装置。 The illuminating device according to claim 1, further comprising: a diffusing member that diffuses outside air taken in by the fan radially to the other surface of the substrate mounting plate between the substrate mounting plate and the fan.
ことを特徴とする請求項1に記載の照明装置。 The lighting device according to claim 1, wherein the lighting device is formed so as to ensure a certain distance between the diffusion member and the rear housing.
ことを特徴とする請求項1に記載の照明装置。 The illumination device according to claim 1, wherein a nozzle is formed at a position corresponding to a heating element other than the light source of the substrate mounting plate.
前記バックライト装置は、
光源が実装された光源基板を前記液晶パネルと対向する一の面に保持するとともに、前記光源基板に実装された光源の位置と対応して前記一の面にノズルが形成されてなる基板取り付け板と、
前記基板取り付け板の前記一の面と反対面へ外気を取り込むファンとを備え、
前記基板取り付け板の他の面に取り込まれた外気を、前記ノズルより前記光源基板の裏面に噴射する
ことを特徴とする液晶表示装置。 In a liquid crystal display device comprising a liquid crystal panel and a backlight device that illuminates the liquid crystal panel from the back side,
The backlight device includes:
A substrate mounting plate in which a light source substrate on which a light source is mounted is held on one surface facing the liquid crystal panel, and a nozzle is formed on the one surface corresponding to the position of the light source mounted on the light source substrate When,
A fan for taking outside air into the opposite surface to the one surface of the substrate mounting plate,
The liquid crystal display device, wherein the outside air taken into the other surface of the substrate mounting plate is sprayed from the nozzle to the back surface of the light source substrate.
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