JP2006216244A - Led backlight and liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LEDバックライト及び液晶表示装置に関する。 The present invention relates to an LED backlight and a liquid crystal display device.
周知の通り、液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を有することから、OA機器や情報端末機器、パーソナルコンピュータ(PC)、テレビ受像機(TV)、カーナビゲーションシステム、そのほか携帯機器などの様々な分野の表示装置として広く用いられている。このような液晶表示装置に用いられている液晶(LC)は、自ら発光するものではないので表示のために照明装置を必要とし、照明装置の一つとして、光源に発光ダイオード(LED)を用いたものがある。このような液晶表示装置では、照明装置を液晶表示素子(LCD)の背面に配置し、背面側から光を照射して透過光により表示を行うようにするにバックライト方式がとられる。 As is well known, liquid crystal display devices have features such as light weight, thinness, and low power consumption, so OA devices, information terminal devices, personal computers (PCs), television receivers (TVs), car navigation systems, and other portable devices. Widely used as display devices in various fields such as equipment. Since the liquid crystal (LC) used in such a liquid crystal display device does not emit light by itself, an illumination device is required for display, and a light emitting diode (LED) is used as a light source as one of the illumination devices. There was something that was there. In such a liquid crystal display device, a backlight system is adopted in which an illuminating device is disposed on the back surface of a liquid crystal display element (LCD) and light is emitted from the back side so that display is performed with transmitted light.
そして、このような液晶表示装置では、装置の小型化を行っていった場合に、LEDの発生熱をどのように放散処理するかが問題となる。こうした発生熱の処理のために、LEDを液晶表示装置のシャーシに直接接触させるように構成したものがある(例えば、特許文献1参照。)。 And in such a liquid crystal display device, when the device is downsized, how to dissipate heat generated by the LED becomes a problem. In order to deal with such generated heat, there is a configuration in which an LED is brought into direct contact with a chassis of a liquid crystal display device (see, for example, Patent Document 1).
しかし、このように構成されたものでは、より薄型化することが可能であるものの、さらに液晶表示装置を小型化したり、アレイ状としたLED光源の配列数を増やしたりして、LED光源の配列間隔を小さくしていった場合には、発生熱の放散処理が充分に行えず、LED光源自体の温度が高くなって、発光効率が低下して輝度低下を生じ、LEDバックライトとしての所要性能が得られなくなる。また、さらに温度が上昇することで、LED光源を正常に動作させることができなくなる等の問題を生ずる虞がある。
上記のような状況に鑑みて本発明はなされたもので、その目的とするところは、LED光源の発生熱を効率よく放散させて温度上昇を抑え、発光効率の低下を抑制し輝度の低下を防ぐことによって、装置の小型化、薄型化を実現することを可能としたLEDバックライト及び液晶表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above situation, and its purpose is to efficiently dissipate the heat generated by the LED light source to suppress a temperature rise, suppress a decrease in luminous efficiency, and reduce a luminance. An object of the present invention is to provide an LED backlight and a liquid crystal display device that can realize a reduction in size and thickness of the device by preventing it.
本発明のLEDバックライトは、
一主面を光の出射面とし、この出射面と略直交する面を入射面とする方形状導光板と、前記導光板の入射面に沿って、発光面が前記入射面に対向するよう配置された複数のLED光源と、前記導光板及びLED光源を支持するフレームとを備えるLEDバックライトであって、前記複数のLED光源が、配線板にアレイ状をなすように実装されていると共に、該配線板の両面に放熱体が設けられ、かつ該放熱体が前記フレームに直接接触していることを特徴とするものである。
The LED backlight of the present invention is
A rectangular light guide plate having one main surface as a light exit surface and a surface substantially orthogonal to the light exit surface as an incident surface, and a light emitting surface disposed along the incident surface of the light guide plate so as to face the incident surface An LED backlight comprising a plurality of LED light sources and a frame that supports the light guide plate and the LED light source, wherein the plurality of LED light sources are mounted in an array on the wiring board, A heat radiator is provided on both surfaces of the wiring board, and the heat radiator is in direct contact with the frame.
本発明の液晶表示装置は、
透過型の方形状の液晶表示素子と、この液晶表示素子の背面に配置された方形状導光板の光入射面に沿ってアレイ状をなすように配線板に実装されてなる複数のLED光源を有するLEDバックライトと、前記液晶表示素子と前記LEDバックライトとを一体化するフレームを備える液晶表示装置であって、前記配線板は、その両面に放熱体を有し、該放熱体が前記フレームに直接接触していることを特徴とするものである。
The liquid crystal display device of the present invention is
A transmissive rectangular liquid crystal display element and a plurality of LED light sources mounted on a wiring board so as to form an array along the light incident surface of a rectangular light guide plate disposed on the back surface of the liquid crystal display element A liquid crystal display device comprising an LED backlight having a frame that integrates the liquid crystal display element and the LED backlight, wherein the wiring board has a heat radiator on both sides thereof, and the heat radiator is the frame. It is characterized by being in direct contact with.
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、LED光源の発生熱を効率よく放散させることができて温度上昇が抑えられ、発光効率の低下が抑制され、輝度の低下が防止でき、装置の小型化、薄型化を実現することが可能となる等の効果を奏する。 As is clear from the above description, according to the present invention, the heat generated by the LED light source can be efficiently dissipated, the temperature rise is suppressed, the decrease in luminous efficiency is suppressed, and the decrease in luminance can be prevented, There is an effect that the apparatus can be reduced in size and thickness.
以下本発明の一実施形態を、図1乃至図4を参照して説明する。図1は液晶表示装置の概略を示す断面図であり、図2はLEDバックライトの構成を示す分解斜視図であり、図3はアレイ状のLED光源の断面図であり、図4はアレイ状のLED光源の平面図である。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 is a cross-sectional view showing an outline of a liquid crystal display device, FIG. 2 is an exploded perspective view showing a configuration of an LED backlight, FIG. 3 is a cross-sectional view of an arrayed LED light source, and FIG. It is a top view of the LED light source.
図1乃至図4において、20はカーナビゲーションシステム等に用いられる略方形平板状の液晶表示装置で、図示しないが液晶層、薄膜トランジスタ(TFT)基板、偏光板、対向基板等を備えて形成された方形状をなす透過型の液晶表示素子21と、その背面側に設けられた同じく方形状をなす照明装置(LEDバックライト)22を備えて構成されている。さらにLEDバックライト22は、例えば白色LEDチップをエポキシ樹脂等の樹脂で樹脂封止して形成された略直方体状の複数個、例えば10個ないし20個のLED光源23と、例えばポリカーボネイトやアクリル等の透光性樹脂で形成された所定厚さを有する略長方形平板の導光板24を備えたものとなっている。
1 to 4,
そして、10個ないし20個のLED光源23は、例えば幅が導光板24の厚さと略同寸法で、長さが導光板24の長辺の長さと略同寸法のガラスエポキシ基板でなる長方形状の配線板25上の所定位置に、所定の間隔を設け、それぞれ発光面23aの背面の発光裏面23bを固着することによって実装されており、さらに各LED光源23は直列接続されるようにして、アレイ状の光源を形成している。
The 10 to 20
また、LED光源23が実装された配線板25には、その実装面の背面となる裏面に、配線板25と同外形形状で所定厚さの熱伝導性が良好な材料、例えばアルミニウムや銅、銀あるいはそれらの合金等の金属材料や、窒化アルミニウム等のセラミック材料で形成された第1の放熱体26が固着されている。さらに、配線板25の実装面には、各LED光源23が貫通する方形状の貫通孔27が形成された第2の放熱体28が、各LED光源23の側面部分との間に、製造可能な範囲の最小隙間を設けて囲うように固着されている。なお、第2の放熱体28は、第1の放熱体26と同様の熱伝導性の良い材料で形成され、さらに同外形形状を有するものとなっている。
In addition, the
一方、略長方形平板の導光板24には、その出射面24aに拡散シート等の光学シート29が、また出射面24aの背面の裏面24bに反射シート30がそれぞれ配置され、さらに入射側端面24cとなる1つの長辺を除く他の3辺の側端面には、反射シート30から延びたシーと30a,30b,30cが配置されている。そして、各シート29,30は、例えばステンレス鋼等の金属材料で形成された形状が略コ字状であると共に、断面形状が略コ字状の第1の内フレーム31を、導光板24の他の3辺の側端面部分に嵌め込むことによって、導光板24に取り付けられている。なお、32は同じく金属材料で形成された裏板である。
On the other hand, the substantially rectangular flat
また、アレイ状に形成されたLED光源23は、第1の放熱体26の裏面と4側面、第2の放熱体28の4側面のそれぞれを、例えばステンレス鋼等の金属材料で形成された断面形状が略コ字状で、両端に一部閉塞壁33aを有する第2の内フレーム33の内底面や内側面に直接接触するようにして保持されている。そして、第2の内フレーム33に保持されたLED光源23は、第2の内フレーム33を導光板24の入射側端面24c部分に、その発光面23aと入射側端面24cとの間に所定間隙34を設けるようにして嵌め込むことにより、導光板24の入射側端面24cの長辺に沿って取り付けられている。
The
以上の通り、第1の内フレーム31と第2の内フレーム33とによりLED光源23と導光板24とが一体化されて構成されたLEDバックライト22は、各LED光源23を発光させることで、その光は、発光面23aから出射して入射側端面24cから導光板24に入射する。そして、導光板24では、入射した光が発光した光に透明な導光板24内を伝搬し、裏面24bや入射側端面24c以外の端面に至った光については反射シート30やシート30a,30b,30cで反射されて出射面24aに至り、光学シート29を経て液晶表示素子21に放射される。
As described above, the
また、発光に伴い各LED光源23で発生した発生熱は、配線板25を介して第1の放熱体26及び第2の放熱体28に伝えられ、さらに両放熱体26,28から直接接触する第2の内フレーム33へ、またさらに第2の内フレーム33から第1の内フレーム31へと伝えられてLEDバックライト22外へ効率よく放散される。これにより、各LED光源23の温度上昇が抑制できて、各LED光源23を所定の温度とすることができ、輝度低下を防止でき、正常に動作させることができる。
In addition, the heat generated in each
またさらに、上記のように構成されたLEDバックライト22は、第1の内フレーム31と第2の内フレーム33に直接接触するように設けられて外周部分を囲う、例えばステンレス鋼等の金属材料で形成された断面形状が略L字状の外フレーム35によって方形状の液晶表示素子21の背面側に組み付けられ、液晶表示素子21と一体化されて液晶表示装置20を構成する。そして、LEDバックライト22を発光させ、出射面24aから光学シート29を介して光を液晶表示素子21の背面側に向けて放射することで、液晶表示素子21に表示された内容が、使用者に視認される。
Furthermore, the
また、発光に伴う各LED光源23の発生熱は、第1の放熱体26、第2の放熱体28を経て第1の内フレーム31、第2の内フレーム33に伝えられ、さらに、これらに直接接触する外フレーム35に伝えられて液晶表示装置20外へ効率よく放散される。これにより、同様に、各LED光源23の温度上昇が抑制できて、各LED光源23を所定の温度とすることができ、輝度低下を防止でき、正常に動作させることができる。さらに、液晶表示素子21とLEDバックライト22との間に介在物がないために、液晶表示装置20を小型化と薄型化することが可能となる。
In addition, the heat generated by each
なお、配線板25については、上記したエポキシ基板に限るものでなく、より熱伝導性の良好な窒化アルミニウム等の絶縁材料で構成することで、より向上した放熱特性を得ることができる。
In addition, about the
21…液晶表示素子
22…LEDバックライト
23…LED光源
23a…発光面
24…導光板
24a…出射面
24c…入射側端面
25…配線板
26…第1の放熱体
27…貫通孔
28…第2の放熱体
31…第1の内フレーム
33…第2の内フレーム
35…外フレーム
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091215 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100427 |