JP2010129359A - Backlight unit and liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置などに内蔵されるバックライトユニットに関するものである。また、バックライトユニットが内蔵された液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a backlight unit built in a liquid crystal display device or the like. The present invention also relates to a liquid crystal display device incorporating a backlight unit.
近年、画像表示装置の薄型化およびハイクオリティ化の傾向により、テレビやモニターなどに液晶表示装置が多く用いられている。液晶表示装置の液晶パネルは自ら発光することがないため、バックライトユニット(以下BLUとも称する)を必要とする。BLUに用いる光源としては、冷陰極蛍光ランプ(CCFL)が主に用いられてきた。しかしながら、CCFLを用いたBLUは水銀による環境汚染、応答速度の遅さ、および、部分駆動が困難であるといった問題点があった。このため最近では、BLUに用いる光源はCCFLからLED(発光ダイオード)に移行される傾向にある。 In recent years, liquid crystal display devices are often used for televisions, monitors, and the like due to the trend toward thinning and high quality image display devices. Since the liquid crystal panel of the liquid crystal display device does not emit light by itself, a backlight unit (hereinafter also referred to as BLU) is required. As a light source used for BLU, a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) has been mainly used. However, BLU using CCFL has problems such as environmental pollution by mercury, slow response speed, and difficulty in partial driving. For this reason, recently, the light source used for BLU tends to be shifted from CCFL to LED (light emitting diode).
一般的にLEDを用いたBLUは、直下型BLU(直下型方式)とエッジ型BLU(サイド方式)とに分類される。直下型BLUにおいては、基板の液晶パネル対向面上に複数のLEDを面状配置し、これらのLEDから発せられた光を液晶パネルの背面に直接照射する。一方、エッジ型BLUにおいては、導光板の側面にLEDを線状配置し、これらのLEDから発せられた光を導光板の上面から液晶パネルの背面に照射する。 Generally, BLUs using LEDs are classified into direct type BLU (direct type) and edge type BLU (side type). In the direct type BLU, a plurality of LEDs are arranged in a planar manner on the surface of the substrate facing the liquid crystal panel, and light emitted from these LEDs is directly applied to the back surface of the liquid crystal panel. On the other hand, in the edge type BLU, LEDs are linearly arranged on the side surface of the light guide plate, and light emitted from these LEDs is irradiated from the upper surface of the light guide plate to the back surface of the liquid crystal panel.
直下型BLUにおいては、より鮮明な画像を表示するために、部分駆動方式により駆動されることが多い。直下型LEDの代表的な部分駆動方式としては、ローカルディミング(local dimming)やインパルシブ(impulsive)などが挙げられる。 The direct type BLU is often driven by a partial drive method in order to display a clearer image. Typical partial driving methods for the direct type LED include local dimming and impulsive.
ローカルディミング駆動方式は、液晶パネルを複数の領域に分割したうえで、表示しようとする画像の各領域における輝度に応じて、バックライト基板上に配置されたLEDの光量を、領域毎に個別にを調整する駆動方式である。これにより、明るく表示すべき部分はさらに明るく、また暗く表示すべき部分はさらに暗く表示することができる。一方、インパルシブ駆動方式は、上下に配列された複数の光源領域を順次点灯することによって、液晶パネルにおける液晶シャッターの開閉と光源の点灯とを時間的に同期させる駆動方式である。 In the local dimming driving method, the liquid crystal panel is divided into a plurality of areas, and the light amount of the LED arranged on the backlight substrate is individually determined for each area according to the luminance in each area of the image to be displayed. This is a drive system that adjusts. As a result, a portion to be displayed brightly can be displayed brighter, and a portion to be displayed dark can be displayed darker. On the other hand, the impulsive driving method is a driving method in which the opening and closing of the liquid crystal shutter in the liquid crystal panel and the lighting of the light source are temporally synchronized by sequentially lighting a plurality of light source regions arranged vertically.
直下型BLUを備えた液晶表示装置は、例えば、液晶パネル、BLU、およびこれらの間に配置された多数の光学シートを備えており、BLUはさらにバックライト基板と、該バックライト基板上に配列された複数の赤色、緑色、および青色LEDを備えている。また、バックライト基板にはLEDの制御および駆動をするための回路部が設けられている。 A liquid crystal display device including a direct type BLU includes, for example, a liquid crystal panel, a BLU, and a large number of optical sheets disposed therebetween. The BLU is further arranged on the backlight substrate and the backlight substrate. A plurality of red, green, and blue LEDs. The backlight substrate is provided with a circuit unit for controlling and driving the LEDs.
図7は、ローカルディミングまたはインパルシブなどの部分(領域別)駆動方式について説明するための図である。図7(a)は、液晶パネルに表示すべき画像の明暗分布を示し、図7(b)は、図7(a)に対応するBLUのLED点灯状態を示し、図7(c)は、BLU上の光量分布を示す図である。図7(a)に示すように、液晶パネルに表示すべき画像31が暗い領域31aおよび31dと、明るい領域31bおよび31cとに区分された明暗分布(または画像信号分布)を示した場合に、バックライト基板32上のLEDを、図7(b)に示すように領域別に駆動することによって、表示される画像をより鮮明にすることができる。すなわち、明るい領域31bおよび31cの直下にあるLED群32bおよび32cのみを点灯して、暗い領域31aおよび31dの直下にあるLED群32aおよび32dは消灯することによって、明るい領域31bおよび31cをより明るく、暗い領域31aおよび31dをより暗く表示することができる。
FIG. 7 is a diagram for explaining a partial (region-specific) driving method such as local dimming or impulsive. 7A shows the light / dark distribution of the image to be displayed on the liquid crystal panel, FIG. 7B shows the LED lighting state of the BLU corresponding to FIG. 7A, and FIG. It is a figure which shows light quantity distribution on BLU. As shown in FIG. 7A, when the
しかしながら、このような部分駆動方式においても、BLU上の光量分布が領域別に明確に区分されずに、部分駆動による効果が十分得ることができないという問題があった。具体的には、図7(c)に示したように、暗い領域31aおよび31dに対応する低輝度領域33cと、明るい領域31bおよび31cに対応する高輝度領域33aとの間に、LED群32bおよび32cから発せられた光が漏れ出し、輝度が緩やかに変化する中間領域33bが形成されてしまう。つまり、明るい領域31bおよび31cの直下にあるLED群32bおよび32cのみを点灯しても、BLU33上での光量分布として、低輝度領域と高輝度領域とを明確に区分することができない。
However, even in such a partial drive method, there is a problem in that the light distribution on the BLU is not clearly divided for each region, and the effect of partial drive cannot be obtained sufficiently. Specifically, as shown in FIG. 7C, an LED group 32b is provided between the
特許文献1には、直下型BLU上の光量分布を領域毎に明確に区分するために、バックライト基板上に設けられたLEDの間に隔壁を配置する技術が開示されている。すなわち、LEDの間に光を反射または吸収する隔壁を配置することによって、BLU上の光量分布を各光源領域別に明確に区分する。
しかしながら、特許文献1に記載の技術ではバックライト基板の温度上昇に起因して、LEDの劣化が生じるという問題があった。また、バックライト基板の温度上昇が空間的に一様でないために色ムラが生じるという問題があった。更に、このような問題を回避するために、バックライト基板の裏面に放熱機構を設けると、バックライトユニットの厚みが増すという新たな問題を招来する。
However, the technique described in
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光量分布を領域毎に区分可能なバックライトユニットであって、厚みを増加させることなく温度上昇を抑制したバックライトユニットを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is a backlight unit capable of classifying the light amount distribution for each region, and suppressing the temperature rise without increasing the thickness. Is to provide.
上記課題を解決するために、本発明に係るバックライトユニットは、基板と、該基板の一方の面上に配置された複数の光源とを備えたバックライトユニットであって、上記基板には、上記複数の光源間に配置された、金属を含む放熱板が取り付けられている、ことを特徴としている。 In order to solve the above problems, a backlight unit according to the present invention is a backlight unit including a substrate and a plurality of light sources arranged on one surface of the substrate, and the substrate includes: A heat dissipation plate including metal disposed between the plurality of light sources is attached.
上記放熱板は、金属を含むので、金属を含まない単なる遮光板と比べて熱伝導性が高い。したがって、上記の構成によれば、上記複数の光源にて発生した熱を、上記放熱板を介して従来よりも効率よく放熱することができる。しかも、上記の構成によれば、上記複数の光源と上記放熱板とが上記基板の同一面上に配置されるため、バックライトユニットを薄くすることができる。すなわち、厚みを増加させることなく温度上昇を抑制する、という効果を奏する。 Since the said heat sink contains a metal, heat conductivity is high compared with the simple light-shielding plate which does not contain a metal. Therefore, according to said structure, the heat | fever generate | occur | produced with said several light source can be thermally radiated more efficiently than the past through the said heat sink. And according to said structure, since the said several light source and the said heat sink are arrange | positioned on the same surface of the said board | substrate, a backlight unit can be made thin. That is, there is an effect of suppressing the temperature rise without increasing the thickness.
本発明に係るバックライトユニットの上記放熱板は、金属により形成されている、ことが好ましい。 It is preferable that the said heat sink of the backlight unit which concerns on this invention is formed with the metal.
上記の構成によれば、上記放熱板の熱伝導性が更に向上するので、放熱効果を更に高めることができる、という効果を奏する。 According to said structure, since the heat conductivity of the said heat sink further improves, there exists an effect that the heat dissipation effect can be heightened further.
本発明に係るバックライトユニットの上記放熱板は、金属により表面コーティングされている、ことが好ましい。 The heat sink of the backlight unit according to the present invention is preferably surface-coated with a metal.
上記の構成によれば、放熱板内部を金属よりも軽い材料で構成することにより、放熱効果を犠牲にすることなくバックライトユニットを軽量化することができる、という更なる効果を奏する。 According to said structure, there exists the further effect that a backlight unit can be reduced in weight, without sacrificing a thermal radiation effect by comprising the inside of a heat sink with a material lighter than a metal.
なお、上記放熱板に含まれる金属としては、例えば、銅やアルミニウムなどを挙げることができる。ただし、上記基板よりも熱伝導率が高い金属であれば何でもよく、これらに限定されない。 In addition, as a metal contained in the said heat sink, copper, aluminum, etc. can be mentioned, for example. However, any metal may be used as long as it has a higher thermal conductivity than the substrate, and the present invention is not limited to these.
本発明に係るバックライトユニットの上記基板は、長方形であり、上記放熱板が、上記基板の短辺または長辺と平行に配置されている、ことが好ましい。 It is preferable that the board | substrate of the backlight unit which concerns on this invention is a rectangle, and the said heat sink is arrange | positioned in parallel with the short side or long side of the said board | substrate.
上記の構成によれば、上記放熱板は、上記基板の短辺または長辺と平行に配置されているため、インパルシブ駆動方式によって上記光源を駆動する場合に特に有用である、という更なる効果を奏する。 According to said structure, since the said heat sink is arrange | positioned in parallel with the short side or long side of the said board | substrate, the further effect that it is especially useful when driving the said light source by an impulsive drive system is produced. Play.
本発明に係るバックライトユニットは、上記基板の短辺と平行な複数の上記放熱板と、上記基板の長辺と平行な複数の上記放熱板とがマトリックス状に配置されている、ことが好ましい。 In the backlight unit according to the present invention, it is preferable that the plurality of heat sinks parallel to the short sides of the substrate and the plurality of heat sinks parallel to the long sides of the substrate are arranged in a matrix. .
上記の構成によれば、上記放熱板は、上記基板上においてマトリックス状に配置されているため、ローカルディミング駆動方式によって上記光源を駆動する場合に特に有用である、という更なる効果を奏する。 According to said structure, since the said heat sink is arrange | positioned in the matrix form on the said board | substrate, there exists the further effect that it is especially useful when driving the said light source by a local dimming drive system.
本発明に係るバックライトユニットの上記放熱板は、上記基板をその長辺と平行な直線で分割して得られる2つの領域のうちの何れか一方の領域にのみ配置されている、ことが好ましい。 It is preferable that the radiator plate of the backlight unit according to the present invention is disposed only in one of two regions obtained by dividing the substrate along a straight line parallel to the long side. .
バックライトユニットは、通常、基板の短辺が床と略垂直に、基板の長辺が床と略平行になるようして使用される。このとき、基板をその長辺と平行な直線で分割して得られる2つの領域を比較すると、天井側の領域の方が床側の領域よりも温度上昇の程度が大きい。ところで、上記の構成によれば、上記基板をその長辺と平行な直線で分割して得られる2つの領域を比較すると、放熱板が配置されている領域の方が放熱板が配置されていない領域よりも放熱効果が高い。したがって、放熱板が配置されている方の領域が天井側にくるようにバックライトユニットを配置した場合、上記基板の温度を略一様にすることができる。つまり、温度上昇による色ムラを軽減する、という更なる効果を奏する。 The backlight unit is usually used such that the short side of the substrate is substantially perpendicular to the floor and the long side of the substrate is substantially parallel to the floor. At this time, when two regions obtained by dividing the substrate by a straight line parallel to the long side thereof are compared, the temperature of the ceiling side region is higher than that of the floor side region. By the way, according to said structure, when the two area | regions obtained by dividing | segmenting the said board | substrate by the straight line parallel to the long side are compared, the area | region where the heat sink is arrange | positioned is not arrange | positioned. Higher heat dissipation effect than the area. Therefore, when the backlight unit is arranged so that the region where the heat radiating plate is arranged is on the ceiling side, the temperature of the substrate can be made substantially uniform. That is, there is a further effect of reducing color unevenness due to temperature rise.
本発明に係るバックライトユニットの上記放熱板は、上記基板の外周にのみ配置されている、ことが好ましい。 It is preferable that the said heat sink of the backlight unit which concerns on this invention is arrange | positioned only at the outer periphery of the said board | substrate.
上記の構成によれば、上記放熱板は、上記基板の外周にのみ配置されているため、効率的に上記放熱板を配置することができる、という更なる効果を奏する。 According to said structure, since the said heat sink is arrange | positioned only at the outer periphery of the said board | substrate, there exists the further effect that the said heat sink can be arrange | positioned efficiently.
本発明に係るバックライトユニットの上記放熱板には、ヒートパイプが取り付けられている、ことが好ましい。 It is preferable that a heat pipe is attached to the heat radiating plate of the backlight unit according to the present invention.
上記の構成によれば、上記放熱板には、ヒートパイプが取り付けられているため、放熱板のみを配置した場合よりも、より高い放熱効果が得られる、という更なる効果を奏する。 According to said structure, since the heat pipe is attached to the said heat sink, there exists the further effect that a higher heat dissipation effect is acquired rather than the case where only a heat sink is arrange | positioned.
本発明に係るバックライトユニットの上記ヒートパイプの放熱部は、上記基板の外部に配置されている、ことが好ましい。 It is preferable that the heat radiating part of the heat pipe of the backlight unit according to the present invention is disposed outside the substrate.
上記の構成によれば、上記放熱部は上記基板の外部に配置されているため、上記基板の外部に熱を逃がすことができる。したがって、上記基板における熱を効率良く逃がすことができる、という更なる効果を奏する。 According to said structure, since the said thermal radiation part is arrange | positioned outside the said board | substrate, heat can be released outside the said board | substrate. Therefore, there is an additional effect that heat in the substrate can be efficiently released.
本発明に係るバックライトユニットの上記放熱部には、フィンが設けられている、ことが好ましい。 It is preferable that a fin is provided in the heat dissipation part of the backlight unit according to the present invention.
上記の構成によれば、上記放熱部にはフィンが設けられているため、上記放熱部の表面積は大きくなる。したがって、上記基板における熱をより効率的に逃がすことができる、という更なる効果を奏する。 According to said structure, since the said heat radiating part is provided with the fin, the surface area of the said heat radiating part becomes large. Therefore, there is an additional effect that the heat in the substrate can be released more efficiently.
本発明に係るバックライトユニットの上記放熱板は、可視光反射率が50%以下である、ことが好ましい。 The heat sink of the backlight unit according to the present invention preferably has a visible light reflectance of 50% or less.
上記の構成によれば、ある光源から放射され、その光源を取り囲む放熱板に反射された反射光が、それらの放熱板に取り囲まれた領域の外部に漏れることを防止できる。したがって、バックライトユニット上の光量分布を放熱板により区画された領域毎により明確に区分することができる、という更なる効果を奏する。 According to said structure, it can prevent that the reflected light radiated | emitted from a certain light source and reflected by the heat sink surrounding the light source leaks outside the area | region enclosed by those heat sinks. Therefore, there is an additional effect that the light amount distribution on the backlight unit can be clearly divided for each region partitioned by the heat sink.
本発明に係るバックライトユニットの上記放熱板の上記基板に対する垂直方向の幅は、5mm以上である、ことが好ましい。 The width of the backlight unit according to the present invention in the vertical direction with respect to the substrate of the radiator plate is preferably 5 mm or more.
上記の構成によれば、ある光源から放射された光が、その光源を取り囲む放熱板を超えて、それらの放熱板に取り囲まれた領域の外部に漏れることを防止できる。したがって、バックライトユニット上の光量分布を放熱板により区画された領域毎により明確に区分することができる、という更なる効果を奏する。 According to said structure, it can prevent that the light radiated | emitted from a certain light source leaks outside the area | region enclosed by those heat sinks exceeding the heat sink surrounding the light source. Therefore, there is an additional effect that the light amount distribution on the backlight unit can be clearly divided for each region partitioned by the heat sink.
なお、上記バックライトユニットを備えた液晶表示装置であって、上記放熱板により区分された領域毎に上記複数の光源を駆動することによって、液晶パネルに光を照射する液晶表示装置も本発明の範疇に含まれる。 A liquid crystal display device having the backlight unit, wherein the liquid crystal display device emits light to the liquid crystal panel by driving the plurality of light sources for each region divided by the heat sink. Included in the category.
本発明に係るバックライトユニットは、以上のように、基板と、該基板の一方の面上に配置された複数の光源とを備えたバックライトユニットであって、上記基板には、上記複数の光源間に配置された、金属を含む放熱板が取り付けられている。したがって、上記複数の光源にて発生した熱を、上記放熱板を介して従来よりも効率よく放熱することができる。しかも、上記の構成によれば、上記複数の光源と上記放熱板とが上記基板の同一面上に配置されるため、バックライトユニットを薄くすることができる。すなわち、厚みを増加させることなく温度上昇を抑制することができる。 As described above, the backlight unit according to the present invention is a backlight unit including a substrate and a plurality of light sources arranged on one surface of the substrate, and the substrate includes the plurality of light sources. A heat sink including metal, which is disposed between the light sources, is attached. Therefore, the heat generated by the plurality of light sources can be radiated more efficiently than before through the heat radiating plate. And according to said structure, since the said several light source and the said heat sink are arrange | positioned on the same surface of the said board | substrate, a backlight unit can be made thin. That is, the temperature rise can be suppressed without increasing the thickness.
本発明の一実施形態について図面に基づいて説明すれば以下のとおりである。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(液晶表示装置1の構成)
まず、本実施形態に係る液晶表示装置1の構成について、図1を参照して説明する。図1は、液晶表示装置1の構成を示した断面図である。液晶表示装置1は、液晶パネル2と、バックライトユニット6と、液晶パネル2およびバックライトユニット6の間に配置された光学シート4と、を備えている。バックライトユニット6は直下型BLUであって、液晶パネル2の表示面側と反対側に配置されており、液晶パネル2の背面へ光を放射する。バックライトユニット6はさらに、バックライト基板8と、バックライト基板8上に配列された複数のLED(発光ダイオード)10と、LED10を制御する制御部および駆動する駆動部を備えた回路部12と、バックライト基板8上の複数のLED10間に配置された、金属を含む放熱板14と、を備えている。放熱板14は、バックライト基板8に対して略垂直に形成されており、例えばCuまたはAlといった金属により形成されている。なお、放熱板14は、金属のみにより形成されている必要はなく、金属を含んでいればよい。例えば、CuまたはAlといった金属により表面コーティングされたものであってもよい。
(Configuration of the liquid crystal display device 1)
First, the configuration of the liquid
放熱板14は金属を含むため、バックライト基板8表面の熱をバックライト基板8から液晶表示装置1内の大気中に放散することができる。大気中に放散された熱は対流によって鉛直方向上方に移動し、液晶表示装置1の外壁に形成されたスリット(不図示)から液晶表示装置1の外部に放散される。このように、放熱板14によってバックライト基板8の温度上昇を抑制することによって、LED10の劣化等の温度上昇に起因する問題を抑制できる。また、これにより、バックライト基板8裏面に温度上昇を抑制する部材を配置する必要がなくなるため、バックライトユニット6が厚くなることを抑制できる。
Since the
また、バックライト基板8は複数の光源領域に分割されており、各光源領域は少なくとも1つの赤色、緑色、および青色LED10を備えている。赤色、緑色、および青色LED10を用いることによって、バックライトユニット6は優れた色再現性を有する白色光を放射することができる。また、各光源領域は、青色のLEDチップと黄色蛍光体を用いることによって得られた少なくとも1つの白色のLED10を備えていてもよい。
The
各光源領域は、ローカルディミング駆動方式またはインパルシブ駆動方式を具現するように回路部12を制御することによって、各光源領域別に部分駆動することができる。ローカルディミング駆動方式においては、各光源領域のグレーレベル(分離輝度値)のピーク値に応じて、LED10を制御および駆動することによって、各光源領域の輝度を制御する。具体的には、回路部12が備える上記制御部が各光源領域におけるグレーレベルのピーク値に応じて、少なくとも一部の光源領域が他の光源領域とは異なる輝度を有するように上記駆動部の動作を制御し、上記駆動部は、上記制御部の制御によりLED10を駆動する。また、インパルシブ駆動方式においては、長方形のバックライト基板上において短辺または長辺と平行に配置されている複数の光源領域を順次に点灯する。
Each light source region can be partially driven by each light source region by controlling the
(放熱板14による光量分布の効果)
放熱板14は、部分駆動される各光源領域の境界部に配置されている。放熱板14は、各光源領域のLED10から放射された光を吸収するため、該光が、その放射された光源領域から外側に漏れることを防止する。すなわち、放熱板14を備えることにより、バックライトユニット6上の光量分布を各光源領域別に、より明確に区分できる。
(Effect of light quantity distribution by heat sink 14)
The
放熱板14は、可視光領域における反射率が低いことが好ましい。なぜなら、放熱板14の反射率が低くなる程、あるLED10から放射され、そのLED10を取り囲む放熱板14に反射された反射光が、それらの放熱板14に取り囲まれた領域の外部に漏れることを防止できるからである。したがって、バックライトユニット6上の光量分布を放熱板14により区画された領域毎に、より明確に区分することができる。具体的に言えば、放熱板14の反射率は、可視光領域360nm〜830nmにおいて、50%以下であることが好ましい。
It is preferable that the
また、放熱板14のバックライト基板8に対する垂直方向の幅は、より長いことが好ましい。なぜなら、放熱板14の垂直方向の幅が長くなる程、あるLED10から放射された光が、その光源を取り囲む放熱板14を超えて、それらの放熱板14に取り囲まれた領域の外部に漏れることを防止できる。したがって、バックライトユニット6上の光量分布を放熱板14により区画された領域毎に、より明確に区分することができるからである。具体的に言えば、放熱板14のバックライト基板8に対する垂直方向の幅は、5mm以上であることが好ましく、10mm以上であればより好ましい。
Moreover, it is preferable that the width | variety of the orthogonal | vertical direction with respect to the backlight board |
このことを、図2を参照して説明する。図2は、放熱板14の高さに対するバックライトユニット6上の光量分布を示すグラフである。図2に示す点線BおよびB´はバックライト基板8上における放熱板14の位置であり、Cは点灯した光源領域の位置を示す。図2に示すように、放熱板14の高さが高くなる程、点灯した光源領域近辺(グラフ中央部)の輝度は高くなり、点灯していない光源領域近辺(グラフ両端部)の輝度は低くなる。すなわち、放熱板14の高さが高くなる程、輝度がより明確に区分されている。
This will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a graph showing the light amount distribution on the
また、バックライトユニット6上の光量分布は、図1の矢印Aに示す、バックライト基板8と光学シート4との間における、バックライト基板8に対する垂直方向の幅によっても影響を受ける。すなわち、放熱板14のバックライト基板8に対する垂直方向の幅がより長く、かつ、バックライト基板8と光学シート4との間における、バックライト基板8に対する垂直方向の幅が短いほど、すなわち図1に示す矢印A´の距離が短いほど、バックライトユニット6上の光量分布は明確になる。なお、バックライト基板8の放熱のみを目的とし、光量分布を目的としない場合には、放熱板14の長さは考慮しなくてもよい。例えば、放熱板14は5mm以下であってもよい。
Further, the light amount distribution on the
(放熱板14の配置)
次に、バックライト基板8上における放熱板14の配置態様について図3を参照して説明する。図3は、放熱板14が配置されたバックライト基板8の平面図である。図3(a)および(b)に示すように、放熱板14は長方形のバックライト基板8上において、バックライト基板8の短辺または長辺と平行に配置されている。このような配置態様は、特にインパルシブ駆動方式によってLED10を駆動する場合に特に有用である。
(Arrangement of heat sink 14)
Next, the arrangement | positioning aspect of the
また、図3(c)および(d)に示すように、放熱板14をマトリックス状に配置してもよい。このような配置態様は、特にローカルディミング駆動方式によってLED10を駆動する場合に特に有用である。また、図3(e)に示すように、放熱板14をバックライト基板8の外周にのみ配置してもよい。
Further, as shown in FIGS. 3C and 3D, the
ここで、バックライト基板8内における温度差について図4を参照して説明する。図4(a)は、液晶表示装置1を最終的に製品として鉛直方向に立てて使用する場合におけるバックライト基板8内の裏面温度の分布を示しており、図4(b)はバックライト基板8の裏面温度の分布を示したグラフである。図4(a)に図示するXは水平方向、Zは鉛直方向を表している。バックライト基板8周辺の空気の対流により、図4(a)に示すように、バックライト基板8上部の温度が、バックライト基板8下部の温度よりも高くなる。
Here, the temperature difference in the
また、バックライト基板8内に熱伝導部材を設けると、図4(b)に点線で示すように、基板温度を均一化する効果は得られるものの、平均基板温度の低下には寄与しない。これに対し、バックライト基板8に放熱板14を設けると、図4(b)に鎖線で示すように、基板温度を均一化するとともに、平均基板温度を低下させるという効果が得られる。
Further, when a heat conducting member is provided in the
以上のことから、バックライト基板8の鉛直方向上部に放熱板14を配置する場合には、温度が高くなるバックライト基板8の上部領域(バックライト基板8をその長辺に平行な直線で分割して得られる天井側の領域であって、バックライト基板8の1/3以上を占める領域)に先端がはみ出るように放熱板14を配置することが好ましい。この構成を、図3(f)および(g)に示す。図3(f)および(g)の矢印DおよびD´はバックライト基板8使用時における鉛直方向の高さを示しており、矢印EおよびE´は、バックライト基板8の上部領域を示している。図3(f)および(g)に示すように、放熱板14は、バックライト基板8をその長辺と平行な直線で分割して得られる2つの領域のうちの何れか一方の領域にのみ配置されている。
From the above, when the
次に、放熱板14にヒートパイプ20が取り付けられている場合について図5を参照して説明する。
Next, the case where the
まず、ヒートパイプ20の基本的な構成について図5を参照して説明する。図5(a)に示すヒートパイプ20は、入熱部21と、放熱部22と、入熱部21および放熱部22を接続する接続部23とを備えている。ヒートパイプ20をバックライト基板8使用時における水平方向に配置する場合には、放熱部22を入熱部21よりも鉛直方向に高くか、または同じ高さになるように配置する。また、放熱部22は、バックライト基板8の外部に配置する。このため、バックライト基板8外部に熱を逃がすことができる。また、図5(b)に示すように、放熱部22にはフィン24が設けられていてもよい。フィン24が設けられていることにより、放熱部22の表面積は大きくなる。したがって、バックライト基板8における熱をより効率的に逃がすことができる。
First, a basic configuration of the
次に、バックライト基板8上におけるヒートパイプ20の配置態様について図6を参照して説明する。図6は、ヒートパイプ20が配置されたバックライト基板8の平面図である。図6(a)〜(g)は、図3(a)〜(g)に示した放熱板14にヒートパイプ20が取り付けられているバックライト基板8の平面図である。図6(a)および(f)に示すように、ヒートパイプ20を液晶表示装置1使用時における鉛直方向と平行に配置する場合には、入熱部21をバックライト基板8内部に、放熱部22をバックライト基板8鉛直方向上方の外部に配置する。また、図6(b)〜(e)および(g)に示すように、ヒートパイプ20を液晶表示装置1使用時における水平方向に配置する場合には、図6(h)に示すように、2つのヒートパイプ20の入熱部21をバックライト基板8内部において接続し、放熱部22はバックライト基板8外部に配置する。また、図6(c)〜(e)に示すように、液晶表示装置1使用時における水平方向の放熱板14にはヒートパイプ20を取り付け、鉛直方向には放熱板14のみを配置してもよい。また、図6(f)および(g)に示す矢印FおよびF´はバックライト基板8使用時における鉛直方向の高さを示しており、矢印GおよびG´は、バックライト基板8の上部領域を示している。図6(f)および(g)に示すように、ヒートパイプ20は、バックライト基板8をその長辺と平行な直線で分割して得られる2つの領域のうちの何れか一方の領域にのみ配置されている。
Next, the arrangement | positioning aspect of the
〔付記事項〕
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
[Additional Notes]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、例えば、以下のように表現することもできる。
1.液晶パネルの下部に配置され、前記液晶パネルの後面から光を照射する直下型バックライトユニットにおいて、基板上に形成された複数の光源領域を有し、LED光源部に少なくとも一つのLEDを備え、前記基板上に形成された、前記LED光源部の光源領域の間に配置された実装表面に、ヒートシンクを形成する液晶表示装置用のバックライトユニット。
The present invention can also be expressed as follows, for example.
1. In a direct type backlight unit that is disposed at the bottom of the liquid crystal panel and emits light from the rear surface of the liquid crystal panel, the backlight unit has a plurality of light source regions formed on the substrate, and the LED light source unit includes at least one LED, A backlight unit for a liquid crystal display device, wherein a heat sink is formed on a mounting surface formed between the light source regions of the LED light source unit formed on the substrate.
2.1に記載のヒートシンクは、可視光領域:360nm〜830nmにおいて、反射率80%以上を満たす材料で形成されている事を特徴とするバックライトユニット。 The backlight unit according to 2.1, wherein the heat sink is formed of a material satisfying a reflectance of 80% or more in a visible light region: 360 nm to 830 nm.
3.1に記載のヒートシンクの材料は、Cu(銅)、Al(アルミ)を用いるバックライトユニット。 The backlight unit using Cu (copper) or Al (aluminum) as the material of the heat sink described in 3.1.
4.1に記載のヒートシンクの材料は、Cu(銅)、Al(アルミ)を表面コーティングして用いるバックライトユニット。 The backlight unit used by coating the surface of Cu (copper) or Al (aluminum) as the heat sink material described in 4.1.
5.1に記載のヒートシンクの基板表面からの高さは、5mm以下とするバックライトユニット。 A backlight unit in which the height of the heat sink according to 5.1 from the substrate surface is 5 mm or less.
6.1に記載のヒートシンクの配置は、表面基板上において、横または縦方向に延長するバックライトユニット。 The arrangement of the heat sink described in 6.1 is a backlight unit that extends horizontally or vertically on the surface substrate.
7.1に記載のヒートシンクの配置は、表面基板上において、マトリクス上に配置バックライトユニット。 The arrangement of the heat sink described in 7.1 is a backlight unit arranged on a matrix on a surface substrate.
8.1に記載のヒートシンクの配置は、表面基板上において、上側半分に横または、縦方向に延長するバックライトユニット。 The arrangement of the heat sink described in 8.1 is a backlight unit that extends horizontally or vertically in the upper half on the surface substrate.
9.1に記載のヒートシンクの配置は、表面基板上において、基板最外周に配置するバックライトユニット。 The heat sink described in 9.1 is a backlight unit arranged on the outermost periphery of the substrate on the front substrate.
10.1に記載のヒートシンクにヒートパイプを用いるバックライトユニット。 A backlight unit using a heat pipe for the heat sink according to 10.1.
11.10に記載のヒートパイプの配置は、表面基板上において、横または縦方向に延長し、放熱(擬縮)部をバックライトユニット外に設置するバックライトユニット。 The arrangement of the heat pipe described in 11.10 is a backlight unit that extends in the horizontal or vertical direction on the surface substrate and installs a heat dissipation (pseudo-constriction) portion outside the backlight unit.
12.10に記載のヒートパイプの配置は、表面基板上において、ヒート接続部分を横または縦方向に延長し、バックライトユニット外にヒートシンク(フィン)を設置するバックライトユニット。 The arrangement of the heat pipe described in 12.10 is a backlight unit in which a heat connection portion is extended in a horizontal or vertical direction on a surface substrate, and a heat sink (fin) is installed outside the backlight unit.
13.液晶パネルの下部に配置され、前記液晶パネルの後面から光を照射する直下型バックライトユニットにおいて、基板上に形成された複数の光源領域を有し、LED光源部に少なくとも一つのLEDを備え、前記基板上に形成された、前記LED光源部の光源領域の間に配置された実装表面に、1箇所以上のLEDを囲む遮光壁にヒートシンクを材料として形成するバックライトユニット。 13. In a direct type backlight unit that is disposed at the bottom of the liquid crystal panel and emits light from the rear surface of the liquid crystal panel, the backlight unit has a plurality of light source regions formed on the substrate, and the LED light source unit includes at least one LED, A backlight unit that forms a heat sink as a material on a light shielding wall surrounding one or more LEDs on a mounting surface formed between the light source regions of the LED light source unit formed on the substrate.
14.13に記載の遮光壁の材料は、光の反射率50%以下のものを用いるバックライトユニット。 A backlight unit using a light shielding wall material described in 14.13 having a light reflectance of 50% or less.
15.13に記載のヒートシンクの基板表面からの高さは、10mm以上とするバックライトユニット。 A backlight unit in which the height of the heat sink according to 15.13 from the substrate surface is 10 mm or more.
本発明のバックライトユニットは、バックライトユニット一般に対して広く適用することができ、特に液晶表示装置用のバックライトユニットに適用することができる。 The backlight unit of the present invention can be widely applied to general backlight units, and in particular, can be applied to backlight units for liquid crystal display devices.
1 液晶表示装置
2 液晶パネル
4 光学シート
6 バックライトユニット
8 バックライト基板
10 LED
12 回路部
14 放熱板
20 ヒートパイプ
21 入熱部
22 放熱部
23 接続部
24 フィン
DESCRIPTION OF
12
Claims (12)
上記基板には、上記複数の光源間に配置された、金属を含む放熱板が取り付けられている、
ことを特徴とするバックライトユニット。 A backlight unit comprising a substrate and a plurality of light sources arranged on one surface of the substrate,
The substrate is attached with a heat sink including metal, disposed between the plurality of light sources.
Backlight unit characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載のバックライトユニット。 The heat sink is made of metal.
The backlight unit according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1に記載のバックライトユニット。 The heat sink is surface-coated with metal,
The backlight unit according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1から3までの何れか1項に記載のバックライトユニット。 The metal is copper or aluminum.
The backlight unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the backlight unit is provided.
上記放熱板が、上記基板の短辺または長辺と平行に配置されている、
ことを特徴とする請求項1から4までの何れか1項に記載のバックライトユニット。 The substrate is rectangular,
The heat sink is arranged in parallel with the short side or the long side of the substrate,
The backlight unit according to any one of claims 1 to 4, wherein the backlight unit is provided.
ことを特徴とする請求項5に記載のバックライトユニット。 The plurality of heat sinks parallel to the short sides of the substrate and the plurality of heat sinks parallel to the long sides of the substrate are arranged in a matrix.
The backlight unit according to claim 5.
ことを特徴とする請求項5に記載のバックライトユニット。 The heat radiating plate is disposed only in one of two regions obtained by dividing the substrate by a straight line parallel to its long side,
The backlight unit according to claim 5.
ことを特徴とする請求項5に記載のバックライトユニット。 The heat sink is disposed only on the outer periphery of the substrate.
The backlight unit according to claim 5.
ことを特徴とする請求項1から8までの何れか1項に記載のバックライトユニット。 A heat pipe is attached to the heat sink,
The backlight unit according to claim 1, wherein the backlight unit is a backlight unit.
ことを特徴とする請求項9に記載のバックライトユニット。 The heat dissipating part of the heat pipe is disposed outside the substrate,
The backlight unit according to claim 9.
ことを特徴とする請求項10に記載のバックライトユニット。 The heat dissipation part is provided with fins,
The backlight unit according to claim 10.
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