JP4819389B2 - Backlight unit and liquid crystal display device - Google Patents

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Description

この発明は、液晶表示パネルの背面側に配置するバックライトユニットに関する。   The present invention relates to a backlight unit disposed on the back side of a liquid crystal display panel.

コンピュータや携帯電話の液晶表示装置として、透過型液晶パネルの背面側にバックライトユニットを配置し、後方から光を照射するように構成したものが知られている。このような液晶表示装置においては、閉鎖された狭いスペースでバックライト光源を使用するため、光源から発生した熱がこもって装置内の温度が上昇しがちである。装置内の温度が上昇すると、光源の輝度が変動したり、他の半導体や電気部品の動作特性を劣化させるため、放熱する必要がある(特許文献1,2参照)。   2. Description of the Related Art As a liquid crystal display device for a computer or a mobile phone, a configuration in which a backlight unit is disposed on the back side of a transmissive liquid crystal panel and light is irradiated from the back is known. In such a liquid crystal display device, since a backlight light source is used in a closed narrow space, heat generated from the light source tends to accumulate and the temperature inside the device tends to rise. When the temperature in the apparatus rises, the brightness of the light source fluctuates and the operating characteristics of other semiconductors and electrical components are degraded, so that heat must be dissipated (see Patent Documents 1 and 2).

特許文献1に記載された放熱装置は、蛍光管の後方に配置するバックライト反射板の裏面に放熱フィンを設け、さらに空冷ファンで強制空冷するものである。また、特許文献2に記載された放熱装置は、蛍光管に沿って冷却液チューブを配置して表示パネルを冷却するとともに、前記冷却液チューブをスタンドに設けた冷却液タンクに接続して冷却液を循環させ、冷却チューブで受熱し冷却液タンクで放熱するものとなされている。   The heat dissipating device described in Patent Document 1 is provided with heat dissipating fins on the back surface of a backlight reflector disposed behind a fluorescent tube, and further forcibly air-cooled by an air cooling fan. Further, the heat dissipating device described in Patent Document 2 cools the display panel by arranging a cooling liquid tube along the fluorescent tube, and connects the cooling liquid tube to a cooling liquid tank provided in a stand to cool the cooling liquid. Is circulated, receives heat with a cooling tube, and dissipates heat with a coolant tank.

また、従来液晶表示装置の光源として蛍光管が用いられてきたが、近年では蛍光管よりも高い輝度が得られるLEDが注目されている。高輝度型のLEDは発熱量は高く、数W/mm2にも達するため、なお一層高い放熱性能が要求されている。
実開平6−43625号公報 特開2005−17413号公報
Conventionally, fluorescent tubes have been used as light sources for liquid crystal display devices, but in recent years, LEDs that have higher luminance than fluorescent tubes have attracted attention. High-brightness LEDs generate a large amount of heat and reach several W / mm 2 , so that even higher heat dissipation performance is required.
Japanese Utility Model Publication No. 6-43625 JP-A-2005-17413

しかしながら、特許文献1,2に記載された放熱装置では、LED光源を用いた場合に冷却能力が不十分である。しかも、特許文献1の放熱装置では、冷却ファンの稼働音が騒音となることがあり、放熱性能を高めるためにファンの回転速度を上げると稼働音も大きくなる。一方、特許文献2の放熱装置は、冷却液を循環させるものであるから冷却ファンによる騒音はないが、熱の発生源から離れたスタンドで放熱しているため、発熱量の大きいLED光源に対しては冷却能力が著しく不十分である。   However, in the heat radiating device described in Patent Documents 1 and 2, the cooling capacity is insufficient when the LED light source is used. Moreover, in the heat dissipating device of Patent Document 1, the operating noise of the cooling fan may become noise, and the operating noise increases when the rotational speed of the fan is increased to improve the heat dissipation performance. On the other hand, the heat dissipating device of Patent Document 2 circulates the coolant, so there is no noise from the cooling fan, but heat is radiated by a stand away from the heat generation source. The cooling capacity is extremely insufficient.

本発明は、上述した技術背景に鑑み、LED光源により高輝度が得られ、かつ優れた放熱性を有するバックライトユニット、およびこのバックライトユニットを組み込んだ液晶表示装置の提供を目的とする。   In view of the above-described technical background, an object of the present invention is to provide a backlight unit that has high luminance with an LED light source and has excellent heat dissipation, and a liquid crystal display device incorporating the backlight unit.

即ち、本発明のバックライトユニットは、下記〔1〕〜〔11〕に記載の構成を有する。   That is, the backlight unit of the present invention has the configuration described in [1] to [11] below.

〔1〕 液晶パネルの背面側に配置されるバックライトユニットにおいて、
プレート型放熱部と、このプレート型放熱部の側端部に配置されたLED光源と、このLED光源に接して受熱し、前記プレート型放熱部に接続される受熱部とを備えることを特徴するバックライトユニット。
[1] In the backlight unit arranged on the back side of the liquid crystal panel,
A plate-type heat radiating portion, an LED light source disposed at a side end of the plate-type heat radiating portion, and a heat receiving portion that receives heat from the LED light source and is connected to the plate-type heat radiating portion. Backlight unit.

〔2〕 前記受熱部は冷却液が流通する通路を有するチューブである前項1に記載のバックライトユニット。   [2] The backlight unit according to [1], wherein the heat receiving unit is a tube having a passage through which a coolant flows.

〔3〕 前記通路の水力相当直径(De)が0.2〜3.1mmである前項2に記載のバックライトユニット。   [3] The backlight unit according to item 2, wherein the hydraulic equivalent diameter (De) of the passage is 0.2 to 3.1 mm.

〔4〕 前記通路内における冷却液の流速が0.05〜2m/secである前項2または3に記載のバックライトユニット。   [4] The backlight unit according to 2 or 3 above, wherein the flow rate of the coolant in the passage is 0.05 to 2 m / sec.

〔5〕 前記受熱部上に絶縁層を介して通電層が一体に積層され、この通電層にLED光源が取り付けられている前項1〜4のいずれか1項に記載のバックライトユニット。   [5] The backlight unit according to any one of items 1 to 4, wherein an energization layer is integrally laminated on the heat receiving portion via an insulating layer, and an LED light source is attached to the energization layer.

〔6〕 前記プレート型放熱部に冷却液が流通する通路が設けられている前項1〜5に記載のバックライトユニット。   [6] The backlight unit according to any one of [1] to [5], wherein a passage through which a coolant flows is provided in the plate-type heat radiation portion.

〔7〕 前記チューブの通路とプレート型放熱部の通路とが連通している前項2〜4、6のいずれか1項に記載のバックライトユニット。   [7] The backlight unit according to any one of [2] to [4] and [6], wherein the passage of the tube and the passage of the plate-type heat radiating portion communicate with each other.

〔8〕 前記プレート型放熱部の背面に放熱フィンが取り付けられている前項1〜7のいずれか1項に記載のバックライトユニット。   [8] The backlight unit according to any one of items 1 to 7, wherein a radiation fin is attached to a back surface of the plate-type heat radiation portion.

〔9〕 前記プレート型放熱部の前面がLED光源の反射板となされている前項1〜8のいずれか1項に記載のバックライトユニット。   [9] The backlight unit according to any one of items 1 to 8, wherein a front surface of the plate-type heat radiating portion is a reflector of an LED light source.

〔10〕 前記プレート型放熱部の前面側に配置される導光板を備える前項1〜9のいずれか1項に記載のバックライトユニット。   [10] The backlight unit according to any one of [1] to [9], further including a light guide plate disposed on a front surface side of the plate-type heat radiation portion.

〔11〕 前記チューブの通路またはパネル型放熱器の通路に連通し、冷却液を循環させるポンプおよび冷却液を貯留するリザーバータンクを備える前項2〜4、6、7のいずれか1項に記載のバックライトユニット。   [11] The method according to any one of the above items 2 to 4, 6, and 7, further comprising a pump that circulates the coolant and a reservoir tank that stores the coolant and communicates with the tube passage or the panel radiator. Backlight unit.

また、本発明の液晶表示装置は下記〔12〕に記載の構成を有する。   The liquid crystal display device of the present invention has the configuration described in [12] below.

〔12〕 液晶パネルの背面側に前項1〜11のいずれか1項に記載のバックライトユニットが配設されていることを特徴とする液晶表示装置。   [12] A liquid crystal display device, wherein the backlight unit according to any one of items 1 to 11 is disposed on the back side of the liquid crystal panel.

〔1〕の発明に係るバックライトユニットによれば、LED光源で発生した熱を受熱部で吸熱し、広い面積を有するプレート型放熱部で放熱されるため、優れた冷却能力が得られる。   According to the backlight unit according to the invention of [1], the heat generated by the LED light source is absorbed by the heat receiving portion and is radiated by the plate-type heat radiating portion having a large area, so that an excellent cooling capacity is obtained.

〔2〕の発明によれば、チューブの通路を流通する冷却液によってさらに優れた冷却能力放熱性能が得られる。   According to the invention of [2], further excellent cooling capacity heat radiation performance can be obtained by the coolant flowing through the tube passage.

〔3〕〔4〕の各発明によれば、特に優れた冷却能力が得られる。   According to the inventions [3] and [4], particularly excellent cooling capacity can be obtained.

〔5〕の発明によれば、LED光源で発生した熱を速やかに受熱部に伝えることができる。   According to the invention of [5], the heat generated by the LED light source can be quickly transmitted to the heat receiving section.

〔6〕〔7〕〔8〕の各発明によれば、特に優れた放熱性能が得られる。   According to the inventions [6], [7] and [8], particularly excellent heat dissipation performance can be obtained.

〔9〕の発明によれば、別途反射板を設置する必要がない。   According to the invention [9], it is not necessary to separately install a reflector.

〔10〕の発明によれば、導光板によって光を液晶パネル側に反射させることができる。 〔11〕の発明によれば、優れた冷却能力が得られる。   According to the invention [10], light can be reflected to the liquid crystal panel side by the light guide plate. According to the invention of [11], an excellent cooling capacity can be obtained.

〔12〕の発明に係る液晶表示装置は、〔1〕〜〔11〕のいずれかの発明に記載されたバックライトユニットを用いたものであるから、LED光源で発生した熱が十分に放熱されるため、装置内に熱がこもることがない。このため、液晶表示装置を長時間使用しても、光源の輝度が変動がなく、かつ他の半導体や電気部品が正常に動作させることができる。   Since the liquid crystal display device according to the invention [12] uses the backlight unit according to any one of the inventions [1] to [11], the heat generated by the LED light source is sufficiently dissipated. Therefore, no heat is trapped in the apparatus. For this reason, even if the liquid crystal display device is used for a long time, the luminance of the light source does not fluctuate, and other semiconductors and electrical components can be operated normally.

図1Aおよび図1Bに、この発明のバックライトユニット(1)の一実施形態を示す。前記バックライトユニット(1)は、液晶表示装置において液晶パネルの背面側に配置されるものである。   1A and 1B show an embodiment of the backlight unit (1) of the present invention. The backlight unit (1) is disposed on the back side of the liquid crystal panel in the liquid crystal display device.

バックライトユニット(1)は、上下に配設された多数のLED光源(10)、LED光源(10)が発生する熱を受熱する受熱部(20)(21)、受熱部(20)で受熱した熱を放熱するプレート型放熱部(30)、LED光源(10)の光を面全体に導く導光板(2)を備える。   The backlight unit (1) is received by a number of LED light sources (10) arranged above and below, the heat receiving units (20) (21) that receive the heat generated by the LED light sources (10), and the heat receiving unit (20). And a light guide plate (2) for guiding the light from the LED light source (10) to the entire surface.

LED光源(10)は、プリント回路板(11)に一列に多数個が搭載され、さらにこのプリント回路板(11)が伝熱性コンパウンド等の接着層を介して密着状態に受熱部(20)に接合されている。そして、導光板(2)の背面側に設置されたプレート型放熱部(30)の上下の側端には、上下のLED光源(10)が向かい合う方向に受熱部(20)(21)が密着状態に取り付けられている。   A number of LED light sources (10) are mounted in a row on the printed circuit board (11), and the printed circuit board (11) is in close contact with the heat receiving part (20) via an adhesive layer such as a heat conductive compound. It is joined. The heat receiving parts (20) and (21) are in close contact with the upper and lower side edges of the plate-type heat radiation part (30) installed on the back side of the light guide plate (2) in the direction in which the upper and lower LED light sources (10) face each other. Attached to the state.

前記受熱部(20)は、長手方向に貫通し、冷却液が流通する通路(24)を有するアルミニウム製扁平チューブ(22)(23)で構成されている。また、下側の扁平チューブ(22)は、一端が冷却液の入口(40)に連通接続されている。   The heat receiving portion (20) is composed of flat aluminum tubes (22) and (23) having a passage (24) that penetrates in the longitudinal direction and through which the coolant flows. One end of the lower flat tube (22) is connected to the coolant inlet (40).

前記プレート型放熱部(30)は、液晶パネルとほぼ同等の平面寸法に形成されている。このプレート型放熱部(30)は、受熱部(20)(21)で受熱し、熱吸収した冷却液を広い面積に拡散するとともに、冷却液が流通するパイプ部(31)(32)を蛇行させることにより冷却液の流通量を増大させ、放熱効率の向上が図られている。また、パイプ部は左右の2つの経路で形成されている。第1経路のパイプ部(31)は、下端が下側扁平チューブ(22)の他端に連通接続され、上端が上側扁平チューブ(23)の一端に連通接続されている。一方、第2経路のパイプ部(32)は、上端が上側扁平チューブ(23)の他端に連通接続し、下端が冷却液の出口(41)に連通接続されている。また、前記入口(40)と出口(41)との間には冷却液を循環させるポンプ(42)および冷却液を貯留するリザーバータンク(43)が連通接続されている。従って、前記ポンプ(42)によって入口(40)から送り込まれた冷却液は、下側扁平チューブ(22)、プレート型放熱部(30)の第1経路のパイプ部(31)、上側扁平チューブ(23)、プレート型放熱部(30)の第2経路(32)の順に流れ、出口(41)から排出されてリザーバータンク(43)に戻る。この順路で冷却液が循環する間に、LED光源(10)で発生した熱は上下の受熱部(20)で吸熱され、さらにプレート型放熱部(30)で放熱される。この吸熱と放熱を繰り返しによって、LED光源(10)およびバックライトユニット(1)内が冷却される。   The plate-type heat radiating part (30) is formed to have a planar dimension substantially equivalent to that of the liquid crystal panel. The plate-type heat radiating section (30) receives heat by the heat receiving sections (20) and (21) and diffuses the heat-absorbed cooling liquid over a wide area and meanders the pipe sections (31) and (32) through which the cooling liquid flows. As a result, the flow rate of the coolant is increased, and the heat dissipation efficiency is improved. Moreover, the pipe part is formed by two paths on the left and right. The pipe portion (31) of the first path has a lower end connected to the other end of the lower flat tube (22) and an upper end connected to one end of the upper flat tube (23). On the other hand, the pipe portion (32) of the second path has an upper end connected to the other end of the upper flat tube (23) and a lower end connected to the coolant outlet (41). Further, a pump (42) for circulating the coolant and a reservoir tank (43) for storing the coolant are connected between the inlet (40) and the outlet (41). Accordingly, the coolant fed from the inlet (40) by the pump (42) is supplied to the lower flat tube (22), the pipe portion (31) of the first path of the plate-type heat radiating portion (30), the upper flat tube ( 23) and flows in the order of the second path (32) of the plate-type heat radiation part (30), is discharged from the outlet (41), and returns to the reservoir tank (43). While the coolant circulates in this normal path, the heat generated by the LED light source (10) is absorbed by the upper and lower heat receiving portions (20) and further radiated by the plate-type heat radiating portion (30). The LED light source (10) and the backlight unit (1) are cooled by repeating this heat absorption and heat dissipation.

前記チューブ(22)(23)は、通路(24)の壁面に多数の微細突起(25)をすることによって微細チャンネルとなされ、通路内表面積の拡大により優れた放熱性が得られる。また、図2に示す多孔チューブ(27)においては、横断面において多数の通路(26)に仕切ることによって微細チャンネルが形成され、通路通路内表面積が拡大されて優れた放熱性を得ることができる。   The tubes (22) and (23) are formed into a fine channel by forming a large number of fine protrusions (25) on the wall surface of the passage (24), and excellent heat dissipation is obtained by increasing the surface area in the passage. Further, in the perforated tube (27) shown in FIG. 2, fine channels are formed by partitioning into a large number of passages (26) in the cross section, and the surface area inside the passage passages is enlarged, so that excellent heat dissipation can be obtained. .

図3に、上述したチューブ(22)(23)(27)において、冷却液を流入させるためのポンプの動力が一定の場合における、通路(24)(26)の水力相当直径(De)と熱抵抗および圧力損失の関係を示す図(グラフ)を示す。なお、通路(24)(26)の断面積A、濡れ周長さpのときの水力相当直径(De)は、De=4A/pで算出される。また一般に、熱抵抗の絶対値はチューブ(22)(23)(27)のサイズにより変化するが、水力相当直径に対する熱抵抗の変化傾向はチューブ(22)(23)(27)のサイズに依らず、同図と同様となる。   FIG. 3 shows the hydraulic equivalent diameter (De) and heat of the passages (24) and (26) in the tubes (22), (23) and (27) described above when the power of the pump for injecting the coolant is constant. The figure (graph) which shows the relationship between resistance and pressure loss is shown. The hydraulic equivalent diameter (De) when the cross-sectional area A of the passages (24) and (26) and the wet circumferential length p are calculated as De = 4 A / p. In general, the absolute value of thermal resistance varies depending on the size of the tubes (22), (23), and (27), but the tendency of thermal resistance to change relative to the hydraulic equivalent diameter depends on the size of the tubes (22), (23), and (27). However, it is the same as that of FIG.

同図に示すように、チューブ(22)(23)(27)の通路(24)(26)の水力相当直径(De)が0.2mm以上で圧力損失が小さくなり、3.1mm以下で熱抵抗が小さくなり、高い冷却効率を発揮することができる。このため、本発明においては、通路(24)(26)の水力相当直径(De)を0.2〜3.1mmの範囲に設定することを推奨する。また、圧力損失は0.25mm以上でさらに小さくなり、0.3mm以上でなお一層小さくなる。また、熱抵抗は2mm以下でさらに小さくなる。よって、特に好ましい水力相当直径(De)は0.3〜2mmである。   As shown in the figure, when the hydraulic equivalent diameter (De) of the passages (24) and (26) of the tubes (22), (23), and (27) is 0.2 mm or more, the pressure loss becomes small, and when the diameter is 3.1 mm or less Resistance becomes small and high cooling efficiency can be exhibited. For this reason, in the present invention, it is recommended to set the hydraulic equivalent diameter (De) of the passages (24) and (26) in the range of 0.2 to 3.1 mm. Further, the pressure loss is further reduced at 0.25 mm or more, and is further reduced at 0.3 mm or more. Further, the thermal resistance is further reduced at 2 mm or less. Therefore, a particularly preferable hydraulic equivalent diameter (De) is 0.3 to 2 mm.

また、通路(24)(26)内の冷却液の流速は0.05〜2m/secであることが好ましい。0.05m/sec未満では十分な冷却性能が得られず、2m/secを越えると管内にエロージョンが発生するおそれがある。特に好ましい流速は0.5〜1m/secである。   The flow rate of the coolant in the passages (24) and (26) is preferably 0.05 to 2 m / sec. If it is less than 0.05 m / sec, sufficient cooling performance cannot be obtained, and if it exceeds 2 m / sec, erosion may occur in the pipe. A particularly preferred flow rate is 0.5 to 1 m / sec.

上述した微細チャンネルを有するチューブの製造方法は限定されないが、例えば精密押出法や、薄板を精密型ロール加工により管に仮成形し、継ぎ目をろう付することにより製造することができる。また、受熱部の材料として、アルミニウムや銅またはこれらの合金等の伝熱性の高いものを推奨できる。   Although the manufacturing method of the tube which has the above-mentioned fine channel is not limited, For example, it can manufacture by pre-molding a thin plate to a pipe | tube by a precision extrusion method or a precision type roll process, and brazing a joint. Moreover, as the material for the heat receiving portion, it is possible to recommend a material having high heat conductivity such as aluminum, copper, or an alloy thereof.

本発明において、LED光源および受熱部は、パネル型放熱部の少なくとも1辺の側縁部に配置されていれば良く、上下左右のいずれか1辺のみ配置されている場合、任意の2辺以上に配置されている場合も本発明に含まれる。   In the present invention, the LED light source and the heat receiving part need only be arranged at the side edge of at least one side of the panel-type heat radiation part, and when only one of the upper, lower, left and right sides is arranged, any two or more sides It is also included in the present invention if it is arranged in the above.

ところで、LED光源(10)を搭載するプリント回路板(11)は、アルミニウム板等の基板上に絶縁層を積層し、さらに銅箔等からなる通電層を積層したもが一般的である。そして、上述した実施形態では、プリント回路板(11)の基板と受熱部(20)とを伝熱性コンパウンド等の接着層を介して密着状態に接合し、発生した熱を速やかに受熱部(20)に吸熱させるものとしている。しかしながら、プリント回路板(11)と受熱部(20)を一体化することによって、さらに伝熱性を高めることができる。   By the way, the printed circuit board (11) on which the LED light source (10) is mounted generally has an insulating layer laminated on a substrate such as an aluminum plate, and further a conductive layer made of copper foil or the like. In the embodiment described above, the substrate of the printed circuit board (11) and the heat receiving part (20) are bonded to each other through an adhesive layer such as a heat conductive compound, and the generated heat is promptly received by the heat receiving part (20 ) To absorb heat. However, by integrating the printed circuit board (11) and the heat receiving portion (20), the heat transfer can be further improved.

図4に示すLED用基板(50)は、受熱部となるチューブ(27)上に絶縁層(51)が直接接合され、さらにこの絶縁層(51)上に所要回路形状の通電層(52)が形成され、これらが一体化された基板である。LED光源(10)は通電層(52)上に取り付けられる。このLED基板(50)では、上述したプリント回路板(11)における基板部分が無く、チューブ(27)に接合するための接着層も無いため、LED光源(10)で発生した熱が直接チューブ(27)に速やかに伝わり、放熱効率が向上する。また、受熱部であるチューブ(27)が回路用基板を兼ねているので、基板としての強度を充足するものである。   In the LED substrate (50) shown in FIG. 4, an insulating layer (51) is directly bonded onto a tube (27) serving as a heat receiving portion, and a current-carrying layer (52) having a required circuit shape is further formed on the insulating layer (51). Is a substrate in which these are integrated. The LED light source (10) is mounted on the energization layer (52). In this LED board (50), since there is no board part in the above-mentioned printed circuit board (11) and there is no adhesive layer for joining to the tube (27), the heat generated by the LED light source (10) is directly applied to the tube ( 27) is quickly transmitted to improve heat dissipation efficiency. Moreover, since the tube (27) which is a heat receiving part also serves as a circuit board, the strength as the board is satisfied.

前記LED用基板(50)において、通電層(52)は、導電性材料による層であり、例えば銅箔やアルミニウム箔が用いられる。   In the LED substrate (50), the energization layer (52) is a layer made of a conductive material, and for example, copper foil or aluminum foil is used.

絶縁層(51)は、チューブ(27)に直接接合可能な絶縁材料で構成される。具体的には、絶縁性樹脂または前記絶縁性樹脂に熱伝導性フィラーを配合した絶縁性樹脂組成物を推奨できる。これらの樹脂ベースの絶縁層は、セラミックに比べて割れにくく、大面積の基板の製作が可能である。   The insulating layer (51) is made of an insulating material that can be directly bonded to the tube (27). Specifically, an insulating resin or an insulating resin composition in which a thermally conductive filler is blended with the insulating resin can be recommended. These resin-based insulating layers are harder to break than ceramics, and a large-area substrate can be manufactured.

前記絶縁性樹脂としては、耐熱性が優れて熱膨張率が小さく、金属製のチューブに密着して接着性の優れているものが好ましい。これらの条件を満たす樹脂として、エポキシ樹脂またはポリイミド樹脂を推奨できる。   As the insulating resin, a resin having excellent heat resistance and a low coefficient of thermal expansion, being in close contact with a metal tube and excellent in adhesiveness is preferable. An epoxy resin or a polyimide resin can be recommended as a resin that satisfies these conditions.

また、前記絶縁性樹脂に熱伝導性フィラーを配合した絶縁性樹脂組成物を用いることによって、絶縁層の熱伝導性を高め、ひいては放熱性能を高めることができる。熱伝導性フィラーは絶縁体であって高熱伝導率を有するものが好ましく、金属酸化物または金属窒化物が好ましく、具体的にはSiO2、Al23、BeO、MgO、Si34、BN、AlNを例示できる。これらの熱伝導性フィラーは単独で使用しても任意の複数種を併用しても良い。熱伝導性フィラーは、樹脂組成物中の含有量が多くなるほど絶縁層(51)の熱伝導率が高くなり、40〜90容量%が好ましい。40容量%未満では熱伝導率向上効果が乏しく、90容量%を超えると扁平チューブとの密着性が低下して放熱性能が低下する。特に好ましい含有量は60〜80容量%である。また、熱伝導性フィラーの粒径は10〜40μmが好ましい。 Further, by using an insulating resin composition in which a heat conductive filler is blended with the insulating resin, the heat conductivity of the insulating layer can be increased, and the heat dissipation performance can be improved. The thermally conductive filler is preferably an insulator having a high thermal conductivity, preferably a metal oxide or a metal nitride, specifically, SiO 2 , Al 2 O 3 , BeO, MgO, Si 3 N 4 , Examples include BN and AlN. These heat conductive fillers may be used alone or in combination of any plural kinds. The heat conductive filler has a higher thermal conductivity of the insulating layer (51) as the content in the resin composition increases, and is preferably 40 to 90% by volume. If it is less than 40% by volume, the effect of improving the thermal conductivity is poor, and if it exceeds 90% by volume, the adhesion to the flat tube is lowered and the heat dissipation performance is lowered. A particularly preferred content is 60 to 80% by volume. The particle size of the heat conductive filler is preferably 10 to 40 μm.

絶縁層(51)の厚さは、上記の2種類のいずれの場合も0.01〜0.5mmが好ましい。   The thickness of the insulating layer (51) is preferably 0.01 to 0.5 mm in any of the above two types.

上述したチューブ(27)、絶縁層(51)、通電層(52)の接合は、ホットプレス等の周知の方法により適宜行う。例えば、絶縁層(51)の絶縁性樹脂として熱硬化性樹脂を用いた場合を例に挙げて説明すると、通電層(52)、絶縁層(51)、チューブ(27)を重ね合わせて押圧し、加熱する。このホットプレスにより、絶縁層(51)が硬化するとともにチューブ(27)と通電層(52)に接合され、これらが一体化される。   The above-described joining of the tube (27), the insulating layer (51), and the energizing layer (52) is appropriately performed by a known method such as hot pressing. For example, a case where a thermosetting resin is used as the insulating resin of the insulating layer (51) will be described as an example.The conductive layer (52), the insulating layer (51), and the tube (27) are stacked and pressed. , Heat. By this hot pressing, the insulating layer (51) is cured and joined to the tube (27) and the energizing layer (52), and these are integrated.

冷却液通路を有するプレート型放熱部において、通路の経路は任意に設定することができる。図5に例示したバックライトユニット(60)において、プレート型放熱部(62)は、上下方向に貫通して上側受熱器(61)および下側受熱器(63)に連通する多数のパイプ部(64)を有し、冷却液が上側受熱器(61)−プレート型放熱部(62)−下側受熱器(63)−プレート型放熱部(62)−上側受熱器(61)…というように上下の受熱部(61)(63)間でUターンを繰り返して流通するものである。図1Aおよび図5のように、受熱部(20)(21)(61)(63)とプレート型放熱部(30)(62)とで流路を連通させることによって、受熱部(20)(21)(61)(63)で吸収した熱をプレート型放熱部(30)(62)で効率良く放熱することができる。なお、本願発明は、プレート型放熱部の通路と受熱部の通路とが連通して1本の流路が形成されたものに限定されず、複数の流路が形成されていても良い。   In the plate-type heat radiation portion having the coolant passage, the passage route can be set arbitrarily. In the backlight unit (60) illustrated in FIG. 5, the plate-type heat radiating section (62) has a large number of pipe sections (through the vertical direction) that communicate with the upper heat receiver (61) and the lower heat receiver (63). 64), and the coolant is on the upper heat receiver (61) -plate-type heat radiation part (62) -lower heat receiver (63) -plate-type heat radiation part (62) -upper heat receiver (61), and so on. The U-turn is repeatedly circulated between the upper and lower heat receiving portions (61) and (63). As shown in FIGS. 1A and 5, the heat receiving portion (20) (20) (21) (61) (63) and the plate-type heat radiating portion (30) (62) are connected to each other to connect the flow path. 21) The heat absorbed by (61) and (63) can be efficiently dissipated by the plate-type heat dissipating sections (30) and (62). In addition, this invention is not limited to the thing in which the channel | path of the plate-type heat radiation part and the channel | path of the heat receiving part were connected, and the one flow path was formed, and the several flow path may be formed.

プレート型放熱部においては、放熱性能を高めるために、冷却液通路を蛇行させて通路の全長を長くすることが好ましい。また、流路抵抗を減少するために、平行流回路とすることが好ましい。また、一つのプレート型放熱部の側端部にLED光源を取り付け、受熱部とプレート型放熱部とが実質的に一体に形成されていても良い。   In the plate-type heat radiating portion, it is preferable to meander the coolant passage and lengthen the entire length of the passage in order to improve the heat radiation performance. In order to reduce the channel resistance, a parallel flow circuit is preferable. Further, the LED light source may be attached to the side end portion of one plate-type heat radiating portion, and the heat receiving portion and the plate-type heat radiating portion may be formed substantially integrally.

また、冷却液通路を有するプレート型放熱部の形状や製造方法は限定されない。例えばロールボンドにより金属平板を圧着するとともにパイプ部を成形したロールボンドパネルや、平板上に別途製作したパイプを接合したパイプオンシートを例示できる。また、プレート型放熱部の材料として、アルミニウムや銅またはこれらの合金等の伝熱性の高いものを推奨できる。   Moreover, the shape and manufacturing method of the plate-type heat radiation part having the coolant passage are not limited. For example, a roll bond panel in which a metal flat plate is pressure-bonded by roll bonding and a pipe portion is formed, and a pipe-on-sheet in which a separately manufactured pipe is joined on the flat plate can be exemplified. In addition, as a material for the plate-type heat radiation portion, a highly heat-conductive material such as aluminum, copper, or an alloy thereof can be recommended.

また、プレート型放熱部(10)の前面は反射板として用いることができ、別途反射板を設置する必要がない。要すれば、光を均一に反射させるために、白色塗装等の表面処理を行う。背面は、熱の放射率を高めるための陽極酸化処理や塗装を行うことも好ましい。   Further, the front surface of the plate-type heat radiating portion (10) can be used as a reflecting plate, and it is not necessary to install a reflecting plate separately. If necessary, surface treatment such as white coating is performed in order to reflect light uniformly. The back surface is preferably subjected to anodizing treatment or coating for increasing the heat emissivity.

さらに、プレート型放熱部(10)においては、放熱性能を高めるための手段として、プレート型放熱部(30)の背面に放熱フィン(33)を取り付けたり(図6)、空冷用ファン(図示なし)を設置することも任意である。空冷ファンは稼働音が過大にならない程度の回転速度とすることが好ましい。   Furthermore, in the plate type heat radiating part (10), as a means for improving the heat radiating performance, a heat radiating fin (33) is attached to the back of the plate type heat radiating part (30) (FIG. 6) or an air cooling fan (not shown) ) Is optional. The air cooling fan preferably has a rotation speed that does not cause excessive noise.

導光板(2)は、周知のものを任意に用いることができ、樹脂板に光反射用ドットを印刷したものを例示できる。また、本発明のバックライトユニットにおいて導光板は必須構成要件でなく、導光板を有さずLED光源、受熱部、パネル型放熱部によりバックライトユニットを構成することもできる。   As the light guide plate (2), a well-known one can be arbitrarily used, and an example is one in which light reflecting dots are printed on a resin plate. In the backlight unit of the present invention, the light guide plate is not an essential constituent element, and the backlight unit can be configured by an LED light source, a heat receiving unit, and a panel-type heat radiation unit without the light guide plate.

本発明の液晶表示装置は、液晶パネルの背面側に上述した本発明のバックライトユニットを配置したものである。この液晶表示装置においては、LED光源で発生した熱が十分に放熱されるため、装置内に熱がこもることがない。このため、液晶表示装置を長時間使用しても、光源の輝度が変動がなく、かつ他の半導体や電気部品が正常に動作させることができる。   The liquid crystal display device of the present invention has the above-described backlight unit of the present invention disposed on the back side of a liquid crystal panel. In this liquid crystal display device, heat generated by the LED light source is sufficiently dissipated, so that heat does not accumulate in the device. For this reason, even if the liquid crystal display device is used for a long time, the luminance of the light source does not fluctuate, and other semiconductors and electrical components can be operated normally.

本発明のバックライトユニットは優れた放熱性能を有するものであるから、コンピュータや携帯電話等の各種電子機器の液晶表示装置に組み込んで利用することができる。   Since the backlight unit of the present invention has excellent heat dissipation performance, it can be used by being incorporated in liquid crystal display devices of various electronic devices such as computers and mobile phones.

本発明のバックライトユニットの一実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows one Embodiment of the backlight unit of this invention. 図1Aにおける1B−1B線断面図である。It is the 1B-1B sectional view taken on the line in FIG. 1A. 多孔チューブからなる受熱部とLED光源を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the heat receiving part and LED light source which consist of a perforated tube. チューブの流路において、水力相当直径と熱抵抗および圧力損失の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship of a hydraulic equivalent diameter, thermal resistance, and pressure loss in the flow path of a tube. LED用基板とLED光源を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the board | substrate for LED and an LED light source. バックライトユニットにおいて、他の冷却液流路を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically another cooling fluid flow path in a backlight unit. パネル型放熱部と放熱フィンを示す斜視図である。It is a perspective view which shows a panel type thermal radiation part and a thermal radiation fin.

符号の説明Explanation of symbols

1,60…バックライトユニット
2…導光板
10…LED光源
11…プリント回路板
20,21…受熱部
22,23,27…チューブ(受熱部)
24…通路
30…プレート型放熱部
31,32…通路
50…LED用基板
51…絶縁層
52…通電層
1, 60 ... Backlight unit 2 ... Light guide plate
10 ... LED light source
11 ... Printed circuit board
20,21… Heat receiving part
22,23,27… Tube (heat receiving part)
24 ... Aisle
30 ... Plate type heat radiation part
31,32 ... Aisle
50 ... LED substrate
51… Insulating layer
52… Conducting layer

Claims (9)

液晶パネルの背面側に配置されるバックライトユニットにおいて、
プレート型放熱部と、このプレート型放熱部の側端部に配置されたLED光源と、このLED光源に接して受熱し、前記プレート型放熱部に接続される受熱部とを備えており、
前記受熱部は冷却液が流通する通路を有するチューブであり、前記プレート型放熱部に冷却液が流通する通路が設けられ、前記チューブの通路とプレート型放熱部の通路とが連通しており、前記チューブの通路の内壁面に多数の微細突起が形成されていることを特徴するバックライトユニット。
In the backlight unit arranged on the back side of the liquid crystal panel,
A plate-type heat radiating portion; an LED light source disposed at a side end of the plate-type heat radiating portion; and a heat receiving portion that receives heat in contact with the LED light source and is connected to the plate type heat radiating portion.
The heat receiving portion is a tube having a passageway through which cooling fluid flows, the plate-type heat dissipation unit passage coolant flows are provided, and through a passage of the passage and the plate-type heat radiating portion of the tube communicates, A backlight unit, wherein a number of fine protrusions are formed on the inner wall surface of the passage of the tube .
前記通路の水力相当直径(De)が0.2〜3.1mmである請求項1に記載のバックライトユニット。   The backlight unit according to claim 1, wherein a hydraulic equivalent diameter (De) of the passage is 0.2 to 3.1 mm. 前記通路内における冷却液の流速が0.05〜2m/secである請求項1または2に記載のバックライトユニット。   The backlight unit according to claim 1 or 2, wherein a flow rate of the coolant in the passage is 0.05 to 2 m / sec. 前記受熱部上に絶縁層を介して通電層が一体に積層され、この通電層にLED光源が取り付けられている請求項1〜3のいずれか1項に記載のバックライトユニット。   The backlight unit according to any one of claims 1 to 3, wherein an energization layer is integrally laminated on the heat receiving portion via an insulating layer, and an LED light source is attached to the energization layer. 前記プレート型放熱部の背面に放熱フィンが取り付けられている請求項1〜4のいずれか1項に記載のバックライトユニット。   The backlight unit according to any one of claims 1 to 4, wherein a radiation fin is attached to a back surface of the plate-type heat radiation portion. 前記プレート型放熱部の前面がLED光源の反射板となされている請求項1〜5のいずれか1項に記載のバックライトユニット。   The backlight unit according to any one of claims 1 to 5, wherein a front surface of the plate-type heat radiation portion is a reflector of an LED light source. 前記プレート型放熱部の前面側に配置される導光板を備える請求項1〜6のいずれか1項に記載のバックライトユニット。   The backlight unit of any one of Claims 1-6 provided with the light-guide plate arrange | positioned at the front side of the said plate-type thermal radiation part. 前記チューブの通路またはパネル型放熱器の通路に連通し、冷却液を循環させるポンプおよび冷却液を貯留するリザーバータンクを備える請求項1〜3のいずれか1項に記載のバックライトユニット。   The backlight unit according to any one of claims 1 to 3, further comprising: a pump that circulates the coolant and a reservoir tank that stores the coolant, and communicates with the tube passage or the panel radiator. 液晶パネルの背面側に請求項1〜8のいずれか1項に記載のバックライトユニットが配設されていることを特徴とする液晶表示装置。   A liquid crystal display device comprising the backlight unit according to claim 1 disposed on the back side of the liquid crystal panel.
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