JPWO2011077692A1 - Planar light source device, display device, and planar light source device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
放熱効率が向上した面状光源装置、表示装置及び面状光源装置製造方法を提供することを目的とする。本発明にかかる面状光源装置は、導光板6と、導光板6の側面と対向する側面と、導光板6の背面と対向する背面とを有するボトムシャーシ2と、導光板6の側面と対向するように、ボトムシャーシ2の側面上に設けられた複数のLEDモジュール5と、ボトムシャーシ2の側面から背面に亘って設けられ、当該側面ではLEDモジュール5の配列方向に沿って延在し、複数のLEDモジュール5が実装された平板状ヒートパイプ10と、を備えるものである。An object is to provide a planar light source device, a display device, and a planar light source device manufacturing method with improved heat dissipation efficiency. The planar light source device according to the present invention has a light guide plate 6, a bottom chassis 2 having a side surface facing the side surface of the light guide plate 6, a back surface facing the back surface of the light guide plate 6, and a side surface of the light guide plate 6. The plurality of LED modules 5 provided on the side surface of the bottom chassis 2 and the side surface of the bottom chassis 2 are provided from the side surface to the back surface, and the side surface extends along the arrangement direction of the LED modules 5, And a flat heat pipe 10 on which a plurality of LED modules 5 are mounted.
Description
本発明は、面状光源装置、表示装置及び面状光源装置製造方法に関する。 The present invention relates to a planar light source device, a display device, and a planar light source device manufacturing method.
近年、業務用液晶表示装置の大型化と高画質化が進み、駅、空港等での運行表示や空席案内、ショッピングモール、学校、企業等でのインフォメーション表示など、多種多様な公共場所で、有益な情報を表示するデジタルサイネージ市場が進展しており、大型の液晶表示装置の需要が拡大してきている。大型サイズの液晶表示装置においては、一般に拡散板の背面に複数本の長尺な冷陰極蛍光ランプ(CCFL)を配置して表示光を液晶パネルに供給するエリアライト型バックライト装置が備えられている。 In recent years, the size and quality of liquid crystal display devices for business use have increased, and it is useful in a wide variety of public places such as operation displays at stations, airports, seat availability guidance, information displays at shopping malls, schools, companies, etc. The digital signage market for displaying various information is advancing, and the demand for large liquid crystal display devices is expanding. A large-sized liquid crystal display device is generally provided with an area light type backlight device in which a plurality of long cold-cathode fluorescent lamps (CCFLs) are arranged on the back of a diffusion plate to supply display light to a liquid crystal panel. Yes.
このCCFL光源体は、放電管の中にHg(水銀)を封入している。放電により励起された水銀から放出される紫外線は、CCFL管壁の蛍光体を励起させる。これにより、可視光が発光される。このように、CCFL光源体は有害な水銀を使用しており、環境面を考慮すると、その使用の抑制と、代替光源体が求められている。 This CCFL light source body encloses Hg (mercury) in a discharge tube. Ultraviolet rays emitted from mercury excited by discharge excite phosphors on the CCFL tube wall. Thereby, visible light is emitted. As described above, the CCFL light source body uses harmful mercury, and considering the environmental aspects, there is a demand for suppression of its use and an alternative light source body.
一方、新たな光源として、点光源である発光ダイオードチップ(LEDチップ)を用いることが既に知られている。具体的には、LEDチップを取り扱い容易にするため、LEDチップを発光面に開口を有する容器に収容して利用されている。すなわち、この容器内にLEDチップを収容したLEDモジュールが用いられる。 On the other hand, it is already known to use a light emitting diode chip (LED chip) which is a point light source as a new light source. Specifically, in order to facilitate handling of the LED chip, the LED chip is accommodated and used in a container having an opening on the light emitting surface. That is, an LED module in which an LED chip is accommodated in this container is used.
これらのLEDモジュール(以下、単にLEDと称する)を光源体として用いたバックライト装置としては、エリアライト型バックライト装置やエッジライト型バックライト装置などがある。エリアライト型バックライト装置では、たとえば、長尺状の実装基板の一方主面に、電極パッドおよび配線パターンを形成する。そして、この電極パッドに複数のLEDをアレイ状に実装し、拡散板の背面に複数本の長尺状の実装基板を配置させる。これにより、液晶パネルにLEDからの表示光を供給する。エッジライト型バックライト装置では、LEDを介して、導光板の端面と実装基板の一方の主面とが対向するように配置させる。これにより、各LEDで発光した光が導光板の端面から導光板内に入射され、表示光を液晶パネルに供給する。 As a backlight device using these LED modules (hereinafter simply referred to as LEDs) as a light source body, there are an area light type backlight device and an edge light type backlight device. In the area light type backlight device, for example, an electrode pad and a wiring pattern are formed on one main surface of a long mounting board. Then, a plurality of LEDs are mounted in an array on this electrode pad, and a plurality of elongated mounting substrates are disposed on the back surface of the diffusion plate. Thereby, the display light from LED is supplied to a liquid crystal panel. In the edge light type backlight device, the end face of the light guide plate and one main surface of the mounting substrate are arranged to face each other through the LED. Thereby, the light emitted from each LED enters the light guide plate from the end face of the light guide plate, and supplies the display light to the liquid crystal panel.
このLEDを利用したバックライト装置(LEDバックライト装置)は、低価格化、発光効率向上、及び環境規制に伴い、液晶パネルのバックライト装置として普及しつつある。同時に、液晶表示装置の高輝度化・大型化(表示領域の大型化)に伴い、LED光源体を複数構成することの要求がますます高まりを見せている。 A backlight device using this LED (LED backlight device) is becoming popular as a backlight device for a liquid crystal panel in accordance with price reduction, luminous efficiency improvement, and environmental regulations. At the same time, the demand for constructing a plurality of LED light source bodies is increasing as the brightness of liquid crystal display devices increases and the size (display area increases).
ところで、LEDバックライト装置においては、多数個のLEDを備えることによってこれらLEDから大容量の熱が発生する。そのため、LEDは、LED自身の発熱によりLED及びその周辺温度が上昇する。これにより、LEDの発光効率や寿命が低下する。そのため、LEDからの発熱を効率よく外気に放熱する技術が求められている。 By the way, in an LED backlight device, a large amount of heat is generated from these LEDs by providing a large number of LEDs. For this reason, the LED and its surrounding temperature rise due to the heat generated by the LED itself. Thereby, the luminous efficiency and lifetime of LED fall. Therefore, a technique for efficiently radiating the heat generated from the LED to the outside air is required.
次に、図13を参照して、一般的なエッジライト型バックライト装置を備える液晶表示装置について説明する。図13は、液晶表示装置の構成を示す断面図である。 Next, a liquid crystal display device including a general edge light type backlight device will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the liquid crystal display device.
一般的な液晶表示装置は、液晶表示部50と電子部品格納部60の2つによって構成される。液晶表示部50の全体は、ボトムシャーシ51及びベゼル部59によって支持される。ボトムシャーシ51には、プリント基板53が接続される。プリント基板53は、LED52の実装基板であり、LED52が実装される。LED52からの光は、導光板54の端面に入射する。導光板54から出射された光は、光拡散シート55、BFE(Brightness Enhancement Film)シート56、DBFE(Dual Brightness Enhancement Film)シート57を通過し、液晶パネル58を照射する。また、電子部品格納部60は、電源供給や駆動/制御を行う、電源基板、制御基板、音声基板などの電子部品群61を格納する。
A general liquid crystal display device includes two parts, a liquid
一般的なバックライト装置では、LEDが動作した際の発熱を、LEDを実装するプリント基板、プリント基板に接続された放熱基板、ヒートパイプを通してボトムシャーシに放熱している。 In a general backlight device, heat generated when an LED is operated is radiated to the bottom chassis through a printed board on which the LED is mounted, a heat radiating board connected to the printed board, and a heat pipe.
ここで、具体的に、図14を参照して特許文献1に記載のバックライト装置について説明する。図14は、特許文献1に記載のバックライト装置の構成を示す断面図である。
Here, the backlight device described in
図14に示されるように、バックパネル70には、放熱プレート71が固定される。放熱プレート71には、ヒートパイプ72が接続される。そして、放熱プレート71上には、配線基板73及びLED74が配置される。LED74が動作することにより消費電力の多くが熱として放出される。LED74からの熱は、熱伝導により配線基板73へと輸送される。そして、放熱プレート71、ヒートパイプ72、バックパネル70へと熱伝導により熱が輸送される。バックパネル70に輸送された熱は、バックパネル70表面に設けられた、ヒートシンク等を通して外気へと輸送される。
As shown in FIG. 14, a
しかしながら、特許文献1に記載された放熱手法は放熱性能面で問題がある。この放熱手法は、放熱プレート71を介して、LED74からの発熱がヒートパイプ72に伝わる。LED74と放熱プレート71との接触熱抵抗、放熱プレート71自身の熱抵抗、放熱プレート71とヒートパイプ72との接触熱抵抗は大きい。このため、特許文献1に記載された放熱手法では、LED74からの発熱を効率良く、ヒートパイプ72に伝えることができなかった。
However, the heat dissipation method described in
また、特許文献2、3には、ヒートパイプを平板状とし、ヒートパイプ上にLEDを設ける点が開示されている。特許文献2に記載されたバックライト装置は、エリアライト型であり、液晶パネルの背面側にLED及びヒートパイプを設けている。一方、特許文献3に記載されたバックライト装置は、エッジライト型であり、導光板の端面と対向してLEDが設けられる。従って、ヒートパイプは、導光板の背面側のみならず、側面側にも設けることが好ましい。特許文献3では、ヒートパイプが上方に向けて一定の傾斜で設けられているため、LEDの配列方向とヒートパイプの延在方向が異なってしまう。これにより、多くのLEDの直下にヒートパイプを設けることが困難であり、十分に放熱効率を向上させることができなかった。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、放熱効率が向上した面状光源装置、表示装置及び面状光源装置製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problem, and an object thereof is to provide a planar light source device, a display device, and a planar light source device manufacturing method with improved heat dissipation efficiency.
本発明の第1の態様にかかる面状光源装置は、導光板と、前記導光板の側面と対向する側面と、前記導光板の背面と対向する背面とを有する筺体と前記導光板の側面と対向するように、前記筺体の側面上に設けられた複数の発光素子と、前記筺体の側面から背面に亘って設けられ、当該側面では前記発光素子の配列方向に沿って延在し、前記複数の前記発光素子が実装された平板状ヒートパイプと、を備えるものである。 The planar light source device according to the first aspect of the present invention includes a light guide plate, a housing having a side surface facing the side surface of the light guide plate, a back surface facing the back surface of the light guide plate, and a side surface of the light guide plate. A plurality of light emitting elements provided on the side surface of the housing so as to face each other, and provided from the side surface to the back surface of the housing, and extending along the arrangement direction of the light emitting elements on the side surface, A flat plate-shaped heat pipe on which the light emitting element is mounted.
本発明の第2の態様にかかる面状光源装置製造方法は、導光板の側面と対向する側面と、前記導光板の背面と対向する背面とを有する筺体を形成するステップと、平板状ヒートパイプに複数の発光素子を実装するステップと前記筺体の側面から背面に亘って前記平板状ヒートパイプを実装するステップと、を備えるものである。 The planar light source device manufacturing method according to the second aspect of the present invention includes a step of forming a housing having a side surface facing the side surface of the light guide plate and a back surface facing the back surface of the light guide plate, and a flat plate heat pipe And a step of mounting the flat plate-like heat pipe from the side surface to the back surface of the housing.
本発明によれば、放熱効率が向上した面状光源装置、表示装置及び面状光源装置製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the planar light source device, display apparatus, and planar light source device manufacturing method which improved the thermal radiation efficiency can be provided.
図1を参照して、本発明にかかるエッジライト型バックライト装置について説明する。図1は、エッジライト型バックライト装置の構成を示す平面図である。 An edge light type backlight device according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a plan view showing a configuration of an edge light type backlight device.
エッジライト型バックライト装置は、導光板6、ボトムシャーシ2、LED(Light Emitting Diode)モジュール5、及び平板状ヒートパイプ10を有する。導光板6には、アクリル板の表面に特殊な加工が施されている。これにより、導光板6は、その側面から入射された光を均一に面発光させる。筺体としてのボトムシャーシ2は、導光板6の側面と対向する側面と、導光板6の背面と対向する背面とを有する。ボトムシャーシ2は、例えば熱伝導性の良い金属によって形成される。ボトムシャーシ2には、凹部が設けられており、この凹部内に導光板6が配置される。
The edge light type backlight device includes a
ボトムシャーシ2の側面上には、導光板6の側面と対向するように複数の発光素子としてのLEDモジュール5が設けられる。これにより、LEDモジュール5からの光が導光板6の側面に入射する。LEDモジュール5は、LEDチップ、レンズ、ケース等から構成された固体発光素子である。以降、LEDモジュールを単にLEDと称する。LED5は、平板状ヒートパイプ10に実装される。1本の平板状ヒートパイプ10に対して、複数のLED5が実装される。図1においては、1本の平板状ヒートパイプ10に対して、3個のLED5が実装される。平板状ヒートパイプ10は、ボトムシャーシ2の側面から背面に亘って設けられる。また、ボトムシャーシ2の側面では、平板状ヒートパイプ10は、LED5の配列方向に沿って延在する。平板状ヒートパイプ10は、例えば熱伝導性の良い金属によって形成される。
On the side surface of the
このように、平板状を有する平板状ヒートパイプ10を用いることで、平板状ヒートパイプ10上にLED5を直接実装することができる。すなわち、特許文献1のように、ヒートパイプとLEDの間に放熱プレートを介在させる必要がなく、LEDと放熱プレートとの接触熱抵抗、放熱プレート自身の熱抵抗、放熱プレートとヒートパイプとの接触熱抵抗がない。このため、LED5からの発熱を効率的に放熱することができる。また、放熱プレートが不要であるため、薄型化を保持することができる。
Thus, the
また、平板状ヒートパイプ10の一部をLED5の配列方向に沿って延在させることにより、多くのLED5の直下に平板状ヒートパイプ10を設けることができる。従って、LED5から効率的に熱を受け取ることができる。そして、平板状ヒートパイプ10をボトムシャーシ2の背面まで延在させることにより、LED5から離れた平板状ヒートパイプ10の部分に放熱部を設けることができる。以上のことから、本発明によれば、放熱効率を向上させることができる。
Further, by extending a part of the flat
放熱効率が向上することにより、エッジライト型バックライト装置に消費電力の大きなLED5を実装することが可能となる。すなわち、高輝度化を図ることができる。また、LED5のLEDチップは、LEDチップ自身の温度が上昇すると、その温度依存性により、発光効率や寿命が低下してしまう。このため、放熱効率を向上させることで、LED5の長寿命化が可能となる。
以降、本発明にかかるエッジライト型バックライト装置について、具体的な実施の形態を用いて説明する。By improving the heat dissipation efficiency, it becomes possible to mount the
Hereinafter, an edge light type backlight device according to the present invention will be described using specific embodiments.
実施の形態1
本実施の形態にかかるエッジライト型バックライト装置は、例えば、透過型の液晶表示装置に用いられる。まず、図2〜図4を参照して、エッジライト型バックライト装置を備える液晶表示装置について説明する。図2、3は、液晶表示装置の構成を示す概観図である。図4は、図2のIV−IV線に沿って切断した断面図である。
The edge light type backlight device according to the present embodiment is used in, for example, a transmissive liquid crystal display device. First, a liquid crystal display device having an edge light type backlight device will be described with reference to FIGS. 2 and 3 are schematic views showing the configuration of the liquid crystal display device. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
図2、3に示されるように、液晶表示装置では、ベゼル部3の前面側(視認側)に液晶パネル4、ベゼル部3の背面側(反視認側)にバックシャーシ21が設けられる。また、図4に示されるように、液晶表示装置は、主に、液晶表示部1と電子部品格納部20の2つによって構成される。液晶表示装置は、周囲の外気が循環できないように、液晶表示部1及び電子部品格納部20は共に密閉されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, in the liquid crystal display device, a
液晶表示部1は、ボトムシャーシ2、ベゼル部3、液晶パネル4、LED5、導光板6、光拡散シート7、BFE(Brightness Enhancement Film)シート8、DBFE(Dual Brightness Enhancement Film)シート9、及び平板状ヒートパイプ10から構成される。液晶表示部1の全体は、ボトムシャーシ2及びベゼル部3によって支持される。ベゼル部3は、ボトムシャーシ2の外側に設けられる。ベゼル部3は、ボトムシャーシ2を取り囲むように枠状に設けられる。ボトムシャーシ2は、例えば、一面が開口した立方体状に形成される。すなわち、ボトムシャーシ2は、凹部を有し、略コ字型の断面形状を有する。このボトムシャーシ2の開口には、液晶パネル4が設けられる。ボトムシャーシ2の凹部内には、LED5、導光板6、光拡散シート7、BFEシート8、DBFEシート9、及び平板状ヒートパイプ10が設けられる。これらは、エッジライト型バックライト装置を構成する。
The liquid
ボトムシャーシ2の側面上には、複数のLED5が設けられる。また、LED5は、ボトムシャーシ2の背面上には設けられない。また、ボトムシャーシ2の側面とLED5との間には、平板状ヒートパイプ10が設けられる。すなわち、平板状ヒートパイプ10は、ボトムシャーシ2に接続され、LED5が実装される。換言すると、平板状ヒートパイプ10は、LED5の実装基板である。平板状ヒートパイプ10によって、LED5からの発熱が放熱される。
A plurality of
平板状ヒートパイプ10は、ボトムシャーシ2の側面から背面に亘って設けられる。すなわち、平板状ヒートパイプ10は、一部が屈曲し、例えば、L字状に設けられる。ここで、ボトムシャーシ2の内側において、液晶パネル4と対向する面をボトムシャーシ2の背面とする。そして、ボトムシャーシ2の内側において、背面以外の面をボトムシャーシ2の側面とする。
The
導光板6は、側面がLED5と対向するように設けられる。導光板6の主面(光出射面)上には、光拡散シート7、BFEシート8、及びDBFEシート9が順に設けられる。なお、光学シートの種類及び配置順は、これに限定されるものではない。光拡散シート7は、導光板6から入射した光を拡散させ、面内方向に均一な明るさにする。BFEシート8及びDBFEシート9は、輝度を向上させるものである。液晶パネル4は、導光板6とは反対側の面が表示面になっており、映像を表示するものである。LED5からの光は、導光板6の側面に入射する。換言すると、液晶パネル4の表示面の垂線方向に対して直交するように、LED5から光が入射する。そして、導光板6に入射した光は、導光板6の光出射面から出射される。導光板6からの光は、光拡散シート7、BFEシート8、及びDBFEシート9を順次通過し、液晶パネル4を照射する。
The
電子部品格納部20は、バックシャーシ21、プリント基板22、電子部品群23、及びファン24から構成される。電子部品格納部20の全体は、バックシャーシ21によって支持される。バックシャーシ21は、ベゼル部3に接続される。バックシャーシ21の凹部内には、プリント基板22、電子部品群23、及びファン24が設けられる。プリント基板22の液晶表示部1とは反対側(背面側)には電子部品群23が搭載される。電子部品群23は、電源供給や駆動/制御を行う、電源基板、制御基板、音声基板などである。ファン24は、強制空冷用ファンであり、電子部品群23近傍に設けられる。
The electronic
次に、図5、6を参照して、ボトムシャーシ2、平板状ヒートパイプ10、及びLED5の構成を説明する。図5は、ボトムシャーシ2、平板状ヒートパイプ10、及びLED5の構成を示す平面図である。図5は、搭載される液晶パネル4からボトムシャーシ2を見た図である。図6は、ボトムシャーシ2、平板状ヒートパイプ10、及びLED5の構成を示す断面図である。
Next, the configuration of the
ボトムシャーシ2の内側には、LED5が設けられる。LED5は、ボトムシャーシ2の側面上に設けられ、背面上には設けられない。本実施の形態では、LED5は、右側、左側、下側の3つの側面上に複数個ずつ設けられる。これに限らず、LED5は、これら3つの側面のうち、少なくとも1つの側面上に設けられていればよい。
An
また、LED5とボトムシャーシ2との間には、平板状ヒートパイプ10が設けられる。平板状ヒートパイプ10は、互いに離間して複数設けられる。平板状ヒートパイプ10は、ボトムシャーシ2の側面から背面に亘って形成される。ここで、平板状ヒートパイプ10において、ボトムシャーシ2の側面に設けられた部分を側面側ヒートパイプ10aとする。そして、平板状ヒートパイプ10において、ボトムシャーシ2の背面に設けられた部分を背面側ヒートパイプ10bとする。すなわち、1本の平板状ヒートパイプ10には、側面側ヒートパイプ10a及び背面側ヒートパイプ10bがそれぞれ設けられる。
A
ボトムシャーシ2の左右側の側面の背面側ヒートパイプ10bは、側面側ヒートパイプ10aの上端と接続される。また、ボトムシャーシ2の下側の側面の背面側ヒートパイプ10bは、側面側ヒートパイプ10aの中央側の端と接続される。
The rear
側面側ヒートパイプ10aは、LED5の配列方向に沿って延在する。側面側ヒートパイプ10aには、LED5が実装される。1本の平板状ヒートパイプ10に対して、複数のLED5が実装される。図4においては、1本の平板状ヒートパイプ10に対して、3つのLED5が実装される。1本の平板状ヒートパイプ10に対するLED5の個数は特に限定されるものではない。これは、平板状ヒートパイプ10の最大熱輸送量に応じて決められる。
The
また、側面側ヒートパイプ10aは、背面側ヒートパイプ10bより下側にある。背面側ヒートパイプ10bは、上方に向かって延在していることが好ましい。ここで、上方とは、液晶表示装置を設置した状態で上方ということである。すなわち、液晶表示装置を使用している状態で上方ということである。背面側ヒートパイプ10bは、一定の角度で傾斜している。また、背面側ヒートパイプ10bの傾斜角度は、平板状ヒートパイプ10ごとに異なってもよい。また、全ての平板状ヒートパイプ10において、背面側ヒートパイプ10bが傾斜していなくてもよい。すなわち、傾斜角度がゼロであってもよい。また、全ての平板状ヒートパイプ10において、背面側ヒートパイプ10bの長さを同一にしなくてもよい。
Moreover, the side surface
図5に示されるように、側面側ヒートパイプ10aの延在方向と背面側ヒートパイプ10bの延在方向は異なっている。具体的には、同一の平板状ヒートパイプ10において、ボトムシャーシ2の下側の側面(底面)に対する側面側ヒートパイプ10aの傾斜角度と、ボトムシャーシ2の底面に対する背面側ヒートパイプ10bの傾斜角度とは、異なっている。
As shown in FIG. 5, the extending direction of the
平板状ヒートパイプ10において、LED5の周辺部分は、LED5からの発熱を受け取る受熱部となる。すなわち、側面側ヒートパイプ10は、受熱部を有する。そして、平板状ヒートパイプ10の受熱部で受け取ったLED5からの発熱は、この平板状ヒートパイプ10の放熱部で放熱される。平板状ヒートパイプ10において、受熱部から離れた部分が放熱部となる。すなわち、背面側ヒートパイプ10bは、放熱部を有する。それぞれのヒートパイプ10において、放熱部は受熱部に対して常に上方側にある。換言すると、放熱部は、受熱部と比べて重力方向とは反対方向に常に上になるように配置される。
In the
図6に示されるように、平板状ヒートパイプ10は、ボトムシャーシ2側の面とLED5側の面とが平面となっている。この対向する2つの平面は、略平行になっている。平板状ヒートパイプ10のボトムシャーシ2側の面を平面とすることにより、ボトムシャーシの側面との接触面積を大きくすることができる。そして、放熱効率を向上させることができる。また、平板状ヒートパイプ10のLED5側の面を平面とすることにより、平板状ヒートパイプ10上にLED5を直接実装できる。
As shown in FIG. 6, the
次に、図7を参照して、LED5と平板状ヒートパイプ10の構成について説明する。図7は、LED5と平板状ヒートパイプ10の構成を示す断面図である。
Next, with reference to FIG. 7, the structure of LED5 and the
平板状ヒートパイプ10には、絶縁層30及び配線層31が順次積層される。換言すると、配線層31と平板状ヒートパイプ10の間には、絶縁層30が設けられている。絶縁層30によって、配線層31と平板状ヒートパイプ10の絶縁を保つことができる。絶縁層30としては、エポキシ樹脂などが用いられる。配線層30としては、銅などが用いられる。配線層31には、LED5の駆動回路が印刷されている。配線層30上には、LED5が実装される。また、平板状ヒートパイプ10、絶縁層30、及び配線層31を貫通するようにネジ32が設けられ、ボトムシャーシ2上にこれらが固定される。平板状ヒートパイプ10には、ウィック33が設けられる。このウィック33の毛細管現象により、平板状ヒートパイプ10内にある作動液体が還流する。
An insulating layer 30 and a wiring layer 31 are sequentially stacked on the
次に、図8、9を参照して、平板状ヒートパイプ10の構成について説明する。図8は、平板状ヒートパイプ10の構成を示す平面図である。なお、図8、9中のC−C'線、D−D'線は、図6中のC−C'線、D−D'線それぞれに対応している。図9は、図8のヒートパイプを面内方向に切断した断面図である。
Next, the configuration of the flat
図8に示されるように、平板状ヒートパイプ10は、図6のC−C'線からD−D'線に亘って屈曲したボトムシャーシ2の曲げ半径に併せて屈曲している。また、平板状ヒートパイプ10は、放熱部が受熱部より上方になるように屈曲されている。すなわち、側面側ヒートパイプ10aより背面側ヒートパイプ10bのほうが上方になるように屈曲されている。図9に示されるように、平板状ヒートパイプ10内には、作動液体34が注入されている。この作動液体34は、受熱部でLED5からの発熱を潜熱として吸収し、放熱部で蒸発して潜熱を放熱する。この作動液体34は、気体から液体に相変化した際に再度受熱部へとウィック33の毛細管力によって移動する。このように、作動液体34は、熱を輸送する役割を持つ。
As shown in FIG. 8, the flat
作動液体34としては、常温下で液体の物質を用いることができる。例えば、作動液体34として水を用いることができる。平板状ヒートパイプ10内の作動液体34の量は、全てのLED5が常に作動液体34で満たされる量とする。すなわち、常温下で作動液体34の液面より下に全てのLED5が配置される。これにより、LED5からの発熱を効率的に冷却することができる。
As the working
本実施の形態にかかる液晶表示装置は以上のように構成される。次に、図1に示された液晶表示装置の放熱方法について詳述する。LED5が発光して熱が発生する。このLED5における発熱は、平板状ヒートパイプ10に積層された、配線層31及び絶縁層30を経て、平板状ヒートパイプ10に伝熱される。そして、平板状ヒートパイプ10の熱は、受熱部において、潜熱として平板状ヒートパイプ10の内部の作動液体34に吸収される。作動液体34は、この熱によって液体から気体へと相変化する。この気体は比重が小さいため上昇し、LED5直下の受熱部よりも温度の低い放熱部に到達する。放熱部において、気化した作動液体34の熱は、平板状ヒートパイプ10を締結するボトムシャーシ2に放熱される。これにより、気化した作動液体34は再び液体に相変化する。
The liquid crystal display device according to the present embodiment is configured as described above. Next, a heat dissipation method of the liquid crystal display device shown in FIG. 1 will be described in detail. The
液体に相変化した作動液体34は、平板状ヒートパイプ10に設けられたウィック33中を毛細管力、重力によって移動し、放熱部から受熱部へと再び還流される。平板状ヒートパイプ10からボトムシャーシ2に放出された熱は、様々な経路で伝わる。例えば、液晶表示部1内の空気に伝わり、導光板6、光拡散シート7、BFEシート8、DBFEシート9、液晶パネル4表面を経て外気に伝わる。あるいは、バックシャーシ21表面からバックシャーシ21内の空気へと放熱される。大部分の熱は、バックシャーシ21表面からバックシャーシ21内の空気へと伝わる。そして、バックシャーシ21内に設置されているファン24によってバックシャーシ21内の空気が攪拌され、バックシャーシ21の表面から外気へと放熱される。
The working
本実施の形態にかかるエッジライト型バックライト装置は、ボトムシャーシ2の側面から背面に亘って、平板状ヒートパイプ10を設けている。そして、この側面では、平板状ヒートパイプ10は、LED5の配列方向に沿って延在し、複数のLED5が実装される。これにより、放熱効率を向上させることができる。そして、エッジライト型バックライト装置の高輝度化及び長寿命化を図ることができる。従って、このエッジライト型バックライト装置を備える液晶表示装置においても、高輝度化及び長寿命化を図ることができる。
The edge light type backlight device according to the present embodiment is provided with a flat plate-
実施の形態2.
実施の形態1では、配線層31上にLED5を実装した。本実施の形態では、平板状ヒートパイプにLEDチップをベアチップ実装する。なお、実施の形態1と同様の構成等については説明を適宜、省略又は簡略化する。まず、図10を参照して、本実施の形態にかかるLED5と平板状ヒートパイプ10の構成について説明する。図10は、LED5と平板状ヒートパイプ10の構成を示す断面図である。
In the first embodiment, the
ボトムシャーシ2には、平板状ヒートパイプ10が搭載される。平板状ヒートパイプ10上には、発光チップとしてのLEDチップ40がベアチップ実装される。すなわち、平板状ヒートパイプ10とLEDチップ40とは、直接接している。また、LEDチップ40の実装領域の外側において、平板状ヒートパイプ10上には、絶縁層30及び配線層31が順次形成される。LEDチップ40と配線層31は、ボンディングワイヤ41によって電気的に接続される。LEDチップ40及びボンディングワイヤ41は、LEDレンズ42によって封止される。
A
次に、本実施の形態にかかる液晶表示装置の放熱方法について説明する。LEDチップ40が動作するとLEDチップ40から熱が発生する。このLEDチップ40からの発熱の多くは、LEDチップ40が実装された平板状ヒートパイプ10に熱伝導により放熱される。そして、実施の形態1と同様、平板状ヒートパイプ10の熱は、最終的には外気へと放熱される。
Next, a heat dissipation method for the liquid crystal display device according to the present embodiment will be described. When the
上記のように、LEDチップ40は平板状ヒートパイプ10に直接実装されているため、図7で示したようにLED5を表面実装するよりも、LEDチップ40と平板状ヒートパイプ10との熱抵抗が低下し、LEDチップ40からの発熱をさらに効率よく平板状ヒートパイプ10に放熱することが可能となる。
Since the
実施の形態3.
実施の形態1ではボトムシャーシ2に平板状ヒートパイプ10を接続した。本実施の形態では、ボトムシャーシ2の内部に平板状ヒートパイプ10を設ける。なお、実施の形態1と同様の構成等については説明を適宜、省略又は簡略化する。まず、図11、12を参照して、本実施の形態にかかるボトムシャーシ2及び平板状ヒートパイプ10について説明する。図11は、ボトムシャーシ2、平板状ヒートパイプ10、及びLED5の構成を示す平面図である。図11は、搭載される液晶パネル4からボトムシャーシ2を見た図である。図12は、ボトムシャーシ2、平板状ヒートパイプ10、及びLED5の構成を示す断面図である。
In the first embodiment, the
実施の形態1と同様、LED5は、絶縁層30と配線層31が順次積層されたボトムシャーシ2に実装される。ボトムシャーシ2は、複数の平板状ヒートパイプ10を有する。具体的には、図11、12に示されるように、ボトムシャーシ2の内部は部分的に中空になっており、この中空の部分が平板状ヒートパイプ10を構成する。また、この中空部分は、所定数のLED5ごとに区切られている。実施の形態1と同様、ボトムシャーシ2の放熱部の位置は、ボトムシャーシ2内部のLED5直下の受熱部に比べて、重力方向と反対方向に常に上になるように配置される。ボトムシャーシ2の中空内には、水などの作動液体で満たされている。
As in the first embodiment, the
次に、本実施の形態にかかる液晶表示装置の放熱方法について説明する。LED5における発熱は、平板状ヒートパイプ10を有するボトムシャーシ2に積層された、配線層31、絶縁層32を経て、ボトムシャーシ2に伝熱される。ボトムシャーシ2の熱は、受熱部において、潜熱としてボトムシャーシ2の内部の作動液体に吸収される。作動液体は、この熱によって液体から気体へと相変化する。この気体は比重が小さいためLED5直下の受熱部よりも温度の低い放熱部に到達する。放熱部において、気化した作動液体の熱は放熱され、気化した作動液体は再び液体に相変化する。液体に相変化した作動液体は、平板状ヒートパイプ10に設けられたウィック中を毛細管力、重力によって移動し、放熱部から受熱部へと再び還流される。ボトムシャーシ2内部で放熱された熱は、実施の形態1と同様、様々な経路で伝わる。
Next, a heat dissipation method for the liquid crystal display device according to the present embodiment will be described. Heat generated in the
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。また、実施の形態1〜3は、組み合わせることも可能である。例えば、実施の形態2と実施の形態3を組み合わせて、バックシャーシにLEDチップをベアチップ実装してもよい。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Moreover,
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 Although the present invention has been described with reference to the exemplary embodiments, the present invention is not limited to the above. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the invention.
この出願は、2009年12月22日に出願された日本出願特願2009−290437を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。 This application claims the priority on the basis of Japanese application Japanese Patent Application No. 2009-290437 for which it applied on December 22, 2009, and takes in those the indications of all here.
1 液晶表示部、2 ボトムシャーシ、3 ベゼル部、4 液晶パネル、
5 LED、6 導光板、7 光拡散シート、8 BFEシート、9 DBFEシート、
10 平板状ヒートパイプ、10a 側面側ヒートパイプ、
10b 背面側ヒートパイプ、20 電子部品格納部、21 バックシャーシ、
22 プリント基板、23 電子部品群、24 ファン、30 絶縁層、
31 配線層、32 ネジ、33 ウィック、34 作動液体、
40 LEDチップ、41 ボンディングワイヤ、42 LEDレンズ、
50 液晶表示部、51 ボトムシャーシ、52 LED、53 プリント基板、
54 導光板、55 光拡散シート、56 BFEシート、57 DBFEシート、
58 液晶パネル、59 ベゼル部、60 電子部品格納部、61 電子部品群、
70 バックパネル、71 放熱プレート、72 ヒートパイプ、73 配線基板、
74 LED1 liquid crystal display, 2 bottom chassis, 3 bezel, 4 liquid crystal panel,
5 LED, 6 light guide plate, 7 light diffusion sheet, 8 BFE sheet, 9 DBFE sheet,
10 flat heat pipe, 10a side heat pipe,
10b rear side heat pipe, 20 electronic component storage, 21 back chassis,
22 printed circuit boards, 23 electronic components, 24 fans, 30 insulating layers,
31 wiring layer, 32 screw, 33 wick, 34 working fluid,
40 LED chips, 41 bonding wires, 42 LED lenses,
50 liquid crystal display, 51 bottom chassis, 52 LED, 53 printed circuit board,
54 light guide plate, 55 light diffusion sheet, 56 BFE sheet, 57 DBFE sheet,
58 liquid crystal panel, 59 bezel, 60 electronic component storage, 61 electronic component group,
70 back panel, 71 heat dissipation plate, 72 heat pipe, 73 wiring board,
74 LED
Claims (8)
前記導光板の側面と対向する側面と、前記導光板の背面と対向する背面とを有する筺体と、
前記導光板の側面と対向するように、前記筺体の側面上に設けられた複数の発光素子と、
前記筺体の側面から背面に亘って設けられ、当該側面では前記発光素子の配列方向に沿って延在し、前記複数の前記発光素子が実装された平板状ヒートパイプと、を備える面状光源装置。A light guide plate;
A housing having a side surface facing the side surface of the light guide plate and a back surface facing the back surface of the light guide plate;
A plurality of light emitting elements provided on the side surface of the casing so as to face the side surface of the light guide plate;
A planar light source device provided with a flat plate-like heat pipe provided from the side surface to the back surface of the housing, extending along the arrangement direction of the light emitting elements on the side surface, and mounted with the plurality of light emitting elements. .
平板状ヒートパイプに複数の発光素子を実装するステップと
前記筺体の側面から背面に亘って前記平板状ヒートパイプを実装するステップと、を備える面状光源装置製造方法。Forming a housing having a side surface facing the side surface of the light guide plate and a back surface facing the back surface of the light guide plate;
A planar light source device manufacturing method comprising: mounting a plurality of light emitting elements on a flat plate heat pipe; and mounting the flat plate heat pipe from a side surface to a back surface of the casing.
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