TWI587048B - 背光單元及液晶顯示裝置 - Google Patents

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TWI587048B TW100114183A TW100114183A TWI587048B TW I587048 B TWI587048 B TW I587048B TW 100114183 A TW100114183 A TW 100114183A TW 100114183 A TW100114183 A TW 100114183A TW I587048 B TWI587048 B TW I587048B
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今奧崇夫
吉岡孝兼
藤原晃史
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夏普股份有限公司
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Description

背光單元及液晶顯示裝置
本發明係關於一種背光單元及液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置具有輕量、薄型及低電力消耗等優點，不僅用作行動電話之顯示部等小型之顯示裝置，而且亦用作大型電視。液晶面板與陰極射線管(Cathode Ray Tube：CRT)或電漿顯示面板(Plasma Display Panel：PDP)等自發光型面板不同，液晶面板本身並不發光。因此，通常於呈現高亮度之液晶顯示裝置中，利用配置於液晶面板之背面的背光單元之光進行顯示。
由於在背光單元內光源係安裝於底板，故而底板必須具有某種程度之強度。例如，於專利文獻1中，揭示有包含由冷軋鋼板所形成之底板之背光單元。再者，於專利文獻1之背光單元中，形成有用以將光源固定於底板之孔。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2009-128394號公報
然而，於專利文獻1之底板中，有時背光單元之散熱特性不充分，且動作不穩定。又，近年來，數位電子看板作為所謂之電視裝置以外之顯示裝置而受到注目。於在室外設置於太陽光下之數位電子看板中使用液晶顯示裝置之情形時，為進行可視認之顯示而必須充分地提高背光單元之亮度。於此情形時，有因背光單元中所產生之熱而導致動作變得不穩定之虞。
本發明係鑒於上述課題而完成者，其目的在於提供一種散熱特性優異之背光單元及液晶顯示裝置。
本發明之背光單元係包括底板、及安裝於上述底板之光源者，上述底板包含：鋁基材或鋁層，及設置於上述鋁基材或鋁層之表面之多孔性氧化鋁層或已進行封孔處理之多孔性氧化鋁層。
於一實施形態中，上述背光單元更包含控制上述光源之光源控制電路。
於一實施形態中，上述底板具有正面及背面，上述光源係設置於上述底板之上述正面，上述光源控制電路係設置於上述底板之上述背面。
於一實施形態中，於上述底板設置有開口部，且上述背光單元更包含設置於上述開口部、且電性連接上述光源控制電路與上述光源的連接部。
於一實施形態中，上述光源包含發光二極體。
於一實施形態中，上述背光單元更包含鼓風機及排熱風扇中之至少一者。
本發明之背光單元包括：具有正面及背面之底板；安裝於上述底板之上述正面之發光二極體；以及設置於上述底板之上述背面之風扇。
於一實施形態中，上述風扇包含鼓風機及排熱風扇中之至少一者。
於一實施形態中，上述鼓風機係與上述底板之上述背面之法線方向大致平行地安裝。
於一實施形態中，上述排熱風扇係與上述底板之上述背面之法線方向大致垂直地安裝。
本發明之液晶顯示裝置包括：液晶面板；以及對上述液晶面板照射光之上述所記載之背光單元。
本發明之數位電子看板包含上述所記載之液晶顯示裝置。
根據本發明，可提供一種散熱特性優異之背光單元及液晶顯示裝置。
以下，參照圖式說明本發明之背光單元及液晶顯示裝置之實施形態。然而，本發明並不限定於以下實施形態。
(實施形態1)
以下，說明本發明之背光單元之第1實施形態。於圖1(a)中，表示本實施形態之背光單元100之模式性前視圖。背光單元100包括底板110、以及安裝於底板110之光源120。作為光源120，例如，可使用發光二極體(Light Emitting Diode：LED)。又，作為光源120，亦可使用冷陰極管(Cold Cathode Fluorescent Lamp：CCFL)。然而，藉由使用LED來作為光源120，可謀求抑制電力消耗，及提高對比度。
於圖1(b)中，表示底板110之模式性分解立體圖。於本實施形態之背光單元100中，底板110包含鋁基材112、及已進行封孔處理之多孔性氧化鋁層114a。多孔性氧化鋁層114a係設置於鋁基材112之表面。就強度之觀點而言，鋁基材112之厚度較佳為1.0 mm以上，例如，為1.5 mm。多孔性氧化鋁層114a之厚度例如為約10 μm。再者，多孔性氧化鋁層114a越厚則散熱性越提高，但加工時間及伴隨其之成本會增加。於底板110之內部存在熱導率相對較高之鋁基材112，於鋁基材112之表面設置有由熱放射率相對較高之氧化鋁形成之多孔性氧化鋁層114a。
於將光源120點燈之情形時，藉由供給至光源120之電流而產生熱。若此種熱傳達至底板110，則熱會高效率地傳達至熱導率較高之鋁基材112之整體，並藉由熱放射率較高之多孔性氧化鋁層114a而高效率地放射至外部。因此，底板110可使背光單元100中所產生之熱高效率地釋放至外部，且可使動作穩定性可靠。
例如，底板110係以如下方式形成。首先，準備厚度1.5 mm之鋁基材112。鋁基材112為剛性相對較高者，例如，鋁基材112中之鋁之純度為99.50質量%以上且未達99.99質量%。鋁基材112含有雜質。該雜質為選自由Fe、Si、Cu、Mn、Zn、Ni、Ti、Pb、Sn及Mg所組成之群中之至少1種元素，且較佳為鋁基材112含有Mg作為雜質。此種鋁基材亦稱為鋁合金。
其次，對鋁基材112進行陽極氧化。陽極氧化係藉由例如將濃度10質量%以上20質量%以下、浴溫20℃以上30℃以下之硫酸水溶液用作電解液，於電流密度DC(Current Density)為1 A/dm2以上2 A/dm2以下、施加電壓為10 V以上30 V以下之條件下，使鋁基材112浸漬10分鐘以上30分鐘以下而進行，藉此，形成多孔性氧化鋁層。再者，此種陽極氧化亦稱為氧化鋁膜處理，藉由氧化鋁膜處理而形成之膜亦稱為氧化鋁膜。
再者，亦可視需要於陽極氧化後進行蝕刻處理。藉由蝕刻處理，可使利用陽極氧化而形成之微孔之孔徑及深度增大。蝕刻處理係例如將10質量%之磷酸、或甲酸、醋酸、檸檬酸等有機酸之水溶液或鉻磷酸混合水溶液用作蝕刻液而進行。又，亦可視需要反覆進行上述陽極氧化及蝕刻處理。
其後，進行封孔處理。例如，封孔處理係使用加壓水蒸氣、沸騰水而進行。具體而言，既可藉由賦予數個大氣壓之水蒸氣而進行封孔處理。或者，亦可藉由以調製成pH值5.5~6.5左右之沸騰水加熱數十分鐘而進行封孔處理。又，於任一種情形時，均可添加醋酸鎳等封孔劑。如上所述般形成底板110。
於圖2中，表示背光單元100之模式性分解側面部。底板110具有正面110a及背面110b，光源120係設置於底板110之正面110a。於背光單元100中，進而設置有控制光源120之光源驅動部130。相對於在底板110之正面110a設置有光源120，在底板110之背面110b設置有光源驅動部130。再者，於底板110中設置有開口部116(參照圖5(b))，經由開口部116進行光源120與光源驅動部130之電性連接。
光源驅動部130包含光源控制電路132、以及支撐光源控制電路132之光源控制基板134。光源控制電路132係作為積體晶片而安裝。例如，光源控制電路132之動作保證溫度為約120℃。又，光源控制基板134包含絕緣性基板、以及設置於絕緣性基板上之配線。絕緣性基板例如為Flame Retardant Type 4(FR4，阻燃型4)。
於光源驅動部130驅動光源120之情形時，自光源驅動部130產生熱。再者，通常光源驅動部130中產生之熱量高於光源120中產生之熱量，從而光源驅動部130之溫度高於光源120。若於光源驅動部130進行驅動之情形時自光源驅動部130產生之熱傳達至底板110，則熱藉由熱導率較高之鋁基材112而高效率地傳達至鋁基材112整體，並藉由熱放射率較高之多孔性氧化鋁層114a而高效率地放射至外部。因此，底板110可使自光源驅動部130產生之熱高效率地釋放至外部，且可使動作穩定性可靠。再者，安裝有光源120之底板110例如係由覆蓋構件(在此處未圖示)覆蓋。
於圖3中，表示具備背光單元100之液晶顯示裝置10之模式圖。液晶顯示裝置10包含背光單元100與液晶面板20。
液晶面板20包含排列成複數列及複數行之矩陣狀之複數個像素。較典型的是，設置有紅色像素、綠色像素及藍色像素來作為像素，且包含紅色像素、綠色像素、藍色像素之彩色顯示像素作為任意顏色之顯示單元發揮功能。再者，彩色顯示像素除包含紅色、綠色及藍色像素以外，亦可更包含其他像素(例如，黃色像素)。例如，彩色顯示像素除包含紅色、綠色及藍色像素以外，亦可更包含白色像素，藉此，可高效率地增加亮度。再者，雖然此處未圖示，但液晶面板20包括正面基板、背面基板、及由該等所夾持之液晶層。
背光單元100亦可為直下型。例如，亦可於底板110至液晶面板20之間依序設置有擴散板、透鏡薄片(H2K)、增亮膜(Brightness Enhancement Film：BEF)、其他增亮膜(Dual Brightness Enhancement Film：DBEF(反射型增亮膜))。
或者，背光單元100亦可為邊緣型。例如，亦可於覆蓋構件內與安裝有光源120之底板110一併設置有導光板。
於圖4中，表示液晶顯示裝置10之方塊圖。液晶顯示裝置10包括液晶面板20、信號輸入部30、影像處理部40、信號轉換部50、光源驅動部130及背光單元100。將輸入影像信號輸入至信號輸入部30。影像處理部40基於輸入影像信號而生成顯示信號及背光驅動信號。信號轉換部50基於顯示信號而生成掃描信號及源信號等。光源驅動部130基於背光驅動信號控制光源120(參照圖2)。例如，光源驅動部130係設置於時序控制器內。再者，如下所述，光源驅動部130亦可安裝於背光單元100。又，信號輸入部30、影像處理部40及信號轉換部50之任一者亦可安裝於液晶面板20之邊框區域。再者，光源驅動部130亦可視需要針對每一個區域控制光源120之點燈，藉此，可進行對比度較高之顯示。
如上所述，可較佳地使用LED作為光源120。於本說明書中，有時將使用LED作為光源120之情形之光源驅動部、光源控制電路及光源控制基板分別稱為LED驅動部、LED控制電路及LED控制基板。
此處，參照圖5說明背光單元100。於圖5(a)中，表示背光單元100之背面。LED驅動部130係配置於底板110之背面110b之中央，可撓性基板136自LED驅動部130起向左方向或右方向延伸。再者，此處，可撓性基板136係配置於底板110之背面110b，但本發明並不限定於此。然而，若將可撓性基板136設置於底板110之正面110a，則有時無法於由可撓性基板136所覆蓋之部分設置LED120，從而產生亮度不均。又，若將可撓性基板136設置於底板110之側面，則邊框區域會擴大。因此，較佳為將可撓性基板136配置於底板110之背面110b，藉此，可抑制LED120之亮度不均及邊框區域之擴大。再者，此處，可撓性基板136係於底板110之背面110b在左行及右行之2行之各者中跨及複數列而排列，此處，24片可撓性基板136係排列成12列2行。
圖5(b)係自圖5(a)所示之背光單元100中卸除1片相對於紙面朝向右上之可撓性基板136後之圖。如圖5(b)所示，於底板110上，與各可撓性基板136相對應而設置有開口部116。
於圖5(c)中，表示背光單元100之正面。於底板110之正面110a上，黏貼有分別沿橫向延伸之複數個LED基板122，於各LED基板122上設置有複數個LED120。如此LED120經由LED基板122而安裝於底板110。
再者，底板110之正面110a之LED基板122係與底板110之背面110b之可撓性基板136相對應而設置。具體而言，LED基板122係於底板110之正面110a在左行及右行之2行之各者中跨及複數列而排列，24片LED基板122係排列成12列2行。
於圖5(d)中，表示LED基板122之背面。於LED基板122之背面安裝有連接部124。連接部124之尺寸係以與圖5(b)所示之底板110之開口部116之尺寸相匹配之方式而設計。於將LED基板122安裝於底板110之正面110a之情形時，可使連接部124自底板110之開口部116突出至背面110b，並使該連接部124與可撓性基板136連結。如此，光源120經由連接部124及可撓性基板136而與LED控制電路132電性連接。
於圖5(e)中，表示LED基板122之正面。於LED基板122之正面設置有複數個LED120。
於圖5(f)中，表示LED基板122中之1個LED120之剖面。在LED120與LED基板122之間設置有配線126。藉由將LED基板122設為多層構造，可不省略設置於LED基板122之電路而使配線126之寬度增大，從而可對LED120供給大電流。再者，亦可於LED基板122之背面亦形成配線。又，較佳為對LED基板122之至少正面側之未設置有LED120之區域賦予白色塗料。
由以上可知，LED120經由可撓性基板136而與LED驅動部130電性連接。再者，此處，LED120係經由LED基板122而安裝於底板110之正面110a，但本發明並不限定於此。LED120亦可不安裝於LED基板122而安裝於底板110之正面110a。
於將液晶顯示裝置10用作通常之電視裝置之情形時，背光單元100必須具有500 cd/m2左右之亮度，相對於此，於將液晶顯示裝置10用於在室外下所使用之數位電子看板之情形時，背光單元100必須具有1000 cd/m2以上(更佳為2500 cd/m2左右)之亮度。
例如，於將52英吋之液晶顯示裝置10用作通常之電視裝置之情形時，背光單元100之輸出亮度為約450 cd/m2，光源120及光源驅動部130之總功率為約100 W，且流通約1.0 A之電流。相對於此，於將52英吋之液晶顯示裝置10用作數位電子看板用之顯示器之情形時，背光單元100之輸出亮度為約2000 cd/m2，光源120及光源驅動部130之總功率為約400 W，且流通約9.0 A之電流。如此於流通大電流之情形時，進一步要求背光單元之散熱特性之改善。
以下，與比較例1之背光單元進行比較而說明本實施形態之背光單元100之優勢。首先，參照圖6說明比較例1之背光單元。於圖6(a)中表示比較例1之背光單元700之模式性前視圖，於圖6(b)中表示背光單元700之模式性分解側視圖。
背光單元700除底板710係由電鍍鋅鋼板(Steel Electrolytic Cold Commercial：SECC(冷軋電解板))形成之方面以外，具有與背光單元100相同之構成。再者，於背光單元700中，為防止底板710與LED720之導通，LED720係經由絕緣片750而設置於底板710之正面710a上。
以下，參照圖7說明背光單元100、700之複數個部位之溫度之測定結果。溫度之測定係對於底板110、710之背面110b、710b、LED120、720及LED控制電路132、732使用熱電偶進行。背光單元100之測定係藉由調整圖4所示之影像處理部40及/或LED驅動部130中所生成之信號之參數而進行，背光單元700之測定亦以相同之方式進行。於圖7中，橫軸表示開始將LED120、720點燈後之時間，縱軸表示背光單元100、700之各部位之溫度。
圖7(a)係表示背光單元700之溫度變化之圖表。於圖7(a)中，A1表示LED控制電路732之溫度變化，A2表示LED720之溫度變化，A3表示底板710之背面710b之溫度變化。再者，自背光單元700隔開之空氣中之溫度為約22℃。
圖7(b)係表示背光單元100之溫度變化之圖表。於圖7(b)中，B1表示LED控制電路132之溫度變化，B2表示LED120之溫度變化，B3表示底板110之背面110b之溫度變化。再者，此處，為進行比較，LED120係經由絕緣片150(參照圖10)而設置於底板110之正面110a上。
由圖7(a)及圖7(b)可知，於溫度為40分鐘左右時達到平衡狀態。圖7(a)及圖7(b)之各者中表示達到平衡狀態後之溫度，於本說明書中，將此種溫度亦稱為平衡溫度。又，由圖7(a)及圖7(b)之比較結果可知，背光單元100中之各部位之平衡溫度較背光單元700低7~10℃左右。認為於底板110中，由於在表面設置有熱放射率較高之多孔性氧化鋁層114a，故而散熱性提高。又，認為由於在底板110之內部存在熱導率高於SECC之鋁基材112，故而傳達至底板110之熱擴散至底板110整體，結果，在底板110整體內高效率地進行散熱。再者，若比較底板110內之平衡溫度，則LED控制電路132之平衡溫度最高，底板110之背面110b之平衡溫度最低。
於圖8中，表示背光單元100、700之平衡溫度。此處，測定LED120、720及LED驅動部130、730之溫度。
再者，雖然背光單元100包括複數個LED120，但LED120之正方向電壓Vf並不固定，產生差異。於將所有LED120點燈之情形時，若LED驅動部130以將正方向電壓Vf較高之LED120點燈之方式對各LED120供給共同之電力，則對正方向電壓Vf較低之LED120供給過剩之電力。因此，LED驅動部130亦可抑制對正方向電壓Vf較低之LED120供給過剩之電力。於此情形時，該電力於LED控制電路132中以熱之形式產生。
由圖8可知，藉由設置覆蓋構件而使LED120、720、LED驅動部130、730之平衡溫度增加20℃以上。認為其原因在於，藉由覆蓋構件使空氣之流通受到阻礙。
其次，個別地研究背光單元100、700之平衡溫度。於未設置覆蓋構件之情形時，在背光單元700中LED720之平衡溫度高於LED驅動部730。認為其原因在於，由於LED720之正方向電壓Vf之平均值較高，故而過剩之電力供給成為必須，從而於LED720中產生大量之熱。又，於未設置覆蓋構件之情形時，在背光單元100中LED驅動部130之平衡溫度高於LED120。認為其原因在於，藉由底板110將LED120中產生之熱高效率地釋放。
相對於此，於設置有覆蓋構件之情形時，在背光單元700中LED720之平衡溫度低於LED驅動部730。認為其原因在於，因覆蓋構件，來自LED驅動部730之熱難以釋放。又，於設置有覆蓋構件之情形時，在背光單元100中LED驅動部130之平衡溫度高於LED120。認為其原因在於，不僅藉由底板110將LED120中產生之熱高效率地釋放，而且因覆蓋構件而導致來自LED驅動部130之熱難以釋放。
其次，著眼於LED120及LED720之平衡溫度。於未設置覆蓋構件之情形時，LED120之平衡溫度較LED720低10℃以上。又，於設置有覆蓋構件之情形時，LED120之平衡溫度較LED720低10℃以上。如此，根據底板110、710，使LED120之平衡溫度較LED720降低。認為底板110、710之差異有助於LED120、720之平衡溫度之差異。再者，設置覆蓋構件所導致之LED120、720之平衡溫度之變化量彼此大致相等。認為其原因在於，LED120、720之消耗電力為大致相同之程度。
其次，著眼於LED驅動部130及LED驅動部730之平衡溫度。於未設置覆蓋構件之情形時，LED驅動部130之平衡溫度與LED驅動部730大致相等。同樣地，於設置有覆蓋構件之情形時，LED驅動部130之平衡溫度與LED驅動部730亦大致相等。認為其原因在於，LED驅動部130、730根據LED120、720之正方向電壓Vf驅動LED120、720，且來自LED驅動部130、730之發熱量大致相等。
又，對應於覆蓋構件之有無的LED驅動部130、730之平衡溫度之變化大於LED120、720之平衡溫度之變化。認為由於LED驅動部130、730配置於較LED120、720更靠近覆蓋構件之位置，且LED驅動部130、730係夾持於自身之熱導率較低之絕緣性基板(例如，FR4)與覆蓋構件之間，故而溫度較LED120、720更易上升。
再者，此處，若著眼於熱放射率，則相對於SECC之熱放射率為未達0.1之極低之值，底板110之平均輻射率雖然亦依存於多孔性氧化鋁層114之厚度，但高達約0.78。再者，氧化鋁之熱放射率為0.85。
又，若著眼於熱導率，則相對於SECC之熱導率為53 W/mK，鋁基材112之熱導率為120 W/mK。再者，雖然純鋁之熱導率更高達236 W/mK，但純鋁並不具有充分之強度。
再者，雖然就鋁而言，存在不具有充分之強度者，但較佳為使用與SECC相比機械強度相對較高者作為鋁基材112。SECC之拉伸強度、耐力及伸長率分別為350 N/mm2、213 N/mm2、21%。相對於此，作為鋁基材112，例如，較佳地使用拉伸強度、耐力及伸長率分別為400 N/mm2、310 N/mm2、12%之鋁合金。或者，亦可使用5000系之鋁合金作為鋁基材112。例如，作為鋁基材112，亦可使用拉伸強度、耐力及伸長率分別為240 N/mm2、190 N/mm2、12%之鋁合金。
再者，如上所述，於背光單元700中，為抑制底板710與LED720之導通而在底板710與LED720之間設置有絕緣片750。因此，就散熱性之觀點而言，LED720中產生之熱難以傳達至底板710。又，即便使用散熱性相對較高之絕緣散熱片作為絕緣片750，其排熱效果亦較小。認為其原因在於，使絕緣散熱片黏著之黏著層部分係由熱導率較低之樹脂形成。
再者，於多孔性氧化鋁層114a之厚度為10 μm之情形時，絕緣破壞電壓為540 V，於多孔性氧化鋁層114a之厚度為6 μm之情形時，絕緣破壞電壓為360 V。如此，底板110與LED基板122之絕緣耐性充分。
又，於多孔性氧化鋁層114a之厚度為10 μm之情形時，多孔性氧化鋁層114a之表面維氏硬度Hv為200左右，高於通常之鋁基材之表面維氏硬度Hv(50)，與不鏽鋼之表面維氏硬度Hv(150~200)等同。
由於鋁之比重(Al:2.7)與SECC(Fe:7.8)相比約為SECC之1/3，從而底板110相對較輕，故而可抑制與搬送及設置相關之成本，尤其較佳地利用於壁掛用之液晶顯示裝置10。又，藉由設置多孔性氧化鋁層114a，亦使耐腐蝕性提高。
再者，於本實施形態之背光單元100中，由於底板110包含多孔性氧化鋁層114a，故而可提高底板110與光源120之間之絕緣性，且亦可不使用絕緣片。當然，亦可視需要在底板110與LED基板122之間設置絕緣片。
其次，與比較例1及比較例2之背光單元進行比較而說明本實施形態之背光單元100之優勢。比較例1之背光單元700與參照圖6所進行之說明相同，此處省略說明。
參照圖9說明比較例2之背光單元800。於圖9(a)中表示比較例2之背光單元800之模式性前視圖，於圖9(b)中表示背光單元800之模式性分解側視圖。
背光單元800除包含由未進行陽極氧化之鋁基材形成之底板810之方面以外，具有與背光單元100相同之構成。於背光單元800中，為防止底板810與LED820之導通，LED820亦經由絕緣片850而設置於底板810之正面810a上。再者，鋁基材表面之自然氧化膜之厚度為約數nm~數十nm左右。
再者，以下，說明於背光單元100、700、800之各者中，製作1個包含LED基板122、722、822及與其相對應之尺寸之底板110、710、810之模型，於將LED120、720、820點燈之狀態下測定背光單元100、700、800之複數個部位之溫度所得之結果。再者，該模型之底板110、710、810之主面分別為縱約10 cm，橫約30 cm。
首先，說明該等模型。於圖10(a)中表示背光單元100之模型之模式性前視圖，於圖10(b)中表示俯視圖。再者，此處，於背光單元100中亦與背光單元700、800同樣地，LED120係經由絕緣片150而安裝於底板110之正面110a。又，代替覆蓋構件而以發泡苯乙烯覆蓋模型之外殼，且在其表面配置有H2K薄片作為透鏡薄片。又，亦可代替H2K薄片而使用BEF。再者，背光單元700、800之模型除底板710、810不同之方面以外，以與背光單元100之模型相同之方式製作。
此處，著眼於各材料之熱放射率。如上所述，SECC之熱放射率為未達0.1之極低之值。又，純鋁之熱放射率為0.03，且通常之鋁之平均輻射率低至0.14。相對於此，底板110之平均輻射率雖然亦依存於多孔性氧化鋁層114之厚度，但高達約0.78。再者，氧化鋁之熱放射率為0.85。
又，著眼於各材料之熱導率。如上所述，SECC之熱導率為53 W/mK。又，純鋁之熱導率高達236 W/mK，但並不具有充分之強度。再者，通常之氧化鋁之熱導率為29 W/mK。相對於此，鋁基材112之熱導率為120 W/mK。
以下，參照圖11說明背光單元100、700、800之模型之平衡溫度。再者，此處，期望關注於相同條件及相同部位中之背光單元100、700、800之平衡溫度之比較為重要，平衡溫度之絕對值並不重要。具體而言，此處，比較尺寸較小、且發熱量較少之背光單元100、700、800之模型中之平衡溫度，背光單元100、700、800之模型之平衡溫度之差小於背光單元100、700、800之實際之平衡溫度之差。
於圖11(a)中，表示背光單元100、700、800之LED基板122、722、822之平衡溫度。於圖10中，將測定部位表示為L。
於背光單元100、700、800中背光單元700之平衡溫度最高。認為其原因在於，底板710係由熱放射率相對較低之SECC形成，且LED基板722中產生之熱難以經由絕緣片750及底板710釋放。又，背光單元100之平衡溫度最低。認為其原因在於，底板110之表面係由熱放射率相對較高之多孔性氧化鋁層114a形成，且LED基板122中產生之熱易於經由絕緣片150及底板110釋放。如此，認為平衡溫度根據底板110、710、810之作為主要因素之熱放射率之大小而不同。
圖11(b)係表示底板110、710、810之背面110b、710b、810b中之與LED基板122、722、822重疊之區域之各者之溫度的圖表。於圖10中，將該測定部位表示為M。
於背光單元100、700、800中，背光單元700之平衡溫度最高，又，背光單元100之平衡溫度最低。如上所述，認為平衡溫度根據底板110、710、810之作為主要因素之熱放射率之大小而不同。
圖11(c)係表示底板110、710、810之背面110b、710b、810b中之不與LED基板122、722、822重疊之區域之各者之溫度的圖表。於圖10中，將該測定部位表示為N，再者，該部位N自LED基板122、722、822之對應之端部隔開5 cm。
於背光單元100、700、800中，背光單元800之平衡溫度最高。認為其原因在於，底板810由具有相對較高之熱導率及相對較低之熱放射率之鋁形成，且LED基板822中產生之熱經由絕緣片850及底板810移動，另一方面難以自底板810釋放。又，背光單元100之平衡溫度最低。認為其原因在於，底板110不僅於內部具有鋁基材112，而且於表面設置有多孔性氧化鋁層114a，且LED基板122中產生之熱經由絕緣片150及底板110移動，並易於自底板110釋放。
根據以上所述，於本實施形態之背光單元100中，與比較例1、2之背光單元700、800相比可使溫度降低，因此，可使動作之穩定性更可靠。
再者，於參照圖11所進行之說明中，由於在相同條件下進行比較，故而於背光單元100中亦設置有絕緣片150，但由於在底板110之表面設置有多孔性氧化鋁層114a，且底板110自身表現出較高之絕緣性，故而亦可於背光單元100中不設置絕緣片150。於未設置絕緣片150之情形時，可進一步降低背光單元100之溫度。
例如，如圖12所示，於未設置絕緣片150之背光單元100中LED基板122之溫度為42.2℃。如此，於背光單元100中，藉由不設置絕緣片150，而與背光單元700相比，可進一步降低LED基板122之平衡溫度。又，如此藉由不使用絕緣片150，而可抑制絕緣片150之成本。再者，如下所述，亦可於背光單元100中在底板110之背面110b設置風扇。
(實施形態2)
於上述說明中，對鋁基材進行了陽極氧化，但本發明並不限定於此。即便不使用鋁基材，亦可於藉由蒸鍍等而形成鋁層後，藉由對鋁層進行陽極氧化而獲得相同之效果。再者，於此情形時，為提高基材與鋁層之密接性，較佳為將無機基底層及緩衝層合併而進行蒸鍍。
例如，作為無機基底層，較佳為形成氧化鈦層及氧化矽層。又，作為緩衝層，較佳為含有鋁與氧或氮，且以於緩衝層中使鋁層側之鋁之含有率高於無機基底層之方式使緩衝層內之鋁之含有率變化。
以下，參照圖13說明本發明之背光單元之第2實施形態。本實施形態之背光單元100A除底板之構成不同之方面以外，具有與參照實施形態1所說明之上述背光單元相同之構成，為避免冗餘而省略重複之說明。
於圖13(a)中，表示本實施形態之背光單元100A之模式圖，於圖13(b)中，表示背光單元100A中之底板110A之模式性剖面圖。底板110A於基材112與多孔性氧化鋁層114a之間，更包含無機基底層115、緩衝層116、鋁層117。例如，作為基材112，可使用玻璃基材或塑膠膜。具體而言，作為塑膠膜，可使用聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate：PET)膜或三醋酸纖維素(Triacetylcellulose：TAC)膜。或者，亦可使用SECC作為基材112。
無機基底層115係形成於基材112之表面，緩衝層116係形成於無機基底層115之上，鋁層117係形成於緩衝層116之表面。多孔性氧化鋁層114a係藉由對鋁層117進行陽極氧化(視需要進行蝕刻處理)及封孔處理而形成。再者，於為了對鋁層117均勻地進行陽極氧化而在基底上設置導電層之情形時，較佳為在無機基底層115與緩衝層116之間、或緩衝層116與鋁層117之間設置導電層(較佳為球狀金屬層)。
於使用玻璃基材作為基材112之情形時，無機基底層115係直接形成於基材112之表面，發揮防止基材112中所包含之鹼金屬元素溶析之作用。就與基材112之接著性之觀點而言，較佳為由無機氧化物或無機氮化物形成。於使用無機氧化物之情形時，例如較佳為氧化矽層或氧化鈦層，於使用無機氮化物之情形時，例如較佳為氮化矽層。又，較佳為藉由向無機氧化物層或無機氮化物層中添加雜質，而使熱膨脹係數匹配。例如，於使用氧化矽層之情形時，藉由添加鍺(Ge)、磷(P)或硼(B)，而可使熱膨脹係數增大。若於氧化矽中添加例如5質量%之Ge，則熱膨脹係數為約2.8×10-6/℃，增大至未添加Ge之情形之約3倍。
無機基底層115之厚度較佳為40 nm以上，更佳為100 nm以上。又，無機基底層115之厚度較佳為500 nm以下，更佳為200 nm以下。若無機基底層115之厚度超過500 nm，則無機基底層115之形成時間會不必要地延長。又，有時因基材112與無機基底層115之間之熱膨脹係數之差異所導致之熱應力(剪切應力)，而導致基材112與無機基底層115之間之接著力降低。又，作為基材112，於使用如塑膠膜般具有可撓性之基材之情形時，若無機基底層115之厚度超過500 nm，則有時於使基材彎曲時會在無機基底層115中產生裂紋。
緩衝層116係設置於無機基底層115與鋁層117之間，發揮提高無機基底層115與鋁層117之間之接著性之作用。又，緩衝層116係由耐酸性優異之材料形成，保護無機基底層115不受酸腐蝕。
緩衝層116較佳為含有鋁與氧或氮。氧或氮之含有率亦可固定，但特佳為具有鋁之含有率於鋁層117側高於無機基底層115側之分佈。其原因在於，熱膨脹係數等物性值之匹配優異。緩衝層116之厚度較佳為40 nm以上，更佳為100 nm以上，又，緩衝層116之厚度較佳為500 nm以下，更佳為200 nm以下。若緩衝層116之厚度未達40 nm，則有時難以充分地保護無機基底層115不受自鋁層117側滲透之處理液(陽極氧化步驟中之電解液及/或蝕刻步驟中之蝕刻液)腐蝕，未充分地發揮設置緩衝層116之效果。又，若緩衝層116之厚度超過500 nm，則緩衝層116之形成時間會不必要地延長，故而欠佳。
緩衝層116內之鋁之含有率之厚度方向上之分佈既可階段性地變化，亦可連續地變化。例如，於由鋁與氧形成緩衝層116之情形時，形成氧含有率逐漸降低之複數個氧化鋁層，並於最上層之上形成鋁層117。形成含有鋁與氮之緩衝層116之情形亦相同。
鋁層117係以公知之方法(例如電子束蒸鍍法或濺鍍法)而形成。鋁層117係使用例如99.99質量%以上之純度之鋁靶材而以濺鍍法形成。鋁層117之厚度為例如1000 nm(1 μm)。此處，厚度為約1 μm之鋁層117係相較於一次性沈積，較佳為分複數次進行沈積。即，相較於連續沈積至所需之厚度(例如1 μm)為止，較佳為反覆進行於沈積至某一厚度為止之階段中斷，經過某段時間後，再次開始沈積之步驟，從而獲得所需之厚度之鋁層117。例如，較佳為每沈積厚度為50 nm之鋁層則中斷，並以厚度分別為50 nm之20層之鋁層獲得厚度為約1 μm之鋁層117。如此，藉由分複數次進行鋁之沈積，而可提高最終所獲得之鋁層117之品質(例如，耐化學品性或接著性)。認為其原因在於，若連續地沈積鋁，則基材(指具有沈積鋁層之表面者)之溫度會上升，其結果，於鋁層117內產生熱應力之分佈，而使膜之品質降低。
再者，於上述說明中，鋁層117及多孔性氧化鋁層114a係設置於底板110A之正面110a及背面110b之兩者，但本發明並不限定於此。鋁層117及多孔性氧化鋁層114a亦可僅設置於底板110A之正面110a及背面110b之一者。
(實施形態3)
上述多孔性氧化鋁層之厚度大致固定，但本發明並不限定於此。多孔性氧化鋁層之厚度亦可根據位置而不同。
以下，參照圖14說明本發明之背光單元100B之第3實施形態。本實施形態之背光單元100B除底板110中之多孔性氧化鋁層之厚度固定之方面以外，具有與參照實施形態1、2所說明之上述背光單元相同之構成，為避免冗餘而省略重複之說明。
於圖14(a)中，表示本實施形態之背光單元100B之模式圖，於圖14(b)中，表示底板110之模式性分解立體圖。底板110係如參照圖1(b)而進行上述說明般，包含鋁基材112、以及厚度不同之多孔性氧化鋁層114a。例如，於藉由將鋁基材112整體浸漬於電解液中進行陽極氧化而形成多孔性氧化鋁層114a1後，僅將鋁基材112之一部分浸漬於電解液中，不將剩餘部分浸漬於電解液而進行陽極氧化，藉此形成多孔性氧化鋁層114a2，最後，進行封孔處理。如此可形成厚度不同之多孔性氧化鋁層114a。再者，由於藉由陽極氧化使多孔性氧化鋁層之體積因膨脹而增大，故而合計之浸漬時間較長之多孔性氧化鋁層114a2之厚度變得較合計之浸漬時間較短之多孔性氧化鋁層114a1更厚。
再者，於圖14(b)所示之底板110中，厚度不同之多孔性氧化鋁層114a係設置於鋁基材112之表面，但本發明並不限定於此。亦可於鋁基材之一部分之區域中設置多孔性氧化鋁層，另一方面，於其他區域中不設置多孔性氧化鋁層。
於圖14(c)中，表示另一底板110之模式性分解立體圖。於該底板110中，僅於鋁基材112之一側(此處為朝向紙面之左側)上設置有多孔性氧化鋁層114a，於另一側上未設置多孔性氧化鋁層。此種多孔性氧化鋁層114a係藉由僅將鋁基材112之一部分浸漬於電解液中，不將剩餘部分浸漬於電解液而進行陽極氧化而形成。
又，於圖14(b)及圖14(c)中對鋁基材112進行了部分之陽極氧化，但本發明並不限定於此。
例如，亦可藉由在以保護膜覆蓋鋁基材112或鋁層117之表面之一部分之遮蔽狀態下將鋁基材112或鋁層117浸漬於電解液而部分地進行陽極氧化。作為此種保護膜，例如可使用耐酸性較高之膜。或者，若於一側之主面設置有鋁層之支撐體之另一側之主面部分地設置由導熱較低之材料形成之低導熱構件而進行鋁層之陽極氧化，則可使鋁層中之與低導熱構件相對應之區域之溫度高於其他區域，從而可較快地進行與低導熱構件相對應之區域之陽極氧化。為進行參考，於本說明書中參照特願2010-052304號之所有揭示內容。
於圖14(d)中，表示底板110A之模式性剖面圖。底板110A係如參照圖13而進行上述說明般，包含基材112、多孔性氧化鋁層114a、無機基底層115、緩衝層116及鋁層117。藉由僅進行鋁層117之一部分之陽極氧化，而可部分地形成多孔性氧化鋁層114a。又，於圖14(d)中，在鋁層117之表面部分地設置有多孔性氧化鋁層114a，但如圖14(b)所示，亦可於鋁層117之表面整體設置厚度不同之多孔性氧化鋁層114a。
如上所述，於底板110、110A中，藉由使尤其需要散熱性之區域之多孔性氧化鋁層114a增厚，而可提高熱放射性。又，藉由部分地設置多孔性氧化鋁層114a，而可增大多孔性氧化鋁層114a之表面積，且可改善散熱特性。
(實施形態4)
於上述說明中，對鋁基材或鋁層進行了陽極氧化及封孔處理，但本發明並不限定於此。
以下，參照圖15說明本發明之背光單元之第4實施形態。本實施形態之背光單元100C除未對多孔性氧化鋁層進行封孔處理之方面以外，具有與上述實施形態1~3之背光單元相同之構成，為避免冗餘而省略重複之說明。
於圖15(a)中表示背光單元100C之模式圖，於圖15(b)中表示底板110之分解立體圖。於背光單元100C中，底板110包含鋁基材112及多孔性氧化鋁層114b。此處，多孔性氧化鋁層114b係藉由對鋁基材112進行陽極氧化而形成，且不進行封孔處理。
如上所述，於進行陽極氧化後形成微孔，但藉由省略封孔處理，而可利用多孔性氧化鋁層114b之相對較寬之表面積增大散熱效果。尤其，藉由在多孔性氧化鋁層114b之整個面形成孔徑較小之微孔，而使表面積較藉由通常之陽極氧化而形成之多孔性氧化鋁層增加，並使與外部空氣接觸之面積增大，故而可增大熱對流之散熱效果。例如，作為多孔性氧化鋁層114b，較佳為形成用作所謂之抗反射材料之模(壓模)之多孔性氧化鋁層114b，並於多孔性氧化鋁層114b上形成自表面之法線方向觀察時之二維之大小為10 nm以上且未達500 nm之複數個凹部。再者，嚴格而言，即便不進行封孔處理，亦會因空氣而導致氧化稍微進行。
又，亦可於多孔性氧化鋁層114b中形成大小不同之凹部。例如，可藉由對含有選自由Mn、Mg及Fe所組成之群中之至少1種元素之鋁基材進行陽極氧化及蝕刻處理，而形成大小不同之凹部。或者，可藉由在陽極氧化前進行陰極電解，而形成大小不同之凹部。
此種多孔性氧化鋁層114b例如係以如下方式形成。
以下，參照圖16說明多孔性氧化鋁層114b之形成方法。首先，如圖16(a)所示，準備鋁(Al)之含有率為99.0質量%以下之鋁基材112。此時，鋁基材112較佳為含有選自由Mn、Mg及Fe所組成之群中之至少1種元素，且較佳為該等元素之含有率之總和為1質量%以上。再者，鋁基材112亦可進而含有Si。
其次，如圖16(b)所示，藉由對鋁基材112之表面部分進行陽極氧化而形成多孔性氧化鋁層。於多孔性氧化鋁層中形成有複數個凹部。繼而，藉由使多孔性氧化鋁層與氧化鋁之蝕刻劑接觸，而使多孔性氧化鋁層之複數個微細之凹部擴大並形成凹部(微孔)114p。凹部114p係於鋁基材112之鋁純度為99.0質量%以下之情形、尤其於含有選自由Mn、Mg及Fe所組成之群中之至少1種元素之情形時形成，若鋁基材112之鋁純度超過99.0質量%則凹部114p之數量會減少，若超過99.5質量%則進一步減少。再者，凹部114p係於最初對多孔性氧化鋁層進行蝕刻時形成，於其後之複數次蝕刻中，凹部114p之數量或大小幾乎不變。凹部114p呈不規則分佈。
其後，藉由交替進行複數次上述陽極氧化步驟及蝕刻步驟，而於多孔性氧化鋁層中形成分別具有階梯狀之側面之複數個微細之凹部114q。微細之凹部114q係形成於包含凹部114p之內面之鋁基材112之表面整體。多孔性氧化鋁層114b係如此而形成。
例如，可根據陽極氧化之條件(例如化成電壓、電解液之種類、濃度、進而陽極氧化時間等)來控制凹部114q之大小、生成密度、深度等。又，藉由控制化成電壓之大小，而可控制凹部114q之排列之規則性。例如，用以獲得規則性較高之排列之條件為(1)於電解液中以固有之適當之恆定電壓進行陽極氧化；(2)長時間進行陽極氧化。已知此時之電解液與化成電壓之組合係於硫酸中為28 V，於草酸中為40 V，於磷酸中為195 V。為形成不規則之排列之凹部114q，上述(1)之步驟相同，但儘量縮短陽極氧化所需之時間，並交替地反覆進行蝕刻步驟與陽極氧化步驟。此種多孔性氧化鋁層114b之形成例如係揭示於國際公開第2009/147858號公報。於本說明書中引用國際公開第2009/147858號公報之揭示內容以作為參考。
又，形成有大小不同之凹部(微孔)之多孔性氧化鋁層114b亦可利用另一種方法形成。以下，參照圖17說明多孔性氧化鋁層114b之形成方法。
首先，如圖17(a)所示，準備鋁基材112。鋁基材112亦可包含變質層。再者，亦可代替鋁基材112而使用由例如玻璃基板等基材所支撐之鋁層117(參照圖13(b))(例如，厚度0.5 μm~5 μm左右)。
其次，如圖17(b)所示，於水溶液中，將鋁基材112或鋁層117之表面作為陰極，在表面與對向電極之間進行通電處理，藉此形成自表面之法線方向觀察時之二維之大小為200 nm以上100 μm以下之複數個凹部(第1凹部)114p。作為水溶液(電解液)，既可使用陽極氧化中所使用之電解液，亦可使用電阻值為1 M以下之水。液溫並無特別限制。藉由在電流為例如1~100 A/dm3左右之範圍內調整陰極電解之時間，而可形成二維之大小為200 nm以上100 μm以下之凹部114p。
再者，藉由調整陰極電解之條件，而可如上所述般形成二維之大小為數十nm左右之微細之凹凸構造，又，亦可形成二維之大小為200 nm以上100 μm以下之凹部114p。凹部114p之鄰接平均距離可根據陰極電解之條件而變化，但凹部114p之鄰接平均距離較佳為0.5 μm以上100 μm以下。
其次，如圖17(c)所示，藉由對表面進行陽極氧化，而於複數個凹部114p之內面及複數個凹部114p之間形成具有自表面之法線方向觀察時之二維之大小為10 nm以上且未達500 nm之複數個微細之凹部(第2凹部)114q的多孔性氧化鋁層。進而，其後，藉由使多孔性氧化鋁層與蝕刻液接觸，而使複數個微細之凹部114q擴大。如上所述，藉由交替地反覆進行複數次陽極氧化步驟與蝕刻步驟，而可形成包含具有所需之剖面形狀之微細之凹部114q的多孔性氧化鋁層。微細之凹部114q較佳為以如下方式進行調整：藉由蝕刻擴大孔徑(使剖面形狀為大致錐狀)，並使微細之凹部114q之二維之大小(直徑)與鄰接距離大致相等，為10 nm以上且未達500 nm。微細之凹部114q係與二維之大小為200 nm以上100 μm以下之凹部114p重疊而形成。如上所述而形成多孔性氧化鋁層114b。此種多孔性氧化鋁層之形成例如係揭示於特願2009-255534號。於本說明書中引用特願2009-255534號之揭示內容以作為參考。
再者，為避免冗餘而省略重複之說明，但亦可代替上述實施形態1~3之背光單元100、100中之多孔性氧化鋁層114a，而形成未進行封孔處理之多孔性氧化鋁層114b。
(實施形態5)
以下，說明本發明之背光單元之第5實施形態。首先，參照圖18說明本實施形態之背光單元200。圖18(a)係背光單元200之模式性前視圖，圖18(b)係背光單元200之模式性分解側視圖，圖18(c)係背光單元200之模式性後視圖。
背光單元200包含具有正面210a及背面210b之底板210、設置於正面210a之LED220、及設置於背面210b之風扇240。再者，此處，LED220係經由LED基板222而設置於底板210之正面210a。又，於底板210之背面210b上設置有LED驅動部230。具體而言，LED驅動部230包含LED控制電路232及LED控制基板234，LED控制電路232係經由LED控制基板234而安裝於底板210之背面210b。再者，此處雖然未圖示，但於背光單元200中底板210由覆蓋構件覆蓋。
於背光單元200中，設置有2個排熱風扇240a作為風扇240。排熱風扇240a係以與底板210之背面210b之法線方向大致垂直之方式配置，藉此，將背光單元200之熱排出。再者，此處，設置有2個排熱風扇240a，但排熱風扇240a之數量亦可為1個，或者，排熱風扇240a之數量亦可為3個以上。
如上所述，LED及LED驅動部有時因產生之熱而導致動作變得不穩定，尤其，於將液晶顯示裝置用作數位電子看板(尤其是室外用之大型數位電子看板)用之顯示器之情形時，由於在LED及LED驅動部中流通大電流，故而動作易變得不穩定。然而，於背光單元200中，由於自LED220產生之熱藉由排熱風扇240a而高效率地排出至外部，故而可使動作穩定化。
其次，參照圖19說明另一實施形態之背光單元200'。圖19(a)係背光單元200'之模式性前視圖，圖19(b)係背光單元200'之模式性分解側視圖。
再者，背光單元200'除並非設置排熱風扇240a而設置有鼓風機240b來作為風扇240之方面以外，具有與上述背光單元200相同之構成，為避免冗餘而省略重複之說明。
於背光單元200'中，設置有鼓風機240b作為風扇240。鼓風機240b係以與底板210之背面210b之法線方向大致平行之方式配置，藉此，可使自背光單元200'之背面釋放之熱遠離背光單元200'之附近。如此，於背光單元200'中，由於自LED220及LED驅動部230產生之熱藉由鼓風機240b而高效率地送出至遠方，故而可使動作穩定。
再者，於上述背光單元中，設置有排熱風扇及鼓風機之一者，但本發明並不限定於此。背光單元亦可具備排熱風扇及鼓風機之兩者。
於圖20中，表示又一實施形態之背光單元200"之模式性後視圖。LED驅動部230係配置於底板210之背面之中央，可撓性基板236自LED驅動部230向左方向或右方向延伸。
於背光單元200"中，在底板210之背面210b上設置有排熱風扇240a及鼓風機240b之兩者。此處，設置有2個排熱風扇240a。排熱風扇240a係以與底板210之背面210b之法線方向大致垂直之方式配置，藉此，將背光單元200"內之熱排出。又，鼓風機240b係以與底板210之背面210b之法線方向大致平行之方式配置，藉此，使自背光單元200"之背面釋放之熱(其大部分係藉由排熱風扇240a排出之熱)遠離背光單元200"之附近。如此，藉由設置排熱風扇240a及鼓風機240b之兩者，而可高效率地將自LED220及LED驅動部230產生之熱排出。因此，可確保LED220及LED驅動部230之動作之穩定性。
再者，於本實施形態之背光單元200、200'、200"中，底板210亦可由SECC形成，或者，底板210亦可由其他材料形成。或者，於本實施形態之背光單元200、200'、200"中，底板210亦可於其表面具有上述多孔性氧化鋁層。例如，底板210亦可具有藉由對鋁基材或鋁層進行陽極氧化(視需要進行蝕刻處理)而形成之多孔性氧化鋁層。又，進而，亦可藉由封孔處理而於鋁基材或鋁層之表面形成多孔性氧化鋁層。
此處，與參考例之背光單元進行比較而說明本實施形態之背光單元200之優勢。首先，參照圖21說明參考例之背光單元。於圖21(a)中表示參考例之背光單元900之模式圖，於圖21(b)中表示背光單元900之模式性後視圖。
背光單元900除未設置風扇之方面以外，具有與圖18所示之背光單元200相同之構成。背光單元900包括具有正面910a及背面910b之底板910、經由LED基板922而安裝於底板910之正面910a之LED920、及安裝於底板910之背面910b之LED驅動部930。
再者，於以下說明中，將具有藉由對鋁基材進行陽極氧化及封孔處理而於其表面形成有多孔性氧化鋁層之底板210、910分別表示為底板210p、910p。又，將由SECC形成之底板210、910分別表示為底板210s、910s。又，將包含210p、210s、910p、910s作為底板210、910之背光單元200、900分別表示為背光單元200a、200b、900a、900b。
於圖22中，表示背光單元200a、200b、900a、900b之平衡溫度。此處，測定背光單元200a、200b、900a、900b之LED220、920及LED驅動部230、930之溫度。再者，此處雖然未圖示，但背光單元200a、200b、900a、900b之任一者中均同樣地設置有覆蓋構件，為進行參考，亦測定未設置覆蓋構件之背光單元900a、900b之溫度。
於背光單元900a、900b中，藉由設置覆蓋構件，而使LED920之平衡溫度增加25℃左右。再者，背光單元900a之平衡溫度之變化量低於背光單元900b。認為其原因在於，相對於在底板910p之表面設置有多孔性氧化鋁層，底板910s係由SECC形成，且底板910p之熱放射率高於底板910s。
於本實施形態之背光單元200a、200b中，藉由設置排熱風扇240a，而可與參考例之背光單元900相比使平衡溫度降低。具體而言，藉由排熱風扇240a，可使背光單元200a、200b中之LED220之平衡溫度與背光單元900a、900b之LED920相比分別降低約20℃。又，藉由排熱風扇240a，可使背光單元200a、200b中之LED驅動部230之平衡溫度與背光單元900a、900b之LED驅動部930相比降低約30℃。
再者，於背光單元200a、200b中，排熱風扇240a所導致之LED驅動部230之溫度降低效果高於LED220。認為其原因在於，相對於LED驅動部230係設置於底板210之背面210b，LED220係設置於底板210之正面210a，且排熱風扇240a使於底板210之背面210b附近經傳達熱之空氣高效率地遠離底板210之背面210b。
又，排熱風扇240a所導致之背光單元200a、200b之平衡溫度之降低量為彼此大致相同之程度。再者，藉由表面形成有多孔性氧化鋁層之鋁基材所形成之底板210p與SECC所形成之底板210s之差異，使背光單元200a之平衡溫度低於背光單元200b。
如上所述，藉由設置排熱風扇240a，而可使背光單元200a、200b之溫度降低。因此，可使LED220及LED驅動部230之動作穩定化。
以下，參照圖23說明參考例之背光單元900及本實施形態之背光單元200、200'、200"之平衡溫度。
於圖23中，表示背光單元900、未設置覆蓋構件之背光單元900、具備排熱風扇240a之背光單元200、具備鼓風機240b之背光單元200'、以及具備排熱風扇240a及鼓風機240b之兩者之背光單元200"之各者中之底板210、910之背面210b、910b、LED220、920、及LED控制電路232、932之平衡溫度之測定結果。再者，此處，背光單元200、200'、200"、900之底板210、910之任一者均為使平衡溫度高效率地降低，而具有藉由對鋁基材進行陽極氧化及封孔處理而形成於其表面之多孔性氧化鋁層。
若對背光單元200、200'、200"之各者中底板210之背面210b、LED220及LED控制電路232之平衡溫度進行比較，則LED控制電路232之平衡溫度最高，底板210之背面210b之溫度最低。再者，背光單元900亦相同。
首先，著眼於底板910之背面910b。藉由設置覆蓋構件，而使背面910b之平衡溫度增加。然而，即便設置有覆蓋構件，亦可藉由在背光單元200中設置排熱風扇240a而使背面210b之平衡溫度降低。又，即便設置有覆蓋構件，亦可藉由在背光單元200'中設置鼓風機240b而使背面210b之平衡溫度降低。再者，此處，鼓風機240b所導致之平衡溫度之降低大於排熱風扇240a。其原因在於，由於鼓風機240b直接對LED控制電路232輸送空氣，故而可高效率地抑制自LED控制電路232產生之熱所導致之溫度之上升，相對於此，由於排熱風扇240a主要將自LED220產生之熱釋放至外部，故而排熱風扇240a所導致之溫度降低效果不及鼓風機240b那樣高。又，藉由在背光單元200"中設置排熱風扇240a及鼓風機240b之兩者，而可使背面210b之平衡溫度進一步降低。
再者，LED220、920之平衡溫度亦具有相同之傾向，又，LED控制電路232、932之平衡溫度亦具有相同之傾向。然而，排熱風扇240a及/或鼓風機240b所導致之溫度降低效果對於安裝於底板210之背面210b之LED控制電路232最大。
如上所述，藉由設置風扇240，而可使背光單元200、200'、200"之平衡溫度較已卸除覆蓋構件時進一步降低。具體而言，藉由設置排熱風扇240a而可使平衡溫度於某種程度上降低，但藉由設置鼓風機240b而可使平衡溫度進一步降低。再者，藉由設置排熱風扇240a及鼓風機240b之兩者，而可使平衡溫度進一步降低。
產業上之可利用性
根據本發明，可改善背光單元之散熱效果。此種背光單元較佳地用於用作數位電子看板之顯示器之液晶顯示裝置。
10．．．液晶顯示裝置
20．．．液晶面板
30．．．信號輸入部
40．．．影像處理部
50．．．信號轉換部
100、100A、100B、100C、200、200'、200"、700、800、900．．．背光單元
110、110A、210、710、810、910．．．底板
110a．．．底板110之正面
110b．．．底板110之背面
112．．．鋁基材
114a、114a1、114a2、114b．．．多孔性氧化鋁層
114p、114q．．．凹部(微孔)
115．．．無機基底層
116．．．緩衝層
116．．．開口部
117．．．鋁層
120、220、720、820、920．．．光源(LED)
122、222、722、822、922．．．LED基板
124．．．連接部
126．．．配線
130、230、730、830、930．．．光源驅動部(LED驅動部)
132、232、732、832、932．．．光源控制電路(LED控制電路)
134、234、734、834、934．．．光源控制基板(LED控制基板)
136．．．可撓性基板
150、750、850．．．絕緣片
210a．．．底板210之正面
210b．．．底板210之背面
240．．．風扇
240a．．．排熱風扇
240b．．．鼓風機
710a．．．底板710之正面
710b．．．底板710之背面
810a．．．底板810之正面
810b．．．底板810之背面
910a．．．底板910之正面
910b．．．底板910之背面
L、M、N．．．測定部位
圖1(a)係本發明之背光單元之第1實施形態之模式圖，(b)係(a)所示之背光單元中之底板之模式性分解立體圖。
圖2係圖1所示之背光單元之模式性分解側視圖。
圖3係包含圖1所示之背光單元之液晶顯示裝置之模式圖。
圖4係圖3所示之液晶顯示裝置之方塊圖。
圖5(a)及(b)係圖1所示之背光單元之模式性後視圖，(c)係圖1所示之背光單元之模式性前視圖，(d)係圖1所示之背光單元中之LED基板之模式性後視圖，(e)係(d)所示之LED基板之模式性前視圖，(f)係(d)所示之LED基板之模式性之一部分剖面圖。
圖6(a)係比較例1之背光單元之模式性前視圖，(b)係(a)之模式性分解側視圖。
圖7(a)係表示比較例1之背光單元之各部位之溫度之時間變化的圖表，(b)係表示第1實施形態之背光單元之各部位之溫度之時間變化的圖表。
圖8係表示第1實施形態及比較例1之背光單元之平衡溫度的圖表。
圖9(a)係比較例2之背光單元之模式性前視圖，(b)係(a)之模式性分解側視圖。
圖10(a)係表示圖1所示之背光單元之模型之模式性前視圖，(b)係(a)之模式性俯視圖。
圖11(a)、(b)及(c)係分別表示比較例1、比較例2及第1實施形態之背光單元之模型之平衡溫度的圖表。
圖12係表示比較例1及第1實施形態之背光單元之模型之平衡溫度的圖表。
圖13(a)係本發明之背光單元之第2實施形態之模式圖，(b)係(a)中之底板之模式性剖面圖。
圖14(a)係本發明之背光單元之第3實施形態之模式圖，(b)及(c)係(a)中之底板之模式性分解立體圖，(d)係(a)中之底板之模式性剖面圖。
圖15(a)係本發明之背光單元之第4實施形態之模式圖，(b)係(a)中之底板之模式性分解立體圖。
圖16(a)~(c)係用以說明圖15所示之背光單元之底板之製作方法的模式圖。
圖17(a)~(c)係用以說明圖15所示之背光單元之另一底板之製作方法的模式圖。
圖18(a)係本發明之背光單元之第5實施形態之模式性前視圖，(b)係(a)所示之背光單元之分解側視圖，(c)係(a)所示之背光單元之模式性後視圖。
圖19(a)係本發明之背光單元之另一實施形態之模式性前視圖，(b)係(a)所示之背光單元之分解側視圖。
圖20係本發明之背光單元之又一實施形態之模式性後視圖。
圖21(a)係參考例之背光單元之模式性分解側視圖，(b)係(a)所示之背光單元之模式性後視圖。
圖22係表示參考例之背光單元及圖18所示之背光單元之平衡溫度的圖表。
圖23係表示參考例之背光單元及圖18~圖20所示之背光單元之平衡溫度的圖表。
100．．．背光單元
110．．．底板
112．．．鋁基材
114a．．．多孔性氧化鋁層
120．．．光源(LED)

Claims (10)

  1. 一種背光單元，其包括：底板；及光源，其係安裝於上述底板；上述底板包含：鋁基材或鋁層，及設置於上述鋁基材或鋁層之表面之多孔性氧化鋁層或已進行封孔處理之多孔性氧化鋁層；且上述多孔性氧化鋁層或已進行封孔處理之多孔性氧化鋁層係部分地設置，以及/或是上述多孔性氧化鋁層或已進行封孔處理之多孔性氧化鋁層之厚度係部分地相異。
  2. 如請求項1之背光單元，其更包含控制上述光源之光源控制電路。
  3. 如請求項2之背光單元，其中上述底板具有正面及背面；上述光源係設置於上述底板之上述正面；上述光源控制電路係設置於上述底板之上述背面。
  4. 如請求項2或3之背光單元，其中於上述底板設置有開口部；且更包含連接部，該連接部係設置於上述開口部、且電性連接上述光源控制電路與上述光源。
  5. 如請求項1至3中任一項之背光單元，其中上述光源包含發光二極體。
  6. 如請求項1至3中任一項之背光單元，其更包含鼓風機及排熱風扇中之至少一者。
  7. 如請求項6之背光單元，其中上述鼓風機係與上述底板之背面之法線方向大致平行地安裝。
  8. 如請求項6之背光單元，其中上述排熱風扇係與上述底板之背面之法線方向大致垂直地安裝。
  9. 一種液晶顯示裝置，其包括：液晶面板；及如請求項1至3中任一項之背光單元，其對上述液晶面板照射光。
  10. 一種數位電子看板，其包含如請求項9之液晶顯示裝置。
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