(57)【要約】【課題】ＬＥＤの放熱効率を高め、高輝度化及び高信頼性化を達成できるエッジライト型パネルユニット及びこれを具えた液晶表示装置を提供する。【解決手段】本発明に係るエッジライト型パネルユニットは、液晶パネル１２と、前記液晶パネルの背面に配設された導光板１６と、一方の面に発光ダイオード３２を含むＬＥＤモジュール３０が複数搭載され、前記発光ダイオードが前記導光板の端面に向くよう配置されたＬＥＤバー４０と、前記ＬＥＤバーの他方の面に熱伝導可能に配置される放熱板５０と、前記導光板の背面を覆い、前記ＬＥＤバーに熱的に接続される金属製のバックシャーシ２２と、を具え、前記バックシャーシの背面には、コンテナの内部に作動流体の封入された複数のヒートパイプ６０が配置されており、前記複数のヒートパイプは、前記バックシャーシの背面の短辺側端縁の長さの６０％から１００％の範囲で熱的に接触している。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルと、
前記液晶パネルの背面に配設された導光板と、
一方の面に発光ダイオードを含むＬＥＤモジュールが複数搭載され、前記発光ダイオードが前記導光板の端面に向くよう配置されたＬＥＤバーと、
前記ＬＥＤバーの他方の面に熱伝導可能に配置される放熱板と、
前記導光板の背面を覆い、前記ＬＥＤバーに熱的に接続される金属製のバックシャーシと、
を具えるエッジライト型パネルユニットであって、
前記バックシャーシの背面には、コンテナの内部に作動流体の封入された複数のヒートパイプが配置されており、
前記複数のヒートパイプは、前記バックシャーシの背面の短辺側端縁の長さの６０％から１００％の範囲で熱的に接触している、
ことを特徴とするエッジライト型パネルユニット。
【請求項２】
前記ヒートパイプは、前記コンテナが扁平形状であり、平坦面が前記バックシャーシの背面と熱的に接触している、
請求項１に記載のエッジライト型パネルユニット。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のエッジライト型パネルユニットを具える液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エッジライト型パネルユニット及びこれを具えた液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置のパネルユニットとして、液晶パネルの背面側に拡散シート、レンズシート及び導光板を配設し、導光板の端面にバックライトとして発光ダイオード（ＬＥＤ）を配置した所謂エッジライト型パネルユニットが知られている。
【０００３】
ＬＥＤは、発光に伴い発熱するため、ＬＥＤから発生した熱を効率よく放熱する必要がある。たとえば、特許文献１では、アルミニウム製の杆体からなるＬＥＤバーにＬＥＤを搭載し、ＬＥＤの放熱特性を高めるようにしている。また、ＬＥＤバーと、パネルユニットの背面を覆うバックシャーシとを熱的に接続して、ＬＥＤバーからの放熱を行なうことができるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１５５２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
パネルユニットの高輝度化を図るためには、ＬＥＤの電流量を増やしたり、搭載数を増やす必要がある。しかしながら、これに伴い発熱も大きくなる。従って、さらに放熱効率の良いパネルユニットの提供が求められている。
【０００６】
本発明の目的は、ＬＥＤの放熱効率を高め、高輝度化及び高信頼性化を達成できるエッジライト型パネルユニット及びこれを具えた液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るエッジライト型パネルユニットは、
液晶パネルと、
前記液晶パネルの背面に配設された導光板と、
一方の面に発光ダイオードを含むＬＥＤモジュールが複数搭載され、前記発光ダイオードが前記導光板の端面に向くよう配置されたＬＥＤバーと、
前記ＬＥＤバーの他方の面に熱伝導可能に配置される放熱板と、
前記導光板の背面を覆い、前記ＬＥＤバーに熱的に接続される金属製のバックシャーシと、
を具えるエッジライト型パネルユニットであって、
前記バックシャーシの背面には、コンテナの内部に作動流体の封入された複数のヒートパイプが配置されており、
前記複数のヒートパイプは、前記バックシャーシの背面の短辺側端縁の長さの６０％から１００％の範囲で熱的に接触している。
【０００８】
また、本発明に係る液晶表示装置は、
上記エッジライト型パネルユニットを具える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のエッジライト型パネルユニットによれば、ヒートパイプにより、ＬＥＤバーの放熱効率を高めたことで、高輝度化及び高信頼性化を達成できる。
【００１０】
また、本発明のエッジライト型パネルユニットを具えた液晶表示装置についても、高輝度化及び高信頼性化を達成でき、特に高輝度を必要とされるサイネージ用の液晶表示装置として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明に係るエッジライト型パネルユニットの正面図である。
【図２】図２は、図１の線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【図３】図３は、ＬＥＤモジュールの搭載されたＬＥＤバーの正面図である。
【図４】図４は、図３の線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。
【図５】図５は、本発明に係るエッジライト型パネルユニットの背面図である。
【図６】図６は、ヒートパイプ装着部分の拡大断面斜視図である。
【図７】図７は、ヒートパイプの本数とＬＥＤのジャンクション温度、輝度との関係を示す表である。
【図８】図８は、バックシャーシの短辺の長さとヒートパイプの短辺側の総長さの比に対する、ＬＥＤのジャンクション温度を示す表である。
【図９】図９は、図８をグラフ化したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態に係るエッジライト型パネルユニット１０について、図面を参照しながら詳細に説明を行なう。
【００１３】
エッジライト型パネルユニット１０は、図１及び図２に示すように、液晶パネル１２の背面に拡散シート１４、レンズシート１５と導光板１６を積層し、導光板１６の端縁に複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）３２を配置して構成される。
【００１４】
液晶パネル１２は、たとえば、偏光フィルム、ガラス基板、電極、配向膜、液晶セル、カラーフィルタから構成することができる。液晶パネル１２の周囲は、パネル固定フレーム２０とミドルフレーム２１によって保持されている。拡散シート１４は、ミドルフレーム２１に周縁が当接するよう配置され、レンズシート１５は、拡散シート１４の背面側に重なるように配置される。
【００１５】
導光板１６は、反射ドット印刷等が施されており、図２に示すように、背面側に反射シート１７が配置されている。導光板１６の端縁に配置されたＬＥＤ３２からの入射光は、導光板１６内で表面反射を繰り返して、面発光することで、レンズシート１５を介して拡散シート１４から出射し、液晶パネル１２の有効光とするものである。導光板１６としてアクリル板を採用することができる。
【００１６】
導光板１６は、前面が開口したシャーシ２２に収容され、後述するとおり、ＬＥＤ３２等と一体にシャーシ２２はパネル固定フレーム２０に嵌められる。
【００１７】
バックライトとなるＬＥＤ３２は、導光板１６の端縁に配置される。図３では、ＬＥＤ３２は、パネルユニット１０の左右短辺に配置しているが、長辺に配置することもできる。
【００１８】
ＬＥＤ３２は、図３、より詳細には図４に示すように、ＬＥＤチップ３４に蛍光体３６を塗布等し、電極ワイヤ３８をＬＥＤチップ３４の背面側に設けられた配線パターン３９と電気的に接続したＬＥＤモジュール３０を用いることができる。
【００１９】
ＬＥＤモジュール３０は、図３及び図４に示すように、杆状のＬＥＤバー４０に所定間隔で配置される。ＬＥＤバー４０は、導光板１６の短辺と略同じ長さであり、熱伝導にすぐれる材料から構成される。たとえば、ＬＥＤバー４０は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、窒化アルミニウムを例示することができる。
【００２０】
ＬＥＤモジュール３０は、ＬＥＤバー４０の一方の面に配置され、他方の面には、放熱板５０と熱的に接触している。放熱板５０は、アルミニウム等を採用できる。図２乃至図４では、放熱板５０は略Ｌ字状であり、パネルユニット１０を前側から見たときに前後方向となる縦辺の内側にＬＥＤバー４０が配置され、内向きに後辺が延びている。
【００２１】
放熱板５０は、図２に示すように、ＬＥＤ３２が内向きとなって導光板１６の端縁を照射可能となるようシャーシ２２に装着される。より詳細には、放熱板５０は、縦辺がシャーシ２２の内側面と熱的に接触し、後辺がシャーシ２２の背面に熱的に接触するように配置される。シャーシ２２には、反射シート１７及び導光板１６が収容され、前述のパネル固定フレーム２０に嵌められる。
【００２２】
バックシャーシ２２の背面側には、図２、図５及び図６に示すように、ヒートパイプ６０が配置される。ヒートパイプ６０は、一端（高温部）がバックシャーシ２２と熱的に接触し、自由端側（冷却部）がバックシャーシ２２と接触しないように配置される。
【００２３】
より望ましくは、ヒートパイプ６０は、一端がバックシャーシ２２を挟んで放熱板５０と対向するように、バックシャーシ２２の短辺側端縁から内向きに設置する。
【００２４】
ヒートパイプ６０は、バックシャーシ２２の短辺側端縁に複数配置することができ、放熱板５０と対向するバックシャーシ２２の短辺側端縁からの熱を効率よく吸収することができるように、バックシャーシ２２の短辺側端縁の長さの６０％から１００％の範囲でヒートパイプ６０と熱的に接触するようにすることが望ましい。
【００２５】
ヒートパイプ６０は、作動流体の蒸発、凝集による熱交換効率を高めるために、バックシャーシ２２と熱的に接触する高温部から自由端側の冷却部に向けて斜め上方に傾斜するよう配置することが好適である。
【００２６】
ヒートパイプ６０は、コンテナ６２の内部に作動流体を封入して構成することができる。作動流体として、アセトン水溶液を例示することができる。
【００２７】
ヒートパイプ６０は、図示の実施形態では、コンテナ６２を扁平形状としており、バックシャーシ２２に対して、その平坦面が広い面積で熱的に接触するようにしている。
【００２８】
また、ヒートパイプ６０は、バックシャーシ２２と接触しない自由端側の冷却部がバックシャーシ２２から離れるように僅かに屈曲している。
【００２９】
然して、ＬＥＤ３２に通電を行なうことで、ＬＥＤ３２からの光が、導光板１６、レンズシート１５及び拡散シート１４を介して液晶パネル１２を発光させる。
【００３０】
ＬＥＤ３２の通電に伴い、ＬＥＤ３２は熱を発生するが、発生した熱は、ＬＥＤバー４０、放熱板５０を介してバックシャーシ２２に伝導する。
【００３１】
本発明では、バックシャーシ２２にヒートパイプ６０を配置しているから、バックシャーシ２２の熱は、コンテナ６２に伝達される。これにより、ヒートパイプ６０は、高温部の内部で作動流体が熱を吸収して蒸発し、コンテナ６２内を通って冷却部に移動する。冷却部に移動した作動流体は冷却されて凝集し、再度液体の状態となって、高温部に戻る。
【００３２】
このように、作動流体がコンテナ６２内を循環することで、バックシャーシ２２からの吸熱を効率的に行なうことができ、ＬＥＤ３２の発熱を抑えることができる。
【００３３】
図７は、設置されるヒートパイプ６０の本数と、ＬＥＤ３２のジャンクション温度、輝度との関係を示す表である。なお、ジャンクション温度は、ｐｎ接合部の最も高温となる部分の温度である。
【００３４】
図７を参照すると、ヒートパイプ６０の設置本数を増やすことで、ＬＥＤ３２のジャンクション温度を低下させることができたことがわかる。また、ＬＥＤ３２の発熱を抑えることができたことで、ＬＥＤ３２の輝度を高めることができたこともわかる。
【００３５】
図８及び図９は、バックシャーシ２２の短辺の長さＬｂとヒートパイプ６０の短辺側の総長さＬｐの比を変えたときに、ＬＥＤ３２のジャンクション温度の変化を調べた表及びその結果を図示したグラフである。
【００３６】
図８及び図９を参照すると、Ｌｐ／Ｌｂが大きくなる、即ち、ヒートパイプ６０の短辺側の総長さが長くなる程、ＬＥＤ３２のジャンクション温度が低下していることがわかる。Ｌｐ／Ｌｂが約０．６以上となることで、ジャンクション温度を３０℃以上低下させることができる。ＬＥＤ３２の発熱が抑えられることから、ＬＥＤ３２の輝度を高めることができる。
【００３７】
上記のように、本発明のエッジライト型パネルユニット１０によれば、ヒートパイプ６０により、ＬＥＤバー４０の放熱効率を高めたことで、高輝度化及び高信頼性化を達成できる。
【００３８】
また、本発明のエッジライト型パネルユニットを具えた液晶表示装置についても、高輝度化及び高信頼性化を達成でき、特に高輝度を必要とされるサイネージ用の液晶表示装置として好適である。
【００３９】
上記説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を限縮するように解すべきではない。また、本発明の各部構成は、上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【００４０】
たとえば、液晶パネル１２、拡散シート１４、レンズシート１５、導光板１６の構成や構造、ＬＥＤバー４０等の構成は、上記に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４１】
１０  エッジライト型パネルユニット
１２  液晶パネル
１４  拡散シート
１５  レンズシート
１６  導光板
３２  ＬＥＤ
４０  ＬＥＤバー
５０  放熱板
６０  ヒートパイプ
【図１】
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【図２】
2016177865.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2016177865.tif 000009
【図８】
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【図９】
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