(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、を具えるエッジライト型パネルユニットであって、前記ＬＥＤバーは、前記放熱板と当接する前記他方の面に凹凸４２が形成されている。【選択図】図４
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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、
を具えるエッジライト型パネルユニットであって、
前記ＬＥＤバーは、前記放熱板と当接する前記他方の面に凹凸が形成されている、
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ＬＥＤバーに形成される凹凸は、中心線平均粗さＲａが１０μｍ〜２５μｍである、
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】
前記ＬＥＤバーは、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、窒化アルミニウムの群より選択される１の材料である、
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。
【請求項４】
請求項１乃至請求項請求項３の何れか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。
【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】
しかしながら、ＬＥＤバーは、裏面がフラットであり、これに接する放熱板の表面も平坦である。従って、ＬＥＤから発生した熱は、ＬＥＤに近い領域で効率よく拡散させることができない。すなわち、ＬＥＤから放熱板に至るまでの過程で熱抵抗が高くなる結果、ＬＥＤの温度が上昇して、ＬＥＤの信頼性が低くなることがある。放熱効率が十分でない環境下において、ＬＥＤに大電流を流すと、ＬＥＤの温度が上昇し、発光効率が低下する虞もある。
【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、
を具えるエッジライト型パネルユニットであって、
前記ＬＥＤバーは、前記放熱板と当接する前記他方の面に凹凸が形成されている。
【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、ＬＥＤバーと放熱板との接触界面の表面積を大きくすることで熱抵抗を小さくし、ＬＥＤバーからの放熱特性を高めることができるから、ＬＥＤから発生する熱を効率的に放熱することができる。従って、ＬＥＤに大電流を流すことが可能となり、パネルユニットの高輝度化、高信頼性化を達成することができる。
【００１０】
また、本発明の液晶表示装置によれば、パネルユニットは、ＬＥＤに大電流を流すことが可能であるから、パネルユニットの高輝度化、高信頼性化を達成することができ、これを搭載する液晶表示装置の高輝度化、高信頼性化も達成できる。
【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、発明例と比較例のＬＥＤバーと放熱板界面の表面粗さと熱抵抗との関係を示すグラフである。
【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】
ここで、図４に示すように、ＬＥＤバー４０の前記他方の面には、前記放熱板と当接する前記他方の面に凹凸４２が形成されている。ＬＥＤバー４０に形成される凹凸４２は、中心線平均粗さＲａを１０μｍ〜２５μｍとすることが好適である。
【００２２】
ＬＥＤバー４０の凹凸４２は、たとえば、ＬＥＤバー４０を焼結により作製し、作製されたＬＥＤバー４０の放熱板５０と接する面に研磨等の機械加工を施さないことで形成することができる。
【００２３】
また、凹凸４２は、ＬＥＤバー４０に粗面加工を施したり、ブラストやスパッタリングを施すことで形成することもできる。
【００２４】
ＬＥＤバー４０は、放熱板５０に、半田や熱伝導性にすぐれる接着剤、熱伝導性にすぐれる高分子テープなどにより熱的に接触するよう固定される。
【００２５】
ＬＥＤバー４０は、放熱板５０と接する面に凹凸４２が形成されているから、放熱板５０との接触界面の面積を大きくすることができ、これにより、ＬＥＤ３２の温度上昇を可及的に低減することができる。また、凹凸４２を形成することで、ＬＥＤバー４０と放熱板５０との接着強度を向上させることができる。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
図５は、ＬＥＤバー４０の表面粗さ(Ｒａ)と熱抵抗の関係を示すグラフである。なお、ＬＥＤモジュール３０とＬＥＤバー４０との接触面積は、１０μｍ２である。
【００２９】
発明例は、ＬＥＤバー４０の凹凸４２の表面粗さ(Ｒａ)が１０μｍ〜２５μｍとなるように加工されており、放熱板５０と半田により熱的に接触するよう取り付けている。これにより、ＬＥＤバー４０と放熱板５０との界面表面積が夫々２２０μｍ２〜５１０μｍ２となっている。一方、比較のために、界面に凹凸が形成されておらず、表面粗さ(Ｒａ)が５μｍ未満であり、界面表面積が１００μｍ２である比較例を作製した。
【００３０】
発明例については、ＬＥＤバー４０に凹凸４２を形成することで、比較例に比して、放熱板５０との界面表面積を２倍以上にできたことがわかる。
【００３１】
これらについて、熱抵抗率(ｍ２Ｋ／Ｓ・ｍ−２)を測定した。その結果、図５に示すように、ＬＥＤバー４０に、放熱板５０との接触界面に凹凸４２を形成した発明例は、比較例に比して熱抵抗率を約５０％以上低減できていることがわかる。
【００３２】
このように、本発明によれば、ＬＥＤバー４０と放熱板５０との接触界面の表面積を大きくすることで熱抵抗を小さくし、ＬＥＤバー４０からの放熱特性を高めることができるから、ＬＥＤ３２から発生する熱を効率的に放熱することができる。従って、ＬＥＤ３２に大電流を流すことが可能となり、パネルユニット１０、ひいては当該パネルユニット１０を搭載した液晶表示装置の高輝度化、高信頼性化を達成することができる。
【００３３】
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。
【００３４】
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の構成や構造は、上記に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３５】
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
４２  凹凸
５０  放熱板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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