JP2006154136A - 液晶表示装置およびそれを用いた表示体 - Google Patents

Abstract

【課題】
ＬＥＤ光源の発光効率低下を抑制するとともに、ＬＥＤ光源の損傷を防ぎ、明るい長寿命の液晶表示ができるＬＥＤバックライトを有する液晶表示装置を提供する。
【解決手段】
本発明の液晶表示装置は液晶表示パネル１と、導光板４、導光板４の端面に配置した光源体とを備えたバックライトとから構成される。光源体は、長尺状の実装基板８と、該実装基板８の一方主面に複数配列実装され且つＬＥＤ光源７と、実装基板８の一方主面（表面）と他方主面（裏面）と両主面と直角を成す長尺状の上下面のうち、少なくとも３つ面を被覆する断面コ字状の放熱シート９と、放熱シート９の外面に配置されたヒートシンク基板１０とからなる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、液晶表示装置に関し、詳しくはＬＥＤ光源体とするバックライトを用いた液晶表示装置に関する。

従来、液晶表示装置の表示方式のうち、透過型、半透過型の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、液晶表示パネルの外部に、液晶表示パネルに透過する光を供給するバックライトが配置されて構成されている。

一般に、バックライトは、光源体と導光板とから成り、光源体はＣＣＦＬ（冷陰極管）と言われる小型の蛍光管が使用されている。また、導光板は、透明な樹脂からなり、液晶表示パネルの表示領域に対応するように対向する位置に配置される。また、導光板の表面側主面（液晶表示パネル側の主面）には、拡散層やレンズシートが貼付されている。また、裏面側主面側には、光を表面側に拡散・反射する拡散部が形成されている。

光源体であるＣＣＦＬは導光板の端面に光が入射されるように配置されており、導光板の端面から入射された光は、導光板内に伝達され、導光板の裏面側で拡散・反射され、導光板の表面主面側から液晶表示パネルに向けて出射される。すなわち、バックライトは、ＣＣＦＬという線光源から均一な面状光源へと変換して、液晶表示装置の光源として利用されている。

しかしこのＣＣＦＬ光源体は、放電管の中にＨｇ（水銀）を封入し、放電により励起された水銀から放出される紫外線がＣＣＦＬ管壁の蛍光体にあたり可視光に変換させている。このため、環境面を考慮すると、有害な水銀を使用しており、その使用の抑制と、代替光源体が求められている。

またＣＣＦＬを点灯させる為には、高電圧高周波点灯回路が必要であり、高周波ノイズが発生するため、ノイズ対策が別途必要なばかりでなく、低温点灯しにくい等の問題があった。

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、発光ダイオードチップを取り扱い容易にするため、発光ダイオード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た。すなわち、この容器内に発光ダイオードチップを収容した発光ダイオードモジュールが用いられる。これらの発光ダイオードモジュールをバックライトの光源体として用いるにあたり、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し、この電極パッドに複数の発光ダイオートモジュールをアレイ状に実装していた（ＬＥＤ光源体）。

そして、ＬＥＤ光源体は、各発光ダイオードモジュールで発光した光が導光板の端面から導光板内に入射されるように、導光板の端面と実装基板の一方主面とが発光ダイオードモジュールを介して対向するように配置されていた。

このＬＥＤ光源体を利用したバックライト（ＬＥＤバックライト）は、低価格化と発光効率向上、環境規制に伴い、液晶表示パネルのバックライト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。

ここで最も大きな課題は、ＬＥＤ光源体は、発光ダイオードチップ自身の発熱によりＬＥＤ光源体及びその周辺温度が上昇することで、ＬＥＤチップの発光効率や寿命が低下することである。ＬＥＤ光源体は最近の改善により発光効率の向上はなされているものの、発光効率は供給されたエネルギーの約１０％程度であり、残りの９０％は熱として放出されることになる。即ち、ＬＥＤを光源体としたバックライトにおいては、この発生熱がＬＥＤ光源体を構成する容器や実装基板に蓄熱され、ＬＥＤ光源体やその周辺温度の上昇に伴い、ＬＥＤチップ自身の発光効率の低下を招くことになる。また寿命に関しては、たとえば、トップビュー型ＬＥＤの順電流ＩＦ＝２０ｍＡにおける推定寿命データ（輝度半減期）は、周囲温度が２５℃において寿命は約１２０００時間であるのに対し、５０℃では約５５００時間しかなく、ＬＥＤの周辺温度の上昇に伴って、寿命が短くなることが分かっている。

さらにはＬＥＤチップで発生する熱はＬＥＤチップ自身やそのＬＥＤを実装した実装基板の配線パターンなどを破損させる原因にもなりえる。しかも、バックライトの高輝度化のために、ＬＥＤ実装数を増加させると、その発熱量が増大することから、一層、この発熱を無視することが出来ない。

ＬＥＤで発生する熱に関する従来技術として、例えば特開２００３−２８１９２４号に開示されているように発光ダイオードは一般的には、ジャンクション温度が上昇すると、この発光効率が低下する不都合があり、たとえばＧａＮのジャンクションの温度が１℃上昇すると発光効率が１％程度低下することがある。発光ダイオードの温度上昇を抑制するため、電源供給端子を有するフレキシブル基板に発光ダイオードを実装し、箱状金属ケース内に、両面接着テープを介してフレキブル基板とともに発光ダイオードを収容固定して、発光ダイオードの発光面を除いて樹脂接着剤で箱状金属ケース内を充填した照明装置が知られている。そして、この箱状金属ケースの開口は、導光板の端面に嵌合固定されていた。
特開２００３−２８１９２４号公報

しかしながら、上述の照明装置においては、金属ケースに両面接着テープを介してフレキシブル基板を接合している。その接着面は、金属ケースの表面やフレキブル基板の接着面は、微細な凹凸のために面接触は不十分であり、熱伝導が極めて小さい空気層が介在したりする。しかも、両面粘着テープ固定の場合も、両面粘着テープの熱伝導率が小さいため、フレキシブル基板から金属ケースへの熱伝導が不十分であり、発光ダイオードや発光ダイオードの周囲やフレキシブル基板に蓄熱されてしまう。その結果、発光ダイオード自身の温度上昇により、発光ダイオードの発光効率の低下、発光ダイオードチップが短時間で損傷するという問題を充分に解決しえないものであった。

また、非常に狭い金属ケース内に樹脂ペーストを充填するという工程が非常に困難となり、しかも、樹脂ペーストの硬化処理になり、内部に気泡を取り込んで硬化されることが多く、これによっても熱の伝導を阻害してしまうことになる。

さらに、発光ダイオードの発光面を導光板の端面に密接させるように配置したとしても、発光ダイオードが点発光源であるため、導光体から入射される光が、導光板で拡散・反射して、再度、この発光ダイオードを配置した端面に戻ってきても、それらの光は有効的に導光板に戻すことができず、結果として、光の損失が発生してしまうものであった。

本発明は上述の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、ＬＥＤ光源体の発生熱を金属ケースや筐体に効率よく伝導・放熱することにより、ＬＥＤ光源体を実装した実装基板の蓄熱を低減し、ＬＥＤ光源体の温度上昇を小さくすることにより、ＬＥＤ光源体の発光効率低下を抑制できるＬＥＤ光源体を有する液晶表示装置を提供するものである。

本発明の液晶表示装置は、表示電極、配向膜を有する１対の基板間に液晶を介在させて複数の画素領域からなる表示領域を有する液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの一方の基板の外側に配置され、且つ前記表示領域に対応するような位置に配される導光板及び該導光板の端面に配される光源体を備えたバックライトと
から構成される液晶表示装置において、
前記光源体は、長尺状の実装基板と、該実装基板の一方主面に複数配列され且つ発光ダイオードチップが収容された発光ダイオードモジュールと、該実装基板の両主面及び該両主面と直角を成す長手方向の端面のうち３つ面を被覆する断面コ字状の放熱シートとから成るとともに、前記発光ダイオードモジュールの発光面を露出するように前記断面コ字状放熱シート内に前記実装基板を配置したことを特徴とする。

また、断面コ字状の放熱シートの一面に、前記発光ダイオードモジュールの発光面が露出する切欠部が形成されていることを特徴とする。

また、前記断面コ字状の放熱シートは、ヒートシンク機能を有する金属ケースで被覆されていることを特徴とする。

前記液晶表示パネルと前記バックライトとは、筐体に収容されるとともに、前記金属ケースは前記筐体内に一体的または密着して形成されていることを特徴とする。

前記金属ケースは、筐体に熱伝導性粘着剤もしくは熱伝導性接着剤を介して接着されていることを特徴とする。

上述の液晶表示装置と、前記表示電極に所定信号を与える駆動手段と、該駆動手段に供給する所定回路とを少なくとも具備した表示体である。

本発明の液晶表示装置では、ＬＥＤ光源体を実装した長尺状の実装基板が、実装基板の長手方向の４つ面（一対の主面、一対の長手方向の端面）のうち３つの面を覆う断面コ字状の放熱シートに被覆されている。したがって、発光ダイオードチップで発生した熱は、発光ダイオードモジュールや実装基板を通じて効率的に金属ケースや筐体や外部になど効率よく熱伝導・放熱させることにより、ＬＥＤ光源体の周囲の熱や実装基板に蓄積された蓄熱を低減し、発光ダイオードモジュールや発光ダイオードチップの温度上昇を有効に抑制することができる。このことから、発光効率低下を抑制するとともに、ＬＥＤ光源体自身の熱による損傷を防ぎ、明るい長寿命の液晶表示ができるＬＥＤバックライトを有する液晶表示装置を提供することができる。

また、断面コ字状の放熱シートの一面に、発光ダイオードモジュールの発光面が露出する切欠部が形成されていることから、発光ダイオードモジュールから発光した光を確実に導光板に供給することができる。

また、前記断面コ字状の放熱シートは、ヒートシンク機能を有する金属ケースで被覆されて、断面コ字状の放熱シートに伝わった熱を、金属ケースに効率よく熱伝導させることができる。また、外部からの衝撃をこの金属ケースで遮断して、さらに放熱シートで緩和することができ、耐衝撃性に優れた液晶表示装置となる。

前記液晶表示パネルと前記バックライトとは、筐体に収容されるとともに、前記金属ケースは前記筐体内に一体的または密着して形成されているので、金属ケースから筐体に確実に熱を伝えることができる。具体的に筐体への密着は、熱伝導性粘着剤もしくは熱伝導性接着剤を介して接着されているため、熱の伝導効率を非常に高めることができる。

上述の液晶表示装置と、前記表示電極に所定信号を与える駆動手段と、該駆動手段に供給する所定回路とを少なくとも具備した表示体であることから、表示体も非常に明るい液晶表示が可能となる。

以下、本発明の液晶表示装置を図面に基づいて詳説する。

図１は、本発明の液晶表示装置の概略断面図を示し、図２に液晶表示装置の表示面から見た外観斜視図を示し、図３に液晶表示パネルの概略断面構造を示し、図４にＬＥＤ光源体を搭載した実装基板の斜視図を示し、図５に放熱シートの例を斜視図で示し、図６はヒートシンク機能を有する金属ケースの例を斜視図で示す。

本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネル１、ＬＥＤバックライト、液晶表示装置の筐体６、ヒートシンク機能を有する金属ケース１０（ヒートシンク基板という）とから主に構成されている。尚、図の筐体６は主に液晶表示パネル１を保護する上側筐体とバックライト裏に配置した下側筐体からなり、ヒートシンク基板１０は主にＬＥＤバックライトの光源体を保持および保護するとともに、外部に熱を放出するヒートシンク機能を兼ねるものである。図２では、ヒートシンク基板１０から筐体６の周囲の外部に直接熱を放出することができるように、筐体６の１つの側面からヒートシンク基板１０の一部が露出するように配置されている。

液晶表示パネル１は、図３に示す他方の基板である下部透明基板１１、一方の基板である上部透明基板１２、両透明基板１１、１２との間には、シール部１４によって周囲が囲まれた液晶層１３が配置されている。また、下部透明基板１１の内面には、例えば、表示電極、配向膜などが形成されており、また、上部透明基板１２内面にも表示電極、配向膜が形成されている。尚、図３では下部透明基板の内面の構造物を単に符号１５で示し、また、上部透明基板の構造物を単に符号１６で示している。

この下部透明基板１１の内部構造物１５を構成する表示電極と上部透明基板１２の内部構造物１６を構成する表示電極は、互いに対向してマトリックス状に配列された表示画素領域を形成している。

なお、各表示画素領域を構成する１画素は、たとえば透過型液晶表示装置においては、表示電極が全て透明電極で構成されてバックライトの光を透過しえる光透光部となり、半透過型液晶表示装置においては、一部が反射金属膜で構成された光反射部と、一部がバックライトの光を透過しえる光透過部を並設している。即ち、この半透過型液晶表示装置では、表示面側から入射した外部の光を利用して、画素領域の光反射部で反射し表示面側に戻すとともに、また、バックライトの光を透過させてその光を表示面側に与えている。これにより、外光が強い場合には、反射型モードで表示して、外光が弱い時には、透過型モードで表示を行っている。

また、下部透明基板１１の外面および上部透明基板１２の外面には、図では省略しているが、偏光板、位相差板、必要に応じて散乱板が配置されている。

また、カラー表示を達成するために、下部透明基板１１の内部構造物１５または上部透明基板１２の内部構造物１６のいずれかの各画素領域に対応したカラーフィルタを形成してもよい。

また、表示駆動方式によっては、下部透明基板１１の内部構造物１５または上部透明基板１２の内部構造物１６のいずれかの各画素領域にスイッチング手段を形成し、画素領域ごとに表示を制御するようにしてもよい。

また、上部透明基板１２や下部透明基板１１のいずれか一方の基板、たとえば形状の大きい基板、たとえば上部透明基板１２の外周領域には、上部透明基板１２の内面構造体１５のうち表示電極やスイッチング素子に接続する配線パターンを設け、この配線パターンに所定信号、所定電圧を供給する駆動回路や外部の駆動回路に接続する入力端子を設けても構わない。なお、配線パターンを形成しない側の基板、たとえば、下部透明基板１１の表示電極は、両基板１１、１２間の間隔に配置した導電性フィラーを介して上部透明基板１２側の配線パターンに接続しても構わない。

下部透明基板１１や上部透明基板１２は、ガラス、透光性プラスチックなどが例示できる。また、内部構造物１５、１６を構成する表示電極は、たとえば透明導電材料であるＩＴＯや酸化錫などで形成され、また、反射部を構成する反射金属膜はアルミニウムやチタンなどで構成されている。また、配向膜はラビング処理したポリイミド樹脂からなる。また、カラーフィルタを形成する場合には樹脂に染料や顔料など添加して、画素領域ごとに赤、緑、青の各色のフィルタを形成し、さらに各フィルタ間や画素領域の周囲を遮光目的で黒色樹脂を用いてもよい。

このような下部透明基板１１や上部透明基板１２は、シール部１４を介して貼り合わせ圧着し、そのシール部１４の一部の開口よりネマチック液晶などからなる液晶材を注入し、しかる後に、その注入口を封止する。この貼り合わせに際し、両透明基板１１、１２に配列した双方の表示電極を両者が直交するようになし、表示電極の交差部分が各画素領域となり、この画素領域が集合して表示領域となる。

このようにして、液晶表示パネル１が構成されている。この液晶表示パネル１の他方の透明基板である下部基板１１の外部側には、ＬＥＤバックライトが配置されている。

ＬＥＤバックライトは、図１に示すように、発光ダイオードチップを収容した容器を有する発光ダイオードモジュール（以下、ＬＥＤ光源という）７、導光板４、レンズシート２、拡散シート３、反射シート５、実装基板８、断面コ字状の放熱シート９とからなり、放熱シート９の外面にはヒートシンク基板１０が配置されている。尚、本発明でいう光源体とは、ＬＥＤ光源７、実装基板８、断面コ字状の放熱シート９とからなり、必要に応じてヒートシンク基板１０を含めていう。

そして、導光板４の一方の主面（光が出射される面）が、液晶表示パネル１の表示領域に対向するように配置されている。

ＬＥＤバックライトを構成する導光板４は、透明樹脂基板からなり、その樹脂成分中に光散乱部材を含有させても構わない。導光板４の他方の主面には、光が拡散・反射される反射シート５が配置されている。この反射シート５は、導光板４中を伝搬する光を一方主面側に放射させるためのものである。尚、反射シート５の代わりに他方の主面に直接、拡散・反射させるための溝を形成したり、さらに、他方主面に拡散・反射機能を有する塗膜を形成して構わない。また、この反射シート５は、導光板４の４つの端面のうちＬＥＤ光源７が配置される端面を除く３つの端面にも形成してもよい。

実装基板８は、長尺状のガラス布基材エポキシ樹脂基板やセラミック基板からなり、ＬＥＤモジュール（ＬＥＤ光源）７が実装される。このＬＥＤ光源７の実装面には、ＬＥＤ光源７に所定駆動電流を供給する金属配線パターンが形成されている。そして、この金属配線パターンに導電部材を介して、ＬＥＤ光源７が複数、所定間隔をおいて配列実装されることになる。

次に、図１を用いて放熱構造について説明する。

まず、ＬＥＤ光源７が実装された実装基板８が、導光板４の端面とＬＥＤ光源７の発光面が対向するように設置されている。さらに、実装基板８のＬＥＤ光源７が実装されている面と、その面に対向する裏面と、その面と直角を成す端面のうち下面に接触するように、断面コ字状の放熱シート９が設置されている。ここで、放熱シート９には、図５（ａ），（ｂ）のようにＬＥＤ光源７を露出する切欠き部９１である開口が形成されている。即ち、断面コ字状の放熱シート９は、ＬＥＤ光源７が実装された実装基板８が挿入される１つの面のみ長尺状の開口が形成され、それ以外の３面によって構成されている。

また、放熱シート９は図５（ｃ）のように実装基板８のＬＥＤ光源７が実装されている面に対向する面と、その面と直角をなす上下面に接触するような断面コ字状であってもよい。この場合、実装基板８を断面コ字状の放熱シート９内に挿入する際に利用する開口とＬＥＤ光源７の発光面を露出する切欠き部が兼ねている。

このような断面コ字状の放熱シート９は、その外面が図６に示すように金属製のヒートシンク基板１０によって被覆されている。断面コ字状の放熱シート９とヒートシンク基板１０とは接触面で密着されている。ヒートシンク基板１０には、断面コ字状の放熱シート９と同様に図６にはＬＥＤ光源７の発光面が露出する切欠部１０１が形成されている。

尚、図６では、ヒートシンク基板１０は断面コ字状となるように金属加工により形成されているが、例えば断面コ字状の放熱シート９を囲むような構造、たとえば、断面ロ状としても構わない。

ここで、放熱シート９は実装基板８とヒートシンク基板１０とを圧接狭持するため、放熱シート９の外部寸法をヒートシンク基板１０の内部寸法に比較して若干大きくするとよい。

また、放熱シート９には弾性があるため、実装基板８とヒートシンク基板１０の表面の微細な凹凸形状は吸収され、実装基板８と放熱シート９とは、また、放熱シート９とヒートシンク基板１０とは、ほとんど空気層を介在させることなく確実に密着されて面接触されることになる。

また、放熱シート９の外面に接触するヒートシンク基板１０は、その内側コーナー部には金属曲げまたは金属プレス加工時に曲面（Ｒ）が発生する場合があるが、この曲面が放熱シート９の弾性特性で吸収する。また、弾性特性で吸収できない場合には、この内側の曲部に接触する放熱シート９の外側コーナー部をＣ面取りすることで、この曲面Ｒから逃がすことができ、放熱シート９とヒートシンク基板１０は、確実に密着されて面接触されることになる。

また、ＬＥＤ光源７を実装する一方主面と直角をなす実装基板８の長手方向の端面、即ち上下面を切削加工することにより、切断面の凹凸が殆どなくすことができ、放熱シート９に密着することができるとともに、実装基板８の端面から発生するガラス屑、樹脂屑による実装基板８と放熱シート９間の空気断熱層の発生を防止することができる。

なお、ヒートシンク基板１０はバックライト裏に配置した筐体６に接触または固着させるとよく、特に熱伝導性の接着剤（例えば東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製の熱伝導性接着剤ＳＥ４４２０）もしくは粘着剤（例えば住友スリーエム（株）製の熱伝導粘着テープＮｏ．８８０５）を使用で固定するとヒートシンク基板１０の熱が筐体６に伝わりやすい。さらにヒートシンク基板１０と筐体６を一体成型もしくは金属等を用いて一体化すると、ヒートシンク基板１０の熱が筐体６に直接伝わる。

ここで、液晶表示パネル１の表示情報の視認性を向上させるため、液晶表示装置のバックライトを駆動（ＬＥＤ光源７が点灯駆動）させた時、その発光とともに、熱が発生する。この発生した熱は、ＬＥＤ光源７から実装基板８に伝わり、実装基板８と放熱シート９とヒートシンク基板１０がほとんど空気層を介在させることなく面接触されることにより、実装基板８、放熱シート９を経由し、ヒートシンク基板１０に効率よく達することになり、さらに筐体６に伝わる。

したがって、ＬＥＤ光源７で発生した熱は外部に有効に放熱されることになり、ＬＥＤ光源７や実装基板８に蓄熱されにくくなるため、ＬＥＤ光源７やその周辺の温度上昇を有効に抑えることができる。

なお、ＬＥＤ光源７の熱は、発光ダイオードモジュールを構成する容器に形成した端子部から実装基板８に形成された金属配線を通じて最も多く伝わるため、放熱シート９は実装基板８の電極部に接触、さらには端子部と接触すると放熱の効果が大きく、また、ＬＥＤ光源７周辺の放熱シート９のすぐ外面に熱伝導度の高いヒートシンク基板１０と密着するように配置したことにより、さらに放熱の効果が大きくなった。

これらの作用は、液晶表示パネル１の表示領域が大型化して、導光板４の形状が大型化して、その導光板４に十分な光を供給すべく、実装基板８に多数のＬＥＤ光源７を搭載するようになればなるほど、その効果が大きくなる。

なお、ヒートシンク基板１０を放熱シート９の外面に配置し、しかも、ＬＥＤ光源７の発光面側にヒートシンク基板１０が導光板４の端面に密着されるように配置することにより、ＬＥＤ光源の利用効率が向上する。具体的には、導光板４にＬＥＤ光源７から光が入射したあと、導光板４から液晶表示パネル１側に出射されずに、導光板４のＬＥＤ光源７の端面側に戻ってくる光がある。このとき金属製のヒートシンク基板１０がその端面に配置されていることにより、光を反射させ導光板４に戻すことができ、光の損失が低減できる。もしヒートシンク基板１０が導体板４の入射端面に存在していなく、放熱シート９がその導光板４の端面に配置されている場合には、グレーからブラックである放熱シート９がこの様な光を吸収してしまい、光は損失してしまう。

放熱シート９に、放熱特性を有する断面コ字状の弾性シート（住友スリーエム（株）の型番Ｎｏ.５５０９）を使用し、ヒートシンク基板１０に厚み０．５ｍｍのアルミニウム、筐体６に厚み０．５ｍｍのアルミニウムを使用し、実装基板８と放熱シート９とヒートシンク基板１０が面接触するように固定した。

ここで各使用材料の熱伝導率は、ガラスエポキシからなる実装基板が０．４５Ｗ／ｍ・Ｋ、放熱シート９が５Ｗ／ｍ・Ｋ、ヒートシンク基板１０、筐体６であるアルミニウムが２３６Ｗ／ｍ・Ｋである。

ＬＥＤ光源７で発光とともに発生する熱は、実装基板８、放熱シート９を経由し、アルミニウムからなるヒートシンク基板１０そして筐体６に熱伝導されて放熱される。しかも、実装基板８からヒートシンク基板１０に伝わる熱は、実装基板８の表面側と裏面側、及び下面側の３つの系統から放熱されることになる。

ここで、実装基板８や放熱シート９の熱伝導率は、ヒートシンク基板１０、筐体６であるアルミニウムに比べて非常に小さいため、熱伝導を改善するためには、実装基板８と放熱シート９の厚みを限り無く薄くする方法が有効である。また、ヒートシンク基板１０、筐体６としては、マグネシウム、鉄であってもよい。ちなみに、マグネシウムの熱伝導率は、１５７Ｗ／ｍ・Ｋ，鉄の熱伝導率は８３．５Ｗ／ｍ・Ｋであり、放熱性が悪い場合は、板厚を増すか、放熱フィンを設ければよい。

そして、表示領域の大きさとして４．７インチサイズの液晶表示パネル１を用い、ＬＥＤ光源７を実装基板８に１８個配列実装し、常温（２５℃）状態にて各ＬＥＤ光源７に電流を２０ｍＡ流し、バックライト内のＬＥＤ光源７の周辺温度の測定を行った。その結果、ＬＥＤ光源７の周辺温度は３４℃に抑えることができ、ＬＥＤ光源体の推定寿命はおよそ９０００時間まで伸ばせることがわかった。また、ＬＥＤ光源体の発光効率については、微小ではあるが改善の傾向が見られた。

一方で、放熱シート９を除いた場合には、ＬＥＤ光源７の周辺温度は４５℃になり、ＬＥＤ光源体の推定寿命はおよそ６４００時間にとどまることがわかった。

上記実験確認結果から、放熱シート９を実装基板８とヒートシンク基板１０に密着させて、熱伝導を改善し、ＬＥＤ光源７の発生熱をヒートシンク基板１０，筐体６へ効率良く放熱させることにより、ＬＥＤ光源７及び実装基板８の蓄熱を低減し、ＬＥＤ光源７及びその周辺の温度上昇を小さくすることにより、ＬＥＤ光源７の寿命低下と発光効率低下を抑制でき、長寿命で明るい液晶表示装置を実現できる。

また、実装基板８の周辺に放熱シート９が断面コ字状に配置されて、ヒートシンク基板１０の内部で挟持しているため、非常に安定して実装基板８を所定位置に保持でき、しかも、筐体６の外部から衝撃が印加されても、光源体のヒートシンク基板１０で衝撃を遮断して、また、断面コ字状の放熱シート９で衝撃を吸収することができるため、ＬＥＤ光源７の位置がずれたり、破損したりすることがなく信頼性の高い液晶表示装置となる。

尚、図１の導光板４はＬＥＤ光源７を配置した側の端面の厚みに比較して、対向する端面の厚みが薄くなっているが、両端面の厚みが同一の平板部材としてもよい。また、下側の筐体６も同様に、その側面の深さ方向の寸法が同一の筐体を用いても構わない。

ヒートシンク基板１０と筐体６とを別部材で構成してもよいし、シートシンク基板１０の露出側の面のみに樹脂をモールド成型しても構わない。

本発明の液晶表示装置の概略断面図である。 本発明の液晶表示装置の表示面側から見た表面斜視図である。 本発明の液晶表示装置の液晶表示パネルの断面構造図である。 本発明の液晶表示装置のＬＥＤ光源を実装した実装基板の斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本発明の液晶表示装置に用いる断面コ字状の放熱シートの斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本発明の液晶表示装置に用いるヒートシンク基板斜視図である。

符号の説明

１・・・・液晶表示パネル
２・・・・レンズシート
３・・・・拡散シート
４・・・・導光板
５・・・・反射シート
６・・・・筐体
７・・・・ＬＥＤモジュール（ＬＥＤ光源）
８・・・・実装基板
９・・・・放熱シート
１０・・・・ヒートシンク基板

Claims (6)

1. 表示電極、配向膜を有する１対の基板間に液晶を介在させて複数の画素領域からなる表示領域を有する液晶表示パネルと、
   前記液晶表示パネルの一方の基板の外側に配置され、且つ前記表示領域に対応するように位置される導光板及び該導光板の端面に位置される光源体を備えたバックライトと
   から構成される液晶表示装置において、
   前記光源体は、長尺状の実装基板と、該実装基板の一方主面に複数配列され且つ発光ダイオードチップが収容された発光ダイオードモジュールと、該実装基板の両主面及び該両主面と直角を成す長手方向の端面のうち３つ面を被覆する断面コ字状の放熱シートとから成るとともに、前記発光ダイオードモジュールの発光面を露出するように前記断面コ字状放熱シート内に前記実装基板を配置したことを特徴とする液晶表示装置。
2. 断面コ字状の放熱シートの一面に、前記発光ダイオードモジュールの発光面が露出する切欠部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記断面コ字状の放熱シートは、ヒートシンク機能を有する金属ケースで被覆されていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
4. 前記液晶表示パネルと前記バックライトとは、筐体に収容されるとともに、前記金属ケースは前記筐体内に一体的または密着して形成されていることを特徴とするとする請求項３記載の液晶表示装置。
5. 前記金属ケースは、筐体に熱伝導性粘着剤もしくは熱伝導性接着剤を介して接着されていることを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置。
6. 請求項１に記載の液晶表示装置と、前記表示電極に所定信号を与える駆動手段と、該駆動手段に供給する所定回路とを少なくとも具備した表示体。

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