專利名稱：照明單元及液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
液晶顯示裝置利用其重量輕、厚度小、以及功耗低的優(yōu)點，作為諸如個人 計算機等OA設(shè)備和電視接收機的顯示裝置而被用于各種領(lǐng)域。近年來，液晶 顯示裝置還被用作諸如移動電話等便攜式終端設(shè)備、汽車導(dǎo)航裝置、以及游戲 機的顯示裝置。
作為這種液晶顯示裝置，已開發(fā)出通過選擇性地反射環(huán)境光來顯示圖像的 反射型模塊、通過選擇性地透過背光來顯示圖像的透射型模塊、以及具有反射 型模塊及透射型模塊兩者的功能的半透射型模塊。
透射型液晶顯示裝置被配置成包括透射型液晶顯示面板及設(shè)置在該液晶 顯示面板的背側(cè)上的照明單元(即背光源)。近年來，將發(fā)光二極管(LED)用作光 源的照明單元已被付諸于實用，以作為安裝在液晶顯示裝置中的上述照明單 元。
例如，專利文獻l(日本國專利特開2003 — 76287號公報)披露了如下背光 裝置，其中，多個半導(dǎo)體發(fā)光元件(LED，即發(fā)光二極管)以串方式安裝于膜基 板的一個表面上，每個半導(dǎo)體發(fā)光元件具有基本垂直于其安裝面的發(fā)光面。在 將膜基板的一個表面附連于光導(dǎo)的表面以使半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光面與光導(dǎo) 的光入射面緊密接觸的狀態(tài)下，將該背光裝置容納到金屬框架中。
特別地，根據(jù)專利文獻l，為了使半導(dǎo)體發(fā)光元件中產(chǎn)生的熱量逃逸至金 屬框架，將散熱用的金屬薄膜設(shè)置在膜基板上的未安裝有半導(dǎo)體發(fā)光元件的另 一個表面的幾乎整個表面上，并且金屬薄膜被金屬框架按壓。此外，根據(jù)專利 文獻l，使用所謂的側(cè)光式(side-view-type) LED作為半導(dǎo)體發(fā)光元件，并且 將膜基板牢固地粘合于光導(dǎo)的較大的面積。
4發(fā)光二極管具有在工作中發(fā)熱、以及在高溫環(huán)境下容易劣化的特性。因此， 為了增加發(fā)光二極管的壽命，要求提高散熱效率，并在低溫環(huán)境下進行驅(qū)動。 此外，還要求在發(fā)光二極管已劣化的情況下，可容易地對發(fā)光二極管進行
替換。如專利文獻1中所披露的，在將其上安裝有LED的膜基板附連于光導(dǎo) 的結(jié)構(gòu)中，需要分解背光裝置并將膜基板從光導(dǎo)剝離的工作。越是牢固地將膜 基板附連于光導(dǎo)，則替換工作越是耗時。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第-一方面，提供一種照明單元，包括光導(dǎo)，該光導(dǎo)具有入 射面；框架，該框架保持所述光導(dǎo)并且與所述光導(dǎo)的入射面分隔開；容納部， 該容納部形成于所述光導(dǎo)的入射面和所述框架之間；及光源單元，該光源單元 包括.*多個發(fā)光二極管，該多個發(fā)光二極管各自具有基本平行于其安裝面的發(fā) 光面；膜基板，該膜基板上沿第--方向排列并安裝有所述多個發(fā)光二極管；散 熱構(gòu)件，該散熱構(gòu)件具有支承所述膜基板的支承部及從所述支承部沿垂直于所 述第--方向的第二方向延伸的反射部；及粘合帶，該粘合帶將所述膜基板與所 述支承部粘合并且具有散熱性質(zhì)，該光源單元被容納于所述容納部中，并且被 配置成在該光源單元被容納于所述容納部中的狀態(tài)下，所述每個發(fā)光二極管 的發(fā)光面面向所述光導(dǎo)的入射面。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供-種液晶顯示裝置，包括液晶顯示面板， 該液晶顯示面板被配置成在一對基板間保持液晶層；及照明單元，該照明單元 設(shè)置在所述液晶顯示面板上，并對所述液晶顯示面板進行照明，所述照明單元 包括光導(dǎo)，該光導(dǎo)具有入射面；框架，該框架保持所述光導(dǎo)并且與所述光導(dǎo) 的入射面分隔開；容納部，該容納部形成于所述光導(dǎo)的入射面和所述框架之間； 及光源單元，該光源單元包括多個發(fā)光二極管，該多個發(fā)光二極管各自具有 基本平行于其安裝面的發(fā)光面；膜基板，該膜基板上沿第一方向排列并安裝有 所述多個發(fā)光二極管；散熱構(gòu)件，該散熱構(gòu)件具有支承所述膜基板的支承部及 從所述支承部沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸的反射部；及粘合帶，該 粘合帶將所述膜基板與所述支承部粘合并且具有散熱性質(zhì)，該光源單元被容納 于所述容納部中，并且被配置成在該光源單元被容納于所述容納部中的狀態(tài)下，所述每個發(fā)光二極管的發(fā)光面面向所述光導(dǎo)的入射面。
包含在此說明書中且構(gòu)成此說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實 施例，且與上文給出的一般描述和下文將給出的各實施例的詳細描述一起 用于說明本發(fā)明的原理。
圖1是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu) 的分解立體圖2是示意性地示出包含可應(yīng)用于圖1所示的液晶顯示裝置的、根據(jù) 本發(fā)明的第一實施例的背光單元的光源單元在內(nèi)的結(jié)構(gòu)的剖視圖； 圖3是示意性地示出圖2所示的光源單元的結(jié)構(gòu)的立體圖； 圖4是沿著圖3中的線A — A所取的、示出圖3所示的光源單元的剖 視結(jié)構(gòu)的剖視圖5是用于描述從圖1所示的液晶顯示裝置的一側(cè)拔出/插入光源單元 的狀態(tài)的圖。
圖6示意性地示出液晶顯示裝置的背側(cè)結(jié)構(gòu)。
圖7是示意性地示出包含圖1所示的液晶顯示裝置中的背光單元的光 源單元在內(nèi)的其它結(jié)構(gòu)的剖視圖8是示出與粘合帶的寬度有關(guān)的發(fā)光二極管的溫度上升值的比較結(jié) 果的圖9是示意性地示出包含可應(yīng)用于圖1所示的液晶顯示裝置的、根據(jù) 本發(fā)明的第二實施例的背光單元的光源單元在內(nèi)的結(jié)構(gòu)的剖視圖IO是示意性地示出圖9所示的光源單元的結(jié)構(gòu)的立體圖11是沿著圖IO中的線A — A所取的、示出圖IO所示的光源單元的 剖視結(jié)構(gòu)的剖視圖12是用于描述從圖l所示的液晶顯示裝置的背側(cè)拔出/插入光源單元 的狀態(tài)的剖視圖；以及
圖13是用于描述從液晶顯示裝置的背側(cè)拔出/插入光源單元的狀態(tài)的 剖視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的照明單元及液晶顯示裝 置。在該實施例中，對具有通過選擇性地透過來自照明單元即背光單元的背光 來顯示圖像的透射顯示功能的液晶顯示裝置進行描述。
具體而言，如圖1所示，液晶顯示裝置1具有大致呈矩形的平面透射型液
晶顯示面板2、及對該液晶顯示面板2進行照明的背光單元15。該液晶顯示面 板2被配置成使得在一對基板間保持液晶層。具體而言，液晶顯示面板2包括 大致呈矩形的陣列基板3、大致呈矩形的相對基板4、及被封入陣列基板3和 相對基板4之間的液晶層5。陣列基板3和相對基板4通過密封材料(未示出) 相附連。
該液晶顯示面板2在被密封材料包圍的內(nèi)部具有顯示圖像的大致呈矩形的 有源區(qū)6。該有源區(qū)6由排列成矩陣的多個像素PX構(gòu)成。
陣列基板3在有源區(qū)6中包括多條掃描線Y(l， 2，…)、多條數(shù)據(jù)線X(l， 2，…)、與各像素PX相關(guān)聯(lián)地設(shè)置的開關(guān)元件7、及與各像素PX的開關(guān)元件 7連接的像素電極8。該像素電極8由諸如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)等 透光的導(dǎo)電材料形成。
掃描線Y沿像素PX的行方向延伸。信號線X沿像素PX的列方向延 伸，使得隔著絕緣層與掃描線Y交叉。每一開關(guān)元件7被設(shè)置在包含相關(guān) 聯(lián)的掃描線X和信號線X之間的交點在內(nèi)的區(qū)域中。
該開關(guān)元件7例如由包括半導(dǎo)體層的薄膜晶體管(TFT)構(gòu)成，該半導(dǎo)體 層由非晶硅或多晶硅構(gòu)成。該開關(guān)元件7的柵電極7G與相關(guān)聯(lián)的掃描線Y 電連接(或柵電極7G與掃描線Y形成為一體)。開關(guān)元件7的源電極7S與 相關(guān)聯(lián)的信號線X電連接(或源電極7S與信號線X形成為一體)。開關(guān)元件 7的漏電極7D與相關(guān)聯(lián)的顯示像素PX的像素電極8電連接。
用于基于共用電極9與像素電極8之間的電位差對液晶層5施加電壓的共 用電極9可設(shè)置在陣列基板3上或相對基板4上。具體而言，在主要利用橫向 電場(基本與陣列基板3的主面平行的電場)的橫向電場模式中，陣列基板3包 括與像素電極8電絕緣且面向像素電極8的共用電極9。在主要利用縱向電場(基本與陣列基板3的主面垂直的電場)的縱向電場模式中，相對基板4包括隔 著液晶層5與像素電極8相對的共用電極9。該共用電極9與像素電極8相同， 由透光的導(dǎo)電材料形成。
陣列基板3及相對基板4的與液晶層5接觸的表面分別被取向膜覆蓋。陣 列基板3及相對基板4在使其取向膜隔著襯墊(未示出)(例如與一個基板形 成為一體的柱狀襯墊)彼此相對的狀態(tài)下相互附連。在這種情況下，在陣列基 板3和相對基板4之間形成有預(yù)定的間隙。液晶層5由封裝于陣列基板3和相 對基板4之間的液晶組成物形成。
在液晶顯示面板2中，在陣列基板3的外表面及相對基板4的外表面上設(shè) 有光學(xué)元件0D1及OD2。該光學(xué)元件OD1及OD2包括其偏振方向根據(jù)液晶 層5的特性來設(shè)定的偏振板。另外，光學(xué)元件OD1及OD2的每一個可根據(jù)需 要包括延遲板。
在彩色顯示型液晶顯示裝置中，液晶顯示面板2在有源區(qū)6中包括多種像 素，例如顯示紅色(R)的紅色像素、顯示綠色(G)的綠色像素、顯示藍色(B)的藍 色像素。具體而言，紅色像素具有使主波長為紅色的光透過的紅色濾光片。綠 色像素具有使主波長為綠色的光透過的綠色濾光片。藍色像素具有使主波長為
藍色的光透過的藍色濾光片。這些彩色濾光片設(shè)置在陣列基板3或相對基板4 的主面上。
液晶顯示裝置1包括矩形框狀的框蓋11。該框蓋11包括使液晶顯示面板 2的有源區(qū)6露出的矩形的窗部IIA、及限定窗部11A的矩形框狀的主體部 IIB。具有上述結(jié)構(gòu)的液晶顯示面板2設(shè)于背光單元15和框蓋11之間。在這 種情況下，背光單元15在使其正面與液晶顯示面板2的背面(即陣列基板側(cè)) 相對，并且從其背側(cè)對液晶顯示面板2進行照明的狀態(tài)下設(shè)置。
接著描述本發(fā)明的第一實施例。
如圖2所示，背光單元15包括光源單元21、光導(dǎo)22、框架23、散熱板 24、背蓋25、和光學(xué)片26。
光導(dǎo)22具有將來自光源單元21的出射光朝液晶顯示面板2引導(dǎo)的功能。 該光導(dǎo)22由例如丙烯酸樹脂或聚碳酸酯樹脂等透光樹脂材料形成。光導(dǎo)22可 以是在其一端具有薄部并且在與薄部相對的另一端具有厚部的楔形光導(dǎo)，或
8者其整體具有大致均勻厚度的平面光導(dǎo)。在本實施例中，例如采用矩形平
面光導(dǎo)22。
該光導(dǎo)22具有面向液晶顯示面板2的矩形的第一主平面22a、與該第 -主平面22a相對的矩形的第二主平面22b、和將該第一主平面22a和該第 二主平面22b加以連接的四個矩形端面。在這四個端面中，圖2中示出一 個端面22c起到與光源單元21相對的入射面的作用。另外，第一主平面22a 起到向液晶顯示面板2出射光的出射面的作用。
框架23被配置成主要保持光導(dǎo)22。另外，該框架23被配置成還保持 液晶顯示面板2。該框架23由樹脂材料形成。在液晶面板2被夾持于框蓋 11和框架23之間的狀態(tài)下，例如通過填縫密封或螺紋連接將框蓋11固定 于框架23。此時，液晶顯示面板2的陣列基板3被安裝在框架23上以使光 學(xué)元件OD1與光導(dǎo)22相對，并且相對基板4被設(shè)置成以使光學(xué)元件OD2 與框蓋11相對。
該框架23與光導(dǎo)22的端面22c分隔開。能容納光源單元21的容納部 30形成于該光導(dǎo)22的端面22c和框架23之間。具體而言，端面22c和框 架23沿圖2中紙面的法線方向，即第一方向D1延伸。另外，端面22和框 架23在垂直于第一方向Dl的第二方向D2上分隔開。如圖2所示，容納 部30為其三面被端面22和框架23封閉、其另一面形成有開放部30f的空 間。該容納部30沿與光源單元21的延伸方向平行的第一方向Dl延伸。同 樣地，開放部30F沿第-一方向Dl延伸。
散熱板24覆蓋形成于光導(dǎo)22的端面22c和框架23之間的容納部30 的開放部30F。由此，容納部30具有被散熱板24、端面22c及框架23包 圍的大致呈矩形的截面，并且形成為沿第一方向Dl延伸的筒狀。該散熱板 24由諸如不銹鋼(SUS)或鋁(A1)等具有散熱性質(zhì)的材料形成。例如，利用填 縫密封或螺紋連接將該散熱板24固定于框架23。
背蓋25被形成為大致呈盒形，并且該背蓋25例如可同時容納光導(dǎo)22 和框架23。
光學(xué)片26包括設(shè)置于液晶顯示面板2和光導(dǎo)22的第一主平面22a之 間的光學(xué)片26A、及設(shè)置于背蓋25和光導(dǎo)22的第二主平面22b之間的光學(xué)片26B。光學(xué)片26A例如為聚光片、散光片、或具有多種光學(xué)功能的片。 該光學(xué)片26A將預(yù)定的光學(xué)特性賦予從光導(dǎo)22出射的光并將該光引導(dǎo)至液 晶顯示面板2。光學(xué)片26A例如通過層疊多個片而構(gòu)成。光學(xué)片26B是反 射片，并且將從光導(dǎo)22的第二主平面22b漏出的光反射回光導(dǎo)22。這些光 學(xué)片26被形成為具有與光導(dǎo)22的第一主平面22a及第二主平面22b的每 一個的尺寸基本相等的尺寸的大致呈矩形的形狀。
光源21被配置成具有沿第一方向Dl延伸的形狀，并且包括作為點光 源的發(fā)光二極管(LED)41、膜基板42、散熱構(gòu)件43、和粘合帶44。
發(fā)光二極管41是具有基本與其安裝在膜基板42上的安裝面平行的發(fā) 光面41E的半導(dǎo)體發(fā)光元件。發(fā)光二極管41的發(fā)光面41E面向光導(dǎo)22的 端面22c。
圖3及圖4更詳細示出光源單元21 。
多個發(fā)光二極管41沿第一方向Dl排列并安裝在膜基板42上。在圖3 所示的例子中，多個發(fā)光二極管41沿第一方向排列成一行，但也可排列成 多行。膜基板42形成為沿第一方向Dl延伸的帶狀(即具有沿第一方向Dl 延伸的長邊的大致呈矩形的形狀)。
散熱構(gòu)件43沿第一方向Dl延伸，并包括支承膜基板42的支承部43、 及從支承部43A沿第二方向D2延伸的反射部43B。該支承部43A和反射 部43B被形成為一體，使得具有大致呈L形的截面。
具體而言，支承部43A具有包括沿第 一方向Dl的長邊、和沿與第一 方向Dl及第二方向D2垂直的第三方向D3的短邊在內(nèi)的大致呈矩形的形 狀。支承部43A的沿第三方向D3的短邊的長度等于或大于膜基板42的寬 度(即矩形的短邊的長度)。反射部43B具有包括沿第一方向Dl的長邊、和 沿第二方向D2的短邊在內(nèi)的大致呈矩形的形狀。支承部43A的一長邊與 反射部43B的一長邊連接。
在這里示出的例子中，散熱構(gòu)件43還包括與反射部43B相對的反射部 43C。該反射部43C具有包括沿第一方向Dl的長邊、和沿第二方向D2的 短邊在內(nèi)的大致呈矩形的形狀。反射部43C與支承部43A的另一長邊連接。 簡言之，散熱構(gòu)件43被形成為使得具有大致呈U形的截面。
10而且，該散熱構(gòu)件43在沿第一方向Dl的其一端側(cè)包括插入部43E。 另外，散熱構(gòu)件43在沿第一方向Dl的其另一端側(cè)包括把持部43F。把持 部43F形成于和支承部43A、反射部43B及反射部43C基本垂直的平面中。 螺孔Hl例如形成于該把持部43F中。
該散熱構(gòu)件43由諸如不銹鋼(SUS)或鋁(A1)等具有散熱性質(zhì)的金屬材 料形成。反射部43B和43C被形成為使得其包圍發(fā)光二極管41的表面具 有光反射性，并且反射來自發(fā)光二極管41的部分出射光。
粘合帶44將其上安裝有多個發(fā)光二極管41的膜基板42與支承部43A 粘合。此時，發(fā)光二極管41的發(fā)光面41E面向第二方向D2。該粘合帶44 由具有光輻射性質(zhì)的材料形成。
上述容納部30被配置成使得具有上述結(jié)構(gòu)的光源單元21能沿光源的 延伸方向(即第一方向Dl)插入容納部30/從容納部30拔出。具體而言，容 納部30具有引導(dǎo)部，使得能將光源單元21沿延伸方向Dl插入/移除。該 引導(dǎo)部設(shè)于構(gòu)成容納部30的光導(dǎo)22、框架23和散熱板24中的至少一個上。 例如，如圖2所示，由于光源單元21的散熱構(gòu)件43的截面的外部形狀與 容納部30的截面的內(nèi)部形狀基本相同，因此光源單元21在被引導(dǎo)時能插 入到容納部30中。此外，容納部30具有其中插入了光源單元21的插入部 43E的凹部。該凹部雖未示出，例如形成于框架23上。
如上所述，被插入到容納部30中的光源單元21通過引導(dǎo)部和凹部被設(shè)于 預(yù)定位置。另外，在光源單元21被插入到容納部30的狀態(tài)下，如圖5所示， 散熱構(gòu)件43的把持部43F被螺紋連接于框架23上。具體而言，將螺釘SC1 從形成于把持部43F上的螺孔H1插入，并且固定于框架23。從而，在光源單 元21被定位于容納部30中的狀態(tài)下，將光源單元21固定于框架23上。
這樣，在光源單元21被插入到容納部30的狀態(tài)下，如圖2所示，發(fā)光二 極管41的發(fā)光面41E與光導(dǎo)22的端面相對，并且散熱構(gòu)件43的反射部43B 與散熱板24接觸。此時，散熱構(gòu)件43的支承部43A和反射部43C與框架23 接觸。
在這種情況下，發(fā)光二極管41的發(fā)光面41E與光導(dǎo)22的端面分隔開是合 乎需要的。由于發(fā)光二極管41是熱源，因此若發(fā)光二極管41與光導(dǎo)22接觸，則可能會發(fā)生因該熱量的影響致使光導(dǎo)22變形的問題。在第一實施例中，由
于是在光源單元21被插入在容納部30中的狀態(tài)下對光源單元21進行定位， 因此無需通過使發(fā)光二極管41與光導(dǎo)22相接觸來定位光源單元21。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在光源單元21中，其上安裝有作為熱源的多個發(fā)光二極 管的膜基板42通過具有散熱性質(zhì)的粘合帶44與散熱構(gòu)件43附連。因此，發(fā) 光二極管41中產(chǎn)生的熱量可從膜基板42通過粘合帶44逃逸到散熱構(gòu)件43。 特別地，由于膜基板42附連到支承部43A而它們之間沒有起到絕熱體作用的 空氣等，因此來自發(fā)光二極管41的熱量能從膜基板42直接逃逸到散熱構(gòu)件43， 并且能提高散熱效率。
另外，在光源單元21被插入到容納部30的狀態(tài)下，散熱構(gòu)件43與散熱 板24接觸。因此，從發(fā)光二極管41產(chǎn)生的熱量還可從光源單元21的散熱構(gòu) 件43逃逸到散熱板24。通過對散熱路徑增加散熱板24，與僅使用散熱構(gòu)件43 的情況相比，熱容量增大，且能進一步改善散熱效率。而且，由于散熱板24 暴露于外部空氣，因此能進一步提高散熱效率。
因而，能在相對低的溫度環(huán)境下驅(qū)動發(fā)光二極管41，并且能使發(fā)光二極管 41的壽命增加。
另外，在例如因發(fā)光二極管41劣化而需要替換光源單元21的情況下，如 圖5所示，可通過保持散熱構(gòu)件43的把持部43F沿光源單元21的延伸方向?qū)?光源單元21從容納部30往液晶顯示裝置1的側(cè)向拔出(側(cè)向拉出方式)。由此， 可容易地將光源單元21作為單個單元來替換。
在光源單元21被插入到容納部30的狀態(tài)下，散熱構(gòu)件43的反射部43B 與散熱板24通過螺釘SC2加以固定是合乎需要的。例如，如圖6所示，通過 從液晶顯示裝置1的背側(cè)的螺紋連接(圖6所示的例子中兩個位置處的螺紋連 接)，可提高散熱構(gòu)件43和散熱板24之間的粘附性。從而，能進一步提高從 散熱構(gòu)件43向散熱板24的散熱。
接著，描述第一實施例的變形例。在圖2所示的例子中，通過例如填縫密 封或螺紋連接將散熱板24固定到框架23的外側(cè)。在本變形例中，如圖7所示， 與圖2的例子不同，散熱板24設(shè)置于框架23的內(nèi)側(cè)，并與散熱構(gòu)件43的支 承部43A接觸。該散熱板24通過例如填縫密封或螺紋連接加以固定。根據(jù)這
12種結(jié)構(gòu)的變形例，在光源單元21被插入到容納部30的狀態(tài)下，不僅是反射部 43B與散熱板24接觸，而且散熱板43的支承部43A也與散熱板24接觸。因 此，與圖2中樹脂制的框架23和支承部43A接觸的例子相比，能進一步提高
散熱效率。
根據(jù)上述第一實施例，光源單元21包括沿第一方向Dl排列并安裝的多個 發(fā)光二極管41。被光導(dǎo)22、框架23及散熱板24包圍的容納部30被配置成可 沿第一方向Dl插入/拔出光源單元21。通過從容納部30拔出光源單元21，可 容易地替換光源單元21。
另外，在光源單元21中，能改善從發(fā)光二極管41產(chǎn)生的熱量的散熱性質(zhì)。 由此，能在低溫環(huán)境下驅(qū)動發(fā)光二極管41，并且能增加發(fā)光二極管41的壽命。
該第一實施例中采用的粘合帶44的寬度較佳地應(yīng)等于或大于膜基板42的 寬度(即沿第三方向D3的長度)。
在粘合帶44的寬度等于膜基板42的寬度的情況(3mm)、和粘合帶44的寬 度小于膜基板42的寬度的情況(lmm)下，比較發(fā)光二極管41的溫度上升值。 圖8示出各帶寬度下的溫度上升值的比較結(jié)果。
這里，將溫度上升值定義為驅(qū)動前的發(fā)光二極管41的溫度、和向發(fā)光二 極管41提供預(yù)定量的電流并且發(fā)光二極管已穩(wěn)定的時刻起經(jīng)過兩小時后的發(fā) 光二極管41的溫度之差。
在粘合帶44的寬度為lmm的情況下，向發(fā)光二極管41提供75mA的電 流時溫度上升值為34.9°C，而向發(fā)光二極管41提供150mA的電流時溫度上升 值為79.6°C。
另一方面，在粘合帶44的寬度為3mm的情況下，向發(fā)光二極管41提供 75mA的電流時溫度上升值為22.8°C，而向發(fā)光二極管41提供150mA的電流 時溫度上升值為54.9°C。
在粘合帶44的寬度小于膜基板42的寬度的情況下，熱量從膜基板42逃 逸到散熱構(gòu)件43的路徑減少。此外，在不存在粘合帶44的部分，在膜基板42 和散熱構(gòu)件43之間存在空氣層，該空氣層使膜基板42和散熱構(gòu)件43之間隔 熱。因此，無法得到足夠的散熱效果，并且導(dǎo)致發(fā)光二極管41的溫度上升。
因而，采用其寬度等于或大于膜基板42的寬度的粘合帶44是合乎需要的。由此，能使膜基板42的與其安裝有發(fā)光二極管41的表面相對的整個表面與散 熱構(gòu)件43粘合。因而，能確保足夠的熱量路徑，而在膜基板42和散熱構(gòu)件43
之間不存在空氣層。
接著，描述本發(fā)明的第二實施例。
該第二實施例與第一實施例的不同之處在于容納部30被配置成使得光源 單元21能從開放部30F拆卸。對于和第一實施例相同的構(gòu)成部分用相同的標 號來標示，并且在這里省略詳細描述。
具體而言，如圖9所示，根據(jù)第二實施例的背光單元15包括光源單元21、 光導(dǎo)22、框架23、背蓋25、及光學(xué)片26。
框架23與光導(dǎo)22的一個端面22c分隔開。在該框架23和光導(dǎo)22的端面 22c之間形成有容納部30。容納部30是在光導(dǎo)22的端面22c和框架23之間 具有大致呈U形的截面的空間，并且該容納部30沿第一方向Dl延伸。
背蓋25被形成為大致呈盒形，并且該背蓋25例如能同時容納光導(dǎo)22和 框架23。該背蓋25包括朝背光單元15的背側(cè)突出的凸部25X。該凸部25X 沿第一方向Dl延伸。
如圖10及圖11所示，光源單元21被配置成具有沿第一方向D1延伸的形 狀，并且包括發(fā)光二極管41、膜基板42、散熱構(gòu)件43、及粘合帶44。
散熱構(gòu)件43在沿第一方向Dl的其一端側(cè)包括插入部43E。在圖10所示 的例子中，插入部43E從反射部43B延伸。在散熱構(gòu)件43的沿第一方向Dl 的另一端側(cè)附連有螺釘SC3。在圖10所示的例子中，螺釘SC3從背光單元15 的背側(cè)朝第三方向D3插入到形成于反射部43B的延長面中的螺孔H2中。
而且，該散熱構(gòu)件43在其反射部43B中包括沿第一方向Dl延伸的凸部 43X。該凸部43X從背光單元15的背側(cè)朝包圍發(fā)光二極管41的內(nèi)側(cè)，即容納 部30突出。由此，能提高散熱構(gòu)件43的剛性，從而提高光源單元21的剛性。
上述的容納部30可被配置成使得具有上述結(jié)構(gòu)的光源單元21能從容納部 30拆卸。具體而言，如圖12及圖13所示，形成于光導(dǎo)22的端面22c和框架 23之間的具有大致呈U形的截面的容納部30包括不被光導(dǎo)22的端面22c和 框架23包圍的開放部30F。開放部30F沿第一方向D1延伸。另外，構(gòu)成容納 部30的框架23具有其中插入了光源單元21的插入部43E的凹部30A。另外，框架23上設(shè)有將插入到光源單元21的反射部43B中的螺釘SC3固定的螺孔 30B。
將光源單元21附連到容納部30的工作通過以下過程進行。具體而言，從 背光單元15的背側(cè)將光源單元21的插入部43E插入到框架23的凹部30A。 然后，從開放部30F插入包含發(fā)光二極管41的支承部43A等。此時，反射部 43B沿背蓋25的凸部25X設(shè)置，而且，反射部43B的一部分重疊在背蓋25(即， 背光單元15的背面)上。容納部30的開放部30F被以該方式設(shè)置的反射部43B 覆蓋。而且，光源單元21的另一端側(cè)通過螺釘SC3螺紋連接于框架23，從而 光源單元21被固定。
從容納部30拆卸光源單元21的工作通過與上述相反的步驟進行。 容納于容納部30中的光源單元21例如通過背蓋25的凸部25X和反射部 43B之間的卡合、和插入部43E向凹部30A的插入而被設(shè)于預(yù)定位置。另外， 在光源單元21被容納于容納部30中的狀態(tài)下，將螺釘SC3固定于框架23上。 從而，在光源單元21被定位于容納部30的狀態(tài)下，將光源單元21固定于框 架23上。
如上所述，在光源單元21被容納于容納部30中的狀態(tài)下，如圖9所示， 發(fā)光二極管41的發(fā)光面41E面向光導(dǎo)22的端面22c，并且散熱構(gòu)件43的反 射部43B覆蓋容納部30。
此時，散熱構(gòu)件43的支承部43A及反射部43C與框架23接觸，并對光 源單元21進行定位。
同時，在這種情況下，與第一實施例相同，發(fā)光二極管41的發(fā)光面41E 與光導(dǎo)22的端面22c分隔開是合乎需要的。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，與第一實施例相同，能提高散熱效率。因而，能在相對低 的溫度環(huán)境下驅(qū)動發(fā)光二極管41，且能增加發(fā)光二極管41的壽命。
在光源單元21被容納于容納部30中的狀態(tài)下，散熱構(gòu)件43與背蓋25接 觸。背蓋25由具有散熱性質(zhì)的金屬材料形成，并且能使發(fā)光二極管41中產(chǎn)生 的熱量從光源單元21的散熱構(gòu)件43進一步逃逸到背蓋25。通過對散熱路徑增 加背蓋25，與僅使用散熱構(gòu)件43的情況相比，熱容量增大，且能進一步改善 散熱效率。而且，在光源單元21被容納于容納部30中的狀態(tài)下，反射部43B形成背 光單元15的外包裝，并且暴露于外部空氣中。與此類似地，背蓋25也形成背 光單元15的外包裝，并且暴露于外部空氣中。因此，能進一步提高散熱效率。
另外，構(gòu)成光源單元21的反射部43B包括沿該反射部43B的延伸方向延 伸的凸部43X。由此，即使散熱構(gòu)件43由相對薄的金屬板材料形成以實現(xiàn)重 量的減輕，也能提高光源單元21的剛性。
因此，能抑制沿光源單元21的延伸方向的翹曲的發(fā)生。另外，能防止反 射部43B的變形，能提高反射部43對于背蓋25的粘附性，能促使熱量從反射 部43B轉(zhuǎn)移到背蓋25，并且能抑制反射部43B和背蓋25之間的漏光。
而且，利用凸部43B能增加反射部43B的表面積。由于反射部43B形成 外包裝，因此暴露于外部空氣中的表面積增加，并且能進一步提高散熱效率。
另一方面，在例如因發(fā)光二極管41的劣化等而需要替換光源單元21的情 況下，光源單元21如圖12及圖13所示，能在移除螺釘SC3后，通過液晶顯 示裝置1的背面(即光源單元21的背面)從容納部30拔出(背面拉出方法)。由 此，可容易地將光源單元21作為單個單元來替換。
根據(jù)上述第二實施例，光源單元21包括沿第一方向Dl排列并安裝的多個 發(fā)光二極管41。該光源單元21被容納于由光導(dǎo)22的端面和框架23形成的容 納部30中。容納部30被配置成可從容納部30拔入/拔出光源單元21。在光源 單元21被容納于容納部30中的狀態(tài)下，散熱構(gòu)件43的反射部43B覆蓋容納 部30。因此，通過從容納部30拔出光源單元21，可容易地替換光源單元21。
另外，在光源單元21中，能提高從發(fā)光二極管41中產(chǎn)生的熱量的散熱性 質(zhì)。由此，能在低溫環(huán)境下驅(qū)動發(fā)光二極管41，并且能增加發(fā)光二極管41的 壽命。
關(guān)于該第二實施例中采用的粘合帶44，與第一實施例相同，該粘合帶44 的寬度(即沿第三方向D3的長度)應(yīng)優(yōu)選地等于或大于膜基板42的寬度。
如上所述，本實施例能提供照明單元及包括該照明單元的液晶顯示裝置， 該照明單元包括能增加發(fā)光二極管的壽命的散熱結(jié)構(gòu)，并且可容易地替換包括 發(fā)光二極管的光源單元。
本發(fā)明并不直接局限于上述實施例。在實踐中，可在不脫離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)對構(gòu)成要素作各種變形和具體化。另外，可通過適當?shù)亟M合上述實施 例中公開的構(gòu)成要素來形成各種發(fā)明。例如，也可從實施例中公開的所有構(gòu)成 要素中省略一些構(gòu)成要素。而且，也可適當?shù)亟M合不同的實施例中的構(gòu)成要素。 上述各實施例中所描述的透射型液晶顯示面板只要在有源區(qū)的至少一部 分具有選擇性地透過來自背光單元15的照明光的透射顯示功能，則可具有任 意結(jié)構(gòu)，并且該透射型液晶顯示面板可包含其中每一像素具有反射部和透射部 的半透射型液晶顯示面板。
權(quán)利要求
1.一種照明單元，其特征在于，包括光導(dǎo)，該光導(dǎo)具有入射面；框架，該框架保持所述光導(dǎo)并且與所述光導(dǎo)的入射面分隔開；容納部，該容納部形成于所述光導(dǎo)的入射面和所述框架之間；及光源單元，該光源單元包括多個發(fā)光二極管，該多個發(fā)光二極管各自具有基本平行于其安裝面的發(fā)光面；膜基板，該膜基板上沿第一方向排列并安裝有所述多個發(fā)光二極管；散熱構(gòu)件，該散熱構(gòu)件具有支承所述膜基板的支承部及從所述支承部沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸的反射部；及粘合帶，該粘合帶將所述膜基板與所述支承部粘合并且具有散熱性質(zhì)，該光源單元被容納于所述容納部中，并且被配置成在所述光源單元被容納于所述容納部中的狀態(tài)下，每個所述發(fā)光二極管的發(fā)光面面向所述光導(dǎo)的入射面。
2. 如權(quán)利要求l所述的照明單元，其特征在于，還包括散熱板，該散熱板覆蓋沿所述容納部的第一方向延伸的開放部， 所述容納部被形成為沿所述第一方向延伸的筒狀，并且被配置成可沿所述 第一方向插入/拔出所述光源單元，并且所述散熱板與被插入所述容納部中的所述光源單元的所述反射部接觸。
3. 如權(quán)利要求2所述的照明單元，其特征在于，在所述光源單元被插入所述容納部中的狀態(tài)下，所述光源單元的所述反射 部與所述散熱板通過螺紋連接固定。
4. 如權(quán)利要求2所述的照明單元，其特征在于，在所述光源單元被插入所述容納部中的狀態(tài)下，所述光源單元的散熱構(gòu)件 通過螺紋連接固定于所述框架。
5. 如權(quán)利要求l所述的照明單元，其特征在于，所述容納部被配置成可從沿所述容納部的所述第一方向延伸的開放部附 連/拆卸所述光源單元，并且安裝在所述容納部中的所述光源單元的所述反射部覆蓋所述容納部的開放部。
6. 如權(quán)利要求5所述的照明單元，其特征在于，所述光源單元包括向所述容納部突出并且沿所述第一方向延伸的凸部。
7. 如權(quán)利要求5所述的照明單元，其特征在于，所述散熱構(gòu)件在沿所述第一方向的其一端側(cè)包括插入部，并且在所述光源 單元被安裝在所述容納部中的狀態(tài)下，沿所述第一方向的其另一端側(cè)通過螺紋 連接固定于所述框架。
8. 如權(quán)利要求5所述的照明單元，其特征在于， 所述光源單元的所述反射部形成所述照明單元的外包裝。
9. 如權(quán)利要求1所述的照明單元，其特征在于， 所述粘合帶的寬度等于或大于所述膜基板的寬度。
10. 如權(quán)利要求1所述的照明單元，其特征在于， 所述散熱構(gòu)件由金屬材料形成。
11. 如權(quán)利要求l所述的照明單元，其特征在于， 所述發(fā)光二極管的發(fā)光面與所述光導(dǎo)的入射面分隔開。
12. —種液晶顯示裝置，其特征在于，包括-液晶顯示面板，該液晶顯示面板被配置成在一對基板間保持液晶層；及 照明單元，該照明單元設(shè)置在所述液晶顯示面板上，并對所述液晶顯示面 板進行照明，所述照明單元包括光導(dǎo)，該光導(dǎo)具有入射面；框架，該框架保 持所述光導(dǎo)并且與所述光導(dǎo)的入射面分隔開；容納部，該容納部形成于所述光 導(dǎo)的入射面和所述框架之間；及光源單元，該光源單元包括多個發(fā)光二極管， 該多個發(fā)光二極管各自具有基本平行于其安裝面的發(fā)光面；膜基板，該膜基板 上沿第一方向排列并安裝有所述多個發(fā)光二極管；散熱構(gòu)件，該散熱構(gòu)件具有 支承所述膜基板的支承部及從所述支承部沿垂直于所述第一方向的第二方向 延伸的反射部；及粘合帶，該粘合帶將所述膜基板與所述支承部粘合并且具有 散熱性質(zhì)，該光源單元被容納于所述容納部中，并且被配置成在該光源單元 被容納于所述容納部中的狀態(tài)下，每個所述發(fā)光二極管的發(fā)光面面向所述光導(dǎo) 的入射面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種照明單元(15)。該照明單元(15)包括光導(dǎo)(22)，該光導(dǎo)(22)具有入射面(22c)；框架(23)，該框架(23)與光導(dǎo)的入射面分隔開；容納部(30)，該容納部(30)形成于光導(dǎo)的入射面和框架之間；及光源單元(21)，該光源單元(21)包括發(fā)光二極管(41)、其上安裝有發(fā)光二極管的膜基板(42)、具有支承膜基板的支承部(43A)及從支承部延伸的反射部(43B)在內(nèi)的散熱構(gòu)件(43)、及將膜基板與支承部粘合并且具有散熱性質(zhì)的粘合帶(44)，該光源單元被容納于容納部中。本發(fā)明還涉及一種液晶顯示裝置。
文檔編號F21S8/00GK101634413SQ20091013983
公開日2010年1月27日 申請日期2009年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月24日
發(fā)明者久保治平, 河野誠, 長浜寬, 青島健治 申請人:東芝移動顯示器有限公司