液晶顯示裝置制造方法
【專利摘要】液晶顯示裝置(100)具有激光光源(5)、LED光源(4)和散熱器(2)。激光光源(5)射出激光(51)。LED光源(4)射出LED光(41)。散熱器(2)保持激光光源(5)，并且傳遞激光光源(5)發(fā)出的熱而將其釋放到空氣中。激光光源(5)配置在LED光源(4)的下側(cè)。液晶顯示裝置(100)抑制不容易受到熱影響的LED光源(4)的熱傳遞到容易受到熱影響的激光光源(5)。
【專利說(shuō)明】
液晶顯示裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有2種光源的液晶顯示裝置的冷卻構(gòu)造。

【背景技術(shù)】
[0002]液晶顯示裝置具有的液晶顯示元件自身不發(fā)光。因此，作為對(duì)液晶顯示元件進(jìn)行照明的光源，液晶顯示裝置在液晶顯示元件的背面具有背光裝置。液晶顯示元件入射背光裝置發(fā)出的光并射出圖像光。近年來(lái)，伴隨藍(lán)色發(fā)光二極管(以下稱作LED (Light EmittingD1de))的性能的飛躍性提高，廣泛采用光源利用藍(lán)色LED的背光裝置。
[0003]利用該藍(lán)色LED的光源作為結(jié)構(gòu)要素具有藍(lán)色LED元件和熒光體，該熒光體吸收從藍(lán)色LED元件發(fā)出的光并發(fā)出作為藍(lán)色的補(bǔ)色的光。將這種LED稱作白色LED。藍(lán)色的補(bǔ)色即是包含綠色和紅色的顏色即黃色。
[0004]白色LED的電光轉(zhuǎn)換效率較高，在低耗電方面是有效的?！半姽廪D(zhuǎn)換”是指從電轉(zhuǎn)換成光。但是，另一方面，白色LED的波段寬度較寬，具有顏色再現(xiàn)范圍較窄的問(wèn)題。液晶顯示裝置在其液晶顯示元件的內(nèi)部具有濾色器。液晶顯示裝置通過(guò)該濾色器僅取出紅色、綠色和藍(lán)色的光譜范圍，進(jìn)行顏色表現(xiàn)。白色LED那樣具有波段寬度較寬的連續(xù)光譜的光源需要提高濾色器的顯示顏色的顏色純度，以擴(kuò)大顏色再現(xiàn)范圍。即，透射過(guò)濾色器的波段被設(shè)定得較窄。但是，當(dāng)將透射過(guò)濾色器的波段設(shè)定得較窄時(shí)，光的利用效率降低。這是因?yàn)?，液晶顯示元件的圖像顯示中不使用的不需要的光量增多。并且，產(chǎn)生導(dǎo)致液晶顯示元件的顯示面的亮度降低以及液晶顯示裝置的耗電增大這樣的問(wèn)題。
[0005]作為這種問(wèn)題的改善策略，提出了代替白色LED而采用顏色純度更高的單色LED的背光裝置。單色LED的顏色是紅色、綠色和藍(lán)色。并且，提出了使用顏色純度比單色LED的顏色純度更高的激光器的背光裝置。激光器的顏色是紅色、綠色和藍(lán)色。“顏色純度高”是指波長(zhǎng)寬度較窄且單色性優(yōu)良。通過(guò)使背光裝置采用這些光源，能夠擴(kuò)大液晶顯示裝置的顏色再現(xiàn)范圍。
[0006]但是，在由三原色的單色LED或三原色的激光器構(gòu)成的光源中，隨著元件的溫度上升，電光轉(zhuǎn)換效率顯著降低。特別是當(dāng)紅色激光器在高溫狀態(tài)下持續(xù)射出高輸出的光時(shí)，劣化加速，元件的壽命縮短。因此，為了在環(huán)境溫度為高溫時(shí)也得到期望光量，一般需要散熱機(jī)構(gòu)。另外，“環(huán)境溫度”包含放置液晶顯示裝置的環(huán)境溫度和放置背光裝置的液晶顯示裝置中的背光裝置的周圍溫度。
[0007]在專利文獻(xiàn)I中示出沿著液晶顯示面板3的2個(gè)長(zhǎng)邊配置有作為光源的LED模塊9的液晶顯示裝置I。2個(gè)長(zhǎng)邊是液晶顯示面板3的上側(cè)和下側(cè)的長(zhǎng)邊。LED模塊9安裝在背面框架7的豎起部8 (第0009段、圖2)。散熱器27以與背面框架7的背面?zhèn)鹊拇笾氯w熱接觸的方式進(jìn)行安裝(圖1)。另外，散熱器27未安裝在LED驅(qū)動(dòng)電源31和控制基板29的部分。并且，液晶顯示面板是液晶顯示元件。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2006-267936(第0009段、第0012段、圖1、圖2)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明要解決的課題
[0012]但是，例如，在一并使用直下型和側(cè)光型而采用2種光源的背光裝置的情況下，考慮到光源的熱相互傳遞到對(duì)方側(cè)的光源?！爸毕滦汀笔侵冈谝壕姘宓谋硞?cè)并列配置光源的背光裝置。“側(cè)光型”是指在液晶面板的端面部排列一列光源并使用導(dǎo)光板將光擴(kuò)散到面板的背側(cè)全體的背光裝置。因此，在采用容易受到熱影響的光源的情況下，根據(jù)2種光源的配置方式，存在容易受到熱影響的光源的溫度反而上升的問(wèn)題。
[0013]本發(fā)明正是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，得到抑制不容易受到熱影響的光源的熱傳遞到容易受到熱影響的光源的結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置。
[0014]用于解決課題的手段
[0015]本發(fā)明正是鑒于上述情況而完成的，液晶顯示裝置具有:激光光源，其射出激光；LED光源，其射出LED光；以及散熱器，其保持所述激光光源，并且傳遞所述激光光源發(fā)出的熱而將其釋放到空氣中，所述激光光源配置在所述LED光源的下側(cè)。
[0016]發(fā)明效果
[0017]抑制不容易受到熱影響的光源的熱傳遞到容易受到熱影響的光源。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是示出實(shí)施方式I的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0019]圖2是示出實(shí)施方式I的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的部分立體圖。
[0020]圖3是示出實(shí)施方式I的散熱器的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0021]圖4是示出實(shí)施方式I的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖5是示出實(shí)施方式I的面光源裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0023]圖6是示出實(shí)施方式I的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖7是示出實(shí)施方式2的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0025]圖8是示出實(shí)施方式2的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]實(shí)施方式I
[0027]下面，為了容易進(jìn)彳丁附圖的說(shuō)明，在各圖中不出XYZ直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸。設(shè)液晶顯示裝置100的短邊方向?yàn)閅軸方向，設(shè)長(zhǎng)邊方向?yàn)閄軸方向，設(shè)與X-Y平面垂直的方向?yàn)閆軸方向。設(shè)液晶顯示裝置100的顯示面?zhèn)葹?Z軸方向。并且，設(shè)液晶顯示裝置的上方向?yàn)?Y軸方向。觀察液晶顯示裝置100的顯示面而設(shè)左側(cè)為+X軸方向?！坝^察顯示面”是指與顯示面相對(duì)。
[0028]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式I的液晶顯示裝置100的背面立體圖。背面部I是配置在液晶顯示裝置100的背面?zhèn)鹊谋３植考＠?，背面部I是板材。背面部I例如通過(guò)沖壓加工而對(duì)鐵成形。在實(shí)施方式I中，背面部記作背面板金。因此，背面部是具有散熱效果的部件。散熱器2a、2b、2c、2d、2e配置在背面部I的背面?zhèn)?_Z軸方向側(cè))。散熱器2a、2b、2c、2d、2e配置在背面部I的Y軸方向的下端部。散熱器2a和散熱器2e左右對(duì)稱地配置在背面部I的背面。散熱器2a和散熱器2e配置在背面部I的背面的X方向的兩端部。并且，散熱器2b和散熱器2d左右對(duì)稱地配置在背面部I的背面。散熱器2c配置在背面部I的背面的X軸方向的中心。散熱器2b配置在散熱器2a與散熱器2c之間。散熱器2d配置在散熱器2e與散熱器2c之間。散熱器2a、2b、2c、2d、2e的風(fēng)路沿鉛直方向(+Y軸方向)設(shè)置。“風(fēng)路”成為風(fēng)的通道，釋放熱。
[0029]圖2是從液晶顯示面?zhèn)扔^察液晶顯示裝置100的內(nèi)部構(gòu)造的立體圖。圖2是取下液晶顯示元件13、光學(xué)片12、擴(kuò)散板11、導(dǎo)光棒10和第I反射部8的狀態(tài)的圖。在圖2中，利用虛線示出配置在背面部I的背面?zhèn)?-Z軸方向側(cè))的散熱器2a、2b、2c、2d、2e的配置位置。
[0030]本實(shí)施方式I的液晶顯示裝置100具有組合LED光源4和激光光源5而成的面光源裝置200。如圖4所示，面光源裝置200具有背面部1、散熱器2、LED光源陣列3和激光光源5。并且，面光源裝置200可以具有反射部8、導(dǎo)光棒10和擴(kuò)散板11。另外，在背面部I的內(nèi)部還收納有光學(xué)片12和液晶顯示元件13。
[0031]LED光源陣列3a、3b、3c、3d、3e、3f是在基板上排列一列多個(gè)LED光源4而得到的。排列LED光源4的基板呈細(xì)長(zhǎng)的矩形形狀。在實(shí)施方式I中，LED光源陣列3的LED光源4排列在X軸方向。LED光源陣列3a、3b、3c、3d、3e、3f配置在背面部I的+Z軸方向的面上。LED光源陣列3a、3b、3c、3d、3e、3f排列在Y軸方向。S卩，沿鉛直方向(+Y軸方向)等間隔地排列多個(gè)LED光源陣列3a、3b、3c、3d、3e、3f。由此，LED光源4呈二維排列在液晶顯示元件13的背面?zhèn)鹊摹爸毕滦汀钡慕Y(jié)構(gòu)。
[0032]另外，LED光源陣列3a、3b、3c、3d、3e、3f也可以排列在水平方向(+X軸方向)。該情況下，LED光源陣列3的基板以在Y軸方向細(xì)長(zhǎng)的矩形形狀的狀態(tài)排列。即，LED光源陣列3的LED光源4也可以排列在Y軸方向。并且，I個(gè)LED光源陣列3可以分割成多個(gè)。例如，也可以在X軸方向的中央部分將LED光源陣列3a分割成2個(gè)。進(jìn)而，LED光源陣列3a、3b、3c、3d、3e、3f的數(shù)量不限于6個(gè)。關(guān)于LED光源陣列3a、3b、3c、3d、3e、3f的數(shù)量，例如可以根據(jù)液晶顯示元件13的大小而設(shè)定成其它個(gè)數(shù)。并且，散熱器2a、2b、2c、2d、2e的數(shù)量不限于6個(gè)。關(guān)于散熱器2a、2b、2c、2d、2e的數(shù)量，例如可以根據(jù)液晶顯示元件13的大小而設(shè)定成其它個(gè)數(shù)。
[0033]圖3是示出散熱器2的形狀的立體圖。散熱器2由導(dǎo)熱率較高的材料制造。例如，散熱器2由鋁制造。散熱器2具有散熱翅片21。散熱翅片21被配置成風(fēng)路朝向鉛直方向(+Y軸方向)。散熱翅片21形成在基礎(chǔ)板部24的-Z軸方向的面上。基礎(chǔ)板部24呈與X-Y平面平行的板狀。散熱翅片21與基礎(chǔ)板部24垂直地形成。即，散熱翅片21是與Y-Z平面平行的板狀部件。而且，在X軸方向排列有多個(gè)散熱翅片21。
[0034]并且，在散熱器2的下端(-Y軸方向)形成有安裝部22。安裝部22呈向+Z軸方向突出的板狀。安裝部22呈與Z-X平面平行的板狀。安裝部22是安裝激光光源5的部分。在安裝部22形成有孔23。孔23以貫通安裝部22的方式開(kāi)設(shè)在Y軸方向。激光光源5安裝在孔23中，使得沿+Y軸方向射出光線。即，激光光源5安裝在孔23中。而且，激光光源5的光線的射出方向朝向+Y軸方向。
[0035]在圖3中，安裝部22呈矩形形狀，但是不限于此。安裝部22也可以是圓弧形狀等其它形狀。并且，激光光源5也可以安裝在孔23中，使得沿-Y軸方向射出光線。但是，該情況下，散熱翅片21配置在液晶顯示元件13的外側(cè)。因此，具有無(wú)法使液晶顯示裝置100的聚光圈部(框緣部)較細(xì)的缺點(diǎn)?！熬酃馊Α笔侵赴鼑@示畫面周圍的框狀的柜櫥部分。近年來(lái)，使包圍顯示畫面周圍的框狀的柜櫥部分較細(xì)的設(shè)計(jì)是優(yōu)選的。將該較細(xì)的聚光圈稱作“窄聚光圈”。
[0036]激光光源5中產(chǎn)生的熱從激光光源5的背面?zhèn)?-Y軸方向側(cè))傳遞到背面部I。傳遞到背面部I的激光光源5的熱傳遞到散熱器2的下端面25 (-Y軸方向側(cè)的面)。傳遞到散熱器2的下端面25 (-Y軸方向)的熱傳遞到安裝部22。傳遞到安裝部22的熱傳遞到散熱翅片21，釋放到外部空氣中。散熱器2以下端面25與背面部I相接的方式安裝在背面部I。
[0037]在圖3中，安裝部22與散熱翅片21—體地成形。但是，安裝部22也可以由不同部件構(gòu)成。但是，該情況下，安裝部22的散熱性能稍微降低。但是，當(dāng)利用不同部件構(gòu)成安裝部22時(shí)，能夠容易地制造散熱器2，有可能抑制制造成本。并且，在圖3中，在I個(gè)散熱器2安裝I個(gè)激光光源5。但是，也可以在I個(gè)散熱器2安裝多個(gè)激光光源5。
[0038]LED光源4在光源中具有藍(lán)色LED元件和熒光體。具體而言，LED光源4在具有發(fā)出藍(lán)色光的藍(lán)色LED元件的封裝中填充有吸收該藍(lán)色光并主要發(fā)出綠色光的熒光體。
[0039]人類對(duì)紅色色差的感光度較高。因此，紅色中的波段寬度的差異在人類視覺(jué)中感受成為更加顯著的差異。這里，波段寬度的差異是顏色純度的差異。以往，在液晶顯示裝置中用作光源的白色LED中，特別是600nm?700nm波段的紅色光譜的能量較少。S卩，當(dāng)要使用波段寬度較窄的濾色器在作為純度較高的紅色而優(yōu)選的630nm?640nm波長(zhǎng)區(qū)域中提高顏色純度時(shí)，透射光量極度減少，光的利用效率降低。因此，產(chǎn)生亮度顯著降低的問(wèn)題。將該純度較高的紅色稱作“純紅色”。
[0040]另一方面，激光發(fā)光元件5的波段寬度較窄，能夠抑制光的損失而得到顏色純度較高的光。在三原色的顏色中，特別是通過(guò)采用單色性非常高的紅色激光發(fā)光元件5，能夠針對(duì)低耗電化和顏色純度提高而得到較高效果。因此，在本實(shí)施方式I的液晶顯示裝置100中，激光光源5采用發(fā)出紅色光的光源。
[0041]作為純紅色而優(yōu)選的630nm?640nm的紅色激光光源5隨著元件的溫度上升，電光轉(zhuǎn)換效率顯著降低。S卩，紅色激光光源是容易受到熱影響的光源?！凹兗t色”是指波段寬度較窄的純度較高的紅色即顏色較深的紅色。作為深紅色，優(yōu)選是630nm?640nm波長(zhǎng)。并且，當(dāng)激光光源5在高溫狀態(tài)下持續(xù)射出高輸出光時(shí)，元件劣化加速且壽命縮短。因此，需要導(dǎo)入高效的冷卻系統(tǒng)。
[0042]另一方面，與激光光源5相比，LED光源4相對(duì)于溫度的電光轉(zhuǎn)換效率的變化極小。即，LED光源是不容易受到熱影響的光源。但是，需要高效進(jìn)行散熱以使發(fā)熱不會(huì)傳遞到激光光源5側(cè)。
[0043]從激光光源5射出的光的指向性較高。因此，為了得到作為面光源裝置的光的均勻性，針對(duì)激光光源5要求較高的定位精度。一般使用的激光光源5呈直徑約為6_的圓筒形狀的封裝形狀。激光光源5將封裝壓入設(shè)于散熱器2的安裝部22上的孔23中進(jìn)行固定。激光光源5從射出激光51的發(fā)光側(cè)壓入設(shè)于散熱器2的安裝部22上的孔23中。
[0044]將激光光源5壓入安裝部22的散熱器2安裝在背面部I。此時(shí)，散熱翅片21和基礎(chǔ)板部24需要露出到背面部I的外側(cè)面(-Z軸方向)。安裝部22從背面部I的背面?zhèn)?-Z軸方向側(cè))插入開(kāi)設(shè)于背面部I的安裝孔14中進(jìn)行固定。
[0045]并且，在基礎(chǔ)板部24與背面部I之間插裝有絕熱部15。這里所說(shuō)的“絕熱部”的導(dǎo)熱率顯著低于背面部I和散熱器2的導(dǎo)熱率即可。例如，絕熱部15是樹(shù)脂材料或橡膠材料。并且，絕熱部也可以是空氣層?？諝鈱觾?yōu)選是數(shù)mm左右。并且，在絕熱部15為空氣層的情況下，優(yōu)選在上側(cè)(+Y軸側(cè))設(shè)置開(kāi)口部，使得空氣層的空氣能夠變暖并上升。并且，優(yōu)選在下側(cè)(-Y軸側(cè))也設(shè)置開(kāi)口部，使得低溫空氣從下側(cè)(-Y軸側(cè))流入絕熱部15。在圖4所示的絕熱部15中構(gòu)成為，低溫空氣從X軸方向流入，變暖的空氣沿+Y軸方向上升。
[0046]并且，除了基礎(chǔ)板部24與背面部I之間以外，例如也可以在安裝部22與背面部I之間追加配置絕熱部15。在安裝部22與LED光源陣列3a之間的距離較近的情況下等，不容易受到熱影響的光源的LED光源的熱很難傳遞到容易受到熱影響的激光光源。該情況下，激光光源5發(fā)出的熱從安裝部22傳遞到基礎(chǔ)板部24，從散熱翅片21進(jìn)行散熱。
[0047]圖4是從-X軸方向觀察液晶顯示裝置100的結(jié)構(gòu)圖。圖4是在激光光源5的位置處利用Y-Z平面切斷液晶顯示裝置100的結(jié)構(gòu)圖。與X-Y平面平行地配置液晶顯示元件13、光學(xué)片12、擴(kuò)散板11和導(dǎo)光棒10。關(guān)于這些結(jié)構(gòu)要素10、11、12、13，從+Z軸方向朝向-Z軸方向依次配置液晶顯示元件13、光學(xué)片12、擴(kuò)散板11和導(dǎo)光棒10。
[0048]在導(dǎo)光棒10的-Z軸側(cè)配置有LED光源陣列3a、3b、3c、3d、3e、3f。LED光源陣列3a、3b、3c、3d、3e、3f配置在背面部I的+Z軸方向側(cè)的面上。反射部8呈沿+Z軸方向具有開(kāi)口部的箱狀。在反射部8的箱狀的內(nèi)側(cè)配置有LED光源陣列3和導(dǎo)光棒10。結(jié)合LED光源4的形狀，在反射部8的底板部82開(kāi)設(shè)多個(gè)孔。LED光源4從-Z軸方向插入到反射部8的孔中。由于反射部8為薄片狀，因此，在從孔朝向+Z軸方向的面飛出的狀態(tài)下配置LED光源4。另外，反射部8也可以由板狀部件制作。因此，側(cè)板部81a、81b、81c、81d和底板部82包含薄片狀到板狀的形狀。
[0049]圖5是示出面光源裝置200的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖5是從液晶顯示元件13的顯示面?zhèn)扔^察的立體圖。圖5是取下液晶顯示裝置100的液晶顯示元件13、光學(xué)片12和擴(kuò)散板11的狀態(tài)的圖。反射部8為片狀，如圖5所示，呈四邊豎立90度的箱狀。即，反射部8具有從底板部82的四邊向+Z軸方向豎立的側(cè)板部81a、81b、81c、81d。反射部8的箱狀的內(nèi)側(cè)面成為反射面。LED光源4的發(fā)光點(diǎn)配置在反射部8的+Z軸方向的面上。而且，朝向液晶顯示元件13射出LED光源4的LED光41。
[0050]在導(dǎo)光棒10的-Y軸方向側(cè)設(shè)有激光51的入射面101。導(dǎo)光棒10呈棒狀。入射面101是棒狀的I個(gè)端面。在導(dǎo)光棒10的+Y軸方向側(cè)的端面粘貼有反射片9。粘貼有反射片9的面是與入射面101相對(duì)的棒狀的另一個(gè)端面。導(dǎo)光棒10的兩端部穿過(guò)設(shè)置在側(cè)板部81a、81b的孔。導(dǎo)光棒10保持在反射部8。并且，由于反射部8由薄片狀部件制作，因此，導(dǎo)光棒10也可以保持在其它部件。另外，如上所述，反射部8也可以由能夠保持導(dǎo)光棒10的程度的板狀部件制作。
[0051]在導(dǎo)光棒10的-Y軸方向側(cè)配置有激光光源5。激光光源5與入射面101相對(duì)配置。從激光光源5射出的激光51從導(dǎo)光棒10的-Y軸方向側(cè)的入射面101入射到導(dǎo)光棒10中。
[0052]從激光光源5射出的激光51從入射面101入射到導(dǎo)光棒10的內(nèi)部。入射的激光51在導(dǎo)光棒10的內(nèi)部反復(fù)進(jìn)行反射并沿+Y軸方向前進(jìn)。反射的激光51的一部分從導(dǎo)光棒10的側(cè)面向外部射出。從激光光源5射出之后的激光51為點(diǎn)狀光。但是，激光51在導(dǎo)光棒10的內(nèi)部前進(jìn)并從側(cè)面射出一部分激光51，由此，激光51從點(diǎn)狀光變化成線狀光。并且，在棒的粗細(xì)較粗的情況下成為棒狀光。
[0053]“點(diǎn)光源”是指從一個(gè)點(diǎn)放射光的光源。這里，“一個(gè)點(diǎn)”具有在考慮產(chǎn)品性能時(shí)在光學(xué)計(jì)算中將光源作為點(diǎn)進(jìn)行處理而不存在問(wèn)題的程度的面積。因此，光源使用激光器的背光裝置需要用于將點(diǎn)光源的激光轉(zhuǎn)換成面光源的光學(xué)系統(tǒng)。該面光源是以均勻的強(qiáng)度對(duì)液晶顯示元件13進(jìn)行照明的光源。
[0054]成為棒狀光的激光51與從配置成陣列狀的LED光源4射出的LED光41 一起向反射部8的內(nèi)部射出?！瓣嚵袪睢笔遣⒘信帕卸鄠€(gè)要素的狀態(tài)。這里，“配置成陣列狀的LED光源4”示出排列LED光源4而得到的LED光源陣列3。在反射部8的內(nèi)部反復(fù)進(jìn)行反射的LED光41和激光51入射到擴(kuò)散板11。
[0055]從導(dǎo)光棒10射出的激光51向以Y軸為中心軸的全方位方向射出。全方位方向是指360度的方向。因此，向+Z軸方向射出的光入射到擴(kuò)散板11。另一方面，向-Z軸方向射出的光在反射部8的底板部82進(jìn)行反射后入射到擴(kuò)散板11。向X-Y平面上的方向射出的激光51在豎立反射部8的四邊而成的側(cè)板部81a、81b、81c、81d進(jìn)行反射后入射到擴(kuò)散板
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[0056]激光51和LED光41成為面狀光入射到擴(kuò)散板11。擴(kuò)散板11進(jìn)一步對(duì)激光51和LED光41進(jìn)行均勻化。激光51和LED光41作為均勻化的白色的面狀光而從擴(kuò)散板11朝向光學(xué)片12和液晶顯示元件13射出。
[0057]反射部8和導(dǎo)光棒10是使從激光光源5射出時(shí)為點(diǎn)狀光的激光51成為面狀光的導(dǎo)光部30。導(dǎo)光棒10將激光51從點(diǎn)狀光轉(zhuǎn)換成線狀光(棒狀光)。然后，反射部8將激光51從線狀光(棒狀光)轉(zhuǎn)換成面狀光。因此，作為使激光51成為面狀光的方法，可以采用在側(cè)光型中使用的導(dǎo)光板。該情況下，利用側(cè)光型的導(dǎo)光板將激光51轉(zhuǎn)換成面狀光。并且，通過(guò)排列成直下型的LED光源4將LED光41轉(zhuǎn)換成面狀光。側(cè)光型的導(dǎo)光板相對(duì)于LED光源4配置在面光源裝置的光出射面?zhèn)取?br> [0058]側(cè)光型的導(dǎo)光板具有利用白色墨水在丙烯板上印刷反射點(diǎn)的絲印方式、對(duì)丙烯面施加凹凸的成型方式、利用點(diǎn)狀粘接材料粘貼丙烯板和反射板的粘接點(diǎn)方式、基于槽加工的方式等。從光源射出的光從導(dǎo)光板的側(cè)部入射。入射到導(dǎo)光板的光反復(fù)進(jìn)行表面反射而擴(kuò)展到導(dǎo)光板的較寬的面上。此時(shí)如果存在反射點(diǎn)等，則光在此進(jìn)行散射而從導(dǎo)光板的表面脫離到外部。在導(dǎo)光板中，光源附近的反射點(diǎn)的面積較小，離光源越遠(yuǎn)則反射點(diǎn)的面積越大。由此，導(dǎo)光板能夠形成均勻的面狀光。
[0059]但是，本實(shí)施方式I中說(shuō)明的使用反射部8和導(dǎo)光棒10的面光源裝置200通過(guò)在反射部8的箱狀的內(nèi)部混合激光51和LED光41，能夠利用簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)生成均勻性較高的面狀光。
[0060]與圖4同樣，圖6是從-X軸方向觀察液晶顯示裝置100的結(jié)構(gòu)圖。圖6去除了液晶顯示元件13、光學(xué)片12和擴(kuò)散板11。S卩，圖6示出液晶顯示裝置100的面光源裝置200的部分。圖6是在激光光源5的位置處利用Y-Z平面切斷液晶顯示裝置100的結(jié)構(gòu)圖。
[0061]圖6是說(shuō)明從LED光源4放出的熱流和從激光光源5放出的熱流的圖。液晶顯示元件13主要由玻璃構(gòu)成。并且，擴(kuò)散板11、光學(xué)片12和反射部8主要由樹(shù)脂構(gòu)成。由樹(shù)脂或玻璃構(gòu)成的這些材料的導(dǎo)熱率較低。
[0062]沿LED光源4的+Z軸方向配置有導(dǎo)熱率較低的反射部8。因此，從LED光源4放出的熱很難向+Z軸方向傳遞。另一方面，沿LED光源4的-Z軸方向配置有導(dǎo)熱率較高的背面部I。因此，從LED光源4放出的熱容易向-Z軸方向傳遞。如上所述，認(rèn)為從LED光源4放出的熱很難流向反射部8的+Z軸方向側(cè)。這是因?yàn)閺膱D6中去除了液晶顯示元件13、光學(xué)片12、擴(kuò)散板11和反射部8。
[0063]在使用2種光源的液晶顯示裝置100中，通過(guò)使各個(gè)光源4、5的光41、51的輸出比例最佳化，決定光成為白色這一點(diǎn)。例如，在從激光光源5射出的激光51的總放射束為IW的情況下，從LED光源4射出的LED光41的總放射束需要3W左右。由此，混合激光51和LED光41而成的光成為白色。此時(shí)，根據(jù)激光光源5和LED光源4各自的電光轉(zhuǎn)換效率，如果各光源4、5的溫度為室溫左右(30度左右)，則發(fā)熱量均為與3W相同的程度。如果為了提高顯示畫面的亮度而增加從光源4、5射出的放射束，則與此相伴，光源4、5的發(fā)熱量增多。但是，如果光源4、5的發(fā)熱量增多也能夠充分進(jìn)行光源4、5的散熱，則各光源4、5的元件的溫度變化較小，發(fā)熱量不大幅變化。即，激光光源5的發(fā)熱量和LED光源4的發(fā)熱量成為大致相同程度的3W。另一方面，在光源4、5的散熱不充分的情況下，各光源4、5的元件的溫度升高，電光轉(zhuǎn)換效率降低。其結(jié)果是，陷入各光源4、5的發(fā)熱量增加，各光源4、5的溫度越發(fā)上升的惡性循環(huán)。即，為了不產(chǎn)生熱方面的不良情況，需要正確估計(jì)使用裝置的環(huán)境溫度和該環(huán)境溫度下的發(fā)熱量，具有與其相稱的高效的散熱功能。
[0064]激光光源5中產(chǎn)生的熱18從散熱器2的安裝部22傳遞到基礎(chǔ)板部24后傳遞到散熱翅片21，釋放到周圍的空氣16中。散熱器2配置在液晶顯示裝置100的最底面?zhèn)?-Y軸方向)。從散熱翅片21釋放到周圍的空氣16中的熱18沿+Y軸方向移動(dòng)。這是因?yàn)?，從散熱翅?1受到熱18的空氣16由于比周圍空氣輕而上升。因此，從-Y軸方向或-Z軸方向向散熱翅片21流入新鮮空氣?！靶迈r空氣”是未受到來(lái)自散熱翅片21的熱18和來(lái)自背面部I的熱17的空氣。固體表面的溫度與空氣的溫度之差越大，則從固體表面到空氣的熱傳遞量越多。即，流入散熱器2的空氣的溫度越低，冷卻器2越能夠高效釋放熱18。而且，能夠高效地將激光光源5中產(chǎn)生的熱18釋放到周圍的空氣16中。
[0065]另一方面，各個(gè)LED光源陣列3a、3b、3c、3d、3e、3f安裝在背面部I。LED光源4中產(chǎn)生的熱17傳遞到LED光源陣列3a、3b、3c、3d、3e、3f各自的基板后，朝向背面部I傳遞。背面部I的厚度為2_左右。由于背面部I的截面面積較小，因此，傳遞到背面部I的熱17很難沿X-Y面上的方向傳遞。
[0066]LED光源陣列3b、3c、3d、3e、3f遠(yuǎn)離散熱器2配置。因此，LED光源陣列3b、3c、3d、3e、3f的熱17的大部分從背面部I的背面?zhèn)?-Z軸方向側(cè))的面釋放到空氣中。
[0067]這里，對(duì)從接近散熱器2的LED光源陣列3a釋放的熱17進(jìn)行研宄。LED光源陣列3a配置在散熱器2的+Y軸方向。因此，從LED光源陣列3a釋放的熱17很難傳遞到散熱器2。第I理由是，由于背面部I的截面面積較小，因此傳遞到背面部I的熱17很難沿X-Y面上的方向傳遞。第2理由是，由于從背面部I釋放到空氣中的熱17如上所述上升，因此沿+Y軸方向移動(dòng)。第3理由是，在散熱器2的基礎(chǔ)板部24與背面部I之間插裝有絕熱部15。
[0068]并且，散熱器2配置在LED光源陣列3a的下側(cè)(-Y軸方向側(cè))。S卩，安裝有LED光源陣列3a的部分的背面部I的背面(-Z軸方向側(cè)的面)與從散熱器2受到熱18而上升的空氣16直接接觸。因此，從LED光源陣列3a、3b、3c、3d、3e、3f釋放到空氣中的熱17從背面部I釋放到空氣16中。這里，空氣16是從散熱器2受到熱18而上升的空氣。
[0069]從散熱器2的散熱翅片21受到熱18而變暖的空氣16上升。并且，LED光源4配置在散熱器2的上方(+Y軸方向)。因此，從LED光源4釋放的熱17從背面部I釋放到由于散熱翅片21而變暖的空氣16中。即，越靠上方(+Y軸方向)，LED光源4的冷卻性能越低。
[0070]但是，與激光光源5相比，LED光源4針對(duì)熱的特性(熱特性)優(yōu)良。因此，LED光源4對(duì)溫度的包容度較大，能夠在品質(zhì)上不存在問(wèn)題的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0071 ] 另一方面，與LED光源4相比，激光光源5的熱特性較差?！盁崽匦暂^差”是指對(duì)溫度的包容度較小。散熱器2配置在液晶顯示裝置100的最底面?zhèn)?-Y軸方向側(cè))。因此，向散熱翅片21流入新鮮空氣?！靶迈r空氣”是未受到來(lái)自散熱翅片21的熱18或來(lái)自背面部I的熱17的空氣。固體表面的溫度與空氣的溫度之差越大，則從固體表面到空氣的熱傳遞量越多。即，流入散熱器2的空氣的溫度越低，冷卻器2越能夠高效釋放熱。S卩，能夠高效地將激光光源5中產(chǎn)生的熱18釋放到空氣16中。
[0072]液晶顯示裝置100具有激光光源5、LED光源4和散熱器2。激光光源5射出激光51。LED光源4射出LED光41。散熱器2保持激光光源5，并且傳遞激光光源5發(fā)出的熱而將其釋放到空氣中。激光光源5配置在LED光源4的下側(cè)。
[0073]液晶顯示裝置100具有導(dǎo)光部30。導(dǎo)光部30從入射端部入射激光51，將其轉(zhuǎn)換成面狀光射出。從導(dǎo)光部30射出的激光51和LED光41從開(kāi)口部83射出。具有多個(gè)LED光源4，它們與開(kāi)口部83相對(duì)地二維排列。開(kāi)口部83具有作為光出射面的功能。S卩，光出射面是設(shè)置在開(kāi)口部30f的假想面。在實(shí)施方式I中，入射端部是入射面101。并且，在如上所述采用側(cè)光型的導(dǎo)光板的情況下，入射端部是入射光的側(cè)面。
[0074]導(dǎo)光部30具有導(dǎo)光棒10和反射部8。導(dǎo)光棒10具有入射面101并將所述激光51轉(zhuǎn)換成線狀光射出。反射部8將從導(dǎo)光棒10射出的激光51轉(zhuǎn)換成面狀光。LED光源4配置在反射部8的與開(kāi)口部83相對(duì)的面上。導(dǎo)光部30混合被轉(zhuǎn)換成面狀光的激光51和LED光41射出。入射面101是入射端部。開(kāi)口部83具有作為光出射面的功能。
[0075]如上所述，實(shí)施方式I中記載的發(fā)明通過(guò)將紅色激光發(fā)光元件作為光源，能夠?qū)崿F(xiàn)較寬的顏色再現(xiàn)范圍。并且，實(shí)施方式I中記載的發(fā)明能夠得到不容易受到熱影響的LED光源的熱很難傳遞到容易受到熱影響的激光光源的結(jié)構(gòu)的背光裝置。
[0076]實(shí)施方式2
[0077]圖7是本發(fā)明的實(shí)施方式2的液晶顯示裝置101的背面立體圖。與圖1所示的實(shí)施方式I的液晶顯示裝置100的不同之處在于，散熱器2a、2b、2c、2d、2e中的配置在水平方向(X軸方向)內(nèi)側(cè)的散熱器2b、2c、2d的散熱面積大于配置在水平方向外側(cè)的散熱器2a、2e的散熱面積。
[0078]上述一點(diǎn)以外與實(shí)施方式I相同。S卩，背面部1、絕熱部15、LED光源陣列3、LED光源4、激光光源5、反射部8、反射片9、導(dǎo)光棒10、擴(kuò)散板11、光學(xué)片12、液晶顯示元件13和散熱器2的散熱面積以外的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式I相同。
[0079]例如，在圖7的例子中，位于水平方向外側(cè)的散熱器2a、2e的散熱翅片21為14片。另一方面，配置在散熱器2a、2e內(nèi)側(cè)的散熱器2b、2d的散熱翅片21為15片。并且，位于最內(nèi)側(cè)的散熱器2c的散熱翅片21為18片。這樣，越是配置在內(nèi)側(cè)的散熱器2，則散熱翅片21的片數(shù)越多，散熱面積越大。
[0080]在液晶顯示裝置101中，液晶驅(qū)動(dòng)用的定時(shí)控制器電路基板、驅(qū)動(dòng)電源基板和視頻信號(hào)處理電路基板等周邊設(shè)備配置在背面部I上的周邊部件的配置位置19。在圖7和圖8中，利用虛線示出周邊設(shè)備配置位置19。
[0081]這些周邊部件的配置位置19由信號(hào)線的布線長(zhǎng)度、液晶顯示裝置101的設(shè)計(jì)、各部件的重心位置等決定。但是，通常，周邊部件集中在背面部I的中心部。周邊部件大部分產(chǎn)生熱。并且，周邊部件安裝有電解電容器、發(fā)熱量較多的LSI和開(kāi)關(guān)元件用的散熱器等比較厚的部件。即，在周邊部件的配置位置19上裝配有產(chǎn)生熱且比較厚的部件。
[0082]圖8是從-X軸方向觀察液晶顯示裝置101的結(jié)構(gòu)圖。圖8是在包含周邊部件的配置位置19的激光光源5的位置處利用Y-Z平面切斷液晶顯示裝置101的結(jié)構(gòu)圖。與圖6所示的液晶顯示裝置100的結(jié)構(gòu)的不同之處在于，追加了周邊部件的配置位置19。并且，與圖6所示的液晶顯示裝置100的結(jié)構(gòu)的不同之處在于，在周邊部件的配置位置19的下部(-Y軸方向)產(chǎn)生空氣氣流紊亂20。
[0083]從散熱器2的散熱翅片21受到熱18而變暖的外部氣體16沿+Y軸方向上升。但是，在散熱器2的上部(+Y軸方向)以妨礙流路的方式配置周邊部件的情況下，上升氣流受到妨礙，產(chǎn)生渦流等空氣氣流紊亂20。
[0084]當(dāng)產(chǎn)生空氣氣流紊亂20時(shí)，流路的壓力損失增大，流過(guò)散熱器2的空氣16的流速降低。其結(jié)果是，從散熱翅片21到空氣16的散熱量減少。S卩，在散熱器2的上部(+Y軸方向)以妨礙流路的方式配置周邊部件的情況下，配置在周邊部件的下部(-Y軸方向)的散熱器2b、2c、2d的散熱能力與未在上部(+Y軸方向)配置周邊部件的散熱器2a、2e的散熱能力相比，每單位散熱面積的散熱能力降低。
[0085]并且，在配置在周邊部件的配置位置19的大部分周邊部件中，產(chǎn)生熱的部件也較多。通常，液晶顯示裝置101在用作產(chǎn)品時(shí)被收納在樹(shù)脂性的框體等中。因此，與周邊部相比，熱源集中且熱流束密度增大的水平方向的中央部的空氣16和水平方向的中央部的背面部I的溫度上升?！盁崃魇芏取笔侵该繂挝惑w積的熱流束量。
[0086]在散熱器2與背面部I之間插裝有絕熱部15。絕熱部15能夠防止從背面部I向散熱器2傳導(dǎo)熱。但是，無(wú)法避免來(lái)自背面部I的熱輻射等。散熱器2b、2c、2d從周邊部件受到輻射熱而使得溫度上升。因此，配置在水平方向的中央部的散熱器2b、2c、2d的散熱翅片21的溫度高于配置在水平方向的周邊部的散熱器2a、2e的散熱翅片21溫度。固體表面的溫度與空氣的溫度之差越大，則從固體表面到空氣的熱傳遞量越多。因此，即使相同溫度的外部氣體16流入散熱器2的散熱翅片21，配置在水平方向的中央部的散熱器2b、2c、2d的散熱能力也低于配置在水平方向的周邊部的散熱器2a、2e的散熱能力。
[0087]因此，在將散熱器2a、2b、2c、2d、2e配置在背面部I的Y軸方向的下端附近的情況下，配置在水平方向(X軸方向)內(nèi)側(cè)的散熱器2b、2c、2d的散熱面積大于配置在水平方向外側(cè)的散熱器2a、2e的散熱面積。由此，改善配置在水平方向內(nèi)側(cè)的散熱器2b、2c、2d的散熱能力。即，不依賴于激光光源5的配置位置，散熱器2能夠高效地將激光光源5中產(chǎn)生的熱18釋放到空氣16中。
[0088]另外，這里，作為增大散熱面積的方法，示出增加散熱翅片21的片數(shù)的情況的例子。但是，通過(guò)增大散熱翅片21的大小，也能夠增大散熱面積。并且，本次在配置于周邊部件的配置位置19的下部(-Y軸方向)的散熱器2b、2c、2d中，也是位于最內(nèi)側(cè)的散熱器2c的散熱面積最大。但是，根據(jù)周邊部件的配置狀況，散熱器2b、2d的散熱面積的大小和散熱器2c的散熱面積的大小也可以相同。
[0089]具有多個(gè)激光光源5，它們沿著所述入射端部排列。排列的激光光源5中位于兩端部的激光光源5的散熱器2的散熱能力，小于位于被兩端部夾著的位置上的激光光源5的散熱器2的散熱能力。在實(shí)施方式I中，入射端部是沿X軸方向排列的多個(gè)導(dǎo)光棒10的入射面101。沿X軸方向配置多個(gè)入射面101，激光光源5與入射面101相對(duì)配置。并且，在如上所述采用側(cè)光型的導(dǎo)光板的情況下，入射面101是入射光的側(cè)面。
[0090]另外，在上述各實(shí)施方式中，有時(shí)使用“中心”、“水平”或“垂直”等表示部件位置關(guān)系或部件形狀的用語(yǔ)。這些用語(yǔ)包含考慮到制造上的公差和組裝上的偏差等的范圍。
[0091]另外，如上所述說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是，本發(fā)明不限于這些實(shí)施方式。
[0092]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0093]1:背面部；15:絕熱部；2:散熱器；21:散熱翅片；22:安裝部；23:孔；24:基礎(chǔ)板部；25:下端面；3:LED光源陣列；4:LED光源；5:激光光源；51:激光；8:反射部；81a、81b、81c、81d:側(cè)板部；82:底板部；9:反射片；10:導(dǎo)光棒；101:入射面；11:擴(kuò)散板；12:光學(xué)片；13:液晶顯示元件；15:絕熱部；16:空氣；17、18:熱；19:周邊部件的配置位置；20:空氣氣流紊亂；30:導(dǎo)光部；100:液晶顯示裝置；200:面光源裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種液晶顯不裝置，其中，該液晶顯不裝置具有: 激光光源，其射出激光； LED光源，其射出LED光；以及 散熱器，其保持所述激光光源，并且傳遞所述激光光源發(fā)出的熱而將其釋放到空氣中， 所述激光光源配置在所述LED光源的下側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中， 所述液晶顯示裝置還具有導(dǎo)光部，該導(dǎo)光部從入射端部入射所述激光并將其轉(zhuǎn)換成面狀光射出， 從所述導(dǎo)光部射出的激光和所述LED光從光出射面射出， 所述液晶顯示裝置具有多個(gè)所述LED光源，它們與所述光出射面相對(duì)地二維排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其中， 所述液晶顯示裝置具有多個(gè)所述激光光源，它們沿著所述入射端部排列， 所述排列著的所述激光光源中位于兩端部的所述激光光源的所述散熱器的散熱能力，小于位于被所述兩端部夾著的位置上的所述激光光源的所述散熱器的散熱能力。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的液晶顯示裝置，其中， 所述導(dǎo)光部具有導(dǎo)光棒和反射部，該導(dǎo)光棒具有所述入射端部，將所述激光轉(zhuǎn)換成線狀光射出，該反射部將從所述導(dǎo)光棒射出的激光轉(zhuǎn)換成面狀光， 所述LED光源配置在所述反射部的與所述光出射面相對(duì)的面上， 所述導(dǎo)光部混合被轉(zhuǎn)換成面狀光的所述激光和所述LED光而射出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中的任意一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其中， 所述液晶顯示裝置還具有設(shè)置在所述散熱器與所述LED光源之間的絕熱部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示裝置，其中， 所述絕熱部是空氣層。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示裝置，其中， 所述絕熱部是樹(shù)脂材料或橡膠材料。
【文檔編號(hào)】F21V29/15GK104487763SQ201380039640
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2013年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月31日
【發(fā)明者】長(zhǎng)瀨章裕, 永安哲也, 新倉(cāng)榮二 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社