JP2014002347A - Liquid crystal display device - Google Patents
Liquid crystal display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014002347A JP2014002347A JP2012160786A JP2012160786A JP2014002347A JP 2014002347 A JP2014002347 A JP 2014002347A JP 2012160786 A JP2012160786 A JP 2012160786A JP 2012160786 A JP2012160786 A JP 2012160786A JP 2014002347 A JP2014002347 A JP 2014002347A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light source
- radiator
- light guide
- guide plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Abstract
【課題】 ２種類の光源の発する熱を効率よく放熱する液晶表示装置を得る。
【解決手段】 液晶表示装置１１０は、光源５，７、導光板３０、導光素子３１、放熱器２及び板金１を有する。光源５は、光５Ｌを発する。光源７は、光７Ｌを発する。導光板３０は、光５Ｌおよび光７Ｌを同一の端面から入射する入射面を有し、面状の光を出射する出射面を有する。導光素子３１は、光源５から出射した光５Ｌを導光板３０に導く。放熱器２は、光源５の発する熱および光源７の発する熱を放熱する。板金１は、光源５，７および放熱器２を保持する。光源５は、導光板１４に対して出射面と反対側に配置される。光源７は、入射面と対向して配置される。放熱器２は、光源５が板金１に取り付けられた面の反対側の面に取り付けられ、光源５とともに板金１を挟む位置に配置される。
【選択図】図５PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a liquid crystal display device that efficiently dissipates heat generated by two kinds of light sources.
A liquid crystal display device 110 includes light sources 5 and 7, a light guide plate 30, a light guide element 31, a radiator 2 and a sheet metal 1. The light source 5 emits light 5L. The light source 7 emits light 7L. The light guide plate 30 has an incident surface through which the light 5L and the light 7L are incident from the same end surface, and an output surface from which planar light is emitted. The light guide element 31 guides the light 5 </ b> L emitted from the light source 5 to the light guide plate 30. The radiator 2 radiates heat generated by the light source 5 and heat generated by the light source 7. The sheet metal 1 holds the light sources 5 and 7 and the radiator 2. The light source 5 is disposed on the side opposite to the light exit surface with respect to the light guide plate 14. The light source 7 is disposed to face the incident surface. The radiator 2 is attached to a surface opposite to the surface where the light source 5 is attached to the sheet metal 1, and is disposed at a position sandwiching the sheet metal 1 together with the light source 5.
[Selection] Figure 5
Description
本発明は、２種類の光源を有する液晶表示装置の冷却構造に関するものである。 The present invention relates to a cooling structure for a liquid crystal display device having two types of light sources.
液晶表示装置が備える液晶表示素子は、自ら発光しない。このため、液晶表示装置は液晶表示素子を照明する光源として、液晶表示素子の背面にバックライト装置を備えている。近年では、青色発光ダイオード（以下、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ））の性能が飛躍的に向上したことに伴い、光源に青色ＬＥＤを利用したバックライト装置が広く採用されている。 The liquid crystal display element included in the liquid crystal display device does not emit light by itself. For this reason, the liquid crystal display device includes a backlight device on the back surface of the liquid crystal display element as a light source for illuminating the liquid crystal display element. In recent years, as the performance of blue light emitting diodes (hereinafter referred to as LEDs (Light Emitting Diodes)) has dramatically improved, backlight devices using blue LEDs as light sources have been widely adopted.
この青色ＬＥＤを利用した光源は、青色のＬＥＤと、青色ＬＥＤから発される光を吸収し青色の補色（すなわち、緑色と赤色を含む色、黄色）となる光を発光する蛍光体とを構成要素としている。このようなＬＥＤを白色ＬＥＤと呼ぶ。 The light source using the blue LED includes a blue LED and a phosphor that absorbs light emitted from the blue LED and emits light that is a complementary color of blue (that is, a color including green and red, yellow). As an element. Such an LED is called a white LED.
白色ＬＥＤは、電気−光変換効率が高く、低消費電力化に有効である。しかしながら一方で、白色ＬＥＤはその波長帯域幅が広く、色再現範囲が狭いという問題を有する。液晶表示装置は、その液晶表示素子の内部にカラーフィルタを備えている。液晶表示装置は、このカラーフィルタによって赤色、緑色および青色のスペクトル範囲だけを取り出して、色表現を行っている。白色ＬＥＤのように波長帯域幅の広い連続スペクトルを有する光源は、色再現範囲を広げるために、カラーフィルタの表示色の色純度を高める必要がある。つまり、カラーフィルタを透過する波長帯域は狭く設定される。しかし、カラーフィルタを透過する波長帯域を狭く設定すると、光の利用効率が低下する。なぜなら、液晶表示素子の画像表示に用いられない不要な光の量が多くなるからである。また、液晶表示素子の表示面の輝度の低下、さらには液晶表示装置の消費電力の増大につながるという問題が発生する。 White LEDs have high electrical-light conversion efficiency and are effective in reducing power consumption. However, on the other hand, white LEDs have the problem that their wavelength bandwidth is wide and the color reproduction range is narrow. The liquid crystal display device includes a color filter inside the liquid crystal display element. The liquid crystal display device uses this color filter to extract only the red, green, and blue spectral ranges and perform color expression. A light source having a continuous spectrum with a wide wavelength bandwidth such as a white LED needs to increase the color purity of the display color of the color filter in order to widen the color reproduction range. That is, the wavelength band that transmits the color filter is set narrow. However, if the wavelength band that passes through the color filter is set narrow, the light utilization efficiency decreases. This is because the amount of unnecessary light that is not used for image display of the liquid crystal display element increases. Further, there arises a problem that the brightness of the display surface of the liquid crystal display element is lowered and further the power consumption of the liquid crystal display device is increased.
このような問題点の改善策として、白色ＬＥＤに変え、より色純度の高い単色ＬＥＤを採用したバックライト装置が提案されている。単色ＬＥＤの色は、赤色、緑色および青色である。また、単色ＬＥＤよりもさらに色純度の高いレーザーを用いたバックライト装置が提案されている。レーザーの色は、赤色、緑色および青色である。色純度が高いということは、波長幅が狭く単色性に優れていることである。これらの光源をバックライト装置に採用することで、液晶表示装置の色再現範囲を広げることが可能となる。 As a measure for improving such a problem, a backlight device has been proposed which employs a single color LED with higher color purity instead of a white LED. The colors of the single color LED are red, green and blue. In addition, a backlight device using a laser having higher color purity than a single color LED has been proposed. The laser colors are red, green and blue. High color purity means that the wavelength width is narrow and monochromaticity is excellent. By adopting these light sources in the backlight device, the color reproduction range of the liquid crystal display device can be expanded.
しかし、３原色の単色ＬＥＤやレーザーで構成される光源には、素子の温度が上昇するに従い電気−光変換効率が著しく低下するものがある。特に赤色レーザーは高温状態で高出力の光を出射し続けると劣化が加速し、素子の寿命が短くなってしまう。その為、環境温度が高温時にも所望の光量を得るためには一般的には放熱機構が必要になる。 However, there are some light sources composed of three primary color single-color LEDs or lasers that have a significant decrease in electro-optical conversion efficiency as the temperature of the element increases. In particular, when a red laser continues to emit high-power light at a high temperature, the deterioration is accelerated and the lifetime of the element is shortened. Therefore, in order to obtain a desired light amount even when the environmental temperature is high, a heat dissipation mechanism is generally required.
特許文献１には、液晶表示パネル３の２つの長辺に沿って、光源であるＬＥＤモジュールが配置された液晶表示装置１が示されている。ＬＥＤモジュールは、背面フレーム７の立ち上がり部８に取り付けられている（段落０００９、図２）。ヒートシンク２７は背面フレーム７の裏面側のＬＥＤ駆動電源３１および制御基板２９の部分を除く、ほぼ全体に熱的に接触して取り付けられている（図１）。
Patent Document 1 shows a liquid crystal display device 1 in which LED modules as light sources are arranged along two long sides of a liquid crystal display panel 3. The LED module is attached to the rising portion 8 of the back frame 7 (paragraph 0009, FIG. 2). The heat sink 27 is attached in substantially thermal contact with the entire surface except for the LED
しかしながら、背面フレーム７は、一般的にアルミニウムなどの相対的に熱伝導率の大きな材料の板材を加工している（段落００１２、図２）。そのため背面フレーム７の板厚はそれほど大きなものでは無く、発熱源である光源から離れた位置のヒートシンク２７は、放熱に対する寄与率が低いという問題があった。
However, the
本発明は、上記に鑑みて成されたものであって、２種類の光源を離れた位置に配置して、他の光源の発する熱の影響を抑えるとともに、２種類の光源の熱を１つの放熱器で効率良く放熱する液晶表示装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and arranges two types of light sources at positions separated from each other to suppress the influence of heat generated by other light sources, and the heat of the two types of light sources is reduced to one. An object is to obtain a liquid crystal display device that efficiently dissipates heat with a radiator.
本願発明に係る液晶表示装置は、第１の光を発する第１の光源と、第２の光を発する第２の光源と、前記第１の光および前記第２の光を同一の端面から入射する入射面を有し、面状の光を出射する出射面を有する導光板と、前記第１の光を前記導光板に導く導光素子と、前記第１の光源の発する熱および前記第２の光源の発する熱を放熱する放熱器と、前記第１の光源、前記第２の光源および前記放熱器を保持する板金とを備え、前記第１の光源は、前記導光板に対して前記出射面と反対側に配置され、前記第２の光源は、前記入射面と対向して配置され、前記放熱器は、前記第１の光源が前記板金に取り付けられた面の反対側の面に取り付けられ、前記第１の光源とともに前記板金を挟む位置に配置される。 The liquid crystal display device according to the present invention includes a first light source that emits first light, a second light source that emits second light, and the first light and the second light incident from the same end face. A light guide plate having an exit surface that emits planar light, a light guide element that guides the first light to the light guide plate, heat generated by the first light source, and the second light source. A heat radiator that dissipates heat generated by the light source, and a sheet metal that holds the first light source, the second light source, and the heat radiator, and the first light source emits the light to the light guide plate. The second light source is disposed opposite to the incident surface, and the radiator is attached to a surface opposite to the surface on which the first light source is attached to the sheet metal. And the first light source is disposed at a position sandwiching the sheet metal.
離れた位置に配置した２種類の光源の発する熱を、１つの放熱器で放熱できる。 The heat generated by two types of light sources arranged at distant positions can be dissipated by one radiator.
実施の形態１．
以下、図の説明を容易にするために液晶表示装置１００の短辺方向をＹ軸方向とし、長辺方向をＸ軸方向とし、Ｘ−Ｙ平面に垂直な方向をＺ軸方向とする。液晶表示装置１００の表示面側を＋Ｚ軸方向とする。また、液晶表示装置の上方向を＋Ｙ軸方向とする。液晶表示装置１００の表示面を見て（対向して）左側を＋Ｘ軸方向とする。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, in order to facilitate the explanation of the drawings, the short side direction of the liquid
図１は、本発明に係る実施の形態１の液晶表示装置１００の背面斜視図である。背面板金１は、板材である。背面板金１は、例えばアルミニウムをプレス加工によって成形している。放熱器２ａ，２ｂは、背面板金１の裏面側（−Ｚ軸方向側）に配置されている。放熱器２ａ，２ｂは、背面板金１のＸ軸方向の両端付近に配置されている。放熱器２ａ，２ｂは、背面板金１の裏面に左右対称に配置されている。放熱器２ａ，２ｂの風路は、鉛直方向（＋Ｙ軸方向）に設けられている。つまり、放熱フィン２１はＹ−Ｚ平面に略平行に配置されている。放熱器２ａ，２ｂの放熱フィン２１の＋Ｙ軸方向の端部は、斜めにカットされている。斜めにカットされた部分を放熱フィンカット部９と呼ぶ。放熱器２ａの−Ｙ軸方向の端部には、送風器３ａが取り付けられている。また、放熱器２ｂの−Ｙ軸方向の端部には、送風器３ｂが取り付けられている。
FIG. 1 is a rear perspective view of the liquid
図２および図３は、液晶表示装置１００の内部構造を液晶表示面側から見た斜視図である。図２および図３では、液晶表示素子１８、拡散シート１６，１７、ＬＥＤ用導光板１５、レーザー用導光板１４、反射シート１３およびレーザー用導光素子１２を外した状態の図である。図２は、液晶表示装置１００の＋Ｘ軸方向端部の下部（−Ｙ軸方向の部分）を拡大した斜視図である。図３は、液晶表示装置１００の＋Ｘ軸方向端部の上部（＋Ｙ軸方向の部分）を拡大した斜視図である。図２では、背面板金１の裏面側（−Ｚ軸方向側）に配置されている放熱器２ａおよび送風器３ａを破線で示している。図３では、背面板金１の裏面側（−Ｚ軸方向側）に配置されている放熱器２ａを破線で示している。
2 and 3 are perspective views of the internal structure of the liquid
背面板金１の＋Ｘ軸方向の端部には、ＬＥＤ保持部材１１が配置されている。ＬＥＤ保持部材１１は、Ｌ字形状に曲げられた形状をしている。ＬＥＤ保持部材１１は、Ｘ−Ｙ平面に平行な面とＹ−Ｚ平面に平行な面とで構成されている。ＬＥＤ保持部材１１のＹ−Ｚ平面に平行な面の−Ｘ軸方向の面には、ＬＥＤ基板１０が取り付けられている。ＬＥＤ基板１０は、Ｙ軸方向に長い矩形状をしている。ＬＥＤ基板１０の−Ｘ軸方向の面には、ＬＥＤ光源７が取り付けられている。ＬＥＤ光源７は、Ｙ軸方向に１列に複数配置されている。各々のＬＥＤ光源７は、−Ｘ軸方向に光Ｌ７を出射する。
An
背面板金１の＋Ｚ軸方向の面には、ＬＤ保持部材４が取り付けられている。ＬＤ保持部材４は、四角柱形状をしている。ＬＤ保持部材４の長手方向は、Ｙ軸方向と略平行である。ＬＤ保持部材４は、Ｙ軸方向に１列に複数配置されている。ＬＤ保持部材４には２個のレーザー発光素子５が取り付けられている。ＬＤ保持部材４にはレーザー発光素子５を取り付けるための孔が開けられている。孔はＸ軸方向に平行に開けられている。レーザー発光素子５は、−Ｘ軸方向からＬＤ保持部材４に開けられた孔に挿入されて保持される。背面板金１の−Ｚ軸方向の面には、放熱器２が取り付けられている。放熱器２は、効率良くＬＤ保持部材４からの熱を放熱するため、ＬＤ保持部材４の−Ｚ軸方向の位置に配置されている。つまり、放熱器２は、ＬＤ保持部材４とともに背面板金１を挟むように配置されている。
An
本実施の形態１の液晶表示装置１００は、ＬＥＤ光源７とレーザー発光素子５とを組み合わせた光源を有している。ＬＥＤ光源アレイ８は、複数のＬＥＤ光源７を一列に並べたものである。実施の形態１では、Ｙ軸方向に複数のＬＥＤ光源７を並べている。レーザー光源アレイ６は、複数のレーザー発光素子５をＬＤ保持部材４で保持し、そのＬＤ保持部材４を複数並べたものである。実施の形態１では、Ｙ軸方向にレーザー発光素子５を保持した複数のＬＤ保持部材４を並べている。
The liquid
ＬＥＤ光源７は、光源に青色ＬＥＤおよび蛍光体を有している。具体的には、ＬＥＤ光源７は、青色の光を発する青色ＬＥＤチップを備えたパッケージに、この青色の光を吸収して緑色の光を発する緑色蛍光体を充填している。上述のように、ＬＥＤ光源アレイ８は、ＬＥＤ光源７をアレイ状に配置している。ＬＥＤ光源アレイ８は、ＬＥＤ光源７を鉛直方向（Ｙ軸方向）に配置している。このような光源を用いることで、液晶表示装置１００は、広い色再現範囲と低消費電力を共に兼ね備えることができる。
The LED
ＬＥＤ光源アレイ８は、青色の単色ＬＥＤと青色の光を吸収して緑色を発光する蛍光体とを備えた青緑色ＬＥＤを採用している。これは、緑色の光を発する単色ＬＥＤや緑色の光を発するレーザーが、ディスプレイに適用可能な簡易で小型なものにおいて、青緑色ＬＥＤより低消費電力の点および高出力の点で劣るためである。 The LED light source array 8 employs a blue-green LED including a blue single-color LED and a phosphor that absorbs blue light and emits green light. This is because a single-color LED that emits green light and a laser that emits green light are inferior in terms of lower power consumption and higher output than blue-green LEDs in simple and compact devices applicable to displays. .
人間は赤色の色差に対する感度が高い。そのため、赤色における波長帯域幅の差は、人間の視覚にはより顕著な差となって感じられる。ここで、波長帯域幅の差は色純度の差である。従来、液晶表示装置に光源として使用されている白色ＬＥＤは、特に６００ｎｍから７００ｎｍまでの波長帯の赤色のスペクトルのエネルギー量が少ない。つまり、波長域幅の狭いカラーフィルタを用いて純赤として好ましい６３０〜６４０ｎｍの波長領域で色純度を高めようとすると、極めて透過光量が減少し、光の利用効率が低下する。従って、著しく輝度が低下するという問題が発生する。 Humans are sensitive to red color differences. Therefore, the difference in wavelength bandwidth in red is felt as a more prominent difference in human vision. Here, the difference in wavelength bandwidth is the difference in color purity. Conventionally, a white LED used as a light source in a liquid crystal display device has a small amount of energy of a red spectrum particularly in a wavelength band from 600 nm to 700 nm. That is, if a color filter having a narrow wavelength band width is used to increase the color purity in a wavelength range of 630 to 640 nm, which is preferable as pure red, the amount of transmitted light is extremely reduced, and the light use efficiency is lowered. Therefore, there arises a problem that the luminance is remarkably lowered.
一方で、レーザー発光素子５は波長帯域幅が狭く、光を損失することなしに高い色純度の光が得られる。３原色の色の中でも特に、赤色の光を非常に単色性の高いレーザー発光素子５とすることによる低消費電力化に対する効果が高く、色純度向上に対する効果も高い。そこで、本実施の形態１の液晶表示装置１００においては、レーザー発光素子５は赤色の光を発する光源を採用する。
On the other hand, the laser light-emitting
また、従来の白色ＬＥＤ光源を用いた液晶表示装置は、緑色の色純度も低下させていた。なぜなら、赤色の光の波長帯域幅が広いため、赤色の光の一部がスペクトルの隣接する緑色のフィルタを透過するためである。しかしながら、本実施の形態１の液晶表示装置１００は、緑色の色純度を向上させることが可能となる。なぜなら、赤色の色純度が増すため、緑色フィルタを透過する赤色の光量が低減されるからである。
Moreover, the liquid crystal display device using the conventional white LED light source has also reduced the green color purity. This is because part of the red light is transmitted through the adjacent green filter of the spectrum because the wavelength band of the red light is wide. However, the liquid
純赤色として好ましい６３０〜６４０ｎｍの赤色のレーザー発光素子５は素子温度が上昇するに従い電気−光変換効率が著しく低下する。純赤色とは、波長幅の狭い純度の高い赤色で、深い色の赤色のことである。深い赤色としては、６３０〜６４０ｎｍの波長が好ましい。また、レーザー発光素子５が高温の状態で高出力の光を出射し続けると、素子の劣化が加速し寿命が短くなってしまう。このため、強制空冷を含む効率よい冷却システムの導入が必要となる。
The red
一方、ＬＥＤ光源７の温度に対する電気−光変換効率の変化は、レーザー発光素子５と比較すると極めて少ない。しかし、発熱をレーザー発光素子５側に伝えないように効率よく放熱させる必要がある。
On the other hand, the change of the electro-optical conversion efficiency with respect to the temperature of the LED
レーザー発光素子５から出力される光は指向性が高い。このため、面発光装置としての光の均一性を得るためには、レーザー発光素子５には高い位置決め精度が求められる。一般的に使われているレーザー発光素子５は、直径が約６ｍｍの円筒形のパッケージ形状をしている。レーザー発光素子５は、パッケージをＬＤ保持部材４に圧入して固定される。レーザー発光素子５は、レーザーが出射する発光側からＬＤ保持部材４に圧入される。ＬＤ保持部材４は、レーザー発光素子５を固定する部品である。パッケージをＬＤ保持部材４に固定する方法は伝熱効率の点において優れている。なぜなら、パッケージの熱が熱伝導によりＬＤ保持部材４に伝わるためである。
The light output from the laser
ＬＤ保持部材４は、レーザー発光素子５を挿入するための孔等を有する複雑な形状をしている。そのため、ＬＤ保持部材４を安価に精度良く製造するためには、ＬＤ保持部材４は小型である方が望ましい。なぜなら、ＬＤ保持部材４を小型にすることで、加工の際の取り扱いが向上して、精度の良い部品加工が容易になるからである。ここでは、一例としてレーザー発光素子５を２個ずつＬＤ保持部材４に固定する方法を例として示している。しかし、ＬＤ保持部材１個に対して、レーザー発光素子５を１個ずつ固定する方法でも良い。また、３個以上のレーザー発光素子５を固定する方法でも良い。
The
レーザー発光素子５が圧入されたＬＤ保持部材４は、背面板金１に取り付けられる。ＬＤ保持部材４は、レーザー用導光板１４の−Ｚ軸方向（背面側）の面に配置されている。ＬＤ保持部材４が背面板金１に取り付けられる位置は、放熱器２の中心線上に対向した位置である。中心線は、Ｙ軸に平行である。つまり、放熱器２は、レーザー発光素子５が圧入されたＬＤ保持部材４が背面板金１の上に配置された領域に対応した背面板金１の反対の面の領域に取り付けられている。
The
ＬＤ保持部材４は、比較的熱伝導率の高い部材で作製される。熱伝導率の高い部材とは、例えばアルミニウムである。レーザー発光素子の発した熱は、放熱器２に伝えられ、空気中に拡散されて放熱される。
The
全てのレーザー発光素子５は、背面板金１を挟んで放熱器２に対向した領域に配置されている。この構成により、各レーザー発光素子５と外気との熱抵抗を最小限にできる。そして、レーザー発光素子５で発生した熱を効率よく外気に放熱できる。
All the laser
一方、レーザー発光素子５と比較して、ＬＥＤ光源７は使用可能な温度範囲が広い。そのため、レーザー発光素子５と比較して、冷却には余裕がある。そこで、ＬＥＤ光源７は、レーザー光源アレイ６や放熱器２から離れた位置の背面板金１の上に配置している。
On the other hand, the LED
背面板金１は、ＬＥＤ用導光板１５の端面（入射面）に対向するように折り曲げられている。背面板金１の折り曲げられた位置は、Ｘ軸方向の両方の端部である。この背面板金１の折り曲げられた位置に、ＬＥＤ光源７は取り付けられている。
The back sheet metal 1 is bent so as to face the end surface (incident surface) of the LED light guide plate 15. The bent position of the back sheet metal 1 is both ends in the X-axis direction. The LED
ＬＥＤ光源７は、アルミ基板１０の上に表面実装されている。アルミ基板１０は、ＬＥＤ保持部材１１に取り付けられている。ＬＥＤ保持部材１１は、背面板金１の折り曲げられた部分に取り付けられている。ＬＥＤ光源７は、ＬＥＤ用導光板１５の＋Ｘ軸方向の端面（入射面）に対向して配置されている。
The LED
図４は、液晶表示装置１００を−Ｙ軸方向から見た構成図である。液晶表示素子１８、拡散シート１６，１７、ＬＥＤ用導光板１５、レーザー用導光板１４および反射シート１３は、Ｘ−Ｙ平面に平行に配置されている。各々、＋Ｚ軸方向から−Ｚ軸方向に向けて、液晶表示素子１８、拡散シート１７、拡散シート１６、ＬＥＤ用導光板１５、レーザー用導光板１４、反射シート１３の順に配置されている。
FIG. 4 is a configuration diagram of the liquid
レーザー用導光素子１２の導光部分は、レーザー用導光板１４の−Ｚ軸方向側に配置されている。また、レーザー用導光素子１２の反射部１２ａは、レーザー用導光板１４の＋Ｘ軸方向側に配置されている。レーザー用導光板１４の−Ｚ軸方向に配置されたレーザー用導光素子１２の部分は、光Ｌ５が隣接する光Ｌ５と重なることで、点状の光から線状の光に変換される部分である。光Ｌ５は、レーザー用導光素子１２の内部をＸ軸方向に進行する間に、自己の発散角でＹ軸方向に広がる。光Ｌ５は、Ｙ軸方向に広がることで、Ｙ軸方向に隣接する他の光Ｌ５と重なる。レーザー用導光板１４の＋Ｘ軸方向に配置されたレーザー用導光素子１２の部分は、光Ｌ５の進行方向を変更する反射部１２ａである。
The light guide portion of the laser
レーザー発光素子５は、レーザー用導光板１４の−Ｚ軸方向に配置されている。図４では、反射シート１３が、レーザー発光素子５とレーザー用導光板１４との間に配置されている。光Ｌ５は、レーザー発光素子５から＋Ｘ軸方向（ＬＥＤ光源７側）に出射する。光Ｌ５は、レーザー用導光素子１２の中を＋Ｘ軸方向に伝播して、反射部１２ａで、反射により＋Ｚ軸方向に進路を変え、その後反射により−Ｘ軸方向に進路を変える。その後光Ｌ５は、レーザー用導光板１４に入射面から入射する。
The laser
ＬＥＤ光源７は、ＬＥＤ用補助導光板１５の端面（入射面）に対向して配置されている。光Ｌ７は、ＬＥＤ光源７から−Ｘ軸方向に出射した後、ＬＥＤ用補助導光板１５に入射面から入射する。
The LED
ＬＥＤ光源７は、ＬＥＤ基板１０に取り付けられている。ＬＥＤ基板１０は、ＬＥＤ保持部材１１に取り付けられている。ＬＥＤ保持部材１１は、背面板金１に取り付けられている。
The LED
ＬＥＤ保持部材１１は、Ｙ−Ｚ平面に平行な面と、Ｘ−Ｙ平面に平行な面とを有している。つまり、ＬＥＤ保持部材１１は、Ｌ字形状に曲げられた板部材である。背面板金１は、Ｙ−Ｚ平面に平行な面と、Ｘ−Ｙ平面に平行な面とを有している。つまり、背面板金１は、Ｌ字形状に曲げられた板部材である。
The
ＬＥＤ光源７は、ＬＥＤ基板１０の−Ｘ軸方向側に配置されている。ＬＥＤ基板１０は、ＬＥＤ保持部材１１のＹ−Ｚ平面に平行な面の−Ｘ軸方向側に配置されている。ＬＥＤ保持部材１１のＹ−Ｚ平面に平行な面は、背面板金１のＹ−Ｚ平面に平行な面の−Ｘ軸方向側に配置されている。ＬＥＤ保持部材１１のＸ−Ｙ平面に平行な面は、背面板金１のＸ−Ｙ平面に平行な面の＋Ｚ軸方向側に配置されている。ＬＥＤ保持部材１１は、ＬＥＤ保持部材１１の折り曲げ部分が背面板金１の折り曲げ部分に重なるように、背面板金１に取り付けられている。つまり、ＬＥＤ保持部材１１の折り曲げ部分の外側は、背面板金１の折り曲げ部分の内側に接している。
The LED
放熱器２は、背面板金１のＸ−Ｙ平面に平行な面の−Ｚ軸方向側に配置されている。レーザー発光素子５は、ＬＤ保持部材４に取り付けられている。ＬＤ保持部材４は、背面板金１のＸ−Ｙ平面に平行な面の＋Ｚ軸方向側に配置されている。放熱器２は、ＬＤ保持部材４が背面板金１に取り付けられた位置の反対側の面の対応する位置に取り付けられている。つまり、放熱２は、レーザー発光素子５が背面板金１に取り付けられた面の反対側の面に取り付けられ、レーザー発光素子５とともに背面板金１を挟む位置に配置されている。
The
放熱フィン２１は、Ｙ−Ｚ平面に平行な板形状をしている。放熱フィン２１は、Ｘ軸方向に、等間隔で複数配置されている。ダクトカバー２０は、放熱器２の−Ｚ軸方向に配置されている。ダクトカバー２０は、放熱器２の−Ｚ軸方向、＋Ｘ軸方向および−Ｘ軸方向を囲むように配置されている。
The radiating
レーザー用導光板１４は、入射面から入射した光Ｌ５を面状の光として＋Ｚ軸方向に出射する。レーザー用導光板１５は、入射面から入射した光Ｌ７を面状の光として＋Ｚ軸方向に出射する。面状の光となった光Ｌ５は、レーザー用導光板１５を透過する際に、面状の光となった光Ｌ７と混合する。光Ｌ５と光Ｌ７とは混合した白色の面状の光となって、＋Ｚ軸方向に進む。 The laser light guide plate 14 emits the light L5 incident from the incident surface in the + Z-axis direction as planar light. The laser light guide plate 15 emits the light L7 incident from the incident surface as planar light in the + Z-axis direction. The light L5 that has become planar light is mixed with the light L7 that has become planar light when passing through the laser light guide plate 15. The light L5 and the light L7 become mixed white planar light and travel in the + Z-axis direction.
レーザー用導光板１４は、端面（入射面）から入射した光Ｌ５を面上の光に変換する。ＬＥＤ用導光板１５は、端面（入射面）から入射した光Ｌ７を面上の光に変換する。ＬＥＤ用補助導光板１５は、レーザー用導光板１４の＋Ｚ軸方向に配置されている。液晶表示素子１８は、ＬＥＤ用導光板１５の＋Ｚ軸方向に配置されている。青緑色の光Ｌ７は、ＬＥＤ光源７から出射する。赤色の光Ｌ５は、レーザー発光素子５から出射する。青緑色の光Ｌ７と赤色の光Ｌ５とは合成されて白色の光となる。合成された白色の光は、拡散シート１６，１７を透過して液晶表示素子１８に照射される。
The laser light guide plate 14 converts the light L5 incident from the end surface (incident surface) into light on the surface. The LED light guide plate 15 converts the light L7 incident from the end surface (incident surface) into light on the surface. The LED auxiliary light guide plate 15 is disposed in the + Z-axis direction of the laser light guide plate 14. The liquid
なお、図４では、光Ｌ５がレーザー用導光板１４の＋Ｘ軸方向の端面からのみ入射し、光Ｌ７がＬＥＤ用導光板１５の＋Ｘ軸方向の端面からのみ入射する構成となっている。しかし、図４は、−Ｘ軸方向からの光Ｌ５，Ｌ７の入射を省いて説明している。実施の形態１では、光Ｌ５はレーザー用導光板１４の＋Ｘ軸方向の端面および−Ｘ軸方向の端面から入射する。また、光Ｌ７はＬＥＤ用導光板１５の＋Ｘ軸方向の端面および−Ｘ軸方向の端面から入射する。このため、放熱器２ａ，２ｂは、背面板金１のＸ軸方向の両端部に設けられている。
In FIG. 4, the light L5 is incident only from the end surface of the laser light guide plate 14 in the + X axis direction, and the light L7 is incident only from the end surface of the LED light guide plate 15 in the + X axis direction. However, FIG. 4 is described by omitting the incidence of light L5 and L7 from the −X axis direction. In the first embodiment, the light L5 is incident from the end surface in the + X axis direction and the end surface in the −X axis direction of the laser light guide plate 14. The light L7 is incident from the end surface in the + X axis direction and the end surface in the −X axis direction of the LED light guide plate 15. For this reason, the
レーザー発光素子５で発生した熱は、ＬＤ保持部材４に熱伝導により伝わる。その後、レーザー発光素子５の熱は背面板金１に熱伝導により伝わり、放熱器２に熱伝導により伝わり、空気中に放熱される。放熱器２は、背面板金１を介してレーザー発光素子５と対向した位置に配置されている。このため、レーザー発光素子５の熱は、背面板金１の中をＸ−Ｙ平面上の方向に伝わることなく放熱器２に伝わることができる。つまり、レーザー発光素子５の熱は、背面板金１の厚み方向（Ｚ軸方向）を伝わって放熱器２に伝わることができる。このため、レーザー発光素子５の熱は、効率よく放熱器２から放熱される。なぜなら、背面板金１は厚みの薄い板材でできているため、多くの熱を背面板金１の中をＸ−Ｙ平面上の方向に伝えることができないからである。
The heat generated in the laser
一方、ＬＥＤ光源７で発生した熱は、ＬＥＤ基板１０に熱伝導により伝わる。その後、ＬＥＤ光源７の熱は、ＬＥＤ保持部材１１に熱伝導により伝わり、背面板金１に熱伝導により伝わる。ＬＥＤ光源７の熱は、背面板金１から放熱器２に熱伝導により伝わり、空気中に放熱される。ＬＥＤ光源７の熱の放熱は、レーザー発光素子５の熱の放熱より効率は劣る。しかし、ＬＥＤ光源７の熱は、放熱器２以外に、ＬＥＤ基板１０の表面およびＬＥＤ保持部材１１の表面からも空気中に放熱される。このため、放熱器２に伝わるＬＥＤ光源７の熱は、ＬＥＤ光源７の発熱量の一部となる。
On the other hand, the heat generated by the LED
上述のように、ＬＥＤ光源７は、レーザー発光素子５と離れた位置に配置されている。つまり、ＬＥＤ光源７は液晶表示装置１００の側面（＋Ｘ軸方向および−Ｘ軸方向）に配置されており、レーザー発光素子５は、液晶表示装置１００の裏面（−Ｚ軸方向）に配置されている。このため、ＬＥＤ光源７とレーザー発光素子５との間に断熱板等の断熱部材を配置できる。このような断熱部材を配置することで、ＬＥＤ光源７の周辺の暖かい空気をレーザー発光素子５から分離することが容易となる。図４では、レーザー用導光素子１２の反射部１２ａが断熱部材の機能を有している。
As described above, the LED
また、熱伝導により、ＬＥＤ光源７の熱は、放熱器２に伝わり放熱される。このため、放熱器２は、レーザー発光素子５とＬＥＤ光源７との両方の熱を放熱する。このため、ＬＥＤ光源７は、レーザー発光素子５の放熱器と別に放熱器を持つ必要がなく、液晶表示装置１００の軽量化を実現できる。
Moreover, the heat of the LED
このように、レーザー発光素子５を液晶表示装置１００の裏面側に配置し、ＬＥＤ光源７を液晶表示装置１００の側面側に配置する構成は、レーザー発光素子５の熱とＬＥＤ光源７の熱を容易に分離できるとともに、放熱器２を共通化するのに有効である。
Thus, the structure which arrange | positions the laser
この効果は、レーザー発光素子５を液晶表示装置１００の裏面側でＬＥＤ光源７の近くに配置することで、より有効となる。なぜなら、より多くのＬＥＤ光源７の熱が背面板金１を伝わって放熱器２から放熱されるからである。
This effect becomes more effective by disposing the laser
また、光Ｌ７をＬＥＤ用導光板１５に入射させる端面とレーザー用導光素子１２を用いて光Ｌ５をレーザー用導光板１４に入射させる端面とを同じ方向の端面とする構成により、断熱効果はより有効となる。なぜなら、レーザー用導光素子１２の反射部１２ａに断熱板の機能を持たせることができるからである。
In addition, the heat insulation effect is obtained by the configuration in which the end face that makes the light L7 incident on the LED light guide plate 15 and the end face that makes the light L5 incident on the laser light guide plate 14 using the laser
上記の構成で、レーザー発光素子５とＬＥＤ光源７とを入れ替えることは可能である。しかし、次の理由により、実施の形態１で示した構成の方が望ましい。第１の理由は、レーザー発光素子５の放熱をＬＥＤ光源７の放熱より優先できることである。第２の理由は、レーザー用導光素子１２により指向性の強い光Ｌ５を容易に線状の光とできることである。レーザー発光素子５は、出射直後はほぼ点状の光である。また、レーザー発光素子５は、指向性の強い光であるため、隣接する光Ｌ５と重ねて線状の光とするまでに、一定の光学距離が必要である。一方、光Ｌ７は発散角の大きな光であるため、光Ｌ５より短い光学距離で線状の光とすることができる。このため、光Ｌ５をレーザー用導光素子１２の中を伝播させて光学距離を確保する。また、光Ｌ７は短い光学距離でＬＥＤ用導光板１５に入射できるため、ＬＥＤ光源７はＬＥＤ用導光板１５の端面（入射面）に対向して配置される。
With the above configuration, the laser
また、ＬＥＤ光源７を放熱器２から離れた位置に配置することにより、ＬＥＤ光源７の放熱性は低下する。このため、ＬＥＤ光源７を、背面板金１を介して放熱器２と対向する位置に配置した場合と比較して、ＬＥＤ光源７の温度は高くなる。しかし、ＬＥＤ光源７の熱の一部が放熱器２に伝わる過程で、背面板金１の表面から放熱されるため、ＬＥＤ光源７から放熱器２に伝わる熱量が減る。このため、放熱器２に送り込む外気の量（風速）を少なく抑えることが可能になる。
Moreover, by disposing the
また、実施の形態１の構成は、ＬＥＤ光源７の放熱器をレーザー発光素子５の放熱器と共用している。これにより、ＬＥＤ光源７の放熱器を液晶表示装置１００の左右方向の端部（Ｘ軸方向の端部）に配置する必要がなくなる。このため、液晶表示装置１００の左右方向（Ｘ軸方向）の寸法を小さくできる。
Further, the configuration of the first embodiment shares the radiator of the LED
なお、図示はしていないが、ＬＥＤ保持部材１１と背面板金１との接触面に熱伝導シートを挟んでもよい。また、ＬＥＤ保持部材１１と背面板金１との接触面に熱伝導グリスを塗布しても良い。同様に、ＬＤ保持部材４と背面板金１との接触面に熱伝導シートを挟んでもよい。また、ＬＤ保持部材４と背面板金１との接触面に熱伝導グリスを塗布しても良い。同様に、放熱器２と背面板金１との接触面に熱伝導シートを挟んでもよい。また、放熱器２と背面板金１との接触面に熱伝導グリスを塗布しても良い。
Although not shown, a heat conductive sheet may be sandwiched between contact surfaces of the
また、実施の形態１では、レーザー発光素子５の発する光Ｌ５はレーザー用導光板１４により面状の光となり、ＬＥＤ光源７の発する光Ｌ７はＬＥＤ用導光板１５により面状の光となる。しかし、本願発明の特徴は、レーザー発光素子５とＬＥＤ光源７とを離れた位置に置き、ＬＥＤ光源７の発する熱がレーザー発光素子５に伝わることを抑えることにある。このため、レーザー用導光板１４とＬＥＤ用導光板１５とを一体の導光板として、光Ｌ５と光Ｌ７とを一体となった導光板の同一の端面（入射面）から入射する構成でも良い。
In the first embodiment, the light L5 emitted from the laser
光Ｌ５および光Ｌ７は、一体となった導光板の中を−Ｘ軸方向に進み、光Ｌ５の一部の光および光Ｌ７の一部の光が順次＋Ｚ軸方向に出射することで面状の光を発する。ＬＥＤ光源７の−Ｚ軸方向側には、レーザー用導光素子１２の反射部１２ａがあるため、ＬＥＤ光源７の発する熱はレーザー発光素子５に伝わり難い。
The light L5 and the light L7 travel through the integrated light guide plate in the −X-axis direction, and a part of the light L5 and a part of the light L7 are sequentially emitted in the + Z-axis direction to form a planar shape. Emits the light. Since the reflection part 12 a of the laser
図５は、液晶表示装置１１０を−Ｙ軸方向から見た構成図である。液晶表示装置１１０は、レーザー用導光板１４とＬＥＤ用導光板１５とを一体とした導光板３０を用いている。図５は、図４に対して、レーザー用導光板１４とＬＥＤ用導光板１５とを一体とした導光板３０を用いている点で異なる。また、レーザー用導光素子１２に対して導光素子３１を用いている。
FIG. 5 is a configuration diagram of the liquid
図４の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を省略する。同一の構成要素とは、液晶表示素子１８、拡散シート１６，１７、反射シート１３、ＬＤ保持部材４、レーザー発光素子５、ＬＥＤ光源７、ＬＥＤ基板１０、ＬＥＤ保持部材１１、背面板金１、放熱器２およびダクトカバー２０である。
The same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The same constituent elements include the liquid
導光素子３１は、光Ｌ５を導光板３０に導く機能を持つ点ではレーザー用導光素子１２と同じである。しかし、導光素子３１は、光Ｌ７を入射するためのＹ−Ｚ平面に平行な面を有している。つまり、導光素子３１は、Ｙ−Ｚ平面に平行な板形状の導光部分を有している。ＬＥＤ光源７は、導光素子３１のＹ−Ｚ平面に平行な面に対向して配置されている。また、ＬＥＤ光源７は、導光素子３１のＹ−Ｚ平面に平行な面を挟んで導光板３０の入射面に対向して配置されている。つまり、ＬＥＤ光源７は、導光素子３１のＹ−Ｚ平面に平行な導光部分を挟んで導光板３０の入射面に対向して配置されている。
The
導光板３０は、レーザー用導光板１４とＬＥＤ用導光板１５とを一体としている。つまり、光Ｌ５および光Ｌ７が同一の入射面から導光板３０に入射している。レーザー発光素子５から出射した光Ｌ５は、導光素子３１に入射する。導光素子３１に入射した光Ｌ５は、導光素子３１の中を伝播した後、導光素子３１の出射面から導光板３０の入射面に向けて出射する。つまり、光Ｌ５は、導光素子３１の出射面から−Ｘ軸方向に出射する。導光素子３１に入射した光Ｌ５は、導光素子３１の２つの反射面で反射する。導光素子３１に入射した光Ｌ５は、−Ｘ軸方向に進行した後、１つ目の反射面で進行方向を＋Ｚ軸方向に変える。その後、光Ｌ５は、２つ目の反射面で反射して進行方向を−Ｘ軸方向に変える。
The
ＬＥＤ光源７から出射した光Ｌ７は、まず導光素子３１の２つ目の反射面の近くに入射する。ＬＥＤ光源７は、導光素子３１の２つ目の反射面の＋Ｘ軸方向に配置されている。また、ＬＥＤ光源７は、導光板３０の入射面に導光素子３１を挟んで、対向して配置されている。光Ｌ７は、ＬＥＤ光源７から−Ｘ軸方向に出射する。その後、光Ｌ７は導光素子３１に入射する。つまり、光Ｌ７は導光素子３１のＹ−Ｚ平面に平行な板形状の導光部分に入射する。光Ｌ７は、導光素子３１の中を−Ｘ軸方向に進み、導光素子３１の出射面から導光板３０の入射面に向けて出射する。つまり、光Ｌ７は、導光素子３１の出射面から−Ｘ軸方向に出射する。
The light L7 emitted from the LED
光Ｌ５が導光素子３１から出射する出射面は、光Ｌ７が導光素子３１から出射する出射面と同一の面である。このため、導光素子３１から出射する際、光Ｌ５は光Ｌ７と混合する。
The exit surface from which the light L5 exits from the
図６は、放熱器２ａの部分を−Ｘ軸方向から見た構成図である。放熱器２ａの−Ｚ軸方向にダクトカバー２０が取り付けられている。送風器３ａは、放熱器２ａの−Ｙ軸方向の端部の−Ｚ軸方向に取り付けられている。つまり、送風器３ａは、放熱器２ａの下側方向の端部の放熱フィン２１の先端の位置に取り付けられている。送風器３ａの取り付けられた位置は、ダクトカバー２０が切り欠かれている。
FIG. 6 is a configuration diagram of the
送風器３は、制御により回転数を変えることができる。制御方法は、例えばＰＷＭ制御や電圧制御といった方法である。送風器３は、回転数に応じた量の外気を取り込み、放熱器２に風を送り込める。送風器３から送り込まれた外気は、ダクトカバー２０と放熱器２とで囲まれた空間を通り、ダクトカバー２０の上部（＋Ｙ軸方向の端部）に設けられた排気口メッシュ１９から外部に排気される。つまり、送風器３から送り込まれた外気は、放熱フィン２１の間を＋Ｙ軸方向に流れる。
The blower 3 can change the rotation speed by control. The control method is, for example, a method such as PWM control or voltage control. The blower 3 takes in an amount of outside air corresponding to the number of rotations, and sends wind to the
外気は、ダクトカバー２０と放熱器２とで囲まれた空間を通る際、放熱器２に設けられた放熱フィン２１から熱を受け取り外部に排出する。排出される熱は、レーザー発光素子５の熱およびＬＥＤ光源７の熱である。このとき、放熱フィン２１が鉛直方向（Ｙ軸方向）に設けられていれば、空気の流れを乱す恐れがなく、風路の圧力損失を高めてしまう恐れもない。
When the outside air passes through the space surrounded by the
放熱器２の大きさは、放出する熱量、外気との許容温度差および放熱フィン２１の間を通る際の風速で決まる。放熱器２の大きさとは、放熱フィンの厚みや高さ、放熱フィンの枚数のことである。
The size of the
レーザー発光素子５は素子の温度が上昇するに従い電気−光変換効率が著しく低下する。またレーザー発光素子５が高温の状態で高出力の光を出射し続けると、素子の劣化が加速し寿命が短くなる。このため、レーザー発光素子５は最大でも５０℃以下で使用することが望ましい。
In the laser
一方、液晶表示装置は３０℃以上の環境温度下での動作も求められる。このため、実施の形態１の放熱器２等の冷却系に求められる外気との許容温度差は１０〜２０Ｋ程度となる。例えば、５０型以上の大型の液晶表示装置１において、４００ｃｄ／ｍ２や５００ｃｄ／ｍ２といった一般的な輝度を得る場合、光源だけで片側２０Ｗ以上の発熱が生じる。片側２０Ｗ以上とは、１つの放熱器２ａ，２ｂの処理する熱量である。
On the other hand, the liquid crystal display device is also required to operate at an environmental temperature of 30 ° C. or higher. For this reason, the allowable temperature difference with the outside air required for the cooling system such as the
この２０Ｗ以上の熱量を放熱させるために、フィンの高さが３０ｍｍで放熱器２ａ，２ｂのＸ軸方向の幅が１００ｍｍ程度の巨大な放熱器を用いても、放熱フィンの間の風速は１ｍ／ｓ以上必要となる。
In order to dissipate the heat amount of 20 W or more, even if a huge radiator having a fin height of 30 mm and the
送風器を用いた強制空冷を行う際の課題の１つは、静音化がある。一般的にパワーの弱い送風器のほうが静かである。パワーの弱い送風器を使い、所望の風速を得るためには、風路の圧力損失を低くする必要がる。 One of the problems when performing forced air cooling using a blower is noise reduction. Generally, a low-power blower is quieter. In order to obtain a desired wind speed using a low-power blower, it is necessary to reduce the pressure loss in the air path.
風路の圧力損失を高める要因の１つに排気口メッシュ１９の存在がある。排気口メッシュ１９は、埃の混入の防止や手の誤挿入の防止等のために設けられている。排気口メッシュ１９は、部品点数の低減やコストの低減のために、バックカバーなどと一体で樹脂成型されている場合が多い。また、メッシュ部の強度の点から、排気口メッシュ１９の開口率を大きくするには限界がある。
One of the factors that increase the pressure loss in the air passage is the presence of the
放熱器２は、放熱フィン２１の上部（＋Ｙ軸方向の端部）を斜めにカットしている。つまり、排気側の放熱フィンの高さは、吸気側の放熱フィンの高さよりも低い。
The
具体的には、レーザー発光素子５ｈ２に対向する部分の放熱フィン２１は斜めにカットしてある。レーザー発光素子５ｈ２は、レーザー光源アレイ６の最上部（＋Ｙ軸方向の最上部）に配置されている。更に、ダクトカバー２０は、放熱フィン２１が斜めにカットされている部分に排気口メッシュ１９を有している。
Specifically, the portion of the
構造上、レーザー発光素子５のなかで最も冷却が困難なのは、レーザー光源アレイ８の最上部（＋Ｙ軸方向の端部）に配置されているレーザー発光素子５ｈ２である。なぜなら、外気がダクトカバー２０と冷却器２とで囲まれた空間を通る際、冷却器２に設けられた放熱フィン２１から熱を受け取るため、空気の流れ方向に進むに従い空気は暖められ、風路の最上部（＋Y軸方向の端部）で最も温度が高くなる。放熱フィンから空気への熱伝達量は、放熱フィンと空気の温度差に比例するので、レーザー発光素子５ｈ２付近（＋Y軸方向の端部付近）では、放熱フィンと流れる空気の温度差が小さくなり、放熱性能が低下するためである。
The laser light emitting element 5h2 disposed at the uppermost part (the end in the + Y-axis direction) of the laser light source array 8 is most difficult to cool among the laser
しかし、レーザー発光素子５ｈ２の発熱は、ＬＤ保持部材４ｈに熱伝導により伝わり、放熱器２に熱伝導により伝わる。実施の形態１では、放熱器２がレーザー発光素子５ｈ２に対向して配置されている。このため、たとえ放熱フィン２１の高さを低くしても、放熱のための構成としては最も適した構成をしている。
However, the heat generated by the laser light emitting element 5h2 is transmitted to the
一方、放熱フィン２１の排気側を斜めにカットすることで、排気メッシュの開口面積を大きくすることができる。排気メッシュの開口は、放熱フィン２１を斜めにカットした部分に対向して設けられている。例えば、鉛直方向に対して３０度の角度でカットした場合、単に放熱器２の鉛直線上に排気口を設けた場合と比較して、開口面積を１．７倍にできる。放熱器２の鉛直線上に排気口を設けるとは、放熱器２の最上部（＋Ｙ軸方向の端部）にＺ−Ｘ平面に平行な排気口を設けることである。
On the other hand, the opening area of the exhaust mesh can be increased by obliquely cutting the exhaust side of the radiating
例えば、樹脂成型の強度からくる制約から、開口率の限界が３０％であったとする。しかし、排気側の放熱フィンを鉛直方向に対して３０度の角度でカットすると、開口面積が１．７倍となる。このため、開口率を５１％とした場合と同等の排気口メッシュ１９を得ることができる。
For example, it is assumed that the limit of the aperture ratio is 30% due to a restriction due to the strength of resin molding. However, when the exhaust-side radiating fin is cut at an angle of 30 degrees with respect to the vertical direction, the opening area becomes 1.7 times. For this reason, the
このため、放熱フィン２１の高さを低くすることで放熱性能が低下したが、排気口メッシュ１９の開口面積を大きくすることで放熱性能を向上できる。また、ダクトへの埃の混入を防止し、手の誤挿入等を防止しながら、風路の圧力損失の増加を抑えられる。
For this reason, although heat dissipation performance fell by making the height of the
なお、実施の形態１において、放熱器２ａ，２ｂは、鉛直方向に放熱フィン２１が設けられているくし型のものを記載した。しかし、放熱フィン２１が鉛直方向に設けられているものであれば、形状はこれに限ったものではない。例えば、図７は別の形の放熱器２４の例を示したものである。図１に示すくし型の放熱器２と同様に、放熱フィンを有する箱型の放熱器は、押し出し加工で作製できる。押し出し加工で得られた箱型の放熱器に放熱フィンカット部９および吸気部２２を追加工する。放熱器下端（−Ｙ軸方向の端部）を小さな板材で塞ぐことで、吸気部２２から放熱フィンカット部９に至る空間は囲まれた領域となる。このように、放熱器２４はダクトカバー２０を用いずに冷却風路を形成できる。
In the first embodiment, the
図８は、分割された放熱器２５を示した斜視図である。放熱器２５は、図１に示した放熱器２を分割部２３で上下方向（Ｙ軸方向）に２分割したものである。また、図９は、放熱器２５の部分を−Ｘ軸方向から見た構成図である。放熱器２５の−Ｚ軸方向側にダクトカバー２０を設けている。図９において、放熱器２５が分割部２３を有する以外は、図６と同様である。つまり、送風器３から送り込まれた外気は、放熱フィン２１の間を＋Ｙ軸方向に流れる。外気は、ダクトカバー２０と放熱器２とで囲まれた空間を通る際、放熱器２に設けられた放熱フィン２１から熱を受け取り外部に排出する。
FIG. 8 is a perspective view showing the divided
放熱器を複数の部品に分割するメリットは、部品の大きさが小さくなるため、部品の加工が容易となる点や組み立て等のときに扱いやすくなる点である。一方、放熱器を分割することで懸念されるデメリットは、風路の圧力損失の増加と、放熱性能の低下である。 The merit of dividing the radiator into a plurality of parts is that the size of the parts is small, so that the parts can be easily processed or handled during assembly. On the other hand, the demerits that are concerned about dividing the radiator are an increase in the pressure loss of the air passage and a decrease in the heat dissipation performance.
分割された放熱器２５の隙間が大きい場合、分割部２３に渦が発生する。この渦により、風路の圧力損失が大きくなる。また、この渦により、騒音が発生する原因となる。しかし、分割された放熱器２５の隙間を小さくすることで、圧力損失の増大や騒音が発生を抑えられる。
When the gap between the divided
しかし分割部２３の位置によって、放熱性能が低下する可能性がある。具体的には、放熱フィンカット部９およびその近傍に分割部２３を設けると、放熱性能が低下する。
However, there is a possibility that the heat dissipation performance is lowered depending on the position of the dividing
一般的に、背面板金１の厚みは１．５ｍｍ程度である。このため、熱がＸ−Ｙ平面上に広がる熱拡散効果は低いと考えられる。一方、放熱器のベースの厚みは３〜５ｍｍ程度である。放熱器のベースとは、放熱フィン２１を並べる土台の部分である。放熱器のベースは、十分な厚みを有するため、熱がＸ−Ｙ平面上に広がる熱拡散効果は高いと考えられる。
Generally, the thickness of the back sheet metal 1 is about 1.5 mm. For this reason, it is thought that the thermal diffusion effect in which heat spreads on the XY plane is low. On the other hand, the thickness of the base of the radiator is about 3 to 5 mm. The base of the radiator is a base portion on which the
分割部２３がＬＤ保持部材４ｈに対向した位置にある場合、冷却効果は低減する。ＬＤ保持部材４ｈは、放熱フィンカット部９に対向する位置に配置されている。放熱フィンカット部９は、他の放熱フィン２１の部分と比べて放熱性能が低い。このため、放熱フィンカット部９に分割部２３があることで、放熱フィン２１の表面積はさらに小さくなり、冷却効果は低減する。
When the dividing
放熱器を分割する場合、分割部２３はフィンカット部９以外の場所に配置する。これにより、放熱性能の低下を抑えて、放熱器の加工性を改善して、組み立て等のときの取り扱いを容易にできる。なお、実施の形態１では放熱器を上下方向（Ｙ軸方向）に２分割して説明した。しかし、フィンカット部９以外の場所で分割を行えば、３分割以上に分けても良い。
When dividing the radiator, the dividing
また、実施の形態１では、放熱器２ａ，２ｂの下方（−Ｙ軸方向）に軸流型の送風器３を配置している。しかし、多翼型などの別の形の送風器を用いても良い。また、送風器３ａ，３ｂは、放熱フィン２１の先端部に接して配置されている。しかし、放熱フィン２１と送風機３との間に隙間があっても良い。
In the first embodiment, the axial blower 3 is arranged below the
以上のように、実施の形態１に記載した発明は、赤色のレーザー発光素子を光源とすることで広い色再現範囲を実現できる。また、実施の形態１に記載した発明は、送風能力の低い送風器を使用しても、光源の冷却性能を確保できる。また、実施の形態１に記載した発明は、厚みを抑えた液晶表示装置を得られる。 As described above, the invention described in Embodiment 1 can realize a wide color reproduction range by using a red laser light emitting element as a light source. In addition, the invention described in Embodiment 1 can ensure the cooling performance of the light source even when a blower having a low blowing capacity is used. Further, the invention described in Embodiment 1 can provide a liquid crystal display device with a reduced thickness.
なお、以上のように本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限るものではない。 In addition, although embodiment of this invention was described as mentioned above, this invention is not limited to these embodiment.
１００，１１０ 液晶表示装置、 １ 背面板金、 ２，２４ 放熱器、 ３ 送風器、 ４ ＬＤ保持部材、 ５ レーザー発光素子、 ６ レーザー光源アレイ、 ７ ＬＥＤ光源、 ８ ＬＥＤ光源アレイ、 ９ 放熱フィンカット部、 １０ ＬＥＤ基板、 １１ ＬＥＤ保持部材、 １２ レーザー用導光素子、 １２ａ 反射部、 １３ 反射シート、 １４ レーザー用導光板、 １５ ＬＥＤ用導光板、 １６，１７ 拡散シート、 １８ 液晶表示素子、 １９ 排気口メッシュ、 ２０ ダクトカバー、 ２１ 放熱フィン、 ２２ 吸気部、 ２３ 分割部、 導光板３０、 導光素子３１、 Ｌ５，Ｌ７ 光。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100,110 Liquid crystal display device, 1 Back metal plate, 2,24 Radiator, 3 Blower, 4 LD holding member, 5 Laser light emitting element, 6 Laser light source array, 7 LED light source, 8 LED light source array, 9 Radiation fin cut part , 10 LED substrate, 11 LED holding member, 12 Laser light guide element, 12a Reflector, 13 Reflective sheet, 14 Laser light guide plate, 15 LED light guide plate, 16, 17 Diffusion sheet, 18 Liquid crystal display element, 19 Exhaust Mouth mesh, 20 Duct cover, 21 Radiation fin, 22 Air intake part, 23 Dividing part,
Claims (5)
第２の光を発する第２の光源と、
前記第１の光および前記第２の光を同一の端面から入射する入射面を有し、面状の光を出射する出射面を有する導光板と、
前記第１の光を前記導光板に導く導光素子と、
前記第１の光源の発する熱および前記第２の光源の発する熱を放熱する放熱器と、
前記第１の光源、前記第２の光源および前記放熱器を保持する板金と
を備え、
前記第１の光源は、前記導光板に対して前記出射面と反対側に配置され、
前記第２の光源は、前記入射面と対向して配置され、
前記放熱器は、前記第１の光源が前記板金に取り付けられた面の反対側の面に取り付けられ、前記第１の光源とともに前記板金を挟む位置に配置される液晶表示装置。 A first light source that emits first light;
A second light source that emits second light;
A light guide plate having an incident surface on which the first light and the second light are incident from the same end surface, and an output surface for emitting planar light;
A light guide element for guiding the first light to the light guide plate;
A radiator that dissipates heat generated by the first light source and heat generated by the second light source;
A sheet metal that holds the first light source, the second light source, and the radiator;
The first light source is disposed on the opposite side of the light exit surface with respect to the light guide plate,
The second light source is disposed to face the incident surface,
The radiator is a liquid crystal display device that is attached to a surface opposite to a surface on which the first light source is attached to the sheet metal, and is disposed at a position sandwiching the sheet metal together with the first light source.
第２の光を発する第２の光源と、
前記第１の光を入射する第１の入射面を端面に有し、面状の光を出射する第１の出射面を有する第１の導光板と、
前記第２の光を入射する第２の入射面を端面に有し、面状の光を出射する第２の出射面を有する第２の導光板と、
前記第１の光源から出射した前記第１の光を前記第１の導光板に導く導光素子と、
前記第１の光源の発する熱および前記第２の光源の発する熱を放熱する放熱器と、
前記第１の光源、前記第２の光源および前記放熱器を保持する板金と
を備え、
前記第１の出射面と前記第２の出射面とは平行に配置され、
前記第１の光源は、前記第１の導光板に対して前記第１の出射面と反対側に配置され、
前記第２の光源は、前記第２の入射面と対向して配置され、
前記第１の入射面と前記第２の入射面とは、前記第１の導光板と前記第２の導光板との隣接した端面に設けられ、
前記放熱器は、前記第１の光源が前記板金に取り付けられた面の反対側の面に取り付けられ、前記第１の光源とともに前記板金を挟む位置に配置される液晶表示装置。 A first light source that emits first light;
A second light source that emits second light;
A first light guide plate having a first incident surface on which the first light is incident on an end surface, and a first light emitting surface that emits planar light;
A second light guide plate having a second incident surface on which the second light is incident on an end surface and a second light emitting surface that emits planar light;
A light guide element for guiding the first light emitted from the first light source to the first light guide plate;
A radiator that dissipates heat generated by the first light source and heat generated by the second light source;
A sheet metal that holds the first light source, the second light source, and the radiator;
The first emission surface and the second emission surface are arranged in parallel,
The first light source is disposed on the opposite side of the first light exit surface with respect to the first light guide plate,
The second light source is disposed opposite the second incident surface;
The first incident surface and the second incident surface are provided on adjacent end surfaces of the first light guide plate and the second light guide plate,
The radiator is a liquid crystal display device that is attached to a surface opposite to a surface on which the first light source is attached to the sheet metal, and is disposed at a position sandwiching the sheet metal together with the first light source.
前記放熱器は熱を放熱する放熱フィンを有し、
前記放熱フィンの高さは、前記送風器の風を吸気する側が、前記送風器の風を排気する側よりも高い請求項１から４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。 Further comprising a blower for sending wind to the radiator;
The radiator has a radiation fin for radiating heat,
5. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a height of the heat radiating fin is higher on a side where the air of the blower is sucked than a side where the air of the blower is exhausted. 6.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012160786A JP5949259B2 (en) | 2012-05-25 | 2012-07-19 | Liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012119946 | 2012-05-25 | ||
| JP2012119946 | 2012-05-25 | ||
| JP2012160786A JP5949259B2 (en) | 2012-05-25 | 2012-07-19 | Liquid crystal display |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014002347A true JP2014002347A (en) | 2014-01-09 |
| JP5949259B2 JP5949259B2 (en) | 2016-07-06 |
Family
ID=50035547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012160786A Expired - Fee Related JP5949259B2 (en) | 2012-05-25 | 2012-07-19 | Liquid crystal display |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5949259B2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016148177A1 (en) * | 2015-03-19 | 2016-09-22 | 三菱電機株式会社 | Planar light source device and liquid crystal display device |
| WO2017043557A1 (en) * | 2015-09-09 | 2017-03-16 | 正寿 戸田 | Lighting module |
| JP2017173215A (en) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | エスペック株式会社 | Hygrometer and environment test device |
| JP2020030343A (en) * | 2018-08-23 | 2020-02-27 | シャープ株式会社 | Display device |
| JP2023149760A (en) * | 2022-03-31 | 2023-10-13 | コイト電工株式会社 | Board material with lighting function |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6313664B1 (en) * | 2000-03-20 | 2001-11-06 | Motorola Inc. | Load capacitance compensated buffer, apparatus and method thereof |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004158336A (en) * | 2002-11-07 | 2004-06-03 | Advanced Display Inc | Surface light source device and liquid crystal display device using the device |
| JP2006267936A (en) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Sharp Corp | Liquid crystal display |
| JP2007207595A (en) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Sony Corp | Lighting device and image display device |
| WO2007091611A1 (en) * | 2006-02-09 | 2007-08-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal display device |
| JP2007286467A (en) * | 2006-04-19 | 2007-11-01 | Nec Lcd Technologies Ltd | Backlight device and liquid crystal display device |
| JP2008165101A (en) * | 2007-01-04 | 2008-07-17 | Hitachi Displays Ltd | LED lighting device and liquid crystal display device using the same |
| JP2010101989A (en) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Panasonic Corp | Display device |
| WO2011129117A1 (en) * | 2010-04-15 | 2011-10-20 | 三菱電機株式会社 | Backlight device and liquid crystal display apparatus |
-
2012
- 2012-07-19 JP JP2012160786A patent/JP5949259B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004158336A (en) * | 2002-11-07 | 2004-06-03 | Advanced Display Inc | Surface light source device and liquid crystal display device using the device |
| JP2006267936A (en) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Sharp Corp | Liquid crystal display |
| JP2007207595A (en) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Sony Corp | Lighting device and image display device |
| WO2007091611A1 (en) * | 2006-02-09 | 2007-08-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal display device |
| JP2007286467A (en) * | 2006-04-19 | 2007-11-01 | Nec Lcd Technologies Ltd | Backlight device and liquid crystal display device |
| JP2008165101A (en) * | 2007-01-04 | 2008-07-17 | Hitachi Displays Ltd | LED lighting device and liquid crystal display device using the same |
| JP2010101989A (en) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Panasonic Corp | Display device |
| WO2011129117A1 (en) * | 2010-04-15 | 2011-10-20 | 三菱電機株式会社 | Backlight device and liquid crystal display apparatus |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016148177A1 (en) * | 2015-03-19 | 2016-09-22 | 三菱電機株式会社 | Planar light source device and liquid crystal display device |
| JPWO2016148177A1 (en) * | 2015-03-19 | 2017-04-27 | 三菱電機株式会社 | Surface light source device and liquid crystal display device |
| CN107407837A (en) * | 2015-03-19 | 2017-11-28 | 三菱电机株式会社 | Planar light source device and liquid crystal display device |
| CN107407837B (en) * | 2015-03-19 | 2020-11-06 | 三菱电机株式会社 | Surface light source device and liquid crystal display device |
| WO2017043557A1 (en) * | 2015-09-09 | 2017-03-16 | 正寿 戸田 | Lighting module |
| JP2017054659A (en) * | 2015-09-09 | 2017-03-16 | 正寿 戸田 | Lighting module |
| JP2017173215A (en) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | エスペック株式会社 | Hygrometer and environment test device |
| JP2020030343A (en) * | 2018-08-23 | 2020-02-27 | シャープ株式会社 | Display device |
| JP2023149760A (en) * | 2022-03-31 | 2023-10-13 | コイト電工株式会社 | Board material with lighting function |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5949259B2 (en) | 2016-07-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5311838B2 (en) | Video display device | |
| CN111290203B (en) | Projection device | |
| JP5949259B2 (en) | Liquid crystal display | |
| CN100523954C (en) | Blacklight unit having a heat receiving member | |
| CN104487763B (en) | Surface light source device and liquid crystal display device | |
| JP2012247727A (en) | Image display apparatus | |
| US11570411B2 (en) | Laser light source and laser projection device | |
| US20080232100A1 (en) | Illumination module and projection apparatus | |
| JP4656418B2 (en) | Lighting device and image display device | |
| CN101063798B (en) | Projection Video Display Device | |
| CN110687739A (en) | Laser projection device | |
| JP2005340065A (en) | Light emitting diode backlight device | |
| US11592145B2 (en) | Laser light source and laser projection device | |
| JP2009244861A (en) | Image display apparatus | |
| CN110780517A (en) | Laser projection device | |
| JPWO2016167031A1 (en) | Cooling device and endoscope light source device | |
| JP5862473B2 (en) | Liquid crystal display | |
| JP5056292B2 (en) | Surface light source device and liquid crystal display device | |
| JP6037904B2 (en) | Liquid crystal display | |
| CN111993780B (en) | Light irradiation device | |
| CN112526810B (en) | Laser projection device | |
| JP6079409B2 (en) | Liquid crystal display | |
| CN107407837B (en) | Surface light source device and liquid crystal display device | |
| CN220121133U (en) | Single-chip LCD projection system | |
| US12040591B2 (en) | Laser light source and laser projection device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20140326 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150519 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151228 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160209 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160405 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160510 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160523 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5949259 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |