JP7567213B2 - Illumination device for display device, and display device - Google Patents
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Description
本発明は、表示装置用照明装置、及び表示装置に関する。 The present invention relates to a lighting device for a display device and a display device.
透過型或いは半透過型の液晶表示装置は、液晶表示パネルの裏面側に照明装置を備えている。照明装置は、光源としての発光素子、及び発光素子から出射された光を液晶表示パネルの面内に均一に照射する導光板などを備えている。発光素子は、例えば、白色LEDで構成される。 Transmissive or semi-transmissive liquid crystal display devices are equipped with an illumination device on the back side of the liquid crystal display panel. The illumination device includes a light-emitting element as a light source, and a light guide plate that uniformly irradiates the light emitted from the light-emitting element onto the surface of the liquid crystal display panel. The light-emitting element is, for example, a white LED.
発光素子は、熱を発生する。発光素子が発生した熱により発光素子自身の温度、及びその周囲の温度が上昇すると、発光素子の特性が劣化し、寿命が短くなってしまう。また、発光素子が発生した熱により、発光素子の周囲に配置された素子の特性も劣化してしまう。よって、発光素子が発生した熱を逃がすための対策が重要である。 Light-emitting elements generate heat. If the heat generated by the light-emitting element causes the temperature of the light-emitting element itself and its surroundings to rise, the characteristics of the light-emitting element will deteriorate and its lifespan will be shortened. In addition, the heat generated by the light-emitting element will also deteriorate the characteristics of the elements arranged around the light-emitting element. Therefore, it is important to take measures to dissipate the heat generated by the light-emitting element.
本発明は、発光素子が発生する熱によって特性が劣化するのを抑制できる表示装置用照明装置を提供する。 The present invention provides a lighting device for a display device that can prevent the deterioration of characteristics due to heat generated by light-emitting elements.
本発明の第1態様に係る表示装置用照明装置は、フレキシブルプリント配線板と、前記フレキシブルプリント配線板の底面に設けられ、前記フレキシブルプリント配線板内の配線に電気的に接続され、第1方向に沿って配置された第1及び第2発光素子と、前記第1及び第2発光素子から発光された光を側面で受けるように配置され、前記第1及び第2発光素子からの光を上面から出射する導光板と、前記フレキシブルプリント配線板の底面に設けられ、前記第1及び第2発光素子の間に配置され、熱を放射する第1放熱素子と、前記第1放熱素子と前記導光板とを接着する第1接着部材とを具備する。 The display device lighting device according to the first aspect of the present invention comprises a flexible printed wiring board, first and second light-emitting elements provided on the bottom surface of the flexible printed wiring board, electrically connected to wiring within the flexible printed wiring board, and arranged along a first direction, a light guide plate arranged to receive light emitted from the first and second light-emitting elements at its side and emitting light from the first and second light-emitting elements from its top surface, a first heat dissipation element provided on the bottom surface of the flexible printed wiring board and arranged between the first and second light-emitting elements, and a first adhesive member that bonds the first heat dissipation element to the light guide plate.
本発明の第2態様に係る表示装置用照明装置は、第1態様の表示装置用照明装置において、前記第2発光素子に隣接するように配置された第3発光素子と、前記第2及び第3発光素子の間に配置された第2放熱素子と、前記第2放熱素子と前記導光板とを接着する第2接着部材とをさらに具備する。 The display device lighting device according to the second aspect of the present invention is the display device lighting device according to the first aspect, further comprising a third light-emitting element arranged adjacent to the second light-emitting element, a second heat dissipation element arranged between the second and third light-emitting elements, and a second adhesive member that bonds the second heat dissipation element to the light guide plate.
本発明の第3態様に係る表示装置用照明装置は、フレキシブルプリント配線板と、前記フレキシブルプリント配線板の底面に設けられ、前記フレキシブルプリント配線板内の配線に電気的に接続され、第1方向に沿って配置された複数の発光素子と、前記複数の発光素子から発光された光を側面で受けるように配置され、前記複数の発光素子からの光を上面から出射する導光板と、前記フレキシブルプリント配線板の底面に設けられ、前記複数の発光素子の一方の側に配置され、熱を放射する第1放熱素子と、前記第1放熱素子と前記導光板とを接着する第1接着部材とを具備する。 The display device lighting device according to the third aspect of the present invention comprises a flexible printed wiring board, a plurality of light-emitting elements provided on the bottom surface of the flexible printed wiring board, electrically connected to wiring within the flexible printed wiring board, and arranged along a first direction, a light guide plate arranged to receive light emitted from the plurality of light-emitting elements on the side and emitting light from the plurality of light-emitting elements from the top surface, a first heat dissipation element provided on the bottom surface of the flexible printed wiring board, arranged on one side of the plurality of light-emitting elements, and radiating heat, and a first adhesive member that bonds the first heat dissipation element to the light guide plate.
本発明の第4態様に係る表示装置用照明装置は、第3態様の表示装置用照明装置において、前記複数の発光素子の他方の側に配置された第2放熱素子と、前記第2放熱素子と前記導光板とを接着する第2接着部材とをさらに具備する。 The display device lighting device according to the fourth aspect of the present invention is the display device lighting device according to the third aspect, further comprising a second heat dissipation element arranged on the other side of the plurality of light-emitting elements, and a second adhesive member that bonds the second heat dissipation element to the light guide plate.
本発明の第5態様に係る表示装置用照明装置は、第1乃至4態様の何れかの表示装置用照明装置において、前記フレキシブルプリント配線板の底面の一部と、前記導光板の一部とを接着する接着部材をさらに具備する。 The display device lighting device according to the fifth aspect of the present invention is the display device lighting device according to any one of the first to fourth aspects, further comprising an adhesive member that bonds a portion of the bottom surface of the flexible printed wiring board to a portion of the light guide plate.
本発明の第6態様に係る表示装置用照明装置は、第1乃至5態様の何れかの表示装置用照明装置において、前記放熱素子は、ダミー発光素子である。 The sixth aspect of the present invention relates to a lighting device for a display device according to any one of the first to fifth aspects, in which the heat dissipation element is a dummy light-emitting element.
本発明の第7態様に係る表示装置用照明装置は、第6態様の表示装置用照明装置において、前記ダミー発光素子は、前記フレキシブルプリント配線板内の配線に電気的に接続されない。 The seventh aspect of the present invention relates to a lighting device for a display device, which is the lighting device for a display device of the sixth aspect, in which the dummy light-emitting element is not electrically connected to the wiring in the flexible printed wiring board.
本発明の第8態様に係る表示装置は、第1乃至6態様の何れかの照明装置と、前記照明装置からの光を透過し、画像を表示する表示パネルとを具備する。 The display device according to the eighth aspect of the present invention comprises an illumination device according to any one of the first to sixth aspects and a display panel that transmits light from the illumination device and displays an image.
本発明によれば、発光素子が発生する熱によって特性が劣化するのを抑制できる表示装置用照明装置を提供することができる。 The present invention provides a lighting device for a display device that can prevent the deterioration of characteristics due to heat generated by the light-emitting element.
以下、実施形態について図面を参照して説明する。ただし、図面は模式的または概念的なものであり、各図面の寸法および比率等は必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、図面の相互間で同じ部分を表す場合においても、互いの寸法の関係や比率が異なって表される場合もある。特に、以下に示す幾つかの実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための装置および方法を例示したものであって、構成部品の形状、構造、配置等によって、本発明の技術思想が特定されるものではない。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有する要素については同一符号を付し、重複する説明は省略する。 The following describes the embodiments with reference to the drawings. However, the drawings are schematic or conceptual, and the dimensions and ratios of each drawing are not necessarily the same as those in reality. Furthermore, even when the same parts are shown in different drawings, the dimensional relationships and ratios between the drawings may be different. In particular, the following embodiments are examples of devices and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the shape, structure, arrangement, etc. of the components do not specify the technical idea of the present invention. In the following description, elements having the same function and configuration are given the same reference numerals, and duplicate descriptions are omitted.
[1] 第1実施形態
以下に、表示装置として液晶表示装置を例に挙げて説明する。
[1] First Embodiment Hereinafter, a liquid crystal display device will be described as an example of a display device.
[1-1] 液晶表示装置1の構成
図1は、本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置1の平面図である。図2は、上側ケースを除いた液晶表示装置1の平面図である。図3は、図1及び図2に示したA-A´線に沿った液晶表示装置1の断面図である。図4は、図1及び図2に示したB-B´線に沿った液晶表示装置1の断面図である。A-A´線に沿った方向がX方向、A-A´線に直交する方向がY方向である。
[1-1] Configuration of liquid crystal display device 1 Fig. 1 is a plan view of a liquid crystal display device 1 according to a first embodiment of the present invention. Fig. 2 is a plan view of the liquid crystal display device 1 excluding an upper case. Fig. 3 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 1 taken along line A-A' shown in Figs. 1 and 2. Fig. 4 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 1 taken along line B-B' shown in Figs. 1 and 2. The direction along line A-A' is the X direction, and the direction perpendicular to line A-A' is the Y direction.
液晶表示装置1は、照明装置2、液晶表示パネル3、フレーム4、下側ケース5、及び上側ケース6を備える。照明装置2は、バックライトとも呼ばれる。 The liquid crystal display device 1 includes an illumination device 2, an LCD panel 3, a frame 4, a lower case 5, and an upper case 6. The illumination device 2 is also called a backlight.
下側ケース5は、照明装置2、液晶表示パネル3、及びフレーム4を収容する。下側ケース5は、平面視において四角形を有する。下側ケース5の内側のサイズは、フレーム4の外形と同じかそれより若干大きく設定される。下側ケース5は、例えば金属で構成される。 The lower case 5 houses the lighting device 2, the liquid crystal display panel 3, and the frame 4. The lower case 5 has a rectangular shape in a plan view. The inner size of the lower case 5 is set to be the same as or slightly larger than the outer shape of the frame 4. The lower case 5 is made of, for example, metal.
下側ケース5のX方向における1つの側部には、開口部5Aが設けられる。開口部5Aは、フレキシブルプリント配線板を外側に引き出すためのものである。 An opening 5A is provided on one side of the lower case 5 in the X direction. The opening 5A is for pulling out the flexible printed wiring board to the outside.
フレーム4は、照明装置2及び液晶表示パネル3を所望の位置に固定する。フレーム4は、四角枠形状を有する。フレーム4は、樹脂で構成される。 The frame 4 fixes the lighting device 2 and the liquid crystal display panel 3 in the desired positions. The frame 4 has a rectangular frame shape. The frame 4 is made of resin.
フレーム4は、段差4Aを有する。フレーム4のうち段差4Aより下の開口部のサイズは、照明装置2のサイズと同じか若干大きく設定され、この部分の開口部には、照明装置2がはめ込まれる。段差4Aには、液晶表示パネル3が載置される。フレーム4のうち段差4Aより上の開口部のサイズは、液晶表示パネル3のサイズと同じか若干大きく設定され、この部分の開口部には、液晶表示パネル3がはめ込まれる。 The frame 4 has a step 4A. The size of the opening in the frame 4 below the step 4A is set to be the same as or slightly larger than the size of the lighting device 2, and the lighting device 2 is fitted into this opening. The liquid crystal display panel 3 is placed on the step 4A. The size of the opening in the frame 4 above the step 4A is set to be the same as or slightly larger than the size of the liquid crystal display panel 3, and the liquid crystal display panel 3 is fitted into this opening.
フレーム4のX方向における1つの側部には、開口部4Bが設けられる。開口部4Bは、フレキシブルプリント配線板を外側に引き出すためのものである。 An opening 4B is provided on one side of the frame 4 in the X direction. The opening 4B is for pulling out the flexible printed wiring board to the outside.
上側ケース6は、下側ケース5を覆い、液晶表示パネル3を上から固定する。上側ケース6は、平面視において四角形を有する。上側ケース6の内側のサイズは、下側ケース5の外形と同じかそれより若干大きく設定される。上側ケース6は、例えば金属で構成される。 The upper case 6 covers the lower case 5 and fixes the liquid crystal display panel 3 from above. The upper case 6 has a rectangular shape in a plan view. The inside size of the upper case 6 is set to be the same as or slightly larger than the outer shape of the lower case 5. The upper case 6 is made of, for example, metal.
上側ケース6の上部には、液晶表示パネル3の画面を露出するための開口部6Aが設けられる。また、上側ケース6のX方向における1つの側部には、開口部6Bが設けられる。開口部6Bは、フレキシブルプリント配線板を外側に引き出すためのものである。上側ケース6と下側ケース5とは、図示せぬ固定部材によって互いに固定される。 An opening 6A is provided at the top of the upper case 6 to expose the screen of the liquid crystal display panel 3. An opening 6B is provided at one side of the upper case 6 in the X direction. The opening 6B is for pulling out the flexible printed wiring board to the outside. The upper case 6 and the lower case 5 are fixed to each other by a fixing member (not shown).
照明装置2は、サイドライト型(エッジライト型)である。照明装置2は、光源としての複数の発光素子10、フレキシブルプリント配線板(FPC:Flexible Printed Circuit)11、接着部材12、反射シート13、導光板14、拡散シート15、プリズムシート16、及びプリズムシート17を備える。反射シート13、導光板14、拡散シート15、プリズムシート16、及びプリズムシート17は、この順に積層される。反射シート13、導光板14、拡散シート15、プリズムシート16、及びプリズムシート17はそれぞれ、四角形を有する。 The lighting device 2 is a side light type (edge light type). The lighting device 2 includes a plurality of light emitting elements 10 as a light source, a flexible printed circuit (FPC) 11, an adhesive member 12, a reflective sheet 13, a light guide plate 14, a diffusion sheet 15, a prism sheet 16, and a prism sheet 17. The reflective sheet 13, the light guide plate 14, the diffusion sheet 15, the prism sheet 16, and the prism sheet 17 are laminated in this order. The reflective sheet 13, the light guide plate 14, the diffusion sheet 15, the prism sheet 16, and the prism sheet 17 each have a rectangular shape.
複数の発光素子10の各々は、白色光を発光する。発光素子10は、例えばLED(light-emitting diode)で構成される。 Each of the multiple light-emitting elements 10 emits white light. The light-emitting elements 10 are, for example, LEDs (light-emitting diodes).
複数の発光素子10は、フレキシブルプリント配線板11の底面に設けられる。発光素子10は、フレキシブルプリント配線板11に半田などで接着され、フレキシブルプリント配線板11内に設けられた配線に電気的に接続される。発光素子10には、フレキシブルプリント配線板11を介して電源が供給される。実際の製造では、フレキシブルプリント配線板11の底面を上にした状態で発光素子10を接着し、発光素子10がフレキシブルプリント配線板11の下に来るようにして液晶表示装置1に実装される。発光素子10は、導光板14の側部に配置されるともに、導光板14の側部に向けて光を出射するように配置される。 The multiple light-emitting elements 10 are provided on the bottom surface of the flexible printed wiring board 11. The light-emitting elements 10 are attached to the flexible printed wiring board 11 by solder or the like, and are electrically connected to wiring provided within the flexible printed wiring board 11. Power is supplied to the light-emitting elements 10 via the flexible printed wiring board 11. In actual manufacturing, the light-emitting elements 10 are attached with the bottom surface of the flexible printed wiring board 11 facing up, and are mounted on the liquid crystal display device 1 so that the light-emitting elements 10 are located below the flexible printed wiring board 11. The light-emitting elements 10 are arranged on the side of the light guide plate 14 and are arranged so as to emit light toward the side of the light guide plate 14.
フレキシブルプリント配線板11は、プリント基板の一種であり、フレキシブルプリント回路基板とも呼ばれる。フレキシブルプリント配線板11は、薄く柔らかい絶縁性のあるベースフィルムと、導電性金属とを貼り合わせた基材に電気回路を形成したフィルム状のプリント基板である。 The flexible printed wiring board 11 is a type of printed board and is also called a flexible printed circuit board. The flexible printed wiring board 11 is a film-like printed board in which an electrical circuit is formed on a substrate made of a thin, soft, insulating base film and a conductive metal laminated together.
接着部材12は、フレキシブルプリント配線板11と導光板14とを接着する。また、接着部材12は、フレキシブルプリント配線板11とフレーム4とを接着する。接着部材12は、例えば両面テープで構成される。 The adhesive member 12 bonds the flexible printed wiring board 11 and the light guide plate 14. The adhesive member 12 also bonds the flexible printed wiring board 11 and the frame 4. The adhesive member 12 is formed of, for example, double-sided tape.
下側ケース5上には、反射シート13が設けられる。反射シート13は、導光板14の下部から漏れた光を再度、導光板14に向けて反射する。 A reflective sheet 13 is provided on the lower case 5. The reflective sheet 13 reflects light leaking from the lower part of the light guide plate 14 back towards the light guide plate 14.
導光板14は、発光素子10から出射された光を液晶表示パネル3の面内に均一に照射するための光学部材である。導光板14は、アクリル樹脂やポリカーボネートなどの透光性材料からなる。 The light guide plate 14 is an optical component for uniformly irradiating the light emitted from the light emitting element 10 onto the surface of the liquid crystal display panel 3. The light guide plate 14 is made of a light-transmitting material such as acrylic resin or polycarbonate.
拡散シート15は、表示画面内の光の輝度をより均一化させるためのものである。プリズムシート16、17は、出射光の配向角を調整し、正面の輝度を向上させるためのものである。照明装置2のより具体的な構成については後述する。 The diffusion sheet 15 is intended to make the brightness of the light within the display screen more uniform. The prism sheets 16 and 17 are intended to adjust the orientation angle of the emitted light and improve the brightness at the front. A more specific configuration of the illumination device 2 will be described later.
(液晶表示パネル3の構成)
液晶表示パネル3は、基板21、22、偏光板23、24、及びドライバ25を備える。基板21、22間には、液晶層などが配置される。図3では、基板21、22間の部材について図示を省略している。偏光板23は、基板21の一方の主面に積層される。偏光板24は、基板22の一方の主面に積層される。
(Configuration of Liquid Crystal Display Panel 3)
The liquid crystal display panel 3 includes substrates 21 and 22, polarizing plates 23 and 24, and a driver 25. A liquid crystal layer and the like are disposed between the substrates 21 and 22. In Fig. 3, the members between the substrates 21 and 22 are not shown. The polarizing plate 23 is laminated on one main surface of the substrate 21. The polarizing plate 24 is laminated on one main surface of the substrate 22.
基板21のX方向の端部には、ドライバ25が配置される。ドライバ25は、液晶表示パネル3に含まれる複数の画素を駆動する回路である。ドライバ25は、IC(Integrated Circuit:集積回路)で構成される。 A driver 25 is disposed at the end of the substrate 21 in the X direction. The driver 25 is a circuit that drives a plurality of pixels included in the liquid crystal display panel 3. The driver 25 is composed of an IC (Integrated Circuit).
基板21のX方向の端部には、フレキシブルプリント配線板26が接続される。フレキシブルプリント配線板26は、ドライバ25に電気的に接続される。 A flexible printed circuit board 26 is connected to the end of the substrate 21 in the X direction. The flexible printed circuit board 26 is electrically connected to the driver 25.
なお、液晶表示パネル3上には、一般的にタッチパネルが設けられるが、タッチパネルの図示は省略している。 A touch panel is generally provided on the liquid crystal display panel 3, but is not shown in the figure.
図5は、液晶表示パネル3の一例を示す断面図である。 Figure 5 is a cross-sectional view showing an example of a liquid crystal display panel 3.
液晶表示パネル3は、スイッチング素子及び画素電極等が形成されるTFT基板21と、カラーフィルター及び共通電極等が形成されかつTFT基板21に対向配置されたカラーフィルター基板(CF基板)22とを備える。TFT基板21及びCF基板22の各々は、透明基板(例えば、ガラス基板、又はプラスチック基板)から構成される。TFT基板21は、照明装置2側に配置され、照明装置2からの照明光は、TFT基板21側から液晶表示パネル3に入射する。液晶表示パネル3の2つの主面のうち照明装置2と反対側の主面が、液晶表示パネル3の表示面である。 The liquid crystal display panel 3 includes a TFT substrate 21 on which switching elements and pixel electrodes are formed, and a color filter substrate (CF substrate) 22 on which color filters and common electrodes are formed and disposed opposite the TFT substrate 21. Each of the TFT substrate 21 and the CF substrate 22 is composed of a transparent substrate (e.g., a glass substrate or a plastic substrate). The TFT substrate 21 is disposed on the lighting device 2 side, and illumination light from the lighting device 2 enters the liquid crystal display panel 3 from the TFT substrate 21 side. Of the two main surfaces of the liquid crystal display panel 3, the main surface opposite the lighting device 2 is the display surface of the liquid crystal display panel 3.
液晶層30は、TFT基板21及びCF基板22間に充填される。具体的には、液晶層30は、TFT基板21及びCF基板22と、これらを貼り付けるシール材(図示せず)とによって包囲された領域内に封入される。シール材は、例えば、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、又は紫外線・熱併用型硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてTFT基板21又はCF基板22に塗布された後、紫外線照射、又は加熱等により硬化させられる。 The liquid crystal layer 30 is filled between the TFT substrate 21 and the CF substrate 22. Specifically, the liquid crystal layer 30 is enclosed in an area surrounded by the TFT substrate 21, the CF substrate 22, and a sealant (not shown) that bonds them together. The sealant is made of, for example, an ultraviolet curing resin, a thermosetting resin, or a combined ultraviolet and heat curing resin, and is applied to the TFT substrate 21 or the CF substrate 22 in the manufacturing process and then cured by ultraviolet irradiation, heating, or the like.
液晶層30を構成する液晶材料は、TFT基板21及びCF基板22間に印加された電界に応じて液晶分子の配向が操作されて光学特性が変化する。液晶モードとしては、VA(Vertical Alignment)モード、TN(Twisted Nematic)モード、及びホモジニアスモードなど種々の液晶モードを適用することができる。 The liquid crystal material constituting the liquid crystal layer 30 changes its optical characteristics as the orientation of the liquid crystal molecules is manipulated in response to the electric field applied between the TFT substrate 21 and the CF substrate 22. Various liquid crystal modes can be applied, including the VA (Vertical Alignment) mode, the TN (Twisted Nematic) mode, and the homogeneous mode.
TFT基板21の液晶層30側には、複数のスイッチング素子(アクティブ素子)31が設けられる。スイッチング素子31としては、例えばTFT(Thin Film Transistor)が用いられ、またnチャネルTFTが用いられる。TFT31は、走査線として機能するゲート電極と、ゲート電極上に設けられたゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上に設けられた半導体層(例えばアモルファスシリコン層)と、半導体層に部分的に接しかつ互いに離間して設けられたソース電極及びドレイン電極とを備える。ソース電極は、信号線に電気的に接続される。 A plurality of switching elements (active elements) 31 are provided on the liquid crystal layer 30 side of the TFT substrate 21. For example, a TFT (Thin Film Transistor) is used as the switching element 31, and an n-channel TFT is also used. The TFT 31 includes a gate electrode that functions as a scanning line, a gate insulating film provided on the gate electrode, a semiconductor layer (e.g., an amorphous silicon layer) provided on the gate insulating film, and a source electrode and a drain electrode that are partially in contact with the semiconductor layer and spaced apart from each other. The source electrode is electrically connected to a signal line.
TFT31上には、絶縁層32が設けられる。絶縁層32上には、複数の画素に対応する複数の画素電極33が設けられる。絶縁層32内かつTFT31のドレイン電極上には、画素電極33に電気的に接続されたコンタクトプラグ(コンタクトホール)34が設けられる。 An insulating layer 32 is provided on the TFT 31. A plurality of pixel electrodes 33 corresponding to a plurality of pixels are provided on the insulating layer 32. A contact plug (contact hole) 34 electrically connected to the pixel electrode 33 is provided in the insulating layer 32 and on the drain electrode of the TFT 31.
CF基板22の液晶層30側には、カラーフィルター35が設けられる。カラーフィルター35は、複数の着色フィルター(着色部材)を備え、具体的には、複数の赤フィルター35-R、複数の緑フィルター35-G、及び複数の青フィルター35-Bを備える。一般的なカラーフィルターは光の三原色である赤(R)、緑(G)、青(B)で構成される。隣接したR、G、Bの三色のセットが表示の単位(画素)となっており、1つの画素中のR、G、Bのいずれか単色の部分はサブピクセル(サブ画素)と呼ばれる最小駆動単位である。TFT31及び画素電極33は、サブピクセルごとに設けられる。 A color filter 35 is provided on the liquid crystal layer 30 side of the CF substrate 22. The color filter 35 has multiple colored filters (colored members), specifically multiple red filters 35-R, multiple green filters 35-G, and multiple blue filters 35-B. A typical color filter is composed of the three primary colors of light: red (R), green (G), and blue (B). A set of adjacent R, G, and B colors forms a display unit (pixel), and a single R, G, or B color part in one pixel is the smallest driving unit called a subpixel. A TFT 31 and a pixel electrode 33 are provided for each subpixel.
赤フィルター35-R、緑フィルター35-G、及び青フィルター35-Bの境界部分、及び画素(サブピクセル)の境界部分には、遮光用のブラックマトリクス(遮光膜)36が設けられる。すなわち、ブラックマトリクス36は、網目状に形成される。ブラックマトリクス36は、例えば、着色部材間の不要な光を遮蔽し、コントラストを向上させる機能を有する。 A black matrix (light-shielding film) 36 for blocking light is provided at the boundaries between the red filter 35-R, green filter 35-G, and blue filter 35-B, and at the boundaries between pixels (sub-pixels). In other words, the black matrix 36 is formed in a mesh pattern. The black matrix 36 has the function of blocking unnecessary light between colored members, for example, and improving contrast.
カラーフィルター35及びブラックマトリクス36上には、共通電極37が設けられる。共通電極37は、液晶表示パネル3の表示領域全体に平面状に形成される。 A common electrode 37 is provided on the color filter 35 and the black matrix 36. The common electrode 37 is formed in a planar shape over the entire display area of the liquid crystal display panel 3.
TFT基板21の液晶層30と反対側には、偏光板23が積層され、CF基板22の液晶層30と反対側には、偏光板24が積層される。偏光板23及び偏光板24は、互いの透過軸が直交するように、すなわち直交ニコル状態で配置される。TFT基板21と偏光板23との間に、1/4波長板を設けてもよい。CF基板22と偏光板24との間に、1/4波長板を設けてもよい。 A polarizing plate 23 is laminated on the side of the TFT substrate 21 opposite the liquid crystal layer 30, and a polarizing plate 24 is laminated on the side of the CF substrate 22 opposite the liquid crystal layer 30. The polarizing plates 23 and 24 are arranged so that their transmission axes are perpendicular to each other, that is, in a crossed Nicol state. A quarter-wave plate may be provided between the TFT substrate 21 and the polarizing plate 23. A quarter-wave plate may be provided between the CF substrate 22 and the polarizing plate 24.
画素電極33、コンタクトプラグ34、及び共通電極37は、透明電極で構成され、例えばITO(インジウム錫酸化物)が用いられる。絶縁層32としては、透明な絶縁材料が用いられ、例えば、シリコン窒化物(SiN)が用いられる。 The pixel electrode 33, the contact plug 34, and the common electrode 37 are made of transparent electrodes, for example, ITO (indium tin oxide). The insulating layer 32 is made of a transparent insulating material, for example, silicon nitride (SiN).
図3に示すように、液晶表示パネル3は、接着部材27によって照明装置2に接着される。具体的には、液晶表示パネル3の偏光板23は、接着部材27によって照明装置2のプリズムシート17に接着される。接着部材27は、液晶表示パネル3の外周に沿って形成された枠形状の部分を含む。また、液晶表示パネル3の基板21は、スペーサ28及び接着部材27によって照明装置2のフレキシブルプリント配線板11に接着される。接着部材27は、フレキシブルプリント配線板11のうち複数の発光素子10の配列方向に沿って延びる部分と略同じ形状を有する部分を含む。接着部材27は、例えば両面テープで構成される。スペーサ28は、樹脂で構成される。 As shown in FIG. 3, the liquid crystal display panel 3 is adhered to the lighting device 2 by an adhesive member 27. Specifically, the polarizer 23 of the liquid crystal display panel 3 is adhered to the prism sheet 17 of the lighting device 2 by the adhesive member 27. The adhesive member 27 includes a frame-shaped portion formed along the outer periphery of the liquid crystal display panel 3. The substrate 21 of the liquid crystal display panel 3 is adhered to the flexible printed wiring board 11 of the lighting device 2 by a spacer 28 and the adhesive member 27. The adhesive member 27 includes a portion having substantially the same shape as a portion of the flexible printed wiring board 11 that extends along the arrangement direction of the multiple light-emitting elements 10. The adhesive member 27 is made of, for example, double-sided tape. The spacer 28 is made of resin.
[1-2] 照明装置2の具体的な構成
次に、照明装置2の具体的な構成について説明する。図6は、第1実施形態に係る照明装置2の主要部の平面図である。図7は、図6に示したC-C´線に沿った照明装置2の断面図である。図6では、反射シート、拡散シート15、及びプリズムシート16、17の図示を省略している。
[1-2] Specific configuration of the illumination device 2 Next, a specific configuration of the illumination device 2 will be described. Fig. 6 is a plan view of a main part of the illumination device 2 according to the first embodiment. Fig. 7 is a cross-sectional view of the illumination device 2 taken along line CC' shown in Fig. 6. In Fig. 6, the reflective sheet, the diffusion sheet 15, and the prism sheets 16 and 17 are omitted from illustration.
照明装置2は、複数の発光素子10を備える。図6には、一例として、3個の発光素子10-1~10-3を示している。3個の発光素子10-1~10-3は、フレキシブルプリント配線板11の底面に接着されるとともに、フレキシブルプリント配線板11内の配線に電気的に接続される。 The lighting device 2 includes a plurality of light-emitting elements 10. FIG. 6 shows three light-emitting elements 10-1 to 10-3 as an example. The three light-emitting elements 10-1 to 10-3 are adhered to the bottom surface of the flexible printed wiring board 11 and are electrically connected to the wiring within the flexible printed wiring board 11.
3個の発光素子10-1~10-3は、Y方向に沿って配置される。3個の発光素子10-1~10-3は、導光板14の側面に向き合うように配置され、また導光板14と若干の隙間を空けて配置される。発光素子10-1~10-3と導光板14との隙間を同じにすることで、配光を安定させることができる。3個の発光素子10-1~10-3は、Y方向に沿って同じ間隔を空けて均等に配列される。これにより、3個の発光素子10-1~10-3は、導光板14の側面全体により均一に光を照射することができる。 The three light-emitting elements 10-1 to 10-3 are arranged along the Y direction. The three light-emitting elements 10-1 to 10-3 are arranged to face the side of the light guide plate 14, and are arranged with a small gap between them. By making the gap between the light-emitting elements 10-1 to 10-3 and the light guide plate 14 the same, the light distribution can be stabilized. The three light-emitting elements 10-1 to 10-3 are evenly arranged at equal intervals along the Y direction. This allows the three light-emitting elements 10-1 to 10-3 to irradiate light more uniformly over the entire side of the light guide plate 14.
照明装置2は、複数の放熱素子40を備える。図6には、一例として、2個の放熱素子40-1、40-2を示している。放熱素子40は、発光素子10が発生した熱を放射する機能を有し、また発光素子10が発生した熱を導光板14に伝えることで熱を逃がす機能を有する。 The lighting device 2 includes multiple heat dissipation elements 40. FIG. 6 shows two heat dissipation elements 40-1 and 40-2 as an example. The heat dissipation elements 40 have the function of radiating heat generated by the light emitting element 10, and also have the function of dissipating heat by transmitting the heat generated by the light emitting element 10 to the light guide plate 14.
放熱素子40は、熱を伝導することが可能な材料で構成される。本実施形態では、放熱素子40は、発光素子10と同じ構成を有し、すなわち、ダミー発光素子で構成される。放熱素子40としてダミー発光素子を用いる場合、ダミー発光素子と発光素子とを同じ製造工程でフレキシブルプリント配線板に接着できるため、製造工程が容易になる。放熱素子40は、ダミー発光素子に限定されず、抵抗素子であってもよいし、銅(Cu)などの金属で構成してもよい。放熱素子40をダミー発光素子以外で構成する場合、放熱素子40のサイズは、発光素子10のサイズとおおよそ同じに設定される。 The heat dissipation element 40 is made of a material capable of conducting heat. In this embodiment, the heat dissipation element 40 has the same configuration as the light emitting element 10, that is, it is made of a dummy light emitting element. When a dummy light emitting element is used as the heat dissipation element 40, the dummy light emitting element and the light emitting element can be bonded to the flexible printed wiring board in the same manufacturing process, making the manufacturing process easier. The heat dissipation element 40 is not limited to a dummy light emitting element, and may be a resistive element or may be made of a metal such as copper (Cu). When the heat dissipation element 40 is made of something other than a dummy light emitting element, the size of the heat dissipation element 40 is set to be approximately the same as the size of the light emitting element 10.
放熱素子40は、フレキシブルプリント配線板11の底面に接着される。放熱素子40をフレキシブルプリント配線板11に接着する方法は、発光素子10の場合と同じである。放熱素子40は、発光素子10とは異なり、フレキシブルプリント配線板11内の配線に電気的に接続されない。放熱素子40-1は、2個の発光素子10-1、10-2の間に配置され、放熱素子40-2は、2個の発光素子10-2、10-3の間に配置される。 The heat dissipation element 40 is adhered to the bottom surface of the flexible printed wiring board 11. The method of adhering the heat dissipation element 40 to the flexible printed wiring board 11 is the same as that of the light emitting element 10. Unlike the light emitting element 10, the heat dissipation element 40 is not electrically connected to the wiring in the flexible printed wiring board 11. The heat dissipation element 40-1 is disposed between the two light emitting elements 10-1 and 10-2, and the heat dissipation element 40-2 is disposed between the two light emitting elements 10-2 and 10-3.
放熱素子40は、接着部材41によって導光板14の側面に接着される。接着部材41は、例えば両面テープで構成される。これにより、放熱素子40は、接着部材41を介して導光板14に熱を伝導しやすくなる。また、放熱素子40と導光板14とが固定されるため、液晶表示パネル3が衝撃を受けた場合でも、導光板14がずれるのを抑制できる。これにより、導光板14が発光素子10に接触するのを抑制でき、衝撃によって発光素子10が故障するのを抑制できる。 The heat dissipation element 40 is adhered to the side of the light guide plate 14 by an adhesive member 41. The adhesive member 41 is, for example, made of double-sided tape. This makes it easier for the heat dissipation element 40 to conduct heat to the light guide plate 14 via the adhesive member 41. In addition, because the heat dissipation element 40 and the light guide plate 14 are fixed together, even if the liquid crystal display panel 3 receives an impact, the light guide plate 14 can be prevented from shifting. This prevents the light guide plate 14 from coming into contact with the light emitting element 10, and prevents the light emitting element 10 from breaking down due to an impact.
[1-3] 第1実施形態の効果
例えばLEDからなる発光素子10は、熱を発生する。発光素子10は、熱によって特性が劣化し、寿命が短くなってしまう。本実施形態では、照明装置2は、複数の発光素子10の間に設けられた複数の放熱素子(ダミー発光素子)40を備える。複数の放熱素子40は、接着部材41によって導光板14に接着される。
[1-3] Advantages of the First Embodiment The light-emitting elements 10, for example LEDs, generate heat. The characteristics of the light-emitting elements 10 deteriorate due to heat, and the life span of the light-emitting elements 10 is shortened. In this embodiment, the lighting device 2 includes a plurality of heat dissipation elements (dummy light-emitting elements) 40 provided between the plurality of light-emitting elements 10. The plurality of heat dissipation elements 40 are adhered to the light guide plate 14 by an adhesive member 41.
従って本実施形態によれば、発光素子10が発生した熱は、フレキシブルプリント配線板11、放熱素子40、及び接着部材41を経由して導光板14に伝導する。そして、導光板14から熱を放射することができる。これにより、発光素子10の温度が上昇するのを抑制できるため、発光素子10の特性が劣化するのを抑制できる。 According to this embodiment, the heat generated by the light-emitting element 10 is conducted to the light guide plate 14 via the flexible printed wiring board 11, the heat dissipation element 40, and the adhesive member 41. The heat can then be radiated from the light guide plate 14. This makes it possible to prevent the temperature of the light-emitting element 10 from increasing, thereby preventing the characteristics of the light-emitting element 10 from deteriorating.
また、導光板14と放熱素子40とが接着部材41によって接着される。このため、液晶表示装置1に衝撃が加えられた場合に、導光板14が所定の位置から動くのを抑制できる。これにより、導光板14と発光素子10とが衝突するのを抑制できるため、発光素子10が故障するのを抑制できる。 The light guide plate 14 and the heat dissipation element 40 are also bonded together by an adhesive member 41. This prevents the light guide plate 14 from moving from a predetermined position when an impact is applied to the liquid crystal display device 1. This prevents the light guide plate 14 from colliding with the light emitting element 10, thereby preventing the light emitting element 10 from breaking down.
また、導光板14と放熱素子40とを固定することができる。これにより、複数の発光素子10と導光板14との隙間を常に均一に保つことができる。よって、照明装置2の配光を安定化させることができる。 The light guide plate 14 and the heat dissipation element 40 can also be fixed together. This allows the gap between the multiple light emitting elements 10 and the light guide plate 14 to always be kept uniform. This allows the light distribution of the lighting device 2 to be stabilized.
[2] 第2実施形態
第2実施形態は、複数の発光素子10の両側に2個の放熱素子40を配置するようにしている。
[2] Second Embodiment In the second embodiment, two heat dissipation elements 40 are arranged on both sides of a plurality of light emitting elements 10 .
図8は、本発明の第2実施形態に係る照明装置2の主要部の平面図である。放熱素子40を経由するX方向に沿った断面図は、図7と同じである。 Figure 8 is a plan view of the main parts of a lighting device 2 according to a second embodiment of the present invention. The cross-sectional view along the X direction through the heat dissipation element 40 is the same as Figure 7.
2個の放熱素子40-1、40-2は、発光素子10-1~10-3の両側に配置される。放熱素子40は、接着部材41によって導光板14の側面に接着される。また、放熱素子40は、フレキシブルプリント配線板11の底面に接着される。その他の構成は、第1実施形態と同じである。 Two heat dissipation elements 40-1 and 40-2 are arranged on both sides of the light emitting elements 10-1 to 10-3. The heat dissipation element 40 is adhered to the side of the light guide plate 14 by an adhesive member 41. The heat dissipation element 40 is also adhered to the bottom surface of the flexible printed wiring board 11. The other configurations are the same as those in the first embodiment.
第2実施形態によれば、第1実施形態と同じ効果を得ることができる。また、第2実施形態によれば、放熱素子40を導光板14の端に配置することで、導光板14のY方向における側面からの放熱効果を向上させることができる。 According to the second embodiment, the same effect as the first embodiment can be obtained. Furthermore, according to the second embodiment, by arranging the heat dissipation element 40 at the end of the light guide plate 14, the heat dissipation effect from the side surface of the light guide plate 14 in the Y direction can be improved.
第2実施形態に第1実施形態を組み合わせてもよい。すなわち、複数の発光素子10の間に放熱素子40を配置するとともに、複数の発光素子10の両側に2個の放熱素子40を配置してもよい。 The second embodiment may be combined with the first embodiment. That is, a heat dissipation element 40 may be disposed between the multiple light-emitting elements 10, and two heat dissipation elements 40 may be disposed on either side of the multiple light-emitting elements 10.
なお、上記各実施形態では、照明装置2が複数の放熱素子40を備える構成例を示しているが、照明装置2が少なくとも1個の放熱素子40を備えるように構成してもよい。 In each of the above embodiments, a configuration example in which the lighting device 2 includes multiple heat dissipation elements 40 is shown, but the lighting device 2 may be configured to include at least one heat dissipation element 40.
また、上記各実施形態では、表示装置として液晶表示装置を例に挙げて説明しているが、照明装置2は、液晶表示装置以外の表示装置に適用可能である。さらに、本実施形態は、照明装置2を用いることが可能な様々な電子機器に適用可能である。 In addition, in each of the above embodiments, a liquid crystal display device is used as an example of a display device, but the lighting device 2 can be applied to display devices other than liquid crystal display devices. Furthermore, this embodiment can be applied to various electronic devices in which the lighting device 2 can be used.
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified in various ways during implementation without departing from the gist of the invention. The embodiments may be implemented in appropriate combination, in which case the combined effects can be obtained. Furthermore, the above-described embodiments include various inventions, and various inventions can be extracted by combinations selected from the multiple constituent elements disclosed. For example, if the problem can be solved and an effect can be obtained even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the embodiments, the configuration from which these constituent elements are deleted can be extracted as an invention.
1…液晶表示装置、2…照明装置、3…液晶表示パネル、4…フレーム、5…下側ケース、6…上側ケース、10…発光素子、11…フレキシブルプリント配線板、12…接着部材、13…反射シート、14…導光板、15…拡散シート、16,17…プリズムシート、21,22…基板、23,24…偏光板、25…ドライバ、26…フレキシブルプリント配線板、27…接着部材、28…スペーサ、30…液晶層、31…スイッチング素子、32…絶縁層、33…画素電極、34…コンタクトプラグ、35…カラーフィルター、36…ブラックマトリクス、37…共通電極、40…放熱素子、41…接着部材。 1...Liquid crystal display device, 2...Illumination device, 3...Liquid crystal display panel, 4...Frame, 5...Lower case, 6...Upper case, 10...Light emitting element, 11...Flexible printed wiring board, 12...Adhesive member, 13...Reflective sheet, 14...Light guide plate, 15...Diffusion sheet, 16, 17...Prism sheet, 21, 22...Substrate, 23, 24...Polarizing plate, 25...Driver, 26...Flexible printed wiring board, 27...Adhesive member, 28...Spacer, 30...Liquid crystal layer, 31...Switching element, 32...Insulating layer, 33...Pixel electrode, 34...Contact plug, 35...Color filter, 36...Black matrix, 37...Common electrode, 40...Heat dissipation element, 41...Adhesive member.
Claims (8)
前記フレキシブルプリント配線板の底面に設けられ、前記フレキシブルプリント配線板内の配線に電気的に接続され、第1方向に沿って配置された第1及び第2発光素子と、
前記第1及び第2発光素子から発光された光を側面で受けるように配置され、前記第1及び第2発光素子からの光を上面から出射する導光板と、
前記フレキシブルプリント配線板の底面に設けられ、前記第1及び第2発光素子の間に配置され、前記第1及び第2発光素子が発生した熱を放熱するように構成された第1放熱素子と、
前記第1放熱素子と前記導光板とを接着する第1接着部材と、
を具備する表示装置用照明装置。 A flexible printed wiring board;
a first light-emitting element and a second light-emitting element provided on a bottom surface of the flexible printed wiring board, electrically connected to wiring in the flexible printed wiring board, and arranged along a first direction;
a light guide plate disposed to receive light emitted from the first and second light emitting elements at a side surface thereof and configured to emit light from the first and second light emitting elements from an upper surface thereof;
a first heat dissipation element provided on a bottom surface of the flexible printed wiring board, disposed between the first and second light emitting elements, and configured to dissipate heat generated by the first and second light emitting elements ;
a first adhesive member that adheres the first heat dissipation element and the light guide plate;
A display device illumination device comprising:
前記第2及び第3発光素子の間に配置され、前記第2及び第3発光素子が発生した熱を放熱するように構成された第2放熱素子と、
前記第2放熱素子と前記導光板とを接着する第2接着部材とをさらに具備する
請求項1に記載の表示装置用照明装置。 A third light emitting element disposed adjacent to the second light emitting element;
a second heat dissipation element disposed between the second and third light emitting elements and configured to dissipate heat generated by the second and third light emitting elements ;
The display device lighting device according to claim 1 , further comprising a second adhesive member that adheres the second heat dissipation element and the light guide plate to each other.
前記フレキシブルプリント配線板の底面に設けられ、前記フレキシブルプリント配線板内の配線に電気的に接続され、第1方向に沿って配置された複数の発光素子と、
前記複数の発光素子から発光された光を側面で受けるように配置され、前記複数の発光素子からの光を上面から出射する導光板と、
前記フレキシブルプリント配線板の底面に設けられ、前記複数の発光素子の一方の側に配置され、前記複数の発光素子が発生した熱を放熱するように構成された第1放熱素子と、
前記第1放熱素子と前記導光板とを接着する第1接着部材と、
を具備する表示装置用照明装置。 A flexible printed wiring board;
a plurality of light-emitting elements provided on a bottom surface of the flexible printed wiring board, electrically connected to wiring within the flexible printed wiring board, and arranged along a first direction;
a light guide plate that is disposed so as to receive light emitted from the plurality of light-emitting elements at a side surface thereof and that outputs the light from the plurality of light-emitting elements from an upper surface thereof;
a first heat dissipation element provided on a bottom surface of the flexible printed wiring board, disposed on one side of the plurality of light emitting elements, and configured to dissipate heat generated by the plurality of light emitting elements ;
a first adhesive member that adheres the first heat dissipation element and the light guide plate;
A display device illumination device comprising:
前記第2放熱素子と前記導光板とを接着する第2接着部材とをさらに具備する
請求項3に記載の表示装置用照明装置。 A second heat dissipation element is disposed on the other side of the plurality of light emitting elements and configured to dissipate heat generated by the plurality of light emitting elements ;
The display device lighting device according to claim 3 , further comprising a second adhesive member that adheres the second heat dissipation element and the light guide plate to each other.
請求項1乃至4の何れか1項に記載の表示装置用照明装置。 The display device lighting device according to claim 1 , further comprising an adhesive member that bonds a part of a bottom surface of the flexible printed wiring board and a part of the light guide plate.
請求項1乃至5の何れか1項に記載の表示装置用照明装置。 The display device lighting device according to claim 1 , wherein the heat dissipation element is a dummy light emitting element.
請求項6に記載の表示装置用照明装置。 The display device lighting device according to claim 6 , wherein the dummy light emitting element is not electrically connected to wiring within the flexible printed wiring board.
前記照明装置からの光を透過し、画像を表示する表示パネルと、
を具備する表示装置。
A lighting device according to any one of claims 1 to 7,
a display panel that transmits light from the illumination device and displays an image;
A display device comprising:
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