專利名稱：發(fā)光裝置、顯示裝置、以及固體發(fā)光元件基板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如用于液晶顯示裝置等的發(fā)光裝置等。
背景技術(shù)：
近年來，例如像液晶顯示裝置等那樣的、在顯示面板背面?zhèn)葌溆斜彻?源的顯示裝置被廣泛采用。
液晶電視機、液晶監(jiān)視器的背光源，有稱為直下型的背光源，該直下 型的背光源，是將滎光管等的發(fā)光裝置呈平面狀地配置在液晶面板的緊下 方(背面)而構(gòu)成的。
作為該直下型的背光源，近年來逐漸增加了將固體發(fā)光元件之一 的發(fā)
光二極管(LED: Light Emitting Diode )作為光源代替已往使用的螢光管 這樣的背光源。尤其是采用相當(dāng)于紅、藍、綠3原色的3色LED構(gòu)成大畫 面液晶TV的背光源時，可以擴大色再現(xiàn)范圍，實現(xiàn)高像質(zhì)。
這里，用直下型構(gòu)成大畫面液晶TV用的背光源時，為了得到大光量， 必須配置多個LED。但是，LED的發(fā)光效率(從電能轉(zhuǎn)換為光能的轉(zhuǎn)換 效率)目前只有例如50。/。以下的程度，所以，投入的能量的一半以上，作 為熱輸出。結(jié)果，LED的溫度上升，導(dǎo)致發(fā)光效率更低以及LED的壽命 縮短。為此，希望能高效率地將LED的熱M掉。
與LED光源、電子零件的散熱有關(guān)的公報記栽的已往技術(shù)，例如有專 利文獻l至3揭示的技術(shù)。
專利文獻l揭示的技術(shù)是，在側(cè)光型的背光源中，在安裝LED組件的 安裝基板的安裝面上，形成安裝金屬膜、金屬驅(qū)動布線、金屬膜圖形，在 安裝基板的背面形成散熱用金屬膜，將其間與金屬通孔接合，這樣，抑制LED組件自身的溫度上升。
專利文獻2揭示的技術(shù)，涉及散熱裝置和顯示裝置。該技術(shù)是，對于 畫面尺寸比標(biāo)準(zhǔn)尺寸的標(biāo)準(zhǔn)顯示面板大的應(yīng)用顯示面板，將第1降溫裝置 和第2降溫裝置組合起來，構(gòu)成降溫裝置。第1降溫裝置，是把具有適合 于標(biāo)準(zhǔn)顯示面板用的標(biāo)準(zhǔn)寬度并形成冷卻風(fēng)扇的安裝部、呈長條狀的通用 降溫素材，切斷為適合于應(yīng)用顯示面板的長度而形成的。第2降溫裝置， 補充相對于應(yīng)用顯示面板所需的散熱容量，第1降溫裝置的散熱容量的不 足量。這樣，可以使散熱零件與顯示面板的畫面尺寸的變更以及與此相伴 的發(fā)光二極管的數(shù)量變更相對應(yīng)，并可以減低成本、提高生產(chǎn)性。
專利文獻3揭示的技術(shù)，涉及把電子零件產(chǎn)生的熱傳遞給降溫裝置的 散熱部件。在該技術(shù)中，使在常溫下為非流動性、會因電子零件的發(fā)熱而 粘度降低呈流動性的熱傳導(dǎo)性充填材，含浸在與降溫裝置相向側(cè)的表面層 區(qū)域是多孔質(zhì)或蜂窩狀的構(gòu)造的、金屬制散熱M的層內(nèi)空孔中。該構(gòu)造 的散熱部件中，在電子零件的通電狀態(tài)，軟化并流動的熱傳導(dǎo)充填材，將 夾在散熱基板/降溫管的傳熱面的空隙掩埋，提高傳熱性。
專利文獻l:日本特開2006-11239號公報
專利文獻2:日本特開2006-58486號公報
專利文獻3:日本特開2005-347500號公報

發(fā)明內(nèi)容
把多個LED配置在安裝基板上而構(gòu)成的直下型背光源的散熱構(gòu)造中， 將LED的熱，通過安裝基板散發(fā)到與安裝基板結(jié)合著的散熱部件(框架、 降溫裝置等)，這樣，抑制LED的加熱。
該散熱構(gòu)造中，為了高效率地散發(fā)LED的熱，必須極力減小從安裝基 板往散熱部件的接觸熱阻。
這里，接觸配置著的部件間的熱移動，是由通過微觀上實際接觸的部 分的"固體接觸傳導(dǎo)"、通過形成在兩部件之間的微觀的間隙(空氣層) 的"空氣傳遞"、和"輻射"這樣三種形式的復(fù)合進行的，但是，固體接觸傳導(dǎo)的熱傳導(dǎo)效率，比其它二種形式高得多。所以，實際的熱移動，取 決于固體接觸傳導(dǎo)的面積(固體接觸面積)。因此，加大實際接觸著的固 體接觸面積，可以減小部件間整體的熱阻(接觸熱阻)。
即，使安裝基板與散熱部件更大面積地密合，由此可以高效地從LED 散熱。
但是，安裝基板與散熱部件的結(jié)合，通常是用以預(yù)定間隔間斷配置著 的、例如螺絲等的固定部件進行的。因此，很難做到全面地密合，有時安 裝基板翹曲，與散熱部件之間會產(chǎn)生間隙(空氣層)。結(jié)果，間隙部位的 接觸熱阻增大，散熱遲緩，熱滯留在間隙的空氣層內(nèi)(高溫化)，導(dǎo)致該 部分的LED的發(fā)光效率降低，造成顏色不均勻。
為了防止該問題，例如，在安裝基板與散熱部件之間，夾設(shè)熱傳導(dǎo)片、 熱傳導(dǎo)復(fù)合物、或者熱傳導(dǎo)油脂等的熱傳導(dǎo)媒介物(下面稱為熱界面材料 (thermal interface material))，可以增大固體接觸面積，同時防止間隙 的形成。
但是，采用這種熱界面材料的構(gòu)造，需要熱界面材料的材料費、以及 夾設(shè)這些熱界面材料的作業(yè)，使得制造成本提高。
本發(fā)明是為了解決上述技術(shù)課題而作出的，其目的是提供能抑制制造 成本、能高效率地散熱的發(fā)光裝置等。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的發(fā)光裝置，其特征在于，備有安裝基板、 支承安裝基板的支承部件、和把安裝基板安裝在支承部件上的安裝機構(gòu)。 安裝基板備有若干個固體發(fā)光元件、和用于向若干個固體發(fā)光元件供給驅(qū) 動電流的電路。在安裝基板上，形成了傳遞熱的傳熱部、和把若干個固體 發(fā)光元件發(fā)出的熱分別傳導(dǎo)給傳熱部的若干個熱傳導(dǎo)路。安裝機構(gòu)使傳熱 部與支承部件可熱傳導(dǎo)地接觸，把安裝基板安裝在支承部件上。
這里，可以為若干個熱傳導(dǎo)路的熱阻約相等。
另外，可以為若干個熱傳導(dǎo)路，形成在安裝基板的、與設(shè)置若干個 固體發(fā)光元件的面相反的面上，若干個固體發(fā)光元件和若干個熱傳導(dǎo)路， 通過可熱傳導(dǎo)地貫通安裝基板的若干個傳熱貫通部連接。另外，可以為安裝機構(gòu)，借助貫通安裝M的傳熱部的固定部件， 使傳熱部與支承部件可熱傳導(dǎo)地接觸，將安裝基板固定在支承部件上。
本發(fā)明的顯示裝置，包含進行圖像顯示的顯示面板、和從背面照射顯 示面板的背光源，其特征在于，背光源具有安裝基板、框架、和將安裝部 件固定在框架上的固定部件。安裝基板備有若干個固體發(fā)光元件、和向若 干個固體發(fā)光元件供給驅(qū)動電流的電路。框架支承安裝基板，朝向顯示面 板將若干個固體發(fā)光元件配置成直下型。安裝基板備有將安裝基板固定在 框架上的固定部、形成在固定部上并將熱傳遞給框架的傳熱部、和將若干 個固體發(fā)光元件發(fā)出的熱分別傳導(dǎo)到傳熱部的若干個熱傳導(dǎo)路。借助固定 部件把安裝基板固定在框架上，由此把若干個固體發(fā)光元件發(fā)出的熱，通 過若干個熱傳導(dǎo)路，從傳熱部傳遞到框架。
這里，可以為若干個熱傳導(dǎo)路的熱阻約相等。
本發(fā)明的固體發(fā)光元件基板，其特征在于，備有安裝基板、安裝在安 裝基板上的若干個固體發(fā)光元件、形成在安裝基板上并向若干個固體發(fā)光 元件供給驅(qū)動電流的電路、形成在安裝基板上并將安裝基板固定在安裝對 象部件上的固定部、形成在固定部上并與安裝對象部件相接的傳熱部、形
個熱傳導(dǎo)i。若干個熱傳導(dǎo)路的熱阻約相等。'、 ' '、- '
根據(jù)上述構(gòu)造的本發(fā)明，與不采用這些構(gòu)造時相比，可以在抑制制造 成本的情況下，構(gòu)成能將固體發(fā)光元件的熱高效率散熱的發(fā)光裝置等。


圖l是表示應(yīng)用本實施形態(tài)的液晶顯示裝置整體構(gòu)造的分解立體圖。 圖2表示背光源裝置，(a )是其俯視圖，(b )是(a )的B-B剖面圖。
圖3 (a)是LED基板的俯視圖，(b)是LED基板的背面圖。 圖4是安裝LED的安裝部的放大圖。 圖5是傳熱回路的放大圖。圖6是安裝了 LED的安裝部的放大剖面圖。 圖7是用安裝螺絲緊固連接的部位的放大剖面圖。 圖8是備有不同長度的傳熱回路的LED基板的背面圖。 圖9是圖8所示LED基板的傳熱回路的放大圖。 標(biāo)號說明
10:背光源裝置(發(fā)光裝置、背光源)，11:背光源框架(支承部件、 框架)，17:安裝螺絲(安裝機構(gòu)、固定部件)，20、 40: LED基板(安 裝基板)，21: LED (固體發(fā)光元件)、22:安裝孔(固定部)，30:液 晶顯示組件(顯示面板)，300:傳熱系統(tǒng)回路，310:傳熱用焊盤(land)， 320:傳熱回路(熱傳導(dǎo)路)，330:接觸傳熱焊盤(傳熱部)，340:通孔 (傳熱貫通部)
具體實施例方式
下面，參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施形態(tài)。
圖1是表示應(yīng)用本實施形態(tài)的液晶顯示裝置整體構(gòu)造的分解立體圖。 圖2表示背光源裝置10， (a)是俯視圖，(b)是(a)的B-B剖面圖。
圖l所示的液晶顯示裝置，由作為顯示面板的液晶顯示組件30、和作 為發(fā)光裝置的背光源裝置(背光源)IO構(gòu)成。另外，在液晶顯示裝置上， 配置著圖未示的驅(qū)動用LSI等的外圍部件。
液晶顯示組件30，備有液晶面板31和偏振板(偏振濾波器)32、 33。 液晶面板31，在2片玻璃基板之間夾著液晶。偏振板32、 33疊置在該液 晶面板31的各玻璃基板上，用于將光波的振動限制在某一方向。
液晶面板31，包含圖未示的各種構(gòu)造要素。例如，在2片玻璃基板上， 備有圖未示的顯示電極、薄膜晶體管(TFT: Thin Film Transistor)等的 有源元件、液晶、襯墊、密封劑、取向膜、共用電極、保護膜、濾色器等。
背光源裝置10,是把LED基板20安裝在作為支承部件的背光源框架 (框架)11的內(nèi)部而構(gòu)成的。該LED基板20，是備有若干個固體發(fā)光元 件即LED21的安裝基板。另外，背光源裝置10，在LED基板20的前面?zhèn)?，備有擴散(漫射)板(或擴散膜)13和棱鏡片14、 15。擴散板13， 是用于將整個面形成均勻的亮度而使光散射 擴散的透明板(或膜)。棱 鏡片14、 15是具有朝前方聚光效果的衍射光柵膜。
這樣，背光源裝置10，形成為相對于液晶顯示組件30的整個背面約 均勻地配置著LED21的所謂直下型的背光源。
另外，背光源裝置10的構(gòu)成單位，可以任意選擇。例如，也可以是將 在背光源框架11上只安裝著LED基板20的單位稱為"背光源"的、不包 含擴散板13、棱鏡片14、 15等光學(xué)補償片的疊層體的通用形態(tài)。
背光源框架ll，由強度和熱傳導(dǎo)性良好的材料、例如鋁、鎂、鐵、或 其金屬合金等，被形成為朝前面?zhèn)?與液晶顯示組件30相向的一側(cè))開放 的箱狀。其平面形狀是與液晶顯示組件30對應(yīng)大小的矩形，在內(nèi)側(cè)面貼附 著例如白色的具有高反射性能的聚酯膜等，備有反射器的功能。另外，在 其背面部、側(cè)面部，根據(jù)需要有時可形成由排熱用冷卻風(fēng)扇等構(gòu)成的降溫 構(gòu)造。
如圖2所示，若干塊(本實施形態(tài)中是16塊)LED基板20，各自相 鄰地配置在該背光源框架11上，分別用若干個作為固定部件的安裝螺絲 17，固定在背光源框架ll上。即，安裝螺絲17構(gòu)成本發(fā)明中的安裝機構(gòu)。 本實施形態(tài)中，對一塊LED基板20，設(shè)置了4個安裝螺絲17。
在LED基板20的上面，配置了若干個(本實施形態(tài)中是16個)LED21 。 下面，把安裝著該LED21的一側(cè)，稱為LED基板20的表面?zhèn)取?br> 另外，若干個LED21之中，有發(fā)出紅色光的發(fā)光二極管、發(fā)出綠色光 的發(fā)光二極管、和發(fā)出藍色光的發(fā)光二極管，這些各色的發(fā)光二極管按照 一定的規(guī)則配置著。使從這些各色的發(fā)光二極管發(fā)出的光混合，可以得到 色再現(xiàn)范圍大的光源。
另外，各LED21可以包含一個或若干個上述那樣分別發(fā)出紅色、綠色、 或藍色光的單體的LED，也可以采用例如把YAG螢光體與發(fā)出藍紫色光 的單體的LED組合由此發(fā)出類似白色光的類似白色發(fā)光元件。另外，也可 以包含分別發(fā)出紅色、綠色、和藍色光的若干個LED，將這些LED組合起來，發(fā)出白色光。
將這樣的LED基板20在背光源框架11上整齊地安裝若干個，由此 LED21就被均勻地配置在背光源框架11的整個面上。這樣，利用背光源 框架11上的全部LED21，能夠發(fā)出輝度和色度均勻的背照光。LED基板 20的構(gòu)成塊數(shù)等，可適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。
下面，參照上述圖2、圖3至圖7，詳細說明LED基板20。 圖3表示LED基板20， (a)是未安裝LED21的狀態(tài)的俯視圖(表 示表面?zhèn)鹊膱D)，(b)是該LED基板20的背面圖(表示背面?zhèn)鹊膱D)。 圖4是LED基板20的、安裝LED21的安裝部23的表面?zhèn)确糯髨D。圖5 是形成在LED基板20背面?zhèn)鹊膫鳠峄芈?20的放大圖。圖6是安裝了 LED21的安裝部23的放大剖面圖。圖7是用安裝螺絲17緊固連接的部位 的放大剖面圖。
LED基板20，是以玻璃布為基材的環(huán)氧樹脂制的、電子設(shè)備用基板， 形成為一定的厚度和一定的形狀(本實施形態(tài)中是正方形)。
在LED基板20的表面?zhèn)?，如圖2所示，安裝著若干個LED21。本實 施形態(tài)中，安裝著16個LED21。
這些LED21，分別安裝在LED基板20的安裝部23,縱橫以均等的 間隔(LED間隔P )配置著。從LED基板20的外邊緣到最外側(cè)LED21 的距離，不足LED間隔P的一半。這樣，把若干個LED基板20并排配 置著時，可以把相鄰LED基板20的LED21設(shè)定為LED間隔P。
在LED基板20的預(yù)定位置，形成了用安裝螺絲17把LED基板20 緊固連接在背光源框架11上的安裝孔22。本實施形態(tài)中，安裝孔22設(shè)在 4個處。該安裝孔22的形成部位，是本發(fā)明中的LED基板20的固定部。
LED基板20，具有向各LED21供給驅(qū)動電流用的電系統(tǒng)回路200、 和傳導(dǎo)各LED21所產(chǎn)生的熱的傳熱系統(tǒng)回路300。這些電氣系統(tǒng)回路200 和傳熱系統(tǒng)回路300，是將分別設(shè)在LED基板20表背面的由銅或銅合金 等構(gòu)成的預(yù)定厚度的金屬箔層，與通常的印刷布線電路形成工序同樣地， 用蝕刻工序留下預(yù)定的形狀而形成的。電氣系統(tǒng)回路200，備有與LED21電連接的端子焊盤210、和與這些 端子焊盤210連接的圖未示的布線電路。這些端子焊盤210和布線電路， 形成在LED基板20的表面?zhèn)取?br> 如圖4的放大圖所示，端子焊盤210，在LED基板20的、安裝各LED21 的部位(安裝部23)，夾著安裝部23的中心(被安裝的LED21的正下方)、 隔開預(yù)定間隔地設(shè)有一對。在該端子焊盤210上，連接著LED21的導(dǎo)線。
布線電路，與這些端子焊盤210連接，向LED21供給驅(qū)動電力。
如圖4和圖5的放大圖所示，傳熱系統(tǒng)回路300，由形成在LED基板 20表面?zhèn)鹊膫鳠嵊煤副P310、作為熱傳導(dǎo)路的傳熱回路320、作為傳熱部 的接觸傳熱焊盤330、和作為傳熱貫通部的通孔340構(gòu)成。傳熱回路320 形成在LED基板20的背面?zhèn)?。通?40將傳熱用焊盤310和傳熱回路320 可熱傳導(dǎo)地連接。
傳熱用焊盤310，以與LED21對應(yīng)的寬度，從安裝部23中央的LED21 配置部位(一對端子焊盤210之間)，延伸到后述通孔340的形成區(qū)域。
通孔340，形成在沿與端子焊盤210的排列方向正交的方向、相對于 安裝部23的中心偏離預(yù)定量的位置，以預(yù)定的直徑(例如0.3~0.5mm) 貫通LED基板20的表背面。在其內(nèi)周面，形成了金屬(例如銅)鍍層， 該金屬鍍層將LED基板20表面?zhèn)鹊膫鳠嵊煤副P310與LED基板20背面 側(cè)的傳熱回路320可熱傳導(dǎo)地連接起來。
另外，本發(fā)明中的傳熱貫通部，并不局限于由該通孔340構(gòu)成。例如， 也可以做成在本實施形態(tài)的通孔340內(nèi)部，充填導(dǎo)電性糊漿等，用焊料保 護層塞住(即，成為不貫通的孔)的構(gòu)造。也可以為將線狀的傳熱部件貫 通LED基板20。只要能將LED基板20表面?zhèn)鹊膫鳠嵊煤副P310與LED 基板20背面?zhèn)鹊膫鳠峄芈?20可熱傳導(dǎo)地連接起來即可。
本實施形態(tài)中，通孔340是設(shè)在相對于安裝部23的中心偏離的位置， 但是，通孔340的位置并不限定于此，也可以在安裝部23的中心(LED21 的安裝位置正下方)等。這時，傳熱用焊盤310的大小可以與LED21對應(yīng)。
傳熱回路320，將通孔340的、位于LED基板20背面?zhèn)鹊拈_口部與接觸傳熱焊盤330連接起來。
接觸傳熱焊盤330，形成在安裝孔22的周圍，是與安裝孔22同心狀 的圓形。其直徑的設(shè)定原則是，用穿過安裝孔22的安裝螺絲17將LED基 板20緊固連接在背光源框架11上時，該接觸傳熱焊盤330能用預(yù)定的壓 力密合于背光源框架ll。例如，其直徑設(shè)定為與安裝螺絲17的螺絲頭或 采用的墊圏的直徑約相同。例如，在帶平墊圏的M3的組合螺絲(sems screw)時，其直徑為(J)7mm左右即可。
本實施形態(tài)中，安裝孔22設(shè)在把正方形的LED基板20前后左右4 等份分割而得的各正方形區(qū)域(單位區(qū)域20A)中的一個部位，其位置設(shè) 定在配置在單位區(qū)域20A內(nèi)的4個LED21的大致中心。更準(zhǔn)確地說，設(shè)
線距離相等的位置。4個LED21形成正方形地配置在單位區(qū)域20A內(nèi)，安 裝孔22設(shè)在它們的中央，可滿足上述條件。
這樣，將單位區(qū)域20A的各安裝部23的通孔340與接觸傳熱焊盤330 連接起來的各傳熱回路320，它們的直線長度(回路長L)相等。另夕卜， 各傳熱回路320的寬度W也相同。另外，傳熱回路320的厚度(形成傳熱 回路320的金屬箔的厚度)也相同。因此，各傳熱回路320的截面積和長 度相等，從各通孔340到接觸傳熱焊盤330的熱阻也相等。即，各傳熱回 路320，從熱傳導(dǎo)方面考慮，設(shè)定為相等的長度。
通過上述傳熱系統(tǒng)回路300的構(gòu)造，形成了從安裝著各LED21的傳熱 用焊盤310、分別通過通孔340和傳熱回路320到達接觸傳熱焊盤330的 熱傳導(dǎo)路徑。本實施形態(tài)中，配置在單位區(qū)域20A內(nèi)的4個LED21的熱 傳導(dǎo)路徑，集中到一個接觸傳熱焊盤330。
另外，LED基板20的表面?zhèn)?，除了安裝部23以外，用非導(dǎo)電性樹脂 覆蓋，形成了保護絕緣覆蓋膜24 (圖6和圖7所示)。另外，LED基板 20的背面?zhèn)?，除了接觸傳熱焊盤330外(除了安裝孔22的周邊外)，用 非導(dǎo)電性樹脂覆蓋，形成了保護絕緣覆蓋膜25 (圖6和圖7所示)。
在LED基板20的各安裝部23，如前所述，分別安裝著LED21。LED21被安裝成，如圖6的放大剖面圖所示，在與安裝部23的傳熱 用焊盤310可熱傳導(dǎo)地接觸著的狀態(tài)，圖未示的導(dǎo)線與端子焊盤210連接 著。在LED21的外面周圍，用透明樹脂形成了半球狀的罩21C。該實施形 態(tài)中，罩21C是在把LED芯片安裝在LED基板20上之后成形的，但并 不限定于此，也可以把在LED芯片一體地備有罩21C而成的LED燈安裝 在LED基板20上。
上述的LED基板20，如圖7的放大剖面圖所示，用穿過安裝孔22的 安裝螺絲17，緊固連接在背光源框架ll上。這樣，安裝孔22周圍的接觸 傳熱焊盤330壓接在背光源框架11的表面。即，LED基板20的背面?zhèn)龋?如圖6夸張地所示，有傳熱回路320、保護絕緣覆蓋膜25，不平滑，但是， 在安裝螺絲17的緊固壓力下，LED基板20產(chǎn)生微小變形，接觸傳熱焊盤 330以預(yù)定的壓力與背光源框架11的表面接觸。
結(jié)果，如圖7中箭頭所示，熱容易從接觸傳熱焊盤330流向背光源框 架ll。即，當(dāng)接觸傳熱焊盤330與背光源框架11壓接，接觸壓增高時， 夾在兩者間的空氣層變薄，同時，固體接觸面積增大，所以，接觸熱阻減 小，熱傳導(dǎo)變得容易。
如圖7所示，在安裝孔22周圍，在比孔徑稍大(按半徑約0.5mm~ l.Omm左右)的范圍，不形成接觸傳熱焊盤330。這是為了在用沖壓等在 LED基板20上形成安裝孔22時，防止接觸傳熱焊盤330的金屬箔剝落。
備有上述構(gòu)成的LED基板20的背光源裝置10中，LED21產(chǎn)生的熱， 在傳熱系統(tǒng)回路300 (傳熱用焊盤310、通孔340、傳熱回路320、和接觸 傳熱焊盤330)中傳導(dǎo)，散發(fā)到背光源框架11。即，換言之，把LED21 產(chǎn)生的熱，借助傳熱系統(tǒng)回路300,導(dǎo)向用高壓力與背光源框架ll接觸的 安裝螺絲17的緊固連接部，進行散熱。
這樣，即使在LED基板20與背光源框架11之間，不設(shè)置熱傳導(dǎo)片、 熱傳導(dǎo)復(fù)合物、或者熱傳導(dǎo)油脂等熱界面材料，也能高效率地將LED21 的熱散發(fā)到背光源框架11，可抑制LED21的高溫化。因此，不需要熱界 面材料的材料費和夾設(shè)這些熱界面材料的作業(yè)，可以抑制制造成本。把單位區(qū)域20A的4個LED21與一個接觸傳熱焊盤330連接起來的 各傳熱回路320的熱阻相等(實際的長度也相等)，這樣，可以使配設(shè)在 單位區(qū)域20A的各LED21的熱均等地散發(fā)。另外，傳熱回路320的熱阻， 在全部的單位區(qū)域20A中是相等的，所以，可以從配設(shè)在LED基板20上 的全部的LED21均等地散熱。另外，這些條件，在安裝在背光源框架ll 上的多個LED基板20中都是同樣的。
因此，可以從背光源裝置10的全部LED21均等地散熱，使溫度分布 平均化，可以防止因局部的溫度集中(熱滯留)引起的顏色不均勻。
這里，從熱傳導(dǎo)的角度考慮，傳熱回路320的寬度最好大一些。但是， 如果過大，則可能將背光源框架11與LED基板20間的間隙(空氣層)加 熱，產(chǎn)生熱滯留，所以其寬度的設(shè)定要避免這一點。
即，LED基板20，是用4個安裝螺絲17緊固連接在背光源框架11 上，所以，不容易將LED基板20的整個背面與背光源框架11密合。在背 光源框架11與LED基板20之間形成間隙(空氣層)。如果LED基板20 的背面?zhèn)热渴倾~箔，則銅箔的熱將間隙的空氣層加熱(熱從銅箔輻射到 空氣中)。介有空氣層的熱傳遞，因熱阻大，所以，熱不能迅速地傳遞到 背光源框架ll，空氣層高溫化，產(chǎn)生了所謂的熱滯留。結(jié)果，LED21的發(fā) 光效率降低，引起顏色不均勻。
為了抑制由該間隙的空氣層引起的熱滯留，傳熱回路320的表面積最 好小一些。為此，傳熱回路320用最短距離(即直線地)將通孔340與接 觸傳熱焊盤330連接，寬度則要考慮熱傳導(dǎo)和抑制熱滯留來設(shè)定。
另一方面，由于截面積大則提高熱傳導(dǎo)效率，所以傳熱回路320的厚 度最好盡量厚一些。即使將傳熱回路320做得較厚，對間隙的空氣層的熱 傳導(dǎo)也不增大。
本實施形態(tài)中，用表面積4皮限制了的傳熱回路320，將熱傳導(dǎo)到接觸 傳熱焊盤330， M到背光源框架11，所以，即使在背光源框架11與LED 基板20之間形成了間隙(空氣層)，也不容易將空氣層加熱，不容易產(chǎn)生 熱滯留。另外，本實施形態(tài)中，LED基板20的背面?zhèn)?，用熱傳?dǎo)率小的樹脂 制保護絕緣膜25覆蓋著，這樣，也能抑制從傳熱回路320往間隙的空氣層 的熱傳導(dǎo)，防止熱滯留在間隙部位。
這樣，即使在背光源框架11與LED基板20之間產(chǎn)生間隙，也不產(chǎn)生 熱滯留，可以將LED21的熱通過傳熱回路320和接觸傳熱焊盤330高效率 地傳導(dǎo)到背光源框架ll，進4于散熱。
另外，本發(fā)明并不限定于上述實施形態(tài)。例如，配置在LED基板20 上的LED21的數(shù)目、安裝孔22的數(shù)目、與一個接觸傳熱焊盤330連接的 傳熱回路320的數(shù)目等，可以適當(dāng)變更。
另夕卜，將LED基板20安裝到背光源框架11上用的安裝機構(gòu)，并不限 定于螺絲(安裝螺絲17 )，只要是能把LED基板20 (接觸傳熱焊盤330 ) 壓接安裝在背光源框架ll上的機構(gòu)都可以。例如，可以釆用金屬制鉚釘、 樹脂形成的舟形夾(CanoeClip)等。
這里，根據(jù)把LED基板20安裝在背光源框架11上的安裝孔22的配 置、和LED21的配置，有時對于各LED21，不能把傳熱系統(tǒng)回路300的 傳熱回路320的長度設(shè)定為相等。
下面，參照圖8和圖9，說明像這樣傳熱回路320的長度不相等的例 子。圖8是備有長度不同的傳熱回路320的LED基板40的背面圖。圖9 是該傳熱回路320的放大圖。圖中與前述實施形態(tài)相同的構(gòu)成要素，注以 相同標(biāo)記，其i兌明從略。
圖8所示的LED基板40，其平面形狀是長方形，在其四角附近，分 別設(shè)有安裝孔22。即，LED基板40通過4個安裝孔22安裝在圖未示的背 光源框架上。
LED基板40 ，與各安裝孔22對應(yīng)地被分割為縱橫均等的4個單位區(qū) 域，在各單位區(qū)域40A ，分別設(shè)定了安裝圖未示LED的6個安裝部23( 23A、 23B、 23C)。即，在各單位區(qū)域40A，分別安裝6個LED。
單位區(qū)域40A內(nèi)，安裝部23沿圖中橫方向隔開預(yù)定間隔設(shè)置在3處 從而排成一行，并沿縱方向隔開預(yù)定間隔配置了兩個這樣的行。安裝孔22，配置在位于LED基板40側(cè)端附近的2個安裝部23A的中 間附近。
因此，形成在安裝孔22周圍的接觸傳熱焊盤330、與各安裝部23A、 23B、 23C(通孔340A、 340B、 340C)之間的距離，是三種不同的距離。 即，離得最近的安裝部23A是2處。中間距離的安裝部23B是2處。離得 最遠的安裝部23C是2處。
這里，把各安裝部23 (23A、 23B、 23C)的通孔340 (340A、 340B、 340C)與接觸傳熱焊盤330連接起來的傳熱回路320(320A、 320B、 320C ) 被設(shè)定為根據(jù)其長度，截面積不相同，使得熱阻成為約相等。
即，熱傳導(dǎo)的理論公式是
Q=Kx Ax厶t/L
式中，Q:熱量(W) K:熱傳導(dǎo)率(W/mK) A:截面積(m2) △ t:溫度差(K) L:長度(m )。
即，傳導(dǎo)的熱量Q與截面積A成正比，與長度(距離)L成反比。另 外，這時的熱阻R ( °C/W)為 R=At/Q。
基于該關(guān)系，根據(jù)傳熱回路320的長度(接觸傳熱焊盤330與安裝部 23的通孔340之間的距離)，改變傳熱回路320的截面積以使傳導(dǎo)的熱量 約相等(使熱阻約相等)。
如果通過變更由銅箔等形成的傳熱回路320的厚度來變更該傳熱回路 320的截面積，是比較困難的，所以，通過變更傳熱回路320的寬度，來 變更傳熱回路320的截面積。即，傳熱回路320的寬度這樣地設(shè)定以與 最近的安裝部23A的通孔340A連接的最短傳熱回路320A的寬度(WA ) 為基準(zhǔn)，用與其長度相應(yīng)的比例，加大與中間距離的安裝部23B的通孔 340B連接的傳熱回路320B的寬度(WB)，進一步加大與最遠安裝部23C的通孔340C連接的傳熱回路320C的寬度(WC)。當(dāng)然，也可以通過變 更傳熱回路320的厚度，進行截面積的變更，另外，也可以通過變更寬度 和厚度兩者，進行截面積的變更。
根據(jù)該構(gòu)造的LED基板40，可以使得把配置在單位區(qū)域40A的6處 的安裝部23的各LED與一個接觸傳熱焊盤330連接起來的各傳熱回路320 的熱阻約相等。這樣，可以使配設(shè)在單位區(qū)域40A的各LED的熱均等地 散發(fā)，防止產(chǎn)生局部的溫度集中(熱滯留)。另外，根據(jù)該構(gòu)造，安裝孔 22 (接觸傳熱焊盤330)和LED的配置限制較小，提高了設(shè)計自由度。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置，其特征在于，備有安裝基板、支承部件、和安裝機構(gòu)；上述安裝基板，備有若干個固體發(fā)光元件、和用于向該若干個固體發(fā)光元件供給驅(qū)動電流的電路；上述支承部件，支承上述安裝基板；上述安裝機構(gòu)，把上述安裝基板安裝于上述支承部件；在上述安裝基板，形成有傳遞熱的傳熱部、和把上述若干個固體發(fā)光元件發(fā)出的熱分別傳導(dǎo)給該傳熱部的若干個熱傳導(dǎo)路；上述安裝機構(gòu)，使上述傳熱部與上述支承部件能熱傳導(dǎo)地接觸，把上述安裝基板安裝于上述支承部件。
2. 如權(quán)利要求l所述的發(fā)光裝置，其特征在于，上述若干個熱傳導(dǎo)路 被設(shè)定成熱阻大致相等。
3. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其特征在于，上述若干個熱傳導(dǎo)路， 形成于上述安裝基板的與設(shè)置上述若干個固體發(fā)光元件的面相反的面，該 若干個固體發(fā)光元件和該若干個熱傳導(dǎo)路，通過能熱傳導(dǎo)地貫通該安裝基 板的若干個傳熱貫通部連接。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項所述的發(fā)光裝置，其特征在于，上述安 裝機構(gòu)，借助貫通上述安裝基板的上述傳熱部的固定部件，使該傳熱部與 上述支承部件能熱傳導(dǎo)地接觸，將該安裝基板固定于該支承部件。
5. —種顯示裝置，包含進行圖像顯示的顯示面板、和從背面照射該顯 示面板的背光源，其特征在于，上述背光源具有安裝基板、框架、和固定部件；上述安裝基板，備有若干個固體發(fā)光元件、和用于向該若干個固體發(fā) 光元件供給驅(qū)動電流的電路；上述框架，支承上述安裝基板，朝向上述顯示面板地將上述若干個固 體發(fā)光元件配置成直下型；上述固定部件，將上述安裝基板固定于上述框架；上述安裝基板，備有將該安裝基板固定于上述框架的固定部，形成于 該固定部、將熱傳遞給該框架的傳熱部，和將上述若干個固體發(fā)光元件發(fā) 出的熱分別傳導(dǎo)到該傳熱部的若干個熱傳導(dǎo)路；借助上述固定部件把上述安裝基板固定于上述框架，由此把上述若干 個固體發(fā)光元件發(fā)出的熱，通過上述若干個熱傳導(dǎo)路，從上述傳熱部傳遞 到該框架。
6. 如權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其特征在于，上述若干個熱傳導(dǎo)路 被設(shè)定成熱阻大致相等。
7. —種固體發(fā)光元件基板，其特征在于，備有 安裝基板；安裝于上述安裝基板的若干個固體發(fā)光元件；形成于上述安裝基板，用于向上述若干個固體發(fā)光元件供給驅(qū)動電流 的電路；形成于上述安裝基板，將該安裝基板固定于安裝對象部件的固定部； 形成于上述固定部，與上述安裝對象部件相接的傳熱部；和 形成于上述安裝基板，把上述若干個固體發(fā)光元件發(fā)出的熱分別傳遞 到上述傳熱部的若干個熱傳導(dǎo)路；上述若干個熱傳導(dǎo)路被設(shè)定成熱阻大致相等。
全文摘要
本發(fā)明提供能抑制制造成本、能高效率散熱的發(fā)光裝置等。背光源裝置是備有若干個LED的LED基板用安裝螺絲安裝在背光源框架上而構(gòu)成的。在LED基板上，形成了傳熱系統(tǒng)回路(300)。該傳熱系統(tǒng)回路(300)，從安裝各LED的傳熱用焊盤(310)，經(jīng)由通孔(340)和傳熱回路(320)，通過安裝螺絲到達安裝于背光源框架的部位的接觸傳熱焊盤(330)。
文檔編號F21V29/00GK101563792SQ200780046840
公開日2009年10月21日 申請日期2007年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月25日
發(fā)明者五味秀二 申請人:昭和電工株式會社