JP2012054108A

JP2012054108A - 表示装置

Info

Publication number: JP2012054108A
Application number: JP2010195938A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Kishimoto; 信之岸本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2010-09-01
Filing date: 2010-09-01
Publication date: 2012-03-15

Abstract

【課題】温度が変化しても光源と導光板との距離を一定に保つ表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示装置１００は、画像を表示する液晶パネル１１０と、液晶パネル１１０を収容するフロントシャーシ２１０およびリアシャーシ２２０と、フロントシャーシ２１０およびリアシャーシ２２０の内部に配置された光源１３０と、光源１３０が出射する光を液晶パネル１１０へ導く導光板１２０と、光源１３０を支持する支持部を形成する光源実装基板１４０、ヒートスプレッダ１５０およびホルダー１７０と、を備える。ホルダー１７０は、光学シート１６０を介して導光板１２０に固定されている。ヒートスプレッダ１５０は、リアシャーシ２２０に対し相対移動可能なように、リアシャーシ２２０に接触する。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶テレビ、液晶ディスプレイなどの液晶表示装置に代表される表示装置に関する。

近年、液晶表示装置は、テレビジョンやパソコンのモニタなどに広く用いられている。液晶表示装置は、一般的に、対向する透明基板の間に液晶が挟持されて形成される液晶パネルと、液晶パネルに光を照射する照明装置と、を備える。液晶パネルは、表示領域を有する表面と、表面と反対側の裏面とを有する。照明装置は通常、液晶パネルの裏面側に光を照射し、背面から液晶を照明する。このような照明装置は、バックライトと呼ばれている。

バックライトには、エッジライト方式（サイドライト方式、導光板方式とも呼ばれる）と、直下型方式とがある。エッジライト方式は、冷陰極蛍光ランプ（Cold Cathode Fluorescent Lighting：CCFL）や発光ダイオード（Light Emitting Diode：LED）などの光源を、液晶パネルの側面に配置して、光源から出る光を導光板で液晶パネル背面全体に導く方式である。直下型方式は、光源を液晶パネル背面に配置し、光源から出る光を直接液晶パネル背面に照射する方式である。近年、液晶表示装置の低消費電力化、薄型化に対するニーズが高まっており、そのため、液晶表示装置では、ＬＥＤを光源とするエッジライト方式が使用されることが多くなっている。

光源としてＬＥＤを使用したエッジライト方式の液晶表示装置では、発熱密度の高いＬＥＤが、液晶パネルの側面に多数個集中して配置される。そのため、液晶表示装置の運転時に点灯するＬＥＤからの発熱によって、光源の周囲が高温状態となる。この発熱を適切に放熱しなければ、ＬＥＤの寿命が短縮する、液晶パネルの表示品質が低下するなどの問題が発生する。したがって、エッジライト方式の液晶表示装置では、光源において発生する熱を効率よく放熱させることが求められている。

たとえば特開２００３−１１４４３１号公報（特許文献１）では、光源と、光源からの光を導光させる導光板と、導光板の裏面に配され導光板に入射した光を反射させる反射シートと、光源の一側面を囲むように配され光源からの光を反射させて導光板に入射させるリフレクタと、反射シートの裏面からリフレクタの一側面にまで及ぶように配されて光源の熱を放熱させる放熱板とを備える、照明ユニットを用いた液晶表示装置が開示されている。

一方、導光板や、表示パネルと導光板との間に配置される光学シートは、通常樹脂材料で作成されており、熱膨張率が金属と大きく異なる。そのため、液晶表示装置の運転時に点灯される光源からの発熱によって、導光板が熱膨張して反りが発生し、輝度の均一性が崩れて液晶パネルの表示品質につながる問題がある。そこで従来、このような導光板の反りを解決するための手段として、導光板の伸縮を吸収する反射シートを備える液晶表示装置が提案されている（たとえば、特開２００８−２９９１８１号公報（特許文献２）参照）。

特開２００３−１１４４３１号公報特開２００８−２９９１８１号公報

しかしながら、特許文献２に開示される液晶表示装置の場合、伸縮性を有する反射シートを介在させて導光板と光源とが配置されており、光源と導光板との間の距離が温度変化に従って変化する。そのため、光源から出射され導光板へ至る光が安定せず、光学特性が劣化し、液晶パネルの表示品質の低下につながるという問題があった。

本発明は上記のような課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、温度が変化しても光源と導光板との距離を一定に保つことを可能とする、表示装置を提供することである。

本発明に係る表示装置は、画像を表示する表示パネルと、表示パネルを収容する筐体と、筐体の内部に配置された光源と、光源が出射する光を表示パネルへ導く導光板と、光源を支持する支持部と、を備える。支持部は、導光板に固定されており、筐体に対し相対移動可能なように、筐体に接触する。

上記表示装置において、導光板と筐体とは、同一材料で形成されていてもよい。導光板は第一の材料で形成されており、筐体は第一の材料と熱膨張率の異なる第二の材料で形成されていてもよい。

上記表示装置において、支持部は、筐体に接触して光源で発生した熱を筐体へ伝達する伝熱部材を含んでもよい。

上記表示装置において、支持部には、長孔が形成されており、表示装置は、長孔を貫通して配置され筐体と支持部とを締結する締結部材をさらに備えてもよい。また支持部は、筐体により挟持されていてもよい。また支持部は、筐体に磁着していてもよい。

上記表示装置において、支持部は、筐体の外表面に接触してもよい。
上記表示装置において、支持部は、光源が出射する光を反射して導光板へ入射させるリフレクタを含んでもよい。

上記表示装置において、導光板は、導光板の対称軸に沿って筐体に固定されていてもよい。

本発明の表示装置によると、光源の発熱に伴って温度が変化しても、光源と導光板との距離を一定に保つことができる。

本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の構成を示す分解斜視図である。図１に示す液晶表示装置の平面図である。図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う液晶表示装置の断面図である。図２中のＩＶ−ＩＶ線に沿う液晶表示装置の断面図である。図２中のＶ−Ｖ線に沿う液晶表示装置の、低温時の断面図である。図２中のＶ−Ｖ線に沿う液晶表示装置の、高温時の断面図である。実施の形態２に係る液晶表示装置の断面図である。実施の形態３に係る液晶表示装置の断面図である。実施の形態４に係る液晶表示装置の断面図である。実施の形態５に係る液晶表示装置の分解斜視図である。

以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置１００の構成を示す分解斜視図である。図２は、図１に示す液晶表示装置１００の平面図である。図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う液晶表示装置１００の断面図である。図４は、図２中のＩＶ−ＩＶ線に沿う液晶表示装置１００の断面図である。図１〜４を参照して、光源１３０が左右二方向に配置されている実施の形態１の液晶表示装置１００の構成について説明する。

図１中の矢印に示すように、本明細書中において、前面とは、光を外部に照射する側の液晶表示装置１００の一方の面をいい、背面とは、前面と反対側の液晶表示装置１００の他方の面をいう。図１に示す各構成要素が順に積層されるように組み合わされて矩形箱型に形成される液晶表示装置１００の厚み方向を、前後方向という。液晶表示装置１００の前後方向において、前面に向かう側の方向を前面側といい、背面に向かう側の方向を背面側という。

液晶表示装置１００は、平面形状が略矩形の箱型に組み立てられ、当該矩形の長辺方向を左右方向といい、当該矩形の短辺方向を上下方向という。左右方向の一方側を左側といい、他方側を右側という。上下方向の一方側を上側といい、他方側を下側という。これらの「前」「後」「左」「右」「上」「下」とは、全て相対的な方向を示すものであり、液晶表示装置１００の実際の配置がこれらの方向に制限されるものではない。

表示装置の一例である液晶表示装置１００は、液晶パネル１１０と、導光板１２０と、光源１３０と、光源実装基板１４０と、ヒートスプレッダ１５０と、を主要構成要素として備える。液晶表示装置１００は、その他の構成要素として、光学シート１６０と、ホルダー１７０と、反射板１８０と、クッション１９０と、回路基板２００と、フロントシャーシ２１０と、リアシャーシ２２０と、を備える。

次に、実施の形態１の液晶表示装置１００の各構成要素の機能と配置とについて説明する。液晶表示装置１００は、一対の光源１３０を備える。光源１３０は、フロントシャーシ２１０とリアシャーシ２２０とにより形成される液晶表示装置１００の筐体の内部に配置されている。一対の光源１３０の一方は、液晶表示装置１００の左側の端部に配置され、他方は液晶表示装置１００の右側の端部に配置される。

光源１３０は、たとえば、異なるスペクトルの発光波長を有する複数のＬＥＤなどで構成されている。光源１３０は、液晶表示装置１００の左右方向の両端部において上下方向に並べられて配置された、複数のＬＥＤを有する。光源１３０は、矩形板状の光源実装基板１４０に取り付けられている。液晶表示装置１００の左側に配置された光源１３０は、光源実装基板１４０の右側へ向く表面に装着される。液晶表示装置１００の右側に配置された光源１３０は、光源実装基板１４０の左側へ向く表面に装着される。光源１３０は、液晶表示装置１００の中心側へ向く光源実装基板１４０の表面に取り付けられている。

液晶表示装置１００は、一対の光源実装基板１４０を備える。光源実装基板１４０は、その厚み方向が左右方向に沿い、長手方向が上下方向に沿い、短手方向が前後方向に沿うように配置されている。複数の光源１３０は、光源実装基板１４０の長手方向に沿って直線状に配置されている。光源実装基板１４０は、光源１３０で発生する熱を効率よく伝達して外部を放熱できるように、放熱性の高い材料、たとえばアルミニウムなどの金属材料により形成されている。

液晶表示装置１００は、一対のヒートスプレッダ１５０を備える。光源１３０で発生する熱は光源実装基板１４０を通じ、ヒートスプレッダ１５０により拡散される。ヒートスプレッダ１５０は、液晶表示装置１００の前後方向に直交する面に沿って配置される矩形板状の下方部１５４と、左右方向に直交する面に沿って配置される矩形板状の立上り部１５５とを有する。立上り部１５５は、下方部１５４の左右方向の外側の端部に取り付けられる。下方部１５４は、立上り部１５５の背面側の端部に取り付けられる。ヒートスプレッダ１５０は、図３に示すように、Ｌ字形状の断面を有する。

光源実装基板１４０に対して液晶表示装置１００の左右方向の外側に、ヒートスプレッダ１５０の立上り部１５５が配置されている。立上り部１５５は、光源実装基板１４０の、光源１３０が装着されている表面と反対側の裏面に、面接触する。光源実装基板１４０と立上り部１５５との間には、接触性をよくして接触熱抵抗を低減するために、伝熱シートを配置してもよい。下方部１５４は、リアシャーシ２２０に面接触する。ヒートスプレッダ１５０は、リアシャーシ２２０に接触して光源１３０で発生した熱をリアシャーシ２２０へ伝達する、伝熱部材としての機能を有する。

下方部１５４には、下方部１５４を厚み方向に貫通する、複数の長孔１５６が形成されている。長孔１５６は、図１に示すように、その長手方向が液晶表示装置１００の左右方向に沿って延びるように形成されている。一対のヒートスプレッダ１５０の各々に、複数の（図１に示す例では四箇所の）長孔１５６が形成される。図１に示す長孔１５６は、ヒートスプレッダ１５０の下方部１５４の上下方向の端部に二箇所ずつ形成され、当該二箇所の長孔１５６が左右方向に延びる同一直線上に形成されている。

ヒートスプレッダ１５０は、たとえば銅やアルミニウムなどに代表される、熱伝導率の良い金属材料を用いて形成される。さらに、より熱伝導率の良い材料（たとえば、自励振動型ヒートパイプなど）をヒートスプレッダ１５０として用いることもできる。ヒートスプレッダ１５０の熱伝導性を向上させることで、光源１３０で発生し光源実装基板１４０を介してヒートスプレッダ１５０の立上り部１５５へ伝えられる熱を、立上り部１５５から板状の下方部１５４の面全体の広い範囲へ拡散することが可能となる。

液晶表示装置１００は、一対のホルダー１７０を備える。ホルダー１７０は、液晶表示装置１００の前後方向に直交する面に沿う矩形板状の上方部１７１と、左右方向に直交する面に沿う矩形板状の側方部１７２とを有する。上方部１７１は、側方部１７２の前面側の端部に取り付けられる。側方部１７２は、上方部１７１の左右方向の外側の端部に取り付けられる。ホルダー１７０は、図３に示すように、Ｌ字形状の断面を有する。

ヒートスプレッダ１５０の立上り部１５５に対して液晶表示装置１００の左右方向の外側に、ホルダー１７０の側方部１７２が配置されている。側方部１７２は、立上り部１５５の外側の面に面接触する。ホルダー１７０の上方部１７１は、リアシャーシ２２０との間に、ヒートスプレッダ１５０の立上り部１５５を挟持する。上方部１７１は、ヒートスプレッダ１５０の下方部１５４との間に、光源実装基板１４０を挟持する。上方部１７１は、光学シート１６０を介在させて、導光板１２０に固定される。

ホルダー１７０は、図４に示すように、上方部１７１から背面側へ延びる爪１７３を有する。爪１７３は、たとえば上方部１７１の背面側の面から直立する棒状の突起である。液晶表示装置１００の左側のホルダー１７０に二箇所の爪１７３が形成され、右側のホルダー１７０に二箇所の爪１７３が形成される。爪１７３は、ホルダー１７０の上方部１７１の上下方向の両端部に設けられ、二つの爪１７３が上下方向に沿って並べられるように配置されている。

導光板１２０と光源１３０との間に介在して設けられるホルダー１７０は、導光板１２０と光源１３０との間の距離を変化させないために、熱膨張率の小さい材料で形成されるのが望ましい。しかし、熱によるホルダー１７０の膨張および収縮がホルダー１７０の寸法に影響が及ぼさない程度に小さいのであれば、任意の材料によりホルダー１７０を形成してもよい。たとえば、ポリカーボネートなどに代表される樹脂材料を用いてホルダー１７０を形成してもよい。

光源実装基板１４０と、ヒートスプレッダ１５０と、ホルダー１７０とは、任意の固定手段を用いて固定され、一体の構造物を形成している。光源実装基板１４０とヒートスプレッダ１５０とホルダー１７０とは、光源１３０を支持する支持部を形成する。たとえば、光源実装基板１４０とヒートスプレッダ１５０とホルダー１７０とは、互いに対応する位置に図示しないねじ穴が形成され、ねじなどの締結部材で締結されることにより一体に固定されてもよい。またたとえば、光源実装基板１４０とヒートスプレッダ１５０とホルダー１７０とは、溶着または接着されることにより一体に固定されてもよく、インサート成形により一体化されてもよい。

液晶表示装置１００は、一枚の矩形板状の導光板１２０を備える。導光板１２０は、透光性を有する材料から形成され、たとえばアクリルなどの透明な樹脂材料から形成されている。点光源であるＬＥＤが上下方向に沿って複数個配置された光源１３０は、導光板１２０の左右方向の両側の側面１２３に光を入射する。導光板１２０の左右方向両側の側面１２３は、光源１３０から放射された光が導光板１２０の内部へ入射する、光入射面として使用される。

導光板１２０の背面側の裏面１２２には、図示しない微細な凹凸が形成されている。光源１３０から出た光は、導光板１２０の内部を伝播するとき、これらの微細な凹凸で乱反射される。これにより、光源１３０から導光板１２０へ入射された光が拡散されて、導光板１２０の前面側の矩形状の表面１２１全体から光が出射される。導光板１２０の前面側の表面１２１は、光が導光板１２０から外部へ出射される、光出射面として使用される。導光板１２０は、光入射面から入射した入射光を反射させて、表面１２１の全体から光を出射させる機能を有する。導光板１２０は、点光源であるＬＥＤが直線状に並べられた線状の光源１３０から出た光を面光源に変換する光学素子として機能する。

導光板１２０の背面側には、反射板１８０が配置される。反射板１８０は、導光板１２０の裏面１２２と対向するように配置され、導光板１２０の内部を伝播する散乱光の裏面１２２へ進む成分を反射し、導光板１２０の表面１２１側へ導く。この反射板１８０の作用によって、より効率的に導光板１２０が表面１２１から光を出射できるように、液晶表示装置１００は構成されている。

導光板１２０の前面側には、光学シート１６０が配置される。光学シート１６０は具体的には、拡散シート１６１、レンズシート１６２、偏光シート１６３などを含む。これらの各シートの光学特性は、それぞれの機能のために最適に調整される。各シートの枚数、配置順などは、必要に応じて、種々の組み合わせで用いられる。

図１および図４に示すように、光学シート１６０の各々には、シートの対向する二辺が切り欠かれた切欠きが形成されている。導光板１２０には、前面側の表面が窪んだ窪みが形成されている。ホルダー１７０の爪１７３は、光学シート１６０に形成された切欠きの内部を貫通し、導光板１２０の窪みの内部に嵌合する。これにより、光学シート１６０は、導光板１２０とホルダー１７０の上方部１７１との間に挟持され、導光板１２０に対して固定されている。

液晶パネル１１０は、導光板１２０の前面側に配置される。液晶パネル１１０は、液晶表示装置１００の筐体の内部に収容される。矩形板状の液晶パネル１１０は、導光板１２０の光出射面を覆うように配置される。表示パネルの一例である液晶パネル１１０は、背面側に配置された導光板１２０から光を照射されて、その前面側の表面に設けられた表示領域に画像を表示する。導光板１２０は、光源１３０が出射する光を液晶パネル１１０へ導く。

液晶パネル１１０の平面形状の縁部に形成される額縁領域に、矩形枠状のクッション１９０が配置される。クッション１９０は、ホルダー１７０の上方部１７１の前面側に配置され、上方部１７１と液晶パネル１１０とによって挟持される。他のクッション１９０が液晶パネル１１０の前面側に配置され、液晶パネル１１０とフロントシャーシ２１０とによって挟持される。クッション１９０は、伸縮性に優れるゴムなどの弾性材料により形成されており、液晶表示装置１００に外部から応力が加えられるとき液晶パネル１１０に作用する応力を低減して、液晶パネル１１０の破損を抑制する。

液晶パネル１１０の前面側には、フロントシャーシ２１０が配置されている。フロントシャーシ２１０は、液晶パネル１１０の額縁領域を覆う上面部２１３と、上面部２１３の左右方向および上下方向の縁部から背面側へ延びる側面部２１２とを有する。上面部２１３の中央部には、開口部２１１が形成されている。上面部２１３は、矩形板状の部材の中央部が矩形に開口されて、枠状に形成されている。上面部２１３は、クッション１９０を介在させて、液晶パネル１１０の表面の縁部に対向する。側面部２１２は、四枚の矩形板状の部材の各々の端部が組み合わされて形成され、矩形箱状の液晶表示装置１００の側面側の周囲を覆うように配置される。

リアシャーシ２２０は、矩形板状の底面部２２１と、底面部２２１の周辺から前面側へ立設された側面部２２２とを有する。リアシャーシ２２０の側面部２２２の外周面は、フロントシャーシ２１０の側面部２１２の内周面に面接触する。フロントシャーシ２１０とリアシャーシ２２０とは、溶着または接着などにより固定されてもよいが、側面部２１２，２２２に図示しないねじ穴が設けられてねじなどの締結部材で締結されることにより、取り外し可能に固定されるのが望ましい。

フロントシャーシ２１０とリアシャーシ２２０とは、側面部２１２，２２２が固定されることにより、一体の箱型の構造物である液晶表示装置１００の筐体を形成する。フロントシャーシ２１０とリアシャーシ２２０とは、任意の材料から形成されている。フロントシャーシ２１０とリアシャーシ２２０とは、導光板１２０を形成する樹脂材料と同一の樹脂材料で形成されていてもよい。またはフロントシャーシ２１０とリアシャーシ２２０とは、導光板１２０を形成する第一の材料としての樹脂材料とは熱膨張率の異なる第二の材料により形成されてもよく、第二の材料は金属材料などの高い熱伝導率を有し放熱性に優れる材料であるのが望ましい。

リアシャーシ２２０の底面部２２１の前面側の面には、回路基板２００が配置される。回路基板２００は、図示しないねじなどの締結部材でリアシャーシ２２０に締結されている。

図２中に一点鎖線で示すＸ軸は、平面視した液晶表示装置１００の上下方向の中心線を示す。Ｙ軸は、平面視した液晶表示装置１００の左右方向の中心線を示す。導光板１２０は、このＸ軸とＹ軸との少なくともいずれか一方に沿って、リアシャーシ２２０に固定されている。導光板１２０の平面形状が形成する矩形形状に対し、Ｘ軸およびＹ軸は、当該矩形の中心を通り矩形の各辺と平行な線を形成する。Ｘ軸およびＹ軸は、導光板１２０の平面形状が形成する矩形の対称軸となる直線を形成する。導光板１２０は、その対称軸に沿ってリアシャーシ２２０に固定されている。

たとえば導光板１２０の左右方向の中心線を成すＹ軸に沿う、導光板１２０の上下方向の両端部に図示しないねじ穴を形成し、当該ねじ穴にねじなどの締結部材を挿通して、導光板１２０とリアシャーシ２２０とを締結してもよい。この場合、導光板１２０の背面側に配置された反射板１８０と、導光板１２０の前面側に配置された光学シート１６０と、もまた、導光板１２０と一体としてリアシャーシ２２０に固定されてもよい。

以上のような構成を備える液晶表示装置１００の、光源１３０が点灯されて発熱したときの挙動について、以下説明する。図５は、図２中のＶ−Ｖ線に沿う液晶表示装置１００の、低温時の断面図である。図６は、図２中のＶ−Ｖ線に沿う液晶表示装置１００の、高温時の断面図である。

図５および図６に示す通り、ヒートスプレッダ１５０の下方部１５４には、左右方向に長い長孔１５６が設けられている。長孔１５６をより多数形成すれば、ヒートスプレッダ１５０とリアシャーシ２２０との間の接触熱抵抗を低減でき、液晶表示装置１００の内部から外部へより効率よく放熱できるため望ましい。但し、長孔１５６の個数を増加させると、長孔１５６の形成およびヒートスプレッダ１５０とリアシャーシ２２０との取り付けに係る工数が増加し、コストが増加する。そのため、液晶表示装置１００の放熱性能と製造コストとの観点から、長孔１５６の最適な個数および配置が決定されてもよい。

ボルト３００は、リアシャーシ２２０の底面部２２１の背面側から装着され、ボルト３００の頭部は底面部２２１の背面側の面に取り付けられる。ボルト３００の軸部は、底面部２２１を厚み方向に貫通するように形成された孔を経由し、長孔１５６の内部を貫通して配置され、ヒートスプレッダ１５０と反射板１８０との間の空間にまで延びる。この空間において、ナット３１０がボルト３００と結合される。このようにして、ヒートスプレッダ１５０は、ボルト３００およびナット３１０などの締結部材によって、リアシャーシ２２０と締結される。

このとき、ボルト３００とナット３１０とは、ヒートスプレッダ１５０とリアシャーシ２２０とを完全に固定するように締結されない。たとえば、リアシャーシ２２０の底面部２２１にねじ穴が形成され、このねじ穴にボルト３００がねじ込まれてボルト３００がリアシャーシ２２０に固定されてもよい。一方ナット３１０はこのとき、ナット３１０とヒートスプレッダ１５０の下方部１５４との間に僅かな隙間を形成するように配置されて、ボルト３００に結合されてもよい。

ヒートスプレッダ１５０とリアシャーシ２２０とを完全に固定せず、ヒートスプレッダ１５０とリアシャーシ２２０とが互いに動ける遊嵌状態を確実に形成するために、ナット３１０には袋ナットを用いてもよい。この場合、袋ナットにボルト３００を最大ねじ込んだときのボルト３００の頭部と袋ナットとの間隔が、リアシャーシ２２０の厚みとヒートスプレッダ１５０との厚みとの合計よりも大きくなるように、ボルト３００と袋ナットとの寸法を選定することができる。このようにすれば、ボルト３００と袋ナットとの締め込み過ぎによりヒートスプレッダ１５０のリアシャーシ２２０に対するスムーズな相対移動が阻害されることなく、ヒートスプレッダ１５０とリアシャーシ２２０とを取り付けることができる。

このようなボルト３００とナット３１０との結合によって、ヒートスプレッダ１５０は、リアシャーシ２２０に面接触するが、リアシャーシ２２０に対して相対的に左右方向へ移動可能な状態とされる。ヒートスプレッダ１５０は、リアシャーシ２２０に対し相対的に摺動可能に、リアシャーシ２２０に接触する。

図５と図６とを比較して、光源１３０からの発熱によって導光板１２０の温度が上昇し導光板１２０が熱膨張した状態が図６に示され、これに対し図５には常温の状態の導光板１２０が示される。たとえば導光板１２０がリアシャーシ２２０を形成する材料よりも熱膨張係数の大きい材料で形成されている場合、導光板１２０の線膨張率がリアシャーシ２２０よりも大きいので、導光板１２０の熱変形量がより大きくなる。また導光板１２０とリアシャーシ２２０とを同一の樹脂材料で形成した場合でも、光源１３０からの熱伝達により導光板１２０の方が温度が相対的に高くなるために、導光板１２０の熱変形量がより大きくなる。そのため、導光板１２０とリアシャーシ２２０との間に熱変形量の相違が発生し、導光板１２０はリアシャーシ２２０に対して相対的に熱変形する。

光学シート１６０およびホルダー１７０を介在させて導光板１２０に固定されたヒートスプレッダ１５０は、導光板１２０の熱膨張および熱収縮により、左右方向に移動する。つまり、導光板１２０が熱により膨張するとき、図６に示すように、ヒートスプレッダ１５０はリアシャーシ２２０に対し右方向に相対移動する。導光板１２０が熱収縮するとき、図５に示すように、ヒートスプレッダ１５０はリアシャーシ２２０に対し左方向に相対移動する。

左右方向に延びる長孔１５６がヒートスプレッダ１５０に形成されており、長孔１５６の内部にボルト３００が挿通されてヒートスプレッダ１５０とリアシャーシ２２０とが結合されているので、リアシャーシ２２０に対してヒートスプレッダ１５０は相対的にスライド移動可能とされている。そのため、導光板１２０の温度変化時に、導光板１２０は周囲の部材によって熱変形を妨げられることなく、自在に熱膨張および熱収縮することができる。したがって、光源１３０の点灯時の発熱に伴って導光板１２０に反りなどの変形が発生することを、抑制することができる。

一方、光源１３０と導光板１２０とは、光源実装基板１４０およびホルダー１７０を介在させて一体に固定されているので、温度が変化しても光源１３０と導光板１２０の側面１２３との間の距離は変化しない。つまり、光源１３０の点灯時の発熱により導光板１２０の温度が変化しても、光源１３０と導光板１２０との距離を一定に保つことができる。したがって、光源１３０から導光板１２０へ入射される光の特性を一定に保つことができるので、導光板１２０から液晶パネル１１０へ向けて照射される光の光学特性を安定させ、液晶表示装置１００の表示品質を安定させた、高品質な液晶表示装置１００を提供することができる。

本実施の形態の液晶表示装置１００ではさらに、導光板１２０がその対称軸に沿ってリアシャーシ２２０に固定されていることにより、リアシャーシ２２０に対する導光板１２０の配置を一定に保つことができる。導光板１２０がリアシャーシ２２０によって拘束されず自由に移動可能とされた場合、熱膨張および収縮を繰り返すうちに、導光板１２０とリアシャーシ２２０との位置がずれる可能性がある。左右方向に延びる長孔１５６によってリアシャーシ２２０に対し左右方向に相対移動可能な導光板１２０の場合、左右方向の導光板１２０の中心線（すなわち図２に示すＹ軸）に沿って導光板１２０をリアシャーシ２２０に固定すれば、導光板１２０が熱膨張および収縮を繰り返しても、導光板１２０とリアシャーシ２２０との位置ずれを防止できる。したがって、導光板１２０が熱変形を繰り返した後でも導光板１２０とリアシャーシ２２０との位置関係を保つことができる。

（実施の形態２）
図７は、実施の形態２に係る液晶表示装置１００の断面図である。図３に示す実施の形態１の液晶表示装置と比較して、実施の形態２の液晶表示装置１００は、リアシャーシ２２０の構成において異なっている。

具体的には、実施の形態２のリアシャーシ２２０は、実施の形態１と同様の底面部２２１を有する。リアシャーシ２２０の底面部２２１の縁部がフロントシャーシ２１０に固定され、フロントシャーシ２１０とリアシャーシ２２０とは一体の筐体を形成する。リアシャーシ２２０はさらに、底面部２２１から前面側に突き出して設けられた挟持部２２３を有する。ヒートスプレッダ１５０の下方部１５４は、リアシャーシ２２０の底面部２２１と挟持部２２３とにより前後方向に挟持されている。リアシャーシ２２０は、ヒートスプレッダ１５０を挟み込む形状に、形成されている。リアシャーシ２２０は、ヒートスプレッダ１５０の下方部１５４を厚み方向に挟持する、底面部２２１と挟持部２２３とを有する。ヒートスプレッダ１５０は、底面部２２１と挟持部２２３との間で、リアシャーシ２２０に対して相対移動可能にリアシャーシ２２０に対して接触している。

実施の形態２のヒートスプレッダ１５０は、リアシャーシ２２０の底面部２２１と挟持部２２３とにより挟み込まれることで、底面部２２１と平行にスライド移動することができ、かつ、前後方向の動きを拘束されている。そのため、ヒートスプレッダ１５０には、図５および図６に示す長孔は形成されず、かつ、リアシャーシ２２０とヒートスプレッダ１５０とを結合するための締結部材は省略されている。

したがって、実施の形態２の液晶表示装置１００では、実施の形態１と同様に、導光板１２０の変形を抑制でき、かつ、導光板１２０へ入射される光の光学特性を安定させることができるので、高品質な液晶表示装置１００を提供できる。加えて、リアシャーシ２２０とヒートスプレッダ１５０とを繋ぐボルトおよびナットなどの締結部材の数を低減でき、液晶表示装置１００の部品点数を低減できるので、部品コストを削減することができる。ボルトの頭部がリアシャーシ２２０の背面側へ突出することがないので、液晶表示装置１００を薄型化することができる。

ヒートスプレッダに長孔を形成する場合、長孔によりリアシャーシ２２０に対するヒートスプレッダ１５０の相対移動範囲が規定されるので、長孔の配置および形状を適切に設計する必要がある。実施の形態２の構成では、ヒートスプレッダ１５０に長孔を形成しないので、長孔の配置および形状を設計する必要がなく、ヒートスプレッダ１５０の設計を簡略化することができる。さらに、ヒートスプレッダ１５０に長孔を形成する工程、および、長孔を経由して締結部材を締結する工程を省略できるので、液晶表示装置１００の製造工程を簡略化することができる。

なお、実施の形態１では、ヒートスプレッダ１５０がリアシャーシ２２０に対して締結部材によりスライド移動可能に結合される例について説明し、実施の形態２では、ヒートスプレッダ１５０がリアシャーシ２２０に挟持されてスライド移動可能に結合される例について説明した。本発明の液晶表示装置は、これらの例に限られず、光源１３０を支持する支持部の、筐体を形成するフロントシャーシ２１０および／またはリアシャーシ２２０に対する相対移動を可能とする、任意の手段を備えてもよい。

たとえば、ヒートスプレッダ１５０とリアシャーシ２２０とを強磁性体の金属材料により形成し、ヒートスプレッダ１５０とリアシャーシ２２０との少なくともいずれか一方が永久磁石を含む構成としてもよい。この場合、ヒートスプレッダ１５０がリアシャーシ２２０に磁着して、ヒートスプレッダ１５０はリアシャーシ２２０に対してスライド移動可能な状態に設けられる。このようにすれば、リアシャーシ２２０とヒートスプレッダ１５０とを繋ぐ締結部材と締結部材が挿通される長孔とを省略でき、液晶表示装置１００の構成を簡略化できる。かつ、挟持部２２３を形成する必要もないため、液晶表示装置１００のさらなる薄型化が可能となる。

（実施の形態３）
図８は、実施の形態３に係る液晶表示装置１００の断面図である。実施の形態３の液晶表示装置１００は、実施の形態１，２に示すホルダー１７０の替わりにリフレクタ２３０を使用した点で、実施の形態１，２と異なっている。実施の形態３において、リフレクタ２３０は、光源１３０を支持する支持部に含まれる。支持部は、光源実装基板１４０と、ヒートスプレッダ１５０と、リフレクタ２３０とを含む。

リフレクタ２３０は、光源１３０を取り囲むように光源実装基板１４０に固定された中空筒形状の筒部２３１を有する。リフレクタ２３０は、筒部２３１の内周面において、光源１３０が出射する光を反射して導光板１２０へ入射させる機能を有する。筒部２３１が光源１３０を取り囲むように配置され、光源１３０が搭載されている光源実装基板１４０に筒部２３１の一方の端部が接触し、筒部２３１の他方の端部は導光板１２０の側面１２３に接触する。

光源１３０から出射された光は、直接、または筒部２３１の内周面に反射することにより、導光板１２０の側面１２３へ導かれる。したがって、光源１３０から導光板１２０の側面１２３へ、効率よく光を入射させることができる。より効率よく光源１３０から導光板１２０へ光を導くためには、筒部２３１の内周面は円筒形状に形成されるのが望ましい。

リフレクタ２３０はまた、液晶表示装置１００の左右方向における外側の筒部２３１の端部から左右方向に延びる板状の壁部２３２と、液晶表示装置１００の内側の筒部２３１の端部から左右方向に延びる板状の壁部２３３とを有する。壁部２３３は、光学シート１６０を介在させて、導光板１２０に固定される。壁部２３２は、フロントシャーシ２１０に面接触する。壁部２３２には、壁部２３２を厚み方向に貫通する、長手方向が液晶表示装置１００の左右方向に沿って延びる長孔が形成されている。

リフレクタ２３０の壁部２３２は、ねじなどの締結部材によってフロントシャーシ２１０と結合される。ヒートスプレッダ１５０とリアシャーシ２２０との結合と同様に、リフレクタ２３０とフロントシャーシ２１０とは、互いに完全に固定されず、リフレクタ２３０とフロントシャーシ２１０とが互いに動ける状態に保たれる。リフレクタ２３０は、フロントシャーシ２１０に対し、相対的に左右方向に摺動可能に、フロントシャーシ２１０に接触する。リフレクタ２３０は、フロントシャーシ２１０に対し、相対的にスライド移動可能に設けられている。

以上の構成を備える実施の形態３の液晶表示装置１００では、導光板１２０が温度変化して熱膨張および収縮するとき、導光板１２０に固定されたヒートスプレッダ１５０はリアシャーシ２２０に対して左右方向に相対移動し、導光板１２０に固定されたリフレクタ２３０はフロントシャーシ２１０に対して左右方向に相対移動可能する。したがって、実施の形態１と同様に、温度変化に伴う導光板１２０の変形を抑制でき、かつ、導光板１２０へ入射される光の光学特性を安定させることができるので、高品質な液晶表示装置１００を提供することができる。

（実施の形態４）
図９は、実施の形態４に係る液晶表示装置１００の断面図である。実施の形態３では、フロントシャーシ２１０にリフレクタ２３０が接触する構成を有する液晶表示装置が述べられたが、実施の形態４の液晶表示装置１００は、リフレクタ２３０の替わりにヒートスプレッダ１５０をフロントシャーシ２１０に接触させる形状とした点で、実施の形態３とは異なっている。

図９に示すように、実施の形態４のヒートスプレッダ１５０は、リアシャーシ２２０の外側へ回り込み、リアシャーシ２２０の外側の表面である外表面２２４に接触する。ヒートスプレッダ１５０はまた、フロントシャーシ２１０の上面部２１３の背面側の面に接触している。

この場合において、ヒートスプレッダ１５０のフロントシャーシ２１０に接する部分には、左右方向に長い長孔が形成される。フロントシャーシ２１０とヒートスプレッダ１５０とは、ねじなどの締結部材で互いにスライド移動可能に結合される。そのため、ヒートスプレッダ１５０は、導光板１２０の熱膨張および収縮によりフロントシャーシ２１０とリアシャーシ２２０との両方に対し左右方向に移動可能な状態で、フロントシャーシ２１０とリアシャーシ２２０とに取り付けられている。

このようにすれば、上述した実施の形態と同様に、導光板１２０が温度変化して熱膨張および収縮するとき、ヒートスプレッダ１５０はフロントシャーシ２１０とリアシャーシ２２０との両方に対して左右方向に相対移動する。そのため、温度変化に伴う導光板１２０の変形を抑制でき、かつ、導光板１２０へ入射される光の光学特性を安定させることができるので、高品質な液晶表示装置１００を提供することができる。

加えて、光源１３０が発生する熱を、ヒートスプレッダ１５０を経由してフロントシャーシ２１０とリアシャーシ２２０との両方に拡散させ、より効率よく放熱することができるので、液晶表示装置１００の放熱性をより向上させることができる。また、ヒートスプレッダ１５０を、リアシャーシ２２０の外表面２２４に接触させ、リアシャーシ２２０に対し背面側に配置することにより、ヒートスプレッダ１５０が液晶表示装置１００の外部に露出する構成となる。したがって、外気の対流による放熱効果によりヒートスプレッダ１５０から直接外気へ放熱することができるので、液晶表示装置１００の放熱性を一層向上させることができる。さらに、ヒートスプレッダ１５０に放熱フィンを形成して放熱面積を増加させることが可能となり、この場合さらに大きな放熱効果を得ることができ、光源１３０の発熱量が増大した場合にも対応可能な液晶表示装置１００を提供することができる。

（実施の形態５）
図１０は、実施の形態５に係る液晶表示装置１００の分解斜視図である。実施の形態１〜４においては、光源１３０が液晶表示装置の左右方向の両端部の二箇所に配置されている例について説明した。実施の形態５では、光源１３０が液晶表示装置１００の左側、右側および下側の三方向にある例の構成と配置について示す。

図１０に示すように、液晶表示装置１００は、三つのヒートスプレッダ１５１，１５２，１５３を備える。ヒートスプレッダ１５１は、導光板１２０に対し左側に配置された光源１３０を保持する光源実装基板１４０の、左側の面に面接触する。ヒートスプレッダ１５２は、導光板１２０に対し下側に配置された光源１３０を保持する光源実装基板１４０の、下側の面に面接触する。ヒートスプレッダ１５３は、導光板１２０に対し右側に配置された光源１３０を保持する光源実装基板１４０の、右側の面に面接触する。液晶表示装置１００は、実施の形態１で説明した一対のホルダー１７０に加えて、ヒートスプレッダ１５２と導光板１２０との間に介在するホルダー１７４を備える。

導光板１２０に対し左右方向に配置されたヒートスプレッダ１５１，１５３には、左右方向に延びる長孔が設けられている。導光板に対し下方向に配置されたヒートスプレッダ１５２には、上下方向に延びる長孔が設けられている。ヒートスプレッダ１５１，１５２，１５３はそれぞれ、リアシャーシ２２０の底面部２２１と、ボルト３００およびナット３１０などの締結部材で互いにスライド移動可能に結合されている。

そのため、ヒートスプレッダ１５１，１５３は、導光板１２０の熱膨張および収縮によりリアシャーシ２２０に対し左右方向に移動可能な状態で、リアシャーシ２２０に取り付けられている。ヒートスプレッダ１５２は、導光板１２０の熱膨張および収縮によりリアシャーシ２２０に対し上下方向に移動可能な状態で、リアシャーシ２２０に取り付けられている。

このようにすれば、導光板１２０が温度変化して熱膨張および収縮するとき、ヒートスプレッダ１５１，１５３はリアシャーシ２２０に対して左右方向に相対移動し、ヒートスプレッダ１５２はリアシャーシ２２０に対して上下方向に相対移動する。そのため、温度変化に伴う導光板１２０の変形を抑制でき、かつ、導光板１２０へ入射される光の光学特性を安定させることができるので、高品質な液晶表示装置１００を提供することができる。

実施の形態５では光源１３０が液晶表示装置１００の左右方向と下方向との三方向にある場合について記載した。本発明の液晶表示装置では、導光板１２０に対して光源１３０が配置される方向に、ヒートスプレッダをフロントシャーシ２１０またはリアシャーシ２２０に対して相対的にスライド可能状態で取り付けることで、同様の効果を奏することができる。つまり、光源１３０の数および方向は、上記実施の形態で説明された例に限定されるものではない。

以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、各実施の形態の構成を適宜組合せてもよい。また、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１００液晶表示装置、１１０液晶パネル、１２０導光板、１２１表面、１２２裏面、１２３側面、１３０光源、１４０光源実装基板、１５０，１５１，１５２，１５３ヒートスプレッダ、１５４下方部、１５５立上り部、１５６長孔、１６０光学シート、１７０ホルダー、１７１上方部、１７２側方部、１７３爪、１８０反射板、１９０クッション、２００回路基板、２１０フロントシャーシ、２１１開口部、２１２側面部、２１３上面部、２２０リアシャーシ、２２１底面部、２２２側面部、２２３挟持部、２２４外表面、２３０リフレクタ、２３１筒部、２３２，２３３壁部、３００ボルト、３１０ナット。

Claims

画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルを収容する筐体と、
前記筐体の内部に配置された光源と、
前記光源が出射する光を前記表示パネルへ導く導光板と、
前記光源を支持する支持部と、を備え、
前記支持部は、前記導光板に固定されており、前記筐体に対し相対移動可能なように接触する、表示装置。
前記導光板と前記筐体とは、同一材料で形成されている、請求項１に記載の表示装置。
前記導光板は、第一の材料で形成されており、
前記筐体は、前記第一の材料と熱膨張率の異なる第二の材料で形成されている、請求項１に記載の表示装置。
前記支持部は、前記筐体に接触して前記光源で発生した熱を前記筐体へ伝達する伝熱部材を含む、請求項１から請求項３のいずれかに記載の表示装置。
前記支持部には、長孔が形成されており、
前記長孔を貫通して配置され前記筐体と前記支持部とを締結する締結部材をさらに備える、請求項１から請求項４のいずれかに記載の表示装置。
前記支持部は、前記筐体により挟持されている、請求項１から請求項４のいずれかに記載の表示装置。
前記支持部は、前記筐体に磁着している、請求項１から請求項４のいずれかに記載の表示装置。
前記支持部は、前記筐体の外表面に接触する、請求項１から請求項７のいずれかに記載の表示装置。
前記支持部は、前記光源が出射する光を反射して前記導光板へ入射させるリフレクタを含む、請求項１から請求項８のいずれかに記載の表示装置。
前記導光板は、前記導光板の対称軸に沿って前記筐体に固定されている、請求項１から請求項９のいずれかに記載の表示装置。