JP5335058B2 - 表示装置、及びテレビジョン受像機 - Google Patents

Description

本発明はエッジライト方式の表示装置、及び該表示装置を備えたテレビジョン受像機に関する。

液晶パネルを表示パネルとして備える液晶表示装置は、薄形で軽量である上、消費電力が小さいことから、近年、テレビジョン受像機、コンピュータ及び携帯端末用の画像表示装置として広く採用されている。

液晶表示装置の構成部材である液晶パネルは、自ら発光しないので、液晶表示装置は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）などの自発光型の表示装置とは異なり、面上の光源部を必要とする。

この光源部の一つの方式として、エッジライト方式がある。エッジライト方式は、液晶パネルの裏側に導光板及び導光板を支持するカバーを配し、導光板の側面側に光源を配する方式である。エッジライト方式は、導光板の側面から入光した光を、導光板内を拡散させながら導光板の一面から出光する。そのため、拡散板の裏側に光源が配される直下ライト方式に比べて表示装置の表裏厚さを薄くすることが可能となる利点がある。

エッジライト方式では、従来、光源として冷陰極管が用いられていた。近年、冷陰極管より小型なＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）が光源として使われるようになっている。

ＬＥＤは、エネルギー変換効率が低く、入力電力の大半が光に変換されずに熱となるという欠点がある。その発熱は外気温によっては、ＬＥＤ基板表面で８０度以上になるため、他の部品に影響を与えるばかりでなく、熱によりＬＥＤ自身が破損する場合がある。そのため、ＬＥＤを光源として使用する場合は、放熱構造を設けることが必須である。

そのような問題に対して、特許文献１に記載された表示装置においては、ＬＥＤ光源、すなわちＬＥＤと、該ＬＥＤを収容する金属製カバーとを直接接触させている。それにより、ＬＥＤに発生する熱がカバーに伝導することにより、放散される。

特開２００４−１８６００４号公報

ところで、液晶パネルの大型化に伴い、光源として実装されるＬＥＤの数が増加する傾向にある。実装されるＬＥＤの増加により、発生する熱量も増加する。従って、従来よりもさらに効率的に放熱させることが不可欠となっている。

本発明は、上述のごとき事情に鑑みてなされたものであり、ＬＥＤに発生する熱を効果的に放散することが可能な表示装置等を提供することを目的とする。

本発明に係る表示装置は、表側に画像を表示する表示パネルへ光を供給する発光素子と、該発光素子が実装された基板と、該基板を固定してある放熱体と、前記表示パネルの周縁部を保持してある保持枠体と、前記保持枠体を覆うカバーとを備える表示装置において、前記放熱体は、板状をなし一面に前記基板を固定する固定部を含み、前記保持枠体は、前記表示パネルの裏面と略直角な方向に突出し、前記表示パネルの側面に沿う方向に長い載置部を有し、該載置部の長手方向に沿って、前記固定部の他面の一部又は全部が接触するように前記放熱体を載置してあり、前記放熱体は、前記カバー及び前記保持枠体と結合してあることを特徴とする。

本発明にあっては、載置部の長手方向に沿って、固定部の他面の一部又は全部が接触するように前記放熱体を載置してあるので、発光素子にて発生する熱を放熱体から保持枠体に効率的に伝導することが可能となる。さらに放熱体はカバーと結合してあり、発光素子にて発生する熱は、放熱体、カバー、及び保持枠体より放散されるので、効率的に放熱することが可能となる。

本発明に係る表示装置は、前記放熱体は、前記固定部に連なる板状の放熱部を含み、前記載置部は前記表示パネルと平行な板状部を含み、該板状部と前記放熱部とは一部又は全部が接触していることを特徴とする。
本発明にあっては、放熱体は、前記固定部に連なる板状の放熱部を含み、載置部は前記表示パネルと平行な板状部を含み、板状部と放熱部とは一部又は全部が接触しているので、より効率的に放熱体から載置部（保持枠体）に熱を伝導することが可能となる。

本発明に係る表示装置は、前記放熱体は、前記固定部と平行かつ前記放熱部と垂直な板状をなす第二放熱部を含むことを特徴とする。
本発明にあっては、固定部と平行かつ放熱部と垂直な板状をなす第二放熱部により放熱体全体の表面積が大きくなるため、より効率的に熱を放散することが可能となる。

本発明に係る表示装置は、前記放熱体及び前記保持枠体の間に、熱伝導体が介在していることを特徴とする。
本発明にあっては、放熱体と保持枠体との間に熱伝導シートが介在しているので、放熱体より保持枠体へ伝導する熱量を増加することが可能となり、発光素子にて発生する熱を、より効率的に放散することが可能となる。

本発明に係る表示装置は、前記基板の一面に前記発光素子が実装してあり、前記基板の他面には前記発光素子に関する属性情報が記載してあり、前記固定部の前記基板が固定されている面には、前記属性情報の記載位置に対応する位置に開口部が設けてあることを特徴とする。

本発明にあっては、発光素子を実装した基板には、前記発光素子に関する属性情報が記載され、その記載位置に対応した固定部には開口部が設けてあるので、放熱体から光源モジュールを取り外すこと無く、該光源モジュールの属性情報を参照することが可能となる。

本発明に係るテレビジョン受像機は、上述の表示装置と、テレビジョン放送を受信するチューナ部とを備え、該チューナ部が受信したテレビジョン放送に係る画像を前記表示装置に表示するようにしてあることを特徴とする。
本発明にあっては、載置部の長手方向に沿って、固定部の他面の一部又は全部が接触するように前記放熱体を載置してあるので、発光素子にて発生する熱を放熱体から保持枠体に効率的に伝導することが可能となる。さらに放熱体はカバーと結合してあり、発光素子にて発生する熱は、放熱体、カバー、及び保持枠体より放散されるので、効率的に放熱することが可能となる。

本発明にあっては、載置部の長手方向に沿って、固定部の他面の一部又は全部が接触するように前記放熱体を載置してあるので、発光素子にて発生する熱を放熱体から保持枠体に効率的に伝導することが可能となる。さらに放熱体はカバーと結合してあり、発光素子にて発生する熱は、放熱体、カバー、及び保持枠体より放散されるので、効率的に放熱することが可能となる。

本実施の形態における液晶テレビの外観を示す斜視図である。 液晶テレビの要部を示す縦断面図である。 裏側上から見た光源モジュールの部分斜視図である。 裏側下から見たヒートスプレッタの部分斜視図である。 図４のＶ−Ｖ線における断面図である。 裏側上から見た光源モジュール及びヒートスプレッタの部分斜視図である。 裏側上から見た光源モジュールが載置されたヒートスプレッタの部分斜視図である。 保持枠体を左裏側上方から見た斜視図である。 保持枠体を構成する部材のうち下側部分の部材裏側を左側面から見た斜視図である。 図９のＸ−Ｘ線における断面図である。 ヒートスプレッタが載置されている保持枠体の下側部分の部材裏側を左側面から見た部分斜視図である。 本実施の形態における液晶テレビの分解斜視図である。 光源モジュール及びヒートスプレッタを下側から見た部分斜視図である。 光源モジュールが載置されたヒートスプレッタを下側から見た部分斜視図である。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。ここでは、表示装置を備える液晶テレビジョン（以下、「液晶テレビ」と記す）を例とする。

図１は本実施の形態における液晶テレビの外観を示す斜視図である。この液晶テレビは、液晶パネル１（表示パネル）、フロントキャビネット６、リアキャビネット１２、スタンド１５、チューナ部１６、画像処理部１７、電源制御部１８を含む。液晶パネル１は略直方体状をなし、表側に画像を表示する。フロントキャビネット６は矩形状の枠体であり、液晶パネル１の周縁を表側から覆っている。リアキャビネット１２は液晶パネル１の裏側を覆っている。スタンド１５は、液晶テレビ１をテーブル等の平面に立てて載置するためのものである。

チューナ部１６は、テレビジョン放送を受信し、放送信号を取り出す。画像処理部１７は、放送信号から画像情報を取り出す。取り出された画像情報を基に液晶パネル１に画像が表示される。電源制御部１８は、所定電圧の電力を液晶テレビの各部に供給する。

以下の説明においては、液晶テレビの液晶パネル１が設けられた側を表側と呼び、表側の反対側を裏側と呼び、液晶パネル１に向かって左右をそれぞれ左側、右側と呼ぶこととする。また、液晶パネル１に向かって上下をそれぞれ上側、下側と呼ぶこととする。
また、液晶テレビの各構成要素の説明においては、各構成要素が組み付けられた状態での方向を記述する。

図２は液晶テレビの要部を示す縦断面図である。図２では液晶テレビの表側を下にして描いている。本実施の形態の液晶テレビは、液晶パネル１の裏側に、表側からレンズ系シート群７、裏側から光反射シート８で挟んだ導光板２を配している。導光板２の長手方向側面に対向して、ベース基板３１（基板）に発光素子３０が実装された光源モジュール３が配されている。光源モジュール３は、ヒートスプレッタ４（放熱体）の導光板２と平行な面４１に固定されている。さらに、ヒートスプレッタ４は、保持枠体５の導光板２と平行な面（載置部）に固定されている。液晶パネル１表側の保持枠体５と液晶パネル１等の裏側のバックライトシャーシ９（カバー）とにより、液晶パネル１、ヒートスプレッタ４等は挟まれ、ネジ６１によりフロントキャビネット６に固定されている。

導光板２はアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、メタクリル樹脂、環状ポリオレフィン等の合成樹脂製であり、略直方形に形成されている。

バックライトシャーシ９は、金属板、例えば鋼板を略長方形状に形成してある。バックライトシャーシ９は、液晶テレビの裏側から、液晶パネル１、導光板２、光源モジュール３などを覆う。

保持枠体５と液晶パネル１とが接触する部分には、弾性部材１３が設けられ、液晶パネル１を確実に固定すると共に、保持枠体５により液晶パネル１の表面が傷つくことを防止している。フロントキャビネット６は、保持枠体５を覆う。

以上のように構成された液晶テレビにおいて、発光素子３０が発した光は、導光板２の側縁から入る。導光板２の裏側には光反射シート８があるため、導光板２の裏側方向に進んだ光は光反射シート８に反射される。光反射シート８で反射した光が、液晶パネル１を裏側から照射する。液晶パネル１が制御され、液晶パネル１の表側に画像が表示される。

図３は裏側上から見た光源モジュール３の部分斜視図である。図４は裏側下から見たヒートスプレッタ４の部分斜視図である。図５は図４のＶ−Ｖ線における断面図である。図６は裏側上から見た光源モジュール３及びヒートスプレッタ４の部分斜視図である。図７は裏側上から見た光源モジュール３が載置されたヒートスプレッタ４の部分斜視図である。図８は保持枠体５を左裏側上方から見た斜視図である。

光源モジュール３は、図３に示すように、複数の発光素子３０と、該発光素子３０を実装する短冊状のベース基板３１と、コネクタ３２を含む。発光素子３０はＬＥＤであり、ベース基板３１の長手方向に沿って並置されている。発光素子３０は、駆動回路（図示しない）により駆動され、発光する。発光素子３０の駆動電流は、コネクタ３２にて接続されるケーブルにより供給される。コネクタ３２は、ベース基板３１の一端に固定されている。

ヒートスプレッタ４は、図４に示すように棒状の部材であり、図５に示すように断面が略コの字状である。図２のように取り付けられた場合に上側となる上側部分４１には、図７に示すように光源モジュール３が載置される。図６に示すように、上側部分４１にはネジ穴４７が設けられている。光源モジュール３は、ネジ穴３３及びネジ穴４７にネジ３３０を通すことにより、ヒートスプレッタ４に固定される。なお、図７においては、ネジを省略している。

図４に示すように、ヒートスプレッタ４の表側部分４２は下側部分４３と連なっている。下側部分４３は不連続であり、数箇所切断されている。切断されている下側部分４３の間には、表側部分４２と連続して下方向に伸びている板状の結合部４４が形成してある。結合部４４はヒートスプレッタ４の両端部にも形成されている。結合部４４に設けられたネジ穴４５を通るネジ６１により、ヒートスプレッタ４は保持枠体５に固定される。

ヒートスプレッタ４は、熱伝導率の高い金属、例えばアルミニウムにより形成され、発光素子３０に発生した熱を伝導し放散させる。ヒートスプレッタ４の上側部分４１の一面は、光源モジュール３と接し、他面は保持枠体５と接している。

図８に示すように、保持枠体５は、それぞれ金属板、例えば、鋼板により形成した、下側の部材５１、左側の部材５２、上側の部材５３、右側の部材５４をネジにより結合した、矩形枠状である。保持枠体５は、液晶パネル１、導光板２などを保持する。

図９は保持枠体５を構成する部材のうち下側部分の部材５１裏側を左側面から見た斜視図である。図９の下側が、液晶テレビの表側である。図１０は図９のＸ−Ｘ線における断面図である。図１１は、ヒートスプレッタ４が載置されている保持枠体５の下側部分の部材５１裏側を左側面から見た部分斜視図である。

部材５１は、載置部としての液晶パネル１と平行な下側から上側に伸びる板状部分５１ａ、それに連なり表側に伸びている板状部分５１ｂを備えている。さらに部材５１は、それに連なり上側に伸びている板状部分５１ｃ、それに連なり裏側、すなわち導光板２の液晶パネル１と接する面に向かって突出している部分５１ｄ、それに連なり上側に伸びている板状部分５１ｅを備えている。部材５１は、左右方向の両端に、板状部分５１ｅから更に上側に伸びている短冊状の連結部５１ｇ及び、裏側に突出している連結部５１ｆを備えている。

図１１に示すように、部材５１の板状部分５１ａ、５１ｂがヒートスプレッタ４と接触する部分である。部材５１に設けられているネジ穴５１ｈは、部材５１にバックライトシャーシ９、ヒートスプレッタ４を固定するためのネジが通る穴である。

部材５１の連結部５１ｇは、部材５１と保持枠体５を構成する他の部材５２又は５４とをネジにより連結させるためのものである。

次に、本実施の形態に係る液晶テレビの組み立て方法について、説明する。以下の説明において液晶テレビは表側を下にして組み立てている。
まず、フロントキャビネット６に、保持枠体５を載せる。保持枠体５の内縁部分に、液晶パネル１の外縁部分が接触するように液晶パネル１を載せる。さらに液晶パネル１の上に、レンズ系シート群７、導光板２、光反射シート８を載せる。また、光源モジュール３を固定したヒートスプレッタ４を、保持枠体５の部材５１の導光板２の側縁と平行な面に載せる。さらに、バックライトシャーシ９を載せて、フロントキャビネット６にネジ６１で固定する。保持枠体５に載せられたヒートスプレッタ４は、保持枠体５及びバックライトシャーシ９に挟まれる形でネジ止めされる。
チューナ部１６、画像処理部１７、電源制御部１８をバックライトシャーシ９に固定し、リアキャビネット１２を被せ、フロントキャビネット６とネジで固定する。

図１２は本実施の形態における液晶テレビの分解斜視図である。フロントキャビネット６、保持枠体５、ヒートスプレッタ４、及びバックライトシャーシ９がネジ６１で固定される様子を示している。フロントキャビネット６には保持枠体５が載せられている。光源モジュール３が固定されたヒートスプレッタ４は、保持枠体５に載置される。バックライトシャーシ９は、ヒートスプレッタ４及び保持枠体５を挟んで、フロントキャビネット６と固定される。
なお、チューナ部１６、画像処理部１７、電源制御部１８、及びリアキャビネット１２は省略している。

以上のように構成された液晶テレビでは、発光素子３０が搭載された光源モジュール３は、熱伝導率の高いアルミニウムにて形成されたヒートスプレッタ４に固定されている。ヒートスプレッタ４は、保持枠体５及びバックライトシャーシ９と密着するようにネジ止めされている。これにより、発光素子３０にて発生した熱は、ヒートスプレッタ４に伝導し、さらに保持枠体５及びバックライトシャーシ９に伝導されることにより、効率的に放散される。それにより、発光素子３０が発した熱による、発光素子３０自身やその他の部品の損傷を防ぐという効果を奏する。

なお、ヒートスプレッタ４と保持枠体５とはネジ止めされるものとしたが、それに限らず、接着剤、両面テープで固定しても良い。
また、ヒートスプレッタ４から保持枠体５へ伝導する熱量を増やすために、シリコン、アクリル樹脂、カーボンファイバなどから形成された熱伝導性シート（熱伝導体）をヒートスプレッタ４と保持枠体５との間に介在させる構造としても良い。さらにまた、ヒートスプレッタ４とバックライトシャーシ９との間に熱伝導性シートを介在させても良い。

（変形例）
次に光源モジュール３の変形例について、説明する。光源モジュール３には白色を発光するＬＥＤを用いる。白色ＬＥＤは、ＬＥＤ毎に色度又は明るさなどの発光特性にばらつきがある。そこで、製造されたＬＥＤを特性値毎に、複数グループに分けて管理を行なっている。各グループのことをランクという。白色ＬＥＤを実装する場合、ランクの異なるＬＥＤを組み合わせて実装すると表示品位が悪化するため、ランクを合わせて実装する必要がある。

図１３は、光源モジュール３及びヒートスプレッタ４を下側から見た部分斜視図である。図１４は光源モジュール３が載置されたヒートスプレッタ４を下側から見た部分斜視図である。

光源モジュール３の下側の面には、該光源モジュール３のランク識別情報３４（属性情報）が記載されている。ランク識別情報３４は、例えば、バーコード、２次元バーコード、又は英数字から構成された文字列である。ランク識別情報３４には少なくとも光源モジュール３に搭載されているＬＥＤのランク情報が含まれている。

ヒートスプレッタ４には、ランク識別情報３４を参照するための窓（開口部）４６が設けられている。それにより、光源モジュール３をヒートスプレッタ４から取り外すこと無く、該光源モジュール３のランク識別情報３４を参照することが可能となる。光源モジュール３のベース基板３１は剛性が低いので、ヒートスプレッタ４より取り外す際に、損傷する場合がある。したがって、ヒートスプレッタ４より取り外すこと無くランク識別情報３４を参照可能とすることは、修理・点検で光源モジュール３のランク識別情報３４を確認する際に、光源モジュール３の不要な損傷を防ぐという効果を奏する。

上述の説明において、ヒートスプレッタ４はアルミニウム製としたが、それに限られず、熱伝導性の良い材質であれば良い。例えば、鉄又はステンレスである。より効率良く熱を放散する観点からは、銀や銅なども好ましいが、コスト、強度及び加工の容易さを考慮すると、アルミニウム、鉄、又はステンレスを用いることが好ましい。
保持枠体５及びバックライトシャーシ９は鋼板より構成されるものとしたが、発光素子３０の熱をより良く放散させるために、アルミニウム、鉄、又はステンレスを用いても良い。

なお、上述し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。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、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及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。

１ 液晶パネル
２ 導光板
３ 光源モジュール
３０ 発光素子
３１ ベース基板
３４ ランク識別情報
４ ヒートスプレッタ
４６ 窓
５ 保持枠体
５１ａ、５１ｂ 板状部分（載置部）
６ フロントキャビネット
９ バックライトシャーシ
１２ リアキャビネット

Claims (6)

1. 表側に画像を表示する表示パネルへ光を供給する発光素子と、該発光素子が実装された基板と、該基板を固定してある放熱体と、
   前記表示パネルの周縁部を保持してある保持枠体と、
   前記保持枠体を覆うカバーと
   を備える表示装置において、
   前記放熱体は、板状をなし一面に前記基板を固定する固定部を含み、
   前記保持枠体は、前記表示パネルの裏面と略直角な方向に突出し、前記表示パネルの側面に沿う方向に長い載置部を有し、該載置部の長手方向に沿って、前記固定部の他面の一部又は全部が接触するように前記放熱体を載置してあり、
   前記放熱体は、前記カバー及び前記保持枠体と結合してあること
   を特徴とする表示装置。
2. 前記放熱体は、前記固定部に連なる板状の放熱部を含み、
   前記載置部は前記表示パネルと平行な板状部を含み、
   該板状部と前記放熱部とは一部又は全部が接触していること
   を特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記放熱体は、前記固定部と平行かつ前記放熱部と垂直な板状をなす第二放熱部を含むこと
   を特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記放熱体及び前記保持枠体の間に、熱伝導体が介在していること
   を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の表示装置。
5. 前記基板の一面に前記発光素子が実装してあり、
   前記基板の他面には前記発光素子に関する属性情報が記載してあり、
   前記固定部の前記基板が固定されている面には、前記属性情報の記載位置に対応する位置に開口部が設けてあること
   を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の表示装置。
6. 請求項１から５に記載の表示装置と、
   テレビジョン放送を受信するチューナ部と
   を備え、
   該チューナ部が受信したテレビジョン放送に係る画像を前記表示装置に表示するようにしてあること
   を特徴とするテレビジョン受像機。

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