WO2012039397A1 - 発光装置、照明装置および表示装置 - Google Patents

Abstract

　光源（２・４）から発生した熱の伝わりにより所定温度以上となるバックライトシャーシ（６ａ・６ｃ）は、少なくとも、炭素繊維強化プラスチックで形成されている。したがって、熱膨張量の差によって生じる反りや撓みを抑制でき、輝度ムラを抑制した優れた画質の表示が可能な液晶表示装置を実現できる。

Description

発光装置、照明装置および表示装置

　本発明は、屋内外用や表示装置用などとして利用される発光装置、上記発光装置を備えた照明装置、上記発光装置を備えた表示装置および上記照明装置を備えた表示装置に関するものである。

　近年、屋内外用や表示装置用などとして利用可能な薄型で輝度均一性に優れ、かつ高輝度な照明装置の開発が活発に行われている。

　このような照明装置には、高輝度光源である、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）と、上記発光ダイオードを備えた基板（ＬＥＤ基板）と、上記発光ダイオードから出射された光を面発光させる導光体と、上記発光ダイオード、上記基板および上記導光体を収めるとともに、上記基板を固定するためのシャーシ部と、が備えられている。

　図１３は、従来の表示装置用の照明装置（バックライト）の一例を示す図である。

　図１３の（ａ）は、通常の厚さを有する導光体１０３を備えたエッジライト型（サイドライト型とも言う）の照明装置１００の概略構成を示す図である。

　図示されているように、照明装置１００には、発光ダイオード１０１と、発光ダイオード１０１を備えた基板１０２と、発光ダイオード１０１から出射された光を面発光させる導光体１０３と、発光ダイオード１０１、基板１０２および導光体１０３を収めるとともに、基板１０２を固定するためのシャーシ部１０５と、反射シート１０６と、が備えられている。

　照明装置１００においては、発光ダイオード１０１から出射された光が入射される通常の厚さを有する導光体１０３の入射面１０４の厚さ（図中、上下方向の高さ）は、発光ダイオード１０１の厚さ（図中、上下方向の高さ）より、比較的厚く形成されている。

　したがって、鋼板やアルミニウムなどの金属性物質で形成されているシャーシ部１０５に、発光ダイオード１０１からの発熱の影響および周囲環境温度の影響により、膨張または収縮が生じ、反りや撓みが発生したとしても、導光体１０３の入射面１０４の厚さが、発光ダイオード１０１の厚さより、比較的厚く形成されているので、発光ダイオード１０１から出射された光の導光体１０３への入射効率は大きく下がらない。

　すなわち、導光体１０３の入射面１０４の光軸と発光ダイオード１０１の光軸とにズレが生じたとしても、図１３の（ａ）に示す照明装置１００においては、発光ダイオード１０１から出射された光の導光体１０３への入射効率は大きく下がらない。

　しかしながら、表示装置用の照明装置（バックライト）分野においては、表示装置の薄型化や軽量化のために、導光体の薄型化が必須となっている。

　図１３の（ｂ）は、薄型の導光体１０３ａを備えたエッジライト型の照明装置１００ａの概略構成を示す図である。

　なお、図１３の（ｂ）は、シャーシ部１０５が膨張または収縮してない場合、すなわち、導光体１０３ａの入射面１０４ａの光軸と発光ダイオード１０１の光軸とにズレが生じてない場合を示している。

　図示されているように、薄型の導光体１０３ａの入射面１０４ａの厚さが、発光ダイオード１０１の厚さと略同一に形成されている。

　一方、図１３の（ｃ）は、図１３の（ｂ）に示した薄型の導光体１０３ａを備えたエッジライト型の照明装置１００ａにおいて、シャーシ部１０５が膨張または収縮した場合、すなわち、導光体１０３ａの入射面１０４ａの光軸と発光ダイオード１０１の光軸とにズレが生じた場合を示している。

　図示されているように、発光ダイオード１０１を備えた基板１０２を固定するシャーシ部１０５が膨張または収縮し、反りや撓みが発生すると、導光体１０３ａの入射面１０４ａの光軸と発光ダイオード１０１の光軸とにズレが生じる。

　導光体１０３ａの入射面１０４ａの厚さが、発光ダイオード１０１の厚さ近くまで薄くなっているこのような場合においては、わずかな光軸のズレが生じても、発光ダイオード１０１から出射された光の導光体１０３への入射効率は著しく下がるので、光の利用効率が悪くなってしまうという問題があった。

　一方、図示は省略するが、上述したような表示装置用の照明装置（バックライト）を備える必要がない自発光型の表示装置、例えば、有機ＥＬ表示装置やプラズマ表示装置（ＰＤＰ）などにおいても、シャーシ部に、膨張または収縮が生じ、反りや撓みが発生した場合には、以下のような問題が生じる。

　有機ＥＬ表示装置を例に挙げて説明すると、有機ＥＬ表示装置には、有機ＥＬ層を備えた有機ＥＬ素子と、上記有機ＥＬ素子を備えた基板と、上記有機ＥＬ素子および上記基板を収めるとともに、上記基板を固定するためのシャーシ部と、が備えられている。

　鋼板やアルミニウムなどの金属性物質で形成されている上記シャーシ部に、上記有機ＥＬ素子からの発熱の影響および周囲環境温度の影響により、膨張または収縮が生じ、反りや撓みが発生した場合、上記基板および上記有機ＥＬ素子にもその影響が及ぶため、表示画質の悪化を招いてしまうという問題がある。

　なお、プラズマ表示装置についても同様である。

　従来から、表示装置用の照明装置（バックライト）においては、上述したような導光体の入射面の光軸と発光ダイオードの光軸とにズレが生じるのを抑制するための試みがなされて来ている。

　例えば、特許文献１には、固定手段によって光源と導光体の入光面との間の距離を一定に固定し、筐体と固定手段との間に設けられ、筐体に対して固定手段を摺動させるすべり機構を備えた照明装置について記載されている。

　図１４は、従来の液晶表示装置に備えられた照明装置の光源および導光体の入光面付近の部分拡大断面図である。

　上記照明装置に備えられた固定手段２３１は、固定部材２３１ａと複数のネジ２３１ｂ・２３１ｃおよび複数の固定ピン２３１ｄ・２３１ｅとによって、ＬＥＤチップ２５０と光源支持部２５２とによって構成される光源２２８、導光体２３０、光学部材ユニット２３２、反射板２３４を固定し、光源２２８および導光体２３０の間の距離を一定に保つものである。

　また、上記照明装置に備えられたすべり機構２４８は、バネ材２４７、摺動部材固定部材２４８ａ・２４８ｄ、上部摺動部材２４８ｂおよび下部摺動部材２４８ｃを有し、光源２２８および導光体２３０を一体的に固定する固定部材２３１ａを、導光体２３０の伸縮に対応して下部筐体２４２と上部筐体２４４とで構成される筐体内で摺動させるものである。

　上記構成によれば、光源２２８と導光体２３０とを一体化して固定することにより、導光体２３０の入射面２３０ａと光源２２８の光出射端面２２８ａとの間の距離を一定に保つことで、導光体２３０の伸縮による光源２２８の破壊や導光体２３０の入射面２３０ａの光軸と光源２２８の光軸とにズレが生じるのを抑制できるので、光源２２８から導光体２３０への光入射効率の低下を防ぐことができると記載されている。

　また、上記構成によれば、導光体２３０が下部筐体２４２と上部筐体２４４とで構成される筐体内で自由に伸縮できることから導光体２３０に反りが生じないため、導光体２３０の光射出面から射出される光の輝度ムラを防止できると記載されている。

特開２００９－３２６６４号公報（２００９年２月１２日公開）

　しかしながら、図１４に図示されている上記特許文献１の構成は、導光体２３０内や筐体（下部筐体２４２・上部筐体２４４）内において、温度分布の差が生じず、導光体２３０内や筐体内において、熱膨張量のバラツキが生じない場合においては、有効であるが、実際は、光源２２８と、導光体２３０および上記筐体との位置関係から導光体２３０内や上記筐体内においては、温度分布の差が生じ、熱膨張量のバラツキが生じることとなる。

　したがって、上記特許文献１の構成においては、導光体２３０および上記筐体には、反りや撓みが発生してしまうので、導光体２３０の入射面２３０ａの光軸と光源２２８の光軸とにズレが生じるのを抑制できず、光源２２８から導光体２３０への光入射効率の低下を防ぐことはできない。

　本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、熱膨張量の差によって生じる反りや撓みを抑制できる発光装置と、入射効率が高く、輝度ムラを抑制できる照明装置と、輝度ムラを抑制した優れた画質の表示が可能な表示装置と、を提供することを目的とする。

　本発明の発光装置は、上記の課題を解決するために、発光素子と、上記発光素子を備えた基板と、上記発光素子および上記基板を収めるための支持部材と、を備えた発光装置であって、上記支持部材は、上記支持部材が全て同一材料で構成されているとした場合において、上記発光素子から発生した熱の伝わりにより所定温度以上となる第１の領域と、上記所定温度未満となる第２の領域と、を備えており、少なくとも、上記第１の領域の支持部材は、炭素繊維強化プラスチックで形成されていることを特徴としている。

　従来においては、上記発光素子および上記基板を収めるための支持部材として、線膨張係数が１２．１×１０^－６／℃である電気亜鉛めっきされた冷間圧延鋼板（ＳＥＣＣ：Ｓｔｅｅｌ　Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ　Ｃｏｌｄ　Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ）や線膨張係数が２３．９×１０^－６／℃であるアルミニウムなどのように、比較的に線膨張係数が大きい材料が用いられていた。

　このため、上記発光素子から発生した熱の伝わりにより、上記支持部材内において、温度分布に比較的大きな差が生じ、上記支持部材内において、熱膨張量にも大きな差が生じ、結果として、上記支持部材に反りや撓みが生じていた。

　一方、本発明の発光装置においては、上記支持部材が全て同一材料で構成されているとした場合において、上記支持部材を上記発光素子から発生した熱の伝わりにより所定温度以上となる第１の領域と、上記所定温度未満となる第２の領域と、に分類している。

　そして、比較的に高温になる領域であるとともに、その領域内においての温度分布の差も大きく、従来のように線膨張係数が大きい材料を使用した場合に、熱膨張量に大きな差が生じ、結果として、反りや撓みが生じることが予想される上記支持部材の第１の領域には、少なくとも、線膨張係数が小さい炭素繊維強化プラスチックを用いる構成となっている。

　したがって、上記構成によれば、上記支持部材において、熱膨張量の差によって生じる反りや撓みを抑制できるので、上記発光素子や上記発光素子を備えた基板にも、反りや撓みは発生しにくくなる。

　よって、熱膨張量の差によって生じる反りや撓みを抑制できる発光装置を実現することができる。

　なお、上記炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：Ｃａｒｂｏｎ　Ｆｉｂｅｒ　Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　Ｐｏｌｙｍｅｒ）とは、炭素繊維とプラスチックとを混合し、従来より線膨張係数を大幅に小さくした材料である。

　本発明の照明装置は、上記の課題を解決するために、上記発光装置と、上記発光装置に備えられた発光素子から入射された光を面発光させる導光体と、を備えていることを特徴としている。

　上記構成によれば、熱膨張量の差によって生じる反りや撓みを抑制できる発光装置を用いているため、上記発光装置に備えられた発光素子の光軸と上記導光体の入射面の光軸とには、ズレが生じにくく、上記発光素子から出射された光の上記導光体への入射効率が高く、輝度ムラを抑制できる照明装置を実現することができる。

　本発明の表示装置は、上記の課題を解決するために、上記照明装置と、液晶表示パネルと、を備えていることを特徴としている。

　上記構成によれば、バックライトとして輝度ムラを抑制できる照明装置を用いているので、優れた画質の表示が可能な表示装置を実現できる。

　本発明の発光装置は、以上のように、上記支持部材は、上記支持部材が全て同一材料で構成されているとした場合において、上記発光素子から発生した熱の伝わりにより所定温度以上となる第１の領域と、上記所定温度未満となる第２の領域と、を備えており、少なくとも、上記第１の領域の支持部材は、炭素繊維強化プラスチックで形成されている構成である。

　本発明の照明装置は、以上のように、上記発光装置と、上記発光装置に備えられた発光素子から入射された光を面発光させる導光体と、を備えている構成である。

　本発明の表示装置は、以上のように、上記照明装置と、液晶表示パネルと、を備えている構成である。

　それゆえ、熱膨張量の差によって生じる反りや撓みを抑制できる発光装置と、入射効率が高く、輝度ムラを抑制できる照明装置と、輝度ムラを抑制した優れた画質の表示が可能な表示装置と、を実現することができるという効果を奏する。

本発明の一実施の形態の液晶表示装置の概略構成を示す図である。 図１に図示した液晶表示装置において、バックライトシャーシをアルミニウムのみで形成した場合における、バックライトシャーシの温度分布を示す図である。 図２に示すバックライトシャーシにおいての熱膨張量の差を示す図である。 図１に図示した液晶表示装置に備えられたバックライトシャーシを示す図である。 本発明の一実施の形態の液晶表示装置に備えることができる他のバックライトシャーシにおいて、熱膨張後の許容寸法を説明するための図である。 図１に図示した液晶表示装置に備えられたバックライトシャーシにおいて、光源から２００ｍｍ以上離れている領域も高温になった場合を示す図である。 本発明の他の実施の形態の液晶表示装置に備えられたバックライトシャーシに反りや撓みが生じないようにするための方法を説明するための図である。 図７に示す、バックライトシャーシ同士の結合部の部分拡大図である。 本発明の他の実施の形態の液晶表示装置に備えられたバックライトシャーシ同士が平面視において、重なる領域を示す図である。 本発明のさらに他の実施の形態の液晶表示装置の概略構成を示す図である。 本発明のさらに他の実施の形態の液晶表示装置に備えられたバックライトシャーシを示す図である。 本発明のさらに他の実施の形態の有機ＥＬ表示装置の概略構成を示す図である。 従来の表示装置用の照明装置（バックライト）の一例を示す図である。 従来の液晶表示装置に備えられた照明装置の光源および導光体の入光面付近の部分拡大断面図である。

　以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に限定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

　以下、表示装置として液晶表示装置を例に挙げて詳しく説明する。

　〔実施の形態１〕
　以下、本実施の形態においては、表示装置の一例として薄型テレビ用の液晶表示装置を例に挙げて詳しく説明する。

　図１は、本発明の一実施の形態の液晶表示装置１の概略構成を示す図である。

　液晶表示装置１は、液晶表示パネル９と、液晶表示パネル９へ向かって光を照射するバックライト（照明装置）と、を備えている。

　上記バックライトは、光源２・４と、光源２・４が設けられた光源用基板３・５と、バックライトシャーシ６（支持部材）と、光学部材７とを備えている。

　本実施の形態においては、上記バックライトとして、バックライトシャーシ６の上辺と下辺とに光源２・４が設けられたエッジライト型のバックライトを用いているが、これに限定されることはなく、例えば、直下型のバックライト、タイル型やタンデム型の導光体を備えたバックライトなども用いることができる。

　光源２・４としては、特にその種類に制限があるわけではなく、例えば、棒状光源や点状光源を用いることができるが、本実施の形態においては、発光ダイオード（以下ＬＥＤと称する）を用いている。

　そして、上記ＬＥＤは、光源用基板３・５であるＬＥＤ基板に設けられており、図示されているように、光源２が設けられた光源用基板３がバックライトシャーシ６の上辺に固定されており、一方、光源４が設けられた光源用基板５がバックライトシャーシ６の下辺に固定されている。

　なお、本実施の形態においては、光源用基板３・５は、バックライトシャーシ６に直接固定されているが、放熱部材などを介して、光源用基板３．５をバックライトシャーシ６に固定してもよい。

　また、固定方法としては、粘着材を用いる方法やねじ止めによる方法などを用いることができるが、これに限定されることなく、光源用基板３・５をバックライトシャーシ６に固定できるのであれば他の方法を用いてもよい。

　そして、光学部材７は、図１３の（ｂ）に図示されているような薄型の導光体と、上記導光体の出射面の反対側の面に設けられる反射シートと、上記導光体の出射面側に設けられる拡散板および複合機能光学シートと、を備えている。

　上記導光体は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などの透明樹脂で形成すればよいがこれらに限定されることはなく、導光体として一般的に使用される材料で形成することができる。

　また、上記拡散板は、上記導光体の出射面の全体を覆うように、出射面から所定の距離をもって、出射面に対向配置され、上記出射面から出射した光を拡散させる。

　なお、上記複合機能光学シートは、上記導光体の出射面から出射された光を均一化するとともに集光して、液晶表示パネル９へ照射するものである。

　すなわち、上記複合機能光学シートには、光を集光しつつ散乱させる拡散シートや、光を集光して正面方向（液晶表示パネル９の方向）の輝度を向上させるレンズシートや、光の一方の偏光成分を反射して他方の偏光成分を透過することによって液晶表示装置１の輝度を向上させる偏光反射シートなどを適用することができる。これらは、液晶表示装置１の価格や性能によって適宜組み合わせて使用することが好ましい。

　そして、図１に図示されているように、光学部材７上には、ポリカーボネート（ＰＣ）などの樹脂部材で形成される液晶表示パネル９を保持するためのパネルフレーム８が備えられている。

　なお、本発明の一実施の形態の液晶表示装置１に用いることのできる液晶表示パネル９の構成は特に限定されず、適宜公知の液晶パネルを適用することができる。図示は省略するが、液晶表示パネル９は、例えば、複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が形成されたアクティブマトリクス基板と、これに対向するカラーフィルタ基板とを備え、これらの基板の間に液晶層がシール材によって封入された構成を有している。

　そして、ベゼル１０は、液晶表示パネル９の表示領域以外を、上から覆うとともに、バックライトシャーシ６を外側から囲むようになっている。

　なお、図示してないが、液晶表示パネル９を駆動するための駆動回路などは適宜設けることができる。

　以下、液晶表示装置１に備えられたバックライトシャーシ６について詳しく説明する。

　図１に図示されているように、本実施の形態においては、光源２が設けられている近傍領域のバックライトシャーシ６ａと、光源４が設けられている近傍領域のバックライトシャーシ６ｃとは、炭素繊維とプラスチックとを混合した線膨張係数が略０（０．２×１０^－６／℃）である炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：Ｃａｒｂｏｎ　Ｆｉｂｅｒ　Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　Ｐｏｌｙｍｅｒ）で形成しており、光源２・４から比較的に遠い領域であり、バックライトシャーシ６ａとバックライトシャーシ６ｃとによって挟まれるように形成されているバックライトシャーシ６ｂは、アルミニウムで形成した。

　なお、上記炭素繊維強化プラスチックにおいて、上記炭素繊維と混合されるプラスチック類としては、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ナイロン、ポリエチレン（ＰＥＴ）などを例に挙げることができるが、これに限定されることはない。

　本実施の形態においては、線膨張係数が０．２×１０^－６／℃の炭素繊維強化プラスチックを用いているが、これに限定されることなく、光源２・４の光軸と導光体の入射面の光軸とのズレの許容量やバックライトシャーシ６ａ・６ｃ内の温度分布やバックライトシャーシ６ａ・６ｃのサイズなどを考慮し、線膨張係数が－０．２×１０^－６／℃～１１×１０^－６／℃の炭素繊維強化プラスチックを用いることができる。

　すなわち、本実施の形態においては、光源２・４から発生した熱の伝わりにより生じるバックライトシャーシ６における温度分布の差によって、バックライトシャーシ６において熱膨張量に差が生じ、反りや撓みが生じるのを抑制するため、光源２・４からの熱が伝達されやすい光源２・４の近傍領域に配置されるバックライトシャーシ６ａ・６ｃの材料としては、線膨張係数が小さい炭素繊維強化プラスチックを用いており、光源２・４からの熱が伝わり難い中央部分であるバックライトシャーシ６ｂの材料としては、線膨張係数が２３．９×１０^－６／℃と比較的大きいアルミニウムを用いている。

　一方、本実施の形態においては、バックライトシャーシ６ｂの材料としては、アルミニウムを用いているが、これに限定されることはなく、バックライトシャーシ６の剛性を確保できるのであれば、例えば、線膨張係数が１２．１×１０^－６／℃である電気亜鉛めっきされた冷間圧延鋼板（ＳＥＣＣ：Ｓｔｅｅｌ　Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ　Ｃｏｌｄ　Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ）などを用いることもでき、一方、バックライトシャーシ６の軽量化などを考慮した場合には、ポリカーボネートなどを用いることもできる。

　従来においては、バックライトシャーシとして、上述した電気亜鉛めっきされた冷間圧延鋼板やアルミニウムなどのように、比較的に線膨張係数が大きい材料が用いられていた。

　このため、バックライトシャーシ内において、温度分布に比較的大きな差が生じ、上記バックライトシャーシ内において熱膨張量にも大きな差が生じ、結果として、上記バックライトシャーシに反りや撓みが生じていた。

　一方、液晶表示装置１に備えられたバックライトシャーシ６においては、熱膨張量の差によって生じる反りや撓みを抑制できるようになっている。

　以下、図２～４に基づいて、バックライトシャーシ６において、バックライトシャーシ６ａ・６ｃとなる光源２・４の近傍領域（所定温度以上となる第１の領域）と、バックライトシャーシ６ｂとなる光源２・４から遠い領域（上記所定温度未満となる第２の領域）とを分ける一例について説明する。

　図２は、図１に図示した液晶表示装置１にバックライトシャーシ６の代わりにアルミニウムのみで形成されたバックライトシャーシ１１が備えられた場合における、バックライトシャーシ１１の温度分布を示す図である。

　図示されているように、光源２・４としてＬＥＤを用いている場合、ＬＥＤへの投入電力にもよるが、バックライトシャーシ１１の材料として、熱伝導率の高いアルミニウムを用いたとしても、ＬＥＤから発生した熱が伝わるのは、光源２・４から２００ｍｍ程度である。

　図３は、図２に示すバックライトシャーシ１１においての熱膨張量の差を示す図である。

　図示されているように、バックライトシャーシ１１内において、光源２・４から２００ｍｍまでの領域は、比較的高温となり、光源２・４から２００ｍｍ以上離れている領域は、比較的低温となる。

　したがって、アルミニウムのみで形成されているバックライトシャーシ１１内においては、光源２・４から２００ｍｍまでの領域と、光源２・４から２００ｍｍ以上離れている領域とでは、熱膨張量に大きな差が生じ、バックライトシャーシ１１には反りや撓みが生じることとなる。

　図４は、図１に図示した液晶表示装置１に備えられたバックライトシャーシ６を示す図である。

　図示されているように、本実施の形態においては、バックライトシャーシ６において、光源２・４から２００ｍｍまでの領域をバックライトシャーシ６ａ・６ｃとし、線膨張係数が小さい炭素繊維強化プラスチックで形成しており、光源２・４から２００ｍｍ以上離れている領域をバックライトシャーシ６ｂとし、比較的に線膨張係数が大きいアルミニウムで形成している。

　上記構成によれば、バックライトシャーシ６における熱膨張量の差によって生じる反りや撓みを抑制できるため、光源２・４の光軸と上記導光体の入射面の光軸とには、ズレが生じにくく、 光源２・４から出射された光の上記導光体への入射効率が高く、輝度ムラを抑制できるバックライトを実現することができる。

　また、上記構成によれば、上述したように、輝度ムラを抑制できるバックライトを用いているので、優れた画質の表示が可能な液晶表示装置１を実現できる。

　なお、本実施の形態においては、バックライトシャーシ６を線膨張係数が大きく異なる２つの材料を用いて形成しているが、線膨張係数が小さい炭素繊維強化プラスチックのみを用いて形成することもできる。

　以下、図５に基づいて、４０型の薄型テレビである液晶表示装置１に備えられるバックライトシャーシ６が一つの材料で形成される場合、その材料の線膨張係数をどの程度に設定すればよいかについて、詳しく説明する。

　図５において、図示されてないが、図中の左右端部には、光源２・４が配置され、４０型の薄型テレビ用のバックライトシャーシ６の場合には、光源２と光源４とが、略９００ｍｍ離されている。

　４０型の薄型テレビである液晶表示装置１において、光源２・４の光軸と導光体の入射面の光軸とのズレの許容量を０．６ｍｍとした場合（図１３の（ｃ）参照）、図５に図示されているように、熱膨張後の寸法ｔ（熱膨張後の許容寸法）は、４５０．０００４ｍｍ（√（４５０^２＋０．６^２））となる。

　バックライトシャーシ６における温度分布の差が４℃である場合、下記（式１）によって求まる熱膨張係数は、以下のようになる。

　　ΔＬ／（Ｌ×ΔＴ）　（式１）
　ΔＬは熱膨張量、Ｌは熱膨張が生じる前の長さ、ΔＴはバックライトシャーシ６において、熱膨張が生じてない箇所（図５の中央部分）と光源２・４が配置される箇所（図５の左右端部分）との温度差、すなわち、バックライトシャーシ６内の温度分布の差を示す。

　上記の場合においては、熱膨張係数は、（４５０．０００４－４５０）／（４５０×４）、約０．２×１０^－６／℃となるので、熱膨張後の寸法ｔを４５０．０００４ｍｍ以下、すなわち、図５における反り量を０．６ｍｍ以下とするためには、バックライトシャーシ６として、熱膨張係数が０．２×１０^－６／℃以下の材料を用いる必要があることとなる。

　なお、光源２・４の光軸と導光体の入射面の光軸とのズレの許容量がさらに小さい場合やバックライトシャーシ６内の温度分布の差が大きい場合やバックライトシャーシ６のサイズがさらに大きい場合などにおいては、熱膨張係数がさらに小さい材料を用いる必要があることとなる。

　したがって、バックライトシャーシ６は、線膨張係数が０．２×１０^－６／℃以下の材料で形成されていることが好ましい。

　上記構成によれば、４０型以上の薄型テレビ用のバックライトシャーシ６においても、熱膨張量の差によって生じる反りや撓みを抑制でき、光源２・４の光軸と上記導光体の入射面の光軸とには、ズレが生じにくく、 光源２・４から出射された光の上記導光体への入射効率が高く、輝度ムラを抑制できる液晶表示装置１を実現することができる。

　なお、バックライトシャーシ６を線膨張係数が２３．９×１０^－６／℃であるアルミニウムで形成した場合には、図５に示す反り量が６．２ｍｍとなり、一方、バックライトシャーシ６を線膨張係数が１２．１×１０^－６／℃である電気亜鉛めっきされた冷間圧延鋼板で形成した場合には、図５に示す反り量が４．４ｍｍとなるので、光源２・４の光軸と上記導光体の入射面の光軸とのズレが非常に大きくなってしまう。

　〔実施の形態２〕
　次に、図６～９に基づいて、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施の形態は、バックライトシャーシ６ａ・６ｂ´・６ｃに段差部を設けている点において、実施の形態１とは異なっており、その他の構成については実施の形態１において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態１の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

　図６は、液晶表示装置１に備えられたバックライトシャーシ６において、光源２・４から２００ｍｍ以上離れている領域も高温になった場合を示す図である。

　図示されているように、このような場合においては、バックライトシャーシ６ｂのみにおいて熱膨張量が大きくなってしまい、バックライトシャーシ６には反りや撓みが生じることとなる。

　このような問題を抑制するには、バックライトシャーシ６を線膨張係数が小さい炭素繊維強化プラスチックのみで形成してもよいが、バックライトシャーシ６に剛性などの特性を持たせるためには、バックライトシャーシ６の一部を電気亜鉛めっきされた鋼板やアルミニウムなどの金属部材で形成する必要がある。

　一方、バックライトシャーシ６の軽量化などを考慮した場合には、バックライトシャーシ６の一部をポリカーボネートなどで形成することもできる。

　図７は、光源２・４から２００ｍｍ以上離れている領域も高温になったとしても、バックライトシャーシ６に反りや撓みが生じないようにするための方法を説明するための図である。

　なお、図９の（ａ）は、分割されたバックライトシャーシ６ｂ´に備えられた段差部を示す図７のＡ－Ａ断面図である。

　図７に図示されているように、図１に示すバックライトシャーシ６ｂは、略中央で分割されており、図９の（ａ）に図示されているように、隣り合う分割されたバックライトシャーシ６ｂ´の何れか一方の端部には、平面視において、他方の端部が重なることができるように、段差部が設けられており、上記段差部上の一部に他方の端部が配置されている。

　上記構成によれば、液晶表示装置全体の温度が上昇（下降）し、バックライトシャーシ６ｂ´に膨張（収縮）が生じたとしても、隣り合う分割されたバックライトシャーシ６ｂ´の各々が、互いに影響を及ぼさずに（干渉せずに）、膨張（収縮）することができるので、バックライトシャーシ６ｂ´として、線膨張係数が比較的に高い材料を用いているにも関わらず、反りや撓みを抑制できる 液晶表示装置を実現することができる。

　また、図８は、図７に示す、バックライトシャーシ同士の結合部の部分拡大図である。

　図示されているように、バックライトシャーシ６ａ（バックライトシャーシ６ｃ）とバックライトシャーシ６ｂ´とは、バックライトシャーシ６ａ（バックライトシャーシ６ｃ）の端部とバックライトシャーシ６ｂ´の端部とが結合部材１２で結合されている。

　なお、本実施の形態においては、結合部材１２として、ネジを用いているが、これに限定されることはなく、粘着材を用いてもよい。

　また、図７、図９の（ｂ）および図９の（ｃ）に図示されているように、バックライトシャーシ６ａ（バックライトシャーシ６ｃ）とバックライトシャーシ６ｂ´との何れか一方の端部には、平面視において、他方の端部が重なることができるように、段差部が設けられており、上記段差部上の一部に他方の端部が配置されている。

　図９の（ｂ）は、図７のＢ－Ｂ断面図であり、バックライトシャーシ６ｂ´の両端部には、平面視において、バックライトシャーシ６ａおよびバックライトシャーシ６ｃの片端部が重なることができるように、段差部が設けられており、上記段差部上の一部にバックライトシャーシ６ａおよびバックライトシャーシ６ｃの片端部が配置されている。

　一方、図９の（ｃ）は、図７のＣ－Ｃ断面図であり、バックライトシャーシ６ａおよびバックライトシャーシ６ｃの片端部には、平面視において、バックライトシャーシ６ｂ´の両端部が重なることができるように、段差部が設けられており、上記段差部上の一部にバックライトシャーシ６ｂ´の両端部が配置されている。

　上記構成によれば、液晶表示装置全体の温度が上昇（下降）し、バックライトシャーシ６ｂ´に膨張（収縮）が生じたとしても、バックライトシャーシ６ｂ´が、バックライトシャーシ６ａ（バックライトシャーシ６ｃ）に影響を及ぼさずに（干渉せずに）、膨張（収縮）するとともに、バックライトシャーシ６ａ（バックライトシャーシ６ｃ）とバックライトシャーシ６ｂ´とは、端部で結合部材１２で結合されているので、バックライトシャーシ６ｂ´として、線膨張係数が比較的に高い材料を用いているにも関わらず、反りや撓みを抑制できる液晶表示装置を実現することができる。

　また、さらには、上記構成によれば、以上のように、段差部を設け、バックライトシャーシ６ａ（バックライトシャーシ６ｃ）とバックライトシャーシ６ｂ´とを交互に重ね合わせることにより、バックライトシャーシ６の剛性を確保することができる。

　〔実施の形態３〕
　次に、図１０および図１１に基づいて、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施の形態は、光源２・４から２００ｍｍ以上離れている領域に設けられるバックライトシャーシ６ｄとバックライトシャーシ６ｅとが、中央に空間を介して形成されている点において、実施の形態１および実施の形態２とは異なっており、その他の構成については実施の形態１において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態１の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

　図１０は、本発明の一実施の形態の液晶表示装置１ａの概略構成を示す図である。

　図１１は、液晶表示装置１ａに備えられたバックライトシャーシ６を示す図である。

　図１０および図１１に図示されているように、光源２・４から２００ｍｍ以上離れている領域に設けられるバックライトシャーシ６ｄとバックライトシャーシ６ｅとが、中央に空間（開口部）を介して形成されている。

　すなわち、液晶表示装置１ａに備えられたバックライトシャーシ６は、中央部分に開口部を有する枠状に形成されている。

　上記構成によれば、軽量化された液晶表示装置１ａを実現することができる。

　なお、本実施の形態においては、バックライトシャーシ６は、バックライトシャーシ６ａと、バックライトシャーシ６ｃと、バックライトシャーシ６ｄと、バックライトシャーシ６ｅとで構成されているが、これに限定されることなく、中央部分に開口部を有する枠状に形成された一つのバックライトシャーシで形成することもできる。

　〔実施の形態４〕
　次に、図１２に基づいて、本発明の第４の実施形態について説明する。本実施の形態は、表示装置がバックライトを備えてない自発光型表示装置である有機ＥＬ表示装置１ｂである点において、実施の形態１～３とは異なっており、その他の構成については実施の形態１において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態１の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

　図１２は、本発明の一実施の形態の有機ＥＬ表示装置１ｂの概略構成を示す図である。

　図１２に示すシャーシ１３は、線膨張係数が小さい炭素繊維強化プラスチックで形成されており、有機ＥＬ層を備えた発光素子１４がマトリクス状に複数個形成されている基板１５は、シャーシ１３に収まるようになっている。

　なお、シャーシ１３と発光素子１４と基板１５とで発光装置を形成する。

　上記構成によれば、発光素子１４において発生した熱が、シャーシ１３に伝わったとしても、シャーシ１３は、線膨張係数が０．２×１０^－６／℃である炭素繊維強化プラスチックで形成されているので、反りや撓みが生じにくく、輝度ムラを抑制した優れた画質の表示が可能な有機ＥＬ表示装置１ｂを実現できる。

　なお、本実施の形態においては、シャーシ１３として、線膨張係数が０．２×１０^－６／℃の炭素繊維強化プラスチックを用いているが、これに限定されることなく、画質に影響を及ぼすシャーシ１３における反りや撓みの許容量やシャーシ１３内の温度分布やシャーシ１３のサイズなどを考慮し、線膨張係数が－０．２×１０^－６／℃～１１×１０^－６／℃の炭素繊維強化プラスチックを用いることができる。

　本発明の発光装置は、上記支持部材において、上記第１の領域の支持部材と上記第２の領域の支持部材とは異なる材料で形成されており、上記第１の領域の支持部材は、上記第２の領域の支持部材より線膨張係数が小さい材料で形成されていることが好ましい。

　本発明の発光装置において、上記第２の領域の支持部材は、電気亜鉛めっきされた冷間圧延鋼板、アルミニウムおよびポリカーボネートから選択されるある一つの材料で形成されていることが好ましい。

　上記構成によれば、上記第１の領域と比較すると、比較的に高温にまで上がらない領域であるとともに、その領域内においての温度分布の差も大きくなく、その領域内において熱膨張量に大きな差が生じない上記支持部材の上記第２の領域には、例えば、線膨張係数よりは、剛性を重視した電気亜鉛めっきされた鋼板やアルミニウムなどを用いることができる。

　また、上記支持部材の軽量化などを考慮した場合、上記第２の領域に、ポリカーボネートなどを用いることができる。

　上記構成においては、上記第１の領域と上記第２の領域とにおいて、線膨張係数が異なる材料を用いているにも関わらず、上記第２の領域は、比較的に高温にまで上がらないため、上記第１の領域と上記第２の領域との間において、熱膨張量の差は生じない。

　このような構成とすることにより、熱膨張量の差によって生じる反りや撓みを抑制できるとともに、上記支持部材の第２の領域によって実現される他の物性、例えば、剛性や軽量性も備えた発光装置を実現することができる。

　本発明の発光装置は、上記支持部材において、上記第１の領域および上記第２の領域は、何れも上記第１の領域の支持部材で形成されていることが好ましい。

　上記構成によれば、上記支持部材の第１の領域および第２の領域が、何れも上記第１の領域の支持部材で形成されているので、上記支持部材を比較的容易に形成することができる。

　したがって、熱膨張量の差によって生じる反りや撓みを抑制できる発光装置を比較的容易に実現することができる。

　本発明の発光装置において、上記第２の領域の支持部材は、複数個に分割されており、隣り合う分割された上記第２の領域の支持部材の何れか一方の端部には、平面視において、他方の端部が重なることができるように、段差部が設けられており、上記段差部上の一部に他方の端部が配置されていることが好ましい。

　上記構成によれば、上記発光装置全体の温度が上昇（下降）し、上記第２の領域の支持部材に膨張（収縮）が生じたとしても、隣り合う分割された上記第２の領域の支持部材の各々が、互いに影響を及ぼさずに、膨張（収縮）するので、上記第２の領域の支持部材として、線膨張係数が比較的に高い材料を用いているにも関わらず、反りや撓みを抑制できる発光装置を実現することができる。

　本発明の発光装置において、上記第１の領域の支持部材と上記第２の領域の支持部材とは、上記第１の領域の支持部材の端部と上記第２の領域の支持部材の端部とが結合部材で結合されており、上記第１の領域の支持部材と上記第２の領域の支持部材との何れか一方の端部には、平面視において、他方の端部が重なることができるように、段差部が設けられており、上記段差部上の一部に他方の端部が配置されていることが好ましい。

　上記構成によれば、上記発光装置全体の温度が上昇（下降）し、上記第２の領域の支持部材に膨張（収縮）が生じたとしても、上記第２の領域の支持部材が、上記第１の領域の支持部材に影響を及ぼさずに、膨張（収縮）するとともに、上記第１の領域の支持部材と上記第２の領域の支持部材とは、端部でのみ結合部材で結合されているので、上記第２の領域の支持部材として、線膨張係数が比較的に高い材料を用いているにも関わらず、反りや撓みを抑制できる発光装置を実現することができる。

　また、さらには、上記構成によれば、上記第１の領域の支持部材の端部と上記第２の領域の支持部材の端部とが結合部材で結合されているのみでは、上記支持部材の剛性を確保することが困難であるが、以上のように、段差部を設け、上記第１の領域の支持部材と上記第２の領域の支持部材とを交互に重ね合わせることにより、支持部材の剛性を確保することができる。

　本発明の発光装置において、上記支持部材は、中央部分に開口部を有する枠状に形成されていることが好ましい。

　上記構成によれば、軽量化された発光装置を実現することができる。

　本発明の発光装置において、上記第１の領域の支持部材は、線膨張係数が０．２×１０^－６／℃以下の材料で形成されていることが好ましい。

　上記構成によれば、上記第１の領域の支持部材は、線膨張係数が０．２×１０^－６／℃以下の材料で形成されているため、例えば、上記支持部材が大型サイズであり、上記支持部材内の温度分布の差が大きくでも、上記支持部材において、熱膨張量の差によって生じる反りや撓みを抑制できる発光装置を実現することができる。

　本発明の表示装置において、上記発光装置に備えられた上記発光素子は、上記基板上にマトリクス状に複数個形成されていることを特徴としている。

　上記構成によれば、例えば、有機ＥＬやＰＤＰなどのような自発光型表示装置においても、輝度ムラを抑制した優れた画質の表示が可能な表示装置を実現できる。

　本発明は上記した各実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

　本発明は、屋内外用や表示装置用などとして利用される発光装置や上記発光装置を備えた照明装置や表示装置に適用することができる。

　　１、１ａ　　　　　　液晶表示装置（表示装置）
　　１ｂ　　　　　　　　有機ＥＬ表示装置（表示装置）
　　２、４　　　　　　　ＬＥＤ（発光素子）
　　３、５　　　　　　　ＬＥＤ基板（基板）
　　６　　　　　　　　　バックライトシャーシ（支持部材）
　　６ａ・６ｃ　　　　　バックライトシャーシ（第１の領域支持部材）
　　６ｂ　　　　　　　　バックライトシャーシ（第２の領域支持部材）
　　６ｂ´　　　　　　　バックライトシャーシ（分割された第２の領域の支持部材）
　　７　　　　　　　　　光学部材（導光体・反射シート）
　　９　　　　　　　　　液晶表示パネル
　　１２　　　　　　　　結合部材
　　１３　　　　　　　　シャーシ（支持部材）
　　１４　　　　　　　　発光素子
　　１５　　　　　　　　基板

Claims (11)

1. 　発光素子と、上記発光素子を備えた基板と、上記発光素子および上記基板を収めるための支持部材と、を備えた発光装置であって、
   　上記支持部材は、上記支持部材が全て同一材料で構成されているとした場合において、上記発光素子から発生した熱の伝わりにより所定温度以上となる第１の領域と、上記所定温度未満となる第２の領域と、を備えており、
   　少なくとも、上記第１の領域の支持部材は、炭素繊維強化プラスチックで形成されていることを特徴とする発光装置。
2. 　上記支持部材において、上記第１の領域の支持部材と上記第２の領域の支持部材とは異なる材料で形成されており、
   　上記第１の領域の支持部材は、上記第２の領域の支持部材より線膨張係数が小さい材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
3. 　上記支持部材において、上記第１の領域および上記第２の領域は、何れも上記第１の領域の支持部材で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
4. 　上記第２の領域の支持部材は、複数個に分割されており、
   　隣り合う分割された上記第２の領域の支持部材の何れか一方の端部には、平面視において、他方の端部が重なることができるように、段差部が設けられており、
   　上記段差部上の一部に他方の端部が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
5. 　上記第１の領域の支持部材と上記第２の領域の支持部材とは、上記第１の領域の支持部材の端部と上記第２の領域の支持部材の端部とが結合部材で結合されており、
   　上記第１の領域の支持部材と上記第２の領域の支持部材との何れか一方の端部には、平面視において、他方の端部が重なることができるように、段差部が設けられており、
   　上記段差部上の一部に他方の端部が配置されていることを特徴とする請求項２または４に記載の発光装置。
6. 　上記第２の領域の支持部材は、電気亜鉛めっきされた冷間圧延鋼板、アルミニウムおよびポリカーボネートから選択されるある一つの材料で形成されていることを特徴とする請求項２、４、５の何れか１項に記載の発光装置。
7. 　上記支持部材は、中央部分に開口部を有する枠状に形成されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の発光装置。
8. 　上記第１の領域の支持部材は、線膨張係数が０．２×１０^－６／℃以下の材料で形成されていることを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
9. 　請求項１から８に記載の発光装置と、上記発光装置に備えられた発光素子から入射された光を面発光させる導光体と、を備えていることを特徴とする照明装置。
10. 　請求項９に記載の照明装置と、液晶表示パネルと、を備えていることを特徴とする表示装置。
11. 　請求項１から８に記載の発光装置に備えられた上記発光素子は、上記基板上にマトリクス状に複数個形成されていることを特徴とする表示装置。

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