表示装置
【課題】より確実かつ効率的に放熱することができ、しかも、簡便な構成で表示装置の小型化に寄与することができる放熱機構を備えた表示装置を提供すること。
【解決手段】ケース３内に液晶パネル４、導光板７および前記導光板７の入射面７ａに対向配置される光源１０を有するバックライトユニット５を備えた表示装置であって、板状のヒートパイプ構造を有する長尺な放熱部材本体９ａと、放熱部材本体９ａに一体形成された複数個の係合突起部９ｂとを有する板状放熱部材９を備え、光源１０は放熱部材本体９ａにおける一面側に配設されており、下ケース３は少なくとも一部が高熱伝導性材料からなる放熱部によって構成され、放熱部には、係合突起部９ｂを係合させる係合孔３ｃが形成されており、板状放熱部材９は、係合突起部９ｂを係合孔３ｃに係合させ、係合孔３ｃから突出させた係合突起部９ｂの先端部を塑性変形させることにより、光源１０を導光板７の入射面７ａに対向させるようにして下ケース３に固定されている。
【解決手段】ケース３内に液晶パネル４、導光板７および前記導光板７の入射面７ａに対向配置される光源１０を有するバックライトユニット５を備えた表示装置であって、板状のヒートパイプ構造を有する長尺な放熱部材本体９ａと、放熱部材本体９ａに一体形成された複数個の係合突起部９ｂとを有する板状放熱部材９を備え、光源１０は放熱部材本体９ａにおける一面側に配設されており、下ケース３は少なくとも一部が高熱伝導性材料からなる放熱部によって構成され、放熱部には、係合突起部９ｂを係合させる係合孔３ｃが形成されており、板状放熱部材９は、係合突起部９ｂを係合孔３ｃに係合させ、係合孔３ｃから突出させた係合突起部９ｂの先端部を塑性変形させることにより、光源１０を導光板７の入射面７ａに対向させるようにして下ケース３に固定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバックライトユニットの放熱機構の配設方法に特徴を有する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車のコンソールに配設された各種計器やナビゲーションシステム等の表示部として、液晶パネルの背面側にバックライトユニットが配設された液晶表示装置が利用されている。前記バックライトユニットは、前記液晶パネルの背面に導光板を配設するとともに前記導光板の側端面に光源としての複数個のＬＥＤ（Light Emitting Diode）を配設してなり、このＬＥＤの出射光を導光板内に導いて前記導光板の表面から照明光として液晶パネルヘ出射させるように構成されている。このようなバックライトユニットを備えた液晶表示装置の場合、液晶パネルの動作環境が高温になると、その表示性能や寿命が低下するため、バックライトユニットの蓄熱を放熱するための機構（以下、放熱機構という。）を備える必要がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１０には、従来の放熱機構を備えた液晶表示装置の一例を示す。
【０００４】
この液晶表示装置は、ＴＦＴ液晶等の公知の液晶パネル２４と、前記液晶パネル２４を照明するバックライトユニット２５と、回路基板２８と、これらの液晶パネル２４、バックライトユニット２５および回路基板２８を収納する上ケース２２および下ケース２３とから構成されており、前記バックライトユニット２５には、光源としてのＬＥＤ３０の点灯照明時に発生する熱を放熱する放熱機構が配設されている。
【０００５】
前記上ケース２２は、ステンレス鋼等の金属で形成された矩形状の天板２２ａとその周辺に垂設された壁部２２ｂとからなり、前記天板２２ａの中央部には前記液晶パネル２４の表示領域を露出させる開口２２ｃが形成されている。また、前記下ケース２３は、アルミニウム等の金属で形成された矩形状の底板部２３ａとその周辺に立設された壁部２３ｂとを備えている。
【０００６】
前記バックライトユニット２５は、液晶パネル２４の配設方向となる上面を開口させた、ケース補強用の中間ケース２６を備えている。
【０００７】
前記中間ケース２６の略矩形状の底板２６ａ上には、放熱機構としての放熱板３１、反射シート（図示せず）、導光板２７および光学シート（図示せず）が順に積層されて収納されており、前記底板２６ａの中央部には、最下層に積層される放熱板３１の下面を露出させる開口２６ｃが形成されている。
【０００８】
前記放熱板３１はアルミニウム製の基板からなり、その一辺側は、前記導光板２７の入射面となる一側端面と適当な空隙、すなわち、ＬＥＤを実装した回路基板３２を配設可能な空隙を挟んで対向するように、液晶パネル２４の配設側へ折り曲げることで、前記反射シートや導光板２７等が載置される床板部３１ａから立設させた壁部３１ｂとして形成されている。そして、その壁部３１ｂの内面、すなわち、前記導光板２７の入射面となる側端面と対向する面には、複数個のＬＥＤ３０を実装した回路基板３２としてのＦＰＣ（Flexible printed circuits）が貼設され、上層に積層された前記導光板２７の入射面の長手方向に前記ＬＥＤ３０が配列するように構成されている。
【０００９】
また、本実施形態においては、前記放熱板３１の床板部３１ａの下面には、下ケース２３との固定のためのねじ止め部（図示せず）と、下ケース２３と伝熱シート（図示せず）を介して面接触する面接触部（図示せず）が形成されている。
【００１０】
そして、前記導光板２７の上面に光学シートを介して液晶パネル２４を重ねた状態で、前記液晶パネル２４側から上ケース２２を被着し、前記下ケース２３と係合させることで、各部材をケース２１内に収納し、液晶表示装置として形成されている。
【００１１】
そして、このように構成された液晶表示装置は、ＬＥＤ３０の発熱は、そのＬＥＤ３０が実装された回路基板３２を介して前記放熱板３１へ伝達され、この放熱板３１から放熱されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−２３５１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、近年、表示部の高輝度化の要請に応じて、前記光源として１５０ｍＡに対応するいわゆる高電流タイプのＬＥＤが用いられている。しかしながら、この高電流タイプのＬＥＤはその発熱量が多いため、この発熱を効率よく放熱しないと、液晶パネルの動作環境が高温となり、結果として、高輝度の表示も得られず、表示性能が低下してしまうことがある。
【００１４】
そこで、本発明は、より確実かつ効率的に放熱することができ、しかも、簡便な構成で表示装置の小型化に寄与することができる放熱機構を備えた表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記の課題を解決するために、本発明の表示装置は、ケース内に液晶パネル、導光板および前記導光板の入射面に対向配置される光源を有するバックライトユニットとを備えた表示装置であって、板状のヒートパイプ構造を有する長尺な放熱部材本体と、前記放熱部材本体に一体形成された複数個の係合突起部とを有する板状放熱部材を備え、前記光源は前記放熱部材本体における一面側に配設されており、前記ケースは少なくとも一部が金属製の放熱部によって構成され、前記放熱部には、前記係合突起部を係合させる係合孔が形成されており、前記板状放熱部材は、前記係合突起部を前記係合孔に係合させ、前記係合孔から突出させた係合突起部の先端部を組成変形させることにより、前記光源を前記導光板の入射面に対向させるようにして前記ケースに固定されていることを特徴とする。
【００１６】
このように構成された表示装置は、板状放熱部材のヒートパイプ構造によって光源の発熱を効率的に放熱するとともに、板状放熱部材の蓄熱を前記係合突起部を介してケースの放熱部へ伝達させることにより、バックライトユニットの発熱を放熱する。そして、係合突起部の先端部を回転、屈曲、あるいは、カシメ等により塑性変形させることにより、ケースに対し前記板状放熱部材を強固かつ確実に配設することができ、しかも、熱的な接触面積を大きく取ることができるので、放熱効率を向上させることが可能となる。
【００１７】
また、本発明の他の表示装置は、ケース内に液晶パネル、導光板および前記導光板の入射面に対向配置される光源を有するバックライトユニットとを備えた表示装置であって、板状のヒートパイプ構造を有する長尺な放熱部材本体と、前記放熱部材本体に一体形成された複数個の係合突起部とを有する板状放熱部材を備え、前記光源は前記放熱部材本体における一面側に配設されており、前記ケースは少なくとも一部が高熱伝導性材料からなる放熱部によって構成され、前記放熱部には、前記係合突起部を軟合させる係合孔が形成されており、前記板状放熱部材は、前記係合突起部を前記係合孔に軟合させることにより、前記光源を前記導光板の入射面となる側端面に対向させるようにして前記ケース内に固定されていることを特徴とする。
【００１８】
このように構成された表示装置においても、板状放熱部材のヒートパイプ構造によって光源の発熱を効率的に放熱するとともに、板状放熱部材の蓄熱を前記係合突起部を介してケースの放熱部へ伝達させることにより、バックライトユニットの発熱を放熱する。そして、係合突起部の先端部を係合孔に蕨合させることで、ケースに対し前記板状放熱部材を簡単かつ確実に配設することができ、しかも、従来の放熱機構に比べて熱的な接触面積を大きく取ることができるので、放熱効率を向上させることが可能となる。
【００１９】
そして、本発明の別の表示装置は、ケース内に、液晶パネル、導光板および前記導光板の入射面となる側端面に対向配置される光源を有するバックライトユニットとを備えた表示装置であって、板状のヒートパイプ構造を有する長尺な放熱部材本体が形成された板状放熱部材を備え、前記光源は前記放熱部材本体における一面側に配設されており、前記ケースは少なくとも一部が高熱伝導性材料からなる放熱部によって構成され、前記放熱部には、ケース内へ一方側から対向する他方側へ延出させて前記板状放熱部材に当接させる当接部が形成され、前記板状放熱部材は、前記当接部の付勢により前記ケースの前記他方側に押圧されて前記ケース内に固定されていることを特徴とする。
【００２０】
このように構成された表示装置においては、板状放熱部材のヒートパイプ構造によって光源の発熱を効率的に放熱するとともに、板状放熱部材の蓄熱を前記当接部を介してケースの放熱部へ伝達させることにより、バックライトユニットの発熱を放熱することが可能となる。
【００２１】
このように、ケースの放熱部を構成する高熱伝導性材料からなる当接部を、前記板状放熱部材に当接させることにより、従来の放熱機構に比べて熱的な接触面積を大きく取ることができるので、放熱効率を向上させることが可能となる。
【００２２】
そして、さらに、前記当接部は板ばね状に形成されており、前記当接部を前記板状放熱部材の前記光源を配設した一面側の反対側に当接させて、前記光源を前記導光板の入射面となる側端面に対向させることを特徴とする。
【００２３】
このように構成された表示装置は、板ばね状の前記当接部により、ケース内に前記板状放熱部材を簡単かつ確実に配設することができる。
【発明の効果】
【００２４】
このように、本発明の表示装置によれば、より確実かつ効率的に放熱することができるので、液晶パネルの動作環境の過度な高温化を防止して、高輝度な表示を実現することが可能となる。
【００２５】
また、主たる放熱機構として作用する前記板状放熱部材のケースへの固定方法は「係合（軟合）」あるいは「押圧・扶持」であるので、極めて簡便である。
【００２６】
しかも、その放熱機構として、導光板の入射面となる側端面に対向する大きさの板状放熱部材と、その板状放熱部材と熱的に接続された表示装置のケースとを利用することで、放熱機構としては極めてコンパクトな設計となり、表示装置の小型化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態の表示装置の要部分解斜視図
【図２】第１実施形態における放熱部としての下ケースと板状放熱部材との構造的固定および熱的接続の方法を説明するための仰視斜視図
【図３】第１実施形態における放熱部としての下ケースと板状放熱部材との構造的固定および熱的接続の方法を説明するための仰視拡大斜視図
【図４】第２実施形態における放熱部としての下ケースと板状放熱部材との構造的固定および熱的接続の方法を説明するための仰視斜視図
【図５】第２実施形態における放熱部としての下ケースと板状放熱部材との構造的固定および熱的接続の方法を説明するための仰視拡大斜視図
【図６】第３実施形態における放熱部としての下ケースの仰視斜視図
【図７】第３実施形態における放熱部としての下ケースと板状放熱部材との構造的固定および熱的接続の方法を説明するための斜視図
【図８】第３実施形態における放熱部としての下ケースと板状放熱部材との構造的固定および熱的接続の方法を説明する要部平面図
【図９】本発明の表示装置の高輝度化に関する効果を説明するためのグラフであり、（ａ）は比較対象となる従来の表示装置におけるディレーティングの電流と温度との関係を示すグラフ、（ｂ）は本発明の表示装置における電流と温度との関係を示すグラフ、（ｃ）は本発明の表示装置において、従来と同様のディレーティングを行なう場合の電流と温度との関係を示すグラフである。
【図１０】従来の表示装置の要部分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００２９】
図１は、本発明の第１実施形態の表示装置における要部分解斜視図である。
【００３０】
本実施形態の表示装置１は、上ケース２と下ケース３を有し、下ケース３内に、液晶パネル４と、この液晶パネル４の背面側に配設されるバックライトユニット５とを備えている。
【００３１】
本実施形態において、上ケース２はステンレス鋼等の金属で形成された、矩形状の天板２ａとこの天板２ａの周辺に垂設された壁部２ｂとからなり、前記天板２ａの中央部には前記液晶パネル４の表示領域を露出させる開口２ｃが形成されている。
【００３２】
また、前記下ケース３は全体が熱伝導性の良好なアルミニウム金属で形成され、該液晶表示パネルにおける放熱部として機能するように構成されており、矩形状の底板部３ａとその周辺に立設された壁部３ｂとを備えている。そして、本実施形態において、前記底板部３ａには、後述する板状放熱部材９に形成された係合突起部９ｂを係合させる複数個の係合孔３ｃが配列形成されている。
【００３３】
前記液晶パネル４としては、例えばＴＦＴ型液晶パネル４のような公知の構成の液晶パネル４を用いる。
【００３４】
また、前記バックライトユニット５は、略矩形状の底板部６ａと、その底板部６ａの周辺に立設された壁部６ｂとからなる中間ケース６を備えており、前記底板部６ａ上に、反射シート（図示せず。なお、前記底板部６ａを反射板として機能させる場合等には不要）、導光板７および光学シート（図示せず）等が積層されて収納されるように構成されている。そして、本実施形態においては、光源としてのＬＥＤ１０の出射光を導光板７の一側端面である入射面７ａに入光させるべく、ＬＥＤ１０の配列長さに合わせて、光源側側となる中間ケース６の壁部６ｂの中央部を切欠いて壁面開口部６ｃが形成されているとともに、後述する板状放熱部材９に形成された係合突起部９ｂを位置させるべく、前記壁面開口部６ｃに連続させて前記底板部６ａをコ字状に切欠いて底板部開口部６ｄが形成されている。
【００３５】
また、前記中間ケース６の底板部６ａの下面には、ねじ孔が螺設されたボス（図示せず）が一体に突出形成されている。そして、前記下ケース３の底板部３ａとの間に、液晶パネル４等を駆動するための回路基板８やガスケット（図示せず）等を適宜配置し、前記下ケース３に形成されたねじ孔（図示せず）と位置を合わせた状態でねじ（図示せず）を用いて、螺着されている。
【００３６】
そして、本実施形態においては、板状にヒートパイプ構造を有する長尺な板状放熱部材９が、前記中間ケース６の底板部６ａに積層された前記導光板７の入射面７ａとなる側端面と対向させて配設されている。本実施形態において、板状放熱部材９は、中間ケース６の前記壁面開孔部６ｃが形成された壁部６ｂに、長手方向の両端をそれぞれ沿わせるようにして前記中間ケース６内に立設されている。
【００３７】
前記板状放熱部材９の前記導光板７に対向する面には、光源としての複数個のＬＥＤ１０が導光板７の側端面の長手方向に配列させるようにして実装されるとともに、前記ＬＥＤ１０の点灯を制御するための制御回路が形成されている。すなわち、本実施形態において、前記板状放熱部材９は、ＬＥＤ１０の回路基板としての役割をも果たすように形成されている。
【００３８】
ここで、前記板状放熱部材９は、高熱伝導性材料により形成され、ヒートパイプ構造（例えば、毛細管構造）を板状としたヒートスプレツダであり、熱源となるＬＥＤ１０が配設された一面側において、前記ヒートパイプ内に封入した揮発性の液体（作動液）を蒸発させ熱吸収を行い、他面側においてその作動液を凝縮させ熱放出を行なうことで熱を移動可能とされた放熱部材本体９ａと、この放熱部材本体９ａを前記下ケース３に対して構造的に固定すると共に、熱的に接続させる複数個の係合突起部９ｂが一体に形成されている。
【００３９】
前記係合突起部９ｂは、具体的には図２および図３に示すように、板状放熱部材９の配設時に前記下ケース３側となる、放熱部材本体９ａの長手方向の一側面に、等間隔で複数個（図１および図２においては４個）形成されている。この係合突起部９ｂの形成位置および個数は、前記下ケース３に形成した係合孔３ｃの形成位置および個数に対応するものとする。
【００４０】
また、各係合突起部９ｂは、前記放熱部材本体９ａから延出させた軸部９ｂａと、その軸部９ｂａの先端に長手方向の中間部が接続された係止頭部９ｂｂとからなり、全体形状が略Ｔ字状に形成されている。さらに詳しくは、前記軸部９ｂａは、前記板状放熱部材９を壁面開孔部６ｃが形成された壁部に長手方向の両端をそれぞれ沿わせるようにして中間ケース６内に立設させた状態において、前記係合頭部９ｂｂが前記中間ケース６の底板部６ａに開口する底板部開口部６ｄを通って、前記下ケース３に形成された係合孔３ｃから該下ケース３外へ突出する長さに形成されている（図３参照）。また、前記係合頭部９ｂｂは、前記係合孔３ａに係合させる前の状態において、板状放熱部材９の放熱部本体９ａの長手方向に延在する小片部として形成されている。そして、前記係合突起部９ｂの先端部である前記係止頭部９ｂｂを前記係合孔３ｃから突出させ、前記軸部９ｂａとの連結部を前記下ケース３の底板部３ｃと平行に約９０°回転させて前記係止頭部９ｂｂを前記下ケース３に係止させ（ロック状態）、前記板状放熱部材９を筐体１に固定する。これにより、前記放熱部材本体９ａから係合突起部９ｂの軸部９ｂａおよび係止頭部９ｂｂを介し、アルミニウムからなる下ケース３に至るまでの熱の伝達経路が形成されることとなる。
【００４１】
そして、さらに、前記導光板７の上面に光学シート類を介して液晶パネル４を重ねた状態で、前記液晶パネル４側から前記上ケース２を被着し、下ケース３と軟着させることで、各部材は一体化され、液晶表示装置１として形成されている。
【００４２】
このように構成された液晶表示装置１は、ＬＥＤ１０の発熱を、前記放熱部材本体９ａの板状のヒートパイプ構造により、そのＬＥＤ１０が配設された一面側から裏面の他面側へ伝達し、前記壁部開口部６ｃの方へ放熱するとともに、前記放熱部材本体９ａから係合突起部９ｂの軸部９ｂａおよび係止頭部９ｂｂを介して下ケース３へ伝達し、この下ケース３から外部へ放熱する。よって、いわゆる高電流タイプのＬＥＤ１０を用いた場合であっても、従来の放熱機構を備えた液晶表示装置に比して、より確実かつ効率的に放熱し、板状放熱部材９のＬＥＤ１０の配設側が過熱状態となることを防止することができる。よって、液晶パネル４の動作環境の過熱を原因とする表示性能の低下を未然に防止し、高輝度の表示を実現することが可能となる。また、この構成の表示装置は、前述した従来の表示装置の構成における放熱板が不要となる。さらには、前記板状放熱部材９の固定方法が極めて簡便であるので、仮に、ＬＥＤ１０の不点灯などの問題が発生した場合には、この板状放熱部材９の交換作業も簡便にできるという利点もある。
【００４３】
なお、本実施形態においては、前記係合突起部９ｂを軸部９ｂａと係止頭部９ｂｂとからなるＴ字状に形成し、前記軸部９ｂａ部分を回転により塑性変形させ、前記係止頭部９ｂｂを係合孔３ｃに係止させ、ロック状態とする構成としたが、例えば、前記係合突起部９ｂを小片状に形成し、前記係合孔３ｃから突出する部分を屈曲させたり、カシメたりすることでロック状態とする構成としてもよい。さらに、本実施形態においては中間ケース６を配設したが、この中間ケース６は本願発明の必須の構成ではなく、省略も可能である。
【００４４】
また、ＬＥＤ１０が配設された前記板状放熱部材９は、液晶表示装置１内において、前記導光板７の入射面７ａに前記ＬＥＤ１０を対向対置させることができればよく、本実施形態のように，中間ケース６を有する場合においても、その中間ケース６の内側に配設することに限らず、前記開口壁部６ｃの外側に配設してもよい。
【００４５】
さらには、本実施形態においては、回路基板を兼ねて形成された前記板状放熱部材９の放熱部材本体９ａにＬＥＤ１０を直接に配設する構成としたが、ＦＰＣ等の回路基板を別に設けてこれに所望の数のＬＥＤ１０を配設し、このＦＰＣを前記放熱部材本体９ａの導光板７と対向する面に貼設してもよい。
【００４６】
また、本実施形態においては、液晶表示装置１の下ケース３自体を熱伝導性の良好なアルミニウムで形成することで放熱部として構成し、この下ケース３自体に熱を伝達させたが、少なくとも、前記板状放熱部材９の係合係止部９ｂを熱的に接続させる部分、すなわち、前記係合孔３ｃが形成される領域が、他の金属や高熱伝導性材料から形成され、放熱可能な放熱部とされていればよい。例えば、中間ケース６や上ケース２２に放熱部を設けてもよい。
【００４７】
図４および図５は、本発明の第２実施形態の液晶表示装置における板状放熱部材９を液晶表示装置１の下ケース３に固定する機構の斜視説明図である。以下、前記第１実施形態と異なる、本発明の要部を説明し、前述の実施形態と同一の構成部分については説明を省略する。
【００４８】
第２実施形態の液晶表示装置１においては、ＬＥＤ１０が配設された前記板状放熱部材９を中間ケース６の外方に配設するべく、前記下ケース３の底板部３ａは、前記係合孔３ｃを形成する領域となる底板部３ａａを該下ケース３の前記中間ケース６を収容する領域の底板部３ａｂから一段高く位置させた、段状に形成されている。そして、前記下ケース３の底板部３ａの前記係合孔３ｃを形成する領域には、本実施形態における係合突起部９ｂを骸挿させる係合孔３ｃが、前記板状放熱部材９の長手方向，すなわち、前記ＬＥＤ１０の配列方向に複数配列させて形成されている。
【００４９】
本実施形態において、前記各係合突起部９ｂは小片のピン状に形成されており、複数個の係合突起部９が、前記板状放熱部材９の配設時に前記下ケース３側となる放熱部材本体９ａの長手方向の一側面に等間隔で櫛歯状に形成されている。そして、各係合突起部９ｂは、前記板状放熱部材９を下フレーム３に立設させるようにして前記係合孔３ｃに骸挿させた時に、その先端部が該下ケース３外へ突出し、かつ、前記底板部３ａａの下方空隙内に収納されて、前記底板部３ａｂの下面から突出しないする寸法とされている。
【００５０】
そして、本実施形態においては、ピン状の前記係合突起部９ｂをそれぞれ対応する前記係合孔３ｃに軟挿させる。これにより、前記板状放熱部材９を下ケース３に対し立設させ、固定するとともに、前記放熱部材本体９ａからピン状の係合突起部９ｂを介し、アルミニウム製の下ケース３に至るまでの熱の伝達経路が形成される。なお、係合突起部９ｂの形成位置および個数は、前記下ケース３に形成した係合孔３ｃの形成位置および個数に対応するものとする。また、前記ピン状の係合突起部９ｂの具体的な形状は、図３および図４に示すような形状に限ることなく、係合孔３ｃとの関係において熱的に接続されるように軟着可能な形状であれば、例えば、円柱状のような他の形状であってもよい。
【００５１】
このように構成された液晶表示装置は、ＬＥＤ１０の発熱を、前記放熱部材本体９ａの板状のヒートパイプ構造により、そのＬＥＤ１０を配設した一面側からその裏面となる他面側へ伝達し、前記壁部開口部６ｃへ放熱するとともに、前記放熱部材本体９ａから係合突起部９ｂを介して、該係合突起部９ｂが横着されている下ケース３へ伝達し、この下ケース３から外部へ放熱することができ、前述の第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【００５２】
さらに、図６乃至図８は、本発明の第３実施形態の液晶表示装置における、前記板状放熱部材９を液晶表示装置１内に固定するための機構を示す斜視説明図である。以下、前記第１実施形態と異なる本発明の要部を説明し、前述の実施形態と同一の構成部分については説明を省略する。
【００５３】
第３実施形態の液晶表示装置１においては、下ケース３の光源側に位置する壁部３ｂには、コ字状の切欠きにより形成された舌片３ｅを、下ケ．ス３の内方へ折曲させて当接部として作用させるとともに、該舌片３ｅに当接する部材を下ケース３の内側へ押圧する付勢部材として作用させる、板ばね部３ｄが複数形成されている。また、前述の２つの実施形態における前記下ケース３の底板部３ａに形成していた係合孔３ｃおよび板状放熱部材９の係合突起部９ｂの形成は任意であり、本実施形態においては、前記係合孔３ｃおよび前記係合突起部９ｂは形成しない。
【００５４】
つまり、本実施形態において、前記板状放熱部材９は、前記放熱部材本体９ａのみから構成されており、前記板状放熱部材９の前記導光板７に対向する面には、前記ＬＥＤ１０を導光板７の側端面の長手方向に配列させるようにして複数個のＬＥＤ１０が実装されるとともに、前記ＬＥＤ１０の点灯を制御するための制御回路が形成されている。
【００５５】
そして、本実施形態においては、前記筐体１の下フレーム３内において、前記中間ケース６の壁部開口部６ｃが形成された壁部６ｂの外側に、板状放熱部材９を前記中間ケース６内に積層された導光板７の入射面７ａに前記ＬＥＤ１０を対向させるようにして配置するとともに、前記下フレーム３の壁部３ｂに形成された前記板ばね部３ｄの舌片３ｅを前記板状放熱部材９のＬＥＤ１０が配設された面の裏面となる他端面へ当接させ、前記板状放熱部材９を前記中間ケース６の開口壁部３ｂへ押圧して、中間ケース６との間で固定狭持する。
【００５６】
このように構成された液晶表示装置は、ＬＥＤ１０の発熱を、前記放熱部材本体９ａ の板状のと．トパイプ構造により、そのＬＥＤ１０が配設された一面側から裏面となる他面側へ伝達し、前記壁部開口部６ｃから放熱するとともに、前記放熱部材本体９ａからなる板状放熱部材９の前記他面に当接する板ばね部３ｄを介して下ケース３へ伝達し、この下ケース３から放熱することができ、前述の第１実施形態および第２実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【００５７】
なお、図６には、下ケース３の底板部３ａにおける下面に、放熱を促すための金属製の放熱フィン１１が形成された場合を示している。この放熱フィン１１は、第１、第２実施形態において放熱機構として作用する下ケース３にも同様に形成することができる。
【００５８】
なお、いずれの実施形態においても、反射シート、導光板７および光学シートを積層して収納する中間ケース６を省略することができる。その場合、例えば、前述の第３実施形態においては、前記板状放熱部材９は、前記下ケース３に該板状放熱部材９を押し当てる当接壁を形成することで、導光板７の光入射面７ａと光源としてのＬＥＤ１０との距離を所定に保った状態で、下ケース３に固定配置させることが可能となる。
【００５９】
また、図９は、本発明の第１実施形態における液晶表示装置の高輝度化に関する効果を説明するためのグラフであり、（ａ）は、本発明の比較対象となる従来の表示装置において高電流（１５０ｍＡ）のＬＥＤ１０を用いた場合に、チップ表面における耐熱温度（以下、チップ許容温度という：１２０℃）を維持するために行っていたディレーティング（負荷軽減）の電流と温度との関係を示している。なお、（ａ）乃至（ｃ）の各グラフの縦軸はＬＥＤチップに投入される電流、横軸は該ＬＥＤチップの周辺温度（サーモセンサ配設箇所温度）である。
【００６０】
（ａ）においては、ＬＥＤ周辺温度の６０℃を検出するまでは１５０ｍＡの電流を流して高輝度な表示を行い、ＬＥＤ周辺温度の６０℃を検出した段階から８５℃を検出するまでディレーティング（温度の上昇に合わせて電流を減少させる）を行い、チップ許容温度（１２０℃）を維持するとともに、規格にあった輝度の表示を実現していた。
【００６１】
これに対し、本発明の第１実施形態ｌこおける液晶表示装置においては、（ｂ）に示すように、放熱効果により熱抵抗が減少することにより、ＬＥＤ電流増による発熱ロスを抑え、ＬＥＤ周辺温度の８５℃を検出するまで、ディレーティングをせずに、高輝度な表示を実現することができた。
【００６２】
また、本発明の第１実施形態における液晶表示装置において、（ａ）に示す、６０℃を検出した段階から８５℃を検出するまでの従来のディレーティングを実行する場合、（ｃ）に示すように、ＬＥＤ周辺温度の６０℃を検出するまでは２００ｍＡの電流を流し、ＬＥＤ周辺温度の６０℃を検出した段階から８５℃を検出するまでは１５０ｍＡの電流を流すことができることがわかった。よって、さらに高輝度な表示を実現したり、あるいは、ＬＥＤの配設個数を削減させることができることがわかった。
【００６３】
このように、本発明の放熱機構を有する表示装置においては、前記放熱部材本体９ａ自体の放熱効果と、前記放熱部材本体９ａから係合突起部９ｂの軸部および係止頭部を介して下ケース３へ伝達し、この下ケース３から外部へ放熱する放熱効果とが相俟って、表示装置の高輝度な表示を実現することが可能となった。
【符号の説明】
【００６４】
１ 液晶表示装置
２ 上ケース
３ 下ケース
３ｃ 係合孔
４ 液晶パネル
５ バックライトユニット
６ 中間ケース
７ 導光板
８ 回路基板
９ 板状放熱部材
９ａ 放熱部材本体
９ｂ 係合突起部
９ｂａ 軸部
９ｂｂ 係止頭部
１０ ＬＥＤ
【技術分野】
【０００１】
本発明はバックライトユニットの放熱機構の配設方法に特徴を有する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車のコンソールに配設された各種計器やナビゲーションシステム等の表示部として、液晶パネルの背面側にバックライトユニットが配設された液晶表示装置が利用されている。前記バックライトユニットは、前記液晶パネルの背面に導光板を配設するとともに前記導光板の側端面に光源としての複数個のＬＥＤ（Light Emitting Diode）を配設してなり、このＬＥＤの出射光を導光板内に導いて前記導光板の表面から照明光として液晶パネルヘ出射させるように構成されている。このようなバックライトユニットを備えた液晶表示装置の場合、液晶パネルの動作環境が高温になると、その表示性能や寿命が低下するため、バックライトユニットの蓄熱を放熱するための機構（以下、放熱機構という。）を備える必要がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１０には、従来の放熱機構を備えた液晶表示装置の一例を示す。
【０００４】
この液晶表示装置は、ＴＦＴ液晶等の公知の液晶パネル２４と、前記液晶パネル２４を照明するバックライトユニット２５と、回路基板２８と、これらの液晶パネル２４、バックライトユニット２５および回路基板２８を収納する上ケース２２および下ケース２３とから構成されており、前記バックライトユニット２５には、光源としてのＬＥＤ３０の点灯照明時に発生する熱を放熱する放熱機構が配設されている。
【０００５】
前記上ケース２２は、ステンレス鋼等の金属で形成された矩形状の天板２２ａとその周辺に垂設された壁部２２ｂとからなり、前記天板２２ａの中央部には前記液晶パネル２４の表示領域を露出させる開口２２ｃが形成されている。また、前記下ケース２３は、アルミニウム等の金属で形成された矩形状の底板部２３ａとその周辺に立設された壁部２３ｂとを備えている。
【０００６】
前記バックライトユニット２５は、液晶パネル２４の配設方向となる上面を開口させた、ケース補強用の中間ケース２６を備えている。
【０００７】
前記中間ケース２６の略矩形状の底板２６ａ上には、放熱機構としての放熱板３１、反射シート（図示せず）、導光板２７および光学シート（図示せず）が順に積層されて収納されており、前記底板２６ａの中央部には、最下層に積層される放熱板３１の下面を露出させる開口２６ｃが形成されている。
【０００８】
前記放熱板３１はアルミニウム製の基板からなり、その一辺側は、前記導光板２７の入射面となる一側端面と適当な空隙、すなわち、ＬＥＤを実装した回路基板３２を配設可能な空隙を挟んで対向するように、液晶パネル２４の配設側へ折り曲げることで、前記反射シートや導光板２７等が載置される床板部３１ａから立設させた壁部３１ｂとして形成されている。そして、その壁部３１ｂの内面、すなわち、前記導光板２７の入射面となる側端面と対向する面には、複数個のＬＥＤ３０を実装した回路基板３２としてのＦＰＣ（Flexible printed circuits）が貼設され、上層に積層された前記導光板２７の入射面の長手方向に前記ＬＥＤ３０が配列するように構成されている。
【０００９】
また、本実施形態においては、前記放熱板３１の床板部３１ａの下面には、下ケース２３との固定のためのねじ止め部（図示せず）と、下ケース２３と伝熱シート（図示せず）を介して面接触する面接触部（図示せず）が形成されている。
【００１０】
そして、前記導光板２７の上面に光学シートを介して液晶パネル２４を重ねた状態で、前記液晶パネル２４側から上ケース２２を被着し、前記下ケース２３と係合させることで、各部材をケース２１内に収納し、液晶表示装置として形成されている。
【００１１】
そして、このように構成された液晶表示装置は、ＬＥＤ３０の発熱は、そのＬＥＤ３０が実装された回路基板３２を介して前記放熱板３１へ伝達され、この放熱板３１から放熱されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−２３５１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、近年、表示部の高輝度化の要請に応じて、前記光源として１５０ｍＡに対応するいわゆる高電流タイプのＬＥＤが用いられている。しかしながら、この高電流タイプのＬＥＤはその発熱量が多いため、この発熱を効率よく放熱しないと、液晶パネルの動作環境が高温となり、結果として、高輝度の表示も得られず、表示性能が低下してしまうことがある。
【００１４】
そこで、本発明は、より確実かつ効率的に放熱することができ、しかも、簡便な構成で表示装置の小型化に寄与することができる放熱機構を備えた表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記の課題を解決するために、本発明の表示装置は、ケース内に液晶パネル、導光板および前記導光板の入射面に対向配置される光源を有するバックライトユニットとを備えた表示装置であって、板状のヒートパイプ構造を有する長尺な放熱部材本体と、前記放熱部材本体に一体形成された複数個の係合突起部とを有する板状放熱部材を備え、前記光源は前記放熱部材本体における一面側に配設されており、前記ケースは少なくとも一部が金属製の放熱部によって構成され、前記放熱部には、前記係合突起部を係合させる係合孔が形成されており、前記板状放熱部材は、前記係合突起部を前記係合孔に係合させ、前記係合孔から突出させた係合突起部の先端部を組成変形させることにより、前記光源を前記導光板の入射面に対向させるようにして前記ケースに固定されていることを特徴とする。
【００１６】
このように構成された表示装置は、板状放熱部材のヒートパイプ構造によって光源の発熱を効率的に放熱するとともに、板状放熱部材の蓄熱を前記係合突起部を介してケースの放熱部へ伝達させることにより、バックライトユニットの発熱を放熱する。そして、係合突起部の先端部を回転、屈曲、あるいは、カシメ等により塑性変形させることにより、ケースに対し前記板状放熱部材を強固かつ確実に配設することができ、しかも、熱的な接触面積を大きく取ることができるので、放熱効率を向上させることが可能となる。
【００１７】
また、本発明の他の表示装置は、ケース内に液晶パネル、導光板および前記導光板の入射面に対向配置される光源を有するバックライトユニットとを備えた表示装置であって、板状のヒートパイプ構造を有する長尺な放熱部材本体と、前記放熱部材本体に一体形成された複数個の係合突起部とを有する板状放熱部材を備え、前記光源は前記放熱部材本体における一面側に配設されており、前記ケースは少なくとも一部が高熱伝導性材料からなる放熱部によって構成され、前記放熱部には、前記係合突起部を軟合させる係合孔が形成されており、前記板状放熱部材は、前記係合突起部を前記係合孔に軟合させることにより、前記光源を前記導光板の入射面となる側端面に対向させるようにして前記ケース内に固定されていることを特徴とする。
【００１８】
このように構成された表示装置においても、板状放熱部材のヒートパイプ構造によって光源の発熱を効率的に放熱するとともに、板状放熱部材の蓄熱を前記係合突起部を介してケースの放熱部へ伝達させることにより、バックライトユニットの発熱を放熱する。そして、係合突起部の先端部を係合孔に蕨合させることで、ケースに対し前記板状放熱部材を簡単かつ確実に配設することができ、しかも、従来の放熱機構に比べて熱的な接触面積を大きく取ることができるので、放熱効率を向上させることが可能となる。
【００１９】
そして、本発明の別の表示装置は、ケース内に、液晶パネル、導光板および前記導光板の入射面となる側端面に対向配置される光源を有するバックライトユニットとを備えた表示装置であって、板状のヒートパイプ構造を有する長尺な放熱部材本体が形成された板状放熱部材を備え、前記光源は前記放熱部材本体における一面側に配設されており、前記ケースは少なくとも一部が高熱伝導性材料からなる放熱部によって構成され、前記放熱部には、ケース内へ一方側から対向する他方側へ延出させて前記板状放熱部材に当接させる当接部が形成され、前記板状放熱部材は、前記当接部の付勢により前記ケースの前記他方側に押圧されて前記ケース内に固定されていることを特徴とする。
【００２０】
このように構成された表示装置においては、板状放熱部材のヒートパイプ構造によって光源の発熱を効率的に放熱するとともに、板状放熱部材の蓄熱を前記当接部を介してケースの放熱部へ伝達させることにより、バックライトユニットの発熱を放熱することが可能となる。
【００２１】
このように、ケースの放熱部を構成する高熱伝導性材料からなる当接部を、前記板状放熱部材に当接させることにより、従来の放熱機構に比べて熱的な接触面積を大きく取ることができるので、放熱効率を向上させることが可能となる。
【００２２】
そして、さらに、前記当接部は板ばね状に形成されており、前記当接部を前記板状放熱部材の前記光源を配設した一面側の反対側に当接させて、前記光源を前記導光板の入射面となる側端面に対向させることを特徴とする。
【００２３】
このように構成された表示装置は、板ばね状の前記当接部により、ケース内に前記板状放熱部材を簡単かつ確実に配設することができる。
【発明の効果】
【００２４】
このように、本発明の表示装置によれば、より確実かつ効率的に放熱することができるので、液晶パネルの動作環境の過度な高温化を防止して、高輝度な表示を実現することが可能となる。
【００２５】
また、主たる放熱機構として作用する前記板状放熱部材のケースへの固定方法は「係合（軟合）」あるいは「押圧・扶持」であるので、極めて簡便である。
【００２６】
しかも、その放熱機構として、導光板の入射面となる側端面に対向する大きさの板状放熱部材と、その板状放熱部材と熱的に接続された表示装置のケースとを利用することで、放熱機構としては極めてコンパクトな設計となり、表示装置の小型化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態の表示装置の要部分解斜視図
【図２】第１実施形態における放熱部としての下ケースと板状放熱部材との構造的固定および熱的接続の方法を説明するための仰視斜視図
【図３】第１実施形態における放熱部としての下ケースと板状放熱部材との構造的固定および熱的接続の方法を説明するための仰視拡大斜視図
【図４】第２実施形態における放熱部としての下ケースと板状放熱部材との構造的固定および熱的接続の方法を説明するための仰視斜視図
【図５】第２実施形態における放熱部としての下ケースと板状放熱部材との構造的固定および熱的接続の方法を説明するための仰視拡大斜視図
【図６】第３実施形態における放熱部としての下ケースの仰視斜視図
【図７】第３実施形態における放熱部としての下ケースと板状放熱部材との構造的固定および熱的接続の方法を説明するための斜視図
【図８】第３実施形態における放熱部としての下ケースと板状放熱部材との構造的固定および熱的接続の方法を説明する要部平面図
【図９】本発明の表示装置の高輝度化に関する効果を説明するためのグラフであり、（ａ）は比較対象となる従来の表示装置におけるディレーティングの電流と温度との関係を示すグラフ、（ｂ）は本発明の表示装置における電流と温度との関係を示すグラフ、（ｃ）は本発明の表示装置において、従来と同様のディレーティングを行なう場合の電流と温度との関係を示すグラフである。
【図１０】従来の表示装置の要部分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００２９】
図１は、本発明の第１実施形態の表示装置における要部分解斜視図である。
【００３０】
本実施形態の表示装置１は、上ケース２と下ケース３を有し、下ケース３内に、液晶パネル４と、この液晶パネル４の背面側に配設されるバックライトユニット５とを備えている。
【００３１】
本実施形態において、上ケース２はステンレス鋼等の金属で形成された、矩形状の天板２ａとこの天板２ａの周辺に垂設された壁部２ｂとからなり、前記天板２ａの中央部には前記液晶パネル４の表示領域を露出させる開口２ｃが形成されている。
【００３２】
また、前記下ケース３は全体が熱伝導性の良好なアルミニウム金属で形成され、該液晶表示パネルにおける放熱部として機能するように構成されており、矩形状の底板部３ａとその周辺に立設された壁部３ｂとを備えている。そして、本実施形態において、前記底板部３ａには、後述する板状放熱部材９に形成された係合突起部９ｂを係合させる複数個の係合孔３ｃが配列形成されている。
【００３３】
前記液晶パネル４としては、例えばＴＦＴ型液晶パネル４のような公知の構成の液晶パネル４を用いる。
【００３４】
また、前記バックライトユニット５は、略矩形状の底板部６ａと、その底板部６ａの周辺に立設された壁部６ｂとからなる中間ケース６を備えており、前記底板部６ａ上に、反射シート（図示せず。なお、前記底板部６ａを反射板として機能させる場合等には不要）、導光板７および光学シート（図示せず）等が積層されて収納されるように構成されている。そして、本実施形態においては、光源としてのＬＥＤ１０の出射光を導光板７の一側端面である入射面７ａに入光させるべく、ＬＥＤ１０の配列長さに合わせて、光源側側となる中間ケース６の壁部６ｂの中央部を切欠いて壁面開口部６ｃが形成されているとともに、後述する板状放熱部材９に形成された係合突起部９ｂを位置させるべく、前記壁面開口部６ｃに連続させて前記底板部６ａをコ字状に切欠いて底板部開口部６ｄが形成されている。
【００３５】
また、前記中間ケース６の底板部６ａの下面には、ねじ孔が螺設されたボス（図示せず）が一体に突出形成されている。そして、前記下ケース３の底板部３ａとの間に、液晶パネル４等を駆動するための回路基板８やガスケット（図示せず）等を適宜配置し、前記下ケース３に形成されたねじ孔（図示せず）と位置を合わせた状態でねじ（図示せず）を用いて、螺着されている。
【００３６】
そして、本実施形態においては、板状にヒートパイプ構造を有する長尺な板状放熱部材９が、前記中間ケース６の底板部６ａに積層された前記導光板７の入射面７ａとなる側端面と対向させて配設されている。本実施形態において、板状放熱部材９は、中間ケース６の前記壁面開孔部６ｃが形成された壁部６ｂに、長手方向の両端をそれぞれ沿わせるようにして前記中間ケース６内に立設されている。
【００３７】
前記板状放熱部材９の前記導光板７に対向する面には、光源としての複数個のＬＥＤ１０が導光板７の側端面の長手方向に配列させるようにして実装されるとともに、前記ＬＥＤ１０の点灯を制御するための制御回路が形成されている。すなわち、本実施形態において、前記板状放熱部材９は、ＬＥＤ１０の回路基板としての役割をも果たすように形成されている。
【００３８】
ここで、前記板状放熱部材９は、高熱伝導性材料により形成され、ヒートパイプ構造（例えば、毛細管構造）を板状としたヒートスプレツダであり、熱源となるＬＥＤ１０が配設された一面側において、前記ヒートパイプ内に封入した揮発性の液体（作動液）を蒸発させ熱吸収を行い、他面側においてその作動液を凝縮させ熱放出を行なうことで熱を移動可能とされた放熱部材本体９ａと、この放熱部材本体９ａを前記下ケース３に対して構造的に固定すると共に、熱的に接続させる複数個の係合突起部９ｂが一体に形成されている。
【００３９】
前記係合突起部９ｂは、具体的には図２および図３に示すように、板状放熱部材９の配設時に前記下ケース３側となる、放熱部材本体９ａの長手方向の一側面に、等間隔で複数個（図１および図２においては４個）形成されている。この係合突起部９ｂの形成位置および個数は、前記下ケース３に形成した係合孔３ｃの形成位置および個数に対応するものとする。
【００４０】
また、各係合突起部９ｂは、前記放熱部材本体９ａから延出させた軸部９ｂａと、その軸部９ｂａの先端に長手方向の中間部が接続された係止頭部９ｂｂとからなり、全体形状が略Ｔ字状に形成されている。さらに詳しくは、前記軸部９ｂａは、前記板状放熱部材９を壁面開孔部６ｃが形成された壁部に長手方向の両端をそれぞれ沿わせるようにして中間ケース６内に立設させた状態において、前記係合頭部９ｂｂが前記中間ケース６の底板部６ａに開口する底板部開口部６ｄを通って、前記下ケース３に形成された係合孔３ｃから該下ケース３外へ突出する長さに形成されている（図３参照）。また、前記係合頭部９ｂｂは、前記係合孔３ａに係合させる前の状態において、板状放熱部材９の放熱部本体９ａの長手方向に延在する小片部として形成されている。そして、前記係合突起部９ｂの先端部である前記係止頭部９ｂｂを前記係合孔３ｃから突出させ、前記軸部９ｂａとの連結部を前記下ケース３の底板部３ｃと平行に約９０°回転させて前記係止頭部９ｂｂを前記下ケース３に係止させ（ロック状態）、前記板状放熱部材９を筐体１に固定する。これにより、前記放熱部材本体９ａから係合突起部９ｂの軸部９ｂａおよび係止頭部９ｂｂを介し、アルミニウムからなる下ケース３に至るまでの熱の伝達経路が形成されることとなる。
【００４１】
そして、さらに、前記導光板７の上面に光学シート類を介して液晶パネル４を重ねた状態で、前記液晶パネル４側から前記上ケース２を被着し、下ケース３と軟着させることで、各部材は一体化され、液晶表示装置１として形成されている。
【００４２】
このように構成された液晶表示装置１は、ＬＥＤ１０の発熱を、前記放熱部材本体９ａの板状のヒートパイプ構造により、そのＬＥＤ１０が配設された一面側から裏面の他面側へ伝達し、前記壁部開口部６ｃの方へ放熱するとともに、前記放熱部材本体９ａから係合突起部９ｂの軸部９ｂａおよび係止頭部９ｂｂを介して下ケース３へ伝達し、この下ケース３から外部へ放熱する。よって、いわゆる高電流タイプのＬＥＤ１０を用いた場合であっても、従来の放熱機構を備えた液晶表示装置に比して、より確実かつ効率的に放熱し、板状放熱部材９のＬＥＤ１０の配設側が過熱状態となることを防止することができる。よって、液晶パネル４の動作環境の過熱を原因とする表示性能の低下を未然に防止し、高輝度の表示を実現することが可能となる。また、この構成の表示装置は、前述した従来の表示装置の構成における放熱板が不要となる。さらには、前記板状放熱部材９の固定方法が極めて簡便であるので、仮に、ＬＥＤ１０の不点灯などの問題が発生した場合には、この板状放熱部材９の交換作業も簡便にできるという利点もある。
【００４３】
なお、本実施形態においては、前記係合突起部９ｂを軸部９ｂａと係止頭部９ｂｂとからなるＴ字状に形成し、前記軸部９ｂａ部分を回転により塑性変形させ、前記係止頭部９ｂｂを係合孔３ｃに係止させ、ロック状態とする構成としたが、例えば、前記係合突起部９ｂを小片状に形成し、前記係合孔３ｃから突出する部分を屈曲させたり、カシメたりすることでロック状態とする構成としてもよい。さらに、本実施形態においては中間ケース６を配設したが、この中間ケース６は本願発明の必須の構成ではなく、省略も可能である。
【００４４】
また、ＬＥＤ１０が配設された前記板状放熱部材９は、液晶表示装置１内において、前記導光板７の入射面７ａに前記ＬＥＤ１０を対向対置させることができればよく、本実施形態のように，中間ケース６を有する場合においても、その中間ケース６の内側に配設することに限らず、前記開口壁部６ｃの外側に配設してもよい。
【００４５】
さらには、本実施形態においては、回路基板を兼ねて形成された前記板状放熱部材９の放熱部材本体９ａにＬＥＤ１０を直接に配設する構成としたが、ＦＰＣ等の回路基板を別に設けてこれに所望の数のＬＥＤ１０を配設し、このＦＰＣを前記放熱部材本体９ａの導光板７と対向する面に貼設してもよい。
【００４６】
また、本実施形態においては、液晶表示装置１の下ケース３自体を熱伝導性の良好なアルミニウムで形成することで放熱部として構成し、この下ケース３自体に熱を伝達させたが、少なくとも、前記板状放熱部材９の係合係止部９ｂを熱的に接続させる部分、すなわち、前記係合孔３ｃが形成される領域が、他の金属や高熱伝導性材料から形成され、放熱可能な放熱部とされていればよい。例えば、中間ケース６や上ケース２２に放熱部を設けてもよい。
【００４７】
図４および図５は、本発明の第２実施形態の液晶表示装置における板状放熱部材９を液晶表示装置１の下ケース３に固定する機構の斜視説明図である。以下、前記第１実施形態と異なる、本発明の要部を説明し、前述の実施形態と同一の構成部分については説明を省略する。
【００４８】
第２実施形態の液晶表示装置１においては、ＬＥＤ１０が配設された前記板状放熱部材９を中間ケース６の外方に配設するべく、前記下ケース３の底板部３ａは、前記係合孔３ｃを形成する領域となる底板部３ａａを該下ケース３の前記中間ケース６を収容する領域の底板部３ａｂから一段高く位置させた、段状に形成されている。そして、前記下ケース３の底板部３ａの前記係合孔３ｃを形成する領域には、本実施形態における係合突起部９ｂを骸挿させる係合孔３ｃが、前記板状放熱部材９の長手方向，すなわち、前記ＬＥＤ１０の配列方向に複数配列させて形成されている。
【００４９】
本実施形態において、前記各係合突起部９ｂは小片のピン状に形成されており、複数個の係合突起部９が、前記板状放熱部材９の配設時に前記下ケース３側となる放熱部材本体９ａの長手方向の一側面に等間隔で櫛歯状に形成されている。そして、各係合突起部９ｂは、前記板状放熱部材９を下フレーム３に立設させるようにして前記係合孔３ｃに骸挿させた時に、その先端部が該下ケース３外へ突出し、かつ、前記底板部３ａａの下方空隙内に収納されて、前記底板部３ａｂの下面から突出しないする寸法とされている。
【００５０】
そして、本実施形態においては、ピン状の前記係合突起部９ｂをそれぞれ対応する前記係合孔３ｃに軟挿させる。これにより、前記板状放熱部材９を下ケース３に対し立設させ、固定するとともに、前記放熱部材本体９ａからピン状の係合突起部９ｂを介し、アルミニウム製の下ケース３に至るまでの熱の伝達経路が形成される。なお、係合突起部９ｂの形成位置および個数は、前記下ケース３に形成した係合孔３ｃの形成位置および個数に対応するものとする。また、前記ピン状の係合突起部９ｂの具体的な形状は、図３および図４に示すような形状に限ることなく、係合孔３ｃとの関係において熱的に接続されるように軟着可能な形状であれば、例えば、円柱状のような他の形状であってもよい。
【００５１】
このように構成された液晶表示装置は、ＬＥＤ１０の発熱を、前記放熱部材本体９ａの板状のヒートパイプ構造により、そのＬＥＤ１０を配設した一面側からその裏面となる他面側へ伝達し、前記壁部開口部６ｃへ放熱するとともに、前記放熱部材本体９ａから係合突起部９ｂを介して、該係合突起部９ｂが横着されている下ケース３へ伝達し、この下ケース３から外部へ放熱することができ、前述の第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【００５２】
さらに、図６乃至図８は、本発明の第３実施形態の液晶表示装置における、前記板状放熱部材９を液晶表示装置１内に固定するための機構を示す斜視説明図である。以下、前記第１実施形態と異なる本発明の要部を説明し、前述の実施形態と同一の構成部分については説明を省略する。
【００５３】
第３実施形態の液晶表示装置１においては、下ケース３の光源側に位置する壁部３ｂには、コ字状の切欠きにより形成された舌片３ｅを、下ケ．ス３の内方へ折曲させて当接部として作用させるとともに、該舌片３ｅに当接する部材を下ケース３の内側へ押圧する付勢部材として作用させる、板ばね部３ｄが複数形成されている。また、前述の２つの実施形態における前記下ケース３の底板部３ａに形成していた係合孔３ｃおよび板状放熱部材９の係合突起部９ｂの形成は任意であり、本実施形態においては、前記係合孔３ｃおよび前記係合突起部９ｂは形成しない。
【００５４】
つまり、本実施形態において、前記板状放熱部材９は、前記放熱部材本体９ａのみから構成されており、前記板状放熱部材９の前記導光板７に対向する面には、前記ＬＥＤ１０を導光板７の側端面の長手方向に配列させるようにして複数個のＬＥＤ１０が実装されるとともに、前記ＬＥＤ１０の点灯を制御するための制御回路が形成されている。
【００５５】
そして、本実施形態においては、前記筐体１の下フレーム３内において、前記中間ケース６の壁部開口部６ｃが形成された壁部６ｂの外側に、板状放熱部材９を前記中間ケース６内に積層された導光板７の入射面７ａに前記ＬＥＤ１０を対向させるようにして配置するとともに、前記下フレーム３の壁部３ｂに形成された前記板ばね部３ｄの舌片３ｅを前記板状放熱部材９のＬＥＤ１０が配設された面の裏面となる他端面へ当接させ、前記板状放熱部材９を前記中間ケース６の開口壁部３ｂへ押圧して、中間ケース６との間で固定狭持する。
【００５６】
このように構成された液晶表示装置は、ＬＥＤ１０の発熱を、前記放熱部材本体９ａ の板状のと．トパイプ構造により、そのＬＥＤ１０が配設された一面側から裏面となる他面側へ伝達し、前記壁部開口部６ｃから放熱するとともに、前記放熱部材本体９ａからなる板状放熱部材９の前記他面に当接する板ばね部３ｄを介して下ケース３へ伝達し、この下ケース３から放熱することができ、前述の第１実施形態および第２実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【００５７】
なお、図６には、下ケース３の底板部３ａにおける下面に、放熱を促すための金属製の放熱フィン１１が形成された場合を示している。この放熱フィン１１は、第１、第２実施形態において放熱機構として作用する下ケース３にも同様に形成することができる。
【００５８】
なお、いずれの実施形態においても、反射シート、導光板７および光学シートを積層して収納する中間ケース６を省略することができる。その場合、例えば、前述の第３実施形態においては、前記板状放熱部材９は、前記下ケース３に該板状放熱部材９を押し当てる当接壁を形成することで、導光板７の光入射面７ａと光源としてのＬＥＤ１０との距離を所定に保った状態で、下ケース３に固定配置させることが可能となる。
【００５９】
また、図９は、本発明の第１実施形態における液晶表示装置の高輝度化に関する効果を説明するためのグラフであり、（ａ）は、本発明の比較対象となる従来の表示装置において高電流（１５０ｍＡ）のＬＥＤ１０を用いた場合に、チップ表面における耐熱温度（以下、チップ許容温度という：１２０℃）を維持するために行っていたディレーティング（負荷軽減）の電流と温度との関係を示している。なお、（ａ）乃至（ｃ）の各グラフの縦軸はＬＥＤチップに投入される電流、横軸は該ＬＥＤチップの周辺温度（サーモセンサ配設箇所温度）である。
【００６０】
（ａ）においては、ＬＥＤ周辺温度の６０℃を検出するまでは１５０ｍＡの電流を流して高輝度な表示を行い、ＬＥＤ周辺温度の６０℃を検出した段階から８５℃を検出するまでディレーティング（温度の上昇に合わせて電流を減少させる）を行い、チップ許容温度（１２０℃）を維持するとともに、規格にあった輝度の表示を実現していた。
【００６１】
これに対し、本発明の第１実施形態ｌこおける液晶表示装置においては、（ｂ）に示すように、放熱効果により熱抵抗が減少することにより、ＬＥＤ電流増による発熱ロスを抑え、ＬＥＤ周辺温度の８５℃を検出するまで、ディレーティングをせずに、高輝度な表示を実現することができた。
【００６２】
また、本発明の第１実施形態における液晶表示装置において、（ａ）に示す、６０℃を検出した段階から８５℃を検出するまでの従来のディレーティングを実行する場合、（ｃ）に示すように、ＬＥＤ周辺温度の６０℃を検出するまでは２００ｍＡの電流を流し、ＬＥＤ周辺温度の６０℃を検出した段階から８５℃を検出するまでは１５０ｍＡの電流を流すことができることがわかった。よって、さらに高輝度な表示を実現したり、あるいは、ＬＥＤの配設個数を削減させることができることがわかった。
【００６３】
このように、本発明の放熱機構を有する表示装置においては、前記放熱部材本体９ａ自体の放熱効果と、前記放熱部材本体９ａから係合突起部９ｂの軸部および係止頭部を介して下ケース３へ伝達し、この下ケース３から外部へ放熱する放熱効果とが相俟って、表示装置の高輝度な表示を実現することが可能となった。
【符号の説明】
【００６４】
１ 液晶表示装置
２ 上ケース
３ 下ケース
３ｃ 係合孔
４ 液晶パネル
５ バックライトユニット
６ 中間ケース
７ 導光板
８ 回路基板
９ 板状放熱部材
９ａ 放熱部材本体
９ｂ 係合突起部
９ｂａ 軸部
９ｂｂ 係止頭部
１０ ＬＥＤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース内に液晶パネル、導光板および前記導光板の入射面となる側端面に対向配置される光源を有するバックライトユニットを備えた表示装置であって、
板状のヒートパイプ構造を有する長尺な放熱部材本体と、前記放熱部材本体に一体形成された複数個の係合突起部とを有する板状放熱部材を備え、
前記光源は前記放熱部材本体における一面側に配設されており、
前記ケースは少なくとも一部が高熱伝導性材料からなる放熱部によって構成され、前記放熱部には、前記係合突起部を係合させる係合孔が形成されており、
前記板状放熱部材は、前記係合突起部を前記係合孔に係合させ、前記係合孔から突出させた係合突起部の先端部を塑性変形させることにより、前記光源を前記導光板の入射面となる側端面に対向させるようにして前記ケースに固定されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
ケース内に液晶パネル、導光板および前記導光板の入射面となる側端面に対向配置される光源を有するバックライトユニットを備えた表示装置であって、
板状のヒートパイプ構造を有する長尺な放熱部材本体と、前記放熱部材本体に一体形成された複数個の係合突起部とを有する板状放熱部材を備え、
前記光源は前記放熱部材本体における一面側に配設されており、
前記ケースは少なくとも一部が高熱伝導性材料からなる放熱部によって構成され、前記放熱部には、前記係合突起部を嵌合させる係合孔が形成されており、前記板状放熱部材は、前記係合突起部を前記係合孔に軟合させることにより、前記光源を前記導光板の入射面となる側端面に対向させるようにして、前記ケース内に固定されていることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
ケース内に、液晶パネル、導光板および前記導光板の入射面となる側端面に対向配置される光源を有するバックライトユニットとを備えた表示装置であって、
板状のヒートパイプ構造を有する長尺な放熱部材本体が形成された板状放熱部材を備え、
前記光源は前記放熱部材本体における一面側に配設されており、
前記ケースは少なくとも一部が高熱伝導性材料からなる放熱部によって構成され、前記放熱部には、ケース内へ一方側から対向する他方側へ延出させて前記板状放熱部材に当接させる当接部が形成され、前記板状放熱部材は、前記当接部の付勢により前記ケースの前記他方側へ押圧されて前記ケース内に固定されていることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
前記当接部は板ばね状に形成されており、前記当接部を前記板状放熱部材の前記光源を配設した一面側の反対面側に当接させて、前記光源を前記導光板の入射面となる側端面に対向させることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項１】
ケース内に液晶パネル、導光板および前記導光板の入射面となる側端面に対向配置される光源を有するバックライトユニットを備えた表示装置であって、
板状のヒートパイプ構造を有する長尺な放熱部材本体と、前記放熱部材本体に一体形成された複数個の係合突起部とを有する板状放熱部材を備え、
前記光源は前記放熱部材本体における一面側に配設されており、
前記ケースは少なくとも一部が高熱伝導性材料からなる放熱部によって構成され、前記放熱部には、前記係合突起部を係合させる係合孔が形成されており、
前記板状放熱部材は、前記係合突起部を前記係合孔に係合させ、前記係合孔から突出させた係合突起部の先端部を塑性変形させることにより、前記光源を前記導光板の入射面となる側端面に対向させるようにして前記ケースに固定されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
ケース内に液晶パネル、導光板および前記導光板の入射面となる側端面に対向配置される光源を有するバックライトユニットを備えた表示装置であって、
板状のヒートパイプ構造を有する長尺な放熱部材本体と、前記放熱部材本体に一体形成された複数個の係合突起部とを有する板状放熱部材を備え、
前記光源は前記放熱部材本体における一面側に配設されており、
前記ケースは少なくとも一部が高熱伝導性材料からなる放熱部によって構成され、前記放熱部には、前記係合突起部を嵌合させる係合孔が形成されており、前記板状放熱部材は、前記係合突起部を前記係合孔に軟合させることにより、前記光源を前記導光板の入射面となる側端面に対向させるようにして、前記ケース内に固定されていることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
ケース内に、液晶パネル、導光板および前記導光板の入射面となる側端面に対向配置される光源を有するバックライトユニットとを備えた表示装置であって、
板状のヒートパイプ構造を有する長尺な放熱部材本体が形成された板状放熱部材を備え、
前記光源は前記放熱部材本体における一面側に配設されており、
前記ケースは少なくとも一部が高熱伝導性材料からなる放熱部によって構成され、前記放熱部には、ケース内へ一方側から対向する他方側へ延出させて前記板状放熱部材に当接させる当接部が形成され、前記板状放熱部材は、前記当接部の付勢により前記ケースの前記他方側へ押圧されて前記ケース内に固定されていることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
前記当接部は板ばね状に形成されており、前記当接部を前記板状放熱部材の前記光源を配設した一面側の反対面側に当接させて、前記光源を前記導光板の入射面となる側端面に対向させることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２１２０５５（Ｐ２０１０−２１２０５５Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５６２９３（Ｐ２００９−５６２９３）
【出願日】平成２１年３月１０日（２００９．３．１０）
【出願人】（０００１０３７４７）オプトレックス株式会社 (843)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１０日（２００９．３．１０）
【出願人】（０００１０３７４７）オプトレックス株式会社 (843)
【Ｆターム（参考）】
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