(57)【要約】【課題】効果的な放熱、低コスト化、薄型化、軽量化を実現する。【解決手段】液晶表示装置１００は、裏面側の一部に液晶表示パネル１０６を支持するシャーシ１０２を備え、シャーシ１０２の一部に支柱１０４が設けられている。液晶表示パネル１０６の裏面側から光を照射するＬＥＤチップ１２５ａ・１２５ｂは、支柱１０４の内部に設けられた空間１４４内に配置されている。【選択図】図２
2013113942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏面側の一部に液晶パネルを支持するシャーシを備え、該シャーシの一部に支柱が設けられた液晶表示装置であって、
上記液晶パネルの裏面側から光を照射する光源は、上記支柱の内部に設けられた空間内に配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
上記光源を備えたバックライトを備え、
上記バックライトは、さらに、
上記光源からの光を上記液晶パネルに照射する平板状の導光板と、
上記導光板と上記光源との間に配置され、上記光源からの光を導光板に結合する光結合部材と、を備え、
上記光結合部材は、上記導光板における上記液晶パネルと反対側の一主面に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
光源から発生する熱を放熱する放熱手段を備え、
上記光源は、光源基板上に配置されており、
上記光源基板は、上記放熱手段を介して、上記支柱に固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
上記光源は、ベアチップ状の光源であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
上記光源を備えたバックライトを備え、
上記バックライトは、さらに、
上記光源からの光を上記液晶パネルに照射する平板状の導光板と、
上記導光板と上記光源との間に配置され、上記光源からの光を導光板に結合する光結合部材と、を備え、
上記光結合部材は、二股構造であり、光源からの光を、平板状の導光板に対して斜めに入射させる第１及び第２の股部を備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
上記光結合部材は、上記第１及び第２の股部が、上記光源側から上記導光板へ向かうに従い互いの離間距離が小さくなるように設けられ、上記第１及び第２の股部の両方、または何れか一方から上記光源からの光を入射し、
上記第１及び第２の股部の連結部分である頭部は、上記導光板における上記液晶パネルと反対側の一主面に固定されていることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
上記光結合部材は、上記第１及び第２の股部が、上記光源側から上記導光板へ向かうに従い、互いの離間距離が大きくなるように設けられ、
上記離間距離が最も小さい部分に、上記光源からの光が入射するようになっていることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
上記支柱は、上記液晶パネルの下側から上側へ向けて延びており、
上記空間は、下側から上側へ向けて連通していることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
上記光源を備えたバックライトを備え、
上記バックライトは、さらに、
上記光源からの光を上記液晶パネルに照射する平板状の導光板と、
上記導光板と上記光源との間に配置され、上記光源からの光を導光板に結合する光結合部材と、を備え、
上記光結合部材は、上記空間に、上記支柱の長手方向に配列して配置されていることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
上記支柱は、その長手方向に垂直な断面形状がコの字形状であることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
上記支柱の長手方向の上側には、上記空間内の空気を通気する第１の通気口が設けられていることを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
上記支柱の長手方向の下側には、上記空間内の空気を通気する第２の通気口が設けられていることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
上記光源は、上記空間内に、複数の列を成して配置されていることを特徴とする請求項１〜１２の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
上記支柱は、複数の列を成してシャーシに設けられていることを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
上記液晶パネルを支持する支持台を備え、
上記支柱は、上記支持台に連結されていることを特徴とする請求項１〜１４の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
上記支持台に、上記液晶パネルの駆動回路及び制御回路が内蔵されていることを特徴とする請求項１〜１５の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６の何れか１項に記載の液晶表示装置が複数配列されたことを特徴とするマルチディスプレイ。
【請求項１８】
各液晶表示装置に設けられた上記支柱は互いに連結し、
上記空間は、下側から上側へ向けて連通していることを特徴とすることを特徴とする請求項１７に記載のマルチディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ等の点光源を用いたバックライトユニットを備えた液晶表示装置、及びマルチディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を有することから、ＯＡ機器や情報端末機器、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、テレビ受像機（ＴＶ）、カーナビゲーションシステム、そのほか携帯機器などの様々な分野の表示装置として広く用いられている。このような液晶表示装置に用いられている液晶表示素子（以下、液晶表示パネルと記載）は、自ら発光するものではないので表示のためにバックライト装置を必要とする。バックライト装置の一つとしては、光源にＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）を用いたものがある。このような液晶表示装置では、バックライト装置を液晶表示パネルの背面に配置し、背面側から光を照射して透過光により表示を行う方式が採用されている。ＬＥＤ等の点光源は、光源自体が小さいが故に局部的に大きな発熱を伴う。このような液晶表示装置では、ＬＥＤ等の点光源の発熱をどのように放熱するかが問題となる。それと共に、液晶表示パネル自体が従来のＣＲＴよりも格段に薄く構成できるというメリットから、バックライト装置を含めた液晶表示装置全体の薄型化が求められる。
【０００３】
液晶表示装置の一例としては、例えば特許文献１及び２の液晶表示装置が挙げられる。図１７は、特許文献１の透過型液晶表示装置の構成を示す断面図である。図１７に示された透過型液晶表示装置１は、液晶パネルユニット２と、この液晶パネルユニット２の背面側に組み合わされて表示光を供給するバックライトユニット３とを備えている。
【０００４】
バックライトユニット３は、発光ユニット７と、放熱ユニット８と、バックパネル９とを備えている。発光ユニット７は、液晶パネルユニット２の背面側に配置されており、光源から表示光を出射する。放熱ユニット８は、発光ユニット７内に発生した熱を放熱する。バックパネル９は、これら発光ユニット７及び放熱ユニット８を保持し、前面フレーム部材４や背面フレーム部材６と組み合わされて筐体（不図示）に対する取り付け部材を構成する。放熱ユニット８内部には、放熱ために必要なヒートパイプ２５が内蔵され、形状が大きくなるとともに、コストの掛かる大掛かりな放熱対策となっている。
【０００５】
また、透過型液晶表示装置１においては、透過型液晶表示素子（以下、液晶表示パネルと記載）５に対してＬＥＤ１２から出射した光を光学シートブロック１０によって均一な状態で供給するようになっている。それと共に、光学シートブロック１０の拡散導光プレート１４と拡散プレート１５と反射プレート１６とを、バックパネル９に取り付けたを複数の光学スタッド部材１７によって、相互に位置決めするとともに対向間隔を規定して保持するようになっている。
【０００６】
さらに、特許文献２の技術は、ＬＥＤ光源の発生熱を効率よく放散させて温度上昇を抑え、発光効率の低下を抑制し輝度の低下を防ぎ、装置の小型化、薄型化を狙った技術である。図１８は、特許文献２の液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。
【０００７】
図１８に示されるように、液晶表示装置４０には、サイドエッジ型ＬＥＤバックライト４２が搭載されている。サイドエッジ型ＬＥＤバックライト４２は、一主面を光の出射面４４ａとし、この出射面４４ａと略直交する面を光の入射側端面４４ｃとする方形状の導光板４４と、導光板４４の入射側端面４４ｃに沿って、発光面４３ａが入射側端面４４ｃに対向するよう配置された複数のＬＥＤ光源４３と、導光板４４及びＬＥＤ光源４３を支持する内フレーム５１（不図示）及び内フレーム５３と、を備えている。
【０００８】
サイドエッジ型ＬＥＤバックライト４２においては、複数のＬＥＤ光源４３が、導光板４４の厚さと同幅の配線板４５にアレイ状をなすように実装されている。そして、配線板４５の両面に第１及び第２の放熱体４６・４８が設けられ、かつ放熱体４６，４８が内フレーム５１（不図示），５３に直接接触している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−３５２４２７（２００５年１２月２２日公開）
【特許文献２】特開２００６−２１６２４４（２００６年８月１７日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献１に開示された透過型液晶表示装置１では、発光ユニット７内で発生した熱を放熱する放熱ユニット８がＬＥＤごとに設けられている。さらに、放熱ユニット８内部にはヒートパイプ２５が内蔵されている。
【００１１】
よって、放熱のための部材点数の増加、それに伴うコスト増加、重量増加等の問題がある。さらに、バックライトユニット３部分においては、ＬＥＤ１２を含む発光ユニット７の直下にヒートパイプ２５を内蔵した放熱ユニット８が配置されている、このため、バックライトユニット３の厚みが増加するという問題がある。
【００１２】
また、ＬＥＤ１２から出射した光は、液晶表示パネル５対し均一な状態で供給される必要がある。このため、透過型液晶表示装置１では、液晶表示パネル５とバックライトユニット３との間に光学シートブロック１０を配置することで、ＬＥＤ１２から出射光を均一な状態で液晶表示パネル５に照射するようになっている。
【００１３】
光学シートブロック１０は、ＬＥＤ１２からの出射光をできるだけ多く液晶表示パネル５側に照射するための反射プレート１６、液晶表示パネル５側に照射された光を効率良く拡散するための拡散プレート１５、拡散プレート１５で拡散した光をさらに均一化するための拡散導光プレート１４を含む。これら、反射プレート１６、拡散プレート１５、及び拡散導光プレート１４は、光学スタッド部材１７によって、相互に位置決めするとともに対向間隔を規定して保持されている。
【００１４】
このように、ＬＥＤ１２からの出射光を均一な状態で液晶表示パネル５に照射するために、ＬＥＤ１２と液晶表示パネル５との間に、間隔をあけて反射プレート１６、拡散プレート１５、拡散導光プレート１４等の複数の部材を配置している。このために、ＬＥＤ１２から液晶表示パネル５までの距離を長くとる必要があり、液晶表示装置１の厚さが厚くなってしまうという問題がある。
【００１５】
従来の特許文献２に開示された液晶表示装置４０は、ＬＥＤ光源４３の発生熱を効率よく放散させると共に、装置の小型化、薄型化を狙った構成である。
【００１６】
まず、放熱性の点では、アレイ状に形成されたＬＥＤ光源４３は、第１の放熱体４６の裏面と４側面、第２の放熱体４８の４側面のそれぞれを、例えばステンレス鋼等の金属材料で形成された断面形状が略コ字状で、両端に一部閉塞壁５３ａを有する第２の内フレーム５３の内底面や内側面に直接接触するようにして保持している。
【００１７】
さらに、薄型化の点では、複数のＬＥＤ光源４３をアレイ上にし、その発光面４３ａが導光板４４の入射側端面４４ｃに対向するように導光板４４の入射側端面４４ｃに沿って配置した構成である。
【００１８】
このように、第１の放熱体４６や第２の放熱体４８は、アルミニウムや銅、銀あるいはそれらの合金等の金属材料や、窒化アルミニウム等のセラミック材料で形成されているために、コスト高になる。また、液晶表示装置の重量が増すという問題がある。さらに、ＬＥＤ光源４３を導光板４４の入射側端面４４ｃに対向するよう配置しているため、液晶表示装置４０の額縁部分Ｆの幅が大きくなるという問題があった。
【００１９】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、効果的な放熱、低コスト化、薄型化、軽量化が達成される液晶表示装置、及びマルチディスプレイを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の液晶表示装置は、上記の課題を解決するために、裏面側の一部に液晶パネルを支持するシャーシを備え、該シャーシの一部に支柱が設けられた液晶表示装置であって、上記液晶パネルの裏面側から光を照射する光源は、上記支柱の内部に設けられた空間内に配置されていることを特徴としている。
【００２１】
上記の構成によれば、上記液晶パネルの裏面側から光を照射する光源は、上記支柱の内部に設けられた空間内に配置されているので、前記光源で発生した熱を前記支柱の内部に形成された空間を利用して伝播することができる。このため、液晶表示装置内部に前記光源で発生した熱を充満せず、効果的に放熱が可能となる。また、上記支柱に設けられた空間を光源の配置部分として有効利用しているので、低コスト化、薄型化、軽量化を実現できる。
【００２２】
したがって、上記の構成によれば、効果的な放熱、低コスト化、薄型化、軽量化が達成される液晶表示装置を実現することができる。
【００２３】
本発明の液晶表示装置では、上記光源を備えたバックライトを備え、上記バックライトは、さらに、上記光源からの光を上記液晶パネルに照射する平板状の導光板と、上記導光板と上記光源との間に配置され、上記光源からの光を導光板に結合する光結合部材と、を備え、上記光結合部材は、上記導光板における上記液晶パネルと反対側の一主面に固定されていることが好ましい。上記導光板は、上記液晶パネルに向けて、光源からの光を面状に照射するための部材である。
【００２４】
上記の構成によれば、バックライトの構成要素である光結合部材が、導光板における液晶パネルと反対側の一主面に固定されている。このため、導光板の一主面の一部を利用して、上記光源から上記導光板への光を入射することが可能となる。それゆえ、上記の構成によれば、導光板の側面から光源からの光を入射する従来のサイドエッジ方式の液晶表示装置と比較して、液晶表示装置の額縁寸法を小さくすることができ、さらなる小型化を実現することができるとともに、デザイン性を高めることが可能となる。
【００２５】
本発明の液晶表示装置では、光源から発生する熱を放熱する放熱手段を備え、上記光源は、光源基板上に配置されており、上記光源基板は、上記放熱手段を介して、上記支柱に固定されていることが好ましい。
【００２６】
上記の構成によれば、上記光源は、光源基板上に配置されており、上記光源基板は、上記放熱手段を介して、上記支柱に固定されているので、光源で発生した熱は前記光源基板を介して放熱板等の放熱手段に伝播し、放熱手段に伝播した熱がシャーシに伝播することになる。これにより、上記の構成によれば、液晶表示装置の背面への円滑な放熱が可能となり、熱によって液晶表示装置の画像を乱す等の不具合がなくなる。
【００２７】
また、上記の構成によれば、光源が配置された光源基板が、液晶表示装置の背面に設置されているため、額縁寸法が小さくすることができる。また、上記空間に光源基板が収容された支柱以外の部分は、主に上記液晶パネルと略同寸法の部材（例えば、導光板、プリズムシート、拡散シート、反射シート、シャーシ等）を互いに間隔を空けずに配置することが可能になり、これらの部材の搭載部分を薄くできる。このため、全体として、薄型でデザイン性の良い液晶表示装置を実現できる。
【００２８】
本発明の液晶表示装置では、上記光源は、ベアチップ状の光源であることが好ましい。
【００２９】
上記の構成によれば、上記光源は、ベアチップ状の光源であるので、光源自体を小さくすることができる。それゆえ、光源のパッケージ等のコストが低減されると共に、光源の間隔を狭めて配置することができる。これにより、比較的近い距離で光源（ベアチップ）同士の出射光を混じり合わせることが可能となる。
【００３０】
よって、特許文献１の液晶表示装置のように、ＬＥＤ１２からの出射光を均一な状態で液晶表示パネル５に照射するために、ＬＥＤ１２と液晶表示パネル５との間に、反射プレート１６、拡散プレート１５、拡散導光プレート１４等の部材を、間隔をあけて配置し、その間の距離を確保する必要がなくなる。その結果、上記の構成によれば、特許文献１の液晶表示装置と比較して、光源から液晶パネルまでの距離を短くすることが可能となり、さらなる薄型化を実現することができる。
【００３１】
また、ベアチップ状の極めて小さい光源が上記支柱の空間に配置されているので、光源で発生した熱を効率良く放熱すると共に、支柱も薄型化が可能となる。このため、全体として、薄型でデザイン性の良い液晶表示装置を実現できる。
【００３２】
本発明の液晶表示装置では、上記光源を備えたバックライトを備え、上記バックライトは、さらに、上記光源からの光を上記液晶パネルに照射する平板状の導光板と、上記導光板と上記光源との間に配置され、上記光源からの光を導光板に結合する光結合部材と、を備え、上記光結合部材は、二股構造であり、光源からの光を、平板状の導光板に対して斜めに入射させる第１及び第２の股部を備えたことが好ましい。
【００３３】
上記の構成によれば、上記光結合部材は、二股構造であり、光源からの光を、平板状の導光板に対して斜めに入射させる第１及び第２の股部を備えた構成、すなわち、ロッドレンズ状であるために、液晶表示装置を全体として薄くすることができる。また、光源で発生した熱を液晶パネルと反対側、すなわち液晶表示装置の裏面側に放熱することができる。このため、液晶パネルの映像に乱れを生じさせる等の悪影響がなくなると共に、液晶表示装置の画面を視聴している人にも熱さを感じさせないという利点がある。
【００３４】
上記光結合部材は、上記第１及び第２の股部が、上記光源側から上記導光板へ向かうに従い互いの離間距離が小さくなるように設けられ、上記第１及び第２の股部の両方、または何れか一方から上記光源からの光を入射し、上記第１及び第２の股部の連結部分である頭部は、上記導光板における上記液晶パネルと反対側の一主面に固定されている構成であってもよい。
【００３５】
また、上記光結合部材は、上記第１及び第２の股部が、上記光源側から上記導光板へ向かうに従い、互いの離間距離が大きくなるように設けられ、上記離間距離が最も小さい部分に、上記光源からの光が入射するようになっている構成であってもよい。
【００３６】
本発明の液晶表示装置では、上記支柱は、上記液晶パネルの下側から上側へ向けて延びており、上記空間は、下側から上側へ向けて連通していることが好ましい。
【００３７】
上記の構成によれば、上記支柱は、上記液晶パネルの下側から上側へ向けて延びており、上記空間は、下側から上側へ向けて連通しているので、支柱内部で熱を誘導しやすくなり、さらに一層効果的に放熱が可能となる。
【００３８】
本発明の液晶表示装置では、上記光源を備えたバックライトを備え、上記バックライトは、さらに、上記光源からの光を上記液晶パネルに照射する平板状の導光板と、上記導光板と上記光源との間に配置され、上記光源からの光を導光板に結合する光結合部材と、を備え、上記光結合部材は、上記空間に、上記支柱の長手方向に配列して配置されていることが好ましい。
【００３９】
上記の構成によれば、上記光結合部材は、上記空間に、上記支柱の長手方向に配列して配置されているので、光結合部材の上記長手方向の両側に渡って連通した空間が、液晶表示装置の縦方向に形成されることになる、それゆえ、支柱内部において、下側から上側に渡り、熱の移動がスムーズに行われ、より一層効果的に放熱が可能となる。
【００４０】
本発明の液晶表示装置では、上記支柱は、その長手方向に垂直な断面形状がコの字形状であることが好ましい。
【００４１】
上記の構成によれば、上記支柱は、その長手方向に垂直な断面形状がコの字形状であり、簡易な形状である。このため、例えば支柱を金属の平板等から成型する場合、成型金型を簡単に製作することができるので、コストの低減が可能となる。また、支柱内部に光源を含む光源モジュール等を搭載するときや、支柱をシャーシに取り付けるときに、作業が簡単になるので、工数の低減を実現することができる。
【００４２】
本発明の液晶表示装置では、上記支柱の長手方向の上側には、上記空間内の空気を通気する第１の通気口が設けられていることが好ましい。
【００４３】
上記の構成によれば、上記支柱の長手方向の上側には、上記空間内の空気を通気する第１の通気口が設けられているので、支柱内の空間における上側に伝わった熱を上記第１の通気口から液晶表示装置の外部に放出することができる。このため、上記の構成によれば、光源から発生した熱を支柱内の空間によりスムーズに伝播させることができ、効果的な放熱が可能となる。
【００４４】
本発明の液晶表示装置では、上記支柱の長手方向の下側には、上記空間内の空気を通気する第２の通気口が設けられていることが好ましい。
【００４５】
上記の構成によれば、上記支柱の長手方向の下側には、上記空間内の空気を通気する第２の通気口が設けられているので、光源から発生した熱を支柱内の空間によりスムーズに伝播させることができ、効果的な放熱が可能となる。特に、上記支柱の長手方向の上側イ及び下側の両方に、第１及び第２の通気口が設けられている場合、支柱内の空間における上側に伝わった熱を上記第１の通気口から液晶表示装置の外部に放出するとともに、上記第２の通気口を介して、液晶表示装置の外部の、支柱内部よりも相対的に冷たい空気を支柱内に供給することができる。このため、下側から上側に渡って空気の移動をより円滑に誘導でき、さらに一層放熱効果を高めることが可能となる。
【００４６】
また、本発明の液晶表示装置では、上記光源は、上記空間内に、複数の列を成して配置されていることが好ましい。
【００４７】
上記の構成によれば、上記光源は、上記空間内に、複数の列を成して配置されているので、複数の光源列同士に挟まれた内側部分は、複数の光源列の外側部分よりも液晶パネルに照射する光の強度が強くなる。それゆえ、上記の構成によれば、液晶表示装置の中央部の明るさを効果的に高めることができる。
【００４８】
本発明の液晶表示装置では、上記支柱は、複数の列を成してシャーシに設けられていることが好ましい。
【００４９】
上記の構成によれば、上記支柱は、複数の列を成してシャーシに設けられているので、これらの支柱を後述するスタンドに連結することで、液晶表示装置の安定感をより増すことが可能となる。
【００５０】
本発明の液晶表示装置では、上記液晶パネルを支持する支持台を備え、上記支柱は、上記支持台に連結されていることが好ましい。
【００５１】
上記の構成によれば、液晶表示装置の自立構造を簡単に形成できると共に、簡単な構造で安定感を増すことが可能となる。
【００５２】
本発明の液晶表示装置では、上記支持台に、上記液晶パネルの駆動回路及び制御回路が内蔵されていることが好ましい。
【００５３】
上記の構成のように、上記支持台に、上記液晶パネルの駆動回路及び制御回路が内蔵されているので、上記駆動回路及び制御回路等が液晶表示装置の厚さの増加に影響することはない。
【００５４】
本発明のマルチディスプレイは、上記の課題を解決するために、上述の液晶表示装置が複数配列されたことを特徴としている。
【００５５】
上記液晶表示装置は、額縁寸法が極めて小さくなる。それゆえ、当該液晶表示装置を複数配列させたマルチディスプレイは、視聴の際に液晶表示装置の額縁部分が目立たなくなるという効果を奏する。
【００５６】
本発明のマルチディスプレイでは、各液晶表示装置に設けられた上記支柱は互いに連結し、上記空間は、下側から上側へ向けて連通していることが好ましい。
【００５７】
上記の構成によれば、各液晶表示装置に設けられた上記支柱は互いに連結し、上記空間は、下側から上側へ向けて連通しているので、マルチディスプレイの下部に設けられた液晶表示装置の熱も、マルチディスプレイの上部に放出することができる。
【発明の効果】
【００５８】
本発明の液晶表示装置は、以上のように、裏面側の一部に液晶パネルを支持するシャーシを備え、該シャーシの一部に支柱が設けられた液晶表示装置であって、上記液晶パネルの裏面側から光を照射する光源は、上記支柱の内部に設けられた空間内に配置されている構成である。
【００５９】
また、本発明のマルチディスプレイは、以上のように、上記液晶表示装置が複数配列された構成である。
【００６０】
それゆえ、効果的な放熱、低コスト化、薄型化、軽量化が達成される液晶表示装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第一の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示し、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は裏面側から見た平面図であり、（ｃ）は側面図である。
【図２】図１（ａ）におけるＡ部の内部構成を示す断面図である。
【図３】図１の液晶表示装置に搭載されるバックライト１１５の概略構成を示す断面図である。
【図４】図１の液晶表示装置に搭載される光源モジュールの構成を示し、（ａ）は分解斜視図であり、（ｂ）は組立後の光源モジュールを示す斜視図である。
【図５】図１の液晶表示装置に搭載されるＬＥＤ基板の構成を示す平面図である。
【図６】図４の光源モジュールが支柱に搭載される様子を示し、（ａ）は搭載前の状態を示す斜視図であり、（ｂ）は搭載後の状態を示す斜視図である。
【図７】１２個の光源モジュールが支柱に搭載された状態を示す斜視図である。
【図８】図１の液晶表示装置の放熱機構を説明するための図であり、（ａ）は裏面側から見た平面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は（ｂ）における上側部分を拡大した側面図である。
【図９】第二の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示し、（ａ）は裏面側から見た平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１０】第三の実施形態に係る液晶表示装置に備えられたシャーシの構成を示す斜視図である。
【図１１】第四の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図１２】第五の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図１３】第六の実施形態に係る液晶表示装置の構成を説明するための図であり、（ａ）は第一の実施形態に係る液晶表示装置の表面側から見た構成を示す平面図であり、（ｂ）は第六の実施形態に係る液晶表示装置の表面側から見た構成を示す平面図である。
【図１４】比較例の液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図１５】比較例の液晶表示装置におけるＬＥＤの配置を示す平面図である。
【図１６】比較例の液晶表示装置を裏面側から見た正面図である。
【図１７】特許文献１の透過型液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図１８】特許文献２の液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
（第一の実施形態）
本発明の第一の実施形態を、図１〜図８を参照して以下に説明する。なお、本願明細書において、液晶表示装置の「裏面側」とは、液晶表示装置の表示面を表側としたときの反対側面側を意味する。
【００６３】
（液晶表示装置１００の構成）
図１は、本実施形態の液晶表示装置１００の構成を示し、図１（ａ）は上面図であり、図１（ｂ）は裏面側から見た平面図であり、図１（ｃ）は側面図である。
【００６４】
液晶表示装置１００は、図１（ａ）〜（ｃ）に示されるように、液晶表示パネル、拡散シート、プリズムシート、及びバックライトといった内蔵部品が、シャーシ１０２、及びベゼル１０３によって覆われた構成となっている。シャーシ１０２には、支柱１０４が設置されており、当該支柱１０４の内部は、空間になっている。また、支柱１０４は、下方でスタンド（支持台）１０５に連結されており、液晶表示装置１００を支える構造体となっている。ここで、液晶表示装置１００において、スタンド１０５が設けられた側を「下側」とし、スタンド１０５と反対側を「上側」とする。そして、下側から上側へ向かう方向をＺ方向とする。なお、シャーシ１０２及び支柱１０４は、鉄板をプレス等で成形加工して形成される。また、支柱１０４はＺ方向に延びており（長手方向がＺ方向である）、Ｚ方向に垂直な断面形状が略コの字形状になっている。
【００６５】
図２は、図１（ａ）におけるＡ部の内部構成を示す断面図である。液晶表示装置１００は、図２に示されるように、表面側から裏面側へ向かって、ベゼル１０３、液晶表示パネル１０６、プリズムシート１０７、拡散シート１０８、導光板１０９、及び反射シート１１０がこの順に配設されて、シャーシ１０２内部に収納された構成になっている。また、シャーシ１０２に形成された支柱１０４には空間１４４が設けられている。この空間１４４には、液晶表示パネル１０６の裏面側から光を照射するバックライトに備えられる、光源モジュール１１２が内蔵されている。
【００６６】
液晶表示装置１００において、光源モジュール１１２が収納された支柱１０４以外の部分は、主に液晶表示パネル１０６、導光板１０９、プリズムシート１０７、拡散シート１０８、反射シート１１０、シャーシ１０２等で構成されている。ここで、液晶表示パネル１０６、光源モジュール１１２の図示せぬ駆動回路、制御回路等は、スタンド１０５内部に内蔵されている。このため、上記駆動回路及び制御回路等が液晶表示装置１００の厚さの増加に影響することはない。このため、液晶表示装置１００においては、支柱１０４以外の部分は薄くすることができる。その結果、全体として、薄型でデザイン性の良い液晶表示装置を実現できる。
【００６７】
ここで、プリズムシート１０７、拡散シート１０８、及び反射シート１１０は、透明の樹脂性光学用シートにプリズム機能、拡散機能、及び反射機能を有する形状に形成されたり、パターンが印刷されたり、機能膜が形成されている。また、導光板１０９は、アクリル樹脂で構成されている。
【００６８】
図３は、液晶表示装置１００に搭載されるバックライト１１５の概略構成を示す断面図である。図３に示されるように、バックライト１１５は、光源モジュール１１２及び導光板１０９で構成されている。
【００６９】
光源モジュール１１２は、ＬＥＤ基板１２４ａ・１２４ｂと、光結合部材１１３と、放熱板１２２とを備えている。ＬＥＤ基板１２４ａ・１２４ｂそれぞれには、光源としてのＬＥＤチップ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）１２５ａ・１２５ｂが搭載されている。また、光結合部材１１３は、ＬＥＤチップ１２５ａ・１２５ｂから発した光をその内部で伝搬させ、導光板１０９に対して所定の角度で入射させるための光学素子である。この光結合部材１１３は、ＬＥＤ基板１２４ａ・１２４ｂと導光板１０９との間に配設されている。また、放熱板１２２には、ＬＥＤ基板１２４ａ・１２４ｂが搭載されている。また、光結合部材１１３の下端面の一部には、ＬＥＤチップ１２５ａ・１２５ｂが損傷しないようにスペーサ１２３ａ・１２３ｂが形成されている。
【００７０】
光結合部材１１３は、頭部１１３ｃを有する。この頭部１１３ｃは、光結合部材１１３の下端面１３１ａ・１３１ｂと平行な平面になるように形成されている。導光板１０９は、平板状の部材であり、液晶表示パネル１０６側（表面側）の一主面１０９ａ、及び液晶表示パネル１０６と反対側（裏面側）の一主面１０６ｂを有する。導光板１０９は、光結合部材１１３の一主面１０９ｂに接触して固定されている。ここで、光結合部材１１３と導光板１０９とは、同一の屈折率であることが好ましい。光結合部材１１３の頭部１１３ｃと導光板１０９とは、レーザ溶着等で固定される、あるいは両者間に光学用途の接着剤を介在させて固定される。
【００７１】
光結合部材１１３は、Ｚ方向の寸法が相対的に大きい長尺部材であり、外肩部１３３ａ・１３３ｂ（第１及び第２の股部）を有する二股構造を有している。換言すれば、光結合部材１１３は、その断面（Ｚ方向に垂直な断面）がドーム形状（略Ｕ字形状）になっている。外肩部１３３ａ及び外肩部１３３ｂは、ＬＥＤチップ１２５ａ・１２５ｂ側から導光板１０９へ向かうに従い互いの離間距離が小さくなるように設けられている。そして、外肩部１３３ａ及び外肩部１３３ｂの両方、または何れか一方からＬＥＤチップからの光を入射するようになっている。外肩部１３３ａ及び外肩部１３３ｂは、互いの離間距離が最も小さい部分で連結している。この連結部分が頭部１１３ｃに対応する。
【００７２】
ＬＥＤチップ１２５ａから出射した光は、光結合部材１１３の下端面１３１ａに入射する。そして、光結合部材１１３内部を伝搬して、外肩部１３３ａにて全反射し、頭部１１３ｃへ向かう。そして、頭部１１３ｃまで到達した光は、該頭部１１３ｃに接触した一主面１０９ｂを介して、導光板１０９に入射する（図３の点線１２５０ａで示される光路）。
【００７３】
上記のように光結合部材１１３から出射した光が導光板１０９に入射すると、入射光は、導光板１０９内部を全反射しながら矢印Ａ１の方向に伝搬する。矢印Ａ１方向に伝搬している光は、導光板１０９の下部（裏面側）に設けられた反射シート１１０等の反射手段により反射される。そして、一部の光は、全反射条件が崩れ、導光板１０９の一主面１０９ａから液晶表示パネル１０６側（矢印Ａ２方向）に出射する。
【００７４】
また、ＬＥＤチップ１２５ｂから出射した光は、光結合部材１１３の下端面１３１ｂに入射する。そして、光結合部材１１３内部を伝搬して、外肩部１３３ｂにて全反射し、頭部１１３ｃへ向かう。そして、頭部１１３ｃまで到達した光は、該頭部１１３ｃに接触した一主面１０９ｂを介して、導光板１０９に入射する（図３の点線１２５０ｂで示される光路）。
【００７５】
上記のように光結合部材１１３から出射した光が導光板１０９に入射すると、入射光は、導光板１０９内部を全反射しながら矢印Ｂ１の方向に伝搬する。矢印Ｂ１方向に伝搬している光は、導光板１０９の下部（裏面側）に設けられた反射シート１１０等の反射手段により反射される。そして、一部の光は、全反射条件が崩れ、導光板１０９の一主面１０９ａから液晶表示パネル１０６側（矢印Ｂ２方向）に出射する。ＬＥＤチップ１２５ａから出射した光とＬＥＤチップ１２５ｂから出射した光とは、導光板１０９内を互いに対称に進む。
【００７６】
光結合部材１１３は、その断面がドーム形状（略Ｕ字形状）になっていることにより、ＬＥＤチップ１２５ａ・１２５ｂから出射した光を、光結合部材１１３内部で曲げながら伝搬し、平板状の導光板１０９に対して斜めに入射させるように機能する。このため、ＬＥＤチップ１２５ａ・１２５ｂから出射した光を殆ど導光板１０９に結合させることができる。
【００７７】
バックライト１１５は、ＬＥＤチップ１２５ａ・１２５ｂが導光板１０９の下方に設けられた光源直下型のバックライトとなっている。
【００７８】
ここで、上記反射手段は、反射シート１１０に限定されず、導光板１０９内を全反射しながら伝搬する光を導光板１０９の一主面１０９ａへ反射する機能を有していればよい。例えば、導光板１０９の一主面１０９ｂに印刷・加工等によって反射パターンや反射用凹凸形状が形成された構成や、導光板１０９の一主面１０９ｂに光学反射膜が設けられた構成が挙げられる。
【００７９】
（光源モジュール１１２の詳細な構成）
次に、光源モジュール１１２の詳細な構成について、図４〜図７を参照して説明する。
【００８０】
図４は、光源モジュール１１２の構成を示し、図４（ａ）は分解斜視図であり、図４（ｂ）は組立後の光源モジュール１１２を示す斜視図である。図４（ａ）に示されたＬＥＤ基板１２４ａ・１２４ｂそれぞれには、点光源としてのＬＥＤチップ１２５ａ・１２５ｂが配置されている。これらＬＥＤチップ１２５ａ・１２５ｂは、２列に整列して配置されている。光結合部材１１３は、二股構造を構成する外肩部１３３ａ・１３３ｂそれぞれがＬＥＤチップ１２５ａ・１２５ｂ上方に載るように、配置される。また、ＬＥＤ基板１２４ａ・１２４ｂは、接着剤や図示しないビスによって、放熱板１２２に固定されている。
【００８１】
また、ＬＥＤチップ１２５ａ・１２５ｂは、ベアチップ状の光源であり、光源自体が小さくなっている。それゆえ、光源のパッケージ等のコストが低減されると共に、光源の間隔を狭めて配置することができる。これにより、比較的近い距離で光源（ベアチップ）同士の出射光を混じり合わせることが可能となる。
【００８２】
また、図４（ａ）及び（ｂ）に示されるように、放熱板１２２には、締結用長穴１２２ａが形成されている。この締結用長穴１２２ａは、光源モジュール１１２を支柱１０４へ取り付けるに際し、図示しないビスを挿入するための穴として利用される。
【００８３】
図５は、ＬＥＤ基板１２４ａの構成を示す平面図である。図５に示されるように、ＬＥＤ基板１２４ａは、プリント基板１２４ｃ上に、点光源であるＬＥＤチップ１２５ａが直線状にＺ方向に整列して配置された構成になっている。プリント基板１２４ｃには、配線やＬＥＤチップのダイボンド領域が示されている。また、整列したＬＥＤチップ１２５ａを取り囲むように、白色系樹脂で構成されたダム１２６ａが形成されている。ダム１２６ａの内部で、ＬＥＤチップ１２５ａは、蛍光体を含む透明樹脂によって封止されている。ダム１２６ａの外周には、アライメントマーク１２７ａが設けられている。アライメントマーク１２７ａは、ＬＥＤチップ１２５ａをダイボンドする際の位置決め、及び光結合部材１１３との位置調整に用いられている。
【００８４】
プリント基板１２４ｃとしては、ガラスエポキシ基板、セラミック基板、アルミベース基板、アルミコア基板等が用いられる。本実施の形態では、ＬＥＤ基板１２４ａは、アルミベース基板で構成されており、その厚さは２ｍｍである。ＬＥＤ基板１２４ｂも、同様にアルミベース基板で構成されており、その厚さは２ｍｍである。
【００８５】
図６は、光源モジュール１１２が支柱１０４に搭載される様子を示し、図６（ａ）は搭載前の状態を示す斜視図であり、図６（ｂ）は搭載後の状態を示す斜視図である。なお、図６（ａ）及び（ｂ）では、２つの光源モジュール１１２が搭載される様子が示されている。しかし、支柱１０４に搭載される光源モジュール１１２の数は、２つに限定されず、液晶表示装置に必要な数量に応じ適宜設定される。
【００８６】
図６（ａ）及び（ｂ）に示されるように、光源モジュール１１２は、Ｚ方向（点線方向）に連なって支柱１０４に搭載されている。支柱１０４は、板状部材が折り曲げられることにより形成された空間１４４を有する。この空間１４４内に光源モジュール１１２が収納される。
【００８７】
空間１４４を形成する支柱１０４の３面のうち底面には、複数の光源モジュール１１２の各々に対応して、光源モジュール１１２を取り付けるためのビス１２８ａが挿入される雌ネジ１２９ａが形成されている。
【００８８】
光源モジュール１１２は、ビス１２８ａによって、支柱１０４に取り付けられている。より具体的には、ビス１２８ａが放熱板１２２に形成された締結用長穴１２２ａに挿入されて雌ネジ１２９ａに螺合されることによって、支柱１０４に取り付けられる。
【００８９】
放熱板１２２のサイズとしては、例えば、光源モジュール１１２においてＺ方向に対応する方向の長さが５４ｍｍ、放熱板１２２の平面内でＺ方向に対し直交する方向の長さが１００ｍｍ、厚さ２ｍｍのアルミ板（１０５０系）の寸法が挙げられる。
【００９０】
また、支柱１０４は、鍔部１０４ａを有する。この鍔部１０４ａが図１（ａ）等で示したシャーシ１０２に取り付けられることで、支柱１０４は、液晶表示装置１００に取り付けられる。
【００９１】
図７は、１２個の光源モジュール１１２が支柱１０４に搭載された状態を示す斜視図である。図７において、矢印は、図１で示した液晶表示装置１００における縦方向（Ｚ方向）を示している。また、Ｕは、光源モジュール１１２が液晶表示装置１００に搭載された際の上側、Ｌは、下側を示す。図７に示されるように、支柱１０４には、Ｚ方向に連通した空間１４４が形成されている。この空間１４４に、光結合部材１１３がＺ方向に互いに接触するように光源モジュール１１２がＺ方向に整列している。
【００９２】
ここで、光源モジュール１１２におけるＬＥＤで発生した熱は、放熱板１２２を介して支柱１０４に伝播する。そして、さらに、支柱１０４からシャーシ１０２に伝播することによって、外部へ放熱される。
【００９３】
また、上記の放熱に加え、ＬＥＤで発生した熱の一部は、支柱１０４内部の空間１４４がＬ側からＵ側に連通して形成されていることによって、Ｌ側からＵ側へ向けて空間１４４内を対流することでも放熱される。すなわち、支柱１０４内部の空間１４４は、ＬＥＤで発生した熱を対流により通過させる作用がある。液晶表示装置１００は、光源モジュール１１２から発生する熱を下側（Ｌ側）から上側（Ｕ側）へ向けて効率的に移動させ外部へ放熱する構造になっている。
【００９４】
図８は、液晶表示装置１００の放熱機構を説明するための図であり、図８（ａ）は裏面側から見た平面図であり、図８（ｂ）は側面図であり、図８（ｃ）は図８（ｂ）における上側部分を拡大した側面図である。なお、支柱１０４内部の空間１４４には、上述したように、（図示せぬ）バックライト用の光源モジュール１１２が内蔵されている。また、ＬＥＤチップ１２５ａ・１２５ｂ等も搭載されている。
【００９５】
図８（ａ）及び（ｂ）に示されるように、支柱１０４の上側部分には、上部通気口１４１が設けられている。上部通気口１４１は、図８（ｃ）に示されるように、格子状に設けられた複数の細いスリット（隙間）で構成されている。ここで、上部通気口１４１の形状は、格子状に設けられた複数の細いスリットに限られず、形状、大きさは適宜設計される。また、上部通気口１４１の位置も、図８（ａ）及び（ｂ）に示された位置に限定されず、適宜設計される。上部通気口１４１は、支柱１０４の上面に形成されていてもよい。
【００９６】
ＬＥＤで発生した熱の一部は、図６（ｂ）等で示した放熱板１２２を介して、支柱１０４に伝播し、図８（ａ）及び（ｂ）で示すシャーシ１０２に伝わり外部へ放熱される。
【００９７】
また、発生した熱の一部は、ＬＥＤ自体や放熱板からの輻射によって、支柱１０４の空間（図７で示した空間１４４）内の空気に伝わり、空間１４４内の空気が温まる。そして、温まった空気は、空間１４４内を上側へ上昇し、支柱１０４上部に設けられた上部通気口１４１から外部へ放出される。なお、図８（ａ）及び（ｂ）に示された矢印は、ＬＥＤの発熱により温められた空気が支柱１０４内部を上部通気口１４１に向かい移動し、上部通気口１４１から外部に放出される方向を簡易的に示す。点線矢印は、支柱１０４の上部通気口１４１までの空気の移動を示し、実線矢印は上部通気口１４１から外部への空気の移動を示している。
【００９８】
また、支柱１０４は、シャーシ１０２に固定されているが、完全に密閉されていない。このため、液晶表示装置１００外部の空気（空間１４４内で温まった空気よりも温度が低い空気）は、密閉されていない隙間から入り、支柱１０４内に供給される。
【００９９】
このように液晶表示装置１００外部と支柱１０４の空間１４４との間で空気の循環が起こる。よって、支柱１０４内部に空間１４４を設けるとともに、支柱１０４上部に上部通気口１４１を設けることで、一層効果的に放熱可能となる。
【０１００】
本実施形態の液晶表示装置１００では、支柱１０４が２本設けられていた。しかしながら、支柱１０４の数は、２本に限定されず、液晶表示装置の画面サイズ、構成等に応じて適宜設定できる。支柱１０４が３本以上であっても、本実施形態の液晶表示装置１００に適用可能である。これら支柱をスタンド１０５に連結することで、液晶表示装置１００の安定感をより増すことが可能になる。
【０１０１】
（第二の実施形態）
本発明の他の実施形態について、図９を参照して説明する。図９は、第二の実施形態に係る液晶表示装置２００の構成を示し、図９（ａ）は裏面側から見た平面図であり、図９（ｂ）は側面図である。なお、液晶表示装置２００の基本構成、及び液晶表示装置２００に備えられる光源モジュールの構成は、第一の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１０２】
第一の実施形態に係る液晶表示装置１００では、支柱１０４の上側側面にのみ上部通気口１４１が設けられていた。本実施形態の液晶表示装置２００は、図９（ａ）及び（ｂ）に示されるように、支柱２０４の上側側面及び下側側面の両方に、上部通気口２４１及び下部通気口２４２が設けられている。
【０１０３】
液晶表示装置２００において、支柱２０４の空間２４４の上側に集まった熱は、シャーシ２０２に伝搬するとともに、上部通気口２４１から支柱２０４外部へ放出される。
【０１０４】
ここで、液晶表示装置２００の支柱２０４には下部通気口２４２が設けられていることによって、空間２４４内で温まった空気よりも温度が低い空気が、外部から下部空気口２４２を介して供給される。これにより、支柱２０４内で、空気が下側から上側へ移動する対流がより生じやすくなり、ＬＥＤで発生した熱を効果的に放熱することができる。
【０１０５】
ここで、図９（ａ）及び（ｂ）に示された矢印は、支柱２０４内部と液晶表示装置２００外部との間の空気の循環を簡易的に示す。点線矢印は、ＬＥＤの発熱により温められた空気が上部通気口１４１まで移動する方向を示している。また、図面上側の実線矢印は上部通気口１４１から外部への空気の移動を示し、図面下側の実線矢印は外部から下部通気口２４２を介して供給される空気の移動を示している。
【０１０６】
ここで、上部通気口２４１及び下部通気口２４２は、第一の実施形態と同様に、格子状に設けられた複数の細いスリット（隙間）で構成されている。しかし、上部通気口２４１及び下部通気口２４２は、この構成に限定されず、下側から上側へ移動する空気の対流を生じやすくする構成であればよい。
【０１０７】
また、本実施形態の液晶表示装置２００では、支柱２０４が２本設けられていた。しかしながら、支柱２０４の数は、２本に限定されず、液晶表示装置の画面サイズ、構成等に応じて適宜設定できる。支柱２０４が３本以上であっても、本実施形態の液晶表示装置２００に適用可能である。
【０１０８】
（第三の実施形態）
本発明のさらに他の実施形態について、図１０を参照して説明する。図１０は、第三の実施形態に係る液晶表示装置に備えられたシャーシ３０２の構成を示す斜視図である。なお、シャーシ３０２以外の液晶表示装置の構成は、第一の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１０９】
第一の実施形態に係る液晶表示装置１００では、支柱１０４は鍔部１０４ａを介してシャーシ１０２に固定されていた。本実施形態の液晶表示装置は、図１０に示されるように、支柱部分３０４がシャーシ３０２と一体的に構成されている。
【０１１０】
すなわち、シャーシ３０２は、第一の実施形態のように、支柱１０４と鍔部１０４ａを介して取り付けられていない。シャーシ３０２には、予め支柱部分３０４が一体的に形成されている。支柱部分３０４と一体となったシャーシ３０２は、平板状の鉄板、ステンレス板、またはアルミ板をプレス等で成形することによって製造される。このように、本実施形態では、１枚の平板を成形加工することによって支柱部分３０４と一体となったシャーシ３０２を製造するので、製造コストを低減することが可能になる。また、部材調達、管理も簡易になるので、さらなるコスト低減が可能になる。
【０１１１】
本実施形態の液晶表示装置においては、シャーシ３０２と一体的に形成された支柱部分３０４の空間３４４に光源モジュール１１２が収納される。なお、光源モジュール１１２の構成は、第一の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１１２】
また、本実施形態の液晶表示装置では、支柱部分３０４が２か所設けられていた。しかしながら、支柱部分３０４の形成箇所は、２か所に限定されず、液晶表示装置の画面サイズ、構成等に応じて適宜設定できる。支柱部分３０４が３か所以上であっても、本実施形態の液晶表示装置に適用可能である。
【０１１３】
（第四の実施形態）
本発明のさらに他の実施形態について、図１１を参照して説明する。図１１は、第四の実施形態に係る液晶表示装置４００の構成を示す断面図である。
【０１１４】
液晶表示装置４００は、図１１に示されるように、表面側から裏面側へ向かって、ベゼル１０３、液晶表示パネル１０６、プリズムシート１０７、拡散シート１０８、導光板１０９、及び反射シート１１０がこの順に配設されて、シャーシ４０２内部に収納された構成になっている。また、シャーシ４０２には、支柱部分４０３が形成されている。つまり、第三の実施形態と同様に、支柱部分４０３は、シャーシ４０２と一体的に形成されている。
【０１１５】
支柱部分４０４は、第三の実施形態における支柱部分３０４よりも幅広になっている。支柱部分４０３内の空間４４４には、複数列（図１１では２列）の光源モジュール１１２が配置されている。空間４４４は、複数列の光源モジュール１１２を収容可能な体積になっており、光源モジュール１１２間や、光源モジュール１１２と支柱部分４０４の側壁との間に渡っている。
【０１１６】
空間４４４は、上述した実施形態で説明したように、液晶表示装置４００の下部から上部にかけ連通して形成されている。そして、ＬＥＤによって発生した熱が支柱部分４０４の空間４４４を伝播するようになっており、効率的な放熱を実現している。光源モジュール１１２の列の数や、空間４４４の形成状態は図１１の構成に限定されない。より多くの光源モジュール１１２が１つの支柱部分４０４に内蔵され、空間４４４がより多く形成されても構わない。
【０１１７】
このように、空間４４４内に、光源モジュール１１２が複数の列を成して配置されているので、光源モジュール１１２の複数の列同士に挟まれた内側部分は、光源モジュール１１２の複数の列の外側部分よりも、液晶表示パネル１０６に照射する光の強度が強くなる。それゆえ、液晶表示装置４００の中央部の明るさを効果的に高めることができる。
【０１１８】
また、液晶表示装置４００は、複数の光源モジュール１１２が内蔵された１つの支柱部分４４４が複数本形成された構成であってもよい。このような液晶表示装置は、屋外用や、会場用の大型表示装置に適用しやすい。
【０１１９】
（第五の実施形態）
本発明のさらに他の実施形態について、図１２を参照して説明する。図１２は、第五の実施形態に係る液晶表示装置５００の構成を示す断面図である。
【０１２０】
図１２に示されるように、液晶表示装置５００は、表面側から裏面側へ向かって、ベゼル２０３、液晶表示パネル２０６、プリズムシート２０７、拡散シート２０８、導光板２０９、及び反射シート２１０がこの順に配設されて、シャーシ２０２内部に収納された構成になっている。導光板２０９における液晶表示パネル２０６と反対側の一主面には、光結合部材２１３が接合されている。
【０１２１】
シャーシ２０２には、支柱２０３が固定されている。支柱２０３内の空間２４４には、液晶表示パネル２０６を裏面から光を照射するバックライト用の光源モジュール２１２が内蔵されている。
【０１２２】
ここで、プリズムシート２０７、拡散シート２０８、及び反射シート１１０の材料、形成形態は、第一の実施形態と同様である。また、導光板２０９は、アクリル樹脂で構成され、第一の実施形態と同様である。
【０１２３】
本実施形態においては、光源モジュール２１２に備えられた光結合部材２１３の形状が第一〜第四の実施形態と異なる。以下、光結合部材２１３の構造について、説明する。
【０１２４】
光結合部材２１３は、Ｚ方向の寸法が相対的に大きい長尺部材であり、２股の光導光部２１３ａ・２１３ｂ（第１及び第２の股部）を有する二股構造を有している。換言すれば、光結合部材１１３は、その断面（Ｚ方向に垂直な断面）がＹ字形状になっている。また、光結合部材２１３は、下側部分に台座部２１４が形成されており、この台座部２１４も光を透過する。光結合部材２１３では、２つの光導光部２１３ａ・２１３ｂは、台座部２１４から中央部を軸として対称に延びている。また、２つの光導光部２１３ａ・２１３ｂは、ＬＥＤチップ２２５から導光板２０９へ向かうに従い互いの離間距離が大きくなるように設けられている。
【０１２５】
台座部２１４の下側には、１つのＬＥＤチップ２２５が配置されている。ＬＥＤチップ２２５は、光導光部２１３ａ・２１３ｂにより構成される二股構造の中央に配置されている。１つのＬＥＤチップ２２５の出射光は、台座部２１４に入射し、２つの光導光部２１３ａ・２１３ｂに伝搬するようになっている。このように構成することで、ＬＥＤチップ２２５として、汎用で安価のラージチップを採用できる。その結果、光源モジュール、それを搭載するバックライト、及び液晶表示装置の低コスト化を実現できる。
【０１２６】
さらには、光結合部材２１３では、２つの光導光部２１３ａ・２１３ｂの間、すなわち、２股構造となっている。の中央部分に隙間が設けられている。換言すると、光導光部２１３ａと台座部２１４との連結部分、及び光導光部２１３ｂと台座部２１４との連結部分は離間している。２つの光導光部２１３ａ・２１３ｂは、１つの連結部分で台座部２１４と連結しているのではない。光結合部材２１３では、この隙間からＬＥＤチップ２２５の直接光が拡散しながら導光板２０９に照射されることになる。その結果、二股部（光導光部２１３ａ・２１３ｂの離間部分）の輝度低下を防止することができる。
【０１２７】
また、空間２４４は、上述した実施形態で説明したように、液晶表示装置５００の下部から上部にかけ連通して形成されている。そして、ＬＥＤによって発生した熱が支柱２０４の空間２４４を伝播するようになっており、効率的な放熱を実現している。
【０１２８】
また、液晶表示装置５００は、第一の実施形態にて説明したような、支柱２０４の上側側面、下側側面、またはその両方の側面に図示しない通気口が設けられた放熱構造も採用することができる。
【０１２９】
（第六の実施形態）
本発明のさらに他の実施形態について、図１３を参照して説明する。図１３は、第六の実施形態に係る液晶表示装置（マルチディスプレイ）６００の構成を説明するための図であり、図１３（ａ）は第一の実施形態に係る液晶表示装置１００の表面側から見た構成を示す平面図であり、図１３（ｂ）は第六の実施形態に係るマルチディスプレイ６００の表面側から見た構成を示す平面図である。
【０１３０】
第一の実施形態から第五の実施形態に係る液晶表示装置は、光源モジュール及び光源モジュールを内蔵した支柱が液晶表示パネルの裏面側に複数列配置されている。すなわち、導光板の直下にＬＥＤが配置された直下型バックライト方式の液晶表示装置である。この点でサイドエッジ型バックライト方式の液晶表示装置と異なり、液晶表示装置の四辺すべてが狭額縁化可能となる。
【０１３１】
図１３（ａ）に示されるように、液晶表示装置１００は、サイドエッジ型バックライト方式のように、額縁部分にＬＥＤを配置する領域が存在しない。それゆえ、四辺全てにおいて額縁寸法を極めて小さくすることができる。その結果、四辺全てにおいて狭額縁化を実現することができる。
【０１３２】
さらに、四辺全てにおいて狭額縁化が可能であるので、液晶表示装置１００を複数配列したマルチディスプレイ６００としての構成を実現することができる。このようなマルチディスプレイ６００は、展示会場や屋外等の広いエリアで遠くから視聴可能な表示装置として近年市場が拡大しつつある。
【０１３３】
マルチディスプレイ６００は、例えば図１３（ｂ）に示されるように、液晶表示装置１００が上下２段、４列配列した構成になっている。このようなマルチディスプレイ６００は、液晶表示装置１００の四辺全てにおいて狭額縁化が可能となり、視聴の際に額縁部分が目立たなくなることから実現できる。また、マルチディスプレイ６００の下方の端部にはスタンド１０５’が設けられている。このスタンド１０５’には、液晶表示パネル、光源モジュールの図示せぬ駆動回路、制御回路等が内蔵されている。
【０１３４】
また、マルチディスプレイ６００の構成によれば、各液晶表示装置に設けられた支柱１０４は下側から上側に向かって延びており、互いに連結している。そして、支柱１０４に形成された空間は、マルチディスプレイ６００の下側から上側へ向かって連通している。このため、マルチディスプレイ６００の下側に配された液晶表示装置１００の熱も、マルチディスプレイ６００の上側に放出することができる。
【０１３５】
以下実施例を示し、本発明の実施形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることはいうまでもない。さらに、本発明は上述した各実施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例についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【０１３６】
（実施例１）
まず、比較例として特許文献１に開示された従来技術に係る液晶表示装置を用い、本発明の液晶表示装置と放熱性の比較を行った。図１４〜図１６に、特許文献１に開示された液晶表示装置１’を模式的に示す。図１４は、比較例の液晶表示装置１’の構成を示す断面図である。なお、図１４では、液晶表示装置１’に本来必要な筺体や、液晶表示パネルを駆動するコントローラーや電源等を省略している。
【０１３７】
また、本発明の液晶表示装置との放熱性の比較を容易にするため、特許文献１の液晶表示装置で必要とされているヒートパイプ２５は用いられない。ヒートパイプ２５の代りに、放熱プレート２４’に厚さ２ｍｍのアルミベース基板からなるＬＥＤ基板８’を設けた。
【０１３８】
液晶表示装置１’は、図１４に示されるように、液晶パネルユニット２と、この液晶パネルユニット２の背面側に組み合わされて表示光を供給するバックライトユニット３とを備えている。液晶パネルユニット２は、枠状の前面フレーム部材（ベゼル部材）４と、液晶表示パネル５と、この液晶表示パネル５の外周縁部を前面フレーム部材４との間に挟み込んで保持する枠状の背面フレーム部材６とから構成される。液晶表示パネルとフレーム部材との間のスペーサやガイド部材等は図面の煩雑を防ぐために図示を省略している。
【０１３９】
バックライトユニット３は、上述した液晶パネルユニット２の背面側に配置された光源としてのＬＥＤ１２と、ＬＥＤ１２で発生した熱を放熱するための放熱プレート２４’と、バックパネル９とを備えている。バックパネル９は、ＬＥＤ１２及び放熱ユニット８等を保持し、前面フレーム部材４や背面フレーム部材６と組み合わされている。図１４中、１４は拡散導光プレート（導光板）であり、１３は光学機能シート積層体である。また、１７は拡散導光プレート（導光板）１４を支える光学スタッド部材である。３４は支柱であり、３５は液晶表示装置１’のスタンドである。
【０１４０】
図１５は、比較例の液晶表示装置１’におけるＬＥＤ１２の配置を示す平面図である。また、図１６は比較例の液晶表示装置１’を裏面側から見た正面図である。比較例の液晶表示装置１’において、支柱３４は、スタンド３５に嵌合等によって固定されており、液晶表示装置１’全体を支える役割のみを果たす。
【０１４１】
本発明の第二の実施形態に係る液晶表示装置２００と比較例の液晶表示装置１’とについて、次の条件で放熱性能の比較を行った。なお、液晶表示装置の寸法は、液晶表示装置２００と及び液晶表示装置１’共に、液晶表示パネルの大きさが横幅１１５２ｍｍ、高さ８００ｍｍである。支柱の幅は１４０ｍｍであり、２つの支柱間の間隔（各支柱の幅方向の中心同士の間隔）が４００ｍｍである。液晶表示装置２００における支柱２０４内部の空間２４４を構成する溝（光源モジュール１１２が収納される溝）の深さは２０ｍｍである。支柱２０４は、厚さ２ｍｍの鉄板が折り曲げられて形成されている。
【０１４２】
全ＬＥＤチップへの投入電力は、両者とも同一条件であり、１３６．８Ｗである。外気温度は２０℃であり、液晶表示装置以外の発熱体は存在しない。
【０１４３】
液晶表示装置２００と液晶表示装置１’とにおいて、発熱した熱が自然対流によって大気中へ放出される熱量を熱流体シミュレーションによって確認をした。シミュレーション上の解析モデルにおいて、主要部品の物性は次の通りである。
【０１４４】
ＬＥＤ基板１２４ａ・１２４ｂ、及びＬＥＤ基板８’は、熱伝導率が１７０Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、比熱が９０５Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）とする。
【０１４５】
放熱板１２２及び放熱プレート２４’は、熱伝導率が２２２Ｗ／（ｍ／Ｋ）であり、比熱が９２０Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）とする。
【０１４６】
ＬＥＤチップ１２５ａ・１２５ｂ、及びＬＥＤ１２は、熱伝導率が５４Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、比熱が３２５Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）とする。
【０１４７】
支柱２０４及び支柱３４は、熱伝導率が４３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、比熱が４６５Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）とする。
【０１４８】
バックライトシャーシ２０２及びバックパネル９は、熱伝導率が４３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、比熱が４６５Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）とする。
【０１４９】
導光板１０９及び導光板１４は、熱伝導率が０．２３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、比熱が１０５０Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）とする。
【０１５０】
光学シート（プリズムシート１０７、拡散シート１０８）及び、光学機能シート積層体１３は、機能を考慮すると概ね同様の類の部材の集合であると想定した。そして、両者とも、熱伝導率が０．２３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、比熱が１０５０Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）とする。
【０１５１】
液晶表示パネル１０６及び液晶表示パネル５は、熱伝導率が１．３８Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、比熱が７４０Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）とする。
【０１５２】
放熱性の比較方法は、シミュレーションにより実施し、定常解析で各部位の温度変化が一定値になるまで計算を行う方法である。そして、液晶表示装置２００及び液晶表示装置１’について、大気へ放熱される熱量を比較した。シミュレーションの結果は次の通りである。
【０１５３】
比較例の液晶表示装置１’では、全投入電力１３６．８Ｗに対して、大気中へ放出される熱量は６８．２Ｗであった。一方、液晶表示装置２００では、全投入電力１３６．８Ｗに対して、大気中へ放出される熱量は９３．７Ｗであった。この放熱量の比較結果から、液晶表示装置２００は、比較例の液晶表示装置１’に対して１．３７倍の放熱性能を有していることがわかる。
【０１５４】
いうまでもなく、同じ投入電力の時は放熱量が大きい程、部品の温度上昇を防ぐことが可能であり、例えばＬＥＤを始めとして、液晶表示装置に搭載される各種部品の寿命を延ばすことが可能である。また、液晶表示装置が熱変形する等の問題や、熱による映像の乱れ、また発火などの不慮の事故の発生率を下げることになり、製品自体の品質向上に繋がるものである。
【０１５５】
（実施例２）
本発明の第四の実施形態に係る液晶表示装置４００と、図１４〜図１６に示される比較例の液晶表示装置１’とについて、次の条件で放熱性能の比較を行った。
【０１５６】
液晶表示装置の寸法は、液晶表示装置４００と及び液晶表示装置１’共に、液晶表示パネルの大きさが横幅１１５２ｍｍ、高さ８００ｍｍである。支柱の幅は５４０ｍｍである。支柱部分４０４内の空間４４４を構成する溝（光源モジュール１１２が収納される溝）の深さは２０ｍｍである。支柱部分４０４は厚さ２ｍｍの鉄板が折り曲げられ、シャーシ４０２と一体で形成されている。
【０１５７】
全ＬＥＤチップへの投入電力は、両者とも同一条件であり、１３６．８Ｗである。外気温度は２０℃であり、液晶表示装置以外の発熱体は存在しない。
【０１５８】
液晶表示装置４００と液晶表示装置１’とにおいて、発熱した熱が自然対流によって大気中へ放出される熱量を熱流体シミュレーションによって確認をした。シミュレーション上の解析モデルにおいて、主要部品の物性は次の通りである。
【０１５９】
ＬＥＤ基板１２４ａ・１２４ｂ、及びＬＥＤ基板８’は、熱伝導率が１７０Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、比熱が９０５Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）とする。
【０１６０】
放熱板１２２及び放熱プレート２４’は、熱伝導率が２２２Ｗ／（ｍ／Ｋ）であり、比熱が９２０Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）とする。
【０１６１】
ＬＥＤチップ１２５ａ・１２５ｂ、及びＬＥＤ１２は、熱伝導率が５４Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、比熱が３２５Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）とする。
【０１６２】
支柱２０４及び支柱３４は、熱伝導率が４３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、比熱が４６５Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）とする。
【０１６３】
バックライトシャーシ２０２及びバックパネル９は、熱伝導率が４３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、比熱が４６５Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）とする。
【０１６４】
導光板１０９及び導光板１４は、熱伝導率が０．２３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、比熱が１０５０Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）とする。
【０１６５】
光学シート（プリズムシート１０７、拡散シート１０８）及び、光学機能シート積層体１３は、機能を考慮すると概ね同様の類の部材の集合であると想定した。そして、両者とも、熱伝導率が０．２３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、比熱が１０５０Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）とする。
【０１６６】
液晶表示パネル１０６及び液晶表示パネル５は、熱伝導率が１．３８Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、比熱が７４０Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）とする。
【０１６７】
放熱性の比較方法は、シミュレーションにより実施し、定常解析で各部位の温度変化が一定値になるまで計算を行う方法である。そして、液晶表示装置２００及び液晶表示装置１’について、大気へ放熱される熱量を比較した。シミュレーションの結果は次の通りである。
【０１６８】
比較例の液晶表示装置１’では、全投入電力１３６．８Ｗに対して、大気中へ放出される熱量は６８．２Ｗであった。一方、液晶表示装置４００では、全投入電力１３６．８Ｗに対して、大気中へ放出される熱量は１０１．９Ｗであった。この放熱量の比較結果から、液晶表示装置４００は、比較例の液晶表示装置１’に対して１．５倍の放熱性能を有していることがわかる。
【０１６９】
いうまでもなく、同じ投入電力の時は放熱量が大きい程、部品の温度上昇を防ぐことが可能であり、例えばＬＥＤを始めとして、液晶表示装置に搭載される各種部品の寿命を延ばすことが可能である。また、液晶表示装置が熱変形する等の問題や、熱による映像の乱れ、また発火などの不慮の事故の発生率を下げることになり、製品自体の品質向上に繋がるものである。
【０１７０】
以上のように、本発明の液晶表示装置は、放熱面で格段に優れると共に、薄型、低コストを実現するものである。
【０１７１】
本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルを背面から照明するバックライトの構成要素である光源を基板上に配置すると共に、該基板と、光源の光をバックライトの別の構成要素である導光板に結合する光結合部材とを支柱の内部に収納する構成となっている。このため、液晶表示装置全体として薄型化が可能になると共に、支柱の内部に空気が移動する連通した空間を有することで、光源からの熱が支柱の内部空間を伝わり効果的に放熱される効果がある。また、液晶表示装置の背面に効果的に放熱が可能となる。
【０１７２】
これによって、光源の発光効率の低下を抑制し輝度の低下を防ぐと共に、光源を含め、液晶表示装置に搭載される各種部品の寿命を延ばし、また映像の乱れや、液晶表示装置が熱変形する等の虞をなくすことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１７３】
本発明は、テレビ、モニター等の液晶表示装置に用いることができ、特に、光源直下型のバックライトを用いた液晶表示装置に適用可能である。
【符号の説明】
【０１７４】
１０２、２０２、３０２  シャーシ
１０３                  ベゼル
１０４                  支柱
１０５                  スタンド（支持台）
１０５’                スタンド（支持台）
１０６                  液晶表示パネル（液晶パネル）
１０７                  プリズムシート
１０８                  拡散シート
１０９                  導光板
１１０                  反射シート
１１２                  光源モジュール
１２５ａ・１２５ｂ      ＬＥＤチップ（光源）
１２４ａ・１２４ｂ      ＬＥＤ基板（光源基板）
１１３                  光結合部材
１３３ａ                外肩部（第１の股部）
１３３ｂ                外肩部（第２の股部）
１２２                  放熱板（放熱手段）
１４４、２４４、３４４  空間
２１３                  光結合部材
２１３ａ                光導光部（第１の股部）
２１３ｂ                光導光部（第２の股部）
１４１、２４１          上部通気口（第１の通気口）
２４２                  下部通気口（第２の通気口）
【図１】
2013113942.tif 000003
【図２】
2013113942.tif 000004
【図３】
2013113942.tif 000005
【図５】
2013113942.tif 000006
【図７】
2013113942.tif 000007
【図８】
2013113942.tif 000008
【図９】
2013113942.tif 000009
【図１０】
2013113942.tif 000010
【図１１】
2013113942.tif 000011
【図１２】
2013113942.tif 000012
【図１３】
2013113942.tif 000013
【図１４】
2013113942.tif 000014
【図１５】
2013113942.tif 000015
【図１６】
2013113942.tif 000016
【図１７】
2013113942.tif 000017
【図１８】
2013113942.tif 000018
【図４】
2013113942.tif 000019
【図６】
2013113942.tif 000020