(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【図面の簡単な説明】
【0007】
【
図5】
図4中のF5部を拡大したシャーシ及びLED基板の正面図。
【
図6】
図5中のF6−F6線に沿うシャーシ及びLED基板の断面図。
【
図7】
図4中のF7部を拡大したシャーシ及びLED基板の正面図。
【
図8】
図7中のF8−F8線に沿うシャーシ及びLED基板の断面図。
【
図9】
図7中のF9−F9線に沿うシャーシ及びLED基板の断面図。
【
図10】第2の実施形態の映像表示装置のシャーシ及びLED基板の斜視図。
【
図11】
図10のF11−F11線に沿うシャーシ及びLED基板の断面図。
【
図12】第3の実施形態の映像表示装置のシャーシ及びLED基板の分解斜視図。
【
図13】
図12のF13−F13線に沿うシャーシ及びLED基板の断面図。
【
図14】第4の実施形態の映像表示装置のシャーシ及びLED基板の断面図。
【
図15】第5の実施形態の映像表示装置のシャーシ及びLED基板の断面図。
【
図16】第6の実施形態の映像表示装置のシャーシ及びLED基板の分解斜視図。
【
図17】第7の実施形態の映像表示装置のシャーシ及びLED基板の分解斜視図。
【
図18】
図17のF18−F18線に沿うシャーシ及びLED基板の断面図。
【
図19】第8の実施形態の映像表示装置のシャーシ及びLED基板の断面図。
【
図20】第9の実施形態の映像表示装置のシャーシ及びLED基板の断面図。
【
図21】第10の実施形態の映像表示装置のシャーシ及びLED基板の分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
第1の実施形態の映像表示装置1について、
図1から
図9を参照して説明する。
図1に示す映像表示装置1は、ケーシング2と、液晶パネル3と、バックライト4と、シャーシ5とを備える。本実施形態では、映像表示装置1としてテレビジョン受像機を一例に説明する。本実施形態の映像表示装置1として、テレビジョン受像機に限らず、バックライト4を備える表示装置であれば、モニターやタブレット型携帯端末などであってもよい。また、映像表示装置1のバックライト4に限れば、輝度が均質に整えられた照明装置としても利用可能である。
【0009】
なお、本明細書中において、説明の便宜上、映像表示装置1の表示画面11が設けられる側を「正面」または「おもて面」、その反対側を「裏面」または「背面」と呼ぶことがある。また、表示画面11に対峙する利用者から見て右側を「右」、左側を「左」と呼ぶことがある。さらに、映像表示装置1が設置された状態で重力の作用する方向に「上」および「下」と呼ぶことがある。
【0010】
図1に示すように、ケーシング2は、フロントカバー(フロントベゼルとも呼ばれる)21と、バックカバー(ユニットカバーとも呼ばれる)22と、スタンド23とを含む。映像表示装置1を壁に直接固定する場合は、スタンド23の代わりにブラケットを含み、天井から吊るされるあるいは机などに支持される場合は、さらにアームが含まれる。フロントカバー21は、表示画面11を囲うように取り付けられる。
図2に示すように、バックカバー22は、液晶パネル3及びバックライト4の他に、これらを駆動する制御部や、受像機としての受信部、電源回路などを有した回路基板6を覆って取り付けられる。
【0011】
図2に示した液晶パネル3は、バックライト4が放射する光を透過させる状態と遮光する状態とに切り換わる液晶ユニット31及び偏光フィルム32を少なくとも重ねて構成されている。映像表示装置1が、コンピュータのモニターやタブレット型携帯端末の表示装置として利用される場合は、さらにタッチセンサやデジタイザを含んでいてもよい。
【0012】
バックライト4は、
図2に示すように、液晶パネル3の背後に設置される。バックライト4は、LED基板41と、反射板42と、拡散板43とを備える。LED基板41は、光源となる複数のLED411を第1の面41Aに実装し、第1の面41Aと反対側の第2の面41Bに熱伝達部412を有している。本実施形態では、LED基板41は、一定の間隔を空けてLED411を一列に配列した帯状に形成されている。本実施形態において、各LED411は、LED基板41の第1の面(おもて面)41Aに取り付けられるレンズ413で覆われている。レンズ413は、LED411から出射された光が液晶パネル3に均質に提供されるように屈折させる。各図中において、説明の便宜上、レンズ413にLED411の符号を付しているものもある。
【0013】
バックライト4は、
図2及び
図4に示すようにこのLED基板41を平行に複数並べて構成される。
図2に示すバックライト4は、LED411が正方配列となるようにLED基板41を複数配置している。反射板42は、LED基板41の前面に配置され、各LED411が露出するように孔421が開けられている。拡散板43は、LED411から放射された光を拡散させ、液晶パネル3に対して輝度斑の無い均質な光を供給する。
【0014】
シャーシ5は、
図2に示すように、液晶パネル3から離れる後方へ膨出したベース部51及び外周縁52を有したトレイ形に形成され、バックライト4及び液晶パネル3の背面を覆うように配置さる。シャーシ5は、プレス加工によって一体成形される板金製品である。このシャーシ5は、
図3から
図9に示すように係止部53と凹部54と凸部55とをベース部51に有する。
【0015】
係止部53は、
図4及び
図6に示すように、LED基板41を支持する。本実施形態では、係止部53は、シャーシ5の一部を切り起こして形成されており、上向きに延びたフックである。係止部53は、シャーシ5のベース部51に対してLED基板41の裏面すなわち第2の面41Bを熱的に接続するようにLED基板41を保持する。本実施形態において、帯状に形成されたLED基板41は、
図4に示すように、複数個所でこの係止部53によって保持されている。シャーシ5は、LED基板41を平行に複数並べた状態に、係止部53で保持する。これによって、LED411が正方配列に配置される。
【0016】
凹部54は、
図2及び
図3に示すように、LED基板41から離間する方向へ膨出されている。この凹部54は、シャーシ5の面剛性を高めるとともに、回路基板6などを取り付けるための固定部として利用される。本実施形態において、凹部54は、
図3及び
図4に示すように、一定の深さの底壁54Aおよびそこからテーパ状に拡開して縁を形成する側壁54Bを有した矩形の溝であって、表示画面11の上縁に沿う方向に延びた上側凹部541と、表示画面11を横方向にほぼ三等分するように縦方向に延びた右縦凹部542及び左縦凹部543と、表示画面11の下縁に沿う方向に右縦凹部542及び左縦凹部543からそれぞれ外に向かって延びた右下凹部544及び左下凹部545とを一続きに形成している。
【0017】
このように、凹部54は、複数の溝が組み合わさった構造であり。LED基板41は、右縦凹部542及び左縦凹部543を跨いで、シャーシ5のベース部51に組み付けられる。LED基板41が凹部54を跨ぐ場合、この凹部54に対応する位置に配置されるLED411Aが生じることがある。本実施形態の場合、このLED411Aに対応して、凹部54に凸部55が形成されている。
【0018】
凸部55は、
図5及び
図6に示すように、凹部54に位置するLED411Aに対応する位置にLED基板41に向けて突設される。本実施形態では、シャーシ5をプレス成形する際に、LED基板41に向けて突出するように凹部54から一続きに成形されている。この凸部55は、凹部54の底壁54Aに全周が取り囲まれた状態に、凹部54の底壁54Aの幅に対してほぼ中央部付近に形成されており、凹部54が形成されていないシャーシ5のベース部51と同じ高さに形成された頂部551を有している。凸部55の頂部551は、凹部54に位置するLED411Aが実装されたLED基板41の裏面(第2の面41B)に熱的に接続するように密着する。
【0019】
また、凹部54は、シャーシ5の背面側に回路基板6などを取り付けるための固定部としても利用されている。したがって、
図7から
図9に示すように、凹部54の底壁54Aには、LED基板41からさらに離れる方向へ膨出した取付座56が形成されている。この取付座56が、正面から見て凹部54に位置するLED411Aの近傍に設けられる場合、あるいは、LED411Aに部分的に重なる位置に形成される場合、凸部55として、熱伝導性部材を凹部54の底壁54AとLED基板41の第2の面(裏面)41Bとの間に挟持している。
【0020】
本実施形態では、熱伝導性部材として、熱伝導性パッド57を採用している。この熱伝導性パッド57は、シリコーンを主成分とする難燃性かつ高い熱伝導率を有した柔軟なパッドであって、LED411Aが実装された位置をほぼ中心に、
図8及び
図9に示すように配置される。
【0021】
本実施形態では、さらに
図8及び
図9に示すように、熱伝導性パッド57が経年変化に伴って下へずり落ちないように、シャーシ5は、熱伝導性パッド57が配置された下方に支持部58を備える。この支持部58もまた凸部55と同様にシャーシ5をプレス成形する際に一体成形され、凹部54の底壁54Aから一続きに成形される。この支持部58は、プレス成形によって底壁54Aから一続きに膨出するように形成される以外に、切り起こしたタブや、裏面からねじこまれたビスや、おもて側から取り付けられたリベットなどでであってもよい。また、熱伝導性パッド57が取り付けられる範囲に突出するようにフレアや切り起こしたタブを成形し、このフレアやタブの先端に熱伝導性パッド57が刺さるようにしてもよい。
【0022】
以上のように構成された映像表示装置1によれば、LED411が実装された部分のLED基板41の裏面(第2の面41B)がシャーシ5に熱的に接続されるとともに、凹部54が形成された範囲に配置されるLED411Aも凸部55によって、シャーシ5に熱的に接続される。その結果、全てのLED411(411A)がシャーシ5に対して熱的に接続されるので、LED411が発生する熱を効率よくシャーシ5に伝達し、放熱することができる。このとき、シャーシ5がプレス加工によって凸部55を一続きに成形しているため、組立作業に係る部品点数が増えることもなく、製造コストへの負担も小さい。
【0023】
以下に、第2から第10の実施形態の映像表示装置1のバックライト4のLED基板41とシャーシ5との組立構造の細部について説明する。各実施形態において、第1の実施形態の映像表示装置1と同じ機能を有する構成には、同じ符号を振る。また、それぞれの符号に応じた詳細な説明は、第1の実施形態の記載を参酌することとする。映像表示装置1の全体的な構成については、第1の実施形態の映像表示装置1と同じであるので、第1の実施形態の記載を参酌することとする。
【0024】
第2の実施形態の映像表示装置1のバックライト4のLED基板41とシャーシ5との組立構造は、
図10及び
図11を参照して説明する。シャーシ5の凹部54に配置されるLED411Aがちょうど凹部54の縁に掛るような場合、
図10及び
図11に示すように凸部55が凹部54の幅のほぼ中央付近に位置するように、LED411Aの近傍の凹部54の幅を広げ、LED411Aが配置される部分に凸部55を形成する。凸部55は、凹部54の底壁54Aによって全周が囲まれた状態、すなわち凹部54の縁から離れた位置に形成される。これにより、シャーシ5をプレス加工によって成形する際に、材料の絞り限界にともなう割れや皺を発生させることなく、凸部55も一続きに成形しやすくなる。また、凸部55の大きさに対して凹部54の幅が十分にない場合にも、
図10及び
図11のように凹部54の幅を広げる。このとき、LED411Aが凹部54の幅のちょうど中央に位置する場合は、凹部54の側壁54Bを両側に広げる。
【0025】
第3の実施形態の映像表示装置1のバックライト4のLED基板41とシャーシ5との組立構造は、
図12及び
図13を参照して説明する。シャーシ5の凹部54に配置されるLED411Aがちょうど凹部54の縁に掛るような場合、
図12及び
図13に示すように凸部55を凹部54の縁から連続して形成する。具体的には、凹部54の側壁54Bから凹部54の内側に膨出したように凸部55が形成される。したがって、凸部55の頂部551は、シャーシ5のベース部51と同じ高さにつながって形成される。第2の実施形態のように凹部54の幅を広げることが、凹部54の周辺の構造上の関係でできない場合に、
図12及び
図13のようにベース部51から一続きに凸部55を形成する。また、LED411Aの位置が凹部54の縁に対して第2の実施形態の場合よりも少し外側に位置している場合は、金型をわずかに変えることで凸部55を設けることができるので、一続きに凸部55を設けた方が加工しやすい。
【0026】
第4の実施形態の映像表示装置1のバックライト4のLED基板41とシャーシ5との組立構造は、
図14を参照して説明する。プレス加工によって凹部54内にさらに凸部55を成形する場合、凸部55が成形される位置に因っては、絞り成形の加工技術上(限界絞り率のため)、凸部55をシャーシ5のベース部51と同じ高さに加工できない場合も予想される。このように、シャーシ5の凹部54に配置されるLED411Aが凹部54の幅のちょうど中央に位置し、かつ、凹部54の幅を変更できない場合、絞り限界の範囲内で、凸部55を形成する。その結果、
図14に示すように、凸部55の頂部551が、シャーシ5のベース部51に比べて低くなり、LED基板41の第2の面(裏面)41Bから離れる。
【0027】
本実施形態では、熱伝導性部材として熱伝導性パッド57を、凸部55とLED基板41の第2の面(裏面)41Bとの間に熱伝達可能に挟持している。これにより、凸部55をLED基板41に熱的に接続し、LED411Aで発生した熱をシャーシ5へ伝達する。第1の実施形態で凸部55が形成されない位置に熱伝導性パッド57を配置しているが、それに比べて、パッドの厚みを小さくし、材料コストを抑えることができる。また、熱伝導性パッド57は、
図14に示すように凸部55の頂部551よりも一回り大きく形成する。熱伝導性パッド57は、柔軟性を有しているので、一回り大きく形成された部分が凸部55の頂部551の外周に掛り、経年変化でLED基板41と凸部55との間からずれる心配がない。熱伝導性パッド57の厚みが十分にある場合は、位置ずれ防止のために凸部55の頂部551にフレアや切起こしたタブを形成してもよい。頂部551よりも一回り大きい熱伝導性パッド57ではなく、頂部551と同じ外周形状の熱伝導性パッド57を採用できるため、さらに材料費を軽減できる。
【0028】
第5の実施形態の映像表示装置1のバックライト4のLED基板41とシャーシ5との組立構造は、
図15を参照して説明する。本実施形態では、概ね第1の実施形態の場合と同じように凸部55を形成できるが、頂部551の高さをシャーシ5のベース部51よりもわずかに低くしている。そして、凸部55の頂部551とLED基板41の第2の面(裏面)41Bとの間に塗布される熱伝導性ペースト57Aを有している。熱伝導性部材として熱伝導性ペースト57AをLED基板41と凸部55の間に介在させることで、凸部55とLED基板41の密着度が増し、熱伝達効率が向上する。なお、凸部55とLED基板41との間に限らず、LED411が実装された部分のLED基板41とシャーシ5のベース部51との間にも熱伝導性ペースト57Aを塗布してもよい。
【0029】
第6の実施形態の映像表示装置1のバックライト4のLED基板41とシャーシ5との組立構造は、
図16を参照して説明する。
図16に示すシャーシ5において、凹部54に設けられる凸部55は、別部材の熱伝導性部材で形成され、凹部54の底壁54Aに結合されている。本実施形態では、熱伝導性部材の凸部55として、シャーシ5と同じ材料の鋼板を板金加工して作られ、スポット溶接で底壁54Aに結合されている。シャーシ5の凹部の形状を変更することなく、凸部55を設けることができる。別部材で造られたこの凸部55は、スポット溶接で取り付けられるため、組立公差を考慮し、頂部551とLED基板41との間に熱伝導性ペースト57Aを入れることが好ましい。凹部54の形状が簡素化されるため、シャーシ5をプレス成形する際の加工歪などに対する配慮を軽減でき、シャーシ5の製造コストを軽減することができる。さらに、LED411Aの直下に取付座56が設けられる場合でも、取付座56を跨ぐようにまたはオーバーハングするように凸部55を設けることができる。スポット溶接する代わりに、ろう付けやレーザ溶接で固定してもよい。
【0030】
第7の実施形態の映像表示装置1のバックライト4のLED基板41とシャーシ5との組立構造は、
図17及び
図18を参照して説明する。
図17に示す凸部55は、凹部54の側壁54Bから一続きに形成され、かつ頂部551がシャーシ5のベース部51よりも一段低い。そして第4の実施形態の場合のように、頂部551とLED基板41との間に熱伝導性部材の熱伝導性パッド57を装着する。このとき
図18に示すように、頂部551は、シャーシ5のベース部51と凹部54の底壁54Aとのちょうど中間の位置に形成する。このようにすることで、凸部55を形成することによる歪を軽減する。また、頂部551がベース部51よりも一段低くなっているため、熱伝導性パッド57の位置決め及び保持が容易である。
【0031】
第8の実施形態の映像表示装置1のバックライト4のLED基板41とシャーシ5との組立構造は、
図19を参照して説明する。
図19に示す凸部55は、円錐台形に熱伝導性部材で形成され、凹部54の底壁54Aに設けた取付穴54Cに、リベットのように加締めて固定される。凸部55の材質として熱伝導性に優れたアルミニウム合金などを適用することが好ましい。第1の実施形態のようにプレス成形によって凸部55を凹部54に一続きに成形するには凹部54の幅が狭すぎる場合でも、容易に凸部55を設けることができる。シャーシ5には、回路基板6やその他の部品を固定するために、別部品としてスタッドなどが取り付けられる。したがってこれらスタッドなどとともに凸部55を自動組立装置やロボットなどで組み立てることができる。
【0032】
第9の実施形態の映像表示装置1のバックライト4のLED基板41とシャーシ5との組立構造は、
図20を参照して説明する。
図20に示す凸部55は、第8の実施形態と同様に、熱伝導性部材で形成され、凹部54の底壁54Aに設けた取付穴54Cに、ビス54Dで固定される。さらに、この凸部55は、頂部551ほど直径が大きい、いわゆる逆テーパ形である。第2及び第3の実施形態のように凹部54に配置されるLED411Aが凹部54の縁に近い場合でも、第8の実施形態の場合と同様に底壁54Aに取付穴54Cを追加加工するだけである。凹部54に凸部55を成形する際の限界絞り率や加工後の残留応力を考慮せずに済む。また、第1の実施形態において凸部55を設けずに熱伝導性パッド57を配置したように、LED411Aの直下に取付座56が設けられる場合でも、取付座56を跨ぐようにまたはオーバーハングするように凸部55を設けることができる。なお、ビス54Dで固定するか所は、1か所に限らない。
【0033】
第10の実施形態の映像表示装置1のバックライト4のLED基板41とシャーシ5との組立構造は、
図21を参照して説明する。
図21に示す凸部55は、第8及び第9の実施形態に比べて形状が異なっており、LED基板41の幅にほぼ等しい頂部551を有した直方体に熱伝導性部材を形成している。凸部55は、凹部54の底壁54Aに対して、第8の実施形態のように加締めたり、第9の実施形態のようにビス54Dで固定したりしてもよい。
【0034】
なお、第8から第10の実施形態において設けられる凸部55は、加締めたりネジ止めしたりする代わりに、ろう付けされてもよい。また、凸部55をシャーシ5と同じ材料で作る場合、背面側からレーザ溶接されてもよいし、スタッドボルトやスタッドナットのようにスタッド溶接されてもよいし、おもて面側からTIG溶接で固定されてもよい。
【0035】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。