JP2019179098A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性に優れる表示装置。【解決手段】アレイ基板１１ａと、アレイ基板１１ａに重ね合わされたＣＦ基板１１ｂと、を備える液晶パネル１１と、液晶パネル１１のアレイ基板１１ａに対向して配置されたバックライト装置２０と、グラファイトシート３０と、を備える液晶表示装置１０であって、アレイ基板１１ａはＣＦ基板１１ｂが重ね合わされないＣＦ基板非重畳部１２を有しており、ＣＦ基板非重畳部１２にドライバ１５が実装されており、バックライト装置２０は、導光板２３と、導光板２３の端面に向けて光を発するＬＥＤ２１と、を備えており、グラファイトシート３０は、アレイ基板１１ａのうちドライバ１５が実装された領域の裏面に配される液晶パネル重畳部３０ａと、バックライト装置２０のうち反射シート２５に配される反射シート重畳部３０ｃと、液晶パネル重畳部３０ａおよび反射シート重畳部３０ｃを連結する連結部３０ｂと、を一体的に有する。【選択図】図１

Description

本明細書に開示される技術は、表示装置に関する。

従来、電子機器製品に用いられる平面状で薄型の表示装置は、画像を表示する表示面を有する表示パネルと、画像を表示させるための駆動部品（集積回路ドライバ等）と、表示パネルの背面から光を照射するバックライト装置と、を少なくとも備えて構成される。

バックライト装置には、表示パネルの背面に光源を並べた直下方式と、導光板の端面に対向するように光源を配して面状の光を出射するエッジライト方式（またはサイドライト方式）が知られているが、薄型化が可能である点で、エッジライト方式の方が優れている。しかし、エッジライト方式のバックライト装置は、光源として使用される例えばＬＥＤ（発光ダイオード）が所定の箇所に集中的に配置されるため、長時間に渡って連続的に使用した場合にＬＥＤの温度が過度に上昇し、ＬＥＤの発光状態が不安定になったり、導光板にゆがみが生じ、明度や輝度にばらつきが生じる等、表示パネルの表示品位に悪影響を及ぼす虞がある。

そこで、ＬＥＤやＬＥＤ周辺の温度の上昇を抑制するための様々な放熱対策が講じられている。例えば特許文献１には、ＬＥＤを備える発光モジュールを内側に固定するフレームの外面に伝熱性に優れるグラファイト複合フィルムを貼り付け、ＬＥＤで発生した熱をフレームから放熱させる構成の液晶表示装置が開示されている。

特許第５６３５３２２号公報

ところで、電子機器の中でもタブレット型パソコン、デジタルカメラ、スマートフォンなど小型、軽量化が求められる製品には、表示パネルを構成する基板の周縁部に画像表示用の駆動部品を直接実装する、いわゆるＣＯＧ（Chip on Glass）実装方式の表示装置が多く用いられている。

駆動部品は、駆動に伴って発熱する発熱部品であるが、放熱が十分に行われない場合、駆動部品自体の寿命が低下したり、駆動信頼性が低下したりする虞がある。また、液晶パネルの基板に駆動部品がＣＯＧ実装された表示装置では、熱の影響によって液晶パネルの温度が上昇して液晶転移点温度を超えると、画像の表示品位が低下する虞がある。さらに、駆動部品の近辺に指紋センサー等が設置される場合には、低温やけどの原因になったり、誤作動等が発生する虞がある。

そして近年、表示画像の高解像度化および駆動部品の高速駆動化の流れに伴い、使用されるＬＥＤの数や駆動部品の負荷が増加し、ますます発熱量が増加している。また、電子機器等が広く普及するのに伴い、多様な環境下において表示装置の正常な動作を担保するため、高い放熱性能が要求されるようになってきている。特に、表示パネルの表面側にカバーガラスやタッチパネル等を積層した構成の表示装置では、これらの部材の間が狭く空気が滞留し易いために熱が籠りやすく、上記不具合が発生する可能性も高い。このような状況下、表示装置における放熱性能のさらなる向上が希求されている。

本明細書に開示される技術は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、放熱性に優れる表示装置を提供することを目的とする。

本明細書に開示される技術は、第１基板と、前記第１基板に重ね合わされた第２基板と、を備える表示パネルと、前記表示パネルの前記第１基板に対向して配置されたバックライト装置と、放熱部材と、を備える表示装置であって、前記第１基板は前記第２基板が重ね合わされない第２基板非重畳部を有しており、前記第２基板非重畳部に駆動部品が実装されており、前記バックライト装置は、板状部材からなり前記表示パネルに対向配置された導光板と、前記導光板の端面に対向配置されるとともに前記端面に向けて光を発する光源と、前記光源が実装された光源基板と、を備えており、前記放熱部材は、前記第１基板のうち少なくとも前記駆動部品が実装された領域の裏面に配される表示パネル重畳部と、前記バックライト装置のうち前記表示パネルとは反対側の少なくとも一部に配される光源重畳部と、前記表示パネル重畳部および前記光源重畳部を連結する連結部と、を一体的に有する。

このような構成によれば、駆動部品から発せられた熱は、第１基板を介して放熱部材の表示パネル重畳部に伝えられ、拡散・放熱される。また、光源から発せられた熱は、放熱部材の光源重畳部により拡散、放熱される。さらに、表示パネル重畳部および光源重畳部に伝えられた熱の一部は連結部に拡散され、連結部から放熱される。

このように、従来はバックライト装置側にしか設けられていなかった放熱部材を表示パネル（第１基板）の裏面側まで延ばして配することにより、光源や光源基板において発生する熱だけでなく、駆動部品において発生する熱も１つの放熱部材により効率的に放熱することが可能となる。従って、表示装置が駆動部品や光源からの熱により温度上昇することが抑制される。

本明細書に開示される技術によれば、放熱性に優れる表示装置が得られる。

実施形態１の液晶表示装置の要部拡大縦断面図 実施形態２の液晶表示装置の要部拡大縦断面図 比較形態１の液晶表示装置の要部拡大縦断面図 比較形態２の液晶表示装置の要部拡大縦断面図 液晶表示装置の表面の温度の違いを示す実験結果 他の実施形態の液晶表示装置の要部拡大縦断面図

＜実施形態１＞
実施形態１を図１によって説明する。本実施形態では、表示パネルとして液晶パネル１１を備えた液晶表示装置（表示装置の一例）１０について例示する。なお、図１にはＹ軸及びＺ軸を示しており、紙面に直交する方向をＸ軸とする。上下方向については図１を基準とし、且つ同図上側を表側とするとともに同図下側を裏側とする。

液晶表示装置１０は全体として長方形の平箱状をなしており、図１に示すように、画像を表示可能な液晶パネル（表示パネルの一例）１１と、液晶パネル１１に対して裏側に配されるとともに液晶パネル１１に表示のための光を供給するバックライト装置２０とを備え、これらが図示しない筐体内に収容されるようになっている。本実施形態に係る液晶表示装置１０は、携帯型情報端末（例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレット型パーソナルコンピュータ）、車載型情報端末（例えば、据え置き型カーナビゲーションシステム、携帯型カーナビゲーションシステム）、携帯型ゲーム機等の各種電子機器に用いられるものである。

液晶パネル１１は全体として長方形の板状をなし、その短辺方向がＸ軸方向と一致し、長辺方向がＹ軸方向と一致し、さらに厚さ方向がＺ軸方向と一致するように配されるものとする。液晶パネル１１は表側の面が表示面とされ、その中央部に、画像が表示される表示領域（アクティブエリア）が画成される。表示領域を取り囲む額縁状（枠状、環状）の外周部は、画像が表示されない非表示領域（ノンアクティブエリア）とされる。

液晶パネル１１は、一対の長方形状の基板１１ａ，１１ｂが所定のギャップを隔てた状態で貼り合わせられるとともに、両基板１１ａ，１１ｂ間に図示しない液晶層が配された周知の構成とされる。両基板１１ａ，１１ｂは、それぞれ無アルカリガラスや石英ガラス等からなる透光性に優れたガラス基板を備えており、それぞれのガラス基板上に既知のフォトリソグラフィ法等によって複数の膜が積層されてなる（詳細な図は省略する）。

一対の基板のうち裏側（図１の下方）に配される基板１１ａはアレイ基板（第１基板の一例）であり、互いに直交するソース配線とゲート配線とに接続されたスイッチング素子（例えばＴＦＴ）と、そのスイッチング素子に接続された画素電極、さらには配向膜等が設けられている。また、表側（図１の上方）に配される基板１１ｂはＣＦ基板（第２基板の一例）であり、Ｒ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）等の各着色部が所定配列で配置されたカラーフィルタや対向電極、さらには配向膜等が設けられている。また、このうち、ソース配線、ゲート配線、および対向電極などには、後述する制御回路基板１７から画像を表示するのに必要な画像データや各種制御信号が供給されるようになっている。なお、両基板１１ａ，１１ｂの外側には偏光板１３が配されている。

ＣＦ基板１１ｂは、短辺方向（Ｘ軸方向）の長さ寸法がアレイ基板１１ａと概ね同等とされる一方、長辺方向（Ｙ軸方向）の長さ寸法はアレイ基板１１ａよりも小さくなるように形成されており、両基板１１ａ，１１ｂは、アレイ基板１１ａのうち長辺方向（Ｙ軸方向）についての一方の端部（図１の左側の端部）に、該長辺方向の所定範囲にわたってＣＦ基板１１ｂが重なり合わないＣＦ基板非重畳部（第２基板非重畳部の一例）１２が存在するように対向配置されている。すなわち、ＣＦ基板非重畳部１２は、液晶パネル１１の短尺方向（Ｘ軸方向）に沿って帯状に延在している。

上述した表示領域は、ＣＦ基板１１ｂとアレイ基板１１ａとの重畳部分に画成され、アレイ基板１１ａのＣＦ基板非重畳部１２は、その全域が非表示領域とされる。アレイ基板１１ａの端部に形成されたＣＦ基板非重畳部１２には、後述するドライバ（駆動部品の一例）１５及び信号伝送用のフレキシブル基板１６が接続されている。

液晶パネル１１は、バックライト装置２０から供給される光を利用して画像を表示することができ、その表側が出光側とされている。

バックライト装置２０は、液晶パネル１１と同様に、全体として平面視長方形とされた略ブロック状をなしている。バックライト装置２０は、光源である複数のＬＥＤ２１（Light Emitting Diode：発光ダイオード）およびＬＥＤ２１が実装されたＬＥＤ基板２２（光源基板の一例）と、ＬＥＤ２１から発せられる光を導光する導光板２３と、導光板２３の表側に積層配置される複数の光学シート２４と、導光板２３の裏側に積層配置される反射シート２５と、フレーム２６と、シャーシ２７と、を備える。

バックライト装置２０は、導光板２３の一短辺側の端面（Ｘ軸方向に延びる端面）にＬＥＤ２１（ＬＥＤ基板２２）が配されることで、導光板２３に対して片側からのみ入光される片側入光タイプのエッジライト型（サイドライト型）とされる。バックライト装置２０は、ＬＥＤ２１からの光を面状の光に変換しつつ、表側の液晶パネル１１に向けて出射するものとされる。つまり、バックライト装置２０は表側が出光側とされる。これらのＬＥＤ２１（ＬＥＤ基板２２）は、液晶表示装置１０のうち、ＣＦ基板非重畳部１２が設けられた方の端部に設けられている。以下、バックライト装置２０の構成部品について順に説明する。

ＬＥＤ２１は、後述するＬＥＤ基板２２の板面に固着される基板部上に半導体発光素子であるＬＥＤチップ（ＬＥＤ素子）を樹脂材により封止した構成とされる。基板部に実装されるＬＥＤチップは、主発光波長が１種類とされ、具体的には、青色を単色発光するものが用いられている。その一方、ＬＥＤチップを封止する樹脂材には、ＬＥＤチップから発せられた青色の光により励起されて所定の色を発光する蛍光体が分散配合されており、全体として概ね白色光を発するものとされる。このＬＥＤ２１は、ＬＥＤ基板２２に対する実装面に隣接する側面が発光面２１ａとされる、いわゆる側面発光型とされている。

なお、ＬＥＤ２１は、発光面２１ａから、光軸を中心とする所定の広がり（指向性）を持った光が出射される。本実施形態の場合、その出射された光の光軸は、発光面２１ａの中央部分に対して略垂直な状態となっている。

ＬＥＤ基板２２は、絶縁材料製であり可撓性を有するフィルム状（シート状）の基材上に複数のＬＥＤ２１が間欠的に並ぶ形で表面実装されるとともに、ＬＥＤ２１に対して給電するための、銅箔などの金属膜からなる配線パターンがパターニングされた構成とされている。ＬＥＤ基板２２におけるＬＥＤ２１の実装面は、裏側（液晶パネル１１側とは反対側）を向いた面とされている。

ＬＥＤ基板２２は、その長辺寸法が後述する導光板２３の短辺寸法（Ｘ軸方向の寸法）と同等とされるとともに、短辺寸法が、後述するフレーム２６と導光板２３との間隔よりも広く設定されている。またＬＥＤ基板２２は、一対の長辺の一方側が導光板２３の一対の短辺の一方側に沿うように導光板２３の表側に配されるとともに、他方側がフレーム２６の表側に配されている。すなわち、ＬＥＤ基板２２は、バックライト装置２０の短辺方向（Ｘ軸方向）に沿って延在しており、ＬＥＤ２１はその発光面２１ａが後述する導光板２３の一短辺側の端面（光入射面２３ａ）と平行になるように対向配置されている。

導光板２３は、アクリル系樹脂やポリカーボネイト等の透明な合成樹脂等からなり、平面視略長方形の板状をなしている。導光板２３は、長辺方向（長さ方向）がＹ軸方向と、短辺方向（幅方向）がＸ軸方向とそれぞれ一致し、且つその板面と直交する板厚方向がＺ軸方向と一致している。

導光板２３の外周端面のうち図１に示す左側の短辺側の端面は、上述したように、ＬＥＤ２１の発光面２１ａと平行に対向してＬＥＤ２１からの光が入射される光入射面２３ａとされる。また本実施形態において、一対の板面のうち上面（表面）は光を液晶パネル１１に向けて出射させる光出射面２３ｂとし、一対の板面のうち下面（裏面）は、導光板２３の内部から当該下面（裏面）に向かう光を光出射面２３ｂ側に向けて反射する反射面２３ｃと称することとする。

導光板２３は、光入射面２３ａ側の端部付近の板厚がＸ軸方向の全体に渡ってその他の領域（本体部２３ｍとする）より厚く形成された板厚部２３ｔとされており、ＬＥＤ２１から入射された光の密度を本体部２３ｍにおいて高めることができるようになっている。板厚部２３ｔは、光入射面２３ａ側の端部付近の光出射面２３ｂをＸ軸方向の全体に渡って高くすることにより形成されており、当該板厚部２３ｔの光出射面２３ｂは反射面２３ｃと平行に配されるように設定されている。この板厚部２３ｔの光出射面２３ｂは、本体部２３ｍの光出射面２３ｂから光入射面２３ａ側に向けて上方に傾斜する傾斜部２３ｓにより連続的に連なっている。傾斜部２３ｓは、非表示領域（ノンアクティブエリア）に配されている。

なお、上述したＬＥＤ基板２２は、導光板２３の表面（光出射面２３ｂ）のうち板厚部２３ｔに固定されている。

導光板２３のうち本体部２３ｍの表面（光出射面２３ｂ）には、３層の光学シート２４が積層されている。光学シート２４は平坦な長方形のシート状とされており、その長辺方向がＹ軸方向と、短辺方向がＸ軸方向とそれぞれ一致している。

光学シート２４は、導光板２３と液晶パネル１１との間に介在して配されることで、導光板２３からの出射光を透過するとともにその透過光に所定の光学作用を付与しつつ液晶パネル１１に向けて出射させる。

本実施形態に係る光学シート２４は、下層側から順に、拡散シート２４ａと、レンズシート２４ｂと、反射型偏光シート２４ｃとが重ねられてなる。このうち、拡散シート２４ａは、ほぼ透明な合成樹脂製の基材中に光を拡散させるための拡散粒子を多数分散配合した構成とされている。拡散シート２４ａは、導光板２３の真上に重ねられており、光学シート２４の中で最も導光板２３の近くに配されている。

一方、導光板２３の裏面（液晶パネル１１とは反対側に位置する反射面２３ｃ）には、反射シート２５が積層されている。この反射シート２５は、表面が光反射性に優れた白色を呈する合成樹脂製のシート材からなるものとされるので、導光板２３内を伝播して反射面２３ｃから出射した光を表側（光出射面２３ｂ）に向けて効率的に立ち上げることができる。反射シート２５は、平面視長方形状をなしており、その中央の大部分が導光板２３の裏面に重ね合わされている。また反射シート２５の外周端部は、導光板２３の外周端面よりも外側に延出されており、これにより、ＬＥＤ基板２２側の端部に関しては、ＬＥＤ２１から直接受ける光を効率的に反射して光入射面２３ａに入射させることができる。

フレーム２６（反対部材の一例）は合成樹脂製であって、全体的には長方形の枠状をなしており、その外径が平面視で液晶パネル１１のアレイ基板１１ａの外径と略同じに設定されている。またその高さは、導光板２３の板厚部２３ｔの高さと同じに設定されている。フレーム２６は、その長辺方向がＹ軸方向と一致し、短辺方向がＸ軸方向と一致し、且つその高さがＺ軸方向と一致するように配されている。フレーム２６は、その上面に、図示しない粘着テープを介してＬＥＤ基板２２が載置され、ＬＥＤ基板２２を裏側から支持することができるものとされる。また、フレーム２６は、内側にＬＥＤ２１、および導光板２３が収容されるとともに、その下面に、図示しない粘着テープを介して反射シート２５が貼着されている。このような構成により、バックライト装置２０の上述した各構成部品は、フレーム２６により互いに固定され、フレーム２６内に保持されている。

これらの各構成部品は、シャーシ２７内に収容されている。シャーシ２７は、例えばアルミニウム板や電気亜鉛めっき鋼板（ＳＥＣＣ）などの金属材料からなり、全体は図示しないが、平面視長方形状をなすとともに表側に向けて開口した略箱型をなしている。シャーシ２７は、フレーム２６の外径より一回り大きな平面視略長方形の底板部２７ａと、底板部２７ａの端縁部から立ち上がる側壁部（図示せず）を備えている。底板部２７ａは、その長辺方向がＹ軸方向と一致し、短辺方向がＸ軸方向と一致するように配されている。なお、底板部２７ａの裏面には、上述したドライバ１５を駆動するための制御回路基板１７等が取り付けられている。

次に、液晶パネル１１に接続される部材について説明する。なお、図１は、バックライト装置２０の表側に配された液晶パネル１１のアレイ基板１１ａのＣＦ基板非重畳部１２に、ドライバ１５及びフレキシブル基板１６を接続した状態を示している。

ドライバ１５は、内部に駆動回路を有するＬＳＩチップからなり、信号供給源である制御回路基板１７から後述するフレキシブル基板１６を介して供給される入力信号を処理して出力信号を生成し、その出力信号を液晶パネル１１の表示領域に出力して、表示素子である液晶分子を駆動させる。駆動に伴い、ドライバ１５からは熱が発せられる。

ドライバ１５は直方体状をなし、その長手方向がＸ軸方向と一致し、短手方向がＹ軸方向と一致するように、液晶パネル１１のアレイ基板１１ａのＣＦ基板非重畳部１２に実装されている。

フレキシブル基板１６は、絶縁性及び可撓性を有するポリイミドやＰＥＴ等の合成樹脂材料を平面に視て長方形をなすシート状に形成した基材を備え、その基材上に、多数本の配線パターン（図示せず）が配策形成されたものである。従って、フレキシブル基板１６は、ガラス基板等に比べて屈曲自由度（柔軟性、変形容易性）が高く、容易に折り曲げたり折り畳んだりすることが可能である。

フレキシブル基板１６は、液晶パネル１１のアレイ基板１１ａのＣＦ基板非重畳部１２において、ドライバ１５よりもＹ軸方向における端縁部寄り（ＣＦ基板１１ｂの反対側）の領域に接続されている。フレキシブル基板１６は、そのシート面の縁部がＸ軸方向と一致するように配されて、一の端部１６ａが液晶パネル１１のアレイ基板１１ａの表面に接続され、シャーシ２７の図示しない側壁部を巻き込むように屈曲されて、反対側の端部１６ｂが制御回路基板１７に接続されている。

制御回路基板１７は、上述したように、シャーシ２７の裏面（液晶パネル１１側とは反対側の外面）に図示しないネジ等によって取り付けられている。制御回路基板１７は、紙フェノールまたはガラスエポキシ樹脂製の基板上に、ドライバ１５等に各種入力信号を供給するための電子部品が実装されるとともに、図示しない所定のパターンの配線（導電路）が配索形成されたものである。

本実施形態の液晶表示装置１０においては、放熱性を高めるためのグラファイトシート（放熱部材の一例）３０が設けられている。グラファイトシート３０は、銅やアルミ等の熱伝導率に優れる金属よりもさらに高い熱伝導率を有し、該金属より密度が低い物質であることから、広い面積で用いる拡散・放熱用の部材として効果が高く、最適である。グラファイトシート３０は、グラファイト単体で構成してもよく、その両面または片面に樹脂シートが一体に備えられた構成としてもよい。本実施形態では、ＰＥＴ１０μｍ／グラファイト２５μｍ／ＰＥＴ１０μｍの３層構造とされたものを使用している。また、本実施形態で使用するグラファイトシート３０は、面方向の熱伝導率が１５００〜１７００Ｗ／ｍｋ、密度が１．８〜２．０ｇ／ｃｍ２である。グラファイト層の厚みは、２０〜３０μｍとすることが好ましい。

グラファイトシート３０は、液晶パネル１１のうちアレイ基板１１ａのＣＦ基板非重畳部１２の裏面側において当該ＣＦ基板非重畳部１２に対応する領域のほぼ全体を覆う液晶パネル重畳部３０ａ（表示パネル重畳部の一例）と、反射シート２５とほぼ等しい寸法の長方形状とされて反射シート２５の裏面のほぼ全体を覆う反射シート重畳部３０ｃ（光源重畳部の一例）と、液晶パネル重畳部３０ａおよび反射シート重畳部３０ｃのうちＸ軸方向に延びる一端部同士を幅方向（Ｘ軸方向）の全体に渡って互いに連結する連結部３０ｂとを備えている。

連結部３０ｂは、図１に示すように、液晶パネル１１およびフレーム２６の外側（図１の左側）に引き出され、フレーム２６の短尺側の（Ｘ軸方向に延びる）側面を巻き込むように湾曲されている。この連結部３０ｂは、その長さ寸法が一対の引き出し位置の間の距離よりも長い寸法とされるとともに、液晶パネル重畳部３０ａ、および、反射シート重畳部３０ｃとの境界部が固定されている以外は固定されておらず、撓み変形可能な自由な状態とされて、フレーム２６の側面から離れて配されている。

なお、連結部３０ｂをフレーム２６の側面から離すことは必須ではなく、設計上の制約等により、フレーム２６の側面に沿うように配したり、一部だけ離れた状態とすることもできる。また、一部を、フレーム２６の外側に配されるシャーシ２７や、シャーシ２７のさらに外側に配される筐体（図示せず）に熱的に接続させるようにしてもよい。

液晶パネル重畳部３０ａの表側の面は、図示しない粘着テープを介してアレイ基板１１ａのＣＦ基板非重畳部１２の裏面に固定されている。また液晶パネル重畳部３０ａの裏側の面は、同じく図示しない粘着テープを介してＬＥＤ基板２２の表側の面（上面）に固定されている。ＬＥＤ基板２２の表側の面（上面）は、全体が液晶パネル重畳部３０ａにより覆われている。すなわち、液晶パネル重畳部３０ａは、アレイ基板１１ａとＬＥＤ基板２２との間に挟持され、熱的に接続された状態で、それぞれに固定されている。

なお、液晶パネル重畳部３０ａが配される領域は、アレイ基板１１ａの裏面のうちＣＦ基板非重畳部１２に対応する領域のほぼ全体とする必要はなく、ＣＦ基板非重畳部１２以外の領域まで広げて配したり、ＣＦ基板非重畳部１２の一部だけに配する構成としてもよい。要は、放熱性の観点から少なくともドライバ１５に対応する領域を含み、かつ、表示領域（アクティブエリア）にかからない領域に配されていればよい。また、液晶パネル重畳部３０ａは、アレイ基板１１ａとＬＥＤ基板２２との間に全体が挟持されていなくても、一部だけが挟持されるようにしてもよい。さらに、液晶パネル重畳部３０ａは、ＬＥＤ基板２２には接しない構成としてもよい。

一方、反射シート重畳部３０ｃは、図示しない粘着テープを介して反射シート２５の裏面（導光板２３とは反対側の面）に固定されている。この反射シート重畳部３０ｃは、シャーシ２７との間に隙間を介してシャーシ２７の底板部２７ａと対向配置されている。なお、反射シート重畳部３０ｃは、シャーシ２７との間に隙間を介さず、反射シート２５およびシャーシ２７の底板部２７ａの双方に接するようにバックライト装置２０を構成することもできる。また反射シート重畳部３０ｃは、必ずしも反射シート２５の裏面全体を覆っていなくても、一部だけを覆う構成としてもよい。

このように、本実施形態のグラファイトシート３０は、その一端部である液晶パネル重畳部３０ａが液晶パネル１１に熱的に接続され、他端部である反射シート重畳部３０ｃがバックライト装置２０のうちＬＥＤ２１および導光板２３の液晶パネル１１側とは反対側に熱的に接続され、中間部である連結部３０ｂが液晶パネル１１およびフレーム２６から離れた状態とされている。

なお図示はしないが、連結部３０ｂのうち、ＬＥＤ基板２２に電力等を供給するための延出部２２ａが延出される領域は、延出部２２ａを逃がすべく切り欠かれている。

また、グラファイトシート３０の固定は、粘着テープに限らず、グラファイトシート３０に粘着層や接着層を設けたり、接着剤を使用することにより行うようにしてもよい。また、グラファイトシート３０は非常に厚さが薄いため、例えば樹脂製の支持層を一体に設けてもよい。

上述したグラファイトシート３０は、拡散・放熱効果を向上させるためにはできる限り広い面積に配することが望ましい。またグラファイトシート３０は、液晶表示装置１０の小型化、薄型化の観点から厚みが薄いことが好ましく、放熱性とのバランスを取りつつ最適な厚みを設定することが好ましい。

本実施形態の液晶表示装置１０は以上のような構成であって、次に、作用効果について説明する。

本実施形態の液晶表示装置１０は、アレイ基板１１ａと、アレイ基板１１ａに重ね合わされたＣＦ基板１１ｂと、を備える液晶パネル１１と、液晶パネル１１のアレイ基板１１ａに対向して配置されたバックライト装置２０と、グラファイトシート３０と、を備え、アレイ基板１１ａはＣＦ基板１１ｂが重ね合わされないＣＦ基板非重畳部１２を有しており、ＣＦ基板非重畳部１２にドライバ１５が実装されており、バックライト装置２０は、板状部材からなり液晶パネル１１に対向配置された導光板２３と、導光板２３の端面（光入射面２３ａ）に対向配置されるとともに端面に向けて光を発するＬＥＤ２１と、を備えており、グラファイトシート３０は、アレイ基板１１ａの裏面のうちＣＦ基板非重畳部１２に対応する領域に配される液晶パネル重畳部３０ａと、バックライト装置２０のうちＬＥＤ２１よりも液晶パネル１１とは反対側に位置する反射シート２５のほぼ全体に配される反射シート重畳部３０ｃと、液晶パネル重畳部３０ａおよび反射シート重畳部３０ｃを連結する連結部３０ｂと、を一体的に有する。

なお、バックライト装置２０のうち液晶パネル１１とは反対側とは、バックライト装置２０の厚み方向、すなわち、Ｚ軸方向において、ＬＥＤ２１および導光板２３よりも図１の下方側の領域のことを指しており、フレーム２６の側面（図１の左側）は含まない。

このような構成によれば、ドライバ１５の駆動に伴って発生する熱は、アレイ基板１１ａを介してグラファイトシート３０の液晶パネル重畳部３０ａに伝えられ、熱伝導性に優れるグラファイトシート３０により速やかに拡散・放熱される。また、ＬＥＤ２１から発生する熱は、反射シート２５を介してグラファイトシート３０の反射シート重畳部３０ｃに伝えられ、シャーシ２７側に向けて速やかに拡散・放熱される。さらに、液晶パネル重畳部３０ａおよび反射シート重畳部３０ｃに伝えられた熱の一部は連結部３０ｂに速やかに拡散され、周囲に構成部材が少ない連結部３０ｂから効率的に放熱される。

このように本実施形態の液晶表示装置１０によれば、従来はバックライト装置側にしか設けられていなかったグラファイトシートを液晶パネル１１（アレイ基板１１ａ）の裏面側まで延ばして配することにより、ＬＥＤ２１やＬＥＤ基板２２において発生する熱だけでなく、ドライバ１５において発生する熱も、液晶表示装置１０の内側（液晶パネル１１とバックライト装置２０の間）から効率的に外側に引き出し、放熱することが可能となる。換言すれば、液晶パネル１１（ドライバ１５）とＬＥＤ２１の双方から発生する熱を、一枚のグラファイトシート３０により同時に拡散・放熱させることができる。

しかも、グラファイトシート３０は上述したように熱伝導性が高い金属よりもさらに熱伝導性に優れるので、従来のように金属製のフレームやシャーシを介して放熱する構成と比較して、より高い放熱効果が得られる。また、金属よりも密度が低い上、金属とは異なり柔軟性も備えているため、軽く、複雑な形状にも柔軟に対応可能である。すなわち、本実施形態のようにグラファイトシート３０を液晶表示装置１０の内側（液晶パネル１１とバックライト装置２０の間）に配したり、フレーム２６の側面から離れるように配しても、液晶表示装置１０の厚みや幅が増したり、周辺の構成部材に影響を与え難く、液晶表示装置１０全体に対する設計上の制約も生じ難い。

また本実施形態の液晶表示装置１０においては、バックライト装置２０はＬＥＤ２１が実装されたＬＥＤ基板２２を備え、ＬＥＤ基板２２を導光板２３のうち液晶パネル１１側の板面（光出射面２３ｂ）に沿うように配し、液晶パネル重畳部３０ａのうちアレイ基板１１ａと反対側の面を、ＬＥＤ基板２２に重ね合わせる構成とした。従って、ＬＥＤ２１の発光に伴ってＬＥＤ２１から発生する熱は、反射シート重畳部３０ｃだけでなく、ＬＥＤ基板２２から液晶パネル重畳部３０ａ側にも伝わり、液晶パネル重畳部３０ａ側においても拡散・放熱されるようになっている。すなわち、ＬＥＤ２１から発生した熱は、１枚のグラファイトシート３０により、液晶パネル１１側とバックライト装置２０側の双方から拡散・放熱させることができるようになっている。

しかも、本実施形態のバックライト装置２０は、ＬＥＤ２１の導光板２３と反対側に位置するフレーム２６備え、グラファイトシート３０の連結部３０ｂは、全体がフレーム２６から離れて配されるようになっているから、連結部３０ｂは発熱源から遠い上、放熱面積を広く確保しつつ、その両面から速やかに放熱を行うことができ、放熱効率が高い。

このように本実施形態によれば、液晶パネル１１やバックライト装置２０がドライバ１５やＬＥＤ２１（ＬＥＤ基板２２）による発熱により局所的に高温になることが抑制され、放熱性に優れる液晶表示装置１０を得ることができる。このような本実施形態の構成は、特に携帯型情報端末（例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレット型パーソナルコンピュータ）等モバイル用途の表示デバイスにおいて、高精細化、薄型化、狭額縁化が進む中で、狭スペースにおいても放熱対策が可能となる大変有用な構成である。

＜実施形態２＞
次に、実施形態２を図２によって説明する。なお、以下においては実施形態１と異なる構成についてのみ説明するものとし、実施形態１と同様の構成には同一符号を付すこととし、重複する説明を省略する。

本実施形態の液晶表示装置４０は、グラファイトシート３１の配置が上記実施形態と相違している。本実施形態のグラファイトシート３１のうち、ドライバ１５側の端部（液晶パネル重畳部３１ａ）は上記実施形態と同様に配置されているが、反対側の端部は、上記実施形態では反射シート２５に重ね合わされていたのに対し、本実施形態では、シャーシ２７の底板部２７ａの表面（上面）に図示しない粘着テープを介して重ね合わされている（重ね合わされた領域はシャーシ重畳部３１ｄとする。光源重畳部の一例）。このシャーシ重畳部３１ｄは反射シート２５との間に隙間を有して対向配置されている。その他の構成は上記実施形態１と同様である。

このような本実施形態の液晶表示装置４０によっても、バックライト装置２０（ＬＥＤ２１）で発生した熱の一部は、反射シート２５から空気層を介してグラファイトシート３１のシャーシ重畳部３１ｄに伝わり、シャーシ２７から放熱される。また、ドライバ１５が非常に高温になった場合には、液晶パネル重畳部３１ａに伝えられた熱が連結部３１ｂからさらにシャーシ重畳部３１ｄに拡散し、放熱される。これにより、液晶パネル１１やバックライト装置２０がドライバ１５やＬＥＤ２１（ＬＥＤ基板２２）による発熱により局所的に高温になることが抑制され、放熱性に優れる液晶表示装置４０を得ることができる。

以下、本明細書に開示される液晶表示装置と従来の液晶表示装置の放熱性の比較を行った実験について説明する。

本明細書に開示される液晶表示装置として、上記実施形態１の液晶表示装置１０および実施形態２の液晶表示装置４０を使用した。また、比較用としては、以下の２種類の構成のものを使用した。

なお、以下の比較形態において、上記実施形態と同様の構成には同一符号を付すこととし、重複する説明を省略する。

＜比較形態１＞
比較形態１の液晶表示装置５０は、図３に示すように、グラファイトシート３２として、液晶パネル重畳部および連結部を備えておらず、実施形態１の反射シート重畳部３２ｃだけを備えているものを使用した。他の構成は、上記実施形態１と同様である。

＜比較形態２＞
比較形態２の液晶表示装置６０は、グラファイトシート３３として、液晶パネル重畳部および連結部を備えておらず、実施形態２のシャーシ重畳部３３ｄだけを備えているものを使用した。他の構成は、上記実施形態２と同様である。

実施形態１、実施形態２、比較形態１、および比較形態２の各サンプルに対し、環境温度２５℃、気圧１ａｔｍ、自然対流、重力方向Ｚ方向の環境条件で、Ｙｏｕ Ｔｕｂｅ（登録商標）ストリーミング再生（表示フレームレート １２０ｆｐｓ、輝度最大）の連続表示を行い、上昇した温度が飽和した状態で液晶表示装置の表面および裏面の温度を測定した。測定結果を図５に示す。

図５は液晶表示装置のうちドライバ１５やＬＥＤ２１が配された側の端部における表面（液晶パネル１１側）の温度分布を示している。図５に示すように、実施形態１および実施形態２のサンプルでは、比較形態１および比較形態２のものと比較して、ドライバ１５の近辺での温度が約８度低く、温度上昇が大幅に抑制されていることが確認できた。これは、グラファイトシート３０を液晶パネル１１側およびＬＥＤ２１側の両方に熱的に接続するとともに、それらの間を連結部３０ｂにより連結させることにより、ドライバ１５やＬＥＤ２１で発生した熱が速やかに拡散され、効率的に放熱されているためであると考えられる。

なお、図示はしないが、裏面（バックライト装置２０側）については実施形態と比較形態とでほとんど差がなかった。

上記の実験結果より、グラファイトシートを液晶パネル側とＬＥＤ側の双方に配し、連結部により連結した実施形態１および実施形態２の液晶表示装置は、従来の構成（比較形態１および比較形態２）のものと比較して、放熱性に優れることが確認できた。

なお、組立作業性の観点からは、グラファイトシート３０をシャーシ２７に接続させる実施形態２よりも、反射シート２５に接続させる実施形態１の方がより好ましいと言うことができる。

＜他の実施形態＞
本明細書に開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、ＬＥＤ基板２２は導光板２３の板面に沿う方向に配される構成としたが、ＬＥＤ基板は、導光板２３の板面に対して垂直に配される構成としてもよい。その場合、グラファイトシート３０の液晶パネル重畳部３０ａの裏面（下面）は、導光板２３やフレーム２６の上面に重ね合わされてもよいし、導光板２３やフレーム２６と隙間を介して対向配置させてもよい。

（２）上記実施形態では、導光板２３に板厚部２３ｔを設ける構成としたが、図６に示すように、板厚部を有しない平坦な導光板を使用してもよい。

（３）上記実施形態では、連結部３０ｂ、３０ｃを、フレーム２６のうちＬＥＤ２１の導光板２３と反対側に位置する側面の外側に引き出す構成としたが、連結部の引き出し方向は上記実施形態に限らない。例えば、光源の並び方向（Ｘ軸方向）に引き出す構成としてもよい。

（４）表示装置の構成は上記実施形態に限るものではなく、他の構成としてもよい。その場合も、放熱部材が表示パネル側と光源側の双方に熱的に接するように配されていればよい。

（５）上記実施形態では、放熱部材としてグラファイトシート３０を使用する例を示したが、放熱部材はグラファイトシート以外の、例えば熱伝導性に優れる金属シート等を使用してもよい。

（６）上記実施形態では、光源としてＬＥＤ２１を使用する例を示したが、光源は冷陰極管でもよい。

１０，４０，５０，６０，７０…液晶表示装置（表示装置）、１１…液晶パネル（表示パネル）、１１ａ…アレイ基板（第１基板）、１１ｂ…ＣＦ基板（第２基板）１２…ＣＦ基板非重畳部（第２基板非重畳部）、１５…ドライバ（駆動部品）、１６…フレキシブル基板、１７…制御回路基板、２０，８０…バックライト装置、２１…ＬＥＤ（光源）、２２…ＬＥＤ基板（光源基板）、２３…導光板、２５…反射シート、２６…フレーム（反対部材）、２７…シャーシ、３０，３１，３２，３３…グラファイトシート（放熱部材）、３０ａ，３１ａ…液晶パネル重畳部（表示パネル重畳部）、３０ｂ，３１ｂ…連結部、３０ｃ…反射シート重畳部（光源重畳部）、３０ｄ…シャーシ重畳部（光源重畳部）

Claims (6)

1. 第１基板と、前記第１基板に重ね合わされた第２基板と、を備える表示パネルと、
   前記表示パネルの前記第１基板に対向して配置されたバックライト装置と、
   放熱部材と、を備える表示装置であって、
   前記第１基板は前記第２基板が重ね合わされない第２基板非重畳部を有しており、前記第２基板非重畳部に駆動部品が実装されており、
   前記バックライト装置は、板状部材からなり前記表示パネルに対向配置された導光板と、前記導光板の端面に対向配置されるとともに前記端面に向けて光を発する光源と、を備えており、
   前記放熱部材は、前記第１基板のうち少なくとも前記駆動部品が実装された領域の裏面に配される表示パネル重畳部と、前記バックライト装置のうち前記光源よりも前記表示パネルとは反対側に配される光源重畳部と、前記表示パネル重畳部および前記光源重畳部を連結する連結部と、を一体的に有する、表示装置。
2. 前記バックライト装置は、前記光源が実装された光源基板を備え、前記光源基板は前記導光板のうち前記表示パネル側の板面に沿うように配されており、前記表示パネル重畳部のうち前記第１基板と反対側の面は、前記光源基板に重ね合わされている請求項１に記載の表示装置。
3. 前記バックライト装置は前記導光板のうち前記表示パネルとは反対側の面に重ね合わされた反射シートを備えており、前記光源重畳部は前記反射シートに重ね合わされている請求項１または請求項２に記載の表示装置。
4. 前記バックライト装置は、前記導光板の前記表示パネルとは反対側に配されたシャーシを備えており、前記光源重畳部は前記シャーシに重ね合わされている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の表示装置。
5. 前記バックライト装置は、前記光源の前記導光板と反対側に位置する反対部材を備え、
   前記連結部は、前記反対部材から離れて位置する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の表示装置。
6. 前記放熱部材はグラファイトシートである請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の表示装置。

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