(57)【要約】【課題】バックライトに起因する熱によって光学シートが劣化することを抑制できる液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置１は、互いに離間して配置された、液晶セル１０、光学シート２０及びバックライト３０と、液晶セル１０及び光学シート２０の間の第１流路Ｒ１と光学シート２０及びバックライト３０の間の第２流路Ｒ２とを通過するように冷却流体が循環する密閉循環経路Ｒに配され、冷却流体を吸熱する吸熱体４０と、吸熱体４０と熱的に結合し、かつ、外気に曝された放熱部材５０とを備える。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに離間して配置された、液晶セル、光学シート及びバックライトと、
前記液晶セル及び前記光学シートの間の第１流路と前記光学シート及び前記バックライトの間の第２流路とを通過するように冷却流体が循環する密閉循環経路に配され、前記冷却流体を吸熱する吸熱体と、
前記吸熱体と熱的に結合し、かつ、外気に曝された放熱部材とを備える、
液晶表示装置。
【請求項２】
前記光学シートは、前記バックライトから出射する光を波長変換する量子ドットを含む量子ドットフィルムを有する、
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
さらに、前記光学シートを保持するための中間フレームを備え、
前記中間フレームは、前記第１流路と前記第２流路とを空間的につなげるための貫通孔が設けられた中間部材を有する
請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
さらに、前記密閉循環経路に配されたファンを備える、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記ファンは、前記吸熱体に隣接して配される、
請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記吸熱体は、複数の吸熱板を有し、
前記複数の吸熱板において、隣り合う２つの吸熱板の間は、前記密閉循環経路の一部を構成している、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記放熱部材は、前記密閉循環経路外であって前記バックライトの背面側に配置された複数の放熱フィンを有する、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
さらに、前記密閉循環経路外であって前記バックライトの背面側に配置され、前記複数の放熱フィンの間に外気を導入するためのファンを備える、
請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記放熱部材は、放熱板を有し、
前記放熱フィンは、前記放熱板の背面に立設され、
前記バックライト及び前記吸熱体は、前記放熱板の前面側に配置される、
請求項７又は８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記吸熱体は、前記液晶表示装置が縦置きに設置された場合に、前記密閉循環経路の最上部に位置するように配される、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、低消費電力で画像を表示することができるため、テレビ又はモニタ等のディスプレイ等として利用されている。
【０００３】
この種の液晶表示装置は、例えば、液晶セルと、バックライトと、液晶セル及びバックライトの間に配置された光学シートとを備える（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１２１３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の液晶表示装置では、バックライトに起因する熱によって光学シートが劣化するという課題がある。
【０００６】
本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、バックライトに起因する熱によって光学シートが劣化することを抑制できる液晶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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本開示に係る液晶表示装置の一態様は、互いに離間して配置された、液晶セル、光学シート及びバックライトと、前記液晶セル及び前記光学シートの間の第１流路と前記光学シート及び前記バックライトの間の第２流路とを通過するように冷却流体が循環する密閉循環経路に配され、前記冷却流体を吸熱する吸熱体と、前記吸熱体と熱的に結合し、かつ、外気に曝された放熱部材とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、光学シートを効果的に冷却することができるので、バックライトに起因する熱によって光学シートが劣化すること抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係る液晶表示装置を模式的に示す平面図である。
【図２】実施の形態に係る液晶表示装置を背面側から見たときの斜視図である。
【図３】実施の形態に係る液晶表示装置の断面斜視図である。
【図４】実施の形態に係る液晶表示装置の上部の断面斜視図である。
【図５】実施の形態に係る液晶表示装置の下部の断面斜視図である。
【図６】フレームを外した場合における実施の形態に係る液晶表示装置の断面斜視図である。
【図７】フレームを外した場合における実施の形態に係る液晶表示装置を斜め上方から見たときの部分斜視図である。
【図８】実施の形態に係る液晶表示装置の内外における気体（冷却流体及び外気）の流れを説明するための模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、及び、構成要素の配置位置や接続形態などは、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１１】
各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、各図において縮尺等は必ずしも一致していない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１２】
また、本明細書及び図面において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、三次元直交座標系の三軸を表している。Ｘ軸及びＹ軸は、互いに直交し、かつ、いずれもＺ軸に直交する軸である。なお、本実施の形態では、液晶表示装置１の前面側の方向をＺ軸のプラス方向としている。
【００１３】
（実施の形態）
実施の形態に係る液晶表示装置１の構成について、図１〜図３を用いて説明する。図１は、実施の形態に係る液晶表示装置１を模式的に示す平面図である。図２は、同液晶表示装置１を背面側から見たときの斜視図である。図３は、同液晶表示装置１の断面斜視図である。
【００１４】
図１〜図３に示すように、液晶表示装置１は、液晶セル１０と、光学シート２０と、バックライト３０とを備える。液晶セル１０、光学シート２０及びバックライト３０は、この順で互いに離間して配置されている。これにより、図３に示すように、液晶表示装置１の内部に、液晶セル１０及び光学シート２０の間の第１流路Ｒ１と光学シート２０及びバックライト３０の間の第２流路Ｒ２とを有する密閉循環経路Ｒを形成することができる。このように形成される密閉循環経路Ｒには、冷却流体が流れる。密閉循環経路Ｒを流れる冷却流体（冷媒）は、例えばドライエア等の空気であるが、代替フロン、窒素、アンモニア、プロパン、又は、エチレン等であってもよい。
【００１５】
また、液晶表示装置１は、さらに、吸熱体４０と、放熱部材５０と、第１ファン６０と、第２ファン７０と、フレーム８０とを備える。
【００１６】
以下、本実施の形態における液晶表示装置１の各構成部材について、図１〜図３を参照しながら、図４〜図８を用いて詳細に説明する。図４は、実施の形態に係る液晶表示装置１の上部の断面斜視図である。図５は、同液晶表示装置１の下部の断面斜視図である。図６は、フレーム８０を外した場合における液晶表示装置１の断面斜視図である。図７は、図６に示す液晶表示装置１の一部を斜め上方から見たときの部分斜視図である。図８は、同液晶表示装置１の内外における気体（冷却流体及び外気）の流れを説明するための模式断面図である。
【００１７】
図１及び図３に示される液晶セル１０は、前面の表示面に画像が表示される液晶パネルである。具体的には、液晶セル１０は、対向するように配置された一対の透明基板間に液晶層が封止されたオープンセル（ＯＣ）である。
【００１８】
一対の透明基板のうちバックライト３０側の透明基板は、マトリクス状に配列された画素の各々に対応して設けられた薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）を有するＴＦＴ基板である。一方、一対の透明基板のうち表示面側の透明基板は、カラーフィルタ（Ｃｏｌｏｒ  Ｆｉｌｔｅｒ：ＣＦ）が形成されたＣＦ基板である。透明基板としては、例えばガラス基板又は透明樹脂基板を用いることができる。液晶層の液晶材料は、液晶セル１０の駆動方式に応じて適宜選択することができる。
【００１９】
また、一対の透明基板の各々の外表面には、偏光板（偏光フィルム）が貼り合わされている。一対の偏光板は、偏光方向が互いに直交するように配置されている。また、各偏光板は、位相差板（位相差フィルム）が貼り合わされていてもよい。
【００２０】
本実施の形態において、液晶セル１０の駆動方式は、横電界方式であるＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式であるが、ＩＰＳ方式に限るものではなく、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式又はＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）方式等の縦電界方式であってもよい。液晶セル１０には、ＦＰＣ等のフレキシブル基板を介して、ドライバＩＣが形成されたドライバ基板が接続されている。
【００２１】
図３に示すように、光学シート２０は、液晶セル１０とバックライト３０との間に配置される。光学シート２０は、液晶セル１０及びバックライト３０の各々と所定の間隔をあけて配置されている。
【００２２】
本実施の形態において、光学シート２０は、バックライト３０から出射する光を波長変換する量子ドットを含む量子ドットフィルムである。量子ドットフィルムとしては、例えば、ＱＤＥＦ（Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｄｏｔ．  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  Ｆｉｌｍ）等を用いることができる。
【００２３】
具体的には、バックライト３０のＬＥＤ３２として青色光を発する青色ＬＥＤ素子を用いる場合、量子ドットフィルムとしては、量子ドットフィルムに入射する光を緑色と赤色とにピーク特性を有する光に変換するものを用いることができる。この場合、一例として、ＬＥＤ３２の青色光を緑色光及び赤色光の各々に波長変換する二種類の量子ドットを含有する量子ドットフィルムを用いればよい。これにより、ＬＥＤ３２の青色光の一部と、ＬＥＤ３２の青色光の他の一部が量子ドットフィルムで波長変換されて生成された緑色光及赤色光とが混ざることにより白色光が生成され、量子ドットフィルムからは白色光が出射する。なお、青色光を緑色光及び赤色光に変換する量子ドットとしては、粒径の異なる２種類の量子ドットを用いることができる。
【００２４】
また、光学シート２０には、量子ドットフィルム以外に、量子ドットフィルムから出射する白色光を拡散（散乱）させる拡散シート等が含まれていてもよい。これにより、光学シート２０から液晶セル１０に向けて、均一な面状の散乱光（拡散光）が出射する。
【００２５】
図３に示すように、バックライト３０は、光学シート２０の背面側に配置されており、光学シート２０に向けて光を照射する。バックライト３０は、光学シート２０と所定の間隔をあけて配置されている。また、バックライト３０は、放熱部材５０の第１放熱板５１の前面側に配置されている。具体的には、バックライト３０は、第１放熱板５１の上に配置されたリアフレーム８２の上に載置されている。
【００２６】
バックライト３０は、基板３１と、ＬＥＤ３２とを有する。本実施の形態において、バックライト３０は、ローカルディミングにより制御可能な直下型ＬＥＤバックライトである。
【００２７】
基板３１は、複数のＬＥＤ３２が配置された光源基板である。基板３１としては、例えば、樹脂基材をベースとする樹脂基板（ＣＥＭ−３等）、金属をベースとするメタルベース基板、又は、セラミックからなるセラミック基板等を用いることができる。基板３１は、リジッド基板及びフレキシブル基板のいずれであってもよい。
【００２８】
基板３１は、放熱部材５０の第１放熱板５１上のリアフレーム８２の上に載置されている。本実施の形態では、複数の基板３１がリアフレーム８２の上に載置されているが、基板３１は、１つであってもよい。基板３１は、例えばリアフレーム８２に固定される。
【００２９】
基板３１の前面（液晶セル１０側の面）には、複数のＬＥＤ３２が所定の間隔で二次元的に実装されている。具体的には、複数のＬＥＤ３２は、画素の水平列（Ｙ軸方向）及び垂直列（Ｘ軸方向）に沿ってマトリクス状に配列されている。
【００３０】
ＬＥＤ３２は、バックライト３０の光源として用いられる発光素子の一例である。本実施の形態において、ＬＥＤ３２は、パッケージ化された表面実装（ＳＭＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）型のＬＥＤ素子である。一例として、ＬＥＤ３２は、凹部を有する白色樹脂製のパッケージ（容器）と、パッケージの凹部の底面に一次実装されたＬＥＤチップ（ベアチップ）と、パッケージの凹部内に封入された封止部材とを有している。
【００３１】
ＬＥＤチップは、所定の直流電力により発光する半導体発光素子の一例であって、単色の可視光を発するベアチップである。本実施の形態において、光学シート２０は、青色光を励起光として波長変換する量子ドットを含有する量子ドットフィルムを有するので、ＬＥＤ３２としては、量子ドットの励起光源として青色光を発する青色ＬＥＤ素子が用いられている。したがって、ＬＥＤチップとしては、例えば、通電されれば青色光を発する青色ＬＥＤチップが用いられる。青色ＬＥＤチップとしては、例えばＩｎＧａＮ系の材料によって構成された、中心波長が４４０ｎｍ〜４７０ｎｍの窒化ガリウム系の半導体発光素子を用いることができる。
【００３２】
図３及び図４に示すように、吸熱体４０は、液晶セル１０及び光学シート２０の間の第１流路Ｒ１と光学シート２０及びバックライト３０の間の第２流路Ｒ２とを通過するように冷却流体が循環する密閉循環経路Ｒに配される。
【００３３】
図８に示すように、液晶表示装置１における冷却流体は、密閉循環経路Ｒ内に封止されており、密閉循環経路Ｒを循環するように流れる。吸熱体４０は、密閉循環経路Ｒに流れる冷却流体を吸熱する。つまり、吸熱体４０は、密閉循環経路Ｒに流れる冷却流体の熱引きを行うヒートシンクとして機能する。
【００３４】
本実施の形態において、吸熱体４０は、アルミニウム又は銅等の熱伝導率の高い金属材料によって構成された金属体である。より好ましくは、吸熱体４０の材料としては、アルミニウムよりも熱伝導率が高い銅を用いるとよい。本実施の形態において、吸熱体４０は、フロントフレーム８１、リアフレーム８２及び中間フレーム８３をなす材料よりも、熱伝導率の高い金属材料によって構成されている。
【００３５】
吸熱体４０は、放熱部材５０の第１放熱板５１の前面側に配置される。具体的には、吸熱体４０は、第１放熱板５１に接触するようにして第１放熱板５１に配置される。これにより、吸熱体４０の熱を放熱部材５０に効率良く伝導させることができる。
【００３６】
また、吸熱体４０は、液晶セル１０の前面が横向きとなるように液晶表示装置１が縦置きに設置された場合に（液晶セル１０、光学シート２０及びバックライト３０が縦置きとなるように液晶表示装置１が設置された場合に）、密閉循環経路Ｒの最上部に位置するように配される。つまり、吸熱体４０は、第１流路Ｒ１と第２流路Ｒ２との境界領域に配置されている。これにより、液晶表示装置１が縦置きに設置された場合に密閉循環経路Ｒの最上部にこもりやすい熱を吸熱体４０によって効率良く熱引きすることができる。
【００３７】
本実施の形態において、吸熱体４０は、Ｙ軸方向に長尺状をなす第１吸熱板４１と、第１吸熱板４１に設けられた複数の第２吸熱板４２とを有する。第１吸熱板４１及び第２吸熱板４２は、例えば金属板である。
【００３８】
第１吸熱板４１は、液晶表示装置１が縦置きに設置された場合に、密閉循環経路Ｒの最上部となる位置で放熱部材５０の第１放熱板５１の上に載置される。具体的には、第１吸熱板４１は、第１放熱板５１の端部に載置されている。
【００３９】
複数の第２吸熱板４２は、第１吸熱板４１の長手方向（本実施の形態ではＹ軸方向）に沿って所定の間隔をあけて第１吸熱板４１に立設されている。つまり、各第２吸熱板４２は、第１吸熱板４１と断面Ｔ字状となる関係で第１吸熱板４１に配置されている。なお、複数の第２吸熱板４２は、例えば等間隔で配置されている。
【００４０】
複数の第２吸熱板４２において、隣り合う２つの第２吸熱板４２の間は、密閉循環経路Ｒの一部を構成している。つまり、隣り合う２つの第２吸熱板４２の間の空間領域には、冷却流体が通過する。本実施の形態において、隣り合う２つの第２吸熱板４２の間の空間領域は、第２吸熱板４２ごとに複数形成されている。
【００４１】
なお、吸熱体４０は、第１吸熱板４１に第２吸熱板４２を溶接等することで第１吸熱板４１と第２吸熱板４２とが固定されたものであってもよいし、第１吸熱板４１と第２吸熱板４２とが一体的に形成されたものであってもよい。
【００４２】
放熱部材５０は、吸熱体４０と熱的に結合し、かつ、外気に曝されたヒートシンクである。これにより、吸熱体４０の熱を放熱部材５０に伝導させて外気に放熱することができる。
【００４３】
図３及び図４に示すように、放熱部材５０は、リアフレーム８２の背面側に配置されている。放熱部材５０は、第１放熱板５１と、第２放熱板５２と、複数の放熱フィン５３とを有する。第１放熱板５１、第２放熱板５２及び放熱フィン５３は、例えば、アルミニウム又は銅等の熱伝導率の高い金属材料によって構成された金属板である。
【００４４】
第１放熱板５１の前面側（液晶セル１０側）には、バックライト３０及び吸熱体４０が配置されている。第２放熱板５２は、第１放熱板５１と所定の間隔をあけて第１放熱板５１と平行に配置されている。
【００４５】
第１放熱板５１及び第２放熱板５２は、例えば平面視が矩形状の金属板であり、フレーム８０のリアフレーム８２の全体を覆うように配置される。第１放熱板５１及び第２放熱板５２は、同じ外形の金属板を用いているが、これに限るものではない。
【００４６】
本実施の形態において、第１放熱板５１は、平面視においてリアフレーム８２よりも大きい金属板を用いている。また、第１放熱板５１は、リアフレーム８２の背面に接触するように配置されている。このように第１放熱板５１を設けることで、密閉循環経路Ｒを密閉空間にすることができる。本実施の形態において、密閉循環経路Ｒは、第１放熱板５１、フレーム８０のフロントフレーム８１及び液晶セル１０で密閉された空間領域内に光学シート２０が配置されることで構成されている。
【００４７】
図２及び図３に示すように、複数の放熱フィン５３は、バックライト３０の背面側に配置され、密閉循環経路Ｒ外に位置している。各放熱フィン５３は、第１放熱板５１の背面に立設されている。具体的には、複数の放熱フィン５３は、第１放熱板５１と第２放熱板５２とで挟持されており、かつ、Ｙ軸方向に沿って所定の間隔をあけて立設されている。
【００４８】
この構成により、放熱部材５０には、隣り合う２つの放熱フィン５３と第１放熱板５１と第２放熱板５２とで囲まれる角筒状の複数本の空間領域が形成される。この空間領域は、放熱部材５０に導入された外気が流れる流路として機能する。このように、第２放熱板５２によって放熱フィン５３の開口面を覆うことによって断面の上下左右が４壁面で囲まれた空間領域（流路）を形成することができる。これにより、放熱部材５０に導入された外気をこの空間領域を通過させることで効率良く整流することができる。つまり、第２放熱板５２は、外気を整流する整流板として機能する。
【００４９】
なお、図２に示すように、放熱部材５０内に第２ファン７０を配置するために、第１放熱板５１及び第２放熱板５２の間の一部には、放熱フィン５３が配置されていない領域が設けられている。
【００５０】
図３及び図４に示すように、第１ファン６０は、密閉循環経路Ｒに配されている。したがって、第１ファン６０を駆動させることによって、密閉循環経路Ｒ内において冷却流体を効率良く循環させることができる。つまり、第１ファン６０は循環ファンであり、第１ファン６０によって密閉循環経路Ｒ内に強制的に対流を発生させることができる。これにより、図８に示すように、冷却流路を、密閉循環経路Ｒ内の一方向に流れるように循環させることができる。
【００５１】
第１ファン６０は、吸熱体４０に隣接して配置されている。本実施の形態では、吸熱体４０が密閉循環経路Ｒの最上部に配置されているので、第１ファン６０も密閉循環経路Ｒの最上部に配置されている。つまり、第１ファン６０も、吸熱体４０と同様に、第１流路Ｒ１と第２流路Ｒ２との境界領域に配置されている。
【００５２】
図６及び図７に示すように、第１ファン６０は、Ｙ軸方向に沿って複数個配列されている。具体的には、複数の第１ファン６０は、複数の第２吸熱板４２の全ての開口部を覆うように隙間なく連続して配置されている。
【００５３】
なお、第１ファン６０としては、例えば軸流送風機を用いることができるが、これに限るものではなく、遠心送風機等を用いてもよい。
【００５４】
図２に示すように、第２ファン７０は、放熱部材５０の複数の放熱フィン５３の間に外気を導入するためのファンである。第２ファン７０は、バックライト３０の背面側に配置され、密閉循環経路Ｒ外に位置している。第２ファン７０を駆動させることで、放熱部材５０の外部から放熱部材５０内部に外気を吸引することができる。
【００５５】
具体的には、図８に示すように、第２ファン７０を駆動させることで、隣り合う２つの放熱フィン５３と第１放熱板５１と第２放熱板５２とで囲まれる空間領域（流路）の両端部の各々の開口部から外気を引き込んで当該空間領域内に外気を流し、当該空間領域の一部に設けられた第２ファン７０から外気を排気する。これにより、放熱部材５０に伝導した熱を効率良く外気に放熱させて放熱部材５０の外部に排熱することができる。
【００５６】
なお、図８に示す外気の流れとは逆に、第２ファン７０から外気を放熱部材５０の内部に引き込んで、隣り合う２つの放熱フィン５３と第１放熱板５１と第２放熱板５２とで囲まれる空間領域の両端部の各々の開口部から外気を排気してもよい。
【００５７】
図２に示すように、第２ファン７０は、放熱部材５０内の放熱フィン５３が配置されていない領域に配置することができる。本実施の形態において、第２ファン７０は４つ設けられているが、これに限るものではない。
【００５８】
第２ファン７０としては、例えば軸流送風機を用いることができるが、これに限るものではなく、遠心送風機等を用いてもよい。
【００５９】
図３に示すように、フレーム８０は、フロントフレーム８１と、リアフレーム８２と、中間フレーム８３（中枠）とによって構成されている。
【００６０】
フロントフレーム８１は、図１に示すように平面視形状が矩形枠状で、図３に示すように断面形状がＬ字状であり、液晶セル１０、光学シート２０及びバックライト３０の側方に位置する側壁部８１ａと、液晶セル１０の外周端部を覆うベゼル部８１ｂとによって構成される。フロントフレーム８１は、フレーム８０の外郭をなす外郭部材であり、鋼板等の高い剛性を有する材料で構成されているとよい。
【００６１】
リアフレーム８２は、液晶セル１０、光学シート２０及びバックライト３０の側方に位置する側壁部８２ａと、バックライト３０の背面側を覆う背面部８２ｂとによって構成されている。リアフレーム８２は、フロントフレーム８１と同様に、鋼板等の高い剛性を有する材料で構成されているとよい。
【００６２】
図４及び図５に示すように、リアフレーム８２の側壁部８２ａは、Ｘ軸方向における側壁部８２ａの両端部の各々に形成されている。各側壁部８２ａには、貫通孔８２ｈが設けられている。本実施の形態において、貫通孔８２ｈは複数形成されている。具体的には、複数の貫通孔８２ｈは、Ｙ軸方向に沿って一列で形成されている。
【００６３】
リアフレーム８２の貫通孔８２ｈは、密閉循環経路Ｒに設けられており、第１流路Ｒ１と第２流路Ｒ２とを空間的につなげるための連通孔として機能する。つまり、密閉循環経路Ｒを循環する冷却流体は、貫通孔８２ｈを通過する。具体的には、貫通孔８２ｈは、吸熱体４０における第２吸熱板４２間を構成する空間領域と第２流路Ｒ２とを空間的につなげている。
【００６４】
中間フレーム８３は、液晶セル１０を保持するとともに光学シート２０を保持するための保持部材であり、フロントフレーム８１とリアフレーム８２との間に配置される。中間フレーム８３としては、合成樹脂をモールドすることによって成形されたモールドフレームを用いることができるが、中間フレーム８３の素材は、樹脂材料に限らず、金属材料であってもよい。
【００６５】
本実施の形態において、中間フレーム８３は、第１中間部材８３１と第２中間部材８３２とを有する。第１中間部材８３１及び第２中間部材８３２は、別体であって分離可能に構成されているが、一体成型されたものであってもよい。
【００６６】
第１中間部材８３１は、液晶セル１０と光学シート２０と間に配置されている。第１中間部材８３１は、断面形状がコ字状で平面視形状が略矩形の枠材であり、フロントフレーム８１の側壁部８１ａと対向する側壁部８３１ａと、側壁部８３１ａから突出する第１突出部８３１ｂ及び第２突出部８３１ｃとを有する。第２中間部材８３２は、平面視形状が略矩形の枠材であり、内周端部に段差を有する。
【００６７】
液晶セル１０は、フロントフレーム８１のベゼル部８１ｂと第１中間部材８３１の第１突出部８３１ｂの段差部との間に液晶セル１０の端部が配置されることで中間フレーム８３に保持されている。光学シート２０は、第１中間部材８３１の第２突出部８３１ｃと第２中間部材８３２の段差部との間に、光学シート２０の端部が配置されることで中間フレーム８３に保持されている。
【００６８】
中間フレーム８３は、貫通孔８３ｈを有する。具体的には、貫通孔８３ｈは、第１中間部材８３１の側壁部８３１ａに設けられている。本実施の形態において、貫通孔８３ｈは複数形成されている。具体的には、複数の貫通孔８３ｈは、Ｙ軸方向に沿って一列で形成されている。
【００６９】
中間フレーム８３の貫通孔８３ｈは、密閉循環経路Ｒに設けられており、第１流路Ｒ１と第２流路Ｒ２とを空間的につなげるための連通孔として機能する。つまり、密閉循環経路Ｒを循環する冷却流体は、貫通孔８３ｈを通過する。具体的には、貫通孔８３ｈは、吸熱体４０における第２吸熱板４２間を構成する空間領域と第１流路Ｒ１とを空間的につなげている。
【００７０】
このように構成された液晶表示装置１は、例えば、４Ｋ／８Ｋ等に対応したＨＤＲ（Ｈｉｇｈ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｇｅ）に対応しており、上述のように、バックライト３０として、高輝度でローカルディミングに対応した直下型ＬＥＤバックライトを用いている。したがって、高コントラスト比かつ高画質のカラー画像を表示することができる。
【００７１】
次に、本実施の形態に係る液晶表示装置１の効果について、本開示の技術を得るに至った経緯も含めて説明する。
【００７２】
従来の液晶表示装置では、バックライトに起因する熱によって光学シートが劣化するという課題がある。
【００７３】
具体的には、バックライトの光源（ＬＥＤ等）で発生する熱が光学シートに伝搬して光学シートが劣化することが考えられる。また、バックライトの光が液晶セルを透過する際に液晶セルに吸収されて熱に変換して液晶セルで発生した熱が光学シートに伝搬して光学シートが劣化することが考えられる。
【００７４】
本願発明者らが検討した結果、光学シートは、一旦熱が蓄えられてしまうと、液晶セルやバックライトに比べて冷え難いことが分かった。これは、液晶セルは前面が外気に曝されており、また、バックライトは背面側に放熱部材（ヒートシンク）が配置されているので、液晶セル及びバックライトは放熱されやすくなっている一方で、光学シートは外気に曝されることなく内部に配置されているので放熱されにくく熱が蓄積されやすくなっているからであると考えられる。
【００７５】
このとき、光学シートの熱は、バックライトの光に起因すると考えられる。具体的には、バックライトから出射した光の一部が光学シートを透過する際に光学シートに吸収され、この光学シートで吸収されたバックライトの光が熱に変換することで、光学シートが発熱すると考えられる。光学シートが発熱すると、光学シートが熱によって劣化する。
【００７６】
このように、従来の液晶表示装置では、バックライトから伝導する熱だけではなく、バックライトの光によって光学シートに生じる熱に起因して光学シートが劣化するという課題がある。
【００７７】
特に、バックライトとして、ＨＤＲ用のローカルディミング対応の直下型バックライトを用いた場合、バックライトの光が高輝度となり、また、光学シートに局所的に光が照射されることが繰り返されるので、光学シートの劣化が著しい。
【００７８】
これに対して、図８に示すように、本実施の形態に係る液晶表示装置１は、互いに離間して配置された、液晶セル１０、光学シート２０及びバックライト３０と、液晶セル１０及び光学シート２０の間の第１流路Ｒ１と光学シート２０及びバックライト３０の間の第２流路Ｒ２とを通過するように冷却流体が循環する密閉循環経路Ｒに配され、冷却流体を吸熱する吸熱体４０と、吸熱体４０と熱的に結合し、かつ、外気に曝された放熱部材５０とを備える。
【００７９】
この構成により、液晶セル１０及び光学シート２０の間の第１流路Ｒ１と光学シート２０及びバックライト３０の間の第２流路Ｒ２とを通過するように冷却流体が密閉循環経路Ｒを循環する。これにより、液晶セル１０、光学シート２０及びバックライト３０を、循環する冷却流体によって効率良く冷却することができる。つまり、液晶セル１０、光学シート２０及びバックライト３０の熱を冷却流体に伝導させて効率良く放熱することができる。
【００８０】
しかも、密閉循環経路Ｒには、冷却流体を吸熱する吸熱体４０が配されており、この吸熱体４０は、外気に曝された放熱部材５０と熱的に結合している。これにより、冷却流体に伝導した熱は吸熱体４０で吸熱されて放熱部材５０を介して効率良く外気に放熱される。したがって、冷却流体の冷却機能を維持させることができるので、液晶セル１０、光学シート２０及びバックライト３０を冷却し続けることができる。この結果、液晶セル１０、光学シート２０及びバックライト３０の温度上昇を効果的に抑制することができる。
【００８１】
特に、本実施の形態に係る液晶表示装置１では、光学シート２０の両面が第１流路Ｒ１と第２流路Ｒ２とで囲まれているので、光学シート２０が外気に曝されることなく内部に配置されているような構成であっても、光学シート２０を効果的に冷却することができる。これにより、効率良く光学シート２０の熱引きを行って光学シート２０を効果的に冷却することができるので、バックライト３０に起因する熱によって光学シート２０が劣化すること抑制することができる。
【００８２】
しかも、本実施の形態に係る液晶表示装置１では、密閉循環経路Ｒが密閉空間となっているので、密閉循環経路Ｒ内に埃や虫等が侵入することを抑制することもできる。
【００８３】
また、本実施の形態に係る液晶表示装置１において、光学シート２０は、バックライト３０から出射する光を波長変換する量子ドットを含む量子ドットフィルムを有する。
【００８４】
量子ドットフィルムは熱及び光に弱い性質を有するので、光学シート２０として量子ドットフィルムを用いると、液晶表示装置の寿命及び信頼性が低下するという課題があるが、本実施の形態における液晶表示装置１では、光学シート２０を効率良く冷却することができるので、光学シート２０として量子ドットフィルムを用いた場合でも液晶表示装置１の寿命及び信頼性が低下することを抑制することができる。しかも、光学シート２０として量子ドットフィルムを用いることで、バックライト３０の光源として白色ＬＥＤ素子を用いた場合と比べて、色再現性に優れた液晶表示装置を実現することができる。
【００８５】
また、本実施の形態に係る液晶表示装置１は、さらに、光学シート２０を保持するための中間フレーム８３を備えている。そして、中間フレーム８３は、密閉循環経路Ｒの第１流路Ｒ１と第２流路Ｒ２とを空間的につなげるための貫通孔８３ｈが設けられた第１中間部材８３１を有する。
【００８６】
これにより、液晶セル１０、光学シート２０及びバックライト３０に別途貫通孔を設けることなく、また、光学シート２０を保持するための中間フレーム８３を利用して、第１流路Ｒ１と第２流路Ｒ２とを空間的につなげる貫通孔８３ｈを形成することができる。
【００８７】
また、本実施の形態に係る液晶表示装置１は、さらに、密閉循環経路Ｒに配された第１ファン６０を備えている。
【００８８】
これにより、第１ファン６０によって密閉循環経路Ｒ内に強制対流を発生させて冷却流体を一方向に循環させることができる。したがって、光学シート２０を一層効率良く冷却することができるとともに吸熱体４０で吸熱した熱を効率良く放熱部材５０に伝導させることができる。この結果、光学シート２０を一層効果的に冷却することができる。
【００８９】
また、本実施の形態に係る液晶表示装置１において、第１ファン６０は、吸熱体４０に隣接して配されている。
【００９０】
これにより、第１ファン６０によって冷却流体を強制的に循環させるだけではなく、第１ファン６０の送風によって吸熱体４０を冷却することができる。これにより、冷却流体の熱引きを行う吸熱体４０の冷却能力を向上させることができる。したがって、光学シート２０の熱をより一層効率良く放熱させて光学シート２０をより一層効果的に冷却することができる。
【００９１】
また、本実施の形態に係る液晶表示装置１において、吸熱体４０は、複数の第２吸熱板４２を有している。そして、複数の第２吸熱板４２において、隣り合う２つの第２吸熱板４２の間は、密閉循環経路Ｒの一部を構成している。
【００９２】
これにより、隣り合う２つの第２吸熱板４２の間の空間領域を密閉循環経路Ｒの一部として冷却流体を通過させることができる。このように複数の第２吸熱板４２の間を冷却流体を通過させることによって、冷却流体が吸熱体４０に接触する面積を大きく確保することができる。したがって、吸熱体４０による冷却流体からの熱引きを効率良く行うことができる。この結果、光学シート２０をさらに効率良く冷却することができる。
【００９３】
また、本実施の形態に係る液晶表示装置１において、放熱部材５０は、バックライト３０の背面側に配置された複数の放熱フィン５３を有する。
【００９４】
このように、複数の放熱フィン５３を設けることで放熱部材５０全体の表面積を大きくすることができる。これにより、吸熱体４０で吸熱した熱を放熱部材５０で効率良く外気に放熱させることができる。したがって、冷却流体の熱引きを行う吸熱体４０の冷却能力を高位に維持させることができるので、光学シート２０をさらに効率良く冷却することができる。
【００９５】
また、本実施の形態に係る液晶表示装置１は、さらに、バックライト３０の背面側に配置され、複数の放熱フィン５３の間に外気を導入するための第２ファン７０を備えている。
【００９６】
これにより、第２ファン７０によって放熱部材５０内部に外気を強制的に導入することができるので、放熱部材５０に伝導した吸熱体４０からの熱を効率良く外気に放熱させて放熱部材５０の外部に排熱することができる。したがって、冷却流体の熱引きを行う吸熱体４０の冷却能力をより一層向上させることができるので、光学シート２０をさらに効率良く冷却することができる。
【００９７】
また、本実施の形態に係る液晶表示装置１において、放熱部材５０は、第１放熱板５１を有し、放熱フィン５３は、第１放熱板５１の背面に立設され、バックライト３０及び吸熱体４０は、第１放熱板５１の前面側に配置されている。
【００９８】
これにより、背面に放熱フィン５３が立設された第１放熱板５１の前面側にバックライト３０及び吸熱体４０が配置されるので、吸熱体４０で吸熱した熱を効率良く外気に放熱させることができるとともに、バックライト３０で発生した熱も効率良く外気に放熱させることができる。したがって光学シート２０の熱をさらに効率良く冷却流体に伝導させることができるだけではなく、バックライト３０の熱が光学シート２０に伝導することも抑制できる。この結果、光学シート２０の熱による劣化を一層抑制することができる。
【００９９】
また、本実施の形態に係る液晶表示装置１において、吸熱体４０は、液晶表示装置１が縦置きに設置された場合に、密閉循環経路Ｒの最上部に位置するように配されている。
【０１００】
液晶表示装置１を縦置きに設置した場合、温度上昇した冷却流体は密閉循環経路Ｒの最上部に移動する。したがって、吸熱体４０を密閉循環経路Ｒの最上部に位置するように配することで、冷却流体の熱を吸熱体４０によって効果的に吸熱することができる。この結果、光学シート２０を一層効率良く冷却することができる。
【０１０１】
（変形例）
以上、本開示に係る液晶表示装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。
【０１０２】
例えば、上記実施の形態において、バックライト３０は、複数のＬＥＤ３２が基板３１上にマトリクス状に配列された直下型のＬＥＤバックライトであるが、これに限るものではなく、導光板と導光板の端部側面に配置された光源と導光板の裏面に配置された反射板とからなるエッジ型のバックライトであってもよい。また、バックライト３０の光源は、ＬＥＤ３２に限定されるものではない。
【０１０３】
また、上記実施の形態において、吸熱体４０は、液晶表示装置１が縦置きに設置された場合に、密閉循環経路Ｒの最上部に位置するように配されたが、これに限るものではない。例えば、吸熱体４０は、液晶表示装置１が縦置きに設置された場合に、さらに密閉循環経路Ｒの最下部となる位置にも配置されていてよいし、密閉循環経路Ｒの最下部となる位置にのみに配置されていてもよい。
【０１０４】
また、上記実施の形態において、放熱部材５０に第２放熱板５２を設けなくてもよい。これにより、放熱フィン５３全体を外気に直接さらすことができるので、第２ファン７０を設けないような場合には、放熱フィン５３から外気への放熱効率を向上させることができる。
【０１０５】
また、上記実施の形態では、密閉循環経路Ｒに第１ファン６０を配置したが、第１ファン６０は配置しなくてもよい。この場合、密閉循環経路Ｒ内の冷却流体は自然対流によって循環する。
【０１０６】
その他、上記実施の形態及び変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態及び変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
【符号の説明】
【０１０７】
１  液晶表示装置
１０  液晶セル
２０  光学シート
３０  バックライト
３１  基板
３２  ＬＥＤ
４０  吸熱体
４１  第１吸熱板
４２  第２吸熱板
５０  放熱部材
５１  第１放熱板
５２  第２放熱板
５３  放熱フィン
６０  第１ファン
７０  第２ファン
８０  フレーム
８１  フロントフレーム
８１ａ、８２ａ、８３１ａ  側壁部
８１ｂ  ベゼル部
８２  リアフレーム
８２ｂ  背面部
８２ｈ、８３ｈ  貫通孔
８３  中間フレーム
８３１  第１中間部材
８３１ｂ  第１突出部
８３１ｃ  第２突出部
８３２  第２中間部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018049233.tif 000009
【図８】
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