(57)【要約】【課題】直下型のバックライトを用いて効率的に放熱できる。【解決手段】液晶表示装置は、直下型のバックライト３の背面にブリッジ８Ａ，８Ｂを所定間隔を開けて固定し、ブリッジ８Ａ，８Ｂにシャーシベース５を固定した。バックライトとシャーシとの間の空間をブリッジ８Ａ，８Ｂによって複数の空間領域に仕切る。各ブリッジ８Ａ，８Ｂに設けた凹部に固定したファン固定部材９には、各空間領域に位置する冷却ファン１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを取り付け、バックライト３の背面に直接送風して放熱する。シャーシベース５の背面に電源基板１２を設けて、その上部に設けた開口１３に排気ファン１４を傾斜させて固定する。各空間領域の上部にこもる熱気と電源基板１２上の熱気を排気ファン１４によって外部に排気する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルと、
前記表示パネルの背面に設けた直下型のバックライトと、     
前記バックライトの背面に固定したブリッジと、
前記ブリッジに取り付けたシャーシと、
前記バックライト及びシャーシの間において前記ブリッジで仕切られた複数の空間領域にそれぞれ設けた冷却ファンと
を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記シャーシに固定された前記バックライトの電源基板と、
前記シャーシの電源基板の近傍に設けた開口と、
前記開口に設けられていて前記複数の空間領域の空気と前記電源基板上の空気を排気する排気ファンと、
を備えた請求項１に記載された表示装置。
【請求項３】
前記ブリッジは所定間隔をあけて複数設けられ、
前記複数のブリッジに交差する方向に設けられていて前記複数の空間領域にそれぞれ前記冷却ファンを配置させたファン固定部材を備えた請求項２に記載された表示装置。
【請求項４】
前記バックライトとシャーシとの間では、前記バックライトと前記冷却ファンとの間に間隙が形成され、前記冷却ファンとシャーシとの間にも間隙が形成されていて、前記冷却ファンはバックライトに向けて送風するようにした請求項１から３のいずれか１項に記載された表示装置。
【請求項５】
前記排気ファンは傾斜して設置した請求項２に記載された表示装置。
【請求項６】
前記電源基板は前記シャーシの長辺方向のいずれか一方に偏って固定した請求項４に記載された表示装置。
【請求項７】
前記冷却ファンの厚みは前記バックライト及び冷却ファンの間隙と同程度である請求項４に記載された表示装置。
【請求項８】
表示パネルの背面に設けた直下型のバックライトとシャーシとの間の空間をブリッジによって複数の空間領域に区切った表示装置の冷却方法であって、
前記複数の空間領域内に個別に設けた冷却ファンからの送風によって前記バックライトの熱気を放熱することを特徴とする表示装置の冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば直下型のバックライトの冷却構造を備えた表示装置とその冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイ等の表示装置の光源装置として用いられるバックライトは、エッジライト方式のものと直下型方式のものが知られている。エッジライト方式はＬＥＤ等の光源を一次元方向に配列した光源装置であり、直下型方式はＬＥＤ等の光源を２次元方向に配列した光源装置である。一般に液晶テレビ等の大型のディスプレイには直下型方式のバックライトである面光源装置が用いられることが多い。
液晶ディスプレイ等の表示装置の信頼性を向上させるためには、光源装置として用いたバックライト及びこのバックライト等に電力を供給する電源基板を適切に冷却する必要がある。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載された表示装置のバックライトは、直線状に配列された複数のＬＥＤ光源からの照明光をレンズで拡散させた後に導光板によって液晶パネルの背面に誘導するようにしたエッジライト方式を採用している。そして、ＬＥＤ光源を装着した放熱板の両端部には、送風機と送風を放熱板の表面に沿って流通させて裏面側に排気する貫通孔を設けたダクトとを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１９３００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された表示装置はバックライトがエッジライト方式であるため、液晶テレビ等の大型の表示装置に用いられる直下型バックライトと比較して発熱量が小さく、しかもバックライト等に電力を供給する電源基板の冷却機能については考慮されていない。
一方、直下型バックライトはＬＥＤ光源が２次元方向に配列されていて比較的光源の発熱量が大きいため、特許文献１に記載のエッジライト型のバックライトと比較して冷却構造が大きくなり、そのために表示装置の奥行も大きくなって大型化するという不具合があった。
【０００６】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、直下型のバックライトを用いて効率的に放熱できるようにした表示装置とその冷却方法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】
本発明による表示装置は、表示パネルと、表示パネルの背面に設けた直下型のバックライトと、バックライトの背面に固定したブリッジと、ブリッジに取り付けたシャーシと、バックライト及びシャーシの間においてブリッジで仕切られた複数の空間領域にそれぞれ設けた冷却ファンとを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明による表示装置は、シャーシに固定されたバックライトの電源基板と、シャーシの電源基板の近傍に設けた開口と、開口に設けられていて複数の空間領域の空気と電源基板上の空気を排気する排気ファンとを備えることが好ましい。
【０００９】
また、ブリッジは所定間隔をあけて複数設けられ、複数のブリッジに交差する方向に設けられていて複数の空間領域にそれぞれ冷却ファンを配置させたファン固定部材を備えることが好ましい。
【００１０】
また、バックライトとシャーシとの間では、バックライトと冷却ファンとの間に間隙が形成され、冷却ファンとシャーシとの間にも間隙が形成されていて、冷却ファンはバックライトに向けて送風することが好ましい。
【００１１】
また、排気ファンは傾斜して設置することが好ましい。
また、電源基板はシャーシの長辺方向のいずれか一方に偏って固定してもよい。
また、冷却ファンの厚みはバックライトと冷却ファンの間隙と同程度であることが好ましい。
【００１２】
本発明による表示装置の冷却方法は、表示パネルの背面に設けた直下型のバックライトとシャーシとの間の空間をブリッジによって複数の空間領域に区切った表示装置の冷却方法であって、複数の空間領域内に個別に設けた冷却ファンからの送風によってバックライトの熱気を放熱することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る表示装置と表示装置の冷却方法によれば、バックライトとシャーシの間をブリッジで仕切った複数の空間領域にそれぞれ冷却ファンを設けたため、仕切られたそれぞれの空間領域毎の冷却ファンによって直下型のバックライトの熱気を効率的に放熱することができ、しかも表示装置の冷却構造を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態による液晶表示装置を示す斜視図であり、（ａ）は前面側の斜視図、（ｂ）は背面側の斜視図である。
【図２】図１に示す液晶表示装置の前面側から見た分解斜視図である。
【図３】図１に示す液晶表示装置の背面側から見た分解斜視図である。
【図４】直下型バックライトの背面図である。
【図５】図４に示すバックライトにシャーシベースを取り付けた面光源装置の背面図である。
【図６】図４に示すバックライトのＡ−Ａ線水平断面図である。
【図７】図５に示す面光源装置のＢ−Ｂ線縦断面図である。
【図８】図６に示す面光源装置の厚み方向におけるバックライトとブリッジと冷却ファンとを示すＣ部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態による表示装置とその冷却方法を図１〜図８を参照して説明する。
図１（ａ）、（ｂ）は本発明の実施形態における表示装置として例えば液晶表示装置１を示す図である。図１及び図２に示す液晶表示装置１は、表示面２ａを表面に露出させる液晶表示パネル２及び直下型のバックライト３を備えた表示デバイス４と、板状のシャーシベース５と、表示デバイス４及びシャーシベース５を覆うバックカバー６とを備えている。
【００１６】
図３及び図４において、バックライト３の背面には、上下方向に延びるブリッジ８として１または複数本、例えば２本のブリッジ８Ａ，８Ｂを水平方向に所定間隔を開けて配列させている。各ブリッジ８Ａ，８Ｂは長手方向の中央部に略Ｕ字状の凹部８ａを形成し、これらの凹部８ａに略長板状のファン固定部材９を嵌合し、ねじ等で固定している。
そして、ファン固定部材９には２本のブリッジ８Ａ，８Ｂで仕切られた３つの空間領域ｋ１、ｋ２、ｋ３内に冷却ファン１０として冷却ファン１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃをそれぞれ固定している。即ち、両側の冷却ファン１０Ａ，１０Ｃは各ブリッジ８Ａ，８Ｂの外側の空間領域ｋ１、ｋ３に位置し、中央の冷却ファン１０Ｂは２本のブリッジ８Ａ，８Ｂの間の空間領域ｋ２に位置している。
【００１７】
３個の冷却ファン１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは同じ回転数に制御されるものとし、複雑な温度のフィードバックや回転数制御を必要とせず、バックライト３を簡便に冷却することができる。３個の冷却ファン１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの回転数は、液晶表示装置１内に設けた図示しない温度センサーのフィードバック制御によって停止状態、低速回転、高速回転の３段階に切り替え制御される。
各冷却ファン１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを停止状態からいきなり高速回転させないのは、使用環境によっては停止や低速回転で十分冷却できる場合があり、高速回転させると騒音が大きくなるためである。各冷却ファン１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは送風をバックライト３の背面に直接吹き付けて冷却する。
【００１８】
また、図５において、ブリッジ８Ａ，８Ｂには平板状のシャーシベース５がねじ等で固定されている。シャーシベース５のバックライト３とは反対側の面に、バックライト３等に電力を供給するための電源基板１２が固定されており、電源基板１２はシャーシベース５の長辺方向のいずれか一方に偏って固定されている。シャーシベース５には電源基板１２以外に映像回路基板やＩ／Ｆ基板等の他の基板も取り付けられている(図示せず)。
また、シャーシベース５には電源基板１２の近傍、例えば上側に開口１３が形成され、この開口１３には排気ファン１４が取り付けられている。
排気ファン１４は、図７に示すように、シャーシベース５に対して適宜角度、例えば３０度程度傾斜して設定されている。開口１３と排気ファン１４は電源基板１２の上部に設けたことでバックライト３とシャーシベース５との間の空間領域ｋ１、ｋ２、ｋ３内にこもる熱気を排気可能であり、更に排気ファン１４を傾斜させたことで電源基板１２内の熱気も排気できる。
【００１９】
バックライト３とシャーシベース５との間の空間は２本のブリッジ８Ａ，８Ｂによって３つの空間領域ｋ１、ｋ２、ｋ３に分割されている。しかもブリッジ８Ａ，８Ｂに設けた凹部８ａにファン固定部材９を嵌合させることにより、ファン固定部材９に設けた各冷却ファン１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、図８に示すように、その厚みをｄ１として、冷却ファン１０とバックライト３との間、冷却ファン１０とシャーシベース５との間にそれぞれ幅ｄ２、ｄ３の間隙が形成されている。
各冷却ファン１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃはその吸い込み側及び／または吹き出し側の通風抵抗が大きいと各冷却ファン１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの風量は低下する。そのため、各冷却ファン１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの前後の幅ｄ２、ｄ３は最低でも冷却ファン１０の厚さｄ１と同程度の間隙を有することが好ましい。また、図６に示すように、２本のブリッジ８Ａ，８Ｂの凹部８ａにはファン固定部材９を嵌合した状態で、両側の空間領域ｋ１、ｋ２、そして空間領域ｋ２、ｋ３を互いに連通する連通空間１６がそれぞれ形成されている。
【００２０】
なお、図４において、高輝度モデルのバックライト３では、その背面におけるブリッジ８Ａ，８Ｂの各外側にはコンバーター基板１７Ａ，１７Ｂがそれぞれ設置されている。各冷却ファン１０Ａ，１０Ｃはブリッジ８Ａ，８Ｂとコンバーター基板１７Ａ，１７Ｂに干渉しない(重ならない)位置に配置されている。また、バックライト３とシャーシベース５はバックカバー６によって被覆されている。
また、液晶表示装置１における直下型のバックライト３、シャーシベース５、ブリッジ８Ａ，８Ｂ、ファン固定部材９及び冷却ファン１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ等は面光源装置１９を構成する。
【００２１】
本実施形態による液晶表示装置１は上述の構成を備えており、液晶表示装置１の組み立て方法について説明する。
まず、図３及び図４に示すように、直下型のバックライト３の背面に２本のブリッジ８Ａ，８Ｂを間隔を開けて固定する。次に、予めファン固定部材９の長手方向の両端と中央にそれぞれ冷却ファン１０Ａ，１０Ｃ，１０Ｂを取り付けたものを、各ブリッジ８Ａ，８Ｂの凹部８ａに嵌合して水平方向に固定する。バックライト３の背面は２本のブリッジ８Ａ，８Ｂによって３つの空間領域ｋ１、ｋ２、ｋ３に分割され、各冷却ファン１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを個々の空間領域ｋ１、ｋ２、ｋ３内に位置させる。
【００２２】
一方、シャーシベース５には予めその長手方向の一方の端部側背面に電源基板１２や他の基板を取り付けると共に、電源基板１２の上部に形成した開口１３に排気ファン１４を傾斜させて取り付ける。そして、シャーシベース５を各ブリッジ８Ａ，８Ｂに取り付けてねじ等で固定する。
その後、バックライト３の前面側に液晶表示パネル２を固定した後、バックライト３とシャーシベース５を覆うようにバックカバー６を液晶表示パネル２に装着してねじ止め等で固定する。こうして、液晶表示装置１を組み立てできる。
なお、液晶表示パネル２は最初にバックライト３の前面に固定してもよい。
【００２３】
次に本実施形態による液晶表示装置１の冷却方法について図６及び図７を中心に説明する。液晶表示装置１の電源をＯＮして液晶表示パネル２及びバックライト３を備えた表示デバイス４を駆動させて表示面２ａに画像を表示する。そして、バックライト３の温度上昇を図示しない温度センサーで検知すると、各冷却ファン１０Ａ，１０Ｂ，１０ＣをＯＮして最初に低速回転させ、更なる温度上昇を温度センサーで検知すると高速回転させる。
【００２４】
バックライト３とシャーシベース５の間の空間をブリッジ８Ａ，８Ｂによって区切られた３つの空間領域ｋ１、ｋ２、ｋ３では、図６、図７に示すように、各冷却ファン１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの回転によって送風をバックライト３の背面に直接吹き付けて風速を増大させる。これによって熱伝達率を向上させてバックライト３の熱気を放熱する。
バックライト３の背面に衝突した送風の一部はバックライト３の熱気を含んで水平方向外側に流れ、中央の空間領域ｋ２内の風は各ブリッジ８Ａ，８Ｂの連通空間１６を通して外側に流れる。バックライト３に衝突して上下方向に流れる風のうち、上方に流れる熱風はシャーシベース５の上部に設けた排気ファン１４によって各空間領域ｋ１、ｋ２、ｋ３の外部に排出される。下方に流れる風も下方から外部に排気される。
【００２５】
また、排気ファン１４は、バックライト３とシャーシベース５との間の熱気を外部に排気すると共に、シャーシベース５の電源基板１２上の熱気を電源基板１２に沿って上方に送り、同様に外部に排気する。こうして、液晶表示装置１内の上部の熱気をこもらせることなく排気させることで、電源基板１２とバックライト３の熱を効率よく放熱することができる。
【００２６】
上述のように本実施形態による液晶表示装置１によれば、直下型のバックライト３とシャーシベース５との間の空間を２本のブリッジ８Ａ，８Ｂによって３つの空間領域ｋ１、ｋ２、ｋ３に分割すると共に各空間領域ｋ１、ｋ２、ｋ３内の熱気を冷却ファン１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃによって個別に放熱することができる。しかも、空間領域ｋ１、ｋ２、ｋ３内の上方にこもる熱気はシャーシベース５に設けた開口１３と排気ファン１４を通して外部に排気できる。
また、シャーシベース５の背面側に設けた電源基板１２の熱気は排気ファン１４によって外部に排出できる。
そのため、液晶表示装置１内の上部にこもる熱気を冷却ファン１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃと排気ファン１４によって効率よく放熱できる。しかも、直下型のバックライト３を設けたことで液晶表示装置１の発熱量が大きくても比較的小さな冷却構造によって放熱できて、薄型の液晶表示装置１と面光源装置１９を得られる。
【００２７】
なお、本発明は上述の実施形態による液晶表示装置１に限定されることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜の変更や置換等が可能であり、これらはいずれも本発明に含まれる。
【００２８】
例えば、上述の実施形態では、バックライト３の背面に２本のブリッジ８Ａ，８Ｂを設けて形成した３つの空間領域ｋ１、ｋ２、ｋ３にそれぞれ冷却ファン１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを設けて放熱するようにしたが、ブリッジ８は２本に限定されることなく、１本または４本以上取り付けてもよい。
一般に、液晶表示パネル２等の表示パネルが大型化すれば直下型のバックライト３も大型化するため、ブリッジ８の数を増大させて各空間領域毎に冷却ファン１０を設けてバックライト３の放熱を促進することができる。この場合、シャーシベース５の上部に設置する開口１３と排気ファン１４の数も複数に増大することが好ましい。また、表示パネルが小型化すればブリッジ８や冷却ファン１０の数も減少させることができる。
【００２９】
なお、冷却ファン１０はファン固定部材９に固定する構成に代えて個別にブリッジ８等に連結させてもよい。
また、本発明におけるシャーシは上記実施形態におけるシャーシベースに相当する。
また、本発明の上述した実施形態では、表示装置として液晶表示装置１を用いて説明したが、本発明は液晶表示装置に限定されるものではなく、有機ＥＬディスプレイやプラズマディスプレイ等の各種の表示装置に適用できる。
【符号の説明】
【００３０】
１  液晶表示装置
２  液晶表示パネル
３  バックライト
５  シャーシベース
８、８Ａ、８Ｂ  ブリッジ
９  ファン固定部材
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ  冷却ファン
１２  電源基板
１３  開口
１４  排気ファン
１６  連通空間
ｋ１、ｋ２、ｋ３  空間領域
【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】
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【図８】
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