(57)【要約】【課題】液晶テレビの輝度の向上や大型化に伴い、発光体である蛍光管やＬＥＤから発せられる熱の放熱方法が問題となっている。本件発明では、熱交換効率が高く薄型の液晶テレビを提供する。【解決手段】本件発明では、伝熱体を反射板の背面に備え、反射板は蛍光管から発せられる光を前方に集中するための折り曲げ凸部を有し、伝熱体は、前記折り曲げ凸部を形成するために生じた反射板背面側の凹部に配置される液晶テレビを提供する。また、伝熱体は、反射板と別体にて構成され、伝熱体と、前記凹部の間に生じる隙間に空気より熱伝導性の高い充填剤を配置したり、反射板の前記凹部開口を封止することで反射板と一体的に構成される液晶テレビを提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートパイプからなる伝熱体を背面に備えた反射板を有する液晶テレビであって、
反射板は蛍光管から発せられる光を前方に集中するための折り曲げ凸部を有し、伝熱体は、前記折り曲げ凸部を形成するために生じた反射板背面側の凹部に配置される液晶テレビ。
【請求項２】
伝熱体は、反射板と別体にて構成され、伝熱体と、前記凹部の間に生じる隙間に空気より熱伝導性の高い充填剤を配置した請求項１に記載の液晶テレビ。
【請求項３】
伝熱体は、反射板の前記凹部開口を封止することで反射板と一体的に構成される請求項１または２に記載の液晶テレビ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件発明は、液晶テレビなどの液晶画面の蛍光管などから発生する熱を、ヒートパイプなどの伝熱体を用いて吸熱する構造を有する液晶テレビに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、小型の液晶ディスプレイなどを用いた液晶テレビのバックライトは、ディスプレイの４辺のうち、少なくとも１辺に蛍光管やＬＥＤ（発光ダイオード）などを配置し、導光板を用いて液晶ディスプレイ全面が均一に光るように構成されていた。このような液晶ディスプレイの場合、蛍光管やＬＥＤから発せられる熱は、特許文献１のように、蛍光管やＬＥＤが配置されている辺に放熱板などから放熱していた。このように、小さなディスプレイの場合、発熱体となる蛍光管やＬＥＤなどが液晶ディスプレイの外周に沿って配置されるため、放熱板などは、液晶ディスプレイの外周に配置されていた。
【０００３】
ところが、近年、液晶ディスプレイの大型化に伴い、蛍光管やＬＥＤなどを、液晶ディスプレイの背面に複数配置する必要がでてきた。液晶ディスプレイが大型化すると、それに伴い、配置される蛍光管やＬＥＤなどの数が増え、発熱量も大きくなってきた。そこで、特許文献２などでは、液晶ディスプレイの背面に配置されたＬＥＤから発せられる熱を、ヒートパイプを用いて、放熱する構成が提案されている。
【特許文献１】特開平１１−２８４３７９
【特許文献２】特開２００６−２７８０４１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献２に記載された、液晶ディスプレイのバックパネルは、ＬＥＤなどを発光体として、反射板を必要としない構成となっている。このため、特許文献２では、発熱体となるＬＥＤなどの発光体に直接ヒートパイプを配置し放冷することが可能であるが、本件発明では、反射板を必要とする構成であるため、発熱体であるＬＥＤや蛍光管などの発光体に直接ヒートパイプを配置し放冷することが出来ない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、本件発明では、上記問題に鑑み、次の液晶テレビを提供する。すなわち、第一の発明としては、ヒートパイプからなる伝熱体を背面に備えた反射板を有する液晶テレビであって、反射板は蛍光管から発せられる光を前方に集中するための折り曲げ凸部を有し、伝熱体は、前記折り曲げ凸部を形成するために生じた反射板背面側の凹部に配置される液晶テレビを提供する。
【０００６】
第二の発明としては、伝熱体は、反射板と別体にて構成され、伝熱体と、前記凹部の間に生じる隙間に空気より熱伝導性の高い充填剤を配置した第一の発明に記載の液晶テレビを提供する。
【０００７】
第三の発明としては、伝熱体は、反射板の前記凹部開口を封止することで反射板と一体的に構成される第一の発明又は第二の発明に記載の液晶テレビを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本件発明により、大型の液晶テレビであっても、液晶テレビの特徴である薄さを損なうことなく、蛍光管やＬＥＤなどから発せられる熱を効率よく放熱可能な液晶テレビが実現可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本件発明の実施の形態について、添付図面を用いて説明する。なお、本件発明は、これら実施形態に何ら限定されるべきものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る。
【００１０】
実施形態１は、主に請求項１に関する。
【００１１】
実施形態２は、主に請求項２などに関する。
【００１２】
実施形態３は、主に請求項３などに関する。
<実施形態１>
<実施形態１  概要>
【００１３】
本実施形態は、蛍光管などから発せされる光を液晶表示面に反射させるための反射板の背面に放熱のためのヒートパイプなどの伝熱体を備えたことを特徴とする液晶テレビである。伝熱体を反射板の背面に配置することで、本実施形態の液晶テレビは、薄い形状であっても効率よく放熱することが可能となっている。
【００１４】
また、本実施形態の液晶テレビは、反射板は蛍光管から発せられる光を前方に集中するための折り曲げ凸部を有し、伝熱体は、前記折り曲げ凸部を形成するために生じた反射板背面側の凹部に配置されることを特徴としている。
<実施形態１  構成>
【００１５】
本実施形態の液晶テレビは、伝熱体を背面に備えた反射板を有する。また、本実施形態の液晶テレビは、反射板に配置された蛍光管から発せられる光を前方に集中するための折り曲げ凸部を有し、伝熱体は、前記折り曲げ凸部を形成するために生じた反射板背面側の凹部に配置されている。
【００１６】
図１に本実施形態の液晶テレビに搭載された伝熱体（０１０１）を背面に備えた反射板（０１０２）の概念図を示した。反射板は、その表面に蛍光管（０１０３）などの発光体が複数配列されている。図中上部となるＡ側が光を照射する前方となる液晶パネル側であり、下部となるＢ側がバックライトシャーシなどを配置する背面となる。反射板はこの発光体から発せられる光を液晶テレビ表示面に均一に照射するために、凹凸が形成されている。この反射板はバックライトシャーシに固定されている。図１では、反射板の表面の凹部（０１０４）に蛍光管などの発光体が配置される。蛍光管などの発光体から発せられる光は、反射板の折り曲げ凸部（０１０５）などで反射されて液晶パネルを照らし出す。このとき、蛍光管などの発光体から発生する熱は、そのほとんどが反射板に伝わり、反射板の背面に伝わる。発光体から発生する熱は、反射板の裏に伝わり伝熱体によって放熱板に伝えられる。このとき、図中上部Ａ側には、液晶パネル（０１０６）が配置されため、伝熱体を配置するスペースが無い。そのため、伝熱体を蛍光管などの発光体に接触して配置し放熱させることができず、蛍光管などの発光体に対して反射板を介して反対側に配置している。
【００１７】
ここで伝熱体とは、温度の高い物体から低い物体へ効率的に熱を移動させるものである。金属では特に、銀、銅、金、アルミニウム、ダイヤモンドなどである。また、その他に、ヒートパイプのように、物質の気化と凝縮による熱移動や、気体や液体などの流体を熱媒体として、循環させ熱を移動させるものなどである。
【００１８】
伝熱体は、蛍光管などから発生する熱を反射板から得て、放熱板に伝える役割を担う。伝熱体は、一般的にヒートパイプと呼ばれる、液体の気化熱を利用した伝熱体であってもよいし、液体や気体を流通させることで伝熱させる装置であってもよい。図２に反射板（０２０１）を背面側から正面視したときの概念図を示した。（ａ）に示した例は、伝熱体としてヒートパイプ（０２０２）を用いた例である。
【００１９】
ヒートパイプとは、密閉容器内に少量の液体（作動液）を真空封入し、内壁に毛細管構造（０１０７）を備えたものである。図１の円内にヒートパイプの一例の断面図を示した。ヒートパイプの内壁は、図に示したような、毛細管現象を起こすための溝や、ウイックが配置されている。内部に封入される液体（作動液）としては、水や代替フロン、メタノールやエタノールなどである。ヒートパイプの密閉容器は、銅やアルミニウムなど熱交換効率の良い材料にて構成されている。作動液の種類や密閉容器の材質については、発生する熱量に応じて、適切な材料を選択する。
【００２０】
ヒートパイプは、図２（ａ）の反射板の背面にて加熱され、内部の作動液が蒸発する。作動液が蒸発することで、熱を吸収する。作動液が蒸発することで発生する作動液の蒸気は、低温部である放熱板に移動する。放熱板では、作動液の蒸気が凝縮し、液体へ戻る。ここで、熱は放熱板を通じて放出される。凝縮によって液体に戻った作動液は、毛細管現象によって反射板へ移動する。ヒートパイプ内部では、このような一連の相変化が行われ熱の移動が行われている。
【００２１】
図２の（ａ）では、液晶テレビの長尺方向に平行にヒートパイプが複数配列され、ヒートパイプの両端に放熱板が設置されている。放熱板の放熱フィンは、ヒートパイプと平行に意好方向に取り付けられている。（ｂ）は、（ａ）と同様に、ヒートパイプが横方向に配列され、ヒートパイプの両端に放熱板が設置されているが、放熱板の放熱フィンの方向が、（ａ）とは９０度ことなり、縦方向となっている。放熱フィンは、フィンの間をスムーズに空気が流れることで、放熱しているため、（ａ）のようにフィンを横に設置した場合には、空気が流れにくく、放熱しにくい。一方、（ｂ）のように放熱フィンを縦方向にすることで、空気の流通がよくなる。また、ヒートパイプは、（ａ）や（ｂ）のように、１本のヒートパイプを横方向に渡しても良いが、（ｃ）のように左右の２本に分けて配置しても良い。このとき、ヒートパイプは、一端のみで放熱することになる。また、ヒートパイプの配置方向は、（ｄ）のように縦方向に配列しても良い。
【００２２】
図３に本実施形態の液晶テレビの反射板の断面図を示した。反射板（０３０１）の背面は、反射板の表面の折り曲げ凸部（０３０２）が背面の凹部、表面の凹部（０３０３）が背面の凸部といったように、前面の逆パターンの凹凸となっている。反射板の背面は蛍光管などの発光体（図示せず）から発生する熱が伝わる。このため、本実施形態の液晶テレビでは、反射板の背面にヒートパイプなどの伝熱体（０３０４）を備えている。反射板の背面に配置される伝熱体は、図３の（ａ）のように反射板の折り曲げ凸部に収まる形状、サイズであることが望ましい。（ｂ）のように反射板の折り曲げ凸部に伝熱体が収まらなかった場合、バックライトシャーシ（０３０５）との間に隙間が生じ、厚みが生じてしまう。一方、（ｃ）や（ｄ）のように、伝熱体の断面が小さすぎる場合には、反射板と伝熱体の間に空間が生じる可能性があり、反射板の熱が効率よく伝熱体に伝わりにくくなる。ヒートパイプなどの伝熱体は、その直径によって、伝熱容量が変化する。直径が大きいヒートパイプは、それだけ伝熱容量が大きいが、図３（ｂ）のように、厚みが生じる可能性もあるので、ヒートパイプの直径は、反射板の折り曲げ凸部によって生じる背面の凹部の大きさに合わせた直径で、凹部から大きくはみ出さない大きさとする。
【００２３】
ヒートパイプは、反射板もしくはバックライトシャーシに溶接などで固定される。このとき、図３の（ａ）に図示したように、反射板に溶接する場合には、ＡおよびＢの位置を溶接することになる。また、バックライトシャーシに溶接する場合には、ＣおよびＤの位置を溶接することになる。製造の際には、反射板に溶接する場合には、反射板にヒートパイプを溶接し、その上にバックライトシャーシを固定することになる。バックライトシャーシに溶接する場合には、バックライトシャーシにヒートパイプを溶接しておき、反射板にバックライトシャーシとヒートパイプが一体になったものを固定する。
【００２４】
伝熱体の断面形状は、図４のように、円形以外の形状であってもよい。たとえば、（ａ）のように、伝熱体（０４０１）の断面形状が、折り曲げ凸部（０４０２）の形状に沿った、略三角形のような形状であれば、反射板の折り曲げ凸部と接触する面積も広くなり熱交換が効率よく行われる。また、反射板の折り曲げ凸部の形状は、略三角形以外の形状である可能性もある。たとえば、（ｂ）のように反射板背面の凹部の形状が台形のような略四角形であった場合には、伝熱体の断面形状も折り曲げ凸部の形状と同様に台形であった方が、熱交換の効率はよくなる。このように、伝熱体の断面形状は、反射板の折り曲げ凸部の形状に合わせて熱交換効率のよい形状とすることが望ましい。
【００２５】
反射板に用いられる材料としては、蛍光管などの発光体から発せられる熱を反射板背面に効率よく伝えるために、伝熱性のよい材料であることが要求される。そのため、好ましくは、銅やアルミニウムなどの薄い金属板によって構成されていることが望ましい。
<実施形態１  効果>
【００２６】
本実施形態の液晶テレビは、反射板背面の凹部に伝熱体を備えている。これにより、大型の液晶テレビであっても、液晶テレビの特徴である薄さを損なうことなく、蛍光管やＬＥＤなどから発せられる熱を効率よく放熱することが可能となる。
<実施形態２>
<実施形態２  概要>
【００２７】
本実施形態は、伝熱体と反射板背面の凹部の形状、ヒートパイプの断面形状や、大きさなどによって熱交換効率が変化せず、効率を良くするように、伝熱体と反射板背面の凹部の間に生じる隙間に熱伝導性の高い充填剤を配置することを特徴とした液晶テレビである。伝熱体と反射板背面の凹部の隙間に熱伝導性の高い充填剤を配置することで、凹部と伝熱体との接触面積が小さくても、熱交換効率を高くすることが可能となる。
<実施形態２  構成>
【００２８】
本実施形態の液晶テレビは、伝熱体が、反射板と別体にて構成され、伝熱体と、前記凹部の間に生じる隙間に空気より熱伝導性の高い充填剤を配置している。
【００２９】
図５に本実施形態の反射板の断面図を示した。本実施形態の反射板は、実施形態１と同様に、蛍光管などの発光体から発する光を前方に集中させるための凹凸が形成されている。このとき、図４の（ａ）や（ｂ）に示したように、反射板と伝熱体の接触面積が大きいほど熱交換効率が向上する。しかし、一般的に、ヒートパイプなどは、その断面形状が円形であるため、反射板との接触面積が小さい。そこで、本実施形態では、図５の（ａ）のように、伝熱体（０５０１）と反射板（０５０２）との隙間に、空気より熱伝導性の高い材料（０５０３）を充填することで、接触面積の問題を解決している。
【００３０】
このように、反射板と伝熱体のとの隙間に、熱伝導性の高い材料を充填することで、図５の（ｂ）や（ｃ）に示したように、伝熱体の断面形状にかかわらず、効率良く熱交換が可能となる。
【００３１】
充填剤は、空気より熱伝導性が高い材料であればよい。反射板と伝熱体の隙間を反射板と同様の金属の粉体や繊維状の金属などを充填しても良い。例えば、ヒートパイプの外周を金属製の繊維などで被覆し、反射板に配置することで、隙間を充填する。その他に、銀やニッケル、セラミックなどを含んだエポキシ系、セラミック系高熱伝導性剤などで充填してもよい。
<実施形態２  効果>
【００３２】
本実施形態の液晶テレビのように、反射板と伝熱体の隙間に空気より熱伝導性の高い充填剤を配置することで、伝熱体の断面形状にかかわらず、効率よく反射板と伝熱体との熱交換を行うことが可能となる。
<実施形態３>
<実施形態３  概要>
【００３３】
本実施形態は、反射板の折り曲げ凸部によって形成される背面側の凹部の開口部分を封止することで形成される空間を、伝熱体としたことを特徴とする液晶テレビである。反射板背面の凹部の開口を封止して形成される空間を伝熱体として利用することで、反射板と伝熱体との間で最も効率よく熱交換が可能となる。
<実施形態３  構成>
【００３４】
本実施形態の液晶テレビは、伝熱体が、反射板の前記凹部開口を封止することで反射板と一体的に構成される。
【００３５】
図６の（ａ）に本実施形態の液晶テレビの反射板（０６０１）の断面図を示した。本実施形態の液晶テレビの反射板は、反射板背面の凹部の開口部を封止し、これにより形成される断面が略三角形の空間を、伝熱体（０６０２）の外枠としている。これにより、反射板と伝熱体との間で最も効率よく熱交換が可能となる。また、封止する形状を変化させることにより、断面形状を三角形の他、（ｂ）や（ｃ）のように円形や四角形にしてもよい。
<実施形態３  効果>
【００３６】
本実施形態の液晶テレビは、反射板の背面の凹部開口部分を封止することで形成される空間を、伝熱体としている。これにより、反射板と伝熱体との熱交換が効率よく行うことが可能となる。
<具体例>
【００３７】
図７に本件発明の具体例を示した。図７に示した一例は、縦横比が９：１６の液晶テレビに用いられる反射板である。反射板の大きさは縦が略３８０ミリメートル、横が略７０１ミリメートルである。反射板上には、横方向に１６本の蛍光管（図示せず）が等間隔に配列するように構成されている。反射板の背面には、折り曲げ凸部によって構成される凹部に伝熱体として直径略２ミリメートルのヒートパイプが１５本、蛍光管と平行に配列されている。伝熱体が配列される凹部の高さは略８ミリメートルで、頂点の角度は略８０度となっている。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施形態１の液晶テレビの反射板を説明する概念斜視図
【図２】実施形態１の液晶テレビの反射板を説明する概念背面図
【図３】実施形態１の液晶テレビの反射板を説明する概念断面図
【図４】実施形態１の液晶テレビの反射板を説明する概念断面図
【図５】実施形態２の液晶テレビの反射板を説明する概念断面図
【図６】実施形態３の液晶テレビの反射板を説明する概念断面図
【図７】本件発明の具体例
【符号の説明】
【００３９】
０１０１  伝熱体
０１０２  反射板
０１０３  発光体
０１０４  凹部
０１０５  折り曲げ凸部
０１０６  液晶パネル
０１０７  毛細管構造
【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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