(57)【要約】【課題】ポンプを使用することなく液体を用いて筺体内の温度上昇を抑制することが可能な薄型表示装置を提供する。【解決手段】映像を表示するための機能を備える厚みの薄い表示パネル６０と、表示パネル６０が駆動するための駆動電圧を生成する機能を備える電源回路基板５０と、管状部材を環状に連接して構成されるととともに、内部に液体を充填させた冷却用パイプ３０とを有し、電源回路基板５０は、表示パネル６０の背面側における一部の領域に配置され、冷却用パイプ３０は、表示パネル６０の背面側に配置されるとともに、その一部を電源回路基板５０と対向するよう配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像を表示する機能を備える薄型表示装置において、
映像を表示するための機能を備える厚みの薄い表示パネルと、
前記表示パネルが駆動するための駆動電圧を生成する機能を備える電源回路基板と、
管状部材を環状に連接して構成されるととともに、内部に液体を充填させた冷却用パイプとを有し、
前記電源回路基板は、前記表示パネルの背面側における一部の領域に配置され、
前記冷却用パイプは、前記表示パネルの背面側に配置されるとともに、その一部を前記電源回路基板と対向するよう配置されていることを特徴とする薄型表示装置。
【請求項２】
前記電源回路基板は、電圧を変圧する機能を備えるトランスを備え、
前記冷却用パイプの一部は、前記トランスと対向するよう配置されていることを特徴とする請求項１に記載の薄型表示装置。
【請求項３】
前記冷却用パイプは、前記トランスと対向する部位の形状が扁平状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の薄型表示装置。
【請求項４】
前記冷却用パイプは、その材質が銅で形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の薄型表示装置。
【請求項５】
前記冷却用パイプは、充填された液体を一方向にのみ対流させるよう、内部に弁が形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の薄型表示装置。
【請求項６】
前記冷却用パイプは、前記トランスと対向する部位が、管状部材を３つに分岐させるとともに前記分岐した管状部材を再度合流させた形状であることを特徴とする請求項２に記載の薄型表示装置。
【請求項７】
筺体の前面側を構成するフロントキャビネットと、筺体の背面側を構成するリアキャビネットとを有し、
前記電源回路基板を前記表示パネルの背面側に配置するとともに、
前記冷却用パイプは、前記リアキャビネットの内壁側から突設して、前記冷却用パイプの外周部と嵌合する爪部を有する嵌合部位により、前記リアキャビネットに取り付けられた状態で、前記電源回路基板の背面側に配置されて、前記フロントキャビネットと前記リアキャビネットにより構成された筺体内に収容されることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の薄型表示装置。
【請求項８】
前記電源回路基板は、電圧を変圧する機能を備えるトランスを備え、
前記冷却用パイプは、その材質を銅により形成されるとともに、同冷却用パイプの一部が扁平状に形成されて、前記扁平状に形成された部位を前記トランスと対向するよう配置し、更に、
同冷却用パイプに充填された液体を一方向にのみ対流させるよう、その内部に弁が形成されており、
筺体の前面側を構成するフロントキャビネットと、筺体の背面側を構成するリアキャビネットとを有し、
前記電源回路基板を前記表示パネルの背面側に配置するとともに、前記冷却用パイプは、前記リアキャビネットの内壁側から突設して前記冷却用パイプの外周部と嵌合する爪部を有する嵌合部位により、前記リアキャビネットに取り付けられた状態で、前記電源回路基板の背面側に配置されて、前記フロントキャビネットと前記リアキャビネットにより構成された筺体内に収容されることを特徴とする請求項１に記載の薄型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄型表示装置に関し、特に、液体を用いて筺体内部の温度上昇を抑制する薄型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体を用いて筺体内の温度上昇を抑制する電子機器が知られている。特許文献１には、基板の背面に液体が循環する流路を設け、この流路にポンプを用いて液体を循環させることにより、基板を冷却する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、特許文献２には、ディスプレイの背面側に液体等が循環する放熱パイプを設け、この放熱パイプにポンプを用いて液体を循環させるパーソナルコンピュータが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００６−１７８３３号公報
【特許文献２】特開２００４−４７８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術では、流路内の液体を循環又は対流させるためにポンプを用いていた。そのため、電子機器の筺体内部にポンプを配置するスペースが必要となるため、電子機器は本来の機能を構成する大きさ以上に筺体が大型化する場合があった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、ポンプを使用することなく液体を用いて筺体内の温度上昇を抑制することが可能な薄型表示装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の一局面では、映像を表示する機能を備える薄型表示装置において、映像を表示するための機能を備える厚みの薄い表示パネルと、前記表示パネルが駆動するための駆動電圧を生成する機能を備える電源回路基板と、管状部材を環状に連接して構成されるととともに、内部に液体を充填させた冷却用パイプとを有し、前記電源回路基板は、前記表示パネルの背面側における一部の領域に配置され、前記冷却用パイプは、前記表示パネルの背面側に配置されるとともに、その一部を前記電源回路基板と対向するよう配置されている構成としてある。
【０００７】
上記のように構成された発明においては、薄型表示装置は、映像を表示するための機能を備える厚みの薄い表示パネルと、表示パネルが駆動するための駆動電圧を生成する機能を備える電源回路基板と、管状部材を環状に連接して構成されるととともに、内部に液体を充填させた冷却用パイプとを有している。また、電源回路基板は、表示パネルの背面側における一部の領域に配置されている。さらに、冷却用パイプは、表示パネルの背面側に配置されるとともに、その一部が電源回路基板の近傍に配置されており、電源回路基板から発せられる熱により同冷却用パイプ内に充填された液体を対流させて、電源回路基板から発せられる熱を拡散させる。
そのため、ポンプ等の対流手段を用いることなく、冷却用パイプ内の液体を対流させて電源回路基板から発せられる熱を拡散させることができる。このため、筺体内にポンプを配置するためのスペースが必要なくなり、筺体を小さくすることができる。
ここで、「対向する」とは、冷却用パイプと電源回路基板とが所定間隔を空けて配置されている場合のみならず、冷却用パイプと電源回路基板とが接しつつ配置されている場合も含む。
【０００８】
好ましくは、前記電源回路基板は、電圧を変圧する機能を備えるトランスを備え、前記冷却用パイプの一部は、前記トランスと対向するよう配置されている。
上記のように構成された発明では、冷却用パイプの一部を電源回路基板内で特に発熱の激しいトランス付近に配置するため、冷却用パイプ内に充填された液体をより対流させ易くすることができる。
【０００９】
好ましくは、前記冷却用パイプは、前記トランスと対向する部位が、扁平状に形成されている。
上記のように構成された発明では、冷却用パイプにおけるトランスと対向する部位の形状を扁平状とすることで表面積が広がり、電源回路基板からの熱が冷却用パイプに伝導させやすくすることができる。その結果、液体の対流を起こし易くすることができる。
【００１０】
好ましくは、前記冷却用パイプは、その材質が銅で形成されている。
上記のように構成された発明では、冷却用パイプを熱伝導性がよい銅により構成することで、電源回路基板からの熱を液体に伝え易くすることができ、液体の対流を起こし易くすることがでる。
【００１１】
好ましくは、前記冷却用パイプは、充填された液体を一方向にのみ対流するよう、内部に弁が形成されている。
上記のように構成された発明では、冷却用パイプの内部に弁を形成することで、液体の対流方向を一方向に保つことができ、液体の対流をより起こし易くすることができる。
【００１２】
好ましくは、前記冷却用パイプは、前記電源回路基板付近に配置される一部が、管状部材を３つに分岐させるとともに、前記分岐した管状部材を再度合流させた形状としてある。
上記のように構成された発明では、冷却用パイプを構成する管状部材を３つに分岐させることで、表面積が広がり、電源回路基板からの熱が冷却用パイプに伝導させやすくすることができる。その結果、液体の対流を起こし易くすることができる。
【００１３】
好ましくは、筺体の前面側を構成するフロントキャビネットと、筺体の背面側を構成するリアキャビネットとを有し、前記電源回路基板を前記表示パネルの背面側に配置するとともに、前記冷却用パイプは、前記リアキャビネットの内壁側から突設して、前記冷却用パイプの外周部と嵌合する爪部を有する嵌合部位により、前記リアキャビネットに取り付けられて、前記電源回路基板の背面側に配置された状態で前記フロントキャビネットと前記リアキャビネットにより構成された筺体内に収容される。
上記のように構成された発明では、冷却用パイプをリアキャビネットの背面側であって、電源回路基板と対向するよう確実に配置させることができるため、電源回路基板からの熱を確実に伝導させることができる。
【００１４】
本発明の他の局面として、前記電源回路基板は、電圧を変圧する機能を備えるトランスを備え、前記冷却用パイプは、その材質を銅により形成されるとともに、同冷却用パイプの一部が扁平状に形成されて、前記扁平状に形成された部位を前記トランスと対向するよう配置し、更に、同冷却用パイプに充填された液体を一方向にのみ対流させるよう、その内部に弁が形成されており、筺体の前面側を構成するフロントキャビネットと、筺体の背面側を構成するリアキャビネットとを有し、前記電源回路基板を前記表示パネルの背面側に配置するとともに、前記冷却用パイプは、前記リアキャビネットの内壁側から突設して前記冷却用パイプの外周部と嵌合する爪部を有する嵌合部位により、前記リアキャビネットに取り付けられて、前記電源回路基板の背面側に配置された状態で前記フロントキャビネットと前記リアキャビネットにより構成された筺体内に収容される。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明によれば、ポンプ等の対流手段を用いることなく、冷却用パイプ内の液体を対流させて電源回路基板から発せられる熱を拡散させることができる。更には、筺体内にポンプを配置するためのスペースが必要となくなり、筺体を小さくすることができる。
また請求項２〜６にかかる発明によれば、冷却用パイプ内に充填された液体をより対流させ易くすることができる。
そして請求項７にかかる発明によれば、冷却用パイプを電源回路基板と対向するよう確実に配置することができるため、電源回路基板から発せられる熱を冷却用パイプに伝導させることができる。
さらに請求項８のような、より具体的な構成において、上述した請求項１〜請求項５、請求項７，８の各発明と同様の作用を奏することはいうまでもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図を参照しつつ下記の順序に従って本発明の実施の形態を説明する。なお、図中同一の符号を付した箇所は同一又は同等の箇所を示し、その符号は繰返さない。
１．第１の実施の形態：
２．第２の実施の形態：
３．第３の実施の形態：
４．第４の実施の形態：
５．その他の実施の形態：
【００１７】
１．第１の実施の形態：
図１は、薄型表示装置の内部に配置される冷却用パイプを示す斜視図である。また、図２は、冷却用パイプの作用を説明するイメージである。本発明に係る薄型表示装置１００では、厚みの薄い表示パネル６０の背面側に冷却用パイプ３０が配置されている。冷却用パイプ３０は、薄型表示装置１００における筺体９０の内部の温度上昇を抑制する機能を備えている。具体的には、冷却用パイプ３０は、その一部を電源回路基板等と対向するよう配置されており、この発熱部位から発せられる熱を内部に充填された液体２０に伝導させる。次に、熱が伝導された液体２０は、その密度が変化するため冷却用パイプ３０内で対流が生じる。そのため、電源回路基板から発せられた熱は液体の対流によって拡散され、筺体９０内の温度上昇は抑制される。
【００１８】
図３は、薄型表示装置を一部を切断して示す側面図である。図４は、薄型表示装置の各基板の構成を示すブロック図である。薄型表示装置は、筺体９０の前面側を構成するフロントキャビネット８０と、筺体の背面側を構成するリアキャビネット７０と、映像を表示する機能を備える表示パネル６０と、表示パネル６０を駆動するための電源電圧を生成する機能を備える電源回路基板５０と、電源回路基板５０が生成した電源電圧を使用して、表示パネル６０を駆動する機能を備える駆動回路基板４０と、筺体９０の内部の温度上昇を抑制する機能を備える冷却用パイプ３０とを備えている。
【００１９】
本発明に係る薄型表示装置１００では、電源回路基板５０と駆動回路基板４０とは、表示パネル６０の背面側であって、薄型表示装置１００における幅方向の左右に隣接させて配置されている。また、冷却用パイプ３０は、表示パネル６０と、表示パネル６０の背面側に配置された電源回路基板５０及び駆動回路基板４０との間に配置されている。
【００２０】
電源回路基板５０は、供給された電源電圧を変圧する機能を備えている。電源回路基板５０は、例えば商用電源（図示しない）から供給された電源電圧を変圧して、駆動回路基板４０及び表示パネル６０の駆動に対応した電源電圧を生成する。そのため、電源回路基板５０には、電圧値を変圧する機能を備えるトランス５１や、発振又は増幅の作用を行なうスイッチングＩＣ５２等を実装している。そのため、トランス５１及びスイッチングＩＣ５２が駆動することにより、電源回路基板５０は発熱を生じさせる。
【００２１】
駆動回路基板４０は、表示パネル６０を駆動させるための機能を備えている。駆動回路基板４０は、外部から受信した信号を信号処理して、表示パネル６０を駆動させるための回路等により構成されている。具体的には、外部からの映像信号等を受信する機能を備えるインタフェース回路４１と、受信した映像信号等を信号処理する機能を備える信号処理回路４２と、受信した映像信号に基づいて表示パネル６０を駆動するための駆動電圧を生成する機能を備えるドライバ回路４３等を備えている。
【００２２】
冷却用パイプ３０は、パイプ部材（管状部材）を環状に連接して構成されるとともに、パイプ部材３１の内部に液体２０を充填させて構成されている。図１に示すように、本発明の冷却用パイプ３０は、直径が５φ（ファイ）等のパイプ部材３１を、下方が複数回に渡り蛇行するよう環状に構成されている。また、冷却用パイプ３０を構成するパイプ部材３１は、熱伝導率の高い銅等により構成されている。パイプ部材３１を銅等の熱伝導率の高い材質により構成することで、電源回路基板５０から発せられる熱を効率的にパイプ部材３１に伝導させることが可能となる。
【００２３】
図５は、冷却用パイプの一部を切断して示す図である。本発明の第１の実施の形態では、冷却用パイプ３０は、その一部を電源回路基板５０のトランス５１と対向する位置に配置されている。冷却用パイプ３０は、トランス５１と対向する部位３３を扁平状に形成しており、表面積を大きくすることで、トランス５１から発せられる熱を効率よく受け取ることができる。
【００２４】
冷却用パイプ３０の扁平状に形成された部位３３の下部には、その内部に、内壁から突設するよう形成された弁３２を備えている。この弁３２は、内壁から突設した弁３２の配向方向を図中上向きとなるよう形成されている。電源回路基板５０から発せられた熱により熱せられた液体２０は、その対流方向を表示パネルの背面側から見て時計周りとするため、弁３２により、液体２０の対流方向が規制されて、対流を生じやすくすることができる。つまり、冷却用パイプ３０を流れる液体２０は、図中時計周りの方向に対しては速やかに流れるが、図中反時計回りの方向に対しては、弁３２が液体２０の流れを阻害する。  液体２０は、電源回路基板５０から発せられる熱を対流によって拡散させることで、筺体９０内の温度上昇を抑制する機能を有している。本実施の形態での流体は、純粋を使用する。
【００２５】
図６は、トランスにより熱せられた液体が対流する仕組みを説明するイメージ図である。今、冷却用パイプ３０におけるトランス５１と対向するよう配置された箇所を流れる液体２０の、時間Ｔに流れる流量ｖ’の液体をＡとする。また、時間ＴからΔｔだけ前の時間に冷却用パイプ３０の同じ位置を流れた流量ｖ’の液体２０をＢとし、同様に、時間ＴからΔｔだけ後に流れる流量ｖ’の液体２０をＣとする。
【００２６】
電源回路基板５０の駆動によりトランス５１が発熱すると、トランス５１から発生した熱が冷却用パイプ３０に伝導して、冷却用パイプ３０に充填した液体Ａの体積ｖ’を膨張させ、液体Ａの密度を低下させる。このため、液体Ａの密度はその前後に位置する液体Ｂ及びＣより低くなるため、液体Ａには上向きに力が作用し対流を開始する。その後、液体Ａとトランス５１との距離が離れるにつれ、液体Ａは熱を発散させ、温度を低下させる。しかしながら、Δｔ後には、液体Ｃがトランス５１と対向する位置にあるため、液体Ａと同様な対流を開始する。その後、各液体２０の対流が合成されて冷却用パイプ３０に連続的に対流を生じさせる。そのため、電源回路基板５０から伝導された熱エネルギーは、冷却用パイプ３０の液体２０に奪われるとともに、液体２０は冷却用パイプ３０の延設方向に沿って対流しつつ、電源回路基板５０との相対的位置が広くなるにつれ熱を放射させるため、筺体９０内で熱の拡散が顕著となり、筺体９０内での熱の上昇を抑制する。
【００２７】
２．第２の実施の形態：
図７は、第２の実施の形態に係る薄型表示装置の内部を示す端面図である。また、図８は、第２の実施の形態に係るリアキャビネットの内壁側を示す斜視図である。第２の実施の形態に係る薄型表示装置１００は、冷却用パイプ３０を電源回路基板５０の背面側に配置している。また、冷却用パイプ３０は、リアキャビネット７０の裏面から突設するよう形成された嵌合部位７１によりその外周部を嵌合されて固定されている。
【００２８】
リアキャビネット７０の裏面７０ａには、複数の嵌合部位７１が裏面７０ａから突設するよう形成されている。嵌合部位７１は、冷却用パイプ３０の外周に沿ってその内周部が湾曲した爪部７２と、この爪部７２とリアキャビネット７０の裏面７０ａとの間に介在する柱部７３とで構成されている。そのため、嵌合部位７１の爪部７２に冷却用パイプ３０の外周が嵌合するよう同冷却用パイプ３０を固定することで、リアキャビネット７０の裏面７０ａ側に冷却用パイプ３０が配置される。この状態でリアキャビネット７０をフロントキャビネット８０とねじ止めすることにより、冷却用パイプ３０はその一部を電源回路基板５０のトランス５１と対向するよう配置されて、筺体９０内に収容される。そのため、冷却用パイプ３０と電源回路基板５０との位置関係を確実に保つことが可能となるため、冷却用パイプ３０に電源回路基板５０から発せられた熱を効率的に伝導させることができる。
【００２９】
３．第３の実施の形態：
図９は、第３の実施の形態に係る薄型表示装置の背面図である。第３の実施の形態に係る薄型表示装置１００では、冷却用パイプ３０を構成する各パイプ部材３１は、中心からの径が異なる複数の環状に構成されている。無論、パイプ部材３１により構成される各環は、その一部を電源回路基板５０のトランス５１と対向する位置に配置されている。冷却用パイプ３０を径の異なる複数の環状により形成することで、各輪を構成するパイプ部材の内部を流れる液体２０の対流速度を変化させることができる。そのため、径が小さい環状に形成された冷却用パイプ３０ほど、対流速度が早くなり温度上昇を抑制し易くすることができる。また、温度上昇を抑制したい部位のみに冷却用パイプ３０を配置することもできるため、筺体内のスペースを効率的に使用することもできる。
【００３０】
４．第４の実施の形態：
図１０は、第４の実施の形態に係る冷却用パイプの一部を拡大して示す正面図である。第４の実施の形態に係る冷却用パイプ３０は、電源回路基板５０におけるトランス５１と対向するよう配置される部位が、パイプ部材を３つに分岐させるとともに分岐したパイプ部材を再度合流させた形状とされている。そのため、トランス５１と対向するよう配置された部位の表面積が大きくなるため、トランス５１から発せられた熱を伝導し易くすることができる。
【００３１】
５．その他の実施の形態：
冷却用パイプ３０の液体２０を対流させる熱源としては、トランスに限定されない。例えば、電源回路基板がスイッチング素子としてのＩＣを備える場合、このＩＣを熱源として利用してもよい。
また、発熱を伴う素子等が複数ある場合は、各素子の上部に環状に形成された個別の冷却パイプを配置するものであってもよい。
【００３２】
なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】薄型表示装置の内部に配置される冷却用パイプを示す斜視図である。
【図２】冷却用パイプの作用を説明するイメージである。
【図３】薄型表示装置を一部を切断して示す側面図である。
【図４】薄型表示装置の各基板の構成を示すブロック図である。
【図５】冷却用パイプの一部を切断して示す図である。
【図６】トランスにより熱せられた液体が対流する仕組みを説明するイメージ図である。
【図７】第２の実施の形態に係る薄型表示装置の内部を示す端面図である。
【図８】第２の実施の形態に係るリアキャビネットの内壁側を示す斜視図である。
【図９】第３の実施の形態に係る薄型表示装置の背面図である。
【図１０】第４の実施の形態に係る冷却用パイプの一部を拡大して示す正面図である。
【符号の説明】
【００３４】
３０…冷却用パイプ、３１…パイプ部材、３２…弁、４０…駆動回路基板、４１…インタフェース回路、４２…信号処理回路、４３…ドライバ回路、５０…電源回路基板、５１…トランス、５２…スイッチングＩＣ、６０…表示パネル、７０…リアキャビネット、７１…嵌合部位、７２…爪部、７３…柱部、８０…フロントキャビネット、９０…筺体、１００…薄型表示装置
【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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【図９】
2009265225.tif 000011
【図１０】
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