JP2008015440A

JP2008015440A - ディスプレイ装置の冷却装置及び冷却方法

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Publication number: JP2008015440A
Application number: JP2006212603A
Authority: JP
Inventors: Koichi Toyoda; 孝一豊田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-07-06
Filing date: 2006-07-06
Publication date: 2008-01-24

Abstract

【課題】ディスプレイ装置の高輝度化により、必然的に光源や基板などの熱源からの放熱が増える。また、熱による弊害として輝度低下が起こる。そのため従来の自然通風による冷却方法では排熱が十分でなくファンなどを用いて強制的に冷却する方法を取らざるを得ないが、強制的な送風の場合、内部に塵や埃、ごみなども装置内部に取り込むこととなり、それらがディスプレイ装置内部部品に付着すると表示機能の低下や電気的な短絡事故を引き起こす危険性がある。
【解決手段】ディスプレイ装置内部から完全に隔離された通風路を持つダクト形ヒートシンクを設ける。吸気口よりこの通風路内に外気を取り入れて、ファンを用いて排気口より空気を排出させる。このように通風路内の空気を強制的に流通させた際に、熱を帯びたダクト形ヒートシンク本体の放熱を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンピューター及びテレビジョン装置などのディスプレイ装置、フラットディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、有機ＥＬディスプレイ装置、無機ＥＬディスプレイ装置、リアプロジェクションテレビの冷却装置及び冷却方法に関する。

ディスプレイ装置の冷却に関する従来技術の一例を、液晶ディスプレイ装置を例にして説明する。図６は従来の冷却方法を説明するための液晶ディスプレイ装置の側面図で、そのＢ−Ｂ方向から見た断面を図７に示す。図６（ａ）及び図６（ｂ）はＣ−Ｃ矢視図及びＤ−Ｄ矢視図である。

４は蛍光管（熱源）である。蛍光管（熱源）４で発生した熱は、後方遮蔽板（以下リアシールドと呼ぶ）１３に伝えられ放熱フィン１０ｄ等から液晶ディスプレイ装置内部空間１６内の空気に対して放熱する。液晶ディスプレイ装置内部空間１６には、吸気口１５と排気口１４が設けられており自然の対流を利用して外気に対して放熱させる方法をとっている。

これらの方法は、本発明の冷却方法とは異なり液晶ディスプレイ装置内部空間１６に放熱させた後に、吸気口１５及び排気口１４を介して液晶ディスプレイ装置内部空間１６内に直接外気を流通させ、放熱させる仕組みになっている。発熱が増加した場合、このような方法では排熱が十分でなくファンなどを用いて強制的に冷却する方法を取らざるを得ないが、強制的な送風の場合、内部に塵や埃、ごみなども装置内部に取り込むこととなり、それらがディスプレイ装置内部部品に付着すると表示機能の低下や電気的な短絡事故を引き起こす危険性がある。

このような問題点を解決するためには、冷却専用のダクトを設ける方法等が考えられるが、ディスプレイ装置の冷却に適用した例は見当たらない。他の分野の公知例ではあるが、機械設備等に適用した例として特開平４−３１０４２０、特開平９−１４００１３がある。

特開平４−３１０４２０特開平９−１４００１３

目的

本発明のディスプレイ装置の冷却装置及び冷却方法は、増加する傾向にある熱源からの放熱を効率よく外部に排出することと、障害発生の原因となるディスプレイ装置内部への塵や埃、ごみなどの侵入を防ぐことの両立を目的とする。

ディスプレイ装置において最近は、より精細な表示が求められており、それを実現するためには、高輝度化が必要である。ところが高輝度化を進めていくと、必然的に光源や基板などの熱源からの放熱が増える。また、熱による弊害として輝度低下が起こる。そのため従来の自然通風による冷却方法では排熱が十分でなくファンなどを用いて強制的に冷却する方法を取らざるを得ないが、強制的な送風の場合、内部に塵や埃、ごみなども装置内部に取り込むこととなり、それらがディスプレイ装置内部部品に付着すると表示機能の低下や電気的な短絡事故を引き起こす危険性がある。

ディスプレイ装置の光源の後方部のリアシールド裏面に取り付ける構造を有するダクト形の吸熱器（以下ヒートシンクと呼ぶ）、当該ヒートシンクの内部通風路はディスプレイ装置内部とは完全に隔離されていることを特徴とし、当該ヒートシンクの一端には吸気口、他端には排気口を有し、吸気口または排気口付近には吸気ファンまたは排気ファンを有し、熱源からの放熱は当該ヒートシンクを介してディスプレイ装置外に放出するごときディスプレイ装置の冷却装置、または、ディスプレイ装置の光源の後方部のリアシールド裏面に取り付ける構造を有するダクト形のヒートシンク、当該ヒートシンクの内部通風路はディスプレイ装置内部とは完全に隔離されていることを特徴とし、当該ヒートシンクの一端には吸気口、他端には排気口を有し、吸気口または排気口付近には吸気ファンまたは排気ファンを有し、更に当該ヒートシンクの背面にはインバータ基板が直接取り付けられており、熱源からの放熱は当該ヒートシンクを介して外気に放出するがごときディスプレイ装置の冷却装置により課題を解決している。

本発明は、以上のような構成であるから、熱源である蛍光管やインバータ基板からの放熱は、リアシールドに伝わり、リアシールドから当該ヒートシンクに伝わる。更に当該ヒートシンクの通風路内へファンにより強制的に外気を流通させることにより、当該ヒートシンク本体の熱を外部に排出する。これにより増加する傾向にある熱源からの放熱を効率よく外部に排出することと、障害発生の原因となるディスプレイ装置内部への塵や埃、ごみなどの侵入を防ぐことの両立ができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して、２つの実施例を詳細に説明する。

本発明は、ディスプレイ装置の光源の後方部のリアシールド裏面に取り付ける構造を有するダクト形のヒートシンク、当該ヒートシンクの内部通風路はディスプレイ装置内部とは完全に隔離されていることを特徴とし、当該ヒートシンクの一端には吸気口、他端には排気口を有し、吸気口または排気口付近には吸気ファンまたは排気ファンを有し、熱源からの放熱は当該ヒートシンクを介してディスプレイ装置外に放出するごときディスプレイ装置の冷却装置及び方法についての発明である。

以下図面により本発明の１実施例を説明する。図２は本発明の冷却方法を組み込んだ液晶ディスプレイ装置を正面から見た図で、そのＡ−Ａ方向から見た断面を図１に示す。図３は液晶ディスプレイ装置を側面から見た図で、図４は背面から見た図である。

本発明の冷却機構を組み込んだ液晶ディスプレイ装置本体１内部には熱源である蛍光管（熱源）４やインバータ基板（熱源）５を収納しているため、これらの熱源から発生する熱を液晶ディスプレイ装置本体１内部から完全に隔離された通風路１７を持つダクト形ヒートシンク６により装置外に排出するようにしている。蛍光管（熱源）４の光を拡散板１１で拡散させ液晶ガラス基盤２の光源としている。従って、液晶ガラス基盤２の輝度レベルを向上させるためには、蛍光管（熱源）４の容量を上げる必要があり、蛍光管（熱源）４の容量を上げると放熱量が増える。

蛍光管（熱源）４の背後には反射シート１２、リアシールド１３が配されている。蛍光管（熱源）４からの発熱の大部分は、これらの部材を介してダクト形ヒートシンク６に伝達されるようにしてある。ダクト形ヒートシンク６の一端には吸気口７が、他端には排気口８が設けてある。排気口８には排気ファン９を設けてある。ダクト形ヒートシンク６の内部には、排熱効果を増すために放熱フィン１０ａ、１０ｂを付加してある。このように仕組んであるので、蛍光管（熱源）４からの放熱は、反射シート１２、リアシールド１３、ダクト形ヒートシンク６、放熱フィン１０ａ，１０ｂを経由してダクト形ヒートシンク６中を流通する空気により外部に排出される。インバータ基盤（熱源）５からの放熱は、輻射又はリアシールド１３、ダクト形ヒートシンク６、放熱フィン１０ａ，１０ｂを経由してダクト形ヒートシンク６中を流通する空気により同様に外部に排出される。

このようであるから本発明の冷却方法によれば放熱する熱量はファン９の容量を調整することによりいくらでも増大できるメリットが有り、更に、液晶ディスプレイ装置本体１内部が通風路１７から完全に隔離されていることにより、障害の原因となる塵や埃、ごみなどが浸入しないなどの効果がある。図８に従来の方法と本方法での放熱の効果の実験結果で、蛍光管の点灯時間に対応する装置の特定位置での周囲温度を示す。従来品に比較して本発明品の周囲温度の上昇がかなり低くおさえることができることを示している。

上記の例では、熱源としては蛍光管やインバータ基板で説明したが、その他の熱源についても同様の効果が得られるのであって本発明は各種の熱源に対して適用するものとする。また、ファンを用いた空冷式を用いたが、ラジエータやヒートパイプ等を用いた水冷式、または水冷式と空冷式の組み合わせとしても同様の効果が得られる。又、前述の実施例においては排気口側に排気ファンを設けたが、それに代わるものとして、吸気口側に吸気ファンを設けること、又は、吸気口側と排気口側共にファンを設けても良い。又、前述の実施例においては、液晶ディスプレイ装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、フラットディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、有機ＥＬディスプレイ装置、無機ＥＬディスプレイ装置、リアプロジェクションテレビに適用しても前述と同様の効果が得られることは勿論である。

以上のような冷却装置及び冷却方法を用いることにより、熱による弊害、ファンによる強制冷却時に起こるディスプレイ装置内部への塵や埃、ごみなどの侵入を防ぐことができるのである。

本発明はディスプレイ装置の光源の後方部のリアシールド裏面に取り付ける構造を有するダクト形のヒートシンク、当該ヒートシンクの内部通風路はディスプレイ装置内部とは完全に隔離されていることを特徴とし、当該ヒートシンクの一端には吸気口、他端には排気口を有し、吸気口または排気口付近には吸気ファンまたは排気ファンを有し、更に当該ヒートシンクの背面にはインバータ基板が直接取り付けられており、熱源からの放熱は当該ヒートシンクを介して外気に放出するがごときディスプレイ装置の冷却装置及び方法についての発明である。

以下図面により本発明の実施例について説明する。図５は、本発明の液晶ディスプレイ装置の断面図である（図２のＡ−Ａ断面図に相当する）。実施例１との違いは、インバータ基板（熱源）５がダクト形ヒートシンク６の背面部に直接取り付けられ、ダクト形ヒートシンク６の形状が異なる点である。本実施例２では、インバータ基板（熱源）５の放熱は、ダクト形ヒートシンク６に直接伝達されるので効率よく外部に放出できる点で実施例１に比較して優れている。また、蛍光管（熱源）４からの放熱に対してもリアシールド１３とダクト形ヒートシンク６接触部分の面積が実施例１に比べて大きくなり熱伝達効率が向上している（実施例１におけるインバータ基板部分がないため）。上記以外の構成については実施例２と実施例１とは同じである。

発明の効果

本発明の冷却装置または方法により、ディスプレイ装置の増加する傾向にある熱源からの放熱を効率よくディスプレイ装置外部に排出でき、更に外部から取り入れる冷却用空気をディスプレイ装置内部から完全に隔離されたダクト形ヒートシンク内を流通させることで、外部からディスプレイ装置内部へ侵入する塵や埃、ごみなどが無くなり、それらの原因よる障害を防止できる等の効果がある。

本発明の機構を組み込んだ液晶ディスプレイ装置のＡ−Ａ断面図本発明の機構を組み込んだ液晶ディスプレイ装置の正面図本発明の機構を組み込んだ液晶ディスプレイ装置の側面図本発明の機構を組み込んだ液晶ディスプレイ装置の背面図本発明の機構を組み込んだ液晶ディスプレイ装置の正面図（他の実施例）従来の機構による液晶ディスプレイ装置の側面図従来の機構による液晶ディスプレイ装置のＢ−Ｂ断面図本発明と従来の温度変化の比較のグラフ

符号の説明

１‥‥液晶ディスプレイ装置本体、２‥‥液晶ガラス基板、３‥‥ホルダー、４‥‥蛍光管（熱源）、５‥‥インバータ基板（熱源）、６‥‥ダクト形ヒートシンク、７‥‥吸気口、８‥‥排気口、９‥‥排気ファン、１０ａ，ｂ，ｃ，ｄ‥‥放熱フィン、１１‥‥拡散板、１２‥‥反射シート、１３‥‥リアシールド、１４‥‥排気口、１５‥‥吸気口、１６‥‥液晶ディスプレイ装置内部空間、１７‥‥通風路

Claims

ディスプレイ装置の光源の後方部のリアシールド裏面に取り付ける構造を有するダクト形のヒートシンク、当該ヒートシンクの内部通風路はディスプレイ装置内部とは完全に隔離されていることを特徴とし、当該ヒートシンクの一端には吸気口、他端には排気口を有し、吸気口または排気口付近には吸気ファンまたは排気ファンを有し、熱源からの放熱は当該ヒートシンクを介してディスプレイ装置外に放出するごときディスプレイ装置の冷却装置。
ディスプレイ装置の光源の後方部のリアシールド裏面に取り付ける構造を有するダクト形のヒートシンク、当該ヒートシンクの内部通風路はディスプレイ装置内部とは完全に隔離されていることを特徴とし、当該ヒートシンクの一端には吸気口、他端には排気口を有し、吸気口または排気口付近には吸気ファンまたは排気ファンを有し、更に当該ヒートシンクの背面にはインバータ基板が直接取り付けられており、熱源からの放熱は当該ヒートシンクを介して外気に放出するがごときディスプレイ装置の冷却装置。
ディスプレイ装置内部とは完全に隔離されていることを特徴とした内部通風路を有したダクト形のヒートシンク、当該ヒートシンクの通風路内に強制的に外気を流通させ、熱源からの放熱は当該ヒートシンクを介して外気に放出するがごときディスプレイ装置の冷却方法。