JP4516582B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、冷却機構を有する液晶表示装置に関するものである。
近年、表示装置として、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）に代わって、発光型のプラズマディスプレイパネルや非発光型の液晶表示装置の使用が多くなっている。
このうち、液晶表示装置は、透過型の光変調素子として液晶パネルを用い、その裏面に照明装置（バックライトとも呼ぶ）を備えて光を液晶パネルに照射する。そして、液晶パネルはバックライトから照射された光の透過率を制御することにより画像を形成する。
液晶表示装置はＣＲＴに比べ、外形を薄く構成できることが特徴の一つとなっているが、近年はさらに薄い液晶表示装置が望まれている。液晶表示装置を薄くすると、液晶表示装置の外形を構成する筺体内部を冷却するための空気流路の確保が困難になるため、冷却効率が低下するという問題が生じる。そこで、例えば特許文献１には、背面上部に排気用の横流ファンを設けて筺体内部に強制的に対流を発生させて筺体内部を流れる空気の量を増やし、筺体内部を冷却する技術が開示されている。
しかしながら、特許文献１に開示される技術においては、横流ファンを液晶表示装置の左右方向に備わる軸の周りに回転させるための回転用のスペースや、横流ファンを回転させる回転機構を配置するためのスペースが必要になり、液晶表示装置を薄くする要望に対する阻害要因となる。
そこで、液晶表示装置を薄くするために、液晶表示装置の背面から吸気して上方に排気する送風装置を液晶表示装置の下端近傍に設置する構成が考えられる。この構成は、送風装置による強制対流と、筺体内部に発生する自然対流とを両方使用して、筺体内部を冷却するものであるが、送風装置を液晶表示装置の下端近傍に設置すると、送風装置による強制送風の流れによって自然対流が乱され、液晶表示装置の筺体内部全体が効率よく冷却できなくなるという課題がある。
特開２００６−１８９８５０号公報（図５〜図７参照）
そこで、本発明は、送風装置によって筺体内部の自然対流が妨げられない冷却機構を有する液晶表示装置を提供することを課題とする。
前記課題を解決するため、本発明は、送風装置が自然対流を妨げないように、筺体内部に送風する冷却機構を有する液晶表示装置とした。
本発明によると、送風装置によって筺体内部の自然対流が妨げられない冷却機構を有する液晶表示装置を提供することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、適宜図を用いて詳細に説明する。
図１は本実施形態にかかる液晶表示装置の構成斜視図、図２は図１におけるＸ−Ｘ断面図、図３の（ａ）は、液晶パネルの配線と駆動回路の配置を示す図、（ｂ）は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）と画素電極の配置を示す図、図４の（ａ）は、光源と導光板の配置を示す図、（ｂ）は光源の構造を示す図、図５は液晶表示装置の給排気を示す図である。本実施形態では、図１に示すように、液晶パネル１２０の表示画面を基準として上下左右および前背面を定義した。
図１に示すように、本実施形態にかかる液晶表示装置１は、液晶パネル１２０、導光板１２１、背面カバー１２２、光源１２４、光源搭載用の基板１２３、ヒートシンク１０１、１０１を含んで構成される。さらに、液晶表示装置１は、第１のフレーム１３７、第１のゴムクッション１３１、第２のゴムクッション１３２、第２のフレーム１３８、光学シート１３４、第１の反射シート１３５、第２の反射シート１３６、第３のフレーム１３９を備える。
導光板１２１は、詳細は後記するが、液晶パネル１２０の背面に配置され、導光板１２１の左右側面には光源１２４を有する基板１２３が配置される。なお、導光板１２１の光源１２４が配置される側面を、入射面１２１ａと称する。また、液晶パネル１２０側の表面を、出射面１２１ｂと称する。
また、図２に示すように、導光板１２１と背面カバー１２２の間には空間が設けられており、その空間にヒートシンク１０１が延伸している。さらに、ヒートシンク１０１の前面および背面には空間が設けられている。
液晶パネル１２０は２枚のガラス基板間に液晶を挟持した構成を有し、液晶を構成する液晶分子の配向状態が制御されることより導光板１２１から出射した光の透過／遮断を制御する光シャッタとしての機能を有する。
図３の（ａ）に示すように、液晶パネル１２０は、信号配線１２０ｃと走査配線１２０ｄとが格子状に配線され、信号配線１２０ｃを駆動するための信号配線駆動回路１２０ａと走査配線１２０ｄを駆動するための走査配線駆動回路１２０ｂとが備わる。
また、図３の（ｂ）に示すように、信号配線１２０ｃと走査配線１２０ｄとの格子点に液晶１２０ｆを駆動するＴＦＴ１２０ｅが接続される。ＴＦＴ１２０ｅは、走査配線１２０ｄに電圧が印加されると、信号配線１２０ｃの電圧が正の場合は、信号配線１２０ｃから画素電極１２０ｇを通って対向電極１２０ｈに電流が流れて液晶１２０ｆのシャッタが開く構造である。液晶１２０ｆのシャッタが開くと、図１に示す導光板１２１の出射面１２１ｂから出射された発光を透過して明るい画素となる。一方、信号配線１２０ｃの電圧が「０」もしくは負の場合は、査配配線１２０ｄに電圧が印加されても、対向電極１２０ｈに電流が流れないため液晶１２０ｆのシャッタが開かず、暗い画素となる。
このように、走査配線１２０ｄと信号配線１２０ｃへの電圧によって、液晶１２０ｆが制御される構成である。
走査配線駆動回路１２０ｂは、一定の周期で、例えば順次上から下に向かって、走査配線１２０ｄの一つに所定の電圧を印加するように走査する機能を有する。また、信号配線駆動回路１２０ａは、走査配線駆動回路１２０ｂが所定の電圧を印加している走査配線１２０ｄ上で、明るい画素に対応する信号配線１２０ｃに所定の電圧を印加し、暗い画素に対応する信号配線１２０ｃは電圧を印加しないように機能する。
このような構成とすれば、電圧が印加されている走査配線１２０ｄで、明るい画素と暗い画素とが設定できる。そして、走査配線駆動回路１２０ｂの走査に伴って、信号配線駆動回路１２０ａが各信号配線１２０ｃに印加する電圧を制御することで、全ての走査配線１２０ｄに明るい画素と暗い画素を設定することができ、液晶パネル１２０に映像を構成することができる。
なお、信号配線駆動回路１２０ａと走査配線駆動回路１２０ｂは、例えば制御装置１２５ａ（図１参照）が制御する構成とすればよい。
例えば、制御装置１２５ａは、液晶パネル１２０に表示する画像信号を、液晶１２０ｆ（図３の（ｂ）参照）ごとの明暗の情報として管理する機能を有する。そして、走査配線駆動回路１２０ｂを制御して順次上から下に向かって、走査配線１２０ｄの一つに所定の電圧を印加するように走査するとともに、所定の電圧を印加している走査配線１２０ｄ上の信号配線１２０ｃの明暗の情報に対応して、各信号配線１２０ｃに所定の電圧が印加されるように信号配線駆動回路１２０ａを制御する構成とすればよい。
図１に戻って、導光板１２１はアクリルなどの透明な樹脂からなり、光源１２４から出射した光線（点光源）を面光源に変換する機能を有する。そして、図２に示すように、導光板１２１は、液晶パネル１２０の背面に、第２のフレーム１３８、第２のゴムクッション１３２、光学シート１３４を介して配置され、光源１２４が発光した光線（点光源）を面光源に変換する機能を有する。そのため、導光板１２１の左右側面には光源１２４を有する基板１２３が配置される。なお、前記のように、導光板１２１は、入射面１２１ａと出射面１２１ｂとを有する。
そして、図４の（ａ）に示すように、導光板１２１の入射面１２１ａに沿うように光源１２４が備わり、光源１２４が発光する光線が、入射面１２１ａを介して導光板１２１に入射される構造とする。なお、光源１２４は液晶パネル１２０が、映像を表示するための光を発する機能を有する。
光源１２４は、図４の（ｂ）に示すように基板１２３上に複数のＬＥＤ１２４ａ（例えばＲ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）の３色が交互に配置される）が固定され、ボンディング等によって基板１２３上に形成される配線パターン１２４ｂと電気的に接続される。さらに、発光を適度に散乱させるためのレンズ１２４ｃが、発光面の上部を覆う。光源１２４には配線パターン１２４ｂを介して電流／電圧が供給されて、光源１２４は発光することができる。基板１２３は、例えば低熱抵抗のセラミック基板を用いることができ、図４の（ａ）に示すようにヒートシンク１０１に接するように固定することで、光源１２４で発生した熱を効果的にヒートシンク１０１に伝導させることができる。
入射面１２１ａから導光板１２１に入射した光線は、導光板１２１内での反射を繰り返して伝播し、導光板１２１の背面側に印刷された図示しない反射ドットにより散乱され導光板１２１の前面側にある出射面１２１ｂから出射される。さらに、図２に示すように、導光板１２１の背面には、第２の反射シート１３６が配置され、全反射条件から外れて導光板１２１の背面に出た光線を再度導光板１２１に戻すことで、効率よく液晶パネル１２０（図１参照）を照射する。
このように、本実施形態では、導光板１２１の出射面１２１ｂから出射された光線が液晶パネル１２０を背面から照射する構成とする。
再び図１に戻る。背面カバー１２２は例えば樹脂からなり、液晶表示装置１の背面の保護カバーの役目をしている。そして、背面カバー１２２の下側面には吸気のための吸気口１０７ａ、背面カバー１２２の上側面には排気のための排気口１０７ｂを設けた。
第１のフレーム１３７は、例えば樹脂からなり、液晶パネル１２０の前面に配置され、液晶表示装置１の前面カバーとしての機能を有する。また第１のフレーム１３７は液晶表示装置１の表示エリア部が開口された形状となっている。そして、第１のフレーム１３７の下側面には吸気のための吸気口１３７ａ、第１のフレーム１３７の上側面には排気のための排気口１３７ｂを設けた。
そして、第１のフレーム１３７と背面カバー１２２とを組み合わせて筺体を形成する。そして、筺体が形成されたとき、第１のフレーム１３７の排気口１３７ｂと背面カバー１２２の排気口１０７ｂとが連通し、第１のフレーム１３７の吸気口１３７ａと背面カバー１２２の吸気口１０７ａとが連通する構成とする。
なお、背面カバー１２２は例えば板状の部材として、第１のフレーム１３７のみに吸気口１３７ａおよび排気口１３７ｂが開口する構成であってもよい。
液晶パネル１２０の前面には第１のゴムクッション１３１が配置され、第１のフレーム１３７と液晶パネル１２０の支持部材としての機能を有する。第２のゴムクッション１３２は液晶パネル１２０の背面に配置され、液晶パネル１２０と第２のフレーム１３８の緩衝材としての機能を有する。
第２のフレーム１３８は液晶パネル１２０の支持機能を有するとともに、ヒートシンク１０１と液晶パネル１２０の間に介在することでヒートシンク１０１からの熱を液晶パネル１２０に伝えないようにする断熱材の機能を有する。
光学シート１３４は第２のフレーム１３８の背面に配置され、導光板１２１から出射した光のさらなる面内均一化または正面方向の輝度を向上させる指向性付与機能を有する。なお、光学シート１３４の枚数は限定されるものではなく、本実施形態においては、図２に示すように３枚の光学シート１３４を配置した。また、第２のフレーム１３８と光学シート１３４との間には、ゴムなどの弾性部材からなる緩衝体１３３が配置され、例えば第１のフレーム１３７から入力される衝撃を吸収する。
第１の反射シート１３５は光学シート１３４の背面に配置される。第１の反射シート１３５は光源１２４から出射した光線のうち、導光板１２１に入射しない光線を反射して導光板１２１に入射させる機能、および光源１２４近傍の導光板１２１の出射面１２１ｂから出た光線を再度、導光板１２１に戻すための機能を有する。光源１２４近傍ではＲＧＢの出射光が不均一となっており、この部分を表示面にすることはできない。そこで、光源１２４近傍の光線を第１の反射シート１３５によって、導光板１２１に戻すことにより、光線のロスを減らすことができる。
第２の反射シート１３６は、導光板１２１の背面に配置される。第２の反射シート１３６は、光源１２４から出射した光線のうち、直接導光板１２１に入射しない光線を反射して導光板１２１に入射させることにより光線の利用効率を高める機能とともに、全反射条件から外れて導光板１２１の下面に出た光線を、再度導光板１２１に戻す機能を有する。
ヒートシンク１０１は熱伝導性の優れた、例えば銅、アルミなどの金属材料で形成され、光源１２４の発熱を効率よく放熱するための機能を有する。そして、ヒートシンク１０１は、前記したように基板１２３の光源１２４が搭載されない面に、例えば熱伝導接着部材を用いて接続され、光源１２４の発熱をヒートシンク１０１に伝導することで放熱する機能を有する。
さらに、ヒートシンク１０１は、ヒートシンク１０１に外接する仮想直方体領域の内部に液晶パネル１２０と導光板１２１を収容することで、液晶表示装置１に加重が掛かった際に液晶パネル１２０と導光板１２１を保護する役割も有する。
ここで、ヒートシンク１０１は上面視で略Ｌ字型を有する構造をとり、ヒートシンク１０１の折り曲げられた部分は、図２に示すように、導光板１２１と背面カバー１２２との間に延伸する。この、導光板１２１と背面カバー１２２との間に延伸した部分を放熱部１０１ａとし、残りの部分を伝熱部１０１ｂとする。そして、ヒートシンク１０１の放熱部１０１ａには、複数のフィン１０１ｃが備わる。フィン１０１ｃは、放熱部１０１ａに垂直に備わる薄い板状の部材であって、液晶表示装置１の下方から上方に向かって伸びるように形成される。このように、フィン１０１ｃを設けることで、放熱部１０１ａの表面積を増やし、放熱効果を高めることができる。そして、この導光板１２１と背面カバー１２２との間に配置したヒートシンク１０１の周りに、液晶パネル１２０の最下端から最上端まで隙間が形成される構成をとる。
さらに、放熱部１０１ａの伝熱部１０１ｂ側には、冷却ファン１０２が備わり、その中央側は、隔壁１０１ｅが形成される。冷却ファン１０２と隔壁１０１ｅについては、後記する。
また、図２に示すように、光源１２４は基板１２３を介して、ヒートシンク１０１の伝熱部１０１ｂに固定されることから、光源１２４で発生した熱は、伝熱部１０１ｂを介して放熱部１０１ａに伝導された後、複数のフィン１０１ｃに拡散され、導光板１２１と背面カバー１２２との間をフィン１０１ｃに沿って流れる空気に放熱される。導光板１２１と背面カバー１２２の間を流れる空気は自然対流により下方から上方へと流れる。
すなわち、図５に示すように、外気は、第１のフレーム１３７に開口する吸気口１３７ａ（図１参照）と背面カバー１２２に開口する吸気口１０７ａ（図１参照）とを通って液晶表示装置１の内部に取り込まれ、第１のフレーム１３７に開口する排気口１３７ｂと背面カバー１２２に開口する排気口１０７ｂ（図１参照）とを通って排気される。
また、図７の（ｂ）に示すように、本実施形態においては、液晶表示装置１の背面の両端部下方に冷却ファン１０２（送風装置）が備わる。冷却ファン１０２は、液晶表示装置１（図７の（ｂ）参照）の外部から外気を吸気して、吸気した外気を液晶表示装置１の内部において上方に向けて排気することで、上方に向かう強制対流を発生させる機能を有する。図６は、冷却ファンを示す図である。図６に示すように、液晶表示装置１に使用する冷却ファン１０２は、例えば薄い直方体の外形を有し、平面内でファン１０２ａが図示しないファンモータなどの回転手段によって回転することで、平面にある吸気口１０２ｂから外気を吸気し、側面にある排気口１０２ｃから排気する構成とする。冷却ファン１０２のファン１０２ａが回転すると、図中矢印で示すように、吸気口１０２ｂから吸気された空気は排気口１０２ｃから排気される。このように、薄い直方体の冷却ファン１０２を使用することで、液晶表示装置１を厚くすることなく冷却ファン１０２を備えることができる。
なお、冷却ファン１０２は、背面カバー１２２（図１参照）の内側に配置されることから、図１に示すように、背面カバー１２２の冷却ファンに対応する位置にはファン吸気口１２２ａが開口している。
このように、本実施形態では、図２に示すように導光板１２１と背面カバー１２２との間に、液晶パネル１２０の表示画面に対して上下方向に熱を逃がすための隙間、すなわち通気路を設ける。そして、第１のフレーム１３７に開口する吸気口１３７ａ（図１参照）と背面カバー１２２に開口する吸気口１０７ａ（図１参照）から、第１のフレーム１３７に開口する排気口１３７ｂ（図１参照）と背面カバー１２２に開口する排気口１０７ｂ（図１参照）に抜ける自然対流による空気の流れが通気路を流れることに加え、冷却ファン１０２（図１参照）で発生される強制対流による空気の流れが通気路を流れることで、通気路に配置されるヒートシンク１０１を冷却する構成である。
そして、本実施形態においては、図２に示すように隔壁１０１ｅを設け、冷却ファン１０２で発生される強制対流によって空気が流れる通気路と自然対流によって空気が流れる通気路とを分離することを特徴とする。以下、冷却ファン１０２で発生される強制対流によって空気が流れる通気路を強制対流路１０１ｆ、自然対流によって空気が流れる通気路を自然対流路１０１ｇと称する。
図７の（ａ）は、比較例として、冷却ファンの備わらない液晶表示装置の背面カバーを外した右半分を背面から見た図、（ｂ）は、もう一つの比較例として、冷却ファンを取り付けた図である。前記したように、第１のフレーム１３７および背面カバー１２２の下方に、吸気口１３７ａ、１０７ａを設け、上側面には排気口１３７ｂ、１０７ｂを設けることから、液晶表示装置１の内部には自然対流によって下方から上方に向かう空気の流れが発生する。そして、図７の（ａ）に矢印で示すように放熱部１０１ａに備わるフィン１０１ｃに沿って上昇する。伝熱部１０１ｂから放熱部１０１ａに伝導された熱はフィン１０１ｃに沿って上昇する空気によって冷却される。
しかしながら、図２に示すように、ヒートシンク１０１の伝熱部１０１ｂには光源１２４が固定され、光源１２４の発熱によって伝熱部１０１ｂは熱くなりやすいことから、ヒートシンク１０１を効果的に冷却するために、伝熱部１０１ｂに近い側に、図７の（ｂ）に示すように冷却ファン１０２を備える。
冷却ファン１０２は、図６に示すような構成であって、図７の（ｂ）に示すように吸気口１０２ｂを液晶表示装置１の背面に向けて固定する。そして、冷却ファン１０２を駆動すると、図７の（ｂ）に太い矢印で示すように、液晶表示装置１の上方に向かう強制対流による流れを発生させることができる。さらに、第１のフレーム１３７には、冷却ファン１０２の上方にも排気口１３７ｂを設け、背面カバー１２２には、冷却ファン１０２の上方にも排気口１０７ｂを設けることで、強制対流によって上方に流れる空気を排気することができる。
ここで、冷却ファン１０２により発生する強制対流の流れは、自然対流の流れより流速が速いことから、強制対流と自然対流の境界部分において、強制対流側の圧力が低くなる。その結果、図７の（ｂ）に細い矢印で示すように、自然対流の流れが強制対流の側に引き寄せられ、自然対流の流れは上方に到達しなくなり、自然対流の側の上方の冷却効果が低下する。
そこで、本発明にかかる液晶表示装置１においては、図８の（ａ）に示すように、強制対流路１０１ｆと自然対流路１０１ｇを仕切る隔壁１０１ｅを備える。図８の（ａ）は、液晶表示装置の右半分の内部を背面から見た図、図８の（ｂ）は、図８の（ａ）におけるＹ―Ｙ断面図であって、導光板より背面側を示す図である。
なお、図８の（ａ）は、第１のフレーム１３７と吸気口１３７ａおよび排気口１３７ｂとの位置関係を明確にするため、第１のフレーム１３７を上下方向に断面した態様を示し、背面カバー１２２と吸気口１０７ａおよび排気口１０７ｂとの位置関係を明確にするため、背面カバー１２２を上下方向に断面した態様を示す。
図８の（ａ）に示すように、液晶表示装置１の背面には、その下端近傍に冷却ファン１０２を有し、その冷却ファン１０２の液晶表示装置１の中央側に隔壁１０１ｅを備えたことを特徴とする。隔壁１０１ｅは、ヒートシンク１０１の下端から、フィン１０１ｃに平行に上方に向かって設置される。そして、強制対流路１０１ｆは、隔壁１０１ｅより端部側に形成され、自然対流路１０１ｇは、隔壁１０１ｅより中央側に形成される。
なお、図８の（ａ）は液晶表示装置１の右側を示しているが、左側背面にも冷却ファン１０２と隔壁１０１ｅとを備え、強制対流路１０１ｆおよび自然対流路１０１ｇを形成する構造とする。
図８の（ｂ）に示すように、隔壁１０１ｅは、ヒートシンク１０１の周りに形成される隙間を左右方向に分割するように、ヒートシンク１０１の放熱部１０１ａに垂直に備わる。このように隔壁１０１ｅを備えることで、強制対流路１０１ｆと自然対流路１０１ｇの境界部を仕切ることができる。そして、図８の（ａ）に示すように、この隔壁１０１ｅによって、自然対流路１０１ｇを流れる空気が強制対流路１０１ｆの側に引き寄せられることがなく、自然対流路１０１ｇを流れる空気も上方に到達することができる。
さらに、図８の（ａ）に示すように、強制対流路１０１ｆは、フィン１０１ｃの設置間隔を狭くしてもよい。フィン１０１ｃの設置間隔を狭くすると、フィン１０１ｃの間を流れる空気は、フィン１０１ｃから受ける抵抗が大きくなるため流れにくくなる。しかしながら、強制対流路１０１ｆにおいては、フィン１０１ｃから受ける抵抗に打ち勝って空気を流すことができるため、フィン１０１ｃの間隔が狭くても空気を流すことができる。そして、フィン１０１ｃの間隔を狭くすることで多くのフィン１０１ｃを設けることができ、冷却効果を向上させることができる。
また、図８の（ａ）に示すように、隔壁１０１ｅは、液晶表示装置１の下端から上端の近傍まで形成される構成であってもよい。すなわち、自然対流路１０１ｇと強制対流路１０１ｆの上方には、隔壁１０１ｅが形成されない領域があってもよい。そして、隔壁１０１ｅが形成されない領域には、各フィン１０１ｃに、横一列の切欠き１０１ｄを設け、空気が左右方向に流れる構成としてもよい。
このように構成することで、隔壁１０１ｅより上部では、強制対流路１０１ｆと自然対流路１０１ｇの境界部分において、自然対流の空気が流速の速い強制対流路１０１ｆの側に引き寄せられ、切欠き１０１ｄを通って強制対流の空気と合流する。
そして、自然対流路１０１ｇにおいては、強制対流路１０１ｆに引き寄せられる空気を補うように、吸気口１０７ａ、１３７ａから吸気される外気の量が増えることから、外気の流入を促進することになり自然対流が促進されるという、優れた効果を奏する。
なお、隔壁１０１ｅは液晶表示装置１の上端の近傍まで形成されていることから、自然対流路１０１ｇを流れる空気の全てが強制対流路１０１ｆの側に引き寄せられることはなく、上端まで到達する空気もある。したがって、吸気口１０７ａ、１３７ａから取り込まれる外気の量が増えることとあいまって、自然対流路１０１ｇの上部の冷却効果が低下することはない。
《他の実施形態》
図９および図１０は、本実施形態の他の実施形態を示す図である。図９の（ａ）は、背面カバーを外した液晶表示装置におけるルーバを示す図、（ｂ）は、背面カバーを外した液晶表示装置におけるヒートシンク吸気口を示す図である。
なお、図９の（ａ）および（ｂ）は、第１のフレーム１３７と吸気口１３７ａおよび排気口１３７ｂとの位置関係を明確にするため、第１のフレーム１３７を上下方向に断面した態様を示し、背面カバー１２２と吸気口１０７ａおよび排気口１０７ｂとの位置関係を明確にするため、背面カバー１２２を上下方向に断面した態様を示す。
本実施形態の他の実施形態として、図９の（ａ）に示すように、隔壁１０１ｅは、ヒートシンク１０１の下端から上端まで備わる。そして、ヒートシンク１０１にルーバ１０１ｈを設ける。ルーバ１０１ｈは、フィン１０１ｃと同様にヒートシンク１０１に垂直に備わる板状の部材である。そして、自然対流路１０１ｇを上昇した空気の流れを、強制対流路１０１ｆの側への流れに変更する。したがって、フィン１０１ｃに対して強制対流路１０１ｆの方向に向かった傾斜を持っている。
ルーバ１０１ｈは、ヒートシンク１０１の自然対流路１０１ｇの上端に設けられ、排気口１３７ｂから排気される空気の流れを、強制対流路１０１ｆの方向に変更する。
液晶表示装置１の上端に設けられる排気口１３７ｂからは、強制対流路１０１ｆを上昇した空気と自然対流路１０１ｇを上昇した空気とが排気されるが、強制対流によって上昇した空気の流速は自然対流によって上昇した空気の流速より速い。このため、自然対流路１０１ｇを上昇した空気は排気口１３７ｂから排気されると、強制対流路１０１ｆを上昇した空気の側に引き寄せられる。したがって、強制対流路１０１ｆの側に引き寄せられる空気を補うために、自然対流路１０１ｇを流れる空気の量が増えることになる。そして、自然対流路１０１ｇにおいては、強制対流路１０１ｆの側に引き寄せられる空気を補うように、吸気口１０７ａ、１３７ａから吸気される外気の量が増えることから、外気の流入が促進される。このことによって、自然対流路１０１ｇにおける自然対流が促進され、冷却効果が向上する。
さらに、自然対流路１０１ｇを上昇した空気は、ルーバ１０１ｈによっても流れの方向が変えられ、強制対流路１０１ｆの側に効率よく引き寄せられる。したがって、排気口１０７ｂ、１３７ｂから排気された後に強制対流路１０１ｆの側に引き寄せられる空気の量もさらに増えることから、自然対流路１０１ｇにおける自然対流がさらに促進され、冷却効果がさらに向上する。
また、図９の（ｂ）に示すように、第１のフレーム１３７および背面カバー１２２の側面にサイド吸気口１３７ｃを開口するとともに、ヒートシンク１０１の伝熱部１０１ｂにもヒートシンク吸気口１０１ｉを開口する。そして、強制対流路１０１ｆと液晶表示装置１の外部とを連通する。
このように、サイド吸気口１３７ｃとヒートシンク吸気口１０１ｉとを開口する構成によって、強制対流路１０１ｆには、サイド吸気口１３７ｃとヒートシンク吸気口１０１ｉを介して、液晶表示装置１の外部から空気が流入する。このことにより、強制対流路１０１ｆを流れる空気量が増大して、ヒートシンク１０１を効率よく冷却することができる。
図１０の（ａ）は、背面カバーに第２排気口を設けたことを示す図、（ｂ）は、図１０の（ａ）のＺ−Ｚ断面図であって、壁にかけた状態の液晶表示装置の背面近傍を示す概略図である。
図１０の（ａ）に示すように、背面カバー１２２に、ファン吸気口１２２ａの上方に第２排気口１２２ｂを備える。そして、図１０の（ｂ）に示すように、第２排気口１２２ｂは、その上方の端部が液晶表示装置１の内部に僅かに突出した形状とする。このような構成によって、強制対流路１０１ｆを流れる空気の一部が、第２排気口１２２ｂから、液晶表示装置１の外部に排気され上昇する。
例えば、液晶表示装置１を壁Ｗに掛けて使用する場合、背面カバー１２２と壁Ｗとの隙間は狭く熱がこもりやすいが、前記のように第２排気口１２２ｂから排気され、背面カバー１２２に沿って上昇する空気によって、背面カバー１２２と壁Ｗの隙間にこもる熱が排出される。したがって背面からの放熱効果が促進され、強制対流路１０１ｆ側の冷却効果を高めることができる。
さらに、第２排気口１２２ｂを背面カバー１２２の上端近傍に設け、下端よりは高温になりやすい上端近傍から排気する構成としてもよい。第２排気口１２２ｂから空気が排気されると排気による流れが発生するため、周囲の空気を引き寄せる効果を発生する。そして、上端近傍に周囲の冷えた空気を引き寄せることで、高温部を効果的に冷却する構成としてもよい。
本実施形態にかかる液晶表示装置の構成斜視図である。 図１における、Ｘ−Ｘ断面図である。 （ａ）は、液晶パネルの配線と駆動回路の配置を示す図、（ｂ）は、ＴＦＴと画素電極の配置を示す図である。 （ａ）は、光源と導光板の配置を示す図、（ｂ）は光源を示す図である。 液晶表示装置の給排気を示す図である。 冷却ファンを示す図である。 （ａ）は、比較例として、冷却ファンの備わらない液晶表示装置の背面カバーを外した右半分を背面から見た図、（ｂ）は、もう一つの比較例として、冷却ファンを取り付けた図である。 （ａ）は、背面カバーを外した液晶表示装置の右半分を背面から見た図、（ｂ）は、図８の（ａ）におけるＹ―Ｙ断面図であって、導光板より背面側を示す図である。 （ａ）は、背面カバーを外した液晶表示装置におけるルーバを示す図、（ｂ）は、背面カバーを外した液晶表示装置におけるブロック吸気口を示す図である。 （ａ）は、背面カバーに第２排気口を設けたことを示す図、（ｂ）は、図１０の（ａ）のＺ−Ｚ断面図であって、壁にかけた状態の液晶表示装置の背面近傍を示す概略図である。
符号の説明
１ 液晶表示装置
１０１ ヒートシンク
１０１ａ 放熱部
１０１ｂ 伝熱部
１０１ｃ フィン
１０１ｄ 切欠き
１０１ｅ 隔壁
１０１ｆ 強制対流路
１０１ｇ 自然対流路
１０２ 冷却ファン（送風装置）
１０７ａ 吸気口
１０７ｂ 排気口
１２０ 液晶パネル
１２１ 導光板
１２１ａ 入射面
１２１ｂ 出射面
１２２ 背面カバー（筺体）
１２４ 光源
１３７ 第１のフレーム（筺体）
１３７ａ 吸気口
１３７ｂ 排気口

Claims (4)

  1. 液晶パネルと、
    前記液晶パネルの背面に設けた導光板と、
    前記導光板の両側面から前記導光板に光線を入射するように配置した複数の光源と、
    前記光源が実装される基板と、
    前記基板の前記光源が実装されない面に接続されるヒートシンクと、
    前記ヒートシンクを冷却する空気を送風するための送風装置と、が筺体に収納されて構成される液晶表示装置であって、
    前記筺体の下方には吸気口が開口し、上方には排気口が開口していて、
    前記筺体の内部には、
    前記吸気口を介して前記筺体の内部に取り込まれた空気が、前記導光板の背面側を自然対流によって、下方から上方に向かって伸びる前記ヒートシンクに沿いながら上昇し、前記排気口から排気される自然対流路と、
    前記送風装置によって前記筺体の内部に取り込まれた空気が、前記ヒートシンクに沿いながら、前記送風装置の送風による強制対流によって上昇し、前記排気口から排気される強制対流路と、が形成され、
    前記自然対流路と前記強制対流路とは、隔壁で仕切られていることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 前記自然対流路と前記強制対流路の上方には、前記隔壁が形成されない領域があって、
    前記隔壁が形成されていない領域においては、前記自然対流路を流れる空気を前記強制対流路側に引き寄せることで、前記自然対流路における前記自然対流を促進させることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
  3. 前記筺体は、前記導光板の背面に備わる背面カバーを含み、
    前記ヒートシンクは前記導光板と前記背面カバーとの間に延伸した放熱部を有し、
    前記放熱部は上下方向に形成される複数のフィンを有し、
    前記自然対流路および前記強制対流路は、前記導光板と前記背面カバーとの間に形成され、
    前記自然対流路および前記強制対流路を流れる空気は、前記フィンに沿って上昇することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
  4. 前記強制対流路のフィンの設置間隔は、前記自然対流路のフィンの設置間隔よりも狭いことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
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