JPH11202800A - 表示装置の照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示装置の表示部に光を供給する発光手段が
発生する熱を効率よく外部に放出することができる表示
装置の照明装置を提供すること。 【解決手段】 表示装置１０に配置されて表示装置１０
の表示部１４に光を供給して照明する照明装置１２であ
り、容器２０と、この容器２０内に配置されて点灯する
ことで表示装置１０の表示部１４に光を供給する発光手
段２２と、容器２０の内部２０Ａと容器２０の外部２０
Ｂに渡って設けられて、発光手段２２の発光により容器
２０内の加熱された空気の熱を、直接容器２０の外の空
気と熱交換するための熱交換手段３０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば液晶表示
装置のような表示装置の照明装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】表示装置であるたとえば液晶表示装置
は、その液晶表示装置が表示する画像を見やすくするた
めに、バックライトと呼ばれる照明装置を備えている。
図６に示すようにこの種のバックライト用の照明装置４
００は、液晶表示装置の表示部３００の後側に配置され
ている。照明装置４００の容器４０２の中には図６と図
７に示すように複数本のランプ４０１が配列して設けら
れている。照明装置４００のランプ４０１は、発光する
ことにより液晶表示装置３００で表示している画像に対
して背面から光を与えてその画像を明るくして見やすく
するようになっている。このような複数のランプ４０１
が照明装置４００の中に内蔵されており、各ランプ４０
１は発光する際に熱を発生する。このランプ４０１が発
生した熱は照明装置４００の容器４０２の中にこもって
しまうことから、照明装置４００の容器４０２内の空気
の温度とランプ４０１の温度が上昇してしまうので、容
器４０２内の空気とランプ４０１を自然空冷あるいは強
制空冷等により冷却する必要がある。

【０００３】図６と図７は、強制空冷により容器４０２
内の空気とランプ４０１を冷却する方式を示している。
図６と図７の照明装置４００の下部には、ファン４０３
が設けられておりこのファン４０３を回転することによ
りフィルタ４０４を通じて、外部の空気を容器４０２内
に取り込んでその外部の空気により容器４０２内の空気
と各ランプ４０１を冷却するようになっている。また図
８は間接空冷式の照明装置４００を示しており、容器４
０２には放熱フィン４０５が取り付けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した図
６と図７の強制空冷方式の照明装置４００と図８の間接
空冷方式の照明装置４００には次のような問題がある。
図６と図７の照明装置４００のランプ４０１は、ファン
４０３を回すことにより直接空気を送り込んで強制空冷
方式で冷却する。この方式を採用すると、ファン４０３
が外部の空気を容器４０２の中に取り込む必要があるの
で、フィルタ４０４を設けて外部の空気に含まれる埃等
の不純物をあらかじめ除去する必要がある。このためフ
ィルタ４０４に空気を通す必要があるのでファン４０３
による強制空冷の場合には空気の取り込み効率に損失が
発生してしまう。

【０００５】また図８の照明装置４００の容器４０２内
の空気の熱とランプ４０１が発生する熱は、フィン４０
５に移動して、放熱フィン４０５を用いてその熱を外部
に放出する。この場合には、埃等が容器４０２に進入す
る恐れはないが、容器４０２の中にランプ４０１の発生
する熱がこもり易く冷却効率が悪い。熱の移動を効率よ
く行うためには、放熱フィン４０５の材質は熱伝導率が
よくなければならず、しかもかなり大型化が必要であ
る。

【０００６】また、容器４０２の中のランプ４０１を強
制空冷ではなく自然空冷で行う場合には容器４０２を開
放してランプに対して直接空気を当てるかあるいはラン
プの熱を一旦別の部品に移動して、その部品に直接空気
を当てる必要がある。しかしこの場合には埃が直接ラン
プ等に触れるので、ランプの熱が埃によりにげにくい。
そこで本発明は上記課題を解消し、表示装置の表示部に
光を供給する発光手段が発生する熱を効率よく外部に放
出することができる表示装置の照明装置を提供すること
を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、表示装置に配置されて表示装置の表示部に光を
供給して照明する照明装置であり、容器と、この容器内
に配置されて点灯することで表示装置の表示部に光を供
給する発光手段と、容器の内部と容器の外部に渡って設
けられて、発光手段の発光により容器内の加熱された空
気の熱を、直接容器の外の空気と熱交換するための熱交
換手段と、を備えることを特徴とする表示装置の照明装
置により、達成される。

【０００８】本発明では、発光手段は容器内に配置され
て点灯することで表示装置の表示部に光を供給するよう
になっている。熱交換手段は、容器の内部と容器の外部
に渡って設けられている。この熱交換手段は、発光手段
の発光により容器内の加熱された空気の熱を、直接容器
の外の空気と熱交換する。これにより、発光手段が発光
する際に容器内の空気を加熱するのであるが、その容器
内の空気の熱と発光手段の熱は、熱交換手段を介して直
接容器の外の熱空気と熱交換することができる。従っ
て、発光手段及び容器内の空気の冷却を効率よく行うこ
とができ、この場合に容器内への埃等の侵入がない。

【０００９】本発明において、好ましくは、熱交換手段
は、加熱された空気が集まる容器の上部に位置しておれ
ば、加熱された空気と発光手段の発生する熱と、容器の
外部の空気との熱交換をより効率よく行うことができ
る。本発明において、好ましくは熱交換手段がフィンを
備えておれば、容器内の加熱された空気の熱と、容器の
外の空気との熱交換をより効率的に行うことができる。
本発明において、好ましくは熱交換手段の放熱部におけ
る放熱は、ファンによりさらに効率よく行うことができ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。

【００１１】図１は本発明の表示装置の照明装置の好ま
しい実施の形態を備える表示装置１０を示している。こ
の表示装置１０は照明装置１２と、表示部１４を備えて
いる。照明装置１２は表示部１４の後側に密接して設け
られており、表示部１４に表示された画像に対して照明
用の光を供給して表示部１４に表示されている画像を明
るくして見やすくする、いわゆるバックライト装置であ
る。表示部１４としてはたとえば液晶表示装置を採用す
ることができるが、液晶表示装置に限らずたとえば半透
明の表示板等であっても構わない。いずれにしても照明
装置１２は、表示部１４に表示されている画像を、背面
側から光を供給することで表示部１４の画像を見やすく
する機能を有している。

【００１２】図２は、表示装置の照明装置１２の構造を
示している。照明装置１２は、容器２０、複数本の発光
手段としてのランプ２２、そして熱交換手段としてのヒ
ートパイプ３０，３２を有している。図１と図２に示す
ように照明装置１２の容器２０は、複数本のランプ２２
と反射板３２を内蔵しており、容器２０は表示部１４の
背面側に密着して取り付けられている。これにより容器
２０の内部の空気と容器２０の外部の空気の流通がない
ようになっている。容器２０は図１と図２に示すように
長方形の箱状のものであり、たとえば断熱材であるセラ
ミックスやプラスチック等で作られているが、これに限
らず金属製であっても勿論構わない。ランプ２２は、容
器２０の中において、等間隔をおいて平行に配列されて
いる。これらのランプ２２は、図示しない点灯制御装置
により点灯させることができる。ランプ２２の種類とし
ては、蛍光灯等の放電灯や白熱電球等の自己発光してか
つ発熱を伴う各種のものを採用することができる。

【００１３】容器２０の所定の箇所、たとえば図２にお
いては容器２０の側面２１，２１の上部位置には、それ
ぞれ穴２３，２３が形成されている。これらの穴２３，
２３には、上述したヒートパイプ３０がそれぞれ差し込
んで取り付けられている。このヒートパイプ３０は、図
２と図３に示すようにたとえば棒状体のものであり、従
来公知のように、蒸発、凝縮による潜熱の吸収、放出を
利用した熱輸送を目的とするものである。このヒートパ
イプ３０の内部には、水等の冷却材を収納している。図
３に示すようにヒートパイプ３０は、断熱部３１、入熱
部（蒸発部）３２、そして放熱部（凝縮部）３３を有し
ている。断熱部３１は入熱部３２と放熱部３３の間に位
置している。ヒートパイプ３０が穴２３に取り付けられ
た状態では、入熱部３２が容器２０の内部２０Ａに位置
されており、放熱部３３は容器２０の外部２０Ｂに位置
されている。穴２３には断熱部３１がはめ込まれてい
る。

【００１４】ヒートパイプ３０は、好ましくはほぼ円筒
状のパイプ３４を有し、このパイプ３４の内部は減圧し
てあり、パイプ３４の内部にはたとえばフレオン、アン
モニア、水等の熱媒体３５が封入されている。この熱媒
体３５の蒸気が矢印Ｔ方向に沿って入熱部３２、断熱部
３１及び放熱部３３側に移動するようになっている。パ
イプ３４としては、たとえば熱伝導性の良好な銅、アル
ミニウムあるいはステンレス鋼等を採用することができ
る。

【００１５】次に、図１〜図３を参照して、上述した表
示装置の照明装置１２の作用について説明する。図１に
示すように表示板１４には照明装置１２が密着して設け
られている。照明装置１２の容器２０内の各ランプ２２
を点灯制御装置において点灯させることにより、ランプ
２２は発光する。ランプ２２が発光すると、その光は図
１の表示部１４の背面１４Ｂ側から表示面１４Ａ側に通
るので、表示部１４に表示されている画像を明るくする
ことができる。このようにランプ２２が発光すると、そ
の発光による熱が容器２０内の空気を加熱する。

【００１６】しかしヒートパイプ３０，３０が、容器２
０の上部にそれぞれ配置されていることから、次のよう
にして、容器２０内の空気の熱とランプ２２の熱を、容
器２０の外の空気に対して直接熱移動して、容器２０内
の空気の冷却及びその空気の冷却によって結果としてラ
ンプ２２の冷却を行うことができる。すなわち、図３の
ランプ２２により温められた空気の熱が、ヒートパイプ
３０の入熱部３２において、熱媒体３５に移動して熱媒
体３５を蒸発させる。そして蒸発した熱媒体３５はＴ方
向に移動して放熱部３３において、凝縮することにより
容器２０が外の空気に対して熱の移動、すなわち熱の放
出を行う。このようにして、容器２０内の空気の熱はヒ
ートパイプ３０を介して直接容器２０の外の空気に対し
て熱移動することができる。容器２０内の温められた空
気の熱はヒートパイプ３０を介して外部に放出され、ラ
ンプ２２も冷却されていくことになる。つまり、容器２
０内においては加熱された空気が容器２０の下部から上
部に移動して循環し、温度の高い空気はヒートパイプ３
０で熱交換後に温度が低くなって容器２０の下部に循環
して移動する。このようなことからランプ２２の冷却を
も行うことができる。その循環の様子は図２の矢印で示
している。この際に、容器２０はランプ２２を外部から
密閉しており、しかも穴２３のところにおける空気の漏
れもないことから、埃等の不純物がランプ２２に付着し
てしまうという問題は全くない。

【００１７】次に図４と図５を参照する。図４と図５
は、本発明の照明装置１２の別の実施の形態を示してい
る。図４と図５の実施の形態の照明装置１２は図２に示
す照明装置１２と実質的に同じであり、同じ箇所に同じ
符号を記して説明を省略する。図４の実施の形態におい
ては、照明装置１２のヒートパイプ３０の入熱部３２と
放熱部３３のそれぞれに対して、放熱フィン７０，７１
がそれぞれ設けられている。放熱フィン７０，７１をこ
のようにしてヒートパイプ３０に対して取り付けること
により、入熱部３２における熱交換及び放熱部３３にお
ける熱交換をより効率的に行うことができる。

【００１８】図５の実施の形態では、図４の実施の形態
に加えてさらに電動ファン８０，８０を設けている。こ
の電動ファン８０は、放熱部３３のフィン７１における
放熱効率をさらに高めるために、放熱フィン７１に対し
て空気を強制的に送り込むようになっている。なお図示
の実施の形態において容器２０を断熱材で作れば、図２
に示すように容器２０の周囲に配置されているたとえば
回路基板１５０のような機器等に対して、容器２０はラ
ンプの熱を直接伝達しないように遮蔽板として働く。

【００１９】上述のようにして、バックライトである照
明装置１２の容器２０内の空気をヒートパイプ３０を用
いて直接外部の空気に対しても移動を行うようにすれ
ば、照明装置１２内の内部温度が均一化されて、容器２
０の上部と下部の温度差が少なくなり、ランプ２２の寿
命のばらつきやランプ２２の輝度のばらつき等を少なく
することができる。これによって、液晶表示装置のよう
な表示部１４に対するバックライト機能を高めることが
できる。またランプ２２は容器２０内に収納されかつ外
部の空気とは直接触れないようになっているので、埃等
の進入等も考える必要がなく、フィルタのような外付け
部品の用意も入らない。

【００２０】ところで本発明は上記実施の形態に限定さ
れるものではない。上述した実施の形態では、表示部と
してたとえば液晶表示装置の例を挙げているが、これに
限らず他の種類の表示装置たとえばプラズマディスプレ
イのような表示装置等も適用することができる。またラ
ンプとしては棒状のランプに限らず他の形状のランプで
あっても構わない。ヒートパイプの形状は円筒状に限ら
ず他の形状のものを採用することもできるし、ヒートパ
イプは容器２０の上部のみに限らず必要に応じて中間部
及び下部等にも適宜配置することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
表示装置の表示部に光を供給する発光手段が発生する熱
を効率よく外部に放出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表示装置の照明装置の好ましい実施の
形態を備える表示装置を示す斜視図。

【図２】図１の表示装置の照明装置の構造を示す図。

【図３】図２の照明装置の容器、ヒートパイプ及びラン
プ等を示す図。

【図４】本発明の表示装置の照明装置の別の実施の形態
を示す図。

【図５】本発明の表示装置の照明装置の好ましい別の実
施の形態を示す図。

【図６】従来の表示装置の一例を示す側面図。

【図７】図６の表示装置のバックライトを示す図。

【図８】従来の別のバックライトの例を示す図。

【符号の説明】

１０・・・表示装置、１２・・・表示装置の照明装置、
１４・・・表示部、２０・・・容器、２０Ａ・・・容器
の内部、２０Ｂ・・・容器の外部、２２・・・ランプ
（発光手段）、２３・・・穴、３０・・・ヒートパイプ
（熱交換手段）、３２・・・入熱部、３３・・・放熱
部、３５・・・熱媒体

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示装置に配置されて表示装置の表示部
   に光を供給して照明する照明装置であり、 容器と、 この容器内に配置されて点灯することで表示装置の表示
   部に光を供給する発光手段と、 容器の内部と容器の外部に渡って設けられて、発光手段
   の発光により容器内の加熱された空気の熱を、直接容器
   の外の空気と熱交換するための熱交換手段と、を備える
   ことを特徴とする表示装置の照明装置。
2. 【請求項２】 熱交換手段はヒートパイプであり、ヒー
   トパイプの入熱部が容器の内部に位置し、ヒートパイプ
   の放熱部が容器の外部に位置している請求項１に記載の
   表示装置の照明装置。
3. 【請求項３】 熱交換手段は、加熱された空気が集まる
   容器の上部に位置している請求項２に記載の表示装置の
   照明装置。
4. 【請求項４】 熱交換手段はフィンを備える請求項２に
   記載の表示装置の照明装置。
5. 【請求項５】 熱交換手段の放熱部における放熱を助け
   るためにファンを有する請求項２に記載の表示装置の照
   明装置。
6. 【請求項６】 容器は断熱材である請求項１に記載の表
   示装置の照明装置。
7. 【請求項７】 表示装置の表示部は液晶表示装置であ
   り、発光手段は、液晶表示装置に形成される画像に対し
   て背面から照射されるバックライトである請求項１に記
   載の表示装置の照明装置。